CN104799698B - 饮料制备设备的起泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于饮料制备设备的起泡装置(1)，所述起泡装置的设计方便其再安装，同时在每次再安装之后产生相同质量的泡沫。所述起泡装置包括：外管(2)；配备有下游部分(5)的蒸汽分配管(3)；喷嘴(4)，其配备有管状主体(11)和头部(12)，所述头部配备有扩散室(23)；拧紧机构(8，21)，其布置在所述下游部分和所述管状主体之间；和吸入机构(24,25,26)，其被配置用于当蒸汽注入所述喷嘴(4)中且当所述外管的下端部(2a)浸入液体中时，将来自布置于所述外管(2)内部的室(27)的空气和所述液体吸入所述扩散室中。所述起泡装置包括被配置在所述下游部分(5)和所述管状主体(11)之间的第一密封和定位机构(10)。

Description

饮料制备设备的起泡装置

技术领域

本发明涉及配备有起泡装置的饮料制备设备的领域，并且更具体地涉及起泡装置。这种起泡装置的目的是通过混入空气和蒸汽而使液体起泡。一个具体的实施涉及配备有蒸汽发生器的咖啡机的奶起泡装置。

背景技术

这种饮料制备设备的起泡装置尤其在文献EP0727168A1和CN201920509U中被披露。

这些现有的起泡装置包括外管、蒸汽分配管和喷嘴。蒸汽分配管包括至少部分地插入外管的上游部分中的下游部分。一方面，喷嘴包括主体，该主体被配置用于至少部分地插入外管的下部中，所述元件被配置用于彼此嵌套。另一方面，喷嘴包括配备有分配室的头部，该分配室连通管状主体并且通向所述头部的出口。这些起泡装置还包括拧紧机构，该拧紧机构布置在蒸汽分配管的下游部分和喷嘴的管状主体之间。这些拧紧机构被配置用于将喷嘴和分配管组装在一起。另外，这些起泡装置包括吸入机构，该吸入机构被配置用于当蒸汽注入喷嘴中且外管的端部浸入液体中时，通过文丘里效应将来自外管的内部的空气和来自容器的液体吸入扩散室中。

这些现有的起泡装置的元件的彼此组装的配置允许外管的上游部分接触周围空气，这允许该空气进入外管中。存在于外管中的空气接触蒸汽分配管，这允许当蒸汽注入所述分配管中时将空气再加热。当蒸汽注入分配管中时，蒸汽在压力下传送直到扩散室。与此同时，当外管的端部和喷嘴的头部浸入容纳在容器中的液体中时，吸入机构在通过进入扩散室中的蒸汽而产生的文丘里效应下一方面吸入再次加热的空气，该再次加热的空气通过外管而转运，另一方面吸入容纳在容器中的液体。蒸汽、再次加热的空气和液体因此在扩散室中混合，这允许产生泡沫，该泡沫通过喷嘴的出口在被注入蒸汽分配管中的蒸汽的压力的作用下排出。

发明内容

根据本发明的起泡装置包括与上述特征和现有技术已知的特征相同的特征。然而，本发明的目的是准许起泡装置尤其是喷嘴在每次清洁之后的自由的再装配，而不改变所述装置的良好的运行，这是现有技术的起泡装置所不允许的。事实上，现有技术的起泡装置具有的缺点是需要在喷嘴和蒸汽分配管之间的拧紧具有非常精确的夹紧力矩，尤其借助于测力键(clef dynamométrique)类型的特殊工具，以便通过所述喷嘴和所述蒸汽分配管之间的拧紧保证在连接区域处的密封性，并且保证良好地控制蒸汽、空气和液体的流和流量，并且因此保证在每次再安装所述装置之后液体的起泡质量。

因此，除了所述特征，根据本发明的起泡装置包括第一密封和定位机构，所述第一密封和定位机构被配置在下游部分和管状主体之间，以便在拧紧蒸汽分配管和喷嘴时允许在蒸汽分配管和喷嘴之间的定位的公差，而不损失蒸汽在喷嘴中的注入。根据本发明的该设计不需要以非常确定的夹紧力矩将喷嘴和蒸汽分配管拧紧来恰当地定位这些元件以及通过拧紧在连接区域中获得这些元件之间理想的密封性。

