EA030331B1

EA030331B1 - Машина для заваривания чая

Info

Publication number: EA030331B1
Application number: EA201700158A
Authority: EA
Inventors: Богдан Кринитчко
Original assignee: Богдан Кринитчко
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2018-07-31
Also published as: EP3193677B1; EP3193677B8; US10966562B2; DE202015009685U1; US20210219767A1; SA517381095B1; US11786067B2; CA2960907A1; MX2017003483A; EP3193677A1; MX2020006729A; WO2016041835A1; US20180000278A1; EA201700158A1; CA2960907C

Abstract

Изобретение относится к машине, которая содержит корпус (14) с установочной поверхностью для сосуда для употребления напитка (13), при этом извлекаемый сосуд для заваривания (8), оснащенный сливным патрубком (19) и сливным клапаном (10), который может открываться или закрываться электромагнитом или электрически, располагается в корпусе (14). Фактический процесс заваривания автоматически контролируется блоком управления (11). Вода подается вибрационным насосом (16) через систему нагрева (15) и через водовыпускное отверстие (4) в крышке, оснащенное встроенным датчиком температуры (24), через крышку (5) в сосуд для заваривания (8). Датчик давления (12) следит за тем, чтобы вода не нагревалась выше точки кипения, зависящей от давления в данном месте. Как минимум, температура заваривания, продолжительность заваривания и начало цикла заваривания могут программироваться в блоке управления (11) с помощью панели управления (7) на корпусе. Кроме того, имеется интерфейс радиосвязи и соответствующая антенна (9) для обеспечения связи блока управления (11) со смартфоном через установленный стандарт связи, такой как Wi-Fi или Bluetooth, или компьютером, или ноутбуком через интернет, с помощью которого машина может управляться дистанционно.

Description

Изобретение относится к машине, которая содержит корпус (14) с установочной поверхностью для сосуда для употребления напитка (13), при этом извлекаемый сосуд для заваривания (8), оснащенный сливным патрубком (19) и сливным клапаном (10), который может открываться или закрываться электромагнитом или электрически, располагается в корпусе (14). Фактический процесс заваривания автоматически контролируется блоком управления (11). Вода подается вибрационным насосом (16) через систему нагрева (15) и через водовыпускное отверстие (4) в крышке, оснащенное встроенным датчиком температуры (24), через крышку (5) в сосуд для заваривания (8). Датчик давления (12) следит за тем, чтобы вода не нагревалась выше точки кипения, зависящей от давления в данном месте. Как минимум, температура заваривания, продолжительность заваривания и начало цикла заваривания могут программироваться в блоке управления (11) с помощью панели управления (7) на корпусе. Кроме того, имеется интерфейс радиосвязи и соответствующая антенна (9) для обеспечения связи блока управления (11) со смартфоном через установленный стандарт связи, такой как ’Ψί-Ρί или В1ие1оо1й, или компьютером, или ноутбуком через интернет, с помощью которого машина может управляться дистанционно.

030331 Β1

030331

Настоящее изобретение относится к машине, которая используется для автоматического преобразования чая из его исходного состояния, т.е. чайного порошка, листьев чая или чайных пакетиков, в чайный напиток, в результате которого чай заваривается, а после процесса заваривания сливается в подходящую емкость, например в чашку. Параметры процесса заваривания можно выбирать и задавать по отдельности на панели управления или с помощью приложения для смартфона.

Обычно для приготовления чашки чая чайный пакетик или чайный порошок, помещенный в сетчатую емкость, погружается в горячую воду, или чайный пакетик, или чайный порошок заливается горячей водой, и по истечении определенного времени заваривания чай, как напиток, готов для подачи и употребления. В ходе такого приготовления потребляется ненужное количество электроэнергии, так как зачастую нагревается больше воды, чем требуется для чашки чая, и приготовление чая, как правило, ассоциируется со сложной погрузочно-разгрузочной операцией: сначала воду необходимо залить в сосуд, в котором она нагревается, после этого нагретую воду нужно добавить в чай, содержащийся в чайном пакетике, который в свою очередь находится в емкости для приготовления, а затем, когда заваривание чая будет завершено, чайный пакетик нужно вынуть из емкости для приготовления. Только тогда чай можно употреблять как напиток.

Машины для заваривания чая также существуют. Они нагревают воду в сосуде до точки кипения, и образовавшийся пар проходит в емкость для настаивания, где чай содержится в проницаемой капсуле. Такой способ приготовления чая отличается от классического способа приготовления, поскольку время заваривания чая ограничено, и чай выливается непосредственно в сосуд для употребления напитка.

Такое автоматическое приготовление зачастую не соответствует "классическому способу приготовления чая", т.к. чаю дается всего лишь ограниченное время для заваривания или настаивания, вследствие чего теряется вкус. Слишком много электрической энергии потребляется без всякой на то необходимости в связи с тем, что все машины, в которых находится нагреватель, или предназначенные для нагрева заданного количества воды в максимально короткое время, содержат нагревательный элемент, в котором постоянно поддерживается повышенная температура, чтобы свести к минимуму разницу между исходной температурой и требуемой окончательной температурой воды. Постоянное поддерживание повышенной температуры нагревательного элемента приводит к ненужному потреблению сильного тока в холостом режиме. Известные устройства для приготовления чая устроены таким образом, что требуется физическое присутствие пользователя для непосредственного управления устройством.

Задачей настоящего изобретения является создание машины для приготовления чая, которая требует лишь минимального количества электроэнергии и никаких операций по загрузке-выгрузке, что в максимальной степени упрощает процесс приготовления, а также оптимизирует продолжительность заваривания чая. Эта машина должна готовить чай высокого качества, аналогичного качеству классического способа приготовления. Эта машина должна управляться дистанционно из любого произвольно выбранного места.

Данная задача решается с помощью машины для приготовления чая, имеющей признаки, указанные в п.1. Преимущественные конфигурации и варианты изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения. Преимуществом является наличие интерфейса, такого как интерфейс радиосвязи с соответствующей антенной, для обеспечения связи блока управления со смартфоном через установленный стандарт связи, такой как Χνί-ΡΤ Βΐιιοίοοίΐι. или компьютером, или ноутбуком через интернет, с помощью которого машина управляется дистанционно.

Особенно предпочтительная конфигурация изобретения подразумевает, что машина скомпонована таким образом, что специальная температура заваривания или продолжительность заваривания для множества разнообразных режимов для различных видов чая отображается через панель управления или смартфон в блоке управления и выбирается по отдельности на панели управления или в смартфоне.

Обычное использование машины можно описать следующим образом: на первом этапе чай, например чайный порошок или чайный пакетик, помещается в машину или непосредственно в сосуд для заваривания. На следующем этапе начинается процедура приготовления, которая выбирается пользователем непосредственно на машине или дистанционно с помощью своего смартфона. После того, как машина завершит выбранную процедуру приготовления, готовый чай автоматически выливается в подходящий сосуд для употребления напитка. Дополнительное преимущество изобретения заключается в том, что после закладки чая в машину и начала процедуры приготовления пользователю больше не нужно следить за приготовлением и подачей чая. После приготовления чай в чашке готов к употреблению.

Машина в преимущественной конфигурации показана на чертежах, и ее подробное описание представлено ниже.

Она показана на

фиг. 1 - вид внутреннего пространства машины в разрезе, показывающий все необходимые компоненты;

фиг. 2 - вид в разрезе части машины, содержащей сосуд для заваривания, с акцентом на извлекаемый сосуд для заваривания;

фиг. 3 - схематическое изображение электрических и механических компонентов с акцентом на систему нагрева;

- 1 030331

фиг. 4 - три этапа программирования на смартфоне при беспроводном радиоуправлении машиной; фиг. 5 - три этапа программирования на сенсорном экране машины;

фиг. 6 - вид машины в разрезе в области сливного клапана с акцентом на скользящий блокировочный механизм клапана в его открытом состоянии;

фиг. 7 - вид машины в разрезе в области сливного клапана с акцентом на скользящий блокировочный механизм клапана в его закрытом состоянии.

Машина показана на фиг. 1 в разрезе. Корпус 14 машины может иметь различную конструкцию или выполнен из различных материалов в зависимости от серии производства. Корпус 14 содержит панель управления 7, состоящую из сенсорного экрана или обычных поворотных выключателей или кнопок, с помощью которых пользователь может выбирать нужную процедуру приготовления. На панели управления 7 показаны параметры, необходимые пользователю для процесса настаивания, процесса приготовления чая, также называемые процедурой приготовления. Значения по умолчанию фиксируются для любых параметров, которые пользователь может задать или запрограммировать по своему вкусу. Эти параметры включают в себя необходимое количество воды, температуру настаивания воды и время настаивания или время приготовления, или время заваривания. Машина включает в себя программируемый и способный хранить данные блок управления 11, содержащий микросхему, которая контролирует и управляет всеми процессами.

У пользователя есть следующие возможности выбора параметров настройки:

1. непосредственно на машине с помощью панели управления 7. 1. С помощью своего смартфона или подходящего прикладного программного обеспечения или с помощью компьютера, соединенного с машиной радиосвязью либо с помощью антенны 9, являющейся частью машины.

После того, как пользователь задал и запустил нужную процедуру приготовления, вода, находящаяся в емкости для воды 1 для приготовления чая, подается с помощью насоса 16, предпочтительно вибрационного насоса, через систему нагрева 15, где она нагревается до заданной температуры, а затем подается в сосуд для заваривания 8.

Все процессы контролируются центральным программируемым и способным хранить данные блоком управления. В зависимости от модификации корпус 14 может включать в себя ниппель подачи воды для подсоединения к водопроводной сети, а также электромагнитный клапан для открытия и закрытия подачи воды электромагнитом для регулируемой подачи воды в сосуд для заваривания 8. Кроме того, эта операция может быть выполнена с помощью кнопок управления, таких как выключатели давления и поворотные выключатели вместо панели управления 7.

Как показано на фиг. 1, сосуд для заваривания 8 содержит сетчатый фильтр для заварки 6 в виде водопроницаемого резервуара, в который помещают чай или чайный пакетик, и сосуд для заваривания 8 может закрываться крышкой 5, которая крепится к корпусу 14 с помощью шарнира 3 и предотвращает попадание загрязнений и пыли, пока машина находится в выключенном состоянии. Сосуд для заваривания 8 оснащен сливным патрубком 19 со сливным клапаном 10. Сосуд для употребления напитка 13 может располагаться на корпусе 14 под сливным патрубком 19, как показано на фиг. 1. Сосуд для заваривания 8 может легко извлекаться для чистки. Крышка 5 служит в качестве защитного приспособления в ходе процесса приготовления чая, предохраняя пользователя от ожогов. В случае, если машина наклонится в ходе процесса приготовления, крышка 5 предотвратит немедленное выливание воды. Крышка 5 оснащена защелкой, которая обеспечивает открытие крышки только по желанию пользователя. В крышке 5 находится водовыпускное отверстие 4 со встроенным датчиком температуры 24, который контролирует температуру воды. Еще одним элементом контроля температуры воды является датчик давления 12, контролирующий барометрическое давление, следя за тем, чтобы вода не нагревалась выше точки кипения. Кроме того, на корпусе 14 имеется звуковой или сигнальный модуль 2, сообщающий пользователю о том, что чай готов к употреблению. Корпус 14 также оснащен камерой 20 для фотографирования различных пакетиков чая, см. разъяснения ниже, и антенной 9.

Вода нагревается системой нагрева 15 до температуры, заданной в процедуре приготовления. На фиг. 2 показан сосуд для заваривания 8 в разрезе. Температура измеряется с помощью датчика температуры 24, который находится в крышке 5 сосуда для заваривания 8 на водовыпускном отверстии 4. Процесс настаивания или процесс приготовления, или способ настаивания начинается после того, как нужное количество горячей воды поступило в сосуд для заваривания 8. Количество воды определяется измерением времени относительно расхода в насосе 16 и регулируется программируемым и способным хранить данные блоком управления 11. Процесс настаивания занимает столько времени, сколько было предварительно задано пользователем в процедуре приготовления. Время настаивания измеряется датчиком времени. Как только истекает время процесса настаивания, заданное процедурой приготовления, сливной клапан 10 открывается с помощью электромагнита или электрического сигнала с блока управления 11, и полностью готовый чай сливается из сливного патрубка 19 в подходящий сосуд для употребления напитка 13, например, чашку. Сосуд для употребления напитка 13 располагается под сосудом для заваривания 8 и устанавливается на корпусе 14. Благодаря такому расположению сосуда для заваривания 8 и сосуда для употребления напитка 13, не требуется никакой дополнительный насос для подачи чая из сосуда для заваривания 8 в сосуд для употребления напитка 13, что в итоге является еще одним преимуществом та- 2 030331

кой конфигурации машины. После того, как чай полностью слит в сосуд для употребления напитка 13, пользователь оповещается звуковым сигналом, генерируемым звуковым или сигнальным модулем 2, о том, что чай находится в сосуде для употребления напитка 13 и сосуд для употребления напитка 13 можно достать из машины. Наблюдение, контроль и регулирование полностью осуществляется выбранной процедурой приготовления с помощью блока управления 11, которая выбирается из множества специальных процедур приготовления. Для предварительной установки параметров нужной процедуры приготовления можно использовать приложение смартфона, специально разработанное для машины. Смартфон подключается к машине с помощью интерфейса, включающего в себя антенну 9 (фиг. 1), например Αί-Ρί, В1исЮо1й или любого другого стандарта компьютера или ноутбука через интернет так, чтобы машина управлялась дистанционно.

На фиг. 2 изображен сосуд для заваривания 8 внутри машины, которая показана только лишь в виде контура корпуса 14. Сосуд для заваривания 8 может извлекаться из подставки машины для очистки. В нижней части сосуда для заваривания 8 находится сливной клапан 10. Сосуд для заваривания открывается сверху и закрывается крышкой 5, которая поворачивается вокруг шарнира 3 на краю сосуда для заваривания 8. Водовыпускное отверстие со встроенным датчиком температуры 24 проходит через крышку 5.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение особой и уникальной системы нагрева 15. Система нагрева 15 действует между емкостью для воды 1 и сосудом для заваривания 8. Вода подается через систему нагрева вибрационным насосом 16. Вода, подаваемая насосом, сначала достигает предварительного подогревателя 17, который может включать в себя один или два электронагревателя, соединенных последовательно. Дополнительный нагреватель 18 располагается после этого предварительного подогревателя 17. Предварительный подогреватель 17 состоит из одного или двух нагревательных элементов, соединенных последовательно, общая мощность которых составляет как минимум от 1300 до 1700 Вт. Синхронизированный дополнительный нагреватель 18 имеет мощность как минимум от 900 до 500 Вт так, чтобы общая мощность достигала не менее 2200 Вт. Эта система нагрева 15 регулируется блоком управления 11. Вибрационный насос 16 также управляется блоком управления 11 с частотой синхронизации 100-400 мс, которая может периодически включаться и выключаться так, чтобы вода могла подаваться насосом медленно и управляемо через нагревательные элементы, предназначенные для нагрева воды, проходящей из емкости для воды 1 в сосуд для заваривания 8. Датчик давления 12 служит для измерения атмосферного давления. Его сигналы подаются в блок управления 11 и анализируются блоком управления, поскольку есть разница между тем, приготовлен ли чай на уровне моря или в горах, из-за того, что точка кипения воды изменяется с изменением давления. Блок управления 11 управляет различными нагревательными элементами предварительного подогревателя 17 и дополнительного нагревателя 18. Датчик температуры 24 контролирует температуру воды из емкости для воды 1, подогреваемой системой нагрева и подаваемой в сосуд для заваривания 8, непосредственно перед сливанием в сосуд для заваривания 8. Сигнал датчика температуры 24 передается по кабелю в блок управления 11. Электрический или электромагнитный сливной клапан 10 расположен в нижней части сосуда для заваривания 8 так, чтобы горячая вода могла сливаться из сосуда для заваривания 8 в соответствии с заданными параметрами блока управления 11. Процедура управления приготовлением горячей воды осуществляется следующим образом: сначала включаются предварительный подогреватель 17 и дополнительный нагреватель 18. Вибрационный насос 16 включается в "режиме синхронизации" с частотой синхронизации 100-400 мс. Как только температура сливаемой воды достигает, в соответствии с показаниями датчика температуры 24, значения, предварительно заданного пользователем, вибрационный насос 16 переключается в режим непрерывной работы. Затем температура регулируется переключениями вибрационного насоса 16 между "режимом синхронизации" и "режимом непрерывной работы". В случае, если в "режиме непрерывной работы" температура становится слишком высокой, дополнительный нагреватель 18 синхронизируется с частотой синхронизации в пределах секунд. В случае, если температура становится слишком низкой, включаются предварительный подогреватель 17 и дополнительный нагреватель 18, а частота синхронизации вибрационного насоса 16 уменьшается, пока не будет достигнута заданная температура. Датчик давления 12 проверяет барометрическое давление и таким образом гарантирует, что сливаемая вода будет оставаться в жидком состоянии, контролируя точку кипения воды в зависимости от давления и тем самым следя за тем, чтобы точка кипения никогда не достигалась и не превышалась.

На фиг. 4 показан пример, как может выглядеть приложение для смартфона, с помощью которого конфигурируются специальные процедуры приготовления. На изображении показан чай и его разновидности, а также температура, которая используется при приготовлении тех или иных разновидностей чая, показанных на изображении. Изображение фиксируется пользователем либо с помощью цифровой камеры 20, встроенной в машину, либо камерой смартфона.

Фиг. 5 так же, как и графическое изображение на фиг. 4, показывает дополнительный пример того, как интерфейс пользователя, а именно сенсорный экран, встроенный в машину, может конфигурироваться в панель управления 7 так, чтобы можно было конфигурировать специальные процедуры приготовления. На изображении показан чай и параметры приготовления, которые применяются для разновидностей чая, показанных на изображении.

Индивидуальное программирование позволяет пользователю создавать множество процедур приго- 3 030331

товления для различных разновидностей чая, при этом производятся снимки упаковки различных разновидностей чая с помощью встроенной цифровой камеры 20 или приложения для смартфона, а затем отображаются на сенсорном экране машины. Таким образом, пользователю легче выбрать нужную процедуру приготовления, которую он ранее подобрал для той или иной разновидности чая. Пользователю всего лишь нужно коснуться изображения соответствующей упаковки чая, и блок управления 11 начнет обрабатывать нужную процедуру приготовления при включении.

На фиг. 6 показана часть сливного клапана 10, когда сливной клапан 10 находится в состоянии "открыто". Показан скользящий механизм 23, через который проходит сливной патрубок 19, подсоединенный к сосуду для заваривания 8, после выхода из сосуда для заваривания 8. Также показана блокирующая задвижка 21, которая приводится в действие электромагнитом, и натяжная задвижка 22, которая также приводится в действие электромагнитом. Клапан 10 находится в этом состоянии, если машина пребывает в режиме ожидания или если чай или горячая вода слиты.

На фиг. 7 показана часть сливного клапана 10, когда сливной клапан 10 находится в состоянии "закрыто". Показан скользящий механизм 23, через который проходит сливной патрубок 19, подсоединенный к сосуду для заваривания 8, после выхода из сосуда для заваривания 8. Также показана блокирующая задвижка 21с электромагнитом, приводящим ее в действие, и натяжная задвижка 22, которая также приводится в действие электромагнитом. Клапан 10 находится в этом состоянии, если выполняется процесс настаивания или сосуд для заваривания 8 заполнен горячей водой.

Таким образом, электромагнит натяжной задвижки 22 срабатывает на короткое время, и сливной патрубок 19 прижимается. Как только натяжная задвижка достигает своего закрытого положения, блокирующая задвижка 21 приводится в действие соответствующим электромагнитом, а электромагнит натяжной задвижки 22 отключается. Такая конструкция позволяет использовать маленькие электромагниты и оказывать минимальное тепловое напряжение на детали, что продлевает их срок службы.

Список ссылочных позиций

1 - емкость для воды

2 - звуковой или сигнальный модуль

3 - шарнир для крышки

4 - водовыпускное отверстие в крышке

5 - крышка

6 - сетчатый фильтр для заварки

7 - панель управления

8 - сосуд для заваривания

9 - антенна

10 - сливной клапан

11 - блок управления

12 - датчик давления

13 - сосуд для употребления напитка

14 - корпус

15 - система нагрева

16 - вибрационный насос

17 - предварительный подогреватель

18 - дополнительный нагреватель

19 - сливной патрубок

20 - камера

21 - электромагнит, блокирующая задвижка

22 - электромагнит, натяжная задвижка

23 - скользящий механизм

24 - датчик температуры

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Машина для приготовления чая и его разливания в сосуд (13) для употребления напитка, содержащая корпус (14) с установочной поверхностью для сосуда (13), извлекаемый сосуд (8) для заваривания и загрузки чая, систему нагрева воды (15), добавляемой в сосуд (8), извлекаемую емкость для воды (1) или подсоединение к водопроводу, являющееся частью корпуса (14), содержащего насос (16) для подачи воды, отличающаяся тем, что корпус (14) содержит блок управления (11) с микросхемой, панелью управления (7), синхронизируемый вибрационный насос с частотой синхронизации 100-400 мс и выполненный с возможностью периодического включения и выключения; водовыпускное отверстие (4) в крышке (5) корпуса (14) со встроенным датчиком температуры (24), при этом датчик температуры выполнен с возможностью передачи сигналов блоку управления (11), при этом блок управления содержит датчик давления (12), а система нагрева (15) содержит предварительный подогреватель (17) мощностью по меньшей мере 1300 Вт и дополнительный нагреватель (18) мощностью по меньшей мере 500 Вт и вы- 4 030331

полнена с возможностью регулирования блоком управления (11).
2. Машина для приготовления чая по п.1, отличающаяся тем, что для дистанционного управления она дополнительно содержит интерфейс радиосвязи с антенной (9) для связи блока управления (11) со смартфоном через установленный стандарт связи, предпочтительно ^ΐ-Ρΐ, В1ие1оо1й, или компьютером, или ноутбуком через Интернет.
3. Машина для приготовления чая по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что панель управления (7) или смартфон, подсоединенный к блоку управления (11), выполнены с возможностью индивидуального настраивания параметров настаивания-режимов в зависимости от вида чая.
4. Машина для приготовления чая по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что сосуд (8) включает в себя сливной патрубок (19), содержащий сливной клапан (10) с электромагнитным или электрическим приводом для контролируемого блоком управления (11) открытия и закрытия подачи воды в сосуд (8).
5. Машина для приготовления чая по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что корпус (14) содержит встроенную цифровую камеру (20) для фотографирования и хранения изображений упаковки разных видов чая, при этом сенсорный экран на панели управления (7) выполнен с возможностью отображения отснятых изображений и выбора соответствующего сохраненного рабочего режима для каждого вида чая с заданными параметрами настаивания посредством прикосновения к изображ
е6. Машина для приготовления чая по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что корпус (14) содержит емкость для воды (1), вмещающую воду для по меньшей мере одной чашки.
7. Машина для приготовления чая по любому из предшествующих пп.1-5, отличающаяся тем, что корпус (14) содержит ниппель подачи воды для подсоединения к водопроводной сети.