濃縮ミルクから泡立ちミルクおよびスチームミルクを生成するためのシステムおよび方法
濃縮ミルク供給源、水供給源および加圧空気供給源から泡立ちミルクを生成するための泡立ちミルクシステム。泡立ちミルクシステムは、濃縮ミルクのミルク取入れシステムと、水の水取入れシステムと、加圧空気の空気取入れシステムと、濃縮ミルク、水および加圧空気を混合する混合領域と、を含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、飲料システムに関し、特に飲料用に泡立ちミルクおよびスチームミルクを生成するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カプチーノおよびカフェラテなどの温かい飲料が益々普及している。ファーストフードレストランからコーヒーショップまで、商業ビジネスがこのような温かい飲料を客に提供している。温かい飲料は、大型レストランでは大量に作られるが、多くの客は入れ立ての飲料を好むようである。同様に、これらの客は、また温かい飲料に作りたての泡立ちミルクおよびスチームミルクを入れることも好む。泡立ちミルクおよびスチームミルクは、一般的に、客ごとに新たに作ると品質が上がる。しかし、現在の技術では、客の要求を満足するほど十分迅速または効率的に泡立ちミルクおよびスチームミルクを作ることができない。
【０００３】
一般に、泡立ちミルクは、蒸気、ミルクおよび空気を使用して作ることができ、スチームミルクは蒸気とミルクのみを使用して作る。特に、蒸気、ミルクおよび／または空気を強制的に１つのベンチュリオリフィスに通すことができる。次に、蒸気、ミルクおよび／または空気は、１つのベンチュリオリフィスを通過するにつれて混合することができる。しかし、ミルク、蒸気および／または空気を十分に混合することができない。不十分な混合は、非効率を招き、その結果、ミルクの一部が泡に変化しない。さらに、蒸気、ミルクおよび／または空気を強制的に１つのベンチュリオリフィスに通すことによって泡立ちミルクまたはスチームミルクを作るには、非常に長い時間がかかる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、望まれているのは、１人前ごとに個々の客に対して効率的、高品質および高速で泡立ちミルクまたはスチームミルクを作ることができる泡立ちミルクまたはスチームミルクのディスペンサである。しかし、この装置は、好ましくは使用し易く、保守し易く、費用の点で競争力がなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明は、濃縮ミルク供給源、水供給源および加圧空気供給源から泡立ちミルクを生成するための泡立ちミルクシステムを提供する。泡立ちミルクシステムは、濃縮ミルクのミルク取入れシステムと、水の水取入れシステムと、加圧空気の空気取入れシステムと、濃縮ミルク、水および加圧空気を混合する混合領域とを含むことができる。
【０００６】
また、泡立ちミルクシステムは、濃縮ミルク、水および加圧空気の混合物を膨張させる膨張領域を含むことができる。泡立ちミルクシステムは、さらに、混合領域が濃縮ミルク、水、加圧空気および蒸気を混合し、膨張領域が濃縮ミルク、水、加圧空気および蒸気の混合物を膨張させるように、蒸気供給源を含むことができる。
【０００７】
泡立ちミルクシステムは、所定の比率の濃縮ミルクおよび水を供給する比率制御システムを含むことができる。比率制御システムは、水供給源と接続する流量計を含むことができる。水取入れシステムは、水供給源および比率制御システムと接続する水弁を含むことができる。混合領域は、中空ノズルブロック内に配置された混合物ノズル本体を含むことができる。
【０００８】
本明細書に記載したもう１つの実施形態は、濃縮ミルク供給源、水供給源および空気供給源からミルクを生成する濃縮ミルクシステムを提供することができる。このシステムは、濃縮ミルク、水および空気を混合するための混合領域と、濃縮ミルクを混合領域へと給送するポンプと、混合領域への水の流量を測定する流量計と、ポンプおよび流量計に接続して、所定の比率の濃縮ミルクと水を混合領域へと供給する比率制御システムと、を含むことができる。
【０００９】
混合領域は、濃縮ミルク、水および空気の乱流混合を供給する。混合領域は、中空ノズルブロック内に配置された混合物ノズル本体を含むことができる。混合ノズル本体は、自身上に配置されたいくつかの突起と、突起の周囲に配置されたいくつかのオリフィス領域と、を含むことができる。
【００１０】
ミルク取入れシステムは、蠕動ポンプを含むことができる。濃縮ミルクシステムは、混合領域への水の流れを開始または停止するように、水供給源および比率制御システムと接続する弁も含むことができる。比率制御システムは、制御回路を含むことができる。制御回路は、濃縮ミルクと水との間の所定の比率でプログラムすることができる。
【００１１】
本明細書に記載した方法は、濃縮ミルク、水、空気および蒸気から泡立ちミルクを生成するための方法である。この方法は、空気に加圧するステップと、濃縮ミルク、水、空気および蒸気を混合領域内に流すステップと、泡立ちミルクを生成するために、濃縮ミルク、水、空気および蒸気の混合物を雰囲気圧まで減圧するステップと、を含むことができる。
【００１２】
この方法はさらに、濃縮ミルクと水の流量を測定するステップと、水に対して所定の比率の濃縮ミルクが測定された場合に水の流れを停止するステップと、を含むことができる。減圧ステップは、濃縮ミルク、水、空気および蒸気の乱流混合を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
簡単に述べると、本発明は加圧ミルク、空気および蒸気をノズル本体の混合領域に注入する。ミルク、空気および蒸気は、１つまたは複数のオリフィス領域内で均質にかつ満遍なく混合され得る。次に、混合物は膨張領域へと進み、そこで混合物は雰囲気圧へと膨張する。その膨張によって、ミルクが泡立つ。次いで、泡立ちミルクがディフューザで収集され、カップに配量され得る。本発明は、蒸気およびミルクのみを泡立ちミルクシステムに導入することにより、スチームミルクの生成にも使用することができる。
【００１４】
次に図面を参照すると、類似の参照番号はいくつかの図を通して類似の要素を示し、図１〜図３は、本明細書に記載した泡立ちミルクシステム１００を示す。泡立ちミルクシステム１００は、加圧ミルク取入れシステム１１０を含むことができる。加圧ミルク取入れシステム１１０は、加圧ミルクを全体として泡立ちミルクシステム１００に供給することができる。加圧ミルク取入れシステム１１０はミルク供給部１２０、ミルクポンプ１３０、および複数のミルクホース１４０、１５０を含むことができる。ミルク取入れシステム１１０は、冷蔵した容器１５５内に配置することができる。冷蔵した容器１１０は、任意のタイプの標準的な冷蔵システムであってもよい。ミルク供給部１２０は、カートン、箱入り袋、または任意の他のタイプの保存器具など、任意のタイプの容器を含むことができる。ミルク自体はＵＨＴ（超高温）ミルクであってもよい。ミルクは、開封後は華氏約４０度（摂氏４．４度）以下に維持することが好ましい。ミルクは、ミルク供給部１２０が空になるか、４８時間ごとなどに交換することが好ましい。
【００１５】
ミルクホース１４０、１５０は、ゴム、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、および他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。材料は食品銘柄であることが好ましい。ホース１４０、１５０は使い捨てであることが好ましい。任意の長さを使用できるが、ホース１４０、１５０は、ミルクがミルク供給部１２０から移動しなければならない長さを制限するために、可能な限り短いことが好ましい。
【００１６】
第１のミルクホース１４０は、ミルク供給部１２０をミルクポンプ１３０に接続することができる。ミルクポンプ１３０はミルクを加圧し、計量することができる。ミルクは所望の流量により１平方インチ当たり約２ポンドと約４０ポンド（ｐｓｉ）の間（１平方センチメートル当たり約０．１４キログラムから約２．８キログラム（ｋｓｃ）の間）で加圧することができる。この実施形態は、ミルクを約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）に加圧することができる。ミルクポンプ１３０は、ミルクをより良く計量するために蠕動ポンプであってもよい。蠕動ポンプの使用は、逆流の危険性を低下させ、したがって何らかの形でミルクが汚染される危険性を低下させるという利点も有する。ミルクを加圧し、計量する他の任意のタイプのポンプも本明細書で使用することができる。
【００１７】
泡立ちミルクシステム１００は、加圧空気取入れシステム１６０も含むことができる。加圧空気取入れシステム１６０は、加圧空気を泡立ちミルクシステム１００に供給することができる。空気は、空気ポンプ１７０を使用して、所望の流量により約２ｐｓｉと約４０ｐｓｉの間（約０．１４から約２．８ｋｓｃの間）に加圧することができる。この実施形態は、空気を約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）に加圧することができる。空気ポンプ１７０は、圧縮空気を供給する任意のポンプ設計であってよい。加圧空気は、空気ホース１８０を介して送出することができる。空気ホース１８０は、空気流中に全ての不純物を除去するためにマイクロフィルタ１７５または類似のタイプの器具を含むことができる。
【００１８】
加圧ミルクおよび加圧空気は、結集されて混合され得る。加圧ミルク取入れシステム１１０および加圧空気取入れシステム１６０は、第２のミルクホース１５０および空気ホース１８０を介してホースコネクタで接合することができる。ホースコネクタ１８５は、３つのホース取付具１９０、２００、２１０を含むことができる。任意のタイプの三方弁を使用することができる。ミルクホース１５０は、ミルクポンプ１３０の出力部と第１のホース取付具１９０を接続することができる。空気ホース１８０は、空気ポンプ１７０の出力部と第２のホース取付具２００を接続することができる。加圧空気および加圧ミルクは、ホースコネクタ１８５内で結集されて１つの流れとなり、その混合物が第３のホース取付具２１０を通って排出されるようになっている。
【００１９】
上述したように、ホースコネクタ１８５、ミルクホース１５０、および空気ホース１８０は、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、および他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。これらの要素は、洗浄を容易にできるように着脱式であってもよい。ホース取付具１９０、２００、２１０および本明細書に記載した他の接続部は、隙間蓄積を防止するために返しを付けることができ、研磨面を含むことができる。ホース１５０、１８０は使い捨てであることが好ましい。ホース１５０、１８０の長さは、可能な限り短いことが好ましい。
【００２０】
混合物ホース２２０は、ホースコネクタ１８５をノズル本体２４０の混合物取入れ部２３０に接続し、ミルクと空気の混合物を搬送することができる。混合物ホース２２０は、上述したように、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、または他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。ホース２２０は、使い捨てで、可能な限り短い長さであることが好ましい。混合物ホース２２０は、混合物ホース２２０を混合物取入れ部２３０に取り付けることによって、ノズル本体２４０に取り付けることができる。別の方法としては、混合物ホース２２０を混合物取入れ部２３０内に固定するクランプ機構または任意の他の方法を使用することができる。
【００２１】
ノズル本体２４０は、実質的に中空のブロック状構造であってもよい。ノズル本体２４０は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、または任意の他の実質的に耐食性の材料から作成することができる。ノズル本体２４０は、内壁２５０および外壁２６０を含むことができる。内壁２５０は、以下でさらに詳細に説明するように、混合領域３１０を画定することができる。混合領域３１０は、実質的に円錐形の形状であってもよい。
【００２２】
混合物取入れ部２３０は、ノズル本体２４０を通過して混合領域３１０へと至る。混合物取入れ部２３０は、ノズル本体内で内壁２５０と外壁２６０の間の中空領域でよく、これによって混合物ホース２２０をノズル本体２４０内に嵌めることができ、ミルクと空気の混合物を混合領域３１０へと渡すことができる。混合物取入れ部２３０は、また、インサート、または混合物ホース２２０が混合物を混合領域３１０へと送り込めるようにする任意の他の手段を含むこともできる。混合物取入れ部２３０は、返し付きコネクタを含むことができる。本発明は、混合領域３１０の前に加圧空気とミルクを予め混合することに制限されない。ミルクと空気とが混合領域３１０に一緒に入ってもよいし、または別々に入ってもよい。
【００２３】
泡立ちミルクシステム１００は、また、蒸気を混合領域３１０に供給する加圧蒸気取入れシステム２３５を含むことができる。蒸気取入れシステム２３５は、蒸気発生器２７０、蒸気ホース２８０および蒸気取入れ部２９０を含むことができる。蒸気発生器２７０は、熱交換器、ボイラ、または加圧蒸気を生成する任意の他の器具であってもよい。この実施形態の蒸気は、約４０ｐｓｉ（約２．８ｋｓｃ）程度まで加圧することができる。圧力は、必要な泡生成率によりこれより高くてもまたは低くてもよい。蒸気ホース２８０は、加圧蒸気を蒸気発生器２７０から蒸気取入れ部２９０へと移送するために使用することができる。蒸気ホース２８０は、上述したように、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、または他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。蒸気ホース２８０は、クランプ機構または任意の他のまたは類似の接合方法によって蒸気ホース２８０を蒸気取入れ部２９０内に嵌めることによってノズル本体２４０に取り付けることができる。
【００２４】
蒸気取入れ部２９０は、ノズル本体２４０を通過することができる。蒸気取入れ部２９０は、内壁２５０と外壁２６０の間におけるノズル本体２４０内の中空領域でよく、これによって蒸気ホース２８０をノズル本体２４０内に嵌めることができ、蒸気が混合領域３１０へと進むことができる。蒸気取入れ部２９０は、返し付きコネクタを含むことができる。加圧蒸気は、また、混合領域３１０に入る前に、加圧ミルクおよび／または空気と予め混合することもできる。
【００２５】
上述したように、ノズル本体の内壁２５０は、混合領域３１０を画定することができる。内壁２５０および混合領域３１０はテーパ状にすることができ、これによってノズルインサート３００をこれに嵌めることができる。ノズル本体２４０は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、または任意の他の実質的に耐食性の材料で作成することができる。ノズルインサート３００は、インサート３００をノズル本体２４０の内部に嵌めることができるように、混合領域３１０と類似の方法でテーパ状にすることができる。ノズルインサート３００は中実であってもよいし、または中空であってもよい。
【００２６】
ノズルインサート３００は、ツイストロック機構を使用するか、ねじ機構か、または当技術分野で周知の任意の他の取り付け手段によって、ノズル本体２４０内にロックすることができる。例えば、ねじ機構は、ノズル本体２４０のねじ付き通路内にねじ込まれるノズルインサート３００の上端に取り付けたねじを含むことができる。
【００２７】
ノズルインサート３００を挿入すると、ノズル本体２４０の内壁２５０とノズルインサート３００の間に環状領域を生成することができる。環状領域は、ミルク、空気および蒸気の混合領域３１０を画定する。混合領域３１０内では、システムの効率を上げるように、ミルクと空気と蒸気が均質に混合される。図２および図３に示すように、ノズルインサート３００は、また、ミルクと空気と蒸気の混合を補助するいくつかの突起３２０を含むことができる。突起３２０は、ノズルインサート３００がノズル本体２４０内に配置されると、ノズル本体２４０の内壁２５０と接触することができる。突起３２０間の空間がいくつかのオリフィス領域３３０を生成することができる。混合領域３１０内で突起３２０を使用すると、その中の流体乱流を促進することができる。この流体乱流は、自身を通過するミルクと空気と蒸気の混合を強化することができる。しかし、十分な混合が達成される限り、乱流は必要ない。ノズル本体２４０およびノズルインサート３００を使用する代わりに、混合領域３１０は、自身内の要素の混合を促進する任意の都合のよい形状を取ることができる。例えば、標準的なスチーミングノズルを使用することもできる。
