CN118076271A - 用于产生热和冷浸泡液的咖啡机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包括液压回路的咖啡机(1)，该液压回路包括浸泡器(2)、水箱(3)、蒸汽发生器(4)、蒸汽分配器(5)、热水发生器(6)、用于向该蒸汽发生器(4)和该热水发生器(6)供应水的供应泵(7)，其中，该液压回路还包括该热水发生器(6)的旁路管线(10)、第一和第二水流切换器(12,13)，该第一和该第二水流切换器能够在第一切换配置、第二切换配置和第三切换配置之间切换，在该第一切换配置中，该供应泵(7)、该热水发生器(6)和该浸泡器(2)级联连接，在该第二切换配置中，该供应泵(7)和该浸泡器(2)通过该热水发生器(6)的该旁路管线(10)级联连接，在该第三切换配置中，该供应泵(7)和该蒸汽发生器(4)级联连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备冷和热咖啡浸泡液的咖啡机。
背景技术
已知，特别适合家庭使用的传统咖啡机被配置为产生通过预先从煮器输送浸泡水而得到的热咖啡浸泡液。
与该功能相关联的最先进的机器还可以提供蒸汽，例如以用于加热杯子中的水从而制备茶叶浸泡液。
随着用户口味的演变，冷咖啡浸泡液也开始流行起来。因此，已经意识到需要重新设计或修改本身已经相当复杂的咖啡机，以使得能够分配冷咖啡浸泡液。在一些情况下，可以通过简单地在浸泡水供应泵的启动期间保持煮器停用来制备冷咖啡浸泡液。
在其他情况下，已经选择引入煮器旁路，在要求冷咖啡浸泡液的情况下，浸泡水在该煮器旁路中进行转移。
发明内容
本发明的目的是，在复杂的液压回路的背景下提供已知的煮器旁路***的一种替代方案，该液压回路除了包括产生冷和热浸泡水的功能之外，还包括产生蒸汽的功能。
在该技术任务的背景下，本发明的目的是，实现一种使用灵活性高的咖啡机，该咖啡机可通过简单但功能性极强的液压回路来根据偏好分配热或冷浸泡液或蒸汽。
根据本发明的技术任务以及这些和其他目的通过实现一种包括液压回路的咖啡机来达成，该液压回路包括浸泡器、水箱、蒸汽发生器、蒸汽分配器、热水发生器、用于向该蒸汽发生器和该热水发生器供应水的供应泵，该咖啡机的特征在于，该液压回路还包括所述热水发生器的旁路管线、第一和第二水流切换器，该第一和该第二水流切换器能够在第一切换配置、第二切换配置和第三切换配置之间切换，在该第一切换配置中，供应泵、热水发生器和浸泡器级联连接，在该第二切换配置中，供应泵和浸泡器通过热水发生器的旁路管线级联连接，在该第三切换配置中，供应泵和蒸汽发生器级联连接。
在本发明的优选实施方案中，所述第一和第二水流切换器包括第一和第二三通电磁阀。
在本发明的优选实施方案中，热水发生器的所述旁路管线将供应泵的输送端连接到浸泡器入口。
在本发明的优选实施方案中，所述液压回路包括在供应泵的输送端与热水发生器的入口之间的连接管线、在供应泵的输送端与蒸汽发生器的入口之间的连接管线、在热水发生器的出口与浸泡器的入口之间的连接管线、在蒸汽发生器的出口与蒸汽分配器的入口之间的连接管线。
在本发明的优选实施方案中，所述液压回路包括用于在分配之后排放浸泡器中的残余压力的排放管线。
在本发明的优选实施方案中，所述液压回路包括第三水流切换器，该第三水流切换器具有连接到排放管线和蒸汽发生器的出口的单个入口、连接到蒸汽分配器的第一出口，以及连接到用于收集浸泡器的排放水的收集箱的第二出口。
在本发明的优选实施方案中，所述浸泡器具有浸泡缸，该浸泡缸具有以下两种配置：用于浸泡的关闭配置，在该关闭配置中，沿着排放管线的排放阀是关闭的；和用于排放残余压力的打开配置，在该打开配置中，沿着排放管线的排放阀是打开的。
在本发明的第一实施方案中，所述第一水流切换器包括连接到泵的输送端的单个入口、连接到所述热水发生器的入口的第一出口，以及连接到蒸汽发生器的入口的第二出口。
在本发明的第一实施方案中，所述第二水流切换器包括连接到热水发生器的出口的第一入口、沿着热水发生器的旁路管线连接到泵的输送端的第二入口，以及连接到浸泡器的入口的单个出口。
