КОФЕВАРКА
COFFEE-MAKER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к кофеварке для заваривания, в частности, свежего кофе без подачи энергии помимо энергии, требующейся для получения горячей воды. Кофеварка предпочтительно содержит изотермический контейнер с герметизирующей крышкой, фильтр и выходной клапан.
Уровень техники
Для получения правильно заваренного кофе, чая или горячих напитков других типов, которые должны быть заварены/настояны, важным вопросом является, приготовлен ли напиток из свежих сырых материалов. В обществах любителей кофе, человек, пьющий кофе, ощущает разницу между свежезаваренным кофе и старым кофе или растворимым кофе.
Известны различные устройства для приготовления свежезаваренного кофе, например: машины для приготовления кофе «капучино» и устройства «Френч пресс». На вкус и аромат кофе также оказывает влияние обработка зерен кофе перед помолом (включая обжаривание), а также тип помола зерен, который влияет на время, необходимое для заваривания или настаивания.
Эти особенности должны быть оценены при заваривании свежего кофе и транспортировании готового кофе, например, в вакуумной емкости, в результате чего происходит снижение или потеря аромата свежезаваренного кофе. В автоматической машинe с капельной фильтрацией горячую воду пропускают через молотый кофе и через фильтр для кофе до полного использования кофе. При приготовлении кофе таким способом требуется электрическая энергия для приведения в действие машины, что осложняет приготовление свежезаваренного кофе без доступа к электрической энергии.
Таким образом, существует потребность в устройстве для приготовления свежезаваренного кофе, которое не зависит от внешних источников энергии, например электричества.
Раскрытие сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к кофеварке для заваривания кофе с полным погружением, содержащей контейнер с объемом, закрытым торцом и открытым торцом. Крышка содержит внутреннюю сторону с внутренней областью и наружную сторону для герметичного закрывания открытого торца. Выход и управляемый вручную герметически закрываемый клапан, открывающий или закрывающий путь потока между контейнером и выходом. Фильтр для кофе прикреплен к внутренней стороне крышки, в пути потока между контейнером и выходом. Выход расположен так, чтобы обеспечивать возможность выливания кофе при управлении клапаном, причем клапан кофеварки может быть переведен из закрытого положения в открытое положение при закрытом торце, обращенном вверх, и контейнере, расположенном над крышкой, без разбрызгивания кофе на пользователя, управляющего клапаном.
Контейнер может быть изотермическим.
Клапан может быть образован гнездом клапана, окружающим канал в крышке, и навинчивающимся колпачком с выходами, который может быть окружен поверхностью для захвата.
Выходы могут быть окружены втулкой, выступающей в виде цилиндрического кольца от передней части торцевого колпачка, за счет чего предотвращается разбрызгивание кофе на руку пользователя при отвинчивании навинчивающегося колпачка.
Выходы в передней части торцевого колпачка распределены в виде множества отдельных выходов, за счет чего торцевой колпачок ослабляет поток кофе для предотвращения вытекания струй кофе из торцевого колпачка.
Выходы передней части торцевого колпачка могут быть выполнены в виде отдельных дугообразных отверстий, причем эти дугообразные отверстия образуют целую окружность, окружающую переднюю лицевую поверхность торцевого колпачка.
Торцевой колпачок содержит расположенную в центре цилиндрическую часть для удерживания кольцевого уплотнения и цилиндрическую часть с внутренней резьбой.
Кофеварка может дополнительно содержать зазор между внутренней поверхностью крышки и кольцевым перфорированным держателем фильтра, образуя полость, при этом путь потока проходит через эту полость и канал для кофе в крышке.
Крышка может содержать внутреннюю поверхность на внутренней стороне гнезда для держателя фильтра, за счет чего обеспечивается возможность протекания кофе к каналу в середине крышки в цилиндрическом выступе на крышке.
С помощью гнезда для фильтра может быть прикреплен и уплотнен держатель фильтра относительно крышки вдоль периферии держателя фильтра.
