具有膨脹室的液體輸送箱的制作方法
【專利摘要】在液體輸送完成后采用將空氣引入加熱器箱和/或膨脹室的飲料形成方法和系統(tǒng)。膨脹室可設(shè)置在加熱器箱頂部，并提供從空氣入口到箱出口的曲折流動(dòng)路徑。
【專利說(shuō)明】具有膨脹室的液體輸送箱

【背景技術(shù)】
[0001]1.發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種飲料形成系統(tǒng)，諸如使用液體來(lái)形成咖啡飲料的咖啡泡制器。
[0003]2.相關(guān)技術(shù)
[0004]眾所周知使用諸如水的液體來(lái)形成飲料的飲料形成系統(tǒng)。例如，美國(guó)專利申請(qǐng)公開2008/0134902公開了一種飲料形成系統(tǒng)，其加熱儲(chǔ)存器內(nèi)的水并將加熱的水氣動(dòng)輸送到泡制室以形成咖啡飲品或其它飲料。美國(guó)專利7，398，726公開了另一種飲料形成系統(tǒng)，其將加熱的水從分配箱通過來(lái)自計(jì)量箱的水的氣動(dòng)力輸送到泡制室。美國(guó)專利申請(qǐng)公開 2009/0120299 和 2008/0092746 以及美國(guó)專利 3，511，166,3, 958，502,4, 602，145 和4，263, 498公開了其它系統(tǒng)類型，其中加熱器箱或熱交換器內(nèi)的水通過將未加熱的水引入加熱器箱/熱交換器而被迫流出加熱器箱并流到飲料形成位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的某些方面涉及輔助防止例如由于加熱期間加熱器箱內(nèi)液體的膨脹使得水或其它液體從加熱器箱不希望地排出的布置。該問題可用這樣的系統(tǒng)來(lái)解決，該系統(tǒng)通過將額外的水引入加熱器箱從而強(qiáng)制加熱的水到達(dá)泡制室或其它部分而從加熱器箱輸送水，從而形成飲料。例如，在某些系統(tǒng)中，加熱器箱可能裝滿熱水，使得最熱的水位于加熱器箱的頂部附近。為了從加熱器箱輸送熱水，可在位于加熱器箱底部附近的入口處引入冷水。將冷水添加到加熱器箱可置換加熱器箱內(nèi)的熱水，使熱水例如在加熱器箱頂部附近的出口處排出加熱器箱。該類系統(tǒng)會(huì)非常高效，并在例如可密切控制輸送到加熱器箱的冷水量的情況下輸送精確量的水。
[0006]但，這些系統(tǒng)會(huì)由于熱膨脹而易于不希望地從加熱器箱輸送水。該不希望的輸送會(huì)表現(xiàn)為在完成飲料形成后將水從泡制室或系統(tǒng)的飲料/液體出口滴出水。例如，當(dāng)制造飲料時(shí)，可將冷水引入加熱器箱，強(qiáng)制加熱水排出加熱器箱并行進(jìn)到泡制室或其它位置以形成飲料。一旦停止冷水到加熱器箱的輸送，諸如當(dāng)已輸送足夠的水以形成所需量的飲料時(shí)，加熱的水從加熱器箱到泡制室或其它出口的流動(dòng)也會(huì)停止，表示飲料生產(chǎn)結(jié)束。使用者可取出具有成品飲料的杯子或其它容器，并使系統(tǒng)稍后形成另一種飲料。一旦完成飲料的形成，加熱器箱會(huì)首先容納至少某些相對(duì)冷、未加熱的水，且該系統(tǒng)可運(yùn)行以將水加熱來(lái)準(zhǔn)備形成另一飲料。但，水的加熱會(huì)引起水膨脹，且如果加熱器箱具有固定容積，則該膨脹可使水從加熱器箱出口輸送到泡制室或其它出口。于是，即使沒有飲料形成，在水加熱期間水也可能從泡制室出口不理想地滴出。該不理想的液體排放可能導(dǎo)致例如液體排出的承滴盤或其它位置處的臟亂。
[0007]諸如美國(guó)專利申請(qǐng)公開2008/0134902中的系統(tǒng)往往不會(huì)經(jīng)受不想要的液體排放，例如由于加熱水或其它液體的儲(chǔ)存器在飲料形成完成之后通出和/或基本上排空。類似地，像美國(guó)專利7，398，726中的系統(tǒng)可能不會(huì)經(jīng)受不想要的液體排放，因?yàn)榭諝舛且后w輸送到加熱器箱以迫使加熱水流到泡制室或其它出口。這可基本上排空從加熱器箱到泡制室的管道，并提供加熱器箱內(nèi)的氣體體積。于是，當(dāng)水在分配箱內(nèi)被加熱時(shí)，水的膨脹可被加熱器箱內(nèi)的氣體容積容納和/或被從箱出口到泡制室的排空管道容納。因此，這些系統(tǒng)往往沒有關(guān)于加熱膨脹所引起的水的不希望排放的問題。
