自动咖啡和茶机以及自动压泡机的制作方法

优先权信息

根据35u.s.c.§119(e)本申请要求于2015年2月19日提交的序列号为62/118,032的美国临时专利申请的优先权。这个2015年2月19日提交的序列号为62/118,032的美国临时专利申请的全部内容通过引用方式并入本文。

本发明涉及一种用于自动冲泡咖啡和/或茶的系统以及清洁该系统的系统。更具体地，本发明涉及一种通过将提取物完全浸入液体中来自动冲泡咖啡和/或茶的系统以及清洁该系统的系统。

背景技术：

一些传统的泡制系统加热液体，比如水，到预定温度并且使得加热的液体通过提取物，例如咖啡渣或茶叶，并且通过过滤器防止提取物被供应。过滤的冲泡液体通常储存在玻璃瓶或保温瓶中。

在这些传统的咖啡冲泡系统中，咖啡没用被适当地制成。制造咖啡适当的方式是将咖啡渣完全浸入水中并且在约3到4分钟之后同时移除所有渣。如果咖啡渣被移除的太早，将会“提取不足”，并且如果咖啡渣留下的时间太长，将会“过度提取”。换言之，离开过滤器的第一滴是冲泡不足的，而最后一滴是冲泡过度的。

传统的浸泡冲泡系统：例如浓缩咖啡系统，在9巴或130磅/平方英寸左右的压力下，用热水浸透咖啡渣使其饱和。

在传统的浓缩咖啡系统中，压力将输送过程加快至约20到30秒，并且使用少量的水。保持咖啡的过滤器很小，并且由金属制成以承受130磅/平方英寸的压力。传统的咖啡机自动分配2到3盎司的浓缩咖啡。此后，清洁过滤室。

因此，需要提供一种浸泡冲泡系统，其可以在适当的加热的液体中使用减少的输送时间自动地浸泡提取物(咖啡渣或茶叶)以产生冲泡的液体。

而且，需要提供一种浸泡冲泡系统，其可以在适当的加热的液体中使用减少的输送时间自动地浸泡提取物(咖啡渣或茶叶)以产生冲泡的液体，其提供自动分配冲泡的液体。

此外，需要提供一种浸泡冲泡系统，其可以在适当的加热的液体中使用减少的输送时间自动地浸泡提取物(咖啡渣或茶叶)以产生冲泡的液体，其提供自动分配冲泡的液体并且在分配冲泡的液体之后自动从冲泡室清洗提取物。

附图说明

附图仅用于说明各种实施例的目的，而不应被解释为限制性的，其中：

图1示出了全浸冲泡组件；

图2示出了图1的全浸冲泡组件，其中提取物装载在预湿室中；

图3示出了图1的全浸冲泡组件，其中提取物正在被装载至冲泡室；

图4示出了图1的全浸冲泡组件，其中提取物和加热的液体正被装载至冲泡室；

图5示出了图1的全浸冲泡组件，其中加热的液体正被装载至冲泡室；

图6示出了从冲泡室分配冲泡的液体的实例；

图7示出了对提取物进行清洗的冲泡室的实例；

图8示出了从冲泡室分配冲泡的液体的另一实例；

图9示出了对提取物进行清洗的冲泡室的另一实例；

图10为全浸冲泡组件的另一实例；

图11示出了具有用于图10的全浸冲泡组件的提取物过滤器或筛网的浮动阀的实例；

图12示出了具有用于图10的全浸冲泡组件的重力阻挡部的实例；

图13示出了用加热的液体装载图10的全浸冲泡组件；

图14示出了当处于分配位置时用加压的空气装载图10的全浸冲泡组件；

图15示出了用于全浸冲泡组件的分配/排水机构的实例；

图16示出了用于全浸冲泡组件的分配/排水/清洗机构和热液装载机构的实例；

图17示出了用于全浸冲泡组件的提取物装载机构的实例；

图18示出了双栈冲泡液体蓄能器/室；

图19示出了用于多种冲泡液体的全浸冲泡系统的俯视图；以及

图20示出了用于多种冲泡液体的图19的全浸冲泡系统的俯视图。

发明公开内容

为了一般的理解，参考附图。在附图中，使用类似的参考标记来指定相同或等同的元件。还应当注意，附图可能没有按比例绘制，并且某些区域可能不成比例地被特意地绘制，使得可以适当地示出特征和概念。

如图1所示，全浸冲泡组件10包括提取物室100和全浸冲泡室(fullimmersionbrewingchamber)200。全浸冲泡组件10包括可以从顶部110手动或自动地升起的盖子12。盖子12包括阀机构15，其允许将加热的液体和/或加压的空气引入全浸冲泡室200中。盖子12还包括提取物室阀机构13。

提取物室100的顶部110包括一开口，用于接收提取物(咖啡渣或茶叶)和加热的液体(水)。提取物室100还包括底部120。底部120包括一将提取物(咖啡渣或茶叶)和加热的液体(水)引入全浸冲泡室200的开口。如图1所示，提取物室阀机构13抵靠底部120的开口固定防止引入或任何材料进入全浸冲泡室200。

在全浸冲泡室200的末端，与底部120相反的地方，全浸冲泡组件10包括一分配/排水/清洗机构。分配/排水/清洗机构包括一具有顶部部分210和过滤器220的分配/排水阀机构。清洗机构430位于由顶部部分210和过滤器220产生的容积内。

应当注意，过滤器220是至少七十微米的过滤器。

分配/排水/清洗机构进一步包括一在全浸冲泡室200中的开口405，其允许分配冲泡的液体或排出其他液体和不想要的材料。

全浸冲泡室200中的开口405通过排水阀310和排水渠300被连接至排水系统。全浸冲泡室200中的开口405还可以通过分配阀510和分配渠500被连接至分配系统。

清洗机构430是通过清洗阀410和清洗液管道400的清洗液系统。

如图2所示，提取物140已经被引入到提取物室100中。进一步如图2所示，提取物室阀机构13抵靠底部120中的开口固定以防止提取物140进入全浸冲泡室200中。

如图3所示，盖子12可以手动或自动地朝向顶部110下降。通过降低盖子12，提取物室阀机构13从底部120的开口卸下以允许提取物140进入全浸冲泡室200中。

如图4所示，盖子12通过阀机构15将加热的液体(水)150引入提取物室100中以将任何剩余的提取物140冲洗入全浸冲泡室200中。

如图5所示，所有加热的液体150被引入至全浸冲泡室200中以产生冲泡的液体155。

应当进一步注意，提取物室阀机构13可以独立地操作盖子12。在该实施例中，剩余的加热的液体被引入至全浸冲泡室200中，如图16所示，并且提取物室阀机构13抵靠底部120的开口固定以防止任何材料从全浸冲泡室200中排出。

如图6所示，如箭头156所示，通过过滤器220从全浸冲泡室200中分配冲泡的液体。过滤器220在分配操作期间将提取物140保持在全浸冲泡室200中。在冲泡的液体通过过滤器220之后，冲泡的液体如箭头156所示流过开口405，并且如箭头156所示通过分配阀机构510流出到分配渠500。

如图7所示，在从全浸冲泡室200中分配出冲泡的液体之后，分配/排水阀机构从全浸冲泡室200的底部卸下以允许使用过的提取物通过开口405，而不进入过滤器220。

进一步如图7所示，通过清洗阀410从清洗液管道400接收加压的清洗液(加热的水)并且如箭头158所示将其送至清洗机构430。加压的清洗液(加热的水)159通过成角的凹槽435朝向过滤器220的内表面喷射以清除位于过滤器220上的任何提取物。喷射加压的清洗液159会使得清洗机构430如箭头160所示旋转。清洗机构430的旋转能够清洗整个过滤器220。

如箭头157所示，通过开口405从全浸冲泡室200中冲洗(洗刷)使用过的提取物。然后，使用过的提取物通过排水阀机构310，如箭头157所示，流出至排水渠300。

图8示出了用于全浸冲泡室200的分配/排水阀机构的另一个实施例。如图8所示，分配/排水阀机构抵靠全浸冲泡室200中的开口固定。分配/排水阀机构包括基本上平坦的过滤器220和位于由分配/排水阀机构产生的容积外的清洗机构430。

在这种情况下，如图8所示，冲泡的液体穿过过滤器220至分配机构(未示出)。

如图9所示，分配/排水阀机构从全浸冲泡室200中的开口中卸下。分配/排水阀机构包括基本上平坦的过滤器220和位于由分配/排水阀机构产生的容积外的清洗机构430。

在这种情况下，如图9所示，加压的清洗液体喷射在过滤器220上移除使用过的提取物使得使用过的提取物能够从全浸冲泡室200中流出。

图10示出了全浸冲泡系统的另一实施例。如图10所示，全浸冲泡系统包括全浸冲泡室500。全浸冲泡系统还包括支撑件510和支撑件520。支撑件510还允许将加压的空气引入到全浸冲泡室500中，并且支撑件520允许将加热的液体引入到全浸冲泡室500中。

全浸冲泡系统包括全浸冲泡室500内的重力阻挡部(gravitystop)560和浮动阀，其包括过滤网550、固定部分540、和用于分配冲泡的液体的机构545。重力阻挡部560防止浮动阀进入完整浸泡冲泡室500的底部。

如图10所示，全浸冲泡系统包括一具有开口535的顶部530。应当注意，顶部530从全浸冲泡室500是可移除的。

如图11所示，浮动阀包括过滤网550和固定部分540。

图12为全浸冲泡室500的俯视图，其中浮动阀位于重力阻挡部560上。重力阻挡部560被构造为保持浮动阀不会落入全浸冲泡室500的底部，而且还允许提取物通过它。

如图13所示，在提取物被引入到全浸冲泡室500中之后，加热的液体(水)通过支撑件520(参见箭头580)被引入到全浸冲泡室500。当冲泡液体570在全浸冲泡室500中升高时，浮动阀升高且固定部分540抵靠开口535固定。

当全浸冲泡系统位于垂直位置时，用于分配冲泡的液体的机构545位于第一位置，如图13所示。该第一位置允许浮动阀保持浮力并漂浮到全浸冲泡室500的顶部使得固定部分540抵靠全浸冲泡室500的开口525而固定。

如图14所示，全浸冲泡室500围绕支撑件旋转而浮动阀保持抵靠开口525而固定。加压空气通过支撑件510(参见箭头590)被引入到全浸冲泡室500。

当全浸冲泡系统位于向下的位置时，用于分配冲泡的液体的机构545位于第二位置，如图14所示。该第二位置允许浮动阀的固定部分540保持抵靠全浸冲泡室500的开口535固定。

当全浸冲泡系统位于如图14所示的向下的位置时，用于分配冲泡的液体的机构545可选地接合分配装置595，其可操作地与用于分配冲泡的液体的机构545相互作用使得能够从全浸冲泡室500中分配冲泡的液体。

一经分配冲泡的液体，浮动阀的固定部分540可以从全浸冲泡室500的开口535卸下使得能够从全浸冲泡室500中移除或清洗提取物。

应当注意，顶部530的移除有助于清洗过程。

图15示出了具有分配阀机构700的排水/分配阀机构。

如图15所示，当排水/分配阀的分配机构750下降时，底部探针或引导件740与分配机构750中的凹槽730相接合以旋转分配机构750。

分配机构750的旋转允许分配线出口750与分配机构出口孔780对齐。当分配线出口750与分配机构出口孔780对齐时，可以通过分配线770分配冲泡的液体。应当注意，分配线770可以是灵活的。

当分配机构750被移动到清洗位置时，分配机构750接合顶部探针或引导件710，其与分配机构720中的凹槽720相接合以旋转分配机构750。分配机构750的旋转使得分配线出口750不再与分配机构出口孔780对齐。

如图16所示，全浸冲泡室200包括具有顶部部分210和过滤器220的分配机构。过滤器220在分配操作期间将提取物140保持在全浸冲泡室200中。在冲泡的液体通过过滤器220之后，冲泡的液体通过分配阀机构510流出至分配渠500。

在冲泡的液体已经从全浸冲泡室200中分配出去后，分配机构从全浸冲泡室200的底部卸下以允许使用过的提取物通过全浸冲泡室200而不通过过滤器220。

通过清洗阀410从清洗液管道400接收加压的清洗液(加热的水)并且将其送至清洗机构430。加压的清洗液(加热的水)朝向过滤器220喷射以清除位于过滤器220上的任何使用过的提取物。

使用过的提取物从全浸冲泡室200中被冲洗(洗刷)然后通过排水阀机构310流出至排水渠300。

为了将提取物注入加热的液体中，来自加热的液体导管600的加热的液体通过加热的液体阀610被引入到全浸冲泡室200中。应当注意，在该实施例中，在全浸冲泡室200的底部将加热的液体引入到全浸冲泡室200中；然而，加热的液体可以在任何位置被引入到全浸冲泡室200中。

图17示出了具有提取物室阀机构13的全浸冲泡室200。

如图17所示，提取物室阀机构13被构造成将从加热的液体导管17接收的加热的液体引入到全浸冲泡室200中。提取物室阀机构还可以被构造成将从空气导管19接收的加压的空气引入到全浸冲泡室200中。阀机构15允许通过提取物室阀机构13将加热的液体和/或加压的空气引入到全浸冲泡室200中。

图18示出了双栈冲泡液体蓄能器/储藏装置800。双栈冲泡液体蓄能器/储藏装置800包括第一冲泡液体蓄能器/储藏室810和第二冲泡液体蓄能器/储藏室820。

第一冲泡液体蓄能器/储藏室810通过冲泡导管805、第一冲泡阀816、和第一冲泡导管818装满了冲泡的液体。第二冲泡液体蓄能器/储藏室820通过冲泡导管805、第二冲泡阀826、和第二冲泡导管828装满了冲泡的液体。

第一冲泡液体蓄能器/储藏室810包括加热器830，并且第二冲泡液体蓄能器/储藏室820包括加热器840。

通过第一分配导管812、第一分配阀814、和分配机构850从第一冲泡液体蓄能器/储藏室810分配冲泡的液体。通过第二分配导管822、第二分配阀824、和分配机构850从第二冲泡液体蓄能器/储藏室820分配冲泡的液体。

第一冲泡液体蓄能器/储藏室810和第二冲泡液体蓄能器/储藏室820包括填充传感器(未示出)，其检测冲泡的液体蓄能器/储藏室是否为空的。如果冲泡的液体蓄能器/储藏室是空的，可以使用上述适当的阀和导管自动再装满冲泡的液体蓄能器/储藏室。

还应当注意，当填充传感器(未示出)检测到冲泡的液体蓄能器/储藏室是空的，可以清洗空的冲泡液体蓄能器/储藏室(剩余的冲泡液体从室中冲洗掉)。可以用与上述相似的方式采用适当的导管和阀自动实现清洁，以便用冲泡的液体填充室。

冲泡的液体蓄能器/储藏室还包括可选的搅拌/混合装置807以循环冲泡的液体和/或辅助冲洗/清洗室。

图19示出了用于多种冲泡液体的全浸冲泡系统的俯视图。

如图19所示，多个提取物存储容器20位于转盘30上以允许旋转多个提取物存储容器20。提取物存储容器20包括未处理的/未接地的(ungrounded)提取物或处理的/接地的提取物。每一个提取物存储容器20包含一种不同的提取物。

当全浸冲泡装置10(如图1-9所述)准备好冲泡时，适当的提取物存储容器20被旋转到接合全浸冲泡装置10从而能够从提取物存储容器20用提取物装载全浸冲泡装置10。

应当注意，多个提取物存储容器20可以被位于固定平台30上并且多个填充浸泡冲泡装置10围绕固定平台30旋转。

图20示出了用于多种冲泡液体的图19的全浸冲泡系统的俯视图。图20进一步示出了能够从多个填充浸泡冲泡装置10分配冲泡的液体的分配装置14。多个填充浸泡冲泡装置10可以通过能够适当分配冲泡的液体的适当的导管和阀(未示出)连接至分配装置14。

应当注意，上述输送过程可以在130磅/平方英寸下实现，以减少完全注入的时间。

应当进一步注意，提取物阀可以进入浸泡室使得当输送提取物和加热的液体时浸泡室内的压力有助于保持提取物阀固定。更特别地，通过提取物阀进入浸泡室，输送过程可以在130磅/平方英寸下发生而不必冒着在高压下阀失效的风险。

应当注意，分配/排水阀向内进入浸泡室。在该实施例中，分配阀位于废料排出阀内。分配阀具有过滤网使得当分配阀打开时，过滤水并且仅留下使用过的提取物。当废料排出阀打开时，使用过的提取物可以被洗掉。

为了洗净浸泡室，当废料排出阀打开时，水(加热的)通过底部从浸泡室的顶部喷射出。此外，水通过过滤网被向后推而来自顶部喷头的水通过废料排出阀将所有物质冲洗掉。

应当注意，如果过滤网是70微米过滤器，为了清洗过滤器，将移动的水射流施加在过滤网上以移除(喷射)在过滤网的70微米“编织”图案上捕获的提取物。如上面所提到的，移动的水射流可以由集中的狭窄条带或缝隙产生。

应当注意，如果过滤网是200微米的过滤器，为了清洗过滤器，固定的水射流会施加到过滤网上。

在各种上述实施例中，用于将材料(提取物、加热的液体、加压空气、清洗液体等等)引入到浸泡室的阀可以由控制器(未示出)自动地控制。控制器可以是执行冲泡和清洗浸泡系统程序的处理器。控制器还可以是控制电路设计以生成控制信号以适当的方式操作阀。控制器还可以是硬件、固件、和软件的组合。

应当进一步注意，与加压空气相关联的各种阀可以用于当适当的时候排水浸泡室。

应当进一步注意，上述各种实施例可以包括压力传感器以确定浸泡室和/或蓄能器/储藏室何时是空的，例如室准备清洗或装填。通过在压力下分配输送的或冲泡的液体(将加压空气引入到室中)，液体从室中排空将会导致压降。通过压力传感器感测压降可以传递给控制器使得该过程中下一次循环可以开始。例如，在分配期间压降可以触发控制器以停止分配循环并开始清洗循环。

还应当注意，如上所述的各种实施例，包括室中的加热元件以保持输送的液体的温度或协助输送过程。

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本发明的最优实施方式

总的来说，全浸冲泡系统包括浸泡室、用于将提取物引入到浸泡室的提取物机构、用于将加热的液体和加压空气引入到浸泡室的输送机构、以及通过过滤器、从浸泡室输送的液体用于分配和用于使浸泡室中的提取物能够移除的排水/分配机构。过滤器防止提取物从浸泡室中被分配出去。

当排水/分配机构处于第一位置时，通过过滤器从浸泡室分配输送的液体，并且当排水/分配机构处于第二位置时，过滤器定位使得可以从浸泡室分配提取物和液体而不通过过滤器。

全浸冲泡系统包括使用液体清洗浸泡室和过滤器的清洗机构。

清洗机构包括多个凹槽以产生多个液体射流来清洗过滤器。

过滤器具有接合提取物的外表面和内表面。

多个凹槽可以产生多个旋转液体射流以清洗过滤器。

清洗机构可以自动地清洗浸泡室和过滤器当它确定浸泡室不能分配更多的输送液体时。

全浸冲泡系统包括浸泡室、支撑浸泡室的第一支撑件、支撑浸泡室的第二支撑件、以及浮动阀。浸泡室包括用于将提取物和加热的液体引入到浸泡室中的开口。当浸泡室装满输送的液体时，浮动阀通过抵靠开口固定而密封浸泡室。第一支撑件将加热的液体引入到浸泡室中。第二支撑件将加压空气进入到浸泡室中。当输送加热的液体时浸泡室位于第一位置。当浸泡室从其中分配输送的液体时浸泡室位于第二位置。

浮动阀包括过滤器，其中当浸泡室从其中分配输送的液体时输送的液体可以通过过滤器，过滤器防止提取物从浸泡室中被分配出去。

全浸冲泡系统包括浸泡室、用于将提取物引入到浸泡室的提取物机构、用于将加热的液体引入到浸泡室的第一机构、用于将加压空气引入到浸泡室的第二机构、以及通过过滤器、从浸泡室输送的液体用于分配和用于使浸泡室中的提取物能够移除的排水/分配机构。过滤器防止提取物从浸泡室中被分配出去。

当排水/分配机构处于第一位置时，通过过滤器从浸泡室分配输送的液体，并且当排水/分配机构处于第二位置时，过滤器定位使得可以从浸泡室分配提取物和液体而不通过过滤器。

全浸冲泡系统包括用于清洗浸泡室和过滤器的清洗机构。

清洗机构包括多个凹槽以产生多个液体射流来清洗过滤器。

过滤器具有接合提取物的外表面和内表面。

多个凹槽可以产生多个旋转液体射流以清洗过滤器。

清洗机构可以自动地清洗浸泡室和过滤器当它确定浸泡室不能分配更多的输送液体时。

第一机构通过提取物机构将加热的液体引入到浸泡室。

第二机构通过提取物机构将加压空气引入到浸泡室。

应当理解到，上述公开的实施例和其他特征及功能或替代方案的变化可以期望地组合到很多其他不同的系统或应用中。而且，本领域技术人员随后可以进行各种目前未预见的或意料之外的替代方案、修改、变化或改进，这些替代方案、修改、变化或改进也旨在被上述说明书和所附权利要求所涵盖。