[发明专利]一次性热传递装置和集成这种装置的系统

说明书

本发明涉及一种用于按需来加热流体或流体泡沫的一次性热传递装置(10)，该一次性热传递装置包括流体或流体泡沫循环通过的流路(30)，以及由导热材料制成的至少一个层(11)，该流路(30)与层(11)接触，使得当层(11)被加热时，在流体或流体泡沫流经流路(30)时，该层将热量传递到流体或流体泡沫。

技术领域

本发明涉及一种用于以高效、洁净的方式加热流体或流体泡沫的一次性热传递装置，并且还涉及集成这种一次性热传递装置的系统。

背景技术

流体泡沫由两相组成，即水相和气(空气)相。流体泡沫是通过使许多气泡捕获于流体结构中而形成的物质：生产流体泡沫不仅涉及生成这些气泡，还涉及将这些气泡填充和保留在整个流体结构中以提供稳定的泡沫。

现今饮用咖啡品种越来越多，其中大部分咖啡的牛奶含量比以往更多。这些新的咖啡品种通常包含奶泡，因此提供长期稳定的优质泡沫是目前的需求。因此，许多企业都迫切需要一种泡沫加热技术，特别是奶泡加热技术，特别涉及饮料制品。目前还没有清洁液可用，而消费者总是不得不清洗机器的一部分，如果有用到牛奶，就会变得很麻烦：因为牛奶会随着时间的推移而迅速变质，需要经常彻底清洗系统，最好在每次使用后都清洗。消费者对优质奶泡的需求也越来越高，加热系统必须经过精巧设计，以免降低泡沫质量，同时提供卓越的入杯效果。

目前，存在能够提供优质奶泡的现有系统：这种奶泡由冷牛奶产生，随后进行加热，从而使奶油质地可保持更长时间的稳定：这带来了新的挑战，要在不降低口感的前提下加热泡沫。目前已知最先进的加热冷奶泡的方法有以下几种。一些方法使用热传递装置，例如加热块，一旦产生奶泡便对奶泡进行加热。使用这种热传递装置的问题是，当牛奶流体在热传递装置内流过时，每天都需要进行深度清洁，如果在装置中停留时间太长，牛奶会变质并成为污染源。此外，最好使用正常操作或配量所需水量的几倍水量冲洗系统来进行清洁。另一些已知系统使用直接的蒸汽流通过已形成的奶泡来将其加热：但是这样破坏了奶泡的质地，从而在杯中提供了非常低质的泡沫。

现有技术中已知的是，例如根据WO 2014/077692，一种一次性热交换器，其包括具有产品入口和产品出口的柔性盘管，用于易腐产品，诸如奶制品：加热介质也被设置为围绕柔性盘管，以加热循环通过此管的易腐产品。本文还公开了一种发泡模块，优选地设置在热交换器中的产品出口之前，用于使加热的奶制品起泡。但是，该系统存在牛奶加热后发泡的问题，因此提供了低质奶泡。此外，本文公开的热交换器的布置不紧凑，并且处理的流体量较大(通常包括在5至10升流体)，这使得部分流体残留在系统内部，因此可能造成污染。

因此，本发明的目的是提供一种温和、非破坏性且强大的加热系统，用于按需提供优质奶泡，该系统易于操作，同时用户易对其清洁和维护。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种用于按需来加热流体或流体泡沫的一次性热传递装置，该一次性热传递装置包括流体或流体泡沫循环通过的流路，以及由导热材料制成的至少一个层，该流路与层接触，使得当层被加热时，在流体或流体泡沫流经流路时，层将热量传递到流体或流体泡沫。

优选地，该一次性热传递装置还包括蒸汽循环通过的第一流路，使得当蒸汽循环通过第一流路时，层通过蒸汽转变为液体时的相变加热。

根据另一个实施方案，该一次性热传递装置还包括蒸汽循环通过的第二流路和与第二流路接触的次层，使得当蒸汽循环通过第二流路时，次层通过转变为液体时的相变加热。

仍然根据本发明的另一个实施方案，层通过传导和/或通过辐射和/或通过热空气和/或通过感应进行加热。

根据本发明，层可以被理解为薄材料片，优选地被配置为薄箔片，优选地由金属材料制成。

优选地，流体或流体泡沫循环通过的流路被配置为具有迷宫形状。更优选地，流体或流体泡沫循环通过的流路和第一流路和/或第二流路被配置为具有互补形状，优选地具有迷宫形状。