液体加热设备的制作方法

液体加热设备的制作方法
【专利摘要】一种浸泡饮料制作设备（100），其包括液体加热器、用于接收饮料固体的浸泡器（140）以及用于将被加热液体从液体加热器运送至饮料固体上的运送装置。该设备（100）构造为在至少一个阶段和另一个阶段中操作，在该一个阶段中使被加热液体从液体加热器通过饮料固体，在该另一个阶段中使蒸汽通过运送装置的至少一部分。由液体加热器将一定量的水加热至沸腾，并且允许蒸汽压力发展至这样的结果，其足以迫使蒸汽通过运送装置的至少一部分。
【专利说明】液体加热设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于加热液体以产生例如用于诸如咖啡机的浸泡饮料制作机的热的或沸腾的水的设备。
【背景技术】
[0002]传统的咖啡机包括由多个不同部件形成的大的热质量，在准备一杯热咖啡之前需要该多个不同部件全部是热的。这些部件一般包括大的热块状加热器(thermoblockheater)、组合机头(group head)、组合保持件(group holder)(保持咖啡粉)、咖啡床本身、杯以及从加热器至出口的任何互连管路，这些部件在启动时可能全部是冷的。因此，如果刚好在启动后即通过机器泵送一定体积(对于蒸馏咖啡来说可以是小于50ml)的被加热液体，即使该液体最初已经加热至100°C，此热量中的很多也将流失至上述冷的部件。因此，可以了解，这将导致水被冷却至远低于用于冲泡咖啡的最佳温度(接近93-95°C)。
[0003]为避免这些冷启动的问题，在使用之前常将传统的蒸馏类型咖啡机加热一段时间，例如20分钟，以实现部件，特别是其中保持有咖啡粉的组合保持件的热平衡，因此上述的很多部件在使用之前处于高温。在很多设计中，来自热块状加热器的浪费的热量用于加热提供杯加热器的板，其中该热块状加热器维持在高温并一般容纳有大体积的热水。可以了解，这是浪费能量的。
[0004] 申请人:意识到的另一个问题是，这些类型的咖啡机典型地以这样的方式运行，SP在冲泡周期后并非强制排出(eject)所有被冲泡的液体，咖啡粉本身以及相关联的保持腔体和热水递送装置都保留一些液体。在例如蒸馏咖啡机所需要的小冲泡体积的情况下，所保留的液体体积可以占所准备饮料的体积的相当大比例。即使对于其中在冲泡过程中将渣预压缩然后保持在受限装置中的器具来说，此问题仍然是明显的。所有这些特征也是浪费的。

【发明内容】

[0005]从第一方面看，本发明提供了一种浸泡饮料制作设备，其包括液体加热器、用于接收饮料固体的装置以及用于将被加热液体从液体加热器运送至饮料固体上的运送装置，其中该设备构造为在至少第一阶段和第二阶段中操作，在该第一阶段中使蒸汽通过运送装置的至少一部分，在该第二阶段中使被加热液体从液体加热器通过饮料固体。
[0006]当从第二方面看，本发明提供了一种操作浸泡饮料制作机的方法，该浸泡饮料制作机包括液体加热器、用于接收饮料固体的装置以及用于将被加热液体从液体加热器运送至饮料固体上的运送装置，该方法包括:在第一阶段中，使蒸汽通过运送装置的至少一部分；以及在第二阶段中，使被加热液体从液体加热器通过饮料固体。
[0007]本领域技术人员可以看到，根据本发明，可以将诸如水的液体加热至高温，以产生蒸汽，该蒸汽通过设备的加热装置下游的部分，即运送装置，随后由加热器加热液体，并使液体通过设备至饮料固体以产生饮料。例如咖啡机中的此操作顺序允许被加热液体将流过的设备的那些部件一也就是运送装置，但典型地还有用于接收饮料固体的装置及其下游的出口部件一由通过设备的蒸汽加热。这使它们升至操作温度，使得热的液体在从设备分配时将不会在通过这些部件时过度冷却。
[0008]因此，此设置方式允许设备能够以非常低的功率或零待机功率操作，但是还具有在使用之前立刻预加热关键部件——也就是被加热液体所流过的部件——的能力，以减轻以比所期望的低的温度产生饮料的倾向。与传统设备相比，这导致了较大的能量节省，因为在每个加热和分配周期之间或之前，大的热块状加热器以及其他部件的大的热质量不需要保持热度或长时间段地加热。
[0009]在优选的一组实施例中，例如优选地由控制装置控制，而有意使设备的第一操作阶段和第二操作阶段为不同阶段。因此第一阶段将主要产生蒸汽，第二阶段将主要产生水，但是有可能在第一操作阶段，也就是通过运送装置的一部分的阶段中也产生一些水，或者在第二操作阶段，也就是从液体加热器通过饮料固体的阶段中产生一些蒸汽。
[0010]可以设置分离的蒸汽生成器，用于在第一阶段中产生蒸汽。然而，优选地，液体加热器构造为可操作以根据其被如何操作而产生蒸汽或被加热液体，由此减小所需要的加热器的数量。
[0011]除预加热运送装置和加热器下游的其他部件之外，蒸汽还提供移置设备中加热装置下游的残留液体的有利功能，该残留液体是在之前的操作周期中剩余在例如任何连接管路或诸如咖啡保持件(如果有设置)的饮料冲泡腔体中的。
[0012]然而， 申请人:意识到，此功能也可以在同一操作周期中作为分离的步骤进行，因此，在优选地一组实施例中，在第二阶段之后，设备可在第三阶段中操作，在该第三阶段中，使蒸汽通过运送装置的至少一部分。通过设备的此另外的蒸汽量可以移置任何残留液体，并因此使设备为其下一操作循环做准备。在周期的最后为设备冲洗液体是有益的，因为其允许在下一周期的开始蒸汽为预热发挥最大效果。在此第三阶段中，通过设备的蒸汽量不需要与第一阶段中的体积一样大，其仅需要足够移置残留液体。
[0013]因此，可以了解，设备可以构造为在多个不同阶段中使被加热的水和蒸汽通过设备。这就其本身被认为是有新颖性和创造性的，因此当从又一个方面来看，本发明提供了一种浸泡饮料制作设备，其包括液体加热器、用于接收饮料固体的装置以及用于将被加热液体从液体加热器运送至饮料固体上的运送装置，其中该设备构造为在至少一个阶段和另一个阶段中操作，在该一个阶段中，使被加热液体从液体加热器通过饮料固体，在该另一个阶段中，使蒸汽通过运送装置的至少一部分。
[0014]本发明还提供了一种操作浸泡饮料制作机的方法，该浸泡饮料制作机包括液体加热器、用于接收饮料固体的装置以及用于将被加热液体从液体加热器运送至饮料固体上的运送装置，该方法包括:在一个阶段中，使被加热液体从液体加热器通过饮料固体；以及在另一个阶段中，使蒸汽通过运送装置的至少一部分。如前文所提到的，优选地这些阶段是不同的。
[0015]在一组实施例中，设备构造为在使蒸汽通过运送装置的至少一部分之前使被加热液体从液体加热器通过饮料固体，也就是在使蒸汽通过设备之前进行使被加热液体通过设备的方法步骤。这与本发明的第一方面和第二方面形成对照，在本发明的第一方面和第二方面中，蒸汽在被加热的水之前通过设备。[0016]此外，在一组实施例中，设备没有构造为在使被加热液体从液体加热器通过饮料固体之前使蒸汽通过运送装置的至少一部分，也就是该方法不包括在使液体从液体加热器通过饮料固体之前使蒸汽通过运送装置的至少一部分。
[0017]通过设备的蒸汽(以及任何相关联的强制排出的残留液体)可以从运送装置向下游通过设备，但不是一直通至分配出口。例如借助于转向器阀，可以将该蒸汽和任何液体转移至集水池或蓄存器，该集水池或蓄存器可以是用于被加热以分配或被加热以产生蒸汽之前的液体的主要蓄存器。
[0018]然而，在其他实施例中，可以允许蒸汽和任何液体一直通至分配出口。在一组实施例中，这使得设备在运送装置下游的所有流体连接的部件也在分配之前被预加热。在一组实施例中，设备设置为将至少一些蒸汽分配至使用者的容器中，根据该组实施例，有进一步可能的优点。其优点在于，其可以用以在分配之前使容器升温。可以设置滴水盘以捕获从分配出口强制排出的任何残留液体。在另一组实施例中，可替换地或附加地，这使得能够在分配之后用蒸汽冲洗设备在运送装置下游的所有流体连接的部件。这可以具有在液体分配阶段之后清洁(甚至消毒)部件，以及可能使部件干燥的功能。
[0019] 申请人:已经意识到，代替或除预加热设备之外，其中预加热设备是通过在使被加热液体通过饮料固体之前使蒸汽通过运送装置，可以期望在主要的饮料分配阶段以前将饮料固体预加湿。由此，在至少一组实施例中，设备构造为将第一(例如相对小)体积的被加热液体从加热器运送至饮料固体，然后在预定的延迟之后，将第二较大体积的被加热液体运送以通过饮料固体。被加热液体的这种初始脉冲之后暂停，允许例如咖啡粉的饮料固体有时间均匀加湿，并可以允许固体块膨胀，因为小体积的液体被吸收并由表面张力保持，而不是排走。当在延迟之后的主要操作阶段中，随后将被加热液体优选连续地运送至饮料固体时，浸泡过程得到了改进，因为饮料固体已经潮湿，并且可以通过块均匀地提取香味。
[0020]在使被加热液体通过饮料固体的主要操作阶段中，可以发现接收饮料固体的浸泡装置中的压力增大(即使设备向大气排气)，因为被加热液体的力将固体压缩，并且固体上方和/或绕固体的空气空间的温度增大。与被加热液体一起运送的任何蒸汽也有助于提高压力。随着饮料固体变得完全浸透，其将倾向于结块在一起成为具有增大的流阻的致密块。在分配被加热液体的阶段之后，可能期望释放此积累的压力。因此，优选地，设备构造为在之后的阶段中使蒸汽通过运送装置至饮料固体。已经了解，这种蒸汽冲洗阶段可以有利地起到将任何剩余液体驱逐出去并使压力固体干燥的作用，由此减小固体块的密度并释放积累的压力。如上文所说明的，使蒸汽通过运送装置和其下游的部件还可以具有清洁效果。[0021 ] 在一些实施例中，可以在分配被加热液体通过给定质量的饮料固体的阶段之间间歇地提供蒸汽冲洗阶段。然而，优选地，蒸汽冲洗阶段发生在已经分配了期望用于浸泡给定量的饮料固体的所有被加热液体之后，也就是在完全的浸泡周期最后。提供主要浸泡阶段之前的初始加湿阶段以及最终蒸汽冲洗阶段就其本身来说是被认为是有新颖性和创造性的。因此，当从又一方面看，本发明提供了一种浸泡饮料制作设备，其包括液体加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置以及用于将液体运送通过加热器至饮料固体的包括泵的运送装置，其中该设备构造为在第一阶段、随后的第二阶段、后来的第三阶段以及后来的最终阶段中操作，在该第一阶段中，将第一体积V1的被加热液体从液体加热器泵送至浸泡装置，在该第二阶段中，使泵停用一段时间，在该第三阶段中，将第二较大体积V2 > V1的被加热液体从液体加热器泵送至浸泡装置，使其通过饮料固体，以获得浸泡饮料，在该最终阶段中，使蒸汽进入浸泡装置中，以在其中接触饮料固体。
[0022]可以理解，操作根据本发明的此方面的浸泡饮料制作机的优点在于，第一“加湿”阶段和第二“暂停”阶段允许饮料固体在第三“浸泡”阶段发生之前预先准备好，然后最终“蒸汽冲洗”阶段帮助减小浸泡装置中的压力，例如从而在周期最后可以较容易地移除浸泡装置，以使饮料固体清空并再装填。这些不同的操作阶段在控制饮料固体的密度及其流阻方面可以是有益的，而饮料固体的密度及其流阻对浸泡装置中的压力有影响。上文所讨论的那种蒸汽预加热阶段可以先于第一“加湿”阶段。可以了解，优选地泵为机械泵而非热泵，以使得能够容易在不同阶段中进行控制。可以在蒸汽进入浸泡装置中的最终阶段的至少一段中致动泵。或者可以在第三“浸泡”阶段之后使泵停用，使得蒸汽大致在其本身压力下被从加热器运送。
[0023]在根据本发明的任何方面的一组实施例中，由液体加热器将一定量的水加热至沸腾，并且允许蒸汽压力发展至这样的结果，其足以迫使蒸汽通过运送装置。这种蒸汽压力可以用以提供如上文所说明的最终“蒸汽冲洗”阶段。下文将较详细地说明用于产生这种蒸汽压力的特别有利的装置。
[0024]液体加热器可以包括任何类型的加热器，例如具有相关联的加热腔体的浸入式或底板下加热器。然而，在优选的一组实施例中，液体加热器包括例如W02010/106349或W02011/077135中所公开类型的流加热器。流加热器典型地具有比传统咖啡制作机(其具有其大的热块状加热器)低得多的热质量，并且适于产生被加热的水和蒸汽。流加热器的低热质量有助于具有非常低的或零待机功率，以及非常短的启动时间，也就是在液体分配可以开始之前由通过设备的蒸汽为部件加温所用的时间。
[0025]在一组实施例中，加热器包括最终加热区，该最终加热区具有液体表面上方的空间，用于允许蒸汽从液体表面逸出。优选地，最终加热区设置为允许蒸汽与被加热的水分离地从其离开。在优选的一组实施例中，如W02010/106349中所公开的，加热器进一步包括被加热的流导管，其在上述加热区上游，并设置为在使用中以水填充。
[0026]设置允许蒸汽与被加热的水分离地逸出的最终加热区，使得从单个加热部件能够产生被加热的水和蒸汽。当加热器进一步包括在加热器区上游的被加热的流导管时，这是特别有利的，因为其克服了使用常规流加热器产生蒸汽的困难，例如由于局部沸腾的喷溅(spitting)和过热。
[0027]可以看到，通过设置具有最终加热区的流加热器——该最终加热区允许蒸汽从液体表面逸出而不迫使被加热液体出去一减少或避免了喷溅现象。此外，用于蒸汽逸出的设施允许加热器的被加热表面保持淹没在液体中，从而避免局部热点。由此，根据本发明的优选实施例，可以例如通过控制通过加热器的液体流量而操作此装置以产生蒸汽或被加热液体。
[0028]标准的流加热器能够看做是在使用中在其中存在沿流动方向的温度梯度的流加热器。当本发明允许产生被加热液体时，仅最终加热区中的液体达到最终温度；并不一定像在例如上文提到的咖啡制作机热块状加热器的“批量”加热器的情况中那样，将加热器的全部内容物加热至该温度。例如20°C的冷水温度在第一区中预加热至80°C，会具有仅50°C的平均温度。[0029]根据本发明的一些实施例，根据设备正在操作周期的哪个阶段运行，该最终加热区将水从水离开被加热的流导管(例如类似传统的流加热器)的温度继续加热至更高的温度，该更高的温度可以是沸腾。为此目的可以设置分离的加热元件。然而在一组优选的实施例中，设置有从被加热的流导管延伸至最终加热区中的单个加热元件。
