技术领域
本发明一般涉及对调制咖啡或相似物体所用装置和系统所做改 进。更具体地说，本发明涉及改进的咖啡调制器，其利用加热之水的 水流紊流式搅拌并搅和咖啡渣以便产生水流挟带的咖啡渣基本流化 床，形成具有改良滋味和浓烈香气以及其他特性的调制咖啡。
背景技术
滴漏式咖啡调制器可有许多形状和尺寸，其用于家居和商业环境 以产生调制咖啡。此种咖啡调制器通常包括装水容器，来自该容器中 受控体积的水被加热，然后通过滴漏或喷射而把水分配到咖啡渣上， 所述咖啡渣装在下面一个朝上敞开的调制篮里。热水与咖啡渣混合而 产生合乎要求的调制咖啡饮料，该饮料经由过滤件而从调制篮排入下 面一个咖啡罐比如卡拉夫瓶(carafe)或细颈瓶(decanter)里。在一 种通常形式中，咖啡调制器包括再灌满水的容器，水经由加热件而从 该容器中分送，用于滴漏而进入调制篮中。可替换的是，咖啡调制器 可以直接与自来水给水系统或相似物体相连接。
尽管上述类型的滴漏式咖啡调制器已被广泛使用多年，但其所调 制咖啡的滋味和其他特性并不连贯一致，而且在许多情况下滋味较差 或质量不能令人接受。据信此种问题是由于热水与装在调制篮中的咖 啡渣混合得不充分和/或不协调，导致已调制咖啡滋味以及醇度特征 (body trait)不连贯一致，往往包括令人不能接受的苦味。在这方面， 把热水朝下分配到下面那个调制篮中起先是干燥的咖啡渣上，就能产 生穿过咖啡渣的侵蚀型沟渠，其中，此种沟渠可让很大一部分体积的 水穿过咖啡渣并从调制篮中滴漏而不会使咖啡渣充分浸湿，或不能与 水充分混合。尽管这种开沟问题有时通过仔细地预先把咖啡渣在调制 篮内基本上均匀地匀开就能减轻，但人们还很少注意到咖啡调制过程 中这种问题。
已经有人提供了各种各样改动的咖啡调制器和相关的调制过程， 以图克服这些问题和缺点，其做法是在被过滤的调制篮内改进热水与 咖啡渣的混合。一般来说，这种想法是利用机械搅和装置，通过使热 水与咖啡渣的接触来予以改进。尽管此种想法可以提供滋味特征提高 或更为连贯一致的调制咖啡，但这些想法本质上包含一些移动部分， 而这些部分加大了咖啡调制器的整体复杂性和成本，而且容易偶然间 断以便进行定期维修和替换。
所以，存在着对于进一步改进咖啡调制器以及相关咖啡调制过程 的需求，以便达到使热水与咖啡渣明显改进的混合，从而提供连贯一 致的优质和滋味改进的以及其他合意品质的调制咖啡，而不要求用机 械搅和装置，也不会生产这种装置带来的缺点。本发明就是为了满足 这种需求，并具有其他相关的优点。
发明内容
根据本发明，提供改进的咖啡调制器和调制方法，以便产生滋味 改进的调制咖啡。该咖啡调制器包括可卸除安装的调制篮，该调制篮 具有连接着热水水源的喷射口，该喷射口被定位成把热水水流分送到 调制篮中便于紊流式搅动与搅和装在其中的咖啡渣位置处，以便产生 水流挟带的咖啡渣基本流化床，使改进了的滋味出得来。这个流化床 被引向一个或更多个网眼过滤件，该过滤件形成于调制篮的一个壁部 分上作为因此产生的咖啡的朝外通道，因此产生的咖啡接着被引入下 面的卡拉夫瓶或相似物体中。
在一个推荐实施例中，咖啡调制器包括经由第一止回阀连接而便 于在流动时与加热组件成热交换关系的装水容器。该加热组件把水的 温度升高到基本上达到沸点，于是已加热之水就流经第二止回阀而去 往调制篮。已加热之水流向并流经喷射口而进入调制篮内部，而至少 一些喷射口被布置在调制篮内所装咖啡渣那个层面下面的位置处。结 果，已加热之水就被喷射或喷溅进入咖啡渣中且使其彻底浸湿，以搅 动与搅和动作有效地提升、悬浮以及紊流式搅和咖啡渣，产生水流挟 带的咖啡渣基本流化床。在该推荐实施例中，喷射口被定向成便于以 基本上是旋转或盘旋的运动路径来转动地搅和咖啡渣。
