CN103402407B - 饮品烹制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
饮品装置包括：壳体，所述壳体包括储液容器；烹制站，所述烹制站设置在所述壳体内并且与所述储液容器流体连通；研磨站，所述研磨站设置在所述壳体内并且在功能上与所述烹制站独立；以及烹制储料匣，所述烹制储料匣能够选择性地在邻近于所述研磨站的第一位置与邻近于所述烹制站的第二位置之间移动。所述烹制储料匣在所述第一位置和所述第二位置之间的移动将所述烹制储料匣中的饮品配料从所述第一位置移动到所述第二位置；并且当所述烹制储料匣处于所述第二位置时，从所述储液容器中分配液体并且将液体引向所述烹制储料匣以制成烹制饮品。
Description
技术领域
本发明涉及饮品烹制装置，且更具体地涉及适于烹制咖啡的饮品烹制装置。
背景技术
各种公知的咖啡制备装置涉及将各种形式中的一种形式(即研磨或未研磨)的咖啡豆加入到作为咖啡机一部分的容器内，在咖啡机中经加热的水被输送至该容器并从其中通过。该容器通常包括过滤机构，这样从容器流出的热水为已经烹制好的咖啡形式。某些装置需要预先研磨的咖啡豆以“粉末”的形式加入。其它装置设计成在料斗或空腔内容纳咖啡豆全豆，且包括将咖啡豆研磨成粉末形式然后完成烹制过程。有时优选在手头保持咖啡豆全豆用于制备咖啡，这样咖啡可在烹制之前即刻研磨，据信这会制备出最新鲜风味的咖啡饮品。还有其它装置需要在将要插入装置的饮用份量的过滤器容器内使用咖啡包或预包装的咖啡粉末。在这种情况下，预包装的咖啡包或容器受限于用研磨咖啡进行填充。某些预包装的容器需要放置于装置中的单独的过滤机构内，而其它装置则具有内置过滤机构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种饮品烹制装置和相关方法，其具有从咖啡豆全豆来烹制咖啡的益处，所述咖啡豆全豆在紧接烹制之前被研磨并且被容纳在便利、一次性、一人份的包装中。
这些以及其他目的由本发明来实现。
在一种实施方式中，饮品装置包括：壳体，所述壳体包括储液容器；烹制站，所述烹制站设置在所述壳体内并且与所述储液容器流体连通；研磨站，所述研磨站设置在所述壳体内并且在功能上与所述烹制站独立；以及烹制储料匣(carriage)，所述烹制储料匣能够选择性地在邻近于所述研磨站的第一位置与邻近于所述烹制站的第二位置之间移动。所述烹制储料匣在所述第一位置和所述第二位置之间的移动将所述烹制储料匣中的饮品配料从所述第一位置移动到所述第二位置；并且当所述烹制储料匣处于所述第二位置时，从所述储液容器中分配液体并且将液体引向所述烹制储料匣，以产生烹制饮品。
附图说明
图1是根据本发明的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的分解视图。
图2是图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的立体俯视图。
图3是图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的立体仰视图。
图4是图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的俯视平面视图。
图5是图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的仰视平面视图。
图6是图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的侧视正视图。
图7是图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯沿着图6的线A-A所取的侧剖视图。
图8是根据本发明另一实施例的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的分解视图。
图9是根据本发明的咖啡装置的右侧立体视图。
图10是图9所示咖啡装置的左侧立体视图。
图11是图9所示咖啡装置的左侧正视图。
图12是图9所示咖啡装置的前侧正视图。
图13是图9所示咖啡装置的右侧正视图。
图14是图9所示咖啡装置的后侧正视图。
图15是图9所示咖啡装置的俯视平面视图。
图16是图9所示咖啡装置的仰视平面视图。
图17是示出其就绪模式的图9所示咖啡装置的立体视图。
图18是图9所示咖啡装置的立体视图，示出装载图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯。
图19是图9所示咖啡装置的立体视图，示出图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯处于装载托盘内。
图20是图9所示咖啡装置处于装载状态的立体视图。
图21是图9所示咖啡装置处于准备冲泡状态的立体视图。
图22是图9所示咖啡装置处于烹制/操作过程中的立体视图。
图23是图9所示咖啡装置在烹制完一杯咖啡之后的立体视图。
图24是图9所示咖啡装置的立体视图，示出在烹制之后将用过的预包装的过滤杯取走。
图25A是图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的示意图，示出在烹制模式过程中通过的水流。
图25B是根据本发明的用于将经加热的水散布到图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的花洒喷头的仰视平面视图。
图26是图9所示咖啡装置处于第一模式下的第一侧面剖视图。
图27是图9所示咖啡装置处于第一模式下的第二侧面剖视图。
图28是以第二模式示出的图9所示咖啡装置的第一侧面剖视图。
图29是以第二模式示出的图9所示咖啡装置的第二侧面剖视图。
图30是图9所示咖啡装置的研磨马达和研磨刀片组件的细节示意图。
图31是图9所示咖啡装置处于一种操作模式下的剖视示意图。
图32是图9所示咖啡装置处于另一种操作模式下的剖视示意图。
图33是图9所示咖啡装置处于另一种操作模式下的剖视示意图。
图34是图9所示咖啡装置的过滤杯升降机构和研磨马达的放大细节视图。
图35是图9所示咖啡装置处于一种操作模式下的放大剖视示意图。
图36是图9所示咖啡装置处于另一种操作模式下的放大剖视示意图。
图37是图9所示咖啡装置处于一种操作模式下的放大剖视示意图。
图38是根据本发明的适于与图9所示咖啡装置一起使用的研磨刀片组件的立体视图。
图39是图38所示研磨刀片组件的俯视平面视图。
图40是图38所示研磨刀片组件的左侧正视图。
图41是图38所示研磨刀片组件的前侧正视图。
图42是图38所示研磨刀片组件的右侧正视图。
图43是图38所示研磨刀片组件沿着图41中的线A-A所取的侧剖视视图。
图44是以第一位置示出的刀片组件和图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的示意图。
图45是以第二位置示出的刀片组件和图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的示意图。
图46是以第三位置示出的刀片组件和图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的示意图。
图47是以第四位置示出的刀片组件和图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯的示意图。
图48是图9所示咖啡装置处于研磨模式的放大示意图。
图49是处于研磨模式的图9所示咖啡装置沿着图48中的线B-B所取的剖视图。
图50是图9所示咖啡装置在研磨咖啡豆之后的放大示意图。
图51是根据本发明的图9所示咖啡装置的研磨咖啡豆的研磨刀片的放大示意图。
图52是根据本发明另一实施例的用于与图9所示咖啡装置一起使用的备选研磨刀片组件的立体正视图。
图53是图52所示备选研磨刀片组件的立体后视图。
图54是图52所示备选研磨刀片组件的俯视平面视图。
图55是图52所示备选研磨刀片组件的左侧正视图。
图56是图52所示备选研磨刀片组件的前侧正视图。
图57是图52所示的备选研磨刀片组件的右侧正视图。
图58是图9所示咖啡装置的示意性剖视图，示出水从储液容器流动通过图1所示的预包装过滤杯。
图59是示出清洁模式的图9所示咖啡装置的示意性剖视图。
图60是根据本发明的咖啡装置的储水容器的立体视图。
图61是图9所示咖啡装置的一部分的底部平面视图。
图62是用于接纳图1所示预包装的咖啡豆全豆过滤杯的托盘的立体视图。
图63是图62所示托盘的侧剖视图。
图64是图62所示托盘的底部平面图，示出根据本发明装置的托盘组件的视图。
图65是根据本发明的具有可滑动液滴收集托盘的咖啡装置的立体视图。
图66是图65所示咖啡装置的剖视图，示出处于延伸位置的可滑动液滴收集托盘。
图67是图65所示咖啡装置的剖视图，示出处于缩回位置的可滑动液滴收集托盘。
图68是根据本发明另一实施例的咖啡装置的示意图。
图69是根据本发明另一个实施例的咖啡装置的示意图，示出处于第一位置的研磨马达。
图70是图69所示咖啡装置的示意图，示出处于第二位置的研磨马达。
图71是根据另一实施方式并且处于第一操作模式的咖啡装置的示意图。
图72是处于第二操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图73是处于第三操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图74是处于第四操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图75是处于第五操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图76是处于第六操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图77是处于第七操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图78是处于第八操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图79是处于第九操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图80是处于第十操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图81是处于第十一操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图82是处于第十二操作模式的图71的咖啡装置的示意图。
图83是图71的咖啡装置的烹制储料匣的立体图。
图84是图83的烹制储料匣的俯视平面图。
具体实施方式
参照图1-7，用于与根据本发明的装置一起使用的过滤杯10包括杯子12、纸/织物过滤器14、塑料筛16和箔盖18。过滤器14防止在烹制过程中咖啡粉末和/或其它沉积物从杯子12泄露出来，但是允许液体通过。盖18可由铝或本领域内公知的其它材料制成，且优选为热密封或以其它方式可释放地固定到杯10的顶缘。多个咖啡豆20全豆封装于箔盖18和塑料筛16之间的空间内。虽然图1示出咖啡豆容纳于过滤杯10内，但是在不脱离本发明更广泛方面的情况下可以类似于本文所述的方式使用其它类型的诸如茶叶等的食品和物质。
