(57)【要約】  スチームランス（１６）を使用して、水蒸気及び圧縮空気を、スチームランスから出口まで互いに分離する２本のパイプライン（２１、２２）を介して、ミルクに供給し、スチームだけを、ミルクの蛋白質分子を分解するのに必要なスチーム速度で外側パイプライン（２１）を通して供給する一方で、スチーム−空気混合物を、必要な空気の割合でミルクを濃厚にするために、内側パイプライン（２２）を通して供給し、スチーム−空気混合物を、泡立てるミルク中で、外側パイプライン（２２）からのスチームとだけ混合する。スチームランス（１６）は、互いに同軸に配置する２本のパイプライン（２１、２２）、及び出口領域で、パイプライン（２１、２２）を互いに分離し、水平方向に、且つ互いに対して傾斜する放射状ノズルとして設計した、スチームとスチーム−空気混合物の２媒体用の出口開口部（２４、２５）を有する端片部（２３）から成る。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミルク泡を生成する、特にコーヒーマシン又は同様の装置でミルク泡を含む飲料を調製する方法であり、水蒸気と圧縮空気の両媒体を、ミルクに浸漬するスチームランス（１６）を介して前記ミルクに供給する方法であって、
スチームと空気の前記２媒体を、少なくとも２本の供給ライン（３、４又は２１、２２）によって前記ミルクに供給し、前記供給ラインを、前記ランスから出口まで互いに分離し、好適には、必要なスチーム速度のスチームだけを、前記一方のライン（３又は２１）によって供給する一方で、必要な空気の割合で前記ミルクを濃厚にするためのスチーム／空気混合物を、他方のパイプライン（４又は２２）によって供給し、前記スチーム／空気混合物を、前記泡立てるミルク中で、前記他方のパイプライン（３又は２１）からの前記スチームとだけ混合することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記スチームランス（１６）を通り出て来た前記媒体は、前記スチームランスを出た直後に衝突し、該衝突作用は、気泡を、前記泡立てるミルクの蛋白質分子と最適に混合させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スチームと前記スチーム及び空気の供給を、時間及び温度依存的に制御し、第１段階で、前記スチーム供給ライン（３）と前記スチーム／空気供給ライン（４）の両方を、有効にするのに対し、第２段階では、前記スチーム／空気供給ライン（４）を、無効にし、スチームだけを、前記スチーム供給ライン（３）を用いて前記ミルクに供給することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記スチーム／空気供給ライン（４）を、前記第１段階で周期的に有効にし、各周期で、前記有効期間と前記無効期間との比率を、好適には、３対１にすることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１段階の総時間は、処理する前記ミルクの量によって決まることを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の方法。
【請求項６】
好適には請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法を実行するためのスチームランスであって、
前記スチームランス（１６）は、少なくとも２本のパイプライン（２１、２２）、及び前記スチームランスを通して搬送する前記媒体のための出口開口部（２４、２５）を有する端片部（２３）から成り、好適には、スチームだけを、前記一方のパイプラインによって供給可能にでき、前記他方のパイプラインによってスチーム／空気混合物を供給可能にでき、前記出口開口部（２４、２５）を、該開口部を通り出て来た前記媒体が、前記スチームランスを出た直後に衝突するように設計することを特徴とする、スチームランス。
【請求項７】
前記出口開口部（２４、２５）を、前記スチームランスの長尺軸を通り走る平面において、おおよそ対に配置することを特徴とする、請求項６に記載のスチームランス。
【請求項８】
