KR20220047716A - 전자동 커피 머신용 우유 전달 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

스팀 노즐(2)에서 생성되는 스팀 흐름(9)의 도움으로 벤츄리 효과에 기초하여 우유(7)를 전달하는 우유 전달 장치(1)이고, 혼합 개구(4)의 대응 방향에 의해 그리고 선택적으로 편향 표면(46)의 도움으로, 스팀 흐름(9)에 의해 흡입된 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9)에 접선 방향으로 흐르게 하여 우유 흐름(8)의 유속이 매우 낮은 경우에도 가능한 한 방해 없이 우유 흐름(8)이 전달되도록 한다. 이를 위해 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9)과 접촉하기 전에도 우유 흐름(8)은 스팀 흐름(9)의 방향(51)으로 향하게 된다.

Description

전자동 커피 머신용 우유 전달 장치 및 그 방법

본 발명은 스팀 흐름을 발생시키는 스팀 노즐과, 스팀 노즐의 스팀 배출구에 인접한 혼합 챔버를 갖는 우유 전달 장치에 관한 것으로, 우유는 입구 지점에서 혼합 챔버로 안내되고, 상기 입구 지점은 스팀 배출구 개구의 스팀 흐름의 방향에 대해 상류에 있다. 이러한 우유 전달 장치는 특히 커피 음료용 우유를 전달하기 위해 전자동 커피 머신에 사용될 수 있다. 또한, 그러한 우유 전달 장치는 우유 거품을 생산하고 전달하기 위한 우유 거품 장치로도 사용될 수 있다.

그리고, 본 발명은 스팀 노즐에 의해 생성된 스팀 흐름의 도움으로 특히 우유 거품 형태의 우유를 전달하기 위한 관련 방법에 관한 것으로, 여기서 우유는 벤츄리 효과에 기초하여 전달된다.

많은 커피 머신, 특히 전자동 커피 머신에는 우유로 특선 커피를 준비하기 위해, 처음에 설명한 대로 우유 전달 장치가 있다. 펌프가 비싸기 때문에 여기에서 우유를 전달하는 벤츄리 원리가 사용된다. 이와 관련하여, 용기 등에서 우유를 흡인하기 위해 상기 스팀 노즐의 도움으로 음압이 생성된다. 스팀은 상기 혼합 챔버에서 우유와 혼합되어 스팀과 우유의 혼합물을 형성한다.

벤츄리 효과는 스팀 노즐의 유동 단면이 수축될 때 스팀 유동의 속도가 반드시 증가하고, 이는 압력 강하를 초래하는 사실에 근거한다. 이러한 관계는 알려진 베르누이 방정식으로 설명된다. 스팀 흐름의 속도가 증가하면 압력이 주위압력 이하로 떨어지고 따라서 부압이 발생한다. 예를 들어 우유 또는 고형물과 같은 또 다른 유체는 상기 음압에 의해 흡입될 수 있다.

우유 또는 우유 거품이 전달 장치에 제공되도록 의도되었는지에 따라 우유 거품을 얻기 위해 스팀과 우유의 혼합물에 공기를 추가로 공급할 수 있다. 우유 거품이 전달되는 경우 우유 거품의 품질은 일반적으로 가능한 한 미세한 기공을 갖도록 노력한다.

EP 2 540 200 A1은 벤츄리 효과를 기반으로 하는 우유 거품 장치에 관한 것이다. 이 경우, 우유 흐름 라인 또는 우유 및 공기 흐름 라인이 혼합 챔버의 일부를 형성한다. 또한 여기에서 우유 흐름 라인 또는 우유 및 공기 흐름 라인은 역류 원리(counterflow principle)-즉, 사실상 180 도의 방향 변경을 가진다-에 따라 구성된다. 결과적으로 우유가 고정되어 있기 때문에 오염 물질을 침전시키는 특별한 경향을 가질 수 있는 스위치 백이 형성된다.

FR 2 638 083 A는 우유 거품 장치에 관한 것으로, 우유 라인은 구조적으로 한정된 입구 지점에 의해 혼합 챔버에서 구분되지 않는다.

이전에 알려진 우유 전달 장치의 경우, 장치에서 나오는 우유 또는 우유 거품의 배출 제트가 콤팩트하지 않은 것이 종종 최적은 아니다. 이는 벤츄리 원리의 실현이 물리적 한계까지 밀려 나기 때문에 자주 발생한다. 이는 특히 고온의 우유 또는 우유 거품을 생성하기 위해 우유가 일정한 유속의 스팀 흐름으로 매우 전달 속도로만 전달될 때마다 해당된다. 따라서, 우유의 매우 낮은 유속에서, 전달된 우유 흐름의 맥동 또는 심지어 갑작스런 우유 흐름의 정지가 자주 관찰된다.

본 발명의 목적은 매우 낮은 유속에서도 안정적으로 전달되게 하는 우유 전달 장치 또는 관련 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 우유 전달 장치의 경우, 청구항 1의 특징이 제공된다. 특히, 처음에 언급한 유형의 우유 전달 장치의 경우 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라 입구 지점이 수축에 의해 형성되는 것이 제안된다. 수축은 혼합 챔버의 구조적 경계를 형성하여 스팀 및/또는 스팀 및/또는 스팀과 우유의 혼합물이 혼합 챔버로부터 우유 라인으로 역류하는 것을 더 잘 방지할 수 있다.

즉, 우유가 스팀 흐름 방향으로 또는 스팀 흐름과 합류하기 전에 스팀 흐름방향을 따라 일정 거리를 커버하도록 우유가 혼합 챔버로 들어가는 것이 제안된다. 우유는 일반적으로 우유 흐름으로 혼합 챔버로 전달되기 때문에 혼합 챔버 내에 섹션이 제공될 수 있으며, 여기서 우유 흐름이 스팀 흐름과 결합되기 전에 우유 흐름이 스팀 흐름과 동일한 방향으로 유동하여 우유와 스팀의 흐름을 형성한다.

따라서, 입구 지점의 전방 이동은 특히 스팀 노즐의 스팀 배출구에서 스팀 흐름의 방향에 반대되는 입구 지점이 스팀 배출구와 이격되어 배치되는 배열을 의미하는 것으로 이해될 수 있다(이 점에서 도 3 참조). 그러한 배열에서, 입구는 스팀 배출구 및 스팀 흐름에 대해 뒤로 이동된다.

이러한 모든 개선 사항들의 장점은 우유 흐름의 흐름 방향은 우유 흐름이 스팀 흐름과 합류하기 전에 스팀 흐름의 방향으로 향할 수 있다는 점이다. 이전에 알려진 장치의 경우와는 달리, 우유 흐름은 더 이상 큰 각도 혹은 더 작은 각도로, 특히 직각으로, 우유 흐름에 영향을 주지 않고 오히려 우유 흐름이 스팀 흐름에 접선 방향으로 놓여지고, 그 스팀 흐름에 의해 스팀 흐름에 균일하게 전달된다.

결과로서, 본 발명에 따른 해결책으로, 장치에 의해 전달되는 우유 제트 또는 우유 거품 제트가 혼합 챔버로부터 훨씬 더 부드럽게 전달되며-이는 특히 음향적으로 인지할 수 있다-는 것을 관찰할 수 있다. 지속적인 전달 속도로 인한 이 균일한 유출은 매우 낮은 전달 속도에서도 유지될 수 있다. 이는 입구 지점의 새로운 장치와 새로운 우유 흐름을 스팀 흐름에 제공함으로써 벤츄리 원리가 보다 안정적으로 실현될 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 해결책의 장점은 종속항에 기술된 실시예에 의해 더욱 증가될 수 있다.

따라서, 예를 들어, 우유용 혼합 개구 또는 우유와 공기를 위한 다른 것이 제공될 수 있으며, 상기 혼합 개구는 입구 지점과 혼합 챔버로의 개구를 정의한다. 상기 혼합 개구는 수직방향으로 및/또는 우유가 우유 흐름으로서 스팀 흐름의 방향으로 스팀 흐름에 공급되도록 하는 형태로 향할 수 있다. 상기 공급은 특히 우유 흐름이 스팀 흐름과 접촉하고 또는 스팀 흐름과 합쳐지는 영역에서, 우유 흐름의 흐름 방향이 우유 흐름에 대해 접선 방향으로 진행되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 우유와 스팀이 합쳐진 후, 우유 흐름의 흐름 방향은-특히 우유와 스팀이 우유와 스팀 흐름의 형태로 흐르도록-스팀 흐름의 흐름 방향과 정확하게 일치할 수 있다.

또한 공급은 바람직하게는 스팀 배출구 개구의 상류에 있는 혼합 챔버의 영역에서 우유 흐름이 스팀 유동의 방향으로, 특히 스팀 노즐의 외측 표면을 따라 유동하도록 구성될 수 있다. 이는 예를 들어 스팀 노즐의 스팀 배출구 개구와 상기 혼합 개구점이 동일한 방향이면 가능하다. 이를 위해, 혼합 개구는 바람직하게는 스팀 노즐에 대해 환형으로 및/또는 동심원으로 배열될 수 있다. 그리고, 혼합 개구가 스팀 배출구 개구의 상류에 위치하는 것이 유리하다. 이러한 구성에 의해 달성될 수 있는 효과는 특히 스팀 배출구 개구에서 나오는 스팀 흐름이 우유 또는 우유의 케이싱 흐름과 공기 흐름에 의해 환형으로 둘러싸이는 것이고, 이러한 것은 혼합 챔버안으로 균일하게 우유를 전달하는 결과를 가진다.

다른 바람직한 개선에 따르면, 스팀 노즐의 외측 표면은 입구 지점, 즉 상기 혼합 개구의 경계를 적어도 영역으로, 경계를 지을 수 있다. 예를 들어, 이것은 혼합 개구가 스팀 노즐 주위에 환형으로 배열되면 가능하다.

수축은 혼합 챔버로부터 혼합 챔버의 상류에 있는 흡입 챔버를 분리할 수 있다. 이러한 흡입 챔버는 혼합 챔버로 들어가기 전에 우유 흐름의 방향을 향하도록 하기 위하여 유리하다. 또한, 흡입 챔버는 우유와 공기를 혼합하여 우유 및 공기 흐름을 형성하는 데 사용될 수 있으며, 우유 및 공기 흐름은 혼합 개구를 통해 혼합 챔버안으로 통과할 수 있다.

수축이 일정한 개구 단면을 갖는 수축 섹션(section)에 의해 형성되는 경우 특히 유리할 수 있다. 특히, 수축 섹션은 섹션, 특히 수축 섹션의 전체 길이에 걸쳐 일정한 개구 단면을 가질 수 있다. 따라서 우유 라인과 관련하여 혼합 챔버의 더 나은 구조적 경계가 설정될 수 있다. 따라서 우유를 스팀에 특히 잘 혼합할 수 있다.

흡입 챔버는 또한 스팀 노즐을 환형으로 둘러 쌀 수 있으며, 이는 특히 환형 혼합 개구가 사용될 때 유리하다.

흡입 챔버 및/또는 스팀 노즐이 우유 흐름을 스팀 흐름 방향으로 편향시키기 위한 편향 표면(deflecting surface)을 갖는 것이 특히 유리하다. 이는 그러한 편향 표면을 사용하여 초기에 스팀 흐름에 대하여 일정한 각도로, 특히 직각으로 흐르는, 우유의 흐름을 스팀 흐름 방향으로 향하도록 하는 것이 가능하기 때문이다.

하나 이상의 편향 표면에 의한 우유 흐름의 편향은 특히 우유 흐름이 이미 스팀 흐름 방향으로 혼합 개구를 통과하도록 하여 우유를 특히 부드러운 우유 전달이 되게 구성될 수 있다. .

우유 라인 내 정지 우유로 인한 오염 물질의 침착을 더 잘 방지하기 위해 우유 흐름 또는 입구 지점 상류의 우유와 공기 흐름의 흐름 가이드가 최대 방향 변화를,-최대 120도, 특히 최대 90도의 방향 변화를 가지는 것이 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 흐름 가이드에 스위치백(switchback)이 없는 것이 제공될 수 있다.

하나의 특정 개량에 따르면, 입구 지점과 스팀 배출구 사이의 거리가 스팀 배출구 개구의 분명한 직경보다 및/또는 혼합 개구의 명확한 폭보다 및/또는 스팀 배출구 개구의 위치에서 스팀 노즐의 외측 직경 보다 크면, 균일한 전달 속도를 위해 더욱 유리하다. 그 것은 각 경우에, 혼합 개구를 통과하는 동안 발생할 수 있는 것처럼, 우유 흐름이 상대적으로 큰 방해 없이 스팀 흐름과 합류되는 구성에 의해 보장되고, 따라서 발생하는 우유 및 스팀 흐름이 균일하게 전달된다.

우유 거품이 우유 전달 장치에 의해 전달되도록 의도하는 경우, 특히 혼합 챔버의 일부로서 스팀 흐름 방향으로 혼합 챔버의 하류에 분무 챔버가 형성될 수 있다. 우유와 공기의 에어로졸, 즉 우유 거품을 생성하는 역할을 하는 상기 분무 챔버는 바람직하게는 수축에 의해 혼합 챔버에서 분리될 수 있다. 또한, 분무 챔버는 우유를 분무하기 위한 충돌체를 가질 수 있다. 상기 충돌체는 스팀 및 우유 흐름에 직각으로 배향되는 평면형 표면을 형성할 수 있다.

가능한 한 미세한 구멍을 가진 우유 거품의 생산을 허용하기 위해, 혼합 챔버와 분무 챔버 사이에 있는 우유 전달 장치는 스팀과 우유 혼합물을 가속하기 위한 가속 섹션을 형성할 수 있다.

우유 흐름 또는 우유와 스팀 흐름의 균일한 전달 속도를 위해서는 우유가 상대적으로 큰 난기류 없이 스팀과 혼합되는 것이 더욱 중요하다. 이를 위해 혼합 챔버에는 스팀 흐름과 우유 흐름을 모으고 합류시키는 수집 깔때기가 있다. 상기 수집 깔때기는 바람직하게는 수집 깔때기의 회전축이 스팀 배출 방향과 일치하도록 스팀 배출구 개구와 정렬된다. 또한, 스팀 깔때기가 스팀 흐름 방향으로 수축되는 것이 유리하다. 스팀 깔때기는 또한 상기 가속 섹션으로 개방될 수 있다.

이미 언급한 바와 같이, 우유 전달 장치는 특히 우유 거품 장치의 형태로 구성되거나 그 자체로 사용될 수 있다. 이를 위해, 우유 전달 장치에 의해 전달되고 입구에서 혼합 챔버로 흐르는 우유 흐름은 더 자세히 설명되는 바와 같이 가변 개구 단면을 통해 입구의 상류에서 조정될 수 있다.

우유 거품이 전달되도록 의도된 경우, 우유 전달 장치 또는 우유 거품 생성 장치에 공기가 공급될 수 있다. 상기 공기 공급은 특히 우유 흐름과 동시에 가변 개구 단면을 통해 공기 흐름이 전도될 수 있는 방식으로 구성될 수 있다. 따라서 특히 우유와 공기 흐름이 입구에서 혼합 챔버로 안내될 수 있다.

즉, 우유 흐름은 공기 부분을 가질 수 있고 따라서 우유와 공기의 흐름이 혼합 챔버 안으로 통과할 수 있다. 그 결과, 특히 스팀과 우유 및 공기 혼합물이 혼합 챔버에서 발생할 수 있다. 그리고 나서, 스팀과 우유 및 공기 혼합물로부터, 상기 분무 챔버에서 상응하는 난류 소용돌이에 의해 우유 거품이 생성될 수 있다.

공기와 우유가 우유와 공기의 흐름으로 흐를 수 있는 가변 개구 단면(variable opening cross section)으로써 우유와 공기 흐름의 유량을 조정할 수 있다. 공기와 우유 사이의 비율은 우유가 개구부 단면을 통과하여 흐를 때 공기를 동반하기 때문에 유지될 수 있다. 그 결과, 우유 흐름은 더 이상 분리될 수 없다-종래 기술에서 흔히 볼 수 있듯이-우유의 지속적인 전달 속도에 큰 이점이 있다.

언급된 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라 독립항인 방법 청구항의 특징이 제공된다. 특히, 처음에 설명된 유형의 우유 전달 방법의 경우 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면 우유가 우유 흐름으로 스팀 흐름을 따라 배향되는 것이 제안된다.

본 발명에 따른 방법의 경우, 본 발명에 따른 우유 전달 장치가 특히 기술된 바와 같이, 매우 낮은 유속에서도 가능한 한 균일한 우유 전달을 생성하는 것이 특히 유리하다. 이전에 또는 우유 전달 장치에 관한 청구항 중 하나에 따라 사용된다.

이에 따라, 특히 우유 흐름의 방향에 대한 대안으로서, 바람직하게는 상기 스팀 노즐의 스팀 배출구의 상류에 있는 입구 지점에서 우유가 혼합 챔버로 안내되는 것이 추가로 제공될 수 있다. 스팀 흐름 방향과 관련하여. 스팀 흐름의 길이 방향 또는 흐름 방향은 바람직하게는 여기서 스팀 노즐의 스팀 배출구에 의해 정의될 수 있다.

본 발명에 따른 이러한 방법은 본 발명에 따른 장치와 관련하여 이전에 설명된 모든 이점, 특히 매우 낮은 우유 전달 속도에서도 우유의 균일한 전달을 실현한다.

우유 흐름이 스팀 흐름의 방향으로 향하는 경우 벤츄리 원리를 기반으로 하여 가능한 한 효율적이고 부드러운 우유 전달에 매우 특히 유리하다. 혼합 챔버에서 우유와 결합된다. 특히 전술한 바와 같이, 상기 혼합 챔버는 스팀 노즐의 스팀 배출구에 인접할 수 있다. 여기서 결합은 우유 흐름과 스팀 흐름이 접촉하고 결합되어 공동 우유와 스팀 흐름을 형성하는 지점을 의미하는 것으로 이해될 수 있으며, 아직 우유와 스팀의 난류 혼합이 필요하지는 않다. 자리를 차지할; 반대로 이것은 하류 분무 챔버에서 먼저 발생할 수 있다.

