NL2000572C2 - Werkwijze en inrichting voor het middels extractie bereiden van dranken. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het middels extractie bereiden van dranken

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het middels extractie bereiden van dranken, zoals koffie, thee of soep, omvattende de stap: A) het door een in een 5 houder opgenomen pad gevuld met een te extraheren product persen van een vloeistof, in het bijzonder water, voor het bereiden van de drank. De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het bereiden van een drank, in het bijzonder koffie of thee, door toepassing van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding, omvattende: ten minste één houder voor opname van ten minste één pad gevuld met een te extraheren 10 product, welke houder is voorzien van ten minste één inlaatopening en ten minste één uitlaatopening voor doorvoer van een vloeistof, en ten minste één met de houder gekoppelde pomp voor het onder druk door een in de houder opgenomen pad persen van de vloeistof. De uitvinding heeft voorts betrekking op een samenstel van een dergelijke inrichting en ten minste één pad.

15

Het middels extractie bereiden van dranken door gebruik te maken van een in een pad opgenomen gedoseerde hoeveelheid te extraheren product, zoals bijvoorbeeld gemalen koffie of thee, is bekend. Met name de laatste jaren is de populariteit van het middels een pad bereiden van een drank aanzienlijk toegenomen. De in aanhef beschreven 20 inrichting voor het met behulp van een pad bereiden van een drank is tevens reeds bekend, en wordt bijvoorbeeld door Douwe Egberts, een dochter van Sara Lee, en Philips vermarkt onder de naam Senseo®. De Senseo® is ingericht voor het bereiden van zowel koffie als thee. Voor het koffiezetten met de Senseo® wordt een koffiepad met kofïïemaalsel in de padhouder geplaatst. Vervolgens wordt heet water door de in de 25 houder opgenomen koffiepad gepompt, waar extractie van het koffiemaalsel gedurende (doorgaans) een halve minuut plaatsvindt. Het koffiewater wordt via een op de houder aansluitende uitlaatopening afgevoerd en opgevangen in een koffiekop, waarna de koffie kan worden geconsumeerd. Veelal zal het koffiewater na het verlaten van de houder onder druk in een tussengelegen compartiment worden geleid, waarbij 30 schuimvorming optreedt als gevolg van een botsing van de koffiewaterstraal op reeds aanwezig koffiewater onderin het compartiment. Alhoewel als belangrijke voordelen van de Senseo® ten opzichte van een traditionele filterkoffiemethode het gemak van koffiepads, de tijdwinst van watertoevoer onder druk, en de aantrekkelijk ogende schuimlaag worden aangemerkt, heeft de bekende werkwijze voor het bereiden van 2 dranken door gebruikmaking van de bekende inrichting in combinatie met de pads tevens nadelen. Een belangrijk nadeel is dat bij het verwijderen van de pad uit de houder, na het doorspoelen van de pad met water voor het feitelijk bereiden van de drank, doorgaans een relatief hoog risico aanwezig is dat een gebruiker zich 5 bijvoorbeeld verbrandt aan nog niet afgekoelde vloeistof en/of vervuild of besmeurd raakt door uit de houder sijpelend water waarin extracten zijn gedispergeerd. Bovendien bestaat bij het verwijderen van de pad uit de houder het gevaar dat de omgeving wordt vervuild door uit de pad druipend water.

10 De uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een relatief gebruiksvriendelijke werkwijze voor het middels extractie bereiden van dranken.

De uitvinding verschaft daartoe een werkwijze van het in aanhef genoemde type, met het kenmerk, dat de werkwijze tevens de volgende stap omvat: B) het na het persen 15 van de vloeistof door de pad persen van gas door de pad. Door het persen van gas door de pad na het bereiden van een drankconsumptie kan het vloeistofgehalte, in het bijzonder het vochtgehalte, in de pad significant worden gereduceerd, waardoor een gebruikte pad uit de houder kan worden verwijderd, zonder dat een gebruiker zich relatief snel en eenvoudig zal verbranden aan relatief warme vloeistof. Bovendien zal de 20 pad niet of althans in sterk verminderde mate nadruipen, waardoor de gebruiker zelf niet relatief snel besmeurd of vervuild zal raken met in de vloeistof gedispergeerde extracten. Een bijkomend voordeel van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding is dat de door het gas uit de pad geperste hoeveelheid vloeistof voorzien van extract eventueel aan de drankconsumptie worden toegevoegd, hetgeen de efficiency van de 25 werkwijze overeenkomstig de uitvinding verder vergroot. De toegepaste pad omvat doorgaans een omhulling die bijvoorbeeld kan zijn vervaardigd uit filtreerpapier, in welke omhulling een extraheerbaar mengsel is opgenomen. De omhulling is daarbij permeabel voor vloeistof en in hoofdzaak non-permeabel voor het daarin opgenomen extraheerbare (korrelige) mengsel.

30

Als vloeistof wordt bij voorkeur water toegepast. Echter het is eveneens denkbaar andere al dan niet verwarmde (non-)alcoholische consumeerbare vloeistoffen toe te passen. In een voorkeursuitvoering omvat de werkwijze tevens stap C), omvattende het vóór het door de pad persen van de vloeistof volgens stap A) door 3 verwarmingsmiddelen laten verwarmen van de vloeistof. Op deze manier kunnen relatief eenvoudig en efficiënt warme dranken, zoals koffie, thee en soep worden bereid.

Het tijdens stap B) door de pad geperste gas is bij voorkeur een in hoofdzaak non-5 toxisch en inert gas, zoals bijvoorbeeld lucht, stikstof of koolstofdioxide. Echter, bij voorkeur wordt het gas gevormd door damp, en in het bijzonder stoom. Het is echter tevens denkbaar dat tijdens stap B) tevens een, doorgaans kleine, vloeibare fractie wordt geperst door de pad. Daarbij is het bijvoorbeeld denkbaar dat tijdens stap B) een water/stoom-mengsel door de pad wordt geperst, waarbij de stroomfractie doorgaans 10 (aanzienlijk) groter zal zijn dan de waterfractie, teneinde droging van de pad te kunnen realiseren. In een bijzondere voorkeursuitvoering omvat de werkwijze daarbij tevens omvat stap D), omvattende het vóór het door de pad persen van de stoom volgens stap B) door de verwarmingsmiddelen laten genereren van de stoom. De verwarmingsmiddelen verkrijgen daardoor een tweeledige functionaliteit: enerzijds zijn 15 de verwarmingsmiddelen ingericht voor het verwarmen van de door de in de houder opgenomen pad te persen vloeistof, in het bijzonder water, en anderzijds zijn de verwarmingsmiddelen ingericht voor het genereren van door de in de houder opgenomen pad te persen stoom voor het althans deels kunnen drogen van de pad, alvorens de pad uit de houder zal worden verwijderd door een gebruiker. Doorgaans zal 20 een vooraf bekende hoeveelheid stoom dienen te worden gegenereerd voor het op bevredigende wijze kunnen reduceren van het vochtgehalte in de pad. In een bijzondere voorkeursuitvoering worden de verwarmingsmiddelen na aanvang van stap B) na een bepaalde tijdsduur uitgeschakeld, teneinde excessieve stoomvorming en/of het (langdurig) laten droogkoken van de verwarmingsmiddelen, te kunnen voorkomen. Bij 25 voorkeur zullen de verwarmingsmiddelen na een tijdsduur gelegen tussen 1 en 10 seconden worden uitgeschakeld na aanvang van stap B). Verwacht wordt dat binnen voomoemde tijdsperiode voldoende stoom kan worden gegenereerd voor het naar tevredenheid kunnen reduceren van het vochtgehalte in de pad.

30 Bij voorkeur wordt de vloeistof tijdens stap A) met behulp van een pomp geperst door de pad. Tijdens het door de pad heen persen van de vloeistof wordt bij voorkeur een druk van 1-2 bar toegepast, teneinde het extractierendement te kunnen optimaliseren. In een bijzondere voorkeursuitvoering van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding zijn de verwarmingsmiddelen tussen de pomp en de houder voor de pad gepositioneerd, 4 waarbij de pomp na het uitvoeren van stap A) en vóór het uitvoeren van stap B) wordt uitgeschakeld. Door de pomp na het uitvoeren van stap A) uit te schakelen en de verwarmingsmiddelen ingeschakeld te laten zal de zich nog met de verwarmingsmiddelen in contact staande vloeistof verder worden opgewarmd tot een 5 damp ontstaat. De damp wordt daarbij beschouwd als gasvormige toestand van de vloeistof, en heeft een aanzienlijk groter soortelijk volume dan de vloeistof zelf, hetgeen resulteert in een druktoename in het systeem, waardoor de ontstane damp zich via de houder en de daarin opgenomen pad uit de inrichting zal persen onder gedeeltelijke droging van de pad.

10

In een voorkeursuitvoering is de drukval van de door de houder geperste vloeistof stroomopwaarts en/of stroomafwaarts van de pad groter dan de drukval over de pad zelf. Doorgaans zal de drukval over de pad circa 0,1-0,2 bar bedragen. Door de drukval stroomopwaarts en/of stroomafwaarts van de pad, bijvoorbeeld door toepassing van een 15 stromingsrestrictie, groter te maken dan de drukval over de pad zelf kan worden voorkomen dat de vloeistof te snel door de pad wordt geperst. Zou dit gebeuren dan zou geen optimale extractie kunnen plaatsvinden en zou bovendien relatief eenvoudig kanaalvorming in de pad kunnen plaatsvinden, hetgeen het extractierendement verdergaand zou reduceren. Kanaalvorming in de pad kan relatief eenvoudig optreden 20 ingeval de pad is voorzien van een relatief grofkorrelige vulling, zoals bijvoorbeeld een thee-extract.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting van het in aanhef genoemde type, met het kenmerk, dat de inrichting is ingericht voor het onder door druk door de in 25 de houder opgenomen pad persen van een gas. Voordelen van het na het bereiden van een drankconsumptie door de pad heen persen van een gas zijn reeds in het voorgaande uitvoerig beschreven. Het gas kan op diverse manieren door de pad worden geperst. Het gas, zoals bijvoorbeeld lucht, kan worden onttrokken aan de inrichting omgevende atmosfeer en middels een compressor onder druk worden geleid naar de houder en door 30 de daarin opgenomen pad. Het is tevens denkbaar dat de inrichting een met de houder gekoppelde voorraadhouder voor gas omvat, waar het gas onder druk in kan zijn opgenomen. Ontsluiting van de voorraadhouder zal alsdan tevens leiden tot het onder druk door de pad heen persen van het gas. Bij voorkeur echter omvat de inrichting met de houder gekoppelde stoomgenererende middelen voor het onder druk door de in de 5 houder opgenomen pad persen van stoom. Slechts een geringe hoeveelheid water is benodigd om een aanzienlijke hoeveelheid stoom te kunnen genereren. Zo kan bijvoorbeeld uit 1 gram water circa 1,5 liter stoom worden gegenereerd. Behalve dat middels stoom het vochtgehalte van de pad op relatief efficiënte wijze kan worden 5 gereduceerd, heeft stoom tevens een reinigende werking in de inrichting, daar de stoom micro-organismen doodt en afzetting van verontreinigingen, zoals kalk, in de inrichting overeenkomstig de uitvinding tegengaat.

In een voorkeursuitvoering omvat de inrichting tevens verwarmingsmiddelen voor het 10 verwarmen van door de houder te leiden vloeistof. Op deze wijze kunnen op relatief efficiënte wijze warme dranken worden bereid. De stoomgenererende middelen maken in een bijzondere voorkeursuitvoering deel uit van de verwarmingsmiddelen, waardoor een aanvullend voordeel van het toepassen van stoom voor het althans gedeeltelijk drogen van de pad is dat de stoom op relatief eenvoudige, efficiënte en goedkope wijze 15 kan worden gegenereerd op basis van reeds in de inrichting overeenkomstig de uitvinding aanwezige componenten zonder dat aanvullende bijzondere componenten hiervoor benodigd zijn.

In een voorkeursuitvoering omvatten de verwarmingsmiddelen een basisstructuur, en 20 ten minste één op de basisstructuur aansluitend verwarmingselement, waarbij tussen de basisstructuur en het verwarmingselement ten minste één niet-lineaire kanaalstructuur is aangebracht voor doorstroming van een te verwarmen vloeistof, en waarbij de basisstructuur en het verwarmingselement onderling mechanisch zijn verbonden. De kanaalstructuur wordt daarbij de facto begrensd en gevormd door zowel de 25 basisstructuur alsook het verwarmingselement. Alzo kan warmte direct - zonder tussenkomst van een ander element - en derhalve relatief efficiënt worden overgedragen van het verwarmingselement aan de te verwarmen vloeistof. Met name ingeval vloeistof met relatief hoge snelheid door de kanaalstructuur wordt gestuwd kan een relatief efficiënte en snelle warmteoverdracht per volume-eenheid vloeistof per tijdseenheid 30 worden bewerkstelligd. Aanvullend voordeel daarbij is dat precipitaat, zoals bijvoorbeeld ketelsteen, zich als gevolg van de relatief hoge stroomsnelheid van de vloeistof niet of althans nauwelijks kan afzetten in de kanaalstructuur, hetgeen resulteert in een relatief onderhoudsarme inrichting. Doordat de kanaalstructuur niet-lineair is uitgevoerd kan het contactoppervlak tussen het verwarmingselement en de zich in de 6 kanaalstructuur bevindende, te verwarmen vloeistof worden gemaximaliseerd, hetgeen naast een relatief snelle verwarming van de vloeistof naar een beoogde temperatuur tevens leidt tot een relatief compacte inrichting om vloeistoffen snel en efficiënt te verwarmen. Bovendien leidt toepassing van de energetisch voordelig functionerende 5 inrichting overeenkomstig de uitvinding doorgaans tot een kostenbesparing. Een ander belangrijk voordeel van de inrichting overeenkomstig de uitvinding is dat door de fysieke onderlinge (directe) onlosneembare verbinding tussen de basisstructuur en het verwarmingselement een relatief stevig samenstel ontstaat, waarbij de kanaalstructuur op relatief betrouwbare, duurzame en solide wijze kan worden afgedicht. Derhalve 10 resulteert het onderling hechten van het verwarmingselement en de basisstructuur in het verschaffen van verwarmingsmiddelen die bestand zijn tegen relatief hoge vloeistofdrukken (tot circa 35 bar), waardoor vloeistof onder relatief hoge druk door de kanaalstructuur kan worden geleid. Bij het slechts lateraal losneembaar op elkaar klemmen van het verwarmingselement en de basisstructuur is een dergelijke soliditeit 15 van de afdichting van de kanaalstructuur niet of althans zeer moeizaam realiseerbaar, waarbij een groot aantal componenten zou dienen te worden toegepast voor het afdichten van de inrichting, hetgeen zou leiden tot een relatief volumineuze, en kostbare inrichting. Door het onderling direct laten hechten (verbinden) van de basisstructuur en het verwarmingselement kunnen de verwarmingsmiddelen aldus op relatief eenvoudige, 20 doch solide, duurzame en betrouwbare wijze worden verschaft waardoorheen een te verwarmen vloeistof onder relatief hoge druk (circa 35 bar) kan worden geleid, waardoor grote hoeveelheden vloeistof relatief snel kunnen worden verwarmd tot een gewenste temperatuur. Een verder voordeel van de verwarmingsmiddelen overeenkomstig de onderhavige voorkeursuitvoering is dat door toepassing van de 25 tussen de basisstructuur en het verwarmingselement aangebrachte kanaalstructuur relatief eenvoudig de oppervlaktevolumeverhouding van de kanaalstructuur kan worden geoptimaliseerd voor bepaalde toepassingen door bijvoorbeeld het kanaal of de kanalen van de kanaalstructuur relatief plat (ondiep) uit te voeren, waardoor de kanaalstructuur slechts een beperkt volume verkrijgt, hetgeen de temperatuursstijging van de te 30 verwarmen vloeistof per tijdseenheid aanzienlijk kan verbeteren. Door de significant verbeterde verwarming van de vloeistof per tijdseenheid kan de doorlooptijd van de vloeistof door de verwarmingsmiddelen, en daarmee door de inrichting, aanzienlijk worden gereduceerd, waardoor de gebruiker relatief snel kan beschikken over de verwarmde vloeistof. De vloeistof kan daarbij met een stroomsnelheid van tot enkele 7 meters per seconde, bij voorkeur tussen 1 en 3 meter per seconde, door de kanaalstructuur worden geleid. Een dergelijke relatief hoge stroomsnelheid is veelal bijzonder voordelig doordat zich eventueel in de kanaalstructuur gevormde dampbellen doorgaans direct uit de verwarmingsmiddelen worden gespoeld. Bovendien voorkomt 5 een dergelijke relatief hoge stroomsnelheid afzetting van verontreinigingen, zoals kalk en dergelijke, op het verwarmingselement en/of de basisstructuur. Afzetting van verontreinigingen op het verwarmingselement is bijzonder nadelig voor de warmteoverdracht van het verwarmingselement naar de te verwarmen vloeistof. Bijkomend voordeel van het relatief beperkte volume van de kanaalstructuur, en de 10 daarmee gepaard gaande verbeterde warmteoverdracht per tijdseenheid, is dat zich in de kanaalstructuur bevindende vloeistof relatief snel en eenvoudig kan worden omgezet in damp, in het bijzonder stoom, voor het uiteindelijk kunnen reduceren van het vochtgehalte van de in de houder opgenomen pad.

