CN107660129A - 发泡设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于产生流体泡沫的设备(100)，所述设备包括可容纳所述流体的容器(10)以及可在所述容器(10)的内容积中旋转的发泡工具(20)；由此使得所获得的流体泡沫的质地和孔隙率由源于库埃特流动效应的剪切能提供，并且取决于所述发泡工具(20)相对于所述容器(10)的所述内容积的尺寸、所述发泡工具(20)距离所述容器的底部(11)的位置以及所述发泡工具(20)的旋转速度。

Description

发泡设备

技术领域

本发明涉及一种用于使流体发泡的发泡设备，更具体地讲，本发明涉及用于使牛奶发泡的设备。

背景技术

泡沫由水相和气(空气)相两种相组成，因此流体泡沫是通过使许多气泡捕获于流体结构中而形成的物质。产生流体泡沫不仅涉及这些气泡的生成，还涉及将这些气泡填充到并保留在整个流体结构中以提供稳定的泡沫。

使流体发泡时，面临的主要困难是要以受控且可重复的方式产生所需的泡沫，并且还要使泡沫稳定并保持其稳定给定时间段。

用于使牛奶发泡的设备在现有技术中是已知的，其中牛奶的发泡通常通过旋转部件在放置有牛奶的储罐或容器内移动来实现。通常，此旋转部件被构造为设置在容器底部部分处的搅打器。牛奶的发泡方式为：搅动牛奶，继而使空气捕获于液体膜内。然而，这些已知设备的问题在于很难实现所得泡沫的特性的精确控制和调节，因此流程的可重复性成为主要问题。

另外，现有技术包括为了致使发泡而将热蒸汽注入容器中所容纳的牛奶的设备。然而，这些设备的问题在于除非您真的是专家(通常称作咖啡师)并且知道如何使用该系统来获得自己正好在寻找的所需参数，否则它们无法精确控制随后的发泡流程，因此可重复性依然是问题。

同样，在现有技术的设备中，有若干因素影响牛奶的发泡，例如旋转部件的速度或者注入牛奶中的蒸汽的温度和/或压力。这些因素难以理解，并且若不构建更复杂的设备则不容易准确控制。因此，许多简单现有技术发泡设备的奶泡通常以不可靠的方式制得，即，容积、泡沫孔隙率、泡沫稳定性等泡沫特性因流程不同而不同。

现有技术中当前已知的设备或者使用以极高速度旋转的非常小的搅打器或发泡工具，或者在使用较大直径的搅打器时，它们被构造成以手动方式操作：它们实际上不旋转而是直接借助于消费者上下垂直移动，这十分耗时并且无法提供准确可控的发泡流程，因此这两种情况都无法形成最佳的流体泡沫。此外，现有技术中已知的发泡设备，尤其是具有较大搅打器的手动操作型发泡设备，当需要提供浓稠泡沫例如香缇丽(Chantilly)时，其需要从奶油着手，否则将永远无法提供此类浓稠泡沫，因此从牛奶流体着手时，这些设备只能制备液体泡沫但无法形成更浓稠的泡沫，并且从相同的流体着手时，这些设备也无法做到控制并掌控不同的发泡特性以及一致的可重复性。

因此，本发明涉及一种用于使流体发泡的设备，优选地用于以可靠且可重复的方式，通过可控的精确发泡流程进行牛奶发泡，并且可避免已知现有技术的缺点。

发明目的和发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种用于产生流体泡沫的设备，该设备包括可容纳流体的容器以及可在容器的内容积中旋转的发泡工具。根据本发明，所获得的流体泡沫的质地和孔隙率由源于库埃特流动效应的剪切能提供，并且取决于发泡工具相对于容器的内容积的尺寸、发泡工具距离容器底部的位置以及发泡工具的旋转速度。

优选地，发泡工具被布置在距容器底部介于H/2和H/4之间的距离处，其中H是容器内的流体的高度。同样根据本发明，发泡工具的尺寸优选地介于容器的内尺寸的一半和接近容器的内尺寸之间，容器的内尺寸在发泡工具布置在容器内的位置处测得。

