CN1722971A - 准备热饮的器具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于准备热饮的器具，其带有水容器1，该水容器具有容器出口2，从该出口出来经过加热装置10和立管7且被加热装置10加热的水可提供给混合装置。其中可通过加热装置10加热立管7内的水。通过液面恒定保持装置16可至少相当恒定地保持立管7内的一定水面高度15。
Description
本发明涉及用于准备热饮的器具，其带有水容器，该水容器具有容器出口，从该出口出来经过加热装置和立管且被加热装置加热的水或水蒸气可供给冲煮装置或混合装置，其中可通过加热装置加热立管内的水。
这类器具根据所谓的渗滤器原理工作，其中通过加热装置加热立管内的水，并且在煮的过程中产生的汽泡在立管内上升并带走水，然后供给冲煮装置或混合装置以冲煮咖啡或与粉状咖啡-、奶-或肉汤提取物混合。
水容器与立管根据连通管原理连通，因此立管内水位取决于水容器内当时的水位。这会导致特别当水容器内水位高的时候，立管内会有一定的水量高于加热装置，当停止后再开始使用器具时，这部分水量不会被加热或不会被充分加热。因此这些冷水被加热装置区域产生的汽泡输送到冲煮装置或混合装置，这会产生很冷的饮料，并且在冲煮装置情况下还会导致至少未能充分冲煮待冲煮物。
因此，本发明的任务是建议一种开始所述类型的器具，通过该器具即使在装置停止后再开始使用的情况下，也能立即供给被完全加热的水或水蒸气。
根据本发明，该任务是这样解决的，即通过液面恒定保持装置可至少相当恒定地保持立管内一个或多个一定的水面高度。
通过该构造，每次待加热的水的体积始终是不变的。因此加热装置关于该恒定体积可这样优化，使得直到立管内的水被完全加热到例如约90℃的温度时，才在始终基本相同的条件下根据热泵原理输送水或水蒸气。这保证了例如咖啡、奶或肉汤的粉状提取物可被最佳地溶解并成为可以喝的热饮。为冲煮例如滤制咖啡，直接供给滚热的水保证了最佳的冲煮过程。
带有通过加热装置加热的立管的构造允许立管具有较小的横截面并从而较小的接收容积，从而象连续式加热器一样甚至在较短的时间之后并且以很少的能量消耗就能供应热水或水蒸气。
为最佳地充分利用容积并避免多余的未被最佳地加热的水，可在立管出口附近存在一定的水面高度之一。
一种特别简单地设计的装置在于，液面恒定保持装置具有与立管连通且向大气敞开的容器，封闭的水容器的容器出口在与一定的水面高度对应的液面垂直向下通到该容器。
由此根据鸟盆(Vogeltrnke)原理，自动并连续地从水容器到容器并从那里再到立管补充从立管供给冲煮-和混合装置的水量。
另一个同样简单的构造在于，液面恒定保持装置具有与立管连通的容器，容器出口通到该容器内，其中在容器出口内布置了一个出口阀，当立管内水面降低到一定的液面高度以下时该出口阀打开。在此同样实现了从水容器自动并连续补充水量，该水量相当于从立管输出到冲煮-或混合装置的水量。
在此优选的是出口阀可由检测容器内水位的传感器控制。
出口阀可以是浮子阀，传感器可以是浮子传感器，由此可使用特别简单且工作可靠的传感器。
一种同样简单地补充立管输出的水的构造这样实现，即液面恒定保持装置具有升降装置，通过该升降装置水容器可上升和下降，以使其液面在保持在立管内的一定液面高度。
在此如果升降机构是支承水容器的弹簧，特别是压力弹簧时，则升降装置可由简单的机构组成，其中弹簧的弹簧行程与水容器内水位成反比。
如果液面恒定保持装置具有检测立管内水位高度的传感器，同样可连续补充从立管向冲煮-或混合装置输出的热水，当水位低于一定的水面高度时，通过该传感器可接通与水容器或容器连通的向立管供水的泵。
如果液面恒定保持装置具有供应容器，其中该供应容器既与水容器或者与水容器连通的容器连通又与立管连通，具有与立管水位对应的水位并可一直填注到与一定液面高度对应的液位，那么当不能足够快地从水容器补充水时，就能保证向立管足够地补水，以立即补充并补偿从立管输出的水。
如果供应容器在与立管内一定水面高度对应的液位上具有溢出口，则当来自水容器的补水量大于从立管输出的水量时，以简单的方式保证了与立管内液面高度对应的供给管内的液位，从而溢出的水可被排掉，优选的是被引回到水容器内。
将补充容器内水位保持在立管内水面高度的另一个方案是，供应容器在与一定水面高度对应的液位具有一个传感器，当立管内水位低于一定的水面高度时，通过该传感器接通将水容器或者容器与供应容器连通的向供应容器供给的泵。
为使根据热泵原理的立管内供水运行得最好，立管基本垂直向上延伸。
但立管也可以一定的倾角向上延伸。
当加热装置延伸大大超过立管长度并且特别至少延伸到立管出口附近时，可特别快并完全地加热立管内的水。另外还可甚至在立管斜坡之前就开始布置加热装置。
加热装置可以是在立管中直线或盘绕延伸的加热棒，其中盘绕结构在相同的纵向距离具有更长的有效加热棒长度。
如果加热装置是在立管外壁上直线或盘绕伸延的加热棒，那么不会阻挡立管内的气泡形成和流动。
如果加热装置包围立管，那么从加热装置向立管内水的传热特别良好。
加热装置具有一个或多个电加热电阻，从而获得简单快速的可被加热的构造。
如果立管全部都构造为或者部分构造为加热装置，那么可从加热装置向立管内水直接有效地传热。
为改善水质量，可在容器内布置过滤器，其中从水容器流向立管的水穿过该过滤器。
如果立管在加热装置区域具有加大的通流横截面，那么可加热并供应更多的水量。
为避免在立管内水量不足情况下加热装置过热，可用传感器检测至少加热装置区域的立管注水，并在无注水情况下产生关闭加热装置的信号。
如果在此传感器约布置在加热装置上端区域，那么当水位开始不再完全覆盖加热装置的该区域时，传感器就作出反应。
在此传感器可以是加热装置的恒温器，通过该恒温器还可调整加热装置的温度。
为保护该恒温器，最好为其设置过载保护装置。
下面更详细地描述附图中所示的本发明实施例。其中：
图1为用于准备热饮的器具的第一实施例的原理图，
图2为用于准备热饮的器具的第二实施例的原理图，
图3为用于准备热饮的器具的第三实施例的原理图，
图4为带有垂直立管的容器的视图，
图5为带有倾斜立管的容器的视图，
图6为液面保持装置的视图，
图7为液面保持装置的第二实施例，
图8为液面保持装置的第三实施例。
图中所示用于准备热饮的器具具有水容器1，该水容器底侧带有容器出口2。在图1和3至7中，该容器出口2通向布置在容器出口2下方的容器3。在图2中，容器出口2通向泵4，来自水容器1的水从泵通过连接5供给到供应容器6′和立管7′下端。
在图8中，连接管路8直接通向未示出的立管7下端，而在图1和3至7中，容器3底部区域通过连接管路9与立管7，7′下端连通。
在图3中，连接管路9还连接在供应容器6的底部区域上。
如图1至5中所示，立管7，7′备有加热装置10。
立管7的上端通过约水平的通道11通向出口12，通过加热装置加热的水或水蒸气根据热泵原理从该出口输送到通道11，并从那里到达未示出的冲煮-或混合装置。在冲煮-或混合装置中冲煮例如磨碎的咖啡或者例如咖啡、奶或肉汤的粉状提取物的混合物。
但热水或水蒸气也可只被导入一个容器内，以例如冲煮茶。
在图1至3中，加热装置10由包围立管7，7′的加热电阻13组成，而在图4和5中加热装置10是沿立管7的外壁延伸的棒形加热电阻13′，并且在图4情况下甚至部分沿着连通管路9延伸。
图4中立管13垂直向上延伸，图5中立管13以一定倾角向上延伸。
如图4和5所示，可在连通管路9向容器3的出口区域布置一个止回阀14，该止回阀防止从连通管路9向容器3的回流。
为扩大可加热的水体积，在图1至3的实施例情况下，立管7′可具有比连通管路5，8或9更大的通流横截面。
为在立管7，7′内使立管7，7′上端出口附近的一定水面高度15保持恒定，设置了液面恒定保持装置16，16′，16″，16。
在图1和3至6的实施例情况下，液面恒定保持装置16这样构造，即水容器1的容器出口2在与一定液面高度15对应的液位15垂直向下通到容器3内，所述容器3象连通管一样通过连通管路9与立管7，7′连通。在此水面高度15和液位17始终大约相同。除其容器出口2外，容器1是封闭的。由此当水出口2正好***在容器3的水内时，作用在容器3中水表面上的大气压防止从水容器1向到容器3补充水。
一旦通过通道11向冲煮-和混合装置供给而导致立管7，7′内水位下降，那么相应地容器3内的水位也下降并使容器出口2的开口露出来。由此水从水容器1补充到容器3内，并且空气从外面通过水出口2进入水容器1，直到水出口的开口刚好再次被容器3的水封闭并且再次进入平衡状态为止。由此立管7，7′的水面高度自动保持恒定。
在图3实施例情况下，在容器3内还设置了一个过滤器18，从水容器1流向立管7′的水穿过该过滤器。为在补充水时平衡过滤器18的流动阻力造成的不平衡性，供应容器6内存在的水体积构成了一个缓冲器。供应容器6内的水位始终对应立管7′内的水位。因为供应容器6的横截面明显大于立管7′的横截面，所以来自容器3的补充流量的波动对将立管7′内水位保持在一定的水面高度15仅有很小的影响。
在图2实施例情况下，液面恒定保持装置16′由供应容器6′构成，该供应容器可由泵4一直填注到与立管7′内一定液面高度15对应的液位17。为此通过传感器19控制泵4，当超过液位17时该传感器关闭泵4，当低于液位17时该传感器接通泵4。由此供应容器6′内的水位始终保持在液位17，并从而水位保持在一定的水面高度15。
在图7中，液面保持装置16″具有位于容器出口2内的浮子阀20，其中浮子阀的浮子21检测容器3内的水位并从而还检测立管内的水位。当容器3内的水位下降到低于与立管内一定水面高度对应的液位时，浮子阀20打开，使得水可通过容器出口2从水容器1流入容器3。此后如果在容器3内达到与立管内一定水面高度对应的液位时，浮子阀20重新关闭。
在图8中，液面保持装置16这样构造，使得整个水容器1布置为可上升和下降。为此水容器1支承在压力弹簧22上，该弹簧的弹簧行程与水容器1内的水位成反比。水容器1内的填注水位位于未示出的立管的一定水面高度上。如果水从水容器1流向立管，因为这意味着向冲煮-或者混合装置供水，因此水容器1减轻的量为流出的水体积。该减轻同时导致压力弹簧22使水容器1上升，上升的量等于水容器1内水位下降的量，从而水容器1内和立管内的液位保持在一定的水面高度。
Claims (27)
