УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПОДОГРЕВА ЧАШКИ
DEVICE AND METHOD FOR HEATING CUP

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к устройству для подогрева чашки, содержащему узел нагнетания пара, которое может вставляться в подогреваемую чашку, в котором узел нагнетания пара содержит концевой нагнетательный участок паропровода. Термин "чашка" включает любой тип питьевого контейнера, например стакан, бокал, кружку и т.п.
Устройство, содержащее узел нагнетания пара, который может вставляться в чашку, в котором узел нагнетания пара содержит концевой нагнетательный участок паропровода, описано в US-A-2007/175336. Согласно этому источнику пар нагнетается не для подогрева чашки, а описанное устройство является устройством для вспенивания молока в кофеварке, которое нагнетает пар в молоко, имеющееся в чашке.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При заполнении холодной чашки теплым напитком, например горячим кофе, горячим чаем или горячим шоколадом, чашка подогревается горячим напитком и одновременно напиток остывает. Чтобы предотвратить остывание горячего напитка чашку можно нагреть перед заполнением горячим напитком. Известно, что такую операцию подогрева можно выполнять, например, с помощью электрической нагревательной плитки или паром, нагнетаемым в чашку.
В публикации DE-U-202006002124 описана кофеварка, оборудованная устройством для подогрева чашек. Устройство содержит паропровод для направления пара в подогреваемую чашку. Тем самым нагревание чашки происходит по меньшей мере частично за счет конденсации пара, поэтому в чашке после нагревания остается вода. В частности, если после этого в чашку наливается кофе "эспрессо", кофе будет разбавлен находящейся в чашке водой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства и способа для подогрева чашки, при которых в чашку нагнетается пар.
Для достижения поставленной цели узел нагнетания пара содержит всасывающий воду конец всасывающего воду канала для высасывания воды из чашки. Воду можно высасывать из чашки после ее подогрева, но предпочтительно вода высасывается одновременно с нагнетанием пара. Когда чашка нагревается за счет нагнетания в нее пара, пар в холодной чашке конденсируется и в чашке накапливается вода. Такая накопленная вода разбавляет горячий напиток, когда он наливается в чашку. Высасывая накопившуюся воду из чашки перед ее заполнением напитком, позволяет не допустить разбавления напитка.
В предпочтительном варианте изобретения канал всасывания воды соединен с паропроводом так, что поток пара по паропроводу всасывает воду и/или воздух из канала всасывания воды. Операция всасывания начинается автоматически, когда пар начинает нагнетаться в чашку. Поток пара через паропровод может приводить в действие механический всасывающий насос для отсасывания воды и/или воздуха из канала отсасывания воды.
В предпочтительном варианте изобретения паропровод содержит узкий участок так, чтобы создавать эффект Вентури, согласно которому давление в этом узком участке ниже, чем давление атмосферного воздуха, а канал всасывания воды соединен с паропроводом на этом узком участке так, что вода и/или воздух всасываются за счет этого эффекта Вентури. В результате вода высасывается из чашки эффективным и экономичным способом без применения движущихся деталей, таких как насос или клапан, и без необходимости в подаче дополнительной энергии.
В другом предпочтительном варианте имеется эжекторный насос для всасывания воды и/или воздуха из канала всасывания воды, приводимый в действие потоком пара в паропроводе. Работа такого известного эжекторного насоса основана на решении уравнений массы и момента в паропроводе. Предпочтительно, паропровод и канал всасывания воды соединяются друг с другом и продолжаются как паропровод, в котором пар смешан с водой и/или воздухом из канала всасывания воды, и направление подхода потока воды и/или воздуха через канал всасывания воды составляет менее 60°, предпочтительно менее 45°. В результате вода и/или воздух всасываются из канала всасывания воды просто и эффективно. Пример такого варианта описан ниже.
Воду, всосанную из чашки через канал всасывания воды, можно смешивать с паром в паропроводе. Воду, присутствующую в потоке пара после этого суженного участка, можно удалять разными способами, например, повышая температуру пара до величины выше 100°, чтобы вода испарялась. В другом варианте изобретения канал всасывания воды может быть камерой для сбора воды, чтобы отделять воду от воздуха, который всасывается потоком пара в паропроводе.
Предпочтительно, камера для сбора воды, через которую проходит пар, расположена после положения, в котором канал всасывания воды соединен с паропроводом, и камера для сбора воды имеет нижнюю часть, в которой может накапливаться вода. В предпочтительном варианте камера для сбора воды в нижней стороне имеет отверстие, через которое вода может выходить из этой камеры под давлением пара, вытесняющего воду через это отверстие. Разумеется, отверстие должно быть небольшим, чтобы через него могло выходить лишь ограниченное количество пара.
