заливной клапан для водяного контура устройства для приготовления напитка

Формула изобретения

1. Заливной клапан (1) для устройства для приготовления напитков, содержащий: корпус (2) с входным отверстием (6) для воды, соединяемым с насосом, выходным отверстием (7) для воды, соединяемым с нагревателем, и элемент (5) дренажа и продувки, предназначенный для дренажа воды и/или выпуска воздуха наружу во время заливки,

клапанную сборку (3), расположенную в корпусе (2), которая содержит седло (9), установленное с возможностью перемещения в закрытое положение элемента (5) дренажа и продувки, когда во входном отверстии (6) для воды достигается определенное давление, созданное нагнетательным насосом во время экстракции или заваривания,

отличающийся тем, что

седло (9) перемещается в закрытое положение выходного отверстия (7) для воды под воздействием средства упругого возврата, когда давление во входном отверстии (6) для воды опускается ниже давления на седло, оказываемого со стороны средства упругого возврата.

2. Заливной клапан по п.1, отличающийся тем, что седло (9) перемещается в закрытое положение выходного отверстия (7) в направлении, практически поперечном продольной оси выходного отверстия (7).

3. Заливной клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что седло (9) снабжено, по меньшей мере, одним гибким участком.

4. Заливной клапан по п.3, отличающийся тем, что седло клапана снабжено мембраной (26).

5. Заливной клапан по п.4, отличающийся тем, что мембрана (26) герметично разделяет выходное отверстие (7) и элемент (5) дренажа и продувки.

6. Заливной клапан по п.1, отличающийся тем, что для герметичного перекрытия выходного отверстия (7) седло (9) содержит передний участок (13) с передней уплотняющей поверхностью (15), выполненной с обеспечением герметичного контакта с уплотняющей опорной поверхностью (16) во входном отверстии для воды.

7. Заливной клапан по п.6, отличающийся тем, что клапанная сборка (3) дополнительно содержит, по меньшей мере, один дроссель или зазор между участком входного отверстия (6) и элементом (5) дренажа и продувки.

8. Заливной клапан по п.7, отличающийся тем, что седло (9) клапана дополнительно содержит задний участок (14) с задней уплотняющей поверхностью (17), выполненной с обеспечением герметичного контакта с уплотняющей опорной поверхностью (18) элемента (5) дренажа и продувки.

9. Заливной клапан по п.8, отличающийся тем, что седло (9) установлено с возможностью перемещения из одного положения в другое вдоль, по меньшей мере, одного направляющего штифта (19, 20) в корпусе (2), расположенных с обеих сторон седла (9).

10. Заливной клапан по п.9, отличающийся тем, что клапанная сборка (3) дополнительно содержит на переднем и заднем участках (13, 14) седла направляющие втулки (10, 11), расположенные в полостях (21, 22) седла; причем каждая втулка (10, 11) соответственно направляется одним направляющим штифтом (19, 20).

11. Заливной клапан по п.10, отличающийся тем, что между втулкой (10) и направляющей штифтом (19) предусмотрен зазор.

12. Заливной клапан по п.4, отличающийся тем, что корпус (2) выполнен из двух частей (4, 5), которые герметично соединены посредством мембраны (26).

13. Заливной клапан по п.12, отличающийся тем, что мембрана (26) имеет периферийный уплотняющий участок (27).

14. Заливной клапан по п.12 или 13, отличающийся тем, что две составные части (4, 5) корпуса (2) соединены посредством защелок.

15. Заливной клапан по п.12 или 13, отличающийся тем, что две составные части (4, 5) узла (2) корпуса соединены путем свинчивания.

16. Заливной клапан по п.1, отличающийся тем, что седло (9) изготовлено из эластомера.

17. Заливной клапан по п.16, отличающийся тем, что седло клапана изготовлено из силикона.

18. Заливной клапан по п.1, отличающийся тем, что клапанная сборка (3) содержит упругое средство (12), связанное с седлом (9) для принудительного возврата седла в закрытое положение участка (7) выходного отверстия, когда давление во входном отверстии (6) для воды понижается.

19. Заливной клапан по п.18, отличающийся тем, что упругое средство (12) представляет собой или отдельную пружину, или упругую часть самого седла (9).

20. Заливной клапан по пп.1 и 2, отличающийся тем, что седло клапана может быть установлено в промежуточном положении промывки, в котором его уплотняющие поверхности (15, 17) отстоят от соответственно уплотняющих опорных поверхностей (16, 18).

21. Заливной клапан по п.3, отличающийся тем, что седло клапана может быть установлено в промежуточном положении промывки, в котором его уплотняющие поверхности (15, 17) отстоят от соответственно уплотняющих опорных поверхностей (16, 18).

22. Заливной клапан по любому одному из пп.4-13, 16-19, отличающийся тем, что седло клапана может быть установлено в промежуточном положении промывки, в котором его уплотняющие поверхности (15, 17) отстоят от соответственно уплотняющих опорных поверхностей (16, 18).

23. Устройство для приготовления напитков, содержащее заливной клапан (1) по любому из пп.1-22.

24. Насос с переменным давлением, содержащий заливной клапан (1) по любому из пп.1-22.

25. Нагреватель для воды, содержащий заливной клапан (1) по любому из пп.1-22.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству заливного клапана, которое может обеспечить заливку насоса в водяном контуре. Изобретение, кроме того, относится к устройству для приготовления напитка, такому как кофеварка, содержащему такой заливной клапан.

В современных кофеварках напитки могут быть приготовлены путем пропускания горячей воды под определенным давлением через контейнер или камеру, которая содержит ингредиент напитка. Воду прокачивают из резервуара для воды с помощью нагнетательного насоса, например поршневого насоса, который закачивает воду в нагреватель, обычно в термоблок, бойлер или специализированный нагреватель и прокачивает горячую воду через ингредиенты для напитка. Далее происходит экстракция ингредиентов напитка или их растворение под давлением, и экстракт напитка, или смесь выпускают в контейнер. Нагнетательный насос может создавать давление, большее 5 бар, обычно 15-20 бар; причем это давление зависит от противодавления, создаваемого контейнером, ингредиентами (например, в зависимости от размера гранул, размера слоя ), сопротивлением клапана и т.д., но также, в частности, от режима открывания контейнера и/или от конкретного режима фильтрации напитка. Для некоторых контейнеров требуется, чтобы насос создавал высокое давление, и контейнер для выпуска экстракта напитка открывают путем разрыва пластиковой или алюминиевой мембраны контейнера.

Проблемы заливки нагнетательного насоса обычно возникают, когда резервуар с водой опорожняется, воздух попадает в насос, и пользователь должен повторно заполнить резервуар водой. Перепад давления на насосе становится слишком большим между входом, где давление составляет приблизительно атмосферное давление, и выходом насоса, где давление намного выше, и при этом воду больше нельзя накачать. Для решения этой проблемы объем воды после насоса должен быть удален, что также может потребовать открытия камеры с напитком и потерю контейнера.

Другая проблема относится к образованию известковой накипи на нагревателе. Нагреватель, предпочтительно, должен содержаться под определенным давлением для обеспечения состояния горячей воды в жидкой форме. Снижение давления приводит к преобразованию жидкой воды в пар, в результате чего возникают серьезные проблемы с образованием известковой накипи. В частности, нагреватели, такие как термоблоки, очень чувствительны к проблеме накипи, поскольку в них используются трубки с узким поперечным сечением в контуре нагрева змеевика, который очень быстро засоряется.

