Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для разлива напитков со смесительной камерой и функцией охлаждения

Настоящее изобретение относится к устройству для разлива напитков для разлива различных типов напитков или компонентов напитка, причем по меньшей мере один из ингредиентов напитка предоставлен в разовой дозе в виде таблетки или капсулы.

В частности, настоящее изобретение относится к такому устройству для разлива напитков, где по меньшей мере один из указанных напитков или компонентов напитка представляет собой напиток на основе солода или компонент напитка на основе солода.

В настоящее время существует мода на более изысканные виды напитков, где несколько компонентов напитка или несколько напитков добавлены друг к другу с тем, чтобы предоставить потребителю ощущение, адаптированное к его вкусу.

Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении устройства для разлива напитков, позволяющего потребителям приготавливать и подавать такие более изысканные напитки дома с помощью одного устройства, занимающего небольшую площадь на поверхности кухонного стола.

Согласно известному уровню техники, существуют всевозможные виды устройств для разлива напитков, позволяющих разливать различные типы напитков или компонентов напитка, такие как устройства для разлива напитков, предназначенные для разлива различных видов кофе и чая, возможно смешанных с молоком, сливками или сахаром, и так далее.

Обычно, кофе или чай готовят, пропуская горячую воду через порошковый кофе или заварку, соответственно.

Другие устройства для разлива напитков предназначены, например, для разлива всех видов сока или газированной воды.

Очевидно, что такие устройства для разлива напитков относятся к совершенно другой категории, чем тип устройств для разлива напитков, рассматриваемых в настоящем изобретении.

Действительно, разлив разных типов напитков или компонентов напитка, где по меньшей мере один из указанных напитков или компонентов напитка представляет собой напиток на основе солода или компонент напитка на основе солода, требует адаптированного оборудования, способного справляться со специфическими требованиями, связанными с напитками или компонентами напитка на основе солода.

Например, при разливе напитка или компонента напитка на основе солода, важно регулировать вспенивание соответствующего напитка или компонента напитка.

Также, в устройстве для разлива напитков, содержащем подающие линии, сквозь которые проходят напитки на основе солода или компоненты напитков на основе солода, внутри подающих линий медленно образуется биопленка.

Эта биопленка ухудшает качество, применительно ко вкусу и запаху, разливаемых напитков или компонентов напитка на основе солода, проходящих по подающим линиям, и, как следствие, ее необходимо регулярно удалять путем тщательной очистки подающих линий.

Кроме этого, скорость разлива, давления, участвующие в разливе, и объемы разливаемой жидкости в устройствах для разлива напитков, где по меньшей мере один из напитков или компонентов напитка представляет собой напиток на основе солода или компонент напитка на основе солода, обычно намного выше, чем в обычных кофемашинах или т.п., и требуют адаптированного оборудования с увеличенной пропускной способностью и прочностью.

Помимо вышеописанных различий, следует понимать, что некоторые ингредиенты легко поддаются концентрированию и могут быть концентрированы с высоким коэффициентом концентрирования без ущерба для качества, однако другие ингредиенты намного тяжелее поддаются концентрированию без потери качества.

В результате, некоторые ингредиенты могут быть загружены в оболочку в очень низких уровнях (сильно концентрированными), в то время как другие могут быть загружены в оболочку в очень слабо концентрированной форме, что приводит к сравнительно большому объему.

Объемное соотношение между охлажденной жидкой основой и ингредиентами, получаемыми из оболочек или капсул, является критическим фактором для температуры, при которой можно разливать напиток, и в отличие от кофе или чая, которые разливают горячими, или в отличие от безалкогольных напитков, обладающих высоким содержанием сахара, жидкая основа напитка на основе солода обладает температурой замерзания, равной приблизительно 0°С, в то время как идеальная температура разлива составляет от 2 до 5°С. Следовательно, повышение температуры, допустимое для жидкой основы в ходе смешивания и разлива напитка, является очень небольшим и количество концентрированного ингредиента, добавляемого к жидкой основе, должно быть как можно меньшим с тем, чтобы не помешать разливу готового напитка при желаемой температуре.

Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в преодолении одного или нескольких вышеупомянутых недостатков или, возможно, других не упомянутых недостатков известных устройств для разлива напитков.

Настоящее изобретение направлено на устранение вышеописанных и других недостатков и относится к устройству для разлива напитков, предназначенному для приготовления и разлива напитка, содержащему корпус, который содержит узел приготовления и разлива напитка со впуском для жидкости и выходным отверстием для напитка, при этом узел приготовления и разлива напитка содержит:

- средства для приема, предназначенные для приема по меньшей мере одного картриджа или таблетки, содержащих разовую дозу концентрированного ингредиента напитка, предназначенного для разлива, и содержащие выпуск для ингредиента, и

- жидкостную линию, соединенную с впуском для жидкости, с выпуском для ингредиента и с выходным отверстием для напитка;

- смесительную камеру, образованную в жидкостной линии; отличающемуся тем, что средства регулировки температуры предоставлены в смесительной камере или тем, что смесительная камера содержит впуск для сжатой текучей среды, предназначенный для подачи указанной текучей среды в указанную смесительную камеру.

Указанные средства регулировки температуры предпочтительно содержат охлаждающие ребра, проходящие в смесительной камере, при этом указанные охлаждающие ребра соединены с теплообменником для отведения тепла от ребер из смесительной камеры.

Согласно альтернативному варианту осуществления устройство для разлива содержит:

- датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры в смесительной камере в режиме реального времени;

- микропроцессор и приводной механизм в сборе, управляющие теплообменником на основании входных данных с датчика температуры.

- трубопроводную арматуру, расположенную у выходного отверстия для напитка смесительной камеры, при этом трубопроводная арматура управляется приводным механизмом, электрически присоединенным к микропроцессору.

Согласно предпочтительному варианту осуществления указанный впуск для сжатой текучей среды присоединен или может быть присоединен к источнику сжатой текучей среды с давлением по меньшей мере на 0,5 бара выше, предпочтительно по меньшей мере на 2 бара выше, чем давление, установившееся в смесительной камере в ходе смешивания ингредиента с жидкой основой.

В этом случае впуск для сжатой текучей среды предпочтительно содержит трубопроводную арматуру, позволяющую управлять открыванием и закрыванием впуска.

Устройство для разлива напитков может дополнительно содержать:

- датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры в смесительной камере в режиме реального времени;

- микропроцессор и приводной механизм в сборе, управляющие трубопроводной арматурой впуска для сжатой текучей среды на основании входных данных, предоставленных датчиком температуры.

- трубопроводную арматуру, расположенную у выходного отверстия для напитка смесительной камеры, при этом трубопроводная арматура управляется приводным механизмом, электрически присоединенным к микропроцессору.

Настоящее изобретение также относится к контейнеру для ингредиентов, содержащему по меньшей мере две камеры, разделенные стенкой, при этом первая камера для ингредиента вмещает разовую дозу концентрированного ингредиента и содержит впуск для жидкости, герметично закрытый хрупкой перегородкой или трубопроводной арматурой, и выпуск для ингредиента, перекрытый для прохождения текучей среды посредством трубопроводной арматуры и соединяющий камеру для ингредиента со второй смесительной камерой; при этом смесительная камера содержит выходное отверстие для напитка, перекрытое трубопроводной арматурой, и вмещает некоторое количество сжатого газа под давлением, превышающим давление, установившееся в смесительной камере, когда впуск для жидкости и выпуск для ингредиента перекрыты.

Трубопроводная арматура, перекрывающая выпуск для ингредиента, предпочтительно выполнена с возможностью открывания перед открыванием трубопроводной арматуры выходного отверстия для напитка, тем самым позволяя сжатому газу расширяться в контейнере для ингредиентов. Эта трубопроводная арматура у выходного отверстия для напитка предпочтительно представляет собой обратную трубопроводную арматуру, позволяющую потоку текучей среды проходить от смесительной камеры сквозь выходное отверстие для напитка, и может быть приведена в действие пружиной, смещающей трубопроводную арматуру в открытое положение, противодействуя давлению внутри смесительной камеры, так что трубопроводная арматура открывается при падении давления внутри смесительной камеры при расширении сжатого газа в ней.

Для лучшего изображения характеристик изобретения далее описаны, в качестве неограничивающего примера, некоторые варианты осуществления устройства для разлива напитков согласно изобретению, со ссылкой на графические материалы, на которых:

на фиг. 1 показано схематическое изображение первого варианта осуществления устройства для разлива напитков согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 схематически изображен альтернативный вариант осуществления устройства для разлива напитков согласно изобретению;

на фиг. 3 схематически изображен контейнер для ингредиентов согласно настоящему изобретению.

Устройство 1 для разлива напитка согласно изобретению, изображенное на фиг. 1 и 2, представляет собой устройство 1 для разлива напитка, относящееся к типу бытовых приборов, которое обычно спроектировано для домашнего использования для разлива одного напитка за один цикл разлива и которое выполнено в виде настольного прибора, то есть оно имеет ограниченную высоту, не превышающую приблизительно 50 см, и площадь занимаемой поверхности, не превышающую приблизительно 2500 см².

Устройство для разлива напитка содержит корпус 2, содержащий впуск 3 для жидкой основы, присоединенный к источнику 4 первого источника 5 жидкой основы.

Впуск 3 для напитка устройства для разлива может представлять собой, например, фитинг, подходящий для присоединения источника 4 к устройству 1 для разлива напитков, или он может представлять собой просто впуск трубы или гибкой трубки, используемой для движения жидкой основы 5 от источника 4.

Жидкая основа 5 может представлять собой любой продукт, который может использоваться в качестве компонента напитка, например такой как вода, напиток на основе солода, сброженный напиток, пиво, напиток на основе сидра или сидр, сок, безалкогольный напиток, молоко, сливки, кофе, чай или их смеси, источник жидкой основы также может быть негазированным или газированным.

В зависимости от типа жидкой основы 5, источник 4, из которого подается компонент 5 напитка и в котором содержится компонент 5 напитка, может представлять собой, например, контейнер, пластиковый пакет, бутылку, бочку или бочонок и так далее.

Источник 4 может представлять собой герметичный сосуд, содержащий сжатый газ для выталкивания жидкой основы 5 из сосуда.

В других случаях источник 4 может содержать устройство накачки или отдельные газовые баллоны для этой цели, или жидкая основа 5, например, может просто выходить из источника 4 под действием силы тяжести.

Очевидно, что все виды других широко используемых элементов, таких как трубопроводная арматура, переключатели, детекторы, электронное или неэлектронное управляющее оборудование в общем не представлены на графических материалах.

В данном случае источник 4 присоединен ко впуску 3 посредством жидкостной линии 6, образованной, например гибкой или жесткой трубкой или трубой 6.

Далее рассмотрим корпус устройства для разлива, где впуск для жидкой основы присоединен к жидкостной линии 7, проходящей от впуска для жидкой основы к выходному отверстию для напитка, через которое будет разливаться готовый напиток.

Корпус дополнительно содержит по меньшей мере одни средства 8 для приема контейнера, предназначенные для приема контейнера 9 для ингредиентов, такого как таблетка или капсула, содержащего разовую дозу ингредиента напитка. Средства для приема содержат выпуск для ингредиента, сквозь который разовая доза, содержащаяся в таблетке или капсуле, может быть выпущена в жидкостную линию при разливе.

Контейнеры для ингредиентов содержат ровно одну разовую дозу ингредиента напитка и следовательно подходят для приготовления ровно одного напитка, обеспечивая максимальную эксплуатационную гибкость для приготовления напитка, предназначенного для разлива, в соответствии с требованиями потребителя. Контейнеры для ингредиентов предпочтительно относятся к виду, обычно называемому таблетками или капсулами, и будут обозначены этими терминами в дальнейшем описании.

Таблетки или капсулы предпочтительно содержат твердый или жидкий ингредиент, такой как концентраты экстракта из хмеля, фруктовые концентраты, подсластители, добавки для придания горечи, концентрированные специи, усилители пенообразования, концентрированные жидкости на основе солода, концентрированные сброженные жидкости, концентрированное пиво, красители и/или их смеси.

В этом случае жидкостная линия содержит две секции 7а, 7b, причем первая проходит от впуска для жидкой основы ко впуску для жидкости средств для приема для направления жидкой основы в таблетку или капсулу с тем, чтобы выпустить разовую дозу ингредиента напитка сквозь выпуск 10 для напитка во вторую секцию жидкостной линии, проходящую от выпуска для ингредиента у средств для приема к выходному отверстию для напитка.

Ниже по потоку относительно выпуска для ингредиента, в жидкостной линии расположена смесительная камера 11, причем указанная смесительная камера содержит стенку, ограничивающую камеру, содержащую впуск для жидкости и выпускное отверстие для жидкости, оба из которых управляются трубопроводной арматурой.

Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг. 1, охлаждающие средства предоставлены в смесительной камере в форме охлаждающих ребер 12, изготовленных из теплопроводного материала.

Охлаждающие ребра предпочтительно выступают в смесительной камере в виде определенного рельефа с тем, чтобы предотвратить движение потока жидкости, содержащей жидкую основу и ингредиент напитка, непосредственно от впуска для жидкости смесительной камеры к выпускному отверстию для жидкости смесительной камеры, и, следовательно, образуя завихрения в потоке жидкости внутри смесительной камеры, тем самым способствуя смешиванию разовой дозы ингредиента напитка с жидкой основой.

Охлаждающие ребра присоединены к теплообменнику 13, расположенному снаружи смесительной камеры, для отвода тепла из смесительной камеры в окружающую среду, причем теплообменник может содержать элемент Пельтье (при этом охлаждающие ребра присоединены к холодной стороне элемента Пельтье) или теплообменник, основанный на сжатии и расширении газа для обеспечения охлаждения. В обоих случаях теплообменник приводится в действие электричеством.

Как изображено на фиг. 1, предпочтительно наличие датчика 14 температуры в смесительной камере, при этом указанный датчик выполнен с возможностью измерения температуры в смесительной камере в режиме реального времени в ходе разлива; и предпочтительно наличие микропроцессора и приводного механизма в сборе 15 в корпусе устройства для разлива, управляющих теплообменником на основании входных данных с датчика температуры.

Предпочтительно, микропроцессор также управляет трубопроводной арматурой у выпускного отверстия для жидкости смесительной камеры на основании входных данных с датчика температуры, так что выпускное отверстие смесительной камеры открывается только, когда смесь напитка в ней имеет температуру, находящуюся в пределах желаемого диапазона для разлива напитка.

В варианте осуществления согласно фиг. 2, смесительная камера содержит впуск 16 для сжатой текучей среды, присоединенный к источнику 17 сжатой текучей среды, такой как СО₂, N₂ или N₂O, посредством нагнетательной трубопроводной арматуры, причем текучая среда, хранящаяся в источнике сжатого газа, поддерживается при давлении, которое меньшей мере на 0,5 бара выше, предпочтительно по меньшей мере на 2 бара выше, чем давление, установившееся в смесительной камере при смешивании, когда трубопроводная арматура у выпускного отверстия смесительной камеры открыта и смесительная камера образует канал для движения текучей среды с окружающей средой. В этом случае давление, установившееся в смесительной камере, превышает давление окружающей среды на величину от 0,1 до 1 бара.

Очевидно, что давление в источнике сжатой текучей среды значительно выше и увеличивает расширение текучей среды при поступлении в смесительную камеру и тем самым увеличивает охлаждающую способность в смесительной камере.

Расширение небольшого объема сжатого газа в смесительной камере будет оказывать охлаждающий эффект на напиток в смесительной камере, позволяя компенсировать любое избыточное тепло напитка благодаря смешиванию охлажденной жидкой основы с более теплым ингредиентом напитка.

Источник сжатого газа может представлять собой металлический картридж, внутри которого под высоким давлением содержится жидкий пищевой CO₂, N₂ или N₂O, широко распространенные на рынке, или может представлять собой пластиковый картридж, содержащий пищевой CO₂, N₂ или N₂O при более низком давлении от 4 до 2 бар.

Согласно другому альтернативному варианту осуществления, смесительная камера составляет единое целое с таблеткой или капсулой. В этом случае таблетка или капсула содержит по меньшей мере две камеры 18а, 18b разделенные стенкой, при этом первая камера для ингредиента вмещает разовую дозу концентрированного ингредиента 19 и содержит впуск для жидкости, герметично закрытый хрупкой перегородкой или трубопроводной арматурой, и выпуск для ингредиента, перекрытый для прохождения текучей среды посредством трубопроводной арматуры и соединяющий камеру для ингредиента со второй смесительной камерой; при этом смесительная камера содержит выходное отверстие для напитка, перекрытое трубопроводной арматурой, и вмещает некоторое количество сжатого газа 20 под давлением, превышающим давление, установившееся в смесительной камере, когда впуск для жидкости и выпуск для ингредиента перекрыты.

Таким образом, трубопроводная арматура 21, перекрывающая выпуск для ингредиента, выполнена с возможностью открывания перед открыванием трубопроводной арматуры выходного отверстия для напитка, тем самым позволяя сжатому газу расширяться в контейнере для ингредиентов.

Этого можно достичь с помощью трубопроводной арматуры, приводимой в действие пружиной 22, смещающей трубопроводную арматуру в открытое положение, противодействуя давлению внутри смесительной камеры, которое превышает давление снаружи смесительной камеры, так что трубопроводная арматура открывается при падении давления внутри смесительной камеры, причем падение давления является результатом расширения сжатого газа в контейнере, когда трубопроводная арматура выпуска для ингредиента открыта.

Сжатый газ в закрытой смесительной камере предпочтительно поддерживается под давлением в диапазоне от 2 до 4 бар.