(57)【要約】  本発明は、水などの液体をインスタント材料と混合して飲料を作るための混合装置（２）に関する。混合装置（２）は、混合チャンバ（１３、１６、２４）およびロータ（２５）を備える。混合チャンバ（１３、１６、２４）は、入口チャンバ（１３）、ロータチャンバ（２４）および管屈曲部（１６）を備える。管屈曲部（１６）の入口開口部（２９）は、水平面に広がる。ロータ（２５）は、ロータチャンバ（２４）内に設けられる。管屈曲部（１６）の内壁は、外側湾曲部（１１）の側面上に、第１の方向（Ｈ）および第２の方向（Ｄ）で定義される平面（３７）を有する。第１の方向（Ｈ）は、水平方向に延び、第２の方向（Ｄ）は、第１の方向（Ｈ）に対して直角に、水平面に対してある角度で延びる。平面（３７）は、ベンド（１６）の入口開口部（２９）の下方に垂直に位置する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水などの液体をインスタント材料と混合して飲料を作るための混合装置（２）であって、
前記混合装置（２）は、
混合チャンバ（１３、１６、２４）と；
ロータ（２５）と；
を備え、
前記混合チャンバ（１３、１６、２４）が、入口チャンバ（１３）、ロータチャンバ（２４）および管屈曲部（１６）を備え、
前記管屈曲部（１６）が、前記入口チャンバ（１３）を前記ロータチャンバ（２４）に連結しており、
前記管屈曲部（１６）が屈曲部を形成していて、前記屈曲部の最初の部分には前記入口チャンバ（１３）に対する入口開口部（２９）を有し、前記屈曲部の最後の部分には前記ロータチャンバ（２４）に対する出口開口部（３１）を有し、
前記入口開口部（２９）が、水平面に広がり、
前記入口チャンバ（１３）が、少なくともその底部（２８）付近で、前記管屈曲部（１６）の前記入口開口部（２９）の方へいくほど細くなった漏斗状であり、頂部に前記インスタント材料を供給するためのアクセス開口部（１４）並びに水を供給するための注入口（１２）を備え、
生成された混合物を放出するための出口ダクト（３６）が、前記ロータチャンバ（２４）に連結され、かつ
前記ロータ（２５）が、前記ロータチャンバ（２４）内に設けられており、
前記管屈曲部の内壁が、外側湾曲部（１１）の側面上に、第１の方向（Ｈ）および第２の方向（Ｄ）で定義される平面（３７）を備え；
前記第１の方向（Ｈ）が水平方向に延び、前記第２の方向（Ｄ）が、前記第１の方向（Ｈ）に対して直角に、水平面に対してある角度で、前記入口開口部（２９）から前記出口開口部（３１）まで延び；
前記平面（３７）が、前記入口開口部（２９）の下方に垂直に位置し；かつ
前記平面（３７）の上側が、前記入口開口部（２９）に隣接する；
ことを特徴とする、混合装置（２）。
【請求項２】
前記平面（３７）の上側が、前記入口チャンバ（１３）の底部（２８）に隣接する、請求項１に記載の混合装置（２）。
【請求項３】
前記平面の下側が、前記出口開口部（３１）に隣接する、請求項１または請求項２に記載の混合装置（２）。
【請求項４】
前記第２の方向の傾斜角（α）が、３５°〜５５°の範囲である、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項５】
前記第２の方向の傾斜角（α）が、４０°〜５０°の範囲である、請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項６】
前記第２の方向の傾斜角（α）が、約４５°である、請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項７】
前記平面（３７）の前記入口開口部（２９）への垂直投影が、前記入口開口部（２９）の少なくとも５０％、例えば６０％以上の部分と重なる、請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項８】
前記管屈曲部（１６）が、約９０°の屈曲部を形成する、請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項９】
前記管屈曲部（１６）の内壁が、前記内側湾曲部の側面上に、前記入口開口部に隣接する前記管屈曲部の流入域と前記出口開口部に隣接する前記管屈曲部（１６）の流出域との間に角度転換部（４２）を有する、請求項１ないし請求項８の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項１０】
前記角度転換部が弓形アークエッジ（４１）の中心であり、前記アークエッジの両端（４３）が前記平面（３７）に隣接する、請求項１０に記載の混合装置。
【請求項１１】
前記角度転換部（４１、４２）が、鋭角を形成する、請求項１０または１１に記載の混合装置。
【請求項１２】
前記ロータ（２５）が、水平回転軸を中心に回転可能である、請求項１ないし請求項１１の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項１３】
駆動目的のための前記ロータ（２５）に連結されたモータ（２３）をさらに含む、請求項１ないし請求項１２の何れか一項に記載の混合装置。
【請求項１４】
インスタント飲料を調製するための飲料製造装置（１）であって、
