CN110121283A - 咖啡冲泡器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种咖啡冲泡器和用热的液体冲泡咖啡或另一种饮料(包括茶)的方法。冲泡器包括具有内部容积、封闭端部(15)和开口端部(16)的容器(1)。盖子(9)包括内侧和外侧，内侧具有内部区域，外侧用于密封附接到容器的开口端部。出口(29)和手动致动的密封阀，手动致动的密封阀打开或关闭容器和出口之间的流动路径。咖啡过滤器固定到盖子(9)的内侧，在容器(1)和出口(29)之间的流动路径中。出口(29)定位成允许在致动该阀时流出咖啡，因此在封闭端部(15)面朝上并且容器(1)在盖子(9)上方的情况下，咖啡冲泡器的阀可以从关闭位置致动到打开位置，而不会将咖啡溢漏到致动该阀的操作者上。

Description

咖啡冲泡器

本发明涉及咖啡冲泡器(coffee brewer)，特别是用于冲泡新鲜咖啡而不需要供应超过热水所要求的能量的咖啡冲泡器。优选地，咖啡冲泡器包括隔热容器、密封盖子、过滤器和出口阀。

为了获得适当冲泡的咖啡、茶或必须冲泡/浸泡的其他类型的温热饮料，相关的是饮料由新鲜原料冲泡。在咖啡社交场(coffee societies)内，喝咖啡的人会品尝出新冲泡的咖啡和与之不同的老咖啡或速溶咖啡的区别。

有不同的用于制备新冲泡的咖啡的已知设备，例如卡布奇诺咖啡机和法式压榨设备(French press devices)。咖啡的味道和香味也受到咖啡豆在研磨(包括烘焙)前如何被处理的影响，而且豆受到的研磨类型也会影响冲泡或浸泡所需的时间。

当冲泡新鲜咖啡时，必须评估这些问题，并且例如以真空瓶(vacuum flask)的方式运输现成咖啡会导致新冲泡的香气减少或丧失。在自动滴滤机中，热水在咖啡完成之前流经磨碎的咖啡(ground coffee)和咖啡过滤器。以这种方式制作咖啡需要电能来给机器供能，这使得在不能获得电能的情况下很难制备新冲泡的咖啡。

因此，需要一种用于制备新冲泡咖啡的设备，其中该设备独立于外部能源，例如电力。

本发明涉及一种用于全浸泡式冲泡的咖啡冲泡器，该咖啡冲泡器包括具有容积、封闭端部和开口端部的容器。盖子包括内侧和外侧，内侧具有内部区域，外侧用于密封附接到开口端部。出口和手动致动的密封阀打开或关闭容器和出口之间的流动路径。咖啡过滤器固定到盖子的内侧，在容器和出口之间的流动路径中。出口定位成允许在致动该阀的同时流出咖啡，由此在封闭端部面朝上并且容器在盖子上方的情况下，咖啡冲泡器的阀可以从关闭位置致动到打开位置，而不会使咖啡溢漏在致动该阀的操作者上。

容器可以是隔热的。

该阀可以由阀座和螺帽形成，阀座围绕盖子中的通道，螺帽具有可以被握持表面围绕的出口。

出口可以被套筒(sleeve)围绕，套筒作为圆柱形环从端帽的前部部分突出，由此当拧松螺帽时防止咖啡溢漏到操作者的手上。

端帽的前部部分处的出口分布成多个单独的出口，由此端帽减弱咖啡的流动，以防止咖啡从端帽喷出。

端帽的前部部分处的出口可以形成离散的弧形开口，并且弧形围绕端帽的前部面形成完整的圆。

端帽包括保持O形环的位于中心的圆柱形部分和具有内螺纹的圆柱形部分。

咖啡冲泡器还可以包括在内部盖子表面和圆形穿孔过滤器支架(filter holder)之间的间隙，间隙形成空腔，并且其中流动路径延伸穿过该空腔和盖子中的咖啡通道。

盖子可以包括在过滤器支架座的内侧处的内表面，允许咖啡在盖子上的圆柱形突出部处流向盖子的中部的通道。

过滤器座可以沿着过滤器支架的周边将过滤器支架固定并密封到盖子。

过滤器可以成形为扁平圆形盘(flat circular disc)。

此外，本发明涉及一种用咖啡冲泡器冲泡咖啡的方法，该咖啡冲泡器包括：容器，该容器具有容积、封闭端部和开口端部；盖子，该盖子具有内侧和外侧，内侧具有内部区域，外侧用于密封附接到开口端部；出口和手动致动密封阀，手动致动密封阀打开或关闭容器和出口之间的流动路径；以及咖啡过滤器，该咖啡过滤器固定到盖子内侧，在容器和出口之间的流动路径中。出口可以定位成允许在致动该阀的同时流出咖啡。该方法包括用热水填充容器的至多60％；将磨碎的咖啡加入到热水中；用盖子封闭容器的开口端部；翻转咖啡冲泡器使封闭端部面朝上，并且使盖子面朝下；将冲泡器保持在杯子或其他合适的容器上方，同时保持盖子面朝下；以及打开阀，同时允许冲泡器内的加热的空气挤压咖啡通过盖子中的过滤器并进入杯子或其他合适的容器中，而不会使咖啡溢漏到致动该阀的操作者上。

替代地，手动阀可以是球阀或座阀。

过滤器通常可以基本上横跨盖子的整个内部区域。

咖啡过滤器可以是一次性过滤器、可重复使用的金属过滤器、可重复使用的布/织物过滤器或可重复使用的合成物过滤器。

附图简要说明

图1是根据本发明的咖啡冲泡器的分解横截面视图；

图2从外侧以与图1相比稍微不同的角度以分解视图示出了图1的咖啡冲泡器；

图3是盖子的横截面的详细透视图；

图4是螺帽的横截面的详细透视图；以及

图5a、图5b、图5c和图5d示出了可以结合本发明使用的各种类型的过滤器。

参考附图的本发明的实施方案的详细描述

图1是根据本发明的咖啡冲泡器的横截面的分解视图。咖啡冲泡器包括隔热杯/容器1。该容器界定内部容积，该内部容积用磨碎的咖啡、热的/接近沸腾的水(达到标记4)和空气填充。容器具有封闭端部15和用盖子9封闭的开口端部16。盖子9具有内部部分和外侧，该内部部分具有内部区域，外侧用于开口端部中的气密附接。盖子9具有外螺纹/阳螺纹12，外螺纹/阳螺纹12延伸到容器1中的内螺纹/阴螺纹6中。在可替代的实施方案中，用卡口式联接(bayonet coupling)代替这些螺纹，并且然后通过元件与另外的元件锁定接合来代替螺纹6、12。附接盖子9的其他方式包括两个偏心锁(over the centre locks)或者一个偏心锁和一个铰链(未示出)。

具有出口的螺帽咖啡扩散器22包括O形环密封件21，O形环密封件21围绕中心圆柱形突出部，该中心圆柱形突出部将O形环21保持在螺帽22的内表面上的适当位置。螺帽22中的内螺纹24与盖子9上圆柱形突出部上的外螺纹27配合接触。咖啡通道10在盖子9上的圆柱形突出部处延伸穿过盖子。盖子9上的圆柱形突出部还包括环形阀座28或密封表面，该环形阀座28或密封表面用于与螺帽22上的阀O形环21接触。阀O形环21的直径对应于环形阀座28的直径。扩散器上的出口作为切口/开口沿着螺帽的前部部分上的外部周边的内侧的直径定位。端帽的内表面由前部部分的内侧形成，该内表面具有将O形环保持在适当位置的中心圆柱形突出部。开口是弧形的，并且弧形形成一个完整的表面。弧形出口和端帽扩散器的设计确保了咖啡冲泡器内侧的压力不会导致热咖啡从冲泡器喷出。

阀O形环21和O形环座28形成阀，保持冲泡器内的压力直到端帽扩散器22部分地拧松，使阀O形环21与O形环座28脱离，从而允许咖啡经过阀O形环21，经过形成在盖子的圆柱形突出部的前部部分和端帽的内表面之间的空腔，并排出螺帽22的前部部分处的弧形开口。