如图1中进一步所示，杯子12具有在其顶部处的开口22、周向侧壁24和底部26。如在图2-7中最佳所示，底部26具有多个沟槽或通道28引导流体流向具有一个或多个孔32的圆形凹陷或凹部30。重要的是，如下文所述，凹部30是杯10最低的部分，这样烹制好的咖啡收集于凹部30内并通过孔32从杯子流出。图7示出处于组装状态且容纳有咖啡豆20的杯10。如图所示，纸过滤器14位于杯子12的底部26上面。塑料筛16位于纸过滤器14之上，并保护纸过滤器14免受由研磨刀片和/或咖啡粉末所造成的磨损。纸过滤器14和筛16均是圆形的，并且具有在杯子周向侧壁24的底部处由杯子的周向侧壁24紧密地接纳的尺寸。如图7最佳所示，筛16可以是弹性的且耐弯曲，这样筛16在杯子12内提供平坦的表面，咖啡豆20可搁置于该平坦表面上。重要的是，如下文所详述，筛16防止咖啡豆20掉落到杯子12的底部26(该处可能是研磨刀片所触及不到的地方)上，以便由研磨刀片进行最佳研磨。如上所述，箔盖18将过滤器14、筛16和咖啡豆20密封于杯子12内。
为了获得额外的新鲜度和保护作用，过滤杯10可在单独的密封包装或封套内存储并运输，且底部26上的孔32例如可由粘性标签(未示出)来覆盖。在优选实施例中，过滤杯10是预包装的、单次使用的、一次性组件。这样，过滤杯10由箔盖18以气密的方式来密封以保持新鲜度和风味，并保护咖啡豆20免受潮湿和污染。如上文所述的，过滤杯10可由箔盖18和粘性标签密封，或可被封装于带有或不带有粘性标签的封套内。在备选的实施例中，可预期过滤杯10替代为在每次使用时进行重新填充的可重复使用的杯子。在一个实施例中，可以形成不具有孔32的杯底部26。在该实施例中，杯的底部26可由插入到咖啡装置内的针刺穿，以便为烹制好的咖啡流提供出口。
现在参照图8，示出过滤杯50的备选结构。如图所示，过滤杯50在形状和结构上与过滤杯10基本相似，但是可使用金属网过滤器52来代替纸/织物过滤器14和保护性的塑料筛16。在该实施例中，金属网过滤器52足够细以防咖啡粉末从过滤杯10泄露，此外还提供一定程度的耐磨损性。虽然公开过滤器34可由金属网形成，但是在不脱离本发明更广泛方面的情况下也可以使用相对于研磨刀片和/或咖啡粉末基本上耐磨的其它材料。
参照图9-24，示出根据本发明一个实施例的装置100。为了烹制咖啡或其它饮品，装置100预期与上述过滤杯10结合使用。如图中示，装置100通常为矩形，且包括基座102和液滴收集托盘壳体104，液滴收集托盘壳体104可滑动地容纳液滴收集托盘106，液滴收集托盘106的上表面108带有槽或栅条。液滴收集托盘106的表面108适于放置诸如咖啡杯109等的容器，诸如咖啡杯109等的容器放置于表面108上以便接收由装置100烹制并从其流出的烹制好的咖啡。容易理解，带有槽的表面108允许在操作过程中从咖啡杯109溢出的或没有对准咖啡杯109流出的液体通过表面108并收集于液滴收集托盘106内以易于清理。
壳体110定位在基座102上方并且由该基座支承，并且可滑动地接收过滤杯壳体/托盘112以用于在使用期间固定和安置该过滤杯10。如下文所述，手柄114可枢转地安装到壳体110上以便操作。如在图9和图10中进一步所示，储水容器116附接到壳体17上，由壳体17支撑，或者形成壳体17的一部分。在一个实施例中，储水容器116可拆卸地或永久地安装到壳体110上。如下文论述，壳体110还包括用于控制装置的操作特征的控制面板118。如图9中最佳所示，基座102包括在其一侧上的凹部，用于可滑动地接纳废弃箱120，该废弃箱120接收装置100清洁操作(下文描述)的水和用过的废弃过滤杯10。在备选实施例中，托盘112可由壳体110可枢转地接纳，且可在第一位置和第二位置之间运动，其中在第一位置，过滤杯壳体/托盘112可被接纳在壳体110内，而在第二位置，托盘112枢转远离壳体110且转向使用者，以便安装过滤杯10。在一个实施例中，托盘112可从壳体110拆卸下来进行清洗。
现在将具体参照图17-24来描述装置100的操作。首先，将储水容器116充满水。使用者随后从控制面板118选择所需的咖啡机设置。设置可包括诸如咖啡浓度和饮用份量、定时器的设定、自动烹制等的可选选项。如图17所示，使得手柄114沿箭头A方向向上运动，以便将托盘112从其在壳体110内的安置和保持位置解锁。在弹簧154的作用力下，托盘112沿箭头B方向从装置100滑出到图18中所示的位置。在该位置，托盘112已做好将过滤杯10放置到托盘112的接收托架124内的准备。
如图19所示，在过滤杯10放入到托盘112内之后，托盘112现在已做好沿箭头C方向被推回到装置100内的准备。如图20所示，具体地，托盘112被手动地推回到装置100内，以使托盘112由壳体110在锁定位置接收。然后使得手柄114沿箭头D的方向下降以便自动地启动研磨和烹制过程。
参照图21，如上所述，在手柄114降低后研磨过程自动启动。在该过程中，过滤杯10内的咖啡豆20由被接纳在过滤杯10内的研磨刀片126研磨，使得咖啡豆20变成咖啡粉末128。如下文所述，研磨完成之后，经加热的水从出水口输送到过滤杯10内。如图22中的箭头130所示，咖啡从托盘112的底部流出，托盘112的底部具有开口，以便使得从托盘112底部流出的咖啡流入到位于托盘112下方的咖啡杯109内。
在烹制过程完成之后，手柄114从图23中所示的位置沿箭头E的方向被提高到图24所示的位置。手柄114到其上部位置的运动再次将托盘112解锁，这样托盘112从装置100的壳体110滑出，使得使用者能够手动地将用过的过滤杯10从托盘112取走。然后可将过滤杯110丢弃到废弃箱120内。充满咖啡的咖啡杯109可在该步骤之前或之后从液滴收集托盘106取走。
如图24所示，在一个实施例中，在托盘112处于滑出位置时，刀片清洁操作自动开始。在刀片清洁操作过程中，水从出水口132流出。由于过滤杯10已被取走，刀片由空间所包围，从而能够使得流动的水将其冲洗干净。在一个实施例中，在施加水时刀片可旋转以便于清洗。由于托盘112处于滑出位置，水不会如其在烹制模式下那样从过滤杯10的底部和托盘112流出。相反地，如图59所示，由于水流入到托盘112后端134内的收集盘136内，因此水被转移。水经由废弃管138从托盘112的收集盘136流出并流入到废弃箱120内。
在备选的实施例中，可以定期地或在每次使用后使用装有诸如水等的清洗液的杯子来清洗刀片166。在该实施例中，清洗杯放入到托架124内，并通过将手柄114向下拉动来致动装置100。然后装置100可运行正常的烹制循环。备选地，可按压控制面板118上的按钮来运行清洗循环。为优化刀片的清洗和消毒，可具体配置清洗循环(例如水温、运行时间、刀片转速)。在备选的实施例中，清洗杯可装有清洗液或清洁成分的悬浮液。清洁成分可以是液体或干燥的形式，且可以采取颗粒、粉末等形式。
在另一实施例中，清洗操作可包括在实际上不放入过滤杯10的情况下来运行烹制循环。在该实施例中，手柄114被放下以开始循环，这样经加热的水通过静止或旋转的刀片166来清洗刀片。备选地，可按压控制面板118上的按钮来启动清洗循环。
图62和图63示出托盘112和收集盘136。图64示出托盘112的仰视图，并示出在通过托盘112底部的开口140时观察到的过滤杯10的开口32，其使得烹制好的咖啡能够流出。
图25A示意性地示出研磨咖啡128如何被注入经加热的水来制备咖啡，其中研磨咖啡128以下文所述程序以咖啡豆20全豆研磨制得。研磨咖啡128位于杯10内且将经加热的水从通过箭头142所指示的出水口132上方引入。经加热的水流动通过杯10内的研磨咖啡128，且如箭头144所示那样从杯10底部的孔32流出。
图26和图27示出装置100的某些内部组件。如图所示，储水容器116内充满水。如图18和图19所示，托盘112被拉出以便使得杯10能够放入到托盘112中的接收托架124内。然后将托盘112推回装置内到图20所示的位置。然后如图21和图22所示，向下移动手柄114。如下文所述，手柄114的这种运动导致杯10向上升起以便研磨杯10中的咖啡豆20。装置100包括加热装置146和泵148，以便加热来自储水容器116的水并使得水沿着路线通过供应管道以便执行如参照图25A所述的烹制操作。如图26-29所示，研磨机马达150位于装置100的壳体110内以便以下文所述方式来进行咖啡豆20的研磨。热水管152携载着经加热的水从加热装置146到达位于托盘112上方的出水口132。
如图27和图29中最佳所示，升降机构156由手柄114启动，以便使得杯10在降低位置和升高位置之间运动。机构156包括连杆臂158、可操作地附接到接收托盘112的接收托架124和相关槽162上的销160以及槽162位于其中的板164。在操作过程中，当手柄114向下运动时，销160沿着槽162的路径行进，且使得杯10和接收托架124向上升高到研磨刀片内。导向柱161被接纳于接收托架163的孔口内，以确保正确方位并确保杯10与研磨刀片对准。杯10的降低按相反过程进行。
参照图30，装置100包括研磨刀片166，其附接到与研磨机马达150相关联的旋转输出轴168上且由其驱动。当手柄114运动到如图28所示的较低位置时，杯10升高，这样刀片166与箔盖18接合并穿过箔盖18，并进入杯10与咖啡豆20相接触。由手柄114启动的杯装载/升降机构156使得杯10在该用于研磨的升高位置和降低位置之间运动。弹簧154为使用者辅助弹簧，当手柄114升高时该弹簧将托盘112从壳体110向外偏置以便放入杯10。
如图31所示，手柄114到升高位置的运动将托盘112解锁，因此托盘112在弹簧154与板165(其用作适于弹簧工作的锚定物体)合作的力的作用下滑出以便使得杯10能够放入到托盘112的接收托架124内。然后，如图32所示，使用者将杯10放入到托盘112内。必须将托盘112手动推回到如图33所示的闭合位置，直至其由图34中所示的托盘锁170锁定在位。
图35-37示出根据本发明的穿孔和研磨过程。如图35中所示，当手柄114降低时，过滤杯10沿箭头F方向朝刀片166向上升起。图36示出当杯10被完全升起时的位置。在该位置，诸如O形密封圈的密封圈172与杯10的顶缘接合，这样在烹制过程中，杯10可被加压。图37示出在进行研磨和烹制以及手柄114升起之后的杯10的下降位置。重要的是，密封圈172密封杯10的顶部，这样杯可被加压。在优选的实施例中，在烹制期间杯可被加压超过200千帕(2巴)，但是在不脱离本发明更广泛方面的情况下也可以采用其它压力。
图38-43示出用于研磨咖啡豆全豆的研磨刀片166的各个视图。如图中所示，刀片166具有V形构造。重要的是，刀片166具有插入切割刃174，这样当杯10随手柄114的下降运动升高时，杯10的箔盖18可被刺穿。刀片的顶部还包括朝上的提取切割刃176，当手柄114向上运动导致杯10在烹制后远离刀片下降时，提取切割刃176用于切穿箔盖18。如下文所述，“V”形的每个腿部还形成有相对的凹部178和凸脊180，以便于研磨咖啡豆20。刀片166还包括轴套182，其用于连接到研磨马达150的输出轴168。在该种实施例中，刀片166可被取出以便更换和/或更彻底的清洗。在备选的实施例中，刀片166与马达150的输出轴168一体地形成或以其它方式牢固固定到马达150的输出轴168。容易理解，刀片166的超薄外形使其在箔盖18内切出最小宽度的槽，以便防止研磨咖啡128在研磨过程中被甩出杯10。此外，刀片166的形状和构造便于清洗。
图44示出杯10朝向刀片166升起以及图45示出刀片166通过插入切割刃174刺穿杯10的箔盖18。在图44和图45这两幅图中，杯10中的咖啡豆20尚未被研磨。在研磨后，咖啡豆20变成研磨咖啡128。如上所述，进行烹制，然后如图46和图47中所示那样使得杯10降低，若有必要，使得刀片166的提取切割刃176再次刺穿箔盖18以便于使得杯10从刀片166移除。
现参照图48-50，示出实际的研磨过程。在研磨马达150致动后，研磨刀片166以足够高的频率旋转以研磨过滤杯10中的咖啡豆20将从如图48中所示的咖啡豆20从全豆变成如图50中所示的研磨粉末。具体地，刀片166以某一方向旋转(参见图49)使得刀片166上的凸脊180碰撞/撞击咖啡豆20以便使其碎裂。随着时间的推移，来自刀片本身的多次撞击以及最重要的是由凸脊180造成的多次撞击使得咖啡豆的尺寸逐渐减小到足以适于烹制的细碎粉末。在一个实施例中，刀片166可在烹制期间(即热水通过杯子12期间)继续以预定的频率旋转。烹制期间的旋转频率可以与用于研磨咖啡豆20的频率相同或不同。在其它实施例中，刀片166可用于在烹制期间搅拌饮品配料，以便促进饮品配料溶解于流动通过杯10的水中(例如，当利用冰茶饮品配料代替咖啡豆全豆时)。容易理解，在烹制的同时搅拌杯10内的饮品配料/咖啡豆可制备出风味更好的饮品。具体地，在烹制期间搅拌可增加研磨咖啡128与热水的接触以提高咖啡的品质和/或浓度。
在备选的实施例中，在将经加热的水分配到杯10之前可将过滤杯10从研磨刀片166缩回。容易理解，这确保研磨刀片166仅在其干燥时(即，当其在烹制之前研磨咖啡豆20时)接触咖啡。因此，研磨咖啡不容易粘到刀片166上(如果刀片166和研磨咖啡128均存在于潮湿环境中时，则研磨咖啡容易粘到刀片166上)，这样无须清洗刀片即可保持其基本上不沾有咖啡粉末。
图52-57示出适用于装置100的研磨刀片184的备选构造。如图中所示，刀片具有V形构造，且具有用于刺穿杯10的箔盖18的穿孔刀刃186。刀片184还具有便于研磨咖啡豆20的两条沿水平方向延伸的凸缘188、190，以及当杯10远离刀片184下降时用于再次切穿箔盖18的两个向上的刀刃192、194。与刀片166的优选实施例类似，刀片184可释放地附接到研磨马达150的输出轴168上，或者其可与马达150的输出轴168一体地形成或以其它方式永久固定到其上。
在图58中示出在本发明过程中使用的水路径。首先，在储水容器116内充满水。在一个实施例中，储水容器116可释放地接纳在壳体110上，这样使用者可取出储水容器116来将其充满水，然后将其放置在壳体110上。容易理解，这种构造比将水源连到储水容器本身更方便。储水容器116可具有如图60中所示的可移除的盖子194以便充水。如图17-24中最佳所示，出水口196使得水在重力的作用下从储水容器116流出。出水口196可装备有本领域技术人员公知类型的阀198，可通过常规控制器用电子方式激活所述阀以及控制所述阀使其从打开位置运动到闭合位置，反之亦然。在烹制期间，水通过出水口196从储水容器116流出，并流经第一管200，直到其到达泵148。泵148将水泵送通过加热装置146，以便将水加热到所需的预定温度。水从加热装置146流经热水供应管152到达出水口132。
在一个实施例中，在烹制过程结束时，水流与加热装置相比会在其之前关闭，这样将生成蒸汽以便将残留在杯10内的多余液体推出来或吹出来。容易理解，这种蒸汽喷吹确保最后几滴咖啡不会剩余在杯10内，且防止液体滴落。
如图25B中所示，在一个实施例中，出水口132为环状管或环208形式的花洒喷头，其具有多个形成于其中的用于分配经加热的水的孔210。从花洒喷头132的孔210流出的经加热的水既用于烹制咖啡又用于在清洗操作中冲洗刀片166。在烹制过程中，经加热的水从出水口/花洒喷头132离开进入到杯10内，杯10在该过程中的这一时刻包含研磨咖啡128。水(现在已经成为烹制好的咖啡)通过杯10底部26中的孔32流出杯10。当水通过孔32流出杯时，在水通过托盘出口202流出之前其沿着托盘112中的出口管道流动。在一个实施例中，托盘可包括位于过滤杯10的孔32正下方的流缓和构件204。流缓和构件阻止烹制好的咖啡直接流入咖啡杯109内，这样烹制好的咖啡不会喷涌而出以及溅到使用者身上或导致脏乱。在离开出口202之后，水(现在已经成为烹制好的咖啡)流入咖啡杯109内。利用控制面板118预先选定对应于饮用份量的液体选定体积，泵148和出水口196受到相应的控制以便在关断流体之前流体仅允许流过选定的量。
图65-67示出根据本发明另一个实施例的液滴收集托盘106的备选结构。如图中所示，液滴收集托盘可在第一位置和第二位置之间运动，在如图66中所示的第一位置，液滴收集托盘106位于烹制咖啡出口202的下方，而在如图67中所示的第二位置，液滴收集托盘106被容纳于装置100的基座102内。在液滴收集托盘106处于图67中所示的位置时，可放入较高的杯子/咖啡杯206。
图68示出根据本发明一个实施例的具有备选构造的咖啡装置300。如图所示，不同于杯10垂直安装且研磨刀片166、烹制花洒喷头132和马达150处于杯10上方的垂直位置上的构造，这些元件是水平取向的。具体地，如图所示，过滤杯10在壳体110内以水平取向安装。此外，研磨马达150、花洒喷头132和刀片166在水平位置上定位到杯10的一侧上。在该实施例中，装置300包括与杯10的底部连通的导管302，这样烹制好的咖啡从杯流出，并沿着导管302到达出口202，以便分配到使用者的杯109内。
图69和图70示出本发明的另一实施例的咖啡装置400。咖啡装置400在构造上与上述装置100相似，但是具有几个显著的差异。如图所示，不同于马达150、刀片166和花洒喷头132是静止的以及杯10被升高以便与刀片166接合的构造，在该实施例中，烹制花洒喷头132、马达150和刀片166配置成朝向和远离静止的杯10运动。图69示出位于静止过滤杯10上方的马达150、刀片166和烹制花洒喷头132的第一位置。马达150、刀片166和烹制花洒喷头132可在垂直方向上运动到图70中所示的第二位置，在该第二位置，刀片设置在杯10内。可通过利用机械作用或电致动器使得马达150、刀片166和花洒喷头132进行垂直运动。根据该实施例的咖啡装置400与活动的过滤杯10和被动的烹制组件相反可具有如下特征：具有活动的烹制组件(马达150、研磨刀片166和花洒喷头132)和被动的过滤杯10。
