特許 6469359 ミルクフォームを製造する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6469359

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】ミルクフォームを製造する装置

(51)【国際特許分類】

   A47J 31/44 20060101AFI20190204BHJP

   A47J 31/41 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   A47J31/44 410

   A47J31/41

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-93827(P2014-93827)

(22)【出願日】2014年4月30日

(65)【公開番号】特開2014-213209(P2014-213209A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2017年1月5日

(31)【優先権主張番号】10 2013 104 338.0

(32)【優先日】2013年4月29日

(33)【優先権主張国】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】510098962

【氏名又は名称】メリッタ プロフェッショナル コーヒー ソリューションズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｌｉｔｔａ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｃｏｆｆｅｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(72)【発明者】

【氏名】ベアント ブーフホルツ

(72)【発明者】

【氏名】トーマス ディースター

【審査官】 西尾 元宏

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５３２１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１９２６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−１０３７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｊ ３１／４４

４３／１２

Ａ２３Ｌ ２／００

２／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ミルクフォーム（４０）を圧送するミルクポンプ（６）と、
ミルクフォーム（４０）のちょう度を変更するミルクフォーム（４０）のための後処理装置（９）と、
を備える、ホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシン、特に自動コーヒーマシンのためのミルクフォーム（４０）を製造する装置であって、
前記後処理装置（９）は、ミルクフォーム（４０）の気泡（４１）を微細化及び分配するホモジナイザ（９５）を有し、該ホモジナイザ（９５）は、多数の衝突体（９７）が配置された微細化領域（９５３）を有し、前記衝突体（９７）間には、ミルク／空気混合物（４０）が貫流する通路ラビリンス（９８）が延在しており、ミルクフォーム（４０）の流動方向である前記ホモジナイザ（９５）の延在方向（３０）で見て、それぞれ複数の前記衝突体（９７）が、順次、列をなして配置されており、前記ホモジナイザ（９５）は、一軸線（３２）を中心として同心的に延在しており、各列（９７２_１〜９７２_ｉ）の複数の前記衝突体（９７）は、それぞれ同じ数であって、前記軸線（３２）周りに周方向（３１）で均等に分配配置されており、
前記ホモジナイザ（９５）は、延在方向（３０）で先細りしており、
前記ホモジナイザ（９５）は、流入領域（９５１）を有し、該流入領域（９５１）において前記ホモジナイザ（９５）は、円錐台形に形成されており、延在方向（３０）で拡径している、
ことを特徴とする、ミルクフォーム（４０）を製造する装置。

【請求項2】

前記衝突体（９７）は、それぞれ１つの衝突面（９７１）を有し、該衝突面（９７１）に、前記ミルクフォーム（４０）の部分流（４２）が、前記通路ラビリンス（９８）の貫流時に衝突する、請求項１記載の装置。

【請求項3】

隣り合う列（９７２_１〜９７２_ｉ）の複数の前記衝突体（９７）が、互いにずらされて配置されている、請求項１又は２記載の装置。

【請求項4】

一列（９７２_１〜９７２_ｉ）の複数の前記衝突体（９７）は、それぞれ互いに間隔を置いている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。

【請求項5】

前記衝突体（９７）は、延在方向（３０）で見て下端で狭幅化している、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。

【請求項6】

前記ホモジナイザ（９５）は、流出領域（９５２）を有し、該流出領域（９５２）において前記ホモジナイザ（９５）は、円錐台形に形成されており、延在方向（３０）で縮径している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。

【請求項7】

前記後処理装置（９）は、ハウジング下側部分（９２）を有し、該ハウジング下側部分（９２）内に前記ホモジナイザ（９５）は、形状結合式に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。

【請求項8】

請求項１から７までのいずれか１項記載のミルクフォーム（４０）を製造する装置を備える、ホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシン、特に自動コーヒーマシン。

【請求項9】

請求項１から８までのいずれか１項記載の装置のホモジナイザ（９５）を用いてミルクフォーム（４０）を均質化する方法であって、
ミルク／空気混合物（４０）を複数の部分流（４２）として前記ホモジナイザ（９５）の通路ラビリンス（９８）を通して押し込み、
ａ）ミルクフォーム（４０）の部分流（４２）をそれぞれ衝突面（９７１）に衝突させ、ミルクフォーム（４０）の部分流（４２）及び気泡（４１）を分割し、
ｂ）その後、分割された部分流を混合させ、新しい部分流（４２）を形成する、
ことを複数回繰り返す、
ことを特徴とする、ミルクフォームを均質化する方法。

