устройство и способ приготовления напитка центрифугированием

Формула изобретения

1. Устройство (1) для приготовления жидкого напитка из находящихся в емкости (2) ингредиентов напитка путем пропускания воды через указанные ингредиенты при центрифугировании емкости, содержащее средства центрифугирования (8, 9, 10) для приведения емкости во вращение вокруг ее центральной оси (I), средства (11) подачи воды в емкость и помещенные в емкость средства (4) фильтрации, отличающееся тем, что имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие с изменяющимся сечением, ограничивающее поток выходящего из емкости напитка, а фильтрующие средства содержат фильтрующий участок, который помещен во вращающуюся емкость и содержит тканый материал, нетканый материал, металлическую сетку, пористую пластиковую перегородку, фильтровальную бумагу или их сочетание.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в по меньшей мере одном выпускном отверстии установлен открываемый клапан для ограничения потока напитка.

3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что сечение по меньшей мере одного выпускного отверстия для потока жидкости является изменяемым, чтобы обеспечить выход для потока в процессе центрифугирования.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что по меньшей мере одно выпускное отверстие для потока напитка имеет сечение, имеющее возможность увеличения в процессе центрифугирования.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что по меньшей мере одно выпускное отверстие для напитка имеет возможность увеличения под действием центробежных сил.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит клапан, открываемый под действием центробежных сил.

7. Устройство по любому из пп.1, 2, 4, 5, отличающееся тем, что имеет ряд выпускных отверстий для напитка, расположенных по периферии емкости.

8. Устройство по п.3, отличающееся тем, что имеет ряд выпускных отверстий для напитка, расположенных по периферии емкости.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что клапан выполнен с возможностью перехода из закрытого положения в открытое положение путем образования кольцевого зазора, обеспечивающего подачу слоя центрифугируемого напитка в пределах угла 360°.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что клапан выполнен с возможностью перехода из закрытого положения в открытое положение путем образования кольцевого зазора, обеспечивающего подачу слоя центрифугируемого напитка в пределах угла 360°.

11. Устройство по любому из пп.6, 9, 10, отличающееся тем, что клапан содержит упругий нагружающий элемент.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что упругий нагружающий элемент выполнен из упругого пластика, или эластичной резины, или представляет собой механическую пружину.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что усилие, оказываемое на клапан, является регулируемым.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что усилие, оказываемое на клапан, является регулируемым.

15. Устройство по любому из пп.1, 2, 4-6, 8-10, 12-14, отличающееся тем, что фильтрующие средства содержат цилиндрический фильтрующий участок или фильтр.

16. Устройство по п.3, отличающееся тем, что фильтрующие средства содержат цилиндрический фильтрующий участок или фильтр.

17. Устройство по п.7, отличающееся тем, что фильтрующие средства содержат цилиндрический фильтрующий участок или фильтр.

18. Устройство по п.11, отличающееся тем, что фильтрующие средства содержат цилиндрический фильтрующий участок или фильтр.

19. Устройство по любому из пп.1, 2, 4-6, 8-10, 12-14, 16-18, отличающееся тем, что пространство для накопления напитка находится между фильтрующими средствами и по меньшей мере одним выпускным отверстием.

20. Устройство по п.3, отличающееся тем, что пространство для накопления напитка находится между фильтрующими средствами и по меньшей мере одним выпускным отверстием.

21. Устройство по п.7, отличающееся тем, что пространство для накопления напитка находится между фильтрующими средствами и по меньшей мере одним выпускным отверстием.

22. Устройство по п.11, отличающееся тем, что пространство для накопления напитка находится между фильтрующими средствами и по меньшей мере одним выпускным отверстием.

23. Устройство по п.15, отличающееся тем, что пространство для накопления напитка находится между фильтрующими средствами и по меньшей мере одним выпускным отверстием.

24. Устройство по любому из пп.1, 2, 4-6, 8-10, 12-14, 16-18, 20-23, отличающееся тем, что содержит средства изменения скорости вращения приводных средств.