在根据本发明的起泡装置的一个实施方式中，第一密封和定位装置由第一密封垫构成，优选地由唇式密封垫构成。然而，可以设置其他的密封垫，例如环形密封垫，甚至其他类型的第一密封机构，例如密封环。

在根据本发明的起泡装置的一个实施方式中，所述蒸汽分配管的下游部分被配置用于插入所述外管中，并且包括配备有螺纹的端部。另外，所述喷嘴包括由四个连续的部分构成的导管。所述导管的第一部分设置在所述喷嘴的管状主体的上游，并且被配置用于在所述导管和所述下游部分之间保留间隙，并且允许在所述间隙中导入空气。所述导管的第二部分大致设置在所述管状主体的中间，并且配备有被配置用于拧紧所述端部的内螺纹。所述导管的第三部分被设置在管状主体的下游，并且被配置用于形成瓶颈。所述导管的第四部分构成在所述喷嘴的头部上的扩散室。

另外，所述第一密封垫布置在所述导管的第一部分和所述下游部分之间。因此，位于所述间隙中的空气在第一密封垫处被阻挡，并且因此不能进入所述导管的第二部分中，并且因此不能进入导管的第三部分中，尽管在位于该第二部分中的通过拧紧的连接区域中可能出现泄露，这是由于在与起泡装置的每次再安装相关的拧紧时的夹紧公差。相反地，由于可能存在的泄露，这阻止了蒸汽排出到间隙中。

优选地，根据该实施方式，所述第一部分包括进入部分，所述进入部分被配置用于在拧紧时方便导入所述第一密封垫。该第一部分的多种设计可被考虑，例如圆锥形的进入部分。在不超出本发明的范围的情况下，同样可设置该第一部分在其整个长度上为圆柱体的形状，这对将蒸汽分配管插入所述喷嘴中造成一定的困难。

优选地，根据该实施方式，所述吸入机构包括第一孔，所述第二孔一方面通向所述喷嘴的外周，另一方面通向所述扩散室中，这允许当头部浸入液体中时所述第一孔接触液体。这些吸入机构还包括第二孔，所述第二孔一方面通向所述喷嘴的外周，另一方面通向在所述第一密封垫之上的所述导管的第一部分中，以便定位在间隙中并且能够吸入容纳在外管中的空气。另外，这些吸入机构包括沟槽，所述沟槽纵向布置在所述喷嘴的外周上，并且被配置用于一方面连通所述第一孔，并且另一方面连通所述第二孔。这允许构成吸入导管。

根据该实施方式，所述拧紧机构被配置用于当所述喷嘴和所述蒸汽分配管组装在一起时，保证保持通向所述第一密封垫之上的第二孔。这还有助于方便起泡装置在清洁之后的再安装，而不损害空气流和空气流量的良好运行。

优选地，根据该实施方式，所述下游部分在其外周上包括被配置用于收纳所述第一密封垫的第一凹槽。这保证所述第一密封垫在蒸汽分配管的下游部分上的合适的就位，从而保证了起泡装置在每次再安装时的良好运行。这还方便了在蒸汽分配管在喷嘴中的插入和拧紧期间第一密封垫的保持就位。

根据本发明，所述起泡装置包括配置在所述外管和所述管状主体之间的第二密封和定位机构，所述第二密封和定位机构允许喷嘴相对于外管的定中心。因此，在起泡装置的每次再安装期间，沟槽的定位总是相同的，并且所吸入的空气的相同流量被确保。因此，保证了随着时间流逝泡沫的均匀再生，不管起泡装置的拆卸和再安装。

优选地，这些第二密封和定位机构由第二密封垫构成，例如由唇式密封垫构成。可设置多个变型例，其具有与所述第一密封垫类似的方式。

优选地，所述管状主体在其外周上包括被配置用于收纳所述第二密封垫的第二凹槽。这允许第二密封垫在喷嘴上的合适的定位，以及其在管状主体插入外管中期间的保持就位。

在与前述吸入机构和第二密封机构的实施方式有关的设计中，第二密封垫定位在第二孔之上，这避免了该第二密封垫对吸入机构的任何干扰。

本发明还涉及一种饮料制备设备，其配备有一种起泡装置，所述起泡装置具有上述特征中任一特征，甚至具有在本发明的范围内的任何其他的变型例。该设备包括蒸汽产生系统，所述蒸汽产生系统被配置用于连接所述蒸汽分配管的上游部分。