請求項１ないし請求項１３の何れか一項に記載の少なくとも１つの混合装置（２）と；
前記少なくとも１つの混合装置（２）の注入口（１２）に水を供給するための給水システムと；
インスタント材料用の少なくとも１つの貯蔵容器（７）と；
前記貯蔵容器を前記少なくとも１つの混合装置のアクセス開口部に連結する材料供給ダクト（２７）と；
を含む、飲料製造装置（１）。
【請求項１５】
インスタント飲料、例えばコーヒー、スープ、ホットココア、茶、ブイヨン、レモネード、フルーツジュースなどを調製するための、請求項１から１４の何れか一項に記載の混合装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インスタント飲料を調製する分野に関する。本発明は、詳細には、そのために熱水や冷水などの液体をインスタント粉末やインスタント液体などのインスタント材料（instant ingredient）と混合して飲料を作るために使用される混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インスタント飲料を調製する分野での混合装置が知られている。言及されうる一例が、国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号である。
【０００３】
かかる混合装置は、液体、通常は熱水を、国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号の場合はインスタント粉末であるインスタント材料と混合するために必要とされる。前記例の国際公開第ＷＯ０３／０６８０３９号を参照すると、かかる混合装置は、ロータを収容する混合チャンバ（mixing chamber）を備える。混合チャンバは、通常は入口チャンバ（inlet chamber）とロータチャンバ（rotor chamber）とに細分される。入口チャンバには最上部にアクセス開口部（access opening）が設けられ、アクセス開口部からインスタント粉末の一部が入口チャンバに送出される。入口チャンバは、熱水が供給される注入口（inlet mouth）をさらに備える。入口チャンバが円形でありかつ注入口が半径方向に向けられたときに、液体が円運動した結果として入口チャンバ内で混合が行われる。インスタント粉末を有する液体は、入口チャンバからロータが位置するロータチャンバへ移動する。ロータは、国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号の場合と同様に、通常はそれが水平回転軸を中心に回るように配置される。その結果、管屈曲部（pipe bend）が、通常は入口チャンバとロータチャンバとの間に設けられる。ロータは、様々な機能を任意に組み合わせて発揮することができ、一部はこの理由で、様々な形を有することができる。１つの機能は、混合を改善することである。もう１つの機能は、空中または別の方法で混合することにより飲料を泡立てることである。さらにもう１つの機能は、搬送機能である。さらに、生成された混合物を、一般的には飲料がそれから飲まれたり注がれたりされうる容器、例えば広口コップ、マグ、カップ、ポットなどの中へ放出するために、出口が混合チャンバ、通常はロータ近傍のロータチャンバに連結される。出口は、一般に水平方向に向けられ、屈曲部によって下方に向けられた流出開口部を有する端部に放出部分を有する。
【０００４】
インスタント飲料を調製するための公知の混合装置には、様々な欠点があり、すなわち改良されうる様々な点がある。
【０００５】
国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号から知られているような混合装置で生じる問題は、濃縮（encrustation）、すなわちインスタント材料粒子の濃縮が入口チャンバからロータチャンバへ通じる管屈曲部内、特にその外側湾曲部内で生じることである。この濃縮は、望ましくない汚れを引き起こし、定期的に除去されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一目的は、管屈曲部内でのスルーフロー（through-flow）を、前記管屈曲部内での粒子の堆積が防止されるような態様で改善するとともに、それによって濃縮も防止することである。
【０００８】
上記の目的は、本発明に従い、熱水や冷水などの液体をインスタント粉末やインスタント液体などのインスタント材料と混合して飲料を作るための混合装置を提供することによって達成され、混合装置は、
混合チャンバと、
ロータと
を備え、
混合チャンバは、入口チャンバ、ロータチャンバおよび管屈曲部を備え、管屈曲部は、入口チャンバをロータチャンバに連結しており、管屈曲部は屈曲部を形成していて、屈曲部の最初の部分には入口チャンバに対する入口開口部を有し、屈曲部の最後の部分にはロータチャンバに対する出口開口部を有し、入口開口部は、水平面に広がり、入口チャンバは、少なくともその底部付近で、管屈曲部の入口開口部の方へいくほど細くなった漏斗状であり、頂部にインスタント材料を供給するためのアクセス開口部並びに熱水または冷水を供給するための注入口を備え、生成された混合物を放出するための出口ダクトが、ロータチャンバに連結され、かつロータは、ロータチャンバ内に設けられており、管屈曲部の内壁が、外側湾曲部の側面上に、第１の方向および第２の方向で定義される平面を備え、第１の方向が、水平方向に延び、第２の方向が、第１の方向に対して直角に、水平面に対してある角度で、入口開口部から出口開口部まで延び、平面が、入口開口部の下方に垂直に位置し、かつ平面の上側が、入口開口部に隣接することを特徴とする。
