УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ, НАГРЕВАНИЯ И/ИЛИ ВЗБИВАНИЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧИХ НАПИТКОВ
DEVICE FOR HOT BEVERAGES MIXING, HEATING AND/OR WHIPPING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для смешивания, нагревания и/или взбивания и/или вспенивания для приготовления горячих напитков, в частности молока.
Известный уровень техники
В машинах для приготовления кофе или подобного, как известно, используется струя пара для вспенивания, взбивания жидкости, которая перемещается с помощью трубки и вытекает из сопла для использования при приготовлении горячих напитков, таких, например, как так называемый «капучино».
Такая струя пара пропускается под свободной поверхностью напитка, подлежащего вспениванию, и для того чтобы обеспечить соответствующее вспенивание, оператор должен иметь хорошие навыки работы вручную для получения постоянных и качественных результатов.
Поэтому были разработаны вспомогательные устройства, известные на жаргоне как "cappuccinatori" (вспениватели), которые предназначены для соединения с пароподводящей трубкой, которые делают взбивание легче, благодаря обеспечению внутри их организованных динамик текучих сред для того, чтобы сделать результат независимым от квалификации пользователя. Иногда такие вспомогательные устройства, известные на жаргоне как вспениватели, неправильно называют «эмульгаторами», хотя этот термин не отражает строго действие, выполняемое напитком, подлежащим вспениванию посредством вспомогательного устройства.
Как известно, эмульсия жидкости влечет за собой смешивание, по меньшей мере, двух жидких сред в жидкой фазе, которые не являются смешивающимися. В этом конкретном случае смешивание жидких сред в газообразной фазе (пар и воздух) с текучей средой в жидкой фазе (молоко) образует пену. Более точно турбулентность, которая создается благодаря скорости потока пара, заставляет жидкость смешиваться с воздухом, и наряду с нагреванием, вызванным паром, достигается вспенивание и смешивание напитка.
В частности, известно использование устройств, которые посредством множества проходных каналов, которые параллельны струе пара, позволяют всасывать воздух и жидкость для взбивания, заставляя их соединяться на участке смешивания, в который также подается для соединения струя пара. Каналы могут быть отделены друг от друга так, чтобы по каждому каналу передавался соответствующий поток (воздух, жидкость или пар) в единственное место смешивания у парового сопла.
Этот процесс осуществляется благодаря эффекту Вентури, который создается внутри устройства. Более точно, струя проходит по главному проходу с высокой скоростью, чтобы создать низкий вакуум в проходах для всасывания воздуха и жидкости, подлежащих вспениванию, причем которые соединены с главным проходом.
Таким образом, воздух и жидкость, подлежащая вспениванию, и тот и другая всасываются и передаются в главный проход, в котором происходит смешивание этих трех текучих сред, с последующим взбиванием и смешиванием напитка.
Недостаток известного уровня техники состоит в том, что не всегда возможно получить оптимальные пенки из-за неопытности пользователя или неэффективного смешивания воздуха, жидкости и пара.
Другой недостаток известного типа устройств для вспенивания состоит в том, что их не так легко очистить, особенно в углублениях и скрытых местах. Необходимость выполнения действий по очистке этих видов компонентов, особенно установленных на кофеварочных машинах типа «экспресс», фактически является частой, потому что во время эксплуатации нагревание и особенно тип жидкости, подлежащей взбиванию, например молоко, вызывает прилипание остатков, которые со временем становится все труднее удалять.
Кроме того, известные устройства для вспенивания содержат большое количество компонентов, что требует трудоемких действий по разборке, которые предшествуют очистке.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство для нагревания и вспенивания жидкости, особенно молока, которое способно производить густую и плотную пенку.
В рамках этой задачи цель настоящего изобретения состоит в создании устройства, которое является конструктивно простым и легкоочищаемым.
Другая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать устройство, которое является экономически конкурентоспособным относительно известного уровня техники.
Эта задача и эти и другие цели, которые лучше очевидны из нижеследующего, достигнуты с помощью устройства вспенивания, нагревания и/или взбивания согласно п.1 формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие особенности и преимущества изобретения более очевидны из описания предпочтительного, но не исключительного варианта осуществления устройства для вспенивания, нагревания и/или взбивания для приготовления напитков, согласно изобретению, проиллюстрированному посредством неограниченного примера в приложенных чертежах, на которых:
фиг.1 - перспективное изображение устройства для вспенивания, нагревания и/или взбивания для приготовления горячих напитков согласно одному варианту осуществления изобретения;
фиг.2 - перспективное изображение с пространственным разделением деталей устройства, показанного на фиг.1;
фиг.3 - перспективное изображение центрального тела устройства, показанного на фиг.1;
фиг.4 - вид устройства, показанного на фиг.1, в осевом сечении;
фиг.5 - вид показанного на фиг.4 устройства в разрезе, выполненном по линии V-V;
фиг.6 - вид показанного на фиг.4 устройства в разрезе, выполненном по линии VI-VI;
фиг.7 - вид в увеличенном масштабе части устройства, показанного на фиг.4;
фиг.8 - вид показанного на фиг.1 устройства в разрезе, выполненном в продольной плоскости, которая перпендикулярна плоскости сечения на фиг.4.
Способы осуществления изобретения
Со ссылкой на фигуры устройство для вспенивания, нагревания и/или взбивания для приготовления горячих напитков, именуемое в дальнейшем как вспениватель, в целом обозначено ссылочной позицией 1 и содержит центральное тело 2, соединенное с возможностью разъема с пароподводящей трубкой 3, и наружный кожух 4, в который вставлено центральное тело.
Более конкретно, наружный кожух 4 является, по существу, трубчатым элементом, предпочтительно изготовленным из жестких пластиков, который устанавливают, с возможностью разъема, с плотным прилеганием к центральному телу 2, которое предпочтительно изготовлено из резиноподобного материала. Внутренняя поверхность кожуха 4 имеет форму, которая слегка сходится к центральной оси в направлении потока пара, подаваемого посредством подводящей трубки 3.
Взаимное фиксирование между центральным телом 2 и наружным кожухом 4 предпочтительно обеспечивается посредством посадки с натягом, как показано в увеличенном изображении на фиг.7.
Таким способом обеспечивается гидравлическое уплотнение между этими двумя компонентами.
Для облегчения упомянутой сборки посредством посадки с натягом и обеспечения герметичности центральное тело 2 может быть полностью изготовлено из резиноподобного материала или, по меньшей мере, частично на участках, которые обеспечивают посадку с натягом и герметичность относительно наружного кожуха 4.
Если центральное тело 2 частично изготовлено изрезиноподобного материала, остальная часть может быть изготовлена из жестких пластиков способом одновременного формования литьем под давлением или совместного формования литьем.
Чтобы еще больше облегчить действия по очистке, то как центральное тело 2, так и наружный кожух 4 могут быть изготовлены из неадгезионного материала.
Возможное конструктивное изменение внешнего кожуха 4, не показанное на фигурах, может заключаться, например, в обеспечении такого кожуха, как две полуоболочки, которые могут быть взаимно собраны для дальнейшего повышения уровня доступности пользователем во время очистки.
Центральное тело 2 является цельной, продольно удлиненной, контурной вставной деталью с трубчатой концевой частью 2a, расположенной у радиально более широкой части вставки 2, и при этом образует участок разъемного соединения с подводящей трубкой 3 и с кожухом 4.
Подводящая трубка 3 может быть вставлена посредством посадки с натягом в осевую полость центрального тела 2, которая образует главный проход 5 для пара, который показан на фиг.4 и 8.
Главный проход 5 для пара имеет на конце сопло 6, которое приспособлено для увеличения скорости пара и для инжектирования его в расположенный ниже по потоку канал 11, образованный между центральным телом 2 и кожухом 4.
Кроме того, центральное тело 2 имеет, ниже по потоку от трубчатой части 2a, множество продольных канавок, которые приспособлены для образования каналов 7 и 8 для прохождения воздуха и жидкости, подлежащей вспениванию, чтобы смешивать ее с воздухом и паром.
Более точно каналы 7 для прохождения жидкости образованы канавками между двумя продольными ребрами 7a и 7b, которые проходят по длине центрального тела 2 на противоположной стороне относительно концевой части 2a и образуют восходящие каналы для жидкости, подлежащей вспениванию при взаимодействии с внутренней поверхностью кожуха 4.
Ребра 7a и 7b могут быть обработаны радиально точно по размеру так, чтобы оставаться в контакте с внутренней поверхностью кожуха 4 с тем, чтобы изолировать каналы 7 для прохождения жидкости от канала выступа эмульсии 11. Последний расположен ниже по потоку от сопла 6, в направлении пара, и образован между этими двумя ребрами 7a и 7b и внутренней поверхностью кожуха 4.
Между двумя каналами 7 для прохождения жидкости есть воздуховпускной канал 8, который образован продольной канавкой, выполненной по внешней поверхности центрального тела 2, которая не принадлежит ребрам 7a и 7b и остается в контакте с внутренней поверхностью кожуха 4. Это делает возможным держать воздуховпускной канал 8 отдельным и изолированным относительно выпускного канала 11 для приготовления.
Воздуховпускной канал 8 проходит сначала от верхней кромки концевой части 2a так, чтобы быть приспособленным для соединения с внешней окружающей средой и вдоль большей части продольного удлинения центрального тела 2, выходя в оба восходящих канала 7.
В частности, впускной канал 8 заканчивается разветвлением, например T-образным, с тем чтобы сделать возможным соединение только с каналами 7 для прохождения жидкости, образуя первый смесительный участок 9. На этом первом смесительном участке 9 во время работы образуется смесь, которая состоит из воздуха и жидкости, подлежащей вспениванию, которые поступают при этом благодаря эффекту Вентури, соответственно, из впускного канала 8 и из каналов 7 для прохождения жидкости.
Второй смесительный участок 10, который является отдельным и отличным от первого смесительного участка 9, кроме того, выполнен близко к соплу 6 и ниже по потоку от него, посредством соответствующих выемок на верхней части ребер 7a и 7b для того, чтобы соединять только каналы 7 для прохождения жидкости с каналом 11 для выпуска взбитой до пенообразного состояния жидкости. Предпочтительно второй смесительный участок 10 расположен, по существу, в центральной части 2b центрального тела 2.
