專利名稱：便攜蒸餾咖啡設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于沖泡飲料的設備和方法。更具體地說，本發明涉及用于通過使加熱過的液體通過沖泡物質來沖泡諸如咖啡之類飲料的便攜設備。
背景技術：
咖啡飲料在十九世紀被首次消費，目前咖啡飲料已在全球傳播而成為現代最廣泛的交易商品之一。已開發多種裝置來制備咖啡飲料，這些裝置通常需要沖泡研磨過的烘烤咖啡豆。這樣的一種裝置是滲透裝置，該滲透裝置通過加壓蒸汽迫使沸水進入過濾器上方的腔室中。然后，水在重力作用下通過研磨物，重復該過程直到由內部定時器關掉為止，或者更通常地在整個空間到達一定溫度時由恒溫器關閉加熱器而停止為止。還可通過浸泡在諸如沖咖啡器之類的裝置中來沖泡咖啡，其中將研磨過的咖啡豆和熱水放在一起并保持沖泡幾分鐘。然后，壓下柱塞以從水中分離出咖啡粉。由于咖啡渣直接與水接觸，因而所有的咖啡油保留在飲料中，從而使咖啡比由滲透裝置所制的咖啡更濃并留下更多的沉淀物。蒸餾咖啡裝置(espresso device)生產出最受歡迎的咖啡飲料之一。該蒸餾咖啡裝置迫使加熱過的加壓水通過研磨過的咖啡豆。由于在高壓下進行沖泡，因而由該裝置所生產的咖啡飲料、即蒸餾咖啡飲料比由滲透裝置或沖咖啡機所生產的咖啡飲料更濃縮。此外，該蒸餾咖啡裝置產生更理想的泡沫。生產好品質的蒸餾咖啡所需的專門技術和物理要求對于本領域的熟練技術人員來說是熟知的。這些要求包括大約130psi-240psi的高壓。水溫通常在197 0F -205 °F的范圍中，且在至少兩個星期的泡制過程中咖啡豆被新鮮烘烤并研磨。使熱水通過咖啡粉不超過25-30秒來獲得蒸餾咖啡。無法滿足這些要求中的任何一個會致使蒸餾咖啡味道不足、嘗起來太苦或者會部分地或完全缺乏充足的泡沫。可對水溫進行控制。由于所準備的熱水通常接近在海平面處的水的自然沸點，因而這可用于提供為生產優良蒸餾咖啡所需的恒壓。然而，由于高壓水泵和水管、壓力旁通閥以及包含在該裝置中的技術要求，因而大多數的蒸餾咖啡機器是笨重的。雖然沖咖啡機和滲透裝置可被制造得較小并可攜帶，然而以蒸餾咖啡為基礎的飲料日益受歡迎并通常利用較大且不可攜帶的設備來進行制造。因此，需要一種蒸餾咖啡裝置，該蒸餾咖啡裝置具有便于攜帶的可接受的占地面積和操作。
發明內容
一種沖泡裝置，包括沖泡系統；手柄組件，該手柄組件聯接于沖泡系統并且包含壓縮流體源；以及閥系統，該閥系統聯接于手柄，以選擇性地將壓縮流體源放置成與沖泡系統流體連通。
圖1是根據本發明的便攜沖泡裝置的立體圖；圖2是示出圖1所示裝置的框架的立體圖；圖3是沿線3-3所剖取的圖1所示便攜沖泡裝置的剖視圖；圖3是示出根據本發明的圖1所示回流閥的操作示意圖；圖4是圖3所示流體噴射組件的各部件的分解圖；圖5是圖3所示流體噴射組件的分解圖；圖6是圖3所示流體傳播控制系統的分解圖；圖7是根據本發明的壓力調節系統的側視圖；圖8是沿線8-8剖取的圖3所示手柄組件的詳細剖視圖，示出在觸發組件被放置成第一觸發構造情形下、包含在其中的各部件的位置；圖9是圖3所示手柄組件的詳細剖視圖，示出在觸發組件被放置成第一觸發構造情形下、包含在其中的各部件的位置；圖10是圖9所示壓力調節系統的壓力調節器和周圍部件的詳細視圖；圖11是圖8所示最大壓力調節器的各部件的詳細視圖；圖12是圖8所示手柄組件的詳細剖視圖，示出在觸發組件被放置成第二觸發構造情形下、包含在其中的各部件的位置；圖13是圖9所示手柄組件的詳細剖視圖，示出在觸發組件被放置成第二觸發構造情形下、包含在其中的各部件的位置；圖14是圖8所示手柄組件的詳細剖視圖，示出在觸發組件被放置成第三觸發構造情形下、包含在其中的各部件的位置；圖15是圖9所示手柄組件的詳細剖視圖，示出在觸發組件被放置成第三觸發構造情形下、包含在其中的各部件的位置；圖16是示出根據一替代實施例的圖4所示流體噴射組件的容器的簡化示意詳細視圖；圖19是示出對于不同觸發構造、發生在圖1和3所示裝置的各個部件之間的流體連通的流程圖；圖18是示出對于不同觸發構造、代表圖1和3所示裝置的不同流動通路的簡化流程圖；圖19是示出根據本發明的一替代實施例的圖9所示手柄組件的詳細剖視圖；圖20是示出圖19所示沖泡裝置的操作的流程圖；圖21是可用來對根據本發明的第二替代實施例的圖1、3、16和19所示的沖泡裝置進行沖料的擴充站的簡化平面圖；以及圖22是可用來對根據本發明的第二替代實施例的圖1、3、16和19所示的沖泡裝置進行沖料的便攜沖料站的簡化平面圖。