【００２８】
例示としての実施形態では、ノズル本体２４０は、長さが約３インチ（約７．６センチメートル）で、略円筒形の形状であってもよい。ノズルインサート３００は、また、略円筒形の形状で、長さが約１インチ（約２．５センチメートル）で、基部の直径が約０．６インチ（約１．５センチメートル）であってもよい。ノズル本体２４０の内壁２５０およびノズルインサート３００は、約１０．５度の角度でテーパ状にすることができる。ノズルインサート３００は、約０．８インチ（２センチメートル）の長さだけテーパ状にし、残りの長さはテーパ状でなくてもよい。例示としての実施形態は、混合領域３１０内に約２列の突起３２０で、列ごとに約１６個の突起３２０を含むことができる。突起３２０は、高さが約０．０２９インチ（約０．７ミリメートル）、幅が約０．０６インチ（１．５ミリメートル）であってもよい。列は、約１／３インチ（約０．８５センチメートル）離れていてもよい。ミルクと空気と蒸気の混合を強化するように、任意の数の突起３２０、突起３２０の列、または突起３２０のサイズであってもよい。さらに、任意の寸法を使用することができる。ノズル本体２４０およびノズルインサート３００は、本明細書で使用するために十分な空間を生成できる任意のサイズにすることができ、任意の角度でテーパ状にすることができる。
【００２９】
混合領域３１０に隣接して、膨張領域３４０があってもよい。膨張領域３４０は、ノズル２４０の内壁２５０とノズルインサート３００の間の環状領域が広がり始まるか、終了する位置に配置することができる。膨張領域３４０は、雰囲気圧であってもよいし、またはほぼ雰囲気圧であってもよい。加圧されたミルクと空気と蒸気の混合物が混合領域３１０から膨張領域３４０へと到達すると、混合物は、混合物の圧力がほぼ雰囲気圧へと低下するにつれて膨張し始める。この膨張は、圧力が低下するにつれ、ミルクと空気と蒸気の混合物を泡立たせる。
【００３０】
次に、ディフューザ３５０を使用して泡を収集する。ディフューザ３５０は、膨張領域３４０からの泡を制御して、収集し、泡をカップまたはマグカップ３８０へと配量するために使用することができる。ディフューザ３５０は、ディフューザインサート３６０および注ぎ口３７０を含むことができる。ディフューザインサート３６０は、円筒形の形状で、泡を注ぎ口３７０へと漏斗で集めるためにテーパ状にすることができる。ディフューザ３５０は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、または任意の他の実質的に耐食性の材料で作成することができる。使用者が泡を収集し、カップまたはマグカップ３８０へと配量できるようにする任意のタイプのディフューザシステムが考えられる。
【００３１】
ディフューザインサート３６０とノズル本体２４０の底部は、一緒にねじ締結されるように、ねじ山を切ることができる。ディフューザインサート３６０は、また、ノズル本体２４０にスナップ嵌めするか、当技術分野で周知の任意の他の手段で接続することができる。注ぎ口３７０は、ねじ山を切ってディフューザインサート３６０の底部にねじ込むか、ディフューザインサート３６０の底部分にスナップ嵌めするか、当技術分野で周知の任意の他の方法でディフューザインサート３６０に接続することができる。
【００３２】
例示としての実施形態は、１人分ごとに約８オンス（約２３６．６ミリリットル）の泡を生成することができる。約１２オンス（約３５５ミリリットル）および１６オンス（約４７３ミリリットル）を含め、任意の他の１人分のサイズを使用することができる。泡は、加圧ミルクを約０．３７５オンス／秒（約１１ミリリットル／秒）で約８秒、加圧空気を約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）で約８秒、および加圧蒸気を約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）で約８秒、混合領域３１０に供給することによって、約０．３７５オンス／秒（約１１ミリリットル／秒）の率で生成することができる。ミルクの温度は華氏約１５５度（摂氏約６８．３度）程度であってもよい。ノズル本体２４０の温度は、華氏約２１２度（摂氏約１００度）に到達することがある。ここでは、所望の泡を生成するために必要な任意のサイズ、寸法、使用条件、および流量を使用することができる。
【００３３】
泡立ちミルクシステム１００は、また、カフェラテおよび他の温かい飲料のためにスチームミルクを生成するために使用することができる。泡立ちミルクシステム１００は、泡立ちミルクの生成に使用されるので、スチームミルクを生成するのにも実質的に同じ方法で使用することができる。スチームミルクは、ミルクと蒸気を泡立ちミルクシステム１００に導入するだけで生成することができる。それ故、加圧空気取入れシステム１６０は使用されない。加圧ミルク取入れシステム１１０からのミルクおよび加圧蒸気取入れシステム２３５からの蒸気を混合領域３１０に導入し、膨張領域３４０内で膨張させ、ディフューザ３５０で収集して、マグカップまたはカップ３８０に配量し、所望のスチームミルクを生成することができる。この実施形態は、ミルクを約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）に、蒸気を約４０ｐｓｉ（約２．８ｋｓｃ）に加圧して、毎秒約６オンス（毎秒約１７７．４ミリリットル）の率でスチームミルクを生成することができる。しかし、類似のまたは異なるスチームミルク生成速度に対応するために、任意の圧力を使用することができる。
【００３４】
泡立ちミルクシステム１００は、また、衛生システム５００を含むことができる。衛生システム５００は、給湯器５１０を含むことができる。給湯器５１０は、コーヒー抽出機（ｃｏｆｆｅｅ ｂｒｅｗｅｒ）（図示せず）であってもよいし、または類似のタイプの装置の温水保存タンクであってもよい。給湯器５１０は、温水ホース５２０を介して空気ホース１８０に接続することができる。衛生弁５３０は温水ホース５２０を開閉することができる。衛生弁５３０は、電磁弁であってもよいし、または類似のタイプの装置であってもよい。Ｔ字継手５４０または類似のタイプの装置が、空気ホース１８０と温水ホース５２０を接合することができる。１つまたは複数の逆止弁５５０を、Ｔ字継手５４０のいずれかの側に配置して、逆流を防止することができる。
【００３５】
ミルクシステム１００を洗浄するために、衛生弁５３０を開放して、温水を温水源５１０から温水ホース５２０および逆止弁５５０を通して流すことができる。温水は、ホースコネクタ１８５、混合物ホース２２０、およびノズル本体２４０へと送出される。内部サービス部が全て少なくとも華氏約１９０度（摂氏約８７．８度）の温度に到達するのを確保するために、十分な量の水を送出する。この洗浄サイクルは、冷蔵容器１５５の外側、または非冷蔵要素に接続する全ての要素が洗浄され、衛生的に保つことを確保する。洗浄サイクルは、約２時間程度ごとに繰り返すことが好ましい。
【００３６】
衛生面は、ミルクホース１４０、１５０および混合物ホース２２０を使い捨てにすることによって、さらに改善される。それ故、ホース１４０、１５０、２２０は、ほぼ毎日交換することができる。同様に、ホースコネクタ１８５およびノズル本体２４０のノズルインサート３００は、ほぼ毎日外して、衛生的にすることができる。さらに、本明細書で使用するコネクタは、隙間蓄積を防止するために返しを付けることができる。それ故、ミルクシステム１００は、迅速かつ容易な洗浄および衛生化を提供する。
【００３７】
別の方法としては、泡立ちミルクシステム１００は、また、図４に示す洗浄ブロック接合器３９０を含むことができる。洗浄ブロック接合器３９０は、ホースコネクタ１８５を置換することができる。洗浄ブロック接合器３９０は、４つのホース取付具４００、４１０、４２０、４３０を含むことができる。最初の３つの取付具４００、４１０、４２０は、ホースコネクタ１８５に関して上述した方法で、ミルクホース１５０、空気ホース１８０および混合物ホース２２０に接続することができる。４番目の取付具４３０は、洗浄水ホース（図示せず）に接続することができる。温水が強制的に洗浄水ホースを通って洗浄ブロック接合器３９０に入り、泡立ちミルクシステム１００を殺菌する。温水は、混合物ホース２２０、混合物取入れ部２３０、混合領域３１０、膨張領域３４０、およびディフューザ３５０を通って進み、上述したように、泡立ちミルクシステム１００を殺菌することができる。次に、システム１００は全体として、上述したように、スチームミルクおよび泡を生成するために再配列することができる。
