UA127864C2 - Молокоподавальний пристрій для автоматичної кавомашини і відповідний спосіб подачі молока - Google Patents

Abstract

Для молокоподавального пристрою (1), який подає молоко (7) за допомогою утворюваного паровим соплом (2) парового потоку (9) на основі ефекту Вентурі, пропонується шляхом відповідної орієнтації змішувального отвору (4) і в разі необхідності застосування напрямних поверхонь (46) тангенціально напрямляти всмоктуваний паровим потоком (9) молочний потік (8) на паровий потік (9) для забезпечення можливості безперешкодної подачі молочного потоку (8) навіть при дуже низькій швидкості молочного потоку (8). Для цього ще перед уведенням молочного потоку (8) в контакт із паровим потоком (9) молочний потік (8) подають у напрямку (51) парового потоку (9) (див. фіг. 11).

Description

Винахід стосується молокоподавального пристрою, що містить парове сопло для утворення парового потоку і приєднану до паровипускного отвору парового сопла змішувальну камеру, причому молоко у вхідній зоні напрямляють у змішувальну камеру, причому вхідна зона розміщена у напрямку парового потоку перед паровипускним отвором. Такий молокоподавальний пристрій можна застосовувати зокрема в автоматичних кавомашинах для подачі молока для приготування кавових напоїв. Окрім цього, такий молокоподавальний пристрій може бути застосований також як молокоспінювач для одержання і подачі молочної піни.

Винахід стосується також відповідного способу подачі молока, зокрема у вигляді молочної піни, за допомогою утворюваного паровим соплом парового потоку, причому подачу молока здійснюють на основі ефекту Вентурі.

Багато кавомашин, зокрема автоматичних кавомашин, оснащено описаним вище молокоподавальним пристроєм для приготування різних видів кави з молоком. Оскільки насоси коштують дорого, подачу молока здійснюють на основі ефекту Вентурі: при цьому за допомогою вищезгаданого парового сопла утворюють знижений тиск для відсмоктування молока з резервуара тощо, причому пару змішують із молоком у вищезгаданій змішувальній камері, одержуючи паромолочну суміш.

Ефект Вентурі грунтується на тому факті, що при звуженні поперечного перерізу потоку в паровому соплі неминуче зростає швидкість парового потоку, що призводить до зниження тиску.

Ці взаємозв'язки описані відомим рівнянням Бернуллі. При зростанні швидкості парового потоку тиск зменшується до значення нижче навколишнього тиску. Цей знижений тиск можна застосовувати для всмоктування іншої плинної речовини, тобто, наприклад, молока, або навіть твердих тіл.

Залежно від застосування подавального пристрою для подачі молока або молочної піни, для одержання молочної піни у паромолочну суміш додатково можна вводити повітря. Якщо подають молочну піну, при цьому зазвичай прагнуть одержання молочної піни з якнайдрібнішими бульбашками.

У публікації ЕР 2 540 200 Аї описаний молокоспінювальний вузол, дія якого також грунтується на використанні ефекту Вентурі. При цьому молокопровід або молокоповітропровід

Зо утворює частину змішувальної камери. Крім цього, в даному випадку конструкція молокопроводу або молоко-повітропроводу грунтується на використанні принципу протитечії, тобто забезпечує зміну напрямку потоку в межах близько 180 градусів. Завдяки цьому утворюються круті зигзаги, в яких внаслідок застою молока може відбуватися особливо інтенсивне відкладення забруднень.

У публікації ЕВ 2 638 083 А описаний молокоспінювальний вузол, в якому молокопровід не відокремлений від змішувальної камери структурно визначеною вхідною зоною.

Неоптимальним для відомих молокоподавальних пристроїв часто є те, що струмінь молока чи молочної піни на виході пристрою не є компактним. Це найчастіше спричинено тим, що застосування принципу Вентурі обмежено певними фізичними границями. Зокрема, це стосується тих випадків, коли - наприклад, для досягнення високої температури молока чи молочної піни - подачу молока здійснюють лише з дуже низькою швидкістю при сталій швидкості парового потоку. Відповідно при дуже низькій швидкості потоку молока часто можна спостерігати пульсації подаваного молочного потоку або навіть різке переривання його подачі.

Виходячи з цих спостережень, задачею винаходу є розроблення молокоподавального пристрою і відповідного способу подачі молока, які забезпечують можливість його стабільної подачі також при дуже низькій швидкості потоку.

Цю задачу згідно з винаходом вирішено у молокоподавальному пристрої ознаками пункту 1 формули винаходу. Зокрема, таким чином згідно з винаходом для вирішення задачі у молокоподавальному пристрої описаного вище виду запропоновано утворення вхідної зони за допомогою звуженої зони. Завдяки цій звуженій зоні забезпечується структурне обмеження змішувальної камери для більш надійного запобігання утворенню зворотного потоку пари і/або паромолочної суміші із змішувальної камери у молокопровід.

Іншими словами, згідно з цим запропоноване здійснення подачі молока у змішувальну камеру через певну ділянку в напрямку парового потоку або вздовж нього перед його об'єднанням із паровим потоком. Оскільки молоко зазвичай подають у змішувальну камеру у вигляді молочного потоку, таким чином усередині змішувальної камери може бути утворена зона, в якій молочний потік тече у тому самому напрямку, що й паровий потік, ще перед об'єднанням молочного потоку з паровим потоком із утворенням паромолочного потоку.

Згідно з цим, переміщення вхідної зони вперед можна зокрема розуміти як розміщення 60 вхідної зони в напрямку, протилежному напрямку парового потоку у паровипускному отворі парового сопла, на відстані від цього паровипускного отвору (див. стосовно цього фіг. З).

Відповідно при такому розміщенні вхідна зона переміщена назад відносно паровипускного отвору і парового потоку.

Переважною у всіх цих варіантах здійснення є можливість орієнтування молочного потоку в напрямку парового потоку ще перед його об'єднанням із паровим потоком. Таким чином, на відміну від відомих пристроїв, молочний потік вже не напрямляють на паровий потік під більшим чи меншим кутом, зокрема під прямим кутом, а підводять до нього тангенціально, і при цьому забезпечується рівномірна подача молочного потоку паровим потоком.

У результаті можна спостерігати, що згідно з відповідним винаходові рішенням випускання подаваного пристроєм потоку молока або молочної піни із змішувальної камери відбувається у набагато м'якіших умовах, оскільки зокрема супроводжується відчутно меншим шумом.

Рівномірне випускання потоку внаслідок безперервної подачі зі сталою швидкістю при цьому можна підтримувати також при дуже низькій швидкості подачі завдяки стабільній реалізації принципу Вентурі із новим розміщенням вхідної зони і пов'язаним із цим новим підведенням молочного потоку до парового потоку, що його подає.

Переваги відповідного винаходові рішення можна додатково збільшити згідно з варіантами здійснення, описаними в залежних пунктах формули винаходу.

Так, наприклад, може бути передбачений змішувальний отвір для молока або також для молока і повітря, який визначає вхідну зону і до якого приєднана змішувальна камера. Цей змішувальний отвір може бути орієнтований і/або виконаний таким чином, що забезпечує підведення молока в вигляді молочного потоку до парового потоку в напрямку парового потоку.

Це підведення може бути здійснене зокрема таким чином, що в зоні, в якій молочний потік уводять у контакт із паровим потоком і/або об'єднують із паровим потоком, молочний потік напрямляють тангенціально відносно напрямку парового потоку. При цьому після об'єднання потоків молока і пари напрямок молочного потоку точно збігається з напрямком парового потоку, зокрема таким чином, що потоки молока і пари далі напрямляють у вигляді об'єднаного паромолочного потоку.

Окрім цього, підведення можна також здійснювати переважно таким чином, що в зоні змішувальної камери перед паровипускним отвором молочний потік тече в напрямку парового

Зо потоку, зокрема вздовж зовнішньої поверхні парового сопла. Це є можливим, наприклад, якщо паровипускний отвір парового сопла і вищезгаданий змішувальний отвір орієнтовані в одному і тому самому напрямку.

Переважно змішувальний отвір для цього може мати кільцеподібну форму і/або розміщений концентрично відносно парового сопла. Також переважним є розміщення змішувального отвору перед паровипускним отвором. Завдяки таким варіантам здійснення можна зокрема забезпечити кільцеподібне обтікання парового потоку, виведеного з паровипускного отвору, охоплюючим його рукавним потоком молока або суміші молока з повітрям, орієнтованим у напрямку парового потоку, в результаті чого забезпечується особливо рівномірна подача молока у змішувальну камеру.

Згідно з іншою переважним варіантом здійснення винаходу зовнішня поверхня парового сопла може принаймні на деяких ділянках обмежувати вхідну зону, тобто зокрема вищеописаний змішувальний отвір. Це є можливим, наприклад, якщо змішувальний отвір виконаний кільцеподібно навколо парового сопла.

Звужена зона може відокремлювати всмоктувальну камеру, розміщену перед змішувальною камерою, від змішувальної камери. Така всмоктувальна камера є переважною для спрямування молочного потоку перед входом у змішувальну камеру. Окрім цього, всмоктувальну камеру можна застосовувати також для змішування молока з повітрям із утворенням молочно- повітряного потоку, який потім через змішувальний отвір можна напрямляти у змішувальну камеру.

Особливо переважним може бути виконання звуженої зони у вигляді звужувальної ділянки зі сталим прохідним перерізом. Зокрема, звужувальна ділянка подекуди може мати сталий прохідний переріз, зокрема по всій довжині звужувальної ділянки. Таким чином, можна забезпечити ще краще структурне відокремлення змішувальної камери від молокопроводу. При цьому забезпечується особливо добре домішування молока до пари.

Всмоктувальна камера також може кільцеподібно охоплювати парове сопло, що є переважним зокрема при кільцеподібному змішувальному отворі.

Цілком переважним є варіант здійснення. в якому всмоктувальна камера і/або парове сопло мають напрямну поверхню для відхилення молочного потоку в напрямку парового потоку. Адже за допомогою такої напрямної поверхні молочний потік, який спочатку подають під кутом, 60 зокрема прямим, відносно парового потоку, можна орієнтувати в напрямку парового потоку.

Відхилення молочного потоку за допомогою однієї або кількох напрямних поверхонь можна здійснювати, зокрема, шляхом спрямування молочного потоку через змішувальний отвір вже у напрямку парового потоку, в результаті чого забезпечується особливо плавна подача молока.

Для більш надійного запобігання відкладенню забруднень унаслідок застою молока всередині молокопроводу може бути передбачена зміна напрямку молочного потоку або молочно-повітряного потоку перед вхідною зоною під максимальним кутом, який становить щонайбільше 120 градусів, зокрема щонайбільше 90 градусів. Альтернативно або додатково може бути передбачене спрямування потоку без різких змін напрямку.

Згідно з особливим варіантом здійснення винаходу, для забезпечення рівномірної швидкості подачі також переважним є вибір відстані між вхідною зоною і паровипускним отвором, яка перевищує внутрішній діаметр паровипускного отвору і/або внутрішню ширину змішувального отвору, і/або зовнішній діаметр парового сопла у місці виконання паровипускного отвору. У кожному з таких варіантів здійснення винаходу для рівномірної подачі утворюваного паромолочного потоку передбачене об'єднання молочного потоку з паровим потоком без значних завихрень, які можуть виникати при напрямлянні цих потоків через змішувальний отвір.

Якщо за допомогою молокоподавального пристрою необхідно подавати молочну піну, розміщена за змішувальною камерою у напрямку парового потоку розпилювальна камера може бути утворена зокрема частиною змішувальної камери. Ця розпилювальна камера, яка слугує для одержання аерозолю з молока і повітря, тобто молочної піни, може бути відокремлена від змішувальної камери переважно за допомогою звуженої зони. Крім цього, розпилювальна камера може містити відбивний елемент для розпилення молока. Цей відбивний елемент може утворювати плоску поверхню, орієнтовану перпендикулярно паромолочному потоку.

Для забезпечення можливості одержання молочної піни з якомога дрібнішими бульбашками у молокоподавальному пристрої між змішувальною камерою і розпилювальною камерою може бути передбачена прискорювальна ділянка для прискорення потоку паромолочної суміші.

Для забезпечення рівномірної подачі молочного чи паромолочного потоку також вирішальним є запобігання утворенню великих завихрень при змішуванні молока з парою. Для цього у змішувальній камері передбачена приймальна лійка, яка приймає та об'єднує паровий потік і молочний потік. Ця приймальна лійка переважно розкрита до паровипускного отвору,

Зо зокрема таким чином, що напрямок, в якому простягається вісь обертання приймальної лійки, збігається з напрямком випуску пари. Крім цього, переважним є звуження пароприймальної лійки в напрямку протікання парового потоку. Пароприймальна лійка може бути також виведена у вищеописану прискорювальну ділянку.

Як описано вище, молокоподавальний пристрій може бути виконаний зокрема у вигляді молокоспінювача чи може бути застосований як молокоспінювач. Для цього подаваний молокоподавальним пристроєм молочний потік, який у вхідній зоні напрямляють у змішувальну камеру, ще перед вхідною зоною можна регулювати за допомогою змінюваного прохідного перерізу, як далі ще буде описано докладніше.

Якщо необхідно подавати молочну піну, молокоподавальний пристрій чи молокоспінювач може бути оснащений системою підведення повітря. Підведення повітря можна здійснювати з можливістю спрямування повітряного потоку через змінюваний прохідний переріз, зокрема одночасно з молочним потоком.

Таким чином, молочно-повітряний потік можна зокрема напрямляти у змішувальну камеру у вхідній зоні.

Іншими словами, згідно з цим молочний потік може містити повітряний компонент і, таким чином, може бути поданий у змішувальну камеру в вигляді молочно-повітряного потоку. Таким чином, у змішувальній камері утворюється зокрема паро-молочно-повітряна суміш. Із цієї паро- молочно-повітряної суміші у вищеописаній розпилювальній камері шляхом відповідного турбулентного завихрення можна одержувати молочну піну.

За допомогою змінюваного прохідного перерізу, через який можна напрямляти повітря і молоко у вигляді молочно-повітряного потоку, можна регулювати швидкість молочно- повітряного потоку. При цьому можна зберігати стале співвідношення між повітрям і молоком, оскільки молоко при протіканні через отвір захоплює із собою повітря. Внаслідок цього вже не може відбуватися переривання молочного потоку, як це часто можна спостерігати у рівні техніки, що є великою перевагою для забезпечення безперервної подачі молока зі сталою швидкістю.

Окрім цього, вказану задачу згідно з винаходом вирішено ознаками незалежного пункту формули винаходу, який стосується способу. Зокрема згідно з винаходом для вирішення задачі у способі подачі молока описаним вище чином запропоноване спрямування молока у вигляді 60 молочного потоку вздовж парового потоку.

У цьому відповідному винаходові способі особливо переважним для забезпечення якомога більш рівномірної подачі молока також при дуже низькій швидкості потоку є застосування відповідного винаходові молокоподавального пристрою зокрема як описано вище або за будь- яким із пунктів формули винаходу, які стосуються молокоподавального пристрою.

Проте, переважно згідно з цим, зокрема альтернативно такому спрямуванню молочного потоку, може бути додатково передбачене спрямування молока у вхідній зоні в змішувальну камеру, перед якою відносно напрямку парового потоку розміщений паровипускний отвір вищеописаного парового сопла. Поздовжній напрямок чи напрямок парового потоку при цьому переважно може бути визначений паровипускним отвором парового сопла.

У такому відповідному винаходові способі реалізовані всі переваги, описані вище для відповідного винаходові пристрою, зокрема забезпечується рівномірна подача молока також при дуже низькій швидкості подачі.

Цілком переважним для ефективної та якнайплавнішої, тобто безперешкодної подачі молока на основі принципу Вентурі є орієнтація молочного потоку в напрямку парового потоку ще перед об'єднанням парового потоку з молоком у змішувальній камері. Ця змішувальна камера, зокрема як вже описано вище, може бути сполучена з паровипускним отвором парового сопла. Об'єднання при цьому можна розуміти як зону, в якій молочний потік і паровий потік напрямляють один поряд із одним і об'єднують у загальний паромолочний потік, причому турбулентне змішування молока з парою ще не є обов'язковим; навпаки, це змішування можна здійснювати лише у розміщеній далі розпилювальній камері.

Особливо просто таку подачу молочного потоку можна забезпечити за допомогою виконання змішувального отвору перед паровипускним отвором парового сопла. Цей змішувальний отвір може бути виконаний, як вже описано вище, і орієнтований зокрема в напрямку парового потоку із парового сопла. Вищевказані заходи дозволяють подавати молочний потік у змішувальну камеру зокрема вже в напрямку парового потоку, зокрема через описаний вище змішувальний отвір.

Такий потік молока можна одержувати, наприклад, шляхом спрямування молока за допомогою принаймні однієї напрямної поверхні у всмоктувальну камеру, розміщену перед змішувальною камерою.

Зо Окрім цього, для ефективної подачі молочного потоку також при низькій швидкості переважним є спрямування молочного потоку у вищеописану змішувальну камеру концентрично відносно парового сопла.

Це можна здійснювати, наприклад, шляхом спрямування молочного потоку в зоні перед паровипускним отвором парового сопла вздовж зовнішньої поверхні парового сопла в напрямку парового потоку.