【０００９】
管屈曲部の外側湾曲部の側面上に、水平面に対してある角度で入口開口部から出口開口部まで延びる平面を設けることにより、この外側湾曲部内での流速が比較的速くなり、したがって、粒子、特にインスタント材料粒子の堆積を防止する。さらに、入口開口部の下方に垂直に位置する平面により、入口開口部を通って滑り降り、このまっすぐな面に着地する粒子は、それが比較的高い流速でまだ飛沫同伴されていない限り、このまっすぐな平面に沿って容易に滑り降りることになる。この場合、平面の上側が入口開口部に隣接し、したがって、下に落ちる粒子は屈曲部の最初の部分から即座に飛沫同伴されることが重要である。したがって、管屈曲部に入る粒子は、外側湾曲部の側面上には、垂直方向に堆積されないかまたは垂直方向にほとんど堆積されない。
【００１０】
国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号の図２は、管屈曲部内の外側湾曲部の側面上に、管屈曲部の入口開口部と入口チャンバの底部とに２９で隣接する傾斜面を有することに留意されたい。しかし、これは平面ではない。当該図は、管屈曲部の円錐状の第１の部分の断面を示す。したがって、その部分はせいぜい斜辺であり、この場合の内側湾曲部の表面は、接線方向に湾曲しており平面ではない。これは、様々な流動効果をもたらす。同じことが、国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号の図２の管屈曲部の底面についても当てはまり、この底面も傾斜面であるが、やはりこの図は、円錐状部分の断面を示し、円錐状部分は、平面の代わりに接線方向に湾曲した面の一部を形成する。したがって、この既知の混合装置の場合、堆積および濃縮現象もまた実際に起こる。
【００１１】
さらに、本出願者による欧州特許第１．１１６．４６４号は、同様に管屈曲部の底部に傾斜面を有する混合装置を開示していることに留意されたい。管屈曲部の出口開口部はこの場合、言わばふるい２２によって決定され、管屈曲部の水平入口開口部はこの場合、ふるい２２の上側に接するかまたはさらに高い所に位置する。第１に、同図はこの場合、明確に分かりかつ本文でも説明されているように、非常に概略的な図であり、第２に、この傾斜面の上側が管屈曲部の入口開口部に隣接していないことは非常に明確である。さらに、この場合、この傾斜面が平面の一部を形成することを示す証拠がないことも事実である。むしろ、この傾斜面は、円錐状表面の一部であり、その場合は管屈曲部の内側で湾曲している。
【００１２】
この場合、平面の上側が入口チャンバの底部に実質的に隣接している場合にさらに有利である。これは、管屈曲部の入口開口部が実質的に入口チャンバの円錐状底部にあることを意味する。したがって、粒子が入口チャンバから離れたときに、管屈曲部を外側湾曲部の側面に沿って通過した粒子は、平坦な傾斜面に沿って直接通過し、最初に垂直方向には落ちないことが、既に即座に保証にされる。
【００１３】
この場合、平面の下側が管屈曲部の出口開口部に実質的に隣接している場合にさらに有利である。平面はその場合、言わば管屈曲部全体を通って延びる。したがって、平面は、管屈曲部の外側湾曲部の側面全体を備えることができる。平面の下側が出口開口部に隣接するようにすることにより、平面は、外側湾曲部の側面全体に沿って設けられる。その結果、管屈曲部の外側湾曲部の側面に沿って進む粒子は、管屈曲部を比較的高速で通過する。
【００１４】
本発明の別の実施形態によれば、第２の方向の傾斜角は、３５°〜５５°の範囲である。このような角度では、第１に、管屈曲部内の通路は、液体が通過できるように十分に大きく、第２に、平面は、堆積および濃縮を防止するように十分急勾配である。これに関して、第２の方向の傾斜角は、４０°〜５０°の範囲であることがより好ましい。特に、第２の方向の傾斜角が約４５°であると非常に良い結果につながることが分かった。
【００１５】
本発明によれば、平面の入口開口部への垂直投影が入口開口部の少なくとも５０％、例えば７０％以上の部分と重なる場合にさらに有利である。この重なり部分は、特に８０％を超え、例えば９０％以上である。これは、管屈曲部の外側湾曲部に沿って比較的強い流れに寄与する。ここで、管屈曲部が下向き方向に側面に沿っていくらか細くなっている場合、これは明らかに１００％未満の重なりになることに留意されたい。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、管屈曲部は、約９０°の屈曲部を形成する。
【００１７】
本発明によれば、管屈曲部の内壁が、内側湾曲部の側面上に、入口開口部に隣接する管屈曲部の流入域と出口開口部に隣接する管屈曲部の流出域との間に角度転換部を有する場合にさらに有利である。そのような角度転換部は、管屈曲部内の流れ領域において乱流のような現象を引き起こし、そのことは、堆積および濃縮に逆らう平面の働きをさらに促進する。角度の転換部はこの場合、弓形アークエッジ（arcuate arc edge）の中心とすることができ、前記アークエッジの両端は平面に隣接する。弓形アークエッジ全体はこの場合、角を形成することができる。この場合、角度転換部が鋭角（すなわち９０°未満の角度）を形成する場合に特に有利である。
【００１８】
別の有利な実施形態によれば、混合装置は、ロータが水平回転軸を中心に回転可能なタイプである。
【００１９】
別の態様によれば、本発明は、熱いインスタント飲料を調製するための飲料製造装置に関し、この飲料製造装置は、
本発明による少なくとも１つの混合装置と、
少なくとも１つの混合装置の注入口に熱水または冷水を供給するための給水システムと、
インスタント材料用の少なくとも１つの貯蔵容器と、
貯蔵容器を少なくとも１つの混合装置のアクセス開口部に連結する材料供給ダクトと
を備える。
【００２０】
もう１つの態様によれば、本発明は、熱いもしくは冷たいインスタント飲料、例えばコーヒー、スープ、ホットココア、茶、ブイヨン、レモネード、フルーツジュースなどを調製するための、本発明による混合装置の使用に関する。
【００２１】
本発明について、図面に示されている実施形態を参照しながら以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による飲料製造装置の概略斜視図である。
【図２】本発明による飲料製造装置の開放状態での概略斜視図である。
【図３】本発明による混合装置の概略断面図である。
【図４】図３による混合装置の細部の概略断面図である。
【図５】図４の細部の、図４に矢印Ｖで示されている方向の概略上面図である。
【図６】図４の細部の、図４および図５に矢印Ｖで示されている方向の概略上面図である。
【図７】図３に矢印ＶＩＩで示されている方向の断面図である。
【図８】図７の断面図に対応する別の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１および２に、本発明による飲料製造装置１の概略斜視図を示す。この飲料製造装置は、実質的に閉鎖されたキャビネット９、ヒンジ付きカバー８、およびヒンジ付き扉６を備える。扉６上には制御パネル５が設けられ、その制御パネル５によってユーザは指定の飲料を選択することができる。前面の底部には、カップまたはマグ用の２つの位置決め場所３がパネル上に設けられる。各位置決め場所３の上方には、飲料の供給ポイント４が扉５に設けられる。
【００２４】
扉が開いているときに、４つの貯蔵容器７が見られる（図２参照）。各貯蔵容器は、インスタント飲料を調製するための異なるベース材料を収容することができる。したがって、例えば、左手の容器７は粉乳を収容し、左から２番目の容器はカプチーノ用のインスタントコーヒー粉末を収容し、左から３番目の容器はスタンダードコーヒーまたはエスプレッソコーヒー用のインスタントコーヒー粉末を収容し、右手の容器はインスタントスープ粉末を収容することができる。この容器は、インスタント粉末の代わりにインスタント液体を収容することもでき、インスタント液体を有する容器に加えてインスタント粉末を有する容器を設けることも可能である。
【００２５】
貯蔵容器７の下には、粉末供給ダクトによって貯蔵容器に連結されている本発明による３つの混合装置がある。本発明による飲料製造装置には、３つより多いまたは少ない本発明による混合装置を設けることもできることに留意されたい。
【００２６】
規格ＮＥＮ−ＥＮ−ＩＥＣ６０３３５−２−７５によれば、３つのいわゆる「領域」、すなわち、いわゆる「ユーザ領域」（同規格の第３．１０９条）と、いわゆる「メンテナンス領域」（同規格の第３．１１０条）と、いわゆる「サービス領域」（同規格の第３．１１１条）とが、本発明による飲料製造装置内に区別されうる。
【００２７】
ユーザ領域は、ユーザが飲料を得るスペースである。したがって、ユーザ領域は、図１に示されているように、本質的に外部からアクセス可能な領域である。
【００２８】
メンテナンス領域は、標準的な、通常は日常のメンテナンスが実施され、特に貯蔵容器に補充するスペースである。メンテナンス領域にアクセスできるようにするためには、ヒンジ付き扉６が飲料製造装置１の前面に設けられ、かつヒンジ付きカバー８が飲料製造装置１の頂部に設けられる。ついでに言うと、ヒンジ付きカバー８は削除することもできる。
【００２９】
いわゆるサービス領域は、キャビネット型フレーム９で囲まれたスペース内に位置する。このサービス領域には、技術的メンテナンス要員だけがアクセス可能である。サービス領域は、電源、電気モータ、加熱手段などの電気部分を収容する。
【００３０】
図３は、本発明による混合装置の断面を示す。本発明自体について詳述する前に、最初にこの混合装置２について概略的に論じる。
【００３１】