25. Способ приготовления кофе, включающий помещение ингредиентов напитка в емкость с фильтром, вращение емкости и подачу воды в емкость таким образом, чтобы вода принудительно проходила через ингредиенты напитка, происходила экстракция и жидкий напиток проходил через фильтр, отличающийся тем, что ниже по потоку от фильтра поток напитка выходит через выпускное отверстие, поперечное сечение которого может изменяться, при этом поток напитка проходит через фильтрующие средства, содержащие фильтрующий участок, который помещен во вращающуюся емкость и содержит тканый материал, нетканый материал, металлическую сетку, пористую пластиковую перегородку, фильтровальную бумагу или их сочетание.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для приготовления жидких продуктов питания, например кофейных напитков, с использованием центрифугирования, а также к способу приготовления таких продуктов питания с использованием центробежных сил.

Известно приготовление напитков путем разделения смеси из заваренного кофе и кофейного порошка посредством действия центробежных сил. Указанная смесь образуется при контакте горячей воды с порошком кофе в течение определенного времени. При этом воду пропускают через сетчатый фильтр, на котором находится просеянный порошковый материал, например молотый кофе.

В документе US 4545296 описано центробежное устройство для приготовления кофе, в котором используется фильтрующий картридж, вставленный в устройство, которое содержит отсек для вмещения этого картриджа и имеет второй отсек, или, альтернативно, имеет ограничительную диафрагму, обеспечивающую обратное давление, достаточное для того, чтобы регулировать время пребывания жидкости в картридже. В результате может быть улучшена экстракция за счет значительного увеличения времени взаимодействия ингредиентов напитка с водой.

В документе WO 2006/112691 описаны способ приготовления кофе и устройство для его осуществления, в котором небольшие выпускные отверстия расположены ниже по потоку относительно цилиндрического решетчатого фильтра, помещенного в открываемую емкость. Однако размер выпускных отверстий для напитка является постоянным.

Условия экстракции в известном устройстве не могут регулироваться надлежащим образом. В частности, продолжительность контакта ингредиентов с водой для обеспечения требуемых экстракционных характеристик (т.е. содержание сухого остатка и выход продуктов) напитка и/или количество пенки, образующейся на поверхности напитка, невозможно легко регулировать.

Изобретение направлено на устранение недостатков известных устройств.

Задача изобретения заключается в создании устройства и способа приготовления напитка, в которых лучше регулируются условия экстракции, в частности продолжительность контакта жидкости с ингредиентами напитка, которая может быть значительно увеличена и при необходимости изменена. Вкус напитка, например кофе, может значительно изменяться в зависимости от продолжительности пребывания воды в емкости, содержащей ингредиенты напитка.

Другая задача изобретения заключается в создании устройства и способа, позволяющих получить напиток с улучшенной пеной на его поверхности, а ее количество может регулироваться в зависимости от желания потребителя и/или в соответствии с типом выдаваемого напитка.

Таким образом, изобретение относится к устройству для приготовления жидкого продукта питания из находящегося в емкости пищевого продукта путем пропускания воды через указанный продукт при центрифугировании емкости. Устройство содержит средства центрифугирования для приведения емкости во вращение вокруг своей центральной оси, средства подачи воды в емкость, средства фильтрации, помещенные в емкость, при этом имеется по меньшей мере одно выпускное отверстие с изменяющимся сечением, ограничивающее поток выходящего из емкости напитка.

В одном из вариантов осуществления изобретения в по меньшей мере одном выпускном отверстии для выхода напитка установлен открываемый ограничительный клапан.

В одном возможном варианте осуществления изобретения сечение по меньшей мере одного выпускного отверстия для выхода напитка является изменяемым, например, клапан открывается, чтобы обеспечить выход потока в процессе центрифугирования.

В конкретном варианте осуществлении изобретения сечение по меньшей мере одного выпускного отверстия для выхода напитка увеличивается в процессе центрифугирования.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения сечение выпускного отверстия изменяется перед центрифугированием. В частности, выпускное отверстие может быть изменено в соответствии с определенными характеристиками помещенных в емкость ингредиентов. Так, сечение выпускного отверстия изменяется в соответствии со средним размером частиц и/или массой ингредиентов кофе. Например, сечение выпускного отверстия может быть увеличено перед центрифугированием, чтобы компенсировать замедленную скорость потока из-за малого среднего размера частиц и/или большой массы кофе.

В отдельном варианте осуществления изобретения имеется клапан, который открывается под действием сил, возникающих при центрифугировании, т.е. тогда, когда центрифугируемая жидкость оказывает на клапан достаточное давление.

В результате на выпускном отверстии для выхода напитка обеспечивается замедление выпуска жидкости, что дает возможность повысить давление в емкости и, соответственно, увеличить продолжительность контакта ингредиентов напитка с водой в емкости. При этом можно существенно улучшить экстракционные свойства, благодаря чему приготовленный кофейный напиток имеет повышенную концентрацию кофе, а выход напитка увеличивается.

Клапан может быть активным или пассивным.

Предпочтительным является пассивный клапан, так как регулировка производится автоматически в соответствии с давлением центрифугируемой жидкости, и исключается излишняя сложность устройства.

В варианте с пассивным клапаном по меньшей мере одно выпускное отверстие для напитка увеличивается под действием центробежных сил, например, при помощи клапана, который в закрытом состоянии блокирует поток напитка, и открывается, когда центрифугируемая жидкость, действующая на клапан с достаточной силой, преодолевает приложенное к клапану заданное усилие.

Таким образом, в противоположность известным устройствам размер сечения выпускного отверстия (отверстий) согласно изобретению может изменяться динамически, т.е. под действием центрифугируемой жидкости. В результате может быть замедлен выпуск напитка, что обеспечивает его более высокую концентрацию и повышенный выход, а также улучшает пену на поверхности кофе.

Предпочтительно скорость потока задается посредством изменения скорости вращения емкости. В частности, чем больше скорость вращения, тем больше сечение выпускного отверстия (отверстий) или больше отверстие для выхода потока, открываемое клапаном. Таким образом, устанавливая более высокую скорость вращения емкости, можно сократить время получения жидкого экстракта. Предпочтительно в устройстве согласно изобретению имеются средства регулирования скорости вращения емкости, которые могут работать в соответствии с программами, введенными в память блока управления устройства, и/или регулирование скорости может производиться кнопками, задающими различную скорость вращения, которые приводятся в действие пользователем.

Согласно другому варианту осуществления изобретения выход для потока жидкости может быть закрыт клапаном, когда емкость не центрифугируется, и может открываться под действием центробежных сил. Как упомянуто выше, выпуск центрифугируемой жидкости задерживается до открытия клапана. В результате существенно улучшается взаимодействие ингредиентов напитка с водой.

Клапан может быть открыт частично, при этом формируются небольшие выпускные отверстия, когда отсутствует действующая на клапан центробежная сила или она является недостаточной, и выход для жидкости может дополнительно увеличиваться, так как под действием центробежной силы увеличивается давление жидкости на клапан, и формируется большее выпускное отверстие (отверстия) для напитка. Например, в начале процесса центрифугирования может быть желательна малая скорость выхода потока жидкости, а в процессе центрифугирования скорость потока может повышаться, когда давление в емкости возрастает.

В альтернативном варианте осуществления изобретения клапан может быть активным, т.е. может управляться устройством, приводящим его в действие, чтобы открыть выход для потока или увеличить выпускное отверстие (отверстия) для напитка в процессе центрифугирования. В частности, клапан может быть соединен с блоком управления, предназначенным для управления клапаном с целью открытия выхода для потока и/или для увеличения сечения выпускного отверстия (отверстий) в процессе центрифугирования, например, после взаимодействия определенного пространства воды с ингредиентами напитка в емкости. Например, клапан срабатывает на открытие, когда центрифугируемая жидкость создала определенное пороговое давление в клапане, и/или когда центробежные приводные механизмы обеспечили заданную скорость вращения. При этом выпуск напитка также замедляется, что способствует взаимодействию ингредиентов напитка с водой в емкости.

В возможном варианте осуществления изобретения единственное выпускное отверстие может быть выполнено кольцевым, ширина которого является изменяемой.

