CN101014404A - 加热牛奶的装置和含有这样的装置的咖啡机 - Google Patents

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Abstract

一种包括主体(2)的加热牛奶的装置,包括:注射蒸汽的导管和通入到抽吸腔室中的导管;和加热腔室(4),该加热腔室(4)从该抽吸腔室出口延伸到排出孔(7),该被加热的牛奶通过该排出孔(7)留出到该主体(2)的外面。该加热腔室(4)包括整体为螺旋型的内部导管(40)。本发明还涉及一种包括这样的装置的咖啡机。

Description

加热牛奶的装置和含有这样的装置的咖啡机
技术领域
本发明涉及一种包括主体的加热牛奶的装置,包括:
-一个注射蒸汽的导管,通入抽吸腔室中并且用于连接蒸汽源;
-一个与该抽吸腔室连通并且用于与容纳牛奶的容器相连的牛奶导管;
-一个加热腔室,其从该抽吸腔室的出口延伸到排出孔,该被加热的牛奶从该排出孔被排到该主体外面。
在expresso(意式浓缩)类型的咖啡机领域中,已知将这样的装置安装在一个蒸气排出喷管上,以便生产一种用于制备卡布奇诺(cappuccino)的牛奶乳状液,或者如果在该抽吸腔室中没有空气入口的话,生产热牛奶,以便制备加牛奶的咖啡。
例如文件US-A-5738002描述了一种生产牛奶乳状液的装置,其中在该抽吸腔室下游的圆柱腔室被构思用于便于乳化牛奶。注意到在该装置的圆柱腔室出口处加热牛奶。
然而,这样生产的起泡沫的牛奶的温度总体上保持略高,特别是如果该被抽吸的牛奶被保持在冰箱中的话。在空气导管被封闭时,相对被注射的蒸汽量,该被抽吸的牛奶量较大,因此,此时牛奶温度的上升比生产起泡沫的牛奶时牛奶温度的上升较小。此外,如果预先保存在低温下则可能发生来自现有技术装置的牛奶仅仅是温的
本发明用于解决上述的缺陷,即提出一种牛奶加热装置,其中改进了对牛奶的加热,让排出的牛奶处于泡沫形式或者液体牛奶形式。
因此,本发明提出一种上述类型的牛奶加热装置,其特征在于,该加热腔室包括整体为螺旋形式的内部导管。
根据这样的构造,该加热腔室的有效长度相对大致圆柱形的加热腔室显著增加。因此获得牛奶与蒸汽的加长的接触,因此获得良好的热交换,从而获得更高的牛奶排出温度。此外注意到所述导管的螺旋形状允许增加其有效长度,同时不过分增加该腔室的轴向体积。
在本发明的优选实施例中,还具有下述构造中的任一个:
-该主体沿中央轴延伸并且包括一个上端部和一个下端部,注射蒸汽的导管通向所述上端部,排出孔通向所述下端部,所述主体具有上部分和下部分,在该上部分中设置了抽吸腔室,而在下部分中设置了加热腔室;
-该加热腔室的导管具有沿中央轴在至少两圈上延伸的规则的螺旋形状;
-该主体的下部分具有大致圆柱形的内部壁,加热腔室的导管由主体的内部壁、中央销和在所述内部壁和中央销之间延伸的螺旋翼片限定,并且与所述排出孔连通;
-所述螺旋翼片具有用该销的材料形成的底座(embase venue dematière avec le pion),和与所述底座相对的设有密封装置的自由径向边缘;
-该销可拆卸地安装在该主体中;
-该销具有构成该主体的下端部的扩大的端部,在该扩大的端部中排出孔与中央轴共轴设置;
-该主体的所述上端部和下端部分别由两个可拆卸的盖子构成,一个盖子包括蒸汽注射导管,另一个盖子承载该销和螺旋翼片;
-与该抽吸腔室连通的空气导管设置用于抽吸环境空气,所述空气导管可选择地通过空气控制装置被密闭。
另外,本发明还提出一种意式浓缩(expresso)类型的咖啡机,包括蒸汽生成器和具有与该蒸汽生成器相连的第一端部和构成蒸汽出口的第二端部的管,其特征在于,在该蒸汽排出管的第二端部处设置一个上述类型的牛奶加热装置。