【００３８】
図５は、代替実施形態の濃縮ミルクシステム６００を示す。濃縮ミルクシステム６００は、加圧ミルク取入れシステム１１０、ミルクポンプ１３０、加圧空気取入れシステム１６０、ホースコネクタ１８５、ノズル本体２４０、加圧蒸気取入れシステム２３５、衛生システム５００、およびほぼ上述した通りの泡立ちミルクシステム１００の他の構成要素を使用することができる。しかし、ミルク供給源１２０を濃縮ミルク供給源６１０と置換することができる。
【００３９】
濃縮ミルクシステム６００は、水取入れシステム６２０を有することができる。水取入れシステム６２０は、濃縮ミルク供給源６１０からの濃縮ミルクを希釈するように水を供給することができる。水取入れシステム６２０は、水道水温度などの比較的低温の水を供給することができる。水取入れシステム６２０は、水取入れ部６３０、水ホース６４０、および水弁６５０を含むことができる。水ホース６４０は、水弁６５０を介して水取入れ部６３０をノズル本体２４０に接続することができる。水ホース６４０は銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、または他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。水ホース６４０は、上述した混合物取入れ部２３０と類似のもう１つの混合物取入れ部６６０によってノズル本体２４０に取り付けることができる。クランプ機構または水ホース６４０を固定する任意の他の方法を使用することができる。水弁６４０は、従来通りの設計であってもよい。
【００４０】
濃縮ミルクシステム６００は、また、比率制御システム７００を含むことができる。比率制御システム７００は、水と濃縮ミルクを適切な比率でノズル本体２４０に供給する。比率制御システム７００は、制御回路７１０を含むことができる。制御回路７１０は、マイクロプロセッサをベースにしたものであってもよいが、任意のタイプの従来通りの制御システムを使用することもできる。制御回路７１０は、ミルクポンプ１３０に接続することができる。
【００４１】
比率制御システム７００は、流量計７２０を含むことができる。流量計７２０は、従来通りの設計であってよい。流量計７２０は、水ホース６４０の周囲に配置され、ノズル本体２４０へと流れる水の量を測定することができる。流量計７２０および水弁６５０は、制御回路７１０に接続することができる。制御回路７１０は、水弁６５０を適切な時にオンおよびオフに切り換える。
【００４２】
使用時には、水取入れシステム６２０からの水、濃縮ミルク供給源６１０からのミルク、加圧空気取入れシステム１６０からの加圧空気および／または加圧蒸気取入れシステム２３５からの蒸気が、ノズル本体２４０の混合領域３１０内で混合する。空気および／または蒸気によって生成された乱流は、濃縮ミルクを希釈水と混合する原動力を提供する。比率制御システム７００は、濃縮ミルクと水の所定の比率でプログラムすることができる。それ故、制御回路７１０は、流量計７２０に指示された通りに水弁６５０をオンおよびオフに切り換えて、所定の比率を提供する。別の方法としては、ミルクポンプ１３０の出力を監視し、制御回路７１０が流量計７２０からのフィードバックに基づいて水の流量を調節することができる閉ループ制御システムも使用することができる。濃縮ミルクと水の任意の比率を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本明細書に記載した泡立ちミルクシステムの概略図である。
【図２】ノズルブロックを断面図で示した混合ノズルインサートの平面図である。
【図３】ノズルインサートおよび突起の斜視図である。
【図４】洗浄ブロック接合部の代替実施形態の斜視図である。
【図５】本明細書に記載した泡立ちミルクシステムの代替実施形態の概略図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、飲料システムに関し、特に飲料用に泡立ちミルクおよびスチームミルクを生成するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カプチーノおよびカフェラテなどの温かい飲料が益々普及している。ファーストフードレストランからコーヒーショップまで、商業ビジネスがこのような温かい飲料を客に提供している。温かい飲料は、大型レストランでは大量に作られるが、多くの客は入れ立ての飲料を好むようである。同様に、これらの客は、また温かい飲料に作りたての泡立ちミルクおよびスチームミルクを入れることも好む。泡立ちミルクおよびスチームミルクは、一般的に、客ごとに新たに作ると品質が上がる。しかし、現在の技術では、客の要求を満足するほど十分迅速または効率的に泡立ちミルクおよびスチームミルクを作ることができない。
【０００３】
一般に、泡立ちミルクは、蒸気、ミルクおよび空気を使用して作ることができ、スチームミルクは蒸気とミルクのみを使用して作る。特に、蒸気、ミルクおよび／または空気を強制的に１つのベンチュリオリフィスに通すことができる。次に、蒸気、ミルクおよび／または空気は、１つのベンチュリオリフィスを通過するにつれて混合することができる。しかし、ミルク、蒸気および／または空気を十分に混合することができない。不十分な混合は、非効率を招き、その結果、ミルクの一部が泡に変化しない。さらに、蒸気、ミルクおよび／または空気を強制的に１つのベンチュリオリフィスに通すことによって泡立ちミルクまたはスチームミルクを作るには、非常に長い時間がかかる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、望まれているのは、１人前ごとに個々の客に対して効率的、高品質および高速で泡立ちミルクまたはスチームミルクを作ることができる泡立ちミルクまたはスチームミルクのディスペンサである。しかし、この装置は、好ましくは使用し易く、保守し易く、費用の点で競争力がなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明は、濃縮ミルク供給源、水供給源および加圧空気供給源から泡立ちミルクを生成するための泡立ちミルクシステムを提供する。泡立ちミルクシステムは、濃縮ミルクのミルク取入れシステムと、水の水取入れシステムと、加圧空気の空気取入れシステムと、濃縮ミルク、水および加圧空気を混合する混合領域とを含むことができる。
【０００６】
また、泡立ちミルクシステムは、濃縮ミルク、水および加圧空気の混合物を膨張させる膨張領域を含むことができる。泡立ちミルクシステムは、さらに、混合領域が濃縮ミルク、水、加圧空気および蒸気を混合し、膨張領域が濃縮ミルク、水、加圧空気および蒸気の混合物を膨張させるように、蒸気供給源を含むことができる。
【０００７】
泡立ちミルクシステムは、所定の比率の濃縮ミルクおよび水を供給する比率制御システムを含むことができる。比率制御システムは、水供給源と接続する流量計を含むことができる。水取入れシステムは、水供給源および比率制御システムと接続する水弁を含むことができる。混合領域は、中空ノズルブロック内に配置された混合物ノズル本体を含むことができる。
【０００８】
本明細書に記載したもう１つの実施形態は、濃縮ミルク供給源、水供給源および空気供給源からミルクを生成する濃縮ミルクシステムを提供することができる。このシステムは、濃縮ミルク、水および空気を混合するための混合領域と、濃縮ミルクを混合領域へと給送するポンプと、混合領域への水の流量を測定する流量計と、ポンプおよび流量計に接続して、所定の比率の濃縮ミルクと水を混合領域へと供給する比率制御システムと、を含むことができる。
【０００９】
混合領域は、濃縮ミルク、水および空気の乱流混合を供給する。混合領域は、中空ノズルブロック内に配置された混合物ノズル本体を含むことができる。混合ノズル本体は、自身上に配置されたいくつかの突起と、突起の周囲に配置されたいくつかのオリフィス領域と、を含むことができる。
【００１０】
ミルク取入れシステムは、蠕動ポンプを含むことができる。濃縮ミルクシステムは、混合領域への水の流れを開始または停止するように、水供給源および比率制御システムと接続する弁も含むことができる。比率制御システムは、制御回路を含むことができる。制御回路は、濃縮ミルクと水との間の所定の比率でプログラムすることができる。
【００１１】
本明細書に記載した方法は、濃縮ミルク、水、空気および蒸気から泡立ちミルクを生成するための方法である。この方法は、空気に加圧するステップと、濃縮ミルク、水、空気および蒸気を混合領域内に流すステップと、泡立ちミルクを生成するために、濃縮ミルク、水、空気および蒸気の混合物を雰囲気圧まで減圧するステップと、を含むことができる。
