咖啡烘烤装置、咖啡冲泡装置和咖啡烘烤方法制造方法及图纸

公开了一种咖啡烘烤装置（100），包括用于保持咖啡豆（10）的隔室（110）；用于烘烤在所述隔室中的咖啡豆的烘烤元件（140）；和用于控制烘烤元件的控制器（130）。控制器适于根据驻留在隔室中的咖啡豆的体积变化来控制烘烤元件。还公开了包括这样的咖啡烘烤装置的咖啡冲泡装置和咖啡烘烤方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种咖啡烘烤装置，包括用于保持咖啡豆的隔室；用于烘烤在所述隔室中的咖啡豆的烘烤元件；和用于控制烘烤元件的控制器。本专利技术还涉及一种咖啡冲泡设备，其包括这样的咖啡烘烤装置。本专利技术还涉及一种烘烤咖啡豆的方法，该方法包括加热咖啡豆以烘烤咖啡豆。
技术介绍
咖啡已成为现代社会中最流行的饮料之一，许多不同类型和风味的咖啡例行地可用于消费者，在店铺（如咖啡店）中或在超市中供家庭使用。咖啡作为饮料的普及的演变已经引起在咖啡是如何被消费（例如在家庭环境中）方面的变化。而在过去，将主要从速溶咖啡颗粒或从封装的磨碎咖啡粉冲泡咖啡，例如使用家庭咖啡机（如浓咖啡机或过滤机），如今更大的重点被放在冲泡的咖啡的新鲜度上，这已经引发了咖啡烘烤装置的普及的提高。在这样的装置中，新鲜的，即绿色咖啡豆可通过热过程，例如使用热的气体或通过与热表面物理接触，来被烘烤。在高于170℃的温度的烘烤期间，干燥发生，水被重新分布，并且诸如美拉德反应和热分解的复杂的化学反应被诱导。新鲜的咖啡粉然后可以通过研磨新鲜烘烤的咖啡豆来形成，从而促进新鲜咖啡的冲泡。这样的咖啡通常被认为与从封装的磨碎咖啡粉冲泡的咖啡相比具有优越的味道。然而这样的咖啡烘烤过程的控制远不是微不足道的。不同的用户可能需要咖啡豆的不同烘烤程度（例如浅烤或深烤），以满足他们的个人品味。此外，不同品种的咖啡豆将需要不同的烘烤时间以便实现某个烘烤程度。事实上，甚至相同品种的咖啡豆的不同收成也可能在实现期望烘烤程度所需的烘烤时间中呈现变化。因此，在提供咖啡烘烤装置中的主要挑战之一是保证烘烤的产品满足客户的预期；例如具有期望的烘烤程度。现有的咖啡烘烤装置，如Nesco®型号CR-1000系列的咖啡烘烤机允许用户指定咖啡豆的烘烤时间，以便实现所期望的烘烤结果。其它烘烤装置通过允许用户指定烘烤温度来提供对烘烤过程的控制。然而，如上面所指出的，已经发现，期望烘烤程度不能始终如一地（仅）通过控制烘烤时间和/或温度来实现。
技术实现思路
本专利技术试图提供一种可以以更一致的方式生产烘烤的咖啡豆的咖啡烘烤装置。本专利技术进一步试图提供一种包括这样的咖啡烘烤装置的咖啡冲泡设备。本专利技术还进一步试图提供以更一致的方式烘烤咖啡豆的方法。根据一方面，提供了一种咖啡烘烤装置，包括用于保持咖啡豆的隔室；用于烘烤在所述隔室中的咖啡豆的烘烤元件；和用于控制烘烤元件的控制器，其中控制器适于根据驻留在隔室中的咖啡豆的体积变化来控制烘烤元件，其中控制器适于响应于所述体积变化超过预定义的阈值来控制烘烤元件（140），所述定义的阈值指示所述咖啡豆的第一次开裂。专利技术人已经认识到，在咖啡烘烤过程中，实现期望烘烤水平所需要的时间的可变性与咖啡豆的第一次开裂的时间的可变性是相关的。该第一次开裂作为咖啡豆结构的热引起的变化（包括咖啡豆内的小孔的形成，其与咖啡豆体积的显著增加相关）的结果而发生。