在本发明的一个实施方式中，该设备被配置用于制造基于咖啡的饮料，并且被配置用于允许奶的起泡。

附图说明

以下描述证明了根据实施方式的本发明的特征和优点。该描述参照以下附图进行：

-图1示出起泡装置的主要零部件的分解图；

-图2示出图1的起泡装置的剖视局部视图，其示出彼此组装在一起的零部件。

具体实施方式

如图1和2所示，起泡装置1包括外管2、蒸汽分配管3和喷嘴4。外管2包括下端部2a和上端部2b，所述上端部稍微扩大，以方便蒸汽分配管3的插入，所述蒸汽分配管包括下游部分5和上游部分6，所述下游部分插入外管2中，所述上游部分在其端部处配备有与饮料制备设备的蒸汽产生系统(未示出)连接的接头7。下游部分5的端部5a包括螺纹8。第一凹槽9布置在该螺纹8上方且在下游部分5的外周5b上，所述第一凹槽收纳第一密封垫10，优选地收纳双唇式密封垫。

如图1和2所示，喷嘴4包括管状主体11和头部12。管状主体11被插入外管的下端部2a中。如图2所示，喷嘴4的内下部包括镗孔13，并且管状主体11的外直径被确定为用于允许所述管状主体11紧贴地套入该镗孔13中。在该镗孔13的底部中的肩部14允许构成停止止挡，该停止止挡限制喷嘴4进入外管2中。管状主体11在其上端部11a、在喷嘴4的外周4b上包括第二凹槽15，该第二凹槽收纳第二密封垫16，优选地收纳双唇式密封垫，第二密封垫允许确保该镗孔13的底部和该上端部11a之间的密封性。

如图1和2所示，喷嘴4包括导管17，该导管分为四个连续的部分17a,17b,17c,17d。第一部分17a定位在管状主体11的上游，并且由镗孔18构成，该镗孔具有大于蒸汽分配管3的下游部分5的外周5b的直径的直径，这允许在下游部分5和第一部分17a之间保持间隙19，如图2所示。该镗孔18包括进入部分18a和容腔部分18b。进入部分18a由圆柱形镗孔构成，该圆柱形镗孔的直径略大于容腔部分18b的圆柱形镗孔的直径，并且如图2所示，斜面20将这两个部分18a,18b连接。在一个变型例中，进入部分18a可由略微圆锥形的镗孔构成，该略微圆锥形的镗孔通过容腔部分18b的圆柱形镗孔而延长。在这两种情况中，进入部分18a方便第一密封垫10的插入，之后第一密封垫定位在容腔部分18b中，以便确保在蒸汽分配管3的下游部分5和喷嘴4的第一部分17a之间的密封性。

导管17的第二部分17b大致定位在管状主体11的中央，并且包括内螺纹21，布置在蒸汽分配管3的下游部分5上的螺纹8在该内螺纹上拧紧。内螺纹21的长度、在蒸汽分配管3上收纳第一密封垫10的第一凹槽9的位置以及在导管17的第一部分17a上的容腔部分18b的长度适合于接受拧紧的公差，这保证了当螺纹8到达内螺纹21的螺纹线的端部时第一密封垫10在该容腔部分18b中的定位。在蒸汽分配管3和喷嘴4之间的密封性由于第一密封垫10而被确保，而不管在拧紧期间在螺纹线的端部所实现的夹紧如何。因此，不需实施具有非常确定的夹紧力矩的拧紧来保证密封性。

第三部分17c设置在管状主体11的下游，并且被配置用于形成瓶颈22，该瓶颈允许在进入第四部分17d之前增大蒸汽的压力，第四部分设置在喷嘴4的头部12中，并且由扩散室23构成，该扩散室允许实施在压力下的蒸汽、空气和液体的混合，以便形成泡沫。该扩散室23通向喷嘴4的出口4a，如图2所示。

