JP6671093B2 - 乳製品、特にミルクフォームを製造する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミルクフォームを製造する方法であって、ミルクをミルク管路内でミルクポンプによって搬送するステップａと、ミルクと空気とを第１の混合室内で混合して、空気・ミルクエマルションを製造するステップｂと、場合により、温かいミルクフォームを製造したい場合に、好ましくはステップｂのあと、空気・ミルクエマルションに蒸気を追加して、空気・ミルクエマルションを温めるステップｃとを有する、ミルクフォームを製造する方法に関する。

さらに、本発明は、乳製品、特にミルクフォームを製造する装置であって、該装置が、ミルク容器と流出装置とを互いに接続するミルク管路を有しており、該ミルク管路にミルク容器と流出装置との間において少なくとも以下の構成要素：すなわち、ミルクと空気とを混合して、空気・ミルクエマルションを製造するための第１の混合室と、ミルクポンプと、第１の混合室の下流側に配置された、場合により、第１の混合室からの空気・ミルクエマルションを温めるための第２の混合室と：が接続されている、乳製品を製造する装置に関する。

このような方法および装置は、公知先行技術に基づき種々異なる公知例で知られている。これらの公知例は、一般的に、欧州特許第１３１２２９２号明細書または欧州特許出願公開第２０４２０６３号明細書に記載されているようなフルオートコーヒーマシンの一部を成している。しかしながら、このような公知例では、フォーム特性の変更が、極めて困難にしか可能とならない。

欧州特許第１３１２２９２号明細書 欧州特許出願公開第２０４２０６３号明細書

したがって、本発明の課題は、ミルクフォームを製造する改善された方法および改善された装置を提供することである。

この課題を解決するために、本発明に係る方法では、ステップａにおいて、好ましくは、搬送・圧送量の変更のために回転数調整可能なミルクポンプを使用して、該ミルクポンプの回転数を介して乳製品の特性、特にミルクフォームの稠度を変更する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、フォーム特性の調整を製品に関連して行う。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ミルクフォームの稠度の無段階の変更を連続的な送出もしくは製品獲得の間に行う。

本発明に係る方法の好ましい態様では、ステップに基づく空気・ミルクエマルションを、ホモジナイザとして形成された後処理装置内で後処理する。

本発明に係る方法の好ましい態様では、後処理装置による後処理時に、空気・ミルクエマルション内の空気泡の微細化を行う。

本発明に係る方法の好ましい態様では、それぞれ異なるフォーム稠度を、不変に調整された空気源によって発生させる。

さらに、前述した課題を解決するために、本発明に係る装置では、ミルクポンプの回転数が調整可能である。

本発明に係る装置の好ましい態様では、回転数の変更によって、ミルクポンプの圧送出力が調整可能である。

本発明に係る装置の好ましい態様では、ミルクポンプの下流側に後処理装置が配置されている。

本発明に係る装置の好ましい態様では、後処理装置が、ラビリンス通路区間を有している。

本発明に係る装置の好ましい態様では、流出装置が、端部に向かって円錐形に拡張されている。

本発明に係る装置の好ましい態様では、乳製品を製造する装置が、混合室に向かって拡径された内側のミルク通路と、空気通路とを備えた環状ジェットノズルを有しており、空気通路が、ウェブを貫いて案内されており、該ウェブが、混合室内に半径方向で突出している。

本発明に係る装置の好ましい態様では、乳製品を製造する装置が、蒸気通路と内側のミルク通路とを備えた蒸気ジェットノズルを有しており、ミルク通路が、蒸気通路に、好ましくは垂直にかつ混合室の形成なしに開口している。

請求項１によれば、乳製品、特にミルクフォームを製造する方法は、
ミルクをミルク管路内でミルクポンプによって搬送するステップａと、
ミルクと空気とを第１の混合室内で混合して、空気・ミルクエマルションを製造するステップｂと、
場合により、温かいミルクフォームを製造したい場合に、（好ましくはステップｂのあと、）空気・ミルクエマルションに蒸気を追加して、空気・ミルクエマルションを温めるステップｃと、
ステップａにおいて、好ましくは、搬送・圧送量の変更のために回転数調整可能なミルクポンプを使用して、このミルクポンプの回転数の調整（もしくは変更）によって乳製品の特性、特にミルクフォームの稠度を変更するステップｄとによって提供される。

本発明によれば、種々異なる乳製品、特に種々異なる品質のミルクフォーム、たとえば異なる温度（熱いまたは冷たい、後者、つまり、冷たい場合には蒸気供給なし）および異なる稠度（特により細かいまたはより大きな気泡に関する）のミルクフォームを簡単に製造することができる。好ましくは、回転数調整可能なミルクポンプが使用され、これによって、圧送量が簡単に調整可能となる。さらに、回転数の変更によって、製品特性を簡単に変更することができる。なぜならば、回転数が、特に後処理装置内の圧力状況に影響を与えるからである。このような乳製品は、単独で送出されてもよいし、場合によってはコーヒー飲料に関連して送出されてもよい。

