專利名稱：帶有水處理裝置的滴式咖啡壺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種滴式家用咖啡壺，它包括一個對連續(xù)循環(huán)熱水器供冷水的水箱，和一個用可溶性或溶液狀態(tài)的防水垢劑對盛在水箱中的水進(jìn)行處理的裝置。
在已知的這種類型的咖啡壺中，水處理裝置包括一個置于水箱灌注口中的溶液室，這個溶液室完全處在水箱最大灌注水位的上方，它包括一個蓋子和一個打上了孔的底部，里面盛有可溶性防水垢劑，其類型通常是由一種或多種多磷酸鹽的晶體所組成，只是在水流得很快來灌注水箱時，此晶體才溶解。然而為了在時間上足夠地推遲咖啡壺的熱水器生成水垢，使用這種類型的用多磷酸鹽晶體來對水進(jìn)行處理的裝置，加入水中磷的量顯然是絕對不能精確控制的；這是因為實踐表明，在咖啡壺的通常使用情況下(例如一天兩次)，由于在咖啡壺的兩個工作過程之間，此晶體沒有時間足夠地溶解，所以加入磷的量幾乎為零，于是使得熱水器很快地生成水垢，而在大量使用咖啡壺的情況下(例如每小時都用一次)，加入磷的量就超出現(xiàn)行法規(guī)所允許的值，按照現(xiàn)行法規(guī)，水中磷的濃度以P2O5計算必須小于5mg/l。
本發(fā)明的目的特別是來克服這些缺點，生產(chǎn)一種家用滴式咖啡壺，這種咖啡壺裝備有用可溶性或溶液狀態(tài)的防水垢劑對水進(jìn)行處理的裝置，向水中加入防水垢劑的量可很好地被控制，符合現(xiàn)行的法規(guī)，而不管咖啡壺的使用頻率和防水垢劑的溶解度。
按照本發(fā)明，此水處理裝置包括對注入水中防水垢劑的量進(jìn)行微量測定的裝置，這個量是根據(jù)向熱水器供水的體積而確定的。
由于使用了這個微量測定裝置，向水中注入防水垢劑的量從此就被高度可靠地控制了，而且，由于注入了很少量的防水垢劑，因而它還有在時間上使咖啡壺?zé)崴骼锷伤该黠@減緩的意想不到的作用。
下面以非限定性的例子，參考附圖，對本發(fā)明進(jìn)行描述，由此描述另外還可以看出本發(fā)明的特點和優(yōu)點，這些圖中包含有-

圖1是本發(fā)明咖啡壺的部分豎直剖面示意圖，它包含有一個水處理裝置，咖啡壺的水箱已經(jīng)灌滿了水；-圖2是與圖1相似的視圖，它表示了部分水被排放了的水箱；
-圖3是與圖2相似的視圖，它是在水箱完全排空后的情況；-圖4表示了當(dāng)這個咖啡壺不包含有水處理裝置(曲線A)時，當(dāng)這個咖啡壺包含有水處理裝置，它置于水箱最高灌裝水位上面時(曲線B)，以及當(dāng)這個咖啡壺包含有本發(fā)明的水處理裝置時(曲線C)，水在咖啡壺中通過的時間隨著向同一咖啡壺的水箱中注入水的升數(shù)演變的情況。
圖5和6表示了制作水處理溶液室(cartouche)的例子，它包含有一個裝有液體狀防水垢劑的瓶子和一個瓶蓋，圖中分別表示此瓶蓋裝在瓶子上以前(圖5)和以后(圖6)。
在圖1到3上，只表示出此滴式家用咖啡壺的一部分，它包含有一個冷水水箱1，其蓄水能力由以N標(biāo)注的灌注最高水位所確定，水箱的出口2是加工在底壁4中的一個口(embouchure)，此出口通過一個止回閥5與由連續(xù)循環(huán)熱水器6構(gòu)成的電加熱元件的入口相連，熱水器的出口通過一條升起的管子7對過濾裝置(未畫出)的注水管(goulotted’rrosage)供水，此過濾裝置用于接收咖啡粉，這個過濾裝置設(shè)置在一個浸泡收集灌注裝置(verseuse collectrice d’infusion)(未畫出)的上方。
圖1到3中所示的咖啡壺此外還裝備有一個由總體標(biāo)號9表示的水處理裝置，它通過向水中加入可溶性的或溶液狀態(tài)的防水垢劑，例如基于多磷酸鹽的復(fù)合劑(agent complexant)，來推遲咖啡壺中生成水垢。
基于多磷酸鹽的復(fù)合劑最好是固體狀態(tài)的(結(jié)晶體，細(xì)顆粒)，但也可以是粉末狀態(tài)或液體狀態(tài)的。
按照本發(fā)明，水處理裝置9包含有一個對注入水中防水垢劑的量進(jìn)行微量測定的裝置10，這個量是根據(jù)向熱水器6供給水的體積來決定的。
如圖1到3所示，微量測定裝置10最好是可拆卸地裝在水箱1的內(nèi)部，設(shè)置在此水箱排放出口2的附近。而且這個微量測定裝置適合于快速向供給熱水器6的水中加入少量的防水垢劑(圖2)。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，此微量測定裝置10包含有一個體積預(yù)先確定好的，例如是30cm3的溶液室12，溶液室里面裝盛著防水垢劑，例如是重量預(yù)先確定好的唯一的多磷酸鹽晶體14，例如1.66克，它在其上面部分有一個標(biāo)定過的開孔(orifice)16，以及一根毛細(xì)管18，這根毛細(xì)管與溶液室12的內(nèi)部相通，并且最好是朝著水箱1的灌注口19升起，同時還有一個上部開口(ouverture)21，這個開口位于水箱最高水位N的上方。毛細(xì)管18最好有圓柱的形狀，直徑預(yù)先確定好，例如等于1.5毫米。
參照圖1，水的最大高度H是從所謂的零標(biāo)號水位開始確定的，而此零標(biāo)號水位是由溶液室12的開孔16所確定的。這個水的高度相當(dāng)于用戶所選用的咖啡杯數(shù)，一般是從3杯到15杯變化。當(dāng)灌注水箱1到此水的最大水高度時，注入的水通過開孔16進(jìn)入溶液室12，與多磷酸鹽晶體14相接觸，此晶體通過溶解而產(chǎn)生了含磷溶液，在圖1到3上標(biāo)注為23；毛細(xì)管18充滿了這種含磷溶液，它的水位與水箱中水位是同樣的，見圖1。
當(dāng)咖啡壺工作時，水箱1開始排放，在水箱排放進(jìn)行中，如果用戶決定，例如，在排空水高度h1后停止水箱排放，如圖2中所示，這個高度等于(H-h)，這里h是水箱中剩余水的高度，這個高度從標(biāo)號為零的水位算起，從O變到H，毛細(xì)管18的水位下降同一高度h1，微量的含磷溶液23從溶液室的已標(biāo)定開孔16中噴射出來，以便在這里通過熟知的熱水器抽運現(xiàn)象而與供給熱水器6的水相混合。
因而，在排放水時向供給熱水器的水中加入含磷溶液的體積，如圖2所示，與排放水的高度h1成比例。
以一種更普遍的方式，在毛細(xì)管18是圓柱狀而且直徑預(yù)先確定好為D的情況下，在水箱1排放的時候，向水中加入含磷溶液的體積(V)由下式給出V＝3.14x(H－h(huán))x(D)2/4其中-H是所選咖啡總杯數(shù)的水的高度；-h是水箱的水的灌注和排放高度，從0變到H。
應(yīng)該注意的是，由溶液室12的開孔16所確定的0標(biāo)號水位，相對于水箱1的底壁4來說，是在預(yù)先確定好的高度h1’，例如大約為10毫米處，使得水箱在排放(圖2)時，從溶液室12中提取磷完全均勻的溶液。
在咖啡壺的水箱1完全排空以后，如圖3所示，溶液室12中仍裝滿含磷溶液23，毛細(xì)管18的水位與零標(biāo)號水位相平衡。
作為一個純粹是說明性的例子，取一根直徑D等于1.5毫米的圓柱狀毛細(xì)管18，考慮水的高度H等于131毫米，這相應(yīng)于水箱中水的體積等于1.4升，則在水箱完全排空使h＝0時，向水中加入含磷溶液的體積等于0.23毫升，這個量是很少的。
因此，這個微量測定裝置10有利地構(gòu)成了一種簡單，經(jīng)濟，精確而且可靠的儀器。此外，這個裝置還能向水中釋放和擴散一定量基于多磷酸鹽的復(fù)合劑，這個量受到很好地控制，而且這個量是很小的，這個量與多磷酸鹽晶體14的溶解度無關(guān)，而是與水箱中水的高度成比例，因而有利地獨立于水箱中水的體積。
此外，通過對此微量測定裝置10的組成部分做適當(dāng)調(diào)整(dimensionnement)，也即主要是多磷酸鹽晶體14的重量，溶液室12的體積以及毛細(xì)管18的幾何形狀，并由于向水中注入了少量基于多磷酸鹽的復(fù)合劑，因而這個微量測定裝置就一方面能使水中磷的濃度或比率按P2O5計算大約保持在1mg/l，于是這完全符合現(xiàn)行法規(guī)，因為按照現(xiàn)行法規(guī)，在咖啡壺的水嘴(goulotte)流出時，已處理水中磷的濃度以P2O5計算必須小于5mg/l；另一方面，這個裝置還能在時間上大大推遲熱水器生成水垢，至少推遲到500升水。
因此，借助于這個微量測定裝置，供給咖啡壺?zé)崴髦兴牧诐舛群苄?，就能出人意料地對非常大量升?shù)的水進(jìn)行有效地處理，而不會使熱水器生成水垢，從此大大增加了咖啡壺的壽命。
現(xiàn)在參考圖4，這里表示了不同的實驗曲線A，B和C，其每條曲線都表示了咖啡壺中水通過的時間隨著向咖啡壺中注入水的升數(shù)而演變的進(jìn)程，這是用比率T/T0來表示的，其中T是水箱水滿時水通過的時間，T0是等于水箱水滿時在第一試驗周期的最后測量時水通過的時間，這個周期包含有灌注水箱的過程，跟著是一個咖啡壺工作過程，然后是咖啡壺的冷卻過程。按照慣例，當(dāng)比率T/T0等于1.2時，這相當(dāng)于水通過的時間提高了20％，就認(rèn)為咖啡壺生成水垢了。
向同一咖啡壺供應(yīng)水硬度大約為法國總硬度44度的水，通過試驗記錄了曲線A，B和C。
曲線A是對一個沒有裝備水處理裝置的咖啡壺所記錄的，它表明對于大約100升水，咖啡壺就生成水垢了(E點)。
至于曲線B，它是對同一咖啡壺，但卻裝備有先前技術(shù)的水處理裝置而記錄的，也就是說，把打了孔的溶液室固定持在水箱最高灌注水位的上面，并且里面裝有重1.66克的多磷酸鹽晶體，這條曲線B表明，對大約200升被處理過的水(點F)，咖啡壺就生成水垢了。
至于曲線C，它仍是對同一咖啡壺記錄的，但是它卻裝備有按照本發(fā)明的上述微量測定裝置10。對于這些試驗，微量測定裝置10的溶液室12的體積選為等于30cm3，該溶液室12包含有單一的重1.66克的多磷酸鹽晶體14，而毛細(xì)管18是圓柱狀的，其直徑等于1.5毫米。由于用了這個微量測定裝置，向供應(yīng)給咖啡壺?zé)崴鞯乃屑尤肓椎臄?shù)量就能精確控制，所以曲線C清除地表明，對500升處理水，熱水器還沒有生成水垢。
這樣所進(jìn)行的實驗表明了本發(fā)明的微量測定裝置在這種滴式咖啡壺中的有效性，無論是在大大推遲咖啡壺?zé)崴鞯乃渖伤阜矫?500升水生成水垢)，還是在保持水中磷濃度小方面(以P2O5計算大約為1mg/l)，而且這個裝置使用的技術(shù)是簡單而可靠的，參照圖5和6，在這兩幅圖上，與前面所描述部件相同的部件都有同樣的標(biāo)號，我們將描述微量測定裝置的一個具體實施例，在圖5中，溶液室12包含有一個瓶子26，這個瓶子本身密封地嵌入在溶液室(？)的上面部分27上，而且在受控制的氣氛中裝入了濃度已知的多磷酸鹽溶液29，溶液室還包含有一個瓶蓋30，它以可拆卸地方式，例如，通過螺紋，安裝在此瓶子26上。
如圖5所示，此瓶蓋30在其上面部分帶有一個標(biāo)定好的開孔16和毛細(xì)管18，而在內(nèi)部包含有一個打孔的機構(gòu)32，這個機構(gòu)用于在擰上此瓶蓋30時，戳穿瓶子26的上面部分27，使得開孔16和毛細(xì)管18兩者都通向瓶子26的打了孔的部分(見圖6)。把瓶蓋30擰在瓶子26上以后，把這樣實現(xiàn)的溶液室12安裝在咖啡壺的水箱1里面，如圖6所示，除了溶液室12制作特別簡單之外，應(yīng)該指出的是，盛在這個嵌入的瓶子26里的溶液29中磷的分布是均勻的而且是很好地消了毒的。
權(quán)利要求
1.一種滴式咖啡壺，它包括一個對連續(xù)循環(huán)熱水器(6)供應(yīng)冷水的水箱(1)，和一個用可溶性或溶液狀態(tài)的防水垢劑(14；29)對盛在此水箱中的水進(jìn)行處理的裝置(9)，此咖啡壺的特征在于此水處理裝置(9)包括一個對向水中注入的防水垢劑(23)的量進(jìn)行微量測定的裝置(10)，這個量是根據(jù)向熱水器(6)供應(yīng)水的體積來確定的。
2.按照權(quán)利要求1所述的滴式咖啡壺，其特征在于此微量測定裝置(10)設(shè)置在水箱(1)的排放口附近，它適宜于向供給熱水器(6)的水中注入確定量的防水垢劑(23)。
3.按照權(quán)利要求2所述的滴式咖啡壺，其特征在于此防水垢劑(14)是一種基于多磷酸鹽的復(fù)合劑，此微量測定裝置(10)包含有一個盛有此復(fù)合劑(14)的溶液室(12)，這個溶液室裝在水箱(1)的內(nèi)部，而且在溶液室上面部分有一個標(biāo)定好的開孔(16)，在灌注水箱的時候，水通過這個開孔進(jìn)入，在水進(jìn)入這個溶液室(12)以后，這個溶液室與有確定截面的毛細(xì)管(18)相通，這個毛細(xì)管朝著水箱的灌注口(19)升起，而且它具有一個上部開口(21)，這個開口位于水箱最高灌注水位(N)的上面，使得在水箱(1)灌注到給定的水位(H)時，此毛細(xì)管(18)就充滿復(fù)合劑，其水位大致與此給定水位是同樣的，而在水箱(1)排放到給定水的高度(h1)時，一確定量的復(fù)合劑(23)就通過開孔(16)從溶液室(12)里溢出來，以便在此注入到供給熱水器(6)的水中，這個量與水箱實際排放水的給定高度(h1)成比例。
4.按照權(quán)利要求3所述的滴式咖啡壺，其特征在于盛在溶液室(12)中的復(fù)合劑(14)是固體形狀的，確定復(fù)合劑的重量以及溶液室(12)的體積和毛細(xì)管(18)的幾何形狀，得使在被處理過的水中磷的濃度以P2O5計算保持為一個小于5mg/l的值，最好大約是1mg/l，同時還使得至少到500升被處理過的水，都能阻止咖啡壺生成水垢。
5.按照權(quán)利要求3所述的滴式咖啡壺，其特征在于此溶液室(12)包含有一個瓶子(26)，這個瓶子本身密封地嵌入在溶液室的上面部分(27)上，這個瓶子中充滿了液體形式的復(fù)合劑(29)，此溶液室還包含一個瓶蓋(30)，這個瓶蓋以可拆卸的方式安裝在此瓶子(26)上，該瓶蓋(30)包含有一個在瓶子(26)安裝時對其上面部分(27)進(jìn)行打孔的機構(gòu)(32)。這個瓶蓋還帶有標(biāo)定好的開孔(16)以及毛細(xì)管(18)，它們兩個都通向瓶子(26)的打了孔的部分。
6.按照權(quán)利要求5所述的滴式咖啡壺，其特征在于此瓶蓋(30)是用螺紋安裝在瓶子(26)上的。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種滴式咖啡壺,它包括一個對連續(xù)循環(huán)熱水器供水的水箱(1),和一個用可溶性防水垢劑(14)對水箱中的水進(jìn)行處理的裝置(9)。按照本發(fā)明,此水處理裝置(9)包括一個對注入水中防水垢劑(23)的量進(jìn)行微量測定的裝置,此量是根據(jù)對熱水器(6)供水的體積來確定的。
文檔編號A47J31/60GK1332614SQ9981514
公開日2002年1月23日 申請日期1999年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月30日
發(fā)明者J·P·哈蒙, P·馬林 申請人:萬能股份有限公司