意式浓缩咖啡牛奶发泡器制造技术

本发明专利技术公开了一种牛奶发泡设备，所述牛奶发泡设备包括蒸汽探针；壶和壶架；传感器，所述传感器用以确定壶中牛奶的深度。所述蒸汽探针或壶架优选地由步进电机驱动而可移动，使所述探针的尖端保持在牛奶表面下。温度传感器监测所述壶中所述牛奶的温度。微控制器可编程以开始工艺；维持所述蒸汽探针相对于所述牛奶表面的位置，当所述牛奶达到所期望温度时停止所述工艺，并且维持循环数目的记录和对所处理牛奶的数量的测量。通过使用传感器测量到壶中所述牛奶表面的距离，所述蒸汽探针的所述尖端可通过相对于所述探针移动所述壶或优选地移动所述探针而维持于所述牛奶表面下方的适当距离处。可通过感测所述牛奶温度并且确保在所述牛奶变得过热之前完成所述工艺来更精确地控制所述工艺。所述装置可使用意式浓缩咖啡机中产生的蒸汽或使用指定蒸汽锅炉。所述装置可具有各自具有壶和蒸汽探针以及相关温度传感器的多个壶台。所述壶台可提供用以防止在所述工艺进行过程中移除所述壶的锁定机构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及意式浓缩咖啡机的改进和用于意式浓缩咖啡机的配件。专利技术背景在发达和发展中国家均存在咖啡消耗量增长的全球性趋势。到目前为止，按欧式风格供应的咖啡加牛奶(特别是，咖啡拿铁、卡布奇诺和平白咖啡)最为流行。生产欧式风格的咖啡更耗时，因为牛奶必须借助于蒸汽的注入加热以产生泡泡或泡沫，所述泡泡或泡沫是咖啡风格的整体味道、口感和外观的主要成分。美国专利4800805公开了一种具有可套叠并且还包括用以将空气和蒸汽混合到牛奶中的进气口的蒸汽探针的典型意式浓缩咖啡机。因为目前汽蒸牛奶的手动工艺取决于操作员，所以咖啡风格的温度、味道和外观会存在很大变化。为了节约时间并且减小对咖啡师的依赖性，已经提出了具有自动牛奶发泡器的机器。美国专利5611262公开了一种用于所发泡牛奶的分配器。牛奶通过与空气混合而发泡并且避免了咖啡师使用蒸汽的必要性。美国专利6183800 (Sarah Lee)通过使用机器中的发泡器来分配发泡的牛奶以类似方式解决了避免咖啡师所花费时间的问题。这些提议对餐厅标准咖啡来说是不可接受的。美国专利6901848提出了一种自动牛奶发泡器，该牛奶发泡器可感测牛奶的温度并且具有控制器，所述控制器能够使蒸汽和空气的组合在预定时间段产生不同的发泡结果。咖啡师简单地将牛奶壶保持在适当位置直到预设定的循环结束为止。该提议并不会减少咖啡师的工作量或改进咖啡师的生产力。本专利技术的目标是改善在先技术的缺点并且提供制作高质量意式浓缩咖啡牛奶同时改进咖啡师的生产力的装置。专利技术概要为此目的，本专利技术提供一种牛奶发泡器，所述牛奶发泡器包括:蒸汽探针壶和壶架传感器，所述传感器用以确定壶中牛奶的深度；所述蒸汽探针或壶架优选地由步进电机驱动而可移动，使所述探针的尖端保持在牛奶表面下；温度传感器，所述温度传感器用以监测所述壶中所述牛奶的温度；微控制器，所述微控制器开始工艺；维持所述蒸汽探针相对于所述牛奶表面的位置；当所述牛奶达到所期望温度时停止所述工艺，并且维持循环数目的记录和对所处理牛奶的数量的测量。通过使用传感器来测量到壶中所述牛奶表面的距离，所述蒸汽探针的所述尖端可通过相对于所述探针移动所述壶或优选地移动所述探针而保持在所述牛奶表面下方的适当距离处。可通过感测所述牛奶温度并且确保在所述牛奶变得过热之前完成所述工艺来更精确地控制所述工艺。所述装置可使用意式浓缩咖啡机中产生的蒸汽或使用指定蒸汽锅炉。所述装置可具有各自具有壶和蒸汽探针以及相关的温度传感器的多个壶台。所述壶台可提供用以防止在所述工艺进行过程中移除所述壶的锁定机构。在操作循环期间，当表面/泡泡在所述壶中上升时所述深度传感器(固体探针或使用红外或超声波技术的非接触式传感器)监测液体的表面，蒸汽棒自动升高以在所述液体中维持探针尖端的相同深度/关系。超声波是优选的，因为其能够检测到牛奶/泡沫界面或泡沫/空气界面处的阶段性变化表面。替代传感器将使所述蒸汽探针电绝缘并且使用不锈钢探针作为电阻式传感器来测量所述壶中的液位。恒定反馈还被从两个温度传感器接收，并且当达到所述液体的期望温度时，蒸汽阀关闭并且所述蒸汽棒从所述液体退出并返回到起始位置。在所述循环完成之前固定的所述壶使用机械操作的凸耳或销钉来释放并且在操作员将其移除以供使用之前保持坐于定位座中。加热元件可并入到壶架基座中以在发泡/加热工艺完成之后维持所述牛奶的温度达有限周期。所述装置可包含具有其自身蒸汽发生器的单个独立式牛奶发泡器并且具有各自具有其单独蒸汽探针、传感器和独立操作机构的一个或多个壶台以管理所述蒸汽探针和壶相对于彼此的移动。