우유 흐름의 이러한 가이드는 특히 스팀 노즐의 스팀 배출구 개구의 상류에 있는 혼합 개구의 도움으로 간단하게 얻을 수 있다. 상기 혼합 개구는 이미 전술한 바와 같이 구성될 수 있고, 특히 스팀 노즐에 의해 출력되는 스팀 흐름의 방향으로 배향될 수 있다. 상기 수단에 의해, 우유 흐름은 특히 상기 우유 흐름이 특히 상기 혼합 개구를 통해 혼합 챔버로 흐를 때 우유 흐름이 이미 스팀 흐름의 방향으로 흐르는 방식으로 안내될 수 있다.

이러한 우유 흐름은 예를 들어, 혼합 챔버의 상류에 있는 흡입 챔버에서 적어도 하나의 편향 표면에 의해 우유 흐름이 배향될 때 생성될 수 있다.

더욱이, 우유 흐름이 스팀 노즐에 대해 동심원으로 상기 혼합 챔버로 흐를 경우, 낮은 전달 속도에서도 우유 흐름을 효율적으로 전달하는 것이 유리하다.

이것은 예를 들어, 스팀 노즐의 스팀 배출구 개구의 상류에 있는 영역의 우유 흐름이 스팀 노즐의 외측 표면을 따라 스팀 흐름의 방향으로 흐르면 달성될 수 있다.

예를 들어 완전 자동 커피 머신에서 공간을 최적으로 사용하기 위해 구조적 이점을 얻기 위해, 우유 흐름이 스팀 흐름의 방향에 대해 횡방향으로 이전에 설명된 흡입 챔버로 흐르는 경우 유리할 수 있다. 그런 다음 우유 흐름을 스팀 흐름과 정렬하기 위해 편향 표면을 통해 우유 흐름을 90 ㅀ로 편향시킬 수 있다.

스팀 노즐의 영역에서 방해를 피하기 위해, 우유 흐름이 수집 깔때기에 의해 혼합 챔버에서 스팀 흐름과 결합되는 것이 본 발명에 따라 제공될 수 있다. 수집 깔때기는 바람직하게는 여기서 회전 대칭 일 수 있고/있거나 스팀 노즐의 스팀 배출구 개구에 대해 배향될 수 있다.

이전에 설명된 모든 실시예에서, 우유 흐름이 스팀과 우유 및 공기 혼합물을 형성하기 위한 공기 부분을 갖는 것이 또한 제공될 수 있다. 상기 공기 부분은 공기 흐름의 형태로, 특히 발생하는 우유 및 공기 흐름이 혼합 챔버로 전달되기 전에도 우유 흐름에 혼합될 수 있으며, 스팀 흐름과 혼합되어 스팀 및 우유를 형성한다.

특히 뜨거운 우유 거품이 생성되도록 의도된 경우, 상기 공기 부분은 우유와 공기 흐름이 통과하기 전에도 가변 개구 단면을 통한 공기 흐름 및 우유로서의 우유 흐름과 함께 공기 흐름으로 전도된다면 특히 유리하다. 이러한 절차의 장점은 공기 흐름이 더 이상 제어를 벗어날 수 없기 때문에 낮은 전달 속도에서도 원하는 공기 대 우유 비율을 항상 유지할 수 있다는 것이다. 본 발명에 따른 장치는 도면을 참조하여 다시 한번 설명될 것이다.

더욱이 추가 개선 사항은 더욱 혁신적인 측면을 포함하며, 이와 관련하여 스팀 노즐 및 스팀 노즐에 인접한 혼합 챔버를 갖는 우유 거품 장치로 사용될 수 있으며, 스팀, 우유로부터 우유 거품을 생성한다. 및 공기, 혼합 챔버로 통과하는 우유 흐름은 가변 개구 단면에 의해 조정 가능하다. 우유 거품을 생산하기 위한 상기 우유 전달 장치 또는 우유 거품 장치는 특히 전술한 바와 같이 구성될 수 있다.

추가 개선은 특히 여기에 기술된 바와 같이, 우유 전달 장치 또는 우유 거품 장치를 사용하여 우유 거품을 생성하는 방법에 관한 것으로, 여기서 공기와 우유는 스팀 흐름에 의해 혼합 챔버에서 거품을 만들어 우유 거품, 혼합 챔버로 통과하는 우유 흐름은 가변 개구 단면에 의해 조정된다. 이 방법은 특히 앞서 설명한 우유 전달 방법의 방법 단계를 포함할 수 있다.

이러한 장치 및 방법은 이미 알려져 있으며 특히 커피 음료용 우유 거품을 완전 자동으로 생산하기 위해 완전 자동 커피 기계에서 사용된다. 우유 거품은 일반적으로 가능한 한 미세한 모공을 갖도록 고안되었다.

전자동 커피 머신의 사용자는 우유의 양에 대한 비율로 공기와 혼합하여 우유 거품이 생성되는 우유 흐름을 조정하여 우유 거품의 온도를 조정할 수도 있다. 우유 거품을 가열하기 위해 단위 시간당 더 많거나 적은 뜨거운 스팀을 사용할 수 있다. 우유 거품의 온도는 일반적으로 우유 흐름이 덜 조절될수록 증가한다. 즉, 우유 흐름이 더 많이 조절된다.

그러나 이 방법을 사용하면 우유 거품의 온도를 원하는대로 높일 수 없다. 이는 일반적으로 우유 거품의 미세 다공성이 온도가 증가함에 따라, 즉 우유 흐름의 유속이 감소함에 따라 감소한다는 것을 관찰할 수 있기 때문이다. 따라서 우유 거품의 미세한 다공성은 일반적으로 40-50 ㅀ C의 온도까지만 유지될 수 있다.

또한, 빈번한 문제는 우유 흐름이 너무 낮은 흐름 속도(즉, 너무 낮은 우유 흐름)에서 맥동하기 시작하거나 완전히 끊어져서 바람직하지 않은 유지 또는 불균일한 흐름을 초래한다는 것이다. 우유 거품.

전술한 단점을 피하기 위해, 공기는 가변 개구 단면을 통해 혼합 챔버로 공기 흐름으로 안내되는 것이 제안된다.

여기서 가변 개구 단면은 우유 흐름의 유속뿐만 아니라 공기 흐름의 유속도 조절할 수 있는 스로틀 역할을 할 수 있다. 이전에 알려진 우유 거품 장치의 경우와 달리 공기 흐름은 더 이상 우유 흐름과 무관하지 않고 오히려 공기 흐름의 흐름 속도는 우유 흐름의 흐름 속도에 따라 달라진다. 가변 개구 단면적을 줄여 우유 흐름이 감소하자마자 여기에서 공기 흐름이 자동으로 감소한다.

따라서 공기 흐름이 우위를 차지하지 않고(이전에 알려진 우유 거품 장치의 경우에서와 같이) 우유 흐름이 공기 흐름을 희생하여 갑자기 감소하거나 심지어는 공기 혼합 비율이 너무 커졌다. 따라서, 우유 거품 장치에서 우유 거품이 맥동하거나 불균일하게 흘러 나오는 것을 방지할 수 있다.

이것에 대한 하나의 가능한 대안은 특히 우유 흐름이 감소하거나 예를 들어 다음과 같이 능동적으로 감소하는 경우에 별도의 공기 흐름 조절 밸브 등을 통해 공기 흐름을 능동적으로 조절하거나 조절하는 것이다.

앞서 설명한 바와 같이 가변 개구 단면을 사용하면 우유가 흐르 자마자 제어 가능한 밸브 등과 같은 추가 활성 조절 구성 요소 없이 공기 흐름을 자동으로 조정할 수 있는 특히 간단한 개선을 제안할 수 있는 이점이 있다. 가변 개구 단면의 도움으로 변경된다. 보다 정확한 용어로, 이러한 가변 개구 단면을 사용하면 우유 흐름이 감소하자마자 공기 흐름을 자동으로 줄일 수 있다.

이에 대한 원인은 우유와 함께 공기가 가변 개구 단면을 통해 흐를 때 우유와 함께 공기가 공통 유체 경계면을 형성하기 때문일 수 있다. 따라서 우유 거품을 생성하는 데 필요한 흐름 상황에서 우유 흐름이 완전히 차단되는 것은 불가능하다. 혼합 챔버의 바로 상류 또는 내부에 모이는 공기와 우유를 위한 별도의 채널을 제공하는 이전 솔루션에서는 공기 흐름이 우위를 차지하기 때문에 우유 흐름이 완전히 차단되는 것이 완전히 가능하다.