【００１２】
この方法はさらに、濃縮ミルクと水の流量を測定するステップと、水に対して所定の比率の濃縮ミルクが測定された場合に水の流れを停止するステップと、を含むことができる。減圧ステップは、濃縮ミルク、水、空気および蒸気の乱流混合を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
簡単に述べると、本発明は加圧ミルク、空気および蒸気をノズル本体の混合領域に注入する。ミルク、空気および蒸気は、１つまたは複数のオリフィス領域内で均質にかつ満遍なく混合され得る。次に、混合物は膨張領域へと進み、そこで混合物は雰囲気圧へと膨張する。その膨張によって、ミルクが泡立つ。次いで、泡立ちミルクがディフューザで収集され、カップに配量され得る。本発明は、蒸気およびミルクのみを泡立ちミルクシステムに導入することにより、スチームミルクの生成にも使用することができる。
【００１４】
次に図面を参照すると、類似の参照番号はいくつかの図を通して類似の要素を示し、図１〜図３は、本明細書に記載した泡立ちミルクシステム１００を示す。泡立ちミルクシステム１００は、加圧ミルク取入れシステム１１０を含むことができる。加圧ミルク取入れシステム１１０は、加圧ミルクを全体として泡立ちミルクシステム１００に供給することができる。加圧ミルク取入れシステム１１０はミルク供給部１２０、ミルクポンプ１３０、および複数のミルクホース１４０、１５０を含むことができる。ミルク取入れシステム１１０は、冷蔵した容器１５５内に配置することができる。冷蔵した容器１１０は、任意のタイプの標準的な冷蔵システムであってもよい。ミルク供給部１２０は、カートン、箱入り袋、または任意の他のタイプの保存器具など、任意のタイプの容器を含むことができる。ミルク自体はＵＨＴ（超高温）ミルクであってもよい。ミルクは、開封後は華氏約４０度（摂氏４．４度）以下に維持することが好ましい。ミルクは、ミルク供給部１２０が空になるか、４８時間ごとなどに交換することが好ましい。
【００１５】
ミルクホース１４０、１５０は、ゴム、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、および他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。材料は食品銘柄であることが好ましい。ホース１４０、１５０は使い捨てであることが好ましい。任意の長さを使用できるが、ホース１４０、１５０は、ミルクがミルク供給部１２０から移動しなければならない長さを制限するために、可能な限り短いことが好ましい。
【００１６】
第１のミルクホース１４０は、ミルク供給部１２０をミルクポンプ１３０に接続することができる。ミルクポンプ１３０はミルクを加圧し、計量することができる。ミルクは所望の流量により１平方インチ当たり約２ポンドと約４０ポンド（ｐｓｉ）の間（１平方センチメートル当たり約０．１４キログラムから約２．８キログラム（ｋｓｃ）の間）で加圧することができる。この実施形態は、ミルクを約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）に加圧することができる。ミルクポンプ１３０は、ミルクをより良く計量するために蠕動ポンプであってもよい。蠕動ポンプの使用は、逆流の危険性を低下させ、したがって何らかの形でミルクが汚染される危険性を低下させるという利点も有する。ミルクを加圧し、計量する他の任意のタイプのポンプも本明細書で使用することができる。
【００１７】
泡立ちミルクシステム１００は、加圧空気取入れシステム１６０も含むことができる。加圧空気取入れシステム１６０は、加圧空気を泡立ちミルクシステム１００に供給することができる。空気は、空気ポンプ１７０を使用して、所望の流量により約２ｐｓｉと約４０ｐｓｉの間（約０．１４から約２．８ｋｓｃの間）に加圧することができる。この実施形態は、空気を約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）に加圧することができる。空気ポンプ１７０は、圧縮空気を供給する任意のポンプ設計であってよい。加圧空気は、空気ホース１８０を介して送出することができる。空気ホース１８０は、空気流中に全ての不純物を除去するためにマイクロフィルタ１７５または類似のタイプの器具を含むことができる。
【００１８】
加圧ミルクおよび加圧空気は、結集されて混合され得る。加圧ミルク取入れシステム１１０および加圧空気取入れシステム１６０は、第２のミルクホース１５０および空気ホース１８０を介してホースコネクタで接合することができる。ホースコネクタ１８５は、３つのホース取付具１９０、２００、２１０を含むことができる。任意のタイプの三方弁を使用することができる。ミルクホース１５０は、ミルクポンプ１３０の出力部と第１のホース取付具１９０を接続することができる。空気ホース１８０は、空気ポンプ１７０の出力部と第２のホース取付具２００を接続することができる。加圧空気および加圧ミルクは、ホースコネクタ１８５内で結集されて１つの流れとなり、その混合物が第３のホース取付具２１０を通って排出されるようになっている。
【００１９】
上述したように、ホースコネクタ１８５、ミルクホース１５０、および空気ホース１８０は、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、および他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。これらの要素は、洗浄を容易にできるように着脱式であってもよい。ホース取付具１９０、２００、２１０および本明細書に記載した他の接続部は、隙間蓄積を防止するために返しを付けることができ、研磨面を含むことができる。ホース１５０、１８０は使い捨てであることが好ましい。ホース１５０、１８０の長さは、可能な限り短いことが好ましい。
【００２０】
混合物ホース２２０は、ホースコネクタ１８５をノズル本体２４０の混合物取入れ部２３０に接続し、ミルクと空気の混合物を搬送することができる。混合物ホース２２０は、上述したように、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、または他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。ホース２２０は、使い捨てで、可能な限り短い長さであることが好ましい。混合物ホース２２０は、混合物ホース２２０を混合物取入れ部２３０に取り付けることによって、ノズル本体２４０に取り付けることができる。別の方法としては、混合物ホース２２０を混合物取入れ部２３０内に固定するクランプ機構または任意の他の方法を使用することができる。
【００２１】
ノズル本体２４０は、実質的に中空のブロック状構造であってもよい。ノズル本体２４０は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、または任意の他の実質的に耐食性の材料から作成することができる。ノズル本体２４０は、内壁２５０および外壁２６０を含むことができる。内壁２５０は、以下でさらに詳細に説明するように、混合領域３１０を画定することができる。混合領域３１０は、実質的に円錐形の形状であってもよい。
【００２２】
混合物取入れ部２３０は、ノズル本体２４０を通過して混合領域３１０へと至る。混合物取入れ部２３０は、ノズル本体内で内壁２５０と外壁２６０の間の中空領域でよく、これによって混合物ホース２２０をノズル本体２４０内に嵌めることができ、ミルクと空気の混合物を混合領域３１０へと渡すことができる。混合物取入れ部２３０は、また、インサート、または混合物ホース２２０が混合物を混合領域３１０へと送り込めるようにする任意の他の手段を含むこともできる。混合物取入れ部２３０は、返し付きコネクタを含むことができる。本発明は、混合領域３１０の前に加圧空気とミルクを予め混合することに制限されない。ミルクと空気とが混合領域３１０に一緒に入ってもよいし、または別々に入ってもよい。
【００２３】
