УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА
DEVICE FOR PREPARING A BEVERAGE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству и способу приготовления напитка, такого как, в частности, напиток, пригодный для потребления человеком, со слоем мелкопузырчатой пены, такой как кофе эспрессо или любой другой кофе или напиток, который имеет слой пены (так называемый «крема» (пенка на кофе)) поверх жидкости.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Некоторые горячие напитки, такие как кофе эспрессо, горячий шоколад, растворимый кофе и тому подобное, обычно готовят с верхним слоем мелкопузырчатой пенки или пены, также называемой «крема». Обычно, в особенности в случае сваренного кофе эспрессо, пену получают посредством использования воды под соответствующим давлением, подаваемой в камеру экстракции или варочную камеру, в которой горячая вода под давлением проходит через ингредиенты, из которых экстрагируются вещества для приготовления напитка. Как правило, горячую воду подают через варочную камеру посредством использования гидравлической схемы, в которой создано повышенное давление. Клапаны противодавления иногда используют для повышения давления при варке внутри варочной камеры для увеличения количества пены.
Стабильный и толстый слой пены представляет собой желательный признак хорошего кофе эспрессо. Верхний слой пены должен сохраняться в течение нескольких минут после варки. Наличие больших пузырьков в пене будет наносить ущерб качеству и стабильности слоя пены, поскольку при увеличении диаметра пузырьков свыше определенного значения размер пузырька имеет тенденцию к увеличению до тех пор, пока пузырек не лопнет, или большие пузырьки стремятся сливаться в одно целое с образованием пузырьков все большего размера, которые, в конце концов, лопаются. Данный процесс приводит к уменьшению толщины верхнего слоя пены. Кроме того, наличие больших пузырьков на поверхности напитка нежелательно по эстетическим соображениям, поскольку большие нестабильные пузырьки воспринимаются как указывающие на напиток плохого качества.
Помимо кофе эспрессо стабильный слой пены или пенки также желателен в других видах напитков, например в напитках на основе растворимого кофе или других быстро приготавливаемых напитках, получаемых из растворимых ингредиентов, а также других напитках на основе кофе, получаемых из молотого кофе.
В документе ЕР-А-1658001 раскрыто устройство, предназначенное для получения более стабильного слоя пены или пенки поверх пищевого напитка, такого как кофе эспрессо. Данное известное устройство включает в себя камеру осаждения, предназначенную для осаждения вспененного напитка, выходящего из пенообразующего элемента, расположенного за варочной камерой по ходу потока. В некоторых вариантах осуществления, раскрытых в данном документе, камера осаждения включает в себя впускной элемент, предназначенный для подачи вспененного напитка в камеру осаждения, и направляющую поверхность в камере осаждения, расположенную под указанным впускным элементом.
Кроме того, хороший кофе эспрессо должен подаваться при высокой температуре. Однако температура воды, проходящей через ингредиенты, такие как порошкообразный кофе, не может быть увеличена произвольно. Например, в случае кофе эспрессо нежелательна температура непрерывного потока воды, превышающая пороговое значение, как правило, составляющее около 90-95°С, поскольку слишком высокая температура повредит порошкообразный кофе и в результате конечный напиток будет иметь плохие органолептические характеристики. Следовательно, важно ограничить потери тепла из напитка во время прохода его из выпускного сопла устройства для приготовления напитка в чашку.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к усовершенствованиям устройств для приготовления напитков, направленным на устранение или уменьшение, по меньшей мере, некоторых из недостатков известных устройств.
В соответствии с одним аспектом изобретения разработано устройство для приготовления напитка, предназначенное для приготовления напитка, пригодного для потребления человеком, со слоем мелкопузырчатой пены, такого как кофе эспрессо, горячий шоколад, растворимый кофе или тому подобное, содержащее: модуль для напитка, предназначенный для подачи указанного напитка; по меньшей мере, одно сопло, сообщающееся по текучей среде с модулем для напитка; выливной элемент, выполненный с полостью с нижней стенкой и боковыми стенками; центральную зону накопления напитка в нижней части указанной полости, расположенную так, что напиток, выходящий из сопла, проходит в центральную зону накопления напитка в нижней части полости выливного элемента. Кроме того, устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, два отверстия для выдачи напитка в нижней стенке, с противоположных сторон центральной зоны накопления напитка. Для каждого отверстия для выдачи напитка элемент, предназначенный для сжатия пузырьков, расположен между центральной зоной накопления напитка и соответствующим отверстием для выдачи напитка. Напиток, подаваемый соплом в центральную зону накопления напитка, проходит из центральной зоны накопления напитка через элементы, предназначенные для сжатия пузырьков, к отверстиям для выдачи напитка.