虽然优选实施例预期用咖啡豆全豆来研磨和烹制咖啡，但是本发明并不旨在限于该方面。具体地，预期本发明的装置和方法在本身并不限于包含咖啡豆全豆的杯，而是本发明可与包含研磨咖啡、部分研磨过的咖啡、茶叶、茶叶末或饮品混合配料的杯一起使用。此外，根据本发明实施例的装置可从包含于过滤杯内的任何配料来制备/烹制饮品，而并不仅限于用咖啡豆全豆来烹制咖啡。
图71-82示出了根据本发明的又一实施方式的咖啡装置500。咖啡装置500总体上类似于上述公开的咖啡装置100并且包括许多与咖啡装置100相同的部件，仅存在几个显著差别。如同咖啡装置100，咖啡装置500旨在结合上述公开的过滤杯10使用，以便烹制咖啡或其他饮品。优选地，过滤杯10盛装咖啡豆全豆。
如图71所示，咖啡装置500包括基座502和壳体504，所述壳体连接到基座502并由所述基座502支承。基座502限定液滴收集托盘壳体506，所述液滴收集托盘壳体506可滑动地接收液滴收集托盘508。如同上述液滴收集托盘106，液滴收集托盘508可具有带槽或栅条的上表面，以允许在操作期间可能溢出的液体从所述上表面经过并且收集在液滴收集托盘508中，以易于清除。如本文所示的，弃物箱510可释放地附接到基座502，以用于接收用过的过滤杯，如下文所述的。
如图71和图72最佳地所示，壳体504包括底部512、顶部514以及铰接到顶部514的前部516。前部516能够沿箭头A的方向在如图71所示的关闭位置与如图72所示的打开位置之间枢转，在所述关闭位置中，前部516接合底部512，在所述打开位置中，壳体504的内部可被接近以用于插入或移除过滤杯10，如下文所述的。在所述关闭位置中，壳体504的前部516的上表面以及顶部514的上表面形成饮品装置500的大致平坦上表面。
如图72中进一步示出的，壳体504的底部512将烹制支架518支承在可直线移动的轨道519上。如图83和图84所示，烹制支架518总体上采用锥形杯520的形式，所述锥形杯尺寸和形状适合于在其中紧密地接收过滤杯10。具体地，支架518在其顶部开放以允许插入过滤杯10，并且在其底部具有孔522以用于允许烹制咖啡或其他烹制饮品通过所述支架518离开该饮品装置500。凸缘524从杯的侧壁向外延伸并且具有从其底部延伸的一个或多个链轮或凸起部(未示出)，所述链轮或凸起部用于接合可直线移动的轨道519。烹制支架可对半地分离，以在使用之后允许自动移除过滤杯10，如下文所述的。
在一个实施方式中，可直线移动的轨道519可以是链条。在操作中，位于烹制支架518的凸缘524的下侧上的链轮/凸起部可以接合链条中的一个链节，使得链条的直线移动导致烹制支架518在研磨位置和烹制位置之间的直线移动，如下文所述的。另选地，可直线移动的轨道可以是诸如塑料或橡胶制成的带，所述带具有多个齿以用于接合烹制支架518中的至少一个互补形状的凹槽，以实现所述烹制支架的直线移动。在其他实施方式中，还可使用用于使得烹制支架在烹制位置和研磨位置之间直线移动的其他装置，而不偏离本发明的更宽泛方面。
进一步参考图71，咖啡装置500还包括储水容器526，所述储水容器被附接到壳体504、由所述壳体支承、和/或以其他方式形成为所述壳体的一部分。在一个实施方式中，储水容器526可从壳体504中移除，以有利于加注水。饮品装置500还包括热水器528和泵530，所述热水器具有加热器以用于加热来自储液容器526并经过所述加热器的水，所述泵用于将来自储液容器526的水泵送通过热水器528、通过热水供应导管532并且到达热水出口。在一个实施方式中，泵530是电磁泵。水出口优选地呈花洒喷头534的形式，并且设置在处于烹制位置的过滤杯10上方，如下文详细描述的。热水器/加热器528和泵530可以是本领域通常所采用的类型。如同咖啡装置100的花洒喷头132，花洒喷头534优选地是环形的并且在其下侧具有多个孔，以用于将热水分配到壳体504内的处于烹制位置的过滤杯10。容易理解，用于将热水传输到过滤杯10的水流路和部件与咖啡装置100的流路和部件大致相似。
如图71-82所示的，并且如上文提到的，饮品装置500还包括研磨站536和烹制站538。研磨站536包括研磨马达540和研磨刀片544，所述研磨马达用于可旋转地驱动连接到其上的输出轴542，所述研磨刀片可操作地连接到输出轴542。研磨刀片544和马达540可容纳在圆柱形套筒546内，并且马达540、轴542和刀片544可在如图71所示的第一位置和如图75所示的第二位置之间垂直地移动，在所述第一位置中，刀片544邻近于套筒546或被容纳在所述套筒546内，在所述第二位置中，所述刀片544从套筒546延伸。研磨站536还包括马达548，所述马达548用于使得研磨马达540和刀片544在第一位置和第二位置之间移动。
如本文所示的，烹制站538包括圆柱形套筒550以及可滑动地接收在圆柱形套筒550内的活塞552。活塞552被牢固地紧固到花洒喷头534并且具有通路，热水供应管线532被布设穿过所述通路。重要的是，活塞552和花洒喷头534可在圆柱形套筒550内垂直地移动。具体地，烹制站538还包括马达554，所述马达554用于使得活塞552和花洒喷头534在如图71所示的第一位置和如图79所示的第二位置之间移动，在所述第一位置中，花洒喷头534定位成邻近于圆柱形套筒550，在所述第二位置中，花洒喷头534远离圆柱形套筒550延伸。所述烹制站538可紧固到壳体504的前部516，并且能够与所述前部516一起在打开位置和关闭位置之间移动。
重要的是，饮品装置500包括连接到轨道519的轨道马达556。马达556能够被致动以实现轨道519的移动，以由此将烹制储料匣518从位于烹制站538的花洒喷头534正下方的位置移动到位于研磨站536的研磨刀片544正下方的位置。