Для досягнення конструктивних переваг, наприклад для оптимального використання простору в автоматичній кавомашині, може бути переважним спрямування молочного потоку в описану вище всмоктувальну камеру перпендикулярно напрямку парового потоку. Після цього молочний потік для підведення до парового потоку може бути відхилений на 907 за допомогою напрямних поверхонь.

Для запобігання утворенню турбулентних потоків у зоні розміщення парового сопла згідно з винаходом може бути також передбачене об'єднання молочного потоку із паровим потоком за допомогою приймальної лійки у змішувальній камері. Приймальна лійка при цьому може мати переважно вісесиметричну форму і/або може бути розкрита до паровипускного отвору парового сопла.

Окрім цього, у всіх описаних вище варіантах здійснення молочний потік може містити повітряний компонент для утворення паро-молочно-повітряної суміші. Цей повітряний компонент можна додавати до молочного потоку в вигляді повітряного потоку, а саме ще перед введенням утворюваного таким чином молочно-повітряного потоку в змішувальну камеру для змішування з паровим потоком і одержання паро-молочно-повітряної суміші.

Саме в тому випадку, коли необхідно одержувати гарячу молочну піну, особливо переважним є спрямування вищеописаного повітряного компонента у вигляді повітряного потоку разом із молочним потоком як молочно-повітряного потоку через змінюваний прохідний переріз ще перед введенням молочно-повітряного потоку в змішувальну камеру. Перевага такого порядку дій полягає в тому, що повітряний потік більше не може зростати, завдяки чому завжди можна підтримувати бажане співвідношення між повітрям і молоком також при низькій швидкості подачі, як це вже було описано для відповідного винаходові пристрою і ще раз пояснюється далі з посиланням на креслення.

Інші варіанти здійснення винаходу охоплюють поряд із цим додаткові інноваційні аспекти і в 60 цьому зв'язку стосуються молокоподавального пристрою, який може бути застосований як молокоспінювач, оснащений паровим соплом і приєднаною до парового сопла змішувальною камерою для одержання молочної піни з пари, молока і повітря, причому введений у змішувальну камеру молочний потік можна регулювати за допомогою змінюваного прохідного перерізу. Цей молокоподавальний пристрій чи молокоспінювач для одержання молочної піни може бути виконаний зокрема як описано вище.

Інші варіанти здійснення винаходу стосуються також способу одержання молочної піни за допомогою молокоподавального пристрою чи молокоспінювача, зокрема згідно з цим описом, причому повітря і молоко спінюють у змішувальній камері за допомогою парового потоку, одержуючи молочну піну, і причому введений у змішувальну камеру молочний потік регулюють за допомогою змінюваного прохідного перерізу. Цей спосіб може включати стадії описаного вище способу для подачі молока.

Подібні пристрої і способи також відомі і застосовуються зокрема в автоматичних кавомашинах для автоматичного одержання молочної піни для приготування кавових напоїв.

При цьому зазвичай молочна піна має бути утворена з якнайдрібніших бульбашок.

Окрім цього, користувач автоматичних кавомашин часто може встановлювати також температуру молочної піни шляхом регулювання описаного вище молочного потоку, із якого шляхом змішування з повітрям виготовляють молочну піну, завдяки чому за одиницю часу для нагрівання молочної піни одержують відповідно більше або менше гарячої пари відносно кількості спінюваного молока. При цьому температура молочної піни зазвичай зростає зі зменшенням молочного потоку, тобто з посиленням його дроселювання.

Проте, таким чином температуру молочної піни не можна збільшувати довільно. Адже зазвичай можна спостерігати зменшення дрібнобульбашковості молочної піни зі зростанням температури, тобто при зменшенні швидкості молочного потоку, що є небажаним. Тому дрібнобульбашковість молочної піни зазвичай можна підтримувати лише до температури 40- 50.

Окрім цього, проблема часто пов'язана з тим, що молочний потік при надто низькій швидкості (тобто надто малому молочному потоці) починає пульсувати або цілком переривається, результатом чого є небажане призупинення чи нерівномірне витікання молочної піни.

Зо Для уникнення вищеописаних недоліків запропоноване спрямування повітря у вигляді повітряного потоку в змішувальну камеру через змінюваний прохідний переріз.

Змінюваний прохідний переріз можна при цьому застосовувати як дросель для регулювання швидкості як молочного потоку (як це здійснювали зазвичай дотепер), так і повітряного потоку.

Таким чином, на відміну від відомих молокоспінювачів, повітряний потік більше не є незалежним від молочного потоку, натомість швидкість повітряного потоку залежить від швидкості молочного потоку. При цьому автоматичне зменшення повітряного потоку відбувається при зменшенні молочного потоку внаслідок зменшення змінюваного прохідного перерізу.

Завдяки цьому можна уникнути зростання повітряного потоку (як у відомих молокоспінювачах) і зумовленого цим різкого зменшення або навіть переривання молочного потоку внаслідок надмірного зростання повітряного компонента. Відповідно можна уникнути пульсації або нерівномірного витікання молочної піни з молокоспінювача.

Можливою альтернативою цьому може бути активне дроселювання чи регулювання повітряного потоку за допомогою окремого регулювального клапана або аналогічного компонента пристрою, а саме у тому випадку, коли молочний потік зменшується або його активно зменшує, наприклад, користувач молокоспінювача.

Перевага застосування описаного вище змінюваного прохідного перерізу полягає в особливо простій конструкції, при якій забезпечується можливість автоматичного регулювання повітряного потоку залежно від зміни молочного потоку за допомогою змінюваного прохідного перерізу без використання додаткових активних регулювальних компонентів, таких як керовані клапани або аналогічні компоненти. Точніше, при застосуванні такого змінюваного прохідного перерізу повітряний потік може зменшуватися автоматично при зменшенні молочного потоку.

Можливою причиною цього є те, що повітря разом із молоком утворюють спільну флюїдну граничну поверхню при спрямуванні повітря разом із молоком через змінюваний прохідний переріз. Завдяки цьому в аерогідродинамічних ситуаціях, необхідних для одержання молочної піни, улоеможливлюється повне переривання молочного потоку. У попередніх рішеннях, які передбачали застосування окремих каналів для потоків повітря і молока, об'єднуваних лише незадовго до введення цих потоків у змішувальну камеру або вже у змішувальній камері, цілком можливим було повне переривання молочного потоку внаслідок збільшення повітряного потоку, який заповнює усю змішувальну камеру. бо Таким чином, за допомогою описаного вище змінюваного прохідного перерізу навіть при встановленні дуже малого молочного потоку (наприклад, для досягнення відповідно високої температури молочної піни) шляхом відповідного значного зменшення прохідного перерізу можна забезпечити достатнє дроселювання повітряного потоку. Завдяки цьому за допомогою відповідного винаходові молокоспінювача можна одержувати дрібнобульбашкову молочну піну також при температурі понад 50 "С. При мінімізації молочного потоку можна одержувати молочну піну температурою до 75"С, причому при такій високій температурі також можна одержувати дрібнобульбашкову, кремоподібну молочну піну.

Додаткова перевага молокоспінювача полягає у тому, що на початку одержання молочної піни із молокоспінювача, тобто тоді, коли швидкість молочного потоку поступово зростає, починаючи з нуля, можна спостерігати повільне витікання молочної піни, а не її раптовий, почасти вибуховий випуск, який часто є характерним для відомих молокоспінювачів. Іншими словами, відповідний винаходові молокоспінювач забезпечує рівномірне, тобто зі сталою швидкістю, витікання молочної піни з молокоспінювача також при дуже низькій швидкості молочного потоку.

Для цього молокоспінювач може бути оснащений молокопідводом і повітропідводом, виконаними з можливістю спрямування повітря разом, зокрема одночасно, з молоком, у вигляді молочно-повітряного потоку через змінюваний прохідний переріз. Таким чином, повітряний потік і молочний потік можуть утворювати молочно-повітряний потік. Для цього повітряний потік ще перед спрямуванням через змінюваний прохідний переріз може бути об'єднаний із молочним потоком, зокрема у зоні приєднання повітропідводу до молокопідводу.

Окрім цього, в зоні змінюваного прохідного перерізу повітряний потік може принаймні частково обмежувати молочний потік. Іншими словами, повітряний потік разом із молочним потоком може утворювати спільну флюїдну граничну поверхню в зоні змінюваного прохідного перерізу. Через цю граничну поверхню може відбуватися передача флюїдних сил тертя від повітряного потоку молочному потоку, внаслідок чого утворюється флюїдний зв'язок між молочним потоком і повітряним потоком. Завдяки цьойу зв'язку збільшення/зменшення повітряного потоку спричиняє відповідне збільшення/зменшення молочного потоку, і навпаки.

