用于制备饮料的料盒的制作方法

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用于制备饮料的料盒的制造方法与工艺

本公开的

背景技术:

家用过滤咖啡机自从二十世纪六十年代以来一直广泛可用。家用咖啡机自从引入最早的过滤机以来已经显著地发展,现在是许多家庭里的厨房设备的必要件。一些这样的机器将单独的各份饮料直接配制到饮用容器中,并且从散装供给的饮料成分或者从单独的各包装的饮料成分(比如舱、衬垫或料盒)取得饮料。在以下说明书中,这样的包装将用一般术语料盒来引用。使用这样的料盒的机器消除了对清洁的需要,并且使得使用者能够选择饮料。使用这样的料盒的一个系统的实例在EP-A-1440903中被描述。饮料是通过在水中冲泡、混合、溶解或悬浮饮料成分而形成的。例如,对于咖啡饮料,加热的水被迫使通过料盒来形成提取的溶液。由于料盒的便利性以及所生成的饮料的质量,料盒在这样的机器中的使用已经变得越来越流行。

为了使得使用者可以在家里生成品种齐全的饮料,不仅有必要提供用于冲泡高质量饮料(比如过滤咖啡和茶)的手段,而且还有必要为用户提供用于生成发泡的饮料或饮料组合物的手段。这可以例如做出比如卡布奇诺的饮料。传统上,发泡牛奶在咖啡店里一直是通过使用蒸汽棒将蒸汽射流引导到液态牛奶的贮存器中而生成的。这仍是在商业环境中生成发泡牛奶的主要方法。然而,在家里使用蒸汽射流设备并不方便,因为如果该设备未被正确使用,该设备可能是危险的,并且可能也难以清洁。对于与牛奶一起使用的需要彻底清洁来防止污染的设备,这是特别不利的。

用于适合于从浓缩液态牛奶成分生成发泡牛奶的家用饮料机的料盒的实例从EP-A-1716055得知。发泡牛奶是通过使空气变为夹带在当水与料盒内所含的浓缩液态牛奶成分混合时生成的牛奶流中而从料盒生成的。这通过使如此形成的饮料通过料盒内的引射器来实现。引射器包括在流动路径中形成限制部分的开孔,该开孔被布置为生成饮料射流,因此减小饮料的压力。饮料射流离开限制部分,并且在仍处于低于大气压的压力下的同时越过空气入口,使空气变为夹带在饮料中,从而造出发泡饮料。从这样的料盒生成的发泡牛奶使得咖啡店风格的饮料(比如卡布奇诺)可以在家里被容易地生成,而无需可能危险的并且难以清洁的蒸汽棒设备。

发泡饮料也可以从含有可溶的粉状饮料成分(例如用于热巧克力饮料的巧克力粉或用于卡布奇诺式饮料的牛奶粉)的这种类型的料盒生成。然而,在对可溶的、粉状的和液态的饮料成分使用这些料盒时存在若干个特定的问题。

有必要将饮料成分与注入到料盒中的水充分混合以提供含有期望量的饮料成分的均匀饮料。不充分的混合可能导致一些饮料成分剩余在室中或者在饮料中形成饮料成分的凝结物。另外,这种类型的凝结物可能堵塞限制部分,阻止饮料流过限制部分形成射流。这可能在料盒中、限制部分的后面引起不合需要的背压,导致料盒裂开或其他故障和/或由于阻碍饮料射流的生成而阻止引射器(eductor)适当地运行。还应意识到的是,可溶饮料团可能含有少数不溶材料(如见于巧克力粉中的不溶材料)或者可能不能在水中充分溶解的大颗粒的可溶饮料成分(例如牛奶粉颗粒)。这些颗粒可能同样地作用于堵塞流动限制部分。

由于这些原因,有必要管理料盒内的水的流动以确保饮料的适当的混合、压力分布和发泡。

因此,期望这样的一种饮料料盒,该饮料料盒确保饮料成分的充分混合,确保水在料盒内的适当的流动,并且防止当使用流动限制部分来使饮料发泡时的不合需要水平的背压。

将理解的是,如本文中所使用的术语“料盒”意指以所描述的方式含有一种或更多种饮料成分并且适合于与饮料制备机一起使用的料囊、舱、包装或容器。料盒可以包括单个组成件,或者多个组成件的等同物。优选地,料盒适于生成单份饮料。料盒可以是刚性的、半刚性的或柔性的。料盒的入口和出口可以是敞开的,或者在使用中需要通过例如穿孔来打开。

在以下描述中,术语“上部”和“下部”以及等同形式将被用来描述本公开的特征的相对定位。术语“上部”和“下部”以及等同形式应被理解为是指料盒(或其他组成件)在其正常定向上以用于插入到饮料制备机中、随后进行配制(dispensing)。具体地说,“上部”和“下部”分别是指离料盒的封闭的顶部29更近或更远的相对位置。另外,术语“内部”和“外部”以及等同形式将被用来描述本公开的特征的相对定位。术语“内部”和“外部”以及等同形式应被理解为是指料盒(或其他组成件)中的分别离料盒1(或其他组成件)的中心轴或主轴更近或更远的相对位置。

本公开的内容

在本公开的第一方面,提供一种用于制备饮料的料盒,所述料盒在使用之前被密封,并且含有一种或更多种饮料成分,所述料盒适合于在使用中接收水性介质,所述水性介质可以被使得与所述一种或更多种饮料成分接触以生成可以从料盒输出的饮料,

所述料盒包括:

-本体,所述本体限定饮料成分室,所述饮料成分室含有所述一种或更多种饮料成分;

-第一过滤器,所述第一过滤器限定从饮料成分室的离开口;

-第二过滤器,所述第二过滤器在第一过滤器的下游,并且与第一过滤器间隔开;以及

-流动限制部分,所述流动限制部分在第二过滤器的下游,

以使在使用中,从所述一种或更多种饮料成分生成的饮料按次序通过第一过滤器、第二过滤器以及流动限制部分。

在本公开中,所称“一种或更多种饮料成分”和“饮料成分”意图是指适合于用于形成饮料的一种或更多种成分。“一种或更多种饮料成分”/“饮料成分”可以包括单种物质,或者可以包括包含两种或更多种物质的饮料组合物。除非上下文明确地要求,所称单数“饮料成分”意图包括复数,反之亦然。

第一过滤器可以包括第一过滤器壁,第二过滤器可以包括第二过滤器壁。

第一过滤器和第二过滤器可以每个包括其中设置有多个过滤开孔的刚性部件。

第一过滤器可以围绕第二过滤器延伸。

第一过滤器和第二过滤器可以被同中心地布置。

第一过滤器可以包括其中设置有多个第一过滤开孔的第一管状构件,并且第二过滤器可以包括其中设置有多个第二过滤开孔的第二管状构件。第二管状构件可以被布置在第一管状构件内。

料盒可以进一步包括用于在使用中朝向料盒的出口输送饮料的排出管道。第一过滤器和第二过滤器可以围绕排出管道布置。从第二过滤器流到流动限制部分的饮料在使用中的流动方向与流出排出管道的饮料在使用中的流动方向可以是相反的。

料盒的入口可以设在或者在使用中形成于料囊的外围或附近。

料盒可以被配置为引导进入饮料成分室的水性介质围绕第一过滤器循环。

饮料成分室可以是环形的,第一过滤器形成环形饮料成分室的内表面的至少一部分。料盒的本体可以被配置为以与环形饮料成分室的径向方向成大于45°的角度、优选地以90°引导进入饮料成分室的水性介质以使水性介质被使得围绕环形饮料室循环。对于环形饮料成分室可以提供一个或多于一个的有角度的入口。

