CN113475936A - 一种自搅拌单杯萃取系统 - Google Patents

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蒋福海
严佳浩
唐鸣
丁阳
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Wuxi Dingjia Hongsi Drinks Technology Co ltd
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Abstract

本发明实施例公开了一种自搅拌单杯萃取系统,包括杯体,所述杯体的上部设有与底部分别设有顶封口膜与底封口膜,所述杯体内设有带有过液结构的滤水盘,所述滤水盘的上侧设有旋转支撑及旋转体,所述旋转体的上部设有围绕其一周均匀分布的水动叶片,所述旋转体的侧壁上设有搅动叶片,所述顶封口膜上的注水区域位于水动叶片的旋转区域内。本发明的自搅拌单杯萃取系统利用注水的快流速所形成的高水压冲击,以一定角度将水打在水动叶片上,带动水动叶片旋转,然后形成水动叶片与搅动叶片同步旋转的联动效果,最大化利用出水的动力,基于转轴的扭矩,使搅动叶片的搅拌力得到提升,提高搅拌的效率,解决了形成结块、残留物的问题。

Description

一种自搅拌单杯萃取系统
技术领域
本发明实施例涉及食品容器技术领域,具体涉及一种自搅拌单杯萃取系统。
背景技术
随着生活水平的提高及科学技术的发展,可直接通过萃取技术获取到不含防腐剂的溶解类产品的单份饮料冲泡系统应运而生。单份饮料冲泡系统可以使用饮料制备机和单杯/单份胶囊(以下简称单杯胶囊)来形成单份饮料,具体为单杯胶囊预先包装有水溶性饮料成分,并在使用前密封,在使用中将胶囊放入饮料制备机期间或之后刺穿胶囊,以形成用于注入的水性介质的入口,使胶囊内的水溶性饮料在内部蓄积一定压力下发生内部搅动并充分溶解,再经胶囊杯底的出水口流出,形成风味香醇的饮品。
现有的单杯胶囊均是通过注水形成的自发水流冲击冲泡物,但这种水流由于处于无序状态,水流之间会出现相互碰撞抵消动能的情况,造成水流冲击冲泡物的时间短暂,不利于充分溶解,因此对于难以溶解的冲泡物在冲泡后经常会出现结块或大量残留物,降低饮品的质量,更有甚者结块或残留物会封堵住过液结构,造成无法出液或小流量的问题。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种自搅拌单杯萃取系统,以解决现有技术中由于单杯胶囊在溶解冲泡物时不能做到完全糊化、溶解力有限而导致出现结块、残留物的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种自搅拌单杯萃取系统,包括杯体,所述杯体的上部与底部分别设有易被刺破的顶封口膜与底封口膜,所述杯体内设有分割杯体内腔为上下两个腔体的滤水盘,所述滤水盘上设有连通两个腔体的过液结构,所述滤水盘上设有能够旋转的旋转装置,所述旋转装置包括设置在上部的旋转驱动结构以及设置在下部的搅拌结构,所述旋转驱动结构经水流驱动旋转且带动搅拌结构同步旋转,所述搅拌结构搅动杯体内的液体。
进一步的,所述旋转驱动结构包括围绕旋转中心均匀分布的水动叶片,所述顶封口膜的注水区域位于水动叶片的旋转区域内。
进一步的,所述水动叶片与水平面的倾斜角度位于30°-60°之间。
进一步的,所述旋转驱动结构的外围设有固定水动叶片外端的弧形骨架或环形骨架。
进一步的,所述搅拌结构包括旋转体及旋转支撑,所述旋转体旋转连接旋转支撑,所述旋转体的外侧壁上设有搅动叶片。
进一步的,所述搅动叶片上设有镂空结构。
进一步的,所述旋转支撑为垂直于滤水盘的柱状体,所述旋转体非固定的套装在旋转支撑上。
进一步的,所述旋转支撑与旋转体之间设有限位结构,所述限位结构包括凸起与环形凹槽。
进一步的,所述旋转支撑的上部设有球形体,所述旋转体内设有与球形体配合的球形槽。。
进一步的,所述滤水盘的下侧设有引流针。
本发明实施例具有如下优点:
本发明实施例所述的一种自搅拌单杯萃取系统在注水口的下方设置可旋转的旋转体,在滤水盘上设置支撑旋转体做旋转运动的旋转支撑,旋转体上的水动叶片被注水水流重复推动,实现旋转体的持续旋转。本发明利用注水的快流速所形成的高水压冲击,以一定角度将水打在旋转体的水动叶片上,带动旋转体做旋转运动,然后形成水动叶片与搅动叶片同步旋转的联动效果,搅拌杯内液体做有序的旋转运动,当注水停止后,杯内液体也会因惯性而继续旋转,增加杯内液体流动的持续时间,即增加杯内液体冲击溶解物的持续时间。
本发明最大化利用出水的动力,基于转轴的扭矩,使搅动叶片的搅拌力得到提升,提高搅拌的效率,对于底部液体施加主动搅拌,增加底部液体的溶解力,解决了形成结块、残留物的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种自搅拌单杯萃取系统的爆炸图;
图2为本发明实施例1提供的一种自搅拌单杯萃取系统的内部结构图;
图3为本发明实施例1提供的一种自搅拌单杯萃取系统的搅动叶片结构图;
图4为本发明实施例2提供的一种自搅拌单杯萃取系统的内部结构图;
图5a为本发明实施例3提供的一种自搅拌单杯萃取系统的内部结构图;
图5b为本发明实施例3提供的一种自搅拌单杯萃取系统的内部结构图;
图5c为本发明实施例3提供的一种自搅拌单杯萃取系统的内部结构图。
图中:
1、杯体;2、顶封口膜;3、底封口膜;4、滤水盘;5、过液结构;6、旋转支撑;7、旋转体;8、出气孔;9、第一环形凹槽;10、第一凸起;11、第二凸起;12、第二环形凹槽;13、插槽;14、球头; 15、水动叶片;16、环形骨架;17、搅动叶片;18、引流针;19、注水标记;20、过滤层;21、镂空结构。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1、2所示,一种自搅拌单杯萃取系统,包括杯体1,所述杯体1的上部设有顶口及用于封堵顶口的顶封口膜2,所述杯体1的底部设有底口及用于封堵底口的底封口膜3。所述杯体1内设有带有过液结构5的滤水盘4,所述滤水盘4水平设置并将杯体1的内腔分为上下两个腔体,所述滤水盘4上设有连通杯体1内上下两个腔体的过液结构5,本实施例中过液结构5为通孔。杯体1的材质以纸板为主,内外均设有PE保护层(聚乙烯塑料),具有环保、可回收、防水、防空气的功能,以保住饮品的原始味道,保护产品在生产加工、运输、贮存、使用过程中不受污染,腐蚀,划伤,保护原有的光洁亮泽的表面,从而提高产品的质量及市场竞争力。顶封口膜2的材质与杯体1 相同或其他以刺破的食品包装材质,底封口膜3为铝箔层,便于底部刺破以形成出液口。
所述滤水盘4的上侧为平面,所述滤水盘4上设有能够旋转的旋转装置,所述旋转装置包括设置在上部的旋转驱动结构以及设置在下部的搅拌结构,所述旋转驱动结构经注水水流驱动其旋转且带动搅拌结构同步旋转,所述搅拌结构搅动杯体1内的液体,当注水针刺破顶封口膜2向杯体1内注水时,水流下落过程中带动旋转驱动结构围绕旋转中心做旋转运动,旋转驱动结构在旋转的过程中带动搅拌结构同步旋转,从而实现搅拌结构旋转搅动杯体1内液体的技术效果。所述旋转驱动结构与搅拌结构为可拆卸结构或一体结构,本实施例中二者为一体结构,其具有加工成本低的优点。
所述旋转驱动结构包括围绕旋转中心均匀分布的水动叶片15,所述顶封口膜2的注水区域位于水动叶片15的旋转区域内。水动叶片15与水平面之间具有一定倾斜角度,该倾斜角度优选于30°-60°之间,当上方注水时,高流速的水柱形成了高水压,水流推动水动叶片15做弧形移动,全部水动叶片15依次经过水流且被水流推动,实现旋转驱动结构的整体旋转,旋转驱动结构带动搅拌结构旋转,搅拌结构搅动杯体1内的液体,使杯体1内的液体规则的旋转移动,实现液体能够积累动能,旋转速度越来越快,则液体的溶解能力逐渐增加,更容易粉碎、溶解结块物质。
所述旋转驱动结构的外围设有固定水动叶片15外端的弧形骨架或环形骨架16,本实施例中为设在水动叶片15外端的环形骨架16,环形骨架16增加水动叶片15的稳固性,使多个水动叶片15连成一体,解决了水动叶片15被水柱冲击时不会出现因其颤抖而抵销动能的问题,使水流的动能不被抵销的运用到推动水动叶片15上。
所述搅拌结构包括旋转体7及旋转支撑6,所述旋转体7非固定连接旋转支撑6,所述旋转体7的外侧壁上设有搅动叶片17。具体的,所述旋转支撑6为垂直于滤水盘4的柱状体,所述旋转体7非固定的套装在旋转支撑6上。本实施例中搅动叶片17的形状呈叶子状,搅动叶片17非平行于其搅动方向,本实施例中优选于搅动叶片17垂直于其搅动方向,使搅动叶片17以最大面积搅动杯内液体。本实施例中搅动叶片17的数量为3组,其均匀分布在旋转体7上,每组搅动叶片17为4个,4个搅动叶片17呈十字状围绕旋转体7一周。所述搅动叶片17上设有镂空结构21,所述镂空结构21为贯穿搅动叶片 17的孔、沟、槽等多种形式,其目的是增加搅动缝隙、减小搅动阻力,更好的粉碎块状物料。
