CN103179887B - 半自动泡茶器 - Google Patents

Abstract

一种泡茶器(100)包括被可操作地连接到用于加热水室中的水的加热元件(222)、温度传感器(224)、用于检测茶过滤器在该水室中的插入的茶过滤器出现传感器(226)和用户通知装置的控制器(332)，该控制器被配置为将该水室中所包括的水加热到初始浸泡温度；检测该水是否已被加热到该初始浸泡温度；通知用户该水已被加热到该初始浸泡温度并且可以通过该茶过滤器的插入来开始浸泡；并且在通知用户插入该过滤器之后，维持该水的温度处于该初始浸泡温度的特定范围中直到特定等待周期消逝或者在所述等待周期之中检测到所述茶过滤器的插入为止。

Description

半自动泡茶器

技术领域

本发明涉及一种电子泡茶器具，并且更具体地涉及一种半自动泡茶器。

背景技术

WO 2009/109011-A1(Siu)公开了一种半自动泡茶器。该泡茶器能够将器皿中所包括的水加热到各种各样用户可选择的泡茶温度，当水处于所选择温度时(通过将茶叶放到水中)提示用户开始泡茶操作，当用户选择的泡茶持续时间已经过去时提示泡茶过程的终止，并且接下来维持水处于低于泡茶温度的饮用温度。

虽然根据WO’011的泡茶器可以助于泡茶或者至少提供对于泡茶过程的合理的用户控制度，但是它的功能与希望有差距。

因此，本发明的一个目的在于克服如下所详述的与根据WO’011的泡茶器相关联的一个或多个缺点。

发明内容

与根据WO’011的泡茶器相关联的第一缺点涉及在将水加热到希望的泡茶温度的动作之后立即紧接着的行为。在泡茶器当前器皿中的水到达该泡茶温度之后，警告或指示器使用户知道适合将茶放到水中。然而，用户可能刹那间没空或者不能够响应该警告或指示器。根据WO’011的泡茶器不提供处理该情况的任意具体响应。如果泡茶器将在已经警告用户之后停止加热该水，响应缓慢的用户可能将水搁置得太冷而不适用于泡茶。另一方面，如果泡茶器无限地继续加热该水，即使泡茶的想法已经被用户长时间遗忘，其也将根本不停止消耗电能。

为了克服该问题，本发明的第一方案涉及一种泡茶器，该泡茶器包括：水室；至少部分地可被插入到该水室中的茶过滤器；被配置为加热所述水室中所包括的水的加热元件；被配置为生成用于反映所述水室中所包括的水的温度的参考信号的温度传感器；被配置为检测该茶过滤器插入到该水室中的茶过滤器出现传感器；用户通知装置；以及被可操作地连接到该加热元件、该温度传感器、该茶过滤器出现传感器和该通知装置的控制器。该控制器被配置为根据至少部分地由初始浸泡温度定义的预先确定温度/时间曲线来加热该水室中所包括的水；检测该水是否已被加热到根据该预先确定温度/时间曲线的该初始浸泡温度；借助该通知装置通知用户该水已被加热到根据该预先确定温度/时间曲线的该初始浸泡温度并且可以通过该茶过滤器到该水室中的插入来开始浸泡；并且在通知用户插入该过滤器之后，维持该水的温度处于该初始浸泡温度的特定范围中直到特定等待周期消逝或者在所述等待周期之中借助所述茶过滤器出现传感器检测到所述茶过滤器的插入为止。

该泡茶器因此可以保持该水处于或接近所选择的初始浸泡温度即优选地在5℃之内以特定等待周期，其中该特定等待周期始于该泡茶器通知用户可以将(用于保持茶叶的)该茶过滤器插入到该水室中以开始浸泡的时刻。该等待周期可以优选地不过于长，并且在该泡茶器看起来被遗忘之后保护该泡茶器有效地关闭它自己。另一方面，该等待周期可以优选地也不过于短，允许用户即使在暂时照料不同事务之后也能重新开始该泡茶过程。因此，在一个优选实施方式中，该等待周期可以不大于60分钟并且优选地不大于30分钟例如5-15分钟，其中在该等待周期期间该控制器被配置为维持该水的该温度处于该初始浸泡温度的特定范围内。该控制器可以安装定时器或倒数计数器，以追踪该等待周期的该消逝。当该等待周期消逝，而没有在先检测到该茶过滤器的插入，该控制器就可以停止该加热元件进一步加热该水并且/或者完全关闭该泡茶器。

根据WO’011的泡茶器所体现的第二缺点在于用户可能意外地或有意地用水“过填充”该器皿的事实。在该情况中，水平面可以到达与该水室相连接的管口的底部或者甚至更高。尤其当该温度被设置为该水的沸腾温度即典型地100℃时，在加热期间该管口可能喷吐出几乎沸腾的水滴。接下来从该过填充的器皿倒热茶可能另外地导致飞溅的液体的不规则的流。热茶的该喷吐和该飞溅都将可能引起烫伤的风险，这显然是不希望的。

为了克服该问题，该泡茶器的该控制器可以被配置为：在将该水加热到该初始浸泡温度期间，确定该水的该温度基于特定加热时间间隔的增加；并且使用所述温度增加，所观察加热时间间隔的持续时间以及关于水的比热容和该加热元件的耗散功率的数据，确定该水室中所包括的水量；将确定水量与最大水量参考值比较；并且在确定水量超过最大水量参考值的情况中停止加热该水。

将质量为m千克的水的温度升高ΔT摄氏度所需要的热量/能量Q依赖于水的比热容c，其大约是4.18焦耳/克摄氏度。将该质量的水加热ΔT摄氏度所花费的时间Δt还依赖于用于供应该热量的加热元件的耗散功率P。在数学上，这些变量之间的关系可以表示为：

Q＝P·Δt＝c·m·ΔT (1)

可以用P和c的值的了解来编程泡茶器的控制器。使用内部定时器来监视加热时间Δt的表示周期例如10-50秒的消逝，并且借助温度传感器测量在该加热周期期间发生的水温增加ΔT，控制器可以计算在水室中包括的水量，要么以质量为单位(例如千克)，以体积为单位(例如升；将m除以每升水的密度得到的)或者任意其他合适的单位。控制器可以接下来将计算水量与用于表示可以安全地加热并且注入的最大水室专用量的预编程参考值比较。在控制器发现在水室中所包括的水量超过该安全的最大值的情况中，其可以停止加热该水，并且通知用户。