通常发泡工具被构造为搅打器或圆盘，容器的内部形状为圆柱形或截头圆锥形。在本发明的设备中，发泡工具在容器的内容积中以优选地介于2500rpm和4000rpm之间的速度旋转。

本发明的发泡工具可以以相对于容器的内容积中心居中或偏置的方式布置。另外，设备通常还包括被构造成驱动发泡工具在容器内旋转的驱动单元。驱动单元可包括机械联接到发泡工具以带动其旋转的电机，或者驱动单元可被构造成产生磁场，使得发泡工具响应于该磁场在容器内旋转。

在本发明的优选实施方案中，设备还包括控制单元，用以控制流体的温度、和/或发泡工具的旋转速度、和/或发泡工具相对于容器底部的定位、和/或发泡工具的尺寸、和/或发泡工具在容器内是居中还是偏置、和/或流体在容器中的总高度。

另外优选地，设备还包括能够加热容器内的流体的加热单元。

根据本发明，发泡工具包括用于补偿相对于容器底部的抽吸效应的至少一个孔。更优选地，发泡工具包括两个对称布置的孔。

通常，本发明的设备还包括布置在发泡工具上、和/或容器的内壁上、和/或发泡工具的下侧、和/或容器的底部上的一个或多个扰动元件。根据优选的实施方案，扰动元件被构造为波浪形，具有介于0.5mm和5mm之间，优选地约1mm的深度。

附图说明

结合附图，在阅读本发明实施方案的以下详细描述后，本发明的其它特征、优点和目的对于技术人员而言将变得显而易见。

图1a-b-c示出了根据本发明的发泡设备的不同示意图。

图2a-b示出了根据本发明的发泡设备中使用的库埃特流动效应的示例性图示。

图3示出了根据本发明的发泡设备中的涡流效应分布的示例性构型，其中发泡工具为容器的内容积的约尺寸的一半并且以一定速度旋转。

图4示出了根据本发明的发泡设备中的涡流效应分布的示例性构型，其中发泡工具与容器的内容积具有大致相同的尺寸并且以一定速度旋转。

图5a-b-c示出了在根据本发明的发泡设备中，示出容器、发泡工具和发泡工具在容器内布置方式的示例性构型。

图6a-b-c-d示出了在根据本发明的发泡设备中，对于以相同速度旋转的相同形状发泡工具，发泡参数随发泡工具的尺寸而演变的不同曲线图。

图7a-b-c-d示出了在根据本发明的发泡设备中，对于以相同速度旋转的相同形状发泡工具，发泡参数随发泡工具在容器内的定位而演变的不同曲线图。

图8a-b-c示出了在根据本发明的发泡设备中，针对较大和较小发泡工具作比较的发泡参数演变的不同曲线图。

具体实施方式

参见附图1a-b-c，本发明涉及包括容器10和发泡工具20的发泡设备100，其中容器中放置有待发泡流体。发泡工具20相对于静止的容器10移动，通常围绕轴21旋转。发泡工具20被构造为圆盘或搅打器22，并且包括设置在搅打器22中心且发泡工具围绕其旋转的立轴21。此外，本发明的发泡设备100包括被构造成带动发泡工具20旋转的驱动单元30：实际上，驱动单元带动连接到搅打器22上的立轴21旋转。

优选地，根据本发明，发泡工具20在容器10内居中布置，这意味着立轴21将布置在容器10的中心。然而，也可以将发泡工具以相对于容器10的内容积偏心的方式布置，即，立轴21将以相对于容器10的中心偏置的方式布置。

