一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统的制作方法

本发明实施例涉及饮品容器技术领域，具体涉及一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统。

背景技术：

单份饮料冲泡系统可以使用饮料制备机和单杯/单份胶囊(以下简称单杯胶囊)来形成单份饮料。单杯胶囊预先包装有水溶性饮料成分，并在使用前密封。在使用中，在将胶囊放入饮料制备机期间或之后刺穿胶囊，以形成用于注入的水性介质的入口，使胶囊内的水溶性饮料在内部蓄积一定压力下发生内部搅动并充分溶解，再经胶囊杯底的出水口流出，形成风味香醇的饮品。

一般地，滤水盘结构作为单杯胶囊内部的一个重要零部件，对单杯胶囊内容纳的水溶性饮料起支撑作用，也伴随设置有多孔结构作为饮品通道。单杯胶囊内部会被滤水盘分为上、下两个隔室，滤水盘起到过滤导流的作用，滤水盘上通常会设置有过滤材料，如滤纸、无纺布。当单杯胶囊储存液体填充物(如果汁，浓缩液)时，液体填充物会渗透过滤材料，导致液体填充物延过滤材料流入下隔室，从而导致当胶囊下隔室被刺穿时饮品机还未开始工作，下隔室内的液体填充物提前流出胶囊外部，严重影响饮品口味、卫生、用户体验。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统，以解决现有技术中由于设置过滤材料而导致液体渗透下隔室而泄露的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统，包括杯体，所述杯体内从上到下依次设有上封口膜、承压层、滤水盘，所述承压层固定在滤水盘的承压侧且二者之间设有滤水腔，所述滤水盘上位于滤水腔内设有导流孔、位于导流孔内的导流装置及朝向承压层的第二刺针，所述承压层与滤水盘将杯体分为上壳体与下壳体，所述滤水盘的出液侧设有引流针，所述下壳体上设有与引流针相对应的下封口膜。

进一步的，所述第二刺针的四周设有第一支撑筋骨。

进一步的，所述第一支撑筋骨的支撑高度从内向外依次增加。

进一步的，所述滤水腔的底面为从内向外依次降低的斜面，所述滤水腔的最低处设有过液孔。

进一步的，所述导流装置包括尖端朝向承压层的第一刺针以及连接第一刺针与滤水盘的弹性连接体，所述弹性连接体受外力作用下可发生塑性形变或弹性形变，同时带动针刺朝向承压层移动。

进一步的，所述弹性连接体包括固定第一刺针的支撑部，所述支撑部的两侧均通过弹性部连接滤水盘。

进一步的，所述弹性连接体的出液侧设有反向筋骨。

进一步的，所述反向筋骨的顶部为圆弧顶。

进一步的，所述下壳体受到外力作用可发生塑性形变或弹性形变，其形变方向为朝向滤水盘移动，所述下壳体发生形变的同时推动弹性连接体一起发生形变，且带动下封口膜向引流针移动。

进一步的，所述下壳体的外沿固定连接滤水盘，所述下壳体上位于其形变后对应弹性连接体的区域设有第一弧形壳体。

进一步的，所述下壳体上位于第一弧形壳体的两侧均设有至少一个第二弧形壳体。

进一步的，所述滤水盘的出液侧设有支撑下壳体内沿的第二支撑筋骨。

进一步的，所述杯体内位于上封口膜的下方设有均水层。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例所述的一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统在滤水盘出液侧设置引流针，在滤水盘的承压层设置第一刺针，当滤水盘安装到胶囊机时，引流针刺破下封口膜，第一刺针移动后刺破承压层，形成出液通道，然后向杯体内注水，均水层将水分流后均匀洒在饮品上充分混合，当注水越来越多时，承压层受压向下移动，被第二刺针刺破，增加承压层的透水率，而且整个过程承压层均为四周高、中心低的锥形面，使杯体内的液体充分流出，不存在积液的问题。

本发明实施例所述的一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统将滤水腔的底面设置为中心高、四周低的锥形面，过液孔设置在滤水腔的最低处，防止滤水腔内积液的问题。滤水腔的底面与承压层的承压面为反向斜面，用于增加饮品的流动路径，使饮品能够充分溶解后在流出。

本发明实施例所述的一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统使用多级承压刺破导流技术实现承压层逐级被刺破，过液量逐级增加，出水先慢后快，实现单杯饮品在冲泡过程中先预浸泡再出水的工作顺序，整个浸泡过程中饮品被变化的水流、温度浸泡，提升冲泡液的乳化作用，使冲泡液呈现多层次口感，具有口感、风味的独特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统的爆炸图；

