TW201839261A - 用於製作鮮奶油的改良壓縮氣體供應系統 - Google Patents

用於製作鮮奶油的改良壓縮氣體供應系統 Download PDF

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Abstract

提供一種用以製作鮮奶油之氧化亞氮裝填系統，其係藉由將食品級N2O氣體裝填至含有一定量高脂奶油之鮮奶油施配器中來製作鮮奶油。該裝填系統包含具有液化氧化亞氮之壓縮氣體容器及包括開關閥之遞送單元；壓力調節器，被組構成以受控制的出口壓力來操作；及與施配器連接之可撓性管件。該裝填系統亦包含用以基於該高脂奶油的量及該遞送壓力之可接受的容差來選擇最佳遞送壓力之構件。亦可提供可選用的施配器套組，其可包含可操作地連接至該施配器之液浸管及/或振盪臂狀結構作為施配器套組之部分，以促進混合及化學溶解。

Description

用於製作鮮奶油的改良壓縮氣體供應系統
本發明整體而言係關於用於產生具有最佳泡沫狀稠度及外觀的鮮奶油的新穎加壓流體供應系統。詳言之，加壓流體系統能夠將加壓流體有效且受控制地裝填至含納液體鮮奶油之施配器中。
餐館及咖啡店等已使用多年的鮮奶油施配器。此種鮮奶油施配器需要加壓流體(通常是氣體)以通過噴嘴或施配器配置來施配奶油且將奶油攪打出。現有技術之加壓鮮奶油施配器通常使用容納大約8公克的加壓N2O氣體之加壓氧化亞氮氣體(N2O氣體)筒匣。具有加壓N2O氣體之筒匣通常被放置在小的圓柱形固持件內。筒匣之可刺穿尖端被抵靠著配置在位於鮮奶油施配器上的接收孔內的刺破針推進。當固持件被一路向下螺合至鮮奶油施配器之接收孔上時，位於接收孔上之刺破針係被推進至位於筒匣上之可刺穿尖端，藉此導致筒匣被刺穿。刺穿的筒匣允許加壓N2O氣體從其中被釋放且進入至施配器之頂部體積中。施配器通常被攪拌以提供促進N2O氣體與高脂奶油混合的機械力，藉此允許大部分的N2O氣體溶解至高脂奶油中且產生攪打的泡沫狀稠度。由於N2O氣體與高脂奶油混合，所以氮氣與位於高脂奶油中的脂肪分子配對且當氧化亞氮溶解至高脂奶油中時產生泡沫狀鮮奶油。剩餘的N2O氣體停留在頂部體積中，使得大致上建立了液體-氣體N2O的平衡。佔據頂部體積之N2O氣體係處於壓力之下，且當通過噴嘴來施配鮮奶油時可被使用以建立排放壓力。噴嘴係可操作地附接至施配器以允許使用者施配鮮奶油。
此種鮮奶油施配器係存在許多的缺點。例如，單個的N2O氣體筒匣的使用費用很高，每次下載的成本從35美分到70美分不等。再者，此種筒匣/裝填器具有有限的可重複使用壽命，通常含納足夠用於僅產生每品脫的鮮奶油大約十至十二份的加壓氣體。又再者，更換空的N2O氣體筒匣係耗時的，需要幾個步驟，即(i)將固持件從鮮奶油施配器移除；(ii)將現在是空的的筒匣從刺破針拔出；(iii)將新的筒匣放置在固持件內；及(iv)將固持件重新螺合至鮮奶油施配器上。為了完成施配鮮奶油之簡單的任務，此係一個耗時且昂貴的過程。再者，當位在施配器上時，此種筒匣(例如，8公克的尺寸)阻礙了將鮮奶油施加至食品的人的視野。
本發明可包含以各種組合的以下態樣中之任一者，且亦可包含以下在書面描述中所描述的本發明之任何其他態樣。
在第一態樣中，可攜式加壓遞送設備被調適成用於將食品級純度之氧化亞氮裝填至含納有液體高脂奶油之施配器中，包括：容器，其以有效直徑及縱向軸線為特徵，該有效直徑沿著該容器之縱向軸線縮減至錐狀區域，該容器進一步由內部區域所界定，該內部區域具有高達大約10公升的水體積，其中該食品級氧化亞氮係佔據於該內部區域中且維持在壓力作用下；閥整合式壓力調節器(vipr)，其可操作地連接至該錐狀區域且含納在具有護罩的結構中，該vipr具有沿著該縱向軸線之單體式結構，該vipr至少部分由多個組件所界定，該多個組件包含壓力調節器、壓力釋放裝置、壓力計、沿著該vipr之一部分的填充埠、沿著該vipr之第二部分的遞送埠、及開關閥，其中，該壓力調節器、該壓力釋放裝置、該開關閥及壓力計之各者係大致上被封在該具有護罩的結構中；該壓力調節器被組構成用以在範圍從約100 psi至約300 psi的預設遞送壓力下將該食品級氧化亞氮遞送至含納該液體高脂奶油之該施配器中；該開關閥被組構成允許該食品級氧化亞氮從該內部區域流動至該遞送埠，經由該遞送埠，該食品級氧化亞氮流動朝向該施配器之入口，且進一步其中，該開關閥被組構成允許該食品級氧化亞氮從來源流動至該填充埠，在該填充埠中，該食品級氧化亞氮流動至該施配器之該內部區域中；該壓力釋放裝置可操作地連接至該壓力調節器之出口且被組構成用以將該設備中之壓力釋放至處於或低於該施配器之額定壓力之位準；且該護罩進一步包括可實現該設備之可攜性的把手。
在第二態樣中，係一種在施配器中增進鮮奶油之泡沫狀稠度之形成的施配器套組，該施配器含納佔據在其底部部分的液體高脂奶油，該套組包括：具有鼓泡器部分之液浸管，其可沿著該施配器之頂部分被組裝在接收孔上；一或多個臂狀結構，其被組構成至少部分地圍繞該施配器之外表面延伸，該臂狀結構被組構成以預設頻率振動以至少部分地混合被裝填至該施配器中的食品級氧化亞氮與含納在該施配器中之該液體高脂奶油。
本發明之其他態樣、特徵及實施例將從隨後的描述及所附之申請專利範圍中係更加充分地顯而易見的。
亦應瞭解，圖式未按比例來繪製，且在某些情況下，在圖式中省略了對於瞭解實施例而言不必要的細節，諸如製造及組裝的習知細節。在本文中所提供之圖式係旨在繪示可藉其來實施本發明的原理。
在本文中，本發明係在各種實施例中且參照本發明之各種特徵及態樣來進行闡述。本發明考量了以各種置換及組合的這些特徵、態樣及實施例，如在本發明之範圍內的。因此，本發明可被指定為包括、由或基本上由這些具體的特徵、態樣及實施例的這些組合及置換中的任一者，或其中所選定的一或多者。
如在本文中及在申請專利範圍中所使用的，術語｢導管｣係指在可攜式加壓遞送設備中的流動路徑，其用於將N2O遞送至可攜式加壓遞送設備及從可攜式加壓遞送設備遞送N2O，其中流動路徑係由任何習知的管路、軟管等所形成。
如在本文中所使用之｢連接｣係指藉由習知的管路及組合件或其他導管(包含(但不限於)閥、輸送管、導管及軟管，除非另有規定)而在兩個或更多個組件之間的直接或間接的連接。
如在本文中所使用之｢容器｣係指能夠承受壓力的任何儲存、填充或遞送的容器，其包含(但不限於)圓筒、杜瓦瓶、瓶、槽、桶，儲罐及微型儲罐、罐、施配器等。
除非另有說明，否則如在本文中及說明書通篇所使用之術語｢N2O｣係旨在表示液化氣體或蒸汽，或其組合。
本發明已經擺脫使用N2O氣體筒匣之習知的鮮奶油施配器的缺點。本發明提供了一種新穎的鮮奶油加壓N2O氣體裝填系統，其能夠生產具有最佳泡沫狀的泡沫狀稠度及外觀的鮮奶油，且進一步其中加壓N2O裝填系統之結構屬性係允許有效且受控制的將加壓N2O氣體裝填至含納有液體鮮奶油的施配器中。可選的施配套組可增強鮮奶油的形成。本發明之裝填系統取代了通常使用於一次性使用的單個的氧化亞氮筒匣，單個的氧化亞氮筒匣通常係耗時、昂貴且勞動密集的程序。
本發明係關於鮮奶油施配配置的新穎組件，其相對於使用於生產鮮奶油的習知氧化亞氮施配包裝係具有顯著的改良。與所提出之新組件一起，本發明亦包含用以製造鮮奶油的相關程序，與習知的鮮奶油裝填系統及程序相比，對於操作者而言其係更安全且更容易。
在本發明之一實施例中，且如在圖1中所展示的，係提供了可攜式加壓遞送設備1。可攜式遞送設備1係特別地被調適成用於將食品級純度的氧化亞氮(亦即，在本文中被稱之為｢食品級N2O｣)裝填至含有液體高脂奶油17的鮮奶油施配器16中。除非另有規定，否則如在本文中所使用之｢食品級N2O｣係以體積基準來表示，且旨在表示如由包含食品及藥物管理局(FDA)的各種管理機構所建立的N2O的特定純度位準。藉由繪示性的實例，而非旨在係限制性的，以體積基準之食品級N2O可具有97v/v%或更高的、99v/v%或更高的、或99.9v/v%或更高的純度位準，其中v/v% 係每個總體積之N2O的濃度。應瞭解的是，如由FDA及其他監管機構所建立的食品級N2O之其他純度位準係本發明所考量的。可攜式加壓遞送設備1係包括容器3，容器3含納大量的液化食品級氧化亞氮2，其適於製造鮮奶油並且被儲存在容器3的內部區域5中。容器3以有效直徑及縱向軸線為特徵。有效直徑係沿著位於容器3之頂部分處之縱向軸線縮減至錐狀區域4。容器3進一步由容器3之內部區域5所界定，內部區域5具有表示為高達大約10公升之水體積的體積容量，其中N2O氣體2係佔據於內部區域5中且維持在壓力作用下。
在室溫(例如，20至25℃)下，N2O氣體2之蒸汽壓力係大約750 psig，當由於鮮奶油之生產、使用及消耗在周圍條件上係發生於室內，所以容器3在周圍條件上係維持在室內時，N2O氣體2之蒸汽壓力通常預計係大致上保持恆定的。本發明認識到，容器3可被暴露於可能在內部區域5內產生溫度的升高或偏移之在氣體容器3的填充、準備或運輸期間的狀態。因此，容器3被建構成額定高於1800 psig，以考慮與此種溫度升高或偏移相對應之相關壓力的升高或偏移。壓縮氣體容器3之尺寸範圍係從1至10公升的水體積，較佳地3至7公升，及更佳地3.5至5.5公升。氣體容器3係足夠地緊密以適合於受限區域，且係可移動的以便於在該受限區域內的運輸能力。在一個實例中，容器3可佔據範圍從1至3平方英尺的佔地面積。
為了實現鮮奶油的優化的外觀及泡沫狀稠度，在精確控制N2O之遞送壓力的情況下，進行將所需質量的食品級氧化亞氮氣體裝填至下游接收單元(意即鮮奶油施配器16)中。此種裝填係藉由使用本發明之特定系統及其之相關的遞送組件來進行，現在將對其進行更詳細的說明。如在圖中所展示的，可攜式加壓遞送設備1進一步包含圓柱狀開關閥15。開關閥15係被組構成用以允許N2O氣體2從容器3之內部區域5流動至遞送埠14中，N2O氣體經由遞送埠14而朝向施配器16(圖1)之入口流動。開關閥15亦被組構成用以允許N2O氣體從來源(未圖示)流動至容器3之填充埠13，N2O進入容器3之填充埠13而流動至容器3之內部區域5中。以此種方式，開關閥15可允許N2O從來源流動至容器3中，且亦可允許N2O氣體2從容器3流出且進入施配器16以用於攪打含納於其中的液體高脂奶油17。應瞭解的是，可使用任何適當的開關閥15，包含旋鈕狀結構、槓桿致動式把手或可作用於打開及關閉填充埠13及遞送埠14之任何其他的閥結構，且藉此選擇性地允許流入及流出容器3。
可攜式加壓遞送設備1進一步包含壓力釋放裝置9 (如在圖4C、5B中可看到的)，壓力釋放裝置9係可操作地連接至壓力調節器8之出口19(如在圖4C、5B中可看到的)，以保護施配器16免於過度地加壓。壓力釋放裝置9係被組構成用以將在設備1中的壓力釋放至處於或低於施配器16之額定壓力的位準。
亦包含壓力調節器8。圖4c係展示壓力調節器8與遞送埠14相連通。壓力調節器8係用於控制從容器3之內部區域5所抽出之N2O氣體2之遞送壓力。較佳地，壓力調節器8係被組構成用以在範圍從大約100psi至大約300psi的預設遞送壓力下將N2O氣體2從容器3遞送出而進入含納液體高脂奶油17之施配器16。壓力調節器8包括孔口，孔口係被組構成用以接收來自容器3之內部區域5在容器壓力下之食品級N2O，且之後將容器壓力降低至預設遞送壓力。依照本發明之原理，孔口係藉此用作於在最佳遞送壓力下維持N2O氣流之受控制流動，藉此允許N2O氣體在受控制的遞送壓力下以最佳的加壓N2O的量進入至鮮奶油施配器16中，以攪打含納於其中之液體高脂奶油17。
設備1進一步包含如在圖中所繪示之閥整合式壓力調節器(VIPR 6)。VIPR 6係至少部分由多個組件所界定，包含壓力調節器8；壓力釋放裝置9；壓力計10；沿著VIPR 6之第一部分11之填充埠13；沿著VIPR 6之第二部分12之遞送埠14；及開關閥15。壓力調節器8；壓力釋放裝置9；開關閥15；及壓力計10係大致上被封在具有護罩的結構7內。VIPR 6較佳地係整合了所有組件之單一單元。與習知的N2O施配器及用於攪打液體高脂奶油之裝填系統不同，本發明實施了VIPR 6，其藉由消除使用N2O筒匣而提供易用性、改良的安全性及成本節約之益處。此外，VIPR 6在結構上係被組構成具有緊密的設計，以便於維持設備1之整體的可攜性。
如在圖中所展示的，VIPR 6具有沿著VIPR 6之第一部分11之填充埠13及沿著VIPR 6之第二部分12的遞送埠14。VIPR 6的此種結構構形使清洗及填充變得容易。填充埠13較佳地係包含適當的連接(例如，CGA)以允許連接至逆止閥。當以N2O來填充容器3之內部區域5時，逆止閥係用作於防止回填。亦可併入防塵罩(未圖示)以減少或大致上消除灰塵微粒的污染，藉此保持N2O的食品級純度。沿著第二部分12之遞送埠14係與橋接單元33連接，以提供用於N2O分子沿其流動且進入鮮奶油施配器16之導管路徑。
壓力計10係位於VIPR 6之前部分或頂部分中。壓力計10位在VIPR 6內的此種位置係允許清楚且直接地指示在容器3之內部區域5內的N2O 2的壓力。在一實施例中，壓力計10可包含不同的視覺指示符，諸如顏色，其中之各者係對應於特定的操作壓力，由此第一顏色係對應於所需的第一操作壓力範圍，其允許使用容器3；第二顏色係對應於不足的第二壓力範圍，藉此需要移除容器3以免於使用；及第三顏色係對應於介於所需的第一操作壓力範圍與不足的第二壓力範圍之間的壓力狀態，藉此需要在使用期間監視N2O 2之壓力，期望在相對地較短的操作時間週期內，容器3將被縮減至不足的第二壓力範圍。舉例而言，綠色可對應於在容器3之內部區域5內的大約650至850psig的N2O 2的壓力。位在設備1之位置處的使用者可在視覺上觀察到綠色且了解到在容器3中的N2O 2之壓力係足夠的，且可將N2O 2裝填至鮮奶油施配器16中以生產具有最佳泡沫狀稠度及外觀的鮮奶油。在壓力計10上的紅色可對應於在容器3中的具有大約0至550psig的N2O 2的壓力，其表示在容器3中的食品級氧化亞氮2的量不足以生產具有任何泡沫狀稠度的鮮奶油，藉此提醒使用者以較高量的N2O 2來替換或補充容器3，以便於適當地生產具有最佳泡沫狀稠度及外觀的鮮奶油。在壓力計10上的黃色可對應於介於大約550至650psig之間的N2O 2的壓力，其表示應監視在容器3中的N2O 2之壓力，期望在相對地較短的操作時間週期內，容器3將被縮減至不足的第二壓力範圍，且接著將需要以更高量的N2O來更換或填充，以足夠用於恢復攪打液體奶油17的產生。
如在圖中所展示的，壓力調節器8係位於VIPR 6之主體內。壓力調節器8係被組構成用以提供從容器3裝填且進入施配器16之N2O的固定出口壓力。壓力調節器8係被充分地隱藏在VIPR 6內以防止顧客或終端使用者接達壓力調節器8的設定，其將導致預設的遞送壓力被改變。與習知的裝填系統不同，本發明之設備1係具有位於VIPR 6內的調節器8，使得調節器8能夠抵抗由顧客或終端使用者的篡改。換言之，製造商(例如，較佳地工業氣體製造商或容器製造商)係負責預設壓力調節器8以實現必要的遞送壓力。
依照本發明之原理，壓力調節器8係依照由本發明之發明人所發現的以下的經驗關係預來進行預設：其中P係壓力調節器8之設定值(psig)，且表示N2O從容器3進入施配器16之目標遞送壓力(｢目標P｣)，以優化含納於其中之液體高脂奶油17之攪打；RCD 係位於施配器16中之液體高脂奶油17的體積與施配器16之總體積之間的比率；而c及k係經驗常數。RCD 較佳地係在大約0.4至0.8之間，且更佳地係在大約0.55至0.7之間；c係-122.5；而k係520。常數c及k係來自由發明人所獲得之實驗結果的擬合參數。給定具有一定體積之特定鮮奶油施配器7，被連接至容器3的壓力調節器8之初始設定可藉由上述的公式(a)來計算，且可根據可能所需要的而相應地進行調整，以在施配器16中生產具有優化泡沫狀稠度及外觀的鮮奶油。本發明人已經發現，目標P較佳地係在目標P的正負10%的範圍內以產生最佳的遞送壓力。換言之，P的範圍可從大約.9*(c+kRCD )至大約1.1*(c+kRCD )。否則，當目標P被預設或調整至超出允許的範圍(亦即，P係高於目標P的110%或低於目標P的90%)時，如由其之外觀及泡沫狀稠度所界定的鮮奶油的品質係差的。詳言之，本發明人已經觀察到，當壓力係目標P的110%時，鮮奶油顯得比所需的更脹大，且鮮奶油之邊緣顯得粗糙且蓬鬆。相反地，當壓力係目標P的90%時，鮮奶油表現出過多的流動性且不能保持其之形狀。
VIPR 6亦包括護罩7。護罩7係具有如在圖中所展示之特定結構，其提供掉落保護且其可滿足掉落測試的要求。護罩7係包含用於可移動使用及可運輸性的易於攜帶的把手20。把手20可簡化設備1之提升及處理。護罩7較佳地係由可承受應力及應變的適當材料所製成；且亦保護壓力調節器8及壓力計10之主體。護罩7係可拆離的，使得終端使用者可根據需要而在現場移除及更換護罩7。應瞭解的是，本發明考量到提供與在圖中所展示之設計類似的功能性的其他類型的護罩。
可攜式加壓遞送設備1亦包括橋接單元33，橋接單元33藉由一或多個裝配件而將壓縮氣體容器3從位於VIPR 6之第二部分12上的遞送埠14連接至施配器16之接收孔27。橋接單元33較佳地係包含具有逆止閥22之可撓性軟管21。可撓性軟管21較佳地係由聚合材料所製成。軟管21應該與食品級氧化亞氮化學性地相容且機械式可處理必要的工作壓力(亦即，流動通過軟管21之N2O之遞送壓力P)。軟管21之遞送端可被連接至鮮奶油施配器16之接收孔27上。逆止閥22係藉由機械力而打開，且因此提供用於食品級氧化亞氮進入至施配器16中之流動路徑。當從施配器16斷開連接時，逆止閥22係關閉，且將所有殘餘氣體保持在軟管21中而不會逸出。以此種方式，操作者係避免或大致上降低了食品級氧化亞氮之任何無意的釋放或暴露至大氣中的風險。
儘管已經結合生產具有最佳外觀及泡沫狀稠度之鮮奶油來描述可撓性軟管21，但應瞭解的是，橋接單元33可以可選地包含任何適當的導管，其可提供用以在目標P遞送壓力下接收從容器3進入施配器16之N2O之流動路徑。
已經描述了可攜式加壓遞送設備1之結構組件，現在描述用於在N2O裝填程序中操作設備1以製造具有最佳泡沫狀稠度及外觀的鮮奶油的方法。將N2O來源容器(未圖示)組裝且連接至容器3。將VIPR 6安裝至容器3上。VIPR 6係含有如在上文中所描述之組件。接下來，容器3係填充有來自N2O來源容器之液化氧化亞氮。假設填充在室溫(亦即，大約20℃)下進行，則液化氧化亞氮將施加具有大約750psig的蒸汽壓力。在這方面，檢查在容器3上的壓力計10且預期讀取大約750psi。液化N2O之填充較佳地係由工業氣體製造商來進行。然而，應瞭解的是，本發明之系統可由其他操作者來進行填充。
可撓性軟管21係被連接至壓力調節器8之出口上。確認可撓性軟管21之完整性，係沒有裂縫或溫度過高的損壞，其可能由於顏色變化或變形而係明顯的。
施配器16係裝載有液體高脂奶油17至一定的位準。任選的添加劑亦可被裝載於其中以完成製劑，諸如糖、糖漿及調味劑。在將必要的液體高脂奶油17及可選的添加劑裝載至施配器16中之後，將蓋子接合至施配器16之頂部分上以隔離於其中之內容物。
接下來，基於公式(a)來計算目標遞送壓力P，公式(a)考慮到(i)裝載至施配器16中的液體高脂奶油17的量；及(ii)施配器16之總體積。目標遞送壓力P係表示將N2O裝填至施配器16中所需的裝填壓力。壓力調節器8係預先由製造商(例如，工業氣體製造商或容器製造商)進行調整，使得顧客或終端使用者接收準備使用的含有N2O的設備1。因此，壓力調節器8係被調整至預先設定為此目標壓力P。可撓性軟管21之遞送端係被連接至位於施配器16上的接收孔27。接下來，開關閥15係被被組構成打開的位置。氧化亞氮氣體係從容器3被抽出且藉由壓力調節器8從其之容器壓力(亦即，在20℃大約750psig下)下降至目標P，壓力調節器8已經依照在上文中所描述之公式(a)來預先設定或調整至目標P遞送壓力。N2O沿著可撓性軟管21流動且被裝填至施配器16中，且可選地通過具有鼓泡器26之液浸管25(經由可選的施配器套組24，以下欲在本文中解釋的)，由此鼓泡器26之端部部分係被浸沒至液體高脂奶油17中一定的深度。N2O繼續進入施配器16，直到壓力差係或接近大約0psig，在此時間點填充自動地停止。在將液化的N2O引入至容器3之內部區域5中之後，施配器16係手動地或自動地進行攪拌，若以非連續的方式進行攪拌，則較佳地係大約10至20次。在N2O氣體與液體高脂奶油17混合時，氮氣與位在液體高脂奶油17中的脂肪分子配對，且當食品級氧化亞氮溶解至高脂奶油中時，產生泡沫狀的鮮奶油。以此種方式，液體高脂奶油17係被轉化成具有最佳外觀及泡沫狀稠度的鮮奶油。
設備1係保留在顧客或使用者的位置處且可被使用為N2O的來源以將N2O裝填至施配器16中，以依照本發明之原理來製造多批的鮮奶油，由此係藉由設備1的功效及操作設備1之方法來優化鮮奶油之外觀及泡沫狀稠度。此外，在此時間範圍期間，不需要更換N2O筒匣。定期地或系統地檢查位於容器3上的壓力計10，以確保在容器3之頂部空間中保持蒸汽N2O的充足供應。當壓力計10指示容器3之頂部空間內之壓力讀數低於某一位準(例如，550 psig)時，較佳地係以新的、補充的容器3來替換容器3，且重新填充耗盡的容器3。考量到用於判定何時替換及重新填充容器3的替代方式，其包含利用具有一或多個視覺顏色的指示符的壓力計10，其中每個視覺顏色指示符係對應於如在上文中所描述的特定壓力範圍，藉此允許使用者以可靠且簡單的方式來評估容器3是否耗盡或即將耗盡。
可撓性軟管21係與施配器16斷開。位在可撓性軟管21之遞送端上的逆止閥22係將軟管21維持在足夠的壓力下。以此種方式，當斷開軟管21時，沒有任何氣體洩漏至大氣中，藉此使操作係安全的。開關閥15係被組構成從開至關的位置。
此時，鮮奶油準備從施配器16被施配。佔據施配器16之頂部體積之食品級N2O氣體係處於壓力下，其可被使用以建立排放壓力，排放壓力迫使鮮奶油通過可操作地附接至施配器16之噴嘴，以允許使用者將鮮奶油施配至各種消費品(例如，各種咖啡產品，包含卡布奇諾咖啡、拿鐵咖啡等)上。當所有的鮮奶油被消耗時或當存在不足的頂部N2O蒸汽壓力以從施配器16之底部部分31來施配鮮奶油時，施配器16之各種組件可被拆卸、清潔且適當地乾燥。
在本發明之另一實施例中，可選的施配器套組24可與施配器16一起使用，以增強位在含納液體高脂奶油17之施配器16中的鮮奶油之泡沫狀稠度及外觀的形成，液體高脂奶油17佔據其中的底部部分31。如在圖中所展示的，施配器套組24可包含一可拆卸的液浸管25，沿著液浸管25之底部部分沿其具有鼓泡器部分26，鼓泡器部分26可以被組裝至施配器16之一接收孔27上。可替換地或除此之外，施配器套組24係包含一或多個臂狀結構30，其被組構成至少部分地圍繞施配器16之外表面29延伸。臂狀結構30可以預設頻率振盪以至少部分地將被裝填至施配器16之內部中的N2O之內容物與含納在施配器16中的液體高脂奶油17混合。
可拆卸的液浸管25可藉由各種方式被固定至施配器16上，包含較佳地螺合至施配器16之接收孔27的螺紋上以便於組裝及拆卸。可考量除了機械接合以外的其他方式，諸如焊接，藉此使液浸管25永久地保持附接至施配器16。可拆卸的液浸管25的長度較佳地係大於施配器16之深度的大約1/2，且更佳地係大於施配器16之深度的大約3/4。鼓泡器部分26係可操作地或整體地連接在可拆卸的液浸管25之端部處。較佳地，鼓泡器部分26係由多孔不銹鋼介質所製成。鼓泡器部分26之長度可大於液浸管25之長度的大約1/2，且被浸沒在液體高脂鮮奶油17之位準之下。以此種方式，當具有含納於其中之食品級N2O 2之可攜式加壓遞送設備1被連接至鮮奶油施配器16時，N2O氣體係沿著可撓性軟管21被遞送，且進入施配器16之頂部分32。鼓泡器部分26可產生穿過液體高脂奶油17的氣泡。與包含N2O筒匣之習知的食品級氧化亞氮裝填系統相比，氣泡在氧化亞氮氣體與液體高脂奶油17之間顯著地提供更多的界面，其允許在更短的時間內實現增強的混合，且在N2O氣體裝填之後需要較少搖動鮮奶油施配器16。
施配器套組24可以可選地包含一或多個臂狀結構30，以作為自動搖動器或振動單元的一部分，自動搖動器或振動單元可被使用於替代使用者手動攪拌施配器16或除了使用者手動攪拌施配器16之外來使用。自動搖動器可具有一對雙臂狀結構30(亦即，四個臂狀結構)，其可抓握且維持施配器16之主體而不會滑動。自動搖動器單元可具有旋鈕狀或其他使用者致動的結構以控制及調整施配器16攪拌多少次、連續地或間歇地以及持續多長時間。臂狀結構30可施加至施配器16上的力應該係足夠的，以便於填充施配器16之內部而大致上或完全地充滿液體高脂奶油17。在一實例中，液體高脂奶油17可被填充至施配器16中的重量可高達大約2公斤。可選地，臂狀結構30之外表面29可利用類似橡膠的材料來戴上手套，以沿其施加額外的摩擦，其可在攪拌的程序期間防止臂狀結構30的移位或滑動。臂狀結構30較佳地係由馬達來電動驅動。與施配器16之類似圓形的移動相反，振蕩的方向較佳地係以大致上直線或筆直的前後方向且在預設頻率下進行。相對於習知的攪拌，其中操作者必須手動搖動施配器(例如，20次或更多次，且重複相同的程序10次或更多次，以在工作班次內製造鮮奶油)，自動搖動的益處係允許操作者在搖動及放置期間離開以執行另一項操作，藉此節省了投入在製造最終鮮奶油產品的人工及時間。再者，當依照本發明之系統來執行時，最終鮮奶油產品的外觀及泡沫狀稠度係優於由習知方式所產生的。
儘管已經展示且描述被認為是本發明的某些實施例的內容，然而應當瞭解的是，在不脫離本發明的精神及範圍的情況下，可容易地進行在形式或細節上的各種修改及變化。因此，意欲本發明不被限制於在本文中所展示及描述之精確形式及細節，亦不被限制於少於在本文中所揭示及在下文中主張申請專利範圍之全部的本發明之任何內容。
1‧‧‧可攜式遞送設備
2‧‧‧食品級氧化亞氮
3‧‧‧容器
4‧‧‧錐狀區域
5‧‧‧內部區域
6‧‧‧閥整合式壓力調節器(VIPR)
7‧‧‧護罩
8‧‧‧壓力調節器
9‧‧‧壓力釋放裝置
10‧‧‧壓力計
11‧‧‧第一部分
12‧‧‧第二部分
13‧‧‧填充埠
14‧‧‧遞送埠
15‧‧‧開關閥
16‧‧‧鮮奶油施配器
17‧‧‧液體高脂奶油
19‧‧‧出口
20‧‧‧把手
21‧‧‧可撓性軟管
22‧‧‧逆止閥
24‧‧‧施配器套組
25‧‧‧液浸管
26‧‧‧鼓泡器
27‧‧‧接收孔
29‧‧‧外表面
30‧‧‧臂狀結構
31‧‧‧底部部分
32‧‧‧頂部分
33‧‧‧橋接單元
從結合其附圖之實施例的以下詳細描述中將更佳地瞭解本發明之目的及優點，其中相同的元件符號通篇表示相同的特徵，且其中：
圖1係展示依照本發明之原理的連接至鮮奶油施配器之可攜式遞送設備的示意圖；
圖2a係展示依照本發明之原理的連接至N2O容器的閥整合式壓力調節器(VIPR)的前視圖；
圖2b係展示VIPR的側視圖；
圖2c係展示VIPR的前視圖的相反側；及
圖3係展示依照本發明之原理的具有護罩的結構，其中展示具有護罩的結構沿著具有填充埠及遞送埠之開關閥被拆卸；
圖4a係展示依照本發明之原理的連接至N2O容器之VIPR的前視圖；
圖4b係展示VIPR的側視圖；
圖4c係展示VIPR的前視圖的相反側；
圖5a係展示VIPR的第一視圖；
圖5b係展示VIPR的第二視圖；及
圖6a及圖6b係展示可選的施配器套組，其可包含具有鼓泡器之液浸管及/或振盪臂狀結構，振盪臂狀結構被組構成自動振動以促進高脂鮮奶油內容物及含納於其中之N2O氣體的攪拌。

Claims (20)

  1. 一種可攜式加壓遞送設備，其被調適成用於將食品級純度之氧化亞氮裝填至含納有液體高脂奶油之施配器中，包括： 　　容器，其以有效直徑及縱向軸線為特徵，該有效直徑沿著該容器之縱向軸線縮減至錐狀區域，該容器進一步由內部區域所界定，該內部區域具有高達大約10公升的水體積，該食品級氧化亞氮係佔據於該內部區域中且維持在壓力下； 　　閥整合式壓力調節器(vipr)，其可操作地連接至該錐狀區域且含納在具有護罩的結構中，該vipr具有沿著該縱向軸線之單體式結構，該vipr至少部分由多個組件所界定，該多個組件包含壓力調節器、壓力釋放裝置、壓力計、沿著該vipr之一部分的填充埠、沿著該vipr之第二部分的遞送埠、及開關閥，其中，該壓力調節器、該壓力釋放裝置、該開關閥及壓力計之各者係大致上被封在該具有護罩的結構中； 　　該壓力調節器被組構成用以在範圍從約100 psi至約300 psi的預設遞送壓力下將該食品級氧化亞氮遞送至含納該液體高脂奶油之該施配器中； 　　該開關閥被組構成允許該食品級氧化亞氮從該內部區域流動至該遞送埠，經由該遞送埠，該食品級氧化亞氮流動朝向該施配器之入口，且進一步其中，該開關閥被組構成允許該食品級氧化亞氮從來源流動至該填充埠，在該填充埠中，該食品級氧化亞氮流動至該施配器之該內部區域中； 　　該壓力釋放裝置可操作地連接至該壓力調節器之出口且被組構成用以將該設備中之壓力釋放至或低於該施配器之額定壓力的位準；且 　　該護罩進一步包括可實現該設備之可攜性的把手。
  2. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其中，該開關閥係旋鈕狀結構。
