CN113597271A - 用于浓缩咖啡机的超声清洗装置和包括该清洗装置的浓缩咖啡机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于浓缩咖啡机(100)的超声清洗装置(6)，该浓缩咖啡机包括分配组(15)，其中该超声清洗装置(6)包括：储液器(61)、压电换能器(62)和发生器(63)，其中，该发生器(63)被构造用来产生高频的电子信号并且将该电子信号发送到该压电换能器(62)，使得该压电换能器(62)接收该电子信号，并且只要该电子信号被施加，该压电换能器通过改变形状作出响应，其中所述超声清洗装置(6)包括主体(66)，该主体适合于以可释放的方式连接到该分配组(15)。
Description
背景技术
本发明涉及饮料分配机领域，特别地涉及浓缩咖啡机领域。更特别地，它涉及咖啡分配系统的清洗。更特别地，本发明涉及一种用于浓缩咖啡机的超声清洗装置，并且涉及一种被构造用来使用这种超声清洗装置的浓缩咖啡机。
现有技术
典型地，浓缩咖啡机包括一个或更多个分配组。该机器被构造用来引起加压的已加热的水通过例如过滤器篮中包含的一团咖啡粉，该过滤器篮由过滤器保持器支撑，该过滤器保持器典型地被设计为过滤手柄。该过滤手柄在底部打开并且具有单个或两个喷口，饮料从该喷口流出。饮料被收集在容器(例如杯子)内。
更准确地说，在已知类型的浓缩咖啡机中，热水(例如在煮器等等中被加热)通过特定管道到达扩散器螺杆。扩散器螺杆允许热水在所谓的洒落屏上扩散并且因此允许热水向下流动通过位于下面的一团咖啡粉。通过前述部件的热水的流动持续饮料分配的整个持续时间。
一旦分配已经终止，由于制备室和排出室之间的压力差，留在咖啡团上方并且部分地被包含在其内的流体反转其方向并且上升回到该系统直至排出井。
洒落屏基本上呈圆盘的形式，该圆盘被合适地穿孔以允许热水在分配期间均匀地流向咖啡团，并且同时防止咖啡粉的颗粒由于压力差而在分配结束时上升回去。
在浓缩咖啡的分配期间被穿过的分配路径的洒落屏和一些其他部件典型地被定期清洗。换句话说，咖啡师通常至少每天在工作时间结束时执行清洗操作。
典型地，咖啡师执行的标准清洗循环通过安装在基本上标准的过滤手柄中的空白过滤器篮(即没有孔的过滤器篮)被执行。特定的清洗物质被装载在空白过滤器篮中。带有空白过滤器篮和清洗物质的过滤手柄被插入(附接到)要被清洗的分配组并且最后咖啡师开始多个输送循环。在每个输送循环(通常为几秒钟)之后，机器保持静止状态以便允许清洗物质对要被清洗的部件起作用。
WO 2018/115876 A1公开一种流体导管清洗设备和方法。
发明内容
本申请人已经认识到，用于清洗浓缩咖啡分配中涉及的零件和部件的上述标准程序花费相当长的时间。风险在于咖啡师没有完成机器制造商推荐的所有清洗循环且/或减少清洗循环的持续时间以便节省时间。所有这些行为导致机器效率降低，对应地降低所制备的咖啡的性能和品质。
本申请人也已经认识到，上述标准清洗程序不利地导致相当大的水浪费，这违背了绿色经济和地球可持续性的原则。
类似地，对于标准清洗程序，总是有必要使用腐蚀性的清洗物质。这种物质的使用可能改变浓缩咖啡的味道并且在任何情况下都构成对地球的威胁，因为该物质和水一起被浪费掉。
面临上述问题，本申请人试图寻找上述问题的解决方案。
特别地，本申请人已经面临的问题是提供一种清洗装置和方法，该清洗装置和方法用来清洗浓缩咖啡的分配中涉及的浓缩咖啡机的部件。这种部件包括分配组部件，诸如扩散器螺杆、洒落屏、冲泡组、限流器、螺线管阀，以及在浓缩咖啡机的使用期间接触(或可以接触)咖啡残渣的其他部件。可能经受清洗过程的另外部件是冲泡和排出管。可能经受清洗过程的另外部件是连接到咖啡煮器的螺线管阀。根据本申请人，分配组部件的清洗可以通过使用超声技术有利地被执行。
取决于所用超声换能器的功率，该清洗可能潜在地影响阀前面的部件。
应该清楚的是，根据本发明的清洗装置和清洗方法可以用于咖啡机的其他部件，例如用来去除水垢等等。这可以通过将换能器放置在机器的不同区域中(例如在煮器上或靠近煮器)被实现。
根据第一方面，本发明提供一种用于浓缩咖啡机的超声清洗装置，该浓缩咖啡机包括分配组(或多个分配组)，其中该超声清洗装置包括：储液器、压电换能器和发生器，其中该发生器被构造用来产生高频的电子信号并且将电子信号发送到该压电换能器，使得该压电换能器接收该电子信号，并且只要该电子信号被施加，该压电换能器就通过改变形状作出响应，其中所述超声清洗装置包括主体，该主体适合于以可释放的方式连接到该分配组。
根据实施例，该主体包括向外指向的突起以便连接到分配组。
根据实施例，向外指向的突起被构造用来与分配组的下表面处的圆形引导件或直线引导件协作。
根据实施例，向外指向的突起呈耳部的形式，该耳部彼此径向相对地被布置并且成形为具有递减的厚度或基本上恒定的厚度。
根据实施例，发生器被实施在该装置中。
根据实施例，发生器远离所述装置并且连接到所述压电换能器。
根据实施例，超声清洗装置还包括连接到主体的把手。
根据实施例，超声清洗装置还包括用于给发生器供电的电池。
根据实施例，电池至少部分地被容纳在把手中。
根据实施例，储液器由空心的并且连接到所述把手的主体支撑。
根据第二方面，本发明提供一种浓缩咖啡机，该浓缩咖啡机包括一个或更多个分配组和如上所述的超声清洗装置。
根据第三方面，本发明提供一种清洗包括一个或更多个分配组的咖啡机的一部分的方法，该方法包括：提供储液器、压电换能器和发生器，将所述储液器装载有液体；将至少所述储液器和所述压电换能器包括到超声清洗装置中；将所述超声清洗装置连接到该咖啡机的分配组；通过所述发生器产生高频的电子信号；将该电子信号发送到该压电换能器使得该压电换能器接收该电子信号并且通过改变形状作出响应；和在设定的清洗循环期间，保持该压电换能器被供给有所述电子信号。
根据实施例，该咖啡机部件是浓缩咖啡的分配中涉及的部件，包括选自由以下各物组成的组的一个部件：扩散器螺杆、洒落屏、冲泡组、限流器、分配组螺线管阀和冲泡管。
根据实施例，将所述超声清洗装置连接到该咖啡机的分配组包括将该超声清洗装置拧到该分配组或将该超声清洗装置滑动到该分配组的滑动件中。
根据实施例，将所述超声清洗装置连接到该咖啡机的分配组包括使用把手悬挂该超声清洗装置。
有利的是，根据本发明的清洗装置和清洗方法使得可以在冲泡组中(或者更一般地，在咖啡机中)使用更复杂的部件，该更复杂的部件由于难以清洗它们而当前不能被使用。
附图说明
下面将参考附图进一步描述本发明，其中：
图1示出其中可以实施本发明的已知的浓缩咖啡机；
图2以示意的形式示出用于制备和分配浓缩咖啡的机器的液压回路和一些部件，以及并入到改进的过滤器保持器中的根据本发明的实施例的超声清洗装置；
图3以示意性截面图示出咖啡煮器、分配组和超声清洗装置的第一实施例，该超声清洗装置至少部分地被实施在用于浓缩咖啡机的改进的过滤手柄中；
图4A是图3中所示的超声清洗装置的第一实施例的轴测图；
图4B是图4A的清洗装置的平面图；
图4C是沿图4B的线C-C截取的横截面；
图5A是超声清洗装置的第二实施例的侧视图；
图5B是图5A的清洗装置的平面图；
图6A-图6C示出通过沿引导件的滑动运动插入本发明的超声清洗装置的步骤。
具体实施方式
为了方便起见，下面的描述特别地涉及一种浓缩咖啡机。浓缩咖啡典型地通过迫使热水流过磨碎的且烘烤的咖啡豆被制备。热水在它被迫流过时吸收油和香精，典型地在高压下产生跨磨碎的咖啡豆的压差。然而，本发明适用于用来分配其他饮料的机器。例如，替代咖啡粉，可以使用大麦粉或其他谷物粉。因此，表述“浓缩咖啡机”必须被理解为也包括用来制备其他饮料的机器，只要该制备通过加压渗滤过程被执行。
图1示出已知的浓缩咖啡机，该浓缩咖啡机可以利用根据本发明的清洗装置。
图1的浓缩咖啡机100包括基本上封闭的主体101，该主体包含大部分机器部件。有一些部件将在后面参考图2被描述。图1的示例性机器100包括三个分配组15，该分配组被构造用来以释放方式接合图1中未示出的对应的过滤手柄(过滤器保持器)。分配组15的数量可以是不同的。由栅格103等等部分地封闭的滴盘102可以存在于分配组15下方。典型地，用于在制备期间收集浓缩咖啡的杯子由滴盘102的栅格103支撑。机器100可以包括用于杯子的通常被加热的上表面105。机器100也可以包括按钮、杠杆或其他致动装置以便打开或关闭机器且/或以便开始冲泡一杯浓缩咖啡。该机器也可以包括一个或更多个显示器106以便显示相关参数和信息，包括重量、时间、压力、流量、循环次数、错误代码的一个或更多个。
然而，本发明适用于其他类型的机器，例如自动或半自动机器或活塞机器。
图2以示意形式示出用于制备和分配浓缩咖啡的机器的液压回路和一些部件。与理解本发明的目的不相关的数个部件没有被示出且/或将不被详细描述。图1和图2的机器仅仅是例子，因为本发明同样适用于具有不同方案的机器。
参考图2所示的图，该机器包括接收水的泵10。典型地，泵10接收未被加热的水。典型地，泵10从主水管接收冷水并且将所述冷水在压力下传送到其下游的部件。从泵10输出的水具有大约20℃的温度或者在任何情况下处于室温。穿过泵10的水的温度典型地受室温的影响并且在任何情况下都受外部温度的影响。
来自泵10的水至少部分地被送到设有相关阀体的蒸汽煮器11。蒸汽煮器11中的水被加热以形成蒸汽。来自蒸汽煮器11的已加热的水至少部分地被送到连接到分配组(或分配单元)15的咖啡煮器12。如上所述，分配组15通常被构造用来以可释放的方式与承载过滤器篮的过滤器保持器(过滤手柄)连接。
优选地，每个分配组设置有分立的咖啡煮器。
图2中也示出三通螺线管组阀4，该三通螺线管组阀从咖啡煮器12接收处于冲泡温度的热水，并且通过冲泡管向分配组15供水或将多余的水排放到排出井。
蒸汽煮器被构造用来向优选地设置有减压阀的蒸汽棒16(图1)供料。
图3示出咖啡煮器12、分配组15和改进的过滤手柄6的示意性截面图，该过滤手柄部分地包括本发明并被构造用来与分配组15连接。附图标记4表示上述三通螺线管组阀而附图标记3表示上述冲泡管，该冲泡管将螺线管阀3(而螺线管阀从咖啡煮器接收热的加压水)连接到扩散器螺杆31并最终连接到洒落屏32，该洒落屏允许热水在一团咖啡中扩散。三通螺线管组阀4可以包括由ODE s.r.l.Società Unipersonale,Colico,Italy制造的31A31A1V15T3BDV230AY型阀。
如已知的，当被电信号激励时，压电换能器具有几乎立即改变尺寸的性质。当受到激励时，换能器的尺寸增大并引起装置的顶部移动。这在储液器中的液体中产生压缩波。通过使用输出20至250千赫高频信号的电发生器，换能器在液体中迅速引起压缩波和稀疏波。
在稀疏循环期间，液体被撕裂。这在液体中产生真空腔。随着压缩波持续，这些腔将变得更大和更小。当该腔达到一定尺寸(基于频率和信号功率)时，该腔不再能保持其形状。该腔剧烈塌陷并且产生等离子体射流，该等离子体射流冲击储液器中的任何物体。
图4A-图4C示出根据本发明的第一实施例的超声清洗装置6。
根据本发明，提供一种超声清洗装置6，该超声清洗装置包括储液器61、压电换能器62和发生器63。发生器63产生高频电信号并且将其发送到压电换能器62。当压电换能器62接收该信号时，只要该信号被施加，该压电换能器就通过改变形状来响应。压电换能器62的响应范围决定发生器63的频率。发生器63将来自电源64的电能转换为合适的形式以便以期望的频率高效地激励压电换能器62。压电换能器62通过与发生器输出的频率共振地快速膨胀和收缩而发射超声振动。
根据本发明的实施例，超声清洗装置6被构造用来以类似于已知过滤手柄的方式至少部分地插入(附接到)浓缩咖啡机100的分配组15。优选地，清洗装置6包括把手65和主体66，该主体适合于以可释放的方式接合到分配组15的下表面，例如通过卡口式连接装置661。根据其他实施例，主体66设置有突起661，该突起661适合于与形成至少一个滑动表面的引导件协作以便以可滑动的方式支撑清洗装置6。
突起661呈耳部的形式，该耳部彼此径向相对地布置并且成形为具有如图所示的递减的厚度或者具有基本上恒定的厚度。
超声清洗装置6到咖啡机100的分配组15的连接包括基本上通过与用来将过滤手柄连接到分配组的常规运动相同的运动将超声清洗装置6拧到分配组15。图2中的箭头清楚地表明了这一点：超声清洗装置向上移动并且然后逆时针旋转使得突起661接合分配组的下部部分中的适当狭槽。
作为替代，如果咖啡机的分配组设置有用于与过滤手柄接合的不同布置，则超声清洗装置将被设计为用于这种不同布置的过滤手柄。例如，超声清洗装置(6)可以通过沿分配组的适当滑动件的滑动运动来移动。在图6A中示出用来沿引导件滑动该装置的直线运动(见箭头A)。在图6B中，该装置被部分地连接并且需要向上旋转其中带有该装置的引导件。图6C示出接合装置。
有利的是，超声清洗装置(6)由咖啡师通过使用该装置的把手来维护。
优选地，主体66包含或支撑用于清洗水的空白储液器61。清洗水可以与清洗物质(诸如特定的(化学)清洗产品)结合或由其取代。储液器可以是底部没有孔的过滤器篮。然而，清洗液(水)也可以被包含在冲泡管中，该冲泡管将螺线管阀3连接到扩散器螺杆31。
储液器61连接到换能器。例如，如图4C所示，储液器通过螺钉等等连接到压电换能器62。根据本发明的装置的压电换能器62可以是铁素体或金属和矿物的组合，该矿物诸如产生类似效果的石英。然而，优选地，本发明的换能器62包括陶瓷或由陶瓷制成。
优选地，超声频率带可以在20和200千赫之间。根据实施例，它是20-40千赫。根据其他实施例，它是40-70千赫。根据其他实施例，它是70-200千赫，以便精细部件的超精细温和清洗。
发生器和相关装置电子设备连接到换能器。在图4A-4C的实施例中，发生器63和相关装置电子设备直接安装到换能器62。这使得清洗装置更加紧凑。
优选地，电力由电池67提供。优选地，如图4C所示，电池67被容纳在把手65中。
优选地，电池67是可再充电的。它可以配备变压器，该变压器具有电缆和插头插座布置。作为替代，它可以配备感应充电站。
图5A和图5B示出本发明的另一实施例，其中发生器63和相关装置电子设备远离换能器62。
可能地，它们被容纳在分立的板631上或分立的外壳中，通过导线68连接到换能器62。在实施例中，分立的板631或分立的外壳在浓缩咖啡机100的主体101内。在其他实施例中，分立的板631或分立的外壳不是机器100的一部分。
本发明的清洗循环可以是完全手动的并且由咖啡师(或维护机器的任何人)执行。在手动模式下，咖啡师决定清洗循环的数量、清洗循环顺序、清洗循环的持续时间和休息时期的持续时间。
作为替代，清洗循环可以是完全自动的并且例如由软件驱动。在这种情况下，各种参数(包括循环次数、循环顺序、清洗持续时间/休息时间等等)由制造商固定并且用户不能改变它们。
作为另外的替代，清洗循环可以是部分地手动的并且部分地自动化的。
如上所述，虽然本发明已经仅参考分配组部件的清洗被公开，该分配组部件诸如扩散器螺杆、洒落屏、冲泡组、限流器、螺线管阀以及在浓缩咖啡机的使用期间接触(或可以接触)咖啡残渣的其他部件，但本发明也可以用于清洗咖啡机的其他部件的咖啡残渣和/或水垢。这可以通过将换能器放置在机器的不同区域中被实现，例如放置在咖啡煮器、蒸汽煮器、泵或任何其他部件(例如阀)上(或附近)。
本发明为部件的发展提供另外的机会，这是由于它们现在与标准的布置和产品的情况相比可以以更高效的方式被清洗。
根据本发明，超声清洗装置在被清洗的液体填充区域中产生机械作用。超声振动的添加提供改进的清洗循环，减少清洗机器所需的劳动，并且提高清洗过程的效率。此外，这允许不容易接近的部件的彻底清洗和移除矿物堆积(以前需要拆卸和机器的手动清洗)的可能性。
如果咖啡机更干净，则它的效率提高并且浓缩咖啡品质更好。咖啡机的更精确的维护也使得机器的寿命延长。
如上所述，本发明的清洗装置优选地以与标准过滤手柄相同的方式插入(附接到)机器。换句话说，该装置以与操作者用来制作咖啡相同的方式被插入(附接到)咖啡机。换能器附接到其上的清洗篮形成对机器的分配组的分配部分的密封，并且允许在该装置和分配组饱和和加压时执行超声清洗。这允许彻底清洗机器内部部件而不需要操作员或技术人员进行任何拆卸。
Claims (15)
1.一种用于浓缩咖啡机(100)的超声清洗装置(6)，所述浓缩咖啡机包括分配组(15)，
其中，所述超声清洗装置(6)包括：储液器(61)、压电换能器(62)和发生器(63)，
其中，所述发生器(63)构造成用于产生高频的电子信号并且将所述电子信号发送到所述压电换能器(62)，使得所述压电换能器(62)接收所述电子信号，并且只要所述电子信号被施加，所述压电换能器就通过改变形状作出响应，
其中，所述超声清洗装置(6)包括主体(66)，所述主体适于以可释放的方式连接到所述分配组(15)。
2.根据权利要求1所述的超声清洗装置(6)，其中，所述主体包括向外指向的突起(661)，以连接到所述分配组(15)。
3.根据权利要求2所述的超声清洗装置(6)，其中，所述向外指向的突起(661)构造成用于与所述分配组的下表面处的圆形引导件或直线引导件协作。
4.根据权利要求2或3所述的超声清洗装置(6)，其中，所述向外指向的突起(661)呈耳部的形式，所述耳部彼此径向相对地布置并且成形为具有递减的厚度或具有基本上恒定的厚度。
5.根据权利要求1-4中的任一项权利要求所述的超声清洗装置(6)，其中，所述发生器(63)被实施在所述超声清洗装置(6)中。
6.根据权利要求1-4中的任一项权利要求所述的超声清洗装置(6)，其中，所述发生器(63)远离所述超声清洗装置，并且所述发生器连接(68)到所述压电换能器(62)。
7.根据权利要求1-6中的任一项权利要求所述的超声清洗装置(6)，还包括连接到所述主体(66)的把手(65)。
8.根据权利要求1-7中的任一项权利要求所述的超声清洗装置(6)，还包括用于为所述发生器(63)供电的电池。
9.根据权利要求8所述的超声清洗装置(6)，其中，所述电池至少部分地被容纳在所述把手(65)中。
10.根据权利要求7所述的超声清洗装置(6)，其中，所述储液器(61)由所述主体(66)支撑，所述主体是空心的并且连接到所述把手(65)。
11.一种浓缩咖啡机(100)，所述浓缩咖啡机包括分配组(15)和根据上述权利要求中的任一项权利要求所述的超声清洗装置(6)。
12.一种清洗包括分配组(15)的咖啡机(100)的一部分的方法，该方法包括：
提供储液器(61)、压电换能器(62)和发生器(63)，
使所述储液器(61)装载有液体；
至少将所述储液器(61)和所述压电换能器(62)设置到超声清洗装置(6)中；
将所述超声清洗装置(6)连接(661)到所述咖啡机(100)的分配组(15)；
通过所述发生器(63)产生高频的电子信号；
将所述电子信号发送到所述压电换能器(62)，使得所述压电换能器(62)接收所述电子信号并且通过改变形状作出响应；和
在设定的清洗循环期间，保持所述压电换能器(62)被供给有所述电子信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述咖啡机的所述一部分是浓缩咖啡的分配中涉及的部件，包括选自由以下各部件组成的组中的一个部件：扩散器螺杆、洒落屏、冲泡组、限流器、分配组螺线管阀和冲泡管。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，将所述超声清洗装置(6)连接(661)到所述咖啡机(100)的分配组(15)包括将所述超声清洗装置(6)拧到所述分配组(15)或将所述超声清洗装置(6)滑动到所述分配组的滑动件中。
15.根据权利要求12或13所述的方法，其中，将所述超声清洗装置(6)连接(661)到所述咖啡机(100)的分配组(15)包括使用把手悬挂所述超声清洗装置(6)。
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