本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)起泡奶液的設(shè)備和方法,以及涉及一種包括此類設(shè)備并且啟用此類方法的咖啡機(jī)。更詳細(xì)地,本發(fā)明涉及一種在制備諸如卡布奇咖咖啡、拿鐵咖啡等含有起泡奶液的飲料時(shí)用于使奶液起泡的設(shè)備。
背景技術(shù):
本發(fā)明一般應(yīng)用于適于起泡的液體食品。其中,起泡是指將空氣混合入液體中的過(guò)程,即在液體中形成空氣的乳液,從而導(dǎo)致氣泡在起泡液體中的細(xì)分散。
用于起泡和加熱奶液的設(shè)備商業(yè)上是已知的;事實(shí)上,為了產(chǎn)生起泡奶液,通常通過(guò)蒸氣噴射來(lái)加熱奶液。
根據(jù)已知的技術(shù),將奶液放置在容器中,將稱為“蒸氣棒”的遞送蒸氣的管浸入被保持在容器中的奶液中,從而形成起泡奶液;該方法通常用于商業(yè)機(jī)器和horeca(旅館、餐廳、咖啡店的簡(jiǎn)稱)機(jī)器中。
此外,為了改善所獲得的泡沫而將蒸氣與空氣混合的用于起泡和加熱奶液的設(shè)備在商業(yè)上是已知的。
ep1501398描述了一種咖啡機(jī),其設(shè)置有起泡設(shè)備,該起泡設(shè)備包括進(jìn)入t形歧管的蒸氣輸入管線和空氣輸入管線,t形歧管具有從其延伸的遞送管線,以遞送空氣和蒸氣的混合物。空氣輸入管線連接到壓縮空氣源,在該情形中,壓縮空氣源是用于調(diào)整空氣流量的壓縮機(jī)。壓縮機(jī)必須在大于蒸氣壓力的遞送壓力下工作,以便能夠適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。將從收集器所獲得的空氣和蒸氣的混合物直接遞送到容器中,在該容器中所保持的奶液被加熱和起泡。
ep2534986描述了一種設(shè)置有起泡設(shè)備的咖啡機(jī),其中,壓縮空氣被饋送到服務(wù)鍋爐,即被饋送到生成蒸氣并且加熱生產(chǎn)飲料所需的水的鍋爐。然后將空氣-蒸氣混合物傳送到浸在相應(yīng)容器中的奶液中的遞送管。
上述各方案具有在機(jī)器的運(yùn)行期間不能提供一致的起泡結(jié)果的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,需要一種用于使飲料、尤其是奶液起泡的起泡設(shè)備,該設(shè)備能夠克服上述問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于加熱和起泡奶液的設(shè)備,該設(shè)備能夠精確地調(diào)整奶液的起泡度,同時(shí)不管奶液的所需起泡度如何均保持最大的效率。
本發(fā)明的其他目的是提供一種用于加熱和起泡奶液的簡(jiǎn)單設(shè)備,該設(shè)備可以被容易地清潔。
此類目的通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn),本發(fā)明涉及一種用于使飲料、尤其是奶液起泡的起泡設(shè)備,包括:蒸氣產(chǎn)生裝置;壓縮空氣產(chǎn)生裝置;用于將空氣和蒸氣遞送到飲料中的空氣-蒸氣遞送裝置;其特征在于,所述蒸氣產(chǎn)生裝置和所述壓縮空氣產(chǎn)生裝置連接到罐,用于分別將蒸氣和空氣供給到所述罐,并且在于,所述罐連接到所述空氣-蒸氣遞送裝置,以將空氣和蒸氣遞送到飲料,也就是說(shuō)連接到使奶液起泡的裝置。
優(yōu)選地,罐設(shè)置有壓力傳感器,該傳感器優(yōu)選地是壓力變送器和/或壓力開關(guān)。
然而,根據(jù)其他可能的實(shí)施例,可以使用檢測(cè)罐中的壓力的其他方法。例如,可以例如通過(guò)測(cè)量空氣和/或蒸氣的速度和/或流速,和/或通過(guò)空氣生成泵的旋轉(zhuǎn)速度等來(lái)檢測(cè)壓力。
特別地,應(yīng)當(dāng)注意的是,“檢測(cè)壓力”在本文中是指例如借助于傳感器的壓力測(cè)量值和/或基于測(cè)量其他操作參數(shù)的壓力估計(jì),其他操作參數(shù)例如在空氣和/或蒸氣流的速度、流速(或其組合)中選擇。