Альтернативно, по периферии вращающейся емкости может быть расположено несколько выпускных отверстий для напитка. Они могут быть распределены по периферии емкости, например, на ее верхнем крае, формируя несколько струй центрифугируемой жидкости, ударяющих в периферийную поверхность динамического воздействия, окружающую емкость. Выпускные отверстия могут иметь независимые сечения, которые остаются, по существу, небольшими для получения «короткого» кофе, т.е. кофе ристретто, эспрессо или ланго. Например, максимальное сечение каждого выпускного отверстия составляет менее 2,0 мм², предпочтительно - менее 1,0 мм². Для фильтрованного кофе, например кофе американо, сечение каждого выпускного отверстия может быть больше сечения выпускного отверстия для кофе короткого типа, например кофе эспрессо или ристретто. В этом случае, максимальное поперечное сечение каждого выпускного отверстия должно достигать примерно 5,0 мм ².

В другом возможном варианте осуществления изобретения клапан, открываясь, переходит из закрытого положения в открытое положение и формирует кольцевой зазор, обеспечивающий подачу слоя центрифугируемого напитка в пределах угла 360°. В частности, зазор, который определяется клапаном, может быть закрыт перед центрифугированием и открыт при увеличении центробежных сил жидкости, действующих на клапан. Размер зазора (т.е. его ширина) может составлять менее 2,0 мм, предпочтительнее менее 1,0 мм, наиболее предпочтительно менее 0,5 мм. При таких размерах зазора жидкость выходит очень тонким слоем с высокой скоростью к поверхности динамического воздействия. Это приводит к формированию большого количества пены на поверхности кофе. Несомненно, зазор может быть увеличенным для приготовления напитков, не требующих наличия пенки, или для более быстрого выпуска напитка при малой продолжительности взаимодействия ингредиентов, с водой, например, для приготовления слегка заваренного кофе без пены. Например, зазор может составлять от 2 до 5 мм.

В общем сечение выпускного отверстия (отверстий) для потока напитка может изменяться, по существу, в пределах от 0,01 до 25 мм², предпочтительнее от 0,05 до 10 мм². При меньшем сечении выпускного отверстия время пребывания жидкости в емкости увеличивается, поэтому дольше продолжается взаимодействие жидкости с ингредиентами пищевого продукта, например молотого кофе. При меньшем поперечном сечении выпускного отверстия также создается более высокое выпускное давление жидкости, и центрифугируемая струя выпускается с более высокой скоростью, благодаря чему на поверхности кофе образуется, как правило, более густая пена. Таким образом, при приготовлении кофейных напитков можно лучше регулировать крепость кофе и свойства пены.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в клапане имеется упругий нагружающий элемент. Упругий нагружающий элемент может быть изготовлен, например, из упругого пластика, эластичной резины или может представлять собой механическую пружину. При закрытии клапана упругий нагружающий элемент действует на запорный элемент клапана, обеспечивая заданную нагрузку. Эта заданная нагрузка должна быть преодолена центрифугируемой в емкости жидкостью, чтобы открыть выход для потока или увеличить сечение выпускного отверстия (отверстий) для выхода указанного потока. Упругий нагружающий элемент может быть тарирован на различную нагрузку в соответствии с типом устройства, либо с типом приготавливаемого напитка и/или нагрузка упругого нагружающего элемента может быть регулируемой. С этой целью могут быть использованы средства регулирования нагрузки, позволяющие изменять нагрузку клапана. Указанные средства регулирования нагрузки могут представлять собой механические средства, например механизмы винтового типа, либо могут являться гидравлическими или электрическими средствами, а также любой возможной комбинацией этих средств.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения фильтрующие средства содержат фильтрующий участок, который помещен во вращающуюся емкость. Фильтрующий участок отделяет верхнее по потоку пространство емкости, в которое помещают ингредиенты напитка, от нижнего по потоку пространства емкости для накопления центрифугируемой жидкости до выпуска напитка через выпускное отверстие (отверстия). Также фильтр в возможном варианте осуществления изобретения может быть помещен рядом с выпускным отверстием (отверстиями), в этом случае исключается пространство для накопления жидкости.

Предпочтительно фильтр имеет фильтрующий участок, содержащий тканый материал, нетканый материал, металлическую сетку, пористую пластиковую перегородку, фильтровальную бумагу или их сочетание. Фильтр может содержать жесткую раму, к которой прикреплен гибкий пористый материал. Например, жесткую раму изготавливают из пластика, а гибкий пористый материал представляет собой металлическую сетку.

