RU2808381C2 - Device for preparing liquids, in particular milk, by integrated washing system and washing method - Google Patents
Device for preparing liquids, in particular milk, by integrated washing system and washing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808381C2 RU2808381C2 RU2019123733A RU2019123733A RU2808381C2 RU 2808381 C2 RU2808381 C2 RU 2808381C2 RU 2019123733 A RU2019123733 A RU 2019123733A RU 2019123733 A RU2019123733 A RU 2019123733A RU 2808381 C2 RU2808381 C2 RU 2808381C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- milk
- outlet
- valve
- flushing
- Prior art date
Links
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 title claims abstract description 137
- 239000008267 milk Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 title claims abstract description 137
- 238000005406 washing Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 35
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 20
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000015115 caffè latte Nutrition 0.000 description 1
- 235000015116 cappuccino Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000009760 functional impairment Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000020307 latte macchiato Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 235000008476 powdered milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к устройству для подготовки жидкости, в частности, молока посредством интегрированной системы промывки, а также способу промывки и/или очистки такого устройства. Под подготовкой понимают пенообразование и/или нагрев, благодаря чему, выборочно теплая или холодная молочная пена или, соответственно, теплое или холодное молоко может генерироваться устройством.The present invention relates to a device for preparing liquid, in particular milk, by means of an integrated washing system, as well as a method for washing and/or cleaning such a device. By preparation is meant foaming and/or heating, whereby selectively warm or cold milk foam or, respectively, warm or cold milk can be generated by the device.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
Для подготовки жидкостей, в частности, жидкого питательного молока, известны так называемые пенообразующие или вспенивающие устройства, которые используются для нагрева и вспенивания молока в ходе приготовления горячих напитков, содержащих молоко, например, капучино, латте маккиато, кофе-латте, шоколад или чай с молоком и специями. Таким образом, в основном, молоко смешивается с воздухом и/или паром.For the preparation of liquids, in particular liquid nutritional milk, so-called foaming or foaming devices are known, which are used to heat and froth milk during the preparation of hot drinks containing milk, for example cappuccino, latte macchiato, caffe latte, chocolate or tea with milk and spices. Thus, basically, the milk is mixed with air and/or steam.
Из EP 1 593 330 известны всасывание молока посредством насоса из контейнера через линию всасывания молока и его переноса к выпуску. В ходе всасывания молоко проводится через проточный нагреватель и нагревается, и воздух или, соответственно, газ в управляемом количестве, через линию подачи воздуха, смешивается с холодным или нагретым молоком. Затем смесь переносится через точку сужения к выпуску через выпускную линию. Для дозированной подачи воздуха, известно расположение регулируемого регулятора объема воздуха или также фиксированный жиклер в линии подачи воздуха. Система линий содержит различные обратные клапаны, которые предотвращают обратный поток молока или, соответственно, воздуха или газ против направления транспортировки. Для промывки или, соответственно, очистки, промывающая или, соответственно, очищающая текучая среда переносится от источника через промывочный клапан через линию в линию всасывания молока посредством насоса.From
Из EP 3 281 569 известен модульный блок вспенивания, благодаря чему, помимо насоса, система линий с линией всасывания молока и единая линия для соединения насоса с выпускной форсункой, выпускной линией и элемент обогащения воздухом, этот блок содержит нагревательный элемент, выполненный как проточный нагреватель, выполненный как толстопленочный нагреватель. Этот модульный блок вспенивания может компактно интегрироваться как модуль и может располагаться таким образом в блоке охлаждения. Модуль очищается посредством соединенной системы промывки, которая промывает блок вспенивания между выпуском блока охлаждения до самого клапана коллектора в выпускной линии, через которую сливается промывочная вода.From EP 3 281 569 a modular foaming unit is known, thanks to which, in addition to the pump, a line system with a milk suction line and a single line for connecting the pump with an outlet nozzle, an outlet line and an air enrichment element, this unit contains a heating element designed as a flow-through heater, designed as a thick film heater. This modular foaming unit can be compactly integrated as a module and can thus be located in the cooling unit. The module is cleaned by a connected flushing system that flushes the foaming unit between the cooling block outlet all the way to the manifold valve in the outlet line through which the flushing water is drained.
Проблема в отношении известных вспенивающих устройств состоит в том, что те секции линии, которые соприкасаются с молоком или вспененным молоком, со временем забиваются засохшим молоком. Помимо функционального нарушения, эти отложения также может приводить к неблагоприятному сенсорному эффекту по причине коагуляции молочного белка и разложения казеина. Но, в частности, по гигиеническим соображениям необходимо промывать или, соответственно, очищать молокопроводящие детали устройства, предпочтительно после каждой операции вспенивания или, соответственно, транспортировки. Таким образом, желательно по возможности автоматизировать операцию промывки и/или очистки, что позволяет получить желаемый воспроизводимый результат очистки быстро, безопасно и независимо от рабочего персонала. Следует различать промывку, т.е. промывку, осуществляемую циклически или после каждой раздачи, и очистку, в частности, промывку очищающей текучей средой, в частности, в конце дня.The problem with known frothing devices is that those sections of the line that come into contact with the milk or foamed milk become clogged with dried milk over time. In addition to functional impairment, these deposits can also lead to adverse sensory effects due to milk protein coagulation and casein degradation. But in particular, for hygienic reasons, it is necessary to rinse or clean the milk-conducting parts of the device, preferably after each foaming or transport operation. It is therefore desirable to automate the washing and/or cleaning operation whenever possible, allowing the desired, reproducible cleaning result to be obtained quickly, safely and independently of the operating personnel. A distinction must be made between washing, i.e. rinsing, carried out cyclically or after each distribution, and cleaning, in particular rinsing with a cleaning fluid, in particular at the end of the day.
