CN102292011A - 可控酿造装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于生产饮料的装置、系统和方法。该装置包括用于便于饮料生产的部件和方法，将水或其他液体与酿造物质组合并且受控地充气和加压混合器皿或柱体。水和酿造物质的充气能用真空系统、正加压系统以及这些系统的组合来完成。所述装置、系统和方法能与多种饮料制备设备一起使用，比如可用来可控地生产饮料至存储器的设备。该方法包括器皿的受控充气和加压用于酿造，其可包括控制萃取时间、浸渍时间、酿造物质的有源受控搅拌、以及其他酿造特性、特点和动作。

Description

可控酿造装置

交叉参考

本申请要求2008年11月20日申请的美国临时专利申请No.61/116,317的优先权，该申请的内容整体地通过参考结合于此。

技术领域

本公开涉及用于生产饮料的装置、系统和方法。这种装置包括用于便于与控制混合器皿或柱体的压力相结合地应用水或其他液体来生产饮料的部件和方法。这种装置、系统和方法能与多种饮料制备设备一起使用，比如可用来将饮料可控地生产至存储器的设备。这些方法包括可控的加压酿造，其可包括控制加压(至少部分地由器皿限定的腔室中的正压和负压中的任一或两者兼有)、萃取时间、浸渍时间、酿造物质的活动可控搅拌、以及其他酿造特性、特点和动作。

背景技术

现在参照2008年3月24日申请的美国临时申请号61/039,071、2008年5月1日申请的美国临时申请号61/049,564、2008年9月26日申请的美国临时申请号61/100,537、2008年3月24日申请的PCT专利申请号US09/38125以及2009年5月1日申请的PCT专利申请号US09/042604，它们整体地通过参考结合于此。另外，与2008年3月24日申请的美国临时申请号61/039,071、2008年5月1日申请的美国临时申请号61/049,564、2008年9月26日申请的美国临时申请号61/100,537、2008年3月24日申请的PCT专利申请号US09/38125以及2009年5月1日申请的PCT专利申请号US09/042604相关的任何申请，不管是申请、非临时申请，还是授权专利，都整体地通过参考结合于此。

已经形成了很多饮料生产系统。一种形式的饮料生产称为“酿造”。酿造涉及将水分配入酿造物质，比如咖啡、茶、药草、药材、以及其他物质。在酿造过程中，水浸渍酿造物质并从中萃取香料。酿造物质和水包含于过滤结构内以允许饮料从浸渍的酿造物质和水的混合物中排出。酿造过程经常使用热水，但是也可使用其他液体并且可使用温度范围很宽的水或其他液体。换言之，虽然酿造经常使用热水，但是也存在着使用未加热的水或冷水的酿造技术。

已经开发了多种酿造装置和系统。下滴酿造系统允许饮料在重力之下穿过过滤器排出。下滴酿造系统的示例涉及酿造物质保持器(经常称为漏斗)，其包含酿造物质并接收用于与酿造物质混合的水。漏斗衬有过滤材料(或者一次性的，或者可重复使用的)。酿造物质置于漏斗的过滤器中并且水在分配酿造物质上。饮料通过漏斗中的开口从过滤器排出以分配入杯或更大容器比如饮料瓶。

已经开发了一些自动化系统，其采用构造为提供或近似物质保持器和过滤器的功能的酿造腔室。这种自动化机构包括移动穿过腔室的中心部分以可控地开闭腔室内的排出区域的活塞。可控活塞还包括能用来在包含于腔室中的酿造物质上可控地分配水的水管线路。这个系统一般基于与下滴酿造系统类似的原理工作以使得至少部分地采用重力或某种其他力来从系统中排出饮料。

另一种形式的酿造系统涉及称之为“弗氏压碎器”的技术。在弗氏压碎器系统中，咖啡置于容器中并且水在咖啡上方注入并且在酿造过程的持续期间通常维持为直接接触。热水与酿造物质混合以产生饮料。包括过滤器的柱塞置于容器中并且在水和酿造物质混合物上向下压。饮料穿过过滤器并且保留在过滤器的顶部上，剩余的已耗尽酿造物质捕获于柱塞过滤器和容器底部之间。酿造的饮料然后能从容器分配。

另一种类型的自动化酿造装置已经常用于杯分配自动售货机行业中。这种形式的酿造技术使用在腔室内移动的活塞以提供抽吸型的弗氏压碎器技术。在这种自动售货技术中，咖啡分配入酿造腔室。水与咖啡组合并且可允许浸渍。移动活塞以将酿造的饮料在吸引力之下吸引穿过过滤器并且允许酿造的饮料从腔室排出。耗尽的渣滓然后从过滤器中移除，准备随后的酿造周期。

一些前述技术存在的问题之一在于，虽然能生产足够的饮料，但是将需要众多零件的显著相互作用和控制。另外，众多移动零件需要与酿造混合物或浆料接触。另外的接触部件还有移动部件会需要额外的成本、维护、可靠性和其他问题。

这里给出的示例示出了本公开的实施例，这些实施例并不是构造为以任何方式限制本公开的范围。在考虑以下对示例性实施例的详细描述之上，本公开的另外特点对于本领域技术人员而言将变得很明显，示例性实施例至少例举了目前认为实施本公开的最佳模式。

附图说明

图1是一种饮料生产装置的示意图，其包括热水输送系统、空气移动设备、结合至水输送系统和空气移动设备的控制器、以及结合至控制器的用户接口，混合器皿或柱体接收饮料制备物质和水，用于混合为浆料以生产饮料，饮料移动穿过过滤器以分配入容器；

图2是与图1类似的饮料生产装置的示意图，其中空气移动设备具有用于空气相对于混合器皿移动的替代构造；

图3是与混合器皿一起使用的用于提供耗尽饮料制备物质的移除和处理的萃取设备的示意图；

图4是饮料制备装置、系统和方法的示意图并且将用来描述该方法，设备包括热水输送系统、空气移动设备、结合至水输送系统和空气移动设备的控制器、结合至控制器的用户接口、包括保持器的混合器皿或柱体，保持器用于接收饮料制备物质和水，用于混合为浆料以生产饮料，饮料移动穿过过滤器以分配入容器；