В предшествующем уровне техники были сделаны попытки разработки устройства заливного клапана для вибрационных насосов, в частности, в ЕР 1003997 В1. Это устройство выполняет функцию самостоятельной заливки насоса, балансировки, отрицательного давления в бойлере, когда он остывает и, кроме того, защиты бойлера от избыточного давления. Устройство содержит обратный клапан или стопорный клапан, клапан выпуска воздуха, расположенный перед обратным клапаном, который выполняет функцию самостоятельной заливки для насоса, и предохранительный клапан, который обеспечивает подачу воздуха в бойлер и соответствующий, расположенный после него обратный клапан и параллельно с клапаном выпуска воздуха. Такое устройство является относительно сложным, и в нем могут возникать проблемы утечки, поскольку требуется скоординированно управлять несколькими отдельными клапанами; причем каждый клапан действует от отдельного упругого средства с разной силой сжатия. В частности, устройство проявляет тенденцию утечки, когда его используют для заполнения поршневого насоса. Такое устройство является нестабильным (то есть работает с очень небольшим количеством повторений открывания/закрывания, которые соответствуют вибрации насоса), что связано с флуктуацией потока воды, возникающего с частотой работы насоса. Другая проблема такого устройства предшествующего уровня техники связана с тем фактом, что обратный клапан может открыться только при воздействии динамического давления, формируемого насосом, и, таким образом, противодавление в несколько бар формируется обратным клапаном. В результате, экстракция ингредиентов напитка выполняется при более низком давлении, чем оптимальный диапазон давления в отсутствии клапана для регулирования противодавления.

Поэтому необходимо предложить решение для заливки нагнетательного насоса в контуре воды устройства для приготовления напитков, которое было бы более простым и функционировало бы более эффективно, то есть необходимо снизить проблемы, связанные с утечкой и существенной потерей давления, присущие устройствам предшествующего уровня техники.

Настоящее изобретение позволяет удовлетворить эти потребности.

С этой целью устройство заливного клапана в соответствии с изобретением содержит узел корпуса, включающий в себя входное отверстие для воды, соединяемое со стороной насоса, выходное отверстие для воды, соединяемое со стороной нагревателя, и участок дренажа и вентиляции для дренажа воды и/или отвода воздуха наружу во время заливки. Устройство содержит узел клапана, связанный с узлом корпуса, который содержит седло клапана, выполненное с возможностью избирательного передвижения в закрытое положение участка дренажа и продувки, когда во входном отверстии для воды достигается определенное давление под действием нагнетательного насоса во время экстракции или заваривания. В одном аспекте изобретения седло клапана может перемещаться в закрытое положение выходного отверстия для воды под воздействием средства упругого возврата, когда давление во входном отверстии для воды понижается ниже давления, обеспечиваемого средством упругого возврата седла клапана.

Давление во входном отверстии для воды значительно понижается, например, когда насос для воды отключают после экстракции или заваривания. Седло клапана при этом принудительно возвращают в закрытое положение выходного отверстия, поскольку давление, создаваемое упругим средством, превышает давление воды во входном отверстии для воды, когда насос остановлен.

Следует отметить, что упругое средство может представлять собой единую часть структуры самого седла клапана или может быть выполнено как отдельная часть, например, в виде пружины.

Поэтому один из аспектов изобретения основан на использовании седла клапана для избирательного блокирования либо тракта дренажа/продувки, либо нормального пути воды в контуре. В отличие от устройства предшествующего уровня техники, настоящее устройство выполнено с использованием намного более простой и более надежной концепции, и в нем исключаются проблемы утечки. Кроме того, в отличие от использования седел нескольких клапанов, одно и то же седло клапана перемещается в одно из двух положений, поэтому предотвращается проблема отсутствия скоординированного движения седел клапанов из-за воздействия различных факторов, таких как накопление накипи или усталость деталей.

В одном аспекте изобретения седло клапана перемещается в закрытое положение выходного отверстия для воды вдоль, практически, поперечного направления относительно продольной оси выходного отверстия для воды. В такой компоновке статическое давление воды достаточно для того, чтобы поддерживать клапан открытым, в отличие от продольной компоновки устройства предшествующего уровня техники, в котором для того, чтобы открыть клапан, требуется только динамическое давление. Кроме того, сила или давление упругого возврата для того, чтобы закрыть выходное отверстие для воды, может быть относительно малой, и при этом она может оставаться эффективной для соответствующего закрывания выходного отверстия для воды. В результате, потеря давления в устройстве сводится к минимуму. Поэтому более высокое давление доступно для заваривания или экстракции напитка.

В одном аспекте изобретения седло клапана может быть выполнено менее чувствительным к изменениям скорости потока, вызванным синусоидальным частотным режимом работы насоса. С этой целью седло клапана может иметь, по меньшей мере, один гибкий участок. В частности, седло клапана может содержать мембрану.

В соответствии с другим аспектом изобретения, для того, чтобы закрыть выходное отверстие для воды так, чтобы вода не протекала через него, седло клапана содержит передний участок с передними уплотнительными поверхностями, обеспечивающими герметизацию во входном отверстии для воды. Седло клапана предпочтительно также содержит участок уплотнения, обеспечивающий герметизацию участка дренажа и продувки. Поэтому седло клапана обеспечивает две функции одновременно, во-первых, избирательного уплотнения входного отверстия для воды, когда давление отсутствует или является низким, и, во-вторых, герметичного разделения выходного отверстия для воды и тракта дренажа/продувки.

В еще одном аспекте изобретения, для того, чтобы выполнить дренаж или продувку входного отверстия для воды, узел клапана, кроме того, содержит, по меньшей мере, один продувочно-дренажный дроссель или малый зазор между входным отверстием для воды и участком дренажа и продувки.

Продувочно-дренажный дроссель или зазор может быть расположен перед седлом клапана или в самом седле клапана.

В предпочтительном случае дроссель или зазор расположен на входе соединительного канала (каналов), выполненных в седле клапана для продувки через него воздуха. Дроссель также может представлять собой канал сам по себе. Дроссель или зазор могут иметь различную форму, размеры и количество. Однако дроссель или зазор для воды должен быть достаточно малым, чтобы подпор, создаваемый продувочно-дренажным дросселем или зазором, из-за выпуска только воздуха или воды/воздуха под действием низкого давления воды/воздуха, присутствующего во входном отверстии для воды, был слишком мал для перемещения седла клапана, для отключения участка дренажа и продувки. И наоборот, подпор, создаваемый продувочно-дренажным дросселем или зазором, когда вода находится под давлением во входном отверстии во время накачки, становится достаточно большим для перемещения седла клапана в закрытое положение участка дренажа и продувки и, следовательно, для того, чтобы открыть выходное отверстие для воды. Другими словами, разность вязкости между водой и воздухом позволяет либо закрывать клапан или поддерживать его в открытом состоянии.

В результате, происходит заливка насоса, благодаря балансу давления после насоса и, в конечном итоге, благодаря удалению воздуха, который был накачан, если насос работал с пустым резервуаром для воды. В результате, воздух удаляется из клапана в участок дренажа и продувки.

Размеры дросселя или зазора зависят от силы воздействия упругого средства (например, пружины). Например, площадь сечения продувочно-дренажного дросселя или зазора может составлять от 0,1 мм² до 2 мм², более предпочтительно от 0,25 до 1 мм².

Кроме того, в соответствии с еще одним аспектом изобретения, для блокирования соединительного канала воздуха/воды, в закрытом положении участка дренажа и продувки, седло клапана дополнительно содержит задний участок с задними уплотнительными поверхностями, выполненными с обеспечением герметичности участка дренажа и продувки. Задний участок обычно находится на противоположной стороне седла клапана. Поэтому в зависимости от того или иного положения переднего и заднего участков седла клапана в корпусе, одна или другая уплотнительная поверхность создает плотный контакт в соответствующем положении.

В некоторых условиях, например, с целью промывки или удаления накипи, седло клапана может быть установлено в промежуточном положении, в котором уплотнительные поверхности не находятся в плотном контакте с корпусом, что обеспечивает удаление твердых веществ и загрязнения с поверхности устройства и более эффективную промывку струей воды, как через выходное отверстие для воды, так и через участок дренажа/продувки. Для этого давление во входном отверстии для воды может уменьшаться на значение, при котором седло клапана частично возвращается упругим средством в не полностью закрытое положение. Частичное возвратное давление упругого средства определяется таким образом, чтобы оно было эквивалентно давлению, создаваемому насосом во время промывки. Давление насоса во время промывки, таким образом, определяется низким противодавлением, создаваемым в контуре для воды, когда отсутствует ингредиент напитка, для которого требуется выполнить экстракцию, или который требуется заварить.

Вторая уплотнительная поверхность седла клапана, предпочтительно, может иметь кольцевую форму, например, по меньшей мере, одну усеченную, коническую или закругленную поверхность, которая, предпочтительно, соответствует поверхности в виде кольцевой выемки, плоской или наклонной поверхности участка дренажа/продувки.

Седло клапана может направляться для движения из одного положения в другое, вдоль, по меньшей мере, одного направляющего средства, расположенного на каждой стороне седла клапана. Каждое направляющее средство может быть выполнено в разной форме, например, в форме штифтов или другого эквивалентного средства.

Кроме того, клапан дополнительно содержит на каждом участке седла клапана направляющую втулку, которая установлена в корпусе седла; каждая втулка дополнительно направляется одним из направляющих средств, например направляющим штифтом. Направляющая втулка может быть выполнена из более долговечного и твердого материала, чем материал седла клапана. Относительно твердый материал способствует обеспечению точности зазора, который поддерживается для дренажа воды/воздуха между втулкой и штифтом на стороне входного отверстия для воды. Этот материал также может в меньшей степени изнашиваться, чем материал седла клапана, и при этом может быть выполнен с возможностью выполнять многократные возвратно-поступательные движения.

Например, втулка может быть изготовлена из металла или долговечной (устойчивой к износу) пластмассы.

В отличие от этого, седло клапана может быть изготовлено из эластомера. Эластомер может быть выбран по его способности многократно сжиматься на уплотнительных поверхностях и противостоять частым изменениям давления воды без растрескивания или среза и обеспечивать работу в течение всего срока службы устройства.

Другие преимущества, признаки и задачи настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного пояснения предпочтительного варианта воплощения совместно с приложенными чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид в плане клапана в соответствии с изобретением;

на фиг.2 показан вид в разрезе клапана по фиг.1 вдоль вертикальной продольной центральной плоскости;

на фиг.3 - детали клапана в соответствии с изобретением;

на фиг.4 показан вид в разрезе, аналогичный виду по фиг.2, но в открытом положении выходного отверстия для воды во время экстракции или заваривания;

на фиг.5 показан вид в разрезе седла клапана;

на фиг.6 показан вид сбоку с левой стороны седла клапана;

на фиг.7 показан вид в разрезе первой корпусной детали или «основного корпуса» вдоль вертикальной продольной центральной плоскости;

на фиг.8 показан вид сбоку с левой стороны корпусной детали;

на фиг.9 показан вид с правой стороны корпусной детали;

на фиг.10 показан вид в разрезе второй корпусной детали или элемента «промывки».

на фиг.11 показан вид в перспективе второй корпусной детали;

на фиг.12 показан вид справа или осевой вид второй корпусной детали.

На фиг.1-3 показан заливной клапан 1 в соответствии с предпочтительным вариантом воплощения изобретения. Заливной клапан содержит корпус 2, состоящий из двух соединенных вместе частей, внутри которого расположена клапанная сборка 3. Заливной клапан 1 имеет простую конструкцию, поскольку для выполнения предполагаемых функций заливки насоса, управления давлением водяного контура и функции очистки/промывки необходимо ограниченное количество деталей.

