CN106163347A - 饮料冲泡器以及冲泡饮料的相关方法 - Google Patents

饮料冲泡器以及冲泡饮料的相关方法 Download PDF

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CN106163347A CN201580019648.6A CN201580019648A CN106163347A CN 106163347 A CN106163347 A CN 106163347A CN 201580019648 A CN201580019648 A CN 201580019648A CN 106163347 A CN106163347 A CN 106163347A
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Abstract

在本文中公开了一种冲泡系统，包括旋转或转动入口喷嘴，用于在咖啡盒内混合热水和咖啡。所述入口喷嘴可以包括一个或多个流动端口，所述流动端口通过选择的角度、位置以及压力将热水注入咖啡盒的内腔内，以产生热水和饮料介质的期望的流体化混合物。这种入口喷嘴可以适合用于商用咖啡冲泡器内，并且可以通过耦接至控制器调节的变阻器的外部指示器表盘使用户调节冲泡的咖啡量，所述变阻器通过读取来自泵、流量计或应变仪的读数来控制进入冲泡器头部的流体流量。

Description

饮料冲泡器以及冲泡饮料的相关方法
背景技术
本发明总体上涉及改进饮料冲泡器和冲泡饮料的相关方法，例如，由单杯式盒或类似的基于容器的咖啡盒进行冲泡。更具体而言，本发明涉及这样的饮料冲泡器，该饮料冲泡器包括入口喷嘴，其在冲泡周期内在基于容器的饮料盒(例如，包含研磨咖啡的盒)内旋转或转动，以在里面产生饮料介质和热水的流体化混合物，并且涉及与该饮料冲泡器相关的冲泡饮料的方法。
某些类型的饮料形成装置(例如，咖啡冲泡器)使用包含饮料介质(例如，研磨咖啡)的盒，来形成饮料。在这种类型的咖啡冲泡器中，水由冲泡器加热并且在冲泡器头部被引入盒内。在盒内将咖啡注入水中，并且从盒中移去所形成的饮料，以供食用。这种类型的咖啡冲泡器使用刺穿盒的顶部的固定式入口针并且将相对恒定的热水流注入盒内。该热水流可以在研磨咖啡上成槽(channel)或者穿过里面的研磨咖啡，并且不完全地提取出(extract)一些研磨物(grounds)，同时过提取出(over-extract)其他研磨物，从而产生可以具有苦味并且可以具有不期望的余味的冲泡饮料。喝咖啡的人通常试图通过添加物(例如，糖或奶油)来掩盖这种不期望的苦味。
因此，在本领域中明显需要进一步改进冲泡系统，具体而言，需要在饮料盒(例如，单杯式盒)内转动、旋转或者竖直振荡入口喷嘴，其中，转动或旋转入口喷嘴进一步能够产生使在其内的饮料介质基本上湿润并且流体化的热水流或喷雾，以产生冲泡的饮料(例如，一杯不苦的咖啡)。这种改进还优选地包括这样的系统和过程，即，其用于将水从存储器中抽吸到加热器中，通过使用流量控制表或泵来实时确定抽吸的水量，并且基于来自耦接至金属线控制器(例如，变阻器)的外部表盘的用户输入调节抽吸的水的总量，以冲泡期望计量的饮料量。本发明满足这些需要并且提供进一步相关优点。
发明内容
在本文中公开的一种冲泡系统包括：水导管系统，流体耦接至加热的水源；以及冲泡器头部，与所述水导管系统流体连通并且被配置成选择性接收和保持某量的饮料介质，该饮料介质在冲泡周期内由通过所述水导管系统传送的加热的水所冲泡。可旋转的入口喷嘴优选地与冲泡器头部流动耦接并且可放在其内，以在冲泡周期内选择性接收加热的水并且通过至少一个流动端口将加热的水可旋转地注入某量的饮料介质内，以在冲泡器头部内产生热水和饮料介质的流体化混合物。在一个实施方式中，在冲泡周期之前或期间，所述可旋转入口喷嘴可以至少部分浸入某量的饮料介质内。
在一个实施方式中，所述可旋转入口喷嘴可以包括固定的外轴和可旋转的中心轴，其中，所述可旋转的中心轴终止在旋转平台，用于将热水分配到被至少部分浸入的某量的饮料介质内。更具体而言，所述旋转平台可以包括一组液压驱动的叶片。在另一个实施方式中，所述流动端口可以包括正切的流动端口、钝角定向的流动端口或者锐角定向的流动端口，以改变离开入口喷嘴的热水流。可替换地，所述流动端口可以包括螺旋通道、彼此交错的多个流动端口、或其长度是所述可旋转入口喷嘴的长度的至少一半的竖直流动端口。所述流动端口可以被配置成射出热水的紊流或层状流出物。而且，所述可旋转入口喷嘴可以包括凹形空心前部，用于在周围的饮料介质上选择性反射性分配热水。
饮料冲泡系统可以进一步包括：速度控制器，用于改变所述可旋转入口喷嘴的旋转速度；以及螺线管，用于通过小于360度的间隔来回枢转所述可旋转入口喷嘴。优选地，所述冲泡器头部包括容器，其尺寸和形状适合于选择性接收和保持单杯式冲泡盒，其中，所述可旋转入口喷嘴可以选择性刺穿单杯式冲泡盒的顶盖，以在冲泡周期内将热水和/或流旋转地注入至在其内的饮料介质。此外，冲泡系统可以包括查看室，允许视觉检查操作所述可旋转入口喷嘴的马达的旋转运动。使用用于照亮所述查看室的至少一个背光式LED可以增强查看。
在另一个实施方式中，所述可旋转入口喷嘴可以在饮料介质之上的或者至少部分浸入某量的饮料介质内的部署位置与从某量的饮料介质内收回的收回位置之间围绕铰接件枢转。例如，在处于缩回位置中时，冲泡篮可以选择性滑入冲泡器头部内并且从冲泡器头部中滑出，而不与所述可旋转入口喷嘴干扰。在这方面，控制器可以在部署位置与收回位置之间自动枢转所述可旋转入口喷嘴，以允许冲泡篮的所述滑动运动。优选地，所述可旋转入口喷嘴在竖直的部署位置与水平的缩回位置之间枢转。可替换地，所述可旋转入口喷嘴可以围绕铰接件手动枢转。在该实施方式中，直立的冲泡篮壁部可以在一个方向接触并且枢转所述可旋转入口喷嘴，以允许移除冲泡篮，然后，直立的冲泡篮壁部可以在第二相反的方向接触并且枢转入口喷嘴，以允许将冲泡篮重新插入冲泡器头部内。该实施方式对于商用咖啡冲泡器可以是特别理想的。
而且，在本文中公开的饮料冲泡器头部可以包括下部支撑构件和上盖，其中，所述下部支撑构件或所述上盖中的至少一个相对于另一个可移动，以将所述饮料冲泡器头部选择性放在打开位置与关闭位置之间。磁体或金属棒中的一个设置在所述下部支撑构件内，并且磁体或金属棒中的另一个设置在所述上盖内，磁体和金属棒均分别放在所述下部支撑构件和所述上盖内，以彼此基本上对准并且配合，以在冲泡周期内将所述饮料冲泡器头部锁定在关闭位置中。为此，所述下部支撑构件和所述上盖配合形成蛤壳室，用于在处于关闭位置中时选择性保持单杯式盒。
在一个替换的实施方式中，一系列线圈可以缠绕在金属棒周围并且耦接至电源，从而形成具有可逆极性的电磁体。所述电磁体的第一极性可以是与所述磁体相同的极性，从而排斥所述下部支撑构件远离所述上盖并且进入打开位置。所述电磁体的第二极性可以包括与所述磁体相反的极性，从而补充磁体与金属棒之间的自然吸引力，以进一步吸引所述下部支撑构件与所述上盖接合，从而在冲泡周期内在关闭位置中增强冲泡器头部的锁定接合。用户可以按压外部可接近的按钮，用于改变所述电磁体的极性(例如，用于打开冲泡器头部的目的)。为此，反馈控制器可以确定所述饮料冲泡器头部是处于关闭位置还是处于打开位置并且将其通知给用户。