В общем случае, для промывки известных вспенивающих устройств, включающих в себя линии, промывочная текучая среда вводится через промывочный клапан в секцию линии всасывания молока и, через дополнительный клапан, после протекания через элементы, принадлежащие вспенивающему устройству, но, как правило, без секции к выпускной форсунке, проводится в резервуар для сбора или сток. Секция к выпускной форсунке часто промывается только периодически, например, каждые 10 минут, в зависимости от настройки. Проблема, в частности, состоит в том, что слив в поддон промывочной текучей среды после этой фазы промывки виден потребителям. Секция линии всасывания молока, которая проходит между промывочным клапаном и контейнером для молока и, в частности, выступает в контейнер для молока сверху, очищается реже, как правило, в особой операции промывки или, соответственно, очистки. Эта секция, в общем случае, располагается в охлажденном участке и, следовательно, загрязняется в меньшей степени.In general, for flushing known foaming devices including lines, the flush fluid is introduced through a flush valve into a section of the milk suction line and, through an additional valve, after flowing through elements belonging to the foaming device, but typically without a section to outlet nozzle is conducted into a collection tank or drain. The section to the outlet nozzle is often flushed only periodically, such as every 10 minutes, depending on the setting. The problem in particular is that the drainage of flushing fluid into the pan after this flushing phase is visible to consumers. The section of the milk suction line that runs between the flush valve and the milk container and in particular projects into the milk container from above is cleaned less frequently, usually in a special rinsing or cleaning operation. This section is generally located in a cooled area and is therefore less contaminated.
Также следует рассмотреть, помимо ранее упомянутых аспектов промывки вспенивающих устройств, то, что помимо температуры и характеристик молока, например, содержания жира, пастеризации, значения pH, содержания белка и периода хранения, пенообразование молока также зависит от точно дозированной подачи воздуха. Точная и дозированная подача воздуха необходима для высокого и воспроизводимого качества молочной пены. Однако на практике было показано, что для плотной консистенции молочной пены, кроме того, важно, чтобы остаток молока или молочной пены и/или промывочной текучей среды и/или очищающей текучей среды не высыхал внутри устройства, в том числе, ни в каких обеспеченных клапанах, в частности, в разделах подачи воздуха, и не оказывал отрицательное воздействие в отношении точного дозирования. В частности, для точного дозирования воздуха необходима полностью очищенная линия подачи воздуха.Another thing to consider, in addition to the previously mentioned aspects of rinsing the frothers, is that in addition to the temperature and characteristics of the milk, such as fat content, pasteurization, pH value, protein content and storage period, milk foaming also depends on a precisely metered air supply. Precise and measured air supply is essential for high and reproducible milk foam quality. However, in practice it has been shown that for a dense milk foam consistency, it is furthermore important that residual milk or milk foam and/or rinsing fluid and/or cleaning fluid does not dry out inside the device, including in any valves provided , in particular in the air supply sections, and did not have a negative impact on accurate dosing. In particular, a completely cleaned air supply line is required for accurate air dosing.
Значимость точно заданной и импульсной подачи воздуха для создания молочной пены следует из DE 10 2015 117 650. Известно устройство для нагрева и вспенивания молока парогенератором для генерации пара и источником газа под давлением для генерации импульсов давления сжатого газа, которые, совместно, образуют парогазовую смесь, которая вводится во вспенивающую жидкость. Таким образом, характеристики образованной пены должны иметь возможность гибко устанавливаться пользователем в отношении консистенции, кремообразности, пористости, толщины пены и устойчивости пены. Эта конфигурация для достижения заданной и/или импульсной инжекции воздуха очень сложна и затратна.The importance of a precisely defined and pulsed air supply for creating milk foam follows from DE 10 2015 117 650. A device is known for heating and frothing milk using a steam generator to generate steam and a pressurized gas source to generate pressure pulses of compressed gas, which together form a vapor-gas mixture, which is introduced into the foaming liquid. Thus, the characteristics of the resulting foam must be flexibly set by the user in terms of consistency, creaminess, porosity, foam thickness and foam stability. This configuration to achieve targeted and/or pulsed air injection is very complex and costly.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства для подготовки жидкости, в частности, молока, компактного, надежного и эффективного устройства для выборочной подготовки холодной или теплой молочной пены или холодного или теплого молока, которое отличается воспроизводимым и высоким качеством молочной пены. Кроме того, устройство и соответствующий способ должны быть оптимизированы в отношении эффектов промывки и очистки.Thus, the object of the present invention is to provide a device for the preparation of liquid, in particular milk, a compact, reliable and efficient device for the selective preparation of cold or warm milk foam or cold or warm milk, which is characterized by reproducible and high quality milk foam. In addition, the device and the corresponding method must be optimized with regard to the effects of washing and cleaning.