如图1和2所示，喷嘴4包括第一孔24，该第一孔径向地布置并且通向扩散室23的上部23a中，一方面在瓶颈22的下方，另一方面在喷嘴的外周4b上。喷嘴包括第二孔25，该第二孔径向地布置并且一方面通向在下游部分5和导管17之间的间隙19，另一方面通向喷嘴4的外周4b。该第二孔25定位在收纳第二密封垫16的第二凹槽15下方，并且定位在导管17的第一部分17a的两个部分18a,18b之间的结合部处。另外，当喷嘴4插入所述外管2中时，该第二孔25还定位在外管2的镗孔13的内部。

如图1和2所示，该喷嘴4还包括沟槽26，该沟槽纵向地在喷嘴4的外周4b上延伸。沟槽26的下端部26a连通第一孔24，并且其上端部26b连通第二孔25。该沟槽26被设置与在外管2上的镗孔13接触，并且因此在第一孔24和第二孔25之间构成吸入导管。

第二密封垫16的存在允许确保喷嘴4在外管2的镗孔13中的定中心，这允许在起泡装置1的每次再安装期间确保沟槽26相对于该镗孔13相同定位。因此，所述吸入导管的截面在每次再安装期间是相同的，这保证了每次吸入时的相同的空气流量。

内螺纹21在导管17上的长度和位置、第一凹槽9在蒸汽分配管3的下游部分5上的位置，以及第二孔25在喷嘴4上的位置适合于保证第一密封垫10在第二孔25下方的定位，以便不阻塞在该第二孔25中的空气的通过。同样，镗孔13在外管2上的长度和喷嘴4的长度，以及第一孔24在该喷嘴4上的位置适合于保证所述第一孔24在外管2的下端部2a处且部分地在外部的保持，以便适当地吸入液体。

借助于饮料制备设备上的蒸汽产生系统(未示出)，在蒸汽分配管3中的蒸汽喷射时，蒸汽从管的下游部分5的端部5a输出，并且直接通向瓶颈22中。蒸汽在压力下进入扩散室23中，通过第一孔24所产生的文丘里效应允许通过沟槽26和第二孔25吸入存在于外管2的室27中的空气。该室27通向外管2的下端部2a，通向周围环境。在该室27中降压作用之下，周围环境的空气进入并且通过室的内部，在该室中空气由于在蒸汽分配管3中循环的蒸汽的存在而被加热，这确保了热传递。该加热的空气随后在文丘里效应下连续地通过间隙19、第二孔25、沟槽26、第一孔24，随后进入扩散室23中。与此同时，当外管2的下端部2a进入容纳液体的容器中时，第一孔24也进入该液体中，这允许同时吸入来自容器的液体以及来自室27的空气。空气/液体的整体因此进入扩散室23中，并且与压力下的蒸汽混合，这允许产生泡沫，该泡沫随后被排出到该喷嘴4之外，排到容器中。

当在蒸汽分配管3中的蒸汽喷射时，第一密封垫10确保理想的密封性，避免了蒸汽在间隙19中的任何回流，不管在螺纹8和内螺纹21之间的连接区域中的密封程度如何，该连接区域中的密封程度取决于当喷嘴4和蒸汽分配管3之间重新安装时所实现的夹紧力矩。因此，蒸汽被理想地运送到瓶颈22处。另外，在吸入期间，存在于室27中的空气理想地在吸入导管中通过，而在喷嘴4的外周4b上没有空气泄露的危险，吸入导管由第一孔24、沟槽26和第二孔25构成。因此保证了对泡沫质量的控制以及对该相同质量泡沫的再生产，而不管当蒸汽分配管3在喷嘴4上拧紧用于起泡装置1的再安装时的夹紧力矩。

在不超出本发明的范围的情况下，可考虑实施变型例，尤其对于蒸汽分配管3、外管2和喷嘴4的形状，以及对于用于吸入容纳在外管中的空气和容纳在容器中的液体以便将它们运送直到扩散室的吸入机构的实施。还可设置关于在喷嘴4和蒸汽分配管3之间以及在喷嘴4和外管2之间的密封机构的位置的变型例，这根据所述元件的结构而设置。还可设置密封机构的变型例，例如单唇式密封垫、环形密封垫或者密封环。

根据本发明的起泡装置被使用在饮料制备设备上，该饮料制备设备尤其包括与在蒸汽分配管3的上游部分6上的接头7连接的蒸汽产生系统。该设备的特征被本领域技术人员所知。

在优选的实施中，该设备被配置用于制备基于咖啡的饮料，并且待起泡的液体是奶。

在不超出本发明的范围的情况下，可考虑其他的特征。

Claims (16)

1.一种用于饮料制备设备的起泡装置(1)，所述起泡装置包括：

-外管(2)，

-蒸汽分配管(3)，其包括下游部分(5)，

-喷嘴(4)，其包括管状主体(11)和头部(12)，所述管状主体被配置用于插入所述外管中，所述头部配备有扩散室(23)，所述扩散室连通所述管状主体并且通向所述头部的出口(4a)，

-拧紧机构(8，21)，其布置在所述下游部分和所述管状主体之间，并且被配置用于将所述喷嘴和所述蒸汽分配管(3)组装在一起，

-吸入机构(24,25,26)，其被配置用于当蒸汽注入所述喷嘴(4)中且当所述外管的下端部(2a)浸入液体中时，通过文丘里效应将来自布置于所述外管(2)内部的室(27)的空气和所述液体吸入所述扩散室中，

其特征在于，所述起泡装置包括被配置在所述下游部分(5)和所述管状主体(11)之间的第一密封和定位机构(10)，使得在拧紧蒸汽分配管和喷嘴时允许在蒸汽分配管和喷嘴之间的定位的公差，而不损失蒸汽在喷嘴中的注入。

2.根据权利要求1所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述第一密封和定位机构由第一密封垫(10)构成。

3.根据权利要求2所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述第一密封垫(10)是唇式密封垫。

4.根据权利要求3所述的起泡装置(1)，其特征在于：

-所述下游部分(5)被配置用于插入所述外管(2)中，并且包括配备有螺纹(8)的端部(5a)，

-所述喷嘴(4)包括由四个连续的部分构成的导管(17)，第一部分(17a)设置在所述管状主体(11)的上游，并且被配置用于在所述导管和所述下游部分(5)之间保留间隙(19)，并且第二部分(17b)设置在所述管状主体的中间，并且配备有被配置用于拧紧所述端部(5a)的内螺纹(21)。

5.根据权利要求4所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述第一密封垫(10)布置在所述导管的所述第一部分(17a)和所述下游部分(5)之间。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述第一部分(17a)包括进入部分(18a)，所述进入部分被配置用于在拧紧时方便导入所述第一密封垫(10)。

7.根据权利要求4或5中任一项所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述吸入机构包括：

-第一孔(24)，其一方面通向所述喷嘴(4)的外周(4b)，另一方面通向所述扩散室(23)中，

-第二孔(25)，其一方面通向所述喷嘴的外周(4b)，另一方面通向在所述第一密封垫(10)之上的所述导管(17)的第一部分(17a)中，

-沟槽(26)，其纵向布置在所述喷嘴的外周(4b)上，并且被配置用于一方面连通所述第一孔(24)，并且另一方面连通所述第二孔(25)。

8.根据权利要求7所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述拧紧机构(8，21)被配置用于当所述喷嘴(4)和所述蒸汽分配管(3)组装在一起时，保证将所述第二孔(25)保持在所述第一密封垫(10)之上。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述下游部分(5)在其外周(5b)上包括被配置用于收纳所述第一密封垫(10)的第一凹槽(9)。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述起泡装置包括配置在所述外管(2)和所述管状主体(11)之间的第二密封和定位机构(16)。

11.根据权利要求7所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述起泡装置包括配置在所述外管(2)和所述管状主体(11)之间的第二密封和定位机构(16)。

12.根据权利要求11所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述第二密封和定位机构由第二密封垫(16)构成。

13.根据权利要求12所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述管状主体(11)在其外周上包括被配置用于收纳所述第二密封垫(16)的第二凹槽(15)。

14.根据权利要求12或13所述的起泡装置(1)，其特征在于，所述第二密封垫(16)定位在所述第二孔(25)之上。

15.一种饮料制备设备，其特征在于，所述饮料制备设备配备有根据权利要求1至14中任一项所述的起泡装置(1)，并且包括蒸汽产生系统，所述蒸汽产生系统被配置用于连接所述蒸汽分配管(3)的上游部分(6)。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述设备被配置用于制造基于咖啡的饮料，并且被配置用于允许奶的起泡。