KR102395555B1 - 유체의 연속 가열 장치 - Google Patents
유체의 연속 가열 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102395555B1 KR102395555B1 KR1020170093485A KR20170093485A KR102395555B1 KR 102395555 B1 KR102395555 B1 KR 102395555B1 KR 1020170093485 A KR1020170093485 A KR 1020170093485A KR 20170093485 A KR20170093485 A KR 20170093485A KR 102395555 B1 KR102395555 B1 KR 102395555B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cylindrical body
- hollow cylindrical
- fluid
- cavity
- tube
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 15
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 17
- 230000004323 axial length Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/4485—Nozzles dispensing heated and foamed milk, i.e. milk is sucked from a milk container, heated and foamed inside the device, and subsequently dispensed from the nozzle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/4489—Steam nozzles, e.g. for introducing into a milk container to heat and foam milk
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
- A23C3/00—Preservation of milk or milk preparations
- A23C3/02—Preservation of milk or milk preparations by heating
- A23C3/03—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked
- A23C3/033—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked and progressively transported through the apparatus
- A23C3/0335—Preservation of milk or milk preparations by heating the materials being loose unpacked and progressively transported through the apparatus the milk being heated by electrical or mechanical means, e.g. by friction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23G—COCOA; COCOA PRODUCTS, e.g. CHOCOLATE; SUBSTITUTES FOR COCOA OR COCOA PRODUCTS; CONFECTIONERY; CHEWING GUM; ICE-CREAM; PREPARATION THEREOF
- A23G1/00—Cocoa; Cocoa products, e.g. chocolate; Substitutes therefor
- A23G1/04—Apparatus specially adapted for manufacture or treatment of cocoa or cocoa products
- A23G1/20—Apparatus for moulding, cutting, or dispensing chocolate
- A23G1/201—Apparatus not covered by groups A23G1/21 - A23G1/28
- A23G1/205—Apparatus in which the material is shaped at least partially in a mould, in the hollows of a surface, a drum, an endless band or by drop-by-drop casting or dispensing of the material on a surface, e.g. injection moulding, transfer moulding
- A23G1/206—Apparatus for laying down material in moulds or drop-by-drop on a surface, optionally with the associated heating, cooling, portioning, cutting cast-tail, anti-drip device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J43/00—Implements for preparing or holding food, not provided for in other groups of this subclass
- A47J43/12—Whipping by introducing a stream of gas
- A47J43/121—Devices using a static mixing element; Static mixing elements therefor
- A47J43/122—Devices using a static mixing element; Static mixing elements therefor the mixing element being of considerable length, e.g. labyrinth-type mixing elements
- A47J43/123—Self-contained units for making whipped cream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
- B01F25/4331—Mixers with bended, curved, coiled, wounded mixing tubes or comprising elements for bending the flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/90—Heating or cooling systems
- B01F35/91—Heating or cooling systems using gas or liquid injected into the material, e.g. using liquefied carbon dioxide or steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
- F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
- A23V2300/24—Heat, thermal treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0042—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for foodstuffs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/14—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically both tubes being bent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Dairy Products (AREA)
- Apparatus For Making Beverages (AREA)
- Confectionery (AREA)
- Commercial Cooking Devices (AREA)
- Cookers (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
Abstract
본 발명은 증기(steam)을 이용한, 유체 또는 액체와 가스의 혼합물을 연속 가열하기 위한 장치에 대한 것으로서, 상기 장치는 하나의 유입구와 하나의 배출구를 가지며, 가열될 유체 또는 액체와 가스의 혼합물이 순환되는 제1 관형 회로와, 가열 증기가 순환되는 제2 관형 회로를 포함한다.
특히, 가열될 액체는 우유 또는 초콜릿일 수 있으며, 가스와의 혼합물은 바람직하게 공기 거품이 형성된 우유이다. 상기 제1 관형 회로는 양쪽 말단부(5, 14)가 막힌, 제1 중공 실린더형 바디(1)의 축 길이의 적어도 하나의 섹션 둘레에 나선형으로 감긴 섹션(2)을 포함한다.
상기 장치는 또한 상기 제1 회로의 상기 제1 중공 실린더형 바디(1)와 상기 나선형으로 감긴 섹션(2) 모두가 동축으로 수용된 제2 중공 실린더형 바디(3)를 포함한다.
상기 제2 중공 실린더형 바디(3)는 양쪽 말단부(8, 16)가 막혀있으며, 상기 제1 중공 실린더형 바디(1)의 공동(cavity)과 상기 제2 중공 실린더형 바디(3)의 공동 사이를 연통시키는 방사상 통로(21)를 갖는다.
상기 제1 중공 실린더형 바디(1)와, 상기 제2 중공 실린더형 바디(3) 및 상기 방사상 통로(21)는 상기 관형 회로의 일부를 형성한다.
특히, 가열될 액체는 우유 또는 초콜릿일 수 있으며, 가스와의 혼합물은 바람직하게 공기 거품이 형성된 우유이다. 상기 제1 관형 회로는 양쪽 말단부(5, 14)가 막힌, 제1 중공 실린더형 바디(1)의 축 길이의 적어도 하나의 섹션 둘레에 나선형으로 감긴 섹션(2)을 포함한다.
상기 장치는 또한 상기 제1 회로의 상기 제1 중공 실린더형 바디(1)와 상기 나선형으로 감긴 섹션(2) 모두가 동축으로 수용된 제2 중공 실린더형 바디(3)를 포함한다.
상기 제2 중공 실린더형 바디(3)는 양쪽 말단부(8, 16)가 막혀있으며, 상기 제1 중공 실린더형 바디(1)의 공동(cavity)과 상기 제2 중공 실린더형 바디(3)의 공동 사이를 연통시키는 방사상 통로(21)를 갖는다.
상기 제1 중공 실린더형 바디(1)와, 상기 제2 중공 실린더형 바디(3) 및 상기 방사상 통로(21)는 상기 관형 회로의 일부를 형성한다.
Description
본 발명은 유체, 또는 액체와 기체의 혼합물을, 증기를 이용하여, 연속으로 가열하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는, 하나의 유입구와 하나의 배출구를 가지며, 가열될 유체 또는 액체와 가스의 혼합물이 순환되는, 제1 관형 회로와, 가열 증기가 순환되는 제2 관형 회로를 포함한다.
특히, 가열될 액체는 우유 또는 초콜릿일 수 있으며, 가스 혼합물은 바람직하게 공기 거품이 형성된 우유이다.
이곳에 사용된 것처럼, 연속 가열이라는 용어는, 각각 장치의 회로에서, 두 가지 유체, 즉, 가열될 유체와 가열 유체가 장치를 통하여, 함께 또는 상쇄되어 흐르면서 수행되는 가열을 나타내기 위한 것이다.
예컨대 유럽특허 EP 0485350에 개시된 종래 기술에서, 가열될 유체가 순환하는 관형 도관 형태의 회로는 또한 증기가 순환되는 관형 도관 형태의 회로 내에 배치되며, 주로 유체가 그 안에서 흐르는 회로를 형성하는 관형 부재의 벽들 사이의 대류에 의해 그리고 전도에 의해 열교환이 일어난다.
그럼에도, 이러한 기술 해법은 기술적 단점을 가지며, 상기 단점은, 상기 기술적 해법에서, 상기 유동이 가열될 액체가 흐르는 도관의 외부 둘레를 따라 상기 응축물을 움직이게 하기 때문에 도관을 따라 형성된 증기 응축물이 상기 증기 유동으로부터 쉽게 제거될 수 없다는 것이며, 이는 상기 도관의 상부를 향해 응축물이 쉽게 축적되게 할 것이다.
응축물의 존재는 열교환을 감소시키는 열-단열 효과를 발생시키며 가열시 액체가 일정한 온도를 유지하기 어렵게 할 수 있다.
더욱이, 응축물이 중력에 의해 떨어지면서, 증기 유동 유입이 차단될 수 있으며 유동이 불규칙적이게 만든다.
그럼에도 불구하고, 가열될 유체로 도입되기 위한 가열 유체, 즉, 가열 증기를 필요로 하는 다른 배치가 US 2014/0299001 A1에 개시된다. 이러한 배치에 따라, 증기의 유동을 위한 관형 도관은 가열될 유체의 유동을 위한 관형 도관 내에 동축으로 배치되고, 축 길이를 따라 배열되고 가열될 유체의 도관으로 개방되는 다수의 방사상 구멍은 증기 도관의 벽에 배치된다.
이런 알려진 기술적인 가열 배치는 가열될 액체에 물이 더해져 액체가 희석되는 단점을 포함한다.
이러한 단점은 가열되는 액체가 우유 또는 우유와 우유 거품에 제공되는 공기의 혼합물인 경우 특히 중요하다.
사실상, 조절됨에도 불구하고, 가열 중 우유와 공기 증기에 대한 증기의 영향은, 차가운 거품의 전형으로서, 우유와 공기 혼합물의 공기 분자의 증기 분자의 운동의 영향으로 인해, 상당히 압축된 거품 달성의 불가능성에 대한 이유인 것으로 간주된다.
더욱이, 우유의 단백질 함량의 희석은 거품 형성 능력을 감소시킨다.
본 발명의 목적은 증기를 이용하여 가열될 유체와 혼합되지 않으며, 이로 인해 증기의 물 분자와 연관된 운동의 영향과 우유와 공기 혼합물에서의 상기 영향의 결과를 방지하는, 유체의 연속 가열을 위한 장치를 제공하는 것이다.
다른 목적은 장치를 분해하지 않고 응축된 액체를 제거할 수 있어서, 장치의 부분의 세척을 용이하게 하고 효과적이고 균일한 가열을 보장하는 것이다.
또한, 장치의 대안 실시예에 따라, 본 발명의 다른 목적은 필요에 따라 그리고 가열될 유체의 유량에 따라 이와 더불어 유체 자체의 성질과 조성에 따라 가열 강도가 조절될 수 있는 것이다.
이후 더욱 자세히 설명될 것처럼, 상기 목적들은 첨부된 청구항 1에 나타난 것처럼, 본 발명의 연속 가열 장치에 의해 충족된다.
본 발명은 개략적인 방식으로 그리고 제한 없이 주어진, 첨부된 도면에 도시된 것처럼 어떤 바람직한 실시예를 참고하여 다음에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.
도 1은 가열 장치의 외부 구조에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치의 종방향 단면도를 나타낸다.
도 3은 가열 유체 유동의 조절을 허용하는 장치 내의 가열 유체 도관의 일부분에 대한 대안 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 가열 유체 유동의 조절을 허용하는 장치 내의 가열 유체 도관의 일부분에 대한 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1은 가열 장치의 외부 구조에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치의 종방향 단면도를 나타낸다.
도 3은 가열 유체 유동의 조절을 허용하는 장치 내의 가열 유체 도관의 일부분에 대한 대안 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 가열 유체 유동의 조절을 허용하는 장치 내의 가열 유체 도관의 일부분에 대한 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
상기 도면들을 참고하여, 도 2의 종방향 단면에 도시된 것과 같은 실시예에 따라, 가열 장치는 제1 중공 실린더형 바디(1)와 상기 제1 중공 실린더형 바디의 축방향 길이의 적어도 한 섹션 주위에 나선형으로 감겨진 관형 섹션(2)을 포함한다.
바람직하게, 나선형으로 감긴 섹션은 외경이 2.4mm에서 4.0mm의 범위에 있고 내경이 2.0mm에서 3.6mm 범위에 있는 철 또는 구리 관으로 구성된다.
실린더형 나선으로 감긴 상기 섹션은 가열 유체, 특히 공기가 첨가 또는 첨가되지 않은 우유의 유동을 위한 제1 관형 회로의 일부이며, 바람직하게는 이에 한정되지 않지만, 700mm에서 1700mm 범위의 길이로 연장된다.
바람직하게, 제1 중공 실린더형 바디(1) 둘레에 감긴 섹션(2)을 형성하는 실린더 형태는 상기 제1 중공 실린더형 바디(1)의 외경보다 큰 내경을 가지며 거기에 틈(2a)이 형성되어 있다.
장치는 가열 유체, 바람직하게 증기의 유동을 위해 관형 회로의 일부분인, 참조번호 (3)으로 나타낸, 제2 중공 실린더형 바디를 구비한다. 상기 제2 실린더형 바디(3)는 상기 제1 중공 실린더형 바디(1) 및 상기 나선형으로 감긴 섹션(2) 둘 모두를 동축으로 수용한다. 중공 바디(1)의 말단부(4)는, 도시되지 않았지만 그 자체가 알려진 증기 공급원과의 접속부(7)와 연결된 구멍(6)을 가진, 플랜지(flange) 형상의 폐쇄 벽(5)이 장착된다.
중공 실린더형 바디(3)에 단단하게 연결된 말단부(8)는 플랜지 형상 벽(5)과 중공 바디(1)의 말단부(4)를 그 사이에 씰(9, seal)을 두고 둘러싼다. 상기 플랜지 형상 벽(5)은 각각의 와셔(11, washers)를 통해, 실린더형 바디(1)의 플랜지형 벽(5)의 에지(12, edge) 위에 결합되는 나사(10)에 의해 체결된다.
도 1 및 2에서 참조번호 (10)으로 나타낸 것처럼, 나사는 에지(12) 주위에 배치되고 실린더형 바디(3)의 말단부(8)에 형성된 상응하는 구멍(10a)과 결합된다.
실린더형 바디(1)의 맞은편 말단부(13)는 섕크(14, shank)로 닫혀지며, 상기 섕크(14)는 환형 씰(15)의 삽입을 통해 실린더형 바디(1)의 공동으로 축방향으로 맞춰진다.
섕크(15)는 환형 씰(17)의 삽입을 통해, 제2 중공 실린더형 바디(3)의 말단부(18)를 막는 플랜지(16)에 단단하게 연결된다.
플랜지(16)는, 가열 유체와 하기에 더욱 자세하게 설명될 응축물이 제1 실린더형 바디(1)의 벽에 형성된 다수의 방사상 통로(21)를 통해 제2 실린더형 바디(3)의 공동으로 들어가고 나갈 수 있도록 접속부(20)가 밀봉으로 연결된 개구부(19)를 갖는다.
바람직하게, 이러한 방사상 통로는 0.5mm에서 2.0mm 범위의 지름을 가진 원형 구멍으로 구성되고, 이는 실린더형 바디(1)의 벽에 축방향으로 둘레로 배치되고, 그 수는 장치에 의해 충족되어야 하는 가열 요건 및 결과적으로 분배될 증기의 양에 따른다.
말단부(24) 및 말단부(25)는 각각 가열될 유체, 특히 공기로 거품이 형성되거나 그렇지 않을 수 있고, 공급원으로부터 나오며 도면에 도시되지 않은 그것의 사용 지점으로 안내되는 우유의 유동을 위한 제1 관형 회로의 입구 및 출구, 또는 역으로 출구 및 입구를 형성한다.
상기 제1 중공 실린더형 바디(1)와, 상기 제2 중공 실린더형 바디(3) 그리고 상기 방사상 통로(21)는 상기 제2 관형 회로의 일부를 형성한다.
본 발명에 따라, 중공 실린더형 바디(1)의 벽은 또한 실린더형 나선형으로 감겨있는 섹션(2)의 외부의 제2 중공 실린더형 바디(3)로 개방되어 증기 유동의 출구 접속부(20)에 연결된 개구부(19)에 가장 가까운 관통 구멍(28)을 갖는다.
관통 구멍(28)은 통로(21)의 지름과 같거나 더 작은 지름을 가지며 실린더형 바디(1)의 벽을 따라 형성되고 가열 유체 회로로부터 상류 부분과 하류 부분 사이의 중력 및 압력차에 의해 모인 응축물을 배출하는 목적을 가진다.
배출은 출구 접속부(20)에서 상기 바디(1) 수위 내에서 일어나며, 나선형으로 감긴 관형 도관(2) 주변에 형성된 응축물은, 통로(21)로부터 나오고 상기 나선형으로 감긴 도관(2)의 벽에 방사상으로 충돌한 증기 유동에 의해 제거된 후, 또한 그에 근접하게 흐른다.
응축물이 없는 표면의 벽은 열교환 효율이 증가된다.
가열 유체, 특히 증기의 유속은 다양한 방식으로 조절될 수 있다.
이러한 방식 중 하나는 당업계에 알려진 것과 같은, 증기 공급 도관에 삽입되고 종래의 제어 처리 유닛(CPU)에 의해 관리되는, 전기적으로 제어되는 비례 가변 유동 또는 형상 기억 밸브의 제공으로 구성된다.
가변 유동 밸브 사용의 대안으로서, 가열 증기의 유동은 실린더형 바디(1) 및 실린더형 바디(3) 사이에서 열린 채 유지되는 통로(21)의 수를 기계적으로 바꿈으로써 조절될 수 있다.
가열 유체의 유동을 조절하기 위해, 장치 내의 가열 유체 도관의 일부분의 대안 예시를 나타내는 도 3을 참고하면, 중공 실런더형 바디(1)가 상기 방사상 통로(21) 중 적어도 하나는 닫혀있고 남은 통로는 분명하게 열려있는 수단을 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 장치는 플레이트(8, plate)에 의해 막힌 그 말단부를 통해 제1 중공 실린더형 바디(1)를 관통하는 제3 중공 실린더형 바디(29)를 포함한다.
상기 제3 실린더형 바디(29)는 결과적으로 상기 제1 중공 실린더형 바디(1) 외부에 위치한 폐쇄 말단부(30)와 상기 제1 실린더형 바디(1) 내부에 위치하고 제1 실린더형 바디(1)의 공동과 연통하는, 맞은편 개방 말단부(31)를 포함한다.
상기 제3 실린더형 바디(29)는 이중 화살표 F로 나타낸 것과 같이, 연장 수축 가능하게 미끄러지는 방식으로 장착되고, 상기 제1 실린더형 바디(1)의 공동에 대해 방사상 밀봉 효과를 가진, 예컨대, 오링(32, O-ring)이 제공되며, 실린더형 바디(1)의 플렌지(5)의 폐쇄 말단부와 상기 방사상 밀봉(32) 사이에서, 참조번호 (21a)로 나타낸 것처럼, 폐쇄된 상태로 유지되도록 상기 방사상 통로(21)의 수에 따라 주어진 위치에서 축방향으로 고정될 수 있다.
명백하게, 증기 공급원과의 접속부(7)는 상기 제3 실린더형 바디(29)의 축방향 움직임을 허용하기 위해, 가능한 그 사이에 끼워진 유연한 부재로, 제3 중공 실린더형 바디(29)의 폐쇄 말단부(30)에 장착되도록 그리고 그로 개방되도록 여겨져야 한다.
가열 유체 유동의 조절을 허용하는 장치 내의 가열 유체 도관의 일부분에 대한 추가 실시예가 도 4에 개략적으로 도시된다.
상기 도면을 참고하면, 중공 실린더형 바디(1)의 벽은, 도 4의 A, B, C 및 D로 나타나고, 바디(1)의 벽에서 서로 분리되고 각각 나선형 배열로 배치된, 방사상 개구부의 그룹(21b1, 21b2, 21b3, 21b4)을 포함한다. 상이한 제3 실린더형 도관 바디(33)는 바디(1) 내에 동축으로 포함되도록 설계된다.
증기는 도시되지 않은 유연한 연결 부재를 통해 그 말단부(34)에서 바디(33)로 이송된다. 상기 실린더형 바디(33)의 바닥(34a)은 닫혀있고, 거기에 형성된 일련의 윈도우(35b1 35b2, 35b3 및 35b4, window)를 가지며, 상기 윈도우들은 서로 90도 각도로 오프셋되고 통로(21b)의 많은 나선형 배열 A, B, C 및 D와 일치하도록 축방향으로 이격된다. 실린더형 바디(3)가 각도를 가지고 배치되기 때문에, 각각의 윈도우(35b1 35b2, 35b3 및 35b4)는 구멍 배열(21b1, 21b2, 21b3, 21b4)을 계속해서 개방하여, 가열될 유체의 유동을 위한 도관(2)을 향한 방사상 및 축방향 모두의 증기의 균질한 분배를 가능하게 한다.
각각의 증분 조절 간격은 각 윈도우에 대해, 증가하는 동일한 수의 개방 통로(21b)에 대응한다.
결과적으로, 증기의 유동은 오직 각각이 향해있는 윈도우와 연통하는 통로로 이송되는 반면, 모든 다른 통로는 폐쇄된다.
윈도우(35b1 35b2, 35b3 및 35b4)의 각도 위치를 용이하게 선택하여 바디(1) 내의 증기 확산을 용이하게 하기 위해, 번호가 매겨진 링 너트(36, ring nut)는 도관 바디(33)의 말단부(34)에 제공된다. 바디(33)의 각도 배치는 수동으로 또는 대안으로 또한 모터를 이용하여 달성될 수 있으며, 배치의 양은 CPU의 프로그램된 제어를 통해 선택된다.
이상으로부터, 본 발명의 가열 장치는 가열될 유체의 프로그램된 가열을 제공할 수 있고 또한 열될 유체를 위해 도관을 따라 흐르는 증기의 유동을 이용하여 응축물을 효과적으로 제거하는 목적을 달성하며, 이를 통해 장치의 높은 기능을 보장한다.
Claims (18)
- 증기 공급원;
양쪽 말단부가 폐쇄된 제1 실린더형 벽에 의해 형성된 제1 공동을 포함하고, 상기 증기 공급원과 유체 연통하는 제1 중공 실린더형 바디;
양쪽 말단부가 폐쇄된 제2 실린더형 벽에 의해 형성된 제2 공동을 포함하고, 상기 제1 중공 실린더형 바디와 유체 연통하는 제2 중공 실린더형 바디;
유입구와 배출구를 포함하며 상기 제1 중공 실린더형 바디 주위에 나선형으로 감긴 관(tube), 여기서 상기 관과 제1 중공 실린더형 바디는 제2 중공 실린더형 바디의 제2 공동에 수용되고 제2 중공 실린더형 바디와 동축으로 정렬됨;
상기 제1 실린더형 바디의 제1 실린더형 벽의 제1 부분을 통해 연장되고 상기 제1 중공 실린더형 바디의 제1 공동 및 상기 제2 중공 실린더형 바디의 제2 공동과 유체 연통하는 복수의 방사상 통로;
상기 제1 중공 실린더형 바디의 제1 공동 및 증기 공급원과 유체 연통하는 제1 접속부;
상기 제2 중공 실린더형 바디의 제2 공동 및 외부 환경과 유체 연통하는 제2 접속부;
상기 관의 유입구로부터 배출구로, 상기 관을 통한 제1 유동 경로를 포함하는 제1 유동 회로; 및
상기 증기 공급원으로부터, 제1 접속부를 통해, 제1 중공 실린더형 바디의 제1 공동을 통해, 복수의 방사상 통로를 통해, 그리고 제2 중공 실린더형 바디의 제2 공동을 통해 제2 접속부로의 제2 유동 경로를 포함하는 제2 유동 회로;를 포함하는, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 중공 실린더형 바디는 제1 공동 및 제2 공동과 유체 연통하는 제1 중공 실린더형 바디의 제1 실린더형 벽의 제2 부분을 통해 연장되는 관통 구멍을 포함하고, 상기 관통 구멍은 복수의 방사상 통로로부터 이격되고 제2 접속부에 근접하게 위치되는, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 관은 상기 제1 중공 실린더형 바디의 외부 지름보다 큰 내부 지름을 가진 실린더형의 나선형으로 배열된 단일 관인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 유동 회로는 제1 유동 경로를 따라 유체를 이송하도록 구성되고, 여기서 상기 유체는 액체인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 액체는 우유인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 액체는 초콜릿인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 유체는 액체와 가스의 혼합물인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 액체와 가스의 혼합물은 우유와 공기를 포함하는, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 관의 선형 길이는 700mm와 1700mm 사이인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 관은 2mm와 3.6mm 사이의 내부 지름을 가진 실린더형의 나선형인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 관은 2.4mm와 4.0mm 사이의 외부 지름을 가진 실린더형의 나선형인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 관은 나선형으로 감긴 실린더형이고, 상기 복수의 방사상 통로 중 적어도 하나는 나선형으로 감긴 실린더형의 곡면부와 축방향으로 정렬되는, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 유동 회로의 제2 유동 경로를 따라 가열 유체의 유동을 조절하도록 구성된 유체 유동 제어 장치를 더욱 포함하는, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 유체 유동 제어 장치는 제1 접속부 및 증기 공급원과 유체 연통하는 가변 유동 밸브인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 유체 유동 제어 장치는 제1 중공 실린더형 바디의 제1 공동에 수용되고 상기 복수의 방사상 통로의 적어도 하나의 그룹을 폐쇄하도록 구성된 제3 중공 실린더형 바디인, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 15에 있어서,
상기 제3 중공 실린더형 바디는 제1 중공 실린더형 바디의 하나의 폐쇄 말단부에 형성된 각각의 개구부를 통해 제1 중공 실린더형 바디를 관통하고, 상기 제3 중공 실린더형 바디는 상기 제1 중공 실린더형 바디 외부에 위치한 폐쇄 말단부 및 상기 제1 중공 실린더형 바디의 내부에 위치한 개방 말단부를 가지며, 상기 개방 말단부는 제1 중공 실린더형 바디의 제1 공동과 유체 연통하고, 상기 제3 중공 실린더형 바디는 상기 제1 중공 실린더형 바디의 제1 공동에 대해 방사상 밀봉을 포함하고, 상기 제3 중공 실린더형 바디는 제3 중공 실린더형 바디가 관통하는 제1 중공 실린더형 바디의 방사상 밀봉과 폐쇄된 말단부 사이의 복수의 방사상 통로의 선택된 수를 폐쇄하기 위해 제1 중공 실린더형 바디의 제1 공동을 따라 연장 수축 가능하게 미끄러지도록 구성되고, 상기 제1 접속부는 제3 중공 실린더형 바디의 폐쇄 말단부에 의해 지지되고 제3 중공 실린더형 바디의 폐쇄 말단부로 개방되는, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 13에 있어서,
상기 유체 유동 제어 장치는 복수의 방사상 통로의 선택된 통로의 그룹을 통해 유체를 이송하도록 구성된 개구부를 가진 제3 관형 실린더형 바디를 포함하는, 유체를 연속 가열하는 장치. - 청구항 17에 있어서,
상기 제1 중공 실린더형 바디의 벽의 복수의 방사상 통로는 그룹으로 배열되고, 여기서 각각의 그룹은 상이한 나선형 분포를 가지며 제3 관형 실린더형 바디는 제1 중공 실린더형 바디 내에 동축으로 수용되고 그 안에서 회전하도록 구성되며, 상기 제3 관형 실린더형 바디의 개구부는 서로로부터 90도만큼 각지게 오프셋(offset)되어, 제3 관형 실린더형 바디의 개구가 통로의 각각의 그룹과 정렬하도록 구성되는, 유체를 연속 가열하는 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102016000077849 | 2016-07-25 | ||
