[发明专利]用于产生奶泡的装置

说明书

本发明提供了一种用于产生奶泡的装置(1)，该装置利用库艾特流和相应地施加于壳体与旋转设置在其中的旋转元件之间的间隙中的牛奶‑空气混合物的高剪应力，该壳体特别是外缸筒。该装置还包括为流体入口供给牛奶的牛奶供给回路和为流体入口供给空气的空气供给回路，两个供给回路彼此独立。

技术领域

本发明涉及一种用于使流体发泡、优选用于产生奶泡的装置。特别地，该装置是以它可以嵌入流体流动路径定位以产生泡沫的方式设计的。本发明的装置使用该装置中的流体经历的高剪切能量作为用于产生泡沫的发泡能量。

背景技术

在现有技术中，已知用于产生奶泡的装置，其中牛奶的发泡通常在批量处理中执行。例如，已知一种具有储器的装置，牛奶可被加注到该储器中。储器中的旋转部件(例如设置在储器底面处的搅拌器)引起牛奶的发泡。但是，这种用于产生奶泡的装置仅会同时(即在一次批量处理中)产生预定量的奶泡。此后，需要将该装置清空，优选进行清洁，并在可以开始下一次批量处理之前再加注牛奶。此外，这种装置不能嵌入流体流动路径并因此不能例如在用于产生或提供牛奶或其它饮料的装置中实施。

此外，现有技术包括将热蒸汽喷射到注入储器中的牛奶中以便引起发泡的装置。但是，这些装置不能嵌入例如饮料生产设备的流体流动路径使用。

对于上述现有技术装置，影响牛奶发泡的因素例如为旋转部件如搅拌器的几何形状，或喷射到牛奶中的蒸汽的温度和/或压力。这些因素难以理解，并且在不构建更复杂的装置的情况下不易精确地控制。因此，许多简单现有技术发泡装置的奶泡通常不可靠地产生，即泡沫的特性如体积、发泡水平、泡沫稳定性等从一次批量处理到另一次批量处理不同。

发明内容

本发明的目标是克服上述缺点，并改进现有技术。特别地，本发明的一个目的是提供一种用于使流体发泡、优选用于产生奶泡的装置，该装置能嵌入流体流动路径实施。此外，本发明意图提供一种装置，能使用该装置更可靠地并以一致的方式产生泡沫。因此，影响发泡效果的因素应该更好理解并且更容易精确地控制。本发明的另一个目的是提供一种使用寿命长的简单且可靠的装置。

在下文中，将就牛奶的发泡给出本发明的描述。但是，本发明不限于作为流体的牛奶，而是也可应用于其它流体，例如巧克力或咖啡。因此，也可通过本发明实现不同于奶泡的泡沫。

为使牛奶发泡，必须如图1所示以某种方式提供牛奶和空气两者。可选地，可以加热牛奶和/或空气。此外，必须向牛奶和空气提供某种类型的发泡能量，以便产生奶泡。本发明基于分开控制空气和牛奶的供给并且将发泡能量作为高剪切能量提供的思想。通过将该装置设计成使得牛奶-空气混合物至少部分地通过库艾特流从该装置通过来实现高剪切能量。

库艾特流指的是粘性流体在两个平行的板之间的空间中的层状流动。库艾特流的基本原理在图2中示出。在图2中，可移动的二维边界板相对于固定的二维边界板以特定速率u移动。在两个边界板之间存在流体。可移动的边界板的移动引起流体移动。两个边界条件决定流体的移动。直接在固定边界板处，由于固定边界板处的摩擦力，流体根本不移动。因此，速率u为零。直接在可移动的边界板处，摩擦引起流体以可移动的边界板的速率u移动。

在简单模型中，流体的速率u沿从固定边界板测定的方向y线性地增加。由此，在流体中产生剪应力τ，其取决于两个边界板之间的距离、流体的精度和运动的边界板的绝对速率。流体中的剪应力引起可以被用作发泡能量的剪切能量。本发明将描述细节。

本发明利用根据附后独立权利要求的装置实现了上述原理。独立权利要求解决了上述现有技术的问题。本发明的更多优点在附后从属权利要求中显现。

如已经提到的，本发明的一个关键特征在于经由两个单独的供给回路(即牛奶供给回路和空气供给回路)来提供牛奶和空气。

因此，可以单独控制空气和牛奶的供给量，这允许特别好地控制泡沫特性。