本发明的驱动单元30可包括直接联接并带动立轴21旋转的电机，或者也可与发泡工具20机械分离：在第二种情况下，驱动单元30将产生磁场，使得搅打器22响应于该磁场可在容器10内围绕立轴21移动。因此，在这种情况下，驱动单元30和搅打器22将以一定距离隔开，使得搅打器22可至少部分定位在由驱动单元30产生的磁场内。在该实施方案中，驱动单元30将优选地包括至少一个第一磁体，并且搅打器22也将包括至少一个第二磁体，使得至少一个第一磁体和至少一个第二磁体适于以无接触方式将驱动单元30的旋转转移到搅打器22。由于搅打器22由磁力驱动，(轴21与搅打器22之间)发泡工具20的摩擦将更少，从而导致能耗更少并且设备使用寿命更长。

通常驱动单元30以提供可在其上放置发泡设备100的基座的方式进行构造，如图1a所示。

搅打器22通常以一定距离靠近容器10的底部11布置，该距离是容器10内的流体的总高度(用参考标识H来表示)的函数。将搅打器布置到容器10内时，距容器10的底部11的距离从搅打器22的下侧开始计算。取决于从搅打器下侧到容器10底部的距离(其是H值的函数)，所获得的流体(牛奶)泡沫的质地和孔隙率(泡沫质地内气泡的尺寸)将不同，如图6a-d、图7a-d和图8a-d中所附的曲线图所示(这些曲线图均使用牛奶流体建立)。搅打器下侧到容器10底部的距离越短，所获得的泡沫质地越像液体，并且气泡直径越小。搅打器下侧到容器10底部的该距离越长，所获得的泡沫质地越浓稠，并且气泡直径越大。根据本发明，搅打器相对于容器底部的最佳位置介于3H/4和H/4之间，更优选地在约H/2处。对于发泡质地和孔隙率也可考虑其它变量，如将进一步详述：搅打器22的外径到容器10的内壁的距离、以及搅打器22的旋转速度。

图6a示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其尺寸时，容器10内所含流体的剪切力的演变：该曲线图说明，搅打器到容器内壁的距离(X轴)越长时，剪切力越低。

图6b示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其尺寸时，容器10内所含流体中的气泡尺寸的演变：该曲线图说明，搅打器到容器内壁的距离(X轴)越长时，气泡的尺寸越大。

图6c示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其尺寸时，容器10内所含流体中的空气掺入量的演变：该曲线图说明，搅打器到容器内壁的距离(X轴)越长时，流体内气泡的尺寸越大。

图6d示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其尺寸时，容器10内所含流体中的泡沫质地的演变：该曲线图说明，搅打器到容器内壁的距离(X轴)越长时，流体泡沫的质地越浓稠。

图7a示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其相对于容器10的底部11的位置时，容器10内所含流体的剪切力的演变：该曲线图说明，搅打器到底部11的高度(X轴)越高时，剪切力越低。

图7b示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其相对于容器10的底部11的位置时，容器10内所含流体中的气泡尺寸的演变：该曲线图说明，搅打器到底部11的高度(X轴)越高时，气泡越大。

图7c示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其相对于容器10的底部11的位置时，容器10内所含流体中的空气掺入量的演变：该曲线图说明，搅打器到底部11的高度(X轴)越高时，流体泡沫中的剪切气泡的尺寸越大。

图7d示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其相对于容器10的底部11的位置时，容器10内所含流体的泡沫质地的演变：该曲线图说明，搅打器到底部11的高度(X轴)越高时，所获得的流体泡沫越浓稠。

图8a示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其相对于容器10的底部11的位置时，对于较大搅打器(尺寸几乎是容器10的内壁的尺寸)和对于较小搅打器(尺寸是容器10的内壁总尺寸的一半)，容器10内所含流体中的剪切力的演变。

图8b示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其相对于容器10的底部11的位置时，对于较大搅打器(尺寸几乎是容器10的内壁的尺寸)和对于较小搅打器(尺寸是容器10的内壁总尺寸的一半)，容器10内所含流体中的气泡尺寸的演变。

图8c示出了当搅打器22始终针对相同的搅打器形状和相同的旋转速度改变其相对于容器10的底部11的位置时，对于较大搅打器(尺寸几乎是容器10的内壁的尺寸)和对于较小搅打器(尺寸是容器10的内壁总尺寸的一半)，容器10内所含流体中的泡沫质地的演变。

