CN106998951A - 用于加热和发泡奶的设备以及用于此设备的棒 - Google Patents

Abstract

一种设备(1)包括蒸汽发生器(2，4)、压缩空气发生器(9，11)和分配棒(10)，该分配棒连接到或适于连接到蒸汽发生器(2，4)和压缩空气发生器(9，11)，并且适于被引入至容纳待加热和待发泡的奶(M)的储存器(R)中。分配棒(10)限定第一导管和第二导管(21，22)，第一导管和第二导管彼此分离并且具有相应的独立入口(10a，10b)以及相应的独立的出口(10c，23；10d，24)，该入口用于分别连接到蒸汽发生器(2，4)和压缩空气发生器(9，11)，该出口用于在使用期间分别将蒸汽流和压缩空气流分配到容纳在储存器(R)中的奶(M)内，所述出口(23，24)被布置成使得从其排出的蒸汽流和压缩空气流彼此相交。

Description

用于加热和发泡奶的设备以及用于此设备的棒

本发明涉及用于加热和发泡奶的设备，该设备用于制备热饮料(诸如卡布其诺等)。

更具体地，本发明涉及一种类型的设备，包括：

蒸汽发生装置，

压缩空气发生装置，以及

分配棒，连接到或适于连接到蒸汽发生装置和压缩空气发生装置并适于被引入到包含待加热和待发泡的奶的储存器。

这种类型的设备从欧洲专利申请EP 1，501，398A1中已知。该已知设备包括作为蒸汽源的锅炉，锅炉的出口连接到T形接头的第一入口分支。在操作期间产生压缩空气流的压缩机马达连接到T形接头的第二入口分支。T形接头的出口分支连接到分配棒的入口，与压缩空气混合的蒸汽流被供应到分配棒的入口。这种混合流在棒的底部端部处喷射到待加热和待发泡的奶内。

通过电动隔离阀执行对蒸汽流速的调节，该电动隔离阀由控制单元以ON/OFF模式控制或受控以便打开达预定时间段，这取决于由用户设定的期望奶温度。

在这种用于产生蒸汽的现有设备中使用的锅炉是使用大功率的昂贵且庞大的部件。此外，通过T形接头在分配棒上游将蒸汽与压缩空气混合具有风险：具有较大压力的流体(通常为压缩空气)可向上上升回到具有较低压力(通常为蒸汽)的流体的导管。

还应当指出，当在供应热蒸汽之前中断供应压缩空气时，热蒸汽可向上回到压缩空气供应管道，并可损坏空气泵，除非在T形接头与泵之间布置防止回流的止回阀。

本发明的一个目的是提供一种用于加热和发泡奶的改进设备，该设备能够克服根据现有技术的设备的上述缺点和限制。

根据本发明，该目的以及其他目的通过初始限定类型的设备来实现，所述设备的特征主要在于分配棒限定第一导管和第二导管第一导管和第二导管彼此分离并且具有相应的独立入口和相应的独立出口，该入口用于分别连接到蒸汽发生装置和压缩空气发生装置，该出口用于在使用期间分别将蒸汽流和压缩空气流分配到容纳在上述储存器中的奶内，出口被布置成使得从其排出的蒸汽流和压缩空气流彼此相交。

由于这些特性特征，可以避免供应到待加热和待发泡的奶中的蒸汽和压缩空气的不同压力所产生的问题。此外，引入到奶中的蒸汽流和压缩空气流的相交能够产生由压缩空气流执行的有效的蒸汽泡“破裂”作用，从而改善了随后的奶发泡动作。

在本发明的当前优选实施例中，蒸汽发生装置包括由控制单元控制并且具有连接到水箱的进入口和连接到即时加热设备的出口或输送口的电振动泵，即时加热设备同样由所述单元控制。该单元方便地设计成根据由温度传感器提供的信号来调节电振动泵的流速，分配棒可有利地设置有温度传感器，用于检测上述储存器中的奶的温度。