混合装置２は、混合チャンバ１３、１６、１４を備える。混合チャンバは、入口チャンバ１３と、ロータチャンバ１４と、入口チャンバ１３をロータチャンバ２４に連結する管屈曲部１６とに細分される。ロータチャンバ２４は、ロータ２５を収容する。ロータ２５は、電気モータ（electric motor）２３、略してモータ（electromotor）によって駆動される。このモータ２３は、ロータチャンバの外側に置かれ、駆動軸２６によってロータ２５に連結される。
【００３２】
入口チャンバ１３上には抽出フード（extractor hood）１０が設けられる。この抽出フード１０は、入口チャンバ１３に対するアクセス開口部１４の境界を定める。抽出フード１０はさらに、抽出ダクトに連結するための連結部１５を有する。図２に見られるように、１つまたは複数の粉末供給ダクト２７がアクセス開口部１４内で終わる。使用中、インスタント粉末、インスタント粉末の少なくとも一部が、これらの粉末供給ダクト２７を通って入口チャンバ１３に供給される。入口チャンバ１３には、さらに、熱水を供給するための注入口１２がある。この熱水は、入口チャンバ内に流出するために、水平方向に矢印３０で示した方向に供給される。入口チャンバはお碗形であることにより、したがって、熱水は渦巻き運動をすることになる。アクセス開口部１４から入口チャンバ内へ供給されたインスタント粉末は、したがって、入口チャンバ内で熱水と既に混合され、その過程で完全にまたは部分的に溶解される。
【００３３】
熱水の存在により、入口チャンバ１３内に蒸気が存在し、インスタント粉末の存在により、入口チャンバ１３内の蒸気中に浮遊する微粉末粒子も存在する。この蒸気が粉末供給ダクト２７に入るべきでないことは明らかであり、抽出フード１０はまさにこの理由で設けられている。使用中、空気が入口チャンバ１３から連結部１５を通って抽出され、したがって、蒸気および微粉末粒子は周囲領域に除去される。
【００３４】
入口チャンバ１３の底部２８は、最後に管屈曲部１６の入口開口部２９の中心に行くように、言わば漏斗様設計になっており、この場合はほぼ円錐形である。この管屈曲部１６は、ロータチャンバ２４内で管屈曲部１６の出口開口部３１で終わるように、約９０度で屈曲している。
【００３５】
混合物は、ロータチャンバ２４内でロータ２５によるさらなる処理を受ける。本発明によれば、このロータは様々な設計とすることができる。図３に示されているロータは、実質的に平坦な円盤形である。しかし、ロータは、異なる設計、例えば欧州特許出願第６３９，９２４号のロータと類似の設計または国際公開ＷＯ０３／０６８０３９号のロータと類似の設計にすることもできる。
【００３６】
背面では、ロータチャンバ２４は後壁１９によって境界が定められ、後壁１９はこの特許出願では第１の壁部という用語で称されてもいる。この第１の壁部１９には軸シール２１が設けられ、駆動軸２６は、軸シール２１を通ってロータチャンバ２４内に突出する。
【００３７】
後壁１９は、モータ２３を支持するモータ支持体１７に収容される。取付け時に、モータ支持体１７は、キャビネット９の前壁に取り付けられる。モータ支持体１７はさらに、混合チャンバが収容されているハウジング３２も支持する。後壁１９には、周縁部に沿ってフレキシブルシール２０が設けられ、フレキシブルシール２０に混合チャンバハウジング３２のリブ３４が接触して封止を形成する。
【００３８】
混合チャンバハウジング３２にはさらに、混合チャンバ１３、１６、２４内で作られた混合物を放出するための出口ダクト３６、３３が設けられる。出口ダクト３６、３３は、直線部分３６および放出部分３３を備え、混合物がそれによってカップまたは広口コップに計量供給される。図２を参照すると、混合装置２が位置決め場所の上方に垂直に設けられない場合、管またはその他のダクトが直線部分３６と放出ダクト３３との間に設けられうることが明らかであろう。
【００３９】
本発明による混合装置について、インスタント粉末を液体、特に水と混合するための混合装置として上述してきたが、インスタント液体（実際には「液体材料」と呼ばれることが多い）が水と混合された種類のものが非常に良いことに留意されたい。そのような液体材料の粘度は、本発明によれば低から高までの範囲で異なることができ、極端に粘度が高くてもよい。本発明によれば、そのような液体材料は、例えば濃縮エキスや凝縮液体とすることができる。混合チャンバへの供給は液体材料の場合に別の設計でもよいことが、当業者には明らかであろう。抽出フードは、完全に削除することができる（所定の位置のままでもよい）。入口チャンバの形状は、異なっていてもよい（所望であれば概略同じでもよい）。
【００４０】
さらに、本発明による混合装置は、熱い飲料と冷たい飲料の両方を調製するために使用されうることに留意されたい。本発明によれば、熱い飲料は、インスタント粉末からも、インスタント液体すなわちいわゆる「液体材料」からも調製されうる。同じことが冷たい飲料にも当てはまる。本発明によれば、冷たい飲料もまた、インスタント粉末からも、インスタント液体すなわちいわゆる「液体材料」からも調製されうる。
【００４１】
本発明について、より詳細には本発明が本発明による混合装置に提供するいくつかの改良点について、以下により詳細に論じる。これらの改良点は、４つの異なる領域にある。本発明による混合装置の第１の改良点は、管屈曲部１６に関する。本発明による混合装置の第２の改良点は、ロータ２５の動作を改善することに関する。本発明による混合装置の第３の改良点は、出口ダクト３６、３３に関する。本発明による混合装置の第４の改良点は、モータ２３の欠点の数を減らすことに関する。
【００４２】
図３に部分的に見られるように、管屈曲部１６の外側湾曲部１１の側面は、本発明に従って管屈曲部１６を有する平面３７として設計されている。この平面３７は、ユニットの細部だけを示す概略図４、５および６に、より詳細に示されている。図４はこの場合、図３の概略断面図による概略断面図を示す。図５は、図４に矢印Ｖで示されている方向の図を示し、図６は、図４および５に矢印ＶＩで示されている方向の図を示す。図５では、平面３７は、それを網掛けすることによって識別しやすくしてある。図６では、ロータは、その位置を示すとともに、それとは別にロータチャンバ２４内を傾斜面３７に対して明瞭に見えるようにするために、破線円２５だけによって示されている。
【００４３】
図４、５および６を参照すると、管屈曲部１６の外側湾曲部の側面全体が平面３７として設計されていることが分かる。入口チャンバ１３の円錐状底部２８は中心に開口部を有し、その開口部は管屈曲部１６の入口開口部２９も形成している。小さい円錐状移行縁部３８（垂直方向の高さが約１〜２ｍｍである）の介在で、この平面３７はこの場合、管屈曲部の入口開口部２９だけでなく入口チャンバ１３の底部２８にも隣接する。
【００４４】
図５を参照すると、管屈曲部１６の入口側がわずかに細くなっていることにより、特に、入口チャンバ１３の底部２８から他の平面３７の方へ斜めにかつ急勾配に走る、管屈曲部の両側面上の円錐状壁部３９が先細りになっていることが分かる。そのような先細りになった曲面４０は、内側湾曲部の側面にも見られる（図４および５参照）。
【００４５】
平面３７は、水平方向（図５の両矢印Ｈ参照）に走る第１の方向Ｈと、この第１の方向Ｈと直角に走る第２の方向Ｄとで定義される。この第２の方向は、図４に両矢印Ｄによって示されている。平面３７は、水平面に対して角度αをなす。図３〜６に示されている実施形態では、αは４５°である。したがって、両矢印Ｄは、水平方向を示す両矢印Ｈと垂直方向を示す両矢印Ｖのどちらに対しても４５°の角度をなす。この場合、本発明によれば、平面という表現は、表面が延長方向Ｄにも延長方向Ｈにも平坦であることを意味すると考えられる。したがって、延長方向ＨおよびＤには、表面３７は、０ｃｍ（ゼロｃｍ）より大きい一定距離にわたって、例えば少なくとも０．５ｃｍの距離にわたって湾曲ではなくまっすぐである。
【００４６】
図４は、管屈曲部は内側湾曲部の側面上に角度転換部４２を有することを示す。この角度転換部４２は、全体として角を形成する設計の弓形アークエッジ４１の中心を形成する（図５参照）。このアークエッジ４１は、Ｃ字形でありかつ２つの自由端４３を有し、アークエッジ４１は自由端４３で平面３７に隣接する。
【００４７】
平面３７の総合位置をより詳細に説明するために、平面３７は、図５に網掛け表示されている。
【００４８】
図５は、図４に矢印Ｖで示されている方向の図であり、平面３７の入口開口部２９へのいわゆる垂直投影も示す。これは、図５の眺めで実際に見ることができかつ他の部分によって隠されていない平面部分である。図５はさらに、平面３７が入口開口部２９の５０％を超える部分と重なっていることを示す。この重なり部分は、５０％を相当上回り、さらに７０％を超えることもある。
【００４９】
管屈曲部１６の外側湾曲部の側面上に設けられている平面３７は、管屈曲部を流れる液体が平面に沿って比較的高速で進み、それによって管屈曲部の外側湾曲部内での粒子の堆積および濃縮を抑え、それをほとんど完全に防止することさえも可能であるという利点を有する。そうした堆積および濃縮は、公知の混合装置に関する問題であり、こうした公知の混合装置は定期的に清掃されなければならないことを意味する。
【００５０】
図４、５および６の図面に関するさらなる説明では、ロータチャンバ２４は、ロータ２５の上流側に円錐状に広がった壁部４７によって境界が定められ、壁部４７は、縁部４９の近傍で、ロータ２５が収容されている広がった部分と接合していることに留意されたい。円錐状壁部４７および境界縁部４９は、図４および図６に示されている。
【００５１】
以下に、ロータの動作の改善について、特に図４および６を参照しながらより詳細に論じる。
【００５２】
回転軸２６を中心に回転可能なロータ２５は、回転時にロータの外周に沿って回転面５０を画定する。混合チャンバ、特にロータチャンバ２４は、実質的に円形断面を有する円周壁領域５１を有する。この円周壁領域５１は、ロータの回転面５０を取り囲む。
【００５３】
ロータ２５の動作を改善するためには、本発明よれば少なくとも１つのロータリブ５４、５５、５６、５７が円周壁領域５１上に設けられる。この少なくとも１つのロータリブは、円形円周壁領域５１からロータ２５の回転面５０の方向に延びる。
【００５４】
