单杯饮料配料滤篮及其使用方法
【专利摘要】一个咖啡滤篮包括一个具有一个外壳的滤器定位器，其有一个顶部敞开的上端和一个具有开口的底端，一个插入物，其上部颈圈的直径小于定位器上端的直径使之能够嵌合在其中，插入物还有一个下端延伸部分，当滤器设置在定位器内时，插入物位于滤器中并压合至定位器内，从而将滤器置于毗连定位器外壳的位置，一个可移除顶盖具有一个直径至少等于定位器上端直径的外围边缘部分，和一个直径小于上端颈圈的下端颈圈部分，用以将插入物压合并附着在定位器内，其中可移除顶盖具有一个开口。本发明还提供了该滤篮的使用方法。
【专利说明】单杯饮料配料滤篮及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于高压高热单杯型咖啡机的滤杯，适用于诸如克里格(Keurig)、美膳雅(Cuisinart)、塔西摩(Tassimo)和咖啡先生(Mr.Coffee)的单杯型咖啡机，以及使用这种滤杯的方法和设备。
【背景技术】
[0002]滴漏式电动冲泡咖啡机曾是一种高效的咖啡制作方法。咖啡冲泡机通常具有一个冷水箱、一个用于加热水的电阻加热元件和一个用于将磨碎的咖啡保持在咖啡纸质滤器内的可多次使用的塑料冲泡筐。在泡制咖啡时，向水箱中加入冷水，将磨碎的咖啡置于咖啡滤器中，然后再顺序放置于冲泡筐内。电加热元件加热冷水，然后加热的水浸透磨碎的咖啡。然后，冲泡的咖啡滴至冲泡筐下方的壶中。从塑料冲泡筐中取出纸质滤器和使用过的咖啡末丢弃。然后，清洗冲泡筐和咖啡壶以备下次使用。
[0003]最近的趋势是向单杯电动咖啡冲泡机提供一种一次性的可丢弃冲泡粉囊，直接在一个咖啡杯内冲泡单杯咖啡。这是根据需要快捷便利地提供一杯咖啡的想法来设计的。
[0004]克里格公司(Keurig，Inc.)引入的流行品牌粉囊包，在其饮料粉囊包接收器内单杯使用咖啡粉囊包。这可见于美国专利7，513，192。其他使用单杯粉囊的咖啡制造商有克里格(Cuisinart)、塔西摩(Tassimo)和咖啡先生(Mr.Coffee),它们也使用滤杯作为密封粉囊的一部分，其中含有磨碎了的咖啡。粉囊通常含有一个聚合物过滤器，粘附在塑料粉囊壁上。这种粉囊内的过滤器是塑料制成的，能够承受来自单股强压水流的高压高热，与传统滴漏式咖啡机不同。这些粉囊会造成非常严重的环境问题，成本较高且对健康有影响。
[0005]除了使用粉囊外，还尝试了其他解决方案。例如，其中一个方案是使用提供金属滤篮技术，它可移除地附着在底部和顶部有开口的粉囊内。该设备必须清洗干净，而在小于几英寸的粉囊内实现清洗干净是非常困难的。此外，使用这种单杯冲泡方法也变得非常不方便。
[0006]另一种方案试图使用一种非金属制的可丢弃滤器，它有一个底杯和一个位于上方的盖子，以铰链形式附着在杯子边缘，装满磨碎了的咖啡，然后以搭扣配合的方式密封在第二个具有小开口的塑料杯内，有一个盖子连接至第二个杯子，盖子上有一个孔，能够供咖啡机导管插入。这种方式也是有缺陷的。滤器成本较高，很难在向底杯灌注咖啡时保持打开状态。
[0007]之前的备选方案导致冲泡效果较差。这是因为水流的高压会造成粉囊和咖啡粉中央部分形成一个阻力较小的通道。因此，只能获得一杯淡咖啡。
[0008]尽管有这些缺点，消费者仍然需要一种单杯咖啡冲泡的方法。这就需要有更理想的高压单杯滤器，来克服技术上的缺陷。本发明则提供了一个能够克服上述缺陷的解决方案。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种新型改良的高压滤杯，用于单杯型咖啡机。
[0010]本发明的另一个目的是提供一种由单一无缝滤纸板制成的纸质滤杯。
[0011]另一个目的是提供一种使用这种滤杯冲泡饮料的方法。
[0012]本发明进一步的目的是将冲泡单杯咖啡的浪费最小化。
[0013]本发明还提高了单杯使用咖啡机的效率。
[0014]本发明另一个特别的目的是提供一种在可重复使用冲泡筐内单次使用的滤器。
[0015]此外，本发明的另一个目的是提供一种单次使用的滤器，一个可重复使用的冲泡筐，用于直接向咖啡杯冲泡单杯咖啡的高压高热电动咖啡冲泡机。