本发明还涉及一种分配棒，其主要特性特征在随附权利要求11中限定，并且本发明涉及一种根据权利要求14所述的用于制备热饮料的机器。

本发明的另外的特征和优点将从以下仅通过非限制性实例提供的详细描述变得清楚，参考附图，其中：

图1和图2是根据本发明的用于加热和起泡奶的两个设备的电气/流体图；

图3和图4是用于根据本发明的设备中的分配棒的透视图；

图5是根据图3和图4更详细地示出棒的细节的局部视图；以及

图6是沿图4的VI-VI线截取的横截面图。

在图1中，附图标记1总体上表示根据本发明的用于加热和起泡容纳在任何形式和/或尺寸的储存器R(诸如玻璃杯或杯子)中的一定量的奶M的设备。

设备1包括本身已知的类型的电振动泵2，电振动泵2具有连接到水箱3的进入口2a和连接到加热设备4的入口的出口或输送口。该设备4是所谓的即时类型设备，也称为流量加热器或过渡式加热器。

例如涡轮类型的流量计5可以有利地与电泵2串联地插入，优选地在电泵的进入口2a与水箱3之间插入，所述流量计被设计成提供指示流经所述电泵的水的流速的电信号。

电温度传感器6可以方便地与加热设备4相关联。

加热设备4的出口可以经由第一电动阀7连接到分配棒10的入口10a，在所示实施例中，第一电动阀7为三通双位置常闭型电动阀。

电动阀7能够正常地呈现图1中所示的状态和第二状态，在如图1所示的状态中，电动阀将分配棒10的入口10a连接到排放容器103(诸如滴水盘)，在第二状态中，电动阀将所述棒10的入口10a连接到即时加热设备4的出口。

加热器4的出口还可以经由第二电动阀8连接到分配棒10的第二入口10b，第二电动阀8也为三通双位置常闭型电动阀。

电动阀8能够正常地呈现图1中所示的状态，其中电动阀将棒10的入口10b与加热设备4断开，并将所述入口10b连接到空气压缩机9的出口，空气压缩机可由电动马达11旋转操作。

压缩机9旨在通过过滤器12抽吸环境空气，以便经由电动阀8将加压空气流供应到棒10。

电动阀8能够呈现第二状态，其中电动阀将棒10的入口10b与压缩机9断开，并将该入口10b连接到加热设备4的出口，以便将蒸汽流传输到棒10的所述入口10b。

在图1中，附图标记13表示加热设备4的出口与电动阀7和8的入口之间的连接的“结点”或接头。导管14从该“结点”13延伸并且穿过具有压力阈值的单向阀16，并通向蒸汽冷凝器17和相关联的储存容器(诸如上述滴水盘103)。

在根据图1的实施例中，设备1是独立型设备，即，不结合在用于通过冲泡制备饮料(诸如浓缩咖啡等)的机器中。以这种方式，如果需要，可以省略电动阀7，并且分配棒10的入口10a可以直接连接到加热设备4的出口。事实上，例如当电泵2和加热设备4与如图2所示的冲泡单元组合使用时(这将在下面进一步描述)，可替代地需要使用电动隔离阀7，以便在这种情况下防止在电泵2和加热设备4用于向冲泡单元发送用于制备饮料(诸如浓缩咖啡)的热水和/或蒸汽时，加热设备4的出口处的热水和/或蒸汽不适当地到达分配棒10。

在任何情况下，在根据本发明的设备1中，电动阀7不用于控制在设备1中用于加热和发泡储存器R中容纳的奶M的蒸汽的流速，该流速替代地通过电振动泵2的适当的受控操作来控制。

附图中的图2以示意形式示出了根据本发明的设备1，在设备1结合在用于制备热饮料(特别是浓缩咖啡)的机器中的实施例中，电泵2和加热器4也用于制备这种饮料。

在该实施例中，设备1具有与图1基本上相同的构造，除了接头13或加热设备4的出口具有从其延伸的管线14，管线旨在用于将热水和/或蒸汽流供应给本身已知类型的冲泡单元15，用于制备热饮料，特别是浓缩咖啡。

在根据图2的实施例中，不再存在根据图1的设备的单向阈值阀16和蒸汽冷凝器17。

关于其余部分，根据图2的设备1完全并且在所有方面均对应于参考图1描述的设备。然而，如上面已经进一步指示的那样，在根据图2的设备1的情况下，电动隔离阀7的存在不再是简单可选的，而是确实是必需的，以便在加热设备4和电泵2与冲泡单元15一起使用以用于制备浓缩咖啡或其他热饮料时，将分配棒10与加热设备4的出口断开。

参考图3至图6，所示实例中的分配棒10包括(例如由食品级塑料制成的)细长形的主体20，主体20具有圆柱形的一般形式。

主体20具有端部20a，端部20a的端表面或侧面在其中形成有连接到根据图1和图2所示的阀7和8的出口的入口开口10a和10b。

在所示实施例的实例中，主体20的相对端部20b形成由两个基本上彼此正交的表面或侧面20a和20d限定的阶状凹陷部。表面20a基本上平行于主体20的纵向方向，而表面20c基本上横向于该方向。

端部20b还具有另外的端部表面或侧面20e，端部表面或侧面20e基本上是横向的，并且表面20c相对于端部表面或侧面20e朝向主体20的端部20a轴向地缩进。

彼此分离的两个纵向导管21和22形成于主体20的侧面中(具体参见图6)。

导管21在入口开口10a与出口开口10c之间延伸，出口开口10c形成于主体20的表面20c中，并且具有相关联的喷射喷嘴23，喷射喷嘴旨在用于在使用期间沿基本上平行于主体20的纵向轴线的方向喷射蒸汽流或射流。

导管22从入口开口10b(图6)延伸到与主体20的端部表面或侧面20e相距一定距离处，并且连接到横向出口通道10d，横向出口通道出现在表面或侧面20d中，并且喷射器喷嘴24安装在其中。

该布置使得在使用期间，当分配棒10的远端部浸入奶R中时，从喷嘴23和24排出的水蒸气流和压缩空气流彼此相交。由于这种特性特征，受到通过喷嘴24喷射的压缩空气的影响而在奶M中形成的蒸汽气泡被有效地分解成较小尺寸的气泡。

由于棒10在使用期间喷射轴向蒸汽流和横向压缩空气流，所以在小尺寸储存器R中使用上述布置是特别方便的。

为在较大尺寸储存器R(诸如大杯子或壶)中使用上述布置，还可以使用其中喷嘴23和24的功能被交换的构造，也就是通过横向喷嘴24喷射蒸汽，同时通过纵向喷嘴23喷射压缩空气。

棒10优选地设置有电温度传感器(诸如在附图中以25指示的电温度传感器)。在所示的实施例中，该温度传感器安装在棒的端部表面或侧面20e上，以便可操作地浸入待发泡的奶M内并且以便加热储存器R的内部。

根据本发明的设备1包括在图1和图2中由ECU表示的电子单元。

单元ECU具有连接到流量计5和温度传感器6和25的多个入口。

该单元ECU还包括连接到电振动泵2、加热设备4和电动阀7与空气压缩机9以及与空气压缩机9相关联的马达11的多个出口。

设定和指令设备30也连接到单元ECU，并且可以由用户使用以根据所期望的奶的起泡温度和程度来选择性地以多种不同的模式来执行设备1的操作。

现在将描述根据本发明的设备的操作循环，所述循环以与根据图1和图2的实施例相同的方式执行。

为了对容纳在储存器R中的奶M进行加热和发泡，用于将分配棒10浸入奶中，使得喷嘴23和24以及温度传感器25浸没并位于储存器R的底部附近。

用户通过设定设备30以期望的模式启动加热发泡设备1。

控制单元ECU相应地启动电泵2、加热设备4和压缩机9的马达11，并且还将电动阀7切换到将加热设备4的出口连接到分配棒10的入口10a的状态。

因此，棒10在入口10a处接收蒸汽流(通过电动阀8)，并且在入口10b处接收压缩空气流。因此，棒10的喷嘴23和24将相应的相交蒸汽流和压缩空气流喷射到容纳在储存器R中的奶M中，蒸汽流和压缩空气流因此作为整体在设备1外部在待发泡的奶内混合。

