CN109561788A - 用于制备饮料的过热蒸汽的产生 - Google Patents

Abstract

讨论了用于产生过热蒸汽的组件、机器、系统和方法。采用蒸汽过热器组件以产生过热蒸汽来制备咖啡基饮料。该组件包括：主体，其包括内腔；加热元件，其包括位于内腔内的加热表面；以及流路，其在内腔内。主体还包括能够使流体进入内腔的输入部和能够使流体流出内腔的输出部。加热元件加热加热元件的加热表面。流路使流体能够从输入部流动通过主体的内腔并且流到主体的输出部。加热表面形成流路的一部分。当流体流过内腔时，流体与加热表面直接物理接触。

Description

用于制备饮料的过热蒸汽的产生

相关申请的应用

本申请要求2016年5月20日递交的美国专利申请No.15/160,997的在35U.S.C.§119(e)下的优先权，通过引用将该申请的全部内容并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及蒸汽的产生，更具体但非唯一地，本发明总体上涉及产生过热蒸汽以制备饮料，该饮料包括但不限于咖啡基饮料、茶基饮料或印度茶基饮料。

背景技术

浓缩咖啡是通过迫使加热加压的水通过研磨咖啡豆而调制的浓缩的咖啡饮料。通过迫使加热加压的水通过研磨咖啡豆，在浓缩咖啡调制过程期间产生的饮料吸收更多味道产生组分，诸如豆中发现的油和各种固体。与由其它调制方法(诸如滴滤调制)产生的咖啡饮料相比，浓缩咖啡调制过程产生了具有乳脂化质地以及浓缩和复杂的口味特征的较浓的饮料。另外，因为水处于压力下，用于浓缩咖啡的咖啡粉可以被研磨得比用于其它调制过程的咖啡粉精细。这使咖啡粉能够以较大的表面积与加压的水接触，吸收粉内的更多味道产生化学物质。此外，对于浓缩咖啡调制过程，可以夯实粉以为粉提供较大的堆叠效率，这促进了水渗透粉，使味道萃取更多。

与其它咖啡饮料相比，浓缩咖啡由于其相对高的浓度而可以以被称为小杯(shot)的大约1U.S.流体盎司的小部分供应。浓缩咖啡还可以以整数的诸如两小杯或三小杯的多小杯供应。典型地，使用被称为浓缩咖啡机的专用咖啡机制备浓缩咖啡。调制一小杯浓缩咖啡可以被称为拉一小杯浓缩咖啡，这是因为一些浓缩咖啡机需要机器的使用者或者咖啡师拉动附接到活塞的弹簧加载的杆，其中由活塞产生的压力迫使水通过咖啡粉。尽管浓缩咖啡机的构造可以变化，但是通常通过用于产生所需压力的驱动机构来松散地分类机器。用于产生压力的一种流行方法是采用马达驱动的泵。采用这种泵的机器通常被称为泵驱动机器，或简单地被称为泵浓缩咖啡机。

浓缩咖啡是世界流行的饮料。除了以小杯供应浓缩咖啡之外，浓缩咖啡可以被用作其它流行的咖啡饮料(诸如卡布奇诺、拿铁、玛奇朵和美式咖啡)的基底。一些浓缩咖啡基饮料的制备可以使用湿蒸汽来加热和/或起泡奶。许多浓缩咖啡机能够提供调制浓缩咖啡所需要的热量和压力。另外，一些机器可以供应热量和压力以产生在各种浓缩咖啡基饮料的制备中使用的湿蒸汽。因而，基于这些和其它的考虑作出了本发明。

发明内容

各种实施方式指向用于产生过热蒸汽或干蒸汽的组件、机器、系统和方法。各种实施方式包括用于产生制备饮料用的蒸汽的蒸汽过热器组件。在一些非限制性的示例性实施方式中，饮料可以为咖啡基饮料。然而，在其它实施方式中，饮料可以包括不是咖啡的基底。例如，饮料可以为茶基或印度茶基饮料。可以在几乎任何饮料的制备中采用过热蒸汽。

组件可以包括：包括内腔的主体；包括位于主体的内腔内的加热表面的加热元件；以及内腔内的流路。主体还可以包括能够使流体进入内腔的输入部以及能够使流体流出内腔的输出部。加热元件可以被构造和配置为加热一个或多个加热表面。流路能够使流体从输入部流动通过主体的内腔并且流到主体的输出部。加热元件的加热表面的一部分形成流路的一部分。当流体流过主体的内腔时，流体的一部分与加热表面直接物理接触。

在一些实施方式中，过热器组件还可以包括位于内腔内的螺旋构件。螺旋构件的一部分可以形成流路的一部分。因此，流路可以为螺旋流路。主体、加热元件和螺旋构件可以绕着主体的纵向轴线同心。螺旋构件在侧向上在主体与加热元件中间。在至少一个实施方式中，螺旋构件限制通过主体的内腔的流体的纵向流动。螺旋构件可以为围绕加热元件的一个或多个加热表面的螺旋弹簧。加热元件可以为杆状加热元件。加热元件可以在主体的内腔的纵向上延伸。

在各种实施方式中，组件还包括第一端盖和第二端盖。第一端盖可以位于主体的第一纵向端。第二端盖可以位于主体的第二纵向端。输入部和输出部可以在纵向上在第一和第二端盖中间。

各种实施方式指向能够调制饮料并产生气化流体的机器。饮料可以为但不限于咖啡基饮料。在至少一个实施方式中，饮料可以为调制饮料。在各种实施方式中，机器包括部分气化流体的蒸汽罐、在蒸汽罐下游的过热器组件以及在过热器组件下游的蒸汽棒。在一些实施方式中，流体在蒸汽罐中未完全气化。过热器组件接收部分气化的流体。过热器组件可以包括加热元件和流路。流路与加热元件热接触。部分气化的流体流过流路并且被进一步气化。在一些实施方式中，流体的气化在流路中完成。在至少一个实施方式中，在流路中产生过热蒸汽或干蒸汽。蒸汽棒可以向机器的使用者提供进一步气化的流体。

在各种实施方式中，机器还可以包括蒸汽罐与过热器组件之间的阀。该阀调节提供给使用者的进一步气化的流体的流量。阀可以至少通过打开状态与关闭状态之间的脉冲来调节进一步气化的流体的流量。阀可以为比例阀。

在一些实施方式中，过热器组件还包括容纳加热元件和流路的主体以及热绝缘体。热绝缘体部分围绕主体。热绝缘体使主体、加热元件和流路与周围环境部分地热绝缘。组件还可以包括螺旋构件。螺旋构件至少部分地形成流路。流路可以为围绕加热元件的螺旋流路。在一些实施方式中，加热元件形成流路。当部分气化的流体流过流路时，部分气化的流体与加热元件直接物理接触并且被进一步气化。

在一些实施方式中，机器还可以包括热电偶和控制器。在一些实施方式中，控制器可以为诸如微控制器、微处理器、中央处理单元(CPU)等的处理器装置。控制器可以包括诸如但不限于专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等的逻辑装置。热电偶可以与过热器组件的至少一部分热接触。热电偶能够基于过热器组件的一部分的温度产生信号。控制器可以接收信号。控制器可以基于过热器组件的一部分的温度与温度阈值之间的差异来调节加热元件的温度。因此，控制器和热电偶可以一起工作以产生并响应于恒温反馈。

各种实施方式指向用于浓缩咖啡机的系统。系统可以制造或产生过热蒸汽。因而，系统可以为蒸汽系统。系统可以包括电阻加热元件、绕着电阻加热元件定位的螺旋流路以及与螺旋流路流体连通并且在螺旋流路下游的蒸汽输出部。螺旋流路可以接收在浓缩咖啡机中产生的湿蒸汽。螺旋流路可以使湿蒸汽暴露于电阻加热元件。电阻加热元件将湿蒸汽转变为过热蒸汽。蒸汽输出部可以向浓缩咖啡机的使用者提供过热蒸汽。

在一些实施方式中，系统还可以包括容纳水的蒸汽罐以及位于蒸汽罐内的另一电阻加热元件。螺旋流路可以与蒸汽罐流体连通并且在蒸汽罐的下游。可以经由从加热元件转移到容纳在蒸汽罐中的水的热量产生湿蒸汽。此外，蒸汽罐可以向螺旋流路提供湿蒸汽。在至少一个实施方式中，系统还包括比例阀。

比例阀可以调节提供给使用者的过热蒸汽的流量。在一些实施方式中，系统可以包括管状主体。管状主体可以容纳电阻加热元件和螺旋流路。一些实施方式可以包括至少部分地形成螺旋流路的螺旋弹簧。至少一个实施方式包括蒸汽手柄以及一个或多个磁体。在操作蒸汽手柄时磁体为使用者提供触觉反馈。此外，浓缩咖啡机可以包括磁性联接到蒸汽手柄的一个或多个磁性开关。一个或多个磁性开关可以感测蒸汽手柄的位置。

各种实施方式指向制备饮料用的机器的使用方法。饮料可以为咖啡基饮料。方法可以包括使机器中包括的罐内容纳的流体部分气化以及向机器中包括的过热器组件提供部分气化的流体。过热器组件可以在罐的下游。该方法还可以包括采用过热器组件以进一步气化流体以及向可饮用液体提供进一步气化的流体以加热可饮用液体。流体可以在过热器组件中被完全气化以产生过热蒸汽。可饮用液体可以包括但不限于奶。