在使用较大尺寸的搅打器的情况下，当这些搅打器被布置在距离容器底部11的H/2处时，所得气泡的直径为约50微米：如果搅打器以约2500rpm旋转，则获得微泡沫。当搅打器以约4000rpm的更高速度旋转时，获得香缇丽。这两种情况中气泡尺寸类似，与旋转速度以及所得泡沫的类型无关，因此结果是一致的并且可重复性高。消费者通常偏爱气泡更稀薄的泡沫，因为气泡越稀薄，质地越滑腻，感官知觉越佳。同样，由于本发明使用了库埃特流动原理，剪切力更大：因此，流体(通常为牛奶)中的脂肪球破裂，从而得到更滑腻的口感。

在本发明的设备中，在发泡流程开始之前，也指出了最大H值和最小H值，H(如前所述)为容器10中的流体的总高度。优选地，控制单元(将进一步说明)也将控制此H值，并且该值实际上介于最大允许值与最小允许值之间。

相对于容器10的内径，搅打器22的直径也将对发泡特性产生重要影响：搅打器22的外径与容器10的内壁之间的距离改变了所得的泡沫特性。当此距离很短时，通常当搅打器的直径非常接近容器10的内径时，所获得的泡沫非常像液体并且其内部气泡的直径很小。然而，当搅打器22的外径与容器10的内壁之间的距离较大时(搅打器直径是容器10的内部的直径的一半时通常就是这种情况)，则所获得的泡沫更浓稠并且气泡的直径更大。优选地，根据本发明，搅打器22的直径介于容器10的内壁的直径的一半与容器10的所述内壁的几乎全部直径之间，恰好留出一定间隙，使得搅打器可以旋转且不触碰这些内壁。容器10的内壁与搅打器的最大尺寸之间的此间隙距离通常为约0.5mm。

谈及泡沫特性时，所获得的泡沫为液体并且气泡非常小，通常被称为微泡沫，是一种用于制备例如拿铁拉花组合物的泡沫。谈及内部气泡更大的更浓稠泡沫，我们说的是真正浓稠的泡沫，甚至是香缇丽。本发明系统的一个主要优点是也能够从牛奶着手提供香缇丽，而不需要在设备中提供奶油，然后将奶油搅打成香缇丽。

通常，本发明的设备被构造成便于将发泡工具或搅打器22布置在优选地介于H/2和H/4之间的一定距离处，并且将改变搅打器的直径尺寸，使得例如当直径为容器10的内径尺寸的一半时，将获得气泡更大的更浓稠泡沫。当搅打器22的直径非常接近容器10的内径时，则将提供气泡很小的液体泡沫。究其原因，是因为搅打器尺寸越大，则提供越大的表面，这样来自库埃特流动效应的剪切能和剪切力越大，因此提供的泡沫越像液体并且气泡越小。然而，此类设备要付诸实践将更加复杂，因此本发明的优选实施方案固定了发泡工具的尺寸以及其相对于容器底部11的位置。

实际上，搅打器在容器10内的位置与所得流体泡沫的发泡特性没有太大相关性：其与搅打器相对于容器的内容积的距离有更大相关性。这可通过对比图6d和图7d看出：图6d中曲线的斜率比图7d更大：图7d用X轴表示距容器底部11的距离，而图6d用X轴表示距容器10内壁的距离。实际上，距容器内壁的距离这个参数对流体发泡的影响最大，超过距容器底部11的距离对流体发泡的影响。这就是本发明的优选实施方案使用较大搅打器的原因所在，剪切力更大(见图8a)并且气泡也更小，从而形成更细腻的泡沫(见图8b)。参见图8c，也可看出，当搅打器较大时，相对于容器10的底部11的距离的较小变化得到不同的泡沫，从液体泡沫到更浓稠的泡沫。实际上，本发明的优选实施方案固定了搅打器的尺寸(优选地，搅打器很大)及其相对于容器底部11的位置(通常在H/2处)，并且只通过改变速度就能获得不同泡沫(从液体泡沫到浓稠泡沫)，如前所述。