1.用于准备热饮的器具，其带有一个水容器，该水容器具有容器出口，从该出口出来经过加热装置和立管、被加热装置加热的水或水蒸气可供给冲煮装置或混合装置，其中可通过加热装置加热立管内的水，其特征在于，通过液面恒定保持装置(16，16′，16″，16)可至少相当恒定地保持立管(7，7′)内一个或多个一定的水面高度(15)。
2.根据权利要求1的器具，其特征在于，在立管(7，7′)出口附近存在一定的水面高度(15)之一。
3.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，液面恒定保持装置(16)具有与立管(7，7′)连通的、向大气敞开的容器(3)，封闭的水容器(1)的容器出口(2)在与一定的水面高度(15)对应的液面(17)垂直向下通到该容器。
4.根据权利要求1或2的器具，其特征在于，液面恒定保持装置(16″)具有与立管连通的容器(3)，容器出口(2)通到该容器(3)内，其中在容器出口(2)内布置了一个出口阀，当立管内水面降低到一定的液面高度以下时该出口阀打开。
5.根据权利要求4的器具，其特征在于，出口阀由检测容器(3)内水面的传感器控制。
6.根据权利要求5的器具，其特征在于，出口阀是浮子阀(20)，传感器是浮子传感器。
7.根据权利要求1或2的器具，其特征在于，即液面恒定保持装置(16)具有升降装置，通过该升降装置水容器(1)可上升和下降，以使其液面在保持在立管内的一定液面高度(15)。
8.根据权利要求7的器具，其特征在于，升降机构是支承水容器(1)的弹簧，特别是压力弹簧(22)，弹簧的弹簧行程与水容器(1)内水位成反比。
9.根据权利要求1或2的器具，其特征在于，液面恒定保持装置具有检测立管内水位高度的传感器，当水位低于一定的水面高度时，通过该传感器可接通与水容器或容器连通的向立管供水的泵。
10.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，液面恒定保持装置(16，16′)具有供应容器(6，6′)，其中该供应容器既与水容器(1)或者与水容器(1)连通的容器(3)连通又与立管(7′)连通，具有与立管(7′)水位对应的水位并可一直填注到与一定液面高度(15)对应的液位(17)。
11.根据权利要求10的器具，其特征在于，供应容器在与立管内一定水面高度对应的液位上具有溢出口。
12.根据权利要求10的器具，其特征在于，供应容器(6′)在与一定水面高度(15)对应的液面(17)上具有传感器(19)，当在立管(7′)内水位低于一定水面高度(15)时，通过该传感器接通将水容器(1)或者容器与供应容器(6′)连通、向供应容器(6′)供给的泵(4)。
13.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，立管(7，7′)基本垂直向上延伸。
14.根据权利要求1至12之一的器具，其特征在于，立管(7)以一定倾角向上延伸。
15.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，加热装置(10)大大超过立管(7，7′)的长度。
16.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，加热装置(10)至少延伸到立管(7，7′)出口附近。
17.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，加热装置是立管内直线或盘绕延伸的加热棒。
18.根据权利要求1至16之一的器具，其特征在于，加热装置(10)是在立管(7，7′)外壁上直线或盘绕延伸的加热棒。
19.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，加热装置(10)包围立管(7，7′)。
20.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，加热装置(10)具有一个或多个加热电阻(13，13′)。
21.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，立管全部都构造为或者部分构造为加热装置。
22.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，在容器(3)内布置了一个过滤器(18)，从水容器(1)流向立管(7′)的水穿过该过滤器。
23.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，立管(7′)在加热装置(10)区域具有更大的通流横截面。
24.根据前述权利要求之一的器具，其特征在于，用传感器可检测至少加热装置区域的立管注水，并在无注水情况下可产生关闭加热装置的信号。
25.根据权利要求24的器具，其特征在于，传感器约布置在加热装置上端区域。
26.根据权利要求24和25的器具，其特征在于，传感器是加热装置的恒温器。
27.根据权利要求26的器具，其特征在于，恒温器具有过载保护装置。
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