TW200808237A - Coffee maker with controlled delivery system - Google Patents

Description

200808237 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關於—種咖啡機，特別是具控制輪送系統 5 的咖°非機。 m 【先前技術】 發明背景 已知的家用咖啡機通常包括一下部蒸煮器、一上部容 器及一將該蒸煮器連接至該容器的垂直導管。當該咖啡機 10被放置在諸如炊具之加熱源上時，該蒸煮器内的溫度及壓 力會增加。在此情況下，該導管係適用於接收來自下部蒸 煮為、的加壓水，使該加壓水通過含有咖啡粉(所謂的“萃取，， ; 步驟）的容室，且隨後使其流入該上部容器中。由此獲得咖 啡飲料。 15 該等長久以來已知且易使用的家用咖啡機並非沒有缺 • 點。 事實上，當加熱咖啡機且產生咖啡飲料時，由該導管 上升的水之溫度及壓力並非恆定。 特別是，在低溫（約45-55°C)及低壓（約0.1-0.2巴）的情 20況下，水開始沿著導管上升。當蒸煮器内的水量減少時， 相同的熱由炊具供應，水的溫度將迅速地增加。 由於快速的溫度增加，蒸汽在蒸煮器内被形成，因此 來自蒸煮器並沿著導管上升的水之壓力也舍快速地增加。 此情況將使隨後通過含有咖啡粉的容室之水經歷高溫（約 5 200808237 95-100°C)及高壓（約 〇·5-ΐ·5 巴）。 隶後，s瘵煮器内的水平面少至導管的吃水水平線 (draught level)時，該導管將充滿著蒸煮器内的高溫 (100-105°C)蒸汽。 5 已發現到的是，由低於溫度9〇_95。(：的水所獲得的咖 啡飲料比用主要是高溫蒸汽的水所獲得的咖啡更佳且 有質感的感官特性。 ^

已發現到的特別是，當咖啡粉通過水及主要是高溫度 (1〇〇-1〇5°〇的蒸汽時’咖啡粉會釋放具有齡的、苦的及 10澀味的令人不快之物質。該等情況確定了所謂的“過度萃 取”的步驟。 . 當邊水壓力及溫度條件因萃取而改變時，由該咖啡粉 釋放至水的該等物質也會改變。 萃=力及溫度更進-步取決於最姆充在該蒸煮器 15中的水里’以適合的容室之咖啡粉的量、緊密度及研磨 尺寸，以及用於加熱該咖„非機的加熱源之型態及調節裝置。 在該等已知的家用㈣機中，萃取條件因而強烈地取 決於使用者所作的選擇且幾乎難以預測。 【發明内容】 20 發明概要 之目的係在於設計並提供一具控制輸送系統的 豕 β ’其可克服上述習知技藝中所存在的缺點。 ，特別疋’本發明的任務係在於提供—種咖啡機，盆可 在卒取步驟期間簡單的控制通過咖啡粉的溫度及壓祕 6 200808237 件0 該等本發明之目的及任務係可藉由本發明之申請專利 範圍第1項之家用伽徘機來達成。 圖式簡單說明 5 树明之咖啡機的進—步特徵及優點將可藉由下述較 佳的具體實施例的描述而被瞭解，且該等具體實施例主要 是用於描述而非用於限制本發明，該等附圖如下，其中： 第1至5圖係描述在隨後一連續的操作構形中，本發 明之咖啡機之側截面圖； 10 帛6 ®係描述本發明之咖啡機之詳細的分解圖； 第7圖係描述在一第一操作構形中，第6圖之細部的 部份截面透視圖； 第8圖係描述在一第二操作構形中，第7圖之細部的 部份截面透視圖； 15帛9圖係描述本發明-具體實施例之咖啡機的細部侧 截面圖； 第10圖係描述-俯視圖，為第9圖之局部透視圖； 第11圖係描述本發明-具體實施例之喻哪機的細部側 截面圖； 20 第lla圖係描述第11圖之細部。 I：實施方式3 較佳實施例之詳細說明 ” “上部，，及“下部”，或“高的”及“低的，，，或“上方，，及“下 方”或類似的詞語將參照咖啡機在正常狀態的位向。該正常 7 200808237 固定的狀態是當該咖啡機可被穩固地放置在-炊具上以製 備咖。非飲料，或當該上部容器可包含最大量的飲料而無泡 露時。 參照該等圖式，根據本發明咖啡機通常係標明為丨。咖 5啡機1包括一蒸煮器2、一收集容器3及一適用位於將蒸煮器 2及收集容器3作彼此流體連接的導管4。 根據-具體實施例，導管4放置在該蒸煮器2之較低 的區域與該收集容器3的上部區域連接。 一谷至5係沿著導管4形成，其適用於容納咖啡粉且 1〇適用於避免導管4之流體連貫性停止。 力非機1更進-步包括—安全閥2卜其被排列在該蒸 煮器2及外部環境之間。該安全閱21適於採取一關閉的操 作構形及一開啟的操作構形。當該蒸煮器2内超過-預定 的壓力釋放閾值之後，該安全閥21適當的由關閉的構形變 15 成開啟的構形。 因此’該安全閥21適當的保持該蒸煮器2密封地關 閉，當該内部壓力值低於該釋放閾值時。再者，該安全闊 21係適當的位於該蒸煮器2的内侧且與外部環境呈流體的 連通，當該内部壓力超過該釋放的閾值時。 2〇 根據本發明之具體實施例，就不同的壓力或大氣壓的 差值而論’該安全閥21由關閉的構形變成開啟的構形時的 預定釋放閾值在〇·5_〇·7巴的範圍内。 較佳地，就不同的壓力而論，釋放閾值範圍在0.55-0.65 巴之間的範圍。更佳地是，該釋放閾值在⑽巴之間 8 200808237 的範圍内。

