CN101181134B - 改进的热饮设备 - Google Patents

Abstract

热饮冲泡设备1具有多个热水供应喷嘴19，其在压力下将热水同时引导到冲泡筐17之内的特定点26，而不管筐17内粉末的量或类型，这会确保热水和粉末的彻底混合，以送出最佳冲泡的饮料。另外，本发明关注热传感器31重量传感器33，其与壶7相接触地安置，以传感壶是否是绝热的，以便确定是否要自动触发保温板20。

Description

改进的热饮设备

相关申请的交叉引用

本申请与共同待审美国申请11/129041及其优先权美国临时申请60/737344相关。

技术领域

本发明涉及诸如咖啡机之类的热饮制造机，并且更加具体地，涉及具有为冲泡饮料提供最佳冲泡性能、热效率和安全性的特征的热饮制造机。

背景技术

已知的滴漏式热饮制造机具有多种特征，并且典型地，具有相同类型的供水喷嘴或“喷淋头”，其将水滴入或引导到冲泡筐和过滤部件中。典型的冲泡筐直接在供水喷嘴之下保持咖啡粉，以便热水滴入到筐中并与咖啡粉混合，以便冲泡的咖啡从冲泡筐底部中的一个或多个开口滴出。和冲泡筐一样，供水的速度通常是固定的，然而消费者可以选择改变咖啡粉的量以及改变粉末的质地和大小。这些和其他因素能够影响水与粉末的混合，并且这样一来就负面影响了冲泡出饮料的冲泡浓度和味道。通过使用以下方法实现优选的用于冲泡咖啡的方式：1)将预定量的咖啡粉放置在锥形或筐状纸过滤器中；2)使水达到90-95摄氏度的温度；3)以高速将水送入咖啡粉中，以获得咖啡粉和水的良好混合的浆液；4)维持对特定类型的咖啡而言最好的水和粉末之间的预定接触时间，以确保水已从咖啡中提取了香味元素而不是苦酸味。

其他已知的热饮制造机通常具有用于接收冲泡的饮料的玻璃壶或诸如用于接收冲泡的饮料的双壁壶之类的绝热壶中的任一种。典型地，饮料制造机在放置壶的底部处具有保温板，以便为刚刚冲泡饮料的壶保温。当使用绝热壶时，这样的保温板是不必要的并且无效。如果它没有关闭，那么就是电能的无效使用。当使用非绝热壶时，保温板用于将冲泡饮料维持在加热状态。尽管用热饮器具手动触发保温板是已知的，但是这样的器具需要用户记住何时将板接通或断开。

发明内容

希望提供这样的热饮器具，其冲泡热饮并且克服了上面讨论的已知器具的缺点。在此公开的本发明实现了这些以及其他目的。

本发明通过以下实现这些以及其他目标：提供多个热水供应喷嘴，其在压力下将热水同时引导到冲泡筐之内的特定点，而不管筐内粉末的量或类型，这会确保热水和粉末的彻底混合，以送出最佳冲泡的饮料。另外，本发明涉及热传感器，其与壶相接触地安置，以检测壶是否是绝热的，以便确定是否要自动触发保温板。

根据本发明的咖啡机以下述方式实现上述以及其他目标：1)高速水流在几乎整个冲泡过程中帮助粉末均匀分散在水中；2)控制水流以最小化从4杯到12杯的冲泡时间变化；3)在冲泡过程的主要部分保持冲泡温度恒定；4)专用传感器防止取出壶时咖啡溢出；5)传感器指示用于收集咖啡的是绝热壶还是玻璃壶，控制保温板是否应当通电；6)如果在使用绝热壶的话，由于其较小的容量，则传感器防止冲泡多于10杯；7)当没有足够的水可用于冲泡一壶咖啡时，传感器发信号通知咖啡机。

附图说明

图1是根据本发明的饮料制造机的立体图。

图2是图1中的咖啡机的局部分解立体图。

图3是根据本发明的咖啡机的壶的示意性局部横截面图。

图4是图1的咖啡机的前视图。

图5是图4的咖啡机的控制面板的放大图。

图6是沿着图3的线8-8的放大横截面。

图7是图3的壶保温板的横截面图。

具体实施方式

根据本发明的咖啡机1允许用户在通过加压冲泡一次冲泡一杯或者通过大气冲泡(亦即非加压)冲泡一整壶咖啡之间选择。图1的咖啡冲泡设备包括：外壳2、水容器3以及控制装置4和5，控制装置4和5用于选择冲泡的类型、用于接通与断开咖啡机、和用于开启冲泡过程。粉末杯6用于一次冲泡单杯，而壶7则用于在冲泡一壶咖啡时接收冲泡的咖啡。另外，承滴盘8和承滴盘盖9用于支持在加压冲泡期间冲泡的咖啡被分配到其中的一个或两个杯子。

如图2所示，根据本发明的咖啡冲泡设备具有这样的部件，其在冲泡咖啡的同时，控制咖啡的量以及咖啡的温度和味道。使用了机电水泵14、用于加热水并将其维持在预定温度的煮水器10、以及用于确定流过通常已知类型的系统的水量的流量计12。图示了用于将水送入咖啡过滤器中的喷水器13。在图2中显示了用于在压力下冲泡咖啡的热水传送机构11，以及将供水机构11升高到粉末杯34中和将其从粉末杯降低出来的齿轮箱15。在共同待审专利申请号(11/129041)中详细描述了供水机构11和齿轮箱15的细节。

图3显示了与机器的大气冲泡部分性能有关的部件。显示了咖啡壶7的示意性轮廓。位于壶7上面的是过滤器支架17，用于支持咖啡过滤器18，以横截面显示。过滤器支架17之上是以局部横截面显示的喷水器13，具有模拟从喷水器喷嘴19向外喷射水流的线35。壶7下面是具有弹簧加载的传感器21的保温板20，其与壶7的底部相接触。当详细讨论咖啡制造设备1的性能时，传感器21的重要性将变得明显。

所示喷水器13由通过管子连接到煮水器出口的位于中心的供水开口22组成。喷水器具有流体连接到进水口的3个(其他数量也可以)臂23、24和25。每个臂与喷嘴19端接，其被引导，以便从喷嘴19发出的水的喷射35几乎与咖啡过滤器18的外壁平行地流动。3股喷射35的水在在过滤器底部37的略微上方的空间某点26处会合。通过以这样的方式安置喷射35，无论过滤器18中放置的咖啡粉的量如何，保证了3股喷射35会撞击咖啡使之相互离开，从而确保了咖啡/水混合物被良好搅拌，并且咖啡粉变得与水均匀地混合。这对确保从所有的咖啡粉中一致提取是重要的。

图7是根据本发明的壶保温板20的放大横截面图。其显示了位于保温板20中的传感器21。传感器21由具有顶部28的顶盖27、侧壁29和圆周凸缘30组成。顶盖27由诸如黄铜或铝之类的导热材料制成。在顶盖的顶部具有诸如NTC之类的温度传感器31，其传导地连接到顶盖27的顶部。顶盖27由弹簧32朝着壶7的方向向上推动。在凸缘上具有电触点33，其与凸缘30电绝缘。温度传感器31和电触点33两者都连接到咖啡冲泡机1的控制电路。温度传感器31将一直测量壶7的温度。当从保温托盘提起壶7时，电触点33会用板20关闭电路，因为弹簧32那时会向上推动顶盖27，并且触点会连接到保温板20。

在操作中，希望冲泡一壶7咖啡的用户接通咖啡机1。这会发信号给热水器10，将罐3中的水加热到90-95℃的合适的冲泡温度。用户应当检查水容器3中是否有足够的水。然后，用户将预定量的咖啡粉放置在位于冲泡筐17中的冲泡过滤器18(一次性的纸过滤器或永久性的过滤器)中。下一步，通过将杯指示器4和5设置到适当数目(从2到12杯)，用户选择希望的杯数。其后用户选择希望的冲泡浓度(味淡的、常规的或味浓的)。其后用户开始冲泡过程。可选择地，用户能够设置自动“接通”，一直到咖啡应当制备好可以饮用时。当冲泡过程开始，以下会发生：

1.电子控制器将确定贮水器中是否有足够的水以冲泡12杯咖啡。如果没有，则信号(视频和/或音频)会发生以警告用户加水。(可选择地，也能够使用这样的控制器，其确定罐中的水是否足以冲泡选择的杯数)。