本发明的其他特征和优点将通过下面的参照附图和给定的非限定实施例进行的描述而呈现出来,附图包括:
-图1是本发明第一实施例的牛奶加热装置的剖视图,包括加热腔室;
-图2是第二实施例的分解透视图;
-图3是第二实施例的加热腔室的剖视图。
在图1中示出了一个牛奶加热装置1,包括沿中央轴Z纵向延伸并且大致圆柱形的主体2。该主体2包括抽吸腔室3和与中央轴Z同轴的加热腔室4。该抽吸腔室3和加热腔室4沿该中央轴Z连续设置并且彼此通过抽吸腔室的出口5连通。该加热腔室4的与出口5相反的端部4b与排出孔7相连通。
该装置1用于安装在意式浓缩类型咖啡机55上,所述咖啡机在图1中被示意性地部分示出,包括蒸汽生成器56和构成蒸汽出口的管57。该管57具有与该蒸汽生成器56相连的第一端部,和第二端部,在该第二端部上安装了所述装置1使得该抽吸腔室3设置在该加热腔室4上面,即中央轴Z略微竖直,以便有利于抽吸腔室3朝向加热腔室4的流动,然后朝向该排出孔7流动。
该主体2的下部分具有与中央轴共轴的圆柱内部壁2c,该内部壁2c限定了加热腔室4的径向外部壁。
该主体2包括蒸汽注射导管10,其从该主体2的上端部2a延伸到该抽吸腔室3。该蒸汽注射导管10的上部分具有适于将该expresso咖啡机55的蒸汽排出管的端部57插入其中的直径,下部分通入该抽吸腔室3,该下部分具有减小的直径并且允许沿中央轴Z注射蒸汽。该蒸汽注射导管10形成在可拆卸密封插入到该主体2中的盖子11中,从而特别有利于清洗该抽吸腔室3。
该主体2包括相对中央轴Z径向延伸并且与该主体形成一体的管状臂14。该管状臂14包括牛奶导管15,空气导管16和延伸到该抽吸腔室3的供应导管17。
该牛奶导管15从该臂14的端部4a径向延伸并且具有适于通过配合容纳管20的端部的小直径,该管70的另一个端部(未示出)伸入到容纳牛奶的容器中。
该空气导管16相对牛奶导管15从设置在管状臂14的外表面中的通路22垂直延伸。该空气导管16允许通过与大气的选择连通抽吸环境空气。
空气控制元件25围绕管状臂14旋转安装。该空气控制元件25具有适于用手指操纵的外表面26和环绕该臂14的圆周外表面的内部表面。
该空气控制元件25在至少两个位置之间移动,即一个称为卡布奇诺位置和一个热牛奶位置之间移动,对所述卡布奇诺位置来说,该空气导管16与大气连通,对于该热牛奶位置来说,该牛奶导管被封闭。在卡布奇诺位置中,空气和牛奶被同时抽吸到该抽吸腔室3中。因此在该抽吸腔室3中形成了牛奶和空气的乳状液,该乳状液在该装置1的出口呈泡沫形式。在热牛奶位置,仅仅牛奶被抽吸到该抽吸腔室3中,由于通过该装置与牛奶接触的蒸汽被浓缩,因此在该装置1的出口,获得了流体牛奶,一般没有泡沫。
在所示的实施例中,空气导管16的通路22,在图2中可见,包括沿管状臂14的纵向轴Y延伸的凹槽22a。
该供应导管17使牛奶导管15和空气导管16连通该抽吸腔室3,在该抽吸腔室3中通过文丘里效应抽吸牛奶和空气。该供应导管17垂直通向蒸汽喷射导管10,从而有利于抽吸牛奶和空气并且获得了一种空气-牛奶-蒸汽混合物。
在该抽吸腔室3中形成的混合物通过形成在抽吸腔室的下部分中的出口5向加热腔室4传输,然后通过排出孔7在该主体2的下端部2b处从装置1排出。
正如图1和3所示,该加热腔室4包括螺旋型内部导管40,即在从主体2的壁2d起延伸并且限定了该加热腔室4的纵向上端部而且与出口5相通(见图1)的小高度圆柱区域4a之后,该加热腔室4具有这样的横截面:沿一个螺旋发展直到该腔室的纵向下端部4b。
