TWI607730B

TWI607730B - 透明的手沖咖啡器材

Info

Publication number: TWI607730B
Application number: TW104119905A
Authority: TW
Inventors: 謝基生
Original assignee: 謝基生
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2017-12-11
Also published as: TW201700047A

Description

透明的手沖咖啡器材

本發明涉及一種咖啡器材，特別涉及雙層過濾杯、控制閥與雙層咖啡杯組合用於手沖的方法與其透明裝置。

目前咖啡世界主要分成兩種：以濃縮咖啡為主作出來的叫義式咖啡，例如，以濃縮咖啡加約四倍的牛奶叫做拿鐵(Latte)、比「拿鐵」更多牛奶的叫做卡布奇諾(Cappuccino)、以濃縮咖啡加巧克力糖漿和牛奶的叫做摩卡(Café Mocha)、以濃縮咖啡加水的叫做美式咖啡…等；另一種是以產地作區分的像藍山、曼特寧這種稱為單品咖啡。

通常，義式咖啡為兩種以上的綜合咖啡豆形成。

單品咖啡主要都是追求「單一」咖啡豆本身的風味。不同地區、不同氣候、不同咖啡樹種以及不同咖啡生豆處理、烘焙程度等，都會影響到咖啡豆的味道。而大家要喝單品咖啡就是為了要喝到不同產區各自「獨特」的味道。這些單品咖啡的沖煮方式通常就是使用賽風(虹吸式)、美式咖啡機、手沖濾泡等方法。

一般手沖(手工沖泡)咖啡濾泡組，其咖啡粉(顆粒)的過濾方法大部份是採用過濾紙(布)鋪設在塑料或金屬製的過濾杯內，然後將磨好的咖啡粉計量投入到過濾紙圍繞的空間內，再以澆熱水「預作悶蒸(in bloom)」動作，然後再連續或斷續性地注入熱水，進行熱水與咖啡粉(末)的過濾與沖泡，即形成可飲用的咖啡(液)。

過濾杯常見的有塑料製成，較好的有採用不鏽鋼、陶瓷或玻璃製成。但大多數是採用過濾紙作過濾咖啡渣的動作，其中，過濾紙對有些咖啡粉過濾中會吸收其帶有「香氣」的揮發性油脂，所以有某些調配師(Barista)會教導「避免沖碰到過濾紙」。有部份不肖廠商產製的過濾紙大都採取「漂白劑」等有害紙張。較講究的也有採用「金屬網」取代過濾紙者。

目前，常見國內外業界的咖啡師在手沖咖啡過程，都會有一個悶蒸的動作，指的是在手沖過程中，正式注水前，將少量熱水均勻地濕潤咖啡粉表面的預備動作。其中，悶蒸時間(約30~60秒)的過程中，因為咖啡粉與空氣接觸表面積變大，更因為過濾杯邊緣環境(例如在開冷氣的場所)的影響，使得水溫或咖啡液(咖啡粉與水兩者的混合)的溫度降低得「太快」，在過濾杯內咖啡粉層「中心」範圍與「邊緣」部份造成約1~3度C的溫差，其容易影響咖啡萃取不足的沖煮結果。

不僅「悶蒸」過程、過濾紙吸水後向杯外環境的散熱以及注水「沖泡」速度、熱水與咖啡粉接觸時間等，都會造成過濾杯「內」與「外」的溫差增大，也就是說，杯內咖啡萃取溫度過低或不足，這都將「明顯」影響咖啡口感程度。

即使大師沖泡的同一杯咖啡，因為不同人的品嘗而對咖啡口味也會有許多不同的口感味覺，所以如果，自己完全「按照」大師所定出的規則與辦法來沖泡，頂多也只是沖出了有「味道」的咖啡，畢竟，喝咖啡享受樂趣的個人應該有方法喝到「適合自己」口味的好咖啡！其實，如果能夠用科學的方法了解咖啡萃取的原則，輔以適當(例如透明可視)的手工咖啡濾泡組，適當地調整「咖啡粉」與「水」兩者混合的比例、與兩者接觸的時間長短，絕對能夠提升咖啡沖煮的觀念跟萃取技巧。

因此，要手工沖泡「適合自己口味」一杯好咖啡的器具實有其必要性。

中華民國新型專利第M331923號「泡茶杯」，其摘要如下：一種泡茶杯，其係設有一杯體，杯體的杯底中央穿設一流孔，於流孔頂端嵌放一止水球，於流孔的周圍由底面朝下伸設四個導引件，杯體底緣結合一周圍朝下伸設三個腳板的底座，於底座內設置一頂撐盤，該頂撐盤係套設於各導引件，且於中間配合流孔朝上伸設一頂桿；杯體係以腳板站立，欲將內部的茶水朝外流出時，係以頂撐盤接觸並置放於茶杯上，此時杯體下移而讓頂撐盤配合導引件滑動上移，以頂桿推開止水球使茶水朝下流出，如此，藉由頂撐盤穩定滑移的設計達到泡茶動作流暢的功效。

評語：查第M331923號「泡茶杯」，其技術特徵述及一止水球。

以餐具、廚具等家用品為主的日本岩城株式会社(日文發音為iwaki)目前生產的「滴漏式咖啡壺」，其滴漏的技巧靠熟練的手勢姿態，如改以手動調整滴漏的控制閥，相對較易掌握技巧。

本發明實施例其係特地闡明並提出具有一種利用透明玻璃形成的雙層過濾杯，其裝置的功能在於「過濾」與「沖泡」過程中，可以減少其杯內杯外溫差的增大，目前，一般咖啡過濾杯容易使杯內熱水的「熱能」因「熱對流」與「熱傳導」流失到杯外，造成杯內咖啡萃取溫度的過低或不足，明顯影響其口感程度。因此，提出一種具有隔熱保溫功能的雙層過濾杯。

