CN115955930A - 自动饮料售卖机中的电磁感应连续流动奶加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁感应连续流动奶加热器，特别是用于自动饮料售卖机；该加热器包括：管状主体，该管状主体具有纵向轴线并且包括至少一个入口和出口，该入口被配置为接收待加热的奶并且在使用中将其进料到管状主体中，被加热的奶通过该出口流出管状主体；以及电绕组，该电绕组围绕管状主体缠绕并且可以被供电以产生电磁感应场；管状主体由导电材料制成，使得其由于所述电磁感应场的影响而通过电磁感应被加热；加热器还包括容纳在管状主体内并且沿着纵向轴线延伸的插入件；管状主体和插入件至少在插入件的外表面和管状主体的内表面之间界定用于奶的螺旋流动通道，该螺旋流动通道围绕纵向轴线以螺旋状延伸。

Description

自动饮料售卖机中的电磁感应连续流动奶加热器

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2020年6月19日提交的意大利专利申请号102020000014692的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及自动饮料售卖机领域，更具体地，涉及自动饮料售卖机中的电磁感应连续流动奶加热器，包括桌面式和独立式。

背景技术

机器是已知的，其用于从无水材料(例如咖啡、茶、巧克力等)开始制备和分配饮料，特别是热饮料。

这些机器设置有一个或多个热水器，其通常有两种类型：存储加热器(锅炉)和具有连续水流的加热器。

最后提到的类型包括根据两种主要技术加热水的热水器：借助于电阻加热元件加热，其主要用于工业中，以及通过电磁感应加热，其与第一个相不太常见。

根据第一技术，在加热元件的端部施加电位差，该电位差由待加热的水流直接或间接地刷过。因此，在加热元件中产生电流，其通过焦耳效应以热量的形式耗散能量，从而通过传导加热水。

这种类型的加热器的实例描述于GB2542359A、WO2004105438A1、CN107647785A、WO2016/016225A1、WO2004/006742A1、WO2009/012904A2、WO2014/205771A1、WO2006/056705A1、WO2013/008140A2、WO2007/036076A1、EP2881020A1和DE3542507A1中。

EP2044869A1描述了连续流动热水器的三个实施例。其中描述的前两个实施例需要使用第一技术的相应连续流动加热器，而第三实施例以相对简单且不是非常详细的方式使用加热器，该加热器使用前述第二技术加热水。

根据所述第二技术，电磁感应现象用于加热水流。

特别地，已知连续流动热水器，其利用电磁感应在由导电材料制成的管道内产生寄生电流，其中待加热的水流动。寄生电流通过焦耳效应耗散能量，从而加热管道，从而加热与其接触流动的水。

已知电磁感应连续流动热水器特别有利，因为它们允许水在短时间内被加热。

EP2868242A1示出了包括金属管道的加热器，该金属管道以螺旋形状缠绕并且同轴地容纳在由电绝缘材料制成的线轴的腔中，电磁感应绕组缠绕在该线轴上。

绕组由交流电流供电，该交流电流通过电磁感应产生寄生电流，该寄生电流通过焦耳效应加热螺旋金属管道，并因此加热在其内部流动的水。

线轴被约束到机器的支撑结构上，而金属管道没有对线轴的机械约束，因为它简单地由液压回路支撑，其通过简单的快速联接接头连接到液压回路。

更精确地，金属管道和线轴由自由空间(气隙)径向分离。

电磁感应连续流动热水器的其他示例在JP2001284034A、WO2017/191529A1、JP2003317915A、EP2881020A1和GB190915786A中公开。

发明内容

尽管上述类型的连续流动热水器是在配置为制备和分配饮料的机器中加热水的功能有效的解决方案，但是申请人注意到，这些加热器可以进一步改进，特别是在可以获得的热交换的有效性方面和在维护效率方面。

因此，在其意大利专利申请102019000007166和相应的国际专利申请PCT/IB2020/052950中，申请人公开了一种电磁感应连续流动热水器，其包括：

-管状主体，其具有纵向轴线并且包括至少一个入口和出口，该入口被配置为接收待加热的水并且在使用中将其供给到管状主体中，经加热的水通过该出口流出管状主体；

-插入件，其容纳在管状主体内并且沿着纵向轴线延伸，以及

-电绕组，其缠绕在管状主体周围并且可以被供电以产生电磁感应场。

管状主体由导电材料制成，使得其由于由电绕组产生的电磁感应场的影响而被电磁感应加热。

管状主体和插入件被成形为至少在插入件的外表面和管状主体的内表面之间界定用于水的螺旋流动通道，该螺旋流动通道围绕纵向轴线呈螺旋状延伸。

在申请人为了开发在其意大利专利申请102019000007166和相应的国际专利申请PCT/IB2020/052950中公开的电磁感应连续流动热水器而进行的测试过程中，申请人惊奇地注意到该热水器在加热自动饮料售卖机中使用的其他类型的流体方面的有效性。

