Управляемое устройство для приготовления напитков с использованием центробежных сил

Управляемое устройство для приготовления напитков с использованием центробежных сил

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству и капсульной системе для приготовления жидкого пищевого продукта из содержащегося в емкости пищевого вещества за счет прохождения жидкости через пищевой продукт с использованием центробежных сил. В частности, изобретение относится к устройству и способу регулирования расхода жидкости во время приготовления напитка.

Уровень техники

Известен способ частота приготовления напитков за счет разделения смеси, состоящей из сваренного кофе и кофейного порошка, с помощью центробежных сил. Такую смесь получают за счет взаимодействия горячей воды и кофейного порошка в течение заданного времени. Вода принудительно вводится через сетку, на которой находится порошок.

Например, в документе GB 1506074 описано центробежное устройство, содержащее фильтр для фильтрации кофе. Однако время контакта между кофе и горячей водой не контролируется. Например, гранулометрия кофе может влиять на время нахождения жидкости в кофе и, таким образом, на качество экстракции.

С другой стороны, известны решения, позволяющие повысить давление в элементе, например, с помощью средств ограничения до фиксированного значения или средств ограничения, реагирующих на изменение давления.

Известен способ увеличения давления в центробежном элементе за счет увеличения частоты вращения, например, как описано в документе ЕР 651963. Солгано этому документу увеличение давления обеспечивается с помощью упругого резинового элемента, помещенного на границе между крышкой и чашкой центробежного элемента. Такой элемент упруго деформируется и формирует фильтрующий канал для жидкости, когда на границе достигается определенное давление.

В документах FR 2487661, US 4545296 и WO 2006/112691 описаны центробежные системы, в которых с целью увеличения давления фиксированное ограничение организуется за фильтром. Однако в этих системах время контакта кофе и воды не контролируется должным образом. Как указано в документе ЕР 651963, вкус кофе может быть изменен за счет изменения частоты вращения и, следовательно, в элементе.

В документе GB 2227405 описано устройство для приготовления кофейного настоя, в котором частота и/или продолжительность вращения устанавливаются в зависимости от заданной крепости настоя.

В документе WO 2007/041954 описана кофеварка с комбинацией перемалывания и варки. Для контроля аромата сваренного кофе могут использоваться различные подходы. Первый подход состоит в контроле размера зерна кофейного порошка во время этапа перемалывания. Второй поход состоит в контроле скорости прохождения воды через порошок молотого кофе. Различные частоты вращения элемента варки задаются с помощью регулятора. Недостаток состоит в том, что в зависимости от характеристик потока в молотом кофе, учитывающих характеристики порошка, сжатие кофе, качество кофе, температуры и т.д., крепость и другие показатели качества (например, пенка) кофе могут значительно колебаться.

В документе РСТ/ЕР 08/056310 представлено решение, согласно которому ограничитель потока расположен в центробежном элементе или снаружи центробежного элемента, например, капсулы, в которой содержится порошок кофе. Ограничитель потока может содержать регулирующий клапан, создающий обратное давление. Клапан открывается под действием давления в элементе. Клапан может быть предварительно нагружен упругим элементом (резина или пружина). В устройстве может быть предусмотрен блок управления для задания частоты вращения в зависимости от типа приготавливаемой жидкости и/или содержащегося в капсуле продукта.

Задачей изобретения является создание устройства и способа, обеспечивающих эффективный контроль крепости жидкого продукта, например, кофе или чая, в центробежном устройстве для приготовления напитков с учетом характеристик потока, проходящего через ингредиенты.

Также задачей изобретения является создание устройства и способа для получения различных уровней пенки в жидком продукте, в частности, в кофейных напитках.

В частности, одна из задач изобретения состоит в том, чтобы обеспечить надлежащее управление основными характеристиками качества напитка. В частности, обеспечить воспроизводимость крепости или концентрации напитка, т.е. обеспечить, чтобы эта характеристика не имела больших отклонений для одного и того же напитка. Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить получение и выбор основных характеристик качества (т.е. выбор концентрации и уровня кофейной пенки), а также объема напитка управляемым способом в зависимости от типа напитка, который желает приготовить пользователь.

Раскрытие изобретения

Первым объектом изобретения является устройство для приготовления жидкого продукта из содержащегося в капсуле или камере порционного пищевого продукта, содержащее центробежный узел для приема капсулы или камеры, соединенный с ним привод для вращения капсулы или камеры в этом узле, средства подачи жидкости, соединенные с центробежным узлом и предназначенные для подачи жидкости в капсулу или камеру, средство измерения расхода или давления жидкости и блок управления для управления расходом жидкости или, соответственно, ее давлением в соответствии с исходным значением расхода или давления в схеме управления посредством автоматического регулирования частоты вращения привода во время фазы экстракции при приготовлении напитка в зависимости от измеренного расхода жидкости или, соответственно, ее давления.

С помощью устройства согласно изобретению можно обеспечить управляемое взаимодействие между предпочтительным порционным пищевым продуктом, помещенным в капсулу или камеру, и жидкостью, такой как вода. Взаимодействие, в частности, обеспечивается за счет центробежных сил, воздействующих на капсулу или камеру во время и после подачи в них жидкости, при этом управление взаимодействием продукта с жидкостью осуществляется за счет отслеживания расхода жидкости, поступающей в капсулу или камеру, и регулирования этого расхода.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения капсула вставляется в центробежный узел устройства с возможностью извлечения. Предпочтительно центробежный узел содержит два закрывающих элемента, расположенных с возможностью взаимного перемещения и предназначенных для закрывания капсулы в устройстве.

Предпочтительно первый закрывающий элемент снабжен узлом нагнетания жидкости, который обеспечивает подачу жидкости в капсулу, закрытую в центробежном узле устройства. Предпочтительно узел нагнетания жидкости расположен по центру относительно оси вращения центробежного узла. Узел нагнетания жидкости предпочтительно содержит трубчатый элемент для подачи жидкости в центральное впускное отверстие капсулы. В возможном варианте осуществления изобретения узел нагнетания жидкости содержит прокалывающий элемент, предназначенный для прокалывания поверхности капсулы. Узел нагнетания жидкости соединен со средствами подачи жидкости устройства.

Второй закрывающий элемент центробежного узла предпочтительно является вращающимся барабаном, форма которого соответствует форме капсулы. Таким образом, пользователь может вставлять капсулу во вращающийся барабан, и капсула будет в нем надежно удерживаться.

Привод центробежного узла преимущественно является двигателем, например, электрическим, и соединен с блоком управления устройства. Вал двигателя соединен с вращающимся барабаном, обеспечивая его вращение совместно с помещенной в него капсулой.

Средства подачи жидкости устройства содержат резервуар для хранения жидкости. Предпочтительно резервуар является кипятильником, который содержит средство для нагрева жидкости. Однако средства подачи жидкости также могут содержать резервуар для жидкости и встроенный нагревательный элемент, например, термоблок или мгновенный нагреватель, расположенный в жидкостном контуре после резервуара.

Кроме того, средства подачи жидкости предпочтительно содержат насос для подачи жидкости из резервуара в узел нагнетания жидкости и, следовательно, в центробежный узел устройства. Предпочтительно насос соединен с блоком управления устройства.

Средство измерения расхода жидкости предпочтительно расположено в жидкостном контуре между средствами подачи жидкости и центробежным узлом устройства.

Блок управления предпочтительно содержит инициируемое событием устройство, соединенное с приводом и средством измерения расхода жидкости в центробежном узле. Кроме того, блок управления предпочтительно соединен с интерфейсом, который может управляться пользователем.

В частности, исходное значение расхода может быть задано как постоянная величина во время фазы экстракции. Фаза экстракции определена здесь как основная фаза, во время которой жидкость подается с помощью средств подачи в капсулу и проходит через находящиеся в ней ингредиенты, и, таким образом, жидкий напиток выходит из капсулы.

В возможном альтернативном варианте осуществления изобретения исходный расход представляет собой переменный набор параметров расхода, т.е. зависимость заданных значений от времени. Фактически, в некоторых случаях можно получить преимущества из изменения заданного значения расхода во время фазы экстракции с целью получения конкретных программ экстракции. В этом случае блок управления может хранить переменный набор параметров расхода, который соответствует конкретному выбранному напитку. Однако во избежание слишком сложного управления предпочтение отдается заданному значению постоянного расхода для одного и того же напитка.

Предпочтительно блок управления выполнен с возможностью выбора или расчета различных заданных расходов, соответствующих различным крепостям напитка (например, кофе). Предпочтительно блок управления соединен с интерфейсом пользователя, чтобы пользователь мог выбирать различные напитки.

Таким образом, блок управления обеспечивает регулирование расхода (в соответствии с постоянным значением или переменным набором параметров) за счет регулирования частоты вращения привода во время по меньшей мере одной важной фазы приготовления напитка с целью получения заданной крепости (т.е. концентрации) приготавливаемого напитка. Таким образом, крепость может выбираться пользователем устройства с помощью ручного интерфейса.

Кроме того, блок управления выполнен с возможностью регулирования объема напитка за счет получения данных от средства измерения расхода и регулирования, соответственно, объема жидкости, подаваемой средствами подачи жидкости, в частности, насосом, в капсулу или камеру.

Однако также возможно, чтобы крепость и/или объем задавались с помощью средства идентификации, расположенного в устройстве и выполненного с возможностью взаимодействия с помещенной в устройство капсулой. Такое средство идентификации может быть выполнено в виде устройства, считывающего цифровой код, расположенный на наружной стороне капсулы, и обеспечивающего определение типа капсулы и/или типа находящихся в ней ингредиентов с целью применения заданной программы экстракции для приготавливаемого напитка.

Во время фазы экстракции напитка частота вращения привода регулируется схемой управления с целью корректировки расхода при по существу постоянном значении или, в конечном счете, для соблюдения заданного набора параметров расхода. Таким образом, при приготовлении напитка во время фазы экстракции обеспечивается заданный номинальный расход. Поскольку расход непосредственно связан со временем контакта жидкости с ингредиентом в капсуле, крепость напитка, в конечном счете, определяется поддержанием расхода в соответствии с заданным значением или набором параметров, которые соответствуют выбранной крепости напитка.

Во время фазы экстракции помещенный внутрь центробежного узла центрифугируемая камера действует как центробежный насос, забирая жидкость, например, воду, от источника ее подачи. Соответственно, частота вращения двигателя, приводящего во вращение центробежный узел, учитывает отклонение расхода от заданного значения. В частности, когда измеренный расход становится ниже заданного, блок управления увеличивает частоту вращения для повышения расхода до заданного значения, и наоборот, когда измеренный расход становится выше заданного, блок управления уменьшает частоту вращения для снижения расхода до заданного значения. Понятно, что предпочтительными являются самые низкие возможные колебания расходов относительно заданного значения.

Центрифугируемая камера согласно изобретению может быть одноразовой капсулой, устанавливаемой в центробежном узле. Кроме того, центрифугируемой камерой также может быть многоразовый фильтрующий элемент.

Одноразовая капсула, используемая в настоящем изобретении, может быть герметично закрыта перед использованием для сохранения свежести помещенных в нее пищевых ингредиентов. Предпочтительно в капсуле имеется защитная среда для ингредиентов, например инертный газ. Капсула может быть закрыта мембраной, которая прокалывается или отслаивается во время процесса приготовления напитка. Капсула может содержать кодирующее средство, например, штрих-код, который считывается устройством. Исходя из этого, с помощью блока управления могут быть отрегулированы соответствующие параметры, такие как крепость напитка, его объем и/или уровень пенки в напитке.

Когда центрифугируемой камерой является многоразовый фильтрующий элемент, то предпочтительно он устанавливается в устройство с возможностью извлечения. Кроме того, предпочтительно фильтрующий элемент должен быть доступен с наружной стороны устройства. В результате обеспечивается извлечение пищевого продукта из центрифугируемой камеры или загрузка пищевого продукта в центрифугируемую камеру.

Насос средств подачи жидкости настроен на подачу достаточного количества воды в центрифугируемую камеру во время цикла приготовления напитка, в то время как частота вращения центрифугируемой камеры фактически регулирует расход дозируемой жидкости. Предпочтительно насос является насосом низкого давления, например, центробежным или любым другим пригодным насосом низкого давления.

Время контакта находящихся в капсуле пищевых ингредиентов с горячей водой обратно пропорционально расходу воды, которая проходит через жидкостный контур и, следовательно, через центрифугируемую камеру. В общем, для получения более высокой концентрации или крепости приготавливаемого напитка может быть задано относительно низкое значение расхода воды, в то время как для получения более низкой концентрации или крепости напитка задается относительно высокое значение расхода воды.

Это позволяет, в частности, приготавливать горячий напиток, такой как кофе, чай, горячий шоколад и т.п. с желаемой концентрацией и, соответственно, желаемой крепостью.

Расход измеряется средством измерения расхода, которое расположено в жидкостном контуре устройства.

Такое средство измерения расхода непрерывно передает данные в блок управления, который, в свою очередь, регулирует частоту вращения двигателя.

Предпочтительно средство измерения расхода представляет собой турбину для импульсно-кодового измерения расхода, расположенную между источником воды, например, резервуаром для воды, и узлом нагнетания жидкости в центрифугируемую камеру. Турбина генерирует электрические импульсы, период которых пропорционален скорости потока. Соответственно, блок управления выполнен с возможностью расчета расхода на основе электрических импульсов, генерируемых турбиной при импульсно-кодовом измерении расхода.

Предпочтительно блок управления также выполнен с возможностью регулирования объема подаваемого напитка. Соответственно, объем подаваемого напитка задается на основании полученной информации от расходомера, например, в результате подсчета количества импульсов, вырабатываемых расходомером, или измерения периода импульсов.

Ручной интерфейс устройства предпочтительно содержит средство выбора, позволяющее пользователю выбирать крепость напитка, а предпочтительно также и объем напитка. Таким образом, пользователь может выбирать концентрацию и/или объем приготавливаемого напитка. Например, что касается кофейного напитка, то могут быть выбраны различная крепость кофе (например, низкая, средняя, высокая) и различный объем (например, 25, 40, 110, 250 мл), соответствующий разным размерам чашки. Например, для упрощения выбора с помощью интерфейса пользователя, но вместе с тем и удовлетворения возможных пожеланий пользователей, возможен выбор из ограниченного количества выбираемых комбинаций в отношении крепости и объема кофе, например, выбор кофе, который ясно определен для пользователя (например, ристретто, эспрессо слабый/крепкий, лунго слабый/крепкий, американо и т.д.).

Если предлагаются разные виды напитков, такие как кофе, чай, молоко и т.д., средство выбора также может использоваться для выбора вида приготавливаемого напитка, такого как кофе, чай, травяной чай, суп или горячий шоколад. Таким образом, средство выбора может предоставлять информацию о различных приготавливаемых жидких продуктах, для которых хранятся различные программы экстракции.

В возможном варианте осуществления изобретения, относящемся к приготовлению кофейного напитка с помощью настоящего устройства, ручной интерфейс может использоваться для выбора желаемого вида кофе, такого как ристретто, эспрессо, лунго или американо с конкретной комбинацией крепости и объема кофе. Кроме того, крепость кофе может быть, в конечном счете, дополнительно выборочно отрегулирована для одного или нескольких видов кофе.

Кроме того, предпочтительно желаемая крепость кофе выбирается с помощью средства выбора, такого как потенциометр ручного интерфейса. Соответственно, крепость приготавливаемого кофейного напитка может изменяться за счет непрерывного или пошагового изменения заданного значения расхода, изначально заданного устройством. В возможном варианте осуществления изобретения крепость кофейного напитка может быть установлена, например, после выбора объема кофе.

Если рассматривать, в частности, приготовление кофе из молотого кофе, помещенного в камеру, т.е. одноразовую капсулу, то программа экстракции, задаваемая блоком управления устройства, предпочтительно содержит по меньшей мере фазу предварительного смачивания, фазу экстракции и фазу «сухого» вращения, которые обычно отличаются, по меньшей мере, частотой вращения привода.

Фаза предварительного смачивания в программе экстракции выполняется в начале цикла приготовления напитка. Жидкость, например вода, подается в центрифугируемую камеру, т.е. капсулу, которая удерживается в статическом положении или вращается с относительно низкой частотой вращения, предпочтительно, менее 200 об/мин, наиболее предпочтительно, менее 100 об/мин. Соответственно, фаза предварительного смачивания обеспечивает равномерное смачивание сухих пищевых ингредиентов, т.е. помещенного в капсулу молотого кофе. Таким образом, может эффективно предотвращаться сжатие сухих ингредиентов и последующее закупоривание во время этапа приготовления напитка.

Количество жидкости, подаваемой в центрифугируемую камеру и, соответственно, в капсулу во время фазы предварительного смачивания, предпочтительно выбирается так, чтобы камера и, соответственно, капсула, были заполнены жидкостью, и, в конечном счете, из капсулы вытеснялся газ. Соответственно, пищевые ингредиенты полностью заливаются жидкостью. Во время этой фазы никакая жидкость по существу не выходит из капсулы, поскольку центробежное давление при низкой частоте вращения в капсуле остается слишком низким для того, чтобы преодолеть потери давления в возможном средстве ограничения в линии тока (например, клапане).

После фазы предварительного смачивания осуществляется фаза экстракции в программе экстракции. Предпочтительно она содержит линейное увеличение частоты вращения привода до уровня частоты вращения для экстракции, которая превышает частоту вращения во время фазы предварительного смачивания. Предпочтительно заданная частота вращения для экстракции устанавливается с целью предотвращения значительного колебания расхода во время фазы линейного увеличения частоты вращения. Сразу же после достижения заданной частоты вращения для экстракции частота вращения привода регулируется блоком управления с целью обеспечения относительно постоянного расхода жидкости.

Для управления временем контакта пищевого ингредиента с водой во время этапа приготовления напитка значение расхода жидкости рассчитывается посредством определения периода импульсов, генерируемых расходомером.

В зависимости от типа подаваемого напитка во время этапа экстракции частота вращения может составлять 5000-15000 об/мин, предпочтительно 8000-12000 об/мин. В частности, на частоту вращения может оказывать влияние сопротивление потоку в капсуле и средство ограничения.

После этапа экстракции осуществляется этап центробежной сушки. Водяной насос средства подачи жидкости останавливается блоком управления для прекращения подачи воды в центрифугируемую камеру. Кроме того, осуществляется вторая фаза линейного увеличения или увеличения частоты вращения с последующим поддержанием относительно повышенной постоянной частоты вращения с целью осуществления центробежной сушки внутри капсулы. Цикл приготовления напитка может заканчиваться фазой уменьшения частоты вращения, при которой частота вращения постепенно снижается до нулевого значения.

Соответственно, остаточная жидкость, присутствующая в центрифугируемой камере или капсуле, удаляется и выпускается через выпускной канал устройства. Частота вращения во время центробежной сушки задается выше частоты вращения во время экстракции.

Поскольку концентрация остаточной жидкости, выпускаемой центрифугируемой камерой, может отличаться от концентрации жидкого продукта, выпускаемого во время фазы экстракции, остаточная жидкость может выпускаться с помощью продувочного средства, которое может быть избирательно соединено с выпускным каналом устройства. Таким образом, остаточная жидкость, выпускаемая во время фазы центробежной сушки, не влияет на концентрацию приготавливаемого напитка.

Следует понимать, что фаза центробежной сушки может осуществляться в течение заданного периода времени (например, несколько секунд).

Программа экстракции и, в частности, частота вращения, могут быть различными для каждого типа приготавливаемого напитка с целью оказания влияния на концентрацию или крепость напитка. Соответственно, с помощью ручного интерфейса могут быть выбраны различные программы экстракции. Заданные программы экстракции предпочтительно хранятся в блоке управления или в соединенном с ним запоминающем средстве.

Кроме того, предпочтительно центробежный узел устройства содержит средство ограничения потока, расположенное на стороне подачи центробежного узла.

Средство ограничения потока на стороне подачи центробежного узла может содержать клапан регулирования давления, который открывается под действием давления выходящей из узла жидкости. Такой клапан описан, например, в документе РСТ/ЕР 08/056310.

Средство ограничения может представлять собой неподвижную трубку Вентури (эдуктор), образованную из одного или нескольких небольших выпускных отверстий. Средство ограничения может быть расположено на выпускных отверстиях капсулы или за капсулой.

Преимущество состоит в том, что требуется определенное давление, прежде чем жидкость сможет выйти из центробежного узла, следовательно, продолжительности контакта жидкости в элементе способствует обеспечение ее отсроченного выпуска. Соответственно, обеспечивается улучшенное взаимодействие между находящимися в капсуле водой и продуктом. Что касается кофе, то, например, преимущественно можно оптимизировать взаимодействие воды и частиц молотого кофе, содержащихся в центрифугируемой камере, для обеспечения надлежащей экстракции кофе и ароматических веществ.

Кроме того, средство ограничения, такое как клапан, обеспечивает относительно высокое падение давления, которое способствует образованию желаемой пенки в напитке.

Во время фазы экстракции через пищевые ингредиенты в центрифугируемой камере в поперечном направлении проходит жидкость, поступающая с помощью средств ее подачи. Напиток, получаемый в результате взаимодействия жидкости и пищевых ингредиентов и выпускаемый из центрифугируемой камеры благодаря действию центробежных сил, вынуждает открываться клапан ограничения потока, когда давление жидкости превышает заданное. Напиток выпускается из центробежного элемента через выпускной канал при относительно постоянном расходе.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения клапан ограничения расхода может быть образован по меньшей мере одним контактным участком устройства, выполненным с возможностью перемещения относительно участка, с которым он контактирует и который может быть участком устройства, или, как вариант, участком капсулы, под действием давления выходящей из капсулы жидкости с образованием тонкого кольцевого канала для жидкости.

Предпочтительно предварительная нагрузка клапана ограничения потока может регулироваться. Она может быть увеличена для повышения частоты вращения с целью поддержания такого же расхода. И наоборот, предварительная нагрузка клапана может быть уменьшена для понижения частоты вращения с целью поддержания такого же расхода. Таким образом, регулирование предварительной нагрузки клапана может оказывать влияние на уровень пенки в приготавливаемом напитке.

Установлено, что более высокая частота вращения привода во время фазы экстракции обеспечивает получение большего количества пенки в напитке. Это, в частности, является преимуществом для кофейных напитков, в которых требуется получить обильную пенку.

Согласно описываемому варианту осуществления изобретения имеется возможность регулирования как крепости напитка (например, концентрацией в экстракте кофейной жидкости), так и количеством пенки в напитке.

Таким образом, имеется возможность получения, например, кофе ристретто с относительно высокой концентрацией кофе и большим количеством пенки посредством задания объема 25 мл, относительно низкого расхода и относительно высокой предварительной нагрузки клапана ограничения потока. И наоборот, для приготовления относительно некрепкого кофе лунго с небольшим количеством пенки задают объем до 110 мл, относительно высокий расход и относительно низкую предварительную нагрузку клапана ограничения.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения предварительная нагрузка клапана ограничения потока регулируется механическим исполнительным средством, приводимым в действие вручную или двигателем, управляемым блоком управления. В результате пользователь может регулировать количество пенки в приготавливаемом напитке.

