НАСОС С УМЕНЬШЕННОЙ ВИБРАЦИЕЙ Российский патент 2015 года по МПК A47J31/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к насосу для машины для приготовления напитков, обеспечивающему уменьшение вредного воздействия, создаваемого вибрирующими насосами, в частности, в машинах для приготовления напитков.

В целях настоящего описания термин «напиток» означает любую жидкую пищу, например, чай, кофе, горячий или холодный шоколад, молоко, суп, детское питание и т.д. Термин «капсула» означает любой порционный ингредиент напитка в закрытой упаковке из любого материала, в частности герметичной упаковке, например пластиковой и алюминиевой упаковке, упаковке, подлежащей вторичной переработке и/или упаковке, поддающейся биологическому разложению, любой формы и конструкции, включая сюда мягкие чалды или жесткие картриджи, содержащие ингредиент.

Уровень техники

Машины для приготовления напитков известны на протяжении ряда лет. Например, в US 5,843,472 описывается система циркуляции воды между водяным резервуаром и камерой распределения горячей воды или пара в машине для приготовления кофе эспрессо. Система циркуляции включает в себя клапан, металлическую нагревательную трубку и насос, которые соединены между собой и с резервуаром с помощью различных силиконовых шлангов, соединенных с помощью зажимных колец. Насосы, пригодные для использования в машинах для приготовления напитков, описаны, например, в US 2,715,868,5, 392,694, 5,992,298, 6,554,588, WO 2006/032599 и WO 2009/150030.

Например, в US 2,715,868 описывается машина для приготовления напитков для экстракции ингредиента напитка в камере экстракции, помещенного в картридж, с помощью воды, направляемой в камеру экстракции и принудительно проходящей через картридж. Насос является насосом роторного типа и имеет лопасти, действующие в камере насоса для транспортирования жидкости под давлением в камеру экстракции.

В документе US 5,392,694 описывается машина для приготовления кофе эспрессо с поршневым насосом, установленным в корпусе машины. Насос имеет возвратно-поступательный поршень, который приводится в действие эксцентриковым приводом, имеющим соединительную штангу, которая контактирует с поршнем.

В документе US 5,992,298 описывается машина для приготовления напитков с вибрационным насосом, подвешенным с возможностью перемещения, при этом вибрации передаются на встроенный нагреватель для вибрирования нагревателя с целью уменьшения накипи в нагревателе.

В документе US 6,554,588 описывается составной поршень для вибрирующих насосов, пригодный для использования в машинах для приготовления кофе эспрессо.

В общем, во время работы насоса такого устройства вибрации возникают из-за колебательного или вращательного перемещения приводной части, например поршня или некоторого количества лопастей, расположенных в камере насоса. Эти вибрации могут передаваться на корпус устройства и отрицательно воздействовать на качество или эксплуатационные характеристики устройства для приготовления напитков. Кроме того, вибрации могут отрицательно воздействовать на другие компоненты, помещенные в корпус устройства.

Для решения этой проблемы в документе WO 2006/032599 было предложено подвесить насос в машине для приготовления напитков с помощью расположенных на некотором расстоянии друг от друга подвесов. В документе WO 2009/150030 было предложено подвесить насос с помощью упругой опоры из тонкого листа, например упругого опорного элемента в форме сильфона. Другая амортизирующая опора насоса была предложена в РСТ/ЕР 10/050099.

Существует необходимость в уменьшении вредного воздействия, возникающего во время работы насосов в машинах для приготовления напитков.

Сущность изобретения

Предпочтительная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить насос, который включает в себя средство сдерживания вредного воздействия, в частности средство сдерживания шума.

Изобретение относится к насосу для машины для приготовления напитков. Насос имеет впуск насоса, выпуск насоса, задающий элемент для жидкости для нагнетания давления и циркуляции жидкости от впуска насоса к выпуску насоса, и нагнетательный канал насоса, функционально соединяющий задающий элемент для жидкости с выпуском насоса.

Задающий элемент для жидкости содержит камеру насоса, функционально соединенную с впуском насоса и выпуском насоса. Например, задающий элемент для жидкости содержит возвратно-поступательный поршень насоса, расположенный в камере насоса, для нагнетания давления и циркуляции жидкости от впуска насоса через камеру насоса к выпуску насоса и из выпуска насоса. По усмотрению камера насоса снабжается пружиной поршня для прикладывания усилия к поршню. Для приведения в действие поршня электромагнитный клапан может быть установлен на периферии камеры насоса, например в корпусе насоса. Осевое возвратно-поступательное перемещение поршня в камере насоса обеспечивается за счет приведения его в действие с помощью магнитного клапана. Вибрации, как правило, возникают за счет действия возвратно-поступательного поршня насоса. Описание насосов, имеющих задающий элемент для жидкости, включая сюда камеру насоса, содержащую возвратно-поступательный поршень, приводится в документе WO 2009/150030, который включен сюда в качестве ссылки. Как вариант, также может быть предусмотрен вращательный насос с приводным элементом, который вращается в камере насоса с заданной частотой и создает вибрации с соответствующей частотой.

Вибрации, создаваемые во время работы насоса, в частности, передаются на часть конструкции насоса, например, корпус насоса, включая сюда впуск и выпуск насоса. Для уменьшения или сдерживания распространения вибраций насоса этот насос может быть установлен в машине, например, машине для приготовления напитков, с помощью амортизирующих механических соединительных конструкций, например, описанных в документах WO 2009/150030 и РСТ/ЕР 10/050099, которые включены сюда в качестве ссылки.