在另一个实施方式中，饮料冲泡器可以包括用户可选择的冲泡容量。在此处，冲泡器可以包括外部可接近的冲泡容量选择器以及用于显示所选的冲泡容量的外部可查看的指示器。金属线控制器(例如，变阻器)可以响应于所述冲泡容量选择器的所选运动，并且优选地电气耦接至流量控制器。流量控制器可以在冲泡周期内控制在量上与所述外部可查看的指示器所显示的量同量的期望量的液体的移动。在一个实施方式中，所述流量控制器优选地包括泵，其在冲泡周期内将水从水存储器中移动到冲泡器头部。流量监控器可以在冲泡周期内监控流速，并且包括流量控制计或泵。用户可以通过表盘或数字显示器操作外部可接近的冲泡容量选择器。
在本文中公开的实施方式的另一个方面，一种饮料盒可以包括杯形容器，杯形容器总体包括出口针可刺穿的底面、入口针可刺穿的盖体以及在底面和盖体之间延伸的侧壁。过滤器设置在所述容器内并且将所述容器分成包含某一量的饮料介质的第一室和用于在不刺穿所述过滤器的情况下容纳所述出口针的第二室。水重定向件放在所述容器的内部并且与所述入口针基本上对准。水重定向件优选地包括这样的形状和尺寸，即，其适合于将水分配到所述容器的内部，以在冲泡周期内产生水和饮料介质的流体化混合物。在这方面，所述重定向件可以热冲压到所述容器的底面，并且包括向上打开的弧形形状或可旋转轴。所述可旋转轴可以包括液压驱动的叶片，以在盒内部促进水的分配。
而且，在其他实施方式中，在本文中公开的改进的冲泡系统可以包括旋转或转动入口喷嘴，其包括在其内的一个或多个流动端口，用于在咖啡盒(例如，单杯式咖啡盒)的内部产生咖啡和热水的流体化混合物。在一个实施方式中，入口喷嘴用于刺穿咖啡盒的顶部，并且一旦冲泡周期开始，与其耦接的马达就通过预定的速率(按照每分钟转数或RPM测量)使入口喷嘴旋转360度，同时使入口喷嘴浸入在盒内的咖啡研磨物内。可替换地，入口喷嘴可以耦接至螺线管，该螺线管将喷嘴旋转选择的度数(例如，300度)并且在相反的方向旋转入口喷嘴。入口喷嘴可以在冲泡周期的持续时间继续该来回运动，以实现热水和咖啡的期望的充分混合。在另一个可替换的实施方式中，入口喷嘴可以在冲泡周期内通过预定的速率或可变速率竖直振荡。在该实施方式中，入口喷嘴优选地包括多个锯齿，以相对于光滑的外表面更好地搅动饮料介质(例如，咖啡)。
在入口喷嘴的前部处可以包括各种流动端口，这些端口的结构和操作可改变，以在盒内充分产生热水和饮料介质(例如，咖啡、热巧克力、茶、柠檬水等)的流体化混合物。例如，在一个实施方式中，通过中心轴进入入口喷嘴的热水可以通过喷嘴头部的成角度的部分反射或者反弹，以通过各种角度在前部附近通过一个或多个流动端口分配出。在另一个实施方式中，入口喷嘴的前部可以包括平坦或刚性平台，该平台将进入的水流重新引入周围的饮料介质中。在该实施方式中，平台可以是固定的或者围绕中心轴旋转，以在其内形成流体化。而且，加压的流入液体可以与耦接至中心轴的一个或多个叶片或风扇接触，以促成以与中心轴由马达或螺线管驱动类似的方式围绕中心轴进行液压转动或旋转运动。在该实施方式中，中心轴由加压的水液压驱动。
此外，入口喷嘴还可以沿着其长度包括一个或多个流动端口，这些端口具有同样被设计成在盒内生成热水和饮料介质的流体化混合物的结构和定向。在这方面，入口喷嘴可以包括一个或多个流动端口，这些端口总体与流入的水的流动正切、通过锐角从入口喷嘴分配、或者通过钝角从入口喷嘴分配。在可替换的实施方式中，流动端口可以包括一个或多个细长的通道或一个或多个螺旋形通道，其在入口喷嘴的至少部分长度上旋转，以在盒内基本上并且充分地混合热水和饮料介质。
在本文中公开的饮料冲泡器实施方式的另一方面，冲泡器盖体可以包括永磁体，其被设计成与设置在蛤壳型冲泡器头部的下部支撑构件中的金属或钢棒耦接。在此处，由于其对金属或其他磁性材料具有磁性吸引力，所以永磁体将冲泡器头部保持在关闭位置中。然而，磁性吸引力不应太强而使得用户不能出于插入或去除咖啡盒的目的来打开冲泡器头部。在这方面，饮料冲泡器可以进一步包括控制器，其耦接至用于给缠绕在金属棒的外部周围的一系列线圈提供电流的电源，以感应出磁场而有效地产生电磁体。控制器可以根据电流的方向配置金属棒的极性。在一个实施方式中，在静止位置中，控制器可以不给金属棒提供电流，使得磁体通过未感应的磁性吸引力将冲泡器头部保持在关闭位置。打开冲泡器头部可以包括按压外部可接近的按钮，该按钮给控制器提供用户努力打开冲泡器头部的反馈。在此处，控制器操作电源，将电流传输给金属板，以将其感应成具有与永磁体匹配的极性的电磁体。这促使磁体和电磁体彼此排斥，使得盖体移动到打开位置内。同样，控制器可以操作电源，在冲泡周期内颠倒电流，因此，排斥力变成吸引力，以在磁体与电磁体之间增强吸引力，从而确保冲泡器头部在冲泡周期内保持关闭。
此外，在本文中公开的入口喷嘴可以与商用咖啡冲泡系统兼容。在该实施方式中，入口喷嘴可以在入口喷嘴放在冲泡篮内的选择量的研磨咖啡内或之上的部署位置与入口喷嘴从冲泡篮内定位在外面的未部署位置之间围绕销或铰接件旋转或枢转，以允许插入和去除。在部署位置中时，入口喷嘴可以在冲泡篮内产生咖啡和热水的流体化混合物，如在本文中所述。优选地，这通过从旋转或竖直振荡的入口喷嘴中注入旋转或转动的水来实现，因此，离开的水与咖啡研磨物充分混合，以在冲泡篮内产生热水和咖啡的流体化混合物。在一个实施方式中，入口喷嘴本身可以在咖啡研磨物之上转动或旋转或者至少部分浸入咖啡研磨物内。可替换地，在另一个实施方式中，入口喷嘴可以是固定的，并且包括中心旋转轴，使在该旋转轴一端的一个或多个叶片或风扇旋转或转动，以生成热水和咖啡的流体化混合物。在冲泡周期结束时，入口喷嘴从冲泡篮内自动旋转或枢转出，因此，制备人员可以快速并且容易去除冲泡篮，丢掉咖啡研磨物和过滤器，插入新鲜的过滤器和新鲜的咖啡研磨物，并且将冲泡篮重新插入冲泡室内，用于另一个冲泡周期。马达可以在部署位置与收回位置之间自动枢转或旋转入口喷嘴，或者入口喷嘴可以与冲泡篮的插入和/或去除机械地连接。可替换地，在去除或插入冲泡篮时，冲泡篮的直立侧壁可以接触并且在部署与未部署位置之间手动移动入口喷嘴。
在另一方面，在本文中公开的饮料冲泡器可以允许用户选择要冲泡的饮料的量以及单杯式或多杯式饮料盒。在该实施方式中，饮料冲泡器可以包括外部可接近的冲泡容量选择器(例如，外部可接近的表盘或触摸屏界面)，其具有指示器，用于选择期望的杯子容量。冲泡容量选择器(例如，金属线控制器，例如，变阻器)的运动优选地与在冲泡器内操作液体的流动的控制器连通。在这方面，控制器可以使用水泵或流量控制计来调节或计量从水源中抽吸到加热器中的液体量，用于冲泡周期的准备，或者在冲泡周期内将液体传送给冲泡器头部。在一个实施方式中，泵可以通过特定的速率处理通过导管系统的流体。在此处，控制器监控泵活动的持续时间，以确定抽吸到加热器中的流体的量。一旦达到用户通过冲泡容量选择器设置的冲泡饮料的量，则控制器就关闭泵。通过类似的方式，泵的处理可以由流量控制计调节或监控，该流量控制计给控制器提供关于抽吸到加热器中的水量的反馈。再次，一旦流量控制计提供了特定量的水已从水源中抽吸到加热器中的反馈，则控制器就停止泵。
在结合通过实例说明本发明的原理的附图进行时，通过以下更详细的描述，本发明的其他特征和优点显而易见。
附图说明
附图示出了本发明。在这些附图中；
