CN119789801A - 流体质地化设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种与饮料冲泡装置一起使用的流体质地化设备。该流体质地化设备可以包括壳体,该壳体在第一端与第二端之间延伸。该流体质地化设备还可以包括中空的驱动轴,该中空的驱动轴设置在壳体内并且具有从壳体的第一端延伸到第二端的空气路径。中空的驱动轴可以包括联轴器,该联轴器设置在中空的驱动轴中并能够在中空的驱动轴内轴向移动,使得联轴器能够可变地阻塞空气路径以防止空气流过空气路径。该流体质地化设备还可以包括搅拌器组件,该搅拌器组件可拆卸地耦接到壳体的第二端并且该搅拌器组件包括搅拌器,该搅拌器与驱动轴配合,使得驱动轴能够旋转搅拌器。
Description
技术领域
提供了饮料冲泡装置以及与其一起使用的流体质地化(texturing)设备。
背景技术
已知有各种用于冲泡饮料(例如,咖啡或茶)的系统和方法。这些系统通常包括:滴滤冲泡系统,其中热水流过咖啡渣被冲泡到玻璃瓶中;或者法式压滤系统,其中咖啡渣和水在容器中混合,并且可透水的柱塞从上方压入该容器中,以将磨碎的咖啡收集在容器的底部。现有的饮料冲泡系统通常被设计为只接收单一形式的食用香料(例如,松散的咖啡粉),或者替代地,预包装的咖啡粉胶囊或咖啡粉盒。
许多以咖啡和浓缩咖啡为基础的饮品包括一种加热的且经质地化的奶或类似奶的替代品。包括蒸汽注入装置(其作为热源)以及旋转搅拌器(其有助于蒸汽和空气在奶或类似奶的替代品中的分布)的设备称为流体质地化设备。为了使用蒸汽源来达到适当的稠度,用户必须经过培训以向奶中添加适量的蒸汽并搅拌奶。用于将流体质地化的家用式设备或独立式设备旨在提供具有相似质地化结果的更简单的操作。然而,这些设备中的许多设备都不足以产生经适当质地化的产品。现有的集成式流体质地化设备或独立式流体质地化设备因其能力有限而导致在所有设置中只有单一的奶泡沫类型。
发明内容
提供了饮料冲泡装置以及与其一起使用的流体质地化设备。
在一个方面,提供了一种流体质地化设备。在一个实施例中,该流体质地化设备可以包括壳体壳体,该壳体在第一端与第二端之间延伸。该流体质地化设备还可以包括中空的驱动轴,该中空的驱动轴设置在壳体内,并且该中空的驱动轴具有从壳体的第一端延伸到第二端的空气路径。该中空的驱动轴可以包括联轴器,该联轴器设置在中空的驱动轴中并能够在中空的驱动轴内轴向移动,使得联轴器能够可变地阻塞空气路径以防止空气流过空气路径。该流体质地化设备还可以包括搅拌器组件,该搅拌器组件可拆卸地耦接到壳体的第二端,并且该搅拌器组件包括搅拌器,该搅拌器与驱动轴配合,使得驱动轴能够旋转搅拌器。
该流体质地化设备可以具有多种构造。例如,在一些实施例中,驱动轴可以包括围绕该驱动轴周向延伸的狭槽,并且联轴器可以包括至少一个柱,该至少一个柱可移动地设置在周向的狭槽内,使得驱动轴沿第一旋转方向的旋转可以使联轴器相对于驱动轴沿第一轴向方向移动,并且驱动轴沿第二旋转方向的旋转可以使联轴器相对于驱动轴沿第二轴向方向移动。在另一实施例中,联轴器可以被配置为在沿第一轴向方向移动时打开空气路径,并且被配置为在沿第二轴向方向移动时封闭空气路径。在另一实施例中,联轴器可以包括密封件,该密封件被配置为接触驱动轴的内部部分以阻塞空气路径。
在另一实施例中,搅拌器可以包括第二空气路径,该第二空气路径流体地耦接到驱动轴的空气路径。在另一实施例中,搅拌器可以包括垂直于第二空气路径设置的至少一个混合臂。该混合臂可以包括第三空气路径和空气出口,该第三空气路径流体地耦接到第二空气路径,该空气出口设置在混合臂的远端处。在另一实施例中,蒸汽注入管可以设置在壳体内,并且可以延伸穿过搅拌器组件,以将蒸汽出口定位在蒸汽喷射管上与搅拌器相邻的位置处。
在另一方面,提供了一种流体质地化设备。在一个实施例中,该流体质地化设备可以包括壳体,该壳体具有在第一端与第二端之间延伸穿过该壳体的内腔。该流体质地化设备还可以包括驱动轴,该驱动轴设置在壳体的内腔内。驱动轴可以包括第一端,该第一端耦接到壳体的第一端并且可以被配置为耦接到电动驱动器,以使驱动轴绕该驱动轴的纵向轴线旋转。驱动轴还可以包括第二端,该第二端与壳体的第二端相邻并且可以具有安装在该第二端上的搅拌器,该搅拌器被配置为与驱动轴一起旋转。驱动轴还可以包括空气路径,该空气路径从第一端延伸到第二端。该流体质地化设备还可以包括联轴器,该联轴器在第一端处设置在驱动轴内并且能够相对于驱动轴轴向移动,使得联轴器能够可变地阻塞空气路径以防止空气流过空气路径。
该流体质地化设备可以具有多种构造。例如,在一些实施例中,联轴器可以包括至少一个柱,该至少一个柱可移动地设置在驱动轴中的狭槽内,使得驱动轴沿第一旋转方向的旋转可以使联轴器相对于驱动轴沿第一轴向方向移动,并且驱动轴沿第二旋转方向的旋转可以使联轴器相对于驱动轴沿第二轴向方向移动。在一些实施例中,壳体的第一端可以具有至少一个连接特征,该至少一个连接特征被配置为将壳体可拆卸地耦接到饮料冲泡装置。在另一实施例中,搅拌器可以可拆卸地耦接到驱动轴的第二端。在另一实施例中,搅拌器可以包括:第二空气路径,该第二空气路径流体地耦接到驱动轴的空气路径;以及垂直于第二空气路径设置的至少一个混合臂。该混合臂可以包括第三空气路径和空气出口,该第三空气路径流体地耦接到第二空气路径,并且该空气出口可以被设置在混合臂的远端处。
在另一实施例中,该流体质地化设备可以包括蒸汽注入管,该蒸汽注入管延伸穿过壳体。蒸汽注入管可以具有第一端,该第一端耦接到壳体的第一端并且可以被配置为耦接到蒸汽源。蒸汽注入管还可以包括第二端,该第二端与壳体的第二端相邻并且可以具有用于从该蒸汽注入管中喷射蒸汽的出口。蒸汽注入管可以与驱动轴间隔开,使得出口与搅拌器间隔开。在另一实施例中,蒸汽注入管可以穿过搅拌器盖内的孔,该搅拌器盖围绕搅拌器定位。在另一实施例中,蒸汽注入管的出口可以被垂直定位在搅拌器的上方。
在另一方面,提供了一种饮料冲泡装置。在一个实施例中,该饮料冲泡装置可以包括初级壳体,该初级壳体具有安装臂,该安装臂上具有连接特征。该饮料冲泡装置还可以包括流体质地化设备,该流体质地化设备包括中空次级壳体。中空次级壳体可以具有配合部分,该配合部分被配置为与初级壳体上的连接特征可拆卸地接合以将流体质地化设备可拆卸地配合到初级壳体。流体质地化设备还可以包括驱动轴,该驱动轴从配合部分延伸并穿过中空次级主体。驱动轴可以具有安装在该驱动轴一端上的搅拌器。驱动轴可以包括从第一端延伸到第二端的空气路径。流体质地化设备还可以包括联轴器,该联轴器设置在驱动轴内并能够在驱动轴内轴向移动,使得联轴器能够可变地阻塞空气路径以防止空气流过该空气路径。
该饮料冲泡装置可以具有多种构造。例如,在一些实施例中,该饮料冲泡装置可以包括蒸汽注入管,该蒸汽注入管从配合部分延伸并穿过中空次级主体。蒸汽注入管可以具有被配置为喷射蒸汽的出口。蒸汽注入管可以与驱动轴间隔开,使得出口与搅拌器间隔开。在另一实施例中,初级壳体的连接特征上的第一电端子可以被配置为接触中空次级壳体的配合部分上的第二电端子。在另一实施例中,初级壳体可以具有流体储器、流体出口和至少一个加热器,该至少一个加热器被配置为对从流体储器流向流体出口的流体进行加热。在另一实施例中,控制器可以被配置为检测可拆卸的流体质地化设备与初级壳体的连接。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述,将更容易理解这些和其它特征,在附图中:
图1是饮料冲泡装置的一个实施例的前视立体图,该饮料冲泡装置具有与其耦接的流体质地化设备;
图2是图1的饮料冲泡装置的前视立体图,显示了延伸到容器中的流体质地化设备;
图3是图2的饮料冲泡装置和流体质地化设备的内部部件的示意图;
图4是图1的饮料冲泡装置的安装臂处于操作位置的俯视立体图;
图5是图4的安装臂的仰视立体图;
图6是图4的安装臂的仰视图;
图7A是沿图6中的线7A-7A截取的图6的安装臂的横截面侧视图;
图7B是沿图6中的线7B-7B截取的图6的安装臂的横截面侧视图;
图8是从饮料冲泡装置上拆下的图2的流体质地化设备的俯视立体图;
图9是图8的流体质地化设备的俯视图;
图10A是沿图9中的线10A-10A截取的图9的流体质地化设备的横截面侧视图;
图10B是沿图9中的线10B-10B截取的图9的流体质地化设备的横截面侧视图;
图11A是图9的流体质地化设备的仰视立体图,显示了搅拌器主体已被拆下;
图11B是从流体质地化设备上拆下的图9的搅拌器主体的俯视立体图;
图12A是从流体质地化设备上拆下的图9的搅拌器主体的仰视立体图;
图12B是底部孔上带有盖的搅拌器主体的另一实施例的仰视立体图,该搅拌器主体被显示为从流体质地化设备拆下;
图13是图9的流体质地化设备的详细横截面侧视图;
图14是图4的安装臂的俯视立体图,显示了图9的流体质地化设备即将耦接到该安装臂;
图15是图14的流体质地化设备连接到安装臂上的俯视立体图;
图16A是图15的安装臂和流体质地化设备的详细横截面侧视图;
图16B是图15的安装臂和流体质地化设备的详细横截面侧视图;
图17A是图14的流体质地化设备的立体图,该流体质地化设备以分解构造示出并与一盖子结合示出,该盖子具有延伸穿过其中的孔;
图17B是图17A的流体质地化设备设置在盖子内的立体图;
图17C是图17B的流体质地化设备和盖子与容器结合示出的立体图;
图17D是以完全组装示出的图17C的流体质地化设备、盖子和容器的立体图;
图17E是图17D的流体质地化设备、盖子和容器即将连接到图1的饮料冲泡系统的立体图;
图17F是图17E的流体质地化设备、盖子和容器连接到图1的饮料冲泡系统的立体图;
图18是图1的饮料冲泡装置的用户界面的一个实施例的示意图;
图19A是图8的流体质地化设备的第一端的横截面侧视图,显示了联轴器被配置为处于打开位置;
图19B是与图8的流体质地化设备隔离的搅拌器组件的立体图,显示了联轴器被配置为处于打开位置;
图19C是图19B的搅拌器组件的横截面侧视图,显示了联轴器被配置为处于打开位置;
图19D是图8的流体质地化设备的第一端的详细横截面图,显示了联轴器被配置为处于打开位置;
图20A是图8的流体质地化设备的第一端的横截面侧视图,显示了联轴器被配置为处于关闭位置;
图20B是图19A的搅拌器组件的立体图,显示了联轴器被配置为处于关闭位置;
图20C是图20B的搅拌器组件设备的横截面侧视图,显示了联轴器被配置为处于关闭位置;
图21是示出了由图1的饮料冲泡装置执行的流体质地化设备检测过程的一个实施例的图表;
图22是显示了图8的流体质地化设备的操作过程的曲线图;并且
图23是显示了图8的流体质地化设备的另一操作过程的曲线图。
应注意的是,这些附图不一定是按比例绘制的。附图仅旨在描绘本文所公开的主题的典型方面,并且因此不应被视为限制本公开的范围。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施例以提供对本文所公开的设备和方法的结构、功能、制造和使用的原理的总体理解。附图中示出了这些实施例的一个或多个示例。本领域技术人员将理解的是,在本文中具体描述并在附图中示出的设备和方法是非限制性示例性实施例,并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施例所示出或所描述的特征可以与其它实施例的特征相结合。这种修改和变型旨在被包括在本发明的范围内。
一般而言,当向奶中注入蒸汽时,在一定程度上会向奶中添加水,这进而会稀释奶。如果蒸汽压力较低,加热奶所需的时间将会较长,从而导致注入更多水。因此,蒸汽注入速度将会较慢,从而使得气泡尺寸较大,这对应于较差的奶质地。得到的不是经质地化的奶,而是顶部有一些充气泡沫的热奶,这极大地影响了基于奶的饮品的味道,因为奶在这种状态下不会与浓缩咖啡融合在一起。另外,在蒸汽压力较低的情况下,可能会出现奶加热不足的情况。或者,如果蒸汽压力过高,加热奶所需的时间将会较短。因此,蒸汽注入速度将会较快,从而使得气泡尺寸较小,这对应于期望的高质量奶质地。然而,使用高压蒸汽可能会出现奶过热的情况,这可能会导致不期望的质地。
因此,提供了一种用于对流体(例如,奶)进行质地化的设备。在示例性实施例中,流体质地化设备通过在质地化过程中改变搅拌速度和搅拌方向来在容器内产生不同的空气和蒸汽掺入率,以解决前述问题。通过改变掺入率,可以改变蒸汽和空气在容器内的流体中的融合,同时单独控制搅拌速度。当沿第一旋转方向旋转时,空气路径打开,允许空气和蒸汽这两者的混合物被融合到流体中。当沿第二旋转方向旋转时,空气路径关闭,只允许蒸汽被融合到流体中。在一个方面,在特定的时间段之后,搅拌器可以改变旋转方向以将一定量的蒸汽和空气掺入到流体中。通过在不同的阶段之间改变搅拌速度和/或搅拌方向,蒸汽注入速度可以很高,同时防止奶过热。另外,可以在质地化设备的主体内设置温度传感器,以准确地测量容器内的流体的温度,以免流体加热不足或过热,从而实现用户所编程的期望结果。
图1至图3示出了饮料冲泡装置10的一个实施例,该饮料冲泡装置能够操作以制备冲泡的饮料,并且适合于在诸如台面等支承表面上使用。本领域技术人员将认识到的是,本文所公开的流体质地化设备可以与任何饮料冲泡装置一起使用,并且所示出的装置仅作为与流体质地化设备一起使用的装置的一个示例来提供。如图所示,饮料冲泡装置10通常包括具有底座26的壳体24。底座26的底表面27可以被配置为定位在诸如台面等支承表面上。底座26的上表面可以限定用于定位容器的区域,该容器被配置为接收从饮料冲泡装置10输出的冲泡饮料。
饮料冲泡系统还可以包括储器32,该储器设置在壳体24上并被配置为在其中存储所需量的流体(例如,水),以用于冲泡饮料,该饮料包括但不限于咖啡或茶。储器32可以可拆卸地连接到壳体24以便于填充。壳体24还可以包括冲泡室34,在该冲泡室内可以放置诸如咖啡粉或茶叶等食用香料。
流体输送系统44设置在壳体24内,并且被配置为将流体从储器32传输到冲泡室34。流体输送系统44可以包括在储器32的出口端到冲泡室34的入口之间延伸的至少一个流体供应管线33或流体供应管道。流体输送系统44还可以包括加热器48,该加热器能够操作以在将从储器32供应的水向冲泡室34输送之前加热到期望的温度。另外,流体输送系统44可以包括泵送机构50,该泵送机构能够操作以提供正的泵送动作,以从储器32推动或抽取流体(例如,水)通过该至少一个流体供应管线33和加热器,从而将流体输送到冲泡室34。