所述壶可具有不同大小并且可含有不同类型的牛奶，例如，脱脂牛奶、全脂牛奶或豆奶。可选地，所述装置可被布置成放置在意式浓缩咖啡机旁边并且连接到所述意式浓缩咖啡机的蒸汽出口。现有技术牛奶发泡器具有不能使经验丰富、有能力胜任的咖啡师做的咖啡实现相同质量和粘稠度的共同元件，尽管其确实节约时间并且允许“自助服务”机器的操作。本专利技术的目的在于使用机电装置模仿通常由咖啡师实施的工艺使一致加热和发泡的牛奶(包括动物奶和源自大豆、大米、其他谷粒和坚果等植物的奶)的生产自动化。通过精确监测蒸汽棒尖端在所述牛奶/液体中的温度、蒸汽压力和位置并且能够根据所使用牛奶的类型改变所述工艺期间的这些变量中的任何或所有变量，产生可能借助于其做出完美的一杯欧式风格咖啡的最可能并且最一致的加热/发泡牛奶产品。设想特别是在忙碌的操作周期期间咖啡师将得到一个或多个此类装置的辅助。此夕卜，工作技能较低的咖啡师将能够生产更一致的咖啡并且其制作速度比单独使用手动技术快。在咖啡师将牛奶倒入杯子或玻璃杯(所述杯子或玻璃杯可能已经含有意式浓缩咖啡)中时，本专利技术的发泡器可同时加热下一壶或容器的牛奶并使其发泡。鉴于加热和发泡的牛奶的较大输出，咖啡师生产咖啡的速度将与意式浓缩咖啡机(能通过咖啡师载入现磨咖啡并且进行浓缩)一样快。这样不仅提高了生产力，并且节省了可观的人工成本。【附图说明】现在将参考附图描述本专利技术的优选实施例，在附图中:图1是蒸汽探针缩回的本专利技术汽蒸装置的正视图；图2是沿图1中A-A的横截面图；图3是蒸汽探针伸出的本专利技术的汽蒸装置的正视图；图4是沿图1中A-A的横截面图；图5至图11是控制器程序的流程图，其中图5展示机器的就绪逻辑；图6至图9为标准操作循环的流程图；图10为手动模式的流程图；及图11表示控制器操作参数的设置步骤。【具体实施方式】对于咖啡师来说，使牛奶发泡是一种艺术并且存在应对牛奶成分、蒸汽温度、空气容器和蒸汽探针尖端的位置等许多变量。留截的加热空气在牛奶的上层膨胀，从而导致气泡(产生泡泡)的直径膨胀。经过牛奶的蒸汽(i)使温度升高并且开始导致所溶解的气体(空气)从溶液中出来。最初，微小气泡开始膨胀并且在液层中聚集，最终在加热液体的顶部或上部上升/沉降。起源于蒸汽管口的一个或多个蒸汽喷嘴通常向下引导或以倾斜角度引导到牛奶表面的平面。这可通过具有以辐射方式从尖端引导蒸汽的一个或多个穿孔的蒸汽棒的尖端来达成。在壶中，发泡牛奶将含有3个层次，即低层(液体牛奶)、中层(含有小气泡的牛奶)、高层(大气泡/起泡)。每一蒸汽喷嘴形成其自身的涡流，所述涡流的能量最终被牛奶吸收，从而搅拌牛奶及升高其温度。加热牛奶的质地或口感也是通过热应用(尤其是使用蒸汽的直接加热)开发的重要因素。蒸汽与周围牛奶之间的界面温度通常是130°C，这一温度导致牛奶脂肪熔化并且分散到现在的多形态混合物中。呈乳糖(葡萄糖和半乳糖)形式的牛奶糖也受加热工艺影响。在蒸汽与悬浮牛奶之间的界面处，大量的细微脂肪颗粒被汽化，从而导致牛奶显示丝滑质地。从其中小气泡占优势的中层即可辨别出牛奶的最佳效果。过热将破坏牛奶糖的结构，从而导致其焦糖化反应和生成物，过热的牛奶将遮住大部分自然咖啡精华的香味和存在。牛奶将有效地经历阶段分离，丢失泡泡，并且除了烫伤饮用者的嘴，还将导致咖啡在味觉上变得无味。发泡程序可准确地控制蒸汽体积、时间和温度参数以达成不同结果。加热和发泡牛奶轮廓根据咖啡饮料的风格而变化。发泡程序可控制蒸汽体积、时间和温度参数以达成不同结果。平白咖啡:使用最浓稠的牛奶，在容器的底部有少量气泡。拿铁:通过保持蒸汽棒的尖端与最浓稠下层接触达较长时间段(即，在牛奶接近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牛奶发泡设备，所述牛奶发泡设备包括：蒸汽探针壶和壶架传感器，所述传感器用以确定壶中牛奶的深度；所述蒸汽探针或壶架优选地由步进电机驱动而可移动，使所述探针的尖端保持在牛奶表面下；温度传感器，所述温度传感器用以监测所述壶中所述牛奶的温度；微控制器，所述微控制器开始工艺；维持所述蒸汽探针相对于所述牛奶表面的位置；当牛奶达到所期望温度时停止所述工艺并且维持循环数目的记录和对所处理牛奶的数量的测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·W·潘顿，
申请(专利权)人：W·W·潘顿，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU