专利名称：咖啡机煮水器的加热过程的制作方法图1是一个结构图，示出了一个咖啡机的不同部件；图2是一个流程图，示出了当使用咖啡机时所遵照的优选的一系列步骤；以及图3是一个流程图，示出了如图2所示的流程图的一个替代方案。图1图解的示出了咖啡机1的不同部件。把这个咖啡机1认为是具有煮水器和加热装置的设备的任意例子，加热装置用于加热煮水器容纳物。所示的咖啡机1的笫一部件是壳体2，用于容纳咖啡机1的大部分部件。在壳体2的外部设置有按钮21、22、23，咖啡机1的使用者将对其进行按压。将按钮21、22、23中的一个称为主按钮21，如果使用者想要启动或关闭咖啡机1时，需要使用者对其进行按压。将按钮21、22、23中的另一个指定为单杯按钮22，如果使用者希望咖啡机1产生用于单杯的咖啡量时，需要在咖啡制作过程的某个阶段对其进行按压。将按钮21、22、23中的又一个指定为双杯按钮23，如果使用者希望咖啡机1产生用于装满双杯的咖啡量时，需要在咖啡制作过程的某个阶段对其进行按压。除按钮21、22、23之外，在壳体2的外部还设置有指示灯24。这里所示的咖啡机1的第二部件是用于容纳水的水箱3。这个水箱3可以以任意适当的方法成形。优选的，可分离的设置水箱3，使得使用者能够将水箱3接到一个支管(tap)等以充满水箱3，而不必移动整个咖啡机1。然而，本发明还应用于不包括水箱的咖啡机，所述咖啡机通过适当的密闭装置，例如一条支路，连接到某种供水系统。所示咖啡机1的第三部件是用于迫使水通过咖啡机1的水泵4，水泵4可以是任何适当的类型。所示咖啡机1的第四部件是用于加热水的煮水器6，煮水器6包括用于容纳水的容器61和用于将水加热到预定温度的加热元件62。在图1中，将容器61图示为虚线矩形，而将加热元件62示为连续矩形。煮水器6可以是任何适当的类型。煮水器6和水泵4通过水泵管路5相互连接。当水泵4工作时，迫使水从水泵4经过水泵管路5流到煮水器6。所示咖啡机1的第五部件是调制室8。调制室8和煮水器6通过煮水器管路7相互连接。调制室8适于容纳至少一个咖啡垫。在工作过程中，制作咖啡的真正过程发生在调制室8中，如在调制室8中，迫使水流过咖啡垫。
所示咖啡机1的第六部件是出口嘴9，出口嘴9直接连接到调制室8，并且用于从咖啡机1释放出新煮好的咖啡。
所示咖啡机1的第七部件是控制器10，将控制器10设置成接收与咖啡机1的多个部件的状态相关的信号，例如按钮21、22、23的位置，控制器10根据预定的图表处理这些信号，并且控制器10适于控制可操作部件的工作，可操作部件例如是指示灯24和水泵4。
控制器10包括存储器15，其中可以产生并存储多个标记，这些标记表示咖啡机1的一个或多个元件的一个或多个状态。根据本发明，在存储器15中至少能够产生并存储一个标记，表示煮水器6的一个状态，更具体的表示煮水器6的充满程度。例如，存储器15可以是随机存取存储器(RAM)。这种类型的存储器的特点是，一旦断开与电源的连接，它就丢失产生的标记。
所示咖啡机1的第八部件是保险丝11，将保险丝11设置成检验煮水器6的温度是否超过预定的最大温度，并且一旦显示为这种情况就立即关闭加热元件62。例如，保险丝11能够断开加热元件62工作所需的供电。保险丝11的工作独立于控制器10。
所示咖啡机1的第九部件是温度检测器12，将温度检测器12设置成检测煮水器6内部的温度。温度检测器12连接到控制器10，使得控制器10能够从温度检测器12接收表示煮水器6内部温度的信号。
当使用者决定使用咖啡机1制作单杯或双杯咖啡时，他首先需要通过遵照下列步骤准备咖啡机11)用水充满水箱3。在此过程中，使用者需要注意水箱3中的水量至少是制作一杯咖啡所需的水量。
2)将至少一个咖啡垫放置在调制室8中。例如，咖啡机1可以包括用于接收咖啡垫(一个或多个)的一个单独载体，其可以容易的插入到调制室8中。
3)将一个或两个咖啡杯放置在合适位置，接收来自咖啡机1的咖啡。
注意，咖啡机1包括一个浮标(未示出)，用于检测水箱2的水位。在咖啡制作的过程中，控制器10检测并说明浮标的位置。如果水箱2是空的，或者水箱2中的水量对于所要求的咖啡量是不足的，那么控制器10将停止该过程，并且通过指示灯24警告咖啡机1的使用者，在那种情况下，启动指示灯24进行快速闪亮。例如，由控制器10交替的将指示灯24启动0.1秒和停用0.1秒。直到控制器10通过浮标检测到水箱2中的水位达到足够的值，才启动咖啡制作过程。
通过按压主按钮21启动咖啡机1。根据本发明的一个重要方面，一旦控制器10接收到由主按钮21的按压而产生的信号，控制器10就开始一个基本过程。作为整个咖啡制作过程的一部分，在图2中示出了这个基本过程，并在下面对其进行说明。
注意，图2是一个流程图，示出了基本过程的重要步骤。这些步骤不是由使用者执行的，即，在矩形框中所列的这些步骤由咖啡机1的控制器10执行。在该过程中进行在菱形框中所提到的判定，同样的是真。
通过检查在控制器10的存储器15内是否出现一个指示煮水器6是充满的标记，来开始基本过程。
如果出现该标记，控制器10就启动煮水器6的加热元件62。同时，控制器10启动指示灯24缓慢闪亮，以告知使用者咖啡机1是忙的。例如，由控制器10交替的将指示灯24启动1秒和停用1秒。
在出现该标记的状态中，确定煮水器6是充满的。因此，启动加热元件62提供全额加热功率是安全的。对煮水器6的容纳物提供加热功率，升高煮水器6中的温度。通过该加热过程，温度检测器12传输一个表示煮水器6中温度的信号给控制器10，将控制器10编程为检测实际温度是否与预定温度相符。一旦发现达到了预定温度，就关闭加热元件62，并且启动指示灯24持续点亮。从而告知使用者，咖啡机已准备好进一步使用，并且他可以按压单杯按钮22或双杯按钮23以开始一个辅助过程，在此过程中，迫使热水通过调制室8以及至少一个位于调制室8内的咖啡垫从煮水器6流到出口嘴9，并且在此过程中，从水箱2向煮水器6提供新鲜水，用于下次咖啡制作的过程。
如果表示煮水器6的充满状态的标记在控制器10的存储器15中没有出现，那么煮水器6可能是空的。具体的，在这种情况下，有两种可能1)煮水器6确实是空的，和2)尽管缺少该标记，煮水器6却是充满的。例如，当该标记出现在控制器10的存储器15中而由于咖啡机1与电源断开导致丢失该标记时，可能发生后一种情形。为了确保不发生煮水器6的过热，执行一个加热过程，其中一个单独的方面不同于前述段落中所述的加热过程，该单独的方面是由加热元件62所提供的加热功率水平。当缺少该标记时，在预定的时段降低所提供的加热功率水平。例如，降低的所提供的加热功率水平为2/3的所提供的加热功率正常水平(即，与其中出现该标记并且其中启动加热元件62提供全额加热功率的情形相关的所提供的加热功率水平)。当然，选择预定时段的长度和预定时段的开始时间，以确保如果煮水器6是空的时，以降低的功率水平进行加热过程，当达到煮水器6的预定温度时以及启动控制器10关闭加热元件62。另一方面，优选的是这样选择预定时段的长度，使得如果煮水器6是充满的，加热过程仅由于安全原因占用另外的时间，而不必持续长于正常加热过程的时间。然而，那不会改变这个事实，即在将煮水器6的容纳物加热到预定温度的全过程中能够施加降低的功率水平在本发明的范围内。
在下文中，参照附图2说明一个加热过程的优选的系列步骤，该加热过程与其中指示煮水器6的充满状态标记不出现在存储器15中的情形相关。如上面说明的，在加热过程中，在预定的时段启动加热元件62以降低的水平提供加热功率。在本实施例中，加热过程一开始就开始预定时段。
在预定时段中，启动指示灯24缓慢闪亮，以告知使用者咖啡机是忙的。控制器10持续的通过温度检测器12检查煮水器6的温度。
如果煮水器6是充满的，并且在前面的加热过程中没有预加热煮水器6的容纳物，那么在达到煮水器6的预定温度前到达预定时段的终点。在那种情况下，在预定时段的终点在存储器15中产生一个标记，该标记指示煮水器6是充满的，并且控制器10启动加热元件62以进一步通过提供全额能量加热煮水器6的容纳物，直到控制器10基于由温度检测器12提供的输入检测到达到了预定温度。一旦发现已经达到了预定温度，就关闭加热元件62，并且启动指示灯24持续点亮。
如果煮水器6是充满的，并且已经预加热了煮水器6的容纳物，那么在到达预定时段的终点之前可能达到煮水器6的预定温度。在那种情况下，控制器10一旦发现已经达到了预定温度，就关闭加热元件62，并且启动指示灯24持续点亮。指示煮水器6是充满的标记不出现在存储器15中，作为其中在预定时段的终点前达到预定温度的情况，还发生在当煮水器6是空的时候。因此，排除了一种情况，其中错误的产生了该标记，导致将全额加热功率提供给空煮水器6的情况。
如果煮水器6是空的，那么由于空煮水器6的加热快于充满的煮水器6，所以在预定时段的终点之前达到煮水器6的预定温度。在那种情况下，控制器10一旦发现已经达到了预定温度，就关闭加热元件62，并且启动指示灯24持续点亮。在咖啡机1的这种状态中，使用者将注意到，当这个使用者按压单杯按钮22或双杯按钮23以开始辅助过程时，咖啡机1不执行其提供咖啡的任务。更具体的，使用者将意识到咖啡机1的故障原因在于煮水器6是空的，并且他将启动这个填充过程。仅在执行该填充过程后，在存储器15中产生一个标记，该标记表示煮水器6是充满的，并且可以以全额功率执行随后的加热过程。
当煮水器6是空的时，所施加的降低的功率水平将由过热导致的对咖啡机1的损坏危险几乎降低到零。由于煮水器6以较低的速率变热，所以在关闭加热元件62后不存在煮水器6的温度立刻变得很高的危险。
可以以任一适当的方式减少由加热元件62提供的加热功率。例如，加热元件62可以包括电加热线圈或其它电加热装置，并且通过减少提供给加热线圈的电能，可以实现加热功率的减少。
在本发明的范围内，咖啡制作过程的步骤能够是这样的，即当启动咖啡机1时，不需要使用者干预就到达辅助过程的末尾。在那种情况下，在咖啡制作过程的开始，使用者必须通过按压相关的按钮22、23指示出他希望一杯咖啡还是两杯咖啡。然而，从开始到结束不间断的执行的咖啡制作过程不是优选的，因为使用者可以在该过程中在水泵4突然启动时获得报警。
根据上述实施例，控制器10可以编程为，例如通过指示灯24，将其启动为缓慢闪亮，告知使用者在煮水器6中发生了水的加热过程。在那种情况下，一旦指示灯24缓慢闪亮，使用者就知道水正在加热，并且一旦指示灯24持续点亮，使用者就知道咖啡机1准备好了进一步使用。此外，指示灯24可以用于指示某事错误。如上所述，在这种情况下，控制器10可以启动指示灯24快速闪亮。
应当理解，在本发明的范围内，使用什么类型的指示装置不是必要的，将指示装置的何种状态结合到特定情形也不是必要的。
对本领域技术人员显而易见是，本发明不限于上面讨论的实施例，而且在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下，多种改进和修改是可能的。
上述咖啡机1包括一个单杯按钮22和一个双杯按钮23。然而，在本发明的范围内，杯的数量是否可以选择不是必要的，并且咖啡机1可以释放的多个咖啡量也不是必须的。例如，咖啡机1设置成仅释放一个预定量的咖啡并且仅具有一个用于启动辅助过程的按钮的情况，也由本发明所覆盖。实际上，本发明适用于包括煮水器6的咖啡机1和所有种类的其它装置，煮水器6具有用于加热煮水器6的容纳物的加热装置，咖啡机1或其它装置的进一步设计是次重要的。
图3示出了咖啡制作过程的基本过程的可选择的系列步骤，当进行选择以产生指示需要减少功率水平的标记而不是产生指示煮水器6是充满的标记时，遵循这些步骤，其是在本发明范围内的可选择的可能性。逻辑上，关于更前面所述过程的仅有区别在于，必须处理标记的每个步骤是相反的。因此，检测到出现该标记触发一个加热过程，其中以降低的水平在预定时段上提供加热功率，并且检测到缺少该标记触发一个加热过程，其中从启动时提供全额加热功率。此外，当已经以降低的功率水平执行加热过程时，并且已经到达了预定时段的终点，该标记从存储器15中移除。
