ЗАВАРОЧНЫЙ АППАРАТ (ВАРИАНТЫ)
BREWING APPARATUS (VERSIONS)

Настоящее изобретение относится к заварочному аппарату для приготовления настоев или напитков, в частности эспрессо, за счет пропускания перегретой воды под давлением через порцию вкусовой основы (молотый кофе, чай и т.п.).
В известном аппарате используют насос для нагнетания воды из бака и ее подачи под давлением через нагревательный элемент с электрическим нагревом в порцию молотого кофе, что приводит к вытеканию желаемого настоя.
Аппарат, который использовался до настоящего времени, имеет следующие недостатки:
высокий расход энергии; для заварочного аппарата этого типа в среднем требуется питание мощностью 900 Вт;
длительное время достижения рабочей температуры;
большой вес заварочного аппарата, выполненного из металлических частей;
пониженная эффективность системы, вызванная известковыми отложениями, которые со временем накапливаются на металлических частях.
Задача настоящего изобретения состоит в устранении вышеупомянутых недостатков, для чего предлагается заварочный аппарат, определяемый в приложенных пунктах.
Предлагаемые преимущества можно просуммировать следующим образом:
- низкий расход энергии; мощность 120 Вт является достаточной для обеспечения такого же времени ожидания, как и в случаях с известными машинами,
- быстрое достижение идеальной температуры,
- небольшой вес; кипятильник и насосный блок изготовлены целиком из пластика,
- низкие производственные затраты,
- отсутствие необходимости в техническом обслуживании благодаря тому, что не образуются известковые отложения,
- высокое гигиеническое качество аппарата.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы согласно вышеупомянутым характеристикам предложить заварочный аппарат, в частности, предназначенный и пригодный для повышения эффективности работы за счет использования однопорционных чалдов, расфасованных в бумагу, алюминий или другой биологически разлагаемый материал.
Первое преимущество, которое можно от этого получить, - улучшенная герметизация чалда устройством разлива с дозированием на корпусе кипятильника, где лежит чалд, и, таким образом, более удобная система разлива настоя с дозированием; и, наконец, преимущества включают в себя удобную конструкцию для извлечения чалда, что хорошо описано ниже.
Согласно этому изобретению, которое характеризуется его формулой, решение этих задач и достижение преимуществ обеспечивается с помощью заварочного аппарата и процесса заваривания для приготовления настоев, в частности эспрессо.
Эти и другие признаки будут более понятны из последующего описания нескольких вариантов осуществления, показанных на не ограничивающем примере в соответствии сопровождающими чертежами, где:
- на фиг.1 показано в развернутом виде схематичное изображение заварочного аппарата в соответствии с изобретением, в частности, для заваривания эспрессо,
- на фиг.2 показан вид снизу на закрывающую крышку кипятильника аппарата,
- на фиг.3 показан вид сверху на используемое уплотнение фильтра,
- на фиг.4 показан другой примерный схематичный вид заварочного аппарата в соответствии с изобретением с верхним корпусом (112) кипятильника, имеющим закрывающую поверхность (112а) такой формы, чтобы в нее можно было поместить соответствующий однопорционный чалд (100), расфасованный в бумагу, алюминий или другой биологически разлагаемый материал,
- на фиг.5 показан вид снизу на верхний корпус кипятильника по фиг.4,
- на фиг.6 показаны конструктивные особенности дозирующего узла аппарата по фиг.4,
- на фиг.6А показан верхний корпус кипятильника по фиг.4 с расположенным в нем чалдом,
- на фиг.7 изображена в детальном виде система кипятильник-дозатор по фиг.4.
В соответствии с фиг.1 позиция 1 в целом обозначает показанный в схематичном разобранном виде заварочный аппарат, в частности, для приготовления эспрессо.
Аппарат 1 содержит пластиковый насосный блок 2, который в этом примере состоит из возвратно-поступательно перемещающегося в камере 5 поршня 4, для подачи воды из специального бака 3 в практически цилиндрический кипятильник 6; обратный клапан 7 предотвращает обратный поток нагнетаемой воды.
Поршень 4 насосного блока 2 приводится в действие кривошипным механизмом типа «ползун 8 - кривошип 9», в этом примере эксцентрик вращается электродвигателем 10, который предпочтительно соединен с ним напрямую, хотя также можно предусмотреть зубчатые передачи или эквивалентные средства передачи движения.
Кипятильник 6 содержит нижний пластиковый резервуар 11, который закрыт сверху перфорированной крышкой 12 также из пластика для протекания перегретой и находящейся под давлением воды в нижний резервуар 11.
В вышеупомянутом резервуаре 11 расположены нагревательный элемент 13, датчик 14 для измерения температуры и датчик 18 переполнения.
Нагревательный элемент 13 по существу является электрическим сопротивлением, которое повышает температуру содержащейся воды до 90-95°С.
Датчик 14 для измерения температуры непосредственно измеряет температуру нагрева воды в кипятильнике 6; при достижении оптимального значения он передает сигнал или выключает нагревательный элемент 13.
Датчик 18 переполнения выключает насосный блок 2 при наполнении кипятильника 6 водой; до тех пор, пока это не произойдет, нагревательный элемент 13 не может быть включен.
На наружной поверхности кипятильника 6 также может быть установлено предохранительное термореле 20, например, типа биметаллической пластины.
Как упомянуто выше, крышка 12 имеет выполненные в ней отверстия; в частности, в соответствии с фиг.2, где показан вид на крышку сверху, последняя изображена с множеством отверстий 15, выполненных на поверхности 12а, которая закрывает кипятильник 6; количество и размер отверстий 15 может изменяться от минимального значения, равного одному отверстию, предпочтительно в центре, до некоторого количества, соответствующего диаметру крышки 12.
Поверх отверстий 15 крышки находится уплотнение 16, которое имеет микроотверстия, позволяющие пропускать перегретую воду для смачивания порции молотого кофе, которая представляет собой капсулу или картридж известного типа.
Уплотнение 16 может быть утоплено в крышке 12, как изображено, или оно может просто примыкать к поверхности 12а в зависимости от конструкции непоказанной заварочной камеры, которая также может быть выполнена из пластика или материала на основе каучука.
Кроме того, уплотнение 16 может быть выполнено так, чтобы перекрывать одно или больше расположенных под ним отверстий, которые приоткрываются при повышении давления в кипятильнике 6.
В свою очередь, уплотнение 16 имеет микроотверстия 15, как показано на виде сверху на фиг.3, для протекания перегретой и находящейся под давлением воды в порцию молотого кофе или другую вкусовую основу, которая должна быть использована для приготовления настоя; порция находится в расположенной ниже заварочной камере, которую можно соединить с крышкой различными способами.
Как описано выше, вода по существу протекает в вертикальном направлении через кипятильник 6, а также уплотнение 16 и заварочную камеру, имеющую цилиндрическую удлиненную часть с нормальной осью 6а.
Описываемый ниже способ работы заварочного аппарата 1 включает в себя следующие шаги.
После пуска насосный блок 2 работает до тех пор, пока не будет достигнут максимальный уровень в кипятильнике 6, который контролирует датчик 18.
Затем датчик 18 останавливает электродвигатель 10 и, следовательно, насосный блок 2 и посылает разрешающий сигнал на включение нагревательного элемента 13, который, в свою очередь, повышает температуру воды в кипятильнике 6, которую контролирует датчик 14,
Как только будет достигнуто идеальное значение температуры, датчик 14 запустит процесс заваривания, который включает в себя два отдельных шага:
первый шаг, при котором вода нагнетается на первой скорости электродвигателя 10 и насосного блока 2,
второй шаг на более высокой скорости для повышения давления в кипятильнике 6;
очевидно, что вышеупомянутая первая скорость ниже вышеупомянутой второй скорости.
Электродвигатель 10 получает питание или от электрических аккумуляторов (аккумуляторные батареи любого типа, т.е. литиевые батареи, автомобильные аккумуляторные батареи и т.п.), или от сети.
Очевидно, что аппарат 1 должен быть оборудован всеми другими уплотнениями, применяемыми для предотвращения утечек жидкости из различных соединенных частей.
Несмотря на то что здесь дается ссылка на специфический вариант осуществления, следует понимать, что геометрические элементы, формы и пропорции компонентов могут отличаться от аналогичных параметров, описанных выше, без отступления от объема изобретения аппарата 1.
В соответствии с фиг.4 позиция 101 в целом обозначает заварочный аппарат, в частности, для приготовления эспрессо, который показан в схематичном виде и который, в частности, пригоден для использования однопорционных чалдов 100, расфасованных в бумагу, алюминий или другой биологически разлагаемый материал.
Необходимо отметить наличие насосного блока 102 из пластика, который в этом примере состоит из поршня 104, возвратно-поступательно перемещающегося в камере 105, для подачи воды из специального бака 103 в кипятильник 106; обратный клапан 107 предотвращает обратный поток нагнетаемой воды.
В частности, показанный кипятильник 106 должен быть присоединен непосредственно к насосному блоку 102; поршень 104 насосного блока 102 приводится в действие кривошипным механизмом типа «ползун 108 - кривошип 109»; в этом примере эксцентрик вращается электродвигателем 110, который предпочтительно соединен напрямую, хотя также можно предусмотреть зубчатые передачи или эквивалентные системы передачи движения.
Кипятильник 106 содержит нижний резервуар 111, закрытый сверху крышкой или верхним корпусом 112 кипятильника, причем они оба выполнены из пластика.
В частности, со ссылкой на вид снизу на фиг.5 показанный верхний корпус кипятильника имеет один или больше радиальных пазов 1115, выполненных на поверхности 112а, которая закрывает кипятильник 106; перегретая вода, содержащаяся в нижнем резервуаре 111, под давлением будет протекать через эти пазы 1115.
Как и в случае, показанном на фиг.1, в вышеупомянутом резервуаре 111 расположены нагревательный элемент 113, датчик 114 для измерения температуры и датчик 118 переполнения.
Нагревательный элемент 113 по существу является электрическим сопротивлением, которое повышает температуру содержащейся воды предпочтительно до 90-95°С.
Датчик 114 для измерения температуры непосредственно измеряет температуру нагрева воды в кипятильнике 106; при достижении оптимального значения он передает сигнал или выключает нагревательный элемент 113.
Датчик 118 переполнения выключает насосный блок 102 при наполнении кипятильника 106 водой; до тех пор, пока это не произойдет, нагревательный элемент 113 не может быть включен.
На наружной поверхности кипятильника 106 также можно предусмотреть предохранительное термореле 120, например, в виде биметаллической пластины.
В частности, в соответствии с фиг.6 показаны особенности конструкции верхнего корпуса 112 кипятильника, на котором непосредственно можно поместить чалд 100, поскольку форма верхнего корпуса 112 сопрягается с формой половины чалда 100.
Чалд 100 лежит непосредственно на верхнем корпусе 112 кипятильника и перегретая вода из расположенного под ним кипятильника 106 протекает непосредственно через чалд.
В частности, в соответствии с фиг.6 и 6А показано, что герметизацию обеспечивают с помощью устройства 150 разлива с дозированием, когда оно вплотную примыкает к фланцу 111 корпуса 112 кипятильника; поскольку чалд 100 имеет ободок 1101, который выступает из корпуса 112 кипятильника, такой ободок 1101 складывается при закрытии устройства 150 разлива с дозированием, тем самым стабилизируя чалд 100 и увеличивая эффект герметичности.
Такой эффект герметичности, кроме того, обеспечивают за счет конструкции с двойным уплотнением, таким как:
- первое кольцо А11, например уплотнительное кольцо круглого сечения, установленное в соответствующую кольцевую канавку верхнего корпуса 112 кипятильника,
- второе уплотнение А21, которое установлено в стопорном кольце 158 и предназначено для сжатия при опоре на верхний корпус 112 кипятильника.
Вышеупомянутое устройство 150 разлива с дозированием имеет форму, по существу сопрягающуюся с соответствующим чалдом 100 и позволяющую поместить в него чалд.
Во избежание сдавливания кольца А11 должно быть установлено кольцо 158 устройства 150 разлива с дозированием.
Кроме того, на фиг.6А показан край корпуса 112 кипятильника, который находится на расстоянии от центральной линии чалда, чтобы подходить вплотную к вышеупомянутому уплотнению А21 при нажатии на устройство 150 разлива с дозированием.
Как указано выше, для обеспечения прижима и эффекта герметичности устройство 150 разлива с дозированием, в частности кольцо 158, прижимается к фланцу 111f, имеющему общую ось с верхним корпусом 112 кипятильника; вышеупомянутый фланец 111f имеет ряд участков 111b кулачкообразной формы, которые предназначены для фиксации кольца 158 и устройства 150 разлива с дозированием, когда последнее вращается относительно фланца.
Описанное выше детально показано на фиг 7, где весь заварочный аппарат 1 показан в разобранном виде.
В частности, показаны:
- нижний корпус 111 кипятильника,
- верхний корпус 112 кипятильника, специально приспособленный для того, чтобы поместить в нем чалд 100,
- соосный фланец 111f, который прикреплен к вышеупомянутому корпусу 112, таким образом, подходя к кольцу 158 устройства 150 разлива с дозированием при вращении и действии участков 111b кулачкообразной формы,
- устройство 150 разлива с дозированием, фактически действующее как крышка чалда, который лежит непосредственно на верхнем корпусе 112 кипятильника, а также уплотнение; вышеупомянутое устройство 150 зажато у фланца,
- все другие компоненты ясно обозначены на изображении в разобранном виде; в частности, показаны бак для воды, различные уплотнительные кольца, аккумуляторная батарея, электродвигатель, нагревательный элемент, термореле и насосный блок.
Как описано выше, вода по существу протекает в вертикальном направлении через кипятильник 106, а также корпус 112 кипятильника, чалд 100 и устройство 150 разлива с дозированием, имеющего цилиндрическую удлиненную часть с нормальной осью 106а.
В частности, со ссылкой на Фиг.3, детально показано устройство 150 разлива с дозированием и, в частности, кольцо, которое вплотную подходит к фланцу 111f; контур 150а, частично соответствующий контуру чалда 100, но приспособленный для складывания ободка 1101 чалда 100 с опорой на корпус 112 кипятильника. После того как устройство 150 разлива с дозированием достигнет чалда 100, диск 151 будет надавливать на верхнюю поверхность последнего; диск 150, имеющий соответствующие радиальные пазы и приспособленный для того, чтобы действовать как фильтр приготовленного настоя за счет прохождения перегретой воды через расположенный под ним чалд 100.
Подпружиненный диск 152, имеющий кольцевую полость 153, установлен соосно над вышеупомянутым фильтром/диском 151 (с учетом положения по чертежу); под действием давления, создаваемого кипятильником 106, заваренная жидкость поднимает края пружины 152 диска и вытекает в направлении выпускного канала 154.
Если чалд содержит молотый кофе, подпружиненный диск 152 служит для образования своего рода пенки, подобной той, которая образуется при использовании машины эспрессо.
Кроме того, на фиг.6 показана система для извлечения использованного чалда 100; вышеупомянутая система приводится в действие пружиной для надавливания на подпружиненный диск 152, т.е. на фильтр 151 для их разделения и, тем самым, отделения расположенного ниже чалда 100.