Фильтр может быть выполнен в форме плоского круглого диска.
Кроме того, изобретение относится к способу заваривания кофе с помощью кофеварки, содержащей контейнер с объемом, закрытым торцом и открытым торцом; крышку с внутренней стороной, имеющей внутреннюю область, и наружной стороной для герметичного закрывания открытого торца; выход и управляемый вручную герметически закрываемый клапан, открывающий или закрывающий путь потока между контейнером и выходом; и фильтр для кофе, прикрепленный к внутренней стороне крышки, в пути потока между контейнером и выходом. Выход может быть расположен так, чтобы обеспечить возможность выливания кофе при управлении клапаном. Способ включает заполнение до 60% объема контейнера горячей водой; добавление молотого кофе в горячую воду; закрывание открытого торца контейнера крышкой; переворачивание кофеварки таким образом, чтобы закрытый торец был обращен вверх, а крышка была обращена вниз; удерживание кофеварки над чашкой или другим пригодным контейнером при сохранении крышки, обращенной вниз; и открывание клапана для обеспечения возможности выдавливания кофе через фильтр в крышке нагретым воздухом внутри кофеварки; и выливание кофе в чашку или другой пригодный контейнер без разбрызгивания кофе на пользователя, управляющего клапаном.
В качестве альтернативны, клапан, управляемый вручную, может быть шаровым клапаном или тарельчатым клапаном.
Фильтр может обычно проходить по существу по всей внутренней области крышки.
Фильтр для кофе может быть одноразовым фильтром, многоразовым металлическим фильтром, многоразовым тканевым фильтром или многоразовым синтетическим фильтром.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан продольный разрез кофеварки согласно изобретению в разобранном состоянии;
на фиг. 2 – кофеварка, представленная на фиг. 1, в разобранном состоянии, вид снаружи под несколько другим углом по сравнению с фиг. 1;
на фиг. 3 – подробный вид в перспективе продольного разреза крышки;
на фиг. 4 – подробный вид в перспективе продольного разреза навинчивающегося колпачка; и
на фиг. 5a, 5b, 5c и 5d – различные типы фильтров, которые можно использовать в изобретении.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 показан продольный разрез кофеварки согласно изобретению в разобранном состоянии. Кофеварка содержит изотермическую чашку или изотермический контейнер 1. Контейнер имеет внутренний объем, подлежащий заполнению молотым кофе, горячей или близкой к кипящей водой до отметки 4 и воздухом. Контейнер содержит закрытый торец 15 и открытый торец 16, закрытый крышкой 9. Крышка 9 содержит внутреннюю часть с внутренней областью и наружную сторону для воздухонепроницаемого присоединения к открытому торцу. Крышка 9 содержит наружную/охватываемую резьбу 12, вводимую во внутреннюю/охватывающую резьбу 6 контейнера 1. В альтернативном варианте осуществления изобретения эти резьбы могут быть заменены байонетным соединением, при этом резьбы 6, 12 могут быть заменены элементами для запорного сопряжения друг с другом. Крышка 9 может быть также присоединена с помощью двух зажимных запоров или одного зажимного запора и одного шарнира (не показаны).
Выпускной элемент для кофе в виде навинчивающегося колпачка 22 с выходами содержит кольцевое уплотнение 21, окружающее центральный цилиндрический выступ, удерживающий кольцевое уплотнение 21 на месте на внутренней поверхности навинчивающегося колпачка 22. Внутренняя резьба 24 навинчивающегося колпачка 22 находится в сопряжении с наружной резьбой 27 цилиндрического выступа крышки 9. Через цилиндрический выступ крышки 9 проходит канал 10 для кофе. Цилиндрический выступ крышки 9 также содержит кольцевое седло 28 клапана или уплотняющую поверхность для контакта с кольцевым уплотнением 21 клапана, расположенным на навинчивающемся колпачке 22. Диаметр кольцевого уплотнения 21 клапана соответствует диаметру кольцевого седла 28 клапана. Выходы выпускного элемента выполнены в виде вырезов/отверстий вдоль внутреннего диаметра наружной периферии передней части навинчивающегося колпачка. Внутренняя поверхность торцевого колпачка с центральным цилиндрическим выступом, удерживающим кольцевое уплотнение на месте, сформирована внутренней стороной передней части. Отверстия являются дугообразными, причем дуги образуют целую окружность. Дугообразные выходы и конструкция выпускного элемента в виде торцевого колпачка обеспечивают то, что давление внутри кофеварки не приводит к образованию струи горячего кофе, выходящей из кофеварки.
Кольцевое уплотнение 21 клапана и седло 28 для кольцевого уплотнения образуют клапан, с помощью которого поддерживается давление внутри кофеварки до тех пор, пока выпускной элемент 22 в виде торцевого колпачка частично не будет отвинчен, отсоединяя кольцевое уплотнение 21 клапана от седла 28 для кольцевого уплотнения и обеспечивая таким образом возможность вытеснения кофе за кольцевое уплотнение 21 клапана, за полость, сформированную между передней частью цилиндрического выступа крышки и внутренней поверхностью торцевого колпачка, и наружу из дугообразных отверстий в передней части навинчивающегося колпачка 22.
Вокруг навинчивающегося колпачка 22 может быть установлено захватное кольцо 25 с бороздками, имеющее рукоятку 23 для облегчения закручивания и откручивания навинчивающегося колпачка 22. За счет канавок 26 на торцевом колпачке 22 увеличивается трение при захвате навинчивающегося колпачка 22. Канавки 26 также служат для закрепления захватного кольца 25 на месте на навинчивающемся колпачке 22.
Отметка 4 внутри контейнера 1 обычно разделяет внутренний объем контейнера так, чтобы 60% его занимала вода и 40% – воздух внутри контейнера (для этого оставляют 60% объема вблизи закрытого торца 15 для обеспечения возможности вливания кипящей воды в 60% объема контейнера 1 и оставляют 40% свободного пространства для воздуха/пара из кипящей воды около открытого торца 16). Соотношение воды и воздуха может быть в диапазоне от 50до 60% воды, но существенно, чтобы контейнер не был заполнен водой более чем на 60%, чтобы под действием давления воздуха в контейнере кофе мог быть вытеснен через фильтр.
Крышку 9 окружает основание 37, оставляя конец торцевого колпачка 22 проходящим за пределы основания для легкого прикручивания торцевого колпачка 22 к открытому клапану.
На фиг. 2 показана кофеварка, представленная на фиг. 1, вид снаружи под несколько другим углом в сравнении с фиг. 1. Контейнер 1 с закрытым торцом 15 и открытым торцом 16 является изотермическим для уменьшения теплопотерь через контейнер при заваривании кофе и для предотвращения ожогов рук пользователя при удержании кофеварки в руках. Контейнер 1 должен также обладать низкой удельной теплоемкостью для уменьшения теплопотерь самого кофе. Объем контейнера обычно достаточен для приготовления одной или двух чашек кофе.
Теплопотери самого кофе должны быть низкими для обеспечения условий, при которых воздух (и некоторое количество пара) внутри кофеварки нагревался бы и расширялся для создания давления внутри кофеварки выше атмосферного и для обеспечения условий, при которых напиток/кофе был бы горячим, когда его подают.
Съемное запорное кольцо 5 удерживает фильтр (не показан) в перфорированном держателе 8 фильтра. Для удерживания съемного запорного кольца 5 на перфорированном держателе 8 фильтра с целью удерживания фильтра на месте пригодны защелкиваемый фиксатор, магниты, резьбовые соединения, байонетные соединения или любые другие средства.