在图1和3中示出的实施例中,该螺旋导管40与中央轴Z同轴并且具有不变的节距和半径,使得该螺旋导管40在该主体2中占据尽可能大的空间。同样,该导管40的横截面沿该螺旋不变并且具有大致方形的形状。该导管的横截面的面积完全高于该抽吸腔室3的出口截面的面积,特别有利于扰动,但是该导管的横截面的面积仍然完全小于该主体2的限定了该加热腔室4的径向外部壁的部分的内部圆形截面的面积。考虑到螺旋导管40的横向截面为该开口5的横向截面的3-5倍之间,允许获得在该牛奶加热和形成泡沫之间的良好折中。
在所示出的实施例中,该螺旋导管40在大约4周上延伸,但是对于相当的体积而言,在2周上延伸的螺旋已经具有了非常大于沿中央轴延伸的圆柱加热腔室的长度的有效长度。该有效长度对应于这样的距离:内部导管40的横向截面的中点M在沿该导管40发展时所绘出的距离。
在该主体2的下部分的内部中与中央轴Z同轴地设置了销41。该销41具有圆柱中央杆形式,其在该加热腔室4的大致整个长度上延伸并且限定了该螺旋导管40的径向内部壁。
一翼片42沿其在该销41和该主体2的圆柱内部壁2c之间的宽度方向相对中央轴Z沿径向方向延伸。该翼片42按照螺旋在该销41的大部分上纵向延伸。该翼片42的向高处取向的表面43限定了该导管40的纵向下壁,而该翼片42的朝向下部取向的相反的壁44限定了该导管40的纵向上壁。该销41的直径和该翼片42的厚度这样选择:使得该螺旋导管40占据由主体2的下部分的内部圆柱壁2c限定的体积的大部分。
在图1示出的第一优选实施例中,该螺旋翼片42具有用该销41的材料制成的底座45,和与该底座45相反的自由的径向外部边缘46。因此,该销41可以通过含有两个半壳的模具被模制,所述半壳沿径向方向可以彼此相对移动。
为了保证该翼片42的自由边缘46与该主体2的内部壁2c之间的密封性,在该翼片的自由边缘46上设置密封装置48。在图1示出的实施例中,涉及了一种直接模制在该翼片42的自由端部46上的弹性体制成的螺旋,所述弹性螺旋略微压靠在该内部圆柱壁2c上。注意到该销41和主体2是用相对刚性的塑料制成,并且所述主体2的下部分的刚度可以通过金属外部套圈47加强。然而,塑料材料的引入允许限定该装置1的热量消耗。
在图2和3示出的第二实施例中,该螺旋翼片42的径向外部边缘形成了用该主体2的下部分的材料制成的底座35,而该翼片42的自由端部46与圆柱销41接触,从而限定了该加热腔室4的螺旋导管40。该主体2的包括螺旋翼片42的下部分可以通过注射在含有沿螺旋运动取出的插入件的模具中实施。
对于第二实施例来说,该主体2的下部分最好用弹性可变形的塑料材料实施,从而允许获得该翼片42的自由端部46与该中央销41之间的相对密封的接触。注意到在第二实施例中,在图3示出的主体2的下部分构成了独立于该主体2的上部分的部件,它们彼此通过该下部分在该主体2的上部分上的弹性夹紧而固定。
在示出的第二实施例中,该销41具有扩大的下端部49,其外直径对应于该主体2的外直径。该销41的下端部49构成了闭合该加热腔室4的盖子。由该主体2的壁2c限定的内部空间因此可沿该中央轴z脱模。
注意到,该销41可拆卸安装在主体2中,从而便于清洗该加热腔室4。在该第一实施例和图1中,该盖子49包括环形密封垫50,该密封垫50同时保证了该销41保持在该主体2中和密封性。
在第二实施例和图2和3中,该销41的保持是通过在该主体2的下端部形成的内部凸缘51保证,该内部凸缘弹性夹紧该销41的扩大下端部49。
在所述两个实施例中,该排出孔7设置在该盖子49的中央,该盖子49与该销41一体形成,并且与中央轴Z同轴,从而便于在咖啡杯中回收牛奶泡沫或者热牛奶。
该排出孔7与该加热腔室4的导管40的下端部4b通过一个或者多个通道52连通。