特别地，申请人发现，所述电磁感应连续流动热水器在以下方面非常有效：在加热用于制备主要基于液态奶的饮料(例如热奶和拿铁玛奇朵)的液态奶方面，以及通过在压力下用热水输注输注物质获得的热饮料(例如基于咖啡或基于茶的饮料)方面，并且还包含乳化的或纯的热或冷液态奶(例如浓缩玛奇朵、卡布奇诺等)方面。

特别地，申请人注意到这种特别的有效性源于这样的事实：所述热水器设法加热液态奶而不燃烧其中所含的脂肪，从而保持其感官特性不变。

申请人进一步发现，所述热水器可以有效地加热任何类型的液体奶、天然奶、人造奶、动物奶(奶牛、山羊、绵羊、驴、水牛奶等)、植物奶、生奶、鲜奶、巴氏灭菌奶、全脂奶、部分或完全脱脂奶、UHT奶、无乳糖奶、高消化性奶等。

最后，申请人注意到，所述热水器在加热用于制备饮料的自动售卖机中使用的其他类型的流体方面也是有效的，例如用于制备饮料的气体，特别是用于乳化奶或在温度不够高的情况下对已经生产的饮料进行后加热的空气。

本发明的目的是提供一种在自动饮料售卖机中加热液态奶的电磁感应连续流动奶加热器。

根据本发明，该目的通过所附请求保护范围中所要求的电磁感应连续流动奶加热器实现。

附图说明

图1示意性地示出了包括根据本发明的电磁感应连续流动奶加热器的自动饮料售卖机，其中为了更清楚而移除了部分；

图2A-2C是根据第一实施例的图1的电磁感应连续流动奶加热器的三种配置的更大比例的轴向截面图，并且为了更清楚而移除了部分；

图3A-3D是根据第二实施例的图1的电磁感应连续流动奶加热器的四种配置的更大比例的轴向截面图，并且为了更清楚而移除了部分；

图4A和4B是根据第三实施例的图1的电磁感应连续流动奶加热器的两种配置的更大比例的轴向截面图，并且为了更清楚而移除了部分；

图5A和5B是根据第四实施例的图1的电磁感应连续流动奶加热器的两种配置的更大比例的轴向截面图，并且为了更清楚而移除了部分；

图6A-6D是根据第五实施例的图1的电磁感应连续流动奶加热器的四种配置的更大比例的轴向截面图，并且为了更清楚而移除了部分；

图7A-7D是根据第六实施例的图1的电磁感应连续流动奶加热器的四种配置的更大比例的轴向截面图，并且为了更清楚而移除了部分；

图8A-8D是根据第七实施例的图1的电磁感应连续流动奶加热器的四种配置的更大比例的轴向截面图，并且为了更清楚而移除了部分。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明，以便允许本领域技术人员执行和使用本发明。对本文描述的实施例的可能改变对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且本文描述的一般原理可以应用于其他实施例和应用，而不出于这个原因超出如所附请求保护范围中限定的本发明的保护范围。因此，本发明不能被认为限于本文描述和示出的实施例，但是它必须与根据本文描述和要求保护的特征可能的最宽保护范围相关联。

除非另有明确定义，否则所有技术和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员通常使用的含义。在冲突的情况下，描述(包括其中提供的定义)是有约束力的。此外，示例仅通过解释的方式提供，并且因此不应被认为是限制性的。

为了更容易理解本文描述的实施例，参考一些具体实施例，并且将使用特定语言来描述它们。本文中使用的术语旨在专门描述特定示例，并且不适于限制本发明的保护范围。

此外，下文将参考液态奶的加热来描述本发明，而不因其一般性而丧失，因为如上所述，本发明还可以用于加热在自动饮料售卖机中使用的其他类型的流体，特别是用于乳化液态奶或除水之外的其他流体的空气。

参考图1，标号1总体上示意性地示出了从无水材料(例如咖啡、茶、巧克力等)开始制备和分配饮料(特别是热饮料)的自动机器。

机器1包括：

-电磁感应连续流动奶加热器2；

-奶回路3(示意性地示出)，其包括奶容器4和与奶容器4流体连通的奶泵6，奶泵6可以被操作以便通过奶进料管5从奶容器4朝向奶加热器2的入口输送奶流；以及

-电路7(示意性地示出)，其向奶加热器2供电，如下面更详细的描述。

奶容器4可以是任何类型，特别是可重复使用类型，例如瓶或桶类型，或者是一次性类型，例如所谓的盒中袋类型，并且被容纳在存在于机器1的内部或外部的冷藏库(未示出)内，以便将奶保持在理想的保存温度，例如5℃。

