УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА И ЭМУЛЬГИРОВАНИЯ НАПИТКОВ Российский патент 2022 года по МПК A47J31/44 

Настоящее изобретение относится к устройству для нагрева и эмульгирования напитков, в частности напитков на основе молока. Как известно, в настоящее время устройства для нагрева и эмульгирования напитков на основе молока содержат устройство для генерации пара, образованное паровым бойлером, в который под давлением подают холодный воздух, поступающий от источника сжатого воздуха, и холодную воду, поступающую от насоса.

Ниже по направлению движения от бойлера расположен канал для пара, смешанного с воздухом, который сообщается с паровой трубкой, выполненной с возможностью погружения в напиток, подлежащий нагреванию и эмульгированию.

Недостаток описанных выше устройств заключается в неспособности обеспечивать правильное смешивание воздуха и пара, поскольку, как видно, холодный воздух подается непосредственно внутрь бойлера, и в нем формируются три отдельные области горячей воды, воздуха и пара.

Это связано с более высоким удельным объемом холодного воздуха, впрыскиваемого внутрь бойлера, например при температуре 25 °C, по сравнению с удельным объемом пара внутри бойлера (например, водяного пара при 2,5 бар), который в свою очередь отличается от удельного объема воды.

В результате вышеизложенного происходит расслоение на пар в верхней части бойлера и воздух и воду в нижней части бойлера, поскольку удельные объемы различаются, и нет перемешивающих движений.

В момент отведения пара из бойлера для нагрева и вспенивания молока такое расслоение не обеспечивает необходимую гомогенизацию отводимой паровой/воздушной смеси, из-за чего снижается качество вспенивания молока.

Эту проблему дополнительно усугубляет расположение выпускного канала бойлера в верхней части бойлера в зоне, в которой скапливается пар.

Использование аккумулирующего пар болера дополнительно подразумевает, что бойлер должен обладать соответствующими признаками устойчивости к давлению и температуре даже в состоянии покоя.

Задача настоящего изобретения заключается в создании устройства для нагрева и эмульгирования напитков, благодаря которому можно устранить вышеупомянутые технические недостатки предшествующего уровня техники.

В рамках этой задачи одна из целей изобретения заключается в создании устройства для нагрева и эмульгирования напитков, благодаря чему можно будет не использовать приемный сосуд под давлением, в котором нужно поддерживать высокое давление и температуру в течение длительного периода времени.

Дополнительной целью изобретения является создание устройства для нагрева и эмульгирования напитков, в котором возможно добавление воды и/или воздуха внутрь испарителя в любой момент даже при работе устройства, и которое будет очень практичным в использовании и позволит значительно сэкономить время.

Еще одной целью изобретения является создание устройства для нагрева и эмульгирования напитков, в котором возможно быстрое и непрерывное испарение по мере необходимости.

Другая цель изобретения заключается в создании устройства для нагрева и эмульгирования напитков, в котором предусмотрено идеальное смешивание между воздухом и водой до подачи их смеси внутрь быстрого генератора давления.

Еще одной целью изобретения является создание устройства для нагрева и эмульгирования напитков, с помощью которого можно обеспечить идеальное эмульгирование напитка.

Эта задача, а также эти и другие цели достигаются с помощью устройства для нагрева и эмульгирования напитков, содержащего насос, зону сведения воздуха и воды, устройство для генерации пара и первый канал для пара, смешанного с воздухом, сообщающийся с паровой трубкой, выполненной с возможностью погружения в напиток, подлежащий нагреву и эмульгированию, отличающегося тем, что указанное устройство для генерации пара содержит парогенератор мгновенного действия, а указанная зона сведения располагается перед указанным парогенератором мгновенного действия.

Дополнительные особенности настоящего изобретения дополнительно определены в пунктах формулы изобретения, прилагаемых к основной формуле изобретения, в которой лучше раскрыта конструкция устройства.

