用于受控飲料分配的設(shè)備和工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在手動機(jī)器或自動機(jī)器中制備和分配諸如例如咖啡、茶、巧克力熱飲之類的飲料的設(shè)備和工藝。更具體地說，本發(fā)明涉及一種制備咖啡的設(shè)備、即機(jī)器，以及工藝;下文中和權(quán)利要求書中涉及這種飲料而沒有因此將本發(fā)明僅限于制備咖啡。
【背景技術(shù)】
[0002]其中有煮器的設(shè)備是制備熱飲的已知技術(shù)設(shè)備，即機(jī)器，饋送到泡制組的水由該煮器加熱，例如從咖啡粉泡制所需飲料的腔室在該泡制組中。進(jìn)一步地，煮器用來產(chǎn)生用于諸如牛奶起泡、茶等等的其它用途的蒸汽和/或熱水。
[0003]在咖啡機(jī)中，處于室溫的水、即來自自來水總管連接部或獨(dú)立水箱的“冷”水通常通過在煮器內(nèi)被浸沒在水中的加熱元件加熱到大約120°C的溫度。接著，在煮器內(nèi)，存在不僅處于液態(tài)而且處于汽態(tài)的水。處于液態(tài)的水通常用于制備茶或泡制飲料，而儲存在煮器上部中的蒸汽用于加熱牛奶和/或使牛奶起泡來制備諸如巧克力熱飲、卡布奇諾咖啡等等的飲料。
[0004]煮器中所容納的水太熱而不能用于制備咖啡。實際上，為了確保通過咖啡粉的確定配比而得到的咖啡的最佳感官特性，水必須根據(jù)三個具體參數(shù)來注入:溫度、壓力和持續(xù)時間。例如，根據(jù)已知技術(shù)制備的意大利濃咖啡(50ml體積)要求大約920C的泡制溫度、大約1bar的水壓以及大約20秒的泡制持續(xù)時間。對于超過200ml體積的所謂美國咖啡，流量和壓力必須對濃咖啡所要求的流量和壓力進(jìn)行改變(并且，有時溫度也被改變)，泡制條件的改變問題隨之而來。
[0005]制備咖啡的機(jī)器是已知的，其設(shè)有放置在煮器內(nèi)的換熱器;換熱器具有在煮器外的入口和出口；室溫下的水在換熱器的入口和出口之間流動，用來通過煮器內(nèi)所容納的熱水給予換熱器的熱量來加熱水。換熱器設(shè)計有特定幾何形狀以及在其內(nèi)的管嘴的特定形狀和/或位置，以提高確定量的饋送到其入口的水的溫度;接著，通過饋送處于室溫下的水并使換熱器的入口處有確定流量，在出口處得到處于所需溫度的水，適于確定的咖啡類型。
[0006]設(shè)有幾個泡制組的機(jī)器是進(jìn)一步已知的，在這些泡制組中，每一泡制組與具有特定形狀和特定管嘴的換熱器相關(guān)聯(lián)，以便就每個泡制組得到泡制水的溫度。這種類型的解決方案例如用于單煮器系統(tǒng)中，在該單煮器系統(tǒng)中，具有大容量的單個煮器設(shè)有確定數(shù)量的換熱器并且每個換熱器與特定泡制組相關(guān)聯(lián)。此外，由于提供用于加熱泡制組的金屬物質(zhì)的水的熱虹吸管狀回路，煮器中所容納的熱水也用于將每一泡制組的金屬物質(zhì)保持在正確泡制的適當(dāng)溫度。
[0007]以下系統(tǒng)也是已知的，在該系統(tǒng)中，泡制咖啡的熱水不通過換熱器加熱，而是直接從煮器取出并與在每一泡制組的入口處所添加的處于室溫的確定體積的水混合。泡制溫度的調(diào)整由用戶通過擰緊或旋開調(diào)整饋送到每一泡制組中的在室溫的水的流量的螺絲來機(jī)械地進(jìn)行。
[0008]已經(jīng)提出了具有多煮器系統(tǒng)的其它解決方案，在該多煮器系統(tǒng)中，為每一泡制組提供了至少一個煮器。這種系統(tǒng)可以包括用于預(yù)熱進(jìn)入泡制組的每個煮器中的水的第一煮器以及產(chǎn)生用來制備茶或泡制飲料的蒸汽和熱水的額外煮器。接著，在每一泡制組中設(shè)置特定煮器，在該煮器中，用戶可以通過調(diào)整每個煮器中所容納的水的溫度來設(shè)定泡制溫度。
[0009]前述解決方案不允許實時調(diào)整泡制溫度并迫使用戶預(yù)先確定每個泡制組中的工作溫度。換言之，每個泡制組的溫度調(diào)整不是簡單和快速的操作，那么，如果用戶已經(jīng)例如在具有兩個泡制組的機(jī)器中設(shè)定不同溫度，則指定咖啡類型的制備將必須在用于其的泡制組中得到而不能與其它泡制組并行進(jìn)行，由此顯著限制了機(jī)器的分配能力。為了從兩個泡制組并行分配同一咖啡類型，泡制組的溫度必須再次調(diào)整，這通常不能快速進(jìn)行且通常僅在機(jī)器打開和/或在工廠中時可行。
