(57)【要約】  本発明は飲料調製マシン（１）に関し、この飲料調製マシン（１）では、飲料原材料（３）を含む容器（２）に、水などの液体の少なくとも１回の液体噴流を導入することによって飲料が調製され、このマシンは、液体供給システム（１２）に接続されたノズル（１１）を備え、このノズルはチューブ（１１０）を備え、このチューブは、液体入口（１１１）と液体出口（１１２）とを備え、液体噴流はこの液体出口から出る。ノズル（１１）はスリーブ（１２０）を備え、このスリーブは、チューブの液体出口端部の内部断面（Ｓｏ）よりも大きな内部断面（Ｓｓ）を有し、チューブの液体出口（１１２）から出る液体噴流を取り囲むものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料原材料（３）を含む容器（２）内に、水などの液体の少なくとも１回の液体噴流を導入することによって飲料を調製する飲料調製マシン（１）であって、前記マシンは、液体供給システム（１２）に接続された少なくとも１つのノズル（１１）を備え、前記少なくとも１つのノズルはチューブ（１１０）を備え、前記チューブは、液体入口（１１１）及び液体出口（１１２）を備え、前記液体噴流は前記液体出口から出るものであり、
前記ノズル（１１）はスリーブ（１２０）を備え、前記スリーブは、前記チューブの液体出口端部の内部断面（Ｓｏ）よりも大きな内部断面（Ｓｓ）を有し、前記チューブの前記液体出口（１１２）から出る前記液体噴流を取り囲むものであり、
前記スリーブ（１２０）は、その側壁に少なくとも１つの開口部（１３０）を備え、前記開口部は前記チューブの前記液体出口端部（１１２）の近くに配置されている、飲料調製マシン。
【請求項２】
前記スリーブの前記内部断面（Ｓｓ）は、前記スリーブによって形成された内部容積部内で水が噴流として自由に流れるように構成されている、請求項１に記載の飲料調製マシン。
【請求項３】
前記チューブの前記液体出口端部（１１２）は、直径が、０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは、０．３〜０．９ｍｍ、更により好ましくは、０．４〜０．６ｍｍである円の内部断面に相当する内部断面（Ｓｏ）を有する、請求項１又は２に記載の飲料調製マシン。
【請求項４】
前記チューブの前記液体出口端部は、直径が０．４〜０．６ｍｍである円の内部断面に相当する内部断面（Ｓｏ）を有し、前記スリーブは、直径が２〜５ｍｍである円の内部断面に相当する内部断面（Ｓｓ）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項５】
前記チューブの前記液体出口端部は、直径が０．４〜０．６ｍｍである円の内部断面に相当する内部断面（Ｓｏ）を有し、前記スリーブは、少なくとも１５ｍｍ、好ましくは最大２５ｍｍの長さを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項６】
前記開口部（１３０）は、直径が０．４〜０．６ｍｍである円の内部断面に相当する内部断面を有する、請求項５に記載の飲料調製マシン。
【請求項７】
前記マシンは、前記開口部（１３０）を一時的に閉じるための装置を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項８】
前記マシンは、液体フレーバ供給源と、前記液体フレーバ供給源を前記開口部（１３０）に一時的に接続するための装置とを備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項９】
前記マシンは、前記容器内に前記液体噴流を送出している間、前記少なくとも１つのノズルの長手方向軸を略垂直方向に向けるように構成されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項１０】
飲料調製中に前記ノズルを飲料の表面の近くに維持するために、ディスペンサは、前記液体噴流の送出中に前記容器（２）及び／又は前記ノズル（１１）を互いに対して垂直方向に移動させるためのアクチュエータ（１３）を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項１１】
前記ディスペンサは、
飲料調製中に前記容器（２）内の飲料の水位を検出するための第１のセンサ（１５）と、
飲料調製中に前記ノズルが飲料の表面の近くに維持されるように、飲料調製中に前記容器及び／又は前記ノズルを移動させるように構成されたプロセッサ（１７）とを備える、請求項１０に記載の飲料調製マシン。
【請求項１２】
前記ディスペンサは、飲料調製の前に前記容器の高さ及び好ましくは内部容積を測定するための第２のセンサ（１６）を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の飲料調製マシン。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の飲料調製マシンで飲料を調製する方法であって、
ａ）飲料原材料を容器内に導入するステップと、
ｂ）好ましくは水である液体を、ノズルを通じて前記容器内に導入するステップとを含む、方法。
【請求項１４】
ステップｂ）の前に前記容器の高さを測定する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ノズルを調製中の飲料の水位の上方かつ近くに維持するために、ステップｂ）の間に前記ノズル及び／又は前記容器を互いに対して移動させる、請求項１３又は１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泡立てた飲料を好ましくは飲用容器内で調製する飲料調製マシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料を泡立てるため、特に、ミルクを泡立てるための様々な方法が存在している。
【０００３】
ある方法では、ホイップチャンバ内で飲料をホイップするために機械的回転要素の使用が必要である。このような要素及びチャンバは、装置内で細菌の増殖並びに食物の臭い及び味の低下が進むのを避けるために、使用後に洗浄しなければならない。
【０００４】
別の方法では、飲料を直接飲用カップ内で泡立てることが可能である。
【０００５】
飲料中に蒸気及び空気を導入することによって、カップ内でのフォームを得ることができる。効率良くフォームを得るためには、蒸気を送出する装置を飲料に浸さなければならない。この方法には、蒸気発生器と、蒸気が飲料に導入された後に蒸気を送出する装置を洗浄するためのプロセスとが必要であるという欠点がある。また更に、蒸気を使用するため、冷たい泡立てたミルクを生成することは不可能である。
【０００６】
カップ内でのフォームは、飲料内、又は、乳粉末のような飲料原材料を含む容器内に、水噴流を導入した結果であってもよい。例えば、国際公開第２０１００３４７２２号、欧州特許出願公開第１０８８５０４（Ａ１）号、又は英国特許出願公開第２３７９６２４号は、飲用容器内の乳粉末又はミルクを泡立てるための少なくとも１つの水ノズルを備える飲料製造装置に関する。これらの実施形態の利点は、飲料内にノズルを導入する必要がないので、ノズルを洗浄する必要がないことである。
【０００７】
しかし、結果として得られるフォームは、蒸気泡立てによって生成されたフォームほどの品質を示さない。特に、フォームが、気泡のサイズ及び密度の点並びにフォームの高さの点で不揃いになることがある。特に、泡立てたミルク中にコーヒーを導入してカプチーノを生成する場合には、ミルクフォームの高さが劇的に減少し、最終的な飲料は、あまり魅力的ではない様相を呈する。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、カップ内の飲料を泡立てて、乳粉末、ミルク濃縮物、若しくは新鮮なミルクから、又は他の飲料原材料から、高品質のフォームの生成を可能にするノズルを提供することである。
【０００９】
また、冷たい泡立てたミルクを生成するための装置を提供することが好都合であろう。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の一態様では、飲料原材料を含む容器に、水などの液体の少なくとも１回の液体噴流を導入することによって飲料を調製する飲料調製マシンが提供される。このマシンは、液体供給システムに接続された少なくとも１つのノズルを備え、この少なくとも１つのノズルは、
液体入口と液体出口とを備えたチューブであって、液体噴流がこの液体出口から出る、チューブと、
チューブの液体出口端部の内部断面よりも大きな内部断面を有するスリーブであって、チューブの液体出口から出る液体噴流を取り囲むスリーブと、を備え、
スリーブは、その側壁に少なくとも１つの開口部を備え、この開口部はチューブの液体出口端部の近くに配置されている。
【００１１】
本マシンは、容器内に液体（通常は水）の噴流を送出するためのノズルを備える。好ましくは、この容器は飲用容器である。本マシンは、ノズルによって送出された液体噴流が容器内に注出されるように飲用容器が配置された注出領域を備えることができる。
【００１２】
飲料原材料は、飲料を得るために、溶解又は希釈し、泡立てる必要がある原材料とすることができる。飲料原材料は、可溶性飲料粉末又は飲料濃縮物とすることができる。ノズルを通じて水を導入する間、飲料は同時に再構成され、泡立てられる。
