CN103415748A - 具有半外部的高电压卤素或红外加热元件的咖啡机 - Google Patents

Abstract

一种意式浓咖啡机具有半外部的短波加热元件，所述短波加热元件从卤素灯和红外灯中选择。由于所述加热元件被包裹在穿过水箱的导热套管中，因此加热元件在水箱内但并不暴露于水，所述水含有矿物质。

Description

具有半外部的高电压卤素或红外加热元件的咖啡机

技术领域

本发明涉及用于咖啡机的设备和方法，更具体地涉及具有半外部（semi-external）加热元件的咖啡机。

背景技术

咖啡机（该术语被理解为在其中包括意式浓咖啡（espresso）机）需要加热水，用于冲泡咖啡或意式浓咖啡，且还用于冲泡其他热饮料（如茶）及制造蒸汽（以使牛奶起泡沫）。咖啡机所使用的水中含有大量溶解的矿物质。所述水可以是自来水或是含矿物质的瓶装水。

已知，加热水会导致至少一些矿物质从溶液中沉淀出来，所述沉淀通过水溶剂因加热而发生的蒸发或通过溶质作为微小颗粒从溶液中的沉淀而产生。不论发生何种情况，溶液中出现的颗粒下沉至容器的底部或侧壁，或者累积在浸泡在水中的装置上，从而使溶液持续含有沉淀物。例如，钙的沉积物是加热水常见的产物。

当雨落至地面时使石灰岩和白垩岩溶解。钙和镁的可溶解的碳酸氢盐溶解在水中。当加热水时，可溶解的碳酸氢盐释放出不可溶解的碳酸钙从而产生水垢。

已知，由于一些原因，钙化和水垢（lime scale）的沉积一直是咖啡机的一个问题。钙和石灰附着至所有接触水的物体上。这包括加热元件、水量测量元件和其他传感器及其它关键部件。水垢的堆积增加达到想要的温度所花费的时间，从而降低了热效率。更重要的是，石灰或钙的沉积物妨碍了加热元件的正常工作。减少了热量传递，而且降低了能量效率。当加热元件由于水垢沉淀的堆积而发生故障时，加热元件易于过热并处于短路状态。作为短路的结果，整个冲泡咖啡或冲泡意式浓咖啡的设备可能会出现故障，甚至其它连接至相同电路的系统都可能受到短路的不利影响。

结果，假定能使用10年至20年的机器最终只使用了2年至4年。因此，器材更换的花费是极其巨大的。由于更换这些加热元件需要由经认证的意式浓咖啡机技师来完成，因此用于维护这些咖啡机的人工成本也是很高的。他们需要工作几个小时，在这个期间机器故障从而影响了生意。

为了试图防止石灰和钙在加热元件上堆积，可以增加维修检测的频率。用于清洁石灰和钙的化学制品也需要花费金钱。因此，增加维修检测的频率增加人工成本，且使总的维修费用大幅增加。

之前为解决这个问题的尝试包括使用放置在水中的软水器。软水器用两倍的钠离子交换钙镁离子。维持这种交换是昂贵的，需要很多销售额来运营且需要许多额外的水。环保人士还主张软水器使氯化物沉积至我们的供水系统而污染了我们的环境。它们还可能伤害到对盐有饮食节制的人群。由于一项指控，环保方面的异议已导致在国家或地方层面上立法，在美国大约34个州中限制在生活污水系统中使用软水器。此外，在一些国家中，可能在不久的将来会因为环保原因而禁用软水器。据称由于盐度较大的水通过管道流动，软水器还加速了管道损坏。

另外有一项现有技术试图解决这一问题，包括在咖啡机中使用过滤器。过滤器是昂贵的。此外，为了过滤器的有效性，必须适当地维护过滤器。事实上，需要每两个月更换一次过滤器。申请人几十年对咖啡机进行检修的过程中的经验是：过滤器仅仅是没有被适当地维护。当它们应当被更换时而没有更换。除了懒惰，常见的原因是使用咖啡机的零售店中频繁的人事更换且经常短缺能够更换过滤器的受过训练的员工。