除了过填充保护之外，根据本发明的泡茶器可以包括欠填充保护。毕竟，器皿的欠填充情况可能由于加热元件不能够散发它的热量的过热而导致损坏该泡茶器。

在该泡茶器的一个实施方式中，该控制器因此可以被配置为：在将该水加热到该初始浸泡温度期间，确定该水的该温度基于特定加热时间间隔的增加；并且使用所述温度增加，所观察加热时间间隔的持续时间以及关于水的比热容和该加热元件的耗散功率的数据，确定该水室中所包括的水量；将确定水量与最小水量参考值比较；并且在该确定水量小于最小水量参考值的情况中，停止加热该水。

根据WO’011的泡茶器的第三缺点涉及其将水加热到所选择泡茶温度的方式：每当选择低于100℃(212℉)的泡茶温度时，水被加热到所选择温度而不将水煮沸。基于水温的恒温控制防止器皿中的水超过泡茶温度。

已知将茶水沸腾过久可能耗尽水的氧含量。并且由于溶解在水中的氧气可能被认为对于茶提高它的完全味道而言至关重要，因此使用被沸腾过久的水来泡茶是不推荐的。然而，由水包括致病细菌的可能性，在世界许多地方不建议使用未沸腾的水来泡茶。另外，使用未沸腾的水可能导致新泡的茶的杯顶上的茶沫。

为了克服这些问题，可以将根据其来加热该水的温度/时间曲线定义为包括在到达该初始浸泡温度之前煮沸该水的简短周期。在执行所述温度/时间曲线时，该控制器然后可以在通知用户该水已经被加热到该初始浸泡温度之前将该水加热到它的沸点。将该水的该温度维持处于它的沸点期间的该简短周期可以典型地处于1-30秒的范围中。

根据本发明的详述，该控制器可以被配置为在该水室中的茶过滤器插入的检测之后并且在所述浸泡时间到期之后开始计数预先确定浸泡时间，以控制该通知装置通知该用户浸泡已经完成并且该茶已泡好可供饮用。

在该控制器检测到在该水室中的该茶过滤器的该插入之后，该泡茶过程的加热阶段结束并且浸泡阶段开始。该浸泡阶段可以具有预先确定的茶类型专用的持续时间，在这里被称为浸泡时间，可以由控制器计数该浸泡时间。当该浸泡时间到期时，该泡茶过程完成并且该茶泡好可供饮用。

从前文可以清楚，该初始浸泡温度是在该浸泡阶段的开始时在该水室中的该水的该温度。已知用于不同类型的茶的最佳(初始)浸泡温度可能不同。可以例如优选地在接近100℃的水温泡红茶，而最好在70-80℃的温度范围内泡绿茶。这些相对高的浸泡温度的结果是在浸泡过程结束时新鲜泡制的茶可能相对热，通常太热而不能饮用。为了提高新鲜泡制的茶的现成可饮用性，该泡茶器的控制器可以优选地被配置为在浸泡期间不加热该水。即在从该茶过滤器被插入到该水室并且该茶的浸泡开始的时刻，该控制器可以优选地抑制加热该水直到预先确定浸泡时间消逝为止。这允许该水在浸泡期间略微冷却，因而在该浸泡过程结束时，所泡制的茶具有处于或者至少接近安全并且舒适的饮用温度的温度。在该浸泡阶段期间抑制加热的另一个好处在于茶的糖含量较不可能焦化该泡茶器的加热部分。

注意到，虽然在被配置为在开始浸泡阶段之前维持水处于或接近初始浸泡温度的泡茶器的环境中描述了过填充和欠填充保护功能，但是可以在不具有前一个特征的泡茶器中实现该功能。

因此，要理解本文还公开了一种泡茶器，该泡茶器包括：水室；被配置为加热所述水室中所包括的水的加热元件；被配置为生成用于反映所述水室中所包括的水的温度的参考信号的温度传感器；以及被可操作地连接到该加热元件和该温度传感器的控制器。该控制器可被配置为在将该水加热到该初始浸泡温度期间，确定该水的该温度基于特定加热时间间隔的增加；并且使用所述温度增加，所观察的加热时间间隔的持续时间以及关于水的比热容和该加热元件的耗散功率的数据，确定该水室中所包括的水量。在特征在于过填充保护功能的泡茶器中，该控制器可以进一步被配置为将确定水量与最大水量参考值比较；并且在该确定水量超过该最大水量参考值的情况中停止加热该水。在特征在于欠填充保护功能的泡茶器中，该控制器可以进一步被配置为将确定水量与最小水量参考值比较；并且在该确定水量小于该最小水量参考值的情况中停止加热该水。可以将包括过填充和/或欠填充功能的泡茶器与本文所述的任意泡茶器特征或实施方式组合。

结合附图的从本发明的特定实施方式的以下详细描述将更完整地理解本发明的这些以及其他特征和优点，其中附图意味着说明而不是限制本发明。

附图说明

图1是根据本发明的包括器皿和电源底座的示例性泡茶器的示意性横截面侧视图；

图2是图1中示出的泡茶器的电源底座的示意性分解图，示出了其分层构成；

图3是图1中示出的泡茶器的电源底座的示意性顶视图，示出了其用户界面面板；

图4是界面面板的电容性按钮(图4A)和界面面板的投影显示器(图4B)的示意性横截面侧视图；

图5是在界面面板的电容性按钮和投影显示器的横截面侧视图中示意性地示出使用木质顶层的情况下的不同构造的实施方式的表格；以及

图6是示出可能与图2中示出的用户界面面板上的泡茶过程标志相关联的数个茶类型专用温度/时间曲线的图表。

具体实施方式

图1是根据本发明的示例性泡茶器100的示意性横截面侧视图。泡茶器100可以包括两个主要的可分离地连接的组件：器皿200和电源底座300。

器皿200可以包括主体202。在图1的实施方式中，主体202被描述为单壁的结构。然而设想泡茶器100的不同实施方式可以特征在于器皿200具有双壁主体202，尤其以改进该器皿的内部的绝热。在任意情况下，主体202可以具备用于操作它的把手204。可以通过绝热材料的本体205将把手204连接到主体202，以防止在使用期间过度加热把手。防水部分208可以将器皿200的内部分成水室210和下室212。水室210可以在器皿200的顶部与防水部分208之间延伸，而下室212可以在防水部分与器皿200的底面之间延伸。弹性桥209(例如相对薄的环形金属片)可以用来例如通过焊接将防水部分208连接到主体202的内侧或壁，以便适应操作期间不同部分的热膨胀和/或收缩。

可以经由可通过铰链式的或可分离的盖子220覆盖的器皿200的上侧面中的中央开口214接入水室210。器皿200还可以具有管口206，管口206允许将水从水室210倒出。

可以将开口214成形为接收可去除的茶过滤器216，茶过滤器216可以包括至少部分地可渗透液体的例如网状的篮子217，篮子217可以放入到水室210中。篮子217可以由任何合适的材料制成，但是优选地由不锈钢制成。篮子217的网眼或备选的可渗透液体的特征可以足够细以在浸泡期间保持茶叶，并且例如包括直径在0.1-0.5mm范围中的开口。过滤器216也可以与永磁体218适配，永磁体218可以被附接到或者合并入篮子217的底部。这可以允许由在下室212中提供的簧片开关226检测在水室210中的磁体218的存在并且因此检测茶过滤器216的存在。

下室212可以容纳例如可以被附接到形成水室210的底部的部分208的底面的弧形电加热元件222。加热元件222可以具有适用于在大约2-5分钟内加热填满的水室210的耗散功率输出，例如1到3kW。为了促进从加热元件222到水室210中的水的热传递，部分208可以由具有良好的导热性的诸如铝或铜的材料制成，允许其作为散热器。

部分208可以包括中央开口，温度传感器224(例如NTC热敏电阻)通过该中央开口从下室212延伸到水室210中。可以提供封条(例如硅树脂O型圈)以确保部分208在温度传感器的位置处的防水性。作为备选，温度传感器224可以位于部分208的底面的下面或紧靠部分208的底面，以便通过部分208测量水室210中的温度，因而排除了对水密封组件的需要。

下室212还可以容纳簧片开关226，簧片开关226被配置为与在可去除茶过滤器216上提供的或被并入可去除茶过滤器216中的永磁体218协作。簧片开关226和磁体218可以被布置为使得当茶过滤器216被放置在器皿200中时，通过磁体的磁场致动簧片开关，给予其接近传感器或者更具体地茶过滤器存在传感器的功能。为了提升仅使用单个簧片开关226和单个磁体218的茶过滤器216的检测能力，簧片开关226可以被附接到防水部分208的中央部分，并且磁体218可以被布置在篮子217的中央底部区域中。这可以消除茶过滤器216对于其被放置在水室210中的角位置的检测的敏感度(相对于泡茶器100的中央垂直延伸轴A的角位置)。尤其是，当把簧片开关226安装到部分208上时，其可以被绝热套(例如硅树脂管)包围，该绝热套将簧片开关226与该部分和加热元件222充分地分隔开以防止过热。

虽然磁体218和簧片开关226可以形成可靠的并且节约成本的茶过滤器存在传感器，但是设想泡茶器100的备选的实施方式可以包括用于检测器皿200的水室210中的茶过滤器216的插入或放置的不同类型(即非磁性)的传感器，诸如光电传感器(例如光源与光检测器组合)或者机械操作的传感器(例如压力开关)。原则上，可以使用适用于所述目的的任意传感器。

器皿200底部中的中央凹进处228可以许可接入例如5极的电连接器230的器皿部分230a。连接器230的器皿部分230a可以被安装到部分208的底侧面上，并且可以被配置为用于与连接器的互补性的电源底座部分230b的功能性接合。当器皿200搁置在电源底座300上并且两个连接器部分230a、230b处于相互接合时，在电源底座与器皿之间可以通过连接器230交换电力和数据信号。要理解，器皿200中的全部电气组件(包括电加热元件222、温度传感器224和簧片开关226)可以被电连接到电连接器的器皿部分230a，但是在附图中为了清楚起见省略了必要的导线。

参考图1和图2最好地示出了电源底座300的构造，图2显示了说明其大体分层构成的电源底座的示意性分解图。

电源底座300可以包括主体302。在所述实施方式中，主体302大体是碗形的、注塑成型的塑料外壳。主体302的底面可以被成形为定义用于存储电源线306的环形凹进处304。为了防止受伤以及所存储的电源线306从凹进处304掉出，环形凹进处304的径向内部可以由可以通过螺纹固定到主体302的底盖308覆盖。电源底座300的主体302还可以包括安装托盘310。安装托盘310可以包括被布置在中央的、竖立的环形背脊312，可以将电连接器230的电源底座部分230b安装到环形背脊312上。安装托盘的更加径向地向外的部分可以支持环形印刷电路板(PCB)320。PCB 320可以机械地支持并且电气地连接数个组件，包括：

-多个可独立地控制的第一发光装置322，尤其是发光二极管(LED)。第一发光装置322可以优选地沿围绕环形PCB 320的中央开口的圆形或其他形状的路径等距离地间隔。如下文将阐述的那样，第一发光装置322可以与将要被布置在PCB 320顶部的环形光导340配合，以便形成泡茶器100的界面面板360的可发光环形泡茶进度指示器368；在图3中最好地显示了界面面板360和进度指示器368。第一发光装置322的LED可以被耦合并且布置到PCB320，使得如图1中所示它们的光323基本在径向向外的方向上发射，该方向可以基本与可发光环形泡茶进度指示器368的平面平行。第一发光装置322可以包括单色的LED或多色的LED，有可能形式为多色LED。图1至图2中所示的泡茶器100的示例性实施方式包括二十四个LED形式的第一发光装置322；然而，设想泡茶器100的不同的实施方式可以包括不同的、更少或更大数量的第一发光装置322。

-多个电容性传感器326，每个用于界面面板360的每个电容性按钮362。在所述实施方式中，电容性传感器362被显示为电容性线圈，每个用于八个电容性按钮362中的每个电容性按钮362。

-多个可独立地控制的第二发光装置324，尤其LED，其与电容性传感器326相邻放置并且被配置为照亮各自的相关联的电容性按钮362。在所述实施方式中，两个LED 324被布置在每个电容性传感器326的对立的侧面。

-多个可独立地控制的第三发光装置328，尤其LED，用于点亮图3中最好地显示的投影显示器370。在所述实施方式中，投影显示器370包括一个两段和两个七段指示器，它们一起能够指示从0到199的数值。总共，第三发光装置328因此可以包括十六个LED。在该投影显示器包括附加指示(例如分别用于温度和时间的“℃”指示或“min.”指示)时，这些额外指示中的每一个可以具备其自己的专用第三发光装置/LED。

-扬声器330或其他合适的电声换能器，能够生成声音以通知用户。

-中央控制器332。控制器332可以可操作地连接到电源底座300中的全部电气组件，并且当将器皿200放置到电源底座上，使得两个连接器部分230a、230b相互接合时，所述控制器还可以可操作地连接到器皿200的下室210中的电组件。另外，控制器332可以典型地包括能够执行特定程序或指令序列的处理器或集成电路，以便使其能执行本文所述的动作。集成电路的构造和使用是本领域已知的并且将不再详述。

如在图2中清楚地看出的那样，PCB 320可以被盖上一系列环形的(即具有用于环绕电连接器230的底座部分230b的中央开口)、或多或少盘形的组件。在向上的顺序中，这些组件包括：光导340、聚焦遮罩350、透明体354、掩蔽层356和漫射层358。

光导340可以包括光传输材料(诸如玻璃和透明塑料，例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯(常被称为丙烯酸玻璃或PMMA))的环。该环可以具有波状或蜿蜒的内圆周边缘342，具有大量等间距的、径向向内延伸的突出344，每个用于每个第一发光装置322。在装配状态中，突出344的径向最向内的边缘或尖端可以邻接第一发光装置322的发光表面，允许它们将光耦合到光导340中。该光导的上部的、最向外的边缘可以形成光逃逸带346。为了允许通过第一发光装置322耦合到光导340中的光经由光逃逸带346从光导逃逸，该带的外表面可以例如通过打磨、弯曲或蚀刻进行合适地处理。该处理可以在带346的外表面边界处阻挠全内反射，并且因此允许在该边界上入射的光的至少一部分传输通过。

可以具有足够大的内部开口以围绕光导340的聚焦遮罩350可以包括环，其中数个不透明的(例如黑色的)光容器352附接到该环(同样见图4A、图4B)。光容器352可以与电容性按钮362或与投影显示器370的段指示器相关联。每个与电容性按钮362相关联的光容器352可以大体是外套型的，以便形成光室，在该光室中可以包围各自的按钮的第二发光装置324和电容性传感器326(见图4A)。与投影显示器370相关联的光容器352可以包括数个基本垂直地延伸的槽353。每个槽353可以定义投影显示器的单个段372，并且唯一地与一个或多个第三发光装置328相关联(见图4B)。光容器352(尤其与投影显示器370相关联光容器)的壁的上边缘可以略微向内延伸(图4B中显示)，以便在光容器352的发光末端中形成帮助成形可以从其逃逸的光锥的良好定义的开口。事实上，该向内延伸的边缘可以实现遮罩的功能并且局部地代替下文将讨论的掩蔽层356。光容器352可以相对地高例如大约10mm以确保在光容器352的底部处由第二和第一发光装置324、328发射的光在以下方向上被该容器的黑色壁吸收，其中该方向至少不与它们所被放置到的PCB 320的平面近似垂直。

在聚焦遮罩350的顶上可以连续地提供透明体354、掩蔽层356和漫射层358。虽然图2将这些项显示为可分离的部分，但是可以优选地集成它们。也就是说，透明体354可以作为机械载体，在其上侧面可以按照该次序应用相对薄的掩蔽层356和光漫射层358。

透明体354可以包括由透明的并且机械强大的材料(如玻璃或聚碳酸酯)制成的环形盘。该盘可以具有毫米量级的厚度。其上侧可以涂覆薄的、不透明的掩蔽层356。掩蔽层356可以具有数十微米量级的厚度，并且可以使用常规的涂覆技术(诸如丝网印刷)被应用于透明体。在与环形泡茶进度指示器368、电容性按钮362和投影显示器370相关联的位置处，掩蔽层356可以包括透明部357，透明部357单独地或成组地定义界面面板360的可发光标志364、366或段372。在所述实施方式中，掩蔽层356的与投影显示器370相关联的整个区域是透明的(而不是每个区域与单个段372相关联的多个区域)，这是可能的，因为通过显示器的光容器352的壁的向内延伸的顶边缘执行针对投影显示器370的掩蔽功能(见图4B)。掩蔽层356进而可以被光漫射层358覆盖。光漫射层358的主要功能在于作为投影屏幕，当被PCB 320上提供的第二和第三发光装置324、328从背后照亮时可以在投影屏幕上成像遮罩层350的图案。光漫射层358可以进一步作为抗磨损的(优选防水的)漆膜。为了服务于这两个目的，光漫射层358可以由常规的漆组成，该常规的漆包括例如二氧化钛或硫化钡的散光色素颗粒。为了助于清晰的投影并且防止完全不透明，该光漫射层可以大体具有小于大约0.1mm的厚度。

在泡茶器100的一个实施方式中，漫射层358可以由木材制成；在该实施方式中，木制的漫射层由参考数字359表示。木材是具有镇静气味的天然材料，其符合茶的天然性和文化，并且因此可以是选择材料。然而，其也是不透明的。图5A和5C示意性地示出了怎样可以使得电容性按钮362的标志364、366仍然在用户界面面板370上可见。要理解，虽然图5描述了电容性按钮362的构造，但是加上变化和修改，其同样可用于用户界面面板360上的投影显示器370的段372和其他指示器(诸如可发光泡茶进度指示器368)。可以通过提供例如具有毫米量级厚度的木板或薄木片，并且在对应于标志364、366、段372和/或泡茶进度指示器368的可发光部分的位置处选择性地研磨或以其他方式降低其厚度到十分之几毫米的量级(例如0.1-0.4mm)，来制造图5A和图5C的木制漫射层359。在十分之几毫米的厚度上，木材变得半透明，使得从第一、第二和/或第三发光装置322、324、326发出的光可以照射通过它，并且木材可以作为漫射层。

在图5A中，通过从木板的前或外侧面去除材料，选择性地降低了木制板的厚度，然而在图5C中，从后或内侧面去除材料。两个实施方式提供以下优点，漫射层359仍然是封闭层，不具有湿气可以通过其容易地进入电源底座300的穿孔。然而，在希望漫射层具有平滑或平坦的前表面而不具有凹痕或凹进处的情况下，诸如在“死面板”用户界面的情况中，可以优选图5C的实施方式。

关于电源底座300的分层构造，注意到在包括木制漫射层的实施方式中，图2中所示的掩蔽层356可以从泡茶器100的构造中省略或者被布置在透明体354的其他侧面(即底侧面)上。在一些实施方式中，尤其那些特征不在于对着木制漫射层359的底或内侧面提供掩蔽层356的实施方式，可以将半透明的白色层附接到木制漫射层的后侧面，以便增强发光标志364、366、段372或泡茶进度指示器368的可见度。该半透明白色层可以被垫印、涂漆、丝网印刷或以其他方式提供在木制漫射层359的后侧面上。

透明体354自身可以借助嵌件成型来制造并且附接到木制漫射层359。在图5C的实施方式中，用于嵌件成型处理的树脂可以至少部分地填充木制漫射层359的后侧面中的凹进处，并且因此提供用于其变薄的、半透明部分的机械后向支持。

为了对比，图5B示出了可以用与图5A和5C的实施方式大体类似的方式制造的备选实施方式，除了可以在木板中研磨(通)孔或穿孔之外。图5B的构造也可用于标志366、364、段372和/或泡茶进度指示器368，但是可能大体较不优选，这是因为可能证明小的穿孔在透明体354的嵌件成形期间难以用树脂填充，因为空气将被困在腔中。另外，将清楚，由于该穿孔，图5B的构造中的木制顶层实际上可能无法作为漫射层。这意味着其较不适合于创建“死面板”用户界面，因为木材的穿孔在界面面板360上将一直可见。

图3是泡茶器100的电源底座300的示意性顶视图，示出了其用户界面面板360。从前文很清楚，用户界面面板360可以是所谓的“死面板”。也就是说，其可见表面可以不包括任何永久性标记并且图3中所示的标志364、366、段372和泡茶进度指示器368仅当被内部的第一、第二和第三发光装置322、324、328主动地点亮时才可见。因此，在泡茶器100从主体被拔出的情况下，用户界面面板360可以看起来空白。

用户界面面板360可以特征在于数个并列的电容性按钮362，每个具备其自己的标志364、366。从左到右，图3中所示的面板360包括：电源开/关按钮、四个预编程的泡茶程序选择按钮(在投影显示器370的左边)、两个显示器输入按钮(显示器的每侧各一个)以及一个可编程泡茶程序选择按钮(在投影显示器370的右边)。在后一个泡茶程序选择按钮的右边，用户界面面板360包括过滤器放置指示器，其不是按钮而仅仅是可发光图标。

电源开/关按钮、两个显示器输入按钮和过滤器放置指示器可以每个具备功能标志366。电源开/关按钮的功能标志366可以优选地为常规的易于用户的识别，并且如果希望则可以被垫印或激光雕刻在漫射层358、359中或上，或者通过激光处理被制造为像烧痕，而不是被提供在如上所述的掩蔽层356的结构中。这同样应用于两个显示器输入按钮，在图3中所示的实施方式中两个显示器输入按钮具备形式为实心向左指向和实心向右指向三角形的功能标志。它们的目的在于使用户能操作显示器上所显示的数字。泡茶程序择按钮可以分别具备泡茶程序标志364。如下文将解释的那样，泡茶器100的控制器332可以向这些标志364中的每个标志分配茶类型专用的泡茶程序。泡茶程序标志364本身可以优选为非数字的和非字母的，以便降低用户的他正在处理复杂科技设备的感受。形象标志的使用还可以降低对于不同地点生产泡茶器100所涉及的制造成本。例如在字母标签的情况下，在英格兰按钮362可能必须提及“Black tea”，在德国提及“Schwarztee”并且在法国提及“Thénoir”，而在形象标志的情况下，按钮可以对全部这些国家相同。此外，泡茶程序标志364可以优选地包括分离的、近似圆形的点，将它们与通常在常规装置上发现的连续线标志分开设置。

除了电容性按钮362和过滤器放置指示器之外，用户界面面板360还可以特征在于投影显示器370和环形泡茶进度指示器368。用户界面面板360的由泡茶进度指示器368限定的区域可以定义用于接收器皿200的器皿接收位置361，如图1中所示。

可以由第一发光装置322点亮泡茶进度指示器368，第一发光装置322的光可以通过光导340、透明体354、掩蔽层356中的各自的透明部357相继地传输，并且传输到光漫射层358上。光导340的构造可以优选为使得可以将泡茶进度指示器368视为包括一系列互连的透明段，可以通过开或者关相关联的第一发光装置322独立于其他透明段照亮每个透明段。虽然泡茶进度指示器368原则上可以具有任意适合的形状，但是其可以优选为基本圆段形或环形。因此，其可以围绕用户界面360的中心(例如沿用户界面面板360的内边缘的周界距该周界一定的距离)延伸。泡茶进度指示器368的内径可以优选地大于器皿200(的至少底部)的外径。在该实施方式中，泡茶进度指示器368可以围绕在器皿接收位置361处被放置在电源底座300上的器皿200，使得在完全发光状态下，对于在靠近泡茶器100的任意位置处的用户其仍然至少部分地(典型地大约一半)可见。

