CN114340455A - 自动加热和/或发泡设备及加热和/或发泡方法 - Google Patents

Abstract

公开了自动加热和/或发泡设备以及加热和/或发泡液体的方法。该设备包括平台、液体传感器、测量传感器以及蒸汽管。平台配置成支撑容纳消耗性液体的容器。液体传感器配置成识别所述消耗性液体的类型。测量传感器配置成检测所述消耗性液体的表面高度。蒸汽管包括喷嘴，该喷嘴配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。喷嘴在消耗性液体中相对于消耗性液体的表面高度的位置是基于由消耗性液体传感器和/或测量传感器检测到的消耗性液体的类型和/或体积来调整的。

Description

自动加热和/或发泡设备及加热和/或发泡方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月26日提交的美国临时申请第62/891,606号的权益，通过引用纳入该申请的全部内容。

技术领域

本公开涉及一种加热和/或发泡设备以及一种用于加热和/或发泡液体的方法，更具体地说，涉及用若干传感器自动加热和/或发泡液体。

背景技术

当产生或生产具有像拿铁、卡布奇诺或巧克力饮品这样的消耗性液体的饮料时，进行加热和/或发泡过程以进行所需的、准确液体加热和/或在牛奶中创建气泡以创建牛奶泡沫。通常在没有准确的温度控制、质量控制、稳定性控制、泡沫质量和/或泡沫体积控制的情况下产生液体和/或泡沫。例如，咖啡师可以拿着装有牛奶的壶，用他/她的手感觉牛奶的温度。此外，处理和制备液体需要一定程度的质量控制，这取决于制备者的技能或经验程度，这超出了许多制备诸如牛奶之类的消耗性液体的员工的高度(主要是由于缺乏培训或可用时间)。咖啡师、厨师或用户将任何种类的消耗性液体加热和/或使其发泡，对消耗性液体施加大的压力以均匀且快速地创建液体。随着对诸如乳制品和非乳制品之类的消耗性液体制备中的质量和稳定性的需求不断增加，该行业正在寻求解决以上问题的途径。例如，已经尝试构建加热和/或成型设备，如US20170215631A1、US20140264972A1、WO2018211003A1、US20170359996A1和US9737081B2中公开的。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种自动加热和/或发泡设备。

根据本公开的一些实施方式的自动加热和/或发泡设备包括本体、平台、液体传感器、测量传感器以及蒸汽管。所述平台与所述本体连接并配置成支撑容纳消耗性液体的容器。所述液体传感器与所述本体连接并配置成识别所述消耗性液体的类型。所述测量传感器配置成检测所述消耗性液体的表面高度和/或体积。所述蒸汽管与所述本体连接。该蒸汽管包括喷嘴，该喷嘴配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

在一些实施方式中，所述自动加热和/或发泡设备进一步包括温度传感器，该温度传感器与所述本体连接，并配置成检测所述消耗性液体的温度和/或容纳所述消耗性液体的所述容器的温度。

在一些实施方式中，所述消耗性液体被由所述蒸汽管提供的所述水蒸汽加热到目标温度。

在一些实施方式中，所述消耗性液体和/或容纳所述消耗性液体的所述容器的所述目标温度根据所述消耗性液体的所述类型确定，并且所述消耗性液体和/或容纳所述消耗性液体的所述容器的所述目标温度由所述温度传感器监测。

在一些实施方式中，所述平台包括移动平台，并配置成调整所述消耗性液体的所述表面高度相对于所述喷嘴的位置。

在一些实施方式中，所述蒸汽管包括移动元件，并配置成调整所述喷嘴在所述消耗性液体中的位置。

在一些实施方式中，所述自动加热和/或发泡设备进一步包括至少一个清洁管，所述清洁管配置成将水蒸汽、水和/或压缩气体喷射在所述蒸汽管上以清洁所述蒸汽管。

在一些实施方式中，所述喷嘴在所述消耗性液体中相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置是基于所述液体传感器检测到的所述消耗性液体的所述类型来调整的。

在一些实施方式中，所述喷嘴在所述消耗性液体中相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置是基于所述测量传感器和/或探针检测到的所述消耗性液体的所述体积来调整的。

在一些实施方式中，所述喷嘴在所述消耗性液体中相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置是基于配方来调整的。

根据本公开的一些实施方式的一种自动加热和/或发泡设备包括本体、蒸汽管以及至少一个清洁管。所述蒸汽管与所述本体连接。该蒸汽管包括喷嘴，该喷嘴配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。所述清洁管与所述本体连接。该清洁管配置成将水蒸汽、水和/或压缩气体喷射在所述蒸汽管上以清洁所述蒸汽管。

在一些实施方式中，所述自动加热和/或发泡设备进一步包括马达，该马达配置为在工作位置与清洁位置之间移动所述蒸汽管，在所述工作位置，所述蒸汽管将水蒸汽、水或压缩气体注入所述消耗性液体中，在所述清洁位置，所述蒸汽管被清洁。

在一些实施方式中，所述自动加热和/或发泡设备进一步包括切换装置，该切换装置配置成在所述蒸汽管和所述清洁管之间切换所述水蒸汽、水和/或压缩气体的流动。

在一些实施方式中，所述自动加热和/或发泡设备进一步包括水箱和压缩气体箱，其中所述水箱和所述压缩气体箱与所述蒸汽管和所述至少一个清洁管连接。

在一些实施方式中，所述至少一个清洁管横向环绕所述蒸汽管，以将所述水蒸汽、水和/或压缩气体喷射在所述蒸汽管的外侧。

在一些实施方式中，通过将水蒸汽、水和/或压缩气体经由所述蒸汽管注入腔中来清洁所述蒸汽管的内侧。

根据本公开的一些实施方式的一种加热和/或发泡液体的方法包括以下步骤：识别消耗性液体的类型；检测所述消耗性液体的表面高度和/或体积；基于所述消耗性液体的所述类型和/或体积和/或配方，调整所述消耗性液体中蒸汽管的喷嘴相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置；以及经由所述蒸汽管的所述喷嘴将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

在一些实施方式中，所述方法进一步包括根据所述消耗性液体的所述类型确定所述消耗性液体的目标温度，并且使用所述水蒸汽将所述消耗性液体加热到所述目标温度。

在一些实施方式中，所述方法进一步包括借助至少一个清洁管清洁所述蒸汽管。

在一些实施方式中，所述方法进一步包括在工作位置和清洁位置之间移动蒸汽管，在所述工作位置，所述蒸汽管将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，在所述清洁位置，所述蒸汽管被清洁。

在一些实施方式中，所述方法进一步包括在所述蒸汽管和所述清洁管之间切换所述水蒸汽、水和/或压缩气体的流动。

根据本公开的一些实施方式的一种自动加热和/或发泡设备包括本体、平台、液体传感器以及蒸汽管。所述平台与所述本体连接并配置成支撑容纳消耗性液体的容器。所述液体传感器与所述本体连接并配置成识别所述消耗性液体的类型。所述蒸汽管与所述本体连接。该蒸汽管包括喷嘴，该喷嘴配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

根据本公开的一些实施方式的一种自动加热和/或发泡设备包括本体、平台、测量传感器以及蒸汽管。所述平台与所述本体连接并配置成支撑容纳消耗性液体的容器。所述测量传感器被配置成检测所述消耗性液体的表面高度和/或体积。所述蒸汽管与所述本体连接。该蒸汽管包括喷嘴，该喷嘴配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

根据本公开的一些实施方式的一种自动加热和/或发泡设备包括本体、平台、温度传感器以及蒸汽管。所述平台与所述本体连接并配置成支撑容纳消耗性液体的容器。所述温度传感器与所述本体连接，并配置成检测所述消耗性液体的温度和/或容纳所述消耗性液体的所述容器的温度。所述蒸汽管与所述本体连接。该蒸汽管包括喷嘴，该喷嘴配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

附图说明

当与附图一起阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本公开的各个方面。应该注意的是，根据行业中的标准实践，各个特征没有按比例绘制。事实上，为了论述的清晰，可以任意增加或减少各个特征的尺寸。

图1是表示根据本公开的方面的用于加热和/或发泡消耗性液体的方法的流程图。

图2是示出根据本公开的方面的自动加热和/或发泡设备的示意图。

图3是表示根据本公开的方面，识别消耗性液体的类型的流程图。

图4是图2的放大图。

图5A至图5B是示出根据本公开的方面、处于不同状态的自动加热和/或发泡设备的示意图。图5C是图5B的放大图。

图6是图2、图5A和图5B中所示的自动加热和/或发泡设备的示意性图解。

图7A是示出根据本公开的方面的自动加热和/或发泡设备的示意图。图7B和图7D是示出根据本公开的方面、处于不同状态的自动加热和/或发泡设备的示意图。图7C是图7B的放大图。图7E是图7D的放大图。

具体实施方式

下面的公开提供了一些不同的实施方式或实施例，用于实施所提供的主题的不同特征。下面描述部件和布置的具体实施例，以简化本公开。当然，这些只是实施例，并不意图限制。例如，在下面的描述中，第一特征在第二特征之上或上面的表述可能包括第一特征和第二特征直接接触形成的实施方式，也可能包括在第一特征和第二特征之间形成有附加特征的实施方式，从而使第一特征和第二特征可能不是直接接触。此外，在不同的实施例中，本公开可能会重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简化且清晰的目的，其本身并不决定讨论的各个实施方式和/或配置之间的关系。

此外，本文为了便于描述而使用空间相对术语(例如“在……下方”、“在……下面”、“下面”、“上方”、“上面”等)，用于描述一个元件或特征与其他元件或特征的关系(如图中所示)。空间相对术语旨在除装置在图中描绘的取向外还包括装置在使用或操作中的不同取向。设备可能是其他取向的(旋转90度或其他取向)，并且也可以相应地解释本文中使用的空间相对描述语。

尽管在本公开的广泛范围内列举的数字范围和参数是近似值，但在具体实施例中列举的数字值是尽可能精确地报告的。然而，任何数字值本质上都包含了通常在相应测试测量中发现的偏差所难免产生的某些误差。另外，如本文中使用的，术语“大约”、“基本的”或“基本地”通常是指在给定值或范围的10％、5％、1％或0.5％之内。另选地，术语“大约”、“基本的”或“基本地”是指在本领域普通技术人员认为的可接受的标准误差之内。除了在操作/工作实施例中，或者除非另有明确规定，所有的数字范围、数量、价值和百分比(如用于材料数量、时间长度、温度、操作条件、数量比率以及本文中公开的类似情况)应该理解为在所有情况下都用“大约”、“基本的”或“基本地”这些术语来修改。因此，除非有相反的指示，否则，在本公开和所附权利要求中提出的数字参数是可以根据需要变化的近似值。至少，每个数字参数均应根据报告的重要数字的数量和应用类似的测算技术来解释。范围在本文中可以表达为从一个端点到另一个端点或在两个端点之间。本文中公开的所有范围都包括端点，除非另有规定。

提供了自动加热和/或发泡设备的实施方式以及用于加热和/或发泡消耗性液体的方法。自动加热和/或发泡设备包括若干传感器。每个传感器均监测消耗性液体的特定属性(如类型、温度或体积)，以实现最佳的最终结果。当传感器确定消耗性液体具有正确的类型、温度和/或体积时，蒸汽管下降到消耗性液体中。然后，消耗性液体被加热和/或发泡，以达到要求的最终状态。可将清洁管结合在自动加热和/或发泡设备中，以确保最佳卫生状况。因此，可以实现发泡的消耗性液体(如牛奶泡沫)的质量和稳定性。此外，可以实现一致质量的消耗性液体和/或泡沫。

图1是表示根据本公开的方面的用于加热和/或发泡消耗性液体的方法10的流程图。应该理解的是，在方法10之前、期间和之后可以提供额外的步骤，并且对于该方法的其他实施方式，可以替换或消除所述的一些步骤。还应该理解的是，根据不同的实施，可以变更方法10中的操作顺序。用于加热和/或发泡消耗性液体的方法包括操作102，在该操作中，识别消耗性液体的类型。该方法10进一步包括操作104，在该操作中，检测消耗性液体的表面高度。该方法10进一步包括操作106，在该操作中，基于消耗性液体的类型和/或体积，调整蒸汽管的喷嘴在消耗性液体中相对于消耗性液体的表面高度的位置。方法10进一步包括操作108，在该操作中，水蒸汽或压缩气体从蒸汽管的喷嘴注入消耗性液体中以加热和/或发泡消耗性液体。

在一些实施方式中，该方法10进一步包括操作112，在该操作中，根据消耗性液体的类型和/或配方确定消耗性液体的目标温度。在一些实施方式中，操作112在操作108之前进行。在其他实施方式中，操作112在操作104或操作106之前进行。在一些实施方式中，方法10进一步包括操作114，在该操作中，使用水蒸汽将消耗性液体加热到目标温度。

在一些实施方式中，通过内部冲洗和外部清洁的单独动作清洁蒸汽管。在一些实施方式中，方法10进一步包括操作122，在该操作中，由至少一个清洁管清洁蒸汽管的外侧。在一些实施方式中，方法10进一步包括操作123，在该操作中，通过经由蒸汽管本身注入水蒸汽、水和/或压缩气体而清洁蒸汽管的内侧。在一些实施方式中，操作122和/或操作123可以在操作108之后进行。在一些实施方式中，操作122和/或操作123可以在操作102之前进行。在一些实施方式中，方法10进一步包括操作124，在该操作中，蒸汽管在工作位置和清洁位置之间移动。在一些实施方式中，当蒸汽管处于工作位置时，蒸汽管将水蒸汽或压缩气体注入消耗性液体中，以形成和/或加热消耗性液体；当蒸汽管处于清洁位置时，蒸汽管被清洁。在一些实施方式中，可以在使用蒸汽管之前进行预冲洗，以便用水蒸汽去除冷凝水，和/或可以在使用蒸汽管之后进行后冲洗，以便用水蒸汽去除冷凝水和/或来自处理过的液体中的残留物。在一些实施方式中，从工作位置到清洁位置的移动是关于预冲洗或后冲洗的。在一些实施方式中，方法10进一步包括操作126，在该操作中，在蒸汽管和清洁管之间切换水蒸汽的流动。在一些实施方式中，方法10进一步包括在水蒸汽和压缩气体之间切换流动。

图2是示出根据本公开的方面的自动加热和/或发泡设备20的示意图。参照图2，自动加热和/或发泡设备20包括本体202和平台204。平台204与本体202连接。平台204可以配置成支撑容纳消耗性液体208的容器206。消耗性液体208可以是乳制品、非乳制品、果汁、汤或任何类型的消耗性液体。消耗性液体208的实施例包括全脂牛奶、脱脂牛奶、非乳制品替代品(如豆奶、燕麦奶、巧克力奶和水)，但本公开不限于此。

参照图2，自动加热和/或发泡设备20进一步包括与本体202连接的液体传感器210。液体传感器210可以配置成识别消耗性液体208的类型。液体传感器210可以包括光谱分析器。在一些实施方式中，液体传感器210检测消耗性液体208的特定波长。自动加热和/或发泡设备20可以进一步包括至少一个发光二极管(LED)。从发光二极管发射的光可以由消耗性液体208反射并由液体传感器210检测。在一些实施方式中，液体传感器210伴随着摄像图像分析器，以识别消耗性液体208的类型。自动加热和/或发泡设备20可以进一步包括与本体202连接的处理器212。处理器212可以配置成分析由液体传感器210接收的信号。

液体传感器210可以配置成进行操作102。图3是表示根据本公开的方面识别消耗性液体的类型的流程图。参照图3，操作102可以包括多个步骤102A、102B和102C。在步骤102A处，液体传感器210可以接收来自消耗性液体208的光谱信号。在步骤102B处，处理器212可以对液体传感器210接收的信号进行广义分类。在一些实施方式中，消耗性液体208分类为豆奶、牛奶、巧克力奶、水等中的一种。在步骤102C处，处理器212可以对消耗性液体208进行狭义分类，并识别消耗性液体208的类型。例如，消耗性液体208可以在步骤102B处被广义地分类为牛奶，并且可以在步骤102C处被狭义地分类为全脂牛奶或脱脂牛奶。应该理解，操作102中的步骤102A、102B和102C的顺序可以根据不同的实施而变更。

再次参照图2，自动加热和/或发泡设备20进一步包括测量传感器214。测量传感器214可以与本体202连接。在一些实施方式中，测量传感器214邻近液体传感器210布置。在一些实施方式中，测量传感器214布置在本体202的面向消耗性液体208的部分处。测量传感器214配置成检测消耗性液体208的表面高度和/或体积。处理器212可以配置成分析由测量传感器214接收的信号。在一些实施方式中，可以借助压力测量消耗性液体208的高度和/或体积。

测量传感器214可以配置成进行操作104。图4是图2的放大图，示出了根据本公开的方面的测量传感器214和容器206。参照图4，测量传感器214进一步包括测量传感器芯片216。处理器212可以配置成分析从测量传感器芯片216接收的信号。

在一些实施方式中，消耗性液体208的体积由测量传感器214所接收的信号检测并确定。在一些实施方式中，测量传感器214可以配置成通过感测消耗性液体208的液面208S与容器206的顶面206T之间的高度差来检测消耗性液体208的体积。例如，测量传感器芯片216接收消耗性液体208的液面208S的高度的信号和容器206的顶面206T的信号。然后，这些信号被传输到处理器212。处理器212可以计算消耗性液体208的液面208S与容器206的顶面206T之间的高度差，并确定消耗性液体208的体积。在一些实施方式中，消耗性液体208的体积由测量传感器214检测并由处理器212基于消耗性液体208的液面208S与容器206的底面206B之间的高度差确定。

再次参照图2，自动加热和/或发泡设备20进一步包括蒸汽管218。蒸汽管218与本体202连接。蒸汽管218可以包括喷嘴218N，该喷嘴配置成将水蒸汽和/或压缩气体注入消耗性液体208中，以加热和/或发泡消耗性液体208。在一些实施方式中，根据操作106，基于消耗性液体208的类型和/或体积和/或配方来调整喷嘴218N在消耗性液体208中相对于消耗性液体208的表面高度的位置。喷嘴218N在消耗性液体208中相对于消耗性液体208的表面高度的位置可能影响产生的泡沫量。例如，如果喷嘴218N仅略微浸没在消耗性液体208中，则可能会形成更大量的泡沫。相反，如果喷嘴218N深深地浸没在消耗性液体208中，则可能形成较少量的泡沫或不形成泡沫。喷嘴218N在消耗性液体208中相对于消耗性液体208的表面高度的位置与可以产生的泡沫量有关。自动加热和/或发泡设备20可以包括不只一个蒸汽管218。根据设计要求，不同的装置可以采用不同数量的蒸汽管218。

在一些实施方式中，平台204是移动平台。平台204可以配置成调整消耗性液体208的表面高度相对于喷嘴218N的位置。例如，如果平台204升高容器206，则喷嘴218N将被深深地浸没在消耗性液体208中。相反，如果平台204降低容器206，则喷嘴218N将仅略微浸没在消耗性液体208中。在一些实施方式中，蒸汽管218是移动元件。蒸汽管218可以配置成调整喷嘴218N在消耗性液体208中的位置。

在一些实施方式中，可以根据用户选择的泡沫量调整喷嘴218N与消耗性液体208的表面高度的相对位置。在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20进一步包括显示面板220和多个功能按钮222。显示面板220可以指示由液体传感器210检测到的消耗性液体208的类型，并根据消耗性液体208的类型显示建议的泡沫量。在一些实施方式中，泡沫的量可以根据用户的偏好来决定。例如，功能按钮222可以表示不同的参数(如无泡沫、少量泡沫或大量泡沫)。在一些实施方式中，根据优选的结束条件(例如更多或更少的泡沫)，通过升高或降低容器206或相应地升高或降低蒸汽管218，蒸汽管218的喷嘴218N将移动到消耗性液体208的较深或不深的位置。

在调整喷嘴218N与消耗性液体208的表面高度的相对位置之后，根据操作108，水蒸汽或压缩气体经由蒸汽管218的喷嘴218N注入消耗性液体208中，以加热和/或发泡消耗性液体208。在一些实施方式中，蒸汽管218与本体202的水箱202W和压缩气体箱202C连接。在一些实施方式中，蒸汽管218借助多个阀和管连接到水箱202W和压缩气体箱202C。水箱202W中的水可以被加热到水的沸点以产生水蒸汽。压缩气体箱202C中的气体可以被压缩以产生压缩气体。水蒸汽或压缩气体经过蒸汽管218，并由蒸汽管218的喷嘴218N注入消耗性液体208中。在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20进一步包括用于在水蒸汽、水和压缩气体之间切换的开关。在一些实施方式中，水蒸汽和/或水被设计用于液体的热制备，而压缩气体被设计用于泡沫的冷制备。

在一些实施方式中，自动加热和/或发泡装置20进一步包括配置成控制蒸汽的控制单元。蒸汽的不同属性(例如更干、更强或更稳定的蒸汽)用于设定稳定和有效的参数，因此是可控的结果。通过控制例如锅炉温度和水箱202W内的水量，可以产生不同质量的蒸汽。对蒸汽的控制允许对处理的消耗性液体208的最终结果进行控制。在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20的方法进一步包括设定锅炉内的压力并控制阀以产生更热和更强的蒸汽。更热和更强的蒸汽有助于消耗性液体208更快地达到目标温度。

在一些实施方式中，通过控制输送到消耗性液体208中的水蒸汽或压缩气体的量、方向、位置和强度，可以在容器206中产生湍流(或其他类的液体移动)。通过控制液体的移动，可以达到最佳效果。蒸汽管218的喷嘴218N的形状和大小有助于控制消耗性液体208的移动。蒸汽管218的喷嘴218N可以根据不同的实施方式而具有不同的形状或尺寸。在一些实施方式中，蒸汽管218的喷嘴218N可以具有狭缝孔或三个孔。

在一些实施方式中，容器206中消耗性液体208的体积根据容器206的尺寸具有最小体积(例如125ml)和最大体积(例如500ml)。要求最小体积和最大体积是为了能够根据正确的体积处理或发泡消耗性液体208。可以调整来自蒸汽管218的水蒸汽或压缩气体的量(例如，通过使用不同的阀或其他方法)，以改变消耗性液体208的体积。在一些实施方式中，当容器206中的消耗性液体208的体积不足时，水蒸汽或压缩气体的功率过大。因此，可能无法获得受控的液体处理和所需最终温度和/或泡沫的受控/定性的最终条件。在一些实施方式中，当容器206中的消耗性液体208的体积过大时，加热和/或发泡消耗性液体208将导致消耗性液体208的体积增加，并导致容器206溢流，从而溢出消耗性液体208。可以具体控制水蒸汽或压缩气体的功率(例如，通过使用不同的阀或其他方法)，以优化操作性和可接受的限度。

另外或可选地，自动加热和/或发泡设备20可以进一步包括温度传感器224。温度传感器224与本体202连接。在一些实施方式中，温度传感器224布置在平台204的表面上。在一些实施方式中，温度传感器224邻近液体传感器210和测量传感器214布置。在一些实施方式中，温度传感器224可以放置成面向容器206，以便测量该容器。在一些实施方式中，由温度传感器224检测来自容器206的温度，而不是检测来自消耗性液体208的温度。

温度传感器224可以配置成检测消耗性液体208的温度和/或检测容纳消耗性液体208的容器206的温度。在一些实施方式中，温度传感器224配置成检测消耗性液体208的初始温度。消耗性液体208的初始温度定义为在消耗性液体208被布置在容器206中后或在容纳消耗性液体208的容器206被放置在平台204上后立即开始时消耗性液体208的温度。可以在进行操作102、104或106之前检测消耗性液体208的初始温度。消耗性液体208的初始温度可能与处理的最终状态有关。在一些实施方式中，泡沫的最终状态或产品的最终质量可以通过以低初始温度开始来改善。在一些实施方式中，消耗性液体208的较低初始温度使得消耗性液体208和/或泡沫的味道更好且更顺滑。

在一些实施方式中，根据操作112，根据消耗性液体208的类型确定消耗性液体208和/或容纳消耗性液体208的容器206的目标温度。在确定消耗性液体208的目标温度后，蒸汽管218的喷嘴218N将水蒸汽注入消耗性液体208中。在一些实施方式中，根据操作114，利用水蒸汽将消耗性液体208加热到目标温度。在一些实施方式中，一旦达到目标温度，蒸汽管218就停止注入水蒸汽。在一些实施方式中，消耗性液体208和/或容纳消耗性液体208的容器206的目标温度由温度传感器224监测。在一些实施方式中，温度传感器224在整个加热过程中监测消耗性液体208的温度变化和/或容纳消耗性液体208的容器206的温度变化。

在一些实施方式中，不同的消耗性液体在加热和/或发泡过程结束时需要不同的最佳目标温度。例如，汤必须被加热到比用于拿铁或卡布奇诺的目标温度高得多的温度。在一些实施方式中，乳制品液体可以被加热到更高的温度，并且仍然保持比一些非乳制品成分更美味。在一些实施方式中，要求消耗性液体208是冷的，并且将被压缩气体处理。

在一些实施方式中，目标温度可以由用户选择。在一些实施方式中，显示面板220可以指示由液体传感器210检测到的消耗性液体208的类型，并且可以根据消耗性液体208的类型显示消耗性液体208的建议目标温度。在一些实施方式中，建议的目标温度是平均目标温度，用于确定何时停止发泡/加热的动作。在一些实施方式中，可以根据用户的偏好来决定目标温度。例如，功能按钮222可以表示不同的标准选项，如60摄氏度的“外卖”杯、70摄氏度的“美好而温暖的”拿铁、80摄氏度的“热巧克力”饮品和90摄氏度的“汤”。在一些实施方式中，当获得所选的目标温度时，处理消耗性液体208的动作就会停止。在一些实施方式中，用户(例如厨师)可以设定他/她自己的配方并亲自选择温度和/或所需的泡沫量。

在一些实施方式中，消耗性液体208可以在存放入容器206中之前被预热。预热的消耗性液体208的温度由温度传感器224检测。如果预热的消耗性液体208的温度高于预定值，则显示面板220可以显示消息，即预热的消耗性液体208应冷却到合适的温度。在一些实施方式中，最低温度被设定为在自动加热和/或发泡设备20可以开始运作之前所需的温度。

在一些实施方式中，通过使消耗性液体208与探针接触来进行消耗性液体208的高度测量和/或温度测量。在一些实施方式中，该探针可以是温度探针，例如温度传感器224。自动加热和/或发泡设备20可以在接触消耗性液体208和/或容器206时从温度探针读取数据，并使用该数据来辨识高度和/或温度。另外的探针可以通过重复测量和确定消耗性液体208的高度的步骤来进行双重检查。

在一些实施方式中，获得来自传感器(例如液体传感器210、测量传感器214和/或温度传感器224)的数据并将其用于为了决定要采取的适当行动所进行的计算。通过将容器206朝向喷嘴218N升高，蒸汽管218的喷嘴218N浸没在消耗性液体208的液面208S之下。在一些实施方式中，喷嘴218N可以朝向容器206降低，消耗性液体208的液面208S浸没到所需的高度。

图5A和图5B是示意图，示出了根据本公开内容的方面的处于不同状态的自动加热和/或发泡设备20。为了清楚起见，图5A和图5B中只示出了自动加热和/或发泡设备20的部分特征，并且为了简洁起见，本讨论省略了一些特征的描述。

参照图5A，蒸汽管218处于工作位置，蒸汽管218从该位置将水蒸汽或压缩气体注入消耗性液体208中。参照图5B，蒸汽管218处于清洁位置，在该位置，蒸汽管218被清洁。在一些实施方式中，为了确保自动加热和/或发泡设备20的卫生和最佳维护，自动加热和/或发泡设备20进一步包括自动清洁腔226，用于在消耗性液体208发泡之前和/或之后自动清洁蒸汽管218。在一些实施方式中，如果蒸汽管218不被清洁，显示面板220上会显示报警信号。在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20可以防止蒸汽管218在未被清洁的情况下操作。

图5C是图5B的放大图。参照图5C，自动加热和/或发泡设备20进一步包括清洁管226A、226B、226C、226D、226E、226F和226G。清洁管226A至226G布置在自动清洁腔226中。清洁管226A至226G可以与水箱202W连接。清洁管226A至226G可以配置成进行操作122。清洁管226A至226G可以配置成清洁蒸汽管218。清洁管226A、226B、226C、226D、226E和226F横向环绕蒸汽管218，以在蒸汽管218的外侧喷射水蒸汽、水和/或压缩气体。清洁管226G的出口可以与蒸汽管218的喷嘴218N对准，以便在蒸汽管218的顶部喷射水蒸汽、水和/或压缩气体。蒸汽管218的内侧通过经由蒸汽管218向自动清洁腔226注入水蒸汽、水和/或压缩气体来进行清洁。在一些实施方式中，蒸汽管218的内侧通过经由蒸汽管218注入短脉冲蒸汽来进行清洁。在一些实施方式中，当蒸汽管218在自动清洁腔中时，清洁管226A至226G喷射水蒸汽。图5A至图5C中所示的清洁管226A至226G的数量仅用于说明目的。自动加热和/或发泡设备的其他清洁管的数量和配置在本公开的设想范围内。

在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20进一步包括切换装置228。切换装置228可以配置成执行操作126。切换装置228可以配置成在蒸汽管218和清洁管226A至226F之间切换水蒸汽的流动。例如，当蒸汽管218处于工作位置时，切换装置228启动蒸汽管218中水蒸汽的流动，并停止清洁管226A至226G中水蒸汽的流动。当蒸汽管218处于清洁位置时，切换装置228启动清洁管226A至226G中水蒸汽的流动，并停止蒸汽管218中水蒸汽的流动。在一些实施方式中，切换装置228配置成在清洁管226A至226F之间切换水蒸汽的流动。例如，切换装置228可以启动清洁管226A至226F中的水蒸汽的流动，并停止清洁管226G中的水蒸汽的流动。在一些实施方式中，切换装置228可以不同时打开清洁管226A至226F。例如，切换装置228可以在清洁过程的开始时打开清洁管226A和226D，在清洁过程的中间打开清洁管226B和226F，并且在清洁过程接近结束时打开清洁管226C和226F。

再次参照图5A和图5B，自动加热和/或发泡设备20可以进一步包括阀230。在一些实施方式中，清洁管226A至226F借助阀230连接到水箱202W。在一些实施方式中，阀230可以配置成控制经过清洁管226A至226F的水蒸汽的量。在一些实施方式中，阀230可以配置成控制经过蒸汽管218的水蒸汽的量。在一些实施方式中，阀230控制经过蒸汽管218输送给消耗性液体208的水蒸汽或压缩气体的量。例如，需要较少的水蒸汽或压缩气体来加热和/或发泡体积较小的消耗性液体208，需要较多的水蒸汽和/或压缩气体来加热和/或发泡体积较大的消耗性液体208。阀230可以根据消耗性液体208的不同参数进行控制。在一些实施方式中，阀230可以配置成执行操作126。阀230可以配置成在蒸汽管218和清洁管226A至226F之间切换水蒸汽的流动。

再次参照图5A和图5B，自动加热和/或发泡设备20可进一步包括马达232。在一些实施方式中，马达232可以配置成执行操作124。马达232可以配置成在工作位置和清洁位置之间移动蒸汽管218，在工作位置，蒸汽管218将水蒸汽或压缩气体注入消耗性液体208中，在清洁位置，蒸汽管218被清洁。在一些实施方式中，马达232可以配置成调整喷嘴218N相对于消耗性液体208的表面高度的位置。

在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20可以设计成具有预冲洗功能和/或后冲洗功能。当不使用自动加热和/或发泡设备20时，水箱202W、阀或管(例如蒸汽管218或清洁管226A至226G)中的冷凝水往往在水箱202W或管226A至226G中积累。可以在自动加热和/或发泡设备20开始加热或发泡消耗性液体208之前进行预冲洗。可以在消耗性液体208被加热和/或发泡后进行后冲洗。在一些实施方式中，预冲洗和/或后冲洗是在自动加热和/或发泡设备20内进行的，以避免水蒸汽随机地排出。

在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20进一步包括数据连接功能。自动加热和/或发泡设备20可以连接到电子装置(例如智能手机、平板电脑或服务器)，但本公开不限于此。自动加热和/或发泡设备20连接电子装置以收集、调整和/或输入数据和设定。在一些实施方式中，智能手机的应用程序可以与自动加热和/或发泡设备20链接。智能手机的应用程序可以控制用于加热和/或发泡消耗性液体208的参数，例如目标温度或所需泡沫量。

在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备20进一步包括数据采集功能。在一些实施方式中，数据可被采集用于分析自动加热和/或发泡设备20的性能。在一些实施方式中，数据可以被采集供用户使用，以分析他或她的顾客的消费习惯。在一些实施方式中，数据可以为跨国公司的特许经营地点采集，以优化数量、库存和销售，并将这些数据用于设定参数，如根据顾客的偏好设定泡沫量、所提供饮料的理想温度或在更换杯子或其他元素时调整液体的体积。在一些实施方式中，可以采集数据用于开发物联网或其他手段，以将用户与原料的供应商或技术人员联系起来，或为用户提供视频或配方。在一些实施方式中，采集的数据可以用于向希望分析市场数据或根据区域、国家或目标群体内的市场行为定制产品的人销售数据。

图6是图2、图5A和图5B中所示的自动加热和/或发泡设备20的自动加热和/或发泡系统60的示意图解。自动加热和/或发泡系统60配置成使用多个实体(例如处理器601、液体传感器602、测量传感器603、温度传感器604、蒸汽管605、清洁管606、移动平台607、接口608和存储器609)来加热和/或发泡消耗性液体。自动加热和/或发泡系统60中的实体可以借助通信通道(例如有线或无线通道)链接，并通过网络(例如，内部网络或互联网)交互。在一些实施方式中，液体传感器602、测量传感器603和温度传感器604属于单个实体，或由独立的各方操作。在一些实施方式中，总线线路将处理器601、液体传感器602、测量传感器603、温度传感器604、蒸汽管605、清洁管606、移动平台607、接口608和存储器609相互联接。在一些实施方式中，蒸汽管605是可移动的蒸汽管。自动加热和/或发泡系统60进一步包括配给单元，该配给单元配置成将消耗性液体自动配给到容器中。例如，可以用泵将要加热和/或发泡的消耗性液体从冰箱直接输送到容器中。

处理器601配置成执行程序指令，该程序指令包括配置成用于以不同的泡沫量和温度加热和/或发泡不同饮料的工具(如参照本公开的图所描述和示出的)。

液体传感器602配置成识别消耗性液体的类型(如参照本公开的图所描述和示出的)。测量传感器603配置成检测消耗性液体的表面高度(如参照本公开的图所描述和示出的)。温度传感器604配置成检测消耗性液体的温度(如参照本公开的图所描述和示出的)。在一些实施方式中，如接触传感器之类的其他传感器可以配置成检测消耗性液体的量。

蒸汽管605配置成将水蒸汽或压缩气体注入消耗性液体中，以加热和/或发泡消耗性液体(如参照本公开的图所描述和示出的)。清洁管606配置成在蒸汽管上喷射水蒸汽、水和/或压缩气体，以清洁蒸汽管(如参照本公开的图所描述和示出的)。移动平台607配置成调整消耗性液体的表面高度相对于喷嘴的位置(如参照本公开的图所描述和示出的)。

接口608配置成访问存储在存储器609中的程序指令和程序指令所使用的数据。在一些实施方式中，接口608可以是互联网接口，其配置成借助网络(未示出)远程访问存储的程序指令和程序指令所使用的数据。

存储器609配置成存储将由处理器601执行的程序指令和由程序指令使用的数据。在一些实施方式中，存储器609包括随机存取存储器(RAM)、一些其他易失性存储装置、只读存储器(ROM)以及一些其他非易失性存储装置的任何组合。

在一些实施方式中，自动加热和/或发泡系统60可以进一步包括I/O装置(未示出)。I/O装置可以包括输入装置和输出装置，其配置成使用户与自动加热和/或发泡系统60交互。在一些实施方式中，输入装置包括例如按钮、显示面板和其他装置。此外，输出装置包括例如显示面板和其他装置。

在一些实施方式中，自动加热和/或发泡系统60可以进一步包括存储装置(未示出)。存储装置可以配置成存储用于加热和/或发泡不同消耗性液体的配方、程序指令和由程序指令所使用的数据。在一些实施方式中，存储装置包括非临时性计算机可读存储介质(例如，磁盘和光盘)。

本公开提供了一种自动加热和/或发泡设备，该设备配置成使用传感器识别不同的消耗性液体，并对消耗性液体进行处理、加热和/或发泡。传感器配置成确定消耗性液体的类型、温度和体积。处理、加热和发泡过程的操作是基于接收的数据启动、停止或暂停的。在正确的类型、温度和/或体积下，蒸汽管下降到消耗性液体中。然后，消耗性液体被加热和/或发泡到所要求的最终状态(即，选择的温度和/或泡沫量)。自动加热和/或发泡设备中结合了清洁管或警报系统，以确保每次使用自动加热和/或发泡设备后的最佳卫生。

本公开的结构和方法不限于上述的实施方式，并且可以有其他不同的实施方式。为了简化描述并方便本公开的各实施方式之间的比较，以下各实施方式中的相同部件都用相同的附图标记来标注。为了便于比较各实施方式之间的差异，以下描述将详细说明不同实施方式之间的不同之处，并且将不会重复描述相同的特征。

图7A是示出根据本公开的方面的自动加热和/或发泡设备70的示意图。图7B和图7D是示出根据本公开的方面的处于不同状态的自动加热和/或发泡设备70的示意图。图7C是图7B的放大图，并且图7E是图7D的放大图。自动加热和/或发泡设备70的许多方面类似于自动加热和/或发泡设备20的方面，并且为了简洁起见，在此省略讨论这些类似方面。

参照图7A至图7C，温度传感器224可以放置在液体传感器210和测量传感器214旁边。在一些实施方式中，温度传感器224可以是光学传感器。在一些实施方式中，自动加热和/或发泡设备70可以具有至少两个温度传感器224。两个温度传感器224中的一者可以放置在本体202的顶部附近，并且两个温度传感器224中的另一者可以放置在本体的底部附近。例如，一个温度传感器(如图7B至图7C中所示的温度传感器224)放置在液体传感器210和测量传感器214附近，并且一个温度传感器(如图2中所示的温度传感器224)放置在平台204的表面上。

参照图7C，自动加热和/或发泡设备70可以进一步包括一个或多个发光单元272，该发光单元配置成向消耗性液体208发射光。发光单元272可以与液体传感器210相邻布置。从发光单元272发出的光可以由消耗性液体208反射并由液体传感器210检测。在一些实施方式中，发光单元272可以配置成发射不同的颜色。例如，发光单元272可以包括红光发射单元、绿光发射单元和蓝光发射单元。

参照图7D和图7E，自动加热和/或发泡设备70的自动清洁腔226的配置与自动加热和/或发泡设备20的自动清洁腔226的配置不同。自动清洁腔226可以仅包括一个清洁管226a。清洁管226a可以进一步包括若干孔。例如，清洁管226a可以包括三个孔，以将水蒸汽、水和/或压缩气体喷射在蒸汽管218的外侧。

上文概述了若干实施方式的特征，以便本领域技术人员可以更好地理解本公开的各个方面。本领域技术人员应该理解，他们可以轻易地将本公开作为设计或修改其他工艺和结构的基础，以执行本文中介绍的实施方式的相同的目的和/或实现相同优点。本领域技术人员应该认识到，这些等同的构造并不脱离本公开的精神和范围，而且他们可以在其中进行各种改变、替换和变更，而不脱离本公开的精神和范围。

Claims (24)

1.一种自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备包括：

本体；

平台，所述平台连接到所述本体并被配置成支撑容纳消耗性液体的容器；

液体传感器，所述液体传感器连接到所述本体并被配置成识别所述消耗性液体的类型；

测量传感器，所述测量传感器被配置成检测所述消耗性液体的表面高度和/或体积；以及

蒸汽管，所述蒸汽管连接到所述本体，所述蒸汽管包括喷嘴，所述喷嘴被配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

2.根据权利要求1所述的自动加热和/或发泡设备，该设备进一步包括温度传感器，该温度传感器连接到所述本体并被配置成检测所述消耗性液体的温度和/或容纳所述消耗性液体的所述容器的温度。

3.根据权利要求2所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述消耗性液体被由所述蒸汽管提供的所述水蒸汽加热到目标温度。

4.根据权利要求3所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述消耗性液体的所述目标温度和/或容纳所述消耗性液体的所述容器的所述目标温度是根据所述消耗性液体的所述类型确定的，并且所述消耗性液体的所述目标温度和/或容纳所述消耗性液体的所述容器的所述目标温度由所述温度传感器监测。

5.根据权利要求1所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述平台包括移动平台并被配置成调整所述消耗性液体的所述表面高度相对于所述喷嘴的位置。

6.根据权利要求1所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述蒸汽管包括移动元件并被配置成调整所述喷嘴在所述消耗性液体中的位置。

7.根据权利要求1所述的自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备进一步包括至少一个清洁管，所述清洁管被配置成将水蒸汽、水和/或压缩气体喷射在所述蒸汽管上以清洁所述蒸汽管。

8.根据权利要求1所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述喷嘴在所述消耗性液体中相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置是基于所述液体传感器检测到的所述消耗性液体的所述类型来调整的。

9.根据权利要求1所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述喷嘴在所述消耗性液体中相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置是基于由探针和/或所述测量传感器检测到的所述消耗性液体的所述体积来调整的。

10.根据权利要求1所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述喷嘴在所述消耗性液体中相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置是基于配方来调整的。

11.一种自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备包括：

本体；

蒸汽管，所述蒸汽管连接到所述本体，所述蒸汽管包括喷嘴，所述喷嘴被配置成将水蒸汽或压缩气体注入消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体；以及

至少一个清洁管，所述至少一个清洁管连接到所述本体并被配置成将水蒸汽、水和/或压缩气体喷射在所述蒸汽管上以清洁所述蒸汽管。

12.根据权利要求11所述的自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备进一步包括马达，所述马达被配置成在工作位置与清洁位置之间移动所述蒸汽管，在所述工作位置，所述蒸汽管将水蒸汽、水或压缩气体注入所述消耗性液体中，在所述清洁位置，所述蒸汽管被清洁。

13.根据权利要求11所述的自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备进一步包括切换装置，所述切换装置被配置成在所述蒸汽管和所述清洁管之间切换所述水蒸汽、水和/或压缩气体的流动。

14.根据权利要求11所述的自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备进一步包括水箱和压缩气体箱，其中所述水箱和所述压缩气体箱被连接到所述蒸汽管和/或所述至少一个清洁管。

15.根据权利要求11所述的自动加热和/或发泡设备，其中，所述至少一个清洁管横向围绕所述蒸汽管，以将所述水蒸汽、水和/或压缩气体喷射在所述蒸汽管的外侧。

16.根据权利要求11所述的自动加热和/或发泡设备，其中，通过将水蒸汽、水和/或压缩气体经由所述蒸汽管注入腔中来清洁所述蒸汽管的内侧。

17.一种加热和/或发泡液体的方法，该方法包括：

识别消耗性液体的类型；

检测所述消耗性液体的表面高度和/或体积；

基于配方和/或所述消耗性液体的所述类型和/或体积，调整蒸汽管的喷嘴在所述消耗性液体中相对于所述消耗性液体的所述表面高度的位置；以及

经由所述蒸汽管的所述喷嘴将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

18.根据权利要求17所述的方法，该方法进一步包括：根据所述消耗性液体的所述类型确定所述消耗性液体的目标温度，并且使用所述水蒸汽将所述消耗性液体加热到所述目标温度。

19.根据权利要求17所述的方法，该方法进一步包括：借助至少一个清洁管清洁所述蒸汽管。

20.根据权利要求19所述的方法，该方法进一步包括：在工作位置和清洁位置之间移动蒸汽管，在所述工作位置，所述蒸汽管将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，在所述清洁位置，所述蒸汽管被清洁。

21.根据权利要求19所述的方法，该方法进一步包括：在所述蒸汽管和所述清洁管之间切换所述水蒸汽、水和/或压缩气体的流动。

22.一种自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备包括：

本体；

平台，所述平台连接到所述本体并被配置成支撑容纳消耗性液体的容器；

液体传感器，所述液体传感器连接到所述本体并被配置成识别所述消耗性液体的类型；以及

蒸汽管，所述蒸汽管连接到所述本体，所述蒸汽管包括喷嘴，所述喷嘴被配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

23.一种自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备包括：

本体；

平台，所述平台连接到所述本体并被配置成支撑容纳消耗性液体的容器；

测量传感器，所述测量传感器被配置成检测所述消耗性液体的表面高度和/或体积；以及

蒸汽管，所述蒸汽管连接到所述本体，所述蒸汽管包括喷嘴，所述喷嘴被配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

24.一种自动加热和/或发泡设备，该自动加热和/或发泡设备包括：

本体；

平台，所述平台连接到所述本体并被配置成支撑容纳消耗性液体的容器；

温度传感器，所述温度传感器连接到所述本体并被配置成检测所述消耗性液体的温度和/或检测容纳所述消耗性液体的所述容器的温度；以及

蒸汽管，所述蒸汽管连接到所述本体，所述蒸汽管包括喷嘴，所述喷嘴被配置成将水蒸汽或压缩气体注入所述消耗性液体中，以加热和/或发泡所述消耗性液体。

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