Эти задачи решаются устройством по п. 1 и способом по п. 9. Дополнительные преимущественные признаки определяются зависимыми пунктами формулы изобретения, нижеследующим описанием, а также чертежом.These problems are solved by the device according to
Устройство согласно изобретению для подготовки жидкости, в частности, молока посредством интегрированной системы промывки, содержит по меньшей мере один резервуар для хранения жидкости, расположенный в блоке охлаждения, насос, систему линий, содержащую линию всасывания молока, через которую по меньшей мере один резервуар обеспечен возможностью подключения к насосу, выпускную линию, через которую насос обеспечен возможностью подключения к по меньшей мере одному выпуску, и линию промывки, через которую линия всасывания молока обеспечена возможностью загрузки промывочной текучей средой, регулятор объема воздуха, посредством которого воздух обеспечен возможностью проведения через линию подачи воздуха дозированным образом к точке впуска в линию всасывания молока, и нагревательный элемент, выполненный как проточный нагреватель, который расположен в выпускной линии и выполнен как толстопленочный нагреватель. Таким образом в линии подачи воздуха между регулятором объема воздуха и точкой впуска в линию всасывания молока расположены второй обратный клапан и первый обратный клапан, и линия подачи воздуха обеспечена возможностью подключения между первым обратным клапаном и вторым обратным клапаном к линии промывки через клапан.A device according to the invention for preparing liquid, in particular milk, by means of an integrated washing system, contains at least one reservoir for storing liquid located in a cooling unit, a pump, a line system containing a milk suction line, through which at least one reservoir is provided with the possibility connection to the pump, an outlet line through which the pump is provided with the ability to connect to at least one outlet, and a flush line through which the milk suction line is provided with the ability to be loaded with a flush fluid, an air volume regulator through which air is provided with the ability to be conducted through the air supply line in a metered manner to the inlet point into the milk suction line, and a heating element configured as a flow-through heater, which is located in the outlet line and configured as a thick film heater. Thus, a second check valve and a first check valve are disposed in the air supply line between the air volume regulator and the inlet point of the milk suction line, and the air supply line is provided with a connection between the first check valve and the second check valve to a flushing line through the valve.
В изобретении, в линии подачи воздуха обеспечены регулятор объема воздуха для дозированной подачи воздуха и первый и второй обратные клапаны, посредством чего регулятор объема воздуха может быть выполнен как пропорциональный клапан. Упомянутый клапан для подключения линии подачи воздуха к системе промывки расположен между первым и вторым обратными клапанами. Первый обратный клапан открывает или закрывает данную секцию между упомянутым клапаном и линией подачи воздуха в направлении точки введения, и второй обратный клапан открывает или закрывает данную секцию между упомянутым клапаном и линией подачи воздуха в направлении регулятора объема воздуха. Первый и второй обратные клапаны предпочтительно выполнены с возможностью переключения независимо друг от друга.In the invention, an air volume regulator for metering air supply and first and second check valves are provided in the air supply line, whereby the air volume regulator can be configured as a proportional valve. Said valve for connecting the air supply line to the flushing system is located between the first and second check valves. The first check valve opens or closes a given section between said valve and the air supply line towards the injection point, and the second check valve opens or closes a given section between said valve and the air supply line towards the air volume regulator. The first and second check valves are preferably switchable independently of each other.
Было показано, что заданное открывание двух последовательно расположенных обратных клапанов в системе линий вряд ли возможно без пульсации, происходящей в системе. В частности, с переносом молока, таким образом возникают негативные последствия для достижения качества молочной пены. Таким образом, необходимо конструировать первый и второй обратные клапаны в линии подачи воздуха так, что они способны занимать открытое или закрытое положение в согласованном порядке друг с другом. Таким образом, также подлежит рассмотрению третий обратный клапан в линии всасывания молока, который способен предотвращать обратный поток всасываемого молока против направления транспортировки.It has been shown that the specified opening of two check valves in series in a line system is unlikely to be possible without pulsation occurring in the system. Particularly with the transfer of milk, this has negative consequences for achieving milk foam quality. Thus, it is necessary to design the first and second check valves in the air supply line so that they are capable of occupying an open or closed position in a consistent manner with each other. Therefore, a third check valve in the milk suction line, which is capable of preventing the suction milk from flowing back against the direction of transport, is also to be considered.
Обратные клапаны часто выполнены как подпружиненные обратные клапаны, которые обеспечивают поток в одном направлении. Механизм подпружиненных обратных клапанов содержит закрывающий элемент, который вдавливается плотно в седло соответствующей формы под действием силы упругости возвратной пружины. Если сила противодействия, действующая на закрывающий элемент, превышает силу упругости возвратной пружины, открывается проход. Давление открывания регулируется, например, посредством силы упругости возвратной пружины. Устройство согласно изобретению для подготовки жидкости посредством интегрированной системы промывки, окончательно определяет давление открывания по отрицательному давлению на всасывающей стороне насоса. Если сгенерированного отрицательного давления на всасывающей стороне недостаточно, первый и второй обратные клапаны в линии подачи воздуха не открываются или не полностью открываются. Если отрицательное давление на всасывающей стороне достаточно велико для открывания соответствующих обратных клапанов в линии подачи воздуха, могут возникать вибрации на обратных клапанах, что не позволяет точно дозировать подачу воздуха. Кроме того, в частности, режим работы подпружиненных обратных клапанов особенно подвержен загрязнению, обусловленному входящим молоком и/или молочной пеной.Check valves are often designed as spring-loaded check valves that allow flow in one direction. The mechanism of spring-loaded check valves contains a closing element that is pressed tightly into a properly shaped seat under the action of the elastic force of the return spring. If the counterforce acting on the closing element exceeds the elastic force of the return spring, the passage opens. The opening pressure is regulated, for example, by the elastic force of the return spring. The device according to the invention for preparing liquid by means of an integrated flushing system finally determines the opening pressure based on the negative pressure on the suction side of the pump. If the generated negative pressure on the suction side is not enough, the first and second check valves in the air supply line do not open or do not open completely. If the negative pressure on the suction side is large enough to open the corresponding check valves in the air supply line, vibrations may occur at the check valves, preventing accurate air metering. In addition, in particular, the operating mode of spring-loaded check valves is particularly susceptible to contamination caused by incoming milk and/or milk foam.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, первый обратный клапан, расположенный в линии подачи воздуха устройства согласно изобретению, и второй обратный клапан выполнены как обратные клапаны прямого действия. Механизм таких обратных клапанов содержит закрывающий элемент, который вдавливается в седло силой тяжести, действующей на закрывающий элемент и/или средой и, таким образом, плотно закрывается. Благодаря этому, обратные клапаны прямого действия могут располагаться по меньшей мере в линии подачи воздуха, предполагается, что линия подачи воздуха в устройстве согласно изобретению для подготовки жидкости расположена в вертикальной ориентации. Соответственно, регулятор объема воздуха и второй и первый обратные клапаны, включенные в систему подачи воздуха расположены вертикально сверху вниз в линии подачи воздуха. С подачей воздуха, эта вертикальная ориентация освобождает соответствующие обратные клапаны, благодаря чему, эти клапаны полностью открываются и точно дозированная подача воздуха возможна без флуктуаций. Благодаря этой конфигурации, самое большее, только первый обратный клапан может контактировать с молоком или, соответственно, молочной пеной, но также регулярно промывается по меньшей мере с одной стороны, в частности, при промывании линии всасывания молока. Линия всасывания молока может располагаться в устройстве поперечно, т.е. по существу горизонтально, благодаря чему, молоко всасывается в горизонтальном направлении через линию всасывания молока.In a preferred embodiment of the invention, the first check valve located in the air supply line of the device according to the invention and the second check valve are designed as direct-acting check valves. The mechanism of such check valves contains a closing element, which is pressed into the seat by the force of gravity acting on the closing element and/or the environment and thus closes tightly. Due to this, direct-acting check valves can be located at least in the air supply line, it is assumed that the air supply line in the device according to the invention for liquid preparation is located in a vertical orientation. Accordingly, the air volume regulator and the second and first check valves included in the air supply system are located vertically from top to bottom in the air supply line. With air supply, this vertical orientation releases the corresponding check valves, so that these valves open completely and a precisely metered air supply is possible without fluctuations. Thanks to this configuration, at most only the first non-return valve can come into contact with the milk or milk foam, but is also regularly washed on at least one side, in particular when washing the milk suction line. The milk suction line can be located transversely in the device, i.e. essentially horizontally, whereby milk is sucked in a horizontal direction through the milk suction line.
В другом варианте осуществления устройства согласно изобретению для подготовки жидкости посредством интегрированной системы промывки, предполагается, что воздух для вспенивания молока подается дозированным образом с постоянной температурой через регулятор объема воздуха. Предпочтительно, это воздух низкой температуры, что особенно пригодно для образования воспроизводимого высокого качества молочной пены. Предпочтительно, воздух получается из блока охлаждения, в котором молоко хранится охлажденным. Возможно также, что устройство согласно изобретению полностью размещается в большой степени в блоке охлаждения как модульный блок вспенивания. Подаваемый охлажденный воздух препятствует температурным флуктуациям в качестве молочной пены. Качество молочной пены не зависит от сезонных колебаний внешней температуры и, таким образом, имеет устойчиво высокое качество.In another embodiment of the device according to the invention for preparing liquid by means of an integrated washing system, it is assumed that the air for frothing milk is supplied in a metered manner at a constant temperature through an air volume regulator. Preferably, this is air at a low temperature, which is especially suitable for the formation of reproducible high quality milk foam. Preferably, the air is obtained from a cooling unit in which the milk is kept chilled. It is also possible that the device according to the invention is located entirely in a cooling unit as a modular foaming unit. The cooled air supplied prevents temperature fluctuations in the quality of milk foam. The quality of the milk foam is not affected by seasonal fluctuations in external temperature and is therefore of consistently high quality.
Кроме того, предполагается, что после насоса в выпускной линии расположен ограничитель, благодаря чему, в данном устройстве расположен клапан коллектора, который выборочно подключает выпускную линию к форсунке для выброса промывочной текучей среды и, через линию, к выпуску, на который может раздаваться подготовленная жидкость. В частности, линия между клапаном коллектора и выпуском имеет такие размеры, что она имеет лишь малый объем заполнения, предпочтительно от 2 мл до 3 мл.In addition, it is assumed that a restrictor is located in the outlet line after the pump, due to which, in this device there is a manifold valve that selectively connects the outlet line to a nozzle for the release of flushing fluid and, through the line, to an outlet to which the prepared liquid can be distributed . In particular, the line between the manifold valve and the outlet is sized such that it has only a small filling volume, preferably 2 ml to 3 ml.
