TWI391112B - 用於製備飲料之容器 - Google Patents

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Description

用於製備飲料之容器
本發明係關於一種用於在一釀造裝置中製備並輸送一飲料之容器。更特定言之，本發明旨在提供一種經調適以輸送釀造葉茶之容器，但可在該容器中成功地釀造其他飲料。
通常自被鑿成或掰碎成小碎片之散葉獲得葉茶成份。此等碎片之釀造可引起大量與浸泡溶液混合之不溶粒子的存在。因此，當專門設計用於輸送茶之容器時，該容器包含過濾構件係重要的。此等過濾構件應經調適以令液體飲料自由地離開容器，而同時將幾乎可忽略量之不需要的成份粒子保持在釀造封閉體內。
歐洲專利申請案第05109566.9號描述一種適合於在飲料機中釀造茶之容器之若干實施例。該容器包含一界定釀造封閉體之一過濾側之過濾壁。一包含至少一溢流孔之溢流壁係定位於釀造液體之路徑中在過濾壁之後。在一特定實施例中，過濾壁大體上自封閉體之底部延伸至封閉體之頂部。此配置提供大的過濾表面，且因此有利於較小的釀造壓力。此特定實施例之另一特徵為：溢流壁平行於過濾壁，且一間隙空間將兩個壁分開。此組態允許已通過過濾器之液體在該間隙空間中向上運動，直至液體到達溢流孔為止。此孔非常接近釀造封閉體之頂部。以此方式，飲料成份可由低壓釀造流體完全浸沒，而離開容器之流動速率保持在可接受之範圍內。
歐洲專利申請案第05109566.9號中所描述之容器係基於促進高品質茶之輸送之釀造原理。然而，如先前所述，該容器包含過濾壁及溢流壁，並且兩者之間存在一間隙空間。該容器可進一步包含一面向該溢流壁之蓋。此等特徵引起相對複雜之結構，該結構之生產成本可能較高。因此，需要提供一種基於相同或類似的釀造原理但具有簡化的、更容易製造且更便宜之結構的容器。
在本申請案中，認為術語"容器"或"濾筒"或"包裝"係同義的。將優先使用術語"容器"。詞"釀造"或"浸泡"用作同義詞。術語"釀造流體"一般指用來浸泡飲料成份之液體，更一般指熱水。
在本申請案中，術語"茶"涵蓋所有類型之葉茶，諸如綠茶、紅茶、白茶、印度茶(chai tea)、調味茶(flavoured tea)及草本茶或水果茶。術語"葉茶"或"葉成份"係指任何形式之可釀造茶或其他成份，諸如完整的、切碎的或鑿碎的葉，其形成葉之碎片。
本發明提供一種經調適以在飲料機中釀造或浸泡飲料之容器，該容器可提供以下優點：－該容器更簡單且生產成本更低廉，－可改良飲料之品質，詳言之，關於杯中之飲料濃度、味道及降低之混濁度，－飲料輸送更為清潔，且其減少或消除了味道交叉污染問題及衛生問題，－可改良容器裝卸(亦即，所用容器之插入及收集)之便利性。
出於此等目的以及許多其他可能的目的，本發明係關於一用於在飲料機中釀造食物碎片之容器，其包含：一封閉體，其含有碎片；過濾構件，其界定該封閉體之至少一過濾側，其中一溢流壁係定位於釀造液體之路徑中在過濾構件之後且包含至少一溢流孔；其中過濾構件與溢流壁為一體的。此外，過濾構件較佳經組態以對於在溢流壁之方向中流動之飲料及沿溢流壁流動且向溢流孔流動之飲料提供過濾。
具有與溢流壁為一體之過濾構件允許在可藉由射出成型(injection moulding)製程獲得之單個塊中(諸如在塑膠中)製造該等構件。因此，本發明之此特徵可大大降低製造容器之成本。
此外，當容器已定向時，過濾構件較佳自一通過封閉體之中間水平面下方延伸，使得至少一溢流孔置於該平面以上。
因此，根據本發明之一態樣(但不欲受任何理論模型的限制)，過濾構件經設計成作用有些像"虹吸管"，以使緻密液體能夠沿溢流壁向上流動以便通過溢流孔並變得分散，而同時，釀造流體可浸沒飲料成份，因此避免繞過封閉體中之區域且確保大部分成份與釀造流體充分相互作用。
因此，本發明之容器提議一設計，該設計組合了可捕獲緻密液體的重力自頂向下方向之釀造的優點與可完全且緩慢地浸沒全部產品的向上方向之釀造的優點，但不保留該等釀造原理中之每一者的缺點。
在一模式中，過濾構件包含自溢流壁之面向封閉體之側面突出的複數個立柱(stud)。可在壁上按列配置該等立柱以便形成規則圖案。相鄰立柱之間的距離小於在容器中釀造之食物碎片之平均尺寸。此配置保證，該等立柱將形成對流至立柱配置中或流過立柱配置的釀造液體中所含之大部分不可溶茶碎片的障礙。該等立柱因此可對於在溢流壁之方向中流動之飲料及沿溢流壁向溢流孔流動之飲料提供過濾。
立柱配置大體上可自封閉體之底部延伸至封閉體之頂部，而立柱之間大體上沒有留下可允許固體食物成份進入的大間隙。此等陣列因此形成對於釀造液體之足夠大的過濾表面，其有利於封閉體中之較低釀造壓力及緩慢流動，而流動速率可保持在可接受之範圍內。分布有立柱的溢流壁之表面可為至少500 mm2 ，較佳為600至1500 mm2 。約700 mm2 下之試驗提供良好結果，其中所輸送之茶飲料具有低混濁度。
該等立柱可形成規則網格，該網格以沿兩個垂直方向(例如，水平地及垂直地)延伸之複數個列為特徵。立柱之分布可為：立柱沿一個方向隔開的間距比沿另一方向隔開的間距大。此特徵可用於促進飲料向溢流孔之流動。在另一可能的實施例中，立柱在兩個垂直方向中隔開相同的距離。
在一態樣中，至少一溢流孔位於封閉體之高度之以上；更佳地，溢流孔大體上與封閉體之頂部末端水平地對準。因此，可適當地浸沒且接著適當地釀造全部飲料成份，而與飲料成份對封閉體的填充高度無關。
在另一態樣中，立柱可具有大體上相同之長度。
根據本發明，立柱與溢流壁為一體的。溢流壁及立柱可由包括(但不限於)PET或PP之多種材料製成。
根據本發明，該容器係以氣密方式被閉合。該容器可進一步包含穿孔構件，該穿孔構件包含經組態以穿透氣密箱之壁以在容器之穿孔壁中形成飲料出口之至少一穿孔元件。
該容器可進一步包含流動導引構件，該流動導引構件經組態以將飲料自至少一溢流孔導引至容器之飲料出口。
飲料流動導引構件及穿孔元件係整體地封閉在氣密箱內，直至使用該容器為止。流動導引構件及穿孔元件可由一可穿孔保護蓋予以保護。令穿孔元件及流動導引構件作為容器本身之零件的一個優點為，使穿孔元件及流動導引構件與外部環境實體分開。此特徵防止流動導引構件在使用之前在儲存期間之污染。令穿孔元件及流動導引構件為容器之零件的另一優點為，在飲料與機器零件之間實際上不產生實體相互作用，此避免了交叉污染問題且導致較少清洗。
穿孔元件較佳經組態以在保護蓋中形成飲料出口。飲料流動導引構件(其具有將釀造飲料自容器平穩地導引至飲料出口之功能)亦可定位於鄰近於保護蓋之處。
此外，飲料出口較佳置於蓋之大體上與溢流孔相對的區域中，從而促進更為"直接流動"的方式，並且釀造液體污染釀造裝置之零件之機會較少，而同時確保在釀造期間在容器中適當地進行液體溢流，使得適當地浸泡該等成份且適當地控制杯中之產品濃度。
使用者可設想容器具有特定不對稱性以利於適當地插入釀造裝置中。為此，容器可具有一具有一軸向距離及一較短之橫向距離之細長形狀，且至少一穿刺構件或穿刺指示構件可沿軸向距離被對準。因此，使用者被迫在預定定向中插入容器，此定向係如前文所述的容器之正確操作所需的。在一模式中，容器可為卵形。