如本文中讨论的，过热器组件可以至少包括加热元件以及绕着加热元件定位的流路。流路接收来自罐的部分气化的流体。流路可以使部分气化的流体的至少一部分暴露于加热元件，并且从加热元件转移的热量使部分气化的流体进一步气化。在一些实施方式中，过热器组件还包括螺旋构件和主体。加热元件、螺旋构件和主体形成流路的至少一部分。

在一些实施方式中，方法还包括调制一小杯或多小杯浓缩咖啡以及向一小杯或多小杯浓缩咖啡提供加热的可饮用液体。在至少一个实施方式中，方法包括调节从罐到过热器组件的部分气化的流体的流量以及通过调节过热器组件的一部分的温度来调节向可饮用液体提供的进一步气化的流体的水分含量。在各种实施方式中，通过控制位于罐下游和过热器组件上游的一个或多个阀来调节从罐到过热器组件的部分气化的流体的流量。

各种实施方式指向用于在浓缩咖啡机内产生过热蒸汽的一个或多个方法。至少一个方法可以包括在蒸汽罐内产生湿蒸汽。蒸汽罐可以包括在浓缩咖啡机中。该方法还可以包括将湿蒸汽从蒸汽罐传递到浓缩咖啡机中包括的过热器。过热器可以包括主体和主体内的流路。主体与蒸汽罐分离。在一些实施方式中，方法包括通过将主体内产生的热能转移到湿蒸汽而使流路中的湿蒸汽过热以及向浓缩咖啡机的使用者提供过热蒸汽。

在一些实施方式中，该方法包括采用浓缩咖啡机以向咖啡粉提供的第一流量的水来预润湿咖啡粉。该方法可以包括采用浓缩咖啡机以向预润湿的咖啡粉提供的第二流量的水从预润湿的咖啡粉调制一小杯或多小杯浓缩咖啡。第二流量可以大于第一流量。在至少一个实施方式中，过热器可以包括位于主体内的加热元件。加热元件的一部分可以形成流路的至少一部分。当湿蒸汽流过流路时，湿蒸汽与加热元件直接物理接触。

在各种实施方式中，方法可以包括调节从蒸汽罐向过热器传递的湿蒸汽的流量。调节流量可以包括采用包括在浓缩咖啡机中的流量调节组件。当调节流量时，流量调节组件的控制构件可以包括一个或多个磁体以向使用者提供触觉反馈。流量调节组件的控制构件可以包括一个或多个磁性开关以感测蒸汽手柄的位置。

在一些实施方式中，过热器可以包括位于主体中的螺旋构件以及位于主体中的加热元件。在至少一个实施方式中，主体、螺旋构件和加热元件绕着主体的纵向轴线同轴。在各种实施方式中，过热器包括第一端盖和第二端盖。第一端盖可以位于主体的第一纵向端。第二端盖可以位于主体的第二纵向端。

各种实施方式指向用于制备饮料的一个或多个方法。饮料可以为诸如但不限于拿铁、卡布奇诺等的咖啡基饮料。在一些实施方式中，饮料可以为茶基饮料、印度茶基饮料等。该方法可以包括调制一体积的咖啡、产生蒸汽和向过热器组件提供蒸汽。一体积的咖啡可以包括但不限于一小杯或多小杯浓缩咖啡。所产生的蒸汽可以包括湿蒸汽。该方法还可以包括采用过热器组件以将蒸汽加热到比在过热器组件的压力下的水的气化温度高的温度。例如，湿蒸汽可以转化为过热蒸汽。该方法还可以包括向可饮用液体提供加热的蒸汽以加热诸如但不限于奶的可饮用液体。此外，加热的可饮用液体可以与一体积的咖啡组合。

在一些实施方式中，该方法还可以包括调节向使用者提供的加热的蒸汽的流量。调节流量可以包括控制位于蒸汽罐与过热器组件之间的阀。蒸汽罐可以产生蒸汽。在至少一个实施方式中，该方法还包括采用热电偶控制加热的蒸汽的温度，该温度高于在过热器组件的压力下的水的气化温度。

附图说明

以下参照附图详细说明本发明的优选且可选的示例：

图1示出了与本文说明的各种实施方式一致的产生过热蒸汽的泵驱动浓缩咖啡机的一个实施方式的立体图。

图2示出了与各种实施方式一致的包括可以使过热蒸汽能够产生的蒸汽过热器组件的泵驱动浓缩咖啡机的一个实施方式的示意图。

图3示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件的分解图。

图4A示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件的另一实施方式。

图4B示出了图4A的蒸汽过热器组件的纵向截面图。

图4C示出了图4A的蒸汽过热器组件的横向截面图。

图5A示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件的另一实施方式。

图5B示出了图5A的蒸汽过热器组件的纵向截面图。

图5C示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件的另一实施方式的纵向截面图。

图5D示出了图5C的蒸汽过热器组件的横向截面图。

图5E示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件的另一实施方式。

图5F示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件的另一实施方式。

图6示出了与本文说明的各种实施方式一致的产生过热蒸汽的浓缩咖啡机的另一实施方式的一部分。

图7A示出了逻辑流程图，该逻辑流程图示出了与本文说明的各种实施方式一致的用于制备咖啡基饮料的过程的一个实施方式。

图7B示出了逻辑流程图，该逻辑流程图示出了与本文说明的各种实施方式一致的用于在咖啡基饮料的制备中产生过热蒸汽的过程的一个实施方式。

具体实施方式

在下文中参照附图更完整地说明各种实施方式，附图形成本文的一部分并且以例示的方式示出发明可能实践的特定实施方式。然而，可以以许多不同的形式实施实施方式，并且实施方式不应被理解为对这里阐述的实施方式的限制；而是，提供这些实施方式，使得本公开充分和完整，并且将对本领域技术人员完整地传达实施方式的范围。因此，以下详细的说明应当不是限制性的。

遍及说明书和权利要求，除非上下文另有清楚地指定，否则以下术语采用与本文明确相关的含义。术语“本文”指的是与本申请相关的说明书、权利要求和附图。本文使用的短语“在一个实施方式中”并非必须指相同的实施方式，尽管也可以是相同的实施方式。此外，本文使用的短语“在另一实施方式中”并非必须指不同的实施方式，尽管也可以是不同的实施方式。因而，如下所述，本发明的各种实施方式可以容易地组合且不脱离本发明的范围或主旨。

另外，除非上下文另有清楚地指定，否则如本文中使用的，术语“或”是包含性的“或”作用词(operator)并且与术语“和/或”等同。除非上下文另有清楚地指定，否则术语“基于”是非包含性的并且允许基于未说明的其它因素。另外，遍及说明书，“一个”、和“该”的含义包括复数引用。“在…中”的含义包括“在…中”和“在…上”。

如本文中使用的，术语“流体”可以指在施加的剪切应力下连续变形或流动的实体。流体可以包括除了固态之外的物质状态。因此，流体可以包括但不限于液体或气体。因此，流体可以包括物质的气化状态。在一些实施方式中，流体可以包括物质的液态。

如本文中使用的，术语“蒸气(vapor)”可以指物质的气态。术语“气化”可以指将物质的固态或液态转化为蒸气或物质的气态。

如本文中使用的，术语“蒸汽”可以指物质气化的或至少部分气化的状态。因而，蒸汽可以指物质的气态。这种气化(或部分气化)的物质可以包括但不限于水。物质是否气化取决于物质的温度、物质的压力等中的至少一者。

如本文中使用的，术语“湿蒸汽”可以指部分气化的诸如但不限于水的物质。因而，湿蒸汽是包括物质的气化和非气化颗粒的组合的蒸汽。例如，湿蒸汽可以包括气化的水分子以及非气化的水分子。湿蒸汽可以被表征为非气化/气化颗粒的分数组合。例如，3％的湿蒸汽可以包括97％的气化水分子和3％的液体水分子。因而，液体水分子的浓度越高，蒸汽越湿。

湿蒸汽可以存在于系统中，其中水分子的一部分为液体水分子(并且另一部分为气化水分子)。然而，转移到水分子的潜热不足以完全气化系统中包括的全部水分子。

如本文中使用的，术语“干蒸汽”或“过热蒸汽”可以指完全气化的诸如但不限于水的物质。因而，干蒸汽或过热蒸汽是几乎不包括或不包括物质的非气化颗粒的蒸汽。例如，干蒸汽可以包括100％或接近100％的气化水分子。转移到水分子的潜热足够用于完全气化系统中包括的全部水分子。

因而，过热蒸汽可以比湿蒸汽储存更多能量。因此，过热蒸汽可以在不冷凝的情况下转移能量(或热量)。过热蒸汽可以在不冷凝的情况下多少被冷却。

干蒸汽或过热蒸汽的能量转移能力可能小于湿蒸汽的能量转移能力。例如，过热蒸汽的热量转移系数可能小于湿蒸汽的对应的热量转移系数。

制备诸如但不限于咖啡基饮料的各种饮料的一些过程可以采用蒸汽来加热可饮用液体和/或使可饮用液体起泡以与一小杯或多小杯浓缩咖啡组合。这种咖啡基饮料可以包括卡布奇诺、拿铁、玛奇朵等。可以经由过热蒸汽加热和/或起泡的这种可饮用液体可以包括但不限于乳制品基奶、大豆基奶、米基奶、杏仁基奶、大麻基奶、椰子基奶、腰果基奶等。

在本文讨论的各种实施方式中，所采用的蒸汽可以为过热蒸汽。在至少一个实施方式中，所采用的蒸汽可以包括干蒸汽。在包括但不限于咖啡基饮料、茶基饮料、印度茶基饮料等的饮料的制备中，采用过热蒸汽来加热可饮用液体和/或使可饮用液体起泡可能比采用湿蒸汽更有利。在一些实施方式中，在饮料的制备中，采用过热蒸汽来加热可饮用液体和/或使可饮用液体起泡可能比采用湿蒸汽更有利。

例如，当采用过热蒸汽使奶起泡时，起泡的奶显著地比利用湿蒸汽起泡的奶更轻、更乳脂状且更甜。至少因为湿蒸汽包括非气化的水，所以采用湿蒸汽稀释了热好的和/或起泡的奶且增加了热好的和/或起泡的奶的重量(或密度)。附加地，当将热能转移至奶时，湿蒸汽比干蒸汽和/或过热蒸汽冷凝更多。因而，与利用比湿蒸汽冷凝得少的干蒸汽和/或过热蒸汽起泡的奶相比，利用湿蒸汽起泡的奶被进一步稀释。

因此，利用过热蒸汽起泡的奶的重量或密度比利用湿蒸汽起泡的奶的重量或密度小。附加地，因为过热蒸汽不稀释起泡的奶，所以利用过热蒸汽起泡的奶显得比利用湿蒸汽起泡的奶乳脂状。较乳脂状的外观包括较乳脂状的视觉外观和较乳脂状的口味体验，以及较乳脂化的感觉。此外，利用过热蒸汽起泡的奶比利用湿蒸汽起泡的奶甜。与湿蒸汽相比，过热蒸汽可以在奶内释放更多糖。

因此，在至少一些实施方式中，具有较低脂肪含量的奶可以利用过热蒸汽起泡，并且提供较高脂肪含量的起泡奶的口味、视觉外观以及“口感”。例如，可以利用过热蒸汽起泡脱脂奶来制备拿铁，并且针对所有的意图和目的，可以为消费者提供饮用利用热好的和/或起泡的1％的奶制备的拿铁的体验。类似地，可以利用通过过热蒸汽起泡的2％的奶制备印度茶基饮料，并且针对所有的意图和目的，可以为消费者提供饮用利用热好的和/或起泡的全脂奶制备的印度茶基饮料的体验。作为另一示例，利用通过过热蒸汽起泡的1％的奶制备卡布奇诺，针对所有的意图和目的，可以为消费者提供饮用利用热好的和/或起泡的2％的奶制备的卡布奇诺的体验。

本文讨论的组件、系统和浓缩咖啡机的各种实施方式可以产生至少过热蒸汽和/或干蒸汽来加热和/或起泡与调制咖啡(brewed coffee)组合的可饮用饮料以制备咖啡基饮品。此外，本文讨论的制备咖啡基饮料和/或采用浓缩咖啡机的各种方法可以采用至少过热蒸汽和/或干蒸汽。

在浓缩咖啡基饮品的制备中，除了采用过热蒸汽和/或干蒸汽的优点之外，浓缩小杯咖啡的味道特征可能至关重要。浓缩小杯咖啡的味道特征取决于与浓缩咖啡机、咖啡粉以及用于制作浓缩小杯咖啡的调制过程相关的许多因素。这些因素包括研磨咖啡豆的粗糙度、迫使通过咖啡粉的水的温度、压力和体积以及水与咖啡粉接触的时间和水在咖啡粉中的分布。在迫使加热加压的水通过咖啡粉之前，缓慢且完全地预润湿咖啡粉可以极大地提高浓缩小杯咖啡的口味特征的品质和复杂度。用于制作浓缩咖啡的咖啡豆可能包含二氧化碳以及可能影响浓缩小杯咖啡的口味特征的其它气体。可以在烘焙过程期间通过豆来获得这些气体中的一些气体。所有咖啡豆(whole coffee bean)在研磨豆以及利用这些研磨过的豆调制浓缩咖啡和制备其它咖啡饮品之前会被烘焙。需要包含对豆加热的烘焙过程以制造与咖啡相关的一些有特性的味道。在烘焙过程期间，可能在咖啡豆的气孔结构(cellstructure)内形成二氧化碳。

在调制浓缩咖啡之前，利用水缓慢且完全地预润湿咖啡粉可以使二氧化碳从研磨咖啡豆释放。当至少一部分二氧化碳从研磨咖啡豆释放或脱气时，咖啡师可以将豆研磨得比其它可能的情况下更精细。在全压力调制过程之前，在完全预润湿咖啡粉的情况下，许多人体验过浓缩小杯咖啡的更好且更复杂的口味特征，这是因为较精细的研磨咖啡的表面积增加，因而更多咖啡油被萃取，从而浓缩咖啡的口感提高且苦味减少。

调制一小杯或多小杯浓缩咖啡可以包括多个阶段。例如，调制小杯浓缩咖啡可以包括至少预调制阶段和萃取阶段。在调制过程中包括的各阶段中可以控制、调节和/或改变为咖啡粉提供的水的流量。其内容通过引用全部并入本文的于2013年8月30日递交的题为“在浓缩咖啡机中用于调节流量的系统、方法和设备”的美国专利申请No.14/015,823说明了在多阶段浓缩咖啡调制过程期间控制、调节和改变水的流量的各种实施方式。此外，其内容通过引用全部并入本文的于2014年12月23日递交的题为“在浓缩咖啡机中用于调节流量的系统、方法和设备”的美国专利申请No.14/580,665说明了在多阶段浓缩咖啡调制过程期间控制、调节和改变水的流量的各种实施方式。

浓缩咖啡机

图1示出了与本文中说明的各种实施方式一致并且产生过热蒸汽的泵驱动浓缩咖啡机100的一个实施方式的立体图。在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机100可以产生干蒸汽。图1的浓缩咖啡机100可以包括与本文说明的各种实施方式(包括但不限于图2的浓缩咖啡机200或图6的浓缩咖啡机600)类似的特征、部件和/或功能。

在图1中，浓缩咖啡机100被示出为具有蒸汽棒102，其中浓缩咖啡机100可以使加压蒸汽传递通过布置于蒸汽棒102的末端的至少一个蒸汽孔(未示出)。蒸汽棒102可以使产生的过热蒸汽和/或干蒸汽传递通过该至少一个蒸汽孔。在各种实施方式中的一些实施方式中，蒸汽棒102的末端的包括一个或多个蒸汽孔的至少一部分可以浸没于一体积的可饮用液体，可饮用液体诸如但不限于乳制品基奶、大豆基奶、米基奶、杏仁基奶等。可以通过蒸汽杯(未示出)容纳一体积的可饮用液体。

通过一个或多个蒸汽孔传递到一体积的可饮用液体的过热蒸汽和/或干蒸汽可以使可饮用流体蒸发、起泡和/或加热，用于制备诸如拿铁或卡布奇诺的浓缩咖啡基饮料。在各种实施方式中的一些实施方式中，可以可转动地调节蒸汽棒102的位置。

如同全文所讨论的，可以通过蒸汽手柄104来控制通过蒸汽棒102以及一个或多个蒸汽孔的过热蒸汽和/或干蒸汽的流量。在各种实施方式中的一些实施方式中，通过至少一个蒸汽孔的蒸汽的流量可以在蒸汽的最大流量与没有蒸汽之间变化。在至少一个实施方式中，蒸汽的流量可以取决于蒸汽手柄104的位置。在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机100的使用者或咖啡师能够转动蒸汽手柄104的位置以控制通过蒸汽棒102和至少一个蒸汽孔的蒸汽的流量。

在一些实施方式中，浓缩咖啡机100包括蒸汽过热器组件(图1中未示出)以产生过热蒸汽和/或干蒸汽。浓缩咖啡机100可以包括至少与本文中讨论的各种实施方式中的任意实施方式类似的蒸汽过热器组件，包括但不限于分别在图2至图6中的蒸汽过热器组件250、300、400、500或650。

在一些实施方式中，浓缩咖啡机100可以包括调制盖组件106。在至少一个实施方式中，加热加压的水通过调制盖组件106传递到咖啡粉。调制盖组件106可以包括至少一个咯咯器(giggleur)(未示出)。咯咯器可以包括至少一个孔、口或阀，迫使加压的水从该至少一个孔、口或阀通过并排出。与喷嘴组件类似，咯咯器可以被构造并配置为以蒸汽或喷雾的形式将一体积的水传递到咖啡粉。

可以将波塔过滤器组件110可转动地联接到调制盖组件106的下侧。在各种实施方式中的至少一个实施方式中，咖啡师可以通过在波塔过滤器手柄112上至少施加转动的力来将波塔过滤器组件110联接到调制盖组件106的下侧。