Таким образом, есть два различных участка и, следовательно, две фазы смешивания, выполняемые в устройстве 1.
Как описано более подробно ниже, во время работы воздушно-жидкостная смесь, образованная на первом смесительном участке 9, направляется (сходится) на второй смесительный участок 10, расположенный близко к соплу 6, для того чтобы производить воздушно-жидкостную паровую смесь как следствие взаимодействия с паром, поданным под давлением в канал 11 через сопло 6.
Как показано на фигурах, концевая часть 2c центрального тела 2 выступает относительно наружного кожуха 4 для того, чтобы обеспечивать циркуляцию текучих сред, даже если устройство 1 установлено в контакте со стенками или нижней частью емкости, в которой происходит процесс. Таким образом, впускные отверстия и выпускные отверстия не перекрываются, и если элемент соскальзывает с подводящей трубки 3 во время работы по очистке устройства, при этом становится возможным продвижение центрального тела 2 при удерживании наружного кожуха 4, обеспечивая возможность легкого перемещения со скольжением центрального тела 2 с воздействием, которое может быть выполнено одной рукой.
Конечно, для соответствующего функционирования устройства 1 часть наружного кожуха 4 также должна быть погружена в напиток.
Фактически, если бы воздух получил возможность поступления через восходящие каналы 7 из части 2c, то оптимальный состав смеси был бы поставлен под угрозу.
Действие устройства 1 согласно существующему изобретению непосредственно происходит согласно тому, что было описано.
В частности, следует подчеркнуть, что струя пара, которая выходит от сопла 6, направляется к выпускному каналу 11 приготовления, расположенному впереди, и при этом создает внутренний низкий вакуум, посредством которого всасывается жидкость, подлежащая вспениванию из каналов 7 для прохождения жидкости.
Воздух поступает посредством эффекта Вентури из впускного канала 8 и смешивается с жидкостью на первом смесительном участке 9, снижая локальную плотность смеси и помогая ее подъему по каналам 7 для соответствующего низкого вакуума и поперечного сечения трубки.
Более точно, возрастающая скорость определяется результатом баланса низкого вакуума, который создан, поперечного сечения каналов, удельной массы жидкости и ее вязкости.
После прохождения на этой первой стадии смесь поступает непосредственно в сопло 6, то есть на второй участок 10 смешивания. При встрече с потоком пара смесь нагревается и взбивается и продвигается к расположенному книзу выпускному каналу 11 приготовления.
Другими словами, процесс состоит из двух отдельных стадий, выполняемых соответственно смешиванием жидкости и воздуха на первом участке 9 смешивания и взбиванием воздушно-жидкостной смеси на втором участке 10 смешивания, в месте, расположенном близко к струе пара.
На практике было выявлено, что устройство для вспенивания, нагревания и/или взбивания для приготовления горячих напитков в соответствии с настоящим изобретением полностью обеспечивает выполнение поставленной задачи и целей, так как оно позволяет получить реальное взбивание напитка посредством предварительного смешивания воздуха с жидкостью, которое предшествует смешиванию с паром, получая, таким образом, пену превосходного качества.
Другое преимущество устройства в соответствии с настоящимизобретением состоит в том, что центральное тело, будучи выполнено монолитным, может быть легко демонтировано из кожуха одним действием, то есть просто перемещением кожуха со скольжением.
Кроме того, центральное тело, без наружного кожуха, может быть очищено влажной тряпкой или оставлено в сборе на пароподводящей трубке или посредством перемещения его со скольжением с такой трубки и очищения его отдельно, даже в посудомоечной машине. Это является возможным, потому что каналы для прохождения текучей среды, необходимые для функционирования устройства, образуются главным образом на поверхности центрального тела и становятся готовыми для работы, только когда наружный кожух смонтирован.
Другое преимущество устройства в соответствии с изобретением состоит в том, что наружный кожух может быть очищен с внутренней стороны, потому что выемок нет, и он является совершенно гладким.
Устройство для вспенивания, нагревания и/или взбивания для приготовления горячих напитков в соответствии с настоящим изобретением допускает многочисленные модификации и изменения, все из которых находятся в рамках объема приложенной формулы изобретения.
Кроме того, все детали могут быть заменены другими технически эквивалентными элементами.
Фактически используемые материалы, при условии что они совместимы с конкретным использованием так же, как возможные формы и размеры, могут быть любыми согласно требованиям и состоянию уровня техники.
Раскрытия в итальянской Заявке на патент № MI2009A000199, которой заявлено о приоритете, включены здесь со ссылкой.
Там, где технические особенности, упомянутые по любому пункту формулы изобретения, сопровождаются ссылочными позициями, такие ссылочные позиции включены с единственной целью сделать более понятной формулу изобретения, и, соответственно, такие ссылочные позиции не имеют какого-либо ограничивающего действия на толкование каждого элемента, идентифицированного посредством примера с помощью таких ссылочных позиций.