奶容器4可以包含任何类型的液态奶、天然奶、人造奶、动物奶(奶牛、山羊、绵羊、驴、水牛奶等)、植物奶、生奶、鲜奶、巴氏灭菌奶、全脂奶、部分或完全脱脂奶、UHT奶、无乳糖奶、高消化性奶等。

根据图2A，加热器2基本上包括管状主体8，其具有纵向轴线A且包含至少一个入口10(特别是入口通道)和出口11(特别是出口通道)，入口通道被配置为接收来自奶容器4的待加热的奶流且在使用中将其进料到管状主体8中，加热的奶流通过出口通道流出管状主体8。

根据该优选且非限制性实施例，管状主体8具有基本上圆柱形的中空形状，并且轴线A是直的。此外，管状主体8以已知的并且因此未详细描述的方式被约束到机器1的内部支撑结构(未示出)。

为此目的，加热器2包括第一端部13和第二端部14，它们布置在管状主体8的轴向相对侧上，固定到管状主体8并且适于联接到机器1的内部支撑结构。

特别地，第一端部13和第二端部14限定相应的轴向闭合元件，该轴向闭合元件分别限定入口10和出口11，并且以可移除的方式(例如通过螺纹)联接到管状主体8，使得它们可以被移除并且允许通过合适的刷子清洁管状主体8的内部。

更具体地，入口10和出口11由相应的中空突起限定，中空突起分别从第一端部13和第二端部14轴向突出。

在本文所示的示例中，出口11流体连接到奶分配管15(图1)，奶分配管15被布置成朝向奶分配喷嘴输送流出奶加热器2的加热的奶，奶分配喷嘴被布置在饮料分配站中。加热器2还包括电绕组12，该电绕组12布置成与轴线A同轴(即缠绕在管状主体8周围)，并且可以被供电以产生电磁感应场。

详细地，绕组12由多个同心连续匝12a限定，同心连续匝12a缠绕在中空且基本上圆柱形的线轴16的外表面上，线轴16与管状主体8同轴地安装。换句话说，管状主体8至少部分地容纳在线轴16的轴向腔中。

更详细地，线轴16由非导电材料制成，即具有零磁化率的材料。

绕组12被配置为以给定振荡频率的交流电流供电，并且以这种方式产生前述电磁感应场。

方便地，管状主体8由导电和导磁材料制成，并且因此被配置为由于电磁感应场而通过电磁感应被加热。

方便地，在线轴16和管状主体8的外表面之间，径向地插入热绝缘材料层17，以便在使用中防止热量通过传导从管状主体8传递到线轴16。

在一个实施例中，线轴16可以在管状主体8上共同模制(包覆模制)。

在另一个实施例中，绕组12直接缠绕在管状主体8上，其中绝缘材料层17单独插入。

在另一个实施例中，绕组12直接缠绕在管状主体8上。

根据图1，机器1还包括多个温度传感器30，在本文描述的两个温度传感器30的示例中，每个温度传感器30分别布置在入口10和出口11的区域中，并且被配置为检测相应动作区域中的奶温度。

机器1还包括控制单元31，其被配置为接收由温度传感器30检测到的温度值并相应地控制电路7的激活。

根据图2A，加热器2还包括插入件18，其不产生热量，由具有零磁化率的非导电材料制成，容纳在管状主体8内，特别是与轴线A同轴，并且沿着轴线A延伸。

特别地，插入件18容纳在管状主体8内，使得其可以在移除端部13、14中的一个之后从管状主体8中取出，以便允许管状主体8的内部和插入件18本身被清洁。根据该优选的非限制性实施例，插入件18包括螺纹19，螺纹19限定围绕纵向轴线A在插入件18的外表面21上延伸的螺旋顶部20。

详细地，螺旋顶部20布置成与管状主体8的内表面22接触。

以这种方式，管状主体8和插入件18(更具体地，外表面21和内表面22)在彼此之间界定用于奶的螺旋流动通道23，其围绕轴线A以螺旋状延伸。

优选地，螺旋顶部20根据具有恒定螺距的圆柱形螺旋形成。

在本文未示出的替代实施例中，螺旋顶部20根据具有可变螺距的圆柱形螺旋或具有恒定或可变螺距的圆锥形螺旋形成。

鉴于上述情况，流动通道23限定了螺旋或盘旋通道以加热流过加热器2的奶。由于此配置，奶遵循管状主体8内部的路径，该路径具有的长度大于在奶流在管状主体8内部以线性方式轴向流动的情况下遵循的路径中的一者。这允许以精确的方式控制奶温度。

该解决方案证明特别适合于生产需要少量奶的饮料，因此，需要奶温度的高精度的流速或饮料，例如当饮料的味道显著受到奶温度的影响时，或者另外，使用不同类型的奶(动物奶、植物奶、生奶、鲜奶、巴氏灭菌奶、全脂奶、部分或完全脱脂奶、UHT奶、无乳糖奶、高消化性奶等)制备的饮料，其需要不同的加热温度以保持其感官特性。

下面将特别参考初始状态描述根据本发明的加热器2的操作，在该初始状态中，奶流通过入口10被进料到管状主体8。

在这种状态下，奶流被插入件18的螺纹19偏转并流过由螺旋顶部20和管状主体8的内表面22界定的螺旋流动通道23。

同时，绕组12由控制单元31供电，控制单元31控制电路7的激活。管状主体8通过电磁感应被加热，并且因此通过传导加热流过流动通道23的奶，因为它刷过管状主体8的内表面22。

此时，奶通过出口11流出。对于待制备的每种饮料重复该过程。

在图2B中，标号102总体上指示根据本发明的替代实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器102类似于加热器2，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同参考。

特别地，加热器102与加热器2的不同之处在于其包括具有基本上圆柱形形状的插入件118，该插入件118具有外表面121，该外表面121基本上光滑，没有任何螺纹，并且平行于轴线A。

此外，加热器102包括管状主体108，管状主体108设置有螺旋顶部120，螺旋顶部120围绕轴线A在管状主体108的内表面122上延伸并且布置成与插入件118的外表面121接触。

以这种方式，限定了螺旋流动通道123，其由外表面121和螺旋顶部120界定。

加热器102的操作类似于加热器2中的操作。

在图2C中，标号202总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器202类似于加热器2和加热器102，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，对相同或对应的部件使用相同的附图标记。

具体地，加热器202包括插入件18和管状主体208，该管状主体208基本上类似于加热器102的管状主体108。

以此方式，限定了螺旋流动通道223，其由插入件18的螺旋顶部20、管状主体208的螺旋顶部220、管状主体208的内表面222和插入件18的外表面21界定。

加热器202的操作类似于加热器2中的操作。

在图3A中，标号302总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器302类似于加热器2，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器302与加热器2的不同之处在于，加热器302包括奶流动转向器构件325，奶流动转向器构件325由插入件18承载并且具有围绕轴线A的螺旋形状。

优选地，转向器构件325由圆柱形螺旋弹簧限定，该圆柱形螺旋弹簧联接到插入件18，使得每个匝容纳在流动通道323的对应通道部分中。

优选地，转向器构件325由具有恒定螺距的圆柱形螺旋弹簧限定。

在替代实施例中，转向器构件325由具有可变螺距的圆柱形螺旋弹簧或由具有恒定或可变螺距的圆锥形螺旋弹簧界定。

鉴于上述情况，流动通道323的通道部分比加热器2的流动通道23的通道部分窄。

由于这种配置，流动通道323的通道部分可以通过简单地更换转向器构件325(例如，选择匝具有不同直径的转向器构件325)，而不必改变或更换插入件18或管状主体8。

此外，转向器构件325布置成与管状主体8的内表面22接触，以便允许使用者在机器1的正常使用期间借助于刮擦移除沉积在内表面22上的可能的奶。

为此，转向器构件325可沿着轴线A弹性变形，并且在非变形状态下具有比插入件18的轴向长度大的轴向长度。

以这种方式，当加热器302被组装(安装)时，转向器构件325被弹性地压缩，并且由于转向器构件325被布置成与内表面22接触，因此通过弹性地变形，转向器构件325刮掉沉积在内表面22上的可能的奶。

更详细地，在组装期间，承载转向器构件325的插入件18通过干涉配合到管状主体8中，使得螺旋顶部20和转向器构件325布置成与内表面22接触，直到转向器构件的轴向端部326抵靠第一端部13。

此时，第二端部14联接到管状主体8，以便在其与第一轴向端部326相对的第二轴向端部327的区域中挤压和压缩转向器构件325。

压缩引起转向器构件325的匝的轴向移动，其刮擦内表面22，从而获得期望的效果。

加热器302的操作类似于加热器2中的操作。

在图3B中，标号402总体上指示根据本发明的替代实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器402类似于加热器102，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器402与加热器102的不同之处在于其包括与转向器构件325基本相同的转向器构件425。

以这种方式，限定了螺旋流动通道423，螺旋流动通道423由外表面121、螺旋顶部120和转向器构件425界定。

因此，流动通道423的通道部分较窄，并且流动通道423的通道部分可以通过简单地更换转向器构件425(例如，选择其匝具有不同直径的转向器构件425)，而不必改变或更换插入件118或管状主体108。

加热器402的操作类似于加热器102中的操作。

在图3C中，标号502总体上指示根据本发明的替代实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器502类似于加热器202，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器502与加热器202的不同之处在于其包括与转向器构件325基本相同的转向器构件525。

特别地，加热器502包括插入件18和管状主体208两者。

以这种方式，限定了螺旋流动通道523，其由插入件18的螺旋顶部20、管状主体208的螺旋顶部220、管状主体208的内表面222、插入件18的外表面21和转向器构件525界定。