在至少一个实施方式中，波塔过滤器组件110可以容纳咖啡粉篮(未示出)。在一些实施方式中，咖啡粉篮可以为容纳咖啡粉的篮过滤器。因此，在至少一个实施方式中，调制盖组件106可以通过至少一个咯咯器(未示出)将加热加压的水传递到容纳在咖啡粉篮中的咖啡粉，其中咖啡粉篮包括在波塔过滤器组件110中并且联接到调制盖组件106。在一些实施方式中，咖啡粉篮可以允许通过调制盖组件106传递的水的至少一部分流动，但是限制咖啡粉的流动。

在各种实施方式中的一些实施方式中，加热加压的水可以从调制盖106流入波塔过滤器组件110，并且至少归因于压力，可以迫使或萃取加热加压的水的至少一部分通过波塔过滤器组件110内包含的咖啡粉篮内容纳的咖啡粉。浓缩咖啡可以通过篮过滤器萃取并通过布置于波塔过滤器组件110的下侧的至少一个波塔过滤器孔(未示出)流出波塔过滤器组件110。产生的浓缩咖啡可以在布置于滴水盘114的浓缩小杯咖啡玻璃杯(未示出)中沉积。

浓缩咖啡机100的一些实施方式可以包括调制压力计118，调制压力计118可以在浓缩咖啡机100中包括的至少一个调制流水线(未示出)中的至少一个点处给出加热加压的水的压力的指示或读取加热加压的水的压力。在一些实施方式中，调制压力计118可以指示波塔过滤器组件110内以及咯咯器与咖啡粉之间的压力。在至少一个实施方式中，调制压力计118可以为模拟计(analog gauge)。在一些实施方式中，调制压力计118可以为数字计(digital gauge)。浓缩咖啡机100可以包括向浓缩咖啡机100供应水的水源116。来自水源116的水可以被浓缩咖啡机100加热和加压并且用于产生浓缩咖啡和/或蒸汽。在一些实施方式中，水源116可以包括滤水器。

在各种实施方式中的至少一个实施方式中，浓缩咖啡机100可以包括调制手柄108。可以采用调制手柄108来控制浓缩咖啡调制过程。在各种实施方式中的至少一个实施方式中，浓缩咖啡调制过程可以包括至少两个阶段：预调制阶段和萃取阶段。两个阶段可以为相异的阶段和/或独立的阶段。这两个阶段可以为时间上有序的阶段(temporally-ordered)，其中预调制阶段发生在萃取阶段之前。

在至少一个实施方式中，调制手柄108可以用于启动浓缩咖啡调制过程。在各种实施方式中的一些实施方式中，调制手柄108可以用于启动调制过程的预调制阶段。在各种实施方式中的一些实施方式中，调制手柄108可以用于使浓缩咖啡调制过程从预调制阶段转变到萃取阶段。在各种实施方式中的至少一个实施方式中，调制手柄108可以用于终止浓缩咖啡调制过程，包括至少终止萃取阶段。

浓缩咖啡机100可以包括处理器或处理器装置(未示出)。在一些实施方式中，处理器装置可以至少控制浓缩咖啡调制过程的至少一部分。在一些实施方式中，处理器装置可以调整或控制浓缩咖啡调制过程期间的流量。在至少一个实施方式中，处理器装置可以控制或调整浓缩咖啡机100中包括的至少一个阀，诸如但不限于比例阀。可以采用该阀来调节通过蒸汽棒102的过热蒸汽的流量。

在一些实施方式中，浓缩咖啡机100可以包括一个或多个流量计(未示出)。一个或多个流量计可以测量通过一个或多个调制组的水的流量。一个或多个流量计可以在浓缩咖啡调制过程的至少一部分期间测量流动的水的体积。

图2示出了包括蒸汽过热器组件250且与各种实施方式一致的泵驱动浓缩咖啡机200的一个实施方式的示意图，其中蒸汽过热器组件250可以产生过热蒸汽。

在各种实施方式中，浓缩咖啡机200可以包括电源222。如虚线连接所示，电源222可以提供操作浓缩咖啡机200的各种部件和/或组件(诸如调制加热源224、蒸汽加热源228、用于调制流量组件的控制器208以及泵226)所需要的电力的至少一部分。在一些实施方式中，电源222可以至少为调制流量调节组件236、蒸汽流量调节组件238以及用于蒸汽产生和流量调节组件的控制器204中的至少一者提供电力。在图2的上下文中，虚线连接线用于至少示出部件的电气联接和/或电气连通。电气联接可以包括分布电力和/或电信号的能力，该能力可以控制或操作各种部件。另外，在图2的上下文中，定向实线连接线用于至少示出部件的流体和/或压力连通。

在一些实施方式中，浓缩咖啡机200可以包括水源216。水源216可以向泵226供应水。在一些实施方式中，泵226可以将由水源216供应的水的至少一部分泵送到调制罐230，其中，泵送的水可以被加热、加压并用于浓缩咖啡的调制。在一些实施方式中，泵226可以将水泵送到蒸汽罐234，其中所泵送的水可以用于产生在制备一些咖啡基饮品中所采用的过热蒸汽。在一些实施方式中，水源216可以至少包括滤水器。在各种实施方式中的至少一个实施方式中，可以从单独和/或独立的水源和/或单独的泵向调制罐230和蒸汽罐234供应水。在至少一个实施方式中，可以从相同的水源和/或相同的泵向调制罐230和蒸汽罐234供应水。

在一些实施方式中，泵226可以提供加压储存在调制罐230中的水所需的压力的至少一部分。在一些实施方式中，在浓缩咖啡机200中可以包括多个泵。在至少一个实施方式中，至少一个泵可以专用于加压储存在调制罐230中的水。类似地，泵226可以提供加压储存在蒸汽罐234中的水所需的压力的至少一部分。在至少一个实施方式中，至少一个泵可以专用于加压储存在蒸汽罐234中的水。

在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机200可以包括调制加热源224。调制加热源224可以提供加热由水源216供应的水所需的热能的至少一部分。通过调制加热源224加热的水的至少一部分可以储存在调制罐230内。在至少一个实施方式中，调制加热源224可以布置于调制罐230。在各种实施方式中的一些实施方式中，调制加热源224可以包括诸如电阻线圈的电阻元件或其它类型的加热元件。

浓缩咖啡机200的一些实施方式可以包括蒸汽加热源228。蒸汽加热源228可以提供在蒸汽罐234内产生蒸汽所需的热能的至少一部分。在至少一个实施方式中，蒸汽加热源228可以布置于蒸汽罐234内。在各种实施方式中的一些实施方式中，蒸汽加热源228可以包括诸如电阻线圈的电阻元件或其它类型的加热元件。

在各种实施方式中，经由热能从蒸汽加热源228向蒸汽罐234内的加压的水的转移可以在蒸汽罐234内产生湿气。蒸汽罐234内的湿蒸汽的产生可以增加蒸汽罐234内的压力。在蒸汽罐234内产生湿蒸汽可以包括蒸汽罐234内储存的水分子的部分气化。

在蒸汽罐234中产生的湿蒸汽可以流入蒸汽过热器组件250。蒸汽过热器组件250采用所提供的湿蒸汽来产生过热蒸汽。在至少一个实施方式中，在蒸汽过热器组件250中由湿蒸汽产生的蒸汽的至少一部分可以为干蒸汽。本文讨论了蒸汽过热器组件的各种实施方式。例如，本文诸如但不限于与图3至图5B结合地讨论了蒸汽过热器组件的各种实施方式。然而，简而言之，蒸汽过热器组件250可以将热量转移到湿蒸汽以完成蒸汽罐234中产生的湿蒸汽的气化，从而产生干蒸汽。此外，蒸汽过热器组件250可以将额外的热量转移到干蒸汽以在蒸汽过热器组件250内的压力下将温度提高超过液体/蒸气边界，从而产生过热蒸汽。

因而，蒸汽过热器组件经由蒸汽过热器组件250的蒸汽输入部被提供湿蒸汽，并且经由蒸汽过热器组件250的蒸汽输出部提供或输出过热蒸汽。经由蒸汽过热器组件250的蒸汽输出部所输出的蒸汽的至少一部分可以为干蒸汽。

经由蒸汽过热器组件250产生的过热蒸汽和/或干蒸汽经由蒸汽输出部202流出浓缩咖啡机200。例如，蒸汽输出部202可以包括于图1的浓缩咖啡机100的蒸汽棒102。蒸汽输出部202可以包括蒸汽棒102中的一个或多个蒸汽孔。可以采用经由蒸汽输出部202输出的过热蒸汽和/或干蒸汽来加热、蒸发和/或起泡用于制备一种或多种饮料的可饮用液体(包括但不限于咖啡基饮料、茶基饮料、印度茶基饮料等)。

可以经由蒸汽流量调节组件238来调节湿蒸汽流入蒸汽过热器组件250的流量。注意，蒸汽流量调节组件还调节经由蒸汽输出部202的浓缩咖啡机200的过热蒸汽和/或干蒸汽的流量。蒸汽流量调节组件238可以包括诸如但不限于比例阀的阀。可以经由用于蒸汽产生和流量的控制器204来控制蒸汽流量调节组件238。例如，用于蒸汽产生和流量的控制器204可以包括但不限于图1的浓缩咖啡机100的蒸汽手柄104。同样地，用于蒸汽产生和流量的控制器204可以控制所产生的过热蒸汽的温度。

在至少一个实施方式中，用于蒸汽产生和流量的控制器204可以包括一个或多个控制器。在一些实施方式中，控制器可以为诸如微控制器、微处理器、中央处理单元(CPU)等的处理器装置。控制器可以包括诸如但不限于专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等的逻辑装置。在各种实施方式中，用于蒸汽产生和流量的控制器204可以包括一个或多个热电偶。

蒸汽流量调节组件238可以调节来自蒸汽罐234的湿蒸汽的流量。因而，如图2所示，蒸汽流量调节组件238可以在蒸汽罐234的下游。蒸汽过热器组件250可以在蒸汽罐234的下游。另外，如图2所示，蒸汽流量调节组件238可以在蒸汽过热器组件250的上游。因此，蒸汽流量调节组件238可以位于或处于蒸汽罐234和蒸汽过热器组件250的中间。在至少一个实施方式中，蒸汽流量调节组件238可以位于或处于蒸汽过热器组件250的下游。

在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机200可以包括一个或多个蒸汽压力和温度计252。蒸汽压力和温度计252可以给出蒸汽罐234与蒸汽输出部202之间的至少一个点处的压力的指示。在至少一个实施方式中，蒸汽压力和温度计252可以给出通过蒸汽输出部202输出的过热蒸汽的温度的指示。

在至少一些实施方式中，调制罐230可以储存加热且加压的水。在浓缩咖啡调制过程的至少一部分期间，调制罐230内储存的加热加压的水的至少一部分可以从调制罐230向下游流向容纳在咖啡粉收容部220中的咖啡粉，然后流向浓缩咖啡输出部240。在至少一个实施方式中，加热加压的水的至少一部分可以在到达咖啡粉收容部220之前流过下游的咯咯器225。在一些实施方式中，咯咯器225可以包括至少孔或口。在一些实施方式中，咯咯器225可以包括喷嘴和/或阀。在一些实施方式中，咯咯器225中包括的孔或口的直径可以在诸如0.5mm至1.0mm的范围中。在至少一些实施方式中，孔或口的直径可以为大约0.7mm。在至少一个实施方式中，咯咯器225可以至少以所包括的孔或口的特征尺寸为表征。

在各种实施方式中的至少一个实施方式中，咖啡粉收容部220可以包括在波塔过滤器组件(诸如图1的波塔过滤器组件110)中。在至少一些实施方式中，蒸汽罐234可以储存加压蒸汽。在一些实施方式中，储存在蒸汽罐234内的蒸汽的至少一部分可以从蒸汽罐234流向蒸汽输出部202。

在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机200可以包括一个或多个调制压力和温度计218。调制压力和温度计218可以给出泵226与咖啡粉收容部220之间的至少一个点处的压力的指示。在至少一个实施方式中，调制压力计可以给出咯咯器225的下游和咖啡粉的上游的压力的指示。调制压力和温度计218可以给出泵226与咖啡粉收容部220之间的至少一个点处的温度的指示。

在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机200可以包括蒸汽罐压力计232。蒸汽压力计232可以给出泵226与蒸汽输出部202之间的至少一个点处的压力的指示。在至少一个实施方式中，蒸汽压力计232可以为模拟计。在一些实施方式中，蒸汽压力计232可以为数字计。

在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机200可以包括调制流量调节组件236。在一些实施方式中，调制流量调节组件236可以在调制罐236的上游。在浓缩咖啡调制过程的至少一部分期间，水可以从泵226流动并且在到达调制罐230之前通过调制流量调节组件236。在至少一个可选实施方式中，调制流量调节组件236可以在调制罐235的下游，并且在咯咯器225的上游。

在各种实施方式中的至少一个实施方式中，在浓缩咖啡调制过程的至少一部分期间，调制流量调节组件236可以调节或限制到达咖啡粉收容部220的加热加压的水的流量。在各种实施方式中的至少一个实施方式中，在浓缩咖啡调制过程的至少一部分期间，咯咯器225可以调节或限制到达咖啡粉收容部220的加热加压的水的流量。

在咖啡粉收容部220处，流量调节的水可以暴露于咖啡粉收容部220内容纳的咖啡粉。在一些实施方式中，传递到咖啡粉的流量调节的水的至少一部分可以使咖啡粉预润湿。传递到咖啡粉的流量调节的水的至少一部分可以萃取通过预润湿的咖啡粉以产生浓缩咖啡。在一些实施方式中，萃取的浓缩咖啡的至少一部分可以通过浓缩咖啡输出部240离开浓缩咖啡机200。在至少一个实施方式中，浓缩咖啡输出部240可以包括诸如在图1的上下文中所讨论的波塔过滤器孔的至少波塔过滤器孔。所产生的浓缩咖啡可以经由波塔过滤器孔从浓缩咖啡机100流出。

在至少一个实施方式中，调制流量调节组件236可以可调整地调节流向咖啡粉收容部220的加热加压的水的流量。参照图3至图6更详细地说明调制流量调节组件236的各种实施方式。然而，简而言之，在至少一个实施方式中，调制流量调节组件236可以包括至少一个流路，其中流入和流出调制流量调节组件236的水的流量可以被调节、调整或控制。在至少一个实施方式中，在浓缩咖啡调制过程期间，调节、调整或控制流入和流出调制流量调节组件236的水的流量可以调节、调整或控制传递到咖啡粉的水的调制流量。在至少一个实施方式中，在浓缩咖啡调制过程期间，调节、调整或控制流入和流出调制流量调节组件236的水的流量可以调节、调整或控制传递到咖啡粉的水的压力。

在一些实施方式中，调制流量调节组件236可以包括多个流路，其中对于多个流路中的各个流路，加压的水的流量可以被调节、调整或控制。在一些实施方式中，多个流路可以包括独立的流路。在各种实施方式中的至少一个实施方式中，多个流路中的至少一部分可以包括平行的流路。在一些实施方式中，独立的流路的横向和纵向的尺寸和/或形状可以变化。在一些实施方式中，独立的流路的横向直径或横向截面积可以变化。在至少一个实施方式中，通过调制流量调节组件236的流量可以包括多个流路中的各流路的各个流量的至少一部分的总和。

蒸汽过热器组件

图3示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件300的分解图。可以在本文中讨论的各种实施方式中的任意实施方式中采用蒸汽过热器组件300以产生过热蒸汽和/或干蒸汽。例如，蒸汽过热器组件300的各种实施方式可以包括在本文讨论的浓缩咖啡机中的任意浓缩咖啡机中，包括但不限于图1的浓缩咖啡机100、图2的浓缩咖啡机200或图6的浓缩咖啡机600。可以在本文讨论的各种过程实施方式中的任意过程实施方式中采用蒸汽过热器组件300以产生过热蒸汽和/或干蒸汽，包括但不限于图7A的过程700或图7B的过程750。

蒸汽过热器组件300可以包括过热器主体310、加热元件320以及一个或多个螺旋构件330。过热器主体310可以为大致管状主体。在一些实施方式中，过热器主体310可以为包括纵向轴线的大致筒状壳。管状主体或筒状壳限定了过热器主体310的内腔。过热器主体可以包括位于管或筒状壳的第一纵向端的第一凸缘316和位于管或筒状壳的第二纵向端的第二凸缘318。如图3所示，过热器主体310的第一纵向端和第二纵向端可以为开放端以接收至少加热元件330和螺旋构件330。过热器主体310可以包括在过热器主体310的第一纵向端与第二纵向端之间延伸的纵向轴线。

过热器主体310的纵向长度可以与过热器主体310的第一纵向端与第二纵向端之间的距离大致相等。过热器主体310的纵向长度可以为大约4英寸。其它实施方式不如此受限制，并且纵向长度基于诸如但不限于所产生的过热蒸汽的期望的流量、压力、温度等因素可以为任何长度。过热器主体310的直径可以为大约0.75英寸。然而，其它实施方式不如此受限制，并且直径基于诸如但不限于所产生的过热蒸汽的期望的流量、压力、温度等的因素可以为任何直径。在各种实施方式中，过热器主体310的筒状壳或管的厚度可以为大约0.1英寸与0.2英寸之间。然而，其它实施方式不如此受限制，并且厚度基于诸如但不限于所产生的过热蒸汽的期望的流量、压力、温度等的因素可以为小于过热器主体310的直径的一半的任何厚度。

过热器主体310可以由包括但不限于金属的任何材料制成。在至少一个实施方式中，可以选择材料以减少转移出蒸汽过热器组件300的热量。材料的选择可以基于诸如但不限于所产生的过热蒸汽的期望的流量、压力、温度等因素。在一些实施方式中，过热器主体310(和内腔)的横截面形状为圆形。其它实施方式不如此受限制，并且过热器主体310以及对应的内腔的各截面形状可以采取包括但不限于椭圆形、矩形、正方形、三角形等的任何形状。

过热器主体310包括蒸汽输入部312或输入口以及蒸汽输出部314或输出口312。在一些实施方式中，蒸汽输入部312和蒸汽输出部314可以位于过热器主体310的侧表面，以使蒸汽输入部312和蒸汽输出部314实质正交于过热器主体310的第一纵向端和第二纵向端。在一些实施方式中，蒸汽输入部312靠过热器主体310的第一纵向端比靠过热器主体310的第二纵向端近。在至少一个实施方式中，蒸汽输入部312与过热器主体310的第一纵向端实质相邻。在一些实施方式中，蒸汽输出部314靠过热器主体310的第二纵向端比靠过热器主体310的第一纵向端近。在至少一个实施方式中，蒸汽输出部314与过热器主体310的第二纵向端实质相邻。如图3所示，在一些实施方式中，蒸汽输入部312和蒸汽输出部314在过热器主体310的侧表面实质对齐。

加热元件320可以为实质杆状加热元件。如图3所示，加热元件320的形状可以实质匹配过热器主体310的形状。因此，加热元件的横截面可以实质上采取任何形状，包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形等。因为加热元件320位于或处于过热器主体310的内腔内，所以加热元件320的纵向长度可以接近但稍小于过热器主体310的纵向长度。类似地，加热元件320的横截面面积可以小于过热器主体310的内腔的横截面面积。

加热元件324包括可以容纳电子器件的基部324。至少加热元件320的杆状部分可以产生热能。在各种实施方式中，加热元件320的杆状部分可以包括经由电阻产生热量的电阻加热器。加热元件320可以包括将电信号传输到加热元件320的一个或多个线缆。例如，一个或多个线缆322可以向加热元件提供电力。尽管在图3中未示出，在各种实施方式中，诸如但不限于蒸汽过热器组件300的蒸汽过热器组件可以包括一个或多个热电偶，采用该一个或多个热电偶以确定加热元件320、过热器组件300内的蒸汽或过热器主体310的内腔内的蒸汽中的任一者的温度。一个或多个线缆322可以为一个或多个热电偶提供电力和/或从一个或多个热电偶传输走信号。

螺旋构件330可以包括多个螺旋线圈或绕组。在各种实施方式中，螺旋构件330可以为螺旋弹簧。然而，其它实施方式不如此受限制，并且螺旋构件330实质上不可弹性变形。在各种实施方式中，线圈的纵向长度以及数量、节距和半径可以基于诸如但不限于所产生的过热蒸汽的期望的流量、压力、温度等的因素而变化。

如在图3的分解图中示出的，加热元件320和螺旋构件330位于或处于过热器主体310的内腔内。在各种实施方式中，过热器主体310、螺旋构件330和杆状加热元件320被同心地构造。在至少一个实施方式中，螺旋构件330的线圈在过热器主体310的侧向内表面与加热元件320的侧表面的径向中间。

蒸汽过热器组件300可以包括第一端盖302和第二端盖304。第一端盖302可以与过热器主体310的第一纵向端配合并联接。在一些实施方式中，第一端盖302可以与过热器主体310的第一凸缘316配合和/或联接。同样地，第二端盖304可以与过热器主体310的第二纵向端配合并联接。在一些实施方式中，第二端盖304可以与过热器主体310的第二凸缘318配合和/或联接。

在各种实施方式中，当第一和第二端盖302/304联接到对应的过热器主体310的第一/第二纵向端时，蒸汽过热器组件300除了蒸汽输入部312和蒸汽输出部314之外实质上为封闭的容器。如图3所示，在一些实施方式中，蒸汽输入部312和蒸汽输出部314可以包括实质上正交于过热器主体310的侧表面的延伸部。

在各种实施方式中，湿蒸汽经由蒸汽输入部312进入过热器主体310的内腔。如本文所讨论的，在过热器主体310的内腔内，加热元件320将所有的湿蒸汽蒸发和/或加热以在过热器主体310的内腔内产生过热蒸汽和/或干蒸汽。所产生的过热蒸汽和/或干蒸汽经由蒸汽输出部314离开过热器主体310。

图4A示出了与各种实施方式一致的蒸汽过热器组件400的另一实施方式。图-示出了图4A的蒸汽过热器组件400的纵向截面图。图4C示出了图4A的蒸汽过热器组件400的横向截面图。蒸汽过热器组件400可以包括本文所讨论的各种实施方式(包括但不限于图2的蒸汽过热器组件250或图3的蒸汽过热器组件300)中的任意实施方式的类似的特征、部件或功能。蒸汽过热器组件400可以包括在本文所讨论的浓缩咖啡机的实施方式(包括但不限于图1的浓缩咖啡机100、图2的浓缩咖啡机200或图6的浓缩咖啡机)中的任意实施方式中。可以在本文所讨论的各种过程实施方式(包括但不限于图7A的过程700或图7B的过程750)中的任意过程实施方式中采用蒸汽过热器组件400以产生过热蒸汽和/或干蒸汽。

与图3的蒸汽过热器组件300类似，图4A至图4C的蒸汽过热器组件400包括过热器主体410、加热元件420和螺旋构件430。图4A中示出的视图是至少部分透明的视图，其中过热器主体410部分透明并且在过热器主体410的内腔内的加热元件420和螺旋构件420被示出。

与图3的过热器主体310类似，过热器主体410包括第一凸缘416、第二凸缘418、蒸汽输入部412和蒸汽输出部414。蒸汽输入部412和蒸汽输出部414包括实质上正交于过热器主体410的侧表面的延伸部。与图3的蒸汽输入部312/蒸汽输出部314相反，蒸汽过热器组件400的蒸汽输入部412/蒸汽输出部414的延伸部在过热器主体310的侧表面实质反向对齐(anti-align)。因此，蒸汽输入部412/蒸汽输出部414的延伸部在均与蒸汽过热器组件400的纵向轴线实质上正交且实质上相反的方向和/或反向对齐的方向上取向。

蒸汽过热器组件400包括分别与第一凸缘416和第二凸缘418配合的第一端盖402和第二端盖404。加热元件420包括基部424和能够传递电力的一个或多个线缆422，该电力作为能够编码至少一个模拟信息和/或数字信息的一个或多个电信号。

图4B的纵向截面图示出了螺旋构件430的线圈盘绕加热元件420的杆状部分。线圈盘绕加热元件并且在蒸汽过热器组件400的纵向上延伸。过热器主体410、螺旋构件430和加热元件420被配置为同心构造并且共享蒸汽过热器组件400的纵向轴线作为共用轴线。

注意，至少图4B示出了经由蒸汽输入部412进入过热器主体410的腔的湿蒸汽以及经由蒸汽输出部414离开蒸汽过热器组件400的过热蒸汽。图4B示出了过热器主体410、螺旋构件430和加热元件在蒸汽输入部412与蒸汽输出部414之间形成螺旋流路的同心构造。蒸汽流从蒸汽输入部412到蒸汽输出部414的总体方向总体沿着纵向。然而，进入蒸汽输入部412的湿蒸汽总体通过螺旋线圈路径行进。

进入过热器主体410的内腔的湿蒸汽直接暴露于加热元件420的表面。因而，热量从加热元件410转移到湿蒸汽的效率显著增加。此外，随着湿蒸汽从蒸汽输入部412开始流动并且朝向蒸汽输出部414流动，湿蒸汽实质上沿着由加热元件420、螺旋构件430的线圈以及过热器主体410的内表面的同心构造形成的螺旋流路流动。归因于蒸汽输入部412与蒸汽输出部414之间的蒸汽流路的螺旋性质，流路的长度显著大于蒸汽输入部412与蒸汽输出部414之间的纵向距离。因此，至少归因于蒸汽直接暴露于加热元件420以及蒸汽流路的显著增加的长度，从加热元件420转移到湿蒸汽的热能总量显著增加。因而，湿蒸汽的蒸发在蒸汽通过过热器主体410的内腔的流动期间完成，并且蒸汽转化为干蒸汽。此外，干蒸汽可以被进一步加热，因而产生过热蒸汽。过热蒸汽离开蒸汽输出部414。

图4C的横向截面图的流动箭头示出了，随着蒸汽在蒸汽输入部412与蒸汽输出部414之间流动，蒸汽直接暴露于加热元件420的加热的表面并且遵循由加热元件420、螺旋构件430以及过热器主体410的内表面的同心构造所限定的螺旋路径。

图5A示出了蒸汽过热器组件500的与各种实施方式一致的另一实施方式。图5B示出了图5A的蒸汽过热器组件500的纵向截面图。蒸汽过热器组件500可以包括与本文所讨论的各种实施方式(包括但不限于图2的蒸汽过热器组件250、图3的蒸汽过热器组件300以及图4的蒸汽过热器组件400)中的任意实施方式类似的特征、部件或功能。蒸汽过热器组件500可以包括在本文所讨论的浓缩咖啡机的实施方式(包括但不限于图1的浓缩咖啡机100、图2的浓缩咖啡机200或图6的浓缩咖啡机600)中的任意实施方式中。可以在本文所讨论的各种过程实施方式(包括但不限于图7A的过程700或图7B的过程750)中的任意过程实施方式中采用蒸汽过滤器组件500，以产生过热蒸汽和/或干蒸汽。

与图4的蒸汽过热器组件400类似，图5A至图5B的蒸汽过热器组件500包括过热器主体510、加热元件520以及螺旋构件530。图5A中示出的视图为至少部分透明视图，其中过热器主体510部分透明并且在过热器主体510的内腔内的加热元件520和螺旋构件520被示出。

与图3的过热器主体310类似，过热器主体510包括第一凸缘516、第二凸缘518、蒸汽输入部512和蒸汽输出部514。与图3的蒸汽输入部312/蒸汽输出部314相反，蒸汽输入部512和蒸汽输出部514不包括实质上正交于过热器主体510的侧表面的延伸部。而是，蒸汽输入部512/蒸汽输出部514包括过热器主体510内的孔或开口。

蒸汽过热器组件500包括第一端盖502和第二端盖504以分别与第一凸缘516和第二凸缘518配合。加热元件520包括基部524和能够传递电力的一个或多个线缆522，该电力作为能够编码至少一个模拟信息和/或数字信息的一个或多个电信号。

图5C示出了蒸汽过热器组件540的与各种实施方式一致的另一实施方式的纵向截面图。图5D示出了图5C的蒸汽过热器组件的横向截面图。蒸汽过热器组件540可以为通过过热器组件的途径。过热器组件540可以包括两个同心主体或管：内管556和外管550。内管556或外管550中的至少一者可以为不锈钢管。内管556与外管550之间的外腔或空间包括加热元件558。湿蒸汽经由蒸汽输入部552提供并且流动通过内侧内腔554(如图5C中的流动箭头所示)。湿蒸汽在流出蒸汽输出部554之前暴露于加热元件558并且转变为过热蒸汽。因而，内侧内腔558可以形成用于蒸汽的流路。

蒸汽过热器组件540可以包括可以向加热元件558提供电力的一个或多个线缆542。尽管在图5C或图5D中未示出，但是诸如但不限于蒸汽过热器组件540的蒸汽过热器组件可以包括一个或多个热电偶，该一个或多个热电偶被采用以确定加热元件558、过热器组件540内的蒸汽或过热器组件5400的内侧内腔544内的蒸汽中的任一者的温度。一个或多个线缆542可以向一个或多个热电偶提供电力和/或从一个或多个热电偶传输走信号。

图5E示出了蒸汽过热器组件560的与各种实施方式一致的又一实施方式。蒸汽过热器组件560包括蒸汽输入部562(用于接收湿蒸汽)和用于提供过热蒸汽的蒸汽输出部564。蒸汽过热器组件560包括盘旋、螺旋或迂曲的蒸汽流路556以将湿蒸汽暴露于加热元件568。加热元件568在蒸汽流路556内将湿蒸汽转变为过热蒸汽。归因于流路556的盘旋性质，蒸汽较长时间地直接暴露于加热元件568，并且实现了有效率的过热过程。图5F示出了蒸汽过热器组件580的与各种实施方式一致的另一实施方式。蒸汽过热器组件580可以包括与图5E的过热器组件560类似的特征、部件和/或功能。

图6示出了产生过热蒸汽并且与本文说明的各种实施方式一致的浓缩咖啡机600的另一实施方式的一部分。图6的浓缩咖啡机600可以包括与本文说明的各种实施方式(包括但不限于图1的浓缩咖啡机100或者图2的浓缩咖啡机200)类似的特征、部件和/或功能。在图6中的上部分中示出了上游/下游坐标系。

浓缩咖啡机600包括水源616、蒸汽罐634以及蒸汽加热源628。在各种实施方式中，蒸汽加热源可以容纳于蒸汽罐634。蒸汽加热源628和蒸汽罐634的组合可以形成从由水源616供应的水产生湿蒸汽的煮沸系统。

浓缩咖啡机600包括蒸汽流量调节组件638和用于蒸汽产生和流量的控制器604。例如，用于蒸汽产生和流量的控制器604可以包括蒸汽手柄，诸如但不限于浓缩咖啡机100的蒸汽手柄104。蒸汽手柄可以包括一个或多个磁体670。浓缩咖啡机600还可以包括与磁体670相反的一个或多个其它磁体666。如在本文中所使用的，两个相反的磁体以如下方式使它们的磁极反向对齐：第一磁体的北极与第二磁体的南极实质上对齐和/或第一磁体的南极与第二磁体的北极实质上对齐。因此，一对相反和/或反向对齐的磁体感应相互的吸引力。同时，一对对齐的磁体感应相互的排斥力。因而，术语相反指的是两个磁体的磁极的反向对齐。

当使两个磁体彼此靠近并且相反(或反向对齐)时，归因于磁体之间的相互吸引力，相反的磁体为平滑和精确控制蒸汽的流量提供触觉反馈。例如，当用于蒸汽产生和流量的控制器604中包括的蒸汽手柄以使磁体670在磁体666的相反磁体中的一者附近经过的方式转动时，相反的磁体提供吸引力，该吸引力为使用者提供“扣入就位”的体验。尽管在图6中未示出，浓缩咖啡机600可以包括一个或多个磁性开关以感知蒸汽手柄604的位置并且为流量调节组件638提供定位信号。这种磁性开关能够使对于使用者对蒸汽手柄604的控制(转动)的自动感知和检测成为可能。

蒸汽流量调节组件638可以包括一个或多个阀670。一个或多个阀670可以调节湿蒸汽从蒸汽罐634通过一个或多个蒸汽流路672的流动。用于蒸汽产生和流量的控制器604可以控制一个或多个阀670。在至少一个实施方式中，一个或多个阀670可以包括至少一个比例阀。一个或多个阀670的打开和关闭可以为脉冲的(pulsed)。可以经由用于蒸汽产生和流量的控制器634来控制、改变和/或调节脉冲频率以控制、改变和/或调节蒸汽的流量。

浓缩咖啡机600可以包括在蒸汽流量调节组件638下游并且完成湿蒸汽的气化的蒸汽过热器组件650。因此，湿蒸汽从蒸汽流量调节组件638向下游流动到蒸汽过热器组件650，其中从湿蒸汽产生过热蒸汽。蒸汽过热器组件650可以包括与本文中所讨论的蒸汽过热器组件(包括但不限于图3至图5B的蒸汽过热器组件300、400和500)中的任一者类似的特征、部件或功能。在至少一个实施方式中，诸如但不限于热绝缘毯或泡沫的热绝缘层662可以至少部分地使蒸汽过热器组件650与环境温度热绝缘以增加蒸汽过热器组件650的效率。

浓缩咖啡机600可以包括用于蒸汽温度的控制器668、蒸汽压力计652以及蒸汽温度计654。用于蒸汽温度的控制器可以包括一个或多个控制器。一个或多个控制器可以包括诸如微控制器、微处理器、中央处理单元(CPU)等的处理器装置。控制器可以包括诸如但不限于专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等的逻辑装置。

此外，浓缩咖啡机600可以包括一个或多个热电偶664。热电偶664可以与过热器组件的至少一部分热接触。热电偶664能够基于过热器组件的一部分的温度产生信号。如图6所示，用于蒸汽温度的控制器668可以接收信号。用于蒸汽温度的控制器668可以基于过热器组件的一部分的温度与温度阈值之间的差异来调节加热元件的温度。因此，用于蒸汽温度的控制器668和热电偶664可以一起工作以产生并响应于恒温反馈。可以经由蒸汽棒602从浓缩咖啡机600输出过热蒸汽。

用于制备饮料以及产生过热蒸汽的方法

图7A至图7B的过程700和750的各种实施方式可以指向咖啡基饮料的制备。然而，其它实施方式不如此受限制，并且可以在其它饮料(诸如但不限于茶基饮料、印度茶基饮料等)的制备中采用其它实施方式。图7A示出了逻辑流程图，该逻辑流程图示出与本文说明的各种实施方式一致的用于制备咖啡基饮料的过程的一个实施方式。在启动块(startblock)之后，在调制咖啡的块702处开始过程700。在本文中讨论了调制咖啡。然而，简而言之，在块702处的调制咖啡可以包括但不限于调制一小杯或多小杯浓缩咖啡。咖啡粉可以以第一流量预润湿。可以通过以第二流量为预润湿的咖啡粉提供水来调制一小杯或多小杯浓缩咖啡。第二流量可以大于第一流量。在块702处的调制咖啡可以包括调制第一体积的咖啡。

在块704处，产生过热蒸汽。在本文中讨论了包括至少与图7B的过程750结合的产生过热蒸汽的各种实施方式。然而，简而言之，在块704处，可以在至少两个步骤过程中产生过热蒸汽。例如，首先，可以在蒸汽罐中产生湿蒸汽。产生湿蒸汽可以包括产生部分气化的流体。可以为下游的蒸汽过热器组件提供湿蒸汽。可以在过热器组件中进一步干燥和加热湿蒸汽以将湿蒸汽转换为过热蒸汽。产生过热蒸汽可以包括使部分气化的流体进一步气化。湿蒸汽的至少一部分可以转化为干蒸汽。过热蒸汽和/或干蒸汽可以包括进一步气化的流体。这种蒸汽过热器组件可以包括但不限于本文中讨论的各种蒸汽过热器组件。

在块706处，可以利用过热蒸汽加热和/或起泡可饮用液体。可饮用液体可以包括但不限于乳制品基奶、大豆基奶、米基奶、杏仁基奶、大麻基奶、椰子基奶、腰果基奶等。例如，诸如但不限于图1的浓缩咖啡机100的蒸汽棒102或者图6的浓缩咖啡机600的蒸汽棒602的蒸汽棒可以用于为可饮用液体提供过热蒸汽。

在块708处，加热和/或起泡的可饮用液体可以被提供给块702处的调制的咖啡。可以在块708之后终止过程700。

图7B示出了逻辑流程图，该逻辑流程图示出了与本文中说明的各种实施方式一致的在咖啡基饮料的制备中用于产生过热蒸汽的过程的一个实施方式。过程750在启动块752之后开始，在启动块752处调节湿蒸汽的流量。流量可以在蒸汽罐与蒸汽过热器组件之间，诸如但不限于图2的浓缩咖啡机200的蒸汽罐234与蒸汽过热器组件250之间或者图6的浓缩咖啡机的蒸汽罐634与蒸汽过热器组件650之间。

在至少一个实施方式中，浓缩咖啡机的使用者可以经由蒸汽流量控制器来调节流量。这种蒸汽流量控制器包括但不限于图1的浓缩咖啡机100的蒸汽手柄104、浓缩咖啡机200的用于蒸汽产生和流量的控制器204或者浓缩咖啡机600的蒸汽手柄604。

在一些实施方式中，能够经由采用诸如但不限于浓缩咖啡机200的蒸汽流量调节组件238或浓缩咖啡机600的蒸汽流量调节组件638的蒸汽流量调节组件来调节流量。在至少一个实施方式中，调节流量可以包括通过控制位于蒸汽罐与蒸汽过热器组件中间的一个或多个阀来调节流量。一个或多个阀可以调节通过一个或多个流路的流量。

在块754处，可以调节蒸汽过热器组件的加热元件的温度。可以基于被蒸发和/或起泡的可饮用液体的类型来调节加热元件的温度。通过调节加热元件的温度，调节过热蒸汽的温度。例如，利用温度与被采用以蒸发和/或起泡大豆基奶的过热蒸汽的温度不同的过热蒸汽，可以使诸如乳制品基奶的一些类型的可饮用液体蒸发和/或起泡。因而，可以调节过热蒸汽的温度以提高用于蒸发和/或起泡的不同类型的牛奶的消费体验。

在块754处，可以经由诸如但不限于浓缩咖啡机600的用于蒸汽温度的控制器668的一种或多种控制或控制器来调节温度。调节加热元件的温度可以控制或调节待产生的过热蒸汽的水分含量。例如，在阈值温度以上，过热器组件可以使其内的蒸汽完全气化。因而，在块754处，加热元件的温度可以以使该温度高于水在过热器组件的压力下的气化温度的方式来调节。可以采用热电偶来控制加热元件的温度，热电偶诸如但不限于浓缩咖啡机600的热电偶664。

如本文所讨论的，在块756处产生湿蒸汽。在浓缩咖啡机中包括的一个或多个蒸汽罐中可以产生湿蒸汽。例如，产生湿蒸汽可以包括使蒸汽罐内容纳的流体部分气化。

在块758处，湿蒸汽或部分气化的流体被提供给蒸汽过热器组件。在本文中讨论了这种蒸汽过热器组件，并且这种蒸汽过热器组件包括但不限于至少与图2至图6结合地讨论的蒸汽过热器组件250、300、400、500、650等。向蒸汽过热器组件提供湿蒸汽可以包括将湿蒸汽从蒸汽罐传递到蒸汽过热器组件。

在块760处，从湿蒸汽产生过热蒸汽。在至少一个实施方式中，可以经由从蒸汽过热器组件中的加热元件到湿蒸汽的热交换过程来产生过热蒸汽。在块760处产生过热蒸汽可以包括经由过热器组件的加热元件与湿蒸汽之间的热交换过程来干燥蒸汽过热器组件内的湿蒸汽。因此，产生过热蒸汽可以包括产生干蒸汽。过热蒸汽的温度可以大于在过热器组件内的压力下的流体的沸腾温度或气化温度。

以上说明、示例和数据提供了对本发明的组成、制造和使用的说明。由于能够在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出本发明的许多实施方式，所以本发明在于所附的权利要求。

Claims (20)

1.一种用于产生制备饮料用的蒸汽的组件，所述组件包括：

主体，其包括内腔、能够使流体进入所述内腔的输入部以及能够使流体流出所述内腔的输出部；

加热元件，其包括位于所述主体的内腔内的一个或多个加热表面，其中所述加热元件被构造和配置为加热所述一个或多个加热表面；以及

所述主体的内腔内的流路，所述流路能够使流体从所述输入部流动通过所述主体的内腔并且流到所述主体的输出部，其中所述加热元件的一个或多个加热表面的至少一部分以如下方式形成所述流路的至少一部分：当所述流体流过所述主体的内腔时，所述流体的至少一部分与所述一个或多个加热表面直接物理接触。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括：

螺旋构件，其位于所述内腔内，其中所述螺旋构件的至少一部分以使所述流路是螺旋流路的方式形成所述流路的另一部分。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述主体、所述加热元件和所述螺旋构件以如下方式绕着所述主体的纵向轴线同心配置：所述螺旋构件在侧向上在所述主体和所述加热元件中间。

4.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述螺旋构件至少部分地限制所述流体通过所述主体的内腔的纵向流动。

5.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述螺旋构件是围绕所述加热元件的一个或多个加热表面的螺旋弹簧。

6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件还包括：

第一端盖，其位于所述主体的第一纵向端；以及

第二端盖，其位于所述主体的第二纵向端，其中所述输入部和所述输出部在纵向上均在所述第一端盖与所述第二端盖中间。

7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述加热元件是在所述主体的内腔的纵向上延伸的杆状加热元件。

8.一种能够调制饮料并产生气化的流体的机器，所述机器包括：

蒸汽罐，其部分地气化所述流体；

过热器组件，其在所述蒸汽罐的下游并接收部分气化的所述流体，并且所述过热器组件包括：

加热元件；和

流路，其与所述加热元件热接触，其中部分气化的所述流体流过所述流路并被进一步气化；以及

蒸汽棒，其在所述过热器组件的下游并向所述机器的使用者提供进一步气化的所述流体。

9.根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述机器还包括：

阀，其在所述蒸汽罐与所述过热器组件中间，其中所述阀调节向所述使用者提供的进一步气化的所述流体的流量。

10.根据权利要求9所述的机器，其特征在于，所述阀至少通过在打开状态与关闭状态之间脉冲来调节进一步气化的所述流体的流量。

11.根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述过热器组件还包括：

主体，其收纳所述加热元件和所述流路；以及

热绝缘体，其至少部分地围绕所述主体并且使所述主体、所述加热元件和所述流路与周围环境至少部分地热绝缘。

12.根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述过热器组件还包括：

螺旋构件，其以如下方式至少部分地形成所述流路：所述流路为至少部分地围绕所述加热元件的螺旋流路。

13.根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述加热元件以如下方式至少部分地形成所述流路：当部分气化的所述流体流过所述流路时，部分气化的所述流体的至少一部分与所述加热元件的至少一部分直接物理接触并且被进一步气化。

14.根据权利要求8所述的机器，其特征在于，所述机器还包括：

热电偶，其与所述过热器组件的至少一部分热接触并且基于所述过热器组件的该部分的温度产生信号；以及

控制器，其接收所述信号并且基于所述过热器组件的该部分的温度与温度阈值之间的差异来调节所述加热元件的温度。

15.一种用于产生过热蒸汽的浓缩咖啡机的系统，所述系统包括：

电阻加热元件；

螺旋流路，其绕着所述电阻加热元件定位，所述螺旋流路接收在所述浓缩咖啡机中产生的湿蒸汽，其中所述螺旋流路使所述湿蒸汽的至少一部分暴露于所述电阻加热元件并且所述电阻加热元件将所述湿蒸汽的该部分转变为过热蒸汽；以及

蒸汽输出部，其与所述螺旋流路流体连通并且在所述螺旋流路的下游，其中所述蒸汽输出部向所述浓缩咖啡机的使用者提供所述过热蒸汽。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

蒸汽罐，其容纳水，其中所述螺旋流路与所述蒸汽罐流体连通并且在所述蒸汽罐的下游；以及

另一电阻加热元件，其位于所述蒸汽罐内，其中经由从所述加热元件向容纳在所述蒸汽罐中的水转移的热量产生所述湿蒸汽，并且所述蒸汽罐向所述螺旋流路提供所述湿蒸汽。

17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

比例阀，其调节向所述使用者提供的所述过热蒸汽的流量。

18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

管状主体，其容纳所述电阻加热元件和所述螺旋流路中的每一者。

19.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

螺旋弹簧，其至少部分地形成所述螺旋流路。

20.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

蒸汽手柄，其使所述使用者能够至少部分地控制所提供的所述过热蒸汽的流量；以及

一个或多个磁体，其联接到所述蒸汽手柄，当操作所述蒸汽手柄时，所述一个或多个磁体为所述使用者提供触觉反馈。