图5是如这里所公开的酿造装置的一个实施例，其包括上部或罩部分、支架、平台、密封器皿上部开口的盖、帮助相对于保持器保持器皿的基部、以及相对于混合器皿定位于机器平台上的用户接口；

图6是如图5中所公开的酿造装置的正面图；

图7是沿着图6的线7-7截取的侧面图；

图8是其中平台下部本体面板已经从机器移除以展示与之相关的部件的背面透视图；

图9是沿着图6中的线9-9截取的顶面图，其示出保持于罩内的部件，包括真空泵、三通阀、与酿造器皿相联系的气泵、以及与热水系统相通的合作气泵；

图10是沿着图6的线10-10截取的局部片段横截侧视图，其示出保持器的各种部件相对于器皿的关系；

图11是沿着图6的线11-11截取的局部片段横截面侧视图，其示出盖与罩和器皿的部件的关系；并且

图12是沿着图7的线12-12截取的局部片段横截视图。

具体实施方式

虽然本公开可具有不同形式的实施例，但是附图示出并且这里将详细描述的实施例理解为本描述视为是本公开原理的例证并且不是穷尽的或要将本公开限制于下面描述中所阐述或附图所示出的部件构造和布置的细节。

参照图1，公开了一种饮料制备或生产和分配装置20。饮料生产和分配装置20包括至少部分地中空的混合器皿或柱体22，用于接收填充的饮料制备物质或材料24。器皿22包括图中示出为具有孔隙28的底部26的第一端。过滤器结构30设置于饮料制备物质24和底部26之间以便于将饮料制备物质24与通过孔隙28分配的饮料32分离。底部26和顶部40可以永久地或可移除地固定至器皿22。在装置20的一些应用中，可期望允许器皿22从装置20移除用于清洁。底部仅是示例性的并且没有限制性。将理解到这个词语将宽泛地解释为包括本饮料制备和分配装置20的第一端26的其它方位。

公知构造的可控液体水输送系统36与器皿22相通。例如，水输送系统36能是热水系统的形式，其能连接至加压水源，或者能接收手动地输送的水，或是手动和自动或可控源的组合。水输送系统36与用来加热水的设备以及用于经由管线38通过如图所示作为器皿22的顶部40的第二端可控地输送水的系统相联系。水输送系统36经由管线46结合至控制器44。水输送系统可包括用来在加热状态下保持水的储存器和与储存器相联系用于提供能量以将水加热的加热元件。水输送系统可包括用来检测水输送系统中的水的状态以提供信息用于控制水输送系统的温度传感器和水位传感器。水仅是示例性的并且没有限制。将理解到这个词语将被宽泛地解释为包括任何液体以及在制备饮料中使用的液体成分的任何组合。顶部仅是示例性的并且没有限制。将理解到这个词语将被宽泛地解释为包括本饮料制备和分配装置20的第二端40的其它方位。

除了控制水输送系统外，控制器44还可控制获得使用本装置制备的必要量的饮料所需的工艺参数。可控的水输送系统36可替代或添加有保持芳香溶液、糖溶液、牛奶或任何其他液体、粉末、气体或固体分配器的另外存储罐以给所产生饮料添加味道、外观、或特性。顶部40可固定于机器中以提供器皿22和机器之间的密封定位。

空气移动系统50经由管线52可控地结合至控制器44。通道54结合至空气移动系统50以将空气移动系统50布置为与器皿22的内腔58可控地相通。腔58通常由器皿22的至少一个壁60限定。空气移动系统50能将空气从腔58可控地移除(61)或将空气导入(63)器皿22。换言之，在一个操作模式中，空气移动系统50能通过以真空操作模式可控地移除空气来在器皿22中可控地产生负压或在器皿22的腔58中吸出真空(61)。另外，在另一种操作模式中，空气移动系统50能在器皿22中可控地产生正压，比如通过以泵送操作模式将空气可控地泵送入器皿(63)以便在腔58中加压(63)。

用户接口70经由管线72结合至控制器44以便于装置20的受控操作。另外，控制器44能给用户接口70提供信息，比如通过视觉、声音、或其他显示或反馈系统。另外，任何种类的通信接口73可在用户接口70处实现或不然的话结合至装置20并且与之相联系。这样的多种接口可包括读卡器、RFID读取器、条形码读取器、生物统计设备或任何其他形式的设备，现在已知或以后发现的并且可与所公开的饮料生产和分配装置一起使用，其能给用户或其他来源提供信息或从用户或其他来源接收信息用于装置20的饮料准备工艺中。接口可以是物理的、有线的、或无线的。所涉及的用户接口70和通信接口73将宽泛地解释并且不受这里提供的公开限制。

本公开将是涉及用于使用本饮料生产和分配装置20的教导生产饮料的结构和方法的宽泛公开。本公开应当理解为可应用为与包括但是不限于酿造系统的各种手动、半自动、或自动的饮料制备装置一起使用。本领域技术人员在赋予如这里提供的教导之下能发现这个公开在多种机构和系统中的用途和应用。

应当注意到，本公开为了清楚和简单的目的在剩余描述中可用咖啡指代饮料制备物质。然而，将理解到，任何形式的饮料制备物质可用来生产饮料并且词语咖啡将宽泛地解释。这个宽泛解释还将包括但是不限于饮料物质，包括但是不限于咖啡、茶、草药、药材、液体饮料浓缩物、磨碎、粉碎、粗切、整体、粉末状的饮料浓缩物、片状、粒状、冻干的或其他形式的材料，包括但是不限于液体、凝胶、晶体、或获得饮料或其他食品或任何其他形式的饮料物质或食品。包括如可在这里使用的饮料、酿造的、酿造中的、酿造物质、酿造液体以及酿造饮料的词语将宽泛地限定为包括但是不限于咖啡、茶和任何其他饮料的酿造。这个宽泛解释还将包括但是不限于分配、泡制、浸渍、重组、稀释、溶解、饱和或让液体穿过比如水之类的液体或者不然的话将饮料物质与液体比如水混合或组合，对于这种液体的温度没有限制，除非有说明。虽然这里涉及加热的液体，但是应当理解到所涉及的温度以示例的方式提供并且没有限制性并且应当宽泛地解释。应当理解到，饮料可制成为使用加热、未加热、冷的或任何温度范围内的液体以适应于制法。而且，系统中所使用的饮料制备物质或由系统产生的饮料的容积或量将宽泛地解释并且不限于所具体公开的那些，并且包括范围从单杯至多杯容器(通常由容器94示出)的份量。