輪送控制閥41，其沿著該導 41適於採取一開啟操作構形及

2内吃水前端及 通過咖啡粉之高溫蒸汽的後通道之(靜態及動態）壓力及流 速毛生的狀悲’由該開啟的構形變成關閉的構形。 因此’該輸送控制閥41適用於維持該導管4的開啟， 直到壓力及流速的狀態為來自蒸煮器2仍具有低於9〇_95 10 c的溫度且仍為液態者。因此，在所謂的萃取流動狀態， 該輸送控制閥41係適用於維持導管4開啟。 此外，該輸送控制閥41係適用於關閉導管4，即，停 止该療煮器2及收集容器3之間的流體連通，在來自蒸煮 為2的水沿著導管到達極高溫（1〇〇_1〇5〇c)，或即使由液態 15變成氣態之前。因此，在所謂的過度萃取流動狀態下，該 輸送控制閥41適當的關閉導管4。 在一可信賴的且可重複的方法中，輸送控制閥41之緊 接地上游導管4内的壓力已被視為一個參數，該參數使吾 人看到由萃取變成過度萃取狀態的途徑。 20 根據本發明之一具體實施例，該輸送控制閥41對發生 於其緊接地上游之壓力條件有反應。特別是，該輸送控制 閥41由該開啟構形轉變為關閉構形，當已超過一預定的控 制閾值時。 當達到該蒸煮器2内的蒸煮器閾值時，該閥41之緊接 9 200808237 地上游導管4内的控制閾值被達到。當蒸煮器2内的壓力 低於蒸煮器閾值時，該流動狀態允許該萃取步驟繼續。當 蒸煮器2内的壓力高於蒸煮器閾值時，閥41沒有任何動 作，該流動狀態將會導致過度萃取的步驟。 5 根據本發明之具體實施例，該輸送控制閥41由開啟構 形變成關閉構形的蒸煮器閾值係小於或等於該釋放閾值。 ' 根據本發明之具體實施例，就不同的壓力而論，該蒸 煮器閾值範圍在0.3-0.5巴之間。 • 較佳地，就不同的壓力而論，該蒸煮器閾值範圍在 10 0.35-0.45巴之間。更佳地，該蒸煮器閾值範圍在0.38-0.42 巴之間。 根據本發明，一蒸煮器1之操作係參照第1-5圖被描 _| ， 述於下文中。 ' 在第1圖所描述的咖啡機中，其準備要被放置在一諸 ， 15 如炊具之加熱源上。在一已知的方法中，該蒸煮器2包括 適量的水且該容室5包括適量的咖啡粉。該蒸煮器2内的 ® 壓力與大氣壓力相同，係小於蒸煮器閾值及釋放閾值。因 此，該安全閥21被關閉且該輸送控制閥41被開啟。 在第2圖中，諸如炊具之加熱源供應熱至咖啡機，使 20 蒸煮器2内的壓力增加。該蒸煮器2内的壓力係高於大氣 壓力但低於蒸煮器閾值。因此，該安全閥21被關閉而該輸 送控制閥41被開啟。壓力的作動（由正箭頭指示所指）使水 向上流，沿著該導管4 (由波狀的箭頭所指）。因此，水通過 含有咖啡粉的容室5，變成咖啡飲料且流至該收集容器3。 10 200808237 吻餘第3 冑外的熱由諸如炊具之加熱源被供應至 加非機，使蒸煮器2内增加額冰 奸 七後人 θ加額外的壓力。蒸煮器2内的壓 於、=於蒸煮器閾值但低於释放閾值。因此，安全閥21及 工制閥41皆_。沿著導管之流體壓力的作動（由正 I碩所指)使職送控制41被關。導f *⑽水流被 〜止且蒸煮器2内的壓力持續增加。 10 15 20 在第.4射，額外的熱由諸如炊具之加熱源被供應至 ^機，使蒸煮器2内增加額外的壓力。蒸煮器2内的壓 係兩於釋放閾值。因此’該安全閥21被開啟且該輸送控 :閱w被關閉。沿著導管之流體壓力的作動（由正箭頭所 •该輸送控制閥41 $皮關閉。蒸煮器内的壓力使安全間 21破開啟。水蒸汽流被產生（由虛線頭所指）通過安全閱U 至外部環境，且蒸煮器2内的壓力降低。 第5圖中，該咖啡機以成了咖啡飲料的製備。該 瘵煮器2内的壓力係相等於大氣壓力。 z 1 口此，该安全閥21 被關閉，且該輸送控制閥41被開啟。 π 士 次条熏态2為空的， 叼蚪該收集容器3含有被製造出來的咖啡飲料。 一習本發明之技術者可由上述内客 ^Rn 門奋了解的是，根據本 务明㈣⑽的操作允許終止由容室5通過的水，當μ 器2内的壓力及溫度達到被認為是過高的 — 、、 祕 7值日τ。猎此，根 艨本發明該咖啡機1控制生產咖啡飲料為最枰的狀广t 防止過鬲溫度及壓力的水由咖啡粉通 日因此可獲得具有 月顯改善一般感官特性的咖啡飲料。 根據本發明第6-8圖所描述的具體给^ , 、股a知例，該輸送控 11 200808237 制閥41包括一煙囪管帽410及一滑塊411。 該煙囪管帽410包括一内環浮凸件413。根據第7及8 圖所顯示的具體實施例，該内環浮凸件413為錐形的。藉 此，該内環浮凸件413以流體被輸送至該導管4中心的方 5 式形成。 根據該等描述的具體實施例，該滑塊411係滑動地收 納在該煙自管帽410中。該滑塊411包括一外環浮凸件 414。該滑塊411係適於在二位置之間滑動。在一第一位 置，如第7圖中所描述，該輸送控制閥41係開啟。在一第 1〇二位置，如第8圖中所描述，該輸送控制閥41係關閉。 當該滑塊在第一位置時（見第7圖），即該煙固管帽41〇 之内環浮凸件413與該滑塊的桿之間留下一環狀通道 415，該通道適用於允許咖啡飲料通過其沿著導管流動。 根據第7及8圖之具體實施例，在該内環浮凸件413 15之内徑及面對該内環浮凸件413之滑塊411的部份桿之外 徑之間，有一點差距。根據一具體實施例，該等半徑之間 的差距係低於2.5 mm，較佳地低於1.5 mm。 該差距的二分之一係環狀通道415的真實寬度，若滑 塊4U及煙自管帽41〇為絕對共軸時。此一窄的環狀通道 化允許流體流的狀態沿著該導管上升且面對環狀通道415 以穩定化。該咖啡飲料流，其各著該環狀通道化的全部 周長被穩疋化’虽通過該輪送控制閥41時，顯示一均句的 飲料。 曰〜力非機被位於其正常的標準位向時，由於該滑塊 12 200808237 411的重量，其移動至該輸送控制閥41被開啟的第一位置。 當該蒸煮器2内的壓力增加時，面對該環狀通道415 之流體的流速及速度也被增加。由於在環狀通道415附近 的流體流的穩定化，由相同於壓迫該滑塊411底部416的 5壓力可獲得一操作驅動力。當壓迫該滑塊411底部416的 壓力超過該控制閾值時，壓該底部416之操作驅動力克腺 作動在該滑塊411的其他力，且移動後者至第二關閉位置。 當該滑塊在第二位置時（見第8圖），該滑塊411之外瓖 浮凸件414緊鄰著煙囪管帽410的内環浮凸件413。藉此， 10 使導管4關閉。 根據本發明所附圖式中的具體實施例，在二個環狀淨 凸件之間插有一襯墊412，該襯墊為椎形且為與滑塊411 之外環浮凸件414互補的形式。在另一個可能的具體實施 例中，該襯墊412可與煙_管帽410之内環浮凸件413 / 15 體成形，其可具有不同的形狀或不被設置。 當被設置時，由軟材料製成的襯墊412較佳地適用於 與熱的飲料接觸。 當該咖啡機被使用且蒸煮器2内的壓力高於蒸煮器閾 值時，由滑塊411之底部416的壓力所產生的力造成其靜 20 至輸送控制閥41被關閉之第二位置。 根據本發明之多個可能的具體實施例，咖啡機丨更進 -步包括選擇裝置6以防止輸送控制閥41由開啟的構形務 動至關閉的構形。 根據第9及10圖中的具體實施例，在導管4的上方係 13 200808237 施用-與咖啡機卜體成形(諸如固定至煙峰帽410)的固 定蓋61—^ 62係放置在該固定蓋61内’其可藉由在 鎖緊位置及解鎖位置之間的球狀突出件63移動。 5 當垂片62在鎖緊位置時(於第9圖中所描述者， 第1〇圖中所指示的62,)，其適用於限制滑塊4U的移行。 - ^由限制該滑塊4U的移行，該垂片62防止輸送控制 採取關閉的構形，藉此防止其之運作。 當垂片62在解鎖位置時（第1〇圖中所指示的 響 不干擾滑塊411的移行。 、 10 们、口之球狀犬出件63允許吾人在本發明之咖啡機的 二個不同操作模式之間作選擇。 領的 r式中们ί式疋’垂片62防止輸送控制閥41操作。在此 二二發明之咖啡機1在相同於已— 15 在此二，式疋，垂片62不影響輪送控制閥41的摔作。 在此拉式中，本㈣^啡機1# 的=。 述的方式下被操作。 J、弟1-5圖所栺 根據第η圖之具體實施例，例如，在 係施用一可移動的蓋子64,例如，安讀頂部 加上。蓋子64可在鎖緊位置與解鎖2遠煙自管帽物 當該蓋子64在鎖緊位置時 ^速的移動。 者），其適用於限制滑塊41_彳弟1 ^中虛線所描述 移行，蓋子64防#、、， 订。藉由限制滑塊川的 藉此防止其之運^制闕Μ採取關閉的構形，藉此 14 200808237 當可移動的蓋子64在解鎖位置時(第11及lla圖所描 述），其無法影響滑塊411的移行。 換a之，該可移動的蓋子64允許吾人在本發明之咖啡 機的二個不同操作模式之間作選擇。 …一個模式是’蓋子64防止輸送控制閥41操作。在此 二、私月之咖啡機1在相同於已知咖_機的操作方 式下被操作。