【請求項10】

それぞれ隣り合う部分流（４２）を前記衝突面（９７１）への衝突後に互いに混合させる、請求項９記載の方法。

【請求項11】

前記ミルク／空気混合物（４０）を前記通路ラビリンス（９８）の貫流時に加速する、請求項９又は１０記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ミルクフォームを圧送するミルクポンプと、ミルクフォームのちょう度を変更するミルクフォームのための後処理装置と、を備える、ホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシン、特に自動コーヒーマシンのためのミルクフォームを製造する装置に関する。

【0002】

また本発明は、上述の装置を備える、ホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシン、特に自動コーヒーマシンに関する。

【0003】

さらに本発明は、上述の装置のホモジナイザを用いてミルクフォームを均質化する方法に関する。

【背景技術】

【0004】

ミルク及び空気並びに場合によっては水からなる混合物であるミルクフォームの製造は、従来技術において種々異なる形態で公知となっている。ミルクフォームの製造は、一般に全自動コーヒーマシンの一部をなしている。公知の全自動コーヒーマシンの場合、ミルクフォームのちょう度、ここでは第１に気泡の形成は、しばしば著しく不規則である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の課題は、この問題を軽減した、ミルクフォームを製造する装置及び方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係るミルクフォームを製造する装置では、後処理装置は、ミルクフォームの気泡を微細化及び分配するホモジナイザを有し、ホモジナイザは、多数の衝突体が配置された微細化領域を有し、衝突体間には、ミルク／空気混合物が貫流する通路ラビリンスが延在しているようにした。

【0007】

本発明に係るミルクフォームを製造する装置の好ましい態様は、従属請求項に係る発明である。

【0008】

好ましい態様において、衝突体は、それぞれ１つの衝突面を有し、衝突面に、ミルクフォームの部分流が、通路ラビリンスの貫流時に衝突する。

【0009】

好ましい態様において、ミルクフォームの流動方向であるホモジナイザの延在方向で見て、それぞれ複数の衝突体が、順次、列をなして配置されている。

【0010】

好ましい態様において、隣り合う列の複数の衝突体が、互いにずらされて配置されている。

【0011】

好ましい態様において、一列の複数の衝突体は、それぞれ互いに間隔を置いている。

【0012】

好ましい態様において、ホモジナイザは、一軸線を中心として同心的に延在しており、各列の複数の衝突体は、それぞれ軸線周りに周方向で均等に分配配置されている。

【0013】

好ましい態様において、衝突体は、延在方向で見て下端で狭幅化している。

【0014】

好ましい態様において、ホモジナイザは、延在方向で先細りしている。

【0015】

好ましい態様において、ホモジナイザは、流入領域を有し、流入領域においてホモジナイザは、円錐台形に形成されており、延在方向で拡径している。

【0016】

好ましい態様において、ホモジナイザは、流出領域を有し、流出領域においてホモジナイザは、円錐台形に形成されており、延在方向で縮径している。

【0017】

好ましい態様において、後処理装置は、ハウジング下側部分を有し、ハウジング下側部分内にホモジナイザは、形状結合式に配置されている。

【0018】

また、上記課題を解決するために、本発明に係るホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシン、特に自動コーヒーマシンでは、上述のミルクフォームを製造する装置を備えるようにした。

【0019】

さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る上述の装置のホモジナイザを用いてミルクフォームを均質化する方法では、ミルク／空気混合物を複数の部分流としてホモジナイザの通路ラビリンスを通して押し込み、ａ）ミルクフォームの部分流をそれぞれ衝突面に衝突させ、ミルクフォームの部分流及び気泡を分割し、ｂ）その後、分割された部分流を混合させ、新しい部分流を形成する、ことを複数回繰り返すようにした。

【0020】

本発明に係るミルクフォームを均質化する方法の好ましい態様は、従属請求項に係る発明である。

【0021】

好ましい態様において、それぞれ隣り合う部分流を衝突面への衝突後に互いに混合させる。

【0022】

好ましい態様において、ミルク／空気混合物を通路ラビリンスの貫流時に加速する。

【発明の効果】

【0023】

上述のホモジナイザにより、製造されたミルクフォームは、好ましくは均一化可能である。

【0024】

特に好ましい態様により、ミルクフォームを後処理するために、空気／ミルクエマルションあるいはミルク／空気混合物の意味でのミルクフォームの気泡を微細化するホモジナイザが形成される。このようなミルク／空気混合物は、所定量の空気が供給されている所定量のミルクを含んでいる。これに加え、任意選択的には、このようなミルク／空気混合物は、所定量の（高温）蒸気（水）を含んでいる。ホモジナイザによって、ミルクフォームのちょう度は、最適化可能である。特に入口における圧力を変更することにより、ミルクフォームのちょう度は、細かいもの、すなわち気泡が極小のものから、粗いもの、すなわち気泡が大きいものへと、そして緩めからクリーム状を経て固めへと変更可能である。

