TW200836685A - Emulsifying device to produce frothed milk and the like and relative method - Google Patents

Description

200836685 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 。本發明係關於利用蒸氣流透過吸入空氣與牛奶而產生 礼化狀牛奶之乳化裝置的增進。 【先前技術】

製造口加啡的機器在-些情形中設有產生奶泡的裝置， 以便調製出卡布奇諾咖啡或類似的飲料。這些襄置包人一 根從特定储存槽中吸人牛奶的管子，及—根周圍空^口 導管。來自適當的蒸氣產生器之蒸氣流，係被供應到例如 文丘里官（VentuH tube)等適tf子内，以產生—股直空麼 力，藉此吸入牛奶與空氣。空氣、牛奶與蒸氣的流動會產 生出乳狀液體，熱蒸氣可加熱牛奶，因此，可以在想要的 溫度下獲得乳狀液體。 例如此種乳化I置係揭示於EP-A-719514號。藉由 蒸氣流所產生的吸引力，將空氣與牛奶的混合物吸入一曰乳 化室中，而在此乳化室中形成奶、泡。而且，從該處將奶泡 透過一個分配嘴口而配送至杯子或其他容器内。 WO-A-0016674及EP_858757號揭示類似的乳化裝置， 其具有一個與乳化室軸向對齊的文丘里管。藉由加壓蒸氣 的流動在此文丘里管中所產生的吸引力，將牛奶與空氣吸 入此乳化室中。類似的裝置是揭示於等效的專利案usa

No.6499389 ^ 〇 WO-A-9100041 號揭不一種用以製造咖啡的機器，此 200836685 機裔的分配嘴口係與一個乳化裝置結合在一起。此乳化裝 置能容納來自一袋牛奶或類似物等容器的牛奶，及藉由特 殊燒水壺中所產生的蒸氣所吸入之周圍空氣。 其它的乳化裝置例如係揭示於^-八-4779519、118-八_ 52655 19 > US-A-5330266 ^ US-A-4715274 ^ EP-A-1441626 等號。 在一些乳化裝置中，可以關閉空氣的吸引力，藉由將 熱加壓蒸氣以及文丘里管内的真空壓力所吸入的牛奶混合 % 在一起，而僅僅產生熱牛奶。在此情形中，蒸氣與牛奶在 乳化室中被混合，以產生出不具有奶泡的熱牛奶。具有此 種功能的裝置係揭示於EP-A-1688074號，該專利的内容 在此完全併入本說明書中。 EP-A-1 13203 2、EP-A-0803 220、US-B-6253667 等專利 案揭示一種具有雙重管子的乳化裝置，用以從一個放置在 冷凍室内的容器中吸引牛奶。這兩個吸引管能夠在相同的 乳化室中藉由僅混合熱蒸氣或者混合熱蒸氣與空氣，而獲 得熱牛奶或奶泡。 在EP-A-1688074及US_A_6253667號案中，在牛奶吸 引笞上α又有排放閥體，用以在乳化過程結束時將空氣供 應到牛奶吸引管内。此閥體係位於管子的最高點，且與^ ，储存槽相通，致使，藉由打開此閥體，空氣可進入牛奶 管，導致藉由重力而使該管子排空。如此能防止牛奶殘留 在吸引管内，而對乳化好的牛奶產生不好的結果，而且， 對存留在官子中的牛奶變質時所引起的衛生等問題來說， 6 200836685 也會產生負面效應。將存有牛奶的其他區域中排空並未如 此有效’事實上，在乳化室中缺少適當的背壓無法允許牛 奶與空氣混合的該點下游處之裝置的區域獲得排办。 而且，這些裝置需要具有特殊閥體’而這些閥體具有 個別的開啟控制，以便將牛奶從管子中排出出來。閥體開 啟及關閉裝置需要額外的控制元件’這些元件容易遭受磨 損且可能會產生故障’因此，無論如~，均増加了乳化裝 置的總成本。 【發明内容】 根據-特殊觀點，本發明之一目的是要提供一種乳化 裝置，其能整個或局部地克服上述缺點。更明確地，根據 一有利實施例，本發明之目的是要製造-種乳化裝置，盆 ，許牛奶從該乳化裝置的管子以改善、更為有 ； 罪的方式排放出去。 I勺人基本：’根據一可能的實施例，設有-乳化裝置，其 管.一 W - 工乳入口 V管；一加遷蒸氣供應 室中、mu '、、、乳所及入的牛奶與空氣在乳化 犯σ礼化。沿者蒸氣供應管設有— {Εί ig. Λ/J- iJh ^ λ- I 制通道’以便 、擇11地將域應管設置成與外界相 Γ打開時，也就是在操作週期的結束時，“：= 應管排放。因此，當仍存有殘餘 此夠使牛奶1、 供應管設置成與外界相通，以供應足二旦七，可以將蒸氣 内。此能確保增加裝置的清潔效果。I的空氣到此裝置 7 200836685 根據一較佳實施例，在該通道中設有一閥體，用以控 制此通這的開啟與關閉。較佳地，此閥體被製造成使得其 開啟與關閉係藉由蒸氣供應管中的蒸氣壓力所控制的。以 此方式’僅藉由蒸氣管中的壓力變化，便可以自動進行閥 體的開啟以及牛奶從管子的排放，而不需要辅助的控制裝 置。當開始製造程序時，蒸氣供應管内的蒸氣壓力會急速 增加’而幾乎立刻關閉此閥體，因此，能防止加壓蒸氣從

条氣供應管的内側與外界之間的相通通道跑出去。在操作 週期結束時，也就是當已經製造好足夠量的乳化牛奶時， 藉由節流閥體或其他適當的方式，使得蒸氣壓力稍微逐漸 地減少’如此能夠使連接蒸氣供應管與外界的排放閥體產 生自動開啟。 此閥體可以經由適當的校準，致使，它在蒸氣供應管 内的壓力相對於周圍壓力低於預定値之前被打開。例如， 根據一較佳實施例，此閥體可以被設計成當蒸氣的過度壓 力相對於周圍壓力是介於5到45毫巴之間，較佳地是介 於10與40毫巴之間，甚至更好地是介於20與40毫巴之 間h被打開。以此方式，在朝向乳化室的蒸氣流結束之前， 此閥體被打開，以便允許大量空氣流入。如此一來，可導 致整個牛奶所存在的區域獲得_個沖洗效果，以及藉由牛 奶與蒸氣所混合的區域之上游處的牛奶吸引管之重力而 到自動排放。 因此， 除了作為療氣供應管内的基 ^ •令、 而獲得自動 氣壓力變化之函數 開啟與關閉之優點以外， 藉由本發明的特殊實 8 200836685 施例，也能夠獲得更有效的清潔效果，以及將殘餘的牛奶 從乳化裝置中排放出去。 本叙明的其他優點及實施例係界定於申請專利範圍 中，而且，以下將參考附圖而詳細地說明本發明的一非限 定性範例。 本發明另外係關於一種藉由上述裝置而製造乳化牛奶 之方法’該方法包含以下步驟： 將加壓瘵氣供應到該蒸氣供應管内，並使該通道維持 、 關閉； 藉由加壓瘵氣，分別透過該牛奶供應管及該空氣流入 導管而吸入牛奶與空氣； 配送經由混合空氣與牛奶所產生乳化的牛奶； ^在配送之後，降低蒸氣壓力，打開該通道，且允許空 氣透過該通道進入牛奶供應管，排放其中所包含的牛奶， 且藉由殘餘的療氣流將殘餘牛奶從混合區域以及乳化區域 中排放出去。 【實施方式】 圖1是以方塊圖的形式顯示出一種用於製造咖啡及乳 化狀牛奶的機器。此機器整個以元件符號1表示，在此機 器中，咖啡製造單元3可以為任何種類，而在此不被詳細 2述。在以下的說明中，會充分說明的係：它具有單一或 雙重嘴口 5，用以將咖啡配送到—個被放置在此機器的表 面P上之杯子τ内。 9 200836685 被放置在用於配送咖啡的嘴口 5之側邊的是一個用於 配送從一乳化裝置輸送出來的乳化狀牛奶（亦即，奶泡）之 第二嘴口 7,此乳化裝置的主要本體係以元件符號9標示。 乳化裝置9透過一條牛奶供應管n而與一儲存槽13連接， 在此儲存槽中，含有要預備乳化的牛奶。 该礼化裝置9亦具有一個用以吸引周圍空氣的開口 1 5 (猶後將茶考圖3詳細說明），及_在適當的壓力與溫度 下k一瘵乳產生器19或其他適當之蒸氣來源中所供應的 加壓瘵氣供應管17。一閥體21被沿著此管+ 17設置，以 便使β亥加壓療氣供應管17的内側被設置成與外界環境相 通而用於以下敘述的用途。此閥體21的一個可能實施 例被顯示於圖2中。其具有一本體23,在此本體中設有一 们^間25 ’此隔間被藉由一個在27α處有穿孔的蓋板π 封閉頂面，以使該隔間25的内側被設置成與外界相通。 被放置綱體的本體23内側的是一個具有埠口 31的膜

i K 片29 ’每些埠口在蒸氣管17内側所存在的壓力之影塑下， 藉由❹i:㈣35導引的一個移動式關閉元件33曰而關 閉。糟由管17中的蒸氣壓力而擠壓著膜片29之關閉元件 3 3可將此多個出入口 3 1關閉起來，以防止管17的内側盥 二界環境之間的相通。當管17㈣的壓力低於—由該闕 機械規範所決定之特定値時，則該關閉元# 33會經 由其本身之重量作用或者選擇性地借助於一個彈性元件 顯示）而下降，以將這此 ^ 、二埠口 31打開，且透過在關閉此本 體23的隔間25之蓋板2?中的孔μ，使得管子η的内 10 200836685 側被設置成與外界環境相通。 要知道的是，在圖2中所顧-μ/岔& 所顯不的僅為閥體21的許多藉 可肖b構形的其中之一，此關制 閥體可以採取任何適當的形式。 較仏地，閥體可以被設計成使得 $ 一曰^ 士 文仔田口亥吕17中的壓力降低 二:、值時，它能夠打開以將t 17的内側設置成與外 立：二目！’及當在§亥"7内的M力超過一第二預先建 立好的壓力値時，可關閉管彳 彳j關闭s π的内側與外界環境之間的 相通。

以此方式，如上所述，根據在該加麼蒸氣供應管17内 的壓力値，閥冑21將會打開或關閉，而允許或防止空氣 進入該管1 7内。 法中的-種方法’耗’基於以下一連串將要被敘述的理 由，所顯示出來的這些形式係特別地有利，但是，仍可以 圖3詳細地顯示依據本發明一較佳實施例的乳化裝置 之本體9的-中間平面之剖面圖。要知道的是，以下袁考 圖3的敘述可以應用於製造該乳化裝£的本體之可能的方 有所改變並採用與這些形式不同之其他形式。 該乳化裝置的本體9主要包含三個元件或部件，其等 刀別被顯示為9A、9B與9C。這些元件9A、9B與9C可 以被藉由具有適當硬度的適當塑膠材料模製而成。該元件 9A形成一乳化室41，其中，由蒸氣流所吸引的牛奶與空 氣可形成奶泡，此奶泡會被從乳化室通過被設置在該乳化 至底部的一孔43排出。此孔43被連接於一個被裝配到該 乳化裝置的本體9之元件9A内的耦接件45上。該耦接件 11 200836685 45可直接或間接地與該嘴口 7(圖"形成流體 件9B中姦吐_ ?丨 ^ 生一孔47，此孔與該加壓蒸氣供應管17連接在 一起°此孔47具有-個有較大剖面47A㈣分，及—個 ^ J 面47B的部分，此小剖面部分係與形成文丘里管 勺兀件9C同軸。換句話說，該元件％具有一個軸向孔， 此軸向孔之剖面係從該冑47B @出口前方所設置的一入 口，朝向該乳化室41的一出口逐漸減小。 形成文丘里管的元件9C被放置在元件9A的一座體49 之狹縫内’在其中插入元件9B # 一鍵形部，以將該中間 的元件9C固持在適當位置，為此目的，元件％具有一特 殊肩部及一凸、緣，該凸緣被設置成緊靠著界定出^ 3所示 的座體49之底部的凸起部。 而且，在元件9B中亦設置有一孔51，此孔具有一個 可插入—柄部或銷53的部份51A，及—個具有較小剖面的 =份51B，此部份51β通向在由元件9(：所形成的文丘里 :上方的一體積55，且被侷限於元件9C與圍繞該通道或 & 47B的疋件9B之表面部份之間。在此體積55以及由孔 5 1B所界疋的體積中，牛奶與被供應到元件所界 疋的文丘里官中之蒸氣流所吸入的外界空氣混合在一起。 σ亥柄邛53具有一適當的剖面，其較佳地被顯示於圖3A中。 如圖3A所示，該柄部53具有一個斜角或平坦部份 53 A，且因此其之剖面並未與此柄部所裝入的孔$ 1之剖面 一致。該斜角53A連同該孔51的内表面一起界定出一個 開口，該開口用於使被從外界吸入的空氣能夠通過。透過 12 200836685 ° 、兩口 ’牛奶被經由一通道57吸入，用於從該儲存 槽13吸入牛奶的管11被連接至此通道57。 以下’將說明上述裝置的操作。當必須製造乳化狀牛 奶或奶泡時，在將杯子τ放置在配送嘴口 7底下之後，打 開位於5亥加壓瘵氣流入管1 7上的分接頭或閥體1 8 (圖 1)。在該管17中的蒸氣立刻會到達相當高的壓力，例如相 對於外界環境為80毫巴的過壓等級，此可使閥體9丨幾乎 立即關閉，藉此將蒸氣流入管丨7的内部與外部環境隔離 開來。加壓蒸氣到達乳化裝置的本體9，且流過該管47a、 47B ’而到達本體9的元件9c所界定之文丘里管内。 文丘里管内側的蒸氣之加速度會造成在此體積55中產 生的吸引力’此可將欲乳化的牛奶從該儲存槽1 3透過管i i 及入連同牛奶’周圍空氣亦被透過在此孔51與柄部53 之間所界定的開口吸入。空氣與牛奶在該容室41中被乳 化’且尚溫加壓蒸氣亦同時加熱此牛奶。 該乳化狀飲料被透過排放管43朝向嘴口 7排出。 該乳化室4 1具有一剖面，此剖面實質上係大於該文丘 里官’及因此界定出一具有以下功能的補償體積。假如蒸 氣的量及/或其溫度相對於牛奶的量為過大的話，則牛奶會 傾向到達沸點。在乳化室41中缺乏適當體積時，沸騰會 阻止流體的供應，因而防礙奶泡的形成及乳化狀牛奶的規 律流出。該沖泡室41的大體積可確保能夠補償牛奶局部 彿騰所產生的過壓，以防止供應到乳化室内之流體受到阻 礙。因此，使用一具有於該文丘里管的出口下游側大致增 13 200836685 加的剖面之乳化室亦形 本…另 明的另—特殊相關觀點。 “月的另-相關觀點是柄部 的實施例（其包含科肖由所顯示 幻具有一側平坦區域的乜 被插入於一個具有盥柄立… 次的柄心该柄部 /、柄。卩剖面不一致的剖面之孔 界定出一個簡單的通？丨， 可 用於使具有非常小容穑由5么匕 夠通過，而不需要在形 、的工乳月b 礼化裝置的本體9之塑膠姑粗沾 主要部分中產生校正孔。其太μ膠材枓的 的扁平構形可能能夠藉由其本身在孔5i内旋轉b柄:去： 掉！何可能形成或者阻礙空氣流動的牛奶積垢。當牛奶： 出口 «此柄部，及牛奶與空氣被混合的區域㈣ 了用：此柄°"3㈣積中時，柄部的構形與剖面例如亦 7於《空氣人口開口的剖面及牛奶供應用的開口之^ 以三個元件9A、9B、9C报屮士命， # t /成之礼化裝置的本體9能 允昨經由利用相當堅硬的材料之 ^ ΛΑ , ^ 、表衣私，形成此乳化裝 置々本體，此能夠產生具有相當高 七！ 喟々田冈的尺寸一致性之元件， 確保符合在彼此互相連接的不同部件中 這對於防止流體滲漏及促進不同嚴σ、么。 Φ ΛΑ 延个U 70件的組裝來說是相當重 署的。 在本發明的範圍内，能特別有 寸引有利地製造出乳化裝置的 豆*，置具有一界疋一乳化室41的主要部份9A，及 、广閉該乳化室的部份9B，其中，該蒸氣供應管及牛奶 ’肌入管被與該空氣流入開口-起製造。亦特別有利的是在 14 200836685 具有一凸緣或其他接觸元件的第三構件或部份9C中掣造 文丘里管，如此文丘里管可以被藉由該 、迈 次上万邛份的凸緣部 阻擋於例如在下方部份9A中所產生的一座體内。 要知道的是，圖式僅顯示本發明實際配置方式的一個 範例而已，然@ ’在不背離本發明的範圍之前提下 產生出不同形式與配置方式。申嗜衷 外 Α ψ明寻利乾圍中的任何元件 付號僅被提供用以促進配合說壹 ^ 兄乃曰及圖式而了解申請專利 摩巳圍，並非用以限定申缚直4丨# f" Τ明專利乾圍所欲保護的範圍。 【圖式簡單說明】 圖1顯示依據本發明的壯 機器上之簡化示意圖。、衣置被衣配至-個配送咖啡的 管二體2::在一較佳實施例中用以打開及關閉蒸氣流入 g的閥體之剖面圖。 圖3顯示實際乳化裝 吸入h @办 衣置的剖面，其具有乳化室、用以 八牛奶與空氣的文丘里总 R 。Λ s、及乳化牛奶用的排放管。 圖3A顯示出用以辰A Μ 細部姓# 介疋供空氣通過的區段之此裝置的 主要 元件符號說明 1 3 5 機器 咖 啡製造單 元 第 u 15 7 200836685

9 乳化裝置 9A 元件 9B 元件 9C 元件 11 牛奶供應管 13 儲存槽 15 開口 17 加壓蒸氣供應管 18 閥體 19 蒸氣產生器 21 閥體 23 本體 25 隔間 27 蓋板 27 A 穿孔 29 膜片 31 埠口 33 關閉元件 35 柄部 41 乳化室 43 子L 45 連接件 47 47A 大剖面部份 16 200836685 47B 小剖面部份 49 座體 51 孔 51A 部份 51B 部份 53 柄部 53A 部份 55 文丘里管 57 通道 T 杯子 Ρ 表面

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Claims (1)

1. 200836685 十、申請專利範圓·· -種用以產生奶泡之乳化裝置，其包括：一牛奶供 應官’ -空氣入口導管；—加壓蒸氣供應f; 一乳化室， 糟由加壓蒸氣所吸人科奶與空氣被在該乳化室中混合及 礼化，其特徵在於：其包括沿著該蒸氣供應管的—控制通 這’該控制通道用以將該蒸氣供應f設置成與外界相通， 以能夠排空該牛奶供應管。 、、,2_如士申請專利範圍帛1項之裝置，其特徵在於：在該 通這中裝配有一用以控制該通道之開啟與關閉的閥體。 一 3 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵在於：此閥 體被設計成使得開啟與關閉係藉由在該蒸氣供應管中的蒸 氣壓力所控制。 4. 如申請專利範圍第3項之裝置，其特徵在於：該閥 體經過杈準，以當蒸氣到達一第一壓力值時關閉該通道， 及當蒸氣到達一第二壓力值時打開該通道，該第二壓力值 係小於該第一壓力值。 5. 如申睛專利範圍第4項之裝置，其特徵在於：該第 一壓力值相對於該蒸氣供應管外的壓力是介於6〇到1 5〇 *巴之間，較佳地是介於80與120毫巴之間，甚至更好 地是介於90與1〇〇毫巴之間的過壓。 6 ·如申請專利範圍第4項之裝置，其特徵在於：該第 二壓力值相對於該蒸氣供應管外的壓力是介於5到45毫 巴之間，較佳地是介於1 5與40毫巴之間，甚至更好地是 介於20與40毫巴之間的過壓。 18 200836685 入如申請專利範圍第5項之裝置，其特徵在於··該第 二壓力值相對於該蒸氣供應管外的壓力是介於5到45毫 巴之間，較佳地是介於15與4〇毫巴之間，甚至更好地是 介於20與40毫巴之間的過壓。 8.如申請專利範圍第1至7項中任一項之裝置，其特 徵在於··該空氣流入管及該牛奶供應管聚集於一混合體積 内而，、文丘里管的入口相通，該蒸氣供應管的出口通向 該文丘里管，在該文丘里管中的蒸氣流動產生出一真空， 该真空可吸引牛奶與空氣通過該文丘里管，朝向該文丘里 管下游處之一乳化區域。 9·如申請專利範圍第8項之裝置，其特徵在於··該乳 化區域包含一乳化室。 ι〇·如申請專利範圍第8項之裝置，其特徵在於：該乳 2區域係與一乳化牛奶出口管流體相通，該乳化牛奶出口 &之排放開口相對於該蒸氣供應管的内側與外側之間的通 道之高度來說係位於一個較低的高度上。 U •一種藉由如申請專利範圍第1至10項中任一項之 裝置製造乳化牛奶之方法，該方法包含以下步驟： 將加C =氣供應到該蒸氣供應管内，使該通道關閉； 〃藉由加壓蒸氣，分別透過該牛奶供應管及該空氣流入 導管吸入牛奶與空氣； 配送、、工由此合空氣與牛奶所產生乳化的牛奶·， γ在配送之後，降低蒸氣壓力，打開該通道，且允許空 氣透過Α通道進入该牛奶供應管，排放掉其中所包含的牛 19 200836685 奶，且藉由殘餘的蒸氣流將殘餘牛奶從混合區域以及乳化 區域中排放出去。 十一、圖式： 如次頁 20