결과적으로, 앞서 설명한 가변 개구 단면을 사용하면 우유 흐름이 매우 낮게 조정 되더라도(예를 들어 이에 상응하는 높은 우유 거품 온도를 얻기 위해) 이에 따라 큰 감소를 보장할 수 있다. 공기 흐름이 충분히 크게 조절되는 개구 단면. 이것은 50 ℃ 이상의 온도에서도 본 발명에 따른 우유 거품 장치로 미세 구멍이 있는 우유 거품을 생산할 수 있게 한다. 우유 흐름을 최소화하면 최대 75 ㅀ C의 우유 거품 온도를 얻을 수 있으며, 이러한 고온에서도 미세 구멍이 있는 크림 같은 우유 거품을 얻을 수 있다.

우유 거품 장치의 또 다른 장점은 우유 거품 장치에서 우유 거품을 끌어 내기 시작할 때 우유 흐름의 유량이 0에서 점차적으로 증가할 때 우유 거품이 부드럽게 배출된다는 점이다. 예를 들어 이전에 알려진 우유 거품 장치에서 흔히 볼 수 있는 갑작스럽고 때로는 폭발적인 배출구가 아니라 관찰된다. 즉, 본 발명에 따른 우유 거품 장치는 매우 낮은 전달 속도의 경우에도 우유 거품이 우유 거품 장치 밖으로 균일하게, 즉 일정한 전달 속도로 흐르는 것을 보장한다.

이를 위해, 우유 거품 장치는 우유와 함께 공기가 특히 우유와 공기처럼 가변 개구 단면을 통해 동시에 통과할 수 있는 방식으로 구성된 우유 공급 및 공기 공급 장치를 가질 수 있다. 흐름. 따라서 공기 흐름과 우유 흐름이 우유와 공기 흐름을 형성할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 공기 흐름은 예를 들어 공기 공급이 우유 공급원으로 열리는 개방 지점에서 가변 개구 단면의 상류에 있는 우유 흐름과 결합될 수 있다.

또한, 공기 흐름은 가변 개구 단면의 영역에서 우유 흐름을 적어도 부분적으로 제한할 수 있다. 즉, 공기 흐름은 가변 개구 단면의 영역에서 우유 흐름과 함께 공통 유체 경계 표면을 형성할 수 있다. 상기 경계면을 통해, 공기 흐름은 유체 마찰력을 우유 흐름에 전달할 수 있어서, 우유 흐름과 공기 흐름 사이에 유체 결합이 얻어진다. 커플 링으로 인해 공기 흐름의 증가/감소는 우유 흐름의 증가/감소를 가져오고 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

가변 개구 단면은 따라서 가변 개구 단면의 조정이 특히 우유 흐름과 공기 흐름 모두를 특히 동시에 조정하는 방식으로 구체적으로 치수화될 수 있다.

특히 그러한 개선에 의해 달성될 수 있는 효과는 공기와 우유가 항상 가변 개구 단면을 통해 공동으로 특히 동시에 흐를 수 있다는 것이다. 이것은 바람직하게는 우유 흐름의 단절 및/또는 맥동이 방지될 수 있는 방식으로 일어날 수 있다. 따라서, 가변 개구 단면의 조정에 의해, 공기 흐름은 우유 흐름과 동시에 및/또는 그에 맞춰 조정될 수 있다. 처음에 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 그러한 조정은 바람직하게는 제거되는 공기 흐름의 추가적인 능동적 조절과 함께 일어날 수 있다. 이는 우유 거품 장치가 구조적으로 간단한 방식으로 구성되어 비용 효율적으로 제조될 수 있기 때문이다.

미세 구멍이 있는 우유 거품의 균일한 생산을 위해, 혼합 챔버로 개방되는 공기와 우유를 위한 혼합 개구의 가변 개구 단면이 상류(흐름 방향)인 경우 특히 유리하다. 이는 공기와 우유의 철저한 혼합이 실제 혼합 챔버에 들어가기 전에 이미 일어나고 실제 거품 공정이 스팀의 도움으로 진행되기 때문이다. 따라서, 특히 앞서 설명한 우유와 공기 흐름은 혼합 개구를 통해 혼합 챔버로 안내될 수 있다.

우유 거품 장치가 우유와 공기 흐름이 혼합 챔버의 상류에 있는 흡입 챔버를 통해 상기 혼합 개구의 상류로 안내되는 방식으로 구조적으로 구성된다면, 우유 거품의 품질은 더욱 증가될 수 있다. 이를 위해 우유 및 공기 흐름은 우유 및 공기 공급 라인을 통해 혼합 챔버로 안내될 수 있다. 상기 우유 및 공기 공급 라인은 상기 흡입 챔버를 포함할 수 있다. 우유와 공기의 사전 철저한 혼합은 흡입 실에서 이루어질 수 있다. 또한, 흡입 챔버에서 우유 거품 장치의 스팀 노즐에 의해 출력되는 스팀 흐름과 우유 및 공기 흐름이 정렬될 수 있다.

이전에 작성된 모든 진술에서, 이러한 개선 사항에 따르면 우유가 스팀과 접촉하기 전에 공기와 혼합되는 것이 바람직하다는 것이 분명하다. 다시 말하면, 우유 거품 장치에서 공기와 우유의 결합은 상기 스팀 노즐의 상류에서 일어날 수 있다.

우유 거품 장치의 상기 스팀 노즐은 바람직하게는 특히 벤츄리 효과에 기초하여 음압을 유발하는 스팀 흐름이 생성될 수 있는 방식으로 형성될 수 있다. 상기 음압의 도움으로, 우유 및 공기 흐름은 바람직하게는 추가 펌프의 도움 없이 혼합 챔버로 전달될 수 있거나 전달될 수 있다. 결과적으로 전체 우유 거품 장치는 별도의 전달 장치(예: 추가 펌프)없이 비용 효율적으로 구성할 수 있다.

우유 거품 장치는 또한 공기 흐름을 제한하기 위한 추가 관통류 리듀서를 가질 수 있다. 이것은 특히 공기 흐름이 주변 공기에서 나올 때마다 유용하다.

관통 흐름 리듀서는 예를 들어 0.5 mm 이하의 개구 직경을 갖는 핀홀 구멍의 형태로 매우 간단하게 실현될 수 있다. 여기서는 관통류 감속기 외에 우유의 역류를 방지하기 위해 리프 시일(lip seal)이 제공되는 것이 바람직하다. 상기 리프 시일은 이상적으로는 우유가 관통류 리듀서를 통해 흐르는 것을 방지하기 위해 공기 유동 방향으로 관통류 리듀서의 하류에 있을 수 있다.

이전의 모든 개선에서, 개구 단면이 적어도 단계적으로, 그러나 바람직하게는 연속적으로 변경될 수 있다면 기본적으로 바람직하다. 이것은, 이 경우에, 가변 개구 단면을 통한 우유의 관통류 및 공기 흐름이 적어도 단계적으로, 그러나 바람직하게는 연속적으로 조절 가능하기 때문이다. 따라서 우유 거품의 온도는 개인 요구 사항에 따라 매우 정밀하게 개별적으로 조정할 수 있다.

바람직한 개선에 따르면, 개구 단면은 조절 축에 대한 조절 몸체의 회전에 의해 변경될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 가변 개구 단면은 바람직하게는 조절 몸체상의 가변 깊이의 표면 채널에 의해 실현될 수 있다. 주로 우유 흐름을 안내할 수 있는 상기 표면 채널은 바람직하게는 외측 원주 측, 즉 특히 조절 몸체의 외측 원주에 구성될 수 있다.

더욱이, 조절 몸체 상에 마찬가지로 형성된 공기 표면 채널에 의해 공기가 가변 개구 단면으로 안내되는 것이 이러한 개선에서 제공될 수 있다. 공기 표면 채널은 바람직하게는 여기서 앞서 설명한 표면 채널로 개방된다. 즉, 공기 표면 채널과 표면 채널(우유 흐름을 위해 제공됨)은 따라서 개방 지점에서 함께 모일 수 있다. 이 경우, 공기와 우유는 따라서 상기 개방 지점의 하류에 있는 상기 표면 채널을 통해 함께 흐른다. 가변 개구 단면은 여기서 개방 지점 또는 개방 지점의 하류 표면 채널에 형성될 수 있다.

더욱 특히 유리한 개선에 따르면, 상기 공기 흐름은 통상적인 바와 같이 주변 공기로부터 얻어지는 것이 아니라 스위치 오프될 수 있는 공기 공급 장치로부터 얻어지는 것이 또한 제공될 수 있다. 즉, 우유 거품 장치는 공기 흐름을 켜고 끌 수 있는 공기 차단 장치를 가질 수 있다.

공기 차단 장치를 통해 공기 흐름이 차단되면 우유 흐름이 혼합 챔버로 계속 전달되는 동안 공기가 더 이상 혼합 챔버로 통과할 수 없다. 따라서 공기 흐름이 꺼지면 우유 거품 장치가 순수한 우유 흐름을 전달할 수 있다. 공기를 전혀 포함할 수 없는 순수한 우유 흐름은 스팀 노즐의 도움으로 여기서 가열될 수 있다. 이러한 개선에 의해, 본 발명에 따른 우유 거품 장치로 최대 80 ㅀ C의 가열된 우유 흐름을 전달할 수 있다.

따라서 혼합 챔버로의 공기 공급 또는 공기 흐름이 차단 장치의 도움으로 켜지고 꺼질 수 있다는 것이 유리하다. 이는 특히 해당 기계 컨트롤러에 의해 자동으로 실현될 수 있다. 예를 들어, 스위칭-오프 장치는 전기적으로 제어 가능한 스위칭-오프 밸브로 구성될 수 있다. 따라서 더 이상 뜨거운 우유를 전달하기 위해 별도의 라인이 제공될 필요가 없지만, 오히려 우유 거품과 뜨거운 우유 모두가 본 발명에 따른 우유 거품 장치로부터 전달될 수 있다.

전술한 단점을 피하기 위해, 공기가 가변 개구 단면을 통해 혼합 챔버로 유입되도록 제공될 수도 있다. 이 방법을 사용하면 우유 거품 장치와 관련하여 이미 설명된 모든 이점을 실현할 수 있다.

이전에 기술된 방법은 또한 추가 개선에서 더 유리한 특징을 가질 수 있다.

예를 들어, 공기는 특히 우유로서의 우유 흐름 및 가변 개구 단면을 통한 공기 흐름과 함께, 특히 동시에 흐르는 공기 흐름을 형성할 수 있다. 우유와 공기 흐름은 특히 가변 개구 단면을 조정하여 여기에서 조정하거나 조절할 수 있다. 더욱이, 가변 개구 단면의 영역에서, 우유 흐름은 이미 이전에 설명된 바와 같이 공기 흐름에 의해 적어도 부분적으로 제한될 수 있다.

가변 개구 단면적을 조정하여 방법에 따라 공기 흐름과 우유 흐름을 모두 조정할 수 있다. 이것은 특히 동시에 및/또는 병렬로 발생할 수 있으며, 따라서 예를 들어, 우유 흐름이 감소하면 공기 흐름이 자동으로 감소하고/하거나 우유 흐름이 증가할 때 공기 흐름이 자동으로 증가한다.

더욱이, 이러한 조정은 바람직하게는 제거되는 공기 흐름의 추가적인 능동적 조정으로 이루어질 수 있다.

더욱이, 바람직하게는 우유 흐름이 끊기고/하거나 맥동하지 않고, 가변 개구 단면을 통해 공기와 우유가 항상 함께, 특히 동시에 흐르는 것이 가능하다.

스팀 흐름은 바람직하게는 스팀 노즐에 의해 생성될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 펌프의 도움 없이, 벤츄리 효과에 기초하여 우유 거품 장치의 스팀 노즐에 의해 생성된 음압에 기초하여 우유와 공기를 혼합 챔버로 배타적으로 전달할 수 있다. 상기 전달은 바람직하게는 공기 및 우유를 위한 혼합 개구에서 끝나는 공통 우유 및 공기 공급 라인에 의해 이루어질 수 있으며, 이는 그 일부가 혼합 챔버로 개방된다.

혼합 챔버의 스팀 노즐을 통해 음압이 생성될 수 있으며, 음압은 일반 우유 및 공기 공급 라인의 공기와 함께 우유를 빨아들이다. 일반적인 우유 및 공기 공급 라인은 바람직하게는 우유 흐름 방향으로 혼합 챔버의 상류에 있고 우유와 공기 흐름이 우유와 공기 흐름이 혼합 챔버로 들어가기 전에 스팀 흐름과 정렬될 수 있는 흡입 챔버를 포함할 수 있다.

방법의 바람직한 개선에 따르면, 우유 거품의 온도는 개구 단면의 감소에 의해 감소되는 우유 및 공기 흐름에 의해 증가될 수 있다. 이와 관련하여 특히 스팀 흐름을 일정하게 유지하거나 증가시킬 수 있다. 또한, 개구 단면의 감소를 통해 공기 흐름과 우유 흐름을 모두 줄일 수 있다.

마지막으로, 공기 흐름은 통과 감속기를 사용하여 추가로 줄일 수 있다. 이것은 특히 핀홀 구멍(위의 설명 참조) 형태의 관통 흐름 감속기와 바람직하게는 우유의 역류를 방지하기 위한 리프 시일(위 참조)과 함께 발생할 수 있다.

개구 단면은 단계적으로 변경될 수 있지만, 바람직하게는 연속적으로 우유 및 공기 흐름을 단계적으로 조정하기 위해, 바람직하게는 연속적으로 변경될 수 있다. 따라서 우유 거품의 온도를 미세하게 조절할 수 있다.

또한, 이미 앞서 설명한 바와 같이, 조절 축을 중심으로 조절 몸체의 회전에 의해 개구 단면이 변경될 수 있다. 이것은 바람직하게는 조절 몸체의 회전에 의해 변경되는 조절 몸체상의 표면 채널의 개구 단면을 결정하는 깊이에 의해 발생한다.

본 발명은 이제 예시적인 실시예를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이지만, 이 예시적인 실시예로 제한되지 않는다. 추가의 예시적인 실시예는 개별적인 특징 또는 복수의 청구항의 서로 및/또는 개별적인 특징 또는 예시적인 실시예의 복수의 특징의 조합으로부터 나온다. 특히, 본 발명의 실시예는 따라서 일반적인 설명, 청구범위 및 도면과 함께 바람직한 예시적인 실시예의 아래 설명으로부터 얻어 질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 우유 전달 장치의 사시도를 보여준다.
도 2는 도 1의 우유 전달 장치의 길이방향의 사시도를 한다.
도 3은 도 2에 따른 길이방향의 평면도를 보여준다.
도 4는 도 1의 우유 전달 장치의 측면도를 보여준다.
도 5는 도 1의 우유 전달 장치를 위에서 본 도면이고,
도 6은 도 5에 도시된 단면선을 따라 도 1의 우유 전달 장치를 관통한 부분 수직 단면의 상세 사시도를 보여준다.
도 7은 도 6에 따른 위치에서 조절 몸체를 관통한 수평 단면의 위에서 본 평면도를 보여준다.
도 8은 우유 전달 장치의 조절 몸체를 시계 방향으로 90 ㅀ 회전시킨 후의 도 6의 상세도를 보여준다.
도 9는 도 7과 유사하게, 도 8에 따른 위치에서 조절 몸체를 관통하는 수평 단면의 위에서 본 평면도를 보여준다.
도 10은 도 1 및 도 6에 도시된 0 ㅀ 위치에서 도 1의 우유 전달 장치의 조절 몸체의 사시 상세도를 보여준다.
도 11은 도 1의 우유 전달 장치의 혼합 챔버의 상세 단면도를 보여준다.

도 1은 전체적으로 1로 표시된 본 발명에 따른 우유 전달 장치를 도시하며, 우유 전달 장치는 다양한 커피 음료가 제공될 수 있는 전자동 커피 머신에서 사용하도록 제공되며, 우유 전달 장치(1)는 커피 음료용 우유를 전자동 커피 머신을 통해 최종적으로 컵 안으로 전달한다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 우유 전달 장치(1)는 스팀 흐름(9)을 생성하기 위한 스팀 노즐(2)과, 스팀 노즐(2)의 스팀 배출구 개구(16)에 인접한 혼합 챔버(3)를 갖는다. 도 11에서 점선으로 표시된 바와 같이(도면부호 8/14로 제공됨), 전달된 우유(7)는 우유 흐름(8)으로서 흐름 경로를 따라 혼합 개구(4)를 통하여 혼합 챔버(3)안으로 안내된다. 혼합 개구(4)가 혼합 챔버(3) 안으로 개방되고, 그리하여 입구 지점(38)을 한정한다.

특히 도 2 및 도 11에서 쉽게 볼 수 있는 바와 같이, 입구 지점(38)은 특히 스팀 흐름(9)의 방향에 대해 스팀 배출구 개구(16)의 상류에 있으며, 이 스팀 흐름 방향은 스팀 배출구 개구(16)를 통과하여 진행하는 직선 화살표의 도움으로 도면에 도시되어 있다. 여기서 상류로 이동은 도 2에서-도 11에서는 더 잘- 측정할 수 있는 입구 지점(38)과 스팀 사이의 거리(도면에서 수직으로)는 스팀 배출구 개구(16)의 명확한 직경(47)보다 크고, 혼합 개구(4)의 명확한 폭(43)보다 크고, 스팀 배출구 개구(16)의 위치에서 스팀 노즐(2)의 외경(48)보다 크도록 치수가 정해진다.

스팀 노즐(2)의 상류 또는 연장(각 경우에 이전에 알려진 장치와 비교하여)의 입구 지점의 충분한 이동은 점선으로 도 11에 도시된 흐름 안내를 달성하고, 우유(7)는 스팀 흐름(9)(도 11의 화살표 비교)의 방향(51)으로 우유 흐름(8)으로서 스팀 흐름(9)에 공급된다. 도 11에서 볼 수 있듯이, 우유 흐름(8)은 이미 혼합 챔버(3)-스팀 배출구 개구(16)의 상류-의 영역(42) 안으로 흐른다. 이것은 우유 흐름(8)이 스팀 노즐(2)의 외측 표면(39)을 따라 흐르는 영역(42) 안에 점선으로 표시된다.