进一步参照图1，装置20在一个示例中用来通过用酿造物质比如水80泡制饮料制备物质24比如咖啡的工艺产生酿造饮料32。在这个示例中，饮料制备物质24分配入混合器皿22的腔58。器皿22的下部82至少可移除地紧固至过滤器30定位于其上的基部26。在至少一个实施例中，间隙84设置于过滤器30和底部的相应表面之间用于从器皿22通过过滤器30排出酿造饮料32。

上部、盖、或顶部40至少可移除地安装至器皿22的上部区域86。水管线路或通道38和空气通道54至少可移除地结合至盖40并且与腔58相通。

在将酿造物质24分配入腔58之后，水80经由水输送管线38从水输送系统36分配。与饮料制备物质24相混合的水形成浆料90或水80和酿造物质24的组合。热水和咖啡混合物允许将由此萃取并且通过孔隙28从器皿22排出的咖啡的期望特性。

基部26中的开口或孔隙28定大小和尺寸为允许饮料从器皿22流动。为了防止水80和/或饮料32过早地从容器流动，空气移动设备50能由控制器44控制以在腔58中产生负压，或换言之，通过孔隙28形成吸引或真空。空气移动设备50能控制为将浆料90维持在腔室58中，没有从孔隙28滴下或产生冒泡或流过浆料90的空气搅拌。换言之，真空能控制为产生大致与比如重力之类的力相等的真空压力，不然的话将允许饮料从孔隙28流动。由空气移动设备50在器皿上可控地形成的负压能可控地增大以将空气92吸引向上穿过孔隙28并进入浆料90。这倾向于产生饮料制备浆料的冒泡，其搅拌器皿22中的浆料。空气注入浆料有助于促进饮料制备物质的完全结合以及产生最终从浆料90萃取的酿造饮料的特性。通过空隙28吸入的空气通过空气移动设备50从系统排出。

在这个工艺的预定点处，空气移动设备50能操作为在腔58中产生正压力，从而在浆料90上方的开放空间中产生压力以相对于过滤器30驱动浆料。由于压力增大，饮料将通过过滤器30从浆料排出、受到驱动或不然的话与浆料分离并且通过孔隙28排出。过滤器30定大小和尺寸为允许饮料穿过其中排出但是保持大部分的固体。预期一些固体如任何酿造工艺中发生的那样可穿过过滤器但是过滤器能定大小和尺寸为提供期望结果的酿造饮料。从混合器皿22排出的饮料流入定位于器皿22下面的容器94。

如图1中公开并且贯穿这个公开的系统提供了很多控制特性。这样，控制器44能编程为操作空气移动设备50、热水输送系统36、以及贯穿系统的各种其他特点或控制。例如，控制器44能控制由水系统36分配的水的容积、将水分配入器皿的定时、正加压腔时腔58的加压比率、当空气移动设备50操作为在腔58中产生负压时吸出或真空的比率、允许饮料制备物质和水在此期间在浆料90中相互作用以增强浸泡和萃取特性以及其它特点的浸渍时间。

在酿造工艺期间，水80的导入在水最初分配入腔室58期间在浆料90中产生一些湍流。这允许用于饮料制备物质24与水80的至少最初混合以提高、增强、优化、获得或不然的话便于从饮料制备物质24中获取期望的特性。另外，由空气移动设备50产生的负压能在浆料90内产生另外的湍流以进一步可控地便于饮料制备物质24与水80相互作用。饮料制备物质24和水之间在浆料中的相互作用可控制为便于从饮料制备物质中萃取期望的化学物质和化合物，比如挥发物、油、或微粒，还有其他味道或芳香合成物。通过加压腔58的使用，在封闭器皿内将饮料32分配至容器94有助于确保最大量的味道和芳香将直接分配至容器94。就这一点而言，在酿造周期结束时，空气移动设备50在饮料分配之后可操作预定的另外时间周期以有助于从饮料制备物质24驱动出另外的芳香。另外，移动穿过已排出饮料制备物质24的少量空气可有助于进一步排出物质，以最大化所分配的饮料以及便于已分配物质的一些排出以便于更容易地从器皿移除。

装置20已经参照呈咖啡形式的饮料制备物质24以举例但是没有限制的方式在使用中描述。然而，预期其他饮料制备物质比如茶可用来由装置20制备饮料。就这一点而言，通过空气移动设备50的使用而能将空气92吸引穿过孔隙28的能力可有助于增强享用茶的一些特性。一些茶制法或工艺要求茶在氧合作用的引入之下酿造。本公开提供了能充分地氧化保持于腔58内的茶的能力。另外，这种系统能有助于帮助压缩、滚压、装入胶囊、或不然的话包含的茶产品在酿造工艺期间展开(bloom)。就这一点而言，一些工艺茶可受益于由通过孔隙吸引的空气所产生的搅拌和移动。

另外，过滤器30不仅在分配周期期间过滤饮料制备物质24，而且还有助于作为扩散器将穿过孔隙28吸引的空气92扩散。就这一点而言，相对显著容积的空气将倾向于通过基部26和过滤器30之间的间隙84散布。过滤器30中的众多开口允许空气向上吸引扩散过器皿22。这有助于增强气泡移动穿过饮料制备物质24和水80的浆料或其他组合的动作。

已经发现一些饮料制备物质能用来不止一次地分配期望的饮料。例如，在酿造周期结束时，饮料制备物质可保持于器皿22中以至少再使用一次。因此饮料制备物质24可相对于过滤器30稍微压缩。然而，在酿造周期开始时，空气移动设备50能操作为在空气由过滤器30扩散之下将空气吸引穿过孔隙28。穿过过滤器30的扩散空气倾向于提升并且移除与过滤器作用的饮料制备物质，从而允许饮料制备物质将与浆料混合或不然的话增强由此萃取期望的饮料成分。

空气搅拌的使用还可帮助便于在浆料90中的混合阶段之后使饮料制备物质24通常在水的顶部上漂浮。就这一点而言，一些饮料制备物质可倾向于在混合周期结束时漂浮在水的顶部上。注入或不然的话导入浆料90的空气的湍流运动可增强这个漂浮或分离。对于那些倾向于形成这种材料漂浮或浮动的物质，这个漂浮的形成可便于饮料32的萃取。就这一点而言，一旦材料漂浮在所得到饮料的表面的顶部上，就可更容易地进行饮料的萃取。另外，通过在漂浮的材料的顶部上加压腔58，漂浮的材料可作为柱塞或活塞以在萃取步骤期间稍微擦干净壁60的内表面。

如图1中所示，公开了空气移动设备“50a”的一个实施例。在这个设备50a中，提供一对可控的空气移动泵或设备53、55。提供一个正加压设备或正加压泵53以及一个负加压设备、吸引泵、或真空泵55是有用的。两个设备都放置为与器皿的顶部相通，或者不然的话经由管线54连接至器皿22或可通过分开的管线各自连接。如果使用单个管线54，定向止回阀57、59相应地与管线61、63相联系。这些止回阀57、59帮助控制并且便于空气穿过管线54并且不穿过其他设备的优选定向移动。例如，如果正加压泵53用来驱动空气穿过管线61和54以加压腔58，止回阀59将闭合以防止穿过管线53和吸引泵55的回流。这还可以允许对于这些泵53、55使用不同级别的精确度或设备以正确地发动设备用于计划的用途。

现在转向图2，示出装置20a。装置20a通常包括很多与参照图1公开的相同的部件。然而，空气移动设备50c提供替代的实施例，由此换向器阀100能由控制器44控制。

在如图2所示的实施例中，空气移动设备50c包括泵53c以产生正压力。结合109至控制器44的换向器阀100被控制为将正向加压的空气导向为或者向上穿过如上面参照图1描述的间隙84或者向下导入也如上所述的腔58。这个系统20a允许使用单个泵在没有吸引或真空之下正向加压穿过系统的空气。这个设备的实施例需要使用适当地结合至与换向器阀100相通的相应管线104、106的止回阀101、103。另外，止回阀通风口105可设置为从器皿22放出正向加压的空气61c。通风口105能以提供机械通风操作的无源方式提供。替代地，通风口105能以可控地结合107至控制器44的有源方式提供。通常，类似的操作和特点将与图2相联系，如上面关于图1所述的。

转向图3，提供用于移除耗尽饮料制备物质的设备。就这一点而言，提供萃取设备110。萃取设备110包括如图1和2所述形式的过滤器30a。然而，过滤器30a没有连接至基部、器皿，或保持于基部和器皿之间。替代地，过滤器30a可在器皿22内移动。过滤器30a包括围绕过滤器的外围以接合壁60的内表面的擦拭器112。轴114和手柄116结合至过滤器30。

在使用中，萃取设备110在分配器皿的饮料制备物质之前放置于器皿中。饮料制备物质然后在酿造周期之前分配于过滤器的顶部上。酿造周期如上关于图1和2的讨论所述那样执行。在酿造周期结束时，盖40能移除，由此用户抓取组件110上的手柄116并向上提升。擦拭器112接合壁的内表面以便于表面的彻底清洁并且附接轴114有助于将过滤器从器皿提出并且还将手柄116定位于对于用户方便的水平。一旦萃取设备110从器皿移除，其然后能移动至一个位置以由此倒出耗尽酿造物质并且清洁。萃取设备110然后重新放置至器皿用于将来使用。

在通常的使用中，装置20呈现给用户用于生产饮料。饮料制备物质24或者使用公知构造的分配系统自动地导入器皿22，或者手动地进行。一旦酿造物质24在器皿22中放置于过滤器30顶部上，酿造工艺就能开始。用户操作接口70以开始酿造工艺。控制器使用由用户在用户接口70处进行的选择来生产选择的饮料。控制器44操作水输送系统36以将水80输送至腔68用于与饮料制备物质24混合。在这个酿造周期开始时，空气移动设备50由控制器44致动以开始在腔58上产生吸引、真空或负压。在腔58上引起真空61使得空气92流过孔隙28或至少产生负压以保持器皿中的液体。真空压力能由控制器平衡以提供通常中性的状态，从而饮料32不能通过孔隙流出而且也不会有显著或大量的空气92通过浆料进入。如果系统不能提供无下滴的保持，优选地是容许吸引入空气而不是允许下滴。这个受控的真空能用来允许在浆料90中组合的饮料酿造物质24和水80浸渍。

控制器44能启动与空气移动设备50相联系的控制周期以产生浆料90的受控搅拌。受控的搅拌能包括通常连续的空气流92通过孔隙28流入腔，以及浆料90。空气移动设备50能通过将控制器编程为被开启和关闭或压力增大或降低而受控地操作以产生脉冲搅拌效应。脉冲搅拌效应可用来提升或搅拌浆料90并且允许饮料制备物质的颗粒沉淀并且继续浸渍。控制器设计为是预先编程的、用户编程的或两者的组合。程序根据饮料制备制法或选择的合成萃取以及味道分布和/或特性来操作装置并且控制水的分配以及空气移动设备。本装置可结合由本申请的受让人Bunn-O-Matic公司开发的BrewWise

技术。2007年5月29日授权的美国专利序号7,223,427包括BrewWise

技术的公开并且其整体内容通过参照结合于此。

空气移动设备50的控制的所有形式的控制周期时限、脉冲以及任何其他变型将宽泛地包括于本公开中。空气移动设备50的控制的这个宽泛公开将与目前已知的制法、标准、协议、惯例、习惯或目前已知或以后开发或发现的可与空气移动设备50一起使用和由其获得的任何其他酿造或饮料制备技术一起使用。

另外，空气移动设备50能用来在真空搅拌工艺期间正加压(63)腔58以允许一定量的饮料32在酿造周期期间分配。再次空气移动设备50的完全控制和宽泛解释将包括于这个公开内，包括腔室58的正加压。另外，替代型式的空气移动设备58a将基于这里提供的教导宽泛地解释。

在基于控制器的编程的饮料制备周期期间的某个点处，将获得饮料制备物质24和水80的充分控制并且优选的成品饮料准备好从器皿22分配。在这个点处，空气移动设备能用来正加压器皿22的腔58以将饮料32从器皿22通过孔隙28排出。如上面所提到的，某一比例的饮料制备物质24可已经升高至水80的上部水位形成一种类型活塞或材料浮子。正加压这个累积物可用作擦拭器以有助于便于将饮料制备物质从器皿22的壁60移除。

在酿造周期和从器皿22分配饮料结束时，连续的空气流63可用来从耗尽酿造物质24驱除湿气。这种稍微排干或变干的酿造物质可以比湿浆料更容易从器皿22移除。

器皿22然后能从装置20移除用于清洁。顶部40和底部26，或单独地或组合地，能可释放地且可重新附接地从器皿22移除以允许内表面的清洁。清洁工艺能在保持于本公开的宽泛覆盖内手动地或以自动的方式或其某个组合来实施。

参照图4，如最初在图1和2中公开的结构和功能将在系统的另一个实施例中讨论。系统的操作控制包括各种另外的特点并且可包括变化、变型或替代。参照图4，公开了一种饮料生产和分配装置200。饮料生产分配装置包括混合器皿、柱体或器皿222用来接收一定量的饮料制备物质224。器皿222包括具有穿过其中的孔隙或开口228的底部226。物质保持器225定位于器皿222的下部226处。保持器保持酿造物质224。物质224保持于也保持于保持器225中的过滤器230上方。热水从热水输送系统36经由分配管线238分配以将热水可控地输送至器皿222和保持器225。热水231和酿造物质224组合以形成浆料，其然后作为酿造饮料232通过保持器225中的孔隙228分配。

应当注意到，本系统200还能构造为允许选择性的手动操作。如将在下面更详细地描述的，提供控制器244并且将其结合至热水输送系统236。然而，系统能手动地操作，从而操作者将水手动地分配入器皿222以产生手动或定制化操作，比如可由操作咖啡机的服务员来完成。

参照图4，提供自动或半自动系统，从而控制器224有助于操作整个系统200，包括热水输送系统236的操作。控制器244还结合至空气移动系统250，其通常包括结合至加热热水输送系统236并且与之相通的热水移动设备251，以及相对于混合器皿222移动空气以辅助控制酿造工艺的混合器皿控制系统253。

控制器244还结合至包括上部传感器255和下部传感器257的传感器。传感器255、257分别经由管线259和261结合至控制器244。这些传感器设置为指示器皿222、盖261以及保持器225是否处于酿造位置。如果传感器255、257没有检测到这些部件261、222、255处于酿造位置，它们提供指示尚未准备好酿造的信号，并且控制器244使用这个信号来封锁热水输送系统236和空气移动系统以防止酿造。相应的响应信号经由管线272传输至用户接口270。

热水输送系统236包括热水储存器或罐210，其从入口管线211接收水并且通过出口管线212分配水。加热器213相对于罐210设置以加热保持在罐210中的水214。恒温器215和水位传感器216也与罐210相联系。入口阀217和出口阀220与操作地控制流入罐210的水流(217)和流出罐210的水流(220)相通。控制阀217、220经由控制管线221、223结合至控制器224。恒温器215和水位传感器216分别经由管线209、208结合至控制器245。

在使用中，热水输送系统236维持水214处于如由恒温器215检测到的选定且可控的温度下。在水214需要加热时，加热器213经由结合至控制器244的管线207致动。阀217、220以及热水移动设备251的操作将在描述酿造周期的上下文中更详细地描述。

如图4中所示的总体空气移动系统250的酿造设备空气移动系统253包括正压力泵260以产生正气压，以及真空泵262以产生真空压力。泵260、262分别经由空气管线266、268结合至三通阀264。三通阀264经由空气通道268结合至盖261。泵260、262和阀264经由管线270、272(分别用于泵)和274(用于阀264)结合至控制器244。

酿造组件280包括覆盖器皿222的上部或开口282的盖261、器皿222以及覆盖器皿222的下部226的保持器225。参照图5-12，器皿222、盖261和保持器225限定混合组件280。混合组件280保持于包括上部或罩290、支柱292以及平台294的机器本体上。基部296从支柱延伸并且提供用于保持器225的结合接口。另外，基部296提供用于器皿222的下部的支撑。盖261包括操作性地保持于支柱292和或罩290上的跨中心夹持组件298以提供机械夹持力从而保持盖161处于器皿222的上部282的顶部上。

在使用中，构成酿造组件280的部件可通常相对于支柱292保持并且可提供酿造工艺的通路和可见性。就这一点而言，以举例并且没有限制性的方式，器皿222可由透明材料形成，其允许操作者以及顾客看见水和酿造物质的相互作用。可视的酿造工艺可以是饮料制作中附加的性能或经验，这能有利于饮料的美观和/或销售。另外，酿造工艺对于操作者或用户是可看见的，从而向操作者或用户警告酿造工艺期间可能会出现的问题或难题。应当明白，虽然已经公开了可见的容器，但是透明性的级别或不透明性的级别不是这种设备的要求。

本公开200中的酿造工艺的可见性可以是有用的并且与弗氏压碎器系统区分开。弗氏压碎器仅示出水和酿造物质的组合以及随后将浆料压碎以产生饮料。虽然在两种酿造方法中浆料都能看到，但是仅在本公开中在酿造工艺期间示出了浆料的搅拌或湍流。

如提到的，器皿222能从容器280移除。这方便了容器的移除用于清洁或者甚至根据酿造的物质的类型替换容器。就这一点而言，一些材料或物质，以及材料和物质的组合，可使得在一种物质上带有的味道转移至下一种物质。例如，如果酿造浓薄荷茶，一些薄荷茶的芳香油可能保持于塑料器皿222的表面上并且将某一程度的薄荷味道转移至下一个酿造周期。如果下一个酿造周期涉及薄荷茶以外的饮料，可能不希望一些味道从先前薄荷茶酿造周期携带至下一个酿造周期。这样，可能使用多种酿造器皿。而且，酿造器皿能具有多种颜色以便在酿造工艺期间或出于任何其它原因提供不同的视觉吸引。使用不同颜色酿造器皿的另一个原因是避免器皿的外观没有被充分地清洁。就这一点而言，一些酿造物质可提供器皿222的材料的一定程度的染色或着色。这样，可期望地提供一种预着色的器皿以最小化容器的负面外观。

以类似的方式，酿造物质保持器225能独立于器皿222可移除地附接至基部296。就这一点而言，保持器225构造为保持于基部296上并且与保持器225和器皿222之间的密封300相匹配。如所示，保持器225与锁闭或保持组件啮合。以举例但没有限制性的方式，四分之一转的锁闭组件能与保持件225一起使用。四分之一转的锁闭组件允许用户通过设置于基部上的开口302将保持器225放置于基部中。用户通过抓住相应的手柄304来操作保持器225并且将保持器旋转(在这个实施例中顺时针地)至酿造器皿222的入口306。四分之一转锁闭机构包括螺纹，其提供一定程度的竖直平移以提供与相对于器皿222保持的密封300的密封啮合。

传感器257设置于基部296上以检测保持器225的存在、不存在或存在和不存在这两者。检测保持器225的存在或不存在能有助于在系统没有准备好酿造时防止酿造。

保持器包括保持于其中的过滤器230。在保持器中保持过滤器的好处在于保持器能快速且容易地附接至基部296以及从基部296移除。就这一点而言，过滤器230将与保持器一起行进以便于酿造物质的容易装载和移除。保持器225如上所述的操作对于可能已经见过或用过咖啡机的咖啡机操作者而言是熟悉的。虽然部分旋转啮合可能是熟悉的，但是其中所使用的系统与咖啡机不同。由保持器250限定的腔240定大小和尺寸为适应于一个范围的酿造物质容积。这允许机器的操作者还改变所使用的物质容积以改变所得到饮料的特性。操作者还能创造性地混合多种酿造物质以产生不同的饮料味道。如下面将更详细地描述的，酿造物质的混合能通过由这个系统提供的酿造方法来增强。

在酿造周期完成之后，具有一定程度湿气含量的耗尽酿造物质将排出至腔240。就这一点而言，由于保持器不是透明的，所述至少稍微无吸引力的耗尽酿造物质能通过清空保持器250而离散地处理。耗尽酿造物质的处理对于咖啡制备器的用户是熟悉的，以至于许多用户熟悉清空如与咖啡机一起使用的porta过滤器，以及与下滴式咖啡制备器一起使用的酿造物质漏斗。

应当注意到，具有一致啮合机构的各种保持器225能与酿造设备一起提供。这允许保持器具有更大或更小的腔240，不同的网眼尺寸，以及防止或适应于味道转移。如上面关于器皿222所述的，保持器225可指定用于具体酿造物质以防止其从一个分配周期转移至下一个周期。涉及上述关于器皿222的浓薄荷茶的示例同样应用于保持器225。

同样如所提到的，可使用各种尺寸的过滤器230。就这一点而言，可期望提供更小的开口或细微的网眼以保持咖啡或其他酿造物质的更细研磨。这可用于控制被分配入饮料的微粒物质的量或程度。网眼尺寸还可根据将被吸引通过杯的孔隙228的选定真空气流以及在空气流过过滤器230时产生的湍流来改变。这将在下面关于可使用本公开获得的各种搅拌和萃取特性更详细地描述。永久网眼、金属网、塑料或某种其他多孔材料的使用是环境敏感的和可承受的，以使得其能重复使用多次。网眼的使用能适应于咖啡、茶、草药、其它组合或酿造物质以及粉末饮料。对于粉末饮料，使用适合尺寸的过滤器，其将在混合之前保持粉末饮料颗粒。网眼还可以足够小以便在最初将水注入器皿222期间保持水中的颗粒。由于一定量的水分配入器皿222，粉末材料能通过如所述的真空搅拌来与水混合。在酿造或混合周期结束时，组合的粉末和液体饮料能分配至杯或容器310。

酿造设备采用也可用作预加热周期的清洁周期。对于清洁周期，一定量的水能从热水输送系统236经由管线238分配至器皿222。这将倾向于清洗可能已经聚集于器皿222的内表面312上的材料。清洗的材料和清洗水能在适合的收集杯处排入保持器225或进入下面的集水盘314。从表面312清洗掉的酿造材料收集于保持器中，而某一比例的清洗流体可收集于集水盘或容器中。

清洗周期也可在酿造周期开始时使用以用作预加热。就这一点而言，系统能用来预加热器皿222以给器皿的壁中的材料赋予热荷。这可用来在酿造周期期间帮助维持期望的酿造特性以及减少温度损失。另外，如所述，真空搅拌系统可在酿造周期期间降低酿造饮料的温度。因此提供酿造组件280的酿造器皿以及相关部件的预加热可有助于最小化、减少、或消除与酿造周期期间热损失相关的可能影响。

现在转向酿造系统200的操作，用户接近机器以便为顾客制备饮料。顾客选择酿造物质、饮用选择、制法或其他可用选择或指令并且将选择和/或指令告知操作者。操作者选择适合用于酿造物质的保持器225。替代地，可提供通用保持器225。然而，如上所述，根据网眼的尺寸、材料的类型或其它特性可使用多种保持器。操作者确认器皿222锁闭于支柱292附近的位置中。一对导向件340设置于支柱292上以帮助设置和定位器皿222。在器皿的下部固定于基部296上时，盖261能使用跨中心夹具组件298保持于器皿222的上部282上的位置。操作者拉下手柄342以在器皿222的上部上形成盖261的跨中心锁闭啮合。在器皿222紧固地保持于盖261和基部296之间时，操作者能将保持器225附接至基部。保持器225的四分之一转啮合将保持器与垫圈相啮合以在器皿222和保持器225之间提供密封。

酿造组件280现在定位于机器上准备开始酿造周期。在酿造周期开始时，操作者能使用控制接口270来启动酿造周期。酿造周期能通过压下启动按钮开始，这然后产生预编程的酿造周期例程。然而，本系统200可容纳或提供宽泛种类的制法、控制计划、酿造配置或控制酿造工艺以产生选定酿造饮料的其他方式。控制接口270能包括显示器350。显示器能是显示信息或标记的显示器或可以是允许用户由此操作系统的各种特性的触摸屏。虽然接口270能高度自动化，但是也能允许操作者提供手动酿造经验。就这一点而言，操作者能编程或控制热水分配周期以及充气和搅拌周期。关于系统200控制的更多细节将在下面描述。

