Устройство для выдачи напитка из жидкого концентрата/экстракта со сменным картриджем с концентратом/экстрактом

Устройство для выдачи напитка из жидкого концентрата/экстракта со сменным картриджем с концентратом/экстрактом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к устройству для выдачи напитков, которое выдает напиток, приготовленный из разбавителя, такого как вода, и жидкого концентрата или экстракта напитка.

Известны устройства для выдачи напитков для приготовления напитков из жидкого концентрата или экстракта. В одном известном из уровня техники решении находящаяся под давлением банка жидкого концентрата/экстракта напитка расположена внутри кувшинообразного устройства, имеющего механизм для выпускания заданного количества жидкого концентрата/экстракта из находящейся под давлением банки в камеру смешивания напитка. Нагреваемый резервуар для жидкости расположен на дне котла, и нагретая жидкость принудительно направляется вверх в смесительную камеру, в которой образуется смешанный напиток в устройстве перед розливом. Это устройство имеет несколько недостатков за счет сложности выдачного механизма и необходимости очистки смесительной камеры в устройстве после каждого использования. Известно также снабжение кофейной машины пригодным для длительного хранения жидким кофейным концентратом/экстрактом. Жидкий кофейный концентрат/экстракт заливают в резервуар устройства для приготовления кофе, и заданное количество концентрата/экстракта перемещается из резервуара в заварочную камеру, в которой он смешивается с нагретой водой перед выдачей в емкость для питья или кувшин. Хотя это устройство исключает необходимость в кофейных фильтрах и помол кофе, а также обеспечивает использование пригодного для длительного хранения жидкого концентрата/экстракта, всю машину необходимо чистить после использования, за счет того, что концентрат/экстракт заливается в кофейную машину перед выдачей в заварочную камеру в машине. Дополнительно к этому, нельзя переключать тип выдаваемого напитка простым и удобным образом.

Также известна система приготовления напитков из сухого материала напитка и горячей воды из находящегося под давлением источника. Материал напитка обеспечен в герметичном картридже, и устройство прокалывает герметичный картридж и впрыскивает горячую воду под давлением в картридж для заварки напитка из материала напитка. Может быть предусмотрено карусельное устройство, которое позволяет пользователю выбрать один из нескольких различных картриджей напитка. Однако недостатком этого устройства является то, что остаток предыдущего напитка остается в зоне впрыска горячей воды под давлением, а также в расположенной за ним воронке, которая направляет напиток в чашку пользователя.

Желательно создать более удобный и простой способ смешивания и выдачи напитков различного типа из единственного устройства для выдачи напитков удобным и приятным для пользователя образом, а также без необходимости очистки устройства для выдачи, когда пользователь желает заменить тип выдаваемого напитка. Желательно также обеспечить возможность для пользователя выбирать крепость напитка из нескольких возможностей выбора, так чтобы удовлетворять предпочтения пользователя. Желательно также создать устройство для выдачи напитков, которое не приводит к чрезмерным потерям концентрата/экстракта и позволяет пользователю выбирать из нескольких типов напитков и выбирать из нескольких размеров контейнера для напитка, таких как кофейная кружка или одноразовые чашки, имеющие различные размеры, с одновременным обеспечением желаемой крепости напитка.

По существу, в первом варианте выполнения данное изобретение предлагает устройство для выдачи напитка в контейнер. Это устройство включает корпус, имеющий зону выдачи. Насос и управляющий клапан соединены с источником разбавителя, подлежащего выдаче в зоне выдачи. Зона приема картриджа и выдачной исполнительный механизм расположены в корпусе. Картридж с концентратом/экстрактом выполнен с возможностью повторного введения в зону приема картриджа в положение для приведения в действие исполнительным механизмом выдачи, при этом картридж с концентратом/экстрактом приспособлен для удерживания концентрата/экстракта напитка и включает отверстие для выдачи концентрата/экстракта напитка в зону выдачи после помещения картриджа с концентратом/экстрактом в зону приема картриджа. В корпусе расположен контроллер для управления исполнительным механизмом для выдачи концентрата/экстракта из картриджа и управления насосом или управляющим клапаном для выдачи разбавителя, так чтобы выдавать концентрат/экстракт и разбавитель в зону выдачи. Также предлагается способ выдачи выбранного напитка, приготовленного из концентрата/экстракта и разбавителя.

Во втором варианте выполнения изобретение предлагает картридж с концентратом/экстрактом для устройства для выдачи напитков, приспособленного для выдачи жидкого концентрата/экстракта и разбавителя. Картридж включает полый корпус для удерживания жидкого концентрата/экстракта и отверстие для выдачи жидкого концентрата/экстракта. Насосное устройство соединено с полым корпусом для выдачи жидкого концентрата/экстракта из полого корпуса через указанное отверстие. Предлагается также способ выдачи жидкого концентрата/экстракта из устройства для выдачи напитков с использованием картриджа с концентратом/экстрактом.

Для лучшего понимания указанной выше сущности изобретения ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - вид в перспективе справа устройства для выдачи напитков по первому предпочтительному варианту выполнения изобретения;

фиг.2 - вид слева в перспективе устройства для выдачи напитков по фиг.1, в положении заряжания картриджа;

фиг.2A - вид сбоку в частичном сечении устройства для выдачи напитков по фиг.1;

фиг.2B - вид спереди в частичном сечении устройства для выдачи напитков по фиг.1;

фиг.3 - вид спереди механизма выдачи концентрата по фиг.1;

фиг.3A - сечение механизма выдачи концентрата;

фиг.4 - вид сбоку картриджа с концентратом/экстрактом по изобретению, для использования в устройстве напитков по фиг.1;

фиг.5 - вид сверху картриджа с концентратом/экстрактом по фиг.2-4;

фиг.6 - подетальный вид в перспективе картриджа с концентратом/экстрактом по фиг.4, включая съемный нижний колпачок;

фиг.7 - вид в перспективе картриджа с концентратом/экстрактом по фиг.4, включая съемный нижний колпачок;

фиг.8 - вид спереди устройства для выдачи напитков по второму предпочтительному варианту выполнения изобретения;

фиг.9 - сечение устройства для выдачи напитков по фиг.8, по 9-9 на фиг.8;

фиг.10 - сечение устройства для выдачи напитков по фиг.8, по 10-10 на фиг.9;

фиг.11 - вид сбоку картриджа с концентратом/экстрактом для использования в устройстве напитков по фиг.8-10;

фиг.12 - сечение картриджа по 12-12 на фиг.11;

фиг.13 - картридж с концентратом/экстрактом по фиг.1, при виде снизу в сечении по 13-13 на фиг.11;

фиг.14 - вид в перспективе устройства для выдачи напитков по фиг.8, со съемным картриджем с концентратом/экстрактом в установленном положении;

фиг.15 - вид спереди устройства для выдачи напитков по третьему предпочтительному варианту выполнения изобретения;

фиг.16 - вид в перспективе слева устройства для выдачи напитков по фиг.15, с резервуаром для разбавителя;

фиг.17 - подетальный вид в перспективе картриджа с концентратом/экстрактом и выдачной исполнительный механизм устройства для выдачи напитков по фиг.15;

фиг.18 - картридж с концентратом/экстрактом и выдачной исполнительный механизм устройства для выдачи напитков по фиг.15, в соединенном положении, в изометрической проекции;

фиг.19 - вид в перспективе узла форсунки картриджа с концентратом/экстрактом по фиг.15;

фиг.20 - сечение узла форсунки по фиг.19 и 20, по 20-20 на фиг.19;

фиг.21 - вид в перспективе узла поршня клапана узла форсунки по фиг.19 и 20.

Определенная терминология используется в последующем описании лишь для удобства и ее не следует рассматривать как имеющую ограничительный характер. Такие слова как «передний», «задний», «верхний» и «нижний» указывают направления на чертежах, на которые делается ссылка. Эта терминология включает слова, специально указанные выше, а также производные от них и слова аналогичного содержания. Дополнительно к этому, понятие «один» включает один или несколько указываемых объектов, если специально не оговорено другое.

Ниже приводится описание предпочтительных вариантов выполнения со ссылками на чертежи, на которых одинаковыми цифровыми позициями обозначены аналогичные элементы.

На фиг.1 показано устройство 10 напитков, приспособленное для выдачи напитка, содержащего жидкий концентрат/экстракт (обозначенный стрелкой 12) и разбавитель 14 (в резервуаре 22 и обозначенный стрелками в зоне 30 выдачи). Устройство 10 включает корпус 20 с расположенным в нем резервуаром 22 для разбавителя. Корпус 20 предпочтительно является корпусом, отлитым из полимерного материала. Однако специалисту в данной области понятно, что можно использовать другие материалы для формирования корпуса 20. Дополнительно к этому, резервуар 22 для разбавителя предпочтительно также выполнен посредством литья полимерного, стойкого к гидролизу материала, такого как полиэтилен или полиэтилен высокой плотности (HDPE). Однако можно использовать также другой подходящий для использования для пищевых продуктов материал. Наверху корпуса 20 устройства для выдачи предпочтительно расположена съемная крышка 24, закрывающая резервуар 22 для разбавителя. В качестве альтернативного решения, может быть предусмотрена сетчатая решетка, так что крышка 24 не должна быть съемной, и жидкий разбавитель 14, такой как вода, можно наливать непосредственно через крышку 24 в резервуар 22. Крышка 24 предпочтительно также выполнена из подходящего литого полимерного материала. Однако при желании можно использовать также материалы других типов.

Как показано на фиг.1 и 2, зона 30 выдачи расположена спереди корпуса 20 устройства для выдачи. Зона 30 выдачи приспособлена для обеспечения размещения под ней контейнера для напитка, такого как чашка. Корпус 20 предпочтительно имеет такую форму и размеры, что можно размещать различные контейнеры для напитков разного размера, такие как стаканы, кофейные чашки или кружки или различные другие контейнеры для напитков под зоной 30 выдачи, которая предпочтительно расположена спереди корпуса 20.

В предпочтительном варианте выполнения резервуар 22 для разбавителя нагревается с помощью нагревательного элемента 34, который подробно показан на фиг.2A. Он предпочтительно установлен с уплотнением 35 в отверстии, расположенном в дне резервуара 22 для разбавителя, и управление им осуществляется термостатически через термостат 36, который определяет, когда достигнута заданная температура. Хотя использование нагревательного элемента 34 является не обязательным, так что можно выдавать холодные или имеющие комнатную температуру напитки, а также горячие напитки с использованием устройства для выдачи 10, однако в особенно предпочтительном варианте выполнения, в котором устройство 10 используется в качестве устройства для выдачи горячих напитков, таких как горячий кофе, горячий чай и/или горячий шоколад, требуется нагревательный элемент 34.

Хотя в показанном предпочтительном варианте выполнения нагревательный элемент 34 расположен под резервуаром 22 для разбавителя, можно использовать также скоростной нагреватель, расположенный между резервуаром 22 и зоной 30 выдачи для нагревания разбавителя перед выдачей. Электрические скоростные нагреватели известны и могут требовать более длинный путь прохождения разбавителя 14 для достижения правильной температуры перед выдачей.

Как показано на фиг.1-3A, с резервуаром 22 предпочтительно соединена линия 16 питания, которая подает разбавитель в зону 30 выдачи. Питающая линия 16 предпочтительно соединена с насосом 18, который может подавать воду из резервуара в зону выдачи с изменяемой скоростью. В качестве альтернативного решения, питающая линия 16 может быть соединена с управляющим клапаном, описание которого будет приведено ниже в связи со вторым предпочтительным вариантом выполнения, показанным на фиг.8-14.

Как показано на фиг.1-3A, зона 31 приема картриджа расположена в корпусе 20. Зона 31 приема картриджа предпочтительно выполнена в виде углубления, расположенного в корпусе 20 с размерами, позволяющими принять картридж 50 концентрата/экстракта, подробное описание которого будет приведено ниже. Загрузочная дверца 32 поворачивается в открытое положение для зарядки картриджа 50 в держатель 33 картриджа, предпочтительно расположенного на дверце 32, и поворачивается в закрытое положение для позиционирования картриджа 50 в зоне 31 приема картриджа под выдачным исполнительным механизмом 38 картриджа, подробное описание которого будет приведено ниже. На цилиндре 51 картриджа 50 предпочтительно предусмотрен выравнивающий штифт 45, который входит в соответствующее отверстие в держателе 33 картриджа для позиционирования и предотвращения поворота картриджа 50.

На фиг.4-7 детально показан картридж 50 концентрата/экстракта, который приспособлен для удерживания концентрата/экстракта 12 напитка. В предпочтительном варианте выполнения картридж 50 концентрата/экстракта содержит полый корпус, предпочтительно в виде цилиндра 51 с нижней стенкой 52 и открытым верхом 53. В открытом верхе 53 расположен поршень 57. Внутренняя поверхность 59 цилиндра 51 и поршень 57 задают камеру 58, содержащую концентрат/экстракт.

Цилиндр 51 и поршень 53 картриджа предпочтительно выполнены из подходящего полимерного материала, такого как полипропилен или полиэтилен, которые не загрязняют концентрат/экстракт 12 напитка и сохраняют его в стерильном и/или асептическом состоянии. В качестве альтернативного решения можно использовать любой другой допущенный для пищевых продуктов материал для цилиндра 51 и поршня 53 картриджа. Кроме того, цилиндр 51 предпочтительно выполнен из прозрачного или полупрозрачного материала для обеспечения возможности пользователю определять объем концентрата/экстракта 12, оставшегося в картридже 50. Кроме того, цилиндр 51 и поршень 53 должны иметь достаточную толщину стенок для выдерживания давления, образующегося во время процесса приведения в действие, описание которого будет приведено ниже, без значительной деформации.

Цилиндр 51 снабжен выдачной трубкой 54 для прохождения концентрата/экстракта из содержащей концентрат/экстракт камеры 58 к зоне 30 выдачи. С выдачной трубкой 54 предпочтительно соединена пробка 72, имеющая отверстие 73 для прохождения потока для регулирования потока концентрата/экстракта 12. Пробка 72 предпочтительно снабжена резьбой с изменяющимся диаметром и соединена с соответствующей резьбой на внутренней поверхности выдачной трубки 54. Глухие отверстия 74 предусмотрены для затяжного гаечного ключа или аналогичного инструмента для установки или снятия пробки 72. В качестве альтернативного решения может быть предусмотрена любая подходящая структура на пробке 72 или выполненная в виде единого целого с пробкой 72 для облегчения установки и удаления. Поскольку пробка 72 является модульной, то можно выбирать отверстия различного размера для соответствия различной вязкости концентрата/экстракта. В качестве альтернативного решения от пробки 72 можно отказаться и отверстие 73 для потока может быть интегрировано в выдачную трубку 54.

Как показано на фиг.6 и 7, в предпочтительном варианте выполнения над одним концом выдачной трубки 54 во время хранения и перед установкой картриджа 50 внутрь корпуса 20 расположены прокладка 66 из фольги и нижний колпачок 68. Прокладка 66 из фольги предпочтительно содержит клейкую поверхность и расположена над отверстием 73 на пробке 72 с образованием уплотнения, создающего эффективный барьер для воздуха. Нижний колпачок 68 включает основание 69 и соединительное тело 70, прикрепленное к основанию 69, предпочтительно имеющему внутреннюю резьбу, которая сопряжена с наружной резьбой на выдачной трубке 54. Нижний фланец 71 продолжается от периферии основания 69 и контактирует с нижней стенкой 52 цилиндра 51. Прокладка 66 из фольги во взаимодействии с нижним колпачком 68 помогает удерживать содержимое 12 картриджа 50 в стерильном и/или асептическом состоянии до установки картриджа 50.

Поршень 57 эффективно предотвращает утечку концентрата/экстракта 12 из содержащей его камеры 58 через открытый верх 53 цилиндра 51. Поршень 57 предпочтительно включает податливую диафрагму 75, которая окружает седло 63 для приводного вала 56, описание которого приводится ниже. На периферии диафрагмы 75 имеется уплотнительная кромка 76, имеющая продолжающуюся вверх манжету 77 и продолжающуюся вниз манжету 78, которые совместно сохраняют повышенное давление в камере 58, когда к седлу 63 прикладывается усилие с помощью приводного вала 56. Диафрагма 75 предпочтительно выполнена с возможностью легкого упругого отклонения при приложении усилия к седлу 63.

На верху цилиндра 51 предпочтительно установлен верхний колпачок 81 для сокрытия поршня 57. Верхний колпачок 81 предпочтительно включает фланец 82, который плотно скользит по утопленному плечу 49, выполненному как единое целое с цилиндром 51. Верхний колпачок 81 может быть приклеен к цилиндру 51 с использованием подходящего клея или другим образом. В качестве альтернативного решения, верхний фланец 82 и утопленное плечо 49 могут включать резьбовые части для разъемного соединения верхнего колпачка 81 с цилиндром 51. Верхний колпачок 81 дополнительно включает отверстие 83, через которое приводной вал 56, описание которого будет приведено ниже, продолжается для приведения в действие поршня 57. Предпочтительно предусмотрено углубление 84 для размещения идентификационной этикетки или крышки, которая может стягиваться или пробиваться с помощью выдачного исполнительного механизма.

Как показано на фиг.3 и 3A, выдачной исполнительный механизм 38 картриджа включает приводной электродвигатель 64, соединенный с несколькими находящимися в зацеплении зубчатыми колесами 60, которые в свою очередь приводят в движение зубчатое колесо 65 с внутренней резьбой и соответствующий приводной вал 56. Приводной вал 56 и зубчатые колеса 60, 65 предпочтительно отлиты из полимерного материала. Приводной вал 56 предпочтительно имеет резьбу, например трапецеидальную винтовую нарезку, и входит в зацепление с соответствующей выровненной в осевом направлении частью внутренней резьбы зубчатого колеса 65 с внутренней резьбой. Электродвигатель предпочтительно приводит во вращение одно из находящихся в зацеплении зубчатых колес 60 через приводной вал 67 электродвигателя, приводящего во вращение находящиеся в зацеплении зубчатые колеса 60 и зубчатое колесо 65 с внутренней резьбой. Вращение зубчатого колеса 65 с внутренней резьбой вызывает перемещение приводного вала 56 в направлении его оси. Приводной вал 56 перемещается через отверстие 83 в верхнем колпачке 81, которое помогает направлять вал 56, и приходит в зацепление с седлом 63 в поршне 57 картриджа 50. За счет этого поршень 57 перемещается/сдвигается, приводя к выдаче концентрата/экстракта 12 через интегральную выдачную трубку 54 в зону 30 выдачи. Поршень 57 выполнен с возможностью перемещения из первоначального положения, показанного на фиг.3, во второе положение, показанное пунктирными линиями и обозначенное позицией 57' на фиг.3, для уменьшения размера камеры 58, 58'.

Один признак данного изобретения состоит в том, что картридж 50 защищен от утечки концентрата/экстракта 12 из отверстия в нерабочем состоянии. Как указывалось выше, диафрагма 75 выполнена с возможностью легкого упругого отклонения, когда к седлу 63 прикладывается усилие. Когда усилие снимается с седла 63 поршня 57, диафрагма 75 возвращается в свою исходную не отклоненную форму, вызывая по меньшей мере частичное втягивание концентрата/экстракта 12, находящегося внутри интегральной выдачной трубки 54, обратно в цилиндр 51. Это является частично результатом упругости диафрагмы 75, продолжающихся вверх манжет 77 и продолжающихся вниз манжет 78. После выдачи желаемого количества концентрата/экстракта 12 из картриджа 50 контроллер 80 выдает сигнал на кратковременное реверсирование электродвигателя 64, что приводит к легкому выходу приводного вала 56 из поршня 57. Это позволяет поршню 57 вернуться в свою первоначальную форму и создавать разряжение внутри камеры 58. Это помогает предотвращать утечку концентрата/экстракта 12, находящегося внутри трубки 54, в зону 30 выдачи.

В первом предпочтительном варианте выполнения картридж 50 концентрата/экстракта является одноразовым, например, когда картридж 50 опустошается от конкретного концентрата/экстракта напитка, или же пользователь решает заменить картриджы для выдачи напитка другого типа из устройства для выдачи 10.

Перед установкой картриджа 50 пользователь отвинчивает нижний колпачок 68 с конца картриджа 50 и удаляет прокладку 66 из фольги, так что выдачная трубка 54 открывается. Однако за счет небольшого диаметра, предпочтительно порядка 1 мм или меньше, отверстия 73 через пробку 72, концентрат/экстракт не выходит вследствие вязкости и/или силы поверхностного натяжения концентрата/экстракта вследствие длины отверстия 73. Концентрат/экстракт выходит лишь под действием давления приводного вала 56 на поршень 57, выдавливающий концентрат/экстракт через выдачную трубку 54 в зону 30 выдачи.

За счет пробки 72, имеющей отверстие 73, которое обладает самозакрывающим свойством за счет диаметра отверстия, длины пробки 72 и вязкости и/или силы поверхностного натяжения концентрата/экстракта 12, не требуется дополнительного уплотнения выдачной трубки 54 после установки картриджа 50 в устройство 10. Специалисту в данной области понятно, что длину и диаметр отверстия 73 через пробку 72 можно изменять в зависимости от вязкости и силы поверхностного натяжения выдаваемого жидкого концентрата/экстракта 12 для сохранения свойства самозакрытия.

Контроллер 80 предпочтительно расположен в корпусе 20 и управляет электродвигателем 64 для выдачи концентрата/экстракта 12 из картриджа 50, когда выдается разбавитель 14, так чтобы концентрат/экстракт 12 и разбавитель 14 выливались в контейнер в зоне 30 выдачи. Контроллер 80 расположен предпочтительно в герметичном электронном модуле для защиты от непреднамеренного повреждения влагой. Контроллер предпочтительно является программируемым логическим контроллером или другим подходящим электронным управляющим устройством.

Как показано на фиг.2-2B, с контроллером соединен также переключатель 86 питания для включения и выключения электропитания, подаваемого по линии 86 электропитания. Переключатель 87 электродвигателя для включения электродвигателя 64 для выдачи концентрата/экстракта 12 из картриджа 50 установлен внутри корпуса 20 вблизи триггерного удлинения 44, так что когда триггер 46 нажимается внутрь контейнером для напитка, то контроллер 80 получает сигнал на включение электродвигателя 64 для начала выдачи концентрата/экстракта 12 из картриджа 50 одновременно с выдачей насосом 18, показанным на фиг.1, разбавителя 14 из резервуара. Предусмотрено входное управляющее устройство в виде сенсорной подушки для изменения крепости напитка, позволяющее пользователю выбирать желаемую крепость напитка. Оно используется контроллером 80 для определения количества концентрата/экстракта 12, подлежащего смешиванию с разбавителем 14. Это можно осуществлять посредством изменения скорости, с которой выдается разбавитель или же посредством изменения скорости электродвигателя 64 для управления количеством выдаваемого концентрата/экстракта. Разбавитель 14 предпочтительно нагнетается из резервуара 22 с постоянной скоростью, а концентрат/экстракт 12 выдается из картриджа 50 с изменяемой скоростью. В предпочтительном варианте выполнения, показанном на фиг.1, показаны четыре различные крепости напитка. Визуальный индикатор, такой как светоизлучающий диод 92 зажигается для указания выбранной крепости напитка. Специалисту в данной области понятно, что можно использовать различное количество заданных крепостей напитка и что четыре крепости показаны лишь в качестве примера. Дополнительно к этому, крепость напитка можно изменять непрерывно на основе управления пользователем с выбранными диапазонами, показываемыми как предпочтительные для различных типов напитков. В качестве альтернативного решения может быть предусмотрен переключатель, позволяющий пользователю сигнализировать в контроллер 80, какой тип напитка установлен, так что контроллер 80 может в соответствии с этим регулировать количество выдаваемого концентрата/экстракта. На картридже 50 предпочтительно предусмотрен идентификатор 61 для указания типа концентрата/экстракта 12, находящегося в картридже 50. Идентификатор предпочтительно автоматически распознается контроллером 80 за счет различной формы или за счет различных индексов, расположенных на картридже 50, которые считываются датчиком 37, расположенным в зоне 31, при установке картриджа 50. Идентификатор 61 на картридже может включать также метку радиочастотной идентификации, которая связывается с устройством считывания радиочастотной идентификации, которое расположено в зоне 31 приема картриджа или вблизи нее. В качестве альтернативного решения идентификатор 61 на картридже может включать штрихкод или читаемые компьютером символы, считываемые устройством считывания штрихкода или другим устройством считывания визуального типа, расположенным в зоне 31. Выравнивающий штифт 45 может также выполнять функцию идентификатора для приведения в действие одного или нескольких переключателей для информирования контроллера 80 о типе установленного напитка.

Для нагреваемых напитков контроллер 80 соединен с термостатом 36, как показано на фиг.2A, и контролирует температуру разбавителя 14 в резервуаре 22. Устройство управления пользователя, такое как кнопка 98, соединено с контроллером 80 для обеспечения пользователю регулирования вручную температуры разбавителя. В качестве альтернативного решения желаемая температура может быть запрограммирована в контроллере 80. Может быть предусмотрен световой и/или звуковой индикатор для указания нагревания разбавителя в устройстве до желаемой температуры, так что пользователь знает, что можно выдавать горячий напиток. В качестве альтернативного решения, если используется скоростной нагреватель, то термостат 36 может контролировать температуру разбавителя 14, нагреваемого скоростным нагревателем, так что он нагревается до желаемой температуры. Предпочтительно предусмотрен предельный переключатель 88, сигнализирующий контроллеру 80, когда он обнаружит низкий уровень разбавителя 14 в резервуаре 22. Когда контроллер 80 принимает сигнал из предельного переключателя 88 о низком уровне разбавителя, то контроллер 80 отключает электропитание нагревательного элемента.

Для выдачи напитка контейнер, такой как контейнер 19 для напитка, прижимают к триггеру 46, и электродвигатель 64 получает сигнал на вращение с изменяемой скоростью в зависимости от выбранной крепости напитка. Одновременно выдается разбавитель 14 с постоянной скоростью, независимо от крепости напитка. Это позволяет наполнять контейнер для напитка любого размера напитком, имеющим желаемую крепость. Например, если используется кружка емкостью шесть унций, то концентрат/экстракт 12 выдается с постоянной выбранной скоростью, управляемой контроллером 80, а разбавитель 14 выдается с постоянной скоростью, определяемой скоростью насоса 18, пока не будет выдано в целом пять-шесть унций жидкого концентрата/экстракта 12 и разбавителя 14. Если используется стакан на двенадцать унций, то на основе одинаковых скоростей выдачи при заполнении контейнера всегда обеспечивается желаемая крепость напитка.

За счет использования картриджа 50, имеющего свою собственную выдачную трубку 54, данное изобретение обеспечивает, что разбавитель 14, который в большинстве случаев является водой или газированной водой, является единственным, что приходит в контакт с резервуаром 22, насосом 18 и линией 16 питания резервуара устройства для выдачи. Это предотвращает загрязнение компонентов устройства для выдачи 10 любым концентратом/экстрактом 12 напитка и обеспечивает простую очистку, а также более длительные периоды между чистками устройства для выдачи 10, поскольку он не загрязняется материалом или остатками напитка любого типа. Дополнительно к этому, смешивание концентрата/экстракта 12 и разбавителя 14 происходит вне устройства для выдачи 10 в контейнере 19 для напитка, так что можно выдавать различные типы напитков посредством простой замены картриджа 50 другим картриджем, имеющим в нем другой тип концентрата/экстракта 12 напитка.

Дополнительные признаки изобретения включают смотровое окно 91 для разбавителя, расположенное на передней части устройства для выдачи 10, как показано на фиг.1, которое позволяет пользователю видеть уровень разбавителя в резервуаре 22.

Согласно изобретению может быть предусмотрена замена картриджей 50 напитка для обеспечения выдачи напитков различного типа. Хотя в предпочтительном варианте выполнения картридж 50 включает цилиндр 51 с предусмотренной на нем выдачной трубкой 54, соединенной с содержащей концентрат/экстракт камерой 58, с подвижным поршнем 57, расположенным в цилиндре 51, специалисту в данной области понятно, что можно использовать другие типы исполнительных механизмов. Например, пневматическую исполнительную систему, в которой воздух нагнетается в пространство позади поршня для принудительной выдачи напитка.

В предпочтительном варианте выполнения камера 58, образованная цилиндром 51 картриджа, в основном цилиндрическая, а поршень 57, который задает подвижную стенку содержащей концентрат/экстракт камеры 58, имеет также в основном круговое поперечное сечение. Однако можно использовать другие формы поперечного сечения.

После описания устройства для выдачи 10 по предпочтительному варианту выполнения изобретения ниже приводится описание способа выдачи выбранного напитка, приготовленного из концентрата/экстракта и разбавителя 14. Способ включает введение сменного картриджа 50 с выбранным концентратом/экстрактом 12 в устройство 10 напитка. Картридж 50 включает выдачную трубку 54, которая продолжается в зону 30 выдачи устройства для выдачи 10. Разбавитель, такой как вода, подается в устройство 10. Он может быть расположен в резервуаре 22 или же может подаваться с помощью находящейся под давлением линии подачи разбавителя из наружного источника. Устройство 10 приводят в действие для выдачи концентрата/экстракта 12 из картриджа 50 и для выдачи разбавителя 14 в контейнер пользователя для напитка, расположенный в зоне 30 выдачи. Концентрат/экстракт 12 и разбавитель 14 смешиваются в контейнере 19 за счет турбуленции выдаваемых жидкостей или за счет дополнительного перемешивания.

Для изменения типа выдаваемого напитка или после опустошения картриджа 50 для данного типа напитка картридж 50 концентрата/экстракта удаляют и вводят другой картридж 50 концентрата/экстракта с тем же самым или другим концентратом/экстрактом напитка. Это может происходить на основе предпочтений пользователя относительно желаемого напитка. Согласно изобретению устройство 10 можно использовать для выдачи другого напитка без необходимости чистки устройства для выдачи 10, поскольку с картриджем 50 концентрата/экстракта напитка предусматривается новая выдачная трубка 54.

Устройство 10 по изобретению предпочтительно позволяет выбирать желаемую концентрацию напитка, например, посредством нажатия на сенсорные подушки 90 для выбора более крепкого или более слабого напитка, что указывается с помощью светоизлучающих диодов 92. После выбора желаемой крепости напитка пользователь прижимает контейнер для напитка к триггеру 46, который подает сигнал в контроллер 80 на включение электропитания электродвигателя 64, так что он вращается с заданной скоростью. Электродвигатель вращает несколько зубчатых колес 60 через вал 67 электродвигателя. Резьбовая часть зубчатого колеса 65 с внутренней резьбой находится в зацеплении с резьбовым приводным валом 56 и приводит в движение вал в первом направлении к поршню 57, который задает подвижную стенку внутреннего пространства 58 картриджа 50 с уменьшением объема внутреннего пространства 58 и вызыванием выдачи концентрата/экстракта 12 напитка в контейнер для напитка. Разбавитель 14 выдается с желаемой заданной скоростью в зависимости от выбранной крепости напитка одновременно с выдачей концентрата/экстракта 12, так что можно выдавать любой объем напитка с желаемой крепостью напитка.

В предпочтительном применении картриджы 50 снабжены жидким концентратом/экстрактом кофе, чая или шоколада, так что устройство 10 можно использовать для выдачи горячего кофе, горячего чая или горячего шоколада. В качестве альтернативного решения устройство 10 можно использовать для выдачи любого другого типа напитка, например, содовой воды или пунша с использованием концентрата/экстракта соды или пунша и, например, обеспечения охлажденного разбавителя в резервуаре 22 или подключения охлаждаемого источника разбавителя непосредственно к насосу 18.

Хотя в предпочтительном варианте выполнения картридж 50 приспособлен для использования в связи с выдачей напитков и более предпочтительно горячих напитков, данное изобретение можно использовать также в связи с устройством для выдачи любого типа жидкости, смешиваемой из концентрата/экстракта и разбавителя. Картридж 50 концентрата/экстракта можно использовать для выдачи жидких лекарств, жидких продуктов питания, таких как детское питание, жидких приправ и бесконечного множества других пищевых и непищевых продуктов. Кроме того, картридж 50 можно при желании использовать для выдачи лишь одних вязких жидкостей в контейнер без разбавителя, в случае вязких жидкостей, не требующих разбавителя.

На фиг.8-14 показано устройство 10 напитков по второму предпочтительному варианту выполнения изобретения. В этом варианте выполнения каждый компонент, идентичный или аналогичный компоненту, показанному в предпочтительном варианте выполнения по фиг.1-7, обозначен аналогичной цифровой позицией. Каждая такая числовая позиция получает посредством прибавления к 100 позиции идентичного или аналогичного компонента, показанном на любой из фиг.1-7. Например, резервуар 122 устройства для выдачи 110 напитков по второму предпочтительному варианту выполнения аналогичен резервуару 22 устройства для выдачи 10.

Как показано на фиг.9 и 10, линия 116 питания резервуара предпочтительно соединена с резервуаром 122 и подает разбавитель 114 в управляющий клапан 118. Управляющий клапан 118 соединен с резервуаром 122 для обеспечения выдачи разбавителя 114 в зону 130 выдачи. В предпочтительном варианте выполнения управляющий клапан 118 включает подвижный закрывающий элемент 142, который обычно поджат в закрытое положение с помощью пружины 143. Закрывающий элемент 142 предпочтительно соединен через механический соединитель 144 с триггером 146, который выступает из корпуса 120 ниже зоны 130 выдачи, где он может входить в контакт с боковой стенкой контейнера 119 для напитка для открывания.

Как показано на фиг.8-10, зона 131 для приема картриджа расположена в корпусе 120. Зона 131 для приема картриджа предпочтительно выполнена в виде углубления, расположенного в корпусе и имеющего форму, дополняющую форму картриджа 150 концентрата/экстракта, описание которого будет приведено ниже. Зона 131 приема картриджа предпочтительно включает ключевой признак, такой как выпуклость или выступ 152, показанный на фиг.10, расположенный на картридже 150 и служащий комплементарным средством выравнивания картриджа 150 в зоне 131 приема картриджа. В качестве альтернативного выполнения комплементарного средства выравнивания наружная форма самого картриджа может быть асимметричной для обеспечения упомянутого выравнивания. В качестве еще одного альтернативного решения, поскольку картридж 150 включает выдачную трубку 154 картриджа, то она может также служить в качестве комплементарного средства выравнивания картриджа при его введении пользователем.

Как показано детально на фиг.8-10, картридж 150 концентрата/экстракта вводят с возможностью удаления в зону 131 приема картриджа. Картридж 150 концентрата/экстракта предусмотрен для удерживания концентрата/экстракта и включает