由于旋转体7套装设置在旋转支撑6上,旋转体7能够沿旋转支撑6的轴向上下移动,注水过程中,当液面升高后,在浮力与注水压力的作用下,旋转体7会出现上下颤动,颤动会吸收旋转体7的旋转动能,从而降低旋转力度。因此如图3所示,所述旋转体7的上部设有出气孔8,可将旋转体7内腔的气体排出,消除浮力的影响,在旋转体7与旋转支撑6之间设置至少一组限位结构,以增加旋转体7的旋转稳固性,限位结构的数量优选于设置1-3个,可更好的平衡旋转体7的上下受力,使其旋转更加稳固。
所述旋转支撑6与旋转体7之间的限位结构包括凸起与环形凹槽。具体的,所述旋转支撑6上设有第一环形凹槽9,所述旋转体7的内壁上设有与第一环形凹槽9相对应的第一凸起10。第一凸起10嵌入到第一环形凹槽9内,当旋转体7在水冲击的作用下旋转时第一凸起 10沿着第一环形凹槽9移动,可限制旋转体7的上下自由度,使其仅具有旋转自由度。或者,如图5a所示,所述旋转支撑6的侧壁上设有第二凸起11,所述旋转体7的内壁上设有与第二凸起11相配合的第二环形凹槽12,第二凸起11嵌入到第二环形凹槽12内,当旋转体7在水冲击的作用下旋转时第二凸起11沿着第二环形凹槽12移动,用于限制旋转体7的上下自由度,使其仅具有旋转自由度。增加凸起的高度,使旋转体7与旋转支撑6之间具有一定间隙,从而大幅度降低旋转支撑6与旋转体7之间的接触面积,降低二者之间的摩擦力,即降低旋转体7的旋转阻力。
如图5b所示,旋转体7的上部设有供旋转支撑6插入的插槽13,用于旋转体7的上部固定。
如图5c所示,所述旋转支撑6的上部设有球头14,所述旋转体 7内设有与球头14配合的球形槽,使二者之间的连接更加稳固,并且球面连接能够缓解旋转体7在旋转过程中因摇摆、颤抖等产生的杂力,使这些杂力从产生到抵销具有很好的过度,不会出现卡死不转的情况。
所述滤水盘4的上面设有过滤层20,用于过滤萃取料的固体残渣。
所述顶封口膜2上的注水区域位于水动叶片15的旋转区域内,顶封口膜2的外表面设有注水标记19,所述注水标记19为范围的注水区域标记或单孔的注水孔标记,以提示在该位置注水能够击打水动叶片15,实现自搅动的功能。
所述滤水盘4的下侧设有引流针18,引流针18为倒装在滤水盘 4底面的锥形体,其用于刺破下封口膜,形成出液口,同时引流针18 还具有引流功能,从过液结构5流出的液体向引流针18汇聚流下。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种自搅拌单杯萃取系统,包括杯体,其特征在于:所述杯体的上部与底部分别设有易被刺破的顶封口膜与底封口膜,所述杯体内设有分割杯体内腔为上下两个腔体的滤水盘,所述滤水盘上设有连通两个腔体的过液结构,所述滤水盘上设有能够旋转的旋转装置;
所述旋转装置包括设置在上部的旋转驱动结构以及设置在下部的搅拌结构,所述旋转驱动结构经注水水流驱动其旋转,且带动搅拌结构同步旋转,所述搅拌结构搅动杯体内的液体。
2.根据权利要求1所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述旋转驱动结构包括围绕旋转中心均匀分布的水动叶片,所述顶封口膜的注水区域位于水动叶片的旋转区域内。
3.根据权利要求2所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述旋转驱动结构的外围设有固定水动叶片外端的弧形骨架或环形骨架。
4.根据权利要求1所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述搅拌结构包括旋转体及旋转支撑,所述旋转体非固定连接旋转支撑,所述旋转体的外侧壁上设有搅动叶片。
5.根据权利要求4所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述搅动叶片上设有镂空结构。
6.根据权利要求4所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述旋转支撑为垂直于滤水盘的柱状体,所述旋转体非固定的套装在旋转支撑上。
7.根据权利要求6所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述旋转支撑与旋转体之间设有限位结构,所述限位结构包括凸起与环形凹槽。
8.根据权利要求4所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述旋转支撑的顶部设有球形体,所述旋转体内设有与球形体配合的球形槽。
9.根据权利要求1所述的一种自搅拌单杯萃取系统,其特征在于:所述滤水盘的下侧设有引流针。
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