По изобретению нагнетательный канал насоса содержит амортизатор жидкости для поглощения вибраций в этой жидкости перед выпуском насоса, которые создаются задающим элементом для жидкости с целью циркуляции через выпуск насоса амортизируемой жидкости под давлением от задающего элемента для жидкости. Такие вибрации в основном возникают во время работы насоса.

Таким образом, средство сдерживания вибрации насоса устанавливается непосредственно во внутренней линии подачи жидкости насоса, например в канале, например в трубопроводе, продолжающемся от задающего элемента насоса к выпуску насоса, с целью уменьшения вибраций, возникающих непосредственно в приводимой в движение жидкости за счет действия задающего элемента насоса, например поршня, совершающего возвратно-поступательное движение с определенной частотой, или вращающегося приводного элемента, который вращается с определенной частотой относительно жидкости и создает в ней соответствующие вибрации. Таким образом, средство сдерживания вибрации, установленное в насосе, предназначено для поглощения вибраций жидкости, так чтобы в жидкости, подаваемой от выпуска насоса, отсутствовали вибрации или жидкость совершала вибрации с меньшей амплитудой по сравнению с амплитудой вибраций, воздействующих на жидкость с помощью задающего элемента насоса. В основном жидкость вибрирует с частотой, соответствующей частоте вибрации задающего элемента насоса.

Отсюда следует, что сдерживается вредное воздействие и, в частности шум, создаваемый в результате передачи вибраций через жидкость, которая циркулирует с помощью насоса в линию жидкости за насосом и части, механические соединенные с такой линией, например, нагреватель, такой как встроенный нагреватель, и/или варочный узел и/или корпус машины, например машины для приготовления напитков, содержащей насос, т.е. вредное воздействие исключается или уменьшается за счет конфигурации линии подачи жидкости в самом насосе.

Кроме того, поскольку насос снабжен встроенным средством сдерживания вибрации жидкости, не требуется внешний амортизатор жидкости. Это упрощает конструкцию линии подачи жидкости, содержащей такой насос, в отношении, размеров, количества компонентов и этапов сборки. В частности, не требуется никаких жидкостных соединителей, которые увеличивают расходы и риск утечки жидкости. Кроме того, отсутствует необходимость в амортизирующей линии, в частности, замкнутой и/или деформируемой линии, соединенной с выпуском насоса для поглощения энергии вибрации в жидкости, подаваемой насосом. Выпуск насоса может быть соединен с жесткой направляющей жидкости, например, трубопроводом, и даже короткой направляющей без значительного распространения вибраций через жидкость, подаваемую насосом, или, по меньшей мере, со значительно уменьшенным распространением вибраций.

Разумеется, насос, включающий в себя такое средство сдерживания вибрации жидкости, может быть установлен в машине, например машине для приготовления напитков, с помощью амортизирующей механической соединительной конструкции с целью сдерживания распространения вибраций через конструкцию насоса к машине помимо сдерживания распространения вибраций через жидкость, подаваемую от выпуска насоса.

Нагнетательная линия насоса содержит секцию амортизации жидкости, ограничиваемую амортизатором жидкости. Амортизатор жидкости может содержать гибкую мембрану, ограничивающую секцию амортизации жидкости и, в частности, герметизирующую секцию амортизации. Например, гибкая мембрана может быть изготовлена, по меньшей мере, из одного из материалов, к которым относятся силикон, резина и эластотермопласт. Гибкая мембрана может иметь твердость по Шору 50-90.

В случае насоса для машины для приготовления напитков, например, имеющего расход 30-1000 мл/мин, в частности 50-750 мл/мин, например 60-600 мл/мин, при давлении 5-25 бар, мембрана, например, из силикона или резины, может иметь рабочий участок, подвергаемый воздействию потока перекачиваемой жидкости, диаметром 5-30 мм, например, 10-25 мм, и толщину 0,5-2 мм.

В варианте выполнения амортизатор жидкости включает в себя газовую полость, в частности воздушную полость, которая отделена от секции амортизации жидкости гибкой мембраной. Полость является герметичной или имеет небольшой канал, сообщающийся с внешней средой для обмена газом в процессе амортизации между внутренней и наружной полостью при уменьшенном расходе. Деформация гибкой мембраны во время колебаний может поглощаться объемом ограниченной или до некоторой степени ограниченной газовой полости, которая ограничивается мембраной и которая сжимается и расширяется за счет перемещения мембраны. Амортизатор жидкости может содержать крышку, ограничивающую газовую полость, в частности резьбовую крышку и/или съемную крышку, при этом крышка по усмотрению может крепиться в корпусе насоса. Крышка может крепить гибкую мембрану у секции амортизации жидкости. Могут быть предусмотрены другие средства крепления крышки, например приклеивание, сварка, запрессовка крышки в корпус. Крышка также может быть образована совместно с нагнетательным каналом насоса и/или корпусом насоса.

Такая конфигурация крышки и мембраны облегчает сборку в насосе, например, за счет завертывания крышки и/или сжатия мембраны у линии подачи жидкости.

Крышка может быть изготовлена из полиамида, армированного стекловолокном, и/или из металла.

Нагнетательный канал насоса может содержать секцию направления жидкости, например участок трубопровода, направляющий жидкость от задающего элемента для жидкости непосредственно в секцию амортизации жидкости и к амортизатору жидкости, так чтобы жидкость, направляемая секцией направления жидкости, задерживалась и перенаправлялась амортизатором жидкости. Секция направления жидкости и секция амортизации жидкости могут образовывать соответствующие направления потока жидкости, которые расположены под углом 30-150 градусов, в частности под углом 60-120 градусов, например 75-105 градусов, по усмотрению 85-95 градусов. Таким образом, жидкость, циркулирующая под давлением и подаваемая из направляющей секции, может направляться для соударения с амортизатором жидкости, так чтобы энергия вибрации, создаваемая жидкостью, передавалась и рассеивалась амортизатором жидкости, задерживающим такой поток жидкости.