具體實施例方式參見圖1和圖2，示出便攜沖泡設備10，該沖泡設備包括沖泡系統12、手柄組件 14、具有中央直通通道17的環形框架16以及軸18。軸18在環形框架16和手柄組件14之間延伸。手柄組件14包括框架部分19。手柄蓋21聯接于框架部分19。軸18和框架部分 19與環形框架16和手柄組件14成一體。軸18在框架16和手柄組件14之間延伸。環形框架16、軸18以及框架部分19通常由可傳播通過熱能的材料所形成，例如可被加工或模鑄的諸如鋁、鋼之類的金屬。手柄蓋21通常由比起框架16、軸和/或框架部分19顯著地較不有效地傳播熱能的材料所制成。例如，手柄蓋21可由塑性材料、橡膠之類的材料所形成。參見圖1、2和3，沖泡系統12包括收集組件20和流體噴射組件22，且每個組件都使用卡口安裝系統安裝于框架16。收集組件20和流體噴射組件22安裝于環形框架16的相對兩側。收集組件20包括碗形壁M，該碗形壁M從圓形開口沈伸出并終止于框架16 的相對側，從而構成收集腔室觀。該圓形開口沈與中央直通通道17重疊。接收器30既設置在中央直通通道17內、又設置在圓形開口沈內。接收器30從環形肩部32開始延伸并終止于與圓形開口沈隔開的最低表面34。環形肩部32的直徑略大于中央直通通道17的直徑。這樣，環形框架16支承環形肩部32，從而當接收器30座落在收集組件20中時，最低表面34在收集組件20內設置成與壁M隔開。最低表面34包括多個通孔(未示出)。通常，碗形壁M由諸如塑性材料之類的輕質材料所形成，而接收器30由諸如鋁、鋼之類的金屬所形成。流體排出端口 36與圓形開口沈相對地形成到壁M中。流體排出端口 36可構造成便于從收集組件20中排出通過最低表面34的液體。為此，流體排出端口 36可以是任何所希望的形狀，包括與已知的蒸餾咖啡沖泡裝置的附件相適應的形狀，并且該流體排出端口通常由諸如鋁、鋼之類的金屬所形成。套筒38覆蓋壁M的一部分，該壁M可由與圖 1所示手柄蓋21相同的材料所形成。如圖3所示，壁M和接收器30由諸如鋁、鋼、塑性材料之類的任何合適材料所形成。參見圖3和圖4，流體噴射組件22包括一對碗形本體，即具有互補形狀的罩蓋40 和壓力容器42。罩蓋40限定凹槽44并且關于壓力容器42適當地設計形狀和尺寸，使得壓力容器42被容納在其中。罩蓋40通常由與圖1所示手柄蓋21相同的材料所形成。如圖 3和4所示，壓力容器42通常由諸如鋁、鋼之類的金屬所形成。壓力容器42包括限定開口 48的環形表面46。多個隔開的突起物50從環形表面46伸出并且構造成便于使用卡口安裝技術將壓力容器42聯接于環形框架16。參見圖3、4、5和6，流體傳播控制系統(FPC) 52也包括在流體噴射組件52中，并且構造成在與開口 48重疊時覆蓋該開口 48的整個橫截面積。FPC系統52包括蓮蓬頭M、流體集管56以及設置在流體集管56和蓮蓬頭M之間的柔性隔膜58。柔性隔膜58可由橡膠、軟塑性材料之類所制成。第一和第二 FPC環形0形圈60和62包括在FPC系統52中。 0形圈60和62以及下述任何0形圈可由諸如丁腈橡膠、硅樹脂之類的任何合適材料所制成。參見圖3和6，蓮蓬頭56包括圓形肩部M并從該圓形肩部伸出且終止于圓形網篩66，該圓形網篩66具有多個通孔，使得諸如加熱過的水能通過其中并且沖撞在最低表面 34上。第二 EPCO形圈62定位成抵靠于肩部64。網篩部分66上的通孔構造成使得諸如水和蒸汽之類的所希望的流體分布能沖撞接收器30中的沖泡物質。理想的是，通過網篩部分 66的流體傳播均勻地分布在沖泡物質(未示出)的區域上。流體集管56具有圓形肩部區域68，該圓形肩部區域具有第一表面70和第二表面 72，該第一表面面離蓮蓬頭M，而第二表面72橫向于第一表面70延伸。肩部68圍繞隔膜聯接器73徑向地且對稱地設置。隔膜聯接器73具有開口 74。多個隔開的輻條76從隔膜聯接器73伸出，且每對輻條限定可流過流體的通道78。第一環形凹槽80在第一表面70 附近形成到第二表面72中。第二環形凹槽82與第一表面70相對地形成在肩部68中并且遠離該第一表面70延伸。第一 EPC 0形圈60設置在第一凹槽80中。圓形肩部64和第二 EPC 0形圈62設置在第二環形凹槽80中。流體集管56通常由塑性材料所制成，但也可由諸如鋁、鋼之類的任何合適材料所制成。柔性隔膜58包括設置在中央的鎖銷84，該鎖銷從柔性區域86伸出并接納在開口 74中以形成與隔膜聯接器73的過盈配合。柔性區域86具有充分的區域與輻條76和通道 78重疊。當FPC系統52設置在開口 48中時，腔室88由FPC系統52和壓力容器42所限定。在收集組件20和流體噴射組件22都安裝于環形框架16的條件下，流體緊密密封既由第一 FPC 0形圈60和壓力容器42又由第一 EPC 0形圈60和第二表面72所形成；且流體緊密密封既形成在第二 EPC 0形圈62和肩部80、又形成在EPC 0形圈62和肩部32之間。通過將柔性通道90的一端聯接于聯接孔92，使得流體能進入腔室88，柔性通道90可以呈橡皮拉力管的形式，而聯接孔92聯接于環形框架16。聯接孔92將柔性通道90放置成與形成到頸部18中的溝道84流體連通。如圖所示，聯接孔92定位在壓力容器42和PFC 系統52之間，且柔性通道90從該聯接孔92開始遠離PFC系統52延伸并終止于回流閥96， PFC系統52并排抵靠于壓力容器42并且與該壓力容器的型面相匹配。