既然已经在一些细节中描述了泡茶器的构造，那么将把注意力集中于其操作。

将要由泡茶器100执行的泡茶过程可以典型地包括以下系列步骤：

1、泡茶程序选择

2、将水加热到所选择的初始浸泡温度

3、茶过滤器放置

4、将茶浸泡所选择的浸泡时间

5、通知用户茶已准备好

泡茶程序选择涉及由用户选择泡茶程序，其中“泡茶程序”涉及在泡茶过程期间器皿200的水室210中所包含的水将遵循的特定温度/时间曲线。温度/时间曲线可以典型地涉及至少两个连续的阶段：加热阶段(步骤2)和浸泡阶段(步骤4)。在加热阶段期间，器皿200中的水可以被加热到初始浸泡温度。水的加热可以包括煮沸它，但是这不是必要的。例如，在初始浸泡温度被设置为80℃的情况下，可以将水从室温例如沿着近似直线的温度/时间路径直接加热到80℃。作为备选，可以首先将水煮沸并且然后冷却或晾凉到80℃。在水达到设置的初始浸泡温度之后，通过放置茶过滤器(步骤3)可以开始茶的浸泡过程。由浸泡时间给出浸泡阶段的持续时间。当浸泡时间已经消逝时，茶准备好供饮用(步骤5)。

对于不同类型的茶以上概述的温度/时间曲线可以包括可以不同的三个定义参数：初始浸泡温度(温度值)、控制是否在浸泡之前将水加热到其沸点的预浸泡煮沸标志位(布尔值，真或假)以及浸泡时间(时间值)。泡茶器100的控制器332可以向用户界面面板360的泡茶程序标志364分配用于这些参数中的一个或多个的值，以便定义与其相关联的泡茶程序。

图6示出了可以与图3中所示的用户界面面板360的四个预编程泡茶程序选择按钮相关联的四个温度/时间曲线I、II、III、IV。特征在于完全发光茶叶的形式的泡茶程序标志的最左边的泡茶程序选择按钮可以例如与用于红茶的泡茶程序相关联。控制器332因此可以分别向初始浸泡温度、预浸泡煮沸标志位和浸泡时间分配值100℃、真和2分钟。特征在于边缘点亮茶叶形式的标志的左边第二个泡茶程序选择按钮同样可以与用于绿茶的泡茶程序相关联，并且控制器332可以相继地向前述变量按这样的顺序分配80℃、真和2分钟的值。分别具有花和路易波士植物形状的左三和左四标志可以进而与分别用于花茶和路易波士茶相关联。控制器332可以向前一个泡茶程序标志分配值100℃、真和7分钟并且向后者分配值100℃、真和5分钟。图6图示地示出了这些分配。要理解上述分配仅仅是示例性的，并且原则上可以向任意浸泡过程标志分配值的任意组合。

为了实现用户选择泡茶程序，控制器332可以通过为相关联的第二发光装置324供电，适当地点亮用户界面面板360中的泡茶程序选择标志364。控制器332可以例如首先点亮全部标志364，以便向用户呈现全部可用选项，并且然后仅保持所选择标志点亮以向用户提供该选择的反馈。控制器332可以另外地或作为备选通过使得标志364闪烁、通过改变它们的颜色(如果第二发光装置提供不同颜色的光)或者通过通过扬声器330生成声音以伴随该选择，向用户提供反馈。

在用户“按下”泡茶程序选择按钮以选择其挑选的泡茶程序之后，控制器332可以从其存储器加载对应的泡茶参数。在用户按下预编程泡茶程序按钮的情况下，控制器323可以立即进行到泡茶过程的步骤2。作为备选，其可以在开始加热阶段之前等待确认(例如通过再次按下所选择的按钮)。在用户按下用户可编程泡茶程序选择按钮的情况下，控制器可以经由投影显示器370向用户呈现该泡茶程序的可选择的参数用于选择性的浏览。当用户已经输入其偏好时，控制器332可以进行到泡茶过程的步骤2。

为了将器皿200中的水加热到根据与所选择泡茶程序相关联的温度/时间曲线的初始浸泡温度，控制器332可以选择性地打开或关闭电加热元件222。作为备选，控制器332可以例如改变向加热元件222提供的电力或者应用更复杂的PID控制器策略。当加热元件222被打开时，其可以生成被传递到水的热量，引起其温度升高。当加热元件222被关闭时，热量可以缓慢从器皿222泄漏，引起水温下降。可以借助温度传感器224测量水温自身。因此，控制器332可以控制并且监视加热阶段的进度，并且在达到所选择初始浸泡温度之后，其可以例如通过适当地点亮用户界面面板360上的过滤器放置指示器通知用户可以放置茶过滤器216(泡茶过程的步骤3)。

作为一个安全特征，加热步骤可以包括欠填充和/或过填充保护。当在加热阶段期间在水室210中不存在或存在太少水量时发生欠填充情况。在欠填充情况仍然未被检测到的情况下，由于加热元件222不足以散发其热量的事实，其可能导致过度加热加热元件222。相反，当在水室210中存在太多水时发生过填充情况。具有过填充情况的特征的高水位可能是危险的，因为快速加热的水可能从器皿200的管口206溢出或者溅出它的盖子220。为了检测过填充情况，泡茶器100的控制器332可以被配置为在将水加热到初始浸泡温度期间确定在特定加热时间间隔上的水的温度增加；并且使用所述温度增加、观察到的加热时间间隔的持续时间和关于水的比热容以及加热元件的耗散功率的数据确定水室210中所包含的水量；并且将确定的水量与最大水量参考值比较；并且在确定的水量超过最大水量参考值的情况下，停止对水进行加热。为了检测欠填充情况，控制器332可以类似地被配置为将确定的水量与最小水量参考值比较；并且在确定的水量小于最小水量参考值的情况下停止对水进行加热。

将质量为m千克的水的温度升高ΔT摄氏度所需要的热量Q依赖于水的比热容c，其大约是4.18焦耳/克摄氏度。将该质量的水加热ΔT摄氏度所花费的时间Δt还依赖于用于供应该热量的加热元件的耗散功率P。在数学上，这些变量之间的关系可以表示为：

Q＝P·Δt＝c·m·ΔT (1)

可以通过了解P和c的值来编程泡茶器100的控制器332。使用内部定时器来监视加热时间Δt的表示周期的消逝(例如10-50秒)，并且借助温度传感器测量在该加热周期期间发生的水温增加ΔT，控制器可以计算在水室中包含的水量，以质量为单位(例如千克)、以体积为单位(例如升；通过将m除以每升水的密度得到的)或者任意其他合适的单位。在过填充保护的情况下，控制器332可以接下来将计算的水量与用于表示可以安全地加热并且注入的最大水室210专用水量的预编程的参考值比较。在控制器发现在水室中所包含的水量超过安全的最大值的情况下，其可以停止对水进行加热，并且通知用户。在欠填充保护的情况中，控制器可以接下来将计算的水量与用于表示安全地操作该设备所需要的最小水室210专用水量的预编程的参考值比较。在控制器发现在水室中所包含的水量小于安全的最小值的情况中，其可以关闭加热元件222以停止对水进行加热，并且通知用户。

在泡茶器100通知用户可以放置茶过滤器216的时刻，用户可能暂时忙碌并且不能响应该通知。为了适应像这样的情况，控制器332可以被配置为在等待放置过滤器216的时间期间保持水温接近于设置的初始浸泡温度。也就是说，控制器332可以被配置为监视水室210中的水的温度，并且在其注意到温度下降到设置的初始浸泡温度之下超过预先确定的值(例如3℃或5℃)的情况下，其可以临时再激活加热元件222以使温度回到初始浸泡温度。控制器332可以优选地维持水温接近初始浸泡温度不超过预先确定的时间周期(例如5-10分钟)。如果在该周期之后没有放置过滤器216，则控制器332可以关闭泡茶器100，以防止其加热看起来已经被忘记的水。

可以由控制器332通过簧片开关226检测放置(和去除)茶过滤器216(步骤3)，可以由在过滤器中或上提供的磁体218操作簧片开关226。当控制器332已经通知用户可以放置茶过滤器216并且接下来检测到该过滤器的放置时，控制器可以开始泡茶过程的浸泡阶段(步骤4)。

最后，控制器332可以取消可以放置过滤器216的任意通知，并且关闭加热元件222。然后，其可以对与所选择的泡茶程序相关联的浸泡时间进行计数。当浸泡时间已经消逝时，其可以通知用户茶已经被泡好并且准备好用于饮用(步骤5)。

如所述的那样，一些类型的茶(诸如红茶)可以具有相对高的最佳浸泡温度(例如大约90-100℃)。该高浸泡温度的结果是在浸泡阶段结束时鲜泡的茶可能相对热，并且通常太热以至于不能舒服地饮用。为了提升鲜泡的茶的就绪可饮用性，泡茶器100的控制器332可以优选地被配置为在浸泡期间不对水进行加热。也就是说，从将茶过滤器216插入到水室210中这一点起，并且茶的浸泡开始，控制器332可以优选地避免加热水，至少直到预先确定的浸泡时间已经消逝为止。这允许在浸泡期间水略微地冷却，如同在传统泡茶期间那样，使得在浸泡阶段结束时，泡好的茶具有处于或者至少接近于安全并且舒适的饮用温度。在浸泡阶段避免加热的另一个益处在于茶的糖分将不会焦化泡茶器100的加热部分(诸如部分208)。当然，控制器332可以被配置为在浸泡阶段已经结束之后，维持水室210中的水处于合适的饮用温度(例如在60-70℃的范围中)。

如所述的那样，在泡茶过程期间，泡茶器100可以发出通知以通知用户如上各种各样的情况。要理解，可以大体上以各种方式给出这些通知，包括合适地点亮用户界面面板360上的任意标志364、366和/或通过扬声器330生成声音。另外，可以借助泡茶进度指示器368给出通知。通过示例，现在将在一些更多的细节中描述用于发出通知的泡茶进度指示器368可能的使用。

如其名称所暗示的，泡茶进度指示器368可以主要用于向用户通知泡茶过程中的任意进度。就这点而言，其可以通知用户已经到达或(部分地)完成泡茶过程的特定步骤或阶段。可以由控制器332控制泡茶进度指示器368的操作，控制器332为此目的可以被配置为根据控制器332中所存储的发光通知模式控制第一发光装置322。通知模式可以包括不同的活动的序列或布置，诸如激活和/或停用一个或多个第一发光装置322，增加和/或减少一个或多个第一发光装置的光强度，在预先确定时间周期期间以预先确定的频率闪烁一个或多个发光装置并且设置一个或多个第一发光装置的发光颜色。虽然一个通知模式可以用于全部泡茶程序，但是一些实施方式可以允许通知模式与特定泡茶程序或茶类型唯一性地相关联。一般而言，每个第一发光装置322可以根据通知模式的规定由控制器332独立地控制。

为了通知用户泡茶过程中的任意进度，通知模式可以规定泡茶进度指示器168被逐渐地点亮或被光填充，例如通过相继打开相邻的第一发光装置322以便形成逐渐延伸的光串。因而在泡茶过程开始时，可以不点亮进度指示器368，而在泡茶过程完成的时刻，可以完全地点亮进度指示器368(形成发光的环)。该通知模式可以规定用一个颜色或多个颜色(如果由第一发光装置322提供)点亮泡茶进度指示器368，例如以形成以绿色开始并且红色结束的多色的弧形。

除了通过将其长度的指示性的或成正比的部分点亮来指示泡茶进度的基本功能之外，泡茶进度指示器368还可以用于通知用户特定情况或者向他提供关于泡茶器100的状态的信息。

例如，在泡茶过程的开始时，器皿200中的水被加热到预先确定的初始浸泡温度。该通知模式可以规定第一发光装置322反映在该加热阶段期间水的改变温度。因此，第一发光装置可以例如被控制为使得它们的颜色从例如当水冷的时候的蓝色改变成当水热的时候的红色。作为备选或另外地，第一发光装置322可以被控制为在加热周期期间以依赖于水温的预先确定的频率闪烁。第一发光装置可以例如当水冷时以低频闪烁并且当水热时以高频闪烁。根据另一备选，可以将由第一发光装置322发射的光的光强度从当水冷时的低强度改变成当水热时的高强度。

在另一个实施方式中，泡茶进度指示器368可用于通知用户过滤器放置(泡茶过程的步骤3)。例如通过周期性地或连续地改变填充泡茶进度指示器368的光的颜色，用户可以得知可以插入茶过滤器216的事实。作为备选，可以控制进度指示器368的第一发光装置322，使得它们开始闪烁。为了避免混淆，控制器332可以控制第一发光装置322使得该闪烁频率与被耦合到另一个可能被发出的通知的闪烁频率不同。在已经放置茶过滤器216之后，泡茶进度指示器368可以以规则的形式继续显示泡茶过程的进度。

