用于煮泡泡制饮料的装置以及系统的制作方法

本发明涉及利用压力、温度以及溶剂通过溶质的流动的饮料煮泡系统。

背景技术：

一百多年以来一直通过用过滤介质内含有的溶质泡制溶剂来产生煮泡或泡制饮料。随时间推移已经理解，泡制温度、压力以及溶剂通过溶质的流动速率等煮泡变量的变化会改变所得饮料的化学成分以及味道。因此，已经开发出试图通过选择性调节一个或多个煮泡变量来实现香味改变的许多煮泡系统。然而，极少(如果存在)煮泡系统促进在泡制期间对这些变量中的一者或多者的动态(即，在煮泡周期内)调节。在执行调节的那些煮泡系统中，在泡制期间对一个或多个变量的调节导致对其它煮泡变量产生无意识的改变。对自变量控制的此种缺乏使得对泡制饮料的优化以及改变变得困难。

举例来说，使得使用者能够在泡制期间改变压力的当前可用的煮泡系统依赖于通过电阻性介质在煮泡室中产生的背压，所述电阻性介质通常由过滤器以及溶质构成。在一个配置中，煮泡室压力改变通过调节所述电阻性溶质介质的电阻同时保持泵送能量恒定来实现。尽管这确实引起泡制压力的改变，但也改变了泡制流动速率。在另一常规可用的系统中，使用者通过溶剂泵送力的变化同时保持电阻性介质的电阻恒定来改变泡制压力。这也导致泡制压力增加并且同时改变泡制流动速率。因此，在常规系统中，在泡制过程期间压力以及流动速率的变量依赖于彼此。因为已知压力以及流动速率都会影响煮泡的注入物的化学成分，所以显然需要一种煮泡系统，所述煮泡系统提供对泡制压力以及流动速率的独立调节，使得使用者能够优化泡制溶液化学成分并且产生一致的饮料。

但是，经配置以改变一个或多个煮泡变量以提供动态压力控制的一些已知装置同样缺乏独立于压力控制的对流动速率的控制。确切地说，所述装置使得使用者能够产生并且执行煮泡配方，所述配方调节关于时间的煮泡压力以及温度。这通过以下过程来执行：使用压力传感器来监视煮泡室内的泡制压力，以及调节水泵的泵送力，使得在煮泡室中实现所需泡制压力。泡制水的温度控制通过利用比例混合阀来执行，所述比例混合阀由控制器控制以混合热水以及冷水。尽管前述装置可能能够提供动态温度以及压力控制，但它以调节离开的泡制饮料的流动速率的能力为代价来执行此过程。变化的离开流动速率不利地产生不一致的饮料输出，这对于许多饮料零售商而言成本太高。所述不一致同样地还给零售商以及消费者带来问题，因为饮料的味道以及饮料的量可能在每个煮泡周期改变。因此，流动速率、总分配体积以及最终饮料味道取决于各变量，例如溶质颗粒大小的波动、包装密度、溶质数量以及过滤介质电阻率。由此，这使得极难复制提取物的香味，即使使用关于时间的泡制压力以及温度的相同煮泡配方。

容易理解，泡制温度也影响泡制饮料溶液的化学成分。因此，操作人员可以发现，在煮泡过程期间改变煮泡泡制温度来优化香味是有利的。当前煮泡系统利用锅炉以及具有较大热质量的煮泡室，所述煮泡室经设计以提供一致的煮泡温度，因此阻止使用变化的泡制温度来产生最优香味。因此，提供精确、准确以及动态温度控制的饮料煮泡系统将实现饮料香味的优化且是所需的。

如先前所说明，急需一种煮泡系统，所述煮泡系统在泡制饮料的产生期间为煮泡器皿提供温度、压力以及流动速率的煮泡变量的独立、动态的变化。此外，需要一种煮泡系统，所述煮泡系统减轻和/或消除溶质颗粒大小变化以及溶质压实等外部因素对饮料香味的影响。

技术实现要素：

本发明涉及一种满足所概述的需要的煮泡饮料的系统和方法，从而促进在泡制过程期间对压力、温度以及溶剂通过过滤器内所含有的溶质的流动速率的动态、独立的控制。示例性煮泡系统由溶剂流动管理系统(sfms)组成，所述溶剂流动管理系统经配置使得维持所需流动速率，而不管煮泡室或其它区域中的压力变化。此sfms可操作地连接到溶剂温度管理系统(stms)，所述溶剂温度管理系统选择性地且动态地调节(即，保持恒定或改变)泡制温度。stms可操作地连接到煮泡室，在所述煮泡室中溶质存在于过滤装置内且进行泡制。溶液压力管理系统(spms)可操作地连接到煮泡室，所述溶液压力管理系统促进对所述煮泡室内的压力的动态调节。

尽管本发明在本文中说明且描述为以独立控制的流动速率、温度以及压力通过用于煮泡饮料的系统和方法实施，然而，本发明并不意图限于所示出的细节，因为在不脱离本发明精神的情况下且在权利要求的等效物的范围以及区间内可以在其中进行各种修改以及结构改变。另外，本发明的示例性实施例的众所周知的元件将不进行详细地描述或将被省略以免混淆本发明的相关细节。

在前述目的以及所考虑的其它目的的情况下，根据本发明提供了一种泡制饮料煮泡组合件，所述泡制饮料煮泡组合件包含溶剂流动管理系统，其可操作以接收溶剂以及选择性地且动态地调节溶剂的流动；溶剂温度调节系统，其通过至少一个溶剂导管与溶剂流动管理系统流体连通，所述溶剂温度调节系统可操作以选择性地且动态地调节溶剂的温度；煮泡室，其用于容纳溶质，所述煮泡室经安置以接收溶剂以产生泡制饮料。煮泡室通过至少一个所得溶剂导管与溶剂温度调节系统流体连通。所述饮料组合件还包含用于排出泡制饮料的出口以及电子控制系统，所述电子控制系统以通信方式耦合到溶剂流动管理系统以及溶剂温度调节系统且可操作以独立地调节溶剂流动管理系统以及溶剂温度调节系统。

