CN117440765A - 饮料制备机和使用这种饮料制备机制备饮料产品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饮料制备机(1)，其包括：‑腔室，其用于接收携带饮料组分的胶囊(101)，‑饮料制备装置(4)，其具有：●递送装置(23)，其用于将流体递送至腔室，●第一注入元件和第二注入元件(16)，其能够选择性地流体连接到递送装置(23)，以将流体注入到腔室中，●排放装置，其具有用于将所递送的流体从腔室中排出的排放元件(20)，第一注入元件(14)比第二注入元件(16)更远地突出到腔室中。第一注入元件(14)比排放元件(20)更远地突出到腔室中。第二注入元件(16)突出到腔室中的区域被定位成高于排放元件(20)突出到腔室中的区域。

Description

饮料制备机和使用这种饮料制备机制备饮料产品的方法

1.技术领域

本发明涉及一种用于制备饮料产品如咖啡、茶、汤等的饮料制备机。本发明还涉及使用这种饮料制备机来制备饮料产品的方法。

2.背景技术

已知的饮料制备机可具有i)用于将液体递送到插在冲泡室中的胶囊中的注入器，以及ii)用于将所得饮料产品排出胶囊的排放元件，例如针的形式。

然而，在从第一胶囊排出之后，饮料产品的痕迹会保留在排放元件上和周围。然后，饮料产品的这些痕迹可与用随后的胶囊制备的饮料产品混合，并因此改变饮料产品的特性，例如其味道或颜色，特别是当随后的胶囊不同于第一胶囊时。

此外，当用户将胶囊从饮料制备装置中取出时，一些饮料产品可能残留在使用过的胶囊中并从胶囊中漏出，从而可能给用户带来麻烦。

3.发明内容

因此，本发明的一个目的是提供饮料制备机和方法，其使得可以制备连续的饮料产品，同时减轻或避免在饮料制备机中随后制备的两种饮料产品的痕迹混合的问题。

根据一个方面，本发明涉及一种饮料制备机，其包括：

-腔室，其用于接收携带饮料组分的胶囊，

-饮料制备装置，其具有：

●递送装置，其用于将流体递送至腔室，

●第一注入元件和第二注入元件，该第一注入元件和该第二注入元件能够分别选择性地流体连接到液体递送装置，以将液体注入到腔室中，

·排放装置，其具有用于将所递送的流体从腔室中排出的排放元件，

其中，第一注入元件比第二注入元件更远地突出到腔室中，并且第一注入元件比排放元件更远地突出到腔室中，并且

其中，第二注入元件突出到腔室中的区域被定位成高于排放元件突出到腔室中的区域。

因此，第二注入元件的出口可被定位成高于排放元件。因此，当第二注入元件分配清洗液体(例如水)时，清洗液体可在排放元件上和/或周围流动，特别是在制备前一饮料产品之后或结束时和制备后一饮料产品之前。因此，清洗液体可从排放元件上和/或周围全部或部分地去除前一饮料产品的痕迹，并且然后清洗液体可经由排放元件和液体排放装置从冲泡室排出。

而且，由于所有所递送的流体和清洗流体可从胶囊排出，因此饮料制备机允许限制或避免可生物降解的胶囊在这种情况下可能降解得太快并且已经在机器内的箱中。此外，这有助于减少环境影响，因为返回的能量将更高，这是由于没有水留在胶囊内。

另外，饮料制备机因此可确保所有饮料组分实际上从胶囊被递送至用户，这对于一些特定产品是优选的。

在本申请中，术语“高于”及其派生词如“上部”、“最上部”、“下部”、“最下部”可指当饮料制备机处于其服务构型或其操作取向时测量的高度差，因此准备好接收胶囊并制备饮料产品。当饮料制备机处于这种构型或取向时，表述“第二注入元件突出到腔室中的区域被定位成高于排放元件突出到腔室中的区域”可暗示由第二注入元件分配的清洗液体在重力作用下朝向排放元件流动。

在一些实施方案中，第二注入元件可被构造成朝向排放元件喷射或喷洒清洗液体。因此，第二注入元件或其出口开口可被构造成使得经由第二注入元件的出口开口注入到腔室中的液体可被喷射或喷洒到排放元件上。因此，可高效地清洁排放元件，因为由第二注入元件喷射或喷洒的清洗液体射流可清洗位于排放元件上和/或周围的表面。

在本申请中，术语“胶囊”可指封装干燥、液体、固体(例如粉末、糊状)和/或其他形式的饮料组分的任何容器。例如，胶囊可具有刚性或柔软的主体和/或膜。主体和膜(包膜)通常可由相同材料或不同材料制成。主体和膜(包膜)通常可具有相同的形状或不同的形状。胶囊可以是气密密封的或者部分或完全多孔的。术语“胶囊”还可对应于一次性容器、囊包或小袋。

在本申请中，术语“饮料产品”可指可饮用液体或可食用或可吃的液体，例如汤。在本申请中，术语“饮料制备”及其派生词可指液体与容纳在胶囊中的产品之间的任何种类的相互作用，例如在有或没有流体(如水或蒸汽)压力的情况下混合、溶解、灌注或提取。