在另一个实施方式中，泡茶进度指示器368可用于通知用户茶已经准备好用于饮用的事实。当然可以通过进度指示器368被光完全填充的事实提供该通知，但是仍然，该通知模式也可以另外地规定控制第一发光装置322使得它们例如通过逐渐地淡入淡出开始闪烁，或者执行上述任意其他发光变化。

除了通知用户泡茶过程中的进度(例如已经到达特定步骤或阶段)之外，进度指示器368还可用于通知用户关于泡茶器100的状态的信息。控制器332可以例如被预编程，使得当使用泡茶器100时可能发生的特定情况可以发起通知。在如上文所述的欠填充情况或过填充情况下，泡茶器100或至少加热元件222可以被自动关闭，以防止对于泡茶器100的损坏或者防止不安全情况的发生。然后，可以例如借助由扬声器330生成的声音和/或借助泡茶进度指示器368相应地通知用户。因此，控制器332可以控制第一发光装置322执行任何前述发光变化。泡茶进度指示器368还可以用于周期性地通知用户需要清洁或除垢泡茶器100。

下文注释关于本文中所使用的术语。词语“茶”整体用于广义地描述从植物的叶子制备的饮品。因此词语“茶”不仅涉及从植物茶科植物制备的饮品而且还意为覆盖汤药、草药溶液等等。

虽然上文已经部分地参考附图描述了本发明的说明性实施方式，但是要理解本发明不限于这些实施方式。本领域技术人员在实施所要求的方面时，可以通过附图、本文的公开和所附权利要求的学习，理解并且实现所公开的实施方式的变形。遍及说明书对“一个实施方式”或“实施方式”的参考意味着结合该实施方式所描述的具体特征、结构或特点被包括在本发明的至少一个实施方式中。此外，注意到，可以用任意合适的方式组合一个或多个实施方式的具体特征、结构或特点以形成新的、未明确描述的实施方式。

Claims (11)

1.一种泡茶器(100)，包括：

水室(210)；

茶过滤器(216)，至少部分地可被插入到所述水室中；

加热元件(222)，被配置为加热所述水室中所包括的水；

温度传感器(224)，被配置为生成用于反映所述水室中所包括的所述水的温度的参考信号；

茶过滤器出现传感器，被配置为检测所述茶过滤器插入到所述水室中；

用户通知装置(322、324、330)；以及

控制器(332)，被可操作地连接到所述加热元件(222)、所述温度传感器(224)、所述茶过滤器出现传感器和所述通知装置，并且所述控制器被配置为：

根据至少部分地由初始浸泡温度定义的预先确定温度/时间曲线，加热所述水室中所包括的水；

检测所述水是否已被加热到根据所述预先确定温度/时间曲线的所述初始浸泡温度；

借助所述通知装置通知用户所述水已被加热到所述初始浸泡温度，并且可以通过所述茶过滤器的插入来开始浸泡；

其特征在于，所述控制器进一步被配置为：

在通知用户插入所述过滤器之后，维持所述水的温度处于所述初始浸泡温度的特定范围中，直到特定等待周期消逝为止，除非在所述等待周期内借助所述茶过滤器出现传感器检测到所述茶过滤器的插入，

在所述等待周期内借助所述茶过滤器出现传感器检测到所述茶过滤器的插入的情况下，所述控制器被配置为维持所述水的所述温度处于所述初始浸泡温度的所述范围内，直到检测到所述茶过滤器的所述插入为止。

2.根据权利要求1所述的泡茶器，其中所述控制器(332)被配置为在所述水的所述温度达到所述初始浸泡温度之后，维持所述水的所述温度所处于的所述范围是所述初始浸泡温度±5℃。

3.根据权利要求1所述的泡茶器，其中所述控制器(332)被配置为维持所述水的所述温度处于所述初始浸泡温度的特定范围内的所述等待周期不大于60分钟。

4.根据权利要求3所述的泡茶器，其中所述控制器(332)被配置为维持所述水的所述温度处于所述初始浸泡温度的特定范围内的所述等待周期不大于30分钟。

5.根据权利要求1所述的泡茶器，其中所述控制器(322)进一步被配置为当所述等待周期消逝而没有在先检测到所述茶过滤器的插入时，就关闭所述泡茶器。

6.根据权利要求1所述的泡茶器，其中所述控制器(322)进一步被配置为：

在将所述水加热到所述初始浸泡温度期间，确定所述水的所述温度基于特定加热时间间隔的增加；

使用所述温度增加，所观察加热时间间隔的持续时间以及关于比热容和所述加热元件的耗散功率的数据，确定所述水室(210)中所包括的水量；

将确定的水量与最大水量参考值比较；并且

在所述确定的水量超过所述最大水量参考值的情况下停止加热所述水。

7.根据权利要求1到6中的任意一个所述的泡茶器，其中所述控制器(322)进一步被配置为：

在将所述水加热到所述初始浸泡温度期间，确定所述水的所述温度基于特定加热时间间隔的增加；

使用所述温度增加，所观察加热时间间隔的持续时间以及关于比热容和所述加热元件的耗散功率的数据，确定所述水室(210)中所包括的水量；

将确定的水量与最小水量参考值比较；并且

在所述确定的水量小于所述最小水量参考值的情况下，停止加热所述水。

8.根据权利要求1到6中的任意一个所述的泡茶器，其中所述温度/时间曲线包括在水到达所述初始浸泡温度之前煮沸所述水的周期，以便在执行所述温度/时间曲线时，所述控制器(332)被配置为：

在通知用户所述水已经被加热到所述初始浸泡温度之前加热所述水到其沸点。

9.根据权利要求1到6中的任意一个所述的泡茶器，其中所述控制器(322)被配置为：在检测到所述茶过滤器(216)插入到所述水室(210)中之后计数预先确定浸泡时间，并且在所述浸泡时间到期之后，控制所述通知装置通知所述用户浸泡已经完成并且所述茶已泡好可供饮用。

10.根据权利要求1到6中的任意一个所述的泡茶器，其中所述茶过滤器出现传感器包括被连接到所述茶过滤器(216)的磁体(218)以及被布置在所述水室(210)中或附近的簧片开关(226)。

11.根据权利要求9所述的泡茶器，其中所述控制器(332)被配置为在计数所述浸泡时间的时间期间不加热所述水室(210)中的所述水。