不管控制方法，本系统的基本方法是将来自储存器210的热水214与保持于保持器225中的酿造物质224组合。这种方法通过包括使用搅拌系统对组合的物质224和水214(浆料)进行可控充气来继续。在酿造周期期间，控制器44操作真空泵262以通过保持器225中的孔隙228向上吸引空气360。由于三通阀264由控制器244操作为将通路268与真空泵262相连接的结果，真空将空气吸引通过孔隙228。一旦控制器244操作真空泵262，空气将向上流动通过孔隙228、通过器皿222、向上通过盖362中的开口以及穿过阀264通过通道268。气流由于由真空泵262产生的力的缘故在出口端口364处离开真空泵。应当注意到，本系统的另外好处是通过出口端口364排出酿造味道而产生潜在地期望的芳香效果。酿造芳香的导入能对顾客的饮料体验具有有利效果，以及可能增强或诱使顾客或其他人购买饮料和相关产品。

通过孔隙228的空气360的流在其流过过滤器230时扩散。这个扩散有助于散布穿过保持于酿造组件280中的浆料的气流。这帮助增强从酿造物质萃取饮料。过滤器230中的开口的尺寸能选择为在酿造周期的真空部分期间提供预定的气泡尺寸、尺寸范围或空气扩散。

应当注意到，在酿造周期开始时，预湿或少量的水可从储存器210通过管线238分配以预湿酿造物质或使其潮湿。使物质潮湿可用来允许一定程度的湿气被吸收或不然的话出于包括但是不限于脱气的各种原因弄湿物质。预湿也是有用的，以使得在湿之后不久开始真空周期时液体将不会通过孔隙228滴落直到可控地允许这样做。

一旦酿造物质224变湿，控制器244能操作真空泵262。真空泵能是可控的以便控制由泵262引起的真空的力，在器皿上产生吸引。这样，在酿造周期开始时，此时没有太多的浆料，液体和饮料制备材料将被保持为逆着重力向外通过孔隙228，泵能调小以使得仅使用少量的真空力。在水继续分配入器皿222时，真空力能可控地增大。将理解到，在器皿222中水的容积增大时，通常将引起水流过孔隙228的重力能被由真空泵226产生的真空力抵消。系统这个级别的控制以示例但没有限制性的方式提供。

多种酿造特性和萃取制法或配方能使用本系统220进行。系统提供以前未知的对于具有酿造周期的搅拌的控制。真空泵的使用还消除了对于出口控制阀的需要，这降低成本，增大可靠性并且增大与酿造周期相关的控制。虽然出口控制阀可与系统一起使用，但是其也可以不是必需的。控制阀通常仅提供二元的开闭操作并且不允许一定范围的气流与酿造物质和水相互作用。

另外，可控的真空力能用来影响饮料的温度。就这一点而言，酿造器皿中物质不受控制的真空搅拌能导致温度损失。这是由于在通过孔隙228吸引的空气将热从酿造浆料吸出并且将热通过排出端口364排出时出现热交换的缘故。为了更好地控制酿造周期的温度，真空能增加或减少。真空的这个控制还能提供饮料的浸渍效果。就这一点而言，真空泵能在脉冲或斜坡(ramped)控制下操作。脉冲能允许仅足以防止饮料流出的真空降低之后一定程度的相当剧烈的搅拌，以及这个范围内的任何级别的搅拌。这引起饮料制备物质的规则或不规则的受控搅拌。搅拌的控制可有助于在酿造工艺期间控制热交换的程度。

在酿造搅拌工艺结束时，三通阀操作为将通过通道268的气流传输通过真空泵262以允许气流通过通道266。真空泵262关闭并且正压力泵260开启。空气通过正压力泵260吸引并且被驱动通过通道266。气流继续通过管线268、通过盖261并且进入器皿222。浆料上的正压力在浆料上产生力，其倾向于向下驱动饮料通过过滤器230并通过孔隙228流出。饮料232在真空泵262的控制之下流动，正压力泵260也能受到控制。控制正压力泵还能在周期的分配部分期间提供一定程度的浸渍。

还应当注意到，在酿造周期的真空部分结束时，能设置暂停来允许酿造物质从浆料一定程度的沉淀。搅拌或充气的酿造物质倾向于在这个静止部分期间漂浮至表面。这在分配部分期间能是有利的，其中正压力泵给器皿提供空气以使得升高至浆料顶部的酿造物质材料可用作压轮(puck)或擦拭器以帮助从器皿212的内壁312移除至少一些物质。酿造物质的升高到浆料顶部上还倾向于帮助材料从过滤器释放，在周期的分配部分期间允许饮料更平滑地通过过滤器。

当然，在酿造工艺期间，热水214从罐210分配。热水从罐的分配由罐空气移动系统251控制。这个系统包括正压力泵370和可控通风口372。正压力泵经由管线374结合至控制器244并且通风口经由管线376可控地结合至控制器244。空气通道378结合至正压力泵370、通风口372以及罐210。水通过入口阀217的可控操作可控地导入罐210。水通过出口阀220的控制从罐210可控地分配。在酿造周期启动时，控制器224操作出口阀220以允许水从罐212通过管线238流动至混合器皿222。阀222能打开和闭合以便产生供给入器皿222的水的脉冲效果。流速还能通过使用正压力泵370来影响以使得罐210内的正压力泵能增大流入混合器皿222的水的流动或压力。水位检测器216在水分配周期的总体操作中将反馈提供至控制器244。

对本系统200的制法控制作用很多。存在的关系涉及饮料制备物质以及与相关液体(即水)的接触时间。然而，其它因素包括搅拌或水与酿造物质密切接触的程度。换言之，与允许饮料制备物质沉淀至酿造器皿底部的情况相比，酿造物质比如研磨咖啡颗粒或茶叶的漂浮或搅拌的相互作用可产生不同的饮料结果。这可帮助发展与酿造物质和味道相关的复杂性和细节并且产生、优化、优选、受控、可重复、可选择或不同的以及其它萃取结果。

本系统还可用来控制酿造工艺期间的温度以及所得到的饮料的温度。如前面提到的，真空泵262能可控地操作来增大或减少酿造物质的搅拌。这还能用来增大或降低酿造浆料的温度或热传递。就这一点而言，如果选择在酿造工艺期间降低浆料的温度，这能通过增加搅拌来实现。制法设计者具有将温度降低与搅拌速度以及酿造物质和水之间的亲密接触的增大或减少进行平衡的能力。本公开允许这种提高程度的酿造控制。