浮在水上的咖啡渣流化床使已加热之水与咖啡渣改进其连贯一致 地混合，以便加强了的滋味出得来，使苦味和/或其他不合意品质最少。 这种旋转的流化床由顺着一般是对着调制篮向内侧壁的径向朝外方向 离心作用所指引，该调制篮的一个部分由一个或一些网眼过滤件所限 定，该过滤件让已调制的液态咖啡朝外流经而通过，同时基本上防止 咖啡渣朝外通过。穿过了过滤件的已调制咖啡再由于重力而引导，进 入下面的咖啡罐例如卡拉夫瓶或细颈瓶中。
根据本发明的又一推荐实施例，调制篮侧壁的前面部分包括一个 基本上透明的窗口，当调制篮安装在咖啡调制器上时，就可从咖啡调 制器外部看到该窗口。在调制循环期间，调制篮内旋转的水流挟带咖 啡渣流化床因此就可从外面看到。
从下文的详细说明中，就可更加清楚地了解本发明的其他特性和 优点，该说明配有一些附图，这些附图以举例方式显示本发明的原理。
附图说明
各种图纸显示本发明。在这些图纸中：
图1的侧视图，显示符合本发明的咖啡调制器，在咖啡调制器的 上面头部下面有一个卡拉夫瓶，其用于接纳已调制咖啡的滴漏流；
图2是图1所示咖啡调制器的前视透视图，图中所示者为卡拉夫 瓶已卸除；
图3是咖啡调制器的顶视透视图，所示者为咖啡调制器头部上的 铰接盖子布置在敞开位置上，以暴露上面的容器，该容器接纳调制咖 啡时所用灌入的一定数量的水；
图4是相似于图3的另一顶视透视图，但描绘了另外已卸除的调 制篮及其杯子，以暴露咖啡调制器头部上朝上敞开的空腔，该头部则 可卸除地支承着调制篮；
图5是相似于图4的另一顶视透视图，但显示咖啡调制器另一卸 除了的头部上部壳体构件，以暴露下面的水流管道；
图6是咖啡调制器的分解透视图；
图7是调制篮的顶视透视图；
图8是调制篮的底视透视图；
图9是调制篮的顶视平面图；
图10是一般沿着图9中线段10-10截取绘制的垂直剖视图；以及
图11是放大的片段剖视图，显示符合本发明一个推荐实施例的喷 射口，其中，已加热之水经由该喷射口而被喷射进调制篮中。
具体实施方式
如各幅示范图纸所示，所提供的改进的咖啡调制器，在图1至图 6中一般以附图标记10表示，其用于迅速而连贯一致优质地调制咖啡。 咖啡调制器10包括调制篮12(见图4至图10)，该调制篮接纳所选数 量的磨碎咖啡豆(未显示)。根据本发明的一个主要方面，调制篮12 适应于连接已加热之水的水源，并包括至少一个且最好是多个喷射口 (图7和图9至11)，该喷射口被定位成用于搅动和紊流式搅和咖啡 渣，以便在调制篮12内产生的一个悬浮和水流挟带的咖啡渣的基本流 化床。这个流化床导致热水与咖啡渣之间充分改进的且密切的湿透接 触，以及混合，以便达到使已增强的滋味出得来，从而连贯一致地产 生优质的、醇度较为饱满以及更加香醇的咖啡饮料。
本发明的改进咖啡调制器10一般显示为图1至6所示的一个推荐 实施例。如图所示，咖啡调制器10包括较为紧凑的底座16，该底座 上形成或承载着一个压盘(platen)18，该压盘的尺寸和形状适合于 使咖啡罐20比如卡拉夫瓶或细颈瓶或相似器皿稳固停靠支承。在底座 16的前侧露出一个接通-断开按钮22，当需要调制一罐咖啡时就可手 动按压该按钮，如下文更为详细说明的那样。电源线24(见图1)从 底座16上朝后突伸，以便把咖啡调制器10连接到适当电源上。