另一个现有技术的方案是围绕水箱安装作为水箱组成部分的干式外部加热元件。这样解决了水垢沉淀堆积的问题。但是却导致了其他问题。例如，在发生故障的情况下，需要整个更换使用所述干式外部加热元件的水箱。实际上由于这些加热元件需要非常高的功率以补偿它们被从水箱散发走的热量，因此这些加热元件也是昂贵的。此外，需要由经认证的意式浓咖啡机技师来对加热元件进行检修。由于这些加热元件非常难以维修，因此对这些外部加热干式元件进行检修的人工成本可能要花费几天时间。所述加热元件还必须与金属的罐表面完全接触，否则缝隙被气穴填充会降低加热元件的使用寿命。但是，与金属的罐表面完全接触常常使得包裹加热元件的外壳在使用过程中膨胀变形，从而使技师的更换复杂化。

申请人还听说有一家在网上自称为“Scalebusters”的公司提供一安装在设施的入水管上的计算机化的系统。该计算机系统使用振荡电子场，声称所述振荡电子场改变钙分子的物理（physical）尺寸、形状和电荷。虽然宣称比软水器更便宜，但该计算机系统的安装和维护是昂贵的。

因此，迫切需要一种用于解决水中的石灰和钙沉积物的累积的方法和设备，石灰和钙沉积物的累积对咖啡机有不利影响。

发明内容

本发明的一个方面是一种意式浓咖啡机，所述意式浓咖啡机具有在水箱内的短波加热元件，所述水箱容纳流向粉包（pod）/胶囊（capsule）或意式浓咖啡手柄加热的水，所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄包含经过研磨的咖啡豆，所述短波加热元件被包裹在导热套管中以使所述短波加热元件不与所述水箱内的水接触，所述水含矿物质。

本发明进一步的方面是一种用于包括半外部的加热元件的咖啡机的组件，所述组件包括：第一水箱、第一导热套管、第一短波加热元件、第二水箱、第二导热套管以及第二短波加热元件；所述第一水箱用于产生用于饮料的热水；所述第一导热套管穿过所述第一水箱且所述第一导热套管被密封为使得所述第一导热套管的内壁不与所述第一水箱中的水接触；所述第一短波加热元件不与来自所述第一水箱的水接触，所述第一短波热加热元件被包裹在所述第一导热套管中，所述第一短波加热元件从包括卤素灯和红外灯的组中选择，所述短波加热元件连接至一控制器，连接至所述短波加热元件的所述控制器确定所述短波加热元件何时启动以及运转时长；作为意式浓咖啡头部组件的组成部分，所述第二水箱用于产生用于咖啡的热水；所述第二导热套管穿过所述第二水箱，所述第二导热套管的第二内壁不与所述水箱中的水接触；所述第二短波加热元件不与水接触，所述第二短波加热元件被包裹在所述第二导热套管中，所述第二短波加热元件从包括卤素灯和红外灯的组中选择，所述第二短波加热元件连接至一控制器，连接至所述第二短波加热元件的所述控制器确定所述第二短波加热元件何时启动以及运转时长；被所述第二短波加热元件加热的热水从所述第二水箱流出至粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄，所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄包含经过研磨的咖啡豆，且所述热水被所述第二短波加热元件加热至足以将所述经过研磨的咖啡豆冲泡成意式浓咖啡。

本发明另一方面涉及一种运行具有水箱的意式浓咖啡机的方法，所述方法包括：为意式浓咖啡机提供短波加热元件，所述短波加热元件位于所述水箱的内但不与所述水箱中的水接触；运行所述意式浓咖啡机直至所述短波加热元件以不引起短路的方式被烧坏，在所述意式浓咖啡机运行的同时所述短波加热元件与所述意式浓咖啡机的其他电子部件不连接；以及，用一新的短波加热元件来替换所述短波加热元件。

本发明的另一方面是一种运行意式浓咖啡机的方法，所述方法包括：为所述意式浓咖啡机提供水箱，所述水箱保存有水且具有通过连通通道与粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄流体连通的出水口，所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄包含经过研磨的咖啡豆，所述连通通道受控于一控制器；安装穿过所述水箱的导热套管，所述导热套管中包裹有短波加热元件，所述短波加热元件不与水接触，所述短波加热元件从卤素灯和红外灯中选择，且所述短波加热元件能够加热所述导热套管以便将所述水箱中的所述水加热至沸腾的温度；使用控制器启动所述短波加热元件以将水加热至所述沸腾的温度，由所述短波加热元件加热的水的温度经计算以使得当所述加热的水从所述水箱流动至包含经过研磨的咖啡豆的所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄并萃取咖啡时适于冲泡意式浓咖啡；使在所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄中的经过研磨的咖啡豆经受源自经所述出水口从所述水箱流出的沸腾的水且流过所述连通通道的加热的水的水流的冲泡，所述加热的水已经被所述短波加热元件加热；以及，在所述意式浓咖啡机的使用寿命内，可维持所述短波加热元件上无来自水中的石灰和矿物质的沉积物。

结合附图、说明书和权利要求，将更好理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。

附图说明

本文仅以示例性的方式且结合附图描述了多种实施例，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的意式浓咖啡机的前视图，所述意式浓咖啡机具有包含加热元件并且具有热交换路径的水箱；

图2是根据本发明的另一实施例的含加热元件并且具有热交换路径的水箱的前视图，其中导热套管穿过水箱但没有到达水箱的第二侧壁；

图3是根据本发明的一个实施例的含加热元件的水箱的前视图；

图4是根据本发明的一个实施例用于与意式浓咖啡机一起使用的组件的前视图，其中该意式浓咖啡机包括具有加热元件的系统水箱及具有加热元件的意式浓咖啡头部组件（group head）；

图5是示出根据本发明的一个实施例的一方法的流程图；以及

图6A～6B是示出根据本发明的一个实施例的又一方法的流程图。

具体实施方式

下面的详细描述的是目前预期实施本发明的最优模式。由于所附权利要求书对本发明的范围进行了最好地限定，因此本说明书并非意在限制，本说明书仅是为了例示本发明的一般原理。

本发明通常提供一种使用半外部加热元件的意式浓咖啡机。可被构建为适用于现有的意式浓咖啡机的组件可包括包裹在导热套管中的短波加热元件，所述短波加热元件从卤素灯和红外灯中选择，该导热套管可完全或不完全地穿过水箱。短波加热元件可操控地接合至控制器，该控制器可确定加热元件何时启动。水箱可具有加热的水的出水口，该出水口可与含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄流体连通，以便启动的加热元件可加热导热套管，该导热套管可直接加热水箱中的水。当来自水箱的加热的水被允许流至含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄时，能以适于冲泡意式浓咖啡的速率萃取咖啡。水箱可具有用于与热水龙头流体连通的加热的水的出水口及用于与蒸汽喷嘴流体连通的蒸汽出口，启动的加热元件可加热导热套管，该导热套管可直接加热水箱中的水。当来自水箱的加热的水被允许流动至热水龙头时，可冲泡热饮料；当来自水箱的蒸汽被允许流动至蒸汽喷嘴时，能够以适用于冲泡卡布奇诺的速率使牛奶起泡沫。因为加热元件可一直保持干燥，因此加热元件可使用且可保持没有石灰或钙沉积物。

与现有技术的咖啡机（其中加热元件通常与水接触且在平常使用过程中累积石灰或钙形成的水垢）相比，本发明的咖啡机和用于该机器的组件可使用通过被包裹在导热套管中而保持干燥的加热元件。因此，在机器的使用过程中加热元件上可不出现石灰或钙的结垢现象（build-up）。传统咖啡机使用的加热元件常常由于石灰沉积物或其他水垢而损坏，与现有技术进一步相比，本发明的咖啡机出现损坏的频率小得多。与其中加热元件需要经常维护的现有技术进一步相比，包括本发明组件的本发明的咖啡机几乎不需要这么多的维护。每当需要更换加热元件时，移除套管或从套管上移除加热元件并且更换较容易。与用于咖啡机的加热元件的现有技术（其中水加热至适于冲泡意式浓咖啡的温度需要一段时间）进一步相比，本发明可利用加热更加迅速的短波加热元件。还与其中咖啡机加热元件不是非常有效的现有技术进一步相比，本发明的咖啡机的加热元件的效率大约高50%。在现有技术中，当机器内部的加热元件积累损害热传递的石灰且被烧坏时，会导致使整个机器且使连接至相同电路的可能的其它电器都停机的短路，与现有技术进一步相比，本发明的咖啡机所使用的短波加热元件在灯被烧坏时可处于不连接状态。在这种情况下，与现有技术中描述的短路不同，咖啡机的其他部件可不受影响。与现有技术的仅可使用两年至四年的咖啡机相比，本发明的咖啡机或使用本发明组件的咖啡机可使用十年至二十年。还与其它现有技术的可利用完全外部的加热元件的咖啡机进一步对比，本发明的短波加热元件可以是半外部的，因为该短波加热元件可在水箱内的水的外部，但却在意式浓咖啡机的水箱内部。效率可高于外部加热元件的效率，且它们不会受到实际加热元件和水箱表面之间的气穴的不利影响。与现有技术的意式浓咖啡机（其中需要由经认证的意式浓咖啡机技师来对加热元件进行检修或更换）进一步相比，本发明的组件或意式浓咖啡机不要求由经认证的意式浓咖啡机技师来对所使用的短波加热元件进行检修或更换。

