СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ЗАВАРИВАНИЯ ИНГРЕДИЕНТОВ В РАСТВОРИТЕЛЕ, УСТРОЙСТВО, В КОТОРОМ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ УКАЗАННАЯ СИСТЕМА
METHOD AND SYSTEM FOR BREWING INGREDIENTS IN SOLVENT, APPARATUS USING SAID SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к способу и системе для заваривания ингредиентов в растворителе.
Изобретение может быть использовано в области приготовления напитков.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Приготовление напитков посредством заваривания (исходных) ингредиентов в растворителе представляет собой известный процесс. Например, приготовление чая осуществляют посредством заваривания, то есть настаивания, чайных листьев (или чайных пакетиков), используемых в качестве ингредиентов, в горячей/кипящей воде, используемой в качестве растворителя. Того же процесса можно придерживаться при приготовлении напитков из различных ингредиентов, таких как разные травы или листья растений. После заданного промежутка времени, определенного пользователем, ингредиенты извлекают из растворителя, и напиток готов для питья.
Тем не менее, продолжительность времени заваривания ингредиентов в растворителе зависит от различных характеристик, присущих ингредиентам, и данные характеристики большей частью неизвестны пользователям. Например, существуют разные виды чая, которые могут быть использованы в процессе заваривания, такие как зеленый чай, черный чай, чай оолонг, чай Пуэр. В каждом виде существует большое число разновидностей, различающихся по характеристикам, которые зависят, например, от размера листьев, качества листьев, происхождения листьев.
Вследствие этого пользователи не могут легко регулировать заваривание ингредиентов для получения оптимального заваривания, в результате которого был бы получен оптимальный вкус напитка. Кроме того, даже если один и тот же пользователь готовит заварку заданного ингредиента, от одной заварки до другой может иметь место значительная изменчивость получаемого напитка.
ЗАДАЧА И КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить усовершенствованный способ и систему для заваривания ингредиентов в растворителе. Изобретение определяется независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения определяют предпочтительные варианты осуществления.
Для этого система в соответствии с изобретением содержит:
- первый блок, предназначенный для измерения изменения удельной электропроводности указанного растворителя;
- второй блок, предназначенный для сравнения указанного изменения удельной электропроводности с заданной пороговой величиной для генерирования сигнала, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя.
Удельная электропроводность растворителя используется в качестве показателя состояния заваривания, то есть показателя количества твердых веществ/соединений в ингредиентах, которые были растворены в растворителе. Данная система обеспечивает возможность определения того, когда заваривание ингредиентов должно быть прекращено, и при этом пользователю не нужно иметь заданную продолжительность времени заваривания. Таким образом, заваривание ингредиентов определенного типа может воспроизводиться единообразно, что приводит к оптимальному и постоянному вкусу растворителя (то есть напитка), получаемому после заваривания.
В предпочтительном варианте осуществления система в соответствии с изобретением такова, что первый блок выполнен с возможностью измерения изменения удельной электропроводности, определяемого как разность удельной электропроводности растворителя в момент времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности растворителя в момент времени начала операции заваривания.
При выполнении первого измерения растворителя в начале операции заваривания и второго измерения растворителя в конце операции заваривания изменение удельной электропроводности растворителя рассчитывают простым и экономичным образом.
В предпочтительном варианте осуществления система в соответствии с изобретением такова, что: первый блок выполнен с возможностью измерения изменения удельной электропроводности, определяемого как отношение:
- разности удельной электропроводности растворителя в момент времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности растворителя в предыдущий момент времени измерения посредством первого блока к
- разности момента времени измерения посредством первого блока и указанного предыдущего момента времени измерения.
Отношение, рассчитанное таким образом, показывает локальную скорость изменения удельной электропроводности растворителя. Использование данной скорости изменения предпочтительно для указания того, что заваривание может быть прекращено вследствие того, что большинство соединений в ингредиентах уже были растворены в растворителе.
В предпочтительном варианте осуществления система в соответствии с изобретением такова, что: первый блок выполнен с возможностью измерения изменения удельной электропроводности, определяемого как отношение:
- разности удельной электропроводности растворителя в момент времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности растворителя в момент времени начала операции заваривания к
- разности момента времени измерения посредством первого блока и момента времени начала операции заваривания.
Рассчитанное отношение показывает глобальную скорость изменения удельной электропроводности растворителя от начала операции заваривания. Использование данной скорости изменения предпочтительно для указания количества соединений, по-прежнему остающегося в ингредиентах, что может быть полезной информацией в том случае, когда заваривание включает многократные и последовательные заваривания (то есть использование исходно использованных ингредиентов, но со свежим растворителем). Другими словами, данная глобальная скорость показывает, сколько времени требуется для достижения цели, которое соотносится с тем, сколько осталось в ингредиентах, что может быть полезной информацией в случае многократных и последовательных завариваний с использованием одних и тех же исходных ингредиентов.
В предпочтительном варианте осуществления система в соответствии с изобретением дополнительно содержит систему, соединенную с указанным вторым блоком, предназначенную для отделения ингредиентов от растворителя при генерировании указанного сигнала.
Отделение ингредиентов от растворителя обеспечивает возможность прекращения операции заваривания эффективным образом.
В предпочтительном варианте осуществления системы в соответствии с изобретением первый блок дополнительно выполнен с возможностью измерения последующего изменения удельной электропроводности растворителя, при этом указанное последующее изменение удельной электропроводности определяется как разность удельной электропроводности растворителя в момент времени отделения ингредиентов от растворителя и удельной электропроводности растворителя в последующий момент времени; и при этом указанный второй блок дополнительно выполнен с возможностью сравнения указанного последующего изменения удельной электропроводности с дополнительной заданной пороговой величиной для генерирования сигнала, указывающего на то, что свойство растворителя, отражающее качество растворителя, изменилось.
Это обеспечивает возможность выдачи указания пользователю в отношении изменения качества растворителя после отделения ингредиентов от растворителя, например, для указания снижения качества растворителя после некоторого промежутка времени.
В предпочтительном варианте осуществления система в соответствии с изобретением дополнительно содержит третий блок, выполненный с возможностью генерирования сигнала, отражающего протекание процесса заваривания, на основе соотношения между указанным изменением удельной электропроводности и указанной заданной пороговой величиной.
Это обеспечивает возможность предоставления пользователю данных обратной связи в отношении протекания операции заваривания.
Изобретение также относится к устройству для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе, при этом данное устройство содержит:
- систему в соответствии с изобретением, подобную описанной выше;
- запоминающее устройство для хранения множества пороговых величин, при этом каждая пороговая величина связана с заданным типом ингредиентов;
- средства для выбора типа ингредиентов, подлежащих завариванию;
- средства для установки значения заданной пороговой величины, связанного с выбранным типом ингредиентов.
Данное устройство позволяет пользователю выбрать тип ингредиентов, подлежащих завариванию, и обеспечить оптимальное заваривание данных ингредиентов без каких-либо дополнительных действий пользователя.
Изобретение также относится к устройству для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе, при этом данное устройство содержит:
- систему в соответствии с изобретением, подобную описанной выше;
- запоминающее устройство для хранения множества пороговых величин, каждая из которых отражает отличную от других характеристику напитка, подлежащего приготовлению;
- средства для выбора характеристики напитка, подлежащего приготовлению;
- средства для установки значения заданной пороговой величины, связанного с выбранной характеристикой.
Данное устройство позволяет пользователю выбрать характеристики напитка, подлежащего приготовлению, например «крепость/насыщенность вкуса» напитка, и обеспечить оптимальное заваривание ингредиентов без каких-либо дополнительных действий пользователя.
Изобретение также относится к устройству для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе, при этом данное устройство содержит:
- первый блок, предназначенный для измерения изменения удельной электропроводности указанного растворителя, определяемого как разность удельной электропроводности растворителя в момент времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности растворителя в момент времени начала операции заваривания;
- средства для запоминания указанного изменения удельной электропроводности в запоминающем устройстве, при этом указанное изменение предназначено для сравнения его с изменением удельной электропроводности растворителя во время следующего заваривания тех же ингредиентов для генерирования сигнала, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от раствора.
Данное устройство позволяет пользователю хранить в запоминающем устройстве параметры заваривания для операции заваривания, в результате которой был получен напиток, имеющий характеристику, предпочтительную для пользователя, так что для последующего заваривания данный пользователь может непосредственно выбрать данные сохраненные параметры и получить такой же предпочтительный напиток.
Изобретение также относится к способам, включающим различные этапы, выполняемые системой и устройством в соответствии с изобретением.
Подобные разъяснения и другие аспекты изобретения будут приведены ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Определенные аспекты изобретения будут разъяснены далее со ссылкой на варианты осуществления, описанные в дальнейшем и рассмотренные в связи с сопровождающими чертежами, на которых идентичные компоненты или подэтапы обозначены аналогичным образом.
Фиг.1 показывает систему в соответствии с изобретением, предназначенную для заваривания ингредиентов в растворителе;
Фиг.2 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности растворителя в зависимости от различных уровней градусов плотности растворителя по Бриксу;
Фиг.3 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности в зависимости от времени;
Фиг.4 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности в зависимости от времени;
Фиг.5 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности в зависимости от времени;
Фиг.6 и Фиг.7 показывают первый вариант осуществления системы, предназначенной для отделения ингредиентов от растворителя, в соответствии с изобретением;
Фиг.8 показывает второй вариант осуществления системы, предназначенной для отделения ингредиентов от растворителя, в соответствии с изобретением;
Фиг.9 показывает первое устройство в соответствии с изобретением, предназначенное для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе;
Фиг.10 показывает второе устройство в соответствии с изобретением, предназначенное для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе;
Фиг.11 показывает третье устройство в соответствии с изобретением, предназначенное для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе;
Фиг.12 показывает систему в соответствии с изобретением, предназначенную для генерирования сигнала, отражающего протекание операции заваривания;
Фиг.13 показывает способ заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением;
Фиг.14 показывает способ приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением;
Фиг.15 показывает способ приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением;
Фиг.16 показывает способ приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 показывает систему 1 для заваривания ингредиентов 2 в растворителе 3. Ингредиенты 2 в растворителе 3 помещены в контейнер 4. Ингредиенты могут соответствовать, например, чайным листьям, кофе, травам, кореньям, фруктам или смеси данных ингредиентов. Растворитель может соответствовать, например, воде, минеральной воде, водопроводной воде, соленой воде, спирту или смеси данных растворителей.
Система содержит:
- первый блок 5, предназначенный для измерения изменения ΔЕС удельной электропроводности указанного растворителя;
- второй блок 6, предназначенный для сравнения указанного изменения ΔЕС удельной электропроводности с заданной пороговой величиной ТН для генерирования сигнала S, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя.
Настоящее изобретение базируется на том, что во время заваривания ингредиентов в растворителе удельная электропроводность (ЕС) растворителя изменяется линейно в зависимости от так называемого градуса плотности растворителя по Бриксу.
Градус плотности Брикса характеризует количество растворенных твердых веществ/соединений в растворителе, так что в данном случае он может быть использован для оценки количества растворенных твердых веществ/соединений, экстрагированных из ингредиентов во время операции заваривания. Другими словами, градус плотности Брикса отражает уровень концентрации растворителя, то есть крепость/насыщенность растворителя с точки зрения вкуса, если растворитель предназначен для выпивания его пользователем.
С учетом того, что измерение количества растворенных твердых веществ/соединений в растворителе посредством прямого измерения градуса плотности Брикса требует дорогостоящего оборудования (например, рефрактометра), которое вряд ли будет использовано в системе для заваривания ингредиентов, предназначенной для использования ее пользователем в бытовых условиях, количество растворенных твердых веществ/соединений в растворителе измеряют непрямым образом посредством измерения удельной электропроводности ЕС растворителя путем использования линейной зависимости между изменением удельной электропроводности ЕС и изменением плотности по Бриксу.
Фиг.2 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности ЕС растворителя в зависимости от разных значений градуса плотности растворителя по Бриксу. В данном примере листья зеленого чая используются в качестве ингредиентов в воде, используемой в качестве растворителя, при концентрации листьев, составляющей 20 граммов на литр. Данное изменение показывает линейную зависимость между ЕС и градусом плотности Брикса. Единица измерения удельной электропроводности ЕС - это микросименс/см (мкСм/см), и единица измерения градуса плотности Брикса - процентная концентрация растворителя по массе (весовые проценты).
В системе согласно фиг.1 первый блок 5, предназначенный для измерения изменения ΔЕС удельной электропроводности, соединен с датчиком 7 удельной электропроводности. Датчик 7 удельной электропроводности предназначен для генерирования величины ЕС1 удельной электропроводности ЕС растворителя, содержащегося в контейнере 4. Он может быть размещен в соответствующем месте в контейнере, например вдоль стенки контейнера 4, как проиллюстрировано на фиг.1.
Могут быть использованы любые типы датчиков удельной электропроводности, известные как таковые в данной области техники, такие как датчик электродного типа, в основе работы которого лежат так называемые методы вольтамперометрии, и датчик индукционного типа, в основе работы которого лежит принцип индукции. Поскольку растворитель может быть нагрет во время заваривания, предпочтителен датчик удельной электропроводности с компенсацией температурных воздействий с тем, чтобы генерировать точные значения удельной электропроводности независимо от температуры растворителя.
Первый блок 5 выполнен с возможностью измерения изменения удельной электропроводности ЕС растворителя 3. Другими словами, первый блок 5 выполнен с возможностью осуществления относительного измерения, а не абсолютного измерения. Относительное измерение является предпочтительным, так что твердые вещества/соединения, которые могут уже присутствовать в растворителе в начале операции заваривания, не принимаются во внимание при измерении. Например, если водопроводная вода используется в качестве растворителя для операции заваривания, данный растворитель может исходно содержать некоторые минералы или разные растворенные твердые вещества/соединения, которые не должны приниматься во внимание для определения реального «вклада» растворенных твердых веществ/соединений, экстрагированных из ингредиентов во время заваривания. Первый блок 5 выполнен с возможностью измерения изменения удельной электропроводности ЕС растворителя 3 в соответствии с разными режимами работы/способами, которые могут быть использованы для различных целей.
Режим 1 работы
В соответствии с первым режимом работы первый блок 5 выполнен с возможностью измерения изменения ΔЕС удельной электропроводности, определяемого как разность удельной электропроводности ЕС_t1 растворителя в момент t1 времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности ЕС_t0 растворителя в момент t0 времени начала операции заваривания.
Для этого первый блок 5 содержит запоминающее устройство (непоказанное), предназначенное для хранения величины ЕС_t0.
Фиг.3 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности ЕС1 в зависимости от времени.
В данном первом режиме работы ΔЕС выражается как:
ΔЕС=(ЕС_t1-ЕС_t0)
В данном первом режиме работы второй блок 6 выполняет сравнение между измеренным изменением ΔЕС и заданной пороговой величиной ТН. В данном случае изменение ΔЕС отражает количество твердых веществ/соединений из ингредиентов, растворенных в растворителе до настоящего момента времени, и пороговая величина ТН соответствует заданному изменению величины ЕС, при котором заваривание считается оптимальным с точки зрения количества твердых веществ/соединений из ингредиентов, растворенных в растворителе, обеспечивающего получение в результате оптимального вкуса растворителя. Когда измеренное изменение ΔЕС достигнет пороговой величины ТН, это означает, что растворилось достаточное количество твердых веществ/соединений в материалах растворителя и что данный растворитель теперь имеет оптимальный вкус/аромат. Как следствие, второй блок 6 генерирует сигнал S, указывающий на то, что ингредиенты и растворитель должны быть разделены для избежания продолжения растворения твердых веществ/соединений из ингредиентов в растворителе, которое могло бы плохо повлиять на вкус растворителя. Например, сигнал S может изменяться с низкого уровня «0» на высокий уровень «1» для указания того, что ингредиенты и растворитель должны быть разделены. Для заданного материала (или заданной смеси материалов), предназначенного для заваривания в заданном растворителе (или заданной смеси растворителей), пороговая величина ТН может быть предварительно определена экспериментально следующим образом. Например, во время заваривания изменение ΔЕС регулярно измеряют, и для каждого измеренного значения ΔЕС пользователь (или группа пользователей) пробует вкус растворителя. Когда вкус растворителя будет сочтен оптимальным, например, с точки зрения различных критериев, таких как крепость, горечь, сладость…, соответствующее значение ΔЕС выбирают в качестве пороговой величины ТН. В системе в соответствии с изобретением пороговую величину ТН таким образом сохраняют в запоминающем устройстве (непоказанном) с целью ее использования вторым блоком 6 для аналогичной операции заваривания.
Режим 2 работы
В соответствии со вторым режимом работы первый блок 5 выполнен с возможностью измерения изменения ΔЕС удельной электропроводности, определяемого как отношение:
- разности удельной электропроводности ЕС_t3 растворителя в момент t3 времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности ЕС_t2 растворителя в предыдущий момент t2 времени измерения посредством первого блока к
- разности момента t3 времени измерения посредством первого блока и указанного предыдущего момента t2 времени измерения.
Для этого первый блок 5 содержит часы (непоказанные), предназначенные для измерения прошедшего времени операции заваривания, и запоминающее устройство (непоказанное), предназначенное для запоминания значений ЕС_t2 и момента t2 времени.
Фиг.4 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности ЕС1 в зависимости от времени.
В данном втором режиме работы ΔЕС выражается как:
ΔЕС = (ЕС_t3-ЕС_t2)/(t3-t2)
В данном втором режиме работы второй блок 6 выполняет сравнение между измеренным изменением ΔЕС и заданной пороговой величиной ТН. В данном случае изменение ΔЕС отражает скорость растворения твердых веществ/соединений из ингредиентов в растворителе в течение заданного интервала времени, и пороговая величина ТН соответствует базовой скорости изменения удельной электропроводности ЕС в течение того же интервала времени. Поскольку заваривание не является слишком быстрым процессом, t3 и t2 могут быть такими, что разность по времени (t3-t2), определяющая указанный интервал времени, составляет порядка минут, например от 1 до 10 минут. Когда измеренное изменение ΔЕС падает ниже пороговой величины ТН, это означает, что слишком мало твердых веществ/соединений из материалов продолжает растворяться в растворителе. Другими словами, большая часть твердых веществ/соединений уже растворилась в растворителе, в результате чего может быть получен оптимальный вкус растворителя, и, таким образом, бесполезно продолжать операцию заваривания. Как следствие, второй блок 6 генерирует сигнал S, указывающий на то, что ингредиенты и растворитель должны быть разделены. Например, сигнал S может изменяться с низкого уровня «0» на высокий уровень «1» для указания того, что ингредиенты и растворитель должны быть разделены. Для заданного материала (или заданной смеси материалов), предназначенного для заваривания в заданном растворителе (или заданной смеси растворителей), пороговая величина ТН может быть предварительно определена экспериментально следующим образом. Например, во время заваривания изменение ΔЕС регулярно измеряют, и для каждого измеренного значения ΔЕС пользователь (или группа пользователей) пробует вкус растворителя. Когда вкус растворителя будет сочтен оптимальным, например, с точки зрения различных критериев, таких как крепость, горечь, сладость…, соответствующее значение ΔЕС выбирают в качестве пороговой величины ТН. В системе в соответствии с изобретением пороговую величину ТН таким образом сохраняют в запоминающем устройстве (непоказанном) с целью ее использования вторым блоком 6 для аналогичной операции заваривания.
Режим 3 работы
В соответствии с третьим режимом работы первый блок 5 выполнен с возможностью измерения изменения ΔЕС удельной электропроводности, определяемого как отношение:
- разности удельной электропроводности ЕС_t4 растворителя в момент t4 времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности ЕС_t0 растворителя в момент t0 времени начала операции заваривания к
- разности момента t4 времени измерения посредством первого блока и момента t0 времени начала операции заваривания.
Для этого первый блок 5 содержит часы (непоказанные), предназначенные для измерения прошедшего времени операции заваривания, и запоминающее устройство (непоказанное), предназначенное для запоминания значений ЕС_t0 (и, возможно, для запоминания момента t0 времени).
Фиг.5 иллюстрирует пример изменения удельной электропроводности ЕС1 в зависимости от времени.
В данном третьем режиме работы ΔЕС выражается как:
ΔЕС = (ЕС_t4-ЕС_t0)/(t4-t0)
ΔЕС = (ЕС_t4-ЕС_t0)/t4(если t0=0)
В данном третьем режиме работы второй блок 6 выполняет сравнение между измеренным изменением ΔЕС и заданной пороговой величиной ТН. Это аналогично режиму 2 работы, при этом различие заключается в том, что интервал времени определяется от момента времени начала операции заваривания.
Данный режим работы предпочтительно может быть использован в том случае, когда ингредиенты требуют многократных последовательных завариваний: время, требуемое для достижения пороговой величины ТН, указывает на то, сколько твердых веществ/соединений осталось в ингредиентах. Если достижение данной пороговой величины требует слишком большого времени, это указывает на то, что большая часть твердых веществ/соединений из исходных ингредиентов уже растворилась в растворителе и что нецелесообразно выполнять еще одно заваривание с данными ингредиентами.
Система в соответствии с изобретением предпочтительно содержит систему, соединенную с указанным вторым блоком 6 и предназначенную для отделения ингредиентов от растворителя при генерировании указанного сигнала S. Данная система описана в дальнейшем.
В системе в соответствии с изобретением указанный первый блок 5 предпочтительно дополнительно выполнен с возможностью измерения последующего изменения ΔЕС удельной электропроводности растворителя. Последующее изменение ΔЕС удельной электропроводности определяется как разность удельной электропроводности ЕС_t5 растворителя в момент t5 времени отделения ингредиентов от растворителя и удельной электропроводности ЕС_t6 растворителя в последующий момент t6. времени. Второй блок 6 дополнительно выполнен с возможностью сравнения указанного последующего изменения ΔЕС удельной электропроводности с дополнительной заданной пороговой величиной ТН7 для генерирования сигнала S1, указывающего на то, что свойство растворителя, отражающее качество растворителя, изменилось. Момент t6 времени предпочтительно может задаваться периодически, например через каждую минуту, так что измерение последующего изменения ΔЕС удельной электропроводности осуществляется в разные следующие друг за другом моменты времени на протяжении некоторого времени. Действительно, в большинстве ингредиентов, используемых для заваривания, например, в чае, содержатся много соединений, которые могут окисляться и впоследствии привести к ухудшению качества напитка (то есть качества растворителя). Например, катехины могут окисляться и вызывать ухудшение вкуса и цвета растворителя. Аскорбиновая кислота окисляется и впоследствии вступает в реакцию с аминокислотами с образованием соединений коричного цвета. Некоторые «связанные» с запахом, ненасыщенные жирные кислоты окисляются и образуют летучие альдегиды и спирты с образованием прогорклого вкуса старого продукта. Таким образом, предпочтительно знать об изменении качества растворителя и предупреждать потребителей о любом снижении качестве растворителя. Сигнал S1 может быть воспроизведен на пользовательском интерфейсе.
Фиг.6 показывает первый вариант осуществления системы для отделения ингредиентов от растворителя. Она содержит трубку 8, которая соединена с нижней частью контейнера 4 и которая сообщается со вторым контейнером 9 через посредство клапана 10. Управление клапаном 10, который может соответствовать электрогидравлическому клапану, осуществляется посредством сигнала S, генерируемого вторым блоком 6. Когда сигнал S указывает на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя, клапан 10 открывается, так что растворитель 3 выходит из контейнера 4 по трубке 8 и заполняет контейнер 9. Таким образом, ингредиенты остаются в контейнере 4, как проиллюстрировано на фиг.7.
Фиг.8 показывает второй вариант осуществления системы для отделения ингредиентов от растворителя. В данном варианте осуществления сетчатый элемент 8 для заваривания помещен в контейнер 4, и сетчатый элемент для заваривания предназначен для удерживания ингредиентов 2. В нижней части контейнера 4 размещен насос 9, и выход насоса соединен с трубкой 10, доходящей до верхней части сетчатого элемента 8 для заваривания. Насос, например электрический насос, предназначен для нагнетания растворителя 3 из нижней части контейнера 4 к верхней части сетчатого элемента 8 для заваривания, и управление насосом осуществления посредством сигнала S, генерируемого вторым блоком 6. Растворитель, который выходит из трубки 10, что проиллюстрировано стрелками А1, попадает в сетчатый элемент 8 для заваривания, где выполняется заваривание ингредиентов. Растворитель, находящийся в сетчатом элементе 8 для заваривания, затем проходит обратно в контейнер 4, что проиллюстрировано стрелками А2. Нагнетание растворителя из контейнера 4 в трубку 10, заваривание/настаивание ингредиентов в сетчатом элементе 8 для заваривания посредством растворителя, содержащегося в сетчатом элементе для заваривания, и последующее попадание растворителя из сетчатого элемента для заваривания обратно в контейнер образуют замкнутый цикл заваривания, который продолжается до тех пор, пока второй блок 6 не осуществит генерирование сигнала S, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя. Таким образом, генерирование сигнала S используется для останова насоса 9, в результате чего имеет место ситуация, при которой ингредиенты отделяются от растворителя посредством прекращения цикла заваривания.
Для отделения ингредиентов от растворителя также может быть использован другой подход. Например, в системе, подобной описанной со ссылкой на фиг.1, когда второй блок 6 генерирует сигнал S, указывающий на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя, данный сигнал может инициировать визуальную индикацию (например, вызвать включение сигнальной лампы) или звуковую индикацию (например, посредством динамика/громкоговорителя), информирующие пользователя о необходимости извлечения ингредиентов из контейнера 4 вручную.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления на базе фиг.1 фиг.12 показывает систему 1 в соответствии с изобретением, дополнительно содержащую третий блок 11, выполненный с возможностью генерирования сигнала SS, отражающего протекание операции заваривания, на основе соотношения между указанным изменением ΔЕС удельной электропроводности и указанной заданной пороговой величиной ТН. Например, сигнал SS рассчитан как SS=ΔЕС/ТН. Данный сигнал может быть предпочтительно использован для управления комплектом визуальных индикаторов, размещенных на пользовательском интерфейсе 12. Например, если используются четыре визуальных индикатора L1-L2-L3-L4, например светоизлучающие диоды (светодиоды), то управление визуальными индикаторами посредством третьего блока 11 может осуществляться следующим образом:
- когда 0%<SS<25%, никакие визуальные индикаторы не включены;
- когда 25%≤SS<50%, включен визуальный индикатор L1, отражающий то, что процесс заваривания выполнен, по меньшей мере, на 25% (то есть, по меньшей мере, 25% заваривания было выполнено);
- когда 50%≤SS<75%, включены визуальные индикаторы L1 и L2, отражающие то, что процесс заваривания выполнен, по меньшей мере, на 50% (то есть, по меньшей мере, 50% заваривания было выполнено);
- когда 75%≤SS<100%, включены визуальные индикаторы L1, L2 и L3, отражающие то, что процесс заваривания выполнен, по меньшей мере, на 75% (то есть, по меньшей мере, 75% заваривания было выполнено);
- когда SS=100%, включены визуальные индикаторы L1, L2, L3 и L4, отражающие то, что операция заваривания закончена.
Следует понимать, что другое число визуальных индикаторов может быть использовано аналогичным образом без отхода от объема изобретения для обеспечения индикации протекания заваривания с разной точностью.
Фиг.9 показывает первое устройство АРР в соответствии с изобретением, предназначенное для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов 2 в растворителе 3. Хотя данное устройство описано на базе системы по фиг.8, оно может также базироваться на системе, подобной описанной со ссылкой на фиг.1 или фиг.6. Кроме того, данное устройство также содержит:
- запоминающее устройство МЕМ1 для хранения множества пороговых величин (ТН1, ТН2, ТН3), при этом каждая пороговая величина связана с заданным типом ингредиентов (Т1, Т2, Т3);
- средства SEL1 для выбора типа ингредиентов, подлежащих завариванию;
- средства SET1 для установки заданной пороговой величины ТН на уровне значения пороговой величины, связанного с выбранным типом ингредиентов.
Множество пороговых величин (ТН1, ТН2, ТН3) могут соответствовать пороговым величинам в соответствии с режимом 1 работы, режимом 2 работы и/или режимом 3 работы. Следует отметить, что в данном описании используются только три пороговые величины, но число пороговых величин может быть другим без отхода от объема изобретения. Пороговые величины определяют экспериментально, как описано выше. Например:
- пороговая величина ТН1 связана с завариванием зеленого чая в качестве ингредиента в воде в качестве растворителя;
- пороговая величина ТН2 связана с завариванием черного чая в качестве ингредиента в воде в качестве растворителя;
- пороговая величина ТН3 связана с завариванием чая в качестве ингредиента в воде в качестве растворителя.
Средства SEL1 для выбора типа ингредиентов могут соответствовать механическому переключателю или цифровому переключателю, расположенному на корпусе (непоказанном) устройства. Например, пользователь может выбрать ингредиенты, подлежащие завариванию, или посредством поворота механического переключателя до тех пор, пока переключатель не окажется напротив желательных ингредиентов, проиллюстрированных в виде пиктограммы или текста на корпусе устройства, или посредством прокрутки в меню, отображаемом на жидкокристаллическом дисплее (не показанном), до тех пор, пока желательные ингредиенты, проиллюстрированные в виде пиктограммы или текста, не будут отображены на дисплее.
Средства SET1 для установки заданной пороговой величины ТН могут соответствовать механическому переключателю, повторяющему перемещение механического переключателя SEL1 (что проиллюстрировано точечными линиями, соединяющими средства SEL1 и средства SET1). В альтернативном варианте это может быть выполнено в цифровом виде посредством преобразования выбора, сделанного пользователем на жидкокристаллическом дисплее, в адрес, направляемый непосредственно в запоминающее устройство МЕМ1.
В соответствии с конструкцией данного устройства ингредиенты отделяются от растворителя без каким-либо дополнительных действий, требуемых от пользователя, как только растворитель достигнет концентрации растворенных твердых веществ/соединений, которая является оптимальной для данного типа выбранных ингредиентов. Напиток, приготовленный посредством данного устройства, соответствует растворителю после отделения ингредиентов.
Фиг.10 показывает второе устройство АРР в соответствии с изобретением, предназначенное для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов 2 в растворителе 3. Хотя данное устройство описано на базе фиг.8, оно может также базироваться на фиг.6. Кроме того, данное устройство содержит:
- запоминающее устройство МЕМ2 для хранения множества пороговых величин (ТН4, ТН5, ТН6), каждая из которых отражает отличную от других характеристику (СН1, СН2, СН3) напитка, подлежащего приготовлению;
- средства SEL2 для выбора характеристики напитка, подлежащего приготовлению;
- средства SET2 для установки заданной пороговой величины ТН на уровне значения пороговой величины, связанного с выбранной характеристикой.
Множество пороговых величин (ТН4, ТН5, ТН6) могут соответствовать пороговым величинам в соответствии с режимом 1 работы, режимом 2 работы и/или режимом 3 работы. Следует отметить, что в данном описании используются только три пороговые величины, но число пороговых величин может быть другим без отхода от объема изобретения. Пороговые величины определяют экспериментально, как описано выше. Пороговые величины отражают характеристики заданного ингредиента, подлежащего завариванию, такие как горечь, крепость, сладость… Например:
- пороговая величина ТН4 отражает слабую крепость вкуса для заваривания черного чая в качестве ингредиента в воде в качестве растворителя;
- пороговая величина ТН5 отражает среднюю крепость вкуса для заваривания черного чая в качестве ингредиента в воде в качестве растворителя;
- пороговая величина ТН6 отражает сильную крепость вкуса для заваривания черного чая в качестве ингредиента в воде в качестве растворителя.
Средства SEL2 для выбора характеристики напитка, подлежащего приготовлению, могут соответствовать механическому переключателю или цифровому переключателю, расположенному на корпусе (непоказанном) устройства. Например, пользователь может выбрать характеристику ингредиентов, подлежащих завариванию, или посредством поворота механического переключателя до тех пор, пока переключатель не окажется напротив желательной характеристики, проиллюстрированной в виде пиктограммы или текста на корпусе устройства, или посредством прокрутки в меню, отображаемом на жидкокристаллическом дисплее (непоказанном), до тех пор, пока желательная характеристика, проиллюстрированная в виде пиктограммы или текста, не будет показана на дисплее.
Средства SET2 для установки заданной пороговой величины ТН могут соответствовать механическому переключателю, повторяющему перемещение механического переключателя SEL2 (что проиллюстрировано точечными линиями, соединяющими средства SEL2 и средства SET2). В альтернативном варианте это может быть выполнено в цифровом виде посредством преобразования выбора, сделанного пользователем на жидкокристаллическом дисплее, в адрес, направляемый непосредственно в запоминающее устройство МЕМ2.
В соответствии с конструкцией данного устройства ингредиенты отделяются от растворителя без каким-либо дополнительных действий, требуемых от пользователя, как только растворитель достигнет концентрации растворенных твердых веществ/соединений, которая соответствует характеристике напитка, выбранной пользователем. Напиток, приготовленный посредством данного устройства, соответствует растворителю после отделения ингредиентов.
Фиг.11 показывает третье устройство АРР в соответствии с изобретением, предназначенное для приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов 2 в растворителе 3. Данное устройство описано на основе устройства по фиг.10 и со ссылкой на фиг.3. Кроме того, данное устройство также содержит:
- первый блок 5, предназначенный для измерения изменения ΔЕС удельной электропроводности указанного растворителя, определяемого как разность удельной электропроводности ЕС_t1 растворителя в момент t1 времени измерения посредством первого блока и удельной электропроводности ЕС_t0 растворителя в момент t0 времени начала операции заваривания;
- средства ВР для запоминания указанного изменения ΔЕС удельной электропроводности в запоминающем устройстве МЕМ2, при этом указанное изменение предназначено для сравнения его с изменением удельной электропроводности растворителя во время следующего заваривания тех же ингредиентов для генерирования сигнала S, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от раствора.
Первый блок 5 выполнен с возможностью измерения изменения ΔЕС удельной электропроводности следующим образом:
ΔЕС=(ЕС_t1-ЕС_t0)
Средства для запоминания изменения ΔЕС удельной электропроводности включают в себя средства ВР, например нажимную кнопку, предназначенные для инициирования запоминания заданного изменения ΔЕС=ΔECi удельной электропроводности, и запоминающее устройство МЕМ2, предназначенное для хранения данного изменения ΔECi. Во время заваривания заданного ингредиента в заданном растворителе, независимо от выбора заданной характеристики (СН1, СН2, СН3) напитка, подлежащего приготовлению, пользователь может время от времени проверять характеристики растворителя (например, вкусовые характеристики, такие как горечь, сладость, крепость…), например, посредством выпивания пробы растворителя. Если пользователь удовлетворен характеристиками растворителя, пользователь приводит в действие средства ВР так, что изменение ΔECi сохраняется в запоминающем устройстве МЕМ2. Во время следующего заваривания тех же ингредиентов в том случае, если пользователь хочет, чтобы напиток, подлежащий приготовлению, имел такие же характеристики, как и напиток, приготовленный при предыдущем заваривании, пользователь может выбрать - посредством выбора средств SEL2 - соответствующую характеристику PREF, что обеспечивает возможность установки заранее определенной пороговой величины ТН так, что ТН=ΔECi.
Фиг.13 показывает способ заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением, при этом указанный способ включает следующие этапы:
- измерение S1 изменения ΔЕС удельной электропроводности указанного растворителя;
- сравнение S2 указанного изменения ΔЕС удельной электропроводности с заданной пороговой величиной ТН для генерирования сигнала S, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя;
- отделение S3 ингредиентов от растворителя на основе указанного сигнала S.
Данный способ соответствует этапам, выполняемым в системе согласно фиг.1.
Способ в соответствии с изобретением предпочтительно дополнительно включает следующие этапы:
- измерение S19 - после этапа S3 отделения ингредиентов от растворителя - последующего изменения ΔЕС удельной электропроводности растворителя, при этом указанное последующее изменение ΔЕС удельной электропроводности определяется как разность удельной электропроводности ЕС_t5 растворителя в момент t5 времени отделения ингредиентов от растворителя и удельной электропроводности ЕС_t6 растворителя в последующий момент t6 времени;
- сравнение S20 указанного последующего изменения ΔЕС удельной электропроводности с дополнительной заданной пороговой величиной ТН7 для генерирования сигнала S1, указывающего на то, что свойство растворителя, отражающее качество растворителя, изменилось.
Фиг.14 показывает способ приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением, при этом указанный способ включает следующие этапы:
- выбор S4 типа ингредиентов, подлежащих завариванию;
- помещение S5 ингредиентов выбранного типа в растворитель;
- измерение S6 изменения ΔЕС удельной электропроводности указанного растворителя;
- сравнение S7 указанного изменения ΔЕС удельной электропроводности с заданной пороговой величиной ТН, связанной с выбранным типом ингредиентов, для генерирования сигнала S, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя;
- отделение S8 ингредиентов от растворителя на основе указанного сигнала S.
Данный способ соответствует этапам, выполняемым в устройстве согласно фиг.9.
Фиг.15 показывает способ приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением, при этом указанный способ включает следующие этапы:
- выбор S9 характеристики напитка, подлежащего приготовлению;
- помещение S10 ингредиентов в растворитель;
- измерение S11 изменения ΔЕС удельной электропроводности указанного растворителя;
- сравнение S12 указанного изменения ΔЕС удельной электропроводности с заданной пороговой величиной ТН, связанной с выбранной характеристикой, для генерирования сигнала S, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя;
- отделение S13 ингредиентов от растворителя на основе указанного сигнала S.
Данный способ соответствует этапам, выполняемым в устройстве согласно фиг.10.
Фиг.16 показывает способ приготовления напитка посредством заваривания ингредиентов в растворителе в соответствии с изобретением, при этом указанный способ включает следующие этапы:
- помещение S14 заданного типа ингредиентов в растворитель;
- измерение S15 изменения удельной электропроводности указанного растворителя, определяемого как разность удельной электропроводности растворителя в момент времени измерения и удельной электропроводности растворителя в момент времени начала операции заваривания;
- запоминание S16 указанного изменения ΔЕС удельной электропроводности в запоминающем устройстве;
- сравнение S17 - во время следующего заваривания ингредиентов того же типа - указанного изменения с изменением удельной электропроводности растворителя для генерирования сигнала S, указывающего на то, что ингредиенты должны быть отделены от растворителя;
- отделение S18 ингредиентов от растворителя на основе указанного сигнала S.
Данный способ соответствует этапам, выполняемым в устройстве согласно фиг.11.
Другие разновидности раскрытых вариантов осуществления могут быть понятны специалистам в данной области техники при изучении чертежей, описания и приложенной формулы изобретения и могут быть реализованы специалистами в данной области техники при реализации заявленного изобретения на практике. В формуле изобретения термин «содержащий» не исключает других элементов или этапов, и неопределенный артикль “a” или “an” не исключает множества. Один блок/элемент может выполнять функции нескольких элементов, приведенных в формуле изобретения. Сам факт, что определенные меры приведены в отличающихся друг от друга зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, что комбинация данных мер не может быть успешно использована. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничивающие ее объем.