前記スチームランス（１６）は、互いに同軸に配置する２本のパイプライン（２１、２２）、及び前記出口領域で前記パイプラインを互いに分離し、前記スチームランスを通して搬送する前記媒体のための前記出口開口部（２４、２５）を有する端片部（２３）から成り、前記出口開口部（２４、２５）を、前記スチームランス周りに環状に形成することを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のスチームランス。
【請求項９】
前記出口開口部（２４、２５）を、好適には、水平面に対して、約７０度の傾斜角（２７）又は約１５度の傾斜角（２８）で傾斜させることを特徴とする、請求項６から請求項８のいずれかに記載のスチームランス。
【請求項１０】
前記スチームランス（１６）は、前記内側パイプライン（２１）内で中心に位置し、表面側で、前記スチームランスの前記端片部（２３）から突出する温度センサ（１３）を備えることを特徴とする、請求項６から請求項９のいずれかに記載のスチームランス。
【請求項１１】
前記スチームランス（１６）は、前記スチーム及び前記スチーム／空気混合物用の接続ホース（２９、３０）、及びハウジング又はミルク容器に前記スチームランスを吊着するためのホルダ（３１）を備えることを特徴とする、請求項６から請求項１０のいずれかに記載のスチームランス。
【請求項１２】
前記スチームランス（１６）を、手動又は自動でスチームランス洗浄部に接続できることを特徴とする、請求項６から請求項１１のいずれかに記載のスチームランス。
【請求項１３】
前記スチームランスを、独立的に作動するミルク泡生成部又はコーヒーマシンの構成要素として提供することを特徴とする、請求項６から請求項１２のいずれかに記載のスチームランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミルク泡を生成するための方法及び装置、特に、水蒸気と圧縮空気の両媒体を、ミルクに浸漬したスチームランスを介してミルクに供給して、コーヒーマシン又は同様の装置で、ミルク泡を含む飲料を調製する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置については、欧州特許第１５０１３９８Ａ号（特許文献１）で開示されている。同装置は、基本的にボイラ及び加圧空気源の他、スチーム供給ライン、及び該スチーム供給ラインに接続し、ミルクに浸漬するスチームランスに続く圧縮空気供給ラインから成る。そのため、スチームと空気の２媒体を、スチームランスの前に既に混合している。その結果、ミルク泡の品質を適合したり、調製する飲料の種類に応じてミルク泡を変えたりすることが困難である。最近では、使用及び運転条件が、実際の状況によって大幅に異なることが多いにも関わらず、この種の装置は、製品の品質について高い要求を満たさねばならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第１５０１３９８Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対照的に、本発明の基礎となる目的は、そうした欠点を回避すること、及び簡単に装置を操作して、自然と必ず、常時最適なミルク泡の品質にできる、冒頭で特定した種類の方法及びスチームランスを考案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、この目的を、請求項１及び請求項６の特徴によって達成する。
【０００６】
ミルク中の蛋白質は、ミルクの泡立ちに主に関与する。ミルクにスチームを急速に注入することで、蛋白質分子を分解して、ミルクを粘性にするが、スチームを速く注入するほど、形成される気泡は、微細になる。本発明は、蛋白質分子を分解するのに必要な蒸気速度で、スチームを注入し、それと同時にスチーム／空気混合物を、気泡を形成するのに必要な空気の割合で供給することによって、この知識を利用する。２媒体のみを、ミルク中で互いに混合するため、該２媒体は、確実に、直接相互作用する。
【０００７】
この相互作用を最適化するために、本発明は、スチームランスを通り出て来る媒体が、スチームランスを出た直後に衝突するようにし、この衝突作用により、気泡を、泡立てるミルクの蛋白質分子と最適に混合させる。
【０００８】
本発明による方法は、特に、手動で実行するミルク泡の生成に適しているが、殆ど自動的に制御してミルク泡を生成する。このために、本発明により、スチームとスチーム及び空気の供給を、時間及び温度依存的に制御し、第１段階で、スチーム供給ラインとスチーム／空気供給ラインの両方を、有効にするのに対して、第２段階では、スチームだけを、スチーム供給ラインを用いてミルクに供給するようにできる。