饮料成分的局部盘槽厚度可以为饮料成分的局部盘槽宽度的1.5至2.2倍,更优选地为饮料成分的局部盘槽宽度的大约2倍。

料盒的出口可以设在或者在使用中形成于料囊的中心或附近。

料盒可以是盘形的。

料盒的入口以及料盒的出口可以设在或者在使用中形成于料盒的同一个表面上。当料盒被保持在饮料制备机中准备进行配制时,所述同一个表面可以是料盒的下表面。

第一过滤器可以包括多个过滤开孔,并且第二过滤器可以包括多个第二过滤开孔,并且其中第一过滤开孔的临界尺寸可以大于第二过滤开孔的临界尺寸。

第一过滤器和/或第二过滤器可以包括分别形成在刚性的、以其他方式不可渗透的壁部件中的细长槽的形式的过滤开孔。细长槽可以从相应的壁部件的自由边缘延伸。

本体可以包括容纳第一过滤器和第二过滤器的杯形构件,该杯形壳体的敞开的口状部分被盖密封。

第一过滤器和/或第二过滤器可以包括分别形成在刚性的、以其他方式不可渗透的壁部件中的细长槽的形式的过滤开孔,其中细长槽延伸到与盖接触。

第一过滤器和第二过滤器可以形成位于杯形构件内的内部构件的一部分。第一过滤器和第二过滤器可以被形成为聚合物材料的整体模制件。

在第二过滤器下游的流动限制部分的大小和/或形状可以被制定为随着饮料通过流动限制部分生成饮料射流。

料盒可以进一步包括位于流动限制部分附近和下游的空气入口开孔,以使饮料射流越过空气入口开孔。

料盒可以进一步包括:

-在过滤器下游的第二流动限制部分,

其中料盒包括从第二过滤器到第一流动限制部分的第一流动路径以及从第二过滤器到第二流动限制部分的第二流动路径,

其中第一流动限制部分和第二流动限制部分被配置为使得在使用中第一饮料射流从第一流动限制部分流出并且第二饮料射流从第二流动限制部分流出,并且第一流动限制部分和第二流动限制部分被配置为使得第一饮料射流和第二饮料射流碰撞。

第一流动限制部分和第二流动限制部分可以被设置为彼此相对以使第一饮料射流和第二饮料射流基本上迎头相互撞击。

空气入口开孔可以被设置在每个流动限制部分的附近和下游,以使每个饮料射流越过空气入口开孔。

在本公开的第二方面,提供一种用于制备饮料的料盒,所述料盒在使用之前被密封,并且含有一种或更多种饮料成分,所述料盒适合于在使用中接收水性介质,所述水性介质可以被使得与所述一种或更多种饮料成分接触以生成可以从料盒输出的饮料,

所述料盒包括:

-本体,所述本体限定饮料成分室,所述饮料成分室含有所述一种或更多种饮料成分;

-过滤器,所述过滤器限定从饮料成分室的离开口;以及

-过滤器的第一流动限制部分和第二流动限制部分,

其中料盒包括从过滤器到第一流动限制部分的第一流动路径以及从过滤器到第二流动限制路径的第二流动路径,

其中第一流动限制部分和第二流动限制部分被配置为使得在使用中第一饮料射流从第一流动限制部分流出并且第二饮料射流从第二流动限制部分流出,并且第一流动限制部分和第二流动限制部分被配置为使得第一饮料射流和第二饮料射流碰撞。

第一流动限制部分和第二流动限制部分可以被设置为彼此相对以使第一饮料射流和第二饮料射流基本上迎头相互撞击。

空气入口开孔可以被设置在每个流动限制部分的附近和下游,以使每个饮料射流越过空气入口开孔。

过滤器可以包括过滤器壁。

过滤器可以包括其中设置有多个过滤开孔的刚性部件。

过滤器可以包括其中设置有多个过滤开孔的管状构件。

料盒可以进一步包括用于在使用中朝向料盒的出口输送饮料的排出管道。

过滤器可以围绕排出管道布置。

从过滤器流到流动限制部分的饮料在使用中的流动方向可以与流出排出管道的饮料在使用中的流动方向可以是相反的。

料盒的入口可以设在或者在使用中形成于料囊的外围或附近。

料盒可以被配置为引导进入饮料成分室的水性介质围绕过滤器循环。

饮料成分室可以是环形的,过滤器形成环形饮料成分室的内表面的至少一部分。

料盒的本体可以被配置为以与环形饮料成分室的径向方向成大于45°的角度、优选地以90°引导进入饮料成分室的水性介质以使水性介质被使得围绕环形饮料室循环。可以对环形饮料成分室提供一个或多于一个的有角度的入口。

饮料成分的局部盘槽厚度可以为饮料成分的局部盘槽宽度的1.5至2.2倍,更优选地为饮料成分的局部盘槽宽度的大约2倍。

料盒的出口可以设在或者在使用中形成于料囊的中心或附近。

料盒可以是盘形的。

料盒的入口以及料盒的出口可以设在或者在使用中形成于料盒的同一个表面上。当料盒被保持在饮料制备机中准备进行配制时,所述同一个表面可以是料盒的下表面。

过滤器可以包括形成在刚性的、以其他方式不可渗透的壁部件中的细长槽的形式的过滤开孔。

细长槽可以从壁部件的自由边缘延伸。

本体可以包括容纳过滤器的杯形构件,该杯形壳体的敞开的口状部分被盖密封。

过滤器可以包括形成在刚性的、以其他方式不可渗透的壁部件中的细长槽的形式的过滤开孔,其中细长槽延伸到与盖接触。

过滤器可以形成位于杯形构件内的内部构件的一部分。

过滤器可以被形成为聚合物材料的整体模制件。

在本公开的任一方面,第一过滤器可以包括多个第一过滤开孔,并且第二过滤器在存在的情况下可以包括多个第二过滤开孔,并且其中第一和/或第二过滤开孔的临界尺寸(是最小尺寸,例如宽度)可以为0.4至0.6mm,优选为0.5mm。

在本公开的任一方面,料盒可以是具有中心纵轴的盘形,其中料盒的出口可以被定向为在使用中基本上在平行于纵轴的方向上输出饮料,并且其中第一过滤器和第二过滤器可以被定向为使得通过第一过滤器和第二过滤器的饮料在基本上垂直于纵轴的方向上在第一过滤器和第二过滤器之间流动。

在本公开的任一方面,所述一种或更多种饮料成分可以包括一种或更多种可溶饮料成分。所述一种或更多种饮料成分可以包括一种或更多种粉状饮料成分。所述一种或更多种饮料成分可以包括不溶的或溶解度降低的颗粒,例如可可粉颗粒。

现在将陈述本公开的进一步的方面,这些进一步的方面可以单个地或组合地应用于上述第一或第二方面,或者可替换地,可以应用于可能不一定具有第一或第二方面的全部特征的其他料盒。

在本公开的进一步的方面,在每个流动限制部分上游的导管可以被配置为阻止未溶解的或部分溶解的饮料成分沉积。该配置可以包括使每个流动限制部分上游的导管(具体地说,该导管的在流动限制部分正上游的部分)成形为平滑的以便不具有死区、尖角或凹度突变。

在本公开的进一步的方面,饮料成分室可以包括一个或更多个分割部件,所述分割部件的作用是对饮料成分室内的两个或更多个区进行划界,其中每个区含有所述一种或更多种饮料成分。优选地,所述一个或更多个分割部件从第一过滤器朝向料盒的本体延伸。所述一个或更多个分隔件(partitions)可以是平面的,并且可以在本体内被径向地定向。可替换地,所述一个或更多个分隔件可以是弯曲的。

所述一个或更多个分割部件可以从居中设置的第一过滤器延伸到与本体的周围的壁接触以便将饮料成分室内的区相互完全分离开。每个单独的区将包括使得水性介质可以进入该区中的至少一个入口以及使得饮料可以从该区离开的第一过滤器的至少一部分。

