УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА, ИМЕЮЩЕЕ ЕМКОСТЬ ДЛЯ ВОДЫ И ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ РАЗМЕРА ВЫПУСКНОГО ОТВЕРСТИЯ ЕМКОСТИ ДЛЯ ВОДЫ
DEVICE FOR MAKING BEVERAGES, HAVING CONTAINER FOR WATER AND ELEMENT FOR SIZING OUTLET OF CONTAINER FOR WATER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для приготовления напитка, содержащему емкость для воды, имеющую по меньшей мере одно выпускное отверстие для выпускания воды; и контейнер для экстракта напитка, который должен быть наполнен количеством экстракта напитка, содержащимся в фильтре или нет, который является удобным для вмещения количества жидкости, который имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие для выпускания напитка и который находится в положении для приема воды из выпускного отверстия емкости для воды.
Уровень техники
Устройство для приготовления напитка, содержащее емкость для воды и контейнер для экстракта напитка, является хорошо известным. Например, устройством для приготовления напитка может быть кофеварка, которая приспособлена для приготовления горячего кофе на основе воды и некоторого количества экстракта кофе в форме зерен молотого кофе и которая содержит нагревательное устройство для воды, которое находится в емкости для воды. Кроме того, экстракт кофе может быть обеспечен в съемном фильтре, при этом целесообразно называть контейнер для экстракта напитка как контейнер для фильтра. В общем случае, когда кофеварка работает с целью приготовления кофе, предпринимаются описанные ниже этапы.
В первую очередь, пользователь кофеварки осуществляет подготовительные действия. В частности, пользователь наполняет фильтр соответствующим количеством экстракта кофе и размещает фильтр в контейнере для экстракта напитка. Также пользователь заботится о том, чтобы емкость для воды кофеварки была наполнена достаточным количеством воды.
В отношении контейнера для фильтра отмечается, что существуют варианты выполнения кофеварки, в которых контейнер для фильтра расположен подвижно в кофеварке, при этом, кроме того, возможно, что участок корпуса, который приспособлен вмещать и удерживать контейнер для фильтра, расположен с возможностью поворота. В таком случае, этап размещения фильтра, наполненного количеством кофе в контейнере для фильтра, предваряется поворотом участка корпуса, как упоминалось, в положение, в котором корпус открыт и в котором контейнер для фильтра свободно доступен. В этом процессе пользователь может решить удалить контейнер для фильтра из участка корпуса с целью расположения фильтра в контейнере для фильтра и впоследствии установить контейнер для фильтра обратно в место на участке корпуса. В любом случае, когда кофеварка содержит участок корпуса, расположенный с возможностью поворота, как упоминалось, и сборка контейнера для фильтра и фильтра осуществляется в месте на участке корпуса, пользователь устанавливает контейнер для фильтра и фильтр в рабочем положении в кофеварке посредством поворота участка корпуса в положение, в котором корпус закрыт.
После того как подготовительные действия выполнены, пользователь включает кофеварку, при этом нагревательные средства включаются и нагревают воду. Горячая вода стекает каплями из выпускного отверстия емкости для воды и принимается в фильтре. Отмечается, что можно всю емкость для воды разместить над контейнером для фильтра, но что это не необходимо. Например, в альтернативных вариантах выполнения кофеварки основная часть емкости для воды размещена на более или менее одинаковом уровне, чем контейнер для фильтра, и емкость для воды содержит выпускную трубу, в которой только один конец трубы, имеющий выпускное отверстие, размещен над контейнером для фильтра.
Кофе получается как результат взаимодействия между горячей водой и количеством экстракта кофе, который присутствует в фильтре. В частности, вода перемещается через количество экстракта кофе под действием силы гравитации, при этом, возможно, что дополнительно прилагается давление. Кофе выходит из контейнера для фильтра через выпускное отверстие контейнера для фильтра.
На практике, когда используется кофеварка, как описано выше, могут возникнуть различные проблемы. Среди прочего, эти проблемы связаны с тем фактом, что выпускное отверстие емкости для воды является узким отверстием, которое способно засоряться. Во-первых, возможно, что выпускное отверстие емкости для воды становится засоренным частицами накипи и/или другими загрязняющими частицами так, что требуется относительно длительное время для соответствующего количества воды для протекания из емкости для воды в контейнер для фильтра. Кроме того, в результате, это оказывает плохое влияние на вкус кофе. Во-вторых, выпускное отверстие контейнера для фильтра может быть засорено грязью или каким-либо образом блокировано посредством фильтра. Когда это случается, это не только раздражает пользователя из-за того, что требуется длительное время для того, чтобы кофе вышло из кофеварки, или из-за того, что это вообще не происходит, но и имеется большая вероятность того, что контейнер для фильтра переполнится вследствие большего затекания воды в контейнер для фильтра, чем вытекания напитка из контейнера для фильтра. Переполнение контейнера для фильтра может также происходить в случае избыточной дозировки кофе в фильтре, обусловленной относительно высоким сопротивлением потоку.
Сущность изобретения
Одной целью настоящего изобретения является создание устройства для приготовления напитка, имеющего емкость для воды и контейнер для экстракта напитка, в котором засорение выпускного отверстия емкости для воды частицами накипи предотвращено и/или в котором не может происходить переполнение контейнера для экстракта напитка. Данная цель достигается посредством устройства для приготовления напитка, который содержит элемент для ограничения потока воды, расположенный с возможностью перемещения, который приспособлен устанавливать размер выпускного отверстия емкости для воды на основе его положения относительно емкости для воды; и механическую конструкцию для соединения элемента для ограничения потока воды с контейнером для экстракта напитка.
Устройство для приготовления напитка в соответствии с настоящим изобретением содержит элемент для ограничения потока воды, расположенный с возможностью перемещения, который механически связан с контейнером для экстракта напитка. Основываясь на представлении, что вес контейнера для экстракта напитка тесно связан со степенью наполнения жидкостью контейнера для экстракта напитка, переполнения контейнера для экстракта напитка можно избежать при любых обстоятельствах, именно, когда механическая связь между элементом для ограничения потока воды и контейнером для экстракта напитка является такой, что увеличение веса контейнера для экстракта напитка заставляет элемент для ограничения потока воды уменьшать размер выпускного отверстия емкости для воды. Преимущественно, элемент для ограничения потока воды способен к уменьшению размера выпускного отверстия емкости для воды, прежде чем это отверстие полностью блокировано, при этом соотношение между весом контейнера для экстракта напитка и положением элемента для ограничения потока воды является таким, что блокированное состояние выпускного отверстия емкости для воды достигается, до того как степень наполнения жидкостью контейнера для экстракта напитка составляет 100%.
Преимущественно, по меньшей мере участок элемента для ограничения потока воды является перемещаемым через выпускное отверстие емкости для воды, поскольку в данном случае элемент для ограничения потока воды может также иметь функцию удаления загрязняющих частиц из выпускного отверстия емкости для воды в случае присутствия здесь таких частиц.
В практическом варианте осуществления устройства для приготовления напитка согласно настоящему варианту осуществления, по меньше мере участок элемента для ограничения потока воды выполнен с конусообразной формой, причем конусообразный участок является перемещаемым через выпускное отверстие емкости для воды. Таким образом, вышеупомянутая функция удаления засоряющих частиц элемента для ограничения потока воды может быть целесообразно реализована. Кроме того, на основе того, что диаметр конуса является переменным вдоль его высоты, размер отверстия, через которое перемещается конус, является легко регулируемым посредством изменения положения конуса в отверстии. В общем случае, когда конус перемещается своей вершиной в переднее положение и конус перемещается глубже через отверстие, размер отверстия уменьшается.
Для полноты следует отметить, что использование механической конструкции для соединения элемента для ограничения потока с частью устройства для приготовления напитка известно. WO 96/33643 раскрывает устройство для автоматического заваривания и содержания чая, которое имеет камеру для замачивания, которая выполнена в форме внутренней секции, вмонтированной во внешнюю секцию. Внутренняя секция включает в себя полость для приема чая в пакете, фильтра или заварочного шарика, а также некоторого количества нагретой воды для замачивания, и выходное отверстие для заваренного чая. Элемент для ограничения потока шарнирно прикреплен к нижней части внутренней секции и включает в себя рычаг для клапана, который поддерживает толкатель клапана в форме усеченного конуса и смещается посредством пружины для частичного подстраиваемого введения в выходное отверстие для заваренного чая, который имеет стыкующуюся форму усеченного конуса. Шарнирный управляющий рычаг используется для регулирования относительного положения рычага для клапана в пределах выходного отверстия для заваренного чая, при этом выступ на заднем удаленном конце шарнирного управляющего рычага позволяет легко подстраивать элемент для ограничения потока.
В объеме настоящего изобретения возможны различные варианты осуществления механической конструкции для связывания элемента для ограничения потока воды с контейнером для экстракта напитка. В предпочтительном варианте осуществления конструкция содержит рычаг, который поворачивается вокруг точки, расположенной в положении между концами рычага, при этом контейнер для экстракта напитка и элемент для ограничения потока воды соединены с рычагом с разных сторон от точки вращения. Таким надежным способом достигнуто, что когда вес контейнера для экстракта напитка увеличивается, тянущее усилие контейнера для экстракта напитка, действующее со стороны рычага, увеличивается так, что рычаг отклоняется для поворота вокруг точки вращения, и достигается толкающее усилие с другой стороны уровня, которая является стороной, где расположен элемент для ограничения потока воды. Следовательно, когда степень наполнения жидкостью контейнера для экстракта напитка увеличивается, достигается, что элемент для ограничения потока воды проталкивается дальше через выпускное отверстие емкости для воды, что приводит к уменьшению размера этого отверстия, предполагая, что участок элемента для ограничения потока воды, перемещающийся через это отверстие, имеет подходящую форму, такую как вышеописанная коническая форма.
Предпочтительно, устройство для приготовления напитка согласно настоящему изобретению также содержит упругий элемент, такой как пружина для ограничения перемещения рычага посредством соединения рычага с фиксированной точкой. На основе применения такого упругого элемента свободное перемещение рычага предотвращено, причем смещение элемента для ограничения потока воды под действием изменения веса контейнера для экстракта напитка может оставаться в допустимых пределах. Максимальная степень наполнения жидкостью контейнера для экстракта напитка находится под влиянием характеристик упругого элемента, так что максимальная степень наполнения жидкостью выше, когда выше жесткость упругого элемента.
Преимущественно, форма элемента для ограничения потока воды и характеристики механической конструкции для соединения элемента для ограничения потока воды с контейнером для экстракта напитка подобраны для осуществления состояния равновесия, в котором поток воды через выпускное отверстие емкости для воды практически равен потоку напитка через выпускное отверстие контейнера для экстракта напитка. Таким образом, может быть достигнута наибольшая допустимая скорость потока воды через контейнер для экстракта напитка, пока предотвращено переполнение контейнера для экстракта напитка. Важным преимуществом наибольшей допустимой скорости потока, как упоминалось, является то, что в процессе изготовления напитка время экстракции может быть, по возможности, коротким. В случае если напитком является кофе, например, и вода протекает через некоторое количество зерен молотого кофе, короткое время экстракции приводит к желаемому мягкому вкусу кофе.
Вышеописанный и другие аспекты настоящего изобретения будут наглядны и разъяснены посредством ссылки на следующее описание устройства для приготовления напитка согласно настоящему изобретению.
Краткое описание чертежей
Ниже настоящее изобретение будет объяснено более подробно со ссылкой на Фиг.1, которая изображает ряд компонентов устройства для приготовления напитка в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Фиг.1 изображает ряд компонентов устройства для приготовления напитка в соответствии с настоящим изобретением, которое в целом не показано. Ниже предполагается, что устройством для приготовления напитка является кофеварка, что не изменяет факт того, что настоящее изобретение также применимо в области других типов устройств для приготовления напитков.
Устройство для приготовления напитка содержит емкость 1 для воды и контейнер 2 для фильтра, причем в нормальной ориентации, как проиллюстрировано с помощью Фиг.1, контейнер 2 для фильтра расположен под емкостью 1 для воды. Емкость 1 для воды служит для вмещения воды, которая нагревается во время работы кофеварки и которая подводится в контейнер 2 для фильтра через выпускное отверстие 3. Следует отметить, что во время работы кофеварки съемный фильтр (не показан), вмещающий некоторое количество зерен молотого кофе, расположен в контейнере 2 для фильтра, в котором кофе получают на основании взаимодействия между горячей водой и зернами молотого кофе. С целью обеспечения выхода кофе из контейнера 2 для фильтра, контейнер 2 для фильтра содержит по меньшей мере одно выпускное отверстие 4, которое расположено у нижней части 5 контейнера 2 для фильтра.
Устройство для приготовления напитка также содержит элемент 6 для ограничения потока воды, имеющий конусообразную часть 7, и механическую конструкцию 8 для соединения элемента 6 для ограничения потока воды с контейнером 2 для фильтра. Механическая конструкция 8 содержит рычаг 9, при этом контейнер 2 для фильтра соединен с одним концом рычага 9 и при этом элемент 6 для ограничения потока воды соединен с другим концом рычага 9. Кроме того, рычаг 9 способен поворачиваться вокруг точки 10 вращения, при этом рычаг 9 соединен с этой точкой 10 вращения в положении между его концами. В показанном примере точка 10 вращения расположена на элементе 11 подвески, который жестко соединен с емкостью 1 для воды. В положении между соединением точки 10 вращения и конца, поддерживающего элемент 6 для ограничения потока воды, рычаг 9 связан с фиксированной точкой 12 посредством пружины 13, причем в данном примере фиксированная точка 12 расположена на емкости 1 для воды.
Как следует из вышесказанного, со стороны, где контейнер 2 для фильтра связан с рычагом 9, контейнер 2 для фильтра находится в подвешенном состоянии со стороны емкости 1 для воды. Фиг.1 показывает, что с другой стороны контейнер 2 для фильтра поддерживается на опоре 14 кофеварки.
Во время работы кофеварки имеет место процесс, как будет описано ниже. Предполагается, что в начале работы кофеварки контейнер 2 для фильтра содержит фильтр, наполненный определенным количеством зерен молотого кофе, и что емкость 1 для воды содержит количество воды, которое достаточно для изготовления кофе на основе взаимодействия между водой и зернами молотого кофе.
Внутри емкости 1 для воды имеется клапан (не показан), который приспособлен для предотвращения потока воды через выпускное отверстие 3 в закрытом положении и для пропускания потока воды через выпускное отверстие 3 в открытом положении. Во время процесса нагревания воды клапан остается в закрытом положении. Кроме того, кофеварка содержит сенсор/переключающее средство (не показаны), которое приспособлено определять температуру воды в емкости 1 для воды и контролировать положение клапана. В случае если обнаружено, что температура воды достигла подходящей величины, клапан устанавливается в открытое положение так, что выпускное отверстие 3 свободно и вода может протекать через выпускное отверстие 3 и падать в фильтр, наполненный некоторым количеством зерен молотого кофе, которые расположены в контейнере 2 для фильтра. В начале этого процесса элемент 6 для ограничения потока воды находится в положении, как показано на Фиг.1, в котором элемент 6 для ограничения потока воды никак не ограничивает размер выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды. Следовательно, вода подается в контейнер 2 для фильтра с максимальной скоростью потока.
В результате того, что вода не пропускается свободно через выпускное отверстие 4, которое расположено в нижней части 5 контейнера 2 для фильтра, но вынуждена сначала протекать через зерна молотого кофе и фильтр, реализуется ситуация, в которой втекание воды в контейнер 2 для фильтра становится больше, чем вытекание кофе из контейнера 2 для фильтра. Наличие количества жидкости в контейнере 2 для фильтра приводит к увеличению веса контейнера 2 для фильтра. В некоторой точке тянущее усилие, которое оказывается контейнером 2 для фильтра на рычаг 9, является настолько большим, что поворачивает рычаг 9 против действия пружины 13, причем конец рычага 9, поддерживающий элемент 6 для ограничения потока воды, перемещается в направлении вверх, то есть в направлении к выпускному отверстию 3 емкости 1 для воды. В данном процессе вершина конусообразного участка 7 элемента 6 для ограничения потока воды входит в выпускное отверстие 3 емкости 1 для воды, и вершина конусообразного участка 7 перемещается через выпускное отверстие 3 до тех пор, пока не реализуется новое состояние равновесия.
В новом состоянии равновесия поток воды из емкости 1 для воды в контейнер 2 для фильтра ограничивается, поскольку выпускное отверстие 3 емкости 1 для воды частично заполняется верхней частью конусообразного участка 7 элемента 6 для ограничения потока воды. Преимущественно, характеристики механической конструкции 8, включающие в себя характеристики пружины 13, и форма конусообразного участка 7 элемента 6 для ограничения потока воды выбраны так, что реализуется ситуация, в которой втекание воды в контейнер 2 для фильтра практически равно вытеканию кофе из контейнера 2 для фильтра. Следовательно, переполнение контейнера 2 для фильтра не может произойти, в то же время поддерживается наибольшая допустимая скорость потока воды. Последнее является преимуществом ввиду того, что время экстрагирования может быть, по возможности, коротким, что имеет положительное влияние на вкус/аромат кофе.
Каждый раз, когда втекание воды в контейнер 2 для фильтра отличается от вытекания напитка из контейнера 2 для фильтра, рычаг 9 поворачивается так, что реализуется новое состояние равновесия, что приводит к соответствующей корректировке потока воды из выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды на основе соответствующей корректировки положения конусообразного участка 7 элемента 6 для ограничения потока воды в отверстии 3. Переполнение контейнера 2 для фильтра в любой момент времени предотвращено, поскольку при некоторой степени наполнения текучей средой контейнера 2 для фильтра, которая существенно меньше 100%, вес контейнера 2 для фильтра настолько высок, что выпускное отверстие 3 емкости 1 для воды становится полностью блокированным посредством элемента 6 для ограничения потока воды.
В общих чертах, получено то, что когда степень наполнения жидкостью и вес контейнера 2 для фильтра возрастают, конусообразный участок 7 элемента 6 для ограничения потока воды перемещается дальше через выпускное отверстие 3 емкости 1 для воды и в большей степени ограничивает поток воды из емкости 1, и когда степень наполнения жидкостью и вес контейнера 2 для фильтра уменьшаются, конусообразный участок 7 элемента 6 для ограничения потока воды перемещается назад и в меньшей степени ограничивает поток воды из емкости 1. Благодаря механическому соединению элемента 6 для ограничения потока воды к контейнеру 2 для фильтра элемент 6 для ограничения потока воды реагирует на вес контейнера 2 для фильтра и осуществляется связь между степенью наполнения жидкостью контейнера 2 для фильтра и размером выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды. Жесткость пружины 13 является определяющим фактором в отношении максимально допустимой степени наполнения текучей средой контейнера 2 для фильтра, то есть предельной величиной веса контейнера 2 для фильтра, которая связана с полной блокировкой выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды.
Кроме предотвращения переполнения контейнера 2 для фильтра и реализации оптимальной скорости потока воды заслуживает внимания другое преимущество, именно то, что конусообразный участок 7 элемента 6 для ограничения потока воды имеет функцию сохранения выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды свободным от загрязнения. В частности, во время использования кофеварки частицы накипи могут осаждаться в выпускном отверстии 3. Однако когда верхний участок конусообразного участка 7 элемента 6 для ограничения потока воды входит в отверстие 3, возможные частицы накипи отделяются и, следовательно, удаляются из отверстия 3. В тестах, которые были проведены в отношении настоящего изобретения, было обнаружено, что на основе этого преимущества эффект применения элемента 6 для ограничения потока воды, который расположен так, чтобы быть перемещаемым через выпускное отверстие 3 емкости 1 для воды, состоит в том, что отверстие 3 остается открытым по меньшей мере для 800 циклов изготовления кофе. Кроме того, обнаружено, что экстрагированный объем кофе 1,4% может быть достигнут для различных количеств кофе со средним временем извлечения 3 минуты, что является очень хорошим результатом. Экстрагированный объем относится к процентному содержанию твердых частиц, которые не были растворены в кофе.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что объем настоящего изобретения не ограничивается примерами, обсуждаемыми выше, но некоторые изменения и модификации в нем возможны без отклонения от объема настоящего изобретения, как определено в приложенной формуле изобретения. Наряду с тем, что настоящее изобретение было иллюстрировано и описано подробно в чертежах и описании, такие иллюстрация и описание должны быть рассмотрены только как иллюстративные или примерные, но не ограничивающие. Настоящее изобретение не ограничивается для раскрытых вариантов осуществления.
Изменения для раскрытого варианта осуществления могут быть понятны и осуществлены специалистами в данной области техники при осуществлении на практике заявленного изобретения в результате изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает другие этапы или элементы, и термин единственного числа не исключает термин его множественного числа. Сам факт того, что некоторые характеристики перечислены в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что сочетание этих характеристик не может быть использовано для преимущества. Любая ссылка, отмеченная в формуле изобретения, не должна быть истолкована как ограничение объема настоящего изобретения.
Выше описано устройство для приготовления напитка, которое содержит емкость 1 для воды и контейнер 2 для экстракта напитка, который приспособлен размещать количество экстракта напитка (содержащий в фильтре или нет), который удобен для вмещения количества жидкости, который имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие 4 для выпускания напитка и который расположен в положении для приема воды из выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды. Кроме того, устройство для приготовления напитка содержит элемент 6 для ограничения потока воды, расположенный с возможностью перемещения, который приспособлен устанавливать размер выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды. Элемент 6 для ограничения потока воды механически связан с контейнером 2 для экстракта напитка, при этом увеличение веса контейнера 2 для экстракта напитка, которое является результатом увеличения степени наполнения жидкостью контейнера 2 для экстракта напитка, обуславливает возрастающее ограничение выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды. В итоге, в случае если вытекание напитка из контейнера 2 для экстракта напитка существенно меньше, чем втекание воды в контейнер 2 для экстракта напитка, или даже отсутствует в случае блокирования выпускного отверстия 4 контейнера 2 для экстракта напитка, выпускное отверстие 3 емкости 1 для воды может быть полностью блокировано с целью предохранить контейнер 2 для экстракта напитка от переполнения. Кроме того, применение элемента 6 для ограничения потока воды представляет возможность осуществления ситуации, в которой втекание воды в контейнер 2 для экстракта напитка практически равно вытеканию напитка из контейнера 2 для экстракта напитка так, что может быть реализовано по возможности короткое время экстрагирования. В случае если напитком является кофе, это имеет положительное влияние на вкус/аромат кофе.
Элемент 6 для ограничения потока воды может быть расположен так, чтобы быть способным перемещаться внутри и вне выпускного отверстия 3 емкости 1 для воды, и может содержать, например, конусообразную часть 7. Когда используется такой элемент 6 для ограничения потока воды, еще одним преимуществом является то, что элемент 6 для ограничения потока воды может иметь функцию сохранения отверстия 3 свободным от частиц накипи и/или от других загрязняющих частиц.