【０００９】
スチーム／空気供給ラインを、第１段階で周期的に有効にし、各周期で、有効期間と無効期間との比率を、好適には３対１にすると、ここでは特に有利である。周期的に変化させることで、ミルク渦を増大させ、それによりミルクの表面にある気泡が破壊されて、微細な孔を有する均一なミルク泡を得られるが、有効期間と無効期間との比率は、泡の品質にとって極めて重要である。
【００１０】
本発明は、ここでは、第１段階の総時間を、加工するミルク量に応じて決めるようにできる。
【００１１】
この方法を実行するための本発明によるスチームランスは、該スチームランスが、少なくとも２本のパイプライン、及びスチームランスを通して搬送する媒体のための出口開口部を有する端片部から成り、好適には、スチームだけを、一方のパイプラインによって供給可能にでき、他方のパイプラインによってスチーム／空気混合物を供給可能にでき、出口開口部を、該開口部を通り出て来た媒体同士が、スチームランスを出た直後に衝突するように設計することを特徴とする。
【００１２】
従って、確実に、スチームランスによって搬送する２媒体は、スチームランスを出た直後に互いに衝突できる。ここでは、２本のパイプラインの出口開口部を、好適には、水平面に対して、約７０度又は約１５度傾けると、有利である。
【００１３】
スチームランスは、頑丈な極めてコンパクトな構造を備えており、高度の動作信頼性を保証する。スチームランスは、コンパクトであるにも関わらず、ミルク泡生成装置を温度依存的に制御するために、内側パイプラインの中心に位置するミルク又はミルク泡温度センサを備えてもよい。
【００１４】
有利には、スチームランスは、独立的に作動するミルク泡生成部の構成要素として、及びミルク泡を含む飲料を調製するための自動コーヒーマシンの一体化した構成要素としての両方に適している。
【００１５】
以下では、本発明について、図面を参照して、例示的実施形態を用いて一層詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図式的に示した本発明による方法によって作動するミルク泡生成装置。
【図２】図１による装置に関する制御図。
【図３】ミルク泡を発生させるための作成プロセスに関する図。
【図４ａ−４ｂ】側面図で示した、本発明によるスチームランス。
【図５】図４ａによるスチームランスの前部領域の部分断面図。
【図６】図５によるスチームランスを下から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１によるミルク泡生成装置は、ボイラ１、圧縮空気源２、互いに分離され、制御弁５及び６を有する２供給ライン３、４、及び該供給ライン３、４の出口端部を形成し、ミルクを収容する容器７、特にミルク差し内に浸漬できるスチームランス（図示せず）から成る。
【００１８】
水蒸気を、ボイラ１内で約１．９バールの動作圧力で調製し、該水蒸気を、１本のパイプライン８によって２本の供給ライン３、４に供給する。供給ライン４を、空気圧レギュレータ９、コンプレッサ１０及び逆止弁１１を経由して、圧縮空気源２に更に接続する。
【００１９】
本装置を、制御部１２によって制御するが、該制御部１２を、制御技術で制御弁５及び６に、コンプレッサ１０の他、ミルク容器７内に浸漬した温度センサ１３にも接続する。
【００２０】
以下でスチームラインと呼ぶ、供給ライン３を用いて、スチーム速度が、泡立てるミルクの蛋白質分子を十分破壊できる程度に高速なスチームだけを供給する。
【００２１】
以下でスチーム／空気ラインと呼ぶ、供給ライン４の方は、ミルク中に、気泡を形成するのに必要な割合の空気を混入する役割を果たし、スチームは、空気を一層良好にミルク中に搬送するために、ここではキャリヤとして機能する。
【００２２】
次に、コンプレッサ１０の目的は、空気をスチームに混入するために、一定の空気圧を生成することである。空気量を、空気レギュレータ２によって変更できる。このようにして、ミルク泡の気孔率を調節できる。
【００２３】
温度センサ１３は、ミルク又はミルク泡の現在温度を測定し、この情報を、制御部１２に送り、該制御部１２は、時間及び温度に応じて全プロセスの制御を引き受ける。
【００２４】
