加热特别是奶或奶泡的方法以及实施该方法的装置与流程

本发明涉及根据权利要求1和/或权利要求4的前序部分的用于加热奶或奶泡的方法以及用于实施该方法的装置。

背景技术：

在根据公开文献de-os3838235的已知装置中，蒸汽供应借助于横向地引导到细长腔室中的蒸汽进入喷嘴来布置，奶借助于活塞泵通过该细长腔室沿其纵向轴线的方向供应。另外，在该腔室的出口端处设置有限流器，由此腔室中的奶保持与注入的蒸汽接触，以便延长奶与蒸汽之间的热交换达足够的时间，以使其达到指定的奶的温度。因此，通过将蒸汽径向或切向地注入腔室中，产生湍流，从而增强热交换。然而，在实践中，已经出现的是，当产生湍流时，对奶没有进行足够快速的加热并且没有实现最佳的奶泡形成。

技术实现要素：

本发明的目的是建立一种方法和一种装置，利用该方法和装置，在奶和/或奶/空气混合物被高效加热时，在奶/空气混合物通过时产生良好的奶泡。

根据本发明，该问题通过权利要求1和权利要求4的特征得到解决。

利用根据本发明的方法，一方面如此调节蒸汽管线中的蒸汽压力和在用于流动的奶和奶/空气混合物的通道口中的压力，并且另一方面如此设计通道口和所述至少一条蒸汽管线的横向通入该通道口中的进入口的尺寸，使得热蒸汽在与流动通过的奶或奶/空气混合物接触时在通道口中冷凝。

因此，由从蒸汽到水的相变产生的附加热能被直接传递到奶或奶/空气混合物中，并且由相对小的热蒸汽供应实现了非常高效的温度升高。

为了保证这种最大加热功率，有利地通过减压阀调节蒸汽管线中的蒸汽压力，以在进入口处实现近似恒定的压力。

利用用于该方法的根据本发明的装置，用于奶或奶/空气混合物的通道口被设计为管道，并且蒸汽管线的横向通向该通道口的至少一个进入口设计成具有与通道口的内径近似相等或稍小的内径。因此，这形成了用于加热奶或混合物的简单构造，借助于该构造能够实现极为高效的加热。

附图说明

下面参照附图借助示例性实施例对本发明及其另外的优点进行更详细的解释。这示出了：

图1是根据本发明的装置的液压图；以及

图2是根据图1的装置的局部纵向截面。

具体实施方式

图1示出了用于加热、特别是用蒸汽加热奶或奶泡的装置10。蒸汽有利地经由蒸汽管线11从作为蒸汽源提供的锅炉供应，该锅炉借助于未更详细示出的水泵从水箱或水管道供应。

奶自身通过可控泵14（例如齿轮泵）通过吸入管线12从冷却的容器（未示出）吸入。为了制备奶泡，在泵14的上游连接有空气供应管线13，空气供应管线13具有可切换的空气控制阀15。原则上，其它饮料（例如巧克力或其它混合饮料）可以作为介质利用该设备加热。

此外，传统的清洁回路可以设置有所描述的装置10，其中示出了具有可以接通和断开的清洁阀29的供应管线。通过该回路，在操作中运送奶或奶泡的管线有利地在每次或多次使用之后以常规的方式用水或清洁剂冲洗。

双向阀28用于使奶或奶泡通过管线20'到达出口（未更详细地示出），以填充咖啡杯或类似物。该阀28可以关闭，或者替代地可以打开以供冲洗水通过。

通过用于加热奶或奶泡的方法，在接通空气供应的情况下，奶或奶/空气混合物由泵14输送通过通道口20，并且热蒸汽通过蒸汽管线11并随后通过两个相邻但分开的管线11'、11″横向地进入到该通道口20中。截止阀16、17和止回阀18与每条管线11'、11″相关联，其中，这些止回阀16、17可以单独地打开或关闭。止回阀18与空气控制阀15一起还防止奶从通道口20流入蒸汽管线中。

根据本发明，通道口20和蒸汽管线11的分别横向地通入该通道口中的两个进入口19这样协调，使得蒸汽管线11中的蒸汽压力和具有奶或奶/空气混合物流动通过的通道口20中的压力导致横向进入口19处的热蒸汽在与奶或奶/空气混合物直接接触时在通道口20中冷凝，使得由从蒸汽到冷凝水的相变产生的附加能量直接传递到奶或奶/空气混合物中的热量中，并且随之实现高效快速的温度升高。

通过根据本发明的用于加热呈管道而不是腔室形式的该通道口20中奶或奶/空气混合物的方法，令人惊讶地导致通过与蒸汽管线11的协调获得了最佳的热传递，其中布置在该通道口中的进入口19不构造为喷嘴。

蒸汽管线11中的蒸汽压力和具有流动的奶或流动的奶/空气混合物的通道口20中的压力可以适当地预先设定，其中，通道口20中的静压力取决于流速。

为了提高对流动通过的奶或奶/空气混合物的加热功率，前后相继的两个进入口19各自连接到蒸汽管线11'、11″。显然，可以设置仅一个或多于两个的进入口19。

蒸汽管线中的蒸汽压力及其温度优选地在1.5巴和2.5巴之间以及在110℃和140℃之间。这些可以根据设备10的所需性能特性进行调节。

第一限流器23设置在通道口20中，位于泵14之后但在第一进入口19之前，并且第二限流器24设置在两个进入口19之间。这些限流器23、24导致奶或奶/空气混合物的流速减慢，使得在泵出口之后已经具有泡沫稠度的奶/空气混合物中，包含在其中的气泡采用比没有集成限流器时的平均直径更小的平均直径。这两个相继的限流器23、24具有不同的限流水平，优选地在进入口20的内径的20%和60%之间。第二限流器24的限流水平有利地小于前一限流器23的限流水平。

因为通常使用锅炉作为蒸汽源，并且由于在其操作期间产生的蒸汽的压力波动，所以连接到锅炉的蒸汽管线11配备有减压阀21，以始终在进入口19处产生近似恒定的蒸汽压力。该减压阀21根据压力减少或增加流动通过的蒸汽量，使得在该阀的出口处产生近似恒定的压力。

另外，在吸入管线12中、优选在奶容器和空气供应管线13之间定位有切换阀22，该切换阀在奶通过期间打开，相反在必须产生奶泡时在另一个切换位置中以节流阀的形式关闭。以便补偿奶容器中的下降的液位，即此时奶容器被再填充；如已知的那样在容器基部上方的吸入管12的下端处存在较高的静压力。在排空容器期间，该压力下降，并且考虑到泵14的恒定吸入功率，吸入的奶的量较少，然而，由于该节流阀，在每个液位处泵送的奶量相对相等，因为由填充液位产生的该压力差不再显著。

在本发明的范围内，对于用于控制或调节空气供应量的空气控制阀15，使用可调节的针阀作为本发明范围内的可变控制元件。然而，可以使用比例阀等。

这些阀15、21、22还确保在加热通过的介质期间保持恒定的条件，并且利用它们，所产生的奶泡的品质总是最高品质。

根据本发明，利用装置10，用于奶或奶/空气混合物的通道口20被构造为管道而不是腔室，并且蒸汽管道11的横向地通入该通道口的所述至少一个进入口19的尺寸设计成具有与通道口20的内径近似相等或稍小的内径。

方便地，通道口20和/或进入口19的内径各自在2.0mm和4.0mm之间。内径的这种尺寸设计与通过的介质的通过量有关。通道口20和蒸汽管线11的纵向轴线至少近似在进入口19处相交，在这种情况下，进入口19的横截面覆盖通道口20的横向于进入口延伸的路径。

另外，还表示了温度计26和用于确定奶泡稠度的测量装置27，它们被集成在所产生的奶泡的通道口20之后或之中。温度计26在输送期间测量被加热奶或所产生的奶泡的温度。

通过对奶泡稠度的这些测量和确定，可以对其进行监控并且甚至可以调节参数（诸如空气比例、泵输出、蒸汽压力或其他），并且可以改变通道口20或进入口19中的压力，从而能够调节以实现预定目标值。

根据图2，液压块25形成为用于通道口20和具有阀的进入口19的模块。这使得在需要维修时能够简单地组装或拆卸。

根据本发明的该方法和用于加热奶的该装置既可以作为单独的单元与奶模块或咖啡机一起应用或集成在奶模块或咖啡机中，特别是以用于生产卡布奇诺或其它热奶饮料。