JPH08266882A - ポンプ圧送可能流体の混合方法 - Google Patents

ポンプ圧送可能流体の混合方法

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JPH08266882A
JPH08266882A JP7278989A JP27898995A JPH08266882A JP H08266882 A JPH08266882 A JP H08266882A JP 7278989 A JP7278989 A JP 7278989A JP 27898995 A JP27898995 A JP 27898995A JP H08266882 A JPH08266882 A JP H08266882A
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mixing
pumpable
mixing chamber
fluids
pumpable fluid
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JP7278989A
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Michael Bottlinger
ボットリンガー ミヒャエル
Gerd Kalvelage
カルベラーゲ ゲルト
Hubert Poettker
ポエットカー フベルト
Ludger Sprehe
スプレーヘ ルドガー
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Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
Original Assignee
Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
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Publication date
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/93—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with rotary discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平均粒径が１ｍｍより小さい微細な固体粒子
と、食料や飲料に適した液体とで構成されるポンプ圧送
可能流体を混合するピンミル式の方法を提供する。 【解決手段】 対向面が平行な一対の間隔を隔てたディ
スク１９，１１で形成されている第１および第２の向き
合う壁および周面側壁２１で画成された混合室２２内へ
入口２３を通して前記ポンプ圧送可能流体を給送する段
階と、該流体を混合するために回転ディスク１１を回転
する段階と、出口２６を通して混合室２２から混合済み
流体を取り出す段階とを含む。ディスクの各々は空間２
２内で対向面から延在するスパイクを備えており、静止
ディスクから延在するスパイク２０は回転ディスクから
延在したスパイク１２と互いに組み合う関係に配置され
て、回転ディスクの回転は可能にしている。更に静止デ
ィスクには入口開口２４が備えられ、泡立ち製品を作る
ための空気の吸入を行うようになされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポンプ圧送可能流体
を混合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポンプ圧送可能な食料または飲料を混合
して所望製品を得ることがしばしば必要である。例え
ば、自動販売機で溶解可能な固形コーヒーから再構成さ
れたエスプレッソコーヒーを作るために、安定した豊富
な、また滑らかな舌触りの泡を形成することが非常に望
まれる。スープの成分を泡立てずにクリーミーな歯ごた
えと滑らかな舌触りを与えるように混合することもまた
しばしば望まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ピンミル機の原理に基
づく装置を使用して、混合する固体材料の粒径が通常は
１ミリメートルより小さく、例えば５０〜８００ミクロ
ンである微細な固体粒子と、食料や飲料に適した液体と
で構成されるポンプ圧送可能流体を混合する方法を開発
した。エスプレッソコーヒーでは、コーヒーの粒径は通
常は２００〜５００ミクロンである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、平均粒
径が１ｍｍより小さい微細な固体粒子と食料や飲料に適
当な液体とで構成されるポンプ圧送可能流体の混合方法
であって、対向面が平行な一対の間隔を隔てたディスク
で形成されている第１および第２の向き合う壁および周
面側壁で画成された混合室内へ入口を通して前記ポンプ
圧送可能流体を給送する段階を含み、前記第１ディスク
は静止ディスクで、第２ディスクはその長手軸線のまわ
りに回転するようになされた回転ディスクであり、これ
らのディスクの各々はディスク間の空間内で対向面から
横方向に延在するスパイクを備えており、静止ディスク
から延在するスパイクは回転ディスクから延在したスパ
イクと互いに組み合う関係に配置されており、またポン
プ圧送可能流体を混合するために回転ディスクを回転す
る段階、および入口からの遠心作用位置に配置された出
口を通して混合室から混合済みのポンプ圧送可能流体を
取り出す段階を含むことを特徴とするポンプ圧送可能流
体の混合方法で提供される。
【０００５】この方法は、食品や飲料、例えば自動販売
機で得ることのできるエスプレッソコーヒーやスープを
１人前ずつ作るのに特に適している。１人前ずつ作る場
合にポンプ圧送可能流体を混合するための回転ディスク
の回転時間は極めて短く、要求に応じて例えば０．５〜
２０秒が選定されることになり、通常は１〜１５秒、好
ましくは２〜１０秒とされ、更に好ましくは３〜６秒と
される。回転ディスクの回転速度は要求に応じて変化す
る。例えば、コーヒー自動販売機におけるエスプレッソ
のような泡立ちコーヒーの混合には、回転速度は８，０
００〜２０，０００ｒｐｍとされ、１０，０００〜１
５，０００ｒｐｍであることが好ましい。スープの混合
には、回転速度は一般に低く、例えば２，０００〜１
０，０００ｒｐｍである。
【０００６】スパイクおよびディスクの寸法は要求に応
じて選定される。例えば、コーヒー自動販売機における
エスプレッソコーヒーの混合には、ディスク径は２〜１
０ｃｍとされ、４〜８ｃｍであることが好ましい。スパ
イクの長さは１〜１０ｍｍとされ、２〜５ｍｍであるこ
とが好ましい。スパイクの幅は０．１〜５ｍｍとされ、
０．５〜３ｍｍであることが好ましい。混合室は空間内
でいずれの方向にも配向でき、例えばディスクはそれら
の軸線を垂直または水平、あるいはいずれかの角度を付
して配置することができる。
【０００７】ディスクは円形であることが好ましい。こ
れらのディスクはポリエチレン、ポリプロピレンのよう
なプラスチック材料、または食品が許容する金属で作ら
れることが適当である。スパイクはポリエチレンまたは
ポリプロピレンのような硬質プラスチックで作られるこ
とが好ましい。
【０００８】円周状であることが好ましい周面側壁はデ
ィスクを支持するフランジで形成され、ディスクおよび
フランジは互いに固定されて混合室を形成し、混合室は
間隔を隔てたディスクの対向面で画成される。
【０００９】ポンプ圧送可能流体は静止ディスクの１つ
またはそれ以上の開口を通して混合室内へ流入するので
あり、これらの開口には１つまたはそれ以上のパイプの
ような導管が取り付けられ得る。ポンプ圧送可能流体は
重力で混合室内へ給送されることが好ましい。混合室か
らポンプ圧送可能流体を出すための出口手段は、例えば
入口導管からの遠心作用位置に配置される静止ディスク
の開口とされるか、またはディスク周辺を横方向に延在
する混合室周面側壁を貫通する開口とされ、これらの開
口にはパイプのような出口導管を取り付けることができ
る。ディスクがフランジで支持される場合、出口手段は
互いに固定されたフランジの周面を貫通する開口とされ
得る。
【００１０】泡立ち製品を作るために、空気の取り入れ
のための別個の手段、例えば回転ディスクの回転が高速
度であるという理由で大気が吸入される静止ディスクの
開口、が備えられ得る。しかしながら、ポンプ圧送可能
流体が混合室内へ給送される前に空気がポンプ圧送可能
流体の他の成分と混合され、このようにして空気はポン
プ圧送可能流体の他の成分と混合された状態で同一の入
口を通して混合室に流入する。特にエスプレッソコーヒ
ーの場合は、ポンプ圧送可能流体中の空気量はポンプ圧
送可能流体中の液体量と少なくとも等しくされることが
好ましい。
【００１１】混合室は射出モールド設計により迅速且つ
安価に形成されるプラスチック材料で作ることができ
る。望まれるならば、水容器を静止ディスクの開口に取
り付けられている入口導管に連結し、付加的な導管を混
合室周面を貫通した開口に取り付けられている出口導管
に連結し、そして水が水容器から混合装置を通して自体
のポンプ作用によってポンプ圧送されるように混合装置
を回転させることにより、混合室の洗浄が行われる。
【００１２】可撓チューブとされ得る付加的導管はバル
ブを備えており、このバルブは常閉で、開いたときに混
合装置を通る水のポンプ圧送を可能にする。混合室の分
解を必要としないこの簡単な洗浄方法は、混合室が自動
販売機に取り付けられている場合に特に有用である。
【００１３】スパイクの相互の組み合い関係は回転ディ
スクの回転時に満足できる混合を達成するために重要で
あり、勿論のことながら、一方のディスクのスパイクの
配置が他方のディスクのスパイクと干渉して回転ディス
クの回転を阻害してはならないことを理解しなければな
らない。この相互の組み合い関係によれば、一方のディ
スクの少なくとも幾つかの、好ましくは全てのスパイク
が他方のディスクのスパイクと相互に入り組む。スパイ
クの相互の入り組み範囲は要求に応じて決まるのであっ
て、回転ディスクの回転を阻害することになる対向ディ
スク面に対するスパイク先端の接触がない限り、混合室
内でディスク面から延在しているスパイクの長さの一部
分から実質的にその全長に至る範囲で、変化し得る。
【００１４】スパイクは通常は円形断面であるが、正方
形または長方形の断面形状、または他の形状とされるこ
とができ、望まれるならば、様々な形状の組み合わせが
使用できる。
【００１５】スパイクは単列リングまたは複数の同心リ
ングとして各ディスクの中心のまわりに配置されること
が好ましく、各リングで互いに等間隔を隔てられること
が好ましい。一方のディスクにおけるスパイクの単列ま
たは複列のリングは他方のディスクにおけるスパイクの
単列または複列のリングから半径方向に偏倚されて、回
転ディスクの回転を阻害しないようになされていること
は理解しなければならない。スパイク数は要求に応じて
変化され、例えば各ディスクに５〜１００とされる。コ
ーヒー自動販売機でエスプレッソを混合するためにスパ
イク数は各ディスクに２０〜６０、好ましくは２５〜５
０とされる一方、スープを混合する場合は各ディスクの
スパイク数は１０〜２０とされることが好ましい。
【００１６】回転ディスクの回転は、スパイクを備えた
ディスク面と反対側の面に連結された回転スピンドルの
ような通常のいずれかの適当手段で達成することがで
き、これはモーターのような動力源で駆動されるように
なされる。モーター軸は回転スピンドルとして作用する