図６には、これらのロータリブのうちの５つが示されている。ロータリブのうちの２つは、ともに参照番号５５で示されており、ロータリブの数が本発明に従って変動しうることを明確に示すために、破線で示されている。ロータリブ５５はまた、どんな場合でも容易に削除することもできる。さらに、ロータリブ５６および５７は、出口ダクト３６の入口５３の両側に設けられた対を形成することに留意されたい。ロータリブ５６、５７は、任意選択で他のロータリブと組み合わせて設けることができる。１つまたは複数のロータリブ５４、５５もまた、任意選択でロータリブ５６、５７と組み合わせて設けることができる。
【００５５】
図６を参照し、ロータ２５の回転方向が矢印Ｒで示されている方向であるものとすると、ロータリブ５４とオプションのロータリブ５５の動作は以下の通りである。向心力により、液体は、ロータ２５によって外側へ強いられ、円周壁領域５１内を混合チャンバの内壁に沿って走る。この液体は、このとき円周壁領域５１内を混合チャンバの壁に沿って走り、ロータリブ５４または５５に遭遇したとき、この液体は、ロータリブ５４によってロータ２５の方向に戻されることになる。液体流の円周壁領域５１に沿ったこの進路と復帰動作は、矢印Ｑで示されている。この復帰動作により、液体はロータに押し付けられて密着し、したがって、ロータの動作の改善につながる。
【００５６】
ロータリブ５６に矢印Ｗで示されているように、ロータリブ５６の動作はこの点で同様である。
【００５７】
図４に見られるように、ロータリブ５４および５６並びにロータリブ５７およびオプションのロータリブ５５は、ロータ２５の軸方向長さ全体に沿って延びることが好ましい。
【００５８】
図６はさらに、ロータリブ５４、５５、５６および５７はすべて、実質的に三角形の断面形状を有することを示す。これにより、ロータの方へ矢印ＱおよびＷで示されている方向に流れる液体は、傾斜面に沿ってロータの方向に通過し、その結果、液体がロータリブから離れたときに、液体は部分的にロータの回転方向の移動成分を有する。これは、この戻された液体を円周壁領域５１に沿って運ぶのを容易にするとともに、液体が円周壁領域５１に沿って集まらないようにする。
【００５９】
図６はさらに、ロータリブ５４、５５、５６および５７が軸方向に延びる角張った縁部５８、５９、６０を有することを示す。このことは、液体がそれぞれのロータリブから離れるときに液体の乱流の形成を促進する。
【００６０】
ロータの半径方向に見た、ロータリブ５４、５５、５６および５７の高さは、１〜３ｍｍの範囲であり、図６では約２ｍｍである。回転面５０とそれぞれのロータリブとの間の半径方向公差Ｓは、特に０．５〜２ｍｍの範囲であり、図６では約１ｍｍであるが、２ｍｍとすることもできる。これは、不正確な寸法のロータあるいはロータ軸に中心が正確に合わされていないロータがロータリブにぶつかるのを防止する。
【００６１】
出口部分３６の入口５３は、ロータの回転面の近傍に、より詳細には、少なくともこの例示的な実施形態では部分的にロータの軸方向前面に沿って設けられる。出口３６の入口５３に直接隣接して、この入口５３の両側にロータリブ５６および５７が設けられる。出口３６の入口５３の両側にロータリブ５６および５７を設けることにより、液体がこれらのロータリブでロータに戻されるだけでなく、この液体が出口からそれほど容易には流出しないという効果もある。これにより、液体はロータチャンバ内により長い間とどまることになる。出口３６の入口５３はこの場合、軸平面に延びるが、この入口は接平面にも容易に延びることができ、この場合、出口ダクトは、次いで少なくとも最初に半径方向に離れるように曲がっていることに留意されたい。
【００６２】
次に、特に図３、７および８を参照しながら、出口ダクトの改良点についてより詳細に論じる。正確にはロータの所望の動作により、出口ダクト３６、３３を流れる液体は渦を巻き、それによって液体がカップまたは広口コップに流れ込むときに乱流になることが知られている。この乱流を防止するためには、特定の特徴を有する放出口、すなわち放出端部を設けることが知られている。発明者らは現在、乱流は、出口ダクト３６、３３内に出口ダクトの長手方向に延びるリブを設けることにより、滑らかな流れに容易に変えられることを見出している。このリブは、出口ダクトを通る流れに案内効果を与え、この流出を滑らかにする。驚いたことには、この場合、液体の質、例えばその中で生成される泡などは、あまり影響を受けないかまたはほとんど全く影響を受けない。
【００６３】
図面に示されている例示的な実施形態では、この少なくとも１つのリブは、放出部分３３内に配置される。図３の放出部分３３は、図７に断面で示されている。ここに見られるように、リブ６２は、出口ダクトの内側、この場合はしたがって放出部分３３の内側に配置される。このリブ６２は、出口ダクトの長手方向に延びる。特に、リブ６２は、出口ダクトの長手方向に平行に延びる。さらに、リブ６２は、放出部分の湾曲部全体に沿って延びることが好ましい。放出部分はこの場合、管屈曲部３３であるので、したがって、リブ６２はこの場合、図３にも見られるように湾曲部をたどる。この少なくとも１つのリブ６２を、外側湾曲部の側面の最寄りに位置する管屈曲部３３の部分に配置することが特に有利であることが見出された。液体は、管屈曲部内で外側へ強いられ、したがって、リブ６２の案内作用を可能な最大限まで受けることになる。
【００６４】
図８は、放出部分３３の代替実施形態を断面で示す。この場合、３つの追加のリブ６３、６４が、図７のリブ６２に追加して設けられる。したがって、十字型の断面形状が実現される。
