CN111035250A - 用于热饮制备的蒸汽分配设备 - Google Patents

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Abstract

用于制备热饮的蒸汽分配设备包括：蒸煮器(1)；蒸汽棒(8)；蒸汽供给导管(6)，其与蒸煮器(1)的第一出口(4)连接并被构造成将蒸汽输送到棒(8)；以及阀(7)，其用于将蒸汽输送到棒(8)并将冷凝水排出。阀(7)包括：中空体(12)；蒸汽入口连接件(11)；蒸汽出口连接件(18)；排出连接件(19)，其用于排出冷凝水；盒(17)，其在轴向上收纳在所述中空体(11)中并能够绕着所述纵向轴线(X‑X)沿任一方向进行角运动；以及控制钮(16)，其在轴向上与所述盒(17)连接，以对盒赋予所述角运动。

Description

用于热饮制备的蒸汽分配设备
技术领域
本发明涉及用于制备热饮(hot beverage)的蒸汽分配设备，其具有将在从先前的分配操作起经过的阀关闭时间期间形成在位于阀上游的蒸汽导管中的冷凝水预先排出的装置。
背景技术
如已知的，例如，用于酒吧、餐厅和类似设施的速溶咖啡机通常配备有用于产生蒸汽的蒸煮器和用于将如此产生的蒸汽分配到容器中的蒸汽棒。传统上，由棒分配的蒸汽用于加热普遍被称为“卡布奇诺咖啡”的饮料制备用的牛奶和/或使普遍被称为“卡布奇诺咖啡”的饮料制备用的牛奶起泡。
更详细地，蒸煮器包括出口，其经由供给导管与分配阀连接，进而与蒸汽棒连接。
由于在一个蒸汽分配操作与另一蒸汽分配操作之间经过了一定的时间段，所以实际上将会发现，尽管提供了适当的隔热，但是蒸汽供给导管的位于蒸煮器的出口与分配阀之间的部分中的温度的下降会导致蒸汽在导管的该部分中冷凝。
这会导致冷凝液的形成，取决于导管的该部分的尺寸和长度以及其隔热条件和从上次蒸汽分配操作起所经过的时间，冷凝液能够达到并超过10克或12克的量。
如果没有从形成有该冷凝液的导管中将冷凝液移除，则在为了加热牛奶而正在通过蒸汽棒分配蒸汽时，该冷凝液会最终注入变热的牛奶中，并且考虑到冷凝液的密度相对于牛奶较低，冷凝液会留在牛奶的表面，由此会在消费者中引起不愉快的感受。
在现有技术中，已经尝试通过各种配置来解决蒸汽供给导管中的冷凝液的问题。
这些尝试中的一个尝试在于，改善导管的将蒸汽供给到阀的部分的隔热效率。
一个不同的已知方案在于，在导管的可能发生冷凝的部分中设置加热元件，其在一个蒸汽分配操作与另一蒸汽分配操作之间始终起作用。
这些通常是昂贵且效率低下的技术方案。
另一现有技术的替代方案在于，在将蒸汽棒引入待加热的流体之前，通过简单地打开分配阀并在短时间内保持分配阀打开，来移除形成在分配阀上游的冷凝液。
然而，该操作方法的缺点在于，冷凝液会被自由地排到机器的杯架上，伴随着热水和蒸汽的飞溅的产生，并且可能弄脏台面。
发明内容
本发明的目的是通过使分配阀配备如下装置，来消除在蒸汽供给导管的位于分配阀上游的部分中产生的冷凝水：该装置能够由分配阀自身致动，并且将冷凝水引向收集和排出导管，而通过对阀的额外操作使纯蒸汽分配到蒸汽棒中。
如在下文更好地解释的，该目的和其它目的通过具有如所附方案1所述的特征的用于制备热饮的蒸汽分配设备来实现。
附图说明
现在将参照本发明的借助于例示性而非限制性给出的且示出在附图中的一个实施方式更详细地描述本发明，在附图中：
-图1示出了根据本发明的用于制备热饮的蒸汽分配设备的某些元件的示意图；
-图2示出了阀的当从对于来自设备的蒸煮器的蒸汽而言的蒸汽入口侧观察时的立体图；
-图3示出了蒸汽分配阀的立体截面图，其中冷凝水排出装置处于其关闭位置；
-图4示出了蒸汽分配阀的立体截面图，其中冷凝水排出装置处于冷凝水排出位置；
-图5示出了蒸汽分配阀的立体截面图，其中冷凝水排出装置处于蒸汽分配位置；
-图6示出了根据本发明的设备的阀的部件的分解立体截面图。
具体实施方式
参照图1，示出了根据本发明的用于制备热饮、优选用于加热牛奶和/或使牛奶起泡的蒸汽分配设备100的总体特征。
设备100可以被提供为独立设备，或者可以集成在用于制备诸如咖啡、浓缩咖啡、卡布奇诺咖啡、茶等的热饮的机器中。
设备100包括被构造成产生蒸汽的蒸煮器(boiler)1。
设备100还包括水储存器(附图中未示出)和供给泵3。该供给泵3被构造成将水从储存器中抽出并经由入口导管2将该水供给到蒸煮器1。
在正常工作条件下，蒸煮器1使用供给到入口导管2中的水来产生处于大约120℃的平衡温度下的蒸汽和热水的混合物。
蒸煮器1包括第一出口4。第一出口4被构造成仅拦截(intercept)混合物的气相。
蒸煮器1还包括第二出口5，第二出口5被构造成仅拦截混合物的热水相。
另外，设备100包括用于将蒸汽引入容器的蒸汽棒8。优选地，该棒8被设计成浸入容纳在容器中的诸如牛奶等的液体中。通过将蒸汽引入容器中的牛奶中，棒8能够加热该牛奶和/或使该牛奶起泡。再优选地，该棒8具有隔热的操作手杆22。该操作手杆22有利于控制用于分配蒸汽的棒8。
设备100还包括蒸汽供给导管6，蒸汽供给导管6与蒸煮器1的第一出口4连接并被构造成将蒸汽输送到棒8。
设备100还包括热水供给导管9和热水分配器10，热水供给导管9与第二出口5连接。热水供给导管9被构造成将热水供给到热水分配器10。
设备100包括阀7，阀7用于将蒸汽分配到棒8并将在从先前的分配操作起经过的阀7的关闭时间期间形成在位于阀7上游的蒸汽供给导管6中的冷凝水预先排出。该阀7介于棒8与蒸汽供给导管6之间。换言之，该阀7使蒸汽供给导管6与棒8连接。
特别地，参照图2，阀7包括主要在纵向上(predominantly longitudinal)的中空体12，中空体12沿纵向轴线X-X延伸。优选地，中空体12具有筒状。
该中空体12被适配成经由凸缘13和螺钉14与板15悬垂地(overhangingly)连接，板15形成设备100的支撑框架或集成有设备100的热饮制备机的框架的一部分。
中空体12在其轴向端处包括入口连接件11。该入口连接件11以与蒸汽供给导管6流体连通的方式与蒸汽供给导管6连接。
中空体12包括蒸汽出口连接件18，蒸汽出口连接件18以与棒8流体连通的方式与棒8连接。优选地，出口连接件18经由接头20与棒8连接。
中空体12还包括冷凝水排出连接件19。该排出连接件19被适配成与排出通道(图中未示出)流体连通地连接，排出通道使得设备100的或集成有设备100的热饮制备机的普通液体排出(general liquid drain)。
阀7还包括优选具有筒状的盒(cartridge)17，盒17在轴向上收纳在中空体12中并被适配成围绕纵向轴线X-X沿任一方向进行角运动(angular movement)。
另外，阀7包括在轴向上与盒17连接的控制钮(knob)16，用于围绕纵向轴线X-X对盒17赋予角运动。
筒状的盒17具有导管，该导管用于通过盒17的第一角运动在入口连接件11与排出连接件19之间建立液压连通，并且响应于盒17的沿与第一角运动相反的方向的第二角运动，在入口连接件11与和棒8连通的出口连接件18之间建立液压连通。
特别地，参照图6的分解立体图，可以领会的是，盒17由筒状体构成。
根据本发明的优选实施方式，盒17的导管包括与第二环状槽217相邻的第一环状槽117。第一环状槽117和第二环状槽217相对于中空体12的内壁的液压密封由环状密封件35、36和37确保。
另外，盒17的导管包括与第一环状槽117液压连通的第一轴向通路38。
盒17的导管还包括与第二环状槽217液压连通的第二轴向通路39。将注意的是，第一轴向通路38和第二轴向通路39不彼此连通。
盒17的导管包括分别用于第一轴向通路38和第二轴向通路39的第一开口41和第二开口42。第一开口41和第二开口42以在径向上位于相反位置的方式形成于盒17的轴向端。优选地，第一开口41和第二开口42形成于盒17的横向壁40。第一开口41和第二开口42还形成于第一盘43。该第一盘43例如借助于其接合在盒17的横向壁40的相应凹部中的径向凸片(tab)，经由传统的周向联接器(peripheral coupling)施加(apply)并刚性地连结于盒17的相同横向壁40。
钮16被构造成伴随着盒17的第一角运动，使第二轴向通路39和第二开口42置于入口连接件11处，并且在入口连接件11与排出连接件19之间建立液压连通，以排出冷凝水。钮16还被构造成伴随着盒17的第二角运动，使第一轴向通路38和第一开口41置于入口连接件11处，并且在入口连接件11与和棒8连通的出口连接件18之间建立液压连通，用于分配蒸汽。
根据本发明的优选实施方式，阀7包括静止盘(stationary disk)45，静止盘45被设计成经由供诸如图6中的附图标记为48和49的那些传统环状密封件插入的中间盘47，抵靠中空体12的底壁46地保持稳固地固定在中空体12中。
