CN104172926A - 浓缩咖啡过滤器以及包括它的咖啡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浓缩咖啡过滤器(1)，其包括支座(10)，所述支座包括用于咖啡浸液通道的第一穿孔板(50)，在下面的反压力单元(20，30，40)，所述反压力单元(20，30，40)构造为相对于来自第一穿孔板(50)的咖啡浸液产生反压力，其特征在于所述过滤器(1)还包括第二穿孔或栅格板(70，70’)，所述第二穿孔或栅格板(70，70’)位于第一穿孔板(50)上方，其孔(72)或洞(72’)的尺寸大于第一穿孔板(50)的孔(72)的尺寸。本发明还涉及用于制备浓缩咖啡的机器(100)，所述机器(100)包括所述过滤器(1)。

Description

浓缩咖啡过滤器以及包括它的咖啡机

技术领域

本发明涉及一种浓缩咖啡过滤器以及一种包括这种过滤器的用于制备浓缩咖啡的机器。

具体地，本发明涉及一种浓缩咖啡过滤器以及与装有咖啡粉的预包装纸制胶囊一起制备浓缩咖啡的机器。

背景技术

EP2036469描述了一种用于从装在水可渗透胶囊中的咖啡粉开始制备浓缩咖啡的机器。咖啡机包括具有浸液室的分配头，所述浸液室具有用于所述胶囊的底座。所述底座的底部包括穿孔圆盘，所述穿孔圆盘用于咖啡浸液到下方集流室的通道，所述集流室包括与分配口连通的出口。在集流室和出口之间有减压阀，所述减压阀在的预定压力下(例如，10巴)打开。

申请人注意到EP2036469描述的机器不允许在相对短的制备时间内获得具有良好感官品质(例如，关于乳化状态和味道)的大杯浓缩咖啡，其约120-150cc。

发明内容

本发明的一个目的是制备大杯浓缩咖啡。

本发明的另一个目的是制备具有良好感官品质的大杯浓缩咖啡。

本发明的另一个目的是在味道和乳化状态方面优化大杯浓缩咖啡的品质。

此外，本发明的一个目的是以相对短的制备时间制备大杯浓缩咖啡(例如，40-50秒内120-150cc)。

在本发明说明书和权利要求中，小杯浓缩咖啡是指约20-30cc的咖啡。

在本发明说明书和权利要求中，大杯浓缩咖啡是指约120-150cc的咖啡。

申请人注意到，通常为了优化浓缩咖啡的品质，重要的是到达并且穿过咖啡粉的热水具有在预定的最佳范围内的温度、压力和流量(cc/秒)值。例如，在咖啡胶囊装有约7克咖啡粉的情况下，为了获得具有良好感官品质的小杯咖啡(20-30cc)，需要温度是约89-95℃，压力约9-10巴以及流量约1.2-1.4cc/秒。

在可制备具有良好感官品质以及相对短的制备时间的大杯咖啡的过滤器的发展中，申请人已经使用纸质压缩咖啡胶囊进行适于获得具有上述特性的大杯咖啡的研究和实验测试，通常用于制备约9-10巴的小杯咖啡(例如，根据E.S.E即简单供应浓缩咖啡标准的类型)，同时已经获得用于小杯浓缩咖啡的过滤器(例如，EP2036469所描述类型的具有用于咖啡浸液通道的穿孔圆盘)，将过滤器的浸液压力从9-10巴减少到约3巴。这是为了比在制备小杯咖啡时更慢地提取包含在咖啡粉中的有效成分，以优化咖啡的味道。然而，特别是由于获得用于所分配咖啡的低流量值(约2cc/秒)，以及所导致的太长的制备时间(对于120-150cc咖啡约60-75秒)，这些测试已给出负面结果。

在这些研究活动期间，申请人注意到通过在上述胶囊的下表面和咖啡过滤器的穿孔圆盘之间增加穿孔板，所述穿孔板的孔的尺寸大于穿孔圆盘孔的尺寸，能够获得更高的流量值，并进而缩短制备时间。

从所述观察开始，申请人惊讶地发现利用上述类型的咖啡胶囊，通过具有下部穿孔板和上部穿孔板的咖啡过滤器，能够获得具有上述特征(良好的感官品质和相对短的制备时间)的大杯咖啡，所述上部穿孔板具有尺寸大于下部穿孔板的孔。

不希望受限于任何理论，申请人相信所进行测试的负面结果是由于以下事实造成的：在较低的浸液压力下工作(例如，相对于制备小杯浓缩咖啡所使用的9-10巴，约3巴)——以便在整个大杯咖啡的分配过程期间提取包含在咖啡粉中的有效成分，并因此优化咖啡的味道——胶囊纸趋于粘附在穿孔圆盘的表面。虽然过滤器的浸液压力减少，但是这引起分配的咖啡流量减少。申请人相信存在于胶囊下表面和咖啡过滤器的穿孔圆盘之间的具有较大尺寸孔的附加穿孔板，能够避免所述粘附并且获得较高流量。

在本发明的第一方面，本发明因此涉及根据权利要求1的过滤器。具体地，本发明涉及一种浓缩咖啡过滤器，其包括支座，所述支座包括用于咖啡浸液通道的第一穿孔板，在下面的反压力单元，所述反压力单元构造为相对于来自第一穿孔板的咖啡浸液产生反压力，其特征在于所述过滤器还包括第二穿孔或栅格板，所述第二穿孔或栅格板位于第一穿孔板上方，所述第二穿孔或栅格板的孔或洞的尺寸大于第一穿孔板的孔的尺寸。

在本发明的第二方面，本发明涉及根据权利要求10的用于制备浓缩咖啡的机器。特别地，本发明涉及一种用于制备浓缩咖啡的机器，其包括：

-大气压下的储水器；

-水加热装置；

-用于将水从储水器输送到水加热装置的泵；

-与水加热装置流体连通的底座；

-容纳在所述底座内的根据本发明第一方面的浓缩咖啡过滤器。

在从属权利要求中示出了过滤器和机器的优选特征。

在本发明的以上至少一个方面，本发明可以具有至少一个下述优选特征。

优选地，所述反压力单元包括限制元件。

优选地，所述限制元件由可压缩材料制成，更优选为弹性材料，例如橡胶。在优选实施例中，所述限制元件是密封件。

在优选实施例中，所述限制元件是圆形的。优选地，所述限制元件包括设有圆形边缘的圆形槽。

在优选实施例中，所述反压力单元包括限制元件保持件，其构造为支撑所述限制元件并且朝向第一穿孔板按压所述限制元件。

在优选实施例中，所述反压力单元包括在第一穿孔板和限制元件之间的传送器，其构造为将咖啡浸液传送到所述限制元件。

在优选实施例中，所述传送器是圆盘。优选地，所述传送器包括用于咖啡浸液的集流室。更优选地，所述集流室包括径向凸台。所述径向凸台优选沿着圆盘的圆周布置。所述径向凸台优选朝向第一穿孔板凸出。

在包括传送器的实施例中，所述限制元件保持件优选构造为朝向传送器压缩限制元件。

优选地，所述过滤器包括底座，其构造用于容纳纸质压缩咖啡胶囊。

有利地，所述底座的形状是碗状的。

优选地，所述第二穿孔或栅格板至少形成所述底座的底部。所述底座的侧壁可以与第二穿孔或栅格板或与第一穿孔板或支座一体形成。

换句话说，在本发明的说明书和权利要求中，术语“穿孔或栅格板”不是为了限制于基本平坦的单独元件，还包括基本平坦的穿孔或栅格板，其与边缘一体形成以形成具有穿孔底部的碗状元件。

优选地，所述胶囊符合E.S.E标准。

在优选实施例中，所述底座构造为容纳具有直径约43.5-44.5mm的咖啡胶囊。

在一个实施例中，所述第一穿孔板具有约33-37mm的直径。

在一个实施例中，所述第二穿孔或栅格板具有约33-37mm的直径。

优选地，所述反压力单元构造为获得所述底座中约1-5巴的浸液压力，优选是约3巴。

优选地，所述第二穿孔或栅格板的孔或洞的尺寸和所述第一穿孔板的孔的尺寸之间的比率大于1.5。优选地，所述比率小于15，更优选地小于5。

附图说明

通过下面本发明的一些优选实施例的详细描述以及参照附图，本发明的其他特征和优点将显得更清楚。特别是在使用特定组合特别产生的优点的情况下，根据需要，根据先前描述的在单个构造中的不同特征可以彼此结合。

在所述附图中，

-图1示出了根据本发明第一实施例的咖啡过滤器的透视图；

-图2示出了图1中过滤器的透视分解视图；

-图3示出了沿图4中水平线A-A，图1中过滤器的剖视图；

-图4示出了图1中过滤器的顶视图；

-图5示出了根据本发明第二实施例的咖啡过滤器的透视图；

-图6示出了图5中过滤器的透视分解视图；

-图7示出了沿图8水平线A-A，图5中过滤器的剖视图；

-图8示出了图5中过滤器的顶视图；

-图9示意性示出了根据本发明的浓缩咖啡机。

在下面描述中，用于附图说明的相同附图标记表示具有相同功能的结构元件。

具体实施方式

参考附图，附图标记1总体表示用于大杯浓缩咖啡的过滤器。

过滤器1优选构造为与装有压缩的咖啡粉的预包装纸制胶囊一起工作。

优选地，所述纸质胶囊符合E.S.E标准，即胶囊使用单个预包装剂量约7g的研磨咖啡，所述研磨咖啡压制和密封在两层薄过滤纸之间。这些胶囊通常具有圆形形状，直径43.5-44.5mm以及厚度9.1-10.6mm。

在图1-4所示的实施例中，过滤器1包括支座10，该支座10从上到下容纳(即，从将要与胶囊接触的一侧开始)：第二穿孔板70、第一穿孔板50、传送器40、限制元件30和限制元件保持件20。

所述第一穿孔板50、传送器40、限制元件30以及限制元件保持件20分别设有用于调节/固定螺钉60的通道的中心孔51，41，31，21，所述螺钉60能够将各个部件组装在一起。因此组装后的组件插入到支座10的专用底座12中。并且通过螺钉60固定到所述支座10。

所述第二穿孔板70固定到第一穿孔板50上，例如通过焊接。可选实施例中，所述第二穿孔板70可以可拆卸地固定到第一穿孔板50上。

如图1所示，过滤器1包括底座80，该底座80构造为容纳咖啡胶囊。在所示实施例中，底座80由支座10的上内壁11和第二穿孔板70形成，其中所述第二穿孔板70构成底座80的底部。

在另一个实施例中(未示出)，壁11可以与第二穿孔板70或与第一穿孔板50一体形成。

如图2所示，传送器40构造为收集穿过穿孔板50和70的孔52，72的咖啡浸液，并且将其通过中心通道42和42’朝向限制元件30传送。

在所示实施例中，传送器40是具有用于咖啡浸液的集流室的圆盘。所述集流室设有径向凸台43，所述径向凸台43沿着圆盘的圆周布置并且朝向第一穿孔板50凸出。所述凸台43具有双重功能：作为用于穿孔板50的支座以及用于将咖啡浸液传送到传送器40本身的中心通道42，42’。

限制元件30具有圆形槽32，其构造为收集来自传送器40的中心通道42，42’的咖啡浸液。所述限制元件30例如可以是橡胶密封件。

咖啡浸液被收集在圆形槽32中，然后朝向一定数量的槽22(通过示例的方式在附图中示出四个)从圆形槽32的圆形边缘33漏出，所述槽22布置在限制元件保持件20的圆周上。如图3所示，咖啡浸液从槽22通过限制元件保持件20的外表面和支座10的内表面之间的环形通道24到达过滤器1的分配口90。

在所示实施例中，例如，限位元件保持件20设有环形间隙26，所述环形间隙26的功能是在限位元件保持件20上组装限位元件30的过程中提供通气孔。

限位元件保持件20(例如可以是不锈钢的或适合刚性塑料的)构造为支撑限位元件30并且相对传送器40的下表面压缩限位元件30。限制元件保持件20优选构造为用作紧固螺钉60的螺母。通过调节限位元件保持件20与螺钉60的螺纹连接，能够调节限位元件30作用在传送器40的下表面的压力，并因此调节限位元件30施加在咖啡浸液上的反压力。

优选地，如下文更详细地说明，由限位元件30调节施加的反压力以便获得底座80中浸液压力的期望值。

在所示实施例中，第二穿孔板70和第一穿孔板50具有圆形形状。

优选地，第二穿孔板70和第一穿孔板50是金属的。

第二穿孔板70优选具有约0.40-0.60mm的厚度(例如，约0.50mm)，33-37mm的直径，并且例如由不锈钢制成。

第一穿孔板50优选具有约0.40-0.60mm的厚度(例如，约0.50mm)，33-37mm的直径，并且例如由不锈钢制成。

第二穿孔板70具有尺寸大于第一穿孔板50的孔52的孔72。

优选地，第一和第二穿孔板50和70的孔52，72是圆形的。

优选地，第二穿孔板70的孔72具有1.5-3mm的直径，例如2mm。

优选地，第一穿孔板50的孔52具有0.2-1mm的直径，例如0.50mm。

优选地，第二穿孔板70的孔72的直径和第一穿孔板50的孔52的直径之间的比率在1.5和15之间。更优选地，所述比率在1.5和5之间。

第一和/或第二穿孔板50和70的孔52，72可以具有圆形以外的形状，例如多边形或椭圆形。

在这种情况下，孔52，72的尺寸将优选确保曲面延拓(surfaceextension)和表面比相当于上述用于圆形孔的曲面延拓和表面比。

图5-8示出了根据本发明第二实施例的用于大杯浓缩咖啡的过滤器1。

所述第二实施例类似于图1-4所示的实施例，除了以下事实：第二穿孔板70替换成第二栅格板70’，所述第二栅格板70’由设有孔72’的栅格(优选是金属)形成。

在所示实施例中，栅格70’具有圆形形状，约0.40和0.60mm之间的厚度(例如，0.50mm)，33-37mm的直径，并且由不锈钢制成。

孔72’优选具有非圆形形状，例如正方形或六边形。

栅格70’具有孔72’，所述孔72’具有的尺寸(即曲面延拓)大于第一穿孔板50的孔52的尺寸。

优选地，栅格70’的每个孔72’具有1-10mm²的曲面延拓，例如4mm²。

优选地，栅格70’的每个孔72’的面积与第一穿孔板50的孔52的面积的比率在1.5和5之间。

过滤器1构造为用在用于制备浓缩咖啡的机器100中，所述机器100的类型为包括大气压下的装水容器110，具有热源132的水加热装置130，用将水从容器110输送到装置130的泵120，流量计170，构造为容纳咖啡过滤器1的底座150，用将热水从装置130输送到底座150的水管140，与水加热装置130和控制装置160相关的至少一个传感器131。

水加热装置130可以是例如滞留水型的常规热水器，或常规即时热水发生器，其中水不滞留并且通过流动加热(例如，沿着曲折路径)。

热源132通常是常规类型的铠装(armoured)电阻。

温度传感器131是，例如，常规的负温度系数(NTC)探头。

流量计170适于为装置130提供预定量的水。通过泵120和由限制元件30施加的反压力，根据用户所需分配的任何咖啡校准为预设的标称流量(cc/秒)。

底座150构造为容纳过滤器1，而过滤器继而适于容纳预包装的咖啡胶囊。在所示实施例中，机器100还包括喷嘴152，其与底座150流体连通，适于将容器(未示出)内制备的咖啡引导到例如，杯子。

一般来说，当机器100接通时，控制装置160适于操作热源132以便将装在装置130中的水温加热到预定的最佳温度(优选约89-95℃)。

机器100还可以包括合适的指示装置(未示出)，一旦装在装置130中的水达到最佳温度，所述指示装置适于向用户指示设备随时准备运行。

在根据用户的需要分配咖啡的情况下，控制装置160适于激活流量计170和泵120以便将预定量的水从容器110泵送到水加热装置130，在水加热装置130中水被加热。

由于热水达到底座150中并且热水流动穿过容纳在插入底座150的过滤器1的底座80中胶囊(未示出)所以制备热饮。

通过泵120的推力、底座80中胶囊施加到水通道的阻力和由存在于过滤器1中的限制元件30施加的阻力的组合，从而在底座80产生浸液压力。

优选地，机器1并且，具体地控制装置160，流量计170，泵120，胶囊，限制元件30和限制保持件20构造为获得大约1-5巴(更优选是约3巴)的浸液压力。这是为了获得约120-150cc的乳化状态和味道良好的大杯浓缩咖啡。