本発明によれば、種々異なる乳製品、特に冷たいミルクフォームだけでなく、温かいミルクフォームも製造することができる。温かいミルクフォームが製造される場合には、空気の追加後に時間的にかつ局所的に蒸気の追加が行われると特に有利であり、これによって、空気および蒸気の各追加をその都度最適に行うことができる。また、パラメータを相応に変更すると、冷たいまたは熱いミルクをほぼフォーム形成なしに送出することも可能となる。

さらに、本発明によって、フォーム特性の、製品に関連した調整を行うことができ、好ましくは、フォーム特性の、特にいわば無段階の調整を行うこともできるという利点も得られる。

本発明に係る装置の構造の概略図である。 ミルクフォームの稠度を変更するための後処理装置の斜視図である。 後処理装置の側面図である。 後処理装置の図２ｂのＡ−Ａ線に沿った断面図である。 後処理装置の分解図である。 後処理装置に設けられたホモジナイザの側面図である。 ホモジナイザの一部を示す図である。 ホモジナイザの別の一部を示す図である。 コーヒーマシンに設けられた流出装置の図４ｂのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 流出装置の平面図である。 流出装置の斜視図である。 以下で環状ジェットノズルと呼ぶ、空気を供給するための装置の側面図である。 環状ジェットノズルの図５ａのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 環状ジェットノズルの図５ｂのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 以下で蒸気ジェットノズルと呼ぶ、蒸気を液体に供給するための装置の図６ｂのＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 蒸気ジェットノズルの斜視図である。

以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。

図１に示した、（少なくとも）乳製品、特にミルクフォームを製造するための装置は、好ましくは以下の構造を有している。

ミルク容器１と流出装置２とをミルク管路３が互いに接続している。このミルク管路３には、ミルク容器１と流出装置２との間において、本実施の形態では以下の構成要素：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および後処理装置９：が、記載した順序で接続されている。

第１の混合室５には、さらに、第２の逆止弁１２に接続された供給管路１０が開口している。この供給管路１０は第２の逆止弁１２の上流側で２つの分岐管路１３，１４に分岐されている。供給管路１０は、好ましくは、縮径された直径を有するノズルを通じてミルク管路３に環状室領域で開口しており、これによって、空気が、ミルク内への導入前に加速させられるようになっている（図１には示さず）。

一方の分岐管路１４は、第１の空気源１６（大気に向かって開いた入口、エアポンプ、圧力容器またはこれに類するもの）に接続されており、他方の分岐管路１３は、第２の空気源１５に接続されている。こうして、両分岐管路１３，１４における互いに異なる絞り直径を介した調整に応じて、互いに異なる空気量を吸い込むことができる。このためには、分岐管路に、好ましくは弁（図示せず）が接続される。この場合、確かに、空気量は２つの量の間で変更することができ、このことは、主として、冷たいかまたは温かい乳製品、特にミルクフォームに際して、それぞれ異なる空気供給量を切り換えるために役立つ。しかしながら、フォーム品質の調整は、基本的に空気量を介して行われるのではなく、有利にはミルクポンプ６の回転数の変更を介して行われる。それというのも、こうすると、製品品質を特に良好にかつ不変に調整することができることが判ったからである。

第２の混合室８には、さらに、蒸気供給管路１１が開口している。この蒸気供給管路１１を通して、高温蒸気を高温蒸気源（図示せず）からミルク管路３内に導くことができる。

本発明に係る装置の機能を以下に詳しく説明する。

ミルク管路３に接続されたミルクポンプ６によって、ミルク容器１からミルクが出口２に圧送される。この圧送は、好ましくはミルクフォーム製造の期間の間、連続的に行われる。好ましくは、特に１０％未満、好適には７．５％未満、特に好適には５％未満の脂肪含有量を有するミルクが処理される。

圧送の際には、遮断弁４が、まず、図示の遮断位置から通流位置に切り換えられる。

その後、ミルク容器１からミルクがミルク管路３を通って第１の混合室５内に圧送される。簡単な形態では、たとえば拡径された混合室領域を有するＴ字片のように形成された（特に好適なかつ有利な実施の形態が図５に示してある）第１の混合室５内でミルク管路３を通って流れるミルクに空気が導入され、こうして、ミルクが、流入した空気と混合されて、フォーム状のミルク・空気エマルションが製造される。

好ましくは、分岐管路１０に装置、たとえば遮断弁、１つ以上の絞りおよび／またはこれに類するものが接続されており、これによって、空気供給を規定することができ、開始することができ、遮断することができる。固定の絞りは、常に正確に規定された空気量が付加されるという利点を提供する。絞りは当業者にそれ自体公知であるので、ここでは図示しないことにする。２つの絞りもしくは絞り構造体の間で空気供給を切り換えることも可能である（空気源１５，１６）。

