CN101616621A - 浸液制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种浸液制备装置，包括：具有开口(4)并用于容纳填料(5)的浸泡空腔(3)；用于封闭浸泡空腔的封闭部件(8)；与浸泡空腔连通的贮水器(10)；用于将空气供入贮水器(10)的加压部件(11)；以及用于将特定体积的水从贮水器供入浸泡空腔的控制部件(12)，加压部件(11)连接于压缩腔(18)，该压缩腔设置在加压部件(11)和贮水器(10)之间，并包括入口隔离部件和出口隔离部件。根据本发明，当贮水器(10)充满水时，并且出口隔离部件包括控制部件(12)时，控制部件适于使得压缩空气急剧膨胀进入贮水器(10)并使得压缩空气按照下降的压力曲线流动。本发明能够用于家用器具上。
Description
技术领域
本发明涉及一种浸液制备装置，该浸液制备装置用于使用粉末形式或包袋(pod)形式的物质填料制备浸液，该浸液制备装置包括壳体，该壳体包括浸泡头，该浸泡头包括具有开口的浸泡空腔，通过该开口所述填料能够被插入所述浸泡空腔，并且所述浸泡空腔具有带热水供给喷嘴的端壁，并安装有封闭部件，该封闭部件具有浸液流出口，所述封闭部件相对于所述浸泡空腔可拆卸的安装，从而具有分别对应于填充/清空所述浸泡空腔的两个位置，即打开位置和关闭位置，以用于制备浸液，所述壳体还具有与所述热水供给喷嘴连通的贮水器。
更具体地，本发明涉及一种浸液制备装置，在该浸液制备装置中，所述壳体具有主体，该主体包括：加压部件，该加压部件具有活动状态或非活动状态，该加压部件设计为在活动状态下输送空气以对所述贮水器加压；以及控制部件，该控制部件适于将温度升高到浸泡温度的一定容积的水从所述贮水器输进所述浸泡空腔。
背景技术
例如，在本申请人的申请日为2006年2月1日、申请号为06/00910的法国专利申请中描述了这种类型的装置。
尽管这种类型的装置能够使用咖啡填料制备出令人满意的浸液，但是在浸泡循环中发现，对于特定量的咖啡渣而言，由气泵输送的压力沿着缓慢的渐进曲线从一个低压开始，在最后阶段才上升到高压。为了维持这种压力，必须在浸泡循环之前以及整个浸泡循环过程中操作气泵，从而导致这种手动装置较大的能量消耗。此外，当制备咖啡浸液时，这种压力逐渐升高并非是从咖啡渣中提取所有香味的最佳方法。实际情况是，在初始阶段，因为低压，水以低压和低速离开贮水器，从而仅使得咖啡渣的顶层在水中被浸透，而咖啡渣的大部分仅是变得湿润，并没有时间完全膨胀。其后，水易于通过正在形成的多个空隙或路径透过该咖啡渣的大部分，而不会充分地浸透咖啡渣以从咖啡渣中提取全部的香味。从而，在一段时间间隔后，一旦压力达到制造商所确定的最大极限后，热水循着优选的路径剧烈地流动，但不会使得咖啡渣充分地膨胀。
如美国专利申请2006/0230946所述，有关对贮水器加压的改进也已经是公知的，这种改进在于将压缩腔与所述加压部件相联系，所述压缩腔设置在所述加压部件和所述贮水器之间，并且该压缩腔包括入口隔离部件和出口隔离部件。但是，该申请并未解决上述问题。
发明内容
因此，本发明的主要目的是通过提出新颖的浸液制备装置，特别是通过优化所述加压部件来克服上述缺点。
根据本发明，在所述贮水器充满水并且所述出口部件包括所述控制部件的情形下，当将所述加压部件设置在非活动状态时，所述控制部件适于使得压缩空气突然膨胀进入所述充满水的贮水器，然后使得所述压缩空气沿着一直下降直至浸泡循环结束的压力曲线流动。
通过上述部件、中间的压缩腔以及充满水的贮水器的结合，所述加压部件在所述入口隔离部件关闭时能够将压力升高到确定的值，然后，使得所述加压部件处于非活动状态，所述控制部件允许所述压力突然膨胀进入所述充满水的贮水器，从而开始使得水被突然地排放，并因此撞击在所述咖啡渣的填料上。已经发现，该没有限制的水的瞬时到达能够使得整个咖啡渣填料在浸泡的第一时间内膨胀，在此之后，压力的逐渐下降使得热水通过咖啡渣的速率减缓，并促进了更好的香味的提取，从而能够在与没有压缩腔情形下制备浸液的时间间隔相等的总时间间隔内制得更好的浸液。该膨胀现象可以通过浸入咖啡渣内的大量的水并使咖啡渣完全润湿来解释，这些水使得咖啡渣彼此粘结并几乎形成一块咖啡渣。因此，在浸泡循环中，所述压缩腔能够使得水从所述贮水器冲出，并使得气压和水流速率沿着作为时间的函数的下降曲线降低。
根据本发明的另一个特征，所述入口隔离部件包括入口通道，该入口通道包括止回阀，所述出口隔离部件包括出口喷嘴，该出口喷嘴连接于通向所述贮水器的管道，并其该管道包括由开/关式阀门形成的控制部件。
因此，在使得所述入口隔离部件处在对应于所述止回阀关闭并且所述加压部件处于非活动状态的关闭状态下，通过所述压缩腔储存压缩空气，并且仅通过所述控制部件使得所述体积的压缩空气直接膨胀到所述充满水的贮水器的水上，从而启动所述浸泡循环。
更具体地，本发明还应用于一种装置，该装置包括长条形的主体，该长条形主体符合人机工程学，并该装置使得所述主体从该主体横向延伸，以使得所述主体的一部分构成握持部件，该握持部件能够使得用户在所述浸泡循环中仅需通过用手将所述装置抓持在咖啡杯的上方即可操作该装置。
上述法国专利中更详细地描述了这种类型的装置。
尽管该装置是便携式的并具有极为简化的结构(该结构包括三个部分，该三个部分中的一个部分形成主体并适于抓持在手中)，但是该装置的加压部件仍然是操作时的重要部件，并且因为执行的技术方案，该加压部件仍然是该装置的昂贵部件。
因此，本发明的另一目的在于改进所述装置，并通过设置简单并且廉价设计的加压部件来提供一种设计得比本申请人的上述专利申请中的装置更简单的装置，同时实现使用时的极大便利性和安全性，并且能够减小浸泡循环中驱逐排水所需的能耗量。
因此，根据本发明的另一重要的特征，所述加压部件包括管子形式的手动操作的气泵，所述管子具有用于可滑动地容纳活塞的圆柱形壁，并具有穿有孔以使活塞杆通过的一端以及通过连接于所述压缩腔的入口通道的止回阀来封闭的另一端，所述压缩腔设置在所述管壁和所述主体之间，该主体的内壁密封安装所述管子的壁上。
通过将该气泵和压缩腔特别地形成为单独的部件，不仅能够实现简单、紧凑从而制造成本低廉的结构，而且实现了符合人机工程学的优点，该优点在于，对于任何用户来说，所述装置更便于使用并且无需费力。
此外，因为该非常简洁和符合人机工程学的结构，所述装置就其气泵部件而言是自带式的，从而能够在任何位置使用。
附图说明
通过下列参照附图以非限制性的实施例形式所给出的说明，本发明的特征和优点将更加明显，在附图中：
图1是本发明的装置从上方观察的透视图；
图2是显示图1所示装置的正视剖面图；
图3是沿图1中的虚线I-I剖切的垂直剖面图。
具体实施方式
图1显示了浸液制备装置，该浸液制备装置用于制备浸液，特别是用于使用粉末形式的咖啡填料或者具有织物或金属体的包袋形式的咖啡填料来制备浸液。
如图2和图3更清楚地显示，所述浸液制备装置包括壳体1，该壳体1包括浸泡头2，该浸泡头2包括具有开口4的浸泡空腔3，所述咖啡填料能够通过开口4插入浸泡空腔3。这些图显示了含有一剂量咖啡渣的织物包袋形式的填料5。
在浸泡空腔3的端壁6上，浸泡空腔3具有热水供给喷嘴7，该浸泡空腔3还安装有大致呈碗状形式的封闭部件8，该封闭部件8包括支撑栅板9和用于输送制备的浸液的流出口7a。所述浸泡头还包括与所述喷嘴7连通的贮水器10。
所述壳体还包括：具有加压部件11的主体，所述加压部件11具有活动状态或非活动状态，该加压部件11设计为在其活动状态下能够输送空气以使得所述贮水器处于压力作用下；以及控制部件12，该控制部件12在浸泡循环中适于将温度升高到浸泡温度的一定容积的水从所述贮水器中输入所述浸泡空腔内。封闭部件8安装为能够相对于所述壳体和所述浸泡空腔3移动，从而具有分别对应于填充/清空所述浸泡空腔的两个位置，即打开位置和关闭位置，以用于制备浸液。
为实现紧凑和符合人机工程学的结构，所述贮水器设置在所述浸泡空腔3的上方，并大致呈钟状形式，该贮水器的出口17接合在所述浸泡空腔的外壁上，为此，该浸泡空腔的外壁具有与所述贮水器的出口的形状互补的形状。
在本发明的优选实施方式中，碗状形式的封闭部件8具有圆筒环形式的边缘，该封闭部件8通过卡式紧固件可拆卸地安装在圆柱形的支承表面13上，该支承表面13固定在所述贮水器的外壁上。
所述浸泡空腔的开口与所述封闭部件之间通过插入环形衬垫14进行密封，该环形衬垫14安装在形成于所述贮水器的壁上的槽15内，该槽15朝向封闭部件8的圆筒环形式的边缘的内侧壁16。
所述加压部件11连接于压缩腔18(图2)，该压缩腔18设置在所述加压部件和所述贮水器之间，并包括入口隔离部件和出口隔离部件，所述入口隔离部件的状态取决于所述加压部件的状态。
根据本发明，在所述贮水器10充满水并且所述出口隔离部件包括控制部件12的情形下，当将所述加压部件设置在所述非活动状态时，所述控制部件适于使得压缩空气突然膨胀进入所述充满水的贮水器10内，并且进而使得该压缩空气沿着一直下降直至浸泡循环结束的压力曲线流动。
如图2所示，入口隔离部件包括入口通道19，该入口通道19包括止回阀20。此外，在该总体设备环境中，作为实施例，所述入口隔离部件可以包括关闭旋塞或者其它用于切断电泵的部件，以将所述加压部件设置在非活动状态。出口隔离部件包括出口喷嘴21，该出口喷嘴21连接到管道22上(图3中示意性显示)，该管道22通向所述贮水器，并且出口隔离部件包括开/关式阀门形式的控制部件12，所述开/关式阀门就是一种允许气流完全通过而不加以控制或者防止气流通过的阀门。
这种阀门可以手动控制或电动控制。
如图所示，管道22垂直延伸进入所述贮水器的顶部，从而为安全目能够更容易地将该管道22与周围空气连通，这将在下文阐述。
在优选实施方式中，管道22在阀门12处，或者在该管道的部分管段或整个长度上具有基本等于0.3毫米(mm)的直径；这用于实现以下流速，该流速适于将水从充满水的贮水器中适当排出的同时促进在所述浸液的表面上生成泡沫。
优选地，所述压缩腔中的所述压力升高到10巴到20巴等级的值，更优选地升高到约17巴等级的值，以获得浓的、可口的、并具有带圆润泡沫的诱人咖啡色泽的浓咖啡。
因此，首先通过将入口隔离部件设置为关闭状态，即所述加压部件和所述止回阀20的非活动状态，来将所述压缩腔内的极高的气压维持在选择的值上，其次，仅在用户要求时，通过阀门12将压力释放进充满水的贮水器。从而，压缩空气的膨胀将水从所述贮水器中突然地排放到几乎能立刻膨胀的咖啡渣上，从而能够实现对香味的理想化提取。然后，压力沿着具有斜率下降的曲线逐渐下降，从而使水的流速降低，以获得优质浸液，尤其是由于对香味的最大程度的提取而获得的优质浸液。
当制造商决定制造低压装置，例如，使用大约2巴至5巴压力的低压装置时，所述压缩腔和所述开/关式阀门执行相同的功能，但所取得的效果并不像在高压下所取得的效果那样好。
在图1中清楚可见，壳体1具有便携结构，其主体具有符合人机工程学的管状的长条形(oblong shape)，所述浸泡头2横向位于所述壳体1的一侧，并且所述主体包含有加压部件11。
所述浸泡头相对于所述主体的纵向轴线的垂直偏移位置能够使得所述主体的一部分构成握持部件，该握持部件在浸泡循环中能够用于将所述浸液头放置在如下位置，即使得所述封闭部件8的流出口7a朝下指向用于收集所述浸液的杯子的位置。所述握持部件成形为便于由用户的一只手握持，以形成把手。
根据本发明的另一特征，热水供给喷嘴7包括分配栅板23，该分配栅板23的外表面的尺寸基本对应于所述填料的与所述分配栅板接触的表面的入口区域S，即具有基本相同的尺寸。所述填料表面的入口区域是指如下区域：该区域由所述分配栅板界定，并形成与所述分配栅板接触的容纳有咖啡渣的袋子(无论是由纸、织物制成还是由金属制成，一般称为包袋)的表面的一部分，或者在其它情形下形成与所述分配栅板接触的咖啡渣区域的表面的一部分。通常，包袋具有44mm的直径，并且所述入口区域的推荐直径约为35mm。
如图2所示，分配栅板23具有多个孔24，这些孔24的流动截面的总和形成流体流动截面，该流体流动截面约占所述填料表面面积的10％至25％，优选地占17％。
根据本发明的另一个重要特征，加压部件11包括手动气泵，该手动气泵包括管子25，该管子25具有用于容纳活塞26的圆柱形壁，所述活塞26在所述管子内能够纵向滑动，并且该管子25具有带孔的一端27，所述孔用于使所述活塞的杆28通过，所述活塞的杆28连接于手柄30。该管子的相对端29通过止回阀20封闭，并连接于所述压缩腔18的入口通道19。所述气泵为常规类型的气泵，并具有形成在端部27上的泄气口和由活塞26形成的压缩阀部件。在该实施方式中，应当理解的是，在所述气泵停止操作时，入口隔离部件会因所述压缩阀部件和所述止回阀20关闭而处于关闭状态，该关闭状态对应于所述加压部件的非活动状态。在该实施方式中，所述压缩腔形成在所述管子的壁和所述主体之间，所述主体的内壁31与所述管子的壁密封连接。
优选地，所述主体的内壁31为圆柱形，并围绕所述管子同轴设置，所述压缩腔18适于容纳至少一个容积件32，该至少一个容积件32用于调节所述压缩腔18的容积。
优选地，所述容积件32由围绕所述管子安装的环状件构成。
因此，如果需要，通过该结构，仅需通过将一个或多个环状件32安装在适当位置上即可将所述压缩腔的初始容积减小到规定的容积，在图2所示的实施例中，具有六个这样的容积件。
此外，因为所述浸泡头横向位于所述主体的一侧，所以所述控制部件12位于所述浸泡头和所述主体之间的前部交叉处的共同区域内(图1)。因此，所述阀门12设置在所述握持部件内的所述主体上，并靠近所述浸泡头2，并包括从所述壳体伸出的按钮33，以在用户用手握持该部件时适于通过用户的拇指控制。
如图3示意性地显示，所述开/关式阀门12包括可移动的滑块34，该滑块34固定于所述按钮33，并能够在双端口缸体内滑动，从而使得该滑块34能够从与所述压缩腔的出口隔离部件的第一关闭状态相对应的静止状态出发而占据第一端口和第二端口，该第一端口对应于使得压缩空气膨胀并因此将压缩空气输送进所述贮水器，并且开始浸液；该第二端口对应于再次停止向所述贮水器内供给气压，从而停止浸液，并使得所述贮水器与周围空气连通。
本发明的一个优点在于提供了一种装置，该装置通过简单的手动气泵便能准备好进行操作，其中所述手动气泵能够使得所述压缩腔中的压力升高到用户按照制造商推荐的为获得理想的多泡沫浓咖啡所选择的压力。通过这种气泵，能够容易地将压力升高到17巴左右。
为使得用户更容易选择所述压缩腔18内的压力，在所述主体的前部区域设置有压力计36，并将该压力计36连接于所述压缩腔。
通过采用所述压缩腔的这种特别的结构，提供一种装置，该装置结构紧凑、重量较轻、能够握持在一只手中、并且因为其常规利用了传统的手动气泵，因此便于使用。
在本发明的优选实施方式中，如图所示，所述贮水器10包括塑料材料的绝热套，以使得将从外部供给到该贮水器的水的热度保持在适于制备浸液的温度，优选地，该温度选择为80℃至100℃范围内。
作为实施例，该热水可以来自于水龙头或水壶。
为了能够提供不同种类的本发明的装置以满足不同的用户，所述贮水器10通过螺栓(未显示)以可拆卸的方式安装在连接框架35上，该框架35固定到壳体上，因此能够更换不同的容积的贮水器。这能够形成一种始终具有适当尺寸的完美贮水器，并且特别是能够保证所有水被突然地排放到咖啡填料上。
在图中所描绘的实施例中，所述贮水器10具有约50毫升(mL)的容积，该50毫升(mL)的容积基本等于通常在40毫升到50毫升之间的常规咖啡杯的容积。
框架35优选地由能够承受机械应力的刚性材料制成，例如由金属或填充有玻璃纤维的塑料材料制成；这能够确保所述贮水器被适当地固定。
以所谓的“浓咖啡(通过蒸汽加压所煮出的)”模式制备咖啡浸液的方法通过执行以下步骤来实现：
从所述封闭部件8的打开位置开始，仅使用一只手抓持由所述主体的一部分构成并形成把手的握持部件，并且将所述浸泡腔3翻转以使得该浸泡腔3的开口4朝上；
通过所述分配栅板23上的孔24注入预先加热到80℃至100℃温度范围内的水，以从所述装置外部的热水源填充所述贮水器10；
将咖啡填料放置在所述浸泡空腔内；
通过将所述卡式紧固件接合而使得所述浸泡空腔由所述封闭部件8关闭并锁紧；
使用所述装置的把手将该装置翻转，通过使得所述主体在手中翻转而使得流出口7a朝下，位于咖啡杯的上方；
使用手动气泵的手柄30操作所述手动气泵，直到所述压缩腔18内达到所选择的压力，例如17巴；然后
通过握持所述装置的手的拇指压下所述按钮33，以将滑块34从其静止位置滑动到用于将空气压力突然释放进所述贮水器内的第一端口。
以此方式对所述贮水器10加压，从而以最大的瞬时压力将水排出到所述浸泡空腔内，以使得水通过所述咖啡填料，从而制备出提取有全部香味的优质浸液。
一旦杯子充满时，操作按钮33将所述压缩腔18关闭，并使得所述贮水器与周围空气连通，从而提供安全功能。
在不超出本发明的范围的前提下，可以想到本发明的其它变型实施方式；例如，可以使用电动气泵甚至蓄气筒代替手动气泵，可以用电磁阀代替具有滑块的开/关阀门。此外，本发明可以用于制备茶液或巧克力浸液，特别是从茶包或巧克力包开始制备浸液。
Claims (12)
1.一种浸液制备装置，该浸液制备装置包括壳体(1)，首先，该壳体(1)包括浸泡头(2)，该浸泡头(2)包括具有开口(4)的浸泡空腔(3)，用于浸泡的物质填料(5)通过所述开口(4)能够被插入所述浸泡空腔，并且在所述浸泡空腔(3)的端壁(6)上具有热水供给喷嘴(7)，所述浸泡空腔(3)安装有封闭部件(8)，该封闭部件(8)具有用于所述浸液的流出口(7a)，所述浸泡头(2)具有与所述热水供给喷嘴连通的贮水器(10)，其次，所述壳体(1)包括主体和控制部件(12)，所述主体包括加压部件(11)，所述加压部件(11)具有活动状态和非活动状态，并设计为在所述活动状态时输送空气以对所述贮水器加压，所述控制部件(12)适于将温度升高到浸泡温度的一定容积的水从所述贮水器输送进所述浸泡空腔，所述加压部件(11)连接于压缩腔(18)，该压缩腔(18)设置在所述加压部件(11)与所述贮水器之间，并包括入口隔离部件和出口隔离部件，其特征在于，在所述贮水器(10)充满水并且所述出口隔离部件包括所述控制部件(12)的情形下，当将所述加压部件设置在非活动状态时，所述控制部件适于使得所述压缩空气突然膨胀进入充满水的所述贮水器(10)，并进而使得所述压缩空气沿着一直下降直至浸泡循环结束的压力曲线流动。