[0030]在优选的一组实施例中，液体加热器包括具有最终加热区的流加热器，该最终加热区优选地设置为将液体加热至沸腾，液体表面上方的空间可以由封闭腔体而非开放至大气的腔体提供。该封闭腔体允许蒸汽仅通过加热器的出口离开。因为蒸汽在最终加热区中生成并在由封闭腔体提供的空间中膨胀，所以压力增大。尽管腔体中的空间允许蒸汽与在此最终区中加热的液体物理分离，但是即使液体不再流至加热器中，由封闭腔体所产生的蒸汽压力也具有迫使液体(以及一些蒸汽)从加热器出去的益处。这帮助确保加热器完全清空。一旦在加热阶段的最后剩余的所有液体都被迫使从加热器出去或蒸发，则封闭腔体中的增压的蒸汽然后在其本身压力下移动出加热器并通过运送装置至饮料固体。因此，封闭腔体和蒸汽增压提供了被加热液体已经分配之后的自然的“蒸汽冲洗”阶段。
[0031]在特别优选的一组实施例中，设备包括用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置以及用于将运送液体通过加热器至浸泡装置的装置，其中该加热器是包括最终加热区的流加热器，该最终加热区设置在具有用于液体表面上方的蒸汽的膨胀空间的封闭腔体中。优选地，在将被加热液体运送至浸泡装置的阶段最后，加热器关闭，然后在封闭腔体中发展出的蒸汽压力起到将任何剩余液体和/或蒸汽驱逐出加热器的作用。
[0032]包括具有膨胀空间的封闭腔体的加热器的最终加热区的进一步优点在于，最终加热区上游的被加热液体中不规则地产生的蒸汽气泡可以移动进入此空气空间中，而不是聚集在流加热器中并可能在加热器元件上形成可以导致局部过热的干扰层。这帮助避免热点，否则其将导致突然沸腾(flash boiling)和蒸汽派射(spurts of steam),打断被加热液体的流畅流动。在至少一些实施例中，该封闭腔体包括出口装置，该出口装置设置为使得最小体积的液体保持与加热器及其加热元件接触。该出口装置可以例如包括出口管道，该出口管道设置在加热器的操作过程中的正常水位处或其上方。在其他实施例中，封闭腔体可以包括堰，该堰设置在出口的上游，以将最小体积的液体保持在最终加热区中(如下文将更详细说明地)。这种设置方式确保在正常操作过程中，加热器，或者其加热元件保持覆盖在液体中，而不允许发展出热点。
[0033]尽管保持一定体积的水的出口装置在防止加热器在正常操作过程中烧干方面是有益的，但是可能有这样的问题，即在流加热器已经中止其操作之后，一些液体将留下。封闭腔体提供了解决此问题的方案，因为在流加热器的最终冲洗中，在膨胀空间中积累的增压的蒸汽可以迫使任何剩余液体从出口出去，使其完全干燥。
[0034]这就其本身被认为是具有新颖性和创造性的，由此当从又一个方面来看，本发明提供了一种浸泡饮料制作设备，其包括液体流加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置以及用于将液体运送通过加热器至浸泡装置的装置，其中该流加热器包括最终加热区和出口装置，该最终加热区设置在具有用于液体表面上方的蒸汽的膨胀空间的封闭腔体中，该出口装置设置为限制液体和/或蒸汽从加热器离开，其中该设备构造为在液体分配阶段中操作，在该液体分配阶段中，操作加热器以加热液体，并且将被加热液体运送至浸泡装置，同时在封闭腔体中发展出蒸汽压力，并且其中在液体分配阶段结束之后，在最终冲洗阶段中，封闭腔体中的蒸汽压力起到迫使加热器中剩余的任何液体通过出口装置的作用。如前文所提到的，优选地这些阶段是不同的。
[0035]腔体可以是永久封闭的，例如具有密封或整体结构，或者其可以在使用中由阀封闭。这种阀可以设置在期望的位置，以在正常操作过程中从大气中封闭腔体，但在例如由于下游的阻塞而发展出超压的情形下允许蒸汽从最终加热区逸出。优选地，为这种压力释放设置单向阀。
[0036]根据本发明的所有方面，液体流动可以通过静水压力驱动，该静水压力通过在出口上方设置液体蓄存器以及使用阀或水龙头而实现。然而，优选地，设置泵以驱动液体通过加热器和运送装置。泵允许控制液体或蒸汽通过设备的流动，以能够产生通过设备的加热装置下游的蒸汽或被加热液体。
[0037]泵送液体和/或蒸汽使其通过加热器和运送装置至饮料固体(例如容纳在浸泡装置中)的进一步优点在于，可以很好地控制用于饮料的浸泡的被加热液体的递送。特别地，可以根据所浸泡的饮料固体的量而控制液体递送的速度和/或液体递送的时间段。已经发现，浸泡饮料的香味取决于提取发生的过程中饮料固体与被加热液体接触的时间。饮料的浓度还可以取决于提取的速度。控制浸泡过程的一个方法是改变泵速，以控制运送被加热液体至与饮料固体接触的速度。然而， 申请人:已经意识到，可能不期望改变泵速，至少不期望为此目的改变泵速，因为其还支配液体通过流加热器的流量，以及由此达到的液体温度。 申请人:已经意识到，在实践中，可期望使用泵速以维持通过加热器的大致恒定的流速，并由此可靠地实现液体到饮料固体期望的温度。例如当冲泡咖啡时，可以期望提供加热至92_96°C温度的液体。
[0038]为了能够独立于对加热器流量和液体温度的调节地控制用于浸泡目的的液体递送的速度，有利地，优选地不为此目的调节泵速。替代地，该设备可以包括在加热器下游的液体递送控制装置。例如，运送装置可以包括阀，以控制被加热液体向容纳饮料固体的浸泡装置的递送。虽然可以使用单向阀以切换流的打开和关闭，但是这会存在背压的风险，其可能会干涉加热器的操作。更优选地，设置双向阀，以将被加热液体递送至浸泡装置，或者将液体递送至可替换的旁路路径。该旁路路径可以将不想要的被加热液体排放至集水池，该集水池例如在设备的滴水盘下方，可以定期清空，或者其可以设置为将液体回收至用于设备的蓄存器中。
[0039]然而， 申请人:已经意识到，设置为将被加热液体引导至旁路路径而非饮料固体的阀可以提供另外的有利功能。当以相对固定的速度泵送液体通过流加热器，以达到例如90°C或以上的用于浸泡的合适的温度时，这并不允许在不改变整个浸泡时间的情况下获得不同体积的浸泡饮料，但是用于咖啡饮料的最佳浸泡时间仅为一分钟或两分钟，并且对香味的过度提取可能导致苦味的饮料。此问题可以通过以下方法解决，即在对于浸泡的饮料香味来说最佳的给定的浸泡时间段内控制阀以将被加热液体递送至饮料固体，然后切换阀，以将更多的被加热液体从饮料固体旁路地递送至浸泡饮料。以旁路模式递送的附加液体可以用于将饮料补足至期望的最终体积和/或强度，而不损害从饮料固体所提取的香味。可以根据为实现所期望的香味强度所需要的稀释度而控制经由旁路路径的递送。
[0040]可以将阀设置在运送装置的出口处，以将被加热液体引导至绕浸泡装置的旁路路径。例如，饮料固体可以容纳在浸泡篮中，该浸泡篮具有设置在篮外侧的旁路通道。或者可以将阀设置为将被加热液体引导至越过浸泡装置终止的旁路路径，例如直接引导至用于浸泡饮料的容器。可以允许浸泡饮料和经由旁路路径递送的被加热液体在离开浸泡装置的流中或在这种容器内侧混合在一起。然而，可以优选地，该混合隐藏于视野之外。在一个实施例中，可以将浸泡液体和来自旁路路径的液体均通过共用出口递送，该共用出口可以由用于饮料的容器的盖覆盖或形成在用于饮料的容器的盖中。在另一个实施例中，可以将来自旁路路径的液体直接递送至例如容纳在用于饮料的容器中的一定体积的浸泡饮料中。该旁路路径可以由在不透明递送装置终止，使得到浸泡饮料的附加液体不容易看见。
[0041]因为由流加热器所提供的被加热液体可以包括一些蒸汽，尤其是在设置有最终加热区，优选地包括封闭腔体的情况下，为使得蒸汽能够释放，旁路路径可以包含水/水蒸气分离器或蒸汽排气部，以确保仅液体离开旁路路径。
[0042]可以了解，在运送装置包括阀，以控制将被加热液体递送至浸泡装置或递送至可替换的旁路路径的实施例中，优选地没有同时向浸泡装置和旁路路径的液体流。而是，阀在两个递送路径之间切换流。这是有利的，因为可以设置单个共用运送装置以从加热器递送被加热液体；优选地不设置用于热的液体的专用旁路路径。然而， 申请人:已经意识到，由于在浸泡装置中积累的可以在运送装置中产生背压的压力，可能存在在将被加热液体递送至浸泡装置的阶段和将被加热液体递送至旁路路径的阶段之间切换阀的问题。为解决此问题，优选地提供装置以在切换阀以提供旁路流之前释放浸泡装置中的压力。这有可能通过设置以使浸泡装置解除密封或使其向大气排气而实现。然而，这可能需要使用者的干涉。
[0043]在有利的方案中，设备设置为提供随后是蒸汽冲洗阶段的浸泡阶段，然后切换阀以经由旁路路径递送更多的被加热液体。如上文所说明的，当蒸汽冲洗阶段跟随在液体加热和分配阶段之后时，与饮料固体接触的蒸汽可以导致饮料固体由于水蒸气压力在浸泡装置中的释放而干燥和膨胀。由于这种蒸汽冲洗，可以更容易地切换阀，以提供旁路流。这就其本身被认为是有新颖性和创造性的，由此当从又一个方面来看，本发明提供了一种浸泡饮料制作设备，其包括液体流加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置、用于将液体运送通过加热器至浸泡装置的包括泵的运送装置以及在加热器下游的用以控制液体向浸泡装置的递送的阀，其中该设备构造为首先在液体分配模式中操作，随后是蒸汽冲洗模式，后来是在旁路模式中操作，在该液体分配模式中，操作加热器以加热液体并将被加热液体泵送至浸泡装置中，在蒸汽冲洗模式中，使蒸汽进入浸泡装置中，以在其中接触饮料固体，在该旁路模式中，阀将液体的递送切换至从饮料固体旁路的路径。
[0044]如上文所说明的，旁路路径可以通过浸泡装置或与饮料固体分离地绕过浸泡装置，或者旁路路径可以将被加热液体向浸泡装置的下游递送。优选地，旁路路径将被加热液体递送至接收浸泡饮料的相同容器中，使得旁路流可以用以稀释饮料并补足期望的体积。设置这种旁路模式的优点在于，与需要所有被加热液体都通过饮料固体的诸如咖啡渗滤器的饮料制作机相比，在短时间间隔内可以产生相对大体积的饮料。与使用常规渗滤器的至少20分钟相比，根据本发明的实施例在不到10分钟内可以准备好2L壶的咖啡。
[0045]在蒸汽冲洗模式中，泵可以继续操作，但是在优选的实施例中，如上文所讨论的，当流加热器中的蒸汽压力驱动蒸汽递送时，可以使泵停用或减慢。因此，流加热器可以包括最终加热区和出口装置，该最终加热区设置在具有用于液体表面上方的蒸汽的膨胀空间的封闭腔体中，该出口装置设置为限制液体和/或蒸汽从加热器离开，使得在分配模式中发展出蒸汽压力。加热器可以在不同模式中连续地操作，或者可以在蒸汽冲洗模式的至少一部分过程中使加热器停用。优选地，例如通过控制泵，而使通过加热器的流量保持大致恒定，以维持在不同模式中大致恒定的期望液体温度。
[0046]切换阀以将液体递送至旁路路径可以控制为发生在一定时间过去后该一定时间根据经验确定，以对应于合适的压力减小。或者可以响应于对浸泡装置中压力的感测而动态地控制对阀的切换。例如，可以在根据经验或直接地确定压力降至大气压之上低于0.05巴时控制阀以切换至旁路模式。
[0047]在液体分配模式中，流加热器可以连续操作或者其可以具有脉冲的操作。初始地可以将被加热液体的至少一个脉冲递送至浸泡装置中，随后，在进一步操作流加热器以分配较大体积的被加热液体之前有暂停。上文已经说明了这种预加湿操作模式，并且那些特征中的任何特征都可以设置在根据本发明的此方面的实施例中。优选地，在单个的预加湿脉冲之后的分配模式是连续的，以将整个饮料浸泡时间最小化，并避免从饮料固体过度提取香味。
[0048]如果期望独立于浸泡饮料地分配被加热液体，则这可以通过在没有来自浸泡装置的增压时将阀切换至旁路模式而实现。例如，可能期望在液体分配模式中操作设备以制作浸泡饮料之前，将一定体积的热水分配至壶中，用于升温的目的。或者可能期望分配被加热液体，用于设备外用。
[0049]可以设置任何合适的阀，但是为了控制的稳健和可靠性，优选为例如电磁阀的机电阀。该阀可以由例如基于微处理器的控制部的电子控制单元控制。可以设置使用者界面，用于使用者输入命令。当接收到特定命令时，微处理器可以运行控制液体分配和旁路模式的程序，以产生例如在体积和/或浓度方面的所期望的饮料。
[0050]可以使用任何合适的泵，但是在一组实施例中，泵包括离心泵。它们比在一些已知饮料制作装置中使用的往复泵小且安静。在其他实施例中，可以例如根据所期望的递送液体所处于的压力，而使用往复泵。
[0051]在一组实施例中，离心泵或往复泵设置为递送大气压之上低于0.5巴的，例如0.2巴的压力。这对于咖啡机来说是特别低的压力，但是该压力对于本发明的实施例来说是特别合适的，因此不需要设备设计为经受例如在一些增压咖啡机中高达15巴的高压力，该增压咖啡机可能是昂贵的。这就其本身被认为是有新颖性和创造性的，因此当从又一个方面来看，本发明提供了一种浸泡饮料制作设备，其包括用于接收饮料固体的装置和用于泵送水通过饮料固体的离心泵或往复泵，其中该离心泵或往复泵设置为递送大气压之上低于
0.5巴的压力ο
[0052]在一组实施例中，使用脉宽调制控制供应至离心泵的电力。这提供了对泵速的非常敏感的控制，这引起速度的平滑变化。相反，往复泵的平均速度经常仅能通过将其间歇地开启和关闭而控制，这会增加这种泵的噪声。
[0053]可能期望测量加热器中的液体或从加热器离开的液体的温度，因此在优选的一组实施例中，设备包括温度感测装置。这可以例如用作反馈控制系统的一部分，以控制通过加热器的水的流量，由此确定设备的操作模式。当需要被加热的水时，能够进行对流量的控制是有利的，因为最佳的流量是通过精确的加热器功率、所提供的任何泵的性能、电源电压和进入的环境水温确定的。这些因素的前两个服从于制造公差，而后两个在使用过程中可以改变。
[0054]在一组实施例中，在最终加热区中设置有温度感测装置，用于确定液体的输出温度。可替换地或附加地，温度感测装置可以设置在被加热的流导管中。
[0055]在一组优选的实施例中，设置有用于控制由加热器所供给的液体的温度的装置。 申请人:已经了解到，液体的输出温度是加热器的功率和流量的函数。因此这两个参数中的任一个都可以改变。在一组实施例中，用于控制温度的装置包括用于改变通过加热器的液体的流量的装置。例如，对于典型的3千瓦的加热元件， 申请人:发现如果通过加热器的流量接近每分钟590ml，则能够以接近90°C (假设水开始时为接近17°C )供给水。如果流量增大至每分钟IOOOml，则以接近60 V的温度供给水。
[0056]在一组实施例中，最终加热区包括液位传感器。这帮助控制设备的不同操作阶段，特别是蒸汽产生阶段。通过控制最终加热区中的液位，操作模式可以在产生蒸汽和产生被加热液体之间改变。在一组优选的实施例中，设置有用于当液体达到预定水位时即允许液体自动流出的装置。通过设置液体从最终加热器区流出的预定水位，可以控制液体的流量，以将液位保持在用于产生蒸汽的预定水位下方，也就是促进水沸腾，或者可以控制流量以使液位上升至预定水位上方，因此允许被加热液体流出最终加热区并流至运送装置。
[0057]提供装置以允许当液体达到预定水位时液体自动流出，确保了特别是在产生被加热液体的阶段中保持一定量的液体，并且因此可以确保被加热表面被足够地覆盖以防止其过热。这种功能可以电子地或通过使用浮漂实现，但是优选地，设置堰以使得当区中的水位超过预定高度(由堰的高度确定)时，液体逸过该堰并逸出最终加热区之外。在堰的下游可以设置有加热器的未被加热区。
[0058]在一组实施例中，堰设置在最终加热区中，该堰的高度绕其周界变化。这可以允许对最终加热区中给定高度的液体的流出量的较好控制。在W02011/077135中说明了合适的设置方式。
[0059]在一组实施例中，最终加热区中设置有出口，该出口的表面积随着该最终加热区中的液体的高度增大。这也能够允许对从最终加热区的流出量的较好控制。特别地，其能够构造为在一定的流入量范围内都允许最终加热区中的液体维持对加热元件的充分覆盖。
[0060]已发现，上文所概述的两个特征能够使用具有开口的出口而实现，该开口成形为与加热元件设置在最终加热区中的部分的形状接近一致——例如使得该开口处于与元件的接近固定的间隔处。在另一组实施例中，跨过出口设置有堰，该堰的开放表面积随着最终加热区中的液体的高度增大。
[0061]优选地，最终加热区的出口设置为在流入量低于预定阈值时，允许液体从其排出至低于加热元件在最终加热区中的部分的水位。这确保了如果系统中的流动大幅减慢或意外中止，在由于低流量而导致元件在被加热的流导管中的部分过热之前，元件在最终加热区中的所述部分过热并触发过热保护。在一组实施例中，这是通过将出口的表面积或跨过出口的堰的表面积构造为随最终加热区中的液体的高度增大而实现的。表面积随高度的增大可以为线性或非线性的。
[0062]如上文所讨论的，根据本发明的优选实施例，允许蒸汽从最终加热区与被加热液体分离地离开。这在将液体从加热器运送至饮料固体的阶段中是有利的，因为其防止由与被加热液体相关联的任何蒸汽迫使被加热液体出去，导致不想要的喷溅。[0063]运送装置可以包括任何适合的流管或流管道，用于将被加热液体和蒸汽运送至饮料制作机的机头部分。在上文提到的一组实施例中，蒸汽路径和被加热液体路径由双管道装置提供，例如其中一个管道与另一个相邻或在另一个内侧，该双管道装置延伸至最终加热区中。蒸汽路径管道的开口可以设置在最终加热区中预期最高液位上方的水平面处，而液体管道的开口在此水平面下方。由此，此设置方式维持了用于被加热液体和蒸汽/水蒸气的重要的不同路径，这是将喷溅最小化的关键。
[0064]在一组实施例中，蒸汽出口和被加热的水的出口均被引导至分配出口。这在设置了用于蒸汽和被加热液体的双管道装置的一组实施例中是特别合宜的。例如与在其中将蒸汽出口引导至设备的不同部分的设置方式相比，将蒸汽和被加热液体设置为通过共用分配出口离开，是可以使设备增压的一个方法。因此，此设置方式适于与之前所说明的离心泵或往复泵结合地使用。在一组实施例中，分配出口包括喷头，也就是设置为将被加热液体分配在例如咖啡粉的饮料固体之上。
[0065]在一组实施例中，加热器包括控制装置，该控制装置设置为选择设备的操作模式，也就是产生蒸汽，随后产生被加热液体，或者相反，以及在一些实施例中，在分配被加热液体之后产生更多蒸汽。在包括泵、和/或液位传感器、和/或一个或多个温度传感器的实施例中，优选地设置控制装置以接收来自传感器的信息并控制加热装置的功率和/或泵速(如果设置了泵)，以在期望的模式中操作机器。
[0066]设备的取向，特别是被加热的流导管的取向可以选择为合适于其中采用了加热器的器具的形式。合宜地，在一组实施例中，被加热的流导管设置为水平延伸，但是在一些实施例中，被加热的流导管设置为竖直延伸，例如用于节省空间。
[0067]在本申请的环境下，流加热器定义为能够在液体流动通过加热器并流出加热器时加热液体的流加热器。
[0068]优选地，设备包括瞬时接触按钮或开关，以使用于向电子控制单元供电的闭锁切换装置(latching switch arrangement)通电。这允许电子控制单元也实现非常低的功率或零待机功率。该按钮或开关可以位于器具的外部，用于由使用者操作，例如为通断开关，或者其可以位于器具的部件上，该部件由使用者移动至其操作位置中，以启动饮料产生周期，例如为用于接收饮料固体的装置。
[0069]上文所概述的本发明的各种方面的优选特征在于，被加热液体被运送至与容纳在浸泡装置或浸泡器中的饮料固体接触。优选地，该浸泡器是可移除的，使得其可以在使用后丢弃换新的浸泡器，或者使得其可以清空并再填充。然而，很多浸泡器都设计为容纳固定或标准量的饮料固体。常规的饮料制作设备可能不能适于制作不同量和/或不同浓度的诸如咖啡和茶的浸泡饮料，而同时保留最佳香味。
[0070]大体上有两种主要类型的常用于制作浸泡饮料的设备，尤其是在由设备电加热而不是在炉台上加热用于饮料的水的情况下，。通常已知为滴流咖啡制作机或渗滤器的第一种类型的饮料制作设备包括容纳相对粗糙的咖啡粉(或茶叶)的开放的浸泡篮。水在蓄存器中被加热至典型地为80-100°C的接近沸腾点的温度，然后被递送至处于大气压的过滤篮中。热水在重力作用下过滤通过篮中的饮料材料，然后滴出至收集浸泡咖啡或茶饮料的玻璃水瓶中。第二种类型的饮料制作设备是蒸馏咖啡机，其中水在例如热块中被加热，然后在5-20巴的高压下被泵送通过细渣咖啡粉末的压缩饼。咖啡粉末保持在由“组合手柄(grouphandle)”所提供的过滤篮中，该“组合手柄”可以锁定在“组合机头”之下的位置中，该“组合机头”供给增压的热水。
[0071]在上文中所说明的两种类型的咖啡制作机中，相应的过滤篮都大体上为标准尺寸。在滴流咖啡制作机中，过滤篮典型地定尺寸为保持足够的咖啡粉以制作玻璃水瓶中的多达1.5L或12杯的咖啡。虽然当期望制作较少杯的咖啡时可以仅部分地填充篮，但是这需要使用者测量出咖啡粉的量而不是简单地将篮填充至完全水位。在蒸馏咖啡制作机中，过滤篮保持7g的咖啡粉，用于制作单杯(30-40ml)蒸馏咖啡。因为使用者为每次使用而简单地填充篮，所以不需要测量，但是一次仅可以制作一份。
[0072]常规的蒸馏咖啡制作机有可能使其在家用环境中使用不太理想的几个特征。用于迫使热水通过过滤篮中的咖啡粉末的高压需要设备在组合手柄和组合机头之间形成非常牢固的密封。设置在组合机头和/或手柄的密封环或垫圈设置为随着过滤篮锁定至组合机头上而被压缩。典型地，这是通过将过滤篮定位并旋转组合手柄，以将其紧密地连接在卡口锁定机构(bayonet locking mechanism)中而实现的。需要一定程度的动手能力和力量以锁定组合手柄或解锁组合手柄。
[0073]蒸馏咖啡机所使用的高压意味着设备需要具有内嵌的高安全因素。可能期望家用咖啡制作机能够以较低的操作压力产生蒸馏型饮料。此外，使用蒸馏咖啡机以制作几份的咖啡是劳动密集的，因为每杯都必须分别过滤并且在冲泡周期之间要移除篮并再填充咖啡粉。另一方面，滴流咖啡制作机可以从单个冲泡操作产生多份，但是其会需要一些时间用于在大气压下浸泡饮料并从篮过滤出来。一些饮咖啡者发现由渗滤器所制作的饮料尝起来过淡。
[0074]现将说明本发明的一些进一步的方面及其可以与上文中所说明的本发明的任何方面和实施例相结合的优选特征。
[0075]当从另一方面看，本发明提供了一种套件，其包括:浸泡饮料制作机，该浸泡饮料制作机包括用于将热水递送至可移除的浸泡器中的机头部分，该可移除的浸泡器在使用中连接至该机头部分；以及多个不同的浸泡器，每个浸泡器包括提供用于容纳用于浸泡的饮料材料的不同体积的浸泡腔体；其中该机头部分包括外周密封装置，并且不同浸泡器中的每个都包括对应的外周法兰，该外周法兰设置为在使用中当浸泡器连接至机头部分时逆着密封装置被夹紧。
[0076]可以看到，根据本发明的此方面，浸泡饮料制作机的机头部分提供了可以用于多种不同浸泡器的通用密封连接，该多种不同浸泡器可以不容纳相同体积的饮料材料。浸泡器中的每个同样地具有外周法兰，该外周法兰优选地设置为在尺寸/形状上与机头部分中的密封装置对应。然而，容纳饮料材料的浸泡腔体的体积不由密封装置的尺寸或几何结构限定。每个浸泡器的浸泡腔体体积可以在其大小和/或形状方面不同。 申请人:已经意识至IJ，对于给定的截面面积，简单地改变浸泡器的深度以容纳不同体积的饮料材料，对于少量的饮料材料可能是不适合的，因为实际上最小深度期望使渗滤和浸泡有效发生。通过设置对于所有不同浸泡器都通用的外周法兰，有了为每个浸泡器设计浸泡腔体的尺寸的自由，以将容纳在其中的饮料材料的浸泡体积最优化。
[0077]根据本发明的实施例，不同的浸泡器可以设计为容纳不同量的诸如咖啡粉或茶叶的饮料材料，和/或设计为呈现为不同的截面面积，通过其热水得以过滤，同时不同的浸泡器可互换，用于与浸泡饮料制作机的相同机头部分一起使用。这极大地增强了饮料制作机的用于制作不同饮料的灵活性。首先，可以提供不同浸泡器用于浸泡不同体积的饮料，例如用于制作几杯咖啡或茶的大浸泡腔体，和用于制作单杯咖啡或茶的小浸泡腔体。其次，不同浸泡器可以允许浸泡不同浓度的饮料，例如具有大截面面积的浸泡腔体可以用以制作淡饮料，而具有较小截面面积但相同体积的浸泡腔体可以用以制作较浓的饮料。
[0078]多个不同的浸泡器优选地包括至少两个、三个、四个或更多个不同的浸泡器。不同浸泡器具有相同的外周法兰，该外周法兰设置为对应于由机头部分提供的密封装置，因此在浸泡腔体的由法兰向内的设置为容纳用于浸泡的饮料材料的部分的横截面积和/或深度方面可以是不同的。多个不同的浸泡器可以包括两个或更多个浸泡器，这些浸泡器包括具有不同的用于饮料材料的内部体积的浸泡腔体。优选地，多个浸泡器中的至少一个包括具有适于容纳用于单杯(例如对于蒸馏咖啡大约30-50cm3，或者对于黑“美式”咖啡125-150ml)的饮料材料的内部体积的浸泡腔体。优选地，多个浸泡器中的至少一个包括具有适于容纳用于几杯(例如对于蒸馏咖啡大约200cm3，或者对于美式咖啡600ml)或甚至10-12杯(例如对于蒸馏咖啡多达500cm3，或者对于美式咖啡1.7-1.8L)的饮料材料的内部体积的浸泡腔体。当然，设计为容纳例如咖啡粉或茶叶的不同类型的饮料的不同的浸泡器可以具有用于期望制作的相同体积的浸泡饮料的不同体积。
[0079]根据上文所说明的方案，饮料制作机适于通过提供一套不同的浸泡器而提供对不同体积和/或浓度的饮料的浸泡。每个浸泡器优选地包括整体的浸泡腔体，该整体的浸泡腔体提供与套件中的其他浸泡器不同的用于饮料材料的体积。然而，在其他实施例中，每个浸泡器可以包括具有外周法兰的相同的外部浸泡器，但是还包括可移除地嵌入在其中的不同的浸泡腔体。因此根据本发明的另一个方面，提供了一种套件，其包括:浸泡饮料制作机，其包括用于将热水递送至可移除浸泡器中的机头部分，该可移除浸泡器在使用中连接至该机头部分；以及用于可移除浸泡器的多个不同的嵌入件，每个嵌入件提供具有用于容纳可移除浸泡器中的饮料材料的不同体积的浸泡腔体；其中机头部分包括外周密封装置，并且浸泡器包括对应的外周法兰，该外周法兰设置为在使用中当浸泡器连接至机头部分时逆着密封装置被夹紧。
[0080]可以看到，根据本发明的此方面，浸泡器和机头部分一起独立于不同的嵌入件地形成密封连接。浸泡器嵌入件中的每个在其浸泡腔体的横截面积和/或深度方面可以是不同的。每个浸泡器嵌入件可以预装填或由使用者装填有一定量的饮料材料。嵌入件中的至少一个可以适于支撑诸如可渗透“块(pod) ”或“袋”的预包装的饮料材料保持件。这种嵌入件甚至可以设置有刺透装置，使得当浸泡器及其嵌入件连接至机头部分时，支撑在其中的饮料材料的密封包或“块”可以被刺开。浸泡器嵌入件中的至少一个可以适于支撑用于在使用中保持饮料材料的滤纸。 申请人:已经意识到，使用滤纸的问题在于，一些液体可以沿滤纸的外侧向下流动而没有完全通过饮料固体。优选地，嵌入件包括特征部，该特征部接触过滤纸的底座，并形成对于绕滤纸外侧的流的屏障。这使过滤纸能够与嵌入件一起使用，以移除细颗粒一否则该细颗粒可以在饮料容器中形成残留物一但是该过滤纸不影响所实现的浸泡程度。因此，在饮料制作机可以使用的饮料材料和浸泡技术方面提供了极大灵活性。
