NL2006357C2 - Inrichting voor het bereiden van een warme drank. - Google Patents

Description

Inrichting voor het bereiden van een warme drank

De uitvinding betreft een inrichting voor het bereiden van warme drank, in het 5 bijzonder koffie, omvattende een waterreservoir, een met het waterreservoir verbonden verwarmingseenheid, - een met de verwarmingseenheid verbonden afgifte-orgaan met een afgifte- 10 opening voor afgifte van warm water aan een houder, - een watertransportorgaan voor verplaatsing van water van de verwarmingseenheid naar het afgifte-orgaan, en een luchttoevoerleiding voor toevoer van lucht aan het warme water.

15 Een dergelijke inrichting voor het bereiden van snelfilterkoffie is bekend uit bijvoorbeeld GB 1.185.470. Deze octrooipublicatie beschrijft een dergelijke inrichting met een filterkamer waaraan via een pomp heet water vanuit een heetwatertank wordt toegevoerd. Door een luchtpomp wordt lucht nabij de bodem van de filterkamer ingeblazen om door agitatie het extractieproces te bevorderen.

20

Een nadeel van een dergelijke inrichting is, dat de bekende snelfilterinrichting niet uitgerust is voor instelling van de watertemperatuur van de soort drank, het type koffie in de filterkamer of een gewenste gebruikstemperatuur.

25 Het is daarom een doel van de uitvinding te voorzien in een inrichting waarmee de watertemperatuur op eenvoudige wijze kan worden aangepast aan de soort drank tijdens bereiding, het type koffie in de filterkamer of aan een gewenste gebruikstemperatuur.

30 Hiertoe heeft een inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de luchttoevoerleiding uitmondt in of nabij het afgifte-orgaan, stroomopwaarts van de houder voor koeling van het door het afgifte-orgaan aan de houder af te geven water, 2 waarbij het warme water vóór koeling een temperatuur heeft van minstens 95°C, bij voorkeur minstens 97°C, bij grotere voorkeur een temperatuur rondom het kookpunt.

Doordat de luchttoevoerleiding uitmondt in of nabij het afgifte-orgaan kan aldaar de 5 mate van koeling van het warme water door het inblazen van lucht beïnvloed worden, voordat het water in de houder terechtkomt. Daarbij is het van belang, dat het warme water een zodanig hoge watertemperatuur heeft, dat het warme water een sterke neiging tot verdampen vertoont. Door toevoer van lucht in of nabij het afgifte-orgaan wordt het verdampingsproces van het warme water versneld. Bij dit verdampingsproces wordt 10 warmte onttrokken uit het warme water zelf, waardoor het water afkoelt. Op deze wijze kan de watertemperatuur op relatief eenvoudige wijze worden aangepast aan de soort drank tijdens bereiding, het type koffie in de fïlterkamer of aan een gewenste gebruikstemperatuur.

15 Daarbij is het voordelig, dat de temperatuur van het warme water bij de afgifte- opening tenminste met 1°C, bij voorkeur met tenminste 2°C, bij grotere voorkeur met tenminste 5°C, afneemt.

In een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding omvat het 20 watertransportorgaan de verwarmingseenheid en een met de verwarmingseenheid en de afgifte-orgaan verbonden afvoerleiding, waarbij de verwarmingsinrichting en de afvoerleiding zijn ingericht om verhit water onder invloed van temperatuur door de afvoerleiding naar de houder te transporteren.

25 Door toepassing van een natuurlijke waterstroming ten gevolge van verhitting van het water in de verwarmingseenheid, en door dimensionering van de afvoerleiding, kan water naar het afgifte-orgaan worden gepompt zonder toepassing van een mechanische pomp. Daarbij wordt het water veelal verwarmd tot een temperatuur, bijvoorbeeld nabij het kookpunt, waarbij het water een sterke neiging tot verdampen vertoont. Daarbij 30 worden zogenaamde ‘dampbellen’ gevormd, die de natuurlijke waterstroming teweegbrengen naar het afgifte-orgaan. Deze uitvoeringsvorm is daarom zeer geschikt voor toepassing in de inrichting volgens de uitvinding, omdat de inrichting volgens de 3 uitvinding in of nabij het afgifte-orgaan een watertemperatuur vereist, die zodanig hoog is, dat het water een sterke neiging tot verdampen vertoont.