泡立ちミルクシステム１００は、また、蒸気を混合領域３１０に供給する加圧蒸気取入れシステム２３５を含むことができる。蒸気取入れシステム２３５は、蒸気発生器２７０、蒸気ホース２８０および蒸気取入れ部２９０を含むことができる。蒸気発生器２７０は、熱交換器、ボイラ、または加圧蒸気を生成する任意の他の器具であってもよい。この実施形態の蒸気は、約４０ｐｓｉ（約２．８ｋｓｃ）程度まで加圧することができる。圧力は、必要な泡生成率によりこれより高くてもまたは低くてもよい。蒸気ホース２８０は、加圧蒸気を蒸気発生器２７０から蒸気取入れ部２９０へと移送するために使用することができる。蒸気ホース２８０は、上述したように、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、または他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。蒸気ホース２８０は、クランプ機構または任意の他のまたは類似の接合方法によって蒸気ホース２８０を蒸気取入れ部２９０内に嵌めることによってノズル本体２４０に取り付けることができる。
【００２４】
蒸気取入れ部２９０は、ノズル本体２４０を通過することができる。蒸気取入れ部２９０は、内壁２５０と外壁２６０の間におけるノズル本体２４０内の中空領域でよく、これによって蒸気ホース２８０をノズル本体２４０内に嵌めることができ、蒸気が混合領域３１０へと進むことができる。蒸気取入れ部２９０は、返し付きコネクタを含むことができる。加圧蒸気は、また、混合領域３１０に入る前に、加圧ミルクおよび／または空気と予め混合することもできる。
【００２５】
上述したように、ノズル本体の内壁２５０は、混合領域３１０を画定することができる。内壁２５０および混合領域３１０はテーパ状にすることができ、これによってノズルインサート３００をこれに嵌めることができる。ノズル本体２４０は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、または任意の他の実質的に耐食性の材料で作成することができる。ノズルインサート３００は、インサート３００をノズル本体２４０の内部に嵌めることができるように、混合領域３１０と類似の方法でテーパ状にすることができる。ノズルインサート３００は中実であってもよいし、または中空であってもよい。
【００２６】
ノズルインサート３００は、ツイストロック機構を使用するか、ねじ機構か、または当技術分野で周知の任意の他の取り付け手段によって、ノズル本体２４０内にロックすることができる。例えば、ねじ機構は、ノズル本体２４０のねじ付き通路内にねじ込まれるノズルインサート３００の上端に取り付けたねじを含むことができる。
【００２７】
ノズルインサート３００を挿入すると、ノズル本体２４０の内壁２５０とノズルインサート３００の間に環状領域を生成することができる。環状領域は、ミルク、空気および蒸気の混合領域３１０を画定する。混合領域３１０内では、システムの効率を上げるように、ミルクと空気と蒸気が均質に混合される。図２および図３に示すように、ノズルインサート３００は、また、ミルクと空気と蒸気の混合を補助するいくつかの突起３２０を含むことができる。突起３２０は、ノズルインサート３００がノズル本体２４０内に配置されると、ノズル本体２４０の内壁２５０と接触することができる。突起３２０間の空間がいくつかのオリフィス領域３３０を生成することができる。混合領域３１０内で突起３２０を使用すると、その中の流体乱流を促進することができる。この流体乱流は、自身を通過するミルクと空気と蒸気の混合を強化することができる。しかし、十分な混合が達成される限り、乱流は必要ない。ノズル本体２４０およびノズルインサート３００を使用する代わりに、混合領域３１０は、自身内の要素の混合を促進する任意の都合のよい形状を取ることができる。例えば、標準的なスチーミングノズルを使用することもできる。
【００２８】
例示としての実施形態では、ノズル本体２４０は、長さが約３インチ（約７．６センチメートル）で、略円筒形の形状であってもよい。ノズルインサート３００は、また、略円筒形の形状で、長さが約１インチ（約２．５センチメートル）で、基部の直径が約０．６インチ（約１．５センチメートル）であってもよい。ノズル本体２４０の内壁２５０およびノズルインサート３００は、約１０．５度の角度でテーパ状にすることができる。ノズルインサート３００は、約０．８インチ（２センチメートル）の長さだけテーパ状にし、残りの長さはテーパ状でなくてもよい。例示としての実施形態は、混合領域３１０内に約２列の突起３２０で、列ごとに約１６個の突起３２０を含むことができる。突起３２０は、高さが約０．０２９インチ（約０．７ミリメートル）、幅が約０．０６インチ（１．５ミリメートル）であってもよい。列は、約１／３インチ（約０．８５センチメートル）離れていてもよい。ミルクと空気と蒸気の混合を強化するように、任意の数の突起３２０、突起３２０の列、または突起３２０のサイズであってもよい。さらに、任意の寸法を使用することができる。ノズル本体２４０およびノズルインサート３００は、本明細書で使用するために十分な空間を生成できる任意のサイズにすることができ、任意の角度でテーパ状にすることができる。
【００２９】
混合領域３１０に隣接して、膨張領域３４０があってもよい。膨張領域３４０は、ノズル２４０の内壁２５０とノズルインサート３００の間の環状領域が広がり始まるか、終了する位置に配置することができる。膨張領域３４０は、雰囲気圧であってもよいし、またはほぼ雰囲気圧であってもよい。加圧されたミルクと空気と蒸気の混合物が混合領域３１０から膨張領域３４０へと到達すると、混合物は、混合物の圧力がほぼ雰囲気圧へと低下するにつれて膨張し始める。この膨張は、圧力が低下するにつれ、ミルクと空気と蒸気の混合物を泡立たせる。
【００３０】
次に、ディフューザ３５０を使用して泡を収集する。ディフューザ３５０は、膨張領域３４０からの泡を制御して、収集し、泡をカップまたはマグカップ３８０へと配量するために使用することができる。ディフューザ３５０は、ディフューザインサート３６０および注ぎ口３７０を含むことができる。ディフューザインサート３６０は、円筒形の形状で、泡を注ぎ口３７０へと漏斗で集めるためにテーパ状にすることができる。ディフューザ３５０は、ステンレス鋼、アルミニウム、プラスチック、または任意の他の実質的に耐食性の材料で作成することができる。使用者が泡を収集し、カップまたはマグカップ３８０へと配量できるようにする任意のタイプのディフューザシステムが考えられる。
【００３１】
ディフューザインサート３６０とノズル本体２４０の底部は、一緒にねじ締結されるように、ねじ山を切ることができる。ディフューザインサート３６０は、また、ノズル本体２４０にスナップ嵌めするか、当技術分野で周知の任意の他の手段で接続することができる。注ぎ口３７０は、ねじ山を切ってディフューザインサート３６０の底部にねじ込むか、ディフューザインサート３６０の底部分にスナップ嵌めするか、当技術分野で周知の任意の他の方法でディフューザインサート３６０に接続することができる。
【００３２】
例示としての実施形態は、１人分ごとに約８オンス（約２３６．６ミリリットル）の泡を生成することができる。約１２オンス（約３５５ミリリットル）および１６オンス（約４７３ミリリットル）を含め、任意の他の１人分のサイズを使用することができる。泡は、加圧ミルクを約０．３７５オンス／秒（約１１ミリリットル／秒）で約８秒、加圧空気を約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）で約８秒、および加圧蒸気を約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）で約８秒、混合領域３１０に供給することによって、約０．３７５オンス／秒（約１１ミリリットル／秒）の率で生成することができる。ミルクの温度は華氏約１５５度（摂氏約６８．３度）程度であってもよい。ノズル本体２４０の温度は、華氏約２１２度（摂氏約１００度）に到達することがある。ここでは、所望の泡を生成するために必要な任意のサイズ、寸法、使用条件、および流量を使用することができる。
【００３３】
泡立ちミルクシステム１００は、また、カフェラテおよび他の温かい飲料のためにスチームミルクを生成するために使用することができる。泡立ちミルクシステム１００は、泡立ちミルクの生成に使用されるので、スチームミルクを生成するのにも実質的に同じ方法で使用することができる。スチームミルクは、ミルクと蒸気を泡立ちミルクシステム１００に導入するだけで生成することができる。それ故、加圧空気取入れシステム１６０は使用されない。加圧ミルク取入れシステム１１０からのミルクおよび加圧蒸気取入れシステム２３５からの蒸気を混合領域３１０に導入し、膨張領域３４０内で膨張させ、ディフューザ３５０で収集して、マグカップまたはカップ３８０に配量し、所望のスチームミルクを生成することができる。この実施形態は、ミルクを約１５ｐｓｉ（約１ｋｓｃ）に、蒸気を約４０ｐｓｉ（約２．８ｋｓｃ）に加圧して、毎秒約６オンス（毎秒約１７７．４ミリリットル）の率でスチームミルクを生成することができる。しかし、類似のまたは異なるスチームミルク生成速度に対応するために、任意の圧力を使用することができる。
【００３４】
泡立ちミルクシステム１００は、また、衛生システム５００を含むことができる。衛生システム５００は、給湯器５１０を含むことができる。給湯器５１０は、コーヒー抽出機（ｃｏｆｆｅｅ ｂｒｅｗｅｒ）（図示せず）であってもよいし、または類似のタイプの装置の温水保存タンクであってもよい。給湯器５１０は、温水ホース５２０を介して空気ホース１８０に接続することができる。衛生弁５３０は温水ホース５２０を開閉することができる。衛生弁５３０は、電磁弁であってもよいし、または類似のタイプの装置であってもよい。Ｔ字継手５４０または類似のタイプの装置が、空気ホース１８０と温水ホース５２０を接合することができる。１つまたは複数の逆止弁５５０を、Ｔ字継手５４０のいずれかの側に配置して、逆流を防止することができる。
【００３５】
ミルクシステム１００を洗浄するために、衛生弁５３０を開放して、温水を温水源５１０から温水ホース５２０および逆止弁５５０を通して流すことができる。温水は、ホースコネクタ１８５、混合物ホース２２０、およびノズル本体２４０へと送出される。内部サービス部が全て少なくとも華氏約１９０度（摂氏約８７．８度）の温度に到達するのを確保するために、十分な量の水を送出する。この洗浄サイクルは、冷蔵容器１５５の外側、または非冷蔵要素に接続する全ての要素が洗浄され、衛生的に保つことを確保する。洗浄サイクルは、約２時間程度ごとに繰り返すことが好ましい。
【００３６】
衛生面は、ミルクホース１４０、１５０および混合物ホース２２０を使い捨てにすることによって、さらに改善される。それ故、ホース１４０、１５０、２２０は、ほぼ毎日交換することができる。同様に、ホースコネクタ１８５およびノズル本体２４０のノズルインサート３００は、ほぼ毎日外して、衛生的にすることができる。さらに、本明細書で使用するコネクタは、隙間蓄積を防止するために返しを付けることができる。それ故、ミルクシステム１００は、迅速かつ容易な洗浄および衛生化を提供する。
【００３７】
別の方法としては、泡立ちミルクシステム１００は、また、図４に示す洗浄ブロック接合器３９０を含むことができる。洗浄ブロック接合器３９０は、ホースコネクタ１８５を置換することができる。洗浄ブロック接合器３９０は、４つのホース取付具４００、４１０、４２０、４３０を含むことができる。最初の３つの取付具４００、４１０、４２０は、ホースコネクタ１８５に関して上述した方法で、ミルクホース１５０、空気ホース１８０および混合物ホース２２０に接続することができる。４番目の取付具４３０は、洗浄水ホース（図示せず）に接続することができる。温水が強制的に洗浄水ホースを通って洗浄ブロック接合器３９０に入り、泡立ちミルクシステム１００を殺菌する。温水は、混合物ホース２２０、混合物取入れ部２３０、混合領域３１０、膨張領域３４０、およびディフューザ３５０を通って進み、上述したように、泡立ちミルクシステム１００を殺菌することができる。次に、システム１００は全体として、上述したように、スチームミルクおよび泡を生成するために再配列することができる。
【００３８】
図５は、代替実施形態の濃縮ミルクシステム６００を示す。濃縮ミルクシステム６００は、加圧ミルク取入れシステム１１０、ミルクポンプ１３０、加圧空気取入れシステム１６０、ホースコネクタ１８５、ノズル本体２４０、加圧蒸気取入れシステム２３５、衛生システム５００、およびほぼ上述した通りの泡立ちミルクシステム１００の他の構成要素を使用することができる。しかし、ミルク供給源１２０を濃縮ミルク供給源６１０と置換することができる。
【００３９】
濃縮ミルクシステム６００は、水取入れシステム６２０を有することができる。水取入れシステム６２０は、濃縮ミルク供給源６１０からの濃縮ミルクを希釈するように水を供給することができる。水取入れシステム６２０は、水道水温度などの比較的低温の水を供給することができる。水取入れシステム６２０は、水取入れ部６３０、水ホース６４０、および水弁６５０を含むことができる。水ホース６４０は、水弁６５０を介して水取入れ部６３０をノズル本体２４０に接続することができる。水ホース６４０は銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、または他のタイプの実質的に耐食性の材料から作成することができる。水ホース６４０は、上述した混合物取入れ部２３０と類似のもう１つの混合物取入れ部６６０によってノズル本体２４０に取り付けることができる。クランプ機構または水ホース６４０を固定する任意の他の方法を使用することができる。水弁６４０は、従来通りの設計であってもよい。
【００４０】
濃縮ミルクシステム６００は、また、比率制御システム７００を含むことができる。比率制御システム７００は、水と濃縮ミルクを適切な比率でノズル本体２４０に供給する。比率制御システム７００は、制御回路７１０を含むことができる。制御回路７１０は、マイクロプロセッサをベースにしたものであってもよいが、任意のタイプの従来通りの制御システムを使用することもできる。制御回路７１０は、ミルクポンプ１３０に接続することができる。
【００４１】
比率制御システム７００は、流量計７２０を含むことができる。流量計７２０は、従来通りの設計であってよい。流量計７２０は、水ホース６４０の周囲に配置され、ノズル本体２４０へと流れる水の量を測定することができる。流量計７２０および水弁６５０は、制御回路７１０に接続することができる。制御回路７１０は、水弁６５０を適切な時にオンおよびオフに切り換える。
【００４２】
使用時には、水取入れシステム６２０からの水、濃縮ミルク供給源６１０からのミルク、加圧空気取入れシステム１６０からの加圧空気および／または加圧蒸気取入れシステム２３５からの蒸気が、ノズル本体２４０の混合領域３１０内で混合する。空気および／または蒸気によって生成された乱流は、濃縮ミルクを希釈水と混合する原動力を提供する。比率制御システム７００は、濃縮ミルクと水の所定の比率でプログラムすることができる。それ故、制御回路７１０は、流量計７２０に指示された通りに水弁６５０をオンおよびオフに切り換えて、所定の比率を提供する。別の方法としては、ミルクポンプ１３０の出力を監視し、制御回路７１０が流量計７２０からのフィードバックに基づいて水の流量を調節することができる閉ループ制御システムも使用することができる。濃縮ミルクと水の任意の比率を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本明細書に記載した泡立ちミルクシステムの概略図である。
【図２】ノズルブロックを断面図で示した混合ノズルインサートの平面図である。
【図３】ノズルインサートおよび突起の斜視図である。
【図４】洗浄ブロック接合部の代替実施形態の斜視図である。
【図５】本明細書に記載した泡立ちミルクシステムの代替実施形態の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮ミルク供給源、水供給源および加圧空気供給源から泡立ちミルクを生成するための泡立ちミルクシステムであって、
前記濃縮ミルクのミルク取入れシステムと、
前記水の水取入れシステムと、
前記加圧空気の空気取入れシステムと、
前記濃縮ミルク、前記水および前記加圧空気を混合する混合領域と、を備える泡立ちミルクシステム。
【請求項２】
前記濃縮ミルク、前記水および前記加圧空気の混合物を膨張させる膨張領域をさらに備える、請求項１に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項３】
蒸気源をさらに備え、
前記混合領域が、前記濃縮ミルク、前記水、前記加圧空気および前記蒸気を混合させ、
前記膨張領域が、前記濃縮ミルク、前記水、前記加圧空気および前記蒸気の混合物を膨張させる、請求項２に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項４】
所定の比率の濃縮ミルクおよび水を供給する比率制御システムをさらに備える、請求項１に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項５】
前記比率制御システムが、前記水供給源と連通する流量計を備える、請求項４に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項６】