根据一个实施方案，第二注入元件可包括朝排放元件定向的出口开口。

根据一个实施方案，第一注入元件可突出到腔室中的区域被定位成高于排放元件突出到腔室中的区域，优选地在与第二注入元件突出到腔室中的区域相同的高度处。

因此，在饮料产品的制备期间，第一注入元件不接收朝向和通过排放元件流动的饮料产品的任何或大量痕迹。换句话说，饮料产品的痕迹主要出现在排放元件上和/或周围。

根据一个实施方案，第二注入元件以及优选地第一注入元件可在腔室的上部或最上部区域处突出到腔室中，并且/或者其中排放元件可在腔室的下部或最下部区域处突出到腔室中。

因此，第二注入元件以及优选地第一注入元件的这种布置可最小化或甚至避免饮料产品在第二注入元件以及可能的第一注入元件上和/或周围的痕迹。

根据一个实施方案，第一注入元件、第二注入元件和排放元件可全部从饮料制备装置的同一侧突出到腔室中。

因此，第一注入元件、第二注入元件和排放元件的这种布置有助于简化饮料制备机的设计，特别是其冲泡室的设计。

根据一个实施方案，饮料制备机还可包括用于保持胶囊的胶囊保持器，胶囊保持器优选地能够相对于饮料制备装置移动和/或能够选择性地连接到饮料制备装置以便限定腔室。

因此，胶囊保持器可有助于将胶囊接收并保持在腔室中的正确位置。在一些实施方案中，胶囊保持器能够相对于饮料制备装置在以下构型之间选择性地移动：

i)接收构型，在该构型中，胶囊保持器远离饮料制备装置，使得腔室打开，以接收至少一个胶囊，和

ii)连接构型，在该构型中，胶囊保持器靠近饮料制备装置，以便使腔室缩小或关闭。

作为可从饮料制备机移除的可移除胶囊保持器的替代方案，饮料制备机可包括限定用于接收和处理胶囊的冲泡室的不可移除部件。

根据一个实施方案，递送装置可包括用于将液体递送至腔室的液体递送装置，其中，优选地，液体递送装置能够经由导管选择性地流体连接到第一注入元件和第二注入元件，并且

其中，优选地，设有阀，该阀可优选地设置在导管中，以选择性地将液体递送至第一注入元件和第二注入元件中的至少一者。

因此，第一注入元件和/或第二注入元件可将液体供应到腔室中，例如用于与饮料组分相互作用的清洗液体或可饮用液体。

根据一个实施方案，递送装置还可包括用于将气体(如空气)递送至腔室的气体递送装置，气体递送装置优选地能够经由导管选择性地流体连接到第一注入元件和第二注入元件，

其中，优选地，设有阀，该阀可优选地设置在导管中，以选择性地将气体递送至第一注入元件和第二注入元件中的至少一者。

因此，第一注入元件和/或第二注入元件可将气体注入到腔室中，以便有助于将饮料产品和/或清洗液体从胶囊和腔室中排出。所递送的气体可用于制造饮料产品中的乳化液。

在一些实施方案中，气体递送装置可被构造成递送选自压缩空气、CO₂(二氧化碳)、N₂(氮气)的至少一种气体，条件是该气体是食品级蒸汽。

根据一个实施方案，阀可包括：

-第一阀，其用于选择性地将第一注入元件连接到气体递送装置或液体递送装置，以及

-第二阀，其用于选择性地将第二注入元件连接到气体递送装置或液体递送装置。

因此，第一阀和第二阀对于递送气体的回路和递送液体的回路可以是共用的。这种布置可有助于简化饮料制备机的设计。

根据另一方面，本发明涉及用于制备饮料的方法，其包括：

-提供根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机，

-提供携带饮料组分的胶囊，该胶囊具有：i)限定空腔的主体，该空腔具有开口，ii)膜，该膜附接到主体以便覆盖开口并封闭空腔，所述主体包括：i)容纳饮料组分的饮料空间，ii)在饮料空间与膜之间延伸的顶部空间，以及iii)将饮料空间与顶部空间分隔开的分隔元件，分隔元件优选地包括过滤元件，

-在腔室中接收胶囊，

-将第一注入元件插入穿过膜并进入饮料空间，

-将第二注入元件插入穿过膜并进入顶部空间，

-将排放元件插入穿过膜并进入顶部空间，

-经由第一注入元件将流体(优选地至少液体)递送到饮料空间中，使得所递送的液体可与饮料组分相互作用，以便制备饮料产品，

-经由排放元件将饮料产品从胶囊中排出，以及

-在已经排放饮料产品之后，经由第二注入元件将流体(优选地至少液体和/或蒸汽)注入到顶部空间中，以便清洗排放元件。

因此，当第二注入元件分配清洗液体(例如水)时，清洗液体可在排放元件上和/或周围流动，特别是在制备前一饮料产品之后或结束时和制备后一饮料产品之前。

在流体是或包括蒸汽的情况下，蒸汽可能在一定时间之后冷凝，然后允许递送饮料产品。蒸汽可用于在提取饮料产品之前对胶囊进行热处理，例如对饮料组分进行杀菌或对饮料组分进行初步加热，特别是在预润湿阶段

根据一个实施方案，在已经排放饮料产品之后，经由第二注入元件将流体注入到顶部空间中的步骤包括以如下方式经由第二注入元件将流体注入到顶部空间中：即，将所注入的流体喷射或喷洒到排放元件上和/或周围，优选地至少喷射或喷洒到排放元件的排放开口上。

因此，清洗流体可从排放元件上和/或周围全部或部分地去除前一饮料产品的痕迹，并且然后清洗流体可经由排放元件和排放装置从冲泡室中排出。

根据一个实施方案，该方法还可包括：i)在经由第一注入元件将流体(优选液体)递送到饮料空间中期间，和/或ii)在经由排放元件排放饮料产品期间，经由第二注入元件将气体注入到顶部空间中。

因此，所注入的气体可防止或减轻饮料产品扩散到顶部空间中，这增强了其清洁度。

根据一个实施方案，经由第一注入元件将流体(优选液体)递送到饮料空间中可包括：在生产饮料产品之前，预润湿饮料组分，并且任选地经由第二注入元件和排放元件中的至少一者从胶囊排出气体。

因此，预润湿饮料组分可有助于增强饮料产品的一些特性。蒸汽可用于预润湿或用于清洗。

根据一个实施方案，该方法还可包括：i)在将流体(优选液体)注入到饮料空间中之后，和ii)在排放饮料产品期间至少部分地同时，和/或iii)在将流体(优选液体和/或蒸汽)递送到顶部空间中期间至少部分地，将气体注入到饮料空间中。

因此，所注入的气体可有助于将饮料产品排出饮料空间并进入排放元件。

根据一个实施方案，该方法还可包括在将流体(优选液体和/或蒸汽)注入到顶部空间中之后，经由第二注入元件将气体注入到顶部空间中。

因此，所注入的气体可有助于将饮料产品排出顶部空间并进入排放元件。

胶囊的这种清洗和冲洗(通过取出剩余的水)避免了胶囊在饮料制备机的箱内部的浸渍和初步堆肥，并且将额外地改善在胶囊降解期间释放的能量水平。

在一些实施方案中，所排放的饮料产品可被递送至分配单元，该分配单元被布置在排放元件的下游并且被构造成分配饮料产品。因此，分配单元可将饮料产品分配到更下游，优选地分配到用户的杯子中。

4.附图说明

现在将结合附图的实施方案描述本发明的另外的特征、细节和优点。

图1示出了根据包括胶囊保持器的实施方案的饮料制备机的一部分沿图2中的箭头I的示意性外视图。

图2示出了沿图1中的线II-II剖切的示意性半剖开透视侧视图，其中具有适合于其的胶囊。

图3示出了沿图1中的线III-III剖切的示意性半剖开透视侧视图，其中具有胶囊。

图4示出了沿图1中的线IV-IV剖切的示意性半剖开透视侧视图，其中具有胶囊。

图5示出了图3中细节V的放大视图。

图6示出了具有胶囊的图1的胶囊保持器的示意性透视图。

图7示出了具有图7至图8的胶囊的图1至图6的饮料制备机的腔室大致沿图4中的线VII-VII的示意性放大横截面。

图8示出了如图1至图5所示的胶囊的示意性分解透视图。

图9示出了图8的没有其膜的胶囊的示意性透视图。

图10示出了例示根据一个实施方案的方法的流程图。

图11示出了图1至图7的饮料制备机的一部分的流体图的示意图，其中胶囊处于没有液体或气体可流动的待机状态。

图12示出了类似于图11的处于液体可流动状态的视图。

图13示出了类似于图11的处于气体可流动状态的视图。

图14示出了类似于图11的处于饮料组分可被预润湿状态的视图。

图15示出了类似于图11的处于灌注状态的视图，在该状态下液体可与饮料组分相互作用，而没有任何液体或气体流动。

图16示出了类似于图11的处于气体可将饮料产品冲出胶囊的状态下的视图。

图17示出了类似于图11的处于液体可清洗被饮料产品污染的一些部分的状态下的视图。

图18示出了类似于图11的处于组合了图16和图17所示的功能的状态下的视图。

图19示出了图6的胶囊的示意性横截面，具有详细的液体流动。

图20示出了类似于图11的处于同时实现图12和图13所示的功能的状态下的视图。

图21示出了类似于图19的视图，具有详细的液体和气体流动。

5.具体实施方式

图1至图6示出了用于制备饮料产品的饮料制备机1的实施方案及其具体细节和部件。图1至图6示出了包括腔室2和饮料制备装置4的饮料制备机1。

腔室2被构造成接收携带饮料组分102的胶囊101。腔室2可形成在饮料制备机1的胶囊保持器6与盖8之间。腔室2可具有形状类似于胶囊101的容积。

如图2和图3中可见以及如图8和图9中详细示出的，胶囊101可具有主体104和膜106。膜106可直接或间接地附接到主体104。膜106通常可具有圆形形状。膜106可以是相对柔性的，并且包括包含塑料箔和/或铝箔的叠层。