Корпус 2 содержит первую часть или основной корпус 4, который более подробно иллюстрируется на фиг.7-9, и вторую часть или низконапорный фитинг 5, который образует дренажную и продувочную часть устройства, подробно показанную на фиг.10-12.

Основной корпус 4 имеет входное отверстие 6 для воды, состоящее из короткой трубки со средствами соединения, предназначенными для связи входного участка трубопровода водяного контура с выходом насоса переменного давления. Насос переменного давления обычно представляет собой поршневой насос, который позволяет создать повышенное давление в диапазоне от приблизительно 5-20 бар. Основной корпус 4 также имеет выходное отверстие 7 для воды, в виде короткой трубки, соединяемой с трубопроводом последующего контура для воды, которая обеспечивает выпуск воды из устройства, когда насос создает повышенное давление. Обычно выходное отверстие соединено с трубопроводом, который соединяется с нагревателем водяного контура. Нагреватель может представлять собой термоблок, бойлер или специализированный нагреватель, например нагреватель-картридж или трубчатый нагреватель в виде толстой пленки.

Входное отверстие 6 для воды и выходное отверстие 7 для воды связаны с камерой 8 клапана. Входное отверстие и выходное отверстие, предпочтительно, ориентированы относительно друг друга под углом А, который меньше чем 180°, предпочтительно, составляет от 10° до 175°, а наиболее предпочтительно от 90° до 120° (фиг.7). Такое угловое расположение выходного отверстия для воды относительно входного отверстия представляет собой часть изобретательной концепции устройства, в которой один и тот же узел клапана выполнен с возможностью избирательно открывать/закрывать контур для воды и выполнять дренаж/продувку, как поясняется ниже.

Как показано на фиг.3, клапанная сборка 3 расположена внутри камеры 8 клапана. Клапанная сборка содержит седло 9, две направляющие втулки 10, 11 и упругое возвратное средство 12. Седло 9 подробно показано на фиг.5 и 6. Седло содержит передний участок 13 и задний участок 14, расположенный противоположно переднему. Передний участок имеет трубчатую форму и практически круглое поперечное сечение большее, чем поперечное сечение входного отверстия в камере клапана, и содержит первую кольцевую уплотнительную поверхность 15. Поверхность 15 выполнена наклонной наружу, для соединения с расширяющейся поверхностью 16 камеры клапана, расположенной вдоль внешнего контура выхода входного отверстия 6 для образования герметичного уплотнения при закрывании входного отверстия. Как можно видеть на фиг.2, уплотнительное соединение поверхностей 15, 16 позволяет изолировать входное отверстие 6 для воды от выходного отверстия 7, когда седло клапана прижимается в направлении входного отверстия.

На заднем участке 14 предусмотрена вторая уплотнительная поверхность 17, например, наклонная поверхность, такая как кольцевая поверхность в форме усеченного конуса, выполненная с возможностью контакта с опорной поверхностью 18, соединителя 5 низкого давления. Низконапорный фитинг 5 подробно показан на фиг.10-12. Низконапорный фитинг заканчивается внутри слегка закругленной трубчатой поверхностью 18, которая примыкает ко второй уплотнительной поверхностью 17 седла клапана.

Возвратно-поступательное движение седла в камере 8 обеспечивается в каждой противоположной стороне камеры двумя штифтами, соответственно, штифтом 19 входного отверстия и дренажным штифтом 20. Штифты расположены вдоль основной продольной оси I камеры и направлены внутрь камеры 8. Седло имеет две противоположные полости 21, 22, которые имеют такие размеры, чтобы в них могли быть установлены направляющие втулки, соответственно 10, 11. Втулки предпочтительно выполнены из износоустойчивого материала, такого как некорродирующий металл, например, нержавеющая сталь или алюминий, или твердая пластмасса с малым коэффициентом трения (например, ПТФЭ). Втулки способствуют скольжению или возвратно-поступательному движению седла клапана вдоль шпилек с пониженным трением и уменьшенным износом, что обеспечивает возможность интенсивного использования устройства.

