Область техники
Настоящее описание в общем относится к электрическим системам для приготовления напитков или продуктов питания, в которых готовится напиток или продукт питания, и к передаче энергии на съемные компоненты, в которых выполняется часть указанного приготовления.
Предпосылки создания изобретения
Системы для приготовления напитков или продуктов питания, такие как кофейная система Nespresso® и система для вспенивания молока AeroccinoTM, могут быть выполнены в виде базового модуля и отделяемого съемного компонента. Съемный компонент содержит систему обработки компонентов напитка или продукта питания, такую как взбивающая система для вспенивания молока или система экстракции для экстракции компонента напитка из капсулы. Базовый модуль содержит электрическую схему для передачи энергии на съемный компонент для обеспечения питания указанной системы обработки компонентов. Энергия может быть передана посредством физического контакта между токопроводящими терминалами, расположенными на базовом модуле и на съемном компоненте. При разделении базового модуля и съемного компонента указанные терминалы становятся открытыми и могут повреждаться или загрязняться (например, остатками напитка или продукта питания или вследствие коррозии под действием воды и кислорода), что препятствует эффективной передаче энергии.
Несмотря на усилия, уже вложенные в разработку таких систем для приготовления, необходимы дальнейшие усовершенствования.
Изложение сущности изобретения
В настоящем описании предложена система для приготовления напитка или продукта питания, содержащая базовый модуль и съемный компонент. Съемный компонент имеет систему обработки компонентов напитка или продукта питания. Система содержит силовое соединение, расположенное на съемном компоненте и на базовом модуле. Силовое соединение выполнено с возможностью индукционной передачи энергии за счет магнитной индукции электрической энергии (т.е. беспроводным способом) между базовым модулем и съемным компонентом при их соединении. Система содержит электрическую схему, которая может быть расположена на съемном компоненте и на базовом модуле и предназначена для контроля передачи электрической энергии через силовое соединение.
Так как силовое соединение выполнено с возможностью индукционной передачи энергии, электрическая энергия может быть передана на съемный компонент при помощи соответствующей электрической схемы, герметично запаянной или иным образом заключенной в оболочку, например в корпус. Силовое соединение может быть прочным и безопасным, так как оно защищено от текучей среды (включая пролитую жидкость, которая с высокой вероятностью может встречаться в среде для приготовления напитка или продукта питания), и может иметь пониженный риск коррозии под действием различных элементов, включая кислород и воду. Электрическая схема может оставаться стерильной, не требуя очистки.
В вариантах осуществления электрическая схема может быть выполнена с возможностью определения наличия соединения между базовым модулем и съемным компонентом. Определение наличия соединения между базовым модулем и съемным компонентом необходимо, поскольку силовое соединение может передавать электрическую энергию только тогда, когда базовый модуль и съемный компонент функционально соединены. Силовое соединение может быть безопасным благодаря снижению магнитных полей рассеяния. Силовое соединение может быть эффективным, так как электрическая энергия может передаваться только при наличии электрической нагрузки.
В вариантах осуществления электрическая схема может содержать излучатель, расположенный на съемном компоненте, который при соединении базового модуля и съемного компонента соединяется с возможностью связи с приемником, расположенным на базовом модуле. Включенные в систему излучатель и приемник, соединенные с возможностью связи (т.е. выполненные таким образом, что сигнал, передаваемый излучателем, будет получен приемником так, чтобы указанный сигнал мог быть обработан для передачи информации), можно использовать для дополнительного регулирования электрической энергии, передаваемой по силовому соединению. Силовое соединение может быть безопасным и эффективным, так как через силовое соединение можно передать необходимое количество электрической энергии (например, энергии, необходимой для эксплуатации системы обработки компонентов).
В вариантах осуществления электрическая схема при определении указанного соединения может обеспечивать передачу электрической энергии в режиме запуска. Режим запуска может быть использован для установления связи между излучателем и приемником. В режиме запуска система обработки компонентов может не работать, например, электрическая схема на съемном компоненте не подает электрическую энергию в систему обработки компонентов (включая невозможность получения информации для выполнения процесса приготовления или невыполнение процесса приготовления после получения указанной информации). В режиме запуска любая электрическая энергия, передаваемая по силовому соединению, приводит в действие излучатель. Под «приведением в действие» излучателя подразумевается, что излучатель срабатывает с излучением сигнала в ответ на подачу электрической энергии в режиме реального времени. Таким образом, исключается вариант осуществления, в котором электрическая энергия сохраняется в электрохимической ячейке (или другой подобной конфигурации) и иным образом подается излучателю. При получении соответствующего сигнала от приемника электрическая схема может переходить из режима запуска в регулируемый режим, в котором передача питания регулируется посредством связи между излучателем и приемником, и система обработки компонентов работает.
Если электрическая схема выполнена с возможностью перехода в указанный режим запуска, силовое соединение может передавать первоначальное количество электрической энергии, например небольшое количество, для подачи питания на излучатель. Если излучатель не получает питания (например, из-за отсутствия функционального соединения между съемным компонентом и базовым модулем), электрическая схема может не переходить из режима запуска в регулируемый режим. Благодаря этому силовое соединение может быть более безопасным и/или более эффективным, чем альтернативные конфигурации с передачей большого количества энергии (например, для эксплуатации системы обработки компонентов) с самого начала. Переход из режима запуска в регулируемый режим происходит после получения сигнала приемником (при этом сигнал является результатом излучения от излучателя, переданного во время режима запуска), т.е. указанный переход может происходить при установлении связи между излучателем и приемником. Таким образом, электрическая энергия для эксплуатации системы обработки компонентов может быть передана безопасно.
В вариантах осуществления электрическая энергия, передаваемая в режиме запуска, меньше, чем электрическая энергия, передаваемая в регулируемом режиме. Передача меньшего количества энергии в режиме запуска позволяет передавать большее количество энергии после установления связи между излучателем и приемником. В том случае, если запуск происходит без функционального соединения между съемным компонентом и базовым модулем (например, вследствие ложного определения соединения), соответствующая электрическая схема может получить меньше повреждений, и соединение может быть безопасным.
В вариантах осуществления режим запуска включает в себя процесс, включающий увеличение передаваемой электрической энергии от первой величины (что может включать и отсутствие передачи энергии, например, при плавном пуске) до второй величины, в том числе с линейным или криволинейным нарастанием. В вариантах осуществления, в которых электрическая энергия контролируется с помощью ШИМ, увеличение электрической энергии означает постепенное увеличение коэффициента заполнения, например, на некоторую постоянную величину для линейного нарастания, или непостоянную величину для криволинейного нарастания. Путем увеличения электрической энергии от первой величины до второй величины можно реализовать «плавный пуск» для снижения нагрузки на соответствующую электрическую схему. В вариантах осуществления режим запуска включает в себя процесс, включающий заданный промежуток времени передачи электрической энергии, например 100–500 микросекунд или до 0,5 секунды. Количество электрической энергии можно увеличивать в течение периода времени, в том числе криволинейным или линейным образом, как описано выше. Путем введения предварительно заданного промежутка времени можно контролировать продолжительность режима запуска. Режим запуска может включать в себя подобные процессы, в том числе передачу заданного количества электрической энергии, например энергии постоянной величины. В вариантах осуществления процессы могут быть скомбинированы, например главный процесс, включающий множество вышеописанных подчиненных процессов, выполняемых одновременно, причем главный процесс завершается, если завершается один из подчиненных процессов.
В вариантах осуществления передача электрической энергии в режиме запуска прекращается, если процесс завершен (например, количество поданной электрической энергии первой величины достигает второй величины, или подача электрической энергии осуществляется в течение заданного промежутка времени) без получения приемником соответствующего сигнала, т.е. без выполнения регулируемого режима. Путем прекращения режима запуска при завершении процесса можно контролировать электрическую энергию, подаваемую в режиме запуска, с целью уменьшения повреждений соответствующей электрической схемы в том случае, если режим запуска происходит без функционального соединения между съемным компонентом и базовым модулем.
В вариантах осуществления процесс повторяется последовательно (например, если приемник не получил соответствующий сигнал после завершения процесса, процесс выполняется еще раз) до тех пор, пока не будет выполнено заданное число (например, 2–4) выполняемых процессов или пока приемник не получит сигнал, переданный излучателем. Путем последовательного повторения процесса можно контролировать электрическую энергию, подаваемую в режиме запуска, с целью уменьшения повреждений соответствующей электрической схемы в том случае, если режим запуска происходит без функционального соединения между съемным компонентом и базовым модулем. В вариантах осуществления последующий процесс выполняется по истечении заданного промежутка времени (например, 0,5–2 секунды) после прекращения предыдущего процесса.
В вариантах осуществления электрическая энергия, передаваемая через силовое соединение, включает в себя переменный ток, включающий один или комбинацию из: синусоидального сигнала; прямоугольного сигнала; пилообразного, пульсирующего сигнала (т.е. пульсации постоянного тока); или другой подобной формы сигнала. Электрическую энергию, передаваемую через силовое соединение, можно контролировать посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с помощью коэффициента заполнения, или путем ограничения формы волны переменного тока.
В вариантах осуществления машиночитаемые команды выполняются одним или более процессорами, расположенными в базовом модуле, для передачи электрической энергии через силовое соединение на основании сигнала, полученного приемником.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью передачи через силовое соединение плавно регулируемых количеств электрической энергии (например, передача электрической энергии осуществляется в течение некоторого числа состояний, промежуточных относительно включенного и выключенного состояний). Плавно регулируемые количества энергии могут передаваться в регулируемом режиме (например, в варианте осуществления, в котором реализуют режим запуска и регулируемый режим). Термин «плавно регулируемый» относится к плавному регулированию количества электрической энергии, которое подается каждым импульсом энергии (например, путем контроля коэффициента заполнения), а не к включенному/выключенному состоянию импульса. Обеспечивая плавно регулируемую передачу электрической энергии, силовое соединение может передавать точные количества электрической энергии, чтобы обеспечить достаточную потребляемую мощность системы обработки компонентов при осуществлении процесса приготовления.
В вариантах осуществления излучатель содержит источник света, выполненный с возможностью излучения света, при этом приемник выполнен с возможностью определения интенсивности света, а электрическая энергия, передаваемая по силовому соединению, основана на интенсивности излучаемого света. Термин «свет» относится к электромагнитному излучению и включает свет, излучаемый в видимой области спектра (например, светодиодом), и излучаемый свет, невидимый для человека (например, излучаемый инфракрасным светодиодом), или же их комбинацию. Если излучатель и приемник выполнены с возможностью оптической связи, электрическая схема может быть рентабельной и способна работать без помех от магнитных полей, создаваемых силовым соединением.
В вариантах осуществления съемный компонент содержит электрическую схему для управления системой обработки компонентов с целью осуществления процесса приготовления напитка или продукта питания, причем электрическая энергия, передаваемая по силовому соединению, контролируется (например, посредством излучателя и связанной с ним электрической схемы в базовом модуле) в соответствии со способом приготовления. Путем контроля электрической энергии на основании способа приготовления можно передавать точное количество электрической энергии, чтобы обеспечить достаточную потребляемую мощность системы обработки компонентов при осуществлении процесса приготовления. В вариантах осуществления указанный контроль может быть осуществлен в регулируемом режиме (например, не в режиме запуска).
Электрическая схема для управления системой обработки компонентов с целью выполнения процесса приготовления напитка или продукта питания может включать в себя машиночитаемые команды, выполняемые одним или более процессорами, которые могут находиться в съемном компоненте, для управления системой обработки компонентов (например, в варианте осуществления с системой обработки компонентов в виде системы кондиционирования может осуществляться управление системой теплопередачи и системой взбивания). Системой обработки компонентов можно управлять для выполнения ряда операций (например, для воздействия определенным количеством тепла в течение заданного промежутка времени и/или для выставления определенной силы взбивания в течение заданного промежутка времени). Машиночитаемые команды могут содержать инструкции действия излучателя для излучения сигнала, соответствующего управлению системой обработки компонентов (например, когда электрическая нагрузка от системы обработки компонентов достигает определенной величины, излучается сигнал для подачи соответствующего количества электрической энергии через силовое соединение).
В вариантах осуществления электрическая схема для определения наличия соединения между базовым модулем и съемным компонентом содержит датчик, включая датчик магнитного поля (например, герконовый датчик, размещенный на базовом модуле, который активируется магнитным материалом съемного компонента при функциональном соединении с базовым модулем), или другой датчик приближения, включая оптический датчик (например, фототранзистор, который закрывается съемным компонентом при функциональном соединении с базовым модулем). Путем установки датчика можно точно определить наличие функционального соединения с датчиком, что может уменьшить повреждение соответствующей электрической схемы. При установке датчика магнитного поля указанный датчик может срабатывать под действием магнитного материала на съемном компоненте, не требуя подачи энергии на съемный компонент через силовое соединение (или посредством специального источника питания на съемном компоненте).
В вариантах осуществления силовое соединение содержит первичную катушку, размещенную на базовом модуле, и вторичную катушку, размещенную на съемном компоненте. Разделенный сердечник может быть расположен на базовом модуле и на съемном компоненте. В вариантах осуществления приемник и излучатель расположены внутри соответствующих первичной катушки и вторичной катушки, а датчик является внешним и расположен на удалении от катушек. Если излучатель и приемник расположены внутри катушек, а датчик на удалении от них, то датчик и излучатель/приемник оказываются расположены на удалении друг от друга, что может обеспечить электрические средства для точного определения соединения между базовым модулем и съемным компонентом.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью предотвращения передачи электрической энергии через силовое соединение при определении электрической схемой отсутствия соединения между базовым модулем и съемным компонентом. Путем ограничения передачи электрической энергии при отсутствии соединения можно уменьшить повреждение соответствующей электрической схемы.
В вариантах осуществления съемный компонент и базовый модуль содержат механическое устройство сопряжения для установки съемного компонента и базового модуля в соединенное положение. Благодаря установке механического устройства сопряжения базовый модуль и съемный компонент можно точно соединить друг с другом, что может обеспечить эффективную передачу энергии через силовое соединение.
В вариантах осуществления съемный компонент содержит электрическую схему, которая преобразовывает электрическую энергию переменного тока, подаваемую через силовое соединение, чтобы направить электрическую энергию тока для приведения в действие излучателя. Этими компонентами можно управлять в режиме запуска.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью получения информации о выборе способа приготовления, при этом указанная электрическая схема может быть размещена в съемном компоненте и/или в базовом модуле. Электрическая схема может содержать средства беспроводной связи. Если электрическая схема выполнена с возможностью получения указанной информации беспроводным способом, способ приготовления можно выбрать с помощью периферийного устройства или главной машины для приготовления напитка или продукта питания, что может устранить необходимость в пользовательском интерфейсе на съемном компоненте. В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью осуществления способа приготовления на основании полученной информации, в том числе при получении указанной информации. Указанная возможность получения информации может быть реализована в виде подходящих машиночитаемых команд в процессоре съемного компонента. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью получения указанной переданной информации при передаче электрической энергии через силовое соединение, например, может быть активировано получение указанной информации (в том числе путем подачи питания на средства связи). В вариантах осуществления, включающих регулируемый режим, указанное получение информации может происходить в регулируемом режиме.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью передачи информации для идентификации способа приготовления, выполняемого системой обработки компонентов съемного компонента. Электрическая схема может быть размещена в съемном компоненте и/или в базовом модуле. Электрическая схема может содержать средства беспроводной связи. Если электрическая схема выполнена с возможностью передачи указанной информации беспроводным способом, способ приготовления, выполняемый съемным компонентом, можно определять с помощью периферийного устройства или главной машины для приготовления напитка или продукта питания. Следует понимать, что базовый модуль можно соединять с множеством съемных компонентов, которые содержат различные системы обработки компонентов, которые выполнены с возможностью осуществления различных способов приготовления. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью осуществления указанной передачи информации при передаче электрической энергии через силовое соединение. В вариантах осуществления, включающих регулируемый режим, указанная передача информации может происходить в регулируемом режиме.
В вариантах осуществления система содержит дополнительную систему приготовления компонентов. Дополнительная система приготовления компонентов может отличаться от системы обработки компонентов в съемном компоненте. Система может содержать электрическую схему для управления дополнительной системой приготовления компонентов.
В вариантах осуществления система содержит электрическую схему (например, не размещенную в съемном компоненте), выполненную с возможностью получения информации для идентификации способа приготовления, выполняемого системой обработки компонентов, и с возможностью определения на основании указанной информации комбинированного способа приготовления, выполняемого дополнительной системой приготовления компонентов и системой приготовления компонентов съемного компонента. Электрическая схема может быть размещена в одном или в комбинации из: главной машины для приготовления напитка или продукта питания или базового модуля, содержащего дополнительную систему приготовления компонентов; периферийного устройства; другого компонента, который обменивается данными с системой.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью осуществления комбинированного способа приготовления, включающего в себя работу дополнительной системы обработки компонентов и системы обработки компонентов съемного компонента. Системы обработки компонентов могут работать последовательно или одновременно друг с другом.
В настоящем описании предложен съемный компонент, содержащий систему обработки компонентов напитка или продукта питания. Съемный компонент содержит силовое соединение, например вторичную катушку силового соединения, выполненную с возможностью индукционной передачи электрической энергии от базового модуля, соединенного со съемным компонентом.
В вариантах осуществления электрическая схема может содержать излучатель, выполненный с возможностью соединения с возможностью связи с приемником, расположенным на базовом модуле. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью получения электрической энергии от вторичной катушки для передачи электрической энергии в режиме запуска. Режим запуска служит для установления связи между излучателем и приемником. В режиме запуска система обработки компонентов не может работать. В режиме запуска электрическая энергия может приводить в действие излучатель. Электрическая схема может быть выполнена с возможностью перехода из режима запуска в регулируемый режим при передаче сигнала от излучателя, причем передача электрической энергии регулируется излучателем. В регулируемом режиме система обработки компонентов может работать.
В настоящем описании предложен способ приготовления напитка или продукта питания, включающий индукционную передачу электрической энергии между базовым модулем и съемным компонентом при их соединении.
В вариантах осуществления способ включает в себя определение наличия соединения между съемным компонентом и базовым модулем. Способ может включать в себя: передачу электрической энергии посредством индукционного переноса энергии с базового модуля на съемный компонент; прием базовым модулем сигнала, переданного со съемного компонента; регулирование передачи электрической энергии между базовым модулем и съемным компонентом на основании принятого сигнала для обеспечения подачи электрической энергии, которую можно назвать управляемой электрической энергией, в систему обработки компонентов напитка или продукта питания съемного компонента. Способ может включать в себя отсутствие подачи электрической энергии в систему обработки компонентов в режиме запуска. Способ может включать в себя подачу электрической энергии в систему обработки компонентов в регулируемом режиме. Электрическую энергию, подаваемую в систему обработки компонентов, можно регулировать в соответствии со способом приготовления напитка или продукта питания.
В настоящем описании предложена электрическая схема для системы для приготовления напитка, причем указанная схема служит для осуществления вышеописанного способа. В настоящем описании предложена компьютерная программа, которая при ее выполнении на программируемой электрической схеме осуществляет вышеописанный способ. В настоящем описании предложен машиночитаемый носитель, который может представлять собой энергонезависимый машиночитаемый носитель, содержащий вышеописанную компьютерную программу.
В настоящем описании предложен способ приготовления напитка или продукта питания. Способ может включать в себя передачу электрической энергии через силовое соединение между базовым модулем и съемным компонентом, как описано выше. Способ может включать в себя передачу информации для идентификации способа приготовления, выполняемого системой обработки компонентов съемного компонента. Способ может включать в себя определение на основе переданной информации комбинированного способа приготовления, выполняемого дополнительной системой обработки компонентов и системой обработки компонентов съемного компонента. Способ может включать в себя выбор комбинированного способа приготовления. Способ может включать в себя осуществление комбинированного способа приготовления путем контроля дополнительной системы обработки компонентов и системы обработки компонентов съемного компонента. Контроль системы обработки компонентов может включать в себя передачу информации для выбора способа приготовления, осуществляемого системой обработки компонентов.
Предшествующее изложение сущности изобретения представлено в целях изложения сущности некоторых вариантов осуществления с целью обеспечения базового понимания аспектов объекта изобретения, описанного в настоящем документе. Соответственно, вышеописанные признаки представляют собой лишь примеры, и их никоим образом не следует толковать как сужающие объем или суть объекта изобретения, описанного в настоящем документе. Более того, для обеспечения дополнительных вариантов осуществления описанные выше и/или ниже варианты осуществления могут быть объединены в любой подходящей комбинации. Другие признаки, аспекты и преимущества объекта изобретения, описанного в настоящем документе, станут очевидны из нижеследующего подробного описания, фигур и формулы изобретения.
Краткое описание фигур
Аспекты, признаки и преимущества вариантов осуществления настоящего описания станут очевидны из нижеследующего описания вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых аналогичные числа обозначают аналогичные элементы.
На фиг. 1 представлена блок-схема, на которой показан вариант осуществления системы для приготовления напитка или продукта питания.
На фиг. 2 представлена принципиальная схема, на которой показан вариант осуществления системы обработки компонентов системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1.
На фиг. 3 представлена принципиальная схема, на которой показан вариант осуществления системы обработки компонентов системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1.
На фиг. 4 представлена принципиальная схема, на которой показан вариант осуществления системы подачи текучей среды системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1.
На фиг. 5 представлена блок-схема, на которой показан вариант осуществления управляющей электрической схемы системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1.
На фиг. 6 представлена блок-схема, на которой показан вариант осуществления электрической схемы системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1.
На фиг. 7 представлена принципиальная схема, на которой показан вид сбоку варианта осуществления системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1, которая содержит съемный компонент, соединенный с базовым модулем.
На фиг. 8 представлена принципиальная схема, на которой показан вид снизу съемного компонента системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 7.
На фиг. 9 представлена принципиальная схема, на которой показан вид сверху базового модуля системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 7.