主体104可限定空腔104.0并且通常具有截头圆锥形状。主体104可具有侧壁104.1、端壁104.2和在空腔104.0的一侧处围绕开口104.5的环形边缘104.4。侧壁104.1可与端壁104.2成一体，例如为单件。膜106可胶合或焊接到环形边缘104.4上。主体104可以是相对刚性的。主体104可由铝制成。主体104也可由生物基塑料或纤维基材料制成。优选地，主体104的材料将是可回收的、可堆肥的和/或可生物降解的。

此外，主体104可包括分隔组件105，其被构造成将空腔104.0分成：

i)饮料空间108，其容纳饮料组分102，例如咖啡粉，以及

ii)在饮料空间108与膜106之间延伸的顶部空间110。

分隔元件105可将饮料空间108与顶部空间110分开。分隔元件105优选地包括过滤元件。

在所示的示例中，分隔组件105的中心区域可以是平坦的或者略微隆起。分隔组件105可包括过滤元件并由织造或非织造材料形成，例如PA、PET、PP、纸等。

示例性的形状和尺寸：胶囊101可具有大致圆形形状，具有约50mm-55mm的最大直径。饮料空间108可具有约9mm的高度并且顶部空间可具有约7.5mm的高度，其可以平行于胶囊101的对称轴线来测量。

胶囊保持器6可被构造成保持胶囊101，特别是其主体104，使得胶囊101被接收在腔室2中的正确位置中。胶囊保持器6能够选择性地连接到饮料制备装置4以便限定腔室2。在图1至图6的实施方案中，胶囊保持器6可能够相对于盖8和饮料制备装置4沿轴线X选择性地平移移动。因此，胶囊保持器6可在以下构型之间移动：

i)接收构型(未示出)，在该构型中，胶囊保持器6远离饮料制备装置4和盖8，使得腔室2打开以接收胶囊101，和

ii)连接构型(图1至图6)，在该构型中，胶囊保持器6靠近接触饮料制备装置4和盖8，在此甚至与其接触，以便封闭腔室2并制备饮料产品。

饮料制备机1还可包括未示出的插入导管，该插入导管被构造成允许将胶囊101插入腔室2中。所插入的胶囊1可在重力作用下到达腔室2。

此外，饮料制备装置4具有递送装置23、第一注入元件14、第二注入元件16和排放装置18。

递送装置23被构造成用于将至少一种流体递送至腔室2。流体可以例如是热水、冷水、蒸汽、乳(例如，乳制品或植物奶)、咖啡等。在图1至图6的实施方案中，液体可以是温度在1℃与120℃之间(蒸汽)、优选地在40℃与100℃之间的热水或蒸汽。流体可适于与胶囊101中的饮料组分102相互作用，以便生产饮料产品。操作饮料制备机1，特别是递送装置23的示例在下文就图12至图21的流体图进行详细描述。

第一注入元件14能够选择性地流体连接到递送装置23，以用于将流体注入到腔室2中。类似地，第二注入元件16能够选择性地流体连接到递送装置23，以用于将流体注入到腔室2中。

如特别在图7中可见，第一注入元件14和第二注入元件16可基本上具有直线形状。第一注入元件14和第二注入元件16可包括相应的中空针或套管。第一注入元件14和第二注入元件16的针可例如分别为约11mm长和7mm长，并且均具有约1mm的内径。第一注入元件14和第二注入元件16的针的悬臂端可例如分别具有约30度和-30度的斜角，这有助于刺穿膜106和分隔组件105。

如图7中可见，第一注入元件14可包括出口开口14.1，该出口开口朝位于胶囊101的饮料空间108内的饮料组分102定向，以用于将热水(例如)递送至饮料组分102。第二注入元件16可包括出口开口16.1，其朝排放元件20定向。第二注入元件16可被构造成朝向排放元件20喷射或喷洒清洗流体。因此，第二注入元件16或其出口开口16.1可被构造成使得经由第二注入元件16(即，经由其出口开口16.1)注入到腔室2中的流体可被喷射或喷洒到排放元件20上。

排放装置18具有用于将所递送的流体从腔室2中排出的排放元件20。排放元件20可基本上具有直线形状。排放元件20可包括中空针或套管，其可例如为7mm长并具有约2.5mm的内径。排放元件20的针的悬臂端可例如具有约170度的斜角，以增强通过重力进行的适当流体排出。此外，排放装置18可具有排放导管22，该排放导管可被布置在排放元件20的下游并将所排放的饮料产品导向未示出的容器，如用户的杯子51。

第一注入元件14和第二注入元件16以及排放元件20相对于腔室2的水平和纵向布置在图7中以更大的尺寸示出。在图1至图7中，轴线X表示水平和纵向方向，轴线Y表示水平和横向方向，并且轴线Z表示当饮料制备机1处于其服务构型或操作取向时向上取向(与重力相反)的竖直方向。

