CN108289570A - 用于制备饮料的方法、机器及锅炉 - Google Patents

Abstract

用于制备饮料、尤其是比如咖啡或茶等冲泡液的方法、机器和锅炉；其中，锅炉具有界定用于液体的过热区域的中央罐以及定位在中央罐周围以界定用于液体的加热区域的外部罐，并且允许借助于在过热区域中生成的热量来加热所述加热区域中的液体；加热区域具有用于供应热液体的第一出口，过热区域具有用于供应蒸气的第二出口。

Description

用于制备饮料的方法、机器及锅炉

技术领域

本专利申请涉及用于制备饮料、尤其是比如咖啡或茶等冲泡液的方法、机器及锅炉。

背景技术

为了制备比如咖啡或茶等热饮，已知使用包括冲泡回路的机器，在冲泡回路中水被加热至大约90摄氏度或更高的温度，并且被注入到包含冲泡产品的冲泡室中。冲泡产品例如可以是呈粉末或树叶形式，或者包含在胶囊或片剂内。

以上描述的类型的机器(尤其是在酒吧专业使用的机器)有使用用于加热液体(尤其是水)的锅炉以制备需要不同数量热的液体的多种不同饮料的缺点。例如，具有已知类型的专业机器的锅炉加热用于制备茶或咖啡的水；因此，使用具有罐的、构造为加热若干升水的锅炉是已知的，以便即使在长时间机器满载的情况下确保运行，从而避免造成长时间的等待。这不可避免地导致能量的大量浪费，因为必须保持锅炉处于恒定运行状态，以防止其中包含的液体冷却下来。在一些情况下，以上描述的专业类型的机器即使在夜间未使用时也会保持开启，以避免冷却和在早晨长的启动时间。

此外，已知类型的机器具有如下缺点，即锅炉将其自己的内部热水保持在接近沸点的温度，也允许生成用于产生发泡液体(比如奶油或牛奶)的蒸气。因此，在这些锅炉中长时间存放的水有如下的缺点，即罐中包含的水中的盐向锅炉的底部沉析，并且因此在锅炉的底部存在富含矿物盐的水以及在上部存在不含矿物盐的水。这减少了水的感官特性，并且因此也降低了冲泡液的口感及最终质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备饮料、尤其是专业类型的机器，其能够显著降低操作成本，降低专业类型的机器的能量消耗，而同时保持机器的响应时间。

本发明的目的是提供一种机器，其能够以高精度提供处于给定温度的液体，换言之，液体实际温度与所需温度之间的差异受到限制，以确保饮料(例如茶)的所需感官特性。

本发明的目的是提供一种用于制备饮料的机器，其中用于制备冲泡液(比如茶)的水不与电阻加热元件直接接触，这防止了液体沸腾，并且确保保持用于制备冲泡液的水的感官特性以及由此的冲泡液的最终质量。另外，本发明的目的是提供一种用于制备冲泡液的机器，然而其中确保了适于制备发泡液体的蒸气的生成和迅速分配。

根据在所附权利要求书中引用的本发明提供了用于制备饮料的方法、机器和锅炉。

附图说明

现在将参照示出了非限制性实施例的附图来描述本发明，其中：

-图1是根据本发明的锅炉的主视图；

-图2是图1的锅炉的俯视图；

-图3示出了沿图2的线III-III的截面；

-图4示出了沿图2的线IV-IV的截面。

具体实施方式

图1中的附图标记1整体上表示用于分配热液体Lc(例如用于制备比如茶等冲泡饮料)的锅炉1。有利地，锅炉1具有加热液体(例如水)以用于制备饮料以及同时用于独立生成适合制备发泡液体(比如奶油或牛奶)的蒸气V的双重功能。

如图3和图4中详细示出的，锅炉1包括中央罐2。中央罐2包括具有纵向轴线A的内部管状体5。

根据附图所示的示例，锅炉1包括构造为平行于支撑平面P定位的底壁3以及大致平行于底壁3的顶壁4。中央罐2大致通过内部管状体5界定，该内部管状体在底部6的一端处密闭地固定至底壁3，并且相应地在顶部7的一端处固定至顶壁4。底壁3、内部管状体5和顶壁4限定锅炉1、尤其是中央罐2的内部空腔8。

如以下将更详细地描述的，内部空腔8限定锅炉1的过热区域S。有利地，过热区域S构造为产生蒸气V。

锅炉1还包括加热体9。

加热体9是已知类型且示意性示出的本体线圈，并且在中央罐2的内部空腔8内沿纵向轴线A延伸，线圈的一部分优选地占据中央罐2自身的底部的一部分。

锅炉1还包括外部罐10。

外部罐10包括外部管状同心体11。外部罐10构造为与中央罐2一起界定加热区域R，该加热区域构造为加热液体，并且通过保持液体处于压力作用下来避免液体沸腾。

具体而言，外部管状体11构造为将内部管状体5封闭在其内。外部管状体11在其自己的底端12处密闭地附接至底壁3，并且相应地在顶部13的一端处与顶壁4附接。外部管状体11、内部管状体5、底壁3和环形顶壁4'大致界定外部罐10。环形顶壁4'和顶壁4由两个独立本体形成，以易于组装和维护。

具体而言，加热区域R大致与锅炉1的径向地包括在内部管状体5和外部管状体11之间的环形部分相关。换言之，如图所示，加热区域S通过底壁3、顶壁4、外部管状体11和内部管状体5横向地界定。

锅炉1还包括连接管14(图4所示)，其使加热区域R的底部与过热区域S的底部流体连接。锅炉1包括沿着连接管14安装的流量调控阀构件15，该流量调控阀构件构造为调控热液体Lc从加热区域R到过热区域S的流动。例如，阀构件15包括双向阀并且构造为允许热液体Lc从加热区域R传送到过热区域S。

锅炉1还包括在外部罐10自身的底部附近安装在外部罐10的外壁上的冷液体供给Lf。如图所示，液体供给(以公知方式并且示意性地示出)连接至外部管状体11，并且位于底壁3附近，以便将冷液体Lf供应到加热区域R以及锅炉1的底壁3处。连接管14优选地相对于供给源16在直径方向相对位置处面向加热区域R的内部。

锅炉1还包括用于热液体Lc的出口17，其在顶壁4附近安装在外部罐10的外部管状体11上。如图所示，出口17连接至外部管状体11，并且邻近顶壁4，以允许热液体Lc从加热区域R以及在顶壁4附近排放。

有利地，锅炉1包括借助于出口17连接至加热区域R的阀体18。阀体18构造为调节来自加热区域R的热液体Lc的输出流量。有利地，阀体18构造为与冷液体Lf的供给16协作以避免在热液体Lc的抽取期间在加热区域R中的压降。如图所示，阀体18是双向电气操作阀。有利地，锅炉1包括混合器23，该混合器构造为使以未示出公知方式从外部抽取的冷液体Lf与通过出口管道30离开加热区域R的热液体Lc混合，以获得用于在所需温度下制备冲泡液的液体。有利地，混合器23包括阻塞喷嘴31(图1中所示)，该阻塞喷嘴沿着出口管道30定位，并且构造为防止热液体Lc从外部罐10过度流出以及随之发生的包含在加热区域R中的液体的压力的突然降低。

有利地，混合器23包括用于冷液体Lf的供应管道32，该供应管道构造为根据热液体Lc的输出方向将冷液体Lf供应到在阻塞喷嘴31上游的出口管道30。递送到出口管道30中的冷液体由此具有防止加热区域R中的压力降低以及冷却热液体Lc的双重功能，以便为使用者提供处于最适宜的所需温度以用于制成饮料的液体。

锅炉1还包括已知类型的阀构件20，以用于在中央罐2的过热区域S外部分配在其中生成的蒸气V。

有利地，锅炉1包括用于蒸气V的两个出口管道24和25。每个管道都允许相应的蒸气V的流动流出过热区域S。锅炉1尤其包括用于调控蒸气V通过出口管道24的阀26以及相应地用于调控蒸气V通过出口管道25的阀27。

根据未示出的变型，锅炉1可以包括不同数量的出口管道24，出口管道24的数量取决于通过锅炉1可产生的蒸气V的不同流量。

锅炉1还包括用于中央罐2中的热液体Lc的液位的液位检测***21。锅炉1还包括控制单元22，其与液位检测***21、冷液体供给16以及阀构件15连接，以用于调控加热区域R和过热区域S之间的流动。

锅炉1还包括温度传感器28，该温度传感器构造为探测过热区域S中的温度。温度传感器28的主要功能是如果温度超过预定值，则通过停止锅炉1的运行来控制与保证安全。

锅炉1还包括压力传感器29，该压力传感器构造为探测过热区域S中的压力。具体而言，压力传感器29经由顶壁4面向过热区域S的内部。

使用中，过热区域S被部分地填充以热液体Lc，并且加热区域R完全填充以液体。然后启动加热体9，以使中央罐2中的温度达到液体的沸点，从而在过热区域S中使过热区域S的底部部分填充以热液体Lc以及使过热区域S的上部部分填充以蒸气V。

存在于过热区域S中的热量被传递至由此加热的加热区域R中存在的液体。

当需要蒸气V时，用于分配蒸气V的阀构件20、尤其是阀26和27被单独或同时致动，以允许蒸气V通过相应管道24和/或25流出。所致动的阀26和/或27的类型和数量决定了蒸气V的输出流量。

使用中，当使蒸气V从过热区域S排出时，过热区域S自身的压力下降。因此，压力传感器29探测过热区域S中的压力下降，并且以公知方式将数据发送至控制单元22。通过探测蒸气V的使用，然后控制单元22调节液体供给16和阀构件15的操作，以使中央罐2和外部罐10都加满。

换言之，根据使用要求借助于控制单元22来调节过热区域S中的热液体Lc的液位。具体而言，控制单元22调节阀的打开，并且允许液体从加热区域R传送到过热区域S，以便使过热区域S自身加满。

有利地，向过热区域S供应从加热区域R取出的热液体Lc，避免了过热区域S自身的热阻尼，并且因此提高了锅炉1的热效率。

当需要热液体Lc以制备比如茶等饮料时，打开外部罐10的出口17以允许分配存在于加热区域R的上部部分中的热液体Lc。借助于供给源以公知方式通过控制单元22的命令使外部罐10始终保持充满状态并且处于压力下，以使得存在于加热区域R中的热液体Lc不会超过沸点。

以上描述的类型的锅炉1具有允许快速生成蒸气V和热液体Lc的优点，以节省能量并提供比已知类型的锅炉更好的热效率，这是因为部分热量用于预热待供应至过热区域S的液体。另外，以上描述的类型的锅炉1可以从独立的且不同于锅炉1自身的两个区域抽取用于制备饮料的热液体Lc和蒸气V。这具有以下益处：用于制备饮料的热液体Lc从未超过沸点，并将其盐度和感官特性保持原样。因此，以上描述的类型的锅炉1能够生产比由传统锅炉制成的冲泡液的质量更高的冲泡液，其中在传统锅炉中超过沸腾温度长时间运行期间会导致矿物盐的析出。

Claims (13)

1.一种用于制备饮料的机器的锅炉，其包括构造为界定用于液体的过热区域(S)的中央罐(2)以及定位在所述中央罐(2)周围且构造为限定用于所述液体的加热区域(R)的外部罐(10)；其中，所述过热区域(S)与所述加热区域(R)之间的相对布置使得允许借助于在所述过热区域(S)中生成的热量来加热所述加热区域(R)中的液体；所述加热区域(R)具有构造为供应热液体(Lc)的第一出口(17,18)；所述过热区域(S)具有用于供应蒸气(V)的第二出口(20,24,25,26,27)。

2.根据权利要求1所述的锅炉，其中，用于供应热液体(Lc)的第一出口(17,18)和用于供应蒸气(V)的第二出口(20,24,25,26,27)分别从所述锅炉(1)的两个不同且独立的区域抽取液体和蒸气(V)。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉，其中，用于所述液体供给的第一出口(17)构造为从所述液体自身在使用中始终保持低于沸点的区域抽取液体。

4.根据前述权利要求中任一项所述的锅炉，还包括用于将液体供应到所述外部罐(10)的液体供给(16)、构造为允许热液体(Lc)从所述加热区域(R)排放的阀体(18)以及连接至所述液体供给(16)和所述阀体(18)的控制单元(22)；其中，所述控制单元(22)构造为在使用中调节所述阀体(18)的打开以及所述液体供给(16)的流量，以使包含在所述外部罐(10)中的液体被加压。

5.根据权利要求4所述的锅炉，其包括压力传感器(29)，该压力传感器构造为探测所述中央罐(2)中的蒸气压力；其中，所述压力传感器(29)以公知方式连接至所述控制单元(22)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的锅炉，其包括使所述加热区域(R)和所述过热区域(S)流体连通的连接管(14)；其中，所述锅炉(1)包括构造为调节从所述加热区域(R)流向所述过热区域(S)的热液体(Lc)的流动的阀体(15)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的锅炉，其中，所述中央罐(2)包括液位检测***(21)，所述液位检测***构造为检测所述中央罐(2)中的热液体(Lc)的液位。

8.根据前述权利要求中任一项所述的锅炉，其包括阀构件(26,27)，所述阀构件以公知方式连接至所述第二出口(20)，并且构造为调控蒸气(V)从所述中央罐(2)的流出。

9.根据前述权利要求中任一项所述的锅炉，其中，所述阀体(20,26,27)包括构造为使离开所述外部罐(10)的热液体(Lc)与另一流体混合的混合器(23)。

10.一种用于制备饮料、尤其是咖啡的机器，其包括根据权利要求1至9任一项所述的锅炉(1)。

11.一种借助于机器制备饮料、尤其是比如咖啡或茶等冲泡液的方法，所述机器包括根据权利要求1至8任一项所述的锅炉(1)，其包括构造为界定用于液体的过热区域(S)的中央罐(2)以及定位在所述中央罐(2)周围且构造为界定用于所述液体的加热区域(R)的外部罐(10)；其中，所述过热区域(S)与所述加热区域(R)之间的相对布置使得允许借助于在所述过热区域(S)中生成的热量来加热所述加热区域(R)中的液体；其中，所述加热区域(R)具有构造为向第一使用者供应用于制备饮料的热液体(Lc)的第一出口(17)，而所述过热区域(S)具有用于向使用者供应蒸气(V)的第二出口(20)；其中，用于供应液体的所述第一出口(17)和用于供应蒸气(V)的所述第二出口(20)通过以下步骤分别从所述锅炉(1)的两个不同且独立的区域抽取液体和蒸气(V)：

-用液体将所述过热区域(S)填充到预定液位；

-用液体填充所述加热区域(R)，使得存在于所述加热区域(R)中的液体处于预定压力；

-操作所述加热体(9)以加热所述加热区域(R)中的液体和所述过热区域(S)中的液体；

-在使用中经由所述第一出口(17)抽取热液体(Lc)；

-在使用中经由所述第二出口(20)抽取蒸气(V)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述锅炉(1)包括使所述加热区域(R)与所述过热区域(S)流体连通的连接管(14)；其中，所述锅炉(1)包括阀体，该阀体构造为调节所述热液体(Lc)从所述加热区域(R)到所述过热区域(S)的流动；其中，所述方法包括以下步骤：

-当所述加热区域(R)中的液体的液位降至预定液位以下时，借助于来自所述加热区域(R)的液体来供应所述过热区域(S)。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述锅炉(1)包括用于向所述外部罐(10)供应冷液体(Lf)的液体供给(16)以及构造为探测所述中央罐(2)中的液体的压力的压力传感器(29)；所述方法包括以下步骤：

-根据通过所述压力传感器(29)探测到的压力来调节冷液体(Lf)至所述外部罐(10)的供给(16)。