TW202122020A - 自動加熱及/或發泡設備與加熱及/或發泡方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種自動加熱及/或發泡設備以及一種加熱及/或發泡液體的方法。設備包括台座、液體感測器、測量感測器、與蒸汽管。台座用於支撐容器，容器盛裝食用液體。液體感測器用於識別食用液體的類型。測量感測器用於檢測食用液體的表面高度。蒸汽管包括噴嘴，噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。噴嘴在食用液體中相對於食用液體的表面高度之位置係基於液體感測器及/或測量感測器所檢測之食用液體的類型及/或體積來調整。

Description

自動加熱及/或發泡設備與加熱及/或發泡方法
本發明係關於一種加熱及/或發泡設備與一種加熱及/或發泡液體的方法，且尤其係關於利用多個感測器以自動加熱及/或發泡液體。
當產生或生產具有食用液體（像是牛奶）的飲料時，例如拿鐵、卡布奇諾、或巧克力飲料，對液體進行加熱及/或發泡過程以達到理想與精確的加熱，及/或在牛奶內產生氣泡以產生奶泡。液體及/或泡沫往往在沒有精確的溫度控制、品質控制、穩定控制、泡沫品質及/或泡沫體積控制下產生。例如，咖啡師可手持含有牛奶的瓶子並徒手感測牛奶的溫度。另外，處理與製備液體需要一定程度的品質控制，此取決於製備者之技能或經驗水平，所需技能與水平超出了許多製備食用液體（例如牛奶）的員工之水平，因其多半缺乏訓練或沒有足夠時間。咖啡師、廚師或使用者為了均勻且快速加熱及/或發泡任何種類的食用液體有著很大的壓力。隨著對於製備食用液體的品質與穩定性的需求不斷增長，例如乳製品與非乳製品，該行業正在尋求解決上述問題的途徑。例如，已嘗試建構加熱及/或發泡設備，如US20170215631A1、US20140264972A1、WO2018211003A1、US20170359996A1、與US9737081B2中所揭示。
本發明的一態樣提供一種自動加熱及/或發泡設備。
根據本發明的一些具體實施例的一種自動加熱及/或發泡設備包括主體、台座、液體感測器、測量感測器、與蒸汽管。台座連接至主體並用於支撐盛裝食用液體的容器。液體感測器連接至主體並用於識別食用液體的類型。測量感測器用於檢測食用液體的表面高度及/或體積。蒸汽管連接至主體。蒸汽管包括噴嘴，噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備更包括溫度感測器，其連接至主體並用於檢測食用液體的溫度及/或盛裝食用液體的容器的溫度。
在一些具體實施例中，食用液體藉由蒸汽管提供的水蒸氣加熱至目標溫度。
在一些具體實施例中，食用液體及/或盛裝食用液體的容器的目標溫度根據食用液體的類型來決定，且食用液體及/或盛裝食用液體的容器的目標溫度由溫度感測器監測。
在一些具體實施例中，台座包括移動台並且用於調整食用液體的表面高度相對於噴嘴的位置。
在一些具體實施例中，蒸汽管包括移動元件，並且用於調整噴嘴在食用液體內的位置。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備更包括至少一清潔管，其用於噴灑水蒸氣、水及/或壓縮氣體在蒸汽管上，以清潔蒸汽管。
在一些具體實施例中，噴嘴在食用液體中相對於食用液體的表面高度之位置係基於液體感測器所識別之食用液體的類型來調整。
在一些具體實施例中，噴嘴在食用液體中相對於食用液體的表面高度之位置係基於測量感測器及/或探針所檢測之食用液體的體積來調整。
在一些具體實施例中，噴嘴在食用液體中相對於食用液體的表面高度之位置係基於配方來調整。
根據本發明的一些具體實施例的一種自動加熱及/或發泡設備包括主體、蒸汽管、與至少一清潔管。蒸汽管連接至主體。蒸汽管包括噴嘴，噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。清潔管連接至主體。清潔管用於噴灑水蒸氣、水、及/或壓縮氣體在蒸汽管上，以清潔蒸汽管。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備更包括馬達，其用於移動蒸汽管於工作位置與清潔位置之間，蒸汽管在工作位置注入水蒸氣、水或壓縮氣體至食用液體中，蒸汽管在清潔位置中被清潔。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備更包括切換裝置，其用於切換水蒸氣、水及/或壓縮氣體於蒸汽管與清潔管之間的流動。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備更包括水箱與壓縮氣體罐，其中水箱與壓縮氣體罐連接至蒸汽管及/或至少一清潔管。
在一些具體實施例中，至少一清潔管橫向圍繞蒸汽管，以噴灑水蒸氣、水及/或壓縮氣體在蒸汽管的外側上。
在一些具體實施例中，蒸汽管的內側藉由注入水蒸氣、水及/或壓縮氣體通過蒸汽管至腔室中來清潔。
根據本發明的一些具體實施例的一種加熱及/或發泡液體的方法包括以下步驟：識別食用液體的類型；檢測食用液體的表面高度及/或體積；基於食用液體的類型及/或體積及/或配方，以調整蒸汽管的噴嘴在食用液體中相對於食用液體的表面高度之位置；及通過蒸汽管的噴嘴注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。
在一些具體實施例中，方法更包括：根據食用液體的類型，決定食用液體的目標溫度，且使用水蒸氣加熱食用液體至目標溫度。
在一些具體實施例中，方法更包括：藉由至少一清潔管以清潔蒸汽管。
在一些具體實施例中，方法更包括：移動蒸汽管於工作位置與清潔位置之間，蒸汽管從工作位置注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，蒸汽管在清潔位置中被清潔。
