用于受控饮料分配的设备和工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在手动机器或自动机器中制备和分配诸如例如咖啡、茶、巧克力热饮之类的饮料的设备和工艺。更具体地说，本发明涉及一种制备咖啡的设备、即机器，以及工艺;下文中和权利要求书中涉及这种饮料而没有因此将本发明仅限于制备咖啡。
【背景技术】
[0002]其中有煮器的设备是制备热饮的已知技术设备，即机器，馈送到泡制组的水由该煮器加热，例如从咖啡粉泡制所需饮料的腔室在该泡制组中。进一步地，煮器用来产生用于诸如牛奶起泡、茶等等的其它用途的蒸汽和/或热水。
[0003]在咖啡机中，处于室温的水、即来自自来水总管连接部或独立水箱的“冷”水通常通过在煮器内被浸没在水中的加热元件加热到大约120°C的温度。接着，在煮器内，存在不仅处于液态而且处于汽态的水。处于液态的水通常用于制备茶或泡制饮料，而储存在煮器上部中的蒸汽用于加热牛奶和/或使牛奶起泡来制备诸如巧克力热饮、卡布奇诺咖啡等等的饮料。
[0004]煮器中所容纳的水太热而不能用于制备咖啡。实际上，为了确保通过咖啡粉的确定配比而得到的咖啡的最佳感官特性，水必须根据三个具体参数来注入:温度、压力和持续时间。例如，根据已知技术制备的意大利浓咖啡(50ml体积)要求大约920C的泡制温度、大约1bar的水压以及大约20秒的泡制持续时间。对于超过200ml体积的所谓美国咖啡，流量和压力必须对浓咖啡所要求的流量和压力进行改变(并且，有时温度也被改变)，泡制条件的改变问题随之而来。
[0005]制备咖啡的机器是已知的，其设有放置在煮器内的换热器;换热器具有在煮器外的入口和出口；室温下的水在换热器的入口和出口之间流动，用来通过煮器内所容纳的热水给予换热器的热量来加热水。换热器设计有特定几何形状以及在其内的管嘴的特定形状和/或位置，以提高确定量的馈送到其入口的水的温度;接着，通过馈送处于室温下的水并使换热器的入口处有确定流量，在出口处得到处于所需温度的水，适于确定的咖啡类型。
[0006]设有几个泡制组的机器是进一步已知的，在这些泡制组中，每一泡制组与具有特定形状和特定管嘴的换热器相关联，以便就每个泡制组得到泡制水的温度。这种类型的解决方案例如用于单煮器系统中，在该单煮器系统中，具有大容量的单个煮器设有确定数量的换热器并且每个换热器与特定泡制组相关联。此外，由于提供用于加热泡制组的金属物质的水的热虹吸管状回路，煮器中所容纳的热水也用于将每一泡制组的金属物质保持在正确泡制的适当温度。
[0007]以下系统也是已知的，在该系统中，泡制咖啡的热水不通过换热器加热，而是直接从煮器取出并与在每一泡制组的入口处所添加的处于室温的确定体积的水混合。泡制温度的调整由用户通过拧紧或旋开调整馈送到每一泡制组中的在室温的水的流量的螺丝来机械地进行。
[0008]已经提出了具有多煮器系统的其它解决方案，在该多煮器系统中，为每一泡制组提供了至少一个煮器。这种系统可以包括用于预热进入泡制组的每个煮器中的水的第一煮器以及产生用来制备茶或泡制饮料的蒸汽和热水的额外煮器。接着，在每一泡制组中设置特定煮器，在该煮器中，用户可以通过调整每个煮器中所容纳的水的温度来设定泡制温度。
[0009]前述解决方案不允许实时调整泡制温度并迫使用户预先确定每个泡制组中的工作温度。换言之，每个泡制组的温度调整不是简单和快速的操作，那么，如果用户已经例如在具有两个泡制组的机器中设定不同温度，则指定咖啡类型的制备将必须在用于其的泡制组中得到而不能与其它泡制组并行进行，由此显著限制了机器的分配能力。为了从两个泡制组并行分配同一咖啡类型，泡制组的温度必须再次调整，这通常不能快速进行且通常仅在机器打开和/或在工厂中时可行。
[0010]申请人实施的解决方案使用一种如下系统，在系统中，泡制温度通过在每一泡制组的入口处将冷水与来自各换热器的水混合来调整。室温下的水流的控制通过切换具有特定占空比的电阀的打开和关闭来进行。确定体积的室温下的水与来自换热器的水在泡制过程中以规则的间隔进行混合。泡制水的温度通过改变电阀开关的占空比以确定值来进行调整。
[0011]所有已知机器中共同的另一问题是分配条件例如由于咖啡粉颗粒的不同尺寸或者温度或大气压力的变化，或者由于特定分配顺序而以非计划的方式变化。
[0012]分配条件的改变实例是当热水在泡制周期期间通过咖啡饼时该咖啡饼的阻力变化而发生的压力改变。实际上，当咖啡饼被热水弄湿时，在咖啡饼内形成优选的路径，在该优选路径中，水前进的阻力较小并且这产生在换热器内流动的热水的初始压降；随着时间过去，在咖啡饼中的较细咖啡颗粒累积形成在过滤器上，弓I起在泡制结尾时压力增大。
[0013]压力变化可以发生，例如也改变咖啡颗粒大小。实际上，为了制备浓咖啡，其中包括引起咖啡饼阻力变化的湿度的各种要素必须被考虑到。进一步地，如已知的，不同颗粒大小的咖啡粉对通过咖啡饼的水通道提供不同阻力，并且因此提供被馈送到泡制组的水的不同压力。
[0014]为了解决这个问题，即为了能够补偿饮料泡制条件的不合需要的变化，提出了对馈送到泡制室、即泡制组的水流量的控制，以便能够在泡制和分配步骤期间以基本上恒定流量操作。
[0015]此外，已经对控制进入泡制组的水压、不仅改善提取条件而且补偿提取条件的不想要变化提出建议。
[0016]然而，所提出的解决方案仅可在特定类型的咖啡机中采用，且不管怎样，它们没有那么有效且没有令人满意地解决问题。
[0017]本发明也来自于如下事实:申请人确认压力变化是因抵抗通过咖啡饼的水通道的阻力变化而发生，这影响存在于煮器中的换热器，引起从换热器离开的热水的压力变化的水膨胀可以在煮器中产生。接着，通过改变例如咖啡粉的颗粒大小或不论以何种方式，一般地说，当热水通过咖啡饼的阻力变化时，可能发生上述已知系统不能补偿的压力和温度变化。
[0018]从换热器离开的热水的温度变化也可以根据机器所分配的确定饮料量的频率而发生。例如，如果不同饮料依次分配而没有停顿，则在最后分配时从换热器离开的水的温度会小于起始温度。
[0019]同样地，在通过压力控制来对分配进行控制时所进行的压力变化会引起进入泡制组的水的温度变化。当泡制步骤通过控制水流量来控制时，同样问题可能发生。这种变化可能损害所分配饮料的质量。
【发明内容】
[0020]本发明的目的是解决已知现有技术的前述问题并且提供允许补偿泡制和分配条件变化的设备和工艺，以便确保所分配饮料的更好质量以及比已知现有技术的设备和/或方法更高的可靠性。
[0021]另一目的是提供也可以不仅用于传统机器上(其中，每次泡制通过过滤器支架用手装咖啡，)而且用于自动机器上的设备。
[0022]这个及其它目的通过根据权利要求1的受控饮料分配的装置由本发明实现;优选实施例在从属权利要求中报告。
[0023]具体地说，根据本发明，受控饮料分配的装置包括设有至少一个热水入口的至少一个泡制组、设有至少一个换热器的至少一个煮器以及用于在煮器的换热器的入口处馈送水的至少一个栗。导管将水从煮器馈送到包括泡制室的泡制组。
[0024]设备还包括第一电阀，第一电阀位于将冷水供应到通向泡制组的水供应导管的装置上;优选地，还有将换热器出口与泡