第一注入元件14比第二注入元件16更远地突出到腔室2中。这可以沿着纵向方向X测量。第一注入元件14也比排放元件20更远地突出到腔室2中。这可以沿着纵向方向X测量。

第一注入元件14、第二注入元件16和排放元件20可全部从饮料制备装置4的同一侧(即，图3中的右侧)突出到腔室2中。

图2至图4示出了第一注入元件14和第二注入元件16以及排放元件20相对于腔室2的竖直布置。特别是如图4所示，第二注入元件16突出到腔室2中的区域16.2被定位成高于排放元件20突出到腔室2中的区域20.2。这可以沿着竖直方向Z测量。

类似地，第一注入元件14突出到腔室2中的区域14.2可被定位成高于排放元件20突出到腔室2中的区域20.2。优选地，第二注入元件16和第一注入元件14可在腔室2中基本上以相同高度突出。

在图1至图6的实施方案中，第二注入元件16和第一注入元件14可在腔室2的上部区域处(即，在图4中的区域16.2和14.2中)突出到该腔室中。排放元件20可在腔室2的最下部区域(即，图4中的区域20.2)处突出到该腔室中。

图11至图18和图20示出了例示一个特定实施方案的液压和/或气动回路的流体图。然而，根据本发明的饮料制备机和方法并不限于这些流体图，因为它们可用各种构型或流体图来实施。

如图11至图18和图20的流体图所示，递送装置23可包括液体递送装置24(图3)和气体递送装置26(图2)。液体递送装置24可包括泵或增压泵单元(BPU)以递送液体，例如水，这有助于制备饮料产品。气体递送装置26可包括泵或增压泵单元(BPU)以递送气体，例如空气，这有助于制备饮料产品、清洁和/或清洗胶囊。

液体递送装置24可能够经由图11所示的导管选择性地流体连接到第一注入元件14和第二注入元件16。类似地，气体递送装置26可能够经由图11所示的导管选择性地流体连接到第一注入元件14和第二注入元件16。

为了形成这些液压和气动连接，饮料制备装置4还可包括如图11所示的导管和阀。阀分别设置在管道中，以便选择性地将液体和/或气体递送至第一注入元件14和/或第二注入元件16。阀可包括：

-第一阀30，其被构造成选择性地将第一注入元件14连接到递送装置23，因此连接到气体递送装置26或液体递送装置24，

-第二阀32，其被构造成选择性地将第二注入元件16连接到递送装置23，因此连接到气体递送装置26或液体递送装置24，

-第三阀34，其被构造成选择性地将第二注入元件16连接到气体排出端口35-出，以及

-第四阀36，其被构造成选择性地将排放元件20连接到分配导管或液体排出端口37-出。

在图11至图18和图20的示例中，第一阀30、第二阀32、第三阀34和第四阀36可由三通阀形成。然而，根据流体图的设计，第一阀30、第二阀32、第三阀34和第四阀36可具有一个或多个入口端口和一个或多个出口端口，以及用于选择性地连接所述入口端口和出口端口的马达。

由于在图11至图18和图20中准确地描绘了导管和阀的单独布置，因此未在此进行描述。

图11还示出了止回阀或逆止阀，其可布置在饮料制备装置4中，以便将液体和气体流定向成远离递送装置23，因此远离液体递送装置24和气体递送装置26。图11还示出了主水源38，其可包括泵。

电子控制单元(ECU)40可被包括在饮料制备机1中。ECU 40可被构造成优选地通过控制胶囊保持器6朝向和远离盖8的运动来控制腔室12的打开和关闭。ECU 40还可被构造成选择性地控制第一阀30、第二阀32、第三阀34和第四阀36的打开和关闭。

ECU 40还可被构造成控制递送装置23，因此根据具体情况控制液体递送装置24和气体递送装置26，优选地以用于分别设定液体和气体的压力和/或温度。特别地，ECU 40可接收关于给定胶囊的具体配方的信息并相应地设定这些压力和/或温度，该信息例如被编码在胶囊101上。

图10示出了用于制备饮料产品的方法201。方法201可包括以下步骤：

-在第一步骤202中，提供饮料制备机1。

-在第二步骤204中，例如由用户提供胶囊101。

-在第三步骤206中，将胶囊101插入胶囊保持器6中和/或未示出的插入导管中，并且然后将胶囊101接收在腔室2中，在这里胶囊可由胶囊保持器6保持。

-在第四步骤208中，将第一注入元件14插入穿过膜106并进入饮料空间108中。

-在第五步骤210中，将第二注入元件16插入穿过膜106并进入顶部空间110中。当胶囊保持器6和盖8彼此连接时，即当腔室2关闭时，第五步骤210可与第四步骤208同时发生。

-在第六步骤212中，将排放元件20插入穿过膜106并进入顶部空间110中。当胶囊保持器6和盖8彼此连接时，即当腔室2关闭时，第六步骤212可与第四步骤208和/或第五步骤210同时发生。

