УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РОЗЛИВА НАПИТКОВ
DEVICE FOR PREPARING AND FILLING BEVERAGES

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для приготовления и розлива напитков. Изобретение, прежде всего, применяют в устройствах для розлива напитков (таких, например, как устройства HoReCa), в которых приготовление напитка может предусматривать вспенивание молока, например, для приготовления капучино.
Уровень техники
Известны устройства для приготовления и розлива горячих напитков (таких как, например, кофе, капучино, шоколад, чай и т.д.), содержащие устройства для нагрева воды, называемые, в общем, бойлерами или котлами.
В случае если предусмотрено получение пара, например, для вспенивания молока, устройство также оснащают двухфазным бойлером, внутри которого имеется горячая вода и пар под давлением. В этом случае устройство оснащают двумя отдельными бойлерами, двухфазный бойлер предназначен для выдачи пара, а другой бойлер предназначен для выдачи горячей воды.
В общем, в любом случае необходимо также поддерживать требуемую температуру воды, содержащейся в двухфазном бойлере, когда устройство не работает, чтобы обеспечить приготовление и розлив напитка без длительного ожидания. Тогда, если устройство не работает в течение длительного времени, будет иметь место большое потребление энергии для поддержания высокой температуры воды.
В случае, когда устройство оснащено двухфазным бойлером для выдачи пара и горячей воды, также необходимо наличие системы управления (клапанов сброса давления, датчиков давления и/или температуры, соединенных с бойлером), чтобы поддерживать значения температуры и давления внутри бойлера в заданных безопасных диапазонах.
Некоторые устройства для приготовления и розлива напитков предусматривают автоматическое вспенивание молока, т.е. пользователю нет необходимости погружать сопло, выдающее пар, в кувшин, в который предварительно было налито молоко, которое необходимо вспенить. В частности, в этих устройствах предусмотрено использование смесительной камеры, внутрь которой подают молоко, пар и воздух так, чтобы наливать вспененное молоко, выходящее из смесительной камеры.
Чтобы правильно вспенить молоко, важно, чтобы можно было управлять потоком пара, вводимым в смесительную камеру, (например, так, чтобы поддерживать его неизменным во время вспенивания молока), чтобы можно было обеспечить воспроизводимость рецептов, в которых предусмотрена подача вспененного молока.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы решить вышеупомянутые задачи и предложить устройство для приготовления и розлива напитков, способное автоматически вспенивать молоко, которое является экономичным и простым в реализации и обладает сниженным потреблением энергии.
Еще одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ приготовления и розлива напитков, который допускает автоматическое вспенивание и/или нагревание молока и обеспечивает сниженное потребление энергии.
Еще одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить систему, способную быстро нагревать воду и создавать пар, обладающую сниженным потреблением энергии, которая позволяет получить правильное высвобождение пара для вспенивания молока, а также способную выдавать горячую воду для приготовления различных видов напитков.
Эти и другие цели достигают посредством настоящего изобретения с помощью устройства для приготовления и розлива напитков по п. 1 и соответствующим зависимым пунктам формулы изобретения, способа приготовления и розлива напитков по п. 10 и соответствующим зависимым пунктам формулы изобретения, и системы нагрева воды для создания пара по п. 15 и соответствующим зависимым пунктам формулы изобретения.
В частности, устройство для приготовления и розлива напитков в соответствии с настоящим изобретением содержит средство подачи, предназначенное для подачи воды в устройство (например, оно может содержать резервуар и/или канал для гидравлического соединения с водопроводной магистралью), нагреватель для нагрева воды, насос для подачи воды от средства подачи к нагревателю, логический блок для управления нагревателем и насосом, устройство для нагревания и/или вспенивания молока. Такое устройство, в свою очередь, содержит смесительную камеру, оснащенную впуском пара, гидравлически соединенным с нагревателем, средство для подачи молока в смесительную камеру и средство для ввода пара в смесительную камеру. Смесительная камера предпочтительно оснащена выпуском для выдачи горячего молока и/или вспененного молока, который может включать в себя короткий канал или аналогичное средство для выдачи молока из камеры.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения нагреватель представляет собой электромагнитный индукционный нагреватель, а логический блок выполнен с возможностью управления насосом и нагревателем, так чтобы с помощью одного и того же единственного нагревателя производить горячую воду или пар. Устройство также содержит средство подачи пара в смесительную камеру и средство подачи горячей воды в соответствующие устройства для приготовления напитка; примеры таких устройств представляют собой камеру для заваривания кофе, напр., и смесительные узлы для порошкообразных растворимых продуктов. Преимущественно устройство содержит только один нагреватель, несколько устройств для приготовления напитка с использованием горячей воды и по меньшей мере одно устройство, применяющее пар, предпочтительно камеру для смешивания пара, воздуха и молока.
