УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА ИЗ ИНГРЕДИЕНТА И ПРИМЕНЕНИЕ ИНГРЕДИЕНТА Российский патент 2023 года по МПК A47J31/36 A47J31/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам для приготовления напитка, обеспеченных определенной схемой экстракции, например к устройствам, в которых применяют капсулы с ингредиентом приготовляемого напитка.

В целях настоящего описания подразумевается, что термин «напиток» включает любое жидкое вещество, потребляемое человеком, такое как чай, кофе, горячий или холодный шоколад, молоко, суп, детское питание и т.п. Под «капсулой» подразумевается сосуд, включающий любой предварительно разделенный на порции ингредиент напитка, например ингредиент, придающий вкус или аромат, в упаковке из любого материала, в частности воздухонепроницаемой упаковке, например, из пластика или алюминия, в перерабатываемых и/или биоразлагаемых упаковках, с любой формой и структурой, включая мягкие контейнеры или жесткие картриджи, в которых содержится ингредиент. Капсула может содержать некоторое количество ингредиента для приготовления одной порции напитка или множества порций напитка.

Уровень техники

Широко известен способ приготовления напитка путем экстракции экстрагируемого ингредиента (в частности, завариваемого ингредиента, например обжаренного и молотого кофе и/или чая), в частности, из порционного контейнера (например, капсулы, таблетки или саше).

В EP0512468 описана капсула с чашеобразным корпусом и разрываемой мембраной выходного отверстия для напитка. Мембрана, как правило, представляет собой тонкую алюминиевую мембрану, которую разрывают относительно разрывной экстракционной пластины устройства для экстракции напитка, такого как устройство, описанное в EP0512470.

Изобретение EP0512470 относится к системе экстракции кофе с помощью блока экстракции напитка с разрывающей экстракционной пластиной, содержащей множество выступающих элементов и каналов между ними (такая пластина в виде проточной решетки называется «рельефным элементом»), причем блок выполнен с возможностью приема герметичной капсулы, подачи воды под давлением через инжектор внутрь капсулы, деформации мембраны выходного отверстия или крышки (например, алюминиевой мембраны) и ее разрыва под действием давления жидкости, возрастающего в капсуле, для обеспечения высвобождения напитка из капсулы.

В EP0602203 описано герметичное гибкое саше в форме отдельной части, выполненной с возможностью выполнения экстракции под давлением и содержащей по меньшей мере одно порошкообразное вещество для приготовления напитка, такого как обжаренный и молотый кофе; причем саше содержит два идентичных гибких листа круглой, овальной или многоугольной формы, между которыми предусмотрено пространство для вещества и которые герметично прикреплены по периферии таким образом, что саше является, по существу, симметричным по отношению к плоскости герметизации, при этом саше открывают путем повышения давления в саше при подаче экстрагента.

Изобретение EP0870457 относится к блоку экстракции, аналогичному представленному в изобретении EP0512470, но выполненному с возможностью использования герметически закрытых саше с кофе, представленных в изобретении EP0602203. Указанное устройство содержит верхний элемент, содержащий средство, выполненное с возможностью перфорации верхней поверхности саше и обеспечения введения воды в саше, нижний элемент, содержащий приемную часть для размещения капсулы, а также выступающие и полые участки; причем поверхность экстракции саше постепенно перемещается относительно выступающих и полых участков; при этом поверхность экстракции разрывается во множестве точек по траектории, определяемой местоположениями выступающих и полых участков с достижением напряжения разрыва материала в этих точках, что обеспечивает вытекание жидкости после экстракции. Нижняя часть, как правило, содержит проточные отверстия, выполненные с возможностью протекания через них напитка. Выступающие и полые участки предпочтительно имеют форму усеченных пирамид, разделенных сетью каналов.

Таким образом, в удобных системах экстракции напитка предшествующего уровня техники используют сменную капсулу (например, капсулу из жесткого материала, саше или таблетку из гибкого материала), содержащую разрываемую мембрану (например, тонкую алюминиевую фольгу) выходного отверстия для напитка, которая может быть разорвана только при достаточной деформации такой мембраны под действием выступающих элементов разрывной пластины. Как правило, разрыв мембраны происходит у краев выступающих элементов, которые обычно представляют собой множество небольших усеченных пирамид или прямолинейных ребер. В результате разрыва вдоль ребер выступающих элементов образуются небольшие отверстия. Эти отверстия относительно небольшие (например, 0,1–1,0 мм в длину и 0,1–0,3 мм в ширину), и, как правило, мембрана выходного отверстия по меньшей мере частично соответствует верхней и лицевой стороне выступающих элементов, вследствие чего площадь проточных отверстий будет даже меньше. Из-за этого падение давления на данной поверхности взаимодействия будет относительно высоким. Кроме того, на указанной ограниченной поверхности взаимодействия происходит фильтрация частиц напитка, что является преимуществом, поскольку нет необходимости предусматривать дополнительный фильтр внутри капсулы. Таким образом, указанная геометрия поверхности экстракции соответствует так называемой геометрии экстракционной пластины с выступающими элементами в данной заявке. Затем происходит сбор потока напитка в каналах и его выпускание через небольшие отверстия с точно определенными размерами в каналах.

В известной системе расход и давление определяются собственными свойствами капсулы и производительностью насоса.

Противодавление сильно зависит от степени уплотнения молотого кофе в капсуле. Для одной и той же смеси сортов кофе давление может изменяться очень сильно. В частности, для определенных смесей кофе, особенно с малым размером частиц, давление может меняться от 5 до 15 бар.

Несмотря на то что область экстракции ингредиента, например, в капсуле и/или экстракционной камере, обычно симметрична вдоль общего направления потока (что упрощает обработку ингредиента), может быть предпочтительным формирование другой траектории потока в процессе экстракции, то есть такой, которая позволяет получать, или усиливать, или ослаблять определенные эффекты экстракции, например образование крема или насыщенность экстракции.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к устройству для приготовления напитка. Устройство для приготовления напитка может быть предназначено для бытовой или промышленной эксплуатации. Это устройство может быть предназначено для приготовления кофе, чая, шоколада, какао, молока, супа, детского питания и т.д.

Приготовление напитка обычно включает смешивание множества ингредиентов напитка, например воды и сухого молока, и/или настаивание ингредиента напитка, например настаивание молотого кофе или чая, с использованием воды. Один или более таких ингредиентов могут поступать в виде сыпучего и/или агломерированного порошка и/или в жидком виде, в частности в виде концентрата. Для получения напитка такой ингредиент можно смешивать с жидкостью-носителем или жидкостью-разбавителем, например водой.

Как правило, приготовление и выдача предварительно заданного количества напитка, соответствующего порции (например, одной порции), происходит по запросу пользователя. Объем такой порции может находиться в диапазоне от 25 до 200 мл и даже до 300 или 400 мл, например объем для наполнения чашки (в зависимости от типа напитка). Напитки для приготовления и выдачи могут быть выбраны из кофе ристретто, эспрессо, лунго, капучино, латте макиато, латте, американо, чая и т.п. В частности, кофемашина может быть выполнена с возможностью выдачи эспрессо, например, с регулируемым объемом от 20 до 60 мл на порцию, и/или выдачи лунго, например, с объемом в диапазоне от 70 до 150 мл на порцию.

Изобретение относится к устройству для приготовления напитка из ингредиента.

Напиток может быть приготовлен из капсулы, содержащей ингредиент напитка. Капсула может относиться к типу, описанному выше в разделе «Область техники, к которой относится изобретение», и/или капсула может включать ингредиент, описанный в том же разделе.

В капсуле может быть предусмотрен корпус капсулы, например, по существу, прямой или конический корпус. Капсула может иметь круговой периферийный кольцевой фланец, например гибкий или жесткий фланец, проходящий от периферийной части, например края или поверхности, корпуса капсулы. Капсула может содержать вкусоароматический ингредиент для приготовления чая, кофе, горячего шоколада, холодного шоколада, молока, супа или детского питания.

Устройство включает в себя блок экстракции, имеющий посадочное место для экстракции ингредиента, механизм ввода для направления воды в посадочное место и механизм выдачи для направления напитка из посадочного места.

Примеры посадочных мест для экстракции ингредиента, например экстракционных камер, описаны в EP 1767129, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/127476, WO 2014/056641, WO 2014/096122, WO 2014/096123, WO 2015/155144 и WO 2015/155145.

Механизм выдачи имеет поверхность, отделяющую расположенную ниже по потоку часть посадочного места с проточной частью, выполненной с возможностью протекания напитка, вытекающего из посадочного места, через проточную часть к зоне выдачи напитка.

Устройство может иметь противокапельную систему, установленную между посадочным местом и зоной выдачи напитка. Примеры ограничителя капель описаны в WO 2006/050769, WO 2012/072758, WO 2013/127907, WO 2016/050657, WO 2016/083488, WO 2018/069266 и EP2017208722.3.

Зона выдачи может быть ограничена опорой для поддерживания емкости пользователя, например чашки или кружки. Например, опора представляет собой удерживающую конструкцию, соединенную с внешним корпусом устройства и/или рамой устройства, или удерживающая конструкция находится снаружи устройства, например, само устройство расположено с возможностью выдачи напитка. Как правило, внешняя удерживающая конструкция имеет, по существу, горизонтальную поверхность для установки такого устройства, причем конструкция представляет собой, например, стол или полку.

Опора для емкости пользователя может быть: связана с каплесборником, например с каплесборником, поддерживающим опору; и/или выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса по вертикали под отверстием и/или на удалении под отверстием для выдачи для обеспечения возможности установки емкости пользователя различной высоты под отверстием.

Примеры подходящих подставок для емкости описаны в EP 0 549 887, EP 1 440 639, EP 1 731 065, EP 1 867 260, US 5,161,455, US 5,353,692, WO 2009/074557, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2011/154492, WO 2012/007313, WO 2013/186339, EP 2014198710, EP 2014198712 и EP 2014198715.

Поверхность дополнительно имеет часть, препятствующую потоку, которая по меньшей мере, по существу, примыкает к проточной части, чтобы отделять посадочное место. Часть, препятствующая потоку, выполнена с возможностью препятствования вытеканию напитка из посадочного места, например предотвращения прохождения напитка через часть, препятствующую потоку.

Поскольку проточная часть и часть, препятствующая потоку, по меньшей мере, по существу, примыкают друг к другу, эти две части, как правило, по существу, находятся на одном уровне или даже выполнены как единая деталь. Проточная часть, как правило, может иметь сквозное окошко или сетку, перекрывающую часть поверхности и отделяющую расположенную ниже по потоку часть посадочного места. Как правило, такая поверхность, по существу, плоская, возможно, воспринимающая нагрузку или имеющая выступающие элементы, например, расположенные, по существу, ортогонально к поверхности, такие как элементы для формирования отверстий в капсуле.

Например, часть, препятствующая потоку, неподвижна или зафиксирована относительно проточной части.

Таким образом, через ингредиент, например, содержащийся в капсуле, может быть получен определенный поток, а расположенная ниже по потоку конструкция части, препятствующей потоку, и проточной части, формируют поверхность и ограничивают посадочное место. Путем встраивания этой геометрии в поверхность, ограничивающую посадочное место, устраняют зависимость от способа ввода ингредиента в посадочное место, например, в капсуле.

Поверхность может быть неподвижной относительно посадочного места с возможностью нахождения проточной части всегда в одном и том же положении относительно посадочного места, в котором происходит экстракция.

Проточная часть может быть выполнена с возможностью размещения в различных положениях относительно посадочного места, чтобы регулировать направление потока воды через ингредиент при нахождении в посадочном месте в зависимости от положения проточной части.

Для этого поверхность, как правило, смещают, например, вручную и/или автоматически, например с помощью электропривода, вдоль плоскости, сформированной, по существу, примыкающими проточной частью и частью, препятствующей потоку.

Таким образом, благодаря перемещению проточной части относительно посадочного места регулируют направление потока воды через ингредиент. Например, траектория потока воды может быть преимущественно направлена в верхнюю либо нижнюю часть посадочного места. Она может быть преимущественно направлена в левую или правую сторону посадочного места.

Положение проточной части относительно посадочного места может быть неподвижным от начала и до окончания процесса экстракции ингредиента в посадочном месте.

Положение проточной части относительно посадочного места может меняться во время экстракции ингредиента в посадочном месте. Например, в начале экстракции ингредиента траектория потока воды капле сборником направлена преимущественно в верхнюю часть посадочного места, а затем при окончании экстракции ингредиента его можно направлять преимущественно в нижнюю часть посадочного места, либо наоборот.

Положение проточной части относительно посадочного места можно регулировать для, по существу, гомогенизации потока воды через ингредиент.

Поток через проточную часть и часть, препятствующую потоку, может иметь отношение площади поверхности в диапазоне от 0,1 до 10, например от 0,2 до 5, например от 0,33 до 3, например от 0,4 до 2,5, например от 0,5 до 2, или от 0,66 до 1,5, или от 0,75 до 1,33, например около 1.

Как правило, механизм выдачи имеет стенку, формирующую поверхность, причем стенка имеет отверстие, или вырез, или прерывистую часть, и формирует или отделяет проточную часть, а также стенку, имеющую часть, препятствующую потоку. Часть, препятствующая потоку, может быть сформирована закрытой частью стенки.

Закрытая часть может представлять собой изначально закрытую часть, сформированную из непроницаемого участка стенки.

Закрытая часть может представлять собой изначально открытую часть стенки, например часть стенки, обеспеченную по меньшей мере одной сквозной прорезью, закрытой уплотнительным устройством, перекрывающим открытую часть.

Закрытая часть может представлять собой: верхнюю часть, например изначально закрытую верхнюю часть или изначально открытую верхнюю часть, закрытую верхним уплотнительным устройством; или нижнюю часть, например изначально закрытую нижнюю часть или изначально открытую нижнюю часть, закрытую нижним уплотнительным устройством; или промежуточную часть, например, изначально закрытую промежуточную часть или изначально открытую промежуточную часть, закрытую верхним уплотнительным устройством.

Уплотнительное устройство может располагаться выше по потоку от изначально открытой части, например в посадочном месте, и/или ниже по потоку от изначально открытой части. Уплотнительное устройство может представлять собой расположенную выше или ниже по потоку манжету, пластину или покрытие.

Уплотнительное устройство может размещаться в отверстиях изначально открытой части, как правило, в виде наполнителя.

Стенка может быть сформирована пластиной или листовым элементом, имеющим на проточной части проточную конструкцию, сформированную по меньшей мере одним из: одного или более сквозных отверстий; сетчатой конструкции; перфорированной конструкции; и пористой структуры.

Поверхность может иметь по меньшей мере приблизительно дискообразную форму.

Часть, препятствующая потоку, может формировать круговой или кольцевой сектор, например, как правило, половину диска, такой как круговой или кольцевой сектор с центром окружности, которая по меньшей мере приблизительно концентрична с круговой формой поверхности. Например, круговой или кольцевой сектор доходит до кругового края поверхности круглой формы. Круговой или кольцевой сектор может иметь центральный угол в диапазоне от 60 до 300°, например от 90 до 270°, например от 120 до 240°, например от 150 до 210°.

Часть, препятствующая потоку, может формировать сегмент диска. Сегмент диска может иметь центр диска, который по меньшей мере приблизительно концентричен с формой поверхности. Сегмент диска и проточная часть могут иметь отношение площади поверхности, которое находится в диапазоне от 0,2 до 5, например от 0,5 до 2, например от 0,66 до 1,5, например от 0,75 до 1,33.

Проточная часть может иметь некоторое количество сквозных отверстий: в диапазоне от 5 до 15, например от 7 до 13, например от 9 до 12; и/или при этом каждое сквозное отверстие имеет минимальный диаметр, ориентированный поперек оттока напитка в направлении вдоль отверстия, в диапазоне от приблизительно 0,1 до 1 мм, например от 0,3 до 0,8 мм, например от 0,4 до 0,6 мм.

Посадочное место для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы с ингредиентом, обеспеченной мембраной выходного отверстия, причем поверхность, как правило, проточная часть поверхности и необязательно часть, препятствующая потоку, содержат множество выступающих элементов, проходящих выше по потоку и выполненных с возможностью формирования выходных отверстий для напитка в мембране выходного отверстия. В частности, отверстия в мембране выходного отверстия формируют с помощью элементов:

- перед подачей воды в посадочное место через механизм ввода, причем, например, отверстия в мембране выходного отверстия обеспечиваются в момент установки капсулы в посадочном месте; и/или

- за счет повышения давления в капсуле, вызванного подачей воды, например, при давлении подачи от 5 до 20 бар, например 8–15 бар, чтобы прижать мембрану выходного отверстия к множеству выступающих элементов.

Проточная часть может быть обеспечена одним или более сквозными отверстиями, такими как вышеупомянутые, причем сквозные отверстия проходят от нижних торцов выступающих элементов на поверхности.

Посадочное место для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы с ингредиентом, обеспеченной мембраной выходного отверстия, причем поверхность не содержит каких-либо прокалывающих и/или режущих элементов для прокалывания и/или прорезания мембраны выходного отверстия. В мембране выходного отверстия могут быть предусмотрены выходные отверстия для напитка:

- до установки капсулы в посадочном месте для экстракции, например на этапе производства капсулы или при последующей подготовке, например, в соответствующем устройстве до установки капсулы в посадочном месте; и/или

- сформированы путем надрыва и/или разрушения мембраны при повышении давления в капсуле в результате подачи воды в капсулу, например, для вскрытия предварительно ослабленных частей мембраны и/или приведения в движение вскрывающего мембрану элемента, находящегося внутри капсулы.

Самооткрывающиеся капсулы, например, описаны в CH 605 293 и WO 03/059778.

Вскрытие капсул прокалывающими элементами устройства на пластине, например, описано в EP 512 470 и EP 2 068 684.

Примеры подходящих смесительных блоков со смесительными камерами описаны в WO 2008/037642 и WO 2013/026843.

Посадочное место для экстракции может быть ограничено первой частью и второй частью, которые выполнены с возможностью относительного перемещения между: открытым положением для установки указанного ингредиента, например, в указанной капсуле, в посадочное место для экстракции, и/или для извлечения такого ингредиента из посадочного места; и закрытым положением для экстракции ингредиента на посадочном месте.

По меньшей мере одна часть из первой и второй частей может ограничивать полость для приема ингредиента, например, в капсуле, такую как коническая полость, например коническая или пирамидальная полость, или прямую полость, например цилиндрическую или трапециевидную полость. Такая полость может проходить вдоль оси, которая, по существу, совпадает с вышеуказанной продольной осью.

В случае применения закрытых капсул первая и вторая части могут включать приспособления для вскрытия капсулы, такие как лезвия и/или прокалывающий инструмент, например пластину с прокалывающим профилем, например известную среди устройств Nespresso™ или описанную в ЕР 0 512 470, ЕР 2 068 684 и WO 2014/076041, а также в источниках, процитированных в этих документах.

Первая и вторая части могут быть выполнены с возможностью относительного перемещения с помощью исполнительного механизма, такого как ручка или электрический двигатель, например с помощью исполнительного механизма, соединенного с по меньшей мере одной из первой и второй частей посредством передачи, такой как одна или более шестерен, ремней, кулачков и кулачковых следящих элементов, рычагов и/или гидравлических передач. Например, электрическим двигателем можно управлять с помощью блока управления для регулирования механизма подачи воды, такого как блок, содержащий устройство обработки информации, например контроллер и/или пользовательский интерфейс.

Примеры электрических двигателей, используемых для приведения в движение таких первой и второй частей, описаны в патентах EP 1767129, WO 2012/025258, WO 2012/025259, WO 2013/127476, WO 2014/056641, WO 2014/096122, WO 2014/096123, WO 2015/155144 и WO 2015/155145.

На первой части может быть расположена поверхность, а на второй части может находиться механизм ввода.

Одна из первой и второй частей может быть неподвижной относительно внешнего корпуса устройства, а другая из первой и второй частей может быть выполнена с возможностью перемещения относительно внешнего корпуса устройства.

Примеры подходящих конструкций первой и второй частей описаны в WO 2005/004683, WO2007/135136, WO 2009/043630, WO 2017/037212, WO 2017/037215, PCT/EP18/064138 и PCT/EP18/064141.

Механизм ввода может быть соединен по текучей среде с механизмом подачи воды посредством направляющей для воды.

Механизм подачи воды может включать по меньшей мере одно из: источника воды для подачи воды в механизм ввода, такого как бак для воды и/или соединитель с внешней линией подачи воды; подающего воду устройства для подачи воды в механизм ввода, такого как насос; и теплового кондиционера, например нагревателя и/или охладителя, для термической подготовки воды, подаваемой или предназначенной для подачи в механизм ввода, например теплового кондиционера для потока воды или теплового кондиционера для накопителя воды.

Тепловой кондиционер может представлять собой бойлер, или термоблок, или проточный нагреватель (ODH), например тип ODH, описанный в EP 1 253 844, EP 1 380 243 и EP 1 809 151.

Примеры насосов и их применения в устройствах для приготовления напитков описаны в WO 2009/150030, WO 2010/108700, WO 2011/107574 и WO 2013/098173.

Например, механизм подачи воды может быть связан с тем или иным или вышеупомянутым блоком управления механизмом для регулирования механизма подачи воды, такого как блок, содержащий устройство обработки, например контроллер и/или пользовательский интерфейс.

Механизм ввода может быть соединен с прокалывающим и/или режущим механизмом, выполненным с возможностью прокалывания и/или прорезания отверстия (-ий) в штуцере подвода воды в капсуле с ингредиентом в посадочном месте для экстракции ингредиента, чтобы циркулирующая по механизму ввода вода поступала в капсулу через отверстие штуцера подвода воды.

Посадочное место может быть соединено с каналом введения неэкстрагированного ингредиента, например проходящим снаружи такого устройства, и/или каналом извлечения экстрагируемого ингредиента, например, к сборнику отходов ингредиента.

Примеры сборников отходов ингредиента описаны в EP 1867260, WO 2009/074559, WO 2009/135869, WO 2010/128109, WO 2011/086087, WO 2011/086088, WO 2017/118713, WO 2017/148965 и EP 2018156589.

Канал ввода (при наличии) может быть связан с заслонкой для ингредиента, такой как затвор, или дверца, или крышка, чтобы избирательным образом обеспечивать и предотвращать прохождение ингредиента по каналу. Подробные сведения о подходящих заслонках для ингредиента, таких как ингредиент, подаваемый в капсуле, описаны в WO 2012/126971, WO 2014/056641, WO 2014/056642 и WO 2015/086371.

По меньшей мере один из каналов может быть соединен с направляющими, такими как рельсы или канавки, для объединения с капсулой и ее направления (например, фланца капсулы) вдоль канала по направлению к посадочному месту и/или от него.

По меньшей мере один из каналов может быть связан с упором для фиксации указанной капсулы на приблизительно уровне посадочного места.

Взаимодействие между первой и второй частями (и необязательно каналом для перекачивания) и капсулой с ингредиентом может относиться к типу, описанному в WO 2005/004683, WO 2007/135135, WO 2007/135136, WO 2008/037642 и WO 2013/026856.

Блок управления при использовании может иметь схему управления, например схему управления для регулирования того или иного или указанного выше устройства для подачи жидкости и/или того или иного или указанного выше теплового кондиционера. Схема управления может включать микроконтроллер и/или микропроцессор.

Блок управления может содержать датчик ингредиента, такой как датчик капсулы с ингредиентом.

Подробная информация о подходящих датчиках капсулы описана в WO 2012/123440, WO 2014/147128, WO 2015/173285, WO 2015/173289, WO 2015/173292, WO 2016/005352, WO 2016/005417, PCT/EP18/065613, EP3275345 и EP3275346.

В блок управления может быть встроен пользовательский интерфейс, такой как пользовательский интерфейс, связанный с той или иной или указанной выше схемой управления. Таким пользовательским интерфейсом может быть пользовательский интерфейс известного типа, например, описанный в WO 2010/037806, WO 2011/020779, WO 2016/083485, WO 2017/037215 и PCT/EP18/064138.

Блок управления может иметь датчик для регистрации наличия емкости пользователя, например чашки или кружки, в той или иной или в указанной выше зоне, в которую выдается напиток из линии обработки напитка. Такая конфигурация, например, описана в WO 2018/046400.

Изобретение также относится к применению ингредиента, такого как ингредиент, содержащийся в капсуле, для экстракции в устройстве, как описано выше.

Давление, как правило, измеряют ниже по потоку от насоса и выше по потоку от штуцера подвода воды, например в жидкостной линии между штуцером подвода воды и насосом. Давление в экстракционной камере или в капсуле может быть снижено по сравнению с таким измеренным давлением при наличии обратного клапана, например, на штуцере подвода воды впрыскивающей части, и/или дросселирующих устройств, установленных в штуцере подвода воды впрыскивающей части, или с помощью прокалывающих элементов, встроенных в стенку для введения капсулы, и/или ингредиентами в капсуле, и/или другими препятствиями.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится описание изобретения со ссылками на схематичные графические материалы.

На фиг. 1 представлен пример части устройства для приготовления напитка в соответствии с изобретением, часть которого изображена схематически.

На фиг. 2 приведен вид в поперечном сечении блока экстракции устройства, представленного на фиг. 1, причем капсула с ингредиентом находится в процессе введения в посадочное место блока.

На фиг. 3 представлено поперечное сечение блока экстракции, приведенного на фиг. 2, причем капсула с ингредиентом находится в посадочном месте и готова к экстракции.

На фиг. 4–6 проиллюстрированы варианты в соответствии с изобретением частей блока экстракции, расположенных ниже по потоку.

Осуществление изобретение

На фиг. 1–3 представлен пример осуществления устройства 1 для приготовления напитка в соответствии с изобретением, на фиг. 4–6 показаны дополнительные варианты осуществления блока экстракции устройства в соответствии с изобретением, в частности, расположенной ниже по потоку части механизма 22 выдачи устройства.

Устройство 1 выполнено с возможностью приготовления напитка из ингредиента, такого как ингредиент, подаваемый внутри капсулы 100 в такое устройство 1. См. фиг. 1–3.

Устройство 1 имеет блок 2 экстракции, имеющий посадочное место 20 для экстракции ингредиентов, механизм 21 ввода для направления воды в посадочное место 20 и механизм 22 выдачи для направления напитка из посадочного места 20. Механизм 22 выдачи имеет поверхность 220, отделяющую расположенную ниже по потоку часть посадочного места 20 и имеющую проточную часть 221, выполненную с возможностью протекания напитка, вытекающего из посадочного места 20, через проточную часть 221 к зоне 1’ выдачи напитка.

Поверхность 220 дополнительно имеет часть, препятствующую потоку, которая по меньшей мере, по существу, примыкает к проточной части 221, чтобы отделять посадочное место 20, причем часть 222, 222a, 222b, 222c, препятствующая потоку, выполнена с возможностью предотвращения прохождения напитка, вытекающего из посадочного места 20, например, через часть 222, 222a, 222b, 222с, препятствующую потоку. Например, часть 222, 222a, 222b, 222c, препятствующая потоку, неподвижна или зафиксирована относительно проточной части 221. См. фиг. 2–6.

Поверхность 220 может быть неподвижной относительно посадочного места 20.

Проточная часть 221 может быть выполнена с возможностью размещения в различных положениях относительно посадочного места 20, чтобы регулировать направление потока воды через ингредиент при нахождении в посадочном месте 20 в зависимости от положения проточной части 221. На фиг. 4–6 показана поверхность 220 в различных угловых положениях.

Проточная часть 221 и часть 222, 222a, 222b, 222c, препятствующая потоку, имеют отношение площади поверхности в диапазоне от 0,1 до 10, например от 0,2 до 5, например от 0,33 до 3, например от 0,4 до 2,5, например от 0,5 до 2, или от 0,66 до 1,5, или от 0,75 до 1,33, например приблизительно 1.

Механизм 22 выдачи может включать в себя стенку 223, формирующую поверхность 220. Стенка 223 может прерываться, иметь отверстие или вырез, формирующий либо ограничивающий проточную часть 221. Стенка 223 может иметь часть 222, 222a, 222b, 222c, препятствующую потоку, причем часть, препятствующая потоку, сформирована закрытой частью стенки 223.

Закрытая часть стенки 223 может представлять собой:

- изначально закрытую часть 222a, 222b, 222c, сформированную из непроницаемой части стенки 223 (фиг. 4–6); и/или

- изначально открытую часть 222 стенки 223, например, обеспеченную по меньшей мере одним сквозным отверстием 224a, которая закрыта уплотнительным устройством 23a, 23b, закрывающим открытую часть (фиг. 2 и 3).

Закрытая часть может представлять собой: верхнюю часть 222, 222a, например изначально закрытую часть 222a или изначально открытую верхнюю часть 222, закрытую верхним уплотнительным устройством 23a; или нижнюю часть 222, 222b, например изначально закрытую нижнюю часть 222b или изначально открытую нижнюю часть 222, закрытую нижним уплотнительным устройством 23b; или промежуточную часть 222c, например изначально закрытую промежуточную часть 222c или изначально открытую промежуточную часть, закрытую верхним уплотнительным устройством.

Уплотнительное устройство 23a, 23b может располагаться: выше по потоку от изначально открытой части, например в посадочном месте 20, и/или ниже по потоку от изначально открытой части, как правило, в виде манжеты, или пластины, или покрытия выше или ниже по потоку; и/или в отверстиях изначально открытой части, как правило, в виде наполнителя.

Стенка 223 может быть сформирована пластиной или листовым элементом 223 с проточной частью 221а, конструкция которой сформирована, по меньшей мере, одним из: одного или более сквозных отверстий; сетчатой конструкции; перфорированной конструкции; и пористой структуры.

Поверхность 220 может иметь по меньшей мере приблизительно дискообразную форму.

Часть 222, 222a, 222b, 222c, препятствующая потоку, может формировать круговой или кольцевой сектор, например, как правило, половину диска 222a, 222b, 222c, такой как круговой или кольцевой сектор с центром окружности, которая по меньшей мере приблизительно концентрична с круговой формой поверхности. Например, круговой или кольцевой сектор доходит до кругового края поверхности круглой формы. Круговой или кольцевой сектор может иметь центральный угол в диапазоне от 60 до 300°, например от 90 до 270°, например от 120 до 240°, например от 150 до 210°.

Часть 222, 222a, 222b, 222c, препятствующая потоку, может формировать сегмент 222a, 222b, 222c диска. Сегмент диска может иметь центр диска, который по меньшей мере приблизительно концентричен с формой поверхности. Сегмент 222a, 222b, 222c диска и проточная часть 221 могут иметь отношение площади поверхности в диапазоне от 0,2 до 5, например от 0,5 до 2, например от 0,66 до 1,5, например от 0,75 до 1,33.

Проточная часть 222 может иметь некоторое количество сквозных отверстий 224: в диапазоне от 5 до 15, например от 7 до 13, например от 9 до 12; и/или каждое сквозное отверстие 224 имеет минимальный диаметр, ориентированный поперек оттока напитка в направлении вдоль отверстия, в диапазоне от приблизительно 0,1 до 1 мм, например от 0,3 до 0,8 мм, например от 0,4 до 0,6 мм.

Посадочное место 20 для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы 100 с ингредиентом, обеспеченной мембраной 101 выходного отверстия. Поверхность 220, как правило, ее проточная часть 221 и необязательно часть 222, препятствующая потоку, со множеством выступающих элементов 225, которые выступают выше по потоку и выполнены с возможностью формирования выходных отверстий для напитка в мембране 101 выходного отверстия.

В частности, отверстия в мембране выходного отверстия формируют с помощью элементов 225: перед подачей воды в посадочное место 20 через механизм ввода 21, причем, например, отверстия в мембране выходного отверстия формируют в момент установки капсулы в посадочное место; и/или за счет повышения давления в капсуле 100, вызванного подачей воды, например, при давлении подачи в диапазоне от 5 до 20 бар, таком как от 8 до 15 бар, чтобы прижать мембрану 101 выходного отверстия ко множеству выступающих элементов 225.

Проточная часть 221 может быть обеспечена одним или более сквозных отверстий 224, таким как вышеупомянутые сквозные отверстия 224. Сквозные отверстия 224 могут проходить от нижних концов выступающих элементов 225 на поверхности 220.

Посадочное место для экстракции может быть выполнено с возможностью приема капсулы с ингредиентом, обеспеченной мембраной выходного отверстия, причем на поверхности механизма выдачи нет никаких прокалывающих и/или режущих элементов для прокалывания и/или прорезания мембраны выходного отверстия. В частности, выходные отверстия для напитка формируют в мембране выходного отверстия: до установки капсулы в посадочном месте для экстракции, например на этапе производства капсулы или при последующей подготовке, например, в соответствующем устройстве до установки капсулы в посадочном месте; и/или сформированы путем надрыва и/или разрушения мембраны при повышении давления в капсуле в результате подачи воды в капсулу, например, для вскрытия предварительно ослабленных частей мембраны и/или приведения в движение вскрывающего мембрану элемента, находящегося внутри капсулы.

Посадочное место 20 для экстракции может быть ограничено первой частью 24 и второй частью 25, которые выполнены с возможностью относительного перемещения между: открытым положением (фиг. 2) для вставки ингредиента, например, в указанной выше капсуле 100, в посадочное место 20 для экстракции и/или для извлечения такого ингредиента из посадочного места 20; и закрытым положением (фиг. 3) для экстракции ингредиента на посадочном месте 20.

Первая и вторая части 24, 25 могут быть выполнены с возможностью относительного перемещения с помощью исполнительного механизма, такого как ручка или электрический двигатель 3, например с помощью исполнительного механизма, соединенного с по меньшей мере одной из первой и второй частей 24, 25 посредством передачи 4, такой как одна или более шестерен 41, ремней, кулачков 42 и кулачковых следящих элементов, рычагов и/или гидравлических передач.

Например, первую и вторую часть 24, 25 относительно перемещают с помощью электрического двигателя 3, которым управляют с помощью блока 10 управления для контроля механизма 5 подачи воды, такого как блок 10, содержащий устройство обработки, например контроллер 11 и/или пользовательский интерфейс 12.

На первой части 24 может находиться поверхность 220, а на второй части 25 может находиться механизм 21 ввода (фиг. 2 и 3).

Одна из первой и второй частей 24, 25 может быть неподвижной относительно внешнего корпуса 1’’ устройства, а вторые части 24, 25 могут быть выполнены с возможностью перемещения относительно внешнего корпуса 1’’ устройства.

Механизм ввода 21 может быть соединен по текучей среде с механизмом 5 подачи воды посредством направляющей 9 для воды. См. фиг. 1–3.

Механизм 5 подачи воды может включать по меньшей мере одно из: источника 6 воды для подачи воды в механизм 21 ввода, такого как бак для воды и/или соединитель с внешней линией подачи воды; подающего воду устройства 7 для подачи воды в механизм 21 ввода, такого как насос; и теплового кондиционера 8, например нагревателя и/или охладителя, для термической подготовки воды, подаваемой или предназначенной для подачи в механизм 21 ввода, например теплового кондиционера для потока воды или теплового кондиционера для накопителя воды. Например, механизм 5 подачи воды связан с указанным выше блоком 10 управления для контроля механизма 5 подачи воды, таким как блок 10, содержащий устройство обработки, например контроллер 11 и/или пользовательский интерфейс 12. См. фиг. 1.

Например, механизм 21 ввода может быть связан с прокалывающим или режущим механизмом 21а, выполненным с возможностью прокалывания и/или прорезания отверстия(ий) в штуцере подвода воды в капсуле 100 с ингредиентом в посадочном месте 20 для экстракции ингредиента, с тем чтобы вода, циркулирующая внутри механизма 21 ввода, поступала в капсулу 100 через отверстие штуцера подвода воды. См. фиг. 1 и 2.

Посадочное место 20 может быть соединено с каналом 20а введения неэкстрагированного ингредиента, например, проходящим снаружи такого устройства, и/или каналом 20b извлечения экстрагируемого ингредиента, например, к сборнику отходов ингредиента. Например, по меньшей мере один из каналов 20a, 20b связан с направляющими 20c, такими как рейки или канавки, для объединения с указанной выше капсулой 100 и ее направления вдоль канала к посадочному месту 20 и/или от него, и/или со стопором 20d для фиксации такой капсулы 100 на приблизительно уровне посадочного места 20. См. фиг. 2 и 3.

Группа изобретений относится к устройству для приготовления напитка из ингредиента и к применению ингредиента. Устройство для приготовления напитка из ингредиента, такого как ингредиент, подаваемый внутри капсулы в такое устройство, содержит блок экстракции, который имеет посадочное место для экстракции ингредиента, механизм ввода для направления воды в посадочное место и механизм выдачи для направления напитка из посадочного места. Механизм выдачи содержит поверхность, ограничивающую часть посадочного места, расположенную ниже по потоку, и имеющую проточную часть, выполненную с возможностью обеспечения протекания напитка, вытекающего из посадочного места, через проточную часть в зону выдачи напитка. Поверхность дополнительно имеет часть, препятствующую потоку, которая по меньшей мере примыкает к проточной части, чтобы ограничивать посадочное место. Часть, препятствующая потоку, выполнена с возможностью препятствования прохождению напитка, вытекающего из посадочного места, или предотвращения прохождения через часть, препятствующую потоку. Проточная часть и часть, препятствующая потоку, имеют отношение площадей поверхности в диапазоне от 0,2 до 5. Дополнительно часть, препятствующая потоку, неподвижна или зафиксирована относительно проточной части. Дополнительно проточная часть выполнена с возможностью нахождения в разных положениях относительно посадочного места, чтобы регулировать направление потока воды через указанный ингредиент при нахождении в посадочном месте в зависимости от положения проточной части. Технический результат направлен на предотвращение прохождения напитка, а также на регулирование направления потока воды. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство (1) для приготовления напитка из ингредиента, такого как ингредиент, подаваемый внутри капсулы (100) в такое устройство (1), содержащее блок (2) экстракции, который имеет посадочное место (20) для экстракции ингредиента, механизм (21) ввода для направления воды в посадочное место (20) и механизм (22) выдачи для направления напитка из посадочного места (20), причем механизм (22) выдачи содержит поверхность (220), ограничивающую часть посадочного места (20), расположенную ниже по потоку, и имеющую проточную часть (221), выполненную с возможностью обеспечения протекания напитка, вытекающего из посадочного места (20), через проточную часть (221) в зону (1’) выдачи напитка,

при этом поверхность (220) дополнительно имеет часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующую потоку, которая по меньшей мере примыкает к проточной части (221), чтобы ограничивать посадочное место (20), причем часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующая потоку, выполнена с возможностью препятствования прохождению напитка, вытекающего из посадочного места (20), или предотвращения прохождения через часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующую потоку,

отличающееся тем, что проточная часть (221) и часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующая потоку, имеют отношение площадей поверхности в диапазоне от 0,2 до 5, при этом дополнительно часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующая потоку, неподвижна или зафиксирована относительно проточной части (221), причем дополнительно проточная часть (221) выполнена с возможностью нахождения в разных положениях относительно посадочного места (20), чтобы регулировать направление потока воды через указанный ингредиент при нахождении в посадочном месте (20) в зависимости от положения проточной части (221).

2. Устройство по п. 1, в котором проточная часть (221) и часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующая потоку, имеют отношение площадей поверхности в диапазоне от 0,33 до 3, от 0,4 до 2,5, от 0,5 до 2, от 0,66 до 1,5, от 0,75 до 1,33 или 1.

3. Устройство по п. 1 или 2, в котором механизм (21) выдачи имеет стенку (223), формирующую поверхность (220), причем стенка (223) имеет отверстие, или вырез, или прерывистую часть, формирующую либо ограничивающую проточную часть (221), и при этом стенка имеет часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующую потоку, причем часть, препятствующая потоку, сформирована закрытой частью стенки, при этом закрытая часть дополнительно представляет собой:

изначально закрытую часть (222a, 222b, 222c), сформированную из непроницаемой части стенки (223); и/или

изначально открытую часть (222) стенки (223), такую как обеспеченная по меньшей мере одним сквозным отверстием (224a), которая закрыта уплотнительным устройством (23a, 23b), закрывающим открытую часть,

при этом дополнительно

закрытая часть представляет собой: верхнюю часть (222, 222a), изначально закрытую верхнюю часть (222a) или изначально открытую верхнюю часть (222), закрытую верхним уплотнительным устройством (23a); или нижнюю часть (222, 222b), изначально закрытую нижнюю часть (222b) или изначально открытую нижнюю часть (222), закрытую нижним уплотнительным устройством (23b); или промежуточную часть (222c), изначально закрытую промежуточную часть (222c) или изначально открытую промежуточную часть, закрытую верхним уплотнительным устройством; и/или

при этом указанное уплотнительное устройство (23а, 23b) располагается: выше по потоку от изначально закрытой части, в посадочном месте (20), и/или ниже по потоку от изначально открытой части, в виде манжеты, или пластины, или покрытия выше или ниже по потоку; и/или в отверстиях изначально открытой части, в виде наполнителя.

4. Устройство по п. 3, в котором стенка (223) сформирована пластиной или листовым элементом (223), имеющим на проточной части (221) проточную конструкцию, сформированную по меньшей мере одним из: одного или более сквозных отверстий; сетчатой конструкции; перфорированной конструкции; и пористой структуры.

5. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором поверхность (220) имеет по меньшей мере дискообразную форму, причем дополнительно часть (222, 222a, 222b, 222c), препятствующая потоку, формирует:

- круговой или кольцевой сектор, такой как половина диска (222a, 222b, 222c), такой как круговой или кольцевой сектор с центром окружности, которая по меньшей мере концентрична с формой круглой поверхности, причем круговой или кольцевой сектор проходит до круговой кромки поверхности круглой формы, при этом такой как круговой или кольцевой сектор имеет центральный угол в диапазоне от 60 до 300°, от 90 до 270°, от 120 до 240° или от 150 до 210°; или

- сегмент (222a, 222b, 222c) диска: сегмент диска имеет центр диска, который по меньшей мере концентричен с формой поверхности; и/или при этом сегмент (222a, 222b, 222c) диска и проточная часть (221) имеют отношение площадей поверхности, которое находится в диапазоне от 0,2 до 5, от 0,5 до 2, от 0,66 до 1,5 или от 0,75 до 1,33.

6. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором проточная часть (222) имеет некоторое количество сквозных отверстий (224)

в диапазоне от 5 до 15, от 7 до 13 или от 9 до 12; и/или

при этом каждое сквозное отверстие (224) имеет минимальный диаметр, ориентированный поперек направления оттока напитка вдоль отверстия, в диапазоне от 0,1 до 1 мм, от 0,3 до 0,8 мм или от 0,4 до 0,6 мм.

7. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором посадочное место (20) для экстракции выполнено с возможностью приема указанной капсулы (100) с ингредиентом, обеспеченной мембраной (101) выходного отверстия, причем на поверхности (220), проточной части (221) поверхности (220) и дополнительно части (222), препятствующей потоку, находятся множество выступающих элементов (225), выступающих выше по потоку и выполненных с возможностью формирования выходных отверстий для напитка в мембране (101) выходного отверстия, причем отверстия в мембране выходного отверстия сформированы с помощью элементов (225):

- перед подачей воды в посадочное место (20) через механизм (21) ввода, причем отверстия в мембране выходного отверстия обеспечиваются в момент установки капсулы в посадочное место; и/или

- посредством повышения давления в капсуле (100), вызванного подачей воды, при давлении подачи в диапазоне от 5 до 20 бар или 8-15 бар, чтобы прижать мембрану (101) выходного отверстия к множеству выступающих элементов (225),

причем дополнительно проточная часть (221) обеспечивается одним или более сквозными отверстиями (224), такими как указанные сквозные отверстия (224), при этом сквозные отверстия (224) проходят от нижних концов выступающих элементов (225) на поверхности (220).

8. Устройство по любому одному из пп. 1-6, содержащее блок экстракции напитка, в котором посадочное место для экстракции выполнено с возможностью приема указанной капсулы с ингредиентом, обеспеченной мембраной выходного отверстия, причем на поверхности отсутствуют прокалывающие и/или режущие элементы для прокалывания и/или прорезания мембраны выходного отверстия, при этом выходные отверстия для напитка обеспечиваются в мембране выходного отверстия:

- до установки капсулы в посадочном месте для экстракции, на этапе производства капсулы или при последующей подготовке в соответствующем устройстве до установки капсулы в посадочном месте; и/или

- сформированы путем надрыва и/или разрушения мембраны при повышении давления в капсуле в результате подачи воды в капсулу для вскрытия предварительно ослабленных частей мембраны и/или приведения в движение вскрывающего мембрану элемента, находящегося внутри капсулы.

9. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором посадочное место (20) для экстракции ограничено первой частью (24) и второй частью (25), которые выполнены с возможностью относительного перемещения между:

открытым положением для вставки указанного ингредиента в указанной капсуле (100) в посадочное место (20) для экстракции и/или для извлечения такого ингредиента из посадочного места (20); и

закрытым положением для экстракции указанного ингредиента в посадочном месте (20),

причем первая и вторая части (24, 25) выполнены с возможностью относительного перемещения с помощью исполнительного механизма, такого как ручка для пользователя или электрический двигатель (3), такого как исполнительный механизм, соединенный с по меньшей мере одной из первой и второй частей (24, 25) посредством передачи (4), такой как одна или более шестерен (41), ремней, кулачков (42) и кулачковых следящих элементов, рычагов и/или гидравлических передач, причем указанным электрическим двигателем (3) управляют с помощью блока (10) управления для регулирования механизма (5) подачи воды, такого как блок (10), содержащий устройство обработки, такое как контроллер (11) и/или пользовательский интерфейс (12).

10. Устройство по п. 9, в котором на первой части (24) находится поверхность (220), а на второй части (25) находится механизм (21) ввода.

11. Устройство по п. 9 или 10, в котором одна из первой и второй частей (24, 25) неподвижна относительно внешнего корпуса (1’’) устройства, а другая из первой и второй частей (24, 25) выполнена с возможностью перемещения относительно внешнего корпуса (1’’) устройства.

12. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором механизм (21) ввода соединен по текучей среде с механизмом (5) подачи воды посредством направляющей (9) для воды,

причем дополнительно механизм (5) подачи воды содержит по меньшей мере одно из: источника (6) воды для подачи воды в механизм (21) ввода, такого как бак для воды и/или соединитель с внешней линией подачи воды; подающего воду устройства (7) для подачи воды в механизм (21) ввода, такого как насос; и теплового кондиционера (8), такого как нагреватель и/или охладитель, для термической подготовки воды, подаваемой или предназначенной для подачи в механизм (21) ввода, теплового кондиционера для потока воды или теплового кондиционера для накопителя воды,

причем дополнительно механизм (5) подачи воды связан с указанным блоком (10) управления для регулирования механизма (5) подачи воды, таким как блок (10), содержащий устройство обработки, такое как контроллер (11) и/или пользовательский интерфейс (12).

13. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором механизм (21) ввода связан с прокалывающим или режущим механизмом (21а), выполненным с возможностью прокалывания и/или прорезания отверстия(ий) в штуцере для подвода воды в указанную капсулу (100) с ингредиентом в посадочном месте (20) для экстракции ингредиента, чтобы циркулирующая по механизму (21) ввода вода поступала в указанную капсулу (100) через отверстие штуцера подвода воды.

14. Устройство по любому предшествующему пункту, в котором посадочное место (20) связано с каналом (20а) введения неэкстрагированного ингредиента, таким как проходящий снаружи такого устройства, и/или каналом (20b) извлечения экстрагированного ингредиента, таким как в направлении сборника отходов ингредиента, причем дополнительно по меньшей мере один из каналов (20a, 20b) связан с направляющими (20c), такими как рейки или канавки, для объединения с указанной капсулой (100) и ее направления вдоль канала к посадочному месту (20) или от него и/или со стопором (20d) для фиксации указанной капсулы (100) на уровне посадочного места (20).

15. Применение ингредиента, такого как ингредиент, содержащийся в капсуле (100), для экстракции в устройстве (1), как определено в любом предшествующем пункте.