因此，流动通道523的通道部分较窄，并且流动通道523的通道部分可以通过简单地更换转向器构件525(例如，选择其匝具有不同直径的转向器构件525)，而不必改变或更换插入件18或管状主体208。

加热器502的操作类似于加热器202中的操作。

在图3D中，标号602总体上指示根据本发明的替代实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器602类似于加热器302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器602与加热器302的不同之处在于其包括插入件118，因此具有基本上圆柱形的形状并且具有基本上平滑且平行于轴线A的外表面121。因此，管状主体8的内表面22和插入件118的外表面121是圆柱形的并且彼此平行以及平行于轴线A。

加热器602包括转向器构件625，该转向器构件以螺旋形状缠绕在插入件118周围并且布置成与管状主体8的内表面22和插入件118的外表面121接触。

因此，在这种情况下，流动通道623由管状主体8的内表面22、插入件118的外表面121和转向器构件625的外表面的一部分界定。

加热器602的操作类似于加热器2中的操作。

在图4A中，标号702总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器702类似于加热器2，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器702与加热器2的不同之处在于其限定了具有沿轴线A可变的通道部分的螺旋流动通道723。

为此，加热器702包括插入件718，插入件718包括螺纹719，螺纹719具有：

-螺旋顶部720，其围绕轴线A在插入件718的外表面721上延伸；以及

-螺旋根部728，其围绕轴线A在外表面721上延伸，遵循螺旋顶部720。

详细地，尽管螺旋顶部720的最大直径是恒定的，但是由于螺旋顶部720被布置成与管状主体8的内表面22接触，因此螺旋根部728相对于轴线A的直径沿着轴线A本身是可变的。

更详细地，所述直径沿从入口10到出口11的方向上增加。

根据本文未示出的替代实施例，螺旋根部728的直径在上述方向上减小。

由于这种配置，与使用加热器2的情况相比，可以获得更大的流速。

加热器702的操作类似于加热器2中的操作。

在图4B中，标号802总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器802类似于加热器702，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器802与加热器702的不同之处在于其还包括管状主体208。

以这种方式，限定了螺旋流动通道823，其由插入件718的螺旋顶部720、管状主体208的螺旋顶部220、管状主体208的内表面222和插入件718的外表面721界定。

加热器802的操作类似于加热器702中的操作。

在图5A中，标号902总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器902类似于加热器702，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器902与加热器702的不同之处在于其还包括转向器构件925，转向器构件925与加热器302的转向器构件325基本相同并且具有相同的特征和功能。

由于这种配置，可通过简单地更换转向器构件925来改变流动通道923的通道部分。

加热器902的操作类似于加热器702中的操作。

在图5B中，标号1002总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1002类似于加热器802，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1002与加热器802的不同之处在于其还包括转向器构件1025，转向器构件1025与加热器902的转向器构件925基本相同并且具有相同的特征和功能。

加热器1002的操作类似于加热器902中的操作。

在图6A中，标号1102总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1102类似于加热器302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1102与加热器302的不同之处在于其包括插入件1118，插入件1118基本上类似于插入件18并且可在管状主体8内至少在以下两个位置之前移动：

-第一位置，其中插入件1118布置成更靠近入口10；并且

-第二位置，其中插入件1118布置成更靠近出口11。

详细地，插入件1118包括闭合部分，在该特定示例中，开闭器1130被配置为以流体密封的方式密封入口10。

更详细地，开闭器1130被配置为当插入件1118布置在第一位置时以流体密封的方式密封入口10。

根据该优选实施例，插入件1118可借助于在入口10的区域中作用在插入件1118自身上的流体压力在第一位置和第二位置之间移动，特别是作用在开闭器1130上。

更确切地说，通过入口10进料到管状主体8的奶流的压力在使用中朝向第二位置推动开闭器1130且因此推动插入件1118，因此打开奶的通道且允许后者流动到流动通道1123中。

基本上类似于转向器构件325的转向器构件1125也适当地用作开闭器1130的撞击构件，在静止状态下(当奶没有压靠开闭器1130时)将插入件1118保持在第一位置。

方便地，在插入件1118从第一位置移动到第二位置以及从第二位置移动到第一位置期间，转向器构件1125刮擦管状主体8的内表面22。

以这种方式，可以执行自动维护(去除奶沉积物)，并且此外，通道1123可以以流体密封的方式自动关闭。

加热器1102的操作类似于加热器302中的操作。

在图6B中，标号1202总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1202类似于加热器402，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1202与加热器402的不同之处在于其包括在结构上和功能上类似于开闭器1130的开闭器1230。除了开闭器1230之外，插入件1218基本上类似于插入件118(即，它是平滑的和圆柱形的)。