图2a为图1中滤水盘的俯视放大结构图；

图2b为图1中另一种滤水盘的俯视放大结构图；

图3为图2b的剖视图；

图4为图1中滤水盘的仰视放大结构图；

图5a为本发明实施例提供的一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统处于未固定于萃取腔状态的剖视图；

图5b为本发明实施例提供的一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统处于固定于萃取腔状态的剖视图。

图中：

1、杯体；2、上封口膜；3、均水层；4、承压层；5、滤水盘；6、下封口膜；7、上壳体；8、下壳体；9、导流装置；10、第一刺针；11、弹性连接体；12、支撑部；13、弹性部；14、反向筋骨；15、第二刺针；16、第一支撑筋骨；17、过液孔；18、第一弧形壳体；19、第二弧形壳体；20、引流针；21、第二支撑筋骨；22、饮品物料；23、萃取腔；24、外沿、25、内沿；26导流孔；27、过液缝隙。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种机械外力多级刺破的单杯萃取系统，包括杯体1，所述杯体1使用环保材料，可降解材质占比＞90％，可实现固、液两种状态产品的灌装、储存，其功能为承载杯内结构件，阻隔水及氧气，产品保鲜。

所述杯体1内承载的结构件从上到下依次设有上封口膜2、承压层4、滤水盘5，所述杯体1基于滤水盘5分为上壳体7与下壳体8，上壳体7与滤水盘5形成的内腔用于存储饮品物料22的粉剂或液体，下壳体8与滤水盘5之间形成出液腔。所述上封口膜2的材料与杯体1相同，用于杯体1的封口、阻隔水气与注水管的插入注水。所述杯体1内位于上封口膜2的下方设有均水层3，均水层3上设有均匀分布的小孔，用于注入的水通过均水层3的小孔流入到杯体1内，将水均匀的洒在饮品物料22上，使饮品物料22与水的混合效率最高。

所述承压层4固定于滤水盘5的承压侧，承压层4与滤水盘5之间设有滤水腔，本实施例中承压层4优选为易撕铝箔，当承压层4被刺破后，液体流入到滤水腔内，从滤水腔内指定位置流出，滤水腔具有引流作用。

如图2a所示，所述滤水盘5上位于滤水腔内设有导流孔26及位于导流孔内的导流装置9。所述导流装置9包括尖端朝向承压层4的第一刺针10以及连接第一刺针10与滤水盘5的弹性连接体11，导流孔略大于导流装置9，使弹性连接体11与滤水盘5之间存有过液缝隙27，供液体穿过滤水盘5。所述弹性连接体11受外力作用可发生塑性形变或弹性形变，同时带动针刺沿作用力的方向移动，该移动方向为第一刺针10的尖端朝向承压层4移动，实现第一刺针10刺破承压层4。

所述弹性连接体11包括支撑部12，所述支撑部12用于固定第一刺针10垂直于承压层4，所述支撑部12优选为平台等两侧受力平衡的对称结构，所述支撑部12的两侧均通过弹性部13连接滤水盘5。所述弹性部13依据材料、形状的不同，其受外力作用下可发生塑性形变或弹性形变，如弹性部13设为弧形体，未受到外力作用时，弹性部13向出液侧弯曲，支撑部12受到外力作用朝向承压层4移动，移动的同时会挤压两侧弹性部13，两侧弹性部13先压缩，当支撑部12移动一定距离后，弹性部13反向弯折且不会恢复，形成新的平衡，从而发生塑性形变。又如弹性部13为波浪形体，未受到作用外力时，波浪形体水平收缩，当收到使其发生形变的外力所用后，支撑部12向承压侧移动，波浪结构打开，波浪变得平缓，弹性部13延伸，以满足支撑部12与滤水盘5之间的距离变化，实现支撑部12移动的同时不会脱离滤水盘5。

如图4所示，所述弹性连接体11的出液侧设有反向筋骨14。反向筋骨14用于缩短弹性连接体11与下壳体8之间的距离，在达到弹性连接体11相同移动效果下减少下壳体8的移动距离，以满足有限空间的要求。由于反向筋骨14的受力面小，因此要求作用力方向与第一刺针10移动方向之间的夹角a小，下壳体8需要实施比较准确的最用力，优选为夹角a为0°，防止因夹角a过大而导致弹性连接体11两侧受力不均，第一刺针10歪向一边、无法刺破承压层4的问题。

所述反向筋骨14的顶端设为圆弧顶，便于下壳体8在施加作用力时调整作用力的方向。由于空间限制，下壳体8以外沿为固定做内凹运动，从而推动弹性连接体11移动，下壳体8刚接触反向筋骨14时两个方向之间产生夹角a，随着下壳体8的旋转，夹角a逐渐缩小，最终夹角a为0°；或者，下壳体8设有与反向筋骨14相契合的弧形结构，无论下壳体8位于什么位置，接触位置均为反向筋骨14的顶点，两个方向的夹角a始终为0°。

所述滤水盘5上位于滤水腔内设有朝向承压层4的第二刺针15，实现承压层4逐级被刺破，过液量逐级增加，出水先慢后快，实现单杯饮品物料22在冲泡过程中先预浸泡再出水的工作顺序，整个浸泡过程中饮品物料22被变化的水流、温度浸泡，提升冲泡液的乳化作用，使冲泡液呈现多层次口感，具有口感、风味的独特性。

如图2b所示，所述第二刺针15的四周设有第一支撑筋骨16，所述第一支撑筋骨16用于支撑被刺破的承压层4，使承压层4与滤水腔底之间具有一定空间，防止承压层4吸合在滤水腔底而造成堵住引流通道的问题。所述第一支撑筋骨16的支撑高度从内向外依次增加，使第一支撑筋骨16形成的支撑面为外高内低的斜面，使承压层4四周的液体向中心流入，可避免四周存有积液的问题。

如图3所示，所述滤水腔的底面为从内向外依次降低的斜面，所述滤水腔的最低处设有过液孔17。使从导流装置9流出的液体、第二刺针15流入导流腔的液体均引向滤水腔的最低端，最终从过液孔17流出，防止滤水腔内积液的问题。

如图5a、5b所示，所述下壳体8包覆滤水盘5的出液侧，所述下壳体8与滤水盘5之间设有出液腔，所述下壳体8的外沿24固定连接滤水盘5，其内沿25受到外力作用后，依据下壳体8的材料不同可发生塑性形变或弹性形变，其内沿25的形变方向为以外沿24为固定点朝向滤水盘5内凹，当内沿25内凹的过程中，下壳体8对弹性连接体11施加作用力，带动弹性连接体11与刺针一同向滤水盘5的承压层4移动。

所述下壳体8施加向上作用力的区域设有第一弧形壳体18，实现下壳体8旋转过程中，其与反向筋骨14或弹性连接体11之间的作用力方向与刺针移动方向始终同向，即夹角a很小。具体的，当下壳体8受到向上作用力发生形变后，下壳体8以外沿24为圆心向滤水盘5内凹旋转，第一弧形壳体18包裹在反向筋骨14或弹性连接体11的底部，使作用力与弹性连接体11的移动方向同向，推动反向筋骨14、弹性连接体11同步移动，实现在形变过程中反向筋骨14、弹性连接体11的作用点未变化，保证了二者形变过程中受到稳定的作用力。

所述滤水盘5上设有用于支撑内沿25的第二支撑筋骨21。第二支撑筋骨21高低决定了形变后内沿25的高低位置，根据两线决定一个平面原理，内沿25与外沿24之间的相对位置决定了形变后下壳体8的倾斜程度，即下壳体8作用面的倾斜程度，作用面的倾斜程度决定了作用力的倾斜程度，第二支撑筋骨21调节内沿25的高低位置，使下壳体8的作用面垂直于第一刺针10的移动方向，保证了两个方向夹角a为0°，防止第一刺针10歪向一边无法刺破承压层4的问题。

所述下壳体8上位于第一弧形壳体18的两侧均设有至少一个第二弧形壳体19。下壳体8受外力作用形变时，第一弧形壳体18逐渐平缓形成平面壳体，平面壳体会两侧延伸，第二弧形壳体19能够在不增加内沿25与外沿24之间长度的情况下吸收平面壳体的延伸，平衡下壳体8整体的内应力变化。

所述滤水盘5的出液侧设有引流针20，所述引流针20为多棱结构，如三棱刺、四棱刺等。所述下壳体8上设有与引流针20相对应的下封口膜6，引流针20优选于设置在滤水盘5的中心处，下封口膜6设置在，下壳体8的内沿25。下壳体8受外力上移后，引流针20刺破下封口膜后，液体能够从引流针20的镂空处流出，防止引流针20堵塞出水口的问题。

如图5a、5b所示，当滤水盘5安装到胶囊机的萃取腔23时，引流针20刺破下封口膜6，第一刺针10移动后刺破承压层4，形成出液通道。然后向杯体内注水，均水层3将水分流后均匀洒在饮品物料22上充分混合。当注水越来越多时，承压层4受压向下移动，被第二刺针15刺破，增加承压层4的透水率。使用多级承压刺破导流技术实现承压层根据过液量逐级增加而逐级被刺破，出水先慢后快，在冲泡过程中先预浸泡再出水的工作顺序，整个浸泡过程中饮品物料22被变化的水流、温度浸泡，提升冲泡液的乳化作用，使冲泡液呈现多层次口感，具有口感、风味的独特性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。