根據(jù)本發(fā)明的某方面,壓縮空氣產(chǎn)生裝置包括通過(guò)管連接到罐的泵,管設(shè)置有至少一個(gè)攔截裝置以攔截空氣流,攔截裝置優(yōu)選地是流量調(diào)節(jié)器和/或止回閥。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,存在溫度傳感器或其他檢測(cè)裝置,用于在飲料起泡期間檢測(cè)飲料溫度。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面,該設(shè)備包括布置在將蒸氣產(chǎn)生裝置連接到罐的連接管上、以及在將所述罐連接到遞送裝置以將空氣和蒸氣遞送到奶液(或其他飲料)的連接管上的攔截裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中,攔截裝置是電閥,可能是三通電閥;有利地,至少位于將蒸氣產(chǎn)生鍋爐連接到混合罐的管上的電閥是三通電閥,該三通電閥設(shè)置有用于去除當(dāng)電路閑置時(shí)形成的冷凝水的泄放口。
優(yōu)選地,本發(fā)明的設(shè)備還包括布置在空氣泵與空氣-蒸氣混合罐之間的攔截空氣流的裝置;此類裝置可以包括流量調(diào)節(jié)器和止回閥中的至少一者,或者它們兩者。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面,該設(shè)備包括控制單元,該控制單元連接到壓縮空氣產(chǎn)生泵和優(yōu)選地是電閥的攔截裝置兩者,兩者都在將蒸氣饋送到罐的管上。在某實(shí)施例中,控制單元還連接到壓力傳感器和電閥兩者,或者連接到放置在管上的其他攔截裝置,該管將空氣-蒸氣饋送到遞送裝置,以將空氣和蒸氣遞送到奶液或其他飲料。
更具體地,在設(shè)置有壓力開關(guān)的機(jī)器中,壓力開關(guān)被設(shè)定為預(yù)設(shè)壓力值,在該預(yù)設(shè)壓力值處生成“壓力達(dá)到”信號(hào)。在本發(fā)明的實(shí)施例中,壓力開關(guān)連接到控制單元(cpu),并且當(dāng)達(dá)到目標(biāo)壓力時(shí),由此生成的信號(hào)被發(fā)送到控制單元。該信號(hào)可以由開關(guān)觸點(diǎn)生成,控制單元、通常是cpu接收該信號(hào)并打開電閥。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,壓力開關(guān)相對(duì)于用于將混合物遞送到罐的電閥串聯(lián)連接;當(dāng)達(dá)到混合罐的操作壓力時(shí),壓力開關(guān)閉合開關(guān)觸點(diǎn),且因此該電閥被電啟動(dòng)。此類電閥被放置在將混合罐與遞送裝置(也稱為“棒”)連接的管上,以將蒸氣和空氣遞送到奶液或其他飲料。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面,所述罐、所述蒸氣攔截裝置和用于攔截空氣-蒸氣流的所述攔截裝置中的至少一個(gè),設(shè)置有用于去除冷凝水的泄放口。優(yōu)選地,此類泄放口位于放置在將蒸氣饋送到罐的管上的閥中。
本發(fā)明的其他目的是(提供)一種用于制備飲料、尤其咖啡飲料的機(jī)器,包括如上所述的起泡設(shè)備。
本發(fā)明還涉及借助于上述設(shè)備使飲料、尤其是奶液起泡的方法,包括以下步驟:
將蒸氣和空氣分別供給到所述混合罐;檢測(cè)所述罐中的壓力;當(dāng)已經(jīng)達(dá)到混合罐中的預(yù)設(shè)壓力時(shí),啟動(dòng)攔截裝置,以便將所述罐與上述空氣-蒸氣遞送裝置連接,從而將空氣和蒸氣遞送到飲料。
在本發(fā)明的可能實(shí)施例中,壓力傳感器直接啟動(dòng)閥,從而將空氣和蒸氣遞送到奶液。當(dāng)在罐中達(dá)到預(yù)設(shè)壓力p1時(shí),與電閥的控制串聯(lián)的壓力開關(guān)的觸點(diǎn)閉合,由此打開電閥并允許罐連接到上述遞送裝置,以將空氣和蒸氣遞送到飲料。
根據(jù)優(yōu)選的方面,罐中的預(yù)設(shè)壓力值包括在0.6巴至1.8巴之間、優(yōu)選地在0.7巴至1.4巴之間、更優(yōu)選地在1.1至1.2巴之間的范圍內(nèi)。當(dāng)壓力開關(guān)或變送器檢測(cè)到該值時(shí),閥被(直接地或通過(guò)控制單元)打開,從而允許空氣-蒸氣混合物到達(dá)起泡裝置,也就是說(shuō),允許遞送裝置將空氣-蒸氣混合物遞送到奶液或其他飲料。
罐尺寸基于所需體積選擇;優(yōu)選地,罐的體積為至少120cc(立方厘米),并且優(yōu)選地為120cc至260cc之間。在某些實(shí)施例中,罐的體積包括在190至210cc之間,優(yōu)選地為200cc。所發(fā)現(xiàn)的是,在機(jī)器和起泡設(shè)備的正常運(yùn)行條件下,這些體積允許空氣-蒸氣混合物處于最佳溫度。
如上所述,該設(shè)備還包括優(yōu)選地與空氣-蒸氣遞送棒并排放置的奶液溫度傳感器。該傳感器檢測(cè)遞送棒附近的奶液溫度,并將所檢測(cè)的數(shù)據(jù)傳送到控制單元,一旦達(dá)到預(yù)設(shè)溫度,控制單元就停止將起泡混合物、即空氣-蒸氣混合物遞送到奶液。在優(yōu)選的實(shí)施例中,當(dāng)奶液達(dá)到包括在50℃至80℃之間、優(yōu)選地在55℃至65℃之間的范圍內(nèi)的溫度時(shí),停止通過(guò)稱作棒或噴嘴的相應(yīng)裝置將空氣和蒸氣混合物遞送到奶液。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面,該方法提供了停止將蒸氣遞送到罐而保持空氣遞送的步驟;例如,可以在起泡步驟結(jié)束時(shí)執(zhí)行該步驟,以便清潔遞送空氣-蒸氣混合物的裝置的管。在本發(fā)明的實(shí)施例中,在有限的時(shí)間內(nèi)、通常包括在0.1s至3s之間,只有空氣被遞送。
在其他方面,本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求18的數(shù)據(jù)介質(zhì)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了許多優(yōu)點(diǎn)。
事實(shí)上,通過(guò)罐可顯著改善空氣-蒸氣混合,罐還允許控制兩種流體的量,從而導(dǎo)致起泡奶液的更好質(zhì)量和形成泡沫的微小氣泡的更好的均勻性。
此外,混合罐允許在恒定壓力下運(yùn)行;事實(shí)上,即使蒸氣鍋爐由于做了很多工作而導(dǎo)致其運(yùn)行壓力在0.5-0.7至1.2-1.4巴之間的壓力范圍中波動(dòng),但在混合罐中所獲得的壓力總是設(shè)定的壓力。這意味著即使鍋爐壓力下降,由本發(fā)明的設(shè)備所獲得的所得泡沫仍具有不變的質(zhì)量。事實(shí)上,如果離開鍋爐進(jìn)入混合罐的蒸氣的溫度低于100℃且壓力低于1巴,則通過(guò)壓縮空氣補(bǔ)償來(lái)達(dá)到所需的壓力,并且通過(guò)將空氣-蒸氣混合物比在高溫蒸氣的情形中饋送更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)達(dá)到所需的奶液溫度。
閑置步驟期間在液壓回路內(nèi)形成的冷凝物可以被完全去除,從而提供另外的優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上,位于鍋爐與罐之間的三通電閥允許完全排出形成于混合器與鍋爐之間的水。
與空氣被直接饋送到鍋爐中的上述方案相比,根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在需要時(shí)僅饋送蒸氣。事實(shí)上,通常,幾個(gè)蒸氣出口連接到蒸氣鍋爐;如果提供起泡回路,則出口中的一個(gè)專用于此,而另一個(gè)出口可用于僅通過(guò)蒸氣加熱飲料,而沒有起泡效果。如果像在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的那樣,空氣直接注入到蒸氣鍋爐中,則只能從鍋爐獲得蒸氣和空氣的混合物,從而將不可能加熱奶液而不使奶液起泡,也不可能加熱另一種飲料而不使其起泡。
附圖說(shuō)明
