TWI442897B - 飲料攪打機 - Google Patents

Description

飲料攪打機

本發明係關於一種提供一多泡沫流體產物品之混合裝置。更特定而言，本發明係關於一用於混合一飲料、使其起泡並分配之混合裝置。

與其他咖啡飲料相比，濃咖啡飲料以沈澱於該飲料頂部上的一細層氣泡(克力瑪)而聞名，該氣泡層係來自在沖煮過程中散佈於飲料內之細氣泡。諸多市場中之咖啡消費者將克力瑪視為一杯上好濃咖啡之一關鍵指標。濃咖啡與其他咖啡及牛奶飲料有時係藉由將一粉末或流體濃縮物混合於水中製備而成。然而，若克力瑪不像自研磨咖啡製備之濃咖啡那樣，則該等飲料之品質印象有時是個問題。

衆所周知混合裝置係藉由將一粉末狀或液體濃縮物食品成分與一液體(例如，水)混合而較快地製備咖啡、濃咖啡及其他此類飲料與其他食品。此等裝置通常將粉末狀或濃物成分餵入至水中，水通常係沿切線方向抽送至一混合室中以形成一漩渦來將該粉末或濃縮物混合於水中。當在一分配器中復原該等產品時，該過程並不遵循與一烘培及研磨濃咖啡產品相同之步驟，因此不產生一細層狀克力瑪。而是，可能產生一層不期望的大氣泡("泡沫")，氣泡大小取決於粉末或濃縮物之特定配方以及用於分配之流動路徑。對於消費者而言，此等氣泡可指示咖啡製作不正確。

在已知之混合裝置中，混合物接着被餵入至一攪打機構(其通常係一旋轉板)。該板使混合物充氣並產生一泡沫。起泡之混合物通常被分配至一容器中以供飲用。然而，此等已知之攪打機構可僅增加存在於咖啡中之泡沫量，因為該等攪打機構所產生之泡沫目標在於產生比區別克力瑪氣泡大得多之氣泡。

例如，美國專利第5,927,553號揭示一具有一十字形起泡葉片之混合及分配設備。亦已知其他形狀之起泡葉片。舉例而言，諸如Rhea及Zanussi公司將攪打機與具有一極陡峭傾斜壁之短軸圓盤一起使用。例如，美國專利第7,059,498號論述一包含一圓錐形攪打轉子之混合裝置，該轉子經構形以在一飲料內產生大氣泡以便沿飲料之頂部形成一泡沫層。其他攪打機具有帶有自一大致扁平板延伸之獨立斜坡之圓盤。已知之裝置通常係在製備一少量產品時達到其最大效率。

因此，需要一具有一經改良攪打機構之混合裝置，該攪打機構減少或消除大氣泡或泡沫之產生而有利於產生精細氣泡。

此外，克力瑪之產生通常得益於慢流動速度，而當一卡拉卡夫瓶充滿大量"美式"咖啡時，對速度之需要更甚於克力瑪之產生。若咖啡被分配至一多杯卡拉卡夫瓶內以便一服務者自其傾倒，則大氣泡通常可在其自頂部溢出時阻止完全充滿卡拉卡夫瓶。對於此解決方案，需要一不產生氣泡或克力瑪且能夠迅速填充一卡拉卡夫瓶之系統。

本發明之一實施例係關於一種飲料攪打機。該飲料攪打機包含一具有一用於攪打一飲料混合物以產生一高品質克力瑪之構形之攪打機圓盤。該構形係如此以使攪打機圓盤界定一橫切半徑且包含一前表面及複數個面向前凹表面，該等面向前凹表面將該前表面劃分為複數個前表面區段。該等凹表面大體沿徑向延伸超過該半徑之一半以上並具有一圓周寬度及一深度。該寬度大於該深度，且該前表面具有一係該等凹表面面積至少4倍之面積。

較佳地，該攪打機圓盤包含一處於前表面與凹部分之間的相對陡突過渡部以用於在攪打機旋轉時促進形成氣穴。該相對陡突過渡部較佳設置於該等凹表面之每一者之兩個圓周側上。

在一較佳實施例中，該等凹表面係大致半圓柱形。進一步較佳地，該前表面係沿一凸方向形成拱頂形且可經形成具有一大體橢圓形剖面。該前表面較佳地具有一徑向內部分及一外邊緣，該凹部分大致自該內部分延伸至該外邊緣且較佳在沿該凹表面之任何點處具有一至少約1.5之寬深比。