回流閥96接納在柔性通道90的一端內，該柔性通道與聯接孔92相對地設置，從而與該聯接孔92形成過盈配合。為了在環形框架16和聯接孔92之間保持流體緊密整體性，將墊圈98設置在它們之間，且該墊圈由諸如丁腈橡膠、硅酮之類的任何合適材料所形成。參見圖3、7和8，手柄組件14的框架部分19限定空隙100，且壓力調節系統 55 (PRS)設置在該空隙100中。空隙100設置成與沖泡系統12相對的一端是由螺紋表面 102所限定的開口。可拆除末端104具有螺紋表面106，該螺紋表面具有與螺紋表面102相匹配的型面，該末端104通過該螺紋表面106聯接于框架部分19和與該框架部分19脫開。 螺紋表面102和106都可由用于形成框架部分19的相同材料所形成，例如可加工或模鑄的金屬。PRS55包括利用多個緊固件(未示出)聯接于框架部分19的防隔件112。該防隔件 112可由用于形成框架部分19的相同材料所形成，例如可加工或模鑄的金屬。防隔件112 面向末端104的部分包括第一防隔凹槽116，用以接納流體容器108。具有溝道120的中空刺穿器具118從第一防隔凹槽116的一端117伸出。當流體容器108接納在第一防隔凹槽 116內時，該流體容器108從終端104伸出并終止于定位在端部117附近的易破損密封件 110。流體容器108通常容納壓縮流體并且由諸如鋁、鋼之類的金屬所形成。當終端104螺旋到框架部分19上時，刺穿器具118將易破損密封件110刺破，從而使流體容器108的內部腔室(未示出)放置成與溝道120流體連通。環形0形圈122圍繞端部117，從而在端部 117和防隔件112之間形成不漏流體密封。墊圈119設置成覆蓋0形圈122并將該0形圈保持就位。“C”形夾具設置在墊圈119附近，以使該墊圈保持抵靠于防隔件112。為此，環形凹槽125形成到第一凹槽116中，且“C”形夾具形成在該環形凹槽中，以同時壓靠于墊圈 119和防隔件112。第二防隔凹槽124與第一防隔凹槽116相對地形成在防隔件112中。PRS55還包括圓柱形承靠部件126和閥本體128。承靠部件1 使用諸如緊固件(未示出)之類的任何合適裝置附連于框架部分19，從而與防隔件112隔開并面向第二防隔凹槽124。閥本體 128定位在防隔件112和承靠部件1 之間。通常由諸如黃銅、青銅之類金屬所形成的閥本體1 具有沿該閥本體的縱向軸線(未示出)延伸的中心通道130。突起物從閥本體1 的相對兩端伸出并且繞中心通道130徑向地且對稱地設置，從而限定第一和第二閥元件132 和134。承靠部件1 包括延伸通過該承靠部件的中空孔136，且閥元件132設置在該中心孔136內，該承靠部件1 通常由與框架部件19相同類型的材料所形成，例如可加工或模鑄的金屬。環形0形圈138圍繞第一閥元件132，從而在承靠部件1 和第一閥元件132之間形成不漏流體密封。一對隔開的環形0形圈140和142圍繞閥元件134。0形圈140和 142在閥元件134和防隔件112之間形成不漏流體密封。螺旋彈簧146圍繞閥本體1 設置，并且使該閥本體1 彈性偏置，使得閥元件134設置在第二防隔凹槽124內。將閥元件 134和第二防隔凹槽124的相對尺寸建立成當閥元件134彈性地偏置抵靠于第二防隔凹槽124時，使得該第二防隔凹槽124的整個容積完全由閥元件134所充滿。將閥元件132 和中心孔136的相對尺寸建立成當螺旋彈簧146使閥本體1 彈性偏置、以使閥元件134 充滿第二防隔凹槽124的容積時，使得中心孔136的容積的一部分并不由閥元件132所充滿。在稱為第一觸發構造的該位置，一對排放端口 148和150經由中心孔116與溝道84流體連通。端口 148和150將中心孔136放置成與空隙100流體連通。這樣，流動通路85限定在溝道84和空隙100之間。為了保持中心孔136的不漏流體整體性，將環形0形圈101 設置在承靠部件126和與頸部18形成為一體的頸部聯接件103之間。參見圖7、8、9和10，壓力調節器152也包括在raS55中并且位于流體容器108和第二防隔凹槽IM之間。壓力調節器152包括通常由金屬形成的圓柱形金屬閥本體154， 該閥本體巧4加工成具有“T形溝道” 156和中空凹槽158，該“T形溝道” 156沿兩個正交方向延伸，而螺旋彈簧160設置在中空凹槽158中。閥本體IM設置在防隔件112的中空腔室內。多個環形0形圈164、165和166圍繞本體154。中空腔室在防隔件112的兩個相對表面之間延伸，且該中空腔室的兩個相對端部中的每個端部罩有罩蓋171和173。罩蓋171 利用螺紋緊固件175保持就位，而罩蓋173利用螺紋緊固件177保持就位。環形0形圈179 定位在罩蓋171和防隔件112之間，從而圍繞中空腔室一端處的開口，以在防隔件112和罩蓋171之間形成不漏流體密封。