图1是在本文中公开的包含改进的饮料冲泡器以及相关方法的一个实施方式的透视图；
图2是图1的饮料冲泡器的替换的透视图，示出了在打开位置中的冲泡器头部的盖体；
图3是冲泡器头部的透视图，进一步示出了钳口锁定机构；
图4是与图3类似的替换的透视图，进一步示出了钳口锁定机构的钳口夹通道和释放按钮；
图5是与图3和图4类似的替换视图，进一步示出了钳口锁定机构的钳口夹和扭力弹簧；
图6是围绕图2中的圆圈6截取的冲泡器头部的放大前视图，进一步示出了入口喷嘴的转动或旋转运动；
图7是围绕图2中的线7-7截取的冲泡器头部的剖视图，进一步示出了通过冲泡器头部、入口喷嘴以及多个流动端口进入基于容器的饮料盒的内腔的内部热水流动路径；
图8是冲泡器头部的顶视图，示出了用于旋转入口喷嘴的马达以及耦接至冲泡器头部的热水入口导管；
图9是围绕图6中的线9-9截取的入口喷嘴的剖视图，示出了偏离入口喷嘴的前部(nose)重新引导热水的入口流的实施方式；
图10是入口喷嘴的替换的剖视图，示出了旋转和喷射入口水流的轴驱动的平台；
图11是入口喷嘴的另一替换的剖视图，示出了响应于通过入口喷嘴的加压的液体流而围绕轴旋转或转动的液压驱动的风扇或叶片；
图12是与图9类似的入口喷嘴的剖视图，示出了一组水平流动端口，用于产生热水的正切流或喷雾；
图13是与图9和图12类似的入口喷嘴的剖视图，示出了一组朝下或者锐角流动端口，用于产生热水的向下投射的流或喷雾；
图14是与图9和图12-13类似的入口喷嘴的剖视图，示出了一组朝上或者钝角流动端口，用于产生热水的向上投射的流或喷雾；
图15是与图9和图12-14类似的入口喷嘴的剖视图，示出了一对水平流动端口、一对锐角流动端口以及一对钝角流动端口，用于同时产生热水的正切、向下以及向上的流或喷雾，以注入冲泡盒的内腔内；
图16是与图9和图12-15类似的入口喷嘴的替换的剖视图，示出了一对细长通道，用于产生离开入口喷嘴的热水的紊流或层状分配壁部；
图17是与图9和图12-16类似的入口喷嘴的另一替换的剖视图，示出了替换的螺旋通道，用于将热水注入咖啡盒内；
图18是具有设置在盖体内的基于磁性的锁定机构的冲泡器头部的部分示意性剖视图；
图19是示出替换的实施方式的示意图，其中，在本文中公开的转动或旋转入口喷嘴适合用于商用咖啡冲泡器内，并且在部署位置中示出；
图20是与图19类似的示意图，进一步示出了枢转到未接合的位置中的入口喷嘴，其中，冲泡篮可以插入冲泡室内或者从冲泡室去除，而不会产生干扰；
图21是与图19和20类似的示意图，进一步示出了通过与直立的冲泡篮壁部接触从在图19示出的部署位置手动枢转入口喷嘴，以允许从冲泡室中手动去除冲泡篮；
图22是与图21类似的示意图，进一步示出了通过与直立的冲泡篮壁部接触从在图19示出的部署位置手动枢转入口喷嘴，以允许将冲泡篮手动插入冲泡室内；
图23是示出咖啡冲泡系统的示意图，该系统具有允许用户根据所公开的实施方式选择要冲泡的特定量的饮料的外部可接近表盘以及用于响应于该表盘调节冲泡的饮料的量的控制器；
图24是冲泡器头部盖体的顶部平面图，示出了具有照亮在其内的马达运动的多个背光式LED的透明马达室；
图25是在入口喷嘴不旋转或转动的实施方式中包含用于将进入的水流分配到内腔内的重定向的饮料盒的剖视图；
图26a是在非接合位置中的围绕图1中的线26-26截取的冲泡器头部的剖视图，进一步示出了锁定螺线管相对于钳口夹的相对定位；
图26b是与图26a类似的剖视图，进一步示出了在钳口夹和外部可接近按钮之后从锁定螺线管中部分部署可延伸轴；
图26c是与图26a和26b类似的剖视图，进一步示出了在钳口夹和外部可接近按钮之后完全部署可延伸轴，以在关闭位置锁定冲泡器头部；
图27是与图7类似的冲泡器头部的剖视图，示出了竖直振荡的入口喷嘴的替换的实施方式；以及
图28是与图9和图12-17类似的剖视图，示出了沿着其外围具有锯齿的替换的入口喷嘴。
具体实施方式
如在图中为了说明的目的所示，用于改进的饮料冲泡器的本公开在图1-2和图8中总体上表示为参考数字10。通常，在本文中公开的改进的饮料冲泡器10被设计成供基于容器的饮料盒使用，例如，单杯式咖啡盒，例如，由位于佛蒙特州05676沃特伯里33号咖啡馆(33Coffee Lane,Waterbury,Vermont 05676)的绿山咖啡烘焙机有限公司(GreenMountain Coffee Roasters,Inc.)制造的Keurig 通常，如图1所示，饮料冲泡器10可以包括总体上直立的外壳12，其具有在底部延伸出并且总体上放在向外延伸的冲泡器头部16之下的基底或压板14。在压板14与冲泡器头部16之间的竖直距离应充分容纳能够保持至少6盎司饮料并且可能保持10盎司或更多饮料的咖啡杯等。外壳12进一步包括：后部外壳18，在一侧具有重力供给的水存储器20；以及外部壳体22，容纳或保护冲泡器10的内部部件，包括例如在水存储器20与冲泡器头部16之间的导管系统。在饮料冲泡器10的外壳12内的这种特征还优选地总体上包括至少流体导管系统和加热构件(在图23示意性示出)。
图2是冲泡器头部16的替换的透视图，该头部具有优选地蛤壳结构，该结构包括固定的下部支撑构件24以及围绕铰接件28相对于下部支撑构件24枢转的可移动上部构件或盖体26。然而，本领域的技术人员容易认识到，下部支撑构件24和盖体26均可以可移动，并且下部支撑构件24可以相对于固定盖体26可移动。此外，下部支撑构件24和盖体26可以围绕共同的铰接件28或单独的铰接件或点(未示出)枢转或旋转。下部支撑构件24和盖体26配合使用，以在冲泡周期内在其间形成冲泡室，用于在其内选择性保持容器30和饮料盒32(图2)。饮料盒32可以包括在本领域中已知的任何饮料介质，包括但不限于用于冲泡各种咖啡、浓咖啡、茶、热巧克力、柠檬水和其他基于水果的饮料、碳酸饮料(例如，苏打)等的饮料介质。
在这方面，图1示出了与下部支撑构件24接合的盖体26，使得冲泡器头部16处于关闭或锁定位置。在图3-5最佳示出的钳口锁定件33优选地包括从前部外部可接近的释放按钮34，其从一部分冲泡器头部16突出并且被配置成用于手操作。在按压时，释放按钮34在设置在下部支撑构件24内的钳口夹通道35内选择性水平滑动。通常，在冲泡器头部16处于在图1示出的关闭位置中时，释放按钮34移动到钳口夹通道35内使得与位于其内的钳口夹36接合。钳口夹36可枢转地安装到盖体26中，使得释放按钮34的接合促使在钳口夹通道35内向后可枢转地移动钳口夹36，用于与其分离，使得盖体26能够远离下部支撑构件24枢转。
更具体而言，释放按钮34包括释放按钮轴37，其延伸到下部支撑构件24内并且远离外部可接近的手指可操作的触摸表面38延伸。释放按钮34在朝外方向(即，非按压位置)被偏压，例如，通过弹簧(未示出)等。钳口夹通道35优选地是从下部支撑构件24的顶面39总体上向下形成的孔，该孔提供与释放按钮轴37的机械连通。在这方面，释放按钮轴37可以在抵抗释放按钮弹簧等的阻力的情况下通过按压释放按钮34来滑动或者延伸到钳口夹通道35内并且从其中滑出或延伸出。钳口夹36包括钳口夹轴40，其具有设置在其下端并且从其垂直地延伸的凸台41。凸台41进一步包括朝下的倒角部(chamfer)42(即，凸台41的顶部优选地比底部厚)，用于引导钳口夹36通过钳口夹通道35与下部支撑构件24锁定接合。在冲泡器头部16关闭时，钳口夹36在钳口夹通道35中向下延伸。扭力弹簧43在向前的位置中偏压钳口夹36(即，钳口夹36朝着触摸表面38枢转)，从而在通道35内、在下部支撑构件24的顶面39之下并且在释放按钮轴37旁边向前推动凸台41(在图26a-26c最佳示出)。在这方面，在下部支撑构件24与凸台41之间的接触保持关闭冲泡器头部16，如图1所示。