2.位于保温板处的传感器检测壶是否就位。

3.泵将水从水容器中泵入加热罐，并从而将热水从加热罐送入到冲泡筐中。当热水从罐中转移时，冷水会被加热到预置的冲泡温度。

4.程序控制供水速率，使得以这样的速率送出预先选择的杯数：总的冲泡过程会保持恒定，而不管冲泡的杯数。这就意味着，与要冲泡较多杯相比，如果要冲泡较少杯，则送出速率会较慢。能够以若干方法控制供水速率，例如：

a.通过使泵放慢。

b.通过使泵循环接通和断开。

5.开始冲泡过程几分钟之后，将控制位于保温板中并且接触壶底部的传感器来确定：

a.壶的温度在50℃以下吗？

b.壶的温度在50℃以上吗？

6.如果壶的温度在50℃以下，则这表明使用的壶是绝热壶，因为它里面的咖啡不会加热与壶内部绝热的底部。在那种情况下，保温加热器会保持断开。

7.如果壶底部温度标明在50℃以上，那么保温加热器将接通并且将由传感器控制，以维持咖啡温度在75和85℃之间，这是在将它倒入杯中用于饮用之前用于保持咖啡的适当温度。

8.如果用户设置咖啡机以冲泡12杯，并且使用绝热壶(其具有10杯的最大容量)，则由于绝热壶的较小容量，传感器会命令电子控制器在10杯之后停止冲泡过程，以防止咖啡溢出。

9.如果在冲泡过程中壶因为任何原因被移走，则传感器会自动停止泵再将水送入到冲泡筐中，直到将壶返回到它的位置为止。那样做以防止冲泡筐溢出，因为它的出口在壶被移走时会自动关闭，在本领域中被称为“滴漏停止”。

10.为了在冲泡筐中产生良好混合的浆液，以3股喷射流将热水送入到冲泡筐中。位于冲泡筐之上的“喷淋头”中的3个喷嘴产生这些喷射流。喷嘴被设计位沿着平行于过滤器外壁流动的角度引导喷射流，从而确保水会在3个离散的位置处冲击过滤器中的粉末，而不管过滤器中咖啡粉的量。

11.咖啡机会通过视频和/或音频信号指示冲泡过程完成。

12.在冲泡过程的结尾，罐中的加热器会自己断开。可选择地，能够命令它在额外的预定时间保持接通并且将罐中的水维持在冲泡温度，然后自己断开。

13.在另一个预置的时间量之后，保温加热器会自己断开，因为如果保持在服务温度太多小时的话，咖啡会丧失其味道而变苦。信号(音频或视频)会指示用户咖啡不再处于服务温度。

尽管已在此描述了本发明的优选实施例，但是可以理解，能够进行各种修改而不脱离本发明的范围。

Claims (5)

1.一种热饮制造设备(1)，包括：

用于容纳液体的罐(3)；

用于选择性地加热所述液体的热源(10)；

用于将所述液体从所述罐移动到混合区域(17)的液体输送系统(14)；

位于所述混合区域内的冲泡粉末容器(18)，用于容纳要与所述液体混合以形成饮料的粉末；

多个混合喷嘴(19)，用于将所述液体的压力喷射(35)同时引导到所述混合区域内，从而与所述液体与所述粉末混合；以及

出口(36)，用于将所述饮料制造设备外部的所述喷嘴输送到所述出口附近的容器内，其中

所述粉末容器(18)具有底板部分(37)，以及所述压力喷射(35)在所述底板上方的某个位置(26)会合。

2.如权利要求1所述的设备，进一步包括

容器支撑板(20)，用于支撑所述设备上的所述容器；和

用于测量所述容器重量的重量传感器(33)。

3.如权利要求1所述的设备，进一步包括

容器支撑板(20)，用于支撑所述设备上的所述容器；和

温度传感器(31)，用于测量所述容器的温度。

4.如权利要求2所述的设备，其中

所述重量传感器(33)与所述设备的控制电路通信以自动地控制输送到所述容器的饮料的量。

5.如权利要求3所述的设备，其中

所述温度传感器(31)与所述设备的控制电路通信以自动地控制位于下部的加热元件并与所述容器通信。

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