在一个实施例中,提供四个分隔件。

有利地,将饮料成分室划分为两个或更多个区可以通过使水性介质和饮料成分的混合物集中到关键区域中并且提供可替换的流动模式来产生所述一种或更多种饮料成分的更好溶解。

在本公开的进一步的方面,从过滤器(一个或更多个)到流动限制部分(一个或更多个)的流动路径可以被配置为形状为螺旋形。例如,螺旋形斜坡部件可以被设置在末端过滤器(在存在第二过滤器的情况下为第二过滤器,在仅提供一个过滤器的情况下为第一过滤器)与柱形管之间的环形空间内,其中饮料在流到流动限制部分(一个或更多个)的路上被迫使流过该环形空间。螺旋形斜坡部件使饮料沿螺旋形围绕柱形管,在饮料内创建附加的混合涡流和漩涡。有利地,该流动模式可以帮助使饮料成分的可能已经设法通过过滤器(一个或多个)的小的部分湿润的结块散开。附加的障碍物(例如肋、拐角等)可以设在螺旋形斜坡部件上来帮助使结块散开。

在本公开的进一步的方面,饮料成分室可以包含多个针状体。针状体有利地可以作用来扰乱流动路径和饮料成分室以促进所述一种或更多种饮料成分的湍流和更好混合。针状体可以围绕第一过滤器布置并且与第一过滤器间隔开。针状体可以包括细长塑料销。针状体可以延伸饮料成分室的整个高度。针状体可以被整体地形成为被接收在本体内的内部构件的一部分,所述内部构件还包括第一过滤器。

在本公开的进一步的方面,限定饮料成分室的本体可以具有作为饮料成分室的外侧壁的一部分的一个或更多个凸耳(lobe)。所述一个或更多个凸耳可以是平滑地、凸状地弯曲的(当从料盒的中心点看时)。凸耳可以设在饮料成分室的多对入口开孔之间。有利地,所述一个或更多个凸耳可以通过以下方式来改进所述一种或更多种饮料成分的溶解,即,首先使进来的水性介质约束于截面较小的流动区域,导致剪力得到改进并且流动速度变高,这些改进溶解。第二,所述一个或更多个凸耳当被定位在多对入口开孔之间时,趋向于减小饮料成分室中的“死区”的量。“死区”意味着饮料成分室的体积的水性介质和/或饮料的循环流动趋向于不会到达的一个部分或多个部分。例如,就具有成比如说0°、90°、180°和270°的四个均布的径向朝向的入口开孔的环形饮料成分室来说,已经发现侧壁在45°、135°、225°和315°的部位趋向于成为“死区”,这些死区趋向于循环流动不会到达。

在本公开的进一步的方面,饮料成分室可以包括两个或更多个单独的室,每个室保存不同的饮料成分(一种或更多种)。例如,第一室可以保存糖或含糖的饮料成分(一种或更多种),第二室可以保存含巧克力的饮料成分(一种或更多种)。每个单独的室将包括使得水性介质可以进入该室中的至少一个入口以及使得饮料可以从该室离开的第一过滤器的至少一部分。有利地,这样的布置可以被用来针对每种饮料成分定制入口开孔的大小和数量以及过滤开孔的大小和数量。

在本公开的进一步的方面,饮料成分室可以包括专用的流动调节室,该室在第一状态下接收进来的水性介质,并且在第二状态下将水性介质排出到饮料成分室的其余部分中。第一状态和第二状态可以包括以下条件中的一个或更多个:第一流动速度和第二流动速度、第一流动方向和第二流动方向以及第一流动组合物和第二流动组合物(即,就那个位置上的相对水量、溶解的饮料成分(一种或更多种)和/或未溶解的饮料成分(一种或更多种)而言的流动组合物)。例如,流动调节室可以包括有角度的壁以将进来的具有相对较低的流动速度、径向流动方向以及纯水的组成的第一状态的水性介质调节为具有相对较高的流动速度、切向流动方向以及与一种或更多种饮料成分混合的水的组合物的流量的第二状态。

在本公开的进一步的方面,饮料成分室可以包括最初搁置在所述一种或更多种饮料成分的盘槽上的板构件。在饮料成分室的入口(一个或更多个)被设置在饮料成分室的底部或者朝向饮料成分室的底部设置的情况下,板构件的使用获得特定应用。在使用中,随着所述一种或更多种饮料成分远离板构件的下面渐增地溶解,板构件(其可以在饮料成分室内自由地移动)的重量迫使在饮料成分室中更高的未溶解的饮料成分向下进入到进来的水性介质的路径中。板构件可以包括在使用中使得水性介质和/或饮料可以在板构件的上面和下面循环的开孔。

在本公开的进一步的方面,饮料成分室可以包含可旋转混合器叶片组件。该可旋转混合器叶片组件可以包括一个或更多个轮叶或叶片,所述轮叶或叶片的作用为随着该可旋转混合器叶片组件在饮料成分室内旋转使粉状饮料成分的结块散开。

在本公开的进一步的方面,饮料成分室可以包括被定向为在饮料成分室内诱导垂直涡流的一个或更多个挡板。

在以上实施方案或方面中的任何一个中,第一过滤器可以包括多个第一过滤开孔,并且第二过滤器在存在的情况下可以包括多个第二过滤开孔,并且其中第一和/或第二过滤开孔的临界尺寸(为最小尺寸,例如宽度)可以为0.4至0.6mm,优选为0.5mm。

附图简要说明

现在将参照附图仅通过实施例的方式描述本公开的实施方案,在附图中:

图1是根据本公开的料盒的第一实施方案的透视图,其中密封层压件被省略以示出内部细节;

图2是图1的料盒的内部构件的透视图;

图3是图2的内部构件从另一个角度看到的透视图;

图3a是图3的一部分的放大图;

图4是图2的内部构件的截面图;

图5是图1的料盒的平面图;

图6是图1的料盒的截面图,其中密封层压件被附接;

图7是用在图1的料盒中的可替换的内部构件的透视图;

图8是图7的内部构件的截面图;

图9是根据本公开的料盒的进一步的实施方案的透视图,其中密封层压件被省略以示出内部细节;

图10是图9的料盒的内部构件的透视图;

图11是图9的料盒的平面图;

图12是比较料盒的透视图;以及

图13是本公开的另一个示例料盒的透视图;

图14至32示出体现本公开的进一步的方面的料盒的视图。

具体实施方式

在以下描述中,将参照用于形成饮料的料盒(或者被称为饮料料囊)以举例的方式图示说明本公开,所述料盒具体地说是如下这样的料盒,该料盒是可以与用于按需配制一个范围的饮料类型中的一种饮料类型(优选地在家用环境中)的饮料制备系统一起使用的、被密封的、机器可插入的料盒。

图1至6示出根据本公开的料盒1的第一实施方案。为清晰起见,料盒1被示为不含饮料成分以使料盒1的特征可以被容易地看到。然而,在使用之前,以及在装配期间,料盒1将将一种或更多种饮料成分接收在其中,然后如下面将描述的并且如图6所示的,借助于盖5被密封。

料盒1一般包括本体2、内部构件3以及盖5。本体2、内部构件3以及盖5被装配以形成料盒1。

本体2一般可以包括杯形构件,该杯形构件在本体2的内部限定饮料成分室6。本体2可以具有弯曲的侧壁21、封闭的顶部29以及敞开的底部30,底部30限定本体2的敞开的口状部分,该口状部分被沿46以及从沿46向外径向延伸的凸缘42围绕。另外,本体2可以进一步在容器的内壁43与凸缘42之间限定可选的环形空隙空间44。在这种情况下,内壁43的自由边缘可以限定沿46。如图6所示,本体2的封闭的顶端29可以包括居中设置的柱形孔40,该柱形孔40在本体2的外表面中形成凹陷。柱形孔40的封闭端可以包括与柱形孔40相比直径变窄的柱形延伸部分24,其作用将在下面进一步说明。

如图6所示,料盒1进一步包括入口点13和出口点14。入口点13和出口点14限定供水性介质(比如水)在使用中进入料盒1的入口的位置以及供饮料在配制期间离开料盒1的出口的位置。优选地,入口和出口最初被盖5密封,以使入口点13和出口点14是盖5的将被穿孔、切割或者在使用中被以其他方式打开的简单预定的区域。入口和出口的可替换形式可以例如被以可以手动地或者通过饮料制备机移除的阀部件或撕开部件的形式提供。

料盒1的本体2可以是大体圆形的或盘形的,料盒1的直径大于其高度。通常,本体2的总直径为74.5mm±6mm,总高度为29mm±3mm。通常,当被装配时能够接收饮料成分(一种或更多种)的料盒1的内部体积最大为55ml(但是并不要求内部体积被用饮料成分(一种或更多种)装满)。本体2的直径在封闭的顶部29处与底部30处的直径相比较小,这是由于弯曲的侧壁21从封闭的顶部29到底部30逐渐张开而导致的。

本体2可以包括与弯曲的侧壁21相邻、与入口点13对齐的入口室32。入口室32包括柱形壁结构,该柱形壁结构在一侧具有喷射槽33,喷射槽33被配置为在使用中将进入入口室32的水性介质从入口点13喷射到饮料成分室6中以使水性介质围绕饮料成分室6大力地循环。喷射槽33可以是细长槽或狭缝。优选地,喷射槽33被定向为使得水性介质与饮料成分室6的径向方向成大于45°的角度、优选地以90°进入饮料成分室6。

内部构件3被设置在本体2内。内部构件3连接到本体2,并且包括安装凸缘50、第一过滤器8、第二过滤器9、流动限制部分以及排出管道12。内部构件3可以被设置在本体2的中心以使内部构件3的中心轴与本体2的中心轴重合和对齐。安装凸缘50可以连接到本体2的封闭的顶部29的内表面,例如通过超声焊接。在装配时,如图6所示,内部构件3横跨本体2的封闭的顶部29与盖5之间。如下面将描述的,盖5被密封到内部构件3和本体2的远侧沿。

在内部构件3在本体2内到位的情况下,在配制之前保存饮料成分的饮料成分室6采取在本体2的弯曲的侧壁21与内部构件3之间延伸的环形室的形式。

内部构件3可以被形成为单个整体模制件。

如图2至4所示,第一过滤器8可以采取管状构件的形式,该管状构件从安装凸缘50延伸,并且限定第一柱形过滤器壁81,第一柱形过滤器壁81形成内部构件3的外表面。第一柱形过滤器壁81在远离安装凸缘50的远端设置有多个第一过滤开孔82。

第二过滤器9被布置在第一柱形过滤器壁81内,并且采取第二柱形过滤器壁91的形式。第二柱形过滤器壁91从横向连接凸缘17延伸,横向连接凸缘17将第二柱形过滤器壁91接合到第一柱形过滤器壁81。第二柱形过滤器壁91在远离安装凸缘50的远端设置有多个第二过滤开孔92。

如图4所示,横向连接凸缘17在其下表面上可以设有在第一柱形过滤器壁81与第二柱形过滤器壁91之间延伸的多个径向加强肋60。另外,进一步在径向上向内,横向连接凸缘17在其下表面上可以设有在第二柱形过滤器壁91与柱形管16之间延伸的多个径向加强肋62,柱形管16围绕排出管道12。进一步,在径向上向内,横向连接凸缘17在其下表面上可以设有在柱形管16与排出管道12的基底之间延伸的多个径向加强肋63。

如图3和3a所示,横向连接凸缘17在其上表面上还可以设有在第一柱形过滤器壁81与柱形壁66之间延伸的多个径向加强肋64,柱形壁66与第二柱形过滤器壁91对齐,但是在与第二柱形过滤器壁91的方向相反的方向上从横向连接凸缘17向上延伸。换句话说,柱形壁66和第二柱形过滤器壁91位于横向连接凸缘17的相反侧上。

另外,进一步在径向上向内,横向连接凸缘17在其上表面上可以设有在柱形壁66与柱形沿20之间延伸的多个径向加强肋65,柱形沿20围绕排出管道12的上端。

第一过滤开孔82和第二过滤开孔92优选地被形成为槽,这些槽在第一柱形过滤器壁81和第二柱形过滤器壁91的圆周方向上相对较窄,在第一柱形过滤器壁81和第二柱形过滤器壁91的纵向方向上相对较长。这些槽可以被配置为滤除具有至少0.5mm(优选在0.5-2mm的范围内)的尺寸的饮料成分颗粒。第一柱形过滤器壁81和第二柱形过滤器壁91的槽的临界尺寸(为最小尺寸,例如宽度)可以为0.4至0.6mm,优选为0.5mm,以便捕捉更大的颗粒,但是使得饮料可以在背压不会不需要地大幅增大的情况下流出饮料成分室6。槽可以从第一柱形过滤器壁81和第二柱形过滤器壁91中的每个的自由边缘(即,沿)延伸。第一柱形过滤器壁81中的槽可以长为3.0mm。第二柱形过滤器壁91中的槽可以长为1.8mm。

第一过滤器8和第二过滤器9每个可以由刚性的、不可渗透的材料(比如塑料材料)形成,以使饮料、水性介质或饮料成分都可以不通过第一过滤器8和第二过滤器9,除了通过第一过滤开孔82和第二过滤开孔92之外。

如图2所示,第二柱形过滤器壁91被布置在第一柱形过滤器壁81内。即使第一过滤器8和第二过滤器9都可以被形成为内部构件3的一体部分,第二过滤器9也以这种方式被布置在第一过滤器8的下游并且与第一过滤器8间隔开。第一柱形过滤器壁81和第二柱形过滤器壁91可以被相互同中心地布置,并且当被装配时还可以被居中布置在本体2的中心轴上。

内部构件3的排出管道12被布置用来朝向料盒1的出口点14输送饮料。如图6所示,出口点14可以设在料盒1的中心轴或附近。排出管道12可以被柱形管16围绕,柱形管16从横向连接凸缘17沿着内部构件3的长度的部分地延伸。排出管道12和柱形管16可以被同中心地布置在第二柱形过滤器壁91内。由此,优选地,第一柱形过滤器壁81、第二柱形过滤器壁91、柱形管16以及排出管道12全都被相互同中心地布置,并且全都被居中布置在料盒1的中心轴上。

环形空间18是限定在第二柱形过滤器壁91的内表面与柱形管16的外表面之间的。柱形管16不设有任何开口,并且不允许流体穿过它的壁。作为替代,如图3至5所示,环形空间18与排出管道12之间的流体连通是由通道19提供的。通道19限定类似于烟囱的通道,该通道平行于料盒1的中心轴从第二过滤开孔92附近延伸通过横向连接凸缘17。通道19由两个弯曲的壁19a和19b限定,这两个弯曲的壁19a和19b在横向连接凸缘17的下侧在第二柱形过滤器壁91与柱形管16之间延伸,并且在横向连接凸缘17的上侧在柱形壁66与柱形沿20之间延伸。这两个弯曲的壁19a和19b的下端在短于第二柱形过滤器壁91和柱形管16的沿处停止以便形成通道19的进入点67。如下面将进一步描述的,通道19在通道19的上端的离开点与流动限制部分流体连通。

料盒1可以设有用于将空气夹带到饮料中的手段,例如引射器的形式。如本文中所使用的,术语引射器是指开孔或类似结构的形式的流动限制部分用来形成饮料射流的使用,所述开孔被设置在空气入口27和膨胀室上游的饮料流动路径中,所述开孔被布置为生成喷射到膨胀室中的饮料射流以在空气入口27附近生成低压区,该低压区使空气被抽吸通过空气入口27并且变为作为多个气泡夹带在饮料流中。

在图1至6的第一实施方案中,流动限制部分被布置在第二过滤器9的下游,即在第二柱形过滤器壁91的下游。如图3、3a和6所示,柱形沿20围绕排出管道12的入口。朝向向内的肩部26直接设在柱形沿20内。在围绕柱形沿20的圆周的一个点处,提供槽25,槽25从柱形沿20的上边缘延伸到略低于朝向向内的肩部26的水平面的点。如图6所示,当料盒1被装配时,本体2的柱形延伸部分24被置入柱形沿20内,并且靠在朝向向内的肩部26上。柱形延伸部分24基本上封锁排出管道12的入口,包括封锁槽25的上端。因为柱形沿20中的槽25在朝向向内的肩部26的水平面下面延伸,所以用于形成饮料射流的开孔保持敞开以提供通过柱形沿20的流体路径。由此在装配时,槽25与本体2一起限定所得的开孔的形式的流动限制部分。所得的开孔的尺寸可以为0.65mm×1.00mm,其中截面积为0.65mm2

优选地,如图3a所示,槽25的位置与通道19的离开点对齐。

如图3a所示,空气入口27被设置在由槽25的部分封闭得到的开孔的直接下游。空气入口27可以包括圆孔,但是在图示说明的实施方案中,包括细长槽,该细长槽延伸通过横向连接凸缘17以便在排出管道12的上部部分内的在横向连接凸缘17上面的点与在柱形管16与排出管道12之间的在横向连接凸缘17下面的空隙空间之间提供气体流通。优选地,空气入口27与槽25周向对齐。空气入口27设在锥形通道70内,锥形通道70被形成为与槽25一致。锥形通道70包括底面以及朝向唇部72会合的两个侧壁。空气入口27可以被朝向锥形通道7的根部、与柱形沿20相邻地设置。

排出管道12的上端还可以设有多个直立突起71,这些直立突起71从横向连接凸缘17向上延伸,并且围绕排出管道12的离开孔的口状部分。

第一柱形过滤器壁81的直径与饮料成分室6的内径相比可以是相对较大的。例如,第一柱形过滤器壁81的直径可以为29mm,饮料成分室6的最大内径可以为57mm。因此,如图6所示,所得的环形饮料成分室的每侧具有14mm的宽度w以及29mm的高度h。由此,提供使得饮料成分(一种或更多种)可以被装到料盒1中的空的空间,其中饮料成分(一种或更多种)的局部盘槽厚度为饮料成分(一种或更多种)的局部盘槽宽度的大约2倍。

盖5可以由复合材料形成。复合材料可以包括铝层。复合材料可以包括一个或更多个聚合物层,例如聚丙烯层和/或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)层。

当被密封到本体2时,盖5与本体2的凸缘42、还有入口室32的沿形成密封。另外,盖5被密封到内部构件3的远端,即,由第一柱形过滤器壁81、第二柱形过滤器壁91以及柱形管16的自由边缘形成的沿。

料盒1可以在饮料成分室6中含有一种或更多种饮料成分。在所述一种或更多种饮料成分是一种或更多种可溶饮料成分的情况下,本公开的料盒1获得特定应用。例如,所述一种或更多种饮料成分可以包括一种或更多种粉状饮料成分。所述一种或更多种饮料成分可以包括不溶的或溶解度降低的颗粒,例如可可粉或含有粗磨香料(例如肉桂)的粉末混合物。示例饮料成分的非穷举性列表包括巧克力粉、乳粉、代奶油、可溶咖啡、水果和蔬菜粉、调味料、草本植物以及部分研磨/粗磨的香料(包括但不限于肉桂、姜、小豆蔻等)。

在使用中,被密封的料盒1被插入到饮料制备机中或者被以其他方式耦合到饮料制备机中,以便从料盒1配制饮料(或饮料部分)。在配制周期的操作期间,在入口点13处形成入口,并且在出口点14处形成出口,例如,通过用饮料制备机的部件对盖5进行穿孔。将入口点13连结到出口点14的饮料流动路径然后可以被限定,下面将以热水举例说明的水性流体可以沿着该饮料流动路径通过。该饮料流动路径是由本体2、内部构件3和盖5之间的空间相互关系限定的。

饮料流动路径如下按次序通过:从入口点13通过入口室32,从喷射槽33出来,围绕环形饮料成分室6,通过第一柱形过滤器壁81的第一过滤开孔82,通过第二柱形过滤器壁91的第二过滤开孔92,进入环形空间18中,进入通道19中并且沿通道19向上,通过引射器的开孔,越过引射器的空气入口27,进入排出管道12,最后到达出口点14。从出口点14处的出口,饮料可以被排出到合适的容器中。

喷射槽33的定向使进入环形饮料成分室6的热水围绕内部构件3盘旋和循环,可能很多次。在这样做时,热水更好地能够使可溶饮料成分溶解。具体地说,热水从喷射槽33的喷射以及热水围绕环形饮料成分室6的整个圆周的循环的强有力的性质帮助使料盒1内的可溶饮料成分室的任何结块散开。此外,虽然不希望被理论束缚,但是饮料成分的局部盘槽厚度为饮料成分的局部盘槽宽度的1.5至2.2倍的配置被相信通过以下方式来帮助使可溶饮料成分的结块散开,即,第一,使循环水约束于相对较窄的环形体积(这导致在饮料成分室6内保持更高的水速度),第二,提供可以直接暴露于水的饮料成分的更大的圆周表面积。

虽然不希望被理论束缚,但是可溶饮料成分的分散和溶解被理解为是由剪应力驱动的,所述剪应力被施加来使可溶饮料成分的润湿的粉末团在被水接触时散开。通过使用第一柱形过滤器壁81(与饮料成分室6的内径相比,第一柱形过滤器壁81可能相对较大),可以使水的剪切率增大,从而可以使施加于饮料成分混合物的湿润的粉末团的剪应力增大,导致可溶饮料成分更好地溶解。对于3-2mm2的入口面积,在从0.6至1.2巴的压力下进行操作,测试系统中的泵被发现给予流动到入口点13中的5.5至3.6ml/s的流率。流体通过入口点13的速度V在0.9至1.8m/s的范围内。在饮料成分室的环形宽度为9.5mm的情况下,将入口速度除以该间隙给予95至190 1/s之间的在室中施加的剪切率的估计。

从热水和溶解的饮料成分如此形成的饮料然后能够通过第一柱形过滤器壁81的第一过滤开孔82、然后通过第二柱形过滤器壁91的间隔开的第二过滤开孔92而离开饮料成分室6。第一过滤开孔82和第二过滤开孔92的作用是从饮料滤除可能已经存在于饮料成分中的任何不溶颗粒、还有溶解度降低(以使不管什么原因,这些颗粒在配制周期期间不被溶解)的颗粒。

由此,第一过滤器8限定从饮料成分室6的离开口,并且第二过滤器9形成改进料盒1的过滤性能的二次过滤。第二过滤开孔92的大小可以小于第一过滤开孔82的大小以使第一过滤器8充当“粗”过滤器,第二过滤器9充当“精”过滤器。

通过将第一过滤开孔82和第二过滤开孔92设为分别围绕第一柱形过滤壁81和第二柱形过滤壁91的圆周的大部分布置,即使当第一柱形过滤器壁81和第二柱形过滤器壁91在它们的上游侧挡住和阻止颗粒时,料盒1的配制性能也得以保持。这可能是由于两个原因。第一,第一过滤器8和第二过滤器9的相对较大的表面积(因为它们围绕圆周的大部分延伸)意味着即使一些过滤开孔82、92变为被充分阻挡,其他过滤开孔82、92是存在的,使得饮料可以在不在料盒1内创建太高的背压水平的情况下充分地流过。第二,特别是第一过滤器8的柱形形状意味着对于被第一过滤开孔82阻止的过滤的颗粒来说存在通过环形饮料成分室6内的循环热水/饮料混合物被从第一过滤器8“洗掉”的趋势以使过滤的颗粒趋向于被运回到循环流体流动中,而不是仍被第一过滤开孔82俘获。

特别的优点是,第一过滤器8和第二过滤器9防止大于期望的预定大小的饮料成分颗粒到达流动限制部分,防止流动限制部分变为被这样的颗粒部分地或完全地阻挡。

收集在饮料成分室6中的饮料的背压迫使饮料在压力下通过第一过滤器8、第二过滤器9、环形空间18并且沿通道19向上。饮料然后通过引射器。在这样做时,饮料射流越过空气入口27。结果,当空气被抽吸上来通过空气入口27时,空气以众多小的空气气泡的形式被夹带到饮料流中。从开孔流出的饮料射流在排出管道12的上部部分内湍流式地流动,其中与直立突起71的碰撞帮助修改饮料内的气泡大小。饮料然后沿着排出管道12的离开孔被向下汇集到出口,其中饮料被排出到容器(比如杯子)中,在该容器中,空气气泡形成期望的起泡的外观。

在不脱离本公开的范围的情况下,可以对如上所述的本公开的料盒1做出各种修改。在本描述的以下段落中,将描述可以单独地或者按任何组合地做出的若干个修改和替换,除非上下文另有明确陈述。在下面,将仅详细描述改变。在其他方面,料盒1是如上所述那样的。在以下描述中,相似的编号被用于相似的特征和组成件。

图7至8示出可以与如上所述的本体2一起用来形成料盒1的进一步的实施方案的内部构件103的替换形式。内部构件103类似于上述内部构件3,除了它包括第二流动限制部分并且第二空气入口127设在横向连接凸缘17中。第二流动限制部分和第二空气入口127具有与流动限制部分和空气入口27相同的形式。在每种情况下,引射器的所得的开孔的大小与第一实施方案相比是大小的一半——每个开孔具有0.65mm×0.65mm=0.33mm2的截面积。由此,两个引射器开孔的组合的敞开面积与第一实施方案的单个引射器开孔的敞开面积是相同的。

第二空气入口127与第二流动限制部分是周向对齐的。另外,第二空气入口127和第二流动限制部分围绕环形凸缘17的圆周与空气入口27和第一流动限制部分间隔开。优选地,如图8所示,它们可以被设置为在直径上与空气入口27和流动限制部分10相对。

另一个不同之处在于,第二柱形过滤器壁91直接从安装凸缘50延伸,而不是从横向连接凸缘17延伸。由此,该实施方案中的横向连接凸缘17仅从第二柱形过滤器壁91径向向内延伸。因此,第一柱形过滤器壁81与第二柱形过滤器壁91之间的径向加强肋160高于上述第一实施方案中的径向加强肋。

与通道19一样,第二通道119被提供来提供环形空间18与排出管道12之间的流体连通。第二流动限制部分被布置在第二通道119的下游,以使从环形空间18到排出管道12的两个流动路径被限定,第一流动路径通过现在形成第一通道的通道19以及第一流动限制部分,第二流动路径通过第二通道119以及第二流动限制部分。

因为第二流动限制部分围绕环形凸缘17的圆周与第一流动限制部分间隔开,所以在使用中,从第一流动限制部分和第二流动限制部分出来的饮料射流在排出管道12的上部部分中碰撞,导致饮料的混合和气泡得到改进。在两个引射器在直径上彼此相对的优选布置中,饮料射流基本上迎头相互撞击。第二流动限制部分的并入已经被发现导致在使用中料盒101内的背压减小。

在使用中,收集在饮料成分室6中的饮料的背压迫使饮料在压力下通过如上所述的第一过滤器8和第二过滤器9。饮料流然后划分为两个流量,第一流量通过第一通道19以及第一流动限制部分,第二流动路径通过第二通道119以及第二流动限制部分,作为射流从每个流动限制部分出来进入排出管道12的上端。第一饮料射流从第一流动限制部分出来,并且越过空气入口27。第二饮料射流从第二流动限制部分出来,并且越过第二空气入口127。结果,当空气被抽吸上来通过空气入口27、127时,空气以众多小的空气气泡的形式被夹带到两个饮料流中。这两个射流在被向下汇集到出口之前在排出管道12中碰撞。

图9至11示出可以与上述本体2或下述修改的本体202一起用来形成料盒201的进一步的实施方案的内部构件203的另一种替换形式。

如前,料盒201包括入口室32。然而,入口室32不设有与饮料成分室6直接连通的喷射槽33。相反,入口室32设有相对的槽133,该槽133与环形空隙空间44连通。另外,如图9所示,内壁43设有布置在饮料成分室6的相对侧的一对入口213。该对入口213可以在直径上彼此相对,并且可以为内壁32中的小的槽的形式。

料盒201进一步包括替换形式的内部构件203。内部构件203包括过滤器208、第一流动限制部分、第二流动限制部分以及排出管道12。过滤器208限定从饮料成分室6的离开口。过滤器208执行与上述第一过滤器8相同的功能。在该实施方案中,不存在第二过滤器。第一流动限制部分和第二流动限制部分被布置在过滤器208的下游。

过滤器208包括其中设置有多个过滤开孔的柱形过滤器壁281。柱形过滤器壁281为包括过滤开孔282的管状构件的形式。过滤开孔282优选地被形成为槽,这些槽在柱形过滤器壁281的圆周方向上相对较窄,在柱形过滤器壁281的纵向方向上相对较长。这些槽可以被配置为滤除具有至少0.5mm(优选在0.5-2mm的范围内)的尺寸的饮料成分颗粒。柱形过滤器壁281的槽的临界尺寸(为最小尺寸,例如宽度)可以为0.4至0.6mm,优选为0.5mm,以便捕捉更大的颗粒,但是使得饮料可以在背压不会不需要地大幅增大的情况下流出饮料成分室6。槽可以从柱形过滤器壁281的自由边缘(即,沿)延伸。柱形过滤器壁281中的槽可以长为3.0mm。

内部构件203的排出管道12和柱形管16被布置在柱形过滤器壁281内,并且如前那样通过横向连接凸缘17连接到柱形过滤器壁281。

环形空间218是限定在柱形过滤器壁281的内表面与柱形管16的外表面之间的。环形空间218与排出管道12之间的流体连通是由通道19提供的,如上述实施方案中那样,通道19现在形成第一通道和第二通道119。第一流动限制部分、第二流动限制部分以及排出管道12的布置如对于内部构件103所描述的那样。

柱形过滤器壁281的直径可以小于上述实施方案的第一柱形过滤器壁81的直径。例如,柱形过滤器壁281的直径可以为18.5mm。如前那样,饮料成分室6的最大内径可以为57mm。因此,所得的环形饮料成分室的每侧具有19mm的宽度w以及29mm的高度h。由此,提供使得饮料成分可以被装到料盒1中的空的空间,其中饮料成分的局部盘槽厚度为饮料成分的局部盘槽宽度的大约1.5倍。

料盒201的使用与以上参照包括内部构件103的料盒101描述的料盒的使用是相同的,除了下述不同之处之外。

在热水注入到入口室32中时,水通过相对的槽233进入到环形空隙空间44中,直到水到达所述对入口213为止。水然后被转道以在朝向内部构件203的径向方向上被喷射到饮料成分室6中。水撞击在内部构件203上,然后回弹并且在环形饮料成分室6内设立循环模式。如前那样,热水通过环形饮料成分室6内的作用是使可溶饮料成分溶解。

收集在饮料成分室6中的饮料的背压迫使饮料在压力下通过过滤器208。饮料直接进入到环形空间218中。如内部构件103中那样,饮料流量然后划分为两个流量,第一流量通过第一通道19以及第一流动限制部分,第二流动路径通过第二通道119以及第二流动限制部分。其后,配制是如前所述那样的。