[0081]即使当没有设置一套不同浸泡器或浸泡器嵌入件时，机头部分和可移除浸泡器之间的密封连接也可以是有利的。可以使用具有浸泡腔体的单个浸泡器。由此，在可替换的实施例中，使用者可以简单地将期望量的饮料材料装填至浸泡腔体中，然后经由外周密封装置将浸泡器连接至饮料制作机的机头部分。如下文将更详细说明的，该密封连接可以使浸泡腔体增压至大气压之上，并且可以设置各种夹紧装置。
[0082]外周密封装置可以采取任何几何形式，该几何形式规定了当在使用中连接至机头部分时绕浸泡器的外周的连续密封部。密封装置优选地为环形，并且在形状上可以例如为圆形、卵形或椭圆形。可以了解，密封装置可以不限于机头部分，密封装置的至少一部分可以在连接至其时由浸泡器提供。然而，将密封装置设置在机头部分上的益处在于，除了上文所讨论的通用装配以外，密封件不在可移除部分上，从而与假设其在重复地移除、清空、清洁、再填充和放回原处的浸泡器上的情况相比较不容易受损害。因为诸如咖啡粉的饮料材料容纳在浸泡器中，所以当密封装置设置在机头部分上时，饮料材料也较不容易与密封装置干涉和损坏密封件。
[0083]在一组实施例中，浸泡器的外周法兰包括密封表面。该密封表面可以是大致平坦的。或者密封表面可以成形为容装机头部分的密封装置，例如具有设置为接收O形圈密封件的环形槽。然而，这种密封表面的潜在问题在于，当浸泡腔体被填充时，诸如咖啡粉的饮料材料可能溢出至该表面上，阻止形成良好的密封。因此，优选地，在至少一组实施例中，夕卜周法兰上的密封表面包括锋利的脊或“刀锋”。脊的效果是双重的:防止诸如咖啡粉的饮料材料置于密封表面上；还通过啮合至机头部分上的密封装置中而增大密封力。
[0084]外周密封装置可以简单地起到在机头部分和浸泡器中的一个之间形成大致防水的连接的作用。这可以确保由机头部分所递送的热水不从浸泡器溅出或逸出并可能烫伤使用者。由此，在一组实施例中，机头部分可以递送大致处于大气压的热水。这可以对应于浸泡饮料制作机的一个模式，与滴流型咖啡制作机类似。
[0085]然而，在优选的一组实施例中，机头部分设置为递送增压的热水。由此，密封装置优选地设置为在浸泡器中维持大气压之上的压力。 申请人:已经意识到，例如当饮料制作机设计为用于在家用环境中使用时，可能期望操作压力与诸如蒸馏咖啡机的常规的增压咖啡制作机相比相对低。这可以使饮料制作机对于家庭使用来说较安全，同时仍然提供与例如大气压力渗滤器所可能提供的相比较浓的浸泡饮料。由此，在至少一组实施例中，浸泡器中的压力优选地在大气压之上O和0.5巴之间，更优选地在大气压之上O和0.3巴之间，更优选地在大气压之上O和0.2巴之间。在一组实施例中，对于多数浸泡周期来说，在浸泡器中浸泡发生在大约大气压之上0.2巴的压力下。可以了解，在浸泡周期中，压力可以变化，当热水首先流动通过干燥的饮料材料时是大致零压力，随着材料加湿并压缩，压力增大。
[0086]多个不同浸泡器中的每个包括在使用过程中可以逆着密封装置被夹紧的外周法兰。夹紧装置可以与机头部分和浸泡器均分离。然而，优选地，用于将浸泡器中的一个逆着密封装置夹紧的装置由浸泡器和/或机头部分整体地提供，用于使用的轻松并将分离部件的数量最小化。每个浸泡器可以设有允许其将其本身夹紧在逆着机头部分的最终位置上的装置。浸泡器可以包括设置为随着浸泡器旋转至最终位置将浸泡器逆着密封装置夹紧的例如卡口配合(bayonet fitting)、凸轮表面、或者螺纹。这种装置与常规蒸懼咖啡制作机中所使用的用以将组合手柄逆着组合机头密封的锁定机构类似。
[0087] 申请人:已经了解，浸泡器本身包括用于逆着机头部分的密封装置夹紧的装置可能不是理想的，因为这常常需要操纵浸泡器以施加夹紧力。在实践中，附加的操纵可以是困难的，因为使用者在保持浸泡器的同时，还试图将其逆着机头部分初始定位，而不将容纳在其中的例如咖啡粉的饮料材料溅出。由此，在优选的一组实施例中，机头部分包括用于将浸泡器逆着密封装置夹紧在最终位置上的装置。由机头部分提供的该夹紧装置可以独立于浸泡器地应用，使得使用者除了将浸泡器放至初始位置之外，不必须操纵浸泡器。对浸泡器的定位甚至可以是自动的而不是完全手动的。
[0088]机头部分可以包括用于可释放地将浸泡器令其法兰逆着密封装置地夹紧在最终位置上的任何合适的装置，诸如例如机械的、机电的、电磁的或其他的夹紧装置。在一些实施例中，夹紧装置可以在浸泡器定位为抵靠机头部分时起作用。机头部分可以包括用于外周法兰的支撑装置，该支撑装置在使用中将浸泡器支撑在初始位置上。支撑装置可以设置为在浸泡器被带至与支撑装置接触时，使得浸泡器的法兰被迫抵靠密封装置。例如，支撑装置可以逆着密封装置弹性地安装，使得可以在支撑装置和密封装置之间推动或滑动浸泡器的法兰，而自动地施加夹紧力。虽然这种装置可以允许同时实现定位和夹紧，但是夹紧装置的同步作用可能会妨碍使用者正确定位浸泡器中的一个。
[0089]在优选的一组实施例中，机头部分包括夹紧装置，该夹紧装置设置为独立于浸泡器逆着机头部分的初始定位，和/或在浸泡器逆着机头部分的初始定位之后。这使使用者较容易将浸泡器初始地定位在设备中而不受夹紧力妨碍。在一组这种实施例中，机头部分包括用于浸泡器的外周法兰的支撑装置，该支撑装置允许浸泡器不与密封装置接触地初始定位。例如，机头部分可以包括与密封装置间隔开的支撑装置。由此，使用者可以使浸泡器落下或滑动至初始位置上，在该初始位置上，其外周法兰置于支撑装置上而不必须逆着密封力推动或产生密封力。这可以减小将浸泡器接附至设备所需要的努力和灵巧度。
[0090]如果浸泡器可以放置在由机头部分支撑而不与密封装置接触的初始位置上，则夹紧装置优选地起到将密封装置带至与浸泡器的外周法兰接触的作用。优选地，在浸泡器已经放置至初始位置之后，夹紧装置将浸泡器逆着机头部分密封。
[0091]在一组实施例中，夹紧装置可以设置为使机头部分移动，以将密封装置带至与浸泡器接触。该夹紧装置可以例如包括线性致动器或旋转机构，该线性致动器或旋转机构设置为逆着浸泡器的外周法兰推动机头部分及其密封装置。然而， 申请人:已经意识到，将夹紧装置设置为使机头部分逆着浸泡器移动可能不是理想的，而优选地是，夹紧装置设置为使浸泡器移动，以将其外周法兰带至与密封装置接触。这就其本身被认为是有新颖性和创造性的，由此当从另一方面来看，本发明提供了一种浸泡饮料制作机，其包括用于递送热水的机头部分以及可移除浸泡器，该可移除浸泡器在使用中定位，以接收由机头部分所递送的热水，用于浸泡容纳在其中的饮料材料，该机头部分包括外周密封装置，且该浸泡器包括对应的外周法兰，其中机头部分包括用于将浸泡器支撑在初始位置上的装置和用于将浸泡器夹紧在最终位置上的装置，并且其中该夹紧装置设置为一旦浸泡器支撑在初始位置上，就使浸泡器移动，以将外周法兰带至在最终位置上与密封装置接触。
[0092]根据本发明的此方面，由机头部分提供的夹紧装置将浸泡器从由机头部分支撑的初始位置移动至不同的最终位置。浸泡器仅在其已经被放置至初始位置上之后，被在最终位置上逆着机头部分夹紧，改进了使用的轻松度，此外，被移动的是浸泡器而不是机头部分。通常，可移除浸泡器与机头部分相比较轻和/或移动起来较简单，因为其可能是较小的部件。机头部分至少连接至用于热水的源，并且可能本身包括加热装置，使得即使将机头部分的一部分设置为由夹紧装置移动都是非常困难的。可以通过将夹紧装置设置为使浸泡器移动至与密封装置接触而避免这种问题。两阶段的连接一其中浸泡器初始地支撑在机头部分之下，然后在不同的最终位置上逆着机头部分被夹紧一是与蒸馏咖啡机中组合手柄与组合机头的连接相背离的，在该连接中，旋转手柄以同步地将过滤器与支撑装置连接并将过滤器逆着组合机头夹紧。此外，根据本发明，夹紧装置由机头部分提供，使得可以独立于浸泡器地进行夹紧。夹紧装置使浸泡器移动，而不是浸泡器被移动以提供夹紧力。
[0093]仅在某个或该浸泡器已经在机头部分之下，也就是在用以接收热水的初始位置上正确定位之后，浸泡器的外周法兰才逆着密封装置被夹紧，是本发明的所有方面中的优选特征。换句话说，优选地，在浸泡器在最终位置上逆着密封装置被夹紧之前，浸泡器放置在初始的侧向位置对准，以接收来自机头部分的热水。可以设置任何合适的装置，以确保浸泡器在其被夹紧之前的正确定位，诸如机械互锁，其仅在浸泡器到位时释放夹紧装置。在优选的一组实施例中，机头部分包括用于感测何时浸泡器到位的装置。感测装置可以是机械的、机电的或电磁的传感器。在一组实施例中，感测装置包括微动开关。在另一组实施例中，感测装置包括诸如磁场传感器的接近传感器。
[0094]如上文所提到的，夹紧装置可以是机械的、机电的、电磁的或这些的任何组合。在一组实施例中，夹紧装置可以包括机械杆，该机械杆可以例如具有弹簧加载的越过中心的机构。
[0095] 申请人:已经意识到，电磁夹紧装置可以提供一定的优点，因为其可以电致动而不需要使用者的任何机械操纵，并且其还可以减小所涉及的机械或移动部件的数量。由此，在优选的一组实施例中，夹紧装置是电磁夹紧件，诸如螺线管，其可以通过磁力而起到使浸泡器或其至少一部分移动的作用，以将其外周法兰带至与密封装置接触。
[0096]这就其本身被认为是有新颖性和创造性的，由此当从又一个方面来看，本发明提供了一种浸泡饮料制作机，其包括用于递送热水的机头部分以及可移除浸泡器，该可移除浸泡器在使用中连接至机头部分，以接收热水，用于浸泡容纳在其中的饮料材料，该机头部分包括外周密封装置，且该浸泡器包括对应的外周法兰，其中机头部分包括电磁装置，该电磁装置设置为当通以电流时，使浸泡器的外周法兰移动，以在浸泡器连接至机头部分时使浸泡器逆着密封装置被夹紧。
[0097]可以了解，使用电磁夹紧装置以使浸泡器逆着机头部分密封，可以提供几个益处。使用电磁力以使浸泡器移动至与密封装置接触，消除了使用者手动施加密封力的需要。因此，饮料制作机可以较容易使用。密封步骤可以是自动并受控的，以仅在浸泡器已经正确定位时发生。这可以防止由于试图迫使浸泡器在错误位置上抵靠机头部分而损害密封。
[0098]如果优选地机头部分设置有感测装置，则来自感测装置的指示浸泡器处于初始位置的电信号优选地用以致动电磁夹紧装置。这是使浸泡器能够在两个独立阶段定位然后密封的特别有利的实施例。
[0099]虽然在浸泡器向机头部分的独立和自动的密封方面，电磁夹紧装置可以提供优点，但是 申请人:已经意识到，典型地由螺线管——其具有适于纳入小家用器具中的尺寸——所提供的磁力可能不会总提供非常紧的密封。如果磁力逆着浸泡器的重力起作用，则密封力会减小。如果磁力逆着流动通过浸泡器的水的压力起作用，则密封力也可能减小。因此，优选地，在几组实施例中，电磁夹紧装置包括设置为通过机械联动件(linkage)使浸泡器的外周法兰移动的螺线管。优选地，该机械联动件设置为增加由螺线管施加在浸泡器上的力。该机械联动件可以例如包括越过中心的或弯头的闭锁机构，其在螺线管通电时从解锁状态弹至锁定状态。这种机构可以设置为施加沿主轴线的相对高的夹紧力，同时由螺线管施加的沿倾斜于主轴线的方向较低的力可以锁定/解锁该机构。由此，在优选的一组实施例中，电磁装置设置为操作可以在锁定位置和解锁位置之间移动的夹紧机构，其中在锁定位置上，夹紧机构提供沿主轴线的夹紧力，并且其中夹紧机构可以通过电磁装置施加沿倾斜于主轴线的方向的比夹紧力低的力而移动至解锁位置。
[0100]机械联动件或机构可以改进浸泡器和机头部分之间的密封连接，如上文所说明的，如果在使用过程中浸泡器增压，则该密封连接是特别重要的。此外，无论是浸泡器还是机头部分由电磁装置移动，可从电磁装置获得的夹紧力的增长都可以是有益的。这就其本身被认为是有新颖性和创造性的，由此，当从第四方面来看，本发明提供了一种浸泡饮料制作机，其包括用于递送热水的机头部分、可移除浸泡器、密封装置以及电磁夹紧装置，该可移除浸泡器在使用中连接至机头部分以接收热水，用于浸泡容纳在其中的饮料材料，该密封装置设置在机头部分和浸泡器之间，该电磁夹紧装置设置为在通以电流时将浸泡器和/或机头部分带至与密封装置接触，以将其夹紧在一起，其中电磁夹紧装置包括可以在锁定位置和解锁位置之间移动的夹紧机构，其中在该锁定位置上，夹紧机构提供沿主轴线的夹紧力，并且其中夹紧机构可以通过电磁夹紧装置施加沿倾斜于主轴线的方向的比夹紧力低的力而移动至解锁位置。
[0101]一旦某个或该浸泡器已经初始地定位，然后在最终位置上逆着机头部分被夹紧/密封，则饮料制作机优选地受控制以将热水供给至机头部分，并由此对容纳在浸泡器中的饮料材料启动浸泡周期。感测装置可以启动浸泡周期，例如在预定延迟时间之后发送控制信号至加热器/泵，该预定延迟时间允许浸泡器在浸泡周期开始之前被夹紧。感测装置可以起到使饮料制作机脱离零功率或待机模式的作用。可替换地，可能需要使用者的干涉以启动浸泡周期。这将允许使用者预先准备好浸泡器，使其可供使用，但是然后等待直至稍后制作饮料。饮料制作机可以允许使用者输入与例如饮料类型、浸泡器尺寸、所期望的饮料浓度等相关的信息，使得设备可以调节所供给的热水量和/或所使用的压力。
[0102] 申请人:已经意识到，电磁夹紧装置可以有力地用以提供附加效果。通过控制施加至电磁中的线圈的电流，可以使其磁力并由此使对浸泡器的夹紧力变化。 申请人:已经意识至IJ，这可以用以使连接至机头部分的浸泡器降压或排气。由此，在一组实施例中，电磁夹紧装置优选地被释放以使浸泡器向大气排气。如果期望或有必要，这可以用以在浸泡周期中从浸泡器中释放压力。因此，贯穿对饮料制作机的操作，可以不时地释放夹紧装置并使其再通电。当然，当夹紧装置被释放时，密封可能受到破坏，使得允许空气进入浸泡器，但是浸泡器可以不从与机头部分的完全接触中移出，以减小热水或蒸汽向外喷溅的风险。