[0008]在本發(fā)明的一方面，一種飲料形成系統(tǒng)通過將液體引入加熱器箱而將加熱液體從用于從系統(tǒng)排放的加熱器箱輸送以例如形成飲料，該系統(tǒng)可操作以在液體輸送完成后將空氣引入加熱器箱以將加熱器箱頂部和加熱器箱頂部引出的管道的液體排空到泡制室或其它出口。盡管像美國(guó)專利7，398，726中的系統(tǒng)將空氣引入加熱器箱以從加熱器箱輸送加熱水,但這種系統(tǒng)不通過將液體引入加熱器箱而從加熱器箱輸送加熱液體。此外,在根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，加熱器箱的出口可以在加熱器箱的最頂部。因此，通過從加熱器箱頂部排空液體，可使從加熱器箱的不希望的液體排放更有效。
[0009]在本發(fā)明的另一方面，飲料形成系統(tǒng)可包括布置成提供用于形成飲料的液體的液體源、布置成容納飲料介質(zhì)以與液體混合而形成飲料的飲料介質(zhì)、以及布置成加熱加熱器箱內(nèi)液體的加熱器箱。加熱器箱可具有頂部、底部、從液體源接收液體的液體入口、頂部處將加熱的液體提供到泡制室以形成飲料的出口、以及加熱器箱頂部提供從空氣入口到出口的曲折流動(dòng)路徑的膨脹室。曲折流動(dòng)路徑可布置成將加熱器箱頂部的液體排空并在加熱器箱內(nèi)提供有助于防止水由于熱膨脹從加熱器箱不希望排出的容積。膨脹室可位于加熱器箱內(nèi)，至少部分地位于加熱器箱內(nèi)，或在加熱器箱外。
[0010]在一實(shí)施例中，膨脹室流動(dòng)路徑的空氣入口端可布置成低于流動(dòng)路徑在加熱器箱出口處的出口端。該布置可允許膨脹室提供加熱器箱內(nèi)良好受控的氣體容積和/或在膨脹室的空氣吹掃期間有助于將液體從膨脹室排出到加熱器箱出口。例如，通過使空氣入口端定位在出口端下方，空氣會(huì)往往從空氣入口端流向出口端。當(dāng)空氣從空氣入口端流到出口端并置換流動(dòng)路徑內(nèi)的任何液體時(shí)，該流動(dòng)可有助于至少部分地排空流體路徑。此外,加熱器箱內(nèi)的任何液體往往在空氣入口端而不是在出口端進(jìn)入膨脹室，例如因?yàn)橐后w往往比膨脹室內(nèi)的空氣重。于是，液體的任何體積膨脹會(huì)往往首先在空氣入口端處進(jìn)入膨脹室，并隨后隨著任何進(jìn)一步膨脹沿流動(dòng)路徑流向出口端。即，液體在到達(dá)加熱器箱出口之前往往首先填充(或至少部分或基本上填充)膨脹室。通過提供具有所需統(tǒng)計(jì)的膨脹室流動(dòng)路徑，可抵制由于熱膨脹液體從加熱器箱不希望的排出。
[0011]盡管膨脹室的曲折流動(dòng)路徑可布置成各種形狀，諸如方形、矩形、卵形、Z形或其它形狀，但在一實(shí)施例中，膨脹室的流動(dòng)路徑可具有螺旋形狀。例如，加熱器箱可呈圓柱形，且膨脹室可布置在加熱器箱頂部。膨脹室的空氣入口端可布置在加熱器箱的圓柱形側(cè)壁附近，且出口端(和加熱器箱的出口)可布置在加熱器箱的中心縱向軸線附近。流動(dòng)路徑可遵循從空氣入口端到出口的螺旋形，并可從空氣入口端向出口端沿任何何時(shí)的弧形長(zhǎng)度延伸，諸如沿著90度或更大的弧延伸，例如720度或更大的弧延伸。流動(dòng)路徑可形成為封閉通道，僅在空氣入口和出口端有開口，或者可形成其它方式，諸如通過從加熱器箱頂部向下延伸的壁構(gòu)件形成的敞開通道。在一實(shí)施例中，形成膨脹室的壁或其它構(gòu)件可模制或以其它方式形成為加熱器箱的蓋子或帽的一部分。蓋子或帽可包含其它構(gòu)件，諸如用于測(cè)量加熱器箱內(nèi)液位的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電探針、允許加壓空氣進(jìn)入加熱器箱內(nèi)的空氣入口、一個(gè)或多個(gè)傳感器(例如用于探測(cè)溫度或其它特征)等待。
[0012]在某些實(shí)施例中，空氣泵可布置成將空氣引入空氣入口以流過所述膨脹室并流到出口。因此，空氣泵可在液體從加熱器箱的輸送完成(例如冷的、未加熱水到加熱器箱的引入停止)后運(yùn)行，并可用于不僅至少部分地從膨脹室移出液體，而且有助于從從加熱器箱出口通向泡制室或其它飲料出口的管道移出液體。因此，空氣泵和膨脹室可布置成使得引入空氣入口的空氣至少部分地排空加熱器箱頂部的液體。此外，某些飲料形成系統(tǒng)可使用筒來(lái)容納用于形成飲料的飲料介質(zhì)，飲料通過將加熱液體與筒內(nèi)的飲料介質(zhì)混合而形成。通過空氣泵引入加熱器箱的空氣還可有助于將飲料從筒排出，例如以有助于在飲料形成完成后減少飲料從筒的滴落。
[0013]液體可用各種不同方式引入加熱器箱，且在一實(shí)施例中，到加熱器箱的液體入口可位于加熱器箱底部附近，例如加熱器箱底壁內(nèi)或底部附近的側(cè)壁內(nèi)。注意，例如由從加熱器箱頂部延伸到底部的管形成使得引入管的液體在加熱器箱底部排出管的入口形成位于加熱器箱底部附近的入口。
[0014]飲料形成系統(tǒng)可包括以任何何時(shí)方式布置的液體源以將液體輸送到加熱器箱。例如，液體源可包括流體聯(lián)接到泵入口的儲(chǔ)存箱，該泵具有流體聯(lián)接到加熱器箱的液體入口的流體出口。因此，泵可用于將水從儲(chǔ)存箱移動(dòng)到加熱器箱以使得液體在加熱器箱出口處排出。在一實(shí)施例中，泵是正排量泵，諸如注射器或隔膜泵，其可控制以向加熱器箱輸送已知量的液體。例如，隔膜泵可布置成使得每次輸送形成輸送已知量的液體，例如5ml的水。于是，通過使泵運(yùn)行所需循環(huán)次數(shù)，可將已知量的水或其它液體輸送到加熱器箱，并因此從加熱器箱輸送到泡制室或其它出口。
[0015]在某些實(shí)施例中，泡制室可布置成容納飲料筒，該飲料筒容納飲料介質(zhì)，且加熱器箱的出口可流體聯(lián)接到泡制室的入口以將液體引入到飲料筒而形成飲料。例如，泡制室的入口可包括諸如中空針的刺穿件，該刺穿件布置成刺穿筒的一部分以形成液體輸送所通過的開口。用于將液體引入飲料介質(zhì)的其它布置也是可能的，諸如使飲料介質(zhì)容納在泡制室內(nèi)，如某些滴漏咖啡泡制系統(tǒng)那樣。因此，本發(fā)明的各方面不一定限于基于筒的飲料形成系統(tǒng)，而是可用于任何何時(shí)的系統(tǒng)類型，包括僅分配加熱水的系統(tǒng)。
[0016]在本發(fā)明的另一方面，一種形成飲料的方法包括:加熱加熱器箱內(nèi)的液體；經(jīng)由液體入口向加熱器箱提供液體；經(jīng)由加熱器箱頂部的出口將液體從加熱器箱輸送到飲料介質(zhì)以形成飲料；以及在液體到加熱器箱的輸送停止之后將空氣引入加熱器箱頂部膨脹室的蜿蜒流動(dòng)路徑以將液體從膨脹室的至少一部分排出。如上文討論的，從膨脹室的至少一部分排出液體可有助于減少或消除液體由于例如熱膨脹或諸如基于辛普森流動(dòng)的其它機(jī)理從加熱器箱不希望的排出。
[0017]盡管空氣可以各種方式引入膨脹室，但空氣可在位于流動(dòng)路徑出口端下方的流動(dòng)路徑的空氣入口端處引入膨脹室。因此，在空氣入口處引入空氣可使空氣從空氣入口流動(dòng)通過曲折流動(dòng)路徑并到達(dá)出口。流動(dòng)路徑可具有各種曲折或諸如螺旋形的其它形狀中的任一種。本文討論的其它特征可包含在形成飲料的方法中，包括關(guān)于液體源系統(tǒng)的特征、刺穿飲料筒以將液體引入筒等。
[0018]本發(fā)明的這些和其它方面將會(huì)從以下說(shuō)明書和權(quán)利要求書中顯現(xiàn)出來(lái)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]參照附圖描述本發(fā)明的各方面，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的構(gòu)件，且附圖中:
[0020]圖1是所示實(shí)施例中筒保持件處于打開位置的飲料形成系統(tǒng)的立體圖；
[0021]圖2是所示實(shí)施例中飲料形成系統(tǒng)的各部件的示意圖；
[0022]圖3示出所示實(shí)施例中加熱器箱和膨脹室的立體圖；
[0023]圖4是所示實(shí)施例中膨脹室的側(cè)視圖；
[0024]圖5是圖4所示膨脹室的仰視圖；
[0025]圖6是圖4的膨脹室的側(cè)剖視圖；以及
[0026]圖7是圖4的膨脹室的仰視立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]應(yīng)當(dāng)理解為在此參照某些說(shuō)明性實(shí)施例和附圖來(lái)描述本發(fā)明的各方面。本文中描述的說(shuō)明性實(shí)施例不一定要示出本發(fā)明的所有方面，而是用于描述幾個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例。因此，并不能以說(shuō)明性實(shí)施例狹隘地解釋本發(fā)明的各方面。此外，應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明的各方面可單獨(dú)使用或以任何適當(dāng)?shù)慕M合與本發(fā)明的其它方面使用。