申请人已经发现，一旦机器1已经构造为获得所述浸液压力值，具有上述特征第二穿孔板70或栅格板70’的存在，允许获得2-4cc/秒的流量，更优选是约3cc/秒，用于从喷嘴152产生咖啡浸液。这有利地允许在相对短的时间内(例如，40-50秒)制备约120-150cc的乳化状态和品质优良的大杯咖啡。

使用浓缩咖啡机器和压缩咖啡的纸质胶囊(有利地类型符合E.S.E标准)，本发明的过滤器1有利地允许制备约120-150cc的具有上述特征的大杯浓缩咖啡，所述压缩咖啡的纸质胶囊已经用于制备小杯浓缩咖啡。

特别地，具有这种浓缩咖啡机和这种可用的纸质胶囊的用户，通过将适当的过滤器插入到机器1的底座150中，可以简单地选择制备大杯或小杯浓缩咖啡：用于制备大杯浓缩咖啡的本发明的过滤器1以及用于制备小杯浓缩咖啡的小杯浓缩咖啡过滤器(例如，完全类似于过滤器1，而没有第二板70，70’)。后一种过滤器设置为在底座80中产生较高的浸液压力(例如，9-10巴)，例如通过适当地调节限位元件保持件20与螺钉60的螺纹连接，并因此调节限位元件30作用在传送器40的下表面的压力。

Claims (10)

1.一种浓缩咖啡过滤器(1)，所述过滤器包括支座(10)，所述支座包括用于咖啡浸液通道的第一穿孔板(50)，在下面的反压力单元(20，30，40)，所述反压力单元构造为相对于来自所述第一穿孔板(50)的咖啡浸液产生反压力，其特征在于，所述过滤器(1)还包括第二穿孔或栅格板(70，70’)，所述第二穿孔或栅格板(70，70’)位于所述第一穿孔板(50)上方，所述第二穿孔或栅格板(70，70’)的孔(72)或洞(72’)的尺寸大于所述第一穿孔板(50)的孔(52)的尺寸。

2.根据权利要求1所述的过滤器(1)，其中所述反压力单元(20，30，40)包括限制元件(30)，所述限制元件(30)具有圆形槽(32)，所述圆形槽(32)设有圆形边缘(33)。

3.根据权利要求2所述的过滤器(1)，其中所述反压力单元(20，30，40)包括限制元件保持件(20)，所述限制元件保持件(20)构造为支撑所述限制元件(30)并且朝向所述第一穿孔板(50)按压所述限制元件(30)。

4.根据权利要求2或3所述的过滤器(1)，其中在所述第一穿孔板(50)和所述限制元件(30)之间，所述反压力单元(20，30，40)包括传送器(40)，所述传送器(40)构造为朝向所述限制元件(30)传送咖啡浸液。

5.根据权利要求4所述的过滤器(1)，其中所述传送器(40)是带有用于咖啡浸液的集流室的圆盘，所述集流室包括径向凸台(43)，所述径向凸台(43)沿着所述圆盘的圆周布置并且朝向所述第一穿孔板(50)凸出。

6.根据权利要求1所述的过滤器(1)，包括底座(80)，所述底座(80)构造为容纳纸质压缩咖啡胶囊。

7.根据权利要求6所述的过滤器(1)，其中所述第二穿孔或栅格板(70，70’)至少形成所述底座(80)的底部。

8.根据权利要求6或7所述的过滤器(1)，其中所述反压力单元(20，30，40)构造为在所述底座(80)中获得在1和5巴之间的范围中的浸液压力，优选约3巴的浸液压力。

9.根据权利要求1所述的过滤器(1)，其中所述第二穿孔或栅格板(70，70’)的孔(72)或洞(72’)的尺寸和所述第一穿孔板(50)的孔(52)的尺寸之间的比率包括在1.5和15之间。

10.一种用于制备浓缩咖啡的机器(100)，包括：

-大气压下的储水器(110)；

-水加热装置(130)；

-泵(120)，所述泵(120)用于将水从所述储水器(110)输送到所述水加热装置(130)；

-底座(150)，所述底座(150)与所述水加热装置(130)流体连通；

-根据前述权利要求中的任一项所述的浓缩咖啡过滤器(1)，所述过滤器(1)容纳在所述底座(150)内。