在本发明的另一实施方案中，所述第一水流切换器包括连接到泵的输送端的单个入口、连接到所述热水发生器的入口的第一出口，以及连接到所述第二水流切换器的单个入口的第二出口。
在本发明的另一实施方案中，所述第二水流切换器包括沿着热水发生器的所述旁路管线连接到所述浸泡器的入口的第一出口，以及连接到蒸汽发生器的入口的第二出口。
附图说明
通过对根据本发明的咖啡机的优选但非排他的实施方案的描述，本发明的进一步特征和优点将变得更加显而易见，这些实施方案以近似且非限制性示例的方式在附图中示出，在附图中：
图1示出了根据第一实施方案的咖啡机的图示，其中水流切换器处于用于分配冷咖啡浸泡液的适当配置；
图2示出了图1的咖啡机的图示，其中水流切换器处于用于分配热咖啡浸泡液的配置；
图3示出了图1的咖啡机的图示，其中水流切换器处于用于分配蒸汽的适当配置；
图4示出了根据另一实施方案的咖啡机的图示，其中水流切换器处于用于分配冷咖啡浸泡液的适当配置；
图5示出了图4的咖啡机的图示，其中水流切换器处于用于分配热咖啡浸泡液的配置；
图6示出了图4的咖啡机的图示，其中水流切换器处于用于分配蒸汽的适当配置；
图7示出了简化的液压回路，利用该液压回路可实施根据本发明的冷或热浸泡液的分配循环的执行方法。
具体实施方式
在下面的描述中，等同的部件用相同的附图标记来指示。
参考所援引的图，从而示出了咖啡机，该咖啡机整体由附图标记1指示。
咖啡机1的液压回路包括浸泡器2、水箱3、蒸汽发生器4、蒸汽分配器5、热水发生器6，以及用于向蒸汽发生器4和热水发生器6供应水的泵7。
在所示的解决方案中，蒸汽发生器4和热水发生器6可由瞬时式或储水式煮器形成。
供应泵7与水箱3之间可设置有流量计8。
供应泵7与热水发生器6之间还可设置有压力阻尼器9。
有利地，咖啡机1的液压回路包括热水发生器6的旁路管线10、第一水流切换器12和第二水流切换器13。
热水发生器6的旁路管线10将供应泵7的输送端连接到浸泡器入口2。
第一水流切换器12和第二水流切换器13可由咖啡机1的电子控制器在第一切换配置、第二切换配置和第三切换配置之间切换，在该第一切换配置中，供应泵7、热水发生器6和浸泡器2级联连接，在该第二切换配置中，供应泵7和浸泡器2通过热水发生器6的旁路管线10级联连接，在该第三切换配置中，供应泵7和蒸汽发生器4级联连接。
第一水流切换器12包括第一三通电磁阀。
第二水流切换器13包括第二三通电磁阀。
咖啡机1的液压回路还包括用于在分配之后排放浸泡器2的浸泡室中的残余压力的排放管线14。
优选地，咖啡机1的液压回路提供第三水流切换器15，特别是三通电磁阀，该第三水流切换器具有连接到排放管线14和蒸汽发生器4的出口17的单个入口16、连接到蒸汽分配器5的第一出口18，以及连接到用于通过液压管线42收集浸泡器2的排放水的收集箱20的第二出口19。
咖啡机1的液压回路还包括在供应泵7的输送端与热水发生器6的入口之间的连接管线26、在供应泵7的输送端与蒸汽发生器4的入口之间的连接管线27、在热水发生器6的出口与浸泡器2的入口之间的连接管线28、在蒸汽发生器4的出口与蒸汽分配器4的入口之间的连接管线29。
浸泡器2具有机械阀11，该机械阀具有排放配置和浸泡配置，在该排放配置中，该机械阀使浸泡室与排放管线14连通，在该浸泡配置中，该机械阀使连接管线28与排放管线14连通。
在所示的解决方案中，浸泡器2提供由咖啡机1的框架以能够在与上覆的关闭活塞22的接合位置与上覆的关闭活塞22的脱离接合位置之间移动的方式支撑的打开的浸泡缸21，该接合位置用于关闭由浸泡缸21界定的打开的浸泡室并进行浸泡，该脱离接合位置用于引入新鲜的咖啡粉装载物23或者用于取出已耗尽的咖啡粉23装载物23。
浸泡缸21具有相关的分配部分24，以用于将浸泡液分配到杯子25中。
浸泡缸21进行典型关闭的移动是包括用于使其轴线与关闭活塞22的轴线对准的初始旋转分量和用于与关闭活塞22同轴接合的最终平移分量的运动。
关闭活塞22继而由咖啡机1的框架支撑，该关闭活塞可能从机械阀11的排放配置所对应的位置(当该关闭活塞与浸泡缸21脱离接合时呈现轴向振荡)到对应于机械阀11的浸泡配置的位置(由于与浸泡缸21的接合效应而呈现轴向振荡)具有短暂轴向振荡。