真空能连续地在容器上引起从而维持连续搅拌或可以是脉冲的以增大颗粒的升高(lofting)，因此可允许它们在卷带走之后沉淀至一定程度。

类似地，在酿造工艺中使用的水也能是脉冲的。如提到的，压力也能增大或降低。通风孔72的使用能用来增大或减少从盖261中的分配孔隙390流出的范围。这样，各种交互酿造控制的特点能由操作者使用。

另外，这些种的萃取控制能在制法中预编程，其然后在接口270上提出或供给至接口270。信息能通过使用各种信息传送介质比如RFID、磁性介质、条形码扫描、感应传输或任何其他在介质和接口270之间传输信息的方法供给至接口270。接口270设置有适当的介质读取设备以便允许信息从介质设备传输至控制器244。

本公开还用于各种酿造物质，其可受益于增强的搅拌以及浸渍。例如，各种茶可以压缩或减小的尺寸提供。这种茶倾向于是花朵或其它植物。然而，也可提供另一种茶叶，其形式与更加压碎或粉末形式的茶相比整体或部分地更大。搅拌系统的使用可帮助控制与茶酿造工艺相关的温度以便使酿造浆料的温度与茶一致。而且，搅拌能帮助打开或展开茶叶以增强水与酿造物质之间的接触。茶在酿造时也可能会出现某种氧化，这可增强味道或其它特性以及酿造或萃取结果。而且，如前面提到的，系统200能用来浸渍以使得能允许茶或其它酿造物质在标称程度的搅拌之下沉淀酿造物质以便提供浸渍作用。浸渍作用能允许其它材料溶解、溶化或者不然的话从酿造物质转移至液体酿造介质比如水。水在这里仅是示例性的并且没有限制，并且水将不会是仅有的专用的酿造介质。例如，牛奶基的液体、果汁或其它液体可用于酿造工艺中。

作为另外的考虑，透明酿造器皿222能被照明以便进一步增强酿造工艺的视觉吸引力。这可以根据所使用的酿造物质的颜色和酿造物质的类型来吸引人。例如，如前面涉及的，各种茶能以花朵的形式提供，它们然后在酿造工艺期间打开或展开。通过真空泵262进行搅拌在酿造工艺期间可帮助酿造物质展开并且因而提供更佳的饮料性能。在支柱292、基部296、盖261或机器的任何其它部分上设置照明在酿造工艺期间可以控制来增强饮料经验。

虽然本公开已经描述为具有示例性实施例，但是本申请将覆盖使用其一般原理的任何变化、使用或适应。可想象，本领域技术人员可在不脱离本公开如以下权利要求所述的精神和范围之下设计各种变型和等同。而且，本申请将覆盖落入所述技术领域已知或惯常实践内的这种与本公开的偏离。

Claims (14)

1.一种饮料制备器，其用于将液体和饮料制备物质组合以从中产生饮料，可控的空气移动系统用来选择性地控制空气相对于饮料制备器的器皿的移动。

2.一种制备饮料的方法，其包括步骤：将液体和饮料制备物质组合；使用可控的空气移动系统作用在液体和饮料制备物质的组合上；以及从中分配饮料。

3.一种饮料制备器，其包括限定用于接收和组合液体和饮料制备物质以从中产生饮料的腔的器皿，操作性地与器皿和腔室相联以在制备饮料时搅拌饮料制备物质的可控搅拌系统。

4.一种制备饮料的方法，其包括步骤：将液体和饮料制备物质组合；作用在液体和饮料制备物质的组合上；搅拌其中具有饮料制备物质的液体以产生饮料；以及从中分配饮料。

5.一种饮料制备装置，其包括：

用于接收至少一种饮料制备物质的器皿；

器皿的壁，其至少部分地限定器皿的腔；

器皿的第一端；

器皿的第二端，其与器皿的第一端分开；

控制器；

液体输送系统，其结合至控制器并且与第二端相通用于将液体可控地输送至器皿以与饮料制备物质相组合；以及

结合至控制器并且至少与器皿的腔相通的空气移动系统。

6.根据权利要求5的饮料制备装置，还包括：

定位于器皿中的过滤器，用于至少便于从在器皿中混合的饮料制备物质和液体的组合中分离饮料。

7.根据权利要求5的饮料制备装置，所述空气移动系统还包括：

结合至控制器并且与器皿的腔相通用于在器皿的腔中可控地产生真空的真空泵。

8.根据权利要求5的饮料制备装置，所述空气移动系统还包括：

结合至控制器并且与器皿的腔相通用于在器皿的腔中可控地产生正压力的正压力泵。

9.根据权利要求5的饮料制备装置，所述空气移动系统还包括：

结合至控制器并且与器皿的腔相通用于在器皿的腔中可控地产生真空的真空泵；

结合至控制器并且与器皿的腔相通用于在器皿的腔中可控地产生正压力的正压力泵；以及

结合至控制器并且与真空泵和正压力泵相通的可控阀。

10.根据权利要求5的饮料制备装置，其中第一端是可选择性地安装至器皿并且可从器皿移走的可移走底部。

11.根据权利要求5的饮料制备装置，其中第二端是可选择性地安装至器皿并且可从器皿移走的可移走顶部。

12.据权利要求5的饮料制备装置，其中第一端是可选择性地安装至器皿并且可从器皿移走的可移走底部，并且第二端是可选择性地安装至器皿并且可从器皿移走的可移走顶部。

13.一种制备饮料的方法，其包括：

提供具有第一端和第二端的器皿，第二端与器皿的第一端隔开；

提供与器皿相通的可控空气移动系统；

将饮料制备物质沉积入器皿；

将液体沉积入器皿；

操作空气移动系统以移动空气通过器皿以将饮料制备物质与液体混合；以及

从器皿分配饮料。

14.如权利要求13的制备饮料的方法，还包括：

提供包括真空泵和正压力泵中的至少一个泵的可控空气移动系统；

将饮料制备物质沉积入器皿；

将液体沉积入器皿；

将所述至少一个泵布置为与器皿相通；

操作所述至少一个泵以可控地将空气移动进入器皿以将饮料制备物质与液体混合；

停止所述至少一个泵与器皿的相通；

将所述至少一个泵放置为与器皿相通；以及

操作所述至少一个泵以可控地加压器皿以通过开口分配饮料。

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