具有分送压力调节系统的咖啡机及分送压力调节方法技术方案

本发明专利技术涉及用于生产和分送咖啡类饮料的咖啡机及用于控制咖啡机中的分送压力的方法，咖啡机包括：液压泵（３５）；至少一个分送装置（１３），其包括过滤器单元（３１）和供给单元（１４）；和液压回路，其使液压泵与分送装置的供给单元流体连通，其包括在压力作用下向供给单元供给热水的供给管路（１１），其中，咖啡机还包括用于控制分送压力的系统，该系统包括：控制单元（２２）；压力传感器（２１），其适于产生表示检测到的压力的控制信号，压力传感器电连接到控制单元以检测分送压力；和液压变流量阀（３６），其适于向至少一个分送装置供给可变量的水，其由被控制单元电控制的电驱动器致动，以根据检测到的分送压力值调节输出的水的流量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设置有水压调节系统的咖啡机和用于控制咖啡机的过滤室中的压力 的方法。
技术介绍
作为饮料的咖啡一直非常普及并且广受欢迎，实际上，现今可以以许多不同的形 式获得咖啡，这些咖啡在它们的初始掺合物(starting blend)及这些饮料提取的方式方面 彼此不同。特别地，Espresso咖啡(浓咖啡或蒸馏咖啡)是一种使用咖啡机获得的饮料，其 中咖啡机迫使热水流经一层研磨后的咖啡(ground coffee)即咖啡粉，所述研磨后的咖啡 被容纳在通常是金属过滤器的浸渍容器中。流经咖啡层的热水必须被加热至一定的温度并 且被施加一定的压力，此外，根据初始掺合物选择最优的温度和压力。典型地，用于制备espresso咖啡的咖啡粉通过研磨(grind)或碾磨(mill)烘烤 过的咖啡豆而获得。为迫使热水流经咖啡粉，最初的咖啡机使用由饱合蒸汽发生器产生的压力值为 lbar-1. 5bar的压力来产生推力。Ibar至1. 5bar的压力对应于超过IOOoC的温度，因为 为了制备高品质的饮料的水不应超过IOOoC,因此，从该咖啡机获得的咖啡趋于具有“过烧 (burnt) ” 口味。为补救该问题，开发出了具有机械加压部件的咖啡机，机械加压部件使得可以利 用较高的压力在大约IOOoC的温度下进行浸渍。瑞士专利CH 262232公开了一种用于制备expresso咖啡的设备的龙头(tap)，该 龙头包括筒体，所述筒体与蒸煮器的下部连通并且包括适用于与弹簧相对地升起的中空活 塞，所述筒体为了使水经由筒体的基部被挤出而使水进入活塞并且在弹簧的作用下下降， 其中筒体的基部由可拆装的过滤器形成并适用于容纳研磨后的咖啡。美国专利2，878’ 747公开了一种咖啡机，其包括用于使水沸腾的蒸煮器；由支撑 托架支承并且包括浸渍室的咖啡渗滤器；位于所述室的上方并且具有入口的筒体；将入口 连接到蒸煮器以能够将沸水传输到筒体中的管路；以往复方式在筒体中移动以控制所述入 口并且在活塞下降时强制沸水进入浸渍室中的活塞。美国专利3，119，322公开了一种咖啡机，其具有用于水浸渍的容器；用于在容器 中产生压力的泵；用于驱动连接到容器的泵和咖啡制备单元的电动马达，所述容器具有简 单的分配旋塞(distribution cock)；沿着所述单元布置并设置有凸轮的转轴；马达电路 中的开关，其被定位成能够由所述轴致动，其中旋塞具有手动操作杆，各手动操作杆被定位 成接合多个凸轮其中之一以使致动所述开关的轴转动并启动马达。为应对由于机械系统而在浸渍室中产生的较大的水推力，咖啡通常被精细地研磨 以增大与水的总体接触面，并且在使用较小量的研磨后的咖啡的情况下改善饮料的提取。随着液压装置的发展，提高了供给到浸渍室中的水的压力而无须改变温度，已经4可以产生高达IObar以上的高压。然而，已经观察到使用IObar以上的压力会产生负面效 果。将压力提高到一定值以上使得在实践中需要非常精细地研磨咖啡，由此需要细化过滤 器，结果过于精细的研磨最终会导致过滤器被堵塞，从而产生密封构件和管路承受高应力 的问题，由此劣化了饮料的品质。专利申请EP 1210893公开了一种咖啡机中的咖啡提取装置，该咖啡机将饮料分 送(dispensing)至各杯，其中通过将热水供给到设置有活塞的筒体而产生咖啡，其中原材 料装载在筒体中以对筒体的内部加压，以通过过滤器滤出并提取出浓溶液。该装置设置有 热水用的泵和控制该泵的部件，适用于改变供给到筒体的热水量。美国专利3，230，974公开了咖啡机用分送头，其允许在打开旋塞和分配饮料之间 存在浸渍时间间隔。在实践中，在施加推力以获得分送咖啡所需要的压力值之前，以低于分 送压力的压力用水填充研磨后的咖啡粉一定的时间段，该压力例如是1. ^ar。典型地，在当前的expressso咖啡或者过滤咖啡(filtercoffee)的制备中，供给 到浸渍室中的水的温度在大约88oC和98oC之间，而且在一些咖啡机中，压力在初始浸渍期 间从大约0. 8bar变化到1. S3ar，然后压力在饮料的提取期间升高到大约9bar。专利申请EP 0934719公开了由预定剂量的咖啡粉制备espresso咖啡的方法，其 中预定量的热水在泵的作用下以给定的最大压力通过预定剂量的咖啡粉，所述方法包括初 步阶段所述剂量的咖啡粉在低于给定的最大压力的压力下由初始量的热水湿润一段时 间。研磨后的咖啡粒的大小是可变的，其决定了饮料的最终结果。专利申请WO 2009/010190公开了控制咖啡机研磨器的方法，所述方法包括测量 与滤出处理相关的物理量的实际值的步骤和至少为下一次滤出改变研磨后的咖啡粒大小 的步骤，从而可以补偿物理量的被测量到的实际值与基准值之间的偏差。所述物理量可以 是滤出流量、滤出时间或滤出回路中的液压。通过提取法制备的咖啡已经广泛流行于各个国家，并且已经适应了现有的口味和 顾客。通常，espresso咖啡(地中海)和“caf6 crSme”之间的区别在于espresso咖啡以 典型地从15cm3至25cm3变化的量被分送到杯中；而“caf6 creme以典型地从100cm3至 120cm3变化的量被分送到杯中，在两种情况中，总的分送时间大致相等，例如为25秒。明显 地，在该两种咖啡中存在许多差异。为在相同的分送时间中获得所期望的量的特定种类的咖啡，必须通过与研磨的细 度适应而改变待分送的水流，以改变容纳在过滤器中的咖啡对于水的流动的阻力。由于咖啡掺合物的自然特性，咖啡掺合物在质量、一致性、脂肪含量、烘烤度和湿 度方面不同。即使这些特性中的一个特性有变化，也需要改变研磨的细度，以保持针对给定 类型的咖啡的分送水流恒定。另一方面，难以精确地控制研磨处理，并且通常通过形状和尺 寸变化的小粒的分布形成最终的研磨成分(ground compimd)。结果，从研磨机取得的研磨 后的咖啡剂量永远不会精确地与研磨后的另一咖啡剂量相同，使得研磨后的咖啡对于水的 阻力围绕最优值波动，由此导致水的流量变化，进而导致在分送期间水的压力发生变化。可 以采用分送时间作为水受到的阻力的基准参数。如果咖啡被过于精细地研磨，则水流经咖 啡粉将花费较长的时间，造成过度提取，使饮料具有令人不适的味道。如果咖啡的研磨过于 粗糙，则水快速地流经咖啡粉，而不会提取很多的物质。申请人已经观察到，优选地，一旦已经确定用于分送时间te的标准基准值，例如 根据由若干分送操作得出的饮料质量的统计型评估结果确定得到的标准基准值，则分送时 间te不应偏离超过给定标准值的一定变化区间(variability interval)。例如，如果teo 是25秒，则te = 25+1秒，其中最大的标准偏差为+3秒。变化区间之外的分送时间表明过 滤器的内容物对于水有“异常”阻力，因此，生成的饮料的质量可能会劣化。申请人:已经观察到，特别地有利的是，能够以受控的方式分送饮料并且可以根据 咖啡的颗粒大小的变化来影响水压。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种咖啡机，其能够分送由不同的原材料掺合物制备的 和/或研磨成不同细度的和/或由不同的制备工艺限定的饮料。本专利技术的另一个目标在于提供如下的咖啡机其可以在分送期间通过影响水的流 量的值来控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种咖啡机，用于生产和分送咖啡类饮料，所述咖啡机包括：液压泵；至少一个分送装置，其包括供给单元和适于容纳咖啡粉的过滤器单元，所述供给单元适于在所述过滤器单元与所述供给单元接合时将水供给到所述过滤器单元；液压回路，其使所述液压泵与所述分送装置的供给单元流体连通，所述液压回路包括在压力作用下向所述供给单元供给热水的供给管路，和用于控制分送压力的系统，该系统包括：控制单元；压力传感器，其沿着所述液压回路布置并且适于产生表示检测到的压力的控制信号，所述压力传感器电连接到所述控制单元以检测分送压力；和液压变流量阀，其沿着所述液压回路布置并且适于向至少一个分送装置供给可变量的水，所述变流量阀能够由被所述控制单元电控制的电驱动器致动，以根据检测到的分送压力值调节输出的水的流量。

【技术特征摘要】
EP 2009-10-23 09425423.21 一种咖啡机，用于生产和分送咖啡类饮料，所述咖啡机包括液压泵；至少一个分送装置，其包括供给单元和适于容纳咖啡粉的过滤器单元，所述供给单元 适于在所述过滤器单元与所述供给单元接合时将水供给到所述过滤器单元；液压回路，其使所述液压泵与所述分送装置的供给单元流体连通，所述液压回路包括 在压力作用下向所述供给单元供给热水的供给管路，和用于控制分送压力的系统，该系统包括控制单元；压力传感器，其沿着所述液压回路 布置并且适于产生表示检测到的压力的控制信号，所述压力传感器电连接到所述控制单元 以检测分送压力；和液压变流量阀，其沿着所述液压回路布置并且适于向至少一个分送装 置供给可变量的水，所述变流量阀能够由被所述控制单元电控制的电驱动器致动，以根据 检测到的分送压力值调节输出的水的流量。2.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于，所述压力传感器布置在所述供给管路中。3.根据权利要求1或2所述的咖啡机，其特征在于，所述变流量阀是比例电子阀。4.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于，所述控制系统还包括水的流量测量装 置，所述流量测量装置沿着所述液压回路布置并且适于产生表示流过所述流量测量装置的 水的流量的控制信号，并且所述流量测量装置电连接到所述控制单元以检测水的流量并且 根据至少一个检测到的水流量值调节由所述液压泵供给的水的流量。5.根据权利要求4所述的咖啡机，其特征在于，所述流量测量装置布置在所述变流量 阀的上游。6.根据权利要求1所述的咖啡机，其特征在于，至少一个所述分送装置包括与所述供 给管路流体连通的加热室，所述加热室包括加热构件并且设置有出口，以能够将处于分送 温度的水供给到借助于截流阀与所述过滤器单元流体连通的连接管路。7.根据权利要求6所述的咖啡机，其特征在于，所述压力传感器布置于所述截...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚科恰，
申请(专利权)人：格鲁普西姆贝利有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]