现在参考图1至图3所示的本发明的第一实施方案。
第一水流切换器12包括连接到供应泵7的输送端的单个入口30、通过管线26连接到热水发生器6的入口的第一出口31，以及通过管线27连接到蒸汽发生器4的入口的第二出口32。
第二水流切换器13包括连接到热水发生器6的出口的第一入口33、通过热水发生器6的旁路管线10连接到供应泵7的输送端的第二入口34，以及通过管线28连接到浸泡器2的入口的单个出口35。
咖啡机1的液压回路的操作如下。
为了产生冷咖啡浸泡液，使用图1的水流切换器12、13和15的如下配置：在第一水流切换器12中，单个入口30连接到第一出口31，在第二水流切换器13中，第二入口34连接到单个出口35，并且在第三水流切换器15中，单个入口16连接到第二出口19。
为了产生热咖啡浸泡液，使用图2的水流切换器12、13和15的如下配置：在第一水流切换器12中，单个入口30连接到第一出口31，在第二水流切换器13中，第一入口33连接到单个出口35，并且在第三水流切换器15中，单个入口16连接到第二出口19。
为了产生蒸汽，使用图3的水流切换器12、13和15的如下配置：在第一水流切换器12中，单个入口30连接到第二出口32，在第二水流切换器13中，第一入口33连接到单个出口35，并且在第三水流切换器15中，单个入口16连接到第一出口18。
现在参考图4至图6所示的本发明的另一实施方案。
在这种情况下，第一水流切换器12包括连接到供应泵7的输送端的单个入口36、通过管线26连接到热水发生器6的入口的第一出口37，以及连接到第二水流切换器13的单个入口39的第二出口38。
第二水流切换器13包括通过热水发生器6的旁路管线10连接到浸泡器2的入口的第一出口40，以及通过管线27连接到蒸汽发生器4的入口的第二出口41。
咖啡机1的液压回路的操作如下。
为了产生冷咖啡浸泡液，使用图4的水流切换器12、13和15的如下配置：在第一水流切换器12中，单个入口36连接到第二出口38，在第二水流切换器13中，单个入口39连接到第一出口40，并且在第三水流切换器15中，单个入口16连接到第二出口19。
为了产生热咖啡浸泡液，使用图5的水流切换器12、13和15的如下配置：在第一水流切换器12中，单个入口36连接到第一出口37，在第二水流切换器13中，单个入口39连接到第一出口40，并且在第三水流切换器15中，单个入口16连接到第二出口19。
为了产生蒸汽，使用图6的水流切换器12、13和15的如下配置：在第一水流切换器12中，单个入口36连接到第二出口38，在第二水流切换器13中，单个入口39连接到第二出口41，并且在第三水流切换器15中，单个入口16连接到第一出口18。
当浸泡缸21打开时，即当浸泡器21不处于分配配置时，由于机械阀11打开，连接管线28与排放管线连通。
为了防止当浸泡器2连接到排放管线14时热水发生器6发生不期望的排空，图1至图3中所示的解决方案可以是优选的。实际上，在该具体实施中，被置于热水发生器6的上游和下游的第一水流切换器12和第二水流切换器13可被定位成接近热水发生器6的入口和输送端，从而保证当浸泡器2连接到排放管线14时该热水发生器不会以不受控制的方式被排空，因此每个分配循环可总是利用相同量的浸泡水来执行；这也防止了用于再填充热水发生器6的过量水快速地填充箱20，水快速地填充箱使得必须连续地排该空箱，这一点用户不是很喜欢。
图4至图6中所示的解决方案具有以下优点：呈三通电磁阀形式的水流切换器12、13沿着咖啡机的液压回路的冷通道布置，并且因此不会遭受形成和积聚水垢沉积物的情况，水垢沉积物可能会逐渐阻塞浸泡水通过路径，不可避免地导致用于浸泡的有用水流减少。
本发明还公开了用于制备冷浸泡液的方法。
如已知的，一旦传统咖啡机被接通，该咖啡机的电子控制器就命令预热热水发生器的步骤，从而强加在用户可选择分配循环之前的等待时间。
在该预热步骤期间，电子控制器保持供应泵停用并且热水发生器启动，直到热水发生器达到预先确定的温度。
仅在达到该预先确定的温度值时，咖啡机的电子控制器才使得用户能够选择分配循环，并且一旦已经作出选择，该电子控制器就启动供应泵以便执行所选择的分配循环。