上述雙層過濾杯的裝置包含：有內外兩層杯體與其兩層杯體之間的中空層，其中，中空層為一抽真空的空間，此空間具有「隔熱」作用，其內層杯內的水與咖啡粉末進行「悶蒸」與「沖泡」過程中，其水溫不容易經過其過濾杯體的內層、中空層與外層而導出過濾杯外的環境中。

上述之雙層過濾杯其裝置的內層杯內上部可容納注入的水與咖啡粉末(咖啡液)；與其內層杯內底部可容納一對應大小尺寸的過濾片(單元)。其中，咖啡液經過其過濾片的過濾後，再經由其外層杯外底部的一濾出口所濾出。

本發明實施例其係特地進一步闡明並提出一種利用一雙層過濾杯與一控制閥搭配應用的裝置，使經過此雙層過濾杯之濾出口所濾出的咖啡液，進一步可經過一外接的控制閥，用以控制其所濾出咖啡液的「流量與流速」，也就是說，再藉由一手動的控制閥，用以控制此雙層過濾杯內「水與咖啡粉末」接觸的「時間」，避免其接觸時間過長或過短，產生過度「苦澀」口感。

本發明實施例其係特地更進一步闡明並提出一種利用一雙層過濾杯、一控制閥、與一底部鍍有奈米銀膠的雙層咖啡杯等三者搭配應用的透明裝置，使經過「流量與流速」控制後所濾出的咖啡液，可在此雙層咖啡杯再度進行「加熱」的動作，用以遞補「悶蒸」過程至經過「流量與流速」控制後所濾出咖啡液的部份「失溫」，增加溫度「熱一點比較好喝」的口感。

本發明實施例更藉由一雙層過濾杯以及一雙層過濾杯、一控制閥、與一雙層咖啡杯等三者搭配應用的透明裝置，其特徵具有可容易影響咖啡沖泡(萃取)口味的相關變數，例如悶蒸動作的溫度、咖啡的萃取時間與萃取溫度等。尤其重要者，藉由本發明實施例各種實驗數據與調配，可容易改變影響咖啡的不同口感進而找出「適合自己口味」一杯好咖啡的方法。

本發明實施例更藉由一雙層過濾杯、一控制閥、與一雙層咖啡杯等三者的容易組合或拆卸，除個人使用外也很適合搭配在營業場所與教學實驗的用途。

本發明實施例，其中，「透明」的材質係為硼矽酸鹽玻璃(Boron silicate，又名耐熱玻璃，以SiO₂和Be₂O₃為主要成分，具有良好的耐熱性和化學穩定性，用以製造烹飪器具、實驗室儀器、金屬焊封玻璃等)製成的。

請參閱第1圖為本發明實施例雙層過濾杯側視示意圖；請參閱第1圖A為本發明實施例雙層過濾杯組成示意圖以及；請參閱第1圖B為本發明實施例玻璃過濾片外觀示意圖。

如第1圖、第1圖A與第1圖B，其中，雙層過濾杯1分有內層杯11與外層杯12，其中，外層杯12主要係可套入內層杯11與露出一濾出口121，並使內層杯11與外層杯12之間形成一空間稱為中空層14，中空層14已抽成真空狀態，主要用於兩層杯之間的「隔熱」作用。其中，內層杯11內部主要作為注入熱水與添入咖啡粉混合置放的容器(如圖中具有螺紋狀的杯體內)以及；其內層杯11內部底下另有一空間可容納一對應尺寸圓形狀的過濾片15，用以過濾其內層杯11內咖啡粉沖泡後剩餘的咖啡渣之用。

其中，外圓環器皿13如一般實驗用的玻璃器皿一樣，但是此外圓環器皿13中心挖出一孔洞131，外圓環器皿13在本實施例中具有兩個作用：一是在此雙層過濾杯1不使用時可方便置放桌面上；另一是當雙層過濾杯1使用時可方便置放在其他的咖啡沖泡器材上，這些「其他的咖啡沖泡器材」，就如後面第2圖C的一雙層咖啡杯3與第3圖A的一控制閥2、一雙層咖啡杯3。

請參閱第2圖為本發明實施例雙層過濾杯側視示意圖；請參閱第2圖A為本發明實施例雙層過濾杯濾出口表面張力示意圖；請參閱第2圖B為本發明實施例雙層咖啡杯示意圖以及；請參閱第C圖2為本發明實施例雙層過濾杯延伸搭配應用示意圖一。

如第2圖的雙層過濾杯1，其所露出一濾出口121為什麼一定要「露出」外圓環器皿13的孔洞131(如小虛線框所示)？

如第2圖A的大虛線框所示，如果濾出口121沒有「露出」於外圓環器皿13的孔洞131，則濾出口121所濾出的咖啡液51會因為孔洞131邊緣玻璃光滑的表面上產生一種「表面張力Surface tension」，使得連續濾出的咖啡液51直接往「孔洞131邊緣的玻璃光滑表面流動」，最後沿外圓環器皿13的邊緣再加上「重力」作用，使得咖啡液51大部份僅往雙層咖啡杯3的杯外流出，造成浪費。