该中间盘47包括第三开口50。该第三开口50在一侧与中空体12的入口连接件11连通，在相反侧与由静止盘45承载的第四开口44连通。因此，第三开口50与蒸汽供给导管6连通。第四开口44与第三开口50对准，进而与蒸汽供给导管6流体连通。
第四开口44相对于盒17的第一轴向通路38的第一开口41和第二轴向通路39的第二开口42形成所在的直径线(diametrical line)，在静止盘45上成角度地移位90°。
在阀7的操作期间，第一开口41和第二开口42与盒17一起借助于钮16沿任一方向成角度地移动，并且可以交替地与形成于静止盘45的第四开口44对准或不对准。
作为以上的结果，当将盒17保持在如下角位置时，来自中空体12的入口连接件11的流体不到达第一开口41或第二开口42，甚至不到达盒17的第一环状槽117或第二环状槽217：在该角位置，第一轴向通路38和第二轴向通路39、因此第一开口41和第二开口42相对于静止盘45的第四开口44成角度地错开90°。盒17、因此阀7处于如附图中的图3所示的关闭位置。
从该关闭位置起，如果借助于阀7的钮16对盒17赋予第一角运动，以将第二轴向通路39及其相应的第二开口42置于静止盘45的第四开口44处，则如图5所示，会在入口连接件11与盒17的第二环状槽217之间建立液压连通，并且会从第二环状槽217到排出连接件19建立液压连通，如上所述，排出连接件19与冷凝水排出通道连通。
另一方面，如果借助于钮16对盒17赋予第二角运动，以将第一轴向通路38及其相应的第一开口41置于静止盘45的第四开口44处，则如图4所示，会在入口连接件11与盒17的第一环状槽117之间建立液压连通，并且会从第一环状槽117到出口连接件18建立液压连通，如上所述，出口连接件18与用于分配蒸汽的棒8连通。
根据本发明的优选实施方式，如由图3、图4和图5所示，外表面被滚花的钮16在轴向上配备有管状元件23。
在轴向上突出于盒17的杆25嵌合在管状元件23的端部24中，并且通过传统的紧固装置26刚性地连结于端部24。
螺纹地安装于钮16正面的盖27封闭管状元件23的腔，从而防止对紧固装置26的访问。
盒17的杆25通过沿轴向延伸穿过中空体12的轴向端的横向壁28进入中空体12的还同轴地接收有管状元件23的端部24的端开口29，而与管状元件23的所述端部24接合。
再根据本发明的优选实施方式，阀7包括自动弹回构件30，用于作为盒17的在中空体12的入口连接件11与中空体12的排出连接件19之间建立液压连通的角移位的结果，将钮16移回到钮16关闭出口连接件18和排出连接件19两者的位置。
优选地，自动弹回构件30包括螺旋弹簧，螺旋弹簧在钮16的环状肩31与第二盘32之间同轴地配置于管状元件23，其中第二盘32用额外的螺钉33固定并抵靠管状元件23的一端34。
在本发明的优选实施方式中，如图6详细所示，弹回构件30由筒状卷绕的金属线构成，弹回构件30具有第一端130和第二端230，第一端130位于钮16的特定轴向壳体中，第二端230在纵向轴线X-X上与第一端130相反、抵靠第二盘32的凸片132。
利用该弹回构件30的配置，将理解的是，作为在入口连接件11与排出连接件19之间建立液压连通的钮16的角移位的结果，弹回构件30会被扭转加载，并且在释放钮16时，弹回构件30会使相同的钮16自动返回，由此放出存储在弹回构件中的扭转能量。
根据本发明的优选实施方式，阀7包括用于识别钮16的操作位置的装置。
该用于识别钮16的操作位置的装置包括多个凹部，凹部形成在环状槽51的周缘处、用于供活塞53的末端52接合，其中活塞53受到弹簧54的施力并在安装于板15的筒状壳体55中滑动。
简言之，利用阀7，钮16的诸如沿逆时针方向等的第一角运动能够使积聚在蒸汽供给导管6中的冷凝液排出，并且将冷凝液引到排出连接件19。
然后，一旦钮16已经通过弹回构件30而自动地移回到停止位置，则沿与第一运动相反的方向的第二角运动能够通过将蒸汽引到棒8来分配该蒸汽，而无任何冷凝液。

Claims (6)

1.一种用于热饮制备的蒸汽分配设备(100)，所述设备包括：
-蒸煮器(1)，其被构造成产生蒸汽并包括第一出口(4)；
-蒸汽棒(8)，其被构造成将蒸汽引入容器；