-在第七步骤214中，经由第一注入元件14将流体(比如热水和/或蒸汽)递送到饮料空间108中，使得所递送的液体可与饮料组分102相互作用，以便制备饮料产品。这种相互作用可通过灌注、提取、溶解等方式发生，以便由此制备饮料产品，如咖啡、茶、汤等。

-在第八步骤216中，经由排放元件20将饮料产品从胶囊101中排出。可引导饮料产品通过分配单元，以便分配到用户的杯子51中。

-在第九步骤218中，在已经排放饮料产品之后，饮料制备装置4可经由第二注入元件16将液体(例如水)注入到顶部空间108中，以便清洗排放元件20。

-在第十步骤220中，可打开腔室2，以便让用过的胶囊101从腔室2中排出。

在已经在第九步骤218中排放饮料产品之后，218经由第二注入元件16将流体注入到顶部空间110中的步骤包括218以如下方式经由第二注入元件16将流体注入到顶部空间110中：即，将所注入的流体喷射或喷洒在排放元件20上和/或周围，优选地至少喷射或喷洒在排放元件20的排放开口20.1(图7)上。

方法201的一些步骤示于图11至图18和图20中，其中使用以下符号：

-细线和粗线表示导管；

-箭头表示流体(液体、蒸汽或气体)流动可遵循的方向；

-粗线表示流体(液体、蒸汽或气体)在导管中流动；

-第一阀30、第二阀32、第三阀34和第四阀36具有黑色的打开端口和白色的关闭、阻塞端口。

下面的表1和表2给出了ECU 40可如何控制饮料制备装置4以便实现图11至图18和图20中表示的各种基本功能的示例，这些基本功能分别标记为“等待”、“水打开”、“空气打开”、“预润湿”、“灌注”、“空气冲洗”、“水冲洗”、“空气/水冲洗”以及“水/空气打开”。这些标记在表1和表2的第一行中以及在图11至图18和图20中示出。

表1：

表2：

在表1和表2的第一列中：

-术语“EV A-水阀”表示第一阀30；

-术语“EV B-空气阀”表示第二阀32；

-术语“EV C-排出阀”表示第三阀34；

-术语“马达位置”表示第四阀36，其可被置于以下位置：

·“夹紧”表示第四阀36关闭，

·“中间”表示第四阀36向用户的杯子51分配饮料产品，以及

·“清洗”表示第四阀36允许朝向液体排出端口37-出排出液体；

-术语“水泵(BPU)”表示液体递送装置24；

-术语“空气泵”表示气体递送装置26；

-术语“锅炉温度”表示流体(优选液体和/或蒸汽)可被加热的温度，例如90℃、100℃或120℃；

-术语“主水泵”表示主水源38；

-数字“1”表示流体流入或流出相应的阀或装置；和

-符号“-”表示没有流体流入或流出相应的阀或装置。

方法201还可包括步骤222：i)在经由第一注入元件14将流体(优选液体)递送到饮料空间108中期间，和/或ii)在经由排放元件20排放饮料产品期间，经由第二注入元件16将气体注入到顶部空间110中。

将流体(优选液体)递送到饮料空间108中的步骤222可包括在生产饮料产品之前通过流体、液体和/或蒸汽预润湿饮料组分102(图7、图8)的步骤224。此外，任选的步骤226可涉及经由第二注入元件16和排放元件20中的至少一者从胶囊101排出气体。

方法201还可包括步骤228：i)在将流体(优选液体)注入到饮料空间108中之后，和ii)在排放饮料产品期间至少部分地同时，和/或iii)在将流体(优选液体)递送到顶部空间110中期间至少部分地，将气体注入到饮料空间108中。

方法201还可包括在将流体(优选液体)注入到顶部空间110中之后经由第二注入元件16将气体注入到顶部空间110中的步骤230。

在另一步骤232中，所排放的饮料产品可被递送至分配单元51，该分配单元被布置在排放元件20的下游并且被构造成将饮料产品分配到例如用户的杯子51中。

转向图11至图21的流体图。图11示出了“等待”的功能。已经执行了第四步骤208、第五步骤210和第六步骤212，其中将第一注入元件14和第二注入元件16以及排放元件20穿过膜106插入。没有流体、液体、蒸汽和/或气体可在回路中流动或通过阀流动。

图12示出了“水打开”的功能。流体(例如水)可从递送装置23(此处从液体递送装置24)经由第一注入元件14流入饮料空间108中。饮料组分102可变湿，并且一些饮料产品可经由排放元件20和阀36排放，然后分配到用户的杯子51中。

图13示出了“空气打开”的功能。空气可从递送装置23(此处为气体递送装置26)经由第二注入元件16流入顶部空间110中。这允许将残留在胶囊中的饮料产品推出，并且一些饮料产品仍可经由排放元件20排放，然后分配到用户的杯子51中。

特别地，可在选择为保持胶囊相对于其环境(例如腔室2)紧密的压力下递送气体(例如空气)。例如，在腔室2处于环境压力下的情况下，空气压力可略高于环境压力，因此是最小的。