Например, фильтр по периферии может иметь различную форму, например форму полого цилиндра, пустотелого конуса, полой части сферы, полой пирамиды, или их сочетание.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения фильтр имеет форму полого цилиндра, что позволяет удалять используемые ингредиенты, очищая поверхность фильтра скребком, имеющим форму диска и выполненным с возможностью перемещения в осевом направлении в фильтрующем цилиндре.

Фильтр может быть помещен в емкость, содержащую боковую стенку, конически расходящуюся в направлении потока воды по потоку после фильтра.

Как правило, фильтр помещен в емкость на расстоянии от боковой стенки, чтобы оставалось пространство для накопления напитка между фильтром и выпускным отверстием. Таким образом, фильтрующая функция отделена от функции ограничения потока для обеспечения операций очистки, чтобы выпускное отверстие (отверстия) поддерживалось чистым и незагрязненным содержащимися в емкости твердыми частицами.

Устройство согласно изобретению дополнительно может содержать средства открытия емкости и скребок для удаления использованных ингредиентов из емкости. Скребок может быть помещенным в емкость подвижным элементом в форме диска. Таким образом, скребок перемещается вдоль центральной оси вращения емкости, очищая внутреннюю поверхность фильтра и удаляя тем самым использованный порошок после приготовления напитка. Емкость может содержать открывающееся дно, что позволяет удалять сухие ингредиенты и проводить очистку удобным способом. В результате устройство может достаточно легко поддерживаться постоянно чистым при значительном сокращении ручного обслуживания.

Дополнительно устройство может содержать трубку для подачи воды, расположенную выше емкости. Трубка для подачи воды может быть расположена вдоль центральной оси вращения или смещена относительно нее. Кроме того, устройство дополнительно содержит входное отверстие для ингредиентов, например, для молотого кофе, расположенное выше емкости. Входное отверстие может быть сообщено с желобом и винтовым транспортером для ингредиентов. С устройством согласно изобретению может быть соединено измельчающее устройство, в частности, чтобы питать транспортер молотыми ингредиентами, например молотым кофе.

В качестве альтернативы, емкость может быть выполнена с возможностью расположения в ней порционных пакетиков, например фильтрующих контейнеров или картриджей. В этом случае облегчается дозирование напитка и не требуется тщательная очистка устройства.

После приготовления напитка использованный контейнер или картридж просто удаляют из емкости и вставляют новый.

Предпочтительно фильтрующий контейнер или картридж может иметь по периферии участок, фильтрующий выходящую из него жидкость и удерживающий твердые частицы.

Предпочтительно фильтрующий контейнер или картридж имеет цилиндрическую форму.

Фильтрующий контейнер/картридж может иметь форму тора.

Оболочка фильтрующего контейнера или картриджа может быть изготовлена из фильтровальной бумаги, пластмассы, алюминия и из их сочетаний. В оболочке может содержаться доза кофе или других ингредиентов напитка.

Кроме того, изобретение относится к способу приготовления напитка, включающему помещение ингредиентов напитка в емкость с фильтром, вращение емкости и подачу воды в емкость таким образом, чтобы вода принудительно проходила через ингредиенты напитка, осуществляя экстракцию, а жидкий напиток пропускался через фильтр. Согласно изобретению после прохождения фильтра поток напитка выходит через выпускное отверстие, сечение которого может изменяться.

Способ согласно изобретению может дополнительно включать этап, на котором устанавливают скорость вращения емкости, выбранную из различных скоростей вращения.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертежи.

На фиг.1 показано устройство согласно первому варианту осуществления изобретения, вид в разрезе;

на фиг.2 - то же, но согласно второму варианту осуществления изобретения;

на фиг.3 - фрагмент устройства, изображенного на фиг.2, вид в разрезе в увеличенном масштабе;

на фиг.4 - первый вариант выполнения емкости при малом открытии изменяющихся выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.5 - то же при большем открытии выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.6 - второй вариант выполнения емкости при малом открытии изменяющихся выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.7 - то же при большем открытии выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.8 - третий вариант выполнения емкости при малом открытии изменяющихся выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.9 - то же при большем открытии выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.10 - четвертый вариант выполнения емкости при малом открытии изменяющихся выпускных отверстий для потока напитка.

