專利名稱：奶泡機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及奶泡4幾。本發(fā)明還涉及生成奶泡的方法。
技術(shù)背景這種裝置尤其用于濃咖啡機，或者與濃咖啡機一起使用。例如，該裝置制作的奶泡可用于制作熱奶液咖啡(cappuccino)或者拿鐵咖啡 (latte )。已知很多用于制作奶泡的所謂的乳化器，通常設(shè)有端接到抽吸容 器中的蒸汽供給管的混合器單元。該抽吸容器與奶液供給管和空氣供 給管連接。通過利用所謂的文丘里效應(yīng)，蒸汽流在抽吸容器中產(chǎn)生負 壓，該負壓將奶液經(jīng)奶液供給管并將空氣經(jīng)空氣供給管吸入抽吸容器。 該蒸汽/空~奶液混合物在隨后的乳化器容器中被轉(zhuǎn)換成湍流，從而形 成奶液和空氣的熱乳狀液。蒸汽因此一方面^皮用于加熱奶液，另一方 面被用于吸入充當(dāng)發(fā)泡介質(zhì)的空氣。例如，這種乳化器可見諸于EP-A-0 195750及EP0 858 757。在已知的多數(shù)乳化器中空氣被噴向單個位置，因此需要設(shè)有將空 氣和奶液混合成勻質(zhì)的奶泡的裝置。EP-A-0 600 826所^Hf的是一種制作熱奶液咖啡或類似飲料用的 發(fā)泡奶液的裝置。該裝置包括容納奶液的電熱容器，在該電熱容器的 下游設(shè)有折流器，該折流器與導(dǎo)引到該處的奶液供給管和空氣供給管 在入口端連接。該裝置設(shè)有電動泵以提供輸送奶液的動力。該裝置在 其出口端設(shè)有與從液態(tài)奶液流中分離泡沫的容器端接的孔。該折流器 由圓筒組成，該圓筒設(shè)有沿圓周阻擋的結(jié)構(gòu)單元以形成給奶液施壓的 迷宮式流道。
最后，EP-A1 593330公開了一種制作發(fā)泡奶液或熱飲料的方法和 裝置。該裝置包括泵，通過該泵將奶液從容器輸送到出口。用于加熱 奶液的連續(xù)流加熱器設(shè)于奶液供給管上。奶液供給管與空氣供給管連 接，后者設(shè)有可變空氣流量控制器。有一致動閥設(shè)于空氣供給管上， 可通過該致動閥關(guān)斷用于制作熱奶液的空氣供給。發(fā)明內(nèi)容正是以上述先有技術(shù)為基礎(chǔ)，本發(fā)明目的在于完善奶泡機以生成 高品質(zhì)奶泡，同時提供結(jié)構(gòu)緊湊、簡單的發(fā)泡機。通過將奶液同充當(dāng)發(fā)泡介質(zhì)的空氣一起噴射，以及隨后在混合區(qū) 段多次偏轉(zhuǎn)和/或分離奶液/空氣混合物，以簡單的方法和裝置便可生成 高品質(zhì)的奶泡。混合器單元本身也可被設(shè)計得很緊湊。然而，無論如何，將奶液同充當(dāng)發(fā)泡介質(zhì)的空氣一起噴射以及隨 后在混合區(qū)段中多次偏轉(zhuǎn)和/或分離奶^/空氣混合物，是生成特別高品 質(zhì)的奶泡的基本要求，這種高品質(zhì)的奶泡尤其在泡沫氣泡的勻質(zhì)、穩(wěn) 定、牢固以及微小等方面優(yōu)于其它奶泡。尤其理想的是，在引入到混合器單元之前使用電動加熱器單元將 奶液加熱。也就是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 一方面，供給已加熱的奶液有益于最 終產(chǎn)品的質(zhì)量；另一方面，使用電動加熱器單元代替常用的蒸汽加熱 來加熱奶液對奶泡具有積極效果，因為奶液沒有^皮再次沖淡。


以下參考附圖就本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明，附圖中 圖1是說明奶泡機的示意圖；圖2a是說明第一實施例的混合器單元的示意圖；以及 圖2b是說明另一實施例的混合器單元的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1,其中說明了奶泡機包括混合器單元1的方式，將 奶液的通流與空氣一起噴入該混合器單元1從而使奶液發(fā)泡。該混合器單元1經(jīng)由奶液供給管2與設(shè)置在冷卻器4中的奶液容器3連接。 該奶泡機設(shè)有泵5以抽吸奶液，泵5之后緊接加熱奶液用的電動連續(xù) 流加熱器6。該連續(xù)流加熱器6設(shè)有如圖所示的溫度傳感器7，通過它 來檢測連續(xù)流加熱器6中所加熱的奶液的溫度?？諝獗肐O用來噴射空 氣，其上游和下游分別設(shè)有空氣濾清器11和節(jié)流孔12。該空氣濾清 器ll可設(shè)計為常規(guī)的機械式過濾器，或者，例如采用活性炭過濾器的 形式。通過該節(jié)流孔12可調(diào)節(jié)每單位時間射入奶液的空氣流。此外， 該奶泡機還設(shè)有電子控制器13，它電連接到兩個泵5和10、連續(xù)流加 熱器6和溫度傳感器7并控制整個奶泡機。該控制器13設(shè)有至少1個 用于啟動和停止發(fā)泡的按鈕13a。在出口端處，混合器單元1連接到 釋i文單元8,該釋》欠單元8包括兩個可涌出已發(fā)泡奶液的出口 9。該釋 ;改單元8可構(gòu)成咖啡^L的組件，此例中，它還可作為已制備好的咖啡 飲料的出口?；旌掀鲉卧?包括第一區(qū)段14，在該第一區(qū)段14中兩種介質(zhì)(即 奶液和空氣)混合。緊跟第一區(qū)段14的是勻質(zhì)地混合上述兩種介質(zhì)以 生成微孔奶泡的實際混合區(qū)段15。該混合區(qū)段15包含設(shè)有多個混合 葉片的固定混合器，混合葉片組16使得這兩種介質(zhì)或奶^/空氣混合 物多次偏轉(zhuǎn)。該固定混合器可采用可互換的內(nèi)插式混合器。偏轉(zhuǎn)的同 時可形成湍流。除所述混合葉片組16之外，或者取代所述混合葉片組 16,還可設(shè)置分離器單元以分離奶^/空氣混合物，已分離部分也始終 可以被重新組合。 一些試驗證明，為良好混合這兩種介質(zhì)，需要偏轉(zhuǎn) 和/或分離混合物大約12-36次。必要的話，還可旋轉(zhuǎn)混合物。固定混合器的性能尤其取決于混合器單元的數(shù)量和幾何形狀、混 合葉片以及由兩種作用(即液流的分離和沿徑向相互混合)實現(xiàn)的相 互混合。當(dāng)奶液和空氣混合物幾乎以層流方式流過混合器單元時，需要提
供相對多數(shù)量的混合葉片來保證兩種介質(zhì)(奶液和空氣)的充分相互混合。為此而作的一些試驗證明，為充分地相互混合這兩種^h質(zhì)，需 要偏轉(zhuǎn)和/或分離混合物大約12 ~ 36次。當(dāng)混合器單元中的奶液/空氣混合物的流動表現(xiàn)為湍流時，可減少 混合葉片數(shù)。在螺旋式混合器中，內(nèi)部的混合器單元具有螺旋幾何形 狀，且該混合物的旋轉(zhuǎn)從一個葉片換至下一個葉片，所產(chǎn)生的急速湍 流過渡區(qū)主要用于充分相互混合。例如，采用這樣的混合器單元的幾 何形狀，葉片數(shù)可減至2-4片。雖然本實施例中僅4個混合葉片組16#:示出，但一些試驗表明， 當(dāng)設(shè)有至少6個、尤其是至少12個用于偏轉(zhuǎn)和/或分離奶'^/空氣混合 物的混合葉片組16時有利?；旌先~片組16最好構(gòu)造成可額外地使該混合物旋轉(zhuǎn)，必要的話， 還可使該混合物沿著混合區(qū)段多次改變旋轉(zhuǎn)方向。以下，詳述如圖1所示的奶泡4幾的運4亍。按下按鈕13a開始發(fā)泡，奶泵5和連續(xù)流加熱器6開始工作，從 奶液容器3輸出的奶液在連續(xù)流加熱器6中^^i口熱，然后，經(jīng)加熱奶 液流入混合器單元l。同時，泵1(H皮啟動，使得空氣^皮噴入混合器單 元l。最好，從開始就將流入混合器單元l的奶液同空氣一起噴射。由于流入混合器單元1的奶液已^皮加熱至預(yù)定溫度，所以空氣噴 入了熱奶液中。經(jīng)加熱奶液的溫度在連續(xù)流加熱器6的出口處可以由 溫度傳感器7測出，并可由控制器13調(diào)至任意預(yù)定的最終溫度。通常 在連續(xù)流加熱器6中將奶液加熱至大約60°C 70。C的范圍。通過孔12 可改變每單位時間噴入奶液的空氣流。將空氣噴入奶液會致使空氣立即混合在熱奶液中。接著，奶液/ 空氣混合物的這兩種介質(zhì)在混合區(qū)段15中通過多次偏轉(zhuǎn)和/或分離而 澤皮充分地且均勻相互混合，從而在混合器單元1的出口處可得到均勻 的微孔奶泡。如果其尺寸正確設(shè)定，混合器單元1就可以安裝在任意 位置而不明顯損壞生成的奶泡的品質(zhì)?；旌掀鲉卧猯與奶液是否垂直
地、水平地或傾斜地流過該混合器單元1是沒有關(guān)系的。特別地，混合器單元的與奶液接觸的零件由疏水材料和/或疏油材料制成，例如PTFE (teflon:特氟綸)。根據(jù)本發(fā)明的奶泡機的優(yōu)勢尤其在于它可設(shè)計得相對筒單、包 含較少的單件，同時又保證高品質(zhì)，即勻質(zhì)、微泡且穩(wěn)定；制作的奶 泡還有一個額外的優(yōu)勢，即可在混合器單元l的出口處直接得到做好 的奶泡，因此不需要下游的乳化器。與常規(guī)發(fā)泡機相比，本發(fā)泡機幾 乎不需要閥或類似物，所以能夠低成本地將本發(fā)泡機設(shè)計得很緊湊。 此外，已證明該奶泡機對周圍環(huán)境或操作參數(shù)的改變要求不嚴。要注意的是，與^f吏用蒸汽加熱相比，通過電加熱單元6加熱奶液 可制作更高品質(zhì)的奶泡，這是因為用蒸汽加熱奶液會導(dǎo)致蒸汽凝結(jié)， 導(dǎo)致奶液坤皮沖淡并對奶泡形式的最終產(chǎn)品的外觀和口味造成負面影 響。由于噴射奶液和空氣， 一方面可以改變奶液和空氣的每單位時間 的絕對流動速率，同時，另一方面也可以通過諸如安裝可調(diào)節(jié)孔12來 改變奶液對空氣的比率。此外，將加熱器和混合器分離設(shè)置可降低混合器單元1中奶液沉 淀物的風(fēng)險，因為這可消除混合器單元l內(nèi)的這些高溫區(qū)域。必要的話，根據(jù)本發(fā)明的奶泡機可用來發(fā)泡冷奶液。在這種情況 下，可將奶液直接引入到混合器單元l，即繞過連續(xù)流加熱器6，雖然 也同樣能讓奶液通過連續(xù)流加熱器，但在通過時該連續(xù)流加熱器6不 啟動。另外，在將奶液引入混合器單元1前，可設(shè)置冷卻器來將奶液 冷卻至預(yù)定的最高溫度。換言之，同一個混合器單元l同樣能夠用來 發(fā)泡冷奶液和熱奶液。在發(fā)泡冷奶液時，本發(fā)明的主要優(yōu)勢也在于將 充當(dāng)發(fā)泡介質(zhì)的空氣噴入奶液流?，F(xiàn)在參照圖2a,其中，通過混合器單元l的第一示例形態(tài)，以圖 解方式說明了奶液/空氣混合物液流，所述混合器單元1設(shè)有多個混合 葉片16a、 16b,在這種設(shè)置中， 一個混合葉片16a用于偏轉(zhuǎn)奶^7空氣 混合物，而其它混合葉片16b設(shè)置來分離奶^/空氣混合物。當(dāng)然，使用既偏轉(zhuǎn)又分離奶';^/空氣混合物的組合式混合葉片同樣是可能的。但是無論如何，要求混合葉片16a、 16b的數(shù)目和幾何形狀確保在混合器 單元的出口處得到均勻的奶泡。如前說明，已發(fā)現(xiàn)設(shè)置至少6個、 尤其是至少12個偏轉(zhuǎn)和/或分離奶^/空氣混合物的混合葉片組16尤為 有利。圖2a中的線17a表示通過混合器單元的奶液/空氣混合物的液流。現(xiàn)在參照圖2b,其中，通過構(gòu)造成螺旋式混合器的混合器單元1的又一示例形態(tài)，以圖解方式說明了奶';^/空氣混合物液流，所述螺旋形混合器設(shè)有多個螺旋構(gòu)造的混合葉片組16c,該混合葉片組16c使得 分離奶液/空氣混合物旋轉(zhuǎn)?；旌先~片組16c形成軸向的列，使得奶液 /空氣混合物的旋轉(zhuǎn)方向隨箭頭17b所示的每個混合葉片而改變。此外， 小箭頭17c表示奶^7空氣混合物如何在徑向相互混合，由此能夠使徑 向流速的差別最小化?？傊谡麄€橫截面上的一致的流速可確保證 泡沫中氣泡的均勻分離及其大小的一致。將混合器元件1基本上構(gòu)造成螺旋式混合器的主要優(yōu)點在于螺 旋式混合器沒有死區(qū)，對通過實現(xiàn)良好的自清潔效果而降低沉淀物形 成的風(fēng)險尤其有效。
權(quán)利要求
1. 一種奶泡機，所述奶泡機包括奶液供給管(2)、奶液輸送用泵(5)以及混合奶液和發(fā)泡介質(zhì)的混合器單元(1)，其特征在于所述奶泡機包括將充當(dāng)所述發(fā)泡介質(zhì)的空氣噴入奶液通流的裝置，所述混合器單元(1)設(shè)有其特征為偏轉(zhuǎn)器的混合區(qū)段(15)，在所述偏轉(zhuǎn)器中進行多次偏轉(zhuǎn)和/或分離和/或旋轉(zhuǎn)奶液/空氣混合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的奶泡機，其特征在于所述混合器單元(1 ) 包括至少6個用于偏轉(zhuǎn)和/或分離奶液/空氣混合物的混合葉片(16a、 16b)。
3. 如權(quán)利要求1所述的奶泡機，其特征在于所述混合器單元(1 ) 包括至少2個使所述奶液/空氣混合物旋轉(zhuǎn)的螺旋構(gòu)造的混合葉片(16c),所述混合葉片(16c)布置并構(gòu)造成使得所述奶液/空氣混合 物的旋轉(zhuǎn)方向沿著所述混合區(qū)段反復(fù)改變。
4. 如以上權(quán)利要求中任一項所述的奶泡機，其特征在于所述發(fā) 泡機包括用于加熱在所述混合器單元(1)上游環(huán)流的奶液的裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的奶泡機，其特征在于用于加熱奶液的所 述裝置包括電動加熱器單元，特別是電動連續(xù)流加熱器(6)。
6. 如以上權(quán)利要求中任一項所述的奶泡機，其特征在于所述奶 泡機包括用于感測所述奶液溫度的溫度傳感器(7)。
7. 如以上權(quán)利要求中任一項所述的奶泡機，其特征在于所述奶 泡機包括空氣輸送用泵(10)和至少一個用于改變每單位時間噴向所 述奶液的空氣流的裝置。
8. 如權(quán)利要求7所述的奶泡機，其特征在于用于改變每單位時 間噴向所述奶液的空氣流的所述裝置是置于所述空氣供給管(13)上 的可變節(jié)流器。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的奶泡機，其特征在于所述空氣輸送 用泵的上游設(shè)有過濾器(11)。
10. 如以上權(quán)利要求中任一項所述的奶泡機，其特征在于所述 混合器單元(1)中與所述奶液接觸的零件由疏水材料和/或疏油材料 制成。
11. 一種使用如權(quán)利要求1至10中任一項所述結(jié)構(gòu)的奶泡機來制 作奶泡的方法，其特征在于在所述奶液被引入所述混合器單元(1) 之前，將所述奶液與充當(dāng)所述發(fā)泡介質(zhì)的空氣一起噴射，之后所述奶 液/空氣混合物在所述混合器單元(1)中^f皮多次地偏轉(zhuǎn)和/或分離和/ 或旋轉(zhuǎn)。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述奶液/空氣混 合物在所述混合器單元(1 )中-皮偏轉(zhuǎn)至少6次和/或^^皮分離至少6次。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于使所述奶液/空氣 混合物在所述混合器單元(1)中旋轉(zhuǎn)，所述奶^/空氣混合物的旋轉(zhuǎn) 方向^皮改變至少2次以產(chǎn)生湍流。
14. 如權(quán)利要求11至13所述的方法，其特征在于在引入所述 混合器單元(1 )之前所述奶液^皮加熱到至少50 °C，特別是至少60°C。
15. 如權(quán)利要求11至14所述的方法，其特征在于每單位時間 噴入所述奶液的空氣流是變化的。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種奶泡機，該奶泡機包括奶液供給管(2)、奶液輸送用泵(5)、至少一個奶液加熱用裝置以及將奶液和發(fā)泡介質(zhì)混合的混合器單元(1)。奶液首先被加熱，然后將空氣噴入奶液，最后將奶液/空氣混合物送入混合器單元(1)的混合區(qū)段，在該處奶液/空氣混合物被多次偏轉(zhuǎn)和/或分離以生成高品質(zhì)奶泡。
文檔編號A47J31/40GK101396231SQ200810168460
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者H·邁耶 申請人:卡芬納股份公司