好ましくは、第１の混合室５を通って流れるミルクに、ミルクフォーム製造の間、ミルクポンプ６による吸込みによって一定の量の空気が連続的に追加され、これによって、可能な限り不変の特性のミルク・空気エマルションが製造されるようになっている。

第１の混合室５内で製造されたミルク・空気エマルションは、引き続き、ミルク管路３を通ってミルクポンプ６内にかつミルクポンプ６を通して圧送される。このミルクポンプ６内では、ミルク・空気エマルションが圧縮される。好ましくは、圧送量を調整することができるミルクポンプ６が使用される。こうして、ミルクポンプ６の圧送量を介してミルクフォーム特性に主要な影響を与えることが可能となり、これによって、種々異なるコーヒー特製品、たとえばカプチーノ、ミルクコーヒーまたはこれに類するものにそれぞれ特に適した異なる品質（たとえば気泡サイズに関する）のフォームを製造することができる。

ミルクポンプ６から流出して引き続き流れる圧縮されたミルク・空気エマルションは、第２の混合室８に接続された区間を通して圧送される。（たとえば同じくＴ字片のように形成されていてよい）第２の混合室８内では、ミルク・空気エマルションに、場合により管路１１から流入する高温蒸気が追加され、これによって、（所望の場合に）ミルク・空気エマルションの温度が高められ、温かい／熱いミルクフォームが製造される。蒸気供給が遮断されるかまたは極めて少なく保たれる場合には、冷たいかまたはほぼ冷たいミルクフォームが製造される。

第２の混合室８には、ミルク管路３の、後処理装置９に開口した減圧区分が続いている。

第２の混合室８と減圧区分とから流出する温められたミルクフォームは、確かに、もはや容器内に送出されてもよい。

しかしながら、好ましくは、そうするのではなくて、フォーム品質を意図的に変更するために、フォームが、まず、後処理装置９内で後処理される。

好ましくは、この後処理装置９がホモジナイザとして形成されており、これによって、第２の混合室８からの温められたミルクフォームがその特性に関して「均質化」されるようになっている。後処理は、好ましくは、ミルクフォームの気泡が、たとえばラビリンス通路区間のような衝突壁に１回または繰返し衝突することによって微細化されるようにして行われる。

後処理の仕方は、同じく、ミルクポンプ６の圧送出力もしくは回転数、すなわち、ミルクポンプ６が、温められた空気・ミルクエマルションもしくはミルクフォームを後処理装置９内に送り込む圧力に著しく関連している。

好ましくは、後処理装置９がホモジナイザ９５を有している。このホモジナイザ９５は、ミルクフォーム４０を均質化するために設けられており、これによって、空気泡４１が微細化されていて、ミルク内でより均一に分配されている。後処理は、好ましくは、ミルクフォーム４０と空気泡４１とが衝突面９７１に少なくとも１回または繰返し衝突するようにして行われる。

後処理の仕方および集中度は、特にミルクポンプ６の圧送出力もしくは回転数、すなわち、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関連している。こうして、ミルクポンプ６の圧送量を介してミルクフォーム特性に主要な影響を与えることが可能となり、これによって、種々異なるコーヒー特製品、たとえばカプチーノ、ミルクコーヒーまたはこれに類するものにそれぞれ特に適した異なる品質（たとえば気泡サイズに関する）のフォームを製造することができる。

後処理装置９から、均質化されたミルクフォーム４０が流出通路２を通って容器（図示せず）、たとえばカップ内に送出される。

このように、いわば連続的な運転で製造されたミルクフォーム４０は、調整可能なフォーム性状を有している。本発明によれば、（極めて小さな空気泡４１を含んだ）「極めて微細」から（これに比べて大きな空気泡４１を含んだ）「粗」の範囲で変化しかつ「緩」から「クリーム状」を経て「固」の範囲で変化する種々異なる稠度のミルクフォーム４０を製造することができる。

図２には、後処理装置９が種々異なる図で示してある。図２ａには、斜視図が示してあり、図２ｂには、側面図が示してあり、図２ｃには、図２ｂのＡ−Ａ線に沿った断面図が示してあり、図２ｄには、分解図が示してある。

後処理装置９はハウジングを有している。このハウジングは、軸線３２を中心として同心的に延びていて、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。この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と上側部材９４とは貫通孔（符号なし）を有している。上側部材９４には、ミルク／空気混合物４０のための流入開口２０として働く接続挿入体９３が設けられている。ミルク／空気混合物４０は、流入開口２０とノズル９４１とを通ってホモジナイザ９５に案内される。

ミルク／空気混合物４０がホモジナイザ９５に加える圧力によって、ホモジナイザ９５がハウジング下側部分９２のハウジング内壁９２１に向かって押圧される。ホモジナイザ９５は円錐形状を有していて、これによって、延在方向３０に先細りにされている。しかも、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を有する外壁９５７を備えている。これによって、良好なシール作用が達成される。さらに、ミルク／空気混合物４０はホモジナイザ９５の通流時に加速させられる。

