CN107003074A - 热传递装置和集成此装置的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置(10)，该热传递装置包括流体或流体泡沫流经的流路(30)和由导热材料制成的至少一个层(11)，所述流路(30)与所述层(11)接触，使得当所述层(11)被加热时，在所述流体或流体泡沫流经所述流路(30)时，所述层(11)将热量传递到所述流体或流体泡沫，其中所述流路(30)和与所述流路(30)接触的所述层(11)的部分被可拆卸地构造成使得能够触及它们以进行清洁。

Description

热传递装置和集成此装置的系统
技术领域
本发明涉及一种用于以高效和可清洁的方式按需加热流体或流体泡沫的热传递装置。本发明还涉及一种集成此热传递装置的系统。
背景技术
流体泡沫由两相组成，即水相和气(空气)相。流体泡沫是通过将许多气泡捕获在流体结构中而形成的物质：流体泡沫的形成不仅涉及这些气泡的产生，还涉及这些气泡填充和保持到整个流体结构中，以形成稳定的泡沫。
现今饮用咖啡品种越来越多，其中大部分咖啡的牛奶含量比以往更多。这些新的咖啡品种常常包含奶泡，因此提供长期稳定的优质泡沫是目前的需求。因此，许多行业，特别是涉及饮料制备的行业都迫切需要一种泡沫加热技术，特别是奶泡加热技术。目前还没有实用的清洁方案，消费者总是要清洗牛奶流经的机器部分：含有牛奶时清洗会变得很麻烦，这是由于牛奶会随着时间的推移而迅速变质，需要经常彻底清洗系统，最好在每次使用后都清洗。消费者对优质奶泡的需求也越来越高，加热系统必须经过精巧设计，以免降低泡沫质量，提供卓越的入杯效果，同时提供实用简便的清洁方式。
目前，存在能够提供优质奶泡的现有系统：这种奶泡由冷牛奶产生，随后在后续阶段进行加热，从而使奶油质地可保持更长时间的稳定：这带来了新的挑战，要在不降低其质地的前提下加热泡沫。现有技术中已知有不同的方式来加热冷奶泡。一些使用热传递装置，例如加热块，奶泡一产生，其就加热奶泡。使用这种热传递装置的问题是每天都需要进行深度清洁，因为牛奶流体在热传递装置内循环，如果在装置中停留时间太长，牛奶会变质并成为污染源。此外，最好使用正常操作或配量所需水量的几倍水量冲洗系统来进行清洁。另一些已知系统使用使蒸汽直接流过已形成的奶泡来将其加热：但是这样破坏了奶泡的质地，从而在杯中提供非常低质的泡沫。
现有技术中，例如根据WO 2014/077692，已知一种一次性热交换器，其包括具有产品入口和产品出口的柔性盘管，用于易腐产品，诸如奶制品：还提供加热介质围绕柔性盘管以加热流经此管的易腐产品。该专利文献还公开了一种发泡模块，优选地设置在热交换器中的产品出口之前，用于使经加热的奶制品起泡。但是，该系统存在发泡是在牛奶加热后进行的问题，因此提供低质奶泡。此外，该专利文献公开的热交换器的布置不紧凑，并且处理的流体量较大(通常介于5至10升流体之间)，这使得部分流体残留在系统内部因此可能造成污染。
因此，本发明的目的是提供一种温和、非破坏性且强大的加热系统，用于按需提供优质奶泡，该系统易于操作，同时用户易对其清洁和维护。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置，其包括流体或流体泡沫流经的流路以及由导热材料制成的至少一个层。流路与所述层接触，使得当该层被加热时，在流体或流体泡沫流经流路时该层将热量传递到流体或流体泡沫，该流路和与所述流路接触的层的部分被可拆卸地构造成使得能触及它们来进行清洁。
该热传递装置优选地包括蒸汽流经的第一流路，使得当蒸汽流经第一流路时，通过蒸汽转变为液体的相变对该层加热。
优选地，该热传递装置还包括蒸汽流经的第二流路和与第二流路接触的次层，使得当蒸汽流经第二流路时，通过蒸汽转变为液体的相变对次层加热。该流路和与所述流路接触的层的部分被可拆卸地构造成使得能够触及它们来进行清洁。