Для того чтобы можно было осуществлять дренаж и продувку входного отверстия в направлении участка дренажа и продувки, в седле клапана выполнен канал 23 для воды. Этот канал представляет собой, своего рода, трубопровод, который имеет входное отверстие 24 внутри первой полости 21 седла и направлен к выходному отверстию 25 на боковой стороне седла.

Седло клапана также содержит мембрану 26, образующую уплотнение в виде фланца, который заканчивается участком 27, обеспечивающим уплотнение в кольцевой уплотнительной подкамере 28 после затягивания при сборке двух частей 4, 5 устройства. Уплотнительный участок в виде фланца выполняет функцию обеспечения герметичного соединения между выходным отверстием 7 для воды и участком 5 дренажа/продувки. Поэтому выходное отверстие 25 расположено в промежуточной кольцевой полости 30, которая сообщается с участком дренажа/продувки, но изолирована от выходного отверстия 7. В результате, когда седло клапана находится в закрытом положении, давление воды может поддерживаться на стороне выходного отверстия, благодаря первым уплотнительным поверхностям 15 переднего участка и мембране 26; в то время как вода может сливаться и воздух может выходить через соединительный канал в участок 5 дренажа/продувки или из него.

Возвращаясь к входному отверстию на фиг.7, можно отметить, что входное отверстие имеет стенку 31, которая расположена поперек направления движения воды и которая включает в себя малые отверстия 32, через которые вода может поступать в камеру клапана. Когда седло клапана находится в закрытом положении в направлении входного отверстия для воды, она может поступать к седлу клапана через малую щель или зазор, предусмотренные между втулкой 10 и штифтом 19 входного отверстия. Конечно, этот зазор может быть выполнен в виде отверстия (отверстий) и/или канала (каналов) и т.п., предусмотренных во втулке, штифте и/или самом седле клапана.

На стороне участка 5 дренажа/продувки седло клапана прижимается упругим средством 12, которое может представлять собой пружину, расположенную на штифте 20. Упругое средство обеспечивает постоянное прижатие седла клапана прямо или опосредованно по направляющей втулке 11, для принудительного закрытия входного отверстие 6, когда давление во входном отверстии падает ниже порогового значения, которое, например, соответствует давлению остановки насоса. Сила упругости рассчитывается так, чтобы седло клапана было эффективно прижато к входному отверстию, когда давление перед устройством существенно падает. Однако важно отметить, что даже относительно малой возвратной силы достаточно для перемещения седла клапана, за счет чего обеспечивается возможность значительной минимизации потери давления в устройстве. Вследствие этого меньшая потеря давления в устройстве обеспечивает возможность реализовать большее давление от насоса для заваривания или экстракции ингредиентов напитка. При этом также создается возможность использовать нагнетательные насосы меньших размеров, которые поэтому являются менее дорогостоящими.

Как показано на фиг.2, 7 и 10, основной корпус 4 и низконапорный фиттинг 5 соединяются посредством защелкивающегося соединения. С этой целью основной корпус 4 имеет практически цилиндрическое основание 34, в котором предусмотрены прорези 35, по меньшей мере, две, а предпочтительно, четыре прорези, которые расположены в окружном направлении и проходят через стенку основного корпуса. Низконапорный фитинг 5 имеет практически цилиндрическую форму с несколькими гибкими язычками 36, которые могут отклоняться в направлении центральной линии, когда его вводят в цилиндрическое основание основного корпуса. Каждый язычок оканчивается на его внешней кромке участком 37, который выполнен с возможностью соединения внутренней поверхности соответствующей прорези 35 таким образом, что низконапорный фитинг закреплялся на основном корпусе. Следует отметить, что низконапорный фитинг также продолжается наружу вдоль его центральной линии в виде трубчатого участка 38 меньшего диаметра, который можно использовать для соединения с гибким участком трубки (не показан). В результате, вода, которая дренируется из устройства, может быть возвращена в резервуар для воды или, в качестве альтернативы, может быть направлена в резервуар для грязной воды. Участок 38 имеет малые отверстия 39, расположенные в поперечной стенке 40, на которой выполнен штифт 20. Заливной клапан работает следующим образом.