根据本发明，已发现，将搅打器布置在相对于容器底部11的H/2处，可在流体中的空气掺入量和剪切力方面提供最佳结果。

图3和图4示出当搅打器以相同速度旋转时，在发泡流程中使用小搅打器(图3)和使用大搅打器(图4)所涉及的剪切力(剪切能)：可以看出，图4(大搅打器)中的剪切力大于小搅打器(图3)情况下的剪切力。另外，在图4所示的较大搅打器的情况下，涡流更大，到达更高的液位。

另外，根据本发明，可以将上述两个值固定，即，提供直径介于容器10的内壁的尺寸的一半和容器10的内壁的几乎全部尺寸之间的搅打器22，并且将搅打器布置在相对于容器内的流体的总高度的一定距离处，该距离介于H/2和H/4之间。在这种情况下，搅打器22在容器10内转动的旋转速度将是获得液体泡沫还是浓稠泡沫的决定因素。较低的旋转速度将形成越像液体的泡沫，而较高的旋转速度将形成越浓稠的泡沫。另外，根据本发明，通过如下方式完成参数化：即使用于获得更浓稠泡沫的速度更高，也将始终比现有技术中已知的标准设备所用的速度低得多。

作为典型值，搅打器22通常被布置在距容器10的底部11介于1mm和30mm之间的距离处，更优选地介于15mm和20mm之间，甚至更优选地为15mm或17mm左右。更一般来讲，搅打器22距容器底部11的距离介于0.025D至0.5D之间，D为容器10的内径。通常，本发明的容器10的内径介于50mm和150mm之间，优选地介于70mm和90mm之间。

作为搅打器22的典型旋转速度值，本发明将使搅打器以介于2500rpm(形成气泡较小的更像液体的泡沫)和4000rpm(形成更浓稠的泡沫，香缇丽)之间的速度旋转。这些值已使用布置在距底部11的H/2距离处的大直径(接近容器的内壁)搅打器进行测试。

搅打器22的设计通常包括有助于发泡的波浪形或波纹。另外，当搅打器22非常靠近容器底部11布置时，通常低于H/2，更优选地低于H/4，为了使搅打器可正常转动而不受到太大的抽吸阻力，需要对抽吸压力效应进行补偿。此抽吸效应通过提供带孔的搅打器22来平衡，优选地为相对于轴21对称布置的孔。

本发明的容器10最典型的构造是直圆柱构造。然而，也可能的情况是，容器10的外部形状被制成直圆柱形，而容器的内腔例如为截头圆锥形。然而，显然任何其它形状或构造的容器也是可能的并且包含在本发明的范围之内。

下文从牛奶发泡的角度对本发明进行说明。然而，本发明并不限于将牛奶作为流体，也可应用于其它流体，例如巧克力、咖啡等。因此，也可通过本发明来实现不同于奶泡的其它泡沫。本发明中谈及牛奶时，应将其理解为不仅是纯牛奶，而且也是由发泡剂如酪蛋白、蛋白质或其它物质制成的发泡型流体。同样在本发明中，起泡和发泡应理解为同义词。

如前所述，为了在容器10中于指定温度下对指定的流体进行发泡，当搅打器22被布置在相对于容器10的底部11的一定指定距离处时，如果使用较小的搅打器22，则此搅打器需要高速旋转以在流体中提供将转换成发泡能的高剪切应力：因为搅打器与容器内壁之间的距离或间隙越大，为了获得越高的速度梯度，搅打器需要以越高的速度旋转(结合图2a-b参见剪切应力公式，剪切应力是速度梯度和流体粘度的函数)。当不改变流体及其温度并且也保持搅打器22与容器10的底部11之间的距离时，如果搅打器22的直径更大，也能在流体中提供类似的发泡，即，也能在流体中提供类似的剪切应力，因为搅打器与容器内壁之间的距离小得多，较低的搅打器旋转速度就将提供类似的速度梯度。因此有利的是拥有可实现较低旋转速度的较大搅打器(即，直径更大的搅打器)。优选地，搅打器将以介于2000rpm和8000rpm之间，更优选地介于2500rpm至4000rpm之间的旋转速度旋转。

本发明的发泡设备使用由流体(通常是牛奶)以及容器10内的空气承受的高剪切能作为发泡能来产生泡沫，如将进一步所述。本发明基于以下理念：发泡能以高剪切能的形式提供，这通过将设备设计成使得牛奶-空气混合物至少部分借助于库埃特流动穿过设备来实现。

库埃特流动是指在两个平行板之间的空间中粘性流体的层流。库埃特流动的基本原理在图2a-b中示出：可移动的二维边界板以一定速度u相对于静止的二维边界板移动。两个边界板之间存在流体。可移动边界板的移动致使流体移动。两个边界条件限定流体的移动。直接在静止的边界板上，流体由于静止边界板处的摩擦力而根本不移动。因此，速度u为零。直接在可移动的边界板上，摩擦致使流体随着可移动边界板的速度u而移动。

在简单模型中，从静止边界板开始测量，流体的速度u在方向y上线性增大。由此，流体中引发剪切应力τ，这取决于两个边界板之间的距离、流体的粘度、以及移动的边界板的绝对速度。流体中的剪切应力产生可用作发泡能的剪切能。

本发明用发泡设备实现上述原理，其中静止的边界板是容器10的底部11，移动的边界板是旋转的搅打器22。

在根据本发明的发泡设备100中，对于给定温度和给定流体，影响流体泡沫特性的主要参数如下：搅打器22的旋转速度、搅打器22与容器10的底部11之间的距离、以及搅打器22与容器10的内壁之间的距离(与搅打器直径直接相关)。

另外，本发明的发泡设备通常包括能够控制某些将影响发泡参数的变量的控制单元。具体地讲，控制单元可控制流体的温度和/或搅打器22的旋转速度。另外，控制单元可被构造成控制搅打器22布置在容器10内的高度和/或所用的搅打器22的直径：取决于这两个值，控制单元将因此调节搅打器22以一定速度旋转，该速度取决于目标泡沫的类型，是液体泡沫还是浓稠泡沫。另外，控制单元可被构造成控制搅打器22是否布置在容器10的中心。如前所述，控制单元也可控制流体在容器10中的总高度H。

本发明的发泡设备可提供冷泡沫、凉泡沫、室温泡沫和/或热泡沫。为了提供热流体泡沫，发泡设备100优选地还包括加热器，由于另外可用的能量和/或蛋白质变性，加热器可增强发泡效果。而且，通常需要热奶泡来制备类似卡布奇诺等饮料。加热器可集成在发泡工具20中或容器10中或基座30中。

本发明的发泡设备100也可包括可用于在进行流体发泡时避免飞溅的盖子或封盖40。

为了增强发泡效果，本发明设备的搅打器22优选地还包括一个或多个扰动元件，通常以波浪形提供。这些波浪形的深度通常介于0.5和5mm之间，更优选地为1mm。这些波浪形在搅打器22的其中一面或两面提供，或者甚至可在容器10的内壁上提供，通常在流体通常移动的下内壁上提供。

如图1a所示，搅打器22外部的一个或多个扰动元件例如波浪形的扰动元件在与流体相接触时，对流体产生上游压力和下游压力。由此形成的作用于高低压区域中流体的化学化合物(蛋白质和脂肪球)的此反向应力促进蛋白质变性并且致使脂肪球破裂。此外，搅打器的波纹对较大的化学化合物产生涟漪效应。而且，这些波纹使空气作为气泡掺入液体中，随即被蛋白质和/或脂肪球稳定住。相当大一部分膨胀功是在搅打器侧完成的。取决于移入液体中的搅打器速度，在搅打器侧存在执行混合的剪切力区域。如前所述，搅打器下侧与容器底部之间的剪切力实质上取决于将它们隔开的空间。

扰动元件也可在容器10的内壁上提供，或者例如在容器10内的底部11上提供，以增大流体内的剪切力。另一种可能是，将例如环形形状的扰动元件添加到搅打器22的下侧面也旨在增大流体中的这些剪切力。

图4示意性地示出了较大搅打器用于根据本发明的发泡设备中的效果，其中搅打器直径非常接近容器10的底部11处的内径。针对图3的示例所述的扰动元件现在也产生类似的效果。通过缩小搅打器与容器侧壁之间的距离或间隙，可增大上游压力和下游压力，因此剪切应力更高。如前所述，剪切力也可通过增大搅打器直径(更多活动表面)以及通过缩短搅打器与容器底部之间的距离来增大：这两种情况均可产生更大的速度梯度，分别如图2a和图2b所示。

虽然已参考本发明的优选实施方案描述了本发明，但本领域的普通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更改。

Claims (15)

1.用于产生流体泡沫的设备(100)，包括：

容器(10)，所述容器(10)可容纳所述流体，以及

发泡工具(20)，所述发泡工具能够在所述容器(10)的内容积中旋转；由此使得所获得的流体泡沫的质地和孔隙率由源于库埃特流动效应的剪切能提供，并且取决于所述发泡工具(20)相对于所述容器(10)的内容积的尺寸、所述发泡工具(20)距离所述容器的底部(11)的位置以及所述发泡工具(20)的旋转速度。

2.根据权利要求1所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述发泡工具(20)的尺寸介于所述容器(10)的内尺寸的一半和接近所述容器的内尺寸之间，所述容器的内尺寸在所述发泡工具(20)布置在所述容器(10)内的位置处测得。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述发泡工具(20)布置在距所述容器(10)的底部(11)一定距离处，该距离介于3H/4和H/4之间，优选地介于H/2和H/4之间，其中H是所述容器(10)内的所述流体的高度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述发泡工具被构造为搅打器或圆盘，并且所述容器(10)的内部形状为圆柱形或截头圆锥形。

5.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述发泡工具(20)以介于2500rpm和4000rpm之间的速度在所述容器(10)的内容积中旋转。

6.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述发泡工具(20)以相对于所述容器(10)的内容积的中心居中或偏置的方式布置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，还包括驱动单元(30)，所述驱动单元被构造成驱动所述发泡工具(20)在所述容器(10)内旋转。

8.根据权利要求7所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述驱动单元(30)包括电机，所述电机机械联接到所述发泡工具(20)以带动其旋转。

9.根据权利要求7所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述驱动单元(30)被构造成产生磁场，使得所述发泡工具(20)响应于所述磁场在所述容器(10)内旋转。

10.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，还包括控制单元，用以控制所述流体的温度、和/或所述发泡工具(20)的旋转速度、和/或所述发泡工具(20)相对于所述容器(10)的底部(11)的定位、和/或所述发泡工具(20)的尺寸、和/或所述发泡工具(20)在所述容器(10)内是居中还是偏置、和/或所述容器(10)内的所述流体的高度H。

11.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，还包括能够加热所述容器(10)内的所述流体的加热单元。

12.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述发泡工具(20)包括用于补偿相对于所述容器(10)的底部(11)的抽吸效应的至少一个孔。

13.根据权利要求12所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，其中所述发泡工具(20)包括两个对称布置的孔。

14.根据前述权利要求中任一项所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，还包括布置在所述发泡工具(20)上、和/或所述容器(10)的内壁上、和/或所述发泡工具(20)的下侧、和/或所述容器(10)的底部(11)上的一个或多个扰动元件。

15.根据权利要求14所述的用于产生流体泡沫的设备(100)，所述扰动元件被构造为波浪形，具有介于0.5mm和5mm之间，优选地约1mm的深度。