УЗЕЛ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ
BEVERAGE PREPARATION ASSEMBLY

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к диспенсерам для напитков для приготовления напитков из растворимого порошкового концентрата, хранящегося в контейнере, в которых доза порошкового концентрата выдается из контейнера в камеру растворения для смешивания с разбавителем.
Уровень техники
Многие напитки, такие как кофе эспрессо и другие кофейные напитки, молочные напитки, шоколадные напитки, получают путем смешивания растворимого пищевого порошкового концентрата с разбавителем. Смесительные устройства известны быстрым приготовлением таких напитков путем смешивания растворимого пищевого компонента с разбавителем, таким как вода. Эти устройства обычно содержат камеру растворения, в которую подаются растворимый компонент и разбавитель. Разбавитель может вводиться в камеру растворения для обеспечения вихревого потока для эффективного растворения растворимого компонента в горячей воде, либо горячий разбавитель может вводиться в форме струй для обеспечения смешивания, растворения и вспенивания. Смесь также может в конечном счете вспениваться при помощи аппарата для взбивания в камере растворения для разведения напитка и получения пены. Затем напиток, как правило, переносится в приемный сосуд для употребления.
Пищевой растворимый порошковый концентрат, как правило, хранится в контейнере, расположенном над открытой горловиной камеры растворения, и устройство дозирования, такое как винт или шнек, дозирует и выпускает пищевой растворимый порошковый концентрат, который попадает в камеру растворения. Доза направляется к отверстию камеры растворения через воронку, которая прикреплена к выходному каналу контейнера или к верхней части камеры растворения. Одновременно в камеру растворения подается жидкость, в результате чего обеспечивается растворение. Для такой конфигурации характерен ряд проблем.
Во-первых, растворимый порошковый концентрат часто содержит мелкодисперсные частицы, которые могут легко разлетаться, когда порошковый концентрат через воронку попадает из контейнера в камеру растворения (эффект вулкана). Эти частицы загрязняют корпус диспенсера изнутри.
Во-вторых, поскольку направляющая воронка проходит над камерой растворения, пар и влага, образующиеся во время приготовления напитка в камере растворения, поднимаются и поступают в воронку. Если один напиток получают через короткое время после приготовления другого напитка, новая доза порошкового концентрата, выпускаемая через воронку, частично взаимодействует с влагой в воронке и создает в воронке негигиеничные отложения. Пар и влага могут даже подниматься до выходного канала контейнера для порошкового концентрата и смачивать его выходной канал или выходной канал устройства дозирования. Через определенный промежуток времени этот процесс может привести к скоплению влаги у выпускного порта. По мере того как с течением времени увеличивается количество растворимого порошкового концентрата, скопившегося у выпускного порта, выходной канал и/или воронка все сильнее сужаются. В конечном итоге это может привести к полному засорению выходного канала и в результате к полному отказу устройства дозирования. Кроме того, растворимый порошковый концентрат, прилипший к выпускному порту, постоянно увлажняется поднимающимся паром. Это может привести к слипанию растворимого порошкового концентрата и даже к заплесневению или размножению вредных бактерий после длительного применения. В результате устройство дозирования, выдающее порошкообразный ингредиент, может стать непригодным для использования. Эта проблема обычно решается путем продувки или вытягивания воздуха от воронки для отвода паров, как описано в следующих публикациях.
В ЕР 2085002 предлагается на время приготовления напитка закрывать верх камеры растворения крышкой и вытягивать пар при помощи вентилятора.
В US 4,245,680 предлагается продувать зону системы выпуска порошкового концентрата горячим воздухом, чтобы создать экран из теплого воздуха, который защищает систему от влаги.
В US 4,458,829 предполагается, что благодаря циркуляции теплого воздуха предотвращается попадание влаги в контейнеры для хранения, а также предотвращается слипание или отвердевание порошковых концентратов из-за поглощения влаги.
В US 5,839,610 описано вытягивание влаги и воздуха с частицами ингредиента через верхнюю часть смесительной чаши при помощи воздушного вентилятора.
В US 7,398,725 описано применение потока воздуха, который переносит дозу ингредиента и предотвращает поступление поднимающегося пара к устройству дозирования.
Современные диспенсеры, как правило, включают вытяжной воздуховод, соединенный с кольцевой крышкой, расположенной в верхней части камеры растворения, как показано в US 5,918,768. Вентилятор вытягивает воздух с конца вытяжного воздуховода.
При этом отмечается, что предлагаемые решения являются недостаточными и что для существующих диспенсеров все еще характерны проблемы очистки, внутренние части диспенсера необходимо регулярно чистить. В частности, отмечается, что мелкодисперсный порошковый концентрат систематически попадает внутрь корпуса устройства. Из-за наличия этих мелкодисперсных частиц внутренние части диспенсера быстро приобретают запыленный и грязный вид. Чистка от этих мелкодисперсных частиц затруднена, поскольку они могут находиться в самых удаленных углублениях, откуда их трудно извлекать.
Чистка представляет собой трудоемкую задачу, поскольку нужно отсоединить камеру растворения и воронку, очистить их и затем снова установить на место. Кроме того, чистка должна осуществляться специалистами, прошедшими обучение по разборке и повторной сборке, чтобы можно было избежать ошибок и дополнительных сбоев при приготовлении напитков. Как правило, такую чистку производит оператор, в обязанности которого входит обслуживание устройств для приготовления напитка. В настоящее время существует потребность в сокращении длительности чистки, чтобы ограничить период времени, в течение которого диспенсер не работает. Кроме того, по мере снижения квалификации операторов, обслуживающих диспенсеры, возникает потребность в диспенсере, который не требует ежедневной чистки.
Чтобы избежать попадания этого мелкодисперсного порошкового концентрата внутрь гидравлических и электрических устройств, корпус диспенсера для напитков разделен разделительной стенкой между задней значимой областью для этих устройств и передней менее значимой областью. Но этот подход не решает проблему загрязнения передней области.
Целью изобретения является устранение по меньшей мере некоторых из недостатков диспенсеров для напитков предшествующего уровня техники или по меньшей мере обеспечение для них альтернативного решения.
Было бы полезно обеспечить диспенсер для напитков, который бы не загрязнялся так быстро.
Было бы полезно обеспечить диспенсер для напитков, для которого можно было бы уменьшить частоту процедур ручной чистки.
Было бы полезно обеспечить диспенсер для напитков с оптимальным контролем отвода влаги, образующейся при приготовлении напитка.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом предложен узел для приготовления напитков, содержащий:
- контейнер для хранения растворимого в воде порошкового концентрата, причем указанный контейнер содержит бак и выходной канал для порошкового концентрата,
- камеру растворения для приготовления напитка из растворимого в воде порошкового концентрата и разбавителя, причем указанная камера растворения содержит по меньшей мере один входной канал для разбавителя и выходной канал для напитка,
- воронку для направления растворимого в воде порошкового концентрата из выходного канала для порошкового концентрата в контейнере в камеру растворения,
- выходной канал для воздуха, выполненный с возможностью откачивания воздуха из камеры растворения,
причем выходной канал для порошкового концентрата соединен с воронкой при помощи канала, и
при этом выходной канал для порошкового концентрата, канал, воронка и камера растворения соединены друг с другом при помощи герметичных соединений, и
при этом указанный узел содержит входной канал для воздуха, при этом указанный входной канал для воздуха расположен только выше воронки.
Узел для приготовления напитков настоящего изобретения предназначен для приготовления напитка из растворимого в воде порошкового концентрата и разбавителя, в частности, путем смешивания дозы указанного порошкового концентрата с разбавителем (предпочтительно водой). Во время смешивания порошковый концентрат растворяется в воде, и из смеси образуется напиток.
Узел содержит контейнер для хранения растворимого в воде порошкового концентрата, причем указанный контейнер содержит бак и выходной канал для порошкового концентрата. Как правило, выходной канал для порошкового концентрата расположен в нижней части бака. Предпочтительно узел содержит устройство дозирования для дозирования растворимого в воде порошкового концентрата и доставки дозированного порошкового концентрата к камере растворения через выходной канал контейнера. Устройство дозирования предпочтительно представляет собой вращающийся объемный дозирующий элемент. Устройства для дозирования могут представлять собой элемент из дозирующего винта, дозирующего шнека или перфорированных дисков. В зависимости от типа контейнера устройство дозирования может быть встроено внутри контейнера или предусмотрено у выходного канала контейнера. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления устройство дозирования помещается внутри контейнера и располагается в нижней части контейнера. Оно предпочтительно представляет собой пружину или винтовой шнек. Такие шнеки вытесняют объем порошкового концентрата из контейнера к выходному каналу для порошкового концентрата. Этот подузел, состоящий из контейнера и устройства дозирования, в современных диспенсерах для напитков, как правило, называют резервуаром.
Узел настоящего изобретения содержит камеру растворения для приготовления напитка из растворимого в воде порошкового концентрата и разбавителя, причем указанная камера растворения содержит по меньшей мере один входной канал для разбавителя и выходной канал для напитка. Камера растворения, как правило, выполнена с возможностью обеспечения эффективного контакта растворимого порошкового концентрата и разбавителя и улучшения растворения порошкового концентрата для приготовления напитка.
Камера растворения может содержать по меньшей мере один входной канал для разбавителя, выполненный с возможностью введения разбавителя внутрь камеры в виде струи. Эта камера предпочтительно выполнена с возможностью создания вихревого потока жидкости в камере и направления струи разбавителя на указанный вихревой поток. Такая камера растворения описана в публикации WO 2008/071613. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления указанная камера растворения содержит два штуцера подвода воды, расположенных в камере на различной высоте. Предпочтительно верхний штуцер находится ближе к верху. Разбавитель, который вводят через верхний штуцер, как правило, применяется для промывки камеры после приготовления напитка или для приготовления большого объема напитков.
Альтернативно камера растворения может содержать чашу и аппарат для взбивания. Аппарат для взбивания приводится в действие при помощи двигателя для смешивания и, как правило, вспенивания смеси порошкового концентрата и разбавителя.
Как правило, камера растворения расположена под выходным каналом для порошкового концентрата в контейнере таким образом, чтобы порошковый концентрат можно было выпускать из контейнера в камеру под действием силы тяжести.
Обычно верхняя часть камеры растворения открыта, чтобы порошковый концентрат мог свободно проходить внутрь под действием силы тяжести. Термин «открыта» означает, что верхняя часть камеры не накрыта, например, крышкой.
Входной канал для разбавителя соединен с источником разбавителя. Разбавителем обычно является вода. Источник разбавителя обычно содержит бак для разбавителя, насос, нагреватель разбавителя и/или охладитель разбавителя и клапаны для выпуска требуемого разбавителя в камеру.
Узел настоящего изобретения содержит воронку для направления растворимого в воде порошкового концентрата, поступающего из выходного канала для порошкового концентрата в контейнере, в камеру растворения. Воронка обычно имеет цилиндрическую форму и предпочтительно коническую форму, которая сужается от верхней части воронки к ее нижней части.
Узел содержит выходной канал для воздуха, выполненный с возможностью откачивания воздуха из камеры растворения. Выходной канал для воздуха обычно представляет собой простой канал, трубку или канал, соединенный с вытяжным устройством для воздуха, как правило, вентилятором. Оно обычно располагается выше верхней части камеры растворения или вблизи нее. В соответствии с вариантом осуществления узел может содержать более чем один выходной канал для воздуха.
В соответствии с изобретением выходной канал для порошкового концентрата соединен с воронкой при помощи канала. Соответственно, в отличие от вариантов осуществления существующего уровня техники, путь распространения порошкового концентрата между выходным каналом для порошкового концентрата и воронкой не открыт для атмосферы. Указанный канал функционирует в качестве экрана, который предотвращает попадание порошкового концентрата внутрь корпуса диспенсера во время его выпуска в камеру растворения. Указанный канал также участвует в защите выходного канала для порошкового концентрата от влаги, создаваемой в камере растворения, как описано ниже в настоящем документе.
В соответствии с изобретением выходной канал для порошкового концентрата, канал, воронка и камера растворения соединены друг с другом при помощи герметичных соединений. Таким образом, узел из этих различных элементов образует герметично закрытый узел. На протяжении всего пути распространения порошкового концентрата от выходного канала для порошкового концентрата до камеры растворения обеспечивается замкнутое пространство.
В соответствии с изобретением узел для приготовления напитков содержит входной канал для воздуха, при этом указанный входной канал для воздуха расположен только выше воронки. Входной канал для воздуха обычно представляет собой простое отверстие, открытое к наружной части узла. Отверстие может быть защищено сеткой, или в нем может присутствовать несколько отверстий, образующих сетку. В соответствии с изобретением входной канал для воздуха расположен только выше воронки. Таким образом, под воронкой входного канала для воздуха нет.
Узел выполнен с возможностью герметичного разделения внутренней и внешней частей узла, за исключением входного канала для воздуха и выходного канала для воздуха, специально выполненных с возможностью управления потоком воздуха в узле. Все элементы узла собираются вместе, чтобы избежать утечки воздуха, за исключением выходного канала для воздуха и входного канала для воздуха, выполненных с возможностью управления потоком воздуха.
Узел обеспечивает полное управление создаваемым внутри него потоком воздуха с точки зрения направления и стабильности. Поток воздуха в каждой части узла всегда перемещается в одном и том же направлении, и скорость потока воздуха не снижается с течением времени, что могло бы привести к утечке в системе.
Обычно достигнутая герметичность является относительной, и в соединениях между различными деталями элементов узла допустимо наличие некоторых небольших утечек, при условии, что они не нарушают общий поток воздуха в узле. Например, такие соединения, как свинчивание, соединение защелкиванием, надвижка сопряженных форм, соединение байонетного типа, соединение с помощью соответствующих штифтов и отверстий в сопряженных деталях, обычно являются достаточными для обеспечения герметичного соединения и управления потоком воздуха внутри узла.
Предпочтительно, чтобы различные части узла можно было отсоединять друг от друга для чистки. Таким образом, узел предпочтительно представляет собой разъемные соединения. Разъемные соединения могут присутствовать по меньшей мере:
- между камерой растворения и воронкой, и
- между каналом и выходным каналом для порошкового концентрата.
Предпочтительно первый конец канала соединен с выходным каналом для порошкового концентрата в контейнере, а второй конец канала соединен с верхней частью воронки. Предпочтительно первый конец канала ориентирован горизонтально с возможностью зацепления выходного канала для порошкового концентрата в контейнере. В соответствии с этим вариантом осуществления канал, как правило, представляет собой изгиб, так что его второй конец располагается по существу вертикально. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления выходной канал для порошкового концентрата в контейнере и первый конец канала представляют собой сопряженные формы, способные зацепляться друг за друга для создания соединения. Предпочтительно первый конец канала охватывает выходной канал для порошкового концентрата в контейнере. Соединение можно установить, надвинув первый конец канала поверх выходного канала для порошкового концентрата.
Предпочтительно в узле кольцевая стенка охватывает нижнюю стенку воронки и образует:
- первое внутреннее кольцевое пространство между указанной кольцевой стенкой и нижней стенкой воронки и
- второе внешнее кольцевое пространство между указанной кольцевой стенкой и верхней стенкой камеры,
при этом первое внутреннее кольцевое пространство соединено с выходным каналом для воздуха, выполненным с возможностью откачивания воздуха из камеры растворения.
Предпочтительно воронка и канал выполнены из одной цельной заготовки материала. В настоящем варианте осуществления нижняя часть канала образует воронку. Камеру растворения и выходной канал для порошкового концентрата в контейнере можно присоединять к указанной цельной заготовке материала и отсоединять от нее.
В настоящем предпочтительном варианте осуществления предпочтительно, чтобы выходной канал для воздуха представлял собой часть указанной цельной заготовки материала.
Предпочтительно указанная цельная заготовка материала содержит соединительное средство, выполненное с возможностью соединения с соответствующим соединительным средством в верхней части камеры растворения. Предпочтительно указанное соединительное средство гарантирует наличие герметичного соединения. Соединительное средство может представлять собой резьбовое соединение, соединение байонетного типа, соединение с помощью соответствующих штифтов и отверстий в двух сопряженных деталях или любой другой тип устройства для соединения двух деталей.
Предпочтительно указанная цельная заготовка материала содержит соединительное средство, выполненное с возможностью соединения с соответствующим соединительным средством у выходного канала для порошкового концентрата в контейнере. Предпочтительно указанное соединительное средство гарантирует наличие герметичного соединения. Соединительное средство может представлять собой просто сопряженные формы, как уже описано выше в настоящем документе.
Предпочтительно указанная цельная заготовка материала содержит соединительное средство, выполненное с возможностью соединения с вытяжным воздуховодом. Предпочтительно соединение гарантирует наличие герметичного соединения. Соединительное средство также может представлять собой просто сопряженные формы, как уже описано выше в настоящем документе.
Герметичность соединения можно усилить при помощи прокладки. Хотя простое соединение, такое как свинчивание и байонетное соединение, может быть достаточным.
Предпочтительно, если узел содержит кольцо, как описано выше, то указанное кольцо содержит цельную заготовку материала.
Предпочтительно выходной канал для порошкового концентрата в контейнере для хранения растворимого в воде порошкового концентрата содержит выпускной порт, выполненный с возможностью закрытия на время приготовления напитка в камере растворения.
Предпочтительно выпускной порт контейнера для хранения растворимого в воде порошкового концентрата содержит:
- внутреннюю выпускающую трубку, содержащую полость в ее нижней части,
- внешнюю подвижную крышку, содержащую полость в ее нижней части, причем указанная внешняя подвижная крышка закрывает по меньшей мере часть внутренней выпускающей трубки и выполнена с возможностью перемещения между:
. положением дозирования, в котором обе полости - внутренней выпускающей трубки и внешней подвижной крышки - накладываются друг на друга, и
. исходным положением, в котором поверхность внешней подвижной крышки накладывается на полость выпускающей трубки и закрывает ее.
Обычно внутренняя выпускающая трубка выпускного порта неподвижно зафиксирована. Обычно она прикреплена к выходному каналу бака контейнера. В соответствии с одним вариантом осуществления она может быть частью выходного канала бака контейнера. Как правило, она имеет форму цилиндра. Основание на конце внутренней выпускающей трубки закрывается около конца выходного канала так, чтобы дозу порошкового концентрата, выданную при помощи устройства дозирования, можно было откачивать только в пределах полости. Предпочтительно полость расположена рядом с концом трубки. В соответствии с одним вариантом осуществления внутренняя выпускающая трубка может содержать частичную перегородку, предпочтительно серповидную перегородку, перекрывающую нижнюю часть трубки перед имеющейся в ней полостью.
Выпускной порт также содержит внешнюю подвижную крышку. Термин «внешняя» означает, что эта трубка охватывает внутреннюю выпускающую трубку, по которой порошковый концентрат выпускается из бака контейнера. Эта внешняя крышка также содержит полость в ее нижней части. Эта внешняя крышка является подвижной, т.е. в зависимости от ее положения ее полость может накладываться или не накладываться на полость выпускающей трубки и, следовательно, позволяет открывать или закрывать выпускной порт для выпуска порошкового концентрата.
Предпочтительно внешняя подвижная крышка содержит по меньшей мере одно отверстие на своем конце, закрывающем конец внутренней выпускающей трубки рядом с полостью. Это отверстие позволяет избежать ситуации, в которой часть порошкового концентрата или мелкодисперсных частиц остается захваченной между концами трубки и крышки во время перемещения подвижной крышки. Порошковый концентрат или мелкодисперсные частицы могут выводиться от подвижной крышки через отверстие.
Предпочтительно внешняя подвижная крышка перемещается прямолинейно. Прямолинейное перемещение осуществляется предпочтительно вдоль осевого направления внутренней выпускающей трубки. Это направление, как правило, представляет собой направление оси пружинного шнека.
Предпочтительно узел содержит исполнительный механизм, способный прикладывать усилие к внешней подвижной крышке таким образом, чтобы выталкивать указанную крышку от полости внутренней выпускающей трубки. Это позволяет выпускать порошковый концентрат.
В соответствии с указанным вариантом осуществления, содержащим такой выпускной порт, канал узла, присоединенный к выходному каналу для порошкового концентрата, выполнен с возможностью обеспечения пространства для перемещения внешней подвижной крышки. Предпочтительно указанное пространство выполнено таким образом, чтобы во время выпуска порошкового концентрата внешняя подвижная крышка по меньшей мере частично перекрывала путь для воздуха между входным каналом для воздуха и нижней частью воронки.
За счет герметичности соединения различных элементов, составляющих узел, можно контролировать поступление воздуха в узел, его циркуляцию по узлу и его выхождение из узла. В частности, воздух можно вытягивать через выходной канал для воздуха для создания однонаправленного потока F воздуха из входного канала для воздуха через нижнюю секцию S2 воронки. Термин «однонаправленный» означает, что воздух распространяется через эту секцию только в одном направлении. В соответствии с очевидным применением узла это означает, что указанное направление, как правило, представляет собой вертикальное направление от верхней части воронки до нижней части воронки. Также предпочтительно, чтобы поток воздуха, проходящий через нижнюю секцию S2 воронки, распределялся равномерно. Термин «равномерно» означает, что воздух имеет по существу одинаковую скорость во всей этой секции.
Предпочтительно при вытягивании воздуха создается однонаправленный поток воздуха, имеющий скорость V2, достаточную для создания экрана для тумана, присутствующего в камере растворения, т.е. для предотвращения пересечения туманом нижней секции S2 воронки. Указанный туман состоит из пара, испарений, мелких капель жидкости, которые способны естественным образом подниматься за счет конвекции в процессе приготовления напитка или чистки камеры. Создание описанного выше контролируемого потока воздуха обеспечивает присутствие тумана только под нижней частью воронки. Следовательно, влага не может пересекать границу, образуемую потоком воздуха через нижнюю часть воронки.
С учетом образованной нижней секции S2 воронки однонаправленный поток воздуха со скоростью V2 может обеспечиваться путем вытягивания воздуха со скоростью Q потока из выходного канала для воздуха. Надлежащая скорость Q потока гарантирует достижение достаточной скорости воздуха для создания экрана для тумана. Предпочтительно V2 больше чем 0,05 м/с, что соответствует скорости конвекции тумана.
Решение внутренней геометрии узла также может быть выполнено с возможностью оптимизации циркуляции потока воздуха внутри узла.
Обычно секция S2 образована так, чтобы доза порошкового концентрата, поступающая из выходного канала для порошкового концентрата, не осаждалась на верхней поверхности воронки. С учетом образованной секции S2 нижней части воронки контролируемая скорость потока Q на выходном канале для воздуха является тем параметром, в соответствии с которым осуществляется описанное выше управление. Можно задавать и другие параметры, чтобы оптимально достичь управления потоком воздуха через нижнюю секцию воронки, в частности расстояние между входным каналом для воздуха и нижней частью воронки и геометрию кольца.
Предпочтительно секция S3 выходного канала для воздуха может быть образована таким образом, чтобы вода, присутствующая в камере растворения, не вытягивалась через выходной канал для воздуха. Действительно, если указанная секция S3 будет слишком маленькой, локальная скорость потока воздуха на выходном канале для воздуха может быть такой, что капли жидкости будут вытягиваться из камеры во время приготовления напитка или ополаскивания.
Предпочтительно секция S1 входного канала для воздуха образована таким образом, чтобы избежать потери давления воздуха. Действительно, если указанная секция S1 будет слишком маленькой, падение давления на входном канале для воздуха может быть таким, что вентилятору придется противодействовать указанному высокому перепаду давления для достижения требуемой скорости Q потока. Это означает, что для получения указанной требуемой скорости Q потока потребуется очень мощный вентилятор; этот вентилятор может быть слишком большим для диспенсера для напитков. Кроме того, слишком маленькая секция S1, как правило, создает шум из-за высокой локальной скорости.
2
-2
-5
-3
3
В соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретение относится к узлу для приготовления напитков, в котором нижняя секция S2 воронки может представлять собой секцию площадью от 2 до 20 см, а скорость Q потока вытягиваемого воздуха может составлять от 10 до 1 л/с (от 10 до 10 м/с) на выходном канале для воздуха, так чтобы получить в нижней части воронки скорость V2, составляющую от 0,05 до 0,5 м/с.
В соответствии с этим конкретным вариантом осуществления:
- расстояние между входным каналом для воздуха и нижней секцией S2 воронки может составлять от 5 до 15 см;
2
- секция S3 выходного канала для воздуха представляет собой секцию площадью от 2 до 8 см;
2
- секция S1 входного канала для воздуха (или всех входных каналов для воздуха, если их несколько) представляет собой секцию площадью от 2 до 8 см.
В зависимости от геометрии узла приведенные выше значения можно скорректировать так, чтобы получить однонаправленный поток воздуха, как описано выше.
В соответствии со вторым аспектом предлагается диспенсер для напитков, содержащий по меньшей мере один узел для приготовления напитков, такой как описанный выше узел.
В диспенсере для напитков выходной канал для воздуха по меньшей мере одного узла для приготовления напитков соединен с вытяжным воздуховодом, и в вытяжном воздуховоде имеется вентилятор.
Предпочтительно диспенсер для напитков содержит несколько узлов для приготовления напитков, причем каждый узел для приготовления напитков предназначен для приготовления конкретного напитка. Диспенсер для напитков может содержать по меньшей мере один узел для приготовления напитков, предназначенный для приготовления кофейного напитка, по меньшей мере один узел для приготовления напитков, предназначенный для приготовления молочного напитка, и по меньшей мере один узел для приготовления напитков, предназначенный для приготовления шоколадного напитка.
Каждый узел для приготовления напитков образует колонку, предназначенную для приготовления одного типа напитка, от зоны хранения порошкового концентрата до зоны выдачи соответствующего напитка, что позволяет избежать перекрестного загрязнения между отдельными колонками.
Обычно выходной канал для воздуха каждого узла для приготовления напитков можно соединять с одним и тем же вытяжным воздуховодом и одним и тем же вентилятором. В соответствии с конкретным режимом каждый выходной канал для воздуха каждого узла для приготовления напитков можно присоединять к отдельному вытяжному воздуховоду и отдельному вентилятору. Такой режим позволяет лучше контролировать поток воздуха в каждом узле.
Помимо узла для приготовления напитков диспенсер для напитков обычно содержит:
- корпус,
- систему подачи жидкости для выпуска разбавителя в по меньшей мере один входной канал для разбавителя камеры растворения,
- зону выдачи,
- интерфейс пользователя.
Интерфейс пользователя позволяет заказывать напиток.
Система подачи жидкости для выпуска разбавителя по меньшей мере один входной канал для разбавителя камеры растворения может содержать нагревательное устройство и/или охлаждающее устройство, насос и, как правило, клапаны, позволяющие выдавать разбавитель в камеру растворения.
Зона выдачи позволяет позиционировать приемный сосуд для приема приготовленного напитка.
Как правило, диспенсер содержит по меньшей мере один двигатель, связанный с контейнером узла для приготовления напитков, для активации дозирования порошкового концентрата.
Обычно диспенсер содержит блок управления для управления активацией различных двигателей для приготовления выбранного напитка.
В соответствии с третьим аспектом предлагается способ приготовления напитка при помощи узла для приготовления напитков, такого как описанный выше узел, или диспенсера для напитков, такого как описанный выше диспенсер, в котором реализуются следующие этапы, на которых:
a) - доза порошкового концентрата выдается из выходного канала для порошкового концентрата в контейнере и выпускается в камеру растворения через воронку,
b) - доза разбавителя выдается в камеру растворения и смешивается с дозой порошкового концентрата для приготовления напитка,
c) - приготовленный напиток выдается через выходной канал камеры,
при этом в течение всего этапа b) воздух вытягивается из выходного канала для воздуха таким образом, чтобы создавался однонаправленный поток (F) воздуха от входного канала для воздуха до нижней части воронки.
Обычно воздух вытягивается из входного канала для воздуха в течение всего процесса. Воздух может вытягиваться по существу непрерывно, даже когда не осуществляется приготовление напитков. Но вытягивание воздуха можно выключить, если диспенсер находится в режиме экономии энергии. Но на этапе а) выдачи дозы порошкового концентрата предпочтительно снижать скорость потока, с которой осуществляется вытягивание воздуха. Это позволит избежать затягивания мелкодисперсного порошкового концентрата непосредственно в выходной канал для воздуха на этом этапе.
Предпочтительно скорость потока воздуха, вытягиваемого из выходного канала для воздуха, контролируется таким образом, чтобы однонаправленный поток F воздуха предотвращал пересечение туманом нижней секции S2 воронки.
Предпочтительно скорость потока воздуха, вытягиваемого из выходного канала для воздуха, контролируется таким образом, чтобы скорость V2 потока воздуха через нижнюю часть воронки составляла по меньшей мере 0,05 м/с.
В зависимости от площади секции S2 нижней части воронки скорость потока воздуха в выходном канале для воздуха можно отрегулировать так, чтобы достичь скорости V2 потока воздуха в нижней части воронки, которая предпочтительно превышает это значение в 0,05 м/с. Фактически скорость Q потока воздуха в узле и распространяющегося через секцию S внутри узла обычно определяется как Q = S × V, где V - скорость потока воздуха в этой секции. Следовательно, если скорость Q потока воздуха обеспечивается вытяжным устройством, таким как вентилятор, установленным на выходном канале для воздуха узла, то указанный поток Q вытягивается через секцию S2 нижней части воронки за счет герметичности узла. В этой секции скорость Q указанного потока воздуха равна S2 × V2, где V2 - скорость воздуха в нижней части воронки. Управляя вытяжным устройством, можно задавать такую скорость Q потока воздуха, чтобы скорость V2 в нижней части воронки достигала значения по меньшей мере 0,05 м/с.
Обычно воздух вытягивается из выходного канала для воздуха при помощи вытяжного устройства, а скорость потока воздуха, вытягиваемого из выходного канала для воздуха, контролируется путем мониторинга мощности вытяжного устройства.
В настоящей заявке термины «нижний», «верхний», «верх», «боковой», «над», «под», «горизонтальный», «выше», «внешний» и «вертикальный» применяются для описания относительного расположения элементов изобретения. Эти термины следует понимать как относящиеся к элементам узла для приготовления напитков, размещенным в их стандартной ориентации в устройстве для приготовления напитков, чтобы можно было приготовить напиток, как показано, например, на фиг. 1, 2, 5, 6 и 7.
Приведенные выше аспекты изобретения можно комбинировать в любой подходящей комбинации. Кроме того, различные элементы, описанные в настоящем документе, можно комбинировать с одним или более из приведенных выше аспектов для получения комбинаций, отличных от тех комбинаций, которые были конкретно проиллюстрированы и описаны. Дополнительные цели и преимущественные элементы изобретения будут очевидны из формулы изобретения, подробного описания и приложенных рисунков.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания характеристик и преимуществ изобретения рекомендуется изучить следующие фигуры, причем:
на фиг. 1 представлена принципиальная схема узла для приготовления напитков в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 представлена принципиальная схема другого узла для приготовления напитков в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 3a и 3b представлены вид сбоку и вид в перспективе соответственно примера цельной заготовки материала, связанной с камерой растворения, как схематически показано на фиг. 2;
на фиг. 4а представлен вид в перспективе цельной заготовки материала, показанной на фиг. 3a, 3b;
на фиг. 4b представлен вид в перспективе камеры растворения, показанной на фиг. 3a, 3b;
на фиг. 4с представлен вид в перспективе выходного канала для порошкового концентрата в контейнере;
на фиг. 5 представлена принципиальная схема диспенсера для напитков, содержащего по меньшей мере один узел для приготовления напитков в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 6 представлен вид спереди диспенсера для напитков, содержащего три узла для приготовления напитков в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 7 представлена принципиальная схема диспенсера для напитков, содержащего по меньшей мере один узел для приготовления напитков в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 8а, 8b, 8с представлены различные распределения потоков в узлах для приготовления напитков;
на фиг. 9а и 9b представлены виды в поперечном сечении части узла настоящего изобретения, на которых показано перемещение выпускного порта во время приготовления напитка.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 представлен узел 1 для приготовления напитков в соответствии с настоящим изобретением. Узел содержит контейнер 2 для хранения растворимого в воде порошкового концентрата. Контейнер содержит бак 21 и выходной канал 22 для порошкового концентрата. Контейнер 2, как правило, содержит устройство дозирования для дозирования и перемещения дозы порошкового концентрата через выходной канал 22. Данное устройство не представлено на фиг. 1.
Узел 1 для приготовления напитков содержит камеру 3 растворения, расположенную под выходным каналом 22 для порошкового концентрата. Эта камера 3 выполнена с возможностью приготовления налитка из растворимого в воде порошкового концентрата и разбавителя. На фиг. 1 камера растворения содержит два входных канала 31 для разбавителя и выходной канал 32 для напитка. Входные каналы для разбавителя соединены с источником разбавителя. Разбавителем обычно является вода. Камера имеет открытую верхнюю часть 33, через которую может поступать доза порошкового концентрата, которая выдается из выходного канала 22 контейнера. Представленная на фиг. 1 камера не содержит какого-либо механического устройства, активируемого двигателем, для улучшения растворения. Растворение осуществляется в результате контакта разбавителя с порошковым концентратом. Такая камера может быть выполнена, как описано в WO 2008/071613. При этом изобретение также может быть реализовано с камерой растворения, содержащей аппарат для взбивания, приводимый в действие двигателем (как показано на фиг. 7).
Узел 1 содержит выходной канал 5 для воздуха, выполненный с возможностью откачивания воздуха из камеры 3 растворения. Этот выходной канал 5 для воздуха расположен вблизи верхней части камеры растворения. Этот выходной канал для воздуха соединен с вытяжным устройством, предпочтительно вентилятором, как правило, через канал. Обычно канал содержит фильтр, чтобы избежать попадания влаги и мелкодисперсных частиц в вытяжное устройство.
Узел 1 содержит воронку 4 для направления растворимого в воде порошкового концентрата из выходного канала 22 для порошкового концентрата в контейнере в камеру 3 растворения. Воронка присоединена к верхней части камеры растворения, и это соединение выполнено герметичным и водонепроницаемым, например, за счет прокладки 10, помещенной между боковым краем воронки и верхней частью камеры. Предпочтительно воронка соединена с камерой таким образом, что верхний входной канал 31 для разбавителя и выходной канал 5 для воздуха располагаются в кольцевом пространстве, образованном между воронкой 4 и боковой верхней стенкой камеры.
В узле 1 выходной канал 22 для порошкового концентрата соединен с воронкой 4 при помощи канала 6. Выходной канал 22 для порошкового концентрата, канал 6, воронка 4 и камера соединены друг с другом с помощью герметичных соединений. Указанные герметичные соединения можно обеспечить при помощи канала 6 за счет образования на обоих его концах герметичных соединений с другими элементами узла. На фиг. 1 первый конец 61 канала соединяется с выходным каналом 22 для порошкового концентрата и зацепляет указанный выходной канал для порошкового концентрата, охватывая его. Этот первый конец 61 канала ориентирован горизонтально, чтобы охватывать конкретный выходной канал для порошкового концентрата, показанное на фиг. 1, а канал 6 содержит изгиб, так что его второй конец 62 ориентирован вертикально, хотя в зависимости от ориентации и формы выходного канала для порошкового концентрата может быть реализована и другая конфигурация канала. Второй конец 62 канала соединен с верхней частью 41 воронки. На фиг. 1 нижняя часть канала 6 образует воронку 4 и оба эти элемента образуют цельную заготовку 7 материала. Это гарантирует наличие идеального герметичного соединения между этими двумя элементами. Хотя в соответствии с изобретением канал и воронка могут также представлять собой отдельные элементы, эти элементы должны быть соединены друг с другом с помощью герметичного соединения.
Цельная заготовка 7 материала, объединяющая канал 6 и воронку 4, герметично соединена с верхней частью камеры при помощи прокладки 10, как описано выше в настоящем документе. Указанная прокладка также обеспечивает водонепроницаемое соединение в том случае, когда вихревой поток воды достигает верхней части камеры.
Соответственно, выходной канал 22 для порошкового концентрата, канал 6, воронка 4 и камера 3 растворения образуют герметично закрытый узел. Узел 1 образует закрытую среду и закрытый путь для порошкового концентрата, распространяющегося из выходного канала для порошкового концентрата в камеру растворения. Узел 1 содержит один входной канал 8 для воздуха. Этот входной канал 8 для воздуха расположен только выше воронки 4. За счет герметичности узла вокруг пути дозы порошкового концентрата мелкодисперсный порошковый концентрат не выходит за пределы камеры растворения во время дозирования. Кроме того, управление потоком воздуха в указанной закрытой среде от входного канала для воздуха до нижней части воронки и через выходной канал для воздуха позволяет создавать сухую зону над нижней частью воронки и влажную зону под нижней частью воронки.
Предпочтительно нижняя секция S2 воронки 4 выполнена достаточно большой, чтобы порошковый концентрат мог легко проходить через нее, не осаждаясь на воронке. Благодаря управлению потоком воздуха, вытягиваемого со скоростью Q потока через выходной канал 5 для воздуха, создается однонаправленный поток F воздуха из входного канала 8 для воздуха через нижнюю секцию S2 воронки. Это означает, что поток воздуха распространяется только в одном направлении через эту секцию, т.е. сверху вниз к камере. Кроме того, указанный поток предпочтительно равномерно распределен по всей нижней секции S2 воронки.
В зависимости от площади секции S2 и значения скорости Q потока, вытягиваемого через выходной канал 5, однонаправленный поток воздуха, распространяющийся через нижнюю часть 43 воронки, имеет скорость V2, достаточную для обеспечения экрана, препятствующего пересечению туманом в камере растворения нижней секции S2 воронки. Этот туман, как правило, содержит пар, влажный воздух, капли и брызги воды и обычно перемещается от камеры до воронки за счет конвекции. Скорость V2 воздуха через нижнюю часть воронки задается выше скорости воздуха, перемещаемого за счет конвекции. Поток воздуха через нижнюю часть 43 воронки создает барьер для влаги, образующейся в камере. Как следствие, верхняя часть узла, расположенная над нижней частью 43 воронки, всегда остается сухой, поэтому верхняя поверхность 44 воронки, на которую может попадать мелкодисперсный порошковый концентрат, всегда остается сухой. При дозировании порошкового концентрата доза порошкового концентрата скользит по указанной сухой верхней поверхности 44 воронки и не взаимодействует с влагой в воронке, приводящей к образованию вязких отложений на воронке, как это характерно для воронок предшествующего уровня техники. В результате оператор может быстро очистить указанную часть воронки, когда узел разбирается для осуществления очистки. На фиг. 8а показано создание однонаправленного потока F воздуха, равномерно распределенного по нижней части воронки. Этот поток создает виртуальную границу между верхней сухой зоной и нижней влажной зоной. Напротив, на фиг. 8b показано создание потока воздуха, который неравномерно распределен по нижней части воронки; из-за этого поток тумана Fm может перемещаться по воронке вверх. Это обусловлено слишком большой секцией S2 нижней части воронки.
В узле 1 секция S3 выходного канала 5 для воздуха предпочтительно образована таким образом, чтобы исключить вытягивание воды, присутствующей в камере растворения, через выходной канал 5 для воздуха. В частности, S3 не должна быть слишком маленькой, иначе падение давления будет таким, что во время приготовления напитков или чистки будут вытягиваться капли жидкости. На фиг. 8с показан вариант осуществления, в котором слишком сильный поток воздуха в выходном канале 5 для воздуха затягивает жидкость в этот выходной канал.
Аналогично в узле 1 секция S1 входного канала 8 для воздуха предпочтительно образована таким образом, чтобы можно было избежать потери давления. В частности, S1 не должна быть слишком маленькой, иначе потребуется значительная скорость Q потока воздуха, что затруднит управление потоком воздуха в секции S2.
Обычно для конкретной секции S2 в нижней части воронки скорость Q потока воздуха контролируется таким образом, чтобы обеспечить поддержание однонаправленного и предпочтительно однородного потока воздуха через секцию S2. Можно оптимизировать другие параметры:
- расстояние между входным каналом 8 для воздуха и нижней частью воронки,
- секцию S1 входного канала для воздуха,
- секцию S3 выходного канала для воздуха,
- наличие и геометрическую форму кольцевой стенки 41.
Чтобы приготовить напиток при помощи узла 1 для приготовления напитков, из выходного канала 22 для порошкового концентрата в контейнере выдают дозу концентрата и выпускают ее в камеру 3 растворения через воронку 4, затем в камеру растворения выпускают дозу разбавителя и смешивают ее с дозой порошкового концентрата для приготовления напитка, а приготовленный напиток выдается через выходной канал 32 камеры. В течение по меньшей мере всего этапа смешивания порошкового концентрата и разбавителя воздух вытягивается через выходной канал 5 для воздуха таким образом, чтобы:
- создавался однонаправленный поток F воздуха от входного канала 8 для воздуха до нижней части 43 воронки, и
- этот однонаправленный поток F воздуха препятствовал какому-либо распространению образованного тумана через воронку 4.
Предпочтительно воздух также вытягивается во время этапа дозирования порошкового концентрата. В конечном счете скорость потока, с которой осуществляется вытягивание воздуха, можно снизить на указанном этапе выдачи дозы порошкового концентрата. Такое снижение позволит предотвратить вытягивание мелкодисперсного порошкового концентрата через вытяжной воздуховод слишком сильным потоком воздуха.
На фиг. 2 представлен узел для приготовления напитков, такой как описанный на фиг. 1 узел, за исключением того, что воронка 4, канал 6 и выходной канал 5 для воздуха представляют собой часть одной цельной заготовки материала 7. Водонепроницаемое и герметичное соединение между выходным каналом 22 для порошкового концентрата и камерой 3 растворения обеспечивается за счет прокладок 10. На фиг. 2 узел содержит кольцевую стенку 42, которая охватывает нижнюю стенку 43 воронки. Эта кольцевая стенка образует два кольцевых пространства:
- первое внутреннее кольцевое пространство 421 между указанной кольцевой стенкой 42 и нижней стенкой 43 воронки, и
- второе внешнее кольцевое пространство 422 между указанной кольцевой стенкой 42 и верхней стенкой 34 камеры.
Нижние части обоих пространств 421, 422 открыты над камерой 3 растворения.
Верхняя часть первого внутреннего кольцевого пространства 421 соединена с выходным каналом 5 для воздуха, выполненным с возможностью откачивания воздуха из камеры растворения. Таким образом, кольцевая стенка 42 образует канал для вытягивания воздуха из камеры через выходной канал для воздуха. Геометрию первого внутреннего кольцевого пространства 421 можно оптимизировать, чтобы улучшить управление потоком воздуха через систему и, в частности, вблизи выходного канала для воздуха, если это необходимо.
Кольцевая стенка также предотвращает частичное вытягивание воды из входного канала 31 для разбавителя, поскольку она создает разделительную стенку.
На фиг. 3a и 3b представлены вид сбоку и вид в перспективе соответственно примера цельной заготовки 7 материала, связанной с камерой 3 растворения, как схематически показано на фиг. 2. Входной канал 8 для воздуха защищен сеткой. Такая сетка может предотвратить попадание внутрь насекомых или мелких частиц при открытом корпусе диспенсера.
На фиг. 4а и 4b представлены виды в перспективе каждой из цельной заготовки 7 материала и камеры 3 растворения, которые показаны на фиг. 3a и 3b. Цельная заготовка 7 материала содержит соединительное средство 7а, выполненное с возможностью соединения с соответствующим соединительным средством 3a в верхней части камеры 3 растворения. В показанном варианте осуществления цельная заготовка 7 материала содержит паз 7а в ее внутренней поверхности, по которому может скользить штифт 3a в верхней части камеры растворения.
На фиг. 4с представлен вид в перспективе выпускного порта 220. Внешняя форма выпускного порта выполнена таким образом, чтобы конец 61 цельной заготовки 7 материала мог скользить вокруг выпускного порта. Внешняя форма выпускного порта 220 и внутренняя форма конца 61 цельной заготовки 7 материала сопряжены друг с другом.
Аналогично внутренняя форма конца 61 выходного канала 5 для воздуха и внешняя форма канала к вытяжному устройству 9 для воздуха могут представлять собой сопряженные формы, так что их можно вставлять друг в друга.
Обычно все соединения осуществляются с помощью герметичных соединительных средств.
Соединения также выполнены с возможностью их простого отсоединения для оператора.
На фиг. 5 представлен диспенсер для напитков, содержащий узел, такой как узел, описанный выше в настоящем документе. В случае диспенсера очевидно, что входные каналы 31 для разбавителя в диспенсере для напитков соединены с источником воды, который предпочтительно представляет собой бойлер 13. Диспенсер содержит насос 12 для перекачивания воды из бойлера. Камера 3 растворения выпускает приготовленный напиток через свой выходной канал 32 в чашку, которая может быть расположена в зоне 17 выдачи. Устройство 11 дозирования порошкового концентрата в нижней части контейнера 2 для порошкового концентрата приводится в действие двигателем 111 для выпуска дозы порошкового концентрата в камеру растворения. Вентилятор 9 соединен с выходным каналом 5 для воздуха вытяжным воздуховодом 91. Интерфейс 14 пользователя позволяет клиенту выбирать и запускать процесс приготовления напитка. Блок 15 управления связан с интерфейсом пользователя и различными двигателями для приготовления заказанного напитка. Все эти различные устройства размещены в корпусе 16. Вышеуказанные устройства известны в области диспенсеров для напитков.
На фиг. 6 представлен вид спереди диспенсера для напитков, показанного на фиг. 5, со снятой передней панелью корпуса. Диспенсер содержит три узла 1a, 1b, 1с для приготовления напитков в соответствии с вариантом осуществления, описанным на фиг. 3a, 3b. В каждом из контейнеров 2а, 2b, 2с могут храниться различные растворимые порошковые концентраты, такие как растворимый кофе, сухое молоко и шоколадный порошок. Узлы могут также отличаться объемами смесительных камер 3a, 3b, 3с, которые могут зависеть от типа напитка для приготовления. Например, для приготовления молочного напитка может потребоваться камера большего объема, чем для приготовления кофе. В этом диспенсере каждый узел для приготовления напитков предназначен для приготовления конкретного напитка из порошкового концентрата, хранящегося в контейнерах 2а, 2b, 2с узла. Узел для каждого конкретного напитка образует колонку для распределения порошкового концентрата, предназначенную для приготовления конкретного напитка. Таким образом, в смесительной камере не происходит перекрестного загрязнения и каждая колонка может оставаться герметичной.
Каждый из выходных каналов для воздуха в узлах для приготовления напитков соединен с вытяжным воздуховодом, из которого вентилятор 9 (представленный на фиг. 5) вытягивает воздух. Входные каналы для разбавителя в камере каждого узла соединены с источником разбавителя, как показано на фиг. 5.
На фиг. 7 представлен альтернативный диспенсер для напитков, в котором камера растворения, показанная на фиг. 1-6, заменена камерой растворения, содержащей аппарат 35 для взбивания, приводимый в действие двигателем 351. Остальные элементы, обозначенные на фиг. 7, идентичны элементам, показанным на фиг. 5 с таким же обозначением.
В обоих представленных на фиг. 5 и 7 диспенсерах система подачи жидкости для выпуска воды в камеру растворения может содержать нагревательное и/или охлаждающее устройства и клапаны для управления температурой воды и последовательностью введения воды во входные каналы для разбавителя в соответствии с рецептурой приготовления напитка.
На фиг. 9а представлен увеличенный вид в поперечном сечении выходного канала бака, выпускного порта 22, такого как показанный на фиг. 4с, верхней части камеры растворения и цельной заготовки 7 материала, такой как заготовка, показанная на фиг. 3a, 3b, 4а.
Выпускной порт содержит:
- внутреннюю выпускающую трубку 221, содержащую полость 222 в ее нижней части,
- внешнюю подвижную крышку 223, содержащую полость 224 в ее нижней части.
Внутренняя выпускающая трубка 221 неподвижно зафиксирована и прикреплена к выходному каналу бака. Внешняя подвижная крышка 223 охватывает внутреннюю выпускающую трубку 221 и может скользить вокруг нее в ходе прямолинейного перемещения между двумя положениями.
Размеры обеих полостей 222, 224 и относительные положения внутренней выпускающей трубки 221 и внешней подвижной крышки 223 в собранном состоянии заданы таким образом, что внешняя подвижная крышка 223 закрывает по меньшей мере часть внутренней выпускающей трубки 221, а полости 222, 224 накладываются друг на друга в одном первом положении и не совмещаются в другом втором положении. Также размер полости 224 внешней подвижной крышки задан с возможностью перекрывания по меньшей мере полости 222 выпускающей трубки.
На фиг. 9а выпускной порт представлен во втором положении дозирования, в котором две полости 222, 224 накладываются друг на друга и позволяют осуществлять выдачу растворимого порошкового концентрата, который выталкивается путем активации устройства 11 дозирования.
На фиг. 9а также показано, как внешняя подвижная крышка 223 во время дозирования порошкового концентрата смещается под входной канал 8 для воздуха и по существу закрывает входной канал для воздуха во время этого действия. Как следствие, риск того, что мелкодисперсный порошковый концентрат выйдет через входной канал для воздуха, снижается еще больше. Обычно во время этого этапа дозирования порошкового концентрата скорость потока, с которой воздух вытягивается через выходной канал для воздуха, уменьшается (или даже становится равной нулю), чтобы избежать вытягивания этого мелкодисперсного порошкового концентрата через выходной канал для воздуха. Недостаток такого снижения скорости вытягивания может заключаться в том, что туман, который, возможно, присутствует в камере растворения, может распространяться вверх по воронке за счет естественной конвекции; и все же закрытие пути потока воздуха концом внешней подвижной крышки 223 уменьшает такой эффект тяги за счет ограничения скорости тумана и его возможности распространяться вверх.
Фиг. 9b соответствует фиг. 9а, за исключением того, что внешняя подвижная крышка 223 находится в первом исходном положении, в котором две полости 222, 224 не накладываются друг на друга и не позволяют выдавать растворимый порошковый концентрат.
2
-4
3
На фиг. 9а и 9b показаны размеры нижней секции воронки, секции входного канала для воздуха и секции выходного канала для воздуха, которые позволяют контролировать поток воздуха в узле в соответствии с настоящим изобретением. Представленный узел содержит секцию S2 в нижней части воронки, которая имеет круглую форму. Диаметр нижней части воронки составляет 40 мм, т.е. является достаточно большим, чтобы ограничить риск образования отложений на воронке порошковым концентратом, поступающим из выпускного порта 220. Площадь секции S2 составляет 1257 мм. Вытягивая воздух со скоростью потока 0,38 л/с (3,8⋅10 м/с) через выходной канал 5 для воздуха, можно достичь такой скорости V2 воздуха в нижней части 43 воронки, при которой туман, поднимающийся из камеры растворения, не может пересечь воронку. Высота между входным каналом 8 для воздуха и нижней частью 43 воронки составляет около 100 мм.
2
В тех же условиях вытягивания воздуха площадь секции S1 входного канала 8 для воздуха предпочтительно составляет около 200 мм. На приведенных фиг. 9а и 9b площадь этой секции S1 соответствует сумме площадей секций всех отверстий в сетке.
2
В тех же условиях вытягивания воздуха площадь секции S3 выходного канала 5 для воздуха (яснее показано на фиг. 3b) предпочтительно составляет около 500 мм.
Преимущество настоящего изобретения заключается в предотвращении попадания мелкодисперсного порошкового концентрата внутрь устройства.
Также преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно позволяет контролировать перемещение влаги, пара и испарений, образуемых во время приготовления напитка, и предотвращать появление влаги над воронкой для порошкового концентрата.
В частности, преимущество настоящего изобретения заключается в том, что путь движения порошкового концентрата из контейнера в камеру разделяется на две зоны: верхнюю сухую зону и нижнюю влажную зону.
Узел настоящего изобретения образует герметичный путь движения порошкового концентрата и потока воздуха внутри узла. За счет герметичности мелкодисперсный порошковый концентрат не выходит за пределы камеры растворения во время дозирования. Кроме того, за счет герметичности можно контролировать перемещение воздуха: воздух может поступать по существу только через входной канал для воздуха и выходить по существу только через выходной канал для воздуха. Как следствие, контроль за скоростью потока воздуха при помощи вытяжного устройства обеспечивает контроль за перемещением и скоростью воздуха в различных местах узла и, в частности, в нижней части воронки. Становится возможным создание сухих и влажных зон в узле и предотвращение перемещения влаги из влажной зоны в сухую зону.
Еще одним преимуществом настоящего изобретения является возможность оптимизации интервала ручной чистки воронки: чистку можно совершать реже и это можно делать быстро, поскольку порошковый концентрат не налипает на воронку.
Хотя изобретение описано со ссылкой на представленные выше варианты осуществления, следует понимать, что заявленное изобретение не ограничивается каким-либо образом этими представленными вариантами осуществления.
Возможны изменения и модификации, не выходящие за рамки объема изобретения, определенные формулой изобретения. Кроме того, если существуют эквиваленты конкретных элементов, такие эквиваленты включены так, как если бы они были конкретно упомянуты в настоящем описании.
В данном описании слова «содержит», «содержащий» и аналогичные слова не следует интерпретировать в исключительном или исчерпывающем смысле. Иными словами, предполагается, что они означают «включая, без ограничений».
Перечень обозначений на чертежах
1, 1a, 1b, 1с
узел для приготовления напитков
2, 2а, 2b, 2с
контейнер
21
бак
22
выходной канал для порошкового концентрата
220
выпускной порт
221
внутренняя выпускающая трубка
222
полость
223
внешняя подвижная крышка
224
полость
3
камера растворения
31
входной канал для разбавителя
32
выходной канал для напитка
33
открытая верхняя часть камеры
34
верхняя стенка камеры
3a
соединительное средство
35
аппарат для взбивания
351
двигатель аппарата для взбивания
4
воронка
41
верхняя часть воронки
42
кольцо
421
первое внутреннее кольцевое пространство
422
второе внешнее кольцевое пространство
43
нижняя часть воронки
431
нижняя стенка воронки
44
верхняя стенка воронки
5
выходной канал для воздуха
6
канал
61
первый конец канала
62
второй конец канала
7
цельная заготовка материала
7а
соединительное средство
8
входной канал для воздуха
9
вытяжное устройство
91
вытяжной воздуховод
10
прокладки
11
устройство дозирования
111
двигатель устройства дозирования
12
насос
13
бойлер
14
интерфейс пользователя
15
блок управления
16
корпус
17
зона выдачи