CN1558734A - 加热和乳化装置 - Google Patents

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Abstract

一个加热和乳化装置(10)，特别用作加热和选择性地乳化奶质产品中的空气和奶，该装置具有以成比例的方式共同调节空气流量和奶流量的能力，包含一个带有输送产品的开口(14)的乳化室(12)和一个敞开到乳化室(12)中的蒸汽入口管(20)。奶入口管(28)和空气入口管(30)与蒸汽入口管(20)相连，空气和奶由蒸汽流动产生的不完全真空抽吸。空气流量调节器(38)和奶流量调节器(40)分别可操作地与空气入口管(30)和奶入口管(28)相连，空气流量和奶流量调节器在结构上连接在一起并适合于以相互成比例的方式改变相应的流动速率和最终产品中乳状物/奶的比率，而不影响其温度。

Description

加热和乳化装置
技术领域
本发明的主题为一个加热和乳化装置，特别用作加热和选择性地乳化奶质产品中的空气和奶，包含了权利要求1前叙部分中的特征。该装置的目的为加热奶质热饮料，例如卡普齐诺咖啡(cappuccino)，以及选择性地产生稠密且均匀泡末的预定百分比，这种泡末为此类饮料通常所具有的。
本发明涉及一个乳化装置，特别是装配在制作咖啡和卡普齐诺咖啡的机器上，可为家庭以及酒店使用。
背景技术
包含权利要求1前叙部分中的特征的加热和乳化装置，已为人所知，例如EP 195750中所描述的。
尽管这个装置能对空气和奶进行乳化以产生泡末，但不能对制成产品的温度和/或空气和奶的数量进行调节。
特别地，很有必要对空气流速、进而对制成产品中乳状物/液体(奶)的比率进行调节，同时不影响产品的温度，或尤其是不影响其中所含液体的量。
实际上，有已知的能调节空气和/或奶流量的加热和乳化装置，但其具有不能维持预定温度的缺点。
除了以上提到的缺点，为试图满足以上提到的需求，或更为通常地说，为试图调节空气和/或奶的流量，已经遇到相当多的与入口管道的堵塞问题和零部件加工中维持高精密度公差的问题相关的其他难题。
特别地，由于尺寸和极小的公差，试图对空气流量和奶流量进行调节的已知装置不能保证在整个时间上进行均匀稳定的操作。除了以上提到的缺点，在已知装置的制造中，也不能保证得到尺寸均匀的产品。
发明内容
本发明的目的为设计和提供一个能够满足以上提到的需求、同时能够避免上述问题的加热和乳化装置。
通过以上说明的加热和乳化装置的类型可以实现这个目的，所述加热和乳化装置具有以下特征：包含一个空气流量调节器和一个奶流量调节器，分别可操作地与空气入口管和奶入口管相连，空气流量调节器和奶流量调节器在结构上连接在一起并适合于改变相应的流动速率和最终产品中乳状物/奶的比率，而不影响其温度。
这个目的也可以通过一个具有一个调节产品流量进而调节其温度的调节器的加热和乳化装置来实现，该调节器置于空气流量调节器、奶流量调节器和蒸汽入口管之间，同时产品流量调节器在结构上独立于空气流量调节器和奶流量调节器。
附图说明
本发明的加热和乳化装置的更多特征和优点通过以下优选实施例的描述而变得清晰，优选实施例以非限制性的参照附图的例子的方式给出，其中：
图1为本发明乳化装置的分解透视图；
图2为图1中组装装置的透视图；
图3显示图1装置的一个细部，沿III-III线剖开，同时省略一些元件以显示其他元件；
图4显示图2的装置，省略一个细部以显示其他细部；
图5为图1装置的局部底视图；
图6为图1装置一个细部的前视图；
图7为图6一个细部的视图，沿VII线截取；
图8是图1一个细部的前视图；
图9为图8一个细部的视图，沿IX线截取；
图10显示图3装置的剖面，装有构成该装置的某些元件；
图11显示图10的装置，沿XI-XI线截取；及
图12显示图10的装置，沿XII-XII线截取。
具体实施方式
参照以上提到的示图，基本上指明了一个特别用作乳化空气和奶，用于制作诸如卡普齐诺咖啡、热巧克力及其类似物的热奶质饮料的机器上的加热和乳化装置。
该装置包含一个圆柱状的乳化室12，乳化室12具有一个截头圆锥形的底板，底板上有一个输送口14，产品可从输送口14流到外部。
乳化室12在其顶部由盖子16封盖，盖子16带有一个附属件18，在盖子封盖到乳化室12上时，附属件18插入到输送口14中。
蒸汽入口管20沿着大体与乳化室相切的轴线方向敞开到乳化室12。
与蒸汽源连通的喷口22(蒸汽源为传统型，未显示)，装配在蒸汽入口管20内。蒸汽入口管20和喷口22为实质上为传统型，例如在专利EP 195750中所描述和显示的，通过参考，专利EP 195750并入本文作为参考。
产品可以从中流动的、标为24的管道与蒸汽入口管20相切，并与蒸汽入口管延伸的轴线方向相垂直。
沿着纵向剖面，自蒸汽入口管20开始，流动管24有一个第一圆柱区域24a，接着是区域24b，区域24b为截头圆锥形，逐渐变细直到与第二圆柱区域24c的直径一致，第二圆柱区域24c的直径小于第一圆柱区域24a的直径。
形成于截头圆锥形区域24b和圆柱区域24c中的凹槽26，限定了一个孔口，通过该孔口产品可以流向乳化室12。
分别标为28和30的奶入口管和空气入口管通过产品流动管24，与蒸汽入口管20相连通。特别地，在如图所示的实施例中，奶入口管28和空气入口管30被置于产品流动管24的一端，与产品流动管24相垂直。
在如图所示的实施例中，奶入口管28和空气入口管30可以以同轴方式排列，相互接续。由于沿着蒸汽入口管的端部区域20a的蒸汽流动产生了一个不完全真空，因此空气和奶通过各自入口管以传统的方式被抽吸直到达到乳化室12。
空气入口管的自由端有一个通道或凹口32，由至少一个壁面34限定，壁面34倾斜于空气入口管30延伸的轴线。
沿着奶入口管28的纵向剖面，自其与产品流动管24相连通的点开始，奶入口管28有一个第一圆柱区28a，接着是区域29b，区域29b为截头圆锥形，逐渐变细直到与第二圆柱区域28c的直径一致，28c的直径小于第一圆柱区28a的直径。
形成于截头圆锥形区28b和圆柱区28c的凹槽36，限定了一个奶流动孔口，奶流动通过蒸汽流动抽吸引起。
标为38的空气流量调节器或节流器和标为40的奶流量调节器或节流器，分别与空气入口管(被凹口32堵住)和奶入口管可操作地相连。
以上提到的两个调节器在结构上相互连接，例如，在一个单一主体内和可以共同调节空气流量和奶流量以改变制作产品中的乳状物/奶比率，而不改变产品的温度。
事实上，奶流量调节器40和空气流量调节器38均与装配在空气入口管30和奶入口管28中的单一支撑件42相连，以得到一个奶流动速率的级数，所述奶流动速率大体上与空气流动速率的增加成比例，从而维持了产品的预定温度，但是改变了乳状物数量和液体(奶)数量间的比率，这将在下文描述。
在如图所示的实施例中，支撑件42可以方便地制成杆状形式，共轴地装配于空气入口管和奶入口管内。杆状体的一端与控制手柄44相连，控制手柄44以与支撑件42相垂直的方向延伸，位于空气入口管的外部，控制手柄44确定一个单一的控制器，该控制器可以从外部进行操作，同时作用于调节器38和40。与手柄44相连的两个限位件45与装置10的一个固定元件相互作用，以限定空气调节器38和奶调节器40的初始和最终的移动限度。
进一步地，在如图所示的实施例中，支撑件42可以绕轴旋转，该轴与空气入口管和奶入口管延伸的轴线方向一致，以共同改变空气流量和奶流量。
随着空气流量自零流量变化到最大值，奶流量也自动地自最小值变化到最大值。因而，最终产品中乳状物和奶间的比率发生变化，但是温度却没有发生变化。
空气流量调节器38具有连续改变流动孔口开口程度的装置，所述流动孔口沿着空气入口管30限定。这个孔口大体上由通道32和形成于支撑件42上的轻微凹面46的相互作用来限定，例如，通过对支撑件的一区域的外圆柱表面作轻微切平来实现。
特别地，凹面46与通道32的斜壁34相互作用，进而限定一个具有大小变化的空气流动孔口，可以随着支撑件42角度位置的变化而变化。
奶流量调节器40也具有连续改变流动孔口开口程度的装置，该流动孔口沿着奶入口管28限定。
在如图所示的实施例中，奶流量调节器可包含一个阶梯盘48，所述盘48具有一个轮廓，该轮廓在与奶入口管28延伸的轴线方向相垂直的平面上发生变化(图6)。
阶梯盘48与支撑件42相连，在手柄44的作用下与其共同旋转，并与沿着奶入口管被凹槽36限定的奶流动孔口相互作用。
在与支撑件42延伸的轴线方向相垂直的平面上，阶梯盘48包含一个具有有限轮廓变化的第一区域48a和一个具有显著轮廓变化的第二区域48b(图7)。
与阶梯盘48相连的截头圆锥面50顶着截头圆锥形区28c的相对应表面，所述区域28c沿着奶入口管28限定(图10)。
标为52的密封装置，安装在支撑件42上，置于空气流量调节器38和奶流量调节器40之间。例如，密封装置52由装配在构成支撑件42的杆状体上的弹性材料环组成。
除了以上描述的零部件，支撑件42还包含一个空气流动管54，所述空气流动管54绕过密封装置52将空气入口管和奶入口管连通。
在支撑件42上形成的空气流动管54具有至少一个入口孔56和至少一个出口孔58，沿着空气流动方向，所述入口孔和出口孔分别位于密封装置52的上游和下游，这将在下文中说明。
在出口孔58的附近，支撑件42的一端可以安装在奶入口管28中，留有一个空间60，空间60的尺寸小于管道中奶流动孔口的尺寸(见图5)。也就是说，支撑件42该端部的尺寸大小可以在奶入口管28的端部形成一个过滤器，以防止大于预定尺寸的杂质进入到奶入口管中，进而堵塞其流动孔口。
除了以上描述的零部件，在空气流量调节器38、奶流量调节器40和蒸汽入口管20之间，安装有一个调节产品流量、进而调节其温度的调节器62。特别地，产品流量调节器62插在产品流动管24内，并在结构上独立于空气流量调节器38和奶流量调节器40，以在调节产品流量的同时不影响由调节器38和40限定的乳状物/奶比率。
术语“产品”指的是纯奶、或来自管道28和30的空气/奶乳状物。如将在以下进一步解释，当空气入口开口关闭时，为纯奶，否则依据空气入口开口的程度(奶入口开口程度与其成比例关系)，为比率可变化的奶和乳状物。
产品流量调节器62也具有连续改变沿着流动管24限定的流动孔口的开口大小的装置。
如图所示，产品流量调节器62包含一个轮廓变化的阶梯盘64，所述阶梯盘与同轴插到产品流动管24的杆状形式的支撑件66相连(如图8)。
沿着产品流动管24，阶梯盘64与由凹槽26限定的产品流动孔口相互作用。
如图9所示，阶梯盘64包含一个具有有限轮廓变化的第一区域64a和一个具有显著轮廓变化的第二区域64b。
与阶梯盘64相连的截头圆锥面68顶着截头圆锥形区24c的相对应表面，所述区域24c沿着产品流动管24限定(如图10)。
支撑件66自产品流动管24延伸，到手柄70为止，手柄70起到控制杆的作用，使支撑件66大体上绕着产品流动管延伸的轴线方向旋转。与手柄70相连的两个限位件71限定了产品流量调节器62初始和最终的移动限度。
支撑件66在其向外延伸的端部附近装有密封装置72，例如由装配在构成支撑件66的杆状体上的弹性材料环构成。
在内端，支撑件66的内端可以合适地安装在流动管24上，留有一个空间60，空间60的尺寸小于管道中产品流动孔口的尺寸(见图10)。也就是说，支撑件66端部的尺寸大小可以在流动管24的端部形成一个过滤器，以防止大于预定尺寸的杂质进入到流动管24中，进而堵塞其孔口。
最后，标为74的锁紧装置固定住被推入到相应管道中的支撑件42和66，同时使盖子16保持压住乳化室12的上部开口。
锁紧装置74由两个大体上成“L”形的臂构成，带有适合与装置10的框架中的支座78相互作用的插销76。弯曲臂80具有一个适合与支撑件66相互作用的端部以将其推入到管道24内，以及另一个延伸至与支撑件42相互作用的端部以将其推入到管道28和30内。另一个支臂82大体上弯曲成90度，从盖子16上面延伸到侧向抓住乳化室12的壁面。突出件84自支臂82延伸出，顶着盖子16以使其保持压住乳化室12。沿着乳化室12的侧壁弯曲的臂82的一部分带有一个与挡耳元件88(在乳化室12的侧壁上一体形成)相互配合的切槽86。当插销76插到支座78且挡耳元件88搭扣配合于切槽86时，锁紧装置74固定在装置10之上并使盖子16、支撑件42和66固定在位置上。
本发明的加热和乳化装置的操作描述如下。
通过蒸汽入口管的端部20a的蒸汽供应以传统方式产生一个不完全真空，该不完全真空通过相应的入口管30和28抽吸空气和奶。
旋转手柄44取得第一个调节，即其改变产品中乳状物/奶的比率，而不改变产品的温度，尤其是产品所含液体的温度。
由与装置10的固定框架相关的两个限位件45的位置限定的初始位置，对应于空气入口关闭且奶流动孔口部分开启的状态，如图12所示。为使空气入口关闭，要使凹面46完全自凹口32偏移开。
这个状态对应于非乳化热奶的制作。
如果旋转手柄44，支撑件42则绕着其轴线方向旋转，该轴线方向与空气入口和奶入口管延伸的轴线方向相一致。
由于这种旋转，凹面46与通道32的壁面34相互作用，连续地增大空气入口的开口。
从通道32进入的空气穿过入口孔56，然后从奶入口区域的出口孔58流出。为了解释的简单化，奶入口管28被如此命名，但显然从以上所描述的该装置的操作可以清楚看出，奶和已经部分分散在奶中的空气(乳状物)都从其通过。
手柄44的旋转同时使阶梯盘48旋转，将奶流动孔口以与空气流动孔口成比例的方式打开，直到凹槽36的整个横截面都畅通以使奶流动。
后面这个状态对应于最乳化在奶中的空气的大程度，因而对应于最大的乳状物/奶比率。
为了调节乳状物的温度，一旦设定乳状物/奶比率，必须旋转手柄70以改变与蒸汽流动速率相关的产品流动速率。
旋转手柄70以使阶梯盘64对应着凹槽26的畅通横截面旋转，以连续地改变产品的流动开口。限位件71分别限定产品流动孔口开口的最小和最大程度。
当达到想要的温度和乳状物程度，通过其入口管的蒸汽流动抽吸空气和奶进入到乳化室12，即可在乳化室中得到被选择性乳化的产品。
图11和12分别显示了阶梯盘48和阶梯盘64的两个位置。图12显示了最小流动孔口位置，尽管与阶梯盘64相关，但在热奶要被制成非乳化时，其也大概对应于阶梯盘48的位置。图11显示了奶入口管28的流动孔口开口的位置，尽管其也可以大概地应用到产品流动管24。
从前述可理解，本发明的乳化装置10能满足以上提到的需求，共同改变空气流量和奶流量，从而从零到最大值逐级地调节乳状物的程度，而不影响产品的温度(尤其是其中所含液体的数量)。另外，本发明的装置保证产品的温度能相对于所选的乳状物/奶比率单独地被调节。
本发明的另一个优点为具有带有流动孔口的管道以便保证装置的正确清洁。另外，由于管道的形状和排列，不同的管道及其相应的控制开口程度的调节器能够由模具制成，没有可移动的连接件，同时在单一元件中，避免形成易于奶沉积的部位，此外还保证了在装置的制造期间没有尺寸变化，尺寸变化对具有极小公差的元件来说是格外危险的。
本发明的装置也能做到连续调节，从纯奶流动(空气入口关闭)到最大空气量流动(乳状物的最大程度)。
本发明的装置的另一个优点在于其非同寻常的结构简单化，保证该装置能以非常低的成本制造，以及在产品制作过程中具有操作稳定性。
明显地，以上所描述和展示的实施例可以有变化和/或增加。
特别地，阶梯盘或空气流量调节器的形状可以不同，以及管道的形状和尺寸。
为了满足随机和具体的要求，本技术领域的普通人员可以将许多修改和变化加到以上描述的优选实施例中，以及用具有等同功能性的其他元件来替代现有元件，然而这些做法都没有偏出附属权利要求的范围。

Claims (22)

1.一种加热和乳化装置(10)，特别用作加热和选择性地乳化奶质产品中的空气和奶，包括：
一个具有输送预定乳状物程度的奶的开口(14)的乳化室(12)，
一个敞开到乳化室(12)中的蒸汽入口管(20)，
与蒸汽入口管(20)连通的一个奶入口管(28)和一个空气入口管(30)，空气和奶由蒸汽流动产生的不完全真空抽吸，
其特征在于，其包含一个空气流量调节器(38)和一个奶流量调节器(40)，分别与空气入口管(30)和奶入口管(28)可操作地相连，空气流量调节器和奶流量调节器在结构上相连接并适合于改变相应的流动速率和最终产品中乳状物/奶的比率，而不影响其温度。
2.如权利要求1中的加热和乳化装置(10)，其中奶流量调节器(40)和空气流量调节器(38)能以相互成比例的方式改变相应的流动速率。
3.如权利要求1或2中的加热和乳化装置(10)，其中奶流量调节器(40)和空气流量调节器(38)与装配在空气入口管(30)和奶入口管(28)内的单一支撑件(42)相连。
4.如权利要求3中的加热和乳化装置(10)，其中支撑件(42)以共轴方式装配在空气入口管和奶入口管(30、28)内。
5.如权利要求3或4中的加热和乳化装置(10)，其中支撑件(42)能绕轴旋转以改变产品中乳状物/奶的比率。
6.如权利要求3至5中一或多个的加热和乳化装置(10)，其中空气流量调节器(38)具有连续改变流动孔口开口程度的装置，所述流动孔口沿着空气入口管(30)限定。
7.如权利要求6中的加热和乳化装置(10)，其中连续改变空气流动孔口的装置包含一个通道或凹口(32)，所述通道或凹口(32)在空气入口管(30)的壁面上形成并与形成于支撑件(42)中的凹面(46)相互作用。
8.如权利要求7中的加热和乳化装置(10)，其中通道(32)由至少一个壁面(34)限定，壁面(34)倾斜于空气入口管(30)的轴线方向。
9.如权利要求3至8中一或多个中的加热和乳化装置(10)，其中奶流量调节器(40)具有连续改变流动孔口开口的装置，该流动孔口沿着奶入口管(28)限定。
10.如权利要求9中的加热和乳化装置(10)，其中奶流量调节器(40)包含一个轮廓可变化的阶梯盘(48)，所述阶梯盘(48)与支撑件(42)相连并与沿着奶入口管(28)限定的奶流动孔口相互作用。
11.如权利要求10中的加热和乳化装置(10)，其中轮廓可变化的阶梯盘(48)包含一个具有有限轮廓变化的第一区域(48a)和一个具有显著轮廓变化的第二区域(48b)。
12.如权利要求10中的加热和乳化装置(10)，其中截头圆锥面(50)与阶梯盘(48)相连，并能顶着相对应的截头圆锥面(28c)，所述截头圆锥面(28c)沿着奶入口管(28)限定。
13.如前述一个或多个权利要求中的加热和乳化装置(10)，其中空气流量调节器(38)和奶流量调节器(40)包含一个单一的控制件(44)，所述控制件(44)可从外部操作并同时作用于两个调节器(38、40)。
14.如权利要求3中的加热和乳化装置(10)，其中支撑件(42)包含置于空气流量调节器(38)和奶流量调节器(40)间的密封装置(52)。
15.如权利要求14中的加热和乳化装置(10)，其中支撑件(42)包含一个空气流动管(54)，所述空气流动管(54)具有至少一个入口孔(56)和至少一个出口孔(58)，沿着空气流动方向，所述入口孔和出口孔分别位于密封装置(52)的上游和下游。
16.如权利要求3至15间一或多个的加热和乳化装置(10)，其中支撑件(42)具有一个可以安装在奶入口管(28)中的端部，留有一个空间(60)，空间(60)的尺寸小于管道中奶流动孔口的尺寸。
17.如前述一个或多个权利要求中的加热和乳化装置(10)，其中还设置有一个调节产品流动速率进而调节其温度的调节器(62)，其置于空气流量调节器、奶流量调节器(38、40)和蒸汽入口管(20)之间，产品流量调节器(62)在结构上独立于空气流量和奶流量调节器(38、40)。
18.如权利要求17中的加热和乳化装置(10)，其中产品流量调节器(62)具有连续改变流动孔口开口的装置，该流动孔口沿着产品流动管(24)限定，该产品流动管置于空气入口管、奶入口管(28、30)和蒸汽入口管(20)之间。
19.如权利要求18中的加热和乳化装置(10)，其中产品流量调节器(62)包含一个轮廓可变化的阶梯盘(64)，该阶梯盘与支撑件(66)相连，并与沿着产品流动管(24)限定的产品流动孔口相互作用。
20.如权利要求19中的加热和乳化装置(10)，其中轮廓可变化的阶梯盘(64)包含一个具有有限轮廓变化的第一区域(64a)和一个具有显著轮廓变化的第二区域(64b)。
21.如权利要求19中的加热和乳化装置(10)，其中截头圆锥面(68)与阶梯盘(64)相连并能顶着相对应的截头圆锥面(24c)，所述截头圆锥面(24c)沿着产品流动管(24)限定。
22.如前述一个或多个权利要求中的加热和乳化装置(10)，其中所述的空气流量调节器(38)和奶流量调节器(40)在单一主体中形成。
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