Наружная резьба 12 удерживает крышку 9 на контейнере 1 и обеспечивает закрывание открытого торца 16 контейнера 1. С помощью уплотнительного кольца, расположенного в канавке, окружающей крышку 9, крышка уплотняется относительно контейнера 1. Кольцевое уплотнение 21 клапана может быть уплотнением любого типа, пригодным для уплотнения, для которого не требуется высокое поверхностное давление для сохранения его свойств при температурах около 100°C. Внутренняя резьба 24 в торцевом колпачке 22 может иметь шаг резьбы, обеспечивающий возможность достаточного отведения кольцевого уплотнения 21 клапана от кольцевого уплотнения в крышке 9 для обеспечения возможности вытеснения кофе из кофеварки при повороте торцевого колпачка приблизительно на четверть оборота, чтобы можно было открыть клапан и вылить кофе без изменения положения руки.
На фиг. 3 и 4 подробно показаны крышка и навинчивающийся колпачок по п. 1.
На фиг. 3 показана крышка, имеющая наружную поверхность 34 с бороздками для захвата, облегчающую привинчивание крышки 9 к контейнеру и ее отвинчивание. Бороздки расположены на наружной поверхности основания 37, сформированного в виде цилиндрического кольца на периферии крышки. Торцевой колпачок 22 образует самый нижний край кофеварки, что обеспечивает возможность безопасного открывания клапана, так как клапан легко захватывать под основанием 37. Крышка содержит внутреннюю поверхность 38 внутри гнезда 13 для держателя фильтра, что обеспечивает возможность протекания кофе к каналу 10 в середине крышки в цилиндрическом выступе 31 крышки. Наружная резьба 27, окружающая цилиндрический выступ 31 крышки, сопрягается с внутренней резьбой 24 навинчивающегося колпачка 22 (фиг. 4), что обеспечивает возможность соединения двух частей.
Седло 28, окружающее канал 10, герметично прижимается к кольцевому уплотнению (показано на фиг. 1), расположенному в посадочном месте 33 под кольцевое уплотнение на внутренней поверхности торцевого колпачка 22 (фиг. 4), при этом кольцевое уплотнение удерживается на месте центральным цилиндрическим выступом 11, образованным внутренней поверхностью 30 передней части 35.
На фиг. 4 показаны выходы 29, выполненные в виде вырезов/отверстий в передней части 35 вдоль внутреннего диаметра наружной периферии передней части 35 навинчивающегося колпачка 22. Выходы 29 окружены втулкой 36, выступающей в виде цилиндрического кольца от передней части 35, для предотвращения разбрызгивания кофе на руку пользователя при отвинчивании навинчивающегося колпачка 22, когда кофеварка удерживается в положении открывания, т.е. в положении, когда навинчивающийся колпачок 22 обращен вниз, как показано на фиг. 1.
В альтернативном варианте осуществления изобретения кольцевое уплотнение расположено на крышке, а седло для кольцевого уплотнения расположено на навинчивающемся колпачке.
Посадочное место 33 под кольцевое уплотнение содержит пригодную для кольцевого уплотнения канавку для удерживания кольцевого уплотнения на месте.
Внутренняя поверхность торцевого колпачка с центральным цилиндрическим выступом, удерживающим кольцевое уплотнение на месте, является внутренней стороной передней части.
Из кольцевого уплотнения 21 клапана и седла 28 для кольцевого уплотнения образован клапан, с помощью которого поддерживается давление внутри кофеварки до тех пор, пока выпускной элемент 22 в виде торцевого колпачка не будет частично отвинчен и, таким образом, не будет отведено кольцевое уплотнение 21 клапана от седла 28 для кольцевого уплотнения, обеспечивая возможность вытеснения кофе за кольцевое уплотнение 21 клапана, за полость, сформированную между передней частью цилиндрического выступа крышки и внутренней поверхностью торцевого колпачка, и наружу из дугообразных отверстий передней части навинчивающегося колпачка 22.
На фиг. 5a–5d показаны различные фильтры для кофе, которые можно использовать в кофеварке согласно изобретению. На фиг 5a показан одноразовый бумажный фильтр; на фиг. 5b показан многоразовый металлический фильтр; на фиг. 5c показан многоразовый фильтр в виде синтетической сетки; на фиг. 5d показан многоразовый тканевый фильтр. Можно также использовать и другие типы фильтров, например: фильтр в виде перфорированной металлической пластины и различные типы фильтров из синтетических волокон.
Различные фильтры могут быть выбраны в зависимости от того, насколько мелко помолоты зерна кофе и т.п.
Свежезаваренный кофе готовят с помощью устройства согласно изобретению, вводя некоторое количество кофе в контейнер через открытый торец контейнера (без крышки). Количество и тип кофе определяют исходя из потребности, желания и опыта. Используемое количество может быть вычислено в зависимости от желаемой крепости кофе, получающейся в зависимости от количества воды, добавляемой в контейнер. Для достижения наилучшего эффекта от применения кофеварки контейнер заполняют водой на 60% или менее (от полного внутреннего объема контейнера при установленной крышке); например, заполняют 50% объема контейнера горячей/кипящей водой (60–100°C). Количество добавляемой воды соответствует менее 60% от полного внутреннего объема кофеварки. Вода может быть нагрета заранее, и горячей воды из вакуумной емкости может быть достаточно.
Разница в использовании кофеварки согласно изобретению в сравнении с транспортированием готового кофе в вакуумной емкости заключается в том, что при использовании кофеварки согласно изобретению обеспечивается возможность получения свежезаваренного кофе на месте.
Кофе в вакуумной емкости со временем окисляется из-за взаимодействия с воздухом, и аромат кофе постепенно ухудшается.
Также понятно, что воду можно нагревать на месте на открытом огне и т.п.
После введения воды и молотого кофе в контейнер, контейнер закрывают крышкой с закрытым клапаном. Кофеварка теперь герметично закрыта.
Воздух и пар над кофе затем расширяются, и давление внутри кофеварки повышается. Повышение давления зависит от разницы температур между температурой окружающей среды и температурой воздуха внутри кофеварки.
Например, можно принять, что разница температур воздуха окружающей среды и внутри кофеварки составляет 80°C. Это приведет в результате к повышению давления. Повышение давления используется во время заваривания/настаивания для выделения наружу аромата молотого кофе. Это может быть сделано посредством поворота кофеварки в положение крышкой вниз, при вводе молотого кофе и горячей воды в контейнер, когда клапан закрыт и крышка находится на месте на контейнере.
Частицы молотого кофе собираются с внутренней стороны крышки. Так как кофеварка повернута крышкой вниз, благоприятным обстоятельством является то, что давление внутри кофеварки продавливает заваренный кофе через частицы молотого кофе, через фильтр, через клапан, через рассеиватель и в чашку. Так как клапан открыт и кофе выливается, когда крышка и клапан направлены вниз, давление используется для выдавливания жидкости/кофе наружу из кофеварки скорее, чем воздух выходит наружу через клапан.
Посредством фильтра, расположенного с внутренней стороны крышки, предотвращается вовлечение частиц молотого кофе заваренным кофе, когда клапан открыт при сохранении положения клапана, направленного вниз.
Контейнер обычно имеет объем 0,4–1,2 л. Изотермические контейнеры этого типа являются обычными в области изготовления чашек и емкостей термосов. С чашками и емкостями термосов такого размера легко обращаться, и из них легко выливать жидкость.
В этом описании термин «кофеварка» используется как термин для определения названия изобретения, так как приготовление кофе рассматривается как наиболее очевидное и важное использование кофеварки. Кофеварку можно, однако, использовать для заваривания других типов напитков, приготавливаемых с использованием горячей жидкости и вещества, которое должно быть отфильтровано. Изобретение можно также использовать, например, для заваривания чая с использованием чайных листьев.
Следует отметить, что закрытый торец 15 может содержать дополнительную крышку, и формула изобретения не предназначена для исключения версии с дополнительной крышкой на закрытом торце. В этом варианте осуществления способа не требуется этап переворота кофеварки, так как в кофеварку в этом варианте осуществления вводят кофе со стороны закрытого крышкой торца, а нижнюю крышку снимают для удаления частиц молотого кофе.