【0025】

本発明に係るホモジナイザは、好ましくはホットの飲料用の自動マシン、特に好ましくは全自動コーヒーマシン用として考えられている。ホモジナイザは、好ましくは多数の衝突体が配置された微細化領域を有している。衝突体間には、ミルク／空気混合物が貫流する通路ラビリンスが延在している。

【0026】

ミルク／空気混合物は、複数の部分流として通路ラビリンスを通して押し込まれる。このために、好ましくは複数の衝突体が、１つの列に並んで配置されている。さらに好ましくは、衝突体は、このためにそれぞれ１つの衝突面を有し、それぞれの衝突面に、ミルクフォームのそれぞれの部分流が、通路ラビリンスの貫流時に衝突する。衝突時、部分流は分割され、気泡は細分化される。これにより、より小さな気泡が発生する。

【0027】

加えて、ホモジナイザは、ミルクフォームの流動方向であるホモジナイザの延在方向で見て、それぞれ複数の衝突体よりなる順次配置された複数の列を有している。これにより、部分流は、それぞれ、延在方向で順次配置された列の衝突体に衝突し、その結果、気泡は、何度も微細化される。

【0028】

好ましくは、同じ列の複数の衝突体は、それぞれ互いに間隔を置いている。その結果、衝突体間には、通路が形成されている。さらに好ましくは、隣り合う列の複数の衝突体は、互いにずらされて配置されている。これにより、ある列の衝突体の衝突面は、延在方向でその上側に配置された列の、互いに隣接する２つの衝突体間に配置されたそれぞれの通路の、延在方向で下側に配置されている。それゆえ、このような通路の１つは、１つの部分流を画成する両衝突体のそれぞれの衝突面に衝突した２つの部分流の一部分同士を合流させる。それゆえ、各通路において、これらの部分流の各部分は、再混合され、それぞれ１つの新しい部分流を形成する。

【0029】

必須というわけではないが、好ましくは、隣り合う列の衝突体は、それぞれのセンターが互い違いにずらされている。これにより、通路は、それぞれ、隣接する上側及び／又は下側の列の衝突体のセンターを通るように延びている。このように形成されていると、新しい部分流は、それぞれ、この部分流を制限する両衝突体のそれぞれの衝突面に衝突した２つの部分流の略半分ずつにより形成される。

【0030】

好ましくは、衝突室が、延在方向で見て上側の列の、２つの衝突体間に配置された通路を、この衝突室の下側に衝突面を有する衝突体に隣接する、延在方向で見て下側の列の両通路に接続している。これにより、通路を流れる部分流は、衝突室内で分割され、直後の通路内で、隣り合う分割された部分流同士、再混合される。

【0031】

特に好ましくは、衝突体は、延在方向で見て下端で狭幅化するように、例えば三角形に形成されている。これにより、衝突室は、容易に清浄化され、汚れの堆積は、回避される。

【0032】

好ましい態様において、ホモジナイザは、一軸線を中心として同心的に延在している。本態様において、ミルク／空気混合物は、均等に軸線周りに分配されてホモジナイザ内に流入可能である。これにより、衝突体間に形成される通路内へのミルクフォームの流入時、ほぼ同じ大きさの複数の部分流が形成される。加えて、本態様は、極めて省スペースであり、唯一の流入開口しか必要としない。しかし、利用可能な構成スペース次第では、一平面に沿って延在するか、又はこれとは異なって形成されたホモジナイザが有利な場合もある。

【0033】

軸線を中心として同心的に延在するホモジナイザの場合、好ましくは、各列の複数の衝突体は、それぞれ軸線周りに周方向で均等に分配配置されている。特に好ましくは、すべての列の衝突体の数は、それぞれ同じであり、その結果、部分流は、均等に均質化される。

【0034】

正確な円錐座によりシール座を最適化し、好ましくは通路ラビリンスの貫流時のミルクフォームの速度を加速するために、好ましくは、ホモジナイザは、延在方向で先細りしている。それゆえ、ホモジナイザは、微細化領域において円錐形の形状を有している。これにより、微細化領域の、延在方向で上側の大径端部において、大きな気泡が衝突面への衝突時に細分化される。微細化領域の、延在方向で下側の小径端部において、ミルク／空気混合物の加速及び縮小された面積比に基づいて、より小さな気泡も細分化される。