支撑杆26从底座16后侧朝上延伸，以便支撑上部咖啡调制器头 部28，该头部一般被定位成悬臂覆盖着支承在底座压盘18上的朝上 敞开的咖啡罐20。一般来说，咖啡调制器头部28包括较为紧凑的壳 体结构，该结构限定着装水容器30(见图3至4)，以便容纳所选数量 的水而用于调制一罐咖啡，该容器与朝上敞开的空腔32(见图4至6) 相结合而可卸除地支承着调制篮12。一旦按压接通-断开按钮22，容 器30中的水就与加热组件34成热交换关系地送出，图6中所示该加 热组件安装在底座16中，且水被进一步送给调制篮喷射口14，以便 成多条被加压或被喷射的热水水流而送入调制篮12内部。这些热水射 流紊流式搅和装在调制篮12内的咖啡渣并与其混合，以便在调制篮内 旋转并成旋涡的水体里产生流化床或悬浮的咖啡渣，从而产生符合本 发明的改进的、优质的且连贯一致的咖啡饮料。这种咖啡饮料被过滤， 并从调制篮中送往下面的咖啡罐或卡拉夫瓶20，以备随时享用。
更具体地说，如图3至6更为详细显示的那样，所示咖啡调制器 头部28包括上部壳体碗29，该碗带有在内的、一般为直立定向的分 隔壁36，该分隔壁把咖啡调制器头部28再分为朝上敞开的容器30占 有的头部28的朝后区域，以及在头部28朝前区域之处的调制篮空腔 32。在咖啡调制器头部28上设置了后铰接盖子38，用于正常地关闭 装水容器30，但这个盖子38适合于迅速并容易地枢转移动到敞开位 置上(如图3至4所示)，以便让所选数量的水被倾注到容器30中。 在典型的家居调制咖啡的情况下，容器30的尺寸可以容纳标准化数量 的水，例如足以调制标准化数量的咖啡比如8杯、10杯或12杯咖啡 的水量。可选的是，咖啡调制器头部28可以包括用量分级刻度(未显 示)，用于指示该头部中所装水的量，便于调制不同所选数量的咖啡。 作为另一个可选方案，专业人员都会认识到并懂得，咖啡调制器10 可以直接连接着自来水水源或相似物体，代替用于接纳灌入所选水量 的容器30。
限定着装水容器30的上部壳体碗29安装在下部壳体外壳39(如 图5至6清晰所示)上，该外壳支撑在支撑杆26的上末端上，在底座 16上方有间隔地成悬臂关系。容器30内的水经由形成于上部壳体碗 29底壁上的口子40(见图6)而与下面的接受器44连接，该接受器 安装在隔间46内的下部外壳39上，该隔间被合作地限定在上部壳体 碗29与下部外壳39之间。这个接受器44可以包括弹簧支承阀，当上 部壳体碗29安装在下部外壳39上时，该弹簧支承阀所处位置与上部 壳体碗29配合而使该碗移动到敞开位置上，让水从容器30朝下流动。 这种朝下的水流经过接受器44，并接着经过短的供水管道48(见图5 至6)，该管道使朝下的水流连接着形成于支撑杆26上的通道50，然 后又连接着加热组件34。第一止回阀45(见图6)沿着支撑杆26内 的这条通道50安装，以便让水朝下流动，但防止水从加热组件34朝 上回流而去往容器30。
加热组件34虽然在图6中以虚线表示，但该组件包括专业人员熟 知的咖啡调制器所用标准双路径装置。具体而言，加热组件34包含电 阻加热元件，该元件安装在一条环状路径内，并被布置成与流经邻近 环状路径的水成传热关系。这种普通型的一个示范双路径加热组件， 在美国专利第4070956号中有图示并有说明，该号专利在此一并作为 参考。有了这种结构，朝下流经支撑杆通道50的水，就穿过基本上把 水加热到沸腾的加热组件34的水路径而循环。穿过加热组件34的水 路径的下游末端连接着第二流动通道52(见图6)，该通道用于使水朝 上即返回流向咖啡调制器头部28。
