CN104105433A - 用于浓缩咖啡机的压力缓解系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于冲泡饮料的冲泡系统，其具有用于接收用于冲泡的新鲜水的进口，和当储水箱的水面下降至低于预定的水面时用于将水引导到储水箱的第一电磁阀。一对泵将水从储水箱引导到第二电磁阀。两个或更多冲泡路径从第二电磁阀引出，每个冲泡路径包括加热流过它的水的加热元件。所述第二通过从相应的冲泡路径引导过多加压的水返回通过所述第二电磁阀并且到通向排放装置的排放管的外面而防止冲泡路径中的过压力，其中到排放装置的路径不是所述冲泡路径的部分。

Description

用于浓缩咖啡机的压力缓解系统

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年3月25日提交的美国专利申请号61/467,810和2012年3月20日提交的美国专利申请号13/424,662的优先权，以它们的整体通过参考被结合。

背景技术

有许多种不同类型的咖啡饮料，包括卡布奇诺、拿铁咖啡和摩卡咖啡。所有这些都是用一份（shot）或多份浓缩咖啡来制作。一份浓缩咖啡通过加压迫使1.5盎司热水通过紧密装填、细磨的浓缩咖啡粉来制作。制作一份浓缩咖啡的过程有许多变量。例如水的温度、水的压力、磨碎咖啡粉的细度以及咖啡粉装填多紧。为了迫使水通过咖啡粉，最简单的咖啡机利用来自密封容器内的热水的压力。在这种类型的机器中，咖啡粉被装填在金属的漏斗形部件中，该金属部件具有延伸到储槽底部的管子。几盎司水被注入到该容器中并且顶部被拧上。

当水被加热时，在容器内产生压力，并且压力逃逸的唯一方式是顺着管子向上，通过咖啡粉并且在顶部从管子出来。由于管子的端部在水下，压力迫使热水向上通过管子。为了启动运行，一旦该加热容器已经将水加热到理想的温度（刚刚低于沸点），则冲泡过程开始，磨碎的浓缩咖啡粉被倒入篮中并且捣实，然后，便携的过滤器通过将它拧进机器中而被安装。小杯放在输送管正下面，并且阀打开到浓缩咖啡位置。阀的打开接合起动泵的微型开关，该泵进而为加热室和热水加压到大约15个大气压（220psi）。这迫使热水通过磨碎的咖啡粉并且到输送管外面。理想地，为了得到大约1.5盎司浓缩咖啡花大约25秒钟。

用这种类型的蒸气压力浓缩咖啡机的问题是在操作完成之后必需释放过多聚集的压力。剩余的压力通过与引出咖啡的同一个阀和输送管而被释放。操作者一旦松开冲泡头接口时可能被暴露于浓缩咖啡容器喷射的情况。如果没有消除压力的其他装置，剩余的热和蒸气导致潜在的压力通过同一个冲泡发泡口。

发明内容

本发明是一种浓缩咖啡机，其结合了压力缓解系统，该系统引导在冲泡站之后过多的蒸气和压力离开操作者。一旦冲泡操作完成，过多的水和/或蒸气被引回到电磁阀中并且再次被引导中排放装置，其中到该排放装置的路径不是原来的冲泡路径的一部分。

附图说明

图1是本发明的系统的第一实施例的示意图；和

图2是图1的示意图中所示的电磁阀和连接件的等距透视图。

具体实施方式

图1是本发明的第一实施例的示意图，示出用于适合于制作诸如浓缩咖啡和类似物的饮料的冲泡设备的压力缓解系统。该系统具有连接于供水系统的水进口10，该供水系统向该系统输送在冲泡操作中所用的新鲜冷水。二通电磁阀20根据由设置在该系统的储水箱40中的水位传感器30确定的水需求通过打开和关闭阀来控制水进入和离开该系统的供给。电磁阀20具有两种状态，通电和不通电状态。在不通电状态，该阀被关闭以防止水进入储箱40。当电磁阀通电时，水可以流进箱40中并且协助将该水槽保持在充满状态。例如，当箱需要维修或清洁时，或只是添加新鲜水到箱40中时，也可以通过将水通过电磁阀20排放进入排放装置50而将箱40放空。通向箱的电磁阀20通常打开以便当从箱40被排放时水能够通过至该排放装置50。储水箱40连接于电磁阀并且接收来自该电磁阀的冷水，并且保持水直到需要它用于冲泡饮料时。水位由监控箱40水位的水位传感器30连续地检测，并且当水位下降至低于预定水位时发送信号给电磁阀20以打开该阀。当该设备空闲时，没有水流过该系统。当请求被启动以用于冲泡水或蒸气时，箱40被打开并且冷水流过所示的一个或两个路径。每个路径包括流量计60，以监控并控制从向40输送的水的量。水通过该流量计60并且通过将水推过该系统的两个泵70a、b的其中之一。泵70a、b将水泵送到三通电磁阀80（还示于图2）中，加压到大约130psi。电磁阀80具有两个分路（division），其中第一泵70a服务第一分路，或冲泡站92，第二泵70b服务第二分路，或冲泡站94和蒸气产生单元96。电磁阀80构造成具有一对减压阀100a、100b（PRV），每个分路一个，如果泵70a、b泵送由于堵塞、运转故障或其他未知的原因收集的水，其使电磁阀80能够将水释放到排放装置110，以防止在该系统中聚集过多的水压。两个PRV阀100a、100b通向从该系统带走废水的排放装置110。

在该系统的冲泡站92中，当做出冲泡咖啡或浓缩咖啡的请求时，电磁阀80打开从泵70a通过电磁阀80到加热器112的路径，在该加热器112中水被加热到用于冲泡操作的大约二百华氏度。然后该水通过排出阀114并且输送到咖啡服务出口。流量计60a根据编程在该系统中的逻辑控制供给的水量，并且将规定量的水提供给加热器112和服务出口。但是，在指定的水被提供给服务出口之后在该系统中存在剩余的热水量。本发明具有消除过多热水的路径以防止压力和热聚集。也就是，水向后通过电磁阀80并且被引导到用于过多的水的排放装置120。以这种方式，在完成冲泡要求之后，该系统减轻管路118中的可能的热水的压力的聚集。

第二泵70b服务冲泡站94和蒸气产生单元96。冲泡站96基本像冲泡站92一样操作，其中水通过加热单元128并且然后在离开服务出口之前通过排出阀134。过多的水被引导返回通过电磁阀80并且至排放装置120，因此热和压力不能聚集在该系统中。该排放装置连接于与冲泡水的流动分开的路径，使得当存在操作者时，操作者或该系统能够排出水而不通过用于分配饮料的出口。在冲泡站92和冲泡站94两者中，电磁阀80通常处在“NC”或正常关闭位置，直到被该系统通电以允许水流过它到其指定的路径。电磁阀80的控制由连接于该系统的流量计60a、b以及泵70a、b和传感器的微控制器（未示出）来控制。

电磁阀80的第三路径和由第二泵70b服务的第二路径用于产生用于卡布奇诺咖啡和其他饮料的蒸气。来自电磁阀80和第二泵70b的水输送给将水加热到接近沸腾并产生蒸气的发泡加热器140。加热的水被输送给二通电磁阀142，该二通电磁阀142包括当压力升高到预定的值之上时用于缓解电磁阀142中的压力的减压阀，并且将蒸气/水释放到保护区，防止与任何操作者接触。电磁阀142服务两个站、用于直接蒸煮牛奶以及其他饮料的蒸气或发泡棒146、和保持牛奶以及其他饮料的发泡模块148，并且能够在不需要在蒸牛奶的时候空闲地等待的操作者或服务员的过程中自动蒸煮牛奶。在发泡棒146和发泡模块148两者中，过多的蒸气和热水可以被引导返回通过电磁阀142并且排出到服务冲泡站92和冲泡站94路径的排放装置120。因此，过多的热水和蒸气排放远离有机会接触操作者的发泡棒146和发泡组件148发生。

应当指出，虽然上面讨论了三通电磁阀80，但是三通电磁阀80可以用两通电磁阀代替而没有任何功能损失，并且本发明旨在包括这种修改。

从上面的描述中将明白，为了说明的目的在本文中已经描述了本发明的具体实施例，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。因此除了权利要求之外本发明不受限制。

Claims (10)

1.一种用于冲泡饮料的冲泡系统，包括：

用于接收用于冲泡的新鲜水的进口；

第一电磁阀，用于当储水箱的水位下降至低于预定的水位时将水引导至所述储水箱；

连接于所述储水箱用于将储存的水引导至第二电磁阀的泵；

连接于所述第二电磁阀的第一冲泡路径，其包括加热器和排出阀；并且

其中所述第二电磁阀适于从所述第一冲泡路径引导过多的加压水返回通过所述第二电磁阀并且到通向排放装置的排放管的外面。

2.根据权利要求1的冲泡系统，还包括连接于所述第二电磁阀的第二冲泡路径，其包括加热器和排出阀，其中所述第二电磁阀适于从所述第二冲泡路径引导过多的加压水返回通过所述第二电磁阀并且到通向排放装置的排放管的外面。

3.根据权利要求1的冲泡系统，还包括连接于所述第二电磁阀的蒸气产生单元，其包括加热器和第三电磁阀，所述蒸气产生单元包括发泡棒，其中所述第三电磁阀适于从所述蒸气产生单元引导过多的加压水返回通过所述第三电磁阀并且到通向排放装置的排放管的外面。

4.根据权利要求1的冲泡站，其中所述第二电磁阀是三通电磁阀。

5.根据权利要求2的冲泡站，其中从所述第二冲泡路径引出的排放装置与从所述第一冲泡路径引出的所述排放装置是同样的。

6.根据权利要求1的冲泡站，还包括设置在所述储水箱和所述第二电磁阀之间的流量计。

7.根据权利要求1的冲泡站，还包括连接于所述储水箱的第二泵，用于将存储的水引导到所述第二电磁阀。

8.根据权利要求1的冲泡站，其中所述第二电磁阀包括减压阀。

9.根据权利要求8的冲泡站，其中所述第二电磁阀包括第二减压阀。

10.根据权利要求1的冲泡站，其中所述第一电磁阀适于将过多的水从所述储水箱引导至排放装置。