带槽夹持环25上的手柄23可以围绕螺帽22安装，以有助于螺帽22的扭转和打开。当夹紧螺帽22时，端帽22上的凹槽26摩擦力增加。凹槽26还用于将夹持环25锁定在螺帽22上的适当位置。

容器1内侧的标记4通常被定位成分割容器内侧的容积，以允许在容器内有60％的水和40％的空气。(朝向封闭端部15留有60％的容积，以允许沸腾的水倾倒入60％的容器1中，朝向开口端部16留有40％的空间用于空气/来自沸腾的水的蒸汽)。水与空气的比可以在50％至60％的范围内，但是至关重要的是：容器中不填充超过60％的水以使容器中的空气压力能够通过过滤器排出咖啡。

基座37围绕盖子9，使端帽22的端部延伸超过基座，以使扭转端帽22来打开阀较容易。

图2从外侧以与图1相比稍微不同的角度示出了图1的咖啡冲泡器。具有封闭端部15和开口端部16的容器1是隔热容器，以减少在冲泡咖啡时穿过容器损失的热量，并防止操作咖啡冲泡器时烫伤操作者的手。容器1还应该具有低比热容，以减少咖啡的热量损失。容器的容积通常足以冲泡一杯或两杯咖啡。

咖啡中的热量损失应该很低，以确保冲泡器内的空气(和一些蒸汽)被加热并膨胀，从而在咖啡冲泡器内提供高于大气压的压力，并确保饮料/咖啡在被供应时是热的。

可移除的锁定环5将过滤器(未示出)保持到穿孔过滤器支架8。卡扣锁、磁体、螺纹、卡口联接或任何其他合适的装置将可移除的锁定环5保持到穿孔过滤器支架8，同时将过滤器保持在适当的位置。

外螺纹12将盖子9保持到容器1，并封闭容器1的开口端部16。围绕盖子9的凹槽中的盖子密封O形环抵靠容器1进行密封。阀O形环21可以是不需要高表面压力的任何类型的合适的密封件，同时在大约100℃的温度保持其性能。端帽22中的内螺纹24可以具有这样的螺距，该螺距适于允许阀O形环21从盖子9上的O形环座充分脱离，以允许在将端帽转动大约四分之一圈而能够打开阀时咖啡从咖啡冲泡器排出，并倒出咖啡而无需使手重新定位。

图3和图4示出了权利要求1的盖子和螺帽的细节。

图3示出了具有外部带槽握持表面34的盖子，外部带槽握持表面34有助于将盖子9拧紧到容器和从容器拧松。带槽表面位于基座37的外表面上，在盖子的周边处形成为圆柱形环。端帽22形成冲泡器的最下端，因为阀在基座37下方容易抓住而允许阀安全地打开。盖子包括在过滤器支架座13内的内表面38，该内表面38允许咖啡在盖子上的圆柱形突出部31处流向盖子的中部处的通道10。围绕盖子上的圆柱形突出部31的外螺纹27拧紧到螺帽22(图4)中的内螺纹24中，允许这两个部分连结。

围绕通道10的座表面28抵靠位于端帽22(图4)的内表面上的O形环座33中的O形环(图1所示)密封，其中中心圆柱形突出部11将O形环保持在适当位置，中心圆柱形突出部11通过前部部分35的内侧/内表面30形成。

图4示出了出口29，出口29作为前部部分35中的切口/开口沿着螺帽22的前部部分35上的外部周边的内侧的直径定位。出口29被套筒36围绕，套筒36作为圆柱形环从前部部分35突出，以防止当拧松螺帽22同时将咖啡冲泡器保持在打开冲泡器的位置(即在螺帽22面朝下的位置，如图1所示)时咖啡溢漏到操作者的手上。

在替代实施方案中，O形环密封件位于盖子上，而O形环座位于螺帽上。

O形环座33包括合适的O形环凹槽，以将O形环保持在合适的位置。

端帽的内表面具有中心圆柱形突出部，中心圆柱形突出部将O形环保持在适当的位置。

阀O形环21和O形环座28形成阀，保持冲泡器内的压力直到端帽扩散器22部分地拧松，使阀O形环21与O形环座28脱开，从而允许咖啡经过阀O形环21，经过形成在盖子的圆柱形突出部的前部部分和端帽的内表面之间的空腔，并排出螺帽22的前部部分处的弧形开口。

图5a-5d示出了可用于本发明的咖啡冲泡器的各种咖啡过滤器。图5a示出了一次性纸过滤器，图5b示出了可重复使用的金属过滤器，图5c示出了可重复使用的合成网过滤器，以及图5d示出了可重复使用的编织布/织物过滤器。也可以使用其他类型的过滤器，例如穿孔金属板过滤器和各种类型的合成纤维过滤器。

可以根据喜好、咖啡豆被研磨得有多细等选择不同的过滤器。

使用根据本发明的设备，通过容器的开口端部(没有盖子)向容器中提供一定量的咖啡来制作新冲泡的咖啡。咖啡的量和类型出于需要、意愿和经验决定。使用的量可以根据所需的浓度(基于添加到容器中的水量)来计算。为了达到冲泡器的最佳效果，容器中填充60％或少于60％的水(当盖子被安装到容器时总的内部容积的60％或少于60％)，例如容器容积的50％填充热的/沸腾的水(60-100℃)。相应地，加入的水量的比例低于冲泡器总的内部容积的60％。水可以预先加热，并且来自真空瓶的热水可能就足够了。

使用本发明的冲泡器相比于在真空瓶中运输现成咖啡的区别在于，本发明的冲泡器允许就地完成新冲泡的咖啡。

真空瓶中的咖啡因与空气反应而随着时间的推移被氧化，并且咖啡的香气逐渐变坏。

显然也可以通过明火等方式就地加热水。

当水和磨碎的咖啡被加入容器时，用盖子将容器封闭，以及将阀关闭。现在冲泡器被密封了。

然后，咖啡上方的空气和蒸汽将会膨胀，并且冲泡器内的压力会增加。压力的增加取决于环境温度和冲泡器内的空气之间的温差。

例如，人们可以假设环境空气和冲泡器内的温差为80℃。这将导致压力增加。这种压力的增加在冲泡/浸泡期间被用来将香气从磨碎的咖啡中吸出。这可以通过以下操作实现，当磨碎的咖啡和热水被倒入容器，关闭阀，并且盖子在容器上就位时，将冲泡器翻转到使盖子朝下的位置。

咖啡磨碎物将向盖子的内部积聚。当冲泡器被翻转成盖子向下时，有利的是，冲泡器内的压力将挤压冲泡的咖啡通过咖啡磨碎物、通过过滤器、通过阀、通过扩散器并进入杯子中。当打开阀，并流出咖啡时(其中盖子和阀向下指向)，压力被用来将液体/咖啡压出冲泡器，而不是将空气压出阀。

当在阀保持向下的同时打开阀时，盖子内侧的过滤器防止咖啡磨碎物夹带在咖啡中。

容器通常具有0.4-1.2公升的容积。与保温杯和保温瓶有关的这种型号的隔热容器是常见的。这种大小的保温杯和保温瓶易于握持并倾倒。

在本讨论中，术语咖啡冲泡器被用作命名本发明的术语，因为冲泡咖啡被认为是冲泡器最明显和最重要的用途。然而，冲泡器可用于冲泡由温热液体和必须过滤掉的物质冲泡的其他类型的饮料。例如，本发明也可以用于由茶叶冲泡茶。

应该注意的是，封闭端部15可以包括附加盖子，并且权利要求不意图排除在封闭端部使用附加盖子的变型。在这种实施方案中，该方法不需要翻转冲泡器的步骤，因为在该实施方案中冲泡器从带盖子的封闭端部填充咖啡，并且底部的盖子被移除以去除咖啡磨碎物。

Claims (12)

1.一种咖啡冲泡器，包括：容器(1)，所述容器(1)具有内部容积、封闭端部(15)和开口端部(16)；

盖子(9)，所述盖子(9)具有内侧和外侧，所述内侧具有内部区域，所述外侧用于密封附接到所述开口端部；

出口和手动致动的密封阀，所述手动致动的密封阀打开或关闭所述容器(1)和所述出口之间的流动路径；

咖啡过滤器(5a-5d)，所述咖啡过滤器(5a-5d)固定到所述盖子(9)的内侧，在所述容器和所述出口之间的所述流动路径中；

其中，所述出口定位成允许在致动所述阀时流出咖啡，由此在所述封闭端部(15)面朝上并且所述容器(1)在所述盖子(9)上方的情况下，所述咖啡冲泡器的所述阀能够从关闭位置致动到打开位置，而不会使咖啡溢漏在致动所述阀的操作者上。

2.根据权利要求1所述的咖啡冲泡器，其中，所述容器(1)是隔热的。

3.根据权利要求1或2所述的咖啡冲泡器，其中，所述阀由阀座和螺帽(22)形成，所述阀座围绕所述盖子(9)中的通道(10)，所述螺帽(22)具有被握持表面围绕的出口(29)。

4.根据权利要求3所述的咖啡冲泡器，由此，所述出口(29)被套筒(36)围绕，所述套筒(36)作为圆柱形环从所述端帽(22)的前部部分(35)突出，由此当拧松所述端帽(22)时防止咖啡溢漏到操作者的手上。

5.根据权利要求3所述的咖啡冲泡器，由此，所述端帽(22)的所述前部部分(35)处的所述出口(29)分布成多个单独的出口，由此所述端帽(22)减弱咖啡的流动，以防止咖啡从所述端帽(22)喷出。

6.根据权利要求4所述的咖啡冲泡器，其中，在所述端帽(22)的所述前部部分(35)处的所述出口(29)形成离散的弧形开口，并且所述弧形围绕所述端帽(22)的前部面形成完整的圆。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的咖啡冲泡器，其中，所述端帽(22)包括位于中心的圆柱形部分和具有内螺纹(24)的圆柱形部分，所述位于中心的圆柱形部分保持O形环。

8.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡冲泡器，还包括在所述内部盖子表面和圆形穿孔过滤器支架(8)之间的间隙，所述间隙形成空腔，并且其中，所述流动路径延伸穿过该空腔和在所述盖子(9)中的咖啡通道(10)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡冲泡器，其中，所述盖子包括在所述过滤器支架座(13)的内侧的内表面(38)，允许咖啡在所述盖子上的圆柱形突出部(31)处流向所述盖子的中部的通道(10)。

10.根据权利要求9所述的咖啡冲泡器，其中，过滤器座沿着所述过滤器支架(8)的周边将所述过滤器支架(8)固定并密封到所述盖子(9)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡冲泡器，其中，所述过滤器被成形为扁平圆形盘。

12.一种用咖啡冲泡器冲泡咖啡的方法，所述咖啡冲泡器包括：具有容积、封闭端部(15)和开口端部(16)的容器(1)；

盖子(9)，所述盖子(9)具有内侧和外侧，所述内侧具有内部区域，所述外侧用于密封附接到所述开口端部；

出口和手动致动的密封阀，所述手动致动的密封阀打开或关闭所述容器和所述出口之间的流动路径；

咖啡过滤器(5a-5d)，所述咖啡过滤器(5a-5d)固定到所述盖子(9)的所述内侧，在所述容器和所述出口之间的所述流动路径中；

其中，所述出口定位成允许在致动所述阀时流出咖啡，

所述方法包括：

用热水填充所述容器(1)的至多60％；

将磨碎的咖啡加入到所述热水；

用所述盖子(9)封闭所述容器的所述开口端部(16)；

翻转所述咖啡冲泡器，以使所述封闭端部(15)面朝上，并且所述盖子(9)面朝下；

将所述冲泡器保持在杯子或其他合适的容器上方，同时保持所述盖子(9)面朝下；以及

打开所述阀，同时使所述冲泡器内的加热的空气挤压咖啡通过所述盖子中的所述过滤器并进入所述杯子或所述其他合适的容器中，而不会使咖啡溢漏到致动所述阀的操作者上。