Сопло может представлять собой любой компонент, элемент или конструкцию, пригодный/пригодную для перемещения напитка так, чтобы он скапливался в центральной зоне накопления.
Два элемента, предназначенные для сжатия пузырьков и расположенные между центральной зоной накопления напитка и двумя отверстиями для выдачи напитка, образуют канал для прохода пузырьков, в котором пузырьки большего размера, имеющиеся в напитке, выходящем из сопла, сжимаются и, в конце концов, лопаются, так что образуется ровная, однородная пена.
Удаление больших пузырьков обеспечивает улучшение внешнего вида конечного верхнего слоя пены, который отличает некоторые виды напитков, такие как кофе эспрессо. Таким образом, пена приобретает более плотный вид. Кроме того, уменьшение или удаление больших пузырьков обеспечивает повышение стабильности слоя пены. Большие пузырьки в верхнем слое пены имеют тенденцию сливаться в одно целое и образовывать пузырьки все большего размера, которые, в конце концов, лопаются, тем самым уменьшая стабильность слоя пены. Данное явление также отрицательно влияет на внешний вид слоя пены в чашке с напитком. Обеспечение схлопывания больших пузырьков внутри выливного элемента перед выдачей напитка в чашку позволяет решить данные проблемы или, по меньшей мере, уменьшить их остроту.
В некоторых вариантах осуществления средство сжатия пузырьков включает в себя проточный канал для напитка или суженный проход, при этом обеспечивается протекание напитка по данному проточному каналу или через данный проход. Суженный проход или канал имеет ширину, которая может быть равна максимальному допустимому размеру пузырьков или может быть меньше максимального допустимого размера пузырьков. Проточные каналы могут проходить по существу поперек к направлению выравнивания отверстий для выдачи напитка, предпочтительно под углом 90° относительно направления выравнивания.
В соответствии с одним вариантом осуществления удлиненный элемент для направления потока расположен в выливном элементе и простирается от указанной нижней стенки по направлению к соплу. Удлиненный элемент для направления потока может быть предпочтительно выполнен с ребрами на поверхности, простирающимися вдоль указанного элемента для направления потока от первого верхнего конца, находящегося напротив указанного сопла, по направлению к указанной нижней стенке выливного элемента. Указанные ребра на поверхности определяют границы проточных каналов или канавок, которые проходят вдоль наружной поверхности удлиненного элемента для направления потока. Канавки и ребра предпочтительно ориентированы в соответствии с линиями тока в ламинарном потоке, то есть они простираются от того места удлиненного элемента для направления потока, которое первым входит в контакт с потоком, по направлению к основанию удлиненного элемента для направления потока. Если направляющий элемент ориентирован вертикально, то канавки и ребра предпочтительно находятся в соответствующих вертикальных плоскостях. Термин «вертикальный» относится к положению, принимаемому устройством при использовании. Тем не менее, направляющий элемент может иметь другую ориентацию, например он может иметь наклон относительно вертикальной линии. В этом случае ребра и канавки будут соответствующим образом ориентированы наклонно.
В соответствии с другим вариантом осуществления удлиненный элемент для направления потока может быть объединен с одним отверстием для выдачи напитка.
Ламинарный или почти ламинарный поток напитка вдоль ребер и канавок удлиненного элемента для направления потока обеспечивается канавками и ребрами, расположенными в основном в соответствии с линиями ламинарного потока. По сравнению с турбулентным потоком ламинарный поток обеспечивает уменьшение рассеяния тепла в окружающий воздух и к поверхности удлиненного элемента для направления потока. Ламинарный поток также обеспечивает сохранение мелких пузырьков, содержащихся в напитке и образованных, например, посредством использования высокого давления воды в варочной камере кофе-машины (кофеварки). Чем больше количество сохраненных мелких пузырьков, тем толще будет верхний слой пены, получаемый в чашке.
Напиток предпочтительно выдают посредством указанного сопла при низком давлении, предпочтительно при давлении, почти равном к давлению окружающей среды, то есть давление внутри сопла в зоне, находящейся перед отверстием сопла, равно атмосферному давлению или только немного превышает атмосферное давление, так что напиток капает на верхнюю часть удлиненного элемента для направления потока главным образом под действием силы тяжести без ускорения его на выходе из сопла. Это обеспечивает уменьшение турбулентности потока и делает работу устройства более эффективной с точки зрения снижения турбулентности потока.
Ребра и канавки, образованные между ними, могут простираться только на части общей длины удлиненного элемента для направления потока. Тем не менее, в предпочтительных вариантах осуществления ребра и канавки простираются на всей протяженности удлиненного элемента для направления потока.
В некоторых вариантах осуществления выливной элемент выполнен с полостью, которая закрыта указанной нижней стенкой, при этом указанный удлиненный элемент для направления потока простирается от указанной нижней стенки в указанной полости.
Два отверстия для выдачи напитка предпочтительно расположены симметрично в нижней стенке выливного элемента. В некоторых вариантах осуществления они могут быть расположены с противоположных сторон указанного удлиненного элемента для направления потока при его наличии. В других вариантах осуществления два отверстия и удлиненный элемент для направления потока могут быть расположены в вершинах треугольника.
В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления каждый элемент, предназначенный для сжатия пузырьков, может быть образован из первого выступа и второго выступа, которые простираются/выступают от нижней стенки полости выливного элемента и между которыми образуется проточный канал для напитка, так что напиток проходит из центральной зоны накопления напитка или от указанного удлиненного элемента для направления напитка (в случае его наличия) по указанному проточному каналу для напитка и к соответствующему отверстию для выдачи напитка. Выступы предпочтительно выполнены в виде ровных, плоских выступающих частей, простирающихся от нижней стенки и от противоположных друг другу боковых стенок, так что узкие входная и выходная части канала образуются между каждой парой выступов, расположенных параллельно друг другу.
Для получения в основном ламинарного потока напитка, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления удлиненный элемент для направления потока имеет скругленный верхний конец напротив сопла, из которого напиток выдается на удлиненный элемент для направления потока. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления удлиненный элемент для направления потока имеет, кроме того, удлиненное тело, простирающееся от указанного скругленного верхнего конца к нижней стенке выливного элемента. В некоторых приведенных в качестве примера вариантах осуществления удлиненное тело имеет форму усеченного конуса. В других вариантах осуществления удлиненное тело является цилиндрическим. Также возможны другие формы, такие как форма удлиненного тела вращения. Ребра на поверхности и канавки, выполненные на поверхности удлиненного элемента для направления потока, простираются предпочтительно от центральной зоны указанного скругленного верхнего конца вдоль удлиненного тела удлиненного элемента для направления потока по направлению к нижней стенке.
В некоторых вариантах осуществления каждое отверстие для выдачи напитка открывается в ориентированный вниз канал, имеющий нижний выход, из которого напиток выходит из выливного элемента. Внутренняя поверхность канала может быть ребристой, то есть может быть выполнена с ребрами, которые дополнительно способствуют ламинарному течению напитка.
В некоторых вариантах осуществления выливной элемент выполнен с возможностью отделения от устройства для приготовления напитка. Это обеспечивает возможность использования контейнеров большего размера, таких как кувшины, графины, стаканы или любой другой вид контейнера, который имеет большую высоту по сравнению с обычными так называемыми чашками для кофе эспрессо, если требуется. Кроме того, удаление выливного элемента также обеспечивает возможность очистки всех внутренних частей и поверхностей выливного элемента, особенно тех, которые входят в контакт с напитком.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретения разработан способ приготовления напитка, пригодного для потребления человеком, со слоем мелкопузырчатой пены, такого как кофе эспрессо, в котором поток напитка подают к выливному элементу и в котором:
поток напитка выдают посредством сопла в центральную зону накопления напитка у нижней стенки полости в выливном элементе; и
напиток, скопившийся у нижней стенки, пропускают через два элемента, предназначенные для сжатия пузырьков, расположенные между указанной центральной зоной накопления напитка и двумя выдачными отверстиями (41), при этом обеспечивается схлопывание больших пузырьков при проходе через указанный элемент, предназначенный для сжатия пузырьков.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления напиток выдают посредством сопла на удлиненный элемент для направления потока, расположенный в выливном элементе и простирающийся от нижней стенки указанного выливного элемента, при этом удлиненный элемент для направления потока предпочтительно выполнен с ребрами на поверхности, простирающимися вдоль элемента для направления потока от первого конца, расположенного напротив сопла, по направлению к нижней стенке, так что обеспечивают протекание напитка с уменьшенной турбулентностью или при условиях ламинарного или почти ламинарного потока вдоль удлиненного элемента, предназначенного для направления потока, к нижней стенке. Дополнительные предпочтительные признаки и варианты осуществления устройства и способа в соответствии с изобретением описаны ниже в данном документе и приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с другим аспектом разработано устройство для приготовления напитка, предназначенное для приготовления напитка, пригодного для потребления человеком, со слоем мелкопузырчатой пены, содержащее: модуль для напитка, предназначенный для подачи указанного напитка; по меньшей мере, одно сопло, сообщающееся по текучей среде с модулем для напитка для подачи напитка к соплу; выливной элемент, выполненный с нижней стенкой и, по меньшей мере, одним отверстием для выдачи напитка, выполненным в указанной нижней стенке, при этом указанный выливной элемент соединен с указанным устройством для приготовления напитка с возможностью отсоединения.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения разработано устройство для приготовления напитка, предназначенное для приготовления напитка, пригодного для потребления человеком, со слоем мелкопузырчатой пены, содержащее: модуль для напитка, предназначенный для подачи указанного напитка; по меньшей мере, одно сопло, сообщающееся по текучей среде с модулем для напитка для подачи напитка к соплу; выливной элемент, выполненный с нижней стенкой и, по меньшей мере, одним отверстием для выдачи напитка, выполненным в указанной нижней стенке; при этом удлиненный элемент для направления потока расположен в выливном элементе и простирается от указанной нижней стенки по направлению к указанному, по меньшей мере, одному соплу; и при этом между указанным, по меньшей мере, одним отверстием для выдачи напитка и указанным удлиненным элементом для направления потока расположен элемент, предназначенный для сжатия пузырьков, при этом напиток проходит от указанного удлиненного элемента для направления потока к указанному отверстию для выдачи напитка, проходя через указанный элемент, предназначенный для сжатия пузырьков. Элемент, предназначенный для сжатия пузырьков, может включать в себя два противоположных выступа, расположенных в шахматном порядке относительно друг друга, например, в виде плоских пластин или стенок, выступающих от нижней части выливного элемента и определяющих границы проточного канала для напитка, проходящего между ними. Выливной элемент может иметь два выдачных отверстия, расположенные с противоположных сторон элемента для направления потока, и дополнительно включать в себя два противоположных элемента, предназначенных для сжатия пузырьков, по одному для каждого выдачного отверстия.
В соответствии с дополнительным аспектом разработано устройство для приготовления напитка, предназначенное для приготовления напитка, пригодного для потребления человеком, со слоем мелкопузырчатой пены, содержащее: модуль для напитка, предназначенный для подачи указанного напитка; по меньшей мере, одно сопло, сообщающееся по текучей среде с модулем для напитка для подачи напитка к соплу; выливной элемент, выполненный с нижней стенкой и, по меньшей мере, одним отверстием для выдачи напитка, выполненным в указанной нижней стенке; при этом удлиненный элемент для направления потока расположен в указанном выливном элементе и простирается от указанной нижней стенки по направлению к указанному, по меньшей мере, одному соплу; и между указанным, по меньшей мере, одним отверстием для выдачи напитка и указанным удлиненным элементом для направления потока расположен элемент, предназначенный для сжатия пузырьков, при этом напиток проходит от указанного удлиненного элемента для направления потока через указанный элемент, предназначенный для сжатия пузырьков, и к указанному отверстию для выдачи напитка.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полная оценка изобретения будет легко получена и многие из его преимуществ будут легко осознаны при лучшем понимании изобретения посредством ссылки на нижеследующее подробное описание при его рассмотрении совместно с сопровождающими чертежами, которые показывают один приведенный в качестве примера неограничивающий вариант осуществления изобретения. В чертежах:
фиг.1 показывает вид сбоку кофе-машины, включающей в себя устройство для приготовления напитка в соответствии с изобретением;
фиг.2 показывает вид спереди по линии II-II на фиг.1;
фиг.3 показывает вид спереди, аналогичный фиг.2, с выливным элементом, отделенным от устройства;
фиг.4 показывает частичное сечение, выполненное по линии IV-IV на фиг.2;
фиг.5 показывает вид в плане сверху выливного элемента;
фиг.6 и 7 показывают сечения выливного элемента, выполненные по линиям VI-VI и VII-VII на фиг.5;
фиг.8 показывает сечение выливного элемента, выполненное по линии VIII-VIII на фиг.7.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеприведенное подробное описание приведенных в качестве примера вариантов осуществления относится к сопровождающим чертежам. Одни и те же ссылочные позиции на разных чертежах обозначают одинаковые или аналогичные элементы. Кроме того, чертежи необязательно выполнены в масштабе. Кроме того, нижеприведенное подробное описание не ограничивает изобретение. Между тем, объем изобретения определяется приложенной формулой изобретения.
Ссылка во всем описании на «один вариант осуществления» или «вариант осуществления», или «некоторые варианты осуществления» означает, что определенный признак, конструктивный элемент или характеристика, описанный/описанная в связи с некоторым вариантом осуществления, включен/включена в, по меньшей мере, один вариант осуществления раскрытого предмета изобретения. Таким образом, появление фразы «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления», или «в некоторых вариантах осуществления» в различных местах в описании необязательно относится к одному и тому же (одним и тем же) варианту (вариантам) осуществления. Кроме того, определенные признаки, конструктивные элементы или характеристики могут быть скомбинированы любым пригодным образом в одном или нескольких вариантах осуществления.
В данном документе в дальнейшем ссылка будет, в частности, сделана на применение изобретения для машины для приготовления кофе, например, такой как кофеварка эспрессо или машина другого типа, предназначенная для приготовления кофе. Тем не менее, следует понимать, что изобретение может быть использовано в различных видах устройств и аппаратов для приготовления напитков, в которых возникают аналогичные проблемы и в которых применение изобретения может обеспечить улучшенные характеристики приготовленного напитка.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на чертежах и описанном в данном документе ниже, устройство включает в себя удлиненный элемент для направления потока, выполненный с ребрами и в сочетании с двумя выдачными отверстиями в нижней стенке полости выливного элемента, предназначенного для выдачи напитка, при этом два элемента, предназначенные для сжатия и сдавливания пузырьков, расположены между расположенным центрально удлиненным элементом для направления потока и двумя отверстиями. Тем не менее, следует понимать, что в других вариантах осуществления удлиненный элемент для направления потока может быть исключен, и напиток, например кофе эспрессо, капающий из сопла, может быть собран в центральной зоне накопления напитка, расположенной в промежуточном месте между двумя отверстиями, и два соответствующих элемента, предназначенных для сжатия напитка, могут быть расположены между центральной зоной накопления и соответствующим одним из указанных отверстий.
Сначала рассматриваются фиг.1-4, на которых ссылочная позиция 1 обозначает кофе-машину в целом. Кофе-машина включает в себя корпус 2, в котором размещено множество устройств, компонентов и технических средств, например, таких как: электронное устройство управления, кофемолка или устройство для выдачи порошкообразного кофе, или устройство для загрузки капсул, резервуар для воды, насос, нагреватель и варочная камера. Все данные компоненты хорошо известны специалистам в данной области техники и не будут описаны более подробно в данном документе. На фиг.4 блок 3 схематически показывает модуль для напитка, который включает в себя, например, водяной насос, водонагреватель, варочную камеру и систему дозирования, предназначенную для выдачи дозированного количества кофе или любого другого ингредиента, такого как растворимый продукт, для получения напитка. Модуль 3 для напитка соединен посредством канала 5 с соплом 7 для кофе.
В варианте осуществления, показанном на сопровождающих чертежах, сопло 7 для кофе расположено на нижней части выступа 9 корпуса 2. Выступ 9 простирается от передней стороны кофе-машины 1 и расположен над поддоном 11, предусмотренным с закрывающей решеткой 11А, образующей опору для чашки, кувшина, стакана или любого другого вида контейнера для напитка, который может быть размещен под соплом 7 для сбора/улавливания напитка, получаемого посредством кофе-машины 1. В поддоне также скапливается любая вода или любой напиток, капающая/капающий из сопла 7, когда под ним не размещен никакой контейнер.
Кофе-машина 1 дополнительно предусмотрена с предпочтительно съемным выливным элементом 13, который может быть присоединен с возможностью отсоединения к корпусу машины под соплом 7. На фиг.1, 2 и 4 выливной элемент 13 присоединен к машине 1, в то время как фиг.3 показывает машину с выливным элементом 13, отделенным от нее.
В основном в целях изготовления в варианте осуществления, показанном на чертежах, выливной элемент 13 состоит из двух частей, а именно из наружной части 13А и внутренней части 13В. Наружная часть 13А содержит нижнюю стенку 19 и боковую стенку 21. Наружная часть 13А и внутренняя часть 13В соединены друг с другом, например, посредством склеивания или сварки. В предпочтительных вариантах осуществления, как показано на чертежах, две части соединены посредством упругой защелки 17 (фиг.4), включающей в себя упругий язычок 17А, образованный на внутренней части 13В и входящий в прорезь 17В, образованную в боковой стенке 21 наружной части 13А. В других вариантах осуществления выливной элемент 13 может быть отформован в виде монолитного компонента, а не в виде двух или более частей.
Боковая стенка 21 наружной части 13А имеет верхний край, образующий кольцеобразное седло 21А, на котором размещен кольцевой буртик 23, предусмотренный в верхней части внутренней части 13В. Два сквозных канала 19А выполнены в нижней стенке 19 наружной части 13А.
Кроме того, наружная часть 13А выполнена с двумя выступающими частями 13С (фиг.5), вставленными с возможностью отсоединения в соответствующие пазы (не показанные) корпуса 2 и предназначенными для ввода выливного элемента 13 в контактное взаимодействие с машиной 1 и вывода выливного элемента 13 из контактного взаимодействия с машиной 1. Выливной элемент 13 может быть отсоединен от машины 1 (фиг.3) в целях очистки, а также тогда, когда пользователь желает разместить сравнительно громоздкий контейнер, такой как кувшин или графин, под соплом 7 для кофе. При удалении выливного элемента 13 большее пространство будет доступно для контейнера между соплом 7 и поддоном 11.
В других непоказанных вариантах осуществления можно обойтись без наружной части 13А выливного элемента 13, и выступающие части 13С могут быть образованы непосредственно на внутренней части 13В.
Внутренняя часть 13В выливного элемента содержит внутреннюю полость 23, ограниченную нижней стенкой 23, двумя противоположными боковыми стенками 27, 29 большего размера и двумя боковыми стенками 31 меньшего размера. Полость 23 открыта сверху. Удлиненный элемент 33 для направления потока расположен в полости 23 и выступает от нижней стенки 25 по направлению к верхнему отверстию полости 23. Более точно, удлиненный элемент простирается от центральной зоны накопления напитка на нижней стенке 25 полости 23 по направлению к соплу 7. Когда выливной элемент 13 установлен на кофе-машине 1 (фиг.1-4), элемент 33 простирается по существу в вертикальном направлении от нижней стенки 25 внутренней полости 23 по направлению к соплу 7 для кофе и по существу коаксиален по отношению к указанному соплу 7 для кофе. Удлиненный элемент 33 будет назван в дальнейшем удлиненным элементом для направления потока по соображениям, которые станут очевидными из нижеприведенного описания.
Удлиненный элемент 33 для направления потока содержит первую часть 33А и вторую часть 33В. Первая часть 33А образует дистальный конец удлиненного элемента для направления потока; вторая часть 33В простирается от первой части 33А до нижней стенки 25. Первая часть 33А в целом является полусферической, в то время как вторая часть 33В имеет в целом форму усеченного конуса. Поверхности как первой, так и второй частей 33А, 33В элемента 33 для направления потока выполнены с множеством ребер 35. Ребра 35 отходят от центральной зоны полусферической первой части 33А удлиненного элемента 33 для направления потока и простираются вдоль меридиональных линий указанной полусферической части 33А по направлению к экваториальной линии последней. Оттуда каждое ребро простирается вдоль соответствующей образующей, в целом имеющей форму усеченного конуса второй части 33В. Между соответствующими парами соседних ребер 35 образована канавка или канал 37. Каждая канавка простирается от дистального конца удлиненного элемента 33 для направления потока по направлению к нижней стенке 25 выливного элемента 13. Канавки 37 имеют функцию направления потока кофе, выдаваемого из сопла 7, так чтобы был получен по существу или почти ламинарный поток, проходящий от верхнего дистального конца удлиненного элемента 33 для направления потока по направлению к основанию указанного удлиненного элемента 33 для направления потока, расположенному рядом с нижней стенкой 25. Ламинарный поток обеспечивается канавками 37 и ребрами 35, имеющими конфигурацию, соответствующую конфигурации линий ламинарного потока.
В показанном варианте осуществления нижняя стенка 25 имеет два отверстия 41 для выдачи напитка, расположенные с противоположных сторон удлиненного элемента 33 для направления потока. Каждое отверстие 41 для выдачи напитка проходит в виде сквозного отверстия через соответствующий ориентированный в направлении вниз выступ 43, образуя, тем самым, ориентированный в направлении вниз канал, имеющий нижнюю выходную часть. Каждый выступ 43 простирается через соответствующее отверстие 19А наружной части 13А выливного элемента 13. В некоторых вариантах осуществления отверстия 41 для выдачи напитка имеют ребристую внутреннюю поверхность 44 или Х-образное поперечное сечение в конце выходной части.
Между удлиненным элементом 33 для направления потока и каждым отверстием 41 для выдачи напитка расположены два плоских выступа 47А, 47В. Основание каждого плоского выступа соединено с нижней стенкой 19. Первый выступ 47А из указанных плоских выступов 47А, 47В в каждой паре дополнительно соединен с боковой стенкой 27 и заканчивается дистальным краем 48А, обращенным к противоположной боковой стенке 31. Второй выступ 47В из указанных плоских выступов соединен с противоположной боковой стенкой 29 и заканчивается дистальным краем 48В, обращенным к противоположной боковой стенке 29, как можно лучше всего понять из фиг.5 и 8. Каждая пара плоских выступов 47А, 47В образует проточный канал 49 для напитка, проходящий между указанными выступами. Каждый канал 49 имеет входную часть 51 канала, образованную между соответствующим краем 48В плоского выступа 47В и боковой стенкой 29, а также выходную часть 53 канала между соответствующим краем 48А и боковой стенкой 27. Каждый канал проходит по существу ортогонально к направлению, вдоль которого выровнены два отверстия 41 для выдачи напитка, так что отклонение потока напитка имеет место при входе в соответствующий проточный канал 49 для напитка.
В альтернативных непоказанных вариантах осуществления единственный плоский выступ 47А или 47В может быть предусмотрен между удлиненным направляющим элементом 33 и каждым выдачным отверстием 41.
Плоский выступ 47А, 47В или пара выступов 47А, 47В образует препятствие в виде узкого проточного канала, которое препятствует свободному проходу потока напитка из центральной зоны накопления напитка в нижней части полости 23 к выдачным отверстиям 41. Следовательно, напиток скапливается в нижней части полости 23 перед проходом к выдачным отверстиям 41 и через выдачные отверстия 41. В результате этого обеспечивается сбалансированный поток через два противоположных выдачных отверстия 41, то есть по существу идентичный поток напитка через оба выдачных отверстия 41. Узкий проход, создающий препятствие для потока напитка или замедляющий поток напитка, может быть образован входной частью 51 или выходной частью 53 канала 49 и/или самим каналом 49. Если выполнен только один выступ 47А или 47В, только один узкий проход будет образован между краем 48А или 48В и противоположной боковой стенкой 27 или 29. Если выполнены два выступа, образуется более длинное сужение, образуемое каналом 49. Эффект ограничения потока служит, с одной стороны, для выравнивания потоков, проходящих к выдачным отверстиям 41, и, с другой стороны, для уменьшения количества пузырьков большего размера, имеющихся в слое пузырьков. Обеспечивается схлопывание пузырьков при проходе через суженное проходное сечение, образованное краями 48А, 48В и/или каналом 49.
В некоторых вариантах осуществления (не показанных) удлиненный элемент 33 для направления потока может быть исключен, и напиток будет капать непосредственно из сопла 7 на нижнюю стенку 25 и скапливаться в центральной зоне накопления напитка в нижней части полости 23. Оттуда он будет течь сбалансированно к двум отверстиям 41, проходя по узким проходам, в которых пузырьки большего размера будут разрушаться перед выдачей напитка через отверстия 41.
Верхняя поверхность нижней стенки 25 внутренней части 13В выливного элемента 13 наклонена, как лучше всего показано на фиг.7, так что напиток в этом случае будет проходить под действием силы тяжести из центральной зоны накопления напитка (окружающей удлиненный элемент для направления напитка в случае его наличия) через входные части 51 каналов в проточные каналы 49 для напитка. Напиток выходит из проточных каналов 49 для напитка через выходные части 53 каналов и, в конце концов, выдается через отверстия 41 для выдачи напитка в чашку, размещенную под выливным элементом 13.
Меньший размер (то есть ширина) входных частей 51 и выходных частей 53 и/или расстояние между плоскими выступами 47А, 47В из каждой пары выступов выбирают так, чтобы пузырьки большего размера, которые могут оказаться в напитке, проходящем вдоль соответствующего канала 49, сжимались при проходе через входные части 51 и вдоль каналов 41 между ориентированными в направлении внутрь поверхностями указанных выступов и, в конце концов, лопались. Таким образом, каналы 49 служат в качестве средства сжатия пузырьков. Если только один выступ 47А, 47В предусмотрен для каждого выдачного отверстия 41, данный эффект будет, по меньшей мере, частично достигаться посредством узкого прохода 51 или 53.
Функционирование устройства для приготовления напитка, описанного выше, таково. При нормальных условиях эксплуатации выливной элемент 13 остается присоединенным к кофе-машине 1, как показано на фиг.1, 2 и 4. Достаточно малую чашку или другой контейнер размещают на решетке 11А под выливным элементом 13. Пользователь включает цикл варки посредством соответствующего не показанного пользовательского интерфейса. Напиток, представляющий собой кофе, получаемый посредством модуля 3 для напитка, подается по каналу 5 к соплу 7, и оттуда он капает на верхний конец удлиненного элемента 33 для направления потока. При соответствующих условиях варки поток жидкости содержит мелкие пузырьки, которые будут образовывать верхний слой пены на кофе, когда жидкость будет собрана в чашке.
Профиль поверхности указанного удлиненного элемента 33 для направления потока таков, что напиток будет плавно течь при условиях по существу ламинарного или почти ламинарного течения вдоль канавок 37 и ребер 35 до тех пор, пока он не скопится в нижней части полости 23. Ламинарный или почти ламинарный поток имеет два преимущества по сравнению с турбулентным потоком. С одной стороны, сохраняются мелкие пузырьки, образующие пену, так что большее количество пены будет получено на выходе из выливного элемента 13. С другой стороны, ламинарный или почти ламинарный поток обеспечивает уменьшение передачи тепла от напитка в окружающую среду. Напиток, скопившийся в чашке, будет иметь высокую температуру, что устраняет необходимость в повышении температуры варки, которое могло бы привести к ухудшению органолептических свойств напитка.
После накопления у нижней части удлиненного элемента 33 для направления потока напиток разделяется на два по существу симметричных потока благодаря симметрии выливного элемента, и каждый поток поступает в соответствующий проточный канал 49 для напитка между противоположными выступами 47А, 47В. Как было указано выше, расстояние между противоположными выступами 47А, 47В таково, что пузырьки большего размера, возможно присутствующие в жидкости, проходящей вдоль проточных каналов 49 для напитка, будут сжиматься и, в конце концов, лопаться перед выходом из выливного элемента 13. Таким образом, получают имеющий лучший вид и дольше сохраняющийся верхний слой пены.
Несмотря на то что раскрытые варианты осуществления предмета изобретения, описанные в данном документе, были показаны на чертежах и полностью описаны выше конкретно и подробно в связи с несколькими приведенными в качестве примера вариантами осуществления, для средних специалистов в данной области техники будет очевидно, что многие модификации, изменения и опущения возможны без существенного отхода от новых идей, принципов и концепций, приведенных в данном документе, и преимуществ предмета изобретения, приведенного в приложенной формуле изобретения. Следовательно, истинный объем раскрытых инноваций должен определяться только посредством самой широкой интерпретации приложенной формулы изобретения с тем, чтобы обеспечить охват всех подобных модификаций, изменений и опущений. Слово «содержащий» не исключает наличия элементов или этапов, отличных от тех, которые перечислены в пункте формулы изобретения. Форма единственного числа, предшествующая элементу, не исключает наличия множества подобных элементов. В пункте формулы изобретения на устройство, в котором перечислен ряд средств, некоторые из данных средств могут быть реализованы посредством одного и того же элемента аппаратных средств. Сам по себе тот факт, что определенные меры приведены в отличающихся друг от друга зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация данных мер не может быть успешно использована.