穿过支撑杆26的朝上返回流动通道52把已加热的水经由短的过 渡管道而送给颠倒的、一般为U形的转向件(turn)56，该转向件处 于装水容器30内，并被布置成至少略微处于容器的最大充水水位上 方。当容器30里充有水时，这个颠倒且抬高的管道转向件56防止容 器30之内的水排出而经过转向件56。颠倒的管道转向件56的下游末 端被另一条供水管道58连接着第二止回阀60，该止回阀安装在上部 壳体碗29的下侧上，以便让水单向流通而从供水管道58通向调制篮 12，但防止水向管道58回流。
更具体地说，第二止回阀60被定位在一般是调制篮空腔32中心 处的位置上，与形成于上部壳体碗29底壁上的流入口子62(见图3 与图6)成对齐关系。在这方面，如图8与图10清晰显示的那样，调 制篮12包括朝下敞开的送料口子64，当调制篮12位于调制篮空腔32 内时，送料口子的尺寸和形状适合于固定接纳于上面的流入口子62 上。这个送料口子64使流入的水从第二止回阀60通向调制篮12的喷 射口14。
调制篮12可以包括一个一般为碗状的部件，该部件主要是由轻便 模制塑料或类似材料制成，以便形成一般为朝上敞开的几何形状，该 几何形状被结合在一般为筒状的竖立侧壁68上的底壁66所限定。底 壁66形成为包括朝下敞开的送料口子64，以便把热水联通而朝上流 入假底部即通风室(plenum chamber)70中，该通风室把热水水流分 配给至少一个而最好是多个形成于侧壁68上的空心肋部72。在所示 推荐结构中，3个所述空心肋部72形成于侧壁68上，这些肋部彼此 成约120度的间隔，且每个这些肋部72均包括封闭的上末端，而且具 有至少一个而最好是多个喷射口14，所述喷射口沿着肋部的高度而形 成，用于把热水水流喷射进调制篮12内部。图6至7和图9至10显 示每个空心肋部72各带有一对直立的有间隔喷射口14，这些喷射口 的定位及目的在于顺着共同的涡旋方向(在图9中看就是顺时针方向) 把水流喷射为一般成切线地进入调制篮内部。
至少空心肋部72的下部喷射口14是定位于一个层级上，该层级 在正常层级下方，或在一层被放入调制篮12中以便调制咖啡的干咖啡 渣上表面的下方，如图10中虚线74所指示的那样。因此，当热水经 由喷射口14而被喷射时，至少一部分热水就搅和并搅动那块咖啡渣而 发起涡旋或旋转动作，以便形成浮在水上的咖啡渣流化床。也就是说， 一旦初始供应的热水进入调制篮12，经过下部喷射口14的水就搅和 并搅动起初干燥的咖啡渣，而上部喷射口则可以被布置在咖啡渣上表 面的上方，从而最初向那里喷射，并把该上表面浸湿。当热水继续流 动时，调制篮12就逐渐被水基本上充满，同时，下部喷射口的搅动与 搅和动作还在继续。当调制篮充满水时，水位最终增高到比上部喷射 口14更高的位置上，如图10中虚线76所大致指示的那样，从而上部 与下部的喷射口14就合作搅和并搅动咖啡渣与水的那个结合块，使咖 啡渣以浮在水上的流化播散方式而悬浮并打涡旋。此种动作使整个数 量的咖啡渣彻底而基本上均匀地暴露给已加热的水，并基本上在整个 调制循环周期中如此，以便产生明显改进且连贯一致的优质调制咖啡 饮料。通常设置了可卸除的杯子77，以便关闭调制篮12的顶部，并 因而在调制过程中防止水或咖啡渣不合意地从那里溅出来。
