КОФЕВАРКА ДЛЯ КОСМОСА
COFFEE MAKER FOR SPACE

Изобретение относится к космической технике, а более конкретно - к бытовым приборам космонавтов.
Известен генератор кофе, включающий сосуд с двумя электродами, в котором с помощью электрогидравлического эффекта производится дробление зерен кофе, нагрев воды и экстракция вкусовых и ароматических веществ [1].
Недостатком известного генератора кофе является невозможность использовать его по назначению в космосе.
Техническим результатом, достигаемым в предлагаемом изобретении, является создание кофеварки, позволяющей получать высококачественный кофейный напиток в космосе.
Указанный технический результат достигается тем, что в кофеварке, включающей сосуд с двумя электродами, согласно изобретению сосуд имеет форму цилиндра, а электроды расположены: центральный - по оси сосуда, а другие - на равных расстояниях от центрального и с отступом от стенок сосуда. Сосуд снабжен крышкой и диафрагмой, делящей сосуд пополам, причем в его верхней части содержится поршень из электроизоляционного материала с возможностью вертикального перемещения и с отверстиями для прохождения электродов. На крышке сосуда помещен электропривод с шестерней на валу, которая находится в зацеплении с рейкой, жестко соединенной с поршнем, а на диафрагме имеется отверстие с решеткой и креплением разового фильтра и внутри сосуда - задвижка, а в нижнем отделении помещен с возможностью вертикального перемещения второй поршень. Кроме того, сосуд снабжен в верхней части воздушником, над диафрагмой - штуцером подводки воды и штуцером подводки вакуума, а в нижней части - воздушным штуцером и штуцером для крепления шланга с раздатчиком напитка, включающим клапан и мундштук.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлено вертикальное сечение кофеварки.
Предлагаемая кофеварка включает сосуд 1 цилиндрической формы, разделенный горизонтальной диафрагмой 2 пополам и имеющий крышку 3, на которой закреплены электроды: центральный 4 и электроды 5, расположенные на равных расстояниях от центрального 4 и с отступом от стенок сосуда 1. В сосуде 1 содержится поршень 6 из электроизоляционного материала, установленный с возможностью вертикального перемещения и с отверстиями для прохождения электродов. На крышке 3 сосуда 1 помещен электропривод 7 с шестеренкой 8 на валу, которая находится в зацеплении с рейкой 9, жестко соединенной с поршнем 6. На диафрагме 2 имеется отверстие 10 с решеткой 11, и креплением разового фильтра (на чертеже не показано), и задвижкой 12. Под диафрагмой 2 помещен с возможностью вертикального перемещения второй поршень 13. Сосуд 1 также снабжен в верхней части воздушником 14, а над диафрагмой 2 - штуцером водопровода 15 и штуцером 16 подводки вакуума. В нижней части сосуда 1 штуцер 17 для крепления шланга с раздатчиком напитка 18, включающим клапан 19 и мундштук 20.
Кофеварка используется следующим образом.
Поднимают крышку 3 с закрепленными на ней элементами кофеварки. Закрепляют сменный фильтр на решетке 11 и засыпают в сосуд 1 порцию обжаренных зерен кофе. Закрывают крышку 3. Подключают электропитание к элементам кофеварки. Включают электропривод 7. Вращением его вала поворачивается шестеренка 8 и перемещает рейку 9 вместе с поршнем 6 в нижнее положение. Подачей порции воды через штуцер 15 поднимают поршень 6 в верхнее положение.
Подают импульс высокого напряжения на электроды 4 и 5. При этом в воде, содержащейся в сосуде 1, возникает электрогидравлический удар. Между электродами 4 и 5 возникают плазменные каналы, из которых интенсивно выделяется энергия в виде тепла, ультразвуковых и ударных волн. Происходит быстрое расширение канала разряда в виде парогазовой полости, в которой под действием внутреннего давления возникают волны сжатия и импульсивного давления. Полости продолжают расширяться до тех пор, пока давление не станет меньше давления среды. С этого момента происходит обратное движение жидкости (полость захлопывается), давление газа в нем и процесс повторяются в виде нескольких, постепенно затухающих пульсаций. Импульсы сжатия и разряжения дробят зерна кофе, интенсифицируют процесс экстракции из них вкусовых и ароматных веществ. Производится нагрев и перемешивание образующегося напитка.
После завершения приготовления кофейного напитка открывают задвижку 12 и подачей напряжения на привод 7 рейкой 9 перемещают поршень 6 вниз. При этом с поверхности электродов 4 и 5 и стенок сосуда 1 удаляются отработанные частички зерен кофе. Через решетку 11 в нижнюю часть сосуда 1 поступает готовый напиток. Давлением напитка поршень 13 перемещается вниз. Воздух из нижней части сосуда 1 уходит через штуцер 21.
Готовый напиток пьют с помощью раздатчика 18. Мундштук 20 помещают в рот и, нажимая на клапан 19, всасывают напиток из сосуда 1.
Для загрузки кофейных зерен в открытую кофеварку в условиях невесомости можно использовать различные устройства. Простейшее из них - сосуд с широким горлом и крышкой, выполненный из эластичного материала. Заполненный кофейными зернами сосуд опускают на дно кофеварки, открывают крышку сосуда и выдавливают в него порцию зерен. После этого извлекают из кофеварки сосуд, и кофеварку немедленно закрывают.
Источник информации:
1. Логунов Е.А. Генератор кофе. Патент на изобретение №2314738. МПК: A47J 31/42 - 2007. Бюл. №2.