因此，通过所递送的气体以及通过携带形成第一注入元件14和第二注入元件16以及排放元件20的针的针板的互补形状，胶囊101可保持紧密，特别是围绕这些针保持紧密。在饮料制备之后，所递送的气体可经由第四阀36和气体排出端口35-出排出胶囊101。为了排出该气体，可轻轻地致动阀和泵，以避免可能会损害胶囊101的紧密性的锤击效应。

图14示出了“预润湿”的功能。当第四阀36关闭时，流体、液体和/或蒸汽可从递送装置23经由第一注入元件14流入胶囊101的饮料空间108中并停留在其中。空气可经由第二阀34排出到气体排出端口35-出。饮料组分102可被润湿。在流体是或包括蒸汽的情况下，蒸汽可能在饮料组分102周围一定时间之后冷凝，然后允许递送饮料产品。

图15示出了“灌注”的功能。当水和/或蒸汽已被递送并与饮料组分102保持接触时，没有流体、液体、蒸汽和/或气体可在回路中流动或通过阀流动。饮料组分102可与水相互作用以生产饮料产品，并且不允许递送饮料产品。

图16示出了“空气冲洗”的功能。空气可从气体递送装置26经由第一注入元件14流动，以将饮料产品从饮料空间108中冲洗出来。当第四阀36打开时，饮料产品可经由排放元件20排放并且分配到用户的杯子51中。

图17示出了“水冲洗”的功能。流体、液体和/或蒸汽可从递送装置23经由第二注入元件16流动以清洗顶部空间110。特别地，流体可被喷射或喷洒在排放元件20上和周围，如图19中的竖直箭头所示。当第四阀36处于“清洗”位置时，清洗流体(例如水)可经由排放元件20和液体排出端口37-出排出。或者，当清洗流体具有与饮料产品相同的特征时，可将清洗流体作为饮料产品的一部分递送。

图18示出了“空气/水冲洗”的功能，其结合了如前面关于图16和图17所描述的“空气冲洗”和“水冲洗”的功能，不同的是所有流体(例如液体)可经由排放元件20和液体排出端口37-出排出，因为第四阀36处于“清洗”位置。特别地，水可被喷射或喷洒在排放元件20上和周围，如图21中由左侧的竖直箭头所示，而如由右侧的箭头所示的空气可将清洗液体流体(优选液体和/或蒸汽)从胶囊中清洗出来。

图20示出了“水/空气打开”的功能，其同时执行如前面关于图12和图13所述的“水打开”和“空气打开”的功能。“水/空气打开”的功能是相继执行“水打开”和“空气打开”功能的替代。特别地，水可在饮料空间108内流动，而空气可将来自饮料空间108的流体(优选液体和/或蒸汽)通过分隔元件105从胶囊推出。

只要由所附权利要求书所涵盖，本发明不限于本文以上所述的实施方案。

Claims (16)

1.饮料制备机(1)，所述饮料制备机包括：

-腔室(2)，所述腔室用于接收携带饮料组分(102)的胶囊(101)，

-饮料制备装置(4)，所述饮料制备装置具有：

●递送装置(23)，所述递送装置用于将流体递送至所述腔室(2)，

●第一注入元件(14)和第二注入元件(16)，所述第一注入元件和所述第二注入元件(14,16)能够分别选择性地流体连接到所述递送装置(23)，以将流体注入到所述腔室(2)中，

●排放装置(18)，所述排放装置具有用于将所递送的流体从所述腔室(2)中排出的排放元件(20)，

其中所述第一注入元件(14)比所述第二注入元件(16)更远地突出到所述腔室(2)中，并且所述第一注入元件(14)比所述排放元件(20)更远地突出到所述腔室(2)中，并且

其中所述第二注入元件(16)突出到所述腔室(2)中的区域(16.2)被定位成高于所述排放元件(20)突出到所述腔室(2)中的区域(20.2)。

2.根据权利要求1所述的饮料制备机(1)，其中所述第二注入元件(16)包括朝所述排放元件(20)定向的出口开口(16.1)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机(1)，其中所述第一注入元件(14)突出到所述腔室(2)中的区域被定位成高于所述排放元件(20)突出到所述腔室(2)中的所述区域，优选地在与所述第二注入元件(16)突出到所述腔室(2)中的区域相同的高度处。

4.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机(1)，其中所述第二注入元件(16)以及优选地所述第一注入元件(14)在所述腔室(2)的上部或最上部区域(14.2)处突出到所述腔室中，并且/或者其中，优选地，所述排放元件(20)在所述腔室(2)的下部或最下部区域(20.2)处突出到所述腔室中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机(1)，其中所述第一注入元件(14)、所述第二注入元件(16)和所述排放元件(20)全部从所述饮料制备装置(4)的同一侧突出到腔室(2)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机(1)，所述饮料制备机还包括用于保持所述胶囊(101)的胶囊保持器(6)，所述胶囊保持器(6)优选地能够相对于所述饮料制备装置(4)移动和/或能够选择性地连接到所述饮料制备装置(4)以便限定所述腔室(2)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机(1)，其中所述递送装置(23)包括用于将液体递送至所述腔室(2)的液体递送装置(24)，其中，优选地，所述液体递送装置(24)能够经由导管选择性地流体连接到所述第一注入元件(14)和所述第二注入元件(16)，并且

其中，优选地，设有阀(30,32,34,36)，所述阀优选地设置在所述导管中，以选择性地将所述液体递送至所述第一注入元件(14)和所述第二注入元件(16)中的至少一者。

8.根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机(1)，其中所述递送装置(23)包括用于将气体如空气递送至所述腔室(2)的气体递送装置(26)，所述气体递送装置(26)能够经由导管选择性地流体连接到所述第一注入元件(14)和所述第二注入元件(16)，

其中，优选地，设有阀(30,32,34,36)，所述阀优选地设置在所述导管中，以选择性地将所述气体递送至所述第一注入元件(14)和所述第二注入元件(16)中的至少一者。

9.根据权利要求7和8中任一项所述的饮料制备机(1)，其中所述阀包括：

-第一阀(30)，所述第一阀用于选择性地将所述第一注入元件(14)连接到所述气体递送装置(26)或所述液体递送装置(24)，以及

-第二阀(32)，所述第二阀用于选择性地将所述第二注入元件(16)连接到所述气体递送装置(26)或所述液体递送装置(24)。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的饮料制备机(1)，其中所述阀包括：

-第三阀(34)，所述第三阀被构造成选择性地将所述第二注入元件(16)连接到气体排出端口(35-出)，以及

-第四阀(36)，所述第四阀被构造成选择性地将所述排放元件(20)连接到分配导管或液体排出端口(37-出)。

11.用于制备饮料产品的方法，所述方法包括：

-(202)提供根据前述权利要求中任一项所述的饮料制备机(1)，

-(204)提供携带饮料组分(102)的胶囊(101)，所述胶囊(101)具有：i)限定空腔(104.0)的主体(104)，所述空腔(104.0)在一侧具有开口(104.5)，和ii)膜(106)，所述膜附接到所述主体(104)以便覆盖所述开口(104.5)并封闭所述空腔(104.0)，所述主体(104)包括：i)包含饮料组分(102)的饮料空间(108)，ii)在所述饮料空间(108)与所述膜(106)之间延伸的顶部空间(110)，以及iii)将所述饮料空间(108)与所述顶部空间(110)分隔开的分隔元件(105)，所述分隔元件(105)优选地包括过滤元件，

-(206)在所述腔室(2)中接收所述胶囊(101)，

-(208)将所述第一注入元件(14)插入穿过所述膜(106)并进入所述饮料空间(108)，

-(210)将所述第二注入元件(16)插入穿过所述膜(106)并进入所述顶部空间(110)，

-(212)将所述排放元件(20)插入穿过所述膜(106)并进入所述顶部空间(110)，

-(214)经由所述第一注入元件(14)将流体，优选地至少液体，递送到所述饮料空间(108)中，使得所递送的流体，优选地所递送的液体，能够与所述饮料组分(102)相互作用，以便制备饮料产品，

-(216)经由所述排放元件(20)将所述饮料产品从所述胶囊(101)中排出，以及

-在已经排放所述饮料产品之后，(218)经由所述第二注入元件(16)将流体，优选液体和/或蒸汽，注入到所述顶部空间(110)中，以便清洗所述排放元件(20)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在已经排放所述饮料产品之后，(218)经由所述第二注入元件(16)将流体注入到所述顶部空间(110)中的步骤包括(218)以如下方式经由所述第二注入元件(16)将流体注入到所述顶部空间(110)中：即，将所注入的流体喷射或喷洒到所述排放元件(20)上和/或周围，优选地至少喷射或喷洒到所述排放元件(20)的排放开口(20.1)上。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，所述方法还包括：

i)在经由所述第一注入元件(14)将流体，优选液体，递送到所述饮料空间(108)中期间，和/或ii)在经由所述排放元件(20)排放所述饮料产品期间，(222)经由所述第二注入元件(16)将气体注入到所述顶部空间(110)中。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中(222)经由所述第一注入元件(14)将流体，优选液体，递送到所述饮料空间(108)中包括：在生产所述饮料产品之前，(224)预润湿所述饮料组分(102)，并且任选地(226)经由所述第二注入元件(16)和所述排放元件(20)中的至少一者从所述胶囊(101)排出气体。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，所述方法还包括：

i)在将流体，优选液体，注入到所述饮料空间(108)中之后，和ii)在排放所述饮料产品期间至少部分地同时，和/或iii)在将流体，优选液体和/或蒸汽，递送到所述顶部空间(110)中期间至少部分地，(228)将气体注入到所述饮料空间(108)中。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，所述方法还包括：

在将流体，优选液体和/或蒸汽，注入到所述顶部空间(110)中之后，(230)经由所述第二注入元件(16)将气体注入到所述顶部空间(110)中。