RU2808642C2 - Device for frothing milk and method for producing milk foam - Google Patents
Device for frothing milk and method for producing milk foam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808642C2 RU2808642C2 RU2022104733A RU2022104733A RU2808642C2 RU 2808642 C2 RU2808642 C2 RU 2808642C2 RU 2022104733 A RU2022104733 A RU 2022104733A RU 2022104733 A RU2022104733 A RU 2022104733A RU 2808642 C2 RU2808642 C2 RU 2808642C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- milk
- air
- flow
- hole
- stream
- Prior art date
Links
- 239000008267 milk Substances 0.000 title claims abstract description 518
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 title claims abstract description 518
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 title claims abstract description 518
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 claims description 22
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 19
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 224
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000008237 rinsing water Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству для вспенивания молока, имеющему паровое сопло и присоединенную к паровому соплу смесительную камеру для получения молочной пены из пара, молока и воздуха, причем проходящую в смесительную камеру струю молока можно регулировать за счет изменения площади проходного сечения отверстия.The invention relates to a device for foaming milk, having a steam nozzle and a mixing chamber connected to the steam nozzle for producing milk foam from steam, milk and air, and the stream of milk passing into the mixing chamber can be adjusted by changing the area of the opening.
Кроме того, изобретение относится к способу производства молочной пены с помощью устройства для вспенивания молока, причем для образования молочной пены воздух и молоко вспенивают в смесительной камере с помощью струи пара и причем проходящую в смесительную камеру струю молока регулируют за счет изменения площади проходного сечения отверстия.In addition, the invention relates to a method for producing milk foam using a milk frothing device, wherein to form milk foam, air and milk are foamed in a mixing chamber using a steam jet, and wherein the milk stream passing into the mixing chamber is controlled by changing the flow area of the opening.
Такие устройства и способы уже известны и применяются, в частности, в автоматических кофе-машинах для автоматического получения молочной пены для кофейных напитков. При этом молочная пена должна иметь обычно максимально мелкопористую структуру.Such devices and methods are already known and are used, in particular, in automatic coffee machines for automatically producing milk foam for coffee drinks. In this case, milk foam should usually have as fine a porous structure as possible.
Зачастую пользователь такой автоматической кофе-машины может к тому же устанавливать температуру для молочной пены, регулируя упомянутую струю молока, из которой получается молочная пена при смешивании ее с воздухом, так что по отношению к вспениваемому количеству молока подается больше или меньше горячего пара в единицу времени для подогрева молочной пены. Чем меньше струя молока, т.е. чем больше ограничивается струя молока, тем обычно выше температура молочной пены.Often, the user of such an automatic coffee machine can also set the temperature for the milk foam by adjusting said stream of milk from which the milk foam is produced when mixed with air, so that, in relation to the amount of milk being foamed, more or less hot steam is supplied per unit time for heating milk foam. The smaller the flow of milk, i.e. The more the flow of milk is restricted, the higher the temperature of the milk foam usually increases.
Тем не менее, в таком случае температура молочной пены не может повышаться произвольно. Ведь можно наблюдать, что с повышением температуры, т.е. при снижении скорости течения струи молока, структура молочной пена становится уже не такой мелкопористой, что нежелательно. Поэтому мелкопористую структуру молочной пены можно поддерживать обычно при температурах 40-500С.However, in this case, the temperature of the milk foam cannot be increased arbitrarily. After all, it can be observed that with increasing temperature, i.e. When the flow rate of the milk stream decreases, the structure of the milk foam becomes less finely porous, which is undesirable. Therefore, the finely porous structure of milk foam can usually be maintained at temperatures of 40-50 0 C.
К тому же существует проблема, заключающаяся в том, что струя молока при своей ограниченной скорости течения (т.е. слишком малая струя молока) начинает пульсировать или совсем прерывается, что приводит к нежелательной задержке или неравномерному вытеканию молочной пены.In addition, there is a problem that the milk stream, at its limited flow rate (ie the milk stream is too small), begins to pulsate or is completely interrupted, which leads to an undesirable delay or uneven flow of milk foam.
Из патента ЕР 2 695 558 А1 известна автоматическая кофе-машина с устройством для вспенивания молока, в котором струя воздуха и струя молока объединяются между собой с помощью Т-соединения, а затем направляются через дроссельный клапан, управляемый снаружи с помощью регулирующего устройства.From patent EP 2 695 558 A1 there is known an automatic coffee machine with a device for frothing milk, in which the air stream and the milk stream are combined with each other using a T-connection and then directed through a butterfly valve controlled externally by a control device.
Из WO 03/043472 А1 известно другое устройство для получения молочной пены, в котором молоко и воздух текут вдоль регулирующего тела, которое можно поворачивать вручную с помощью рычага, чтобы одновременно выполнять регулирование двух изменяемых проходных сечений, через которые проходят, соответственно, молоко или воздух.From WO 03/043472 A1 another device for producing milk foam is known, in which milk and air flow along a control body, which can be turned manually using a lever, in order to simultaneously regulate two variable flow areas through which the milk or air flows respectively. .
В патенте DE 2011 102734 A1 раскрыто устройство для вспенивания молока, имеющее, в зависимости от формы выполнения, несколько клапанов и насосов, управляемых с помощью микропроцессора для настройки разных параметров процесса. При этом молоко соединяется с воздухом в месте соединения, расположенном ниже по течению относительно соответствующего изменяемого проходного сечения отверстия, с помощью которого регулируют струю молока или струю воздуха.Patent DE 2011 102734 A1 discloses a milk frothing device which, depending on its design, has several valves and pumps controlled by a microprocessor for setting different process parameters. In this case, the milk is connected with air at the connection point located downstream relative to the corresponding variable flow area of the hole, with the help of which the milk stream or air stream is controlled.
В патенте ЕР 2 732 740 описано устройство для эмульгирования смеси из воздуха, пара и молока, причем с помощью вращаемого клапана промывочную текучую среду можно направлять по каналу для подачи молока в воздушную камеру для возможности очистки воздушной камеры.Patent EP 2 732 740 describes a device for emulsifying a mixture of air, steam and milk, whereby by means of a rotating valve the washing fluid can be directed through the milk channel into the air chamber to enable cleaning of the air chamber.
С учетом этих наблюдений в основу изобретения положена задача улучшения качества выходящей молочной пены и устранения недостатков, указанных в известных из уровня техники устройствах для получения молочной пены. При этом другая цель заключается в сохранении мелкопористой структуры молочной пены даже при высокой температуре молочной пены.Taking these observations into account, the invention is based on the objective of improving the quality of the milk foam produced and eliminating the disadvantages indicated in devices known in the prior art for producing milk foam. Another goal is to maintain the fine-pored structure of the milk foam even at high temperatures of the milk foam.
Для решения этой задачи согласно изобретению в устройстве для вспенивания молока предусмотрены признаки пункта 1 формулы. В частности, согласно изобретению для решения задачи в устройстве для вспенивания молока уже указанного типа предлагается направлять воздух в виде струи в смесительную камеру через изменяемое проходное сечение отверстия.To solve this problem, according to the invention, the milk frothing device contains the features of claim 1. In particular, according to the invention, in order to solve the problem in a device for frothing milk of the already specified type, it is proposed to direct air in the form of a jet into the mixing chamber through a variable flow area of the hole.
При этом изменяемое проходное сечение отверстия может действовать как дроссель, с помощью которого можно регулировать, например, скорость течения и струи молока (как это обычно было до сих пор), и струи воздуха. По сравнению с известными до сих пор устройствами для вспенивания молока здесь струя воздуха недолго течет отдельно от струи молока, а скорость течения струи воздуха зависит от скорости течения струи молока. При этом струя воздуха автоматически уменьшается, как только уменьшится струя молока за счет уменьшения площади изменяемого проходного сечения отверстия. Таким образом, можно обеспечить, чтобы струя воздуха не доминировала (как в известных устройствах для вспенивания молока), а струя молока резко не уменьшилась за счет струи воздуха и внезапно не прервалась из-за слишком большого количества подмешанного воздуха. Соответственно можно избежать пульсирования или неравномерного вытекания молочной пены из устройства для вспенивания молока. Тем самым можно добиться, чтобы струя воздуха подмешивалась к струе молока еще перед дросселем.In this case, the variable flow area of the hole can act as a throttle, with which you can regulate, for example, the flow speed of both the milk stream (as was usually the case until now) and the air stream. Compared to previously known devices for frothing milk, here the air stream does not flow separately from the milk stream for long, and the flow speed of the air stream depends on the flow speed of the milk stream. In this case, the air stream automatically decreases as soon as the milk stream decreases due to a decrease in the area of the variable flow section of the hole. In this way, it can be ensured that the air stream does not dominate (as in known milk frothing devices) and that the milk stream is not sharply reduced by the air stream and is not suddenly interrupted due to too much mixed air. Accordingly, pulsating or uneven flow of milk foam from the milk frothing device can be avoided. This way you can ensure that the air stream is mixed with the milk stream even before the throttle.
Альтернативное решение, пожалуй, самостоятельного изобретательского свойства состоит в устройстве для вспенивания молока уже описанного типа в активном дросселировании или регулировании струи воздуха при помощи отдельного регулирующего клапана или т.п., и именно в том случае, когда струя молока убавляется или активно уменьшается, например, это делает пользователь устройства для вспенивания молока.An alternative solution, perhaps of an independent inventive nature, consists in a device for frothing milk of the type already described by actively throttling or regulating the air stream using a separate control valve or the like, and precisely in the case when the milk stream is reduced or actively reduced, for example , this is done by the user of the milk frothing device.
Заявленное решение полезно тем, что предлагает необычайно простой вариант выполнения изобретения, с помощью которого выполняется автоматическое регулирование струи воздуха без каких-либо дополнительных активных регулирующих элементов, например, управляемых клапанов или т.п., как только струя молока изменится в результате изменения площади проходного сечения отверстия. Точнее сказать, с помощью заявленного устройства струя воздуха может автоматически уменьшатся, как только уменьшится струя молока.The claimed solution is useful in that it offers an unusually simple embodiment of the invention, with the help of which the air flow is automatically adjusted without any additional active control elements, for example, controlled valves or the like, as soon as the milk flow changes as a result of a change in the passage area hole section. More precisely, with the help of the claimed device, the air stream can automatically decrease as soon as the milk stream decreases.
Причиной тому может быть то, что воздух вместе с молоком образуют общую текучую поверхность раздела двух сред, когда воздух вместе с молоком проходит сквозь изменяемое проходное сечение отверстия. Таким образом, в этой ситуации, которая необходима для образования молочной пены, можно предотвратить полное прерывание струи молока. В известных до сих пор решениях, предусматривающих отдельные каналы для воздуха и молока, которые сходятся вместе только перед самой смесительной камерой или в смесительной камере, наоборот, вполне возможно полное прерывание струи молока, так как струя воздуха будет доминировать и заполнит всю смесительную камеру.The reason for this may be that air and milk form a common fluid interface between the two media, when air and milk pass through the variable flow area of the hole. In this way, in this situation, which is necessary for the formation of milk foam, the complete interruption of the milk flow can be prevented. In the solutions known so far, which provide separate channels for air and milk, which come together only in front of the mixing chamber itself or in the mixing chamber, on the contrary, it is quite possible for the milk stream to be completely interrupted, since the air stream will dominate and fill the entire mixing chamber.
В итоге заявленное решение может подойти даже в такой ситуации, когда струя молока очень мала (например, для достижения соответственно высокой температуры молочной пены), и за счет соответственно значительного уменьшения площади проходного сечения отверстия обеспечивается достаточно сильное подавление струи воздуха. Таким образом, с помощью заявленного устройства для вспенивания молока можно получить молочную пену с мелкопористой структурой даже еще при температурах выше 500. При уменьшении молочной струи можно достигнуть температуры молочной пены 750, причем даже при такой высокой температуре можно получить взбитую мелкопористую молочную пену.As a result, the claimed solution can be suitable even in a situation where the milk jet is very small (for example, to achieve a correspondingly high milk foam temperature), and due to a correspondingly significant reduction in the flow area of the hole, a sufficiently strong suppression of the air jet is ensured. Thus, using the claimed device for frothing milk, it is possible to obtain milk foam with a fine-porous structure even at temperatures above 50 0 . By reducing the milk flow, it is possible to reach a milk foam temperature of 75 0 , and even at such a high temperature it is possible to obtain whipped, finely porous milk foam.
Другая выгода заявленного устройства для вспенивания молока заключается в том, что к началу выхода молочной пены из устройства для вспенивания молока, т.е. тогда, когда скорость течения молочной струи постепенно возрастает с нуля, можно добиться более плавного выхода молочной пены. Можно избежать или, по меньшей мере, сильно подавить резкий, в некоторой степени взрывообразный выход молочной пены, как это часто можно наблюдать в уже известных устройствах для вспенивания молока. Другими словами, с помощью заявленного устройства для вспенивания молока можно добиться того, чтобы молочная пена, даже при очень малой скорости подачи, выходила из устройства для вспенивания молока равномерно, т.е. с постоянной скоростью течения.Another advantage of the inventive milk frothing device is that by the time milk foam begins to emerge from the milk frothing device, i.e. then, when the flow rate of the milk stream gradually increases from zero, a smoother release of milk foam can be achieved. It is possible to avoid or at least greatly suppress the sudden, somewhat explosive release of milk foam, as can often be observed in already known milk frothing devices. In other words, with the inventive milk frothing device it is possible to ensure that the milk foam, even at a very low feed speed, comes out of the milk frother evenly, i.e. with constant flow speed.
Задачу можно решить также с помощью выгодных примеров выполнения изобретения согласно зависимым пунктам формулы.The problem can also be solved with the help of advantageous examples of the invention according to the dependent claims.
Например, устройство для вспенивания молока может иметь канал для подачи молока и канал для подачи воздуха, которые сформированы таким образом, что воздух вместе с молоком, в частности, одновременно, может проходить в виде молочно-воздушной струи через изменяемое проходное сечение отверстия. Таким образом, струя воздуха и струя молока образуют молочно-воздушный поток. Для этого струя воздуха может соединяться со струей молока еще перед изменяемым проходным сечением отверстия, примерно в месте входа, в котором канал для подачи воздуха входит в канал для подачи молока.For example, a milk frothing device may have a milk supply channel and an air supply channel, which are formed in such a way that air together with milk, in particular simultaneously, can flow in the form of a milk-air jet through a variable flow area of the opening. Thus, a stream of air and a stream of milk form a milk-air flow. For this purpose, the air stream can be connected to the milk stream even before the variable flow area of the hole, approximately at the entry point where the air supply channel enters the milk supply channel.
Кроме того, в области изменяемого проходного сечения отверстия струя воздуха может ограничивать, по меньшей мере, частично, струю молока. Другими словами, струя воздуха вместе со струей молока образуют в области изменяемого проходного сечения отверстия общую текучую поверхность раздела двух сред. По этой поверхности раздела струя воздуха может переносить текучие силы трения на струю молока, так что достигается соединение по текучей среде между струей молока и струей воздуха. В результате соединения увеличение / уменьшение струи воздуха влечет за собой увеличение/уменьшение струи молока, и наоборот.In addition, in the region of the variable flow area of the opening, the air stream can limit, at least partially, the flow of milk. In other words, a stream of air together with a stream of milk forms a common fluid interface between the two media in the area of the variable flow area of the hole. Along this interface, the air jet can transfer fluid frictional forces to the milk jet, so that a fluid connection is achieved between the milk jet and the air jet. As a result of the connection, an increase/decrease in the air stream entails an increase/decrease in the milk stream, and vice versa.
В соответствии с этим изменяемое проходное сечение отверстия выполнено таким образом, что изменение площади проходного сечения отверстия влечет за собой регулирование струи молока, а также струи воздуха, в частности одновременно.Accordingly, the variable flow area of the hole is designed in such a way that a change in the flow area of the hole entails regulation of the flow of milk and also the flow of air, in particular simultaneously.
Благодаря такой форме выполнения можно, в частности, добиться того, чтобы воздух и молоко могли протекать через изменяемое проходное сечение отверстия всегда вместе, в частности одновременно. Это может происходить преимущественно таким образом, что предотвращается прерывание и/или пульсирование струи молока. В соответствии с этим можно регулировать струю воздуха синхронно и/или параллельно со струей молока путем регулирования площади изменяемого проходного сечения отверстия. Как уже было сказано, такое регулирование можно выполнить согласно изобретению, предпочтительно отказавшись от дополнительных активных регулирующих элементов для струи воздуха. Ведь благодаря этому устройство для вспенивания молока имеет простую конструкцию и тем самым ее изготовление экономически выгодно.Thanks to this form of implementation, it is possible, in particular, to ensure that air and milk can always flow through the variable flow area of the opening together, in particular simultaneously. This can advantageously occur in such a way that interruption and/or pulsation of the milk stream is prevented. Accordingly, it is possible to regulate the air stream synchronously and/or parallel with the milk stream by adjusting the area of the variable flow area of the hole. As has already been said, such control can be carried out according to the invention, preferably without additional active control elements for the air jet. Indeed, thanks to this, the milk frothing device has a simple design and thus its production is economically profitable.
Для равномерного производства мелкопористой молочной пены особенно выгодно, если отверстие с изменяемым проходным сечением для смешивания воздуха и молока, которое входит в смесительную камеру, расположено впереди (в направлении течения). Ведь благодаря этому смешивание воздуха с молоком может происходить еще перед входом в смесительную камеру, в которой с помощью пара и происходит собственно процесс вспенивания. Таким образом, уже упомянутый молочно-воздушный поток может проходить в смесительную камеру через отверстие для подмешивания.For uniform production of fine-pored milk foam, it is especially advantageous if the variable flow opening for mixing air and milk, which enters the mixing chamber, is located in the front (in the direction of flow). Indeed, thanks to this, mixing of air with milk can occur even before entering the mixing chamber, in which the actual foaming process occurs with the help of steam. Thus, the already mentioned milk-air flow can flow into the mixing chamber through the mixing hole.
При использовании устройства для вспенивания молока, как оно было уже описано, типичная необходимость для обеспечения гигиены заключается в регулярной очистке канала для подачи молока. В принципе, для этого в заявленном устройстве было бы возможно использовать канал для подачи воздуха для подачи по нему промывочной воды и тем самым очистить участки линии, по которым протекали вместе молоко и воздух в нормальном режиме работы, и, по меньшей мере, частично также примыкающие к ним на приемной стороне участки канала для подачи молока. При этом всегда существует опасность, что промывочная вода будет вытесняться из канала для подачи воздуха в канал для подачи молока, в частности, навстречу обычному направлению течения воздуха в канале для подачи воздуха. В худшем случае промывочная вода может дойти вплоть до емкости с запасом молока и загрязнить его.When using a milk frother as already described, a typical hygiene requirement is to regularly clean the milk channel. In principle, for this purpose it would be possible in the inventive device to use an air supply channel to convey wash water through it and thereby clean the sections of the line through which milk and air flow together during normal operation, and at least partially also the adjacent to them on the receiving side are sections of the channel for supplying milk. There is always a danger that the wash water will be forced out of the air supply channel into the milk supply channel, in particular against the normal direction of air flow in the air supply channel. In the worst case, the rinsing water can reach the milk container and contaminate it.
Исходя из этих соображений, другой выгодный вариант возможной надежной очистки нижних участков канала для подачи молока предусматривает, что упомянутый канал для подачи молока можно полностью запереть с помощью поворота регулирующего тела вокруг регулировочной оси, предпочтительно таким образом, чтобы канал для подачи молока на участке между емкостью с запасом молока и изменяемым проходным сечением отверстия был перекрыт. Перекрыть канал для подачи молока, в частности повернуть регулирующее тело, можно вручную или, например, с помощью соответствующего автоматического устройства, которым управляет автоматическая кофе-машина. Таким образом, в автоматических кофе-машинах можно выполнить, в частности, автоматическую очистку нижних участков канала для подачи молока.Based on these considerations, another advantageous option for possible reliable cleaning of the lower sections of the milk supply channel provides that said milk supply channel can be completely locked by rotating the control body around the adjustment axis, preferably in such a way that the milk supply channel in the area between the container with a supply of milk and a variable flow area, the hole was blocked. It is possible to close the milk supply channel, in particular to turn the control body, manually or, for example, using a corresponding automatic device controlled by an automatic coffee machine. In automatic coffee machines, it is therefore possible, in particular, to automatically clean the lower parts of the milk channel.
При этом выгодно, если канал для подачи молока является полностью перекрываемым на участке, который находится перед местом соединения (относительно направления течения молока), в котором струя молока и струя воздуха соединяются, чтобы затем вместе проходить через изменяемое проходное сечение отверстия.It is advantageous if the milk supply channel is completely closable in the area that is located in front of the connection point (relative to the direction of flow of the milk), in which the milk stream and the air stream are connected in order to then pass together through the variable flow area of the opening.
Канал для подачи молока можно, в частности, перекрыть (в частности, при отсутствии дополнительного трубопровода для промывочной воды) таким образом, чтобы при полном перекрытии канала для подачи молока описанный выше канал для подачи воздуха к изменяемому проходному сечению был еще открыт, по меньшей мере, частично, т.е. по нему, в частности, могла проходить текучая среда (например, промывочная вода).The milk supply channel can in particular be closed off (in particular in the absence of an additional rinse water line) in such a way that when the milk supply channel is completely closed, the above-described air supply channel to the variable flow area is still at least open , partially, i.e. In particular, a fluid medium (for example, rinsing water) could pass through it.
С помощью этих признаков можно добиться того, чтобы по каналу для подачи воздуха можно было и дальше подавать воздух к изменяемому проходному сечению отверстия, в то время как канал для подачи молока будет перекрыт. Если теперь в этой ситуации промывочная вода поступает по каналу для подачи воздуха, то можно очистить весь канал для подачи воздуха и тем самым, в частности, те его участки, по которым протекали вместе молоко и воздух в нормальном режиме работы. Таким образом, с помощью промывочной воды можно очистить, в частности, участок канала для подачи молока, находящийся перед изменяемым проходным сечением отверстия, причем обратный отток промывочной воды в емкость с запасом молока надежно предотвращен, так как канал для подачи молока перекрыт. Более того, промывочная вода может пройти безопасно даже в те области канала для подачи молока, которые прилегают выше по течению к упомянутому месту соединения (по которым в нормальном режиме работы течет только молоко, но не воздух), вплоть до запирающего устройства и очистить эти участки.Using these features, it is possible to ensure that the air supply channel can continue to supply air to the variable flow area of the hole, while the milk supply channel is blocked. If, in this situation, the wash water now flows through the air supply channel, it is possible to clean the entire air supply channel and thereby, in particular, those areas through which milk and air flow together during normal operation. Thus, with the help of rinsing water, it is possible to clean, in particular, the area of the milk supply channel located in front of the variable flow area of the opening, and the backflow of rinsing water into the milk supply container is reliably prevented, since the milk supply channel is blocked. Moreover, the flushing water can safely pass even into those areas of the milk channel adjacent to the upstream of the said connection (which during normal operation only flows milk and not air), up to the locking device and clean these areas .
При этом особенно целесообразно, если с помощью упомянутого регулирующего тела можно не только перекрывать канал для подачи молока, но и изменять площадь проходного сечения отверстия (далее будет описано более точно). Качество молочной пены можно повысить, если сконструировать устройство для вспенивания молока таким образом, чтобы молочно-воздушный поток еще перед упомянутым отверстием для подмешивания направлялся через камеру всасывания, которая расположена перед смесительной камерой. Для этого молочно-воздушный поток можно направить по каналу для молока и воздуха в смесительную камеру. Этот канал для молока и воздуха может при этом охватывать камеру всасывания. В камере всасывания может происходить предварительное смешивание молока и воздуха. К тому же в камере всасывания молочно-воздушный поток можно направить к струе пара, выходящей из парового сопла устройства для вспенивания молока, как будет описано далее более подробно.In this case, it is especially advantageous if, with the help of the said control body, it is possible not only to close the milk supply channel, but also to change the flow area of the opening (which will be described more precisely below). The quality of milk foam can be improved if the milk frothing device is designed in such a way that the milk-air flow, even before the mentioned mixing hole, is directed through the suction chamber, which is located in front of the mixing chamber. To do this, the milk-air flow can be directed through the milk and air channel into the mixing chamber. This channel for milk and air can then surround the suction chamber. Pre-mixing of milk and air can occur in the suction chamber. In addition, in the suction chamber, the milk-air flow can be directed to a steam jet emerging from the steam nozzle of the milk frothing device, as will be described in more detail below.
Из всего сказанного выше понятно, что согласно изобретению предпочтительно смешивать молоко с воздухом еще до того, как они вступят в контакт с паром. Другими словами, в устройстве для вспенивания молока место соединения молока с воздухом может находиться перед упомянутым паровым соплом. Более того, это место соединения молока с воздухом можно расположить перед упомянутым выше изменяемым проходным сечением отверстия (относительно направления течения молока / воздуха).From the above it is clear that according to the invention it is preferable to mix the milk with the air before they come into contact with the steam. In other words, in the milk frothing device, the junction of the milk and the air may be located in front of said steam nozzle. Moreover, this junction of milk with air can be located in front of the above-mentioned variable flow area of the hole (relative to the direction of flow of milk / air).
Указанное паровое сопло устройства для вспенивания молока можно сформировать целесообразно, в частности, таким образом, что оно выпускает струю пара, которая создает пониженное давление на основе эффекта Вентури. За счет этого пониженного давления молочно-воздушный поток может проходить в смесительную камеру предпочтительно без поддержки какого-либо дополнительного насоса. Благодаря этому все устройство для вспенивания молока является экономически выгодным и не требует отдельного перекачивающего устройства (например, дополнительного насоса).Said steam nozzle of the milk frothing device can be advantageously shaped, in particular, in such a way that it emits a steam jet which creates a reduced pressure based on the Venturi effect. Due to this reduced pressure, the milk-air flow can flow into the mixing chamber, preferably without the support of any additional pump. This makes the entire milk frothing device economical and does not require a separate pumping device (eg an additional pump).
Устройство для вспенивания молока может иметь, кроме того, дополнительный ограничитель объемного расхода для ограничения воздушной струи. Это целесообразно, в частности, тогда, когда воздушная струя образуется из наружного воздуха.The milk frothing device may also have an additional volume flow limiter to limit the air flow. This is advantageous in particular when the air stream is generated from outside air.
Ограничитель объемного расхода можно выполнить очень просто в форме дисковой диафрагмы, например, с диаметром отверстия менее 0,5 мм. При этом целесообразно, если альтернативно или дополнительно к ограничителю объемного расхода предусмотреть манжетное уплотнение для предотвращения обратного оттока молока. В идеальном случае его можно расположить после ограничителя объемного расхода в направлении воздушного потока, чтобы предотвратить течение молока через ограничитель объемного расхода.The volume flow limiter can be implemented very simply in the form of a disk diaphragm, for example with an opening diameter of less than 0.5 mm. In this case, it is advisable if, as an alternative or in addition to the volume flow limiter, a lip seal is provided to prevent the reverse outflow of milk. Ideally, it can be positioned after the volume flow limiter in the direction of the air flow to prevent milk from flowing through the volume flow limiter.
Во всех прежних формах выполнения было, в принципе, предпочтительно, если площадь проходного сечения отверстия могла изменяться, по меньшей мере, постепенно, предпочтительно, однако, плавно. Ведь в этом случае прохождение молочно-воздушного потока через изменяемое проходное сечение отверстия можно регулировать, по меньшей мере, постепенно, предпочтительно, однако, плавно. Благодаря этому можно очень точно устанавливать температуру молочной пены в зависимости от личных предпочтений.In all previous embodiments, it was, in principle, preferable if the flow area of the opening could be changed at least gradually, preferably, however, smoothly. Indeed, in this case, the passage of the milk-air flow through the variable flow area of the hole can be adjusted at least gradually, preferably, however, smoothly. This allows you to very precisely set the temperature of the milk foam depending on your personal preferences.
Согласно предпочтительной форме выполнения изобретения площадь проходного сечения отверстия можно регулировать путем вращения регулирующего тела вокруг регулировочной оси. Преимущественно для этого изменение площади проходного сечение отверстия можно осуществить с помощью находящегося на регулирующем теле приповерхностного канала с неравномерной глубиной. Этот приповерхностный канал, по которому может проходить, главным образом, струя молока, можно сформировать предпочтительно на стороне внешней окружности, т.е., в частности, на внешней окружности регулирующего тела.According to a preferred embodiment of the invention, the flow area of the hole can be adjusted by rotating the control body around the control axis. Advantageously, for this purpose, changing the area of the opening cross-section can be done using a near-surface channel with an uneven depth located on the control body. This subsurface channel, through which the milk stream can mainly flow, can be formed preferably on the outer circumference side, i.e. in particular on the outer circumference of the control body.
Кроме того, в этой форме выполнения можно предусмотреть, чтобы воздух направлялся по приповерхностному каналу для воздуха, так же расположенному на регулирующем теле, к изменяемому проходному сечению отверстия. При этом приповерхностный канал для воздуха преимущественно входит в описанный выше приповерхностный канал. Другими словами, приповерхностный канал для воздуха и приповерхностный канал (предусмотренный для молока) соединяются в месте вхождения. В этом случае за этим местом вхождения воздух и молоко текут вместе по упомянутому приповерхностному каналу. При этом изменяемое проходное сечение отверстия можно расположить в приповерхностном канале в месте вхождения или за местом вхождения.In addition, in this embodiment it is possible to provide that the air is directed through a near-surface air channel, also located on the control body, to the variable flow area of the opening. In this case, the near-surface air channel predominantly fits into the above-described near-surface channel. In other words, the surface channel for air and the surface channel (provided for milk) are connected at the entry point. In this case, behind this entry point, air and milk flow together through said near-surface channel. In this case, the variable flow area of the hole can be located in the near-surface channel at the entry point or behind the entry point.
Согласно другой, особенно выгодной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы описанная выше струя воздуха образовалась не как обычно из наружного воздуха, а из отключаемого канала для подачи воздуха. Другими словами, устройство для вспенивания молока может иметь устройство отключения воздуха, с помощью которого можно подавать воздуха, а также прекращать его подачу.According to another, particularly advantageous embodiment of the invention, provision can be made for the air jet described above to be generated not from outside air as usual, but from a switchable air supply duct. In other words, the milk frothing device may have an air cut-off device that can be used to supply air and also stop the supply of air.
Если с помощью устройства отключения воздуха подача воздуха прекращена, то воздух больше не попадает в смесительную камеру, тогда как молоко и дальше можно подавать в смесительную камеру. Таким образом, с помощью устройства для вспенивания молока при отключенной струе воздуха можно подавать только струю молока. Эту струю молока, не содержащую воздух, можно нагреть с помощью парового сопла. Благодаря такой форме выполнения с помощью заявленного устройства для вспенивания молока можно подавать горячее молоко, нагретое вплоть до 800С.If the air supply is stopped using the air cut-off device, air no longer enters the mixing chamber, but milk can continue to be supplied to the mixing chamber. This means that the milk frother can only dispense a milk stream when the air jet is switched off. This airless stream of milk can be heated using a steam nozzle. Thanks to this form of implementation, using the claimed milk frothing device, it is possible to serve hot milk heated up to 80 0 C.
Итак, выгодно, что канал для подачи воздуха или струю воздуха можно включить или отключить с помощью отключающего устройства. Это может происходить, в частности, автоматически с помощью соответствующего устройства управления. Например, устройство отключения можно выполнить в виде электрически управляемого отключающего клапана. Благодаря этому больше не нужна отдельная линия для подачи горячего молока, а из устройства для вспенивания молока может выходить как молочная пена, так и горячее молоко.It is therefore advantageous that the air supply duct or air stream can be switched on or off by means of a switching device. This can occur, in particular, automatically using a suitable control device. For example, the shut-off device can be in the form of an electrically controlled shut-off valve. Thanks to this, a separate line for hot milk is no longer needed, and both milk foam and hot milk can come out of the milk frother.
Для решения указанной задачи согласно изобретению предусмотрены признаки независимого пункта формулы. В частности, согласно изобретению для решения задачи в способе уже описанного типа предлагается направлять воздух в смесительную камеру через изменяемое проходное сечение отверстия. С помощью этого способа можно реализовать все выгоды и преимущества, которые уже были раскрыты в связи с заявленным устройством.To solve this problem, according to the invention, features of an independent claim are provided. In particular, according to the invention, in order to solve the problem, it is proposed in a method of the type already described to direct air into the mixing chamber through a variable opening area. Using this method, all the benefits and advantages that have already been disclosed in connection with the claimed device can be realized.
При этом, само собой, оптимально, если в заявленном способе применяется заявленное устройство для вспенивания молока, в частности, как оно было описано выше и/или согласно одному из пунктов формулы, относящемуся к устройству для вспенивания молока.In this case, it is, of course, optimal if the claimed method uses the claimed device for frothing milk, in particular as described above and/or according to one of the claims relating to the device for frothing milk.
Заявленный способ может иметь еще и другие полезные признаки.The claimed method may also have other useful features.
Например, воздух может образовывать струю воздуха, которая вместе со струей молока, в частности одновременно, проходит через изменяемое проходное сечение отверстия в виде молочно-воздушного потока. При этом молочно-воздушный поток можно настраивать или регулировать, в частности, путем изменения площади проходного сечение отверстия. Кроме того, в области изменяемого проходного сечения отверстия струю молока можно ограничить, по меньшей мере, частично, с помощью струи воздуха, как уже было описано выше.For example, the air can form a stream of air, which, together with the stream of milk, in particular simultaneously, passes through the variable flow area of the opening in the form of a milk-air flow. In this case, the milk-air flow can be adjusted or adjusted, in particular, by changing the area of the opening. In addition, in the region of the variable flow area of the opening, the flow of milk can be limited, at least partially, by means of a jet of air, as already described above.
Путем изменения площади проходного сечения отверстия можно – согласно способу – регулировать как струю воздуха, так и струю молока. Это может происходить одновременно и/или синхронно, так что струя воздуха автоматически уменьшается, когда уменьшается струя молока и/или струя воздуха автоматически увеличивается, когда увеличивается струя молока.By changing the flow area of the hole, it is possible - according to the method - to regulate both the air flow and the milk flow. This can happen simultaneously and/or synchronously, so that the air flow is automatically reduced when the milk flow is reduced and/or the air flow is automatically increased when the milk flow is increased.
Кроме того, это регулирование можно осуществить преимущественно без дополнительных активных регулирующих элементов для струи воздуха.Moreover, this control can be carried out advantageously without additional active control elements for the air flow.
Кроме того, возможно, чтобы воздух и молоко текли постоянно вместе, в частности одновременно, через изменяемое проходное сечение отверстия, преимущественно без прерывания и/или пульсирования струи молока.It is also possible for air and milk to flow continuously together, in particular simultaneously, through a variable flow area of the opening, advantageously without interruption and/or pulsation of the milk stream.
Струю пара можно сформировать с помощью парового сопла. При этом молоко и воздух можно подавать в смесительную камеру за счет пониженного давления, созданного паровым соплом устройства для вспенивания молока на базе эффекта Вентури, преимущественно без поддержки насоса. Эта подача может происходить преимущественно по общему каналу для молока и воздуха, который оканчивается в отверстии для подмешивания воздуха и молока, которое, в свою очередь, входит в смесительную камеру.The steam jet can be generated using a steam nozzle. In this case, milk and air can be supplied to the mixing chamber due to the reduced pressure created by the steam nozzle of the milk frothing device based on the Venturi effect, preferably without the support of a pump. This supply may preferably occur through a common channel for milk and air, which ends in an opening for mixing air and milk, which in turn enters the mixing chamber.
С помощью парового сопла в смесительной камере можно создать разрежение, за счет которого молоко вместе с воздухом всасывается из общего канала для подачи молока и воздуха. Общий канал для молока и воздуха может иметь преимущественно перед смесительной камерой, если смотреть в направлении течения молока, полость всасывания, в которой молочно-воздушный поток можно направлять к струе пара, прежде чем молочно-воздушный поток попадет через отверстие для подмешивания в смесительную камеру.Using a steam nozzle, a vacuum can be created in the mixing chamber, due to which milk along with air is sucked from the common channel for supplying milk and air. The common channel for milk and air may preferably have in front of the mixing chamber, when viewed in the direction of milk flow, a suction cavity in which the milk-air flow can be directed towards the steam jet before the milk-air flow enters through the mixing opening into the mixing chamber.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа можно повысить температуру молочной пены, уменьшив молочно-воздушный поток за счет уменьшения площади проходного сечения отверстия. При этом можно удерживать, в частности, струю пара постоянной или увеличить ее. Кроме того, за счет уменьшения площади проходного сечения отверстия можно уменьшить и струю воздуха, и струю молока.According to a preferred embodiment of the method, it is possible to increase the temperature of the milk foam by reducing the milk-air flow by reducing the flow area of the opening. In this case, it is possible to keep, in particular, the steam jet constant or increase it. In addition, by reducing the cross-sectional area of the hole, both the air stream and the milk stream can be reduced.
Наконец, струю воздуха можно уменьшить дополнительно с помощью ограничителя объемного расхода. Это можно осуществить, в частности, с помощью ограничителя объемного расхода, выполненного в форме дисковой диафрагмы (ср. разъяснения выше), а также преимущественно в сочетании с манжетным уплотнением (ср. выше) для предотвращения обратного оттока молока.Finally, the air flow can be further reduced using a volume flow limiter. This can be achieved, in particular, with the help of a volume flow limiter in the form of a disk diaphragm (cf. explanation above), and also preferably in combination with a lip seal (cf. above) to prevent milk from flowing back.
Площадь проходного сечения отверстия можно изменять постепенно, однако предпочтительно плавно для постепенного, предпочтительно плавного регулирования молочно-воздушного потока. Благодаря этому можно точно регулировать температуру молочной пены.The opening area can be changed gradually, but preferably smoothly, to gradually, preferably smoothly control the milk-air flow. This allows you to precisely regulate the temperature of the milk foam.
Кроме того, площадь проходного сечения отверстия, как уже было описано, можно изменять, поворачивая регулирующее тело вокруг регулировочной оси. Это происходит предпочтительно благодаря тому, что глубина приповерхностного канала на регулирующем теле, определяющая площадь проходного сечения отверстия, изменяется в результате поворота регулирующего тела.In addition, the flow area of the hole, as already described, can be changed by rotating the control body around the control axis. This occurs preferably due to the fact that the depth of the near-surface channel on the control body, which determines the flow area of the hole, changes as a result of rotation of the control body.
Кроме того, изобретение касается и других инновационных аспектов и относится в этой связи к устройству для вспенивания молока, имеющему паровое сопло для создания струи пара и смесительную камеру, присоединенную к выходному отверстию для пара парового сопла, причем в месте входа молоко направлено в смесительную камеру. Такое устройство для вспенивания молока можно выполнить, в частности, так, как было описано выше. Кроме того, его можно применять в автоматической кофе-машине для подачи молока или, как описано выше, молочной пены для кофейных напитков. Таким образом, описанное далее устройство для вспенивания молока можно применять для получения и выдачи молочной пены.The invention also relates to other innovative aspects and relates in this regard to a milk frothing device having a steam nozzle for creating a jet of steam and a mixing chamber connected to the steam outlet of the steam nozzle, wherein at the entry point the milk is directed into the mixing chamber. Such a milk frothing device can be designed in particular as described above. In addition, it can be used in an automatic coffee machine to supply milk or, as described above, milk foam for coffee drinks. Thus, the milk frothing device described below can be used for producing and dispensing milk foam.
Далее изобретение относится к сопутствующему способу подачи молока или молочной пены с помощью струи пара, выходящей из парового сопла, причем подача молока происходит на базе эффекта Вентури. Этот способ также можно применять выгодным образом не только для подачи молока, но и молочной пены. При этом в высшей степени выгодно, если в этом способе применяют устройство для вспенивания молока, как оно было здесь описано. Указанный способ подачи молока можно применять для улучшения описанного выше способа производства молочной пены с помощью устройства для вспенивания молока.The invention further relates to a related method for supplying milk or milk foam using a steam jet emerging from a steam nozzle, the supply of milk being based on the Venturi effect. This method can also be used advantageously not only for supplying milk but also milk foam. It is highly advantageous if a milk frothing device, as described here, is used in this method. This method of supplying milk can be used to improve the above-described method of producing milk foam using a milk frothing device.
Многие кофе-машины, в частности автоматические кофе-машины, имеют уже описанное устройство для вспенивания молока для приготовления кофейных напитков с молоком. Так как насосы слишком дороги, то для подачи молока используют принцип Вентури. При этом с помощью упомянутого парового сопла создается давление ниже атмосферного для всасывания молока из емкости или т.п., причем в описанной смесительной камере пар смешивается с молоком для получения молочно-паровой смеси. Many coffee machines, in particular automatic coffee machines, have the already described milk frothing device for preparing coffee drinks with milk. Since pumps are too expensive, the Venturi principle is used to supply milk. In this case, using the said steam nozzle, a sub-atmospheric pressure is created to suck milk from a container or the like, and in the described mixing chamber, the steam is mixed with the milk to obtain a milk-steam mixture.
При этом эффект Вентури основывается на том, что при сужении поперечного сечения парового сопла непременно увеличивается скорость струи пара, что приводит к падению давления. Эти взаимосвязи описываются с помощью уравнения Бернулли. Если увеличивается скорость струи пара, то давление падает ниже атмосферного и образуется разрежение. За счет этого может всасываться другая текучая среда, например, молоко, или даже твердое вещество.In this case, the Venturi effect is based on the fact that when the cross-section of the steam nozzle narrows, the speed of the steam jet necessarily increases, which leads to a drop in pressure. These relationships are described using Bernoulli's equation. If the speed of the steam jet increases, the pressure drops below atmospheric pressure and a vacuum is formed. Due to this, another fluid, for example milk, or even a solid substance can be absorbed.
В зависимости от того, чтó нужно подавать с помощью устройства - молоко или молочную пену, к молочно-паровой смеси добавляют еще и воздух для получения молочной пены. Если нужна молочная пена, то при этом обычно добиваются максимально мелкопористой структуры молочной пены.Depending on what needs to be served using the device - milk or milk foam, air is also added to the milk-steam mixture to produce milk foam. If milk foam is needed, then the most finely porous structure of the milk foam is usually achieved.
В известных до сих пор устройствах для вспенивания молока дело обстоит зачастую не лучшим образом, так как выходящая из устройства струя молока или молочной пены не является плотной. Это связано зачастую с тем, что применение принципа Вентури наталкивается на физические границы. Это происходит, в частности, тогда, когда, например, для повышения температуры молока или молочной пены молоко поступает с крайне ограниченной скоростью течения при постоянной скорости течения струи пара. Соответственно при очень ограниченной скорости течения молока часто можно наблюдать, как поступающая струя молока пульсирует или даже внезапно прерывается.In milk frothing devices known so far, the situation is often not the best, since the stream of milk or milk foam emerging from the device is not dense. This is often due to the fact that the application of the Venturi principle encounters physical boundaries. This occurs in particular when, for example, in order to increase the temperature of the milk or milk foam, the milk is supplied at an extremely limited flow rate at a constant flow rate of the steam jet. Accordingly, when the flow rate of milk is very limited, it is often possible to observe how the incoming stream of milk pulsates or even suddenly stops.
Исходя из этих наблюдений, следующей задачей изобретения является создание устройства для вспенивания молока или сопутствующего ему способа, которые позволяют осуществлять стабильную подачу даже при очень ограниченных скоростях течения.Based on these observations, a further object of the invention is to provide a milk frothing device or associated method which allows a stable supply even at very limited flow rates.
Для решения этой задачи предлагается расположить указанное выше место вхождения молока в смесительную камеру перед выходным отверстием для пара, если смотреть в направлении струи пара.To solve this problem, it is proposed to locate the above-mentioned place where the milk enters the mixing chamber in front of the steam outlet, when viewed in the direction of the steam jet.
Другими словами, соответственно, предлагается впускать молоко в смесительную камеру таким образом, чтобы оно прошло некоторое расстояние в направлении струи пара, прежде чем оно соединится со струей пара. Так как молоко попадает в смесительную камеру обычно в виде струи, то внутри смесительной камеры может иметься отрезок пути, на котором струя молока течет в том же направлении, что и струя пара, прежде чем струя молока соединится со струей пара в один молочно-паровой поток. In other words, it is accordingly proposed to introduce the milk into the mixing chamber in such a way that it travels a certain distance in the direction of the steam jet before it joins the steam jet. Since milk usually enters the mixing chamber in the form of a stream, there may be a section of path inside the mixing chamber in which the milk stream flows in the same direction as the steam stream before the milk stream combines with the steam stream into one milk-steam stream .
Под таким опережающим положением места вхождения можно подразумевать, соответственно, такое расположение, при котором место вхождения, несмотря на направление струи пара в выходном отверстии для пара парового сопла, находится на расстоянии от выходного отверстия для пара. (ср. Фиг. 3). При таком расположении, соответственно, место вхождения смещено назад по отношению к выпускному отверстию для пара или к струе пара.By such an advanced position of the entry point we can mean a position in which the entry point, despite the direction of the steam jet in the steam outlet opening of the steam nozzle, is located at a distance from the steam outlet opening. (cf. Fig. 3). With this arrangement, the entry point is accordingly moved rearward in relation to the steam outlet or the steam jet.
Во всех этих формах выполнения целесообразно то, что направление течения струи молока можно ориентировать в направлении течения струи пара еще до того, как струя молока соединиться со струей пара. В отличие от известных до сих пор устройств, струя молока больше не сталкивается со струей пара под более или менее большим углом, в частности, под прямым углом, а прилегает к ней по касательной и при этом плавно перемещается с помощью струи пара.In all these forms of implementation, it is advantageous that the flow direction of the milk stream can be oriented in the direction of flow of the steam stream even before the milk stream is connected with the steam stream. In contrast to hitherto known devices, the milk jet no longer collides with the steam jet at a more or less large angle, in particular at a right angle, but is adjacent to it tangentially and at the same time moves smoothly with the help of the steam jet.
В результате можно наблюдать, что благодаря заявленному решению подаваемая с помощью устройства струя молока или молочной пены выходит из смесительной камеры более мягкой, что, в частности, можно воспринимать даже на слух. Это плавное вытекание вследствие постоянной скорости подачи можно сохранять даже при очень малых скоростях по причине более стабильного использования принципа Вентури за счет оригинального расположения места вхождения и связанного с этим оригинального подведения струи молока к струе пара, которая ее перемещает.As a result, it can be observed that, thanks to the claimed solution, the stream of milk or milk foam supplied by the device comes out of the mixing chamber softer, which, in particular, can even be perceived by ear. This smooth flow due to the constant flow rate can be maintained even at very low speeds due to the more stable use of the Venturi principle due to the original location of the entry point and the associated original connection of the milk stream to the steam stream that moves it.
Согласно другим вариантам выполнения изобретения можно предусмотреть отверстие для подмешивания молока, а также молока и воздуха, которое определяет место вхождения и оканчивается в смесительной камере. Это отверстие для подмешивания можно ориентировать и /или сформировать как раз таким образом, чтобы молоко в виде струи подводилось в направлении струи пара к струе пара. Это подведение можно осуществить, в частности, таким образом, что в области, в которой струя молока соприкасается со струей пара и/или соединяется с ней, направление течения струи молока проходит по касательной к направлению течения струи пара. При этом после соединения молока с паром направление течения струи молока может совпадать с направлением течения струи пара, в частности так, что молоко и пар текут дальше вместе в виде единого молочно-парового потока.According to other embodiments of the invention, it is possible to provide an opening for mixing milk, as well as milk and air, which defines the entry point and ends in the mixing chamber. This mixing hole can be oriented and/or shaped in such a way that the milk is supplied in a stream in the direction of the steam stream to the steam stream. This connection can be carried out in particular in such a way that in the region in which the milk jet comes into contact with the steam jet and/or is connected to it, the flow direction of the milk jet is tangential to the flow direction of the steam jet. In this case, after combining milk with steam, the direction of flow of the milk stream can coincide with the direction of flow of the steam stream, in particular, so that milk and steam continue to flow together in the form of a single milk-steam flow.
Кроме того, это подведение можно осуществить предпочтительно таким образом, что в области смесительной камеры, расположенной перед выходным отверстием для пара, струя молока течет в направлении струи пара, в частности вдоль наружной поверхности парового сопла. Это, например, возможно, если выходное отверстие для пара парового сопла и упомянутое отверстие для подмешивания смотрят в одном направлении.Moreover, this supply can preferably be carried out in such a way that, in the region of the mixing chamber located in front of the steam outlet, the milk jet flows in the direction of the steam jet, in particular along the outer surface of the steam nozzle. This is possible, for example, if the steam outlet opening of the steam nozzle and said mixing opening face the same direction.
Отверстие для подмешивания можно выполнить преимущественно кольцеобразным и/или расположить концентрично относительно парового сопла. Кроме того, выгодно, если отверстие для подмешивания будет расположено перед выходным отверстием для пара. Благодаря такому расположению можно, в частности, добиться того, чтобы струя пара, выходящая из выходного отверстия для пара, была окружена потоком из молока или молока и воздуха, проходящим в направлении струи пара, в результате чего получается наиболее равномерное поступление молока в смесительную камеру.The mixing hole can be preferably annular and/or positioned concentrically with respect to the steam nozzle. It is also advantageous if the mixing hole is located in front of the steam outlet. Thanks to this arrangement, it is possible, in particular, to ensure that the steam jet emerging from the steam outlet is surrounded by a flow of milk or milk and air passing in the direction of the steam jet, resulting in the most uniform flow of milk into the mixing chamber.
Согласно другой предпочтительной форме выполнения изобретения наружная поверхность парового сопла может ограничивать, по меньшей мере, частично, место вхождения, т.е., в частности, упомянутое отверстие для подмешивания. Это возможно, например, тогда, когда отверстие для подмешивания кольцом окружает паровое сопло.According to another preferred embodiment of the invention, the outer surface of the steam nozzle can at least partially define the entry point, i.e. in particular the said mixing opening. This is possible, for example, when the mixing hole is surrounded by a ring around the steam nozzle.
Кроме того, место вхождения можно сформировать, в частности, путем сужения. Это сужение может отделять камеру всасывания, расположенную перед смесительной камерой, от самой смесительной камеры. Такая камера всасывания целесообразна для направления струи молока перед входом в смесительную камеру. Кроме того, камеру всасывания можно использовать также для того, чтобы смешивать молоко с воздухом для образования молочно-воздушного потока, который затем может попадать в смесительную камеру через отверстие для подмешивания.In addition, the entry point can be formed, in particular, by narrowing. This constriction may separate the suction chamber located in front of the mixing chamber from the mixing chamber itself. Such a suction chamber is suitable for directing a stream of milk before entering the mixing chamber. In addition, the suction chamber can also be used to mix milk with air to form a milk-air flow, which can then enter the mixing chamber through the mixing hole.
Камера всасывания так же может кольцом окружать паровое сопло, что является целесообразным, в частности, при применении кольцеобразного отверстия для подмешивания.The suction chamber can also form a ring around the steam nozzle, which is useful in particular when using a ring-shaped mixing hole.
В высшей степени выгодно, если камера всасывания и/или паровое сопло имеет / имеют отклоняющую поверхность для направления струи молока в направлении струи пара. Ведь с помощью такой отклоняющей поверхности можно ориентировать струю молока, которая сначала проходит под углом, в частности, под прямым углом к струе пара, в направлении струи пара.It is highly advantageous if the suction chamber and/or the steam nozzle has/have a deflecting surface for directing the milk jet in the direction of the steam jet. Indeed, with the help of such a deflecting surface it is possible to orient the milk stream, which initially passes at an angle, in particular at a right angle to the steam stream, in the direction of the steam stream.
Направлять струю молока с помощью одной или нескольких отклоняющих поверхностей можно, в частности, таким образом, чтобы она проходила через отверстие для подмешивания уже в направлении струи пара, в результате чего происходит наиболее плавная подача молока.It is possible, in particular, to direct the milk stream by means of one or more deflecting surfaces in such a way that it passes through the mixing opening in the direction of the steam stream, resulting in the smoothest flow of milk.
Кроме того, согласно особой форме выполнения изобретения для равномерной скорости подачи целесообразно, если расстояние между местом вхождения и выпускным отверстием для пара будет больше, чем внутренний диаметр выходного отверстия для пара и/или чем внутренний диаметр отверстия для подмешивания и/или наружный диаметр парового сопла в месте выходного отверстия для пара. Благодаря такой форме выполнения достигается то, что струя молока без существенных завихрений, как это могло иметь место при прохождении через отверстие для подмешивания, соединяется со струей пара, так что образующийся молочно-паровой поток поступает плавно.Moreover, according to a particular embodiment of the invention, for a uniform feed rate, it is advantageous if the distance between the entry point and the steam outlet is larger than the inner diameter of the steam outlet and/or the inner diameter of the mixing hole and/or the outer diameter of the steam nozzle at the steam outlet. Thanks to this form of implementation, it is achieved that the milk stream, without significant turbulence, as might occur when passing through the mixing hole, is connected to the steam stream, so that the resulting milk-steam flow flows smoothly.
Для получения наилучшей мелкопористой структуры молочной пены можно выполнить распылительную камеру и расположить ее после смесительной камеры, если смотреть в направлении течения пара. Эту распылительную камеру, предназначенную для получения аэрозоля из молока и воздуха, т.е. молочной пены, можно отделить от смесительной камеры преимущественно при помощи сужения. Кроме того, распылительная камера может иметь отражательное тело для распыления молока. Этим отражательным телом может быть ровная поверхность, направленная под прямым углом к молочно-паровому потоку. Такая распылительная камера может хорошо подходить для удовлетворительного смешивания молока с воздухом и паром.To obtain the best finely porous structure of milk foam, you can make a spray chamber and position it after the mixing chamber, looking in the direction of steam flow. This spray chamber is designed to produce an aerosol from milk and air, i.e. milk foam can be separated from the mixing chamber mainly by means of a constriction. In addition, the spray chamber may have a reflective body for spraying milk. This reflective body can be a flat surface directed at right angles to the milk-steam flow. Such a spray chamber may be well suited for mixing milk with air and steam satisfactorily.
Для улучшенного производства максимально мелкопористой молочной пены в устройстве для вспенивания молока между смесительной камерой и распылительной камерой можно сформировать участок ускорения для придания ускорения молочно-паровой смеси.To improve the production of the finest porous milk foam possible, an acceleration section can be formed in the milk frothing device between the mixing chamber and the spray chamber to impart acceleration to the milk-steam mixture.
Кроме того, для равномерной скорости подачи струи молока или молочно-парового потока решающим является то, что смешивание молока с паром происходит без значительных завихрений. Для этого предлагается оснастить смесительную камеру улавливающей воронкой, которая улавливает и соединяет струю пара со струей молока. Эта улавливающая воронка ориентирована предпочтительно в направлении выходного отверстия для пара, в частности, таким образом, что ось вращения улавливающей воронки совпадает с направлением выхода пара. Кроме того, целесообразно, если улавливающая воронка сужается в направлении течения пара. Кроме того, улавливающая воронка может оканчиваться в упомянутом участке ускорения.In addition, for a uniform flow rate of milk or milk-steam flow, it is decisive that the milk and steam are mixed without significant turbulence. To do this, it is proposed to equip the mixing chamber with a catching funnel, which catches and connects the steam stream with the milk stream. This collecting funnel is preferably oriented in the direction of the steam outlet, in particular in such a way that the axis of rotation of the collecting funnel coincides with the direction of steam outlet. In addition, it is advisable if the collection funnel narrows in the direction of steam flow. In addition, the catch funnel may end in said acceleration section.
Как уже было сказано, струю молока, проходящую в устройстве для вспенивания молока и попадающую в месте вхождения в смесительную камеру, можно регулировать за счет изменения площади проходного сечения отверстия еще перед местом вхождения.As already mentioned, the stream of milk passing through the milk frothing device and entering the mixing chamber at the point of entry can be adjusted by changing the flow area of the hole even before the point of entry.
Для подачи молочной пены устройство для вспенивания молока может иметь канал для подачи воздуха. Этот канал для подачи воздуха можно выполнить таким образом, что, в частности, одновременно со струей молока через изменяемое проходное сечение отверстия можно пропускать струю воздуха.To supply milk foam, the milk frothing device may have an air passage. This air supply channel can be designed in such a way that, in particular, simultaneously with the milk stream, an air stream can be passed through the variable flow area of the opening.
Таким образом, к месту вхождения в смесительную камеру можно направлять молочно-воздушный поток.Thus, the milk-air flow can be directed to the point of entry into the mixing chamber.
Другими словами, струя молока может содержать, соответственно, часть воздуха и тем самым попадать в смесительную камеру в виде молочно-воздушного потока. В результате в смесительной камере может появиться, в частности, смесь из пара, молока и воздуха. А из смеси пара, молока и воздуха можно затем получить молочную пену благодаря соответствующему стремительному завихрению в упомянутой распылительной камере.In other words, the milk stream can respectively contain part of the air and thus enter the mixing chamber in the form of a milk-air flow. As a result, a mixture of steam, milk and air may appear in the mixing chamber. And from the mixture of steam, milk and air, milk foam can then be obtained thanks to the corresponding rapid swirl in the said spray chamber.
С помощью изменения площади проходного сечения отверстия, через которое могут проходить воздух и молоко в виде молочно-воздушного потока, можно регулировать скорость течения молочно-воздушного потока. При этом можно сохранить соотношение воздуха и молока, так как молоко при прохождении через изменяемое проходное сечение отверстия захватывает воздух. Благодаря этому струя молока не прерывается (как это часто можно было наблюдать в уровне техники), что особенно выгодно для плавной скорости подачи молока.By changing the flow area of the hole through which air and milk can pass in the form of a milk-air flow, it is possible to regulate the flow rate of the milk-air flow. At the same time, it is possible to maintain the ratio of air and milk, since the milk, when passing through the variable flow area of the hole, captures air. Thanks to this, the flow of milk is not interrupted (as could often be observed in the prior art), which is particularly advantageous for a smooth flow rate of milk.
Одна из форм выполнения описанного выше способа подачи молока предусматривает, что молоко в виде струи молока направляется вдоль струи пара. Благодаря этому можно избежать или, по меньшей мере, уменьшить завихрения при соединении струи молока со струей пара, которые могут привести к производству неоднородной молочной пены.One form of implementation of the above-described method of supplying milk provides that the milk in the form of a stream of milk is directed along a stream of steam. In this way, it is possible to avoid or at least reduce turbulence when connecting the milk stream with the steam stream, which can lead to the production of uneven milk foam.
Соответственно можно, в частности, в качестве альтернативы направлению струи молока, предпочтительно предусмотреть, чтобы молоко направлялось к месту вхождения в смесительную камеру, которое расположено перед выходным отверстием для пара упомянутого парового сопла, если смотреть в направлении струи пара. Продольное направление или направление течения струи пара можно при этом определить предпочтительно с помощью выходного отверстия для пара парового сопла.Accordingly, it is possible, in particular, as an alternative to the direction of the milk jet, it is preferable to provide that the milk is directed to an entry point into the mixing chamber, which is located in front of the steam outlet of said steam nozzle, when viewed in the direction of the steam jet. The longitudinal direction or flow direction of the steam jet can then be determined preferably by means of the steam outlet opening of the steam nozzle.
Такой способ реализует все преимущества, описанные выше со ссылкой на соответствующее ему устройство, в частности равномерную подачу молока даже при очень ограниченных скоростях прохождения молока.This method realizes all the advantages described above with reference to the corresponding device, in particular a uniform supply of milk even at very limited milk flow rates.
Для эффективной и максимально плавной, т.е. бесперебойной подачи молока на основе принципа Вентури в высшей степени выгодно, если струя молока будет ориентирована в направлении струи пара еще до того, как струя пара соединится с молоком в смесительной камере. Эту смесительную камеру, в частности, как уже было описано выше, можно присоединить к выходному отверстию для пара парового сопла. Под соединением здесь можно подразумевать точку, в которой струя молока и струя пара соприкасаются друг с другом и объединяются в один общий поток из молока и пара, причем не обязательно должно произойти завихренное смешивание молока с паром; в конечном счете, это может произойти, скорее всего, только в распылительной камере, расположенной дальше.For efficient and as smooth as possible, i.e. An uninterrupted supply of milk based on the Venturi principle is highly advantageous if the milk stream is oriented in the direction of the steam stream even before the steam stream connects with the milk in the mixing chamber. This mixing chamber in particular, as already described above, can be connected to the steam outlet of the steam nozzle. By connection here we can mean the point at which the stream of milk and the stream of steam come into contact with each other and combine into one common flow of milk and steam, and swirling mixing of milk with steam does not necessarily occur; ultimately, this is likely to only happen in the spray chamber further away.
Особенно просто можно добиться такой направленности струи молока с помощью отверстия для подмешивания, расположенного перед выходным отверстием для пара парового сопла. Это отверстие для подмешивания можно сформировать так, как это было описано выше, и, в частности, сориентировать в направлении струи пара, выходящей из парового сопла. Благодаря описанным выше мерам струю молока можно направить, в частности, так, чтобы она текла уже в направлении струи пара, когда она входит в смесительную камеру, в частности через упомянутое отверстие для подмешивания.It is especially easy to achieve this directional flow of milk using the mixing hole located in front of the steam outlet of the steam nozzle. This mixing hole can be formed as described above and, in particular, oriented in the direction of the steam jet emerging from the steam nozzle. Thanks to the measures described above, the milk jet can be directed in particular so that it flows already in the direction of the steam jet when it enters the mixing chamber, in particular through the aforementioned mixing opening.
Такого течения молока можно добиться, например, если струю молока направить с помощью, по меньшей мере, одной отклоняющей поверхности в камере всасывания, расположенной перед смесительной камерой.Such a milk flow can be achieved, for example, if the milk stream is directed by at least one deflecting surface in a suction chamber located in front of the mixing chamber.
Кроме того, для эффективной подачи струи молока даже при незначительных скоростях целесообразно, если струя молока будет течь в упомянутую смесительную камеру концентрично относительно парового сопла. Этого, например, можно добиться, если струя молока в области, находящейся перед выходным отверстием для пара парового сопла, будет течь в направлении течения пара вдоль наружной поверхности парового сопла.In addition, to effectively supply a stream of milk even at low speeds, it is advisable if the stream of milk flows into said mixing chamber concentrically relative to the steam nozzle. This can be achieved, for example, if the milk stream in the area in front of the steam outlet of the steam nozzle flows in the direction of the steam flow along the outer surface of the steam nozzle.
Для достижения конструктивных преимуществ, например, для оптимального использования пространства в автоматической кофе-машине, может быть целесообразно, если струя молока будет течь в упомянутую выше камеру всасывания поперек направлению струи пара. После этого струя молока может отклониться на 900 благодаря отклоняющим поверхностям, чтобы затем она могла направиться к струе пара.To achieve design advantages, for example for optimal use of space in an automatic coffee machine, it may be advantageous if the milk stream flows into the above-mentioned suction chamber transverse to the direction of the steam stream. The milk jet can then be deflected by 90 ° thanks to the deflecting surfaces so that it can then be directed towards the steam jet.
Во избежание турбулентных течений в области парового сопла согласно изобретению можно предусмотреть, чтобы с помощью улавливающей воронки струя молока соединилась со струей пара в смесительной камере. При этом улавливающую воронку можно выполнить предпочтительно вращательно-симметричной и/или направить в сторону выходного отверстия для пара парового сопла.In order to avoid turbulent flows in the area of the steam nozzle, it is possible according to the invention to ensure that the milk stream is connected with the steam stream in the mixing chamber by means of a collecting funnel. In this case, the collecting funnel can be preferably made rotationally symmetrical and/or directed towards the steam outlet opening of the steam nozzle.
Во всех описанных формах выполнения можно предусмотреть, чтобы струя молока содержала часть воздуха для образования смеси из пара, молока и воздуха. Эту часть воздуха можно подмешать в виде струи воздуха к струе молока, и именно еще до того, как полученный молочно-воздушный поток попадет в смесительную камеру, чтобы там смешаться со струей пара для получения смеси из молока, воздуха и пара.In all described embodiments, provision can be made for the milk stream to contain a portion of air to form a mixture of steam, milk and air. This part of the air can be mixed in the form of a stream of air into the stream of milk, and precisely before the resulting milk-air stream enters the mixing chamber, in order to mix there with the stream of steam to obtain a mixture of milk, air and steam.
Как раз тогда, когда должна получиться молочная пена, особенно целесообразно, если упомянутая часть воздуха в виде струи воздуха вместе со струей молока будет направлена в виде молочно-воздушного потока через изменяемое проходное сечение отверстия, прежде чем молочно-воздушный поток попадет в смесительную камеру. Преимущества такого процесса заключаются в том, что струя воздуха больше не будет доминировать, так что даже при незначительных скоростях подачи всегда будет сохраняться желаемое соотношение воздуха и молока, что уже было раскрыто с помощью заявленного устройства и еще раз будет разъяснено с помощью фигур чертежей.Just when milk foam is to be produced, it is particularly advantageous if said portion of the air in the form of an air stream together with the milk stream is directed in the form of a milk-air flow through a variable opening area before the milk-air flow enters the mixing chamber. The advantages of such a process are that the air stream will no longer dominate, so that even at low feed rates the desired air to milk ratio will always be maintained, as has already been disclosed by means of the claimed device and will be explained again by means of the figures of the drawings.
Теперь изобретение описывается более подробно на основе примеров выполнения, однако этими примерами выполнения не ограничивается.The invention is now described in more detail on the basis of exemplary embodiments, but is not limited to these exemplary embodiments.
Другие примеры выполнения вытекают из сочетания признаков отдельных или нескольких пунктов формулы изобретения между собой и/или с отдельными или несколькими признаками соответствующего примера выполнения. Таким образом, варианты выполнения изобретения можно узнать из последующего описания предпочтительного примера выполнения в сочетании с общим описанием, пунктами формулы и чертежами.Other examples of implementation arise from the combination of features of individual or several claims with each other and/or with individual or several features of the corresponding example of implementation. Thus, embodiments of the invention can be learned from the following description of a preferred embodiment in combination with the general description, claims and drawings.
На фигурах представлено следующее:The figures show the following:
Фиг. 1 перспективное изображение заявленного устройства для вспенивания молока;Fig. 1 perspective view of the claimed milk frothing device;
Фиг. 2 перспективное изображение продольного сечения устройства для вспенивания молока из Фиг. 1;Fig. 2 is a perspective view of a longitudinal section of the milk frothing device of FIG. 1;
Фиг. 3 вид продольного разреза согласно Фиг. 2 сверху;Fig. 3 is a longitudinal section view according to Fig. 2 on top;
Фиг. 4 вид устройства для вспенивания молока из Фиг. 1 сбоку;Fig. 4 is a view of the milk frothing device from FIG. 1 side;
Фиг. 5 вид устройства для вспенивания молока из Фиг. 1 сверху;Fig. 5 is a view of the milk frothing device from FIG. 1 on top;
Фиг. 6 детальное изображение части вертикального разреза устройства для вспенивания молока Фиг. 1 вдоль линии разреза, показанной на Фиг. 5;Fig. 6 is a detailed vertical sectional view of a milk frothing device. FIG. 1 along the cut line shown in FIG. 5;
Фиг. 7 вид горизонтального разреза регулирующего тела сверху в положении согласно Фиг. 6;Fig. 7 is a horizontal section view of the regulating body from above in the position according to FIG. 6;
Фиг. 8 детальное изображение из Фиг. 6 после поворота регулирующего тела устройства для вспенивания молока на 900 по часовой стрелке; Fig. 8 is a detail view from FIG. 6 after turning the regulating body of the milk frothing device by 90 0 clockwise;
Фиг. 9 вид сверху горизонтального разреза регулирующего тела в положении согласно Фиг. 8, по аналогии с Фиг. 7;Fig. 9 is a top view of a horizontal section of the regulating body in the position according to FIG. 8, similar to FIG. 7;
Фиг. 10 перспективное детальное изображение регулирующего тела устройства для вспенивания молока из Фиг. 1 в положении 00, показанном на Фиг. 1 и Фиг. 6;Fig. 10 is a perspective detailed view of the control body of the milk frothing device of FIG. 1 in the 0 0 position shown in FIG. 1 and Fig. 6;
Фиг. 11 детальное изображение в разрезе смесительной камеры устройства для вспенивания молока Фиг. 1;Fig. 11 detailed cross-sectional view of the mixing chamber of the milk frothing device FIG. 1;
Фиг. 12 детальное изображение регулирующего тела устройства для вспенивания молока из Фиг. 1, причем регулирующее тело как раз запирает канал для подачи молока (12).Fig. 12 is a detailed view of the control body of the milk frothing device of FIG. 1, and the regulating body just closes the milk supply channel (12).
На Фиг. 1 представлено заявленное устройство для вспенивания молока, в целом обозначенное позицией 1 и предусмотренное для применения в автоматической кофе-машине, с помощью которой можно приготовить разные кофейные напитки.In FIG. 1 shows the inventive device for frothing milk, generally designated 1 and intended for use in an automatic coffee machine, with which it is possible to prepare various coffee drinks.
На фигурах 2 и 3 хорошо видно, что устройство для вспенивания молока 1 имеет паровое сопло 2, выпускающее струю пара 9, которая выходит из выпускного отверстия для пара 16 и стремится в смесительную камеру 3, расположенную после парового сопла 2. Для этого предусмотрен соединительный элемент для подвода пара 32, от которого пар 5 попадает в паровое сопло 2.In figures 2 and 3 it is clearly visible that the device for frothing milk 1 has a steam nozzle 2, releasing a jet of steam 9, which comes out of the steam outlet 16 and tends to the mixing chamber 3, located after the steam nozzle 2. For this purpose, a connecting element is provided for supplying steam 32, from which steam 5 enters steam nozzle 2.
С помощью струи пара 9 и эффекта Вентури в смесительную камеру 3 можно подавать как молоко 7, так и воздух 6 для вспенивания там молока 7 и воздуха 6 для получения устойчивой молочной пены 13. При этом для упрощения конструкции устройства для вспенивания молока 1 отказались от дополнительного насоса, так что молоко 7 и воздух 6 поступают в смесительную камеру 3 в виде молочно-воздушного потока 14 исключительно за счет пониженного давления, созданного с помощью парового сопла 2.Using a jet of steam 9 and the Venturi effect, both milk 7 and air 6 can be supplied to the mixing chamber 3 to froth milk 7 and air 6 there to obtain stable milk foam 13. At the same time, to simplify the design of the device for frothing milk 1, additional pump, so that milk 7 and air 6 enter the mixing chamber 3 in the form of a milk-air flow 14 solely due to the reduced pressure created by the steam nozzle 2.
Для вспенивания молока 7 в смесительной камере 3 предусмотрено отражательное тело 31, на котором молоко 7 и воздух 6 приходят в турбулентное завихрение, так что образуется мелкопористая молочная пена 13, которая затем вытекает из выходного отверстия для молочной пены 28 выпускной секции 29.To froth the milk 7, a reflective body 31 is provided in the mixing chamber 3, on which the milk 7 and air 6 enter into a turbulent vortex, so that finely porous milk foam 13 is formed, which then flows out of the milk foam outlet 28 of the outlet section 29.
При этом молоко 7 поступает в устройство для вспенивания молока 1 через соединительный элемент для подвода молока 26, который можно видеть на Фиг.1, по соединенному с ним каналу для подачи молока 12, так что струя молока 8 (ср. Фиг. 6) направлена в смесительную камеру 3. Помимо этого предусмотрен также канал для подачи воздуха 11, по которому струя воздуха 15 направляется в смесительную камеру 3, причем струя воздуха 15 образуется из наружного воздуха, что хорошо видно на фигурах 2 и 3.In this case, the milk 7 enters the milk frothing device 1 through the milk supply connecting element 26, which can be seen in Fig. 1, through the milk supply channel 12 connected to it, so that the milk stream 8 (cf. Fig. 6) is directed into the mixing chamber 3. In addition, there is also a channel for supplying air 11, through which a stream of air 15 is directed into the mixing chamber 3, and the stream of air 15 is formed from outside air, which is clearly visible in figures 2 and 3.
Кроме того, устройство для вспенивания молока 1 имеет регулирующее тело 22, выполненное с возможностью поворота вокруг регулировочной оси 23. С помощью регулирующего тела 22 можно изменять площадь проходного сечения отверстия 10, которое уменьшает или регулирует интенсивность расхода струи молока 8. При этом, как будет описано более подробно, с помощью поворота регулирующего тела 22 можно точно и плавно регулировать скорость течения струи молока 8.In addition, the device for frothing milk 1 has a regulating body 22, designed to rotate around the regulating axis 23. Using the regulating body 22, you can change the flow area of the hole 10, which reduces or regulates the flow rate of the milk stream 8. In this case, how will described in more detail, by turning the regulating body 22, you can accurately and smoothly regulate the flow rate of the milk stream 8.
Так как паровое сопло 2 выпускает, по существу, постоянную струю пара 9, то с помощью регулирующего тела 22 можно устанавливать температуру выходящей молочной пены 13. Ведь как только скорость течения молочной струи 8 уменьшится при, по существу, неизменной скорости течения струи пара 9, температура молочной пены 13 соответственно повысится. Это значит, что наиболее высоких температур молочной пены 13 можно достигнуть как раз тогда, когда скорость течения молочной струи 8 будет наименьшей.Since the steam nozzle 2 produces an essentially constant steam jet 9, the temperature of the exiting milk foam 13 can be set by means of the control body 22. After all, as soon as the flow speed of the milk jet 8 decreases while the flow speed of the steam jet 9 remains essentially constant, the temperature of the milk foam 13 will rise accordingly. This means that the highest temperatures of the milk foam 13 can be achieved just when the flow rate of the milk stream 8 is the lowest.
В такой ситуации для предотвращения прерывания молочной струи 8 и прохождения в смесительную камеру 3 только воздуха 6 согласно изобретению струя воздуха 15 направлена в смесительную камеру 3 через изменяемое проходное сечение отверстия 10.In such a situation, to prevent interruption of the milk stream 8 and the passage of only air 6 into the mixing chamber 3, according to the invention, the air stream 15 is directed into the mixing chamber 3 through a variable flow area of the hole 10.
Как видно на детальном изображении регулирующего тела 22 на Фиг. 10, регулирующее тело 22 имеет первый приповерхностный канал 24 для направления молока 7 или струи молока 8, а также второй приповерхностный канал 25 для направления воздуха 6 или струи воздуха 15. Оба эти канала 24, 25 выполнены на внешней стороне окружности или на внешнем контуре 36 регулирующего тела 22. При этом внешняя сторона окружности / внешний контур 36 регулирующего тела 22 имеет цилиндрическую форму для возможности поворота регулирующего тела 22, как показывает детальное изображение на Фиг. 10.As can be seen in the detail view of the control body 22 in FIG. 10, the regulating body 22 has a first near-surface channel 24 for directing milk 7 or a stream of milk 8, as well as a second near-surface channel 25 for directing air 6 or a stream of air 15. Both of these channels 24, 25 are made on the outer side of the circle or on the outer contour 36 the regulating body 22. Here, the outer circumference/outer contour 36 of the regulating body 22 has a cylindrical shape to allow the regulating body 22 to be rotated, as shown in detail in FIG. 10.
На детальных изображениях согласно фигурам 6 и 8 видно, что регулирующее тело 22 установлено герметично в приемной области 34, соответствующей регулирующему телу 22. При этом внутренняя поверхность приемной области для регулирующего тела 34 с помощью соответствующего приповерхностного канала 24, 25 определяет соответствующую площадь проходного сечения, которая, в свою очередь, определяет скорость течения струи молока 8 или струи воздуха 15.In the detailed images according to figures 6 and 8, it can be seen that the regulating body 22 is installed hermetically in the receiving area 34 corresponding to the regulating body 22. In this case, the inner surface of the receiving area for the regulating body 34, using the corresponding near-surface channel 24, 25, determines the corresponding flow area, which, in turn, determines the flow speed of the milk stream 8 or the air stream 15.
Как показывает детальное изображение на Фиг. 10, приповерхностный канал 24 имеет в направлении по окружности неравномерную глубину. При этом соответствующая глубина приповерхностного канала 24 вместе с приемной областью регулирующего тела 34 определяет площадь изменяемого проходного сечения отверстия 10, через которое направлены и струя 15, и струя молока 8, как это можно видеть на детальном изображении Фиг. 10 с помощью штриховых или пунктирных линий. Для этой цели приповерхностный канал для воздуха 25 входит в приповерхностный канал 24, так что в месте вхождения 37, показанном на Фиг. 10, канал для подачи воздуха 11 и канал для подачи молока 12 как раз сходятся, и именно еще перед изменяемым проходным сечением отверстия 10. Другими словами, воздух 6 или струя воздуха 15 направлена по приповерхностному каналу для воздуха 25 к месту вхождения 37, а уже оттуда – к изменяемому проходному сечению отверстия 10.As shown in detail in FIG. 10, the near-surface channel 24 has an uneven depth in the circumferential direction. In this case, the corresponding depth of the near-surface channel 24, together with the receiving area of the regulating body 34, determines the area of the variable flow area of the hole 10, through which both the jet 15 and the milk jet 8 are directed, as can be seen in the detailed image of Fig. 10 using dashed or dotted lines. For this purpose, the surface air channel 25 fits into the surface channel 24 so that at the entry point 37 shown in FIG. 10, the air supply channel 11 and the milk supply channel 12 just converge, and precisely before the variable flow area of the hole 10. In other words, the air 6 or the air stream 15 is directed along the surface air channel 25 to the entry point 37, and already from there – to the variable flow area of hole 10.
Другими словами, площадь проходного сечение отверстия 10 изменяется при повороте регулирующего тела 22. Это изменение происходит плавно, так что площадь проходного сечения отверстия 10 в результате поворота регулирующего тела 22 может изменяться плавно. В результате благодаря этому можно так же плавно изменять скорость молочно-воздушного потока 14 за счет изменения площади проходного сечения отверстия 10.In other words, the flow area of the hole 10 changes when the control body 22 is rotated. This change occurs smoothly, so that the flow area of the hole 10 can change smoothly as a result of the rotation of the control body 22. As a result, thanks to this, it is also possible to smoothly change the speed of the milk-air flow 14 by changing the flow area of the hole 10.
В положении регулирующего тела 22 при 00, которое показано на фигурах 6 и 7, площадь проходного сечение отверстия 10 определена как раз проходным отверстием 35, которое входит в полость 30 внутри регулирующего тела 22 (ср. Фиг. 7 с Фиг. 3). В таком положении регулирующего тела 22 струя воздуха 15, а также струя молока 8 проходят в полость 30 через входное отверстие 33, действующее как изменяемое проходное сечение отверстия 10, а оттуда – в виде молочно-воздушного потока 14 через входное отверстие 33 в камеру всасывания 17, и уже оттуда – через отверстие для подмешивания 4 в смесительную камеру 3 (ср. фигуры 6 и 8).In the position of the regulating body 22 at 0 0 , which is shown in Figures 6 and 7, the area of the bore 10 is determined precisely by the bore 35, which enters the cavity 30 inside the regulating body 22 (cf. Fig. 7 with Fig. 3). In this position of the regulating body 22, a stream of air 15, as well as a stream of milk 8, pass into the cavity 30 through the inlet 33, which acts as a variable flow area of the hole 10, and from there in the form of a milk-air flow 14 through the inlet 33 into the suction chamber 17 , and from there - through the mixing hole 4 into the mixing chamber 3 (cf. figures 6 and 8).
В положении регулирующего тела 22 при 900, показанном на фигурах 8 и 9, наоборот, струя воздуха 15, а также струя молока 8 проходят по приповерхностному каналу 24 сначала вдоль окружности регулирующего тела 22, а затем - через изменяемое проходное сечение отверстия 10, обозначенное на Фиг. 10 штриховыми линиями, и только потом – через проходное отверстие 35 в полость 30, а оттуда - в камеру всасывания 17 и, наконец, в смесительную камеру 3. В этой ситуации как раз площадь проходного сечения, обозначенная на Фиг. 10 штриховыми линиями, является определяющей для прохождения молочно-воздушного потока 14 и действует как изменяемое проходное сечение отверстия 10 в смысле изобретения.In the position of the regulating body 22 at 90 0 , shown in figures 8 and 9, on the contrary, a stream of air 15, as well as a stream of milk 8, pass through the surface channel 24, first along the circumference of the regulating body 22, and then through the variable flow area of the hole 10, indicated in Fig. 10 by dashed lines, and only then through the passage opening 35 into the cavity 30, and from there into the suction chamber 17 and, finally, into the mixing chamber 3. In this situation, it is precisely the passage area indicated in Fig. 10 in dashed lines, is decisive for the passage of the milk-air flow 14 and acts as a variable flow area of the opening 10 in the sense of the invention.
В обеих ситуациях (Фиг. 6 / Фиг. 8) воздух 6 вместе и одновременно с молоком 7 проходит в виде молочно-воздушного потока 14 через изменяемое проходное сечение отверстия 10, причем уже упомянутая струя воздуха 15 и уже упомянутая струя молока 8 вместе образуют молочно-воздушный поток 14.In both situations (Fig. 6 / Fig. 8), the air 6, together and simultaneously with the milk 7, passes in the form of a milky-air flow 14 through the variable flow area of the hole 10, and the already mentioned air stream 15 and the already mentioned milk stream 8 together form a milky -air flow 14.
С помощью детального изображения на Фиг. 10 легко можно представить, что при этом обе текучие среды, т.е. молоко 7 и воздух 6, текут бок о бок через изменяемое проходное сечение отверстия 10 и образуют при этом общую текучую поверхность раздела двух сред, через которую обе текучие среды взаимодействуют между собой. Это приводит к тому, что в области изменяемого проходного сечения отверстия 10 струя воздуха 15 ограничивает струю молока 8, по меньшей мере, частично. При этом остальное ограничение создают стенки приповерхностного канала 24, а также внутренняя поверхность приемной области для регулирующего тела 34.Using the detailed view in FIG. 10 one can easily imagine that in this case both fluids, i.e. milk 7 and air 6 flow side by side through the variable flow area of the hole 10 and form a common fluid interface between the two media, through which both fluids interact with each other. This leads to the fact that in the area of the variable flow area of the opening 10, the air stream 15 limits the flow of milk 8, at least partially. In this case, the remaining limitation is created by the walls of the near-surface channel 24, as well as the inner surface of the receiving area for the regulating body 34.
При этом площадь изменяемого проходного сечения отверстия 10, определяемая неравномерной глубиной приповерхностного канала 24, как раз рассчитана так, чтобы при изменении площади проходного сечения отверстия 10 в результате поворачивания регулирующего тела 22 происходило регулирование - одновременно и, в частности, синхронно - и струи молока 8, и струи воздуха 15. Это значит, что в случае, когда в результате поворота регулирующего тела 22 из положения 00 (Фиг. 6) в положение 900 (Фиг. 8) площадь изменяемого проходного сечения отверстия (10) уменьшается, ограничивается и скорость течения струи молока 8, и одновременно скорость течения струи воздуха 15. Таким образом, струя воздуха 15 автоматически убавляется, как только уменьшается струя молока 8, например, для достижения высокой температуры выходящей молочной пены 13.In this case, the area of the variable flow section of the hole 10, determined by the uneven depth of the near-surface channel 24, is precisely designed so that when the area of the flow section of the hole 10 changes as a result of turning the control body 22, the flow of milk 8 is regulated simultaneously and, in particular, synchronously , and air jets 15. This means that in the case when, as a result of turning the control body 22 from position 0 0 (Fig. 6) to position 90 0 (Fig. 8), the area of the variable flow area of the hole (10) is reduced, limited and the flow speed of the milk stream 8, and at the same time the flow speed of the air stream 15. Thus, the air stream 15 is automatically reduced as soon as the milk stream 8 decreases, for example, to achieve a high temperature of the exiting milk foam 13.
За счет соединения по текучей среде струи молока 8 и струи воздуха 15, которое образуется благодаря общей поверхности раздела двух фаз, практически исключается прерывание течения струи молока 8.Due to the fluid connection of the milk stream 8 and the air stream 15, which is formed due to the common interface between the two phases, interruption of the flow of the milk stream 8 is practically eliminated.
В частности, на изображении продольного сечения Фиг. 3 (в связи с Фиг. 3) можно хорошо видеть, что изменяемое проходное сечение 10 отверстия для подмешивания 4, через которое воздух 6 и молоко 7 попадают в смесительную камеру 3, находится как раз впереди, если смотреть в направлении течения молочно-воздушного потока 14. Кроме того, можно заметить, что молочно-воздушный поток 14 еще до отверстия для подмешивания 4 направлен в камеру всасывания 17, расположенную перед смесительной камерой 3.Specifically, in the longitudinal sectional view of FIG. 3 (in connection with Fig. 3) it can be clearly seen that the variable flow area 10 of the mixing hole 4, through which air 6 and milk 7 enter the mixing chamber 3, is located just in front, when viewed in the direction of flow of the milk-air flow 14. In addition, it can be noted that the milk-air flow 14, even before the mixing hole 4, is directed into the suction chamber 17, located in front of the mixing chamber 3.