该加热装置1安装在expresso类型的咖啡机55中,其已知包括蒸汽生成器56,管子57的第一端部与该生成器相连。该管子57具有第二端部,其构成了蒸汽出口,在该第二端部上安装了该装置1。所述安装可以永久或者可拆卸的,从而,在后面的情况中,形成了该咖啡机55的附件。
为了生产热牛奶或者牛奶乳状液,根据空气控制元件25的位置,使用者将柔性管20的端部插入到容纳牛奶的容器中并且控制蒸汽的生产和/或者排出。在该抽吸腔室3中通过蒸汽注射导管10注射的蒸汽建立了负压,该负压导致抽吸牛奶,或者空气。因为该蒸汽的力和该加热腔室4在该抽吸腔室3下面的布置,因此形成在该抽吸腔室中的混合物向该加热腔室4通过孔5流动。牛奶、蒸汽和可能的空气的混合物通过该加热腔室4的导管40以低于通过所述出口5获得的速度的速度并且按照螺旋轨迹流动,该轨迹的有效长度完全大于沿该加热腔室4的中央轴Z测量的高度。该混合物随后通过该通道52向排出孔7流动。

Claims (10)

1.一种包括主体(2)的加热牛奶的装置,包括:
-通入到抽吸腔室(3)中的注射蒸汽的导管(10),用于连接蒸汽源;
-与该抽吸腔室(3)连通的牛奶导管(15),用于连接容纳牛奶的容器;
-加热腔室(4),其从所述抽吸腔室(3)的出口(5)起延伸到排出孔(7),加热的牛奶可以从该排出孔(7)流到所述主体(2)的外面,
其特征在于,该加热腔室(4)包括大致螺旋形式的内部导管(40)。
2.按权利要求1所述的装置,其特征在于,该主体(2)沿中央轴(Z)延伸并且包括上端部(2a)和下端部(2b),注射蒸汽的导管(10)通向该上端部(2a),该排出孔(7)通向该下端部(2b),所述主体(2)具有上部分和下部分,在该上部分中设置抽吸腔室(3),在下部分中设置了加热腔室(4)。
3.按权利要求2所述的处理装置,其特征在于,该加热腔室(4)的导管(40)具有沿中心轴(Z)在至少2圈上延伸的规则螺旋形状。
4.按权利要求2或者3所述的装置,其特征在于,该主体(2)的下部分具有大致圆柱形的内部壁(2c),该加热腔室(4)的导管(40)由该主体的内部壁(2c)、中央销(41)和在所述内部壁(2c)和所述销(41)之间延伸的螺旋翼片限定,并且与该排出孔(7)连通。
5.按权利要求4所述的装置,其特征在于,该螺旋翼片(42)具有用该销(41)的材料制成的底座(45),和与所述底座相反并且设有密封装置(48)的自由径向边缘。
6.按权利要求4或者5所述的装置,其特征在于,该销(41)可拆卸安装在该主体(2)中。
7.按权利要求4-6中任一项所述的装置,其特征在于,该销(41)具有构成该主体(2)的下端部(2b)的扩大端部(49),该排出孔(7)与该中央轴(Z)同轴设置在该扩大端部(49)中。
8.按权利要求4-7中任一项所述的装置,其特征在于,该主体(2)的上端部(2a)和下端部(2b)分别由两个可拆卸的盖子(11;49)构成,该两个盖子中的一个(11)包括蒸汽注射导管(10),另一个(49)承载销(41)和该螺旋翼片(42)。
9.按权利要求1-8中任一项所述的装置,其特征在于,设置与该抽吸腔室(3)连通的空气导管(16),用于抽吸环境空气,所述空气导管(16)可通过空气控制元件(25)被封闭。
10.一种意式浓缩类型的咖啡机(55),包括一个蒸汽生成器(56)和具有与该蒸汽生成器(56)相连的第一端部和构成该蒸汽出口的第二端部的管(57),其特征在于,在该蒸汽输出管(57)的第二端部设置一种按权利要求1-9中任一项所述的装置。
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