[0103]附加地或可替换地，为在浸泡周期中释放压力，电磁夹紧装置优选地设置为在浸泡器中的饮料材料已经经历浸泡之后自动释放浸泡器。使浸泡器在浸泡周期的最后排气的益处在于压力得以释放，并且机头部分中剩余的任何热水都可以留出，允许水供给管清空。这可以防止当使用者移除浸泡器时水喷溅或滴出，而这在常规的蒸馏咖啡机中常常发生，在常规的蒸馏咖啡机中，仅在使用者将组合机头断开连接时，密封才被释放。这还可以防止例如当水蓄存器中的水位比到机头部分的出口低时，水和饮料通过加热器/泵被抽吸回去，而这会导致设备内的污染。浸泡一完成就使浸泡器排气的另一个益处在于，其可以防止在浸泡器冷却下来时形成真空。通过恢复大气压力，确保了浸泡饮料可以自由地流出浸泡器。
[0104]浸泡器可以采取任何合适的形式，只要其适于容纳一定体积的用于浸泡的饮料材料并包括用于浸泡饮料的出口即可。在优选的一组实施例中，浸泡器包括浸泡腔体，在该浸泡腔体中容纳浸泡饮料并发生浸泡。该浸泡腔体可以与浸泡器成整体，或者其可以是可移除的，允许其被填充然后放回原处供使用。浸泡腔体的开放截面面积可以由外周法兰限定，该外周法兰具有向内延伸以为腔体限定较小的截面开口的较大法兰。浸泡腔体的体积可以在其大小和/或其形状和相对尺寸方面变化。例如，浸泡腔体在形状上可以为大体圆柱形或圆锥形。
[0105]在一组实施例中，浸泡腔体包括设置在浸泡器的出口上方的网。该网防止咖啡粉或其他饮料材料从腔体进入浸泡器的出口，并因此可能进入饮料。该网可以包括例如金属或塑料的任何合适的材料，并优选地设置为包括开口，这些开口定尺寸为允许液体通过但是捕集咖啡粉。该网可以仅跨过出口延伸，但是优选地，网在出口上方的水平面处至少部分地或一直跨过浸泡腔体延伸。这允许浸泡器的出口和/或网包括下文将讨论的进一步有利特征。
[0106] 申请人:已经发现，在一组实施例中，在出口上方的水平面处设置挡板或壁，以防止细的咖啡粉通过网直接进入出口中。优选地，该挡板或壁包括比出口的截面面积大或与其相等的面积。挡板或壁可以设置为替代网，但是在优选的一组实施例中，其是除网以外附加的。挡板或壁可以设置为例如在网上方或下方的分离的部分，但是优选地，挡板或壁机械联接至网，例如网绕挡板或壁延伸，优选地网不跨过出口延伸。
[0107]在另一组(不需要互斥)的实施例中，出口包括允许当液体达到预定水位时饮料即自动流出的装置。通过设置预定最低水位，任何碰巧通过网(如果设置了网)的细咖啡粉都有机会沉淀在预定水位下方的液体中，因此较不容易进入出口中。这可以是除挡板或壁、和/或网以外附加的，或者替代挡板或壁、和/或网，以进一步帮助防止咖啡粉通过浸泡器的出口。
[0108]合宜地，用以允许当液体达到预定水位时饮料自动流出的装置包括堰，使得当浸泡腔体中的液位超过预定高度(由堰的高度确定)时，饮料逸过该堰和逸出出口之外。因此，这提供了堰下方的区域，在该堰下方的区域中，咖啡粉或其他饮料材料可以沉淀并聚集，使得它们不通过出口。
[0109]浸泡腔体的底座还可以成形为使得其朝向出口渐缩，也就是在截面面积上减小。这促进了可能已经通过网的任何细材料颗粒绕出口的底座在预定水位下方积聚，在这里它们不容易被拖入液体中，因此防止它们通过出口出去。
[0110]当从更宽的方面来看，本发明提供了一种电浸泡饮料制作机，其包括液体加热器，设置为以增压的热水和/或蒸汽供给机头部分的泵，以及容纳饮料材料的浸泡器，该浸泡器在使用中密封地连接至机头部分，用于在大气压之上0.1至0.5巴的压力下浸泡饮料。
【专利附图】

【附图说明】[0111]现在将仅以示例的方式，并参考附图对本发明的特定实施例进行说明，在附图中:
[0112]图1是示出了根据本发明的一个实施例的浸泡饮料制作机的主要部件的立体视图；
[0113]图2和3是示出了图1的沸腾池的内部的竖直截面；
[0114]图4是图1的浸泡饮料制作机的机头部分的更靠近的立体视图；
[0115]图5a是根据一个实施例的大浸泡篮的立体视图，图5b是根据另一个实施例的小浸泡篮的立体视图；
[0116]图6是通过图1的机头部分的截面视图，其中图5a的浸泡篮连接至该机头部分；
[0117]图7是通过图1的机头部分的截面视图，其中图5b的浸泡篮连接至该机头部分；
[0118]图8a和图8b是根据可替换实施例的夹紧机构的示意性截面视图，以解锁和锁定位置示出；
[0119]图9是示出了根据本发明的另一个实施例的浸泡饮料制作机的主要部件中的一些的截面视图；
[0120]图10是图9的浸泡饮料制作机的液体加热和分配部件的立体视图；
[0121]图1la是根据本发明的实施例的浸泡饮料制作机的主要部件的示意图，图1lb中示出了该加热器的细节；
[0122]图12a是第一构造的浸泡器的立体截面视图，图12b是第二构造的浸泡器的立体截面视图，图12c是图12b的浸泡器嵌入件的截面视图，图12d-12h是该嵌入件的不同细节的局部视图；
[0123]图13是用于接收浸泡饮料的玻璃水瓶的立体视图；以及
[0124]图14是用于浸泡饮料制作机的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0125]图1示出了本发明的实施例的一些主要内部部件，该实施例可以用于制作诸如咖啡的浸泡饮料。为清楚起见，省略了该设备的诸如外壳和水箱的一些部件。从图1中可以看到竖直的水加热器2，其包括在其下端处的水配给增压块4。水从侧入口 6进入配给增压块4，该侧入口 6连接至水箱和离心泵或往复泵(未示出)。增压块4在两个平行流加热器段
8、10之间配给水。
[0126]在流加热器部分8、10的下游(上)端是沸腾池12。这是由装配在接近圆形的不锈钢元件机头14下方的深拉不锈钢杯形成的。该沸腾池12具有出口管16，该出口管16侧向凸出，以将被加热的水供给至设备的机头部分18。
[0127]在W02010/106349或W02011/077135中阐述的设置方式中，平行流加热器段8、10
中的每个包括外套和一定长度的带有护套的浸入型加热元件。两个流加热器套筒直径大于对应的加热元件，从而在其之间为流加热器段8、10中的每个限定对应的环形通道。因此存在从配给增压块入口 6经由配给增压块4至两个流加热器8、10的内部环形通道的流体路径。
[0128]出口管16包括水出口 15 (见图2和3)，该水出口 15水平地离开沸腾池12，并在其内具有偏心的蒸汽管道17。该蒸汽管道17形成用于来自沸腾池12的蒸汽和水蒸气的出口，与用于被加热液体的出口路径分离。出口管16，以及因此还有水出口 15和蒸汽管道17流体地连接至设备的机头部分18。
[0129]从图2和3的视图可以最好地看到沸腾池12的内部。从这里可以看到由不锈钢杯形成的沸腾池12大体上为短粗圆柱形形状，但是其内部体积受到在两个流加热器段8、10之间延伸的加热元件9的弯曲部分的限制。水出口管道15从沸腾池12的上部离开，并且其下部由堰(weir) 11覆盖。蒸汽出口管道17的开口在水出口管道15的顶部处并且在水出口管道15内。热敏电阻13通过沸腾池12的底座凸出，并且其末端处于堰11的底部的水平面。水位传感器19也通过沸腾池12的底座凸出，并且其末端处于刚好低于堰11的底部的水平面处。
[0130]堰11在其上部中具有较宽的截面，并在其下部中具有较窄的截面(缝)。这限制了水向水出口管道15中的流动，由此确保加热元件9保持充分覆盖在水中，从而防止在第二操作阶段中，也就是分配被加热的水的阶段中的过热。堰11的形状的第二个功能在于，通过在其下部中具有较小的截面，在加热元件9的底部的水平面处，如果来自流加热器8、10的水流突然减少或停止(例如由于流加热器8、10中的阻塞)，沸腾池12会迅速排水。这导致加热元件9的最高部过热，而这可以迅速经由热返回部感测到，然而出口管道16的顶部的最低水平面仍然足够高，以使一些水保持在沸腾池12的底部中，以提供来自热敏电阻13的可靠的温度测量。
[0131]在第一操作阶段，水位低于堰11的水平面，从而没有水从沸腾池12分配，而是水仍然足够充分覆盖加热元件9，因此在第一操作阶段中，也就是产生蒸汽的阶段中也防止了过热。蒸汽管道17和水出口管道15的开口的截面面积选择为使得在操作过程中沸腾池12变得略微增压(例如至大约大气压之上0.2巴)。
[0132]从图1中可以看到机头部分18，从图4中可以更靠近地详细看到该机头部分18。来自加热器2的水供给管16连接至设置在密封法兰22上方的递送腔体20。在使用过程中，机头部分18的这些部件保持静止。可以接收浸泡篮的U形支撑件24位于密封法兰22下方。该U形支撑件24可以通过联动框架26相对于密封法兰22竖直向上移动，该联动框架26从支撑件24的一个侧臂延伸向上并跨越至支撑件24的另一侧臂。螺线管28设置在递送腔体20顶部上和联动框架26下方，该螺线管28在通以电流时移动框架26。
[0133]螺线管28电连接至位于U形支撑件24的顶点上的微动开关传感器30。该微动开关30设置为感测何时在浸泡篮沿着支撑件24的臂一直滑动并定位在密封法兰22之下。直到微动开关30被致动时，支撑件24与密封法兰22间隔开，使得有了用于使浸泡篮的外周法兰沿着支撑件24的臂自由滑动的空间。直到螺线管28和联动框架26起到将U形支撑件24拉动得较接近密封法兰22的作用时，才会密封法兰22下侧上的外周密封件23才会被接触。
[0134]图5中示出了两个不同的浸泡篮。在图5a中，浸泡篮40为大尺寸的，其设计为在单个浸泡周期中制作几杯饮料。在图5b中，浸泡篮40’为小尺寸的，其设计为制作单杯饮料。浸泡篮40、40’同样地都具有外周法兰42、42’，浸泡腔体44、44’，以及把手46、46’。浸泡腔体44、44’设有出口 48、48’，浸泡饮料可以通过该出口 48、48’排出至杯或玻璃水瓶中。在外周法兰42、42’的上密封表面上设有刀锋脊50、50’。
[0135]由于图5a中示出的浸泡篮40是大尺寸的，其外周法兰42是狭窄的，并且浸泡腔体44限定了用于容纳饮料材料和用于接收来自机头部分18的热水的大截面面积。浸泡腔体44还是相对深的，以使其体积最大化。另一方面，图5b中示出的浸泡篮40’是小尺寸的，有宽的外周法兰42’。浸泡腔体44’限定了用于容纳饮料材料和用于接收热水的小得多且较浅的截面面积。较宽的外周法兰42’划定了浸泡腔体44’的界限，使得浸泡篮40’的外部边界与图3a中的相同。应当注意，尽管两个浸泡腔体44、44’的尺寸不同，出口 48、48’相对于法兰42、42’的同样的外部边界位于相同的侧向位置，(即径向距离)。这意味着出口48、48’相对于机头部分18中的水递送腔体20总是位于相同的侧向位置，使得即使对于不同的浸泡篮40、40’，流动形式也是相似的。
[0136]在图5a和5b中，外周法兰42、42’的外部边界的形状和尺寸都是相同的，具有支承刀锋脊50、50’的相同密封表面。外周法兰42、42’的此部分对应于由机头部分18提供的密封法兰22的下侧上的外周密封件23。因此，两个浸泡篮40、40’可以用同样的密封界面可互换地连接至相同的机头部分18，如图6和7所示。
[0137]首先转到图6，示出了已连接至饮料制作机的机头部分18的图5a的浸泡篮40。为了制作饮料，使用者首先用诸如咖啡粉(未示出)的饮料材料填充浸泡篮40的腔体44。对于设计为制作多达12杯饮料的大腔体44，可以使用粗磨粉，使得水可以在适当的时间段中渗滤通过。然后通过将浸泡篮40的外周法兰42置于U形支撑件24的臂的端部上，并沿着臂滑动篮40，使得外周法兰42定位在机头部分的密封法兰22下方，而将浸泡篮40定位在机头部分18之下。浸泡篮40可以容易地定位，因为U形支撑件24和密封法兰22之间存在竖直间隙，该间隙允许外周法兰42不与法兰22下侧上的密封件23接触地通过。
[0138]当将浸泡篮40推动至正好在机头部分18之下时，该浸泡篮40的外周法兰42接触微动开关30，这致动螺线管28。在此实施例中，螺线管28包括金属杆50，该金属杆50通过线圈52的中心，当线圈52通以电流时,金属杆50被竖直向下拉动。杆50 (从图6中可以看到)固定至联动框架26中的水平横杆54上的中心点。如图1或图4中所示，横杆54的端部枢转地连接至框架26的竖直侧臂56。当正被拉动至线圈52中的杆50向下拉动横杆54时，该枢转连接导致侧臂56向上拉动，由此向上移动U形支撑件24，使得浸泡篮40的外周法兰42与密封法兰22接触。外周法兰42的表面上的刀锋脊50压缩法兰22的下侧上的密封件23。只要螺线管是通电的，就有将两个法兰22、42逆着彼此夹紧的力，且绕浸泡篮40的外周形成有密封的界面。
[0139]如图7中所示，与上文所说明的完全相同的过程进行着，以将较小尺寸的浸泡篮40’定位并夹紧。比较图6和7，可以看到唯一的区别在于两个浸泡腔体44、44’的体积。如同对较大的浸泡篮40形成的那样，在较小的浸泡篮40’的外周法兰42’和机头部分18的密封法兰22之间形成相同的密封界面。
[0140]从图6和7中示出的截面还可以看到，机头部分18中的水递送腔体20开口至配给腔室60中，该配给腔室60在其上端处由密封法兰22的顶罩限定。在配给腔体20和配给腔室60之间的界面处设有多孔盖62，该多孔盖62起到以与喷头类似的方式分配热水的作用。这帮助确保热水喷射在浸泡腔体44的开放面积的大部分(即使不是全部)之上。外周密封件23可以是硅O型圈，其防止任何热水或蒸汽逸出。该密封的连接还允许浸泡腔体44处于提高的压力，例如大气压之上0.1或0.2巴。
