CN100518595C - 带有加压气体供应的饮料制备设备 - Google Patents

Abstract

一种用于制备饮料的设备，包括：通过供应加压液体来输出饮料的模块(10)；液体供给箱(7)；构造成向所述模块供应加压液体的气体供应装置(65)；液体供给室(80)，所述室设置成在充填模式时与所述箱(7)相通，以充填液体，并且所述室设置成在模块供应模式时与气体供应装置相通，以对所述室中的液体加压并使一定量的液体在一定压力下通过所述模块。优选地，所述室(80)由至少一个弹性壁(85)界定，该弹性壁以密封方式将气体与液体隔开，并且所述壁构造成在气体对该壁的推力作用下弹性变形并从而减小所述室的内部容积。本发明用于例如可移动的或便携式咖啡机或多饮料机。

Description

带有加压气体供应的饮料制备设备

技术领域

本发明涉及一种利用食品物质制备饮料或者其它产品的设备。更具体地，本发明涉及分配机，例如咖啡机或多饮料机，尤其是可移动的或便携式设备。

背景技术

使用包装好的或未包装的份食品物质制备饮料的咖啡机类型的设备在个人以及甚至社区、商场和公司中应用非常广泛。制备原理是：使一定量的冷液体或热液体在高压-通常比大气压力高几倍的压力-下通过该物质，来提取该物质。包装好的份可以是不完全刚性的胶囊、密封的或部分打开的柔性袋或者甚至过滤包。

专利EP 0 512 468 B1描述了胶囊的示例。专利EP 0 602 203 B1描述了袋的示例。

这种提取系统具有很多优点。一方面，独立包装易于使用并且不需要计量放到机器中的咖啡的量。使用者将一个胶囊、一包研磨咖啡或者其它的份放到机器中，然后按下按钮就可以开始提取。另一方面，可以对独立包装进行计量，以制备出具有期望的特性例如足够的性状、香味、泡沫或其它重要属性的饮料，例如咖啡。如果独立包装是不可渗透的，则它们通常也可以保持物质的新鲜度，直到进行提取。最后，制备条件例如温度、压力、提取时间更易于控制；对于消费者来讲，这保证了较可控的和恒定的质量。

专利EP 0 512 470 B1描述了提取方法的示例。

为了在压力下从胶囊或其它类型的这些份提取饮料，必须使用功率较大的水泵，例如活塞泵。这些泵使用电网电力。由于振动，它们在提取过程中噪声很大。

由于它们的电气连接，也难以用手推车或简单地用手提来移动这些制备设备。实际上，使得这些设备具有更好的移动性是有优势的，以便在例如火车、飞机等移动工具上，或者在例如电影院、剧院等特定场所，或者在例如海滩、公园、游泳池边等公共场所，以及在乡间小道、野营地等其它公共或私人场所，或者在其它地方提供饮料。

法国增补证书FR 94.925涉及一种便携式咖啡过滤设备，该咖啡过滤设备包括一设置有可变形膜的容器，该膜受到来自气瓶的加压气体作用而变形，以将加压水送到喷管，所述喷管包括接纳待过滤的咖啡的喷嘴。然而，所述设备及其膜仅构造成在气体压力作用下将液体喷射到喷管内，它们没有构造成向室内充填液体。换言之，该膜仅起到充填“活塞”的作用。该膜不具有适于将液体从外部液体源吸入室内的弹性回复特性。充填工作通过一塞子手动完成。对于用于制备热饮料的设备来讲，这种布置会带来严重的安全问题，这是由于所述室保持在气体过压下，甚至轻微过压下，当所述室的塞子打开时，热水或沸水会不受控制地排出所述室。此外，由于必须手动充填，因此这种设备不实用。因此，为了提供令人满意的自给操作，所述室必须足够大(几升)；这要求使用过大体积的气体。

专利申请WO 99/02081提出一种咖啡机，更准确地说提出一种可移动机器，其中，提取研磨咖啡所需的压力由压缩空气产生。用于制备咖啡的水保持在绝热容器中。水可以通过电加热元件加热。该解决方案的优点在于利用位于所述机器下方的自给装置例如气瓶产生提取压力。所述机器可以安装在手推车上，而气瓶安装在为该目的设置的手推车车厢中。

然而，这种装置具有很多缺点。实际上，该发明中，气瓶中的气体与热水箱直接相通。这意味着热水箱的整个体积保持在大约几巴的恒定压力下。

因此，必须提供一大容量的水箱以承受压力；这带来设计和制造上的问题，以便保证足够的安全性。如果所述水箱意外破裂，则水箱可能爆炸并产生破坏。在泄漏的情况下，热水会喷射出并产生例如烫伤等事故。而且，所述水箱的设计在材料选择方面受到限制，不能使用低质量热容的易碎材料例如玻璃。最后，气体与大量备用水在高压下长时间接触也会引起气体不受控制地溶解在水中；因此这会使得饮料的味道变差，例如使其轻微起泡或发酸。

专利申请WO 2004/014205涉及一种用于制备饮料的装置，该装置使用活塞型的液压装置将液体推入内部安装有胶囊的提取室中，以便在压力下提取饮料。所述活塞由加压气体致动。然而，必须保证所述系统在大量的循环周期中密封地操作，而大量循环容易产生问题。

共同未决的欧洲申请03026792.6涉及一种用于制备饮料的装置，其中，水被加入供给室并在气体的压力下排出，所述气体由其自身引入所述室中。所述室通过静压作用从水箱充填水。所述室可以优选地安装在水箱本身内，以避免热量损失。然而，充填所述室相当缓慢；这在连续制备几种饮料尤其输出大量饮料时产生了问题。

发明内容

因此本发明的一个目的是提出一种用于制备饮料的设备，该设备比使用由电能致动的泵送系统的设备更安静。

本发明的另一目的是提出一种适于移动或便携使用且同时避免了专利申请WO 99/02081的方案的缺陷的设备。

具体地，目的之一是提出一种具有充分自给的液体容量的设备，但其中仅有限体积的液体被加压，以便减小将大容量箱保持在持久压力下的危险和缺点。另一目的是提出一种在长时间使用中可靠的简单密封结构。另一目的是减少充填时间，以便提高在最短时间内连续供应几种饮料的能力。再一目的是减少所述设备的热损失或冷损失，尤其是改进其移动性。

为此，本发明涉及一种用于制备饮料的设备，该设备包括：

通过供应加压液体来分配饮料的模块；

构造成向所述模块供应加压液体的气体供应装置；

液体供给室，所述液体供给室适于与所述气体供应装置相通，以便对所述室中的液体加压并使一定量的液体在压力下通过所述模块。所述室由至少一个弹性壁界定，所述弹性壁以密封方式将气体与液体隔开，并且所述壁构造成在气体对所述壁的推力作用下弹性变形并从而减小所述室中的液体容积；所述室中的液体容积的减小驱使液体流出所述室并流向饮料分配模块。

根据本发明的一个方面，所述设备包括用于向所述室充填液体的液体箱；所述室具有比所述箱小的容量；并且所述室设置成在充填模式时与所述箱相通，以便通过当气体停止挤压所述壁并且所述壁在其自身的弹性作用下回复到初始位置时产生的吸入作用向所述室充填液体。

气体供应装置优选是自带的气体供应装置。这些装置可以与所述设备一起移动。然而，所述气体供应装置也可以是从固定源例如家庭或工业源供应气体的装置。优选地，所述气体是压缩空气、CO₂、N₂、N₂O、氩气或它们的混合物。气体存储器优选是容量在0.1与20升之间、优选在0.5与5升之间的气瓶或加强箱。显然，该容量是根据所述设备的使用需求选择的；例如，所述设备是打算携带或移动，还是极少移动。

用于供应所述模块的液体通常是热水或冷水。然而，也可以是其它类型的稀释剂，例如牛奶或者其它食品稀释剂。

根据本发明的饮料分配模块可以是在液体压力下提取或溶解食品物质的装置。它可以包括用于接纳份包装的装置，所述份包装内容纳有食品物质，例如研磨咖啡或速溶咖啡、茶、可可粉、花草茶、奶粉、可溶营养品或者这些物质的混合物。

根据本发明的另一方面，所述液体供给室包括与单向阀相连的液体入口，该单向阀构造成在所述室被充填之后将液体保持在所述室中。因此，所述室由阀相对于液体箱密封；这确保了对所述室中的液体体积进行控制并且用于控制输出到所述模块的液体量。在补充方式中，所述液体供给室包括与单向阀相连的液体出口，该单向阀用于防止液体返回到所述室中。该阀用于确保当气体推力停止时从所述室中排出的液体不会返回到所述室中。这确保了更好地控制供应到所述供应/分配模块的液体量并且减少了气穴的形成。