根据另一个实施方案，热传递装置中的所述层也可以通过传导和/或通过辐射和/或通过热空气和/或通过感应加热。
根据另一个实施方案，热传递装置中的流路可以被构造成具有圆柱形状，并且该层优选地被构造为能够在该流路上滑动的套筒，使得该层和该流路都能够被触及以进行清洁。
优选地，流体或流体泡沫流经的热传递装置中的流路被构造成具有迷宫形状。通常，流体或流体泡沫流经的流路以及第一流路和/或第二流路进一步被构造成互补形状，优选地具有迷宫形状。
通常，该热传递装置还包括集成在热传递装置中的泵送和发泡装置，还将空气提供到该泵送和发泡装置中。优选地，此泵送和发泡装置包括两个部件，一个部件可移动而另一个部件静止或两个部件可相对于彼此移动，使得流体和空气混合物流经这两个部件并受到剪切应力作用，从而允许混合物发泡。
根据第二方面，本发明涉及一种用于按需提供热流体或热流体泡沫的包装件，包括在其内部容积中具有流体和/或可发泡流体产品的流体容器、和如上所述的热传递装置，流体被提供到热传递装置中以被加热并任选地还被发泡。
优选地，该包装件包括将蒸汽提供到热传递装置中的一个或多个蒸汽连接件。通常，该包装件还包括将空气提供到热传递装置的泵送和发泡装置中的空气入口、以及使所述泵送和发泡装置中的可移动部件发生旋转的驱动连接件。
根据第三方面，本发明涉及一种用于按需加热流体或流体泡沫的机器，其能连接到如前所述的包装件，该机器包括：适于接收该包装件的连接件和将热量传递到该包装件的加热单元。
根据一个实施方案，该机器中的加热单元包括将蒸汽分配到热传递装置中的蒸汽制造单元。根据另一个实施方案，该加热单元包括加热元件，以通过传导和/或使用红外灯或卤素灯辐射和/或热空气和/或感应或类似方法将热量传递到热传递装置。
优选地，该机器还包括能够驱动热传递装置中的泵送和发泡装置的发泡驱动单元。
该机器优选地还包括空气调节器以将空气引入热传递装置中的泵送和发泡装置中。
根据第四方面，本发明还涉及一种用于按需加热流体或流体泡沫的系统，其包括如前所述的机器和包装件。
附图说明
结合附图，在阅读本发明的非限制性实施方案的以下详细描述时，本发明的其他特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见，其中：
图1示出了根据本发明第一个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置的示意图横向视图。
图2示出了根据本发明第二个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置的示意图横向视图。
图3示出了根据本发明第三个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置的示意图横向视图。
图4-6示出了可在根据本发明用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置中使用的流体流路的可能的不同构造的示意图。
图7a-b示出了可在根据本发明第三个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置中使用的流体流路(此时被构造成圆柱形布置)的另一种可能的构造的示意图。
图8a和8b示出了根据本发明第一个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置的可能构造，其中使用蒸汽加热。
图9示出了根据本发明用于按需加热流体或流体泡沫的系统的示意图，其集成有根据第一个实施方案或第二个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置。