【００６５】
図３に見られるように、出口ダクトは、混合チャンバ１３、１６、２４のハウジング３２と共に一体的に形成された第１の部分３６と、第２の部分３３、すなわち放出部分とで構成される。所望であれば、第３の部分を第１の部分３６と第２の部分３３の間に設けることもできる。かかる第３の部分は、例えば、放出部分３３が第１の部分３６に直接連結されない場合、管でもよい。第１の部分３６に案内リブを設けることにより、汎用ハウジング部品を使用することができ、第２または第３の部分内のリブは、所望の目的に、特に出口ダクトを通過する液体に特に適合することができる。案内リブに求められる要件は、高起泡性液体の場合、泡をほとんど生成しない液体またはスープ液に対するものとは異なる。
【００６６】
図３における放出部分３３は、方向が水平の流れから実質的に垂直の流れに変わるように、屈曲部を備える。放出部分３３の流出端部６５は下方へ向けられる。図３はさらに、流出端部６５の外側湾曲部６６の側面が内側湾曲部６７の側面よりも低いことを示す。これは、放出部分からの滑らかな流れを促進する。
【００６７】
図３はさらに、リブ６２が端部６８と共に流出端部６５から下向き方向に突出していることを示す。これは、広口コップまたはカップが満たされた後で液体の最後の残りが放出部から出て来るのを助勢し、したがって液だれを限定する。前記液だれはこの場合、図３に矢印６９で示されているように、突出するリブの端部６８が出口ダクトの長手軸の方向に円錐状に先細りになっていることにより、さらに限定することができる。
【００６８】
以下では、モータ２３の耐用年数を延ばすことついて、実質的に図２および３を参照しながらより詳細に説明する。
【００６９】
図３に見られるように、ロータチャンバ２４の後壁１９が、ロータ２５の後方に位置する。この後壁は、これに関しては第１の壁部と称される。この第１の壁部１９には軸シール２１が設けられ、駆動軸２６は、軸シール２１を通ってロータチャンバ内に突出する。それ自体が公知であるように、第１の壁部１９の後方に中間スペース７０がある。従来技術から知られる装置では、この中間スペース７０は、２つの通路、すなわち軸シール２１内の通路と第２の壁部７１内の別の通路とを有する実質的に閉鎖された空間であり、軸はこの２つの通路を通って中間スペース７０に入る。軸シール２１が消耗の結果としてまたは別の原因で漏れ始めたときに、中間スペース７０はいっぱいになる。しばらくしてから、次いで、液体は最後にモータに行き、モータは機能しなくなる。
【００７０】
次に、本発明は、液体が中間スペース７０に入るとすぐに指示を与えるインジケータシステムを設けることを提案する。次いで、これは、初期段階で整備士を呼ぶことを可能にし、したがって、普通ならしばらくしてから機能しなくなっていただろうモータ２３の代わりに、軸シールを交換することができる。そのようなインジケータシステムは、センサを用いて製造することができる。しかし、本発明によれば、このインジケータシステムは、非常に簡単な態様で製造され、したがって、インジケータシステムは、中間空間７０の底部に漏れドレイン２２を設けることによってフェールセーフとなり、漏れドレイン２２は、簡単な収集面または簡単な収集トレイの形で、中間スペースに入ってきた液体をインジケータに放出する。次いで、液体は、漏れドレイン２２を通って収集面へ流れる。この場合、収集面は、単純に前面の扉の底部７５である。ユーザは、インスタント粉末用の容器に補充するために扉６を開けたときに、液体が漏れているかどうかを自動的に見ることになる。その場合、ユーザは、次いで軸シール２１を交換することができる保全要員に連絡しなければならない。こうしたことがすべて初期段階で行われるので、飲料製造装置１は、通常どおり運転し続けることができ、保全要員が問題を処理するのを待つために、サービスが中止される必要はない。
【００７１】
本発明によれば、軸シール２１の交換を容易にするために、軸シール２１は、本発明による混合装置に別個の部品として、任意選択で第１の壁部１９全体と組み合わせて取り付けられる場合に有利である。
【００７２】
収集面または、所望であれば漏れた液体のための収集トレイは、混合装置自体に取り付けることもでき、したがって飲料製造装置の一部を形成するのではなく混合装置自体の一部を形成することは、それ自体明らかであろう。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明による混合装置または本発明による飲料製造装置を使用して調製されうる飲料の例としては、茶、アイスティー、フラッペコーヒー（アイスコーヒー）、（冷たい）レモネード、スープ、ブイヨン、（人工）フルーツジュース、健康飲料（例えばＡＡ−ｄｒｉｎｋ（登録商標））などがある。これらの飲料はすべて、原理的には、インスタント粉末を使用するかまたはインスタント液体、いわゆる「液体材料」を使用して作ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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