[0141]从图6和7中示出的截面还可以看到，浸泡篮40、40’各自包括网45、45’，该网45、45’在侧壁的底部的水平面处，也就是出口 48、48’上方，跨过篮40、40’的底部延伸。网45、45’设置为在冲泡过程中将咖啡粉保持在其上方，并防止任何渣通过其而进入出口 48、48’中。为进一步防止细的咖啡粉直接进入出口48、48’，可以直接在出口48、48’上方将表面面积稍微大于篮出口 48、48’的截面面积的圆盘形不可渗透部分47、47’设置在网45、45’中。圆盘形部分47、47’可以仅为网的一部分而在其中没有孔，或者是放置在网45、45’的顶部之上的例如由塑料制成的实心部分。
[0142]如果一些咖啡粉确实碰巧通过了网45、45’，浸泡篮40、40’设有从篮40、40’的底座突出至腔体44、44 ’中的出口 48、48 ’。此突出起到作为堰的作用，使得冲泡的液体必须升高至最低水位(堰的高度)上方，以从篮40、40’分配。其效果在于在篮40、40’的底部中捕集小体积的液体，这其中，通过网45、45’的任何咖啡粉都将积累并沉淀，因此防止它们流入出口 48、48’中。因此，网45、45’，圆盘形部分47、47’以及堰一起起到防止任何咖啡粉最后来到使用者的杯中的作用。
[0143]现将说明饮料制作机的操作。使用者首先例如根据所需要的饮料的量和/或浓度而选择浸泡篮40、40’。将诸如咖啡粉的饮料材料放置在浸泡腔体44、44’中，如果期望，将其捣实。通过将外周法兰42、42’置于U形支撑件24上，并在密封法兰22之下滑动篮40、40’，直到其到达支撑件24的顶点，而将浸泡篮40、40’定位在机头部分18之下。无论篮40、40’的尺寸如何，在此阶段，外周法兰42、42’都将对准在密封法兰22上的密封件23的下方，并且仅在正确对准时，外周法兰42、42’才将接触微动开关30并指示篮40、40’的存在。微动开关30可以操作以自动使螺线管28通电，并由此操作联动框架26，以向上拉动浸泡篮40、40’，以逆着密封法兰22地将浸泡篮40、40’夹紧。然后，该设备准备好启动浸泡周期。然而，此步骤可以不是自动的，替代地，每次在意图使用饮料制作机时，可以需要使用者干预以启动夹紧步骤。
[0144]如果有必要，使用者将例如从水龙头填充水箱(未示出)。当使用者希望启动浸泡周期时，他/她按下器具上的开关或其他输入装置。器具在从传感器30接收到浸泡篮40、40’已经连接至机头部分18的信号时可能已经脱离零功率或待机模式了。此时使用者可能能够输入关于饮料的量或类型的信息，或者可以选择几个浸泡程序中的一个。一旦自动地或从使用者的输入给出了合适的信号，控制电路(未示出)就致动加热元件9。在一或两秒的延迟(根据已经在加热器中的水的温度)后，泵被操作以将水从水箱泵送至配给增压块6中。在其他实施例中，可以在加热器2之前启动泵。
[0145]一旦水已泵送至配给块6中，其被泵送通过此处并沿着加热元件98和对应的不锈钢外套之间的两个流加热器8、10中的每个的环形通道。随着水通过,这将水从配给块16中的环境温度(20°C的量级)快速地加热至流加热器8、10的下游端处的接近85°C。
[0146]在第一操作阶段(蒸汽产生)中，水然后通过流加热器8、10出去并且进入沸腾池12的内部，在这里其开始部分地填充此池。使用传感器19监测水位。此信息反馈至控制电路，该控制电路进而控制泵的速度，以使水保持在堰11的底部下方，也就是以防止任何水被分配。蒸汽生成并借助于顶部处的蒸汽管道出口 17从沸腾池12逸出。允许蒸汽压发展至这样的结果，其足以迫使蒸汽通过沸腾池12下游的设备，也就是通过出口管16中的蒸汽管道17，并进入机头部分18。此蒸汽起到这样的作用，即在从沸腾池12分配被加热的水之前，使出口管16以及机头部分18中的部件升温以及强制排出在之前的操作周期中已保留在器具中的任何液体。可替换地，这种蒸汽产生阶段可以在液体分配阶段之后启动，以起到从加热器强制排出任何剩余的水和/或蒸汽并使浸泡篮的内容物干燥的蒸汽冲洗的作用，从而辅助降压。
[0147]一般来说，随着时间的推移，泵的速度变化以应对器具中的改变，例如压力下降(其可能由于水垢的堆积)、例如细或粗磨咖啡的不同类型的饮料固体、饮料固体的聚集密度、蓄存器中的水位或来自外部源的压力等。对器具的初始安全测试在控制电路中设定最小流量作为启动条件。此流量保证沸腾池中水的沸腾，并确保通过器具的水的初始体积被非常迅速地加温，这还导致第一操作阶段中的蒸汽尽可能快地产生，减少产生最终的饮料所用的时间。
[0148]加热元件9的弯曲部分继续加热沸腾池12中的水，现在产生出大量气泡，该气泡使沸腾池12中的水池表面破裂并作为蒸汽逸出。这促进沸腾池12中水延长沸腾，这产生蒸汽，该蒸汽可以借助于沸腾池12顶部处的蒸汽管道出口 17容易地逸出沸腾池12。允许蒸汽压发展至这样的结果，其足以迫使蒸汽通过沸腾池下游的设备，也就是通过出口管16中的蒸汽管道17，并且进入机头部分18。此蒸汽起到在从沸腾池12分配被加热的水之前使出口管16以及机头部分18中的部件升温，或者在分配周期后使部件干燥以及强制排出在之前的操作周期中已保留在器具中的任何液体的作用。
[0149]在预定时间段(即计算出的足以使产生的蒸汽加热或干燥沸腾池12下游的所有必要部件的时间段)之后，控制电路改变器具的操作阶段，以分配被加热的水，也就是第二阶段。如下文将说明的，被加热的水可以被递送至浸泡篮40、40’，或者其可以被递送至从浸泡篮40、40’旁路的路径。在可替换的实施例中，温度传感器可以用于确定何时下游的部件足够热，或者压力传感器可以用于检测何时浸泡篮已被足够降压，以切换至第二阶段。现在向控制电路的输入是沸腾池12中的热敏电阻13，其用于控制泵的速度，以将水位提升至堰11的底部上方，使得被加热的水可以通过水出口 15分配，但是以确保水被加热至93和95°C之间，也就是适于冲泡咖啡的温度的流量分配。然而，根据本发明的器具还适于加热水以冲泡茶或其他饮料，在此情况下，可以将水加热至适于冲泡茶或其他饮料的例如较高的不同温度。因此，经由通过控制电路的来自热敏电阻13的反馈，匹配泵送流量和加热元件9的功率，使得到水越过堰11离开沸腾池12并通过出口管道15时，其处于所需要的温度。
[0150]在此第二操作阶段，当水通过流加热器8、10出去之后开始填充沸腾池12时，在正常操作条件下，加热元件9的弯曲部分被覆盖。沸腾池12中水的温度由邻近出口 15凸出至沸腾池12中的热敏电阻13监测。加热元件9的弯曲部分继续加热沸腾池12中的水。借助于在沸腾池12顶部处开口的蒸汽管道17，在加热沸腾池12中的水的过程中由微沸腾产生的任何蒸汽能够容易地逸出。蒸汽通过蒸汽管道17并进入机头部分18中，也就是与被加热的水相同的出口，其起到为沸腾池12增压的作用。因为蒸汽管道17延伸通过水出口管道15，其有利地帮助保持被加热的水在其从沸腾池12进入机头部分18中时是温的。沸腾池12以及蒸汽通过蒸汽管道17从水出口 15的分离给出了这样的优点，即可以分配水而不产生喷溅。
[0151]堰11的高度和形状选择为确保在第二操作阶段中，在正常流量下元件9保持覆盖在水中，但是如果流量下降，沸腾池12则迅速排水，以迅速触发连接至热返回部的另一侧的快动(snap-acting)双金属致动器(此实施例中未示出)。该沸腾池12和蒸汽通过蒸汽管道17从水出口 15的分离给出了这样的优点，即可以分配水而不产生由于微沸腾的喷溅和加热元件上的局部热点。
[0152]水从水出口 15沿着从加热器到递送腔体20的水供给管16流动。当热水进入机头部分18中的递送腔体20时，在压力下水被迫穿过多孔盖62，从而从配给腔室60向下淋入连接在下方的浸泡腔体44、44’。水通过咖啡粉向下渗滤，浸泡饮料流出底部出口 48，以收集在诸如杯或玻璃水瓶的容器中。在浸泡腔体44、44’中的饮料材料初始加湿后，流阻将增大，并且在浸泡篮40、40’中具有的压力可以增大至大约大气压之上0.2巴。
[0153]编程序或手动控制浸泡周期持续一定的时间段，在该时间后，切断加热器和泵，并且不再递送热水至机头部分18。在预定的延迟时间后，或者在使用者操作时，将螺线管28断电，从而释放联动框架26，然后浸泡篮40、40’松开并从其与密封法兰22的连接中释放。浸泡篮40、40’置于U形支撑件24上，直到准备好由使用者移除。随着密封解除，浸泡腔体44、44’降压，机头部分18和/或浸泡篮40、40’中任何剩余的热水可以通过出口 48、48’自由地向外排出。这可以防止液体被虹吸返回至器具中，并防止使用者在移除浸泡篮40、40’时被捕集的热水烫伤。
[0154]在浸泡周期中有时也可以使浸泡篮40、40’排气，例如通过控制供给至螺线管28的电流，从而暂时或间歇地释放夹紧力，并允许空气越过密封件23进入浸泡腔体44、44’。这可以用于控制浸泡篮40、40’中的压力。
[0155]使浸泡腔体44、44’降压的可替换方法是在液体分配阶段后切换至蒸汽冲洗阶段。这使得如果夹紧机构设置为不是由螺线管自动控制时，使用者较容易手动解除该密封。
[0156]在第三操作阶段，器具恢复产生蒸汽，也就是像第一操作阶段中那样。此蒸汽操作阶段起到冲刷保留在设备中未被分配至使用者杯中的，也就是在出口管道16和机头部分18中的任何液体的作用，由此防止将随后冷却的此液体在下一个操作循环中分配。
[0157]可以仅以前两个操作阶段，也就是产生蒸汽以使分配部件升温然后分配被加热的水的两个操作阶段操作器具。在此情况下，产生蒸汽用于加热的第一阶段还将导致在分配饮料之前保留在沸腾池12下游的任何液体被从器具强制排出。为此，可以使第一阶段变得较长。或者可以仅采用第二操作阶段和第三操作阶段，也就是分配被加热的水然后使用蒸汽冲洗阶段使浸泡腔体降压的两个操作阶段。随后可以是从浸泡篮旁路的下一个热水递送的阶段——下文将对该阶段进行较详细的说明。
[0158]图8描述了用于浸泡篮40’的可替换夹紧机构的一个实例。替代设置在机头部分18上在递送腔体20之上的螺线管和联动框架，设置了电磁操作的夹紧机构70，其从下方作用在浸泡篮40’上。机构70在图8中仅示意性地示出，并仍然可以设置在机头部分18旁边。此夹紧机构70包括螺线管28’，该螺线管28’操作在越过中心的联动件72上起作用的推动杆50’。在图8a中示出越过中心的联动件72处于其解锁位置。复位弹簧74使联动件72在此位置打开。因为螺线管28’未通电，所以浸泡篮40’支撑在机头部分18的密封法兰22下方,但没有抵靠其密封。
[0159]如图Sb中所示，当螺线管28’通电时，其推动杆50’逆着弹簧74的力，以闭合联动件72。越过中心的机构沿着其主竖直轴线施加夹紧力，该夹紧力大于由螺线管28’施加的用以克服弹簧74的力。浸泡篮40’被向上推动，从而将其外周法兰42’带至与机头部分18上的密封法兰22之下的密封件23接触。在此锁定位置，机构70起到将浸泡篮40’逆着机头部分18夹紧的作用。当浸泡周期完成时，螺线管28’释放，并且联动件72在弹簧74的力下返回至其打开位置。浸泡篮40’从其密封位置落下，压力释放。
[0160]虽然在图8中，夹紧机构70示出为作用在浸泡篮40’的把手部分上，但是这仅为图示方便，机构70可以作用在篮40’的任何合适部分上。夹紧机构70可以设置在这样的位置上，该位置使得其可以在任何浸泡篮上操作而无论其尺寸。可替换地，夹紧机构70可以移动或适应不同浸泡篮。
[0161]转到图9，可以看到浸泡饮料制作机100的另一个实施例，其包括主体101，该主体101容置用于在使用中将热水和/或蒸汽递送至机头部分118的水加热器102 (从视图中隐藏)，该机头部分118具有连接至其的浸泡器140。设备100包括用于杯、玻璃水瓶或用以接受浸泡饮料的其他容器的支撑件104。该支撑件104可以包括滴水盘和/或升温板。虽然示出为处于底座处，但是支撑件104可以为下折架的形式，例如设置为从主体101半路向上，以支撑诸如杯的较小容器。从图9中可以看到，设备100提供包括弹簧加载杆130的手动夹紧机构。其为越过中心的机构，以使操作方便。下文将较详细地说明浸泡器140与机头部分118的连接。
[0162]转到图10，可以看到将热水和/或蒸汽供给至机头部分118的流加热器102。流加热器102包括一定长度的带有护套的浸入型加热元件109，虽然没有描绘，但是该加热元件109包括铝制壳体和包裹在氧化镁绝缘粉末中的卷绕电阻丝。两个铝制水流通道108、110设置在或钎焊至加热元件109的相反侧。在加热元件109的一端，通道108、110的两个相邻端借助于塑料U形管道105连接在一起，该塑料U形管道105通过夹具(未示出)密封至通道108、110上。这产生了用于水从入口 106至出口通过流加热器102馈送至封闭的加热腔体112的循环的流路径。加热元件109和水流通道108、110彼此接近一致并设置为J形，其允许提供紧凑的流加热器，用于装配至例如家用厨房咖啡制作机的小器具中。此流加热器102大致水平，而上文所说明的流加热器具有竖直取向。
[0163]最后的加热腔体112是封闭的，除了通向机头部分的单个出口(在加热器102后部，并且在图10中不可见)。然而，在一些实施例中，加热腔体112还可以设置有例如单向阀的蒸汽释放阀，以使得在例如由于系统中阻塞而过压的情况下蒸汽能够向大气排气。如从图11中还可以看到的，加热元件109延伸至封闭的腔体112中，以加热保留在其中的一定量的水并在腔体112中产生蒸汽压力。加热腔体112的主体114具有总体上伸长的矩形形状，其中其内侧的加热元件109的部分占据下部部分，但是水可以一直围绕其通过。侧向延伸部在腔体112的下游端容置出口(未示出)。堰可以设置在封闭的腔体112内侧，以保留与出口上游的加热元件109接触的一定体积的水。
[0164]腔体主体114的上游端处的密封法兰115为加热元件109和凸出至最后的加热腔体112中的上部流通道110提供密封进口。上部通道110刚好在加热腔体112内侧终止，而加热元件109延伸跨过加热腔体112以通过主体114的另一侧凸出，在该主体114的另一侧，加热元件109在其不发热引线(cold tail)111处密封。加热元件109的另一端处的不发热引线111’设置为凸出离开通道108、110，邻近塑料连接管道105。这允许在加热元件109的两端处建立到不发热引线111、111’的电连接。
[0165]双金属圆盘状恒温器(还已知为半英寸圆盘)一未示出一可以被夹紧至水流通道108、110和/或加热元件109的其中一侧。在使用中，这种恒温器可以连接至控制电路，该控制电路然后可以向加热元件109提供电力或从其移除电力。
[0166]虽然在图9和10中未示出，但是流加热器102还包括冷水蓄存器150，该冷水蓄存器150经由在图1la中示意性示出的泵152流体连接至流加热器102的下部通道108的入口 106。如从图1lb中的细节中可以看到，流加热器102的上部通道110与加热元件109一起进入封闭腔体112。加热腔体112包括堰154，以在其下游侧保持一定体积的水与元件的被加热部分109a接触。在堰154的上游侧，元件的剩余部分109b不被加热。加热腔体112内侧的堰154起到在腔体112内侧维持最低水位的作用。因为此最低水位在加热元件的被加热部分109a上方，所以可以确保在正常操作过程中被加热部分109a保持覆盖有水，因此不会过热。
[0167]膨胀空间156设置在腔体112中液体表面上方，以允许蒸汽逸出。腔体112上游，也就是流管道108、110中的液体中生成的任何蒸汽气泡可以在这里释放，使得避免了热点和薄膜状沸腾。封闭腔体112中的膨胀空间156的特别益处在于，在例如液体分配阶段的加热过程中将积累蒸汽压力。一旦电力从加热元件109断开，封闭腔体112中的蒸汽压力可以迫使任何剩余液体与爆发的蒸汽一起出去。这种蒸汽冲洗可以用于使加热器102下游的部件干燥，并释放浸泡器140中的压力。
[0168]从图1la中的示意性系统草图中可以看到，在流加热器102下游，例如在机头部分118中，可以设置阀128以使热水流和/或蒸汽流在两个分离的路径之间分开。优选为电磁阀。正常的流路径131将流体递送至浸泡器140中，而可替换的流路径132从浸泡器140旁路。该旁路路径132可以用于将热水递送至从浸泡器140接收浸泡饮料的相同的容器中，以稀释饮料并调节味道的强度。或者该旁路路径132可以用于递送与浸泡饮料分离的热水。可选地，蒸汽排气部或水蒸气分离件134设置在旁路132中，以在递送热水之前从其中移除任何蒸汽。
[0169]如从图12a和12b中可以看到的，通过正常流路径131的被加热液体和/或蒸汽被递送至设置在机头部分118的顶部中的配给腔体120中。配给腔体120由多孔板162限定，该多孔板162起到喷头的作用，以将水分配至容纳在下方的浸泡器140中的饮料材料之上。多孔板162由外周密封法兰122围绕，该外周密封法兰122形成机头部分118的最下部部分。在此设备中，浸泡器140包括通常不从机头部分11移除的外部主体141。浸泡器主体141具有在密封法兰122下方支撑在机头部分118中的外周法兰142。浸泡器嵌入件144支撑在浸泡器140中，置于外周法兰142上。当夹紧机构的杆130闭合时，浸泡器140的外周法兰142逆着机头部分的密封法兰122被夹紧，浸泡器嵌入件144的轮缘(rim)位于其之间。因此，浸泡器140及其嵌入件144与机头部分118具有密封连接，使得在使用过程中可以产生大气压之上的压力，例如大气压之上0.1至0.5巴。
[0170]可以看到，浸泡器140在其底座壁中具有用于浸泡饮料的出口 145。尽管示出了单个出口 145，但是当然可以设置多个出口。浸泡器主体141的底座甚至可以是多孔的，以提供扩散的流出。虽然没有示出，但是旁路路径132可以流体连接至出口 145，使得附加的热水在浸泡饮料离开浸泡器140时与其混合。在由图13所图示的可替换的设置方式中，浸泡器140的出口 145和旁路路径132分别将浸泡饮料和热水供应至形成在玻璃水瓶170的盖中的混合通道148或其他容器。向下延伸的混合通道148由例如模压塑料的不透明材料形成，并允许液体不可见地混合。在使用过程中，将看到稀释的饮料从混合通道148的底部离开进入玻璃水瓶170。
[0171]在图12a中，可以看到浸泡器嵌入件144定尺寸为保持例如适于单杯分量的一定剂量的饮料材料。可以根据要使用的饮料材料的量而使用不同尺寸的嵌入件144。该嵌入件144可以定形状为保持饮料材料的预先包装的可渗透“块”(pod)。这给了使用者在使用诸如咖啡粉的松散材料或人造块之间选择的灵活性。与上文结合图5至7所说明的可互换的浸泡篮40、40’类似，根据要使用的饮料材料和期望的饮料类型，嵌入件144是可移除并可互换的。然而，可互换的嵌入件144的优点在于，浸泡器140的外部主体141可以重复使用，这表示材料可以节省。对于本领域技术人员来说其他嵌入件设计是显而易见的。
[0172]在图12b中，可以看到浸泡器嵌入件144’具有与浸泡器140的内部匹配的体积和形状，其可以具有大体截头圆锥形形式。通过用大剂量的饮料材料填充这种嵌入件144’，其可以用于准备多于一杯的饮料，例如用于填充12杯玻璃水瓶。然而，通过减小剂量，相同的嵌入件144’也可以用于制作单杯饮料。在两种情况下，可以将相同量的水泵送至浸泡器140中，但是，为填充玻璃水瓶，可以在浸泡周期后，通过直接经由旁路路线分配附加的热水而制作饮料达到体积。浸泡器嵌入件144’可以是一次性篮，例如预先填充有饮料材料并由可移除盖密封。或者该浸泡器嵌入件144’可以是一次性过滤纸，或者可重复使用，例如使用者用一定剂量的松散饮料材料填充的塑料篮，其可以具有或不具有用以捕获饮料中携带的任何粉末的滤纸。
[0173]当浸泡器140设计为与可移除滤纸嵌入件144’或嵌入件144’中的滤纸一起使用时，特别是在如果滤纸具有带凹槽的侧壁时会有问题，而其常常设置有凹槽，使得滤纸可适应于不同尺寸的浸泡器。带凹槽的滤纸的缺点在于，热水或者部分浸泡饮料可以通过过滤纸的侧壁并从凹槽之间向下逸出，以离开浸泡器140而没有完全通过容纳在其中的饮料固体。图12c和图12d-12h中的局部细节示出了图12b的嵌入件144’如何可以在其底座内侧上设置有屏障特征部143，该屏障特征部143接触放置在其中的滤纸146。该屏障特征部143中断从带凹槽的侧壁外侧向下的任何液体流，使得其在从更中心的位置滤出之前被迫通过滤纸返回至与饮料固体接触。该屏障特征部143可以为环形，并且设置在小于典型的滤纸中凹槽的最小直径但大于嵌入件144’中的出口的直径的直径处。类似地，这种屏障特征部可以直接设置在浸泡器140的主体141内侧上，在该浸泡器中，可以使用滤纸而不用支撑嵌入件144、144’。图12d-h示出了屏障特征部143的各种不同截面形式。
[0174]现将结合图9至14说明饮料制作机的操作。为了移除和更换浸泡器嵌入件144、144’，向上推动弹簧加载杆130以释放夹紧机构。通过首先使用如上文所说明的蒸汽冲洗周期使浸泡器140降压可为此提供方便。当浸泡器140的外周法兰142不再逆着机头部分118的外周密封件122被夹紧时，其之间有允许拉出并更换嵌入件144、144’的间隙。浸泡器140甚至可以没有嵌入件地使用，例如将饮料材料块直接放置在内侧，然后夹紧关闭浸泡器。
[0175]如从图14中可以看到的，设备具有使用者界面，该使用者界面具有关闭按钮和用于启动从“12杯”、“8盎司”或“8盎司水”中选择的功能的按钮，该“12杯”例如用于以浸泡饮料填充玻璃水瓶，该“8盎司”例如用于要一份浸泡饮料，该“8盎司水”例如用于要一份热水。使用者用饮料材料装填嵌入件，或者将饮料材料块放置在浸泡器140中，然后手动操作杆130以将浸泡器140夹紧封闭。在选择了所期望的功能后，饮料制作机进行图14中示出的例程中的一个。初始地，加热元件109被致动以提供预加热，并且在典型的五秒的延迟(取决于已经在加热器中的水的温度)后，操作泵152以将水从冷水蓄存器150泵送至流加热器102。在其他实施例中，可以在加热元件109之前启动泵152，或者两者可以同时启动。
[0176]为立刻递送热水，切换阀128以使得水能够经由旁路路径132流出。在分配了期望量的水后关闭阀128。如果期望，随后可以是饮料分配阶段。
[0177]为分配单个8盎司份的浸泡饮料，设备首先提供预加湿阶段，在该预加湿阶段，分配例如20ml的小体积的热水至浸泡器140，随后是10秒的暂停。然后开始浸泡阶段，例如使220ml的适量的热水通过浸泡器140，
[0178]以制作饮料。在液体分配阶段之后，由流加热器109的封闭腔体112中积累的蒸汽压力提供蒸汽冲洗阶段，这帮助浸泡器140降压，使得杆130可以随后移动以打开夹紧机构。
[0179]为分配例如12杯的咖啡的一玻璃水瓶的浸泡饮料，设备首先提供预加湿阶段，在该预加湿阶段，分配例如80ml的小体积的热水至浸泡器140，随后是例如10秒的暂停。然后进行液体分配阶段，以使足够的热水(例如在一分钟或两分钟内230ml)通过，以最优地从浸泡器140中的饮料材料提炼出香味。尽管浸泡阶段设计为最优地从饮料材料提取香味，浸泡的结果将会过于浓烈以致不能喝，并需要稀释以补足用于玻璃水瓶的体积。首先使用蒸汽分配阶段以冲洗浸泡器140，以将压力释放至例如大气压之上低于0.05巴。在降压后，可以切换电磁阀128以经由旁路路径132将另外的热的液体直接提供至玻璃水瓶中，例如另外的1590ml水，以补足总计2升的体积。在过程的最后，旁路阀28切换回其默认状态。
[0180]可以了解，图13中示出的各种操作模式或阶段并不一定以这些示例性例程中所示出的顺序运行。例如，代替液体分配阶段之后的蒸汽冲洗阶段，或者除液体分配阶段之后的蒸汽冲洗阶段之外，蒸汽冲洗阶段可以加在例程的开始，以使设备干燥并预升温。分配阶段可以不是连续的，而可以是脉冲的，具有通过暂停和/或蒸汽冲洗阶段分开的几个分配节段。例如当使用者指示期望较淡的饮料时，在用于分配单份(例如8盎司咖啡)的例程的最后，还可以加入旁路分配阶段。当然可以运行附加的例程，其具有经过调节以用于特定饮料的体积和分配时间段。除程序按钮之外(或者代替程序按钮)，可以设置界面，该界面允许使用者选择分配周期的不同参数，例如包括浸泡时间、饮料体积、旁路的水体积等。
[0181]本领域技术人员还可以进一步了解，在本文中阐述的本发明的各种方面的范围内，可以对上文所说明的实施例做出很多变化和变型。例如，上文所说明的饮料制作机可以与具有或不具有可移除嵌入件的多种不同的浸泡篮或浸泡器一起使用。合适的浸泡篮和浸泡器并不限于例示实施例中所示出的形状或形式，而是可以相当大地变化，只要仍然提供与机头部分上的密封法兰对应的相同的外部外周法兰。该饮料制作机还可以变化其密封法兰的形式，而这将影响设置在浸泡篮或浸泡器上的设计为连接至其的对应的法兰。
【权利要求】
1.一种浸泡饮料制作设备，其包括液体加热器、用于接收饮料固体的装置以及用于将被加热液体从所述液体加热器运送至所述饮料固体上的运送装置，其中所述设备构造为在至少一个阶段和另一个阶段中操作，在所述一个阶段中，使被加热液体从所述液体加热器通过所述饮料固体，在所述另一个阶段中，使蒸汽通过所述运送装置的至少一部分，其中由所述液体加热器将一定量的水加热至沸腾，并且允许蒸汽压力发展至这样的结果，其足以迫使蒸汽通过所述运送装置的至少一部分。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述运送装置包括阀，并且在又一个阶段中，所述阀被操作，使得被加热液体被运送至从所述饮料固体旁路的路径。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中所述阶段是不同的。
4.如权利要求1、2或3所述的设备，其中所述设备构造为在使蒸汽通过所述运送装置的至少一部分之前使被加热液体从所述液体加热器通过所述饮料固体。
5.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述液体加热器构造为可操作以产生蒸汽或被加热液体。
6.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述液体加热器包括流加热器。
7.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述加热器包括最终加热区，所述最终加热区具有所述液体表面上方的空间，用于允许蒸汽从所述液体表面逸出。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述最终加热区设置为允许蒸汽与被加热的水分离地从其离开。
9.如权利要求7或8所述的设备，其中所述加热器进一步包括被加热的流导管，所述被加热的流导管在所述最终加热区上游，并设置为在使用中以水填充。
10.如权利要求9所 述的设备，其包括从所述被加热的流导管延伸至所述最终加热区中的单个加热元件。
11.如权利要求7至10中任一项所述的设备，其包括当液体达到预定水位时允许所述液体自动从所述最终加热区流出的装置。