【0035】

このために、ミルク／空気混合物は、ホモジナイザの延在方向でますます良好に混合される。それゆえ、均質化の強さは、ホモジナイザの長さの選択により調節可能である。

【0036】

さらにホモジナイザは、好ましくは流入領域を有し、流入領域においてホモジナイザは、円錐台形に形成されており、延在方向で拡径している。これにより、ホモジナイザは、ランプ状の斜面を有し、ミルク／空気混合物は、斜面周りに周方向で均等に分配される。それゆえ、微細化領域への流入時、部分流は、常にほぼ等量のミルクフォームを有している。これにより、ミルク／空気混合物は、極めて均等に均質化され、一定のちょう度を有している。

【0037】

加えて、ホモジナイザは、好ましくは流出領域を有し、流出領域においてホモジナイザは、円錐台形に形成されており、延在方向で縮径している。これにより、ミルク／空気混合物は、流出領域で再加速される。好ましくは、均質化されたミルク／空気混合物は、背圧なしにホモジナイザから流出される。

【0038】

それゆえ、ミルクフォームの均質化は、一方では、気泡がミルクとより強く混合されること、より詳細に言えば、ミルク／空気混合物が複数の部分流に細分化され、これらが再び互いに混合されることにより、達成される。他方、気泡は、同時に、部分流が衝突エネルギをもって衝突面に衝突することにより細分化される。

【0039】

ホモジナイザは、好ましくはミルクフォームの後処理を特に最終的に実施する、ミルク／空気混合物のための後処理装置の構成部分である。その際、低温のミルク／空気混合物も、高温のミルク／空気混合物も、後処理装置により後処理可能である。原理的には、ミルクフォームを加熱する装置の上流に後処理装置を配置することも可能であるが、この配置の有利性は低い。

【0040】

好ましくは、後処理装置は、ハウジング上側部分とハウジング下側部分とを有するハウジングを有する。ホモジナイザは、好ましくはハウジング下側部分内に配置されている。

【0041】

特に好ましくは、ホモジナイザは、形状結合式にハウジング下側部分内に配置されている。本態様では、ミルクフォームが後処理装置に流入する際にホモジナイザに対して及ぼす圧力が利用される。ホモジナイザが先細りしており、ハウジング下側部分がホモジナイザに対応するように形成されている場合、ホモジナイザは、ハウジング下側部分内で圧力によりセンタリングされており、ハウジング下側部分のハウジング内壁に押し付けられる。好ましくは、ハウジング内壁とホモジナイザとは、互いに対応するように形成されている。その結果、ホモジナイザは、ハウジング内壁に押し嵌められた状態で配置されている。この押し嵌めにより、ミルク／空気混合物がハウジング内壁とホモジナイザとの間を単に流過してしまうことはなくなる。

【0042】

後処理装置は、好ましくはミルクフォームを製造する装置の構成部分である。さらに好ましくは、ミルクフォームを製造する装置は、ミルクフォームを圧送するミルクポンプを有する。

【0043】

ミルクフォームのちょう度を所望のホットの飲料毎に変更することができるように、好ましくは、ミルクポンプにより圧送されるミルクフォームの量は変更可能である。量の変更により、ミルク／空気混合物が後処理装置に流入する際の圧力は、変更される。その際、ミルク／空気混合物が後処理装置に流入する際の圧力と、ミルクフォームの流動速度とは、ミルクポンプにより圧送される量が多ければ大であり、ミルクポンプにより圧送される量が少なければ小である。これにより、一方では、それぞれの部分流がそれぞれの衝突面に衝突する衝突エネルギは、圧送される量が増えれば増えるほど、大きくなり、圧送される量が減れば減るほど、小さくなる。他方、ミルク／空気混合物は、圧送される量が増えれば増えるほど、高速でホモジナイザを通して押し込まれ、圧送される量が減れば減るほど、低速でホモジナイザを通して押し込まれる。

【0044】

供給される空気に対するミルクの比が一定であるときは、ミルク／空気混合物の圧送される量の増大が、極めて均質な特性を有するミルクフォームにつながる（供給パラメータ、特に圧力が一定である場合）ことが判っている。供給圧を変更することにより、特性は変更可能である。しかし、フォームは、それぞれ、極めて均質なフォームである。

【0045】

好ましくは、後処理装置は、ミルクフォームの流動方向で見てミルクフォームを加熱する装置の下流に配置されている。これにより、ミルクフォームの、場合によっては加熱によって変更されたちょう度は、後処理装置によって最終的に変更可能あるいは調整可能である。その際、ミルクフォームの加熱は、好ましくは任意選択的である。

【0046】

ミルクフォームを加熱する装置は、例えば蒸気供給部である。蒸気供給部において、ミルク／空気混合物は、高温蒸気の供給によって加熱される。原理的には、ミルクフォームを加熱する別の装置の使用も可能である。

【0047】

ミルクフォームの、ミルクポンプにより圧送される量と、ミルクフォームを加熱する装置により引き起こされる変化とを考慮した、ホモジナイザによる最終的な後処理が、極めて広範な調節範囲を提供し、これによりちょう度が再現可能に調節可能であり、ミルクフォームの品質が極めて良好であり、かつミルクフォームの温度が広範な温度範囲で選択可能であることが判っている。

【0048】

上記課題は、ミルクフォームを製造するこのような装置を備える、ホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシンによっても解決される。ホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシンは、好ましい態様では全自動コーヒーマシンである。しかし、本発明は、その他のホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシン、例えば自動ティーマシン、自動ココアマシン又はこれらの自動マシンの組み合わせのためにも使用可能である。ミルクフォームを製造する装置の、このようなホット及び／又はコールドの飲料用の自動マシンでの使用は、選択されたホット及び／又はコールドの飲料毎に、再現可能な様々なちょう度及び様々な温度のミルク／空気混合物を製造することを可能にする。

【0049】

さらに上記課題は、後処置装置、特にミルクフォームを製造する装置のホモジナイザを用いてミルクフォームを均質化する方法において、ミルク／空気混合物を複数の部分流として通路ラビリンスを通して押し込み、
‐ミルクフォームの部分流をそれぞれ衝突面に衝突させ、ミルクフォームの部分流及び気泡を分割し、
‐その後、分割された部分流を混合させ、新しい部分流を形成する、
ことを複数回繰り返すことによって解決される。

【0050】

その際、それぞれ隣り合う部分流を衝突面への衝突後に互いに混合させる。

【0051】

ミルク／空気混合物を通路ラビリンスの貫流時に好ましくは加速する。これにより、小さな気泡もさらに細分化可能である。

【0052】

好ましくは、ミルク／空気混合物は、その際、所定の体積流量でホモジナイザに流入する。これにより、同じホモジナイザによって、ミルクフォームの様々なちょう度が実現可能である。

【0053】

それゆえ、本発明に係る方法により、ミルクフォームのちょう度は、調整可能である。その際、設定された体積流量に基づいて、ムース状のミルクフォームから、固いミルクフォームまで実現可能である。

【0054】

以下、本発明について、図面を参照しながら、一実施の形態を基に詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】ミルクを泡立てる装置の構造の概略図である。

【図2a】ミルクフォームのちょう度を変更する後処理装置の斜視図である。

【図2b】ミルクフォームのちょう度を変更する後処理装置の側面図である。

【図2c】ミルクフォームのちょう度を変更する後処理装置の、図２ｂに示した線Ａ−Ａに沿った断面図である。

【図2d】ミルクフォームのちょう度を変更する後処理装置の分解立体図である。

【図3a】後処理装置のホモジナイザの詳細側面図である。

【図3b】後処理装置のホモジナイザの一部を示す図である。

【図3c】後処理装置のホモジナイザの一部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0056】

図１は、ミルクフォームを製造する装置を示している。以下、ミルク／空気混合物４０、ミルクフォーム及び空気／ミルクエマルションなる概念を同義として使用する。当該装置は、好ましくは以下の構造を有している。

【0057】

ミルク管路３が、ミルク容器１と流出装置２とを互いに接続している。流出装置２は、流出口として形成されている。以下、流出装置２及び流出口なる概念を同義として使用する。本実施の形態において、ミルク容器１と流出口２との間のミルク管路３内には、次のコンポーネント、すなわち、遮断弁４、第１の混合室５、ミルクポンプ６、第１の逆止弁７、第２の混合室８及び後処理装置９が、この順番で接続されている。

【0058】

さらに第１の混合室５には、供給管路１０が開口している。供給管路１０内には、第２の逆止弁１２が接続されている。供給管路１０は、第２の逆止弁１２の上流において２つの分岐管路１３，１４に分岐している。

【0059】

両分岐管路１３，１４は、空気源１５，１６（大気に向かって開いた入口、空気ポンプ、圧力容器等）に接続されている。

【0060】

さらに第２の混合室８には、蒸気供給管路１１が開口しており、蒸気供給管路１１を通して高温蒸気源（図示せず）から高温蒸気がミルク管路３に導入可能となっている。

【0061】

当該装置の機能は、以下の通りである。

【0062】

ミルク管路３内に接続されたミルクポンプ６によって、ミルク（特に１０％未満、好ましくは７．５％未満の脂肪分を含むミルク）は、ミルク容器１から流出口２に向かって圧送される。この圧送は、好ましくはミルクフォーム製造期間中、連続的に実施される。

【0063】

圧送に際し、まず、遮断弁４が図示の遮断位置から通流位置へ切り換えられる。

【0064】

次いで、ミルクがミルク容器１から第１の混合室５内へ、そして第１の混合室５を通して圧送される。第１の混合室５、単純な形態では例えば直径が拡大された混合室領域を有するＴ字片状の混合室（図示せず）として形成されている第１の混合室５内で、ミルク管路３を通流するミルクに空気が導入される。こうして、ミルクと、流入した空気とが混合され、フォーム状のミルク／空気混合物４０あるいは空気／ミルクエマルションが形成される。ミルク／空気混合物４０は、エマルション状に形成されているので、ミルク内に気泡４１が封入されている。

【0065】

好ましくは、空気の供給を規定、開始及び中断することができるように、分岐管路１０内に、１つの遮断弁、少なくとも１つの絞り及び／又はこれに類する装置等の各種装置が接続されている。固定式の絞りは、正確に規定された空気量が常に供給されるという利点を提供する。絞り自体は、当業者にとって公知であるため、本明細書で殊更説明することはしない。２つの絞りの間あるいは２つの絞り配置構成の間で、（特に低温又は高温の乳製品のために）空気供給を切り換えることも可能である。

【0066】

可及的一定の特性を有するミルク／空気混合物４０を製造するために、好ましくは、第１の混合室５を貫流するミルクに、ミルクフォーム製造中、連続的に一定量の空気が吸収される。

【0067】

第１の混合室５内で形成されたミルク／空気混合物４０は、ミルクポンプ６により圧送される。ミルクポンプ６内でミルク／空気混合物４０は圧縮される。好ましくは、圧送量に関して調節可能なミルクポンプ６が使用される。

【0068】

ミルクポンプ６から出て下流に流れる圧縮されたミルク／空気混合物４０は、第２の混合室８が中間に接続されている区間を通して圧送される。例えばＴ字片として形成された第２の混合室８内で、ミルク／空気混合物４０は、任意選択的に、ミルク／空気混合物４０の温度を上昇させ、加熱されたミルクフォーム４０を形成するために、管路１１から流入する高温蒸気に曝される。このとき、流入する高温蒸気の量は、好ましくは一定である。しかし、ミルクフォーム４０の加熱具合を調整することができるように、高温蒸気の量を変化させることも可能である。

【0069】

第２の混合室８には、ミルク管路３の減圧区分が接続されている。減圧区分は、後処理装置９に開口している。

【0070】

第２の混合室８及び減圧区分から流出した加熱されたミルク／空気混合物４０は、確かにこのまま容器へ放出されてもよいが、本発明ではそうせず、フォーム品質を適当に変更するために、まず後処理装置９で後処理される。

【0071】

好ましくは、後処理装置９は、ホモジナイザ９５を有している。ホモジナイザ９５は、ミルクフォーム４０をホモジナイズ（均質化）するために設けられている。その結果、気泡４１は、微細化され、より均一にミルク内に分配される。この後処理は、好ましくは、ミルクフォーム４０及び気泡４１が少なくとも１回又は繰り返し衝突面９７１に衝突するようにしてなされる。

【0072】

その際、後処理の形態及び強さは、特にミルクポンプ６の圧送出力あるいは回転数、つまりミルクポンプ６がミルクフォーム４０を後処理装置９内に送り込む圧力に依存している。こうして、コーヒーの種々異なるバリエーション、例えばカプチーノ、ミルクコーヒー又はこれに類するものにそれぞれ特に適した、（例えば気泡のサイズに関して）様々なフォーム品質を形成するために、ミルクフォーム４０の特性を主にミルクポンプ６の圧送量を介して制御することが可能である。

【0073】

後処理装置９から、均質化されたミルクフォーム４０は、流出口２を通して容器（図示せず）、例えばカップに放出される。

【0074】

このようにいわば連続的な運転で形成されるミルクフォーム４０は、調節可能なフォーム特性を有している。こうして、本発明により、種々異なるちょう度（コンシステンシ）を有するミルクフォーム４０が形成可能である。ミルクフォーム４０は、極めてきめの細かいもの（極めて小さな気泡４１を有するもの）から粗いもの（前者と比較して大きな気泡４１を有するもの）まで、かつ緩めのものからクリーム状のものを経て固めのものまで様々である。

【0075】

図２は、後処理装置９を様々な見方で見た図である。図２ａは、斜視図であり、図２ｂは、側面図であり、図２ｃは、図２ｂに示した線Ａ−Ａに沿った断面図であり、図２ｄは、分解立体図である。

【0076】

後処理装置９は、ハウジングを有している。ハウジングは、軸線３２を中心として同心的に延在し、ハウジング上側部分９１とハウジング下側部分９２とから形成されている。ハウジング下側部分９２内には、ホモジナイザ９５が配置されている。ハウジング上側部分９１内には、ノズル９４１を有する上側部材９４が設けられている。ハウジング上側部分９１及び上側部材９４は、貫通孔（符号なし）を有している。上側部材９４内には、接続挿入体９３が設けられている。接続挿入体９３は、ミルク／空気混合物４０のための流入開口２０として機能する。ミルク／空気混合物４０は、流入開口２０及びノズル９４１を通してホモジナイザ９５に向かって案内される。

【0077】

ミルク／空気混合物４０がホモジナイザ９５に対して及ぼす圧力により、ホモジナイザ９５は、ハウジング下側部分９２のハウジング内壁９２１に押し付けられる。本実施の形態では、ホモジナイザ９５は、円錐形の形状を有しているので、延在方向３０でテーパ、つまり先細りしている。具体的には、ホモジナイザ９５は、軸線３２に対して約１°〜５°、好ましくは２°の角度αをなした外壁９５７を有している。これにより、良好なシール作用が達成される。加えて、ミルク／空気混合物４０は、ホモジナイザ９５を貫流する際に加速される。

【0078】

このために、ハウジング下側部分９２及びそのハウジング内壁９２１は、ホモジナイザ９５に対応する形状を有しており、それゆえ、やはり円錐形に形成されている。それゆえ、ホモジナイザ９５は、ミルク／空気混合物４０によりホモジナイザ９５に働く圧力によりセンタリングされ、ハウジング内壁９２１に押し付けられる。その結果、ホモジナイザ９５は、形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：形状による束縛）式にハウジング内壁９２１に当接する。それゆえ、ミルク／空気混合物４０がハウジング内壁９２１とホモジナイザ９５の外壁９５７との間を通って流れ去ってしまう事態はなくなる。

【0079】

ホモジナイザ９５の外壁９５７には、通路ラビリンス９８が設けられている。通路ラビリンス９８を通して、ミルク／空気混合物４０は押し込められる。このとき、ミルク／空気混合物４０は均質化される。すなわち、ミルク／空気混合物４０内の気泡は、微細化され、均一にミルク／空気混合物４０内に分配される。

【0080】

均質化されたミルク／空気混合物４０は、ホモジナイザ９５を貫流した後、ハウジング下側部分９２の貫通孔（符号なし）内に配置されている接続挿入体９３内に設けられた流出開口２１を通して後処理装置９から排出される。

【0081】

流入側の接続挿入体９３は、上側部材９４に対して、また上側部材９４は、ハウジング下側部分９２に対して、さらに流出側の接続挿入体９３は、ハウジング下側部分９２に対して、それぞれシールリング９６によりシールされているので、ミルク／空気混合物４０が後処理装置９の中間室（符号なし）に漏出することはない。

【0082】

図３のうち、図３ａは、ホモジナイザ９５の詳細側面図であり、図３ｂ及び図３ｃは、それぞれ、図３ａに示したホモジナイザ９５の一部を示す図である。

【0083】

ホモジナイザ９５は、流入領域９５１を有している。流入領域９５１は、円錐台形に形成されており、それゆえ延在方向３０で円錐形に拡径している。尖端が落とされた流入側の端部には、流入面９５６が設けられている。流入面９５６にミルク／空気混合物４０が流入時に衝突する。その後、ミルク／空気混合物４０は、円錐形により形成されるランプ状の斜面９９の周りに周方向３１で一様に分配される。

【0084】

流入領域９５１には、微細化領域９５３が接続している。微細化領域９５３は、通路ラビリンス９８が設けられた外壁９５７を有している。微細化領域９５３も、円錐形に形成されているが、延在方向３０で先細りしている。

【0085】

微細化領域９５３には、流出領域９５２が接続している。流出領域９５２において、ホモジナイザ９５は、円錐台形状に形成されており、延在方向３０でさらに先細りしている。

【0086】

微細化領域９５３には、複数の衝突体９７が設けられている。これらの衝突体９７間を通路ラビリンス９８が延在している。衝突体９７は、それぞれ１つの衝突面９７１を有しており、衝突面９７１には、ミルクフォーム４０のそれぞれの部分流４２が、通路ラビリンス９８を貫流する際に衝突する。衝突体９７の、延在方向３０で見て下面に相当する、衝突面９７１とは反対側の面で、衝突体９７はそれぞれ狭幅化している。ここに示した実施の形態では、衝突体９７は、この領域で三角形に形成されている。

【0087】

それぞれ複数の衝突体９７が、周方向３１で均等に分配されて、各列９７２_１，９７２_２，・・・，９７２_ｉに相並んで配置されている。このため、延在方向３０で互いに上下に、それぞれ複数の衝突体９７を有する複数の列９７２_１，９７２_２，・・・，９７２_ｉが設けられている。同じ列９７２_１，９７２_２，・・・，９７２_ｉの衝突体９７は、それぞれ互いに間隔を置いているので、衝突体９７間には、通路９８２が形成されている。各列９７２_１，９７２_２，・・・，９７２_ｉの衝突体９７は、それぞれのセンターが互い違いにずらされている。このずれは、双方向矢印１７により示してある。これにより、衝突体９７の衝突面９７１は、それぞれ、通路９８２の下側に配置されている。

【0088】

これにより、このためにそれぞれの衝突体９７の上側に衝突室９８１が形成されている。衝突室９８１は、略三角形に形成されており、衝突体９７の衝突面９７１の上側の通路９８２を、当該衝突体９７の両側で境界を接する両通路９８２に接続している。

【0089】

それゆえ、通路ラビリンス９８は、通路９８２により互いに接続されている多数の衝突室９８１を有している。

【0090】

後処理装置９を貫流するミルク／空気混合物４０は、微細化領域９５３の流入側の上側の端部９５４において、延在方向３０で見て最も上側の列９７２_１の衝突体９７間を通って、通路ラビリンス９８内に流入する。このとき、ミルク／空気混合物４０は、それぞれほぼ同じ大きさの複数の部分流４２に分割される。これらの部分流４２は、最も上側の列９７２_１の複数の通路９８２のそれぞれ１つを通って流れる。

【0091】

部分流４２は、それぞれ、通路９８２の下側に配置された衝突面９７１に衝突する。このとき、部分流４２が分割されるだけでなく、とりわけ気泡４１も分割される。それぞれの分割された部分流４２は、その後、この部分流４２が衝突した衝突体９７の側方に配置された通路９８２を通って流れる。このとき、この部分流４２は、それぞれの隣接する分割された部分流４２と混ざり合い、その都度、新しい、通路９８２を通って流れる部分流４２を形成する。次に、この部分流４２は、延在方向３０で連続する列９７２_１，９７２_２，・・・，９７２_ｉの後続の衝突面９７１に衝突し、分割される。気泡４１も再分割される。このプロセスは、ミルク／空気混合物４０が、ホモジナイザ９５の流出側の下側の端部９５５に設けられた最も下側の最後の列９７２_ｉを流過するまで、反復される。

【0092】

均質化された部分流４２は、流出領域９５２において、流出開口２１から流出する際に、再合流させられる。

【0093】

部分流４２は、高圧下で通路ラビリンス９８を通して押し込められる。この圧力は、ミルクポンプ６の圧送出力次第であり、圧送出力を介して調節可能である。気泡４１は、衝突エネルギをもって衝突面９７１に衝突する。衝突エネルギは、気泡４１が衝突時に分割されるほどに大きい。ホモジナイザ９５の円錐形の形状に基づいて、面積比は減少し、部分流４２は加速される。これにより、衝突エネルギは、延在方向３０で見て下側の端部９５５においてもなお、小さな気泡４１を衝突時に細分化するのに十分な大きさにある。

【0094】

それゆえ、ミルク／空気混合物４０は、ホモジナイザ９５を貫流する際、気泡４１がさらに微細化されることにより均質化される。その結果、個々の気泡のサイズは一様化され、ミルク／空気混合物４０はますます良好に混合される。

【符号の説明】

【0095】

１ ミルク容器、 ２ 流出装置、 ３ ミルク管路、 ４ 遮断弁、 ５ 第１の混合室、 ６ ミルクポンプ、 ７ 逆止弁、 ８ 第２の混合室、 ９ 後処理装置、 ９１ ハウジング上側部分、 ９２ ハウジング下側部分、 ９２１ ハウジング内壁、 ９３ 接続挿入体、 ９４ 上側部材、 ９４１ ノズル、 ９５ ホモジナイザ、 ９５１ 流入領域、 ９５２ 流出領域、 ９５３ 微細化領域、 ９５４ 流入側の端部、 ９５５ 流出側の端部、 ９５６ 流入面、 ９５７ 外壁、 ９６ シール、 ９７ 衝突体、 ９７１ 衝突面、 ９７２_１〜９７２_ｉ 列、 ９８ 通路ラビリンス、 ９８１ 衝突室、 ９８２ 流通路、 ９９ 斜面、 １０ 供給管路、 １１ 蒸気供給管路、 １２ 逆止弁、 １３，１４ 分岐管路、 １５ 空気源、 １６ 空気源、 １７ ずれ、 ２０ 流入部、 ２１ 流出部、 ３０ 延在方向、流動方向、 ３１ 周方向、 ３２ 軸線、 ４０ ミルク／空気混合物、 ４１ 気泡、 ４２ 部分流、 α 角度

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図3a】

【図3b】

【図3c】