在本发明的上下文中，指示需要以降低的功率水平执行加热过程的标记的缺少，看作是煮水器6是充满的指示。如果出现了该标记，没有给出这样的指示，并且根据与如果缺少该标记相比的另一个图表执行加热过程。
一般的讲，根据本发明，每次开始咖啡制作过程的基本过程时，执行两种可能的加热过程中的一个，由出现或缺少煮水器6是充满的指示而确定加热过程的选择。在参照附图2和3所述的实施例中，第一种可能的加热过程仅包括启动加热元件62以提供全额加热功率，直到已经达到煮水器6的预定温度，而第二种可能加热过程包括启动加热元件62以在预定时段上提供降低的加热功率，并且随后启动加热元件62以提供全额加热功率，直到已经达到煮水器6的预定温度。在以降低的水平提供功率的时间内，即，当在预定时段期满前检测到已经达到预定温度时，第二种可能的加热过程可能已经停止。
在所述的实施例中，第二种可能的加热过程以提供降低的加热功率而开始，假如在发生提供降低的加热功率期间没有达到煮水器6的预定温度，以提供全额加热功率结束。注意，在本发明的范围内，还能够以可选择的方式执行第二种可能的加热过程。例如，第二种可能的加热过程可以通过在预定时段上提供全额加热功率而开始，并且通过提供降低的加热功率直到到达煮水器6的预定温度而结束。在这种情况下，重要的在于其间提供全额能量的预定时段应当很短，使得空煮水器6不会过热。
当使用根据本发明的方法时，保证了咖啡机1的更安全的使用。仅当确定煮水器6是充满的时候，以全额能量进行加热过程。如果不确定煮水器6是充满的，那么以降低的能量，即较低的速率，进行加热过程，并且确保在所有情况下安全措施是有效的，所述安全措施由一旦达到预定温度就停止加热过程的程序所提供。仅在例外的情况下才访问保险丝11。当执行如图2和3所示的过程时，一旦已经达到煮水器6的预定温度就关闭加热元件62，并且不需要保险丝11发挥作用。
所需要的执行根据本发明的方法的部件是具有其中可以产生标记的存储器15的控制器10，其中存在用于该标记的指示功能的多种可能。上面描述了该标记可以表示煮水器6的充满状态，并且该标记还能够提供一个指示，即需要以降低的功率水平执行加热过程。根据本发明的一个重要方面，控制器10编程为在开始一个加热过程之前首先检查存储器15中标记的出现，并且启动一个适应于检查结果的加热过程。
注意，对于咖啡机1的适当的实际功能，控制器10不但编程来控制加热元件62以在缺少煮水器6不是充满的指示的情况下提供降低的加热功率，而且在多种其它环境下也提供降低的加热功率。例如，当煮水器6的容纳物的温度接近预定温度时，减少加热功率以防止一种情况，即其中以很快的速率进行加热过程，使得不可能以预定温度结束。在这种情况下，例如，加热功率减少为全额加热功率的1/3。如果咖啡机1提供有在预定时段内将煮水器6的容纳物保持在预定温度的功能，那么以降低的功率水平，例如全额功率水平的1/3，执行这种功能。因而，应当理解，本发明不涉及提供降低的加热功率的过程。相反，本发明涉及确保在每种存在煮水器6是空的危险的不同情况下，提供降低的加热功率的措施。
总之，在具有煮水器6和用于加热煮水器6的容纳物的例如加热元件62的加热装置的咖啡机1中，采取安全措施，防止咖啡机1在煮水器6是空的时启动加热装置的情况下损坏。咖啡机1包括具有存储器15的控制器10，在存储器15中能够产生一个指示煮水器6的充满状态的标记，将控制器10编程为，如果存储器15不包括该标记时，启动加热装置以提供降低的加热功率。因此，防止了一种情况，即，即使在加热装置工作后关闭了加热装置，煮水器6也过热。


在具有煮水器(6)和用于加热煮水器(6)的容纳物的加热装置(62)的咖啡机1中，采取安全措施，防止咖啡机1在煮水器(6)是空的时启动加热装置(62)的情况下损坏。咖啡机(1)包括具有存储器(15)的控制器(10)，在存储器(15)中能够产生一个指示煮水器(6)的充满状态的标记，将控制器(10)编程为，如果存储器(15)不包括该标记时，启动加热装置(62)以提供降低的加热功率。因此，防止了一种情况，即，即使在加热装置(62)工作后关闭了加热装置(62)，煮水器(6)也过热。