УЗЕЛ И СПОСОБ ДЛЯ ВСПЕНИВАНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

1. Узел (10) для вспенивания текучей среды, включающий в себя:
- регулируемый узел источника воздуха, включающий в себя воздушный канал (12), имеющий патрубок (12a) подачи воздуха и выходной конец (12b);
- канал (16) для текучей среды, проходящий от патрубка (18) впуска текучей среды до патрубка (20) выпуска текучей среды, причем канал (16) для текучей среды включает в себя последовательно:
- точку (16a) истечения патрубка подачи воздуха, с которой соединен выходной конец воздушного канала (12b);
- насос (22);
- жиклер (24);
- нагреватель (26);
- клапанный узел (28), имеющий первое состояние, при котором текучая среда поступает по каналу в патрубок (20) выпуска текучей среды канала (16) для текучей среды, и второе состояние, при котором текучая среда отводится из канала (16) для текучей среды во второй патрубок (30) выпуска текучей среды клапанного узла (28);
причем узел (10) дополнительно включает в себя:
- канал (32) подачи воды, соединенный с каналом (16) для текучей среды и включающий в себя регулируемый водяной клапан (34);
- резервуар (36) для очистки;
- возвратный канал (38), имеющий верхний по потоку конец, который соединен со вторым патрубком (30) выпуска текучей среды клапанного узла (28), и выходной конец, выходящий в резервуар (36) для очистки;
- узел (40) электронного контроллера, выполненный с возможностью управления по меньшей мере насосом (22), нагревателем (26) и клапанным узлом (28), причем узел (40) электронного контроллера выполнен с возможностью управления узлом в режиме приготовления и в режиме очистки;
причем в режиме приготовления к патрубку (18) впуска текучей среды канала (16) для текучей среды подают вспениваемую текучую среду, и при этом во время режима очистки в патрубок (18) впуска текучей среды канала (16) для текучей среды по меньшей мере часть времени подают очищающую текучую среду.
2. Узел по п. 1, содержащий по меньшей мере один датчик (42) электропроводности, который расположен в канале (16) для текучей среды.
3. Узел по п. 1 или 2, содержащий регулируемый гидравлический клапан (44), выполненный с возможностью выборочного закрытия канала (16) для текучей среды, причем регулируемый гидравлический клапан (44) расположен в канале (16) для текучей среды между патрубком (18) впуска текучей среды и точкой (16a) истечения патрубка подачи воздуха.
4. Узел по любому из пп. 1-3, в котором узел (40) электронного контроллера выполнен с возможностью управления регулируемым гидравлическим клапаном (44) и регулируемым водяным клапаном (34) таким образом, что в режиме очистки вода может направляться к резервуару (36) для очистки через клапанный узел (28).
5. Узел по любому из пп. 1-4, в котором нагреватель (26) включает в себя проточный толстопленочный нагревательный элемент.
6. Узел по любому из пп. 1-5, в котором нагреватель (26) потока представляет собой проточный толстопленочный нагреватель высокого давления, а более предпочтительно проточный толстопленочный нагреватель сверхвысокого давления.
7. Узел по любому из пп. 1-6, в котором постоянный жиклер (24) проходит вдоль центральной оси на предварительно заданную длину, причем жиклер содержит отверстие.
8. Узел по п. 7, в котором длина жиклера (24) находится в диапазоне от 1 мм до 8 мм и предпочтительно составляет 4 мм, и при этом отверстие жиклера (24) находится в диапазоне от 0,4 мм до 1,5 мм и предпочтительно составляет 0,7 мм.
9. Узел по любому из пп. 1-8, в котором жиклер (24) является составной частью насоса (22).
10. Узел по любому из пп. 1-9, содержащий емкость (46) для вспениваемой текучей среды, причем в режиме приготовления патрубок (18) впуска текучей среды вставляют в емкость (46) для текучей среды или по меньшей мере соединяют с ней таким образом, чтобы во время режима приготовления вспениваемую текучую среду можно было подавать в канал (16) для текучей среды и при этом в режиме очистки емкость (46) для текучей среды и патрубок (18) впуска текучей среды были отсоединены друг от друга.
11. Узел по любому из пп. 1-10, содержащий захватный элемент (56), который присоединен к каналу (16) для текучей среды рядом с патрубком (18) впуска текучей среды.
12. Узел по п. 11, в котором захватный элемент (56) содержит крышку (58), например зонтиковидную крышку, выполненную с возможностью размещения поверх отверстия емкости (46) для текучей среды, в которую вставляют патрубок (18) впуска текучей среды.