[0028]圖1示出飲料形成系統(tǒng)100的立體圖。盡管可使用飲料形成系統(tǒng)100來(lái)形成諸如茶、咖啡、其它沖劑型飲料、由液體或粉末濃縮物形成的飲料、湯、果汁或干料或其它制成的其它飲料之類的任何適當(dāng)?shù)娘嬃?，但在該說(shuō)明性實(shí)施例中，系統(tǒng)100設(shè)置成形成咖啡或茶飲料。如本領(lǐng)域中所已知的那樣，可對(duì)系統(tǒng)100提供飲料筒I，且飲料筒用于形成放入使用者的杯子或其它適當(dāng)容器2內(nèi)的飲料。筒I可人工或自動(dòng)放置在包括飲料形成系統(tǒng)100的筒保持件3與蓋4的筒接納部?jī)?nèi)。例如，保持件3可以是或包括可放置筒I的圓形、杯形或其它適當(dāng)形狀的開口 3a。在該實(shí)施例中，筒保持件3包括布置成接納筒I的開口 3a。筒I放入筒保持件3時(shí)，可手動(dòng)(例如向下)移動(dòng)手柄5，從而將筒保持件3移動(dòng)到關(guān)閉位置，在該位置，保持件3接納在殼體6的空腔61內(nèi)。在關(guān)閉位置，蓋4至少部分地覆蓋開口 3a，例如至少部分地將筒I封圍在使用該筒形成飲料的空間內(nèi)。例如，筒I由筒保持件3保持在關(guān)閉位置時(shí)，可將水或其它液體提供給筒I (例如通過將液體注入筒內(nèi)部)以形成排出筒I的飲料并提供到杯子2或其它容器。當(dāng)然，本發(fā)明的各方面可用于任何適當(dāng)布置的系統(tǒng)100，包括點(diǎn)滴式咖啡泡制機(jī)、碳酸飲料機(jī)、以及從箱輸送水的其它系統(tǒng)。
[0029]圖2示出在一說(shuō)明性實(shí)施例中，可包括在飲料形成設(shè)備100中的各部件的示意性框圖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，飲料形成設(shè)備100可以以各種不同方式構(gòu)造，且因此，本發(fā)明的各方面不應(yīng)狹義地解釋為僅涉及一種類型的飲料形成設(shè)備。水或其它液體可由液體源(在該實(shí)施例中包括儲(chǔ)存箱110)、將儲(chǔ)存箱110流體連接到泵112 (諸如離心泵、活塞泵、螺線管泵。隔膜泵等)的入口的供給管道111、以及在泵112的出口與加熱器箱118的液體入口之間流體連接的泵管道115而提供到泡制室49內(nèi)的筒I或其它飲料出口。該實(shí)施例包括其它選配特征，諸如可防止泵管道115內(nèi)從箱體118到泵112回流的止回閥114或其它流動(dòng)控制件(諸如電控制閥)、可包括必要時(shí)允許泵管道115內(nèi)的虹吸被中斷的可控制閥或固定孔口的泵管道通氣口 116、可用于允許泵112通過對(duì)泵112通氣而允許液體從儲(chǔ)存箱110流到泵或其它裝置而被裝填的裝填管道113。
[0030]可通過控制器130控制設(shè)備100的水泵112和其它部件的運(yùn)行，控制器130例如可包括連同適當(dāng)軟件或其它運(yùn)行指令的編程處理器和/或其它數(shù)據(jù)處理裝置、一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器(包括可存儲(chǔ)軟件和/或其它操作指令的非瞬態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì))、溫度和液位傳感器、壓力傳感器、輸入/輸出界面、通信總線或其它鏈路、顯示器、開關(guān)、繼電器、觸發(fā)三極管或進(jìn)行所要求輸入/輸出或其它功能所必需的各部件。加熱器箱118可通過任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)被提供以所需量的液體，諸如運(yùn)行泵112預(yù)定時(shí)間、探測(cè)穿過泵導(dǎo)管115的流率或液體量(例如在流量控制器114處)、運(yùn)行泵112所需循環(huán)次數(shù)(諸如泵布置成每次循環(huán)輸送已知量液體的情況下)或使用任何其它可行技術(shù)。在加熱器箱118的初始操作或填充時(shí)，當(dāng)壓力傳感器(未示出)探測(cè)到指示水達(dá)到加熱器箱118頂部的壓力上升時(shí)、當(dāng)導(dǎo)電探針探測(cè)到箱體上部?jī)?nèi)存在液體時(shí)、當(dāng)選配傳感器探測(cè)到箱體管道119內(nèi)存在液體時(shí)、以及其它情況下控制器130可探測(cè)到加熱器箱118完全填充?；蛘?，通過運(yùn)行泵112已知的的時(shí)間或循環(huán)次數(shù)來(lái)填充箱體118，控制器130可不探測(cè)到箱體118是否填充，且僅假設(shè)一旦第一次填充操作完成箱體118就填充好。