[0010]申請人實施的解決方案使用一種如下系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，泡制溫度通過在每一泡制組的入口處將冷水與來自各換熱器的水混合來調(diào)整。室溫下的水流的控制通過切換具有特定占空比的電閥的打開和關(guān)閉來進(jìn)行。確定體積的室溫下的水與來自換熱器的水在泡制過程中以規(guī)則的間隔進(jìn)行混合。泡制水的溫度通過改變電閥開關(guān)的占空比以確定值來進(jìn)行調(diào)整。
[0011]所有已知機(jī)器中共同的另一問題是分配條件例如由于咖啡粉顆粒的不同尺寸或者溫度或大氣壓力的變化，或者由于特定分配順序而以非計劃的方式變化。
[0012]分配條件的改變實例是當(dāng)熱水在泡制周期期間通過咖啡餅時該咖啡餅的阻力變化而發(fā)生的壓力改變。實際上，當(dāng)咖啡餅被熱水弄濕時，在咖啡餅內(nèi)形成優(yōu)選的路徑，在該優(yōu)選路徑中，水前進(jìn)的阻力較小并且這產(chǎn)生在換熱器內(nèi)流動的熱水的初始壓降；隨著時間過去，在咖啡餅中的較細(xì)咖啡顆粒累積形成在過濾器上，弓I起在泡制結(jié)尾時壓力增大。
[0013]壓力變化可以發(fā)生，例如也改變咖啡顆粒大小。實際上，為了制備濃咖啡，其中包括引起咖啡餅阻力變化的濕度的各種要素必須被考慮到。進(jìn)一步地，如已知的，不同顆粒大小的咖啡粉對通過咖啡餅的水通道提供不同阻力，并且因此提供被饋送到泡制組的水的不同壓力。
[0014]為了解決這個問題，即為了能夠補(bǔ)償飲料泡制條件的不合需要的變化，提出了對饋送到泡制室、即泡制組的水流量的控制，以便能夠在泡制和分配步驟期間以基本上恒定流量操作。
[0015]此外，已經(jīng)對控制進(jìn)入泡制組的水壓、不僅改善提取條件而且補(bǔ)償提取條件的不想要變化提出建議。
[0016]然而，所提出的解決方案僅可在特定類型的咖啡機(jī)中采用，且不管怎樣，它們沒有那么有效且沒有令人滿意地解決問題。
[0017]本發(fā)明也來自于如下事實:申請人確認(rèn)壓力變化是因抵抗通過咖啡餅的水通道的阻力變化而發(fā)生，這影響存在于煮器中的換熱器，引起從換熱器離開的熱水的壓力變化的水膨脹可以在煮器中產(chǎn)生。接著，通過改變例如咖啡粉的顆粒大小或不論以何種方式，一般地說，當(dāng)熱水通過咖啡餅的阻力變化時，可能發(fā)生上述已知系統(tǒng)不能補(bǔ)償?shù)膲毫蜏囟茸兓?br>[0018]從換熱器離開的熱水的溫度變化也可以根據(jù)機(jī)器所分配的確定飲料量的頻率而發(fā)生。例如，如果不同飲料依次分配而沒有停頓，則在最后分配時從換熱器離開的水的溫度會小于起始溫度。
[0019]同樣地，在通過壓力控制來對分配進(jìn)行控制時所進(jìn)行的壓力變化會引起進(jìn)入泡制組的水的溫度變化。當(dāng)泡制步驟通過控制水流量來控制時，同樣問題可能發(fā)生。這種變化可能損害所分配飲料的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明的目的是解決已知現(xiàn)有技術(shù)的前述問題并且提供允許補(bǔ)償泡制和分配條件變化的設(shè)備和工藝，以便確保所分配飲料的更好質(zhì)量以及比已知現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備和/或方法更高的可靠性。
[0021]另一目的是提供也可以不僅用于傳統(tǒng)機(jī)器上(其中，每次泡制通過過濾器支架用手裝咖啡，)而且用于自動機(jī)器上的設(shè)備。
[0022]這個及其它目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的受控飲料分配的裝置由本發(fā)明實現(xiàn);優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求中報告。
[0023]具體地說，根據(jù)本發(fā)明，受控飲料分配的裝置包括設(shè)有至少一個熱水入口的至少一個泡制組、設(shè)有至少一個換熱器的至少一個煮器以及用于在煮器的換熱器的入口處饋送水的至少一個栗。導(dǎo)管將水從煮器饋送到包括泡制室的泡制組。
[0024]設(shè)備還包括第一電閥，第一電閥位于將冷水供應(yīng)到通向泡制組的水供應(yīng)導(dǎo)管的裝置上;優(yōu)選地，還有將換熱器出口與泡