Машина для приготовления напитков
MACHINE FOR BEVERAGES PREPARATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к машине для приготовления напитков, такой как, например, машина для приготовления кофе и/или кофе эспрессо. Более конкретно, настоящее изобретение относится к однопорционной автоматической или полуавтоматической машине для приготовления кофе и/или кофе эспрессо. Кроме того, настоящее изобретение относится к заварочному блоку и съемному держателю капсулы для машины для приготовления напитков.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Автоматические или полуавтоматические однопорционные машины для приготовления кофе и/или кофе эспрессо становятся все более и более популярными. Основным преимуществом этих однопорционных кофемашин, по сравнению с полностью автоматическими кофемашинами (bean to cup coffee machines, кофемашины с функцией помола зерен), является то, что они менее сложны в применении, а также более гигиеничны. Благодаря пониженной сложности по сравнению с полностью автоматическими кофемашинами, такие однопорционные кофемашины могут быть предложены потребителю по сравнительно доступной цене. Однопорционные кофемашины также являются простыми в обращении. Кроме того, благодаря исключению необходимости измерения порций, количества ароматизирующих веществ и добавок из больших контейнеров для сыпучих материалов сокращено время, необходимое для заваривания кофе, и упрощен процесс заваривания.
[0003] Однопорционные кофемашины основаны на принципе экстракции (извлечения) кофе из размолотого кофе или кофейного порошка, содержащегося в фильтр-пакетике (pad) или капсуле. Эти фильтр-пакетики или капсулы вставляют в герметичную заварочную камеру заварочного блока машины. После этого горячая или холодная вода инжектируется или распыляется в заварочную камеру и в фильтр-пакетик или капсулу, так что оттуда может быть экстрагирован кофе. Затем использованные фильтр-пакетики или капсулы могут быть выброшены. В зависимости от ингредиентов, содержащихся в фильтр-пакетиках или капсулах, могут быть приготовлены различные виды рецептов и вкусов кофе и/или кофе эспрессо. Возможна даже экстракция чая, горячего шоколада, супов и других видов горячих или холодных напитков с этими типами однопорционных машин. Таким образом, эти машины в настоящем документе в целом названы машинами для приготовления напитков.
[0004] Машины такого типа коммерчески доступны от заявителя под названием Senseo. Этот тип машины использует мягкие фильтр-пакетики, в которых заключен экстрагируемый пищевой продукт. Эти мягкие фильтр-пакетики иногда также называют чалдами (pods).
[0005] Однако другие поставщики однопорционных кофемашин используют кофейные фильтр-пакетики различных форм или размеров или капсулы различных форм и размеров. Эти фильтр-пакетики и капсулы различных размеров и форм требуют не только различных приемных отверстий в кофемашине, которые согласованы исключительно с формой и размером конкретного фильтр-пакетика или капсулы. Различные типы машин также различаются с технической точки зрения. В машинах, использующих капсулы, обычно применяются более высокие давления (примерно от 5 до 19 бар), чем в машинах, использующих более мягкие фильтр-пакетики большего размера, как в машинах Senseo, где применяются давления примерно от 1,2 до 1,9 бара. Техническая конструкция заварочного блока, таким образом, значительно отличается для этих различных типов машин.
[0006] В случае, если кто-либо захочет использовать различные типы фильтр-пакетиков и капсул, будут необходимы различные типы приспособлений. Это будет подразумевать использование различных машин, каждая из которых имеет конкретный принцип работы и занимает пространство на кухне.
[0007] WO 2013/079814 A1 и US 2013/0133522 A1 относятся к однопорционным кофемашинам, позволяющим использовать фильтр-пакетики и капсулы разных размеров и форм. В них используют сравнительно сложные переходники, один для каждого отличающегося типа фильтр-пакетика или капсулы. Эти переходники довольно неудобны в обращении. Переходники обычно содержат множество различных частей, которые должны быть правильно собраны вместе потребителем каждый раз при вставке новой капсулы или фильтр-пакетика в один из различных переходников. Помимо этого, правильно уравновешенное распределение усилия в заварочном блоке и надлежащее уплотнение заварочной камеры все еще сложно обеспечить.
[0008] Еще одной проблемой, возникающей в машинах для фильтр-пакетиков и капсул комбинированного типа, является тот факт, что поток жидкости ведет себя существенно различным образом в фильтр-пакетике, чем в капсуле. Капсулы обычно содержат пластиковый или металлический основной корпус, сверху покрытый тонкой фольгой. Было показано, что поведение потока и полученное качество кофе улучшаются, если жидкость инжектируется в капсулу с нижней стороны и покидает капсулу сверху через фольгу. Однако для машин комбинированного типа для фильтр-пакетиков и капсул, где жидкость обычно инжектируется в заварочную камеру сверху, это будет означать, что капсула должна быть вставлена в заварочный блок в перевернутом состоянии. Хотя технически это возможно, для потребителя менее удобно вставлять капсулу в перевернутом состоянии.
[0009] Таким образом, существует потребность в усовершенствовании.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010] Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении усовершенствованной однопорционной машины для приготовления напитков, которая может быть использована с различными видами фильтр-пакетов (pads) и капсул. Более конкретно, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении технического решения для заварочного блока и съемного держателя капсулы, которое обеспечивает более удобное обращение.
[0011] В первом аспекте настоящего изобретения представлена машина для приготовления напитков, содержащая:
- заварочный блок с (i) главным корпусом, образующим полость для размещения съемного держателя капсулы и (ii) крышкой, присоединенной к главному корпусу для открывания и закрывания полости; и
- съемный держатель капсулы, выполненный с возможностью размещения капсулы, содержащей экстрагируемый пищевой продукт;
причем крышка содержит подающий канал для жидкости, проходящий через крышку и заканчивающийся в первом выпускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки, и дополнительно содержит транспортировочный канал для жидкости, начинающийся во впускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки, проходящий внутри через крышку и заканчивающийся во втором выпускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки;
причем съемный держатель капсулы содержит:
- по существу чашеобразный основной корпус с приемным отверстием для капсулы для размещения капсулы, при этом приемное отверстие для капсулы образовано (i) нижней стенкой, расположенной с нижней стороны основного корпуса, и (ii) по меньшей мере одной боковой стенкой, окружающей приемное отверстие для капсулы и проходящей в поперечном направлении к нижней стенке, при этом капсула выполнена с возможностью вставки в приемное отверстие для капсулы через отверстие, расположенное с верхней стороны основного корпуса, противоположной нижней стороне; и
- по меньшей мере один внутренний канал держателя, встроенный в указанную по меньшей мере одну боковую стенку, при этом внутренний канал держателя начинается во впускном отверстии для жидкости держателя, расположенном с верхней стороны основного корпуса, проходит внутри по меньшей мере через указанную по меньшей мере одну боковую стенку и заканчивается на внутренней поверхности приемного отверстия для капсулы, при этом внутренняя поверхность обращена к капсуле, когда капсула вставлена.
[0012] Во втором аспекте настоящего изобретения представлен заварочный блок для машины для приготовления напитков, содержащий:
- главный корпус, образующий полость для размещения съемного держателя капсулы и (ii) крышку, присоединенную к главному корпусу для открывания и закрывания полости;
причем крышка содержит подающий канал для жидкости, проходящий через крышку и заканчивающийся в первом выпускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки, и дополнительно содержит транспортировочный канал для жидкости, начинающийся во впускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки, проходящий внутри через крышку и заканчивающийся во втором выпускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки.
[0013] В третьем аспекте настоящего изобретения представлен съемный держатель капсулы для машины для приготовления напитков, содержащий:
- основной корпус, выполненный по существу чашеобразным и содержащий приемное отверстие для капсулы для размещения капсулы, содержащей экстрагируемый пищевой продукт, при этом приемное отверстие для капсулы образовано (i) нижней стенкой, расположенной с нижней стороны основного корпуса, и (ii) по меньшей мере одной боковой стенкой, окружающей приемное отверстие для капсулы и проходящей в поперечном направлении к нижней стенке, при этом капсула выполнена с возможностью вставки в приемное отверстие для капсулы через отверстие, расположенное с верхней стороны основного корпуса, противоположной нижней стороне; и
- по меньшей мере один внутренний канал держателя, встроенный в указанную по меньшей мере одну боковую стенку, при этом внутренний канал держателя начинается во впускном отверстии для жидкости держателя, расположенном с верхней стороны основного корпуса, проходит внутри по меньшей мере через указанную по меньшей мере одну боковую стенку и заканчивается на внутренней поверхности приемного отверстия, чья внутренняя поверхность обращена к капсуле, когда капсула вставлена.
[0014] Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленный заварочный блок и заявленный съемный держатель капсулы имеют похожие и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, что и заявленная машина для приготовления напитков, и определенные в зависимых пунктах формулы изобретения.
[0015] В частности, представленная машина для приготовления напитков может быть выполнена как машина для приготовления кофе и/или кофе эспрессо. В предпочтительном варианте осуществления машина для приготовления напитков дополнительно содержит съемный держатель фильтр-пакетика, выполненный с возможностью размещения мягкого фильтр-пакетика, содержащего экстрагируемый пищевой продукт, причем полость выполнена с возможностью выборочного размещения как съемного держателя капсулы, так и съемного держателя фильтр-пакетика. Съемный держатель фильтр-пакетика предпочтительно представляет собой отдельную часть. Таким образом, машина для приготовления напитков может быть использована как с мягкими фильтр-пакетиками, так и с капсулами. Если потребитель решит использовать мягкий фильтр-пакетик, он/она может вставить съемный держатель фильтр-пакетика в полость заварочного блока. Если пользователь решит использовать капсулу, он/она может вставить съемный держатель капсулы в полость заварочного блока. Для потребителя это обеспечивает простое обращение.
[0016] На практике, изобретение может быть применено, например, в машине Senseo, которая изменена таким образом, что внутри нее могут быть использованы не только мягкие фильтр-пакетики, но также капсулы. Вследствие различных концепций таких фильтр-пакетиков и капсул обеспечена возможность заваривания "обычного" кофе и кофе эспрессо различных видов в одной и той же машине. В целом можно сказать, что мягкие фильтр-пакетики являются более подходящими для заваривания "обычного" кофе, а капсулы являются более подходящими для заваривания кофе эспрессо.
[0017] Однако главное усовершенствование представленной машины относится к тому, как выполнены заварочный блок и съемный держатель капсулы. Представленная в настоящем документе конструкция заварочного блока и съемного держателя капсулы обеспечивает возможность использования заварочного блока, в котором жидкость инжектируется из верхней части заварочного блока как в "обычных" однопорционных машинах для фильтр-пакетиков при отсутствии необходимости размещения капсулы в съемном держателе капсулы в перевернутом положении. Капсула все еще может быть размещена в держателе капсулы таким образом, что верхняя часть капсулы, покрытая фольгой, все еще обращена вверх по направлению к верхней части заварочного блока, т.е. по направлению к задней стороне крышки заварочного блока. Для потребителя это обеспечивает удобство правильного размещения капсулы в съемном держателе капсулы, а также обеспечивает удобство в правильном помещении держателя капсулы вместе с капсулой в заварочный блок.
[0018] Это обеспечено специальной системой каналов, встроенной в крышку заварочного блока и в съемный держатель капсулы. Одним из отличительных признаков заварочного блока машины является то, что жидкость, используемая для заваривания горячего напитка, протекает через крышку дважды. Жидкость инжектируется в заварочный блок через подающий канал для жидкости, проходящий внутри через крышку и заканчивающийся в первом выпускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки. Следует отметить, что нижняя сторона крышки обозначает сторону крышки, обращенную к полости, когда крышка закрыта. Затем жидкость поступает в съемный держатель капсулы, протекает через капсулу и снова поступает в крышку через впускное отверстие для жидкости, также расположенное с нижней стороны крышки. Таким образом, при поступлении во впускное отверстие для жидкости жидкость уже прошла капсулу, так что жидкость, поступающая во впускное отверстие для жидкости, уже содержит приготовленный напиток, извлеченный из экстрагируемого пищевого продукта, содержащегося в капсуле. Затем горячий напиток протекает из впускного отверстия для жидкости снова внутри через крышку в называемом в настоящем документе транспортировочном канале для жидкости и покидает транспортировочный канал для жидкости через второе выпускное отверстие для жидкости.
[0019] Относительно приготовления кофе это означает, что горячая вода сначала протекает через крышку в подающий канал для жидкости, покидает крышку, протекает через съемный держатель капсулы и капсулу, откуда извлекают кофе. Затем кофе повторно поступает в крышку, протекает через транспортировочный канал для жидкости и наконец покидает крышку через второе выпускное отверстие для жидкости.
[0020] Еще одной ключевой особенностью представленной машины для приготовления напитков является то, как жидкость протекает через съемный держатель капсулы. Первое выпускное отверстие для жидкости, где жидкость покидает крышку в первый раз, выполнено с возможностью соединения с впускным отверстием для жидкости держателя, когда съемный держатель капсулы вставлен в заварочный блок, и крышка закрыта. В отличие от однопорционных кофемашин известного уровня техники, жидкость не будет непосредственно поступать в капсулу, но сначала будет протекать внутри через держатель капсулы. Жидкость протекает из первого выпускного отверстия для жидкости во впускное отверстие для жидкости держателя, затем через внутренний канал держателя через боковую стенку держателя капсулы и покидает боковую стенку держателя капсулы с внутренней поверхности приемного отверстия для капсулы. Оттуда она протекает вдоль наружного края капсулы по направлению к нижней стенке и поступает в капсулу с ее нижней стороны. Затем жидкость протекает через капсулу снизу вверх, таким образом извлекает экстрагируемый пищевой продукт (например, кофе), содержащийся в капсуле, и покидает капсулу с ее верхней стороны.
[0021] Хотя с первого взгляда вышеописанный путь течения жидкости может показаться сложным, он представляет эффективный путь выполнения однопорционной машины для приготовления напитков, где капсулы, используемые для приготовления напитка, могут быть вставлены в заварочный блок естественным образом (не в перевернутом состоянии), и где жидкость все еще протекает снизу вверх капсулы, что с точки зрения гидродинамики считается оптимальным для заваривания кофе и/или кофе эспрессо.
[0022] Согласно варианту усовершенствования подающий канал для жидкости и транспортировочный канал для жидкости предпочтительно проходят по существу параллельно нижней стороне крышки. Части подающего канала для жидкости могут все еще проходить в поперечном направлении или даже перпендикулярно нижней стороне жидкости. При этом, если большинство частей подающего канала для жидкости и транспортировочного канала для жидкости проходят по существу параллельно нижней стороне крышки, размер, особенно высота крышки, может оставаться сравнительно малым.
[0023] Согласно еще одному усовершенствованию главный корпус заварочного блока содержит емкость для сбора жидкости, содержащую сливное выпускное отверстие для жидкости для выдачи горячего напитка, заваренного в заварочном блоке. Второе выпускное отверстие для жидкости открывается в емкость для сбора жидкости, когда в нее вставлен съемный держатель капсулы, и крышка закрыта.
[0024] Таким образом, емкость для сбора жидкости выполняет роль сборника для экстрагированного горячего напитка. В настоящем документе она также названа сборником кофе. Емкость для сбора жидкости окружает держатель капсулы, так что экстрагированный горячий напиток, который покидает крышку через второе выпускное отверстие для жидкости, может капать в емкость для сбора жидкости, и наконец может быть выдан через сливное выпускное отверстие для жидкости в размещенную ниже кружку потребителя. Сливное выпускное отверстие для жидкости таким образом предпочтительно расположено с нижней стороны емкости для сбора жидкости. Емкость для сбора жидкости также образует полость или приемную выемку, в которую может быть помещен съемный держатель капсулы. Эта приемная выемка выполнена таким образом, что в нее может быть вставлен съемный держатель фильтр-пакетика в том числе, если пользователь захочет использовать фильтр-пакетики вместо капсул.
[0025] Емкость для сбора жидкости может быть зафиксирована в главном корпусе заварочного блока, но не обязательно должна быть зафиксирована. Она также может быть выполнена в качестве заменяемой части. Это облегчает возможность очистки.
[0026] Согласно еще одному варианту усовершенствования крышка содержит множество подающих каналов для жидкости, причем каждый из множества подающих каналов для жидкости проходит через крышку и заканчивается в отдельном первом выпускном отверстии для жидкости, расположенном с нижней стороны крышки. Каждый из множества подающих каналов для жидкости предпочтительно начинается в центральной области крышки и проходит в радиальном направлении наружу к соответствующему первому выпускному отверстию для жидкости. Первые выпускные отверстия для жидкости таким образом предпочтительно расположены на равном расстоянии от центральной области.
[0027] Таким образом, жидкость инжектируется в заварочный блок не только через одно выпускное отверстие для жидкости (первое выпускное отверстие для жидкости), но будет распределена между несколькими выпускными отверстиями для жидкости. Это обеспечивает возможность даже лучшего распределения жидкости в заварочном блоке, что является преимуществом для обеих конфигураций, т.е. когда используют держатель капсулы, а также когда используют держатель фильтр-пакетика.
[0028] Согласно дополнительному варианту осуществления крышка дополнительно содержит первый прокалывающий элемент для прокалывания верхней стороны капсулы, причем первый прокалывающий элемент расположен с нижней стороны крышки и соединен по текучей среде с впускным отверстием для жидкости крышки.
[0029] Впускное отверстие для жидкости крышки, где экстрагированный горячий напиток поступает в крышку во второй раз, может быть для примера встроено в первый прокалывающий элемент. Как пояснено выше, нижняя сторона, где первый прокалывающий элемент расположен на крышке, представляет собой сторону, которая обращена к верхней стороне капсулы, когда крышка закрыта. Верхняя сторона капсулы, которая обычная покрыта тонкой фольгой, таким образом будет автоматически проколота и частично разрушена после закрывания крышки. Первый прокалывающий элемент будет протыкать или прокалывать одно или большее количество меньших дырочек в фольге капсулы, так что экстрагированный горячий напиток может покинуть капсулу и снова поступить в крышку через впускное отверстие для жидкости.
[0030] Однако вышеуказанный первый прокалывающий элемент является только альтернативой, но не обязательной особенностью. Согласно предпочтительному варианту осуществления используют капсулы, имеющие предварительно перфорированную фольгу, покрывающую верхнюю сторону капсулы. В этом случае нет необходимости прокалывать или протыкать фольгу, поскольку жидкость может просачиваться через предварительно перфорированные дырочки в фольге. Также существуют другие типы капсул, которые нет необходимости прокалывать или протыкать активным образом, даже если они не имеют предварительно перфорированной фольги. Последний упомянутый тип капсул обычно имеет фольгу, покрывающую верхнюю сторону капсулы, причем фольга разрушается внутренним давлением после инжектирования подаваемой под давлением жидкости в капсулу.
[0031] В еще одном варианте усовершенствования съемный держатель капсулы содержит множество внутренних каналов держателя, причем каждый внутренний канал держателя встроен по меньшей мере в одну боковую стенку, начинается во впускном отверстии для жидкости держателя, расположенном с верхней стороны основного корпуса, проходит внутри по меньшей мере через одну боковую стенку и заканчивается во внутренней поверхности приемного отверстия для капсулы.
[0032] В соответствии с первыми выпускными отверстиями для жидкости множество внутренних каналов держателя предпочтительно также расположено на равном расстоянии от центральной продольной оси приемного отверстия для капсулы. Таким образом, впускные отверстия для жидкости держателя также локально распределены по краю верхней стороны основного корпуса. Затем каждое первое выпускное отверстие для жидкости крышки соединяется с соответствующим одним из впускных отверстий для жидкости держателя, когда крышка закрыта. Таким образом, при наличии множества внутренних каналов держателя жидкость будет поступать в приемное отверстие для капсулы с разных сторон, что с точки зрения и гидродинамических свойств, и термодинамических свойств считается преимущественным. Поток жидкости через держатель капсулы и капсулу в этом случае напоминает фонтан.
[0033] Согласно еще одному варианту усовершенствования основной корпус съемного держателя капсулы содержит по меньшей мере две отдельные корпусные части, первую корпусную часть и вторую корпусную часть, выполненные с возможностью перемещения друг относительно друга, и причем между первой и второй корпусной частью расположен уплотняющий элемент.
[0034] Дополнительно, между первой и второй корпусной частью может быть выполнен пружинный элемент. Пружинный элемент выполняет роль элемента расширения, который отводит две корпусные части друг от друга до заранее определенного механического стопора основания. Пружинный элемент также может содержать множество отдельных пружинных элементов. Главное преимущество этого заключается в том, что уплотнение между заварочным блоком и держателем капсулы улучшено, поскольку основной корпус держателя капсулы будет слегка сжат, когда крышка заварочного блока закрыта, так что приложено первоначальное усилие, которого достаточно для обеспечения первоначального уплотнения. Это предотвращает протекание инжектированной жидкости через контактные поверхности.
[0035] Уплотняющий элемент, расположенный между двумя корпусными частями съемного держателя капсулы, действует как своего рода компенсатор давления. После инжектирования жидкости в капсулу давление в съемном держателе капсулы будет существенно увеличиваться. Таким образом, две части основного корпуса держателя капсулы будут слегка перемещаться друг от друга. Затем упомянутый уплотняющий элемент компенсирует перемещение первой корпусной части относительно второй корпусной части таким образом, что уплотнение сохраняется.
[0036] Согласно еще одному варианту усовершенствования по меньшей мере одна боковая стенка съемного держателя капсулы содержит приемную выемку для выступа для размещения выступа (фланца) капсулы, причем приемная выемка для выступа углублена по меньшей мере в одну боковую стенку и расположена на верхней стороне основного корпуса.
[0037] Это усовершенствование обеспечивает лучшее уплотнение между крышкой, капсулой и держателем капсулы. Помимо этого, капсула таким образом механически зафиксирована в держателе капсулы. Для потребителя это обеспечивает более легкое обращение, поскольку обеспечивает возможность удобного размещения капсулы в держателе капсулы правильным образом.
[0038] В еще одном варианте усовершенствования съемный держатель капсулы содержит клапан, соединенный с нижней стенкой. Этот клапан позволяет осушить съемный держатель капсулы после процесса заваривания, когда давление не прикладывается.
[0039] В дополнительном варианте осуществления съемный держатель капсулы содержит второй прокалывающий элемент для прокалывания задней стороны капсулы, причем указанный второй прокалывающий элемент выступает от внутренней поверхности приемного отверстия для капсулы и соединен с нижней стенкой.
[0040] Этот второй прокалывающий элемент протыкает или прокалывает одну или большее количество дырочек в задней стороне капсулы, либо когда капсула вставлена в съемный держатель капсулы, либо когда крышка заварочного блока закрыта, и капсула прижата в держателе капсулы.
[0041] Однако второй прокалывающий элемент, подобно вышеуказанному первому прокалывающему элементу, является только альтернативой, но не обязательной особенностью. Согласно предпочтительному варианту осуществления используют капсулы, имеющие по меньшей мере одно предварительно перфорированной отверстие в нижней стороне капсулы. В этом случае не требуется прокалывания или протыкания нижней стороны капсулы, поскольку жидкость может быть инжектирована в капсулу через предварительно перфорированные отверстия.
[0042] Жидкость, поступающая в приемное отверстие для капсулы через внутренний канал держателя (как пояснено выше), таким образом будет протекать вдоль внутренней поверхности боковых стенок держателя по направлению к нижней стенке и там поступать в капсулу через одно или большее количество отверстий, которые были либо предварительно перфорированы, либо активно проколоты в капсуле посредством второго прокалывающего элемента. Для обеспечения того, что жидкость может протекать по периферии вокруг капсулы, предпочтительно, чтобы внутренний диаметр приемного отверстия для капсулы был выполнен (слегка) большим, чем наружный диаметр капсулы. Тем самым образуется небольшой зазор между наружным краем капсулы и внутренней поверхностью приемного отверстия для капсулы. Это также имеет дополнительное преимущество. Горячая жидкость, протекающая через этот зазор перед поступлением в капсулу, уже будет нагревать капсулу снаружи.
[0043] В то время как приведенные выше абзацы были главным образом относятся к конструкции крышки заварочного блока и конструкции съемного держателя капсулы, следует понимать, что машина для приготовления напитков в общем также содержит источник подачи жидкости для подачи жидкости через крышку в заварочный блок, нагреватель для нагревания жидкости перед подачей к заварочному блоку, а также контроллер для управления источником подачи жидкости и/или нагревателем. В зависимости от желаемого рецепта контроллер может особенным образом управлять количеством жидкости, скоростью потока жидкости и/или нагревательной мощностью нагревателя.
[0044] Согласно дополнительному варианту осуществления машина для приготовления напитков может дополнительно содержать устройство обнаружения для определения, какой тип съемного держателя, съемный держатель капсулы или съемный держатель фильтр-пакетика, вставлен в полость. В этом случае, контроллер может быть выполнен с возможностью изменения параметров источника подачи жидкости и/или нагревателя в зависимости от установленного типа держателя.
[0045] Поскольку держатель фильтр-пакетика выполнен бóльшим, чем держатель капсулы, давление и поведение потока будут в любом случае автоматически зависеть от типа держателя, вставленного в заварочный блок. Однако контроллер, активно изменяющий давление и/или скорость потока жидкости в зависимости от типа вставленного держателя, может даже улучшать качество кофе, поскольку параметры жидкости будут даже более тщательно адаптированы к типу используемого расходуемого материала (капсулы или фильтр-пакетика). Например, если следует заварить "обычный" кофе и вставлен держатель фильтр-пакетика, содержащий мягкий фильтр-пакетик, контроллер может управлять источником подачи жидкости для подачи большего количества жидкости на большей скорости потока. Если следует заварить кофе эспрессо и в машину вставлен держатель капсулы, содержащий капсулу, контроллер может управлять источником подачи жидкости для подачи меньшего количества жидкости на меньшей скорости потока, но под более высокими давлениями.
[0046] Устройство обнаружения для определения типа держателя, вставленного в машину, может быть выполнено множеством способов, например, в качестве оптического, индуктивного или механического контроллера. Наиболее простым способом будет выполнение маленькой нажимной кнопки, которая активируется только если вставлен один из двух различных типов держателя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0047] Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на описанный ниже вариант осуществления (варианты осуществления). Ниже на чертежах:
[0048] на фиг. 1 показан вид в перспективе заварочного блока, съемного держателя капсулы и съемного держателя фильтр-пакетика машины для приготовления напитков согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
[0049] на фиг. 2A и 2B показан разрез заварочного блока, в котором в заварочный блок вставлен съемный держатель фильтр-пакетика;
[0050] на фиг.  3A и 3B показан разрез заварочного блока, в котором в заварочный блок вставлен съемный держатель капсулы;
[0051] на фиг. 4 показан разрез крышки заварочного блока согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; и
[0052] на фиг. 5A и 5B показан вид в перспективе (фиг. 5A) и разрез (фиг. 5B) съемного держателя капсулы согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0053] На фиг. 1 показан один из вариантов осуществления заварочного блока 10 машины для приготовления напитков. Заварочный блок 10, в частности, может быть использован в однопорционной машине для приготовления кофе и/или кофе эспрессо, позволяющей извлечь кофе и/или кофе эспрессо как из мягких фильтр-пакетиков, так и из капсул. Оставшиеся части, которые обычно содержаться в такой однопорционной машине для приготовления кофе и/или кофе эспрессо, не показаны из соображений простоты. В дополнение к заварочному блоку 10 такая однопорционная машина для приготовления кофе и/или кофе эспрессо обычно содержит бак для жидкости, источник подачи жидкости, содержащий один или большее количество насосов для подачи жидкости к заварочному блоку 10, нагреватель для нагревания жидкости перед ее подачей к заварочному блоку 10, а также один или большее количество контроллеров для управления источником подачи жидкости и/или нагревателем. Конечно, машина также может содержать несколько нагревателей, которые могут быть расположены либо параллельно, либо последовательно.
[0054] Однако поскольку предметом настоящего изобретения является заварочный блок 10, а также держатели фильтр-пакетика или капсулы, которые могут быть вставлены в заварочный блок 10, приведенные ниже с пояснениями чертежи главным образом относятся к этим исключительным особенностям.
[0055] На фиг. 1 в верхней части показан один из вариантов осуществления заварочного блока 10 согласно настоящему изобретению. Этот заварочный блок 10 содержит главный корпус 12, образующий самую нижнюю часть заварочного блока 10. Внутренняя часть главного корпуса 12 содержит полость 14 для размещения различных типов держателей 16, 18 фильтр-пакетика или капсулы. Один из вариантов осуществления съемного держателя 16 фильтр-пакетика и съемного держателя 18 капсулы показан в нижней части фиг. 1. Держатель 16 фильтр-пакетика предназначен для фильтр-пакетиков (например, мягких фильтр-пакетиков), в которых заключен экстрагируемый пищевой продукт (например, измельченный кофейный порошок). Держатель 18 капсулы предназначен для капсул, содержащих экстрагируемый пищевой продукт в капсуле.
[0056] Конструкция полости 14 и съемного держателя 16, 18 выбрана таким образом, что оба держателя, держатель 16 фильтр-пакетика и держатель 18 капсулы, могут быть выборочно вставлены в заварочный блок 10 без дополнительного переходника. Это обеспечивает возможность использования одной и той же машины для приготовления кофе и/или кофе эспрессо с мягкими фильтр-пакетиками, а также с капсулами.
[0057] Заварочный блок дополнительно содержит крышку 20, присоединенную к главному корпусу 12 через шарнир 22. Крышка 20 таким образом позволяет открыть и закрыть полость 14. Когда крышка 20 открыта (как показано на фиг. 1), один из съемных держателей 16, 18 может быть размещен в полости 14. Полость 14 таким образом в настоящем документе также названа приемной выемкой 14 для держателя. Когда крышка 20 закрыта (как показано на фиг. 2 и 3), она уплотняет полость 14 от окружающей среды таким образом, что напиток (например, кофе и/или кофе эспрессо) может быть заварен.
[0058] На нижней стороне 24 крышки 20 расположено множество выпускных отверстий 26 для жидкости. Эти выпускные отверстия для жидкости в настоящем документе названы первыми выпускными отверстиями 26 для жидкости. Первые выпускные отверстия 26 для жидкости соединены по текучей среде с источником подачи жидкости через один или большее количество каналов, встроенных в крышку 20. Первые выпускные отверстия 26 для жидкости служат для инжектирования жидкости, предпочтительно горячей воды, во внутреннюю часть заварочного блока 10 после закрывания крышки 20 и начала процесса заваривания. Как правило, возможно выполнить только одно из этих первых выпускных отверстий 26 для жидкости. Однако наличие множества первых выпускных отверстий 26 для жидкости является более предпочтительным с точки зрения гидродинамики.
[0059] Крышка 20 может дополнительно содержать один или большее количество прокалывающих элементов, которые могут быть расположены с нижней стороны 24 крышки 20, на которые указывает ссылочное обозначение 28. Эти прокалывающие элементы в настоящем документе названы “первыми прокалывающими элементами”, чтобы отличить их от второго типа прокалывающего элемента, который будет дополнительно пояснен ниже. Первые прокалывающие элементы могут служить для прокалывания верхней стороны капсулы, вставленной в съемный держатель 18 капсулы. Это будет более подробно пояснено ниже со ссылкой на фиг. 3A и 3B.
[0060] На фиг. 2 показан разрез заварочного блока 10, причем съемный держатель 16 фильтр-пакетика вставлен в полость 14. На фиг. 2A и 2B показан один и тот же разрез. Для лучшего обзора, различные части заварочного блока 10 и съемного держателя 16 фильтр-пакетика обозначены посредством ссылочных обозначений на фиг. 2A, а на фиг. 2B показано, как жидкость протекает через заварочный блок 10 и держатель 16 фильтр-пакетика.
[0061] Как показано на фиг. 2A, полость 14 согласно этому варианту осуществления образована емкостью 30 для сбора жидкости. Эта емкость 30 для сбора жидкости содержит сливное выпускное отверстие 32 для жидкости, расположенное с нижней стороны емкости 30 для сбора жидкости. Емкость 30 для сбора жидкости имеет две функции: с одной стороны, она собирает заваренный напиток после того, как он пройдет держатель 16 фильтр-пакетика и протечет через фильтр-пакетик в держателе 16 фильтр-пакетика. Затем собранный горячий напиток покидает заварочный блок 10 через сливное выпускное отверстие 32 для жидкости непосредственно в чашку потребителя. С другой стороны, емкость 30 для сбора жидкости служит в качестве приемной выемки для держателя 16 фильтр-пакетика. Емкость 30 для сбора жидкости таким образом содержит встроенную приемную выемку 34 для держателя, в которую может быть вставлен держатель 16 фильтр-пакетика.
[0062] Емкость 30 для сбора жидкости может быть выполнена как неотъемлемая часть заварочного блока 10. Однако в показанном варианте осуществления емкость 30 для сбора жидкости выполнена как заменяемая часть таким образом, что потребитель может удалить емкость 30 для сбора жидкости, чтобы ее очистить.
[0063] На фиг. 2A, кроме того, показана система каналов, через которую жидкость поступает во внутреннюю часть заварочного блока 10. Эта система каналов встроена в крышку 20. Система каналов содержит подающее впускное отверстие 36 для жидкости, соединенное с источником подачи жидкости. Это подающее впускное отверстие 36 для жидкости сообщается с распределительным каналом 38 для жидкости, выполненным поперечно (предпочтительно перпендикулярно) нижней стороне 24 крышки 20 и расположенным в центральной области крышки 20. Распределительный канал 38 для жидкости сообщается со множеством подающих каналов 40 для жидкости. Разрез, показанный на фиг. 2A, показывает только 1 подающий канал 40 для жидкости. Однако, как показано на фиг. 4, крышка 20 предпочтительно содержит множество подающих каналов 40 для жидкости. На фиг. 4 показан разрез крышки 20, т.е. разрез, параллельный верхней стороне крышки 20 в положении, где распределительный канал 38 для жидкости открывается в подающие каналы 40 для жидкости. Каждый подающий канал 40 для жидкости соединяет распределительный канал 38 для жидкости с соответствующим одним из множества первых выпускных отверстий 26 для жидкости. Как показано на фиг. 4, каждый подающий канал 40 для жидкости начинается в центральной области крышки 20 и проходит в радиальном направлении наружу по направлению к соответствующему первому выпускному отверстию 26 для жидкости.
[0064] Крышка 20, кроме того, содержит уплотняющий элемент 42 (см., например, фиг. 2A). Уплотняющий элемент 42 встроен в крышку 20 и расположен с ее нижней стороны 24, которая обращена к полости 14 (внутренняя часть заварочного блока 10), когда крышка 20 закрыта. Этот уплотняющий элемент 42 используют для уплотнения полости 14 заварочного блока 10 от окружающей среды. Он выполнен в качестве окружного уплотняющего кольца (см., например, фиг. 1), входящего во взаимодействие с верхним выступом 44 съемного держателя 16 фильтр-пакетика, когда крышка 20 закрыта (как показано на фиг. 2A).
[0065] Крышка 20, кроме того, содержит множество выступающих частей 48, расположенных на нижней стороне 24. Выступающие части 48 имеют форму маленьких бугорков (см., например, фиг. 1). Эти бугорки служат в качестве ограничителей, чтобы отдалить мягкие фильтр-пакетики от нижней стороны 24 крышки 20, когда заварочный блок 10 закрыт, и мягкие фильтр-пакетики, используемые для заваривания кофе, вставлены в держатель 16 фильтр-пакетика. Если, с другой стороны, используют капсулы и в заварочный блок 10 вставлен съемный держатель 18 капсулы, эти бугорки 48 не имеют конкретной функции. Главным образом они важны для предотвращения прилипания мягких фильтр-пакетиков к нижней стороне 24 крышки 20, когда крышка 20 открыта после процесса заваривания кофе. В случае полностью плоской нижней стороны 24 крышки 20 такие фильтр-пакетики будут наоборот стремиться прилипнуть к крышке 20, что делает обращение с использованными фильтр-пакетиками неудобным для потребителя.
[0066] Поток жидкости через заварочный блок 10 схематически показан на фиг. 2B с помощью стрелок. Как очевидно следует из фиг. 2B, жидкость поступает в крышку 20 через подающее впускное отверстие 36 для жидкости, протекает в распределительный канал 38 для жидкости и затем распределяется по различным подающим каналам 40 для жидкости. Затем горячая жидкость покидает крышку 20 через множество первых выпускных отверстий 26 для жидкости и поступает в держатель 16 фильтр-пакетика. Путем протекания через фильтр-пакетик (не показан), который вставлен в держатель 16 фильтр-пакетика, напиток извлекается из экстрагируемого пищевого продукта, заключенного в фильтр-пакетик. Затем экстрагированный горячий напиток покидает держатель 16 фильтр-пакетика через выпускное отверстие 46 держателя фильтр-пакетика, капает в емкость 30 для сбора жидкости и, наконец, покидает заварочный блок 10 через сливное выпускное отверстие 32 для жидкости.
[0067] На фиг. 3 показана ситуация, когда в заварочный блок 10 вместо держателя 16 фильтр-пакетика вставлен съемный держатель 18 капсулы. На фиг. 3A и 3B снова показан один и тот же разрез. На фиг. 3A показаны различные части с помощью ссылочных обозначений, и на фиг. 3B схематически показано, как жидкость протекает через заварочный блок 10 и съемный держатель 18 капсулы.
[0068] Съемный держатель 18 капсулы вставлен в ту же самую приемную выемку 34 для держателя, что и съемный держатель 16 фильтр-пакетика, показанный на фиг. 2. Хотя заварочный блок 10 не требует изменения для съемного держателя 18 капсулы, поток жидкости через заварочный блок 10 полностью отличается от ситуации, показанной на фиг. 2. Это позволяет вставить капсулу 50 в держатель 18 капсулы ее верхней стороной 52 вверх, а ее задней стороной 54, обращенной вниз (см. фиг. 5B), т.е. не в перевернутом состоянии. Это делает более удобным размещение капсулы 50 в держателе 18 капсулы правильным образом. При этом, вследствие особенным образом выполненной системы каналов заварочного блока 10 и держателя 18 капсулы, все еще возможно направлять поток жидкости таким образом, что он поступает в капсулу с ее задней стороны 54 и покидает ее через ее верхнюю сторону. Это будет пояснено ниже со ссылкой на фиг. 5.
[0069] Съемный держатель 18 капсулы содержит главный корпус 56, соединенный с ручкой 58 (см. фиг. 5A и 5B). Главный корпус 56 содержит по существу чашеобразное приемное отверстие 60 для капсулы, выполненное с возможностью размещения капсулы 50. Приемное отверстие 60 для капсулы образовано нижней стенкой 62, расположенной на нижней стороне 64 основного корпуса 56, и по меньшей мере одной боковой стенкой 66, окружающей приемное отверстие 60 для капсулы и проходящей в поперечном направлении к нижней стенке 62. Нижняя стенка 62 и боковая стенка 66 могут быть выполнены одной и той же встроенной частью. Однако в предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 5, главный корпус 56 разделен на две отдельные части 68, 70. Первая корпусная часть 68 образует верхнюю часть основного корпуса 56, а вторая корпусная часть 70 образует нижнюю часть основного корпуса 56. Первая корпусная часть 68 содержит верхнюю часть боковой стенки 66 приемного отверстия 60 для капсулы, а вторая корпусная часть 70 содержит нижнюю часть боковой стенки 66, а также нижнюю стенку 62 приемного отверстия 60 для капсулы. Две корпусных части 68, 70 предпочтительно соединены друг с другом через один или большее количество пружинных элементов (не показаны). Эти пружинные элементы отталкивают две части друг от друга. Пружинные элементы таким образом выполняют роль элементов расширения. Главное преимущество этого заключается в том, что верхняя сторона 72 основного корпуса 56 посредством усилия пружины слегка прижимается к нижней стороне 24 крышки 20, когда съемный держатель 18 капсулы вставлен в заварочный блок 10, и крышка 20 закрыта. Это особенно улучшает уплотнение между крышкой 20 и держателем 18 капсулы, поскольку основной корпус 56 будет слегка сжат, когда крышка 20 закрыта.
[0070] Съемный держатель 18 капсулы может дополнительно содержать один или большее количество уплотняющих элементов 94, расположенных между первой корпусной частью 68 и второй корпусной частью 70 (см. фиг. 5B). Один или большее количество уплотняющих элементов 94 действуют как своего рода компенсатор давления. После инжектирования жидкости в капсулу 50 давление в съемном держателе 18 капсулы будет существенно увеличиваться. Две части 68, 70 основного корпуса 56 держателя 18 капсулы таким образом будут слегка перемещаться друг от друга. Затем упомянутый уплотняющий элемент 94 компенсирует перемещение первой корпусной части 68 относительно второй корпусной части 70 таким образом, что уплотнение сохраняется.
[0071] Съемный держатель 18 капсулы, кроме того, содержит по меньшей мере один внутренний канал 74 держателя, встроенный по меньшей мере в одну боковую стенку 66, предпочтительно в боковую стенку 66 первой корпусной части 68 (см. фиг. 5B). Внутренний канал 74 держателя начинается во впускном отверстии 76 для жидкости держателя, проходит внутри по меньшей мере через одну боковую стенку 66 и заканчивается во внутренней поверхности 78 приемного отверстия 60 для капсулы. Впускное отверстие 76 для жидкости держателя расположено с верхней стороны 72 основного корпуса 56 (см. фиг. 5A).
[0072] Разрез, показанный на фиг. 5B, показывает только одно впускное отверстие 76 для жидкости держателя и один внутренний канал 74 держателя. Хотя одного внутреннего канала 74 держателя и одного впускного отверстия 76 для жидкости держателя будет достаточно для обеспечения в настоящем документе представленного технического принципа, предпочтительный вариант осуществления содержит множество внутренних каналов 74 держателя и соответствующие впускные отверстия 76 для жидкости держателя (см., например, фиг. 5A). Множество внутренних каналов 74 держателя предпочтительно равномерно распределены (симметричным образом) по основному корпусу 56. Каждый из множества внутренних каналов 74 держателя предпочтительно расположен на равном расстоянии от центральной продольной оси 80 приемного отверстия 60 для капсулы. Выпускные отверстия 76 для жидкости держателя также расположены на равном расстоянии от центральной продольной оси 80.
[0073] В показанном варианте осуществления съемный держатель 18 капсулы дополнительно содержит клапан 82. Клапан 82 присоединен к нижней стенке 62 основного корпуса 56. Клапан 82 позволяет осушить съемный держатель 18 капсулы после процесса заваривания, когда давление не прикладывается.
[0074] Альтернативно или дополнительно, съемный держатель 18 капсулы может также содержать прокалывающий элемент для прокалывания задней стороны 54 капсулы 50 при необходимости. Этот прокалывающий элемент может быть расположен в нижней стенке 62 основного корпуса 56, рядом с клапаном 82 или вместо него.
Указанный прокалывающий элемент в настоящем документе назван «вторым прокалывающим элементом». Второй прокалывающий элемент может выступать из внутренней поверхности 78 приемного отверстия 18 для капсулы и может быть присоединен к нижней стенке 62. Кроме того, съемный держатель 18 капсулы содержит приемную выемку 84 для выступа для размещения выступа (фланца) 86 капсулы 50 (см. фиг. 5A). Эта приемная выемка 84 для выступа углублена по меньшей мере в одну боковую стенку 66 и расположена на верхней стороне 72 основного корпуса 56.
[0075] На фиг. 3B показано, как жидкость протекает через заварочный блок 10, держатель 18 капсулы и капсулу 50. Жидкость поступает в крышку 20 через подающее впускное отверстие 36 для жидкости, протекает в распределительный канал 38 для жидкости, распределяется по различным подающим каналам 40 для жидкости и покидает крышку 20 через множество первых выпускных отверстий 26 для жидкости. Жидкость в той же мере протекает таким же образом через крышку 20, как если бы в заварочный блок 10 был вставлен держатель 16 фильтр-пакетика (по сравнению с фиг. 2B). После этого жидкость поступает в держатель 18 капсулы через множество впускных отверстий 76 для жидкости держателя. Каждое из множества первых выпускных отверстий 26 для жидкости выполнено с возможностью соединения с соответствующим одним из множества впускных отверстий 76 для жидкости держателя, когда съемный держатель 18 капсулы вставлен в полость 14 заварочного блока 10. Из выпускных отверстий 76 для жидкости держателя вода будет дополнительно протекать через внутренний канал 74 держателя и поступать в приемное отверстие 60 для капсулы. Оттуда жидкость будет протекать через маленький зазор между капсулой 50 и внутренней поверхностью 78 приемного отверстия 60 для капсулы по направлению к задней стороне 54 капсулы 50. Затем жидкость будет поступать в капсулу 50 с ее задней стороны 54 через отверстие, которое либо предварительно перфорировано, либо проколото в задней стороне 54 капсулы 50 посредством вышеуказанного второго прокалывающего элемента. Жидкость продолжает протекать через капсулу 50 снизу вверх и таким образом извлекает напиток (например, кофе). Экстрагированный горячий напиток покидает капсулу 50 с ее верхней стороны 52 по меньшей мере через одно отверстие, которое либо предварительно перфорировано, либо проколото в верхней стороне 52 капсулы 50 посредством вышеуказанных первых прокалывающих элементов. После покидания капсулы 50 жидкость затем повторно поступает в крышку 20. Это повторное поступление жидкости в крышку 20 происходит только тогда, когда используют капсулы с держателем 18 капсулы, но не когда используют фильтр-пакетики с держателем 16 фильтр-пакетика. Жидкость, которая затем уже содержит экстрагированный напиток, повторно поступает в крышку 20 через впускное отверстие 88 для жидкости, расположенное на нижней стороне 24 крышки 20. Оттуда экстрагированный напиток протекает через транспортировочный канал 90 для жидкости, встроенный в крышку 20. Транспортировочный канал 90 для жидкости проходит по существу параллельно подающим каналам 40 для жидкости, но расположен ниже в крышке 20, т.е. ближе к нижней стороне 24 крышки 20. Затем экстрагированный напиток покидает крышку 20 снова через выпускное отверстие 92 для жидкости, которое в настоящем документе названо вторым выпускным отверстием 92 для жидкости. Это второе выпускное отверстие 92 для жидкости предпочтительно расположено на большем расстоянии от оси симметрии крышки 20, чем первые выпускные отверстия 26 для жидкости. Экстрагированный горячий напиток таким образом может поступать в емкость 30 для сбора жидкости, протекать вокруг съемного держателя 18 капсулы и покидать заварочный блок 10 через сливное выпускное отверстие 32 для жидкости.
[0076] Поток жидкости через заварочный блок 10 может с первого взгляда показаться сложным в случае съемного держателя 18 капсулы, вставленного в заварочный блок 10. Однако представленная система каналов в крышке 20 и съемном держателе 18 капсулы обеспечивает оптимальный поведение потока через капсулу 50. Жидкость протекает через капсулу 50 подобно фонтану. Еще одним главным преимуществом представленной машины для приготовления напитков является то, что она может быть легко использована с различными типами фильтр-пакетиков и капсул, причем обращение является простым и удобным для потребителя.
[0077] Несмотря на то, что настоящее изобретение подробно описано в приведенном выше описании и показано на чертежах, такое изображение и описание следует считать исключительно иллюстрациями или примерами, не ограничивающими настоящее изобретение; изобретение не ограничивается описанными вариантами реализации. Другие модификации описанных вариантов реализации могут быть поняты и осуществлены специалистами при реализации настоящего изобретения после ознакомления с сопроводительными чертежами, описанием и пунктами приложенной формулы изобретения.
[0078] В пунктах приложенной формулы изобретения термин "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, а неопределенный артикль английского языка "a" или "an" не исключает множественного числа. Одиночный элемент или иной блок могут выполнять функции нескольких узлов, охарактеризованных в пунктах приложенной формулы изобретения. Тот факт, что некоторые меры указаны в различных зависимых пунктах, не указывает, что объединение этих мер не может быть использовано для достижения преимуществ.
[0079] Любые ссылочные обозначения в пунктах приложенной формулы не должны рассматриваться как ограничение объема охраны настоящего изобретения.