CN107205570A - 自动咖啡机和制备调制饮料的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种饮料系统，包括具有出水口的壳体。储水器安装在壳体上。储水器布置成通过至少一个流体导管与出水口流体连通。流量计设置在至少一个流体导管内。流量计被构造成测量供应到出水口的水的体积。加热机构被构造成加热至少一个流体导管内的至少一部分水。水在没有泵的情况下选择性地供给到出水口。

Description

自动咖啡机和制备调制饮料的方法

相关申请的交叉引证

本申请要求2014年6月17日提交的美国专利申请序列号14/307,289，2014年12月12日提交的美国专利申请序列号14/568,471以及2015年7月29日提交的美国专利申请序列号14/812,731的权益，这些申请的全部内容以引证方式并入本文。

背景技术

本公开的示例性实施例涉及一种用于调制饮料的系统和方法，并且更具体地涉及一种自动调制具有期望风味特性的饮料的系统和方法。

用于调制饮料(诸如咖啡)的各种系统和方法是已知的。已知的系统包括滤煮(drip brewing)系统和法式滤压系统，在该滤煮系统中热水通过咖啡研磨粉过滤并进入卡拉卡夫瓶中，在该法式滤压系统中咖啡研磨粉和热水在容器中混合并且水可渗透的柱塞从上方压入容器中以捕获在容器底部的研磨咖啡。

因此，不管所选择饮料的类型或体积如何，一种能够自动调制具有期望风味特性的饮料的调制系统是所期望的。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种饮料系统，包括具有出水口的壳体。储水器安装在壳体上。储水器布置成经由至少一个流体导管与出水口流体连通。流量计设置在至少一个流体导管内。流量计被构造成测量供应到出水口的水的体积。加热机构被构造成加热至少一个流体导管内的水的至少一部分。水在没有泵的情况下选择性地供应到出水口。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，通过操作所述加热机构将水选择性地供应到所述出水口。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，通过操作所述加热机构产生的压力被构造成向所述出水口供应一定体积的水。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述加热机构和所述流量计可操作地耦接到控制器。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述控制器被构造成基于由所述流量计测量的所述水的体积来控制所述加热机构的操作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，来自所述储水器的水通过重力被供给到所述流量计。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述流量计是桨轮。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述加热机构仅在储水器包含流体时才可操作。

根据另一个实施例，提供了一种饮料系统，包括壳体，壳体被构造成接收用于储存由饮料系统制备的饮料的容器。加热机构定位在壳体内。加热机构被构造成选择性地加热容器内的饮料。热调节装置可操作地耦接到加热机构。该热调节装置被构造成监测饮料和容器中的至少一个的温度，使得温度保持在预定阈值内以维持饮料的风味特性。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，当热量将所述饮料内的一种或多种化合物分解时，由所述加热机构提供的热量影响所述饮料的风味特性。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述热调节装置是热敏电阻。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述热调节装置是自动调温器。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述壳体包括被构造成容纳所述容器的基板并且所述加热机构定位在所述基板内。

根据另一个实施例，提供了一种饮料系统，其包括被构造成容纳容器的壳体。喷头安装在壳体上。喷头与容器基本上竖直对准。储水器可移除地耦接到壳体的一部分。调制篮可移除地安装在喷头正下方的壳体。调制篮包括大致中空体，大致中空体被构造成限定该中空体中的调制室。形成在调制篮的中空体中的至少一个出口开口流体地耦接到调制室。

除了上述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述大致中空体包括被构造成收集一定体积的流体以防止溢流的至少一个溢流孔口。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述至少一个溢流孔口邻近所述中空体的侧壁定位。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述至少一个出口开口包括两个基本上相同的出口开口。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述至少一个出口开口包括单个出口开口。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，单个出口开口包括虹吸管，该虹吸管具有流体地耦接到调制室并从所述中空体的侧壁延伸的管道。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，流量控制装置在所述至少一个开口附近安装至所述中空体。流量控制装置被构造成选择性地控制通过至少一个开口的流体的流量。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代方案，在另外的实施例中，所述流量控制装置可以在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处流体被配置成自由流过所述至少一个开口，在第二位置处没有流体被配置成流过所述至少一个开口。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述中空体被构造成可滑动地安装到所述壳体的一个或多个导轨。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述储水器的直径和所述壳体的与所述储水器耦接的一部分的直径基本上相同。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述调制篮和所述喷头从所述储水器横向偏移。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，平台被安装到所述壳体。平台可在缩回位置和延伸位置之间移动。在延伸位置中所述基板、所述平台、所述调制篮和所述喷头基本上关于竖直轴线对准。

根据另一个实施例，提供包括具有流量计的壳体的饮料系统。可与壳体一起构造的储水器包括用于接收液体的室。储水器布置成与流量计流体连通。储水器竖直设置在流量计上方，使得从室到流量计的液流由重力驱动。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述液体被构造成从所述室流动直到达到均衡。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述流量计布置在加热机构的上游的流体导管内。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代方案，在另外的实施例中，所述流量计是桨轮。