さらに、ハウジング下側部分９２と、このハウジング下側部分９２のハウジング内壁９２１とは、ホモジナイザ９５に対応する形状を有していて、したがって、同じく円錐形に成形されている。これによって、ホモジナイザ９５が、ミルク／空気混合物４０によりホモジナイザ９５に作用する圧力によってセンタリングされ、ハウジング内壁９２１に押し付けられるので、ホモジナイザ９５がハウジング内壁９２１に形状接続的に接触することになる。したがって、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との間では通流しないようになっている。

ホモジナイザ９５の外壁９５７はラビリンス通路９８によって貫通されている。このラビリンス通路９８を通して、ミルク／空気混合物４０が加圧される。この場合、このミルク／空気混合物４０が均質化される。すなわち、ミルク／空気混合物４０内の空気泡が微細化され、ミルク／空気混合物４０内で均一に分配される。

ホモジナイザ９５の通流後、均質化されたミルク／空気混合物４０が、ハウジング下側部分９２の貫通孔（符号なし）内に配置された接続挿入体９３に設けられた流出開口２１を通って後処理装置９から流出させられる。

入口側の接続挿入体９３は上側部材９４に対して、また、この上側部材９４はハウジング下側部分９２に対して、そして、出口側の接続挿入体９３はハウジング下側部分９２に対して、それぞれシール部材９６によって密封されており、これによって、ミルク／空気混合物４０が後処理装置９の中間室（符号なし）内に漏れ出さないようになっている。

図３ａには、ホモジナイザ９５の詳細な側面図が示してあり、図３ｂおよび図３ｃには、それぞれ図３ａのホモジナイザ９５のうちの一部が示してある。

ホモジナイザ９５は流入領域９５１を有している。この流入領域９５１は円錐台形に形成されていて、したがって、延在方向３０に円錐形に拡幅されている。入口側の尖っていない端部には、流入面９５６が設けられている。この流入面９５６には、ミルク／空気混合物４０が流入時に衝突する。その後、このミルク／空気混合物４０は、円錐形状により形成された斜面９９の周りに周方向３１で均一に分配される。

流入領域９５１には、微細化領域９５３が続いている。この微細化領域９５３は、ラビリンス通路９８により貫通された外壁９５７を有している。微細化領域９５３も同じく円錐形に成形されているが、延在方向３０に先細りにされている。

微細化領域９５３には、流出領域９５２が続いている。この流出領域９５２では、ホモジナイザ９５が円錐台形に成形されていて、延在方向３０にさらに先細りにされている。

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の間には、ラビリンス通路９８が延びている。衝突体９７は、それぞれ１つの衝突面９７１を有している。この衝突面９７１には、ミルクフォーム４０の部分流４２が、それぞれラビリンス通路９８の通流時に衝突する。衝突面９７１と反対の側に位置する面、すなわち、衝突体９７の、延在方向３０で見て下側の面では、衝突体９７がそれぞれ先細りにされている。図示の実施の形態では、衝突体９７がそこで三角形に形成されている。

それぞれ複数の衝突体９７は、周方向３１に均一に分配されて相並んで一列９７２_１，９７２_２〜９７２_ｉに配置されている。さらに、延在方向３０で上下に衝突体９７の複数の列９７２_１，９７２_２〜９７２_ｉが設けられている。同一の列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配置されており、これによって、相互間に通路９８２が形成されている。さらに、上下の列９７２_１，９７２_２〜９７２_ｉの衝突体９７については、その中心がそれぞれ互いにずらされている。ずれ量は二重矢印１７で示してある。これによって、１つの衝突体９７の衝突面９７１が、それぞれ１つの通路９８２の下方に配置されている。

さらに、これによって、それぞれ１つの衝突体９７の上方に衝突スペース９８１が形成されている。この衝突スペース９８１は、ほぼ三角形に形成されていて、衝突体９７の衝突面９７１の上方の通路９８２を、衝突体９７の側方に隣接した両通路９８２に接続している。

したがって、ラビリンス通路９８は、通路９８２によって互いに接続された多数の衝突スペース９８１を有している。

後処理装置９を通流するミルク／空気混合物４０は、微細化領域９５３の入口側の上側９５４において、延在方向３０で見て一番上側の列９７２_１の衝突体９７の間を通ってラビリンス通路９８に流入する。このとき、ミルク／空気混合物４０は、ほぼ等量の部分流４２に分割される。これらの部分流４２は、一番上側の列９７２_１のそれぞれ１つの通路９８２を通流する。

部分流４２は、それぞれ通路９８２の下方に配置された衝突面９７１に衝突する。その際、部分流４２だけでなく、特に空気泡４１も分割される。その後、分割された部分流４２は、それぞれ部分流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。この場合、ミルク／空気混合物４０が、それぞれ隣り合った分割された部分流４２と十分に混合されて、それぞれ通路９８２を通流する１つの新たな部分流４２が形成される。次いで、この部分流４２が、延在方向３０に連続する列９７２_１，９７２_２〜９７２_ｉの後続の衝突面９７１に衝突し、分割される。この場合には、空気泡４１も再び分割される。この過程は、ミルク／空気混合物４０が、ホモジナイザ９５の下側の出口側の端部９５５における一番下側の最後の列９７２_ｉを通流するまで繰り返される。

