8可以在例如永久的用完即棄的紙過(guò)濾器或永久的金屬網(wǎng)格過(guò)濾器中保持磨碎的咖啡20。
[0019]一旦裝置I被安裝好以進(jìn)行使用和致動(dòng),加熱器16可以將水管14中的水加熱至其沸點(diǎn)。以氣泡栗的形式,蒸汽和熱水然后可以通過(guò)水管14上升,并且隨后在出口 14b處被分配至過(guò)濾籃18中的磨碎的咖啡20上。隨著水流過(guò)磨碎的咖啡20,其被泡制有咖啡,直到最終落入壺22中。只要淡水12可以從水槽10中提取,裝置I可以繼續(xù)這一操作過(guò)程,這對(duì)應(yīng)于其沖泡模式。然而,在某個(gè)時(shí)間點(diǎn),水槽10中的水12的供應(yīng)將耗盡,使得沒(méi)有更多的水可以從其提取以冷卻加熱器16。直到該時(shí)間點(diǎn)可能具有僅略高于水的沸點(diǎn)的溫度的加熱器16因此不太能夠釋放其生成的熱并且升高溫度。當(dāng)加熱器16的溫度超過(guò)其內(nèi)置的恒溫器16b的切換溫度時(shí),恒溫器將切換至其斷開(kāi)狀態(tài)并且因此切斷對(duì)加熱元件16a的供電。加熱器16隨后特別是通過(guò)向保溫板24上的壺22散熱而被允許冷卻,直到其溫度再次降低到低于內(nèi)置恒溫器16b的切換溫度。在這發(fā)生時(shí),恒溫器16b將切換回到其閉合狀態(tài)并且因此使能加熱器16的重新加熱,直到加熱器再次超過(guò)恒溫器16a的切換溫度,等等。恒溫地切換加熱器16開(kāi)啟和關(guān)閉的重復(fù)周期對(duì)應(yīng)于裝置I的保溫模式。裝置I的配置可以優(yōu)選為使得在保溫模式期間放置在保溫板24上的具有沖泡咖啡的壺22維持在大約80-95°C的范圍中的溫度。
[0020]既然已經(jīng)闡明了圖1-3的示例性滴濾咖啡機(jī)的常見(jiàn)構(gòu)造和一般操作,以下關(guān)注根據(jù)本公開(kāi)的自動(dòng)掉電機(jī)構(gòu),其用于在從其啟動(dòng)起所期望的預(yù)定延遲時(shí)間之后終止保溫模式。首先將概括地并且在適用時(shí)參照?qǐng)D1-3描述機(jī)構(gòu)的構(gòu)造。接下來(lái),將說(shuō)明其操作。
[0021]一般而言,在此公開(kāi)的自動(dòng)掉電機(jī)構(gòu)的實(shí)施例可以包括潛熱存儲(chǔ)供應(yīng)(LHSP) 30。在本文中,術(shù)語(yǔ)“潛熱存儲(chǔ)供應(yīng)”(LHSP)可以解釋為指代該裝置的利用相變材料與其環(huán)境交換熱(所謂的潛熱)而不改變溫度的特征。LHSP可能夠吸收/存儲(chǔ)以及釋放潛熱。術(shù)語(yǔ)“相變材料”(PCM)可以解釋為指代一種物質(zhì),其在由LHSP包含的情況下在該裝置的正常操作期間特別是由于溫度的變化而改變其相(例如,在固體與液體之間,或液體與氣體之間)。PCM以及PCM由LHSP包含所處的條件可以優(yōu)選選擇為確保PCM在大約60_160°C范圍中的溫度下經(jīng)歷相轉(zhuǎn)變。該溫度范圍的下限可以確保在沒(méi)有加熱器16的加熱動(dòng)作的情況下(例如當(dāng)裝置被關(guān)閉時(shí))相轉(zhuǎn)變通常不會(huì)發(fā)生;上限可以對(duì)應(yīng)于用于制備熱飲料的裝置中使用的加熱器16的典型安全最大溫度。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中,諸如圖1和3的實(shí)施例中,LHSP 30可以包括封閉的,即液密密封的容器32,其可以保持特定量的PCM 38。容器32本身可以優(yōu)選由合適的熱傳導(dǎo)材料制成,即導(dǎo)熱率多10 W/mK的材料,諸如金屬或金屬合金。與封閉的容器32結(jié)合,設(shè)置用于液體-氣體相變的PCM會(huì)是不切實(shí)際的,特別是由于通常包含氣體材料所要求的大體積和高壓力。相應(yīng)地,PCM 38可以優(yōu)選設(shè)置用于固體-液體相變,并且因此在其具有在前述溫度范圍中的熔點(diǎn)的條件下存儲(chǔ)在容器32內(nèi)部。PCM 38原則上可以是任何合適的有機(jī)或無(wú)機(jī)PCM,并且例如包括通??梢跃哂?20-260°C的工作溫度范圍的鹽,諸如硝酸鹽。對(duì)于低于100°C的工作溫度范圍,可以使用基于石蠟或鹽水合物PCM。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中,LHSP 30的封閉的PCM容器32可以設(shè)置為與水槽10及其內(nèi)容物良好的、優(yōu)選導(dǎo)熱地接觸。在一個(gè)實(shí)施例中,例如,容器32可以例如通過(guò)利用熱凝膠焊接或膠合而連接至水槽10的邊界壁的外表面;在這一情況下,水槽10的壁也可以優(yōu)選由合適的加熱傳導(dǎo)材料制成。在另一實(shí)施例中,諸如圖1中描繪的,容器32可以嵌入在水槽10的壁中,優(yōu)選使得其本身部分地限定水槽10的內(nèi)部體積并且其與水槽的內(nèi)容物直接熱接觸。在其中容器32連接至或嵌入在水槽10的邊界壁中的實(shí)施例中,所述壁可以優(yōu)選為底壁,以便確保容器32與水槽10中的水體12之間的熱接觸,直到槽10完全耗盡的點(diǎn)位。在又一實(shí)施例中,容器32可以完全布置在水槽10內(nèi),例如相鄰于底壁,使得在水槽被充滿以使用時(shí)其浸入水中。在后兩個(gè)實(shí)施例中,容器32可以提供有延伸到水槽10的內(nèi)部體積中的熱交換增強(qiáng)特征,諸如熱鰭。
[0024]在另一實(shí)施例中,諸如圖2的實(shí)施例,LHSP 30可以包括敞開(kāi)的而不是封閉的容器。敞開(kāi)的容器尤其可以采用由水槽10的壁定義的水袋36的形式。水袋36(的內(nèi)部體積)可以與水槽10 (的內(nèi)部容積)流體連通,并且設(shè)置為使得在水槽由水充滿時(shí)其由水充滿,同時(shí)在熱飲料的制備期間通過(guò)從水槽提取水不會(huì)排空水袋。如在圖2的實(shí)施例中的,例如,水袋36可以由水槽10的底壁中的凹進(jìn)形成,同時(shí)水管14的入口 14a可以設(shè)置為使得其無(wú)法從水袋36汲取水。在替代實(shí)施例中,水袋36可以形成為在水槽10的側(cè)壁中的閉塞的、向下傾斜的孔。應(yīng)理解,在特征在于敞開(kāi)的水袋36的形式的LHSP 30的實(shí)施例中,PCM 38可以是水,其在正常大氣工作條件下在大約100°C經(jīng)歷液體-氣體相轉(zhuǎn)變。采用水袋36的實(shí)施例因此也可以在不具有包含特別選擇的PCM 38的封閉的容器32的情況下來(lái)實(shí)現(xiàn),這使得它們的制造更加經(jīng)濟(jì)。
[0025]LHSP 30(具體地圖1和3的實(shí)施例中的封閉容器32,以及圖2的實(shí)施例中的水袋36)可以設(shè)置為與加熱器16可操作性熱接觸。S卩,LHSP 30可以設(shè)置為使得,在裝置I的操作期間,可能地借助于通過(guò)水管14移動(dòng)的水,熱可以傳遞至LHSP 30。
[0026]為了使能從加熱器16至LHSP 30的熱傳遞速率的調(diào)整,加熱器與LHSP之間的主要熱接觸可以通過(guò)熱傳遞鏈路34,即將加熱器16與LHSP互相連接以提供它們之間的熱接觸的被動(dòng)熱傳導(dǎo)體來(lái)提供。在一個(gè)實(shí)施例中,諸如圖1-2的實(shí)施例中,熱傳遞鏈路34可以是固體的,并且具有伸長(zhǎng)的,例如桿狀的形狀,具有連接至加熱器16的第一端以及連接至LHSP 30的第二端。通過(guò)其伸長(zhǎng)的、直的或彎曲的形狀,熱傳遞鏈路34可以有效地將加熱器與容器32間隔分開(kāi),以便相對(duì)于諸如輻射和對(duì)流熱傳遞的替代熱傳遞模式,增加它們之間的傳導(dǎo)熱傳遞顯著性。熱傳遞鏈路34的(絕對(duì))導(dǎo)熱性[W/K]可以通過(guò)選擇該鏈路的材料(其決定了其材料特定的導(dǎo)熱率[W/mK])及其物理尺寸來(lái)確定。
[0027]在另一實(shí)施例中,諸如圖3的實(shí)施例中,加熱器16與LHSP 30之間的熱接觸可以由水管14來(lái)提供。在這種情況下,熱傳遞的主要模式可以是對(duì)流:在裝置I的沖泡模式期間流經(jīng)水管14的熱水流可以將熱從加熱器16傳遞至LHSP 30,LHSP 30可以在加熱器16的下游位置處連接至水管14。加熱器16與LHSP 30之間經(jīng)由中空水管14本身的傳導(dǎo)熱傳遞的相關(guān)性可以相對(duì)較小。相應(yīng)地,在裝置I在沖泡模式下操作時(shí)從加熱器16至LHSP 30的熱傳遞速率可以相對(duì)較大,而在裝置在保溫模式下操作時(shí)相對(duì)較小。
[0028]除了 LHSP 30以外,自動(dòng)掉電機(jī)構(gòu)可以包括前述的電路40。該電路40可以包括加熱器16,電路40可以配置為對(duì)加熱器16供電。此外,電路可以包括開(kāi)關(guān)組件44。
[0029]開(kāi)關(guān)組件44可以至少包括第一開(kāi)關(guān)46,第一開(kāi)關(guān)46在電路40內(nèi)可以與加熱器16串聯(lián)連接。第一開(kāi)關(guān)46可以優(yōu)選包括機(jī)械恒溫器,例如本質(zhì)上傳統(tǒng)的、模擬的基于雙金屬條或線圈的恒溫器,其配置為擇一地局部閉合和斷開(kāi)/關(guān)斷電路40,以便分別使能和禁止向加熱器16的供電。
[0030]第一開(kāi)關(guān)46可以布置為與LHSP 30熱接觸以確保第一開(kāi)關(guān)46的溫度與LHSP 30的溫度直接相關(guān)。雖然熱接觸本質(zhì)上可以至少是部分輻射和/或?qū)α鞯模淇蓛?yōu)選主要是傳導(dǎo)的。為了提供這樣主要是傳導(dǎo)的熱接觸,第一開(kāi)關(guān)46可以例如通過(guò)相對(duì)于彼此固定而直接地連接至LHSP 30(參見(jiàn)圖3),或者例如通過(guò)將第一開(kāi)關(guān)46連接至熱傳遞鏈路34鏈路而間接地連接至LHSP 30 (參見(jiàn)圖1和2)。
[0031]第一開(kāi)關(guān)46局部閉合和斷開(kāi)電路40所處的條件對(duì)于不同實(shí)施例可以不同。在一個(gè)實(shí)施例中,諸如圖1和2的實(shí)施例,第一開(kāi)關(guān)46可以在其溫度超過(guò)預(yù)定切換溫度時(shí)從閉合狀態(tài)切換至斷開(kāi)狀態(tài);該切換溫度可以選擇為略高于相關(guān)聯(lián)的LHSP 30的PCM 38的相變發(fā)生時(shí)的溫度。在另一實(shí)施例中,諸如圖3的實(shí)施例,第一開(kāi)關(guān)46可以在其溫度下降到低于預(yù)定切換溫度時(shí)從閉合狀態(tài)切換至斷開(kāi)狀態(tài);在此切換溫度可以略低于熱連接至第一開(kāi)關(guān)46的LHSP 30的PCM 38的相