Het water kan tevens direct aan een houder zoals een kop, beker of kan van een 5 gebruiker worden toegevoerd waarin door deze zelf of door automatische toevoer, een instant drank of een theebuiltje is geplaatst, waarbij de temperatuur van het water via de luchtkoeling op de gewenste consumptiewaarde wordt ingesteld.

De houder kan overigens een fïlterhouder met gemalen koffie omvatten, een houder 10 met koffie in de vorm van een “pad” of een mengkamer waaraan een instant-drank zoals soep of chocolade wordt toegevoerd.

De luchtkoeling kan in de nabijheid van het afgifte-orgaan plaats vinden, maar vindt bij voorkeur plaats doordat de luchttoevoerleiding uitmondt in het afgifte-orgaan, 15 stroomopwaarts van de afgifte-opening.

In een verdere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding wordt water in de verwarmingsinrichting tot nabij het kookpunt verhit om de dampbellen te vormen, waarbij de diameter van de afvoerleiding tussen 10 mm en 15 mm bedraagt, 20 zodanig dat dampbellen in de afvoerleiding water transporteren naar het afgifte-orgaan. Door de ‘dampbellenpomp’ kan een effectieve pompwerking worden verkregen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de koeling bewerkstelligd met een luchtpomp, die is ingericht om in gebruik omgevingslucht aan te voeren. Aangezien 25 omgevingslucht onder normale bedrijfsomstandigheden in ruime mate voorradig is in de nabijheid van de inrichting, is het voordelig een luchtpomp toe te passen om de omgevingslucht te vermengen met het verwarmde water in de uitvoereenheid.

In een verdere uitvoeringsvorm is de luchtpomp verbonden met een regeleenheid. 30 Met deze regeleenheid kan het debiet van de luchtpomp geregeld worden door een fabrikant van de inrichting of door een gebruiker via een invoerpaneel.

4

In een weer verdere uitvoeringsvorm is de luchtpomp zo ingeregeld met behulp van de regeleenheid, dat het debiet circa 1-3 1/min bedraagt. Een dergelijke luchtdosering bewerkstelligt dat een voldoende koelende werking uitgaat van de aan de uitstroomeenheid toegevoerde lucht.

5 5

Figuurbeschrijving

Een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding zal bij wijze van 5 voorbeeld aan de hand van de bijgevoegde figuur nader worden toegelicht. De enkele figuur toont een schematische doorsnede in zijaanzicht van een inrichting volgens de uitvinding.

De figuur toont een inrichting 24 voor het vervaardigen van heet water, met name 10 voor het vervaardigen van snelfilterkoffie, voorzien van een behuizing 3, waarin een koudwaterreservoir 4 is aangebracht. Het koudwaterreservoir 4 is verbonden met een verwarmingseenheid 11 door middel van een koudwaterleiding 7. De verwarmingseenheid 11 is via een heetwaterleiding 14 verbonden met een sproeikop 16 om heet water uit de verwarmingseenheid 11 uit te voeren. De figuur toont verder een 15 bij de sproeikop 16 aangebrachte luchtinvoer 26.

De inrichting 24 is aan een bovenzijde voorzien van een deksel 2. Dit deksel 2 kan bewogen worden tussen een open en een gesloten positie. In de open positie kan water aan de inrichting 24 toegevoerd worden. De inrichting 24 is voorts voorzien van een 20 zeef 1 om dit toegevoerde water te zuiveren. Doorgaans bevindt het deksel 2 zich tijdens gebruik in de gesloten positie. Ook kan de inrichting 24 bijvoorbeeld op een koudwaterleiding aangesloten worden om water toegevoerd te krijgen.

Het toegevoerde water stroomt vervolgens in een koudwaterreservoir 4. Het 25 koudwaterreservoir 4 is voorzien van een overloopleiding 22. De overloopleiding 22 zorgt ervoor dat een teveel aan water in het koudwaterreservoir 4 afgevoerd wordt. Voorts is het koudwaterreservoir 4 voorzien van een vlotterbevestiging 6, waarin een vlotterschakelaar 5 is aangebracht. De vlotterschakelaar 5 zorgt ervoor dat voorkomen wordt, dat het koudwaterreservoir 4 droog komt te staan. Daartoe kan de 30 vlotterschakelaar 5 bijvoorbeeld verbonden worden met een mechaniek, dat automatisch water toevoert als het watemiveau onder een zekere waarde daalt. Ook kan de vlotterschakelaar 5 verbonden worden met een inrichting die een signaal afgeeft aan de gebruiker om deze aan te zetten tot het bijvullen van het koudwaterreservoir 4.

6

Daarnaast kan de vlotterschakelaar 5 verbonden worden met een verbreekcircuit, dat de inrichting uitschakelt in geval van droogstand. In de figuur is de vlotterschakelaar 5 nabij een onderzijde van het koudwaterreservoir 4 aangebracht.

5 Aan de onderzijde van het koudwaterreservoir 4 is een koudwaterleiding 7 aangebracht. De koudwaterleiding 7 is verbonden met een verwarmingseenheid 11. De verwarmingseenheid 11 is onder het koudwaterreservoir 4 geplaatst. Door deze plaatsing onder het koudwaterreservoir 4 daalt water uit het koudwaterreservoir 4 met behulp van de zwaartekracht in de verwarmingseenheid 11. De verwarmingseenheid 11 10 is afgesloten door een permanent bevestigd deksel of een losneembaar dekselelement 9 dat kan worden losgenomen, bijvoorbeeld voor onderhoud of ter reiniging. Voor een goede afdichting tussen het dekselelement 9 en de verwarmingseenheid 11 is gebruik gemaakt van een afdichting 10. De afdichting 10 kan bijvoorbeeld een afdichting van kunststof, zoals rubber, meer in het bijzonder een rubberen afdichtingsring die langs de 15 omtrek van de verwarmingseenheid 11 loopt, omvatten.

De verwarmingseenheid 11 is aan de bovenzijde voorzien van twee elementbevestigingen 8. In de elementbevestigingen 8 is een verwarmingselement 12 gehangen. Het verwarmingselement 12 bestaat uit een spiraalvormig verwarmingsdeel 20 dat gelijkmatig over de ruimte is verdeeld om een gelijkmatige opwarming van het water in de verwarmingseenheid 11 te verkrijgen. Het water uit het koudwaterreservoir 4 wordt daarbij tot een zodanige temperatuur verwarmd, bijvoorbeeld 100°C, dat dampbellen worden gevormd die door de heetwaterleiding 14 naar een sproeikop 16 worden afgevoerd.

25

Via de sproeikop 16 kan het verwarmde water de inrichting 24 verlaten. Het water komt dan terecht in een filterpan 20. De filterpan 20 is ingericht om koffie-extract te bevatten. De filterpan 20 omvat voorts een veer 21. De veer 21 bewerkstelligt een gelijkmatige ondersteuning van het filterpapier, waardoor verstoppingen worden 30 voorkomen.

7

De sproeikop 16 omvat een luchtinlaat 26, die verbonden is met een luchttoevoerleiding 27. De luchttoevoerleiding 27 is verbonden met een luchtpomp 23. De luchtpomp 23 is verbonden met een regeleenheid 25 voor het regelen van het debiet van de luchtpomp 23. De luchtpomp 23 is bijvoorkeur zo ingeregeld met behulp van de 5 regeleenheid 25, dat het debiet circa 1-3 liter/minuut bedraagt. De regeleenheid kan worden ingesteld door een fabrikant of kan zijn voorzien van invoertoetsen of -knoppen om door een gebruiker het luchtdebiet te laten instellen.

De sproeikop 16 is voorts voorzien van een sproeibakje 18. Het sproeibakje 18 is 10 losneembaar verbonden met het verdere deel van de sproeikop 16. Het sproeibakje 18 kan bijvoorbeeld voorzien zijn van een schroefdraad om deze losneembaarheid te bewerkstelligen, waarbij het verdere deel van de sproeikop 16 een op deze schroefdraad passende verdere schroefdraad omvat. Een afdichting 17 is voorzien om tijdens gebruik een vloeistof- en gasdichte verbinding tussen het sproeibakje 18 en het verdere deel van 15 de sproeikop 16 te verkrijgen. Deze afdichting 17 omvat bij wijze van voorbeeld een kunststof afdichtingsring.

Het sproeibakje 18 is voorzien van een uitloop 19 met uitsparingen, bijvoorbeeld gaatjes, in het bijzonder gaatjes die tijdens gebruik ervoor zorgen dat divergerende 20 waterstraaltjes ontstaan om een goede verdeling van water over het koffïe-extract te verkrijgen.

In bovengenoemd uitvoeringsvoorbeeld kan een temperatuurverlaging van 3-7 °C worden verkregen ten opzichte van de kooktemperatuur bij een waterdebiet van circa 25 0,3 1/min. De inrichting volgens de uitvinding is ook bij hogere waterdebieten, zoals 0,2 1/min tot meer dan 2 1/min te gebruiken.

8

Lijst met verwijzingscijfers I. Zeef 5 2. Deksel 3. Behuizing 4. Koudwaterreservoir 5. Vlotterschakelaar 6. Vlotterbevestiging 10 7. Koudwaterleiding 8. Elementbevestiging 9. Dekselelement 10. Afdichting II. Verwarmingseenheid 15 12. Verwarmingselement 13. - 14. Heetwaterleiding 15. - 16. Sproeikop 20 17. Afdichting 18. Sproeibakje 19. Uitloop 20. Filterpan 21. Veer 25 22. Overloop leiding 23. Luchtpompje 24. Inrichting 25. Regeleenheid 26. Luchtinvoer 30 27. Luchttoevoerleiding

Claims (8)

1. Inrichting (24) voor het bereiden van warme drank, in het bijzonder koffie, omvattende: 5. een waterreservoir (4), een met het waterreservoir (4) verbonden verwarmingseenheid (11), een met de verwarmingseenheid verbonden afgifte-orgaan (16) met een afgifte-opening (19) voor afgifte van warm water aan een houder (20) die tijdens gebruik een extract omvat waarvan de drank gemaakt dient te worden, 10. een watertransportorgaan (12, 14) voor verplaatsing van water van de verwarmingseenheid (11) naar het afgifte-orgaan (16), en een luchttoevoerleiding (27) voor toevoer van lucht aan het warme water, met het kenmerk, 15 dat de luchttoevoerleiding (27) uitmondt in of nabij het afgifte-orgaan (16), stroomopwaarts van de houder (20) voor koeling van het door het afgifte-orgaan (16) aan de houder (20) af te geven water, waarbij het warme water vóór koeling een temperatuur heeft van minstens 95°C, bij voorkeur minstens 97°C, bij grotere voorkeur 20 een temperatuur rondom het kookpunt.

2. Inrichting (24) volgens conclusie 1, waarbij de temperatuur van het warme water bij de afgifte-opening (19) tenminste met 1°C, bij voorkeur met tenminste 2°C, bij grotere voorkeur met tenminste 5°C, afneemt. 25

3. Inrichting (24) volgens conclusie 1 of 2, waarbij het watertransportorgaan de verwarmingseenheid (12) en een met de verwarmingseenheid en de afgifte-orgaan verbonden afvoerleiding (14) omvat, waarbij de verwarmingsinrichting (12) en de afvoerleiding (14) zijn ingericht om verhit water onder invloed van temperatuur door 30 de afvoerleiding (14) naar de houder (21) te transporteren.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de luchttoevoerleiding (27) uitmondt in het afgifte-orgaan (16), stroomopwaarts van de afgifte-opening (19).

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het water in de verwarmingsinrichting (11) tot nabij het kookpunt wordt verhit om dampbeden te vormen en de diameter van de afvoerleiding (14) tussen 10 mm en 15 mm bedraagt, zodanig dat dampbeden in de afvoerleiding (14) water transporteren naar het afgifte-orgaan (16).

6. Inrichting volgens conclusie een der voorgaande conclusies, waarbij de houder (20) een koffiebed omvat.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 15 luchttoevoerleiding (27) een luchtpomp (23) omvat.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de luchtpomp (23) is verbonden met een regeleenheid (25) voor het instellen van een luchtdebiet.