为了打开冲泡器头部16，用户按压触摸表面38，从而促使释放按钮轴37水平滑入钳口夹通道35内并且与在其内的凸台41接触。该水平滑动力抵抗扭力弹簧43的向前的力而枢转凸台41，并且从与钳口夹通道35的接合中枢转出。在这方面，释放按钮轴37将钳口夹36有效地旋转到凸台41完全设置在钳口夹通道35的开口内以及从下部支撑构件24的顶面39之下出来的位置，如图26a-26c所示。因此，由于在凸台41之上没有表面，所以盖体26能够远离与下部支撑构件24的接合枢转，从而打开冲泡器头部16，如图2所示。在该位置中，用户可以选择性插入或去除饮料盒32。
而且，相对于图2和图6，饮料冲泡器10还包括入口喷嘴44，其总体上从盖体26之下向下延伸出来，如图所示。入口喷嘴44与导管系统(下面更详细地描述)流体连通，用于将紊流或层状热水和流注入饮料盒32内。如上所述，为了准备用于冲泡周期的饮料冲泡器10，通过按压释放按钮34从下部支撑构件24中释放盖体26，因此，弹簧45(图8和18)促使盖体26逆时针旋转到在图2示出的打开位置。在该位置中时，饮料盒32可以插入容器30(在图3-5显示为空的；并且在图2中包含饮料盒32)内。然后，抵抗弹簧45的打开力向下推动饮料冲泡器10的盖体26，使得钳口夹36滑回通道35内，其中，凸台41在下部支撑构件24的顶面39之下重新接合，以在图1示出的位置将盖体26锁定到下部支撑构件24。盖体24可以包括封装盖46，其直径的尺寸适合于在容器30之上至少部分滑动配合插入，以在其间封装和保持饮料盒32。
在盖体26枢转到在图1示出的关闭位置时，入口喷嘴44移动到一位置，以便刺穿饮料盒32的外表面48并且向下延伸到饮料盒32的内部饮料介质填充的腔室50(图7)内。在处于该位置中时，入口喷嘴44可以由与其耦接的马达52旋转。相同或不同的马达还可以选择性竖直移动或定位入口喷嘴44。在本文中描述的入口喷嘴44优选地包括钝或圆形前部54，该前部用力刺穿表面48，以允许入口喷嘴44进入饮料盒32的内部。当然，这种前部可以是尖锐的(例如，具有锯齿形边缘)，如在本领域中已知的，但是由于在露出入口喷嘴时(例如，如图2所示)，具有用户受到伤害的固有的更高风险，所以这种尖锐的或锯齿形边缘不太优选。冲泡器头部16可以进一步包括垫圈56(例如，由橡胶制成)，其具有同心孔，该孔的内径的尺寸适合于围绕入口喷嘴44的外表面直径紧密地滑动配合。在图7示出了一个优选的垫圈56，具有形成凸耳或台阶部60的总体上更大的蘑菇形头部58，该凸耳或台阶部具有较小直径的颈部62，该颈部优选地具有的外径的尺寸适合于紧密滑动配合接收在冲泡器头部16内的对应孔64内，从而允许入口喷嘴44延伸，如图所示。在这方面，垫圈56相对于冲泡器头部16以及相关的热水导管系统的内部压力密封入口喷嘴44。
如在图7进一步所示，热水导管66在入口喷嘴44的上端68处终止，并且与入口通道70对准，该入口通道钻穿入口喷嘴44的外径并且与中心轴72流动连通，该中心轴从上端68向下朝着前部54并且通过一个或多个流动端口74朝外输送热水。优选地，两个O型环76、76'放在入口通道70的每侧上，以防止离开热水导管66流入入口通道70内的加压的热水漏出。入口通道70优选地是具有减小的直径的孔，甚至在入口喷嘴44如在本文中所述的旋转或转动时，在整个冲泡周期内，该孔保持与热水导管66流动连通。因此，在该设置中，马达52耦接至上端68并且在冲泡周期内转动或旋转入口喷嘴44，以在饮料盒32内转动或旋转一个或多个流动端口74，以在冲泡周期内，在其内更彻底地产生热水和饮料介质78的流体化混合物。在图7示出的实施方式示出了使用四个流动端口74，但是入口喷嘴44可以具有少至一个流动端口74。端口74可以被构造成通过各种不同的方式将热水注入饮料盒32内，如下面参考图9-17更详细地描述的，包括向上的流或喷雾和/或向下的流或喷雾。入口喷嘴44和来自喷嘴44的热水的注射流或喷雾的旋转运动能够在饮料盒32的内部产生热水和咖啡的流体化混合物。在这方面，在本文中描述的饮料冲泡器10防止在冲泡周期内在饮料介质上成槽(channel)和过度露出饮料介质(例如，咖啡研磨粉)。至少相对于咖啡，这有效地基本消除了通常与在本领域中已知的单杯式咖啡冲泡器相关联的苦味，并且在冲泡的咖啡从冲泡器头部16中分配之后，在冲泡介质78内旋转入口喷嘴44，还产生明显的一层咖啡油。
而且，图8是冲泡器头部16的顶视图，示出了顶部安装的马达52，其可以用于通过恒定的速度(通常按照每分钟转数或RPM测量)或者通过可变速度(例如，在冲泡周期首先开始时以较高的RPM，并且在较为接近冲泡周期的结束时，以相对较慢的RPM，反之亦然)使入口喷嘴44(在图8未示出)旋转360度。可替换地，马达52可以仅仅部分旋转或枢转入口喷嘴44(例如，300度)，然后，停止并且反向旋转相反的300度。与马达52相反，还可以通过使用螺线管(未示出)来实现这个相同的部分旋转特征。在图8，马达52显示为接近热水导管66的进入点。在该实施方式中，进入咖啡冲泡器头部16的热水流可以由螺线管83调节。图8还示出了在盖体26的内部耦接的拉伸弹簧45，在释放钳口夹36时，该弹簧用于将盖体26从中图1示出的关闭位置枢转到在图2示出的打开位置，如上所述。在图24示出的一个实施方式中，马达52可以安装在透明的外壳156之下或者在腔室内可见，以允许在冲泡周期内视觉检查马达的旋转。而且，该透明的外壳156可以是具有多个灯158的背光式，并且包括图形160，以指示冲泡周期处于活动状态并且入口喷嘴44在旋转或转动。
图9-11示出了在冲泡周期内用于将热水和流注入饮料盒32的内腔50内的额外的替换实施方式。例如，图9示出了穿过入口喷嘴44的内部朝着前部54流动的加压的热水流84。在该实施方式中，加压的热水流84与前部54的成角度的或者凹形内部部分接触，如图所示，并且作为流或喷雾80通过一个或多个流动端口74'从其中喷射出。在这方面，本领域的技术人员容易认识到，前部54的内部可以根据需要成形，以获得定向的流出物或喷雾80的期望方向和强度。如上所述，入口喷嘴44可以围绕其轴线旋转，因此，流或喷雾80流体化，并且在饮料盒32内使饮料介质78(例如，研磨咖啡)旋转。
同样，图10示出了替换的实施方式，其中，入口喷嘴44的轴是固定的，并且包括旋转或转动平台86，该平台被设计成将输入流84分配成上述流或喷雾80。在该实施方式中，平台86可以包括轴88，其耦接至马达52并且通过恒定的或可变的速率(RPM)驱动，以在饮料盒32内获得热水和饮料介质78的实质上旋转的流体化混合物。可替换地，如图11所示，修改的平台86'可以包括一个或多个笔直的或成角度的风扇或叶片90，其附接或者以其他方式从平台中延伸并且被配置成由穿过入口喷嘴44内部移动的加压的热水流84液压驱动。在该实施方式中，热水流84与叶片90接触，并且促使修改的平台86'通过可与由马达52驱动的情况进行比较的方式围绕其轴88'旋转。作为用于节省与上述马达52的安装、使用和动力相关的能量的机构，该实施方式是优选的。
而且，图12-17示出了具有各种不同的流动路径或流动端口的入口喷嘴44，用于将热水和流传送到饮料盒32的腔室50内。例如，图12示出了一个实施方式，其中，四个流动端口74定位成基本水平的并与入口喷嘴44的竖直长度垂直，并且总体上彼此相反，与图7类似。在此处，离开入口喷嘴44的流或喷雾80总体上正切(tangential)。图13示出了替换的实施方式，其中，四个流动端口74"'通过锐角从入口喷嘴44中输送出流量84。当然，该排出角可以在图12示出的总体上正切的流(例如，90度转动(turn))与在图13更好示出的接近平行的流(例如，大约5到10度)之间改变(非等比例)。流动端口的排出角当然可以是在图13示出的锐角的倒转(reverse)。在这方面，图14示出了一个实施方式，其中，多个流动端口74""定向成相对于输入流84通过大于90度的角度以向上的方式，并且相对于输入流84以170度或175度向上引导流或喷雾80。可替换地，入口喷嘴44可以包括流动端口74-74""的混合形式，如图15所示。在此处，入口喷嘴44包括产生流或喷雾80的向外的正切流的一对水平流动端口74、相对于流84通过向下或锐角的方式引导流或喷雾80的一对朝下的或成锐角的流动端口74"'、以及相对于流84通过向上或钝角的方式引导流或喷雾80的一对朝上的或成钝角的流动端口74""。当然，每个流动端口74-74""可以沿着入口喷嘴44或前部54的长度根据需要混合设置并且配合，以实现热水的期望的向外流动，以在冲泡周期内在盒32内充分混合和流体化饮料介质78。在冲泡周期期间，传送给流动端口74-74""的压力还可以是恒定或可变的。
图16和图17示出了与上述流动端口74-74""类似的替换的实施方式。在这方面，图16示出了一个实施方式，其中，流动端口是细长的，并且形成一个或多个出口通道92。出口通道92可以特别优选为实现流或喷雾80的更宽的或开放的流动，如图16所示。优选地，细长的通道92延循饮料盒32的竖直高度，少达其高度的50％并且多达其高度的95％。而且，细长的通道92可以在内腔50内居中设置，但是如果在入口喷嘴44内使用不止一个通道92，则通道92还可以相对于盒侧壁或者相对于彼此处于交错的高度。如图16所示，在入口喷嘴44转动或旋转时，如上所述，细长的通道92能够将层状或紊流热水更好地分配到腔室内。在另一个实施方式，流动端口可以具有向下延伸的螺旋形通道94的形式，该通道通常延循入口喷嘴44的外围，如图17所示。
当然，流动端口74-74""、细长的通道92以及螺旋形通道94的数量和方向可以根据需要混合设置和配合，以获得离开入口喷嘴44的期望的流或喷雾80。例如，流动端口74-74""或通道92、94可以交错、彼此相反地定位、或者通过不同的角度(例如，每30、60或90度)定位。
在本文中公开的饮料冲泡器10的另一方面中，图18是可替换的机构的示意图，用于选择性打开和/或关闭冲泡器头部16。在优选的实施方式中，盖体26包括磁体96(例如，永磁体)，其朝着盖体26的前面设置，例如，在图3-5中钳口锁定件33所在的一般位置内。在该实施方式中，当然，不需要钳口锁定件33。在这方面，在图18示出的关闭位置中，磁体96定位成磁性吸引到设置在下部支撑构件24的一部分内的金属棒98(例如，由钢或不锈钢制成)。因此，为了关闭盖体26，需要仅仅沿着方向箭头100给盖体26的顶部施加力，以便磁体96进入与金属棒98的磁性吸引。在磁体96与棒98之间的磁性吸引力比拉伸弹簧45的打开力更强，该拉伸弹簧被设计成围绕铰接件28拉开盖体16，如上所述。
在优选的实施方式中，为了打开盖体26，用户可以选择或按压“打开”按钮102或者与冲泡器控制器104通信的另一个外部可接近的可比较的(comparable，类似的)传感反馈装置，该控制器操作饮料冲泡器10的各种冲泡功能。在控制器104确定打开按钮102已被选择或按压时，控制器104可以与电源106(例如，直流(“DC”)或交流(“AC”)电源)通信，以生成电力。在这方面，金属棒98可以包括耦接至电源106的一系列线圈108，并且在与金属棒98组合时，在通电时有效地形成电磁体110。在这方面，在优选的实施方式中，在饮料冲泡器10“关闭”或闲置时，金属棒98可以不具有限定的极性。为了打开盖体26，推动打开按钮102，给控制器104引入反馈通信，以通过给线圈108引入电流的方式激活电源106，以形成具有与磁体96共有的极性的电磁体110。在这种状态中，磁体96的“北”(或“N”)极可以与电磁体110的“北”(或“N”)极对准，反之亦然，从而产生推动盖体26围绕铰接件28远离下部支撑构件24的排斥力。该排斥力补充弹簧45的力，该弹簧的力易于总体上偏压打开盖体26，因此，冲泡器头部16处于打开位置，如上面参考图2所示和所述。为了节省能量，电源106可以仅仅在短持续时间内将能量传送给线圈106，例如，小于几秒，并且优选地持续仅仅零点几秒，以允许磁体96与棒98分离。在这方面，控制器104可以包括反馈机构，用于确定冲泡器头部16是处于打开位置(图2)还是处于关闭位置(图1和图18)。在处于在图2示出的打开位置时，在准备冲泡周期时，用户可以将饮料盒32插入容器30内，如上所述。
为了关闭冲泡器头部16，需要仅仅沿着方向箭头100施加力，这促使盖体26围绕铰接件28顺时针旋转，因此，磁体96可以与金属棒98重新接合。弹簧45自然抵抗这种顺时针运动。在定位成与其接近时，磁体96优选地磁性吸引到金属棒98。如上所述，反馈机构可以传达给控制器104冲泡器头部16再次处于关闭位置并且准备执行冲泡周期，尤其是如果控制器104可以自动识别饮料盒32存在于容器30内。为此，控制器104可以被配置成自动开始冲泡周期，或者进一步提示用户通过选择外部可接近的“冲泡”按钮(未示出)来执行冲泡周期。
在冲泡周期开始时，控制器104可以同时(或者在之前不久)与电源106通信，以生成可传送给线圈108的电流，以确保盖体26保持与下部支撑构件24紧密接合。在这方面，在冲泡周期内，电源106可以生成到线圈108的电流，以使得电磁体110在磁体96与金属棒98之间产生相反极性。在这种状态中，磁体96的“北”(或“N”)极与电磁体110的“南”(或“S”)极对准，从而在这两者之间生成吸引力，即，促使盖体26保持与下部支撑构件24保持紧密接触的力。该吸引力可对在金属棒98不感应作为电磁体的情况下在磁体96与金属棒98之间的自然吸引力进行补充。因此，冲泡器头部16在冲泡周期的持续时间内优选地保持在关闭位置中(例如，如图1和图18所示)，并且自然防止用户无意中打开冲泡器头部16，直到完成冲泡周期。在冲泡周期完成时，控制器104可以使电源106“关闭”，因此，金属棒98不再被磁性地感应为电磁体。在处于该条件下时，磁体96将保持磁性吸引到棒98，但是吸引力显著更小，并且可允许用户打开冲泡器头部16，以去除和/或更换使用过的饮料盒32。
可替换地，不需要包括打开按钮102、控制器104、电源106或线圈108的使用。在该实施方式中，通过非电流感应的金属棒98的吸引力，磁体96仅提供将盖体26保持在图1和图18示出的关闭位置中所需要的力。然而，优选地，饮料冲泡器10包括某种反馈机构，以确保盖体26和下部支撑构件24处于接合中，因此，冲泡周期可以适当地激活和/或停用。当然，改进的饮料冲泡器10可以包括上面提及的特征的各种组合。例如，在一个替换的实施方式中，饮料冲泡器10可以包括控制器104和电源106，用于在冲泡周期内将金属棒98感应成电磁体110，以确保盖体26和下部支撑构件24保持接合。可替换地，这些特征可以仅响应于按压打开按钮102而激活以打开盖体26，而非响应于冲泡周期的开始来激活。
图19示出了如在本文中所述被设计成供入口喷嘴44使用的商用咖啡冲泡器112的一般示意图。咖啡连锁餐厅(例如，Starbucks)使用工业咖啡冲泡器来在单个冲泡周期内冲泡较大量的咖啡，与冲泡有限数量的咖啡的家庭或办公室咖啡冲泡器相反，例如，用于个人的单杯或者用于家庭的几杯。这种商用咖啡冲泡器(例如，总体在图19示出的冲泡器)使用在冲泡室116中滑入和滑出的冲泡篮114，例如，通过使用外部可接近的手柄118等。在本文中描述的入口喷嘴44可以通过允许喷嘴44围绕铰接件或枢轴120移动而一体形成，以供这种商用咖啡冲泡器112使用。例如，在冲泡周期内，冲泡篮114放在商用咖啡冲泡器112的冲泡室116内，如图19所示。在此处，入口喷嘴44处于大致竖直的位置。优选地，流动端口74-74""、细长通道92或螺旋形通道94(上述的)中的任一个充分或者完全浸入保持在过滤器124内的咖啡研磨物122内，以在冲泡周期内产生热水和咖啡研磨物122的流体化混合物，如在本文中所述。当然，入口喷嘴44可以设置在咖啡研磨物122之上或者至少部分浸入咖啡研磨物122内，如图19所示。在这方面，来自输入流84的热水流或喷雾80搅拌、摇动并且优选地与咖啡研磨物122混合，以产生热水和咖啡的流体化混合物。冲泡周期过程在概念上与相对于美国专利No.6,968,775、7,340,991以及7,240,611描述的流体化过程类似，这些专利的全部内容均通过引证结合于此。在冲泡周期结束时，入口喷嘴44可以旋转到非接合位置，例如，在图20示出的基本上水平的位置。在该位置中，入口喷嘴44从与冲泡篮114的接合中枢转出，使得可以从冲泡室116内拉出冲泡篮114(例如，使用手柄118)，因此，咖啡研磨物112可以与过滤器124一起倒出，以用于准备另一个冲泡周期。入口喷嘴44的枢转运动可以通过联动系统(linkage system)以弹簧、马达或机械方式激活。
可替换地，入口喷嘴44可以从在图19示出的大致竖直的定向手动枢转到成角度的位置(例如，如图20所示)，以允许从冲泡室116内去除冲泡篮114。在一个实施方式中，入口喷嘴44可以弹簧偏压到在图19示出的竖直定向。然而，弹簧偏压并非必须的。例如，在另一个实施方式中，由于在冲泡周期内通过入口喷嘴移动的加压的流或喷雾80，所以入口喷嘴44可以大体上自动竖直定位(如图19所示)。在图21和图22示出的实施方式中，去除冲泡篮114仅仅是抓住手柄118并且将其从商用咖啡冲泡器112中拉开的问题。如图所示，冲泡篮114的直立或竖直的后壁168接触入口喷嘴并且围绕枢轴120逆时针枢转入口喷嘴44，并且在从冲泡室116中去除冲泡篮114时，将入口喷嘴枢转到非接合位置，以允许从冲泡室116内去除冲泡篮114。一旦冲泡篮114从冲泡室116中去除，则入口喷嘴44就可以返回在图19示出的大致竖直位置(例如，通过使用弹簧等)。将冲泡篮114重新插回冲泡室116内，如图22所示，再次涉及使入口喷嘴44与后壁168接触，以在顺时针方向围绕枢轴120枢转入口喷嘴44。一旦冲泡篮114完全插入(或几乎完全插入)，则后壁168从与入口喷嘴44的接触中移出，并且入口喷嘴44返回下落或者以其他方式弹簧偏压回在图19示出的竖直位置，以准备另一个冲泡周期。
在本文中公开的改进的饮料冲泡器10的另一方面，用户能够手动选择从饮料盒32中产生的饮料的期望容量。饮料盒32可以具有在本领域中已知的标准尺寸，并且可以包括标准量的饮料介质78。由于允许用户确定饮料的浓度，所以允许用户选择期望容量的饮料是特别期望的。例如，这特别期望用于咖啡盒。在这方面，与更多的热水穿过相同的盒32相比，使更少的热水穿过饮料盒32将会产生更浓的一杯咖啡。
例如，图23示出了一个实施方式，其中，用户可以选择从饮料盒32(例如，Keurig)中冲泡的饮料的期望的量。在此处，用户可以手动操作外部可接近的表盘126，以将指示器128设置为期望量的冲泡的饮料。在该实例中，表盘126包括在6盎司与10盎司之间变化的设定。当然，表盘126可以包括更大或更小范围的值，这取决于饮料冲泡器的类型。在一个实施方式中，指示器128耦接至与操作冲泡器的控制器132通信的金属线控制器130(例如，变阻器、电位计等)。与在本领域中已知的传统冲泡器不同，金属线控制器130不限于间歇性预设冲泡值。而是，用户可将金属线控制器130调节成期望的冲泡量，并且该金属线控制器可以包括在本领域中已知的冲泡器不能选择的值。在这方面，使用金属线控制器130允许与要冲泡的特定量的饮料有关的更多的用户冲泡容量定制。例如，用户不必限于特定的冲泡容量(例如，6盎司、7盎司、8盎司、9盎司、或10盎司)。而是，每个单独的用户能够选择性将指示器128放在位于最小与最大冲泡量之间(例如，在图23示出的实施方式中，6-10盎司)的实质上任何值处。金属线控制器130比已知的冲泡器增加的优点在于，终端用户可以选择中间值。例如，与8盎司或9盎司相反，一个用户可以享有需要8.3盎司的某个浓度的咖啡。
控制器132与泵134通信，该泵将通过水存储器138的流体移动到加热器140中。在这方面，流量控制计142可以测量移动的水量。然后，水在途中通过导管148从加热器140中流入冲泡器头部16内，以最后作为冲泡的饮料分配到杯子150。泵134可以是液压泵(例如，使用隔膜(diaphragm)的泵)，该泵从水存储器138中抽吸某个量的水，用于每个周期。在这方面，控制器132可以相应地操作泵。例如，如果用户将指示器128拨动到8.3盎司，则控制器132开始操作泵134，以从水存储器138中吸入水。出口136可以包括单向止回阀，以防止在每个抽吸周期内返流到水存储器138内。泵134可以每秒抽吸0.25盎司。在该实例中，因此，控制器132在大约33秒内操作泵134，以将8.3盎司从水存储器138中抽吸到加热器140中。而且，或者可替换地，流量控制计142可以设置在泵134与加热器140之间，以测量在其间抽吸的水量。流量控制计142可以实时将流速信息传达回控制器132，并且在期望量的流体从水存储器138中移动到加热器140中时，控制器132可以停止泵134。可替换地，代替流量控制计142，饮料冲泡器10可以包括应变仪，以用于在冲泡周期内测量在水存储器138与加热器140之间移动的水量。在该实施方式中，优选地在应变仪与加热器140之间设置单向止回阀，以确保热水不返回应变仪或者与应变仪接触。
图24是咖啡冲泡器盖体26的顶视图，示出了包括多个照明灯158的透明外壳156，所述照明灯允许视觉检查和验证马达52在冲泡周期内转动或旋转入口喷嘴44。椭圆形图形160可以旋转或转动，以提供冲泡器操作的更好的视觉指示，如上所述。
图25示出了另一个替换的实施方式，用于在喷嘴44不旋转或转动时，在饮料盒32内获得热水和咖啡的充分流体化，如上所述。在此处，盒32包括过滤器162等，具有向上投射的分配器164投射到内腔50内。分配器164优选地是弧形或者凹形，如图25所示，以将输入的热水流84分配到腔室50的内部并且与饮料介质78接触，如在图25的方向箭头所示。分配器164可以在盒32内热冲压(heat stamped)或者以其他方式由小块166或者其他向上投射的物品在盒内推动，因此，分配器164处于在整个内腔50中接收和重新定向输入的水流84的位置内。在该实施方式中，可以使用在本领域中已知的入口喷嘴(例如，从其发出恒定的流或喷雾的固定喷嘴)，同时依然克在饮料盒32内获得期望的流体化，以产生例如具有咖啡油的一杯不苦的咖啡。分配器164可以放在饮料盒32内部的过滤器162之上或之下。
在图26a-26c示出的饮料冲泡器10的另一方面中，锁定螺线管170可以用于在冲泡周期内将冲泡器头部16锁定在关闭位置(例如，图1示出的)。在这方面，锁定螺线管170可以用于使水平定向的轴172或者在钳口夹36后面的其他阻碍物延伸(如图26a到26c所示)，从而防止钳口夹36围绕闭锁铰接件173枢转运动。更具体而言，如图26a所示，在饮料冲泡器10不在冲泡周期内操作时，锁定螺线管170将轴172保持在缩回位置。在该位置中，钳口夹36自由围绕铰接件173向后枢转，从而允许用户通过按压释放按钮34来打开冲泡器头部16，如上所述。在用户开始冲泡周期时，锁定螺线管170水平地并且朝着钳口夹36使轴172延伸。在这方面，图26b示出了在钳口夹轴40之后部分延伸出的轴172，并且图26c示出了恰好在钳口夹轴40之后并且与钳口夹轴接触的处于完全部署位置中的轴172。在这方面，如果用户试图使用释放按钮34打开冲泡器头部16(或者通过某种方式震动冲泡器10)，则轴172阻止钳口夹36向后枢转运动。
图27和图28示出了另一个实施方式，其中，入口喷嘴44竖直振荡，而非旋转或转动。在该实施方式中，饮料冲泡器10可以包括入口喷嘴螺线管174，其促使入口喷嘴44竖直振荡，如在图27总体上所示。在这方面，入口喷嘴44可滑动地附接至盖体26并且总体上弹簧偏压在上部位置中。螺线管174可以将振荡轴176向下延伸为与入口喷嘴44接触，从而抵抗弹簧的恢复力向下推动入口喷嘴44进入延伸位置内。然后，螺线管174缩回轴176，并且弹簧偏压力使入口喷嘴44返回上部位置。在这方面，饮料冲泡器10可以使螺线管174摆动，从而促使入口喷嘴44通过预定的速率上下移动。在一个实施方式中，入口喷嘴44优选地通过50-70赫兹的速率并且更优选地通过60赫兹的速率上下移动。然而，入口喷嘴44可以通过任何速率竖直振荡，并且竖直振荡速率可以在冲泡周期期间改变。根据在本文中描述的实施方式，饮料冲泡器10可以交替地使用凸轮(未示出)来竖直振荡入口喷嘴44。在另一个替换的实施方式中，入口喷嘴44还可以同时竖直振荡和旋转，如上所述。
图28更尤其示出了入口喷嘴44的替换的实施方式，包括多个锯齿178，其沿着入口喷嘴的外围设置或以其他方式形成，用于在盒32内搅动饮料介质78。锯齿178优选地用作在冲泡周期内在饮料盒32内搅拌饮料介质78和热水的叶片(paddles)。通过锯齿178的这种搅拌增强了饮料介质78与热水的流体化混合，从而产生饮料介质78的更均匀的湿润和加热以及更一致的味道提取。锯齿178可以是在本领域中已知的任何形状(例如，矩形、三角形、半球形、叶片形状等)。而且，锯齿178可以从入口喷嘴44的外围朝外延伸，或者可以被切割成入口喷嘴的外围。当然，入口喷嘴44的外围可以是光滑的。
优选地，通常，在旋转或者竖直振荡之前，饮料冲泡器10开始通过入口喷嘴44的水流，以在冲泡周期的开始，防止阻塞任何流动端口74-74""。在一些实施方式中，流动端口74-74""可以具有任何形状和尺寸，在入口喷嘴44旋转时，这些端口收集饮料介质78，与勺子和容器一样。收集的饮料介质78可能堵塞流动端口74-74""，从而基本上堵塞或者以其他方式防止水充分地离开入口喷嘴44。初始时开始水流允许加压水建立防止饮料介质78进入流动端口74-74""的出口流，以便大幅减少或消除饮料介质78阻塞任一个流动端口74-74""的可能性。同样，在冲泡周期结束时，在使水停止流过任何流动端口74-74""之前，饮料冲泡器10优选地停止旋转入口喷嘴44，以从流动端口74-74""中冲走任何饮料介质78。
虽然为了说明的目的，详细描述了几个实施方式，但是在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改。因此，除了由所附权利要求限制以外，不限制本发明。

Claims (45)

1.一种冲泡系统，包括：
水导管系统，流体地耦接至加热的水源；
冲泡器头部，与所述水导管系统流体连通并且被配置成选择性接收和保持某一量的饮料介质，该饮料介质在冲泡周期内待由通过所述水导管系统传送的加热的水进行冲泡；以及
能旋转的入口喷嘴，与所述冲泡器头部流体地耦接并且能定位在所述冲泡器头部中，以在所述冲泡周期内选择性接收加热的水并且通过所述入口喷嘴中的至少一个流动端口将加热的水能旋转地注入某一量的饮料介质中，以在所述冲泡器头部内产生热水和饮料介质的流体化混合物。
2.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述能旋转的入口喷嘴能定位在所述冲泡器头部内，以用于在所述冲泡周期内至少部分浸入某一量的饮料介质内。
3.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述能旋转的入口喷嘴包括固定的外轴和能旋转的中心轴。
4.根据权利要求3所述的冲泡系统，其中，所述能旋转的中心轴终止于一旋转平台，以用于将加热的水分配到被至少部分浸入的某一量的饮料介质中。
5.根据权利要求4所述的冲泡系统，其中，所述旋转平台包括一组液压驱动的叶片。
6.根据权利要求1所述的冲泡系统，所述冲泡系统包括速度控制器，以用于改变所述能旋转的入口喷嘴的旋转速度。
7.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述能旋转的入口喷嘴包括凹形空心前部，以用于在周围的被至少部分浸入的某一量的饮料介质上选择性反射性地分配加热的水。
8.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述冲泡器头部包括容器，所述容器具有用于选择性接收和保持单杯式冲泡盒的尺寸和形状。
9.根据权利要求1所述的冲泡系统，所述冲泡系统包括螺线管，以用于以小于360度的间隔来回枢转所述能旋转的入口喷嘴。
10.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述流动端口包括正切的流动端口、钝角定向的流动端口或者锐角定向的流动端口。
11.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述流动端口包括螺旋通道。
12.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述流动端口包括彼此交错的多个流动端口。
13.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述流动端口射出加热的水的紊流流出物。
14.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述流动端口包括竖直流动端口，所述竖直流动端口的长度是所述能旋转的入口喷嘴的长度的至少一半。
15.根据权利要求1所述的冲泡系统，其中，所述能旋转的入口喷嘴在至少部分浸入某一量的饮料介质内的部署位置与从某一量的饮料介质内移出的收回位置之间围绕铰接件枢转。
16.根据权利要求15所述的冲泡系统，其中，在处于所述收回位置中时，冲泡篮选择性滑入所述冲泡器头部中并且从所述冲泡器头部中滑出，而不与所述能旋转的入口喷嘴产生干扰。
17.根据权利要求15所述的冲泡系统，所述冲泡系统包括控制器，以用于在所述部署位置与所述收回位置之间自动枢转所述能旋转的入口喷嘴。
18.根据权利要求15所述的冲泡系统，其中，所述能旋转的入口喷嘴在竖直的部署位置与水平的收回位置之间枢转。
19.根据权利要求1所述的冲泡系统，所述冲泡系统包括查看室，所述查看室允许对操作所述能旋转的入口喷嘴的马达的旋转运动进行视觉检查。
20.根据权利要求19所述的冲泡系统，所述冲泡系统包括照亮所述查看室的至少一个背光式LED。
21.一种冲泡系统，包括：
水导管系统，流体地耦接至加热的水源；
冲泡器头部，与所述水导管系统流体连通并且被配置成选择性接收和保持某一量的饮料介质，该饮料介质在冲泡周期内待由通过所述水导管系统传送的加热的水进行冲泡；以及
入口喷嘴，与所述冲泡器头部流体地耦接并且能在至少部分浸入某一量的饮料介质内的部署位置与从某一量的饮料介质内移出的未部署位置之间枢转。
22.根据权利要求21所述的冲泡系统，其中，在处于所述未部署位置中时，冲泡篮选择性滑入所述冲泡器头部中并且从所述冲泡器头部中滑出，而不与所述入口喷嘴产生干扰。
23.根据权利要求21所述的冲泡系统，所述冲泡系统包括控制器，以用于在所述部署位置与所述未部署位置之间自动枢转所述入口喷嘴。
24.根据权利要求21所述的冲泡系统，其中，所述入口喷嘴在竖直的部署位置与水平的未部署位置之间枢转。
25.一种饮料冲泡器头部，包括：
下部支撑构件和上盖，其中，所述下部支撑构件或所述上盖中的至少一个能相对于另一个移动，以在打开位置与关闭位置之间选择性定位所述饮料冲泡器头部；并且
磁体或金属棒中的一个设置在所述下部支撑构件中，并且所述磁体或所述金属棒中的另一个设置在所述上盖中，所述磁体和所述金属棒均分别定位在所述下部支撑构件和所述上盖内，以彼此基本上对准并且配合，以在冲泡周期内将所述饮料冲泡器头部锁定在所述关闭位置中。
26.根据权利要求25所述的饮料冲泡器头部，其中，所述下部支撑构件和所述上盖配合形成蛤壳形室，以用于在处于所述关闭位置中时，选择性保持单杯式盒。
27.根据权利要求26所述的饮料冲泡器头部，所述饮料冲泡器头部包括一系列线圈，所述一系列线圈缠绕在所述金属棒周围并且耦接至电源，从而形成具有可逆极性的电磁体。
28.根据权利要求27所述的饮料冲泡器头部，其中，所述电磁体的第一极性包括与所述磁体相同的极性，从而排斥所述下部支撑构件远离所述上盖并且进入所述打开位置，并且所述电磁体的第二极性包括与所述磁体相反的极性，从而补充所述磁体与所述金属棒之间的自然吸引力，以进一步吸引所述下部支撑构件与所述上盖接合，从而在所述关闭位置中锁定所述饮料冲泡器头部。
29.根据权利要求28所述的饮料冲泡器头部，所述饮料冲泡器头部包括外部能接近的按钮，以用于改变所述电磁体的极性。
30.根据权利要求28所述的饮料冲泡器头部，所述饮料冲泡器头部包括反馈控制器，以用于确定所述饮料冲泡器头部是处于所述关闭位置还是处于所述打开位置。
31.一种具有用户能选择的冲泡容量的饮料冲泡器，包括：
外部能接近的冲泡容量选择器；
外部能查看的指示器，以用于显示所选的冲泡容量；以及
金属线控制器，响应于所述冲泡容量选择器的所选运动，以用于测量所述冲泡容量选择器的所选运动，并且与流量控制器操作通信，以用于在冲泡周期内移动在量上与所述外部能查看的指示器所显示的量同量的期望量的液体。
32.根据权利要求31所述的饮料冲泡器，其中，所述金属线控制器包括变阻器。
33.根据权利要求31所述的饮料冲泡器，其中，所述流量控制器包括泵，所述泵在所述冲泡周期内将水从水存储器移动到冲泡器头部。
34.根据权利要求31所述的饮料冲泡器，所述饮料冲泡器包括流量监控器，以用于在所述冲泡周期内确定流速。
35.根据权利要求33所述的饮料冲泡器，其中，所述流量监控器包括流量控制计、应变仪或泵。
36.根据权利要求31所述的饮料冲泡器，其中，所述外部能接近的冲泡容量选择器包括表盘或数字显示器。
37.根据权利要求31所述的饮料冲泡器，其中，所述控制器包括变阻器。
38.一种饮料盒，包括：
杯形容器，总体包括出口针能刺穿的底面、入口针能刺穿的盖体以及在所述底面与所述盖体之间延伸的侧壁；
过滤器，设置在所述容器内，并且将所述容器分成包含某一量的饮料介质的第一室和用于在不刺穿所述过滤器的情况下容纳所述出口针的第二室；以及
水重定向件，定位在所述容器的内部并且与所述入口针基本上对准，并且水重定向件具有将水分配到所述容器的内部以在冲泡周期内产生水和饮料介质的流体化混合物的形状和尺寸。
39.根据权利要求38所述的饮料盒，其中，所述水重定向件热冲压至所述容器的底面。
40.根据权利要求38所述的饮料盒，其中，所述水重定向件包括向上打开的弧形形状。
41.根据权利要求38所述的饮料盒，其中，所述水重定向件包括能旋转的轴。
42.根据权利要求41所述的饮料盒，其中，所述能旋转的轴包括液压驱动的叶片。
43.一种制备饮料的方法，包括以下步骤：
将加热的水流传送至冲泡器头部，所述冲泡器头部具有与某一量的饮料介质流体连通的入口喷嘴；
在冲泡周期内旋转所述入口喷嘴；
通过所述入口喷嘴中的至少一个流动端口将加热的水从加热的水流中注入某一量的饮料介质中，以在冲泡周期内在所述冲泡器头部内产生热水和饮料介质的流体化混合物；以及
从所述冲泡器头部分配冲泡的饮料。
44.一种冲泡系统，包括：
水导管系统，流体地耦接至加热的水源；
冲泡器头部，与所述水导管系统流体连通并且被配置成选择性接收和保持某一量的饮料介质，该饮料介质在冲泡周期内待由通过所述水导管系统传送的加热的水进行冲泡；以及
能竖直振荡的入口喷嘴，与所述冲泡器头部流体地耦接并且能定位在所述冲泡器头部中，以在所述冲泡周期内选择性接收加热的水并且通过所述入口喷嘴中的至少一个流动端口将加热的水注入某一量的饮料介质中，以在所述冲泡器头部内产生热水和饮料介质的流体化混合物。
45.一种制备饮料的方法，包括以下步骤：
将加热的水流传送至冲泡器头部，所述冲泡器头部具有与某一量的饮料介质流体连通的入口喷嘴；
在冲泡周期内振荡所述入口喷嘴；
通过所述入口喷嘴中的至少一个流动端口将加热的水从加热的水流中注入某一量的饮料介质中，以在冲泡周期内在所述冲泡器头部内产生热水和饮料介质的流体化混合物；以及
从所述冲泡器头部分配冲泡的饮料。
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