流出領域９５２でかつ流出開口２１を通る流出時に、均質化された部分流４２が再び合流させられる。

部分流４２は、高い圧力下でラビリンス通路９８を通じて加圧される。この圧力は、ミルクポンプ６の圧送出力に関連していて、このミルクポンプ６を介して調整可能である。空気泡４１は、衝突時に分割されるほど大きい衝突エネルギで衝突面９７１に衝突する。ホモジナイザ９５の円錐形状に基づき、面積比が減少させられ、部分流４２が加速させられる。これによって、衝突エネルギは、延在方向３０において下側の端部９９５でもまだ十分に大きく、これによって、衝突時に小さな空気泡４１が分解されるようになっている。

したがって、ホモジナイザ９５の通流時には、空気泡４１がますます微細化され、ミルク／空気混合物４０がますます十分に混合されることにより、このミルク／空気混合物４０が均質化される。

後処理装置９から、後処理されたミルクフォーム４０が流出通路２を通して容器、たとえばカップ内に送出される。

図４ｂには、前述した装置の流出装置２もしくは出口２の平面図が示してある。この出口２は同時に上位のコーヒーマシン（図示せず）、特にフルオートコーヒーマシンの出口であってもよい。流出装置２はソケット状の連結領域１０２を有している。この連結領域１０２で流出装置２はコーヒーマシンに連結することができる。流出装置２は、さらに、流出区分１０３を有している。この流出区分１０３の外径Ｄと内径ｄとは、下流側で拡大／拡径されている。単なる一例として、図１には、外径Ｄの円錐形の拡径部が示してある。流出装置２は、プラスチック材料から一次成形プロセスで、たとえば射出成形によって、好ましくは一体に製造されている。

図４ａには、図４ｂに示した流出装置２が断面図で示してある。この流出装置２は管状の基本ジオメトリ（基本幾何学形状）を有していて、これによって、飲料製品、たとえばフルオートコーヒーマシンのミルクフォーム製造装置からのミルクフォームのようなコーヒー製品および／または乳製品を受け取り、用意された飲料容器、たとえばカップ内に導くことができる。流出装置２は、ソケット状の連結片１０２と流出区分１０３との間に、流れてきた飲料製品を方向転換するために働く１つの変向区分１０４を有している。これは、単なる一例と考えてよい。すなわち、流出装置２が複数の変向区分１０４を有していることも可能である。流出装置２は、変向区分１０４、特に流出区分１０３に、好ましくは一定の肉厚Ｗを有している。このことから明らかであるように、流出区分１０３の内径ｄも同じく下流側に向かって円錐形に拡径されている。この場合、この内径ｄの円錐形の拡径は単なる一例と解されてよい。内径ｄの拡径が円錐形に実施されている限り、下流側に向かって円錐形に拡径された流出区分１０３の円錐角αは２°〜１０°に選択されていて、特に好ましくは３°〜６°に設定されている。なぜならば、こうすると、特に有利な結果を得ることができるからである。流出区分１０３の、下流側に向かって、本実施の形態では円錐形に拡径された部分の長さは、２０ｍｍ〜７０ｍｍに選択されていて、好ましくは３０ｍｍ〜５０ｍｍに設定されている。

流出装置２は、コーヒーマシン、特にフルオートコーヒーマシンの自動装置に対して、好ましくは対称的に配置されており、これによって、このコーヒーマシンが２つの流出装置２を有している。

下流側に向かって、本実施の形態では円錐形に拡径された流出区分１０３の内径ｄによって、飲料製品の流出時に、この飲料製品が流出開口１０５で流出装置２から確実に剥離され、流出開口１０５に対して同心的に流出装置２から流出することが達成される。その際、飲料製品の規定されたパラメータ、たとえば稠度もしくは粘度は著しく変化しないかもしくは望ましくない流出像は形成されない。この望ましくない流出像では、飲料製品が、流出開口１０５の縁部でまず水平に流れ、これによって、用意された飲料容器、たとえば飲料容器の外面を望ましくない形で濡らしてしまうかまたは用意された飲料容器の傍らを通過すらしてしまい、これによって、望ましくない流出像が生じかつ／または飲料製品の稠度もしくは粘度が望ましくない形で変化する。

図５ａには、好適に使用される環状ジェットノズル５が示してある。この環状ジェットノズル５は、本実施の形態では、方形の基体３０２と、図５ａにおいて対称的な基本ジオメトリとを有している。