В возможном альтернативном варианте осуществления изобретения частота вращения привода может регулироваться в зависимости от определяемого давления жидкости в центрифугируемой камере или, соответственно, в капсуле, или в зависимости от давления жидкости в жидкостном контуре перед камерой. Таким образом, давление в камере или перед ней предпочтительно измеряется датчиком давления, расположенным в камере или перед ней, например, в жидкостном контуре между насосом и местом нагнетания жидкости в камеру. Следует отметить, что согласно изобретению можно регулировать давление жидкости, а не ее расход, или регулирование давления может быть дополнительным управляющим средством для регулирования частоты вращения и, следовательно, крепости напитка.

Вторым объектом изобретения является система для приготовления напитка из помещенных в капсулу порционных ингредиентов, содержащая

- устройство для приготовления напитков, имеющее центробежный узел, содержащий по меньшей мере два закрывающих элемента для закрывания капсулы за счет их относительного перемещения,

- привод, соединенный с центробежным узлом, для обеспечения его вращения,

- узел нагнетания жидкости, предназначенный для взаимодействия с помещенной в устройство капсулой и соединенный со средствами подачи жидкости,

- средство измерения расхода или давления жидкости,

- блок управления для регулирования расхода или, соответственно, давления жидкости в соответствии с исходным значением расхода или, соответственно, исходным значением давления в схеме управления посредством автоматического регулирования частоты вращения привода во время фазы экстракции при приготовлении напитка в зависимости от измеренного расхода жидкости или, соответственно, измеренного ее давления.

При этом капсула может быть вставлена в центробежный узел устройства с возможностью извлечения.

Предпочтительно капсула для устройства согласно изобретению является одноразовой, герметизированной и содержащей внутри защитную среду. Капсула может иметь жесткий чашеобразный корпус и крышку, при этом крышка капсулы имеет выпускные отверстия, расположенные на ее периферийном участке. В возможном альтернативном варианте осуществления изобретения капсула может быть проницаемой для жидкости или газа при вставлении в устройство, например, фильтрующей капсулой.

Предпочтительно капсула содержит молотый кофе, растворимый кофе, чай, какао, молоко или их сочетания.

Что касается кофе, то его количество в капсуле может быть различным в зависимости от типа подаваемого кофейного напитка. Например, кофе лунго может быть приготовлен из большего количества кофе в капсуле, по сравнению с кофе ристретто или эспрессо. Кофейный порошок также может быть приготовлен из кофе различных сортов, поставляемых из разных мест.

Используемая в устройстве капсула может иметь код, содержащий информацию, касающуюся одного или нескольких параметров, таких как расход, объем напитка, частота вращения, температура напитка и т.д.

Предпочтительно нагнетание подаваемой устройством жидкости осуществляется с верхней стороны капсулы, в которой уже может иметься впускное отверстие, и нагнетание жидкости может осуществляться за счет соединения нагнетательного элемента, такого как трубка, с впускным отверстием капсулы. В возможном альтернативном варианте осуществления изобретения фольга капсулы, которая закрывает крышку, может прокалываться прокалывающим элементом, соединенным с нагнетательным элементом устройства. Выпуск приготавливаемого напитка происходит в периферийном участке крышки капсулы, который имеет множество выпускных отверстий.

Следует понимать, что одноразовая капсула согласно изобретению может содержать любую пригодную для заварки жидкость, например, суп или подливку, напиток, например, кофе, шоколад, молоко, чай и т.д., или питательную жидкость, например, смесь для детского питания.

Третьим объектом изобретения является способ приготовления жидкого продукта из содержащегося в капсуле или камере порционного пищевого продукта за счет прохождения жидкости через этот продукт с использованием центробежных сил, включающий этапы, на которых:

- соединяют капсулу или камеру с источником подачи жидкости,

- вращают капсулу или камеру вокруг оси вращения для обеспечения взаимодействия жидкости с помещенными в капсулу порционными ингредиентами,

- регулируют расход или давление в соответствии с исходным значением расхода или, соответственно, давления за счет автоматического регулирования частоты вращения привода во время фазы экстракции при приготовлении напитка в зависимости от измеренного расхода жидкости или, соответственно, измеренного ее давления.

В частности, расход регулируется в зависимости от выбранной пользователем крепости напитка.

Кроме того, также можно регулировать уровень пенки путем регулирования предварительной нагрузки клапана ограничения, расположенного на выходе из капсулы или камеры.

Способ может включать в себя все возможные вышеупомянутые операции, а также операции, связанные с устройством или системой согласно изобретению.

Другие особенности, преимущества и задачи изобретения станут более понятными из дальнейшего подробного описания вариантов его осуществления со ссылкой на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично показана центробежная система;

на фиг.2 показан график зависимости частоты вращения от времени в процессе типового цикла варки крепкого концентрированного и сравнительно некрепкого

кофейного напитка;

на фиг.3 - центробежный узел согласно примеру его выполнения, вид в разрезе;

на фиг.4 - увеличенное изображение фрагмента на фиг.3;

на фиг.5 - капсула согласно изобретению, вид сбоку в разрезе;

на фиг.6 - капсула, показанная на фиг.5, с удаленной верхней мембраной, вид в перспективе;

на фиг.7 - центробежный узел согласно изобретению, вид в разрезе;

на фиг.8 - увеличенное изображение фрагмента на фиг.7 во время выпуска центрифугированной жидкости;

на фиг.9 - пример интерфейса пользователя устройства согласно изобретению.

Осуществление изобретения

Как показано на фиг.1, центробежная система согласно изобретению содержит центробежный узел 2, в котором может быть установлена центрифугируемая камера 3. Центрифугируемая камера 3 может быть одноразовой капсулой с порционными пищевыми ингредиентами. Предпочтительно капсула до ее вставления в узел является герметизированной для поддержания свежести содержащихся в ней пищевых ингредиентов. Как вариант, центрифугируемая камера 3 может быть многоразовым фильтрующим элементом, соединяемым с центробежным узлом 2 с возможностью съема.

Центробежный узел 2 соединен с приводом 5, который предпочтительно является электродвигателем. Привод 5 предназначен для вращения барабана центробежного узла 2 вокруг оси А вращения и, следовательно, центрифугируемой камеры 3, расположенной во вращающемся барабане центробежного узла 2, вокруг той же оси А. Следует отметить, что камера может быть частью вращающегося барабана или может образовывать вращающийся барабан, в частности, когда камера является не одноразовой капсулой, а многоразовым элементом, входящим в состав устройства.

Центробежный узел 2 дополнительно содержит собирающую часть и выпускной канал 35, через который приготовленный напиток наливается в емкость 48, например, чашку или кружку.

Система содержит также средства подачи жидкости, которые включают в себя резервуар 6 для воды и жидкостной контур 4. Предпочтительно резервуар 6 содержит средство 31 нагрева находящейся в нем воды. Средство 31 нагрева может представлять собой нагревательную спираль. Нагрев воды также может осуществляться в жидкостном контуре 4 с помощью термоблока, расположенного по потоку после резервуара 6.

Средства подачи жидкости содержат также насос 7, соединенный с резервуаром 6. Предпочтительно насос 7 является центробежным. Кроме того, насос соединен с центробежным узлом 2 с помощью жидкостного контура 4.

Предпочтительно насос 7 является насосом низкого давления, который служит для подачи достаточного количества жидкости в центробежный узел 2 при низком давлении. Кроме того, во время работы центробежного узла 2 центрифугируемая камера 3 действует как центробежный насос, забирая воду от ее источника.

В центробежном узле 2 имеется средство 19 ограничения потока для ограничения течения центрифугированной жидкости, выходящей из камеры 3, прежде чем она будет собрана в собирающей части узла. Средство 19 ограничения потока позволяет увеличить время пребывания жидкости в камере и тем самым улучшает экстракцию, в частности, для кофе или чая, при взаимодействии жидкости с содержащимися в камере ингредиентами. Кроме того, из-за высоких вращательных усилий, необходимых для прохождения потока через средство ограничения, расход является весьма высоким. В результате может быть получено требуемое количество пе