ことができる。
【００１７】一方、エスプレッソコーヒーおよびスープ
に関して、この方法はミロ・シロップ、アイスクリーム
およびミルクセーキの準備に使用できる。
【００１８】本発明は、添付図面を参照し、例を挙げて
エスプレッソコーヒーの準備につき更に説明される。
【００１９】図面を参照すれば、プラスチックハウジン
グ１０がステンレス鋼製のスパイク１２を３列の同心リ
ング状に備え且つ回転スピンドル１３を備えた円形の回
転ディスク１１を支持している。プラスチックハウジン
グ１０の基部は６角頭部のスクリュー１４で交流電気モ
ーター１５（２２０ボルト）にボルト固定されており、
この電気モーターは７２ワットの電力で付勢され、１
２，０００ｒｐｍの回転速度である。この電気モーター
は電気ケーブル１６、およびナット１８で回転スピンド
ル１３に連結された駆動軸１７を備えている。
【００２０】ステンレス鋼製のスパイク２０を２列の同
心リング状に備えた円形の静止ディスク１９は周面側壁
を形成する円形のプラスチック製フランジ２１を備えて
おり、この静止ディスク１９は回転ディスクの上面とと
もに混合室２２を包囲している。静止ディスク１９を横
断する入口開口２３，２４が備えられており、また入口
パイプ２５が入口開口２３に取り付けられている。出口
開口２６も形成されており、出口開口２６は周面側壁を
形成している円周状のプラスチック製フランジを横断し
ている。
【００２１】作動において、この混合装置はコーヒー自
動販売機（図示せず）に備え付けられる。望まれるとき
に液体のコーヒー成分（特にコーヒーおよび高温水）が
重力によって入口パイプ２５を通り、中央開口２３を通
って混合室２２内へ給送されると同時に、１２，０００
ｒｐｍでの回転ディスク１１の回転が電気モーター１５
で開始される。この高速度回転は周囲の空気を開口２４
を通して混合室２２内へ吸入し、そこでコーヒー成分と
空気とが４秒間にわたり混合されて泡立つエスプレッソ
コーヒーが作られ、これが遠心力で周面壁へ送られるの
であり、その後周面壁を形成しているフランジ２１の開
口２６に取り付けられた出口パイプ（図示せず）を経て
自動販売機から引き出される。
【００２２】代替実施例では、特にコーヒーおよび高温
水が混合室へ給送される前に空気と混合され、気泡の混
じった混合物が開口２３を通して混合室に流入する。こ
の実施例では、出口開口２６が全くなく、その代わりに
開口２４が出口開口として作用する。
【００２３】作られたエスプレッソコーヒーは滑らかな
見栄え且つ舌触りと、安定した豊富な泡とを有し、標準
的なエスプレッソ機により作られたエスプレッソコーヒ
ーと比較して、気泡は小さく、その寸法はより一様な寸
法とされ、またより均等に分布される。
【００２４】この混合装置を洗浄するために、水容器を
入口パイプ２５に連結し、常閉バルブ（図示せず）を備
えた可撓チューブが周面側壁を形成するフランジの開口
２６に取り付けられている出口パイプ（図示せず）に取
り付けられる。回転ディスク１１の回転およびバルブの
開動により水はそれ自体のポンプ圧送作用で水容器から
混合装置を通してポンプ圧送される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用された混合装置の垂直断面図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿う横断面図。
【図３】図１に示された静止ディスクの拡大図。
【図４】スパイクの配列を示すための図３の線Ｂ−Ｂに
沿う横断面図。
【図５】図１に示された回転ディスクの拡大図。
【図６】スパイクの配置を示す、図５のＣ−Ｃ線に沿っ
た縦断面図。
【符号の説明】
１０ ハウジング １１ 回転ディスク １２ スパイク １３ スピンドル １５ 電気モーター １７ 回転軸 １９ 静止ディスク ２０ スパイク ２１ フランジ ２２ 混合室 ２３，２４ 入口開口 ２５ パイプ ２６ 出口開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フベルト ポエットカー ドイツ連邦共和国フェルステナウ，ケリン グハウゼン 21 (72)発明者 ルドガー スプレーヘ ドイツ連邦共和国ミューレン，フリートホ フスベグ ３エイ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平均粒径が１ｍｍより小さい微細な固体
    粒子と食料や飲料に適当な液体とで構成されるポンプ圧
    送可能流体の混合方法であって、対向面が平行な一対の
    間隔を隔てたディスクで形成されている第１および第２
    の向き合う壁および周面側壁で画成された混合室内へ入
    口を通して前記ポンプ圧送可能流体を給送する段階を含
    み、前記第１ディスクは静止ディスクで、第２ディスク
    はその長手軸線のまわりに回転するようになされた回転
    ディスクであり、これらのディスクの各々はディスク間
    の空間内で対向面から横方向に延在するスパイクを備え
    ており、静止ディスクから延在するスパイクは回転ディ
    スクから延在したスパイクと互いに組み合う関係に配置
    されており、またポンプ圧送可能流体を混合するために
    回転ディスクを回転する段階、および入口からの遠心作
    用位置に配置された出口を通して混合室から混合済みの
    ポンプ圧送可能流体を取り出す段階を含むことを特徴と
    するポンプ圧送可能流体の混合方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、１つま
    たはそれ以上の入口導管が取り付けられている上側の静
    止ディスクの１つまたはそれ以上の開口を通って混合室
    内へポンプ圧送可能流体が流入することを特徴とするポ
