用于加热和起泡液体特别是饮料的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于加热和起泡液体特别是饮料的设备，包括可与蒸汽发生器(1)连接的蒸汽管(6)；可与压缩气源(2)连接的压缩气体管(4)；与蒸汽管(6)和压缩气体管(4)连接的输送装置(3)，输送装置(3)用于产生蒸汽/气体混合物并将其转移到液体中，以及可控切换阀(5)，其中热蒸汽通过蒸汽管(6)供应到输送装置(3)，并且在限定的恒定压力下的压缩气流通过压缩气体管(4)供应到输送装置(3)，并且压力脉冲(p)通过切换阀(5)从压缩气流中产生。为了减小所产生的压力脉冲，输送装置(3)包括膨胀室(15)，膨胀室(15)具有布置在膨胀室(15)下游端的喷嘴(14)。的喷嘴(14)。的喷嘴(14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Mikrostruktur von)”中所述(2004年11月)。因此，需要改进已知的用于加热牛奶和使牛奶起泡的设备，从而可以产生液体泡沫，尤其是具有单独期望的不同稠度和稳定性的牛奶泡沫。
[0006]以受控方式影响起泡牛奶的稠度和稳定性的一种可能性是将具有可变频率、脉冲持续时间和幅度的压力脉冲与蒸汽流一起引入要起泡的牛奶中。根据EP 1 776 905 B1和DE 10 2015 117 650 A1，已知用于加热牛奶或牛奶饮料并使之起泡的设备，其中将压缩空气脉冲与蒸汽流一起引入牛奶或牛奶饮料中。如DE 10 2015 117 650 A1中所公开的，通过调节压缩空气脉冲的频率、幅度和/或脉冲持续时间，可以调节所产生的奶泡的稠度。
[0007]然而，已经证明，将压缩空气的尖锐脉冲引入牛奶或牛奶饮料中会导致用于盛装牛奶或牛奶饮料的容器中的牛奶产生脉动泡沫，因此，当牛奶在容器(例如杯子或水罐)中起泡时，液体会从容器中喷出。当在混合或加热单元中同时加热和起泡牛奶时，冷牛奶和热蒸汽与压缩气体的压力脉冲的混合物被供应到该混合或加热单元中，尖锐的压力脉冲导致液体与蒸汽/加压气体混合物的不均匀混合。

技术实现思路

[0008]在此基础上，本专利技术基于展示用于加热和起泡液体的设备和方法的任务，一方面，操作者在控制所形成泡沫的性质方面具有高度的灵活性，例如其稠度、乳脂状、孔隙率、泡沫密度和泡沫稳定性(排放)，另一方面，防止在起泡期间液体从接收容器中喷出。此外，在混合或加热单元中同时加热和起泡液体与蒸汽/压缩气体混合物的过程中，应确保液体与蒸汽/压缩气体混合物尽可能均匀地混合。所形成的泡沫的性质也应尽可能准确、一致和重复地进行调整。
[0009]这些任务可通过具有权利要求1的特征的设备和具有权利要求36的特征的方法来解决。该设备和方法的优选实施例可以在从属权利要求中找到。
[0010]根据本专利技术的用于加热液体和使液体起泡的设备包括蒸汽管、压缩气体管和连接到蒸汽管和压缩气体管以产生蒸汽/气体混合物并将其转移到液体中的输送装置。为了将由连接到蒸汽管的蒸汽发生器提供的蒸汽转移到输送装置中，输送装置可通过蒸汽管连接到蒸汽发生器。因此，输送装置可以通过压缩气体管连接到压缩气源，以便向输送装置供应由压缩气源提供的压缩气流。该设备包括可控切换阀，该阀在压缩气体管中的预定恒定压力下从压缩气流产生压力脉冲，并将它们引导到输送装置的膨胀室中，喷嘴位于膨胀室的下游端。
[0011]为此，切换阀优选地以可调节的频率周期性地打开和关闭，由此切换阀产生压缩气体(例如压缩空气)的压力脉冲。在输送装置的膨胀室中，被引入的压缩气体的压力脉冲可膨胀并通过下游喷嘴喷射。膨胀室的直径(或流量横截面)(明显)大于压缩气体管和喷嘴。
[0012]膨胀室和喷嘴一起充当缓冲器并抑制引入膨胀室的压力脉冲的压力曲线。由膨胀室和喷嘴组成的缓冲器对压力脉冲具有阻尼作用，如在气动脉动阻尼器或类似于电路中的RC阻尼元件中，膨胀室的作用类似于电容器，喷嘴的作用类似于电阻。这导致通过喷嘴流出膨胀室的蒸汽/气体混合物衰减时间压力曲线p(t)具有衰减的、周期性重复的压力峰值p0。通过抑制压力峰值，可以避免液体从盛装液体的容器中意外喷出。
[0013]通过喷嘴流出膨胀室的压力流优选具有周期性重复和平台形平坦压力峰值(p0)的时间压力曲线p(t)，因此，每个压力峰值(p0)直到时间上的后续压力峰值都具有指数下降的压力曲线。压力峰值的压力曲线的时间减小，即阻尼程度，由膨胀室和喷嘴的尺寸确定，特别是由膨胀室的体积和喷嘴的流量横截面确定，并且可以用关系p(t)＝p0
·
e
–
t/τ
来描述，其中时间常数τ取决于膨胀室的体积和喷嘴的流量横截面。(平台形平坦)压力峰值(p0)的高度取决于压缩气源提供的压缩气体的恒定压力。有利的是，可在输送介质或压缩气体管中的切换阀上游设置可调减压器，通过该减压器可以调节供给至切换阀的压缩气流的压力并保持恒定。
[0014]从膨胀室流过喷嘴的压缩气流具有时间压力曲线p(t)，该时间压力曲线p(t)具有恒定的压力偏移(p1)。因此，压缩气流的时间压力曲线p(t)由恒定压力偏移p1和阻尼压力峰值p0组成：p(t)＝p1+p0。
[0015]通过周期性地打开和关闭切换阀产生的压力脉冲的参数，例如脉冲持续时间和重复频率(脉冲频率)，可以由设备上的操作员方便地改变和设置，例如通过开关或旋钮.切换阀可设计为具有脉宽调制的电磁阀，以实现快速和精确的控制。切换阀可以以预定的持续时间(脉冲长度或脉冲持续时间)和重复频率(脉冲频率)周期性地打开和关闭。也可以为切换阀指定不同的打开和关闭时间。切换阀的预设打开或关闭时间定义了压力脉冲的脉冲持续时间。所产生的压力脉冲的幅度由压缩气体管中永久存在的(通过减压器预先定义且可方便地调节)压力产生。
[0016]切换阀布置在膨胀室上游的输送介质中。由往复式压缩机提供的压缩气体流经过压缩气体管通过布置在输送装置中的切换阀被引入膨胀室。切换阀周期性地打开和关闭以产生压力脉冲。
[0017]为了产生蒸汽/气体混合物，本专利技术优选实施例中的输送装置包含环形通道，该环形通道与优选为中空圆柱形的膨胀室同轴布置，并连接至蒸汽管。环形通道在上游端连接到蒸汽管，并且在下游端连接到混合通道，并且喷嘴在中心通向混合通道。这种布置使得压缩气流和蒸汽流高效、均匀地混合。
[0018]如果膨胀室、环形通道和混合通道布置在由塑料制成的反应器块中，则可以确保输送装置的紧凑设计。由塑料制成的反应器块可确保良好的隔热性能，并可手动操作输送机，而不会在起泡过程中导致用户烧伤。此外，可控切换阀也可以集成在输送装置中。这也使得设计紧凑。然而，可控切换阀阀也可以布置在压缩气体管中，并与输送装置分离。
[0019]膨胀室和喷嘴优选地由具有良好导热性的材料制成，尤其是不锈钢。这确保了膨胀室具有良好导热性，并且能够去除已经沉积在膨胀室中的冷凝物。膨胀室宜为空心圆柱形或管状，并且在反应器块中沿轴向延伸。
[0020]为了将混合通道中产生的蒸汽/气体混合物转移到待起泡的液体中，混合通道的下游端优选地连接到排放管。
[0021]在本专利技术的一个有用的实施例中，排放管设计为浸没管并且具有可以浸没在液体中的开口端，液体位于容器例如杯子中。较为有利地，排放管被设计为柔性管，以便于浸入液体中。
[0022]在输送介质中产生的蒸汽/气体混合物由此通过排放管被送入液体中，由此液体被加热并起泡。在此过程中产生的泡沫的稠度，尤其是泡沫与液体的比率，以及泡沫的其他
参数，如其乳脂度、孔隙率、泡沫密度和泡沫稳定性(排水)，它们取决于所选择的压缩气体压力脉冲参数，因此可以通过选择合适的压力脉冲参数来影响这些参数。因此，操作员可以通过在起泡过程之前甚至在起泡过程中改变压力脉冲的参数来影响泡沫的性质。例如，即使在起泡过程中，也可以改变周期性地引入膨胀室的压力脉冲的重复率(脉冲频率)。通过改变压力脉冲的脉冲频率，尤其会影响液体中产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于加热和起泡液体特别是饮料的设备，包括连接到蒸汽发生器(1)的蒸汽管(6)、连接到压缩气源(2)的压缩气体管(4)，以及连接到所述蒸汽管(6)和所述压缩气体管(4)的输送装置(3)，所述输送装置(3)用于产生蒸汽/气体混合物并将其转移到液体中，以及可控切换阀(5)，其中热蒸汽通过所述蒸汽管(6)供给所述输送装置(3)，并且预定恒定压力下的压缩气流通过压缩气体管(4)供给所述输送装置(3)，以及压力脉冲(p)通过所述切换阀(5)从所述压缩气流中产生，其特征在于，所述输送装置(3)包括膨胀室(15)，所述膨胀室(15)具有布置在所述膨胀室(15)下游端的喷嘴(14)，所述膨胀室(15)用于对引入的所述压力脉冲(p)施加阻尼。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压缩气体管(4)连接到压缩气源(2)，特别是连接到压缩机(2a)，并且所述蒸汽管(6)连接到蒸汽发生器(1)，特别是热水器。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述切换阀(5)设计为电磁阀，特别是设计为脉宽调制控制的电磁阀。4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述切换阀(5)布置在所述膨胀室(15)上游的所述输送装置(3)中。5.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述切换阀(5)能够以预定频率(f)进行控制，所述切换阀(5)通过以预定频率(f)周期性地打开和关闭来从所述压缩气流产生压力脉冲(p)，并将其引导至所述膨胀室(15)。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述压力脉冲的脉冲频率(f)在0.1到200Hz的范围内，特别是在1到50Hz之间。7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，由所述切换阀产生的所述压力脉冲的脉冲频率(f)和/或脉冲持续时间(t0)和/或幅度(p0)是可调节的。8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，单向阀(20)布置在所述切换阀(5)和所述膨胀室(15)之间的所述输送装置(3)中。9.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述蒸汽管(6)中设置有蒸汽阀(7)。10.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，控制装置(9)与所述蒸汽发生器(1)或所述蒸汽阀(7)和/或所述切换阀(5)连接。11.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述输送装置(3)包括环形通道(16)，所述环形通道(16)与所述圆柱形的膨胀室(15)同轴布置并且与所述蒸汽管(6)连通。12.根据权利要求11所述的设备，其中所述环形通道(16)在上游端(16a)与所述蒸汽管(6)连通，并且在下游端(16b)与混合通道(17)连通。13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述混合通道(17)的下游端连接到排放管(22)。14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述喷嘴(14)在所述混合通道(17)的上游端(17a)处通向所述混合通道(17)。15.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述膨胀室(15)和所述喷嘴(14)由导热材料制成，特别是由不锈钢制成。16.根据权利要求11至15中任一项所述的设备，其特征在于，具有所述喷嘴(14)的所述
膨胀室(15)、所述环形通道(16)和所述混合通道(17)布置在反应器块(18)中，所述反应器块(18)至少部分地由塑料制成，特别是由PEEK制成。17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述膨胀室(15)为中空圆柱形并且在所述反应器块(18)中沿轴向延伸。18.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述中空圆柱形的膨胀室(15)的直径大于所述压缩气体管(4)的横截面。19.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述喷嘴(14)的流量横截面小于所述膨胀室(15)的直径，优选至少小2倍。20.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，通过周期性地打开和关闭所述切换阀(5)产生的压力脉冲(p)在所述膨胀室(15)中膨胀并由此被减弱。21.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述膨胀室(15)和所述喷嘴(14)用作引入到所述膨胀室(15)中的压力脉冲(p)的阻尼构件。22.根据上述权利要求中任一项所述的设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷瓜尔，
申请(专利权)人：埃弗赛斯控股有限公司，
类型：发明
国别省市：