Кроме того, посредством промывочного клапана, линия всасывания молока обеспечена возможностью подключения вне блока охлаждения к интегрированной системе промывки. В ходе операции промывки, предпочтительно осуществляемой между двумя действиями раздачи подготовленного молока, линии и элементы, напрямую соприкасающийся с молоком или, соответственно, молочной пеной в тех областях вне блока охлаждения, и также линия подачи воздуха и по меньшей мере частично промываются и очищаются. Это необходимо прежде всего потому, что в ходе вспенивания молока, особенно при высоких температурах, молочная пена может расширять также в направлении линии подачи воздуха, так что, измененные условия возникают в этой линии подачи воздуха, которые мешают точно дозированной подаче воздуха. Кроме того, можно преимущественным образом предотвращать загрязнение обратного клапана, расположенного в линии подачи воздуха и контактирующего с молоком или, соответственно, молочной пеной, и негативное влияние на его функциональные возможности.In addition, by means of a flushing valve, the milk suction line is provided with the possibility of connecting outside the cooling unit to an integrated flushing system. During the washing operation, preferably carried out between two operations of dispensing prepared milk, the lines and elements in direct contact with the milk or milk foam in those areas outside the cooling unit, as well as the air supply line, are at least partially washed and cleaned. This is necessary primarily because during milk frothing, especially at high temperatures, the milk foam can expand also in the direction of the air supply line, so that altered conditions arise in this air supply line, which prevent a precisely metered air supply. In addition, it is advantageously possible to prevent the non-return valve located in the air supply line and in contact with the milk or milk foam from becoming contaminated and having a negative impact on its functionality.
Упомянутый клапан, через который линия подачи воздуха может подключаться к системе промывки и может нагружаться промывочной и/или очищающей текучей средой, расположен на значительном расстоянии от точки введения линии подачи воздуха в линию всасывания молока, благодаря чему, можно гарантировать, что секция линии подачи воздуха, в которую может проникать молочная пена, промывается промывочной текучей средой. Предпочтительно клапан расположен на более высоком уровне относительно точки введения, благодаря чему, промывочная текучая среда течет самотеком в секции, подлежащие очистке.Said valve, through which the air supply line can be connected to the washing system and can be loaded with a flushing and/or cleaning fluid, is located at a considerable distance from the point of introduction of the air supply line into the milk suction line, thereby ensuring that the air supply line section , into which milk foam can penetrate, is washed with a washing fluid. Preferably, the valve is located at a higher level relative to the injection point so that the flushing fluid flows by gravity into the sections to be cleaned.
Интегрированная система промывки может использовать в качестве промывочной и/или очищающей текучей среды любую среду в форме текучей среды, которая способна полностью очищать элементы, вступающие в контакт с молоком или, соответственно, молочной пеной, в том числе линию подачи воздуха. Альтернативно, также допустима очистка или, соответственно, промывка газообразной средой. Особенно подходит промывка холодной или нагретой водой или раствором с химической добавкой и дополнительными промывками. Помимо высушивания нагнетаемым атмосферным воздухом, также можно использовать пар или сжатый воздух для достижения полного высушивания элементов и линий.The integrated washing system can use as flushing and/or cleaning fluid any medium in the form of a fluid that is capable of completely cleaning elements that come into contact with milk or milk foam, including the air supply line. Alternatively, cleaning or flushing with a gaseous medium is also permissible. Washing with cold or heated water or a solution with a chemical additive and additional rinses is especially suitable. In addition to drying with forced atmospheric air, steam or compressed air can also be used to achieve complete drying of elements and lines.
Отвечающий изобретению способ промывки устройства для подготовки жидкости, в частности, молока посредством интегрированной системы промывки предусматривает, что для операции промывки подают промывочную текучую среду через линию промывки, причем промывочная текучая среда переносится на нагревательный элемент, выполненный как проточный нагреватель, в частности, как толстопленочный нагреватель, по меньшей мере частично через линию всасывания молока насоса и в выпускную линию, причем промывочная текучая среда также может проводиться в линию подачи воздуха через клапан, и данная линия подачи воздуха промывается.The method according to the invention for washing a device for preparing liquid, in particular milk, by means of an integrated washing system provides that for the washing operation, a washing fluid is supplied through a washing line, wherein the washing fluid is transferred to a heating element designed as a flow-through heater, in particular as a thick film heater the heater, at least partially through the milk suction line of the pump and into the outlet line, wherein the flushing fluid may also be conducted into the air supply line through the valve, and the air supply line is flushed.
Инициирование операции очистки или, соответственно, промывки может осуществляться посредством контроля времени, благодаря чему, после каждой раздачи подготовленного молока к выпуску или после определенного количества действий раздачи промывка активируется автоматически. Операция промывки может управляться посредством системы управления, при этом обеспечены датчики, которые захватывают данные в отношении заполнения системы и в отношении типа заполнения и передают их в систему управления. Система промывки содержит промывочный клапан в линии всасывания молока и упомянутый клапан в линии подачи воздуха, который может выборочно переключаться, с одной стороны, для пропускания промывочной текучей среды через линию всасывания молока из блока охлаждения, и, с другой стороны, промывочной текучей среды через линию подачи воздуха. Аналогично возможна одновременная промывка. Промывка также возможна в обратном направлении. Благодаря промывке после каждой раздачи подготовленного молока, промывочная текучая среда располагается в устройстве согласно изобретению в начале подготовки молочной пены. Таким образом, устройство согласно изобретению заполняется промывочной текучей средой, предпочтительно водой, из выпуска, т.е. в секции между клапаном коллектора и выпуском или, соответственно, выпускной форсункой для молока или, соответственно, формой молока вплоть до границы охлажденного участка. При закрытом клапане коллектора вода остается в секции между этим клапаном и выпуском и препятствует дальнейшему продвижению, например, молока или молочной пены. Для выброса промывочной текучей среды, клапан коллектора, обеспеченный в выпускной линии, открывается, и вода или, соответственно, промывочная текучая среда может отводиться в контейнер или форсунку. Одновременно запускается насос и открывается регулятор объема воздуха. В момент времени, когда всасываемое молоко или, соответственно, молочная пена достигает клапана коллектора, это можно обнаруживать через соответственно расположенные датчики, или, соответственно, с задержкой по времени, этот клапан переключается таким образом, что подготовленное молоко или, соответственно, молочная пена проводится к выпуску. Вода, которая присутствовала в секции между клапаном коллектора и выпуском, аналогично проводится в направлении выпуска. Однако это количество настолько минимально, что вода не оказывает никакого неблагоприятного воздействия на молоко или, соответственно, молочную пену для создаваемого напитка. Если обнаруживается окончание раздачи подготовленного молока, открывается упомянутый клапан, через который линия подачи воздуха обеспечена возможностью подключения к системе промывки и подается промывочная текучая среда. Под давлением подаваемой промывочной текучей среды, первый обратный клапан открывается, и второй обратный клапан закрывает секцию в регуляторе объема воздуха направление, и третий обратный клапан закрывает линию всасывания молока, благодаря чему, давление всасывания насоса компенсируется. Предпочтительно, промывочная текучая среда имеет давление по меньшей мере 1, предпочтительно, 2 бар. С задержкой по времени, предпочтительно около 0,5 с, регулятор объема воздуха переводится в закрытое положение. Если промывочная текучая среда достигает клапана коллектора, этот клапан открывается, для выброса промывочной текучей среды. Благодаря операции промывки или, соответственно, очистки, компоненты устройства согласно изобретению между клапаном коллектора на выпускной стороне и упомянутым клапаном промываются. Альтернативно, секция между клапаном коллектора и выпуском может промываться циклически.The initiation of the cleaning or rinsing operation can be carried out by means of a time control, whereby after each dispensing of prepared milk for release or after a certain number of dispensing actions, the rinsing is activated automatically. The flushing operation may be controlled by a control system, wherein sensors are provided that capture data regarding the filling of the system and regarding the type of filling and transmit them to the control system. The washing system includes a flush valve in the milk suction line and said valve in the air supply line, which can be selectively switched, on the one hand, to pass a flush fluid through the milk suction line from the cooling unit, and, on the other hand, a flush fluid through the line air supply. Likewise, simultaneous washing is possible. Washing in the reverse direction is also possible. Thanks to the flushing after each dispensing of the prepared milk, the flushing fluid is located in the device according to the invention at the beginning of the preparation of the milk foam. Thus, the device according to the invention is filled with flushing fluid, preferably water, from the outlet, i.e. in the section between the manifold valve and the outlet or the milk outlet nozzle or the milk mold up to the boundary of the refrigerated section. When the manifold valve is closed, water remains in the section between this valve and the outlet and prevents further movement of, for example, milk or milk foam. To discharge the flushing fluid, a manifold valve provided in the outlet line is opened and water or, respectively, the flushing fluid can be discharged into a container or nozzle. At the same time, the pump starts and the air volume regulator opens. At the moment when the sucked milk or milk foam reaches the collector valve, this can be detected via correspondingly located sensors, or, accordingly, with a time delay, this valve is switched so that the prepared milk or milk foam is carried out for release. The water that was present in the section between the manifold valve and the outlet is similarly conducted towards the outlet. However, this amount is so minimal that the water does not have any adverse effect on the milk or, therefore, the milk foam for the resulting drink. If the end of dispensing of prepared milk is detected, said valve opens, through which the air supply line is provided with the possibility of connecting to the washing system and the washing fluid is supplied. Under the pressure of the supplied flushing fluid, the first check valve opens, and the second check valve closes the section in the air volume control direction, and the third check valve closes the milk suction line, thereby compensating the suction pressure of the pump. Preferably, the flushing fluid has a pressure of at least 1, preferably 2 bar. With a time delay, preferably about 0.5 s, the air volume regulator is moved to the closed position. If the flushing fluid reaches the manifold valve, the valve opens to release the flushing fluid. Thanks to the flushing or cleaning operation, the components of the device according to the invention between the manifold valve on the outlet side and said valve are washed. Alternatively, the section between the manifold valve and the exhaust can be flushed cyclically.
Преимущественно, устройство согласно изобретению, используемое интегрированной системой промывки, может быть нагревательный элемент, выполненный как толстопленочный нагреватель. Поскольку между двумя действиями раздачи молока или, соответственно, молочной пены толстопленочный нагреватель, рассматриваемый как проточный нагреватель, наполняется промывочной текучей средой, например, водой, эта вода может нагреваться высокой энергией без влияния на текущую затем молочную пену. Таким образом, обеспечиваются короткие периоды нагрева.Advantageously, the device according to the invention used by the integrated washing system may be a heating element configured as a thick film heater. Since the thick film heater, considered as a flow-through heater, is filled with a rinsing fluid, for example water, between two dispensing operations of milk or milk foam, this water can be heated with high energy without affecting the subsequent milk foam. This ensures short heating periods.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Вариант осуществления изобретения будет более подробно объяснен ниже со ссылкой на чертеж.An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.
На фиг. 1 показана схема устройства согласно изобретению для подготовки жидкого питания, в частности молока, посредством интегрированной системы промывки.In fig. 1 shows a diagram of a device according to the invention for the preparation of liquid nutrition, in particular milk, by means of an integrated washing system.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF PREFERRED OPTIONS FOR IMPLEMENTING THE INVENTION
Устройство 1 согласно изобретению, показанное на фиг. 1, для подготовки жидкости, в частности, молока, содержит молоко одного типа, хранящееся в первом резервуаре 12, и молоко другого типа или, соответственно, заменитель молока во втором резервуаре 14. Первый и второй резервуары 12, 14 подключены согласно варианту осуществления, показанному со всасывающей стороной насоса 18 через 3/2 направленный клапан 15 управления к линии 16 всасывания молока, благодаря чему, молоко или, соответственно, заменитель молока можно брать из первого и/или второго резервуара 12, 14. В линии 16 всасывания молока расположен обратный клапан, выполненный как третий обратный клапан 20, который открывается в направлении насоса 18. Насос 18 подключен на своей напорной стороне через единую выпускную линию 22 к выпуску 24, на котором может доставляться подготовленное молоко или, соответственно, молочная пена. В выпускной линии 22 до выпуска 24 расположен клапан 23 коллектора, благодаря чему поток выборочно открывается в направлении выпуска 24, через линию 27, или поток открывается в направлении форсунки 25.
На всасывающей стороне насоса 18 в линию 16 всасывания молока выходит линия 26 подачи воздуха, в котором обеспечен регулятор 28 объема воздуха. Регулятор 28 объема воздуха может быть выполнен как пропорциональный клапан, благодаря чему, воздух подается точно дозированным образом из окружающей среды. В частности, воздух может поступать из блока 10 охлаждения и, таким образом, имеет постоянную температуру независимо от температуры окружающей среды. Молоко может смешиваться с дозированным количеством воздуха через линию 26 подачи воздуха, благодаря чему, образуется молочно-воздушная смесь, которая всасывается насосом 18. В линии 26 подачи воздуха расположены первый и второй обратные клапаны 30, 32, которые будут описаны более подробно.On the suction side of the
На выпускной линии 22 на напорной стороне насоса 18 расположен нагревательный элемент 34, выполненный как проточный нагреватель. Нагревательный элемент 34 выполнен как толстопленочный нагреватель, причем на нагревательном элементе 34 установлен резистор электрического нагрева на опоре, на которой обеспечен проточный канал. В ходе течения по проточному каналу, когда нагревательный элемент 34 активирован, жидкость, т.е. молоко или молочно-воздушная смесь, доводится до определенной температуры, которая может управляться посредством датчика температуры (не показан). При включенном нагревательном элементе 34 можно создавать теплое или горячее молоко и/или молочную пену; при выключенном нагревательном элементе 34 холодное молоко или молочную пену можно проводить к выпуску 24. Для этого можно использовать, в частности, толстопленочный нагреватель благодаря его малому времени реакции и минимальному тепловыделению.At the
Кроме того, в выпускной линии 22, показанной на фиг. 1, после нагревательного элемента 34 расположен ограничитель 36, который создает из уже присутствующей, возможно нагретой, молочно-воздушной смеси устойчивую и однородную молочную пену. Ограничитель 36 может быть выполнен как жиклер, экран, фиксированная или регулируемая форсунка, благодаря чему, в точке ограничения обеспечено уменьшение площади поперечного сечения потока. В частности, ограничитель 36 может быть выполнен как дроссель, регулируемый блоком управления (не показан) или другим устройством. Ограничитель 36 создает противодавление, которое также становится заметным в проточным канале, включенном в нагревательный элемент 34. Для противодействия ему, соответственно, увеличивается расширение, что приводит к повышению температуры, благодаря чему, пузырьки воздуха в молочной пене вырастают до больших размеров. Пузырьки воздуха меньшего размера в молочно-воздушной смеси облегчают нагрев этой смеси, иначе воздух, будучи плохим проводником тепла, оказывал бы негативное влияние.Moreover, in the
Регулируемый ограничитель 36, а также точно дозированное количество воздуха и регулируемая температура, позволяет оптимально смешивать воздух и молоко в молочно-воздушную смесь и рассеивать малые пузырьки воздуха в смеси, что свидетельствует о высоком качестве пены.The
Устройство 1 для подготовки жидкости может интегрироваться в корпус в качестве модуля, который выполнен с возможностью встраивания в блок 10 охлаждения. Фактически все компоненты устройства 1 согласно изобретению могут встраиваться в блок 10 охлаждения, благодаря чему, блок 10 охлаждения может быть выполнен как дополнительное устройство для кофемашины или также как интегрированный компонент кофемашины.The
Кроме того, устройство 1 согласно изобретению содержит дополнительно интегрированную систему промывки для промывки или, соответственно, очистки элементов, включенных в устройство 1 согласно изобретению. Посредством промывочного клапана 40, линия 16 всасывания молока обеспечена возможностью подключения к системе промывки, в частности, обеспечена возможностью подключения к линии 42 промывки. Поэтому молокопроводящие элементы, например, линию 16 всасывания молока, насос 18, нагревательный элемент 34, ограничитель 36 и выпускную линию 22, включающую в себя линию 27 до самого выпуска 24 и сам выпуск 24, можно нагружать промывочной текучей средой, благодаря чему, после открывания промывочного клапана 40 третий обратный клапан 20 разблокирует линию 16 всасывания молока. Таким образом, третий обратный клапан 20 может открываться под давлением промывочной текучей среды по меньшей мере 1 бар. В отличие от известных систем очистки или, соответственно, промывки для устройств для образования пленочной пены, предполагается, что, согласно изобретению, благодаря интегрированной системе промывки, охлажденные участки также достаточно промыты, в которых выработка молочной кислоты и казеина минимальна по причине низких температур.In addition, the