如图1进一步所示,饮料冲泡装置10可以包括用户界面54,该用户界面用于接收来自用户的一个或多个输入。用户界面54形成在壳体24的一部分处,例如形成在邻近冲泡室34的前表面处。尽管用户界面54被显示为在壳体24的前表面上,但是用户界面54可以位于壳体上的任何位置,并且该位置可以根据饮料冲泡装置10的构造而变化。用户界面54可以包括一个或多个按钮、旋钮或其它控制输入设备56。替代地或附加地,用户界面54可以包括触摸屏,或者该用户界面可以被配置为通过“应用(app)”或其它合适的连接接收来自诸如手机或平板电脑等智能设备的输入。将在下文对用户界面的操作进行详细描述。
饮料冲泡装置10的操作可以由控制器58控制,该控制器可操作地耦合到饮料冲泡装置10的部件,并且被配置为接收来自用户界面54的一个或多个输入信号。控制器58可以包括以下中的一者或多者:微处理器;微控制器;专用集成电路(application specificintegrated circuit,ASIC);或本领域公知的任何其它形式的电子控制器。
本领域技术人员将认识到的是,饮料冲泡装置可以具有多种其它构造并且可以包括各种特征,所示出的饮料冲泡装置仅是一个示例性实施例。在第11,246,446号美国专利中公开了饮料冲泡装置的其它示例实施例,该美国专利通过引用整体结合于此。
除了具有用于产生冲泡饮料的必要部件之外,饮料冲泡装置10还可以具有安装臂90,该安装臂可移动地耦接到壳体24,以用于将流体质地化设备100安装到壳体上。在所示出的实施例中,安装臂90被定位在壳体的一侧,然而,安装臂90可以被定位在各种其它位置处。
如图4至图6中更详细地示出的,安装臂90可以具有大致细长的构造,该构造具有第一端90a和第二端90b。第一端90a可以在枢转接头92处枢转地固定到框架91。框架91可以设置在壳体24内,并且该框架可以被配置为允许安装臂90在存储位置与操作位置之间枢转。在存储位置,安装臂90枢转以与壳体24齐平和/或抵靠壳体24,而在操作位置,安装臂90以可持续垂直的角度从壳体延伸,以允许一容器设置在流体质地化设备100的下方,该流体质地化设备连接到安装臂90。
安装臂90的第二端90b可以包括限定连接特征的配合面93。该连接特征可以具有各种输入端口和输出端口,这些端口用于将材料和信号传入和传出流体质地化设备100。配合面93被配置为面向下并与支承表面垂直,使得流体质地化设备100在连接到安装臂90时沿垂直方向延伸。安装臂90的配合面93上的各种输入端口和输出端口可以包括蒸汽注入端口94、驱动轴端口95和电端子80。如图6所示,驱动轴端口95可以设置在配合面93的中央,并且蒸汽注入端口94和电端子80可以与驱动轴端口95径向间隔开。另外,配合面93可以包括这样的特征:所述特征被配置为选择性地接合流体质地化设备100以将流体质地化设备100保持在安装臂90上。
图7A中更详细地示出了蒸汽注入端口94,该蒸汽注入端口包括位于安装臂90内并延伸穿过安装臂90的管94a。管94a伸出配合面93并垂直向下延伸,并且在该管94a的末端具有出口94b。当蒸汽离开出口94b时,蒸汽将进入流体质地化设备100的蒸汽注入管,将在下文中对该蒸汽注入管进行更详细的解释。出口94b可以包括设置在出口94b的外表面上的密封件94c,该密封件有助于将出口94b与流体质地化设备100的蒸汽注入管密封。在某些方面,密封件94c可以由可变形硅材料形成,但是其它类型的密封件也被认为在本公开的范围内。
为了在流体质地化设备100处产生蒸汽,管94a可以被配置为耦接到设置在壳体24内的蒸汽源60,如图3所示。蒸汽源60可以与加热器48集成在一起,或者蒸汽源可以是单独的单元,并且蒸汽源可以被配置为产生蒸汽并通过管94a将该蒸汽输送到出口94b。蒸汽源60可以与控制器58通信,该控制器控制由蒸汽源60产生的蒸汽的量和温度。在某些方面,由蒸汽源60产生的蒸汽可以是通过加热包含在储器32内的水而产生的干蒸汽。可以使用泵来将蒸汽从蒸汽源60移动到蒸汽注入端口94,或者蒸汽本身的压力可以足以将蒸汽从蒸汽源62移动到蒸汽注入端口94。
如以上所指出的,驱动轴端口95也设置在配合面93上,并且该驱动轴端口被配置为将旋转运动传递到流体质地化设备100。如图7B所示,驱动轴端口95包括中空主体95a,该中空主体从配合面93向外延伸,并且该中空主体具有设置在其中的孔95b。驱动特征95c设置在中空主体95a内,并且如下面将更详细地解释的,该驱动特征被配置为在流体质地化设备100连接到安装臂90时驱动流体质地化设备100的驱动轴的旋转运动。在所示出的实施例中,驱动特征95c是多个突片(例如,四个突片)的形式,该多个突片抵靠流体质地化设备100的驱动轴上的对应突片。突片95d可以从驱动特征95c的中心轴95e径向向外突出,并且可以沿驱动轴端口的中空主体95a的内表面在垂直方向上定向,使得流体质地化设备100的驱动轴可以相对于安装臂90在垂直方向上被拆卸和更换,同时仍然允许旋转运动从驱动特征95c传递到流体质地化设备100的驱动轴。尽管图中示出了四个突片,但是更多或更少的突片都是足够的,并且被认为在本公开的范围内。中空主体95a可以连接到设置在安装臂90的第二端90b中的马达64的驱动轴上,使得马达64可以旋转中空主体95a。马达64可以连接到控制器58,该控制器控制马达64的旋转速度。在某些实施例中,马达64可以是直流(DC)变速马达,其中,如下面更详细地解释的,控制器58根据期望的流体质地来控制输出速度。
如图5至图7B进一步所示,电端子80可以设置在驱动轴端口95的与蒸汽注入端口94相对的一侧。所示出的电端子80包括弹簧针(pogo pin)80a、80b,这些弹簧针被配置为接触流体质地化设备100上的对应电触点,下文将对这些电触点进行更详细的解释。弹簧针80a、80b从配合面93向下延伸,并且可以在接触流体质地化设备100上的对应电触点时垂直地缩回到配合面93中。弹簧针80a、80b连接到控制器58,并且可以被配置为基于流体质地化设备100的各种操作条件而向控制器58发送信号,这些操作条件例如为流体质地化设备100周围的流体的温度、搅拌器的速度或者流体质地化设备100的连接状态。尽管电端子80被表示为具有多个弹簧针,但是任何类型的电连接器都是足够的,并且被认为在本公开的范围内。
如以上所指出的,安装臂90还可以包括配合特征,该配合特征被配置为可拆卸地接合流体质地化设备以将该设备保持在冲泡装置上。在所示出的实施例中,配合特征是突片99a、99b的形式,这些突片从配合表面93向外突出并且被配置为与流体质地化设备100内的对应连接特征接合,将在下文中对这些连接特征进行更详细的解释。所示出的突片99a、99b延伸穿过配合面上的狭槽97a、97b,并且可偏转以允许突片99a、99b径向向内移动和径向向外移动。按钮98a、98b可以设置在安装臂90的第二端90b的外表面上,并且可以与突片99a、99b集成在一起或连接到突片99a、99b。按钮98a、98b可以向外弹性偏压,使得突片99a、99b同样径向向外偏压,从而将流体质地化设备保持在冲泡装置上。在将流体质地化设备附接到安装臂期间,该设备可以使得突片99a、99b径向向内偏转,并且一旦完全连接,突片将返回到径向向外的位置。此外,可以对按钮98a、98b施加力来使按钮径向向内移动,以使突片99a、99b径向向内移动,从而使流体质地化设备100从配合面93释放。
如以上所陈述的,流体质地化设备100被配置为可拆卸地设置在安装臂90上。图8至图10B中示出了流体质地化设备100的示例性实施例。如图所示,流体质地化设备100通常包括中空细长的壳体102,该壳体具有延伸穿过其中的蒸汽注入管118和驱动轴116。驱动轴116可以通过联轴器117耦接到驱动特征95c。例如,突片95d可以在联轴器117的第一端处被容纳在联轴器117内。驱动轴116可以在与第一端相对的第二端处附接到联轴器117。蒸汽注入管118被配置为将蒸汽输送给流体,并且驱动轴116在其末端包括用于混合流体的搅拌器140。
壳体102可以具有各种构造,但是在所示出的实施例中,中空细长的壳体具有第一端102a和第二端102b。第一端102a可以具有配合部分,该配合部分允许流体质地化设备的多个输入端和输出端与饮料冲泡装置10内的部件连通,并且第二端102b可以与流体相互作用。在所示出的实施例中,第一端102a通常是圆形的,而第二端102b具有椭圆形横截面,并且壳体102的在第一端102a与第二端102b之间延伸的部分具有椭圆形横截面。
壳体102的配合部分可以包括用于与饮料分配装置的安装臂上的连接特征配合的各种特征。特别地,类似于配合面93,壳体102可以具有配合面106,该配合面106包括蒸汽注入端口110、驱动轴端口112、电端子86以及配合凹槽114a、114b,将在下文中对以上部件中的每一者进行更详细的论述。配合面106还可以包括配合凹槽114a、114b,这些配合凹槽设置在驱动轴端口112的相对侧上,并且被配置为容纳安装臂上的对应突片99a、99b。
蒸汽注入端口110被配置为与安装臂上的蒸汽注入端口94流体配合,以便将蒸汽从壳体24内的蒸汽源60传送通过蒸汽注入管118,该蒸汽注入管从壳体的第一端102a延伸到壳体的第二端102b。蒸汽注入管118可以是具有内腔的圆管形式,该内腔允许蒸汽从蒸汽注入端口110流到设置在末端120内的出口122。在某些方面,蒸汽注入管118或其内腔可以从第一端102a至第二端102b逐渐变细。逐渐变细的构造可以有助于减小蒸汽沿着蒸汽注入管118行进时的背压。末端120可以靠近壳体102的第二端102b定位,以用于将蒸汽喷射到流体中。在一个实施例中,末端120可以由拧在蒸汽注入管118上的单独部件形成。然而,在其它方面,该末端可以与管118集成在一起。本领域技术人员将认识到的是,蒸汽注入管可以是延伸穿过壳体并与壳体一体形成的管腔的形式,而不必是延伸穿过壳体的单独管的形式。
如下面将更详细地论述的,可以改变蒸汽注入管118和末端120的位置以控制对流体的影响。在一个实施例中,蒸汽注入管118与驱动轴116间隔一段距离,以将末端120和出口122定位成与搅拌器间隔一段距离。在一个实施例中,如图13所示,末端120与驱动轴116之间的距离D为14.46毫米(mm)。另外,在一些实施例中,末端120可以以约5.00mm至32.00mm的范围内的不同距离与沿着中心线CL延伸的驱动轴116间隔开。在一个方面,末端120与驱动轴116之间的距离D为6.00mm,使得末端120被配置为将蒸汽注入搅拌器140的最内侧部分。在另一方面,末端120与驱动轴116之间的距离D为14.46mm,使得末端120被配置为在搅拌器140的最外侧部分与搅拌器盖143的最内侧部分之间径向地喷射蒸汽。在另一方面,末端120与驱动轴116之间的距离D为30.00mm,使得末端120被配置为在搅拌器盖143的最外侧部分的外部径向地喷射蒸汽。此外,管118的末端120可以被设置成垂直定位在搅拌器140的上方,以更好地将空气和蒸汽掺入到由搅拌器140搅动的流体中,这也将在下文中进行更详细的解释。
如图8和图9进一步所示,配合面106还可以包括设置在其上的电端子86,该电端子被定位在驱动轴端口112的与蒸汽注入端口110相对的一侧。类似于配合面93上的电端子80,流体质地化设备100的配合面106上的电端子86可以包括弹簧针86a、86b,弹簧针86a、86b对应于弹簧针80a、80b。当流体质地化设备100连接到安装臂90时,弹簧针80a、80b接触弹簧针86a、86a,使得可以向饮料冲泡装置10的壳体24内的控制器58发送来自温度传感器130的信号。如图10A所示,管126可以从电端子延伸到壳体102的第二端102b。本领域技术人员将认识到的是,该管可以是与壳体一体形成的管腔的形式,并且该管不必是单独的部件。管126可以被配置为承载通过其的导线128,该导线用于向设置在管126的出口附近的温度传感器130传输来自电端子86的信号。在某些方面,温度传感器130可以是负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)传感器,该NTC传感器可以检测温度传感器130周围的流体的温度。类似于末端120,温度传感器130可以伸出壳体102并垂直向下延伸。
如以上所指出的,流体质地化设备100的配合面106还可以包括设置在壳体102的中央的驱动轴端口112。联轴器117可以延伸到驱动轴端口112中。驱动轴116可以通过联轴器117安装在驱动轴端口112内,使得该驱动轴被配置为接收来自设置在安装臂90内的马达64的旋转运动。联轴器117和/或驱动轴116通过卡环固定在壳体内,这些卡环被定位为使得防止驱动轴116沿竖直轴线移动。驱动轴116可以从第一端102a延伸穿过壳体102到第二端102b。在某些方面,驱动轴116可以与蒸汽注入管118和管126这两者平行。为了允许将旋转运动传递给驱动轴116,联轴器117可以在第一端102a处包括一个或多个狭槽117’。驱动轴的具有狭槽117’的端部可以延伸到驱动轴端口112中,并且可以容纳驱动特征95c的突片95d。当流体质地化设备100与安装臂配合时,如图16A和图16B所示,安装臂上的驱动轴端口95将延伸到流体质地化设备100上的驱动轴端口112中,使得突片95d被定位在狭槽117’内。这样,驱动轴116上的狭槽117’可以接触安装臂上的突片95d,以允许驱动轴116被可旋转地驱动。
如图10A和图10B所示,驱动轴116的第二端102b可以包括设置在驱动轴116的端部上的连接特征121。在某些方面,如图11A所示,连接特征121可以是具有中空腔的圆柱形主体的形式。设置在连接特征121的底表面上的开口允许进入中空主体的内部。连接特征121还可以包括设置在其中的突片121a,如下面进一步论述的,突片121a被配置为转移来自驱动轴116的旋转运动。在某些方面,突片121a沿着连接特征121的内表面在垂直方向上延伸,使得可以在连接特征121内相对于壳体102沿垂直方向拆卸和更换对应的驱动轴,同时仍然允许通过连接特征121将旋转运动从驱动轴116传递到驱动轴142,该驱动轴142包括到突片121a的对应的突片142a。可以设想各种接合特征以将连接特征121机械地耦接到驱动轴142,这些接合特征包括突片、狭槽、连杆、或者可以以相应方式被配置在连接特征121和驱动轴142上的其它耦接机构。
在驱动轴116适当地耦接到驱动轴142的情况下,空气可以从设置在驱动轴内的入口流向被质地化的流体。为了在质地化过程中向流体中提供空气,通过驱动轴116设置空气路径158。根据驱动轴116的旋转方向,空气路径158可以被密封或打开。图19A至图19C描绘了处于打开状态的空气路径158,其中空气可以流过空气路径158并流出通道154a、154b,图20A至图20C描绘了处于关闭状态的空气路径158。驱动轴116包括设置在驱动轴116的第一端116a上的空气入口孔160。空气入口孔160被配置为允许空气进入空气路径158并向下传递到驱动轴116的第二端116b,以便将空气掺入被质地化的流体中。在一个方面,入口160的数量可以从单个入口变化到多个入口。通过开口161和通道163(如图5和图7A所示)将空气引入入口160中,开口161和通道163出现在质地化设备100的联轴器117与饮料冲泡装置10之间。这些间隙足够大以允许空气进入入口160,而不需要专用通道。然而,使用设置在流体质地化设备100内的专用通道来将空气供给到入口160是可能的,并且应被认为在本公开的范围内。
在驱动轴116的第一端116a内还设置有至少一个周向的狭槽164。在所示出的实施例中,驱动轴116包括两个狭槽,然而仅示出和描述了一个狭槽164。应理解的是,附加的狭槽可以具有相同的构造。所示出的周向的狭槽164是围绕驱动轴116周向设置的凸轮狭槽的形式。狭槽164部分地围绕驱动轴116延伸,并且相对于纵向轴线成角度地定向,以便用作凸轮,其中联轴器117相对于驱动轴116的旋转引起联轴器117相对于驱动轴116的线性运动。在一些实施例中,狭槽164可以具有围绕驱动轴116的圆周的带角形状或螺旋形状。如以上所陈述的,联轴器117设置在驱动轴的第一端116a内,并且被配置为在驱动轴116内轴向移动。为了将驱动轴116的旋转运动转换为联轴器117的轴向运动,联轴器117包括设置在周向的狭槽164中的柱166。由于狭槽164的周向和轴向的位置,当驱动轴116旋转时,柱166在狭槽164内移动,从而使得联轴器117在驱动轴116内轴向移动。柱166在狭槽164内的移动取决于驱动轴116的旋转方向。在一个方面,驱动轴116的顺时针旋转将使得联轴器117在驱动轴116内竖直向上移动,而驱动轴116的逆时针旋转将使得联轴器117在驱动轴116内竖直向下移动。联轴器117可以包括内套筒和外套筒。内套筒可以包括一个或多个柱166。柱166可以延伸穿过狭槽164设置在外套筒中。驱动特征95c可以接合联轴器117,并且在旋转时,使得联轴器117和连接到联轴器117的柱166在狭槽164内朝向狭槽164的终端移动,这时,联轴器117将直接将旋转运动传递到驱动轴116。
当联轴器117在驱动轴116内竖直向下移动时,定位在联轴器117端部上的密封件170可以接触驱动轴116的内表面169,以便密封空气路径158。密封件170可以设置在联轴器117的位于驱动轴116内的底表面上。如图19C所示,密封件170是固定到联轴器117的底部的圆板的形式,使得当联轴器117在驱动轴116内竖直升起时,在驱动轴116的内表面169与密封件170之间形成周向的间隙G。间隙G设置在入口160附近,使得空气能够经由入口160进入驱动轴116并通过间隙G到达空气路径158。密封件170可以是硅胶密封件或橡胶密封件,该硅胶密封件或橡胶密封件可以可持续地防止空气在密封件170与内表面169之间流动。如图20A所示,密封件170可以轴向地移位以接触内表面169,这阻塞空气流过空气路径158。当空气路径158被阻塞时,只有蒸汽和/或机械搅拌被传输到被质地化的流体,这可以产生多种不同的流体质地类型。
返回参考图8和图9,为了将流体质地化设备100固定到安装臂90,配合面106还可以包括与安装臂90上的突片99a、99b相对应的配合凹槽114a、114b。配合凹槽114a、114b设置在驱动轴端口112的相对侧上,并向下延伸到壳体102中。配合凹槽114a、114b可以具有与突片99a、99b的形状和尺寸相对应的形状和尺寸。如图14所示,配合凹槽114a、114b可以各自具有形成于其中的凸缘115a、115b,当突片99a、99b插入到配合凹槽114a、114b中时,凸缘115a、115b由突片99a、99b接合。如以上所陈述的,为了从配合凹槽114a、114b拆下突片99a、99b,突片99a、99b由按钮98a、98b径向地向内移位,从而将突片99a、99b从凸缘115a、115b取出。如图5和图7A所示,安装臂90可以包括:设置在安装臂的底部的开口161;以及通道163,该通道从开口161延伸穿过安装臂90到驱动轴端口95,以便向驱动轴内的空气路径供应空气。
为了作用于流体质地化设备100周围的流体,如图8、图10A和图10B以及图12至图13所示,流体质地化设备100还包括搅拌器组件104,该搅拌器组件可拆卸地耦接到壳体102的第二端102b。搅拌器组件104通常包括搅拌器140、驱动轴142和搅拌器盖143。搅拌器盖143可以具有各种构造,但其通常被配置为环绕搅拌器140。在某些方面,搅拌器盖143可以具有从壳体102径向向外延伸的截头圆锥形状。搅拌器盖143可以包括设置在其外圆周处并从搅拌器盖143向下延伸的多个突片132。突片132可以充当间隔物,以便在流体容器的底部之间形成空间,从而使搅拌器140不接触流体容器的底部。因此,突片132的高度可以大于搅拌器140的高度。在多个突片132中的各个突片之间可以存在间隙,以便允许流体在各突片132之间通过,从而与搅拌器140相互作用。除了突片132之外,搅拌器盖143还可以包括设置在其顶表面上的至少一个或多个孔150和150’。如下面将详细地解释的,孔150和150’可以允许空气与搅拌器140相互作用。
如图11B和图12A所示,搅拌器盖143还可以包括可以由叶片149分开的独立的孔146、148。所示出的叶片149从搅拌器盖143的中央壳体147径向向外延伸。然而,搅拌器盖可以包括被定位在任何位置的任何数量的叶片,或者在其它实施例中,搅拌器盖可以完全没有叶片。在存在叶片的情况下,孔146、148可以被定位为允许蒸汽注入管118的末端120和温度传感器130穿过搅拌器盖143,使得末端120和温度传感器130可以设置在搅拌器140附近。在一些实施例中,如图12A所示,驱动轴116可以包括开口152,该开口152位于驱动轴116的位于搅拌器组件104内的一端。
图12B示出了搅拌器组件32’的一个实施例,其中驱动轴142’包括盖143a’,该盖143a’被定位在驱动轴116的位于搅拌器组件104’内的开口152处。搅拌器组件104’基本上类似于搅拌器组件104。因此,将不再对类似的部件进行详细描述。搅拌器组件104’通常包括搅拌器140’、驱动轴142’、搅拌器盖143’、孔146’、中央壳体147’和孔148’。如图所示,除了设置孔146’、148’的部分之外,没有叶片在中央壳体147’与搅拌器盖143’之间延伸。