类似于转向器构件425的转向器构件1225的存在限定了流动通道1223，该流动通道1223基本上类似于流动通道423。

加热器1202的操作类似于加热器1102中的操作。

在图6C中，标号1302总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1202类似于加热器502，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1302与加热器502的不同之处在于其包括在结构上和功能上类似于开闭器1130的开闭器1330。除了开闭器1330之外，插入件1318基本上类似于插入件18。

基本上类似于转向器构件525的转向器构件1325的存在限定了基本上类似于流动通道523的流动通道1323。

加热器1302的操作类似于加热器1102中的操作。

在图6D中，标号1402总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1402类似于加热器602，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1402与加热器602的不同之处在于其包括在结构上和功能上类似于开闭器1130的开闭器1430。除了开闭器1430之外，插入件1418基本上类似于插入件18。

基本上类似于转向器构件625的转向器构件1425的存在限定了基本上类似于流动通道623的流动通道1423。

加热器1402的操作类似于加热器1102中的操作。

在图7A中，标号1502总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1502类似于加热器1102，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1502与加热器1102的不同之处在于，加热器1502包括插入件1518，插入件1518在结构上和功能上类似于插入件1118，并且因此包括开闭器1530和转向器构件1525，开闭器1530基本上类似于开闭器1130，转向器构件1525基本上类似于转向器构件1125并且可借助于磁致动器1531在管状主体8内移动，磁致动器1531被配置为借助于磁相互作用控制插入件1518在第一位置和第二位置之间的移动。

更详细地，磁致动器1531包括固定螺线管1532和永磁体1533，固定螺线管1532可以被选择性地供电以产生电磁场，永磁体1533以整体方式固定到插入件1518并且被配置为磁性地耦合到螺线管1532。

更精确地，通过电供应螺线管1532，以已知的方式获得永磁体1533的移动，并且因此获得插入件1518的移动。

由于这种配置，有可能控制插入件1518的移动，并且因此控制源自插入件1518的一切(例如借助于转向器构件1525去除奶沉积物)，而不管施加在插入件1518上的奶的压力如何。

优选地，磁致动器1531布置在出口11的区域中。

加热器1502的操作类似于加热器1102中的操作。

在图7B中，标号1602总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1602类似于加热器1202，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1602与加热器1202的不同之处在于，加热器1602包括插入件1618，插入件1618因此包括基本上类似于开闭器1230的开闭器1630和基本上类似于转向器构件1225并且在结构上和功能上类似于插入件1218的转向器构件1625，但是可借助于磁致动器1631而在管状主体108内移动，磁致动器1631在结构和功能上与磁致动器1531基本上相同。

加热器1602的操作类似于加热器1502中的操作。

在图7C中，标号1702总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1702类似于加热器1302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1702与加热器1302的不同之处在于，加热器1702包括插入件1718，插入件1718在结构上和功能上类似于插入件1318，并且因此包括基本上类似于开闭器1330的开闭器1730和基本上类似于转向器构件1325的转向器构件1725，但是可借助于磁致动器1731在管状主体208内移动，磁致动器1731在结构和功能上与磁致动器1531基本上相同。

加热器1702的操作类似于加热器1502中的操作。

在图7D中，标号1802总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1802类似于加热器1402，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1802与加热器1402的不同之处在于，加热器1802包括插入件1818，插入件1818在结构上和功能上类似于插入件1418，并且因此包括基本上类似于开闭器1430的开闭器1830和基本上类似于转向器构件1425的转向器构件1825，但是可借助于磁致动器1831在管状主体8内移动，磁致动器1831在结构和功能上与磁致动器1531基本上相同。

加热器1802的操作类似于加热器1502中的操作。

在图8A中，标号1902总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器1902类似于加热器302，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器1902与加热器302的不同之处在于，加热器1902包括插入件1918，插入件1918在结构上和功能上类似于插入件18，但是可借助于磁致动器1931在管状主体8内移动，磁致动器1931在结构和功能上与磁致动器1531基本相同。

由于这种配置，插入件1918可在管状主体8内移动，而没有来自施加在插入件1918上的流体的压力的任何实质性帮助。

加热器1902的操作类似于加热器1502中的操作。

在图8B中，标号2002总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器2002类似于加热器402，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器2002与加热器402的不同之处在于，加热器2002包括插入件2018，插入件2018在结构上和功能上类似于插入件118，但是可借助于磁致动器2031在管状主体108内移动，磁致动器2031在结构和功能上与磁致动器1531基本相同。

由于这种配置，插入件2018可在管状主体108内移动，而没有来自施加在插入件2018上的流体的压力的任何实质性帮助。

加热器2002的操作类似于加热器1502中的操作。

在图8C中，标号2102总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器2102类似于加热器502，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器2102与加热器502的不同之处在于，加热器2102包括插入件2118，插入件2118在结构上和功能上类似于插入件18，但是可借助于磁致动器2131在管状主体208内移动，磁致动器2131在结构和功能上与磁致动器1531基本上相同。

由于这种配置，插入件2118可在管状主体208内移动，而没有来自施加到插入件2118上的流体的压力的任何实质性帮助。

加热器2102的操作类似于加热器1502中的操作。

在图8D中，标号2202总体上指示根据本发明的另一实施例的电磁感应奶加热器。

由于加热器2202类似于加热器602，因此以下描述限于它们之间的差异，在可能的情况下，使用相同或对应部件的相同附图标记。

特别地，加热器2202与加热器602的不同之处在于，加热器2202包括插入件2218，插入件2218在结构上和功能上类似于插入件118，但是可借助于磁致动器2231在管状主体8内移动，磁致动器2231在结构和功能上与磁致动器1531基本上相同。

由于这种配置，插入件2218可在管状主体8内移动，而没有来自施加在插入件2218上的流体的压力的任何实质性帮助。

加热器2202的操作类似于加热器1502中的操作。

对根据本发明的加热器2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202的特征的分析允许读者容易地理解可利用其获得的优点。

特别地，由于流动通道23、123、223、323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223的螺旋形状，与奶流以线性方式轴向流动的情况相比，奶在管状主体8内遵循特定地更长的路径。这允许以精确的方式控制奶温度。这种解决方案被证明特别适用于存在小流速并且需要高温精度的情况，例如对于味道受到奶温度影响的饮料。

此外，申请人注意到，通过上述类型的电磁感应连续流动热水器进行的液态奶的加热在不燃烧其中包含的脂肪的情况下进行，从而保持奶的感官特性不变。

此外，在流动通道323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223内存在转向器构件325、425、525、625、725、825、925、1025、1125、1225、1325、1525、1625、1725、1825、1925、2025、2125、2225的情况下，可以通过简单地替换转向器构件(例如通过选择其匝具有不同直径的转向器构件)来改变流动通道的通道部分，而不必改变或替换插入件或管状主体。

此外，由于转向器构件是弹性可变形的并且被布置成与管状主体的内表面接触，因此转向器构件的匝在弹性变形期间的轴向运动引起刮擦，并且因此在安装阶段期间移除沉积在所述内表面上的可能的奶。

特别有利的是，转向器构件1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223的所述轴向运动以自动的方式被控制，例如，借助于由奶施加在插入件1118、1218、1318、1418上的压力，或者借助于移动插入件1918、2018、2118、2218的电磁致动器的激活，或者另外借助于上述两种解决方案，就插入件1518、1618、1718、1818而言。

此外，在插入件718限定具有沿轴线A的可变通道部分的流动通道723、823、923、1023的情况下，与使用具有沿轴线A的恒定通道部分的流动通道的情况相比，可以获得更大的流速。

显然，本文描述和示出的加热器2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202可以经受改变和变型，而不会因为此超出所附请求保护范围中阐述的保护范围。

Claims (15)

1.一种电磁感应连续流动奶加热器(2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)，特别是用于自动饮料售卖机(1)；

所述加热器包括：

-管状主体(8、108、208)，其具有纵向轴线(A)且包含至少一个入口(10)和一个出口(11)，所述入口(10)被配置为接收待加热的奶且在使用中将其进料到所述管状主体(8、108、208)中，经加热的奶通过所述出口(11)流出所述管状主体(8、108、208)；并且

-电绕组(12)，其缠绕在所述管状主体(8、108、208)周围并且能够被供电以产生电磁感应场；

所述管状主体(8、108、208)由导电材料制成，使得其由于所述电磁感应场的影响而被电磁感应加热；

所述加热器还包括插入件(18、118、718、1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)，所述插入件容纳在所述管状主体(8、108、208)内并且沿着所述纵向轴线(A)延伸；

所述加热器还包括用于奶的螺旋的流动通道(23、123、223、323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223)，所述流动通道围绕所述纵向轴线(A)螺旋地延伸并且由所述管状主体(8、108、208)的内表面(22、122、222)和所述插入件的外表面(21、121、721、1121、1221、1321、1421、1521、1621、1721、1821、1921、2021、2121、2221)界定。

2.根据权利要求1所述的加热器(2、202、302、502、702、802、902，1002、1102、1302、1502、1702、1902、2102)，其中，所述插入件(18、718、1118、1318、1518、1718、1918、2118)包括螺纹(19、719、1119、1319、1519、1719、1919、2119)，所述螺纹限定第一螺纹顶部(20、720、1120、1320、1520、1720、1920、2120)，所述第一螺纹顶部围绕所述纵向轴线(A)延伸到所述插入件的所述外表面(21、721、1121、1321、1521、1721、1921、2121)上并且布置成与所述管状主体(8、208)的所述内表面(22、222)接触，以便界定所述流动通道(23、223、323、523、723，823、923、1023、1123、1323、1523、1723、1923、2123)。

3.根据权利要求2所述的加热器(202、502、802、1002、1302、1702、2102)，其中，所述管状主体(208)包括围绕所述纵向轴线(A)延伸到所述管状主体(208)的所述内表面(222)上的第二螺旋顶部(220)；

所述第一螺旋顶部(20、720、1320、1720、2120)和所述第二螺旋顶部(220)至少在彼此之间界定所述流动通道(223、523、823、1023、1323、1723、2123)。

4.根据权利要求1所述的加热器(102、402、1202、1602、2002)，其中，所述管状主体(108)包括螺旋顶部(120)，所述螺旋顶部(120)围绕所述纵向轴线(A)延伸到所述管状主体(108)的所述内表面(122)上并且布置成与所述插入件(118、1218、1618、2018)的所述外表面(121、1221、1621、2021)接触，以便界定所述流动通道(123、423、1223、1623、2023)；并且其中，所述插入件的所述外表面是圆柱形的并且平行于所述纵向轴线(A)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的加热器，还包括布置在所述流动通道(323、423、523、623、723、823、923、1023、1123、1223、1323、1423、1523、1623、1723、1823、1923、2023、2123、2223)内的奶流转向器构件(325、425、525、625、725、825、925、1025、1125、1225、1325、1425、1525、1625、1725、1825、1925、2025、2125、2225)，所述奶流转向器构件由所述插入件(18、118、718、1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)承载，并且具有围绕所述纵向轴线(A)的螺旋形状；

所述转向器构件被布置成与所述管状主体(8、108、208)的所述内表面(22、122、222)接触。

6.在权利要求5引用权利要求1时根据权利要求5所述的加热器(602、1402、1802、2202)，其中，所述管状主体(8)的所述内表面(22)和所述插入件(118、1418、1818、2218)的所述外表面(121、1421、1821、2221)是圆柱形的并且平行于所述纵向轴线(A)；

其中，所述转向器构件(625、1425、1825、2225)围绕所述插入件(118、1418、1818、2218)以螺旋状缠绕，并且布置成与所述管状主体(8)的所述内表面(22)和所述插入件(118、1418、1818、2218)的所述外表面(121、1421、1821、2221)接触；

并且其中，所述流动通道(623、1423、1823、2223)进一步由所述转向器构件(625、1425、1825、2225)的所述外表面的一部分界定。

7.根据权利要求5或6所述的加热器，其中，所述转向器构件(325、425、525、625、725、825、925、1025、1125、1225、1325、1425、1525、1625、1725、1825、1925、2025、2125、2225)能够沿着所述纵向轴线(A)弹性变形，并且当未变形时具有比所述插入件(18、118、718、1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)的轴向长度大的轴向长度；

并且其中，所述转向器构件在组装状态下弹性变形。

8.根据前述权利要求中任一项所述的加热器(702、802、902、1002)，其中，所述流动通道(723、823、923、1023)具有沿所述纵向轴线(A)可变的通道部分。

9.根据前述权利要求中任一项所述的加热器(1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)，其中，所述插入件(1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)能够在所述管状主体(8、108、208)内在至少第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述插入件布置成最靠近所述入口(10)，在所述第二位置中，所述插入件布置成最靠近所述出口(11)。

10.根据权利要求9所述的加热器(1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802)，其中，所述插入件(1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818)包括闭合部分(1130、1230、1330、1430、1530、1630、1730、1830)，所述闭合部分被配置为当所述插入件布置在所述第一位置时流体紧密地密封所述入口。

11.根据权利要求10所述的加热器(1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802)，其中，所述插入件(1118、1218、1318、1418、1518、1618、1718、1818)能够借助于在所述入口(10)处作用在所述插入件自身的奶流的压力而在所述管状主体(8、108、208)内移动。

12.根据权利要求9所述的加热器(1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)，其中，所述插入件(1518、1618、1718、1818、1918、2018、2118、2218)能够借助于磁致动器(1531、1631、1731、1831、1931、2031、2131、2231)在所述管状主体(8、108、208)内移动，所述磁致动器被配置为控制所述插入件在所述第一位置与所述第二位置之间的移动。

13.根据前述权利要求中任一项所述的加热器，其中，所述绕组(12)直接缠绕在所述管状主体(8、108、208)周围，或者其中，所述绕组缠绕在与所述管状主体(8、108、208)共同模制的线轴(16)周围。

14.一种用于生产热饮料的机器(1)，包括：

-根据前述权利要求中任一项所述的电磁感应连续流动奶加热器(2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102、2202)；

-奶回路(3)，其流体连接到所述奶加热器以向其进料奶流；以及

-供电电路(7)，其电连接至绕组(12)以向其供电。

15.一种使用根据权利要求1-13中任一项所述的电磁感应连续流动加热器(2、102、302、403、502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2002、2102，2202)在用于生产热饮料的机器(1)中加热奶的用途。

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