[0016]本发明的其他目的包括避免现有技术的缺点，获得在下文详细描述中所述的其他优势。
[0017]本发明的一个方面是提供一个用于单杯型可重复使用的饮料滤篮的无缝滤器。该滤器含有一个通常具有圆形外围的平面基底部分，基底部分有一个用于接受饮料成型配料的内表面，以及一个有弹性的环状侧壁部分，其从平面基底部分的圆形外围向上和向外辐射延伸，环状侧壁部分具有一个接受饮料成型配料的内表面，和一个用于连接定位器的外表面，环形侧壁还包括多个向外辐射延伸的脊和向内辐射延伸的槽，当插入物和定位器之间压合时，多个脊与槽共同配合，提高了液体在过滤器中的流动。滤器具有足够的强度，则当压合到定位杯体和插入物之间时，其侧壁能充分地帮助将该滤器保持在定位器与插入物之间，从而将饮料配料保持在过滤器内，且不会将滤器过紧地压在插入物和定位器之间，从而限制液体在滤器侧面的流动。
[0018]本发明的另一方面包括一个可重复使用的饮料滤篮，它包括:
一个滤器的定位器，设有一个顶部敞开的上端和一个具有开口的底端；
一个插入物，具有一个直径小于定位器上端直径的上端颈圈以适应于装入其中；插入物还具有一个下端延伸部分，当滤器位于定位器和插入物之间时，在尺寸上相匹配的插入物将滤器压合到定位器内，从而将滤器定位在插入物和定位器之间，但又不会过紧地压在插入物和定位器之间而限制了液体流过滤器的侧面及在滤器底部引起过度的压力；
一个顶盖，其外围边缘部分的直径和位置的配置构成了对与之相对布置的定位器上端的封闭。优选的定位器是以杯子的形式存在，而顶盖是可以移除的，并具有一个直径小于插入物上端颈圈直径的下端颈圈部分，通过压合设置，将插入物和滤器固定在定位器内。顶盖还具有一个开口。
[0019]以这种方式，单次使用的滤器能够用于置入咖啡或其他饮料配料，使用后可丢弃。上端颈圈也包括一个直径至少等于，优选大于定位器上端直径的外围边缘部分，有助于移去插入物。此外，顶盖的下端颈圈部分和插入物的颈圈形成为互补定位的结构，通过搭扣配合将两者固定在一起使用和移除。插入物的外围边缘部分或顶盖的边缘部分两者中的一个，有一个边缘为凹陷的或(以拉环的形式)延伸的，有助于分开连在一起的二者。
[0020]冲泡单杯咖啡的方法包括以下步骤:取一个电动咖啡冲泡机；取一个可重复使用的具有滤器定位器的冲泡筐，该定位器设有一个顶部敞开的的上端和一个具有开口的底端，一个插入物具有一个直径小于定位器上端直径的上端颈圈以适应于装入其中，插入物还具有一个下端延伸部分，当滤器安装在定位器和插入物之间时，当滤器位于定位器内且插入物位于滤器内时，插入物将滤器压合到定位器内，从而将滤器保持在两者之间，却又不会压地过紧而限制液体在滤器侧面的流动以及引起滤器底部的过度压力，一个顶盖具有直径至少等于定位器上端直径的外围边缘部分，和一个直径小于上端颈圈直径的下端颈圈部分，用于固定插入物。过滤器并未过紧地固定在插入物和定位器之间，因此不会限制在滤器侧面的液体流动。如此将插入物和滤器安装在定位器内后，将饮料配料倒入其中。该方法将一个单次使用的咖啡滤器插入定位器中，将插入物插入滤器内的方式，能够以同样方式将滤器压合在定位器和插入物之间，将咖啡倒入滤器，将顶盖连接在定位器上，从而将下端颈圈部分压合至插入物上，将冲泡筐插入电动咖啡冲泡机，用电动咖啡冲泡机冲泡一杯咖啡。该方法还包括拆卸冲泡筐，丢弃滤器及其中的咖啡，保留冲泡筐待下次使用。
[0021]有利的是，滤器至少重30-32磅，包含一个具有圆形外围的平面基底部分，基底部分有一个用于接受饮料成型配料的内表面，以及一个有弹性的环状侧壁部分，能够从平面基底部分的圆形外围向上且向外辐射延伸，环形侧壁部分具有一个用于接受饮料配料的内表面，和一个用于连接定位器的外表面，其中环形侧壁还具有多个向外福射延伸的脊和向内辐射延伸的槽，当插入物和定位器之间压合时，多个脊和槽相互作用，增强了液体通过滤器时的流动性。滤器可由湿法起皱滤纸造纸机用来自化学法预制木材的纤维素纤维制成，具有一定的强度和流速。
[0022]这里所述的滤杯是由以下设备制备的，该设备包括将多层滤纸制成复合网状物，在适当的潮湿环境中使网成型，一个冲模从该网上切割至少约30 Ib重的圆盘，形成一个大于定位器底端开口且小于定位器内径的中间部分，并形成了具有脊和槽的侧壁并使其围绕着中间部分，每个脊和槽彼此分隔开，有助于保持对滤器的压合，以加强液体通过滤器时的流动性。
[0023]通过冲模拉伸底端部分的方式形成所需形状的滤器。模具可包括一个具有圆形外围平面基底的主体，该基底部分具有一个接收圆盘的内表面，一个环状侧壁部分，从平面基底部分的圆形外围向上和向外福射延伸，具有多个向外福射延伸的脊和向内福射延伸的槽，可以理解为互补的雌雄组件。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1显示的是本发明的透视部件分解图。
[0025]图2显示的是本发明含隐藏线的俯视图。
[0026]图3显示的是本发明顶部的侧面截面图。
[0027]图4显示的是本发明插入物的侧面截面图。
[0028]图5显示的是本发明中滤篮定位器的侧面截面图。
[0029]图6显示的是本发明的顶部透视图。
[0030]图7显示的是本发明的底部透视图。
[0031]图8显示的是本发明的侧面视图。
[0032]图9显示的是本发明的另一个底部透视图。
[0033]图10显示的是本发明的滤器中插入物与定位器压合连接部分的横切面图。
[0034]图11显示的是沿图10中A-A线的横切面图。
[0035]图12显示的是沿图10中B - B线的横切面图。【具体实施方式】
[0036]参照附图，单杯饮料配料滤篮以数字10标示。滤篮10具有一个滤器的定位器12，其外壳14设有一个顶部敞开的上端16和一个大致在中心具有开口 19的底部18。外壳14具有一定预设高度H，其长度约1.5英寸。底部18是一个径向长X的环状圈。开口 19的尺寸足以插入一个人的手指。底部18的直径是预设直径Y，对于K-杯(K-cup)而言该值小于1.5英寸。上端16的预设直径Y+Λ大于Y。在这种情况下，外壳是锥形的。
[0037]插入物20具有一个上端颈圈22，直径小于定位器12的上端16以适应于装入其中，还具有一个下端延伸部分24 (具有多个指状物)。颈圈22和延伸部分24是整体成型，并构成了与外壳14隔开的锥形。在所示的具体实施例中，延伸部分24构成若干支柱，相互之间留下空隙，以加强液体的流过。
[0038]以这种方式，滤器30通常呈杯形，位于定位器12和插入物20之间，从而使用插入物20将滤器30压合在定位器12内，将滤器30限定在这里所述邻近定位器外壳14的位置。滤器30优选地至少约重30-32磅，设有一个实质的平面基底部分32，其通常具有圆形外围。基底部分32具有一个用于接受饮料成型配料的内表面33和一个外表面34。滤器30具有一个实质的环状侧壁部分36，其从平面基底部分32的圆形外围处向上和向外辐射延伸，环状侧壁部分36具有一个用于接受饮料成型配料的内表面37和一个抵住外壳14的外表面31。基底部分32的直径可以小于外壳14的直径Y，例如小于K-杯的1.5”。侧壁部分36的长度应小于外壳14的高度H，例如小于K-杯的1.5”。
[0039]环状侧壁部分36具有多个向外辐射延伸的脊38和向内辐射延伸的槽39。脊38和槽39彼此间隔的距离为Ζ，例如，小于其形成时的2-3mm。当压合在插入物20和定位器12之间时，多个脊38和槽39相互作用，以增强液体通过滤器30时的流动性。如图10和图11所示，当滤器30插入到插入物20和定位器12之间时，滤器被充分压缩使其自身定位，但不至于阻碍液体流动。对于脊38和槽39彼此分隔的预设距离Z，该值大于O且小于0.5cm，插入物20的外部直径小于定位器12的内部直径，当插入物12位于定位器20内时，插入物12直径上与定位器20分开的距离小于距离Z且大于O。图12显示的是未压缩区域内的滤器30。