| IT102016000077849A IT201600077849A1 (it) | 2016-07-25 | 2016-07-25 | Dispositivo per il riscaldamento di fluidi in continuo. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180011733A KR20180011733A (ko) | 2018-02-02 |
| KR102395555B1 true KR102395555B1 (ko) | 2022-05-09 |
Family
ID=57610150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170093485A KR102395555B1 (ko) | 2016-07-25 | 2017-07-24 | 유체의 연속 가열 장치 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10702094B2 (ko) |
| EP (1) | EP3275349B1 (ko) |
| JP (1) | JP7037293B2 (ko) |
| KR (1) | KR102395555B1 (ko) |
| CN (1) | CN107647784B (ko) |
| AU (1) | AU2017204820B2 (ko) |
| ES (1) | ES2739826T3 (ko) |
| IT (1) | IT201600077849A1 (ko) |
| PT (1) | PT3275349T (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201700056286A1 (it) * | 2017-05-24 | 2018-11-24 | Caffitaly System Spa | Apparecchiatura per la preparazione di una bevanda, capsula per la preparazione di una bevanda e combinazione di un'apparecchiatura ed almeno due diverse capsule per la preparazione di bevande |
| CN112808046B (zh) * | 2021-01-06 | 2022-12-30 | 嘉兴昇望科技有限公司 | 一种环保型水基切削液制备方法 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05690Y2 (ko) * | 1987-08-28 | 1993-01-11 | ||
| US4907418A (en) * | 1988-11-14 | 1990-03-13 | Defazio Louis C | Liquid heating system particularly for use with swimming pools or the like |
| IT1241900B (it) * | 1990-11-09 | 1994-02-01 | Francesco Bonanno | Dispositivo ad uso domestico od industriale, per omogeneizzare, miscelare, emulsionare, dei prodotti liquidi in genere,in particolare latte, caffe' e panna, allo scopo di conferire a questi prodotti un aspetto cremoso |
| GB2265445B (en) * | 1992-03-27 | 1995-08-16 | Ralph Francis Bruce Andrews | Heating system |
| JPH0894284A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 縦型凝縮器 |
| US6076597A (en) * | 1997-12-31 | 2000-06-20 | Flowserve Management Company | Helical coil heat exchanger with removable end plates |
| JP2000046485A (ja) | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Hitachi Ltd | 熱輸送システム |
| CA2466564A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-15 | Aalborg Industries A/S | A heat exchanger, combination with heat exchanger and method of manufacturing the heat exchanger |
| US6499534B1 (en) * | 2002-02-15 | 2002-12-31 | Aquacal | Heat exchanger with two-stage heat transfer |
| CA2573019A1 (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-12 | Lasag Ag | Thin walled water steam heater with welded heating element connections |
| FR2878419B1 (fr) * | 2004-11-29 | 2007-01-19 | Seb Sa | Distributeur de boissons infusees comprenant une chaudiere amelioree et son procede de fabrication |
| EP1872076A4 (en) * | 2005-04-07 | 2009-09-02 | Alan Paul Baker | IMPROVEMENTS IN THE CONTROL OF HEAT EXCHANGERS |
| CN2802419Y (zh) * | 2005-06-21 | 2006-08-02 | 张伟 | 隔水式换热器 |
| FR2891720B1 (fr) * | 2005-10-06 | 2007-12-14 | Seb Sa | Dispositif de chauffage de liquide pour appareil electromenager. |
| JP4852981B2 (ja) | 2005-11-02 | 2012-01-11 | 株式会社ノーリツ | 温水装置 |
| US20080264617A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-30 | David Martin | Heat exchanger |
| WO2008124475A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-16 | Global Heating Solutions, Inc. | Spa having heat pump system |
| CN201135365Y (zh) * | 2008-01-10 | 2008-10-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种即热式饮水机 |