【００１３】
このような可溶性飲料粉末は、インスタントコーヒー粉末、チョコレート粉末、乳粉末、インスタント茶粉末、フルーツ粉末、スープ粉末とすることができる。
【００１４】
このような飲料濃縮物は、コーヒー濃縮物、ミルク濃縮物、茶濃縮物、シロップとすることができる。
【００１５】
また、飲料原材料は泡立てるだけでよい飲料であってもよい。このような飲料は、通常、ミルクである。一般に、この飲料は、泡立てられると、別の飲料と混合させて最終的な飲料を得ることができ、例えば、泡立てたミルクをコーヒーと混合させてカプチーノを生成することができる。
【００１６】
本マシンは、チューブの液体入口に液体を注出する液体供給システムを備える。通常、液体は水であり、水は、一般に水タンク又は水道水などの水供給源を備える水供給システムと、水供給源から水を汲み上げてノズルに送出するポンプとによって、ノズルに供給される。ノズルに水を送り込む供給ラインは、ノズルの上流に背圧弁を備えることができる。
【００１７】
水供給システムは、ノズルの上流の水の温度を調節するための加熱装置及び／又は冷却装置を備えることができる。
【００１８】
液体供給システムは、ノズル又は本マシンの別の装置（洗浄装置、混合装置など）への水の注出を制御するための弁を備えることができる。
【００１９】
容器内に液体を導入するノズルはチューブを備え、チューブは、液体入口と液体出口とを備え、液体噴流は液体出口から出る。
【００２０】
液体出口の下流では、ノズルがスリーブを備え、このスリーブはチューブの液体出口から出る液体噴流を取り囲む。スリーブの内部断面がチューブの液体出口端部の内部断面よりも大きいので、水は、スリーブによって形成された内部容積部内で噴流として流れる。
【００２１】
一般に、スリーブとチューブとは、同じ長手方向軸に沿って延び、同じ長手方向軸に沿って実質的に中央揃えされている。
【００２２】
スリーブは、液体出口から出てくる噴流を安定させ層流に近づけて維持し、乱流を制限するように構成されている。液体出口の下流では、液体噴流が、スリーブによって形成された空間内で自由に流れる。スリーブの内部断面は、スリーブによって形成された内部容積部内で水が噴流として自由に流れるように構成されている。液体噴流は、スリーブの側壁によって取り囲まれているが、スリーブの内壁には接触しない。液体は、スリーブの全容積を満たすわけではない。噴流はスリーブから少し離れたままであり、スリーブの壁に沿ってカーテンのように落ちることはない。
【００２３】
一般に、スリーブは、その長手方向軸に沿って一定の内部断面を有する。その内部断面は、増加も減少もしない。好ましくは、スリーブはシリンダである。
【００２４】
好ましくは、チューブの液体出口端部は、直径が、０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは、０．３〜０．９ｍｍ、更により好ましくは、０．４〜０．６ｍｍである円の内部断面に相当する内部断面を有する。このようなチューブにより、水などの液体を噴流として注出することが可能になる。通常、このチューブから約２００〜５００ｍｌ／分の速度で水が注出される。
【００２５】
一般に、チューブでは、液体入口内部断面が液体出口内部断面より大きく、チューブの内部断面は、液体入口から液体出口に向かって縮小する。縮小は連続的であってもよく又は段階的であってもよい。好ましくは、チューブ内部断面は１段階だけ縮小する。直径が０．４〜０．６ｍｍの円の内部断面に相当する内部断面を有するチューブの液体出口端部について、チューブの内部断面を１段階だけ縮小することができ、チューブ出口の最後の内部断面は、チューブに沿って少なくとも２ｍｍ、好ましくは最大５ｍｍにわたる。
【００２６】
直径が０．４〜０．６ｍｍの円の内部断面に相当する内部断面を有するチューブの液体出口端部について、好ましくは、スリーブは、直径が２〜５ｍｍの円の内部断面に相当する内部断面を有する。
【００２７】
より大きな内部断面を有するチューブの水出口端部については、スリーブの内部断面をそれに応じて拡大することができる。
【００２８】
一般に、スリーブは、液体出口から出る噴流を安定させるのに十分な長さを有する。直径が０．４〜０．６ｍｍの円の内部断面に相当する内部断面を有するチューブの液体出口端部については、一般に、スリーブは少なくとも１５ｍｍ、好ましくは最大２５ｍｍの長さを有する。より大きな内部断面を有するチューブの水出口端部については、スリーブの長さをそれに応じて適合させることができる。
【００２９】