Відповідно до цього можна вибирати такі розміри змінюваного прохідного перерізу, щоб регулювання змінюваного прохідного перерізу спричиняло регулювання як молочного потоку,

Зо так і повітряного потоку, зокрема одночасно.

Завдяки такому варіанту здійснення винаходу можна забезпечити зокрема спрямування потоків повітря і молока завжди разом, зокрема одночасно, через змінюваний прохідний переріз. Переважно це можна здійснювати таким чином, щоб уникнути переривання і/або пульсації молочного потоку. Таким чином, повітряний потік можна регулювати синхронно і/або односпрямовано із молочним потоком шляхом регулювання змінюваного прохідного перерізу.

Як вже описано вище, таке регулювання згідно з винаходом можна здійснювати переважно без додаткового активного регулювання повітряного потоку. Адже це дозволяє реалізувати просту конструкцію молокоспінювача і таким чином забезпечити економічність його виробництва.

Для рівномірного одержання дрібнобульбашкової молочної піни особливо переважним є розміщення змінюваного прохідного перерізу в напрямку потоку перед змішувальним отвором для повітря і молока, сполученим зі змішувальною камерою. Адже завдяки цьому змішування повітря з молоком може бути здійснене ще перед їх введенням у змішувальну камеру, в якій відбувається процес спінювання під дією пари. Таким чином, описаний вище молочно- повітряний потік зокрема може бути спрямований у змішувальну камеру через змішувальний отвір.

Якість молочної піни можна додатково поліпшити завдяки такій конструкції молокоспінювача, в якій молочно-повітряний потік ще перед вищеописаним змішувальним отвором напрямляють через всмоктувальну камеру, розміщену перед змішувальною камерою.

Для цього молочно-повітряний потік можна напрямляти у змішувальну камеру по молоко- повітропідводу. Цей молоко-повітропідвід може охоплювати описану вище всмоктувальну камеру. У всмоктувальній камері можна здійснювати попереднє змішування молока із повітрям.

До того ж у всмоктувальній камері молочно-повітряний потік може бути орієнтований до випущеного з парового сопла молокоспінювача парового потоку, як далі ще буде описано докладніше.

Із усього вищевикладеного випливає, що згідно з цими варіантами здійснення винаходу перевагу слід надавати змішуванню молока з повітрям ще перед їх введенням у контакт із парою. Іншими словами, об'єднання молока з повітрям може бути здійснене у молокоспінювачі перед вищеописаним паровим соплом.

Вищеописане парове сопло молокоспінювача переважно може бути виконане зокрема з бо можливістю утворення парового потоку, що спричиняє знижений тиск на основі ефекту Вентурі.

Під дією цього зниженого тиску молочно-повітряний потік можна подавати у змішувальну камеру переважно без застосування додаткового насосу. Це дозволяє реалізувати економічну конструкцію молокоспінювача без окремого подавального пристрою (наприклад, додаткового насосу).

Молокоспінювач може містити також додатковий редуктор витрати для обмеження повітряного потоку. Це є доцільним зокрема при одержанні повітряного потоку із навколишнього повітря.

Редуктор витрати може бути виконаний дуже просто в вигляді перфорованої пластини, наприклад із отворами діаметром менше 0,5 мм. При цьому додатково до редуктора витрати для запобігання утворенню зворотного потоку молока переважним є застосування кільцевого ущільнення С-подібного профілю. В ідеальному випадку воно може бути розміщене у напрямку повітряного потоку після редуктора витрати для запобігання протікання молока через редуктор витрати.

У всіх попередніх варіантах здійснення в принципі перевагу слід надавати принаймні ступінчастому, проте, переважно плавному регулюванню прохідного перерізу. Адже у цьому випадку протікання молочно-повітряного потоку через змінюваний прохідний переріз можна регулювати принаймні ступінчасто, проте, переважно плавно. Це дозволяє дуже точно індивідуально регулювати температуру молочної піни залежно від персональних потреб.

Згідно з переважним варіантом здійснення винаходу прохідний переріз можна змінювати шляхом обертання регулювального елемента навколо регулювальної осі. Переважно для цього змінюваний прохідний переріз може бути реалізований у вигляді поверхневого каналу змінюваної глибини на регулювальному елементі. Цей поверхневий канал, по якому можна напрямляти насамперед молочний потік, може бути виконаний переважно на зовнішній стороні, тобто зокрема зовні по обхвату регулювального елемента.

Також у даному варіанті здійснення винаходу для подачі повітря може бути передбачений поверхневий повітропровідний канал, також виконаний на регулювальному елементі та прокладений до змінюваного прохідного перерізу. Переважно при цьому поверхневий повітропровідний канал приєднаний до описаного вище поверхневого каналу. Іншими словами, поверхневий повітропровідний канал і передбачений для молочного потоку поверхневий канал

Зо можуть бути об'єднані в зоні злиття. В цьому випадку після цієї зони злиття повітря і молоко напрямляють разом через вищеописаний поверхневий канал. При цьому змінюваний прохідний переріз може бути виконаний у поверхневому каналі в зоні злиття або після зони злиття.

Згідно з іншим, особливо переважним варіантом здійснення винаходу, окрім цього може бути також передбачене одержання вищеописаного повітряного потоку не так, як зазвичай, із навколишнього повітря, а із виконаного з можливістю відключення повітропідводу. Іншими словами, молокоспінювач може містити пристрій для відключення подачі повітря, за допомогою якого можна підключати і відключати повітряний потік.

При відключенні повітряного потоку за допомогою пристрою для відключення подачі повітря воно вже не може надходити у змішувальну камеру, в той час як подачу молочного потоку в змішувальну камеру можна продовжувати. Таким чином, при відключеному потоку повітря молокоспінювач може подавати лише молочний потік. Цей молочний потік, який в жодному випадку не може містити повітря, можна нагрівати за допомогою парового сопла. Такий варіант здійснення відповідного винаходові молокоспінювача дозволяє подавати гарячий молочний потік температурою до 80 "С.

Таким чином, переважною є можливість підключення і відключення подачі повітря чи повітряного потоку в змішувальну камеру за допомогою відповідного вимикального пристрою.

Це може бути реалізовано зокрема в автоматичному режимі за допомогою відповідного машинного керування. Наприклад, вимикальний пристрій може бути виконаний у вигляді електрокерованого вимикального клапана. Завдяки цьому немає потреби в окремій лінії для подачі гарячого молока, а відповідний винаходові молокоспінювач може подавати як молочну піну, так і гаряче молоко.

Для уникнення вищеописаних недоліків може бути також передбачене спрямування повітря у змішувальну камеру через змінюваний прохідний переріз. Такий спосіб дозволяє реалізувати всі переваги, які вже були описані для молокоспінювача.

Вищеописані способи в інших варіантах здійснення винаходу можуть охоплювати додаткові переважні ознаки.

Наприклад, повітря може утворювати повітряний потік, який напрямляють через змінюваний прохідний переріз, зокрема одночасно із молочним потоком, у вигляді молочно-повітряного потоку. При цьому молочно-повітряний потік можна встановлювати чи регулювати зокрема бо шляхом регулювання змінюваного прохідного перерізу. Також молочний потік можна принаймні частково обмежувати у зоні змінюваного прохідного перерізу за допомогою повітряного потоку, як вже було описано вище.

Шляхом регулювання змінюваного прохідного перерізу згідно зі способом можна встановлювати як повітряний потік, так і молочний потік. Це можна здійснювати зокрема одночасно і/або односпрямовано, завдяки чому повітряний потік автоматично зменшується при зменшенні молочного потоку і/або автоматично збільшується при його збільшенні.

Також це регулювання можна здійснювати переважно без додаткового активного регулювання повітряного потоку.

Окрім цього, можливим є спрямування повітря і молока завжди разом, зокрема одночасно через змінюваний прохідний переріз, переважно без переривання і/або пульсації молочного потоку.

Паровий потік може бути утворений переважно за допомогою парового сопла. При цьому подача молока і повітря у змішувальну камеру забезпечується виключно під дією зниженого тиску, утворюваного паровим соплом молокоспінювача на основі ефекту Вентурі, переважно без застосування насоса. Цю передачу можна здійснювати переважно через спільний молоко- повітропідвідний канал, приєднаний до змішувального отвору для повітря і молока, який, в свою чергу, сполучений зі змішувальною камерою.

За допомогою парового сопла у змішувальній камері може бути утворений знижений тиск, під дією якого відбувається всмоктування молока разом із повітрям із спільного молоко- повітропідводу. Спільний молоко-повітропідвід переважно може містити розміщену перед змішувальною камерою в напрямку потоку молока всмоктувальну камеру, в якій молочно- повітряний потік може бути орієнтований до парового потоку ще перед спрямуванням молочно- повітряного потоку у змішувальну камеру через змішувальний отвір.

Згідно з переважним варіантом здійснення способу температуру молочної піни можна збільшувати, зменшуючи молочно-повітряний потік шляхом зменшення змінюваного прохідного перерізу. При цьому можна зокрема підтримувати сталий паровий потік або збільшувати паровий потік. Окрім цього, шляхом зменшення змінюваного прохідного перерізу можна зменшувати як повітряний потік, так і молочний потік.

Насамкінець, повітряний потік можна додатково зменшувати за допомогою редуктора

Зо витрати. Це можна здійснювати зокрема за допомогою редуктора витрати у вигляді перфорованої пластини (див. пояснення вище), а також переважно в поєднанні з кільцевим ущільненням С-подібного профілю (див. вище) для запобігання утворенню зворотного потоку молока.

Прохідний переріз можна змінювати ступінчасто, проте переважно плавно для ступінчастого, проте переважно плавного регулювання молочно-повітряного потоку. Завдяки цьому можна здійснювати точне регулювання температури молочної піни.

Прохідний переріз, як вже було описано вище, можна також змінювати шляхом обертання регулювального елемента навколо регулювальної осі. Переважно це здійснюють таким чином, що глибину поверхневого каналу на регулювальному елементі, яка визначає змінюваний прохідний переріз, змінюють шляхом обертання регулювального елемента.

Далі винахід пояснюється докладніше на прикладі виконання, який, проте, його не обмежує.

Інші приклади виконання одержують шляхом комбінування ознак окремих або кількох пунктів формули винаходу між собою і/або з окремими або кількома ознаками прикладу виконання.

Зокрема, таким чином можна одержувати варіанти здійснення винаходу згідно з наступним описом переважного прикладу виконання в поєднанні із загальним описом, пунктами формули винаходу, а також кресленнями.

На кресленнях наведено:

Фіг. 1 Зображення в ізометричній проекції відповідного винаходові молокоподавального пристрою,

Фіг. 2 Зображення в ізометричній проекції поздовжнього перерізу молокоподавального пристрою з фіг. 1,

Фіг. З Вид зверху поздовжнього перерізу згідно з фіг. 2,

Фіг. 4 Вид збоку молокоподавального пристрою з фіг. 1,

Фіг. 5 Виз зверху молокоподавального пристрою з фіг. 1,

Фіг. 6 Деталізоване зображення в ізометричній проекції часткового вертикального перерізу молокоподавального пристрою згідно з фіг. 1 вздовж лінії перерізу, позначеної на фіг. 5,

Фіг. 7 Вид зверху горизонтального перерізу регулювального елемента в положенні згідно з фіг. 6,

Фіг. 8 Деталізоване зображення з фіг. б після обертання регулювального елемента 60 молокоподавального пристрою на 90" за стрілкою годинника,

Фіг. 9 Вид зверху горизонтального перерізу регулювального елемента в положенні згідно з фіг. 8, аналогічно фіг. 7,

Фіг. 10 Деталізоване зображення в ізометричній проекції регулювального елемента молокоподавального пристрою з фіг. 1 в зображеному на фіг. 1 і фіг. б положенні 0", і

Фіг 11 Деталізоване зображення в перерізі змішувальної камери молокоподавального пристрою з фіг. 1.

На фіг 1 зображений відповідний винаходові молокоподавальний пристрій, загалом позначений цифрою 1, передбачений для застосування в автоматичній кавомашині для приготування різних кавових напоїв, причому молокоподавальний пристрій 1 подає молоко для кавових напоїв через автоматичну кавомашину і насамкінець у філіжанку.

Як зображено на фіг. 2, молокоподавальний пристрій 1 містить парове сопло 2 для утворення парового потоку 9, а також змішувальну камеру З, сполучену з паровипускним отвором 16 парового сопла 2. Подаване молоко 7 при цьому в вигляді молочного потоку 8 згідно із вказаним на фіг. 11 штриховою лінією (позиційне позначення 8/14) напрямком через змішувальний отвір 4 подають у змішувальну камеру 3. Змішувальний отвір 4 при цьому сполучений зі змішувальною камерою З і таким чином визначає вхідну зону 38.

Як чітко зображено зокрема на фіг. 2 і фіг. 11, вхідна зона 38 розміщена перед паровипускним отвором 16, а саме відносно напрямку парового потоку 9, на цих кресленнях позначеного прямою вертикальною стрілкою, що простягається через паровипускний отвір 16.

При цьому зміщення вперед є таким, що відстань (на кресленнях по вертикалі) між вхідною зоною 38 і паровипускним отвором 16, як видно на фіг. 2 і ще краще на фіг. 11, є більшою, ніж внутрішній діаметр 47 паровипускного отвору 16, більшою, ніж внутрішня ширина 43 змішувального отвору 4 і навіть більшою, ніж зовнішній діаметр 48 парового сопла 2 в місці виконання паровипускного отвору 16.

Завдяки цьому великому зміщенню вхідної зони вперед чи видовженню парового сопла 2 (в кожному випадку порівняно з відомими пристроями) забезпечується позначений на фіг. 11 штриховою лінією напрямок потоку, при якому молоко 7 у вигляді молочного потоку 8 підводять до парового потоку 9 у напрямку 51 парового потоку 9 (див. стрілку на фіг. 11). Як зображено на фіг. 11, при цьому молочний потік 8 вже в зоні 42 змішувальної камери З перед паровипускним

Зо отвором 16 тече в напрямку 51 парового потоку 9. Це позначено зокрема штриховою лінією в зоні 42, де молочний потік 8 тече вздовж зовнішньої поверхні 39 парового сопла 2.

Як зображено на фіг. 11 і ще краще на фіг. 2, парове сопло 2 обмежує змішувальний отвір 4 і разом із цим визначає вхідну зону 38. Адже вищезгаданий змішувальний отвір 4 має кільцеподібну форму і виконаний концентрично навколо парового сопла 2, як добре видно на зображенні в ізометричній проекції на фіг. 2 або на фіг. бі 8.

Вхідна зона 38 при цьому утворена звуженою зоною 40 (див. фіг. 3), що відокремлює всмоктувальну камеру 17, розміщену перед змішувальною камерою З у напрямку молочного потоку 8, від змішувальної камери 3. У всмоктувальну камеру 17 напрямляють молочний потік 8 у вигляді молочно-повітряного потоку 14. юІншими словами, таким чином молочний потік 8 містить повітряний компонент, призначення якого докладніше пояснюється далі.

Всмоктувальна камера 17 кільцеподібно охоплює парове сопло 2 (див. фіг. 2 і фіг. 6) і утворює також кільцеподібну напрямну поверхню 46. За допомогою цієї напрямної поверхні 46 молочний потік 8, спочатку подаваний у всмоктувальну камеру 17 перпендикулярно паровому потоку 9, відхиляється таким чином, що тече через змішувальний отвір 4 вже у напрямку 51 парового потоку 9, як позначено штриховою лінією на фіг. 11.

Точніше, молочний потік 8 вже у всмоктувальній камері 17 обтікає парове сопло 2 і після цього у вигляді рукавного потоку через кільцеподібний змішувальний отвір 4 тече у змішувальну камеру 3. Після цього молочний потік 8 у вигляді рукавного потоку плавно наближається до парового потоку 9 і охоплює його як оболонкою, поки не об'єднується із ним, утворюючи паро- молочний потік 49 (див. фіг. 11).

Точніше, це об'єднання відбувається за допомогою приймальної лійки 44 (див. фіг. 6 і фіг. 11), сформованої у змішувальній камері З, яка приймає та об'єднує молоко 7 і пару 5.

Приймальна лійка 44 при цьому звужується в напрямку 51 парового потоку 9, причому вона орієнтована точно по центру відносно паровипускного отвору 16 (див. фіг. 11).

Завдяки цій додатковій звуженій зоні 40 змішувальна камера З відокремлена від розміщеної за нею розпилювальної камери 41, причому одночасно завдяки додатковій звуженій зоні 40 утворюється прискорювальна ділянка 45 для прискорення паромолочного потоку 49 (див. фіг. 11). В результаті паромолочний потік 49 із високою швидкістю напрямляють у розміщену далі розпилювальну камеру 41 на встановлений по її центру відбивний елемент 31, внаслідок чого бо відбувається турбулентне завихрення паромолочного потоку 49 і разом із цим передача тепла від гарячої пари 5 нагріваному молоку 7.

У результаті описаний вище пристрій ї може подавати молоко температурою до 80 С із випускного отвору 28 для молока (див. фіг. 3) без переривання молочного потоку 8 попри дуже низьку швидкість подачі.

Як ще буде докладніше пояснено далі, описаний вище із посиланням на креслення молокоподавальний пристрій ї можна застосовувати також як молокоспінювач 50. У цьому випадку молокоподавальний пристрій 1 подає у змішувальну камеру З молочний потік 8, який містить повітряний компонент. При завихренні цього молочно-повітряного потоку 14 із парою 5 у розпилювальній камері 41 утворюється молочна піна.

У такому випадку цілююом переважним є виконання молокоподавального пристрою зі змінюваним прохідним перерізом 10, через який можна напрямляти повітряний потік 14, переважно одночасно з молочним потоком 8. Адже, як буде пояснено докладніше, завдяки цьому унеможливлюється переривання молочного потоку 8 навіть при низькій швидкості подачі, оскільки повітряний потік 14 зростає.

Згідно з іншим аспектом винаходу зображений на кресленнях молокоподавальний пристрій 1 може подавати також молочну піну. Тобто у вищезгаданій автоматичній кавомашині молокоподавальний пристрій 1 може бути застосований зокрема як молокоспінювач 50 для приготування кавових напоїв, що містять молочну піну, тобто, наприклад, капучино.

Як чітко зображено на фіг. 2 і фіг. 3, для цього у молокоспінювачі 50 передбачене парове сопло 2, виконане з можливістю утворення парового потоку 9, який випускають із паровипускного отвору 16 і напрямляють у змішувальну камеру З, розміщену за паровим соплом 2. Для цього передбачений також паропідвід 32, із якого пару 5 подають у парове сопло 2.

За допомогою парового потоку 9 як молоко 7, так і повітря 6, використовуючи ефект Вентурі, можна подавати у змішувальну камеру З, в якій спінюють молоко 7 і повітря 6, одержуючи стабільну молочну піну 13. Для реалізації простої конструкції молокоспінювача 50 при цьому не застосовують додатковий насос, таким чином молоко 7 і повітря 6 у вигляді і молочно-повітряного потоку 14 подають у змішувальну камеру З виключно під дією зниженого тиску, утворюваного паровим соплом 2.

Зо Для спінювання молока 7 у змішувальній камері З передбачений відбивний елемент для утворення турбулентного завихрення молока 7 і повітря 6 та одержання дрібнобульбашкової молочної піни 13, яку потім виводять із випускного отвору 28 для молочної піни, передбаченого у випускному модулі 29, зображеному на фіг. 2 і фіг. 3.

Молоко 7 при цьому через молокопідвідний елемент 26 і приєднаний до нього молокопідвід 12, як зображено на фіг. 1, напрямляють у молокоспінювач 50 таким чином, що молочний потік 8 (див. фіг. 6) подають у змішувальну камеру 3. Окрім цього, передбачений також відповідний повітропідвід 11, за допомогою якого повітряний потік 15 напрямляють у змішувальну камеру 3, причому повітряний потік 15 одержують із навколишнього повітря, як зображено на фіг. 2 і фіг.

З.

Молокоспінювач 50 містить також регулювальний елемент 22, встановлений із можливістю обертання навколо регулювальної осі 23. За допомогою регулювального елемента 22 можна регулювати змінюваний прохідний переріз 10, який зменшує чи встановлює швидкість протікання молочного потоку 8. Як ще буде описано докладніше, при цьому шляхом обертання регулювального елемента 22 можна точно і плавно регулювати швидкість молочного потоку 8.

Оскільки парове сопло 2 в основному утворює сталий паровий потік 9, температуру випущеної молочної піни 13 можна встановлювати за допомогою регулювального елемента 22.

Адже, як тільки зменшується швидкість молочного потоку 8 при в основному сталій швидкості парового потоку 9, відповідно зростає температура молочної піни 13. Це означає, що особливо високу температуру молочної піни 13 досягають саме при найнижчій швидкості молочного потоку 8.

Для запобігання подібній ситуації, коли молочний потік 8 переривається і в змішувальну камеру З надходить лише повітря б, згідно з винаходом повітряний потік 15 напрямляють у змішувальну камеру З через змінюваний прохідний переріз 10.

Згідно з деталізованим зображенням регулювального елемента 22 на фіг. 10, для цього регулювальний елемент 22 містить перший поверхневий канал 24 для спрямування молока 7 чи молочного потоку 8, а також поверхневий повітропровідний канал 25 для спрямування повітря 6 чи повітряного потоку 15. Кожен із цих обох поверхневих каналів 24, 25 виконаний у зовнішній поверхні по обхвату чи у зовнішньому контурі 36 регулювального елемента 22. Зовнішня поверхня/зовнішній контур 36 регулювального елемента 22 при цьому має циліндричну форму 60 для забезпечення можливості обертання регулювального елемента 22, як деталізовано зображено на фіг. 10.

Згідно з деталізованими зображеннями на фіг. б і фіг. 8, регулювальний елемент 22 встановлений як ущільнення у комплементарне регулювальному елементу 22 гніздо 34 для регулювального елемента. При цьому внутрішня поверхня гнізда 34 для регулювального елемента із відповідним поверхневим каналом 24, 25 визначає відповідний прохідний переріз, який, в свою чергу, визначає швидкість молочного потоку 8 чи повітряного потоку 15.

Згідно з деталізованим зображенням на фіг. 10, глибина поверхневого каналу 24 змінюється по обхвату. При цьому відповідна глибина поверхневого каналу 24 разом із гніздом 34 для регулювального елемента визначає змінюваний прохідний переріз 10, через який напрямляють як повітряний потік 15, так і молочний потік 8, що позначено штриховими та пунктирними лініями на деталізованому зображенні на фіг. 10.

Для цього поверхневий повітропровідний канал 25 сполучений з поверхневим каналом 24 таким чином, що у зображеній на фіг. 10 зоні 37 злиття повітропідвід 11 і молокопідвід 12 об'єднані, а саме ще перед змінюваним прохідним перерізом 10. Іншими словами, повітря 6 чи повітряний потік 15 за допомогою поверхневого повітропровідного каналу 25 подають у зону 37 злиття і звідти до змінюваного прохідного перерізу 10.

Іншими словами, таким чином площа прохідного перерізу 10 змінюється при обертанні регулювального елемента 22. Ця зміна відбувається плавно, таким чином прохідний переріз 10 можна плавно змінювати шляхом обертання регулювального елемента 22. В результаті швидкість молочно-повітряного потоку 14 можна плавно змінювати за допомогою змінюваного прохідного перерізу.

У зображеному на фіг. б і фіг. 7 положенні 0" регулювального елемента 22 змінюваний прохідний переріз 10 при цьому визначається саме прохідним отвором 35, сполученим із камерою 30 всередині регулювального елемента 22 (див. фіг. 7 і фіг. 3). Таким чином, у цьому положенні регулювального елемента 22 як повітряний потік 15, так і молочний потік 8 напрямляють через діючий як змінюваний прохідний переріз 10 впускний отвір 33 у камеру З0, а звідти у вигляді молочно-повітряного потоку 14 через впускний отвір З3 подають у всмоктувальну камеру 17 і потім через змішувальний отвір 4 вводять у змішувальну камеру З (див. фіг. 6 і фіг. 8).

Зо На відміну від цього, у зображеному на фіг. 8 і фіг. 9 положенні 907 регулювального елемента 22 як повітряний потік 15, так і молочний потік 8 у поверхневому каналі 24 спочатку напрямляють по обхвату регулювального елемента 22, потім через позначений на фіг. 10 заштрихованою площиною змінюваний прохідний переріз 10 і лише після цього через прохідний отвір 35 у камеру ЗО для спрямування звідти у всмоктувальну камеру 17 їі насамкінець у змішувальну камеру 3. Таким чином, у цій ситуації саме позначена заштрихованою площиною на фіг. 10 площа прохідного перерізу є визначальною для протікання молочно-повітряного потоку 14 і тому діє як змінюваний прохідний переріз 10 у смислі винаходу.

В обох ситуаціях (фіг. б/фіг. 8) повітря 6 разом і одночасно з молоком 7 напрямляють у вигляді і молочно-повітряного потоку 14 через змінюваний прохідний переріз 10, причому згаданий вище повітряний потік 15 і згаданий вище молочний потік 8 утворюють молочно- повітряний потік 14.

Як легко уявити згідно з деталізованим зображенням на фіг. 10, при цьому обидва флюїди, тобто молоко 7 і повітря б, які один поряд із одним напрямляють через змінюваний прохідний переріз 10, при цьому утворюють спільну флюїдну граничну поверхню, через яку обидва флюїди взаємодіють між собою. Унаслідок цього в зоні змінюваного прохідного перерізу 10 повітряний потік 15 принаймні частково обмежує молочний потік 8. Залишкову частину потоку при цьому обмежують стінки поверхневого каналу 24, а також внутрішня поверхня гнізда 34 для регулювального елемента.

При цьому визначуваний змінною глибиною поверхневого каналу 24 змінюваний прохідний переріз 10 має саме такі параметри, що шляхом регулювання змінюваного прохідного перерізу 10 шляхом обертання регулювального елемента 22 можна одночасно і зокрема односпрямовано регулювати як молочний потік 8, так і повітряний потік 15. Це означає, що в тому випадку, коли внаслідок обертання регулювального елемента 22 із зображеного на фіг. 6 положення 0" у зображене на фіг. 8 положення 90" зменшується змінюваний прохідний переріз 10, зменшується також як швидкість потоку молочного потоку 8, так і одночасно швидкість повітряного потоку 15. Таким чином, при зменшенні молочного потоку 8 відбувається автоматичне дроселювання повітряного потоку 15, наприклад для досягнення високої температури молочної піни 13, що випускається.

Завдяки флюїдному зв'язку між молочним потоком 8 і повітряним потоком 15, який 60 утворюється через спільну флюїдну граничну поверхню, при цьому практично вже не може відбуватися переривання молочного потоку 8.

Як зображено зокрема на поздовжньому перерізі на фіг. 3, змінюваний прохідний переріз 10 є елементом змішувального отвору 4, через який повітря б і молоко 7 напрямляють у змішувальну камеру 3, розміщену попереду відносно напрямку молочно-повітряного потоку 14.

Крім цього, як зображено на кресленні, молочно-повітряний потік 14 ще перед змішувальним отвором 4 напрямляють через всмоктувальну камеру 17, розміщену перед змішувальною камерою 3.

Таким чином, прохідний отвір 35, камера З0, впускний отвір 33, всмоктувальна камера 17 і змішувальний отвір 4 утворюють молоко-повітропідвід 21, по якому молочно-повітряний потік 14 від змінюваного прохідного перерізу 10 подають у змішувальну камеру 3.

Як зображено, наприклад, на фіг. 2, фіг. З ії фіг. б, повітря спочатку напрямляють через редуктор 18 витрати у вигляді перфорованої пластини 19, а після цього через кільцеве ущільнення 20 С-подібного профілю. В той час як перфорована пластина 19 зменшує швидкість повітряного потоку 15, кільцеве ущільнення С-подібного профілю запобігає можливому утворенню зворотного потоку молока 7 у напрямку перфорованої пластини 19.

Не зображена на кресленнях інша можлива варіант здійснення молокоспінювача 50, в якій повітряний потік 15, що напрямляють у змішувальну камеру З через змінюваний прохідний переріз 10, можна підключати чи відключати за допомогою пристрою для відключення подачі повітря в вигляді електрично або вручну керованого запірного клапана. Якщо пристрій для відключення подачі повітря активізується автоматичною кавомашиною, повітря б вже не може потрапляти у змішувальну камеру 3, але молоко 7 можна надалі подавати у змішувальну камеру З через змінюваний прохідний переріз 10. У цьому випадку молокоспінювач 50 через зображений на фіг. З випускний отвір 28 для молочної піни випускного модуля 29 подає не молочну піну 13, а нагріте парою 5 молоко 7. Таким чином, у даному варіанті здійснення винаходу за допомогою молокоспінювача 50 можна видавати як молочну піну 13, так і гаряче молоко 7.

Загалом згідно з першим аспектом винаходу для молокоподавального пристрою 1, який подає молоко 7 на основі ефекту Вентурі за допомогою випущеного через парове сопло 2 парового потоку 9, пропонується шляхом відповідної орієнтації змішувального отвору 4 і в разі

Зо необхідності із застосуванням напрямної поверхні 46 тангенціально напрямляти на паровий потік ЗУ всмоктуваний паровим потоком 9 молочний потік 8 для забезпечення безперешкодної подачі молочного потоку 8 також при дуже низькій швидкості молочного потоку 8. Для цього ще перед введенням молочного потоку 8 у контакт із паровим потоком 9 молочний потік 8 орієнтують у напрямку 51 парового потоку 9.

Згідно з другим аспектом метою винаходу є поліпшення якості молочної піни 13, яку одержують за допомогою молокоподавального пристрою 1, при цьому застосовуваного як молокоспінювач 50. Для цього молокоподавальний пристрій 1 чи молокоспінювач 50 містить змішувальну камеру З, в якій за допомогою парового потоку 9 можна спінювати повітря 6 і молоко 7, одержуючи молочну піну 13. Для встановлення відповідної швидкості як повітряного потоку 15, так і молочного потоку 8, кожен із яких напрямляють у змішувальну камеру 3, запропоновано здійснювати спрямування повітря б завжди разом із молоком 7 у змішувальну камеру З через змінюваний прохідний переріз 10, який діє як редуктор швидкості потоку чи як дросель для повітряного потоку 15 і молочного потоку 8.

Позиційні позначення 1 Молокоподавальний пристрій 2 Парове сопло

З Змішувальна камера 4 Змішувальний отвір 5 Пара 6 Повітря 7 Молоко 8 Молочний потік 9 Паровий потік 10 Змінюваний прохідний переріз 11 Повітропідвід 12 Молокопідвід 13 Молочна піна 14 Молочно-повітряний потік 15 Повітряний потік бо 16 Паровипускний отвір

17 Всмоктувальна камера 18 Редуктор витрати (для поз. 15) 19 Перфорована пластина 20 Кільцеве ущільнення С-подібного профілю 21 Молоко-повітропідвід 22 Регулювальний елемент 23 Регулювальна вісь 24 Поверхневий канал (для поз. 7/8) 25 Поверхневий повітропровідний канал (для поз. 6/15) 26 Молокопідвідний елемент 27 Молоко-повітропідвід 28 Випускний отвір для молока/молочної піни 29 Випускний модуль 30 Камера 31 Відбивний елемент 32 Паропідвід 33 Впускний отвір 34 Гніздо для регулювального елемента 35 Прохідний отвір 36 Зовнішній контур (поз. 22) 37 Зона злиття 38 Вхідна зона (для поз. 7 у поз. 3) 39 Зовнішня поверхня (поз. 2) 40 Звужена зона 41 Розпилювальна камера 42 Зона (поз. 3) 43 Внутрішня ширина (поз. 4) 44 Приймальна лійка 45 Прискорювальна ділянка

Зо 46 Напрямна поверхня 47 Внутрішній діаметр (поз. 16) 48 Зовнішній діаметр (поз. 2) 49 Паромолочний потік 50 Молокоспінювач 51 Напрямок парового потоку 52 Звужувальна ділянка

Claims (16)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Молокоподавальний пристрій (1), зокрема для застосування в автоматичній кавомашині і/або як молокоспінювача (50), що містить парове сопло (2) для утворення парового потоку (9) і приєднану до паровипускного отвору (16) парового сопла (2) змішувальну камеру (3), виконаний з можливістю спрямування молока (7) у вхідній зоні (38) у змішувальну камеру (3), причому вхідна зона (38) відносно напрямку (51) парового потоку (9) розміщена перед паровипускним отвором (16), який відрізняється тим, що вхідна зона (38) утворена за допомогою звуженої зони (40), причому звужена зона (40) виконана з можливістю структурного відокремлення розміщеної перед змішувальною камерою (3) всмоктувальної камери (17) від змішувальної камери (3), і причому змішувальна камера (3) і всмоктувальна камера (17) розміщені кільцеподібно навколо парового сопла (2), і причому змішувальна камера (3) має більший прохідний переріз, ніж звужена зона (40).

2. Молокоподавальний пристрій (1) за п. 1, який відрізняється тим, що змішувальний отвір (4), який визначає вхідну зону (38) і сполучений зі змішувальною камерою (3), орієнтований і/або виконаний з можливістю підведення молока (7) у вигляді молочного потоку (8) до парового потоку (9У в напрямку парового потоку (9), переважно з можливістю подавання молочного потоку (8) в зоні (42) змішувальної камери (3) перед паровипускним отвором (16) в напрямку парового потоку (9) зокрема вздовж зовнішньої поверхні (39) парового сопла (2).

3. Молокоподавальний пристрій (1) за п. 2, який відрізняється тим, що зовнішня поверхня (39) бо парового сопла (2) принаймні частково обмежує вхідну зону (38), зокрема змішувальний отвір

4. Молокоподавальний пристрій (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що звужена зона утворена звужувальною ділянкою (52) з принаймні частково сталим прохідним перерізом, причому звужувальна ділянка (52) має сталий прохідний переріз за всією своєю довжиною і/або причому звужена зона (40) виконана з можливістю відокремлення всмоктувальної камери (17), розміщеної перед змішувальною камерою (3), від змішувальної камери (3).