在图11所示一个推荐实施例中，沿着调制篮12空心肋部72形成 的喷射口14可以设计成当供应给喷射口14的热水终止时，就使带颗 粒的咖啡不合意地流入或摄取最少或消除。如图11所示，每个喷射口 14都可以构形为限定一锥形形状，其剖面尺寸朝着喷射口的下游或排 放末端减小，与可由在适当位置用塑料模塑的过滤网相结合，这种模 塑一般是在喷射口14的上游或入口端进行。一旦有热水供应给喷射 口，这些水就自由地穿过过滤网15，然后以能与调制篮之内的咖啡渣 混合的速度而朝外穿过喷射口14。一旦热水水流停止，可以流动或可 被吸引进喷射口14里的任何微粒咖啡渣就被集中在过滤网15的下游 一侧上，在那里，那些微粒咖啡渣不能使咖啡调制装置的内部流动通 道阻塞。而这种被集中的咖啡渣就留在过滤网15上，在那里，这些咖 啡渣在后续调制循环期间被以液压方式送回到调制篮12里。用于捕获 被摄取的咖啡渣和/或防止此种咖啡渣回流而进入和/或穿过喷射口14 的其他可选结构，专业人员都明白。
由此产生的流化床被对着调制篮侧壁68在内一侧的离心作用打 涡旋，该侧壁的一部分被一个或更多个网眼或网眼状过滤件78所限 定。此种过滤件78由调制篮12所支承，与邻近的分隔壁36略微成间 隔关系，以限定已调制咖啡在这两者之间去往形成于上部壳体碗29 上的滴漏出口79(见图6)和形成于下部外壳39上的下面那个滴漏出 口80(见图5至6)的流动路径。这个后一滴漏出口80被定位在朝外 敞开的咖啡罐20之上，从而已调制咖啡就朝下流动以便聚集在咖啡罐 20之内。
如图1至6所示，形成于上部壳体碗29中的调制篮空腔32可以 与碗29的前部区域相交并因而阻碍该区域，以形成弧形凹口83而使 咖啡调制器头部28前侧处的调制篮12的前面部分或区段82暴露出 来。在这方面，调制篮12的这个被暴露前面区段82最好由透明的或 局部透明的材料所制成，以便于在调制期间肉眼观察涡旋及旋转的流 化床。下部壳体碗29的凹口83的下部边缘布置在滴漏出口79上方。 可卸除的杯子77也可由透明的或局部透明的材料制成。
使用时，要调制一罐咖啡，就把所选数量的水倾注到装水容器30 里，并把装有所选数量磨碎咖啡豆的调制篮12放在相关的咖啡调制器 头部28的调制篮空腔32中。容器30内的一部分水会朝下流经第一止 回阀45而充入加热组件34中的相关路径。接着，一旦按压接通-断开 按钮22，加热组件34就通电而使其中的水温升高到基本上沸腾，导 致以压力把热水朝上泵送穿过颠倒且抬高的颠倒管道转向件56，并进 一步穿过第二止回阀60而抵达调制篮12内的喷射口14。这些被朝上 泵送的水被从容器30朝下流的后续来水所替换，这是为了让加热组件 34加热，直到容器30成了基本上放空的状态为止。热水经由喷射口 14按要求而被喷进调制篮12内部，以便产生涡旋紊流的浮在水上的 咖啡渣流化床。因此调制成的咖啡经过网眼过滤件78过滤，以便送入 下面的咖啡罐20中，其中，可由于适当控制加热组件34以加热压盘 18而使已调制咖啡保持为已加热状态。可选的是，加热组件34可以 设计成减活的(de-activate)，且已调制咖啡可以保留在绝缘的细颈瓶 内。在这一调制循环之后，可以从咖啡调制器头部28上卸除调制篮 12，以便适当清除和排放滞留在过滤件上失效的咖啡渣。随后，可以 再往调制篮12中充上咖啡渣，以便进行后续调制循环。
因此，本发明的改进咖啡调制器10就借助于热水与咖啡渣之间密 切的彻底并连贯一致的混合而产生调制过的咖啡，以便产生优质滋味 及其他特性均可反复形成的咖啡饮料。此外，由于已加热之水直接进 入咖啡渣中，由流化床所形成的水流就被送出，它带着浓烈的咖啡芳 香，从而使人分享更为可欣赏的咖啡调制体验。
对于本发明的咖啡调制器10中以及相关的各种各样的其他修正 和改进，专业人员都会明白。相应地，除了随附的权利要求书有所规 定之外，并未以上文的说明和附图对本发明加以限制。