図５ｂには、図５ａに示した環状ジェットノズル５の断面を正面から見た図が示してある。図５ｂには、正面図において同じく方形の基体３０２が示してある。この基体３０２は、図面において水平に位置する、一貫して延びる（内側の）ミルク通路３０３を有している。このミルク通路３０３には、ミルク通路３が開口している。このミルク通路３の、下流側に設けられた端部３０４は、差込み挿入体３０５を有している。この差込み挿入体３０５は、ミルク通路３の下流側の端部３０４に拡張穿孔された部分に圧入されている。差込み挿入体３０５は、基体３０２に支持される鍔部３０６を有している。さらに、差込み挿入体３０５は、ミルク通路３０３の、拡径されたかもしくは拡張穿孔された端部３０４に挿入された軸部３０７を有している。この軸部３０７は、端部３０４に拡張穿孔されたミルク通路３０３の底部にまで達しておらず、この底部の手前で終端している。

軸部端部と孔底部との間のスペースは、本実施の形態では、たとえばＯリングとして形成されたシール部材３０８を有している。差込み挿入体３０５は、さらに、ミルク通路３０３に対して同心的に配置された中心の貫通孔３０９を有している。

シール部材３０８は、差込み挿入体３０５の貫通孔３０９の内法の直径内に張り出していて、差込み挿入体３０５の貫通孔３０９内に差し込まれたチューブ（図示せず）または差し込まれた導管（図示せず）を周辺に対して密封している。同時にシール部材３０８は位置固定部材として働き、差し込まれたチューブもしくは差し込まれた導管を位置保持しており、これによって、差込み挿入体３０５の貫通孔３０９からのチューブもしくは導管の滑り出しが防止されるようになっている。

環状ジェットノズル５の運転中には、ミルク通路３０３と、差込み挿入体３０５の貫通孔３０９と、差込み挿入体３０５に接続されたチューブもしくは導管とを介して、ミルク・空気混合物が環状ジェットノズル５から導出される。

ミルク通路３０３の他方の端部３１０では、本実施の形態において、たとえばねじ込みニップル３１１が、基体３０２に設けられたねじ山付き孔３１２内にねじ込まれている。ねじ山の下穴底部とねじ込みニップル３１１の軸部端部との間に設けられたシール部材３１３は、ミルク通路３０３を周辺に対して密封している。シール部材３１３は、ねじ込みニップル３１１のセンタリング付設部３１４によって位置保持される。また、シール部材３１３には、予荷重が加えられる。ねじ込みニップル３１１には、差込み挿入体３０５ａが圧入されている。この差込み挿入体３０５ａは、差込み挿入体３０５と同じ機能およびジオメトリを有している。この理由から、差込み挿入体３０５ａの詳細な説明は省略することにする。

ねじ込みニップル３１１は、さらに、流れ方向で多段に、少なくとも２段にノズル状に狭められた中心の孔３１５を有している。この孔３１５は、ねじ込みニップル３１１にミルク通路３を形成している。段付けられた孔３１５は、各段の間に移行部３１６を有している。これらの移行部３１６は、本実施の形態では、たとえば円錐形の移行部３１６として形成されている。各段の間の幾何学的に異なる形状で形成された移行部３１６も可能である。段付けられた孔３１５の最小の直径を有する段は、ミルクノズル３１７として形成されている。

このミルクノズル３１７は、流れ方向で、このミルクノズル３１７に対して同心的に位置する混合室３１８に開口している。基体３０２に設けられたミルク通路３０３は、混合室３１８で拡張されている。この混合室３１８は円筒状の基本ジオメトリを有している。図面において垂直もしくは鉛直な方向で混合室３１８内に半径方向でウェブ３１９が突出している。好ましくは、このウェブ３１９は、孔３２０の箇所において半径方向で、混合室３１８の半径の３０％よりも多く孔３２０に向かって突出している。

ウェブ３１９は、軸方向で孔３２０の範囲内にまでまたは孔３２０にまで突出している。この孔３２０に向かって、混合室３１８は流れ方向でノズル状に狭められている。また、ウェブ３１９は軸方向において正確に孔３２０の半径範囲、つまり、下流側の開口位置で終端していてもよい。このことは、衛生面／洗浄に関して極めて有利である。なぜならば、軸方向でウェブ３１９の背後に、不純物が容易に集まってしまう停滞域が形成されないからである。

混合室３１８と孔３２０との間には、本実施の形態では、たとえば円錐形に形成された移行部３２１を認めることができる。孔３２０は、下流側で、差込み挿入体３０５の貫通孔３０９の直径に等しい直径を有する孔３２２に開口している。

基体３０２は、さらに、図面において鉛直もしくは垂直に延びる空気通路３２３を有しており、これによって、ミルク通路３０３と空気通路３２３とが、Ｔ字形の管路複合体を形成している。空気通路３２３は差込み挿入体３２４を有している。この差込み挿入体３２４は、ミルク通路３０３の差込み挿入体３０５；３０５ａと同じ基本ジオメトリを有している。差込み挿入体３２４は、ミルク通路３０３の差込み挿入体３０５，３０５ａよりも全体的に小さい寸法の点でしか、ミルク通路３０３の差込み挿入体３０５；３０５ａと異なっていない。この限りにおいて、繰返しを避けるために、差込み挿入体３２４の詳細な説明は省略することにする。

空気通路３２３は、さらに、中間区分３２５を有している。この中間区分３２５は、流れ方向でノズル状に狭められている。図５に示した実施の形態では、ノズル状の狭隘部が円錐形に形成されている。しかし、ノズル状の狭隘部の別の幾何学的な形状も可能である。さらに下流側では、空気通路３２３が、主として、混合室３１８内に突出したウェブ３１９に延びるエアノズル３２６の形で混合室３１８に垂直に開口している。

空気通路３２３の、ノズル状に狭められた中間区分３２５によって、環状ジェットノズル５の運転中に、空気通路３２３内で流れる空気が圧縮され、加速させられ、調量される。これによって、混合室３１８内への均一な空気量供給がアシストされ、望ましくない二相系の形成が阻止されるようになっている。

ミルク通路３０３の、ミルクノズル３１７を介して混合室３１８に開口した段付けられた孔３１５によって、ミルク流が加速させられ、これによって、混合室３１８内で減圧によりミルク流に渦流が発生させられる。半径方向で混合室３１８内に突出したウェブ３１９を介した空気供給によって、空気通路３２３を通って流れる空気が、高いミルク流速を有する混合室３１８の領域に調量されて追加される。これによって、空気とミルクとが、特に有利な形式で混合されて、規定された特性を有する均質のミルクフォームが製造される。

図５ｃには、空気通路３２３の断面を側方から見た図が示してある。図５ｃには、混合室３１８の円筒状の基本ジオメトリを良好に認めることができる。混合室３１８内に突出したウェブ３１９は、角錐台形の基本ジオメトリを有している。図５ｃにさらに良好に認めることができるように、ウェブ３１９の領域における混合室３１８の自由半径は、孔３２０の自由半径に相当している。この孔３２０に向かって、混合室３１８は流れ方向でノズル状に狭められている。ミルク通路３０３の流路は、幾何学的に、ミルク通路３０３の自動的な洗浄がアシストされるように形成されている。このことには、特に角錐台形のウェブ３１９も寄与している。

最後に、図６ａには、好適な蒸気ジェットノズル８が断面図で示してある。この蒸気ジェットノズル８は、方形の基体２０２と、対称的な基本ジオメトリとを有している。基体２０２は、図面において水平に延びる蒸気通路２０３を有している。この蒸気通路２０３はその両端部２０４，２０５で２段に拡径されているかもしくは拡張穿孔されており、これによって、蒸気通路２０３がその端部２０４，２０５に中間部分２０６よりも大きな直径を有している。

蒸気通路２０３の両端部２０４，２０５は、それぞれ１つの差込み挿入体２０７，２０８を有している。両差込み挿入体２０７，２０８は、それぞれ蒸気通路２０３の端部２０４，２０５に拡張穿孔された部分に圧入されている。差込み挿入体２０７，２０８は、基体２０２に支持されるそれぞれ１つの鍔部２０９を有している。さらに、差込み挿入体２０７，２０８は、蒸気通路２０３の、それぞれ拡径されたかもしくは拡張穿孔された端部２０４，２０５に挿入されたそれぞれ１つの軸部２１０を有している。この軸部２１０は、それぞれ端部２０４，２０５に拡張穿孔された蒸気通路２０３の底部にまで達しておらず、この底部の手前で終端している。軸部端部と孔底部との間のスペースは、本実施の形態では、たとえばＯリングとして形成されたシール部材２１１を有している。差込み挿入体２０７，２０８は、さらに、蒸気通路２０３に対して同心的に配置された中心の貫通孔２１２を有している。

差込み挿入体２０７，２０８の貫通孔２１２の延長部は、蒸気通路２０３の、段付けられた拡径部の第１の段部を形成している。本実施の形態において、たとえばＯリングとして形成されたシール部材２１１は、差込み挿入体２０７，２０８の貫通孔２１２の内法の直径内に張り出していて、差込みコンタクト２０７，２０８の貫通孔２１２内に差し込まれたチューブ（図示せず）または差し込まれた導管（図示せず）を周辺に対して密封している。シール部材２１１は同時に位置固定部材として作用し、差し込まれたチューブもしくは差し込まれた導管を位置保持しており、これによって、差込み挿入体２０７，２０８の貫通孔２１２からのチューブもしくは導管の滑り出しが防止されるようになっている。

蒸気ジェットノズル８の運転中には、蒸気通路２０３と、差込み挿入体２０７，２０８の貫通孔２１２と、差込み挿入体２０７，２０８に接続されたチューブもしくは導管とを介して、蒸気が案内される。