Как показано на фиг.1, заливной клапан предназначен для соединения с контуром воды устройства, такого как кофеварка для кофе эспрессо или устройства для приготовления множества видов напитков, которое обычно включает в себя нагнетательный насос, который плохо осуществляет самозаполнение. Проблемы заливки обычно встречаются у поршневых насосов, которые совершают возвратно-поступательные движения с частотой приблизительно 50-60 герц. Как правило, такой насос не заливается, когда насос заполнен воздухом, и этот воздух не может выйти через контур для воды. Входное отверстие 6 для воды также соединено с выходной линией насоса, в то время как выходное отверстие 7 воды соединено с входной линией нагревателя.

Когда насос не работает, клапан находится в состоянии покоя, как показано на фиг.1. Седло клапана прижимается к уплотнительной поверхности 16 входного отверстия с помощью пружины 12. Поэтому давление воды на стороне входного отверстия устройства является низким, и давление может уравновешиваться между входным отверстием для воды и участком дренажа/продувки через седло клапана, в частности, через канал 23. Низкое давление во входном отверстии поддерживает малый перепад давления на насосе, что способствует заливке насоса. Одновременно с этим, седло клапана закрывает выходное отверстие для воды, обеспечивая, таким образом, возможность поддержания в нагревателе достаточного давления воды для предотвращения парообразования, когда нагреватель остается горячим.

При приготовлении напитка в устройство обычно загружают порцию ингредиента, например капсулу, содержащую жареный и молотый кофе, и включают насос. Седло клапана при этом перемещается назад давлением воды, сжимая пружину. Поскольку поверхность прижима седла клапана больше площади поперечного сечения зазора для дренажа/продувки, клапан быстро открывается, при этом выходное отверстие 7 для воды также открывается, как показано на фиг.4. Этот режим представляет собой режим нормальной экстракции или заваривания напитка в устройстве для его приготовления.

Если прекращается подача воды в насос, например, из-за того, что резервуар для воды опорожняется, насос заполняется воздухом. Устройство может быть остановлено и резервуар для воды может быть повторно заполнен. Клапан при этом снова принимает положение, показанное на фиг.1. Когда седло клапана закрывается со стороны входного отверстия, давление воды во входном отверстия для воды падает. Когда насос повторно запускают, воздух из-за низкой вязкости легко может быть выпущен через седло клапана и выведен наружу через участок 38. Давление в достаточной степени возрастает во входном отверстии, обеспечивая перемещение седла клапана и открытие выходного отверстия для воды в нормальном режиме экстракции/заваривания.

Возможна ситуация, когда седло 9 клапана может быть установлено в промежуточном положении для промывки, в котором его уплотнительные поверхности 15, 17 соответствующим образом удалены от поверхностей 16, 18. Клапан, таким образом, может быть частично открыт под действием давления воды, которое возрастает во входном отверстии. Такое давление ниже, чем нормальное давление экстракции, когда в устройство для приготовления напитков загружают ингредиент напитка; такое пониженное "давление промывки" достаточно для того, чтобы открыть клапан, но недостаточно для сжатия упругого средства, то есть пружины 12, до положения, в котором осуществляется герметизация на участке дренажа/продувки. В результате, грязь или частицы грязи или накипи могут быть вынесены как через участок дренажа и продувки, то есть через канал 23 и выходное отверстие 7 для воды.

Устройство в соответствии с изобретением также может быть интегрировано как съемная или несъемная деталь с насосом для воды или с нагревателем воды. Поэтому изобретение также относится к насосу для воды или нагревателю для воды, содержащему устройство в соответствии с изобретением.