[0031]可通過加熱件123來(lái)對(duì)箱體118內(nèi)的水進(jìn)行加熱，加熱件123的運(yùn)行可以使用來(lái)自溫度傳感器或其它適當(dāng)輸入裝置的輸入通過控制器130進(jìn)行控制。可通過加熱器箱管道119將加熱器箱118內(nèi)的水分配到泡制室49或其它飲料形成位置或出口。可通過泵112運(yùn)行以強(qiáng)制其它未加熱液體進(jìn)入加熱器箱118而使液體從加熱器箱118排出，由此使水移出加熱器箱118并移入泡制室49?？墒褂昧髁總鞲衅骰蚱渌m當(dāng)裝置來(lái)確定輸送到箱體118的液體的量，且因此確定輸送到泡制室的液體的量。或者，泵112可以是活塞型、隔膜型或其它泵，使得可從泵112輸送已知量的液體到加熱器箱118，因此使得同樣已知的量被輸送到泡制室49。因此，可通過運(yùn)行泵112以將特定量的液體輸送到加熱器箱118(例如隔膜泵可每個(gè)泵行程輸送5ml)而將特定量的液體輸送到泡制室49，因此，通過運(yùn)行泵20個(gè)泵循環(huán)就可將10ml的液體輸送到加熱器箱118?？梢栽谌魏芜m當(dāng)壓力下將液體引入筒I內(nèi)，例如l-2psi或更高的壓力。盡管在該實(shí)施例中，箱管道119示出為在加熱器箱118的出口處簡(jiǎn)單地連接到加熱器箱118的頂部而完全沒有延伸到加熱器箱內(nèi)，但管道119也可以其它合適的方式布置。加熱器箱118的出口可布置在箱體118的最頂部，或在其它實(shí)施例中以其它方式布置在加熱器箱118的頂部但在加熱器箱118的最頂部下方。箱管道119可包括止回閥119a或其它流量控制器例如以輔助防止箱管道119內(nèi)從泡制室49到加熱器箱118的回流。
[0032]泡制室49可包括任何飲料形成成分，諸如咖啡粉、茶、調(diào)味飲用混合物或其它飲料介質(zhì)，以上物質(zhì)例如可容納或不容納在筒I內(nèi)?；蛘撸葜剖?9可僅用作熱水的出口，例如在飲料介質(zhì)容納在使用者杯子2中的情況下。一旦通過泵112到加熱器箱118的液體輸送完成，則運(yùn)行空氣泵121以強(qiáng)制空氣進(jìn)入加熱器箱118頂部?jī)?nèi)和/或進(jìn)入管道119內(nèi)以至少某種程度對(duì)加熱器箱118的頂部、管道119和/或筒I清除液體。如下文更詳細(xì)描述的，與加熱器箱118關(guān)聯(lián)的膨脹室117可從空氣泵121接收空氣并在加熱器箱118頂部提供無(wú)液體體積，以例如輔助液體不希望地從加熱器箱118排出。閥122可用于控制進(jìn)出加熱器箱118的空氣流量。
[0033]盡管在該所示實(shí)施例中，布置成向飲料出口(泡制室49處)提供液體的液體供給系統(tǒng)可包括泵112、儲(chǔ)存箱110和其它部件，但這些部件并不是必需的和/或可包括其它部件。與液體源一起可包括例如，止回閥114、流量計(jì)、通氣閥116(例如以輔助虹吸的形成)等?；蛘?，可使用提供液體的其它機(jī)構(gòu)，諸如通過液體的重力流動(dòng)、空氣壓力強(qiáng)制的流動(dòng)、或?qū)⒁后w從儲(chǔ)存箱110移動(dòng)的其它動(dòng)力、來(lái)自管道或其它“市政”水源的液體流動(dòng)以及其它。
[0034]對(duì)于采用筒I的那些系統(tǒng)，一旦筒在關(guān)閉位置位于泡制室49內(nèi)，則飲料形成系統(tǒng)100可使用筒I來(lái)形成飲料。例如，與蓋4或系統(tǒng)100的其它部分關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)入口針46可刺穿筒I (例如筒的蓋子)從而將熱水或其它液體注入筒I。注入的液體可通過與筒I內(nèi)的飲料介質(zhì)混合而形成所需飲料或飲料前體。蓋4或系統(tǒng)100的其它部分還可包括一個(gè)或多個(gè)出口針45或其它構(gòu)件以在出口側(cè)刺穿或刺破筒I以允許形成的飲料排出筒I。也可能有其它入口 /出口刺穿結(jié)構(gòu)，諸如多個(gè)針、噴頭、非中空針、圓錐、棱錐、刀、刀片等。在其它結(jié)構(gòu)中，飲料機(jī)器可包括形成開口的刺穿構(gòu)件(諸如長(zhǎng)釘)，且此后第二入口構(gòu)件(諸如管)可穿過形成的孔以將液體引入容器內(nèi)(或引導(dǎo)液體流出容器)。在其它實(shí)施例中，蓋或筒的其它部分可刺穿或以其它方式有效地打開以通過在蓋外部引入壓力而進(jìn)行流動(dòng)。例如，水入口可壓入并密封到蓋，在該位置從外部引入水壓。水壓可使得蓋刺穿或以其它方式打開以允許流進(jìn)入筒10內(nèi)。在其它布置中，筒蓋可包括在暴露于適當(dāng)壓力和/或在與水入口管或其它結(jié)構(gòu)匹配時(shí)打開的閥、管道或其它結(jié)構(gòu)。與入口刺穿結(jié)構(gòu)一樣，該出口刺穿結(jié)構(gòu)也可以任何適當(dāng)形式變化。因此，出口刺穿構(gòu)件45可包括一個(gè)或多個(gè)中空或?qū)嵭尼槨⒌?、刀片、管等?；蛘?