| CN201653182U (zh) * | 2010-01-27 | 2010-11-24 | 梁利君 | 水汽混合器 |
| CH705720B1 (de) | 2011-11-01 | 2017-08-15 | Eversys Ag | Verfahren zur Zubereitung von Milch oder Milchschaum in Getränkeautomaten und Vorrichtung zur Zubereitung von Milch oder Milchschaum. |
| CN203147722U (zh) * | 2012-05-21 | 2013-08-21 | 大卫·梅纳什斯 | 蒸汽加热器和壶 |
| EP2844941B1 (en) * | 2012-06-29 | 2017-07-26 | Waterco Limited | Heat exchanger |
| WO2014195842A2 (en) * | 2013-06-02 | 2014-12-11 | Heatex Ltd. | A device and a method for the preparation of hot liquid or steam |
| CN103743265B (zh) | 2014-01-22 | 2015-05-20 | 衢州昀睿工业设计有限公司 | 一种喷淋水冷式冷凝器 |
| JP6404691B2 (ja) * | 2014-11-27 | 2018-10-10 | 日本碍子株式会社 | 熱交換部品 |
| CN105546885B (zh) * | 2016-01-31 | 2018-02-06 | 佛山光腾新能源股份有限公司 | 一种二级换热器 |
-
2016
- 2016-07-25 IT IT102016000077849A patent/IT201600077849A1/it unknown
-
2017
- 2017-07-13 AU AU2017204820A patent/AU2017204820B2/en active Active
- 2017-07-21 JP JP2017141525A patent/JP7037293B2/ja active Active
- 2017-07-24 ES ES17182859T patent/ES2739826T3/es active Active
- 2017-07-24 EP EP17182859.3A patent/EP3275349B1/en active Active
- 2017-07-24 PT PT17182859T patent/PT3275349T/pt unknown
- 2017-07-24 KR KR1020170093485A patent/KR102395555B1/ko active IP Right Grant
- 2017-07-25 US US15/659,399 patent/US10702094B2/en active Active
- 2017-07-25 CN CN201710613773.0A patent/CN107647784B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10702094B2 (en) | 2020-07-07 |
| JP2018029952A (ja) | 2018-03-01 |
| EP3275349B1 (en) | 2019-07-10 |
| AU2017204820B2 (en) | 2022-09-01 |
| JP7037293B2 (ja) | 2022-03-16 |
| CN107647784A (zh) | 2018-02-02 |
| CN107647784B (zh) | 2021-05-18 |
| IT201600077849A1 (it) | 2018-01-25 |
| ES2739826T3 (es) | 2020-02-04 |
| EP3275349A1 (en) | 2018-01-31 |
| PT3275349T (pt) | 2019-08-26 |
| AU2017204820A1 (en) | 2018-02-08 |
| US20180020868A1 (en) | 2018-01-25 |
| KR20180011733A (ko) | 2018-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8568017B2 (en) | Radial flow steam injection heater | |
| KR102395555B1 (ko) | 유체의 연속 가열 장치 | |
| US20240151434A1 (en) | Hot water tank and flow through heating assembly | |
| BR112020023643A2 (pt) | dispositivo e método para filtrar um fluido que circula em um sistema de tubulação e aquecimento | |
| US11747047B2 (en) | Hot water tank with thermal mixing valve | |
| CN108136056A (zh) | 辐射处理系统及方法 | |
| US10921025B2 (en) | Hot water tank | |
| BR112021004439A2 (pt) | dispositivo e método para filtrar um fluido que circula em um sistema de tubulação e aquecimento | |
| SE517823C2 (sv) | Reglerbar ånginjektor | |
| KR20190040631A (ko) | 온수기 | |
| KR101435024B1 (ko) | 해동장치 | |
| DE102006035336A1 (de) | Luftkammer | |
| US3070156A (en) | Digester | |
| US5984004A (en) | Method and an arrangement for cooling or heating a machine casing | |
| USRE29546E (en) | Drip level irrigation | |
| JP2017072293A5 (ko) | ||
| JP2024027605A (ja) | ラベル装着装置 | |
| JP6470649B2 (ja) | 給湯機 | |
| US7201181B1 (en) | Mixing valve | |
| US1815852A (en) | Crystallizer cooker | |
| RU2538991C1 (ru) | Смесительный теплообменник кочетова | |
| RU2017131082A (ru) | Термостатический кран-смеситель с трубчатым элементом | |
| JPH10238864A (ja) | 浴槽湯吹出吸込切替装置及び浴槽湯口金具 | |
| HU210468B (hu) | Berendezés csőben áramló folyadék melegítésére gőzbefúvással |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |