專利名稱：咖啡煮具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及咖啡煮具。
現(xiàn)在有各種各樣的咖啡煮具用來沖咖啡。一種包括一個儲水器，儲水器供水給一個用發(fā)熱元件加熱的水管。加熱過程導(dǎo)致在水管中形成蒸汽，所獲得的壓力狀態(tài)迫使熱水沿立管而上進(jìn)入咖啡過濾器。在沖咖啡過程中這種系統(tǒng)對管中的水連續(xù)加熱，在后文的說明書中把這種加熱系統(tǒng)稱為“連續(xù)式加熱器”。
另一種咖啡煮具包括一個熱水儲水器，借助泵在壓力下水將水輸送到咖啡過濾器。Espresso咖啡機也采用泵送加熱系統(tǒng)，而且通常以較高的系統(tǒng)壓力工作。
本發(fā)明同樣適用于所有這些類型的咖啡煮具。
眾所周知，煮咖啡周期應(yīng)該適應(yīng)所要煮的咖啡的量。尤其是，存在著提供咖啡濃度和香味之間的平衡的沖咖啡時間的最佳范圍。由于這個原因，所要煮咖啡的量越大，流量就應(yīng)該越高，使得總的沖咖啡時間保持在理想的界限內(nèi)。
DE 2839140公開了一種咖啡煮具，它具有一個連續(xù)式加熱器，其中配置了用以表示所要沖咖啡的量的手控選擇器，所作的選擇確定發(fā)熱元件的有效功率，在諸如DE 2839140等所用的連續(xù)式加熱器中，發(fā)熱元件所提供的功率決定沿立管而上的流量。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用以沖咖啡的咖啡煮具，它包括一個儲水器，一個用以向過濾裝置供應(yīng)熱水的熱水供應(yīng)裝置，沖好的咖啡從過濾裝置流到接收器，其中咖啡煮具還包括用以檢測儲水器中的水位的水位檢測器，其中根據(jù)儲水器的水位控制熱水供應(yīng)裝置，以改變流往過濾裝置的熱水的流量。
本發(fā)明的咖啡煮具提供沖咖啡過程的自動控制，以致不管所要沖咖啡的量的多少，都能保持所沖咖啡的質(zhì)量。
最好水位檢測裝置在沖咖啡過程中檢測水位，使流量受到控制。這樣，當(dāng)儲水器的水位在沖咖啡過程中下降時，可以控制流向過濾裝置的水的流量。
本發(fā)明適用于具有連續(xù)式加熱器的咖啡煮具，在這種情況下，熱水供應(yīng)裝置包括一個發(fā)熱元件，這個發(fā)熱元件對與儲水器和過濾裝置耦接的導(dǎo)管中的水進(jìn)行加熱，發(fā)熱元件的功率則可在沖咖啡過程中予以控制，以改變流量?？刂瓢l(fā)熱元件的功率，使得流量隨著儲水器中水位下降而減少。在沖咖啡過程結(jié)束時，流向過濾裝置的熱水的流量總是設(shè)定在最小值。這具有減少在沖咖啡過程結(jié)束時在熱量阻斷過程中產(chǎn)生的溫度波動的優(yōu)點。此外，還能減少在沖咖啡周期結(jié)束時由于溫度波動而可能產(chǎn)生的噪音。
發(fā)熱元件可以包括多個并聯(lián)連接的發(fā)熱構(gòu)件，為了能調(diào)節(jié)發(fā)熱元件的功率，至少一個發(fā)熱構(gòu)件是可斷開的。
本發(fā)明還可以用于泵送系統(tǒng)，在這種情況下，熱水供應(yīng)裝置包括一個對加熱室中的水進(jìn)行加熱的發(fā)熱元件，以及一個將水從加熱室泵送到過濾裝置的泵，其中在沖咖啡過程中控制泵的電氣負(fù)載，以改變流量。
加熱室可以包括儲水器，或者可以包括一個附加的加熱室。
本發(fā)明的水位檢測裝置可以包括一個具有磁性件的浮子以及至少一個磁場響應(yīng)開關(guān)，當(dāng)水位處于預(yù)定范圍內(nèi)時，利用磁性件激勵磁場響應(yīng)開關(guān)。
另一方面可以采用各種各樣其它的水位檢測系統(tǒng)，例如容性水位傳感器，或者與電位計相關(guān)聯(lián)的浮子。
現(xiàn)在通過參照附圖和其中所示的實例描述本發(fā)明，其中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)加熱式咖啡煮具；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的泵送式咖啡煮具；圖3表示用以控制圖1的咖啡煮具的發(fā)熱元件的電路；圖4表示用以控制圖2的咖啡煮具的泵的電路；圖1表示根據(jù)本發(fā)明的具有連續(xù)式加熱器以及采用水位檢測的咖啡煮具?？Х戎缶?包括一個具有出口6的儲水器4，儲水器4供水給發(fā)熱導(dǎo)管8，在那里對水進(jìn)行加熱。發(fā)熱導(dǎo)管8與立管10相連接，立管10在過濾裝置12的上方排水。過濾裝置12包括咖啡18的過濾器16的支承件14。
在使用圖1中所示的咖啡煮具2的過程中，水從儲水器4通過單向閥20流入發(fā)熱導(dǎo)管8。利用發(fā)熱元件22對導(dǎo)管8內(nèi)的水加熱，使導(dǎo)管8內(nèi)的水蒸發(fā)。這會在導(dǎo)管8內(nèi)形成壓力，推動水沿立管10而上，流入過濾裝置12。在過濾裝置12內(nèi)，水流過咖啡18，流入接收器24。接收器24內(nèi)的咖啡由裝有發(fā)熱元件22的底座26保熱。至于上述咖啡煮具的工作原理與傳統(tǒng)的一樣。發(fā)熱元件22、導(dǎo)管8和立管10一起構(gòu)成熱水供應(yīng)裝置。
本發(fā)明提供一種用以檢測儲水器4內(nèi)的水位的水位檢測電路30。在圖1所示的實例中，水位檢測電路包括一個配置在豎直通道34內(nèi)的浮子32。浮子包括一個磁性部分，磁性部分與處于特定水位的磁性簧式開關(guān)36(或霍爾傳感器)相互作用。止擋件38限制浮子32的向上運動，使得浮子32與儲水器4內(nèi)的預(yù)定水位以上的所有水位的簧式開關(guān)36相互作用。這樣，水位檢測電路30提供表示高或低水位的二進(jìn)制輸出。
水位檢測電路30連接到發(fā)熱元件22的控制電路40，或者包括控制電路40的一部分，使得儲水器4內(nèi)的水位決定發(fā)熱元件22的工作。
對于儲水器4內(nèi)的高水位，發(fā)熱元件22以比儲水器4內(nèi)的水位處在低水位時更高的功率工作。發(fā)熱元件22的功率決定發(fā)熱導(dǎo)管8內(nèi)的壓力狀況，從而決定沿立管10而上的流量。因此，控制發(fā)熱元件22可以用來根據(jù)水位改變流向過濾裝置12的水的流量。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這是很理想的，使得沖咖啡的時間保持在預(yù)定的界限內(nèi)，這為最佳味道提供了所沖咖啡的濃度和香味之間的理想平衡。
水位檢測電路30最好在沖咖啡過程中、即當(dāng)水位下降時監(jiān)測儲水器4的水位。這樣可以在沖咖啡過程中控制流量，使得當(dāng)儲水器中的水位下降時產(chǎn)生切換。這具有在沖咖啡過程結(jié)束時總是實行較低的流量的優(yōu)點。當(dāng)儲水器4內(nèi)所有的水都已經(jīng)為發(fā)熱元件22所加熱時，沖咖啡過程就結(jié)束，恒熱開關(guān)監(jiān)測由于沒有水所引起的發(fā)熱元件附近的溫升。這使發(fā)熱元件的電路關(guān)斷，可是電路關(guān)斷之后的某些時間發(fā)熱導(dǎo)管8內(nèi)會有持續(xù)的溫升。這會導(dǎo)致在沖咖啡過程結(jié)束時溫度波動頗高，以及產(chǎn)生有害的噪音。通過在沖咖啡過程結(jié)束時把發(fā)熱元件切換到低功率，使溫度波動和噪音都得以減低。
圖2表示一種也裝有本發(fā)明的水位監(jiān)測系統(tǒng)的泵送式咖啡煮具2。與圖1中所示的系統(tǒng)類似的部件給以相同的標(biāo)號。在圖2的系統(tǒng)中，在用泵42把水泵送到過濾裝置12之前，最初用發(fā)熱元件22對儲水器4內(nèi)的水進(jìn)行加熱。在這種情況下，發(fā)熱元件構(gòu)成水加熱裝置，泵則構(gòu)成供水裝置。泵42可以只在儲水器4內(nèi)的水溫一旦達(dá)到所需的溫度時才工作。恒溫地控制發(fā)熱元件，以保持理想的水溫。另一方面發(fā)熱元件22可以配置在一個獨立的加熱室(它比儲水器4小)內(nèi)，但是水只是在一旦達(dá)到理想溫度時才被泵送。在圖2所示的實施例中，水位監(jiān)測電路30連接到泵42的控制電路，或者形成控制電路的一部分，使得可以根據(jù)儲水器4內(nèi)的水位調(diào)節(jié)泵流量。如下文將會描述的，可以通過控制泵控制電路中所連接的電氣負(fù)載改變泵的速度而控制流量，另一方面可以通過引入例如閥的可變流量收縮物而控制流量。圖2中所示的水位監(jiān)測電路與圖1中的水位監(jiān)測電路相同，也提供表示儲水器4內(nèi)的高或低水位的二進(jìn)制信號。
圖3詳細(xì)地示出了水位監(jiān)測電路30怎樣可以用來控制圖1的實施例中的發(fā)熱元件22的工作。如圖中所示，發(fā)熱元件22包括兩個并聯(lián)連接在電源線44之間的發(fā)熱構(gòu)件R1、R2。其中一個發(fā)熱構(gòu)件R1與磁性簧式開關(guān)36串聯(lián)連接，使得發(fā)熱構(gòu)件R1可以接入加熱控制電路40，以及從加熱控制電路切斷。圖3中所示的開關(guān)36是一個常開開關(guān)，因此當(dāng)浮子32處在止擋件38的水位時(即對于所有的高液位)，浮子32和開關(guān)36之間的磁耦合使開關(guān)36閉合。這使發(fā)熱元件R1保留在電路中，且使發(fā)熱元件22具有高的總功率。例如，發(fā)熱構(gòu)件R1可以具有0.9KW的功率，永久連接的發(fā)熱構(gòu)件R2則可以具有0.5KW的功率。恒溫控制簡略地表示為開關(guān)46。
另一方面發(fā)熱元件22可以包括單個元件，而且可以調(diào)節(jié)加到端子上的電壓，以調(diào)節(jié)功率。作為另一個選擇，通過改變控制元件工作的工作周期而可以調(diào)節(jié)單個發(fā)熱元件的有效功率。
發(fā)熱元件22可以包括一個浸漬型發(fā)熱元件，或者它可以包括一個例如在儲水器的底座上的印刷的發(fā)熱軌跡。
雖然描述了只提供兩種信號的水位控制，但是當(dāng)然同樣地可以提供能進(jìn)行更精確的水位測量的水位檢測。圖4表示能進(jìn)行更精確的水位檢測、適用于例如圖2中所示的泵送咖啡煮具的電路。在圖4中，浮子32與若干個常開簧式開關(guān)(或所有的霍爾傳感器)36的其中一個相互作用。泵42的控制電路包括與泵42串聯(lián)連接的負(fù)載，負(fù)載是根據(jù)儲水器4中的水位而變化的。在圖4中，負(fù)載包括永久連接的負(fù)載電阻器L6，電阻器L6根據(jù)水位而與其它的負(fù)載電阻器L1-L5中的一個并聯(lián)耦接。負(fù)載32的位置決定借助磁耦合閉合哪個開關(guān)36，從而決定與泵42串聯(lián)連接的總負(fù)載。這個串聯(lián)連接的負(fù)載決定泵42的速度，從而決定流往過濾器12的水的流量。
作為控制泵的電氣負(fù)載的一種選擇，通過引入由水位傳感器信號所控制的例如閥的可變流量收縮物可以控制泵的機械負(fù)載。
