CN110811335B - 用于使牛奶起泡的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于使牛奶起泡的装置和方法，该方法包括以下步骤：1a)接收起泡循环命令；1b)激活流向棒的蒸汽流，该棒的末端能够浸入容器中的牛奶中；1c)确定棒背压；1d)根据所确定的背压和期望的压力曲线来确定要由空气泵建立的压力设定点；以及1e)根据确定的压力设定点，以泵功率启用空气泵。

Description

用于使牛奶起泡的装置和方法

本申请是申请号为201480064422.3、申请日为2014年9月30日、发明名称为“用于使牛奶起泡的装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及牛奶起泡，并且更具体地涉及用于在具有蒸汽棒的浓咖啡制造机中使牛奶起泡的方法和装置。

背景技术

在本说明书中，现有技术的任何讨论不应当被认为是承认这种现有技术是众所周知的或形成本领域中的公知常识的一部分。

蒸煮的牛奶被用于制备饮料，诸如拿铁、卡布奇诺和其它热饮品。当蒸煮的牛奶在壶中制备时，蒸汽或蒸汽与空气的混合物通常通过棒(wand)被引入牛奶。然而，构造包括温度传感器(诸如热敏电阻)并且还适于传送蒸汽或蒸汽与空气的混合物的棒在某种程度上是复杂的，另外包含这种棒的系统将受益于简单化。

蒸汽棒具有可浸入牛奶的器皿中的端部。棒将蒸汽或蒸汽与空气的混合物注入牛奶。最终产品是牛奶泡沫。牛奶泡沫具有目标温度和泡沫质地。不同的饮品需要不同的牛奶泡沫质地。质地(texture)指的是泡沫中的空气含量和气泡尺寸分布。在完成的泡沫产品中实现正确的温度和质地需要熟练的操作者或至少部分自动的起泡设备。本申请人的WIPO公开号为WO2012/151629的PCT专利申请的内容通过引用并入本文。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于牛奶起泡的装置。

根据本发明的一个方面，提供一种咖啡制作和/或牛奶起泡装置，其包括：蒸汽源和空气源，二者耦接到用于混合空气和蒸汽的空气喷射器模块。

优选地，螺线管经由空气喷射器模块控制蒸汽流到蒸汽棒的释放。

优选地，空气喷射器模块包括主蒸汽流路径、空气喷射路径和输出流(outflow)。更优选地，空气喷射模块能够包含文氏管。最优选地，空气喷射流路径能够接收由空气泵输送的加压空气。另外，混合设备可以是结合两个流体流路径的简单的T形设备或T形文氏管。

优选地，压力传感器耦接到空气导入流路径。压力传感器可以将压力测量值提供给处理器模块。

根据本发明的一个方面，提供具有温度传感器的可移除的滴水盘(drip tray)。

根据本发明的一个方面，提供一种用于汽蒸牛奶的壶。该壶可以实现牛奶经由可拆卸的龙头(spigot)被汽蒸，蒸汽或蒸汽和空气通过该龙头被引入该壶。

根据本发明的一个方面，提供一种具有用于接收龙头的端口的牛奶汽蒸壶，该龙口适于运送蒸汽或蒸汽和空气混合物并且将其注入该壶的内部。

根据本发明的一个方面，提供一种具有龙头的咖啡制造机，该龙头运送蒸汽或蒸汽和空气混合物并且该龙头可插入协作壶，该协作壶具有用于接收该龙头的端口。

根据本发明的一个方面，提供一种具有龙头的咖啡制造机，该龙头将蒸汽或蒸汽和空气混合物传送到协作壶。

根据本发明的一个方面，提供一种具有龙头的蒸牛奶制造机，该龙头运送蒸汽或蒸汽和空气混合物并且该龙头可插入协作壶，该协作壶具有用于接收龙头的端口。

根据本发明的一个方面，提供一种具有龙头的蒸牛奶制造机，该龙头将蒸汽或蒸汽和空气混合物传送到协作壶，该机器还具有温度传感器，当该壶被附接到龙头时，该温度传感器接触该壶的外部。

根据本发明的一个方面，提供一种用于在浓咖啡机的蒸汽锅炉内产生蒸汽和空气混合物的方法和装置。

根据本发明的一个方面，提供一种远程附件，诸如牛奶起泡壶，其能够提供用户输入到牛奶起泡过程并且提供来自牛奶起泡过程的反馈。

优选地，远程器具能够与相应的器具通信。远程器具可以通过无线和/或有线通信与相应的器具通信。远程器具可以包括用于监测与远程器具相关联的温度的温度传感器。指示温度的数据可以被传输到该器具。

根据本发明的一个方面，提供一种用于制作浓咖啡的装置，该装置包括：

主体，其具有蒸汽容器、加压空气源和蒸汽棒；该蒸汽容器具有用于提供蒸汽源的加热元件；该加压空气源耦接到蒸汽容器，用于将空气供给输送到蒸汽容器；该蒸汽棒经由之间的空气蒸汽流路径耦接到蒸汽容器，用于接收空气蒸汽源；位于蒸汽流路径中的输出控制阀控制从其中穿过的蒸汽源；

在主体内的电子控制器模块；该电子控制器模块适于控制加热元件、加压空气源和输出控制阀的操作；

可移除的壶设备，其包括可无线耦接到控制器模块的处理器元件；该壶设备包括用于测量壶内流体的温度的温度传感器元件，该温度传感器元件耦接到处理器元件，用于使处理器元件能够将指示测量的温度的信号传输到控制模块；该蒸汽棒将空气蒸汽混合物输送到流体；

用户界面模块，其耦接到控制器模块以便将用户输入提供到控制器模块；该控制模块接收选择的温度和选择的质地的用户输入；该控制模块使用选择的质地来确定空气和蒸汽的混合物以指定空气蒸汽流量；该控制模块控制加压空气源和输出控制阀以在起泡循环期间输送指定的空气蒸汽流量；该控制模块接收指示测量的温度的信号并且在测量的温度达到选择的温度时关闭排放阀以结束起泡循环。

根据本发明的一个方面，提供一种用于制作浓咖啡的装置，该装置包括

主体，其具有蒸汽容器、加压空气源和蒸汽棒；该蒸汽容器具有用于提供蒸汽源的加热元件；该加压空气源耦接到蒸汽容器，用于将空气供给输送到蒸汽容器；该蒸汽棒经由之间的空气蒸汽流路径耦接到蒸汽容器，用于接收空气蒸汽源；位于蒸汽流路径中的输出控制阀控制从其中穿过的蒸汽源；

在主体内的电子控制器模块；该电子控制器模块适于控制加热元件、加压空气源和输出控制阀的操作；

可移除的壶设备，其包括可无线耦接到控制器模块的处理器元件；该壶设备包括用于测量壶内流体的温度的温度传感器元件；该温度传感器元件耦接到处理器元件，用于使处理器元件能够将指示测量的温度的信号传输到控制模块；该蒸汽棒将空气蒸汽混合物输送到流体；

用户界面模块，其耦接到控制器模块，用于将用户输入提供到控制器模块；该控制模块接收选择的温度和选择的质地的用户输入；该用户界面包括用于指定选择的质地的可变用户输入；该可变用户输入直接调节提供加压空气源的空气泵的操作；该可变用户输入向控制器提供反馈信号，用于指示选择的质地；该控制模块激活加压空气源和输出控制阀以在起泡循环期间输送指定的空气蒸汽流；该控制模块接收指示测量的温度的信号并且在测量的温度达到选择的温度时关闭排放阀以结束起泡循环。

该装置可以具有包括辅助用户界面的可移除的壶设备，该辅助用户界面形成用户界面的一部分，用于实现选择的温度和/或选择的质地的用户输入。

该装置可以具有与位置传感器相关联的蒸汽棒，该位置传感器能够指示蒸汽棒何时返回至竖直的起始位置(home position)，使得仅在蒸汽棒处于竖直的起始位置时开始清洁循环。

该装置可以具有选择性地操作为完全关闭、朝向溢流路径打开或朝向空气蒸汽流路径打开的输出控制阀。溢流路径可以与滴水盘连通。

该装置可以具有表现为3/2螺线管输出控制阀形式的输出控制阀；该阀具有将指示阀位置的信号传输到控制器模块的阀传感器；该控制器模块促使阀位置被指示在用户界面上。

该装置可以具有用于指定选择的质地的可变用户输入。该装置可以实现在起泡循环期间能够被调整的温度和/或质地的用户选择。加压空气源可以在起泡循环期间由控制器模块连续地调整以提供从全流量到无流量的不同量的空气。

该装置可以具有由正排量泵供给的加压空气源，该正排量泵将加压空气输送到锅炉。

该装置可以具有气体混合器，该气体混合器位于空气蒸汽流路径中，用于增强排放的空气和蒸汽的结合。

该装置可以进一步包括耦接到控制器模块的以下传感器中的一个或多个：锅炉温度传感器，其用于监测锅炉内的温度；锅炉湿度传感器，其用于监测锅炉内的湿度；压力传感器，其用于监测锅炉内的压力；水准传感器，其用于监测锅炉内的流体水准；以及压力传感器，其用于监测空气蒸汽流路径中的流的温度；这些传感器中的一个或多个提供用于选择性地显示在用户界面上的信号。

该装置可以具有可移除的壶设备的处理器元件，该处理器元件经由无线接口连接到控制器模块。该无线接口可以是双向的。该无线接口可以使用近场通信协议。电功率能够被无线地传送到可移除的壶设备。

可移除的壶设备能够包括第二用户界面，该第二用户界面包括用户输入以选择性地限定与完成的起泡产品和感测设备(诸如温度传感器)相关的操作参数。

用户可调整的输入参数可以包括泡沫量和/或泡沫体积和/或泡沫温度和/或选择的流启动和/或选择的流停止。

根据本发明的一个方面，提供一种与起泡装置一起使用的壶，该壶包含：

容器主体，其用于保持待加热的液体；

把手，其附接到容器主体，该把手用于把持该壶；

用户界面，其用于接收与操作相关的用户输入；

通信工具，其适于将与壶相关联的数据传达至起泡装置；以及

控制器，其用于控制用户界面和通信工具。

该壶可以进一步包含适于测量液体或容器主体的壁的温度的温度传感器。

该壶可以进一步包含功率工具，其适于提供用于用户界面、通信工具和温度传感器的操作的功率。该功率工具可以包含功率存储器，并且其中该功率存储器是通过经由通信工具接收的无线传输功率信号可充电的。

该通信工具可以包含无线通信工具。该无线通信工具可以包含射频(RF)收发器，并且其中起泡装置适于经由协作射频(RF)收发器接收通信数据。该通信工具可以是双向的，并且该通信工具可以适于接收来自由起泡装置状态数据、加热过程状态数据和无线传输功率信号构成的群组的数据。

与壶相关联的数据可以从由与操作相关的用户输入和测量的温度构成的群组中选择。与操作相关的用户输入可以从由温度设定、泡沫设定、启动选择和停止选择构成的群组中选择。与操作相关的用户输入可以包含在已经开始加热液体之后接收的附加用户输入。

把手可以带有用户界面、通信工具、温度传感器、功率工具和相关联的电气和/或电子组件；并且其中把手可移除地附接到壶的容器主体。

用户界面可以包含显示器，并且其中该显示器适于显示与经由通信工具从起泡装置接收的与操作相关的用户输入和/或数据相关联的信息。

根据本发明的一个方面，提供一种起泡装置，其适于与壶协作以便加热壶中的液体，该起泡装置包含：

蒸汽加热器、蒸汽喷嘴和蒸汽路径，该蒸汽路径提供从蒸汽加热器到蒸汽喷嘴的流体连通，用于将加热蒸汽输送到壶；

通信工具，其适于接收来自与壶相关联的协作通信工具的操作数据，该数据包含与操作相关的用户输入；以及

控制器，其用于基于与操作相关的用户输入控制蒸汽加热器和蒸汽路径的操作。

该操作数据可以进一步包含测量的温度数据，其中该控制器适于基于测量的温度数据来控制蒸汽加热器和蒸汽路径的操作。

该起泡装置可以进一步包含耦接到蒸汽加热器的加压空气源，该加压空气源用于将空气供给输送到蒸汽加热器、蒸汽路径或蒸汽喷嘴中的一个或多个，以便将泡沫添加到正被加热的液体。

与操作相关的用户输入可以从由温度设定、泡沫设定、启动选择和停止选择构成的群组中选择。

该通信工具可以包含无线通信工具。该无线通信工具可以包含射频(RF)收发器。该通信工具可以是双向的，其中该通信工具可以适于发送数据到壶，所发送的数据从由起泡装置状态数据、加热过程状态数据和无线传输功率信号构成的群组中选择。

根据本发明的一个方面，提供一种浓咖啡制造机，其包含如本文所公开的起泡装置。

附图说明

现在将参考附图，仅通过示例的方式描述本发明的优选实施例，其中：

图1是包含汽蒸器龙头的浓咖啡制造机的示意图；

图2是与图1中的浓咖啡制造机一起使用的壶的透视图；

图3是牛奶汽蒸壶和协作的牛奶汽蒸龙头的分解透视图；

图4是插入具有止回阀的汽蒸器壶的汽蒸器龙头的横截面视图；

图5是汽蒸器龙头和汽蒸器壶的横截面视图，其示出龙头与蒸汽源断开，但是连接到壶；

图6是汽蒸器龙头和汽蒸器壶的横截面视图，其中龙头与壶和蒸汽源断开；

图7是咖啡机的一个部段的透视图，其示出汽蒸器龙头、其盖、壶对齐特征件和突出的温度传感器；

图8是具有对齐凹槽的壶的示意性横截面，其中对齐凹槽与对齐特征件和温度传感器接触；

图9是示出汽蒸器壶和可缩回的龙头盖之间的相互作用的透视图；

图10示出包含球阀的壶和龙头布置的立面图和平面图的横截面，该布置被示出处于关闭位置；

图11示出包含球阀的壶和龙头布置的立面图和平面图的横截面，该布置被示出处于打开位置；

图12是浓咖啡制造机的示意图，其中蒸汽和空气的混合物在蒸汽锅炉中产生并且从蒸汽锅炉分配；

图13是浓咖啡制造机的示意图，该浓咖啡制造机将用户改变的蒸汽和空气的混合物分配给起泡棒；

图14是浓咖啡制造机的示意图，其中蒸汽和空气的混合物在蒸汽锅炉中产生并且从蒸汽锅炉分配；

图15是实施例浓咖啡制造机的示意图；

图16是另一实施例浓咖啡制造机的示意图；

图17是用于使牛奶起泡的方法的流程图；

图18是描绘换能器控制循环的图表；

图19A和图19B示出实施例牛奶起泡机装置；

图20A至图20F示出实施例牛奶起泡机装置的配置；

图21A和图21B示出实施例牛奶起泡机装置；

图22A至图22F示出实施例牛奶起泡机装置的配置；

图23示出具有内置温度传感器的示例实施例滴水盘；

图24示出图23的滴水盘，其具有处于升高的配置的温度感测装置；

图25示出图23的滴水盘，其具有处于降低的配置(向上偏置)的温度感测装置；

图26A和图26B示出具有可移除的滴水盘的实施例咖啡制作和/或牛奶起泡装置；

图27A和图27B示出具有可移除的滴水盘的实施例咖啡制作和/或牛奶起泡装置；

图28示出具有耦接元件的实施例可移除滴水盘，该耦接元件包含电耦接件和废水/蒸汽耦接件；

图29示出图28的滴水盘的耦接元件的放大视图；

图30A示出用于使牛奶起泡的实施例壶，该壶被示出具有分离的把手；

图30B示出图30A的实施例壶的局部放大的横截面视图；

图31A示出用于使牛奶起泡的实施例壶，该壶被示出具有附接的把手；

图31B示出图31A的实施例壶的局部放大的横截面视图；

图32A示出用于图30A的壶的实施例把手；以及

图32B示出图32A的实施例把手。

具体实施方式

汽蒸器壶

如图1的示例所示，浓咖啡制造机100包含与泵102相关联的水箱101，该泵102将水供给到蒸汽锅炉104中的热交换器103。因此，由热交换器103预热的水被供给到第二锅炉105，该第二锅炉105将热水提供到组头(group head)107或组元件106。从组头107排放的热水被用于调制浓咖啡108。应当认识到，其它布置可以用于调制咖啡。

水箱101还与第二泵109相关联，该第二泵109将水供给到蒸汽锅炉104。蒸汽锅炉104排放到螺线管控制的阀110。从阀110排放的蒸汽流过文氏管111。经过文氏管111的蒸汽供给可以用通过文氏管的吸入口113抽吸的空气流来增强，或者用排放到文氏管的吸入口113的空气泵112来增强。单向阀114阻止进入可选的空气泵112的回流。因此，用于汽蒸位于壶116中的牛奶的蒸汽或蒸汽与空气的混合物经由蒸汽排放装置115被从文氏管111排放。

应当认识到，上述参考示例由主印刷电路板或其它形式的控制器117控制，该控制器117接收来自浓咖啡制造机100的各种输入和信号并且提供必要的输出信号以便给设备提供电力和控制设备。控制器117还操作通常呈现在浓咖啡制造机100的前表面上的一个或多个图形用户显示器和指示器。这种显示器可以包括与设备的咖啡研磨机和捣固螺旋钻组装件(tamping auger assembly)118相关联的图形显示器、与由浓咖啡制造机100产生的蒸汽或蒸汽与空气的混合物相关联的显示器119以及与由浓咖啡制造机100执行的其它功能相关联的另一显示器或显示区域120。

浓咖啡制造机100具有能够由用户激活的在外部安装的蒸汽杠杆121。当杠杆121被激活时，处理器或控制器117促使蒸汽或蒸汽与空气的混合物流过蒸汽排放装置115到汽蒸器龙头122。龙头122适于可移除地耦接到可移除的牛奶汽蒸壶116。

如图2所示，图1所示的汽蒸器壶116包含具有把手201的金属(或至少部分金属的)开端主体200。主体200的下部分由基底203覆盖，端口或入口202通过基底203突出。基底可以是聚合材料或金属或其它合适的材料。端口202被设定大小和形状以接收汽蒸器龙头。该部分还保持止回阀或单向流阀204。在一些实施例中，主体200和基底203由相同的材料一体形成。

图3中图示说明汽蒸器龙头300的构造的一些方面。如图3至图6所建议，龙头主体301被部分地容纳在溢流阀主体302内。在优选实施例中，溢流阀主体302被固接/粘附(affix)到溢流阀303。

溢流阀主体302或溢流阀303被优选地固接到咖啡制造机或蒸汽制造机。溢流阀303具有锥形喷嘴304，该锥形喷嘴304与形成在龙头主体301的远端内的锥形喷嘴座305配合。沟槽306邻近锥形喷嘴304定位并且接收O形环307，该O形环307增强锥形喷嘴304和锥形喷嘴座305之间的密封。龙头主体301的近侧柱形端308被可移除地接收在阀主体309内，该阀主体309本身由壶主体200可移除地保持。阀主体309其内带有阀座310。阀座310具有(例如)柱形的内轴承表面311，该内轴承表面311接收往复运动的阀密封构件313的轴312。可以使用其它止回阀类型。阀主体309被接收在龙头接收凹穴316内，该龙头接收凹穴316与金属壶主体200成一体。龙头接收凹穴的开放端317可接近通过端口202，该端口202穿过壶基底203。凹穴316的相对或浸入端以具有一个或多个通口(through opening)315的蒸汽喷嘴314覆盖。

如图4所示，壶的汽蒸器凹穴400半永久地保持阀主体401。

阀主体401通过摩擦或机械工具保持就位并且在龙头主体301从其撤走时待在原位。

阀主体401内的往复运动阀402由阀座403支撑。因为往复运动阀402由阀座403的柱形轴承表面404支撑，所以该阀在打开取向和闭合或密封取向之间往复运动。压缩弹簧405将阀偏置或推动到闭合402，因为其被插入在阀杆的扩大的远侧头部406和阀座403的远侧表面之间。由离开龙头407的蒸汽或蒸汽与空气的混合物施加的压力足以克服由弹簧405施加的偏置并且足以驱动阀的头部408脱离协作的阀座409。在优选实施例中，阀座409具有球面类型并且阀的头部的阀座接触表面也具有球面类型。头部408被设定尺寸以在阀主体401的内部使作用在阀402上的力最大化。

在图4中，龙头407的敞开的近端具有容纳O形环450的周向凹槽。O形环450在龙头407和阀主体401之间创建密封并且贡献阻止龙头407过早地弹出阀主体401的摩擦。

当完全插入时，如图4所表明，锥形喷嘴410与锥形喷嘴凹穴411密封接合，并且锥形喷嘴410与锥形喷嘴凹穴411之间的密封通过喷嘴的周向O形环412进一步提供或增强。因此，从溢流阀413的远端进入的蒸汽或蒸汽与空气的混合物将在阀402的头部408上施加力并且打开头部408。因此，蒸汽或蒸汽与空气的混合物将进入阀主体的内部并且经由蒸汽喷嘴416中的通口415被排放进入壶的内部414。围绕阀主体的外部的可选周向凹槽417减少阀主体和汽蒸器凹穴之间的过量摩擦，从而允许阀主体被移除以便清洁、维护或修理，而不是在喷嘴撤回时。

在图4的实施例中，压缩弹簧420位于溢流阀主体421和龙头之间。在该示例中，闩锁组装件430阻止溢流阀主体意外地从龙头的远端分离。

闩锁组装件430包含具有枢轴432的机械闩锁431，该枢轴432位于闩锁431的远端433和工作端或头部434之间。张力弹簧437推动头部434与形成在龙头上的径向延伸的法兰434接合。螺线管436可以被激活以使头部434与法兰435脱离。张力弹簧437使头部434返回到锁定或接合取向。

可选的温度传感器438(诸如NTC热敏电阻)可以被附接到或固接到浓咖啡或蒸汽制造机439，使得在壶就座时传感器尖端440与壶的外表面441接触。温度传感器438可以通过例如压缩弹簧442被朝向壶偏置或沿壶的方向被推动。温度数据从温度传感器438被传送到控制器117。在一些实施例中，数据连接是从传感器438到控制器117的有线连接。在其它实施例中，数据连接是无线连接，诸如无线RF信号。

在一些实施例中，温度传感器438被附接或固接到壶116本身，并且其中该壶是可移除的，该数据连接是无线连接并且数据发射器位于壶中、壶上或壶附近。

如图5所示，一旦蒸汽或蒸汽与空气的输送已经停止，则龙头501可以从溢流阀主体500撤回。溢流阀主体的侧壁中的通口502允许来自喷嘴或溢流阀503的任何排放物被排放。当闩锁504从龙头的法兰505脱离时，压缩弹簧506恢复到其初始形状，因为壶和喷嘴被移位远离固定的溢流阀主体500。图5还图示说明壶的外表面可以包含小压痕507，用于接收并增加壶508与温度传感器509的尖端之间的接触表面区域。

如图6所示，壶600能够仅通过克服由龙头和/或其密封件或O形环450施加的力而脱离龙头。

如图7所示，咖啡机700具有适于接收牛奶汽蒸壶802(参见图8和图9)的基底701。基底701邻近该机器的侧壁702，汽蒸器龙头703通过侧壁702突出。可缩回盖704被提供以在龙头未连接到协作壶时转移来自龙头703的意外排放的蒸汽。盖704被弹簧710向上偏置并且围绕其下端705枢转。当盖704处于其竖直取向时(如图所示)，盖704覆盖龙头的排放口。该机器的基底701的上表面还被提供有凸起或突出的对齐特征件706。在该示例中，如图8所示，对齐特征件706是凸起的隆起物，该隆起物被设定尺寸和形状以与壶802的底侧上的对齐凹槽806协作。在所示的实施例中，凸起的对齐特征件706以开口707为特征，其中温度传感器708(诸如NTC热敏电阻)的尖端穿过该开口707突出。

如本文其他地方所描述，温度传感器也可以形成该壶的一部分或附接到该壶，并且因此可以与浓咖啡机或与牛奶起泡机分离。

如图8所示，壶802的不锈钢储蓄器801具有接收聚合物壶基底盖804的缩颈或减小直径的下部分803。虽然优选的金属储蓄器的下表面805是平坦的，但是盖804的底侧以全宽度沟槽806为特征，该全宽度沟槽806的形状与对齐特征件706一致。因为温度传感器708的尖端优选是圆形的，所以该尖端滑入对齐沟槽806中的通口807，以便与壶的储蓄器801的不锈钢底部805的底侧接触。

在其它实施例中，该壶不包括盖子，并且基底与壶基底的特征件一起(包括对齐沟槽)一体形成该壶，例如由金属形成该壶。

如图9所示，通过将基底盖804的底侧定位在咖啡机的基底701的平坦上表面上，壶802被引导到蒸汽喷嘴901上，因此该壶停留在基底701上。然后壶802能够沿对齐特征件706滑动。如图4至图6所表明，对齐特征件706与龙头703之间的间距确保龙头703将进入龙头接收凹穴。随着壶802接近龙头703，壶将压下龙头盖704，使得其不干扰龙头与盖之间的接合。当壶被撤回时，由于存在偏置元件710，龙头盖704将如图7所示返回至其竖直位置。

如图10和图11所示，用于汽蒸牛奶的壶1000包含阀主体1001，球阀1002位于该阀主体1001中。球阀1002位于阀座1003与穿孔的蒸汽喷嘴1004之间。球阀1002与致动轴1005相关联，该致动轴1005通过推销1006的动作从打开位置旋转到关闭位置。该推销由具有输出销1008的受处理器控制的螺线管1007致动，该输出销1008适于进入邻近阀主体或龙头端口1010的开口1009。螺线管1007可以由蒸汽龙头1015承载。

处理器将不致动螺线管1007，除非闩锁1051与龙头接合。当输出销1008延伸时，其撞击推销1006的近端。推销1006的远端作用于与旋转致动轴1005相关联的杠杆或凸轮等。杠杆或凸轮1011通过偏置元件1012、弹簧、叶片弹簧等偏置到关闭位置。如图11所示，螺线管1007的致动促使致动轴1008前进，进而使推销1006前进。该推销对抗弹簧元件1012的偏置旋转致动轴1005，以将球阀1002的优选陶瓷球元件置于打开位置，其中蒸汽能够离开龙头，然后穿过球阀1002和喷嘴1004。可以由第二偏置元件或压缩弹簧1013辅助推销1006返回到关闭位置。

牛奶起泡装置

如图12所示，浓咖啡制造机1100具有在其内部的蒸汽锅炉1101。在该示例中，蒸汽涡轮1101具有内部加热元件1102和内部热交换器1103，该内部加热元件1102和内部热交换器1103可以用于加热或预加热热水，用于冲泡目的。

水被引入蒸汽锅炉并且由加热元件1102加热以产生蒸汽。蒸汽锅炉1101的内容物的温度由与设备的电子控制器1105通信的温度传感器1104(诸如NTC热敏电阻)监测。在该示例中，蒸汽锅炉1101还与湿度传感器1106相关联，该湿度传感器1106测量锅炉1101的内容物的湿度并且通过发送信号给控制器1105来传达该湿度。蒸汽锅炉的内部湿度能够通过将加压的大气引入蒸汽锅炉1101来改变。

在该示例中，空气泵1107在控制器1105的控制下将空气供给输送到压力控制器1108，该压力控制器1108也由控制器1105控制。在该示例中，压力控制器1108的输出由流量控制模块1109节制。通过控制器1105对流量控制模块的调整将改变提供到电磁阀1119的输入端的空气流率。在可替换的方案中，空气泵1107能够将其空气供给输送到压力传感器1108a，该压力传感器1108a与控制器1105通信。这允许控制器1105根据传感器1108a的输出来调节泵1107。压力传感器1120还可以与锅炉1101相关联并且因此锅炉压力可以由控制器1105监测，在过程控制中由该控制器使用并且还可以显示在显示器1121上。测量的压力还可以由处理器1105使用以响应于变化的压力状况而控制空气泵1107的操作。

当电磁阀1119打开时，加压空气被引入蒸汽锅炉1101。因此，蒸汽锅炉1101的空气内容物能够通过从空气泵或加压空气源1107引入加压空气1101而增加。空气泵1107、压力控制器1108、流量控制模块1109和电磁阀1119的操作由控制器1105根据用户可调整的设定并且通过传感器设备(诸如热敏电阻1104和湿度传感器1106)来控制。蒸汽锅炉1101的输出1124由例如3/2螺线管输出控制阀1111调节。锅炉的输出控制阀1111完全关闭、朝向大气溢流1112打开或经由排放管线1113被定向排放到设备的蒸汽棒1114。锅炉排放管线1113的压力由压力传感器122测量并且被传达给控制器1105。压力传感器1122提供信号，该信号能够由控制器监测，由控制器在过程控制中使用并且也在显示面板1121上显示信息，诸如棒1114中的阻塞。

在一些实施例中，来自蒸汽锅炉的大气被排放到设备的滴水盘1117内。蒸汽棒1114与温度传感器(诸如NTC热敏电阻)和/或可选的位置传感器1116相关联。

在一个示例中，来自用户操作的控件1118的用户输入向控制器1105提供关于完成的泡沫产品的期望或目标温度和泡沫质地的信息。对于这一个或多个输入1118，控制器1105确定提供到锅炉1101的可选空气流量和完成的产品的目标温度。然后控制器1105促使输出控制阀1111打开，从而使得锅炉1101的内容物被排放进入并且通过棒1114。当由棒的温度传感器1115测量和传输的正确的温度信号指示已经达到正确的最终温度时，控制器1105关闭输出控制阀1111。如本领域中所已知的，位置传感器1116输出允许控制器1105在棒1114已经返回至停留位置时促使输送吹扫剂量的蒸汽通过棒1114。

图13中描绘另一实施例。在该示例中，控制器1200从可变电位器1201等接收手动用户输入，该手动用户输入涉及关于最终泡沫质地的用户偏好。电位器1201直接调节空气泵1202的操作。从电位器1201到控制器1200的信号被控制器1200使用以在由控制器1200驱动的显示器1203上向用户提供关于电位器1201的选择的设定的可选反馈。在该示例中，控制器1200还从与蒸汽棒1205相关或位于蒸汽棒1205之中或之上的温度传感器1204(诸如NTC热敏电阻)接收输入。控制器1200还从蒸汽棒位置传感器1206接收信号输入。如同先前的示例，如本领域中所已知的，位置传感器1206和温度传感器1204允许控制器1200在棒1114已经返回至停留位置时输送吹扫剂量的蒸汽通过棒1114。

在该示例中，电位器1201调节直流-直流(DC-DC)变换器1207的输出，该DC-DC变换器1207被提供有来自控制器1200的DC供给电压1208。用于供给变换器1207、电位器1201和空气泵1202的相同电压源1208还向控制阀(诸如3/2型锅炉输出螺线管1209)供给电压。因此，锅炉输出螺线管1209和空气泵1202根据控制器1200的相同的输出销1210同时接通和关断，即使由泵1202输送的空气量(流率和压力)是经由电位器1201通过手动或用户操作的控件来控制的。当锅炉的输出电磁阀1209打开时，蒸汽锅炉1220的内容物被阀门1209排放到文氏管1211内。

文氏管的低压喷射器端口1212抽取由泵1202排放的空气通过单向阀或止回阀1213，该单向阀或止回阀1213阻止到泵1202内的回流。蒸汽和空气在文氏管1211中结合并且被输送通过公用导管或管1214到棒1205。因此，蒸汽与空气的比率由文氏管1211的性能和由电位器1201确定的空气泵1202的输出两者支配。因为共享的销布置1210，所以控制器1200在已经达到正确的温度时(如由与控制器1200结合工作的棒的温度传感器1204所确定)促使锅炉的排放阀1209和空气泵1202同时关断。

如图14所示，浓咖啡制造机1300在其内部具有蒸汽锅炉1301。在该示例中，蒸汽涡轮具有集成的加热元件1302。水被引入蒸汽锅炉1301内并且由加热元件加热以产生蒸汽。蒸汽锅炉的内容物的温度由与设备的电子控制器1304通信的温度传感器1303(诸如NTC热敏电阻)监测。在该示例中，蒸汽锅炉还与湿度传感器1305相关联，该湿度传感器1305测量锅炉的内容物的湿度并且将该湿度传达到控制器1304。压力传感器1306还可以与锅炉相关联以监测内部压力并与控制器通信，因此控制器可以响应于所测量的变化的压力和/或温度状况来显示锅炉压力或状态并且控制加热元件1302操作。水准(1evel)传感器1307与控制器1304通信并且允许锅炉中的水的水准被控制在锅炉的输出1308的水准之下。

在该示例中，加压空气源1309可以是正排量型泵，其在控制器1304的控制下将空气供给直接输送到锅炉1301。

在蒸汽流出锅炉之前或期间，蒸汽锅炉的空气内容物能够通过引入来自空气泵1309的空气而增加。空气泵1309的操作在整个自动蒸汽循环中由控制器1304根据用户可调整的设定并且通过传感器设备(诸如热敏电阻1303、湿度传感器1305或压力传感器1306、1310)来控制。控制器1304可以提供例如可变DC电压1311以根据需要控制马达、PWM、AC频率控制或其它方面。空气源1309能够由控制器1304连续地调整以便向系统提供从全流率到无流率的不同量的空气。

蒸汽锅炉的输出由例如3/2螺线管输出控制阀1312激活。在可替代的方案中，输出阀1312可以被手动地激活。在一些实施例中，手动输出阀1312是具有位置传感器的陶瓷盘型阀，该位置传感器向控制器1304传输位置信号，使得控制器可以在显示器1322上提供阀的手动设定位置的图形化指示。锅炉的输出控制阀1312完全闭合、朝向大气溢流1313打开或经由蒸汽管道1314被定向排放到设备的蒸汽棒1315。在一些实施例中，来自蒸汽锅炉的大气被排放到设备的滴水盘1316内。

激活输出阀1312的打开的控制器促使锅炉的蒸汽和空气内容物被排放通过可选的气体混合器1326并且然后通过棒1315。沿蒸汽排放路径定位的混合器1326使从锅炉1301排放的空气和蒸汽更好地结合。当接收到正确的温度信号时，控制器1314关闭输出阀1312。温度由与牛奶壶1318相关联的温度传感器1321测量。在如图14所示的一个示例中，测量的温度经由无线通信信道被传输到控制器，该无线通信信道使用无线通信方法，诸如允许传达数据到控制器304的WIFI、蓝牙或RFID。

在一个示例中，来自用户操作的控件1317的用户输入向控制器1304提供关于完成的泡沫产品的期望或目标温度和/或泡沫质地的信息。对于这一个或多个输入，控制器1304确定提供给锅炉1101的优选空气流量并且管理将导致完成的产品的目标温度的控件温度控制机构。

在一些实施例中，用户界面1317经由无线接收器1325a与诸如具有处理器1324的牛奶起泡壶1318的远程附件相关联，该处理器1324经由无线接口1325(诸如RFID)连接到控制器1304。在一些实施例中，该数据通信可以经由有线接口。

浓咖啡制造机1300与远程附件1318之间的数据和可选的功率的通信由控制器1304控制。功率存储设备1319(诸如内部电容器或电池)可以在范围内选择性地充电。远程附件可以具有其自己的用户界面控件或输入1320以定义与完成的泡沫产品和感测设备(诸如温度传感器1321)相关的操作参数。用户可调整的输入参数可以包括泡沫量或体积、期望温度、开始或停止蒸汽流量等。远程设备还可以允许参数被显示在机器的显示器1322上和/或远程附件设备自己的显示器1323上。

在本文其它地方参考图30至图32提供包括用户控制界面、温度传感器和数据通信接口的壶的细节。

蒸汽棒1315可以与位置传感器1327相关联，该位置传感器1327在蒸汽棒1315返回至初始竖直位置或起始位置时允许清洁循环。该位置传感器也能够结合其它参数(诸如操作时间、使用频率或牛奶温度)来使用以主动地确定是否需要清洁循环。当需要时，控制器1304向螺线管或输出阀1312提供信号以在棒1315已经返回至停留位置时促使输送吹扫剂量的蒸汽通过该棒。为了清洁的目的，在另一实施例中也可以使用一定剂量的热水。

在一个实施例中，压力传感器1310还可以被布置成与电磁阀1312后面的蒸汽管道1314连通。该传感器1310将使得处理器能够向用户显示或指示蒸汽棒何时需要清洁的指示，或者向空气泵提供附加命令、信号或电压以输送附加空气，以便解除蒸汽/空气输送路径中的阻塞，或者根据空气/蒸汽比性能抵消改变的背压。

仅通过示例的方式，一种用于制作浓咖啡的装置能够包括：

主体1300，其具有蒸汽容器1301、加压空气源1309和蒸汽棒1315；该蒸汽容器1301具有用于提供蒸汽源的加热元件1302；该加压空气源1309耦接到蒸汽容器，用于将空气供给输送到蒸汽容器1301；该蒸汽棒1315经由其与蒸汽容器之间的空气蒸汽流路径耦接到蒸汽容器，以便接收空气蒸汽源；位于蒸汽流路径中的输出控制阀1312控制从其中通过的蒸汽源；

位于主体内的电子控制器模块1304；该电子控制器模块1304适于控制加热元件、加压空气源和输出控制阀的操作；

可移除的壶设备1318，其包括可无线地耦接到控制器模块1304的处理器元件1324；该壶设备1318包括用于测量壶内流体的温度的温度传感器元件1321；该温度传感器元件1321耦接到处理器元件，用于使处理器元件能够将指示测量的温度的信号传输到控制模块；该蒸汽棒将空气蒸汽混合物输送到流体；

用户界面模块1317，其耦接到控制器模块，用于将用户输入提供给控制器模块；该控制模块接收选择的温度和选择的质地的用户输入；该控制模块使用选择的质地来确定空气和蒸汽的混合物以指定空气蒸汽流；该控制模块控制加压空气源和输出控制阀以在起泡循环期间输送指定的空气蒸汽流；该控制模块接收指示测量的温度的信号并且在测量的温度达到选择的温度时关闭排放阀以结束起泡循环。

仅通过示例的方式，一种用于制作浓咖啡的装置能够包括：

主体1300，其具有蒸汽容器1301、加压空气源1309和蒸汽棒1315；该蒸汽容器1301具有用于提供蒸汽源的加热元件1302；该加压空气源1309耦接到蒸汽容器，用于将空气供给输送到蒸汽容器1301；该蒸汽棒1315经由其与蒸汽容器之间的空气蒸汽流路径耦接到蒸汽容器，用于接收空气蒸汽源；位于蒸汽流路径中的输出控制阀1312控制从其中通过的蒸汽源；

位于主体内的电子控制器模块1304，该电子控制器模块1304适于控制加热元件、加压空气源和输出控制阀的操作；

可移除的壶设备1318，其包括可无线地耦接到控制器模块1304的处理器元件1324；该壶设备1318包括用于测量壶内流体的温度的温度传感器元件1321；该温度传感器元件1321耦接到处理器元件，用于使处理器元件能够将指示测量的温度的信号传输到控制模块；该蒸汽棒将空气蒸汽混合物输送到流体；用户界面模块1317，其耦接到控制器模块，用于将用户输入提供给控制器模块；该控制模块接收选择的温度和选择的质地的用户输入；该控制模块包括用于指定选择的质地的可变用户输入；该可变用户输入直接调节提供加压空气源的空气泵1202的操作；该可变用户输入向控制器提供反馈信号，用于指示选择的质地；该控制模块激活加压空气源和输出控制阀以在起泡循环期间输送指定的空气蒸汽流；该控制模块接收指示测量的温度的信号并且在测量的温度达到选择的温度时关闭排放阀以结束起泡循环。

具有受控气流的牛奶起泡装置

在现有自动牛奶起泡系统中，实现高质量起泡牛奶的一致性和可靠性是困难的。清洁是蒸汽棒的尖端内的现有温度传感器构造具有的问题。

在示例实施例中，来自加压空气的精确控制源的空气流能够与蒸汽路径结合以允许牛奶的可调整起泡和质地。蒸汽和空气的混合物通过蒸汽棒输出，该蒸汽棒可浸入牛奶壶中。加热和起泡循环可以取决于由温度传感器(例如，在壶的基底中或在起泡装置自身的基底中的温度传感器)测量的牛奶的温度反馈。用户能够对不同类型的牛奶(即全脂牛奶、脱脂牛奶、豆奶等)选择或规划曲线(profile)。然后，所得到的蒸汽/空气混合物通过可浸入的蒸汽棒与壶中的牛奶结合。空气循环阶段的添加取决于来自例如牛奶壶传感器的反馈。

在一些实施例中，清洁净化循环被选择性地和/或自动地启动。当蒸汽棒返回至起始位置时(例如，自动地使用弹簧加载和抑制机构)，能够施加清洁蒸汽脉冲。能够使用偏置的蒸汽棒和清洁蒸汽脉冲来使清洁自动化。棒位置和/或先前循环数据的传感器反馈也可以被用作清洁过程的输入数据(即，如果牛奶未被加热，则可以不需要清洁)。

在一个实施例中，起泡装置具有蒸汽源、加压空气源、与混合组件(即文氏管、喷射器或T形接头组件)上的端口相关联的一个或多个空气压力传感器以及耦接到空气压力传感器的控制模块，该控制模块用于控制空气源，使得施加到混合设备的空气压力足以提供压力差。该受控的压力差允许可变气流进入蒸汽路径。用于测量壶中的牛奶的温度的(例如，与起泡壶的基底相关联的)温度传感器能够耦接到控制模块以实现如本文其它地方描述的对蒸汽源和空气源的调整。

在一些实施例中，控制模块接收测量工况的传感器信号，并且相应地计算用于控制空气源和/或蒸气源的参数。受控组件诸如蒸汽源和空气压力能够在整个蒸汽循环中使用控制逻辑环持续地调整。

应当认识到，实施例能够仅通过示例的方式提供下述优点中的一个或多个：

◆提供到蒸汽路径内的空气喷射的更精确控制，以允许改进牛奶泡沫质量；

◆提供空气泵参数的自动调整以补偿工况(即蒸汽流、锅炉压力、空气泵脉冲和棒背压)的变化；

◆提供使用基于牛奶类型(即豆奶、脱脂牛奶、全脂牛奶等)的不同控制曲线的能力，这能够通过调谐会影响牛奶类型产品的最终结果的操作参数来实现；

◆当与现有竞争系统相比时，通过使用小型泵来实现较低的配置成本。

图15和图16示出用于示例实施例的示例管件和控制示意图。

参考图15，示例浓咖啡制造机1500包括锅炉1520、压力换能器和与浓咖啡制造机1500的基底相关联的牛奶温度传感器(NTC)。

该示例实施例装置1500包括用于通常通过过滤器罐1512提供水的水源1510，该水由泵1514运送到锅炉1520。通向锅炉的流管线1512具有过压阀1516，该过压阀1516通向到滴水盘1518的溢流路径1517。锅炉还具有与滴水盘流体流连通的真空呼吸阀1519。

处理器模块1530通过水准传感器1521和/或压力传感器1522(例如，压阻应变计压力换能器)和/或热保险丝1523和/或恒温器1524监测锅炉1520的操作。水箱1510能够进一步包括水准传感器1513，其耦接到处理器模块1530，以便监测水的可用性。

螺线管1540控制经由空气喷射器模块1544和可选的静态混合器1549释放蒸汽流到蒸汽棒1542。空气喷射器模块包括主蒸汽流路径1545、空气喷射路径1546和外流1547。通过示例的方式，空器喷射模块能够包含文氏管。空器喷射流路径1546能够接收通常通过单向阀1552由空气泵1550输送的加压空气。压力传感器1554被耦接到空气进入流路径1546。压力传感器1554向处理器模块1530提供压力测量值。

应当认识到，在空气泵1550被关断(禁用)的情况下，压力传感器能够监测由蒸汽空气流引起的喷射模块提供的基本水平压力和由蒸汽棒提供的任何背压。在空气泵1550被激活以改变功率水平(0％-100％)的情况下，压力传感器监测空气进入流路径中的压力，从而允许控制该泵。

应当进一步认识到，在空气泵被激活(功率能够从0％到100％)的情况下，如果测量的压力大于在空气泵关闭情况下测量的背压，则空气将被喷射到蒸汽流路径中，然后被混合并且被输送到蒸汽棒。

温度传感器1556监测牛奶的温度，并且将温度信号提供给处理模块1530。

处理器模块1530耦接到用户界面1560，该用户界面1560包含显示元件1562和多个用户输入元件1564。

在一个实施例中，除垢阀1570能够实现将流从锅炉引导至滴水盘。

在一些实施例中，如本文描述的起泡装置不需要与浓咖啡制造机相关联或成为一体。

参考图16，示例起泡装置1600包括加热元件换能器系统、压力换能器和与壶相关联的牛奶温度传感器(NTC)。图16示出使用经过代替实施例1500的蒸汽锅炉的蒸汽元件的流的实施例。如在本文其它地方更详细地描述，温度传感器能够从壶可移除。

起泡装置1600包括用于可选地经过过滤器罐1612提供水的水源1610，该水由泵1614运送到蒸汽元件1620。通向蒸汽元件的流管线1615具有过压阀1616，该过压阀1616通向到滴水盘1618的溢流路径1617。

处理器模块1630通过压力传感器(例如，压阻应变计压力换能器)和/或温度传感器1622(例如，NTC热敏电阻)和/或热保险丝1623和/或恒温器1624监测蒸汽元件1620的操作。水箱1610能够进一步包括水准传感器1613，其耦接到处理器模块1630，以便监测水的可用性。

螺线管1640控制经由空气喷射器模块1644和可选的静态混合器1649释放蒸汽流到蒸汽棒1642。静态混合器能够允许蒸汽流体的进一步结合，使得其更均匀。空气喷射器模块包括主蒸汽流路径1645、空气喷射路径1646和外流1647。通过示例的方式，空气喷射模块能够包含文氏管。空气喷射流路径1646能够接收通常通过单向阀1652由空气泵1650输送的加压空气。压力传感器1654耦接到空气进入流路径1646。压力传感器1654向处理器模块1630提供压力测量值。

应当认识到，在空气泵关断(禁用)的情况下，压力传感器能够监测由蒸汽空气流引起的喷射模块提供的基本水平压力和由蒸汽棒提供的任何背压。在空气泵被致动(启用)的情况下，压力传感器监测空气进入流路径中的压力。

应当进一步认识到，在空气泵被启用的情况下，如果测量的压力大于在空气泵关断情况下测量的背压，则空气将被喷射到蒸汽流路径中，然后被混合并且被输送到蒸汽棒。

在该示例实施例中，与壶相关联的温度传感器1656监测牛奶的温度并且将温度信号提供给处理模块1630。

处理器模块1630耦接到用户界面1660，该用户界面1660包含显示元件1662和多个用户输入元件1664。

图17示出用于由处理器模块执行以便提供并监测起泡牛奶的生产的方法的实施例流程图1700。

仅通过示例的方式，方法1700包括以下步骤中的任何一个或多个：

步骤1702：接收用于激活自动起泡循环的用户输入，前进到步骤1704；

步骤1704：激活到棒的蒸汽流，将状态呈现到用户显示器，并且前进到步骤1706；

步骤1706：比较测量的牛奶温度和第一预定或阈值温度(例如，60摄氏度)，如果测量的牛奶温度小于阈值温度，则前进到步骤1708，否则前进到步骤1734；

步骤1708：如果无空气计时器已经超过第一预定时间(例如，2秒)，则前进到步骤1710，否则前进到步骤1706；

步骤1710：禁用空气泵，测量空气压力，然后计算压力设定点(例如，压力设定点可以通过结合基线空气压力+基于牛奶类型可变的用户可调整的偏置+压力计算的变化率来计算)，前进到步骤1711；

步骤1711：启用空气泵(例如，处于或高于50％)，前进到步骤1712；

步骤1712：如果测量的牛奶温度小于第一预定或阈值温度(例如，50摄氏度)，则前进到步骤1714，否则前进到步骤1722；

步骤1714：如果空气泵计时器尚未超过第二预定时间(例如，1秒)，则前进到步骤1710(实现基线压力的再测量，并且随后计算下一个压力设定点)，否则前进到步骤1722；

步骤1716：如果测量的空气压力小于最小阈值(例如，5psi)，则禁用空气泵(在1717处)并且前进到步骤1712，否则前进到步骤1718；

步骤1718：如果测量的空气压力小于设定点，则增加空气泵功率(在1719处)并且前进到步骤1712，否则前进到步骤1720；

步骤1720：如果测量的空气压力大于设定点，则减小空气泵功率(在1721处)并且前进到步骤1712，否则前进到步骤1712；

步骤1722：禁用空气泵，前进到步骤1724；

步骤1724：如果牛奶温度大于目标温度(例如，60摄氏度)，则前进到步骤1726，否则在步骤1724处等待；

步骤1726：停用蒸汽流，向用户显示器呈现状态，并且前进到步骤1728；

步骤1728：如果需要的空气压力曲线大于预定最大(阻塞)阈值压力，则前进到步骤1730(实现操作参数的检测以便推断蒸汽尖端(tip)中是否存在劣化系统的性能和一致性的限制)，否则前进到步骤1732；

步骤1730：向用户呈现指示蒸汽棒可能被阻塞的状态并且前进到步骤1732；

步骤1732：前进到完成自动起泡循环；

步骤1734：禁用蒸汽流，向用户呈现状态，并且前进到步骤1736；

步骤1736：前进到完成自动起泡循环。

应当认识到，在该实施例流程图1700中，每个温度和计时器值仅通过示例的方式提供并且可以是可调整的和/或由处理器模块计算和/或具有不同的预定值。由于该过程提供由蒸汽棒提供的温度和压力的持续监测，因此用户能够在循环期间的任何时间处调整设定温度和/或泡沫设定和/或牛奶类型。用户也能够在任何点处停止循环。

还应当认识到，在泡沫循环期间，空气压力控制环可以促使空气压力设定点使用速率变化计算来随时间增加，该速率变化计算基于先前的空气压力读数在泵送时间循环期间提供空气压力设定点的估计/预测。

图18是示出一部分泡沫循环期间的压力测量值的示例曲线图1800。

曲线图1800示出描绘测量的空气压力的线1810以及描绘随时间变化的压力控制设定点的线1820。这覆盖了描绘随时间变化的泵功率的线1830。

应当认识到，在该示例中，线1820是分段线性的或阶梯式连续的，用于提供受控压力设定点。

在该示例中，空气泵被周期性地(例如，在1812处每0.6秒)禁用，以启用压力换能器来测量基本压力。在测量基本压力之后，施加偏移以提供针对该抽样时间周期的控制压力设定点(在1822处)，从而允许控制环控制空气泵以提供在压力换能器处测量的压力，其大约是控制压力设定点。

从曲线图1800可以观察到，基本压力例如由于在该过程期间由牛奶提供的背压、锅炉压力和蒸汽棒中的任何阻塞而随时间变化。通过周期性地监测背景压力并且重新施加和/或计算合适的偏移压力，空气泵能够被控制以抵消背景压力的任何波动并且由此提供蒸汽流和空气流之间的更可靠的混合比。应当认识到，曲线图1800描绘用于控制压力设定点的逐步逼近，其能够改变为线性预测。

在可替代的实施例中，仅通过示例的方式，压力控制设定值也能够通过在抽样周期期间(基于以往的样本)对基本压力进行建模和预测而在该抽样周期期间(或抽样周期内)随时间变化。应当认识到，能够基于(例如，在1826处的)以往的样本进行内插(例如，在1824处)。可以采用任何合适的建模/内插技术。

通过监测压力的变化，喷射的空气流能够被调整以用于特定的牛奶类型和泡沫设定，并且也能够实现蒸汽棒或流路径中的阻塞的检测。蒸汽棒的操作基本上可以是自动或半自动的。

图19A和图19B仅通过示例的方式示出具有半自动蒸汽棒1910的实施例牛奶起泡机装置1900。蒸汽棒1910具有蒸汽喷嘴1912和蒸汽尖端1914。

在该实施例中，蒸汽棒能够被半自动地升高或降低。蒸汽棒能够通过驱动齿轮1922作用于从动齿轮1924上的围绕轴线1920的旋转而被升高和降低。蒸汽棒能够被扭转弹簧1926偏置到降低的配置(如图19A所示)。开关1928可操作地与棒组装件相关联，使得其能够向处理器模块1930提供指示该棒正处于升高的或降低的配置的信号。

将蒸汽棒移动到升高的配置(如图19B中所示)使该组装件能够接合可释放的锁定机构，以便将该棒保持在升高的配置。在该示例实施例中，棒组装件具有棘爪1940，当组装件旋转到升高的配置时，该棘爪1940接合偏置的锁定销1942。锁定销仅通过示例的方式被限定为“弹簧单高跷(pogo)”销，该销被压缩弹簧偏置。

参考图20A至图20F，牛奶能够通过装置1900起泡(在2010处)。然后该壶能够被移除(在2020处)，导致它接合蒸汽棒(在2030处)，将蒸汽棒移动到升高的配置(在2040处)，该棒(一旦处于升高的配置)能够被半自动地降低到降低的配置(在2050处)，使得能够开始棒清洁操作(在2060处)。

参考图21A和图21B，该过程能够通过监测处于升高的配置的蒸汽棒的状态而被进一步自动化。仅通过示例的方式，锁定机构能够向处理器模块提供信号，以便确认该棒当前处于升高的配置。

图21A和图21B仅通过示例的方式示出具有自动蒸汽棒2110的实施例牛奶起泡机装置2100。蒸汽棒2110具有蒸汽喷嘴2112和蒸汽尖端2114。

在该实施例中，蒸汽棒能够被自动地升高和降低。蒸汽棒能够通过作用于从动齿轮2224的机动化驱动齿轮2222围绕轴线2120旋转而被升高和降低。蒸汽棒能够被扭转弹簧2126偏置到降低的配置(如图21A所示)。开关2128可操作地与棒组装件相关联，从而其能够向处理器模块2130提供指示该棒处于升高的或降低的配置的信号。

将蒸汽棒移动到升高的配置(如图21B所示)使传感器2142能够检测该组装件处于升高的配置。在该示例实施例中，传感器耦接到处理器模块，以便提供指示该棒组装件处于升高的配置的信号。

参考图22A至图22F，牛奶能够通过装置2100起泡(在2210处)。然后该壶能够被移除(在2220处)，促使蒸汽棒升高(在2230处)，蒸汽棒被移动到升高的配置(在2240处)，该棒(一旦处于升高的配置)能够被自动地降低到降低的配置(在2250处)，使得能够开始棒清洁操作(在2260处)。

图23示出具有内置温度传感器的示例实施例滴水盘2300。

在该示例实施例中，滴水盘提供用于在牛奶起泡操作期间接收壶的支撑表面2310。温度感测组装件2320被偏置到暴露的配置，使得温度感测表面2321突出于支撑表面2310(并且在其上方)，以便使传感器能够接合被支撑的壶并且与被支撑的壶热耦合。将壶放置在温度传感器上促使其抵抗着偏置而降低，使得热耦合被维持。

在该实施例中，温度传感器组装件2320包括电耦接到凹穴部分2323的负温度系数(NTC)传感器2322。滴水盘限定围绕温度感测组装件2320的储蓄器部分。温度感测组装件2320具有底盘2324，该底盘2324通过储蓄器的底板部分2314滑动地接合，并且通过压缩弹簧2325偏置成升高的配置。O形环密封件2326和柔性盖2327被提供以使温度感测组装件2320与储蓄器2312密封隔离。温度感测组装件2320能够包括邻接表面2328，该邻接表面2328接合滴水盘支撑表面2310，以便在处于升高的配置时限制温度感测表面2321的高度。支撑表面2310通常以穿孔平台的形式被提供，该穿孔平台可移除以便清洁。应当认识到，滴水盘提供围绕温度感测组装件2320的储蓄器2312。

图24示出具有处于升高的配置的温度感测组装件2320的滴水盘2300。图25示出具有处于降低的配置(向上偏置)的温度感测组装件2320的滴水盘2300。

图26A和图26B示出滴水盘2300能够可移除地耦接到咖啡制作装置和/或牛奶起泡装置2600。应当认识到，滴水盘装置2300通常可移除以便清洁。当设备与装置2600接合时，电触头2610接合耦接件2323，以便使处理器模块能够监测温度。

图27A和图27B示出可释放地与滴水盘2750可接合的实施例咖啡制作装置和/或牛奶起泡装置2600，其使废水/蒸汽能够进入滴水盘。

应当认识到，当滴水盘耦接到需要将废水从装置排出到滴水盘的所述装置时，滴水盘能够进一步配置有分离的进入端口，该分离的进入端口通常与耦接件相关联或位于耦接件周围。

图27A示出具有蒸汽/废水出口2710的咖啡制作装置或牛奶起泡装置2700，该蒸汽/废水出口2710接合与进入端口2752流体连通的滴水盘2750。这种流体流耦接能够在具有或没有用于温度传感器的电耦接件的情况下实现。

参考图27B，单向阀2754能够被提供以在滴水盘从该装置移除时限制保持在滴水盘中的水防止溢出。当滴水盘耦接到该装置时，单向阀能够自动地打开，并且当滴水盘从该装置移除或分离时，单向阀能够自动地关闭。能够提供耦接件的流体密封(例如，使用O形环或其它密封工具)。

图28示出包括耦接元件2810的示例实施例滴水盘2800。仅通过示例的方式，该耦接元件包括用于接收废水/蒸汽的进入流路径2812和用于传达来自温度传感器2816的温度信号的电耦接件2814。图29示出耦接元件2810的放大视图。

图30A至图32B示出用于使牛奶起泡的实施例壶3000。应当认识到，该壶能够与本文公开的装置一起使用。

在该示例实施例中，壶3000包括具有可移除的可附接把手3020的主体(或容器)3010。应当认识到，把手3020能够被移除以允许主体3010被分离地清洁或清洗。

主体3010和把手3020具有相应的耦接元件(例如，3030A-3030B和3032A-3032B)，用于将把手3020可释放地耦接到壶3000。在示例实施例中，诸如按钮3034的释放机构与耦接元件(例如，耦接元件3032B)相关联，用于释放至壶上的相应耦接元件(例如，耦接元件3032A)的耦接。

把手3020进一步包括控制器元件3040，用于将数据(或数据信号)传达至协作起泡装置(未示出)。该数据通信能够经由有线或无线通信实现。在该实施例中，控制器元件耦接到温度传感器3042，用于监测容器中的液体的温度。如本文所示，温度传感器由把手支撑，并且在把手被附接时实现与壶的热耦合。温度传感器3042朝向壶3000被偏置，以便在把手3020被附接时增强与壶的热耦合。例如，如在图31B中最佳地示出，温度传感器3042被弹簧3044(或其它偏置工具)偏置成与壶热耦合。

把手3020能够进一步包括耦接到控制器元件3040的一个或多个用户界面输入元件(例如，功能选择按钮或开关)3046。如图所示，用户界面包括两个切换(toggle)按钮，用于通过温度和泡沫设定来切换。应当认识到，任何数量的用户界面控件(例如，滑动控件)可以用于这种类型的应用。

输入元件的用户选择能够由控制器元件3040监测和/或使用，以便控制壶3000的特征件。输入元件的用户选择可以被传输到起泡装置中的控制器模块，以便向该装置提供用户输入。

应当认识到，实施例把手也可以包括显示元件(未示出)。

在一些实施例中，控制器元件3040与相关联的起泡装置之间的通信是单向的，并且与经由输入元件3046输入的用户设定相关的数据被传达到起泡装置并且被用于控制起泡过程。

在其它实施例中，为了通信管理(例如，发送数据收到回执和/或在传输错误的事件中重新发送数据)和/或为了提供从起泡装置控制器返回到壶的数据(例如，显示在把手显示器上或经由用户界面以彩色LED灯的形式传达的操作状态信息)，通信是双向的。

如图32B所示，实施例把手3020包括耦接到壶3000上的相应耦接元件(例如，3030A和3032A)的多个耦接元件(例如，3030B和3032B)。

应当认识到，控制器元件3040还能够与一个或多个附加/可替代的传感器(未示出)相关联，以便监测壶的操作。

如参考图14所描述，由把手3020上的电子设备需要的功率能够通过来自协作装置或机器(即独立式起泡机装置或浓咖啡制造机)的有线或无线连接来提供。对于在此示出的实施例，把手3020包括功率存储器(未示出)，该功率存储器经由与牛奶起泡机的无线连接来充电，该牛奶起泡机适于接收壶3000并且适于给壶把手功率存储器充电。在一些实施例中，与消耗的功率有关的数据被指示在把手用户界面上和/或被传达到协作装置或机器，并且在适当的情况下被用作再充电过程的输入。

应当认识到，仅通过示例的方式，壶可以与起泡装置一起使用。该壶包含：

容器主体，其用于保持待加热的液体；

把手，其附接到容器主体，该把手用于把持该壶；

用户界面，其用于接收与操作相关的用户输入；

通信工具，其适于将与壶相关联的数据传达至起泡装置；以及

控制器，其用于控制用户界面和通信工具。

应当进一步认识到，仅通过示例的方式，起泡装置能够适于与壶协作以用于加热壶中的液体，该起泡装置包含：

蒸汽加热器、蒸汽喷嘴和蒸汽路径，该蒸汽路径提供从蒸汽加热器到蒸汽喷嘴的流体连通，用于将加热蒸汽输送到壶；

通信工具，其适于接收来自与壶相关联的协作通信工具的操作数据，该数据包含与操作相关的用户输入；以及

控制器，其用于基于与操作相关的用户输入控制蒸汽加热器和蒸汽路径的操作。

应当进一步认识到，仅通过示例的方式，浓咖啡制造机能够包含如由本文建议的任何一个实施例所教导的起泡装置。该起泡装置能够进一步适于与如由本文建议的任何一个实施例所教导的壶协作(或包括壶)。

解释

应当认识到，图示说明的实施例提供了用于使牛奶起泡的装置。

虽然已经参考具体示例描述了本发明，但是本领域技术人员应当认识到，本发明可以以许多其它形式体现。

贯穿本说明书提到的“一个实施例”或“实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不需要(但是可能)都指相同的实施例。此外，如本领域技术人员根据本公开将明白的，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合。

在随附权利要求和本文的描述中，任一术语“包含”、“含有”或“其包含”是开放式术语，其意味着至少包含随后的元件/特征，但是不排除其它元件/特征。因此，当在权利要求中使用术语“包含”时，其不应当被解释为局限于其后列出的工具或元件或步骤。例如，包含A和B的设备的表达范围不应当局限于仅由元件A和B组成的设备。如本文所用的任一术语“包括”或“其包括”或“这包括”也是开放式术语，这也意味着至少包含跟随于该术语的元件/特征，但是不排除其它元件/特征。因此，“包括”与“包含”同义并且意为包含。

类似地，应当注意，当在权利要求中使用术语“耦接”时，其不应当被描述为仅限于直接连接。术语“耦接”和“连接”以及其派生词可以被使用。应当理解，这些术语不意为彼此的同义词。因此，设备A耦接到设备B的表达范围不应当局限于其中设备A的输出被直接连接到设备B的输出的设备或系统。这意味着A的输出和B的输入之间存在路径，该路径可以是包括其它设备或工具的路径。“耦接”可以意味着两个或更多个元件处于直接物理接触，或者两个或更多个元件未彼此直接接触但是仍然彼此协作或相互作用。

如本文所用，除非另有说明，否则使用次序形容词“第一”、“第二”、“第三”等来描述共同目标仅意味着指示相同目标的不同实例，而不意在暗示目标必须以给定顺序、在时间上、在空间上、按等级或以其它方式这样描述。

如本文所用，除非另有说明，否则使用的术语“水平”、“竖直”、“左”、“右”、“上”和“下”以及其形容词性和副词性派生词(例如，“水平地”、“向右地”、“向上地”等)仅指当特定附图面向读者时图示说明的结构的取向或参考在正常使用期间的结构的取向，这视情况而定。类似地，术语“向内地”和“向外地”通常指表面相对于其延长轴线或旋转轴线的取向，这视情况而定。

类似地，应当认识到，在本发明的示例性实施例的以上描述中，为了使本公开流畅并且帮助理解各种发明方面中的一个或多个方面，本发明的各种特征有时一起组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，本公开的方法无需被解释为反映要求保护的发明需要比每个权利要求中明确引述的特征更多的特征的意图。相反，如随附的权利要求所反映，发明方面少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，随附于具体实施方式的权利要求在此被明确地并入该具体实施方式中，其中每个权利要求独自作为本发明的单独实施例。

此外，虽然本文描述的一些实施例包括一些特征而不包括其它实施例中含有的其它特征，但是如本领域技术人员将理解的，不同实施例的特征的组合意图落在本发明的范围内，并且形成不同实施例。例如，在随附的权利要求中，任何要求保护的实施例能够以任何组合形式使用。

此外，一些实施例在本文中被描述为能够由计算机系统的处理器或由实施功能的其它工具实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实现这种方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实现该方法或方法的元件的工具。此外，为了实现本发明，本文描述的装置实施例的元件是用于实现由该元件执行的功能的工具的示例。

在本文提供的描述中，许多具体细节被阐明。然而，应当理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其它情况下，众所周知的方法、结构和技术未被详细示出，以便不模糊对本说明书的理解。

因此，虽然已经描述了被认为是本发明的优选实施例的那些示例，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对实施例做出其它或进一步的修改，并且旨在要求所有这种变化和修改落入本公开的范围内。例如，上面给出的任何公式仅表示可以被使用的程序。功能可以被添加或从框图中删除，并且操作可以在功能块之间互换。在本发明的范围内，步骤可以被添加到所描述的方法或被删除。

应当认识到，本发明的实施例能够基本上由本文公开的特征组成。可替代地，本发明的实施例能够由本文公开的特征组成。本文说明性公开的发明可以在缺少本文未具体公开的任何元件的情况下被适当地实践。

Claims (13)

1.一种通过将与由空气泵提供的空气混合的蒸汽注入到容器中的牛奶中来对起泡装置容器中的牛奶进行起泡循环的方法，所述方法包括以下步骤：

1a)接收起泡循环命令；

1b)激活流向棒的蒸汽流，所述棒的末端能够浸入所述容器中的牛奶中；

1c)禁用所述空气泵并且确定棒背压；

1d)根据所确定的背压和偏置来确定要由所述空气泵建立的压力设定点；以及

1e)根据确定的压力设定点，以泵功率启用所述空气泵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在确定所述棒背压之前，确定所述容器中的牛奶的温度是否小于预定温度，并且在所述容器中的牛奶的温度小于所述预定温度的情况下禁用所述空气泵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(1b)之后且在步骤(1c)之前的步骤：

3a)如果所述容器中的牛奶的温度超过预定温度；

3aa)禁用蒸汽流；

3ab)呈现状态信息；和

3ac)结束所述容器中的牛奶的起泡循环。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，仅当所述空气泵已经不活动超过第一时间段时，才执行步骤(1c)，(1d)和(1e)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在步骤(1e)之后的步骤：

如果所述容器中的牛奶的温度低于预定温度，则周期性地执行步骤(1c)，(1d)和(1e)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果所述容器中的牛奶的温度低于所述预定温度，则周期性地执行以下步骤：

6a)如果所述棒背压小于最小阈值，则禁用所述空气泵；

6b)如果所述棒背压不小于最小阈值且小于所述压力设定点，则增加气泵功率；以及

6c)如果所述棒背压不小于最小阈值且大于所述压力设定点，则降低气泵功率。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果所述容器中的牛奶的温度大于预定温度，则：

7a)禁用空气泵；

7b)如果所述容器中的牛奶的温度大于目标温度，则：

7ba)禁用所述蒸汽流；以及

7bb)呈现状态信息；

7c)如果所述棒背压大于阻塞阈值，则：

7ca)呈现阻塞状态信息；和

7cb)结束所述容器中的牛奶的起泡循环。

8.一种用于通过将与由空气泵提供的空气混合的蒸汽注入到容器中的牛奶中来对起泡装置容器中的牛奶进行起泡循环的装置，所述装置包括：

处理器；

蒸汽源，所述蒸汽源用于向蒸汽棒提供蒸汽流，所述蒸汽棒的末端能够浸入所述容器中的牛奶中；

所述蒸汽棒；

温度传感器，所述温度传感器用于测量所述容器中的牛奶的温度；

所述空气泵，用于向所述蒸汽棒提供空气流；

压力传感器，所述压力传感器用于测量所述蒸汽棒中空气的背压；和

一种非暂时性有形存储设备，存储用于指导处理器执行包括以下步骤的方法的软件程序：

8a)接收起泡循环命令；

8b)激活流向棒的蒸汽流，所述棒的末端能够浸入所述容器中的牛奶中；

8c)禁用所述空气泵并且确定棒背压；

8d)根据所确定的背压和偏置来确定要由空气泵建立的压力设定点；以及

8e)根据确定的压力设定点，以泵功率启用空气泵。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述方法还包括：在确定所述棒背压之前，确定所述容器中的牛奶的温度是否小于预定温度，并且在所述容器中的牛奶的温度小于所述预定温度的情况下禁用所述空气泵。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述蒸汽源是锅炉。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述蒸汽源是通过蒸汽元件的流。

12.一种有形的、非暂时性的计算机可读介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序用于指导处理器通过将与由空气泵提供的空气混合的蒸汽注入容器中的牛奶中来对起泡装置容器中的牛奶进行起泡循环，方法包括以下步骤：

12a)接收起泡循环命令；

12b)激活流向棒的蒸汽流，所述棒的末端能够浸入所述容器中的牛奶中；

12c)确定棒背压；

12d)根据所确定的背压和偏置来确定要由所述空气泵建立的压力设定点；以及

12e)根据确定的压力设定点，以泵功率启用所述空气泵。

13.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其特征在于，所述方法还包括：在确定所述棒背压之前，确定所述容器中的牛奶的温度是否小于预定温度，并且在所述容器中的牛奶的温度小于所述预定温度的情况下禁用所述空气泵。

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