前記水取入れシステムが、前記水供給源および前記比率制御システムと接続する水弁を備える、請求項４に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項７】
前記混合領域が、中空ノズルブロック内に配置された混合物ノズル本体を備える、請求項１に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項８】
濃縮ミルク供給源、水供給源および空気供給源からミルクを生成するための濃縮ミルクシステムであって、
前記濃縮ミルク、前記水および前記空気を混合するための混合領域と、
前記濃縮ミルクを前記混合領域に給送するポンプと、
前記混合領域への前記水の流量を測定する流量計と、
前記ポンプおよび前記流量計と接続して、所定の比率の濃縮ミルクと水を前記混合領域へと供給する比率制御システムと、を備える濃縮ミルクシステム。
【請求項９】
前記ミルク取入れシステムが、蠕動ポンプを備える、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１０】
前記混合領域が、中空ノズルブロックを備える、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１１】
前記混合領域への水の流れを開始または停止するように、前記水供給源および前記比率制御システムと接続する弁をさらに備える、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１２】
前記比率制御システムが、制御回路を備え、
前記制御回路が、前記濃縮ミルクと前記水の間の前記所定の比率をプログラムで制御可能である、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１３】
濃縮ミルク、水、空気および蒸気から泡立ちミルクを生成するための方法であって、
前記空気を加圧するステップと、
前記濃縮ミルク、水、前記空気および前記蒸気を混合領域内に流すステップと、
前記泡立ちミルクを生成するために、前記濃縮ミルク、水、空気および蒸気の混合物を雰囲気圧へと減圧するステップと、を含む方法。
【請求項１４】
前記濃縮ミルクおよび前記水の流量を測定するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
水に対して所定の比率の濃縮ミルクが測定された場合に、前記水の流れを停止するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記減圧するステップが、前記濃縮ミルク、水、空気および蒸気を乱流で混合するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１】
濃縮ミルク供給源、水供給源および加圧空気供給源から泡立ちミルクを生成するための泡立ちミルクシステムであって、
前記濃縮ミルクのミルク取入れシステムと、
前記水の水取入れシステムと、
前記加圧空気の空気取入れシステムと、
前記濃縮ミルク、前記水および前記加圧空気を混合する混合領域と、を備える泡立ちミルクシステム。
【請求項２】
前記濃縮ミルク、前記水および前記加圧空気の混合物を膨張させる膨張領域をさらに備える、請求項１に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項３】
蒸気源をさらに備え、
前記混合領域が、前記濃縮ミルク、前記水、前記加圧空気および前記蒸気を混合させ、
前記膨張領域が、前記濃縮ミルク、前記水、前記加圧空気および前記蒸気の混合物を膨張させる、請求項２に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項４】
所定の比率の濃縮ミルクおよび水を供給する比率制御システムをさらに備える、請求項１に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項５】
前記比率制御システムが、前記水供給源と連通する流量計を備える、請求項４に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項６】
前記水取入れシステムが、前記水供給源および前記比率制御システムと接続する水弁を備える、請求項４に記載の泡立ちミルクシステム。
【請求項７】
前記混合領域が、中空ノズルブロック内に配置された混合物ノズル本体を備える、請求項１に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項８】
濃縮ミルク供給源、水供給源および空気供給源からミルクを生成するための濃縮ミルクシステムであって、
前記濃縮ミルク、前記水および前記空気を混合するための混合領域と、
前記濃縮ミルクを前記混合領域に給送するポンプと、
前記混合領域への前記水の流量を測定する流量計と、
前記ポンプおよび前記流量計と接続して、所定の比率の濃縮ミルクと水を前記混合領域へと供給する比率制御システムと、を備える濃縮ミルクシステム。
【請求項９】
前記ミルク取入れシステムが、蠕動ポンプを備える、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１０】
前記混合領域が、中空ノズルブロックを備える、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１１】
前記混合領域への水の流れを開始または停止するように、前記水供給源および前記比率制御システムと接続する弁をさらに備える、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１２】
前記比率制御システムが、制御回路を備え、
前記制御回路が、前記濃縮ミルクと前記水の間の前記所定の比率をプログラムで制御可能である、請求項８に記載の濃縮ミルクシステム。
【請求項１３】
濃縮ミルク、水、空気および蒸気から泡立ちミルクを生成するための方法であって、
前記空気を加圧するステップと、
前記濃縮ミルク、水、前記空気および前記蒸気を混合領域内に流すステップと、
前記泡立ちミルクを生成するために、前記濃縮ミルク、水、空気および蒸気の混合物を雰囲気圧へと減圧するステップと、を含む方法。
【請求項１４】
前記濃縮ミルクおよび前記水の流量を測定するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
水に対して所定の比率の濃縮ミルクが測定された場合に、前記水の流れを停止するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記減圧するステップが、前記濃縮ミルク、水、空気および蒸気を乱流で混合するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００８−５２７９９５（Ｐ２００８−５２７９９５Ａ）
【公表日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５２１１７（Ｐ２００７−５５２１１７）
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４０５７６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７８３３９
【国際公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（３９１０２６０５８）ザ・コカ−コーラ・カンパニー (238)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＣＯＣＡ−ＣＯＬＡ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４０５７６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０７８３３９
【国際公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【出願人】（３９１０２６０５８）ザ・コカ−コーラ・カンパニー (238)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＣＯＣＡ−ＣＯＬＡ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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