通常由諸如黃銅、青銅之類金屬所形成的金屬套筒168設置在中空腔室內，并且由環形0形圈170所圍繞，以在套筒168和防隔件112之間形成不漏流體密封。0形圈164在閥本體IM和防隔件112之間形成不漏流體密封。0形圈165和 166中的每個在閥本體IM和套筒168之間形成不漏流體密封。套筒168包括延伸通過套筒168的相對兩個表面的一個或多個孔172，并且與閥本體巧4流體連通。雖然示出兩個孔172，然而在本實施例中多個孔172形成到套筒中，以位于共同平面中，從而限定一圈形成到套筒中的孔172。確切的是，0形圈165運動經過孔172，以選擇性地將溝道120放置成與溝道156 流體連通。彈簧160構造成對壓在溝道156中的充足數量的流體進行壓縮。在此情形中， 閥本體巧4朝罩蓋173運動，致使0形圈165運動經過孔172，從而將0形圈165定位在孔 172和罩蓋173之間。這基本上減小(如果不防止的話)溝道120和156之間的流體流。 在溝道156中的壓力到達所希望的壓力水平的情形下，彈簧160使閥本體IM運動遠離罩蓋172，從而如圖所示地設置0形圈165。這便于溝道120和156之間的流通連通。這樣， 調節器152在T形溝道156中保持所希望的流體壓力，因此便于對圖3所示的流體噴射組件22中的流體壓力進行控制。理想的是，將圖9所示的每個孔172的尺寸設計成使得當與0形圈165疊置時與0形圈165之間的摩擦最小。為此，將孔172的總容積建立成為流體排出容積108提供所希望的壓力，同時將孔172的各個尺寸建立成避免由于摩擦而過早危及0形圈165的結構整體性。于是，包括在套筒168中的孔172的尺寸和數量是制造套筒168和0形圈165的材料以及容器108中的流體和所希望壓力的函數。T形溝道156的第一開口 174面向套筒168并且與該套筒168流體連通。T形溝道156的第二開口 176設置成與凹槽158相對并且面離螺旋彈簧160。第二開口 176與一對溝道178和180流體連通。溝道180從第二防隔凹槽IM伸出并終止于溝道178，而溝道 178從溝道180伸出并終止于第二開口 176。參見圖7、8和11，最大壓力調節器(MPR) 182也包括在PRS55中。MPR182包括中空圓柱形套筒184，該套筒184通常由諸如黃銅、青銅之類的金屬所形成并且設置在防隔件 112的孔186內。圓柱形套筒184包括孔185并且從孔186伸出并終止于一開口。由諸如鋁、鐵、黃銅、青銅之類的任何合適材料所形成的排放帽蓋190覆蓋該開口并且包括錐形部分192，該錐形部分192插入套筒184以及孔184，從而允許排放到空隙100中。螺紋緊固件191將排放帽蓋190保持到防隔件112上。環形0形圈194圍繞套筒184并且在防隔件112和套筒184之間形成不漏流體密封。套筒184的一部分196中0形圈194伸出，并且具有比套筒184的剩余部分較小的外直徑。金屬閥本體198設置在套筒184內，且該閥本體198加工成具有“T形溝道” 200和中空凹槽，該“T形溝道” 200沿兩個正交方向延伸， 而螺旋彈簧204設置在中空凹槽中。閥本體198設置在套筒184內。多個環形0形圈205 和206圍繞本體198，從而在套筒184和閥本體198之間形成不漏流體密封。截頭錐形腔室208與罩蓋190相對地形成到防隔件112中，并且從孔186伸出并終止于開口 210，該開口 210與通道214流體連通，而通道214與第二防隔凹槽IM流體連通。螺紋插塞件212 對通道214的一端進行密封。0形圈205和206形成截留器，以防止傳播通過通道214、開口 210以及腔室208的流體傳播通過孔185而通過排放罩蓋190排出，除了由于裝置10中所建立的壓力而在腔室228中存在預定流體壓力以外。當0形圈205定位在排放罩蓋190 和孔185之間時，會發生通過排放罩蓋190的排放。當撞擊在金屬閥本體198上的充分的流體力壓縮螺旋彈簧204，從而使0形圈205定位在孔185和排放罩蓋190之間時，會發生通過排放罩蓋190的排放。于是，0形圈205將運動經過孔185，并且與該孔185之間產生摩擦。因此，雖然示出兩個孔185，然而在本實施例中多個孔185、通常是四個孔形成到套筒中，以位于共同平面中而構成一圈孔185。理想的是，將每個孔的尺寸設計成當與0形圈 205疊置時，使得與該0形圈205之間的摩擦最小。為此，將孔185的總容積建立成提供所希望的流體流，同時將孔185的各個尺寸建立成避免由于摩擦而過早危及0形圈205的結構整體性。包括在套筒184中的孔185的尺寸和數量是制造套筒184和0形圈205的材料以及容器108中的流體和所希望工作壓力的函數。參見圖7和8，通過觸發組件220的操作來控制raS55的操作，該觸發組件220包括觸發元件222，該觸發元件通過一對隔開的軸頸221和223既聯接于防隔件112又聯接于閥本體128。每個軸頸橫向地延伸至中心通道130。