на фиг.11 - то же при большем открытии выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.12 - пятый вариант выполнения емкости при малом открытии изменяющихся выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.13 - то же при большем открытии выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.14 - шестой вариант выполнения емкости при малом открытии изменяющихся выпускных отверстий для потока напитка;

на фиг.15 - то же при большем открытии выпускных отверстий для потока напитка.

Как показано на фиг.1, устройство 1 содержит емкость 2, имеющую пространство 3 для вмещения ингредиентов напитка, например молотого кофе, и фильтр 4 для фильтрации жидкости, состоящей из ингредиентов и воды. Фильтр может быть выполнен в виде цилиндра, установленного в емкости 2 и отделяющего расположенное выше по потоку пространство, содержащее ингредиенты, от расположенного ниже по потоку пространства 5, образующего накопительную камеру. Емкость может быть частично закрыта крышкой 6, которая выполнена с возможностью вращения совместно с барабаном 7 емкости.

Вращение емкости обеспечивается приводными средствами. В частности, приводные средства содержат двигатель 8, вращающийся переходник 9 и опорные элементы 10.

В центральную часть крышки 6 вставлен водяной инжектор 11, подсоединенный к источнику горячей воды (не показан). Вода может подаваться в инжектор 11 из резервуара и нагревателя (например, термоблока).

Кроме того, крышка имеет одно или несколько входных отверстий 12 для подачи ингредиентов в емкость, т.е. во внутреннее пространство 3 емкости. Входные отверстия 12 сообщены с желобом 13 и расположенным выше него винтовым транспортером 14, обеспечивающим подачу порошковых ингредиентов в желоб. В устройстве согласно изобретению могут использоваться различные порошковые ингредиенты, при этом предпочтительными ингредиентами являются молотый обжаренный кофе.

Показанное на фиг.1 устройство содержит также клапанный механизм 15, обеспечивающий кольцевой канал, образуемый под действием центрифугируемой жидкости, заставляющей клапан открыться. Для этого крышка 6 имеет прижимной участок 16, действующий на верхний край 17 чашки или барабана 7 емкости. Прижимной участок оказывает на край определенное запирающее усилие, создаваемое пружинными средствами 18.

Пружинные средства 18 могут иметь различную конструкцию. В показанном на фигуре варианте средства 18 содержат патрон, имеющий трубчатый корпус 19 с вставленной в него пружиной 20, которая при сжатии воздействует на втулку 21. Втулка, в свою очередь, передает усилие крышке 6.

Используемые в клапанном механизме пружинные средства могут быть регулируемыми для обеспечения возможности изменения усилия. Чем сильнее сжата пружина, тем большее усилие оказывается на прижимной участок, поэтому создаваемое жидкостью усилие, которое необходимо для открытия клапана, должно быть больше. Средства 23 регулировки усилия могут быть образованы головкой 22 с резьбой, которая вворачивается в трубчатый корпус 19 и оказывает на пружину 20 регулируемое сжимающее усилие, например, посредством второй втулки 24.

Вокруг емкости расположено устройство 25 для накопления жидкости, которое содержит поверхность 26 динамического воздействия, находящуюся на небольшом расстоянии от выпускного отверстия, расположенного на выходной контактной поверхности 27 между крышкой и чашкой емкости. Устройство для накопления напитка имеет желоб 28, направляющий собранный напиток в чашку или стакан, помещенный ниже.

