Модульный автомат для розлива сезонных напитков

Модульный автомат для розлива сезонных напитков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к автоматам для розлива напитков, более точно, автоматам для приготовления и розлива разнообразных горячих и холодных напитков.

Предпосылки создания изобретения

В различных странах мира растет потребление освежающих напитков, включая горячие и холодные напитки, такие как кофе, чай, газированные прохладительные напитки, плодовые соки и энергетические напитки. Современные автоматы для розлива включают кофе-машины для приготовления и розлива различных горячих напитков, включая кофе, чай с молоком, чай с кардамоном, чай с лимоном и т.д. Также существуют другие автоматы для розлива газированных прохладительных напитков. Кроме того, существуют автоматы для розлива воды, которые широко используются в учреждениях и в домах для розлива горячей и холодной воды. Тем не менее, ни в одном из традиционных автоматов для розлива не предусмотрена возможность розлива всех этих горячих и холодных напитков из одного и того же автомата. Чтобы иметь возможность предлагать разнообразные горячие и холодные напитки, необходимо инвестировать большие суммы и располагать неограниченным пространством для каждого из этих различных автоматов для розлива. Проблемы ограниченного пространства во многих магазинах могли бы быть решены за счет компактного универсального автомата для розлива разнообразных напитков.

Кроме того, также желателен дозатор напитков, способный приспосабливать разливаемые напитки к сезонным потребностям. Следовательно, существует потребность в недорогом едином и объединенном автомате для розлива, который способен обеспечивать розлив различных газированных и негазированных напитков. Также существует потребность в автомате для розлива напитков, который способен обеспечивать простой выбор разливаемых горячих или холодных напитков в соответствии с сезонными потребностями. Такой автомат для розлива напитков снизил бы понесенные затраты, а также уменьшил бы занимаемое пространство по сравнению с приобретением нескольких автоматов для розлива напитков различных температур.

Краткое изложение сущности изобретения

В изобретении предложен автомат для получения дозированной смеси концентрата или порошкового раствора с водой в желаемой пропорции с целью приготовления разнообразных горячих и/или холодных напитков.

Автомат для приготовления и розлива горячих или холодных напитков содержит нагревательное устройство, с возможностью движения жидкотекучей среды сообщающееся с источником подачи воды и содержащий первый канал для подачи воды, проходящий от него до первого смесителя; охлаждающее устройство, с возможностью движения жидкотекучей среды сообщающееся с источником подачи воды и содержащее второй канал для подачи воды, проходящий от него до второго смесителя, при этом первый канал для подачи воды с возможностью движения жидкотекучей среды сообщается со вторым каналом для подачи воды посредством третьего канала для подачи воды; клапан, находящийся в третьем канале для подачи воды, для регулирования потока воды, поступающего по меньшей мере из нагревательного устройства или охлаждающего устройства; первую раздаточную трубку для розлива горячего напитка, с возможностью движения жидкотекучей среды сообщающуюся с первым смесителем; и вторую раздаточную трубку для розлива холодного напитка, с возможностью движения жидкотекучей среды сообщающуюся со вторым смесителем.

В некоторых вариантах осуществления клапан автомата для розлива напитков перекрывает поток воды из охлаждающего устройства. В таких вариантах осуществления автомат для розлива дополнительно содержит емкость для хранения порошка, имеющую выпускной патрубок, соединенный с первым смесителем; при этом первый канал для подачи воды подает горячую воду в первый смеситель, а первая раздаточная трубка для напитка соединена с выпускным патрубком смесителя для розлива горячего напитка на основе порошка. Первый смеситель может иметь воронку, в которой порошок смешивается с горячей водой.

В качестве альтернативы, в некоторых вариантах осуществления, в которых клапан перекрывает поток воды из охлаждающего устройства, автомат для розлива дополнительно содержит емкость для хранения предварительно охлажденного концентрата (или сиропа), имеющую выпускной патрубок, соединенный со вторым смесителем; при этом третий канал для подачи воды подает горячую воду во второй смеситель, а вторая раздаточная трубка для напитка с возможностью движения жидкотекучей среды сообщается с выпускным патрубком второго смесителя для розлива теплого напитка на основе концентрата. Таким образом, жидкий раствор предварительно охлажденного концентрата смешивается с горячей водой во втором смесителе. Второй смеситель может представлять собой устройство типа трубки Вентури, в котором концентрат смешивается с горячей водой.