根据本发明的另一方面，所述室通过当气体停止挤压所述壁并且所述室在其自身的弹性作用下回复到初始位置时产生的吸入作用向所述室充填液体。因此，显著缩短了室充填时间。因此，在分配新饮料之前，所述室较快地返回到充填模式。另一优点在于，所述液体被吸入所述室中；这有助于改善所述箱的排空。

优选地，所述壁本身具有足够的弹性，能够将液体从所述箱中吸入所述室内，直至所述室中的液体高度超过所述箱中的液体高度。因此，所述箱更易于排空。因此，增大了可以泵送到所述设备中的液体量。弹性可以使得所述箱完全排空。为此，所述室还具有液体入口，该液体入口延伸到所述箱底部，以便吸入所述箱中的所有液体。

因此，可弹性变形壁优选由弹性体或硅树脂材料制成。使用这种材料具有以下优点：该材料确保了较好的密封性和弹性变形能力，并同时提供了可重复的大弹性回复力。硅树脂材料是优选的，这是因为它可以较好地保持其机械性能，包括在潮湿的环境中，以及在大范围的液体输出温度下，尤其在5与95℃之间。硅树脂壁优选具有在1和15mm之间、优选在2和10mm之间的厚度，以及至少55A、优选大于60A的肖氏硬度。

根据另一方面，所述弹性壁是管状的并且以密封方式包围所述室。这种形状有利于均匀地减小所述室的容积。因此，该管状弹性壁与“线轴”形中央芯形成为一体。这个芯具有与逐渐张开的端部相联接的中央柱状部分。中央芯是中空的，从一端通到另一端，以便允许所述箱中的液体通过自然对流而穿过，从而有利于热传递或冷传递。所述管状弹性壁以密封方式安装在中央芯的张开部分的边缘上。这种构造的优点在于，避免了在弹性壁挤压所述芯期间产生过大的局部应力，同时具有易于制造和组装的简单形状。所述芯可安装成两个独立的部件，其中一个部件包括中央部分和其中一个张开端部，而另一部件形成第二张开端部。

根据构造方面，所述弹性壁由刚性管包围，所述刚性管包括至少一个气体入口。所述刚性管连接到所述芯的端部边缘。因此，气体在压力下吹入刚性管和弹性壁之间；一方面，相对于外部，该操作以密封方式进行，另一方面，相对于由弹性壁的内表面和中央芯界定的所述室，该操作以密封方式进行。

优选地，所述弹性壁与所述管的内表面贴靠接触。因此，不必要的气体损失是最小的，这是因为在平衡状态时弹性壁与所述管之间的容积很小，优选为0。刚性管优选还在其外周上包括多个沿周向间隔开的气体入口。这种构造用于使得弹性壁在气体推力作用下以及所述壁回复到其初始形状期间对称地变形。气体压力一释放，所述管状壁就恢复其初始形状，没有过长的等待时间。因此，气体在围绕刚性管的多个位置排出；这使得管状壁更快地回复其初始形状，而没有易于阻碍气体排出的变形。

根据本发明的一个方面，设置有阀装置，所述阀装置可以在至少两个位置运动以进行操作：

a)室液体充填和/或平衡位置，该位置通过切断向所述壁施加推力的气体供应到达；

b)将加压液体送入液体分配模块的供应位置；该位置通过将气体供应设置为向所述弹性壁施加推力的模式到达。

因此，所述阀装置在两个位置工作：室充填和平衡位置以及液体模块供应位置。在充填所述室期间，所述阀装置切换到停止吸入气体并将吸入口置于大气中，从而弹性壁不再受到推力作用并且可以回复到其初始位置。

在一种模式下—供应位置，每当通过阀装置回复到供应位置时，所述室的整个容量在压力下减小，并且所述室内的液体容量完全排空。这样，所述设备总是将恒定量的液体输出到所述模块中，并且在每个循环补充液体容量。由于所述室完成了精确计量液体量的功能，这获得了一个重要的优点。因此必须选择弹性壁，以便可以具有足够高的弹性回复力，从而在每个循环结束时重复地且不发生疲劳破坏地使所述室的整个容量充满液体。

在一个优选构造中，所述室位于所述液体箱内。在这种情况下，由于所述室可以经由简单的开口与所述箱相通，因此所述装置得到简化。这种构造还有助于减小所述设备的总尺寸。最后，如果所述箱容纳有热液体或冷冻液体，由于可以在两个室之间进行热传递，因此降低了所述箱中和/或所述室中的热损失或冷损失。