    ンプ圧送可能流体の混合方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法であって、ポンプ
    圧送可能流体が重力により混合室内へ流入することを特
    徴とするポンプ圧送可能流体の混合方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法であって、ポンプ
    圧送可能流体を混合室から出すための出口手段が、両デ
    ィスクの周囲で混合室周面を横方向に貫通する開口であ
    り、この開口に対して出口導管が取り付けられることを
    特徴とするポンプ圧送可能流体の混合方法。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の方法であって、ポンプ
    圧送可能流体を混合室から出すための出口手段が、入口
    導管からの遠心作用位置における静止ディスクの開口で
    あることを特徴とするポンプ圧送可能流体の混合方法。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の方法であって、泡立ち
    製品の製造のために空気を取り入れる手段が備えられて
    いることを特徴とするポンプ圧送可能流体の混合方法。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法であって、ポンプ
    圧送可能流体中の空気量がポンプ圧送可能流体中の液体
    の量と少なくとも同じであることを特徴とするポンプ圧
    送可能流体の混合方法。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の方法であって、空気を
    取り入れるための手段が静止ディスクの開口であり、回
    転ディスクの回転速度が高速であるためにこの開口を通
    して大気が吸入されることを特徴とするポンプ圧送可能
    流体の混合方法。
  9. 【請求項９】 請求項６に記載の方法であって、ポンプ
    圧送可能流体が混合室へ給送される前に空気がポンプ圧
    送可能流体の他の成分と混合され、このようにして空気
    はポンプ圧送可能流体の他の成分と混合された状態で同
    一の入口を通して混合室内へ流入することを特徴とする
    ポンプ圧送可能流体の混合方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の方法であって、水容
    器を静止ディスクの開口に取り付けられている入口導管
    に連結し、付加的な導管を混合室周面を貫通した開口に
    取り付けられている出口導管に連結し、そして水が水容
    器から混合装置を通して自体のポンプ作用によってポン
    プ圧送されるように混合装置を回転させることにより、
    混合装置の洗浄が行われることを特徴とするポンプ圧送
    可能流体の混合方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載の方法であって、付加
    的な導管がバルブを備えており、該バルブは常閉で、開
    いたときに混合装置を通る水のポンプ圧送を可能にする
    ことを特徴とするポンプ圧送可能流体の混合方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１に記載の方法であって、コー
    ヒー自動販売機で泡立ちコーヒーを混合するために、回
    転ディスクの回転速度が８，０００〜２０，０００ｒｐ
    ｍであることを特徴とするポンプ圧送可能流体の混合方
    法。
  13. 【請求項１３】 請求項１に記載の方法であって、回転
    ディスクの回転持続時間が０．５〜１５秒間であること
    を特徴とするポンプ圧送可能流体の混合方法。
JP7278989A 1994-10-26 1995-10-26 ポンプ圧送可能流体の混合方法 Ceased JPH08266882A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP94116870A EP0709131B1 (en) 1994-10-26 1994-10-26 Mixing of fluids
AT941168700 1994-10-26

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JPH08266882A true JPH08266882A (ja) 1996-10-15

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KR (1) KR100388833B1 (ja)
CN (1) CN1049367C (ja)
AT (1) ATE179904T1 (ja)
AU (1) AU713012B2 (ja)
BR (1) BR9504553A (ja)
CA (1) CA2161370A1 (ja)
CO (1) CO4440634A1 (ja)
CZ (1) CZ288805B6 (ja)
DE (1) DE69418462T2 (ja)
DK (1) DK0709131T3 (ja)
ES (1) ES2132306T3 (ja)
FI (1) FI955097A7 (ja)
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MY (1) MY115382A (ja)
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SG (1) SG33554A1 (ja)
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