如第2圖B的雙層咖啡杯3，其杯口的「外徑」至少要略小於外圓環器皿13的「內徑」，也就是說，欲使雙層過濾杯1架設於雙層咖啡杯3時容易「穩住」。

如第2圖C：一雙層過濾杯1架設於一雙層咖啡杯3上一起搭配應用時，其中，熱水壺4注出熱水41的溫度一般約90~95度C之間，與咖啡粉末5在內層杯11的上部杯體內混合，進行「悶蒸」動作時，一方面會釋放咖啡粉末(細顆粒)中的氣體(以二氧化碳為主)，這氣體會帶走一部份熱水41的熱量(假設為H1)；另一方面會因為內層杯11的上部內咖啡粉末5的空間因二氧化碳釋出後會使熱水41滲入，此滲入熱水41的熱量有一部份(假設為H2)被咖啡粉末5吸收形成「溶解」現象；又再另一方面會在內層杯11咖啡液，有一部份咖啡液的溫度(假設為H3)被「熱對流」與「熱傳導」擴散到內層杯11的外圍。

經過上述溫度的量測，一般傳統慣用的單層過濾杯(玻璃、塑料或金屬製)，常溫環境下五分鐘左右，自溫度約90~95度C的熱水41減掉(H1+H2+H3)後約剩下45~55度左右。本發明實施例的雙層過濾杯1，在其濾出口121所濾出的咖啡液51量測，則可維持約在70~80度C之間，顯然，雙層過濾杯1的中空層14具有明顯「隔熱」效果，也就是說，雙層過濾杯1中的H3相對之下幾乎等於趨近「0」。

由「先前技術」所述及之「悶蒸」動作，在第2圖C看來，主要也是在雙層過濾杯1內的水41與咖啡粉末5，進行「悶蒸」的動作。就相關沖煮咖啡技術，國際知名illy咖啡書籍資料、業界先進經驗分享、與常見的自動咖啡機沖泡方法，就對不同咖啡品種，咖啡豆烘焙深淺度與咖啡粉粗細度等而言，對於「悶蒸」的動作有無其「必要性」？或者要「悶」多久？

但是，咖啡技術就現代科學理論與國際著名咖啡公司研究單位等實驗數據均證實：水與咖啡粉接觸的「時間」與「溫度」對咖啡口味影響有著必然絕對的關係！

其中，就其水與咖啡粉接觸「時間與溫度」的進一步「管控」，本發明實施例對第2圖C增加了一控制閥2。

參閱第3圖為本發明實施例雙層過濾杯搭配管控示意圖以及；請參閱第3圖A為本發明實施例雙層過濾杯延伸搭配應用示意圖二。

如第3圖的搭配管控應用例中，其中包含一雙層過濾杯1、一控制閥2與一雙層咖啡杯3。其與第2圖相較可見是多了一控制閥2。其中控制閥2是用以控制其雙層過濾杯1所濾出咖啡液5的「流量與流速」，也就是說，再藉由其一手動把手221的手動旋轉其控制閥2，則可以控制雙層過濾杯1內「水與咖啡粉末」接觸的「時間」與「流量」。

如第3圖，控制閥2之上與下部均各有一圓形狀大小與規格不同的器皿，其中，上部的第一器皿23比下部的第二器皿24略為「小」一點，其主要是「小」到使雙層過濾杯1的外圓環器皿13可以「容易套入」小器皿；其中，下部的第二器皿24的大小則與外圓環器皿13的大小相同，其第一器皿23、第二器皿24、外圓環器皿13與雙層咖啡杯3杯口等的關係大小，如第2圖C與第3圖A的第一器皿23與第二器皿24的疊架23/24所示。

如第3圖，其中雙層咖啡杯3也是分有內杯31與外杯32兩層，其兩層之間的空間稱為中空層34。其中，內杯31內部主要作為盛咖啡液51的容器以及；與內杯31底下外側係高溫燒結有一層的奈米銀膠35，奈米銀膠35的導熱係數接近金屬銀，有利將接觸熱源(圖中未繪出)的熱量傳導到內杯31內的咖啡51中。

如第3圖A，在雙層過濾杯1內的水(或熱水)41與咖啡粉5混合後經過濾片15所過濾出來的咖啡液51必須經過控制閥2手動把手221的手動旋轉給予作「關閉」或「通過」的控制動作。

如第3圖A，當控制閥2處於「關閉」的控制時，使得過濾片15上方的熱水41與咖啡粉5兩者之間可以預先進行業界所謂的「悶蒸」動作(例如約悶蒸30秒)，使咖啡粉5在熱水41適當的溫度(例如92度C)下，預先進行咖啡粉5內的某些成份中，例如其中成份中的揮發性油脂(香氣)可以逐漸地「溶解」與「擴散」到雙層過濾杯1內的熱水41裡。

當控制閥2處於「通過」的控制時，在過濾片15下方的咖啡(液)51「濾出」流量的多寡與流速的快慢等動作，均受到控制閥2之一手動把手221的旋轉操作加以控制。

其中咖啡液51自控制閥2「濾出」後，可直接滴落到器皿24支撐下的雙層咖啡杯3內。

其中，咖啡液51自控制閥2「濾出」到達雙層咖啡杯3內時，咖啡液51的平均溫度可能已經降低到「有必要另外增高其溫度後比較好喝」的程度時，此時可利用一熱源將產生的熱量經雙層咖啡杯3底部的奈米銀膠35，以「熱傳導」方式傳導到雙層咖啡杯3內杯31內的咖啡液51中，並再藉由「熱對流」使咖啡液51上方與下方對流達到最後的「熱平衡」，使在內杯31內的咖啡液51形成一比較好喝的「均勻」溫度。

如第3圖A，其中，奈米銀膠35將熱量傳導到內杯31內的咖啡液中，利用熱對流方式可逐漸地將內杯31內的咖啡達到「熱平衡」。但也可以用一玻璃棒攪拌加速其熱平衡速度，使短暫時間即可飲用到「較」高溫好喝的熱咖啡。