单元ECU接收由流量计5和温度传感器6与25提供的信号。根据由这些传感器提供的信号，并且根据用户经由指令设备30设定的操作模式，单元ECU可以调节电泵2的流速，加热设备4中执行的加热水平以及由压缩机/马达9，11供应的压缩空气的流速。

特别地，通过温度传感器25，可以检查何时达到奶M的期望温度。

通过调节压缩空气流速，可以获得具有可变高度的泡沫层的奶。

一旦储存器R内部的奶M已经按照对应于用户所选择的模式的量被加热和发泡，则控制单元ECU使电泵2、加热设备4和压缩机的马达11停用，并且可以方便地启动用于对分配棒10的导管和喷嘴进行清洁和消毒的操作循环。

为此，单元ECU启动电泵2和加热设备4以便产生蒸汽流，并且将电动阀7和8设定到将加热器4的出口分别连接到分配棒的入口10a和10b的状态。在这种状态下，高温蒸汽流同时地或交替地穿过分配棒10的导管21和22以及相关联的喷嘴23和24，以对它们进行清洁从而防止可能的阻塞并且对它们进行消毒。

如果在清洁和消毒循环期间将棒10引入小的空容器中，则从喷嘴23和24出现的高温蒸汽也能够对棒的外表面执行至少部分的清洁。

在清洁和消毒循环之后，用户可以制备一定数量的新的加热和发泡奶。在这种新的制备操作之后，用户也可以不将加热和发泡奶移除，并且使分配棒10浸入其中。在这种状态下(棒在清洁循环/制备循环顺序之后浸入奶中)可能会发生奶经由棒10的导管22从储存器R向上上升回到电动阀8的情况。

为了避免这个缺陷，可以设定单元ECU以便识别此情况的发生，并且在这种情况下启动压缩机/马达9、11达预定的时间段(例如几秒钟)，以便防止奶向上上升回到电动阀8。

单元ECU可以通过分析由温度传感器25提供的信号来识别棒浸入热奶中的状态：如果在制备热/发泡奶之后，由传感器25检测到的温度缓慢降低，则单元ECU认为棒10仍然被浸没并且启动压缩机/马达9、11。

相反，如果温度传感器25指示温度突然下降，则单元ECU认为棒不再浸入热饮料中，并且避免启动压缩机/马达9、11。

显然，在不改变本发明的原理的情况下，实施例和构造细节可以相对于仅通过非限制性实例所描述和所示出的细节大大地变化，而不脱离如在随附权利要求中所限定的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于加热和发泡奶(M)的设备(1)，用于制备热饮料，诸如卡布其诺等，包括：

蒸汽发生装置(2，4)，

压缩空气发生装置(9，11)，以及

分配棒(10)，所述分配棒连接到或适于连接到所述蒸汽发生装置(2，4)和所述压缩空气发生装置(9，11)，并且适于被引入到容纳待加热和待发泡的所述奶(M)的储存器(R)中；

其特征在于，所述设备(1)的所述分配棒(10)限定第一导管和第二导管(21，22)，所述第一导管和所述第二导管彼此独立，并且具有相应的独立入口(10a，10b)以及相应的独立出口(10c，23；10d，24)，所述入口用于分别连接到所述蒸汽发生装置(2，4)和所述压缩空气发生装置(9，11)，所述出口用于在使用期间分别将蒸汽流和压缩空气流分配到容纳在所述储存器(R)内的所述奶(M)中；所述出口(23，24)布置成使得从所述出口排出的所述蒸汽流和所述压缩空气流彼此相交。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：

温度传感器(25)，所述温度传感器与所述分配棒(10)相关联，用于提供指示所述储存器(R)内的所述奶(M)的温度的电信号，以及

控制单元(ECU)，所述控制单元设计成根据由所述温度传感器(25)提供的所述信号以预定模式控制和调整所述蒸汽发生装置(2，4)和所述压缩空气发生装置(9，11)；

所述蒸汽发生装置(2，4)包括电振动泵(2)，所述电振动泵具有连接到水箱(3)的进入口和连接到即时加热设备(4)的出口或输送口；

所述控制单元(ECU)设计成根据由所述温度传感器(25)提供的所述信号调节所述电泵(2I)的流速。

3.根据权利要求1或2所述的设备，包括布置在所述蒸汽发生装置(2，4)与所述分配棒(10)之间的第一电动阀(7)，以便选择性地允许和阻止到所述分配棒(10)的蒸汽流。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，包括布置在所述压缩空气发生装置(9，11)与所述分配棒(10)之间的一个(另外的)电动阀(8)。

5.根据权利要求3和4所述的设备，其中，所述另外的电动阀(8)也连接到所述加热设备(4)的所述出口，并且适于选择性地分别呈现第一状态和第二状态，其中所述电动阀将所述压缩空气发生装置(9，11)和所述加热设备(4)分别连接到所述分配棒(410)，以便分别向所述分配棒(10)的所述第二导管(22)供应压缩空气和蒸汽。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，进一步包括适于向所述控制单元(ECU)提供指示流过所述电泵(2)的水的流速的信号的流量计(5)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其中，所述分配棒(10)具有细长形状，并且所述第一导管和所述第二导管(21，22)沿所述分配棒(10)的纵向方向延伸；所述第一导管和第二导管(21，22)的所述出口(23，24)被布置成使得其中一个出口(23)沿所述纵向方向喷射第一流，并且另外的出口(24)沿与所述第一流相交的方向喷射第二流。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述分配棒(10)的所述另外的出口(24)布置成使得所述另外的出口适于喷射基本上正交于所述第一流的流。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其中，所述分配棒(10)连接到所述蒸汽发生装置(2，4)和所述压缩空气发生装置(9，11)，使得所述分配棒的出口(23，24)适于沿所述纵向方向喷射所述蒸汽流并且沿与所述蒸汽流相交的方向喷射所述压缩空气流。

10.根据权利要求7或8所述的设备，其中，所述分配棒(10)连接到所述蒸汽发生装置(2，4)和所述压缩空气发生装置(9，11)，使得所述分配棒的出口(23，24)适于沿所述纵向方向喷射所述压缩空气流并且沿与所述压缩空气流相交的方向喷射所述蒸汽流。

11.一种用于根据前述权利要求中的任一项或多项所述的设备(1)中的分配棒(10)，包括具有细长形状的主体(20)，所述主体具有在所述主体中限定的第一导管和第二导管(21，22)，所述第一导管和第二导管彼此分离，并且具有相应的独立入口(10a，10b)以及相应的独立出口(23，24)，所述入口用于分别连接到所述蒸汽发生装置(2，4)和所述压缩空气发生装置(9，11)，所述出口用于在使用期间分别将蒸汽流和压缩空气流分配到容纳在所述储存器(R)内的所述奶(M)中；所述出口(23，24)布置成使得从所述出口排出的所述蒸汽流和所述压缩空气流彼此相交。

12.根据权利要求11所述的分配棒，其中，所述第一导管和所述第二导管(21，22)沿所述分配棒(10)的纵向方向延伸；所述第一导管和所述第二导管(21，22)的所述出口(23，24)布置成使得其中一个出口(23)沿所述纵向方向喷射第一流，并且另外的出口(24)沿与所述纵向方向相交的方向喷射第二流。

13.根据权利要求11或12所述的分配棒，其中，所述分配棒(10)的所述另外的出口(24)布置成使得所述另外的出口适于喷射基本上正交于所述第一流的流。

14.一种用于制备热饮料特别是浓缩咖啡的机器，包括根据权利要求1至10中的任一项或多项所述的用于加热和发泡奶(M)的设备(1)。