根据另一特征，本发明的实施例包含泡制压力调节系统，所述泡制压力调节系统通过泡制溶液导管与煮泡室流体连通且位于煮泡室下游。电子控制系统以通信方式耦合到泡制压力调节系统且可操作以独立地、选择性地且动态地调节泡制压力调节系统。

根据本发明的另一特征，电子控制系统可操作以监视在溶剂流动管理系统、溶剂温度调节系统、以及泡制压力调节系统下游的位置处的多个溶剂特征变量中的一者。这可以通过使用可操作以接收溶剂或泡制饮料条件的一个或多个传感器而发生。

根据本发明的又另一个特征，电子控制系统可操作以在接收多个溶剂特征变量中的一者之后，独立地且动态地调节溶剂流动管理系统、溶剂温度调节系统、以及泡制压力调节系统中的至少一者。这使得能够完全控制泡制过程，这也是通过已知的泡制煮泡组合件不可实现的。

根据另一特征，本发明的实施例包含泡制饮料配方，所述泡制饮料配方包含与多个溶剂特征变量中的一者相对应的至少一个确定的泡制饮料参数。所述泡制饮料配方有利地通过电子控制系统可获得，使得溶剂流动管理系统、溶剂温度调节系统、或泡制压力调节系统经调节以调整多个溶剂特征变量中的一者以与至少一个确定的泡制饮料参数相对应。确定的泡制饮料参数可以包含流动速率、温度、分配体积等。

还根据本发明，提供了一种泡制饮料煮泡组合件，所述泡制饮料煮泡组合件包含可操作以接收以及传送溶剂的溶剂流动管理系统、与所述溶剂流动管理系统流体连通的溶剂温度管理系统。溶剂温度系统可操作以调节溶剂的温度。泡制饮料煮泡组合件还包含用于容纳溶质的煮泡室，所述煮泡室经安置以接收溶剂以产生由泡制过程产生的泡制饮料，所述煮泡室与溶剂流动管理系统或溶剂温度管理系统流体连通。泡制饮料煮泡组合件另外包含至少部分地位于煮泡室下游的泡制压力调节系统以及用于排出泡制饮料的出口。所述出口与煮泡室流体连通，并且泡制压力调节系统有利地可操作以选择性地且动态地将泡制过程压力增加至超出/大于由溶剂通过溶质的流动导致的在煮泡室上游产生的压力。

根据本发明的另一特征，选择性地界定泡制过程压力。每个参数可以“界定”到特定值。由此，“界定”需要特意地显现选定值，与在没有引导调整的特定设定点的情况下调整参数相反。

根据另一特征，本发明的实施例包含电子控制系统，所述电子控制系统经操作以监视且调节溶剂流动管理系统、溶剂温度管理系统、以及泡制压力调节系统的性能，使得泡制温度、泡制压力、泡制流动速率、经分配饮料体积、以及泡制持续时间中的至少一者的泡制过程参数在泡制过程期间得到明显控制以及动态调节。由于“明显控制”涉及煮泡系统的性能，因此其被界定为在最小程度上得到控制，使得所述控制能够得到在最终结果中的可计量差值或对不具有有意控制具有效果。

根据本发明的另外的特征，将关于经分配饮料体积的泡制温度、关于经分配饮料体积的泡制压力、以及关于经分配饮料体积的泡制持续时间存储在数据存储媒体中以用于通过电子控制系统来恢复以及复制。在替代实施例中，将关于泡制持续时间的泡制温度、关于泡制持续时间的泡制压力、以及关于泡制持续时间的经分配饮料体积存储在数据存储媒体中以用于通过电子控制系统来恢复以及复制。

根据本发明的另外的特征，溶剂流动管理系统由可编程逻辑控制器控制，所述可编程逻辑控制器能够以确定的预编程速率选择性地且动态地调节溶剂流动。此外，溶剂温度管理系统也可以由可编程逻辑控制器控制，且可操作以在泡制过程期间以确定的可动态调整的温度向煮泡室提供溶剂。

根据本发明的又另一个特征，可编程逻辑控制器改变不同温度的溶剂的多个泵送速率，使得其总流动速率、总温度、以及总泵送体积等于使用者所需的量。

根据本发明的另一特征，溶剂温度管理系统可操作以近似50℃到100℃的最小温度范围向煮泡室提供溶剂，其中温度以近似10℃/s以及10℃/ml中的至少一者的最小速率变化。

根据本发明的另一特征，除了可操作以提供5巴的最小增加或者至少10巴的泡制过程压力之外，泡制压力调节系统还操作以以近似1巴/秒的最小速率增加以及降低泡制过程压力，5巴大于由溶剂通过溶质的流动导致的在煮泡室上游产生的压力。

根据另一特征，本发明的实施例包含再循环导管，其中在溶剂温度管理系统的下游的溶剂在进入煮泡室之前，选择性地再循环通过溶剂温度管理系统。

根据本发明的另一特征，溶剂流动管理系统以及溶剂温度管理系统是不可分离的，因为溶剂流动管理系统传送最少不同温度以及速率的两种流体，所述两种流体在组合时以所需温度以及所需流动速率产生所得溶剂。

根据另一特征，本发明的实施例包含以通信方式耦合到电子控制系统的溶质改变系统，所述溶质改变系统可操作以通过电子研磨器调整溶质颗粒大小，或者通过压实工具(例如，压力机)调整溶质压实。所述改变经配置以通过改变溶质电阻率以确保在煮泡期间显现出配方指定参数来确保煮泡饮料的一致香味。另外，所述改变可以经配置以通过监视在执行煮泡配方期间的spms性能以及改变溶质电阻的量以对于煮泡配方的每次执行维持相同的spms性能来进一步确保香味的一致性。举例来说如果煮泡系统连续多次执行相同煮泡配方，且发现spms必须增加其相对于前述泡制所添加的背压的量，那么溶质改变系统将通过减小溶质颗粒的大小和/或增加溶质颗粒的压实来增加在泡制期间由溶质提供的电阻的量，使得未来的泡制需要spms来在与先前煮泡配方执行相同的程度或与煮泡配方内所指定的程度相同的程度上改变压力。如所属领域的技术人员将理解，可以通过由算法(例如比例积分微分算法)控制的自动方式执行所述溶剂改变系统的调整。