在第一次开裂后，咖啡豆的进一步烘烤已被发现是使用简单的数学模型高度可预测的。因此，通过直接或间接地监测与咖啡豆的第一次开裂相关联的显著体积变化，实现了在本专利技术的咖啡烘烤装置内对咖啡烘烤过程的再现性的改进的控制。控制器可适于响应于监测的体积变化率来控制烘烤元件，因为体积变化率（的变化）可特别表示第一次开裂的发生。具体地，控制器可以适于响应于指示咖啡豆第一次开裂的开始的监测的体积变化率的增加；和/或指示咖啡豆第一次开裂的完成的监测的体积变化率的降低来控制烘烤元件。在实施例中，咖啡烘烤装置还包括用于确定隔室的未占用的容积的传感器装置，其中控制器适于响应于传感器装置来控制烘烤元件。由于总体隔室容积是不变的，在隔室中的咖啡豆上方的顶部空间的任何变化（减小）因此可以直接与在隔室中的咖啡豆的体积的增加相关联。为此目的，传感器装置可以包括适于朝向所述咖啡豆将信号传送到隔室内并且检测所述信号的反射的传感器。从检测到的反射，例如可以导出信号的飞行时间，其可以被转化成信号已经穿过隔室行进的距离，该距离是上述顶部空间的度量。例如这样的信号可以是光学信号或声学信号。传感器装置可适于确定由所述咖啡豆占用的初始体积并且监测所述初始体积的变化以促进烘烤期间咖啡豆的第一次开裂阶段的检测。这例如可以通过监测信号的飞行时间的变化或通过在隔室的不同高度水平发射多个信号并且监测发射的信号中的哪些可横跨隔室（水平）行进，即哪些信号未被隔室中的咖啡豆水平阻挡，来实现。在本实施例中，咖啡豆水平的变化将通过能够横跨隔室行进的信号的不同（较小）数目被检测到。一旦已通过监测咖啡豆的体积变化确定第一次开裂阶段，烘烤过程的其余部分可通过监测体积变化或通过替代方法来控制。在示例实施例中，控制器可适于在所述体积变化达到预定义值时启用烘烤元件持续预定义时间段。在另一示例实施例中，咖啡烘烤装置可以进一步包括用于检测咖啡豆的重量和/或颜色的变化的另外传感器装置，其中控制器适于根据所述体积变化和所述重量和/或颜色变化来控制烘烤元件。这可能在某些条件下改进对烘烤过程的控制，因为在烘烤过程的第一次开裂阶段完成时的咖啡豆的体积变化更适中，使得改变的这些体积可能难以精确地被检测，例如如果咖啡烘烤装置只包含少量咖啡豆的话。咖啡烘烤装置可以进一步包括用于定义咖啡豆的烘烤程度的用户界面，控制器对用户界面作出响应。这允许咖啡烘烤装置的用户精确定义咖啡豆的期望烘烤程度。在一实施例中，咖啡烘烤装置还可以包括数据存储元件，用于根据时间存储在隔室中的未占用容积的测量的变化，来定义咖啡豆的类型的烘烤简档，其中控制器适于对所述数据存储元件进行编程。这样的烘烤简档可以在利用相同类型的咖啡豆的咖啡烘烤装置的随后使用的过程中被依赖，例如以改进豆的烘烤过程。例如，控制器可以适于响应于用户针对所述类型的咖啡豆定义烘烤程度来根据所存储的烘烤简档控制烘烤元件。这确保了豆暴露于优化的烘烤简档，从而改进了烘烤质量。在一实施例中，控制器可以适于在体积变化超过定义的阈值时禁用烘烤元件。因为体积变化可直接与烘烤程度相关，这样的自动禁用防止咖啡豆被过深烘烤。咖啡烘烤装置可以进一步包括用于将检测的体积变化数据传送给远程设备的数据通信设备。这例如便于从各个咖啡烘烤装置收集烘烤数据，这可用于开发针对不同类型的咖啡豆的更为准确（平均）的咖啡烘烤简档。在一实施例中，隔室包括入口；并且烘烤元件包括耦合到所述入口的热空气源；咖啡烘烤装置还包括安装在所述隔室中用于在烘烤过程期间搅拌咖啡豆的搅拌元件。