结合附图和下面的描述可以更好地理解根据本发明的设备的原理及运行和用于具有半外部高电压加热元件的咖啡机的方法。

如图1所示，意式浓咖啡机10可具有短波加热元件20，所述短波加热元件20可通过被包裹在穿过水箱40的导热套管30中而处于水箱40内。水箱可包含加热的水（当加热元件接通或曾接通），该加热的水流向具有粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄51的意式浓咖啡头部组件50，所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄51中包含有经过研磨的咖啡豆。

导热套管30可被限定为金属套管，且还可被限定为具有高导热性的非金属套管。高导热性指（以Btu/(hr°F ft)为单位）至少15或至少40，或更优选的实施例是至少100或至少200。还应包括例如由石墨烯（一种最近发现的具有非常高的导热性的强碳（strong carbon）材料）制成的套管。

导热套管30能低于水箱40中水42的液面43穿过水箱。本发明申请中使用的术语“短波加热元件”20应被限定为卤素灯或红外灯。申请人仅选择了这个用语是因为卤素灯或红外灯通常处于光谱的短波范围中。但是本文所使用的术语“短波加热元件”并非是对卤素灯或红外灯所指示的光谱之外的其他特定的光谱部分进行限制。短波加热元件20（在本发明的所有实施例中）可以是高电压加热元件，这意味着它可以具有110V或更高的电压。短波加热元件20可以被包裹在导热套管30中以致不与水箱40内的水42接触。水箱中的水可以包含当水加热时可以从溶液中沉淀或蒸发出来的矿物质。在这种形式中，热交换器70能以大体上垂直的方向横贯所述水箱40。

图1还示出控制器60，控制器60可操作地接合至短波加热元件20。控制器60可确定短波加热元件20启动的时机。控制器60或另一控制器还可控制加热的水从水箱至所选择的出口的流动通道，例如从水箱40的流动通道：加热的水的流动通道77（连接至具有入口71的热交换器70），该加热的水穿过水箱40至包含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄51；加热的水的流动通道79从水箱40至热水龙头59；蒸汽47的流动通道78从水箱40至蒸汽喷嘴58。

图2示出的变形中，导热套管30没有穿过水箱40的整个长度。更确切地，导热套管30穿过水箱的长度足够确保包裹在导热套管中的短波加热元件20能够迅速地加热水箱40中的水。本发明的意图是短波加热元件可加热水箱40中所有的水。

图3示出根据本发明的水箱40的一个实施例，所述水箱40具有细长或管状的入水口49和细长的出水口36，所述细长的出水口36可成为与包含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄（未示出）、热水龙头（未示出）或蒸汽喷嘴（未示出）流体连通的流动通道37。短波加热元件20可被放置在水箱40的第一侧45及水箱40的第二侧46的内侧，以便对水箱40中水42的加热具有最大效果。因此，导热套管30可从水箱40的第一侧45至水箱40的第二侧46横贯水箱40。

图4示出组件100，所述组件100包括系统水箱40，所述系统水箱40具有带有短波加热元件20的导热套管30，组件100还包括集成到意式浓咖啡头部组件50中的较小的意式浓咖啡罐44。意式浓咖啡机包括具有加热元件的系统水箱，及具有集成加热元件的意式浓咖啡头部组件。

根据本发明，用于咖啡机的组件100可包括半外部加热元件。如图4所示，用于咖啡机（特别是意式浓咖啡机）的组件100可包括：第一水箱40，所述第一水箱40用于加热流动至热水龙头59的水和蒸汽化流动至蒸汽喷嘴58的水；以及第二水箱44，所述第二水箱用于加热流动至包含经过研磨的咖啡豆的咖啡粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄51以冲泡意式浓咖啡的水。

第一短波加热元件20可位于第一水箱内但被包裹在第一导热套管30中，所述第一导热套管30可穿过第一水箱且所述第一导热套管30被密封为使得所述第一导热套管30的内壁30A可不与第一水箱40中的水42接触。因此第一短波加热元件20可不与第一水箱中的水接触。第一短波加热元件可从包括卤素灯和红外灯的组中选择。短波加热元件可连接至控制器60，所述控制器60确定短波加热元件何时启动及运转时长。

用于意式浓咖啡机的组件可进一步包括小于第一水箱40且不连接至第一水箱40的第二水箱44。第二短波加热元件22可以是半外部的，因为第二短波加热元件22可以在第二水箱44内但不与第二水箱中的水接触（例如通过将所述加热元件22包裹在以低于水箱中水面的位置穿过第二水箱的第二导热套管32中）。第二导热套管32的内壁32A（有时被称为第二内壁）可不与水箱44中的水接触。和之前一样，第二短波加热元件22可保持干燥，且可从包括卤素灯和红外灯的组中选择。

图4示出第二水箱如何连接至控制器。第二短波加热元件22可连接至一控制器60，所述控制器60确定第二短波加热元件何时启动及运转时长。例如，控制器可使加热元件22启动以便使水箱中的水以足够的温度沸腾，这样当水流动至意式浓咖啡头以接触经过研磨的咖啡豆时水温降至领域内已知的适于萃取咖啡来冲泡意式浓咖啡的温度。在被第二短波加热元件充分加热之后，被第二短波加热元件22加热的热水可流出第二水箱44，且流动至包含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄51以将经过研磨的咖啡豆冲泡成意式浓咖啡。

在任何实施例中，第一和第二导热套管可穿过整个水箱，或可不穿过整个水箱。例如，如图2中所示，导热套管30可穿过整个水箱长度的至少三分之二。在组件100中，第一和第二导热套管可穿过它们位于其中的水箱的整个长度的至少三分之二。

典型地，第一短波加热元件20可邻接第一导热套管，或在一些情况中通过气垫/气囊与第一导热套管分离（如图3所示）。但是，与其他加热元件不同，在套管和加热元件20（或22）之间的气垫27不会引起问题并且对短波加热元件加热导热套管所需的时间不会造成影响。在组件100中，第二短波加热元件22可邻接第二导热套管或通过气垫/气囊与第二导热套管分离，且与可邻接第一导热套管或通过气垫/气囊与第一导热套管分离的第一短波加热元件相互独立。

在任何实施例中，如图2所示，热交换路径70可中断水箱40，在所述水箱40中包裹有包含短波加热元件20的导热套管30。热交换路径70可从水箱的底部延伸至水箱顶部。冷却流体77被布置为可穿过热交换路径70。所有所述的热交换路径70均可不中断自身包含卤素灯或红外灯的导热套管30。

如图5所示，本发明还可表示为运行具有水箱的意式浓咖啡机的方法。方法100可包括如下的步骤110：为意式浓咖啡机提供短波加热元件，所述短波加热元件位于咖啡机的水箱内但不与水箱中的水接触。这可以从图1至图5中的任意一幅中看出来，其中所述短波加热元件被包裹在处于水箱中的水面之下的导热套管中。

运行所述意式浓咖啡机直至所述短波加热元件以不引起短路的方式被烧坏，在所述意式浓咖啡机运行的同时所述短波加热元件与所述意式浓咖啡机的其他电子部件不连接。

方法100还可包括用一新的短波加热元件来替换短波加热元件的步骤130。

在一些变形中，该方法还可进一步包括对短波加热元件进行检修，且该检修无需由经认证的意式浓咖啡机技师来完成。

如图6A～6B中所示，本发明可被描述为运行意式浓咖啡机的又一方法。方法200可包括如下的步骤210：为意式浓咖啡机提供水箱，该水箱保存水且具有通过连通通道与含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄流体连通的出水口，该连通通道受控于一控制器。方法200可具有安装穿过水箱的导热套管的步骤220。在一些实施例中，穿过水箱是指从一侧至另一侧（即水箱的全长）穿过该水箱（如图1所示）。在另外的实施例中，穿过水箱可包括不穿过该水箱的全长（如图2所示）。所述导热套管中可包裹有短波加热元件。可以包裹到使得短波加热元件邻接导热套管的内壁的程度。在其他情况中，可以包裹到短波加热元件的外表面与导热套管的内壁之间留有空隙的程度。在所有实施例中，所述短波加热元件不与水接触，且可从卤素灯和红外灯中选择。

短波加热元件20（或22）能够加热导热套管以将水箱中的水加热至沸腾的温度。实际上，卤素灯加热非常迅速，且可非常迅速地促使水箱中的水沸腾以及达到更高的温度。在一些情况中，这可在几秒钟内发生。

方法200可包括使用控制器控制何时启动短波加热元件以加热水的步骤230。可将水加热至经计算的沸腾温度，这样当加热的水流动穿过意式浓咖啡头部且与其中经过研磨的咖啡豆接触时，加热的水已经冷却至领域内已知的适于冲泡意式浓咖啡的温度（大约85摄氏度至92摄氏度）。术语“接近沸腾的温度”指当加热的水与容纳有经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄接触时，该加热的水的温度。在一些实施例中，该温度可以是92摄氏度。因此，由短波加热元件加热的水的水温可以高于接近沸腾的温度，且可以是煮沸的或者更高。所述温度可被计算为：使得当加热的水从水箱流动至包含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄并萃取咖啡时能够冲泡咖啡。

方法200可包括如下的步骤240：使在包含经过研磨的咖啡豆的粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄中的经过研磨的咖啡豆经过加热的水流（可以是接近沸腾的水）的冲泡，该加热的水源自经出水口流出水箱且流经连通通道的沸腾的水，且该加热的水（可接近沸腾）已经被短波加热元件加热。方法200的又一步骤可包括：在意式浓咖啡机的使用寿命内可维持所述短波加热元件上无来自水中的石灰和矿物质的沉积物。这可以通过如下过程实现：意式浓咖啡机在它的整个使用寿命内运行的同时，加热元件被包裹在热传导元件中，从而可保护加热元件上没有石灰和矿物质的沉积物。这还通过如下过程实现：对加热元件进行性能维护和/或更换加热元件，而不必使加热元件与水箱中的水接触。

在本方法的一些变形中，本发明进一步包括当需要对短波加热元件进行维护和更换时，在不弄湿短波加热元件的情况下移除短波加热元件。

“包含在粉包/胶囊或手柄中用于冲泡意式浓咖啡或咖啡的粉末和小颗粒”中的术语“粉末”和“小颗粒”是广义的术语，包括从其中萃取咖啡以用于冲泡意式浓咖啡或另一类型的咖啡的任何物质。词语“粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄”包括容器、密封容器，且包括意式浓咖啡手柄。

“含矿物质的水”指普通自来水或出售的瓶装水，及可含矿物质的水（诸如矿泉水）。“含矿物质的水”不包括其中矿物质已被去除的出售的瓶装水且尤其不包括以“过滤水”出售的水。含矿物质的水适用于冲泡咖啡或意式浓咖啡。

虽然已关于有限数量的实施例描述了本发明，但应理解还可得到本发明的很多变形、修改和其他应用。因此，在权利要求中叙述的所要求保护的本发明并不受到本文所描述的实施例的限制。

Claims (21)

1.一种意式浓咖啡机，所述意式浓咖啡机具有在水箱内的短波加热元件，所述水箱容纳流向粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄的加热的水，所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄包含经过研磨的咖啡豆，所述短波加热元件被包裹在导热套管中以使所述短波加热元件不与所述水箱内的水接触，所述水含矿物质。

2.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，其中，所述导热套管在所述水箱中的水的液面的下方处穿过所述水箱。

3.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，其中，所述短波加热元件从包括卤素灯和红外灯的组中选择。

4.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，其中，所述短波加热元件是卤素灯。

5.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，其中，所述短波加热元件是红外灯。

6.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，进一步包括控制器，所述控制器可操控地接合至所述短波加热元件并用于确定所述短波加热元件启动的时机。

7.根据权利要求6所述的意式浓咖啡机，其中，所述控制器控制加热的水从所述水箱至选择的出口的流动通道。

8.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，进一步包括大体上垂直地横贯所述水箱的热交换器。

9.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，其中，所述短波加热元件在所述水箱的第一侧的和所述水箱的第二侧的的内侧。

10.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，其中，所述导热套管从所述水箱的第一侧至所述水箱的第二侧横贯所述水箱。

11.根据权利要求1所述的意式浓咖啡机，其中，所述水箱具有管状的入水口。

12.一种用于包括半外部的加热元件的咖啡机的组件，所述组件包括：

第一水箱，所述第一水箱用于产生用于饮料的热水；

第一导热套管，所述第一导热套管穿过所述第一水箱，且所述第一导热套管被密封为使得所述第一导热套管的内壁不与所述第一水箱中的水接触；

第一短波加热元件，所述第一短波加热元件不与所述第一水箱中的水接触，所述第一短波热加热元件被包裹在所述第一导热套管中，所述第一短波加热元件从包括卤素灯和红外灯的组中选择，所述短波加热元件连接至一控制器，连接至所述短波加热元件的所述控制器确定所述短波加热元件何时启动以及运转时长；

第二水箱，作为意式浓咖啡头部组件的组成部分，所述第二水箱用于产生用于咖啡的热水；

第二导热套管，所述第二导热套管穿过所述第二水箱，所述第二导热套管的第二内壁不与所述水箱中的水接触；以及

第二短波加热元件，所述第二短波加热元件不与水接触，所述第二短波加热元件被包裹在所述第二导热套管中，所述第二短波加热元件从包括卤素灯和红外灯的组中选择，所述第二短波加热元件连接至一控制器，连接至所述第二短波加热元件的所述控制器确定所述第二短波加热元件何时启动以及运转时长；

被所述第二短波加热元件加热的热水从所述第二水箱流出至粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄，所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄包含经过研磨的咖啡豆，且所述热水被所述第二短波加热元件加热至足以将所述经过研磨的咖啡豆冲泡成意式浓咖啡。

13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述第一水箱和所述第二水箱不互相连接，且其中所述第一水箱大于所述第二水箱。

14.根据权利要求12所述的组件，其中，所述第一导热套管穿过整个所述第一水箱的长度的至少三分之二，且其中所述第二导热套管穿过整个所述第二水箱的长度的至少三分之二。

15.根据权利要求12所述的组件，其中，

（i）所述第一短波加热元件邻接所述第一导热套管；或者

（ii）所述第二短波加热元件邻接所述第二导热套管；或者

（iii）所述第一短波加热元件邻接所述第一导热套管且所述第二短波加热元件邻接所述第二导热套管。

16.根据权利要求12所述的组件，进一步包括热交换路径，所述热交换路径从所述第二水箱的底部至所述第二水箱的顶部中断所述第二水箱，冷却流体被布置为穿过所述热交换路径，所述热交换路径不中断所述第二导热套管。

17.根据权利要求16所述的组件，进一步包括第一热交换路径，所述第一热交换路径从所述第一水箱的底部至所述第一水箱的顶部中断所述第一水箱的，冷却流体被布置为穿过所述第一热交换路径，所述第一热交换路径不中断所述第一导热套管。

18.一种运行具有水箱的意式浓咖啡机的方法，包括：

为意式浓咖啡机提供短波加热元件，所述短波加热元件位于所述水箱内但不与所述水箱中的水接触；

运行所述意式浓咖啡机直至所述短波加热元件以不引起短路的方式被烧坏，在所述意式浓咖啡机运行的同时所述短波加热元件与所述意式浓咖啡机的其他电子部件不连接；以及

用一新的短波加热元件来替换所述短波加热元件。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括对所述短波加热元件进行检修，且所述检修无需由经认证的意式浓咖啡机技师来执行。

20.一种运行意式浓咖啡机的方法，包括：

为意式浓咖啡机提供水箱，所述水箱保存有水且具有通过连通通道与粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄流体连通的出水口，所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄包含经过研磨的咖啡豆，所述连通通道受控于一控制器；

安装穿过所述水箱的导热套管，所述导热套管中包裹有短波加热元件，所述短波加热元件不与水接触，所述短波加热元件从卤素灯和红外灯中选择，且所述短波加热元件能够加热所述导热套管以便将所述水箱中的水加热至沸腾温度；

使用控制器启动所述短波加热元件以将水加热至所述沸腾温度，由所述短波加热元件加热的水的温度经计算以使得当所述加热的水从所述水箱流动至包含经过研磨的咖啡豆的所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄并萃取咖啡时适于冲泡意式浓咖啡；

使在所述粉包/胶囊或意式浓咖啡手柄中的经过研磨的咖啡豆经受源自经所述出水口从所述水箱流出的沸腾的水且流过所述连通通道的加热的水的水流的冲泡，所述加热的水已经被所述短波加热元件加热；以及

在所述意式浓咖啡机的使用寿命内维持所述短波加热元件上无来自水的石灰和矿物质的沉积物。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括当需要维护和更换所述短波加热元件时，在不弄湿所述短波加热元件的情况下移除所述短波加热元件。

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