本發明之另一實施例係關於一飲料分配器。該飲料分配器亦可包含一界定一經構形以使一液體飲料混合物在其中流動之空腔之攪打機外殼，攪打機圓盤係可旋轉地設置於該外殼空腔內。一馬達可運作地與該攪打機相關聯以使攪打機圓盤充足快地旋轉從而在飲料混合物中產生一高品質克力瑪。一出口導管連接至該外殼之下游處以用於分配經攪打之飲料混合物。該分配器亦包含一與該出口導管相關聯之限流器以用於限制經攪打飲料混合物在其中之流動。

根據一第一模式，該限流器較佳經構形以用於延長一攪打機圓盤作用於飲料混合物上之停留時間。在一實施例中，一流體流動限流器設置於外殼與流體出口之間且經構形以增加外殼內之流體背壓以用於延長攪打機圓盤作用於飲料混合物上之停留時間。該較佳限流器係一限制出口導管直徑之構件。在該較佳實施例中，限流器可係該出口導管之一錐形部分。該錐形部分經構形以限制流體在其中之流動，此可減少液體產品通過出口導管之流動速度，而此又使流體曝露至攪打機圓盤得以延長。此可使產生克力瑪形成氣泡之效率增加。通常，較佳地該錐形部分延伸超過該出口導管之一長長度而非在一短長度上。

根據一第二模式，該限流器可經構形以用於使流體內的大於一預定大小之克力瑪氣泡破碎，由此減少存在於流體內的超過該預定大小之氣泡數量。該限流器可採取一設置於出口內螺旋限流器之形式以便使克力瑪中減少之較大氣泡破裂。另一選擇為，該限流器可界定複數個具有直徑及一沿一流動方向至少與該直徑等長之長度之孔以減少克力瑪之較大氣泡。

該飲料分配器可根據以上第一或第二模式實施，甚至在較佳實施例中該飲料分配器同時實施第一及第二模式。根據此較佳模式，該飲料分配器包括至少兩種類型之限流器：一種係第一限流器，其經構形以增加外殼內之流體背壓以便延長攪打機圓盤施加於飲料混合物上之停留時間；及一第二限流器，其經構形以使流體內的大於一預定大小之克力瑪氣泡破碎。該第一限流器通常放置於該第二限流器上游處。

該飲料分配器亦可包含一旁路進口，其與出口導管流體連通且經構形以自一給混合室及旁路進口兩者餵料之流體源接收一流體。在此實施例中，較佳以一可基於提供至混合室中之一流體體積變化之第一濃度形成飲料混合物，且該出口導管經構形以藉由在飲料混合物在其中通過時經由旁路進口自流體源接收流體而使第一濃度降低至一較低之第二濃度。

本發明之一進一步實施例係關於一製備一具有一層高品質克力瑪之飲料混合物之方法。該方法包含將一飲料混合物引入一外殼中之步驟，該外殼包含一可旋轉地設置於該外殼內且經構形以用於攪打一飲料混合物以產生一高品質克力瑪之攪打機圓盤。該方法進一步包含使該攪打機圓盤旋轉得充足快以在一飲料混合物中產生一高品質克力瑪，並經由一連接至該外殼下游處之出口導管分配經攪打之飲料混合物，該出口導管包含一用於限制經攪打飲料混合物通過外殼之流動之限流器。

參照圖1至3，本發明之一較佳實施例包含一具有一輸入容器12之混合裝置10。輸入容器12包括一具有一用於在壓力下餵入一流體之切向進口16之碗形部分14。較佳提供一自動控制閥以控制流入輸入容器12中之流體。流體經引入以一選定速度穿過進口以產生一回旋流，較佳地大致係一漩渦效應。

將一欲與流體混合之成分(其可係一液體濃縮物或一粉末狀食品物質)餵入至粉末進口18中或餵入至複數個進口18中，進口18較佳地在碗形部分14頂部處包含一開口。較佳地，該成分係採取一液體濃縮物之形式。可藉由一較佳設置於裝置10上方之源手工或自動地餵入濃縮物或其他物質。該源較佳具有一投配機構(例如一投配螺桿)以自動地將一預定量之食品物質投配至輸入容器12中。一蓋20圍繞進口18內部延伸，伸出至碗形部分14中以防止回旋流體在輸入容器12上側流出。一抽吸部係施加至孔口21並連接至蓋20底側以抽取任何濺出之材料。進口係充足大以接納傾倒於其中之物質且亦接納一充足量之空氣以用於與流體及成分混合。

在所示實施例中，輸入容器12之一喉管部分22設置於碗形部分14下方。喉管部分22較佳具有一窄於碗形部分14之直徑並具有一設置於一橫側上之喉管開口24，如圖2中所示。喉管部分22較佳與碗形部分14大體同軸並沿碗形部分14之軸線大致均勻地變窄。此改良流體在喉管部分22中之流動並減少對粉末或其他食品物質之任何捕集。較佳地，碗形部分14與喉管部分22之間的一過渡部在剖面上具有一向內彎曲部25，後跟一傾斜部分27，其後跟一向外彎曲部29。

參照圖2及圖3，一攪打機總成26較佳在喉管開口處與輸入容器流體連通。該攪打機總成包含一攪打機圓盤28。一馬達30驅動圓盤軸32，而圓盤軸又驅動攪打機圓盤28使得馬達30圍繞攪打機軸線34驅動攪打機。較佳地，提供一馬達控制器以控制馬達30之運作與速度。

較佳之攪打機圓盤28具有一凸的、大致拱頂形之攪打機表面36。拱頂形表面36較佳相對於攪打機軸線34面向外側。攪打機表面36之拱頂形狀可經構形以使攪打機表面36係一由一圓弧形扇段形成之旋轉表面。在此一構形中，攪打機表面36採取一具有一橫切半徑38及一表面半徑48之截頭球面之形式(見圖4)。較佳地，橫切半徑之長度在5mm與20mm之間。在一實施例中，橫切半徑係至少約12mm。較佳地，橫切半徑係在10mm與18mm之間且更佳地係約16mm。表面半徑48大於橫切半徑，且較佳比橫切半徑大3倍與5倍之間。在一較佳實施例中，表面半徑48比橫切半徑大約4倍。在一實施例中，表面半徑係至少約20mm。在一實施例中，表面半徑48較佳地小於約100mm。在一較佳實施例中，表面半徑48係在約30mm與80mm之間且更佳地係約65mm。另一選擇為，攪打機表面36可係一由橢圓或其他卵形狀之一部分形成之旋轉表面。在此一實施例中，用以形成旋轉表面之橢圓之扇段圍繞橢圓短軸線對稱。攪打機表面36較佳具有一在約150mm² 與3000mm² 之間的表面積。在一較佳實施例中，攪打機表面36具有一在約500mm² 與1500mm² 之間，且更佳地在約700mm² 與900mm² 之間的表面積。

一中心管42沿攪打機軸線34大致形成於攪打機圓盤28中心附近。攪打機表面36環繞中心管42並經構形以具有一係中心管42之橫切面積4.5倍與5倍之間的表面積。更佳地，攪打機表面36之表面積約係中心管橫切面積之4.8倍。較佳地，一自攪打機圓盤之邊緣傳至攪打機表面36與中心管42相交點之線68相對於一由攪打機圓盤邊緣界定之平面形成一角度69。角度69可隨攪打機圓盤之直徑與高度而變化，且較佳係在約0°與約45°之間。較佳地，角度69係在10°與30°之間。更佳地，角度69係約15°。較佳地，攪打機圓盤具有一高度44，該高度界定為一由圓盤背表面49之外邊緣形成之平面與一由攪打機表面36和中心管42之相交點界定之平面之間的距離。較佳地，高度44係至少約1mm且至多約15mm；更佳地係至少約2mm且至多係約8mm，儘管可使用其他高度。在一實施例中，高度44係在4mm與8mm之間，且更佳地係約5mm。

攪打機圓盤28包含複數個形成於其上之凹部分60。凹部分60將攪打機表面36分離為多個扇段39。凹部分60較佳自攪打機圓盤28之中心徑向向外延伸至攪打機圓盤28邊緣附近。在所示之實施例中，凹部分60相對於攪打機表面36具有一均勻形狀；而深度不均勻，其沿一徑向外向方向減小。在一替代實施例中，可使形狀與深度變化或均勻。在一較佳實施例中，寬度66及深度67係在凹部分60之最內部分量測，如圖4中所示。在一實施例中，寬度66比深度67大約1倍與2倍之間。更佳地，寬度66比深度67大約1.5倍。較佳地，每一凹部分60沿攪打機圓盤28之半徑之至少50%延伸。在圖4中所示之實施例中，凹部分60之最內端與攪打機軸線34在徑向上間隔開。另外，凹部分60端接於攪打機圓盤28之外邊緣之徑向向內處。在此一實施例中，凹部分60可沿橫切半徑38之至少約75%延伸。在其他實施例中，凹部分60可沿橫切半徑38之至少80%且更佳地至少90%延伸。在一實施例中，凹部分60可經形成以便大致一直延伸至攪打機圓盤28之外邊緣。

攪打機圓盤28可包含若干個凹部分60，且較佳包含1至10個之間的凹部分60。在一較佳實施例中，攪打機圓盤28包含2至6個之間的凹部分，且更佳地包含4個凹部分。大小且特定而言凹部分60之寬度66隨存在於攪打機圓盤28中之凹部分60之數量而變化，以使攪打機表面扇段39之總表面積約為凹部分60所佔之總表面積的三倍，且更特定而言，約為該總表面積的四倍。而且，較佳之凹部分60圍繞攪打機表面36大致相等地間隔開。

在一較佳實施例中，凹部分60在形狀上對稱。在此一實施例中，凹部分60沿一軸線62延伸並具有一半徑63，以使凹部分由藉此界定之圓柱體與攪打機圓盤28之相交點界定。因此，凹部分60之大小及形狀將隨其半徑，以及軸線相對於攪打機圓盤28之位置及定向而變化。在一較佳實施例中，軸線62垂直於攪打機軸線34。在此一實施例中，如同在其他可能實施例之情形下，凹部分60將具有一沿半徑63之向外方向逐漸變細之形狀。如圖4中所示，凹部分60頂部處之寬度隨著與攪打機軸線34之距離而減小。另一選擇為，可使軸線62相對於攪打機軸線34向下傾斜。較佳地，攪打機圓盤28與攪打機外殼之背壁58以一大致等於攪打機圓盤28之高度44之距離間隔開，儘管該距離可略小以給出凹部分之所期望大小性質。較佳地，半徑63係在約1mm與10mm之間。更佳地，半徑63係在約3mm與8mm之間。在一較佳實施例中，半徑63係約4mm。在一實施例中，半徑63在攪打機表面36頂點處小於攪打機圓盤28高度至少約1mm。在一其中凹部分60逐漸變細之實施例中，攪打機表面36之總圓周被凹部分60佔據之總比例可隨距攪打機軸線34之徑向距離(在該處測量圓周)而變化。在一實施例中，在凹部分60之最內端處，凹部分60可佔據總圓周之至少約50%，且更佳地約75%。此外，在攪打機圓盤28之外邊緣處，凹部分60可佔據總圓周之約0%與10%之間。在一個實施例中，凹部分60可在一距攪打機圓盤26之外邊緣高達5mm之距離處佔據總圓周之0%。在一實施例中，凹部分60在一介於橫切半徑38之約25%與50%之間的徑向距離處佔據總圓周之約50%。此外，凹部分可在一係橫切半徑38之至少約50%之徑向距離處開始佔據總圓周之少於25%，且在一係橫切半徑38之至少約75%之距離處佔據總圓周之少於約10%。

較佳地，形成於攪打機表面38與凹部分60之間的邊緣64大致係尖銳以便在曝露至其的流體中形成氣穴。較佳地，一沿邊緣64形成之角度65可隨著與攪打機軸線34之距離而變化。較佳地，當在凹部分60之最內部分量測角度65時，其係在約30°與90°之間，且更佳地係約90°。在一較佳實施例中，當角度65向攪打機圓盤之外邊緣26延伸時其較佳地減小。在所期望態樣之情形下，攪打機圓盤在圓盤之凹剖面通過混合物時使用一局部真空效應形成小氣泡。

較佳之攪打機圓盤28經最佳化以基於流體以一充足流速大致在攪打機圓盤28附近之流動在流體內高效地產生一定量之氣泡。流體內氣泡之形成係藉由控制流體內因攪打機圓盤28在環繞攪打機圓盤28之一體積流體中移動所致之氣穴而得以改良。根據本文所揭示之實施例，較佳攪打機圓盤28之結構經構形以不僅在流體內產生所需量之氣泡，且亦產生大體上小於其他已知攪打機裝置所產生之氣泡大小之氣泡。具體而言，當將攪打機圓盤28與一咖啡產品一起使用，且特定而言與一如上所述形成於混合室12內之濃咖啡產品一起使用時，所形成氣泡之大小充足小以在氣泡沿所分配之流體頂部沈澱時形成一層克力瑪。雖然克力瑪內以及泡沫內之氣泡可包含某些類似大小之氣泡，但克力瑪內之氣泡通常比泡沫內之氣泡小得多。一般而言，較佳之攪打機圓盤28經構形以增加所分配流體內小氣泡對大氣泡之比例。

攪打機圓盤28較佳在攪打機軸線34附近包含一附接部分。較佳地，該附接部分採取一經構形以嚙合馬達30之輸出軸之中心管42之形式。可藉由一在管42與輸出軸之間產生一壓配合之構形來促進管42與輸出軸之間的嚙合。較佳地，該等零件經構形以維持其間之一摩擦配合，使得攪打機圓盤28隨馬達輸出軸32之旋轉而旋轉。另一選擇為，管42與輸出軸32可具有配對輪廓以促進兩者之相互旋轉。攪打機圓盤28設置於一攪打機外殼52內，在所示之實施例中，攪打機外殼52係具有輸入容器12之整體構造之整體部分。

較佳之攪打機外殼52具有一其一形狀至少部分地覆蓋攪打機圓盤28之內外殼表面54。在內外殼表面54與圓周部分攪打機表面36之間界定一剪切間隙56，其可隨攪打機外殼52在攪打機圓盤28上延伸而變化。在攪打機圓盤28與攪打機外殼52之間的最窄點量測時，剪切間隙56可係至少約0.5mm，更佳地至少約0.8mm，且最佳地至少1mm。在此位置處量測，剪切間隙56較佳地至多約2.5mm且更佳地至多約1.5mm。然而，在較佳實施例中，並未針對在流體內形成充足小氣泡而對剪切間隙之大小及構形做出要求。而是，攪打機圓盤28之構形本身影響氣泡形成，攪打機外殼52經形狀確定而既能使流體流動成與攪打機圓盤28接觸且亦能夠使流體與攪打機圓盤28保持接觸。較佳地，外殼52經構造使得儘可能多的流體與攪打機圓盤28接觸。同樣地，攪打機外殼52經進一步構造使得流體與攪打機圓盤28保持大致接觸足夠長以在流體中形成一可接受數量之氣泡。應瞭解，當提及流體與攪打機圓盤28接觸時，並非要求直接接觸，而是僅使流體受攪打機圓盤28之形狀及移動影響以在流體中形成所期望之氣穴從而產生氣泡便足矣。

攪打機圓盤28可與背壁58間隔開。在較佳實施例中，攪打機圓盤28之後表面49以一如下距離與背壁58間隔開：該距離經最小化即可防止太多量的流體從其通過而進入攪打機圓盤28與背壁58之間的空間，且亦足以防止例如在攪打機圓盤28運作期間攪打機圓盤28與背壁58之間的摩擦之干涉。因此，攪打機圓盤28與背壁58間隔開至少約0.25mm且至多2mm。更佳地，該間隔係至少約0.5mm，且最佳地至少約1mm。

背壁58較佳具有一大於攪打機圓盤28之外徑，較佳地至少約大出10%至20%。較佳實施例之背壁58之外徑係至少約30mm且至多約60mm。

一產品排出管72設置於攪打機圓盤28與背壁58之下游處且經設置以分配所製備之流體混合物。產品排出管72顯示為係具有輸入容器12之整體構造之一整體部分。產品排出管72較佳包括一導管，其直徑係根據欲分配之最終產品而選擇。對於欲製備數種不同之牛奶及咖啡飲料之實施例，較佳之產品排出管72具有一約在2mm與5mm之間的內徑。意欲主要用於咖啡之實施例較佳具有一其內徑約在1mm與3mm之間的產品排出管72，且意欲主要用於牛奶之實施例中，該內徑較佳係自約4mm至8mm。產品排出管72之直徑經選擇以自攪打機圓盤28獲得所期望之抽送效能。增加導管之直徑允許一較快流動，而減少直徑提供更多背壓以將流體混合物保持在攪打機總成及輸入容器12中達一更長時間。一分配斜槽75較佳附接於產品排出管72之端處以容易地分配至一杯中。

如圖2中所示，分配斜槽75中可構形有一充當一限流器之錐形部分77。該錐形部分經構形以限制流動在其中之流體，此可降低流體產品通過輸出斜槽72之流動速度，而此又延長流體至攪打機圓盤28之曝露。此可導致產生克力瑪形成氣泡之效率增加。較佳地，錐形部分77之較小直徑至多約為排出管72之直徑大小之95%，且更佳地係在該大小之80%與90%之間，且最佳地約為88%。此外，可藉由使錐形部分77延伸超過一至少2cm且較佳地至少約5cm之長度來增加錐形部分77之效率。在一較佳實施例中，錐形部分具有一介於4cm至8cm之間且更佳地約為6cm之長度，儘管其他長度亦係可能的。與先前攪打機裝置相比，較佳地，錐形部分經構形以限制流體在其中之流動。在一實施例中，錐形部分77可經構形以進一步在其長度上逐漸變窄。例如，錐形部分77直徑可連續地減小直到分配斜槽75之下游端附近處達到一至多約為排出管72直徑之90%之最大減縮直徑。在一個實施例中，錐形部分77之下游端具有一在排出管72直徑之約60%至80%之間且更佳地在約65%至75%之間的直徑。在一較佳實施例中，錐形部分77之下游端之直徑約為排出管72直徑之68%。分配斜槽75內可包含一額外或替代限流器，例如一其中形成有一孔之圓盤，該孔具有一小於排出管72直徑之直徑。

在一實施例中，分配斜槽75可包含一用於接受一副流體供應之副進口86。較佳地，副流體供應源自一與通過進口16進入混合室12之流體之共用源，進口16較佳包含一加熱器以將流體(其可為水)加熱至一較佳溫度。當欲在一少量時間內製備並分配大量飲料(特別是咖啡)時，進口86之存在可係有用的。裝置10之一較佳實施例可經形狀確定使得所製備之流體非常慢地流過攪打機外殼54及排出管72以致無法在一少量時間內產生大量飲料。因此，可以一比藉由通過進口16提供少量流體(較佳為水)便可飲用之較佳濃度以及比通常使用之濃度高的濃度來製備飲料。此需要一較小量之流體通過外殼54。隨後，經由副進口提供流體(較佳地是水)，該流體通過副進口之出口端並進入容器中。較佳地，經由副進口86進入分配斜槽75之流體流動至少部分地受重力影響。經由副進口86之流體流動可與濃縮流體自攪打機外殼54之輸出同時進行。經由副進口86提供之流體量較佳適合於提供飲料之所期望飲用濃度。較佳地，該裝置經構形以允許其一使用者選擇此選項。進一步地，副進口86可用以自排出管72之輸出端提供一未製備之流體，例如水。在一進一步較佳實施例中，可在此飲料製備期間降低攪打機圓盤之速度並可進一步使攪打機圓盤完全停止。較佳地，分配斜槽75之下游端經構造以便一杯子或其他飲料載運容器可置於其下方以在自裝置10分配時接納所製備之飲料。進一步較佳地，分配斜槽75之下游端寬於錐形部分並進一步較佳地寬於排出管72。

如圖5及6中所示，一輸出板80較佳地附加於分配斜槽75之端上。較佳地，輸出板80經構造以控制流體在其中之流動速率，以使經由副進口提供之流體與由攪打機出口72提供之飲料混合物適當地混合。輸出板亦可在分配大量流體時進一步減少或消除不期望之大氣泡。輸出板80中孔口82之大小經確定大得足以允許小克力瑪氣泡不受干擾地在其中通過，但使較大氣泡破碎或將其自所分配之產品中移除。輸出板80之厚度84亦可有助於速度降低及減少大氣泡之存在。較佳地，孔82之直徑係在約1與1.5mm之間且更佳地係約1.25mm。板80之厚度84較佳地在約1mm與1.5mm之間且更佳地係約1.25mm。在一較佳實施例中，開口82之直徑較佳地約等於板之厚度84。

可在分配斜槽75內裝配一盤簧88。盤簧88經構形以干擾流過排出管72之流體，使得大氣泡被捕集於其中並與流體分離，或另一選擇為，被破碎為較小氣泡。在一實施例中，盤簧88可延伸超過副進口86與錐形部分77之相交點。儘管可使用其他適合之材料，但盤簧較佳地係由不銹鋼絲形成。盤簧88之總直徑可經構造以使盤簧88貼配合於排出管72內但不導致其壓縮。另一選擇為，盤簧88可松配合於排出管72內。可使用替代過濾器結構來代替盤簧88。

一密封件(例如O形環90)密封輸入容器12與背壁構件58之間的空間以及產品排出管72區域。

在使用中，將流體經由切向進口16沿切線方向引入至輸入容器12中。在較佳實施例中，該流體包括水，且流速約在3mL/sec與30mL/sec之間，更佳地約在5mL/sec與15mL/sec之間，且最佳地約在9mL/sec與12mL/sec之間。在水流開始進入輸入容器12中之時或較佳地之後，經由粉末進口18將一粉末狀食品成分(例如，一粉末狀咖啡產品及/或奶粉)投配於水中。另一選擇為，除或替代一粉末，可使用一流體濃縮物。較佳地，粉末投配在水投配開始後至少約0.1sec時開始，且較佳地在至少約0.3sec後，且較佳地在至多約3sec後，並且更佳地在至多約1.0sec後。較佳地，將水繼續餵入至輸入容器12中直至粉末投配停止，且較佳地在粉末投配結束至多約8sec後，且更佳地在至多約3sec後，且較佳地在至少約1.0sec後。當使用一液體濃縮物代替粉末時，實施相同之過程步驟。

水與粉末開始在輸入容器12(包含喉管部分22)內之回旋流中混合。馬達30使攪打機圓盤28以一充足速度旋轉以將混合物朝向產品排出管72抽送並產生所期望之起泡及充氣效應。攪打機圓盤28吸入空氣以用於并入至混合物中。較佳地，攪打機圓盤28之速度係可變化以便能夠選擇一速度來向混合物輸送所需量之能量以產生所期望之起泡。為獲得特定品質之產品，攪打機圓盤28之旋轉速度可於一單一產品製備期間在兩個或更多個速度之間變化。較佳地，裝置10經構造以尤其在類似咖啡或濃咖啡之飲料上提供一層泡沫，其在厚度及氣泡大小上皆類似於克力瑪之泡沫。例如，裝置10可提供一高比能耗散以產生一牛奶泡沫及一適度之低比能耗散以在相同單位中獲得一高品質咖啡克力瑪。然後，經由產品排出管72分配起泡產品。

可藉由調節圓盤速度及產品流速來控制裝置之能量耗散，儘管此等數量係互相依賴的。圓盤速度之一增加及流速之一減少將提供一較高能量耗散。較佳之流速係在至少約5g/sec與高達30g/sec之間，且更佳地係在至少約8g/sec與高達15g/sec之間。可使用一或多個先前所述之限流器裝置來控制系統之流速。在一較佳實施例中，流速係針對所期望之高品質克力瑪形成而最佳化且係至多約10g/sec，並且較佳地係小於約8g/sec。另外，若每分鐘轉數(rmp)增加，則機器之噪聲及成本亦將增加。

以上闡述之較佳實施例允許提供一緊湊大小之裝置，且使其以一所期望之流速製備個別飲料而無需極高之圓盤速度，例如，約30,000rmp以上。儘管可使用其他速度，但較佳地，圓盤速度係至少約5,000rmp且至多約25,000rmp，更佳地至少約10,000rmp及至多約15,000rmp。在此等旋轉速度下，攪打機圓盤可具有一約為18mm或更大之橫切直徑38。升高及降低圓盤速度可產生飲料之不同特性。進一步地，使用攪打機根據不同速度產生之一起泡飲料與自旁路進口86添加或不添加一非起泡液體之組合可進一步改變飲料特性。

儘管本文已揭示了本發明之說明性實施例，但將瞭解熟習此項技術者可設想出各種修改及其他實施例。例如，攪打機圓盤可具有一面向內攪打機表面並相對於攪打機外殼之一延伸至攪打機內部之部分旋轉。因此，將瞭解隨附申請專利範圍意欲涵蓋所有該等歸屬於本發明之精神及範疇內之修改及實施例。

10．．．混合裝置

12．．．輸入容器

14．．．碗形部分

16．．．切向進口

18．．．進口

20．．．蓋

21．．．孔口

22．．．喉管部分

24．．．喉管開口

25．．．向內彎曲部

26．．．攪打機總成

27．．．傾斜部分

28．．．攪打機圓盤

29．．．向外彎曲部

30．．．馬達

32．．．圓盤軸

34．．．攪打機軸線

36．．．攪打機表面

38．．．橫切半徑

39．．．扇段

42．．．中心管

44．．．高度

48．．．表面半徑

49．．．背表面

52．．．攪打機外殼

54．．．內外殼表面

56．．．剪切間隙

58．．．背壁

60．．．凹部分

62．．．軸線

63．．．半徑

64．．．邊緣

65．．．角度

66．．．寬度

67．．．深度

68．．．線

69．．．角度

72．．．產品排出管

75．．．分配斜槽

77．．．錐形部分

80．．．輸出板

82．．．孔口

84．．．厚度

86．．．副進口

88．．．盤簧

90．．．O形環

參照上文對較佳實施例之詳細闡述及以下附圖可更好地理解本發明之以上特徵及其他優勢，附圖中：

圖1係一根據本發明之一實施例之一攪打機構之透視圖；

圖2係攪打機構之一側視剖視圖；

圖3係攪打機構之一俯視剖視圖；

圖4係一攪打機構中所用的一攪打機圓盤之透視圖；及

圖5係一可附加於攪打機構之一輸出噴嘴上之一板之透視圖。

圖6係一具有一根據圖5之板之一分配斜槽之透視圖。

10．．．混合裝置

12．．．輸入容器

14．．．碗形部分

16．．．切向進口

20．．．蓋

21．．．孔口

22．．．喉管部分

25．．．向內彎曲部

27．．．傾斜部分

29．．．向外彎曲部

30．．．馬達

52．．．攪打機外殼

72．．．產品排出管

80．．．輸出板

86．．．副進口

Claims (8)

1. 一種飲料分配器，其包括：- 一攪打機外殼，其界定一經構形以使一液體飲料混合物在其中流動之空腔；- 一飲料攪打機圓盤，其可旋轉地設置於該外殼空腔內；- 一馬達，其可運作地與該攪打機相關聯以使該攪打機圓盤旋轉，- 一出口導管，其連接至該外殼下游處以用於分配該經攪打之飲料混合物，及- 至少一第一限流器，其與該出口導管相關聯以用於限制該經攪打之飲料混合物在該出口導管中之流動，該限流器界定一錐形部分，該錐形部分經構形以用於增加該攪打機圓盤作用於該飲料混合物上之該停留時間，及一至少一第二限流器，其經構形以使該經攪打之飲料混合物之大於一預定大小之氣泡破碎，該第二限流器被放置於該第一限流器之下游處。
2. 如請求項1之分配器，其中經構形以用於使該經攪打之飲料混合物中大於一預定大小之氣泡破碎之該限流器包括一設置於該出口導管內之螺旋過濾器。
3. 如請求項1之分配器，其中經構形以用於使該經攪打之飲料混合物中大於一預定大小之氣泡破碎之該限流器包括一輸出板，該輸出板界定複數個具有直徑及一沿一流動方向至少與該直徑等長之長度之孔口，以減少該經攪 打之飲料混合物之較大氣泡。
4. 如請求項3之分配器，其中該等孔具有一至少約1mm之長度。
5. 如請求項3或4之分配器，其中該輸出板係附加於該出口導管之一輸出端上。
6. 如請求項1至4中任一項之分配器，其進一步包括一副進口，該旁路進口與該出口導管流體連通並經構形以自一向該攪打機外殼及該旁路進口兩者餵料之流體源接收一流體。
7. 如請求項6之分配器，其中該飲料混合物係以一可基於提供至該攪打機外殼中之一流體體積變化之第一濃度形成，且其中該出口導管經構形以藉由在該飲料混合物在其中通過時經由該旁路進口自該流體源接收該流體而使該第一濃度降低至一較低之第二濃度。
8. 一種使用如請求項6或7之分配器以製備飲料混合物之方法，其包括以下步驟：- 將一飲料混合物引入至該攪打機圓盤中；- 致使該攪打機圓盤旋轉；及- 調整該攪打機圓盤之速度以控制該飲料混合物中之該氣泡之大小，及控制餵入至該副進口中之該流體之引入。