RU2776058C2 - Heating devices and unit - Google Patents
Heating devices and unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776058C2 RU2776058C2 RU2020108130A RU2020108130A RU2776058C2 RU 2776058 C2 RU2776058 C2 RU 2776058C2 RU 2020108130 A RU2020108130 A RU 2020108130A RU 2020108130 A RU2020108130 A RU 2020108130A RU 2776058 C2 RU2776058 C2 RU 2776058C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- cooling
- channel
- heating device
- passage
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title abstract 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Область применения изобретенияScope of the invention
Настоящее изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к нагревательным элементам, содержащим нагревательный элемент и охладитель, который во время эксплуатации размещен с возможностью охлаждения нагревательного элемента. Настоящее изобретение дополнительно относится к способу охлаждения нагревательного элемента нагревательного устройства; аппарату для приготовления напитка, содержащему нагревательное устройство; и способу приготовления одного или более напитков.The present invention relates to heating devices, in particular heating elements, comprising a heating element and a cooler, which during operation is placed with the possibility of cooling the heating element. The present invention further relates to a method for cooling a heating element of a heating device; a beverage preparation apparatus comprising a heating device; and a method for preparing one or more beverages.
Предпосылки создания изобретения Prerequisites for the creation of the invention
Проточные нагреватели с малой тепловой массой (далее упоминаемые как FTH) используют в некоторых приборах, в частности в кухонных приборах, например в чайниках и устройствах для заваривания, таких как кофемашины, для быстрой подачи нагретой жидкости для приготовления напитка. Известные проточные нагреватели с малой тепловой массой могут содержать непрямолинейный канал для потока жидкости, выполненный с возможностью соединения с нагревательным элементом для нагрева жидкости внутри канала при необходимости подачи горячей жидкости. В приборах для приготовления напитка, содержащих такие нагревательные устройства, например приборах для приготовления кофе и/или горячего шоколада, жидкость (обычно вода или молоко) может быть нагрета эффективным и быстрым способом, благодаря чему пользователь получает преимущество, связанное с возможностью последовательного заваривания или приготовления нескольких напитков без необходимости нагревания воды и/или молока после каждого приготовления напитка.Low thermal mass flow heaters (hereinafter referred to as FTHs) are used in some appliances, particularly kitchen appliances such as kettles and brewing devices such as coffee machines, to rapidly supply a heated beverage preparation liquid. Known low thermal mass flow heaters may include a non-rectilinear fluid flow path configured to be connected to a heating element to heat the fluid within the passage when a hot fluid is needed. In beverage preparation appliances incorporating such heating devices, such as coffee and/or hot chocolate makers, a liquid (usually water or milk) can be heated in an efficient and fast manner, thereby providing the user with the benefit of being able to brew or prepare in succession. several drinks without having to heat water and/or milk after each drink preparation.
В последнее время наблюдается рост потребления холодных напитков как в домашних условиях, так и в других местах. Из-за этого возрос потребительский спрос на устройства (особенно для домашнего потребления), с помощью которых потребитель может поочередно готовить горячие и холодные напитки.Recently, there has been an increase in the consumption of cold drinks both at home and in other places. Because of this, consumer demand has increased for devices (especially for home consumption), with which the consumer can alternately prepare hot and cold drinks.
Недостаток известных приборов, относящихся к описанному выше типу, состоит в возможном переносе остаточного тепла от нагретого канала для текучей среды в холодный напиток при выдаче холодного напитка после приготовления горячего напитка. Из-за этого качество холодного напитка может ухудшиться, например, появится посторонний привкус или напиток будет иметь нежелательную температуру. Хотя благодаря проточным нагревателям с малой тепловой массой удается по существу уменьшить время рассеивания тепла, тем не менее, остаточное тепло после нагревания жидкости для напитка хотя бы незначительно, но сохраняется в их массе. A disadvantage of known devices of the type described above is the possible transfer of residual heat from the heated fluid passage to the cold beverage when the cold beverage is dispensed after the hot beverage has been prepared. As a result, the quality of the cold drink may deteriorate, for example, an off-taste or the drink at an undesirable temperature. Although throughflow heaters with a low thermal mass can substantially reduce the heat dissipation time, nevertheless, the residual heat after heating the beverage liquid is at least slightly, but retained in their mass.
Для устранения указанного недостатка были разработаны приборы, включающие в себя обходные клапаны, которые активируются при приготовлении требуемых холодных напитков для потребителя. Для того чтобы холодная жидкость для напитка обходила нагретый канал для текучей среды FTH, используют альтернативную линию канала; эта линия предназначена только для холодного жидкого напитка, и ею управляют с помощью обходных клапанов.To eliminate this drawback, devices have been developed that include bypass valves that are activated when the required cold drinks are prepared for the consumer. In order for the cold beverage liquid to bypass the heated FTH fluid path, an alternative path line is used; this line is for cold liquid beverage only and is controlled by bypass valves.
Однако такие типы приборов, к которым относится FTH, включающий нагреваемую линию канала для текучей среды и специальную отдельную линиюHowever, instrument types such as FTH, which includes a heated fluid path line and a dedicated separate line
канала для холодной текучей среды, управляемые с помощью клапанов, имеют ряд недостатков, в том числе повышение стоимости, усложнение системы (а значит повышение риска возникновения неисправностей) и сложность очистки из-за использования множества клапанов, вследствие чего ухудшаются гигиенические характеристики. В частности, приборы, включающие в себя обходные клапаны, демонстрируют меньшую надежность из-за их склонности к засорению и поломке, особенно при использовании с молоком, что, следовательно, приводит к повышению расходов потребителя.cold fluid passages controlled by valves have a number of disadvantages, including increased cost, system complexity (hence increased risk of malfunctions), and difficulty in cleaning due to the use of multiple valves, thereby degrading hygienic performance. In particular, appliances incorporating bypass valves show less reliability due to their tendency to clog and break, especially when used with milk, which consequently increases consumer costs.
В этом контексте преимущество состоит в возможности отвода остаточного тепла от FTH, и в частности от его нагретого канала для текучей среды, для приготовления холодного напитка с использованием того же канала вскоре после заваривания горячего напитка.In this context, it is advantageous to be able to remove residual heat from the FTH, and in particular from its heated fluid passage, to prepare a cold beverage using the same passage shortly after the hot beverage has been brewed.
Таким образом, преимущественным был бы прибор, с помощью которого потребитель мог бы попеременно готовить горячие и холодные напитки с использованием одних и тех же каналов для текучей среды внутри нагревательного устройства, при этом он, возможно, занимал бы меньше места на кухонной полке.Thus, an appliance would be advantageous whereby the consumer could alternately prepare hot and cold drinks using the same fluid passages within the heating device, while possibly taking up less space on the kitchen shelf.
Дополнительное преимущество заключается в возможности для потребителя попеременного приготовления горячих и холодных напитков, при этом не нужно ждать, пока охладятся каналы для текучей среды внутри прибора после выдачи горячего напитка, благодаря чему ускоряется приготовление холодного напитка.An additional advantage lies in the possibility for the consumer to alternately prepare hot and cold drinks without having to wait for the fluid channels inside the appliance to cool after dispensing a hot drink, thereby speeding up the preparation of a cold drink.
Еще одно преимущество заключается в возможности быстрого отведения остаточного тепла от нагревательных устройств, таких как FTH, послеAnother advantage is the ability to quickly remove residual heat from heating devices such as FTH after
приготовления горячего напитка, для выдачи холодного напитка с требуемой температурой в чашку без ухудшения качества.preparation of a hot drink, for dispensing a cold drink at a desired temperature into a cup without deteriorating quality.
Еще одно дополнительное преимущество заключается в возможном исключении обходных клапанов из известных нагревательных устройств приборов, описанных выше в настоящем документе, благодаря чему система будет менее сложной, более компактной, более гигиеничной и/или более надежной.Another additional advantage is the possible elimination of bypass valves from the known heating devices of the appliances described herein above, resulting in a less complex, more compact, more hygienic and/or more reliable system.
Дополнительное преимущество заключается в возможности обеспечения охладителя, полностью отделенного от нагреваемого канала для текучей среды, вследствие чего можно использовать несколько типов охлаждающей среды с возможностью повышения мощности охлаждения и ускорения охлаждения.An additional advantage is the ability to provide a cooler that is completely separate from the heated fluid path, whereby several types of coolant can be used with the possibility of increasing the cooling capacity and speeding up the cooling.
Еще одно преимущество заключается в возможности перенесения тепла из нагретого канала для текучей среды и это применении этого остаточного тепла для повышения температуры жидкости, предназначенной для дополнительного нагрева, для экономии энергии нагревания, благодаря чему устройства будут более экологически безопасными.Another advantage is the ability to transfer heat from the heated fluid path and the use of this residual heat to increase the temperature of the additional heating liquid to save heating energy, making the devices more environmentally friendly.
Таким образом, цель вариантов осуществления изобретения заключается в удовлетворении большой потребности в оптимизированном нагревательном устройстве, таком как FTH, и/или в преодолении или уменьшении по меньшей мере одной из проблем известного уровня техники, описанных в настоящем документе.Thus, it is an object of the embodiments of the invention to satisfy the great need for an optimized heating device such as FTH and/or to overcome or reduce at least one of the problems of the prior art described herein.
Изложение сущности изобретенияStatement of the Invention
В соответствии с первым аспектом изобретения предложено нагревательное устройство, содержащее конструкцию-основу, содержащую канал для текучей среды и нагревательный элемент, причем нагревательный элемент размещен с возможностью использования для нагрева текучей среды внутри канала для текучей среды, при этом нагревательное устройство дополнительно содержит охладитель, размещенный с возможностью использования для охлаждения канала для текучей среды.According to a first aspect of the invention, there is provided a heating device comprising a base structure comprising a fluid channel and a heating element, wherein the heating element is positioned for use in heating a fluid within the fluid channel, the heating device further comprising a cooler disposed with the possibility of being used for cooling the fluid channel.
Применение встроенного охладителя внутри конструкции-основы нагревательного устройства, такого как FTH, позволяет устранить один или более недостатков известных систем, описанных выше в настоящем документе. За счет введения охладителя, который в процессе эксплуатации по существу охлаждает материал нагретого канала для текучей среды, нагревательные устройства согласно первому аспекту изобретения обеспечивают возможность попеременного приготовления горячих и холодных напитков посредством одного и того же нагревательного устройства без использования обходных клапанов, за счет чего получается напиток более высокого качества и ускоряется приготовление холодного напитка без необходимости в ожидании охлаждения системы после приготовления горячего напитка. Благодаря использованию охладителя для охлаждения канала для текучей среды после выдачи горячего напитка также можно улучшить общие гигиенические характеристики нагревательного устройства за счет поддержания в канале для текучей среды более низкой температуры в течение более длительных периодов времени, предотвращая тем самым развитие в среде канала для текучей среды благоприятных условий для роста бактерий или других микроорганизмов.The use of an integral cooler within the base structure of a heating device, such as an FTH, overcomes one or more of the disadvantages of the prior art systems described herein above. By introducing a cooler that substantially cools the material of the heated fluid passage during operation, the heating devices according to the first aspect of the invention allow hot and cold beverages to be alternately prepared by the same heating device without the use of bypass valves, whereby a beverage is obtained. higher quality and faster cold drink preparation without having to wait for the system to cool down after a hot drink has been prepared. By using a cooler to cool the fluid passage after dispensing a hot beverage, it is also possible to improve the overall hygienic performance of the heating device by maintaining a lower temperature in the fluid passage for longer periods of time, thereby preventing favorable conditions in the fluid passage from developing. conditions for the growth of bacteria or other microorganisms.
Канал для текучей среды может проходить через конструкцию-основу или может быть расположен на одной или более ее поверхностях. Канал для текучей среды может содержать металл, сплав или любой другой подходящий теплопроводный материал.The fluid channel may pass through the base structure or may be located on one or more of its surfaces. The fluid channel may comprise a metal, an alloy, or any other suitable thermally conductive material.
В некоторых вариантах осуществления нагревательный элемент по меньшей мере частично соответствует линии канала для текучей среды, сформированной по меньшей мере одним каналом для текучей среды, и может полностью соответствовать линии канала для текучей среды канала для текучей среды.In some embodiments, the heating element at least partially corresponds to a fluid passage line formed by at least one fluid passage, and may fully correspond to a fluid passage line of the fluid passage.
Конструкция-основа предпочтительно представляет собой пластинчатую конструкцию, которая может содержать теплопроводный материал, благодаря которому происходит теплообмен между каналом для текучей среды и охладителем.The base structure is preferably a plate structure which may contain a thermally conductive material through which heat is exchanged between the fluid passage and the coolant.
В предпочтительном варианте осуществления охладитель содержит канал охлаждения. Канал охлаждения может быть размещен с возможностью использования для охлаждения канала для текучей среды, когда в канале для текучей среды по существу отсутствует нагретая текучая среда или текучие среды и предпочтительно по существу отсутствует нагретая жидкость или жидкости.In a preferred embodiment, the cooler includes a cooling channel. The cooling passage may be positioned for use in cooling the fluid passage when there is substantially no heated fluid or fluids in the fluid passage, and preferably there is substantially no heated liquid or liquids.
В некоторых вариантах осуществления канал охлаждения может быть расположен выше или ниже канала для текучей среды. По меньшей мере участок канала охлаждения может быть предпочтительно расположен смежно с по меньшей мере одной стороной по меньшей мере участка канала для текучейIn some embodiments, the cooling channel may be located above or below the fluid channel. At least a section of the cooling channel may preferably be located adjacent to at least one side of at least a section of the channel for fluid
среды, и по меньшей мере участок канала охлаждения может быть предпочтительно расположен смежно с по меньшей мере двумя различными сторонами по меньшей мере участка канала для текучей среды. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере участок канала охлаждения может быть расположен смежно с по меньшей мере одной стороной (предпочтительно по меньшей мере двумя сторонами) по меньшей мере участка канала для текучей среды и на некотором расстоянии от нее. В некоторых вариантах осуществления канал для текучей среды расположен смежно и предпочтительно расположен на некотором расстоянии относительно всей по меньшей мере одной стороны, а предпочтительно двух сторон, канала для текучей среды. environment, and at least a section of the channel for the cooling may preferably be located adjacent to at least two different sides of the at least section of the channel for the fluid. In some embodiments, at least a section of the cooling channel may be located adjacent to at least one side (preferably at least two sides) of at least a section of the fluid channel and at some distance from it. In some embodiments, the fluid passage is adjacent to, and preferably spaced apart from, the entirety of at least one side, and preferably both sides, of the fluid passage.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере участок канала охлаждения может примыкать к по меньшей мере одной стороне по меньшей мере участка канала для текучей среды или соприкасаться с ней или по меньшей мере участок канала охлаждения может дополнительно примыкать к по меньшей мере двум различным сторонам, предпочтительно к противоположным сторонам, по меньшей мере участка канала для текучей среды или соприкасаться с ними. В некоторых вариантах осуществления канал для текучей среды примыкает ко всей по меньшей мере одной стороне и предпочтительно к двум сторонам канала для текучей среды или соприкасается с ними; и таким образом может проходить непрерывно вдоль одной или более сторон канала для текучей среды. In some embodiments, at least a section of the cooling channel may abut or be in contact with at least one side of the at least section of the fluid channel, or at least a section of the cooling channel may further abut at least two different sides, preferably opposite sides of at least a portion of the fluid channel or in contact with them. In some embodiments, the fluid passage is adjacent to or in contact with all of at least one side, and preferably two sides of the fluid passage; and thus may extend continuously along one or more sides of the fluid channel.
В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере участок канала для текучей среды и по меньшей мере участок канала охлаждения расположены в перемежающемся порядке по всей конструкции-основе или по меньшей мере на ее участке. По меньшей мере участок канала для текучей среды и по меньшей мере участок канала охлаждения предпочтительно непрямолинейны. По меньшей мере участок канала для текучей среды и по меньшей мере участок канала охлаждения могут предпочтительно иметь форму, выбранную из спиральной, волнообразной, лабиринтообразной, бустрофедоновой и зигзагообразной формы, или форму, представляющую собой любую комбинацию указанных форм.In a preferred embodiment, at least a section of the fluid channel and at least a section of the cooling channel are located in an alternating manner throughout the base structure or at least in a section thereof. At least a section of the fluid channel and at least a section of the cooling channel are preferably non-linear. At least the fluid channel portion and at least the cooling channel portion may preferably be in a shape selected from helical, undulating, labyrinthine, boustrophedon, and zigzag, or any combination of these shapes.
В некоторых вариантах осуществления в процессе эксплуатации текучая среда в канале для текучей среды и текучая среда в канале охлаждения могут протекать в одном и том же направлении или в противоположных направлениях. В процессе эксплуатации текучая среда в канале для текучей среды может предпочтительно представлять собой жидкость и/или газ, в частности воду и/или молоко. В процессе эксплуатации текучая среда в канале охлаждения может предпочтительно представлять собой жидкость.In some embodiments, during operation, the fluid in the fluid passage and the fluid in the cooling passage may flow in the same direction or in opposite directions. During operation, the fluid in the fluid channel may preferably be a liquid and/or gas, in particular water and/or milk. During operation, the fluid in the cooling channel may preferably be a liquid.
В соответствии со вторым аспектом изобретения предложен способ охлаждения канала для текучей среды нагревательного устройства согласно первому аспекту изобретения, включающий стадии переноса нагретой текучей среды по каналу для текучей среды; и использования охладителя для охлаждения канала для текучей среды.According to a second aspect of the invention, there is provided a method for cooling a fluid path of a heating device according to the first aspect of the invention, comprising the steps of transferring a heated fluid through a fluid path; and using a cooler to cool the fluid passage.
В предпочтительном варианте осуществления охладитель нагревательного устройства содержит канал охлаждения, а способ может дополнительно включать стадию переноса охлаждающей текучей среды по каналу охлаждения для охлаждения канала для текучей среды за счет теплопередачи.In a preferred embodiment, the heater cooler comprises a cooling passage, and the method may further include the step of transferring a cooling fluid through the cooling passage to cool the fluid passage by heat transfer.
В некоторых вариантах осуществления способ может включать стадию по существу опорожнения канала для текучей среды от нагретой текучей среды перед использованием охладителя для охлаждения канала для текучей среды. Способ может включать по существу опорожнение канала для текучей среды от нагретой жидкости, а также необязательно пара. In some embodiments, the method may include the step of substantially emptying the fluid conduit of heated fluid prior to using the cooler to cool the fluid conduit. The method may include substantially emptying the fluid passage of heated liquid, and optionally steam.
В некоторых вариантах осуществления способ может дополнительно включать стадию рециркуляции охлаждающей текучей среды после пропускания охлаждающей текучей среды через канал охлаждения. Охлаждающая текучая среда, вобравшая остаточное тепло от нагретого канала для текучей среды и, таким образом, имеющая повышенную температуру по сравнению с исходной охлаждающей текучей средой, может быть использована, например, в качестве текучей среды для последующего переноса по каналу для текучей среды. Поскольку охлаждающая текучая среда вбирает тепло и ее температура повышается по сравнению с ненагретой охлаждающей текучей средой, протекание нагретой охлаждающей текучей среды через канал для текучей среды сокращает время, необходимое для нагрева текучей среды в канале для текучей среды до требуемой температуры.In some embodiments, the implementation of the method may further include the step of recycling the cooling fluid after passing the cooling fluid through the cooling channel. The cooling fluid that has taken up residual heat from the heated fluid passage and thus has an elevated temperature compared to the original cooling fluid may be used, for example, as a fluid for subsequent transfer through the fluid passage. Because the cooling fluid absorbs heat and its temperature rises relative to the unheated cooling fluid, flowing the heated cooling fluid through the fluid passage shortens the time needed to heat the fluid in the fluid passage to the desired temperature.
Стадия переноса текучей среды внутри канала охлаждения может предпочтительно включать первую стадию охлаждения, причем охлаждающая текучая среда имеет температуру не выше температуры окружающей среды и предпочтительно не выше 25°C. В некоторых вариантах осуществления охлаждающая текучая среда имеет температуру от 30°C до 10°C, например от 25°C до 15°C.The stage of fluid transfer within the cooling channel may preferably include a first stage of cooling, and the cooling fluid has a temperature not higher than ambient temperature and preferably not higher than 25°C. In some embodiments, the implementation of the cooling fluid has a temperature of from 30°C to 10°C, for example from 25°C to 15°C.
В предпочтительном варианте осуществления стадия переноса текучей среды внутри канала охлаждения может дополнительно включать вторую стадию охлаждения, причем охлаждающая текучая среда имеет температуру не выше 10°C и предпочтительно не выше 5°C. Охлаждающая текучая среда, используемая на второй стадии охлаждения, может иметь температуру от 1°C до 12°C, например от 2°C до 10°C, или от 3°C до 8°C, или приблизительно 4°C.In a preferred embodiment, the stage of fluid transfer within the cooling channel may further include a second stage of cooling, and the cooling fluid has a temperature of not more than 10°C and preferably not more than 5°C. The cooling fluid used in the second cooling stage may have a temperature of 1°C to 12°C, such as 2°C to 10°C, or 3°C to 8°C, or about 4°C.
В некоторых вариантах осуществления охлаждающая текучая среда может быть рециркулирована. Тепло, вобранное охлаждающей текучей средой, может быть предпочтительно использовано для нагрева дополнительной текучей среды, или нагретая охлаждающая текучая среда может быть рециркулирована или использована в качестве нагревающей текучей среды.In some embodiments, the implementation of the cooling fluid may be recycled. The heat taken up by the cooling fluid may preferably be used to heat additional fluid, or the heated cooling fluid may be recycled or used as a heating fluid.
В некоторых вариантах осуществления линия канала охлаждения может представлять собой специальную линию, отделенную от линии канала для текучей среды. Внутри специальной линии канала охлаждения может находиться охлаждающая текучая среда, такая как, например, гликоль и/или вода, и/или любая их комбинация, благодаря чему повышается интенсивность охлаждения канала охлаждения.In some embodiments, the cooling channel line may be a dedicated line separate from the fluid channel line. A cooling fluid, such as, for example, glycol and/or water and/or any combination thereof, may be present within the dedicated refrigeration duct line, thereby increasing the rate of cooling of the refrigeration duct.
В соответствии с третьим аспектом изобретения предложен аппарат для приготовления напитка, содержащий нагревательное устройство согласно первому аспекту изобретения. According to a third aspect of the invention, there is provided a beverage preparation apparatus comprising a heating device according to the first aspect of the invention.
Аппарат предпочтительно представляет собой варочный аппарат для приготовления напитка, такой как, например, аппарат для приготовления кофе.The apparatus is preferably a beverage brewing apparatus such as, for example, a coffee apparatus.
Аппарат может содержать один или более резервуаров для текучей среды, таких как, например, резервуар для жидкости для напитка (которая может представлять собой, например, воду или молоко), резервуар для охлаждающей текучей среды или охлаждающее устройство и резервуар для рециркулированной охлаждающей текучей среды. The apparatus may comprise one or more fluid reservoirs, such as, for example, a beverage liquid reservoir (which may be, for example, water or milk), a cooling fluid reservoir or cooling device, and a recirculated cooling fluid reservoir.
Аппарат может содержать одну или более емкостей или контейнеров для ингредиента, таких как контейнеры с молотым или быстрорастворимым кофе или горячим шоколадом.The apparatus may contain one or more containers or containers for the ingredient, such as containers of ground or instant coffee or hot chocolate.
Аппарат может представлять собой аппарат для приготовления напитка по заказу и может содержать одну или более камер для, например, введения в них таблеток, капсул или других емкостей, содержащих ингредиенты напитка.The apparatus may be an on-demand beverage preparation apparatus and may comprise one or more chambers for, for example, insertion of tablets, capsules or other containers containing beverage ingredients.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения предложен способ приготовления одного или более напитков, включающий стадии: нагревания текучей среды для напитка в канале для текучей среды нагревательного элемента аппарата для приготовления напитка в соответствии с третьим аспектом изобретения; переноса нагретой текучей среды для напитка из канала для текучей среды; охлаждения канала для текучей среды; и необязательно пропускания дополнительного объема текучей среды через канал для текучей среды.According to a fourth aspect of the invention, there is provided a method for preparing one or more beverages, comprising the steps of: heating a beverage fluid in a fluid passage of a heating element of a beverage preparation apparatus according to the third aspect of the invention; transferring the heated beverage fluid from the fluid passage; cooling the fluid channel; and optionally passing an additional volume of fluid through the fluid channel.
В некоторых вариантах осуществления способ может включать стадию введения таблетки, капсулы или другой емкости, содержащей ингредиенты напитка, в одну или более камер и переноса нагретого напитка через таблетку, капсулу или емкость для экстракции и/или растворения ингредиентов.In some embodiments, the method may include the step of introducing a tablet, capsule or other container containing beverage ingredients into one or more chambers and transferring the heated beverage through the tablet, capsule or container to extract and/or dissolve the ingredients.
Охлаждение нагретого канала для текучей среды может включать перенос охлаждающей текучей среды через канал охлаждения, причем температура текучей среды не превышает температуру окружающей среды и предпочтительно не превышает 25°C.Cooling the heated fluid passage may include transferring a cooling fluid through the cooling passage, wherein the temperature of the fluid does not exceed ambient temperature, and preferably does not exceed 25°C.
В предпочтительном варианте осуществления способ может дополнительно включать вторую стадию охлаждения, на которой охлаждающую текучую среду пропускают через канал охлаждения при температуре не выше 10°C и предпочтительно не выше 5°C.In a preferred embodiment, the method may further include a second cooling step, in which the cooling fluid is passed through the cooling channel at a temperature not higher than 10°C and preferably not higher than 5°C.
В некоторых вариантах осуществления охлаждающая текучая среда может быть рециркулирована и может быть впоследствии использована, например, в качестве текучей среды для напитка. Тепло, вбираемое охлаждающей текучей средой от канала для текучей среды, может быть использовано для нагрева дополнительной текучей среды.In some embodiments, the implementation of the cooling fluid can be recycled and can be subsequently used, for example, as a fluid for a drink. Heat taken in by the cooling fluid from the fluid passage may be used to heat additional fluid.
В предпочтительном варианте осуществления способ может дополнительно включать стадию пропускания второй жидкости через канал для текучей среды для приготовления дополнительного напитка. Вторая жидкость может быть ненагретой или нагретой.In a preferred embodiment, the method may further include the step of passing the second liquid through the fluid channel to prepare an additional beverage. The second liquid may be unheated or heated.
Способ может дополнительно включать стадию выдачи напитка в чашку и/или кружку или в любой другой контейнер для напитка.The method may further include the step of dispensing the beverage into a cup and/or mug or any other beverage container.
Подробное описание изобретения Detailed description of the invention
Для лучшего понимания изобретения далее исключительно в качестве примера будут описаны варианты его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.For a better understanding of the invention, embodiments of the invention will now be described solely by way of example with reference to the accompanying drawings.
На Фиг. 1 представлен вид сверху вниз первого варианта осуществления нагревательного устройства в соответствии с изобретением.On FIG. 1 is a top down view of a first embodiment of a heating device according to the invention.
На Фиг. 2 представлен вид в поперечном разрезе по линии C-C первого варианта осуществления, изображенного на Фиг. 1.On FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line C-C of the first embodiment shown in FIG. one.
На Фиг. 3 представлен вид сверху вниз второго варианта осуществления нагревательного устройства в соответствии с изобретением.On FIG. 3 is a top down view of a second embodiment of a heating device according to the invention.
На Фиг. 4 представлена принципиальная блок-схема первого варианта осуществления аппарата для приготовления напитка в соответствии с изобретением без рециркуляции охлаждающей текучей среды. On FIG. 4 is a schematic block diagram of a first embodiment of a beverage preparation apparatus according to the invention without recirculation of the cooling fluid.
На Фиг. 5 представлена принципиальная блок-схема второго варианта осуществления аппарата для приготовления напитка в соответствии с изобретением с рециркуляцией охлаждающей текучей среды.On FIG. 5 is a schematic block diagram of a second embodiment of a beverage preparation apparatus according to the invention with cooling fluid recirculation.
На Фиг. 6 представлена принципиальная блок-схема третьего варианта осуществления аппарата для приготовления напитка в соответствии с изобретением с рециркуляцией охлаждающей текучей среды.On FIG. 6 is a schematic block diagram of a third embodiment of a beverage preparation apparatus according to the invention with cooling fluid recirculation.
На описанных ниже фигурах одинаковые числа соответствуют одинаковым компонентам.In the figures described below, like numbers correspond to like components.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 представлен вариант осуществления нагревательного устройства (2) в соответствии с изобретением для применения в аппарате для приготовления напитка. Проточное термическое нагревательное устройство (FTH) (1) содержит нагревательное устройство (2), содержащее конструкцию-основу в виде пластинчатой конструкции (4). Нагревательное устройство (2) внутри пластинчатой конструкции (4) содержит канал (6) для текучей среды дляOn FIG. 1 and FIG. 2 shows an embodiment of a heating device (2) according to the invention for use in a beverage preparation apparatus. The flow-through thermal heating device (FTH) (1) contains a heating device (2) containing a base structure in the form of a plate structure (4). The heating device (2) inside the plate structure (4) contains a fluid channel (6) for
протекания нагревающей текучей среды (не показана) через FTH (1) и охладитель в виде канала (10) охлаждения для протекания охлаждающей текучей среды (не показана) через FTH (1), когда нужно охладить канал (6) для текучей среды в системе для приготовления холодного напитка после выдачи горячего напитка. Кроме того, нагревательное устройство (2) содержит нагреватель в виде нагревательного элемента (8), который расположен ниже канала (6) для текучей среды и в непосредственной близости от него, для осуществления теплообмена с каналом (6) для текучей среды за счет прямого и/или косвенного контакта. Нагревательный элемент (8) может соответствовать линии канала (6) для текучей среды или может частично соответствовать линии канала (6) для текучей среды. flow of a heating fluid (not shown) through the FTH (1) and a cooler in the form of a cooling channel (10) for the flow of a cooling fluid (not shown) through the FTH (1) when it is necessary to cool the channel (6) for the fluid in the system for preparing a cold drink after dispensing a hot drink. In addition, the heating device (2) contains a heater in the form of a heating element (8), which is located below the fluid channel (6) and in close proximity to it, for heat exchange with the fluid channel (6) due to direct and /or indirect contact. The heating element (8) may correspond to the line of the channel (6) for the fluid or may partially correspond to the line of the channel (6) for the fluid.
В дополнительном варианте расположения согласно первому варианту осуществления нагреватель (8) может быть расположен выше, а не ниже, канала (6) для текучей среды и в непосредственной близости от него.In a further arrangement according to the first embodiment, the heater (8) may be located above and not below the fluid passage (6) and in close proximity to it.
Пластинчатая конструкция (4) сформирована из теплопроводного материала для обеспечения теплообмена между компонентами пластинчатой конструкции (4), такими как, например, канал (6) для текучей среды и нагревательный элемент (8); и/или канал (6) для текучей среды и канал (10) охлаждения; и/или канал (6) для текучей среды и нагревающая текучая среда (не показана); и/или канал (10) охлаждения и охлаждающая текучая среда (не показана). The plate structure (4) is formed from a heat-conducting material to allow heat exchange between the components of the plate structure (4), such as, for example, the fluid channel (6) and the heating element (8); and/or a fluid channel (6) and a cooling channel (10); and/or a fluid channel (6) and a heating fluid (not shown); and/or a cooling channel (10) and a cooling fluid (not shown).
Емкость канала охлаждения находится в диапазоне от 2 до 5 см3, но в альтернативных вариантах осуществления указанная емкость может быть больше или меньше, и точное значение емкости зависит от типа аппарата, в котором используют нагревательное устройство (2).The capacity of the cooling channel is in the range from 2 to 5 cm 3 , but in alternative embodiments, the specified capacity may be greater or less, and the exact value of the capacity depends on the type of apparatus in which the heating device (2) is used.
Канал (6) для текучей среды и канал (10) охлаждения согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 1 и 2, выполнен в виде узора/линии с по существу спиральной формой.The fluid channel (6) and the cooling channel (10) according to the embodiment shown in FIG. 1 and 2 is in the form of a pattern/line with a substantially helical shape.
В альтернативном варианте расположения согласно первому варианту осуществления линия канала может иметь другие формы, например волнообразную, лабиринтообразную, бустрофедоновую и зигзагообразную или форму, представляющую собой любую комбинацию указанных форм.In an alternative arrangement according to the first embodiment, the channel line may have other shapes, such as undulating, labyrinthine, boustrophedon and zigzag, or any combination of these shapes.
В дополнительном варианте расположения согласно первому варианту осуществления в любой из указанных различных конфигураций (волнообразной, лабиринтообразной, бустрофедоновой и зигзагообразной) узоры/линии канала (6) для текучей среды и канала (10) охлаждения могут быть расположены смежно друг с другом вдоль всей длины узоров/линий канала или в альтернативном варианте осуществления вдоль только участка их длины.In a further arrangement according to the first embodiment, in any of these different configurations (wavy, labyrinthine, boustrophedon and zigzag), the patterns/lines of the fluid channel (6) and the cooling channel (10) can be located adjacent to each other along the entire length of the patterns. /channel lines or in an alternative embodiment along only a portion of their length.
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1, линия канала (6) для текучей среды и канал (10) охлаждения расположены смежно друг с другом вдоль всей линии канала и по существу расположены на некотором расстоянии друг от друга вдоль всей длины. В указанной конфигурации обе боковые стороны канала (6) для текучей среды расположены смежно с каналом (10) охлаждения вдоль по существу всей длины канала (6) для текучей среды.In the embodiment shown in FIG. 1, the fluid channel line (6) and the cooling channel (10) are located adjacent to each other along the entire channel line and are substantially spaced apart along the entire length. In this configuration, both sides of the channel (6) for the fluid are located adjacent to the channel (10) cooling along essentially the entire length of the channel (6) for the fluid.
В альтернативном варианте расположения указанные линии канала могут быть расположены смежно друг с другом и по существу находиться на некотором расстоянии друг от друга вдоль всей длины двух каналов (6, 10) или только на участке длины двух каналов (6, 10).In an alternative arrangement, said channel lines may be located adjacent to each other and substantially spaced apart along the entire length of the two channels (6, 10) or only over a portion of the length of the two channels (6, 10).
В дополнительном варианте расположения согласно варианту осуществления канал (6) для текучей среды может примыкать к по меньшей мере одной стороне канала (10) охлаждения или соприкасаться с ней вдоль всей длины двух каналов (6, 10).In a further arrangement according to the embodiment, the fluid channel (6) can be adjacent to or in contact with at least one side of the cooling channel (10) along the entire length of the two channels (6, 10).
В еще одном варианте расположения канал (6) для текучей среды может примыкать к по меньшей мере одной стороне канала (10) охлаждения или соприкасаться с ней вдоль только участка длины двух каналов (6, 10).In yet another arrangement, the fluid channel (6) can be adjacent to or in contact with at least one side of the cooling channel (10) along only a portion of the length of the two channels (6, 10).
В варианте осуществления, показанном на Фиг. 1 и 2, канал (6) для текучей среды содержит впускное отверстие (12) канала для текучей среды и выпускное отверстие (16) канала для текучей среды, а канал (10) охлаждения содержит впускное отверстие (14) канала охлаждения и выпускное отверстие (18) канала охлаждения. Впускные отверстия (12, 14) расположены в области наружного края / наружной границы верхней поверхности (20) пластинчатой конструкции (4). Выпускные отверстия (16, 18) расположены по существу в центре верхней поверхности (20) пластинчатой конструкции (4). Благодаря этому изготовитель может легко соединять впускные и выпускные отверстия с гидравлическим контуром (не показан) FTH (1).In the embodiment shown in FIG. 1 and 2, the fluid channel (6) comprises an inlet (12) of the fluid channel and an outlet (16) of the fluid channel, and the cooling channel (10) comprises an inlet (14) of the cooling channel and an outlet ( 18) cooling channel. The inlet holes (12, 14) are located in the area of the outer edge / outer border of the upper surface (20) of the plate structure (4). Outlet holes (16, 18) are located essentially in the center of the upper surface (20) of the plate structure (4). This allows the manufacturer to easily connect the inlet and outlet ports to the hydraulic circuit (not shown) FTH (1).
В дополнительном альтернативном варианте расположения, не показанном на фигурах, местоположения впускных отверстий (12, 14) и выпускных отверстий (16, 18) на пластинчатой конструкции (4) могут быть изменены таким образом, что впускные отверстия (12, 14) могут быть расположены в центре верхней поверхности (20) пластинчатой конструкции (4), а выпускные отверстия (16, 18) могут быть расположены в области наружного края / наружной границы верхней поверхности (20) пластинчатой конструкции (4).In a further alternative arrangement not shown in the figures, the locations of the inlets (12, 14) and outlets (16, 18) on the plate structure (4) can be changed so that the inlets (12, 14) can be located in the center of the upper surface (20) of the plate structure (4), and the outlets (16, 18) can be located in the region of the outer edge / outer border of the upper surface (20) of the plate structure (4).
На Фиг. 3 представлен второй вариант осуществления нагревательного устройства (2) в соответствии с изобретением, аналогичный варианту осуществления, показанному на Фиг. 1 и 2, причем одинаковые числа соответствуют одинаковым компонентам. Нагревательное устройство (2) содержит конструкцию-основу в виде пластинчатой конструкции (4). Внутри пластинчатой конструкции канал (6) для текучей среды и канал (10) охлаждения проходят на небольшом расстоянии друг от друга и выполнены в виде спиралеобразной линии. В отличие от варианта осуществления нагревательного устройства (2), показанного на Фиг. 1 и 2, нагревательное устройство (2), показанное на Фиг. 3, выполнено таким образом, что вдоль длины канала (6) для текучей среды канал (10) охлаждения проходит смежно только с одной стороной канала (6) для текучей среды, вдоль всей длины канала (6) для текучей среды.On FIG. 3 shows a second embodiment of a heating device (2) according to the invention, similar to the embodiment shown in FIG. 1 and 2, with the same numbers corresponding to the same components. The heating device (2) contains a base structure in the form of a plate structure (4). Inside the plate structure, the fluid channel (6) and the cooling channel (10) pass at a small distance from each other and are made in the form of a helical line. Unlike the embodiment of the heating device (2) shown in FIG. 1 and 2, the heating device (2) shown in FIG. 3 is designed in such a way that along the length of the fluid channel (6) the cooling channel (10) extends adjacent to only one side of the fluid channel (6), along the entire length of the fluid channel (6).
В дополнительном варианте расположения согласно второму варианту осуществления, показанному на Фиг. 3, два канала (6, 10) могут быть расположены смежно и могут соприкасаться друг с другом только вдоль одной стороны их длины на по меньшей мере участке или по всей длине каналов (6, 10).In a further arrangement according to the second embodiment shown in FIG. 3, the two channels (6, 10) may be adjacent and may only touch each other along one side of their length in at least a portion or the entire length of the channels (6, 10).
Впускное отверстие (12) канала для текучей среды, выпускное отверстие (16) канала для текучей среды, впускное отверстие (14) канала охлаждения и выпускное отверстие (18) канала охлаждения согласно второму варианту осуществления расположены в непосредственной близости друг к другу и смежно с наружным краем / наружной границей верхней поверхности (20) пластинчатой конструкции (4). Благодаря этому легко осуществить соединение с гидравлическим контуром (не показан) FTH (1), причем все впускные отверстия (12, 14) и выпускные отверстия (16, 18) расположены в одной и той же области и с одной стороны пластинчатой конструкции (4), из-за чего нагревательное устройство (2) легко производить и устанавливать.The inlet (12) of the fluid channel, the outlet (16) of the fluid channel, the inlet (14) of the cooling channel and the outlet (18) of the cooling channel according to the second embodiment are located in close proximity to each other and adjacent to the outer edge / outer border of the upper surface (20) of the lamellar structure (4). This makes it easy to connect to the hydraulic circuit (not shown) FTH (1), with all inlets (12, 14) and outlets (16, 18) located in the same area and on the same side of the plate structure (4) , which makes the heating device (2) easy to manufacture and install.
В процессе эксплуатации нагревательные устройства (2) согласно любому из вариантов осуществления, описанных на Фиг. 1–3, применяют в аппарате для приготовления напитка. Оператор может легко приготовить горячий напиток посредством активации FTH (1). Нагретую текучую среду (не показана) подают с расходом в диапазоне от 1 до 20 мл/с от впускного отверстия (12) канала для текучей среды через канал (6) для текучей среды к выпускному отверстию (16) канала для текучей среды. При этом пользователь активирует нагревательный элемент (8) (выбирая горячий напиток в соответствии с его предпочтением), затем происходит теплообмен между нагревательным элементом и каналом (6) для текучей среды, в результате чего текучая среда (не показана), протекающая через канал (6) для текучей среды, нагревается, после чего она готова к подаче для приготовления напитка.During operation, heating devices (2) according to any of the embodiments described in FIG. 1-3 are used in a beverage preparation apparatus. The operator can easily prepare a hot drink by activating FTH (1). Heated fluid (not shown) is supplied at a flow rate in the range of 1 to 20 ml/s from the inlet (12) of the fluid channel through the fluid channel (6) to the outlet (16) of the fluid channel. In this case, the user activates the heating element (8) (selecting a hot drink according to his preference), then heat exchange occurs between the heating element and the fluid channel (6), as a result of which the fluid (not shown) flowing through the channel (6 ) for the fluid is heated up, after which it is ready to be served to prepare a drink.
Если после приготовления горячего напитка оператору требуется приготовить холодный напиток, канал (6) для текучей среды уже опорожнен, поскольку нагретая текучая среда (не показана) была перенесена и использована для приготовления напитка. Затем охлаждающая текучая среда (не показана) проходит через впускное отверстие (14) канала охлаждения и в канал (10) охлаждения. Охлаждающая текучая среда (не показана) изначально имеет температуру не выше температуры окружающей среды, предпочтительно не выше 25°C, и обеспечивает температуру в канале (10) охлаждения ниже температуры в канале (6) для текучей среды. Соответственно, происходит теплообмен между каналом (6) для текучей среды, в материале которого имеется остаточное тепло и который расположен по существу на некотором расстоянии вдоль всей длины канала (10) охлаждения и смежно с ним, и каналом (10) охлаждения, в результате чего снижается температура канала (6) для текучей среды и повышается температура охлаждающей текучей среды. На следующей стадии охлаждения для дополнительного снижения температуры в канале (6) для текучей среды охлаждающую текучую среду с более низкой температурой не выше 10°C (и предпочтительно не выше 5°C) пропускают через канал (10) охлаждения и происходит дополнительный теплообмен между каналом (6) для текучей среды и каналом (10) охлаждения. После этого охлажденный канал (6) для текучей среды и, следовательно, охлажденный FTH (1) готовы к приему дополнительного количества жидкости (не показана) для приготовления холодного напитка, который протекает через впускное отверстие (12) канала для текучей среды, канал (6) для текучей среды и, наконец, вытекает из выпускного отверстия (16) канала для текучей среды для приготовления холодного напитка.If, after making a hot drink, the operator wants to make a cold drink, the fluid passage (6) is already empty because the heated fluid (not shown) has been transferred and used to prepare the drink. Then the cooling fluid (not shown) passes through the inlet (14) of the cooling channel and into the channel (10) of the cooling. The cooling fluid (not shown) initially has a temperature not higher than the ambient temperature, preferably not higher than 25°C, and provides a temperature in the cooling channel (10) below the temperature in the channel (6) for the fluid. Accordingly, heat exchange takes place between the fluid channel (6), the material of which contains residual heat and which is located essentially at some distance along the entire length of the cooling channel (10) and adjacent to it, and the cooling channel (10), as a result of which the temperature of the fluid passage (6) decreases and the temperature of the cooling fluid increases. In the next stage of cooling, in order to further reduce the temperature in the fluid channel (6), a cooling fluid with a lower temperature not higher than 10°C (and preferably not higher than 5°C) is passed through the cooling channel (10) and additional heat exchange occurs between the channel (6) for fluid medium and channel (10) for cooling. Thereafter, the cooled fluid passage (6) and therefore the cooled FTH (1) is ready to receive additional liquid (not shown) for the preparation of a cold drink, which flows through the inlet (12) of the fluid passage, passage (6 ) for fluid and finally flows out of the outlet (16) of the fluid channel for preparing a cold drink.
На Фиг. 4 представлена принципиальная блок-схема первого варианта осуществления аппарата (100) для приготовления напитка в соответствии с настоящим изобретением без рециркуляции охлаждающей текучей среды.On FIG. 4 is a schematic block diagram of a first embodiment of a beverage preparation apparatus (100) according to the present invention without recirculation of the cooling fluid.
Аппарат (100) для приготовления напитка содержит четыре основных компонента: резервуар (106) для воды; охлаждающее устройство (116); камеру (124) для ингредиента и нагревательное устройство в виде FTH (126) согласно изобретению. Все из резервуара (106) для воды, охлаждающего устройства (116), камеры (124) для ингредиента и FTH (126) соединено посредством водяного контура (102). Контур текучей среды включает в себя некоторое количество трубопроводов и клапанов, как описано ниже. Штуцер (104) подвода воды входит в резервуар (106) для воды; ниже по потоку относительно резервуара (106) для воды расположен главный водяной клапан (108); ниже по потоку относительно главного водяного клапана (108) расположены клапан (110) контура охлаждающего устройства и обходной клапан (112) охлаждающего устройства; ниже по потоку относительно клапана (110) контура охлаждающего устройства расположен трубопровод (114) для потока охлаждающего устройства, который входит в охлаждающее устройство (116); ниже по потоку относительно обходного клапана (112) охлаждающего устройства расположен трубопровод (117) для текучей среды для напитка; ниже по потоку относительно трубопровода (117) для текучей среды для напитка расположены клапан (118) для охлаждающей воды и клапан (120) для примешивания ингредиента; клапан (120) для примешивания ингредиента соединен с камерой (124) для примешивания ингредиента, а ниже по потоку относительно клапана (118) для охлаждающей воды расположен трубопровод (122) для охлажденной воды. Ниже по потоку относительно трубопровода (122) для охлажденной воды и камеры (124) для примешивания ингредиента расположен FTH (126). Штуцер отвода (130) охлажденной воды и выпускное отверстие (128) для напитка выполнено с возможностью соединения с FTH (126).The beverage preparation apparatus (100) contains four main components: a water reservoir (106); cooling device (116); an ingredient chamber (124) and an FTH heating device (126) according to the invention. All of the water tank (106), cooling device (116), ingredient chamber (124) and FTH (126) are connected via a water circuit (102). The fluid circuit includes a number of pipelines and valves, as described below. The fitting (104) of the water supply enters the tank (106) for water; downstream of the water tank (106) is the main water valve (108); downstream of the main water valve (108) are a coolant circuit valve (110) and a cooler bypass valve (112); downstream of the coolant circuit valve (110) is a coolant flow conduit (114) that enters the cooler (116); downstream relative to the bypass valve (112) of the cooling device is a pipeline (117) for the fluid for the drink; downstream of the beverage fluid conduit (117) are a cooling water valve (118) and an ingredient admixing valve (120); the ingredient mixing valve (120) is connected to the ingredient mixing chamber (124), and the chilled water pipeline (122) is located downstream of the cooling water valve (118). Downstream of the chilled water line (122) and ingredient mixing chamber (124) is the FTH (126). Chilled water outlet (130) and beverage outlet (128) are configured to connect to FTH (126).
Далее будет описано применение аппарата (100) для приготовления напитка, показанного на Фиг. 4. Сначала вода поступает в главный резервуар (106) для воды через штуцер (104) подвода воды. Когда необходимо, чтобы вода проходила через водяной контур (102), главный водяной клапан (108) открывают, обеспечивая протекание воды ниже него по потоку. Next, the use of the beverage preparation apparatus (100) shown in FIG. 4. First, water enters the main water tank (106) through the water inlet (104). When it is necessary for water to pass through the water circuit (102), the main water valve (108) is opened to allow water to flow downstream of it.
Если необходимо приготовить горячий напиток, клапан (110) контура охлаждающего устройства закрывают таким образом, чтобы вода не могла вытекать из трубопровода (114) для потока охлаждающего устройства в охлаждающее устройство (116). В то же время открывают обходной клапан (112) охлаждающего устройства, и вода протекает через трубопровод (117) для текучей среды для напитка. Клапан (118) для охлаждающей воды закрывают, а клапан (120) для примешивания ингредиента открывают и вода протекает в камеру (124) для примешивания ингредиента, смешивается с ингредиентами, а затем протекает в FTH, нагревается в FTH (126) и выдается из выпускного отверстия (128). Ингредиенты напитка могут поступать из резервуара (125) для ингредиента или могут присутствовать в таблетке, капсуле или т. п. внутри камеры для примешивания ингредиента (не показана). Наконец, напиток выходит из выпускного отверстия (128) для напитка.If a hot drink is to be prepared, the cooler circuit valve (110) is closed so that no water can flow from the cooler flow line (114) to the cooler (116). At the same time, the bypass valve (112) of the cooling device is opened, and water flows through the pipeline (117) for the beverage fluid. The cooling water valve (118) is closed and the ingredient mixing valve (120) is opened and water flows into the ingredient mixing chamber (124), mixes with the ingredients, and then flows into the FTH, heats up in the FTH (126) and is discharged from the outlet. holes (128). The beverage ingredients may come from the ingredient reservoir (125) or may be present in a tablet, capsule or the like inside an ingredient mixing chamber (not shown). Finally, the beverage exits from the beverage outlet (128).
В этот момент в нагретом канале для текучей среды внутри FTH (126) отсутствует напиток и нагретая текучая среда, но присутствует остаточное тепло от горячего напитка и текучей среды. Если впоследствии потребуется выдать холодный напиток через FTH (126), клапан (120) для примешивания ингредиента закрывают, открывают клапан (118) для охлаждающей воды, закрывают обходной клапан (112) охлаждающего устройства и открывают клапан (110) контура охлаждающего устройства, в результате чего вода может протекать через трубопровод (114) для потока охлаждающего устройства, через охлаждающее устройство (116) и клапан (118) для охлаждающей воды; причем вода затем протекает через трубопровод (122) для охлажденной воды и поступает в FTH (126). Внутри FTH (126) охлажденная вода проходит через канал охлаждения и происходит теплопередача остаточного тепла в канале для текучей среды в канал охлаждения, в результате чего канал для текучей среды охлаждается до температуры не выше температуры окружающей среды и предпочтительно ниже 10°C, в то время как охлажденная вода в канале охлаждения нагревается и вытекает из FTH (126) через штуцер отвода (130) охлажденной воды. At this point, there is no beverage and heated fluid in the heated fluid passage inside the FTH (126), but there is residual heat from the hot beverage and fluid. If subsequently it is required to dispense a cold drink through the FTH (126), the valve (120) for mixing the ingredient is closed, the valve (118) for cooling water is opened, the bypass valve (112) of the cooling device is closed and the valve (110) of the cooling device circuit is opened, as a result whereby water can flow through the pipeline (114) for the flow of the cooling device, through the cooling device (116) and the valve (118) for cooling water; the water then flows through the chilled water conduit (122) and enters the FTH (126). Inside the FTH (126), the chilled water passes through the cooling channel and heat transfer of the residual heat in the fluid channel to the cooling channel occurs, whereby the fluid channel is cooled to a temperature not higher than the ambient temperature and preferably below 10°C, while how the chilled water in the cooling duct heats up and flows out of the FTH (126) through the chilled water outlet (130).
Затем холодный напиток может быть выдан из аппарата (100) для приготовления напитка путем переноса охлажденной воды из охлаждающего устройства (116) через трубопровод (117) для текучей среды для напитка, через клапан (120) для примешивания ингредиента и пропускания охлажденной воды через камеру (124) для примешивания ингредиента и FTH (126) и, наконец, через выпускное отверстие (128) для напитка.The cold beverage can then be dispensed from the beverage preparation apparatus (100) by transferring the chilled water from the cooling device (116) through the beverage fluid conduit (117), through the ingredient mixing valve (120), and passing the chilled water through the chamber ( 124) to mix the ingredient and FTH (126) and finally through the beverage outlet (128).
Как видно из приведенного выше описания, аппарат (100) для приготовления напитка, который содержит FTH (126) согласно изобретению, позволяет попеременно выдавать горячие и холодные напитки через один и тот же FTH (126), в то же время гарантируется, что холодный напиток не будет случайно нагрет остаточным теплом в любом канале для текучей среды FTH (126), и благодаря этому у холодного напитка, возможно, не будет постороннего привкуса, или выданный холодный напиток не будет иметь температуру ниже оптимальной температуры.As can be seen from the above description, the beverage preparation apparatus (100) which contains the FTH (126) according to the invention allows hot and cold beverages to be dispensed alternately through the same FTH (126), while at the same time ensuring that the cold beverage will not be inadvertently heated by residual heat in any FTH fluid passage (126) and thereby the cold beverage may not have off-flavours or the cold beverage dispensed will be below the optimum temperature.
На Фиг. 5 представлен второй вариант осуществления аппарата (100) для приготовления напитка согласно изобретению. Аппарат (100) для приготовления напитка, показанный на Фиг. 5, аналогичен описанному выше в отношении Фиг. 4, причем одинаковые числа соответствуют одинаковым компонентам.On FIG. 5 shows a second embodiment of the beverage preparation apparatus (100) according to the invention. The beverage preparation apparatus (100) shown in FIG. 5 is similar to that described above with respect to FIG. 4, with like numbers corresponding to like components.
Аппарат (100) для приготовления напитка, показанный на Фиг. 5, включает в себя контур рециркуляции текучей среды, состоящий из трубопровода (132) для рециркуляции охлаждающей текучей среды, выполненного с возможностью соединения с FTH (126); резервуар (134) для рециркулированной воды, ниже по потоку относительно которого расположен клапан (136) для рециркулированной воды, благодаря которому можно обеспечить или предотвратить протекание рециркулированной воды обратно в контур (102) текучей среды ниже по потоку относительно главного водяного клапана (108). The beverage preparation apparatus (100) shown in FIG. 5 includes a fluid recirculation loop consisting of a cooling fluid recirculation conduit (132) configured to be connected to an FTH (126); a recirculated water tank (134), downstream of which a recirculated water valve (136) is located, through which it is possible to ensure or prevent the recirculated water from flowing back into the fluid circuit (102) downstream of the main water valve (108).
Применение аппарата (100) для приготовления напитка, показанного на Фиг. 5, схоже с описанным выше для аппарата (100), показанного на Фиг. 4, за исключением того, что охлажденная вода, которая прошла через FTH (126) и которая вобрала в себя остаточное тепло, а значит нагрелась, может быть рециркулирована и возвращена в водяной контур (102) следующим образом. The use of the beverage preparation apparatus (100) shown in FIG. 5 is similar to that described above for the apparatus (100) shown in FIG. 4, except that the chilled water that has passed through the FTH (126) and which has absorbed the residual heat and thus warmed up can be recirculated and returned to the water circuit (102) as follows.
Сначала нагретая охлаждающая текучая среда выходит из FTH (126) через трубопровод (132) для рециркуляции охлаждающей текучей среды и поступает в резервуар (134) для рециркулированной воды. Затем при необходимости можно открыть клапан (136) для рециркулированной воды, чтобы нагретая и рециркулированная охлаждающая вода поступала в водяной контур (102) ниже по потоку относительно главного водяного клапана (108). Далее нагретая рециркулированная охлаждающая вода смешивается с водой, выходящей из главного водяного клапана (108), из-за чего нагревается общий поток воды в водяном контуре (102). Впоследствии эта нагретая вода может протекать через обходной клапан (112) охлаждающего устройства и может быть использована в FTH (126), в котором требуется меньшее количество энергии для нагревания воды до любой требуемой температуры для приготовления горячего напитка из-за более высокой температуры.First, the heated cooling fluid exits the FTH (126) through the cooling fluid recirculation conduit (132) and enters the recirculated water tank (134). The recirculated water valve (136) can then be opened, if necessary, to allow heated and recirculated cooling water to flow into the water loop (102) downstream of the main water valve (108). The heated recirculated cooling water then mixes with the water leaving the main water valve (108), which heats up the total water flow in the water circuit (102). Subsequently, this heated water can flow through the bypass valve (112) of the cooling device and can be used in the FTH (126), which requires less energy to heat the water to any desired temperature for making a hot drink due to the higher temperature.
В резервуаре (134) для рециркулированной воды может поддерживаться температура 20°C, предпочтительно в диапазоне от 30°C до 40°C. Рециркуляция нагретой охлаждающей текучей среды позволяет расходовать меньшее количество энергии в аппарате (100), когда необходимо приготовить дополнительный горячий напиток, поскольку температура воды в резервуаре (134) для рециркулированной воды уже имеет более высокую температуру вследствие теплообмена между каналом для текучей среды и каналом охлаждения внутри FTH (126). Благодаря этому аппарат (100) менее вреден для окружающей среды.The recirculated water tank (134) may be maintained at a temperature of 20°C, preferably in the range of 30°C to 40°C. The recirculation of the heated cooling fluid allows less energy to be expended in the apparatus (100) when an additional hot beverage is to be prepared, since the temperature of the water in the recirculated water tank (134) is already at a higher temperature due to the heat exchange between the fluid passage and the cooling passage inside. FTH (126). Due to this, the apparatus (100) is less harmful to the environment.
На Фиг. 6 представлен третий вариант осуществления аппарата (100) согласно изобретению, аналогичного аппарату, описанному выше в отношении Фиг. 4 и 5, причем одинаковые числа соответствуют одинаковым компонентам. В устройстве (100), показанном на Фиг. 6, камера (124) для примешивания ингредиента и резервуар (125) для ингредиента расположены ниже по потоку относительно FTH (126), а клапан для примешивания ингредиента функционирует в качестве клапана (124) FTH. В данном варианте осуществления, когда необходимо выдать горячий напиток, текучая среда для напитка проходит через клапан (124) FTH и непосредственно в FTH (126) для нагрева, затем нагретая вода протекает в камеру (124) для примешивания ингредиента для ее смешивания с ингредиентами. Ингредиенты могут поступать из резервуара (125) для ингредиента и/или могут находиться внутри камеры (124) для примешивания ингредиента в виде заменяемой таблетки, капсулы или другого контейнера, которые включают в себя по меньшей мере некоторые ингредиенты напитка. Вариант осуществления аппарата (100), показанного на Фиг. 6, в частности подходит для применения при заваривании и выдаче горячих напитков, таких как кофе и чай, поскольку нагретую воду из FTH (126) можно использовать для экстракции ингредиентов кофе или чая и их растворения в воде перед выдачей напитка из выпускного отверстия (128) для напитка. Охлаждение FTH (126) и рециркуляцию нагретой охлаждающей текучей среды выполняют аналогично описанию на Фиг. 4. On FIG. 6 shows a third embodiment of an apparatus (100) according to the invention, similar to the apparatus described above with respect to FIG. 4 and 5, with the same numbers corresponding to the same components. In the device (100) shown in FIG. 6, the ingredient mixing chamber (124) and the ingredient reservoir (125) are located downstream of the FTH (126), and the ingredient mixing valve functions as the FTH valve (124). In this embodiment, when a hot beverage is to be dispensed, the beverage fluid passes through the FTH valve (124) and directly into the FTH (126) for heating, then the heated water flows into the ingredient mixing chamber (124) to be mixed with the ingredients. The ingredients may come from the ingredient reservoir (125) and/or may be within the ingredient mixing chamber (124) in the form of a replaceable tablet, capsule, or other container that includes at least some of the beverage ingredients. An embodiment of apparatus (100) shown in FIG. 6 is particularly suitable for use in brewing and dispensing hot beverages such as coffee and tea, as the heated water from the FTH (126) can be used to extract the coffee or tea ingredients and dissolve them in the water before dispensing the beverage from the outlet (128) for a drink. The cooling of the FTH (126) and the recirculation of the heated cooling fluid are carried out in the same way as described in FIG. four.
Применение таблеток, капсул или других контейнеров, которые включают в себя ингредиенты напитка, обладает особыми преимуществами, поскольку различные напитки могут быть выданы последовательно путем замены таблеток, капсул или контейнеров. Например, горячий кофе может быть выдан с применением кофейной таблетки или капсулы с последующим извлечением капсулы и заменой на молочную таблетку или капсулу; затем FTH (126) может быть охлажден, а охлажденная жидкость протекает через FTH (126), а также на молочную таблетку или капсулу для выдачи холодного или охлажденного молока.The use of tablets, capsules or other containers that include beverage ingredients has particular advantages because different beverages can be dispensed sequentially by replacing tablets, capsules or containers. For example, hot coffee may be dispensed using a coffee tablet or capsule and then removed and replaced with a milk tablet or capsule; the FTH (126) can then be cooled and the cooled liquid flows through the FTH (126) and onto the milk tablet or capsule to dispense cold or chilled milk.
Указанные выше варианты осуществления описаны только в качестве примера. Возможны различные вариации без отступления от сущности и объема изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.The above embodiments are described by way of example only. Various variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
Claims (37)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1714045.0A GB2566261B (en) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | Coffee-making Apparatus |
| GB1714045.0 | 2017-09-01 | ||
| PCT/EP2018/072729 WO2019042851A1 (en) | 2017-09-01 | 2018-08-23 | Heating devices and apparatus |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020108130A RU2020108130A (en) | 2021-08-25 |
| RU2020108130A3 RU2020108130A3 (en) | 2021-12-17 |
| RU2776058C2 true RU2776058C2 (en) | 2022-07-13 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342516A1 (en) * | 1988-05-17 | 1989-11-23 | Turmix AG | Heating device for a coffee machine |
| US20100127017A1 (en) * | 2007-04-17 | 2010-05-27 | Arend Cornelis Jacobus Biesheuvel | Dispensing apparatus and method for cooled dispensing of a fluid |
| GB2481217A (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-21 | Otter Controls Ltd | Flow heater with thick film heaters; Associations of thick film elements with heat dissipaters |
| EP2695553A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-12 | De'Longhi Appliances S.r.l. | Boiler for an automatic coffee machine |
| RU2536221C2 (en) * | 2009-05-20 | 2014-12-20 | Стрикс Лимитед | Heating device |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342516A1 (en) * | 1988-05-17 | 1989-11-23 | Turmix AG | Heating device for a coffee machine |
| US20100127017A1 (en) * | 2007-04-17 | 2010-05-27 | Arend Cornelis Jacobus Biesheuvel | Dispensing apparatus and method for cooled dispensing of a fluid |
| RU2536221C2 (en) * | 2009-05-20 | 2014-12-20 | Стрикс Лимитед | Heating device |
| GB2481217A (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-21 | Otter Controls Ltd | Flow heater with thick film heaters; Associations of thick film elements with heat dissipaters |
| EP2695553A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-02-12 | De'Longhi Appliances S.r.l. | Boiler for an automatic coffee machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2719128C (en) | Method of producing a drink, and drinks-preparing device for implementing the method | |
| US5724883A (en) | Hot/cold beverage brewing device | |
| EP3125730B1 (en) | Method for preparing a fresh brewed cold coffee beverage and coffee machine for conducting such method | |
| EP3248519B1 (en) | Automatic apparatus for heating and frothing milk and related method | |
| RU2678896C2 (en) | Beverage preparation device for hot and cold beverages | |
| TW200522904A (en) | Coffeemaker | |
| RU2776058C2 (en) | Heating devices and unit | |
| CA3073344C (en) | Heating devices and apparatus | |
| CN201401779Y (en) | Flowing-through-type liquid heating equipment | |
| BE1025891B1 (en) | Tap device | |
| JPS59174120A (en) | Extraction apparatus of coffee or the like | |
| KR20230054846A (en) | Beverage making machine and cooling module | |
| JP2022519349A (en) | Beverage distribution system with receptor placement and deployment of beverages and beverage preparation fluids | |
| JPS59174118A (en) | Extraction apparatus of coffee or the like | |
| WO2024010733A1 (en) | Beverage machine with flow arrangement | |
| TWM493346U (en) | Freshly brewed cold beverage supplying machine | |
| JPH021204A (en) | Method and apparatus for automatically preparing and offering hot or cold beverage |