図２から分かるように、これは、弁５、６のスイッチをオンオフすることによって行われるが、第１段階１４で、両方の弁とコンプレッサ１０のスイッチをオンにして、スチームライン３だけでなくスチーム／空気ライン４も両方有効にするのに対して、第２段階１５では、弁６とコンプレッサ１０のスイッチをオフにし、それによりスチームライン３だけを有効にして、スチームだけをミルクに供給する。
【００２５】
ミルク渦を増大させるために、第１段階１４で有効にしたスチーム／空気ライン４を、周期的に有効にし、各周期で、有効期間と無効期間との比率ａ対ｂを、好適には３対１にする。段階あたりの周期数により、当該段階の全時間が求められるが、該全時間は処理するミルク量によって決まる。第１段階の開始時に、５〜６℃の冷却時ミルク温度範囲から始める。これを、同段階の終了時に、約４０℃まで高くし、第２段階の終了時には、最大７０℃にまで高くする。このミルク泡の最終温度は、この値を超えると、ミルクの蛋白質が凝固し始めて、ミルク泡が溶けるため、超えてはならない。また、原則として、３段階以上を提供してもよい。
【００２６】
本発明によるミルク泡の発生について、図３で図式的に示す。ミルク泡の形成を促進するために、スチームランス１６を通り出て来るスチーム１７を、ミルクの蛋白質分子１８を分解して、ミルクが粘性となるようにミルクを生成するために、高速でミルクに注入する。このスチームをより速く注入する程、スチーム／空気混合物１９から発生する気泡２０は、よりきめ細かくミルク泡中に放散される。
【００２７】
図４ａ〜図６による本発明によるスチームランス１６は、互いに同軸に配置した２本のパイプライン２１、２２、及び該パイプライン２１、２２を出口領域で気密に互いに離隔し、スチームランスを通して搬送するスチームと空気の両媒体のための出口開口部２４、２５を有する端片部２３から成り、スチームだけを、外側パイプライン２１を通して搬送し、スチーム／空気混合物を内側パイプライン２２を通して搬送する。
【００２８】
また、図５及び図６から分かるように、出口開口部２４、２５を、スチームランスの長尺軸を通り走る平面において、おおよそ対に配置する。ここで、出口開口部２４、２５を、環状に配置した直径約１．５ｍｍのノズル２６の形で作製し、水平方向に対して、且つ互いに対して傾斜させる。記載した例示的実施形態では、確実にスチームとスチーム／空気混合物の２媒体が、スチームランス１６を通り出て来た直後に互いに衝突できるように、傾斜角度２７、２８を、７０度及び１５度にする。交差箇所での衝突作用は、気泡２０をミルクの蛋白質分子１８と最適に混合させるため、生成するミルク泡の品質を最適化するのに大きく貢献する。
【００２９】
また、スチームランスの構造でも、スチームランスの内側パイプライン２２内に、制御装置の温度センサ１３を、表面側で端片部２３から突出させて、中心に配設可能である。
【００３０】
図４ａ及び図４ｂから分かるように、スチームランス１６を、ミルク泡生成装置のホースライン２９、３０に接続でき、該ホースライン２９、３０は、スチームランスを、特定の範囲内で装置から離れて移動可能にし、その結果ミルク容器の固定位置とは関係無く使用可能にする。ホルダ３１は、スチームランスをミルク容器に、又は装置の外側ハウジングに固着するのに役立つ。
【００３１】
スチームランス１６は、自律的に作動できる、即ち自動コーヒーマシン又は同様なミルク泡飲料を生成するマシンとは独立して、作動できるミルク泡生成装置の構成部品である。しかしながら、スチームランス１６を、ミルク泡を生成するためにスチームとスチーム／空気混合物の２媒体を調製することになるマシンに組込むことも、容易に可能である。また、原則として、２つのスチーム／空気混合物を提供してもよい。
【００３２】
例えば、異なる量のスチーム／空気を吹き込むために、スチームランスを、理論的には、３本以上のパイプラインと共に設計してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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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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