ЭЛЕКТРОКОФЕВАРКА Российский патент 1996 года по МПК A47J31/00 

Изобретение относится к быту, а именно к устройствам для приготовления кофе.

Известна кофеварка, содержащая последовательно установленные один над другим камеру для готового напитка, заварочную камеру с перколятором и резервуар для нагрева воды, а также клапан для регулирования подачи воды. В резервуаре для нагрева воды расположена изогнутая сифонная трубка с жиклером в верхней, расположенной над водой части [1]
Недостатком известной кофеварки является продолжительное время нагрева воды до ее закипания, а также достаточно низкая температура воды, поступающей в перколятор с порошком кофе. Ее температура незначительно превышает 100^оС, т. к. при закипании над поверхностью жидкости появляется избыточное давление, под действием которого вода по сифонной трубке подается в перколятор. Пара в этот поток через жиклер поступает очень мало.

Кроме того, известна электрокофеварка, содержащая емкость для кипятка, сборник напитка, расположенный между ними перколятор для кофе с перфорированным дном и крышкой с отверстием, электронагреватель с приспособлением для его включения и отключения. По оси перколятора выполнен подпружиненный конический клапан [2]
В данной кофеварке нагреватель расположен в емкости для кипятка, клапан расположен в ее дне и открывается после закипания воды и создания в кипятильнике избыточного давления. Причем в перколятор поступает вода из наименее нагретого придонного слоя, а пар на экстракцию кофе практически не поступает, т.к. собирается в верхней зоне кипятильника.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электрокофеварка, содержащая корпус, трубку, установленный в верхней части корпуса и соединенный с трубкой перколятор для кофе. Дно корпуса имеет выступ под трубкой, направленный внутрь корпуса, в наружной выемке которого расположен нагревательный элемент, состоящий из керамической втулки с винтообразным пазом на боковой поверхности и нижнем торце, в котором размещен нагреватель. Выступ накрыт колпаком, через отверстие в котором пропущена трубка. В верхней стенке колпака выполнено отверстие, перекрываемое клапаном, между нижней стенкой колпака и дном корпуса имеется отверстие. Камера кипячения выполнена между выступом и колпаком за счет зазора между ними 3-4 мм [3]
Эта электрокофеварка обеспечивает очень быстрое вскипание воды в камере кипячения, т. к. она имеет небольшой объем и большую поверхность нагрева, а также подачу в перколятор пара и перегретой воды и хорошее качество экстракции кофе.

С существенными признаками заявляемого изобретения совпадают следующие признаки вышеописанной кофеварки:
корпус;
трубка;
установленный в верхней части корпуса и соединенный с трубкой перколятор для кофе;
выступ в дне корпуса под трубкой;
нагревательный элемент;
камера кипячения;
клапан, перекрывающий отверстие, соединяющее корпус с камерой кипячения.

Недостатками этой кофеварки являются
завышенный объем корпуса вследствие невозможности полного использования содержащейся в корпусе воды, т.к. нагреватель расположен значительно выше дна, и с понижением уровня воды происходит его перегрев;
перегрев нагревателя в процессе нормального функционирования, т.к. его охлаждение осуществляется нагреваемой водой лишь с внешней стороны. Керамическая втулка и нагревательная спираль с прилегающей к ней стороны не охлаждаются. Это обусловливает снижение номинальной мощности применяемой нагревательной спирали;
наличие зазора между колпаком и дном корпуса обусловливает подачу части пароводяной смеси и камеры кипячения в воду, находящуюся в корпусе, и подогревает ее, что ухудшает условия работы нагревателя и снижает эффективность выброса пароводяной смеси в перколятор, т.к. часть ее энергии расходуется на подачу воды в корпус;
интенсивный нагрев воды в корпусе через стенку колпака.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности электрокофеварки за счет улучшения условий охлаждения нагревателя, повышения эффективности ее работы за счет непосредственного контакта воды с нагревателем, упрощения конструкции кофеварки за счет использования в качестве нагревателя ТЭНа.

В электрокофеварке, содержащей корпус, камеру кипячения, перколятор для кофе, установленный в верхней части корпуса и соединенный трубкой с камерой кипячения, выступ в дне корпуса, нагревательный элемент, обратный клапан, перекрывающий отверстия, соединяющие корпус с камерой кипячения, камера кипячения образована выступом в дне корпуса, выполненным с образованием кольцевой канавки по периметру дна и направленным наружу, нагревательный элемент выполнен в виде уложенного в указанную канавку ТЭНа, закрытую герметично закрепленной кольцевой накладкой, а отверстия, соединяющие камеру кипячения с корпусом и перколятором, выполнены в этой накладке. Кольцевая накладка установлена наклонно, а отверстия выполнены на ее верхнем участке.

Выполнение камеры кипячения в виде кольцевой канавки, закрытой кольцевой накладкой, а нагревателя в виде ТЭНа, уложенного в эту канавку, и соединение камеры кипячения с расположенным над ней корпусом отверстиями, перекрываемыми клапанами, улучшают условия охлаждения нагревателя и способствуют повышению эффективности кофеварки, т.к. ТЭН омывается нагреваемой водой со всех сторон, что обеспечивает его высокую теплоотдачу, а т.к. объем для нагреваемой воды в камере кипячения мал (объем воды, заполняющей камеру кипячения, соизмерим с объемом ТЭНа), то вода очень быстро вскипает и под давлением вместе с паром подается в перколятор. Установка кольцевой накладки с наклоном и выполнение отверстий для подвода холодной воды и отвода пароводяной смеси на верхнем участке накладки улучшают условия подвода воды и отвода пароводяной смеси. Тем самым повышается надежность кофеварки.

Известна электрокофеварка, содержащая камеру кипячения, выполненную в виде трубки, изогнутой по радиусу и примыкающей внутренней поверхностью образованного ею тора к внешней поверхности тора, образованного также изогнутым ТЭНом. Их примыкающие поверхности спаяны. Трубка одним концом через клапан соединена с корпусом, другим концом трубка гибким патрубком соединена с перколятором [4]
При таком выполнении передача тепла от ТЭНа к воде производится по узкой круговой полоске, притом через дополнительную стенку (трубки), что не обеспечивает надежного охлаждения ТЭНа и обусловливает снижение мощности используемого ТЭНа. Надежность кофеварки снижается.

На фиг.1 изображена электрокофеварка, общий вид; на фиг.2 вид сверху со снятой кольцевой накладкой, вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.1; на фиг.4 узел II на фиг.3; на фиг.5 вариант выполнения.

Электрокофеварка содержит корпус 1 и установленный в верхней части корпуса перколятор 2 для кофе, соединенный трубкой 3 с камерой 4 кипячения, выполненной в виде направленного вверх кольцевого выступа 5 корпуса 1, образующего по периметру дна 6 корпуса кольцевую канавку 7 с короткими продольными pебpами 8 на дне канавки и ее боковых стенках, при помощи которых обеспечивается зазор между помещенным в канале нагревательным элементом, выполненным в виде ТЭНа 9, и ее стенками, а также фиксация ТЭНА в канавке.

Электрокофеварка может быть выполнена фильтрационного типа. В этом случае вместо перколятора 2 устанавливается снаружи корпуса в воронке 10 фильтр 11, а снаружи трубки 3 и концентрично ей монтируется труба 12, изолирующая первую от охлаждения водой, заполняющей корпус 1.

Канавка 7 камеры кипячения закрыта герметично закрепленной кольцевой накладкой 13. Для герметизации камеры кипячения между дном 6 корпуса и накладкой 13 могут быть установлены, например, две упругие кольцевые прокладки 14. В накладке 13 выполнены отверстие 15, при помощи которого камера 4 кипячения соединяется с трубкой 3, и отверстия 16 с обратным клапаном 17, соединяющие камеру 4 с корпусом 1.

Как вариант, кольцевая накладка 13 установлена наклонно, а отверстия 15 и 16 выполнены на ее верхнем участке. Наклон накладки 13 обеспечивается соответствующим наклоном дна 6 и канавки 7 или установкой под накладку 13 конических (с различной толщиной стенки) прокладок 18 и 19. В кофеварке смонтирован терморегулятор (не показан).

Электрокофеварка работает следующим образом.

После заполнения корпуса 1 водой включается ТЭН 9. Вода в камере 4 закипает, а образовавшийся пар давит на клапан 17 и перекрывает отверстия 16. Пароводяная смесь поднимается по трубке 3, поступает в фильтр 11 с кофе, проходит через слой кофе, Вода, взаимодействующая с кофе, насыщается вкусовыми и ароматическими веществами, напиток стекает в установленный под воронкой 10 сосуд. Т.к. вода поступает в смеси с перегретым паром при температуре свыше 100^оС, обеспечивается более интенсивное экстрагирование вкусовых и ароматических веществ. Напиток получается крепкий, ароматный и горячий.

При этом давление пара падает, клапан 17 открывается, вода вновь заполняет камеру 4. Цикл повторяется.

Использование: в быту, для варки кофе. Сущность изобретения: электрокофеварка содержит корпус, камеру кипячения, емкость для кофе, установленную в верхней части корпуса и соединенную трубкой с камерой кипячения, нагревательный элемент, выполненные в верхней части перегородки, разделяющей полость камеры для кипячения с полостью корпуса, отверстия и обратный клапан, при этом камера кипячения образована выступом в дне корпуса, последний выполнен кольцевым с образованием кольцевой канавки, обращен наружу и расположен по периметру дна корпуса, нагревательный элемент размещен в канавке выступа и представляет собой ТЭН, а перегородка выполнена в виде накладки. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ЭЛЕКТРОКОФЕВАРКА, содержащая корпус, камеру кипячения, установленный в верхней части корпуса перколятор для кофе, соединенный трубкой с камерой кипячения, выступ в дне корпуса, нагревательный элемент, выполненные в верхней части перегородки, разделяющей полость камеры для кипячения с полостью корпуса, отверстия и обратный клапан, установленный с возможностью перекрытия отверстий, отличающаяся тем, что камера кипячения образована выступом в дне корпуса, последний выполнен кольцевым с образованием кольцевой канавки, обращен наружу и расположен по периметру дна корпуса, нагревательный элемент размещен в канавке выступа и представляет собой ТЭН, а перегородка выполнена в виде накладки. 2. Электрокофеварка по п.1, отличающаяся тем, что накладка установлена наклонно, а отверстия выполнены в ее верхней части.