Opgemerkt zij dat de niet-lineaire kanaalstructuur is voorzien van één of meerdere, al 15 dan niet onderling parallelle, niet-lineaire kanalen, waarbij de te verwarmen vloeistof bij voorkeur een niet-lineair tweedimensionaal, in het bijzonder een spiraalvormig traject doorloopt. Het is daarbij evenwel zeer goed denkbaar dat delen van de kanaalstructuur nochtans lineair zijn uitgevoerd, doch waarbij de vloeistof de verwarmingsmiddelen via een labyrintisch traject doorloopt. Zoals in het bovengaande vermeld zijn de 20 verwarmingsmiddelen overeenkomstig voomoemde voorkeursuitvoering ingericht voor het weerstaan van relatief hoge drukken, als gevolg van de onderlinge fysieke verbinding van het verwarmingselement en de basisstructuur. Dit heeft als voordeel dat een vloeistof onder relatief hoge (test)druk (tot circa 35 bar) in vergelijking met conventionele (werk)drukken (tot circa 16 bar) door de kanaalstructuur van de 25 inrichting kan worden geleid, waardoor de vloeistof relatief snel kan worden opgewarmd tot een gewenste temperatuur. Teneinde een solide directe koppeling te genereren tussen het verwarmingselement en de basisstructuur, zijn de basisstructuur en het verwarmingselement bij voorkeur onderling verbonden middels ten minste één soldeerverbinding. Voordeel van een soldeerverbinding is dat een dergelijke verbinding 30 relatief sterk en duurzaam is. Bovendien is een soldeerverbinding warmtegeleidend, waardoor door het verwarmingselement gegenereerde warmte relatief snel, eenvoudig en zonder veel warmteverlies kan worden overgedragen aan de basisstructuur voor het verbeterd, en derhalve versneld, kunnen opwarmen van de te verwarmen vloeistof. De soldeerverbinding kan worden gevormd door één of meerdere soldeerpunten, doch kan 8 tevens worden gevormd door een soldeerlaag. De soldeerlaag zal alsdan doorgaans een dikte hebben die kan variëren van enkele micrometers tot enkele millimeters. De soldeerverbinding omvat bij voorkeur ten minste één soldeemaad. Middels het toepassen van één of meerdere soldeemaden kunnen enerzijds de basisstructuur en het 5 verwarmingselement onderling op solide wijze worden gehecht en kan anderzijds de kanaalstructuur op in hoofdzaak mediumdichte wijze worden afgedicht, zodat lekkages van vloeistof uit de inrichting kunnen worden voorkomen. De soldeemaad strekt zich bij voorkeur uit langs althans een deel van een door de basisstructuur en het verwarmingselement gevormd contactoppervlak. Daarbij is het zelfs denkbaar dat de in 10 hoofdzaak volledige contactoppervlakken van de basisstructuur respectievelijk het verwarmingselement zijn voorzien van soldeersel voor het vormen van de soldeerverbinding. De soldeerverbinding wordt doorgaans gevormd door een mengsel van hoogsmeltende metalen, zoals bijvoorbeeld een nikkelbasis soldeer, waardoor de soldeerverbinding relatief eenvoudig realiseerbaar is en bovendien thermisch geleidend 15 is. Alhoewel toepassing van een soldeerverbinding doorgaans het meest praktisch zal zijn, wordt toepassing van één of meerdere lasverbindingen, of eventueel een lijmverbinding (bijvoorbeeld middels toepassing van een epoxylijm) voor het onderling koppelen van de basisstructuur en het verwarmingselement niet uitgesloten. Het is daarbij tevens denkbaar dat de verwarmingsmiddelen zijn vervaardigd uit kunststof.

20 Meer in het bijzonder kunnen de basisstructuur en althans een deel van het verwarmingsmiddelen daarbij zijn vervaardigd uit kunststof, waarbij de onderlinge verbinding kan worden gerealiseerd door een lasverbinding. Echter, daar de temperatuur van het verwarmingselement tijdens bedrijf doorgaans aanzienlijk zal oplopen, zal veelal de voorkeur worden gegeven aan het uit metaal vervaardigen van zowel het 25 verwarmingselement alsook de basisstructuur.

In een voorkeursuitvoering is ten minste een deel van de kanaalstructuur verdiept aangebracht in een buitenoppervlak, in het bijzonder een naar het verwarmingselement toegekeerde zijde, van de basisstructuur. De kanaalstructuur kan reeds op voorhand 30 tijdens vervaardiging van de basisstructuur in de basisstructuur worden aangebracht, doch kan tevens in een later stadium worden aangebracht in de basisstructuur. De basisstructuur wordt daarbij doorgaans gevormd door een kunststof en/of metalen dragerlaag, waarin één of meerdere niet-lineaire kanalen zijn aangebracht. De kanaalstructuur kan als caviteit zijn aangebracht in de basisstructuur. Doorgaans zal de 9 kanaalstructuur éénzijdig of meerzijdig lateraal worden begrensd door een scheidingswand. De scheidingswand is bij voorkeur via de soldeemaad verbonden met het verwarmingselement onder vorming van een afdichting voor de kanaalstructuur, teneinde de kanaalstructuur op optimale wijze af te kunnen dichten en alzo 5 vloeistoflekkages te kunnen voorkomen. In een bijzondere voorkeursuitvoering omvat de basisstructuur een basisplaat waarop de scheidingswand middels ten minste één lasverbinding is aangebracht. De lasverbinding wordt daarbij doorgaans gevormd door een lasnaad. Op deze wijze kan een mediumdichte en relatief drukvaste inrichting worden verschaft die reeds juist na assemblage kan worden getest op eventuele 10 lekkages, en niet slechts na het via een separate (conventionele) klemconstructie uiteindelijk op elkaar klemmen van de basisstructuur en het verwarmingselement. Na assemblage van de inrichting heeft de inrichting een toevoeropening en een afvoeropening voor vloeistof, en bij voorkeur tevens één of meerdere opneemruimtes voor het opnemen van één of meerdere (thermische) sensoren. In een andere 15 voorkeursuitvoering is ten minste een deel van de kanaalstructuur verdiept aangebracht in het verwarmingselement. Een dergelijke voorkeursuitvoering is voordelig daar alzo het contactoppervlak tussen het verwarmingselement en de te verwarmen vloeistof kan worden vergroot, hetgeen doorgaans zal leiden tot een intensievere en snellere opwarming. Het is tevens denkbaar om de kanaalstructuur als caviteitspatroon aan te 20 brengen in de basisstructuur, waarbij het verwarmingselement is voorzien van een, op het caviteitspatroon aansluitend, contra-caviteitspatroon.

Bij voorkeur omvat de kanaalstructuur een in hoofdzaak tweedimensionale geometrie, teneinde de verwarmingsmiddelen relatief plat te kunnen uitvoeren, hetgeen voor het 25 inbouwen van de verwarmingsmiddelen in de inrichting overeenkomstig de uitvinding wenselijk kan zijn. Bovendien is het vervaardigen van een inrichting voorzien van een tweedimensionale geometrie relatief eenvoudig. Echter, alhoewel het doorgaans minder de voorkeur zal genieten, vanwege de doorgaans relatief kostbare wijze van vervaardiging, is het eveneens denkbaar om de kanaalstructuur een driedimensionale 30 geometrie te verschaffen, daar alzo nochtans een relatief compacte inrichting worden vervaardigd. Bij voorkeur is de kanaalstructuur ten minste gedeeltelijk gekromd, en in het bijzonder spiraalvormig vormgegeven. Een spiraalvormig verloop van de kanaalstructuur is doorgaans relatief gunstig, doordat het contactoppervlak van de te verwarmen vloeistof met het verwarmingselement (en de basisstructuur) kan worden 10 gemaximaliseerd, hetgeen de warmteoverdracht per tijdseenheid significant kan verbeteren. Ingeval van toepassing van een kanaalstructuur volgens een in hoofdzaak spiraalvormig, zigzagvormig of equivalent traject zal de kanaalstructuur lateraal worden begrensd door slechts een enkele (gelijk gekromde) scheidingswand. Door deze 5 scheidingswand middels een soldeerverbinding te hechten aan het verwarmingselement kan een in hoofdzaak mediumdichte kanaalstructuur en daarmee inrichting worden verkregen, waardoor vloeistof op relatief effectieve en efficiënte wijze kan worden verwarmd.

10 Bij voorkeur is het verwarmingselement in hoofdzaak plaatvormig uitgevoerd. Plaatvormige verwarmingselementen zijn reeds bekend in de markt en doorgaans relatief goedkoop te vervaardigen. Bovendien is het vanuit constructief oogpunt veelal voordelig om een plat verwarmingselement toe te passen. Het verwarmingselement wordt alsdan doorgaans gevormd door een elektrisch verwarmingselement dat, bij 15 voorkeur, aan een van de kanaalstructuur afgekeerde zijde is voorzien van een spoorvormige dikke film voor geforceerde geleiding van elektrische stroom, teneinde een gewenste warmteontwikkeling te kunnen genereren.

In een andere voorkeursuitvoering is de kanaallengte van de kanaalstructuur gelegen 20 tussen 0,3 en 7 meter, in het bijzonder tussen 0,5 en 5 meter, bij nadere voorkeur in hoofdzaak 2 meter. Een dergelijke lengte is doorgaans voldoende om vloeistof, in het bijzonder water, van kamertemperatuur te verwarmen naar een temperatuur van meer dan 90 graden Celsius. Daar de kanaalstructuur niet-lineair is uitgevoerd zal het door de kanaalstructuur ingenomen volume relatief beperkt zijn, hetgeen de handling van de 25 verwarmingsmiddelen ten goede komt.

In weer een andere voorkeursuitvoering heeft de dwarsdoorsnede van de kanaalstructuur een oppervlak dat is gelegen tussen 1 en 100 mm2, in het bijzonder tussen 2 en 50 mm2. Het exacte oppervlak is doorgaans afhankelijk van de specifieke 30 toepassing van de inrichting. De niet-lineaire kanaalstructuur is bij voorkeur ten minste gedeeltelijk gehoekt vormgegeven. Door één of meerdere hoeken aan te brengen in de kanaalstructuur kan een tweedimensionaal of eventueel driedimensionaal stroomverloop van de te verwarmen vloeistof worden gerealiseerd. Alzo kan de vloeistof relatief efficiënt langs het (relatief compacte) verwarmingselement worden geleid om alzo te 11 worden verwarmd tot een gewenste temperatuur. In een andere voorkeursuitvoering is de kanaalstructuur ten minste gedeeltelijk gekromd vormgegeven. Door de kanaalstructuur in hoofdzaak spiraalvormig uit te voeren kan vloeistof bijvoorbeeld eveneens op relatief compacte en intensieve wijze worden opgewarmd tot een gewenste 5 temperatuur. In een voorkeursuitvoering omvat de basisstructuur een samengestelde strip van een relatief hoge metalen band en een met de relatief hoge metalen band verbonden relatief lage metalen band, waarbij de strip in spiraalvormig opgewonden toestand de facto de kanaalstructuur vormt. De thermisch geleidende metalen banden kunnen bijvoorbeeld worden gevormd door bandstaal. Een kanaalstructuur met een 10 dwarsdoorsnede van 2x2 millimeter kan bijvoorbeeld worden gevormd door het oprollen van een samengestelde strip van bandstaal met een hoogte van 6 millimeter en een dikte van circa 0,6 millimeter met daaraan vastgehecht een ander bandstaal met een hoogte van 4 millimeter en een dikte van 2 millimeter. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de samengestelde strip tevens geïntegreerd zijn opgebouwd uit een 15 verhoogd stripdeel en een aanliggend verlaagd stripdeel. Alhoewel de metalen strip doorgaans relatief rigide is, bezit de opgewonden samengestelde strip nochtans een zekere flexibiliteit, doordat tegen elkaar aan gelegen stripdelen van de strip onderling verschuifbaar zijn. Een dergelijk flexibel karakter is bijzonder voordelig om (aanzienlijke) vervormingen van het verwarmingselement en daardoor ontstane 20 hoogteverschillen tijdens opwarming van het verwarmingselement te kunnen opvangen, waarbij de strip permanent op solide en mediumdichte wijze kan aansluiten op het verwarmingselement, ongeacht de mate van vervorming van het verwarmingselement, waardoor lekkages van vloeistof en daarvan afkomstige verdampingsgassen uit de inrichting kunnen worden voorkomen. Teneinde de strip permanent te kunnen laten 25 aansluiten op het verwarmingselement en deformatie van het verwarmingselement de facto te kunnen laten compenseren, wordt de basisstructuur, in het bijzonder de strip middels een soldeerverbinding verbonden met het verwarmingselement, waardoor kiervorming tussen het verwarmingselement en de basisstructuur aldus kan worden voorkomen.

In weer een andere voorkeursuitvoering wordt de basisstructuur gevormd door meerdere separate, onderling verbonden basismodules. De basismodules kunnen daarbij zeer divers van aard zijn en kunnen bijvoorbeeld worden gevormd door schotten die op 30 12 onderlinge afstand worden gehouden door afstandhouders, waarbij de onderlinge oriëntatie van de basismodules de kanaalstructuur bepaalt.

Doordat vloeistof met behulp van de verwarmingsmiddelen overeenkomstig voomoemde voorkeursuitvoeringen relatief snel, intensief en efficiënt kan worden 5 verwarmd kan het vloeistofdebiet door de kanaalstructuur worden verhoogd om enerzijds te intensief verwarmen van de vloeistof te voorkomen en om anderzijds de capaciteit van de inrichting te verhogen.

Bij voorkeur is het pompdebiet van de pomp, id est het aantal volume-eenheden 10 vloeistof dat per tijdseenheid door de pomp wordt verpompt, reguleerbaar. Het kan voordelig zijn om het pompdebiet te reguleren, teneinde relatief eenvoudig te kunnen voldoen aan de gebruikersbehoefte. Indien bijvoorbeeld een hoeveelheid vloeistof met een gewenste eindtemperatuur benodigd is kan het pompdebiet (tijdelijk) worden aangepast om relatief snel aan de behoefte van de gebruiker te kunnen voldoen. In een 15 bijzondere voorkeursuitvoering zijn de verwarmingsmiddelen voorzien van met de pomp gekoppelde sensormiddelen voor het afhankelijk van de vloeistoftemperatuur in de kanaalstructuur kunnen reguleren van het pompdebiet. Bij voorkeur zijn de sensormiddelen daarbij gepositioneerd voor de inrichting om de temperatuur te meten van de relatief koude vloeistof. Tezamen met een gewenste eindtemperatuur van de 20 vloeistof en het warmteoverdragend vermogen van het verwarmingselement kan alzo het meest ideale pompdebiet worden berekend en worden toegepast, zonder dat daarbij vertraging in het verwarmingssysteem optreedt, dit laatste in tegenstelling tot de situatie waarin de sensormiddelen na de verwarmingsmiddelen zouden zijn gepositioneerd en zouden zijn ingericht voor het waarnemen van de temperatuur van de opgewarmde 25 vloeistof. Door het aanpassen van het pompdebiet kan bijvoorbeeld worden voorkomen dat de vloeistof oververhit raakt in de kanaalstructuur. Bij overschrijding van één of meerdere kritische temperaturen kan het pompdebiet worden opgevoerd, teneinde oververhitting te kunnen voorkomen. Ingeval de vloeistoftemperatuur in de kanaalstructuur relatief laag is - indien het verwarmingselement bijvoorbeeld juist is 30 ingeschakeld -, kan het pompdebiet (tijdelijk) worden gereduceerd, teneinde de verblijftijd van de vloeistof in de kanaalstructuur enigszins te verhogen, waardoor een verbeterde opwarming van de vloeistof kan worden bereikt. In dit verband zij opgemerkt dat de inrichting tevens kan zijn aangesloten op een conventionele waterleiding, welke waterleiding de facto als pomp fungeert. Middels het toepassen van 13 een kraan of andere regelorgaan kan het pompdebiet tevens worden gereguleerd. In een bijzondere voorkeursuitvoering omvat de inrichting ten minste één inlaatsensor voor het detecteren van de temperatuur van de aan de verwarmingsmiddelen toegevoerde vloeistof, en ten minste één uitlaatsensor voor het detecteren van de temperatuur van de 5 uit de verwarmingsmiddelen geleide vloeistof, waardoor de temperatuursverandering van de vloeistof in de kanaalstructuur kan worden gemeten. In combinatie met het meten van het door de inrichting aan de vloeistof toegevoerde vermogen kan vervolgens het volume van de geleverde opgewarmde vloeistof worden bepaald, hetgeen relevant kan zijn, in het bijzonder ingeval een bepaald volume vloeistof met een bepaalde 10 temperatuur gewenst is. Een toepassing hiervan is bijvoorbeeld het doseren van (een volume van) bijvoorbeeld een warme drank met een bepaalde temperatuur. Tevens kan op deze wijze relatief eenvoudig en efficiënt een optimale hoeveelheid damp, in het bijzonder stoom, worden gegenereerd voor het kunnen doorblazen van de pad.

15 In een voorkeursuitvoering is de inrichting stroomopwaarts en/of stroomafwaarts van de houder voorzien van een stromingsrestrictie. Voordelen van het toepassen van een stromingsrestrictie zijn in het voorgaande reeds beschreven. De stromingsrestrictie kan bijvoorbeeld bestaan uit een nauwe doorgang die gevormd is in de inlaatopening en/of de uitlaatopening, maar kan bijvoorbeeld ook bestaan uit een semidoorlatend materiaal, 20 zoals een sintelplaat waar de vloeistof doorheen wordt geleid. In een bijzondere voorkeursuitvoering is de stromingsrestrictie in- en uitschakelbaar opgenomen in de inrichting. De stromingsrestrictie kan bijvoorbeeld worden gevormd door een kraan die gedeeltelijk kan worden gesloten en weer kan worden geopend. Ingeval de kraan gedeeltelijk is gesloten zal een groot gedeelte van de drukval plaatsvinden over de kraan 25 en in minder mate over de pad. Dit heeft als voordeel dat de al dan niet verwarmde vloeistof niet te snel door de pad zal stromen, waardoor een goede extractie wordt gewaarborgd. Het gedeeltelijk sluiten van de kraan zal in het bijzonder ingeval van het bereiden van thee doorgaans gewenst zijn. Ten behoeve van het bereiden van koffie zal de stromingsrestrictie kunnen worden uitgeschakeld. Optioneel kan voor het bereiden 30 van koffie een stromingsrestrictie in of nabij de uitlaatopening zijn aangebracht, teneinde een fijnbellige schuimlaag te kunnen creëren op het koffiewater, en doorgaans in significant minder mate om de extractie van koffie uit de pad te kunnen verbeteren.

14

De houder omvat bij voorkeur een bodemelement en een op het bodemelement aansluitende opstaande zijwand, waarbij in de bodem een aantal kanaalvormige groeven zijn aangebracht die zich in radiale richting naar de uitlaatopening uitstrekken, waarbij de groeven zich uitstrekken vanaf een op afstand van de zijwand gelegen positie in de 5 richting van de uitlaatopening. Het voordeel van de voorkeursuitvoering waarin de groeven zich niet uitstrekken tot aan de zijwand heeft tot gevolg dat de aan de houder toegevoerde hoeveelheid vloeistof in hoofdzaak volledig via de pad naar de uitlaatopening stroomt, waardoor het rechtstreeks via de groef zonder tussenkomst van de pad naar de uitlaatopening stromen van vloeistof, veelal aangeduid als het 10 zogenaamde bypasseffect, kan worden voorkomen. In het bijzonder blijkt het bypass-effect verwaarloosbaar klein te zijn wanneer geldt dat de kleinste afstand tussen elk van de genoemde groeven enerzijds en de opstaande zijwand anderzijds groter is dan 10% van een maximale diameter van de binnenruimte van de houder. Bij voorkeur geldt dat de kleinste afstand tussen elk van 15 de genoemde groeven enerzijds en de opstaande zijwand anderzijds althans nagenoeg gelijk is aan 20% van de maximale diameter van de binnenruimte van de houder.

De inrichting omvat bij voorkeur ten minste één voorraadhouder voor vloeistof. De voorraadhouder zal doorgaans (her)vulbaar zijn uitgevoerd en worden gevuld met 20 water.

De uitvinding heeft daarnaast betrekking op een samenstel van een inrichting overeenkomstig de uitvinding en ten minste één pad gevuld met een te extraheren product, waarbij pad losneembaar in de houder is opgenomen. Voordelen van het 25 toepassen van de inrichting overeenkomstig de uitvinding waarin een pad is opgenomen voor het bereiden van een drank zijn in het voorgaande reeds uitvoerig beschreven. De toegepaste pad, veelal tevens aangeduid als pouch, omvat doorgaans een omhulling die bijvoorbeeld kan zijn vervaardigd uit filtreerpapier, in welke omhulling een extraheerbaar mengsel is opgenomen. De omhulling is daarbij permeabel voor vloeistof 30 en in hoofdzaak non-permeabel voor het daarin opgenomen extraheerbare ((grofkorrelige) mengsel. Bij voorkeur sluit ten minste een bodemdeel van de pad in hoofdzaak nauw aan op een bodemelement van de houder. De pad strekt zich uit tot nabij de opstaande zijwand 15 van de houder. Dit betekent dat het doorgaans van belang is dat de afmetingen van de pad en de houder op elkaar zijn aangepast. Wanneer de pad bijvoorbeeld kleiner wordt uitgevoerd, zal het ongewenste bypass-effect optreden ondanks het feit dat de genoemde groeven zich bij voorkeur uitstrekken vanaf een op afstand van de zijwand gelegen 5 positie in de richting van de uitlaatopening.

De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een dwarsdoorsnede van een inrichting voor het bereiden van dranken 10 overeenkomstig de uitvinding, figuur 2 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht op een verwarmingseenheid zoals toegepast in de inrichting volgens figuur 1, figuur 3a een dwarsdoorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van een verwarmingseenheid ten gebruike in een inrichting volgens figuur 1, 15 figuur 3b een dwarsdoorsnede van de verwarmingseenheid over de lijn A-A zoals aangegeven in figuur 3a, figuur 4 een schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van een verwarmingseenheid ten gebruike in een inrichting overeenkomstig de uitvinding, figuur 5a een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht op nog een andere 20 uitvoeringsvorm van een verwarmingseenheid ten gebruike in een inrichting overeenkomstig de uitvinding, figuur 5b een dwarsdoorsnede van de verwarmingseenheid over de lijn C-C zoals aangegeven in figuur 5 a, figuur 6 een bovenaanzicht op een in de inrichting volgens figuur 1 toegepaste houder, 25 en figuur 7 een dwarsdoorsnede van weer een andere verwarmingseenheid ten gebruike in een inrichting overeenkomstig de uitvinding.

Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede van een inrichting 1 voor het bereiden van dranken 30 overeenkomstig de uitvinding. De inrichting 1 omvat daartoe een houder 2 waarin een pad 3 met een te extraheren product op losneembare wijze is opgenomen, een met de houder 2 gekoppelde pomp 4 voor het kunnen verpompen van in een voorraadhouder 5 opgenomen water naar de houder 2, en een tussen de houder 2 en de pomp 4 gepositioneerde verwarmingseenheid 6 voor het verwarmen van het aan de houder 2 toe 16 te voeren water. In de houder 2 zal het water in hoofdzaak door de pad 3 worden geperst, waarna het met extract verrijkte verwarmde water via een uitlaatopening 7 de inrichting 1 kan verlaten, en kan worden opgevangen door bijvoorbeeld een drankhouder (niet-weergegeven). Een met de verwarmingseenheid 6 en de houder 2 5 gekoppelde toevoerleiding 8 is voorzien van een instelbare stromingsrestrictie 9 voor het kunnen reguleren van de drukval stroomopwaarts ten opzichte van de pad 3, teneinde door de doorstroming door de pad 3, en daarmee het extractierendement van de inrichting 1 te kunnen optimaliseren. Doorgaans zullen kofïiepads of theepads worden toegepast in de getoonde inrichting 1 voor het bereiden van koffie respectievelijk thee. 10 Echter, het is denkbaar dat tevens andersoortige pads worden toegepast in de inrichting 1. De verwarmingseenheid 6 omvat een basisstructuur 10 en een daarop, in hoofdzaak mediumdicht, aansluitend verwarmingselement 11. Tussen de basisstructuur 10 en het verwarmingselement 11, en in het bijzonder in een bovenoppervlak van de basisstructuur 10, is een niet-lineaire, in het bijzondere zigzagvormige (zie figuur 2) 15 tweedimensionale kanaalstructuur 12 aangebracht voor het langs het verwarmingselement 11 leiden van het te verwarmen water. Het te verwarmen water wordt via een toevoeropening 13 gepompt in de kanaalstructuur 12 en verlaat na verwarming de kanaalstructuur 12 via een afvoeropening 14. Het verwarmingselement 11 en de basisstructuur 10 van de verwarmingseenheid 6 van de inrichting 1 volgens 20 figuur 1 zijn middels een soldeerverbinding 15 onderling solide, duurzaam en in hoofdzaak mediumdicht verbonden. De soldeerverbinding beperkt zich in de getoonde uitvoeringsvorm tot een (omtrekkende) soldeemaad die is gevormd tussen de basisstructuur 10 en het verwarmingselement 11. Door de niet-lineaire kanaalstructuur 12 kan het op te warmen water met relatief hoge snelheid langs een relatief groot 25 opwarmend oppervlak van het verwarmingselement 11 worden geleid, waardoor het water op relatief efficiënte en intensieve wijze kan worden verwarmd. Voordeel hiervan is dat relatief snel een verwarmde drank kan worden bereid. Een significant ander voordeel van de inrichting 1 volgens figuur 1 is dat het vochtgehalte in de pad na het gebruik van de pad relatief snel en efficiënt kan worden gereduceerd, waarna de deels 30 gedroogde pad uit de inrichting 1 kan worden genomen, zonder dat een gebruiker zich relatief snel zal verbranden aan de nog vochtige warme pad en/of vervuild of besmeurd raakt door uit de pad sijpelend water waarin extracten zijn gedispergeerd. Bovendien zal de kans op vervuiling van de omgeving bij het verwijderen van de pad 3 uit de houder 2 op deze wijze kunnen worden geminimaliseerd. Het reduceren van het vochtgehalte in 17 de pad 3 kan worden bereikt door het gedurende korte tijdsduur (doorgaans enkele seconden) persen van stoom door de pad. De stoom kan relatief efficiënt worden gegenereerd door het na bereiding van de drank uitschakelen van de pomp 4, en het tijdelijk ingeschakeld houden van de verwarmingseenheid 6. Zich nog in de 5 verwarmingseenheid 6 bevindend (min of meer stilstaand) vloeibaar water zal alsdan door de verwarmingseenheid 6 verder worden opgewarmd totdat stoom ontstaat. Bij deze omzetting van vloeibaar water naar stoom vindt tevens een significante volume-expansie plaats, waardoor de stoom geforceerd door de pad 3 wordt geperst, hetgeen resulteert in de voordelige, significante reductie van het vochtgehalte in de pad 3. Het 10 moge duidelijk zijn dat de inrichting 1 tevens kan worden toegepast voor het bereiden van koude (niet-verwarmde) dranken, door de verwarmingseenheid 6 niet in te schakelen tijdens het bereiden van de drank. Juist na het bereiden van de koude drank kan de verwarmingseenheid 6 worden ingeschakeld voor het genereren van stoom voor het kunnen doorblazen van de gebruikte pad 3. Alhoewel het doorgaans minder de 15 voorkeur zal genieten, is het tevens denkbaar dat de verwarmingseenheid 6 tevens is ingericht als koeleenheid voor het kunnen koelen van aan de houder 4 toe te voeren water, waardoor tevens gekoelde dranken kunnen worden bereid. Echter, juist na het bereiden van de gekoelde drank zal alsdan de koelende eenheid 6 instantaan moeten worden verwarmd om de stoom te kunnen genereren voor het kunnen doorblazen van de 20 pad 3. Derhalve zal in een dergelijke uitvoeringsvariant veelal gebruik worden gemaakt van een separate koeleenheid.

Figuur 2 toont een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht op een verwarmingseenheid 6 zoals toegepast in de inrichting 1 volgens figuur 1. Zoals 25 duidelijk getoond in figuur 2 is in de basisstructuur 10 een zigzagvormige kanaalstructuur 12 aangebracht, welke kanaalstructuur 12 aansluit op zowel de toevoeropening 13 alsook de afvoeropening 14 van de verwarmingseenheid 6. Het verwarmingselement 11 is plaatvormig uitgevoerd is gepositioneerd bovenop de basisstructuur 10, waarbij het verwarmingselement 11 en de basisstructuur 10 onderling 30 middels een soldeerverbinding 15 zijn verbonden. De soldeerverbinding 15 beperkt zich in de getoonde uitvoeringsvorm tot een (omtrekkende) soldeemaad die is gevormd tussen de basisstructuur 10 en het verwarmingselement 11. Het verwarmingselement 11 wordt in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld gevormd door een elektrisch verwarmingselement 11 dat, bij voorkeur, aan een van de kanaalstructuur 12 afgekeerde 18 zijde is voorzien van een spoorvormige dikke film (niet-weergegeven) voor geforceerde geleiding van elektrische stroom, teneinde een gewenste warmteontwikkeling te kunnen genereren.

5 Figuur 3 a toont een dwarsdoorsnede van een alternatieve uitvoeringsvorm van een verwarmingseenheid 16 ten gebruike in een inrichting volgens figuur 1. Deze dwarsdoorsnede vormt een aanzicht over de lijn B-B zoals getoond in figuur 3b. De verwarmingseenheid 16 omvat een basisstmctuur 17, en een op de basisstructuur 17 aansluitend verwarmingselement (zie figuur 3b). De basisstructuur 17 vormt daarbij een 10 eenzijdig geopend spiraalvormig kanaal 18 voor te verwarmen water. De basisstructuur 17 omvat daartoe een basisplaat 19 waarop een spiraalvormig georiënteerde opstaande scheidingswand 20 is georiënteerd. De scheidingswand 20 is daarbij ingericht voor het lateraal begrenzen van het kanaal 18. Zowel de basisplaat 19 als de scheidingswand 20 zijn bij voorkeur uit metaal, in het bijzonder roestvast staal vervaardigd. De 15 scheidingswand 20 is bij voorkeur middels een soldeerverbinding, in het bijzonder een soldeemaad 25 op in hoofdzaak mediumdichte wijze met de basisplaat 19 verbonden (zie figuur 3b). Het kanaal 18 wordt in het getoonde uitvoeringsvoorbeeld mediumdicht afgesloten door het aanliggende verwarmingselement. Teneinde de scheidingswand 20 op solide, betrouwbare en mediumdichte wijze te kunnen laten aansluiten op het 20 verwarmingselement is het verwarmingselement bij voorkeur middels een soldeemaad 26 permanent verbonden met de scheidingswand 20. Een omtreksnaad van de verwarmingseenheid 16 kan daarbij (aanvullend) worden afgedicht middels een soldeerverbinding of lasverbinding, teneinde de mediumdichtheid van de verwarmingseenheid 16 te kunnen verbeteren. Het kanaal 18 is voorzien van een 25 toevoer 21 voor op te warmen water en van een afvoer 22 voor door de verwarmingseenheid 16 opgewarmd water. Teneinde het verwarmingselement middels een soldeerverbinding relatief efficiënt te kunnen verbinden met de basisstmctuur 17, wordt bij voorkeur een soldeerstift 23 aangebracht, voor het onderling kunnen uitlijnen en het onderling kunnen fixeren van het verwarmingselement en de basisstmctuur 17.

30

Figuur 3b toont een dwarsdoorsnede van de verwarmingseenheid 16 over de lijn A-A zoals aangegeven in figuur 3a. Water kan in de verwarmingseenheid 16 worden gebracht via de toevoer 21 en verlaat na het doorlopen van het spiraalvormige kanaal 18 via de afvoer 22 de inrichting. Tijdens het doorlopen van het kanaal 18 wordt het water 19 rechtstreeks, id est zonder tussenkomst van enig ander element, opgewarmd door het het kanaal 18 begrenzende plaatvormige verwarmingselement 24. Daar de kanaaldoorsnede 18 tamelijk gering is (doorgaans tussen 2 en 50 mm2) is het volume van de verwarmingseenheid 16 eveneens relatief gering. Echter door de efficiënte en intensieve 5 warmteoverdracht van het verwarmingselement 24 naar het water zal het water relatief snel op een gewenste temperatuur kunnen komen. Teneinde oververhitting, in het bijzonder koken, van het water tijdens het bereiden van de drank te voorkomen en de capaciteit van de verwarmingseenheid 16 te vergroten zal het water doorgaans onder een verhoogde druk van circa tussen 0,2 en 16 bar en met snelheden van bij voorkeur 10 tussen 1 en 3 m/s door de verwarmingseenheid 16 worden gepompt. Ingeval het water niet langer door de verwarmingseenheid 16 worden gepompt, zal het water relatief snel gaan koken en aldus worden omgezet in stoom voor het kunnen doorblazen van een pad (zie figuur 1). De soldeerstift 23 is tevens met een lasverbinding 27 of soldeerverbinding aan de basisplaat 19. Middels een perifere lasnaad of soldeemaad 28 15 is het verwarmingselement 24 verbonden met de basisplaat 19, teneinde de verwarmingseenheid 16 mediumdicht en drukvast te kunnen maken. Het water zal tijdens het doorlopen van het kanaal 18 bij voorkeur een kanaallengte van 0,5, 1, 2,4, 5 of 6 meter afleggen. Daar de stromingssnelheid van het water door het kanaal 18 veelal constant zal zijn bepaalt de dimensionering, in het bijzonder de lengte en de 20 dwarsdoorsnede, van het kanaal 18 het eigenlijke waterdebiet, waardoor de verwarmingseenheid 16, en in het bijzonder de eindtemperatuur van het te verwarmen water, relatief eenvoudig kunnen worden aangepast aan de specifieke toepassing waarvoor de verwarmingseenheid 16 wordt gebruikt. Derhalve kunnen middels het aanpassen van de dimensionering en geometrie van het kanaal 18 de 25 doorstromingssnelheid van het water worden gereguleerd, en daarmee de aan een volume-eenheid water over te dragen hoeveelheid energie. Bovendien kan met behulp van de verwarmingseenheid 16 warmte op relatief efficiënte en effectieve wijze worden overgedragen, doordat het samenstel van de basisstructuur 19 en het verwarmingselement 24 een thermisch gekoppeld en goed geleidend geheel vormt.

30 Teneinde het aansluiten van de verwarmingseenheid 16 op een aanvoerleiding en afvoerleiding te kunnen faciliëren zijn de toevoer 21 en de afvoer 22 elk voorzien van een koppelstructuur 29, 30. Elke koppelstructuur 29, 30 kan daarbij middels een lasverbinding of soldeerverbinding zijn bevestigd aan de basisplaat 19 van de basisstructuur 17. Zoals getoond in figuur 3b omvat het verwarmingselement 24 een 20 geleidende plaat 31 aan een van de scheidingswand 20 afgekeerde zijde waarvan een dikke film 32 (spoorvormige elektrische weerstand) is aangebracht voor het genereren van warmte.

5 Figuur 4 toont een schematische voorstelling van een andere uitvoeringsvorm van een samenstel 33 ten gebruike in een inrichting overeenkomstig de uitvinding. Het samenstel 33 omvat daarbij een pomp 34 en een met de pomp 34 verbonden niet-lineaire verwarmbare kanaalstructuur 35. De kanaalstructuur 35 wordt daarbij gevormd door een enkel kanaal dat zowel gekromd als gehoekt is vormgegeven. De 10 kanaalstructuur 35 sluit daarbij aan op een dikke filmelement (niet-weergegeven) voor opwarming van een door de kanaalstructuur 35 stromend water. Daartoe wordt relatief koud water vooreerst via een leiding 36 naar de pomp 34 geleid, waarna het relatief koude water onder druk via een andere leiding 37 richting de kanaalstructuur 35 wordt geleid. In de kanaalstructuur 35 wordt het water opgewarmd tot een gewenste 15 temperatuur. Via een afvoerleiding 38 kan het opgewarmde water uit het samenstel 33 worden geleid en door een in een houder (niet-weergegeven) opgenomen pad worden geperst, waardoor een warme drank kan worden bereid. Het samenstel 33 is tevens voorzien van een, via een leiding 39 met de pomp 34 gekoppelde, temperatuursensor 40 welke is gepositioneerd in of nabij de afvoerleiding 38 van de kanaalstructuur 35.

20 Indien de sensor 40 waarneemt dat de watertemperatuur een kritische grens overschrijdt zal de sensor 40 via een met de sensor gekoppelde regelaar (niet-weergegeven) het pompdebiet van de pomp 34 zodanig opvoeren dat het (oververhitte water relatief snel uit het samenstel 33 zal worden gespoeld en/of het vermogen van het dikke filmelement worden aangepast, waardoor verdere oververhitting kan worden voorkomen. Het 25 aanpassen van het vermogen van het dikke filmelement kan daarbij worden gerealiseerd door toepassing van meerdere, afzonderlijk activeerbare, verwarmingssporen (niet-weergegeven) toe te passen. Een soortgelijke (omgekeerde) situatie kan zich voordoen bij onvoldoende verwarming van het water, waarna het pompdebiet (tijdelijk) kan worden gereduceerd. Bij voorkeur is het samenstel 33 tevens voorzien van een 30 inlaatsensor (niet-weergegeven), waardoor de temperatuursverandering van het water in de kanaalstructuur 35 kan worden gemeten. In combinatie met het meten van het door het samenstel 33 aan het water toegevoerde vermogen kan vervolgens het volume van het opgewarmde water worden bepaald, hetgeen relevant kan zijn, in het bijzonder 21 ingeval van het doseren van (een volume van) een warme drank.

Figuur 5a toont een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht op nog een andere uitvoeringsvorm van een verwarmingseenheid ten gebruike in een inrichting 5 overeenkomstig de uitvinding. De verwarmingseenheid 41 omvat een draagstructuur 42, welke draagstructuur 42 aan een bovenzijde is voorzien van een meerdere parallel georiënteerde verdiept gelegen niet-lineaire kanalen 43, welke kanalen 43 aan weerszijden van de draagstructuur 42 onderling zijn gekoppeld middels een collector 44. De kanalen 42 zijn ingericht voor doorstroming van water en zijn voorzien van een 10 invoer 45 en een uitvoer 46 voor water. Een overig, vlak deel van de bovenzijde van de draagstructuur 42 is ingericht om te fungeren als soldeervlak 47 voor het kunnen aanbrengen van een plaatvormig verwarmingselement 48 op de draagstructuur om alzo de kanalen 43 mediumdicht te kunnen afschermen. Een (vlak deel van de) onderzijde van het verwarmingselement 48 fungeert daarbij eveneens als soldeervlak. Door 15 soldeerpasta aan te brengen op althans één van de soldeervlakken en de soldeervlakken vervolgens te verwarmen kan de draagstructuur 42 permanent met het verwarmingselement 48 worden verbonden.

Figuur 5b toont een dwarsdoorsnede van de verwarmingseenheid over de lijn C-C zoals 20 aangegeven in figuur 5a. In figuur 5b is getoond dat een naar de draagstructuur 42 toegekeerde zijde van het verwarmingselement 48 tevens is voorzien van (drie) niet-lineaire gelijkgevormde (zigzagvormige) kanalen 49. De kanalen 43 van de draagstructuur 42 sluiten daarbij over de in hoofdzaak volledige lengte aan op de kanalen 49 van het verwarmingselement 48. Op deze wijze kan het kanaalvolume van 25 de verwarmingseenheid 41 nochtans enigszins worden vergroot, waarbij de warmteoverdrachtscapaciteit van de verwarmingseenheid 41 ten minste gehandhaafd blijft. In deze figuur is verder duidelijk getoond dat de naar elkaar gekeerde zijden van de draagstructuur 42 respectievelijk het verwarmingselement 48, id est het contactoppervlak van beide componenten 42, 48, is voorzien van soldeer 50 voor het 30 onderling kunnen verbinden van de componenten 42, 48.

Figuur 6 toont een bovenaanzicht op de in de inrichting volgens figuur 1 toegepaste houder 2. De houder 2 is komvormig omvat een bodemelement 51, en een op het bodemelement 51 aansluitende opstaande zijwand 52. Het bodemelement 51 is voorzien 22 van de uitlaatopening 7 voor doorvoer van het met het extract verrijkte water. In het bodemelement 51 zijn meerdere zich radiaal uitstrekkende groeven 53 aangebracht, welke groeven 53 zich uitstrekken vanaf een op afstand van de zijwand gelegen positie in de richting van de uitlaatopening 7. Voordeel hiervan is dat aan de houder 2 5 toegevoerd water zich doorgaans in hoofdzaak niet langs, maar door een in de houder 2 opgenomen pad (niet-weergegeven) wordt geperst, hetgeen het extractrendement van de houder 2, en daarmee van de inrichting 1, aanzienlijk ten goede komt. De groeven 53 hebben elk een bodem die in de richting van de uitlaatopening 7 schuin naar beneden toe afloopt. De groeven sluiten onderling van een hoek α van 30° in.

10

Figuur 7 toont een dwarsdoorsnede van weer een andere verwarmingseenheid 54 ten gebruike in een inrichting overeenkomstig de uitvinding. De verwarmingseenheid 54 omvat een eerste verwarmingselement 62, een tweede verwarmingselement 63, en een met beide verwarmingselementen 62, 63 samenwerkende basisstructuur 64. De 15 basisstructuur 64 omvat een spiraalvormige scheidingswand 59, waartussen zich een spiraalvormig kanaal vormt. Het spiraalvormige kanaal wordt daarbij eenzijdig begrensd door het eerste verwarmingselement 62. De basisstructuur 64 en het tweede verwarmingselement 63 sluiten onderling een stoomkamer 58 in voor het (optioneel) kunnen genereren van stoom. De basisstructuur heeft een centrale inlaatopening 55 voor 20 te verwarmen vloeistof, en een eerste uitlaatopening 56 voor in het spiraalvormige kanaal opgewarmde vloeistof, en een tweede uitlaatopening 57 voor in de stoomkamer 58 gevormde stoom. De via de eerste uitlaatopening 56 uittredende opgewarmde vloeistof kan zijn verwarmd door het eerste verwarmingselement 62 en eventueel additioneel tevens door het tweede verwarmingselement 63. De verwarmingselementen 25 62, 63 zijn afzonderlijk in te schakelen en uit te schakelen. Ingeval stoomvorming gewenst is, dan kan de met behulp van het tweede verwarmingselement 63 gevormde stoom via een membraan 61 worden geleid naar een stoomverzamelruimte 60. Via de tweede uitlaatopening 57 kan de stoom vervolgens worden afgevoerd. Tijdens of juist voor de stoomvorming zal een pomp (niet-weergegeven) voor het toevoeren van op te 30 warmen vloeistof aan de verwarmingseenheid 54 worden uitgeschakeld, waardoor de stoom op relatief effectieve wijze kan worden gegenereerd. Daar alsdan het spiraalvormige kanaal doorgaans zal zijn gevuld met vloeistof, zal de gevormde stoom geforceerd worden getransporteerd door het membraan 61 en vervolgens worden afgevoerd voor het kunnen drogen van een pad.

23

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand 5 zullen liggen.

Claims (37)

1. Werkwijze voor het middels extractie bereiden van dranken, zoals koffie, thee of soep, omvattende de stap:

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de werkwijze tevens omvat stap C), omvattende het voor het door de pad persen van de vloeistof volgens stap A) door verwarmingsmiddelen laten verwarmen van de vloeistof.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het gas wordt gevormd 15 door stoom, en dat de werkwijze tevens omvat stap D), omvattende het voor het door de pad persen van de stoom volgens stap B) door de verwarmingsmiddelen laten genereren van de stoom.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat tijdens stap B) de 20 verwarmingsmiddelen na een bepaalde tijdsduur worden uitgeschakeld.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de tijdsduur is gelegen tussen 1 en 10 seconden.

5 A) het door een in een houder opgenomen pad gevuld met een te extraheren product persen van een vloeistof, in het bijzonder water, voor het bereiden van de drank, met het kenmerk, dat de werkwijze tevens de volgende stap omvat: B) het na het persen van de vloeistof door de pad persen van gas door de pad.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tijdens stap A) de vloeistof met behulp van een pomp wordt geperst door de pad.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de verwarmingsmiddelen tussen de pomp en de houder voor de pad zijn gepositioneerd, en dat de pomp na het 30 uitvoeren van stap A) en vóór het uitvoeren van stap B) wordt uitgeschakeld.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de drukval van de door de houder geperste vloeistof stroomopwaarts en/of stroomafwaarts van de pad groter is dan de drukval over de pad zelf.

9. Inrichting voor het bereiden van een drank, in het bijzonder koffie of thee, door toepassing van de werkwijze volgens een der conclusies 1-8, omvattende: 5. ten minste één houder voor opname van ten minste één pad gevuld met een te extraheren product, welke houder is voorzien van ten minste één inlaatopening en ten minste één uitlaatopening voor doorvoer van althans een vloeistof, en ten minste één met de houder gekoppelde pomp voor het onder druk door een in de houder opgenomen pad persen van de vloeistof, 10 met het kenmerk, dat de inrichting is ingericht voor het onder door druk door de in de houder opgenomen pad persen van een gas.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de inrichting met de houder gekoppelde stoomgenererende middelen omvat voor het onder druk door de in de 15 houder opgenomen pad persen van stoom.

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat de inrichting tevens verwarmingsmiddelen omvat voor het verwarmen van door de houder te leiden vloeistof. 20

12. Inrichting volgens conclusie 10 en 11, met het kenmerk, dat de stoomgenererende middelen deel uitmaken van de verwarmingsmiddelen.

13. Inrichting volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat de 25 verwarmingsmiddelen een basisstructuur, en ten minste één op de basisstructuur aansluitend verwarmingselement omvatten, waarbij tussen de basisstructuur en het verwarmingselement ten minste één niet-lineaire kanaalstructuur is aangebracht voor doorstroming van een te verwarmen vloeistof, en waarbij de basisstructuur en het verwarmingselement onderling mechanisch zijn verbonden. 30

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de basisstructuur en het verwarmingselement onderling zijn verbonden middels ten minste één soldeerverbinding.

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de soldeerverbinding wordt gevormd door ten minste één soldeemaad.

16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de soldeemaad zich 5 uitstrekt langs althans een deel van een door de basisstructuur en het verwarmingselement gevormd contactoppervlak.

17. Inrichting volgens conclusie 15 of 16, met het kenmerk, dat de kanaalstructuur wordt begrensd door ten minste één scheidingswand, welke scheidingswand via de 10 soldeemaad is verbonden met het verwarmingselement onder vorming van een afdichting voor de kanaalstructuur.

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de basisstructuur een basisplaat omvat waarop de scheidingswand middels ten minste één lasverbinding is 15 aangebracht.

19. Inrichting volgens een der conclusies 13-18, met het kenmerk, dat ten minste een deel van de kanaalstructuur verdiept is aangebracht in een zijde van de basisstructuur. 20

20. Inrichting volgens een der conclusies 13-19, met het kenmerk, dat ten minste een deel van de kanaalstructuur verdiept is aangebracht in het verwarmingselement.

21. Inrichting volgens een der conclusies 13-20, met het kenmerk, dat de 25 kanaalstructuur een in hoofdzaak tweedimensionale geometrie bezit.

22. Inrichting volgens een der conclusies 13-21, met het kenmerk, dat de kanaalstructuur ten minste gedeeltelijk gekromd is vormgegeven.

23. Inrichting volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de kanaalstructuur in hoofdzaak spiraal vormig is vormgegeven.

24. Inrichting volgens een der conclusies 13-23, met het kenmerk, dat het verwarmingselement in hoofdzaak plaatvormig is uitgevoerd.

25. Inrichting volgens een der conclusies 13-24, met het kenmerk, dat de kanaallengte van de kanaalstructuur is gelegen tussen 0,3 en 7 meter, in het bijzonder tussen 0,5 en 5 meter. 5

26. Inrichting volgens een der conclusies 25, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van de kanaalstructuur een oppervlak heeft dat is gelegen tussen 1 en 100 mm", in het bijzonder tussen 2 en 50 mm .

27. Inrichting volgens een der conclusies 13-26, met het kenmerk, dat de kanaalstructuur ten minste gedeeltelijk gehoekt is vormgegeven.

28. Inrichting volgens een der conclusies 13-27, met het kenmerk, dat de basisstructuur wordt gevormd door meerdere separate, onderling verbonden 15 basismodules.

29. Inrichting volgens een der conclusies 9-28, met het kenmerk, dat het pompdebiet van de pomp reguleerbaar is.

30. Inrichting volgens een der conclusies 13-29, met het kenmerk, dat de verwarmingsmiddelen zijn voorzien van met de pomp gekoppelde sensormiddelen voor het, afhankelijk van de vloeistoftemperatuur in de kanaalstructuur, reguleren van het pompdebiet.

31. Inrichting volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat de inrichting ten minste één inlaatsensor omvat voor het detecteren van de temperatuur van de aan de inrichting toegevoerde vloeistof, en dat de inrichting ten minste één uitlaatsensor omvat voor het detecteren van de temperatuur van de uit de inrichting geleide vloeistof.

32. Inrichting volgens een der conclusies 9-31, met het kenmerk, dat de inrichting stroomopwaarts en/of stroomafwaarts van de houder is voorzien van een stromingsrestrictie.

33. Inrichting volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat de stromingsrestrictie in-en uitschakelbaar is opgenomen in de inrichting.

34. Inrichting volgens een der conclusies 9-33, met het kenmerk, dat de houder een 5 bodemelement en een op het bodemelement aansluitende opstaande zijwand omvat, waarbij in de bodem een aantal kanaalvormige groeven zijn aangebracht die zich in radiale richting naar de uitlaatopening uitstrekken, waarbij de groeven zich uitstrekken vanaf een op afstand van de zijwand gelegen positie in de richting van de uitlaatopening. 10

35. Inrichting volgens een der conclusies 9-34, met het kenmerk, dat de inrichting ten minste één voorraadhouder voor vloeistof omvat.

36. Samenstel van een inrichting volgens een der conclusies 9-35, en ten minste één 15 pad gevuld met een te extraheren product, waarbij pad losneembaar in de houder is opgenomen.

37. Samenstel volgens conclusie 36, met het kenmerk, dat ten minste een bodemdeel van de pad in hoofdzaak nauw aansluit op een bodemelement van de houder. 20