p個模式是’垂片62不影響輸送控制閥41的操作。 在此模式中，本發明之咖啡機1係在相同於第u圖所描 10述的方式下被操作。另—模式為該可移動的蓋子料不影變 輸送控制闕41的操作。在此模式中，本發明之咖啡機W 在相同於第1-5圖所描述的方式下被操作。 對於上述較佳實施例的咖徘機，熟習本發明之技藝者 為滿足非預期的需求，可在不偏離本發明下述申請專二範 I5圍的情況下’進行多處修改、調整及以其他功能相等的元 件替換。如可實施的具體實施例所描述的各個特徵可由发 他上述具體實施例單獨提供。 /、 【圖式簡單說明】 第1至5圖係描述在隨後一連續的操作構形中， 20明之咖σ非機之側戴面圖； 兔 第6圖係描述本發明之咖啡機之詳細的分解圖； 第7圖係描述在一第一操作構形中，第6圖之 部份截面透視圖； 、的 第8圖係描述在-第二操作構形中，f 7圖之細部的 15 200808237 部份截面透視圖； 第9圖係描述本發明一具體實施例之咖啡機的細部側 截面圖； 第10圖係描述一俯視圖，為第9圖之局部透視圖； 5 第11圖係描述本發明一具體實施例之咖啡機的細部侧 截面圖； 第11a圖係描述第11圖之細部。

【主要元件符號說明】 1 咖啡機 2 蒸煮器 3 收集容器 4 導管 5 容室 6 選擇裝置 61 固定蓋 62 垂片 62， 鎖緊位置 62” 解鎖位置 63 球狀突出件 64 蓋子 21 安全閥 41 輸送控制閥 410 煙囪管帽 411 滑塊 412 襯墊 413 内環浮凸件 414 外環浮凸件 415 環狀通道 416 底部 16

Claims (1)

1. 200808237 十、申請專利範圍： 1. 一種咖啡機，包括： 一蒸煮器； 一收集容器； 5 一導管，其適用於使蒸煮器及收集容器彼此連接；以 及 一安全閥，當壓力釋放閾值超過蒸煮器内部壓力時， 其適用於使蒸煮器與外在環境呈流體連通； 其中該咖啡機更進一包括一輸送控制閥，當壓力控 10 制閾值超過輸送控制閥附近的壓力時，該輸送控制閥適 用於停止蒸煮器及收集容器之間的流體連通。 2. 如申請專利範圍第1項之咖啡機，更進一步包括一容 室，該容器適用於容納咖啡粉，且適用於避免停止導管 的流體連通。 15 3·如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該導管放 置於蒸煮器的下方區域與收集容器的上方區域連接。 4. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中就壓力差 而言，經預定的釋放閾值範圍係在0.5-0.7巴之間。 5. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中就壓力差 20 而言，經預定的釋放閾值範圍係在0.55-0.65巴之間。 6·如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中就壓力差 而言，經預定的釋放閾值範圍係在0.58-0.62巴之間。 7·如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該輸送控 制閥係沿著導管放置。 17 200808237 8. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中當流動壓 力值低於控制閾值時，該輸送控制閥（41)適用於維持 該導管的開啟。 9. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中當該蒸煮 5 器内的蒸煮器閾值達到時，係達到該控制閾值。 10. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該釋放閾 值係高於該蒸煮器閾值。 11. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中就壓力差 而言，該蒸煮器閾值係在0.3-0.5巴的範圍内。 10 12.如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中就壓力差 而言，該蒸煮器閾值係在0.35-0.45巴的範圍内。 13. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中就壓力差 而言，該蒸煮器閾值係在0.38-0.42巴的範圍内。 14. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該輸送控 15 制閥包含一煙囪管帽及一滑塊，該滑塊係滑動地收納在 該煙囪管帽中。 15·如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該滑塊可 在決定該輸送控制閥開啟的位置及決定該輸送控制閥 關閉的位置之間滑動。 20 16·如申請專利範圍第14或15項之咖啡機，其中該煙囪管 帽包括一内環浮凸件且該滑塊包括一外環浮凸件，當滑 塊位於輸送控制閥關閉的位置時，該外環浮凸件緊靠著 煙囪管帽之内環浮凸件。 17·如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中一襯塾係 18 200808237 介於外環浮凸件及内環浮凸件之間。 18.如前述申請專利範圍中任一項之咖σ非機，其中輸送控制 '閥決定一通道，該通道適用於允許延著導管流動的咖啡 飲料通過該導管。 5 19.如申請專利範圍第16或17項之咖啡機，其中一環狀通 道係經過煙1¾管帽的内環浮凸件及該滑塊桿之間，該環 狀通道適用於允許延著導管流動的咖啡飲料通過該環 狀通道。 20. 如申請專利範圍第18或19項之咖啡機，其中該通道的 10 寬度低於1.25 mm。 21. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該通道的 寬度低於0.75 mm。 22. 如申請專利範圍第18-21項中任一項之咖啡機，其中該 通道的寬度適用於穩定化沿著導管流動且面對該通道 15 的流體之流動狀態。 23. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中當該咖啡 機在正常操作狀態時，滑塊重量確保滑塊在輸送控制閥 開啟的位置。 24. 如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該咖啡機 20 包括一選擇裝置以防止輸送控制閥由開啟構形轉移到 關閉構形。 25·如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中該選擇裝 置包括一與咖啡機一體成形之固定蓋，該固定蓋包括一 在鎖緊位置及解鎖位置之間可移動的垂片。 19 200808237 26.如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中在鎖緊位 置該垂片係適用於防止輸送控制閥開啟。 27·如申請專利範圍第25或26項之咖啡機，其中該選擇裝 置包括一球狀突出件，其適用於在鎖緊位置及解鎖位置 5 之間移動該垂片，藉此選擇咖啡機之兩個不同操作狀 態。 28·如申請專利範圍第24項之咖啡機，其中該選擇裝置包 括一蓋子，其可在鎖緊位置及解鎖位置之間移動。 29·如前述申請專利範圍中任一項之咖啡機，其中在鎖緊位 10 置該可移動的蓋子係適用於防止輸送控制閥操作。 20