在一些具體實施例中，方法更包括：切換水蒸氣、水、及/或壓縮氣體於蒸汽管與清潔管之間的流動。
根據本發明的一些具體實施例的一種自動加熱及/或發泡設備包括主體、台座、液體感測器、與蒸汽管。台座連接至主體並且用於支撐容器，容器盛裝食用液體。液體感測器連接至主體並用於識別食用液體的類型。蒸汽管連接至主體。蒸汽管包括噴嘴，噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。
根據本發明的一些具體實施例的一種自動加熱及/或發泡設備包括主體、台座、測量感測器、與蒸汽管。台座連接至主體並且用於支撐容器，容器盛裝食用液體。測量感測器用於檢測食用液體的表面高度及/或體積。蒸汽管連接至主體。蒸汽管包括噴嘴，噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。
根據本發明的一些具體實施例的一種自動加熱及/或發泡設備包括主體、台座、溫度感測器、與蒸汽管。台座連接至主體並且用於支撐容器，容器盛裝食用液體。溫度感測器連接至主體並用於檢測食用液體的溫度及/或盛裝食用液體的容器的溫度。蒸汽管連接至主體。蒸汽管包括噴嘴，噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。
[相關申請案之交互參照]
本申請案主張2019年8月26日申請的美國臨時申請案第62/891,606號的優先權，其全部內容於此是以引用方式併入本說明書供參。
下面的揭露提供許多不同的具體實施例或範例，用於實施提供的標的事項的不同特徵。下面描述組件與配置的具體範例，以簡化本發明。當然，這些僅是範例，並且不意圖為限制。例如，下面描述第一特徵形成在第二特徵之上或上可包括第一與第二特徵形成為直接接觸的具體實施例，並且還可包括附加特徵可形成在第一與第二特徵之間的具體實施例，使得第一與第二特徵可不直接接觸。另外，本發明可在各種範例中重複參考編號及/或字母。此重複是為了簡單與清楚的目的，其且本身不指定所討論的各種具體實施例及/或配置之間的關係。
此外，空間相關的術語，例如「下方」、「下面」、「下部」、「上方」、「上部」等，為了方便描述而使用於本說明書，以描述一元件或特徵與另一（多個）元件或（多個）特徵的關係，如圖所示。除了圖式中描繪的取向之外，空間相關的術語旨在於涵蓋使用或操作中裝置的不同取向。該設備可以其他方式取向（旋轉90度或在其他定向），且本說明書使用的空間相關描述符可因此同樣解釋。
儘管針對本發明的廣域範疇提出的數值範圍與參數是近似值，但特定範例中提出的數值係盡可能精確說明。然而，任何數值本質包含必然導因自各自的測試測量通常發現的偏差之某些誤差。此外，如本說明書的使用，術語「約」、「實質」、「實質上」通常指的是特定值或範圍的10％、5％、1％或0.5％內。或者，從熟習該項技藝者的考慮，術語「約」、「實質」、「實質上」意指在平均的可接受標準誤差內。除了在操作/工作的範例中，或除非另有明確說明，否則所有的數值範圍、量詞、數值與百分比，例如那些用於材料的數量、時間的持續時間、溫度、操作條件、量詞的比率、與本說明書揭示的其類似者，應理解為在所有情況下由術語「約」、「實質」、「實質上」修飾。因此，除非表明是相反情況，否則本發明與所附的申請專利範圍提出的數值參數是可隨期望改變的近似值。至少，各數值參數應當從至少根據說明的有效數位的數量且藉由應用一般的四捨五入技術觀點來解釋。本說明書中可將範圍表示為從一端點至另一端點或介於兩端點之間。除非另外指明，否則本說明書中揭示的所有範圍包括端點。
提供自動加熱及/或發泡設備與加熱及/或發泡食用液體的方法之具體實施例。自動加熱及/或發泡設備包括多個感測器。每一感測器監測特定特性，例如食用液體的類型、溫度或體積，以達成最佳的最終結果。當感測器確定食用液體具有正確的類型、溫度及/或體積時，蒸汽管降低至食用液體中。然後加熱及/或發泡食用液體，以達成要求的最終狀況。清潔管可併入至自動加熱及/或發泡設備中，以確保最佳衛生狀況。因此，可達成發泡的食用液體（諸如奶泡）的品質與穩定性。此外，可達成食用液體及/或發泡的一致品質。
圖1為流程圖，表示根據本發明的態樣的加熱及/或發泡食用液體的方法10。應理解，可在方法10之前、期間、與之後提供額外的步驟，且所描述的一些步驟可針對該方法的其他具體實施例替換或消除。亦應理解，方法10中的操作順序可根據不同的實施而改變。用於加熱及/或發泡食用液體的方法包括操作102，其中識別食用液體的類型。方法10還包括操作104，其中檢測食用液體的表面高度。方法10還包括操作106，其中基於食用液體的類型及/或體積，以調整蒸汽管的噴嘴在食用液體中相對於食用液體的表面高度之位置。方法10還包括操作108，其中從蒸汽管的噴嘴注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體。
在一些具體實施例中，方法10還包括操作112，其中根據食用液體的類型及/或配方，決定食用液體的目標溫度。在一些具體實施例中，先執行操作112然後執行操作108。在其他具體實施例中，先執行操作112然後執行操作104或操作106。在一些具體實施例中，方法10還包括操作114，其中使用水蒸氣加熱食用液體至目標溫度。
在一些具體實施例中，蒸汽管藉由內部沖洗與外部清潔的單獨動作來清潔。在一些具體實施例中，方法10還包括操作122，其中藉由至少一清潔管以清潔蒸汽管的外側。在一些具體實施例中，方法10還包括操作123，其中藉由注入水蒸氣、水及/或壓縮氣體通過蒸汽管本身來清潔蒸汽管的內側。在一些具體實施例中，先執行操作108然後執行操作122及/或操作123。在一些具體實施例中，先執行操作122及/或操作123然後執行操作102。在一些具體實施例中，方法10還包括操作124，其中蒸汽管在工作位置與清潔位置之間移動。在一些具體實施例中，當蒸汽管在工作位置中時，蒸汽管注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以形成及/或加熱食用液體；當蒸汽管在清潔位置中時，蒸汽管被清潔。在一些具體實施例中，在使用蒸汽管之前，可執行預沖洗，以用水蒸氣除去冷凝水，及/或在使用蒸汽管之後，可執行後沖洗，以用水蒸氣除去冷凝水及/或來自處理過的液體的殘留物。在一些具體實施例中，從工作位置至清潔位置的運動係關於預沖洗或後沖洗。在一些具體實施例中，方法10還包括操作126，其中切換水蒸氣於蒸汽管與清潔管之間的流動。在一些具體實施例中，方法10還包括切換一流動於水蒸氣與壓縮氣體之間。
圖2為例示根據本發明的態樣的自動加熱及/或發泡設備20之示意圖。請參考圖2，自動加熱及/或發泡設備20包括主體202與台座204。台座204連接至主體202。台座204可用於支撐容器206，容器206盛裝食用液體208。食用液體208可為乳製品產品、非乳製產品、果汁、湯或任何類型的食用液體。食用液體208的範例包括全乳、脫脂乳、非乳製品的替代品，例如豆漿、燕麥牛奶、巧克力牛奶與水，但是本發明不限於此。
請參考圖2，自動加熱及/或發泡設備20還包括連接至主體202的液體感測器210。液體感測器210可用於識別食用液體208的類型。液體感測器210可包括光譜分析儀。在一些具體實施例中，液體感測器210檢測食用液體208的特定波長。自動加熱及/或發泡設備20還可包括至少一發光二極體（Light Emitting Diode，LED）。從LED發射的光可由食用液體208反射並由液體感測器210檢測。在一些具體實施例中，液體感測器210伴隨有攝影機影像分析儀，以識別食用液體208的類型。自動加熱及/或發泡設備20還可包括連接至主體202的處理器212。處理器212可用於分析液體感測器210所接收的信號。
液體感測器210可用於執行操作102。圖3為表示根據本發明的態樣的識別食用液體的類型之流程圖。請參考圖3，操作102可包括複數個步驟102A、102B與102C。在步驟102A中，液體感測器210可接收來自食用液體208的頻譜信號。在步驟102B中，處理器212可廣義地分類液體感測器210所接收的信號。在一些具體實施例中，食用液體208被歸類為豆奶、牛奶、巧克力牛奶、水等之一者。在步驟102C中，處理器212可狹義地分類食用液體208且識別食用液體208的類型。例如，食用液體208可在步驟102B中廣義地分類為牛奶，並且在步驟102C中狹義地歸類為全乳或脫脂乳。應理解，可根據不同的實施方式改變操作102中的步驟102A、102B與102C的順序。
請再次參考圖2，自動加熱及/或發泡設備20還包括一測量感測器214。測量感測器214可連接至主體202。在一些具體實施例中，測量感測器214設置相鄰於液體感測器210。在一些具體實施例中，測量感測器214設置在主體202面對食用液體208的部分處。測量感測器214用於檢測食用液體208的表面高度及/或體積。處理器212可用於分析測量感測器214所接收的信號。在一些具體實施例中，藉由壓力可測量食用液體208的高度及/或體積。
測量感測器214可配置來執行操作104。圖4為圖2例示根據本發明的態樣的測量感測器214與容器206之放大圖。參考圖4，測量感測器214還包括測量感測器晶片216。處理器212可用於分析從測量感測器晶片216接收的信號。
在一些具體實施例中，食用液體208的體積由測量感測器214所接收的信號來檢測及決定。在一些具體實施例中，測量感測器214可用於藉由感測食用液體208的液體表面208S與容器206的頂表面206T之間的高度差來檢測食用液體208的體積。例如，測量感測器晶片216接收食用液體208的液體表面208S的高度的信號與容器206的頂表面206T的信號。然後將信號傳送給處理器212。處理器212可計算食用液體208的液體表面208S與容器206的頂表面206T之間的高度差，且決定食用液體208的體積。在一些具體實施例中，食用液體208的體積由測量感測器214檢測，並且由處理器212基於食用液體208的液體表面208S與容器206的底表面206B之間的高度差決定。
請再次參考圖2，自動加熱及/或發泡設備20還包括蒸汽管218。蒸汽管218連接至主體202。蒸汽管218可包括噴嘴218N，噴嘴218N用於將水蒸氣及/或壓縮氣體注入食用液體208中，以加熱及/或發泡食用液體208。在一些具體實施例中，根據操作106，噴嘴218N在食用液體208中相對於食用液體208的表面高度之位置係基於食用液體208的類型及/或體積及/或配方來調整。噴嘴218N在食用液體208中相對於食用液體208的表面高度之位置可影響產生的泡沫量。例如，如果噴嘴218N僅稍微隱沒在食用液體208中，可形成較大量的泡沫。相反地，如果噴嘴218N深潛在食用液體208中，可形成較少量的泡沫或沒有泡沫。噴嘴218N在食用液體208中相對於食用液體208的表面高度之位置係關於可產生的泡沫量。自動加熱及/或發泡設備20可包括多於一個的蒸汽管218。隨著設計要求，可採用不同數量的蒸汽管218用於不同的裝置。
在一些具體實施例中，台座204是一移動台。台座204可用於調整食用液體208的表面高度相對於噴嘴218N的位置。例如，如果台座204升高容器206，噴嘴218N將深潛在食用液體208中。相反地，如果台座204降低容器206，噴嘴218N將僅稍微隱沒在食用液體208中。在一些具體實施例中，蒸汽管218是一移動元件。蒸汽管218可用於調整噴嘴218N在食用液體208內的位置。
在一些具體實施例中，可根據使用者選擇的泡沫量來調整噴嘴218N與食用液體208的表面高度的相對位置。在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20還包括一顯示面板220與複數個功能按鈕222。顯示面板220可指示液體感測器210所檢測的食用液體208的類型，並根據食用液體208的類型顯示建議的泡沫量。在一些具體實施例中，泡沫量可根據使用者的喜好來決定。例如，功能按鈕222可表示不同的參數，例如，無泡沫、少量泡沫、或大量泡沫。在一些具體實施例中，根據喜好的最終狀況，例如，更多或更少的泡沫，藉由適當地升高或降低容器206或蒸汽管218，蒸汽管218的噴嘴218N將移動至食用液體208中較深或較淺的位置。
在調整噴嘴218N與食用液體208的表面高度的相對位置後，根據操作108，通過蒸汽管218的噴嘴218N注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體208中，以加熱及/或發泡食用液體208。在一些具體實施例中，蒸汽管218連接至主體202的水箱202W與壓縮氣體罐202C。在一些具體實施例中，蒸汽管218通過複數個閥與管而連接至水箱202W與壓縮氣體罐202C。水箱202W中的水可加熱至水的沸點，以產生水蒸氣。壓縮氣體罐202C中的氣體可被壓縮，以產生壓縮氣體。水蒸氣或壓縮氣體經過蒸汽管218並由蒸汽管的噴嘴218N注入食用液體208中。在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20還包括切換器，用於水蒸氣、水與壓縮氣體之間的切換。在一些具體實施例中，水蒸氣及/或水係設計用於熱製備液體，且壓縮氣體係設計用於冷製備泡沫。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20還包括用於控制蒸汽的控制單元。蒸汽的不同特性（例如，較乾、較強、或較穩定的蒸汽）用於設定穩定且有效的參數且因此可控的結果。藉由控制（例如，水箱202W內水的量與鍋爐溫度），可產生不同品質的蒸汽。蒸汽的控制允許控制處理過的食用液體208的最終結果。在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20的方法還包括設定鍋爐內的壓力與控制閥，以產生較熱與較強的蒸汽。較熱與較強的蒸汽有助於食用液體208更快到達目標溫度。
在一些具體實施例中，藉由控制輸送至食用液體208的水蒸氣或壓縮氣體的量、方向、位置與強度，可在容器206中產生湍流（或其他種類的液體運動）。藉由控制液體的運動，可達成最佳結果。蒸汽管218的噴嘴218N的形狀與尺寸有助於控制食用液體208的運動。根據不同的實施，蒸汽管218的噴嘴218N可具有不同的形狀或尺寸。在一些具體實施例中，蒸汽管218的噴嘴218N可具有狹縫孔或三個孔。
在一些具體實施例中，根據容器206的尺寸，容器206中的食用液體208的體積具有最小體積（例如，125毫升）與最大體積（例如，500毫升）。最小體積與最大體積是必需的，使得可根據正確的體積對食用液體208進行處理或發泡化。來自蒸汽管218的水蒸氣或壓縮氣體的量（例如，藉由使用不同的閥或其他方法）可調整，以改變食用液體208的體積。在一些具體實施例中，當容器206中的食用液體208的體積不足時，水蒸氣或壓縮氣體的力是過度的。因此，可能無法獲得受控制的液體處理與期望的最終溫度及/或發泡的受控制的/定性的最終狀態。在一些具體實施例中，當容器206中的食用液體208的體積過多時，加熱及/或發泡食用液體208會導致食用液體208的體積增加並導致容器206溢出，因此溢出食用液體208。水蒸氣或壓縮氣體的力可特別控制（例如，藉由使用不同的閥或其他方法），以最佳化加工性與接受的限制。
此外或者選擇性，自動加熱及/或發泡設備20還可包括溫度感測器224。溫度感測器224連接至主體202。在一些具體實施例中，溫度感測器224設置在台座204的表面上。在一些具體實施例中，溫度感測器224設置相鄰於液體感測器210與測量感測器214。在一些具體實施例中，溫度感測器224可用面對容器206的方式置放，以測量容器206。在一些具體實施例中，溫度感測器224檢測容器206的溫度，而不是食用液體208的溫度。
溫度感測器224可用於檢測食用液體208的溫度及/或盛裝食用液體208的容器206的溫度。在一些具體實施例中，溫度感測器224用於檢測食用液體208的初始溫度。食用液體208的初始溫度係定義為食用液體208已設置在容器206中之後或盛裝食用液體208的容器206已置放在台座204上之後當下的開始時間之食用液體208的溫度。食用液體208的初始溫度先檢測，然後執行操作102、104或106。食用液體208的初始溫度可相關於處理的最終狀態。在一些具體實施例中，藉由從低的初始溫度開始，可改善泡沫的最終狀態或產品的最終品質。在一些具體實施例中，食用液體208的較低初始溫度導致食用液體208及/或泡沫的更好味道與較佳滑順感。
在一些具體實施例中，根據操作112，食用液體208及/或盛裝食用液體208的容器206的目標溫度根據食用液體208的類型來決定。在決定食用液體208的目標溫度之後，藉由蒸汽管218的噴嘴218N將水蒸氣注入食用液體208中。在一些具體實施例中，根據操作114，使用水蒸氣將食用液體208加熱至目標溫度。在一些具體實施例中，一旦達到目標溫度，蒸汽管218就停止注入水蒸氣。在一些具體實施例中，食用液體208及/或盛裝食用液體208的容器206的目標溫度由溫度感測器224監控。在一些具體實施例中，溫度感測器224在整個加熱過程中監控食用液體208的溫度的變化及/或盛裝食用液體208的容器206的溫度的變化。
在一些具體實施例中，在加熱及/或發泡處理結束時，不同的食用液體需要不同的最佳目標溫度。例如，湯必須加熱至明顯高於拿鐵或卡布奇諾所用的目標溫度之溫度。在一些具體實施例中，乳製品液體可加熱至較高的溫度並且仍然保持味道優於一些非乳製品成分。在一些具體實施例中，食用液體208需要是冷的，且將由壓縮氣體進行處理。
在一些具體實施例中，目標溫度可由使用者選擇。在一些具體實施例中，顯示面板220可指示液體感測器210所檢測之食用液體208的類型，並可根據食用液體208的類型顯示食用液體208的建議的目標溫度。在一些具體實施例中，建議的目標溫度是平均的目標溫度，其用於決定何時停止發泡/加熱的動作。在一些具體實施例中，目標溫度可根據使用者偏好來決定。例如，功能按鈕222可表示不同的標準選項，例如「外帶」杯的攝氏60度、「美味又適溫」拿鐵咖啡的攝氏70度、「熱巧克力」飲料的攝氏80度、與「湯」的攝氏90度。在一些具體實施例中，當已經獲得所選的目標溫度時，停止處理食用液體208的動作。在一些具體實施例中，使用者，諸如廚師，可設置他/她自己的配方並且親自選擇溫度及/或期望的泡沫量。
在一些具體實施例中，在食用液體208沉積至容器206中之前，可預熱食用液體208。預熱的食用液體208的溫度由溫度感測器224檢測。如果預熱的食用液體208的溫度大於預定值，顯示面板220可顯示預熱的食用液體208應冷卻至合適溫度之訊息。在一些具體實施例中，在自動加熱及/或發泡設備20可開始運行之前，將最小溫度設定為所需的溫度。
在一些具體實施例中，藉由用探針接觸食用液體208，執行食用液體208的高度測量及/或溫度測量。在一些具體實施例中，探針可為溫度探針，諸如溫度感測器224。當溫度探針接觸食用液體208及/或容器206時，自動加熱及/或發泡設備20可從溫度探針讀取資料，並使用該資料來識別高度及/或溫度。藉由重複測量與決定食用液體208的高度的步驟，額外的探針可執行雙重檢查。
在一些具體實施例中，獲得來自感測器的資料，例如液體感測器210、測量感測器214及/或溫度感測器224，並用於執行來決定要採取的適當行動之計算中。藉由朝向噴嘴218N升高容器206，蒸汽管218的噴嘴218N隱沒在食用液體208的液體表面208S的下方。在一些具體實施例中，噴嘴218N可朝向容器206降低，且食用液體208的液體表面208S可隱沒至所欲高度。
圖5A與圖5B為例示根據本發明的態樣的在不同狀態中的自動加熱及/或發泡設備20之示意圖。為了清楚起見，只有一部分的自動加熱及/或發泡設備20的特徵例示於圖5A與圖5B中，且為了簡潔起見，本討論中省略某些特徵的描述。
請參考圖5A，蒸汽管218處於工作位置，蒸汽管218從工作位置注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體208中。請參考圖5B，蒸汽管218處於清潔位置，蒸汽管218在清潔位置處被清潔。在一些具體實施例中，為了確保自動加熱及/或發泡設備20的衛生與最佳維修，自動加熱及/或發泡設備20還包括自動清潔腔室226，用於在食用液體208發泡之前及/或之後自動清潔蒸汽管218。在一些具體實施例中，如果蒸汽管218不乾淨，可在顯示面板220上顯示示警信號。在一些具體實施例中，如果蒸汽管218尚未被清潔，自動加熱及/或發泡設備20可阻止蒸汽管218操作。
圖5C為圖5B的放大圖。請參考圖5C，自動加熱及/或發泡設備20還包括清潔管226A、226B、226C、226D、226E、226F與226G。清潔管226A至226G設置在自動清潔腔室226中。清潔管226A至226G可連接至水箱202W。清潔管226A至226G可用於執行操作122。清潔管226A至226G可用於清潔蒸汽管218。清潔管226A、226B、​226C、226D、226E與226F橫向圍繞蒸汽管218，以噴灑水蒸氣、水及/或壓縮氣體在蒸汽管218的外側上。清潔管226G的出口可對準蒸汽管218的噴嘴218N，以噴灑水蒸氣、水及/或壓縮氣體在蒸汽管218的頂部上。蒸汽管218的內側藉由注入水蒸氣、水及/或壓縮氣體通過蒸汽管218至自動清潔腔室226中來清潔。在一些具體實施例中，蒸汽管218的內側藉由注入短脈衝的蒸汽通過蒸汽管218來清潔。在一些具體實施例中，當蒸汽管218在自動清潔腔室中時，清潔管226A至226G噴灑水蒸氣。圖5A至圖5C所示的清潔管226A至226G的數量僅用於說明的目的。其他清潔管的數量與自動加熱及/或發泡設備的配置都在本發明的設想範圍內。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20還包括切換裝置228。切換裝置228可用於執行操作126。切換裝置228可用於切換水蒸氣於蒸汽管218與清潔管226A至226F之間的流動。例如，當蒸汽管218在工作位置時，切換裝置228啟動蒸汽管218中的水蒸氣的流動，並且停止清潔管226A至226G中的水蒸氣的流動。當蒸汽管218在清潔位置時，切換裝置228啟動清潔管226A至226G中的水蒸氣的流動，並停止蒸汽管218中的水蒸氣的流動。在一些具體實施例中，切換裝置228用於切換水蒸氣於清潔管226A至226F之間的流動。例如，切換裝置228可啟動清潔管226A至226F中的水蒸氣的流動，並且停止清潔管226G中的水蒸氣的流動。在一些具體實施例中，切換裝置228可不同時打開清潔管226A至226F。例如，切換裝置228可在清潔過程開始時打開清潔管226A與226D，在清潔過程的中間打開清潔管226B與226F，並且在清潔過程快結束時打開清潔管226C與226F。
請再次參考圖5A與圖5B，自動加熱及/或發泡設備20可更包括閥230。在一些具體實施例中，清潔管226A至226F藉由閥230連接至水箱202W。在一些具體實施例中，閥230可用於控制通過清潔管226A至226F的水蒸氣的量。在一些具體實施例中，閥230可用於控制通過蒸汽管218的水蒸氣的量。在一些具體實施例中，閥230控制通過蒸汽管218輸送至食用液體208的水蒸氣或壓縮氣體的量。例如，需要較少的水蒸氣或壓縮氣體來加熱及/或發泡具有較小體積的食用液體208，且需要較多的水蒸氣或壓縮氣體來加熱及/或發泡具有較大體積的食用液體208。閥230可根據食用液體208的不同參數來控制。在一些具體實施例中，閥230可配置來執行操作126。閥230可用於切換水蒸氣於蒸汽管218與清潔管226A至226F之間的流動。
請再次參考圖5A與圖5B，自動加熱及/或發泡設備20可更包括馬達232。在一些具體實施例中，馬達232可用於執行操作124。馬達232可用於移動蒸汽管218於工作位置與清潔位置之間，蒸汽管218從工作位置注入水蒸氣、水或壓縮氣體至食用液體208中，蒸汽管218在清潔位置中被清潔。在一些具體實施例中，馬達232可用於調整噴嘴218N相對於食用液體208的表面高度之位置。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20可設計為具有預沖洗功能及/或後沖洗功能。當自動加熱及/或發泡設備20不使用時，水箱202W、閥或管（例如蒸汽管218或清潔管226A至226G）中的冷凝水往往積累在水箱202W或管226A至226G中。在自動加熱及/或發泡設備20開始加熱或發泡食用液體208之前，可執行預沖洗。在加熱或發泡食用液體208之後，可執行後沖洗。在一些具體實施例中，在自動加熱及/或發泡設備20內執行預沖洗及/或後沖洗，以避免水蒸氣隨機排出。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20還包括資料連接功能。自動加熱及/或發泡設備20可連接至電子裝置，例如智慧型手機、平板、或伺服器，但是本發明不限於此。自動加熱及/或發泡設備20連接電子裝置，以收集、調整及/或輸入資料與設定。在一些具體實施例中，智慧型手機的應用程式可鏈接至自動加熱及/或發泡設備20。智慧型手機的應用程式可控制用於加熱及/或發泡食用液體208的參數，例如目標溫度或所需的泡沫量。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備20還包括資料收集功能。在一些具體實施例中，可收集資料，用於分析自動加熱及/或發泡設備20的性能。在一些具體實施例中，可收集資料由使用者使用，以分析他的或她的客戶的消費習慣。在一些具體實施例中，可收集資料，用於跨國公司的加盟店位置，以最佳化量、庫存與銷售，並使用這種資料在設定參數中，例如客戶偏好的特定泡沫量、供應的飲料的期望溫度，或在改變杯子或其他元件時調整液體的體積。在一些具體實施例中，可收集資料，用於開發IoT或其他手段來將使用者連接至配料的供應商或技術人員，或向使用者提供視頻或配方。在一些具體實施例中，可收集資料，用於銷售資料給那些希望根據區域、國家或目標群體內的市場行為分析市場資料或客製化產品的人。
圖6為圖2、圖5A與圖5B所示的自動加熱及/或發泡設備20的自動加熱及/或發泡系統60的示意與概略圖。自動加熱及/或發泡系統60用於使用複數個實體來加熱及/或發泡食用液體，例如處理器601、液體感測器602、測量感測器603、溫度感測器604、蒸汽管605、清潔管606、移動台607、介面608與記憶體609。自動加熱及/或發泡系統60中的實體可藉由通信通道鏈接，例如，有線或無線通道，且通過網路彼此相互作用，例如，內部網路或網際網路。在一些具體實施例中，液體感測器602、測量感測器603與溫度感測器604屬於單個實體，或由獨立方操作。在一些具體實施例中，一匯流排線係相互耦接處理器601、液體感測器602、測量感測器603、溫度感測器604、蒸汽管605、清潔管606、移動台607、介面608與記憶體609。在一些具體實施例中，蒸汽管605是一可移動蒸汽管。自動加熱及/或發泡系統60還包括配量單元，用於自動配量食用液體至容器中。例如，待加熱及/或發泡的食用液體可利用泵直接從冰箱輸送至容器。
處理器601用於執行程序指令，程序指令包括工具，工具配置用於用不同的泡沫量加熱及/或發泡不同的飲料，如參考本發明的附圖所述與所示。
液體感測器602用於識別食用液體的類型，如參考本發明的附圖所述與所示。測量感測器603用於檢測食用液體的表面高度，如參考本發明的附圖所述與所示。溫度感測器604用於檢測食用液體的溫度，如參考本發明的附圖所述與所示。在一些具體實施例中，諸如接觸感測器的其他感測器可用於檢測食用液體的量。
蒸汽管605用於注入水蒸氣或壓縮氣體至食用液體中，以加熱及/或發泡食用液體，如參考本發明的附圖所述與所示。清潔管606用於噴灑水蒸氣、水及/或壓縮氣體在蒸汽管上，以清潔蒸汽管，如參考本發明的附圖所述與所示。移動台607用於調整食用液體的表面高度相對於噴嘴的位置，如參考本發明的附圖所述與所示。
介面608用於存取記憶體609中儲存的程序指令與程序指令所用的資料。在一些具體實施例中，介面608可為網際網路介面，其用於通過網路（未圖示）存取遠端儲存的程序指令與程序指令所用的資料。
記憶體609用於儲存處理器601所執行的程序指令與程序指令所用的資料。在一些具體實施例中，記憶體609包括隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、一些其他揮發性儲存裝置、唯讀記憶體（Read-only Memory，ROM）、以及一些其他非揮發性儲存裝置的任何組合。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡系統60可更包括I/O裝置（未圖示）。I/O裝置可包括輸入裝置與輸出裝置，其用於允許使用者與自動加熱及/或發泡系統60互動。在一些具體實施例中，輸入裝置包括例如，按鈕、顯示面板、及其他裝置。此外，輸出裝置包括例如，顯示面板及其他裝置。
在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡系統60還可包括儲存裝置（未圖示）。儲存裝置可用於儲存用於加熱及/或發泡不同的食用液體之公式、程序指令與程序指令所用的資料。在一些具體實施例中，儲存裝置包括非暫時性電腦可讀儲存媒體，例如，磁碟與光碟。
本發明提供自動加熱及/或發泡設備，用於使用感測器來識別不同的食用液體，並且處理、加熱、及/或發泡食用液體。感測器用於決定食用液體的類型、溫度與體積。基於接收的資料，開始、停止或暫停處理、加熱、及發泡處理的操作。利用正確的類型、溫度及/或體積，蒸汽管降低至食用液體中。然後加熱及/或發泡食用液體至所請求的最終狀態（即，選擇的溫度及/或泡沫量）。清潔管或警告系統併入自動加熱及/或發泡設備中，以確保自動加熱及/或發泡設備每次使用後的最佳衛生。
本發明的結構與方法不限於上述的具體實施例，並且可具有其他不同的具體實施例。為了簡化描述並為了便於在本發明的每一具體實施例之間進行比較，在以下每一具體實施例中的相同組件用相同的數字標記。為了使比較具體實施例之間的差異更容易，下面的描述將詳細描述不同具體實施例之間的差異，並且相同的特徵將不再贅述。
圖7A為例示根據本發明的態樣的自動加熱及/或發泡設備70之示意圖。圖7B與圖7D為例示根據本發明的態樣的在不同狀態中的自動加熱及/或發泡設備70之示意圖。圖7C為圖7B的放大圖，且圖7E為圖7D的放大圖。自動加熱及/或發泡設備70在許多方面係相似於自動加熱及/或發泡設備20，為簡潔起見，省略其說明。
請參考圖7A至圖7C，溫度感測器224可置放在液體感測器210與測量感測器214旁邊。在一些具體實施例中，溫度感測器224可為光學感測器。在一些具體實施例中，自動加熱及/或發泡設備70可具有至少兩個溫度感測器224。兩溫度感測器224之中的一者可置放在主體202的頂部附近，並且兩溫度感測器224之中的另一者可置放於主體的底部附近。例如，一溫度感測器（例如圖7B至圖7C所示的溫度感測器224）置放在液體感測器210與測量感測器214旁邊，且另一個溫度感測器（例如圖2所示的溫度感測器224）置放在台座204的表面上。
請參考圖7C，自動加熱及/或發泡設備70還可包括一或多個發光單元272，用於發射光至食用液體208。發光單元272可設置相鄰於液體感測器210。從發光單元272發射的光可由食用液體208反射並且由液體感測器210檢測。在一些具體實施例中，發光單元272可用於發出不同的顏色。例如，發光單元272可包括紅色發光單元、綠色發光單元與藍色發光單元。
請參考圖7D與圖7E，自動加熱及/或發泡設備70的自動清潔腔室226的構造係不同於自動加熱及/或發泡設備20的自動清潔腔室226的構造。自動清潔腔室226可只包括一清潔管226A。清潔管226A可更包括多個孔。例如，所述清潔管226A可包括三個孔，以將水蒸氣、水及/或壓縮氣體噴灑在蒸汽管218的外側上。
前述概述數個具體實施例的特徵，使得熟習該項技藝者可更佳理解本發明的態樣。熟習該項技藝者應理解，他們可很容易將本發明用作基礎來設計或修改其他處理與結構，用於實行相同目的及/或實現本說明書引用具體實施例的相同優勢。熟習該項技藝者也應理解，此類等效構造並未悖離本發明的精神與範疇，且在不悖離本發明的精神與範圍下進行本說明書的各種變化、替換、與改變。
10:方法 20:自動加熱及/或發泡設備 60:自動加熱及/或發泡系統 70:自動加熱及/或發泡設備 102, 104, 106, 108, 112, 114, 122, 123, 124, 126:操作 102A, 102B, 102C:步驟 202:主體 202C:壓縮氣體罐 202W:水箱 204:台座 206:容器 206B:底表面 206T:頂表面 208:食用液體 208S:液體表面 210:液體感測器 212:處理器 214:測量感測器 216:測量感測器晶片 218:蒸汽管 218N::噴嘴 220:顯示面板 222:功能按鈕 224:溫度感測器 226:自動清潔腔室 226A, 226B, 226C, 226D, 226E, 226F, 226G:清潔管 228:切換裝置 230:閥 232:馬達 272:發光單元 601:處理器 602:液體感測器 603:測量感測器 604:溫度感測器 605:蒸汽管 606:清潔管 607:移動台 608:介面 609:記憶體
從以下實施方式連同閱讀附圖可更瞭解本發明的態樣。應注意，根據業界的標準實行，各種特徵件並未依比例繪製。實際上，各種特徵件的尺寸可任意增加或減少，以利於清楚討論。
圖1為表示根據本發明的態樣的用於加熱及/或發泡食用液體的方法之流程圖。
圖2為例示根據本發明的態樣的自動加熱及/或發泡設備之示意圖。
圖3為表示根據本發明的態樣的識別食用液體的類型之流程圖。
圖4為圖2的放大圖。
圖5A至圖5B為例示根據本發明的態樣的在不同狀態中的自動加熱及/或發泡設備之示意圖。圖5C為圖5B的放大圖。
圖6為圖2、圖5A與圖5B所示的自動加熱及/或發泡設備的示意與概略圖。
圖7A為例示根據本發明的態樣的自動加熱及/或發泡設備之示意圖。圖7B與圖7D為例示根據本發明的態樣的在不同狀態中的自動加熱及/或發泡設備之示意圖。圖7C為圖7B的放大圖。圖7E為圖7D的放大圖。
102,104,106,108,112,114,122,123,124,126:操作

Claims (24)

  1. 一種自動加熱及/或發泡設備，其包括： 一主體； 一台座，其連接至該主體並且用於支撐一容器，該容器盛裝一食用液體； 一液體感測器，其連接至該主體並用於識別該食用液體的類型； 一測量感測器，其用於檢測該食用液體的一表面高度及/或體積；及 一蒸汽管，其連接至該主體，該蒸汽管包括一噴嘴，該噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至該食用液體中，以加熱及/或發泡該食用液體。
  2. 如請求項1之自動加熱及/或發泡設備，其進一步包括一溫度感測器，其連接至該主體並用於檢測該食用液體的溫度及/或盛裝該食用液體的該容器的溫度。
  3. 如請求項2之自動加熱及/或發泡設備，其中該食用液體藉由該蒸汽管提供的該水蒸氣加熱至一目標溫度。
  4. 如請求項3之自動加熱及/或發泡設備，其中該食用液體及/或盛裝該食用液體的該容器的目標溫度根據該食用液體的類型來決定，且該食用液體及/或盛裝該食用液體的該容器的目標溫度由該溫度感測器監測。
  5. 如請求項1之自動加熱及/或發泡設備，其中該台座包括一移動台並且用於調整該食用液體的表面高度相對於該噴嘴的位置。
  6. 如請求項1之自動加熱及/或發泡設備，其中該蒸汽管包括一移動元件，並且用於調整該噴嘴在該食用液體內的位置。
  7. 如請求項1之自動加熱及/或發泡設備，其進一步包括至少一清潔管，其用於噴灑水蒸氣、水及/或壓縮氣體在該蒸汽管上，以清潔該蒸汽管。
  8. 如請求項1之自動加熱及/或發泡設備，其中該噴嘴在該食用液體中相對於該食用液體的表面高度之位置係基於該液體感測器所識別之該食用液體的類型來調整。
  9. 如請求項1之自動加熱及/或發泡設備，其中該噴嘴在該食用液體中相對於該食用液體的表面高度之位置係基於該測量感測器及/或探針所檢測之該食用液體的體積來調整。
  10. 如請求項1之自動加熱及/或發泡設備，其中該噴嘴在該食用液體中相對於該食用液體的表面高度之位置係基於一配方來調整。
  11. 一種自動加熱及/或發泡設備，其包括： 一主體； 一蒸汽管，其連接至該主體，該蒸汽管包括一噴嘴，該噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至一食用液體中，以加熱及/或發泡該食用液體；及 至少一清潔管，其連接至該主體，該清潔管用於噴灑水蒸氣、水、及/或壓縮氣體在該蒸汽管上，以清潔該蒸汽管。
  12. 如請求項11之自動加熱及/或發泡設備，其進一步包括一馬達，其用於移動該蒸汽管於一工作位置與一清潔位置之間，其中該蒸汽管在該工作位置注入水蒸氣、水或壓縮氣體至該食用液體中，該蒸汽管在該清潔位置中被清潔。
  13. 如請求項11之自動加熱及/或發泡設備，其進一步包括一切換裝置，其用於切換該水蒸氣、水及/或壓縮氣體於該蒸汽管與該清潔管之間的流動。
  14. 如請求項11之自動加熱及/或發泡設備，其進一步包括一水箱與一壓縮氣體罐，其中該水箱與該壓縮氣體罐連接至該蒸汽管及/或該至少一清潔管。
  15. 如請求項11之自動加熱及/或發泡設備，其中該至少一清潔管橫向圍繞該蒸汽管，以噴灑水蒸氣、水及/或壓縮氣體在該蒸汽管的一外側上。
  16. 如請求項11之自動加熱及/或發泡設備，其中該蒸汽管的一內側藉由注入水蒸氣、水及/或壓縮氣體通過該蒸汽管至一腔室中來清潔。
  17. 一種加熱及/或發泡液體的方法，其包括： 識別一食用液體的類型； 檢測該食用液體的一表面高度及/或體積； 基於該食用液體的類型及/或體積及/或一配方，以調整一蒸汽管的一噴嘴在該食用液體中相對於該食用液體的表面高度之位置；及 通過該蒸汽管的該噴嘴注入水蒸氣或壓縮氣體至該食用液體中，以加熱及/或發泡該食用液體。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包括根據該食用液體的類型，決定該食用液體的一目標溫度，且使用該水蒸氣加熱該食用液體至該目標溫度。
  19. 如請求項17之方法，其進一步包括藉由至少一清潔管以清潔該蒸汽管。
  20. 如請求項19之方法，其進一步包括移動該蒸汽管於一工作位置與一清潔位置之間，其中該蒸汽管在該工作位置注入水蒸氣或壓縮氣體至該食用液體中，該蒸汽管在該清潔位置中被清潔。
  21. 如請求項19之方法，其進一步包括切換該水蒸氣、水、及/或壓縮氣體的流動於該蒸汽管與該清潔管之間。
  22. 一種自動加熱及/或發泡設備，其包括： 一主體； 一台座，其連接至該主體並且用於支撐一容器，該容器盛裝一食用液體； 一液體感測器，其連接至該主體並用於識別該食用液體的類型；及 一蒸汽管，其連接至該主體，該蒸汽管包括一噴嘴，該噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至該食用液體中，以加熱及/或發泡該食用液體。
  23. 一種自動加熱及/或發泡設備，其包括： 一主體； 一台座，其連接至該主體並且用於支撐一容器，該容器盛裝一食用液體； 一測量感測器，用於檢測該食用液體的一表面高度及/或體積；及 一蒸汽管，其連接至該主體，該蒸汽管包括一噴嘴，該噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至該食用液體中，以加熱及/或發泡該食用液體。
  24. 一種自動加熱及/或發泡設備，其包括： 一主體； 一台座，其連接至該主體並且用於支撐一容器，該容器盛裝一食用液體； 一溫度感測器，其連接至該主體並用於檢測該食用液體的溫度及/或盛裝該食用液體的該容器的溫度；及 一蒸汽管，其連接至該主體，該蒸汽管包括一噴嘴，該噴嘴用於注入水蒸氣或壓縮氣體至該食用液體中，以加熱及/或發泡該食用液體。
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