Второй вариант осуществления изобретения показан на фиг.2 и 3. Единственное отличие от предыдущего варианта состоит в том, что клапан 150 имеет резиновый упругий нагружающий элемент 29. Конкретнее, клапан 150 имеет крышку 6, которая содержит прижимную вставку 30, действующую при закрытии на верхний край 17 емкости. Вставка может иметь кольцевую заостренную кромку 31, которая уплотняет край емкости, когда жидкость не оказывает какого-либо давления на внутреннюю поверхность кромки, или это давление является недостаточным. Когда давление жидкости превышает определенное пороговое значение, жидкость действует на вставку 30, которая сдавливает кольцевой резиновый упругий элемент 29, создавая тем самым зазор 32 между краями 31 и 17 для выхода жидкости. Величина порогового значения давления регулируется таким образом, чтобы в емкости была обеспечена достаточная продолжительность взаимодействия жидкости с ингредиентами напитка, например кофе, и/или для получения на поверхности напитка хорошей пены. Величина порогового давления может быть снижена, чтобы уменьшить взаимодействие жидкости с ингредиентами напитка и/или чтобы уменьшить количество пены. Предпочтительно средства изменения скорости обеспечивают различные скорости в соответствии с приготовляемым напитком. Средства изменения скорости могут представлять собой блок управления 40, который регулирует скорость вращения приводных средств, например двигателя, приводящего емкость во вращение (фиг.1). По существу, как известно, скорость вращения также влияет на давление в емкости и, следовательно, на продолжительность контакта ингредиентов напитка с жидкостью. Таким образом продолжительность контакта ингредиентов напитка с жидкостью может регулироваться как изменением поперечного сечения выпускного отверстия для потока напитка, так и регулированием скорости вращения. В результате может изменяться качество напитка (концентрация, аромат и т.д.).

Благодаря расположенному в емкости фильтру 4 через зазор 32 может пройти только центрифугируемая жидкость, тогда как твердые частицы кофе удерживаются в пространстве 3 емкости. Для этого отверстия или поры фильтра 4 предпочтительно имеют размер, по меньшей мере не превышающий средний диаметр частиц кофе, например, менее 500 мкм, предпочтительно - менее 300 мкм, а наиболее предпочтительно - менее 200 мкм. Так как отверстия занимают определенную область поверхности фильтра, на фильтре возникает перепад давления, меньший или по существу равный перепаду давления в зазоре для выхода потока напитка.

В устройстве, показанном на фиг.2 и 3, емкость может открываться, что облегчает очистку фильтра и удаление использованных ингредиентов. В частности, устройство содержит очистительное приспособление 34. Это очистительное приспособление имеет скребок 35 в форме диска (например, с концевой щеткой), установленный с возможностью перемещения вдоль центральной оси I вращения емкости. Таким образом, скребок может перемещаться вниз, очищая внутреннюю поверхность фильтра 4 и удаляя использованные ингредиенты, которые прилипли к сетке фильтра. Скребок может быть объединен с донным участком 36 емкости через центральный вал 37. Таким образом, при перемещении скребка вниз донный участок открывает емкость, чтобы использованные ингредиенты могли быть удалены из емкости. Дополнительно может быть установлен вентилятор (не показан) для удаления частиц кофе с внутренних поверхностей емкости. Вал может дополнительно содержать инжекционные отверстия или каналы 38, позволяющие по существу радиально направлять воду в емкость. Вал может быть выполнен таким образом, чтобы была обеспечена герметичность канала 39 для воды, и вода должным образом направлялась от инжектора к инжекционным отверстиям или каналам. В донном участке емкости могут быть расположены уплотнительные средства 42 для герметизации расходящейся по конусу боковой стенки 41 емкости.

Как возможная модификация устройства в описанных вариантах осуществления изобретения клапан может быть заменен рядом выпускных отверстий с переменным поперечным сечением, которые распределены по верхнему краю емкости. В этом случае достаточно, чтобы прижимные поверхности 16, 17 емкости имели отверстия или диафрагму. Размер выпускных отверстий может изменяться под действием центрифугируемой жидкости, оказывающей давление на прижимной участок клапана. Первоначально выпускные отверстия могут быть очень небольшими, и их сечение может увеличиваться постепенно по мере возрастания давления, которое жидкость оказывает на внутреннюю сторону клапана. Также изменение выпускных отверстий может быть осуществлено путем механического воздействия, например, посредством поршня, кулачка или любого подходящего равноценного устройства, действие которого регулируется блоком управления 40 (фиг.1).

Разумеется, функцию клапана может выполнять верхний край 17 чашки. Например, верхний край 17 чашки может быть достаточно гибким, чтобы отклоняться и создавать зазор, при этом верхний край крышки может быть зафиксирован. Кроме того, как верхний, так и нижний край 30, 17 могут быть деформируемыми для образования зазора для выхода потока напитка.

Далее изобретение будет описано на примере различных вариантов, в которых сечение выпускных отверстий для потока жидкости можно изменять посредством всевозможных технических средств. Специалистам в данной области техники понятно, что может быть использовано множество других вариантов технических средств.

В варианте, изображенном на фиг.4 и 5, показана емкость 2, которая закрыта крышкой 6, при этом имеется область 60 перекрытия. В этой области как в крышке, так и в емкости имеется ряд выпускных отверстий 61, которые могут быть частично закрыты соответствующей перекрывающей частью, т.е. емкостью или крышкой. Емкость и крышка подогнаны друг к другу в осевом направлении I так, что сечение выпускных отверстий может постепенно (или поэтапно) увеличиваться в результате противоположного перемещения крышки и емкости относительно друг друга в осевом направлении. Несомненно, один из этих двух элементов может перемещаться, в то время как другой элемент зафиксирован, или, как вариант, оба элемента являются подвижными. В конфигурации, показанной на фиг.5, сечение выпускных отверстий увеличено, вследствие чего обеспечивается существенное снижение сопротивления потоку. Как упомянуто выше, изменение сечения выпускных отверстий может обеспечиваться механизмом, который регулирует относительное положение крышки и емкости, например, кулачком, рычагом, винтом и т.д. (не показаны).

В варианте, показанном на фиг.6 и 7, сечение выпускных отверстий для напитка изменяется при угловом смещении крышки 6 относительно емкости 2. В частности, крышка может иметь ряд выпускных отверстий 61, которые при повороте крышки могут совмещаться с рядом выпускных отверстий 62, выполненных в емкости. В несовмещенном положении выпускные отверстия 62 закрыты нижним краем крышки, как показано на фиг.6, а в совмещенном положении - открыты, как показано на фиг.7. Таким образом, в несовмещенном положении, показанном на фиг.6, выход напитка ограничен, так как он обеспечивается только выпускными отверстиями 61, тогда как в совмещенном положении, показанном на фиг.7, выход для потока увеличен, так как он образован обоими рядами выпускных отверстий 61 и 62.

В варианте, показанном на фиг.8, сечение выпускных отверстий 63 для выхода напитка изменяется при относительном сцеплении/расцеплении выступающих участков 65 крышки и выступающих участков 66 емкости. В конфигурации, показанной на фиг.8, выступающие участки 65 крышки смещены относительно выступающих участков 66 емкости, так что между ними остается небольшой зазор 63 для выхода напитка. В конфигурации, показанной на фиг.9, участки 65 и 66 совмещены радиально, в результате чего создается увеличенный зазор 64 для выхода напитка. Положение выпускных отверстий можно изменять относительным угловым смещением крышки и емкости.

Вариант, показанный на фиг.10 и 11, аналогичен предыдущему варианту, за исключением того, что выступающие участки 65 одного из элементов, т.е. крышки 6, могут выборочно входить в углубления 67 второго элемента, например, емкости 2. На фиг.10 показано, что выступающие участки 65 и углубления 67 смещены, при этом участки 65, контактируя с верхним краем емкости, поддерживают увеличенный зазор 68 для выхода напитка. Углубления имеют такие размеры, чтобы выступающие участки частично входили в них и оставляли небольшой зазор 69 между крышкой и емкостью, как показано на фиг.11.

В варианте, показанном на фиг.12 и 13, переход от небольшого зазора 70 к увеличенному зазору для выхода напитка обеспечивается кулачковым устройством. Например, крышка и емкость имеют кулачковые участки 72, 73, сцепление которых происходит таким образом, что в зависимости от относительного углового расположения крышки и емкости зазор имеет различную ширину.

В варианте, показанном на фиг.14 и 15, сечение зазоров 74, 75 для потока напитка может изменяться в зависимости от изменения степени сжатия упругих элементов 76, установленных между крышкой и емкостью. В положении, показанном на фиг.14, упругие элементы не сжаты или сжаты частично, вследствие чего между крышкой и емкостью остается увеличенный зазор 74. В положении, показанном на фиг.15, при большей степени сжатия упругих элементов крышка и емкость приближены друг к другу, в результате чего формируется небольшой зазор 75. Сжатие может быть осуществлено поршнем или кулачковым механизмом, либо любыми подходящими исполнительными устройствами.