觸發元件222包括兩個隔開的凸輪元件，其中一個凸輪元件由附圖標記225示出。每個凸輪元件225可旋轉地聯接于軸頸221 和223的相對兩個端部中的一個端部。為此，凸輪元件225包括第一和第二軸頸軸承227 和229。軸頸軸承2 相對于軸頸223的中心軸線徑向地對稱形成。軸頸軸承227是細長的，以使軸頸軸承227的相對兩端能相對于軸頸221往復運動。軸頸223的一端聯接于防隔件112，使得軸頸223的縱向軸線與該防隔件具有固定的空間關系。軸頸221的縱向軸線與閥本體128具有固定的空間關系并且相對于防隔件112運動。確切的是，軸頸221延伸通過閥元件128的相對兩側。以此方式，通過致動觸發元件222，凸輪元件225相對于軸頸 223以懸臂方式伸展，從而使閥本體1 沿平行于中心通道130的方向前后運動。觸發組件220聯接成以在沒有任何力施加于觸發元件222的條件下、保持第一觸發構造。在該第一觸發構造，螺旋彈簧146彈性地偏置閥本體128，使得閥元件134基本上充滿防隔凹槽124。觸發元件222包括緊固開口 223，并且利用諸如螺栓225之類的緊固件固定于觸發組件220，緊固件可進行調整以校準切換位置。在該第一觸發構造，閥本體128、 154和196在缺少流體壓力的情形下進行定位。于是，溝道84和空隙100之間的流體連通經由端口 148和150而保持，而溝道84和溝道120或通道214之間的流體連通被阻止。溝道84與溝道120和通道214隔離。參見圖12和13，在觸發組件220處于第二觸發構造的情形下，觸發組件220使閥本體1 運動，使得閥元件132覆蓋端口 148和150，且0形圈138既定位在溝道84和排放端口 148之間又定位在溝道84和排放端口 150之間。這使空隙100與溝道84隔離，并且在閥元件134和第二防隔凹槽IM之間形成容積228。此外，在第二觸發構造，由于0形圈142在中心通道130 —端處的開口 151和溝道180面向閥元件134的開口之間的位置， 因而防止容器108和溝道84之間的流動。參見圖10、14和15，在觸發組件220處于第三觸發構造的情形下，觸發組件220使閥本體1 運動，使得中心通道130經由腔室2 與溝道180流體連通。這由于溝道180 面向閥元件134的開口定位在開口 151和0形圈142之間而引起。這使得溝道156、178和 180中的流體如箭頭99所示傳播通過溝道84并進入沖泡系統12，這將在圖3中更清楚地示出。在該第三觸發構造中，如圖15所示，為溝道156、176和180中的流體提供通到溝道 840的流體通路87。參見圖11、14和15，MPR182工作，以通過允許溝道84、180、178、176、中心通道130 以及腔室228中的流體排放到空隙100中來防止沖泡系統12的過渡加壓超過最大的所希望壓力。例如，如果通路87中的流體壓力超過200psi，則閥本體196會壓縮彈簧204并遠離截頭錐形腔室208運動，使得流體能如箭頭105所示運動通過T形溝道200并通過排放罩蓋190排出而進入空隙100中。參見圖7、8、10和15，通過刺穿器具118刺穿流體容器108的易破損密封件110， 壓力調節器152使流體能充滿溝道156和180并且將溝道156和180加壓至所希望的壓力水平，例如135psi。確切的是，流體容器108包括壓縮流體，例如二氧化碳CO2、氮氣隊、氧氣 O2等等。一旦易破損密封件110被刺破，則壓力調節器152暴露于包含在流體容器108中的壓縮流體，該壓縮流體可被加壓至600psi。將彈簧160構造成在溝道180、178、176中的壓力到達所希望的水平、例如135psi到165psi的范圍內的條件下壓縮。在此條件下，閥本體巧4朝觸發元件222運動，使得0形圈165密封孔174，從而使流體容器108與溝道156和180有效地隔離，這在圖12中更清楚地示出。在溝道156、178和180中的壓力下降之后， 閥元件1 再次遠離觸發元件222運動，使得來自流體容器108的壓縮流體如箭頭101所示傳播到溝道156中。在觸發組件220將PRS55放置在第三觸發構造的同時，通過閥元件 154以此方式前后往復運動，壓力調節器152使傳播到流體噴射組件22中的流體保持基本恒定壓力。參見圖3，如上所述，流體容器108包含處于壓力Ptl的諸如C02、N2、02、周圍環境空氣之類的壓縮流體。流體容器108聯接于壓力調節器152，該壓力調節器控制流體從流體容器108到閥元件128的流動和壓力。確切的是，壓力調節器152工作，以將溝道156和180 中的流體壓力保持在135到165磅/平方英尺(psi)的范圍、即P1中。壓力P。提供用于對流體噴射組件22中的液體在接收器30中的研磨物上的流動進行控制的基準壓力，這些研磨物例如咖啡粉或諸如茶葉、咖啡豆之類的其它沖泡物質。因此，提供此種壓力下的流體會使得設備10能在沖泡一定品質的蒸餾咖啡所需的合適壓力下沖泡諸如蒸餾咖啡之類的物質。為此，通常拆除FPC52而暴露開口 48，將諸如水之類的加熱液體引導流體噴射組件中。 FPC系統52包括夾持件250，以便于從壓力容器42拆除FPC系統52。在引入加熱液體之后，將FPC系統52安裝于壓力容器42，從而在它們之間形成過盈配合。液體由FPC系統52 保持在容器42中，直到發生沖泡程序為止。在一替代實施例中，如圖16所示，流體噴射組件 22可包括蓋子53，以覆蓋容器M2的孔57。可在無需從圖2所示框架16中拆除容器242 的條件下，通過孔57將水或其它流體引到容器242中。孔57可設置成與通道17相對。參見圖16，蓋子53使用上述卡口安裝系統，以將蓋子53固定地緊固至容器M2。 為了在蓋子53和容器242之間形成不漏流體密封，可包括諸如0形圈59之類的環形襯墊， 以定位在蓋子53和容器242之間。容器242還包括加厚區域M3，在該加厚區域243中加工導管M5，該導管替代圖3所示的柔性通道90、聯接孔92以及回流閥96。然而，應理解的是，圖16所示的蓋子53可用于圖3所示的柔性通道90、聯接孔92以及回流閥96。將圖16 所示的卡口安裝系統和0形圈59構造成在超過圖7所示MPR182的工作壓力的情形下，保持不漏流體密封。參見圖3和11，在沖泡過程中，閥元件134通過致動觸發組件220而選擇性地對流體引到流體噴射組件22中進行控制。這樣，設備10的使用者可調節流體(在該示例中是來自流體容器108的壓縮氣體)進入流體噴射組件22中的數量，以建立第二壓力P1,該第二壓力可在沖泡過程中的不同階段改變，且其壓力取決于沖泡過程中的若干不同因素。為此， 觸發組件220操作以致動閥元件132和134不同的閥操作。MPR閥182根據設計響應于在流體噴射組件22中的流體壓力，即大于200psi左右或壓力更高時，而將流體排到空隙100 中。確切的是，回流閥96便于在腔室2 和流體噴射組件22之間的雙向流體流，以使MPR 閥182能安全地工作，同時便于流體從流體容器108流到流體噴射組件22中。為此，將回流閥96制造成壓敏囊狀閥，該壓敏囊狀閥包括兩個安裝于本體234的柔性囊狀元件230和 232，且該本體234插到管90中。囊狀元件呈弧形，且該囊狀元件的中心部分基本上從本體 234等距地伸出，從而在本體234的中心軸線附近壓在一起。中心部分與本體234隔開，以便于囊狀元件230和2323與中心軸線236隔開，從而形成開口，而當流體壓力達到預定壓力時，流體可傳播通過該開口。如此設計的囊狀元件230和232在流體壓力達到約200psi 或以上的情形下與中心軸線236隔開。回流閥96由山都平(santoprene)或等同物所形成。
參見圖3和6，柔性隔膜58用于保持存在于流體噴射組件22中的諸如水之類的流體，直到腔室88到達壓力P2為止，該壓力P2超出預定量值，例如超出lOpsi。一旦獲得P2， 則柔性部分86運動遠離流體集管56，使得液體可傳播通過蓮蓬頭M并進入收集組件20。 這樣，可沖泡諸如蒸餾咖啡之類的咖啡。為了沖泡蒸餾咖啡，理想的是，壓力P2在一定的持續時間內恒定地超出最小壓力值，且該持續時間足以將水沖泡在容器30中的沖泡物質(未示出)上，例如20-25秒。然后，所得到的飲料產物、例如蒸餾咖啡可通過排出端口 36從收集組件20中排出，并最終進入杯子或其它容器中。為了方便使用者，觸發組件220可具有諸如點按機構之類的可察覺指示器，該指示器可有助于設備10的使用者選擇所希望的或較佳的沖泡產物。參見圖3、7和11，利用本體128、MPR182以及壓力調節器152來描述裝置10的操作，且本體128、MPR182以及壓力調節器152協同地操作，以對裝置10中的流體壓力和流動進行控制。以壓力Ptl容納在流體容器108中的諸如C02、N2、環境空氣或其它氣體之類的流體與壓力調節器152連通或另外流體連通。壓力調節器152操作，以將Ptl減小至P1,且壓力 P1在165psi到135psi的范圍內。這樣，在沖泡系統12中可產生所希望的壓力P2,這對存在于流體噴射組件22中的諸如水和/或蒸汽之類流體在接收器30中的沖泡物質上的流動進行控制。因此，提供此種壓力下的氣體流體會使得裝置能在沖泡一定品質的蒸餾咖啡所需的合適壓力下、沖泡諸如蒸餾咖啡之類的物質。為此，由觸發器組件220來控制PRS55的操作，以調節流體從流體噴射組件22到收集組件20中的流動。這樣，可調節收集組件20中的壓力P3，且可理解的是壓力I32可在沖泡過程中改變。壓力P2的數值可取決于不同因素， 包括在容器108中流體所包含的沖泡物質。實際壓力P2是接收器30中的沖泡物質(未示出)對于流體流動的阻力和制造柔性部件86的材料的函數。理想的是，為產生1到2盎司之間的沖泡物質而建立的壓力P2在20至30秒之后從排放端口 36消失。參見圖1、7和17，在操作中，切換組件220為PRS55提供如圖1、2和3所示的三個操作構造。在觸發構造1中，切換組件220通過暴露排出端口 148和150而提供排放功能250，使排出端口 148和150與溝道84流體連通。這樣，于流體噴射組件22中的流體傳播通過回流閥96、通過溝道84、經過通路87并排放到空隙100中。在觸發構造2，切換組件220將PRS55構造成終止圖8所示通路85，并且有效地防止流體從調節器到溝道84的流動，而不會產生圖15所示的通路87。如圖12和13所示，這將裝置10放置于“無流動” 構造。在觸發構造3，切換組件220將PRS55構造成產生通路87，而不會產生圖8所示通路 85。這樣，如圖8、15和17所示，來自流體容器108的流體可通過回流閥96傳播到流體噴射組件22中。參見圖6、15和17，示出裝置內的流體連通，流體容器108與壓力調節器152流體連通。根據由切換組件220所提供的觸發構造255，將壓力調節器152選擇性地放置成與流動通路87、空隙100流體連通或者與該流動通路87、空隙100兩者都不流體連通。在觸發構造1，將壓力調節器152放置成與空隙100流體連通。在觸發構造2，當將裝置10放置成無流動狀態257時，壓力調節器152既不與流動通路87又不與空隙100流體連通。在觸發構造3，將壓力調節器152放置成通過流動通路87和回流閥96與流體噴射組件22流體連通。于是，來自容器108的流體運動到流體噴射組件22中，通過流體傳播控制系統58將存在于流體噴射組件22中的液體或其它流體驅送到接收器30中并且通過排放端口 36。
參見圖3和18，示出流體從流體容器108傳播通過沖泡裝置10。對于功能300，致使裝置可得到處于壓力Ptl的來自流體容器108的流體。對于功能302，由切換組件220將 PRS55的構造確定為三種觸發構造中的一種。在觸發構造1，對于功能304，使流動通路87 失效并建立流動通路85。在觸發構造2，對于功能306，將裝置10放置成無流動狀態。在觸發構造3，使流動通路85失效并產生流動通路87，由此對于功能308，使來自流體容器108 的流體能傳播到流體噴射組件22中，同時防止通過排放端口 148和150排放到空隙100中。 對于功能310，保持任一觸發構造1、2或3，直到切換組件220的觸發位置已被確定為已經受構造變化為止。如果觸發構造中未發生變化，則步驟行進至功能312，其中保持裝置10的流動通路設置。如果切換組件220的觸發構造被確定已改變，則步驟行進至功能302。理想的是，切換組件220偏置成處于觸發構造1。PRS55在觸發構造1和3之間的運動并非是二元操作。而是，切換組件220致使 PRS55在觸發構造1和3之間在一定運動范圍上運動，并且產生一個或多個流動通路85和 87或者使一個或多個流動通路85和87失效。于是，在觸發構造1，切換組件220為PRS55 建立第一運動范圍，在該運動過程中，溝道84如上所述與空隙100流體連通。在觸發位置 2，切換組件220為PRS55建立第二運動范圍，在該運動過程中，裝置10放置成無流動狀態。 在觸發構造3，PRS55處于第三運動范圍，在該運動過程中，在流體噴射組件22中建立壓力 P2,直到在該點處該壓力P2超過預定閾值為止，且柔性隔膜58運動至允許與收集組件20流體連通。預定閾值通常在IOpsi以上。一旦獲得該壓力，則存在于流體噴射組件22中的流體可傳播到收集組件20中，并在諸如咖啡粉之類的沖泡物質上流動，以沖泡蒸餾咖啡。于是，柔性隔膜58構造成在流體噴射組件22未被加壓到閾值壓力以上的情形下、保持流體噴射組件22和收集組件20之間的不漏流體密封。因此，為了使諸如熱水之類設置在流體噴射組件22中的流體流過接收器30中的沖泡物質，需要使壓力I32處于或超出最小保持閥的壓力，使得柔性隔膜58將水釋放到研磨物上。為了沖泡蒸餾咖啡，需要在流體于沖泡物質上運動時、使壓力P2保持在最小閾值壓力之上例如20-25秒。結合圖3、7、9和19參見根據本發明的另一實施例，PRS55可省略壓力調節器152， 而結合沖泡裝置10的所有其它部件來使用。作為壓力調節器152的替代，使用流收縮裝置來減小傳播通過溝道120的流體中的壓力Ρ『流收縮裝置包括形成到防隔件212中的流動溝道沈0、261和沈3以及可變容積溝道(VVC) 264.流動溝道260沿第一方向從溝道120伸出并終止于流動溝道附近，該流動溝道261與該流動溝道260始終流體連通。流動溝道261沿橫向于第一方向的第二方向延伸并終止于VVC264。VVC264平行于流動溝道260 沿第一方向延伸。流動溝道263平行于流動溝道261沿第二方向延伸并終止于面向閥本體 128的開口。孔217形成到防隔件212的側部中，并且終止于VVC264的開口中。VVC264的容積可借助限流閥219而改變。在本示例中，限流閥219是可運動到VVC264中和從VVC264 運動脫開的螺紋部件。