Дополнительные особенности и преимущества изобретения более полно проявятся в описании предпочтительного, но не единственного возможного варианта осуществления устройства для нагрева и эмульгирования напитков в соответствии с изобретением, проиллюстрированным не имеющим ограничительного характера примером на прилагаемых графических материалах.

На Фиг. 1 представлен вид функциональной схемы устройства в соответствии с изобретением.

В частности, на фигуре, описанной выше, устройство для нагрева и эмульгирования напитков в целом обозначено номером 1.

Устройство 1 содержит насос 2, который всасывает воду из бака 3 для хранения воды насоса, так что вода поступает в зону 10 сведения воды и воздуха, расположенную перед насосом 2, и устройство для генерации пара, образованное преимущественно парогенератором мгновенного действия 4.

В частности, насос 2 предпочтительно представляет собой шестеренный насос и забирает воду из бака 3 по первому каналу 12 для воды, который непосредственно сообщается с указанной зоной 10 сведения.

Парогенератор мгновенного действия 4 преимущественно выключен, но готов к немедленному использованию и не требует длительного времени запуска.

Первый канал 5 для пара, смешанного с воздухом, сообщающийся с паровой трубкой 6, выполненной с возможностью погружения в предпочтительно подлежащий нагреву и эмульгированию напиток 7 на основе молока, соединен с парогенератором мгновенного действия 4.

Зона 10 сведения сообщается с каналом 11 для воздуха, на котором установлена первая клапанная система для блокирования или регулирования потока воздуха, связанного с указанным каналом для воздуха, и, в частности, с регулятором 16 потока и двухпозиционным клапаном 17.

Регулятор 16 потока и клапан 17 могут быть предположительно заменены одним клапаном, который не показан и который может быть активирован соответствующим образом для блокирования или регулирования потока воздуха внутри канала 11 для воздуха.

Преимуществом является то, что устройство 1 содержит второй канал 14 для воды, смешанной с воздухом, который сообщается с одной стороны с насосом 2 и с другой стороны — с парогенератором мгновенного действия, и третий канал 13 для воды, смешанной с воздухом, который сообщается с одной стороны с зоной 10 сведения и с другой стороны — с насосом 2.

Второй канал 14 входит напрямую во внутреннее пространство указанного парогенератора мгновенного действия 4 и при этом подает в него однородную водную/воздушную смесь для обеспечения ее оптимального испарения.

Преимуществом является то, что таким образом нагреваются вода и воздух, одновременно поступающие в испаритель: вода кипит, а воздух расширяется.

Благодаря турбулентности, вызванной процессом кипения и расширением воздуха, создаются вихревые движения, обеспечивающие правильное перемешивание пара и воздуха, предусмотренное для оптимизации процесса вспенивания или эмульгирования и нагрева напитка.

Паровая трубка 6 содержит температурный зонд 15 для определения температуры напитка 7.

Управление устройством 1 возложено на ЦП 20 блока управления, который соединен, как показано на Фиг. 1 прерывистой линией, с насосом 2, двухпозиционным клапаном 17, парогенератором мгновенного действия 4, зондом 15 и по меньшей мере с одним первым клапаном 21 для снижения давления внутри парогенератора мгновенного действия 4 до давления окружающей среды и обеспечения опорожнения генератора 4 в состоянии покоя.

Блок 20 управления дополнительно соединен с по меньшей мере одним вторым клапаном 22 для восстановления давления окружающей среды между первым клапаном и паровой трубкой.

В одном варианте осуществления клапан 22 может быть заменен обратным клапаном, который не показан.

В свете вышеизложенного при желании можно вносить изменения в рабочие последовательности устройства 1.

Например, можно варьировать различные рабочие последовательности, синхронно активируя или деактивируя клапан 17 на насосе 2 во время рабочего цикла устройства для обеспечения возможности регулирования по желанию соотношения между объемом пены и желаемым нагревом напитка.

Устройство в соответствии с изобретением работает следующим образом.

Пользователь использует специальный селектор 30 для включения устройства, а блок 20 управления считывает сигнал температурного зонда 15, который начинает регистрировать температуру напитка.

Затем блок 20 управления активирует насос 2 и парогенератор мгновенного действия 4 вместе с двумя выпускными клапанами 21 и 22.

Запускается подача пара в паровую трубку 6 и нагрев напитка 7.

При достижении установленной температуры (например, 30 °C) блок 20 управления активирует воздушный клапан 17.

Смесь воды и воздуха образуется в зоне 10 сведения, расположенной перед парогенератором мгновенного действия 4 и насосом 2.

После прохождения через парогенератор мгновенного действия смесь воздуха и воды течет в напиток, продолжая нагревание и эмульгирование напитка.

Когда достигается желаемая температура, например 65 °C, блок управления деактивирует насос, парогенератор мгновенного действия и два клапана.

Благодаря эффекту перепада давления между внутренней и внешней средой парогенератор мгновенного действия 4 опорожняется.

В устройство для нагрева и эмульгирования напитков, описанное в настоящем документе, можно вносить множество модификаций и изменений, каждое из которых входит в объем изобретения; кроме того, все детали могут быть заменены на технически эквивалентные элементы.

Используемые на практике материалы и размеры могут быть любыми, соответствующими потребностям и уровню техники.

Устройство для нагрева и эмульгирования напитков, содержащее насос (2), зону (10) сведения воздуха и воды, устройство для генерации пара и первый канал (5) для пара, смешанного с воздухом, сообщающийся с паровой трубкой (6), выполненной с возможностью погружения в напиток (7), подлежащий нагреву и эмульгированию, причем указанное устройство для генерации пара содержит парогенератор мгновенного действия (4), а указанная зона (10) сведения расположена перед указанным быстрым парогенератором. Технический результат заявленного изобретения заключается в получении гомогенного потока воздуха и пара из парогенератора для образования пены. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для нагрева и эмульгирования напитков, содержащее насос (2), зону (10) сведения воздуха и воды, устройство для генерации пара и первый канал (5) для пара, смешанного с воздухом, сообщающийся с паровой трубкой (6), выполненной с возможностью погружения в напиток (7), подлежащий нагреву и эмульгированию, отличающееся тем, что указанное устройство для генерации пара содержит парогенератор мгновенного действия (4), а указанная зона (10) сведения расположена перед указанным парогенератором мгновенного действия, причём указанная зона (10) сведения расположена после указанного насоса (2) и перед указанным парогенератором мгновенного действия (4), а указанный первый канал (5) для пара, смешанного с воздухом, содержит по меньшей мере один первый клапан (21) для снижения давления внутри указанного парогенератора мгновенного действия до давления окружающей среды и обеспечения опорожнения генератора в состоянии покоя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит источник сжатого воздуха (8), который сообщается с указанной зоной (10) сведения посредством канала (11) для воздуха.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный насос (2) забирает воду из бака (3) через первый канал (12) для воды и направляет воду в указанную зону сведения через второй канал (13) для воды.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит второй канал (14) для воды, смешанной с воздухом, который сообщается с одной стороны с указанной зоной сведения, а с другой стороны — с указанным парогенератором мгновенного действия.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанная паровая трубка содержит температурный зонд (15) для определения температуры указанного напитка.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит блок (20) управления, соединенный с по меньшей мере указанным насосом, с указанным источником сжатого воздуха, с указанным парогенератором мгновенного действия и указанным зондом.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный источник сжатого воздуха и указанный насос направляют соответственно холодный воздух и холодную воду в указанную зону сведения.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный второй канал (14) входит непосредственно внутрь указанного парогенератора мгновенного действия.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный насос представляет собой вибрационный насос.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит первую клапанную систему для блокировки или регуляции потока воздуха, связанную с указанным каналом для воздуха.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный первый канал (5) для пара, смешанного с воздухом, содержит по меньшей мере один второй клапан (22) для восстановления давления окружающей среды между указанным первым клапаном и указанной паровой трубкой.