13. Узел по любому из пп. 1-12, содержащий графический интерфейс пользователя, позволяющий пользователям вводить данные в узел (40) электронного контроллера, причем узел (40) электронного контроллера запрограммирован таким образом, чтобы пользователи могли выбирать по меньшей мере следующие варианты:
- выполнить режим очистки;
- выполнить режим приготовления, причем режим приготовления по меньшей мере включает в себя:
- приготовление и выдачу некоторого количества холодной вспененной текучей среды, или
- приготовление и выдачу некоторого количества горячей вспененной текучей среды.
14. Узел по любому из пп. 1-13, в котором электронный контроллер (40) выполнен с возможностью управления узлом (10) во время режима очистки таким образом, что следующие действия выполняются после того, как патрубок (18) впуска текучей среды был извлечен из системы (46) подачи текучей среды и размещен в резервуаре (36) для очистки или подключен к нему:
- удаление текучей среды из канала для текучей среды посредством промывки канала (16) для текучей среды по меньшей мере один раз с помощью теплой или холодной воды путем открытия водяного клапана и приведения клапанного узла в первое состояние;
- обеспечение очищающего агента в резервуаре для очистки;
- рециркуляция очищающего агента по каналу для текучей среды, через патрубок впуска текучей среды, который расположен в резервуаре для очистки или присоединен к нему, насос, постоянный жиклер, нагреватель, клапанный узел во втором состоянии, возвратный канал и резервуар для очистки;
- удаление очищающего агента из резервуара для очистки и канала для текучей среды путем приведения клапанного узла в первое состояние;
- промывка узла в рамках по меньшей мере одного цикла промывки, включая:
○ подачу водопроводной воды в канал для текучей среды и по меньшей мере частичное заполнение резервуара для очистки водопроводной водой путем открытия водяного клапана и приведения клапанного узла во второе состояние;
○ удаление водопроводной воды из канала для текучей среды и резервуара для очистки путем приведения клапанного узла в первое состояние для вымывания любого оставшегося очищающего агента из канала для текучей среды и резервуара для очистки и для охлаждения узла.
15. Узел по п. 14, в котором во время рециркуляции очищающего агента контроллер выполнен с возможностью активации нагревателя для нагрева циркулирующего очищающего агента.
16. Узел по п. 14 или 15, в случае зависимости от п. 2, в котором во время промывки электронный контроллер отслеживает сигнал, поступающий от датчика электропроводности, и выполнен с возможностью повторения циклов промывки до тех пор, пока сигнал электропроводности не укажет на значение электропроводности, превышающее предварительно заданное пороговое значение.
17. Узел по любому из пп. 14-16, в котором очищающий агент обеспечивают в резервуаре для очистки путем опускания чистящей таблетки в резервуар и последующей циркуляции и нагрева воды через канал для текучей среды, возвратный канал и резервуар для очистки с растворением таким образом чистящей таблетки в нагретой воде.
18. Узел по любому из пп. 1-17, в случае зависимости от п. 10, в котором емкость (46) для текучей среды представляет собой одноразовую металлическую банку для молочного продукта, пакет для молока или емкость для молока, а вспениваемая текучая среда представляет собой молоко.
19. Холодильник, включающий в себя:
- корпус (48), ограничивающий пространство (52) холодильника и включающий в себя дверцу (50), которая имеет открытое положение, при котором через дверной проем открыт доступ к пространству (52) холодильника, и закрытое положение для закрытия дверного проема; и
- узел для вспенивания текучей среды по любому из предшествующих пунктов, в котором основные компоненты узла (10) для вспенивания текучей среды, включая по меньшей мере насос (22), жиклер (24), нагреватель (26), клапанный узел (28), резервуар (36) для очистки и возвратный канал (38), расположены в пространстве (52) холодильника.
20. Холодильник по п. 19, в котором узел для вспенивания текучей среды содержит поддон (54) для компонентов, установленный с возможностью снятия в пространстве (52) холодильника, причем поддон (54) для компонентов выполнен с возможностью извлечения из пространства (52) холодильника при открытом положении дверцы (50), и при этом поддон (54) для компонентов поддерживает по меньшей мере насос (22), жиклер (24), нагреватель (26) и по меньшей мере часть канала (16) для текучей среды.
21. Холодильник по любому из пп. 19-20, в котором резервуар (36) для очистки установлен с возможностью снятия в пространстве (52) холодильника, причем положение установки резервуара (36) для очистки является таким, что резервуар (36) для очистки доступен через проем дверцы в открытом положении дверцы (50).
22. Холодильник по любому из пп. 19-21, в случае зависимости от п. 10, в котором резервуар (46) для текучей среды расположен с возможностью извлечения в пространстве (52) холодильника, причем резервуар (46) для текучей среды расположен с возможностью извлечения резервуара (46) для текучей среды из пространства (52) корпуса без извлечения какого-либо другого компонента узла из корпуса (48).
23. Система для приготовления кофе, содержащая:
- узел (10) по любому из пп. 1-18 или холодильник по любому из пп. 19-22;
- кофемашину для приготовления кофе для пользователя;
причем кофемашина и узел соединены с образованием комплексного блока со встроенной системой управления, управляемой с помощью интерфейса пользователя, который предусмотрен на кофемашине.
24. Способ очистки узла для вспенивания текучей среды, включающий следующие этапы:
- обеспечение узла для вспенивания текучей среды, содержащей по любому из пп. 1-18 или холодильника по любому из пп. 19-22:
- установление соединения по текучей среде между патрубком впуска текучей среды и резервуаром для очистки;
- выполнение цикла очистки, включающего в себя:
- переключение клапанного узла из первого положения во второе положение;
- добавление очищающего агента в резервуар;
- рециркуляцию очищающего агента по меньшей мере один раз через замкнутый контур, образованный каналом для текучей среды, включающим патрубок впуска текучей среды, возвратным каналом и резервуаром для очистки;
- переключение клапанного узла из второго состояния в первое состояние;
- выдачу очищающего агента через патрубок для выпуска текучей среды;
- выполнение цикла промывки, включающего в себя:
- заполнение резервуара для очистки водой;
- промывку канала для текучей среды, включающего в себя патрубок впуска текучей среды и патрубок выпуска текучей среды, водой из резервуара для очистки.
25. Способ по п. 24, в котором цикл очистки включает следующие этапы:
- по меньшей мере частичное заполнение резервуара для очистки водой;
- добавление очищающего агента в резервуар для очистки;
- смешивание очищающего агента и воды с образованием смеси очищающего агента и воды в резервуаре для очистки; и
- циркуляцию смеси очищающего агента и воды по меньшей мере один раз через замкнутый контур, образованный каналом для текучей среды, включающим патрубок впуска текучей среды, возвратным каналом и резервуаром для очистки.
26. Способ по п. 25, в котором очищающий агент представляет собой твердое вещество, например таблетку или гранулу, которая растворима в воде, причем смешивание очищающего агента и воды включает по меньшей мере частичное растворение твердого вещества в воде, присутствующей в резервуаре для очистки.
27. Способ по п. 26, в котором цикл очистки дополнительно включает следующие этапы:
- подачу предварительно заданного количества воздуха в резервуар для очистки после его по меньшей мере частичного заполнения водой таким образом, что возникает турбулентность для по меньшей мере частичного растворения твердого очищающего агента в воде с образованием смеси очищающего агента и воды;
- измерение электропроводности смеси очищающего агента и воды в по меньшей мере одном канале для текучей среды;
- сравнение измеренной электропроводности с предварительно заданным значением, и
- подачу второго предварительно заданного количества воздуха в резервуар для очистки, если измеренная электропроводность выше предварительно заданного значения.
28. Способ по любому из пп. 24-27, включающий промывку по меньшей мере одного канала для текучей среды и патрубка выпуска текучей среды воздухом перед выполнением цикла очистки.
29. Способ по любому из пп. 24-28, включающий выполнение по меньшей мере одного предпромывочного цикла перед выполнением цикла очистки.
30. Способ по любому из пп. 24-29, включающий нагрев очищающего агента или альтернативно смеси очищающего агента и воды в процессе рециркуляции.
31. Способ по любому из пп. 24-30, включающий нагрев воды до и во время смешивания очищающего агента и воды в резервуаре для очистки.
32. Способ по любому из пп. 24-31, в котором цикл промывки дополнительно включает следующие этапы:
- переключение клапанного узла из первого состояния во второе состояние;
- открытие водяного клапана; и
- переключение клапанного узла из второго состояния в первое состояние и закрытие водяного клапана после заполнения резервуара для очистки водой.
33. Способ по любому из пп. 24-32, в котором цикл промывки включает следующие этапы:
- измерение электропроводности текучей среды в по меньшей мере одном канале для текучей среды;
- сравнение измеренной электропроводности с пороговым значением; и
- выполнение дополнительного цикла промывки, если измеренная электропроводность ниже порогового значения.
- повторение предыдущих этапов до тех пор, пока измеренная электропроводность не будет выше предварительно заданного значения.