用于煮泡泡制饮料的装置以及系统的制作方法_3

文档序号:8286750阅读:来源:国知局
在一个实施例中,SFMS 210可操作地连接到STMS 220,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°C与100°C之间的泡制,那么热调节器221可以产生在20°C或更低的温度处的溶剂201且热调节器222可以产生在100°C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,SFMS 210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lcc/sec的泡制流动速率以及90°C的泡制温度,那么溶剂201可以调节到100°C且溶剂202可以调节到20°C。泵212将使溶剂202以l/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。STMS 220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。
[0049]STMS 220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。
[0050]SPMS 240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。
[0051]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。
[0052]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。SPMS 240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SPMS 240,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。
[0053]如通常将理解,煮泡系统200可以经重新配置使得SFMS 210以及STMS 220颠倒,使得溶剂201、202最初流入到STMS 220中,其中所述溶剂被加热到适当的温度,随后进入SFMS 210且接着流入到煮泡室/泡制室230中。
[0054]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SFMS 210来改变溶剂201、202的流动速率。另外,控制系统280通过STMS 220的调节来调节溶剂温度。此外,控制系统280通过调整SPMS 240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。
[0055]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。
[0056]如图所示,溶剂301由SFMS 310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STMS 320流体连通。STMS 320在本实施例中经配置以选择性地热调节来自SFMS 310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。STMS 320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。
[0057]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。
[0058]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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]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。
[0062]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)。SPMS 340与煮泡室330流体连通,所述SPMS 3
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