-蒸汽供给导管(6)，其与所述蒸煮器(1)的第一出口(4)连接并被构造成将蒸汽供给到所述棒(8)；
其特征在于，所述设备包括阀(7)，所述阀(7)用于将蒸汽分配到所述棒(8)并将在从先前的分配操作起经过的所述阀(7)的关闭时间期间形成在位于所述阀(7)上游的所述蒸汽供给导管(6)中的冷凝水排出，所述阀(7)介于所述棒(8)与所述蒸汽供给导管(6)之间并包括：
-主要在纵向上的中空体(12)，其沿着纵向轴线(X-X)延伸，所述中空体(12)包括：
-蒸汽入口连接件(11)，其位于所述中空体(12)的轴向端，所述入口连接件(11)与所述蒸汽供给导管(6)连接，以接收来自所述蒸煮器(1)的蒸汽；
-蒸汽出口连接件(18)，其与所述棒(8)连接，用于将蒸汽供给到所述棒(8)；
-冷凝水排出连接件(19)，
-盒(17)，其在轴向上收纳在所述中空体(12)中，被适配成绕着所述纵向轴线(X-X)沿任一方向进行角运动；
-控制钮(16)，其在轴向上与所述盒(17)连接，以对所述盒(17)赋予所述角运动，筒状的所述盒(17)具有导管，用于通过所述盒(17)的第一角运动在所述入口连接件(11)与所述排出连接件(19)之间建立液压连通，并且响应于所述盒(17)的沿与所述第一角运动相反的方向的第二角运动，在所述入口连接件(11)与和所述棒(8)连通的所述出口连接件(18)之间建立液压连通。
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于：
-所述盒(17)的导管包括：
-第一环状槽(117)，其与第二环状槽(217)相邻，
-第一轴向通路(38)，其与所述第一环状槽(117)液压连通，
-第二轴向通路(39)，其与所述第二环状槽(217)液压连通，
-第一开口(41)和第二开口(42)，其分别用于所述第一轴向通路(38)和所述第二轴向通路(39)，所述第一开口(41)和所述第二开口(42)以在径向上位于相反位置的方式形成于所述盒(17)的轴向端；
-所述钮(16)被构造成伴随着所述盒(17)的第一角运动，使所述第二轴向通路(39)和所述第二开口(42)置于所述入口连接件(11)处，并且在所述入口连接件(11)与所述排出连接件(19)之间建立液压连通，以排出冷凝水，以及伴随着所述盒(17)的第二角运动，使所述第一轴向通路(38)和所述第一开口(41)置于所述入口连接件(11)处，并且在所述入口连接件(11)与和所述棒(8)连通的所述出口连接件(18)之间建立液压连通，以分配蒸汽。
3.根据权利要求2所述的设备(100)，其特征在于，所述阀(7)包括静止盘(45)，所述静止盘(45)用于经由中间盘(47)抵靠所述中空体(12)的底壁(46)地保持稳固地固定在所述中空体(12)中，所述中间盘(47)包括第三开口(50)，所述第三开口(50)在一侧与所述中空体(12)的所述入口连接件(11)连通，在相反侧与由所述静止盘(45)承载的第四开口(44)连通，所述第四开口(44)相对于所述盒(17)的第一轴向通路(38)的第一开口(41)和第二轴向通路(39)的第二开口(42)形成所在的直径线，在所述静止盘(45)上成角度地移位90°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(100)，其特征在于，所述阀(7)包括自动弹回构件(30)，用于作为所述盒(17)的在所述中空体(12)的入口连接件(11)与所述中空体(12)的所述排出连接件(19)之间建立液压连通的角位移的结果，将所述钮(16)移回到所述钮关闭所述出口连接件(18)和所述排出连接件(19)两者的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述阀(7)包括用于识别所述钮(16)的操作位置的装置。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述用于识别所述钮(16)的操作位置的装置包括多个凹部，所述凹部形成在环状槽(51)的周缘处、用于供活塞(53)的末端(52)滑动接合，其中所述活塞(53)受到弹簧(54)的施力并在筒状壳体(55)中滑动，所述筒状壳体(55)安装于作为支撑框架的一部分的板(15)。
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