其中，雙層咖啡杯3杯體的形狀不受拘束，如為圓錐狀(也可為圓柱狀或具有外觀優美的其他形狀)，但其雙層咖啡杯3杯口圓直徑大小最好能配合控制閥2底下的第二器皿24的內徑，以利方便套住搭配應用。

其中，如第3圖與第3圖A所示，本發明實施例顯然也把一雙層過濾杯1、一控制閥2與一雙層咖啡杯3三個單元視為「一體」，在此定義為「手沖咖啡的透明器材」100。

由上述內容與圖示可知，本發明實施例的雙層過濾杯1，其作用與一般習用的過濾杯很相似，但是，其不同有四點：

一是本實施例雙層過濾杯1其內層杯11與外層杯12之間形成一具「隔熱」作用的中空層14，一般習用的過濾杯僅是單層杯。

二是本實施例雙層過濾杯1杯內底部有一圓形的空間可更換(可自由存入、取出)或固定(與內層杯12杯體燒結在一起)一片對應尺寸大小的過濾片15。例如其在同一過濾面積範圍，具有不同過濾孔隙大小的規格片可供選擇，用以對應配合使用者採用不同研磨過之咖啡粉的「粗細度」，若粗的粉末要用大孔隙的過濾片15，反之用小孔隙。

其中，雙層過濾杯1杯內需要時，也可以「更改」放置一般傳統使用的過濾紙或過濾布。

三是本實施例雙層過濾杯1與控制閥2的結合，其用途較一般習用的過濾杯除了具有「過濾」功能以外，更具有控制「過濾」後之流量與流速的作用。

四是本實施例雙層過濾杯1與控制閥2的結合，適合「實驗」與「調配」各種不同手沖咖啡品味變化的組合參考之用，相對地，一般習用的咖啡過濾杯，其純以手工「熟練技巧」來控制過濾杯內咖啡液濾出的「時間與流速」。其中，每位不同手工熟練技巧的調配師，對初學者所教導出來的「技巧」不盡相同，各有門派。本實施例係以「保溫隔熱」與「時間與流速」為基礎，取代其手工的「熟練技巧」來作輔助或控制。

通常，調配適當口味的方法有許多種，例如咖啡的品種與咖啡豆的烘焙度。本發明實施例僅就從「已選擇好品質與研磨過的咖啡粉」開始，進行手工調配技術的應用說明。

本發明實施例的控制閥2，其作用與一般習用的手動控制閥很相似，但其組合應用上則有兩個不同點：一是控制閥2的固定閥口21其上端有一進閥口211係穿過一第一器皿23與其下端有一出閥口212係穿過一第二器皿24，(如第5圖B)；二是其固定閥口21上設有一刻度表213，用以標示手動把柄221所在的位置。

本發明實施例的雙層咖啡杯3，其作用與一般習用的雙層咖啡杯很相似，但此雙層咖啡杯3有一不同的特點就是：雙層咖啡杯3的內杯31的底部鍍有一層可導熱的「奈米銀膠」35。

其中，奈米銀膠35的作用：就是填充內杯31的底部與發熱源之間大大小小表面不平滑的空隙，增大發熱源與內杯31底部的接觸可有效地導熱的面積。

上述的發熱源，可以是一般電阻式電熱器、電磁爐、半導體致冷片(TE cooler)或其他輻射熱源(例如紅外瓦斯爐等)。

本發明實施例的目的是提供一種透明的雙層過濾杯1，其可自由挑選可更換與可多次重複使用其過濾片15，可避免使用到其可能具有漂白劑的過濾紙，更可減少因「使用後丟棄」的過濾紙(布)達到合乎環保與多次重複使用的經濟效益。

本發明實施例的再一目的是提供一種透明的雙層過濾杯1，使水與咖啡粉末進行悶蒸動作時，具有保溫隔熱效果。

本發明實施例的再一目的是提供一種透明的雙層過濾杯1與一控制閥2搭配的應用，可以控制雙層過濾杯1內「水與咖啡粉末」接觸的「時間」與「流量流速」的管制。

本發明實施例的再一目的是提供一種手沖咖啡透明的器材100的應用組合，其中藉由雙層咖啡杯3底所設的奈米銀膠35可將熱量傳導到其杯內的咖啡液中，即可飲用到較「高溫」、較「適合自己口味」的熱咖啡。

本發明實施例的另一目的是提供一種採用手沖咖啡透明的器材100，其透明度相對非透明濾泡組裝置，在過濾沖泡過程中可提供多角度方向「目睹」沖泡過程狀況，增加喝咖啡沖泡閒聊的樂趣與觀察式的「教學」技巧。

H1、H2、H3‧‧‧溫度

1‧‧‧雙層過濾杯

1/2‧‧‧雙層過濾杯1與控制閥2

11‧‧‧內層杯

111‧‧‧圓錐狀螺紋杯體

111A‧‧‧短圓管

112‧‧‧內圓環器皿

112A‧‧‧短圓管

1121‧‧‧孔洞

12‧‧‧外層杯

121‧‧‧濾出口

122‧‧‧邊緣

13‧‧‧外圓環器皿

131‧‧‧孔洞

14‧‧‧中空層

15‧‧‧過濾片

2‧‧‧控制閥

21‧‧‧固定閥口

21/22‧‧‧手動旋轉閥

211‧‧‧進閥口

212‧‧‧出閥口

213‧‧‧刻度表

22‧‧‧旋轉閥門

221‧‧‧手動把柄

222‧‧‧中心細孔

223‧‧‧螺旋柱

2231‧‧‧螺帽

23‧‧‧第一器皿

23/24‧‧‧第一器皿23與第二器皿24的疊架

231‧‧‧孔洞

24‧‧‧第二器皿

241‧‧‧孔洞

3‧‧‧雙層咖啡杯

31‧‧‧內杯

32‧‧‧外杯

33‧‧‧中空層

34‧‧‧熱源

35‧‧‧奈米銀膠

4‧‧‧熱水壺

41‧‧‧熱水

5‧‧‧咖啡粉

51‧‧‧咖啡液

6‧‧‧杯檯

61‧‧‧圓孔

7‧‧‧加熱機

100‧‧‧手沖咖啡的透明器材

第1圖為本發明實施例雙層過濾杯側視示意圖。

第1圖A為本發明實施例雙層過濾杯組成示意圖。

第1圖B為本發明實施例玻璃過濾片外觀示意圖。

第2圖為本發明實施例雙層過濾杯側視示意圖。

第2圖A為本發明實施例雙層過濾杯濾出口表面張力示意圖。

第2圖B為本發明實施例雙層咖啡杯示意圖。

第2圖C為本發明實施例雙層過濾杯延伸搭配應用示意圖一。

第3圖為本發明實施例雙層過濾杯搭配管控示意圖。

第3圖A為本發明實施例雙層過濾杯延伸搭配應用示意圖二。

第4圖為本實施例內層杯形成示意圖。

第4圖A為本實施例雙層過濾杯形成示意圖。

第5圖為本實施例控制閥組件示意圖一。

第5圖A為本實施例手動旋轉閥分解示意圖。

第5圖B為本實施例控制閥側視示意圖。

第5圖C為刻度表裝設示意圖。

第6圖為本實施例雙層咖啡杯示意圖。

第6圖A為本實施例雙層咖啡杯底部導熱示意圖。

第6圖B為本實施例底部導熱裝置示意圖。

第7圖為本實施例雙層過濾杯之杯檯應用示意圖。

第7圖A為本實施例雙層過濾杯之杯檯應用側視示意圖。

第7圖B為加熱器應用例一示意圖。

第7圖C為加熱器應用例二示意圖。

本發明實施例為達到上述的目的，請參閱下列實施例：其中，前文與後面所述及之「吹管、高溫燒結」係為「玻璃手工師父」常用的技藝用語，一般師父都非常熟悉此技術工藝(人工嘴巴吹進玻璃管內的手藝與1300~1600度C的高溫將兩獨立的玻璃部份熔解連結在一起)，在此不另詳述。

實施例一：製作一雙層過濾杯1。

本發明實施例的雙層過濾杯1，如第1圖，其主要可分為一內層杯11與一外層杯12，其中，外層杯12主要係可套入內層杯11與露出一濾出口121，並使內層杯11與外層杯12之間形成一空間稱為中空層14，中空層14已抽成真空狀態，主要用於兩層杯之間的「隔熱」作用。其中，其內層杯11內部底下另有一空間可容納一對應尺寸圓形狀的過濾片15，用以過濾其內層杯11內咖啡粉沖泡後剩餘的咖啡渣之用以及；雙層過濾杯1底下露出有一濾出口121。

請參閱第4圖為本實施例內層杯形成示意圖與請參閱第4圖A為本實施例雙層過濾杯1形成示意圖。

如第4圖形成一內層杯11：如第4圖，內層杯11係又由一圓錐狀螺紋杯體111與一內圓環器皿112形成。

其中，圓錐狀螺紋杯體111係將一圓直徑約4.5cm的硼矽酸鹽透明玻璃長圓管，其內管形成螺紋狀，裁剪一長約9cm短圓管111A，將此短圓管111A的一端以吹管與高溫燒結方式加以擴大到約8.5cm，形成一圓錐狀螺紋杯體111。

圓錐狀螺紋杯體111杯體內側具有螺紋狀的表面，其凸凹螺紋的表面除美觀以外，還可增加熱水與咖啡粉混合後所接觸的面積，但是，對於單人份量較少的咖啡粉而言，其所接觸的面積的效益影響不很明顯時，可將其中具有「螺紋狀」的表面更改使用具有平滑狀表面也是可以使用。

重要的是，若具有螺紋狀的內層杯11，則其內部底下可容納一過濾片15的空間外圍(如第4圖)，則不宜具有螺紋狀的表面，否則，其置入圓形的過濾片15時，其螺紋狀的凸凹表面與過濾片15之間所接觸的地方，會造成一無數個的「空隙」，反而洩露出較細部份的咖啡渣。

其中，內圓環器皿112係將一圓直徑約4.5cm的硼矽酸鹽透明玻璃長圓管，其內管無螺紋狀，裁剪一長約0.5cm短圓管112A，將該短圓管112A以吹管與高溫燒結形成一圓形凹狀的器皿，在凹狀的器皿底下燒結出一V字形的孔洞1121，形成一內圓環器皿112。

將一圓錐狀螺紋杯體111較窄的杯底與一內圓環器皿112凹字上部以吹管高溫燒結形成一內層杯11。

其中，內層杯11底部露出有一倒V字形的孔洞1121以及；其內圓環器皿112內部有一空間可以容納一對應尺寸的過濾片15(圖中未繪出，請參閱第2圖C)。

其中，其內圓環器皿112內部可以容納過濾片15的空間中，可形成可任意存取此一過濾片15的「活動式」方式，或直接將過濾片15「固定式」高溫燒結在內圓環器皿112內部。

其中，內層杯11底部的孔洞1121，其孔洞口如附圖所示略為「外凸」，以利與外層杯12一起吹管高溫燒結時增加其燒結接觸面積而使內層杯11的杯體更為「穩固」。

如第4圖A形成一外層杯12：如第4圖A的外層杯12，可購買一般透明耐熱玻璃形成的圓錐狀的單層杯，此單層杯內部空間的大小至少可容納如第4圖所形成的內層杯11，此單層杯較窄的底部燒結形成具有一直徑約5mm、長約1.5cm的圓管121；然後將內層杯11置入外層杯12內，使內層杯11底部的孔洞1121與外層杯12內的中心孔的邊緣122接觸，然後高溫燒結。

將圓管121插入一外圓環器皿13中心的孔洞131，形成一雙層過濾杯1。

如第4圖A，如此形成的雙層過濾杯1，其內層杯11、外層杯12與兩杯體之間的空間為中空層14。

有一重點須注意的是：上述之「使內層杯11底部的孔洞1121與外層杯12內的中心孔的邊緣122接觸，然後高溫燒結」的形成過程中，必須在其「高溫燒結形成」之後，就必須先行在此中空層14內作「抽真空」的動作。否則，抽完真空後即進入「保溫」動作階段時，其「真空」狀態在「保溫」過程中，會造成雙層過濾杯1的破裂。這可能涉及其「真空」狀態下，其內層杯11與外層杯12的「熱應力」不同之故。

此中空層14對雙層過濾杯1而言，如第2圖A所述之：當在雙層過濾杯1內進行悶蒸動作時，有一部份咖啡液的溫度 H3被「熱對流」與「熱傳導」擴散到內層杯11的外圍，此時因為中空層14內部具有導熱係數非常低的狀態(抽成真空)阻擋了H3，使H3無法擴散到內層杯11的外圍。這就定義了雙層過濾杯1具有非常重要的「保溫」作用。

如第4圖A，其中雙層過濾杯1底部露出一圓管121，此圓管121在後面實施例中為方便說明，也稱為濾出口121。

其中，本實施例雙層過濾杯1內可容納的過濾片15，為符合國家食品安全規定，係暫時採用德國DURAN Group全球領先高硼矽玻璃製造商(已有超過120年的歷史)，其所生產的玻璃過濾片(Filter disc with glass rim)。

本實施例的過濾片15(玻璃過濾片15)清洗的方法，是將過濾片15浸泡於食用級蘇打粉溶液內約5~10分鐘，一般咖啡器材用品店均有出售這種咖啡粉渣清洗的蘇打粉。

如此，過濾片15不僅方便清洗，更可隨時因為採用不同研磨粗細度的咖啡粉，而選擇改變選用相同圓徑大小但不同過濾孔隙大小的過濾片15，其各種式樣規格齊全(詳見2013德國DURAN Group產品規格手冊)。

實施例二：形成一控制閥2。

請參閱第5圖為本實施例控制閥組件示意圖、第5圖A為本實施例手動旋轉閥分解示意圖、第5圖B為本實施例控制閥側視示意圖與第5圖C為刻度表裝設示意圖。

如第5圖，自理化儀器行購一玻璃型的手動旋轉閥21/22，其主要分解圖如第5圖A所示。其係有一固定閥口21與一旋轉閥門22組成(為便利了解特將手動旋轉閥符號設為(21/22)。將固定閥口21兩端的圓形玻璃管，分別裁剪成各剩約1.5~2.0cm長度。

另外準備圓形狀不同圓直徑的器皿兩個，其中，上部的第一器皿23比下部的第二器皿24略為「小」一點，例如第一器皿23的圓直徑為8cm與第二器皿24的圓直徑為8.5cm，其主要是「小」到使雙層過濾杯1的外圓環器皿13可以「容易套入」小第一器皿23；其中，下部的第二器皿24的大小則與外圓環器皿13的大小相同，其第一器皿23、第二器皿24、外圓環器皿13與雙層咖啡杯3杯口等圓直徑的對應大小，如第2圖C與第3圖A的23/24所示。

其中，上下部的兩個器皿在其中央處各分別燒灼鑿出一直徑約0.8cm圓形的孔洞231與孔洞241，然後將固定閥口21的兩端再分別插入圓形的孔洞2311與孔洞241內，形成一控制閥2，如第5圖B。

如第5圖A與第5圖B，固定閥口21其上端玻璃管管口定義為進閥口211與下端玻璃管管口定義為出閥口212。

如第5圖A可知手動旋轉閥21/22，其包含一固定閥口21、一旋轉閥門22。其中，固定閥口21具有一中心圓孔可使旋轉閥門22穿過並鎖住。

由第5圖A可看出此控制閥2與一般市售理化實驗器材的手轉控制閥類似，是的，本實施例就是採取此實驗器材的手轉控制閥加以改裝應用。

如5圖C的刻度表213係印製一張畫有簡單刻度記號的紙，轉貼在固定閥口21的一側面。

其改裝應用的方法為：一是在固定閥口21上一適當位置增加一刻度表213(如第5圖C)，用以可標示旋轉閥門22之手動把手221所在的刻度位置；二是在固定閥口21上下兩端分別形成有兩個器皿為第一器皿23與第二器皿24，並且在第二器皿24的中央點露出約有1cm長度的一出閥口212，此出閥口212的露出約有1cm長度與第2圖A的濾出口121的露出約有1cm長度，其功能相同，係為防止這溢出咖啡液511，如第2圖A。

如第5圖B，其中第二器皿24的寬度可依市面上常見飲用杯之杯口大小略為要大一點，使第二器皿24可容易架設在常見的飲用杯上。

如第5圖A將旋轉閥門22套入一固定閥口21的內孔而形成的手動旋轉閥21/22，其中，旋轉閥門22前端有一塑料製的螺旋柱223，將一塑料製的螺帽2231旋轉鎖住螺旋柱223，以免旋轉閥門22鬆動。若要清洗手動旋轉閥21/22時，可將螺帽2231先行拆卸。

如第5圖B，以手動向左/向右兩方向旋轉手動把柄221，可同時轉動其旋轉閥門22，用以關閉或開啟控制閥2內所濾出的咖啡液51的「流通」或「關閉」。

例如，將手動把柄221向左方向旋轉到底，可關閉控制閥2阻止流通(濾出口212與旋轉閥門22的中心細孔222沒與進閥口211對口，所以不貫通)；向右方向緩慢逐漸旋轉到底，可開啟控制閥2的流通逐漸由「小」流通到「大」流通，咖啡液51由濾出口121經進閥口211流入旋轉閥門22的中心細孔222，逐漸控制其濾出口121與中心細孔222部份「對口」範圍，流量由「最小」旋轉到「最大」，此種手動由「最小」旋轉到「最大」的動作與一般的手動旋轉控制閥相同，不另說明。

實施例三：形成一雙層咖啡杯3。

請參閱第6圖為本實施例雙層咖啡杯示意圖、第6圖A為本實施例雙層咖啡杯底部導熱示意圖、第6圖B為本實施例底部導熱裝置示意圖。

如第6圖，本實施例雙層咖啡杯3與一般雙層玻璃杯相似，也是由內杯31與外杯32兩層杯體形成，其中，兩層杯體之間形成的空間為中空層33，其中的中空層33也是具有隔熱作用，唯一不同處是：如第6圖A，其內杯31底下外側高溫燒結有一奈米銀膠35，奈米銀膠35的導熱係數接近金屬銀，有利將接觸發熱源產生的熱量傳導到內杯31內的咖啡液51，對咖啡液51進行「加熱」，如第2圖C與第3圖A。

其中，奈米銀膠35係將金屬銀給予奈米化，通常其奈米粒徑約50nm，其稀釋後為透明亮黃色液體，本實施要求廠商製作密度約2000目，濃度較高(3000~5000ppm較容易導熱)一點，它可由黃褐色轉變成墨綠色，它在410nm有特定的吸收光譜，由於它顆粒非常小，容易以噴墨式或印刷在玻璃上。

如第6圖A，本實施例委託廠商以印刷方式形成一轉印紙，在轉印紙的一面黏著一「背膠」，將背膠面黏貼在雙層咖啡杯3內杯31底部，然後，再將黏貼有背膠的雙層咖啡杯3置放於1300度C烤箱內以560度C溫度烘烤約20分鐘，並在烤箱內「靜放」約8小時，使奈米銀膠35確實「穩固」在內杯31底部，使雙層咖啡杯3清洗時奈米銀膠35不脫落受影響。

如第6圖B，本實施例雙層咖啡杯3的發熱源34，可以是一般電阻式電熱器、電磁爐、半導體致冷片(TE cooler)或其他輻射熱(例如紅外瓦斯爐等)等所產生的發熱源。例如一種具有發熱源34的加熱器7的裝置，第6圖B中未繪出加熱器7加熱所須的電源。

請參閱第7圖為本實施例雙層過濾杯之杯檯應用示意圖、第7圖A為本實施例雙層過濾杯之杯檯應用側視示意圖、第7圖B為加熱器應用例一示意圖以及；第7圖C為加熱器應用例二示意圖。

如第7圖為一種多人或營業場所使用，其可一次濾泡多杯咖啡使用的杯檯6，其杯檯6可為木製或不鏽鋼製等等，其中，杯檯6的檯面上挖出複數個圓孔61，其圓孔徑大小適合可「插入」雙層過濾杯1或「架設」雙層過濾杯1與控制閥2即可。

如第7圖A，杯檯6的檯面上顯示，其可「插入」雙層過濾杯1或「架設」雙層過濾杯1與控制閥2組合的裝置1/2。

如第7圖B與第7圖C，一種具有發熱源34的加熱器7所顯示，其可「放置」雙層過濾杯1或「雙層過濾杯1與控制閥2。

綜合上述實施例可知一：本實施雙層過濾杯1在手工咖啡萃取(沖泡)的主要重點：在於其「悶蒸」、「過濾」與「萃取」過程中的「保溫」動作。

綜合上述實施例可知二：本實施控制閥2在手工咖啡萃取(沖泡)的主要重點：在於其對咖啡液「流速/流量」的管制。

綜合上述實施例可知三：本實施雙層咖啡杯3在手工咖啡萃取(沖泡)的主要重點：在於其對咖啡液的「升溫」動作。

所謂手工沖泡(或說沖煮)咖啡的動作，也就是一種手工「萃取Extraction」的動作，將咖啡粉內的成份萃取到水裡，這主要涉及這兩件事：「溶解度」與「擴散作用」。大體說來，咖啡粉與水接觸時間越長，溶解成份的分子就越多，其擴散作用就越完整，但是，「溶解度」與「擴散作用」又與溫度、壓力有關。也就是說，其溫度或其壓力越高，咖啡溶解成份的分子就越多，其擴散作用就越快。

這裡的溶解度，不是說把咖啡「溶解」到水裡！咖啡不會溶解到水裡！它是指在沖煮咖啡的過程中，將咖啡粉裡頭的成份中，例如有芳香物質、油脂、咖啡因等等上百種化學物質的成份中，溶入一部份較活耀的成份到水中，而這一部份的成份物質中，並非所有的都是令人喜愛的。

通常，咖啡萃取的前半段(嚴格來說，根據義大利illy咖啡公司資料顯示，只有萃取率18~22%)，是豐富的芳香物質，是咖啡油脂等焦糖反應的作物，而後面段的味道，則大多是澀味、木頭味等，所以並不是高「溶解度」或「完全萃取」就是好事，如何有效的萃取前段，並減少後面段味道的影響，這是全球眾咖啡師所測驗實施的方向。

目前，有關咖啡的TDS(Total Dissolved Solids，總溶解性固體)。每個國家會依自己的喜好來訂TDS「參考值」，比如說：美國SCAA：1.15%-1.35%，這是比較清淡路線的，到了歐洲變成歐洲SCAE：1.25%-1.45%，顯然歐洲可以接受濃一點的咖啡。

總溶解固體TDS，又稱溶解性固體總量，測量單位為毫克/升(mg/L)，它表明1公升水中溶有多少毫克溶解性固體。一般測量TDS值需要在常溫常壓下進行，也就是說：不可用熱水也不可攪拌。

咖啡粉的溶解度，是與溫度與壓力有關，本實施例的裝置實施咖啡萃取的重點與一般手沖咖啡技巧一樣，其大部份涉及溫度。

通常用較低溫的熱水來萃取，咖啡的甜味跟飽和度都會比用高溫的熱水來的明顯，咖啡內有很多的成份中每個成份在不同的溫度溶解出來的速度也會不同，而也會因為水的飽和度有限，每個風味都想要被溶解出來也應該會有「排擠」的效應，一定得某些成份先被釋放出來，另些成份才會被快速釋放出來。

這裡的擴散作用(diffusion)就是在沖煮咖啡的過程中，將咖啡粉5與41水在雙層過濾杯1內混合初時，一部份「較早」混合的則產生的濃度比較高；另一部份「較遲」混合的則產生的濃度比較低，在透過控制閥2後所濾出到雙層咖啡杯3內的咖啡液51，會在雙層咖啡杯3內產生較明顯的擴散作用，就是「高濃度往低濃度」擴張。

其中，煩請再閱如第3圖A在過濾片15上方，熱水41剛注入時，咖啡粉5與熱水41兩者一部份較早混合的與一部份較遲混合的，兩者混合濃度相差最大的瞬間，其擴散速度也最快。

但是，其擴散速度也會隨著「溫度」的升高而加快。反之，其擴散速度也會隨著「溫度」的降低而減緩。也就是說，當熱水51在70度C與在90度C時，咖啡分子受到較多的「熱能」轉變成「動能」明顯增加擴散速度。

其中，雙層咖啡杯3底部若是另外有「加熱」保溫的情況下，由於，熱的向上對流，理論上是可以喝到「濃度較均勻」的口味。

當溫度越高，其咖啡分子的活躍性就越高，溶解度提升其擴散作用加快。但凡事都有一個極限，變數的「時間」與「溫度」，也並非越久越高就好，過頭了顯得有苦味，不足則又顯得味道太淡。操作者必須依據不同品種咖啡粉，藉由本實施例的濾泡器100的依次實驗，在這實驗數據中間找到一個適當的平衡點，這就依適當的實驗與調配，選擇作出自己的口味。

當然，當咖啡粉5越細則與熱水(水)41接觸面積越大，萃取速度越快。又，還有熱水41沖過咖啡粉5的「流速」越快，也就是說熱水41與咖啡粉5接觸的時間越短，則咖啡液51濃度越低。

其中的實驗，包含在(1)水與咖啡粉的比例方面，主要是熱水41與咖啡粉5的混合比例在1比4~12之間測試；在(2)萃取溫度方面主要是注入熱水41的溫度，例如用60度C、75度C、85度C、或90度C或95度C之間測試；在(3)萃取時間與流速流量方面主要是調整控制閥2手動把柄221的旋轉，依刻度表213的標示進行控制等，都可得到不同但明顯有利的實驗數據資料。

實施數據資料摘要：水流速越小，咖啡較濃、過小會萃取不出咖啡；水流速越大，咖啡越淡、沒味道。注水量少：咖啡較濃、香、醇；注水越多，咖啡較淡，過多會苦澀難喝。

通常，愛喝咖啡的人往往對咖啡都是情有獨鍾，然而並不是每一位深愛咖啡的人就能品到各種「一流」的咖啡，因為沒有齊全的咖啡原料，沒有適當的咖啡沖調器材，所以難以沖調出好的咖啡以供自己品嚐，除了在類似咖啡店的場所去消費以外，就只有買一些「即溶咖啡」來將就，即沖即飲方便快捷，在這裡的本實施例中，也如同自動咖啡機一樣，也可以給「單品咖啡」加點「牛奶」等，讓它變成更加美味可口的「單品拿鐵咖啡」。

事實上，當某個影響沖泡口味的因素改變時，咖啡會變得怎樣？咖啡的粉量可以多5克或少5克、萃取的溫度可以高5度C或低5度C、萃取的水量可以多50cc或少50cc、水流的大小可以大一點或小一點以及水流的速度可以加快或是放慢，每一個因素都會去改變咖啡的表現，「不同品種的咖啡、不同人喝的咖啡，應該用不同的萃取方式吧」能夠掌控這些的變因所造成的咖啡特色是本發明的主要用途。

本實施例的各種測試，並非僅限制咖啡的濃淡、苦澀甘甜，更對於咖啡的「酸味」也包含在所造成咖啡特色變因的範圍，其中所測試使用的酸度PH測試儀、溫度計等等必要的檢測工具與其檢測數據、比較曲線圖表等未涉及本專利申請範圍者均在此省略述之，但並不失去本發明實施例的實施精神。

上述之實施例僅在說明本發明之技術手段與發明概念而已，並非用以限制本發明之技術範疇或間接方法，例如包括上述第7圖至第7圖C述之技術手段與發明所延伸的應用概念。

1‧‧‧雙層過濾杯

13‧‧‧圓環器皿