在可移动或便携使用所述设备时，所述箱优选包括绝热壁，所述绝热壁用于将液体保持在比环境温度高或低的温度范围内。所述箱还包括可移除的盖子或塞子，以允许容易地充填。因此，可以将液体保持在饮料提取状态所需要的温度一定时间。这使得可以将液体保持在介于50与95℃之间的温度几分钟。可以向箱内注入热的或沸腾的液体，并且/或者在箱中用加热装置对液体进行加热和/或仅是将液体保持在某一温度更长时间。绝热壁优选包括至少一个由低质量热容材料制成的内壁和至少一个包围该内壁的绝热层。例如，这可以是“保温瓶”型的壁，通常包括至少一个玻璃或金属内壁，并且优选地还包括至少一个在该内壁外面的绝热层。优选地，所述绝热层是聚氨酯泡沫塑料，其优点在于，易于模制成期望形状，如果需要的话，与框架的其余部分模制在一起。聚氨酯绝热层也可以包围不锈钢内箱。

所述壁也可以由通过另一绝热层隔开的双层玻璃壁或金属壁形成，另一绝热层由气体或部分真空或全部真空形成、具有或不具有泡沫。

所述设备包括一承载结构，所述承载结构具有支承所述设备的各种功能性部件一包括与供给室相通的管路一的功能。主管路是气体供应管路、用于使所述室与大气压力相通的管路、以及从所述室到提取模块的供给管路。如果所述箱是不可变形的，则还应该使用通到所述箱内的空气吸入管路。

例如，承载结构还可以容纳提取模块。它还可以接纳用于连接到气体存储器的装置。它可以容纳所述阀装置及其手动操纵装置(例如杆)或电动控制致动装置(按钮)。它还可以包括各种电气连接和/或监控部件。

所述承载结构可以与运送装置例如手柄、带、挽具和/或脚轮、旋转托盘或轨杆(stretcher)等制成一体或与之组合，以便于携带和/或移动所述设备。

优选地，气体加压装置必须适于输出在2与25巴之间、优选在5与20巴之间的气体供应压力。考虑到回路中的压降，该压力对于部分或全部排空所述室、使液体通过供给管路传送到提取模块以及在足够的提取压力下从食品物质提取饮料是必须的。

供应压力优选地由压力控制单元例如调节到供应压力的减压器控制。气体流速也可以由障碍件独立地控制，以便使得提取模块中的压力逐渐升高。在某些情况下，必须使用这种障碍件，以便防止在所述阀装置打开之后压力突然过度增大。压力突然过度增大会产生使份物质的包装过早打开、撕裂或破裂的后果。

本发明还涉及一种带有用于供应加压液体的泵送装置的饮料分配设备，该设备包括：

包括气体供应入口的体部；

用于容纳液体的液体供给室；

与所述室相通的液体入口；

与所述室相通的液体出口，液体在一定压力下从所述液体出口排出；

所述室由至少一个弹性壁界定，该弹性壁以密封方式将液体与气体供应隔开；

所述壁构造成在气体对所述壁的推力作用下弹性变形并从而减小所述室的内部容积；所述室的容积的减小驱使液体通过所述液体出口，

其特征在于，

所述设备包括用于向所述室充填液体的液体箱；所述室具有比所述箱小的容量；并且所述室设置成在充填模式时与所述箱相通，以便通过当气体停止挤压所述壁并且所述壁在其自身的弹性作用下回复到初始位置时产生的吸入作用向所述室充填液体；所述设备还包括封闭装置，用于将恒定体积的吸入液体保持在所述室中，直到处于气体压力作用下的壁使之被迫排出。

根据本发明的一个方面，所述液体入口包括单向阀，该单向阀允许液体在通过所述壁回复到初始位置而吸入期间进入，以及允许在所述壁受到气体推力期间将所述液体保持在所述室内。

在一个优选构造中，所述管状壁由硅树脂制成。所述壁还优选具有至少55A的肖氏硬度，这可以使得它能够回复到初始位置，并同时产生足够的吸入作用以允许快速充填所述室。另一方面，所述体部是管状的并且贴靠所述管状壁设置，以便当所述壁处于初始未变形位置时基本上不为气体释放死容积(dead volume)，即，所述体部与所述壁之间基本没有空隙。这具有仅通过使用很小气体量就几乎瞬时对弹性壁施加应力的优点。这也用于提供一种更紧凑的设备并优化所述室的液体容积。根据所述设备的另一方面，所述气体供应与分布在所述管状体部的外周上并穿过该管状体部的多个气体入口相通。对于管状壁在减压过程中变形的问题，发现多个气体入口的分布提供了一个解决方案，从而允许更快地且不受阻碍地向所述室充填液体。

食品物质的“份”是指包装好的或未包装的份。包装好的份可以是容纳在盒、袋型包装或其它合适的包装内的一定量的食品物质。未包装的份可以是直接加入提取模块的室中的一定量的食品物质，例如研磨咖啡。

根据使用，“液体”是指水或其它食品液体。

附图说明

在对优选实施例的详细描述以及附图中，详细描述了本发明的这些及其它目的、特征和优点。

图1示出根据本发明的设备在室充填或平衡模式下的示意性剖视图；

图2示出根据本发明的设备在将加压液体供应到液体供给模块期间并因此在输出饮料期间的示意性剖视图；

图3示出所述设备在液体供给结束时的示意性剖视图；

图4示出根据本发明的包括液体供给室的泵送装置的俯视透视图；

图5示出图4的装置的仰视透视图；

图6示出所述装置的俯视图；

图7示出所述装置沿A-A的剖视图；

图8示出所述装置沿B-B的剖视图。

具体实施方式

参考图1和图2，根据本发明的设备是能够通过对胶囊型或袋型的包装好的份5中的物质进行压力提取来输出热饮或冷饮的设备1。加压液体-通常是水-穿过该物质，由此提取的饮料收集在容器例如杯2内。因此，本发明的设备包括例如用于对包装好的份内的物质进行压力提取的供给模块10，该模块设置成容纳一种或多种特定类型的份5。所述模块通常包括：胶囊支承件11；可能的在胶囊内的压力作用下打开胶囊以在给定提取压力下释放提取物的装置12；以及用于将液体喷入或射入胶囊的装置13，例如胶囊盒，该胶囊盒包括用于打开胶囊并结合有一个或多个用于注入液体的孔的针或刀片。胶囊可以例如是Nestlé Nespresso S.A.出售的

牌的胶囊，并且这种胶囊用适于容纳这种胶囊并包括用于打开胶囊膜的装置的提取模块操作。

所述模块通常包括用于保持胶囊牢固密封以确保胶囊中的压力升高的封闭装置。这些封闭装置可以包括夹钳形式的铰接装置11、13，所述夹钳可以通过借助于杆(未示出)来致动元件而打开/封闭。

所述模块可以是将所述设备的功能性部件包容在一起的承载结构或承载体4的一部分，从而与所述设备的其余部分形成易于移动和/或携带的紧凑单元。

在优选构造中，液体箱7可以是承载结构4的一部分。所述箱7具有适于所述设备需要及其使用的容量；原则是所述设备可以在使用期间输出足够量的饮料。因此，所述箱7设计成以自给方式供应提取模块10，即不需要从所述设备外部的来源连续吸入水。所述箱包括限定容器6的体部，该容器由盖子或塞子70封闭，该盖子或塞子70通过任何可拆卸的连接方式-例如通过夹住、螺纹连接或其它方式-安装到所述箱的体部上。

优选地，所述箱的容器通过绝热壁71与外部环境隔离开。这些壁可以形成通常称为“保温瓶”的接近绝热状态的绝热组件。这个名称可涵盖大量可能的绝热结构。最常用的是至少一个低质量热容材料例如玻璃或金属(铜、铝、不锈钢等)层72与优选地至少一个包围该低质量热容层的绝热层73的组合。绝热层可以是例如空气或氩气等气体，真空，或者基于泡沫、塑料或纤维的材料。有效的绝热组件优选具有至少两层由绝热层73-优选真空、泡沫和/或气体-隔开的玻璃或金属层72、74。

所述设备的箱7还包括抗冲击外壳75，例如包围所述箱的绝热组件的塑料铸件。该部件75可构成所述箱的一体件，或者构成附加到其它部件上的部件，以形成箱7的外保护层。如果部件75用合适的材料例如聚氨酯泡沫制成，则部件75可以有利地同时构成绝热保护层。

根据本发明的一个方面，液体泵送装置8设置成与箱7和模块10之间的液体相通。所述泵送装置8通过供应管路92连接到所述模块10。该管路经由液体出口81通入供给室80中。出口81中设置有单向阀84，以防止液体从管路92回流到所述室80中。在图1的示例中，所述泵送装置8位于箱7内部，但可以有不同设置，并且可以位于箱外部。所述泵送装置8位于箱的下半部分，优选位于箱底部，并且包括能够与所述箱相通的所述室80的液体入口82。入口82朝向所述室的底部，优选位于所述室8的最下部，并且可以通过管部分延伸到箱底部。该入口82由单向阀83选择性地封闭，所述单向阀包括针或球(图8)以及用于所述针或球的座820。如下所述的，针或球位于所述室内，以便在气体推动期间通过所述室80中的内压作用从内部进行封闭，并且以便通过所述室中的内部真空作用进行打开。球或针之间的密封性可以通过与环绕开口的元件配合的环形密封件或其它等效元件改进，以便确保密封地封闭。

所述室80的容积可以根据需要变化。该容积可以用于提取至少一份物质(一个胶囊或袋或一定未包装的量)。该容积可以达到与多份-例如两份、三份、甚至连续的四份相当。例如，所述室可以具有介于40mL和1000mL之间的容积。优选地，所述室具有介于110mL和250mL之间的容积；这相当于大杯咖啡、茶或热巧克力或其它饮料的容量。

参考图4到图8，更详细地描述所述泵送装置8。根据本发明的一个方面，所述液体泵送装置的室80由至少一个可弹性变形的壁85限定。所述壁85牢固地安装在中央芯86上，以便限定具有大致环状截面的室80。所述壁85具有管状形状，所述壁在其端部包括向内突出的弹性凸起部850、851，所述凸起部位于在中央芯的端部的槽860、861内。刚性外管状体87抵靠壁85设置，并且在其端部处与中央芯86接合，以在体部87的内表面与弹性壁85的外表面之间形成“死”容积区或至少最小容积区，气体在压力下才能吹入该区域。刚性管挤靠在弹性壁上，而将弹性壁的端部充分地挤靠在所述芯上，以便确保气体以及液体室的密封性。

所述管状体87包括至少一个气体供应管88。优选地，管状体87的外周上设置有多个穿过该管状体87的气体入口890、891、892、893。这些气体入口穿过所述管状体，并且优选分布在所述管状体外周上间隔开的几个位置。例如，间隔大约90度地设置四个气体入口。气体由具有翻转U截面的周向管路880引入每个气体入口，该周向管路沿管状体的圆周延伸。这种构造用于用气体均匀地挤压所述管状壁并且弹性壁不发生不对称变形地释放所述壁，否则，该构造用于阻止或至少减缓气体从所述装置中溢出。实际上，已发现弹性管状壁在气体压力的作用下挤靠在所述芯上，并且紧贴在多个将压缩容积分成几个部分的肋上。如果设置单个出气口，则气体仅从其中设置有孔的部分逸出，而所述肋趋于不对称变形，不允许气体从其它部分逸出。这导致在气体最终可以经由泄漏处从其它部分逸出之前至少等待几秒钟。

因此，气体入口的数目优选为至少三个，以防止这种不对称变形。

弹性壁85有利地由弹性体或硅树脂材料制成。其厚度、韧性和硬度选择为所述设备要求的压力的函数。通常，提取压力大约在2与25巴之间，优选在5与20巴之间。因此，所述壁必须能够在这个压力范围内弹性地并且重复地变形。所述壁也必须具有足够的弹性回复性能，以在所述室中产生真空并且允许通过所述液体入口82吸入液体。因此，优选地，所述壁由肖氏硬度为55A优选大于60A、厚度在1与15mm之间优选在2与10mm之间的材料形成。根据所选择的材料，所述壁的厚度可以介于1和8mm之间，优选介于2和5mm之间。

所述泵送装置的中央芯具有大致“线轴”形状，即端部逐渐向外张开。这种芯具有与逐渐张开的端部863、864相联接的中央柱状部分862。所述管状弹性壁以密封方式安装在张开部分上。这种构造的优点在于，避免了在挤压弹性壁过程中产生过大的局部应力，同时具有易于生产和组装的形状。因此，所述芯安装成两个独立的部件，其中一个部件包括中央部分和其中一个张开端部，而另一部件形成第二张开端部。

所述中央芯也优选是中空的，具有沿纵向穿过所述装置的通道865。当所述装置设置在所述箱中时，所述通道865允许箱中的液体通过自然对流进行循环。因而，改善了所述装置和所述箱之间的热交换。因此，所述泵送装置中的液体的热损失或冷损失显著减少，这是因为它利用了箱中的液体的热惯量或冷惯量。

为了获得更简单的构造，中央芯由至少两个组装在一起的部件构成；包括由部分862、863构成的部件866以及端部部件864。所述装置的底部可以包括支腿867，以将所述装置保持在微小高度上并且允许从箱底部泵送液体。

返回到示出所述设备的图1-3，所述泵送装置8通过气体管路装置90、901选择性地与气体加压装置65相通。这些装置优选包括气瓶、钢瓶或其它形式的气体充填器650，该气体充填器与位于气体充填器的出口处的压力调节器651例如减压器结合。在减压器与泵送装置之间的供应管路上优选设置有气流调节装置例如限制器652，以便调节提取模块10中的液体的逐渐升高的压力。管路装置90在任一合适位置-例如所述泵送装置8的顶部82-插到所述室中。

主管路90由阀15分隔开，所述阀可以位于所述室8和气体加压装置65之间。

所述箱通过空气吸入管路910连接到外部，使得可以由空气替换抽出箱的液体容积。

所述阀15根据双向原理操作。在如图2所示的第一位置，所述阀将供给室8连接到朝大气压力敞开的管路900。在第二位置，所述阀15将所述室8连接到气体供应管路901。

这种阀15可以例如通过杆、按钮或其它等效元件手动地致动。也可以通过电脉冲致动(电磁阀)；在这种情况下，所述阀15在没有脉冲时保持在室平衡位置或“静止位置”(图1)。当电脉冲被送到所述阀时，电磁阀移动到向所述室供应气体的位置(图2和图3)。然后，通过手动地致动、或者用计时器致动、或者通过测量环路中的压降处于一定域值以下致动、或者通过任何其它合适的测量和控制装置致动，使电磁阀返回到充填位置(图1)。

可以设置加热装置(未示出)，以便在水到达提取模块之前对水进行加热。这种加热装置例如可以至少是浸没在箱中的加热电阻和/或包围所述泵送装置8以对其加热的电阻器。这些加热装置也可以包围供应管路92或可以置于该管路内。电阻器可以由任何等效的加热装置代替。这些装置可以连接到低压电源-例如12或24伏，或者连接到电网电压-例如110或220伏。

所述室80的容积可以在40与1000cc之间。优选地，该容积是待输出饮料的体积的函数。例如，该容积可以等于产生的最大饮料体积，例如250mL。由于每次停止气体供应时都充填所述室，因此无论其容积多少，所述室总是满得足以输出新饮料。

根据本发明的所述设备的操作原理如下：

在与图1对应的充填位置，阀15处于打开位置并且气体供应管路向大气压力敞开。因此弹性壁处于释放位置，从而在所述室80中产生真空，这将水吸入所述室中。显然，由于箱中的水位，水压增大了吸入作用。当箱中的水位降到所述室的顶部以下时，由于吸入作用可以继续进行充填。

当供给室8充满时，所述设备可用于提取饮料。

为了制备饮料例如咖啡，使用者将一份咖啡5插入所述提取模块10中。该模块围绕该份咖啡封闭。

然后，使用者致动控制装置例如杆(未示出)，以将所述阀15移动到供应位置。然后，主管路90与进气管路901相通，从而对所述室施加压力并封闭所述单向阀(图2)。

随着气体在限制器652的控制下进入，弹性壁85对所述室80施加推力；压力逐渐增大，所述室中的液体通过止回阀84并被排入供给管路92直至提取模块。然后，加压水被迫通过该份咖啡，以提取咖啡。所述胶囊在提取压力的作用下打开，从而允许饮料提取物流过该份并流入杯中。

当所述室内的液体完全排空时(图3)，或者所述阀15返回到封闭位置时(图1)，液体流动停止。可以手动地或者自动地完成该重新封闭。

当所述阀重新处于气体管路的封闭位置时，气体供应管路又向大气压敞开。因此，不再有压力施加在弹性壁上，从而所述弹性壁在其自身的弹性作用下回复到其初始位置。所述壁回复到初始位置在所述室80中产生了真空，所述室又被充满水(图1)。然后，所述设备准备好下一饮料提取。

Claims (27)

1.一种用于制备饮料的设备，包括：

通过供应加压液体来分配饮料的饮料分配模块；

构造成向所述模块供应加压液体的气体供应装置；

液体供给室，所述液体供给室适于与所述气体供应装置相通，以便对所述室中的液体加压并使一定量的液体在一定压力下通过所述模块；所述室由至少一个弹性壁界定，所述弹性壁以密封方式将气体与液体隔开，并且所述壁构造成在气体对所述壁的推力作用下弹性变形并从而减小所述室中的液体容积；所述室中的液体容积的减小驱使液体流出所述室并流向饮料分配模块；

其特征在于，所述设备包括用于向所述室充填液体的液体箱；所述室具有比所述箱小的容量；并且所述室设置成在充填模式时与所述箱相通，以便通过当气体停止挤压所述壁并且所述壁在其自身的弹性作用下回复到初始位置时产生的吸入作用向所述室充填液体。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述液体供给室包括与单向阀相连的液体入口，所述单向阀构造成在所述室被充填后将液体保持在所述室中。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述壁本身具有足够的弹性，能够将液体从所述箱中吸入所述室，直至所述室中的液体高度超过箱中的液体高度。

4.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述壁由弹性体制成。

5.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述壁由硅树脂制成。

6.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述弹性壁是管状的并且以密封方式包围所述室。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述弹性壁由刚性管包围，所述刚性管包括至少一个气体入口。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述弹性壁与所述管的内表面贴靠接触。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述刚性管包括多个沿周向间隔开的气体入口。

10.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述模块包括适于容纳食物包装份的壳体以及用于将来自所述室的加压液体注射通过所述食物包装份的液体注射装置。

11.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，设置有阀装置，所述阀装置能够在至少两个位置运动以进行操作：

a)室液体充填位置和/或平衡位置；该位置通过切断向所述壁施加推力的气体供应到达；

b)将加压液体送入饮料分配模块的供应位置；该位置通过将气体供应设置为向所述弹性壁施加推力的模式到达。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，在供应位置，每当通过所述阀装置置于供应位置时，所述室的整个容积在压力作用下减小并且所述室内的液体被完全排空。

13.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述室位于液体箱内。

14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述箱包括绝热壁。

15.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，气体供应压力在2与25巴之间。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述气体是压缩空气、CO₂、N₂、N₂O、氩气或它们的混合物。

17.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述室具有与待产生的饮料的最大体积相对应的容积。

18.如权利要求1和2中的任一项所述的设备，其特征在于，所述室具有在40与1000cc之间的容积。

19.一种带有用于供应加压液体的液体泵送装置的饮料分配设备，包括：

包括气体供应入口的体部；

用于容纳液体的液体供给室；

与所述室相通的液体入口；

与所述室相通的液体出口，液体在一定压力下从所述液体出口排出；

所述室由至少一个弹性壁界定，所述弹性壁以密封方式将液体与气体供应隔开；

所述壁构造成在气体对所述壁的推力作用下弹性变形并从而减小所述室的内部容积；所述室的容积的减小驱使液体通过所述液体出口，

其特征在于，

所述设备包括用于向所述室充填液体的液体箱；所述室具有比所述箱小的容量；并且所述室设置成在充填模式时与所述箱相通，以便通过当气体停止挤压所述壁并且所述壁在其自身的弹性作用下回复到初始位置时产生的吸入作用向所述室充填液体；所述设备还包括封闭装置，用于将恒定体积的吸入液体保持在所述室中，直到处于气体压力作用下的壁使之被迫排出。

20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述液体入口包括单向阀，该单向阀允许液体在通过所述壁回复到初始位置而吸入期间进入，以及允许在所述壁受到气体推力期间保持所述液体。

21.如权利要求19和20中的任一项所述的设备，其特征在于，所述壁是肖氏硬度为至少55A的管状硅树脂壁。

22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述体部是管状的并且贴靠所述管状壁设置，以便当所述壁处于初始未变形位置时，所述体部与所述壁之间没有空隙。

23.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述气体供应与分布在所述管状体部的外周上并穿过该管状体部的多个气体入口相通。

24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述气体入口的数目为至少三个。

25.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述壁安装在中央芯上，以便限定所述液体供给室。

26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述中央芯具有带张开端部的线轴形状。

27.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述中央芯包括沿纵向穿过该中央芯的通道。

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