用于在液體中混合粉末的設備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在液體中混合粉末的設備。該設備具有用于保存粉末(27)的腔體(7)，與腔體(7)連通的通道(6)，以及流體致動器(3)，其用于在通道(6)中引起振蕩氣體流。因此，由于在通道(6)中的氣體流振蕩，當氣體在一方向流動時干燥的粉末(27)從腔體被吸入到通道中，并且當氣體在相反的方向流動時粉末從通道朝向液體通過合成噴射被排出。本申請還涉及一種在液體中混合粉末的方法。
【專利說明】用于在液體中混合粉末的設備和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于在液體中混合粉末的設備。本發(fā)明還涉及一種在液體中混合 粉末的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 多個應用需要在液體中混合粉末顆粒。這樣的應用包括添加嬰兒配方奶粉到水 中，或添加奶精到熱飲料中，例如咖啡。
[0003] 在液體中混合粉末一般是通過使用諸如劇烈攪動、振動和/或搖動之類的機械攪 拌含有液體和粉末兩者的容器來實現(xiàn)。然而，它難以有效地在液體中混合粉末，并有與這樣 做相關(guān)的多個已知問題。在第一個實例中，粉末不傾向于在液體中均勻地溶解且因此在混 合物中形成決狀物。其次，已知的是粉末浮在液體的表面上。此外，已知粉末會黏附在諸如 攪動元件之類的機械攪拌器上。
[0004] US2008/102178公開了一種用于重組消費粉末與液體以提供諸如牛奶之類的液體 食品的方法和設備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于在液體中混合粉末的設備以及一種在液 體中混合粉末的方法，其基本上減輕或克服以上提到的問題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于在液體中混合粉末的設備，其包括用于保存粉末的腔 體，與腔體連通的通道，以及流體致動器，其用于在通道中引起振蕩空氣流，以使得當氣體 在一個方向上流動時粉末從腔體被吸入到通道中，并且當氣體在相反的方向上流動時粉末 從通道朝向液體通過合成噴射被排出。
[0007] 便利的是，該通道進一步包括出口噴嘴，粉末通過該出口噴嘴從通道通過合成噴 射被排出。
[0008] 有利地，該腔體沿通道被設置。
[0009] 在一個實施例中，該腔體沿通道被設置在流體致動器與出口噴嘴之間。
[0010] 該腔體被設置在鄰近出口噴嘴處。
[0011] 該設備可以被配置為持有液體的容器，在該容器中粉末將被混合。
[0012] 便利的是，該通道限定了縱向軸線，并且通路的縱向軸線被配置為朝著由設備持 有的容器中接收到的液體的表面以一角度延伸。
[0013] 在一個實施例中，該腔體能夠從通道移除。
[0014] 該腔體形成一次性封囊的一部分。
[0015] 有利地，該流體致動器包括振蕩的表面。
[0016] 該通道可以被配置成具有縱橫比，使得粉末從腔體被帶到氣體流中并且粉末從通 道通過由流體致動器形成于通道中的氣體脈沖朝向液體被排出。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種家用器具，其包括用于在液體中混合粉末 的設備。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于在液體中混合嬰兒配方奶粉的設備， 其包括一種用于在液體中混合粉末的設備。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種混合的飲料分配器，其包括一種用于在液 體中混合粉末的設備。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種在液體中混合粉末的方法，其包括在腔體 中設置粉末，該腔體與通道連通，以及引起振蕩空氣在通道中流動，以使得當氣體在一個方 向上流動時粉末從腔體被吸入到通道中，并且當氣體在相反的方向上流動時粉末通過合成 噴射被從通道朝向液體推動。
[0021] 參考以下描述的實施例，本發(fā)明的這些和其它方面將顯而易見并被闡明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 本發(fā)明的實施例現(xiàn)將參照附圖僅以示例的方式進行描述，其中：
[0023] 圖1示出了用于在液體中混合粉末的設備的圖解截面圖；
[0024] 圖2示出了具有被帶入氣流中的粉末的用于在液體中混合粉末的設備的圖解截 面圖；
[0025] 圖3示出了具有從噴嘴朝向液體噴射的粉末的用于在液體中混合粉末的設備的 圖解截面圖；以及
[0026] 圖4示出了用于在液體中混合粉末的設備的圖解截面圖，其示出了從噴嘴噴出的 粉末正在被注入到容器的液體中。

【具體實施方式】
[0027] 參照圖1到4,示出了一種用于混合液體與粉末的設備。該設備包括被設置在外殼 (未示出）的主體1以及被設置在主體1中的封囊（capsule) 2。
[0028] 主體1具有作用在致動室4的流體致動器3、出口噴嘴5、以及將致動室4與出口 噴嘴5連通的氣體通道6。封囊2形成沿氣體通道6被設置在致動室4與出口噴嘴5之間 的粉末腔體7。粉末腔體7被配置為接收將與液體混合的干燥粉末。
[0029] 流體致動器3包括驅(qū)動元件8,諸如電磁驅(qū)動器、壓電驅(qū)動器或機械驅(qū)動器，例如 活塞，以及致動元件9,諸如膜或隔膜。
[0030] 驅(qū)動元件8被設置在致動室4中，并且驅(qū)動元件8作用在致動元件9上以促使致 動元件9在致動室4中振蕩并在致動室4中作用于諸如空氣的氣體上。
[0031] 孔10被形成在致動室4的壁12中以流體連通致動室4與氣體通道6。氣體通道 6是從驅(qū)動室4延伸到形成氣體通道6的出口的出口噴嘴5的導管。出口噴嘴5限定了通 向周圍大氣的孔口（orifice) 14,該孔口 14被設置在氣體通道6相對致動室4的遠端。
[0032] 粉末腔體7沿氣體通道6被設置致動室4和出口噴嘴5之間。粉末腔體7被設置 為鄰近出口噴嘴5,并且將氣體通道6分離為第一段15和第二段16。第一段15在致動室4 的孔10與在腔體的遠端18處的粉末腔體7中的第一開口 17之間延伸，并且第二段16在 腔體的前端20處的第二開口 19與出口噴嘴5之間延伸。氣體通道6的第一和第二段15、 16都沿著相同的縱向軸線對準，并且在粉末腔體7中的第一和第二開口 17、19彼此相對。
[0033] 粉末腔體7在第一和第二開口 17、19的下方延伸并形成粉末容納空間，在其中未 使用的干燥粉末在操作設備之前放入。在可替換的布置中，粉末腔體被設置在第一和第二 開口 17、19的一例。
[0034] 在本實施例中，粉末腔體7形成可移除的封囊2的一部分。封囊2可從設備的主 體1中移除因而粉末腔體7可以從氣體通道6的第一與第二段15、16之間移除。將理解的 是當粉末腔體7被設置在主體1中時粉末腔體7沿著氣體通道6而形成并因此與氣體通道 6的第一和第二段15、16 -起形成氣流路徑的一部分。雖然在本實施例中粉末腔體7是可 替換的，但將理解的是在可替代實施例中粉末腔體7與氣體通道6被一體地形成，并且該設 備不包括可移動的封囊。在本實施例中粉末腔體7是封閉的，并且僅與氣體通道6的第一 和第二部分15、16連通。然而，在可替代實施例中粉末腔體7在上端具有排氣口，其將粉末 腔體7與設備之外連通。
[0035] 參照圖4,示出了用于接收液體的容器25,在其中從孔口 14被噴出的粉末27要被 混合。氣體通路6的縱向軸線以一角度延伸到在其中粉末要被混合的容器中接收的液體的 表面28的平面。因此，從孔口 14噴出的粉末27導向容器中的液體，如將在以下將明顯。容 器25被設置在容器支撐件上（未示出）以定位相對于出口噴嘴5的容器25的開口端。
[0036] 氣體通道6的縱向軸線與在其中粉末要被混合的容器中接收的液體的表面28的 平面的角度是在10度到45度的范圍中，以使得如果角度過于陡的話粉末不會從通道落下， 以及如果角度過于淺的話氣體的噴射不會反射離開水面?？卓?14與水的表面之間的距離 優(yōu)選地小于25mm。
[0037] 在本實施例中，氣體通道的橫截面是圓形的，盡管也可設想可替代的截面布置方 式。將理解的是，由于交替流動形成的氣體噴射取決于孔口 14的幾何形狀。參考R. Holman、 Υ· Utturkar、R. Mittal、Β· L. Smith、及 L. Cattafesta ;合成噴射的形成準則（Formation criterion for synthetic jets) ;AIAA 期刊，vol. 43 (10)，第 2110-2116 頁，2005 年，合成 噴射形成的準則造成了對斯特勞哈爾數(shù)（Strouhal number) Sr的限制，并且該限制取決于 孔口的幾何形狀：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于在液體中混合粉末的設備，包括： 用于保存粉末（27)的腔體（7)， 與所述腔體⑵連通的通道（6)，以及 流體致動器（3)，其用于在所述通道中引起振蕩氣體流，使得當所述氣體在一個方向上 流動時粉末從所述腔體被吸入到所述通道中，并且當所述氣體以相反的方向流動時所述粉 末通過合成噴射被從所述通道朝向液體排出，其中所述通道（6)進一步包括出口噴嘴（5)， 所述粉末通過合成噴射通過所述出口噴嘴（5)從所述通道被排出，并且其中所述腔體（7) 沿所述通道（6)被設置在所述流體致動器（3)與所述出口噴嘴（5)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述腔體（7)被設置為鄰近于所述出口噴嘴（5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其被配置為持有液體的容器（25)，在所述容器（25)中 粉末將被混合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設備，其中所述通道（6)限定縱向軸線，并且所述通道的所述 縱向軸線被配置為朝著由所述設備持有的容器（25)中接收的液體的表面以一角度延伸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述腔體（7)能夠從所述通道移除。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設備，其中所述腔體（7)形成一次性封囊（2)的一部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述流體致動器（3)包括振蕩表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述通道（6)被配置成具有縱橫比，使得粉末從所 述腔體（7)被帶到氣體流中，并且粉末通過由所述流體致動器（3)形成于所述通道中的氣 體脈沖而從所述通道朝向液體被排出。
9. 一種家用器具，包括根據(jù)權(quán)利要求1的用于在液體中混合粉末的設備。
10. -種用于在液體中混合嬰兒配方奶粉的設備，包括根據(jù)權(quán)利要求1的用于在液體 中混合粉末的設備。
11. 一種混合飲料分配器，包括根據(jù)權(quán)利要求1的用于在液體中混合粉末的設備。
12. -種用于在液體中混合粉末的方法，包括在腔體（7)中設置粉末，所述腔體（7)與 通道（6)連通，以及在所述通道中引起振蕩氣體流，以使得當所述氣體在一個方向上流動 時粉末從所述腔體被吸入到所述通道中，并且當所述氣體以相反的方向流動時所述粉末通 過合成噴射被從所述通道朝向液體推動。
【文檔編號】A47J31/40GK104093342SQ201280063769
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】J·F·休杰威爾, A·G·辛尼瑪 申請人:皇家飛利浦有限公司