专利名称：具有一体的水净化系统的咖啡机的制作方法
技术领域：
本发明涉及咖啡机，其包括在机器内部或外部的用于水处理的系统，该用于水处理的系统不需要维护并且能够消除硬化，而同时能够降低总盐度并阻隔有机物质、重金属、 细菌。为咖啡机产生优质水。
背景技术：
众所周知，由于碳酸钙、碳酸钙结垢，用于咖啡机的自来水的使用导致机器快速地结垢。通常，咖啡机与单独置于咖啡机外部的离子交换树脂过滤装置相结合。有两种类型的树脂被使用。强阳离子树脂，将二价阳离子钙和镁置换，并以钠阳离子存在于水中。其通过NaCl再生并将水软化到硬度很低的程度。弱阳离子树脂只将碳酸盐中的钙和镁移除，并用氢离子将其置换，所有其他的阳离子残留在水中且硬度与游离矿物酸度相关。这种处理在一个更小的范围内减低了硬度并降低了水的PH值。这些树脂很难再生并因此一旦用尽就需要替换。然而，这些处理均只改变了水的硬度，而没有移除可能存在于水中的任何其他离子或重金属、有机物质和细菌。咖啡机中产出咖啡的口感受到水的影响。一杯浓咖啡通过将大约9巴压力下的 90°C左右的热水通过大约7克精细粉末咖啡饼而被生产出来。至少有13个变量影响浓咖啡的质量。其中有咖啡的质量、烘焙类型、水的温度和压力、水的化学成分。为了获得一杯极好的浓咖啡，其需要的不只是从一个极好的咖啡种类和正确水温、水压开始，还有使用具有适当化学和物理特征的水中性PH值低盐含量(在250ppm以下，最好在IOOppm以下)；硬度在9°F (法国度(French degrees))以下。尤其是，已经注意到硬度不仅造成机器的结垢，而且影响从咖啡乳化剂和在浓咖啡上产生适当泡沫的发泡物质的萃取。因此，使咖啡机使用良好净化且质量稳定的水来生产咖啡是让人高度期望的。
发明内容
本发明涉及浓咖啡咖啡机，其包括用于水处理的系统。更明确地，根据本发明的咖啡机装备有用于水的净化的系统，该用于水的净化的系统基于膜过滤，较好地为渗透膜，更好是纳米过滤膜。纳米过滤膜是选择性反向渗透膜，在这个意义上其能够选择性地移除二价离子，比如钙和镁，并相对较少地选择处理单价离子，比如钠或硝酸根。所述净化系统不需要任何维护。
具体实施例方式
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在本发明的较佳实施例中，膜安置在泵之后，所述泵已存在于咖啡机的内部并供给机器的煮器。所述泵提供穿过膜的水流，该水流与泵施加的压力和膜的面积成比例。因此，通过选择合适的泵和膜的尺寸便可以获得期望的水流。用在本发明系统中的膜的类型可以是纳米过滤膜和反向渗透膜。然而，优选的膜的类型是纳米过滤膜。事实上，通过使用纳米过滤膜，有可能将系统的非常有限的容积与水的优秀和稳定的质量相组合，所述系统的非常有限的容积使得净化系统用在家用的小型机中。可以使用反向渗透膜，但是需要大得多的容积，并因此只能用在商业场所(酒吧、 餐厅等)的大型机中。根据本发明的净化系统能够将硬度低于9下，最好低于5下，更好地处于2下与 4 °卩之间，且PH值处于6. 0和8. 0之间的水供给到咖啡机的煮器。本发明的较佳实施例描绘在
图1中。(1)表示对膜过滤⑷供给的泵。(2)和(6) 为压力计。(3)为设置在1. 5Mpa的限制阀且(7)为设置在0. 9Mpa的限制阀。(5)为单向阀。(8)为用于咖啡生产的组件且(10)为咖啡机的水煮器。在大型机的情况下，煮器在每天早上机器启动时被灌注。在这种情况下，通常需要煮器被快速地灌注，因此，要求有通过膜的大流量。在煮器中的水在大约0. 9Mpa的压力下保持在大约90°C的温度，以能够在最佳条件下生产咖啡。当水面低于一个定值时，泵(1)被启动且煮器被灌注。用于本发明的浓咖啡咖啡机的泵取决于所使用的膜的类型和尺寸。事实上，流量与通过膜的压力、通过恒定参数为K的膜的面积是成比例的。Q = KXSmX (ΔΡ-Δη)其中Q是以Ι/h为单位的流量，Sffl是以m2为单位膜的面积，Δ ρ是以Pa为单位的跨膜压差，Δη是以1 为单位的渗透压差。因此，用于本发明的适合的泵最好产生一个处于0. 3和2. 5Mpa之间的压位差，最好是在0.9和2MPa之间。通过纳米过滤而获得的水，其特征在于非常低的硬度下)和中性PH值；而且纳米过滤也保证了水的微生物纯净度。根据本发明的系统的另外一个优点是其不需要维护且能够无故障运行数年。在本发明的较佳实施例中，纳米过滤膜主要但不限于从下面的膜中选择，由 Oltremare srl 生产的 NF 2521, NF 2514, NF 3010, NF 3011, NF 3012, NF 4012、NF4014。较佳地，用于本发明的过滤系统能够使单价离子的浓度减少至少50%，更佳地减少至少60%，最佳减少至少65%。二价离子较佳地减少至少60%，更佳地减少至少70%， 最佳减少至少80%。纳米过滤处理的性能不止取决于所用膜的类型，也取决于滞留物/渗透物的比率，其中渗透物是穿过膜的液体的质量，渗透物是没有穿过膜并被抛弃的液体的质量。然而渗透物的量与△ P直接相关，滞留物取决于泵所产生的流量。对于一个特定的压位差，当增加由泵施加的流量时滞留物将会增加。可以证明的是滞留物/渗透物比率的增加将会提高纳米过滤的效率。滞留物/渗透物的比率较佳地在0. 1和10之间变化，更佳地在0. 2和5之间，最佳地在0. 3和2之间。在另一个实施例中，本发明涉及用于咖啡机的套装，其包括不需要维护的用于水的净化的系统。所述套装较佳地包括基于膜过滤的净化系统，更佳地是基于纳米过滤。通过这个套装的使用，有可能在传统的咖啡机中引入净化系统。根据本发明的套装能够向咖啡机的煮器供给硬度低于9下且PH值处于6. 0和8. 0之间的水。
权利要求
1.一种浓咖啡机，其包括位于咖啡机内部或外部的、基于膜的用于水净化的、由咖啡机的泵直接供给的系统。
2.如权利要求1所述的咖啡机，其中，所述系统基于纳米过滤或反向渗透。
3.如权利要求1所述的咖啡机，其中，所述系统主要基于但不只基于纳米过滤、选择性反向渗透膜。
4.如权利要求1-3所述的咖啡机，其中，所述咖啡机的煮器容纳硬度低于9°F，较佳地低于5下的水。
5.如权利要求1-4所述的咖啡机，其中，通过所述膜的水流量处于51/h和10001/min 之间，较佳地处于201/h和5001/h之间。
6.一种用于咖啡机的套装，所述套装包括基于膜的用于水净化的系统。
7.如权利要求6所述的套装，其中，所述系统基于纳米过滤或反向渗透。
8.如权利要求6-7所述的套装，其中，流出所述套装的水具有处于6.0和8. 0之间的 PH值和低于9下的硬度。
全文摘要
本发明涉及一种咖啡机，其包括位于咖啡机内部或外部的、基于膜的用于水净化的、由咖啡机的泵直接供给的系统。本发明还涉及一种用于咖啡机的套装，该套装包括基于膜的用于水净化的系统。
文档编号B01D61/08GK102481069SQ201080030753
公开日2012年5月30日 申请日期2010年4月27日 优先权日2009年7月8日
发明者乔凡娜·德尔桑特 申请人:乔凡娜·德尔桑特