Благодаря настоящему изобретению, можно создавать пар, включая нагреватель только на время, необходимое для приготовления напитка, без необходимости сохранять горячую воду и пар под давлением в бойлере в течение неопределенного периода времени. Такое решение позволяет снизить потребление электроэнергии, в том числе в случае, когда устройство чередует длительные периоды бездействия.
Преимущественно, нагреватель содержит металлический канал, приспособленный для нагревания посредством электромагнитной индукции, и по меньшей мере одну электромагнитную индукционную катушку, витки которой расположены вокруг металлического канала. Предпочтительно, металлический канал имеет по существу трубчатую форму, содержащую впуск для воды и выпуск пара и выполненную так, чтобы вдоль пути, ограниченного металлическим каналом, происходил переход воды в парообразное состояние. Такая особенность позволяет производить поток пара с регулируемым расходом (например, постоянным), идеально подходящим для автоматического вспенивания молока. Более предпочтительно, металлический канал выполнен в форме спирали (например, цилиндрической спирали, т.е. спиральный канал), чтобы максимизировать пространство, тем самым максимизировать объем воды, который можно ввести внутрь нагревателя.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения устройство содержит средство определения температуры воды до и, предпочтительно, после нагревателя относительно потока воды. Таким образом, можно регулировать электроэнергию, подаваемую нагревателем, в зависимости от температуры воды, содержащейся в резервуаре.
Преимущественно, смесительная камера содержит трубку Вентури, гидравлически соединенную с нагревателем для приема пара из впуска пара в смесительной камере. Средство подачи молока в смесительную камеру содержит канал для молока, гидравлически соединенный с трубкой Вентури. Этот вариант осуществления допускает простую и быструю очистку устройства нагревания и/или вспенивания молока.
Предпочтительно средство подачи молока в смесительную камеру в дополнение к трубке Вентури содержит насос для молока, выполненный с возможностью подавать молоко из резервуара с молоком в смесительную камеру.
Предпочтительно средство подачи воздуха в упомянутую смесительную камеру содержит клапан для регулировки потока воздуха, подаваемого в смесительную камеру.
Еще один объект настоящего изобретения представляет собой способ приготовления и розлива напитков с помощью устройства в соответствии с любым одним из вышеупомянутых признаков. Способ содержит следующие этапы:
a) подают воду в нагреватель с помощью насоса;
b) нагревают воду, подаваемую в нагреватель, чтобы получить пар;
c) подают пар, создаваемый на этапе b), в смесительную камеру;
d) подают молоко в упомянутую смесительную камеру, например, с помощью насоса для молока или путем подачи посредством снижения давления (посредством эффекта Вентури);
e) подают воздух в смесительную камеру, если требуется вспенивать молоко.
Способ отличается тем, что этап b) выполняют посредством электромагнитного индукционного нагревателя, и тем, что имеется этап, на котором
f) управляют насосом и нагревателем так, чтобы получать пар, пригодный для нагревания и/или вспенивания молока, подаваемого в смесительную камеру.
Таким образом, устройство может выдавать горячее молоко или вспененное молоко автоматически и при сниженном энергопотреблении. Поэтому, посредством управления подачей воздуха можно воспроизводимо и надежно регулировать вспенивание молока.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения способ содержит этап а1), на котором определяют температуру воды до нагревателя относительно потока воды, и этап а2), на котором регулируют мощность нагревателя в зависимости от значения температуры воды, полученного на этапе а1). Такой признак позволяет оптимизировать энергопотребление нагревателя. Например, в зависимости от температуры внешней среды (географического положения и времени года) вода, содержащаяся в резервуаре или поступающая из водопроводной магистрали, может подвергаться изменениям температуры.
Преимущественно, этап d) выполняют с помощью трубки Вентури. Как вариант, этап d) выполняют с помощью насоса для молока. В предпочтительном варианте осуществления способа этап d) выполняют с помощью объединенного действия трубки Вентури и насоса для молока. Трубка Вентури позволяет достичь оптимального смешивания воздуха, молока и пара, в то время как насос стабилизирует скорость потока молока, тем самым улучшая воспроизводимость подготовленного напитка.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения этап b) выполняют с использованием по существу трубчатого металлического канала, нагреваемого посредством электромагнитной индукции, и при этом вдоль металлического канала происходит переход воды из жидкого состояния в пар. Такой признак, как упоминалось выше, позволяет достичь устойчивого контроля потока пара даже при длительной выдаче пара.
Еще один объект настоящего изобретения представляет собой систему нагрева воды для создания пара для устройств приготовления и розлива напитков, содержащую средство подачи, предназначенное для подачи воды в систему (например, оно может содержать резервуар с водой и/или канал для гидравлического соединения с водопроводной магистралью), нагреватель для нагрева воды, насос для подачи воды из резервуара к нагревателю, логический блок для управления нагревателем и насосом. В соответствии с отдельным аспектом настоящего изобретения нагреватель представляет собой электромагнитный индукционный нагреватель, содержащий по существу трубчатый металлический канал, приспособленный для нагревания посредством электромагнитной индукции. Металлический канал (предпочтительно выполненный в форме спирали) оснащен впуском воды и только одним выпуском пара или горячей воды.
Система также содержит по меньшей мере один раздаточный клапан, гидравлически соединенный с выпуском металлического канала нагревателя, предназначенный для выдачи горячей воды или пара. Логический блок выполнен с возможностью управлять насосом и нагревателем для выдачи горячей воды или пара из нагревателя.
Предпочтительно система содержит несколько клапанов для выдачи горячей воды и по меньшей мере один клапан для выдачи пара в устройство для нагревания и/или вспенивания молока.
Такая система позволяет генерировать пар или горячую воду с помощью одного единственного нагревателя, тем самым позволяя реализовать устройства для приготовления и розлива напитков модульного типа. Поэтому, различные устройства для приготовления напитков (например, устройства для приготовления кофе, миксеры для растворимых продуктов и т.д.) могут быть присоединены к раздаточному клапану, и в них может осуществляться подача только горячей воды. Такая система упрощает реализацию устройства, допускающего присоединение и отсоединение к нагревателю/от нагревателя различных устройств для приготовления напитков, исходя из запроса пользователя.
Краткое описание чертежей
Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения будут более понятными из последующего описания, приведенного только для целей иллюстрации и без ограничения со ссылкой на сопровождающие схематические чертежи, на которых:
на фиг. 1 приведен схематический вид определенного варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 приведен схематический вид другого варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 3 приведен схематический вид другого предпочтительного варианта осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показано устройство 100 для приготовления напитков в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретением. Устройство 100 содержит резервуар 2 для воды, который, например, может представлять собой, так называемый резервуар с воздушным разрывом, т.е. резервуар (обычно присутствующий в устройствах, непосредственно подключенных к водопроводной магистрали), заполненный до определенного уровня, так что образуется воздушный слой, отделяющий водопроводную магистраль 3 от гидравлического контура устройства 100, чтобы не допустить загрязнение всей водопроводной магистрали 3 бактериями или микроорганизмами, присутствующими внутри гидравлического контура устройства 100.
Устройство 100 также содержит нагреватель 4 для нагревания воды, насос 5 для подачи воды из резервуара 2 к нагревателю 4 и логический блок 6 для управления насосом 5 и нагревателем 4.