スリーブは、その側壁に少なくとも１つの開口部を備えることができ、この開口部はチューブの液体出口端部の近くに配置されている。「近くに」とは、開口部がスリーブの下流端部ではなく液体出口端部の近くに配置されることを意味する。好ましくは、開口部は、チューブの液体出口端部の隣にできるだけ近づけて配置される。この開口部は、スリーブの内部空間とノズルの外部との間の連通を確立するために構成される。
【００３０】
一般に、開口部は、直径が０．４〜０．６ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍの円の内部断面に相当する内部断面を有する。
【００３１】
水がノズルを通じて流れるときに、チューブ液体出口の水噴流が、スリーブに窪みを生じさせ、よって、周囲空気がスリーブの上記少なくとも１つの開口部を通して吸引される。この空気は、水噴流の周囲のスリーブ内を流れ、この噴流を安定化させ、噴流は細型で強い噴流としてスリーブから出る。この細い水噴流が飲用容器内での調製の際に飲料に当たると、調整中の飲料内部に深く進入して飲料内に小さな気泡を運搬し、効率良くフォームを生成する。
【００３２】
一実施形態によれば、本マシンは、上記したようなノズルをいくつか備えることができる。
【００３３】
一実施形態によれば、本マシンは、開口部を一時的に閉じるための装置を備えることができる。この実施形態により、容器内に水及び可溶性原材料を導入することによって、フォームのない平坦な飲料を代替的に生成することが可能になる。
【００３４】
本マシンは、液体フレーバ供給源と、この液体フレーバ供給源を一時的に開口部に接続するための装置とを備えることができる。液体フレーバは、風味濃縮物又はシロップとすることができる。液体フレーバは容器に貯蔵することができ、この容器はチューブによってスリーブの開口部に接続される。この液体フレーバ供給源を一時的に開口部に接続するための装置は、開口部を空気又は液体フレーバ供給源のいずれかと接続することを可能にするように構成された弁とすることができる。
【００３５】
好ましくは、本マシンが上記したようなノズルを１つだけ備えるとき、本マシンは、容器内に液体噴流を送出している間ノズルの長手方向軸を略垂直方向に向けるように構成される。「略垂直方向に」とは、長手方向軸と垂直線との角度が５°未満であることを意味する。好ましくは、本マシンは、マシンの注出領域に配置された容器の中心の方向にノズルの噴流を向けるように構成される。
【００３６】
飲料調製マシンがいくつかのノズルを備える場合、本マシンは、通常、様々な方向にしたがって各ノズルの長手方向軸を方向付けるように構成される。好ましくは、これらの方向は、垂直線との角度が最大１５°を示す。好ましくは、複数のノズルうちの１つの長手方向軸は、容器内に液体噴流を送出している間、略垂直方向に向けられる。
【００３７】
好ましくは、本マシンは、飲料調製中にノズルを飲料の表面の近くに維持するために、容器内に水噴流を送出している間、容器及び／又はノズルを互いに対して垂直方向に移動させるためのアクチュエータを備える。
【００３８】
したがって、ノズルが容器内に液体を送出する限り、また液体が容器を充填する限り、ノズル端部を容器内の液体の表面の近くに、好ましくは上方に維持するために、ノズル及び／又は容器を移動させる。
【００３９】
好ましくは、ノズルは、飲料調製中に飲料の表面の上方に維持され、ノズルと飲料の表面との間の距離は、少なくとも５ｍｍ、好ましくは最大２０ｍｍ、更により好ましくは約１０ｍｍである。よって、効率良くフォームが得られる。また更に、ノズルが飲料で汚れることがない。
【００４０】
あまり好ましくない一実施形態によれば、調製中にノズルを飲料内に部分的に突き刺すことができるが、この実施形態では、ノズルを頻繁に洗浄する必要がある。
【００４１】
好ましくは、本マシンは、
飲料調製中に容器内の飲料の水位を検出する第１のセンサと、
飲料調製中にノズルが飲料の表面の近くに維持されるように、飲料調製中に容器及び／又はノズルを移動させるように構成されたコントローラとを備える。
【００４２】
この第１のセンサは、好ましくは光センサであるが、容器内の液体の高さを測定することが知られている任意の他のセンサを使用することができる。
【００４３】
好ましくは、本マシンは、飲料調製の前に、容器の高さ及び好ましくは内部容積を測定するための第２のセンサを備える。
【００４４】
まず、この第２のセンサにより、容器の高さを決定することが可能になる。この情報を使用して、フォームの水位が容器の上端に達する前に、飲料調製中のノズルの動きを停止させることができる。
【００４５】
好ましくは、この第２のセンサにより、容器に注出する飲料体積を計算することが可能になる。
【００４６】
好ましくは、この第２のセンサは超音波センサであるが、容器の高さ及び容積を測定することが知られている任意の他のセンサを使用することができる。
【００４７】
容器の内部容積を測定するステップは、飲料調製の前に容器を第２のセンサの下に移動させることによって実施することができる。
【００４８】
第２の態様によれば、本発明は、上記マシンなどの飲料調製マシンを用いて飲料を調製するための方法を提供し、この方法では、
ａ）飲料原材料を容器内に導入し、
ｂ）好ましくは水である液体を、ノズルを通じて容器内に導入する。
【００４９】
好ましくは、ステップｂ）の前に、容器の高さが測定される。よって、泡立てた飲料が容器からあふれる前に、ステップｂ）を停止することができる。
【００５０】
好ましくは、ステップｂ）の間、ノズルが調製中の飲料の表面の近くに維持されるように、容器及び／又はノズルを互いに対して移動させる。
【００５１】
通常、液体はノズルを通じて約２００〜５００ｍｌ／分の速度で導入される。
【００５２】
ステップａ）では、例えば、飲料調製マシン内の原材料を貯蔵するタンクから一回分の飲料原材料を投与することによって、飲料原材料を自動的に導入することができる。例えば、飲料原材料は、キャニスタ内にばらで貯蔵され、飲料原材料のオーガを用いて投与可能な可溶性飲料粉末とすることができる。あるいは、飲料原材料は、容器に導入される前に飲料調製マシンにおいて処理されてもよい。例えば、飲料原材料は、カプセルのような一回分の容器から抽出することができ、容器に導入される前に少なくとも部分的に水と混合することができる。
【００５３】
あるいは、飲料原材料は手動で容器に導入することができる。例えば、操作者は容器に新鮮なミルクを導入することができる。
【００５４】
本方法は、ステップｂ）の後に、泡立てた飲料原材料を含んだ容器に第２の飲料構成要素を導入する更なるステップを含むことができる。
【００５５】
第２の飲料構成要素は、混合チャンバなどの本マシンの飲料製造装置内で調製することができる。好ましい実施形態によれば、最終飲料としてカプチーノを生成することができるように、泡立てた飲料原材料は泡立てたミルクとすることができ、第２の飲料構成要素はコーヒーとすることができる。
【００５６】
本明細書において、「内部断面」は、チューブ又はパイプの内部横断面を暗示的に意味する。
【００５７】
本発明の上記の諸態様は、任意の好適な組み合わせで組み合わせることができる。更には、本明細書における様々な特徴を、上記の諸態様のうちの１つ以上と組み合わせることにより、具体的に図示及び説明されたもの以外の組み合わせを提供することができる。本発明の更なる目的及び有利な特徴は、「特許請求の範囲」、「発明を実施するための形態」、及び添付図面から明らかとなるであろう。
【００５８】
本発明の特徴及び利点は、以下の図との関連で、より良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による飲料調製マシンの概略図である。
【図２】本発明によるマシン調製マシンで使用されるノズルの内部断面図を示す。
【図３】飲料調製中のノズルの動きを示す。
【図４】飲料調製前に容器の高さを検出するためのある特定の実施形態を示す。
【図５】飲料調製マシンの制御システムを示す。
【図６】本発明による飲料調製マシンの特定の実施形態を説明する。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１は、本発明による飲料調製マシンの概略図である。
【００６１】
飲料調製マシン１は、その第１のレベルにおいて、
内部で飲料が調製される飲料容器を支持する飲料容器支持体１４（この支持体は、本発明のある特定の実施形態では任意選択とすることができる）と、
容器２内の飲料を調製して泡立てるために飲料容器内に液体噴流を注出するノズルシステムと、
ノズルシステムに水を供給するための水供給システム１２とを備える。
【００６２】
マシン１は、容器２内に水噴流を導入することによって飲料を調製する。この容器は、通常、飲用容器である。本マシンは、好ましくは、容器を支持し、容器をノズルシステムに対して正確に配置し、最後に容器を移動させるための容器支持体１４を備える。
【００６３】
容器２内に水噴流を導入することにより、可溶性粉末若しくは濃縮物などの可溶性飲料原材料の溶解及び泡立て、又は容器内に存在するミルクなどの飲料構成要素の泡立てのいずれかが可能になる。
【００６４】
水供給システム１２は、
新しい水で補充することができる、又は、ひいては水道水に接続され得る、タンク１２１と、
タンク５６から水を圧送するための、送水ポンプ１２２（ポンプは、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ又は蠕動ポンプなどの任意のタイプのポンプであってもよい。）と、
圧送された水を加熱するために、サーモブロック又はカートリッジタイプの加熱器などの、水加熱器１２３（あるいは、又はこれに加えて、マシンは、加熱器を迂回するライン上に水冷却器を備えてもよい）と、
逆止弁１２４とを備える。
【００６５】
本マシンは、好ましくはノズル洗浄ステップ中に、蒸気が生成され、ノズルシステムに供給されるように、蒸気供給装置（図示せず）を備えることができる。
【００６６】
本マシンは、飲料調製中にノズルを飲料の表面の近くに、好ましくは上方に維持するために、液体噴流の送出中にノズル１１を垂直方向に移動させるように構成されたアクチュエータ１３を備える。あるいは又は同時に、本マシンは、飲料調製中にノズルを飲料の表面の近くに、好ましくは上方に維持するために、液体噴流を送出している間（図示された点線の矢印に従って）容器支持体１４を垂直方向に移動させるように構成されたアクチュエータ（図示せず）を備えることができる。
【００６７】
プロセッサ１７は、ユーザが起動した際に、又はユーザがマシン上のユーザインターフェース１８を押すように促された際に、飲料を制御するように備えられる。
【００６８】
図２は、図１に実装されたノズル１の内部断面図である。ノズル１１は、チューブ１１０を備える。このチューブは、液体供給システムに接続された液体入口１１１と、液体噴流が出る液体出口１１２とを備える。
【００６９】
好ましくは、チューブの液体出口端部は、直径が０．４〜０．６ｍｍである円の内部断面に相当する内部断面Ｓｏを有する。このようなノズルにより、水を噴流として注出することが可能になる。通常、水は約２００〜５００ｍｌ／分の速度で注出される。
【００７０】
図示されるように、チューブの内部断面は、チューブ入口１１１とチューブ出口１１２との間で１段階だけ縮小することができる。チューブ入口は、本質的に製造上の理由からチューブ出口よりも大きな内部断面を有することがあり、それは、更なる射出成形プロセスのためにノズルを型から除去することがより容易になるためである。
【００７１】
好ましくは、チューブ出口の最後の内部断面は、チューブに沿って少なくとも２ｍｍ、好ましくは最大５ｍｍにわたる。
【００７２】
液体出口１１２の下流では、ノズルはスリーブ１２０を備える。このスリーブ１２０は、チューブの液体出口１１２から出てくる液体噴流を取り囲んでいる。スリーブ１２０とチューブ１１０とは、同じ長手方向軸に沿って延び、同じ長手軸に沿って中央揃えされている。好ましくは、チューブ及びスリーブは、シリンダである。
【００７３】
スリーブ１２０は、直径が２〜５ｍｍの円の内部断面に相当する内部断面Ｓｓを有する。
【００７４】
一般に、スリーブ１２０は、少なくとも１５ｍｍ、好ましくは最大２５ｍｍの長さを有する。
【００７５】
内部断面Ｓｓを有するチューブを提供し、このチューブの導管内にインサートを導入することによってノズル１１を製造することができるように、チューブ入口１１１はスリーブと同じ内部断面を有し得る。上記インサートは、液体出口の内部断面Ｓｏに相当する内部断面を有する内部チューブを提供する。
【００７６】
図示されたように、スリーブは、その側壁に少なくとも１つの開口部１３０を備えることができ、この開口部はチューブの液体出口端部１１２の近くに配置されている。
【００７７】
一般に、開口部１３０は、直径が約０．５ｍｍの円の内部断面に相当する内部断面を有する。
【００７８】
ノズルの様々な要素の内部断面及び長さについての上記の値は、ノズルを通じて導入される希釈液の流量及び圧力に応じて適合させることができる。
【００７９】
希釈液は、高速の希釈液噴流が容器内で形成されるような流れで、ノズル内に導入される。容器内部の飲料原材料を泡立てるための高い剪断力を提供する十分な速度に達する、したがって十分な運動エネルギーに達する希釈液噴流を得るために、チューブの内部断面及び希釈液の流量をそれに応じて適合させる。
【００８０】
図３は、一実施形態による飲料調製中の飲料表面に対するノズルの動きを示す。
【００８１】
ノズル本体は、飲料調製中にノズルの底端部と飲料の表面との間の距離を制御するように動作可能なアクチュエータ１３と協働する。好ましくは、アクチュエータは、容器２内の飲料水位の上昇中にノズルを上方に並進移動するように動作可能である。
【００８２】
ノズルの底端部は、飲料調製中に飲料の表面の上方にとどまり、飲料に接触しないことが好ましい。
【００８３】
あまり好ましくないモードでは、ノズルの底端部は、飲料調製中に飲料の表面に接触することができるが、飲料内部にあまり深く入るべきではなく、例えば、３ｍｍ以下であるべきである。このモードは、ノズルをより頻繁に洗浄する必要があるため、あまり好ましくない。だが、このモードでは、多少の飲料がノズルの開口部１３０に吸い込まれ得るため、大量の高密度フォームが生成されることにもなる。その結果、大きな気泡はサイズが小さくなる。
【００８４】
容器２内の飲料水位の上昇中にノズルを上方へ移動させる制御は、飲料調製中に容器２内の飲料水位を連続的に測定するセンサ１５によって実施される。
【００８５】
センサ１５によって提供された容器内の飲料水位に関する情報に基づいて、プロセッサ１７は、好ましくはノズルを連続的に飲料表面の上方に維持することによって、アクチュエータ１３と、飲料表面上方のノズルの位置とを制御する。
【００８６】
好ましくは、センサ１５は、ＩＲセンサなどの光学センサである。更に、容器内の充填液体の高さを測定するための任意の他のセンサを使用してもよい。
【００８７】
別の実施形態によれば、飲料調製中に容器２をノズルの底端部から離れるように移動させるために、ノズル１１を固定したままで、容器支持体１４をアクチュエータによって並進移動させることができる。
【００８８】
図４は、飲料調製前に容器容積を検出するためのある特定の実施形態を示す。
【００８９】
容器支持体１４は、その上に容器が配置されると動かせるように構成されている。センサ１６は、容器の高さ及び好ましくは内部容積を測定するために、容器の移動中に容器２を感知するように構成されている。センサ１６によって提供された容器の高さについての情報に基づいて、プロセッサ１７は、飲料調製中に、第１のセンサ１５によって検出された飲料表面が容器の頂部に達すると、アクチュエータ１３を停止させる。
【００９０】
センサ１６によって提供された容器の容積についての情報に基づいて、プロセッサ１７は、容器を充填するためにノズルを通じて注入される液体の量を計算する。
【００９１】
好ましくは、センサ１６は、ＩＲセンサなどの超音波センサである。更に、容器の高さ及び好ましくは内部容積を測定するための任意の他のセンサを使用してもよい。
【００９２】
容器の高さ、ひいては容積を検出するための他の方法を実施してもよい。
【００９３】
制御システム
図５にその一例が示されている制御システムは、ノズルシステム及び任意選択の加熱器を制御するように動作可能であり、一般に、ユーザインターフェース１８と、センサ１５、１６と、プロセッサ１７と、電源１９とを備え、これらを順に説明する。
【００９４】
ユーザインターフェース１８は、エンドユーザがプロセッサ１７と相互作用することができるハードウェアを備えており、したがって、このハードウェアに作動的に接続されている。より具体的には、ユーザインターフェースは、ユーザからコマンドを受信し、ユーザインターフェース信号が、このコマンドを入力としてプロセッサ１７に転送する。コマンドは、例えば、泡立てプロセス及び／又は飲料調製を実行するための命令であり得る。ユーザインターフェース１８のハードウェアは、任意の適切なデバイスを備えることができ、例えば、ハードウェアは、ジョイスティックボタン又は押しボタンなどのボタンと、ジョイスティックと、ＬＥＤと、グラフィック又は文字液晶ディスプレイと、タッチセンサ及び／又は画面エッジボタンをもつグラフィカル画面とのうちの１つ以上を備える。
【００９５】
センサ１５、１６はプロセッサ１７に作動的に接続され、泡立てプロセス及び／又は飲料調製を監視するための入力を提供する。第１のセンサ１５は、飲料調製中の容器２内の飲料水位についての入力をコントローラに提供し、第２のセンサ１６は、飲料調製前の容器の内部高さについての入力をコントローラに提供する。他の任意選択のセンサは、液体温度センサのように実装することができる。
【００９６】
プロセッサ１７は、一般に、入力、すなわち、ユーザインターフェース１８及びセンサ１５、１６からのコマンドを受信し、メモリユニット上に記憶されたプログラムコード（又は、プログラム論理）にしたがって、その入力を処理し、一般に上記泡立てプロセス及び／又は飲料調製プロセスである出力を提供するように、動作可能である。このプロセスは、より好ましくは、第１のセンサ１５からの入力信号をフィードバックとして使用する閉ループ制御によって実行される。プロセッサ１７は、一般には、集積回路として、典型的にはマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラとして構成された、メモリ、入力及び出力システム構成要素を備える。プロセッサ１７は、例えば、ＡＳＩＣなどの他の適切な集積回路、ＦＰＧＡなどのプログラマブルロジックデバイス、コントローラなどのアナログ集積回路を備えることができる。プロセッサ１７はまた、上述の集積回路、すなわち、複数のプロセッサのうちの１つ以上を備えてもよい。
【００９７】
プロセッサ１７は、一般に、プログラムコード及び任意選択のデータの記憶用のメモリユニットを備える。通例、プログラムコードは泡立てプロセスをコード化する。メモリユニットは典型的には、例えば、プログラムコード及び動作パラメータ保存のためのＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はＦｌａｓｈなどの不揮発性メモリと、データ保存のための揮発性メモリ（ＲＡＭ）とを備える。メモリユニットは、別個の及び／又は（例えば、プロセッサのダイ上に）集積されたメモリを備えることができる。
【００９８】
電源１９は、プロセッサ１７、アクチュエータ装置５３、ポンプ１２２、及び加熱器１２３に電力を供給するように動作可能である。
【００９９】
本発明の飲料調製マシンは、多量のフォームの生成を可能にする、密着的かつ安定的な噴流を生成するという利点を示し、このフォームは、均質な気泡サイズ、したがって高密度の様相を示す。結果的に、乳粉末１３ｇ及びノズルによって注入された温水１００ｍｌから生成された泡立てたミルクは、３ｃｍ超の高さの高密度フォームを有して生成された。
【０１００】
本マシンの別の利点は、冷水をノズルシステムに供給することによって、冷たい泡立てた飲料、特に冷たい泡立てたミルクを生成することができることである。その結果、冷たい泡立てた飲料、好ましくは冷たい泡立てたミルクが得られ、この結果は蒸気でミルクを泡立てることによっては得られない。
【０１０１】
図６は、本発明による飲料調製マシンの特定の実施形態を説明し、この飲料調製マシンは、可溶性飲料粉末のタンク２０と、この粉末を一回分の量に分け、その量を容器２に注出するための装置２１とを備える。飲料の調製プロセスでは、一回分の可溶性粉末を容器に注出することができ、ノズルを通して容器内に液体を注出することによって、飲料を調製することができる。好ましくは、この粉末は乳粉末である。
【０１０２】
図示しない変形例によれば、飲料調製マシンは飲料製造装置を備えることができ、この飲料製造装置は、内部で飲料構成要素を生成し、結果として得られた飲料構成要素を容器２内に注出する装置であって、その飲料構成要素は、その後泡立てられる、又は容器内で事前に泡立てられた起泡した飲料構成要素と混合される。
【０１０３】
この飲用製造装置は、混合チャンバとすることができる。
【０１０４】
このマシンは例えば、以下の飲料の製造を可能にする：
混合チャンバ内において可溶性コーヒー、又はミルク粉末を溶解させ、飲用容器９に飲料を注出し、その後ノズルにより容器内の上記飲料を泡立てることによる、泡立てたコーヒー、又は泡立てたミルクなどの、泡立てた単一成分飲料。
【０１０５】
ユーザが飲用容器内にミルクを導入すること、ノズルでミルクを泡立てること、混合チャンバ内で可溶性コーヒーを溶解させること、及び泡立てたミルクに上記コーヒーを注出すること、による、カプチーノなどの泡立てた二成分飲料。
【０１０６】
本発明は、上記で例示された実施形態を参照して説明されているが、特許請求される本発明は、決してこれらの例示された実施形態によって限定されるものではないことが理解されるであろう。
【０１０７】
「特許請求の範囲」で定義されるような、本発明の範囲を逸脱することなく、変形及び修正を実施可能である。更には、特定の特徴に対して、既知の均等物が存在する場合、そのような均等物は、本明細書で具体的に言及されているかのごとく組み込まれる。
【０１０８】
本明細書で使用するとき、用語「備える」、「備えている」、及び同様の語は、排他的又は包括的な意味で解釈されるべきではない。換言すれば、これらは、「〜を含むが、それらに限定されない」ことを意味するものとする。
【符号の説明】
【０１０９】
１  飲料調製マシン
１１  ノズル
１１０  チューブ
１１１  液体入口
１１２  液体出口
１２０  スリーブ
１３０  開口部
１２  液体供給システム
１２２  ポンプ
１２３  加熱器
１２４  弁
１３  アクチュエータ
１４  容器支持体
１５、１６  センサ
１７  プロセッサ
１８  ユーザインターフェース
１９  電源
２  容器
３  飲料原材料
【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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【国際調査報告】
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