如所指出的,上面所描述的修改和替换可以被单独地或按任何组合(不仅是按上面在所描述的实施方案中明确提及的那些组合)地做出。例如,如下面的实施例中的一些实施例中所使用的,根据本公开的料盒的实施方案可以将图1的本体2(具有喷射槽33)与具有单个柱形过滤器壁281以及单个引射器的内部构件(未示出)组合,柱形过滤器壁281具有过滤开孔282。或者在另一个实施例中,料盒可以将图9的本体202(具有相对的槽133)与具有单个柱形过滤器壁281以及单个引射器的内部构件(未示出)组合,柱形过滤器壁281具有过滤开孔282。

实施例

在以下实施例中,料盒被准备,然后在饮料机中使用~85℃的热水被配制。

在每个测试中,使用饮料成分的相同组合物——是常见的可溶巧克力饮料成分混合物,该混合物包括:

食糖(~45-50%)

可可粉(~5-10%)

全脂乳粉(~5-10%)

脱脂乳粉(~15-25%)

乳清粉(0-15%)

代奶油(0-10%)

以及其余的其他的少量的成分,比如风味料(<1%)

在所有情况下,可溶粉末巧克力饮料成分混合物被以25-33g的范围内的填充重量装入到料盒中。料盒然后被用盖5密封。料盒在以240V运行的T-20/Amia饮料制备机中被配制。在配制期间,“冲泡”阶段和“放气”阶段期间的峰值压力被测量并且被记录。“冲泡”阶段是配制周期的时间段,在该时间段,大量热水被注入到料盒中以与饮料成分混合并且被引导到容器中。“放气”阶段接在“冲泡”阶段之后,涉及通过料盒注入蒸汽(但是一些残留的水也可能存在)以便将液体从料盒尽可能远地逐出到容器中。在饮料配制结束时,递送到容器中的饮品重量以及湿润的料盒的重量被记录。最后,湿润的料盒被放在~103-105℃的烤炉中三个小时或者直到所有的水都已经蒸发为止。以克为单位的干残渣通过对干燥的料盒进行称重来测量,然后杯子里的%固体被计算并且被表达为杯子里的%产率。所有的测试都被重复100次,并且对于每种饮料类型的结果被求取平均值。

结果的总结在下面的表1中被示出,其中:

对于实施例1——如图12所示的料盒的比较实施例被使用,该料盒具有与图9所示的类型相同类型的本体202、内部构件303,内部构件303具有柱形壁381,并且具有单个引射器,柱形壁381具有18.5mm的直径,并且设有大的开孔382(不是过滤开孔)。饮料成分的填充重量为33g。

对于实施例2——如图13所示的料盒被使用,该料盒具有与图9所示的类型相同类型的本体202、与如图10所示的内部构件203类似的内部构件403,因为内部构件403具有直径为18.5mm的单个柱形过滤器壁281,但是只有一个引射器。填充重量为33g。

对于实施例3——如下料盒被使用,该料盒包括如图1所示的本体2、内部构件,该内部构件具有单个柱形滤波器壁以及单个引射器,该柱形滤波器壁具有29mm的直径,并且具有过滤开孔。填充重量为25g。

对于实施例4——如下料盒被使用,该料盒包括如图1所示的本体2以及如图7和8所示的内部构件103,内部构件103具有其中具有过滤开孔的第一柱形过滤器壁81和第二柱形过滤器壁91,第一柱形过滤器壁81具有29mm的直径。填充重量为25g。

对于实施例5——与实施例2相同的料盒被使用,但是填充重量为26g。

在每个实施例中,料盒被用盖密封。

表1

从结果可以看出,不具有根据本公开的第一过滤器8或第二过滤器9、只有单个引射器的形式的单个流动限制部分的实施例1的料盒遭受相对较高的峰值压力——在冲泡阶段期间为1.6巴,在放气阶段期间为2.1巴。虽然不希望被理论束缚,但是据信高峰值压力是由相对不溶的或者在到达流动限制部分之前尚未充分溶解的饮料成分(一种或更多种)的颗粒在引射器的槽的最窄点处(在配置周期的至少一些内)部分或完全堵塞单个流动限制部分引起的。来自料盒的产率也相对较低,为82%。

只有单个过滤器以及单个引射器的形式的单个流动限制部分的实施例2的料盒受益于与实施例1相比峰值压力略微降低——在冲泡期间为1.0巴,在放气阶段期间为1.6巴。然而,来自料囊的产率低,为77%。

相比之下,实施例3至5的料盒受益于峰值压力大幅降低并且结合产率得到改进。更优选地,实施例4的料盒具有低的峰值压力——在冲泡期间为0.6巴,在放气阶段期间为0.9巴,并且结合来自料囊的产率提高到91%。

虽然不希望被理论束缚,但是据信特别是对于实施例3至5的料盒的改进来自于因素组合。具有过滤开孔的过滤器壁的形式的至少一个过滤器的提供据信帮助防止相对不溶的或者尚未充分溶解的饮料成分(一种或更多种)的颗粒在引射器(一个或更多个)的槽的最窄点处部分或完全堵塞流动限制部分(一个或更多个),因为这些颗粒被流动限制部分上游的过滤开孔阻止。另外,将过滤器配置为具有大量形式为槽的单个的过滤开孔的柱形过滤器意味着即使一些过滤开孔被堵塞,其他过滤开孔仍允许饮料向前朝向出口点流动。此外,环形饮料成分室6内的盘旋、循环流可以具有从过滤器壁的表面“洗”掉颗粒的趋势,导致被堵塞的过滤开孔重新敞开。在内部构件具有与本体相比相对较大的直径以使饮料成分的局部盘槽厚度为饮料成分的局部盘槽宽度的1.5至2.2倍的情况下,这个有益效果得到增强。

现在将描述在不脱离本公开的范围的情况下可以对如上所述的本公开的料盒(或其他料盒)中的任何一个做出的各种进一步的修改。在本描述的以下段落中,将描述可以单独地或者按任何组合地做出的若干个修改和替换,除非上下文另有明确陈述。在下面,将仅详细描述改变。在其他方面,料盒1可以是如上所述那样的或者如所附权利要求书中所陈述的那样。在以下描述中,相似的编号被用于相似的特征和组成件。

如图14a和14b所示,每个流动限制部分上游的导管可以被配置为阻止未溶解的或部分溶解的饮料成分沉积。在图14a所示的料盒的版本中可以看出,具有其柱形延伸部分24的居中设置的凸台40的形状和大小的制定可以导致在通道19的在每个流动限制部分10的正上游的上端存在“死区”150。在图14b所示的修改的料盒中,通道19的在流动限制部分10的正上游的部分已经通过延伸居中设置的凸台40以使凸台40的封端与流动限制部分10的槽25的上边缘齐平而变得平滑。这导致在可能遇到颗粒沉积的流动限制部分的上游不存在任何死区、尖角或凹度突变。

如图15至18所示,饮料成分室6可以包括一个或更多个分割部件151,分割部件151的作用是对饮料成分室6内的两个或更多个区6a进行划界,其中每个区含有所述一种或更多种饮料成分。优选地,所述一个或更多个分割部件151从第一过滤器8朝向料盒1的本体2延伸。所述一个或更多个分隔件151可以如图16所示那样是平面的,并且可以在本体内2被径向地定向。在图15和16所示的实施例中,提供了围绕圆周的均布的四个分隔件151。

图17示出替换方案,其中所述一个或更多个分隔件152是弯曲的。这可以帮助使饮料朝向第一过滤器8的汇集作用。

所述一个或更多个分隔件151、152可以从居中设置的第一过滤器8朝向本体2的周围的壁延伸。可替换地,如图18所示,分隔件153可以被提供,分隔件153延伸到与本体的周围的壁接触以便将饮料成分室内的区6a至6d相互完全分离开。每个单独的区6a至6d将包括使得水性介质可以进入该区中的至少一个入口33以及使得饮料可以从该区离开的第一过滤器8的至少一部分。

有利地,将饮料成分室6划分为两个或更多个区6a至6d可以通过使水性介质和饮料成分的混合物集中到关键区域中并且提供可替换的流动模式来产生所述一种或更多种饮料成分的更好溶解。

如图19至21所示,从过滤器(一个或更多个)8、9到流动限制部分(一个或更多个)10的流动路径可以被配置为形状为螺旋形。例如,螺旋形斜坡部件154可以被设置在末端过滤器(在存在第二过滤器9的情况下为第二过滤器9,在仅提供一个过滤器的情况下为第一过滤器8)与柱形管16之间的环形空间18内,其中饮料在流到流动限制部分(一个或更多个)10的路上被迫使流过环形空间18。螺旋形斜坡部件154使饮料沿螺旋形围绕柱形管16,在饮料内创建附加的混合涡流和漩涡。有利地,该流动模式可以帮助使饮料成分的可能已经设法通过过滤器(一个或多个)的小的部分湿润的结块散开。附加的障碍物155(例如肋、拐角等)可以设在螺旋形斜坡部件154上来帮助使结块散开。在图示说明的实施例中,围绕圆周均布地提供了四个螺旋形斜坡部件154,每个螺旋形斜坡部件154转动大约90度。

如图22至24所示,饮料成分室6可以包含多个针状体156。针状体有利地可以作用于断开流动路径与饮料成分室6以促进所述一种或更多种饮料成分的湍流和更好混合。针状体156可以围绕第一过滤器8布置并且与第一过滤器8间隔开。针状体156可以包括细长塑料销。针状体可以延伸饮料成分室6的整个高度。针状体156可以被整体地形成为被接收在本体2内的内部构件3的一部分,内部构件3还包括第一过滤器8。在所示的实施例中,针状体156从安装凸缘50向下延伸。针状体156被布置在围绕第一过滤器8的三个同心环中。相邻针状体156之间的间隔使得针状体156不实现过滤功能,而是作用于使粉状饮料成分的结块散开。

如图25所示,环形饮料成分室6的本体2可以包括多个入口点33,每个入口点33可以是有角度的以使进入的水性介质的流量被停止径向进入,而是成大于45°的角度,优选为90°。如图25所示,角度形成可以通过对每个入口槽33提供L形封盖160以使流量在进入环形饮料成分室之前转动90°来实现。如所示的,本体包括相互间隔90°的四个入口点33。其他数量的入口点可以被提供。

如图26所示,限定饮料成分室6的本体2可以具有作为饮料成分室6的外侧壁的一个或更多个凸耳162。所述一个或更多个凸耳162可以是平滑地、凸状地弯曲的(当从料盒的中心点看时),具有平滑的朝向向内的面163。凸耳162可以设在饮料成分室6的多对入口开孔33之间。有利地,所述一个或更多个凸耳162可以通过以下方式来改进所述一种或更多种饮料成分的溶解,即,首先使进来的水性介质约束于截面较小的流动区域,导致剪力得到改进并且流动速度变高,这些改进溶解。第二,所述一个或更多个凸耳162当被定位在多对入口开孔33之间时,趋向于减小饮料成分室6中的“死区”的量。“死区”意味着饮料成分室6的体积的水性介质和/或饮料的循环流动趋向于不会到达的一个部分或多个部分。例如,就具有成比如说0°、90°、180°和270°的四个均布的径向朝向的入口开孔33的环形饮料成分室6来说,已经发现侧壁在45°、135°、225°和315°的部位趋向于成为“死区”,这些死区趋向于循环流动不会到达。

如图27所示,饮料成分室6可以包括两个或更多个单独的室164、165,每个室保存不同的饮料成分。例如,第一室165可以保存糖或含糖的饮料成分,第二室164可以保存含巧克力的饮料成分。每个单独的室将包括使得水性介质可以进入该室中的至少一个入口33a、33b以及使得饮料可以从该室离开的第一过滤器8的至少一部分。有利地,这样的布置可以被用来针对每种饮料成分定制入口开孔的大小和数量以及过滤开孔的大小和数量。

如图28所示,饮料成分室6可以包括专用的流动调节室168,该室在第一状态下接收进来的水性介质,并且在第二状态下将水性介质排出到饮料成分室的其余部分中。第一状态和第二状态可以包括以下条件中的一个或更多个:第一流动速度和第二流动速度、第一流动方向和第二流动方向以及第一流动组合物和第二流动组合物。例如,流动调节室168可以包括有角度的壁167以将进来的具有相对较低的流动速度、径向流动方向169以及纯水的组合物的第一状态的水性介质调节为具有相对较高的流动速度、切向流动方向166以及与一种或更多种饮料成分混合的水的组合物的流量的第二状态。

如图29所示,饮料成分室6可以包括最初搁置在所述一种或更多种饮料成分的盘槽上的板构件175。在饮料成分室的入口(一个或更多个)33被设置在饮料成分室的底部或者朝向饮料成分室的底部设置的情况下,板构件175的使用获得特定应用。在使用中,随着所述一种或更多种饮料成分远离板构件175的下面渐增地溶解,板构件175(其可以在饮料成分室6内自由地移动)的重量迫使在饮料成分室中更高的未溶解的饮料成分向下进入到进来的水性介质的路径中。板构件175可以包括在使用中使得水性介质和/或饮料可以如箭头177所示那样在板构件的上面和下面循环的开孔176。

如图30所示,饮料成分室6可以包含可旋转混合器叶片组件178。可旋转混合器叶片组件178可以包括一个或更多个轮叶或叶片179,轮叶或叶片179的作用为随着可旋转混合器叶片组件178在饮料成分室6内旋转使粉状饮料成分的结块散开。可旋转混合器叶片组件178的旋转是由水性介质的移动引起的,在这种情况下,可以通过用切向方向分量将水性介质喷射到饮料成分室6中以便在饮料成分室6内产生漩涡流量来增强旋转。

如图31和32所示,饮料成分室6可以包括被定向为在饮料成分室内诱导垂直涡流的一个或更多个挡板。在图31的实施例中,弯曲挡板190被提供作为内部构件3的一部分,并且被接收的进来的水性介质在室的底部被喷射到饮料成分室。弯曲挡板190使流量朝向上以使如箭头191所示的流量的垂直涡流被创建。在图32的实施例中,挡板193设在饮料成分室6的基底处、入口33的附近,这使进来的流体最初朝向上以创建如箭头194所示的垂直涡流。

本公开已经在上面通过举例的方式被描述为具有本体2、202以及内部构件3、103、203,这些本体和内部构件被形成为单独的组成件,这些组成件在料盒装配期间被结合。可替换地,本体2、202以及内部构件3、103、203可以被形成为单个组成件。

本公开已经在上面通过举例的方式被描述为体现在除了其他部分之外由外部构件2和内部构件3形成的料盒中。具体地说,流动限制部分已经被描述为被本体2、202和内部构件3、103、203的各部分划界。然而,应理解的是,本公开也适用于形成在单个组成件中的、而不是通过两个组成件的接合而形成的开孔。

所述一种或更多种饮料成分可以是粉末、浓缩液体或凝胶。所描述的料盒适合于形成凝结或结块的或者包括易于保持不被水性介质稀释的颗粒的任何产品。例如,饮料成分可以是浓缩巧克力、风味增强糖浆、维生素补充剂或含有不溶可可颗粒的巧克力粉混合物,这些饮料成分的大小典型地为0.5至2mm。

料盒1、101、201可以是刚性的、半刚性的或柔性的。本体2可以从高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯或这些材料中的两种或更多种材料的层压件被形成为单个一体件。本体2、202可以是不透明的、透明的或半透明的。本体2、202和/或内部构件3、103、203可以由可生物降解的聚合物形成。

上述本体2、202是大体圆形或盘形的。可替换地,本体2、202可以是适合于插入到应需饮料机中的另一种形式,例如,本体2、202可以是截头圆锥形的或杯形的。

料盒1、101、201可以被刚性的或半刚性的盖、而不是柔性层压件封闭。

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