Логический блок 6 выполнен с возможностью управлять насосом 5 и нагревателем 4 так, чтобы получать пар. В частности, нагреватель 4 представляет собой электромагнитный индукционный нагреватель, предпочтительно содержащий металлический канал 8, в котором имеется впуск 8а для воды и выпуск 8b горячей воды задаваемой температуры или пара. Нагреватель 4 содержит по меньшей мере одну электромагнитную индукционную обмотку 9, витки которой намотаны вокруг металлического канала 8, так что металлический канал 8 может быть нагрет посредством электромагнитной индукции. Более предпочтительно, металлический канал 8 имеет по существу трубчатую форму и выполнен так, чтобы вдоль металлического канала между впуском 8а для воды и выпуском 8b пара происходил переход воды из жидкого состояния в пар.
В показанном на фиг. 1 варианте осуществления металлический канал 8 выполнен в виде спирали, но в дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения может быть предложен металлический канал 8, имеющий по существу U-образную форму, прямую или иную форму, оставаясь при этом в рамках объема защиты настоящего изобретения. Витки электромагнитной индукционной катушки 9 могут быть выполнены, например, путем намотки электрического провода (эмалированного или имеющего изоляционную оболочку) вокруг металлического канала 8 известным в области техники способом. Витки могут быть намотаны непосредственно вокруг металлического канала 8 или вокруг катушки (не показана), выполненной из электрически изоляционного материала и имеющей полость, внутри которой расположен металлический канал 8. В последнем случае в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предложено устройство 100, содержащее электромагнитный индукционный нагреватель 4 описанного в заявке EP 2868242 на имя заявителя типа.
В частности, заявитель отметил, что регулируя скорость потока воды, подаваемой насосом 5, и мощность электромагнитного индукционного нагревателя 4, можно создать поток пара, скоростью которого можно точно и надежно управлять. В частности, заявитель заметил, что трубчатая форма металлического канала 8 позволяет достичь устойчивого управления потоком пара также и для длительной выдачи пара. Более того, переход воды из жидкого состояния в пар происходит при атмосферном давлении, поэтому, нет нужды в сложных и дорогих системах безопасности, необходимых в нагревателях, в которых имеется двухфазный бойлер. Другими словами, воду, подаваемую в металлический канал 8, при ее контакте с внутренними стенками канала 8 нагревают все сильнее и сильнее по мере прохождения к выпуску 8b нагревателя 4. Вдоль такого пути происходит переход воды из жидкого состояния в пар, поэтому, часть канала 8 у впуска 8а будет заполняться водой, в то время как часть канала 8 у выпуска 8b будет заполняться паром по мере закачивания воды в канал 8.
Устройство 100 также содержит устройство 10 для нагревания и/или вспенивания молока, содержащее смесительную камеру 11, имеющую впуск 11а пара, гидравлически соединенный с упомянутым нагревателем 4 и впуском 11b молока. Устройство 10 также содержит средство 12 подачи молока в смесительную камеру 11 и средство 13 подачи воздуха в смесительную камеру 11. Устройство 100 содержит средство подачи пара в смесительную камеру 11, которое содержит по меньшей мере один канал 7а для гидравлического соединения выпуска нагревателя 4 с впуском 11а пара устройства 10.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, выпуск нагревателя 4 (т.е. выпуск 8b металлического канала 8) предпочтительно гидравлически соединен с перепускным клапаном 7 (например, трехходовым клапаном), выполненным с возможностью выборочно отклонять поток горячей воды из выпуска нагревателя 4 на выпуск канала 7а или в резервуар 2 посредством рециркуляционного канала 7b. Как вариант, в дополнительных вариантах осуществления может быть предложено, например, использовать Т-образное соединение с двумя двухходовыми клапанами вместо трехходового клапана 7. Таким образом, можно выполнить один или несколько циклов предварительного нагрева воды, содержащейся в резервуаре 2, перед выдачей пара из выпускного канала 7а. В дополнительных вариантах осуществления в любом случае может быть предложено, чтобы выпуск 8b металлического канала 8 был непосредственно и гидравлически соединен с выпускным каналом 7а, и чтобы перепускной клапан 7 (если имеется) был расположен после устройства 10 для нагрева и/или вспенивания молока, все еще не отклоняясь от объема защиты настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 1, средство 12 подачи молока в смесительную камеру 11 содержит трубку 12а Вентури (показана пунктирной линией). В частности, смесительная камера 11 содержит трубку 12а Вентури, гидравлически соединенную с нагревателем 4 для приема пара из впуска 11а пара в смесительной камере 11. Средство 12 подачи молока в смесительную камеру также содержит канал 18 для молока, гидравлически соединенный с трубкой 12а Вентури. Таким образом, трубка 12а Вентури гидравлически соединена с впускном 11b для молока смесительной камеры 11, а впуск для молока гидравлически соединен с резервуаром 19 для молока (предпочтительно охлажденного, например, в случае, когда резервуар 19 содержит молоко животного происхождения), посредством канала 18.