這些和其他優(yōu)點(diǎn)將從以下參考為說(shuō)明性目的而非限制所包括附圖所作的描述變得顯而易見,附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1,用于使飲料、特別是奶液起泡的起泡設(shè)備1包括蒸氣產(chǎn)生裝置和壓縮空氣產(chǎn)生裝置3,蒸氣產(chǎn)生裝置例如是鍋爐2,在所示的實(shí)施例中,壓縮空氣產(chǎn)生裝置3包括泵11,且優(yōu)選地還包括泵上游的限流器(gicleur)19。
鍋爐2通過(guò)管5連接到罐6,管5上布置有蒸氣攔截裝置,在所示的實(shí)施例中,攔截裝置是三通電閥9。閥9優(yōu)選地設(shè)置有泄放通路20,以在設(shè)備閑置時(shí)排出由蒸氣冷凝所形成的水。
壓縮空氣產(chǎn)生裝置3、即泵11通過(guò)管12與罐6連接;在管12上可以有攔截裝置。在本發(fā)明的某實(shí)施例中,攔截裝置包括用于控制流向罐的空氣流速的流量調(diào)節(jié)器13。為了防止蒸氣沿著管12流向泵11,可以有止回閥14。
如圖1中所示,本發(fā)明提供了分別饋送至罐6的空氣和蒸氣;以這種方式,可以調(diào)整罐6中的空氣-蒸氣混合物的組成,且因此可以調(diào)整遞送到容器10中待起泡的奶液18的空氣-蒸氣混合物的組成。
罐6通過(guò)管7連接到遞送裝置4,以將空氣-蒸氣混合物遞送到被保持在容器10中的奶液18(或其他飲料)。遞送裝置、也稱為“蒸氣棒”在本領(lǐng)域本身是已知的并且包括在其端部設(shè)置有噴嘴的管;如圖所示,該端部浸入被保持在容器10中的奶液18中。
眾所周知,在根據(jù)所示實(shí)施例的咖啡機(jī)中,起泡奶液至少部分地從容器10移除,以饋送到使用者的杯子;然而,本發(fā)明不限于所示的應(yīng)用,并且任何類型的遞送裝置都可以遞送在罐6中所獲得的混合物。例如,蒸氣-空氣混合物可以饋送至包括作為飲料生產(chǎn)機(jī)器一部分的起泡室(未示出)的起泡裝置。專利ep2534986中參照?qǐng)D4和圖5描述了起泡室的示例。
在管7上存在攔截空氣-蒸氣流的攔截裝置,例如是閥8,優(yōu)選地是三通電閥。閥8優(yōu)選地設(shè)置有泄放通路17,泄放通路17作用使得當(dāng)設(shè)備閑置時(shí)排出由蒸氣冷凝所形成的水。
罐6優(yōu)選地設(shè)置有至少一個(gè)壓力傳感器10。壓力傳感器10可以是壓力變送器或壓力開關(guān)。根據(jù)實(shí)施例,在這兩種情況下,傳感器生成信號(hào),該信號(hào)被發(fā)送到控制單元16、通常是cpu,以便控制設(shè)備1的操作。壓力開關(guān)可以替代地優(yōu)選通過(guò)壓力開關(guān)的開關(guān)觸點(diǎn)串聯(lián)地電連接到電閥8,;在該方案中,電閥由壓力開關(guān)直接致動(dòng)。
設(shè)備1還優(yōu)選地還包括在其起泡步驟期間檢測(cè)奶液18(或其他飲料)的溫度的傳感器15。對(duì)應(yīng)的信號(hào)以已知的方式生成并發(fā)送到控制單元16。這種類型的溫度傳感器是已知的、可商購(gòu)的且在某些型號(hào)的咖啡機(jī)上使用。
控制單元16優(yōu)選地至少連接到閥9和空氣泵11;在所示的實(shí)施例中,控制單元或cpu16還連接到閥8,從而控制蒸氣-空氣混合物從罐6到起泡裝置4、壓力傳感器10和飲料的溫度傳感器15的饋送。
控制單元還可以與流量調(diào)節(jié)器13連接,以便根據(jù)所獲得的飲料將后者設(shè)置在期望值。
根據(jù)本發(fā)明的方法提供了將空氣和蒸氣分別饋送到混合罐6,以便在其中獲得空氣-蒸氣混合物;同時(shí),傳感器10檢測(cè)罐6內(nèi)的壓力,并將對(duì)應(yīng)的信號(hào)發(fā)送到控制單元16或閥8。如果壓力已達(dá)到期望值,則cpu16可以操作攔截裝置8,即打開閥8,以將罐6與遞送裝置4連接,從而將空氣和蒸氣遞送到容器10中的奶液18。替代地,如所看到的,壓力開關(guān)的開關(guān)觸點(diǎn)可以連接到閥8,以便控制其打開或關(guān)閉。
在圖1中,連接壓力開關(guān)10和閥8的線用數(shù)字22表示;在可能的實(shí)施例中,該線優(yōu)選地代替壓力開關(guān)10-cpu16-閥8之間的連接。
如果傳感器10是變送器,則由變送器所生成的壓力值信號(hào)與存儲(chǔ)在控制單元16中的壓力值進(jìn)行比較;當(dāng)壓力值在壓力值的合適范圍內(nèi)時(shí),控制單元16致動(dòng)閥8。如所看到的,在實(shí)施例中,傳感器10可以是,當(dāng)達(dá)到合適的預(yù)設(shè)壓力值時(shí),壓力開關(guān)發(fā)送開關(guān)信號(hào)。由此,cpu16可以致動(dòng)閥8。
優(yōu)選地,預(yù)設(shè)壓力值包括在0.6巴至1.8巴之間、優(yōu)選地在0.7巴至1.4巴之間、更優(yōu)選地在約1.1-1.2巴的范圍內(nèi)。
然后,控制單元在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間、或者在預(yù)設(shè)時(shí)間之后、或者當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)停止空氣-蒸氣的遞送。如上所述,在實(shí)施例中,即使在完成蒸氣饋送之后,空氣泵11也可以繼續(xù)饋送空氣。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,在除了起泡之外的步驟中空氣被遞送,此時(shí),遞送裝置已經(jīng)從奶液中拉出,以便通過(guò)從遞送裝置的管中去除任何奶液(或飲料)和任何冷凝物而清潔遞送裝置的管。
在優(yōu)選實(shí)施例中,連接到cpu的操作者接口21包括循環(huán)開始按鈕,通過(guò)按壓該循環(huán)開始按鈕,cpu16優(yōu)選地同時(shí)啟動(dòng)蒸氣電閥9和空氣泵11兩者;當(dāng)混合罐6內(nèi)的壓力達(dá)到計(jì)劃壓力p1時(shí),或者當(dāng)壓力開關(guān)給出達(dá)到壓力p1的開關(guān)信號(hào)時(shí),控制單元16操作閥8的打開,從而允許混合的空氣和蒸氣流到達(dá)遞送裝置4,遞送裝置4的端部浸入奶液18的容器10中。由此,可以獲得奶液起泡。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中,通過(guò)按壓操作者接口21上的循環(huán)開始按鈕,cpu16優(yōu)選地同時(shí)啟動(dòng)蒸氣電閥9和空氣泵11兩者。由于壓力開關(guān)10的觸點(diǎn)與電閥8的控制串聯(lián)布置,電閥8不通過(guò)cpu被啟動(dòng);當(dāng)混合罐6內(nèi)的壓力達(dá)到計(jì)劃壓力p1時(shí),壓力開關(guān)提供壓力達(dá)到的開關(guān)信號(hào),從而啟動(dòng)閥8的打開并允許混合空氣和蒸氣流到達(dá)端部浸入奶液18的容器10中的遞送裝置4,以便使奶液起泡。
此后發(fā)生奶液加熱和起泡步驟。在蒸氣棒旁邊,帶有連接到cpu的變送器的溫度探頭檢測(cè)奶液溫度;當(dāng)達(dá)到包括在50℃至80℃之間、優(yōu)選地在55℃至65℃之間的范圍內(nèi)的計(jì)劃溫度時(shí),cpu16關(guān)閉閥9和電閥8。換句話說(shuō),通??諝夂驼魵獾酿佀褪窍嗷ヒ蕾嚨摹T趯?shí)施例中,為了允許在循環(huán)結(jié)束時(shí)對(duì)從混合罐6到遞送裝置4的液壓回路的清潔,控制單元cpu可以使空氣泵保持活動(dòng)并且保持電閥8打開幾秒。
應(yīng)當(dāng)注意,雖然在前面的描述中已經(jīng)參考了示例性實(shí)施例,但是本發(fā)明可以根據(jù)大量變型來(lái)實(shí)施。事實(shí)上,所描述的實(shí)施例僅僅是示意性的,而不意于以任何方式限制本發(fā)明的保護(hù)范圍、配置或應(yīng)用。相反,以上描述應(yīng)被認(rèn)為是用于實(shí)施本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的指導(dǎo);可以對(duì)示例性實(shí)施例所描述的那些進(jìn)行許多修改,而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。