相反，根据本发明，在电子控制器可能命令预热步骤之前，用户可在与咖啡机的接口(例如，触摸屏显示器或键盘)上选择用于制备浸泡液的分配循环。
这种用于制备浸泡液的创新方法解决了与当在执行热浸泡液分配循环之后选择用于分配冷浸泡液的循环时积聚在热水发生器6和连接的回路中的潜热有关的问题，并且可利用与上文所描述的液压回路类似的液压回路或者甚至利用更简单的液压回路(诸如，图7所示的液压回路)来实施。
这种用于制备浸泡液的创新方法还防止在需要冷浸泡液的情况下浪费电能，因为避免了预热步骤。
此外，利用这种避免了在选择冷浸泡液分配循环的情况下在接通咖啡机时的预热步骤的创新方法，等待往杯子中装冷浸泡液的时间更短。
冷浸泡液的分配循环的执行可由咖啡机的电子控制器来命令，特别是在电子控制器被相关热水发生器温度传感器6警告热水发生器温度6低于第一阈值水平Tl(例如，50℃)的情况下。
特别地，可设想到，如果在执行热浸泡液分配循环之后被关断的咖啡机被用户通过选择冷浸泡液分配循环而打开并且热水发生器6处于比第一阈值水平T1低但比第二阈值水平T2<T1(例如，等于35℃)高的温度，则咖啡机的电子控制器启动利用供应泵7从水箱3取得的冷水对热水发生器6的冲洗，以便将热水发生器6冷却到小于T2的温度，在该温度下，咖啡机的电子控制器可启动由用户选择的冷浸泡液的分配循环。
如所提到的，图7所示的液压回路非常简单，并且设想了冷浸泡液分配循环的执行，在该分配循环中，供应泵7被启动并且浸泡水循环通过保持停用的热水发生器6。
相同的控制方法可应用于具有上述回路的咖啡机，在该回路中，热水发生器6的旁路被提供用于执行冷浸泡液分配循环。
如本文所设想的咖啡机易于进行许多修改和变型，所有这些都落在本发明构思的范围内；此外，所有细节均可替换为技术等同要素。
在实践中，所使用的材料以及尺寸可以根据需要和现有技术而定。
Claims (16)
1.一种包括液压回路的咖啡机(1)，所述液压回路包括浸泡器(2)、水箱(3)、蒸汽发生器(4)、蒸汽分配器(5)、热水发生器(6)、用于向所述蒸汽发生器(4)和所述热水发生器(6)供应水的供应泵(7)，所述咖啡机的特征在于，所述液压回路还包括所述热水发生器(6)的旁路管线(10)、第一和第二水流切换器(12,13)，所述第一和所述第二水流切换器能够在第一切换配置、第二切换配置和第三切换配置之间切换，在所述第一切换配置中，所述供应泵(7)、所述热水发生器(6)和所述浸泡器(2)级联连接，在所述第二切换配置中，所述供应泵(7)和所述浸泡器(2)通过所述热水发生器(6)的所述旁路管线(10)级联连接，在所述第三切换配置中，所述供应泵(7)和所述蒸汽发生器(4)级联连接。
2.根据权利要求1所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述热水发生器(6)的所述旁路管线(10)将所述供应泵(7)的输送端连接到所述浸泡器(2)的入口。
3.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述第一和所述第二水流切换器(12,13)包括第一和第二三通电磁阀。
4.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述液压回路包括用于在分配之后排放所述浸泡器(2)中的残余压力的排放管线(14)。
5.根据前述权利要求所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述液压回路包括第三水流切换器(15)，所述第三水流切换器具有连接到所述排放管线(14)和所述蒸汽发生器(4)的出口的单个入口、连接到所述蒸汽分配器(5)的第一出口，以及连接到用于收集所述浸泡器(2)的排放水的收集箱(20)的第二出口。