如本文中所用，"食物碎片"廣泛地指食物、有營養的固體材料及/或藥用固體材料，希望用釀造液體來釀造或萃取該材料，但該材料在釀造液體中不完全可溶、可萃取或可分散，因此固體材料在釀造之後被留在容器中。碎片具有通常超過粉末尺寸之尺寸。碎片通常可具有在約0.5 mm與20 mm之間的個別尺寸。可將碎片切碎、碾碎或鑿碎。碎片可為自植物的葉、花、莖、根、種子或穀物獲取之碎片。而且，碎片亦可為整片葉。碎片可由茶或其他植物形成。
首先，將結合圖1及圖2及本發明之容器之第一可能的實施例來闡釋本發明之一般釀造原理。
提供一容器系統1，其包含一容器2及一飲料釀造裝置10。為簡單起見，僅示意性描繪飲料釀造裝置，且飲料釀造裝置實際上可包含在熟習此項技術者之正常知識內的額外技術特徵。容器包含一含有諸如葉茶及類似物之飲料成份的封閉體20。封閉體係由一杯狀外殼21形成，該外殼21係由一溢流壁或板3閉合。封閉體之內含物較佳受到保護而不受氣體及光的影響。外殼可包含不同橫截面(諸如，圓形、橢圓形、正方形、矩形或多邊形截面)，橫截面實際上確定平坦溢流壁3之大致周長。封閉體經設定尺寸以容納葉飲料成份之劑量，其通常約在1至10公克之間，較佳為2至5公克。葉成份之劑量可取決於待製備之飲料之最終體積。對於單獨一杯茶，典型劑量可為約2公克，而對於茶壺，典型劑量可為約8至10公克。如圖1中非常顯而易見的，相對於釀造裝置而定位容器，使得溢流壁3大體上垂直延伸且大體上自封閉體之底部延伸。為此，較佳在釀造裝置10中將容器定位於"垂直"配置中。可將杯狀外殼21定向成其大開口及其底部定向於垂直位置中。
溢流壁或板3帶有過濾構件。此等過濾構件由大致平行之立柱22之配置組成，立柱22自溢流壁之面向封閉體20之內部之側面突出。如圖中可見，該等立柱之間隔相對較緊密且形成規則網格。更明確地說，應將立柱22配置得足夠緊密，以使網格能夠充當過濾器且防止釀造飲料中所含之大部分固體粒子離開封閉體。相鄰立柱之間的足夠距離將取決於所釀造之食物碎片之尺寸。通常，此距離在0.5至5 mm之範圍內。較佳使立柱22與溢流壁3為一體的。可藉由射出成型或藉由熟習此項技術者已知之任何其他適當技術由塑膠製成溢流壁及立柱。
如圖中進一步可見，立柱22可具有相對較短之長度。此長度通常在0.5 mm與8 mm之間。如圖1及圖2之橫截面圖中顯而易見，複數個立柱22之遠端大約位於一平行於溢流壁3且與溢流壁3相距一短距離之平面中。在以下描述中，表達"過濾空間"將用以指代位於由立柱之尖端(或遠端)界定之平面與溢流壁之間的空間。此狹窄的過濾空間在圖上標記為"s"。溢流壁3進一步包含至少一溢流孔25。溢流孔至少係置於該封閉體之高度之以上。該溢流壁係藉由外殼21之一周邊內肩部23維持在適當位置。
該容器由一蓋4閉合，該蓋4密封該杯狀外殼21。此蓋係附著至該外殼之周邊外輪緣24。該蓋可藉由膠合或焊接或熟習此項技術者已知之任何其他適當技術而附著至該周邊輪緣。該蓋及該外殼均可由隔氧材料製成以便形成氧密容器。以此方式，封閉體20可大體上不含氧，使得可在長時間段期間保存飲料成份之新鮮度。蓋4可為可撓性薄膜或半剛性塑膠零件。適合之材料包括(但不限於)塑膠、PET、鋁箔、聚合薄膜、紙及類似物。
該封閉體較佳不含氧且可含有沖洗惰性氣體，諸如N2、N2O或CO2。
在本實例中，溢流壁3之面向蓋4之外側面形成一內部通道40，該內部通道40自溢流孔25通向蓋之一可撕裂或可刺穿區域41a，該區域意欲容易由適當穿孔構件撕裂或刺穿以形成飲料出口。或者，該可撕裂或可刺穿區域可由該蓋之一可拆卸區域替換，該可拆卸區域係與外殼之外輪緣24分開的。
形成上述穿孔構件之一部分的穿孔元件43係收納在蓋4與溢流壁3之間的空間中。穿孔元件43可自容器外部進行操縱，且其可具有一具有兩個相對末端44、45之桿的一般形式。此等末端中之第一末端44向外變尖以形成扁平區域，而另一末端45具有尖端形狀。穿孔元件43沿縱向(垂直)空間(亦即，內部通道40)延伸；且經設計以圍繞一由通道40之側面支撐之樞軸46擺動。桿之尖端45面向蓋4之可撕裂、可刺穿或可拆卸區域41a。為了啟動穿孔元件43，自容器外、越過可撓性蓋4而施加壓力至扁平末端44上。所施加之壓力致使穿孔元件43像槓桿一樣擺動。因此，當在溢流壁3之方向中推動桿之扁平末端44時，尖端45運動離開溢流壁3，從而向外擠壓蓋之可撕裂、可刺穿或可拆卸區域，其具有充足的力以穿刺該區域。以此方式，在蓋4中形成飲料出口41b。施加至穿孔元件43之扁平末端44上以便形成飲料出口41b之壓力可在將濾筒插入至釀造裝置中之前由使用者手動地施加。然而，如下文將闡釋，壓力較佳由適當機械構件施加。
容器之外殼之形狀並不非常重要。由於不同原因，優先選擇截圓錐或橢圓形或半球形形狀。可藉由塑膠熱成形(thermoforming)或鋁深衝(aluminium deep drawing)而以較低成本工業製造外殼。此種具有較圓滑轉角之形狀亦有利於裝卸部件之移除及容器之彈出。
如圖3中所更特定展示，該容器亦可一般經設定形狀以促進並向使用者指示用於插入釀造裝置中之特定方向。舉例而言，該容器(更特定言之，該蓋)可具有一具有寬頂面及較尖底面的不對稱蛋形或盾形輪廓。
轉轉向釀造裝置10，其包含容器裝卸部件30、31，該等部件經組態以將容器固持於所定義之"垂直"配置中。此等裝卸部件30、31可為機器夾爪或任何適合之機械封閉構件，其可打開並包圍容器且可將容器穩固地維持在適當位置。由於容器中之有關流體壓力保持相對低且較佳盡可能地接近大氣壓力，故不必提供高的閉合力。而且，由於容器可承受低釀造壓力，故未必需要將容器完全封閉，而僅需要在釀造期間將水緊緊固持在適當位置以防止漏水。此幫助簡化機器且降低機器成本。
釀造裝置包含一供水系統32(諸如水箱)、一水泵33、一加熱器34及一經由裝卸部件30管理之熱水注入管線35。釀造裝置亦可包含控制器及使用者介面板(未圖示)以管理此項技術中已知之飲料製備循環。可提供一反壓閥(backpressure valve)36以降低輸入側或容器中之注入部件38(諸如針或刀片及水入口)處的壓力。當然，可省略該反壓閥，且可使用在低壓力下輸送流體之低壓泵。然而，由於中壓至高壓泵之穩定性及可靠性，中至高壓泵可能為較佳且因此與反壓閥組合使用。
釀造裝置可進一步包含一機械推動器37，其經組態以與穿孔元件43合作以便在蓋4之可撕裂、可刺穿或可拆卸區域41a中形成出口。如圖1中所示，可在裝卸部件30、31包圍該容器之後啟動機械推動器37。該機械推動器用以操縱穿孔元件43。為了操縱穿孔元件43，迫使或導引機械推動器37向穿孔元件43之扁平末端44運動。機械推動器37向前運動而迫使可撓性蓋4之可變形區域47抵靠該扁平末端44，從而經由蓋4而施加壓力至該扁平表面上。如先前所描述，如此施加於穿孔元件上之壓力引起飲料出口41b之打開。為避免任何交叉污染問題，推動器37將較佳經配置成在可變形區域47中不穿透蓋4。
在本實例中，可藉由螺線管或任何其他等效驅動構件或甚至手動地驅動機械推動器37。然而，應瞭解，根據本發明，亦可省去該機械推動器。在此狀況下，在將容器2裝配至飲料釀造裝置10中之前，較佳手動操縱穿孔元件43。
關於圖2，本發明之方法如下工作。將容器插入釀造裝置中，且容器裝卸部件包圍容器定位該容器，其中密封壁係大體上垂直定向。藉由機械推動器37啟動穿孔元件43而在蓋4中形成飲料出口41b。在容器之相對側上，將流體注入部件引入容器之封閉體中。以相對低之壓力、較佳以不超過0.2巴之壓力將熱水注入容器中。熱水緩慢填充容器並浸沒封閉體中之飲料成份。飲料之一部分流進過濾空間"s"中。然而，飲料中所含之大部分不可溶的茶碎片被立柱22阻擋。如圖中所描繪，該等立柱在其遠端被截平。此最後特徵之一優點為：具有平坦末端之立柱形成對於不可溶粒子之更有效障壁。
當足夠的熱水已流進容器中時，釀造飲料之液面(level)達到溢流孔之高度，從而允許經過濾之飲料開始經由溢流孔流出該過濾空間。飲料之緻密部分5可能傾向於沈降在封閉體之底部。由於此過濾空間延伸出封閉體之底部，故此部分亦可進入過濾空間。緻密飲料可接著藉由在壓力梯度的驅動下在過濾空間"s"中向上流動而達到溢流孔。飲料之剩餘部分在進入過濾空間"s"時亦在高達封閉體中之流體之上部液面的不同垂直液面處受到過濾。如圖上可見，立柱具有圓形輪廓。此形狀的優點在於，對流體之通過的阻力比角形輪廓小，此促進飲料在過濾空間中的向上流動。雖然立柱之圓形輪廓有利於飲料之向上流動，但其不能防止立柱像用於向上流動之飲料以及用於在過濾空間中流動之飲料之過濾器一樣起作用。以此方式，通過溢流孔之飲料經兩次過濾；一次為在進入過濾空間時，第二次為在過濾空間中向上流動時。
現轉向圖3，吾人可看見，立柱之配置包含寬立柱22a及窄立柱22b。寬立柱之直徑在約0.5 mm與3 mm之間，且窄立柱之直徑在約0.5 mm與2 mm之間。每一寬立柱具有一最鄰近之窄立柱，且反之亦然。在圖3中，由一對相鄰立柱(一個寬立柱及一個窄立柱)形成之圖案本身有規律地重複。吾人可進一步觀察到，該等立柱在溢流壁3之表面上形成列。此外，立柱在定向於垂直方向中之列中最靠近地站立在一起(間隔可在約0.5 mm至2 mm之間)，且相反地，立柱在水平方向中隔開最遠(間隔可在0.2 mm與小於2 mm之間)。此配置有利於釀造飲料之向上流動。
應注意，溢流孔係置於封閉體之總高度之¾以上且較佳置於封閉體之總高度之4/5以上；從而確保飲料成份之更充分浸沒及飲料自封閉體之較緩慢排出，此有利於較佳的浸泡過程。
應注意，在釀造液體直接分散至容器6(例如，茶杯、啤酒杯及其類似物；見圖2)中的情況下，可獲得"直接流動"。"直接流通"意謂，相對於釀造裝置而配置出口，使得釀造液體在離開出口時不會碰到任何固定裝置或零件。換言之，將出口置於足夠低且與飲料機之容器裝卸部件橫向隔開之處，以避免液體在被釋放時與此等部件之任何明顯接觸。
1．．．容器系統
2．．．容器
3．．．溢流壁或板
4．．．蓋
5．．．緻密部分
10．．．飲料釀造裝置
20．．．封閉體
21．．．杯狀外殼
22．．．立柱/過濾構件
22a．．．寬立柱
22b．．．窄立柱
23．．．周邊內肩部
24．．．周邊外輪緣
25．．．溢流孔
30．．．容器裝卸部件
31．．．容器裝卸部件
32．．．供水系統
33．．．水泵
34．．．加熱器
35．．．熱水注入管線
36．．．反壓閥
37．．．機械推動器
38．．．注入部件
40．．．內部通道
41a．．．可撕裂或可刺穿區域
41b．．．飲料出口
43．．．穿孔元件
44．．．末端
45．．．末端
46．．．樞軸
47．．．可變形區域
s．．．過濾空間
圖1為根據本發明之特定實施例之容器釀造系統之在釀造之前的圖解說明；圖2為在本發明之容器之釀造期間的圖1之容器釀造系統的圖解說明；圖3為圖1之容器之溢流壁的平面圖，其展示在溢流壁之面向封閉體之側面上之過濾構件。
1．．．容器系統
2．．．容器
3．．．溢流壁或板
4．．．蓋
5．．．緻密部分
10．．．飲料釀造裝置
22．．．立柱/過濾構件
24．．．周邊外輪緣
25．．．溢流孔
30．．．容器裝卸部件
31．．．容器裝卸部件
32．．．供水系統
33．．．水泵
34．．．加熱器
35．．．熱水注入管線
36．．．反壓閥
37．．．機械推動器
38．．．注入部件
40．．．內部通道
41b．．．飲料出口
43．．．穿孔元件
44．．．末端
45．．．末端
46．．．樞軸
47．．．可變形區域
s．．．過濾空間

Claims (18)

  1. 一種用於在一飲料機中釀造食物碎片之容器，其包含：一封閉體(20)，其含有食物碎片；過濾構件(22)，其界定該封閉體之至少一過濾側，該容器之特徵在於：該容器進一步包含一溢流壁(3)，其係定位於釀造液體之路徑中而位在該等過濾構件(22)之後且其包含至少一溢流孔(25)；該等過濾構件與該溢流壁(3)為一體的。
  2. 如請求項1之容器，其特徵在於：該等過濾構件(22)經組態以對於在該溢流壁(3)之方向中流動之飲料及沿該溢流壁流動且向該溢流孔(25)流動之飲料提供過濾。
  3. 如請求項2之容器，其特徵在於：該等過濾構件包含複數個立柱(22a、22b)，該複數個立柱(22a、22b)自該溢流壁(3)之面向該封閉體之側面突出。
  4. 如請求項3之容器，其特徵在於：該等立柱(22a、22b)係連續配置成列。
  5. 如請求項4之容器，其特徵在於：該等立柱列大體上自該封閉體之底部延伸至該封閉體之頂部。
  6. 如請求項5之容器，其特徵在於：該等立柱列大體上在該溢流壁(3)之全部寬度上延伸。
  7. 如請求項3至6中任一項之容器，其特徵在於：相鄰立柱(22a、22b)之間的距離小於該等食物碎片之平均尺寸。
  8. 如請求項3之容器，其特徵在於：複數個立柱具有大體 上相同之長度。
  9. 如請求項3之容器，其特徵在於：該等立柱(22a、22b)具有圓形橫截面。
  10. 如請求項3之容器，其特徵在於：該等立柱(22a、22b)在其遠端被截平。
  11. 如請求項3之容器，其特徵在於：該等立柱(22a、22b)之該長度在0.5 mm與8 mm之間。
  12. 如請求項3之容器，其特徵在於：該等立柱(22a、22b)列形成一網格。
  13. 如請求項12之容器，其特徵在於：相鄰立柱在垂直方向中隔開0.5 mm至2 mm。
  14. 如請求項12之容器，其特徵在於：相鄰立柱在水平方向中隔開0.5 mm至2 mm。
  15. 如請求項12之容器，其特徵在於：該網格含有寬立柱(22a)及窄立柱(22b)。
  16. 如請求項15之容器，其特徵在於：該等寬立柱(22a)之直徑在0.5 mm至2 mm之範圍內，且該等窄立柱(22b)之直徑在0.5 mm至2 mm之範圍內。
  17. 如請求項1之容器，其特徵在於：該溢流孔(25)位於該封閉體之高度之¾以上。
  18. 如請求項1之容器，其特徵在於：該容器包含一外殼(21)及一保護蓋(4)，該保護蓋係附著至該外殼且與該外殼形成該容器之一氣密箱。
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