12.如权利要求7至11中任一项所述的设备，其中允许蒸汽与所述被加热液体分离地从所述最终加热区离开。
13.如任一项前述权利要求所述的设备，其包括用于运送液体通过所述加热器的泵。
14.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述饮料制作设备包括温度感测装置。
15.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述饮料制作设备包括用于控制由所述加热器所供给的液体的温度的装置。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述用于控制温度的装置包括用于改变通过所述加热器的液体的流量的装置。
17.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述饮料制作设备包括电子控制装置，所述电子控制装置设置为选择所述设备的操作模式。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述饮料制作设备包括瞬时接触按钮或开关，以使用于向所述控制装置供电的闭锁切换装置通电。
19.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述液体加热器设置为供给处于大气压的热水或者增压的热水。
20.如权利要求7至12中任一项所述的设备，其中所述最终加热区中的所述液体表面上方的空间由封闭腔体提供。
21.如权利要求20所述的设备，其中在所述封闭腔体中发展出的蒸汽压力在所述液体加热阶段之后起到将任何剩余液体和/或蒸汽驱逐出所述加热器的作用。
22.一种浸泡饮料制作设备，其包括液体流加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置以及用于将液体运送通过所述加热器至所述浸泡装置的装置，其中所述流加热器包括最终加热区和出口装置，所述最终加热区设置在具有用于所述液体表面上方的蒸汽的膨胀空间的封闭腔体中，所述出口装置设置为限制液体和/或蒸汽从所述加热器离开，其中所述设备构造为在液体分配阶段中操作，在所述液体分配阶段中，操作所述加热器以加热液体，并且将被加热液体运送至所述浸泡装置，同时在所述封闭腔体中发展出蒸汽压力，并且其中在所述液体分配阶段结束之后，在最终冲洗阶段中，所述封闭腔体中的所述蒸汽压力起到迫使所述加热器中剩余的任何液体通过所述出口装置的作用。
23.如权利要求22所述的设备，其中所述阶段是不同的。
24.如权利要求22或23所述的设备，其包括用于运送液体通过所述加热器的泵。
25.如任一项前述权利要求所述的设备，其中所述运送装置包括阀，以控制被加热液体从所述加热器向容纳所述饮料固体的浸泡装置的递送。
26.如权利要求25所述的 设备，其中所述阀设置为将被加热的水递送至所述浸泡装置中的饮料固体或递送至从所述饮料固体旁路的路径。
27.如权利要求25或26所述的设备，其中所述设备设置为控制所述阀，以在给定浸泡时间段内将被加热液体递送至饮料固体，然后切换所述阀，以经由所述旁路路径递送更多的被加热液体，以与所述浸泡饮料混合。
28.如权利要求27所述的设备，其中所述旁路路径设置为将所述更多的被加热液体递送至不透明递送装置，在所述不透明递送装置中，其与所述浸泡饮料混合。
29.如权利要求25至28中任一项所述的设备，其中所述设备设置为在将被加热液体递送至所述浸泡装置的阶段和经由所述旁路路径递送被加热液体的阶段之间切换所述阀，其中设置装置以在切换所述阀之前释放所述浸泡装置中的压力。
30.如权利要求25至29中任一项所述的设备，其中所述设备设置为提供随后是蒸汽冲洗阶段的浸泡阶段，然后切换所述阀以经由所述旁路路径递送更多的被加热液体。
31.一种浸泡饮料制作设备，其包括液体流加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置、用于将液体运送通过所述加热器至所述浸泡装置的包括泵的运送装置以及在所述加热器下游的用以控制液体向所述浸泡装置递送的阀，其中所述设备设置为首先在液体分配模式中操作，随后是蒸汽冲洗模式，后来在旁路模式中操作，在所述液体分配模式中，操作所述加热器以加热液体并将被加热液体泵送至所述浸泡装置中，在所述蒸汽冲洗模式中，使蒸汽进入所述浸泡装置中，以在其中接触所述饮料固体，在所述旁路模式中，所述阀将液体的递送切换至从所述饮料固体旁路的路径。
32.如权利要求31所述的设备，其中在所述液体分配模式中，所述浸泡装置被增压至大气压之上0.1至0.5巴之间的压力。
33.如权利要求31或32所述的设备，其中所述蒸汽冲洗模式将所述浸泡装置中的压力减小至大气压之上0.05巴或更低。
34.如权利要求31、32或33所述的设备，其进一步设置为在进入所述液体分配模式之前，在随后是暂停的初始模式中操作，在所述初始模式中，将一定体积的液体泵送至所述浸泡装置中。
35.如任一项前述权利要求所述的设备，其设置为将第一体积的被加热液体从所述加热器运送至所述饮料固体，然后在预定延迟之后，运送第二较大体积的被加热液体以通过所述饮料固体。
36.一种浸泡饮料制作设备，其包括液体加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置以及用于将液体运送通过所述加热器至所述饮料固体的包括泵的运送装置，其中所述设备构造为在第一阶段、随后的第二阶段、后来的第三阶段以及后来的最终阶段中操作，在所述第一阶段中，将第一体积V1的被加热液体从所述液体加热器泵送至所述浸泡装置，在所述第二阶段中，使所述泵停用一段时间，在所述第三阶段中，将第二较大体积V2 > V1的被加热液体从所述液体加热器泵送至所述浸泡装置，使其通过所述饮料固体，以获得浸泡饮料，在所述最终阶段中，使蒸汽进入所述浸泡装置中，以在其中接触所述饮料固体。
37.如权利要求36所述的设备，其中所述液体加热器包括流加热器。
38.一种套件，其包括:浸泡饮料制作机，所述浸泡饮料制作机包括用于将热水递送至可移除的浸泡器中的机头部分，所述可移除的浸泡器在使用中连接至所述机头部分；以及多个不同的浸泡器，每个浸泡器包括提供用于容纳用于浸泡的饮料材料的不同体积的浸泡腔体；其中所述机头部分包括外周密封装置，并且所述不同的浸泡器中的每个都包括对应的外周法兰，所述外周法兰设置为在使用中当所述浸泡器连接至所述机头部分时逆着所述密封装置被夹紧。
39.如权利要求38所述的套件，其中所述多个不同的浸泡器中的每个具有相同的外周法兰。
40.如权利要求38或39所述的套件，其中所述多个不同的浸泡器包括至少两个、三个、四个或更多不同的浸泡器。
41.如权利要求38、39或40所述的套件，其中所述多个不同的浸泡器中的每个在所述浸泡腔体的由所述外周法兰向内的截面面积和/或深度方面是不同的。
42.如权利要求38至41中任一项所述的套件，其中所述外周密封装置是环形的。
43.如权利要求38至42中任一项所述的套件，其中每个浸泡器的所述外周法兰包括密封表面，所述密封表面包括锋利的脊或刀锋。
44.一种套件，其包括:浸泡饮料制作机，其包括用于将热水递送至可移除的浸泡器中的机头部分，所述可移除的浸泡器在使用中连接至所述机头部分；以及用于所述可移除的浸泡器的多个不同的嵌入件，每个嵌入件提供具有用于容纳可移除的浸泡器中的饮料材料的不同体积的浸泡腔体；其中所述机头部分包括外周密封装置，并且所述浸泡器包括对应的外周法兰，所述外周法兰设置为在使用中当所述浸泡器连接至所述机头部分时逆着所述密封装置被夹紧。
45.如权利要求44所述的套件，其中每个浸泡器嵌入件在其浸泡腔体的截面面积和/或深度方面是不同的。
46.如权利要求44或45所述的套件，其中所述浸泡器嵌入件中的至少一个预装填有饮料材料。
47.如权利要求44、45或46所述的套件，其中所述浸泡器嵌入件中的至少一个适于支撑预装填的饮料材料保持件。
48.如权利要求44至47中任一项所述的套件，其中所述浸泡器嵌入件中的至少一个适于支撑用于在使用中保持饮料材料的滤纸，所述嵌入件包括特征部，所述特征部接触所述滤纸的底座，并形成对于绕所述滤纸外侧的流的屏障。
49.如权利要求44至48中任一项所述的套件，其中所述外周密封装置是环形的。
50.如权利要求44至49中任一项所述的套件，其中所述浸泡器的所述外周法兰包括密封表面，所述密封表面包括锋利的脊或刀锋。
51.一种浸泡饮料制作设备，其包括用于将热水递送至可移除的浸泡器中的机头部分，所述可移除的浸泡器在使用中连接至所述机头部分，其中所述机头部分包括外周密封装置，并且所述浸泡器包括对应的外周法兰，并且其中所述设备进一步包括设置为当所述浸泡器在使用中连接至所述机头部分时将所述外周法兰逆着所述密封装置夹紧的装置。
52.如权利要求51所述的设备，其中所述机头部分包括用于所述浸泡器的所述外周法兰的支撑装置，所述支撑装置允许所述浸泡器初始地定位为不与所述密封装置接触。
53.如权利要求51或52所述的设备，其中所述夹紧装置设置为使所述浸泡器移动，以将其外周法兰带至与所述密封装置接触。
54.一种浸泡饮料制作机，其包括用于递送热水的机头部分以及可移除的浸泡器，所述可移除的浸泡器在使用中定位以接收由所述机头部分所递送的热水，用于浸泡容纳在其中的饮料材料，所述机头部分包括外周密封装置，并且所述浸泡器包括对应的外周法兰，其中所述机头部分包括用于将所述浸泡器支撑在初始位置上的装置和用于将所述浸泡器夹紧在最终位置上的装置，并且其中所述夹紧装置设置为一旦所述浸泡器被支撑在所述初始位置上，就使所述浸泡器移动，以将所述外周法兰带至在所述最终位置上与所述密封装置接触。
55.如权利要求51至54所述的设备，其中所述夹紧装置是电磁夹紧装置，其设置为当通以电流时，使所述浸泡器的所述外周法兰移动至与所述密封装置接触。
56.如权利要求55所述的设备，其中所述机头部分包括感测装置， 并且其中来自所述感测装置的指示所述浸泡器处于初始位置的电信号用以致动所述电磁夹紧装置。
57.如权利要求55或56所述的设备，其中所述电磁夹紧装置包括设置为通过机械联动件使所述浸泡器的所述外周法兰移动的螺线管。
58.如权利要求55、56或57所述的设备，其中所述电磁夹紧装置被选择性地释放，以使所述浸泡器向大气排气。
59.如任一项前述权利要求所述的设备或套件，其中所述饮料制作设备包括温度感测>j-U ρ?α装直。
60.如任一项前述权利要求所述的设备或套件，其中所述饮料制作设备包括用于控制由所述加热器所供给的液体的温度的装置。
61.如权利要求60所述的设备或套件，其中所述用于控制温度的装置包括用于改变通过所述加热器的液体的流量的装置。
62.如任一项前述权利要求所述的设备或套件，其中所述饮料制作设备包括电子控制装置，所述电子控制装置设置为选择所述设备的操作模式。
63.如权利要求62所述的设备或套件，其中所述饮料制作设备包括瞬时接触按钮或开关，以使用于向所述控制装置供电的闭锁切换装置通电。
64.如任一项前述权利要求所述的设备或套件，其中所述液体加热器设置为供给处于大气压的热水或者增压的热水。
65.一种操作浸泡饮料制作机的方法，所述浸泡饮料制作机包括液体加热器、用于接收饮料固体的装置，以及用于将被加热液体从所述液体加热器运送至所述饮料固体上的运送装置，所述方法包括: 在一个阶段中，使被加热液体从所述液体加热器通过所述饮料固体；以及 在另一个阶段中，使蒸汽通过所述运送装置的至少一部分， 其中由所述液体加热器将一定量的水加热至沸腾，并且允许蒸汽压力发展至这样的结果，其足以迫使蒸汽通过所述运送装置的至少一部分。
66.一种操作浸泡饮料制作机的方法，所述浸泡饮料制作机包括液体流加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置，以及用于将液体运送通过所述加热器至所述浸泡装置的运送装置，以及在所述加热器下游的用以控制液体向所述浸泡装置的递送的阀，所述方法包括: 在液体分配模式中，操作所述加热器和泵，以加热液体并将所述被加热液体运送至所述浸泡器装置中； 在蒸汽冲洗模式中，使蒸汽进入所述浸泡装置中，以接触所述饮料固体；以及 后来在旁路模式中，切换所述阀，以将被加热液体递送至从所述饮料固体旁路的路径。
67.一种操作浸泡饮料制作机的方法，所述浸泡饮料制作机包括液体加热器、用于接收饮料固体并允许从其中获得浸泡饮料的浸泡装置，以及用于将液体运送通过所述加热器至所述饮料固体的包括泵的运送装置，所述方法包括: 在第一阶段中，操作所述加热器和泵，其中将第一体积V1的被加热液体从所述液体加热器泵送至所述浸泡装置； 在第二阶段中，使所述泵停用一段时间； 在第三阶段中，操作所述加热器和泵，其中将第二较大体积V2 > V1的被加热液体从所述液体加热器泵送至所述浸泡装置，使其通过所述饮料固体，以获得浸泡饮料；以及 后来在第四阶段中，使蒸汽进入所述浸泡装置中，以在其中接触所述饮料固体。
68.如权利要求67所述的方法，其中所述加热器至少在第一阶段和第三阶段连续操作。
69.如权利要求67或68所述的方法，其进一步包括: 在第五阶段中，操作所述加热器和泵，以将被加热液体递送至从所述浸泡装置旁路的路径。
【文档编号】A47J31/56GK103582440SQ201280011841
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年1月6日 优先权日:2011年1月6日
【发明者】伊恩·费纳, 文森特·约瑟夫·加维, 詹姆斯·豪伊特, 乔纳森·迈克尔·怀特 申请人:施特里克斯有限公司