이는 도 11에서 더 정확하게 볼 수 있지만, 동시에 도 2에서 더 나은 것은 스팀 노즐(2)이 혼합 개구(4)를 경계로 하고 따라서 동시에 입구 지점(38)을 한정한다는 것이다. 이것은 상기 혼합 개구(4)가 환형으로 구성되고 도 2의 사시도 또는 도 6 및 8에서 쉽게 볼 수 있듯이, 스팀 노즐(2)에 대하여 동심으로 배치되기 때문이다.

입구 지점(38)는 우유 흐름(8)의 흐름 방향으로 혼합 챔버(3)의 상류에 있는 흡입 챔버(17)를 혼합 챔버(3)로부터 분리하는 수축부(40)(도 3 참조)에 의해 형성된다. 우유 흐름(8)은 우유와 공기 흐름(14)으로서 흡입 챔버(17) 안으로 흐른다. 즉, 우유 흐름(8)은 공기 부분을 포함한다, 그 목적은 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.

흡입 챔버(17)는 스팀 노즐(2)을 환형으로 둘러싸고(도 2 및 6과 비교), 마찬가지로 환형으로 형성된 편향 표면(46)을 형성한다. 상기 편향 표면(46)에 의해, 초기에 스팀 흐름(9)에 대해 횡방향으로 흡입 챔버(17) 안으로 흐르는 우유 흐름(8)은 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9)의 방향(51)으로 혼합 개구(4)를 통과하도록 편향된다. 이는 도 11의 점선을 참조하면 쉽게 볼 수 있다.

보다 정확하게는, 우유 흐름(8)은 스팀 노즐(2) 주위의 흡입 챔버(17)로 흐르고, 그리고나서, 환형의 혼합 개구(4)를 통과하여 케이싱 흐름으로 혼합 챔버(3)로 들어간다. 이어서, 우유 흐름(8)은 케이싱 흐름으로서 스팀 흐름(9)에 계속 운집하여 스팀 및 우유 흐름(49)을 형성할 때까지 케이싱 형태로 스팀 흐름(9)를 감싼다(도 11 참조).

이러한 합류(combineing)는, 혼합 챔버(3) 안에 형성되고 우유(7)와 스팀(5)을 합치는, 수집 깔때기(44)에 의해 발생한다. 수집 깔때기(44)는 스팀 흐름(9)의 방향(51)으로 수축하고, 스팀 배출구 개구(16)에 대해 정확하게 중앙으로 향한다(도 11 참조).

이 추가적인 수축부(40)에 의해, 혼합 챔버(3)는 하류 분무 챔버(41)로부터 분리되며, 동시에 스팀 및 우유 흐름(49)을 가속하기 위한 가속 섹션(45)이 수축부(40)에 의해 형성된다(도 11 참조). 이에 따라 스팀 및 우유 흐름(49)은 하류 분무 챔버(41)안으로 고속으로 흐르고 중앙에 배열된 충돌체(31)에 충돌하여, 그 결과 스팀 및 우유 흐름(49)이 격렬하게 소용돌이 치고 따라서 열이 뜨거운 스팀(5)에서 가열될 우유(7)로 전달된다.

그 결과, 앞서 설명된 장치(1)는 매우 낮은 전달 속도에도 불구하고 우유 흐름(8)이 끊어지지 않고 우유 배출구 개구(28)(도 3 참조)에서 80 ㅀ C의 온도에서 우유를 전달할 수 있다.

아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 도면을 참조하여 앞서 설명한 우유 전달 장치(1)는 우유 거품 장치(50)로서 사용될 수 있다. 이 경우, 우유 전달 장치(1)는 공기를 포함하는 우유 흐름(8)을 혼합 챔버(3)로 전달한다. 상기 우유와 공기의 흐름(14)이 스팀(5)와 함께 분무 챔버(41)에서 소용돌이치면 우유 거품이 생성된다.

이러한 경우에, 우유 전달 장치(1)가 공기 흐름(14)이 바람직하게는 우유 흐름(8)과 동시에 통과할 수 있는 다양한 개구 단면(10)을 갖는 것이 매우 특히 유리하다. 이는 다음에 설명되는 바와 같이 보다 상세하게는, 낮은 전달 속도에서도 공기 흐름(14)이 우세하기 때문에 우유 흐름(8)이 중단되지 않는 것이 보장될 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 우유 거품은 또한 도면에 도시된 우유 전달 장치(1)와 함께 운반될 수 있다. 즉, 우유 전달 장치(1)는 특히 우유 거품을 포함하는 커피 음료, 즉 카푸치노를 제공하기 위해 상기 전자동 커피 기계에서 사용될 수 있는 우유 거품 장치(50)로서 사용될 수 있다.

도 2 및 3에서 쉽게 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 목적을 위해 우유 거품 장치(50)는 스팀 배출구 개구(16)로부터 배출되어 스팀 노즐(2)의 하류의 하류의 혼합 챔버(3)로 흐르는 스팀 흐름(9)이 생성될 수 있는 스팀 노즐(2)을 갖는다. 이를 위해, 스팀 공급 연결부(32)도 제공되며, 상기 스팀 공급 연결부에서 스팀(5)은 스팀 노즐(2)로 통과한다.

스팀 흐름(9)에 의해, 우유(7)와 공기(6)를 안정된 우유 거품(13)을 형성하기 위해 벤츄리 효과로써 우유(7)와 공기(6) 모두를 혼합 챔버(3)로 전달할 수 있다. 구조적으로 간단한 방식으로 우유 거품 장치(50)를 구성하기 위해, 추가 펌프가 생략되었고, 그리고 우유(7)와 공기(6)는 우유와 공기의 흐름(14)으로서 전달되고 스팀 노즐(2)에서 발생하는 부압 때문에 공기 흐름(14)은 절대적으로 혼합 챔버(3)안으로 전달된다.

우유(7)의 거품을 만들기 위해 혼합 챔버(3) 안에 충돌체(31)가 제공되고, 우유(7)와 공기(6)의 충돌체 난류 소용돌이가 발생하여 미세 구멍이 있는 우유 거품(13)이 발생하여 유출되고, 도 2 및 3에 도시된 배출 모듈(29)의 우유 거품 배출구 개구(28) 외측으로 흘러나간다.

우유(7)는 우유 공급 연결부(26) 및 인접한 우유 공급부(12)를 통해 우유 거품 장치(50)에 공급되며, 이는 도 1에서 볼 수 있으며, 따라서 우유 흐름(8)(도 6 참조)은 또한, 공기 흐름(15)이 혼합 챔버(3)로 안내된다. 상응하는 공기 공급부(11)도 제공되며, 공기 흐름(15)은 도 2 및 도 3를 참조하여 볼 수 있는 바와 같이 주변 공기로부터 얻어진다.

우유 거품 장치(50)는 조절 축(23)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 조절 몸체(22)를 갖는다. 우유 흐름(8)의 관통류 속도를 감소하거나 또는 조절하는 가변 개구 단면(10)이 조절 몸체(22)로 조절 가능하다. 보다 정확하게 설명하면, 우유 흐름(8)의 유량은 조절 몸체(22)의 회전에 의해 정확하고 연속적으로 조절될 수 있다.

스팀 노즐(2)은 실질적으로 일정한 스팀 흐름(9)을 생성하기 때문에, 나오는 우유 거품(13)의 온도는 조절 몸체(22)의 도움으로 조절될 수 있다. 우유 흐름(8)의 유속이 감소되자마자 스팀 흐름(9)의 유속이 실질적으로 일정하게 유지되고, 우유 거품(13)의 온도는 이에 따라 증가하기 때문이다. 이것은 우유 흐름(8)의 유속이 최저일 때 우유 거품(13)의 특히 고온이 정확하게 달성된다는 것을 의미한다.

이러한 상황에서 우유 흐름(8)이 중단되고 공기(6)만이 혼합 챔버(3)로 흐르는 것을 방지하기 위해, 본 발명에 따라 공기 흐름(15)은 가변 개구 단면(10)을 통해 혼합 챔버(3)로 안내된다.

도 10에 따른 조절 몸체(22)의 상세도에서 알 수 있듯이, 조절 몸체(22)는 이를 위해 우유(7) 또는 우유 흐름(8)을 안내하기 위한 제 1 표면 채널(24)과, 공기(6)와 공기 흐름를 안내하기 위한 공기 표면 채널(25)을 갖는다. 상기 2 개의 표면 채널(24, 25)은 각각 조절 몸체(22)의 원주 외측 표면 또는 외측 윤곽(36)에서 외측 원주 측에 형성된다. 조절 몸체(22)의 원주 외측 표면/외측 윤곽(36)은 도 10의 상세도에 도시된 바와 같이, 조절 몸체(22)의 회전을 허용하기 위해 원통형으로 형성된다.