基体２０２は、さらに、図面において鉛直もしくは垂直な対称軸線に対して同心的に延びるミルク通路２１３を有しており、これによって、蒸気通路２０３とミルク通路２１３とが、Ｔ字形の管路複合体を形成している。ミルク通路２１３は、蒸気通路２０３に類似して、図面において上向きに拡径されていて、同じく差込み挿入体２０４を有している。この差込み挿入体２０４は、蒸気通路２０３の差込み挿入体２０７，２０８と同じ基本ジオメトリを有していて、この蒸気通路２０３の差込み挿入体２０７，２０８よりも全体的に小さい寸法の点で蒸気通路２０３の差込み挿入体２０７，２０８と異なっている。この限りにおいて、繰返しを避けるために、差込み挿入体２１４の詳細な説明は省略することにする。

（通路３に繋がる）ミルク通路２１３は、さらに、中間区分２１５を有している。この中間区分２１５は、流れ方向でノズル状に狭められている。図６に示した実施の形態では、ノズル状の狭隘部が円錐形に形成されている。しかし、ノズル状の狭隘部の別の幾何学的な形状も可能である。さらに下流側では、ミルク通路２１３が、円筒状の区分の形で蒸気通路２０３に垂直に開口している。

蒸気ジェットノズル８の運転中には、ミルク通路２１３のノズル状に狭められた中間区分２１５によって、規定された体積流量で蒸気通路３２０に流入する乳製品、たとえば提供されるコーヒーとミルクフォームとから成る混合物が加速させられる。蒸気通路２０３の、たとえば従来の混合室を成すような制動ゾーンなしの中間部分２０６の一定の直径により、一定の高さの均一な流速で流れる蒸気によって、まず、ミルク通路２１３を通って流入する乳製品が圧縮される。次いで、この乳製品は、均一に調量されて、蒸気通路２０３内の蒸気流に供給され、その際に蒸気と混合されて、この蒸気によって均一に温められる。その際、望ましくない二相系が形成される傾向はない。

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 流入端部
９５５ 流出端部
９５６ 流入面
９５７ 外壁
９６ シール部材
９７ 衝突体
９７１ 衝突面
９７２_１〜９７２_ｉ 列
９８ ラビリンス通路
９８１ 衝突スペース
９８２ 通流通路
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 ずれ量
２０ 入口
２１ 出口
３０ 延在方向、流れ方向
３１ 周方向
３２ 軸線
４０ ミルク／空気混合物
４１ 空気泡
４２ 部分流
１０２ 連結領域
１０３ 流出区分
１０４ 変向区分
１０５ 流出開口
１０６ ミルクフォーミング装置
２０２ 基体
２０３ 蒸気通路
２０４ 端部
２０５ 端部
２０６ 中間部分
２０７ 差込み挿入体
２０８ 差込み挿入体
２０９ 鍔部
２１０ 軸部
２１１ シール部材
２１２ 貫通孔
２１３ ミルク通路
２１４ 差込み挿入体
２１５ 中間区分
３０２ 基体
３０３ ミルク通路
３０４ 端部
３０５ 差込み挿入体
３０５ａ 差込み挿入体
３０６ 鍔部
３０７ 軸部
３０８ シール部材
３０９ 貫通孔
３１０ 端部
３１１ ねじ込みニップル
３１２ ねじ山付き孔
３１３ シール部材
３１４ センタリング付設部
３１５ 段付けられた孔
３１６ 移行部
３１７ ミルクノズル
３１８ 混合室
３１９ ウェブ
３２０ 孔
３２１ 移行部
３２２ 孔
３２３ 空気通路
３２４ 差込み挿入体
３２５ 中間区分
３２６ エアノズル
α 角度

Claims (5)

1. ミルクフォームを製造する方法であって、
   ミルクをミルク管路内でミルクポンプ（６）によって搬送するステップ（ａ）と、
   ミルクと空気とを第１の混合室内で混合して、空気・ミルクエマルションを製造するステップ（ｂ）と、
   温かいミルクフォームを製造したい場合に、ステップ（ｂ）のあと、空気・ミルクエマルションに蒸気を追加して、空気・ミルクエマルションを温めるステップ（ｃ）とを有する、ミルクフォームを製造する方法において、
   ステップ（ａ）において、搬送・圧送量の変更のために回転数調整可能なミルクポンプ（６）を使用して、該ミルクポンプ（６）の回転数を介してミルクフォームの稠度を変更し、この場合に、それぞれ異なるフォーム稠度を、不変に調整された空気量によって発生させることを特徴とする、ミルクフォームを製造する方法。
2. フォーム稠度の調整をコーヒー製品に適するように、コーヒー製品に関連して行う、請求項１記載の方法。
3. ミルクフォームの稠度の無段階の変更を連続的な送出の間に行う、請求項１または２記載の方法。
4. ステップ（ｃ）によって温められた空気・ミルクエマルションを、ホモジナイザとして形成された後処理装置（９）内で後処理する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 後処理装置（９）による後処理時に、空気・ミルクエマルション内の空気泡の微細化を行う、請求項４記載の方法。

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