В предпочтительном варианте концевой участок всасывания воды канала всасывания воды выходит за пределы концевого участка нагнетания пара паропровода, поэтому концевой участок всасывания воды канала всасывания воды может контактировать с дном чашки, тогда как пар выходит из концевого участка нагнетания пара паропровода на некотором расстоянии от дна чашки.
Предпочтительно, узел нагнетания пара содержит носик, являющийся концевым участком паропровода, а канал всасывания воды выполнен в форме гибкой трубки, проходящей сквозь этот носик. Этот вариант будет описан ниже как пример применения изобретения.
Настоящее изобретение также относится к устройству для приготовления напитка, для приготовления горячего напитка, которое содержит парогенератор и устройства для подогрева чашки, как описано выше, в котором имеется средство для временной подачи пара из парогенератора на устройство подогрева чашки.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу подогрева чашки, при котором в чашку нагнетают пар, отличающемуся тем, что одновременно из чашки отсасывают воду и согласно предпочтительному варианту способа канал отсасывания воды соединен с паропроводом так, что поток пара через паропровод отсасывает воду и/или воздух из канала отсасывания воды, как описано выше.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее следует более подробное описание изобретения на примере устройства для подогрева чашки, содержащего средство для нагнетания пара в чашку, и со ссылками на схематические чертежи, где:
Фиг.1 - первый вариант, содержащий систему всасывания на эффекте Вентури; и
Фиг.2 - второй вариант с системой эжекторного насоса.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ
На Фиг.1 показана чашка 1 и узел 2 нагнетания пара, который доходит до дна чашки 1. Пар попадает в узел 2 нагнетания пара по паропроводу 3, как показано двумя стрелками 4. Конец паропровода 3 соединен с носиком 5, имеющим расходящуюся вниз форму. Носик 5 может быть выполнен из гибкого материала, например каучука или пластмассы. Пар выходит из носика 5 снизу, как показано двумя стрелками 6, и чашка 1 подогревается за счет конденсации пара, в результате чего в нижней части чашки 1 скапливается вода 7.
Носик 5 также соединен с каналом 8 всасывания воды, концевой участок которого имеет форму гибкой трубки 9, проходящей сквозь носик 5. Гибкая трубка 9 может быть выполнена из гибкого материала, например пластмассы или каучука. Гибкая трубка 9 выступает из нижней части носика 5 так, что конец гибкой трубки может быть расположен рядом с дном чашки 1, а нижняя часть носика 5 будет расположена на некотором расстоянии от дна чашки 1. При понижении давления в канале 8 всасывания воды вода 7 со дна чашки 1 будет всасываться в канал 8, как показано тремя стрелками 10.
Представленное устройство соединено с парогенератором (на чертежах не показан), который содержит средство для включения и выключения подачи пара. Когда подача пара включена, поток пара сначала попадает в модуль 11 всасывания воды, как показано стрелкой 12. В модуле 11 всасывания воды поток пара проходит через суженный участок 13 паропровода 3. В этом ограниченном участке возникает эффект Вентури, благодаря чему давление в потоке пара падает ниже атмосферного.
Канал 8 всасывания воды соединен каналом 14 с узким участком паропровода 3, в котором давление потока пара падает ниже атмосферного. В результате воздух и/или вода всасываются в поток пара. После суженного участка 13 имеется камера 15 сбора воды, в нижней части 16 которой скапливается вода. Накопленная вода выдавливается из камеры 15 давлением в паропроводе 3 через небольшое отверстие 17 в нижней стенке камеры 15. Вода отводится по каналу 18, как показано стрелкой 19.
На Фиг.2. показан альтернативный модуль 21 всасывания, в котором вода и/или воздух всасывается за счет так называемого эффекта эжекторного насоса. Эжекторный насос известен и его работа основана на решении уравнений массы и момента в паропроводе. Поток пара, входящий в модуль 21 всасывания по паропроводу 22, показан стрелкой 23. Поток воды и/или воздуха, проходящий по каналу всасывания воды, показан стрелкой 25. Два потока 23, 25 сливаются и продолжают движение, как показано стрелкой 26. Затем поток проходит через камеру 27 сбора воды и вода в потоке скапливается в нижней части камеры 27, а затем покидает камеру 27 через канал 28. Поток пара выходит из модуля 21 всасывания и попадает в узел 2 нагнетания пара (см. Фиг.1) по паропроводу 29, как показано стрелкой 30.
Хотя настоящее изобретение было показано на чертежах и в вышеприведенном описании, эти чертежи и описание должны считаться иллюстративными или пояснительными, но не ограничивающими. Изобретение не ограничено показанными вариантами. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения на должны считаться ограничивающими объем изобретения.