，筒I可包括當(dāng)將液體引入筒內(nèi)時(shí)打開以允許飲料排除但否則保持關(guān)閉的閥、隔膜或其它構(gòu)件(例如保護(hù)飲料介質(zhì)免受諸如氧氣、濕氣或其它的外部條件的影響)。在該情況下，盡管可以使用，但不一定需要有用于形成出口開口的刺穿構(gòu)件，例如以允許閥或其它構(gòu)件打開。此外，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，刺穿構(gòu)件45保持在位以在飲料排出形成在筒內(nèi)的開口時(shí)接收飲料。但是，在其它實(shí)施例中，刺穿構(gòu)件45可在形成開口之后抽出，允許飲料排除開口并被接納而刺穿構(gòu)件45不伸入筒I內(nèi)。但也可能有用于飲料出口的其它布置，例如筒可具有允許飲料排出筒I的可滲透部分。此外，不要求入口和/或出口刺穿筒以向筒提供液體或從筒接收飲料。而是，使用任何合適的端口或其它特征可進(jìn)行與筒的連通。
[0035]圖3示出所示實(shí)施例中加熱器箱118和膨脹室117的俯視立體圖。圖4示出與加熱器箱118的下部分開的加熱器箱118的頂部(例如蓋子或帽)的側(cè)視圖。盡管在該實(shí)施例中，加熱器箱118形成為兩部分，例如其頂部處的蓋子或帽通過凸緣連接件結(jié)合到加熱器箱118的下部，加熱器箱118可形成為任何適當(dāng)方式，諸如一件或者三個(gè)或多個(gè)部分。圖5-7示出圖4所示帽部分的仰視、剖視和俯視立體圖。該實(shí)施例中的膨脹室117包括從與空氣入口 118b連通的空氣入口端11延伸到與加熱器箱118的出口 118a連通的出口端12的流動(dòng)路徑。在該實(shí)施例中，流動(dòng)路徑具有螺旋形式的蜿蜒形狀，但諸如z形路徑、圓形路徑、矩形路徑等的其它布置也是可能的。膨脹室117的流動(dòng)路徑在該實(shí)施例中由從加熱器箱118的頂壁向下延伸的壁構(gòu)件13形成。如圖6中可以看到的，壁構(gòu)件13和加熱器箱118的頂壁布置成流動(dòng)路徑的空氣入口端11位于出口端12下方。這樣，如果流動(dòng)路徑填充有液體，在空氣入口端11處引入的空氣會(huì)往往沿流動(dòng)路徑朝向出口端12流動(dòng)，隨著空氣的流動(dòng)置換流動(dòng)路徑內(nèi)的液體。如果空氣在入口端11處(例如經(jīng)由空氣入口 118b)連續(xù)引入，流動(dòng)路徑可至少部分地填充有空氣，例如以提供可接納膨脹液體體積的空間而無(wú)需將液體從加熱器箱118的出口排出。此外，當(dāng)膨脹室117填充有空氣，且加熱器箱118具有引入加熱器箱118的附加液體時(shí)，液體會(huì)往往在空氣入口端11處進(jìn)入膨脹室117，并沿著流動(dòng)路徑朝向出口 118a流動(dòng)。隨著液體流入流動(dòng)路徑，膨脹室117內(nèi)的空氣可受控地被置換(例如強(qiáng)制排出箱出口 118a)，使得液體直到所有或基本上所有空氣從加熱器箱118移出才在出口 118a處排出加熱器箱。
[0036]應(yīng)理解，可能有除了由伸出的壁構(gòu)件13形成之外的用于膨脹室117的其它布置。例如，膨脹室117可由從箱出口 118a延伸的管狀件(例如具有圓形、矩形、卵形或其它橫截面)形成。管狀件可形狀做成提供蜿蜒流動(dòng)路徑，例如螺旋、矩形、圓形或其它形狀的形式。管狀件的空氣入口端11可布置成既與空氣入口 118b連通使得空氣泵121或其它部件可將空氣提供到管狀件的流動(dòng)路徑內(nèi)又與加熱器箱118連通以從加熱器箱118接收液體。例如，管狀件在空氣入口端11處可具有“Y”接頭，“Y”的一部分與空氣入口 118b連通，而“Y”的另一部分與加熱器箱118內(nèi)部連通。也可能有用于膨脹室117的其它構(gòu)造，包括膨脹室117的一部分定位在加熱器箱118外部的布置。例如，螺旋形管狀件可布置在加熱器箱118的頂壁上從而以與圖4-7相同的方式作用。流動(dòng)路徑的出口端12可在加熱器箱118外的位置流體地聯(lián)接到出口 118a。
[0037]除了提供膨脹液體量可進(jìn)入的容積之外，膨脹室117可使得能夠有用于飲料形成系統(tǒng)的其它特征。例如，系統(tǒng)100可操作以在液體輸送到加熱器箱118(且因此輸送到泡制室49)的同時(shí)以時(shí)間間隔間歇地將空氣引入膨脹室117。這可允許空氣間歇地輸送到泡制室49，泡制室49如本領(lǐng)域已知的可用于引起泡沫產(chǎn)生或以其它方式將空氣引入所生產(chǎn)的飲料。即，空氣條可在膨脹室的空氣入口端11引入而液體從加熱器箱118輸送。這些空氣條可沿著膨脹室的流動(dòng)路徑行進(jìn)，直到達(dá)到箱出口 118a為止，此時(shí)空氣條將排出加熱器箱118。膨脹室117的構(gòu)造可允許受控量的加熱條以所需間隔引入來(lái)自加熱器箱的液體流動(dòng)，從而對(duì)飲料生產(chǎn)具有所需影響。
[0038]盡管本發(fā)明的各方面可用于任何合適的筒，或完全沒有筒，但某些筒可包括增強(qiáng)飲料形成系統(tǒng)100的操作的特征。如本領(lǐng)域所已知的那樣，筒I可采用諸如袋、袋網(wǎng)、囊、容器或其它的通常已知的任何適當(dāng)形式。例如，筒I可包括不可滲透的外部罩，在外部罩內(nèi)容納有飲料介質(zhì)，諸如烘烤和研磨的咖啡或其它物質(zhì)。筒I還可包括過濾器，從而液體和飲料介質(zhì)相互作用形成的飲料在分配到容器2之前通過過濾器。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解的那樣，袋網(wǎng)形式(例如，具有封入飲料介質(zhì)的、可滲透過濾紙的相對(duì)層)的筒可使用筒I的外部來(lái)過濾形成的飲料。在該實(shí)例中筒I可用在飲料機(jī)器中以形成任何適當(dāng)?shù)娘嬃?，諸如茶、咖啡或其它沖泡型飲料、由液體或粉末濃縮物形成的飲料等。因此，筒I可包含任何適當(dāng)?shù)娘嬃辖橘|(zhì)，例如咖啡粉、茶葉、干涼茶、粉末飲料濃縮物、干水果萃取物或粉、粉末或液體濃縮肉湯或其它湯、粉末或液體藥材(諸如粉狀維生素、藥物或其它醫(yī)藥品、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等)和/或其它飲料形成材料(諸如奶粉或其它奶油、甜料、增稠劑、調(diào)味品等)。在一說(shuō)明性實(shí)施例中，筒I包含飲料介質(zhì)，并構(gòu)造成用于形成咖啡和/或茶飲料的機(jī)器，但本發(fā)明的各方面并不限于該方面。
[0039]本文使用的“飲料”是指當(dāng)液體與飲料介質(zhì)相互作用時(shí)形成的用于飲用的液體物質(zhì)。因此，飲料是指準(zhǔn)備消費(fèi)的液體，例如分配到杯子內(nèi)并準(zhǔn)備飲用，以及在消費(fèi)之前經(jīng)受其它過程或處理，諸如過濾或添加調(diào)味料、奶油、甜料、其它飲料等的液體。
[0040]已經(jīng)描述了本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)方面，但應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于進(jìn)行各種改變、更改和改進(jìn)。這些改變、更改和改進(jìn)也意味著本公開的一部分，并意味著在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因而，前述說(shuō)明書和附圖僅是示例性的。
【權(quán)利要求】
1.一種飲料形成系統(tǒng)，包括: 液體源，所述液體源布置成提供用于形成飲料的液體； 泡制室，所述泡制室布置成容納飲料介質(zhì)以與所述液體混合來(lái)形成飲料； 加熱器箱，所述加熱器箱布置成加熱所述加熱器箱內(nèi)的液體，所述加熱器箱具有頂部、底部、從所述液體源接收液體的液體入口、在頂部以向所述泡制室提供加熱液體來(lái)形成飲料的出口；以及 膨脹室，所述膨脹室位于所述加熱器箱的頂部并提供從空氣入口端到箱出口處所述膨脹室的出口端的蜿蜒流動(dòng)路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣入口端定位在所述出口端下方。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹室的所述流動(dòng)路徑具有螺旋形。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:空氣泵，所述空氣泵布置成將空氣引入所述空氣入口端以流過所述膨脹室并流到所述箱出口。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣泵和所述膨脹室布置成使得引入所述空氣入口端的空氣至少部分地排空所述加熱器箱頂部的液體。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流動(dòng)路徑包括蜿蜒形狀，所述蜿蜒形狀布置成使得引入所述空氣入口端的空氣沿著所述蜿蜒形狀行進(jìn)到所述出口端。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹室布置成使得提供到所述空氣入口端的空氣進(jìn)入所述膨脹室以在所述加熱器箱的頂部提供氣體容積以輔助防止液體由于加熱期間的液體膨脹而從所述加熱器箱排出液體。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體入口位于所述加熱器箱底部附近。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體源包括流體聯(lián)接到泵入口的儲(chǔ)存箱，所述泵具有流體聯(lián)接到所述加熱器箱的所述液體入口的流體出口。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵是可控制以將已知量的液體輸送到所述加熱器箱的正排量泵。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泡制室布置成容納飲料筒，所述飲料筒容納所述飲料介質(zhì)，且所述加熱器箱的所述出口流體聯(lián)接到所述泡制室的入口以將液體輸送到所述飲料筒而形成飲料。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泡制室的所述入口包括刺穿件，所述刺穿件布置成刺穿所述筒的一部分以形成液體輸送所通過的開口。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:筒，所述筒具有布置成由所述刺穿件刺穿的蓋子。
14.一種形成飲料的方法，包括: 經(jīng)由液體入口向加熱器箱提供液體； 加熱所述加熱器箱內(nèi)的液體； 經(jīng)由所述加熱器箱頂部的出口將液體從所述加熱器箱輸送到飲料介質(zhì)以形成飲料；以及 在液體到所述加熱器箱的輸送停止之后將空氣引入所述加熱器箱頂部膨脹室的蜿蜒流動(dòng)路徑以將液體從所述膨脹室的至少一部分排出。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，引入空氣的所述步驟包括在所述膨脹室的空氣入口端處弓I入空氣，所述空氣入口端定位在所述膨脹室的出口端下方。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，引入空氣的步驟包括在空氣入口端處引入空氣，所述空氣從所述空氣入口端流動(dòng)通過所述蜿蜒流動(dòng)路徑并流到出口端。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述膨脹室的所述流動(dòng)路徑具有螺旋形。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，引入空氣的步驟包括運(yùn)行空氣泵，所述空氣泵布置成將空氣引入空氣入口以流動(dòng)通過所述膨脹室的所述蜿蜒流動(dòng)路徑并到達(dá)所述出口。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，引入空氣的步驟包括將空氣引入空氣入口以從所述加熱器箱頂部至少部分地排出液體。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，引入空氣的步驟包括在所述加熱器箱的頂部提供一定氣體量以輔助防止由于加熱期間液體的膨脹而使液體從所述加熱器箱排出。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述液體入口位于所述加熱器箱底部附近。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，提供液體的步驟包括將液體從儲(chǔ)存箱輸送到泵的入口，并將液體從所述泵的出口輸送到所述加熱器箱的所述液體入口。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述泵是可控制以將已知量的液體輸送到所述加熱器箱的正排量泵。
24.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，輸送液體的步驟包括將液體輸送到泡制室的入口，所述泡制室的入口布置成將液體輸送到容納所述飲料介質(zhì)的飲料筒以形成飲料。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟:用所述泡制室的所述入口的一部分刺穿所述飲料筒以形成液體輸送到所述飲料筒所穿過的開口。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述飲料筒的蓋子被刺穿以形成所述開□。
【文檔編號(hào)】A47J31/32GK104271011SQ201380018891
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月9日
【發(fā)明者】T·科米內(nèi)利, J·E·謝帕得, T·維特拉 申請(qǐng)人:庫(kù)里格綠山股份有限公司