雖然已經(jīng)描述了一種依靠浮動的磁體和響應(yīng)磁場的開關(guān)之間的磁耦合的水位傳感器，但是也可以采用各種各樣其它的水位檢測電路。例如，浮子可以機械地激勵電位計電路，調(diào)節(jié)電阻值，以獲得理想的泵控制，或發(fā)熱元件控制。作為另一個選擇，容性水位傳感器則是公知的，其中儲水器4中的水作為電介質(zhì)，能進(jìn)行容性的水位測量。在液位測量領(lǐng)域公知的各種各樣其它的可能性都是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的。
權(quán)利要求
1．一種用以沖咖啡的咖啡煮具，包括一個儲水器，一個用以向過濾裝置供應(yīng)熱水的熱水供應(yīng)裝置，沖好的咖啡從所述過濾裝置流到一個接收器，其特征在于，所述咖啡煮具還包括用以檢測所述儲水器中的水位的水位檢測裝置，其中根據(jù)所述儲水器中的水位控制所述熱水供應(yīng)裝置，以改變流到所述過濾裝置的熱水的流量。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的咖啡煮具，其特征在于，在沖咖啡過程中所述水位檢測裝置監(jiān)測水位，以及在沖咖啡過程中控制流量。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的咖啡煮具，其特征在于，所述熱水供應(yīng)裝置包括一個對耦接所述儲水器和所述過濾裝置的導(dǎo)管中的水進(jìn)行加熱的發(fā)熱元件，其中在沖咖啡過程中控制所述發(fā)熱元件的功率，以改變流量。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的咖啡煮具，其特征在于，所述發(fā)熱元件包括至少兩個并聯(lián)連接的發(fā)熱構(gòu)件，所述兩個發(fā)熱構(gòu)件中至少一個可以斷開，以能調(diào)節(jié)發(fā)熱元件的功率。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2的咖啡煮具，其特征在于，所述熱水供應(yīng)裝置包括一個對加熱室中的水進(jìn)行加熱的發(fā)熱元件，以及一個將水從所述加熱室泵送到所述過濾裝置的泵，其中在沖咖啡過程中控制所述泵的電氣負(fù)載，以改變流量。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的咖啡煮具，其特征在于，所述加熱室包括儲水器。
7．根據(jù)前述任一權(quán)利要求的咖啡煮具，其特征在于，所述水位檢測裝置包括一個具有磁性件的浮子和至少一個磁場響應(yīng)開關(guān)，當(dāng)所述水位處在預(yù)定水位之間時，用所述磁性件激勵所述磁場響應(yīng)開關(guān)。
全文摘要
一種咖啡煮具包括一個儲水器,一個用以向過濾裝置供應(yīng)熱水的熱水供應(yīng)裝置,沖好的咖啡從所述過濾裝置流到一個接收器?？Х戎缶甙ㄓ靡詸z測儲水器中的水位的水位檢測電路,這個水位用來根據(jù)儲水器中的水位控制沖咖啡過程,以改變流到過濾裝置的熱水的流量。水位可以用來控制連續(xù)式加熱器的發(fā)熱元件的功率,或者可以用來控制泵送系統(tǒng)中泵的運行。
文檔編號A47J31/54GK1216453SQ97193943
公開日1999年5月12日 申請日期1997年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月23日
發(fā)明者P·達(dá)姆, M·巴爾, C·維茨爾斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司