ЦЕНТРИФУЖНАЯ ВАРОЧНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ С БЛОКОМ КОЛЛЕКТОРА ПОТОКА
CENTRIFUGAL BREWING MACHINE WITH FLOW COLLECTING ASSEMBLY

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области машин для приготовления напитков, таких как кофе-машины, в частности использующих центробежные силы для приготовления напитков. Более конкретно, данное изобретение относится к машине для приготовления напитков, содержащей усовершенствованный блок коллектора потока, в частности позволяющий улучшить качество кофейной крема (пенки на поверхности кофе).
Уровень техники
Способ приготовления кофе, заключающийся в экстрагировании жидкости с помощью центрифугирования из смеси твердых ингредиентов и горячей воды, хорошо известен. Благодаря действию центробежных сил, заваренная жидкость нагнетается через небольшие проемы, такие как окружной фильтр, перфорированные отверстия, прорези и/или клапан. Как правило, заваренная жидкость выбрасывается с относительно высокой центробежной скоростью из вращающегося варочного устройства и собирается в кольцевом коллекторе, окружающем это устройство.
Проблема заключается в обеспечении образования пенки напитка высочайшего качества. В частности, кофейная пенка (крема), получаемая из центрифужной машины для производства напитков, обычно имеет низкое качество в чашке. Она, как правило, мылистая и/или быстро исчезает в чашке (неустойчивая).
Данное изобретение обеспечивает техническое решение, в котором пенка напитка, в частности кофейная «крема», может быть значительно улучшена.
С этой целью данное изобретение определено основным пунктом формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения дополнительно определяют предпочтительные аспекты данного изобретения.
Цель данного изобретения достигается с помощью характерных особенностей прилагаемой формулы изобретения.
Термин «жидкость» по существу используется в настоящем техническом описании только для обозначения разбавителя, используемого для напитка, как правило, воды, более предпочтительно горячей воды.
Термин «заваренная жидкость» по существу используется здесь для обозначения экстракта напитка, предпочтительно кофейного экстракта, полученного с помощью центробежного процесса приготовления напитка в машине данного изобретения.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение относится к центрифужной заварочной машине для приготовления напитка, содержащей:
- вращающийся варочный блок, предназначенный для заполнения его жидкостью и ингредиентами напитка,
- коллектор, расположенный вокруг варочного блока, предназначенный для сбора заваренной жидкости, вытекающей наружу в результате действия центробежных сил, образуемых вследствие вращения варочного блока;
причем тонкий кольцевой зазор для вытекания жидкости обеспечен между по меньшей мере одной выходной стенкой вращающегося варочного блока, содержащего по меньшей мере один выходной проем, и коллектором.
В частности, вышеупомянутый выходной проем варочного блока предпочтительно представляет собой множество выходных отверстий или непрерывную кольцевую прорезь.
Чтобы оптимизировать образование пенистого покрытия напитка, в частности «крема» кофейного напитка, было дополнительно обнаружено, что зазор для протекания жидкости образует пролетное расстояние для заваренной жидкости между вышеупомянутой выходной стенкой и коллектором. Такое расстояние предпочтительно составляет от 0,5 до 1,5 мм, более предпочтительно от 0,7 до 1,2 мм, наиболее предпочтительно оно составляет приблизительно 0,8 мм.
Термин «пролетное расстояние» относится здесь к кратчайшему расстоянию в зазоре, имеющемся между вышеупомянутым по меньшей мере одним выходным отверстием вышеупомянутой выходной стенки и стенкой коллектора.
Было также обнаружено, что конкретное расположение вращающегося варочного блока, в частности держателя ингредиентов напитка, относительно коллектора, способствует лучшему образованию и большей устойчивости кофейной «крема».
В частности, кольцевой зазор для протекания жидкости, кроме того, проходит между двумя концентрическими кольцевыми стенками; соответственно между вращающейся выходной стенкой варочного блока и наружной стенкой коллектора.
Более предпочтительно, чтобы кольцевой зазор для протекания жидкости, кроме того, проходил между кольцевой выходной стенкой держателя ингредиентов напитка и кольцевой наружной стенкой коллектора.
В частности, кольцевая стенка коллектора может представлять собой наружную вертикальную стенку кольцевого собирающего канала коллектора. Собирающий канал образует кольцевую полость для приема заваренной жидкости. Эта полость является предпочтительно открытой в ее верхней стороне. Собирающий канал может содержать кольцевую вертикальную внутреннюю стенку и кольцевую вертикальную наружную стенку. Канал предпочтительно содержит выходное отверстие, расположенное в дне собирающего канала для удаления заваренной жидкости к месту выпуска.
В варианте осуществления данного изобретения варочный блок может содержать множество выходных отверстий, распределенных по поверхности вышеупомянутой кольцевой стенки держателя ингредиентов напитка. В альтернативном варианте вышеупомянутый выходной проем варочного блока может представлять собой непрерывную кольцевую прорезь, по существу ориентированную вдоль поперечной плоскости, перпендикулярной к оси вращения. Такая прорезь может быть сформирована, например, между держателем ингредиентов напитка и устройством подачи жидкости или даже только в держателе ингредиентов напитка.
Держатель ингредиентов напитка может также содержать направляющие средства для потока, предназначенные для направления потока центрифугированной заваренной жидкости к вышеупомянутому множеству выходных отверстий или к вышеупомянутой прорези.
Направляющие средства для потока могут быть сконструированы с частью стенки, выступающей внутрь коллектора. Иными словами, по меньшей мере часть кольцевой стенки держателя ингредиентов напитка выступает в кольцевую полость, образованную собирающим каналом (трактом), таким образом, что она может располагаться достаточно близко к наружной стенке коллектора, в которую может ударяться центрифугированная заваренная жидкость. Часть кольцевой стенки выступает вниз, например, от верхней части держателя, в предпочтительно U-образную кольцевую полость коллектора.
В частности, направляющие средства для потока могут содержать ряд входных отверстий для напитка на стороне отделения, сообщающегося с вышеупомянутым выходным проемом или множеством выходных отверстий или вышеупомянутой прорезью. Направляющие средства для потока могут дополнительно содержать по меньшей мере один кольцевой канал или кольцевую камеру, обеспечивающую взаимодействие входных отверстий для напитка с выходным отверстием (выходными отверстиями) для напитка.
Держатель ингредиентов напитка дополнительно содержит соединительную часть для присоединения к устройству подачи жидкости варочного блока. Соединительная часть может содержать соединительное приспособление, например, кольцевую канавку, для обеспечения соединения с одним или несколькими дополняющими их по форме ответными приспособлениями устройства подачи жидкости.
Было также обнаружено, что качество кофейной «крема» может быть улучшено и устойчиво поддерживаться в течение более длительного периода времени, если коллектор поддерживается при температуре, превышающей температуру окружающего воздуха, с помощью нагревательных средств, присоединенных к нему. В конкретном варианте осуществления данного изобретения коллектор образован нагревательным блоком или присоединен к нагревательному блоку. Нагревательный блок более предпочтительно содержит по меньшей мере один нагревательный элемент, проходящий вдоль окружной траектории, составляющей по меньшей мере 300 градусов (угловых), более предпочтительно по меньшей мере 320 градусов (угловых). Нагревательный элемент может представлять собой нагревательный картридж, нагревательный резистор, толстопленочный нагревательный элемент или их комбинацию.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана машина для приготовления напитков, содержащая коллектор данного изобретения;
фиг. 2 - вид в перспективе с разрезом части машины по фиг. 1;
фиг. 3 - вид в перспективе сверху коллектора данного изобретения;
фиг. 4 - вид в перспективе с разрезом по линии A-A коллектора по фиг. 3;
фиг. 5 - вид сверху коллектора по фиг. 3 и 4;
фиг. 6 - вид в перспективе с разрезом по линии B-B части машины по фиг. 2;
фиг. 7 - вид в перспективе снизу коллектора по фиг. 3, 4 и 5;
фиг. 8 - вид в перспективе узла слива напитка коллектора;
фиг. 9 - вид изнутри части узла слива по фиг.8, без крышки;
фиг. 10 - детальный вид с разрезом машины, соответствующей предпочтительному варианту настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Общий вид центрифужной машины 1 для приготовления напитков данного изобретения приведен на фиг. 1. Она в общем случае содержит варочный блок 2, предназначенный для вращения с высокой скоростью вращения вокруг оси вращения “I”. Вращающийся варочный блок 2 содержит держатель 3 ингредиентов напитка и устройство 4 подачи жидкости. В операции приготовления напитка держатель и устройство подачи жидкости собраны вместе с помощью соединительных средств (не показаны) таким образом, что они вращаются вместе с одинаковой скоростью вращения. Предусмотрены выпускные средства для потока, предназначенные для того, чтобы позволить потоку заваренной жидкости вытекать из варочного блока, такие как, например, расположенные между держателем и устройством подачи жидкости, или в самом держателе. Выпускные средства для потока могут быть выполнены в виде кольцевого зазора 40, как показано на фиг. 1, канала (каналов) и/или отверстий. Другие примеры выпускных средств для потока, включающих в себя отверстия 36, 40, разделенные каналом 42, видны на фиг. 2 и 10. К примеру, фиг. 2 и 10 показывают еще одну конфигурацию с множеством периферийных выходных отверстий 40, таких как сквозные отверстия, расположенные в наружной стенке 43 держателя 3 ингредиентов напитка. Эти выходные отверстия предназначены для обеспечения передачи центрифугируемой заваренной жидкости от внутренней стороны держателя (отделения 41) к наружной стороне держателя в верхней зоне держателя. Эти выпускные средства для потока будут подробно описаны ниже в техническом описании, но они не обязательно ограничивают объем данного изобретения.
Вращение варочного блока обеспечивается путем объединения держателя 3 и устройства 4 подачи жидкости во вращательном зацеплении в корпусе машины и путем приведения во вращение держателя или устройства подачи жидкости с помощью вращающегося электродвигателя 6. В данном примере держатель содержит вал вращения 12, присоединенный с помощью подшипников к нижней раме 37, который соединен с электродвигателем 6 для обеспечения приведения держателя во вращение и тем самым косвенного приведения во вращения устройства 4 подачи жидкости.
Держатель 3 может содержать чашеобразное отделение для приема ингредиентов напитка или порционной упаковки, такой как капсула, содержащая ингредиенты напитка (например, молотый кофе). В зависимости от конкретной машины, в частности в зависимости от конструкции варочного блока, ингредиенты напитка, такие как молотый кофе, могут непосредственно загружаться в держатель, или альтернативно, содержаться в одноразовой или повторно заполняемой капсуле, которая загружается в держатель (не показана).
Устройство 4 подачи жидкости предназначено для подачи жидкости для ее смешивания с ингредиентами напитка, содержащимися в держателе. С этой целью инжектор 5 жидкости обеспечен вдоль оси вращения устройства подачи жидкости. Инжектор жидкости может представлять собой трубку, штангу или иглу, которая предназначена для впрыскивания жидкости в отделение. Жидкость подается к устройству подачи жидкости из резервуара 7 для жидкости машины или альтернативно из внешнего источника жидкости, такого как водопровод питьевой воды. Подходящий насос 8, такой как электрический насос, находится в гидравлическом взаимодействии с каналом для жидкости между резервуаром и устройством подачи жидкости, и им можно управлять для доставки жидкости из резервуара 7 к инжектору 5. Насос может представлять собой центробежный или поршневой насос или любой другой тип подходящего насоса. Насос электрически соединен с блоком управления 10, который управляет насосом для регулирования величины расхода и количества жидкости, подаваемой к варочному блоку. Понятно, что машина может не включать в себя насос. К примеру, машина может быть предназначена для подачи воды к варочному блоку за счет силы тяжести. В одном таком примере резервуар 7 для жидкости может быть установлен выше инжектора 5 для жидкости, и подающий трубопровод для жидкости может содержать по меньшей мере один управляющий клапан (не показан) для открытия и закрытия инжектора или резервуара.
Машина предпочтительно содержит нагреватель 9 для нагрева жидкости перед тем, как она будет дозирована через инжектор 5 устройства 4 подачи жидкости. К примеру, нагреватель может представлять собой проточный нагреватель или термоблок. Жидкость, поступающая в нагреватель, может нагреваться до температуры, которая соответствует оптимальной температуре заваривания напитка, подлежащего приготовлению. С этой целью по меньшей мере один датчик температуры жидкости обычно обеспечивается у нагревателя или вниз по потоку от нагревателя, чтобы обеспечить, что температура жидкости, выходящей из нагревателя или входящей в варочный блок, не превышает заданного порогового значения или профиля температур.
Следует отметить, что блок управления 10 (например, микроконтроллер) предназначен для управления различными функциями машины для приготовления напитков, в частности скоростью вращения варочного блока, которая также определяет важные характеристики приготовления напитка, такие как величина расхода напитка. Машина может также включать в себя пользовательский интерфейс (не показан), чтобы позволить пользователю выбирать, например, желаемый объем напитка и/или прерывать цикл приготовления напитка в желаемый момент времени. Пользовательский интерфейс может также позволять пользователю выполнять другие процедуры выбора, включая, но не ограничиваясь ими, температуру конечного напитка, или запускать подачу других компонентов, таких как молоко в напитке, из другого модуля машины (не показанного). Конечно же, определенные процедуры выбора могут осуществляться автоматически, такие как идентификация кода на капсуле, содержащей ингредиенты напитка.
Согласно аспекту данного изобретения, машина для приготовления напитков содержит коллектор 11 напитка, предназначенный для сбора заваренной жидкости, центрифугируемой от варочного блока 2. С этой целью коллектор содержит кольцевой собирающий канал 13. Коллектор предпочтительно проходит кольцевым образом на периферии варочного блока.
На фиг. 3-7 показан предпочтительный, но не ограничивающий объем изобретения, вариант реализации коллектора данного изобретения.
Кольцевой собирающий канал 13 содержит наклонную поверхность 15, проходящую в окружном направлении «O», как показано на фиг. 5. Коллектор, кроме того, содержит по меньшей мере одно выходное отверстие 14, которое имеется в собирающем канале. Выходное отверстие 14 проходит как в радиальном, так и в окружном направлениях. В окружном, или кольцевом, направлении выходное отверстие содержит самый верхний конец и самый нижний конец, противоположный самому верхнему концу.
Собирающий канал предпочтительно имеет нижнюю стенку, на которой образована наклонная поверхность. Наклонная поверхность снижается в окружном направлении «O» по направлению к выходному отверстию. Более предпочтительно, чтобы наклонная поверхность представляла собой спиралеобразную поверхность. Канал может быть, кроме того, ограничен кольцевой вертикальной внутренней стенкой 16 и кольцевой вертикальной наружной стенкой 17. Эти две стенки и нижняя стенка вместе образуют собирающий канал, который может, таким образом, иметь по существу U-образную форму в поперечном сечении коллектора. Наклонная поверхность снижается в том смысле, что принимая выходное отверстие за точку отсчета, наклонная поверхность имеет верхнюю точку 18 и нижнюю точку 19; причем такие точки 18, 19 находятся на расстоянии друг от друга в направлении окружности в собирающем канале. Предпочтительно, чтобы наклонная поверхность проходила вдоль угловой траектории «P», которая составляет по меньшей мере 250 градусов (угловых), более предпочтительно по меньшей мере 300 градусов (угловых) канала. К примеру, для наклонной поверхности, составляющей примерно 350 градусов (угловых), осевая высота между верхней точкой 18 и нижней точкой 19 находится в диапазоне от 3 до 20 мм. Следует отметить, что наклонная поверхность 15 не обязательно является плоской в поперечном сечении, но может также быть вогнутой. Даже наклонная поверхность могла бы быть ограничена точкой в поперечном сечении коллектора или спиралеобразной линией, следующей в направлении «O», так что внутренняя и наружная стенки сходятся в самой нижней точке, чтобы придать V-образную форму собирающему каналу.
Предпочтительно, чтобы наклонная поверхность сходилась с самым нижним окружным концом выходного отверстия. Иными словами, нижняя точка 19 наклонной поверхности совпадает в вышеупомянутым самым нижним концом выходного отверстия 14 или находится по меньшей мере немного выше его. В результате этого жидкость может стекать с наклонной поверхности непосредственно к выходному отверстию без образования застойной зоны для оставшейся жидкости перед выходным отверстием.
Аналогично этому, наклонная поверхность предпочтительно заканчивается близко к выходному отверстию или у выходного отверстия. В проиллюстрированном примере верхняя точка 18 наклонной поверхности заканчивается близко к верхнему или самому верхнему концу выходного отверстия. В такой конструкции вторая наклонная поверхность 20 с обратным наклоном и меньшей угловой длиной обеспечена между основной наклонной поверхностью 15 и верхним концом выходного отверстия 14. В результате этого жидкость также направляется вниз к выходному отверстию в этой поперечной зоне канала.
Как показано, наклонная поверхность образует непрерывно снижающуюся поверхность по направлению к выходному отверстию. Можно было бы обеспечить прерывистое снижение, такое как ступенчатое изменение снижения, хотя такая конструкция была бы менее предпочтительной.
2
Конфигурация выходного отверстия 14 может значительно изменяться. Однако во всех вариантах осуществления данного изобретения выходное отверстие предпочтительно проходит вдоль окружности наклонным образом относительно окружной плоскости коллектора (т.е. плоскости, перпендикулярной к оси I). Наклон ориентирован обратным образом относительно наклона наклонной плоскости, так что выходное отверстие образует нечто типа «горловины» для приема жидкости, циркулирующей в ее направлении в канале. Предпочтительно, чтобы выходное направление проходило вдоль расстояния, составляющего по меньшей мере 0,5 раз, наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,75 раз от наибольшей ширины «W» собирающего канала. Предпочтительно, чтобы размер выходного отверстия был по существу равен наибольшей ширине. Поперечное сечение выходного отверстия может зависеть от различных факторов, в частности оно является достаточно широким, чтобы обеспечить быстрое удаление жидкости, собранной от центрифужного варочного блока. В общем случае, выходное отверстие содержит общую площадь открытой поверхности, находящуюся в диапазоне от 20 до 300 мм. Предпочтительная конструкция представляет собой выходное отверстие, имеющее большую окружную длину и меньшую радиальную ширину. Форма выходного отверстия может также быть различной. Она может быть прямоугольной, квадратной, треугольной, трапецеидальной, круглой, овальной, продолговатой и т.д. Выходное отверстие может также быть образовано из нескольких отверстий, так чтобы образовать решетку или сетку для напитка.
Число выходных отверстий может также быть различным в собирающем канале. К примеру, могут быть предусмотрены два или большее число выходных отверстий, в окружном расстоянии отделенных друг от друга в собирающем канале и разделенных наклонными поверхностями. К примеру, два выходных отверстия могут быть распределены на расстоянии приблизительно 180 градусов (угловых) в собирающем канале и быть разделены на каждом конце наклонной поверхностью. Число выходных отверстий может быть два, три или больше. Чтобы обеспечить соответствующий дренаж центрифугированной жидкости в собирающем канале, по меньшей мере одна наклонная поверхность обеспечена в кольцевой зоне между выходными отверстиями.
В предпочтительной конструкции коллектора в машине, изображенной на фиг. 6, вращающийся варочный блок предназначен для приведения его во вращение в направлении вращения R, например, по часовой стрелке, а коллектор расположен вокруг вращающегося варочного блока (только частичный вид держателя 3 показан в целях ясности). Наклонная поверхность собирающего канала расположена таким образом, что она снижается в направлении вращения R вращающегося варочного блока. Следовательно, поверхность постепенно снижается к направлению «M» протекания потока жидкости, как показано на фиг. 6.
В предпочтительной конструкции собирающий канал 13, кроме того, снабжен вертикальной наружной стенкой 17, образующей глубину «d» канала, которая увеличивается по мере снижения наклонной поверхности (фиг. 4).
На фиг. 8 и 9 изображен предпочтительный вариант реализации выводного блока 21 для напитка коллектора данного изобретения. Такой блок присоединен к собирающему каналу для направления напитка, проходящего через выходное отверстие 14 к выводному каналу 22. Выходное отверстие 14, таким образом, продолжается выводным каналом 23, расположенным под собирающим каналом и ориентированным в окружном направлении «O», или концентрично относительно направления «O», или перпендикулярно к такому направлению, или даже отклоняющемуся криволинейно относительно вышеупомянутого направления. Выводной канал может быть изогнутым или прямолинейным. Предпочтительно, чтобы средство задержания потока было обеспечено в выводном блоке, которое предназначено для замедления потока жидкости, после того как она прошла через выходное отверстие. В частности, поперечная, например, радиальная стенка 24 проходит поперек направления прохождения канала 23 вниз по потоку от выходного отверстия. Следовательно, поток жидкости, проходящий через отверстия с высокой скоростью, внезапно останавливается поперечной стенкой 24. Кроме того, выступ 25 может быть сконструирован в выводном блоке для дополнительного переориентирования потока. Выступ 25 может быть предназначен для частичного разделения канала 23 вторым каналом или камерой 26, которая способна содержать достаточно жидкости для предотвращения обратного протекания заваренной жидкости в собирающий канал.
Дальше вниз по потоку от канала 23 обеспечен выводной канал 22, который предпочтительно, но не обязательно, ориентирован поперечно к окружному направлению «O». Канал 22 может содержать канал 27. Такой канал может также быть снабжен средствами для сглаживания потока жидкости или «прерывателем потока», таким как решетка или конструкция 28 для разделения потока. Выводной блок для напитка может также дополнительно содержать воздушное отверстие или канал 29 наверху выводного канала для выравнивания давления в выводном канале.
Следует отметить, что выводной блок 21 для напитка может быть изготовлен из отлитых в форму пластиковых и/или металлических частей, таких как корпус 30 и крышка 31, установленная на корпусе. Корпус может содержать конструкцию основной стенки, т.е. стенку 24, выступ 25 и канал 22. Сборка этих двух частей может быть обеспечена с помощью соединения заклепками, винтами и/или сваркой. Блок можно легко присоединять к собирающему каналу 13 с помощью винтов, заклепок и/или сварки, как показано на фиг. 7. Конечно же, другие конструкции сборки могут быть предусмотрены, которые отличаются от данной конструкции, без выхода за рамки объема данного изобретения.
В еще одном аспекте реализации коллектора данного изобретения, который изображен на фиг. 4, 6 и 7, кольцевой собирающий канал 13 нагревается. С этой целью канал изготовлен из термически нагреваемого блока 33 или иным образом присоединен к нему. Предпочтительно, чтобы нагреваемый блок имел по меньшей мере один встроенный нагревательный элемент 32. Нагревательное средство, такое как один или несколько элементов, предпочтительно проходит вдоль кольцевой части канала. Более предпочтительно, чтобы оно проходило вдоль кольцевой траектории, составляющей по меньшей мере 300 градусов (угловых), более предпочтительно по меньшей мере 320 градусов (угловых), наиболее предпочтительно по меньшей мере 340 градусов (угловых). Нагревательный элемент присоединен к электрическим проводам 35, электрическим соединителям 34 и заземляющему соединителю 49, показанным только частично.
Нагревательный элемент может быть установлен в блоке, так чтобы он окружал собирающий канал с целью хорошей интеграции коллектора в машине, в частности ввиду внутреннего расположения варочного блока. Для этого нагревательный элемент 32 имеет больший диаметр, чем диаметр прохождения собирающего канала 13 (фиг. 6). Однако могут быть предусмотрены другие конструкции, такие как один или несколько нагревательных элементов с таким же или меньшим диаметром, размещенные под или над каналом.
Нагреваемый блок может быть изготовлен из металлического материала, имеющего высокую теплопроводность, такого как медь, латунь, алюминий, сталь и т.п. Нагревательный элемент может представлять собой нагревательный резистор, нагревательный картридж или толстую пленку. Когда нагреваемый блок также образует собирающий канал, может быть необходимо иметь защитное покрытие пищевого назначения, такое как фторополимерное покрытие (например, ТЕФЛОН, ИЛАФЛОН). Покрытие может быть выбрано таким, чтобы оно имело высокую стойкость к абразивному истиранию и свойства предотвращения прилипания к пищевым продуктам. По причинам безопасности коллектор и его электрические средства могут быть дополнительно термически и электрически изолированы от остальной части машины пластиковыми элементами и/или защитной оболочкой, например, из тефлона.
Регулирование температуры нагреваемого блока коллектора может осуществляться с помощью по меньшей мере одного датчика температуры 48, например, элемента (элементов) с отрицательным температурным коэффициентом, размещенных в контакте с нагреваемым блоком или встроенных в нагреваемый блок. Диапазон регулирования температуры коллектора может составлять от 60 до 100°C. Температура может изменяться в зависимости от типа напитка, количества выдаваемого напитка и/или величины расхода. Температура или профиль температур может также регулироваться таким образом, что температура нагреваемого блока уменьшается при уменьшении величины расхода и/или когда количество напитка (например, кофе) становится меньше. Нагреваемый блок может дополнительно содержать один или несколько электрических плавких предохранителей, которые отсекают подачу электрического тока к нагревательному элементу (элементам) для предотвращения перегрева коллектора.
Рассматривая более подробный вид, представленный на фиг. 10, варочный блок располагается с коллектором в машине таким образом, что вертикальная наружная стенка 17 коллектора также образует с вращающимся варочным блоком зазор 38 для протекания жидкости.
Говоря более конкретно, держатель ингредиентов напитка продолжается выходной стенкой 43, которая выступает в коллекторе, в частности в собирающем канале. Выходная стенка 43 содержит множество выходных отверстий 40, позволяющих заваренной жидкости вытекать из варочного блока в течение процесса центрифугирования. Выходные отверстия 40 находятся во взаимодействии с входными отверстиями 36 стенки с помощью каналов или кольцевой камеры 42. Входные отверстия 36 находятся во взаимодействии с отделением держателя. К примеру, она находятся во взаимодействии с выходными отверстиями, предусмотренными в капсуле (для кофе), вставляемой в отделение (не показана). Зазор 38 для протекания жидкости представляет собой радиальное расстояние или ширину, измеренную у выходных отверстий 40 между выходной стенкой 43 держателя 3 ингредиентов напитка и внутренней поверхностью наружной стенки 17. Такой зазор для протекания жидкости дальше проходит вниз для окончательного открытия в собирающий канал 13 для обеспечения возможности сбора собирающим каналом жидкости, вытекающей на наружную стенку 13 из входных отверстий 36 варочного блока за счет действия центробежных сил во время приготовления напитка. Важно, чтобы эта радиальная ширина зазора 38 для протекания жидкости, также представляющая собой «пролетное расстояние» жидкости, вытекающей из держателя на наружную стенку 17 коллектора, регулировалась для обеспечения оптимального образования пенки напитка, в частности для кофе толстой и устойчивой «крема», включающей пузырьки. Предполагается, что текстура и толщина пенки создается в этом зазоре 38 для протекания жидкости. С этой целью предпочтительная радиальная ширина («пролетное расстояние» для заваренной жидкости) зазора 38 для протекания жидкости измеряется на кромке выходных отверстий 40, которая расположена на самом близком расстоянии от наружной стенки 17. Такое пролетное расстояние или ширина составляет от 0,5 до 1,5 мм, предпочтительно от 0,7 до 1,0 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 0,8 мм. Следует также отметить, что выходные отверстия 40 могут быть заменены непрерывной прорезью, предусмотренной в держателе, без выхода за рамки объема данного изобретения.
Следует отметить, что конкретная конструкция держателя ингредиентов напитка, показанная на фиг. 10, представляет собой предпочтительный вариант осуществления данного изобретения, но она не ограничивает объем данного изобретения. Держатель сконструирован для обеспечения его лучшей интеграции в коллектор, в то же время регулируя поток жидкости через зазор 38 для протекания жидкости, как обсуждалось. Он также сконструирован так, чтобы облегчить его присоединение к инжекционному устройству подачи жидкости таким образом, как описано в также ожидающей рассмотрения патентной заявке PCT/EP11/061083, озаглавленной: «Устройство для приготовления напитка с помощью центрифугирования».
К примеру, держатель 3 может быть предназначен для вставки капсулы с напитком (не показана) в его отделение 41. Это отделение может быть оборудовано механизмом 46 для инжекции капсулы, таким как также описано в ожидающей рассмотрения Европейской патентной заявке №11167862.9, озаглавленной: «Устройство и способ для извлечения капсулы из аппарата для производства напитков». Когда варочный блок приводится во вращение с высокой скоростью, заваренная жидкость нагнетается под давлением через распределенные по периферии входные отверстия 36 держателя. Заваренная жидкость таким образом протекает в канале (каналах) или камере 42, которая перераспределяет жидкость через выходные отверстия 40. Нижняя закрывающая часть 39 стенки 43 также закрывает дно выходных отверстий 40 и заставляет поток протекать радиально по направлению к наружной стенке коллектора. Таким образом, обеспечивается втекание заваренной жидкости в зазор 38 для протекания жидкости вниз к собирающему каналу 13.
Верхнее уплотнение 47 может быть также обеспечено между наружной стенкой и рамой 37 для обеспечения того, чтобы жидкость не могла протекать над коллектором. Заваренная жидкость затем протекает к выпускному блоку коллектора, как уже обсуждалось ранее, и собирается в контейнере, таком как чашка или кружка. В других возможных машинах для приготовления напитков конструкция держателя ингредиентов напитка может быть упрощенной. К примеру, в другой конструкции (не показана) может быть предусмотрен простой ряд выходных отверстий в другой стенке держателя, чтобы обеспечить взаимодействие между отделением и зазором 38 для протекания жидкости.
Держатель 3 ингредиентов напитка может дополнительно содержать часть 44 стенки, проходящую вверх напротив выходной стенки 43 для обеспечения присоединения держателя к устройству подачи жидкости варочного блока. Иными словами, эта часть стенки позволяет осуществлять закрытие варочного блока для осуществления процесса центрифугирования. Эта часть 44 стенки может содержать соединительное приспособление, такое как кольцевая канавка 45. Канавка 45 может быть направлена внутрь и иметь форму для вставки одного или нескольких дополняющих его по форме соединительных приспособлений устройства подачи жидкости, таких как подпружиненные штифты (не показаны), как описано в также ожидающей рассмотрения международной патентной заявке PCT/EP11/061083.
Дополнительно соединительная часть может содержать механические зубчатые средства 50, проходящие по окружности, которые предназначены для сопряжения с дополняющими их по форме зубчатыми средствами (не показаны) устройства подачи жидкости. Эти зубчатые средства увеличивают стойкость к крутящему моменту соединения между держателем ингредиентов напитка и устройством подачи жидкости. В результате этого улучшается зубчатое зацепление устройства подачи жидкости держателем, приводимым во вращение электродвигателем. Механические нагрузки на вставленную капсулу (содержащую ингредиент напитка) также снижаются, так что это уменьшает риск повреждения упаковочного материала капсулы.
Следует отметить, что данное изобретение может применяться к центрифужной машине для приготовления напитков, использующей порционные упаковки, такие как капсулы, или к другим типам, таким как кофе-машины, которые используют молотый кофе из канистры или кофемолки.
Цифровые обозначения ссылочных позиций на фигурах
1 - Центрифужная машина для приготовления напитков
2 - Вращающийся варочный блок
3 - Держатель ингредиентов напитка
4 - Инжекционный держатель для жидкости
5 - Входное отверстие для жидкости
6 - Приводной электродвигатель
7 - Резервуар для жидкости
8 - Насос для жидкости
9 - Нагреватель для жидкости
10 - Блок управления
11 - Коллектор
12 - Вращающийся вал
13 - Кольцевой собирающий канал
14 - Выходное отверстие собирающего канала
15 - Наклонная поверхность
16 - Внутренняя стенка
17 - Наружная стенка
18 - Верхняя точка
19 - Нижняя точка
20 - Вторая наклонная поверхность
21 - Выводной блок для напитка
22 - Выводной канал
23 - Первый канал
24 - Поперечная стенка
25 - Выступ
26 - Второй канал
27 - Дополнительный канал выводного канала
28 - Прерыватель потока
29 - Воздушное отверстие
30 - Корпус
31 - Крышки
32 - Нагревательный элемент
33 - Нагреваемый блок
34 - Электрические соединители
35 - Электрические провода
36 - Входные проемы или отверстия
37 - Нижняя рама
38 - Зазор для протекания жидкости
39 - Часть запирающей стенки держателя
40 - Отверстия или выходные проемы
41 - Отделение держателя
42 - Канал или камера
43 - Выходная стенка держателя
44 - Часть стенки для соединения
45 - Кольцевая канавка
46 - Механизм для инжекции капсулы
47 - Уплотнение
48 - Датчик температуры
49 - Заземляющий соединитель
50 - Механические зубчатые средства.