При подаче пара на впуск 11а смесительной камеры 11 молоко под действием эффекта Вентури всасывают из резервуара 19 и подают в смесительную камеру 11, внутри которой молоко нагревают паром. Предпочтительно средство 13 подачи воздуха в смесительную камеру 11 содержит клапан 13а для регулировки потока воздуха, подаваемого в смесительную камеру 11.
Удерживая клапан 13а закрытым, предотвращают поступление воздуха в смесительную камеру, и молоко, выдаваемое из выпуска 11с, нагревают только паром. При открывании клапана 13а воздух может поступать в смесительную камеру. Таким образом, молоко путем смешивания вместе с паром и воздухом вспенивают и выдают через выпуск 11с. Путем регулирования количества воздуха, поступающего в смесительную камеру, молоко будет вспенено до требуемой степени, при этом пузырьки пены будут иметь требуемый размер.
Также, если на фиг. 1 средство 13 подачи воздуха в смесительную камеру 11 содержит канал, гидравлически соединяющий впуск 11b молока с воздухом внешней среды, то в дополнительном варианте осуществления может быть предусмотрено, что смесительная камера оснащена отдельными впусками воздуха и молока, при этом оставаясь в рамках объема защиты настоящего изобретения.
Смесительная камера 11 преимущественно может быть отсоединена от устройства 100 с помощью известных в области техники быстроразъемных соединений. Канал, гидравлически соединяющий смесительную камеру 11 с резервуаром 19, преимущественно может быть отсоединен от впуска 11b. Таким образом, оператор может каждый день менять смесительную камеру и канал подачи молока и при этом быстро, без необходимости выполнения длительного цикла чистки устройства. Смесительная камера, т.е. трубка Вентури, предпочтительно может быть отсоединена и промыта после отсоединения.
На фиг. 2 показан схематический вид другого варианта осуществления устройства 100 в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте осуществления средство 12 подачи молока в смесительную камеру 11 содержит насос 12b для молока, выполненный с возможностью подавать молоко из резервуара 19 с молоком в смесительную камеру 11. Насосом 12b для молока (предпочтительно шестеренчатым насосом) управляют посредством логического блока 6 так, чтобы подавать молоко в смесительную камеру с заданной скоростью потока.
Таким образом, можно повысить воспроизводимость степени вспенивания молока относительно варианта осуществления, в котором молоко подают в смесительную камеру под действием эффекта Вентури. Предпочтительно, также в этом варианте осуществления в смесительной камере 11 может применяться трубка 12а Вентури, чтобы улучшить смешивания молока с паром и воздухом. Таким образом, устройство 100 также может выдавать холодное молоко с помощью насоса 12b для молока, оставляя клапан 13а закрытым, и не включая нагреватель 4 и насос 5.
В этом варианте осуществления устройство 100 также содержит выпускной клапан 17, управляемый логическим блоком 6. Выпускной клапан 17 оставляют закрытым во время включения насоса 12b. Когда насос 12b останавливают, так как выдача молока остановлена, логически блок 6 дает команду на открытие клапана 17, чтобы опустошить канал 18 для молока, гидравлически соединяющий насос 12b для молока с резервуаром 19.
3
3
Логически блок 6 также выполнен с возможностью управлять насосом и нагревателем так, чтобы выдавать также горячую воду на выпуске 8b металлического канала 8. В частности, логический блок 6 преимущественно может быть выполнен с возможностью регулировать скорость потока насоса 5 и мощность электромагнитного индукционного нагревателя 4 в соответствии с несколькими программами нагрева, сохраненными в памяти. Например, первая программа нагрева может предусматривать выдачу пара путем задания скорости потока воды, подаваемой насосом 5, равной постоянному значению, составляющему около 1 см/с, и подачи на электромагнитный индукционный нагреватель примерно 3 кВт мощности. Дополнительные программы нагрева могут предусматривать более высокие скорости потока и/или значения температуры воды ниже, чем 100°C. Например, для приготовления напитков, получаемых путем растворения растворимых продуктов, программа нагрева, выполняемая логическим блоком 6, может предусматривать скорость потока горячей воды около 10 см/с и мощность нагревателя около 3 кВт, чтобы выдавать горячую воду, имеющую температуру 85°C. Исходя из этого, устройство 100 в соответствии с настоящим изобретением может содержать систему нагрева воды для создания пара, обозначенную на фиг. 1 и фиг. 2, ссылочной позицией 1.
Система 1 содержит нагреватель 4, насос 5, резервуар 2, логический блок 6 и по меньшей мере один раздаточный клапан 20. Раздаточный клапан предпочтительно представляет собой трехходовой клапан 20, содержащий вход 20а, гидравлически соединенный с выходным каналом 7а, первый выход 20b для выдачи пара и второй выход 20с для выдачи горячей воды.
Логический блок 6 выполнен с возможностью управлять насосом 5, нагревателем 4 и трехходовым клапаном 20 для выдачи пара из первого выхода 20b или для выдачи воды из второго выхода 20с.
Поэтому, в вариантах осуществления, показанных на фиг. 1 и фиг. 2, системой 1 можно назвать то, что находится перед первым и вторым выходами 20b, 20с относительно потока воды.
Первый выход 20b выполнен так, чтобы он был гидравлически соединен с впуском 11а пара устройства 10 для нагревания и/или вспенивания молока, в то время как второй выход 20с выполнен так, чтобы он был гидравлически соединен с одним или несколькими устройствами 30 для приготовления напитков, такими, например, как по меньшей мере один заварочный блок для приготовления кофе, по меньшей мере одна сливная трубка для наливания горячей воды (напр., для чая), по меньшей мере один смесительный блок для приготовления напитков из растворимых продуктов, и т.д.
На фиг. 3 показан предпочтительный вариант осуществления устройства 100 в соответствии с настоящим изобретением. Для ясности, логический блок 6 и соответствующие электрические соединения с элементами устройства 100 не показаны на фиг. 3. В этом варианте осуществления нагревательная система для создания пара содержит несколько клапанов 21, 22, 23а, 23b для наливания горячей воды и клапан для выдачи пара.
В частности, в варианте осуществления, показанном на фиг. 3, выполнено Т-образное соединение, гидравлически соединенное с выпуском 8а нагревателя 4. Ветвь Т-образного соединения соединена с заварочным блоком 31 для приготовления эспрессо посредством раздаточного клапана 21. Другая ветвь Т-образного соединения соединена с выходным каналом 7а, в котором последовательно подключено три клапана 22, 23а, 23b для выпуска горячей воды, клапан 20 для выпуска пара и перепускной клапан 7.
Раздаточный клапан 22 (предпочтительно трехходовой клапан) гидравлически соединен со сливной трубкой для наливания горячей воды, предпочтительно для приготовления чая. Клапаны 23а, 23b (предпочтительно трехходовые клапаны) гидравлически соединены с двумя смесительными блоками 33а, 33b для приготовления напитков из растворимых продуктов. Клапан 20 (предпочтительно трехходовой клапан) гидравлически соединен с устройством 10 для нагревания и/или вспенивания молока. Перепускной клапан 7 гидравлически соединен с каналом 7с для возврата воды в резервуар 2.