5. Молокоподавальний пристрій (1) за п. 4, який відрізняється тим, що всмоктувальна камера (17) кільцеподібно охоплює парове сопло (2), і/або всмоктувальна камера (17) і/або парове сопло (2) містить напрямну поверхню (46), виконану з можливістю відхилення молочного потоку (8) в напрямку парового потоку (9), переважно з можливістю спрямування молочного потоку (8) через змішувальний отвір (4) у напрямку парового потоку (9).

6. Молокоподавальний пристрій (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що напрямний канал для молочного потоку (8) або молочно-повітряного потоку (14) перед вхідною зоною виконаний із можливістю максимальної зміни напрямку щонайбільше на 120 градусів, зокрема щонайбільше на 90 градусів, і/або без крутих поворотів.

7. Молокоподавальний пристрій (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що відстань між вхідною зоною (38) і паровипускним отвором (16) є більшою, ніж внутрішній діаметр (47) паровипускного отвору (16) і/або внутрішня ширина (43) змішувального отвору (4), і/або зовнішній діаметр (48) парового сопла (2) у місці паровипускного отвору (16).

8. Молокоподавальний пристрій (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що після змішувальної камери (3) у напрямку парового потоку розміщена розпилювальна камера (41), яка переважно за допомогою додаткової звуженої зони (40) відокремлена від змішувальної камери (3) і/або містить відбивний елемент (31) для розпилення молока (7).

9. Молокоподавальний пристрій (1) за п. 8, який відрізняється тим, що між змішувальною камерою (3) і розпилювальною камерою (41) розміщена прискорювальна ділянка (45) для прискорення паромолочної суміші.

10. Молокоподавальний пристрій (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється Зо тим, що змішувальна камера (3) містить приймальну лійку (44), виконану з можливістю приймання та об'єднання парового потоку (9) і молочного потоку (8), причому переважно приймальна лійка (44) розкрита до паровипускного отвору (16) і/або звужена в напрямку парового потоку.

11. Молокоподавальний пристрій (1) за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що зокрема застосований як молокоспінювач (50) та виконаний із можливістю регулювання молочного потоку (8), поданого через вхідну зону (38) у змішувальну камеру (3), ще перед вхідною зоною (38) за допомогою змінюваного прохідного перерізу 10.

12. Молокоподавальний пристрій (1) за п. 11, який відрізняється тим, що містить повітропідвід (11), виконаний з можливістю спрямування повітряного потоку (14) одночасно з молочним потоком (8) через змінюваний прохідний переріз (10), зокрема з можливістю спрямування молочно-повітряного потоку (14) через вхідну зону (38) у змішувальну камеру (3), і/або причому молочний потік (8) містить повітряний компонент із можливістю спрямування у вигляді молочно-повітряного потоку (14) у змішувальну камеру (3), зокрема утворення у змішувальній камері (3) паро-молочно-повітряної суміші.

13. Спосіб подачі молока (7) за допомогою утворюваного паровим соплом (2) парового потоку (9) ї на основі ефекту Вентурі, який відрізняється тим, що молоко (7) у вигляді молочно- повітряного потоку (14) спрямовують вздовж парового потоку (9), причому зокрема для цього застосовують молокоподавальний пристрій (1) за будь-яким із попередніх пунктів, причому для цього молоко (7) попередньо змішують із повітрям (б) у всмоктувальній камері (17), розміщеній перед змішувальною камерою (3) і структурно відокремленій від неї звуженою зоною (40), одержуючи молочно-повітряний потік (14), перед наступним об'єднанням молочно-повітряного потоку (14) в змішувальній камері (3) з паровим потоком (9), і причому молочно-повітряний потік (14) перед підведенням у змішувальну камеру (3) спрямовують через звужену зону (40), прохідний переріз якої є меншим, ніж у змішувальної камери (3), для запобігання утворенню зворотного потоку паромолочної суміші зі змішувальної камери (3) у розміщену перед нею всмоктувальну камеру (17).

14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що молочний потік (8) орієнтують у напрямку (51) парового потоку (9) ще перед об'єднанням парового потоку (9) з молоком (7) у сполученій із паровипускним отвором (16) парового сопла (2) змішувальній камері (3), і/або бо за допомогою змішувального отвору (4), розміщеного перед паровипускним отвором (16)

парового сопла (2), і/або шляхом орієнтування молочного потоку (8) у напрямку парового потоку (9) вже при його підведенні до змішувальної камери (3).

15. Спосіб за п. 13 або 14, який відрізняється тим, що молочний потік (8) спрямовують за допомогою напрямної поверхні (46) у розміщеній перед змішувальною камерою (3) всмоктувальній камері (17), і/або концентрично відносно парового сопла (2) подають у вищезгадану змішувальну камеру (3), і/або причому молочний потік (8) у зоні (42) перед паровипускним отвором (16) парового сопла (2) подають у напрямку (51) парового потоку (9) вздовж зовнішньої поверхні (39) парового сопла

(2).

16. Спосіб за будь-яким із пп. 13-15, який відрізняється тим, що молочний потік (8) подають перпендикулярно напрямку парового потоку (9) у всмоктувальну камеру (17), і/або об'єднують із паровим потоком (9) у змішувальній камері (3) за допомогою переважно вісесиметричної і/або розкритої до паровипускного отвору (16) парового сопла (2) приймальної лійки (44), і/або до молочного потоку (8) додають повітряний компонент для одержання паромолочно-повітряної суміші. дня Кит до З Мокре з ща І ; ГЕ щ о т ї Її 1: ше: пе знан к-т ТТ вен ьо й я ще г ! і чедлх Е х дк ї ї рн ї х «АХ с та - дит В тріг. 1 шу Зк. пах я, М АК те щу жу М рлажкя тя тя тт у нн Ши і -- 7 х г і нн, свв Ї есте нні т Те Код р, Н Я І г. Інн ж ад ТЕ Те Я за пт я й КАК ІЩЕ ї інді іт к ПК В ви І ЧК сою ше Дій ТУ МК дЯЯ сени ж Де шежт що «Я і ТУ не я Я дж 00 ЦЕ. НВ пня рт пд їй п, ее НВ Її г сс т ве скнх 4 Оу 1 НУК г КС у ро Й Р В рем КЕ БИЧЕ ЕЕ ово ожкнкм усе ВКА ЕКО З си ла мех с ЕК ім чт «нд х Те, В я КЕ Ай ТО Мет : це Зк пк В ВЕУ б ЗМК ппяялалтях Я У ТЕЩІ Кр З не ЕК с З ЖК кА к не М я нн ши В ПДК пав ва Яр тн, - Ка ок ТЕР Кф пи: Ко ; 7 ем моча Кз 2. СТюукютя хе т се Но Кен ЦЮ ВІЇ Кт, и Я ! Плюси ва ж пери дя пед МУК р по уктндкнкакн т дн сут шк ЕК. пн. ТУ ж ; Ки ЗК ення КК нити, Кі у за КК я Кока ее Н ех ї : п Кий як Я Ден А , деекнні ШИ Й М я я жо Кран ВВ ГО кода ГК по ЯК й я ї й у 8 тему : КИ ето Ве рат букету но дер ВЕ се жк їу х МА кущі ко

4. ТТ їх її ; : як КО ЕЕ я КО по сб я і зе нн з т ші в ВІ г шоб Зідин ! ЩИТ яки но КЯДК ОК ни й А і Я Ех КА 2 - й вн І ше і Її ЯН клан тні ї : ' т Є Ж ВО сек, 3 ну : х ї Ї М / ї З і і пАААААААААЛАТААААААТТАААНЯ Я Я як, во Н ик с : пд же Я кі ПЕ ЩЕ зн 7 ден КЕ 1» ТЕ пен ВО ит К Є. ї : ї Укл - Й ! 533 ЕЛ хи: у; З охотою Я Ж Щи ЕВ Я ОБ з - -ї Ар В До БР ОБЯЕ пррееннннння й ко ! Кк сх г п Їх Я тя куки їж Ті ; З 4 ї «В сккккккккккккнкк зок 0000 ші М М-во у Ду Кр ШЕ В Ві ; ; І ХВ сг З : ПИШЕ ШИМИ Ян ІА. пднчяюті 00 Ж : ля пити тен ІК І Кл одне КМ Д Іще вет ШК що Кк: п ЗВ Я хі - ЕХ т КК Я я їх миша

Ко. яку З ї 2 оту «ОО х тя с як Креон КОХ ВИМ пк се с ше зі дій х в б а ро СК тля А ВХ. дія тижню о ЗВ нн у Я ЗТ В я У с ОВ ду ТМ Я я в У С Фосентнткксосю Ко же зн же пух й чо ВВ доля кВ Фіг: З