На фиг. 10 представлена принципиальная схема, на которой показан вид сбоку в разрезе силового соединения, размещенного в функциональной конфигурации системы, показанной на фиг. 7.
На фиг. 11 представлена блок-схема, на которой показан вариант осуществления электрической схемы системы, показанной на фиг. 7.
На фиг. 12 представлена блок-схема, на которой показан вариант осуществления процесса передачи энергии для системы, показанной на фиг. 7.
На фиг. 13 представлена принципиальная схема, на которой показан вариант осуществления системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1.
На фиг. 14 представлена принципиальная схема, на которой показан вариант осуществления системы для приготовления напитка или продукта питания, показанной на фиг. 1.
На фиг. 15 представлена блок-схема, на которой показан вариант осуществления процесса приготовления напитка для системы, показанной на фиг. 13 или 14.
Подробное описание вариантов осуществления
Прежде чем перейти к описанию нескольких вариантов осуществления системы для приготовления напитка или продукта питания, следует понимать, что система не ограничена характеристиками конструкции или стадиями способа, приведенными в последующем описании. Специалистам в данной области будет очевидно, что преимущество настоящего описания заключается в том, что система способна иметь другие варианты осуществления, а также применяться на практике или осуществляться разнообразными способами.
При использовании в настоящем документе термин «система для приготовления напитка или продукта питания» означает систему, которая может готовить напиток и/или продукт питания в соответствии с определением в настоящем документе, включая одно или более из следующего: разведение; нагревание; охлаждение; смешивание; взбивание; растворение; пропитывание; замачивание; экстракция; кондиционирование. Система для приготовления напитка или продукта питания может готовить по меньшей мере часть напитка и/или продукта питания (например, указанная система готовит напиток в соответствии с определением в настоящем документе, к которому конечный пользователь перед употреблением может вручную добавить дополнительную жидкость, включая молоко и/или воду).
При использовании в настоящем документе термин «напиток» означает питьевое вещество. Напиток может быть охлажденным или горячим. Неисключающими примерами напитка являются: чай; кофе, включая молотый кофе; горячий шоколад; молоко; кордиал; или т.п.
При использовании в настоящем документе термин «продукт питания» включает жидкости, гели, пасты, пены или муссы, полутвердые вещества, которые могут считаться питательными веществами. Продукт питания может быть охлажденным или горячим. Неисключающими примерами продукта питания является следующее: йогурт; мусс; парфе; суп; мороженое; сорбет; заварной крем; смузи. Следует понимать, что между определениями напитка и продукта питания существует определенная степень совпадения. Иначе говоря, напиток может также представлять собой и продукт питания, и поэтому, когда говорят, что машина служит для приготовления напитка либо продукта питания, это не исключает приготовление и того, и другого.
При использовании в настоящем документе термин «предшественник напитка» или «предшественник для образования напитка» означает один или более ингредиентов напитка, которые обрабатываются системой путем добавления к ним жидкости, включая молоко и/или воду, с образованием напитка. Форма указанного предшественника может включать порошок, кристаллическое вещество, жидкость или гель, твердое вещество. Обычно указанный предшественник включает сырьевые материалы, в том числе молотый кофе, чай, какао-порошок и порошковое молоко.
При использовании в настоящем документе термин «предшественник продукта питания» или «предшественник для образования продукта питания» означает один или более ингредиентов продукта питания, которые обрабатываются системой путем добавления к ним жидкости, включая молоко и/или воду, с образованием продукта питания. Форма указанного предшественника может включать порошок, кристаллическое вещество, жидкость или гель, твердое вещество. Указанный предшественник включает сырьевые материалы, в том числе порошкообразные продукты, например сушеные овощи или смесь в качестве безводного порошкового супового концентрата, порошковое молоко, порошки на основе муки, включая заварной крем, порошковый йогурт или мороженое.
При использовании в настоящем документе термин «предшественник» для удобства может относиться к вышеописанному предшественнику для образования продукта питания или к предшественнику для образования напитка. Следует понимать, что указанный предшественник можно определять как предшественник напитка или продукта питания в зависимости от конечного продукта, который получают в результате его обработки.
При использовании в настоящем документе термин «компонент» или «компонент напитка или продукта питания» включает одну или множество составляющих, которые обрабатываются системой обработки компонентов с образованием напитка или продукта питания в соответствии с определением в настоящем документе. Компонент включает непосредственно сам предшественник для образования напитка или продукта питания в соответствии с определением в настоящем документе, а также контейнер в соответствии с определением в настоящем документе, содержащий указанный предшественник. Компонент включает текучую среду (например, жидкость, такую как молоко или вода), которую можно добавлять к указанному предшественнику или обрабатывать отдельно путем кондиционирования в соответствии с определением в настоящем документе.
При использовании в настоящем документе термин «кондиционирование» в отношении компонента текучей среды означает изменение его физического свойства и может включать одно или более из следующих действий: нагревание; охлаждение; перемешивание (включая вспенивание путем взбивания для введения пузырьков и перемешивание для создания турбулентного течения).
При использовании в настоящем документе термин «система обработки компонентов» или «система обработки компонентов напитка или продукта питания» означает систему, которая может обрабатывать компонент в соответствии с определением в настоящем документе с образованием напитка или продукта питания в соответствии с определением в настоящем документе. Указанная обработка включает: добавление текучей среды (например, жидкости, включая молоко или воду) к компоненту; или кондиционирование компонента (например, молока) в соответствии с определением в настоящем документе без добавления жидкости; или их комбинацию. Система обработки компонентов может быть выполнена с возможностью обработки компонента одним или более из следующего: разведение; нагревание; охлаждение; смешивание; взбивание; растворение; пропитывание; замачивание; экстракция; кондиционирование. Следует понимать, что система обработки компонентов не ограничивается конкретными вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Система обработки компонентов контролируется для осуществления способа приготовления в соответствии с определением в настоящем документе.
При использовании в настоящем документе термин «способ приготовления» или «способ приготовления напитка или продукта питания» означает способ приготовления напитка или продукта питания в соответствии с определением в настоящем документе, из компонента напитка или продукта питания в соответствии с определением в настоящем документе. Способ приготовления осуществляется системой обработки компонентов.
При использовании в настоящем документе термин «контейнер» включает конструкцию, выполненную с возможностью содержания в ней предшественника для образования напитка или продукта питания в соответствии с определением в настоящем документе, которая пригодна для работы с системой обработки компонентов в соответствии с определением в настоящем документе. Контейнер включает конфигурацию для содержания одной порции предварительно дозированного количества предшественника для образования напитка или продукта питания для обработки с образованием одной порции напитка или продукта питания. Контейнер включает одноразовый контейнер в том смысле, что он прокалывается или иным образом становится непригодным для использования после обработки. Контейнер включает различные формы, такие как усеченный конус, диск или другие. Контейнер может быть выполнен в виде капсулы, при этом капсула может иметь внутренний объем 20–100 мл. Капсула включает кофейную капсулу, например классическую капсулу Nespresso®, или другую аналогичную капсулу/контейнер. Контейнер может быть выполнен в виде стаканчика, при этом стаканчик может иметь внутренний объем 150–350 мл. Стаканчик обычно предназначен для употребления продукта из него конечным пользователем и включает стаканчик для йогурта для употребления с помощью какого-либо инструмента, в том числе ложки. Контейнер может быть выполнен в виде чашки, при этом чашка может иметь внутренний объем 150–350 мл. Чашка обычно предназначена для употребления продукта из нее конечным пользователем путем питья. Контейнер может быть выполнен в виде пакета, при этом пакет изготовлен из гибкого материала, включая пластмассу или фольгу.
При использовании в настоящем документе термин «электрическая схема» включает схему, выполненную с возможностью обеспечения управления различными системами, определенными в настоящем документе, включая систему (-ы) обработки компонентов. Электрическая схема может быть распределенной, включая распределенные устройства в системе для приготовления напитка или продукта питания. Электрическая схема также может быть распределена в другом компоненте, соединенном с системой, который может включать: сетевой компьютер, в том числе удаленный сервер; или облачный компьютер, включая серверную систему; или периферийное устройство. Электрическая схема может содержать электрические компоненты, включая пассивные компоненты, например комбинации транзисторов, трансформаторов, резисторов, конденсаторов и т.п. Электрическая схема может быть по меньшей мере частично реализована в процессоре (или одном или более процессорах), включая ASIC, микроконтроллер, ПЛИС, микропроцессор, конечный автомат и т.п. Следует понимать, что один или более процессоров могут быть распределены, в том числе размещены в том же устройстве, что и система обработки компонентов, или в другом компоненте, соединенном с системой. Процессор может включать в себя компьютерную программу, т.е. машиночитаемые команды, хранящиеся в памяти и/или программируемой логической схеме, которые могут быть предназначены для выполнения процесса. Память может представлять собой машиночитаемый носитель. Процесс может включать процесс приготовления напитка или продукта питания, при этом осуществляется управление системой обработки компонентов для указанного приготовления.
При использовании в настоящем документе термин «машиночитаемый носитель» включает обычную энергонезависимую память, например оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), CD-ROM, жесткий диск, твердотельный накопитель, флеш-накопитель, карту памяти, DVD-ROM, гибкий диск, оптический диск и/или их комбинации. Следует понимать, что, хотя одно или более запоминающих устройств могут находиться в том же физическом местоположении, что и система для приготовления напитка или продукта питания, одно или более запоминающих устройств могут быть размещены удаленно от главной системы и могут обмениваться данными с одним или более процессорами посредством компьютерной сети. Кроме того, при использовании более одного запоминающего устройства первое запоминающее устройство может находиться в том же физическом местоположении, что и главная система, а дополнительные запоминающие устройства могут находиться в физическом местоположении, удаленном от главной системы. Физическое(ие) местоположение(я) одного или более запоминающих устройств могут быть различными. Кроме того, одно или более запоминающих устройств могут быть реализованы в виде «облачной памяти» (т.е. одно или более запоминающих устройств могут быть частично или полностью сетевыми или доступными с помощью сети).
При использовании в настоящем документе термин «периферийное устройство» включает в себя электронные компьютерные устройства, в том числе: мобильный телефон; КПК; игровой контроллер; планшет; ноутбук; или другое подобное устройство.
При использовании в настоящем документе термин «средства связи» относится к аппаратному обеспечению и/или микропрограмме для передачи электронной информации. Средства беспроводной связи включают аппаратное обеспечение для передачи и приема сигналов по радиосвязи и включают в себя различные реализации протоколов, например стандарт 802.11, описанный в документации Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) и BluetoothTM от Bluetooth Special Interest Group (г. Киркленд, штат Вашингтон). Средства проводной связи включают модулированный сигнал, проходящий по линии электропитания. Указанная модуляция может включать в себя протокол передачи данных по электрическим сетям (PLC), включая протоколы G3-PLC и PRIME Института инженеров электротехники и электроники (IEEE).
При использовании в настоящем документе термин «съемный компонент» включает систему обработки компонентов в соответствии с определением в настоящем документе, которая может работать самостоятельно или совместно с отдельной системой обработки компонентов базового модуля для приготовления напитка/продукта питания. Съемный компонент включает в себя электрическую схему в соответствии с определением в настоящем документе. Съемный компонент выполнен с возможностью соединения с базовым модулем для получения от него электрической энергии для работы системы обработки компонентов.
При использовании в настоящем документе термин «базовый модуль» включает в себя блок питания и электрическую схему в соответствии с определением в настоящем документе. Базовый компонент выполнен с возможностью соединения со съемным компонентом для подачи на него электрической энергии. Базовый модуль может включать в себя выделенную систему обработки компонентов в соответствии с определением в настоящем документе, которая может работать совместно с отдельной системой обработки компонентов съемного компонента для приготовления напитка/продукта питания.
[Система для приготовления напитка или продукта питания]
Как показано на фиг. 1, система 2 для приготовления напитка или продукта питания (далее система 2) содержит систему 4 обработки компонентов напитка или продукта питания (далее система 4 обработки компонентов) для обработки компонента в соответствии с определением в настоящем документе с образованием напитка или продукта питания. Будут рассмотрены варианты осуществления системы 4 обработки компонентов.
Система 2 содержит управляющую электрическую схему 6 для управления системой 4 обработки компонентов. Электрическая схема 6 выполнена с возможностью управления подачей электрической энергии в систему 4 обработки компонентов. Будет рассмотрен вариант осуществления электрической схемы 6.
Система 2 содержит блок 10 питания для подачи электрической энергии на электрическую схему 6, в систему 4 обработки компонентов. В вариантах осуществления блок 10 питания имеет соединение с сетью электроснабжения и может содержать средства для кондиционирования электрической энергии от сети, чтобы сделать ее пригодной для электрической схемы 6 и системы 4 обработки компонентов. В вариантах осуществления блок 10 питания содержит переносной источник электрической энергии, включающий в себя электрохимический элемент.
[Системы обработки компонентов напитка или продукта питания]
В вариантах осуществления система 4 обработки компонентов содержит систему 8 подачи текучей среды для подачи текучей среды (например, в систему экстракции, систему растворения или систему смешивания, варианты осуществления каждой системы будут рассмотрены далее). Подаваемая текучая среда может представлять собой воду или молоко, или другое подобное вещество. Подаваемая текучая среда может быть подвергнута кондиционированию в соответствии с определением в настоящем документе в системе 8 подачи текучей среды. Будут рассмотрены варианты осуществления системы 8 подачи текучей среды. В вариантах осуществления система 4 обработки компонентов не требует подачи текучей среды (примеры включают систему кондиционирования, варианты осуществления которой будут рассмотрены далее), тем самым устраняя необходимость в системе 8 подачи текучей среды.
Как показано на фиг. 2, система 4 обработки компонентов выполнена в виде системы экстракции. Система экстракции выполнена с возможностью экстракции напитка или продукта питания (или его компонента), в том числе посредством пропитывания и замачивания предшественника для образования напитка или продукта питания, находящегося в капсуле 12.
Система экстракции содержит блок 14 экстракции для обработки капсулы. Блок 14 экстракции содержит держатель 16 капсулы для удержания капсулы в положении обработки (не показано). Блок 14 экстракции содержит стенку 18 выходного канала, выполненную с возможностью выпуска экстрагированного компонента. Стенка 18 выходного канала содержит одно или более отверстий (не показаны) для осуществления указанного выпуска в комбинации с фильтрованием частиц предшественника для образования напитка или продукта питания и/или поддержкой разрывной диафрагмы капсулы. Держатель 16 капсулы выполнен с возможностью перемещения в боковом направлении относительно выпускной стенки 18 для облегчения установки блока 14 экстракции в: положение приема капсулы (как показано); положение обработки капсулы (не показано, в этом положении капсула зажата между держателем капсулы и стенкой выходного канала); и в промежуточное положение выталкивания (не показано), в котором использованная капсула выталкивается. Система экстракции содержит приводную систему 20 для перемещения блока 14 экстракции между указанными положениями. Приводная система 20 может содержать линейный привод, включая двигатель, приводящий в действие стержень посредством зубчатой передачи, электромагнитный или ручной механизм, или другой подходящий механизм. Система экстракции содержит впускной канал 22 для ввода капсулы в блок 14 экстракции. Система экстракции содержит выходной канал 24 для выдачи использованной капсулы из блока 14 экстракции. Система экстракции содержит инжектор (не показан) для впрыскивания текучей среды из выходного канала системы подачи текучей среды в капсулу 12. Инжектор может быть расположен на держателе 16 капсулы или стенке 18 выходного канала.
В вариантах осуществления вышеописанной системы (не показаны) блок экстракции может быть выполнен с возможностью использования давления текучей среды, подаваемой системой 8 подачи текучей среды, для создания гидравлического уплотнения вокруг капсулы во время экстракции, как описано в EP2142054 B. Стенка выходного канала может приводиться в действие приводной системой, а не держателем капсулы, или же дополнительно с держателем. Блок экстракции может быть выполнен с возможностью вертикального или другого небокового перемещения и/или расположения. Система экстракции может быть выполнена с возможностью работы с капсулами различных форм, включая форму диска. Подходящая система экстракции описана в EP2747611 A и WO2011042400.
В вариантах осуществления (не показаны) система экстракции выполнена с возможностью работы путем центрифугирования капсулы, причем экстракция осуществляется за счет центробежной силы для передачи текучей среды через предшественник для образования напитка или продукта питания. Подходящая система экстракции описана в EP 2594171 A1.
В вариантах осуществления (не показаны) система 4 обработки компонентов выполнена в виде системы растворения. Система растворения выполнена с возможностью приготовления напитка или продукта питания посредством растворения растворимого предшественника для образования напитка или продукта питания с использованием текучей среды из системы 8 подачи текучей среды. Система растворения может быть выполнена с возможностью работы совместно с капсулой, причем предшественник растворяется в капсуле с помощью текучей среды из системы 8 подачи текучей среды и выводится из капсулы. Подходящая система растворения описана в EP 1472156 и в EP 1784344. В альтернативном варианте осуществления система растворения может быть выполнена с возможностью работы совместно с резервуаром, содержащим предшественник для образования напитка или продукта питания. В частности, порционное количество предшественника подается механическим средством подачи (включая шнек, приводимый в действие вращательным приводом или другим подходящим средством) из резервуара в смесительную камеру, и текучая среда из системы подачи текучей среды растворяет предшественник в смесительной камере. Подходящая система растворения описана в EP2512303 A и WO2016016240.
В вариантах осуществления (не показаны) система 4 обработки компонентов выполнена в виде системы растворения и/или экстракции, которая работает совместно с пакетом. Система выполнена с возможностью приема пакета и подачи текучей среды из системы 8 подачи текучей среды на впуске пакета. Введенная текучая среда смешивается с предшественником внутри пакета и выходит из пакета через его выпускное отверстие. Система содержит: опорный механизм для получения неиспользованного пакета и удаления использованного пакета; инжектор, выполненный с возможностью подачи текучей среды в пакет из выпускного отверстия системы 8 подачи текучей среды. Подходящая система описана в WO 2014/125123.
В вариантах осуществления (не показаны) система 4 обработки компонентов выполнена в виде системы смешивания, которая работает совместно со стаканчиком для потребления из него продукта конечным пользователем (примеры включают стаканчик для йогурта). В частности, указанная система может подавать текучую среду из системы подачи текучей среды в предшественник для образования напитка или продукта питания, находящийся в стаканчике. Система смешивания содержит мешалку, такую как смеситель с электроприводом для смешивания текучей среды с предшественником. Подходящая система описана в PCT/EP13/072692. В вариантах осуществления системы смешивания предшественник может быть предварительно помещен в стаканчик перед обработкой. В альтернативном варианте осуществления система смешивания может содержать дополнительную отдельную систему для экстракции предшественника из капсулы, или пакета, или другого подходящего контейнера и переноса указанного предшественника в стаканчик для обработки. Подходящая система описана в EP14167344A и в EP15195547A.
Как показано на фиг. 3, система 4 обработки компонентов выполнена в виде системы кондиционирования. Система кондиционирования выполнена с возможностью кондиционирования в соответствии с определением в настоящем документе компонента напитка или продукта питания в виде текучей среды, которая может включать молоко, воду, или раствор предшественника (такого как шоколадный порошок для получения горячего шоколадного напитка в молоке или воде), или другую жидкость. Система кондиционирования содержит систему 26 взбивания для перемешивания текучей среды в соответствии с определением в настоящем документе. Система 26 взбивания содержит подвижный элемент 28, приводимый в действие приводной системой 30. Приводная система 30 может содержать: электрический двигатель для приведения в действие подвижного элемента 28 посредством механической связи; магнитное соединение, которое приводит элемент в действие посредством силы, индуцированной магнитным полем; другую подходящую систему. Система кондиционирования содержит систему 32 теплопередачи, выполненную с возможностью нагрева или охлаждения текучей среды. В вариантах осуществления, в которых применяется нагрев, система 32 теплопередачи передает тепло текучей среде посредством электроприводной системы нагрева, которая может включать один или более электрорезистивных нагревательных элементов. В вариантах осуществления, в которых применяется охлаждение, система 32 теплопередачи отводит тепло от текучей среды посредством электроприводной системы охлаждения, которая может включать парокомпрессионную систему охлаждения. Система 26 взбивания и система 32 теплопередачи выполнены с возможностью воздействия на текучую среду, находящуюся в контейнере 34.
В вариантах осуществления (не показаны) система кондиционирования содержит либо систему взбивания, либо систему теплопередачи. В вариантах осуществления система 8 подачи текучей среды подает текучую среду в систему кондиционирования. В альтернативном варианте осуществления текучую среду подает пользователь, тем самым устраняя необходимость в системе 8 подачи.
[Система подачи текучей среды]
Варианты осуществления системы 8 подачи текучей среды будут описаны со ссылкой на фиг. 4. Система 8 подачи текучей среды содержит резервуар 36 для хранения подаваемой текучей среды. Система 8 подачи текучей среды содержит насосную систему 38 для перекачивания текучей среды из резервуара 36 через систему 40 теплопередачи в подходящие системы обработки компонентов. Система 8 подачи текучей среды содержит систему 40 теплопередачи, выполненную с возможностью нагрева или охлаждения текучей среды. В вариантах осуществления, в которых применяется нагрев, система 40 теплопередачи передает тепло текучей среде посредством электроприводной системы нагрева, которая может включать один или более электрорезистивных нагревательных элементов, которые могут быть выполнены в виде термоблока. В вариантах осуществления, в которых применяется охлаждение, система 40 теплопередачи отводит тепло от текучей среды посредством электроприводной системы охлаждения, которая может включать парокомпрессионную систему охлаждения. Резервуар 36, система 40 теплопередачи и насос 38 соединены по текучей среде каналами для передачи текучей среды. В вариантах осуществления текучая среда подается системой 8 подачи текучей среды под высоким давлением, например 5–20 бар.
В вариантах осуществления системы 8 подачи текучей среды (которые не показаны) система подачи текучей среды может содержать соединение с водопроводом, тем самым устраняя необходимость в резервуаре. Текучая среда может перекачиваться при комнатной температуре, что устраняет необходимость в системе теплопередачи. Система теплопередачи и насосная система могут быть расположены выше или ниже по потоку относительно друг друга. Текучая среда может подаваться самотеком или подаваться по водопроводному соединению под давлением, тем самым устраняя необходимость в насосе и/или резервуаре.
[Управляющая электрическая схема]
Как показано на фиг. 5, электрическая схема 6 содержит пользовательский интерфейс 42 для приема команды пользователя на выполнение процесса приготовления. В вариантах осуществления электрическая схема 6 может быть выполнена с возможностью управления системой 4 обработки компонентов для осуществления множества способов приготовления, причем пользовательский интерфейс 42 выполнен с возможностью выбора каждого из способов приготовления. Пользовательский интерфейс 42 может включать в себя одно или более из следующего: кнопки, такие как кнопка джойстика или нажимная кнопка; джойстик; светодиоды; графические или символьные ЖК-дисплеи; графический дисплей с сенсорным вводом и/или кнопками по краям экрана; другие подобные устройства.
В вариантах осуществления (не показаны) пользовательский интерфейс может быть распределен, в том числе интерфейс в системе 2 и на отдельном компоненте, который может включать периферийное устройство в соответствии с определением в настоящем документе. В таких вариантах осуществления система 2 содержит средства связи для взаимодействия с периферийным устройством. В вариантах осуществления система 2 может осуществлять единственный способ приготовления при получении электрической энергии, тем самым устраняя необходимость в пользовательском интерфейсе.
Электрическая схема 6 содержит сенсорную систему 44 для обеспечения управления системой обработки компонентов на основе принципа обратной связи. Сенсорная система 44 может включать в себя одно или более из следующего: датчики положения (например, в отношении варианта осуществления, содержащего систему экстракции для определения положения блока экстракции); датчики температуры (например, для определения температуры текучей среды, подаваемой системой подачи текучей среды); датчики расхода (например, для определения расхода текучей среды, подаваемой системой подачи текучей среды); другие подобные датчики, которые могут быть выбраны для конкретного варианта осуществления системы обработки компонентов.
В вариантах осуществления (не показаны) электрическая схема 6 может управлять системой 4 обработки компонентов путем управления без обратной связи, тем самым устраняя необходимость в сенсорной системе. В вариантах осуществления (не показаны) электрическая схема 6 управляет системой 4 обработки компонентов путем приведения в действие электроприводных выключателей, которые регулируют подачу электрической энергии от блока 10 питания на различные подкомпоненты системы 4. Электроприводные выключатели могут содержать различные транзисторы, такие как МОП-транзисторы и т.п.
Как показано на фиг. 5 и 6, вариант осуществления электрической схемы 6 содержит аппаратные средства 46. Аппаратные средства 46 включают средства 48 обработки. Средства 48 обработки содержат один или более процессоров 50, 52 в соответствии с определением в настоящем документе, выполненные с возможностью выполнения машиночитаемых команд 54–62. Команды задавать осуществление процесса приготовления для управления системой обработки компонентов, либо другого аналогичного процесса. В вариантах осуществления команды 54, 56 установлены на одном или более процессорах 50, 52. В вариантах осуществления команды 58 установлены на отдельных запоминающих/накопительных устройствах 64. В вариантах осуществления команды 60 установлены на периферийных устройствах 66 в соответствии с определением в настоящем документе, которые обмениваются данными с главной системой с помощью средств связи 68. В вариантах осуществления команды 62 находятся в удаленной базе данных 70 (включая сетевую или облачную систему), которая обменивается данными с главной системой с помощью средств связи 68 по компьютерной сети 72. Запоминающие/накопительные устройства 64 могут быть реализованы в виде машиночитаемого носителя в соответствии с определением в настоящем документе.
[Съемный компонент и базовый модуль]
Как показано на фиг. 7, в одном варианте осуществления вышеописанная система для приготовления напитка или продукта питания выполнена в виде базового модуля 74 и съемного компонента 76. Съемный компонент 76 содержит систему 4 обработки компонентов. Система содержит силовое соединение 78, расположенное на съемном компоненте 76 и на базовом модуле 74. Силовое соединение 78 выполнено с возможностью индукционной передачи электрической энергии между базовым модулем 74 и съемным компонентом 76, когда они функционально соединены (как показано). Система содержит электрическую схему 6, которая расположена на съемном компоненте 76 и/или на базовом модуле 74 для управления передачей электрической энергии через силовое соединение 78.
Как показано на фиг. 8–10, пример предыдущего варианта осуществления содержит силовое соединение с первичной катушкой 80, расположенной на базовом модуле 74, и вторичной катушкой 82, расположенной на съемном компоненте 76. Катушки 80, 82 расположены вокруг общей продольной оси 85, когда базовый модуль 74 и съемный компонент 76 функционально соединены (как показано). Катушки 80, 82 содержат множество электроизолированных круговых обмоток из электропроводящего элемента (например, меди), каждая из которых покрыта оболочкой из изолирующего материала (не показано). Изолирующий материал покрывает наружную поверхность обмотки для обеспечения надежной изоляции. В вариантах осуществления материал медной обмотки имеет диаметр 0,5 мм, с коэффициентом заполнения обмотки 0,5 и зазором между витками 0,51 мм. Отношение витков может быть 1 : 1 или другим, в зависимости от требований повышения/понижения, например 1 : 3. Наружный диаметр катушки может составлять приблизительно 246 мм при около 120 витках.
Разделенный сердечник 84, 86 расположен на основном модуле 74 и на съемном компоненте 76 соответственно. Сердечник выполнен из феррита или другого пригодного материала. В вариантах осуществления сердечник представляет собой броневой сердечник. Сердечник 84, 86 выполнен с возможностью ограничения и направления магнитных полей, соединяющих катушки 80, 82. Сердечник может воспринимать от катушек максимальную магнитную индукцию 0,20–30 тесла. Сердечник 84, 86 выполнен таким образом, что он окружает периферийную часть соответствующих катушек 80, 82, в частности, по периферийной стороне, проходящей параллельно продольной оси 85. Сердечник 84, 86 расположен внутри соответствующих катушек 80, 82, в виде выступов, параллельных продольной оси 85.
Как показано на фиг. 10, когда базовый модуль 74 и съемный компонент 76 функционально соединены, катушки 80, 82 соединяются с возможностью связи, при этом магнитное поле, образованное электрическим током в первичной катушке 80, индуцирует электрический ток во вторичной катушке 82, и наоборот. Термин «функциональное соединение» относится к соединению между съемным компонентом 76 и базовым модулем 74, которое устанавливается для индукционной передачи энергии посредством силового соединения 78, т.е. при выравнивании катушки 80 относительно катушки 82.
В вариантах осуществления силовое соединение 78 выполнено с возможностью максимальной передачи 200–500 ватт, с входным/выходным напряжением 200–350 вольт и частотой переключения 30–300 кГц.
В вариантах осуществления (не показаны) силовое соединение содержит альтернативно расположенные катушки, например катушки, расположенные вокруг оси, перпендикулярной продольной оси. В вариантах осуществления сердечник может отсутствовать, а индукционная передача энергии обусловлена катушками. В вариантах осуществления катушки и сердечник имеют альтернативное расположение, включая сердечник, который не является разделенным, или сердечник квадратной или прямоугольной формы, с катушками, расположенными около противоположных краев. В вариантах осуществления пластины содержат излучатель и приемник вместо первичной и вторичной катушек.
Как показано на фиг. 8–11, для определения наличия функционального соединения между базовым модулем 74 и съемным компонентом 76 электрическая схема 6 содержит датчик 88 магнитного поля (т.е. герконовый выключатель, который в вариантах осуществления является нормально разомкнутым), расположенный на базовом модуле 74. Датчик 88 активируется магнитным материалом 90 на съемном компоненте 76. Датчик 88 и магнитный материал 90 расположены на достаточном удалении от катушек 80, 82 (например, более 5 мм от периферийной части катушки), чтобы магнитные поля, индуцируемые катушками, не могли вызвать ошибочное срабатывание датчика 88.
В вариантах осуществления (не показаны) датчик расположен на съемном компоненте, а магнитный материал находится на базовом модуле. В вариантах осуществления датчик содержит оптический датчик, включая фотодиод, датчик давления или другой подходящий датчик приближения. Датчик может иметь альтернативное расположение, в том числе внутри катушек. В вариантах осуществления наличие функционального соединения определяется на основании обнаружения электрической нагрузки на первичную катушку, которая определяется электрической схемой базового модуля. Например, вторичная катушка и связанная с ней нагрузка съемного компонента вызывают вносимое сопротивление на первичной катушке базового модуля, что приводит к уменьшению амплитуды тока, измеряемой указанной электрической схемой базового модуля. В вариантах осуществления пользователь определяет наличие функционального соединения путем активации специального выключателя.
Как показано на фиг. 8–11, электрическая схема содержит излучатель 92, расположенный на съемном компоненте 76, и ответный приемник 94, расположенный на базовом модуле 74. Приемник 94 и излучатель 92 соединяются с возможностью связи, когда съемный компонент 76 и базовый модуль 74 функционально соединены, как лучше всего видно на фиг. 10. Таким образом, излучатель 92 излучает сигнал, получаемый приемником 94, который можно использовать для регулирования передачи электрической энергии через силовое соединение. В вариантах осуществления амплитуда излучаемого сигнала пропорциональна приложенной мощности. Приемник 94 и излучатель 92 расположены в первичной катушке 80 и вторичной катушке 82 соответственно.
В вариантах осуществления излучатель 92 содержит источник света, выполненный с возможностью излучения света, например светодиод (LED), включая инфракрасный светодиод (IRLED) или другой подходящий источник света. Приемник 92 выполнен с возможностью преобразования интенсивности света в соответствующий пропорциональный электрический ток, например приемник 92 содержит фотодиод или фототранзистор или аналогичный компонент. Касательно вариантов осуществления, реализующих широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), следует понимать, что деление электрического тока на части относится к регулированию коэффициента заполнения. Таким образом, излучатель и приемник реализуют топологию оптронной пары.
В вариантах осуществления (не показаны) излучатель и приемник соединены с возможностью связи посредством кодированных импульсов, а не интенсивности, или другими подходящими средствами. Излучатель и приемник могут содержать и другую топологию связи, включая топологию акустической связи или топологию магнитной связи. В вариантах осуществления излучатель и приемник имеют альтернативное расположение, включая расположение снаружи катушек.
Как показано на фиг. 11, блок 10 питания содержит (в вариантах осуществления, в которых электрическую энергию получают в виде переменного тока) выпрямитель (не показан), преобразующий переменный ток в постоянный ток, т.е. выпрямительную схему. Электрическая схема содержит электроприводную коммутационную систему 98. Коммутационная система 98 может быть реализована с одним или более транзисторами, например МОП-транзисторами или другими подходящими электроприводными переключателями. Коммутационная система 98 переключает электрическую энергию постоянного тока через первичную катушку 80, чтобы обеспечить переменный ток для индуцирования магнитного поля для передачи электрической энергии на вторичную катушку 82. Электрическая схема содержит процессор 100 для управления коммутационной системой 98. Процессор 100 может реализовывать широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) путем регулирования коэффициента заполнения для контроля электрической энергии, подаваемой на первичную катушку 80.
В вариантах осуществления (не показаны) электрическая энергия переменного тока подается от блока питания на первичную катушку, причем подаваемая электрическая энергия регулируется с помощью электроприводного переключателя для отсечения указанной электрической энергии переменного тока. В вариантах осуществления электрическая энергия регулируется путем ограничения пикового напряжения, например, с помощью ограничителя с переменным сопротивлением.
Электрическая схема содержит выпрямитель 102, расположенный на съемном компоненте 76, для преобразования электрической энергии переменного тока, индуцированной во вторичной катушке 82, в электрическую энергию постоянного тока для работы процессора 104. Процессор 104 управляет излучателем 92 для излучения сигнала. Приемник 94 принимает сигнал, а процессор 100 обрабатывает его для определения количества электрической энергии, которую необходимо подать на первичную катушку (посредством процессора 100, управляющего коммутационной системой 98).
Процессор 104 управляет системой 4 обработки компонентов для выполнения процесса приготовления, как описано ранее. В рамках указанного управления процессор 104 управляет излучателем 92 для излучения сигнала, соответствующего мощности, потребляемой системой 4 обработки компонентов в процессе приготовления. Электрическая схема съемного компонента 76 может содержать конденсатор (не показан) для регулирования подачи электрической энергии от выпрямителя 102 на процессор 104. В варианте осуществления, в котором система 4 обработки компонентов содержит вышеописанную систему кондиционирования, схематически показанную на фиг. 3, передача энергии через силовое соединение 78 регулируется для питания системы 32 теплопередачи и/или системы 26 взбивания с обеспечением необходимого количества энергии в конкретный момент времени в соответствии со способом приготовления.
В вариантах осуществления (не показаны) электрическая энергия передается непосредственно через силовое соединение 78 в систему 4 обработки компонентов, причем количество электрической энергии регулирует процессор 100 (или другим вариантом реализации электрической схемы) базового модуля 76, тем самым устраняя необходимость в процессоре 104 и выпрямителе 102 съемного компонента 76. В таком варианте осуществления связь между излучателем и приемником может отсутствовать или существовать в более упрощенной конфигурации, в которой излучатель выдает электрическую энергию в систему обработки компонентов для подачи сигнала включения или выключения на приемник. В вариантах осуществления процессор 104 базового модуля 74 заменяют пассивным электрическим компонентом в соответствии с определением «электрической схемы» в настоящем документе.
Электрическая схема съемного компонента 76 содержит средства 68 беспроводной связи в соответствии с описанием в настоящем документе для получения информации для выбора способа приготовления. Информация может быть передана от главной машины для приготовления напитка или продукта питания (как будет рассмотрено ниже), от базового модуля 74 и/или от периферийного устройства 66, как описано в настоящем документе, или от другого подходящего устройства. После получения указанной информации электрическая схема может выполнять указанный способ.
В вариантах осуществления информация содержит идентификатор, который соответствует определенному способу приготовления, хранящемуся в процессоре 104 (или в связанном запоминающем/накопительном устройстве). В вариантах осуществления информация содержит набор машиночитаемых команд, которые включают в себя способ приготовления и выполняются процессором 104. В вариантах осуществления информация содержит комбинацию двух непосредственно предшествующих вариантов осуществления или другое подходящее кодирование информации. Средства 68 связи передают полученную информацию процессору 104, который выполняет способ приготовления в соответствии с этой информацией.
В вариантах осуществления (не показаны) съемный компонент 76 получает указанную информацию с помощью средств проводной связи в соответствии с определением в настоящем документе, которые могут включать модулированный сигнал, проходящий через силовое соединение, который демодулирует процессор 104 (или другой вариант реализации электрической схемы), тем самым устраняя необходимость в средствах 68 беспроводной связи. В вариантах осуществления средства беспроводной связи расположены в базовом модуле 74 для приема указанной информации от периферийного устройства, при этом информацию можно передать на съемное устройство средствами беспроводной или проводной связи.
Как показано на фиг. 12 и 11, в вариантах осуществления процессор 100 осуществляет процесс передачи электрической энергии, схематически показанный на фиг. 12, для установления электрического соединения между съемным компонентом 76 и базовой станцией 74. Процесс передачи энергии включает в себя один или более из следующих этапов.
На этапе 106 электрическая схема определяет наличие указанного соединения, например, посредством датчика 88 (или другого варианта осуществления средства обнаружения). Если соединение существует, то его определение процессором 100 инициирует режим запуска на блоке 108. В ином случае процесс передачи энергии на блоке 110 не выполняется.
На блоке 108 осуществляется режим запуска, в котором номинальное количество электрической энергии подается через силовое соединение 78 для установления соединения между электрической схемой съемного компонента 76 и электрической схемой базового модуля 74. Во время режима запуска система 4 обработки компонентов может не работать, например, электрическая схема съемного компонента 76 не подает электрическую энергию в систему 4 обработки компонентов. В режиме запуска процессор 104 может быть выполнен с возможностью не принимать информацию для осуществления процесса приготовления или не выполнять указанный процесс. В частности, во время режима запуска электрическая энергия, передаваемая через силовое соединение, используется для приведения в действие излучателя 92 и только связанной с ним электрической схемы (например, в подходящих вариантах осуществления процессора 104 и выпрямителя 102).
В вариантах осуществления режим запуска содержит один или более подпроцессов, управление которыми осуществляется процессором 100, для подачи электрической энергии через силовое соединение 78. В вариантах осуществления подпроцесс включает в себя увеличение электрической энергии от первой величины (что может включать отсутствие передачи энергии, например плавный пуск при 0 вольт) до второй величины (например, 1–10% энергии, передаваемой во время процесса приготовления). Увеличение энергии может осуществляться с линейным и/или криволинейным нарастанием. В вариантах осуществления с реализацией ШИМ первая и вторая величины электрической энергии могут быть достигнуты путем регулирования коэффициента заполнения импульсов электрической энергии, подаваемой через первичную катушку (например, коэффициент заполнения 0% для плавного пуска при 0 вольт).
В вариантах осуществления подпроцесс включает в себя подачу электрической энергии в течение заданного промежутка времени (например, 100–500 микросекунд). В вариантах осуществления с реализацией ШИМ заданный промежуток времени может быть реализован путем регулирования коэффициента заполнения импульсов электрической энергии, подаваемой через первичную катушку (например, в течение заданного промежутка времени и после него коэффициент заполнения не равен нулю и равен нулю соответственно).
В вариантах осуществления подпроцесс включает в себя подачу заданного количества электрической энергии, в том числе при постоянном пиковом напряжении (например, 1–10% энергии, передаваемой во время процесса приготовления). В вариантах осуществления подпроцессы могут быть скомбинированы, например, главный процесс включает в себя множество вышеописанных подпроцессов, выполняемых одновременно, причем главный процесс завершается, если завершается один из подпроцессов.
В вариантах осуществления подпроцесс повторяется последовательно (например, если приемник 94 не получил сигнал, переданный излучателем 92 после завершения подпроцесса, подпроцесс выполняется еще раз) до тех пор, пока не будет выполнено заданное число (например, 2–4) подпроцессов или пока приемник 94 не получит сигнал, переданный излучателем 92. В вариантах осуществления последующий подпроцесс выполняется по истечении заданного промежутка времени (например, 100–500 микросекунд) после прекращения предыдущего подпроцесса.
На этапе 112 процессор 100 определяет, дошел ли режим запуска до завершения (например, один или каждый из описанных подпроцессов, выполняемых во время запуска, доходит до завершения). Если режим завершен, то процесс передачи энергии прекращается на этапе 110. В ином случае выполняется этап 114. В других вариантах осуществления процесс запуска может выполняться в течение неопределенного времени до тех пор, пока этап 114 не будет выполнен. На этапе 114 процессор 100 определяет, получил ли приемник 94 сигнал от излучателя 92 (который приводится в действие электрической энергией, подаваемой в режиме запуска). Если указанный сигнал получен, процессор переходит из режима запуска в регулируемый режим на этапе 116. В ином случае режим запуска может продолжаться на этапе 112. Следует понимать, что этапы 112 и 114 выполняются одновременно.
На этапе 116 выполняется регулируемый режим, в котором процессор 100 подает электрическую энергию через силовое соединение 78 в соответствии с потребностями электрической схемы и/или системы 4 обработки компонентов съемного компонента 76 (которые осуществляют связь с помощью излучателя 92 и приемника 94).
В вариантах осуществления (не показаны) на этапе 114 процессор 104 осуществляет подрежим выбора способа приготовления, в котором излучатель 92 контролируют для осуществления подачи номинального количества энергии, которое будет передано через силовое соединение 78, например, посредством излучения номинального сигнала излучателем 92. Номинальное количество энергии может быть достаточным для работы процессора 104, излучателя 92, а также для вариантов осуществления, в которых присутствуют средства 68 связи (но недостаточным для питания системы 4 обработки компонентов). Подрежим выбора способа приготовления может поддерживаться до тех пор, пока средство 68 связи (или другой вариант осуществления средства для получения информации) не получит информацию, содержащую выбор способа приготовления. Затем процессор 104 осуществляет подрежим выполнения способа приготовления, в котором излучатель 92 контролируется в соответствии с выполняемым способом приготовления. В ином случае подрежим выбора способа приготовления может поддерживаться в течение заданного промежутка времени (например, 1–5 минут) до тех пор, пока этап 110 не будет выполнен для прекращения процесса передачи энергии.
Следует понимать, что из-за работы системы 4 обработки компонентов в регулируемом режиме (и того, что она не работает в режиме запуска), электрическая энергия, передаваемая в режиме запуска, меньше электрической энергии, передаваемой в регулируемом режиме.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью предотвращения передачи электрической энергии через силовое соединение при определении процессором 100 отсутствия соединения между базовым модулем 74 и съемным компонентом 76. Указанное определение может обеспечивать датчик 88. Указанное определение может быть обеспечено в любой момент в течение вышеописанного процесса передачи энергии. На фиг. 12 этап 118 иллюстрирует указанное определение, осуществленное в регулируемом режиме, в котором при определении отсутствия соединения выполняется этап 110 для прекращения процесса передачи энергии, в противном случае регулируемый режим поддерживается на этапе 116.
В вариантах осуществления излучатель 92 передает информацию, обрабатываемую электрической схемой базового модуля 74, для идентификации съемного компонента 76 и/или одного или более способов приготовления, выполняемых съемным компонентом 76. Информация может включать идентификатор, уникальный для съемного компонента, причем один или более способов приготовления, выполняемых идентифицированным съемным компонентом, можно определять из переданного идентификатора, например, посредством базы данных, хранящейся в памяти, которая может быть реализована в виде справочной таблицы или другой подходящей схемы. Аналогичным образом можно передавать идентификаторы для одного или более способов приготовления, выполняемых съемным компонентом 76. Электрическая схема базового модуля 74 может предоставить пользователю выбор (например, с помощью пользовательского интерфейса 42) указанных одного или более способов для выполнения. После передачи электрической энергии через силовое соединение 78 электрическая схема может автоматически выполнять указанную передачу информации. В вариантах осуществления, включающих регулируемый режим, указанная передача информации может происходить в регулируемом режиме, в том числе при переходе из режима запуска в регулируемый режим. В вариантах осуществления идентификатор может использоваться для проверки подлинности съемного компонента 76, например, путем сравнения с базой данных допустимых идентификаторов.
В описанном варианте осуществления процесса передачи энергии для краткости делается ссылка на определенный процессор или на каждый из процессоров. Следует понимать, что процессор может быть реализован в виде одного или более процессоров или в виде другой электрической схемы в соответствии с определением «электрической схемы» в настоящем документе.
В вариантах осуществления электрическая схема выполнена с возможностью передачи в регулируемом режиме через силовое соединение плавно регулируемых количеств электрической энергии (например, регулируемый режим регулирует передачу электрической энергии с некоторым числом состояний в дополнение к включенному и выключенному). Термин «плавно регулируемый» относится к регулированию непрерывным образом количества электрической энергии, которое подается каждым импульсом энергии через силовое соединение (например, путем регулирования коэффициента заполнения), а не к включенному/выключенному состоянию импульса.
В вариантах осуществления (не показаны) съемный компонент и базовый модуль содержат механическое устройство сопряжения для установки съемного компонента и базового модуля в функционально соединенное положение. Механическое устройство сопряжения может содержать выступы и соответствующие углубления, расположенные на поверхностях съемного компонента и базового модуля, которые при функциональном соединении смыкаются.
Как показано на фиг. 13, система 2 для приготовления напитка или продукта питания содержит главную машину 120 для приготовления напитка или продукта питания для работы с управляемым съемным компонентом 76 и базовым модулем 74, как описано ранее. Главная машина 120 для приготовления напитка или продукта питания содержит дополнительную систему 122 обработки компонентов в соответствии с определением в настоящем документе, например систему 122 обработки компонентов, которая отличается от конкретной конфигурации системы 4 обработки компонентов в съемном компоненте 76. Главная машина 120 для приготовления напитка или продукта питания содержит электрическую схему (не показана) для управления дополнительной системой 122 обработки компонентов и связанным с ней блоком питания (не показан) в соответствии с описанием в настоящем документе. Главная машина 120 для приготовления напитка или продукта питания и съемный компонент/базовый модуль функционально соединены средствами связи в соответствии с определением в настоящем документе, например средствами беспроводной связи.
В вариантах осуществления электрическая схема съемного компонента 76 или базового модуля 74 передает с помощью средств связи информацию для идентификации съемного компонента 76 и/или одного или более способов приготовления, выполняемых системой 4 обработки компонентов съемного компонента 76. Информация может включать в себя идентификатор, уникальный для съемного компонента 76, причем один или более способов приготовления, выполняемых идентифицированным съемным компонентом 76, можно определять из переданного идентификатора, например, посредством базы данных, хранящейся в памяти, которая может быть реализована в виде справочной таблицы или другой подходящей схемы. Аналогичным образом можно передавать идентификаторы для одного или более способов приготовления, выполняемых съемным компонентом 76. В вариантах осуществления информация хранится в процессоре съемного компонента 76 (или в связанном с ним запоминающем/накопительном устройстве). В вариантах осуществления информация содержит набор машиночитаемых команд, которые включают в себя способ приготовления и выполняются процессором съемного компонента 76. В вариантах осуществления информация содержит комбинацию описанных предшествующих вариантов осуществления или другое подходящее кодирование информации.
После передачи электрической энергии через силовое соединение 78 электрическая схема 6 может автоматически выполнять указанную передачу информации. В вариантах осуществления, включающих регулируемый режим, указанная передача информации может происходить в регулируемом режиме, в том числе при переходе из режима запуска в регулируемый режим.
В вариантах осуществления (не показаны) средства связи для передачи информации могут быть расположены либо на съемном компоненте, либо на базовом модуле, как описано ранее. В вариантах осуществления при передаче электрической энергии через силовое соединение электрическая схема съемного компонента и/или базового модуля и электрическая схема главного устройства для приготовления напитка или продукта питания выполняют процесс проверки подлинности (например, сопряжение, которое может включать обмен информацией посредством секретного ключа или другого алгоритма шифрования), и в случае подтверждения подлинности происходит указанная передача информации. В вариантах осуществления передача информации инициируется с помощью пользовательского интерфейса и не является автоматической.
Главная машина 120 для приготовления напитка или продукта питания содержит электрическую схему, выполненную с возможностью получения информации для идентификации способа приготовления, осуществляемого системой 4 обработки компонентов, и с возможностью определения на основании указанной информации комбинированного способа приготовления, выполняемого дополнительной системой 122 приготовления компонентов и системой 4 приготовления компонентов съемного компонента 76. В вариантах осуществления электрическая схема, выполненная с возможностью получения информации и осуществления указанного определения, расположена в одном или в комбинации из: главного устройства 120 для приготовления напитка или продукта питания; периферийного устройства 66; другого устройства, которое обменивается данными с системой 2. В вариантах осуществления электрическая схема содержит один или более процессоров, выполненных с возможностью определения по базе данных одного или более комбинированных способов приготовления. В вариантах осуществления база данных реализована в виде справочной таблицы для одного или более комбинированных способов приготовления, которые можно найти с помощью записи о способе приготовления системы 4 приготовления компонентов съемного компонента 76 (определяется на основании переданной информации) и о способе приготовления дополнительной системы 122 приготовления компонентов главного устройства 120 для приготовления напитка или продукта питания.
В вариантах осуществления электрическая схема главного устройства 120 для приготовления напитка или продукта питания выполнена с возможностью осуществления комбинированного способа приготовления, включающего в себя работу дополнительной системы 122 обработки компонентов и системы 4 обработки компонентов съемного компонента 76. Система 4 обработки компонентов съемного компонента 76 может управляться путем передачи из главного устройства 120 для приготовления напитка или продукта питания вышеописанной информации для выбора способа приготовления. Пользователь может выбирать комбинированный способ приготовления на главном устройстве 120 для приготовления напитка или продукта питания (например, с помощью пользовательского интерфейса 42), или на периферийном устройстве 66, или на другом устройстве, которое обменивается данными с системой 2. Системы обработки компонентов могут работать последовательно или одновременно друг с другом. В вариантах осуществления электрическая схема для выполнения комбинированного способа приготовления расположена в одном или в комбинации из: главного устройства 120 для приготовления напитка или продукта питания; периферийного устройства 66; другого устройства, которое обменивается данными с системой 2.
В вариантах осуществления дополнительная система 122 обработки компонентов содержит систему экстракции, а система 4 обработки компонентов содержит систему кондиционирования, причем вариант осуществления комбинированного способа приготовления содержит систему кондиционирования молока для использования с кофе, экстрагированным системой экстракции.
Как показано на фиг. 14, модификация предыдущего варианта осуществления содержит дополнительную систему 122 обработки компонентов, альтернативно расположенную в базовом модуле 74. Аналогичным образом, что и в предыдущем варианте осуществления, информация для идентификации одного или более способов приготовления, выполняемых системой 4 обработки компонентов съемного компонента 76, передается электрической схемой съемного компонента. Комбинированный способ приготовления, выполняемый дополнительной системой 122 приготовления компонентов и системой 4 приготовления компонентов съемного компонента 76, может определяться информацией, полученной электрической схемой базового модуля 74. Аналогичным образом, что и в предыдущем варианте осуществления, электрическая схема базового модуля 76 выполнена с возможностью осуществления комбинированного способа приготовления, включающего в себя работу дополнительной системы 122 обработки компонентов и системы 4 обработки компонентов съемного компонента 76. Система 4 обработки компонентов съемного компонента 76 может управляться путем передачи вышеописанной информации для выбора способ приготовления. Пользователь может выбирать указанный комбинированный способ приготовления на базовом модуле 74 (например, с помощью пользовательского интерфейса 42), или на периферийном устройстве, или на другом устройстве, которое обменивается данными с системой 2.
Как показано на фиг. 15, на этапе 124 способ приготовления напитка или продукта питания включает в себя передачу электрической энергии через силовое соединение между базовым модулем и съемным компонентом. На этапе 126 передается информация для идентификации способа приготовления, выполняемого системой обработки компонентов съемного компонента. Этап 124 выполняется с использованием электрической энергии, переданной через силовое соединение, например, средства связи приводятся в действие в реальном времени электрической энергией, полученной съемным компонентом. В вариантах осуществления, включающих регулируемый режим, информация может быть передана при переходе в регулируемый режим. На этапе 128 на основании переданной информации определяется комбинированный способ приготовления, осуществляемый дополнительной системой приготовления компонентов и системой приготовления компонентов съемного компонента. Как описано в предыдущих вариантах осуществления, указанное определение может быть выполнено электрической схемой одного или более из следующего: главного устройства для приготовления напитка или продукта питания; базового модуля; периферийного устройства; другого устройства, которое обменивается данными с системой. Способ может дополнительно включать в себя осуществление комбинированного способа приготовления, включающего работу дополнительной системы обработки компонентов и системы обработки компонентов в съемном компоненте.
В предыдущих вариантах осуществления обработка сигналов и т.д. может происходить на локальном процессоре системы, на процессоре компьютерного устройства, или на любой другой подходящей конфигурации средств обработки, находящихся внутри системы или обменивающихся данными с системой, или их комбинации.
При использовании в настоящем документе термин «схема» может означать, входить в состав или включать в себя специализированную интегральную микросхему (ASIC), электронную схему, процессор (общий, выделенный или групповой), и/или запоминающее устройство (общее, выделенное или групповое), которое выполняет одну или более программ программного или микропрограммного обеспечения, комбинационную логическую схему и/или другие подходящие аппаратные или программные компоненты, включая одну или более виртуальных машин, которые могут обеспечить описанные функциональные возможности. В некоторых вариантах осуществления схема или функции, связанные со схемой, могут быть реализованы с помощью одного или более модулей программного или микропрограммного обеспечения. В некоторых вариантах осуществления схема может включать в себя логическую схему, по меньшей мере частично функционирующую на аппаратном уровне. В некоторых вариантах осуществления задачи обработки/выполнения могут быть распределены вместо централизованной обработки/выполнения.
Следует понимать, что любой из описанных способов (или соответствующих устройств, программ, носителей данных и т.д.) может осуществляться либо главным компьютером, либо клиентом в зависимости от конкретной реализации (т.е. описанные способы/устройства представляют собой форму связи и поэтому могут осуществляться с любой «точки зрения», т.е. в соответствии с типами способов/устройств). Кроме того, следует понимать, что термины «прием» и «передача» охватывают «ввод» и «вывод» и не ограничиваются радиочастотным контекстом передачи и приема радиоволн. Поэтому, например, микросхема или другое устройство или компонент для реализации вариантов осуществления может генерировать данные для вывода на другую микросхему, устройство или компонент или иметь их в качестве вводных данных от другой микросхемы, устройства или компонента, и такой вывод или ввод могут обозначаться словами «передавать» и «принимать» или «передача» и «прием», также подразумевающими «передачу» и «прием» в радиочастотном контексте.
При использовании в настоящем описании изобретения в любой формулировке в стиле «по меньшей мере один из A, B или C» и формулировке «по меньшей мере один из A, B и C» разделительный союз «или» и соединительный союз «и» используются таким образом, что эти формулировки включают в себя любые и все, совместно и по отдельности, перестановки элементов A, B, C, то есть, только A, только B, только C, A и B в любом порядке, A и C в любом порядке, B и C в любом порядке и A, B, C в любом порядке. В таких формулировках может использоваться более или менее трех элементов.
В формуле изобретения любые номера позиций, указанные в скобках, не должны трактоваться как ограничивающие пункт формулы изобретения. Слово «включающий» не исключает наличия других элементов или стадий, отличных от перечисленных в пункте формулы изобретения. Кроме того, грамматические формы единственного числа, используемые в настоящем документе, определяются как один или более одного. В том числе использование таких вводных фраз, как «по меньшей мере один» и «один или более» в формуле изобретения не следует истолковывать как подразумевающее, что введение другого элемента пункта формулы изобретения с грамматическими формами единственного числа ограничивает любой конкретный пункт формулы изобретения, содержащий такой введенный элемент пункта формулы изобретениями, содержащими только один такой элемент, даже если тот же пункт включает вводные фразы «один или более» или «по меньшей мере один» и грамматические формы единственного числа. То же самое распространяется и на указание конкретного количества. Если не указано иное, такие термины, как «первый» и «второй» используются для обозначения произвольного различия между элементами, описанными такими терминами. Таким образом, эти термины не обязательно служат для указания на временную или иную приоритетность таких элементов. Сам факт того, что определенные показатели указаны во взаимно отличающихся пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что для получения преимущества нельзя использовать комбинацию этих показателей.
Если иное не указано явным образом как несовместимое или варианты осуществления, примеры или формула изобретения не исключают возможность такой комбинации с физической или иной точки зрения, признаки приведенных выше вариантов осуществления и примеров и представленной ниже формулы изобретения могут быть объединены в любой подходящей конфигурации, особенно в тех случаях, когда при этом достигается положительный эффект. Это не ограничивается только какой-либо конкретной выгодой, а, напротив, может возникать в связи с выгодой «постфактум». Это означает, что комбинация признаков не ограничивается описанными формами, в частности формой (например, нумерацией) примера(ов), варианта(ов) осуществления или зависимостью от пункта(ов) формулы изобретения. Более того, это также относится к фразам «в одном варианте осуществления», «в соответствии с вариантом осуществления» и т.п., которые являются лишь стилистическим вариантом формулировки и не должны толковаться как ограничивающие следующие признаки отдельным вариантом осуществления по отношению ко всем другим случаям той же или подобной формулировки. То есть ссылка на «один» или «некоторый(ые)» вариант(ы) осуществления может быть ссылкой на любой один или более, и/или все варианты осуществления, или их комбинацию(и), описанные в настоящем документе. В том числе аналогичным образом ссылка на «определенный» вариант осуществления может не ограничиваться непосредственно предшествующим вариантом осуществления.
При использовании в настоящем документе любые исполняемые устройством команды или машиночитаемые носители могут осуществлять описанный способ и, следовательно, могут использоваться как синонимы термина «способ» или друг друга.
Приведенное выше описание одной или более реализаций служит иллюстрацией и описанием, но не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать объем настоящего изобретения точной формой, описанной в настоящем документе. Модификации и изменения возможны в свете изложенных выше идей или могут быть получены из практики применения различных вариантов осуществления настоящего описания.
Перечень условных обозначений
2 — система для приготовления напитка или продукта питания
76 — съемный компонент
4 — система обработки компонентов
Система экстракции
14 — блок экстракции
16 — держатель капсулы
18 — стенка выходного канала
20 — приводная система
22 — входной канал
24 — выходной канал
Система кондиционирования
26 — система взбивания
28 — подвижный элемент
30 — приводная система
32 — система теплопередачи
34 — контейнер
6 — электрическая схема
42 — интерфейс пользователя
44 — сенсорная система
46 — аппаратные средства
48 — средства обработки
50, 52 — процессор
54–62 — команды
64 — запоминающие/накопительные устройства
68 — средства связи
88 — датчик (90 — магнитный материал)
92 — излучатель
94 — приемник
102 — выпрямитель
98 — коммутационная система
100, 104 — процессор
66 — периферийные устройства
70 — базы данных
72 — сеть
8 — система подачи текучей среды
36 — резервуар
38 — насосная система
40 — система теплопередачи
74 — базовый модуль
10 — блок питания
78 — силовое соединение
80 —первичная катушка
82 —вторичная катушка
84, 86 — сердечник
12 — контейнер.
Система для приготовления напитка или продукта питания, содержащая базовый модуль, съемный компонент, имеющий систему обработки компонентов напитка или продукта питания; силовое соединение, выполненное с возможностью индукционной передачи электрической энергии между базовым модулем и съемным компонентом, когда съемный компонент соединен с базовым модулем. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 15 ил.
1. Система (2) для приготовления напитка или продукта питания, содержащая:
- базовый модуль (74);
- съемный компонент (76), имеющий систему (4) обработки компонентов напитка или продукта питания;
- силовое соединение (78), выполненное с возможностью индукционной передачи электрической энергии между базовым модулем (74) и съемным компонентом (76), когда съемный компонент (76) соединен с базовым модулем (74); и
- электрическую схему (6) для определения наличия соединения между базовым модулем (74) и съемным компонентом (76) и излучатель (92), расположенный на съемном компоненте (76), причем излучатель (92) соединен с возможностью связи с приемником (94), расположенным на базовом модуле (74), когда съемный компонент (76) соединен с базовым модулем (74),
причем электрическая схема (6) при определении указанного соединения осуществляет передачу электрической энергии через силовое соединение (78) в режиме запуска, в котором электрическая энергия, передаваемая через силовое соединение (78), приводит в действие излучатель (92) для установления связи между излучателем (92) и приемником (94),
при этом электрическая схема (6) при получении соответствующего сигнала от приемника (94) переходит из режима запуска в регулируемый режим, в котором передача электрической энергии регулируется посредством связи между излучателем (92) и приемником (94), и система (4) обработки компонентов работает.
2. Система (2) по п. 1, в которой электрическая энергия, передаваемая в режиме запуска, меньше электрической энергии, передаваемой в регулируемом режиме.
3. Система (2) по любому из предшествующих пунктов, в которой режим запуска включает в себя процесс, включающий увеличение электрической энергии от первой величины до второй величины и/или заданный промежуток времени передачи электрической энергии.
4. Система (2) по п. 3, в которой передача энергии в режиме запуска прекращается, если процесс завершен при отсутствии сигнала, переданного излучателем (92) и полученного приемником (94).
5. Система (2) по п. 4, в которой указанный процесс повторяется последовательно до тех пор, пока не будет выполнено заданное число процессов или пока сигнал, переданный излучателем (92), не будет получен приемником (94).
6. Система (2) по любому предшествующему пункту, в которой электрическая схема (6) выполнена с возможностью передачи в регулируемом режиме через силовое соединение (78) плавно регулируемых количеств электрической энергии.
7. Система (2) по любому предшествующему пункту, в которой съемный компонент (76) содержит электрическую схему (6) для управления системой (4) обработки компонентов в регулируемом режиме с целью выполнения способа приготовления напитка или продукта питания, причем электрическая энергия, передаваемая по силовому соединению (78), контролируется на основании способа приготовления.
8. Система (2) по любому предшествующему пункту, в которой электрическая схема (6) выполнена с возможностью: получения информации для выбора способа приготовления, выполняемого системой (4) обработки компонентов; выполнения способа приготовления на основании полученной информации.
9. Система (2) по любому предшествующему пункту, в которой электрическая схема (6) выполнена с возможностью при передаче электрической энергии через силовое соединение (78) передачи информации для идентификации процесса приготовления, выполняемого системой (4) обработки компонентов съемного компонента (74),
причем система содержит:
- дополнительную систему (122) приготовления компонентов;
- электрическую схему, выполненную с возможностью получения информации для идентификации способа приготовления, выполняемого системой (4) обработки компонентов, и с возможностью определения на основании указанной информации комбинированного способа приготовления, выполняемого дополнительной системой (122) приготовления компонентов и системой (4) приготовления компонентов съемного компонента (76).
10. Система (2) по любому из предшествующих пунктов, в которой силовое соединение (78) содержит первичную катушку (80), расположенную на базовом модуле (74), и вторичную катушку (82), расположенную на съемном компоненте (76), причем приемник (94) и излучатель (92) расположены внутри соответствующих первичной катушки (80) и вторичной катушки (82), а датчик (88) для определения наличия соединения является внешним и расположен на удалении от катушек.
11. Съемный компонент (76), содержащий:
- систему (4) обработки компонентов напитка или продукта питания;
- вторичную катушку (82) силового соединения (78), выполненную с возможностью индукционной передачи электрической энергии от базового модуля (74), соединенного со съемным компонентом (76); и
- электрическую схему (6), содержащую излучатель (92), выполненный с возможностью соединения с возможностью связи с приемником (94), расположенным на базовом модуле (74),
причем электрическая схема (6) получает электрическую энергию от вторичной катушки (82) для передачи энергии в режиме запуска, в котором полученная электрическая энергия приводит в действие излучатель (92) для установления связи с приемником (94),
при этом электрическая схема (6) при передаче сигнала от излучателя (92) переходит из режима запуска в регулируемый режим, в котором передача электрической энергии регулируется излучателем (92), и система (4) обработки компонентов работает.
12. Способ приготовления напитка или продукта питания, включающий:
- определение наличия соединения между съемным компонентом (76) и базовым модулем (74);
- передачу электрической энергии посредством индукционного переноса энергии с базового модуля (74) на съемный компонент (76);
- прием базовым модулем (74) сигнала, переданного со съемного компонента (76);
- регулирование передачи электрической энергии между базовым модулем (74) и съемным компонентом (76) на основании принятого сигнала для обеспечения подачи электрической энергии в систему (4) обработки компонентов напитка или продукта питания съемного компонента (76).
13. Электрическая схема (6) для системы (2) для приготовления напитка, причем указанная схема осуществляет способ по п. 12.
14. Машиночитаемый носитель, содержащий компьютерную программу, которая при ее выполнении на программируемой электрической схеме осуществляет способ по п. 12.
| Изложница с суживающимся книзу сечением и с вертикально перемещающимся днищем | 1924 |
|
SU2012A1 |
| Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
| Устройство для закрепления лыж на раме мотоциклов и велосипедов взамен переднего колеса | 1924 |
|
SU2015A1 |
| МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ | 2004 |
|
RU2331348C2 |