6.根据前述权利要求所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述浸泡器(2)具有浸泡缸(21)，所述浸泡缸具有以下两种配置：用于浸泡的关闭配置，在所述关闭配置中，用于排放所述浸泡器(2)内的所述压力的排放阀(11)是关闭的；和用于引入新的咖啡粉装载物或用于取出用过的咖啡粉装载物的打开配置，在所述打开配置中，所述排放阀(11)是打开的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述液压回路包括在所述供应泵(7)的输送端与所述热水发生器(6)的入口之间的连接管线(26)、在所述供应泵(7)的所述输送端与所述蒸汽发生器(4)的入口之间的连接管线(27)、在所述热水发生器(6)的出口与所述浸泡器(2)的入口之间的连接管线(28)、在所述蒸汽发生器(4)的出口与所述蒸汽分配器(5)的入口之间的连接管线(29)。
8.根据前述权利要求所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述第一水流切换器(12)包括连接到所述供应泵(7)的所述输送端的单个入口(30)、连接到所述热水发生器(6)的所述入口的第一出口(31)，以及连接到所述蒸汽发生器(4)的所述入口的第二出口(32)。
9.根据前述权利要求所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述第二水流切换器(13)包括连接到所述热水发生器(6)的所述出口的第一入口(33)、通过所述热水发生器(6)的所述旁路管线(10)连接到所述供应泵(7)的所述输送端的第二入口(34)，以及连接到所述浸泡器(2)的所述入口的单个出口(35)。
10.根据权利要求7所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述第一水流切换器(12)包括连接到所述供应泵(7)的输送端的单个入口(36)、连接到所述热水发生器(6)的入口的第一出口(37)，以及连接到所述第二水流切换器(13)的单个入口(39)的第二出口(38)。
11.根据前述权利要求所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述第二水流切换器(13)包括通过所述热水发生器(6)的所述旁路管线(10)连接到所述浸泡器(2)的入口的第一出口(40)，以及连接到所述蒸汽发生器(4)的入口的第二出口(41)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的咖啡机(1)，其特征在于，所述浸泡器(2)包括机械阀(11)，所述机械阀具有排放配置和浸泡配置，在所述排放配置中，所述机械阀使所述浸泡室与所述排放管线(14)连通，在所述浸泡配置中，所述机械阀使在所述热水发生器(6)的出口与所述浸泡器(2)的入口之间的所述连接管线(28)与所述排放管线(14)连通。
13.一种用于控制根据任一前述权利要求所述的咖啡机(1)的控制方法，其特征在于，所述控制方法通过选择所述第一切换配置来分配热咖啡浸泡液，通过选择所述第二切换配置来分配冷咖啡浸泡液，并且通过选择所述第三切换配置来分配蒸汽。
14.一种用于控制咖啡机的控制方法，所述咖啡机具有电子控制器、液压回路，所述液压回路包括用于选择用于分配冷和热浸泡液的分配循环的用户接口、浸泡器(2)、水箱(3)、热水发生器(6)、用于向所述热水发生器(6)供应水的供应泵(7)，所述控制方法的特征在于，所述电子控制器通过所述接口接收对用于分配冷或热浸泡液的分配循环的选择，然后决定是否指示执行用于预热所述热水发生器的预热步骤，在所述预热步骤中，所述电子控制器保持所述热水发生器启动并且所述供应泵停用。
15.根据前述权利要求所述的用于控制咖啡机的控制方法，其特征在于，如果所述电子控制器接收到所述热水发生器的低于第一阈值水平Tl的温度信号，则所述电子控制器指示执行用于分配冷浸泡液的分配循环。
16.根据前述权利要求所述的咖啡机(1)，其特征在于，如果所述热水发生器的温度低于所述第一阈值水平T1但高于第二阈值水平T2<T1，则所述电子控制器指示执行用于分配冷浸泡液的所述分配循环，从而指示利用由所述供应泵从所述水箱收集的新鲜水来执行对所述热水发生器的初步冲洗。
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