在仅具有耦合到煮泡室的sfms、stms的饮料煮泡系统的实例中，可以利用监视泡制压力的压力传感器来追踪对于相同煮泡配方在所产生的泡制压力上的变化。所述变化可以通过控制系统来处理，所述控制系统改变以通信方式耦合的溶质改变系统的性能，所述溶质改变系统可以如先前所描述修改颗粒大小和/或压实以便维持指定泡制压力。根据另一特征，本发明还揭示了一种用于产生泡制饮料的系统，所述系统包含(1)溶剂流动管理系统，所述溶剂流动管理系统经配置以使溶剂流动通过泡制饮料组合件中的多个导管，(2)溶剂温度调节系统，所述溶剂温度调节系统经配置以调节溶剂的温度，(3)煮泡室，在所述煮泡室中发生溶质以及溶剂的泡制以产生泡制饮料，所述煮泡室具有泡制过程压力且与溶剂流动管理系统以及溶剂温度调节系统中的至少一者流体连通，(4)至少部分地位于煮泡室的下游的泡制压力调节系统，所述泡制压力调节系统经配置以选择性地界定泡制过程压力，且动态地将所述泡制过程压力增加成大于由溶剂通过溶质的流动导致的在煮泡室上游产生的压力，以及(5)用于排出泡制饮料的出口。

被认为是本发明的特征的其它特征在所附权利要求书中进行阐述。按需要，本文中揭示了本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例在本发明中仅是示例性的，本发明可以各种形式实施。因此，本文中所揭示的特定的结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅应被解释为权利要求书的依据以及用于教示所属领域的技术人员用几乎任何适当的详细结构以不同方式采用本发明的代表性依据。此外，本文中所使用的术语以及短语并不意图是限制的；而是意图提供对本发明的可理解描述。尽管本说明书以界定本发明的特征的权利要求书结束，所述特征被看作是新颖的，但据相信，本发明将从考虑结合图式的以下描述得到更好的理解，其中相同的参考标号被继续使用。图示的图未按比例绘制。

在揭示且描述本发明之前，应了解，本文中所用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，且并不意图是限制性的。如本文所使用的术语“一(a)”或“一个(an)”被界定为一个或一个以上。如本文所使用的术语“多个”被界定为两个或两个以上。如本文所使用的术语“另一个”被界定为至少第二个或更多。如本文所使用的术语“包含”和/或“具有”被界定为包括(即，开放的语言)。如本文所使用的术语“耦合”被界定为连接，但不一定是直接地，并且不一定以机械方式。如本文所使用的词“系统”被界定为一个或多个装置或组件，所述装置或组件形成用于执行或分配某物或为共同目的进行操作的网络。词“对应于”或其等效物被界定为在特征、数量、来源、结构或功能上相似或等效的。

如本文中所使用的术语“约”或“近似”适用于所有数值，无论是否得到明确地指示。这些术语大体上指所属领域的技术人员将视为等效于所列举的值(即，具有相同功能或结果)的数字的范围。在许多实例中，这些术语可以包含四舍五入到最接近的有效数字的数。如本文所使用的术语“程序”、“软件应用程序”以及其类似者被界定为设计用于在计算机系统上执行的一系列指令。“程序”、“计算机程序”或“软件应用程序”可以包含子例程、函数、程序、对象方法、对象实现、可执行应用程序、小程序、服务器小程序、源代码、目标代码、共享库/动态加载库和/或设计用于在计算机系统上执行的其它系列的指令。

附图说明

附图用以进一步图示各种实施例且说明都根据本发明的各种原理以及优点，在所述附图中，相同的参考标号指代在整个单独的视图上相同或功能上相似的元件，且所述附图与下文的具体实施方式一起并入到说明书中且形成说明书的一部分。

图1是描绘根据本发明的一个实施例的独立控制的饮料煮泡系统的示意图；

图2是描绘根据本发明的另一实施例的独立控制的饮料煮泡系统的示意图；

图3是描绘根据本发明的另一实施例的独立控制的饮料煮泡系统的示意图；

图4是根据本发明的实施例的独立控制的饮料煮泡装置的不完全透视图；

图5是描绘根据本发明的一个实施例的对图1的饮料煮泡系统进行编程的示例性过程的过程流程图；以及

图6是描绘根据本发明的一个实施例的操作图1的饮料煮泡系统的示例性过程的过程流程图。

具体实施方式

尽管本说明书以界定本发明的特征的权利要求书结束，所述特征被看作是新颖的，但据相信，本发明将从考虑结合图式的以下描述得到更好的理解，其中相同的参考标号被继续使用。应理解，所揭示的实施例在本发明中仅是示例性的，本发明可以各种形式实施。

尽管在本文中参考特定实施例图示以及描述本发明，但本发明并不意图限于所示出的细节。相反，在权利要求书的等效物的范围以及区间内且在不脱离本发明的情况下可以进行细节上的各种修改。

参考图1，示出了描绘示例性煮泡系统100的示意图。煮泡系统100包含溶剂流动管理系统“sfms”110，所述溶剂流动管理系统可操作地连接到溶剂温度管理系统“stms”120。stms120可操作地连接到煮泡/泡制室130。泡制室130可操作地连接到溶液/泡制压力管理/调节系统“spms”140。在操作中，溶剂111进入sfms110，其中以选定的且经选择性调节的速率在整个系统100中泵送所述溶剂。所属领域的技术人员可以了解，煮泡系统100通常在通过溶剂导管的恒定流动(即，移动)的条件下操作。术语“导管”被界定为通过其传送某物的任何通道。在一个实施例中，当导管分别从煮泡系统100内的一个组件到另一个组件进入以及离开时，导管可以开始以及终止。在其它实施例中，导管可以在泡制过程开始时(例如，sfms)开始且可以在泡制过程结束时(例如，出口)终止。溶剂111随后进入stms120，其中所述溶剂被选择性地(无论是通过使用者手动地还是用控制系统自动地)热调节到选定温度。随后，溶剂111进入泡制室130，其中所述溶剂与溶质131接触，由此产生泡制溶液112。所述“泡制溶液”可以被认为是单一或多相液体物质的任何混合物。颗粒物质可以经由过滤器132去除。泡制溶液112经过spms140。spms140选择性地调节泡制室130中的泡制压力。泡制溶液112随后被分配到容器150中。

根据另一实施例，控制系统160用于独立地且自动地监视和/或改变溶剂特征变量，所述溶剂特征变量根据经使用者编程的规范包含但不限于泡制的流动速率、温度以及压力。控制系统160可操作以通过相应地调整sfms110来改变溶剂111的流动速率。另外，控制系统160通过调节stms120来调节溶剂温度。此外，控制系统160还可以通过调整spms140来调整泡制的压力。在泡制过程期间，前述泡制参数中的一者或多者可以在所述泡制期间得到选择性改变。所述变量的此动态改变可以用于改变泡制到所得溶液112中的化学品和/或经溶解固体，从而产生由使用者定制的优选的饮料。

所需用于产生所述优选的饮料的参数可以通过使用者远程或现场产生。此外，所述参数可以经由存储器在控制系统160中存储为程序或煮泡配方，并且随后可以按需要被恢复以再现所述优选的饮料。控制系统160可以经编程以提供对许多溶质的最优泡制或具有相同溶质的多种优选泡制。如所属领域的技术人员将理解，为了确保在泡制过程期间的准确性以及精度，可以将热电偶、压力计以及流量计等反馈传感器(未图示)定位在整个煮泡系统100中。这些传感器证实对适当的控制装置的反馈，从而向所述控制装置提供所需数据以调节煮泡系统100的方面，以便确保实现经编程泡制条件且使所述经编程泡制条件维持一致性(如果需要)。

控制系统160可以追踪由煮泡系统100产生的泡制饮料的性能数据，例如数目、体积和/或泡制参数。此数据可以与任何经记录系统错误或可以用于建议和/或执行系统维护的数据结合。可以现场或远程访问由控制系统160记录的数据。

如通常将理解，煮泡系统100可以经重新配置使得sfms110以及stms120颠倒，使得溶剂111最初流入stms120中，其中溶剂被热调节到适当的或所需温度。随后，经热调节溶剂111将进入sfms110，随后流入到泡制室130中。泡制室130可以是其中能够安置溶质的任何结构外壳。

优选的饮料可以通过可动态调整的系统(即，sfms110、stms120以及spms140)中的一者或多者的结合来产生。换句话说，系统100组件中的任一者(例如，sfms110)可操作以调整在泡制过程期间的溶剂/泡制参数。在其它实施例中，饮料可以通过煮泡系统100产生，所述煮泡系统并入有非动态控制的spms140以及动态控制的sfms110和stms120。替代地，煮泡系统100可以包含非动态控制的sfms110和spms140以及动态控制的stms120。

现在参考图2，示出了在替代配置中的饮料煮泡系统200的示意图。在所述配置中，溶剂202以及201通过两个sfms210来泵送，所述smfs可操作地连接到两个stms220。在经过stms220之后，经热调节溶剂202以及201组合以产生所得温度的所得溶剂203。所得溶剂203随后通过所得溶剂导管传递到煮泡室/泡制室230中，所述所得溶剂导管可以被认为或可以不被认为与其中发生溶质232以及溶剂203的泡制的溶剂导管相同。溶质232以及溶剂的泡制的结果产生泡制溶液204。泡制溶液204随后经过泡制溶液导管且随后通过通向容器250的出口离开组合件，所述泡制溶液导管可以被认为或可以不被认为与通向spms240的溶剂导管或所得溶剂导管相同。

在图2的图形中示出的煮泡系统200中，sfms210由独立控制的泵送单元211以及212构成，其中泵212接收溶剂202且泵211接收溶剂201。所述泵211、212联合工作以提供等效于煮泡室230中总的所需泡制流动速率的相加流动速率。例如，如果所需泡制流动速率是1cc/sec，那么泵211可以以0.7cc/sec进行泵送且泵212可以以0.3cc/sec进行泵送。sfms210可以独立地被控制或耦合到控制系统280，由此调节泵211、212以基于所得溶剂203的总所需流动速率以及如下文所说明的所需泡制温度而实现溶剂201、202的所需流动速率。

在一个实施例中，sfms210可操作地连接到stms220，其中溶剂202通过热调节器222来进行热调节且溶剂201通过热调节器221来进行热调节，使得可以通过其选择性组合产生使用者所需的泡制温度的范围。由热调节器221、222提供的热调节指定可用于泡制的溶剂温度范围。例如，如果使用者希望执行在20℃与100℃之间的泡制，那么热调节器221可以产生在20℃或更低的温度处的溶剂201且热调节器222可以产生在100℃或更高的温度处的溶剂202。实际上，为了实现在此范围内的泡制温度，sfms210将通过stms220以一定速率选择性地泵送溶剂201、202，所述速率满足所需总泡制流动速率以及所得溶剂203的温度。例如，假设来自煮泡室230以及系统导管的热损耗可忽略，如果使用者需要1cc/sec的泡制流动速率以及90℃的泡制温度，那么溶剂201可以调节到100℃且溶剂202可以调节到20℃。泵212将使溶剂202以1/8cc/sec的速率流动，且泵211将使溶剂201以7/8cc/sec的速率流动。为了提高泡制温度的准确性，当确定溶剂201、202的流动速率时，可以说明煮泡室230以及系统导管的比热容以及热导率。stms220还可以连接到控制系统280，所述控制系统可以视需要调节和/或监视相应溶剂201、202的温度。溶剂温度和/或来自stms的数据可以被控制系统280用于调节sfms的性能，由此有利地实现所需泡制温度以及泡制流动速率。

stms220可操作地连接到煮泡室230。在一个实施例中，煮泡室230由腔壳231以及经设计以含有溶质232的过滤器系统233构成。煮泡室外壳231可以经设计具有可拆卸部分，所述可拆卸部分容易地促进溶质232的插入或去除。为了促进泡制温度的快速、准确且显著的波动，煮泡室230经最优设计以具有最小比热容以及热导率。在煮泡室230内，所得溶剂203接触溶质232，由此产生溶液204。

spms240可操作地连接到煮泡室230，所述spms经由通过至少一个压力调节组件(例如，阀门242)产生的流动阻力的添加来选择性地调节泡制压力。因为过滤器233以及溶质232可以产生对流动的阻力，所以先于溶质232插入压力监视装置241，所述压力监视装置241可操作地连接到溶剂203以实现准确的泡制压力测量。为了将泡制压力(即，泡制过程压力)增加成大于由溶质232以及过滤器233提供的压力，可以选择性地启动阀门242，从而增加溶液204流动阻力，由此增加泡制压力。在被启动之后，阀门242可以选择性地停止作用，从而减小流动阻力且因此减小泡制压力。

如所属领域的技术人员将理解，为了控制根据本发明的泡制压力，阀门242是并非基于横跨阀门242的明确或确定压差而启动的类型，例如，排污阀。换句话说，阀门242使得溶剂通过溶质的流动并不取决于横跨压力调节组件的压差。相反，所述阀门经启动或利用以独立于横跨自身的压差来指定泡制压力。由此，在泡制过程期间，至少一个压力调节组件242可操作地不受横跨至少一个压力调节组件的压差的影响。可以利用下游的阀门的任何其它已知泡制系统仅将此阀门242用作减轻管线中的压力的构件，由此始终可操作地受横跨自身的压差的影响。因此，本发明为使用者提供独立于释放泡制溶液以及控制其它系统参数而指定泡制压力的优点。

在一个实施例中，压力调节组件(例如，阀门242)可以是针阀。在其它实施例中，阀门242可以包含蝶形阀、截止阀、夹管阀、或能够调节煮泡室230内的压力的任何其它阻流装置。理想阀门对于颗粒物质、油、以及泡制溶液中可能存在的其它经溶解固体是不可渗透的、具有最小内部体积、容易进行清洁、且具有最小热导率以及比热容。实际上，压力监视装置241用于监视泡制压力，所述泡制压力转而调节阀门242以调整泡制压力。spms240可以连接到控制系统280，所述控制系统可以基于来自压力监视装置241的输入调节阀门242以实现所需泡制压力。溶液容器250可操作地连接到spms240，所述溶液容器在溶液204离开饮料煮泡系统200之后接收所述溶液。

如通常将理解，煮泡系统200可以经重新配置使得sfms210以及stms220颠倒，使得溶剂201、202最初流入到stms220中，其中所述溶剂被加热到适当的温度，随后进入sfms210且接着流入到煮泡室/泡制室230中。

根据本发明的另一个实施例，控制系统280用于独立地且自动地改变泡制的流动速率、温度以及压力。控制系统280通过相应地调整sfms210来改变溶剂201、202的流动速率。另外，控制系统280通过stms220的调节来调节溶剂温度。此外，控制系统280通过调整spms240来调整泡制的压力。例如，在灌注过程期间，控制系统280可以根据使用者的需要选择性地改变前述泡制参数中的一者或多者。此动态改变可以用于改变泡制到所得溶液中的化学品和/或经溶解固体，从而产生由使用者或消费者所优选的饮料。所需用于产生所述优选的饮料的参数可以作为程序或煮泡配方存储在控制系统280中，且按需要恢复以再现以及复制优选的饮料配方。由此，泡制饮料配方可以是由泡制过程参数组成的任何制法或配方。

现在参考图3，示出了另一示意图，所述示意图描绘了根据本发明的替代实施例的饮料煮泡系统300。饮料煮泡系统300适合于使得煮泡系统能够产生泡制饮料，同时还产生蒸汽以用于使饮料起泡并且使得能够选择性地分配所述经热调节溶剂而不需使经热调节溶剂经过煮泡室。

如图所示，溶剂301由sfms310泵送，所述sfms可以包含溶剂泵311、312(溶剂泵211以及212的可操作等效物)且与stms320流体连通。stms320在本实施例中经配置以选择性地热调节来自sfms310或其它溶剂源(即，锅炉)的溶剂流中的一者。如所属领域的技术人员将显而易见，对一种溶剂的热调节指定用于泡制的最低温度将是溶剂301的最低温度。stms320可操作以通过使用热交换器323选择性地加热从溶剂泵311、312泵送的溶剂301。热交换器323可以被容纳在蒸汽锅炉322内，所述蒸汽锅炉通过加热元件321加热且通过锅炉溶剂供应管线324供应溶剂。

溶剂再循环系统326优选地与热交换器323流体连接，使得所述溶剂再循环系统连接在蒸汽锅炉322的下游以及上游。溶剂再循环系统326可操作以选择性地使经热调节溶剂301再循环，以便维持最优温度。溶剂再循环泵327也可以用于辅助溶剂301的再循环。溶剂301的温度可以由温度测量装置325监视。温度测量装置325可以通过使用控制器380或其它构件以通信方式耦合到再循环泵327，以调节其性能且维持溶剂导管内的所需温度和/或均匀温度。在其它实施例中，温度测量装置325还可以通信方式耦合到蒸汽锅炉下游的阀门，所述阀门可操作以阻止溶剂的流动直到达到所需温度。

系统300还可以利用蒸汽分配系统370，所述蒸汽分配系统通过使用一个或多个导管与蒸汽锅炉322流体连通，且优选地经配置以促进分配蒸汽371。所述蒸汽371的分配由蒸汽阀门372控制，所述蒸汽阀门也与蒸汽锅炉322流体连通且可操作以控制蒸汽371的流动。蒸汽分配系统370还可以包含蒸汽分配喷嘴373，所述蒸汽分配喷嘴可能唯一地适合于以经优化用于使饮料起泡的方式分配蒸汽371。如所属领域的技术人员将显而易见，蒸汽锅炉322经配置以在由压力开关或替代等效物(未图示)控制的压力下供应蒸汽371。蒸汽锅炉322还可以经配置以通过使用可选择性操作的注入阀以及液位开关(未图示)来维持足够体积的溶剂水平。

以与图2中所描绘的饮料煮泡系统200等效的可操作方式，由溶剂泵312泵送的经热调节溶剂可以与由溶剂泵311泵送的溶剂301混合，所述溶剂301尚未进行明显地热调节且因此具有不同的温度，由此产生所得温度的所得溶剂301a。根据所需温度以及流动速率，sfms基于由温度测量装置325以及325a测量的溶剂温度来泵送溶剂301。系统300还可以包含测量所得溶剂301a的温度的温度测量装置325b。在一个实施例中，温度测量装置325b可以向控制器380提供反馈，所述控制器可以改变sfms的性能以确保将所得溶剂301a维持在所需温度处。在其它实施例中，温度测量装置325b可以通信方式耦合到加热元件321或其它系统300组件，以可操作地将所得溶剂301a调节到所需温度。

所得溶剂301a朝向煮泡室330的流动优选地由阀门328控制，所述阀门可操作地经配置以选择性地防止或阻止所得溶剂301a的流动、促进所得溶剂301a朝向煮泡室330的流动、促进所得溶剂301a朝向外部非煮泡室位置的流动、和/或促进朝向排水管(未图示)的流动。阀门328可以手动地操作或由控制器380自动地操作。实际上，当煮泡系统300处于其默认状态时，阀门328闭合，由此防止或者以其它方式阻止流体流动。系统300的活动状态可以包含但未必限于，当使用者希望分配所得溶剂301a的特定温度和/或体积而不使溶剂301a经过煮泡室330或希望使溶剂301a经过煮泡室时。因此，活动状态可以包含改变阀门328，使得溶剂301a经引导以流出分配喷口329，其中sfms以及stms提供在所需温度、体积、以及流动速率处的溶剂301a。对系统组件的所述独立控制是有利地向使用者提供现有技术煮泡系统不可获得的最优控制的控制。

替代地，阀门328可以将溶剂301a引导到排水管(未图示)，所述排水管将实现溶剂301a或系统内的任何气体的沖洗。阀门328还可以用于确保溶剂301a在被引导到煮泡室330以用于泡制或被引导到分配喷口329以用于分配之前处于所需温度。这通过阀门328来实现，所述阀门将溶剂301a引导到排水管直到温度测量装置325b指示溶剂301a处于恰当温度。在其它实施例中，阀门328可以使溶剂301a再循环到蒸汽锅炉322或再循环泵327。当溶剂301a处于恰当温度时，则阀门328可以切换以将溶剂301a引导到泡制室330或分配喷口329。

当产生泡制(即，泡制过程的结果)时，溶剂301a经过阀门328且被引导到煮泡室330。煮泡室可以由腔壳331构成，所述腔壳优选地经配置以容易地促进过滤器系统333的移除以及替换。在一个实施例中，腔壳331具有在尺寸上略大于过滤器系统333的大小以促进与彼此紧紧的且相对较坚固的耦合。在替代实施例中，腔壳331的内部体积大致等效于溶质332以及过滤器系统333的内部体积。在其它实施例中，与外壳331以及过滤器系统333的耦合可以具有彼此间的尺寸变化。过滤器系统333可以包含溶质332，所述溶质经放置以与溶剂301a流体连通以促进泡制，由此产生溶液301b(溶剂301a/溶质332混合物)。spms340与煮泡室330流体连通，所述spms340是前述spms240的可操作等效物。spms340可以包含阀门342以及压力监视装置341，例如，泵或阀门。阀门342经配置以选择性地阻止溶液301b流出煮泡室330，从而有利地调节煮泡室330内的泡制压力。在溶液301b经过阀门342之后，所述溶液离开煮泡系统300而到达可移除杯350或可操作等效物。

如所属领域的技术人员将显而易见，煮泡系统300的配置应该考虑所述煮泡系统300内的可能的空化，所述空化可能降低所述煮泡系统的性能。因此配置所述系统300使得溶剂301a以及301处于恒定正压下可以是有利的。

控制系统380适合于煮泡系统300以便以通信方式耦合到系统300中的一个或多个装置，所述控制系统可以是参考图2描述且示出的控制系统280的可操作等效物。控制系统380可以调节sfms310、stms320、以及spms340的性能以确保在溶剂301a的泡制或分配期间显现出对于提取的使用者规定。

所揭示的饮料煮泡系统300的一个益处是能够基本上使煮泡室330与stms320以及spms340分离，而不会对泡制溶液质量产生不良影响。前述配置的系统优选地经配置使得接近煮泡室330而产生溶剂301a，由此确保了准确的泡制温度而不管煮泡室330与stms320以及spms340的分隔距离。所述分离优选地实现饮料煮泡系统300的整体外观对观察的公众(包含使用者)的最小化。实际上，使煮泡系统外观最小化的一个方法是将stms320以及sfms310定位成离开使用者的视线，其中spms以及煮泡室330是可见的。图4描绘了前述视觉最小化系统的可见部分的示例性实施例。

图4描绘了可见煮泡组件400，所述可见煮泡组件可以包含具有平台安装板402的机械支架401。可见煮泡组件400可以包含煮泡室403，所述煮泡室是参考图3所描述且示出的煮泡室330的可操作等效物。组件400还包含spms410，所述spms也是参考图3所描述且示出的spms340的可操作等效物。组件400还可以包含蒸汽分配喷嘴451以及分配喷口450，所述蒸汽分配喷嘴以及分配喷口也是参考图3所描述且示出的那些相当组件的可操作等效物。

也可以被称作主体的组件400还可以包含容纳在用户界面外壳420中的用户界面421，所述用户界面外壳优选地通过铰接支架422可操作地附接到机械支架401，所述铰接支架可以经配置以促进由方向指示器431指示的关于界面外壳420所述铰接的旋转或由方向指示器432指示的反向旋转。界面外壳控制杆430可以附接到界面外壳420，由此有助于选择性移动。传感器构件(未图示)可以用于检测界面外壳420关于铰接支架422的运动，所述铰接支架可以用于选择性地启动所述饮料煮泡系统的组件。所述切换构件的示例性用途是对蒸汽分配阀门(未图示)的致动，从而促进对来自蒸汽分配喷嘴451的蒸汽的分配。所述分配可以通过以下操作起始：在一个方向移动，从而导致手动控制的蒸汽分配，以及在另一个方向移动，从而起始蒸汽的自动分配，所述自动分配可以关于经起泡饮料的温度升高进行控制。

煮泡室403经配置以含有在可拆卸过滤器外壳461内的过滤器系统(未图示)，所述过滤器系统以及可拆卸过滤器外壳都可以是以等效的上述方式可操作的。过滤器外壳461优选地具有附接到其上的过滤器系统手柄460，所述过滤器系统手柄经配置以有助于其移除以及替换。spms410与可拆卸过滤器外壳461可操作接合，所述spms经配置以如上文所描述调节泡制压力。

图5描绘了用于本发明的过程流程图。煮泡配方产生的过程在步骤500中开始。步骤501是煮泡配方产生机制的初始化。在此步骤中，使用者将访问产生所述煮泡配方的软件或替代构件。在步骤502中，产生配方名称，优选地所述名称是唯一的、独特的且指示将用于产生所述煮泡饮料的溶质。步骤503到507指定煮泡参数。在步骤503中，优选地指定关于时间的温度。在步骤504中，优选地指定关于时间的压力，且在步骤505中，指定关于时间的体积。如所属领域的技术人员将理解，可以关于其它参数指定前述煮泡参数，只要指定温度、溶液流动速率以及泡制压力的参数。另外，所述煮泡配方可以包含步骤506，即，过滤面积的指定，以及步骤507，即，溶质参数的指定。所述溶质参数可以包含平均溶质颗粒大小、压实以及在执行煮泡配方时可能对操作人员有用的任何其它相关信息。在步骤508中，将前述参数存储在被称为数据库的存储媒体中。煮泡配方产生的过程在步骤508a处完成。

现在参考图6，示出了描绘操作饮料煮泡系统的示例性过程的过程流程图。选择了煮泡饮料，使用者在步骤510处开始。在步骤509中，由使用者选择煮泡配方。在步骤511a期间，根据使用者的需要和/或从以通信方式耦合的控制系统160提供的信息，基于溶质改变系统将溶质改变到适当的大小。在步骤511期间，将溶质插入在煮泡室/泡制室130中。随后，在步骤512中起始煮泡配方执行。在步骤514中，将信号发送到煮泡装置513的控制系统160，所述煮泡装置513是煮泡装置100的可操作等效物。在步骤515中，控制系统160使得溶剂进入煮泡装置513。在步骤516期间，sfms110、210、310从控制系统160接收控制信号，使得溶剂以由选定煮泡配方指定的速率流动。在步骤517期间，stms120从控制系统160接收控制信号且根据煮泡配方热调节所述溶剂。溶剂以及溶质在煮泡室130内的泡制在步骤518期间发生。在步骤519期间，泡制溶液/饮料从所述煮泡室130离开。在步骤520期间，溶液行进通过spms140，所述spms从控制系统160接收控制信号，从而导致在泡制过程期间的压力调节。在步骤521期间，溶液离开煮泡装置513。

如所属领域的技术人员将显而易见，步骤516、517、518、519、520可以都同时发生。在步骤521的结尾处，在步骤522期间发生将所使用的溶质从煮泡室130去除。在溶质去除之后，所述过程在步骤523处结束。

sfms110、210、310是使流体移动的系统，所述系统提供通过煮泡系统的溶剂的准确的、经计量的、变化的流量。适用的系统可以包含泵送构件，所述泵送构件能够提供在等于或大于煮泡器皿所需的那些压力以及速率的压力以及速率处的流动。然而在操作中，示例性泵优选地是容积式的，即，齿轮泵、活塞泵、旋片泵或满足前述标准的任何其它泵。泵送构件优选地与溶剂流量计或等效机制可操作连接，所述等效机制充当反馈机制，从而确保分配所需流动速率以及体积。优选地，通过具有100％容积效率的由具有反馈和/或位置控制的原动机驱动的泵来执行泵送，所述原动机例如伺服或步进电机，由此不需要使用流量计来实现准确的流动速率。另外，泵送构件能够在煮泡过程期间调节以及维持所需的流体流动速率，而不管系统压力如何。sfms可以是自控系统或耦合到监视且调节性能的外部系统控制器。

stms120、220、320是用于向煮泡室提供快速变化的、准确的以及精确的温度的溶剂的系统。示例性系统包含即时或即热式溶剂加热系统以及恒温混合阀门/系统的使用。不管所利用的系统如何，理想的stms能够提供等于或大于操作人员所需的那些温度变化的温度变化。理想stms能够在至少10℃/sec或10℃/ml的流动速率处提供溶剂温度调节以及在灌注期间提供+/-3℃的最小准确性，所述流动接触溶质。最优系统考虑到在输送溶剂时可操作连接到溶质材料的溶剂导管的比热容以及热导率。

理想煮泡室130、230、330是可操作地连接到sfms、stms、以及spms的系统。所述系统包含腔室，所述腔室经配置以促进溶液与溶质的接触从而产生泡制溶液、选择性地含有溶质介质、且允许所述泡制溶液离开所述煮泡室。理想煮泡室具有最小比热容以及热导率，使得可以快速改变泡制温度。优选地，所述理想煮泡室经配置使得接触溶剂的材料具有在1w/m*k处或之下的热导率，示例性材料包含聚醚酰亚胺(pei)以及聚醚醚酮(peek)的聚合物的类型。另外，所述煮泡室能够承受比由煮泡系统提供的那些压力更大的压力。

spms140、240、340可操作地连接到煮泡室，所述spms通过改变泡制溶液流动阻力来调节所述煮泡室内的压力。spms可以包含可操作地连接到煮泡室内的溶质的压力测量装置以及阀门，所述阀门能够调节泡制溶液流动阻力，因此增加煮泡室内的压力。示例性阀门包含压力调节器、针阀、蝶形阀、截止阀以及夹管阀或能够调节煮泡室内的压力的任何其它流动调节装置。理想阀门是对颗粒物质、油、以及泡制溶液中可能存在的其它经溶解固体不可渗透的。此外，spms最优地含有最小内部体积，且将腔室内的压力调整到至少+/-0.5巴的准确性以及大于1巴/sec的最小压力变化速率。另外，内部体积应该是容易进行清洁的。

电子控制系统160、280、380理想地用于选择性地调节以及监视在泡制过程期间的sfms、stms、以及spms的性能。另外，控制系统能够用煮泡“配方”进行预编程，所述煮泡“配方”可以按不同的个人偏好以及溶质进行定制。这些配方在需要时可以被恢复，因此使所需用于再现煮泡结果的劳动力、技巧以及时间的量最小化。控制系统可以包含网络连接能力，例如连接到因特网，由此使得远程系统能够监视煮泡“配方”且将煮泡“配方”传送到煮泡系统。优选地，所述控制系统将能够处理众多的经使用者估算变量以产生可执行提取。所述变量包含压力、流动速率、温度、总时间、以及经分配体积。

如所属领域的技术人员将显而易见，流动速率、泡制时间以及经分配泡制体积的变量并非都是自变量，因此，控制系统优选地能够为使用者提供选择两个所需自变量的能力。举例来说，使用者可以选择指定关于泡制时间的泡制流动速率，因此使经分配体积成为因变量。替代地，使用者可以选择指定关于时间的经分配体积，从而使流动速率成为由控制系统确定的因变量。

此外，所述控制系统优选地能够使得使用者能够动态地(即，在煮泡过程期间)关于其它变量改变所有煮泡变量。举例来说，使用者可以决定指定关于压力、时间、或体积的温度的变量。同样地，可以指定关于时间或体积或温度的压力。然而，为简单起见，优选关于时间或者经分配体积的同一参数来指定所有变量，所述时间以及经分配体积具有由stms、sfms、煮泡室、以及spms的能力支配的绝对限制以及变化速率。在反馈机制指示实际泡制偏离煮泡配方的设定值中的任一者的情况下，优选地产生错误信息，从而将错误传送给使用者，由此使用者可以改变煮泡配方或改变溶质和或过滤介质，以使得煮泡系统能够成功地执行煮泡配方。

在针对设定体积产生煮泡配方且使用者希望增加经煮泡溶液的体积同时维持有效煮泡参数的情况下，控制系统优选地能够采用原始煮泡配方且以暂时的方式调节经分配流动速率，因此，保持总时间恒定，并且还建议增加过滤介质大小以确保增加的泡制体积具有与原始煮泡配方一致的香味。

前述系统的益处可以从包含少于全部三个溶液控制系统得到：sfmsstms以及spms。举例来说，饮料煮泡系统可以包含stms以及sfms，或替代配置可以包含可操作地连接到煮泡室的sfms以及spms。

在此实施例中，通过sfms指定且改变溶剂的流动速率，通过stms调节且控制溶剂的温度，且通过spms修改煮泡室内的压力。所有前述煮泡变量在泡制期间都能够由使用者独立地改变。另外，由于前述系统的复杂性，可以发现利用可编程控制器来控制以及改变所述煮泡系统的前述煮泡变量是有利的。

尽管所揭示的饮料煮泡/泡制系统减轻了溶质大小以及溶质压实的变化对泡制香味的影响效果，但可以发现利用由控制系统记录的数据来改变溶质大小或溶质压实等溶质参数是有用的。这可以通过溶质改变系统来实现，所述溶质改变系统可以包含可操作地与其中安置有溶质的煮泡室连接的溶质研磨器和/或压实工具。在一个示例性系统中，如上文所描述，控制系统以通信方式耦合到溶质改变系统，确切地说耦合到溶质研磨器，由此可以利用来自泡制过程的传感器数据来改变所述研磨器的性能以改进总系统的性能。一个此类实例是利用在泡制过程期间的压力传感器数据来改变研磨器的性能以产生更小或更大溶质，以便确保一致的饮料香味。

举例来说，如果利用配方来煮泡/泡制饮料且spms140、240、340不能够产生由需要过多或过度的流动调节水平的配方或spms指定的压力分布，那么控制系统可以与溶质研磨器进行通信，从而引起所述溶质研磨器减小或增加或降低煮泡室内安置的溶质的大小。如将显而易见，假设存在相同水平的溶质压实以及溶质质量，那么平均溶质颗粒大小的降低将导致较高溶质电阻且平均溶质颗粒大小的增加将导致降低的电阻，从而实现较低的泡制压力。同样地，所述系统可以经配置以利用控制系统数据来改变溶质压实而非平均溶质颗粒大小。