附图说明

并入本说明书并形成本说明书的一部分的附图体现了本公开的多个方面，并且附图连同说明书用于解释本公开的原理。在附图中：

图1是表示调制咖啡的强度(％TDS)与提取率(％)的曲线图；

图2是根据实施例的饮料调制设备的示意图；

图3是根据实施例的饮料调制设备的立体图；

图4是根据实施例的另一个饮料调制设备的立体图；

图5是根据实施例的另一个饮料调制设备的立体图；

图6是根据实施例的饮料调制设备的截面的示意图；

图7是根据实施例的饮料调制设备的另一个立体图；

图8是根据实施例的饮料调制设备的储水器的立体图；

图8a是根据实施例的饮料调制设备的另一个储水器的正视图；

图9是根据实施例的图8的储水器的盖的立体图；

图10是根据实施例的饮料调制设备的调制篮的截面图；

图11a是根据实施例的在止滴组件处于第一位置时饮料调制设备的调制篮的底视图；

图11b是根据实施例的在止滴组件处于第二位置时饮料调制设备的调制篮的底视图；

图12a是根据实施例的饮料调制设备的喷头的截面图；

图12b是根据本发明实施例的饮料调制设备的喷头的底视图。

图13是曲线图，该图表示根据实施例的饮料调制设备实现的包括风味特性的调制咖啡的强度(％TDS)与提取率(％)；

图14是使用根据实施例的饮料调制设备制备调制饮料的方法的流程图；

图15是表示所输送水的体积与时间(低温水)的曲线图。

图16是表示第一次输送的时间与自先前操作加热机构起所经过时间的曲线图。

图17是根据另一个实施例的调制篮的一部分的顶部立体图；

图18是根据另一个实施例的图17的调制篮的一部分的截面图；和

图19是根据另一个实施例的饮料调制设备的壳体的立体图。

具体实施方式通过参考附图以举例的方式来解释本公开的实施例，以及优点和特征。

具体实施方式

本文所公开的方面和实施例包括用于制备各种调制饮料的系统和方法。尽管在本文参考制备调制咖啡饮料描述本公开，但是其他调制饮料的制备也在本公开的范围内。如本文所用，术语“咖啡”是指包括从咖啡豆中提取并溶解在水中的固体的饮料。调制的咖啡通常通过将热水通过干燥和经研磨的咖啡豆(在本文中被称为“研磨咖啡”)来制备。来自研磨咖啡的固体在其通过热水时溶解在热水中。

如图1所示，调制咖啡的风味特性是强度(可溶物浓度)和提取率(可溶物产率)之间的平衡。强度是指测量的咖啡中提取的固体量。强度通常表达为总溶解固体的百分比(％TDS)。例如，对于测量结果为1.2％TDS的100g咖啡，咖啡的98.8g是水，而1.2g是溶解的咖啡固体。提取率或可溶物产率是指在调制过程期间通过溶解水除去的研磨咖啡的重量百分比。可提取研磨咖啡中高达30％的可溶性固体，剩余70％中的大部分不溶于水。调制咖啡的可溶性产率取决于多种因素，包括但不限于通过研磨咖啡的水的温度、研磨咖啡的研磨尺寸以及水与研磨咖啡接触的时间量。例如，具有较大研磨尺寸的研磨咖啡在较低温度下可需要较高水温或者较长水接触时间，以实现与具有较小研磨尺寸的研磨咖啡等同的可溶物提取率的量。

多年来，咖啡行业内的各种协会和委员会已经建立“金杯子”标准：具有提取率在约18％和22％之间以及总溶解固体百分比在1.15％和1.35％之间的咖啡将通常产出最优质的调制咖啡。如图所示，提取率大于22％的咖啡将具有在有助于与过度提取相关联的苦味的可溶性组分上的急剧增加，而提取率小于18％的咖啡通常与酸味、未散开的味道相关联。

用于调制咖啡的水的量也应被控制以生成具有愉悦味道和强度的咖啡。咖啡的强度将取决于多种因素而变化，例如研磨咖啡和所用水的比率，研磨尺寸以及研磨咖啡和水之间的接触时间。在一般应用中，使用太多的水可导致咖啡变淡，而使用太少的水可导致不期望的浓咖啡。

在确定适当的平衡和味道时，所使用的水的温度也被认为是重要的变量。这是因为较冷的水可不能提取期望量的构成调制咖啡的风味的可溶物。类似地，更热的水可提取比期望值更高的苦味可溶物的比率。因此，通常期望的是，使用水调制咖啡，以使调制室中的温度在约195°F和205°F(91℃至96℃)之间。

已知的是，用水预先浸泡或润湿研磨咖啡(诸如在输送用于调制咖啡的大部分热水之前)可引起调制的咖啡具有比不预先浸泡研磨咖啡生成的调制咖啡更愉悦的味道。预先浸泡研磨咖啡释放在研磨咖啡内捕获的气体，诸如二氧化碳。因此，构造成均匀地吸收和过滤水的研磨咖啡的部分增加。用于预先浸泡研磨咖啡的水在本文中可被称为“闪蒸水(bloom water)”，并且闪蒸水暴露于研磨咖啡以预先浸泡咖啡的时间被称为“闪蒸时间(bloom time)”。在闪蒸水之后，用于通过研磨咖啡调制咖啡的水在本文将被“调制水”。在完成用闪蒸水预先浸泡研磨咖啡历时闪蒸时间后，调制水输送到研磨咖啡。除了其他因素之外，闪蒸水的量与研磨咖啡的质量的比率也有助于生成平衡、愉悦口感的咖啡。

现在参考图2至图12以及图17至图19，更详细示出根据本公开的实施例的自动饮料调制设备20。设备20能够通过例如不仅控制用于调制咖啡的水的量，而且通过控制水与研磨咖啡接触的时间来生成愉悦风味的饮料，例如咖啡。该设备包括壳体22、储水器30、加热机构44、喷头50和调制篮60。储水器30是附连至壳体22的一部分的大致中空容器。储水器30被构造成在其中存储所期望量的用于调制饮料例如咖啡的水，并且在一些实施例中可从壳体22拆卸以便易于使用。

在图8、图8a和图9中更详细示出储水器30的示例。在所示非限制性实施例中，储水器30包括一个或多个轮廓32，例如凹陷的把手，以允许用户用一只手运送储水器30。可以在储水器30上形成一个或多个标记34，以向用户指示适合于一种或多种可选择的调制尺寸的足够量的水。如图8a的实施例所示，储水器30可以形成为包括围绕储水器30的周边水平延伸的一个或多个肋部。

用于储水器的盖36可以一体地形成到壳体22中，或者另选地，可为可移除地附接到储水器30的独立部件。如图8所示，盖36可以包括第一部分36a和第二部分36b，第一部分被构造成例如通过螺纹接合来附接到储水器30的一部分，第二部分耦接到第一部分36a并且可在关闭位置(图8)和打开位置(图9)之间移动，以容易用水填充储水器30。在一个实施例中，盖36的第一部分36a可在关闭位置和打开位置之间移动约180度。

在一个实施例中，储水器30的出口端38包括至少一个连接器40，该连接器构造成可滑动地接合布置在壳体22的一部分内的多个互补连接器(未示出)，以将储水器锁定在适当位置。如图8a清晰示出的插塞42通常布置于在储水器30的出口端38处形成的开口(未示出)内。插塞42通常包括至少部分地在开口内的轴43和具有比相邻开口的直径大的直径的基座45。当储水器30从壳体22拆卸时，基座45布置成与储水器30的端部38接触，以阻挡水从储水器30的出口端38流动。然而，当储水器30连接到壳体22时，插塞42被构造成竖直移动，从而创建在基座45和出口端38之间的间隙，以允许水通过出口端38流动。在一个实施例中插塞42被弹簧加载并被偏压到阻挡从储水器30流动的位置。微粒过滤器也可以形成在插塞42内或者直接在出口端38的开口内。

布置在壳体22的内部中的加热机构44经由第一导管46流体地耦接到储水器30的出口端38，并且经由第二导管48布置成与喷头50流体连通。另一个插塞47可以设置在壳体22内或者第一导管46内，与储水器30的出口端38相邻。类似于插塞42，插塞47可以包括偏压机构(诸如弹簧)，其被构造成在储水器30未连接到壳体22时将插塞47偏压到阻挡水通过第一导管46的端部流动的位置。在连接到壳体22时，储水器30将力施加到与偏压机构相对的插塞47，使得插塞47移动到第二位置，并且储水器30和第一导管46被布置成流体连通。第一导管46和第二导管48可以由相同或不同的食品安全材料形成，例如，诸如食品级硅胶管、不锈钢管或聚合物管。在一个实施例中，加热机构44是烧水器并且被构造成在将来自储水器30的水供应到喷头50之前对水进行加热。

调制篮60诸如通过例如在喷头50竖直下方的位置处的一个或多个导轨61(参见图19)可移除地耦接到壳体22。如图6所，当从侧面观察时，调制篮60进一步向前延伸超过相邻的储水器30。调制篮60通常是中空的并且包括调制室62，该调制室构造成容纳研磨咖啡并在热水被引入调制室62时调制研磨咖啡。在一个实施例中，调制室62被构造成容纳一次性或永久性的咖啡过滤器(未示出)，研磨咖啡可设置在过滤器中。

调制咖啡从调制篮60直接地或通过一个或多个导管或室引导到竖直相邻的容器80中。构造用于与饮料调制设备20一起使用的容器80的示例包括但不限于例如卡拉卡夫瓶、半卡拉卡夫瓶(half-carafe)、旅行壶和马克杯。在一个实施例中，调制的饮料可以从调制篮60的出口端64滴落到设置在容器80内的吸管84中。吸管84可以包括位于任何位置(诸如容器80的顶部附近或容器80的底部82附近)处的开口86。在非限制性实施例中，吸管84包括单个齿，该单个齿构造成沿单个方向将调制饮料的流动方向引导到容器80中。

在一个实施例中，壳体22包括基板24，该基板被构造成在其上支撑容器80。基板24可以大致邻近设备的基座26布置并且可以大致平行于喷头50延伸诸如超出包括用户界面的壳体的相邻部分(如在图5中清晰示出的)。另选地或另外地，可在存储位置和展开位置之间移动的平台28可以附接到壳体22的一部分，使得当平台28处于展开位置时，平台28被构造成支撑在其上的容器80。当平台28处于展开位置时，喷头50、调制篮60、平台28和基板24基本上围绕竖直轴线A对准(图7)。在一个实施例中，当处于展开位置时，平台28大致在5°内平行于基板。如图所示，平台28被构造成围绕大致垂直于竖直轴线A延伸的轴线B枢转。然而，诸如其中平台被构造成围绕例如基本上平行于轴线A的轴线B枢转的其他实施例也在本公开的范围内。例如，通过将平台28定位在基板24和调制篮60之间，平台28可用于支撑较小的容器(诸如马克杯或旅行壶)，以限制经调制的饮料从调制篮60的出口端64滴落到容器80中的距离。

如图10清晰地示出的，至少一个溢流通道或孔口66可以形成在调制篮60中，诸如邻近调制篮的边缘68。溢流通道66被构造成将来自调制篮的多余水直接排放到相邻容器中。在一个实施例中，调制篮60包括围绕调制篮60的周边间隔开的多个溢流通道66。在多余的水从喷头50供应到调制篮60中的事件中，一部分水将流动到至少一个溢流通道66中，以防止水溢出调制篮60的边缘68。

在一个实施例中，调制篮60被构造有止滴件70，该止滴件包括布置在调制篮60的出口端64处的可移动套环72。套环72具有包括至少一个垫圈73的具体几何构型并且可在第一位置和第二位置之间旋转。当套环72处于第一位置(图11a)时，几何构型和至少一个垫圈73被布置成允许调制的饮料从形成在调制篮的出口端64中的至少一个开口74滴落到相邻容器80中。当套环72处于第二位置(图11b)时，几何构型和至少一个垫圈73与调制篮60的至少一个开口74相干涉以阻挡咖啡。具有止滴件70使得调制饮料从调制桶60的流动暂时停止，从而允许更换容器(在调制的饮料被收集在该容器中)80。在一个实施例中，在止滴件闭合时，调制室62能够至少在5秒内累积多余的水而不溢流。

在图10和图11所示的实施例中，调制篮60包括形成在其出口端64处的多个基本上相同的开口74。在图17和图18所示的另一个实施例中，调制篮60包括被构造成向相邻容器80提供流体流的单个开口74。单个开口74可邻近调制篮60的出口端64形成，或者可以包括具有管道77的虹吸管，该管道77流体耦接到调制室62并且与调制室62的侧壁69平行或以一定角度延伸，使得管道77的离开点位于保存调制室62中的流体的最低表面的下方。在此类实施例中，如果在调制期间至少充足的水已经倒入调制室62中以完全填充管道77部分中的弯曲部，则滤液被构造成以虹吸的方式从调制篮60中流出。具有虹吸单流的调制篮60提供附加益处：由于更多的层流而减少飞溅和在调制操作结束时滴水最少地完全切断。止滴件70可以适用于与具有一个或多个开口74的调制篮60一起使用。例如，在调制篮60包括单个虹吸开口74的实施例中，止滴件70可被构造成向管道77施加压力或者挤压管道77以约束其中的流。此外，用户界面76可以被构造成例如经由光或其他指示器向操作者或用户指示止滴件处于关闭位置。

现在参考图12a和12b，更详细示出喷头50的示例。喷头50被构造成将加热的水均匀地分配在布置于调制篮60的调制室62内的研磨咖啡上。喷头50包括基本上中空的容器，该容器具有通过第二导管48流体连接到加热机构44的入口52。在一个实施例中，喷头50的基座54设置在限定在调制篮60的盖中的孔口之上或之内。如图可见，喷头50的竖直位置不低于储水器30的盖36。

至少一个分配孔56形成在喷头50的基座54中，以允许加热的水该分配孔中流动并且流到研磨咖啡上。如图所示，喷头50可包括多个分配孔56，每个分配孔56被构造成将水分配到研磨咖啡的暴露表面区域的期望部分。多个分配孔56可以(但不是必须)在尺寸和形状上基本上相同。在所示的非限制性实施例中，多个分配孔56围绕基座54布置，以均匀地覆盖研磨咖啡的表面，同时最少化由相邻分配孔56提供的覆盖范围的重叠。在一个实施例中，喷头50可包括八个分配孔56(其直径为2.5mm，在半径25mm处相等地间隔)、三个分配孔56(其直径为2.5mm，在半径8.5mm处相等地间隔)、中心孔(直径为7mm)。此外，例如，孔的最外面的环可从中心线偏移诸如22.5°。分配孔56还可以包括锥形凸台(未示出)，其被构造成促进水以液滴形式流经分配孔56。

多个分配孔56还可以围绕基座54定位，以最小化或防止水直接接触调制篮60的侧面或布置在调制篮60内的过滤器。此外，喷头50可被构造成在经由一个或多个分配孔56将水供应到调制室60之前至少部分地用水填充。因此，喷头50内的水被供应到每个分配孔56，并且因此均匀地供应到研磨咖啡。

设备20还包括用户界面76，例如布置在壳体的外部的面板。用户界面76的各种构型的示例在图4、图5和图19中示出。用户界面76可以包括一个或多个按钮、旋钮或其他控制输入装置78，以便诸如选择多个尺寸的调制饮料中的一个。另选地，用户界面76可包括触摸屏。在一个实施例中，调制尺寸可以选自马克杯(在约6盎司和约10盎司之间)，旅行壶(约在12盎司和约16盎司之间)，半卡拉卡夫瓶(约16盎司和24盎司之间)和卡拉卡夫瓶(约34盎司和约44盎司之间)。用户界面76还包括用于选择待调制饮料的类型(例如，诸如普通咖啡、浓咖啡、加冰咖啡或特制咖啡)的输入装置78。

在所示出的非限制性实施例中，饮料调制设备20不包括被构造成将水从储水器30供应到喷头50的泵。而是使用由加热机构44的操作产生的压力来将所期望体积的水供应到喷头50。当加热机构44未激活时，由于压力均衡，储水器30内的水位和第二导管48内的水位通常是相等的或布置在相同的水平面内。当加热机构44激活时，设置在加热机构44内的水被转换成热水和蒸汽。作为这种膨胀的结果，第二导管48内的压力增加并迫使水的起泡块体从加热机构48通过第二导管48排出到并进入喷头50。在输送块体之后，额外的水从储水器30流动到加热机构44和第二导管48，直到作用在水上的压力再次均衡。

饮料调制设备20的操作由可操作地耦接到加热机构44和用户界面76的一个或多个输入装置78的控制器90控制。控制器90被构造成响应于从输入装置78接收的输入信号(至少指示调制饮料的已知尺寸和类型)而操作加热机构44以调制饮料。控制器90可以包括一个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或本领域已知的任何其他形式的电子控制器。

如表1a-1d所指示的，用于调制一种或多种尺寸的各种饮料的参数可由控制器访问。基于用于每种尺寸的所建议的研磨咖啡量，参数包括一定量的闪蒸水、闪蒸时间以及为每种类型饮料实现所期望风味特性而选择的调制水量。在所示出的非限制性实施例中，饮料调制设备被构造成制备普通咖啡、浓咖啡、加冰咖啡和特制咖啡中的任何一种。参考图13，用于制备普通咖啡的参数旨在实现具有％TDS在1.15和1.35之间和提取率在约18％和22％之间的风味特性。类似地，用于制备浓咖啡的参数旨在实现具有％TDS在1.35和1.55之间和提取率在约18％和22％之间的风味特性。在图13上将由设备20调制的普通咖啡和浓咖啡的风味特性分别示出在区域A和区域B。然而，用于制备浓咖啡的水与研磨咖啡的比率可小于用于制备普通咖啡的比率。

用于制备加冰咖啡的参数旨在实现具有％TDS在2.30和2.80之间和提取率在约16％和20％之间的调制咖啡风味特性。加冰咖啡的风味特性在图13上指示为区域C。在一个实施例中，调制的超浓咖啡被构造成容纳在至少部分地用冰填充的容器中，以形成冰镇的咖啡饮料。显而易见的是，加冰咖啡的风味特性相对于普通咖啡的特性偏转，以解释当在加冰咖啡被提供至容器并在其中溶解至少一部分冰时发生的稀释。

用于制备特制咖啡的参数旨在实现具有％TDS在2.80和3.80之间和提取率在约15.5％和20％之间的调制咖啡风味特性。特制咖啡的风味特性在图13上指示为区域D。在一个实施例中，调制的特制咖啡被构造成用作另一食品或饮料商品中的调味品。显而易见的是，特制咖啡的风味特性相对于普通咖啡的特性偏转，以解释在超浓咖啡被提供到容器并在其中溶解至少一部分冰时发生的稀释。

表1a：普通咖啡参数的示例

表1b：浓咖啡参数示例

表1c：加冰参数的示例

表1d：特种参数的示例

在一个实施例中，不论制备哪种类型的饮料，所使用的研磨咖啡的推荐质量和闪蒸水的体积通常对于每个调制尺寸保持恒定。例如，为了制备杯子或马克杯调制尺寸的任何普通咖啡、浓咖啡、加冰咖啡或特制咖啡，在约14g至20g之间的研磨咖啡和在约40mL至60mL之间的闪蒸水被推荐以实现具有分别在区域A、区域B、区域C、区域D内的风味特性的饮料。建议使用大约20g至30g研磨咖啡和60mL至80mL闪蒸水来制备旅行壶调制尺寸的任何普通咖啡、浓咖啡、加冰咖啡或特制咖啡。类似地，为了实现半卡拉卡夫瓶尺寸的具有期望风味特性的普通咖啡、浓咖啡、加冰咖啡或特制咖啡，在约27g至41g研磨咖啡和约100mL-140mL闪蒸水被推荐。制备卡拉卡夫瓶调制尺寸的普通咖啡、浓咖啡、加冰咖啡或特制咖啡包括在约54g至82g之间的研磨咖啡和在约170mL至230mL之间的闪蒸水。

任何尺寸的普通咖啡的闪蒸时间可以在约12秒至36秒之间，任何尺寸的浓咖啡的闪蒸时间可以在约12秒至54秒之间，任何尺寸的加冰咖啡的闪蒸时间可在15秒至72秒之间，而任何尺寸的特制咖啡的闪蒸时间可在约24秒至72秒之间。然而，闪蒸时间、调制水的体积和目标端体积通常不仅基于所选择的调制尺寸而且基于所制备的饮料而变化。马克杯尺寸部分的普通咖啡具有在约24秒至36秒之间的推荐闪蒸时间，在约270mL至400mL之间的调制水体积和在约225mL至337mL之间的目标端体积，以实现区域A内的风味特性。马克杯尺寸部分的浓咖啡具有在约36秒至54秒之间的推荐闪蒸时间，在约235mL至345mL之间的调制水体积和在约189mL至283mL之间的目标端体积以实现在区域B内的风味特性。马克杯尺寸部分的加冰咖啡具有36秒至54秒之间的推荐闪蒸时间，在约130mL至196mL之间的调制水体积和约89mL至133mL之间的目标端体积，以实现区域C内的风味特性。类似地，马克杯尺寸部分的特制咖啡的推荐闪蒸时间在24秒至36秒之间，调制水体积在110mL至150mL之间，并且目标端体积在约80mL至100mL之间，以实现在区域D内的风味特性。

类似地，制备旅行壶部分的普通咖啡具有在约20秒至30秒之间的推荐闪蒸时间，在约395mL至591mL之间的调制水体积和在约331mL至497mL之间的目标端体积以实现在区域A内的风味特性。旅行壶部分的浓咖啡具有在约32秒至48秒之间的推荐闪蒸时间，在约351mL至527mL之间的调制水体积和在约293mL至439mL之间的目标端体积，以实现在区域B内的风味特性。旅行壶部分的加冰咖啡具有在48秒至72秒之间的推荐闪蒸时间，在195mL至293mL之间的调制水体积和在约139mL至209mL之间的目标端体积，以实现区域C内的风味特性。类似地，旅行壶部分的特制咖啡具有在48秒至72秒之间的推荐闪蒸时间，在150mL至200mL之间的调制水体积和在约100mL至140mL之间的目标端体积以实现在区域D内的风味特性。

制备半卡拉卡夫瓶的普通咖啡具有在约12秒至18秒之间的推荐闪蒸时间，在约526mL至790mL之间的调制水体积和在约465mL至674mL之间的目标端体积，以实现区域A内的风味特性。半卡拉卡夫瓶的浓咖啡具有在约24秒至36秒之间的推荐闪蒸时间，在约458mL至698mL之间的调制水体积和在约393mL至589mL之间的目标端体积，以实现区域B内的风味特性。半卡拉卡夫瓶的加冰咖啡具有在24秒至36秒之间的推荐闪蒸时间，在249mL至373mL之间的调制水体积，和在约180mL至270mL之间的目标端体积，以实现区域C内的风味特性。类似地，半卡拉卡夫瓶尺寸部分的特制咖啡具有在48秒至72秒之间的推荐闪蒸时间，在210mL至250mL之间的调制水体积，和在约130mL至170mL之间的目标端体积，以实现区域D内的风味特性。

最后，制备一卡拉卡夫瓶的普通咖啡包括在约12秒至18秒之间的推荐闪蒸时间，在约1025mL至1537mL之间的调制水体积和在约898mL至1348mL之间的目标端体积，以实现区域A内的风味特性。用于制备浓咖啡的推荐值包括在约12秒至18秒之间的闪蒸时间，在约919mL至1379mL之间的调制水体积和在约788mL至984mL之间的目标端体积，以实现区域B内的风味特性。一卡拉卡夫瓶的加冰咖啡具有在12秒至18秒之间的推荐闪蒸时间，在496mL至745mL之间的调制水体积和在约374mL至562mL之间的目标端体积，以实现区域C内的风味特性。类似地，一卡拉卡夫瓶尺寸的特制咖啡具有在48秒至72秒之间的推荐闪蒸时间，在430mL至470mL之间的调制水体积和在约280mL至320mL之间的目标端体积，以实现区域D内的风味特性。

存在用于控制供应至研磨咖啡的水(作为闪蒸水或调制水)的量的各种方法。如图2所示，流量计92可以布置在在储水器30和加热机构44之间延伸的第一导管46内。如图所示，储水器30可以与流量计92竖直对准，使得水被馈送到系统20，并且更具体地馈送到流量计92。流量计92可操作地耦接到控制器90并且被构造成监测通过流量计中的水量。由于流体系统内的均衡压力，通过流量计92的水量通常指示提供到喷头50的水量。各种类型的流量传感器在本公开的范围内。在流量计92是桨轮(paddle wheel)的实施例中，该桨轮的每次旋转将信号发送到控制器90，该信号指示已知量的水已经通过流量计92。一旦预定体积的水已经通过流量计92，则控制器90关闭加热机构44以限制水进一步流动到喷头50。在另一个实施例中，流量计92是超声波流量计，其被构造成经由超声波来测量水的速度以计算体积流量。另选地，流量计92可为被构造成测量由动态水压引起的流量传感器的位移而测量水流速度的电容式流量传感器。

在另一个实施例中，通过存储在控制器90内的算法来监测供应到喷头50的水量。该算法是低温水进入喷头的输送速率以及自最后使用加热机构44起的时间量的函数。如图15的曲线图所示，表示输送水体积与时间的曲线图包括初始“预热”时段，其中电力供应到加热机构44，但是没有水被输送到喷头50。只有将水输送到喷头50启动时，曲线图才变成线性。线的斜率根据储水器30内的水温而变化。在任何给定的时间段输送的体积可以由下式表示：

Vol＝速率*(时间-预热时间)

预热时间直接受自加热机构44最后通电起的时间的影响。图16的曲线图2示出加热机构44的预热时间作为自加热机构44的操作起所经过的时间的函数。

如图所示，当加热机构44的温度达到环境条件时，预热加热机构44所需要的时间将渐近地接近其极限。在所示出的非限制性实施例中，曲线图2基于如下假设：加热机构44的温度在大于或等于1小时的任何经过时间内将等于环境温度。预热加热机构44所需要的时间也可以基于水温而变化。在一个实施例中，设备20可以包括被构造成监测水温的热敏电阻或其他传感器。在这种情况下，该算法可适于考虑水温，从而更精确地确定加热机构44应被通电以将所需要量的水供应至喷头50的时间长度。

另选地，温度传感器(诸如负温度系数热敏电阻)(未示出)可被构造成监测加热元件的温度。温度传感器可操作地耦接到控制器，使得控制器连续地监视加热机构的温度。控制器将由温度传感器记录的值与所存储的参考值进行比较，以确定加热机构的状态。当由温度传感器记录的值达到预定阈值时，可以确定加热机构44的预热完成。

使用饮料调制设备20调制饮料的方法120示出在图14的流程图中。如方框125所示，在操作中，例如使用一个或多个输入装置78，用户选择待由设备调制的调制尺寸和饮料类型。在方框130中，用户将足够的水量添加到储水器30以调制所选尺寸的饮料。类似地，在方框135中，用户另外将适合于所选择的调制尺寸的量的研磨咖啡添加到调制篮60的调制室62中。在一个实施例中，调制篮60或布置在其中的过滤器可以包括一个或多个标记65(参见图10)，该标记例如在调制篮或过滤器的外表面上或在调制室62内形成，指示建议量的咖啡适合于一种或多种可选择调制尺寸。在其他实施例中，设备20可以被构造成自动地分别将水从水源添加到储水器30和/或将研磨咖啡从研磨咖啡源添加到调制篮60中。

在一个实施例中，传感器94(参见图2)可操作地耦接到控制器90并且被构造成检测储水器30中的水的存在。传感器94的示例可以包括两个导电销，该两个导电销安装在邻近输入管46的储水器30的出口端38附近。当水存在于储水器30内时，销之间的电路短路。如果传感器94产生指示储水器30内没有水的信号，则控制器90将停止加热机构44的操作或者不会对加热机构44通电。此外，用户界面76可被构造成例如经由光或其他指示器向操作者或用户指示例如没有水存在于储水器30内。

在方框140中，在将适量的水和研磨咖啡添加到设备20之后，用户可例如经由输入装置78启动调制过程。另选地，设备20可被构造成响应于来自定时器或其他编程装置的信号而自动开始调制饮料。加热机构44内的水被加热到期望的温度。如方框145中所示，产生的加热水和蒸汽在加热机构44内形成压力，使得用作闪蒸水的水的第一部分通过第二导管48被供应到喷头50，在喷头中该水的第一部分被分配到在调制室62中的研磨咖啡上。供应到研磨咖啡的闪蒸水的体积为预定量，该预定量基于所调制的饮料的所选择调制尺寸和类型而变化。供应到研磨咖啡的闪蒸水的量足以浸润调制室62中的一部分或全部研磨咖啡，但不足以引起大量或任何水离开容器80。

如方框150所示，闪蒸水预先浸泡研磨咖啡预定时间段。闪蒸时间也基于所调制饮料的所选择的调制尺寸和类型而变化。如方框155所示，在允许闪蒸水预先浸泡研磨咖啡历时闪蒸时间之后，控制器90再次给加热机构44通电，以加热并将一定体积调制水引导到调制室62。在方框160中，加热的调制水进入调制室62以生成咖啡，咖啡被引导通过研磨咖啡并进入容器80中，由此完成调制循环。

如图2所示，加热器板96可定位在壳体22内，例如与基板24直接相邻。加热器板96可操作地耦接到控制器90并且可被构造成选择性地加热储存在位于基板24上的容器80内的调制饮料。为了防止由加热器板96供应的热量例如通过分解咖啡内的脂肪或化合物而不利地影响所调制的饮料的风味，热调节装置98可被构造成监测容器80和/或所调制饮料的温度。在一个实施例中，热调节装置98是自动调温器(thermostat)，其被构造成当容器80超过预定温度时自动阻挡进入加热板96的电力。在另一个实施例中，热调节装置98是耦接到控制器90的热敏电阻(thermistor)。在此类实施例中，如果热敏电阻的电阻超出可允许的范围，则指示容器80的温度大于期望的温度，控制器90将从加热器板96移除电力。

通过允许控制器90基于所调制的饮料的体积和类型来变化调制饮料的参数，设备20被构造成制备多种调制饮料，其中每个都具有优化的风味特性。作为这种定制的结果，可以实现更愉悦的口感饮料。

所有参考文献(包括在本文引述的出版物、专利申请和专利)在此以引用方式并入本文，如同每个参考文献被单独和具体地指示成以引用方式并入并且全文在本文阐述。

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在本文描述了本公开的示例性实施例，包括发明人已知的用于进行本公开的最佳模式。在阅读上文的描述后，这些实施例的变型对于本领域普通技术人员而言可变得显而易见。本发明人期望熟练技术人员适当地采用此类变型，并且本发明人打算本公开以不同于本文具体描述的方式实践。因此，本公开包括根据适用法律许可的所附权利要求中引述的主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有指示或以其他方式明确地与上下文相抵触，否则上述元素在其所有可能的变型中的任何组合都由本公开涵盖。

Claims (30)

1.一种饮料系统，包括：

壳体，包括出水口；

储水器，安装至所述壳体，所述储水器布置成经由至少一个流体导管与所述出水口流体连通；

流量计，设置在所述至少一个流体导管内，所述流量计被构造成测量供应到所述出水口的水的体积；以及

加热机构，被构造成加热所述至少一个流体导管内的水的至少一部分，其中，在没有泵的情况下将水选择性地供应到所述出水口。

2.根据权利要求1所述的饮料系统，其中，通过操作所述加热机构使水选择性地供应到所述出水口。

3.根据权利要求2所述的饮料系统，其中，通过操作所述加热机构产生的压力被配置成将一定体积的水供应到所述出水口。

4.根据权利要求2所述的饮料系统，其中，所述加热机构和所述流量计能操作地耦接到控制器。

5.根据权利要求4所述的饮料系统，其中，所述控制器被构造成基于由所述流量计测量的水的所述体积来控制所述加热机构的操作。

6.根据权利要求1所述的饮料系统，其中，来自所述储水器的水通过重力供给到所述流量计。

7.根据权利要求1所述的饮料系统，其中，所述流量计是桨轮。

8.根据权利要求1所述的饮料系统，其中，所述加热机构仅在所述储水器含有流体时才能操作。

9.一种饮料系统，包括：

壳体，被构造成接收容器，所述容器用于储存由所述饮料系统制备的饮料；

加热机构，定位在所述壳体内，所述加热机构被构造成选择性地加热所述容器内的所述饮料；以及

热调节装置，能操作地耦接到所述加热机构，所述热调节装置被构造成监测所述饮料和所述容器中的至少一个的温度，使得所述温度保持在预定阈值内以维持所述饮料的风味特性。

10.根据权利要求9所述的饮料系统，其中，如果所述温度超过预定阈值，则从所述加热机构移除电力。

11.根据权利要求9所述的饮料系统，其中，当由所述加热机构提供的热量分解所述饮料内的一种或多种化合物时，所述热量影响所述饮料的所述风味特性。

12.根据权利要求9所述的饮料系统，其中，所述热调节装置是热敏电阻。

13.根据权利要求9所述的饮料系统，其中，所述热调节装置是自动调温器。

14.根据权利要求9所述的饮料系统，其中，所述壳体包括基板，所述基板被构造成容纳所述容器，并且所述加热机构定位在所述基板内。

15.一种饮料系统，包括：

壳体，被构造成容纳容器；

喷头，安装到所述壳体，所述喷头基本上与所述容器竖直地对准；

储水器，能移除地耦接到所述壳体的一部分；以及

调制篮，能移除地安装到在所述喷头正下方的所述壳体，所述调制篮包括：

大致中空体，被构造成限定所述中空体中的调制室；以及

至少一个出口开口，形成在所述中空体中并且流体地耦接到所述调制室。

16.根据权利要求15所述的饮料系统，其中，所述大致中空体包括至少一个溢流孔口，所述至少一个溢流孔口被构造成收集一定体积的流体以防止溢流。

17.根据权利要求16所述的饮料系统，其中，所述至少一个溢流孔口定位成邻近所述中空体的侧壁。

18.根据权利要求15所述的饮料系统，其中，所述至少一个出口开口包括两个基本相同的出口开口。

19.根据权利要求15所述的饮料系统，其中，所述至少一个出口开口包括单个出口开口。

20.根据权利要求19所述的饮料系统，其中，所述单个出口开口包括虹吸管，所述虹吸管具有管道，所述管道流体地耦接到所述调制室并且从所述中空体的侧壁延伸。

21.根据权利要求15所述的饮料系统，所述饮料系统还包括流量控制装置，所说流量控制装置在所述至少一个出口开口附近安装到所述中空体，所述流量控制装置被构造成选择性地控制通过所述至少一个出口开口的所述流体的流量。

22.根据权利要求21所述的饮料系统，其中，所述流量控制装置能在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中流体被配置成自由流过所述至少一个出口开口，在所述第二位置中没有流体被配置成流过所述至少一个出口开口。

23.根据权利要求15所述的饮料系统，其中，所述中空体被构造成能滑动地安装到所述壳体的一个或多个导轨。

24.根据权利要求15所述的饮料系统，其中，所述储水器的直径和所述壳体的与所述储水器耦接的部分的直径基本上相同。

25.根据权利要求15所述的饮料系统，其中，所述调制篮和所述喷头从所述储水器横向偏移。

26.根据权利要求15所述的饮料系统，所述饮料系统还包括安装到所述壳体的平台，所述平台能在缩回位置和延伸位置之间移动，其中，在所述延伸位置中，所述基板、所述平台、所述调制篮以及所述喷头基本上围绕竖直轴线对准。

27.一种饮料系统，包括：

壳体，包括流量计；

储水器，能与所述壳体一起构造并且包括用于接收液体的室，所述储水器被布置成与所述流量计流体连通，所述储水器竖直地设置在所述流量计上方，使得所述液体从所述室流到所述流量计是由重力驱动的。

28.根据权利要求27所述的饮料系统，其中，所述液体被配置成从所述室流动直到达到均衡。

29.根据权利要求27所述的饮料系统，其中，所述流量计布置在流体导管内且位于加热机构的上游。

30.根据权利要求27所述的饮料系统，其中，所述流量计是桨轮。