  3. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其中，該開關閥係槓桿致動式把手。
  4. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其中，該開關閥進一步包括設置在該填充埠處之逆止閥。
  5. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其中，該開關閥進一步包括可操作地連接至該遞送埠的軟管。
  6. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其中，該壓力調節器被組構成以該預設遞送壓力，P，來遞送食品級氧化亞氮，其中，P = c+ kRCD ，其中 　　RCD 係該液體高脂奶油之體積與施配器之總體積之間的比值； 　　c係第一實驗常數；且 　　k係第二實驗常數。
  7. 如申請專利範圍第6項之可攜式加壓遞送設備，其中，該預設遞送壓力，P，的範圍係從約0.9*( c+ kRCD )至約1.1*( c+ kRCD )。
  8. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其中，該壓力調節器具有孔口，其被組構成用以接收來自該內部區域在容器壓力下之該食品級氧化亞氮且之後將該容器壓力降低至該預設遞送壓力。
  9. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，該壓力計具有用以指示足以提供該預設遞送壓力之第一容器壓力的第一目視指示符，以及用以指示不足以提供該預設遞送壓力之第二容器壓力的第二目視指示符。
  10. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其被組構成可藉由一或多個裝配件而被組裝至該施配器。
  11. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其進一步包括可與該施配器搭配使用之套組，該套組包括可被組裝在該施配器之接收孔上的具有鼓泡器(sparger)之可拆卸的液浸管。
  12. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，其中，該容器具有750 psig的容器壓力。
  13. 如申請專利範圍第1項之可攜式加壓遞送設備，該設備被組構成用於在沒有氧化亞氮筒匣的情況下裝填該食品級氧化亞氮。
  14. 如申請專利範圍第11項之可攜式加壓遞送設備，該套組進一步可視情況包括被組構成至少部分地圍繞該施配器之外表面延伸之臂狀結構，該臂狀結構被組構成以預設頻率振盪來振動施配器，以至少部分地混合該遞送的食品級氧化亞氮與含納於其中之該液體高脂奶油。
  15. 一種在施配器中增進鮮奶油之泡沫狀稠度之形成的施配器套組，該施配器含納佔據在其底部部分的液體高脂奶油，該套組包括： 　　具有鼓泡器部分之液浸管，其可沿著該施配器之頂部分被組裝在接收孔上；或 　　一或多個臂狀結構，被組構成至少部分地圍繞該施配器之外表面延伸，該臂狀結構被組構成以預設頻率振動以至少部分地混合被裝填至該施配器中的食品級氧化亞氮與含納在該施配器中之該液體高脂奶油。
  16. 如申請專利範圍第15項之施配器套組，其進一步包括橋接單元，其被組構成可操作地附接至可攜式加壓遞送設備，該可攜式加壓遞送設備包括至少部分由內部區域所界定之容器，該內部區域具有高達大約10公升的水體積，該食品級氧化亞氮係佔據於該內部區域中且維持在壓力下。
  17. 如申請專利範圍第15項之施配器套組，其進一步包括被設置在該施配器之入口埠處的逆止閥。
  18. 如申請專利範圍第15項之施配器套組，其中，該鼓泡器部分被組構成至少部分地被浸沒於該液體高脂奶油中。
  19. 如申請專利範圍第15項之施配器套組，其中，該一或多個臂狀結構包括多達四個臂狀結構。
  20. 如申請專利範圍第15項之施配器套組，其進一步包括用以振動該一或多個臂狀結構之馬達。
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