2.根据权利要求1所述的浸液制备装置，其特征在于，所述入口隔离部件包括入口通道(19)，该入口通道(19)包括止回阀(20)，所述出口隔离部件包括出口喷嘴(21)，该出口喷嘴(21)连接于通向所述贮水器的管道(22)，并且所述出口隔离部件包括由开/关式阀门形成的所述控制部件(12)。
3.根据权利要求1或2所述的浸液制备装置，其特征在于，所述热水供给喷嘴(7)包括分配栅板(23)，该分配栅板(23)的外表面的尺寸基本对应于所述填料的与所述分配栅板接触的表面的入口区域(S)。
4.根据权利要求3所述的浸液制备装置，其特征在于，所述分配栅板(23)具有多个孔(24)，该多个孔(24)的截面积的总和形成流体流动截面，该流体流动截面占所述填料的表面面积的10％到25％，优选占17％。
5.根据权利要求3或4所述的浸液制备装置，其特征在于，所述贮水器大致呈钟形，所述贮水器的出口(17)接合在所述浸泡空腔的外壁上，为此所述浸泡空腔的外壁具有与所述贮水器的出口的形状互补的形状。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的浸液制备装置，其中所述主体具有长条形形状，所述浸泡头(2)横向位于所述主体上以使得所述主体的一部分构成握持部件，其特征在于，所述加压部件(11)为手动操作式气泵，该气泵包括具有圆柱形壁的管子(25)，该管子(25)可滑动地容纳有活塞(26)，并具有穿孔端(27)以及包括所述入口隔离部件的端部(29)，所述穿孔端(27)用于使所述活塞的杆(28)通过，所述活塞的杆连接于手柄(30)，所述压缩腔(18)设置在所述管子的壁和所述主体之间，所述主体的内壁(31)与所述管子的壁密封安装。
7.根据权利要求6所述的浸液制备装置，其特征在于，所述主体的内壁(31)为圆柱形，并围绕所述管子(25)同轴设置，所述压缩腔(18)适于容纳至少一个容积件(32)，该至少一个容积件(32)用于调节所述压缩腔的容积。
8.根据权利要求7所述的浸液制备装置，其特征在于，所述容积件(32)由围绕所述管子设置的环状件构成。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的浸液制备装置，其特征在于，所述阀门(12)设置在所述握持部件内的所述主体上，并靠近所述浸泡头(2)，并且所述阀门(12)包括从所述壳体中伸出的按钮(33)，以适于通过用户的拇指控制。
10.根据权利要求9所述的浸液制备装置，其特征在于，所述阀门(12)包括可移动的滑块(34)，该滑块(34)连接于所述按钮(33)并且能够在双端口缸体内滑动，从而能够从与所述压缩腔的所述出口隔离部件的第一关闭状态相对应的静止状态出发而占据第一端口和第二端口，该第一端口对应于将气压输送进所述贮水器，并开始浸液，该第二端口对应于停止将所述气压输送到所述贮水器并因此停止浸液，并且将所述贮水器与周围空气连通。
11.根据上述权利要求中任一项所述的浸液制备装置，其特征在于，所述贮水器(10)可拆卸地安装在框架(35)上，该框架(35)固定到所述壳体上，从而能够安装不同容积的贮水器。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的浸液制备装置，其特征在于，包括所述控制部件(12)并且从所述出口喷嘴(21)通向所述贮水器(10)的所述管道(22)全部或部分地具有基本等于0.3mm的直径。
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