CN113384143A - 设有咖啡排放管净化装置的自动咖啡机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动咖啡机(1)，该自动咖啡机具有控制电路(60)、包括至少一个咖啡出口(51)的分配头(50)和冲泡装置(10)，所述冲泡装置(10)包括冲泡室(12)，该冲泡室设有用于接收咖啡研磨料的上部开口(16)和能在上方缩回位置和下方压紧位置之间移动的压力活塞(14)，在上方缩回位置，压力活塞位于冲泡室(12)上方，在下方压紧位置，压力活塞通过上部开口(16)进入冲泡室(12)，冲泡室(12)由电动泵(9)供应热水，并且通过穿过压力活塞(14)的咖啡排放管(30)流体连接到至少一个咖啡出口(51)。根据本发明，通气管(40)在布置在压力活塞(14)附近的接合区域(49)处连接到排放管(30)，并且通气管(40)包括电磁阀(47)，就在咖啡冲泡过程结束时电动泵(9)停止之后，控制电路(60)控制电磁阀(47)使其从通气管(40)的关闭位置切换到通气管(40)的打开位置，使得在电动泵(9)停止后排放管(30)中存在的咖啡在重力作用下连续跟随已经分配的咖啡流动。
Description
技术领域
本发明涉及自动咖啡机的一般技术领域，该自动咖啡机包括通过咖啡排放管连接到分配头的冲泡室，更具体地说，涉及一种包括咖啡排放管净化装置的自动咖啡机。
背景技术
从文献FR2802073或FR2877556可知一种自动咖啡机，其包括控制电路、具有至少一个咖啡出口的分配头和冲泡装置。冲泡装置包括冲泡室和压力活塞，冲泡室具有用于接收咖啡研磨料的上部开口，压力活塞可在位于冲泡室上方的上方缩回位置和通过上部开口进入冲泡室的下方压紧位置之间移动。冲泡室由泵供应热水，并通过穿过压力活塞的咖啡排放管流体连接到至少一个咖啡出口。
然而，在咖啡制作过程结束时，冲泡好的咖啡仍留在排放管中。残留的冲泡好的咖啡将在下一次咖啡分配开始时分配。因此，在自动咖啡机已经停止几个小时或者甚至几天之后制作的咖啡将带有可能改变咖啡味道的陈旧的残留咖啡。
此外，如果制作的咖啡是每杯容量较小的里斯特雷托(ristretto)型，例如20毫升，这种现象会被放大。残留咖啡可占咖啡体积的约10％。
发明内容
本发明的目的是弥补上述缺点，并提供一种自动咖啡机，该自动咖啡机能保证成杯的良好效果，并且具有简单且符合人体工程学的实现方式。
本发明的另一个目的是提出一种设计简单且操作经济的自动咖啡机。
这些目的是通过一种自动咖啡机实现的，该自动咖啡机具有控制电路、包括至少一个咖啡出口的分配头和冲泡装置，所述冲泡装置包括冲泡室，该冲泡室设有用于接收咖啡研磨料的上部开口和可在上方缩回位置和下方压紧位置之间移动的压力活塞，在上方缩回位置，压力活塞位于冲泡室上方，在下方压紧位置，压力活塞通过上部开口进入冲泡室，所述冲泡室由电动泵供应热水，并且通过穿过压力活塞的咖啡排放管流体连接到至少一个咖啡出口，其特征在于，通气管在布置在压力活塞附近的接合区域处连接到排放管，并且通气管包括电磁阀，就在咖啡冲泡过程结束时泵停止之后，控制电路控制电磁阀从通气管的关闭位置切换到通气管的打开位置，使得在电动泵停止后排放管中存在的咖啡在重力作用下连续跟随已经分配的咖啡流动。
通气管是指通气管和开放空气通气管。因此，当电磁阀处于通气管的打开位置时，通气管连接到开放空气。换句话说，当电磁阀处于通气管的打开位置时，接合区域连接到自动咖啡机周围的环境空气，空气处于大气压下。
布置在压力活塞附近的接合区域是指，接合区域距离压力活塞小于4厘米，优选小于1厘米。
因此，排放回路仅通过重力就能得到净化。在咖啡制作过程结束时，很少的咖啡留在压力活塞中直到接合区域。
此外，在制作咖啡时，控制电路使电动泵的停止和电磁阀的打开同步，使得排放管中的咖啡继续以相同的流动速度流动。这样，使用者可以看到咖啡连续流动。结果，排放回路在使用者没有注意到或被打扰(例如因为咖啡的不连续分配)的情况下得到净化。
有利地，空气管具有连接到电磁阀的端部，并且接合区域位于比连接到电磁阀的端部下方的水平，压力活塞处于下方压紧位置。
因此，当制作咖啡时，咖啡不会沿着通气管向上流到电磁阀，因此不会干扰其正常操作。
优选地，当压力活塞处于下方压紧位置时，连接到电磁阀的端部和接合区域之间的水平差N1大于5厘米。
有利地，通气管在接合区域和电磁阀之间具有长度L，长度L大于10厘米，优选大于20厘米。
这种设置确保了咖啡不会沿着通气管向上流到电磁阀。
优选地，分配头可在上方位置和下方位置之间竖直平移移动，并且当分配头处于上方位置和当压力活塞处于下方压紧位置时，接合区域位于至少一个咖啡出口的水平之上。
因此，排放回路仅通过重力就能得到净化。
有利的是，当分配头处于上方位置并且压力活塞处于下方压紧位置时，至少一个咖啡出口和接合区域之间的水平差N2大于或等于10厘米。
有利的是，冲泡室沿竖直轴线延伸，排放管具有从活塞顶面延伸的弯管部分。
优选地，通气管具有布置在排放管的弯曲部分上方的弯管部分，通气管的弯管部分在压力活塞顶面附近的接合区域处连接到排放管的弯管部分。
通气管的弯管部分在排放管的弯管部分上方的这种布置能防止咖啡流到电磁阀。
有利的是，排放管的弯管部分和通气管的弯管部分布置在竖直平面中。
优选地，自动咖啡机具有牛奶起泡装置，该牛奶起泡装置设有来自蒸汽供应管的牛奶和空气文丘里抽吸系统，并且牛奶起泡装置具有通向牛奶和空气文丘里抽吸系统的空气供应管，所述空气供应管由电磁阀打开或关闭，该电磁阀是三通电磁阀。
因此，电磁阀具有两种不同的功能：打开和关闭牛奶起泡装置的空气供应管以及打开和关闭咖啡排放管的通气管。这样得到了特别经济的构造。
有利的是，电磁阀具有直径小于0.5毫米的进气孔。
这个孔提供了起泡装置，该起泡装置能产生高质量的牛奶泡沫，并使排放管通气，使得分配管中存在的咖啡通过重力连续流动。
附图说明
通过研究非限制性地给出并且在附图中示出的实施例，将更好地理解本发明，其中：
图1示出了根据本发明的特定实施例的自动咖啡机的立体图。
图2示出了图1所示的自动咖啡机的示意图。
图3示出了图1所示的自动咖啡机的局部分解立体图，其中示出了压力活塞处于上方位置的冲泡装置、排气管和通气管以及分配头。
图4示出了如图3所示的自动咖啡机的冲泡装置沿着线IV-IV的剖视图，其中压力活塞处于下方压紧位置。
具体实施方式
请注意，在本文件中，用于描述自动咖啡机的术语“水平”、“竖直”、“下部”、“上部”、“纵向”、“横向”、“上方”、“下方”是指该机器在使用情况下放置在工作台面上。
在图1至图4所示的实施例中，自动咖啡机1具有形成冷水供应源的水箱2、电动泵9(图2)和冲泡装置10。冲泡装置10设有冲泡室12，冲泡室12从磨豆机(图中未示出)被供给咖啡研磨料。自动咖啡机1包括框架3、可以放置容器的容器支架4和高度可调的分配头50。分配头50具有咖啡出口51。容器支架4可以例如包括支撑栅格和滴水盘。分配头50在上方位置和下方位置之间可滑动地安装，在上方位置，使用者可以将大杯子放在容器支架4上，在下方位置，使用者可以将小杯子放在容器支架4上。分配头50可滑动地安装在连接到邻近于框架3的支撑板5上(图3)。自动咖啡机1具有控制电路60，以基于使用者给出的指令来控制饮料尤其是咖啡的制作。
如图2至图4所示，电动泵9向两个瞬时锅炉13、53供水：锅炉13产生热水，锅炉53产生蒸汽。电动泵9包括连接到水箱2的入口，水箱2用于接收冷水。电动泵9具有连接到电磁阀52的出口，电磁阀52将水引导至锅炉13以产生热水或引导至锅炉53以产生蒸汽。冲泡装置10包括沿着竖直轴线纵向延伸的主体11。主体11包括锅炉13，并封闭具有上部开口16的冲泡室12。冲泡室12能够容纳压力活塞14，压力活塞14被安装成能够通过驱动机构沿着竖直轴线移动。锅炉13用于加热水，以便在冲泡室12中制备咖啡。主体11横向布置在单作用液压缸17上，其包括上杆18(图4)，带有支架状臂19，臂19的自由端连接到压力活塞14上，使得压力活塞14和液压缸17的行程方向平行。压力活塞14在上方缩回位置和下方压紧位置之间移动，在上方缩回位置，压力活塞14位于冲泡室12上方，在下方压紧位置，压力活塞14通过上部开口16进入冲泡室12。在下方压紧位置，压力活塞14压缩进入冲泡室12的咖啡研磨料，以形成研磨料压缩饼。
锅炉13和主体11由一块导热材料形成，该导热材料包含电加热电阻器20、水通过和水加热通道21(图4)，其入口通过电动泵9连接到冷水箱2，其端部22在冲泡室12的底部开口。当压力活塞14处于下方压紧位置时，冲泡室12通过排放管30流体连接到咖啡出口51。排放管30包括穿过压力活塞14布置的咖啡通过管31。咖啡通过管31通过出口孔15从压力活塞14流出。
电动泵9适于在冲泡室12中产生到出口孔15和咖啡出口51的向上水循环。例如，在PCT专利申请WO9912456中更详细地描述了这种冲泡装置10。
如图2和图3所示，自动咖啡机1具有排放管30的通气管40。通气管40在布置在压力活塞14附近的接合区域49处连接到排放管30。通气管40具有电磁阀47，电磁阀47电连接到控制电路60。电磁阀47包括进气孔48。控制电路60控制电磁阀47从通气管40的关闭位置(其中进气孔48关闭)切换到通气管40的打开位置(其中进气孔48与通气管40连通)。控制电路60以往复方式控制电磁阀47使其从打开位置切换到关闭位置。通气管40的端部45连接到电磁阀47。接合区域49位于连接到电磁阀47的端部45下方的水平，尤其是当压力活塞14处于下方压紧位置时。如图2所示，当压力活塞14处于下方压紧位置时，连接到电磁阀47的端部45和接合区域49之间的水平差N1为6厘米。当分配头50处于上方位置并且压力活塞14处于下方压紧位置时，接合区域49位于比咖啡出口51更高的水平。当分配头51处于上方位置并且压力活塞14处于压紧位置时，咖啡出口51和接合区域49之间的水平差N2为10厘米。
排放管30具有从压力活塞14的顶面23、从出口孔15延伸的弯管部分32。
通气管40具有布置在排放管30的弯管部分32上方的弯管部分41。通气管40的弯管部分41在非常靠近压力活塞14的顶面23的接合区域49处连接到排放管30的弯管部分32。当分配头50处于上方位置并且活塞14处于下方压紧位置时，排放管30从弯管部分32的上端33朝着咖啡出口51大体向下延伸，并且通气管40从弯管部分41的上端42朝着电磁阀47大体向上延伸。排放管30在弯管部分32的上端33和分配头50之间具有柔性部分34。通气管40在弯管部分41的上端42和电磁阀47之间具有柔性部分43。因此，柔性部分34、43允许压力活塞14和分配头50移动。
如图2所示，自动咖啡机1具有布置在分配头50中的牛奶起泡装置55。牛奶起泡装置55具有牛奶和空气文丘里抽吸系统54，该系统得到来自锅炉53的蒸汽供应。这种牛奶起泡装置例如在文献EP2606782中有说明。牛奶起泡装置55包括通向抽吸系统的牛奶供应管56、空气供应管57和蒸汽供应管58。空气供应管57由电磁阀47打开或关闭，电磁阀47是三通电磁阀。控制电路60控制电磁阀47从空气供应管57的关闭位置(其中进气孔48关闭)切换到通气管57的打开位置(其中进气孔48与通气管40连通)。控制电路60以往复方式控制电磁阀47使其从空气供应管57的打开位置切换到关闭位置。空气供应管57打开以产生泡沫牛奶饮料，空气供应管57关闭以产生热牛奶饮料。牛奶起泡装置55在咖啡出口51附近具有牛奶饮料出口59。电磁阀47的进气口48具有0.3毫米的直径。
在操作期间，使用者设置控制电路60的参数并开始制作咖啡。在一定剂量的咖啡研磨料被引入到冲泡室12中之后，压力活塞14将呈现其低压紧位置，并且电动泵9将被控制电路60打开，以传送水使其流过锅炉13来加热水，然后流过冲泡室12中容纳的研磨料从而产生咖啡，然后进入由压力活塞的咖啡通过管31、弯管部分32和柔性部分34形成的咖啡排放管30中。然后，咖啡通过咖啡出口51流入使用者预先放置在容器支架4上的杯子中。一旦泵9已经注入了与使用者要求的咖啡量相对应的水量，控制电路60就切断泵9的电源，并将电磁阀47从关闭位置切换到打开位置。这样，空气在接合区域49处被允许进入，使得排放管30中的咖啡继续以与其流动速度相同的速度流动。结果，咖啡排放管30将从接合区域49完全排空到咖啡出口51。
当然，本发明不限于所描述和示出的实施例，该实施例只是作为例子提供的。尤其在各种元件的构成方面或者通过等效技术的取代，可以有一些修改，这并不脱离本发明的保护范围。
在实施例变型中，控制电路60具有夹管阀，该夹管阀作用在通气回路的柔性部分上以打开或关闭通气管40。
Claims (10)
1.一种自动咖啡机(1)，该自动咖啡机具有控制电路(60)、包括至少一个咖啡出口(51)的分配头(50)和冲泡装置(10)，所述冲泡装置(10)包括冲泡室(12)，该冲泡室设有用于接收所述咖啡研磨料的上部开口(16)和能在上方缩回位置和下方压紧位置之间移动的压力活塞(14)，在上方缩回位置，所述压力活塞位于所述冲泡室(12)上方，在下方压紧位置，所述压力活塞通过所述上部开口(16)进入所述冲泡室(12)，所述冲泡室(12)由电动泵(9)供应热水，并且通过穿过所述压力活塞(14)的咖啡排放管(30)流体连接到所述至少一个咖啡出口(51)，其特征在于，通气管(40)在布置在所述压力活塞(14)附近的接合区域(49)处连接到所述排放管(30)，并且所述通气管(40)包括电磁阀(47)，就在咖啡冲泡过程结束时所述电动泵(9)停止之后，所述控制电路(60)控制所述电磁阀(47)使其从所述通气管(40)的关闭位置切换到所述通气管(40)的打开位置，使得在所述电动泵(9)停止后所述排放管(30)中存在的咖啡在重力作用下跟随已经分配的咖啡流动连续。
2.根据权利要求1所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，所述空气管(40)具有连接到所述电磁阀(47)的端部(45)，并且所述接合区域(49)位于连接到所述电磁阀(47)的所述端部(45)的水平下方的水平，所述压力活塞(14)处于所述下方压紧位置。
3.根据权利要求2所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，当所述压力活塞(14)处于所述下方压紧位置时，连接到所述电磁阀(47)的所述端部(45)和所述接合区域(49)之间的水平差大于5厘米。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，所述通气管(40)在所述接合区域(49)和所述电磁阀(47)之间具有长度L，所述长度L大于10厘米。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，所述分配头(50)能在上方位置和下方位置之间竖直平移移动，并且当所述分配头(50)处于所述上方位置和当所述压力活塞(14)处于所述下方压紧位置时，所述接合区域(49)位于所述至少一个咖啡出口(51)的水平之上的水平。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，所述冲泡室(12)沿竖直轴线延伸，并且所述排放管(30)具有从所述压力活塞(14)的顶面(23)延伸的弯管部分(32)。
7.根据权利要求6所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，所述通气管(40)具有布置在所述排放管(30)的弯曲部分(32)上方的弯管部分(41)，所述通气管(40)的弯管部分(41)在所述压力活塞(14)的顶面(23)附近的所述接合区域处(49)连接到所述排放管(30)的弯管部分(32)。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，所述排放管(30)的弯管部分(32)和所述通气管(40)的弯管部分(41)布置在竖直平面中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，其具有牛奶起泡装置(55)，该牛奶起泡装置设有来自蒸汽供应管(58)的牛奶和空气文丘里抽吸系统(54)，并且所述牛奶起泡装置(55)具有通向所述牛奶和空气文丘里抽吸系统(54)的空气供应管(57)，所述空气供应管(57)由所述电磁阀(47)打开或关闭，该电磁阀是三通电磁阀。
10.根据权利要求9所述的自动咖啡机(1)，其特征在于，所述电磁阀(47)具有直径小于0.5毫米的进气孔(48)。
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