[0040]滤器30可以优选地通过湿法起皱滤纸造纸机用来自化学法预制木材的纤维素纤维制成，具有一定的强度和流速。滤器30的强度可以承受单杯咖啡机注水时的高压和热量。此外，上端颈圈22可优选包含直径与定位器12上端16的直径等长或更长的外围边缘物28，有助于插入物20的移除。外围边缘部分28包括一个拉环29 (或可选择为一个截切边缘)，有助于从可移除顶盖40的边缘部分42分开。在这一点上，边缘部分28可略小于边缘部分42的直径，而拉环29横向向外延伸，其直径大于边缘部分42。边缘部分28的直径至少等于(且最好大于)定位器12上端16的直径。
[0041]可移除顶盖40具有一个直径至少等于(最好大于)定位器12上端16直径的外围边缘部分42，以及一个直径小于上端颈圈16的下端颈圈部分44，用于压合并固定至插入物20中。可移除顶盖40具有一个穿透的开口 41，通过该开口能够定位在中心，其大小能够以紧紧密封的方式接受穿过其中的输水导管，防止水回流出顶盖40的开口。在这一点上，密封件(未显示)可设置在毗连开口 41处的导管和防止回流的导管上。
[0042]此外，顶盖40下端颈圈部分44和插入物20的颈圈22可以形成为互补定位的结构，通过搭扣配合将两者固定在一起使用和移除。举例来说，颈圈部分44可包括一个径向的突出46，颈圈22具有一个向内放射的凹陷表面26，形成搭扣配合。图中显示了拉环29，预计插入物20外围边缘部分28或顶盖40的边缘部分42可以凹陷或延伸，以帮助连接着的二者分开。
[0043]滤器30能够以冲模拉伸的方式形成，从而将滤器制成所需要的形状。模具可包括一个具有圆形外围平面基底的主体，该基底部分具有一个接收圆盘的内表面，一个环状侧壁部分，从平面基底部分的圆形外围向上和向外福射延伸，具有多个向外福射延伸的脊和向内辐射延伸的槽，可以理解为互补的雌雄组件。
[0044]优先实施例旨在说明权利要求，并非限定。如此，所附权利要求涵盖了所有修改、延伸和改进。可以理解为本发明并不局限于本文所示和描述的操作或结构的精确细节，本领域的技术人员能够很容易地想到对本发明的修改和具有同等功能的事物。
【权利要求】
1.一种容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，包括: 一个滤器的定位器，设有一个顶部敞开的上端和一个具有开口的底端； 一个插入物，具有一个上端颈圈，上端颈圈的直径小于定位器上端的直径以适应于装入其中；插入物还具有一个下端延伸部分，当滤器位于定位器和插入物之间时，在尺寸上相匹配的插入物将滤器压合到定位器内，从而将滤器保持在插入物和定位器之间，但又不会过紧地压在插入物和定位器之间而限制液体流过滤器的侧面及在滤器底部引起过度的压力； 一个顶盖，具有一个外围边缘部分，外围边缘部分的直径和位置配置构成了对与之相对布置的定位器上端的封闭。
2.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述下端延伸部分位于滤器的下部内。
3.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述顶盖是可移除的，具有一个直径小于插入物的上端颈圈直径的下端颈圈部分，以压合并可移除地固定在所述插入物上，所述顶盖还具有一个穿透的开口。
4.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述插入物包括直径至少等于定位器上端直径的边缘部分。
5.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述下端延伸部分具有多个指状物。
6.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述滤器的定位器的底端包括一个环状颈圈，对用于保持滤器的底端开口进行限定。
7.权利要求6所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述底端开口的大小能够允许一根手指插入。
8.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述上端颈圈具有一个直径至少等于定位器上端直径的外围边缘部分，用来移除插入物。
9.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述顶盖的下端颈圈部分和插入物的颈圈形成为互补定位的结构，通过搭扣配合将两者固定在一起使用和移除。
10.权利要求1所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述插入物的外围边缘部分和顶盖的边缘部分二者中的一个，其一侧边缘是凹陷的或延伸的，用来分开连着的顶盖和插入物。
11.权利要求3所述的容纳单杯饮料配料的滤篮，其特征在于，所述插入物的边缘部分和可移除顶盖的外围边缘部分两者中的一个，具有一个拉环或缺口，用来分开连着的顶盖和插入物。
12.—种冲泡单杯咖啡的方法，其特征在于，包括以下步骤: 取一个电动咖啡冲泡机；取一个单次使用、可重复使用的冲泡筐一个滤器的定位器，设有一个顶部敞开的的上端和一个具有开口的底端，一个插入物具有一个直径小于定位器上端直径的上端颈圈以适应于装入其中，插入物还具有一个下端延伸部分，当滤器位于定位器内且插入物位于滤器内时，插入物将滤器压合到定位器内，从而将滤器限定在毗邻定位器的位置，一个可移除顶盖具有一个直径至少等于定位器的上端直径的外围边缘部分和一个直径小于上端颈圈直径的下端颈圈部分，用以将插入物压合并固定在定位器内，所述顶盖还具有一个穿透的开口； 将单次使用的咖啡滤器置于定位器和插入物之间的方式，能够以同样方式将滤器压合在定位器和插入物之间； 将咖啡倒入滤器内； 将顶盖连接在定位器上，从而将下端颈圈部分压合至插入物； 将冲泡筐插入电动咖啡冲泡机，用电动咖啡冲泡机冲泡一杯咖啡。
13.权利要求12所述方法，其特征在于，还包括拆卸冲泡筐，取出并丢弃滤器和其中的咖啡，保留冲泡筐待下次使用。
14.权利要求13所述方法，其特征在于，还包括通过将手指插入底端开口，将含有咖啡的滤器推出来移去滤器。
15.一种在单杯型可重复使用的饮料配料滤篮内使用的滤器，其特征在于，滤器含有一个具有平面基底部分的纸质基底，该平面基底部分有一个用于接受饮料成型配料的内表面，以及一个环状侧壁部分从平面基底部分的圆形外围处向上且向外辐射延伸，环状侧壁部分具有一个接受饮料成型配料的内表面，和一个用于连接定位器的外表面，环形侧壁部分还包括多个向外辐射延伸的脊和向内辐射延伸的槽，当插入物和定位器之间压合时，多个脊与槽共同配合，提高了液体在过滤器中的流动；所述滤器具有足够的强度，从而使压合在定位杯体和插入物之间的侧壁能够充分地保持位于定位器与插入物之间的所述滤器，从而当受到来自单杯冲泡机的高 热和高压时，使得滤器能够承受其中的饮料成型配料。
16.权利要求15所述滤器，其特征在于，可重复使用的单杯饮料配料的滤篮内的定位器设有一个顶部敞开的上端和一个具有开口的底端；一个插入物具有一个直径小于定位器上端直径的上端颈圈以适应于装入其中，插入物还具有一个下端延伸部分，当滤器位于定位器和插入物之间时，在尺寸上相匹配的该插入物将滤器压合到定位器内，从而将滤器定位在插入物和定位器之间，但又不会过紧地压在插入物和定位器之间而限制了液体流过滤器的侧面及在滤器底部施加过度的压力；一个顶盖具有的外围边缘部分，其直径和位置配置构成了对与之相对布置的定位器上端的封闭。
17.权利要求16所述滤器，其特征在于，所述的脊和槽彼此分隔的预设距离Z，该值大于O且小于0.5 cm，插入物的外径小于定位器的内径，当插入物位于定位器内时，插入物直径上与定位器分开的距离小于距离Z且大于O。
18.权利要求15所述滤器，其特征在于，所述的脊和槽彼此分隔的预设距离Z，该值大于O且小于0.5 cm。
19.权利要求17所述滤器，其特征在于，所述插入物的外径小于定位器的内径，当插入物位于定位器内时，插入物直径上与定位器分开的距离小于距离Z且大于O。
【文档编号】A23F5/26GK103841859SQ201280003228
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年6月15日 优先权日:2011年6月16日
【发明者】威廉·R·格雷汉姆, 杰·D·奥托 申请人:Vip度假地公司