当与本专利技术的体积变化检测原理相结合时，这样的热空气烘烤过程已经被发现是特别有效的。根据另一方面，提供了一种包括根据一个或多个前述实施例的咖啡烘烤装置的咖啡冲泡装置。这样的咖啡冲泡装置从咖啡烘烤装置的改进的一致性获益，从而提供可以冲泡具有在味道中改进的一致性的咖啡的咖啡冲泡装置。根据又一个方面，提供了一种烘烤咖啡豆的方法，该方法包括加热咖啡豆以烘烤咖啡豆；监测在所述加热期间咖啡豆的体积变化；和响应于所述体积变化超过定义的阈值终止所述加热，所述定义的阈值指示所述咖啡豆的第一次开裂。这样的烘烤方法能够以特别一致的方式生产烘烤咖啡豆，提供对咖啡豆的烘烤水平的优良控制。在所述加热期间监测咖啡豆的体积变化可以包括监测所述体积的变化率。具体地，监测所述体积的变化率可以包括监视指示所述咖啡豆的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种咖啡烘烤装置（100），包括：用于保持咖啡豆（10）的隔室（110）；用于烘烤在所述隔室中的咖啡豆的烘烤元件（140）；和用于控制烘烤元件的控制器（130），其中控制器适于根据驻留在隔室中的咖啡豆的体积变化来控制烘烤元件，其中控制器（130）适于响应于超过预定义的阈值的所述体积变化来控制烘烤元件（140），所述定义的阈值指示所述咖啡豆的第一次开裂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.22 EP 14189855.1;2014.08.05 CN PCT/CN2014/1.一种咖啡烘烤装置（100），包括：用于保持咖啡豆（10）的隔室（110）；用于烘烤在所述隔室中的咖啡豆的烘烤元件（140）；和用于控制烘烤元件的控制器（130），其中控制器适于根据驻留在隔室中的咖啡豆的体积变化来控制烘烤元件，其中控制器（130）适于响应于超过预定义的阈值的所述体积变化来控制烘烤元件（140），所述定义的阈值指示所述咖啡豆的第一次开裂。2.如权利要求1所述的咖啡烘烤装置（100），其中控制器（130）适于响应于监测的体积变化率来控制烘烤元件（140）。3.如权利要求2所述的咖啡烘烤，其中控制器适于响应于以下来控制烘烤元件（140）：指示咖啡豆的第一次开裂的开始的监测的体积变化率的增加；和/或指示咖啡豆的第一次开裂的完成的监测的体积变化率的降低。4.如权利要求1-3中任一项所述的咖啡烘烤装置（100），还包括用于确定隔室的未占用的容积的传感器装置（120、310），其中控制器（130）适于响应于传感器装置来控制烘烤元件。5.如权利要求4所述的咖啡烘烤装置（100），其中传感器装置（120）包括适于朝向所述咖啡豆（10）将信号（123）传送到隔室（110）内并且检测所述信号的反射（125）的传感器（122、124）。6.如权利要求5所述的咖啡烘烤装置（100），其中该信号（123）是光学信号或声学信号。7.如权利要求4-6中的任一项所述的咖啡烘烤装置（100），其中传感器装置（120、310）适于确定由所述咖啡豆（10）占用...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭径微，周俊，DP凱利，王嬿嬿，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL