[发明专利]便携沏煮装置及其制造和操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及制作或沏煮热饮的方便装置，所述热饮例如典型地各种以咖啡为基础的饮品中使用的(用蒸汽加压煮出的)浓咖啡(espresso)。

背景技术

本领域中有很多咖啡壶和沏煮装置，并且这种装置已经被咖啡店、咖啡馆及其他店铺使用了很长时间。尤其地，沏煮浓咖啡的装置享有独特的区别之处，其中浓咖啡爱好者能够通过独有的沏煮过程享用到产生具有泡沫(crema)顶层的可口产品的独特咖啡饮料。

优良的浓咖啡能够甜而无需加糖，饮而无需煮烫，并留有余香长达数小时。能够实现所有这些品质的浓咖啡通过在高操作压力下从磨碎的咖啡中快速并彻底地提取很多香味而制成，其没有时间来形成烧焦或苦的味道。这导致了从磨碎的咖啡豆中提取精油，产生了泡沫的强烈的香味、浓香和颜色。这些相同的品质也应用到了形成大多数合成咖啡的沏煮液体中。存留在咖啡粉中的二氧化碳的释放产生了细微发泡的泡沫，其覆盖住了颜色并在喝掉咖啡后继续长时间传播香味。

产生优良的浓咖啡以及其伴随的泡沫的科技和物质要求对于本领域技术人员是众所周知的。它们包括近似130psi-145psi(9-10巴)的高压，然而这在标有例如Nespresso^TM品牌的机器上可变到240psi(19巴)那么高。水温典型地应为197°F-205°F(92-96℃)，并且咖啡豆应为新鲜烘烤的并尽可能接近沏煮时间时磨碎。通过使热水流过咖啡粉来进行的浓咖啡提取应不超过25-30秒。不能满足这些要求中的任何一个将导致咖啡欠缺口感，太苦而不能品尝，或者在部分或整体上缺少足够的泡沫。能够对水温加以控制。因为通常准备的热水非常接近海平面处的水的自然沸点，其能够用来传递产生优良浓咖啡所需的稳定压力。而且，尽管提出或产生了各种各样的浓咖啡机设计，仍存在对有效便携浓咖啡壶的需要。

第一种浓咖啡机依靠在高的热水柱的底部产生的压力来构造。蒸汽压用于迫使水上升到升起的管道系统，在那里水将强制向下穿过浓咖啡粉并进入杯中。由于其尺寸和复杂的管道，这是不实际的设计并且是昂贵的。

为了容易地控制在浓咖啡机中产生的压力，为了方便地供应正确的温度下的水，以及为了提供更实用的尺寸的整个包装，目前浓咖啡壶几乎都是用电的。该设计(尽管具有很多变体)通常包括能够盛放制作若干杯浓咖啡的足量水的煮器、水加热单元、水泵以及盛放咖啡粉的“口过滤器(portalfilter)组”。该设计可还包含用于加热和使牛奶发泡的蒸汽棒，并且在更昂贵的机器中，包含专门用来产生用于蒸汽棒的蒸汽的单独的水壶。

电力用于加热内部水煮器、可选辅助蒸汽煮器以及高压水泵。水泵迫使来自煮器的水穿过细咖啡粉，所述咖啡粉被压缩(“捣实”)到口过滤器篮中(盛放咖啡粉的可移除容器，其典型地使用“扭转”动作附接到机器)，或者被包含在位于口过滤器内的“胆”中，或在Nespresso机器的情况下，被包含在自身的一次性铝胆内。在较小的机器中，电子泵将产生巨大的噪音量。这种噪音在较大机器中被屏蔽了，或被繁忙的饭馆或咖啡馆的背景噪音所掩盖。

还有很多宣称具有“浓咖啡”功能的装置，它们从设计上来说不能够达到从咖啡豆提取足够香味化合物和精油所需的操作压力。

因为水煮器和高压水泵以及它们必要的管道，压力旁通阀和其他工程要求往往又大又重，大部分浓咖啡机往往体积相当庞大且沉重。例如，它们如果这样的话将会不易于装在背包内部，并且可能太重而不便于携带。

然而，便携浓咖啡壶的市场是存在的并且迄今为止由若干类别的装置来提供，所述装置包括蒸汽动力摩卡壶、水膨胀装置、手动水泵装置，手动气泵装置以及其他装置。

摩卡壶依靠低蒸汽压来迫使加热的水穿过咖啡粉。这产物经常为所谓的浓咖啡，但是由于低操作压力而不能产生真正的泡沫。其可更准确地被认为是较浓的咖啡。摩卡壶由三个垂直布置的密封腔室组成。中间腔室通过细管道连接到每个其他腔室。水在底部腔室被加热，在那里其还形成了蒸汽压头。这将水推入中间腔室，在其中储存咖啡粉。水穿过咖啡粉并通过蒸汽从最低腔室的连续释放而被迫使进入上部腔室，在上部腔室水被储存等待由操作者倒出。最初的摩卡壶需要炉子来提供其热量，然而大量摩卡壶的变体已经产生，包括那些具有其自己的加热元件的摩卡壶，以及那些缺少顶部腔室而是代替地延伸上部管道成倒U形使得其将直接倒入饮料在那里等待被饮用的例如浓咖啡杯的容器中的摩卡壶。(这种最后提及的装置获得了专利权。)这类的所有装置必须在外部或内置加热源的顶上进行操作。它们的基于蒸汽的设计缺少产生泡沫的所需压力。