CN108348107B - 提取冲泡器 - Google Patents

Abstract

一种电加热和搅拌机器，其加热和搅拌放入瓶中的一种或多种物质以用于冲泡咖啡，茶或将物质提取到脂肪或油中。装置使用马达来旋转磁体安装在其上的磁体保持器。磁体的旋转通过磁力旋转搅拌器，通过吸引到旋转磁体，搅拌器的旋转搅拌瓶的内容物。优选通过位于瓶下方的红外或感应加热器加热瓶的内容物。搅拌器的基座经由感应或直接红外加热被加热。通过温度计测量瓶中物质的温度。控制电路可以用于控制混合的速度，温度，以及搅拌和加热的时间。

Description

提取冲泡器

本申请要求2015年10月28日提交的美国临时专利申请号62/247612的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及一种电气、加热和搅拌冲泡装置，并且更特别地涉及用于以使用自动搅拌和加热来提供对操作者的冲泡过程的完全控制的方式冲泡诸如咖啡的东西，冲泡茶或将物质提取到油或脂肪中的装置。同样的情况是，依靠感应加热的本发明的一个变型作为通用装置也是有价值的。

背景技术

存在冲泡咖啡或茶的许多方式，以及将物质提取到脂肪或油中的许多方式。法式压滤壶咖啡机就是今天广泛使用的这样一种机器。

在法式压滤壶咖啡机中，将干咖啡粉放入瓶(carafe)中，然后在独立的装置中加热水，然后将水加入粉中。咖啡静态地冲泡或者咖啡也可以在冲泡时手动搅拌。冲泡完成后，过滤掉咖啡渣并且提供饮料。类似地，可以将茶叶放入瓶中并重复以上过程来冲泡茶，或者可以使用任何食物物质(草本等)和任何液体(包括油或脂肪，如黄油)以将调味剂从食物物质提取到液体中。

传统上，当使用法式压滤壶制作咖啡或茶时，该过程通常是手动的，需要操作者手动搅拌并且可用于可以加热水的独立水壶。而且，一旦在法式压滤壶中水温开始快速下降，由此从操作者可能感觉到最佳提取可能发生的温度迅速去除咖啡渣。由于该过程是采用法式压滤壶的手动操作，因此操作者还必须计量搅拌时间和何时服务，该过程在定时上可能出现错误，并且可能导致操作者过度或不足地提取咖啡，茶或其它冲泡液体。同样的情况是，在从法式压滤壶倒一份之后，法式压滤壶中的剩余咖啡迅速冷却，原因是没有加热装置来保持温度稳定并处于最佳的服务温度。

泡茶是结合多种不同方法来控制水对茶叶的温度的古老技术。尽管很多人认为已创造的各种茶壶是为了视觉上的吸引力，但事实情况是，某些茶是为某些壶而设计的，因为这样的壶的热性质。然而，即使采用该贴心的设计，使用材料和形状完全控制热量分布的能力充其量是有限的。泡茶的手工过程意味着完善的特定类型茶叶的温度分布的完整能力通常超出了传统静态过程的能力。

本发明对于冷冲泡咖啡的冲泡也有影响。冷冲泡咖啡可以在室温附近长时间冲泡，在很多情况下长达24小时。通常，操作者几乎不能控制冲泡温度，并且对于普通消费者来说，搅拌是手动的。理想地，操作者能够稍微加热冷冲泡的咖啡以加快提取过程；然而，由于在环境温度下冲泡，这会导致延长时间。冷冲泡咖啡的冲泡取决于环境温度以及从静态冲泡环境提取咖啡的延长时间而变化。操作者也必须记住他或她开始冲泡咖啡的时间，并且考虑到延长时段，这会容易造成操作者错误。

本发明对于将物质提取到油和脂肪中也有影响。目前，为了将调味剂注入油或脂肪中，该过程通常静态地或通过使用诸如瓦罐或低功率燃烧器的粗陋装置来完成。

有些发明将温度测量，磁力搅拌和红外二极管加热组合用于涉及流体的实验室实验。这些实验室装置相对少见，从未转用到食品制备领域，也未用于咖啡，茶或其它冲泡用途。没有使用感应加热作为流体的加热机构的现有技术装置。这是显著的优点，原因是感应加热比红外加热效率高得多，因此新发明代表了加热步骤的效率的重大飞跃。

因此，本发明的目的是创造一种自动冲泡装置，其允许冲泡咖啡，茶，需要加热和混合的其它热饮料，或者在法式压滤壶状瓶中提取油，但是其克服了手动搅拌和缺乏精确温度控制的缺点，以及能够为搅拌和加热添加精确的定时以便增强操作者对冲泡所耗费的时间的了解并最小化定时故障。

发明内容

本发明将加热(优选感应加热)与磁力驱动搅拌组合。操作者将待冲泡的物质(例如咖啡粉和冷水)放入包含搅拌器的瓶中。将瓶放置到包括加热器和可移动磁体的基座上。搅拌器被吸引到旋转磁体，所述旋转磁体围绕瓶的外部旋转，由此旋转搅拌器。在瓶下面是直接或间接加热瓶的加热器。该加热使瓶中的流体加热。搅拌器在旋转时，取决于正在搅拌的流体，可以在搅拌器的底部中具有开口以帮助热分配和流体混合，并且可以为了更好的加热、混合或为了设计目而具有各种形状。

机器的操作可以通过冲泡热咖啡的示例粗略地描述。在该示例中，将搅拌器放在瓶(例如传统的法式压滤壶容器)的底部中，并且然后加入水和磨碎的咖啡。然后将瓶放置在本发明的基座上。启动机器并且搅拌器由磁力驱动开始以期望速度旋转。将咖啡加热到可随时间变化的冲泡温度，也许从一个温度开始然后降低到另一温度以获得期望的冲泡效果。在该说明性的示例中，我们将假设操作者想要在整个冲泡循环期间持续搅拌并且因此一次冲泡完成，搅拌停止并且加热可以停止或继续以保持咖啡温热。

本发明的目的的实现部分地通过允许操作者设定冲泡过程的温度，持续时间和旋转速度的控制来获得。一旦冲泡停止，可能接着发生加温循环，其将允许操作者将流体保持在适当的服务温度。本发明的某些模型可以包含允许加热和/或搅拌的多个阶段的先进控制，以及设定精确控制温度和温度如何随时间变化的预定温度曲线的能力。这在茶的冲泡过程中特别有用，原因是能够设定特定的温度分布，并使机器在精确时间执行精确温度，为操作者提供很大程度的控制。

附图说明

图1是本发明的优选实施例的横截面侧视图。

图2是本发明的优选实施例的基座的横截面侧视图。

图3是如图2中所示的旋转磁体和感应加热元件的俯视图。

图4是在基座中具有潜在开口的特定搅拌器的俯视图。

图5是特定搅拌器的侧视图。

图6是用于操作控制器的操作软件的逻辑流程图。

具体实施方式

本发明优选地由基座100，瓶8和可去除搅拌器6组成。基座100包括加热器1，旋转磁体保持器4和马达2。温度计5可以被添加到基座100。

加热器1优选是感应加热器，但是可以是本领域已知的红外或线圈加热器。加热器1向瓶8提供受控加热，并且感应加热是优选的，原因是它为用于有效加热的一个或多个特定部件提供加热。

旋转磁体保持器4优选为具有中心旋转轴线的圆形，但也可以使用偏心旋转。旋转磁体保持器4支撑磁体3并且由马达2驱动。马达2可以是本领域已知的任何类型的马达驱动器，并且可以通过皮带传动，链传动，齿轮或其它已知机构驱动旋转磁体保持器4。

磁体3在图1中示出为相对于旋转磁体保持器4升高。磁体3优选相对于瓶8定位，并且更特别地相对于搅拌器6定位以提供用于移动搅拌器6的最佳磁场。

搅拌器6可去除地放置在瓶8内。如图4中所示，搅拌器6包括搅拌器基座63和磁吸引块61。块61优选地通过搅拌器升降机62相对于搅拌器基座63升高，如图1和6中所示。块61被磁吸引到磁体3，其中磁体3的旋转将旋转运动赋予块61和搅拌器6。搅拌器升降机62可以形成为各种形状中的任何形状，并且可以形成为叶片以帮助搅拌瓶8的内容物。

在使用感应加热的情况下，搅拌器升降机62具有足够的高度以使块61远离感应加热场移动。在感应加热的情况下，在搅拌器基座63中生成傅科(Foucault)电流，由此加热搅拌器基座63并且因此加热瓶8的内容物。旋转磁体3和搅拌器6上的吸引块61升高到搅拌器基座63上方以最小化傅科电流对磁体3的影响。由于感应加热在导电材料内产生热，因此感应场可能影响磁体3的磁特性，并且由搅拌器升降机62提供的分离用于防止感应场影响磁体3。

本发明也可以包括控制电路70，其能够监测和调节加热器1的温度，马达2的速度，磁体3的旋转，以及任何前述操作的时间中的一种或多种。这样的控制电路将体现在本领域已知的微处理器和软件或固件中，并且可以遵循图6的逻辑流程图。控制电路也可以包括能够显示温度，速度和时间的显示器，以及用于操作者编程控制电路的控制按钮。控制电路70将允许操作者编程或预设期望温度，搅拌旋转速度和操作时间中的至少一种。操作者可以选择用于冲泡和/或加温的理想温度分布，其可以包括冲泡/加温的时间界限，并且启动机器。

参考图1，将搅拌器6放置到瓶8中。也将磨碎的咖啡和水添加到瓶8中并且将瓶8放置在基座100上位于加热器1上方。

如果操作者已选择启动旋转运动，则马达2优选以旋转方式驱动磁体3安装在其上的磁体保持器4。这些磁体3吸引搅拌器6上的块61并且使搅拌器6开始旋转，由此混合咖啡粉和水。尽管搅拌器6详细示出为处于特定构造，但是可以创造具有基座和吸引磁力的升高元件的许多形状。搅拌器6也可以是瓶8的集成部件。

在加热过程期间(其取决于冲泡过程的阶段可以伴随或不伴随搅拌而发生)，可以测量流体内容物的温度。取决于温度计的类型，温度计可以放置在瓶的侧面或上方。作为示例，图1和2示出了与瓶8的位置相邻放置的温度计5。

温度计5测量冲泡咖啡的温度，并且如果咖啡的温度低于操作者设定的期望温度，则控制电路70启动加热元件1并且加热咖啡混合物。一旦温度计5测量到已达到期望温度，控制电路70就关闭加热元件，直到再次需要它。这个过程一直持续到冲泡循环结束。此时，可以启动加温循环，除了温度将通常较低之外，其将与冲泡循环类似地执行。

本发明的出色用途是用磨碎的咖啡豆制备新鲜冲泡的咖啡。本发明可用于制作其它饮料(如茶)，或者可以将固体提取到黄油，脂肪或其它油或液体中，例如用于调味液体。

尽管已详细公开了特定实施例，但是应当领会，在不脱离使用温度控制加热和磁力搅拌来产生冲泡咖啡，茶或将固体提取到油中的新方式的本发明的基本概念的情况下可以做出许多明显的改变。尽管搅拌器6是感应加热的接受器，但是加热接受器可以构建到将产生加热的瓶8的基座中，或者可以将独立元件添加到瓶8。尽管我们讨论了特定的冲泡温度和定时器，但是许多复杂的温度曲线和时间限制可以被集成到用于高级冲泡的系统中。尽管我们讨论使用感应加热作为主要加热方法，但是我们也可以使用红外加热作为我们的加热方法。尽管我们讨论将加热作为二元开/关程序，但可以使用不同的电流来改变加热量以便精确地达到期望温度。尽管我们展示了红外温度计的放置和替代放置，但有许多方式可以监测和测量瓶内部的温度。尽管我们使用磁体的旋转运动，但是还存在许多运动，例如在洗衣机中发现的来回运动，所述运动反转并且可以产生有用于瓶内部的搅拌的搅动。尽管我们同时包括加温和冲泡循环，但还有额外的循环或甚至去除加温循环以产生简单或更复杂的温度控制。尽管我们讨论了通过简单的通断开关控制旋转，但有很多方法可以对时间和旋转速度进行更复杂的控制。此外，为机器提供输入以设定特定温度曲线和定时范式的许多特定方式也是自然的，包括拨号，旋钮，开关，软件应用，和无线命令。

尽管已示出和描述了本发明的某些新颖特征，但是应当理解，本领域技术人员可以对所示装置的形式和细节以及其操作进行各种省略，替换和改变而不脱离本发明的精神。

Claims (10)

1.一种用于将固体提取到液体中的提取冲泡器，其包括：

能够容纳液体内容物的瓶，所述瓶具有顶部和底部、在所述顶部和所述底部之间延伸的侧部以及围绕所述侧部的周边；

位于所述瓶的所述底部附近的加热元件，所述加热元件是感应加热器；

位于所述瓶的所述侧部附近并在所述瓶的所述侧部外面的磁体，所述磁体位于所述瓶的所述底部和所述顶部之间，所述磁体能够围绕所述瓶的周边的路径中移动；以及

能够装配在所述瓶内部的搅拌器，所述搅拌器包括：

基座，所述基座是感应加热的目标；

长形升降机，所述长形升降机具有附接到所述基座的第一端部和远离所述基座延伸的第二端部；以及

附接到所述长形升降机的第二端部的块，所述块能够被吸引到所述磁体，

其中，当所述搅拌器插入到所述瓶内时，所述基座依靠在所述瓶的所述底部，并且所述块位于所述瓶的所述底部和所述顶部之间、靠近所述磁体的位置。

2.根据权利要求1所述的提取冲泡器，其还包括：

能够测量所述瓶的液体内容物的温度的温度计。

3.根据权利要求1所述的提取冲泡器，其中所述搅拌器是所述瓶的部件。

4.根据权利要求1所述的提取冲泡器，其还包括：

能够控制所述加热元件和磁体旋转中的至少一个的控制器。

5.根据权利要求4所述的提取冲泡器，其中所述控制器包括预设数量的冲泡选项。

6.根据权利要求4所述的提取冲泡器，其中所述控制器可以经由远程装置被控制。

7.根据权利要求4所述的提取冲泡器，其中所述控制器随着时间改变搅拌的速度。

8.根据权利要求4所述的提取冲泡器，其中所述控制器随着时间改变温度。

9.根据权利要求1所述的提取冲泡器，其中所述磁体导致所述搅拌器的非圆运动。

10.一种提取混合器，其包括：

具有内部体积和外部表面的瓶，所述内部体积能够容纳液体和固体，所述瓶具有底部和侧部；

位于所述瓶的所述底部附近的加热元件，所述加热元件能够加热所述液体和所述固体，所述加热元件是感应加热器；

位于所述瓶附近的温度计，所述温度计能够测量所述液体和所述固体的温度；

能够沿着所述瓶的所述侧部在围绕所述瓶的外部表面的路径中移动的磁体；

能够赋予所述磁体旋转运动的马达；

能够装配在所述瓶内部的搅拌器，所述搅拌器包括：

基座，所述基座是感应加热的目标；

吸引到磁场的区域，其用于吸引到所述磁体，产生搅拌器的旋转运动，以及

附接到吸引到磁场的所述区域的长形升降机，所述长形升降机将吸引到磁场的所述区域升高到加热表面上方的位置；以及

控制器，所述控制器接收来自所述温度计和操作者两者的输入以控制物质的加热和搅拌。

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