Поэтому, чтобы подавать горячую воду в заварочный блок 31, клапан 22 держат закрытым, а клапан 21 открытым. Чтобы подавать пар в устройство 10 для нагревания и/или вспенивания молока, клапан 21 и клапан 7 держат закрытыми, в то время как клапаны 22, 23а, 23b, расположенные между выпуском 8b нагревателя и клапаном 20, держат открытыми, чтобы пар мог проходить между выпуском 8b и клапаном 20, не позволяя пару проходить в соответствующие устройства 32, 33а, 33b. Аналогично, чтобы подавать горячую воду в одно из устройств 32, 33а, 33b, например, в устройство 33а, клапан 21 держат закрытым вместе с клапаном 23b сразу после клапана 23а относительно потока воды. Поэтому, клапан 23а и клапаны, расположенные между клапаном 23а и выпуском 8b нагревателя (в данном случае только клапан 22), держат открытыми, чтобы горячая вода могла проходить от выпуска 8b нагревателя 4 до устройства 33а.
Система 1 нагрева воды для создания пара в соответствии с настоящим изобретением позволяет реализовать простое и недорогое модульное устройство 100 для приготовления и розлива напитков, т.е. устройство, содержащее один единственный электромагнитный индукционный нагреватель 4, через который можно подавать горячую воду или пар в различные устройства 10, 30, 31, 32, 33а, 33b, которые могут быть гидравлически присоединены к нагревателю или отсоединены от нагревателя 4.
Как показано на фиг. 1-3, устройство 100 предпочтительно содержит средство 14 для определения температуры воды перед нагревателем 4 относительно потока воды. Предпочтительно, логический блок 6 определяет температуру воды перед нагревателем относительно потока воды, а затем регулирует мощность нагревателя 4 в зависимости от значения температуры. В отдельном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, средство 14 определения температуры воды перед нагревателем 4 относительно потока воды содержит по меньшей мере одну термопару, расположенную на канале, гидравлически соединяющем резервуар 2 с насосом 5. Дополнительные варианты осуществления могут предусматривать средство определения температуры воды перед нагревателем 4, расположенное на впуске 8а нагревателя 4 и/или внутри резервуара 2, предпочтительно на дне резервуара 2, не выходя за объем защиты настоящего изобретения.
Предпочтительно, устройство 100 содержит средство 15 для определения температуры воды после нагревателя 4 относительно потока воды. Это средство 15 может, например, содержать по меньшей мере одну термопару, расположенную на выпуске 8b нагревателя 4 и/или на выпускном канале 7а. Таким образом, можно реализовать замкнутый цикл управления температурой воды или пара на выходе из нагревателя 4.
Предпочтительно устройство 100 содержит средство 16 определения скорости потока воды, подаваемой насосом 5 в нагреватель 4. Например, средство 16 содержит по меньшей мере один объемный расходомер, предпочтительно расположенный на канале, гидравлически соединяющем насос 5 с резервуаром 2. Посредством объемного расходомера логический блок 6 управляет насосом 5 так, чтобы можно было подать в нагреватель 4 точно требуемое количество воды.
Теперь будут изложены основные этапы приготовления и розлива напитка с помощью устройства 100 в соответствии с настоящим изобретением:
a) подают воду в нагреватель 4 с помощью насоса 5;
b) нагревают воду, подаваемую в нагреватель 4, чтобы получить пар;
c) подают пар, создаваемый на этапе b), в смесительную камеру 11;
d) подают молоко в смесительную камеру 11 предпочтительно с помощью трубки Вентури и/или насоса 12b для молока;
e) управляют подачей воздуха в смесительную камеру посредством клапана 13а;
f) управляют насосом 5 и нагревателем 4 так, чтобы во время этапа с) молоко, подаваемое в смесительную камеру 11, нагревалось и/или вспенивалось.
Предпочтительно, на этапе а1) определяют температуру воды перед нагревателем относительно потока воды. Поэтому, на этапе а2) регулируют мощность нагревателя 4 в зависимости от значения температуры, полученного на этапе а1). В случае, когда вода, поступающая из водопроводной магистрали 3, очень холодная, или если устройство 100 не использовали в течение длительного времени, то может быть выполнен один или несколько циклов предварительного нагрева (посредством канала 7b), и/или могут быть отрегулированы мощность нагревателя 4 и скорость потока насоса 5, чтобы обеспечить корректную выдачу пара для нагревания и/или вспенивания молока.