热水器528、泵530、研磨马达540、烹制站马达554和轨道马达556均电连接到控制器(未示出)，以用于控制它们的操作。壳体504上的控制面板(未示出)电连接到控制器并且提供接口，所述接口供使用者控制饮品装置500的操作，例如待烹制的杯数、自动烹制和定时器特征等。
现将参考图71-82来描述咖啡装置500的操作。如图71-73所示，首先，使用者选择盛装有多个咖啡豆全豆20的预包装过滤杯10。然后，使用者将壳体504的前部516沿箭头A的方向提升至如图72所示的位置，以能够接近烹制储料匣518。然后，使用者将过滤杯10插入储料匣518中，如图72所示。于是使用者关闭壳体504的前部516，使得所述前部516接合底部512。在一个实施方式中，传感器可以感测到前部516被关闭和/或感测到过滤杯10被正确地定位在烹制储料匣518中。在检测到过滤杯10被接收在烹制储料匣518中和/或前部516处于关闭位置之后，控制器将致动轨道马达556。在另一实施方式中，使用者可按下控制面板上的开始(START)按钮，以手动开始烹制过程，该烹制过程借助致动轨道马达556而开始。
如图73所示，轨道马达556将实现轨道519的移动，使得轨道519接合烹制储料匣518并且使得该储料匣沿箭头B的方向移动到如图74所示的在研磨刀片544正下方的研磨位置。一旦处于研磨位置，研磨站马达548将致动，从而使得研磨马达540和研磨刀片544沿箭头C的方向朝向过滤杯10向下移动，使得刀片544刺穿过滤杯10的箔盖18并且进入杯10中。一旦刀片544定位在该杯中，马达540就被致动，从而使得刀片544以预定频率旋转，由此研磨咖啡豆全豆20或以其他方式混合杯10内的饮品配料，如图75所示。
现参考图76，一旦咖啡豆20已经转变为咖啡粉末558，研磨马达540和研磨刀片544就通过马达548从过滤杯10收回。在研磨刀片544从杯10收回之后，轨道马达556被再次接通，以将烹制储料匣518沿箭头D的方向移动到位于烹制站538下方的烹制位置。图78示出了处于烹制位置的过滤杯10和烹制储料匣518。
如图78进一步所示的，烹制站马达554接通以使得活塞552和花洒喷头534沿箭头E的方向朝向过滤杯10向下移动。在一个实施方式中，花洒喷头534可移动成与过滤杯10紧密关联，以将热水分配到过滤杯10中，即，低压烹制。在另一实施方式中，花洒喷头534可包括密封圈，例如O形密封圈。在该实施方式中，花洒喷头534向下移动，直到密封圈以挤压的方式接触过滤杯10的上边缘，以形成气密密封。过滤杯10于是在烹制步骤期间可被加压，如关于饮品装置100所讨论的。
在任一实施方式中，在花洒喷头534移入如图79所示的位置中之后，泵530从储水容器536泵送水通过热水器528，所述热水器将水加热至预定温度。然后，水继续从热水器528流动通过供应导管532并到达水出121/花洒喷头534。然后，热水经过过滤杯10和其中的咖啡粉末558，以形成烹制咖啡。所述烹制咖啡通过过滤杯10的底部26中的孔32离开该过滤杯10、通过烹制储料匣518底部中的孔522离开该烹制储料匣518、并且被收集在位于液滴收集托盘508上的咖啡杯560中。
接下来，可选的烹制后步骤包括吹扫该系统，以吹出管线中的任何残留水。在吹扫步骤中，在烹制步骤附近或该烹制步骤结束时，泵530在热水器528的加热器被断开之前就停止。这使得残留在热水器528中的过量水被转化为蒸汽。然后，该蒸汽行进通过供应导管532并且将烹制子组件(导管532、花洒喷头534等)和过滤杯10中的热水推出。容易理解，这确保了杯10中的基本上全部咖啡都排出，而不存在显著的滴液。此外，这还确保了杯10是干燥的并且当被移除以清理时不会滴出。
现参考图80，一旦咖啡杯560已经加注有烹制咖啡并且烹制过程完成，活塞552和花洒喷头534就借助马达554收回到圆柱形套筒550内。在花洒喷头已经收回到如图80和图81所示的位置，轨道马达556就再次被致动以将烹制储料匣518和用过的过滤杯沿箭头F的方向朝向烹制站536移动到清理位置。在移动预定距离之后，烹制储料匣518对半分离，如图82所示，使得用过的过滤杯10掉出储料匣518并进入到弃物箱510中。在一个实施方式中，一旦移动了预定距离，突刺可以接合烹制储料匣518上的凸起部，使得储料匣518的后半部的移动停止，而前半部的支架继续移动并且储料匣被分离。还可使用用于分离烹制储料匣的其他装置，而不偏离本发明的更宽泛方面。可选地，花洒喷头534和邻近于该花洒喷头的部件可在两次使用之间被清洗。
虽然优选实施方式构想到结合盛装咖啡豆全豆20的过滤杯10使用咖啡装置500，但是本发明不旨在局限于这方面。具体地，可结合盛装任何类型的饮品配料的过滤杯10或其他类似杯使用咖啡装置500。
虽然已相对于其详细实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解在不脱离本发明范围的情况下可以做出各种改变以及可用等同物代替其元件。此外，在不脱离其基本范围的情况下可以根据本发明的教导进行调整以适应特定的情况或材料。因此，本发明并不意旨限定于在上文详述中所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入本公开范围内的所有实施例。
Claims (20)
1.一种饮品装置，包括：
壳体，所述壳体包括储液容器；
烹制站，所述烹制站设置在所述壳体内并且与所述储液容器流体连通；
研磨站，所述研磨站设置在所述壳体内，所述研磨站在功能上与所述烹制站独立；以及
烹制储料匣，所述烹制储料匣能够选择性地在邻近于所述研磨站的第一位置与邻近于所述烹制站的第二位置之间移动；
其中，所述烹制储料匣在所述第一位置和所述第二位置之间的移动将所述烹制储料匣中的饮品配料从所述第一位置移动到所述第二位置；
其中，当处于所述第二位置时，从所述储液容器中分配液体并且将液体引向所述烹制储料匣；并且
其中，所述饮品配料位于所述烹制储料匣中并且在所述烹制储料匣位于所述第一位置时处于第一物理状态，而在所述烹制配料匣位于所述第二位置时处于第二物理状态，所述第一物理状态不同于所述第二物理状态；
其中，研磨站包括研磨马达和研磨刀片，研磨刀片和研磨马达容纳在圆柱形套筒内，并且研磨马达和研磨刀片在第一位置和第二位置之间垂直地移动，在所述第一位置中，刀片邻近于套筒或被容纳在所述套筒内，在所述第二位置中，所述刀片从套筒延伸；
烹制站包括圆柱形套筒以及可滑动地接收在圆柱形套筒内的活塞，活塞被牢固地紧固到花洒喷头并且具有通路，热水供应管线被布设穿过所述通路，烹制站还包括马达，用于使得活塞和花洒喷头在第三位置和第四位置之间移动，在所述第三位置中，花洒喷头定位成邻近于圆柱形套筒，在所述第四位置中，花洒喷头远离圆柱形套筒延伸。
2.根据权利要求1所述的饮品装置，其中：
所述饮品配料包括第一尺寸的颗粒；并且
其中，所述研磨站包括用于将所述饮品配料的颗粒从所述第一尺寸转变为第二尺寸的机构，所述第二尺寸小于所述第一尺寸。
3.根据权利要求2所述的饮品装置，其中：
所述饮品配料的所述第一尺寸的所述颗粒是咖啡豆全豆。
4.根据权利要求2所述的饮品装置，其中：
所述机构是由马达可旋转地驱动的研磨刀片。
5.根据权利要求4所述的饮品装置，其中：
当所述烹制储料匣处于所述第一位置时，所述研磨刀片和所述马达能够选择性地朝向以及远离所述烹制储料匣移动。
6.根据权利要求1所述的饮品装置，还包括：
可直线移动的轨道；以及
马达，所述马达可操作地连接到所述可直线移动的轨道；
其中，所述烹制储料匣可操作地连接到所述可直线移动的轨道；并且
其中，所述马达的致动使得所述烹制储料匣在所述可直线移动的轨道上在所述烹制站与所述研磨站之间移动。
7.根据权利要求1所述的饮品装置，其中：
所述烹制站包括液体出口，当所述烹制储料匣处于所述第二位置时，所述液体出口能够朝向以及远离所述烹制储料匣移动。
8.根据权利要求7所述的饮品装置，还包括：
泵，所述泵用于泵送来自所述储液容器的水并且将所述水引向所述液体出口；以及
热水器，所述热水器用于加热从所述泵接收的所述水。
9.根据权利要求1所述的饮品装置，其中：
所述烹制储料匣包括第一半部和第二半部，当所述烹制储料匣从所述烹制站移向所述研磨站时，所述第二半部能够与所述第一半部分离。
10.一种饮品装置，所述饮品装置包括：
壳体，所述壳体包括储液容器；
研磨机构，所述研磨机构定位在所述壳体中并且能够在收回位置和伸出位置之间移动；
烹制站，
以及
液体出口，所述液体出口从所述研磨机构横向隔开，所述液体出口能够在收回位置和伸出位置之间移动；
其中，研磨机构包括研磨马达和研磨刀片，研磨刀片和研磨马达容纳在圆柱形套筒内，并且研磨马达和研磨刀片在第一位置和第二位置之间垂直地移动，在所述第一位置中，刀片邻近于套筒或被容纳在所述套筒内，在所述第二位置中，所述刀片从套筒延伸；
烹制站包括圆柱形套筒以及可滑动地接收在圆柱形套筒内的活塞，活塞被牢固地紧固到花洒喷头并且具有通路，热水供应管线被布设穿过所述通路，烹制站还包括马达，用于使得活塞和花洒喷头在第三位置和第四位置之间移动，在所述第三位置中，花洒喷头定位成邻近于圆柱形套筒，在所述第四位置中，花洒喷头远离圆柱形套筒延伸。
11.根据权利要求10所述的饮品装置，还包括：
烹制储料匣，所述烹制储料匣尺寸适合于接收容器，所述容器盛装具有第一尺寸的颗粒的至少一种饮品配料，所述烹制储料匣能够在所述研磨机构下方的位置与所述液体出口下方的位置之间移动。
12.根据权利要求11所述的饮品装置，其中：
所述烹制储料匣被接收在可直线移动的轨道上。
13.根据权利要求11所述的饮品装置，其中：
所述至少一种饮品配料的所述颗粒是咖啡豆全豆。
14.一种用于烹制咖啡的方法，所述方法包括以下步骤：
提供咖啡装置，所述咖啡装置具有烹制站、研磨站和烹制储料匣；
其中，研磨站包括研磨马达和研磨刀片，研磨刀片和研磨马达容纳在圆柱形套筒内，并且研磨马达和研磨刀片在第一位置和第二位置之间垂直地移动，在所述第一位置中，刀片邻近于套筒或被容纳在所述套筒内，在所述第二位置中，所述刀片从套筒延伸；
烹制站包括圆柱形套筒以及可滑动地接收在圆柱形套筒内的活塞，活塞被牢固地紧固到花洒喷头并且具有通路，热水供应管线被布设穿过所述通路，烹制站还包括马达，用于使得活塞和花洒喷头在第三位置和第四位置之间移动，在所述第三位置中，花洒喷头定位成邻近于圆柱形套筒，在所述第四位置中，花洒喷头远离圆柱形套筒延伸；
将盛装咖啡豆全豆的容器插入所述烹制储料匣中；以及
使得所述烹制储料匣在所述研磨站和所述烹制站之间移动。
15.根据权利要求14所述的用于烹制咖啡的方法，还包括以下步骤：
在所述研磨站处、在所述容器内将所述咖啡豆全豆转变为咖啡粉末。
16.根据权利要求15所述的用于烹制咖啡的方法，还包括以下步骤：
将所述烹制储料匣移动到所述烹制站；以及
分配水通过所述容器以产生烹制咖啡。
17.根据权利要求16所述的用于烹制咖啡的方法，还包括以下步骤：
将所述烹制储料匣的第一半部与所述烹制储料匣的第二半部分离，以将所述容器从所述烹制储料匣排出。
18.根据权利要求16所述的用于烹制咖啡的方法，还包括以下步骤：
将蒸汽流引导至容器，以吹扫所述容器中的液体。
19.根据权利要求15所述的用于烹制咖啡的方法，其中：
将所述咖啡豆全豆转变为所述咖啡粉末的所述步骤包括：将研磨刀片移入所述容器中；
致动马达以使得所述研磨刀片以预定频率旋转；以及
从所述容器中移除所述研磨刀片。
20.根据权利要求16所述的用于烹制咖啡的方法，其中：
分配水通过所述容器的所述步骤包括：将花洒喷头移动成与所述容器连通；并且
在分配水通过所述容器之后从所述容器收回所述花洒喷头。
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