도 6 및 도 8에 따른 상세도를 참조하면, 조절 몸체(22)가 조절 몸체(22)에 대응하도록 형성된 조절 몸체 리셉터클(34)에 밀봉 방식으로 장착되는 것이 명백하다. 각각의 표면 채널(24, 25)을 갖는 조절 몸체 리셉터클(34)의 내부 표면은 동시에 우유 흐름(8) 또는 공기 흐름(15)의 유량을 결정하는 각각의 관통 흐름 단면을 한정한다.

도 10의 상세도에서 도시된 바와 같이, 표면 채널(24)의 채널 깊이는 원주방향으로 변경가능하도록 구성된다. 표면 채널(24)의 각 채널 깊이는 도 10에서 점선으로 보이는 바와 같이, 조절 몸체 리셉터클(34)과 함께 공기 흐름(15) 및 우유 흐름(8)이 안내되는 가변 개구 단면(10)을 결정한다.

이를 위해, 공기 표면 채널(25)은 표면 채널(24) 안으로 개방되고, 따라서 도 10에 도시된 개방 지점(37)에서 공기 공급부(11)와 우유 공급부(12)가 특히 가변 개방 크로스의 상류에서 결합된다. 즉, 공기(6) 또는 공기 흐름(15)은 공기 표면 채널(25)의 도움으로 개방 지점(37)으로 그리고 거기에서 가변 개구 단면(10)으로 안내된다.

즉, 조절 몸체(22)가 회전하자마자 개구 단면(10)의 단면적이 변화한다. 이러한 변화는 연속적으로 일어나므로, 조절 몸체(22)의 회전에 의해 개구 단면(10)이 연속적으로 변경될 수 있다. 결과적으로, 가변 개구 단면(10)을 통한 우유와 공기 흐름(14)의 유량은 연속적으로 변화될 수 있다.

도 6 및 7에 도시된 조절 몸체(22)의 0 ㅀ위치에서 가변 개구 단면(10)은 조절 몸체(22)의 내부에 있는 챔버(30)로 개방되는 관통 개구(35)에 의해 정확하게 결정된다(도 7과 도 3 참조). 조절 몸체(22)의 이 위치에서, 공기 흐름(15)과 우유 흐름(8)은 가변 개구 단면(10)으로 작용하는 유입 개구(33)를 통해 챔버(30)로 흘러가고, 그리고 거기에서 우유와 공기 흐름으로 흡입 챔버(17)안으로 흘러들어가고, 거기에서 혼합 개구(4)를 통해 혼합 챔버(3)로 들어간다(도 6 및 8 참조).

대조적으로, 도 8 및 9에 도시된 조절 몸체(22)의 90 ㅀ 위치에서는, 공기 흐름(15) 및 우유 흐름(8)은 처음에는 조절 몸체(22)의 원주를 따라 표면 채널(24) 안으로 흐른다. 도 10에서 빗금친 부분으로 도시된 가변 개구 단면(10), 그리고 그 다음에 만 관통 개구(35)를 통해 챔버(30)로 들어가서 거기에서 흡입 챔버(17)로 그리고 마지막으로 혼합 챔버(3)안으로 통과한다. 이 상황에서 도 10에서 해칭한 영역으로 도시된 단면은 우유 및 공기 흐름(14)의 관통 흐름에 대한 특징이며 따라서 본 발명의 맥락 내에서 가변 개구 단면(10)으로서 작용한다.

두 상황(도 6 /도 8)에서, 공기(6)는 우유(7)와 동시에 우유 및 공기 흐름(14)으로서 가변 개구 단면(10)을 통과하며, 처음에 언급된 공기 흐름(15)과 처음에 언급된 우유 흐름(8)은 우유와 공기 흐름(14)을 형성한다.

도 10의 상세도를 참조하면 쉽게 생각할 수 있듯이, 두 유체, 즉 우유(7)와 공기(6)는 가변 개구 단면(10)을 통해 서로 나란히 흐르고 이를 통해 두 유체가 서로 상호 작용하는 공통 유체 경계 표면을 형성한다. 이것은 가변 개구 단면(10)의 영역에서, 공기 흐름(15)이 우유 흐름(8)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 결과를 갖는다. 나머지 경계는 표면 채널(24)의 벽과 조절 몸체 리셉터클(34)의 내부 표면에 의해 제공된다.

이와 관련하여, 표면 채널(24)의 가변 채널 깊이에 의해 결정되는 가변 개구 단면(10)은 가변 개구 단면(10)의 조정이 우유 흐름(8) 및 공기 흐름(15)을 동시에 조정하고, 특히 조정 몸체(22)의 회전에 의해 평행하게 조정함으로써 정밀하게 치수화된다. 이는 조절 몸체(22)의 회전에 의해 동시에 그리고 특히 전달로(15) 유동한다. 이것은 가변 개구 단면(10) 이 도 6에 도시된 0 ㅀ 위치에서 도 8에 도시된 90 ㅀ 위치로 감소되는 경우에, 우유 흐름(8)과 동시에 공기 흐름(15)의 흐름 속도가 감소함을 의미한다. 따라서 공기 흐름(15)은 예를 들어 발생하는 우유 거품(13)의 고온을 얻기 위해 우유 흐름(8)이 감소하는 즉시 자동으로 교축된다.

우유 흐름(8)과 공기 흐름(15) 사이의 유체 결합으로 인해, 상기 결합은 유체 흐름 경계면에 의해 발생하며, 사실상 우유 흐름(8)이 정지하는 것이 불가능하다.

특히 도 3의 새로운 면도에서 쉽게 볼 수 있는 것과 같이(도 3과 함께), 가변 개구 단면(10)은 우유와 공기 흐름(14)의 흐름 방향에 대하여 정확히 혼합 개구(4)의 상류에 있고, 공기(6)와 우유(7)가 혼합 개구(4)를 통과하여 혼합 챔버(3)안으로 들어간다. 또한, 우유 및 공기 흐름(14)은 여전히 혼합 챔버(3)의 상류인 흡입 챔버(17)을 통해 혼합 개구(4)의 상류로 안내된다.

관통 개구(35), 챔버(30), 유입 개구(33), 흡입 챔버(17) 및 혼합 개구(4)는 우유와 공기 흐름(14)을 가변 개구 단면(10)에서 혼합 챔버(3)안으로 안내하는 우유 및 공기 공급 라인(21)을 형성한다.

예를 들어, 도 2, 3 및 6에서 보이는 바와 같이, 공기(6)는 먼저 핀홀 구멍(19)의 형태의 관통 흐름 리듀서(18)를 통과하고, 그리고 나서 리프 시일(20)을 통과하여 흐른다. 핀홀 구멍(19)이 공기 흐름(15)의 유속을 감소할 때, 리프 시일은 핀홀 구멍(19)의 방향으로 우유(7)의 가능한 역류를 방지하는 역할을 한다.

상기 도면은, 가변 개구 단면(10)을 통해 혼합 챔버(3) 안으로 흐르는 공기 흐름(15)이 전기적 또는 수동으로 작동 가능한 차단 밸브 형태의 공기 스위칭-오프(switching off) 장치에 의해, 작동하거나 작동 정지할 수 있는, 우유 거품 장치(50)의 추가적인 가능한 개선을 보여주지 않는다. 완전 자동 커피 머신에 의해 공기 스위칭-오프 장치가 활성화되면 더 이상 공기(6)가 혼합 챔버(3)으로 흐를 수 없지만 우유(7)는 가변 개구 단면(10)을 통해 혼합 챔버(3) 안으로 계속 흐를 수 있다. 따라서, 우유 거품 장치(50)는 배출 모듈(29)의 우유 거품 배출구(28)를 통해 우유(13)를 전달하지 않고, 스팀(5)에 의해 가열된 우유(7)을 전달한다. 그러한 개선에서, 우유 거품(13)과 뜨거운 우유(7) 양자는 우유 거품 장치(50)에 의해 생산될 수 있다.

요약하면, 스팀 노즐(2)에 의해 생성되는 스팀 흐름(9)으로 벤츄리 효과에 기초하여 우유(7)를 전달하는, 우유 전달 장치(1)의 제1 측면에 따른 본 발명은 혼합 개구(4)의 대응하는 방향과 선택적으로 편형 표면(46)에 의해, 스팀 흐름(9)에 의해 흡입되는 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9)상에 접선방향으로 흐르도록 하여, 우유 흐름(8)의 아주 낮은 유속에서 조차 가능한 한 난류의 흐름없이 우유 흐름(8)의 전달을 보장한다. 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9)과 접촉하기 위하여 진입하기 전에도, 우유 흐름(8)은 스팀 흐름(9)의 방향으로 향한다.

제 2 측면에 따르면, 본 발명은 또한 우유 거품 장치(50)로서 이러한 목적으로 사용되는 우유 전달 장치(1)에 의해 생성되는 우유 거품(13)의 품질을 개선하는 것을 목적으로 한다. 우유 전달 장치(1) 또는 우유 거품 생성 장치(50)에는 공기(6)와 우유(7)가 우유 거품(13)을 형성하기 위해 스팀 흐름(9)에 의해 거품을 형성할 수 있는 혼합 챔버(3)가 있다. 혼합 챔버(3)로 각각 유동하는 공기 흐름(15) 및 우유 흐름(8)은 공기(6)와 우유(7)가 조절 가능한 가변 개구 단면(10)- 유량 리듀서로 또는 공기 흐름(15) 및 우유 흐름(8)을 위한 스로틀(throttle)로 사용되는-을 통해 혼합 챔버(3)로 항상 함께 유동한다는 사실에 의해 조정된다.

1: 우유 전달 장치
2: 스팀 노즐
3: 혼합 챔버
4: 혼합 개구
5: 스팀
6: 공기
7: 우유
8: 우유 흐름
9: 스팀 흐름
10: 가변 개구 단면(variable opening cross section)
11: 공기 공급부
12: 우유 공급부
13 우유 거품
14: 우유와 공기 흐름
15: 공기 흐름
16: 스팀 배출구 개구
17: 흡입 챔버
18 유량 감속기(15 인용)
19: 핀홀 구멍
20 리프 시일(lip seal)
21: 우유 및 공기 공급 라인
22: 조절 몸체
23: 조절 축
24: 제1 표면 채널(7/8 용)
25: 공기 표면 채널(6/15 용)
26: 우유 공급 연결부
27: 우유 및 공기 공급 라인
28: 우유 배출구 개구/우유 거품 배출구 개구
29: 배출 모듈
30: 챔버
31 충돌체
32: 스팀 공급 연결부
33: 유입 개구
34: 조절 몸체 리셉터클
35: 관통 개구
36: 외측 윤곽
37: 개방 지점
38: 입구 지점
39: 외측 표면
40: 수축부
41: 분무 챔버
42: 영역(3의)
43: 폭(4의)
44: 수집 깔때기
45: 가속 섹션
46: 편향 표면
47: 직경(16의)
48: 외경
49: 스팀과 우유 흐름
50: 우유 거품 장치
51: 스팀 흐름 방향
52: 수축부

Claims (16)

1. 우유 전달 장치(1)로서, 특히 전자동 커피 머신 및/또는 우유 거품 장치(50)에 사용되며, 스팀 흐름(9)을 생성하기 위한 스팀 노즐(2)과, 스팀 노즐(2)의 스팀 배출구 개구(16)에 인접하는 혼합 챔버(3)를 가지며, 우유(7)는 입구 지점(38)에서 혼합 챔버(3) 안으로 안내되며, 상기 입구 지점(38)은 스팀 배출구 개구(16)의 스팀 흐름(9)의 방향(51)에 대해 상류에 있는 우유 전달장치에 있어서,
   상기 입구 지점(38)은 수축부(40)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 우유 전달장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 입구 지점(38)과 혼합 챔버(3)안으로의 개구를 한정하는 혼합 개구(4)가 우유(7)가 스팀 흐름(9)의 방향으로 우유 흐름(8)으로서 스팀 흐름(9)으로 공급되도록 및/또는,
   -바람직하게는, 스팀 배출구 개구(16)의 상류의 혼합 챔버(3)의 영역(42)에서 상기 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9)의 방향으로 흐르도록,
   -특히 스팀 노즐(2)의 외측 표면(39)을 따라,
   배향되고 및/또는 형성되는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스팀 노즐(2)의 외측 표면(39)은 입구 지점(38)을, 특히 혼합 개구(4)를 적어도 영역으로 경계를 한정하는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수축부는 일정한 개구 단면을 갖는 수축부(52)에 의해 적어도 영역으로 형성되고, 특히 수축부(52)는 수축부(52)의 전체 길이에 걸쳐 일정한 개구 단면을 가지고, 및/또는 상기 수축부(40)가 혼합 챔버(3)의 상류에 있는 흡입 챔버(17)를 혼합 챔버(3)로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 흡입 챔버(17)는 스팀 노즐(2)을 환형으로 둘러싸고, 및/또는
   -상기 흡입 챔버(17) 및/또는 스팀 노즐(2)은 우유 흐름(8)을 스팀 흐름(9)의 방향으로 편향시키기 위한 편향 표면(46)을 가지고,
   -바람직하게는 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9) 방향으로 혼합 개구(4)를 통과하도록 된 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입구 지점의 상류의 우유 흐름(8) 또는 우유 및 공기 흐름(14)의 흐름 가이드는 최대 120도, 특히 최대 90도의 방향으로 최대 변화를 가지고, 및/또는 상기 흐름 가이드는 스위치 백이 없는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 입구 지점(38)과 스팀 배출구 개구(16) 사이의 거리가 스팀 배출구 개구(16)의 직경(47) 및/또는 혼합 개구(4)의 폭(43) 및/또는 스팀 배출구 개구(16)의 위치에서 스팀 노즐(2)의 외경(48) 보다 큰 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 분무 챔버(41)가 스팀 흐름 방향으로 혼합 챔버(3)의 하류에 형성되고,
   -바람직하게는 상기 분무 챔버는 수축부(40)에 의해 혼합 챔버(3)에서 분리되고 및/또는 상기 분무 챔버는 우유(7)를 분무하기 위한 충돌체(31)를 가지는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 스팀 및 우유 혼합물을 가속하기 위한 가속 섹션(45)이 혼합 챔버(3)와 분무 챔버(41) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합 챔버(3)는 스팀 흐름(9) 및 우유 흐름(8)을 수집하고 합류시키는 수집 깔때기(44)를 가지며,
    -바람직하게는 상기 수집 깔때기(44)는 스팀 배출구 개구(16)와 정렬되고 및/또는 스팀 흐름 방향으로 수축되는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 우유 전달 장치는 우유 거품 장치(50)의 형태로 되고, 우유 전달 장치(1)에 의해 전달되고 입구 지점(38)에서 혼합 챔버(3)로 흘러 들어가는 우유 흐름(8)은 가변 개구 단면(10)에 의해 입구 지점(38)의 상류에서 조정 가능한 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 공기 공급부(11)를 가지고, 우유 흐름(8)과 동시에 공기 흐름(14)이 가변 개구 단면(10)을 통과하여 특히 우유와 공기 흐름(14)이 입구 지점(38)에서 혼합 챔버(3)로 안내되도록 이루어지고, 및/또는
    -상기 우유 흐름(8)은 공기 부분을 가지며 우유와 공기 흐름(14)으로서 혼합 챔버(3) 안으로 지나가며, 특히 혼합 챔버(3)에서 스팀과 우유 및 공기 혼합물이 발생하는 것을 특징으로 하는 우유 전달 장치.
13. 스팀 노즐(2)에 의해 생성된 스팀 흐름(9)의 도움으로 그리고 벤츄리 효과에 기초하여 우유(7)를 전달하는 방법으로서,
    상기 우유(7)는 상기 스팀 흐름(9)을 따라, 우유 흐름(8)으로서 향하고, 특히 이를 위해, 상기 선행 청구항 중 하나에 따른 우유 전달 장치(1)가 사용되는 것을 특징으로 하는 우유 전달 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 우유 흐름(8)은 스팀 유동(9)이 혼합 챔버에서 우유(7)와 결합되기 전에도 스팀 유동(9)의 방향(51)으로 배향되는 방법.(3) 스팀 노즐(2)의 스팀 배출구 개구(16)에 인접하는 혼합 챔버(3) 안에서 상기 우유(7)와 합쳐지기 전에 조차도 상기 스팀 흐름(9)의 방향으로 향하고, 및/또는
    -스팀 노즐(2)의 스팀 배출구 개구(16)의 상류에 있는 혼합 개구(4)의 도움으로, 및/또는
    -상기 우유 흐름(8)이 혼합 챔버(3) 안으로 흐를 때 우유 흐름(8)이 스팀 흐름(9)의 방향으로 흐르도록 하는, 우유 전달 방법.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 우유 흐름(8)은 혼합 챔버(3)의 상류에 있는 흡입 챔버(17)에서 편향 표면(46)에 의해 배향되고, 및/또는
    -스팀 노즐(2)에 대해 동심원으로 상기 혼합 챔버(3)로 흐르고, 및/또는
    -스팀 노즐(2)의 스팀 배출구 개구(16)의 상류에 있는 영역(42)의 우유 흐름(8)은 스팀 노즐(2)의 외측 표면(39)을 따라 스팀 흐름(9)의 방향(51)으로 흐르는 것을 특징으로 하는 우유 전달 방법.
16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 우유 흐름(8)은 스팀 흐름(9)의 방향에 대해 횡방향으로 흡입 챔버(17) 안으로 흘러 들어가고, 및/또는
    -수집 깔때기(44)에 혼합 챔버(3) 안에서 스팀 흐름(9)과 합쳐지며, 바람직하게는 상기 수집 깔때기(44)는 회전 대칭이며 및/또는 스팀 노즐(2)의 스팀 배출구 개구(16)에 대해 배향되며, 및/또는
    -상기 우유 흐름(8)은 스팀과 우유 및 공기 혼합물을 형성하기 위한 공기 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 우유 전달 방법.

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