ПРОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ В ТОРГОВОМ АВТОМАТЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКОВ Российский патент 2022 года по МПК A47J31/44 

Перекрестная ссылка на родственные патенты и заявки

Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет по итальянской патентной заявке № 102019000009381, поданной 18.06.2019.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение в целом относится к области торговых автоматов для приготовления напитков и, в частности, к проточному электромагнитно-индукционному нагревателю текучей среды, в частности воды, молока, воздуха и т.п., в торговом автомате для приготовления горячих напитков из обезвоженного материала, например кофе, чая, горячего шоколада и т.п.

Уровень техники

Известны торговые автоматы для приготовления напитков, в частности горячих напитков из обезвоженных материалов, например кофе, чая, горячего шоколада и т.п.

Такие торговые автоматы снабжены одним или несколькими нагревателями, предназначенными для нагрева воды, например, бойлерами или кипятильниками. Известные нагреватели обычно содержат нагревательный элемент, изготовленный из резистивного материала и способный нагревать воду, содержащуюся внутри резервуара или контейнера автомата.

Более конкретно, нагревательный элемент постоянно погружен в воду, содержащуюся в контейнере; к концам нагревательного элемента приложена разность потенциалов. Таким образом, через нагреватель пропускается электрический ток, который вследствие эффекта Джоуля рассеивает энергию в виде тепла, тем самым нагревая воду за счет теплопроводности.

Таким образом, необходимо поддерживать воду, находящуюся в контейнере, при требуемой температуре, чтобы гарантировать быструю выдачу напитка.

Отсюда следует, что, если машина не используется в течение длительного времени, значительное количество энергии будет расходоваться для поддержания требуемой температуры воды внутри контейнера (обычно выше 85°C).

Кроме того, вышеупомянутые нагреватели относятся к аккумулирующему типу, т.е. к типу, в котором заданный объем воды удерживается в емкости и в котором вода нагревается и поддерживается при требуемой температуре; когда требуется выдача некоторого объема горячей воды для приготовления соответствующего напитка, горячая вода, извлекаемая из емкости, заменяется водой комнатной температуры. Таким образом, воду в контейнере необходимо снова нагреть до требуемой температуры, чтобы гарантировать, что следующая раздача произойдет при требуемой температуре.

В последнем случае, таким образом, необходим период ожидания для повторного нагрева воды, продолжительность которого зависит от количества горячей воды, выдаваемой во время одной или нескольких предыдущих раздач.

Помимо температуры, важным параметром, который необходимо соблюдать, является расход подаваемой горячей воды, который зависит, прежде всего, от типа приготовляемого напитка; например, в случае напитков, производимых с использованием растворимых веществ, требуется значительный (не менее 10 куб. см/с) расход горячей воды. При высоком расходе выдаваемой горячей воды наблюдается быстрое падение температуры воды, содержащейся в контейнере, что приводит к длительному времени ожидания для последующей выдачи или получения напитка, в котором растворимое вещество может образовывать комки.

В документах CN-A-107647785 и WO-A-2016016225 описываются два примера проточных водонагревателей для нагрева воды в торговых автоматах для приготовления напитков.

Описанные выше проблемы, связанные с нагревом воды в торговых автоматах для приготовления напитков, возникают из-за тепловой инерции нагрева заданной массы воды.

Для устранения этих технических недостатков известны решения, использующие явление электромагнитной индукции для нагревания воды.

В частности, известны проточные водонагреватели, которые используют электромагнитную индукцию для генерации паразитных токов в канале, выполненном из электропроводящего материала, внутри которого течет вода, подлежащая нагреву. Паразитные токи рассеивают энергию за счет эффекта Джоуля в форме тепла, нагревая таким образом канал и, следовательно, воду, которая течет в контакте с этим каналом.

Электромагнитные индукционные нагреватели, как известно, особенно выгодны, поскольку они позволяют быстро нагревать воду.

В документе EP-A-2868242 настоящего заявителя описан нагреватель, содержащий металлический канал, намотанный в форме спирали и расположенный в полости катушки, изготовленной из электроизоляционного материала, на которую намотана обмотка электромагнитной индукции.

На обмотку подается переменный электрический ток, генерирующий посредством электромагнитной индукции паразитные токи, которые за счет эффекта Джоуля нагревают спиральный металлический канал и, следовательно, воду, которая течет внутри него.

Катушка прикреплена к опорной конструкции автомата, в то время как металлический канал не имеет механических соединений с катушкой, а просто поддерживается гидравлическим контуром, к которому он подключен с помощью простых вставных штуцеров.

В частности, металлический канал и катушка радиально разделены свободным пространством (воздушным зазором).

Таким образом, обслуживание нагревателя и, в частности, замена металлического канала становится легче, экономичнее и проще.

Раскрытие изобретения

Хотя нагреватель описанного выше типа представляет собой функционально жизнеспособное решение для нагревания воды в торговых автоматах для приготовления напитков из обезвоженного материала, заявитель имел возможность проверить, что известные нагреватели могут быть усовершенствованы, в частности, в части общей гидродинамической эффективности нагревателя.

Задачей настоящего изобретения является предложение высоконадежного и недорогого проточного электромагнитно-индукционного нагревателя текучей среды, обеспечивающего удовлетворение обозначенного выше требования к известным нагревателям.

В соответствии с изобретением эта задача решается с помощью проточного электромагнитно-индукционного нагревателя текучей среды и торгового автомата для приготовления горячих напитков, содержащего заявленный в прилагаемой формуле изобретения проточный электромагнитно-индукционный нагреватель текучей среды.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан схематический вид в перспективе узла подачи и нагрева, содержащего нагреватель, выполненный в соответствии с первым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, с удаленными для ясности частями.

На фиг. 2 показан увеличенный вид осевого сечения нагревателя по линии II-II, показанной на фиг. 1, с удаленными для ясности частями.

На фиг. 3 показано поперечное сечение нагревателя по линии III-III, показанной на фиг. 2;

На фиг. 4, аналогичном фиг. 2, показан увеличенный вид соответствующего осевого сечения нагревателя во втором предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения с удаленными для ясности частями.

На фиг. 5, аналогичном фиг. 3, показан вид соответствующего поперечного сечения нагревателя, показанного на фиг. 4.

На фиг. 6, аналогичном фиг. 2, показан увеличенный вид соответствующего осевого сечения нагревателя в третьем предпочтительном варианте осуществления изобретения с удаленными для ясности частями; и

На фиг. 7, аналогичном фиг. 3, показан вид соответствующего поперечного сечения нагревателя, показанного на фиг. 6.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение описывается ниже со ссылкой на нагревание воды без отказа от какого-либо обобщения, поскольку изобретение также может использоваться для нагревания других типов текучих сред, используемых в торговых автоматах для приготовления напитков, в частности жидкого молока или воздуха, используемого для эмульгирования жидкого молока, или других жидкостей, помимо воды.

На фиг. 1-3 проточный электромагнитно-индукционный нагреватель текучей среды, предназначенный для нагревания текучей среды, в частности воды, в торговом автомате для приготовления напитков (на чертежах не показаны), в частности горячих напитков из обезвоженного материала, например кофе, чая, горячего шоколада и т.п., в целом обозначен ссылочной позицией 1.

В частности, нагреватель 1 является частью узла 2 подачи и нагрева вышеупомянутого автомата, который включает в себя:

- гидравлической контур 3 подачи (схематично показанный на фиг. 1), снабженный контейнером 4, содержащим воду, предпочтительно воду комнатной температуры, и сконфигурированный для подачи воды из контейнера 4 к нагревательному устройству 1 с помощью трубки 5; и

- электрическую цепь 6 (схематично показанную на фиг. 1), функция которой поясняется ниже.

В частности, нагреватель 1 подключен к электрической цепи 6 и гидравлически связан с гидравлическим контуром 3.

Как показано на фиг. 2, нагреватель 1 содержит трубчатый корпус 7, ограничивающий внутри проточный канал 7а для воды. Таким образом, трубчатый корпус 7 является полым внутри, имеет продольную ось A и содержит впускное отверстие 8, через которое подлежащая нагреванию вода, транспортируемая гидравлическим контуром 3, подается при использовании в канал 7a и к выпускному отверстию 10, через которое при использовании нагретая вода вытекает из канала 7а.

Согласно этому предпочтительному и неограничивающему варианту осуществления, трубчатый корпус 7 является по существу прямолинейным, а канал 7а выполнен коаксиально с осью А и имеет по существу круглое поперечное сечение.

Согласно альтернативному варианту осуществления, который не показан на чертежах, трубчатый корпус 7 и/или канал 7a могут иметь непрямолинейную конфигурацию, например, включать в себя одну или несколько изогнутых секций; кроме того, канал 7а может иметь некруглое поперечное сечение (например, эллиптическое, овальное, квадратное, прямоугольное, многоугольное и т.д.).

Трубчатый корпус 7 прикреплен к внутренней опорной конструкции (на чертежах не показана) автомата известным способом, который подробно не описывается. В частности, нагреватель 1 содержит верхнюю фасонную концевую часть 14 и нижнюю фасонную концевую часть 15, расположенные на противоположных в осевом направлении сторонах трубчатого корпуса 7, прикрепленные к трубчатому корпусу 7 и приспособленные для соединения (в частности, крепления) с внутренней опорной конструкцией автомата.

Более конкретно, фасонная часть 14 и фасонная часть 15 расположены коаксиально оси А, имеют по существу куполообразную форму и определяют соответствующие осевые закрывающие элементы трубчатого корпуса 7.

В одном из вариантов осуществления фасонная часть 14 и фасонная часть 15 соединяются с трубчатым корпусом 7 с возможностью съема, например, посредством резьбового соединения.

Как показано на фиг. 1 и 2, входное отверстие 8 и выходное отверстие 10 ограничиваются соответствующими полыми выступами, продолжающимися в осевом направлении от фасонной части 14 и от фасонной части 15 соответственно. В частности, эти выступы и, следовательно, входное отверстие 8 и выходное отверстие 10 расположены коаксиально оси A.

В частности, осевой выступ фасонной части 14 ограничивает внутри канал 17, который соединяет по текучей среде входное отверстие 8 с каналом 7а, позволяя, таким образом, воде течь в канал 7а.

Точно так же осевой выступ фасонной части 15 ограничивает внутри канал 18, который соединяет по текучей среде канал 7а с выпускным отверстием 10, тем самым позволяя воде вытекать из трубчатого корпуса 7.

Ввиду вышеизложенного, входное отверстие 8 и выходное отверстие 10 расположены на соответствующих противоположных осевых концах трубчатого корпуса 7.

В показанном примере выпускное отверстие 10 гидравлически соединено с выпускной трубкой 16 (фиг. 1). Выпускная трубка 16 выполнена с возможностью направления нагретой воды из нагревательного устройства 1 в камеру для приготовления напитка (на чертежах не показана), где нагретая вода попадает на обезвоженный материал, обычно содержащийся в предварительно перфорированной капсуле. Полученный таким образом напиток затем подается из камеры для приготовления напитка в раздаточное устройство (также непоказанное на чертежах), с помощью которого он выдается из автомата.

Нагреватель 1 дополнительно содержит обмотку 11, образованную множеством концентрических спиралей 11a, намотанных непосредственно на внешнюю поверхность 12 трубчатого корпуса 7.

В частности, обмотка 11 сконфигурирована для запитки ее переменным электрическим током заданной частоты и генерирования таким образом электромагнитного индукционного поля.

Более подробно, электрическая цепь 6 при использовании прикладывает переменное напряжение к соответствующим концам l1b обмотки 11, генерируя таким образом вышеупомянутый переменный электрический ток и вышеупомянутое электромагнитное индукционное поле.

В предпочтительном варианте осуществления трубчатый корпус 7 изготавливают из материала, имеющего нулевую магнитную восприимчивость.

Таким образом, трубчатый корпус 7 взаимодействует с электромагнитным индукционным полем, создаваемым обмоткой 11, в минимальной степени или практически не взаимодействует с ним, таким образом предотвращая возмущение поля.

Нагреватель 1 дополнительно содержит нагревательный элемент 13, который расположен внутри канала 7a таким образом, чтобы при использовании поток воды, протекающей внутри упомянутого канала 7a, омывал его, и который может активироваться при использовании электромагнитным индукционным полем, создаваемым обмоткой 11.

В частности, при подаче на обмотку 11 переменного электрического тока генерируется переменное электромагнитное индукционное поле, силовые линии которого проходят внутри канала 7a и, в частности, через нагревательный элемент 13. Согласно закону Фарадея, изменение результирующего потока электромагнитного индукционного поля генерирует паразитные токи внутри нагревательного элемента 13, которые нагревают нагревательный элемент 13 за счет эффекта Джоуля.

Нагревательный элемент 13 обычно изготавливают из ферромагнитного материала. Таким образом, внутри нагревательного элемента 13 линии электромагнитного индукционного поля проходят ближе друг к другу, оптимизируя генерирование паразитных токов, а не рассеиваются внутри трубчатого корпуса 7.

При использовании вода, которая течет внутри канала 7a, омывает нагревательный элемент 13 и таким образом нагревается путем теплопередачи за счет теплопроводности.

Как показано на фиг. 2, нагревательный элемент 13 радиально отделен от трубчатого корпуса 7, точнее, от прямолинейного участка 19 канала 7а, зазором 20, по которому вода течет при использовании.

В частности, нагревательный элемент 13 продолжается в осевом направлении внутри канала 7a, по существу, от фасонной части 14 к фасонной части 15, не контактируя с прямолинейным участком 19 канала 7a. Более конкретно, нагревательный элемент 13 соединен с трубчатым корпусом 7 посредством нескольких соединительных участков 23 (фиг. 3).

В соответствии с этим предпочтительным и неограничивающим вариантом осуществления, нагревательный элемент 13 имеет по существу круглое поперечное сечение и размещен внутри канала 7a концентрично оси A.

Соответственно, зазор 20 имеет по существу кольцевое поперечное сечение.

В альтернативном варианте осуществления, который не показан на чертежах, нагревательный элемент 13 может иметь некруглое поперечное сечение, например эллиптическое, овальное, квадратное, прямоугольное, многоугольное и т.д.

В примере, показанном на фиг. 2 и 3, нагревательный элемент 13 представляет собой, в частности, единственный стержневой элемент.

Как показано на фиг. 1, узел 2 подачи и нагрева дополнительно содержит датчик 21 температуры, сконфигурированный для измерения температуры воды в выпускном отверстии 10.

В частности, датчик 21 расположен по меньшей мере частично внутри канала 18 фасонной части 15 и, таким образом, сконфигурирован для измерения с приемлемой степенью точности температуры воды в выпускном отверстии 10.

Узел 2 дополнительно содержит логический блок 22, сконфигурированный для получения значений температуры, измеренных датчиком 21.

Логический блок 22 также сконфигурирован для управления активацией и деактивацией электрической цепи 6, а также для управления частотой колебаний переменного напряжения, прикладываемого электрической цепью 6 к обмотке 11.

При использовании, исходя из значения температуры выходящей воды, измеренной датчиком 21, логический блок 22 регулирует частоту колебаний и, таким образом, электрическую мощность, выдаваемую электрической схемой 6. Действительно, известно, что более высокая температура соответствует большей электрической мощности вследствие большего количества тепла, выделяемого нагревательным элементом 13 из-за эффекта Джоуля.

Таким образом, логический блок 22 управляет изменением температуры выходящей воды.

Кроме того, нагреватель 1 в предпочтительном варианте осуществления снабжен дефлекторным устройством 24 для отклонения потока воды, размещенным внутри канала 7a и содержащим:

- расположенный выше по потоку дефлектор или распределительный элемент 25, соединенный с нагревательным элементом 13, в частности, установленный на первом концевом участке нагревательного элемента 13 рядом с впускным отверстием 8, ниже по потоку впускного отверстия 8 и соответствующего канала 17 и выше по потоку нагревательного элемента 13; и

- расположенный ниже по потоку дефлектор или распределительный элемент 26, соединенный с нагревательным элементом 13, в частности, установленный на втором концевом участке нагревательного элемента 13 напротив первого концевого участка рядом с выпускным отверстием 10, ниже по потоку нагревательного элемента 13 и выше по потоку выпускного отверстия 10 и соответствующего канала 18.

В частности, поток подлежащей нагреву воды, поступающей из трубки 5 и втекающей при использовании в канал 7a через отверстие 8, вступает в контакт с расположенным выше по потоку дефлектором 25, прежде чем вступить в контакт с нагревательным элементом 13. Далее поток нагретой воды вступает в контакт с расположенным ниже по потоку дефлектором 26, прежде чем покинуть канал 7a через выпускное отверстие 10.

Благодаря этому уменьшается гидродинамическое сопротивление по сравнению со случаем, когда нагревательный элемент не снабжен дефлектором. Одновременно снижается общий перепад давления.

В предпочтительном варианте осуществления, расположенный выше по потоку дефлектор 25 и расположенный ниже по потоку дефлектор 26 имеют по существу куполообразную форму, чтобы избегать резкого и внезапного отклонения потока воды внутри канала 7а и обеспечивать плавное отклонение потока.

Расположенный выше по потоку дефлектор 25 и расположенный ниже по потоку дефлектор 26 удобно расположены коаксиально оси А и, следовательно, коаксиально входному отверстию 8 и выходному отверстию 10. Таким образом, поток воды отклоняется как можно более равномерно в сторону прямолинейного участка 19 канала 7а.

Как показано на фиг. 2, фасонная часть 14 определяет изнутри фасонный участок 27 канала 7a, расположенный ниже по потоку входного отверстия 8, в частности, канала 17, и выше по потоку нагревательного элемента 13, в частности, его прямолинейного участка 19.

В частности, фасонный участок 27 обращен по меньшей мере частично к расположенному выше по потоку дефлектору 25, в частности, к его внешней поверхности 25a, и имеет профиль, который следует (или повторяет) по меньшей мере частично упомянутой внешней поверхности 25a.

Таким образом, поток воды, протекающей при использовании внутри фасонного участка 27 канала 7а, следует по изогнутой и пологой траектории, то есть без резких отклонений и резких изгибов. Это способствует дальнейшему ограничению потерь давления в канале 7а.

Таким же образом фасонная часть 15 определяет внутри фасонный участок 28 канала 7а, расположенный ниже по потоку нагревательного элемента 13, в частности его прямолинейного участка 19, и выше по потоку выпускного отверстия 10, в частности канала 18.

В частности, фасонный участок 28 обращен по меньшей мере частично к расположенному ниже по потоку дефлектору 26, в частности, к его внешней поверхности 26a, и имеет профиль, который следует (или повторяет) по меньшей мере частично этой внешней поверхности 26a. Таким образом, поток воды, протекающей при использовании внутри фасонного участка 28 канала 7а, следует изогнутой и пологой траектории, то есть без резких отклонений и резких изгибов. Это способствует дополнительному ограничению падения давления в канале 7а.

Кроме того, как показано, в частности, на фиг. 2 и 3, трубчатый корпус 7 содержит первые питающие каналы 29, в конкретном примере четыре питающих канала 29, расположенные ниже по потоку расположенного выше по потоку дефлектора 25, соединяющие по текучей среде фасонный участок 27 с прямолинейным участком 19 и предназначенные для равномерного распределения потока воды вокруг нагревательного элемента 13. Тем самым можно обеспечивать однородность потока воды, предотвращая образование областей, в которых вода может застаиваться, и таким образом избегать неравномерности ее нагрева.

Согласно этому второму предпочтительному и неограничивающему варианту осуществления, питающие каналы 29 распределены аксиально-симметрично относительно оси A, то есть равномерно распределены по углу вокруг упомянутой оси A.

Трубчатый корпус 7 дополнительно содержит вторые питающие каналы 30, в конкретном примере четыре питающих канала 30, расположенные выше по потоку расположенного ниже по потоку дефлектора 26, соединяющие по текучей среде прямолинейный участок 19 с фасонным участком 28 и способные равномерно распределять поток воды вокруг расположенного ниже по потоку дефлектора 26.

Последний способствует дальнейшему снижению общего гидродинамического сопротивления нагревательного устройства 1.

Работа предлагаемого в настоящем изобретении нагревателя 1 описывается ниже с особым упором на исходное состояние, в котором вода внутри контейнера 4 имеет комнатную температуру.

В этом состоянии, когда пользователь заказывает выдачу напитка, логический блок 22 позволяет с помощью системы клапанов и насосов известного типа (схематично показанных на фиг. 1) потоку воды, подлежащей нагреванию, проходить через входное отверстие 8 и канал 17 внутри трубчатого корпуса 7.

Одновременно логический блок 22 управляет включением электрической цепи 6, которая прикладывает переменное напряжение заданной частоты к концам 11b обмотки 11, генерируя таким образом переменный электрический ток, который, в свою очередь, генерирует вышеупомянутое электромагнитное индукционное поле.

Как описано выше, упомянутое поле вызывает нагрев нагревательного элемента 13, который нагревает воду, протекающую по каналу 7a и омывающую упомянутый нагревательный элемент 13.

Когда нагретая вода протекает через канал 18, датчик 21 измеряет ее температуру и отправляет измеренное значение в логический блок 22. Таким образом обеспечивается замкнутый контур управления измеряемой температурой.

Затем нагретая вода по трубке 16 подается в камеру для приготовления выбранного напитка.

На фиг. 4 и 5 проточный нагреватель, реализованный в соответствии с альтернативным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, в целом обозначен ссылочной позицией 1'.

Поскольку нагреватель 1' по конструкции и принципу действия аналогичен нагревателю 1, ниже описываются только его конструктивные и функциональные отличия от последнего.

Для обозначения аналогичных или эквивалентных частей и/или функций используются аналогичные ссылочные позиции.

В частности, нагреватель 1' отличается от нагревателя 1 тем, что он снабжен нагревательным элементом 13', который представляет собой, например, несколько стержневых элементов.

Точнее, нагревательный элемент 13' состоит из пучка стержневых элементов, имеющих меньший диаметр, чем диаметр одиночного стержневого элемента, образующего нагревательный элемент 13 нагревательного устройства 1.

Более подробно, каждый из стержневых элементов нагревательного элемента 13' продолжается в осевом направлении внутри канала 7a от фасонной части 14 к фасонной части 15.

Более подробно, стержневые элементы прикреплены к упомянутым фасонным частям 14 и 15 своими соответствующими противоположными осевыми концевыми участками.

При использовании поток воды, протекающей внутри канала 7a, омывает каждый из стержневых элементов, проходя в промежутках канала 7a между стержневыми элементами. В результате улучшается передача тепла, поскольку общая передающая поверхность нагревательного элемента 13' больше, чем у нагревательного элемента 13.

На фиг. 6 и 7 проточный нагреватель, реализованный в соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, в целом обозначен ссылочной позицией 1''.

Поскольку нагреватель 1'' аналогичен по конструкции и принципу действия нагревателю 1, ниже описываются только его конструктивные и функциональные отличия.

Для обозначения аналогичных или эквивалентных частей и/или функций используются аналогичные ссылочные позиции.

В частности, нагреватель 1'' отличается от нагревателя 1 тем, что он снабжен нагревательным элементом 13'', который представляет собой, например, несколько тонкостенных листов.

В частности, каждый из листов нагревательного элемента 13'' продолжается в осевом направлении внутри канала 7а от фасонной части 14 к фасонной части 15.

Более конкретно, листы прикреплены к упомянутым фасонным частям 14 и 15 своими соответствующими противоположными осевыми концевыми участками.

При использовании поток воды, протекающей по каналу 7a, омывает каждый из тонкостенных листов, проходя в промежутках, ограниченных каждой парой листов. В результате улучшается теплопередача, так как общая передающая поверхность нагревательного элемента 13'' даже больше, чем у нагревательного элемента 13'.

Из рассмотрения особенностей нагревателей 1, 1', 1'', реализованных в соответствии с настоящим изобретением, становятся очевидными преимущества, достигаемые с их помощью.

В частности, вследствие наличия расположенных выше и ниже по потоку дефлекторов 25 и 26 общее гидродинамическое сопротивление нагревателей 1, 1', 1'' уменьшается по сравнению со случаем, когда эти нагреватели не снабжены дефлекторами. Одновременно отмечается снижение общего перепада давления.

Более того, за счет особой формы расположенных выше и ниже по потоку дефлекторов 25 и 26 и фасонных участков 27 и 28 можно добиться однородного и равномерного нагревания водяного потока.

Очевидно, что описанные и проиллюстрированные нагреватели 1, 1', 1'' могут быть модифицированы и изменены, не выхода за рамки объема защиты изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.

В частности, расположенные выше и ниже по потоку дефлекторы 25 и 26 могут являться неотъемлемыми частями нагревательного элемента 13, 13', 13'' и, таким образом, формироваться, соответственно, первым и вторым концевыми участками нагревательного элемента 13, 13', 13''.

Проточный электромагнитно-индукционный нагреватель (1, 1', 1'') текучей среды в торговом автомате для приготовления напитков содержит трубчатый корпус (7), ограничивающий внутри себя канал (7a) для текучей среды и имеющий впускное отверстие (8) и выпускное отверстие (10), через которое нагретая текучая среда вытекает при использовании из канала (7a). Нагревательный элемент (13, 13', 13") расположен по меньшей мере частично внутри канала (7a) таким образом, чтобы при использовании омываться потоком воды. Электрическая обмотка (11) намотана непосредственно на внешнюю поверхность (12) трубчатого корпуса (7). На обмотку может подаваться электрическое питание для генерирования электромагнитного индукционного поля и нагревания таким образом нагревательного элемента (13, 13', 13"). Проточный электромагнитно-индукционный нагреватель (1, 1', 1'') текучей среды дополнительно содержит расположенный выше по потоку дефлектор (25), размещенный внутри канала (7a) ниже по потоку впускного отверстия (8) и выше по потоку нагревательного элемента (13, 13', 13'') относительно направления потока текучей среды от впускного отверстия (8) к выпускному отверстию (10). Дефлектор имеет форму, позволяющую уменьшить гидродинамическое сопротивление прохождению упомянутой текучей среды между впускным отверстием (8) и нагревательным элементом (13, 13', 13''). 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Проточный электромагнитно-индукционный нагреватель (1, 1', 1'') текучей среды в торговом автомате для приготовления напитков, включающий в себя:

- по меньшей мере один трубчатый корпус (7), ограничивающий собой по меньшей мере один канал (7a) для текучей среды и имеющий по меньшей мере одно впускное отверстие (8), через которое подлежащая нагреванию текучая среда подается при использовании в упомянутый канал (7a), и одно выпускное отверстие (10), через которое нагретая текучая среда при использовании вытекает из упомянутого канала (7а);

- нагревательный элемент (13, 13', 13''), расположенный по меньшей мере частично внутри упомянутого канала (7a) таким образом, чтобы при использовании он омывался текучей средой; и

- электрическую обмотку (11), намотанную непосредственно на внешнюю поверхность (12) трубчатого корпуса (7), на которую может подаваться электрическое питание для генерирования электромагнитного индукционного поля и нагревания таким образом нагревательного элемента (13, 13', 13'') вследствие воздействия упомянутого электромагнитного индукционного поля;

при этом проточный электромагнитно-индукционный нагреватель жидкости (1, 1', 1'') дополнительно содержит расположенный выше по потоку дефлектор (25), размещенный внутри упомянутого канала (7a) ниже по потоку упомянутого впускного отверстия (8) и выше по потоку упомянутого нагревательного элемента (13, 13', 13'') по отношению к направлению потока текучей среды от упомянутого впускного отверстия (8) к упомянутому выпускному отверстию (10) и имеющий форму, позволяющую уменьшать гидродинамическое сопротивление упомянутому потоку текучей среды между упомянутым входным отверстием (8) и упомянутым нагревательным элементом (13, 13', 13'').

2. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 1, в котором упомянутый расположенный выше по потоку дефлектор (25) соединен с упомянутым нагревательным элементом (13, 13', 13'') или является его неотъемлемой частью.

3. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 2, в котором упомянутый расположенный выше по потоку дефлектор (25) установлен на или определяется первым концевым участком упомянутого нагревательного элемента (13, 13', 13"), расположенным рядом с упомянутым впускным отверстием (8).

4. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 3, в котором упомянутый трубчатый корпус (7) содержит первую фасонную часть (14), определяющую изнутри первый фасонный участок (27) упомянутого канала (7a), расположенный ниже по потоку входного отверстия (8) и выше по потоку упомянутого нагревательного элемента (13, 13', 13'') и обращенный к расположенному ниже по потоку дефлектору (25); упомянутый первый фасонный участок (27) имеет профиль, который следует по меньшей мере частично внешней поверхности (25а) упомянутого расположенного выше по потоку дефлектора (25).

5. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 4, в котором упомянутый трубчатый корпус (7) дополнительно содержит питающие каналы (29), расположенные ниже по потоку упомянутого расположенного выше по потоку дефлектора (25), гидравлически соединяющие упомянутый первый фасонный участок (27) с остальной частью упомянутого канала (7a), расположенной ниже по потоку упомянутого первого фасонного участка (27), и сконфигурированные для распределения упомянутого потока текучей среды вокруг упомянутого нагревательного элемента (13, 13', 13'').

6. Нагреватель (1, 1', 1'') по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий расположенный ниже по потоку дефлектор (26), размещенный в упомянутом канале (7a) ниже по потоку упомянутого нагревательного элемента (13, 13', 13'') и выше по потоку упомянутого выпускного отверстия (10) по отношению к направлению потока текучей среды от упомянутого впускного отверстия (8) к упомянутому выпускному отверстию (10), и имеющий форму, позволяющую уменьшить гидродинамическое сопротивление потоку текучей среды между упомянутым нагревательным элементом (13, 13', 13'') и упомянутым выпускным отверстием (10).

7. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 6, в котором упомянутый расположенный ниже по потоку дефлектор (26) соединен с упомянутым нагревательным элементом (13, 13', 13'') или является его неотъемлемой частью.

8. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 7, в котором упомянутый расположенный ниже по потоку дефлектор (26) установлен на или определяется вторым концевым участком упомянутого нагревательного элемента (13, 13', 13''), противоположным упомянутому первому концевому участку и расположенным рядом с упомянутым выпускным отверстием (10).

9. Нагреватель (1, 1', 1'') по любому из пп. 6-8, в котором упомянутый трубчатый корпус (7) содержит вторую фасонную часть (15), определяющую изнутри второй фасонный участок (28) упомянутого канала (7a), расположенный ниже по потоку нагревательного элемента (13, 13', 13'') и выше по потоку выходного отверстия (10) и обращенный к упомянутому расположенному ниже по потоку дефлектору (26); при этом упомянутый второй фасонный участок (28) имеет профиль, который по меньшей мере частично повторяет профиль внешней поверхности (26а) упомянутого расположенного ниже по потоку выходного дефлектора (26).

10. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 1 или 6, в котором трубчатый корпус (7) имеет продольную ось (A); при этом упомянутое впускное отверстие (8), упомянутое выпускное отверстие (10) и упомянутые расположенный выше по потоку и расположенный ниже по потоку дефлекторы (25, 26) расположены концентрично упомянутой оси (А).

11. Нагреватель (1, 1', 1'') по п. 1 или 6, в котором упомянутые расположенный выше по потоку и расположенный ниже по потоку дефлекторы (25, 26) имеют по существу куполообразную форму.

12. Нагреватель (1, 1', 1'') по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый нагревательный элемент (13, 13', 13") имеет одну из следующих конфигураций:

- стержневого элемента, в частности, имеющего по существу круглое поперечное сечение;

- нескольких стержневых элементов, в частности, имеющих соответствующие по существу круглые поперечные сечения; и

- нескольких тонкостенных листов.

13. Торговый автомат для приготовления напитков, содержащий:

- проточный электромагнитно-индукционный нагреватель (1, 1', 1'') текучей среды по любому из предшествующих пунктов;

- контур (3) подачи текучей среды, соединенный по текучей среде с упомянутым непрерывным электромагнитно-индукционным нагревателем текучей среды (1, 1', 1'') для снабжения его текучей средой; и

- цепь (6) электропитания, электрически соединенную с упомянутой электрической обмоткой (11) для ее питания.