В других вариантах осуществления клапан автомата для розлива напитков перекрывает поток воды из нагревательного устройства. В таких вариантах осуществления автомат для розлива дополнительно содержит емкость для хранения предварительно охлажденного концентрата (или сиропа), имеющую выпускной патрубок, соединенный со вторым смесителем; при этом второй канал для подачи воды подает холодную воду во второй смеситель, а вторая раздаточная трубка для напитка с возможностью движения жидкотекучей среды сообщается с выпускным патрубком второго смесителя для розлива холодного напитка на основе концентрата. Второй смеситель может представлять собой устройство типа трубки Вентури, в котором концентрат смешивается с холодной водой.

В любом из вариантов осуществления описанный автомат для розлива напитков содержит электронный блок управления, управляющий одним или несколькими связанными с ним соленоидными клапанами, которые находятся в одном или нескольких из каналов для подачи воды. С электронным блоком управления может быть связан пользовательский интерфейс, сконфигурированный на ввод пользователем данных, соответствующих желаемому конкретному напитку для розлива из раздаточной трубки.

В любом из вариантов осуществления автомат для розлива напитков содержит один или несколько клапанов, находящихся в третьем канале для подачи воды.

В любом из вариантов осуществления автомат для розлива напитков содержит множество емкостей для порошка; множество первых смесителей, при этом первые смесители имеют воронку, соединенную с выпускным патрубком емкости для порошка; и множество раздаточных трубок, каждая из которых соединена с выпускным патрубком воронки.

В любом из вариантов осуществления автомат для розлива напитков содержит множество емкостей для концентрата; множество вторых смесителей, представляющих собой устройства типа трубки Вентури, которые с возможностью движения жидкотекучей среды сообщаются с выпускным патрубком емкости для концентрата; и множество раздаточных трубок, каждая из которых соединена с выпускным патрубком устройства типа трубки Вентури.

В любом из вариантов осуществления по каналам для подачи воды автомата для розлива напитков поступает газированная вода. В любом из вариантов осуществления по каналам для подачи воды автомата для розлива напитков поступает фильтрованная вода.

В настоящем изобретении предложен автомат для розлива множества напитков. Автомат для розлива содержит нагревательное устройство и охлаждающее устройство и служит для розлива напитков, имеющих несколько различных температур. Автомат для розлива напитков также может содержать множество емкостей для хранения различного рода концентратов или порошков. Внутри корпуса автомата для розлива напитков могут размещаться все компоненты, необходимые для приготовления разнообразных напитков. Кроме того, предусмотрен клапан, который обеспечивает простой механизм переключения между режимами приготовления горячих или теплых напитков и холодных напитков, в результате чего один и тот же автомат может использоваться в течение различных времен года в условиях как жаркого, так и холодного климатов.

Дополнительные особенности, преимущества, признаки и задачи настоящего изобретения станут ясны из чертежей и подробного описания наглядных вариантов осуществления в сочетании с прилагаемой формулой изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана блок-схема автомата для розлива напитков согласно одной из особенностей настоящего изобретения.

На фиг. 2 показан вид в перспективе автомата для розлива напитков согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий его внутренние компоненты.

На фиг. 3 показана блок-схема традиционной трубки Вентури, иллюстрирующая линии потоков текучей среды через трубку.

На фиг. 4А схематически проиллюстрирован один из вариантов осуществления устройства типа трубки Вентури, используемого в автомате для розлива напитков согласно настоящему изобретению.

На фиг. 4Б схематически проиллюстрирован другой вариант осуществления устройства типа трубки Вентури, используемого в автомате для розлива напитков согласно настоящему изобретению.

На фиг. 5 показано проиллюстрированное на фиг. 4 устройство типа трубки Вентури, соединенное с остальными компонентами автомата для розлива напитков согласно одной из особенностей настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана конструкция устройства типа трубки Вентури, используемого в автомате для розлива напитков согласно настоящему изобретению, с запрессованным в него трубопроводом.

На фиг. 7 показана другая особенность проиллюстрированного на фиг. 1 автомата для розлива напитков.

На фиг. 8 проиллюстрирован другой вариант осуществления автомата для розлива напитков, показанного на фиг. 7.

Подробное описание наглядных вариантов осуществления

В следующем далее подробном описании пояснены особенности изобретения и то, как они могут быть реализованы. Тем не менее, объем изобретения определяет или ограничивает не описание, а исключительно прилагаемая формула изобретения. Хотя в описании рассмотрен лучший вариант осуществления изобретения, специалисты в данной области техники согласятся с тем, что также возможны другие варианты осуществления изобретения.

В настоящее время существует множество автоматов для приготовления и розлива горячих или холодных напитков путем смешивания с водой концентратов или порошка. В их число входят автоматы для приготовления и розлива горячих напитков, таких как кофе, чай, чай с лимоном и т.д., и автоматы для розлива автоматам различных газированных напитков. Также существуют автоматы просто для розлива холодной и горячей воды, используемые дома и в учреждениях. Если, например, владелец магазина пожелает предлагать все напитки этих различных типов, ему потребуется приобрести различные автоматы для розлива. Отдельные автоматы занимают значительное пространство и являются дорогостоящими. Обычно у кофейного автомата не предусмотрена возможность розлива холодных плодовых напитков или газированных напитков, а автомат для розлива газированных напитков не имеет все компонентов, необходимых для приготовления и розлива кофе и чая. Кроме того, в существующих автоматах для розлива газированных напитков смешиваемый с водой концентрат подается в смесители потоков посредством насосов. Эти насосы значительно увеличивают общую стоимость автомата.

В настоящем изобретении предложен объединенный многоцелевой автомат, обеспечивающий розлив разнообразных горячих и холодных напитков, включая кофе, чай, негазированные прохладительные напитки, такие как соки, и газированные прохладительные напитки. Кроме того, используемый в автомате согласно настоящему изобретению концентрат для приготовления газированных и негазированных прохладительных напитков под действием силы тяжести подается в устройства типа трубки Вентури и точно смешивается в них с водой. Тем самым исключается потребность в насосах, которые традиционно используются в автоматах для розлива с целью подачи концентрата в смесители потоков или воронки.

На фиг. 1 показана блок-схема, иллюстрирующая компоненты автомата 100 для розлива напитков согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано автомат 100 для розлива (далее для простоты и краткости "автомат 100") имеет различные емкости 102, 104, 106 и 108, в каждой из которых содержится порошок. Хотя показано четыре емкости с порошком, их число может быть увеличено, чтобы сделать автомат 100 более универсальным. Емкости 102, 104, 106, 108 для порошка служат для приготовления как горячих, так и холодных напитков на основе порошка, включая без ограничения чай, кофе, чай с лимоном. Порошок из емкостей дозируется с использованием системы подачи под действием силы тяжести. Каждая из емкостей 102, 104, 106, 108 для порошка соединена каналом 118, 120, 128, 130 со смесителями 122, 124, 132, 134, соответственно, в которых порошок может смешиваться с водой до распределения через дозатор 126 в нижней части автомата 100. Смесители 122, 124, 132 и 134 представляют собой воронки, традиционно используемые в автоматах для розлива напитков, каждая из которых имеет выпускной канал для доставки смеси порошка и воды в желаемой пропорции.

Предусмотрен другой комплект емкостей 110, 112, 114 и 116, в каждой из которых содержится жидкий концентрат или сироп для приготовления холодных негазированных или газированных напитков с использованием, например, воды или газированной воды. Каждая из емкостей 110, 112, 114 и 116 для концентрата, соответственно, соединена каналом 136, 138, 140 и 142 с каждым из устройств 146, 144, 148 и 150 типа трубки Вентури. Концентрат или сироп поступает по каналам 136, 138, 140, 142 через охлаждающее устройство 170 в первый патрубок соответствующих устройств типа трубки Вентури. Таким образом, концентрат предварительно охлаждается до поступления в устройство типа трубки Вентури. Тем самым обеспечивается распределение температур, когда предварительно охлажденный концентрат может незначительно снижать температуру воды, в которую он добавляется. Например, вода с температурой около 4-8°C может смешиваться с сиропом, предварительно охлажденным до температуры около 14-16°C, в соотношении от около 5:1 до около 6:1 с целью получения напитка с конечной температурой около 6-10°C. Аналогичным образом, вода с температурой около 85-90°C может смешиваться с сиропом, предварительно охлажденным до температуры около 14-16°C, в соотношении от около 5:1 до около 6:1 с целью получения напитка с конечной температурой около 60-65°C. Хотя показано, что охлаждающее устройство 170 имеет вертикальные спирали для концентрата, следует отметить, что в одном из вариантов осуществления спирали также могут являться горизонтальными. Кроме того, в каждом из каналов 136, 138, 140 и 142 находятся клапаны с различными настраиваемыми рабочими проходными сечениями, обозначенные позицией 152. Клапаны 152 служат для предотвращения обратного потока концентрата из устройств типа трубки Вентури, описанных далее, в направлении соответствующих емкостей для концентрата, с которыми они соединены. Между устройством типа трубки Вентури и клапаном с настраиваемым рабочим проходным сечением или обратным клапаном 152 предпочтительно отсутствует зазор. На концах каналов, соединяющих емкости для концентрата с соответствующими устройствами типа трубки Вентури, также предусмотрен комплект трубопроводов. В частности, например, показано, что к концу канала 138 прикреплен трубопровод 160 (обозначенный наклонной стрелкой, ведущей в устройство 144 типа трубки Вентури). За счет эффектов Вентури трубопровод 160 направляет концентрат, поступающий по каналу 136, в сторону расширяющейся части устройства 144 типа трубки Вентури, где концентрат полностью смешивается с водой. Аналогичным образом, другие трубопроводы, обозначенные наклонными стрелками, направляют концентрат, поступающий по различным каналам, в сторону расширяющейся части соответствующих устройств типа трубки Вентури, с которыми они соединены, как дополнительно описано далее.

Хотя это ясно не показано на блок-схеме, представленной на фиг. 1, выпускные патрубки или отверстия каждой из емкостей для концентрата обращены вниз, в результате чего концентрат под действием силы тяжести течет в направлении выпускного патрубка. Соответственно, обращенный вниз выпускной патрубок емкости для концентрата позволяет отказаться от насоса для подачи концентрата. Как показано на фиг. 1 и 2, емкости 110, 112, 114, 116 для концентрата расположены на более низких уровнях, чем трубки Вентури. За счет такого расположения предотвращается нежелательное стекание или просачивание концентратов.

В верхней части автомата 100 находится источник 162 подачи воды для смешивания с хранящимися порошками или концентратами и приготовления различных напитков. Насос 163 перекачивает воду из источника 162 подачи воды на различные участки автомата. Давление воды предпочтительно регулируется, чтобы обеспечить постоянную подачу насоса, любыми известными из техники средствами, включая без ограничения регулятор насоса или давления. Такой регулятор насоса или давления обеспечивает требуемое давление поступающей из источника воды, равномерность потока и способствует созданию усиленных эффектов Вентури, что делает излишними насосы для подачи концентрата. Предусмотрен фильтр 164 для очистки воды до ее поступления в автомат 100. Хотя показано, что фильтр 164 расположен за источником 162 подачи воды, следует отметить, что фильтр также может находиться перед источником подачи воды, в котором хранится фильтрованная вода, доступная для использования. Так, в одном из вариантов осуществления источник подачи воды может содержать фильтрованную воду. В других вариантах осуществления источник подачи воды может содержать газированную воду. В других вариантах осуществления в верхней части автомата необязательно может быть установлена емкость для воды. В одном из вариантов осуществления фильтры необязательно могут представлять собой систему обнаружения общего количества органических и неорганических соединений, содержащихся в воде, которая прекращает подачу воды при несоблюдении стандартов качества воды.

Как показано на фиг. 1, канал 166 для подачи фильтрованной воды, делится на три различных подканала 166(a), 166(b) и 166(c). Подканал 166(b) обеспечивает распределение воды из источника в автомате 100, когда это желательно. В автомате также предусмотрены нагревательное устройство 168 и охлаждающее устройство 170 для нагрева или охлаждения воды, поступающей из источника 162 подачи воды. Нагревательное устройство 168 содержит термостат и нагревательный элемент традиционной конструкции (не показанный) для регулирования температуры горячей воды в нагревательном устройстве. Охлаждающее устройство 170 аналогичным образом содержит термостат (не показанный) и дополнительно соединено с компрессором. Фильтрованная вода непрерывно подается в нагревательное устройство 168 по подканалу 166(a), а чистая фильтрованная вода аналогичным образом подается в охлаждающее устройство 170 по подканалу 166(c). Кроме того, подканалы 180, 182 и 184 обеспечивают распределение горячей воды, фильтрованной воды из источника и холодной воды в автомате.

Как описано выше, порошки, содержащиеся в емкостях 102 и 104, могут использоваться для приготовления горячих напитков. Например, порошком в емкости 102 может являться сухой кофейный порошок, а порошок в емкости 104 может использоваться для приготовления чая. Для приготовления соответствующего горячего напитка в смесители 122 и 124 поступает порошок из емкостей 102 и 104, соответственно, и горячая вода из нагревательного устройства 168. В частности, канал 168(a), выходящий из нагревательного устройства и подающий горячую воду, раздваивается на каналы 168(b) и 168(c), которые подают горячую воду в смесители 122 и 124, соответственно. Горячая вода смешивается с порошком в соответствующих смесителях, и через дозатор 126 в нижней части автомата 100 разливается соответствующий горячий напиток. В подканалах 168(a) и 168(b) для подачи горячей воды, соответственно, находятся два соленоидных клапана 172(a) и 172(b). Назначением этих соленоидных клапанов является направление горячей воды, поступающей по каналу 168(a), по одному из двух каналов 168(b) или 168(c) в зависимости от желания пользователя. В частности, если пользователя желает приготовить кофе из соответствующего порошка, находящегося в емкости 102 аппарата 100, соленоидный клапан 172(b) переводится в нерабочее состояние электронным способом, что блокирует подачу горячей воды, поступающей из подканала 168(a) по подканалу 168(c). Кроме того, электронным способом открывается соленоидный клапан 172(a), находящийся в подканале 168(b), и затем горячая вода под давлением направляется по подканалу 168(b), смешивается с порошком в смесителе 122, и готовится желаемый напиток.

Автомат содержит электронный блок 216 управления (показанный на фиг. 2) и находящийся снаружи пользовательский интерфейс (не показанный) для ввода желаемых пользователем данных, соответствующих конкретному напитку для розлива из автомата. Пользовательский интерфейс связан с электронным блоком 216 управления и управляет открыванием или закрыванием различных соленоидных клапанов, представленных клапанами 172(a) и 172(b) на фиг. 1, например, посредством электронного блока 216 управления после ввода желаемых пользователем данных, как показано на фиг. 1, эти соленоидные клапаны расположены в различных подканалах, подающих воду. Специалисты в данной области техники поймут, что существуют различные традиционные соленоидные клапаны с электромеханическим приводом, и проходящий через эти клапаны электрический ток способен переключать выходной поток между различными выпускными каналами клапана. При поступлении электрического тока в соленоид соленоидного клапана соленоид преобразует электрическую энергию в механическую энергию, которая используется, чтобы механически открывать или закрывать клапан и перекрывать или разрешать поток воды через него. Аналогичным образом, в различных подканалах, подающих горячую или холодную воду в различные устройства типа трубки Вентури или смесители потоков, расположены другие соленоидные клапаны, обозначенные такой же позицией на блок-схеме, представленной на фиг. 1. В частности, соленоидные клапаны блокируют подачу горячей или холодной воды по конкретным подканалам по мере необходимости или согласно мгновенной команде. В других менее предпочтительных вариантах осуществления (не проиллюстрированных) вместо описанных соленоидных клапанов с электронным управлением могут использоваться клапаны с ручным управлением, механические шаровые клапаны.

В охлаждающее устройство 170 по подканалу 166(c) непрерывно поступает вода из источника 162 подачи воды. В зависимости от желания пользователя эта холодная вода направляется в смесители 132 и 134 по каналу 174 для смешивания с порошками, находящимися в емкостях 106, 108. В качестве альтернативы, холодная вода из охлаждающего устройства 170 направляется через устройство 144, 146, 148 или 150 типа трубки Вентури для смешивания с концентратами, находящимися в емкостях для концентрата. Аналогичным образом, как описано применительно к приготовлению горячих напитков с использованием емкостей 102 и 104 для порошка, порошок из емкостей 106 и 108 поступает в смесители 132 и 134, соответственно, по каналам 128 и 130 и смешивается с холодной водой, поступающей из подканала 174, в результате чего получают желаемые холодные напитки.

Подканал 176, выходящий из охлаждающего устройства 170, подает холодную воду в различные устройства 144, 146, 148 и 150 типа трубки Вентури. Как указано ранее, концентрат из емкостей 110, 112, 114 и 116, соответственно, по каналам 136, 138, 140 и 142 поступает в устройства 146, 144, 148 и 150 типа трубки Вентури. В частности, например, концентрат из емкости 110 направляется по каналу 136 в трубопровод 160, прикрепленный к расширяющейся части устройства 144 типа трубки Вентури. За счет этого обеспечивается выпуск концентрата в расширяющуюся часть трубки 144.

Холодная вода направляется по каналу 176, который делится на различные подканалы, как показано и описано ранее, при этом каждый из этих подканалов подает холодную воду в трубчатый канал устройства 144, 146, 148, 150 типа трубки Вентури. Соответственно, холодная вода и концентрат смешиваются в желаемой пропорции в устройстве типа трубки Вентури, и затем смесь распределяется через дозатор 178 в нижней части автомата 100. Тем самым обеспечивается розлив различного рода газированных и негазированных напитков из автомата. Точная процедура и принципы смешивания концентрата с водой в желаемой пропорции в устройствах типа трубки Вентури, а также способ регулирования пропорции по желанию пользователя подробно пояснены далее.

На фиг. 2 показан вид автомата 200 для розлива напитков согласно одному из вариантов осуществления, на котором ясно представлены его внутренние компоненты. Источник 208 подачи воды в верхней части автомата 200 подает воду на различные участки автомата 200. Вода частично направляется в нагревательный бак 210 и охлаждающий бак 212 с целью обеспечения горячей или холодной воды. Кроме того, показано, что автомат 200 для розлива напитков содержит множество емкостей 202 с различными концентратами или растворами сиропов, предпочтительно типа коробки с вкладышем в форме мешка. Емкости 202 смонтированы в опорной раме и установлены на платформе, скользящей по нижней части опорной рамы, что обеспечивает простое извлечение из автомата концентратов в коробках с вкладышем в форме мешка и их замену. Выпускной патрубок каждой такой емкости 202 соединен с устройством 204 типа трубки Вентури, расположен ниже устройства 204 типа трубки Вентури и предпочтительно обращен вниз, что позволяет концентрату вытекать под действием силы тяжести до того, как он всасывается в устройство типа трубки Вентури, как дополнительно описано далее. Автомат содержит электронный блок 216 управления и находящийся снаружи пользовательский интерфейс (не показанный) для ввода желаемых пользователем данных, соответствующих конкретному напитку для розлива из автомата 200. Пользовательский интерфейс связан с электронным блоком 216 управления и управляет открыванием или закрыванием различных соленоидных клапанов, как описано ранее. В зависимости от желаемого пользователем газированного или негазированного холодного напитка вода из охлаждающего бака 212 и концентрат из одной из емкостей 202 смешиваются в соответствующем устройстве 204 типа трубки Вентури, и затем смесь распределяется через один из дозаторов 220 в нижней части автомата 200. В каждом из дозаторов 220 имеется множество распределительных отверстий для розлива различного рода напитков, относящихся к одной и той же категории. Например, один из дозаторов 220 может служить для розлива соков, и через различные отверстия в нем могут разливаться различного рода соки, например, апельсиновый сок, сок лайма и т.д. Каждое из этих отверстий соединено с конкретной распределительной трубкой 230, которая в свою очередь соединена с конкретной емкостью 202 для концентрата конкретного вида.

Для приготовления различных напитков в автомате 200 для розлива предусмотрено множество емкостей 206 для сухого порошка. Каждая из емкостей 206 для порошка соединена с различными воронками 214, в которые из них поступает порошок после принятия от пользователя команды приготовления конкретного напитка. В воронках смешивается, например, горячая вода из нагревательного бака 210 и порошок из емкостей 206, и смесь распределяется соответствующим дозатором 220. Множество раздаточных трубок 230 одним концом соединены с выпускными патрубками различных устройств 204 типа трубки Вентури и воронок 208, а другим концом соединены с дозаторами 220. За этот счет обеспечивается поступление приготовленного напитка из устройств типа трубки Вентури или воронок в дозаторы 220. В автомате 200 для розлива предусмотрен комплект насосов 240 для подачи горячей или холодной воды в воронки 214 или устройства 204 типа трубки Вентури.

Описанный автомат для розлива может иметь любое число внутренних конфигураций при условии размещения в нем всех описанных компонентов. Тем не менее, выпускной патрубок емкостей для концентрата предпочтительно должен оставаться расположенным ниже устройств типа трубки Вентури. Как показано на фиг. 1 и 2, одним из преимуществ описанных автоматов для розлива напитков является то, что все расходные материалы находятся внутри единого компактного автомата для розлива напитков. В отличие от этого, в традиционных автоматах для розлива напитков из концентратов емкость для концентрата находится снаружи автомата или на определенном расстоянии от него. Кроме того, каждая емкость для концентрата обычно должна быть оснащена собственным насосом для подачи концентрата через автомат для розлива до выпускного конца дозатора. Тем не менее, в описанных вариантах осуществления автомата для розлива напитков не требуется множество дорогостоящих насосов. Система накачки необходима лишь для подачи воды. Помимо этого, в автомате используются как концентраты, так и порошки, что позволяет приготавливать и разливать разнообразные напитки из одного автомата.

Далее со ссылкой на фиг. 3-6 пояснено, каким образом концентрат поступает из емкостей для концентрата автомата для розлива согласно настоящему изобретению без помощи какого-либо механизма (например, насосов) для подачи концентрата в устройства типа трубки Вентури. Сначала рассмотрим общие принципы действия типичной трубки Вентури со ссылкой на фиг. 3, на которой показана типичная трубка Вентури, через которую в направлении по стрелке протекает жидкотекучая среда. Показанные направления потока соответствуют случаю, когда поток является преимущественно ламинарным. Трубка 300 имеет сужающуюся часть 310, горловину 320 и расширяющуюся часть 330. Если сравнить параметры потока жидкотекучей среды на участке между точками 1 и 2, когда жидкотекучая среда протекает через сужающуюся часть 310 и поступает в горловину 320, видно резкое увеличение ее скорости и, следовательно, падение давления. Степень падения давления может быть определена с путем применения уравнения неразрывности и уравнения Бернулли к участку между точками 1 и 2.

Из уравнения неразрывности следует:

Из уравнения Бернулли применительно к участку между точками 1 и 2 следует:

При этом:

Q = скорость потока жидкотекучей среды через трубку Вентури

A1 = площадь поперечного сечения жидкотекучей среды в точке 1

A2 = площадь поперечного сечения жидкотекучей среды в точке 2

v₁, v₂ = скорость потока жидкотекучей среды в точках 1 и 2, соответственно

P₁ = давление жидкотекучей среды в точке 1

P₂ = давление жидкотекучей среды в точке 2

ρ = плотность жидкотекучей среды.

Путем решения Уравнений (i) и (ii) получаем степень падения давления при прохождении жидкотекучей среды через горловину 320 в виде следующего уравнения:

Как показано на фиг. 3, в результате падения давления в области 332 расширяющейся части 330 трубки 300 создается вакуум.

Устройства типа трубки Вентури, используемые в автомате для розлива напитков согласно настоящему изобретению, с максимальной выгодой используют вакуум, который создается в расширяющейся части основного трубчатого канала, используя создаваемое в нем давление всасывания, чтобы втягивать концентрат. Это дополнительно обеспечивает улучшенное смешивание концентрата с водой в устройстве типа трубки Вентури. Кроме того, дополнительные свойства устройств типа трубки Вентури в сочетании с описанными выше и далее компонентами обеспечивают надлежащее и точно дозирование и смешивание концентрата с водой в устройстве типа трубки Вентури до розлива напитка с целью употребления.

На фиг. 4А показана блок-схема, иллюстрирующая один из вариантов осуществления устройств типа трубки Вентури описанных автоматов для розлива напитков. Показано, что устройство 400 типа трубки Вентури имеет основной трубчатый канал 410 с сужающейся частью 412, горловиной 414 и расширяющейся частью 416. Сужающаяся часть 412 имеет преимущественно постоянный угол схождения θ₁ Непосредственно перед сужающейся частью 412 трубчатый канал 410 имеет часть с постоянным диаметром D₁ поперечного сечения и длиной L₁. Эта часть канала 410 сконфигурирована на поступление воды 430 из источника подачи воды. Поперечное сечение сужающейся части 412 постоянно уменьшается на протяжении отрезка длиной L₂ и переходит в горловину 414 диаметром D₂ преимущественно с постоянным поперечным сечением и длиной L₃, проходящую вдоль центральной оси A-A′ трубки. В одном из вариантов осуществления горловина имеет длину от около 4 мм до около 11 мм. Хотя показано, что горловина является преимущественно прямой, она может иметь несколько форм. В других вариантах осуществления горловина имеет длину от около 7 мм до около 8 мм. Сразу за горловиной 414 трубчатый канал 410 переходит в расширяющуюся часть 416 с постоянным углом расхождения θ₂ и длиной L₄, поперечное сечение которой увеличивается по мере перехода от диаметра D₂ к диаметру D₃. Кроме того, к расширяющейся части 416 трубчатого канала 410 неподвижно прикреплен трубопровод 420. По трубопроводу 420 в направлении по стрелке протекает концентрат 440, который затем выпускается в расширяющуюся часть 416. В частности, трубопровод 420 имеет выпускной патрубок, соединенный с его нижним концом (не показанным), и с возможностью движения жидкотекучей среды соединен с каналом 410, в который затем выпускается концентрат.

На фиг. 4Б показана блок-схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления устройств типа трубки Вентури описанных автоматов для розлива напитков. И в этом случае устройство 400 типа трубки Вентури имеет трубчатый канал 410 с сужающейся частью 412, горловиной 414 и расширяющейся частью 416. Сужающаяся часть 412 имеет преимущественно постоянный угол схождения θ₁. Непосредственно перед сужающейся частью 412 трубчатый канал 410 имеет часть с постоянным диаметром D₁ поперечного сечения и длиной L₁. В эту часть канала 410 поступает вода 430 из источника подачи воды. Поперечное сечение сужающейся части 412 постоянно уменьшается на протяжении отрезка длиной L₂ и переходит в горловину 414 диаметром D₂ преимущественно с постоянным поперечным сечением и длиной L₃, проходящую вдоль центральной оси A-A′ трубки. Трубчатый канал 410 сразу переходит в расширяющуюся часть 416 с углом расхождения θ₂ 90°. Соответственно, сразу за горловиной 414 расширяющаяся часть 416 образует отверстие, стенка которого перпендикулярна внешней периферии горловины 414 и которое имеет равномерное поперечное сечение на протяжении остальной длины L₄ трубчатого канала. Поперечное сечение такой расширяющейся части увеличивается по мере перехода от диаметра D₂ к диаметру D₃. К расширяющейся части 416 трубчатого канала 410 неподвижно прикреплен трубопровод 420. Концентрат 440 протекает по трубопроводу 420 в направлении, указанном стрелкой, и затем выпускается в область 416(a), которая с возможностью движения жидкотекучей среды соединена с каналом 410. Заявителями было обнаружено, что за счет расхождения под прямым углом обеспечивается достаточное всасывание потока концентрата, что позволяет подавать концентрат непосредственно в устройство типа трубки Вентури, где он может смешиваться с потоком воды, затем концентрат и вода полностью смешиваются в области 416(a) расширяющейся части 416 до поступления в дозатор и розлива в емкость для употребления пользователем. Эта точка добавления концентрата является несколько нелогичной с учетом максимального отрицательного давления в горловине трубчатого канала 410. Концентрат следует добавлять там, где сопротивление потоку воды является минимальным. Тем не менее, за счет угла расхождения около 90° в определенной точке расширяющейся части 416 достигается всасывание по углам и достаточная степень турбулентности, что обеспечивает достаточное смешивание.

Как показано на фиг. 4А и 4Б, трубопровод 420 проходит под наклоном к централ