УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА В ЧАШКЕ
DEVICE FOR PREPARATION OF BEVERAGE IN CUP

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству и системе для приготовления напитка из пищевого продукта, подаваемого в емкость. В частности, изобретение относится к такому устройству, которое обеспечивает приготовление напитка из находящегося в емкости концентрата напитка за счет подачи в емкость растворяющих струй.
Уровень техники
Известно о приготовлении напитков посредством смешивания концентрата напитка, такого как сухой порошок, и жидкости, такой как холодная или горячая вода. Для приготовления, в общем, используется следующий принцип. Концентрат напитка, такой как сухой порошок, подается в емкость, такую как кофейная или чайная чашка. Затем чашка помещается под выпускное отверстие растворяющего и смешивающего устройства, которое подает в чашку, по меньшей мере, пар или струю воды для обеспечения взаимодействия концентрата напитка и горячей воды. Соответственно, концентрат напитка растворяется и, в конечном счете, вспенивается горячей водой для приготовления напитка. Однако существующие устройства для приготовления напитка, в которых используется вышеуказанный принцип, имеют недостаток, состоящий в том, что концентрат напитка не полностью растворяется и, таким образом, в приготовленном напитке присутствуют остатки концентрата. Это ведет к неоднородному и, таким образом, непривлекательному внешнему виду приготовленного напитка.
Кроме того, во время подачи концентрата напитка в емкость часть концентрата может прилипать к внутренним боковым стенкам емкости и может, таким образом, не полностью растворяться в процессе приготовления напитка. Кроме того, если концентрат напитка не полностью растворяется в жидкости, подаваемой в емкость, вкус напитка может отличаться от требуемого вкуса напитка. В частности, для приготовления горячих напитков, таких как чай или кофе, желательно иметь воспроизводимую крепость по отношению к концентрации приготавливаемого напитка, при этом концентрация напитка соответствует количеству концентрата напитка, поданного в емкость, и не изменяется для каждого приготовления. Таким образом, имеется необходимость в устройстве для приготовления напитка согласно вышеуказанному принципу, которое обеспечивает полное растворение всего количества концентрата напитка, поданного в емкость.
В документе EP 0060645 A1 описано устройство для дозирования жидкости в контейнер на посту дозирования, в котором два и более сопел расположены симметрично вокруг центральной оси, и в них подается жидкость из резервуара с помощью насоса. Сопла наклонены относительно вертикали, так чтобы создавать завихряющее действие, когда жидкость соударяется с нижним участком контейнера. Соответственно, обеспечивается дозирование в чашку для растворения или распыления твердого материала на нижнем участке контейнера.
Задачей изобретения является создание устройства и способа для эффективного приготовления напитка на основе пищевого концентрата, подаваемого в емкость и смешиваемого с горячей водой, подаваемой устройством, создающим растворяющую струю.
Изобретение направлено на создание устройства и способа для приготовления смешиваемых напитков, которые состоят из кофе или молока, например капучино или латте-мачинато. Кофейный напиток предпочтительно готовится отдельно от молочного напитка, чтобы обеспечить полное взаимодействие различных пищевых концентратов с жидкостью перед смешиванием различных типов напитков.
Изобретение обеспечивает приготовление напитков за счет эффективного растворения порошковых концентратов горячей водой в течение очень короткого времени.
Кроме того, изобретение обеспечивает приготовление напитков с привлекательным внешним видом, имеющих одновременно небольшие и плотные пузырьки и равномерное растворение.
Кроме того, изобретение обеспечивает приготовление различных напитков, имеющих различные типы качества пенки или даже не имеющих пенки согласно типу приготавливаемого напитка.
И, наконец, изобретение обеспечивает приготовление сложных напитков, состоящих из различных основных жидких напитков, один из которых предпочтительно представляет собой кофе с пенкой или без пенки, приготавливаемый в течение ограниченного времени.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является устройство для приготовления напитков из содержащегося в емкости концентрата напитка, содержащее:
- подставку для поддержания емкости,
- пластину, расположенную вертикально по отношению к опоре и содержащую, по меньшей мере, четыре выпускных сопла, для впрыскивания струи жидкости в емкость, средства подачи жидкости, соединенные с выпускными соплами, при этом, по меньшей мере, два выпускных сопла предназначены для направления струи жидкости на внутреннюю боковую стенку емкости и расположены в пластине под различными углами (α) относительно вертикали, и, по меньшей мере, два выпускных сопла предназначены для направления струи жидкости на нижний участок емкости и расположены в пластине под различными углами (β) относительно вертикали.
Выпускные сопла пластины расположены под различными углами относительно вертикали. Углы, под которыми выпускные сопла расположены относительно оси, перпендикулярной нижней плоскости емкости, предпочтительно имеют значения от -10° до +10°. Соответственно, струи жидкости не концентрируются в одной отдельной точке пересечения, а предпочтительно направлены на разные участки емкости.
Две струи жидкости направлены на нижний участок емкости для создания основного усилия для растворения порционного пищевого продукта, подаваемого в емкость. Две другие струи жидкости направлены на участок внутренней боковой стенки емкости, чтобы исключить риск прилипания подаваемого в емкость пищевого продукта к боковым стенкам емкости. Кроме того, улучшается растворение пищевого продукта, который может присутствовать на верхней поверхности жидкого напитка во время приготовления.
Четыре выпускных сопла могут иметь кольцевую форму расположения.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения средства подачи жидкости соединены с выпускными соплами. Эти средства подачи жидкости предпочтительно предназначены для подачи жидкости под давлением к выпускным соплам. Соответственно, средства подачи жидкости предпочтительно содержат насос, соединенный с источником жидкости, таким как резервуар для воды или водопроводный кран.
Кроме того, средства подачи жидкости предпочтительно содержат кипятильник или термоблок, предназначенный для нагрева жидкости, подаваемой из водяного бачка. Соответственно, нагретая жидкость под давлением подается к выпускным соплам с помощью средства подачи.
С помощью устройства согласно изобретению можно подавать разбавитель, например холодную или горячую воду, в емкость, в которой находится концентрат напитка, для растворения и, в конечном итоге, вспенивания концентрата. Концентрат напитка преимущественно является сухим порошком.
Благодаря смешиванию пищевого продукта в емкости не требуется никакой дополнительной смесительной камеры. Кроме того, ни смесительная камера, ни какая другая часть машины для приготовления напитков не загрязняется чувствительной к бактериям жидкостью, что обеспечивает высокогигиеничные условия приготовления напитка.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения выпускные сопла пластины имеют разный диаметр, что приводит к созданию различного давления струй жидкости, выпускаемых соответствующим выпускным соплом. Соответственно, давление выпускаемых струй жидкости может регулироваться для различных типов приготавливаемых напитков с помощью устройства согласно изобретению.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство дополнительно содержит средства управления. Средства управления предпочтительно предназначены для избирательной подачи жидкости от средств подачи жидкости к выпускным соплам.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения в пластине имеется, по меньшей мере, одно дополнительное выпускное сопло с большим диаметром выпускного отверстия, по сравнению с другими выпускными соплами. Тем самым, в емкость может подаваться большее количество жидкости при низком давлении по сравнению со случаем, когда используется сопло с меньшим диаметром выпускного отверстия. Соответственно, ускоряется приготовление напитка, что уменьшает время ожидания для пользователя устройства. Помимо этого, жидкость подается при низком давлении, что может быть использовано для приготовления напитка без образования пенки, как в случае приготовления, например, чайных напитков.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения пластина дополнительно содержит распылительное сопло, предназначенное для распыления жидкости в приемник. К распылительному соплу предпочтительно избирательно подается жидкость от средств подачи жидкости. Соответственно, распылительное сопло может использоваться независимо от выпускных сопел пластины. Распылительное сопло предпочтительно используется для создания небольших пузырьков сверху приготавливаемого напитка, например капучино. Распылительное сопло может эффективно использоваться для предотвращения больших пузырьков сверху напитка, поскольку его взаимодействие с большими пузырьками, образуемыми струями, выходящими из сопел, приводит к исчезновению пузырьков.
Пластина и подставка устройства предпочтительно выполнены с возможностью вращения и/или перемещения по вертикали относительно друг друга. Таким образом, в процессе приготовления напитка улучшается растворение или распыление пищевого продукта, поскольку струи жидкости, выпускаемые из выпускных сопел во время приготовления напитка, направлены на различные участки емкости. Кроме того, за счет поднимания или, соответственно, опускания или вращательного движения могут смываться остатки продукта, прилипшего к участкам боковой стенки емкости.
Предпочтительно, пластина соединена с подъемными устройствами, которые обеспечивают относительное вертикальное перемещение пластины и подставки. Кроме того, подставка для емкости предпочтительно соединена с приводом вращения, который обеспечивает вращение емкости относительно вертикали. Привод вращения и подъемные средства могут использоваться независимо друг от друга.
Опорные средства устройства предпочтительно содержат установочные средства для обеспечения правильного положения емкости относительно пластины. В частности, центрирование емкости относительно выпускных сопел желательно для обеспечения правильного позиционирования струй жидкости, выпускаемых выпускными соплами относительно внутренней боковой стенки и нижних участков емкости.
Установочное средство может быть выступающей кольцевой рамкой, которая может быть соединена с основным участком подставки для ограждения нижнего участка емкости. Предпочтительно, подставка может быть отрегулирована по различным размерам и конструкциям емкости. Соответственно, емкость может быть правильно установлена относительно выпускных сопел с целью улучшения растворения или распыления пищевого концентрата.
Следует понимать, что подставка может быть любым средством, которое обеспечивает взаимодействие подставки и емкости с целью обеспечения правильного положения и, в частности, концентричного положения емкости относительно выпускных сопел.
Например, опорные средства могут быть магнитными средствами, расположенными в центре опорных средств, которые могут взаимодействовать с соответствующей емкостью, по меньшей мере, частично изготовленной из ферромагнитного материала, для взаимодействия с магнитным средством опорного средства. Соответственно, облегчается концентричное расположение емкости относительно опорных средств и, тем самым, относительно выпускных сопел.
Емкость, используемая с устройством согласно изобретению, предпочтительно имеет форму усеченного конуса. Боковые стенки емкости могут быть прямыми или наклонными без влияния на характеристики смешивания струй. Предпочтительно боковая стенка емкости слегка наклонена, как например, в бумажных или пенополистироловых чашках. Таким образом, емкость может иметь наклон боковой стенки 1-15° относительно оси симметрии емкости. Боковая стенка предпочтительно является прямой, т.е. боковая стенка имеет постоянный наклон под одним и тем же углом относительно оси симметрии емкости. Однако боковая стенка также может быть слегка закруглена, т.е. боковая стенка емкости может иметь выпуклую или вогнутую форму. Емкость предпочтительно имеет объем 50-300 мл.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство содержит средства управления, предназначенные для управления подачей жидкости к выпускным соплам пластины в зависимости от накопленного объема жидкости, дозируемого из средств подачи. Средства подачи предпочтительно содержат расходомер, который может обнаруживать накопленный объем дозируемой жидкости для каждого цикла приготовления напитка. Согласно данному варианту осуществления изобретения средства управления могут открывать или закрывать выпускные сопла пластины в зависимости от заданного времени или накопленного объема жидкости, подаваемой средствами подачи жидкости.
Вторым объектом изобретения является устройство для приготовления напитков из находящегося в емкости концентрата напитка, содержащее:
- подставку для поддержания емкости,
- пластину, расположенную вертикально по отношению к опоре и содержащую, по меньшей мере, два выпускных сопла, для впрыскивания струи жидкости в емкость,
- средства подачи жидкости, соединенные с выпускными соплами, причем:
- по меньшей мере, одно из выпускных сопел предназначено для направления струи жидкости на внутреннюю боковую стенку емкости, и
- по меньшей мере, одно из выпускных сопел предназначено для направления струи жидкости на нижний участок емкости, при этом
- пластина содержит выпускное сопло, соединенное со смесительной для кофе для подачи кофе в емкость.
Подставка и пластина предпочтительно имеют такие же характеристики, как и устройство для приготовления напитков согласно первому объекту изобретения. Пластина может содержать, по меньшей мере, четыре выпускных сопла для подачи струи жидкости в емкость, при этом, по меньшей мере, два выпускных сопла предназначены для направления струи жидкости на внутреннюю боковую стенку емкости и расположены в пластине под различными углами (α) относительно вертикали, и, по меньшей мере, два выпускных сопла предназначены для направления струи жидкости на нижний участок емкости и расположены в пластине под различными углами (β) относительно вертикали.
Пластина может содержать выпускное сопло, соединенное со смесительной камерой для подачи кофе в емкость. Смесительная камера для кофе предпочтительно доступна снаружи устройства. Таким образом, если жидкость, подаваемая средствами подачи жидкости, взаимодействует с экстрактом кофе, подаваемым в смесительную камеру для кофе, можно приготовить кофейный напиток, который затем подается в емкость с помощью выпускного отверстия пластины. Предпочтительно устройство согласно изобретению также может содержать средства для альтернативного закрывания, открывания или ограничения выпускного сопла, соединенного со смесительной камерой для кофе. Эти средства могут быть пластиной с двумя отверстиями, при этом одно отверстие имеет сечение, по меньшей мере, такое же большое, как сечение выпускного сопла, соединенного со смесительной камерой для кофе, а другое отверстие имеет сечение, меньшее, чем сечение выпускного сопла, соединенного со смесительной камерой для кофе. Эта пластина может быть расположена относительно пластины таким образом, чтобы одно из двух отверстий могло быть обращено к выпускному отверстию смесительной камеры для кофе или чтобы к нему не было обращено никакое отверстие в добавление к относительному перемещению пластины и выпускного отверстия смесительной камеры для кофе. Это перемещение может быть вращательным или поступательным скользящим перемещением пластины относительно выпускного отверстия. Средство для альтернативного закрывания, открывания или ограничения выпускного сопла, соединенного со смесительной камерой для кофе, обеспечивает:
- приготовление и удержание кофейного напитка в смесительной камере, когда средство закрыто,
- подачу кофейного напитка в емкость, когда средство открыто,
- вспенивание подаваемого в емкость кофейного напитка, если средство ограничено. Фактически, меньшее отверстие ограничивает выпуск из сопла, так чтобы оно могло создавать касательные усилия в струе кофе, выходящей из смесительной камеры для кофе, и создавать более привлекательную пенку.
Эти средства решают проблемы уменьшения времени приготовления составных напитков, при этом кофе приготавливается и удерживается в смесительной камере для кофе, в то время как другие напитки приготавливаются в емкости. Эти средства также решают проблему получения различного качества кофе за счет приготовления вспененного кофе со слоем сливок или кофе без пенки.
Третьим объектом изобретения является способ приготовления напитка из пищевого продукта, включающий этапы, на которых:
а) подают концентрат напитка в емкость,
б) направляют, по меньшей мере, две струи жидкости на внутренний нижний участок и, по меньшей мере, две струи жидкости на участок внутренней боковой стенки емкости с помощью выпускных сопел, расположенных на пластине, установленной вертикально относительно емкости, при этом, по меньшей мере, две струи жидкости, направленные на внутренний нижний участок емкости, и, соответственно, по меньшей мере, две струи жидкости, направленные на участок внутренней боковой стенки емкости, расположены под разными углами (α, β) относительно вертикали.
Во время приготовления напитка емкость и пластина предпочтительно могут вращаться и/или вертикально перемещаться относительно друг друга. Таким образом, обеспечивается эффективное растворение или распыление концентрата напитка, подаваемого в емкость, поскольку струи жидкости направлены на различные участки емкости.
Кроме того, к выпускным соплам предпочтительно избирательно подается жидкость от средств подачи жидкости в зависимости от накопленного объема жидкости, подаваемой к выпускным соплам. Согласно этому, например, имеется возможность открывать или закрывать конкретное впускное сопло на заданном этапе приготовления напитка. Это, например, может быть полезным для приготовления чая, при котором выпускное сопло, подающее распыленную жидкость в емкость, открывается на заданное время в конце процесса приготовления напитка. Таким образом, с помощью вышеуказанной распыляемой жидкости, которая выпускается из выпускного сопла, может быть уменьшено образование больших пузырьков сверху напитка.
Кроме того, предпочтительно перед приготовлением напитка выпускные сопла подводятся к участку ободка емкости. Таким образом, обеспечивается повышение давления струй жидкости, которые соударяются с поверхностью напитка, и, тем самым, улучшается смешивание напитка. Во время наполнения емкость предпочтительно вращается, как описано выше.
Емкость предпочтительно имеет форму усеченного конуса.
Четвертым объектом изобретения является способ приготовления напитка на основе кофе из концентрата напитка и экстракта кофе; включающий этапы, на которых:
а) подают концентрат напитка в емкость,
б) направляют, по меньшей мере, одну струю жидкости на внутренний нижний участок и, по меньшей мере, одну струю жидкости на внутреннюю боковую стенку емкости с помощью выпускных сопел, расположенных на пластине, установленной вертикально относительно емкости,
способ дополнительно включает этапы приготовления кофейного напитка, на которых:
в) подают экстракт кофе в смесительную камеру, соединенную со средствами подачи жидкости, и
г) выпускают готовый кофейный напиток в емкость с помощью выпускного отверстия в пластине.
Экстракт кофе может быть жидким концентратом кофе или растворимым кофейным порошком.
Предпочтительно, этап в) приготовления кофейного напитка выполняют во время выполнения этапов а), б). В частности:
- во время этапа в) приготовления кофейного напитка выпускное сопло, соединенное со смесительной камерой для кофе закрыто, и
- во время этапа г) выпуска кофейного напитка в емкость, выпускное сопло, соединенное со смесительной камерой для кофе, открыто или ограничено.
Согласно способу имеется возможность приготавливать кофейный напиток в смесительной камере для кофе, в то время как другой напиток приготавливается непосредственно в емкости посредством растворения ингредиента напитка, находящегося в емкости, с помощью разбавителя, подаваемого через выпускные сопла. Оба варианта приготовления могут выполняться по отдельности и одновременно; это обеспечивает преимущество, состоящее в уменьшении времени приготовления сложных напитков, состоящих из разных основных напитков, которые должны быть приготовлены по отдельности и, в конечном счете, смешаны. Сразу после приготовления кофейного напитка и другого напитка, приготавливаемого в чашке, выпускное сопло, соединенное со смесительной камерой для кофе, может быть открыто и кофе может быть налит в емкость. Это, в частности, является преимуществом для приготовления смешанных напитков, таких как латте-мачинато или капучино, поскольку различные концентраты напитков не должны смешиваться в одной смесительной камере. Кроме того, смесительная камера для кофе может использоваться для приготовления только кофейных напитков и, таким образом, не должна очищаться после каждого цикла приготовления напитка, например, как в случае с жидкостью, подверженной действию бактерий.
Предпочтительно во время этапа б), по меньшей мере, две струи жидкости направлены на внутренний нижний участок и, по меньшей мере, две струи жидкости направлены на участок внутренней боковой стенки емкости с помощью выпускных сопел, расположенных на пластине, при этом, по меньшей мере, две струи, направленные на внутренний нижний участок емкости, и, соответственно, по меньшей мере, две струи, направленные на участок внутренней боковой стенки емкости, расположены под разными углами (α, β) относительно вертикали.
Независимо от объекта изобретения концентрат напитка предпочтительно выбирается из молока или порошка на основе молока, чайного порошка и порошка на основе шоколада.
Краткое описание чертежей
Дополнительные характеристики, преимущества и задачи изобретения станут понятными специалисту в данной области техники после изучения подробного описания вариантов осуществления изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.
На фиг.1 показан предпочтительный вариант выполнения устройства согласно изобретению, схематичный вид сбоку;
на фиг.2 - другой предпочтительный вариант выполнения устройства согласно изобретению, вид сбоку;
на фиг.3 - предпочтительный вариант выполнения пластины, в которой размещены выпускные сопла и выпускное отверстие смесительной камеры для кофе, вид снизу;
на фиг.4 - предпочтительный вариант выполнения емкости, используемой с настоящим изобретением, при этом показаны точки соударения струй жидкости, выпускаемых выпускными соплами и выпускным отверстием смесительной камеры для кофе, вид сверху;
на фиг.5 и 6 - устройство согласно изобретению, в котором показаны средства закрывания, открывания и ограничения смесительной камеры для кофе, соответственно виды сверху и снизу.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показан схематичный вид сбоку предпочтительного варианта выполнения устройства согласно изобретению. Как видно из фиг.1, пластина 2 содержит четыре выпускных сопла 4. Кроме того, пластина имеет выпускное отверстие 3, сообщенное по жидкости с установленной на пластине смесительной камерой 5 для кофе.
Пластина 2 предпочтительно содержит распылительное сопло 8, которое предназначено для подачи распыленной жидкости А5 в емкость, помещенную под пластиной 2.
Выпускные сопла 4, распылительное сопло 8 и смесительная камера 5 сообщены по жидкости со средствами 6 подачи жидкости устройства.
Средства подачи жидкости преимущественно содержат бак 6а для воды, т.е. резервуар, пригодный для подачи жидкости в устройство. Следует отметить, что вместо резервуара устройство может быть соединено с водопроводным краном для обеспечения постоянной подачи жидкости.
Средства подачи жидкости содержат насос 6b, который соединен с резервуаром и подает жидкость в кипятильник 6c средств 6 подачи воды. Вместо кипятильника можно использовать термоблок или другое пригодное нагревательное средство. Согласно данному варианту осуществления изобретения средства подачи воды предназначены для подачи нагретой жидкости под давлением.
Однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрен обводной путь подачи воды (не показан) для обхода нагревательного средства 6с и, тем самым, для подачи холодной воды под давлением к выпускным соплам 4 и, соответственно, к распылительному соплу 8.
Сообщение по жидкости между средствами 6 подачи жидкости и выпускными соплами 4, распылительным соплом 8 и смесительной камерой 5 обеспечивается с помощью трубчатых элементов 4а, 5а, 8а, которые на фиг.1 показаны схематично.
В сообщении по жидкости между смесительной камерой 5, выпускными соплами 4 и распылительным соплом 8 используются клапаны 23, 24, 25. Клапаны имеют, по меньшей мере, открытое и закрытое положения, при которых соответственно обеспечивается или перекрывается течение жидкости от средств подачи жидкости к выпускным соплам 4, распылительному соплу 8 или смесительной камере 5. Клапаны 23, 24, 25 предпочтительно соединены с блоком 7 управления, который регулирует положение клапанов. Соответственно, жидкость может избирательно подаваться к выпускным соплам 4, распылительному соплу 8 и смесительной камере 5.
Однако также имеется возможность использовать только один клапан, например, клапан 23, соединенный со средствами 6 подачи жидкости и выпускными соплами 4. Выпускные сопла 4 сообщены по жидкости с отдельным трубчатым элементом, например трубчатым элементом 4а, соединенным с клапаном 23. Трубчатый элемент 4а, например, может быть соединен с кольцевым каналом, расположенным в пластине 2 и выходящим в разные выпускные сопла. Благодаря выпускным соплам 4, сообщенным по жидкости с трубчатым элементом 4а, обеспечивается распределение жидкости из трубчатого элемента 4а в выпускные сопла.
Следует понимать, что выпускные сопла 4 могут содержать любые средства, пригодные для направления струи жидкости в емкость 13. Выпускные сопла 4 до известной степени могут выступать из пластины 2. Однако выпускные сопла 4 также могут быть образованы как неотъемлемая часть пластины, например, в виде отверстий в пластине 2. Отверстия могут быть различного размера для обеспечения различных давлений воды.
Как видно из фиг.1, подача жидкости к выпускным соплам 4 приводит к получению струи А2, А4 жидкости, выпускаемой из соответствующих выпускных сопел 4. Выпускные сопла предпочтительно расположены на пластине 2 таким образом, что струя А2 жидкости направляется к нижнему участку 13а емкости 13, помещенной на подставке 1 под пластиной 2. Кроме того, по меньшей мере, одно из выпускных сопел 4 расположено так, что выпускаемая струя А4 жидкости ударяется об участок 13b боковой стенки емкости 13. Струя жидкости, которая направлена к нижнему участку 13а емкости 13, обеспечивает основное усилие растворения пищевого продукта, который предпочтительно подается в емкость в виде порошка. Кроме того, струя жидкости, направленная на участок 13b боковой стенки емкости, может препятствовать прилипанию пищевого продукта к боковой стенке емкости.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения выпускные сопла 4 предпочтительно расположены на пластине 2 в фиксированном положении. Однако могут быть предусмотрены регулировочные средства для регулирования положения выпускных сопел 4 и для регулирования траекторий выпускаемых из сопел струй жидкости.
Емкость 13 предпочтительно устанавливается по центру относительно выпускных сопел 4. Согласно этому выпускаемые струи жидкости направляются на заданные участки емкости 13, как указано выше.
Для обеспечения точного положения емкости 13 относительно пластины 2 имеются установочные средства 9, которые обеспечивают направление емкости в направлении правильного положения емкости.
Установочные средства 9 содержат кольцевые канавки 9а, 9b, 9c, расположенные концентрично. В канавки может быть установлен кольцевой элемент 9d, который предпочтительно может быть отрегулирован по различным размерам и может устанавливаться в различные канавки 9а, 9b. 9c. Таким образом, кольцевой элемент 9d выступает из верхней поверхности 1а подставки 1. Соответственно, в зависимости от размера емкости 13, используемой с настоящим устройством, пользователь может регулировать кольцевой элемент 9d и подгонять его под имеющиеся канавки 9а, 9b, 9c, и таким образом направлять нижний участок емкости 13 для обеспечения концентричного положения емкости 13 относительно пластины 2.
Следует понимать, что установочные средства могут быть любыми средствами, помогающими пользователю устройства устанавливать емкость в требуемое положение относительно пластины 2. Кроме того, количество канавок, взаимодействующих с выступающим кольцевым элементом 9d, может отличаться от количества, указанного на фигуре.
1
2
Подставка 1 предпочтительно соединена с поворотно-подъемным средством 27, которое соединено с двигателем 26. Двигатель 26 предпочтительно управляется блоком 7 управления устройства для обеспечения работы поворотно-подъемного средства 27 во время цикла приготовления напитка, как указано стрелками Z и Z на фиг.1.
2
1
На фиг.2 показан вид сбоку другого предпочтительного варианта выполнения устройства согласно изобретению. Здесь подъемное устройство соединено с пластиной 2 с помощью соединительного элемента 29, который расположен по окружности на пластине 2 и соединен с подъемным средством 27, помещенным в корпусе 100 устройства. Двигатель 26 предпочтительно управляется блоком 7 управления устройства для обеспечения работы подъемного средства во время цикла приготовления напитка, как указано стрелкой Z. Подставка 1 предпочтительно соединена с поворотным устройством 27, которое соединено с двигателем 26 и обеспечивает поворачивание емкости вокруг центральной оси С. Двигатель 26 предпочтительно управляется блоком 7 управления устройства для обеспечения работы поворотного устройства 27 во время цикла приготовления напитка, как указано стрелкой Z.
Как показано на фиг.2, смесительная камера 5 имеет отверстие 28 и, таким образом, является доступной для пользователя устройства. Отверстие 28 может быть снабжено крышкой (не показана) для открывания и закрывания смесительной камеры 5. Смесительная камера предпочтительно является цилиндрической и имеет выпускное отверстие 3 в нижней части. Кроме того, в верхней части смесительной камеры 5 имеется впускной канал 5b для воды, сообщенный по жидкости со средствами подачи жидкости с помощью трубчатого элемента 5а.
Для приготовления кофейного напитка порция пищевого концентрата на основе кофе, такого как кофейный порошок 21, может быть подана в смесительную камеру 5 с помощью отверстия 28. Затем в смесительную камеру 5 подают жидкость, предпочтительно горячую воду под давлением. Подаваемая жидкость взаимодействует с кофейным порошком 21 для образования кофейного напитка, который дозируется из смесительной камеры 5 с помощью выпускного отверстия 3.
Кофейный напиток поступает в емкость 13, которая расположена под пластиной 2. Выпускное отверстие 3 предпочтительно расположено концентрично относительно пластины 2.
Выпускное отверстие 3 может быть снабжено перфорированным элементом 3а для предотвращения падения кофейного порошка 21 в емкость перед взаимодействием порошка 21 с жидкостью.
Кроме того, для приготовления смешанного напитка, такого как капучино или латте-мачинато, который в основном состоит из кофе и молока, молоко приготавливается в емкости с помощью приготовления в чашке.
Соответственно, пищевой продукт, такой как сухой порошок, может подаваться в емкость 13 перед приготовлением напитка. Затем в емкость 13 подается жидкость в виде струй A1, А2, A3, А4 жидкости для растворения пищевого продукта 20.
Для приготовления напитка в емкости 13 пластина 2 предпочтительно содержит четыре выпускных сопла 4, при этом, по меньшей мере, два выпускных сопла 4 предназначены для направления струи A1, А2 жидкости на нижний участок 13а емкости. Кроме того, предпочтительно два выпускных сопла 4 предназначены для подачи струи A3, А4 жидкости на участок 13b внутренней боковой стенки емкости 13. Таким образом, обеспечивается эффективное растворение пищевого продукта 20 в емкости 13.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения перед подачей жидкости в емкость пластина 2 приближается к участку 13 с верхнего края емкости. Давление струй жидкости, которые ударяются об участок поверхности жидкости в емкости во время приготовления напитка, уменьшается и, тем самым, улучшается смешивание напитка. Кроме того, уменьшается образование больших пузырьков в результате соударения струй жидкости и поверхности жидкости в емкости 13.
С увеличением уровня наполнения емкости 13 жидкостью пластина 2 и, таким образом, выпускные сопла 4 могут подниматься относительно емкости 13. Пластина 2 предпочтительно поворачивается вокруг центрально оси С емкости с помощью подъемно-поворотного устройства 27. Согласно этому, струи жидкости, выпускаемые выпускными соплами 4 пластины 2, подаются на различные участки емкости 13 и, тем самым, улучшается смешивание напитка. В частности, струи жидкости, подаваемые на участок 13b боковой стенки емкости 13, подаются непрерывно на внутренний кольцевой участок емкости 13. Таким образом, смывается остаток пищевого продукта, который прилипает к внутреннему участку боковой стенки емкости 13.
Средство 7 управления (фиг.1) предпочтительно содержит устройство, которое обеспечивает управление подачей жидкости к выпускным соплам 4, распылительному соплу 8 и смесительной камере 5 соответственно. Во время приготовления смешиваемого напитка средство 7 управления сначала обеспечивает подачу жидкости в выпускные сопла 4 и, тем самым, в емкость 13 для растворения и, в конечном счете, вспенивания пищевого продукта, подаваемого в емкость. Количество жидкости, подаваемой в емкость, предпочтительно контролируется расходомером (не показан), расположенным на пути течения жидкости между средством 6 подачи жидкости и выпускными соплами 4. Таким образом, пользователь может выбирать объем дозируемой в емкость 13 жидкости с помощью ручного интерфейса, расположенного на устройстве (не показан), или объем, устанавливаемый для выбираемого пользователем типа напитка, может автоматически дозироваться по заданной программе.
После прекращения подачи жидкости в емкость 13 с помощью выпускных сопел 4 подача жидкости в смесительную камеру 5 начинается с помощью впускного канала 5b. Соответственно, пищевой продукт, такой как сухой кофейный порошок, подаваемый в смесительную камеру 5, взаимодействует с подаваемой жидкостью и, таким образом, дозируется через выпускное отверстие 3 в емкость 13. Между впускным каналом 5b и средствами подачи жидкости предпочтительно установлен расходомер для контроля количества жидкости, подаваемой в смесительную камеру 5, или объем напитка, устанавливаемый для выбираемого пользователем типа напитка, может автоматически дозироваться по заданной программе.
Кроме того, в распылительное сопло 8 может подаваться жидкость после прекращения подачи жидкости в выпускные сопла 4 с помощью средства 7 управления. Таким образом, распыляемый пар, подаваемый распылительным соплом, направляется в находящийся в емкости 13 напиток для уменьшения количества больших пузырьков. Кроме того, распыляемый пар поддерживает образование маленьких пузырьков на поверхности напитка, что, в частности, желательно для напитков типа капучино.
Для обеспечения эффективного смешивания напитка в емкости 13 выпускные сопла 4 и, таким образом, выпускаемые струи жидкости, расположены под определенным углом α, β (фиг.1) относительно вертикали. Угол α предпочтительно является различным для каждого выпускного сопла 4, предназначенного для направления струи A1, А2 на нижний участок 13а емкости 13. Кроме того, угол β предпочтительно является различным для каждого выпускного сопла 4, предназначенного для направления струи A3, А4 на внутреннюю боковую стенку 13b емкости 13. В предпочтительном варианте осуществления изобретения углы α, β находятся в диапазоне между -10° и +10°.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первое сопло 4 расположено параллельно вертикали С (β=0). Кроме того, второе выпускное сопло расположено под углом β=-10° к вертикали. Помимо этого, третье выпускное сопло 4 расположено под углом α к вертикали, равным 3°. Четвертое выпускное сопло расположено под углом α, равным 10°. Значения углов α, β могут изменяться без отклонения от объема изобретения.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения пятое выпускное сопло 11 расположено на пластине 2 и сообщено по жидкости со средствами 6 подачи жидкости. Предпочтительно пятое выпускное сопло 11 имеет диаметр, отличающийся от диаметра других выпускных сопел 4. В частности, выпускное сопло 11 имеет больший диаметр для подачи большего количества жидкости при более низком давлении в емкость во время цикла приготовления напитка. Соответственно, уменьшается время ожидания пользователя устройства и уменьшается усилие вспенивания струи. Выпускное сопло 4, в частности, пригодно для приготовления чая.
На фиг.3 показан вид снизу предпочтительного варианта выполнения пластины 2, имеющей выпускные сопла 4 и выпускное отверстие смесительной камеры 5 для кофе. Как видно из фигуры, выпускные отверстия 4 расположены по окружности на кольце, а выпускное отверстие 3 смесительной камеры 5 расположено концентрично с центром С1 кольца, в котором расположены выпускные сопла 4.
Выпускные сопла 4 предпочтительно имеют одинаковый диаметр d4 выпускного отверстия, тем самым, создавая струи жидкости с одинаковым давлением. Диаметр d4 выпускного отверстия сопла предпочтительно составляет 0,2-0,9 мм.
Вышеуказанные выпускные сопла 4 расположены на одном и том же расстоянии d1 относительно центра С1 пластины 2. Расстояние d1 предпочтительно составляет 30-60 мм.
Распылительное сопло 8 предпочтительно расположено на меньшем расстоянии d2 от центра С1 пластины 2. Расстояние d2 предпочтительно составляет 20-50 мм. Распылительное сопло предпочтительно выпускает полый конус распыляемого пара с углом 60-85°. Расход жидкости, выходящей из распылительного сопла, предпочтительно составляет 1,5-3 мл/с.
Выпускное сопло 11 имеет больший диаметр d3, чем выпускные сопла 4 и предпочтительно расположено на таком же расстоянии d1 от центра С1 пластины 2. Диаметр d3 предпочтительно составляет 1,5-4 мм.
Предпочтительно частота вращения пластины 2 составляет 0,5-1,5 об/с. Более предпочтительно, частота вращения пластины составляет 0,8-1,2 об/с.
На фиг.4 показан вид сверху предпочтительного варианта выполнения емкости, используемой с настоящим изобретением, где показаны точки соударения струй A1, А2, A3, А4 жидкости, выпускаемых выпускными соплами 4.
Выпускное отверстие смесительной камеры 5 предпочтительно направлено на нижний участок 13а емкости 13 в ее центре С1. Кроме того, как показано ссылочными позициями A3 и А4, предпочтительно, две струи жидкости, создаваемые выпускными соплами 4, направлены на участок 13b боковой стенки емкости. Расстояния от точек соударения струй A3, А4 жидкости до центра С1 предпочтительно являются различными.
Кроме того, ссылочные позиции А1 и А2 относятся к точкам соударения двух струй жидкости, выпускаемых выпускными соплами 4, которые предназначены для соударения с нижним участком 13а емкости 13. Как показано на фиг.4, расстояния от точек A1, А2 соударения до центра С1 предпочтительно являются различными. Соответственно, струи жидкости соударяются с различными участками нижнего участка, что ведет к улучшению процесса смешивания. Кроме того, за счет вращения пластины 2 струи жидкости непрерывно вращаются вокруг оси С емкости, создавая завихряющее движение внутри емкости. Соответственно, улучшается смешивание приготавливаемого напитка.
Ссылочной позицией А6 обозначена точка соударения струи из дополнительного сопла 11, которое предпочтительно имеет больший выпускной диаметр, чем другие выпускные сопла. Предпочтительно выпускное сопло 11 направляет струю жидкости на участок 13b боковой стенки емкости.
На фиг.5 показан вид сверху пластины 2, с которой соединены трубчатые элементы 4а, 5а, 8а, подающие жидкость к выпускным соплам и распылительному соплу. Смесительная камера 5 для кофе расположена на пластине таким образом, чтобы выпускное отверстие выступало через пластину.
На фиг.6 показан вид снизу пластины 2, на котором видны выпускные сопла 4, 11 и распылительное сопло 8. Под выпускным отверстием 3 смесительной камеры для кофе расположено средство закрывания, открывания и ограничения выпускного сопла. Вышеуказанное средство состоит из пластины 14 с отверстием 142, сечение которого является почти таким же большим, как и сечение выпускного отверстия 3 смесительной камеры для кофе, и с ограничительным отверстием 141, сечение которого меньше сечения выпускного отверстия 3 смесительной камеры для кофе. Эта пластина 14 перемещается, так чтобы или отверстие 142, или ограничительное отверстие 141, или вообще никакое отверстие не было обращено к выпускному отверстию 3 смесительной камеры для кофе. Эта пластина может перемещаться с помощью двигателя 143, зубчатое колесо которого соединено с зубчатой пластиной 144, прикрепленной к пластине 14. Двигатель 143 может перемещать пластину для открывания, закрывания или ограничения выпускного отверстия смесительной камеры для кофе.
Несмотря на то что настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, специалист в данной области техники может выполнить множество модификаций и изменений без отклонения от объема изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения.