[发明专利]用于泡制饮料的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于泡制饮料的方法和装置。所述方法和装置特别适用于泡制纯咖啡、蒸汽增压煮出的浓咖啡、热牛奶咖啡和类似的饮料，但也可用来泡制任何类型的饮料。

发明背景

泡制的饮料可通过在水或其它泡制液体中混合、浸渍、浸泡或煮沸泡制物质来制备，这早已为人们所知晓。例如，咖啡可通过将热水冲入咖啡豆粉而制成，而茶可通过用热水冲泡茶叶末来制成。与此类似，泡制物质可为液体，例如液体奶油或巧克力。更一般地讲，泡制物质可包括可提取的固体、液体、粉末、浓缩物或其它用于泡制操作的物质。如本文所用，术语“咖啡”不仅包括纯咖啡，而且也包括所有其它形式的咖啡，例如蒸汽增压煮出的浓咖啡、热牛奶咖啡、摩卡咖啡、除去咖啡因的咖啡等。制备此类泡制饮料的技术随着时间的过去已有改进。然而，已知的在压力下泡制咖啡豆粉以制成咖啡的咖啡泡制器具具有不少缺陷。

例如，已知的用于此类装置的加热器包括较大的贮液器以用于容纳正在被加热的泡制液体，所述泡制液体的最大容量为约300mL至350mL。由于这些已知的贮液器容纳较大量的水，因此在泡制过程开始时需要很长时间才能将水加热。此缺陷在如下情况下尤其严重：当自前一次泡制以来已过去足够长的时间，使得贮液器中的水温已降至室温，因此需要“冷启动”时。在一些已知的机器中，这导致在咖啡可实际被泡制之前的长时间的预泡制加热过程，该过程可持续90秒钟或更长。这使得使用者需要等待较长时间才能取到他的或她的咖啡。这些已知单元还引入了盘条加热元件，该加热元件设置在加热器的一端，远离另一端。

已知的泡制装置也通过在运载泡制液体流的输送导管的外面设置加热元件来加热泡制液体。因此，在这些装置中，泡制液体在其从存储贮液器流动至泡制腔室时被加热。在这些装置中，输送导管的加热泡制液体的部分可具有的最大存储容量仅为约10mL至15mL的泡制液体。由于这些小存储容量的缘故，这些加热器具有较快的加热时间。

然而，在泡制操作期间，一次加热多份此类较少量的水会使得更难以控制泡制液体的温度。泡制液体的温度由源自温度传感器的反馈控制，但传感器对泡制液体的温度作出反应并向系统控制器提供表示泡制液体的温度的信号则需要一些时间。当该信号被发送时，泡制液体的温度又已改变--由于涉及的体积较小，这发生得很快--而控制器仍按旧信息动作。此温度传感器的测量时滞使得在小体积容量的加热贮液器中泡制液体的温度不易达到最佳稳定状态。

在泡制操作之后，从泡制腔室完全清除用过的泡制物质常常是个脏乱的过程。典型地，留下的用过的泡制物质为包含在一薄片过滤材料或过滤罩中的过度润湿的一团物质，其很难从构成泡制腔室的泡篮或其它容器中剔除出去。

作为吹扫过程的一部分，一些当前的泡制系统在泡制操作将要结束时产生蒸汽。然而，这些已知系统非常低效，因为它们对所产生的蒸汽的量具有极少的控制或完全没有控制。它们试图通过计量提供给加热器的待煮沸的水量来控制所产生的蒸汽量。然而，这些已知装置将小加热室用于煮沸操作。此做法允许明显量的未汽化水与蒸汽一起运载而通过系统，而这是不利的。另外，所产生的蒸汽量每次泡制是不同的，从而导致产生未知量的蒸汽和泡制的饮料。

已知的现有泡制装置主要依靠改变加热元件的功率来控制泡制液体的温度。此类系统导致检测对温度变化的需要和使温度变化生效之间的时间滞后。该时间滞后归因于改变加热元件的电压和该被改变的电压实际导致加热元件的输出功率的改变之间的慢响应时间。加热元件将具有对功率变化的某种阻抗，其需要时间来克服这种阻抗。

发明概述

本发明公开了一种特别适用于咖啡泡制器具和其它泡制装置的加热器。该加热器包括构成加热贮液器的主体，所述加热贮液器具有供泡制液体进入加热贮液器的入口和供泡制液体排出加热贮液器的出口。该加热贮液器具有用于存储泡制液体的体积容量。一个或多个加热元件设置在主体内或近旁以用于加热设置在加热贮液器中的泡制液体，并且有一电压源控制该一个或多个加热元件的功率。选择加热贮液器的体积容量和一个或多个加热元件的功率使得具有不小于每毫升约6瓦特并且不超过每毫升约30瓦特的功率密度。该加热器设计允许快速加热时间，而同时允许对剩留在加热器中的泡制液体的温度具有良好的控制。其也可导致快速的总泡制时间，从冷启动开始大约90秒钟泡制一杯0.2L(七盎司)的黑咖啡。