Проходное отверстие 35, полость 30, входное отверстие 33, камера всасывания 17 и отверстие для подмешивания 4 образуют, таким образом, канал для подачи молока и воздуха 21, по которому молочно-воздушный поток 14 направляется от изменяемого проходного сечения отверстия 10 в смесительную камеру 3.The passage hole 35, the cavity 30, the inlet 33, the suction chamber 17 and the mixing hole 4 thus form a channel for supplying milk and air 21, through which the milk-air flow 14 is directed from the variable flow area of the hole 10 into the mixing chamber 3 .
Как можно видеть, например, на фигурах 2, 3 и 6, воздух 6 проходит сначала через ограничитель объемного расхода 18, выполненный в виде дисковой диафрагмы 19, а затем – через манжетное уплотнение. В то время как дисковая диафрагма 19 ограничивает скорость течения струи воздуха 15, манжетное уплотнение служит для предотвращения возможного обратного оттока молока 7 в направлении дисковой диафрагмы 19.As can be seen, for example, in figures 2, 3 and 6, air 6 passes first through the volume flow limiter 18, made in the form of a disk diaphragm 19, and then through the lip seal. While the disk diaphragm 19 limits the flow rate of the air stream 15, the lip seal serves to prevent possible reverse outflow of milk 7 in the direction of the disk diaphragm 19.
Фиг. 12 иллюстрирует еще одну особенность регулирующего тела 22 устройства для вспенивания молока 1 из Фиг. 1. Оно имеет запирающую поверхность 52, так что в результате соответствующего поворота регулирующего тела 22 в положение при 1350 (см. Фиг. 12) канал для подачи молока 12 полностью перекрывается. В этом положении регулирующего тела 22, т.е. при полном перекрытии канала для подачи молока 12 (причем канал для подачи молока 12, как можно видеть на Фиг. 12, перекрыт как раз между емкостью с запасом молока (не показана) и изменяемым проходным сечением 10), канал для подачи воздуха 11 может по-прежнему функционировать. Точнее сказать, воздух и дальше может поступать сначала из ограничителя объемного расхода 18 по приповерхностному каналу для воздуха 25 (ср. Фиг. 10), а затем по приповерхностному каналу 24 (по которому, как правило, течет молоко), а также через изменяемое проходное сечение отверстия 10 и далее попадать в полость 30 через проходное отверстие 35 (ср. для этого Фиг. 3 и Фиг. 10). Это становится ясно, если представить себе, что регулирующее тело 22 из Фиг. 9 повернуто дальше по часовой стрелке еще на 450 (благодаря чему сложится ситуация из Фиг. 11, при которой струя молока 8 встретится с запирающей поверхностью 52 и уже не сможет попасть в полость 30).Fig. 12 illustrates another feature of the control body 22 of the milk frothing device 1 of FIG. 1. It has a locking surface 52, so that as a result of a corresponding rotation of the regulating body 22 to the position at 135 0 (see Fig. 12), the milk supply channel 12 is completely closed. In this position of the regulating body 22, i.e. when the channel for supplying milk 12 is completely blocked (and the channel for supplying milk 12, as can be seen in Fig. 12, is blocked just between the container with a supply of milk (not shown) and the variable flow area 10), the channel for supplying air 11 can - still function. More precisely, air can continue to flow first from the volume flow limiter 18 through the near-surface air channel 25 (cf. Fig. 10), and then through the near-surface channel 24 (through which milk, as a rule, flows), as well as through the variable passage cross-section of the hole 10 and then enter the cavity 30 through the passage opening 35 (cf. for this purpose Fig. 3 and Fig. 10). This becomes clear if we imagine that the control body 22 of FIG. 9 is turned further clockwise by another 45 0 (due to which the situation from Fig. 11 will arise, in which the stream of milk 8 will meet the locking surface 52 and will no longer be able to enter the cavity 30).
Так как регулирующее тело 22 из Фиг. 12 было повернуто настолько, что канал для подачи молока 12 оказался перекрыт, а канал для подачи воздуха 11 по-прежнему открыт, то теперь можно промыть весь нижний участок канала для подачи молока 12, не опасаясь при этом, что промывочная вода проникнет в верхний участок канала для подачи молока 12 и дойдет до емкости с запасом молока.Since the control body 22 of FIG. 12 has been turned so that the milk supply channel 12 is blocked, and the air supply channel 11 is still open, then you can now wash the entire lower section of the milk supply channel 12 without fear that the rinsing water will penetrate into the upper section channel for supplying milk 12 and will reach the container with a supply of milk.
Для этого промывочную воду в виде струи 53, как показано на Фиг. 12, можно впустить в канал для подачи воздуха 11, например, так же, как подается воздух через ограничитель объемного расхода 18 или по отдельному подводу. Благодаря этому струя промывочной воды 53 может протекать по приповерхностным каналам 24 и 25, через проходное отверстие 35 и, наконец, по полости 30, чтобы затем дойти через камеру всасывания 17 до смесительной камеры 3 и, наконец, выйти через выходное отверстие для молочной пены 28 (ср. Фиг. 3). Таким образом, с помощью промывочной воды можно очистить, по меньшей мере, все те участки линии, через которые проходили вместе молоко и воздух в обычном режиме работы, так что в целях соблюдения гигиены дополнительно вручную нужно очистить только верхний участок канала для подачи молока 12 до запирающей поверхности 52 регулирующего тела 22.For this purpose, flushing water in the form of a jet 53, as shown in FIG. 12 can be admitted into the air supply channel 11, for example, in the same way as air is supplied through the volume flow limiter 18 or through a separate supply. Thanks to this, the jet of wash water 53 can flow through the surface channels 24 and 25, through the passage opening 35 and finally through the cavity 30, to then reach through the suction chamber 17 to the mixing chamber 3 and finally exit through the milk foam outlet 28 (cf. Fig. 3). Thus, with the help of rinsing water, it is possible to clean at least all those sections of the line through which milk and air passed together during normal operation, so that for reasons of hygiene, only the upper section of the milk supply channel 12 to locking surface 52 of the regulating body 22.
Кофе-машина, имеющая в своей основе устройство для вспенивания молока 1, может выполнить описанное выше промывание автоматически, причем автоматическая кофе-машина может управлять как активным промыванием, так и перекрытием канала для подачи молока 12.A coffee machine based on a milk frothing device 1 can perform the above-described rinsing automatically, wherein the automatic coffee machine can control both the active rinsing and the closing of the milk supply channel 12.
На фигурах не показан еще один возможный вариант выполнения устройства для вспенивания молока 1, в котором струю воздуха 15, проходящую через изменяемое проходное сечение отверстия 10 в смесительную камеру 3, можно отключать или включать с помощью устройства отключения воздуха, выполненного в виде электрически управляемого запорного клапана. Если автоматическая кофе-машина активирует устройство для отключения воздуха, то воздух 6 больше не может проходить в смесительную камеру 3, но молоко 7 по-прежнему может течь в смесительную камеру 3 через изменяемое проходное сечение отверстия 10. В этом случае устройство для вспенивания молока 1 выдает через показанное на Фиг. 3 выходное отверстие для молочной пены 28 выпускной секции 29 как раз не молочную пену 13, а молоко 7, нагретое паром 5. При таком варианте выполнения с помощью устройства для вспенивания молока 1 можно выдавать как молочную пену 13, так и горячее молоко 7.The figures do not show another possible embodiment of the device for frothing milk 1, in which the air stream 15 passing through the variable flow area of the hole 10 into the mixing chamber 3 can be turned off or on using an air shut-off device made in the form of an electrically controlled shut-off valve . If the automatic coffee machine activates the air cut-off device, then air 6 can no longer flow into the mixing chamber 3, but milk 7 can still flow into the mixing chamber 3 through the variable flow area of the hole 10. In this case, the milk frothing device 1 outputs through the shown in FIG. 3, the outlet for milk foam 28 of the outlet section 29 is not milk foam 13, but milk 7 heated by steam 5. With this embodiment, using the milk frothing device 1, you can dispense both milk foam 13 and hot milk 7.
Подытоживая, можно сказать, что целью изобретения является улучшение качества молочной пены 13, получаемой с помощью устройства для вспенивания молока 1, которое имеет смесительную камеру 3, в которой с помощью струи пара 9 можно вспенивать воздух 6 и молоко 7 до образования молочной пены 13. Для этого соответствующую скорость течения струи воздуха 15, а также струи молока 8, которые текут в смесительную камеру 3, предлагается регулировать таким образом, чтобы воздух 6 и молоко 7 вместе проходили в смесительную камеру 3 через изменяемое проходное сечение отверстия 10, действующее как ограничитель скорости потока или как дроссель для струи воздуха 15 и струи молока 8. Другими словами, в заявленном решении предусмотрено изменяемое проходное сечение отверстия 10, через которое направляется струя воздуха 15 вместе со струей молока 8.To summarize, it can be said that the purpose of the invention is to improve the quality of milk foam 13 obtained using a milk frothing device 1, which has a mixing chamber 3, in which air 6 and milk 7 can be foamed using a steam jet 9 until milk foam 13 is formed. To do this, the corresponding flow rate of the air stream 15, as well as the milk stream 8 that flows into the mixing chamber 3, is proposed to be adjusted so that the air 6 and milk 7 pass together into the mixing chamber 3 through the variable flow area of the hole 10, which acts as a speed limiter flow or as a throttle for the air jet 15 and the milk jet 8. In other words, the claimed solution provides for a variable flow area of the hole 10, through which the air jet 15 is directed along with the milk jet 8.
Если рассматривать под другим углом, под которым раскрываются другие инновационные аспекты предложенного изобретения, то на Фиг. 1 представлено заявленное устройство для вспенивания молока, в целом обозначенное позицией 1 и предназначенное для применения в автоматической кофе-машине, с помощью которой можно приготовить разные кофейные напитки, причем в автоматической кофе-машине устройство для вспенивания молока 1 доставляет молоко для кофейных напитков в конечном итоге в чашку.Viewed from a different angle, which reveals other innovative aspects of the proposed invention, FIG. 1 shows the inventive milk frothing device, generally designated 1 and intended for use in an automatic coffee machine with which various coffee drinks can be prepared, wherein in the automatic coffee machine the milk frothing device 1 delivers milk for the coffee drinks at the end eventually into a cup.
На Фиг. 2 можно видеть, что устройство для вспенивания молока 1 имеет паровое сопло 2 для создания струи пара 9, а также смесительную камеру 3, присоединенную к выходному отверстию для пара 16 парового сопла 2. При этом поступающее молоко 7 направляется в виде струи молока 8 по пути, обозначенному на Фиг. 11 штриховой линией и позициями 8 / 14, через отверстие для подмешивания 4 в смесительную камеру 3. При этом отверстие для подмешивания 4 входит в смесительную камеру 3 и тем самым определяет место вхождения 38.In FIG. 2 it can be seen that the device for frothing milk 1 has a steam nozzle 2 for creating a jet of steam 9, as well as a mixing chamber 3 connected to the steam outlet 16 of the steam nozzle 2. In this case, the incoming milk 7 is directed in the form of a jet of milk 8 along the path , indicated in Fig. 11 with a dashed line and positions 8 / 14, through the mixing hole 4 into the mixing chamber 3. In this case, the mixing hole 4 enters the mixing chamber 3 and thereby determines the entry point 38.
На фигурах 2 и 11 хорошо видно, что место вхождения 38 расположено перед выходным отверстием для пара 16, если смотреть в направлении струи пара 9, обозначенном на фигурах прямой стрелкой, проходящей через выходное отверстие для пара 16. При этом опережающее положение определено таким образом, что (на фигурах вертикальное) расстояние между местом вхождения 38 и выходным отверстием для пара 16, показанное на Фиг. 2 и еще лучше на Фиг. 11, больше, чем внутренний диаметр 47 выходного отверстия для пара 16, больше, чем внутренний диаметр 43 отверстия для подмешивания 4 и даже больше, чем внешний диаметр 48 парового сопла 2 в месте выходного отверстия для пара 16.In figures 2 and 11 it is clearly visible that the entry point 38 is located in front of the steam outlet 16, when viewed in the direction of the steam jet 9, indicated in the figures by a straight arrow passing through the steam outlet 16. In this case, the leading position is defined in this way: that (in the figures, vertical) the distance between the entry point 38 and the steam outlet 16 shown in FIG. 2 and even better in FIG. 11 is larger than the inner diameter 47 of the steam outlet 16, larger than the inner diameter 43 of the mixing hole 4, and even larger than the outer diameter 48 of the steam nozzle 2 at the location of the steam outlet 16.
Благодаря такому опережающему положению места вхождения или удлинению парового сопла 2 (всякий раз по сравнению с уже известными устройствами) достигается такое направление потока, которое показано на Фиг. 11 штриховой линией и при котором молоко 7 в виде струи молока 8 приближается в направлении струи пара 9 (ср. стрелку на Фиг. 11) к струе пара 9. На Фиг. 11 можно видеть, что при этом струя молока 8 течет уже в области 42 смесительной камеры 3, которая расположена перед выходным отверстием для пара 16, в направлении струи пара 9. Это показано с помощью штриховой линии в области 42, где струя молока 8 течет вдоль наружной поверхности 39 парового сопла 2.Thanks to this advanced position of the entry point or lengthening of the steam nozzle 2 (in comparison with already known devices), the flow direction shown in FIG. 11 by a dashed line and in which milk 7 in the form of a stream of milk 8 approaches in the direction of the steam stream 9 (cf. arrow in FIG. 11) to the steam stream 9. In FIG. 11 it can be seen that the milk jet 8 already flows in the area 42 of the mixing chamber 3, which is located in front of the steam outlet 16, in the direction of the steam jet 9. This is shown by a dashed line in the area 42, where the milk jet 8 flows along outer surface 39 of steam nozzle 2.
На Фиг. 11, а еще лучше на Фиг. 2 можно увидеть более точно, что паровое сопло 2 ограничивает отверстие для подмешивания 4 и тем самым определяет место вхождения 38. Ведь упомянутое отверстие для подмешивания 4 имеет кольцеобразную форму и расположено концентрично относительно парового сопла 2, что хорошо видно на перспективном изображении на Фиг. 2 и возможно на фигурах 6 и 8.In FIG. 11, or even better in FIG. 2, it can be seen more precisely that the steam nozzle 2 limits the mixing hole 4 and thereby defines the entry point 38. After all, the mentioned mixing hole 4 has an annular shape and is located concentrically with respect to the steam nozzle 2, which is clearly visible in the perspective view in FIG. 2 and possibly in figures 6 and 8.
При этом место вхождения 38 образовано сужением 40 (ср. Фиг. 3), которое отделяет камеру всасывания 17, расположенную перед смесительной камерой 3, если смотреть в направлении течения струи молока 8, от самой смесительной камеры 3. В камеру всасывания 17 струя молока 8 течет в виде молочно-воздушного потока 14. Другими словами, струя молока 8 содержит часть воздуха, и цель этого будет разъяснена более точно ниже.In this case, the entry point 38 is formed by a narrowing 40 (cf. Fig. 3), which separates the suction chamber 17, located in front of the mixing chamber 3, when viewed in the direction of flow of the milk stream 8, from the mixing chamber 3 itself. A stream of milk 8 enters the suction chamber 17 flows in the form of a milk-air stream 14. In other words, the milk stream 8 contains part of the air, and the purpose of this will be explained more precisely below.
Камера всасывания 17 кольцом окружает паровое сопло 2 (ср. фигуры 2 и 6) и образует кольцеобразную направляющую поверхность 46. С помощью этой направляющей поверхности 46 струя молока 8 течет в камеру всасывания 17 сначала поперек к струе пара 9, а затем меняет свое направление так, что в отверстие для подмешивания 4 она уже проходит в направлении течения струи пара 9, что четко показано на Фиг. 11 с помощью штриховой линии.The suction chamber 17 surrounds the steam nozzle 2 with a ring (cf. figures 2 and 6) and forms an annular guide surface 46. With the help of this guide surface 46, the milk stream 8 flows into the suction chamber 17, first across the steam stream 9, and then changes its direction so that it already passes into the mixing hole 4 in the direction of the flow of the steam jet 9, which is clearly shown in Fig. 11 using a dashed line.
Точнее струя молока 8 обтекает паровое сопло 2 уже в камере всасывания 17, а затем входит в виде струйного потока в смесительную камеру 3 через кольцеобразное отверстие для подмешивания 4. Затем струя молока 8 в виде струйного потока плавно приближается к струе пара 9 и окутывает ее в виде оболочки, пока не объединится с ней в один молочно-паровой поток 49 (ср. Фиг. 11).More precisely, the stream of milk 8 flows around the steam nozzle 2 already in the suction chamber 17, and then enters in the form of a jet stream into the mixing chamber 3 through the annular hole for mixing 4. Then the stream of milk 8 in the form of a jet stream smoothly approaches the stream of steam 9 and envelops it in form of a shell until it combines with it into one milk-steam flow 49 (cf. Fig. 11).
Точнее это объединение происходит с помощью улавливающей воронки 44 (ср. фигуры 6 и 11), расположенной в смесительной камере 3 и улавливающей и соединяющей молоко 7 с паром 5. При этом улавливающая воронка 44 сужается в направлении течения струи пара 9, причем выходное отверстие для пара 16 направлено как раз в центр улавливающей воронки 44. (ср. Фиг. 11).More precisely, this combination occurs with the help of a catching funnel 44 (cf. figures 6 and 11), located in the mixing chamber 3 and catching and connecting milk 7 with steam 5. In this case, the catching funnel 44 narrows in the direction of the flow of the steam jet 9, and the outlet for steam 16 is directed exactly to the center of the collecting funnel 44 (cf. Fig. 11).
Еще одно сужение 40 отделяет смесительную камеру 3 от расположенной за ней распылительной камеры 41, причем в то же время за счет сужения 40 сформирован участок ускорения 45 для придания ускорения молочно-паровому потоку 49 (ср. Фиг. 11). Благодаря этому молочно-паровой поток 49 проходит в расположенную дальше распылительную камеру 41 с большой скоростью и там наталкивается на расположенное в центре отражательное тело 31, что приводит к турбулентному завихрению молочно-парового потока 49 и тем самым к передаче тепла от горячего пара 5 к подогреваемому молоку 7.Another constriction 40 separates the mixing chamber 3 from the spray chamber 41 located behind it, and at the same time, due to the constriction 40, an acceleration section 45 is formed to accelerate the milk-steam flow 49 (cf. FIG. 11). Due to this, the milk-steam flow 49 passes into the further located spray chamber 41 at high speed and there encounters a reflective body 31 located in the center, which leads to turbulent turbulence of the milk-steam flow 49 and thereby to the transfer of heat from the hot steam 5 to the heated one milk 7.
В результате описанное выше устройство 1 может выпускать из выходного отверстия для молока 28 молоко, нагретое вплоть до 800 (ср. Фиг. 3), без прерывания струи молока 8, несмотря на очень ограниченную скорость ее течения. Если с помощью устройства для вспенивания молока 1 нужно получить молочную пену, то устройство для вспенивания молока 1 подает в смесительную камеру 3 струю молока 8, содержащую часть воздуха. Когда этот молочно-воздушный поток 14 в распылительной камере 41 перемешается с завихрением с паром 5, то образуется молочная пена.As a result, the device 1 described above can discharge from the milk outlet 28 milk heated up to 80 0 (cf. Fig. 3) without interrupting the milk stream 8, despite its very limited flow speed. If it is necessary to obtain milk foam using the milk frothing device 1, then the milk frothing device 1 supplies a stream of milk 8 containing part of the air into the mixing chamber 3. When this milk-air flow 14 in the spray chamber 41 mixes with the turbulence of steam 5, milk foam is formed.
В таком случае в высшей степени выгодно, если устройство для вспенивания молока 1 имеет уже описанное выше изменяемое проходное сечение отверстия 10, через которое можно направлять струю воздуха 15 преимущественно одновременно со струей молока 8. Ведь благодаря этому даже при ограниченных скоростях подачи исключается прерывание струи молока 8 из-за преобладания струи воздуха 15, что будет описано еще точнее.In this case, it is extremely advantageous if the milk frothing device 1 has the variable flow area of the hole 10, already described above, through which the air stream 15 can be directed predominantly simultaneously with the milk stream 8. Because of this, even at limited flow rates, interruption of the milk stream is avoided 8 due to the predominance of the air stream 15, which will be described even more precisely.
Подытоживая, можно сказать, что изобретение согласно первому аспекту предлагает в устройстве для вспенивания молока 1 транспортировать молоко 7 на базе эффекта Вентури с помощью струи пара 9, выходящей из парового сопла 2, связать регулирование подачи молока с регулированием подачи воздуха, направляя молоко и воздух через общее, изменяемое, в частности, регулируемое проходное сечение отверстия 10.To summarize, it can be said that the invention according to the first aspect proposes, in the milk frothing device 1, to transport milk 7 based on the Venturi effect by means of a steam jet 9 emerging from the steam nozzle 2, to link the control of the milk supply with the control of the air supply, directing the milk and air through general, variable, in particular, adjustable flow area of the hole 10.
Таким образом, целью изобретения является улучшение качества молочной пены 13, получаемой с помощью устройства для вспенивания молока 1, имеющего смесительную камеру 3, в которой с помощью струи пара 9 воздух 6 и молоко 7 можно вспенивать до образования молочной пены 13. Для этого предлагается устанавливать соответствующую скорость течения струи воздуха 15, а также струи молока 8, которые проходят в смесительную камеру 3, за счет того, что воздух 6 и молоко 7 текут всегда вместе в смесительную камеру 3 через регулируемое, изменяемое проходное сечение отверстия 10, которое действует как ограничитель скорости течения струи воздуха 15 и струи молока 8.Thus, the purpose of the invention is to improve the quality of milk foam 13 obtained using a device for frothing milk 1 having a mixing chamber 3, in which, using a jet of steam 9, air 6 and milk 7 can be foamed until milk foam 13 is formed. For this purpose, it is proposed to install the corresponding flow rate of the air stream 15, as well as the milk stream 8, which pass into the mixing chamber 3, due to the fact that air 6 and milk 7 always flow together into the mixing chamber 3 through the adjustable, variable flow area of the hole 10, which acts as a limiter flow speed of air stream 15 and milk stream 8.
Согласно второму аспекту предлагается с помощью ориентирования отверстия для подмешивания 4 в соответствующем направлении, а также при необходимости с помощью отклоняющих поверхностей 46 принудить струю молока 8, захваченную струей пара 9, течь по касательной к струе пара 9 для возможности обеспечения бесперебойной подачи струи молока 8 даже при очень малых скоростях ее течения. Для этой цели струю молока 8 ориентируют в направлении течения струи пара 9, еще до того как она соприкоснется со струей пара 9. According to the second aspect, it is proposed by orienting the mixing hole 4 in the appropriate direction, and also, if necessary, by means of deflecting surfaces 46, to force the milk stream 8 captured by the steam stream 9 to flow tangentially to the steam stream 9 in order to ensure uninterrupted supply of the milk stream 8 even at very low flow rates. For this purpose, the milk stream 8 is oriented in the direction of the flow of the steam stream 9, even before it comes into contact with the steam stream 9.
Перечень позиций чертежейList of drawing positions
1 устройство для вспенивания молока1 milk frother
2 паровое сопло2 steam nozzle
3 смесительная камера3 mixing chamber
4 отверстие для подмешивания4 hole for mixing
5 пар5 pairs
6 воздух6 air
7 молоко7 milk
8 струя молока8 streams of milk
9 струя пара9 jet of steam
10 изменяемое проходное сечение отверстия10 variable bore area
11 канал для подачи воздуха11 channel for air supply
12 канал для подачи молока12 channel for milk supply
13 молочная пена13 milk foam
14 молочно-воздушный поток14 milk-air flow
15 струя воздуха15 air jet
16 выходное отверстие для пара16 steam outlet
17 камера всасывания17 suction chamber
18 ограничитель объемного расхода (для 15)18 volume flow limiter (for 15)
19 дисковая диафрагма 19 disk diaphragm
20 манжетное уплотнение20 lip seal
21 канал для подачи молока и воздуха21 channels for supplying milk and air
22 регулирующее тело22 regulating body
23 регулировочная ось23 adjusting axis
24 приповерхностный канал (для 7 / 8)24 surface channels (for 7 / 8)
25 приповерхностный канал для воздуха (для 6 / 15)25 surface air channel (for 6 / 15)
26 соединительный элемент для подвода молока26 connecting element for milk supply
27 канал для подачи молока и воздухаChannel 27 for supplying milk and air
28 выходное отверстие для молочной пены28 milk foam outlet
29 выпускная секция29 graduation section
30 полость30 cavity
31 отражательное тело31 reflective bodies
32 соединительный элемент для подвода пара32 connecting element for steam supply
33 входное отверстие33 inlet
34 приемная область для регулирующего элемента34 receiving area for control element
35 проходное отверстие35 bore
36 внешний контур (для 22)36 external circuit (for 22)
37 место вхождения37th place of occurrence
38 место вхождения (для 7 в 3)38th place of occurrence (for 7 in 3)
39 наружная поверхность (для 2)39 outer surface (for 2)
40 сужение40 narrowing
41 распылительная камера41 spray chambers
42 область (для 3)42 area (for 3)
43 внутренний диаметр43 inner diameter
44 улавливающая воронка44 catch funnel
45 участок ускорения45 acceleration section
46 отклоняющая поверхность46 deflection surface
47 внутренний диаметр (для 16)47 inner diameter (for 16)
48 внешний диаметр (для 2)48 outer diameter (for 2)
49 молочно-паровой поток49 milk-steam flow
50 устройство для вспенивания молока50 milk frother
51 направление течения струи пара51 directions of steam jet flow
52 запирающая поверхность52 locking surface
53 струя промывочной воды53 jets of rinsing water
Claims (35)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19193185.6 | 2019-08-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022104733A RU2022104733A (en) | 2023-09-22 |
| RU2808642C2 true RU2808642C2 (en) | 2023-11-30 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043472A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-30 | Spidem S.P.A. | Heating and emulsifying device |
| EP2695558A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-12 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Fully automatic coffee machine with milk foaming device |
| EP2732740A1 (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-21 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Device for emulsifying a mixture of air, steam and milk |
| RU2691449C2 (en) * | 2014-09-24 | 2019-06-13 | Кбо Кофи ГмбХ | Device for foaming milk |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043472A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-30 | Spidem S.P.A. | Heating and emulsifying device |
| EP2695558A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-12 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Fully automatic coffee machine with milk foaming device |
| EP2732740A1 (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-21 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Device for emulsifying a mixture of air, steam and milk |
| RU2691449C2 (en) * | 2014-09-24 | 2019-06-13 | Кбо Кофи ГмбХ | Device for foaming milk |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6671093B2 (en) | Method and apparatus for producing dairy products, especially milk foam | |
| US9381473B2 (en) | Device for foaming milk, beverage maker comprising said device, and method for foaming milk | |
| US5862740A (en) | Device for frothing and heating liquids, such as milk and the like, provided with longitudinal channels for suction of the liquid-frothing air | |
| US9807975B2 (en) | Device for producing milk foam | |
| US20170347829A1 (en) | Unit, device and system for preparing beverage consumptions | |
| JP2003180526A (en) | Milk foaming and heating device | |
| US6254013B1 (en) | Spray head for use with low pressure fluid sources | |
| JP2006305353A (en) | Steam frothing device with froth flow regulation system | |
| CN114340454B (en) | Milk frothing device and method for producing milk frothing | |
| JP7477468B2 (en) | Milk extraction device for a fully automatic coffee machine and related method | |
| EP3150770B1 (en) | Spout apparatus | |
| RU2808642C2 (en) | Device for frothing milk and method for producing milk foam | |
| KR20020071455A (en) | An enhanced compensating device for regulating the flow of drinks in dispensing taps | |
| KR930000972Y1 (en) | Nozzle device | |
| JP2023040268A (en) | Bathtub apparatus | |
| EP0727167B1 (en) | Steam nozzle for espresso machines | |
| JP2001090154A (en) | Private part washing device | |
| RU2816487C2 (en) | Coffee machine milk supply device and corresponding method | |
| JP7077669B2 (en) | Bathtub water circulation type spouting device or bathtub device equipped with it | |
| JP2016079798A (en) | Sanitary washing device | |
| RU2022104733A (en) | Device for frothing milk, as well as a method for producing milk foam | |
| KR102659064B1 (en) | mixing device | |
| US20230332388A1 (en) | Stream regulator | |
| WO2020189255A1 (en) | Discharge apparatus | |
| JPH0347623Y2 (en) |