Теперь имеет значение, что благодаря интегрированной системе промывки согласно изобретению линия 26 подачи воздуха также промывается. С этой целью, эта линия обеспечена возможностью подключения через клапан 44 к линии 42 промывки и, таким образом, к источнику промывочной текучей среды. Соответственно, существует возможность промывать или, соответственно, очищать в любое время не только секции линии, соприкасающиеся с молоком, но и линию 26 подачи воздуха. Линия 42 промывки имеет секцию, в которой расположен клапан 44, и которая выходит в линию 26 подачи воздуха между первым обратным клапаном 30 и вторым обратным клапаном 32. В ходе загрузки линии 42 промывки промывочной текучей средой, второй обратный клапан 32 находится в закрытом положении, пока первый обратный клапан 30 открыт.It now matters that, thanks to the integrated flushing system according to the invention, the
Как показано на фиг. 1, особо значимо, что линия 26 подачи воздуха с регулятором 28 объема воздуха, вторым обратным клапаном 32 и первым обратным клапаном 30 ориентированы в вертикальной конфигурации. Таким образом, можно выполнять первый и второй обратные клапаны 30, 32 как обратные клапаны прямого действия, которые, путем вертикального выравнивания относительно подачи воздуха, освобождаются силой тяжести, действующей на закрывающий элемент. Соответственно, промывка или, соответственно, очистка линии 26 подачи воздуха также возможна, когда одного лишь отрицательного давления, генерируемого насосом 18 в линии 26 подачи воздуха будет недостаточно для открывания первого обратного клапана 30.As shown in FIG. 1, it is particularly significant that the
В итоге, устройство 1 согласно изобретению для подготовки жидкости, в частности, молока посредством интегрированной системы промывки имеет преимущество в том, что, путем промывки или, соответственно, очистки линии 26 подачи воздуха и посредством вертикальной конфигурации обратных клапанов 30, 32 прямого действия в линии 26 подачи воздуха, может достигаться улучшение гигиенических и чувствительных условий, и воздух может подаваться точно дозированным образом. Это достигается без дополнительного времени и усилий, поскольку линия 26 подачи воздуха может промываться и очищаться в том же цикле промывки, что и элементы, соприкасающиеся с молоком.In summary, the
Claims (21)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18189239.9A EP3610762B1 (en) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | Device for treating a liquid, in particular milk, with integrated rinsing system and method for rinsing |
EP18189239.9 | 2018-08-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019123733A RU2019123733A (en) | 2021-02-01 |
RU2808381C2 true RU2808381C2 (en) | 2023-11-29 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2380021C2 (en) * | 2005-01-20 | 2010-01-27 | Дзе Кока-Кола Компани Патентс | System and method of production of foamed and steam treated milk obtained out of milk concentrate |
RU2511823C2 (en) * | 2008-06-13 | 2014-04-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Milk beater and method of its cleaning |
EP3281569A1 (en) * | 2016-08-09 | 2018-02-14 | CUP&CINO Kaffeesystem-Vertrieb GmbH & Co. KG | Modular foam unit |
WO2018139341A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | サンデン・リテールシステム株式会社 | Beverage supply apparatus |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2380021C2 (en) * | 2005-01-20 | 2010-01-27 | Дзе Кока-Кола Компани Патентс | System and method of production of foamed and steam treated milk obtained out of milk concentrate |
RU2511823C2 (en) * | 2008-06-13 | 2014-04-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Milk beater and method of its cleaning |
EP3281569A1 (en) * | 2016-08-09 | 2018-02-14 | CUP&CINO Kaffeesystem-Vertrieb GmbH & Co. KG | Modular foam unit |
WO2018139341A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | サンデン・リテールシステム株式会社 | Beverage supply apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11278150B2 (en) | System and method for rinsing | |
EP2299881B1 (en) | Device for whisking milk and method for cleaning such a device | |
RU2719893C2 (en) | Assembly and method for foaming of fluid medium | |
JP5889211B2 (en) | Beverage dispenser with hygienic wash cycle | |
JP5519653B2 (en) | Apparatus for stirring milk and method for cleaning such apparatus | |
CN100405961C (en) | Method for emulsitying milk liquid, bererage distribator and disposable container | |
JP2013518646A (en) | Beverage dispensing device with safe washing mechanism | |
US20200100619A1 (en) | Brewing device for preparing a hot beverage and associated method | |
US10448782B2 (en) | Automatic apparatus for heating and frothing milk and related method | |
KR102318336B1 (en) | Modular Foaming Unit | |
JP4397341B2 (en) | Milk former | |
RU2808381C2 (en) | Device for preparing liquids, in particular milk, by integrated washing system and washing method | |
US11957272B2 (en) | Apparatus for dispensing a liquid foodstuff | |
KR20230162587A (en) | Method and apparatus for producing temperature controlled milk froth and/or milk |