图10示出了根据本发明用于按需加热流体或流体泡沫的系统的示意图，其集成有根据第三个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置。
图11示出了根据本发明用于按需加热流体或流体泡沫的包装件的示意图，其包括流体容器和根据第一个实施方案的热传递装置。
图12a-b示出了包括在如图11所示的包装件中的打开的根据本发明第一个实施方案用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置的不同视图。
图13示出了根据本发明用于按需加热流体或流体泡沫的完整系统的示意图，包括具有流体和热传递装置的包装件以及加工机器。
具体实施方式
根据第一方面，本发明涉及一种用于以高效和洁净的方式按需加热流体或流体泡沫的热传递装置。
本发明的热传递装置被构造成使得其可移除(能从所集成到的包装件移除，如下文所述)，并且使得在移除后，可以容易地拆卸成几个可以易于清洗的部件。
根据第一个实施方案，本发明涉及使用蒸汽的热传递装置10，其具有如图1中示意图所示的夹层结构。这种结构包括层，该层优选地被构造为相当薄的层，在下文称为层11，由能够传递热量的材料(优选为金属材料)制成，该层11介于热蒸汽流经的第一流路20(优选地具有迷宫形状)与流体(优选为液体，通常为牛奶)或泡沫流经的第二流路30(优选地也具有迷宫形状)之间。利用这种构造，来自第一流路20中的蒸汽的热量通过层11作为热传递介质被第二流路30中的流体或泡沫吸收。第一流路20和第二流路30优选地具有相同的形状，使得当它们放置在一起且层11介于其间时，第二流路30中的流体或泡沫的流动路径与第一流路20中的蒸汽的流动路径相同或相反，从而可以优化热传递。优选地，如图4、5或6所示，将第一流路20和第二流路30的形状或构造制成迷宫形类型。但是，第一流路20和第二流路30也可以是其他互补形状，只要它们确保通过层11的正确的热传递。
如上所述，流路20和流路30的形状是互补的，优选为相同的，至少一个流路具有迷宫形状，最优选地流路20和流路30都具有迷宫形状。
迷宫形状是优选的形状，因为它增大流体或流体泡沫和层11之间的热传递面积，从而实现更好的热传递。
根据第二个实施方案，本发明涉及使用蒸汽的热传递装置10，其具有如图2中示意图所示的夹层结构。这种结构包括热蒸汽流经的第一流路20(优选地具有迷宫形状)、由能够传递热量的材料(优选为金属材料)制成的称为主层11的主薄层、流体(优选为液体，通常为牛奶)或泡沫流经的第二流路30(优选地具有迷宫形状)、由能够传递热量的材料(优选为金属材料)制成称为次层12的次薄层以及热蒸汽流经的第三流路40(优选地也具有迷宫形状)。利用该构造，来自第一流路20和第三流路40中的蒸汽的热量通过主层11和次层12两个层作为传热器被第二流路30中的液体或泡沫吸收。这种构造比上述公开的第一个实施方案效率更高，因为流体或泡沫同时从两个蒸汽流路(第一流路20和第三流路40)中吸收热量。
第一流路20、第二流路30和第三流路40优选地具有相同的形状(通常为迷宫形状)，使得当它们放置在一起且主层11和次层12插置在中间时，第二流路30中的流体或泡沫的流动路径与第一流路20中的蒸汽的流动路径以及第三流路40中的蒸汽的流动路径相同或相反；因此可以非常高效地发生热传递。
如上所述，流路20、30和40的形状是互补的，优选为相同的，至少一个流路具有迷宫形状，最优选地流路20、30、40都具有迷宫形状。
迷宫形状是优选的形状，因为它增大流体或流体泡沫和层11、12之间的热传递面积，从而实现更好的热传递。
根据第一个实施方案或第二个实施方案中任一项所述的热传递装置10优选地是集成到包括待加热并且可能还待发泡的流体产品的包装件或封装件(优选地被构造为瓶、袋或箱)中的盖子或帽塞的一部分。这样构造的盖子或帽塞优选为平坦且相当紧凑的，但是该部件具有一定厚度使其具有较长使用寿命，从而使其不会被快速磨损，并且可以多次清洁和重复使用。与包装件集成的盖子或帽塞将连接到机器200，机器包括至少：适于接收盖子或帽塞(集成热传递装置10的部件)的连接件、蒸汽制造单元(通常是加热块和泵)和用于将蒸汽分配到盖子或帽塞中的连接件。下文将说明此机器200的其他细节。
根据第三个实施方案，本发明涉及优选地使用传导的热传递装置10，其具有如图3所示的夹层结构。这种结构包括由能够传递热量的材料(优选为金属材料)制成的被构造为层11的薄层和流体或泡沫流经的流路30(优选地具有迷宫形状)。当层11被加热时，其将热量传递到流经流路30的泡沫或流体。层11由布置在热传递装置10所联接的机器200中的相应加热元件21加热，下文将进一步说明。因此，如前述实施方案中那样，层11用作热传递介质。
图7a和7b示出了根据本发明第三个实施方案可用于热传递装置10的流体流路(即，用于流体或泡沫流经的流路30)的圆柱形布置的另一个示例性实施方案。在此实施方案中，流体或流体泡沫将流经热传递装置10中的流路30，并且将由布置在相应的机器200中的加热元件21加热。加热元件21可采用不同的加热技术，诸如传导、感应、热空气或辐射或其他技术。
除了传导之外，还可使用其他任何能够将热量传递到层11的方法，因此这些方法应当包括在本专利申请的保护范围内，诸如使用红外灯或卤素灯辐射、热空气、感应等。
根据第三个实施方案为此热传递装置10所公开的布置优选地是集成到包括待加热并且可能也待发泡的流体产品的包装件或封装件(优选为瓶、袋或箱)中的盖子或帽塞的一部分。这样构造的盖子或帽塞优选为平坦且相当紧凑的，但是该部件具有一定厚度使其具有较长使用寿命，从而使其不会被快速磨损，并且可以多次清洁和重复使用。与包装件集成的盖子或帽塞连接到机器200，机器包括至少：用于接收盖子或帽塞的机械连接件和将热量传递到盖子或帽塞(传递到盖子或帽塞中的层11)的加热元件21。下文将进一步说明并详细介绍机器200。
如上文所述，第一个实施方案和第二个实施方案使用蒸汽作为加热源，向层11或向主层11和次层12提供热量。蒸汽通过从蒸汽转变为液体(水)的相变将热量非常高效地传递到层，从而允许缩短流路长度，通过使用迷宫形状增大了热传递的有效表面，从而使集成本发明的构造的盖子或帽塞维持非常紧凑的结构。因此，流体或泡沫的加热是以直接流动的方式进行的，机器或装置与产品之间无需任何接触，从而为消费者提供了针对清洁的简易解决方案，下文将进一步详细说明。由蒸汽相变产生的水可以与产品(待分配的流体或泡沫)混合，也可以被引导至滴盘，以便随后去除。
在第三个实施方案中采用的方法使用机器200中的加热元件21，将层11紧压靠在加热元件21上以变热，从而流体或蒸汽流经与层11接触的流路30时变热。再次，本实施方案可使热量传递到流体或泡沫，而不会使产品和机器200发生接触，从而为消费者提供了便于后续清洁的简易解决方案。
根据第二方面，本发明涉及用于按需提供热流体或流体泡沫的包装件300，例如如图11中所示。包装件300优选地被构造为瓶，因为它将允许多次配量和多种用途；然而，该包装件也可以被构造为袋或箱。包装件300包括流体容器301，在其内部容积中包含待加热并且可能也待发泡的流体产品。在使用包装件之前可以将流体引导至容器301中，并且随后可以将整个包装件拆卸进行清洁以及准备进一步使用。以下将进一步说明此清洁。
图11示出了根据本发明第一个实施方案构造的包装件300。包装件300包括流体容器301，其中引入待加热并且可能也待发泡的流体。热传递装置10以非常紧凑的方式构造为盖子或帽塞，布置在容器301的顶部。热传递装置10包括加热单元310以及还优选地包括泵送和发泡装置50。
包装件300还通常包括流体出口305、空气入口302、一个或多个蒸汽连接件303、304和驱动连接件306。
参考图11所示的实施方案和图9所示系统的概况，包括在容器301容积内的流体被引导至热传递装置10中，特别是被引导至加热单元310中，其中流体流经第二流路30并紧贴由流经第一流路20的蒸汽的相变加热的层11。蒸汽被提供到第一流路20中，并且其通过流体出口305流出，通常流入杯中或适当的容器中。在这种情况下，仅对流经热传递装置10的流体进行加热而不进行发泡，同时空气入口302关闭。
还可能对容器301内的流体进行加热和发泡。在这种情况下，如图9中示意性所示，流体首先从容器301引导到泵送和发泡装置50中，在此与来自空气入口302的空气混合，并且混合物在所述泵送和发泡装置50中进行发泡。通常，泵送和发泡装置50包括至少两个能相对于彼此移动的部件(一个部件静止另一个部件能相对于其旋转，或两个部件都能相对于彼此旋转)：流体和空气混合物在这两个部件之间的间隙内受到剪切应力驱动，因此通过库埃特流动效应发泡。这两个可移动部件或所述仅一个可移动部件通过驱动连接件306发生旋转。流体和空气混合物发泡后，被驱动到热传递装置10中，在此通过流经第二流路30并接触由流经第一流路20的蒸汽加热的层11来进行加热，如前所述。混合物被加热和发泡后，通过流体出口305流出包装件300。
对于所述如图9所示的包装件300的清洁，其不同部件可容易拆卸以便于清洁。如图11所示，流体容器301可以容易地通过接头或法兰307从包装件300拆下。拆卸后，容器301的内部容积就可以被清洗或者例如可以在洗碗机中清洗。在热传递装置10中，层11优选地附接到第一流路20，使得这二者同时拆卸：仅需要清洁与流体流路(第二流路30)接触的层11的外部，但是其可以容易地通过布或类似物来清洁，因为它保持平坦。显然，包括蒸汽流经的第一流路20的内部保持完全洁净，因为没有流体从其中流过，如图12b所示。同样如图12a或12b所示，具有第一流路20的层11被拆卸后，就能够触及第二流路30来进行清洁，因为流体已经流经第二流路30。
通常，流体出口305也被制成能从包装件300和热传递装置10的其余部分移除，同样以便于其清洁。
此外，还使热传递装置10中的泵送和发泡装置50被拆卸成可以易于清洁的多个部件。通常，当存在旋转部件和静止部件时，旋转部件被制成能从静止部件移除，以便以简单的方式对其进行清洁，同时使得能够触及与流体接触并需要清洁的静止部件的表面。
对于根据本发明第二个实施方案的包装件300，可以预览与图11所示类似的构造，其中热传递装置10，特别是加热单元310具有如图2所示的构造。类似于前文所述，容器301可以被拆卸和清洁，并且流体出口305也优选地被制成是可移除的，以便于其清洁。类似地，如前所述，泵送和发泡装置50也是可拆卸的以便于其内部清洁。
加热单元310将分离成两个部件，每个部件包括平坦层(主层11和次层12)，该平坦层将是能触及的以进行清洁，并且由于其具有平坦表面而能够易于清洁。在这两层之后，第一流路20和第三流路40将被布置用于蒸汽流通，但是不需要分离或拆卸这些部件，因为没有流体在其中流过。分离部件后，流体流经的第二流路30(流体或流体泡沫通过流体入口311进入加热单元310)再次被制成是能触及的，如图12a和12b所示的第一个实施方案中那样，从而其可以易于清洗。同样对于这种构造，蒸汽将通过蒸汽连接件303、304被提供到流路20和40中。类似地，通过空气入口302将空气提供到泵送和发泡装置50，并且泵送和发泡装置50中的旋转部件将通过驱动连接件306发生旋转。当以这种构造进行发泡时，来自容器301的流体在进入第二流路30之前，即在被加热之前，被引导到泵送和发泡装置50中。
当根据本发明第三个实施方案(根据图3)的热传递装置10在包装件300中应用时，特别是加热单元310将包括流体流经的第二流路30和基本平坦的层11。层11将与机器200中的加热元件21接触以进行加热。加热元件21可能有不同的构造方式：传导、使用红外灯或卤素灯辐射、热空气、感应等。
在这种构造中，层11将能从第二流路30拆卸(为此可能被构造得较厚)，从而使与流体接触的层11的部分将易于清洁(其被构造成基本平坦)，并且第二流路30将是能触及的以进行清洁。包装件300中的其他部件不与流体接触，因此不需要清洁。如在先前的实施方案中那样，泵送和发泡装置50内部将是能触及的以进行清洁，并且流体出口305也将被制成能从包装件300移除以允许对其进行清洁。类似地，容器301将能够从热传递装置10拆卸并且也将能够易于清洁。
当还对流体进行发泡时，在流体(在这种情况下，流体泡沫)进入第二流路30之前将进行发泡，如图10中示意性所示。
根据另一实施方案，如图7a和7b所示，流体流路(第二流路30)可以布置成圆柱形。在这种情况下，层11将围绕圆柱形流路30布置成形为套筒，使得该套筒可以被制成能相对于流路30滑动，以便允许适当和容易清洁与流体接触的套筒部分以及流体或流体泡沫流经的第二流路30。
根据第三方面，本发明涉及一种用于以高效的方式按需加热流体或流体泡沫的机 器200。此机器200的示意图如图13所示。包括具有流体的容器301和优选地布置在其顶部的热传递装置10的包装件300连接到此机器200。
如图10示意性所示，本发明的包装件将要连接到的，特别是热传递装置10将要连接到的机器200包括至少：
-适于接收集成了热传递装置10的盖子或帽塞的机械连接件，通常为锁定机构201，其优选地还包括手柄202，以便于其封盖装置10；
-对于使用蒸汽加热的第一个实施方案和第二个实施方案，蒸汽发生器或蒸汽制造单元22(通常为加热块和泵)，以通过蒸汽连接件303、304将蒸汽分配到盖子或帽塞中；或对于使用传导、红外灯或卤素灯辐射、热空气、感应或类似方法的第三个实施方案，将热量从加热元件传递到盖子或帽塞的加热元件21；
-任选地，发泡驱动单元23，用于驱动相应的泵送和发泡装置50，特别是使盖子或帽塞中的泵送和发泡装置50的可移动部件发生旋转来进行发泡；
-还任选地，空气调节器203，以通过空气入口302将空气引入泵送和发泡装置50中，使得流体(来自容器301)和空气的混合物进行发泡。
包含在根据本发明的包装件中的流体也可以具有一定的风味，因此来自包装件的产品可以是经调味的热的且可能还经发泡的饮料。
如图9中示意性所示，要对流体产品发泡时，首先将其引导至泵送和发泡装置50，在其中对该流体与通过空气入口302提供到泵送和发泡装置50中的空气的混合物进行发泡。然后将经发泡的混合物引导至第二流路30中。不需要对流体发泡时，仅仅不启动泵送和发泡装置50的空气入口(因为总是需要泵送)，并且流体将被引导至第二流路30中。流体或经发泡的流体产品通过流经第二流路30，被主层11(第一个实施方案)或被主层11和次层12(第二个实施方案)加热，并且将被引导至杯中或适当的容器中。本发明的泵送和发泡装置50以这种方式工作：当其与空气入口一起被启用时，流体和空气的混合物被泵送并且还进行发泡；当空气入口未被启用时，流经装置50的空气和流体的混合物随后仅被泵送而不进行发泡。
如图9所示，包装件连接的机器200包括蒸汽发生器22和发泡驱动单元23。优选地，泵送和发泡装置50将被构造为相对于静止部件旋转的可旋转部件或被构造为相对于彼此旋转的两个可旋转部件，使得介于这两个部件之间的空气和流体的混合物受到剪切应力作用，从而通过库埃特流动效应产生泡沫。优选地，这些部件优选形状为圆盘或圆柱形。由发泡驱动单元23(通常为电动机)驱动所述可旋转部件(一个或两个)旋转。
类似地，图10示出了根据本发明的包装件，在其内部容积中包含待加热并且可能也待发泡的流体产品，以及集成热传递装置10的盖子或帽塞。
如图10中示意性所示，要对流体产品发泡时，首先将其引入泵送和发泡装置50中，在该装置中流体与从空气入口302进入泵送和发泡装置50中的空气发生混合，流体和空气的混合物进行发泡，然后被引导至第二流路30中。不需要对流体发泡时，仅仅将不启动泵送和发泡装置50的空气入口，并且流体将被引导至第二流路30中。流体或经发泡的流体产品通过流经第二流路30，将由被相应加热元件21(第三个实施方案)加热的层11进行加热，并且将被引导至杯中或适当的容器中。加热元件21可以通过传导、使用红外灯或卤素灯辐射、热空气、感应或类似方法来进行加热。
如图10所示，包装件连接的机器200包括加热元件21和发泡驱动单元23。还优选地，泵送和发泡装置50将被构造为相对于静止部件旋转的可旋转部件(也可能包括相对于彼此旋转的两个部件)，使得介于这两个部件之间的空气和流体的混合物受到剪切应力作用，从而通过库埃特流动效应产生泡沫。优选地，可旋转部件和静止部件(或两个可旋转部件)形状为圆盘或圆柱形。由发泡驱动单元23(通常为电动机)驱动所述可旋转部件(一个或两个)旋转。
然而，根据第四方面，本发明涉及一种用于以高效的方式按需提供热流体或流体泡沫的系统100，使得可以容易地清洁与流体或流体泡沫接触的那些部件，如图13所示。系统100包括如前所述的包装件300(集成热传递装置10的包装件)和与包装件连接的机器200。
以下概括了前文所述的本发明的系统的一些优点：
-该系统能够按需提供热流体或热流体泡沫；
-该机器没有与流体或流体泡沫接触的部件(系统被构造为直流或同轴)，从而最大程度减少所需清洁操作；
-与流体或流体泡沫接触的包装件的部件被制成易于拆卸，因此可以易于清洁或者可以容易触及来进行清洁；
-由于泡沫和加热源之间没有直接接触，以非常温和的方式加热流体泡沫(因此提供非常优质的泡沫)；
-避免了污染，因为每次操作或配料后可以轻松清洁包装件。
虽然已参考本发明的优选实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员可在不脱离所附权利要求所限定的本发明范围的情况下作出许多修改和变化。
标记列表
100 流体或流体泡沫按需加热系统
10 热传递装置
11 主层
12 次层
20 第一流路(蒸汽)
30 第二流路(流体或流体泡沫)
40 第三流路(蒸汽)
50 泵送和发泡装置
200 机器
201 锁定机构
202 手柄
203 空气调节器
21 加热元件
22 蒸汽发生器
23 发泡驱动单元
300 包装件
301 流体容器
302 空气入口
303 蒸汽连接件
304 蒸汽连接件
305 流体出口
306 驱动连接件
310 加热单元
307 接头，法兰
310 加热单元
311 流体入口

Claims (18)

1.一种用于按需加热流体或流体泡沫的热传递装置(10)，包括所述流体或所述流体泡沫流经的流路(30)和由导热材料制成的至少一个层(11)，所述流路(30)与所述层(11)接触，使得当所述层(11)被加热时，在所述流体或所述流体泡沫流经所述流路(30)时，所述层(11)将热量传递到所述流体或所述流体泡沫，其中所述流路(30)和与所述流路(30)接触的所述层(11)的部分被可拆卸地构造成使得能够触及它们以进行清洁。
2.根据权利要求1所述的热传递装置(10)，还包括蒸汽流经的第一流路(20)，使得当蒸汽流经所述第一流路(20)时，所述层(11)被蒸汽转变为液体的相变加热。
3.根据权利要求2所述的热传递装置(10)，还包括蒸汽流经的第二流路(40)和与所述第二流路(40)接触的次层(12)，使得当蒸汽流经所述第二流路(40)时，所述次层(12)被蒸汽转变为液体的相变加热，其中所述流路(30)和与所述流路(30)接触的所述层(11,12)的部分被可拆卸地构造成使得能够触及它们以进行清洁。
4.根据权利要求1所述的热传递装置(10)，其中所述层(11)通过传导和/或通过辐射和/或通过热空气和/或通过感应被加热。
5.根据权利要求4所述的热传递装置(10)，其中所述流路(30)被构造成具有圆柱形状，并且所述层(11)被构造为能够在所述流路上滑动的套筒，使得能够触及所述层(11)和所述流路(30)两者以进行清洁。
6.根据前述权利要求中任一项所述的热传递装置(10)，其中所述流体或所述流体泡沫流经的所述流路(30)被构造成具有迷宫形状。
7.根据权利要求2或3所述的热传递装置(10)，其中所述流体或所述流体泡沫流经的所述流路(30)和所述第一流路(20)和/或所述第二流路(40)被构造成互补形状，优选地具有迷宫形状。
8.根据前述权利要求中任一项所述的热传递装置(10)，还包括集成在所述热传递装置(10)中的泵送和发泡装置(50)，空气也被提供到所述泵送和发泡装置(50)中。
9.根据权利要求8所述的热传递装置(10)，其中所述泵送和发泡装置(50)包括两个部件，一个部件能够移动并且一个部件静止或者两个部件能够相对于彼此移动，使得流体和空气的混合物流经所述两个部件并受到剪切应力作用，从而允许所述混合物发泡。
10.一种用于按需提供热流体或热流体泡沫的包装件(300)，包括在其内部容积中具有流体和/或可发泡流体产品的流体容器(301)和根据权利要求1-9中任一项所述的热传递装置(10)，所述流体被提供到所述热传递装置中以被加热并且任选地还被发泡。
11.根据权利要求10所述的包装件(300)，包括将蒸汽提供到所述热传递装置(10)中的一个或多个蒸汽连接件(303,304)。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的包装件(300)，还包括将空气提供到所述热传递装置(10)的所述泵送和发泡装置(50)中的空气入口(302)以及使所述泵送和发泡装置(50)中的所述可移动部件发生旋转的驱动连接件(306)。
13.一种用于按需加热流体或流体泡沫的机器(200)，所述机器能够连接到根据权利要求10-12中任一项所述的包装件(300)，所述机器包括：适于接收所述包装件(300)的连接件和将热量传递到所述包装件(300)的加热单元(310)。
14.根据权利要求13所述的机器(200)，其中所述加热单元(310)包括将蒸汽分配到所述热传递装置(10)中的蒸汽制造单元(22)。
15.根据权利要求14所述的机器(200)，其中所述加热单元包括加热元件(21)，以通过传导和/或使用红外灯或卤素灯辐射和/或热空气和/或感应等来将热量传递到所述热传递装置(10)。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的机器(200)，还包括能够驱动所述热传递装置(10)中的所述泵送和发泡装置(50)的发泡驱动单元(23)。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的机器(200)，还包括空气调节器(203)，以将空气引入所述热传递装置(10)中的所述泵送和发泡装置(50)中。
18.一种用于按需加热流体或流体泡沫的系统，包括根据权利要求13-17中任一项所述的机器(200)和根据权利要求10-12中任一项所述的包装件(300)。
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