为了将搅拌器组件104固定到壳体102上,搅拌器盖143可以包括与壳体102中的对应附接构件配合的附接构件。如图13所示,在一个实施例中,附接构件可以是磁性元件的形式。例如,壳体102可以包括设置在底表面107中的一个或多个磁体109,并且搅拌器盖143同样可以包括设置在其中并与壳体102中的磁体109对齐的一个或多个磁体144。搅拌器盖143中的磁体144可以设置在搅拌器盖的中央壳体147内。如下面将进一步论述的,中央壳体147还可以将驱动轴142保持在其中。磁体144可以周向地围绕驱动轴142,以有助于将驱动轴142与壳体102上的驱动连接特征121对齐。特别地,当搅拌器组件104与壳体102磁性接合时,末端120和温度传感器130将穿过搅拌器盖143,并且驱动轴142将与连接特征121对齐并延伸到连接特征121中。
除了将驱动轴142与连接特征121对齐之外,驱动轴142还可以在其中包括空气路径168形式的管腔,通过该管腔可以将空气提供给要被质地化的流体。搅拌器组件104还可以包括臂145a和145b,这些臂设置在驱动轴142的相对侧上,并且垂直于驱动轴142设置。另外,通道154a、154b可以分别设置在臂145a、145b内,并且充当流体地耦接到驱动轴142的空气路径168的空气路径。如以上所陈述的,当搅拌器组件104连接到驱动轴116时,空气可以通过驱动轴116到达驱动轴142。当空气穿过空气路径158并向下进入搅拌器组件104时,空气进入设置在搅拌器组件104的驱动轴142内的空气路径168。然后,空气可以穿过通道154a、154b,这些通道被配置为设置在混合臂145a、145b内、设置在驱动轴142上的附加空气路径。这允许以不同的搅拌速度将特定体积的空气掺入到被质地化的流体中。
如图13所示,驱动轴142可旋转地设置在搅拌器盖143中的中央壳体147内。搅拌器140可以设置在驱动轴116的终端,并且可以设置在分别从通道154a、154b延伸的支承构件156a、156b上。尽管搅拌器组件104被示为具有两个通道154,但是可以配置一个或多个通道154。例如,在一些实施例中,可以配置3个、4个、5个或6个通道154。每个通道154可以设置在对应的混合臂145中。搅拌器140可以是围绕支承构件156a、156b设置的螺旋金属弹簧的形式,以形成类似圆环的形状。在一个方面,除了螺旋金属弹簧之外,搅拌器的设计还可以包括其它实施例,这些实施例包括叶片、桨和其它线状构造,例如气球状搅拌器、法式搅拌器、球型搅拌器、扁平搅拌器、螺旋形搅拌器和圆锥形搅拌器。如图13中最佳所示的,驱动轴116可以被配置为将搅拌器140定位为至少部分地位于末端120和温度传感器130的下方,但位于突片132的底表面之上,以防止搅拌器140接触流体容器的底表面。驱动轴116可以在其中包括在其第一端与第二端之间形成空气路径158的管腔。空气路径158可以穿过驱动轴116并经由通道154a、154b离开搅拌器组件104。
为了控制饮料冲泡系统的操作,可以使用用户界面来输入要产生的期望流体质地。图18示出了用户界面200的一个实施例。如图所示,所示出的用户界面200包括电源按钮202、开始-停止按钮204、流体类型界面206、质地类型界面208和温度水平界面210。用户界面可以连接到处理器,该处理器进而控制蒸汽源和搅拌马达。在某些方面,流体类型界面206可以表示奶和类似奶的替代流体的不同变型。由于不同类型的奶具有不同的性质(例如,密度),因此应选择要被质地化的流体的类型,以获得最佳的流体质地。可以使用设置在用户界面200上的控件212来改变流体的类型。流体类型质地界面208可以用于确定期望的流体质地的水平。例如,与拿铁咖啡相比,卡布奇诺咖啡可能需要更多的泡沫。可以使用设置在用户界面200上的控件214来改变期望的质地的类型。另外,可以通过温度水平界面210选择期望的流体温度,并通过设置在用户界面200上的控件216改变期望的流体温度。使用来自界面206、208、210的输入,可以通过让系统在一段时间内运行预定程序(包括搅拌速度和蒸汽输入)来自动获得适当的流体质地。
为了获得期望的流体质地,流体质地化设备可以被配置为在不同的阶段运行,其中每个阶段具有不同的每分钟转速(rotation per minute,RPM)。在一些实施例中,流体质地化设备可以以不同的旋转方向运行,使得搅拌器可以在一个阶段中沿第一方向(例如,顺时针方向)旋转,并且在另一阶段中沿与第一方向相反的第二方向(例如,逆时针方向)旋转。在一些实施例中,可以通过在同一方向上持续地或间歇地旋转搅拌器、或者通过在不同方向上持续地或间歇地旋转搅拌器,来实现期望的流体质地。可以通过修改这些设置来配置这些阶段,以获得期望的性能。
在整个流体质地化过程中,不同阶段之间的RPM和/或方向的两种或更多种变化可能会产生不同的微泡沫质地。在某些方面,所有微泡沫质地的第一加工操作可以在第一旋转方向上以高RPM速度开始,由此蒸汽和空气这两者在与容器40中所包含的流体结合之前被瞬间结合在一起。然后,每种微泡沫质地的第二加工操作是基于期望的流体质地的,并且可以包括搅拌器140在任一旋转方向上的高RPM旋转、低RPM旋转或不旋转。同时工作时间(即,蒸汽处理和搅拌器旋转)的量可以由用户界面200上的用户选择来指示,从而为每种基于奶的饮品输入产生不同水平的微泡沫质地。通过进行多个阶段的加热和搅拌,被质地化的流体可以被快速加热,从而提供小气泡和期望的质地,同时还防止流体过热而导致不期望的结果。
图22中描绘了具有不同阶段的质地化过程的示例。曲线图250描绘了包括第一阶段252和第二阶段254的流体质地化过程。线256表示第一阶段252的持续时间,线258表示第二阶段254的持续时间。重要的是要注意,每个阶段的持续时间可以根据期望的流体质地而有所不同。线260表示在第一阶段252中被质地化的流体的温度随时间的增加。线262表示在第二阶段254中被质地化的流体的温度随时间的增加。
在流体质地化过程中,保存在储器32中的流体(例如,水)被泵入蒸汽源60中,流体在该蒸汽源处被蒸发,并作为压力蒸汽通过专用管94a被引导到蒸汽注入管118和可拆卸搅拌器盖143内的出口122。蒸汽连续地通过蒸汽注入管118并经由末端120中的出口122流出,在该出口处蒸汽被输送到流体容器40内的流体中。同时,当蒸汽经由蒸汽注入管118被输送时,马达64驱动搅拌器140以在容器40内形成流体涡流。图22中描绘了用于高充气流体(例如,卡布奇诺咖啡的泡沫)的流体质地化过程的示例。如曲线图250所描绘的,在第一阶段252期间,搅拌器以例如3000RPM沿顺时针方向旋转。搅拌器的顺时针旋转打开空气路径158中的密封件170,使得空气能够流过空气路径158并进入正被质地化的流体中。搅拌器140的这种高旋转速度还可以在流体容器40内产生深涡流。在某些方面,流体容器40可以包括具有孔的盖子(如下所述),该孔允许壳体102进入容器40,但防止在质地化过程中从容器溢出。
当第一阶段252结束时,流体质地化过程可能未完全完成。可能需要第二阶段254来进一步对流体进行质地化以确保适当的结果。在第二阶段254中,与第一阶段252相比,搅拌器140以较低的RPM(例如,1500RPM)也沿顺时针方向旋转,以保持空气管道158打开以使空气通过驱动轴116并进入流体中。第二阶段254的较低RPM还可以产生比上述涡流更浅的涡流。这允许蒸汽、空气和搅拌器140在流体质地化过程的剩余时间量内对流体进行质地化。
如以上所陈述的,不是每个质地化过程都要求空气路径158在整个过程中保持打开。图23描绘了拿铁咖啡的流体质地化过程,该流体质地化过程不需要如图22中所描绘的产生卡布奇诺咖啡的泡沫的过程那么多的充气。如曲线图280所描绘的,在第一阶段282期间,搅拌器以例如3000RPM沿顺时针方向旋转。类似于曲线图250中的第一阶段252,搅拌器的顺时针旋转打开空气路径158中的密封件170,使得空气能够流过空气路径158并进入被质地化的流体中。线286表示第一阶段282的持续时间,线288表示第二阶段284的持续时间。线290表示在第一阶段282中被质地化的流体的温度随时间的增加。线292表示在第二阶段284中被质地化的流体的温度随时间的增加。
当第一阶段282结束时,流体质地化过程可能未完全完成。可能需要第二阶段284来进一步对流体进行质地化以确保适当的结果。在第二阶段284中,与第一阶段282相比,搅拌器140以较低的RPM(例如,1500RPM)还沿逆时针方向旋转,从而使用密封件170密封空气管道158,并防止空气通过驱动轴116进入流体中。这仅允许蒸汽和搅拌器140在流体质地化过程的剩余时间量内对流体进行质地化。
应注意的是,当搅拌器140随后与蒸汽一起使用时,可以通过调节搅拌器140的RPM来改变掺入流体中的空气的量。在一个方面,搅拌器140旋转的RPM可以由用户通过用户界面控制。另外,在一个方面,输出蒸汽的温度和/或被质地化的流体的目标温度可以由用户手动控制。例如,用户可以选择特定的质地化过程,例如燕麦奶的拿铁。流体质地化设备将基于所选择的质地化过程参数自动确定目标温度。然而,如果用户需要更热或更冷(例如,在目标温度的-5℃至目标温度的+5℃的范围内)的经质地化的流体,用户也可以选择改变目标温度。
在另一实施例中,提供了与流体质地化设备一起使用的容器。由于流体质地化过程中流体的搅动和蒸汽的释放,将流体质地化设备正在运行的容器封闭起来是有益的。因此,图17A至图17E示出了与盖290和容器40结合使用以形成流体质地化组件101的流体质地化设备100。尽管该盖可以具有各种构造,但是在所示出的实施例中,盖290通常包括设置在盖290的中心区内的孔292和设置在盖290周围的密封件294。孔292的形状可以与壳体102的横截面相对应,从而使得流体不会从壳体102与盖290之间的空间逸出。可以通过从壳体上拆下搅拌器组件104并将壳体的第二端102b放入孔292中,来将流体质地化设备100插入孔292中。如图17B所示,在壳体102穿过孔292之后,搅拌器组件104然后就可以连接到壳体102。即使孔292被成形为与壳体102的横截面相对应,壳体102也可以在设置到孔292内时相对于盖290沿竖直轴线自由滑动。
在一个方面,可以将容器40的盖290设计为使得可以在无需拆下搅拌器组件104的情况下将壳体102插入到盖290中。在示例性实施例中,盖290可以包括两个单独的半部/部分,这两个单独的半部/部分被配置为安装到容器40上、位于壳体102的两侧,使得可以首先将壳体插入到容器中,然后可以将盖290的两个部分围绕壳体102插入到容器40上。盖的这两部分在设置在容器40上时可以彼此抵靠,并且在设置在容器40上时有效地覆盖容器40的整个开口(除了设置了壳体102的孔之外)。替代地,盖290可以包括铰链结构,其中盖290的两个部分附接到盖的外环,并且打开/关闭以使得能够在不拆下搅拌器组件104的情况下安装壳体102或从盖290上拆下壳体102。两个部分的盖290将允许壳体102和搅拌器组件104永久地彼此固定的流体质地化设备100。
在将壳体102设置在盖290内后,可以将盖290定位在容器40上。容器40可以包括置于容器内的要被质地化的流体42,例如奶或类似奶的流体。盖290上的密封件294可以抵靠容器40的边缘,以防止流体42在质地化过程期间从容器40中溢出。如图17D所示,盖290延伸跨过容器40的上开口以封闭容器。在一个实施例中,容器40可以包括未被盖290覆盖的喷嘴45,该喷嘴允许用户在不从容器40上拆下盖290的情况下从容器40分配流体42。
如图17E所示,在将壳体102完全推进到容器40中后,可以将流体质地化组件101设置在饮料冲泡装置10的安装臂90的下方,使得壳体102与安装臂90对齐。如图17F所示,在流体质地组件101设置在安装臂90下方后,可以使壳体102沿竖直轴线向上移位,以便将壳体102与安装臂90连接。在连接过程和质地化过程中,可以将容器40放置在支承面上。替代地,整个容器40/壳体102组件可以由用户提起以将壳体102连接到安装臂90,之后,容器可以下降到支承面。在一个实施例中,搅拌器组件104(包括突片132)在质地化过程中不接触容器40的底表面。如上所述,为了拆下容器40以获取经质地化的流体42,可以按下按钮98a、98b以将壳体102从安装臂90释放。在包括喷嘴45的情况下,用户可以在无需拆下盖290或壳体102的情况下从喷嘴45倒出经质地化的流体。
在某些方面,饮料冲泡装置10运行确定检查,以确保流体质地化设备100被适当地固定到饮料冲泡装置10。图21表示用于确保流体质地化设备100被连接并被设置用于质地化过程的过程300。如步骤302所示,当饮料冲泡装置10通电(即,插入到120伏特(V)壁装电源插座)时,饮料冲泡装置10处于低功率模式。在步骤302处的低功率模式中,用户界面上的按钮被关闭,并且电源按钮处于10%的功率电平以照亮电源按钮。当在步骤304按下电源按钮以开启饮料冲泡装置10时,饮料冲泡装置10内的控制器可以确定流体质地化设备100是否附接到饮料冲泡装置10。处理器可以通过使用分别设置在安装臂90和壳体102上的电端子80、86之间的电连接来确定流体质地化设备100的连接状态。如果通过电端子80、86没有检测到来自温度传感器130的信号,则处理器可以在步骤310处激活通知,例如写着“安装搅拌器(Install Whisk)”的闪烁的发光文本。另外,用户界面上的所有其它按钮和灯都将停用。一旦正确安装流体质地化设备100,控制器就可以在步骤308处激活用户界面,并允许用户选择其质地化偏好以开始质地化过程。
尽管上面的描述描述了与饮料冲泡装置相结合的流体质地化设备100,但是流体质地化设备100也可以被实现为独立的设备,在被实现为独立的设备时,流体质地化设备可以包括单独的储器和单独的加热器,以用于独立于饮料冲泡系统来产生蒸汽。
已经描述了某些示例性实施方式,以提供对本文所公开的系统、设备和方法的结构、功能、制造和使用的原理的总体理解。已经在附图中示出了这些实施方式的一个或多个示例。本领域技术人员将理解的是,在本文中具体描述并在附图中示出的系统、设备和方法是非限制性示例性实施方式,并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方式所示出或所描述的特征可以与其它实施方式的特征相结合。这种修改和变型旨在被包括在本发明的范围内。此外,在本公开中,各实施方式的命名相似的部件通常具有相似的特征,因此在特定实施方式内,不必充分阐述每个命名相似的部件的每个特征。
在整个说明书和权利要求书中使用的近似措辞可以用来修饰任何数量表示,其可以允许变化,而不会导致与其相关的基本功能的改变。因此,由一个或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值,所述一个或多个术语例如为“大约”、“约”和“基本上”。在至少一些情况下,近似措辞可以对应于用于测量值的仪器的精度。在此和在整个说明书和权利要求书中,范围限制可以被组合和/或互换,这样的范围被标识并且包括其中包含的所有子范围,除非上下文或措辞另有指示。
本领域技术人员将理解基于上述实施方式的本发明的进一步特征和优点。因此,本申请不受已经具体示出和描述的内容的限制,除非如所附权利要求所示。在文本中引用的所有出版物和参考文献通过引用全文明确地并入本文。
Claims (20)
1.一种流体质地化设备,包括:
壳体,所述壳体在第一端与第二端之间延伸;
中空的驱动轴,中空的所述驱动轴设置在所述壳体内,并且中空的所述驱动轴具有从所述壳体的第一端延伸到所述壳体的第二端的空气路径,中空的所述驱动轴包括联轴器,所述联轴器设置在中空的所述驱动轴中并能够在中空的所述驱动轴内轴向移动,使得所述联轴器能够可变地阻塞所述空气路径以防止空气流过所述空气路径;以及
搅拌器组件,所述搅拌器组件可拆卸地耦接到所述壳体的第二端,并且所述搅拌器组件包括搅拌器,所述搅拌器与所述驱动轴配合,使得所述驱动轴能够旋转所述搅拌器。
2.根据权利要求1所述的流体质地化设备,其中,所述驱动轴包括围绕所述驱动轴周向延伸的狭槽,并且其中,所述联轴器包括至少一个柱,所述至少一个柱可移动地设置在周向的所述狭槽内,使得所述驱动轴沿第一旋转方向的旋转使所述联轴器相对于所述驱动轴沿第一轴向方向移动,并且所述驱动轴沿第二旋转方向的旋转使所述联轴器相对于所述驱动轴沿第二轴向方向移动。
3.根据权利要求2所述的流体质地化设备,其中,所述联轴器被配置为在沿所述第一轴向方向移动时打开所述空气路径,并且被配置为在沿所述第二轴向方向移动时封闭所述空气路径。
4.根据权利要求1所述的流体质地化设备,其中,所述联轴器包括密封件,所述密封件被配置为接触所述驱动轴的内部部分以阻塞所述空气路径。
5.根据权利要求1所述的流体质地化设备,其中,所述搅拌器包括第二空气路径,所述第二空气路径流体地耦接到所述驱动轴的所述空气路径。
6.根据权利要求5所述的流体质地化设备,其中,所述搅拌器包括垂直于所述第二空气路径设置的至少一个混合臂,所述混合臂包括第三空气路径和空气出口,所述第三空气路径流体地耦接到所述第二空气路径,所述空气出口设置在所述混合臂的远端处。
7.根据权利要求1所述的流体质地化设备,其中,在所述壳体内设置有蒸汽注入管,所述蒸汽注入管延伸穿过所述搅拌器组件,以将蒸汽出口定位在所述蒸汽喷射管上靠近所述搅拌器的位置处。
8.一种流体质地化设备,包括:
壳体,所述壳体具有在第一端与第二端之间延伸穿过所述壳体的内腔;以及
驱动轴,所述驱动轴设置在所述壳体的所述内腔内,所述驱动轴包括:
第一端,所述驱动轴的所述第一端耦接到所述壳体的所述第一端并被配置为耦接到电动驱动器,以使所述驱动轴绕所述驱动轴的纵向轴线旋转;
第二端,所述驱动轴的所述第二端与所述壳体的所述第二端相邻并且具有安装在所述驱动轴的所述第二端上的搅拌器,所述搅拌器被配置为与所述驱动轴一起旋转;以及
空气路径,所述空气路径从所述第一端延伸到所述第二端;以及
联轴器,所述联轴器在所述第一端处设置在所述驱动轴内并且能够相对于所述驱动轴轴向移动,使得所述联轴器能够可变地阻塞所述空气路径以防止空气流过所述空气路径。
9.根据权利要求9所述的流体质地化设备,其中,所述联轴器包括至少一个柱,所述至少一个柱可移动地设置在所述驱动轴中的狭槽内,使得所述驱动轴沿第一旋转方向的旋转使所述联轴器相对于所述驱动轴沿第一轴向方向移动,并且所述驱动轴沿第二旋转方向的旋转使所述联轴器相对于所述驱动轴沿第二轴向方向移动。
10.根据权利要求9所述的流体质地化设备,其中,所述壳体的所述第一端具有至少一个连接特征,所述至少一个连接特征被配置为将所述壳体可拆卸地耦接到饮料冲泡装置。
11.根据权利要求9所述的流体质地化设备,其中,所述搅拌器可拆卸地耦接到所述驱动轴的所述第二端。
12.根据权利要求9所述的流体质地化设备,其中,所述搅拌器包括:第二空气路径,所述第二空气路径流体地耦接到所述驱动轴的所述空气路径;以及至少一个混合臂,所述混合臂垂直于所述第二空气路径设置,所述混合臂包括第三空气路径和空气出口,所述第三空气路径流体地耦接到所述第二空气路径,所述空气出口设置在所述混合臂的远端处。
13.根据权利要求8所述的流体质地化设备,还包括蒸汽注入管,所述蒸汽注入管延伸穿过所述壳体,并且所述蒸汽注入管具有第一端和第二端,所述蒸汽注入管的所述第一端耦接到所述壳体的所述第一端并且被配置为耦接到蒸汽源,所述蒸汽注入管的所述第二端与所述壳体的所述第二端相邻并且具有用于从所述蒸汽注入管中喷射蒸汽的出口,所述蒸汽注入管与所述驱动轴间隔开,使得所述出口与所述搅拌器间隔开。
14.根据权利要求13所述的流体质地化设备,其中,所述蒸汽注入管穿过搅拌器盖内的孔,所述搅拌器盖围绕所述搅拌器定位。
15.根据权利要求13所述的流体质地化设备,其中,所述蒸汽注入管的所述出口被垂直定位在所述搅拌器的上方。
16.一种饮料冲泡装置,包括:
初级壳体,所述初级壳体具有安装臂,所述安装臂上具有连接特征;以及
流体质地化设备,所述流体质地化设备包括:
中空次级壳体,所述中空次级壳体具有配合部分,所述配合部分被配置为与所述初级壳体上的所述连接特征可拆卸地接合以将所述流体质地化设备可拆卸地配合到所述初级壳体,
驱动轴,所述驱动轴从所述配合部分延伸并穿过所述中空次级主体,并且所述驱动轴具有安装在所述驱动轴一端上的搅拌器,所述驱动轴包括从第一端延伸到第二端的空气路径;以及
联轴器,所述联轴器设置在所述驱动轴内并能够在所述驱动轴内轴向移动,使得所述联轴器能够可变地阻塞所述空气路径以防止空气流过所述空气路径。
17.根据权利要求16所述的饮料冲泡装置,还包括蒸汽注入管,所述蒸汽注入管从所述配合部分延伸并穿过所述中空次级主体,并且所述蒸汽注入管具有被配置为喷射蒸汽的出口,其中,所述蒸汽注入管与所述驱动轴间隔开,使得所述出口与所述搅拌器间隔开。
18.根据权利要求16所述的饮料冲泡装置,其中,所述初级壳体的所述连接特征上的第一电端子被配置为接触所述中空次级壳体的所述配合部分上的第二电端子。
19.根据权利要求16所述的饮料冲泡装置,其中,所述初级壳体具有流体储器、流体出口和至少一个加热器,所述至少一个加热器被配置为对从所述流体储器流向所述流体出口的流体进行加热。
20.根据权利要求16所述的饮料冲泡装置,其中,控制器被配置为检测可拆卸的所述流体质地化设备与所述初级壳体的附接。
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