CN105231820B - 饮品烹制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
饮品装置包括具有储液容器的壳体以及在所述壳体内的托架，该托架具有适于接收容器的尺寸，所述容器包含至少一种具有第一尺寸颗粒的饮品配料。该托架可在第一位置和第二位置之间枢转，其中在第一位置，托架朝向饮品装置的前部成角度，而在第二位置，托架与冲煮头对准且接触冲煮头。该饮品装置还包括一种机构，所述机构用于在所述容器内将所述饮品配料的所述颗粒从所述第一尺寸转变成第二尺寸，所述第二尺寸小于所述第一尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及饮品烹制装置，更具体地涉及用于从预包装的一次性容器和过滤器组合件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在单独的位置处完成烹制过程。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
本发明的一个目的是提供一种饮品制备装置和相关方法，上述装置和方法优点包括能够用容纳于方便的一次性的一人份(single serve)包装内且在烹制之前即刻研磨的咖啡豆全豆来烹制咖啡。
这些和其它目的通过本发明得以实现。饮品装置包括具有储液容器的壳体以及在所述壳体内的托架，该托架具有适于接收容器的尺寸，所述容器包含至少一种具有第一尺寸颗粒的饮品配料。该托架可在第一位置和第二位置之间枢转，其中在第一位置，托架朝向饮品装置的前部成角度，而在第二位置，托架与冲煮头对准且接触冲煮头。该饮品装置还包括一种机构，所述机构用于在所述容器内将所述饮品配料的所述颗粒从所述第一尺寸转变成第二尺寸，所述第二尺寸小于所述第一尺寸。
本发明还提供一种饮品烹制系统，其包括：壳体，所述壳体包括储液容器；在所述壳体内的托架，所述托架具有适于接收容器的尺寸，所述容器包含至少一种具有第一尺寸颗粒的饮品配料；一种机构，所述机构用于在所述容器内将所述饮品配料的所述颗粒从所述第一尺寸转变成第二尺寸，所述第二尺寸小于所述第一尺寸；泵，其与所述储液容器流体连通以便将来自所述储液容器的液体泵送到位于所述托架内的所述容器中；加热器，其与所述储液容器流体连通用于加热所述液体；以及控制单元，其电联接到所述泵和所述加热器以便控制所述泵和所述加热器；手柄，所述手柄能够在第一位置和第二位置之间枢转以便将所述托架从所述第一位置移动到所述第二位置，其中在第一位置，所述托架朝向所述装置的前部成角度，而在第二位置，所述托架与所述冲煮头对准且接触所述冲煮头；控制面板，所述控制面板用于控制所述饮品装置至少一项操作，其中所述控制面板包含控制电路，当手柄在烹制之后移动到向下位置时，所述控制电路将自动启动清洗过程。
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，示出在烹制模式下流动通过杯子的水流动路径。
图9是根据本发明的饮品烹制装置的右侧立体视图。
图10是图9所示饮品烹制装置的左侧立体视图。
图11是图9所示饮品烹制装置的左侧正视图。
图12是图9所示饮品烹制装置的前侧正视图。
图13是图9所示饮品烹制装置的右侧正视图。
图14是图9所示饮品烹制装置的后侧正视图。
图15是图9所示饮品烹制装置的俯视平面视图。
图16是图9所示饮品烹制装置的仰视平面视图。
图17是示出其就绪模式的图9所示饮品烹制装置的立体视图。
图18是图9所示饮品烹制装置的立体视图，示出图1所示预包装咖啡豆全豆过滤杯的装载。
图19是图9所示饮品烹制装置的立体视图，示出图1所示的预包装的咖啡豆全豆过滤杯处于装载托架内。
图20是图9所示饮品烹制装置的立体视图，示出过滤杯移动到研磨和烹制位置。
图21是图9所示饮品烹制装置处于准备烹制状态的立体视图。
图22是图9所示饮品烹制装置处于烹制模式下的立体视图。
图23是图9所示饮品烹制装置在烹制完饮品之后的立体视图。
图24是图9所示饮品烹制装置的立体视图，示出在烹制之后将用过的预包装的过滤杯取走。
图25A是图9所示饮品烹制装置处于清洁模式下的立体视图。
图25B是图9所示饮品烹制装置处于清洁模式下的立体视图，且示出液滴收集托盘的移除。
图26是图9所示饮品烹制装置的示出其内部组件的左后侧立体视图。
图27是图9所示饮品烹制装置的示出其内部组件的左前侧立体视图。
图28是图9所示饮品烹制装置的容器装载块的放大立体视图。
图29是示出其内部组件的以虚线表示的容器装载块的立体视图。
图30是饮品烹制装置的前侧正视图。
图31是饮品烹制装置的沿着图30的线A-A所取的剖视图。
图32是示出将过滤杯装载到容器装载块的容器保持器内的放大剖视图。
图33是示出容器装载块的穿刺机构的放大剖视图。
图34至图36是图9所示饮品烹制装置的示出过滤杯的装载和定位的剖视示意图。
图37是图9所示饮品烹制装置的容器卸载机构的立体视图。
图38是容器卸载机构的另一立体视图。
图39是饮品烹制装置的示出容器卸载机构操作的放大剖视图。
图40是饮品烹制装置的示出容器卸载机构操作的另一放大剖视图。
图41是根据本发明的适于与图9所示饮品烹制装置一起使用的研磨刀片组件的立体视图。
图42是图41所示研磨刀片组件的俯视平面视图。
图43是图41所示研磨刀片组件的前侧正视图。
图44是图41所示研磨刀片组件的仰侧正视图。
图45是图41所示研磨刀片组件的左侧正视图。
图46是图41所示研磨刀片组件沿着图43中的线A-A所取的侧剖视视图。
图47是示出将刀片组件插入到过滤杯内的刀片组件和预包装的咖啡豆全豆过滤杯的示意图。
图48是示出将刀片组件插入到过滤杯内的刀片组件和预包装的咖啡豆全豆过滤杯的另一示意图。
图49是示出将过滤杯从刀片组件收回的刀片组件和预包装的咖啡豆全豆过滤杯的示意图。
图50是示出将过滤杯从刀片组件收回的刀片组件和预包装的咖啡豆全豆过滤杯的另一示意图。
图51是处于研磨模式的图1所示饮品烹制装置的一部分的放大示意图。
图52是处于研磨模式的图1所示饮品烹制装置的一部分沿着图51中的线B-B所取的剖视图。
图53是图1所示饮品烹制装置的一部分在研磨咖啡豆之后的放大示意图。
图54是示出研磨咖啡豆的图1所示饮品烹制装置的研磨刀片的放大示意图。
图55是图9所示饮品烹制装置的烹制机构的放大剖视图。
图56是图9所示饮品烹制装置的自动清洁机构的示出清洁之前刀片组件的示意图。
图57是图9所示饮品烹制装置的自动清洁机构的示出清洁过程的示意图。
图58是图9所示饮品烹制装置的自动清洁机构的示出清洁之后刀片组件的示意图。
图59是图9所示饮品烹制装置处于研磨模式的示意图。
图60是图9所示饮品烹制装置处于烹制模式的示意图。
图61是图9所示饮品烹制装置处于清洁模式的示意图。
图62是图9所示饮品烹制装置的控制面板的平面视图。
具体实施方式
参照图1-8，用于与根据本发明的饮品烹制装置一起使用的过滤杯10包括杯体12、弹性过滤器14和盖16。杯体可由本领域内公知的塑料或其它材料来制成，且能够由饮品烹制装置的穿刺机构刺穿。过滤器14防止在烹制过程中咖啡粉末和/或其它沉积物从杯体12泄露出来，但是允许液体通过。重要的是，过滤器14是弹性的，这样其在研磨过程中不会遭到损坏或毁坏，如下文中详细论述的那样。盖16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体12的顶缘。多个咖啡豆18全豆封装于盖16和过滤器14之间的空间内。虽然图1示出咖啡豆18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，杯体12具有在其顶部处的开口20、周向侧壁22和底部24。如在图3和图6中最佳所示，底部24具有环形沟槽26，用于引导烹制好的饮品流向杯子的出口孔(由饮品烹制装置的穿刺机构来形成)。重要的是，如下文论述的那样，环形沟槽26是杯10最低的部分，这样烹制好的咖啡收集于沟槽26内并通过出口孔从杯流出。
图7示出处于密封状态且容纳有多个咖啡豆全豆18的杯10。如图中所示，弹性过滤器14位于杯10的底部处，刚好位于环形沟槽26的上方。过滤器14是圆形的，并且具有在杯体周向侧壁22的底部处由杯体的周向侧壁22紧密地接纳的尺寸。如图7最佳所示，过滤器14在杯体12内提供平坦的表面，咖啡豆18可搁置于该平坦表面上。重要的是，如下文论述的那样，弹性过滤器14防止咖啡豆18掉落到环形沟槽26(该处是研磨刀片所触及不到的地方)内，以便由研磨刀片进行最佳研磨。如上所述，箔盖16将过滤器14和咖啡豆全豆18密封于杯体12内，直到使用之前保持咖啡豆18新鲜。
容易理解，预包装的过滤杯10在其所有的面上完全密封以确保杯10内的咖啡豆18或其它饮品配料的新鲜度。在一个实施例中，杯10可以真空密封以进一步确保饮品配料的新鲜度。在另一个实施例中，过滤杯10可在单独的密封包装或封套内存储并运输以便获得额外的新鲜度和保护。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由盖16以气密的方式来密封以保持新鲜度和风味，并保护咖啡豆18免受潮湿和污染。
如图8中所示且如下文中详细论述的那样，环形沟槽26的底部可由饮品烹制装置的针刺穿。饮品装置的刀片刺穿盖16，使得水可进入杯体12内。然后水通过杯10以便形成烹制好的咖啡，烹制好的咖啡通过由针形成的孔从杯流出。
参照图9至图25B，示出根据本发明一个实施例的饮品烹制装置100。为了烹制咖啡或其它饮品，装置100预期与上述预包装的过滤杯10结合使用。如图中所示，装置100大体上为矩形，且包括基座102和液滴收集托盘104，液滴收集托盘104可拆卸地由基座102接收。液滴收集托盘104的上表面106带有槽或栅条，其适于支撑诸如咖啡杯等容器。容易理解，带有槽的表面106允许在操作过程中从咖啡杯108溢出的液体通过表面106并收集于液滴收集托盘104内以易于清理。
壳体110位于基座102的上方并由基座102支撑。在一个实施例中，壳体110可与基座102一体地形成。该壳体包括滑动出入门112，其允许接近过滤杯容器保持器或装载托架124以便固定和定位预包装的过滤杯10。锁定手柄114可枢转地安装到壳体110上以便操作，如下文所述的那样。如在图9和图10中进一步所示，储水容器116附接到壳体110的一部分上，由壳体110的一部分支撑，或者形成壳体110的一部分。在一个实施例中，储水容器116可拆卸地或永久地固定到壳体110上。如下文论述的那样，壳体110还包括用于控制装置100操作的控制面板118。如图10中最佳所示，基座102还包括可滑动地容纳在其中的排水托盘120，用于接收来自装置100清洁操作的水。
进一步参照图9至图25B，装置100包括烹制物出口嘴122，烹制好的饮品从其进行分配。在一个实施例中，烹制物出口嘴122的高度是可调节的，如下文中论述的那样。
现在将具体参照图17-25B来描述装置100的操作。首先，向储水容器116加注水。使用者随后从控制面板118选择所需的咖啡/饮品设置。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，沿箭头A方向向上移动手柄114，这使得滑动出入门112在箭头B的方向上向下移动以便暴露装载托架124。当手柄114处于“向上”位置且滑动出入门112缩回时，装载托架124朝向装置100的前部枢转且成角度，以便允许使用者容易地插入预包装的过滤杯10，如图18中所示。然后，使用者可将咖啡杯108放置于液滴收集托盘104上，在烹制物出口嘴122的正下方。
如图19所示，一旦预包装的过滤杯10定位到装载托架124内之后，则使得锁定手柄114在箭头C的方向上向下移动，如图20中所示。如图中所示，这导致滑动出入门112在箭头D的方向上向上移动，以便防止接近装置100的内部组件，此外还使得过滤杯10移动到研磨和烹制位置，如下文中讨论的那样。
然后使用者使用LCD控制面板118上的按钮126来选择所需的烹制设置，且按下“烹制(BREW)”按钮来启动研磨和烹制过程。在研磨过程中，过滤杯10中的咖啡豆18由接纳于杯10内的研磨刀片组件128研磨，使得咖啡豆18变成咖啡粉末130。当杯10内的咖啡豆全豆18变成咖啡粉末130之后，烹制过程将自动开始。在烹制过程中，加热后的水从冲煮头或花洒喷头132流入杯中10内。加热后的水通过咖啡粉末130，通过过滤杯10的底部流出(参照图8)，且从烹制物出口嘴122流出到位于托盘104上的咖啡杯108内。然后将咖啡杯108从托盘104取走即可享用。
为了取走用过的过滤杯10，将锁定手柄114再次移动到“向上”位置，如由图23中的箭头E所示，这将导致装载托架124从研磨/烹制位置缩回，并向外朝向使用者旋转，并且还使得出入门112打开。然后使用者手动取走该用过的过滤杯10并将其进行清理。
参照图25A和图25B，一旦过滤杯10被丢弃，使用者可再次使得锁定手柄114移动到其向下位置以关闭出入门112。重要的是，装置100包含控制电路，当手柄在烹制之后移动到向下位置时，所述控制电路将自动启动清洗过程。在清洗过程中，水从冲煮头/花洒喷头132分配以便从研磨刀片组件128和内部烹制区域清洁剩余的咖啡粉末。然后，该水被收集到排水托盘120内，在必要时通过使得该排水托盘在箭头F的方向上从基座102向外滑出而可以将其清空，如图25B中所示。在一个实施例中，刀片组件128在施加水的过程中可以旋转以便于清洗。此时，装置100处于待机模式且准备烹制另一杯饮品。
在又一实施例中，清洗操作可包括在实际上不插入过滤杯10的情况下运行烹制循环。在该实施例中，手柄114可向下移动以便开始这一循环，这样加热后的水通过刀片组件128以便对其进行清洗。备选地，可按下控制面板118上的按钮以便启动清洗循环。
图26和图27示出装置100的某些内部组件。参照图26，装置100包括研磨机马达134，其具有驱动研磨刀片组件128的旋转输出轴。装置100还包括：本领域内公知类型的加热器136，其用于加热来自储水容器116的用于烹制过程的水；泵138，其经由加热器136从储水容器116抽吸水且将水泵送到花洒喷头132以便注入到过滤杯10内；以及流量计140，其测量来自水箱116的水流量。流量计140可为本领域内公知的类型且电联接到控制面板118的印刷电路板196。以这种方式，表示来自水箱116的水流率的信号中继到控制面板118，以便将正确量的烹制好的咖啡从出口嘴122分配到使用者的咖啡杯108内。
如图26中进一步所示，入水口142连接到水箱116且提供从水箱116到水导管144的通路。设置安全阀146，当其达到预定值时其用于释放内部压力。还设置压力释放阀148。如图26和图27中所示，装置100还包括三通阀151和电磁阀152。三通阀151由电磁阀152触发，以便控制从装载托架124处的咖啡出口到出口嘴122或排水托盘120的流动路径。图26还示出了容器装载块154，其容纳装载托架124，如下文中论述的那样。
现在转到图28和图29，示出容器装载块154的细节视图。该容器装载块154包括容器装载托架124，其限定适于接纳预包装过滤杯10的大致圆柱形凹部。销或针(在图28和图29中未示出)邻近圆柱形凹部的底部设置以便刺穿过滤杯10的底部。密封圈156邻近圆柱形凹部的顶部边缘配置，其在烹制期间在装载托架124和冲煮头/花洒喷头132之间提供气密性和水密性的密封，如下文中论述的那样。如图29中最佳所示的那样，容器装载块154进一步包括支撑铰链组158，其允许装载托架124的垂直和旋转运动，允许装载托架124移动成与冲煮头对准，且其接合滑动出入门112以便当手柄114在其向上和向下位置之间移动时提供该门的移动。手柄轴160从铰链组158的下部向外延伸，并适于以固定的关系接纳手柄114的互补配合部分。容易理解，锁定手柄114的旋转从而手柄轴160的旋转控制装载托架124的运动(向上、向下和枢转运动)。在容器装载块154上还设置咖啡出口162。咖啡出口162与刺穿过滤杯10的销流体连通，并且将烹制好的咖啡/水引导到三通阀151，并(在清洗/清洁模式期间)最终引导到排水托盘120或(在烹制模式期间)引导到用于分配的出口嘴122。
现在转到图32和图33，示出用于在过滤杯10的底部穿刺形成孔的穿刺机构。如图32中最佳所示，穿刺机构为构建于装载托架24底部处的中空销164或针的形式。装载托架124的底部包括环形凹部166，其具有用于接纳过滤杯的环形沟槽26的尺寸。销164的中空内部与咖啡出口162流体连通，以便提供从过滤杯10的内部到出口嘴122的流动路径，如下文中论述的那样。如图32和图33中所示，当过滤杯10被插入到装载托架124内时，销164刺穿过滤杯10的底部24，并进入到环形沟槽26内。重要的是，包括环状沟槽的过滤杯设计、包括环形凹部166的装载托架设计以及销长度使得销164将不会非常深地刺穿过滤杯10以避免刺穿弹性过滤器14。然而，在烹制过程中，过滤杯10内的内部压力将累积，并导致该过滤杯的环形沟槽26向下扩展，导致销164达到过滤杯10内的最佳刺穿深度，由此针中的孔暴露于过滤杯10的内部，这样烹制好的咖啡可从过滤杯10流动通过销164并到达咖啡出口162。如上所述，咖啡出口162与三通阀151流体连通，因此咖啡/液体可选择性地被引导到咖啡出口嘴122(在烹制模式下)或排水托盘120(在清洗/清洁模式下)。
图34至图36示出容器装载机构168，其容纳在容器装载块154内。容器装载机构168由装载托架124、铰链组158、手柄轴160和手柄114构成。当锁定手柄114向下旋转时，装载托架124在如图34中所示的箭头G的方向上向内旋转，直到装载托架124的顶部与冲煮头/花洒喷头132对准，如图34中所示。当锁定手柄114进一步向下旋转时，装载托架124在箭头H的方向上朝向冲煮头/花洒喷头132以及刀片组件128向上平移，直到刀片组件128刺穿过滤杯10的盖16。当手柄114移动到其完全向下位置时，密封圈156压靠冲煮头/花洒喷头132的底面，从而形成气密性和液密性的密封。然后可开始进行烹制。
图37和图38示出容器卸载机构170。如图中所示，机构170包括多个推杆172，其延伸通过冲煮头/花洒喷头132，并定位成当装载托架124处于烹制位置时与过滤杯10的边缘接触(或没有过滤杯10时与密封圈156接触)。推杆172中的每一个都装配有螺旋弹簧174或类似物，以及杆密封圈176。在优选实施例中，存在三个推杆，但是在不脱离本发明更广泛方面的情况下可以利用少于或多于三个的推杆。
当在装载过程中装载托架124和过滤杯10向上推抵花洒喷头132时，过滤杯10导致弹簧偏置推杆172缩回。在该位置，推杆172由于螺旋弹簧174的偏置而在过滤杯10上施加向下的力。图39示出推杆172处于装载/烹制位置(在过滤杯10被卸载之前)的位置。在烹制之后，当手柄114向下移动时，装载托架124从花洒喷头132缩回，以及推杆172的偏置推抵用过的过滤杯10的边缘，以确保过滤杯10连同装载托架124从花洒喷头132缩回(在没有推杆172的偏置力的情况下，过滤杯10可能会粘到花洒喷头132上)。图40示出推杆172在过滤杯10卸载过程中的位置。
在一个实施例中，推杆172之一可配置有电联接到控制面板118的PCB196的传感器178。传感器178配置成检测过滤杯10是否存在以及将关于其的反馈信号中继到控制面板118。具体地，传感器178配置成当装载托架124移动到烹制位置时检测推杆172之一的移动距离。取决于移动距离，传感器178可检测过滤杯10是否存在。然后将其中继到PCB 196。
图41至图46示出用于研磨咖啡豆全豆的研磨刀片128的各个视图。如图中所示，刀片128具有V形构造。重要的是，刀片128具有插入切割刃180，这样当杯10随手柄114的向下运动升高到与花洒喷头132对准时，过滤杯10的盖16可被刺穿。刀片的顶部还包括朝上的提取切割刃182，当手柄114向上运动导致过滤杯10在烹制后远离刀片128下降时，提取切割刃182用于切穿盖16。如下文所述，“V”形的每个腿部还形成有相对的凹部184和凸脊186，以便于研磨咖啡豆18。刀片128还包括扁平颈部188，其用于连接到研磨马达134的输出轴。在这种实施例中，刀片128可移除以便更换和/或更彻底的清洗。在备选的实施例中，刀片128与马达134的输出轴一体地形成或以其它方式牢固固定到马达134的输出轴。容易理解，刀片128的超薄外形使其在盖16内切出最小宽度的槽，以便防止咖啡粉末130在研磨过程中被甩出杯10。
图47是示出过滤杯10朝向刀片128升起的放大细节视图以及图48示出刀片128通过插入切割刃180刺穿杯10的盖16。在图47和图48这两幅图中，杯10中的咖啡豆18尚未被研磨。在研磨后，咖啡豆18变成咖啡粉末130。如上所述进行烹制，然后如图49和图50中所示那样使得杯10降低，若有必要，使得刀片128的提取切割刃182再次刺穿盖16以便于使得杯10从刀片128移除。
现参照图51至图53，示出实际的研磨过程。在研磨马达134致动后，研磨刀片128以足够的频率旋转以研磨过滤杯10中的咖啡豆全豆18以便将如图51中所示的咖啡豆18从全豆转变成如图53中所示的咖啡粉末130。具体地，刀片128在一方向上旋转(参见图52)以使得刀片128上的凸脊186碰撞/撞击咖啡豆18(如图54中所示)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如图54中所示的凸脊186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128可在烹制期间(即热水通过杯10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18的频率相同或不同。在其它实施例中，刀片128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咖啡粉末130与热水的接触，这可以提高咖啡的品质和/或浓度。
现在转到图55，示出烹制机构的操作。如图中所示，来自水箱116的水由加热器136加热且通过泵138泵送到花洒喷头/冲煮头132。冲煮头132包括多个小孔190，加热后的水在通过由研磨刀片128形成的孔进入到过滤杯10内之前通过所述多个小孔190。值得注意的是，大量的小孔190将水均匀地提供到过滤杯10的顶部，这有助于将在冲煮头处的咖啡粉末130的量降到最少且在烹制过程后保持盖16的清洁。加热后的水注入过滤杯10。当过滤杯10注满加热后的水时，在容器内累积压力(因为过滤器14限制流量)。其结果是，在过滤杯10内进行加压烹制。在一个实施例中，如上所述，在烹制过程中刀片128可旋转以便促进加热后的水和咖啡粉末130之间的接触，从而提高咖啡品质。然后烹制好的咖啡通过过滤器14进入到杯10的环形沟槽26内，并通过中空针164到达咖啡出口162。从咖啡出口162，烹制好的咖啡通过三通阀151并到达咖啡出口嘴122以便分配到咖啡杯108内。
在一个实施例中，在接近烹制循环结束时，泵138将首先停止，这样加热器136进一步加热水以便产生蒸汽。该蒸汽行进通过系统以将剩余的咖啡从过滤杯10驱出。容易理解，一阵蒸汽将多余的水从滤波杯10内的咖啡粉末130去除，从而确保容易且不造成脏乱的处置和清理。
图56至图58示出自动清洗机构，一旦烹制完成则该自动清洗机构自动启动。一旦过滤杯10在烹制过程后由使用者取走，咖啡粉末130会留在研磨刀片128或冲煮头132上，如图56中所示。在使用者取走用过的过滤杯10之后下拉锁定手柄114时，滑动门112被关闭，防止接近冲煮头132和装载托架124。然后控制面板118的控制电路将启动清洗过程。在清洗过程中，水将由泵138从储水容器116泵送且由加热器136加热。然后热水将通过花洒喷头/冲煮头132流出以便清洁/清洗冲煮头132和刀片组件128上的剩余咖啡粉末130。在一个实施例中，在清洗过程中刀片128将旋转以便将咖啡粉末130从刀片去除，如图57中所示。然后将以上述的方式产生蒸汽且将蒸汽传送到装载托架124以便从装载托架124除去剩余的清洗用水且到达咖啡出口162。在清洁过程中或紧接清洁过程之前，电磁阀152控制三通阀151，这样其内携载的清洗用水和咖啡粉末130被引导到排水托盘120而不是被引导到出口嘴122。此时，装载托架124、刀片128和冲煮头132不带有咖啡粉末130，以及该装置准备好进行另一烹制循环，如图58中所示。控制面板118上的通知可提醒使用者在预定次数的烹制循环之后清空排水托盘120。
参照图59，以方框图的形式示出装置100的研磨阶段。如图中所示以及如上所述，在此研磨阶段期间，研磨机马达134将以足够高的频率旋转以便研磨过滤杯10内的咖啡豆全豆18。同时，加热器将预热来自储水容器116的水。如图59中所示，加热器可包括控制加热器136的传感器194，从而获得适于烹制的合适温度(或温度范围)。加热器传感器194电联接到控制面板118的印刷电路板196，这样印刷电路板196可通过加热器传感器194控制加热器136的温度。
参照图60，以方框图的形式示出该装置的烹制阶段。如图中所示以及如上所述，电磁阀控制(或停用)三通阀151，使得流动路径导向咖啡出口嘴122。少量的水由加热器136加热，并泵送到过滤杯10内以便预湿润咖啡粉末130。然后开始进行常规的烹制，其中水被连续地泵送通过加热器136并进入到过滤杯10内。重要的是，在整个烹制过程中调节水的温度以便进行最佳的烹制和获得最佳的口感。与此相关，水温度传感器198检测离开加热器136的水的温度并将该温度中继到控制面板118的PCB 196。然后可调节加热器的功率和泵送速率，以便将水温保持在最佳范围内。流量计140还保持跟踪流率并将该信息中继到PCB 196。接近烹制过程结束时，泵138将首先停止，以便允许加热器136进一步加热水来产生蒸汽，如上所述。然后该蒸汽行进通过系统以便将剩余的咖啡从过滤杯10驱出。在所有的咖啡离开过滤杯10之后，压力释放阀148打开(响应于来自控制面板118的PCB 196的信号)以便释放过滤杯10内部的压力。然后残余的蒸汽或水将被传送到排水托盘120。在烹制过程中烹制通道被阻塞的情况下，安全阀146配置成将压力释放到排水托盘120。
最后，参照图61，以方框图的形式示出装置100的烹制阶段。如图中所示以及如上所述，在使用者取走用过的过滤杯10且下拉锁定手柄114之后，装载托架124移动成与花洒喷头132对准。PCB 196检查过滤杯10是否被取走或仍然存在(通过推杆172和传感器178)。如果没有检测到过滤杯10，则自动启动清洗过程。具体地，电磁阀152控制三通阀151，使得流动路径导向排水托盘120。少量的热水被泵送到装载托架124内，以及由研磨机马达134使得研磨刀片128旋转，以便去除任何剩余的咖啡粉末130。接近清洁过程结束时，泵138将首先停止，以便允许加热器136进一步加热水来产生蒸汽，如上所述。然后该蒸汽行进通过系统以便将所有的清洗用水和咖啡粉末130从过滤杯10排出到排水托盘120。
现在转到图62，示出控制面板118的细节视图。如图中所示，控制面板118包括液晶显示器200；“菜单(MENU)”按钮202，其用于允许由使用者在功能之间进行选择和切换；用于调节每一功能的向上/向下箭头204，206；以及“烹制(BREW)”按钮208，其启动研磨和烹制过程。在优选的实施例中，控制面板118还包括“清洗(RINSE)”按钮210，用于手动启动清洗过程(以替代如上所述的自动清洗)；以及用于仅分配热水的“热水(HOT WATER)”按钮212。在优选的实施例中，主要的菜单功能包括研磨开/关，自动清洗开/关，自动开机设置，自动关机设置，默认烹制份量选择和时钟。这些功能中的每一项都可以显示在液晶显示器200上。
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。
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 (26)
1.饮品装置，其包括：
壳体，所述壳体包括储液容器；
在所述壳体内的托架，所述托架具有适于接收容器的尺寸，所述容器包含至少一种具有第一尺寸颗粒的饮品配料，所述托架能够在第一位置和第二位置之间枢转，其中在第一位置，所述托架朝向所述饮品装置的前部成角度，而在第二位置，所述托架与冲煮头对准且接触所述冲煮头；以及
一种机构，所述机构用于在所述容器内将所述饮品配料的所述颗粒从所述第一尺寸转变成第二尺寸，所述第二尺寸小于所述第一尺寸；所述机构是由马达可旋转地驱动的研磨刀片；
手柄，所述手柄能够在第一位置和第二位置之间枢转以便将所述托架从所述第一位置移动到所述第二位置；
控制面板，所述控制面板用于控制所述饮品装置至少一项操作，其中所述控制面板包含控制电路，当手柄在烹制之后移动到第二位置时，所述控制电路将自动启动清洗过程；其中在清洗过程中，热水通过冲煮头流出以便清洗冲煮头和研磨刀片上的剩余咖啡粉末；
其中所述研磨刀片基本上是V形的，且包括底部锋利刀刃、顶部锋利刀刃以及位于研磨刀片的侧面上的至少一对相对的凹部和凸脊，在所述研磨刀片旋转时，所述至少一个凸脊撞击所述颗粒，并且研磨刀片具有超薄外形；
其中所述托架包括布置于其底部处的用于刺穿所述容器底部的基本上中空的针，所述中空的针与饮品出口流体连通，并且所述托架的底部包括环形凹部，所述环形凹部具有用于接纳容器的环形沟槽的尺寸。
2.根据权利要求1所述的饮品装置，其特征在于：
所述饮品配料是咖啡豆全豆。
3.根据权利要求1所述的饮品装置，其特征在于：
所述冲煮头包括多个孔，所述孔与所述储液容器流体连通并定位成用于将液体流引导到所述托架内的所述容器中。
4.根据权利要求1所述的饮品装置，其特征在于：
所述托架包括邻近所述托架的顶部边缘的密封圈，所述密封圈配置成用于密封地接触所述冲煮头以便形成基本上气密性的密封。
5.根据权利要求1所述的饮品装置，还包括：
包括多个弹簧偏置推杆的容器卸载机构，所述推杆与所述容器的边缘对准且当所述托架处于所述第二位置时将力施加到所述边缘上。
6.根据权利要求5所述的饮品装置，其特征在于：
所述容器卸载机构包括传感器，该传感器配置成检测至少一个所述推杆的垂直移动距离。
7.根据权利要求1所述的饮品装置，还包括：
与所述饮品出口流体连通的三通阀；以及
电磁阀，其用于控制所述三通阀以便将饮品流引导到饮品出口嘴和排水托盘中的一个。
8.根据权利要求1所述的饮品装置，还包括：
滑动出入门，当所述手柄从所述第一位置移动到所述第二位置移动时，所述滑动出入门能够在打开状态和关闭状态之间移动，其中在所述打开状态中能够接近所述托架，而在所述关闭状态中，防止接近所述托架。
9.根据权利要求1所述的饮品装置，还包括：
泵，其用于接收来自所述储液容器的液体并将该流体引导到所述容器；以及
用于加热所述流体的加热器。
10.烹制饮品的方法，所述方法包括以下步骤：
提供容器，所述容器包含具有第一尺寸颗粒的饮品配料；
将所述容器内的所述颗粒从所述第一尺寸转变到第二尺寸；以及
使加热后的水通过所述容器以便烹制所述饮品；
提供手柄，所述手柄能够在第一位置和第二位置之间枢转以便将饮品装置的托架从所述第一位置移动到所述第二位置；其中在第一位置，所述托架朝向所述饮品装置的前部成角度，而在第二位置，所述托架与冲煮头对准且接触所述冲煮头；其中在成角度位置，从所述饮品装置的前部能够接近所述托架；
提供控制面板，所述控制面板用于控制所述饮品装置至少一项操作，其中所述控制面板包含控制电路，当手柄在烹制之后移动到第二位置时，所述控制电路将自动启动清洗过程；其中在清洗过程中，热水通过冲煮头流出以便清洗冲煮头和研磨刀片上的剩余咖啡粉末；
其中所述研磨刀片基本上是V形的，且包括底部锋利刀刃、顶部锋利刀刃以及位于研磨刀片的侧面上的至少一对相对的凹部和凸脊，在所述研磨刀片旋转时，所述至少一个凸脊撞击所述颗粒，并且研磨刀片具有超薄外形；
其中所述托架包括布置于其底部处的用于刺穿所述容器底部的基本上中空的针，所述中空的针与饮品出口流体连通，并且所述托架的底部包括环形凹部，所述环形凹部具有用于接纳容器的环形沟槽的尺寸。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：
将所述容器插入到饮品装置的托架内；
用基本上中空的针刺穿所述容器的底部；以及
用研磨刀片刺穿所述容器的盖。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：
在使得所述加热后的水通过所述容器的同时搅拌所述第二尺寸的所述颗粒。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
将所述容器从所述托架取走；
用加热后的水清洁所述研磨刀片；以及
将所述加热后的水从所述清洁引导到排水托盘。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
增加所述容器的内部压力以便扩展容器的底部从而暴露所述针内的孔。
15.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：
生成一阵蒸汽；以及
使得所述蒸汽通过所述容器以便基本上除去所述容器中的水。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
打开压力释放阀以便释放所述容器内的压力；以及
将残余的水排出到排水托盘。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：
在清洗所述研磨刀片之前感测所述容器是否存在于所述托架内。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：
使得所述手柄从所述第一位置旋转到所述第二位置导致滑动出入门移动到闭合状态。
19.饮品烹制系统，其包括：
壳体，所述壳体包括储液容器；
在所述壳体内的托架，所述托架具有适于接收容器的尺寸，所述容器包含至少一种具有第一尺寸颗粒的饮品配料；
一种机构，所述机构用于在所述容器内将所述饮品配料的所述颗粒从所述第一尺寸转变成第二尺寸，所述第二尺寸小于所述第一尺寸；
泵，其与所述储液容器流体连通以便将来自所述储液容器的液体泵送到位于所述托架内的所述容器中；
加热器，其与所述储液容器流体连通用于加热所述液体；以及
控制单元，其电联接到所述泵和所述加热器以便控制所述泵和所述加热器；
手柄，所述手柄能够在第一位置和第二位置之间枢转以便将所述托架从所述第一位置移动到所述第二位置；其中在第一位置，所述托架朝向所述饮品烹制系统的前部成角度，而在第二位置，所述托架与冲煮头对准且接触所述冲煮头；
控制面板，所述控制面板用于控制所述饮品烹制系统至少一项操作，其中所述控制面板包含控制电路，当手柄在烹制之后移动到第二位置时，所述控制电路将自动启动清洗过程；其中在清洗过程中，热水通过冲煮头流出以便清洗冲煮头和研磨刀片上的剩余咖啡粉末；
其中所述研磨刀片基本上是V形的，且包括底部锋利刀刃、顶部锋利刀刃以及位于研磨刀片的侧面上的至少一对相对的凹部和凸脊，在所述研磨刀片旋转时，所述至少一个凸脊撞击所述颗粒，并且研磨刀片具有超薄外形；
其中所述托架包括布置于其底部处的用于刺穿所述容器底部的基本上中空的针，所述中空的针与饮品出口流体连通，并且所述托架的底部包括环形凹部，所述环形凹部具有用于接纳容器的环形沟槽的尺寸。
20.根据权利要求19所述的饮品烹制系统，还包括：
流量计，其与所述储液容器流体连通以便监测来自所述储液容器的所述液体的流率，所述流量计电联接到所述控制单元以便将指示所述流率的信号中继到所述控制单元。
21.根据权利要求19所述的饮品烹制系统，还包括：
温度传感器，其与所述加热器的出口流体连通且电联接到所述控制单元。
22.根据权利要求19所述的饮品烹制系统，还包括：
与所述托架的出口流体连通的三通阀，所述三通阀选择性地受控于电磁阀以便将所述液体从所述出口引导到出口嘴和排水托盘中的一个。
23.根据权利要求19所述的饮品烹制系统，还包括：
压力释放阀，其选择性地受控以便释放所述容器内的压力。
24.根据权利要求19所述的饮品烹制系统，还包括：
冲煮头，所述冲煮头包括多个孔，所述孔与所述加热器的出口流体连通，所述冲煮头定位成用于将水流引导到所述容器内。
25.根据权利要求19所述的饮品烹制系统，其特征在于：
所述饮品配料是咖啡豆全豆。
26.根据权利要求19所述的饮品烹制系统，还包括：
包括多个弹簧偏置推杆的容器卸载机构，所述推杆与所述容器的边缘对准且当所述托架处于所述第二位置时将力施加到所述边缘上；以及传感器，其电联接到所述控制单元且配置成检测至少一个所述推杆的垂直行进距离。
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