這樣，可對溝道120和中心通道130之間的壓降進行控制，從而為朝流體噴射組件22傳播通過中心通道130的流體提供所希望的壓力，例如135psi到165psi。參見圖3、8、19和20，在操作中，對于功能400，由流體容器108提供1盎司處于約 600psi的加壓氣體。對于功能402，流收縮裝置使氣體在所希望的時間范圍中平衡至所希望的壓力水平，例如約25秒后接近約135psi。對于功能404，如果壓力超出所希望的安全限度，在該示例中是200psi，則對于功能406，使用最大泄壓閥MPR閥182來實現排放至空隙100。或者，發生功能408，其中，傳播到流體噴射組件22中的流體對多達3盎司的水進行加壓。然后，對于功能410，離開流體噴射組件22的水撞擊在接收器30中的沖泡物質上。 接著功能410，在功能412蒸餾咖啡從排出端口 36流出。參見圖21，示出基站602，在該基站中來制備用于沖泡沖泡物質的裝置610。為此， 基站602可包括熱水加熱器606，以提高存在于流體噴射組件622中的水或諸如液體或氣體之類的其它流體的溫度。在一實施例中，熱水加熱器可將水輸送至流體噴射組件622。可借助卡配連接器612而聯接于該流體噴射組件622。于是，可包括管道連接616和AC (或 DC)電源連接618。或者，熱水加熱器可簡單地經由傳導和/或對流來將存在于流體噴射組件622中的水加熱至所希望的溫度。基站602可包括利用所希望流體對容器進行加壓的泵 608。可借助卡配連接器614而聯接于該泵。該裝置可構造成由卡配聯接擬4保持就位，并且充注壓縮氣體并且補充熱水。其它設計可具有一個特征或另一特征或者兩種特征。參見圖22，用于沖泡裝置710的便攜充補站702可包括熱水源704和壓縮空氣源 701。此外，可包括可選的用于空氣泵或壓縮器或者用于水加熱器的電源720。聯接裝置711 既可提供與沖泡系統712的跨線(over line) 2210的聯接，又可提供與流體筒708的跨線 714的聯接。從上述對以水泵為基礎的蒸餾咖啡機的描述中可見，泵還是控制流裝置的形式。 在壓縮氣體蒸餾咖啡系統中，泵的功能可由壓敏限流器所替代。這取消對于氣體壓力調節器的需要，并且解決與快速減壓相關聯的安全問題。此后，壓縮氣體系統重現以水泵為基礎的蒸餾咖啡機的功能，并且具有便攜、無源以及安靜的主原動力的優點。應理解的是，上述描述是本發明不同實施例的示例。本領域普通技術人員還可認識到許多修改和改變。因此，本發明的范圍不應局限于上文所描述的內容，而是應由包括全部等同物范圍的權利要求所確定。
權利要求
1.一種沖泡裝置，包括 沖泡系統；手柄組件，所述手柄組件聯接于所述沖泡系統并且包含壓縮流體源；以及閥系統，所述閥系統聯接于所述手柄，以選擇性地將所述壓縮流體源放置成與所述沖泡系統流體連通。
2.一種便攜沖泡裝置，包括 壓縮氣體容器；壓力調節器，所述壓力調節器構造成控制來自所述壓縮氣體容器的氣體釋放； 受調節的氣體容器，所述氣體容器構造成使氣體在從所述壓力調節器中釋放時保持預定壓力；流動閥，所述流動閥與所述壓力調節器連通，并控制所述壓縮氣體到水容器中的流動；水容器，所述水容器與所述流動閥連通；水釋放閥，所述水釋放閥構造成當所述水容器超出預定水平時釋放水； 研磨物容器，所述研磨物容器與所述水容器連通，并且構造成從所述水容器接納水以沖泡蒸餾咖啡；以及出口，所述出口構造成釋放在沖泡時通過使水流過包含在所述研磨物容器中的研磨物而產出的蒸餾咖啡。
3.如權利要求2所述的便攜沖泡裝置，其特征在于，還包括安全閥，所述安全閥構造成從所述水容器釋放壓力。
4.如權利要求3所述的便攜沖泡裝置，其特征在于，所述氣體釋放機構構造成在所述壓力調節器的控制下釋放壓縮氣體。
5.如權利要求3所述的便攜沖泡裝置，其特征在于，所述氣體釋放機構構造成連通所述壓縮氣體容器，使得釋放開關能通過所述壓力調節器的管理來釋放所述壓縮氣體。
6.如權利要求3所述的便攜沖泡裝置，其特征在于，所述壓縮氣體容器是預壓縮且密封的容器，且所述釋放閥是構造成刺穿所述容器來釋放所述壓縮氣體的刺穿部件。
7.如權利要求2所述的便攜沖泡裝置，其特征在于，所述壓力調節器是手動控制件，且所述手動控制件構造成對從所述壓縮氣體容器所釋放的氣體壓力進行調節。
8.如權利要求2所述的便攜沖泡裝置，其特征在于，所述壓力調節器構造成控制所述水容器內的壓力。
全文摘要
一種沖泡裝置，包括沖泡系統；手柄組件，該手柄組件聯接于沖泡系統并且包含壓縮流體源；以及閥系統，該閥系統聯接于手柄，以選擇性地將壓縮流體源放置成與沖泡系統流體連通。
文檔編號A47J31/06GK102292010SQ200980155366
公開日2011年12月21日 申請日期2009年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者B·培明·賈, J·加格納, K·羅伯特森, R·格萊德沃, S·J·歐布雷恩, S·胡普, 廖怡君 申請人:艾斯普瑞西股份有限公司