[發明專利]用于產生奶泡的裝置

在審

• 申請號: 201380066232.0
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104883943A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: Y·艾特博濟亞德;A·約阿基姆;A·佩林
• 申請（專利權）人: 雀巢產品技術援助有限公司
• 主分類號: A47J43/12
• 分類號: A47J43/12
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種用于使流體發泡、優選用于產生奶泡的裝置。特別地，該裝置是以它可以嵌入流體流動路徑定位以產生泡沫的方式設計的。本發明的裝置使用該裝置中的流體經歷的高剪切能量作為用于產生泡沫的發泡能量。

背景技術

在現有技術中，已知用于產生奶泡的裝置，其中牛奶的發泡通常在批量處理中執行。例如，已知一種具有儲器的裝置，牛奶可被加注到該儲器中。儲器中的旋轉部件(例如設置在儲器底面處的攪拌器)引起牛奶的發泡。但是，這種用于產生奶泡的裝置僅會同時(即在一次批量處理中)產生預定量的奶泡。此后，需要將該裝置清空，優選進行清潔，并在可以開始下一次批量處理之前再加注牛奶。此外，這種裝置不能嵌入流體流動路徑并因此不能例如在用于產生或提供牛奶或其它飲料的裝置中實施。

此外，現有技術包括將熱蒸汽噴射到注入儲器中的牛奶中以便引起發泡的裝置。但是，這些裝置不能與例如飲料生產設備的流體流動路徑嵌入地使用。

對于上述現有技術裝置，影響牛奶發泡的因素例如為旋轉部件如攪拌器的幾何形狀，或噴射到牛奶中的蒸汽的溫度和/或壓力。這些因素難以理解，并且在不構建更復雜的裝置的情況下不易精確地控制。因此，許多簡單現有技術發泡裝置的奶泡通常不可靠地產生，即泡沫的特性如體積、發泡水平、泡沫穩定性等從一次批量處理到另一次批量處理不同。

發明內容

本發明的目標是克服上述缺點，并改進現有技術。特別地，本發明的一個目的是提供一種用于使流體發泡、優選用于產生奶泡的裝置，該裝置能實施為嵌入流體流動路徑。此外，本發明意圖提供一種裝置，能使用該裝置更可靠地產生泡沫。因此，影響發泡效果的因素應該更好理解并且更容易精確地控制。最后，本發明的目的是提供一種使用壽命長的簡單且可靠的裝置。

在下文中，將就牛奶的發泡給出本發明的描述。但是，本發明不限于作為流體的牛奶，而是也可應用于其它流體，例如巧克力或咖啡。因此，也可通過本發明實現不同于奶泡的泡沫。

為使牛奶發泡，必須如圖1所示一般以某種方式提供牛奶和空氣兩者。可選地，可以加熱牛奶和/或空氣。此外，必須向牛奶和空氣提供某種類型的發泡能量，以便產生奶泡。本發明基于將發泡能量作為高剪切能量提供的思想。通過將該裝置設計成使得牛奶-空氣混合物至少部分地通過庫艾特流從該裝置通過來實現高剪切能量。

庫艾特流指的是粘性流體在兩個平行的板之間的空間中的層狀流動。庫艾特流的基本原理在圖2中示出。在圖2中，可移動的二維邊界板相對于固定的二維邊界板以特定速率u移動。在兩個邊界板之間存在流體?？梢苿拥倪吔绨宓囊苿右鹆黧w移動。兩個邊界條件決定流體的移動。直接在固定邊界板處，由于固定邊界板處的摩擦力，流體根本不移動。因此，速率u為零。直接在可移動的邊界板處，摩擦引起流體以可移動的邊界板的速率u移動。

在簡單模型中，流體的速率u沿從固定邊界板測定的方向y線性地增加。由此，在流體中產生剪應力τ，其取決于兩個邊界板之間的距離、流體的精度和運動的邊界板的絕對速率。流體中的剪應力引起可以被用作發泡能量的剪切能量。本發明將描述細節。

本發明利用根據附后獨立權利要求的裝置實現了上述原理。獨立權利要求解決了上述現有技術的問題。本發明的更多優點在附后從屬權利要求中顯現。

具體地，本發明關于一種用于產生奶泡的裝置，包括外缸筒、同心地設置在外缸筒內的內缸筒、流體入口和流體出口，其中外缸筒和內缸筒可相對于彼此旋轉，其中在外缸筒與內缸筒之間形成間隙，并且其中該間隙將流體入口與流體出口連接。

圖2所示的兩個邊界板分別通過內缸筒的外壁和外缸筒的內壁來實現。圖2中的可移動的邊界板相對于靜止邊界板上的移動由內缸筒相對于外缸筒的移動引起。缸筒具有共同的旋轉軸線。圖2中的邊界板之間的距離由流體(優選牛奶和空氣)從流體入口流到流體出口流動通過的間隙的寬度決定。這意味著牛奶和空氣優選被提供給該裝置的流體入口。因此，根據參考圖2所述的原理，牛奶-空氣混合物在該間隙中經歷高剪應力。

該高剪應力引起空氣和牛奶的乳化。只要乳化的牛奶-空氣混合物離開該間隙，它就膨脹。由于膨脹而實現了發泡效果，這是因為牛奶內的氣泡的尺寸突然增大。因此，一般而言，牛奶-空氣混合物中包含的高剪切能量用來提供產生奶泡所需的發泡能量。

該裝置被設計成使得它可以嵌入牛奶的流動路徑定位，這是因為牛奶可以流入流體入口、通過該間隙并從流體出口流出。因此，裝置1適于連續從儲器接收牛奶并將它轉化成奶泡。