УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА ИЗ СТЕРИЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ И БЫСТРОРАСТВОРИМОГО ПРОДУКТА Российский патент 2012 года по МПК A47J31/40 

Изобретение относится к устройству для приготовления напитка из стерилизованной воды и быстрорастворимого продукта, более конкретно, для приготовления молока для младенцев из молочной смеси.

Устройства этого типа известны. Как правило, такое известное устройство содержит систему подачи воды и систему подачи молочной смеси для подачи заранее определенных количеств воды и молочной смеси в смесительный блок. Устройство дополнительно содержит нагревательное устройство для стерилизации воды и охлаждающее устройство для последующего охлаждения воды до температуры, приемлемой для употребления. Недостатком этих известных устройств является то, что операции нагревания и охлаждения требуют расхода энергии и/или времени.

Например, из патента EP 1159907 известно устройство для приготовления молока для младенцев, содержащее резервуар, в котором стерилизованная горячая вода оставляется для остывания. Перед использованием охлажденная вода снова подогревается до желаемой для питья температуры, например 35-45°C. Очевидно, что процесс остывания идет медленно, приводя в результате к длительным срокам приготовления. Дополнительно, процесс приготовления при этом малоэффективен, поскольку вода сначала нагревается, затем охлаждается и затем нагревается снова. Устройство неспособно подавать охлажденную стерилизованную воду, по существу, непрерывным потоком и поэтому непригодно для использования в ситуациях, в которых большое количество молока для младенцев должно быть приготовлено в относительно короткие сроки, например, в детском саду для малышей.

Из патента WO 93/18695 известно устройство для приготовления молока для младенцев, отличающееся теплообменником, в котором стерилизованная горячая вода охлаждается холодным воздухом, который нагнетается вдоль охлаждающих ребер теплообменника воздуходувкой. Хотя этот процесс охлаждения быстрее, чем упомянутый выше, он все еще довольно медленный и малоэффективный. Кроме того, подобно предыдущему устройству, это устройство также не обладает возможностью непрерывной подачи охлажденной воды. Дополнительно, охлаждающие ребра и воздуходувка требуют существенного объема пространства, делая все устройство объемным и трудным в обращении.

Из-за медленного процесса охлаждения пользователю может не нравиться длительный срок ожидания, поскольку это может вызывать раздражение, например, когда младенец кричит, требуя свою бутылку, или когда приготовление проводится в середине ночи (что является обычной схемой кормления младенцев). Альтернативно, пользователь может составлять план заранее, чтобы своевременно начинать процесс охлаждения и нагревания. Однако это также сводит на нет многие из предполагаемых удобств устройства.

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство описанного выше типа, в котором недостатки известных устройств устраняются или, по меньшей мере, частично снижаются. Более конкретно, задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство для приготовления напитка из стерилизованной воды и быстрорастворимого продукта, отличающееся коротким временем приготовления.

Кроме того, задача изобретения состоит в том, чтобы получать нагретую воду и впоследствии охлажденную воду энергетически эффективным способом.

Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы иметь нагретую воду при точно управляемых температурах, чтобы гарантировать должную стерилизацию и приемлемую температуру для питья.

Еще одна другая задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить надежное устройство, в котором отказы минимизированы, а при появлении отказов о них сообщается потребителю.

С этой целью устройство, соответствующее изобретению, отличается тем, что в нем охлаждающее устройство содержит теплообменник с обратным потоком. В настоящем описании термин "теплообменник со встречным потоком" понимается как термин, определяющий теплообменник, в котором охлаждающая жидкость проходит вдоль жидкости, которая должна охлаждаться (здесь это стерилизованная вода), в котором направления потоков обеих жидкостей, по существу, противоположны друг другу или, по меньшей мере, близки к тупому углу между ними.

Охлаждающее устройство в качестве охлаждающей воды использует воду из системы водоснабжения. Благодаря такому построению времена охлаждения могут быть сокращены, поскольку вода имеет гораздо большую способность теплопередачи, чем воздух. Дополнительно, благодаря этой большей способности теплопередачи охлаждающее устройство может быть выполнено более компактным, чем охлаждающее устройство, использующее в качестве теплоносителя воздух. Использование воды из системы водоснабжения дополнительно предлагает то преимущество, что уже имеющиеся насосное средство, клапаны, резервуары, трубопроводы и т.п. системы водоснабжения могут использоваться для транспортирования охлаждающей воды к охлаждающему устройству и через него, устраняя, таким образом, необходимость в отдельной системе подачи охлаждающей жидкости. Следовательно, число компонент, сложность и размеры устройства могут быть уменьшены. Кроме того, использование обыкновенной воды (из системы водоснабжения) устраняет риск загрязнения стерилизованной воды некоторыми вредными для здоровья охлаждающими жидкостями в случае непредвиденных утечек в охлаждающем устройстве. Дополнительно, благодаря такому теплообменнику со встречным потоком вода, нагретая в нагревательном устройстве, может быстро охлаждаться, поскольку теплообменник отбирает у горячей воды большое количество тепла. Следовательно, вода может стерилизоваться и впоследствии охлаждаться за короткое время, позволяя приготавливать большие количества молока для младенцев (или, в более общем виде, другого быстрорастворимого напитка) почти в непрерывном процессе.

В соответствии выгодным аспектом изобретения теплота, отобранная в охлаждающем устройстве, используется для подогрева воды, питающей нагревательное устройство. Таким образом, получается очень энергетически эффективное устройство. В одном варианте осуществления такое повторное использование теплоты может быть осуществлено путем подачи охлаждающей воды из охлаждающего устройства в нагревательное устройство. Эта охлаждающая вода затем стерилизуется в нагревательном устройстве и далее охлаждается в охлаждающем устройстве вновь подаваемой водой из системы водоснабжения, которая, в свою очередь, подается в нагревательное устройство и т.д. Поскольку охлаждающая вода будет иметь повышенную температуру, когда покидает охлаждающее устройство, ясно, что для нагревания упомянутой воды до температуры стерилизации потребуется меньшее количество энергии. Кроме того, необходим только один насос, чтобы в непрерывном потоке последовательно перекачивать воду к охлаждающему устройству, нагревательному устройству и обратно к охлаждающему устройству.

Согласно еще одному другому выгодному аспекту изобретения теплообменник может содержать первую трубку, окруженную второй трубкой, которые вместе свернуты, по существу, в двумерную спираль. Благодаря такой конфигурации теплообменник может иметь большую теплообменную поверхность, оставаясь компактным по габаритным размерам. Это также может вносить вклад в минимизацию общего размера устройства.

В соответствии с дополнительным, дающим выгоду аспектом изобретения стерилизация воды проводится при температурах ниже 100°С. Заявитель обнаружил, что приемлемые уровни стерилизации могут быть достигнуты, нагревая воду до температур ниже 100°С при условии, что время нагрева достаточно длительное и требуемое минимальное время нагревания снижается по мере увеличения температуры нагревания. Благодаря таким низким температурам стерилизации времена охлаждения могут быть дополнительно снижены еще больше.

В соответствии с другим предпочтительным аспектом изобретения средство обеспечения безопасности может быть обеспечено для контроля конкретных технологических параметров устройства, таких как температуры стерилизации в нагревательном устройстве, расход воды, стерильность воды или температура стерилизованной воды, покидающей охлаждающее устройство и т.д. Предпочтительно, обеспечивается средство связи, чтобы информировать пользователя о контролируемом отказе или отклонении. Дополнительно или альтернативно, может быть обеспечено средство управления, чтобы регулировать параметры процесса, такие как температура стерилизации в нагревательном устройстве или расход жидкости в теплообменнике, чтобы возвращать отклоняющийся параметр к его желательному значению. Также процесс приготовления может быть остановлен полностью, например, в случае серьезного отказа, таким образом, предотвращая приготовление устройством низкокачественного напитка. Следует понимать, что такие меры безопасности особенно выгодны, когда устройство используется для приготовления молока для младенцев при отсутствии какой бы то ни было прямой обратной связи от младенцев.

В соответствии с другим аспектом изобретения может быть обеспечен обходной путь, позволяющий воде из нагревательного устройства обходить охлаждающее устройство. Такая стерилизованная горячая вода может, например, быть смешана с водой, выходящей из упомянутого охлаждающего устройства, которая может быть слегка охлаждена. Добавляя горячую воду, температура воды может легко, точно и быстро регулироваться до желаемого значения. Дополнительно или альтернативно, упомянутая стерилизованная горячая вода может использоваться для чистки компонент устройства, бутылок для младенцев или сосок.

Дополнительные выгодные варианты осуществления устройства в соответствии с изобретением изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Заметим, что заявка WO 96/03067 раскрывает устройство для приготовления пищи для младенцев. Устройство содержит контейнер для жидкости, электрическое нагревательное устройство для нагревания жидкости из контейнера, выпуск для нагретой жидкости, расположенный над бутылкой для питания, обеспечиваемой в гнезде в устройстве. Перед выходом через выпуск нагретая жидкость охлаждается охлаждающим блоком, обеспечиваемым перед выпуском и после нагревательного устройства. Охлаждающий блок может содержать теплообменник, выполненный с возможностью предварительного нагревания жидкости, которая должна нагреваться в нагревательном устройстве.

Для объяснения изобретения примеры его вариантов осуществления будут в дальнейшем описаны со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 - общая структура устройства согласно изобретению, пригодная для приготовления молока для младенцев из сухой молочной смеси;

Фиг.2 - вид в поперечном сечении первого варианта осуществления теплообменника со встречным потоком согласно изобретению; и

Фиг.3 - вид в перспективе альтернативного варианта осуществления теплообменника со встречным потоком согласно изобретению, выполненного в форме плоской спирали.

В последующем описании изобретение будет объясняться в свете устройства для приготовления молока для младенцев из молочной смеси, в частности из сухой молочной смеси. Однако изобретение не ограничивается таким применением. Оно может применяться, например, в любом устройстве для приготовления напитков, в котором использование стерилизованной воды является предпочтительным, например, в случае, когда намеченные потребители имеют слабую невосприимчивость, такие как младенцы, пожилые люди или больные люди, или для применений, связанных со здоровьем, когда устройство используется, например, для приготовления медицинских напитков или напитков для укрепления здоровья, или в случае, когда устройство планируется использоваться в регионах, где качество водопроводной воды низкое. Дополнительно, в этом описании термин "стерильный" относится скорее к "коммерчески стерильный", а не к более строгому - "клинически стерильный". Вода, которая коммерчески стерильна, может все еще содержать бактерии, но вредные бактерии уничтожены или обезврежены. Для настоящего применения вода коммерчески стерильного качества является удовлетворительной.

Устройство 1, показанное на фиг.1, содержит смесительный блок 3, систему 2 водоснабжения, систему 5 очистки воды и систему 5 подачи молочной смеси для подачи заранее определенных количеств очищенной, в частности, стерилизованной воды, соответственно, молочной смеси в упомянутый смесительный блок 3.

В представленном варианте осуществления смесительный блок 3 содержит смесительную камеру 4, снабженную соответствующим смесительным оборудованием (не показано), чтобы вода и молочная смесь смешивались в ровную однородную смесь, в которой отсутствуют комки.

В альтернативном варианте осуществления смешивание воды и молочной смеси может происходить вне устройства 1, например, внутри специального сосуда или бутылочки 20 для младенца. Таким образом, можно избежать контакта между устройством 1 и смесью молока для младенцев, что является выгодным с гигиенической точки зрения и может позволить иметь менее строгие инструкции по чистке. Примеры соответствующих смесительных устройств описаны, например, в не публиковавшейся предварительно патентной заявке заявителя под названием "Apparatus for preparing a beverage from an aqueous liquid and fatty instant product, in particular baby milk", содержание которой включено в настоящую заявку путем ссылки.

Система 6 подачи молочной смеси содержит контейнер 7 и соответствующее выгружающее устройство 8 для выпуска и транспортировки желательных количеств молочной смеси из контейнера 7 к смесительному блоку 3.

Выгружающее устройство 8 может содержать, например, шнек, установленный под выпускным отверстием в контейнере 7. Контейнер 7 может иметь форму трубы, чтобы направлять к выпускному отверстию молочную смесь, движущуюся под действием силы тяжести. Дополнительно или альтернативно, могут быть предусмотрены средство перемешивания или продвижения вперед (не показано), чтобы направлять иногда вязкую молочную смесь, что даже лучше, к выпускному отверстию, чтобы обеспечивать для находящегося снизу шнека однородную, непрерывную подачу. Соответствующие примеры такого средства перемешивания и продвижения вперед описаны в не публиковавшейся предварительно патентной заявке заявителя под названием "Apparatus for preparing baby milk from instant formula", содержание которой включено в настоящую заявку путем ссылки.

Количество молочной смеси, введенной в смесительный блок 3, может управляться, например, вращением шнека 8 с заранее определенной скоростью в течение заранее определенного времени или считая количество его оборотов. Таким образом, шнек 8 может служить в качестве дозирующего и транспортного устройства. Конечно, возможны другие конфигурации. Например, транспортирование может выполняться скребком, поршнем, всасыванием или воздухом, тогда как дозирование может делаться с помощью клапанов или калиброванного объема.

Молочная смесь или, в более общем виде, быстрорастворимый продукт может подаваться в форме порошка или в любой другой коммерчески предлагаемой форме, такой как концентрированная жидкость или вещество или в виде стандартизированных дозировок, например, достаточных для одной порции, таких как мешочки, пакетики, чашки и т.д. В зависимости от формы поставки соответственно может быть приспособлена система 6 подачи молочной смеси.

В показанном на чертеже варианте осуществления система 2 водоснабжения содержит водяной резервуар 9, различные подающие трубопроводы, насосное средство 12 и один или более клапанов 14. Насосное средство 12 и клапан или клапаны 14 могут работать совместно, чтобы транспортировать заранее определенные количества воды из резервуара 9 в систему 5 очистки воды и/или в смесительный блок 3 и, по существу, выполнять функцию дозирования и транспортирования. Поскольку насосное средство 12 и клапаны 14 сами по себе известны, они не нуждаются ни в каком дополнительном объяснении. Их положение в системе 2 водоснабжения выбирается произвольно, то есть, возможно, не одно определенное место для установки и поэтому вариант осуществления, показанный на фиг.1, должен рассматриваться не как ограничение, а просто как один возможный пример.

Водяной резервуар 9 имеет такие размеры, чтобы хранить некоторое количество воды, например, достаточное для обеспечения подачи на несколько дней. Предпочтительно, водяной резервуар 9 и вышеупомянутый контейнер 7 для молочной смеси могут присоединяться к устройству 1 с возможностью отсоединения и повторного присоединения, чтобы позволить легко выполнять наполнение, опорожнение и/или чистку. Водяной резервуар 9 и/или контейнер 7 для молочной смеси могут, кроме того, быть, по меньшей мере, частично прозрачными, чтобы пользователь мог видеть их содержание и уровни подачи. Дополнительно или альтернативно могут быть обеспечены средства 16, 17 автоматического обнаружения, чтобы обнаруживать низкий уровень подачи, включать сигнализацию для пользователя и/или выключать устройство 1, не допуская приготовления низкокачественного молока для младенцев. Вместо или в дополнение к резервуару 9, система 2 водоснабжения может содержать соединение для подключения магистрали водопроводной воды.

В показанном на чертеже варианте осуществления система 5 очистки воды содержит нагревательное устройство 11 и охлаждающее устройство 10. Нагревательное устройство 11 выполнено с возможностью стерилизации воды посредством нагревания и может содержать, например, электрическую спираль или любое другое альтернативное нагревательное средство. Заявитель обнаружил, что вода может быть сделана коммерчески стерильной, нагревая воду до температуры T_s стерилизации ниже 100°С в течение достаточного времени t нагревания, причем время t нагревания должно быть тем большим, чем ниже температура T_s стерилизации, и минимальная температура T_s, требуемая для стерилизации, лежит около 70°С. Например, когда вода нагрета при температуре T_s 70°С, время t нагревания предпочтительно должно быть, по меньшей мере, 30 секунд, тогда как при нагревании воды до 80°С или 90°С время t нагревания может быть уменьшено до приблизительно 10 секунд. Эти значения не должны рассматриваться как ограничение, они даются только для целей примера.

Охлаждающее устройство 10 выполнено с возможностью охлаждения горячей стерилизованной воды, выходящей из нагревательного устройства 11, до температуры готовности к употреблению. Для молока для младенцев эта температура может находиться в пределах между комнатной температурой и приблизительно 45°С, с предпочтительной температурой 37°С (являющейся температурой тела).

В соответствии с настоящим изобретением охлаждающее устройство 10 содержит теплообменник со встречным потоком, возможный вариант осуществления которого схематично показан на фиг.2. В этом варианте осуществления теплообменник со встречным потоком содержит первый корпус 20, имеющий, например, трубчатую или пластинчатую форму, который окружен вторым корпусом 25, подобной формы, но слегка большим, так чтобы создавать проход S для потока охлаждающей жидкости вокруг упомянутого первого корпуса 20. Однако в других вариантах осуществления (не показаны) первый и второй корпуса могут иметь другую форму и/или быть ориентированы по-другому. В более общем виде, удовлетворительно, когда теплообменник со встречным потоком содержит два прохода для потока, которые проходят вдоль направления основного потока и имеют тепловую связь друг с другом.

В варианте осуществления, показанном на фиг.2, первый корпус 20 на одном конце снабжен впуском 21 для приема горячей воды от нагревательного устройства 11, а около его другого конца находится выпуск 22, чтобы позволить охлажденной воде выходить из теплообменника 10. Второй корпус 25 снабжен впуском 26 для охлаждающей жидкости, расположенным около выпуска 22 первого корпуса 20, и выпуском 27 охлаждающей жидкости, расположенным около впуска 21 горячей воды первого корпуса 20.

При использовании горячая вода из нагревательного устройства 11, имеющая температуру T_s стерилизации, подается через первый корпус 20 (указано стрелкой A), тогда как охлаждающая жидкость, имеющая температуру T_R, который ниже, чем T_S, подается через пространство S прохождения потока в противоположном направлении (указано стрелками B). Благодаря разности температур (T_S-T_R) горячей водой и охлаждающей жидкости теплота от горячей воды будет передаваться охлаждающей жидкости, заставляя начальную температуру T_S горячей воды постепенно снижаться (в направлении стрелки A) до конечной температуры T_out, а начальную температуру T_R охлаждающей жидкости - постепенно увеличиваться (в направлении стрелки B) до конечной температуры T_i.

В одном варианте осуществления (не показан) впуск 26 и выпуск 27 для охлаждающей жидкости теплообменника 10 могут подключаться к питающей линии и к обратной линии отдельной системы подачи охлаждающей жидкости, чтобы формировать замкнутый контур, в котором может циркулировать соответствующая охлаждающая жидкость.

В альтернативном варианте осуществления впуск 26 охлаждающей жидкости может быть подключен к системе 2 водоснабжения, как показано на фиг.1 и 2, в частности, к ее водяному резервуару 9, так чтобы упомянутая вода могла служить в качестве охлаждающей жидкости. Выпуск 27 охлаждающей жидкости также может быть подключен к упомянутому водяному резервуару 9 для возвращения использованной охлаждающей воды в упомянутый резервуар 9. Однако это вызовет постепенное повышение температуры в резервуаре 9 во время использования, тем самым вызывая постепенное снижение эффективности охлаждения теплообменника 10.

Поэтому в альтернативном и предпочтительном варианте осуществления выпуск 27 охлаждающей жидкости из теплообменника 10 подключается к впуску 24 нагревательного устройства 11, как показано на фиг.1 и 2. Следовательно, вода, которая использовалась в теплообменнике 10 как охлаждающая жидкость, будет впоследствии стерилизоваться в нагревательном устройстве 11 и использоваться для приготовления молока для младенцев. При таком построении теплота, отобранная в теплообменнике 10, не теряется, а запасается в воде, которая подается в нагревательное устройство 11. Следовательно, для нагревания этой воды до температуры стерилизации T_s потребуется меньшее количество энергии. Дополнительно, при таком построении теплообменник 10 обеспечивается непрерывной подачей свежей охлаждающей жидкости, по существу, с постоянной температурой (то есть, с температурой T_R в резервуаре 9, которая может поддерживаться равной температуре окружающей среды или некоторой пониженной температуре). Благодаря такой постоянной подаче теплообменник 10 может сохранять, по существу, постоянную, высокую охлаждающую способность.

Устройство 1, соответствующее изобретению, может дополнительно содержать стерилизующее устройство 30 для стерилизации бутылок 20, сосок или других частей устройства 1, показанных на фиг.1. Удобно, что это устройство 30 может использовать стерилизованную воду из нагревательного устройства 11 или охлаждающего устройства 10. Альтернативно, может использоваться пар. Такой пар может, например, вырабатываться в термоблоке, используя воду из водяного резервуара 9 или нагревательного устройства 11, как описано в неопубликованной предварительно патентной заявке заявителя под названием "Apparatus for preparing a beverage from sterilized water of predetermined consumption temperature", содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Устройство 1 может дополнительно содержать носитель данных (не показан) для хранения информации, например, о различных программах подачи, предписанных концентрациях воды/молочной смеси в зависимости от марки молочной смеси, возраста и/или веса малыша, безопасных пороговых значениях для включения тревожной сигнализации при их превышении и т.д. Предпочтительно, этот носитель данных является программируемым, чтобы позволить пользователю хранить свои персональные предпочтения. Для управления выборочными параметрами процесса и приведения их к желаемой установочной точке, такими как температура воды на различных этапах процесса приготовления, расходы и т.д., может быть предусмотрен контроллер (не показан). Управление может осуществляться, регулируя, например, производительность насосного средства 12, скорость вращения шнека 8, выпускное отверстие клапанов 14 и т.д.

Устройство 1 может использоваться следующим образом. Перед началом работы резервуар 9 заполняется водой, а контейнер 7 заполняется молочной смесью. Затем пользователь может выбрать конкретную программу приготовления, количество молока для младенцев, которое должно быть приготовлено, желаемую концентрацию воды/молочной смеси и т.д. Затем вода накачивается из резервуара 9 в нагревательное устройство 11 для стерилизации. Как обсуждалось выше, стерилизация выполняется путем нагревания упомянутой воды до заранее определенной температуры T_S ниже 100°С в течение заранее определенного промежутка t времени. Стерилизованная вода последовательно проходит через теплообменник 10 со встречным потоком, где она охлаждается до температуры T_out водой из резервуара 9. Затем охлажденная вода подается в смесительный блок 3. Перед входом в смесительный блок 3 температура воды T_out может точно регулироваться, например до 37°С, пропуская упомянутую воду, например, вдоль нагревательного элемента (не показан) или добавляя некоторое количество горячей воды из нагревательного устройства 11 через обходной путь 29 (смотрите фиг.1).

Затем желаемое количество воды может дозированно вводиться в смесительный блок 3, например, с помощью клапана 14 и/или насоса 12. В это же время соответствующее количество молочной смеси транспортируется от контейнера 7 к смесительному блоку 3 посредством выгружающего устройства 8, как описано выше. Затем вода и молочная смесь подаются в смесительный блок 3 и полученная смесь наливается в бутылку 20 или в другой сосуд готовой к употреблению.

В предпочтительном режиме работы включение и выключение системы 2 водоснабжения 2 и системы 6 подачи молочной смеси регулируются относительно друг друга таким способом, что каждый этап смешивания начинается и заканчиваются при малом количестве воды. При начале этапа эта вода может формировать пленку внутри смесительной камеры 4, таким образом, предотвращая прилипание к ней молочной смеси. В конце этапа смешивания вода может смывать любые остатки смеси. Таким образом, загрязнения смесительного блока 3 можно избегать или, по меньшей мере, можно его уменьшать.

На фиг.3 показан альтернативный вариант осуществления теплообменника 110 со встречным потоком, соответствующего изобретению, в котором компоненты, подобные тем, которые показаны на фиг.2, обозначены подобными ссылочными номерами, увеличенными на 100. В этом варианте осуществления первый и второй корпуса 120, 125 выполнены в виде удлиненных трубок, причем первая трубка 120 проходит внутри второй трубки 125 и обе трубки вместе свернуты в спираль. В этой конфигурации горячая вода, которая должна охлаждаться, может протекать через первую, внутреннюю трубку 120, тогда как охлаждающая жидкость может протекать через вторую, наружную трубку 125 в противоположном направлении, как обозначено стрелками. На фиг.3 впуск 121 первой трубки 120 для горячей воды и выпуск 127 второй трубки 125 для охлаждающей жидкости показаны как находящиеся вблизи центра спирали, в то время как их выпуск 122 и, соответственно, впуск 126 располагаются на внешней окружности спирали. Конечно, упомянутые впуски и выпуски можно поменять местами, так чтобы горячая вода и охлаждающая жидкость протекали в противоположных направлениях. При такой конфигурации горячая вода окружена охлаждающей жидкостью со всех сторон, что в результате приводит к большой площади поверхности теплопередачи и, следовательно, к превосходной способности теплообмена, в то время как общий объем теплообменника 110 мал. В альтернативных вариантах осуществления охлаждающая жидкость может протекать через внутреннюю трубку 120, а горячая вода - через внешнюю трубку 125. Также трубки 120, 125 могут быть изогнуты по-другому, например, в трехмерную спираль. По существу, внешняя форма теплообменника 110 со встречным потоком может быть приспособлена в соответствии с имеющимся пространством в устройстве 1.

Изобретение никаким способом не ограничивается примерами вариантов осуществления, показанными в описании и на чертежах. Все комбинации (частей) показанных и описанных вариантов осуществления рассматриваются как содержащиеся в этом описании и должны попадать в рамки объема изобретения. Кроме того, многочисленные вариации возможны в рамках объема изобретения, определенного формулой изобретения.

Изобретение относится к устройству для приготовления напитка, например молока для младенцев, из воды и быстрорастворимого продукта, например молочной смеси. Устройство содержит систему водоснабжения для подачи воды к охлаждающему устройству; нагревательное устройство для стерилизации воды, подаваемой из охлаждающего устройства, посредством ее нагревания. Охлаждающее устройство выполнено с возможностью охлаждения воды, которая была нагрета в нагревательном устройстве, с помощью охлаждающей воды, в качестве которой охлаждающее устройство использует воду из системы водоснабжения. Охлаждающее устройство может содержать теплообменник со встречным потоком. Техническим результатом изобретения является сокращение времени приготовления напитка. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для приготовления напитка, такого как молоко для младенцев, из воды и быстрорастворимого продукта, такого как молочная смесь, содержащее систему водоснабжения для подачи воды к охлаждающему устройству; нагревательное устройство для стерилизации воды, подаваемой из охлаждающего устройства, посредством ее нагревания; и при этом охлаждающее устройство выполнено с возможностью охлаждения воды, которая была нагрета в нагревательном устройстве, с помощью охлаждающей воды, в качестве которой охлаждающее устройство использует воду из системы водоснабжения.

2. Устройство по п.1, в котором охлаждающее устройство и нагревательное устройство выполнены таким образом, что тепло, отобранное у воды в охлаждающем устройстве, используется для предварительного подогрева воды, подаваемой в нагревательное устройство.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором охлаждающее устройство и нагревательное устройство выполнены таким образом, что вода из системы водоснабжения перед подачей в нагревательное устройство для стерилизации используется в охлаждающем устройстве в качестве охлаждающей воды.

4. Устройство по п.1 или 2, в котором охлаждающее устройство представляет собой теплообменник со встречным потоком.

5. Устройство по п.4, в котором теплообменник со встречным потоком содержит первую трубку, окруженную второй трубкой, и обе трубки свернуты в спираль.

6. Устройство по п.1 или 2, в котором нагревательное устройство выполнено с возможностью стерилизации воды посредством нагревания упомянутой воды до температур стерилизации ниже 100°С, в течение минимального интервала времени, который увеличивается с уменьшением температуры стерилизации.

7. Устройство по п.3, в котором нагревательное устройство выполнено с возможностью нагревания воды до температуры стерилизации, равной или превышающей 70°С.

8. Устройство по п.1 или 2, которое дополнительно содержит одно или более средств обеспечения безопасности, для контроля выбранных технологических параметров и при превышении порогового значения инициирования соответствующего действия, такого как включение сигнализации для пользователя и/или выключение устройства или выполнение корректирующего действия по возвращению параметра к заданному уровню.

9. Устройство по п.1 или 2, в котором имеется путь обхода, позволяющий нагретой воде из нагревательного устройства обходить охлаждающее устройство.