Нагнетательный канал насоса может включать в себя секцию направления жидкости по измененной траектории, например, участок трубопровода или канала, направляющий жидкость из секции амортизации жидкости к выпуску насоса. Поток жидкости может быть направлен в обратном направлении у амортизатора жидкости.

Секция направления жидкости по измененной траектории и секция амортизации жидкости образуют соответствующие направления потока, которые расположены под углом 30-150 градусов, в частности 60-120 градусов, например 75-105 градусов, по усмотрению 85-95 градусов.

Например, секция амортизации жидкости принимает поток жидкости, подаваемой секцией направления жидкости у амортизатора жидкости и направляет поток жидкости в секцию направления жидкости по измененной траектории. Секция направления жидкости, секция амортизации и секция направления жидкости по измененной траектории, в общем, могут иметь U-образную или V-образную форму с секцией амортизации, расположенной между направляющей секцией и секцией направления жидкости по измененной траектории.

Такая геометрия линии подачи жидкости между задающим элементом насоса и выпуском насоса оптимизирует требования к пространству и внедрение функций подачи жидкости.

В варианте выполнения нагнетательный канал жидкости состоит из жесткого элемента, в частности жесткого встроенного элемента, продолжающегося от задающего элемента для жидкости к выпуску насоса, и амортизатора жидкости, продолжающегося, по меньшей мере, на протяжении части жесткого элемента. В этой конфигурации жесткий элемент и амортизатор жидкости совместно содержат нагнетательный канал жидкости. Например, насос имеет корпус насоса, который объединен с жестким элементом и который по усмотрению содержит задающий элемент для жидкости.

Амортизатор жидкости может быть отрегулирован по частоте вибрации жидкости, создаваемой задающим элементом насоса, в частности, когда задающий элемент насоса создает вибрации, в общем, с постоянной частотой или вибрации в ограниченном диапазоне частоты. Например, задающий элемент для жидкости может быть предназначен для прикладывания частоты вибрации к жидкости, направляемой к выпуску насоса, при этом амортизатор жидкости может иметь резонансную частоту, которая не имеет отношения к вышеуказанной частоте вибрации.

Мембрана может быть отрегулирована по частоте и энергии вибрирующей жидкости с целью уменьшения амплитуды изменения, по меньшей мере, на 20%, в частности, по меньшей мере, 50%, например, по меньшей мере, 75%. Например, жидкость может нагнетаться задающим элементом для жидкости насоса до среднего давления 10-20 бар, при этом полная амплитуда непоглощаемой вибрации, создаваемая задающим элементом для жидкости, может соответствовать, например, 30 - 60% средней амплитуды. Например, среднее нагнетание давления жидкости до 10 бар может включать в себя колебание давления 3-6 бар, т.е. давление жидкости может колебаться от значения между 4 и 16 бар до значения между 7 и 13 бар. Среднее нагнетание давления до 20 бар может включать в себя непоглощаемое колебание 6-12 бар, например, давление жидкости может колебаться от значения между 14 и 26 бар до значения между 8 и 32 бар. Такие мгновенные изменения давления распространяются через жидкость и должны поглощаться. С помощью встроенного в насос амортизатора по изобретению такое давление может быть значительно уменьшено перед выходом жидкости из выпуска насоса, например, уменьшено в диапазоне между 30 и 75 или даже 85%.

Изобретение также относится к машине для приготовления напитков, содержащей описанный выше насос.

Например, машина для приготовления напитков содержит: корпус машины; насос, который вибрирует во время работы и который установлен в корпусе; и амортизатор снаружи насоса для предотвращения или уменьшения передачи вибраций от насоса к другим частям машины. Наружный амортизатор может включать в себя пружину или другой гибкий элемент, на котором установлен насос в корпусе, например, амортизирующую цилиндрическую пружину.

Машина для приготовления напитков может включать в себя один или несколько из следующих компонентов:

a) варочный блок для размещения ингредиента этого напитка, в частности порционного ингредиента, находящегося внутри капсулы, и для направления поступающего потока жидкости, например воды, через вышеуказанный ингредиент к выпуску напитка;

b) встроенный нагреватель, например термоблок, для нагревания этого потока жидкости, поступающего в варочный блок;

c) вышеуказанный насос для перекачивания этой жидкости через встроенный нагреватель;

d) один или несколько жидкостных соединительных элементов для направления этой жидкости от источника жидкости, например бака для жидкости, к выпуску напитка;

e) электрический блок управления, в частности, содержащий печатную плату, для получения указаний от пользователя через интерфейс и для управления встроенным нагревателем и насосом; и

f) один или несколько электрических датчиков для определения, по меньшей мере, одной рабочей характеристики, выбранной из характеристик варочного узла, встроенного нагревателя, насоса, резервуара для жидкости, сборника ингредиентов, расхода этой жидкости, давления этой жидкости и температуры этой жидкости и для передачи такой характеристики (таких характеристик) на блок управления.

Нагреватель может быть термоблоком или нагревателем, по требованию, например нагревателем типа нагревателя по требованию, который описан в ЕР 1 253 484, ЕР 1 380 243 и ЕР 1809 151.

Компоненты могут быть собраны полностью автоматическим или, по существу, автоматическим способом, как описано в документе WO 2009/130099, который включен сюда в качестве ссылки.

Насос может быть электрически соединен с блоком управления с помощью электрического соединения, которое не передает вибрации или значительно уменьшает такие вибрации. Например, насос присоединен с помощью гибких кабелей или проводов. Блок управления может включать в себя печатную плату, электрическое соединение, содержащее гибкие кабели или провода с вибрационным барьером, предварительно установленные с обоих концов на печатной плате, и образующие с одним из этих концов на разъемном участке печатной платы соединитель для электрического присоединения и запитывания насоса. Разъемный участок печатной платы может быть снабжен электрическими соединительными полосами. Например, соединитель может быть вилкой. Образование соединителя в качестве разъемной части печатной платы облегчает автоматическую сборку; несмотря на гибкие кабели, положение соединителя полностью определяется относительно печатной платы перед отсоединением, и имеется возможность легкого захватывания и отсоединения с помощью системы автоматической сборки для последующего автоматического соединения с насосом.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано со ссылкой на схематичные чертежи, на которых:

Фиг.1 - внутренняя конструкция машины для приготовления напитков по изобретению;

Фиг.2 - детальное изображение крепления насоса в машине из Фиг.1;

Фиг.3 - вид в перспективе насоса из Фиг.1 и 2; и

Фиг.4 - разрез части насоса из Фиг.3, где показано средство сдерживания вибрации по изобретению;

Фиг.5 - график давления в функции времени, измеряемого в жидкости на выпуске работающих насосов с амортизаторами жидкости и без амортизаторов жидкости по изобретению.

Подробное описание

На Фиг.1 показаны различные части машины 1 для приготовления напитков. В основном, этот тип машины для приготовления напитков пригоден для приготовления кофе, чая и/или других горячих напитков, включая сюда супы и т.п. Давление жидкости, циркулирующей в варочную камеру, может достигать, например, примерно 10-20 бар. Различные части машины 1 для приготовления напитков и машина в сборе, в общем, описываются в документе WO 2009/130099, содержание которого включено сюда в качестве ссылки.

На Фиг.1. в общем, показан общий вид внутренней конструкции машины 1 для приготовления напитков по изобретению. На Фиг.2 более детально показан конкретный вариант выполнения насоса 800, установленного в машине 1 для приготовления напитков. На Фиг.3 и 4 более подробно показан вариант выполнения насоса 800 по изобретению.

Компоненты, установленные в корпусе 1000 машины для приготовления напитков, показаны на перспективном виде части машины 1 для приготовления напитков. Корпус 1000 ограничивает полость 1050 для размещения сборника использованных капсул и поддона для жидкости, которые раскрыты, например, в ЕР 1 867 260. Задняя часть машины 1 предназначена для размещения водяного бачка. Наружный вид водяного бачка, сборника капсул и поддона для сбора жидкости машины этого типа показан в WO 2010/015427.

Например, корпус 1000 машины для приготовления напитков образован из двух полукожухов, например, в общем, в форме раковин, один из которых служит в качестве принимающей опоры для сборки внутренних компонентов и модулей машины 1 для приготовления напитков в корпусе 1000. Таким образом, во время сборки все внутренние компоненты и модули могут быть установлены и соединены в одном полукожухе. Соединение компонентов и модулей может выполняться в кожухе перед сборкой и/или после сборки. После установки и соединения в полукожухе всех внутренних компонентов и модулей корпус 1000 машины закрывается вторым полукожухом, в частности, посредством захватывания второго полукожуха у первого полукожуха и/или посредством защелкивания. Компоненты и модули предпочтительно крепятся в корпусе 1000 машины посредством захватывания, защелкивания, зажимания, сдавливания или любой другой геометрической фиксации компонентов и модулей в соответствующих ответных местах корпуса 1000, в частности, в стенках и перегородках корпуса. Таким образом, для крепления внутренних компонентов и модулей в корпусе 1000 машины требуется только небольшое количество винтов, заклепок, клеевых, сварных или других сложных соединений для механической сборки и/или соединений с трудом поддающихся разборке, или они вообще не требуются. Это значительно упрощает сборку, а также последующее возможное техническое обслуживание и/или сервисное обслуживание машины 1 для приготовления напитков.

Машина 1 имеет варочный узел 500 для размещения ингредиента приготавливаемого напитка, в частности, порционного ингредиента, поставляемого в капсуле, как известно из существующего уровня техники. Варочный узел 500 предназначен для направления и прохождения потока жидкости, например, воды, через ингредиент к выпуску 510 воды. Примеры варочных узлов этого типа раскрыты в WO 2005/004683, WO 2007/135135, WO 2007/135136 и WO 2009/043630, которые включены сюда в качестве ссылки.

Кроме того, машина 1 для приготовления напитков имеет встроенный нагреватель, например, термоблок 600, для нагрева потока жидкости, поступающего в варочный узел 500. Жидкость подается из источника жидкости в виде резервуара, установленного на жидкостном соединителе 700, через нагреватель 600 с помощью насоса 800, которые соединены между собой. Пригодные нагреватели в виде термоблока, раскрыты, например, в документе WO 2009/043865, который включен сюда в качестве ссылки. Также имеется возможность использовать моментальные нагреватели, например, раскрытые в WO 2009/043851, или нагреватели по запросу, раскрытые в WO 2006/029763, которые включены сюда в качестве ссылки.

Машина 1 для приготовления напитков имеет различные соединительные элементы, в частности трубки или другие элементы с трубками или каналами 5', 5", 200 для направления жидкости из соединителя 700 резервуара к выпуску 510 напитка.

Вибрационный насос 800, установленный в корпусе 1000 и более детально показанный на Фиг.2 и 3, где одни и те же позиции обозначают одинаковые элементы, является насосом такого типа, который, в общем, используется в машинах для приготовления напитков. Вибрационные насосы создают требуемое давление циркулирующей жидкости. В частности, насос 800 транспортирует воду из системы низкого давления в систему более высокого давления, например, в кофе-машину для приготовления кофе эспрессо.

Как показано на Фиг.1 и 2, для сведения к минимуму передачи вибраций от насоса 800 к другим частям машины для приготовления напитков, насос 800 установлен на пружине 850, в частности цилиндрической пружине, действующей как наружный гаситель колебаний.

Для управления машиной для приготовления напитков эта машина включает в себя электрический блок 2 управления, защищенный кожухом 3 для печатной платы, который закрывает печатную плату, для приема указаний пользователя через интерфейс 2b и для управления встроенным нагревателем 600 и насосом 800.

Насос 800 имеет плавкий предохранитель 806 и электрические соединители 805, которые электрически соединены с блоком 2 управления. Предпочтительно, электрическое соединение с блоком 2 управления не передает вибрации или значительно уменьшает вибрации. Например, насос 800 соединен с помощью гибких кабелей или проводов с блоком 2 управления. Например, такое электрическое соединение содержит гибкие кабели или провода, предварительно установленные с обоих концов на печатной плате, при этом один из этих концов установлен на съемном участке печатной платы, например, на участке, снабженном полосами для электрического соединения, образующими соединитель, например, вилку или штепсель для электрического соединения и питания насоса 800. Как вариант, кабели могут быть припаяны или приварены непосредственно к соединителям насоса 805 и печатной плате.

Кожух 3 для печатной платы имеет отверстие 3с для размещения расходометра 95, который собирается непосредственно на печатной плате, прикрепленной в корпусе 3, и который присоединен в линии 5 подачи жидкости, продолжающейся снаружи кожуха 3.

Машина 1 для приготовления напитков имеет один или несколько электрических датчиков, например расходомер 95, для определения, по меньшей мере, одной рабочей характеристики, выбранной из характеристик варочного узла 500, встроенного нагревателя 600, резервуара для жидкости, сборника ингредиентов в полости 1050, насоса 800, расхода жидкости, давления жидкости и температуры жидкости и для передачи таких характеристик на блок 2 управления.

На Фиг.1 также показаны главный выключатель 2а, соединенный с блоком 2 управления, и электрический шнур 2с для соединения с сетью.

Как видно на Фиг.1 и 2, система 5', 5" низкого давления, обеспечивает связь между соединителем 700 водяного бачка, расходометром 95 и насосом 800. Соединитель 700 водяного бачка соединен с трубками 5', 5" системы циркуляции воды низкого давления. Эти трубки соединяют водяной резервуар (не показан) с насосом 800. За соединителем 700 между трубными секциями 5', 5" расположен расходомер 95. Расходомер 95 присоединен на промежуточном участке трубок 5', 5" между промежуточным выпуском 5а' и впуском 5а" трубок, которые объединены с трубками 5', 5".

Фактически, трубки 5', 5", соединитель 700 бачка с трубками, промежуточные выпуск 5а' и впуск 5а" трубок 5', 5" и выпуск 5b" могут образовывать отдельный компонент, который может быть пригоден для автоматического манипулирования основными частями. Фактически, несмотря на возможное использование гибких неупругих трубчатых секций 5', 5', например, изготовленных из силикона, концевые участки 700, 5b" и промежуточные участки 5а', 5а" могут быть ориентированы и привязаны в пространстве автоматически, например, за счет использования вибрационной чаши для полностью автоматического манипулирования и сборки в машине 1 для приготовления напитков.

Объединение этих трубных частей низкого давления и опорного элемента насоса приводит к уменьшению количества отдельных частей машины для приготовления напитков и, следовательно, к уменьшению общего количества частей. В результате совершенствуется сборка устройства для приготовления напитков, а также уменьшается стоимость процесса автоматической сборки, который не требует вмешательства оператора.

Кроме того, поскольку количество соединителей уменьшается, в большей степени обеспечивается объединение системы и повышение ее надежности за счет устранения слабых мест, где могут происходить утечки. Расположение расходомера 95, установленного между соединителем 700 водяного бачка и насосом, определяется по усмотрению. Расходомер может быть установлен после насоса перед встроенным водонагревателем или после него.

Насос 800 может быть вибрационным насосом такого типа, который известен в области машин для приготовления напитков. Например, поршень 815 насоса установлен с возможностью перемещения в камере 816 насоса. Предпочтительно, для прикладывания усилия к поршню 815 в камере 816 насоса может быть установлена пружина. Кроме того, на периферии камеры 816 насоса может быть предусмотрен электромагнитный клапан для приведения в движение поршня 815. Электромагнитный клапан ограничивается наружным корпусом 802 насоса. Таким образом, осевое возвратно-поступательное движение поршня 815 в камере 816 насоса обеспечивается за счет его приведения в действие с помощью магнитного клапана. Камера 816 насоса имеет соединение через впуск 810 жидкости (показан пунктиром на Фиг.2) и выпуск 820 жидкости насоса 800. Поршень 815 насоса включает в себя отверстие, которое может избирательно закрываться клапаном для перекачивания жидкости от впуска 810 жидкости к выпуску 820 жидкости насоса 800 во время возвратно-поступательного перемещения поршня 815. Впуск 810 имеет наружный зубчатый соединительный участок, который с натягом вставлен в выпуск 5b" трубопроводов 5', 5", например, изготовленных из силикона, для получения герметичного соединения между насосом 800 и линией 5', 5" подачи жидкости.

Предпочтительно, возвратно-поступательный поршень 815 насоса 800 предназначен для перемещения, в общем, в осевом направлении амортизирующей пружины 850, Амортизирующая цилиндрическая пружина 850 продолжается в осевом направлении вокруг нижней части 810 насоса, в частности впуска насоса. Таким образом, нижняя часть 810 насоса может образовывать впуск насоса (показан пунктиром на Фиг.2), который соединен с трубопроводами 5', 5" через выпуск 5b" трубопроводов. Амортизирующая цилиндрическая пружина 850 продолжается в осевом направлении вокруг впуска 810 насоса и вокруг трубопроводов 5', 5". Отсюда следует, что пружина 850 может быть установлена на конце насоса 800, когда впуск 810 насоса соединен с выпуском 5b".

Амортизирующая цилиндрическая пружина 850 поддерживается внутренней опорой 1010. Опора 1010 пружины содержит нижнюю полку 1011, поддерживающую амортизирующую пружину 850, и периферийные боковые стенки 1012, удерживающие амортизирующую пружину на месте. Внутренняя опора 1010 пружины ограничивает нижнее отверстие 1013, через которое продолжается выпуск 5b".

Внутренняя опора 1010 пружины объединена с корпусом 1000 или крепится к нему. Опора 1010 может быть изготовлена вместе с корпусом 1000 посредством формования.

Амортизирующая пружина 850 предназначена для удерживания и направления наружной части насоса, в частности нижней части 810 насоса, или компонента, соединенного с ней, например выпуска 5b" трубопроводов, с целью обеспечения перемещения без трения наружной части насоса или компонента, соединенного с ней, во время вибрации насоса 800.

В частности, пружина 850 отделяет впуск 10 насоса и выпуск 5b" трубопроводов от корпуса 1000 и от опоры 1010 с целью обеспечения возвратно-поступательного перемещения без трения этих частей, поддерживаемых пружиной 850, когда насос 800 вибрирует во время работы.

Кроме того, для уравновешивания насоса 800 предусмотрена опора 1015, которая поддерживает и направляет насос 800 и обеспечивает перемещение насоса 800 во время вибрации, в частности, опора, образованная одной или несколькими внутренними стенками корпуса 1000, например, обращенными друг к другу элементами полукожухов корпуса 1000. Опора 1015 предназначена для удерживания и направления верхней части насоса 800, в частности выпуска 820 насоса.

Разумеется, можно заменить опору 1015 второй амортизирующей пружиной, например, такого же типа, как и амортизирующая пружина 850, соединенной с верхней частью насоса 800, например, с примыкающим выпуском 820 насоса, или даже использовать единственную амортизирующую пружину и позволить нижней части, например, выпуску 810, свободно перемещаться отдельно или с выпуском 5b" трубопроводов 5', 5".

Узел 200 включает в себя соединитель для присоединения выпуска 820 насоса. Аналогичная жесткая трубчатая система также может быть предусмотрена перед насосом (не показано). Такие соединители подробно описаны в WO 2009/130099.

Таким образом, вибрации, возникающие в результате работы насоса 800, могут поглощаться в этом соединении без интенсивной передачи по каналам или трубкам. Кроме того, благодаря упругому уплотнительному элементу, предусмотренному в соединителе для выпуска 820, улучшаются характеристики сдерживания передачи вибраций.

Для дополнительного сдерживания передачи вибраций после насоса к машине для приготовления напитков, в частности к нагревателю 600, аналогичное соединение может быть предусмотрено между трубкой 200 и впуском нагревателя 600.

Как показано на Фиг.3 и 4, насос 800 имеет внутренний корпус 801 насоса, который содержит впуск 810 насоса и выпуск 820 насоса, и наружный корпус 802. Внутренний корпус 801 насоса содержит задающий элемент 815, 816 для жидкости для нагнетания давления и циркуляции жидкости от впуска 810 насоса к выпуску 820 насоса через нагнетательный канал 870, 871, 872 насоса. Задающий элемент для жидкости содержит камеру 816 насоса, окружающую возвратно-поступательный поршень 815 насоса, приводимый в действие периферийным электромагнитным клапаном (не показан), и возвратную пружину поршня (не показана). Электромагнитный клапан находится в наружном корпусе 802 насоса. Задающий элемент 815, 816 для жидкости содержит камеру 816 насоса, функционально связанную с впуском 810 насоса и выпуском 820 насоса. Поршень 815 насоса совершает возвратно-поступательное движение в камере 816 для нагнетания давления и циркуляции жидкости от впуска 810 насоса через камеру 816 насоса к выпуску 820 насоса.

По изобретению нагнетательный канал 870, 871, 872 насоса содержит амортизатор 860 жидкости для поглощения вибраций жидкости перед выпуском 820 насоса, которые создаются задающим элементом 815, 816 для жидкости, в частности, поршнем 815, для циркуляции через выпуск 820 насоса амортизируемой жидкости под давлением от задающего элемента 815, 816 для жидкости.

Нагнетательный канал 870, 871, 872 насоса содержит секцию 870 амортизации жидкости, ограничиваемую амортизатором 860 жидкости. Амортизатор 860 жидкости содержит гибкую мембрану 861, ограничивающую секцию 870 амортизации жидкости. Гибкая мембрана 861 может быть изготовлена из силикона, резины или эластотермопласта и имеет твердость по Шору 50-90.

Нагнетательный канал 870. 871, 872 насоса также содержит секцию 871 направления жидкости, которая направляет жидкость от задающего элемента для жидкости в секцию 870 амортизации жидкости у амортизатора 860 жидкости, так чтобы жидкость, направляемая секцией 871 направления жидкости, направлялась по измененной траектории амортизатором 860 жидкости, в частности, мембраной 861.

Как показано на Фиг.4, общее направление потока в секции 871, по меньшей мере, приблизительно перпендикулярно общему направлению потока в секции 870, так чтобы жидкость, циркулирующая под давлением по секции 871, сталкивалась в перпендикулярном направлении с амортизатором 860 жидкости, который обращен к нагнетательному концу секции 871. Кроме того, нагнетательный канал 870, 871, 872 насоса включает в себя секцию 872 направления жидкости по измененной траектории, которая направляет жидкость от секции амортизации жидкости к выпуску 820 насоса. Вспомогательная секция 873 направления жидкости по измененной траектории расположена под углом между секцией 872 направления жидкости по измененной траектории и выпуском 820, например, перпендикулярно секции 872 направления жидкости по измененной траектории.

Секция 871 направления жидкости, секция 870 амортизации жидкости и секция 872 направления жидкости по измененной траектории имеют, в общем, U-образную конфигурацию для оптимального поглощения и рассеяния энергии вибрации жидкости амортизатором 860 жидкости, выходящей из камеры 816. Таким образом, жидкость, следующая по секциям 872, 873 направления жидкости по измененной траектории и выходящая из насоса 800 через выпуск 820, по меньшей мере, частично, теряет энергию вибрации, сообщаемую жидкости задающим элементом 815, 816 для жидкости.

Амортизатор 860 жидкости также включает в себя газовую полость 862, в частности воздушную полость, которая отделена от секции 870 амортизации жидкости гибкой мембраной 861. Амортизатор 860 жидкости имеет крышку 865, ограничивающую газовую полость 862, в частности резьбовую съемную крышку. Гибкая мембрана 861 уплотнена по периферийной части 861' и прижата у секции 870 амортизации жидкости крышкой 865.

Как показано на Фиг.4, нагнетательный канал 870, 871, 872 насоса состоит из жесткого неразъемного элемента 801, который продолжается от задающего элемента 815, 816 для жидкости к выпуску 820 насоса, и из амортизатора 860 жидкости, который продолжается, по меньшей мере, на протяжении части жесткого элемента 801. Жесткий элемент 801 и амортизатор 860 жидкости вместе содержат нагнетательный канал 870, 871, 872 насоса. Кроме того, корпус 801 насоса объединен с этим жестким элементом и может содержать задающий элемент 815, 816 для жидкости. Электромагнитный клапан насоса (не показан) расположен между наружным корпусом 802 и корпусом 801 насоса.

Задающий элемент 815, 816 для жидкости предназначен для сообщения частоты вибрации жидкости, направляемой из камеры 816 к выпуску 820 насоса, при этом амортизатор 860 жидкости имеет резонансную частоту, которая не имеет отношения к частоте вибрации.

Таким образом, насос 800 имеет усовершенствованную систему амортизации жидкости для сдерживания распространения вибраций, создаваемых задающим элементом 815, 816 для жидкости во время работы машины. С одной стороны, вибрации, создаваемые в частях конструкции насоса 800, поглощаются и сдерживаются во избежание их распространения вне насоса 800 с помощью гибкой механической соединительной конструкции снаружи насоса 800, в частности, включающей в себя амортизирующую пружину 850 и/или соединения для амортизации жидкости для впуска и выпуска насоса. С другой стороны, вибрации, создаваемые в жидкости, которая нагнетается и циркулирует с помощью насоса 800, поглощаются амортизатором 860 жидкости внутри насоса 800. В некоторых применениях и/или в менее предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрен только амортизатор 860 жидкости внутри насоса без амортизирующей конструкции снаружи насоса 800.

Пример

На Фиг.5 показаны три группы I, II, III одновременно измеренных значений давления жидкости на выпуске трех насосов, имеющих идентичные задающие элементы для жидкости и секции напорных каналов и каналов для жидкости. Другими словами, насосы имели идентичные вибрационные поршни и электромагнитные клапаны, запитываемые от сети 230 В/50 Гц (таким образом, вибрации, создаваемые в жидкости задающим элементом 815, 816 для жидкости, имели частоту 50 Гц) для нагнетания давления и циркуляции жидкости, например воды, в насосы, через насосы и из насосов. Три насоса имели идентичную линию для подачи жидкости, т.е. трубопровод выпуска и выпуска диаметром 2 мм, за исключением амортизатора 860 жидкости при его наличии.

Измерения давления выполнялись со скоростью 1000 измерений/с. Измеряемые давления для каждого насоса, показанные на Фиг.5, распространялись во временном промежутке 0,2 с.

Первый (сравнительный насос) не имел никакого амортизатора жидкости. Насос имел на выпуске наибольшую амплитуду давления, показанную с помощью кривой I, т.е. колебание от 7 от 18 бар или средний уровень давления 12,5 бар с амплитудой общего колебания примерно 11 бар (общая амплитуда, соответствующая почти 100% среднего давления).

Второй насос 800 имел амортизатор 860 жидкости, состоящий из амортизирующей мембраны 861 диаметром примерно 10 мм и толщиной 1,5 мм. Мембрана 861 была связана с воздушной полостью 862 объемом 0,3 см³ приблизительно при атмосферном давлении. Этот насос 800 имел на выпуске 820 промежуточную амплитуду давления, показанную с помощью кривой II, т.е. колебание от 8 от 17 бар или средний уровень давления 12,5 бар с амплитудой общего колебания примерно 9 бар (общая амплитуда, соответствующая примерно 75% среднего давления).

Это небольшое уменьшение амплитуды давления соответствует 2 бар по сравнению с насосом без амортизатора жидкости и уже может оказывать значительное влияние на результирующее уменьшение шума, создаваемого насосом, в частности, поскольку шум не воспринимается человеческим ухом по линейному закону.

Третий насос 800 имел амортизатор 860 жидкости, состоящий из амортизирующей мембраны 861 диаметром примерно 25 мм и толщиной 1,5 мм. Мембрана 861 была связана с воздушной полостью 862 объемом 1 см³ приблизительно при атмосферном давлении. Третий насос имел на выпуске 820 небольшую амплитуду давления, показанную с помощью кривой III, т.е. колебание от 10 от 15 бар или средний уровень давления 12,5 бар с амплитудой общего колебания примерно 5 бар (общая амплитуда, соответствующая примерно 40% среднего давления).

Это значительное уменьшение амплитуды давления соответствует 6 бар по сравнению с насосом без амортизатора жидкости и оказывает значительное влияние на результирующий шум и уменьшение вредного воздействия, создаваемых насосом. Уменьшение шума и вредного воздействия при использовании третьего насоса превосходит аналогичные показатели для второго насоса.

Насос (800) для машины (1) для приготовления напитков имеет: впуск (810) насоса; выпуск (820) насоса; задающий элемент (815, 816) для жидкости для нагнетания давления и циркуляции жидкости от впуска насоса к выпуску насоса; и нагнетательный канал (870, 871, 872) насоса, функционально соединяющий задающий элемент для жидкости с выпуском насоса. Нагнетательный канал насоса содержит амортизатор (860) жидкости для поглощения вибраций перед выпуском насоса в вышеуказанной жидкости, которые создаются задающим элементом для жидкости с целью циркуляции через выпуск насоса амортизируемой жидкости под давлением от задающего элемента для жидкости. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Насос (800) для машины (1) для приготовления напитков, имеющий впуск (810) насоса, выпуск (820) насоса, задающий элемент (815, 816) для жидкости, обеспечивающий нагнетание давления и циркуляцию жидкости от впуска насоса к выпуску насоса и нагнетательный канал (870, 871, 872) насоса, функционально соединяющий задающий элемент для жидкости с выпуском насоса, и содержащий амортизатор (860) жидкости для поглощения вибраций перед выпуском насоса в вышеуказанной жидкости, которые создаются задающим элементом для жидкости с целью циркуляции через выпуск насоса амортизируемой жидкости под давлением от задающего элемента для жидкости,
отличающийся тем, что вышеуказанный нагнетательный канал (870, 871, 872) насоса выполнен в виде жесткого элемента (801), продолжающегося от задающего элемента (815, 816) для жидкости к выпуску (820) насоса, при этом амортизатор (860) жидкости расположен, по меньшей мере, на протяжении части жесткого элемента (801), а жесткий элемент и амортизатор жидкости совместно содержат нагнетательный канал жидкости (870, 871, 872).

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что задающий элемент (815, 816) для жидкости содержит
- камеру (816) насоса, функционально связанную с впуском (810) насоса и выпуском (820) насоса через нагнетательный канал (870, 871, 872) насоса,
- возвратно-поступательный поршень (815) насоса, установленный в камере (816) насоса, для нагнетания давления и циркуляции жидкости от впуска (810) насоса через камеру (816) насоса к выпуску (820) насоса, при этом камера насоса снабжена пружиной поршня для приложения усилия к поршню,
на периферии камеры насоса расположен электромагнитный клапан, обеспечивающий осевое возвратно-поступательное перемещение поршня в камере насоса.

3. Насос по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нагнетательный канал (870, 871, 872) насоса содержит секцию (870) амортизации жидкости, ограниченную амортизатором (860) жидкости.

4. Насос по п. 3, отличающийся тем, что амортизатор (860) жидкости содержит гибкий элемент (861), ограничивающий секцию (870) амортизации жидкости, гибкую мембрану (861), содержащую, по меньшей мере, один из материалов: силикон, резина или эластотермопласт, и/или имеющий твердость по Шору 50-90.

5. Насос по п. 1 или 2, отличающийся тем, что амортизатор (860) жидкости содержит газовую полость (862), в частности воздушную полость, которая отделена от секции (870) амортизации жидкости гибкой мембраной (861).

6. Насос по п. 5, отличающийся тем, что амортизатор (860) жидкости содержит крышку (865), ограничивающую газовую полость (862), в частности резьбовую крышку и/или съемную крышку.

7. Насос по п. 6, отличающийся тем, что крышка (865) крепится в корпусе (801) насоса.

8. Насос по п. 1 или 2, отличающийся тем, что крышкой (865) закреплена гибкая мембрана (861) у секции (870) амортизации жидкости.

9. Насос по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нагнетательный канал (870, 871, 872) насоса содержит секцию (871) направления жидкости от задающего элемента (815, 816) для жидкости в секцию (870) амортизации жидкости у амортизатора (860) жидкости, так чтобы жидкость, направляемая секцией направления жидкости, направлялась по измененной траектории амортизатором жидкости.

10. Насос по п. 9, отличающийся тем, что секция (871) направлении жидкости и секция (870) амортизации жидкости образуют соответствующие направления потока, которые расположены под углом 30-150 градусов, в частности 60-120 градусов, например 75-105 градусов или, например 85-95 градусов.

11. Насос по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нагнетательный канал насоса содержит секцию (872) направления жидкости по измененной траектории, направляющую жидкость из секции (870) амортизации жидкости к выпуску (820) насоса.

12. Насос по п. 11, отличающийся тем, что секция (872) направления жидкости по измененной траектории и секция (870) амортизации жидкости образуют соответствующие направления потока, которые расположены под углом 30-150 градусов.

13. Насос по п. 12, отличающийся тем, что направления потока расположены под углом 60-120 градусов, например 75-105 градусов или, например 85-95 градусов.

14. Насос по п. 13, отличающийся тем, что корпус (801) насоса объединен с вышеуказанным жестким элементом и содержит задающий элемент (815, 816) для жидкости.

15. Машина (1) для приготовления напитков, содержащая насос (800) по любому из предыдущих пунктов.