專利名稱：在飲料機(jī)中使用的泵單元和一次性套件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備飲料的方法。尤其是，本發(fā)明涉及用 于基于至少兩種流體(fluid)來(lái)制備飲料的方法，例如，用于基于 牛奶和蒸汽來(lái)制備熱牛奶的方法，或者用于基于糖漿和水來(lái)制備果 汁的方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前技術(shù)中，已知使牛奶起泡來(lái)制作卡普奇諾的多種類型的 設(shè)備。通常，這種設(shè)備包括蒸汽發(fā)生器和連接到該蒸汽發(fā)生器的蒸 汽管，其中蒸汽管的末端結(jié)合到噴嘴裝置之中，所述噴嘴裝置具有 用于吸入空氣和牛奶的真空室和通道。由真空室提供的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 于由蒸汽管的狹窄末端部分提供的空間，從而 一旦蒸汽到達(dá)真空室 則獲得壓力的突然降低。在真空室中具優(yōu)勢(shì)的相對(duì)較低壓力的影響 下，將空氣和牛奶吸入。由此，不必提供獨(dú)立的泵用于使得牛奶和
空氣進(jìn)行移動(dòng)。從EP 0858 757 Al中，已知了 一種才艮據(jù)上述方法來(lái) 用于制作卡普奇諾的設(shè)備的示例。
通常，將在本地負(fù)壓的影響下吸入流體的原理稱作文氏管原理，
該本地負(fù)壓是通過(guò)約束來(lái)連續(xù)傳導(dǎo)另一流體并且向一個(gè)腔室供給此 流體來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供應(yīng)用文氏管原理的方法以外的另 一種用于制備飲料的方法。尤其是，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，根據(jù) 在另 一 流體流的影響下獲得 一種流體的流而提供一種方法，而不必 具有腔室和約束的連續(xù)裝置，從而可以獲得較簡(jiǎn)單的裝置。
通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)目的，該方法用于基于至少
第一流體和第二流體來(lái)制備飲料，所述方法包括步驟提供第一流 體和第二流體的流；通過(guò)產(chǎn)生本地負(fù)壓來(lái)在第二流體的流的影響下
生成第 一 流體的流，其中通過(guò)允許從第二流體的流向第 一流體傳遞
動(dòng)量來(lái)專門地獲得該本地負(fù)壓；使得第二流體的流和第 一 流體的流 匯合，其中匯合的流基于第一流體和第二流體而獲得；以及在匯合 的流中允許第一流體和第二流體的相互作用。
根據(jù)本發(fā)明，為了在另一流體的流的影響下生成一種流體的流 而應(yīng)用了與文氏管原理不同的原理。在下文中，將所應(yīng)用的原理稱 作噴射器(ejector)原理，并且通常不包括在本地負(fù)壓的影響下生成 第一流體的流，通過(guò)腔室和約束的連續(xù)裝置傳導(dǎo)第二流體的流來(lái)獲 得所述本地負(fù)壓。而是，根據(jù)噴射器原理，在本地壓力的影響下生 成第 一 流體的流，通過(guò)允許從第二流體的流向第 一 流體傳遞動(dòng)量來(lái) 獲得所述本地壓力。
此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使得第二流體的流與第一流體的流的 匯合來(lái)制備飲料，其中基于第 一 流體和第二流體來(lái)荻得匯合的流。 在匯合的流中，允許第一流體和第二流體相互作用。以此方式來(lái)獲 得飲料的流。
在適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備的簡(jiǎn)單實(shí)施方式中，設(shè) 置了具有第 一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管的導(dǎo)管系統(tǒng)，其中第二導(dǎo)管合并到第 一導(dǎo)管之中。在此配置中，第一導(dǎo)管的第一部分用作傳輸?shù)谝涣黧w， 第二導(dǎo)管用作傳輸?shù)诙黧w，以及第一導(dǎo)管的第二部分用作傳輸匯
合的流，基于第一流體和第二流體而獲得該匯合的流。考慮到這樣 的事實(shí)，導(dǎo)管適合于根據(jù)噴射器原理來(lái)傳輸流體，第一導(dǎo)管的第二 部分貫穿其長(zhǎng)度具有恒定的橫截面積，換言之，第一導(dǎo)管的第二部 分不包括任何約束。此外，第一導(dǎo)管的第二部分足夠長(zhǎng)以獲取充分 混合的第一流體和第二流體，從而形成々大料。在第一流體包括液體 (liquid)且第二流體包括蒸汽的情況下，第一導(dǎo)管的第二部分足夠 長(zhǎng)用于使所有蒸汽凝結(jié)成為液體。應(yīng)該注意，導(dǎo)管可以是管，但例
如還可以是在適當(dāng)元件表面中的凹陷。
通過(guò)將至少一個(gè)附加導(dǎo)管(類似于第二導(dǎo)管)結(jié)合到第一導(dǎo)管 中，這很容易對(duì)在此描述的具有兩個(gè)導(dǎo)管的導(dǎo)管系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。此 外，在提供附加導(dǎo)管的情況下，第一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管的整體可如此 設(shè)置，使得關(guān)于附加導(dǎo)管來(lái)說(shuō)第一導(dǎo)管結(jié)合到附加導(dǎo)管之中。以此 方式，根據(jù)噴射器原理獲得了在另 一 流體流的影響下生成流體流的 兩個(gè)單元，其中所述單元串行設(shè)置。
有利地，為了實(shí)現(xiàn)將來(lái)自第二流體的流的動(dòng)量傳遞到第一流體， 這種傳遞在生成第 一 流體的流的過(guò)程中是有用的，第二流體的流和
第一流體的流以小于90。的角度匯合。這在上述導(dǎo)管系統(tǒng)的導(dǎo)管的 縱向軸之間的角度小于90°的情況下得以實(shí)現(xiàn)。在該角度是卯。的 情況下，沿第一流體的方向不存在有效的第二流體的流的動(dòng)量。因 此，該情況不會(huì)導(dǎo)致第一流體的流。通常，當(dāng)流體匯聚處的角度減 小時(shí)，與第二流體的流相關(guān)聯(lián)的關(guān)于第 一 流體的動(dòng)量的影響增加， 作為沿第 一流體方向的與第二流體的流相關(guān)聯(lián)的動(dòng)量的分量增加。
在本發(fā)明的范圍以內(nèi)，可能的是，第二流體的流和第一流體的 流以0°的角度匯合。在此情況下，與第二流體的流相關(guān)聯(lián)的所有動(dòng) 量可應(yīng)用于生成第一流體的流的目的。在適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的 方法的設(shè)備的一個(gè)實(shí)踐性實(shí)施方式中，應(yīng)用了具有三個(gè)導(dǎo)管的導(dǎo)管 系統(tǒng)，其中第二導(dǎo)管具有小于第一導(dǎo)管和第三導(dǎo)管的橫截面積，其 中第二導(dǎo)管設(shè)置在第 一導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)，或者其中第 一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管 設(shè)置為使得兩者彼此鄰近伸展，并且其中第一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管兩者 結(jié)合到第三導(dǎo)管中。優(yōu)選地，在此實(shí)施方式中，第三導(dǎo)管設(shè)置為第 一導(dǎo)管的延續(xù)。該實(shí)施方式的附加的優(yōu)點(diǎn)是獲得了緊湊的設(shè)計(jì)。
在實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選方式中，第一流體的流受到本 地約束。例如，可將用于傳送第一流體的導(dǎo)管的部分變窄，或者在 此導(dǎo)管中設(shè)置障礙。以此方式，可能實(shí)現(xiàn)調(diào)整第一流體的流速。在 本發(fā)明的范圍以內(nèi)，對(duì)第 一 流體的流進(jìn)行本地約束的程度是可調(diào)整 的。如果第二流體用于加熱第一流體，則有利地是對(duì)第一流體的流
速進(jìn)行可能的控制，以此方式，產(chǎn)生了對(duì)基于第一流體和第二流體 獲得的匯合流的結(jié)果溫度進(jìn)行控制的可能性。通常，當(dāng)對(duì)第一流體 的流的約束增加時(shí)，匯合流的結(jié)果溫度升高。
一種根據(jù)本發(fā)明方法的可行應(yīng)用是用于制備熱牛奶目的的應(yīng)
用。優(yōu)選地，對(duì)于這種目的的應(yīng)用，第一流體包括牛奶，并且第二 流體包括蒸汽。原則上，還有可能的是，第一流體包括牛奶以外的 另一流體。為了加熱流體的目的，第二流體不必需要包括蒸汽。例 如，還有可能的是，第二流體包括熱水。
當(dāng)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)，還可能獲得泡沫，也就是通過(guò)使 得空氣進(jìn)入第 一 流體的流或者第二流體的流的至少任 一 者而實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的范圍以內(nèi)，還可以提供多于一種流體，并且用于獲 得飲料的流的目的。例如，可以提供第三流體的流，將其供給到基 于第 一 流體和第二流體獲得的匯合的流，從而獲得基于第 一 流體、 第二流體和第三流體的匯合的流。
在提供第三流體的情況下，還可能的是，在匯合的流的影響下 生成第三流體的流，通過(guò)產(chǎn)生本地負(fù)壓來(lái)基于第一流體和第二流體 而獲得所述匯合的流，其中該本地負(fù)壓是通過(guò)允許從匯合的流傳遞 動(dòng)量來(lái)專門地獲得，所述匯合的流是基于第 一 流體和第二流體至第 三流體來(lái)獲得。在此情況下，通過(guò)噴射器原理的另一應(yīng)用來(lái)獲得第 三流體的流。由此，為了有效地生成第三流體的流，如果第三流體
的流和基于第一流體和第二流體獲得的匯合的流在小于90°的角度 處匯合，將是有利的。
當(dāng)可能在匯合的流的影響下提供第三流體并生成該第三流體的 流時(shí)，第一流體可以包括水，第二流體可以包括蒸汽并且第三流體 可以包括諸如牛奶的液體，其中所述匯合的流基于第 一流體和第二 流體而應(yīng)用。最初，在蒸汽的影響下獲得水的流，同時(shí)還將水加熱。 此外，熱水用于獲得液體的流并且用于加熱液體的目的。在此過(guò)程 中，由于供給的液體與水混合的事實(shí)，供給的液體的濃度降低。為 了最終獲得用于消費(fèi)的飲料，最初供給的液體應(yīng)該是高濃度的形式。
當(dāng)提供三種流體時(shí)，可能通過(guò)使得空氣進(jìn)入第一流體的流、或 者第二流體的流、或者第三流體的流以及匯合的流的至少任 一 者來(lái) 獲得泡沫，其中所述匯合的流基于第 一 流體和第二流體來(lái)荻得。
應(yīng)該注意，從US 5 339 725中已知適用于制作卡普奇諾目的的、 在制備帶泡沫牛奶過(guò)程中使用的設(shè)備。該設(shè)備包括用于傳輸牛奶 和蒸汽的第一導(dǎo)管和第二導(dǎo)管，用于從導(dǎo)管接收牛奶和蒸汽的腔室， 以及用于將傳輸牛奶的第一導(dǎo)管輸送至用于傳輸蒸汽的第二導(dǎo)管的 元件。作為此設(shè)置的結(jié)果，在設(shè)備的操作期間實(shí)現(xiàn)將來(lái)自輸送元件 的出口的牛奶和蒸汽同時(shí)傳遞到腔室。
尤其是，第一導(dǎo)管在靠近輸送元件出口處，以從15°至45°范 圍的角度，結(jié)合到第二導(dǎo)管中，并且第一導(dǎo)管具有小于第二導(dǎo)管的 直徑。當(dāng)在第二導(dǎo)管中實(shí)現(xiàn)蒸汽的流時(shí)，產(chǎn)生部分的真空，這適用 于通過(guò)第一導(dǎo)管吸入牛奶。
輸送元件的出口設(shè)置在用于在預(yù)定距離處接收牛奶和蒸汽的腔 室的底部之上，從而在該設(shè)備操作的特定時(shí)刻，由牛奶和凝結(jié)蒸汽 形成的一定水平的混合物達(dá)到輸送元件的出口的一定水平。從這一 時(shí)刻起，開始乳化步驟，在此步驟期間，在混合物中捕獲大量的空 氣粒子。以此方式形成泡沫，從而該設(shè)備能夠產(chǎn)生熱的帶泡沫牛奶。
從US 5339 725中已知的設(shè)備的 一個(gè)重要缺點(diǎn)在于，該設(shè)備具有 相當(dāng)復(fù)雜并且笨重的輸送元件的設(shè)置，用于將第一導(dǎo)管輸送進(jìn)入第 二導(dǎo)管以及腔室，其中基于牛奶、蒸汽以及在設(shè)備操作期間的后期 階段中的空氣，熱的帶泡沫牛奶的實(shí)際制備發(fā)生在腔室中。在適用 于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備中，除了導(dǎo)管系統(tǒng)以外不需要腔室， 這是由于導(dǎo)管系統(tǒng)適用于獲得匯合流形式的飲料流，所述匯合流是 基于供給到導(dǎo)管系統(tǒng)的流體，其中在匯合流中允許流體的相互作用。 例如，如果一種流體包括蒸汽，則在導(dǎo)管系統(tǒng)中發(fā)生蒸汽的凝結(jié)。 優(yōu)選地，導(dǎo)管系統(tǒng)適用于將飲料直接傳送至諸如杯子的飲料容器。 無(wú)論如何，當(dāng)應(yīng)用適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備時(shí)，在供給 到導(dǎo)管系統(tǒng)的流體已經(jīng)彼此接觸之后，將不從導(dǎo)管系統(tǒng)立刻釋放該 流體。
適用于根據(jù)其中應(yīng)用噴射器原理的本方法來(lái)將至少兩種流體輸送至 飲料機(jī)的出口、并且混合流體。
在制備熱牛奶和為此目的的設(shè)備的領(lǐng)域中，重要的是在使用設(shè) 備之后應(yīng)該清洗牛奶所接觸的設(shè)備的元件。這種清潔對(duì)于設(shè)備的用 戶來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)乏味的工作。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)貓?zhí)行清潔，則將導(dǎo)致設(shè) 備的不潔狀態(tài)和故障。
通過(guò)提供在飲料機(jī)中使用的一次性套件(disposable cartridge )， 本發(fā)明對(duì)此問(wèn)題提供一種方法，其中所述套件包括泵單元，所述泵 單元包括導(dǎo)管系統(tǒng)，適用于在另 一 流體的流的影響下生成 一 種流體 的流，并且根據(jù)其中應(yīng)用噴射器原理的方法來(lái)混合流體。 一次性套 件意味著，在使用一次或者使用有限次數(shù)之后，用戶將其丟棄。由 此，優(yōu)選地， 一次性套件由諸如塑料材料的相對(duì)便宜的材料制成。 此外， 一次性套件適用于連接到飲料機(jī)的固定設(shè)置的元件。尤其是， 一次性套件的泵單元的出口對(duì)于用于供應(yīng)所需流體的飲料機(jī)中的導(dǎo) 管是可連接的。
設(shè)置 一 次性套件的泵單元以便在其操作期間應(yīng)用噴射器原理， 這一事實(shí)的有利結(jié)果在于，泵單元的構(gòu)造可以相對(duì)簡(jiǎn)單。例如，泵
單元的導(dǎo)管系統(tǒng)可以包括僅兩個(gè)導(dǎo)管，即，第一導(dǎo)管和結(jié)合到第一 導(dǎo)管之中的第二導(dǎo)管，其中在導(dǎo)管的縱向軸之間的角度大于0°且小 于90° 。在此情況下，在基于兩種流體的飲料制備過(guò)程中適用于應(yīng) 用一次性套件。應(yīng)該注意， 一次性套件的泵單元的導(dǎo)管系統(tǒng)的多種 其他設(shè)計(jì)也是可行的，其中，除其他之外，導(dǎo)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依賴于 需要通過(guò)該套件傳導(dǎo)的流體的數(shù)目，并且其中重要的是，該設(shè)計(jì)允 許根據(jù)噴射器原理來(lái)在另 一流體流的影響下生成一種流體的流、并 且將流體混合的處理。
在一種可行的實(shí)施方式中， 一次性套件包括容納液體的至少一 個(gè)貯液器。在本發(fā)明的范圍以內(nèi)，此貯液器是可以再次充滿的。在
此情況下，套件可以多次使用。然而，在一次性套件的情況下，僅 傾向于一次使用，而貯液器不必再次充滿。
當(dāng)基于牛奶和至少一種其他流體制備飲料而使用一次性套件
時(shí)，不必使用泵等以獲取牛奶的流。假設(shè)應(yīng)用噴射器原理，在其他 流體的流的影響下獲得牛奶的流。由于在飲料機(jī)中可以固定地設(shè)置 用于生成這種其他流體的流的裝置，所以對(duì)于 一次性套件不必包括 這種裝置。換言之，對(duì)于一次性套件不必包括相對(duì)昂貴的組件。
總之， 一次性套件的應(yīng)用具有某些重要優(yōu)點(diǎn)。首先， 一次性套 件的使用是衛(wèi)生的，因?yàn)榭梢匀绱耍瑥亩鴥H由套件的部分接觸用于 制備飲料的一種或者多種流體。在此情況下，完全避免了在放置一 次性套件處的這些流體和飲料機(jī)之間的接觸，從而飲料機(jī)沒(méi)有受到 流體的污染，并且用戶不必清潔飲料機(jī)。其次， 一次性套件便于使 用。尤其是，當(dāng)使用一次性套件時(shí)，制作飲料的準(zhǔn)備過(guò)程僅包括將 套件放置在飲料機(jī)之中。此外，用戶不必設(shè)置一種或者多種飲料成 分的劑量，因?yàn)橐淮涡蕴准梢匀菁{這些成分的正確劑量。第三， 一次性套件的使用獲得了較高可靠性的飲料機(jī)操作，這是由于不會(huì) 出現(xiàn)由于泵單元污染的飲料機(jī)的故障。
本發(fā)明還涉及飲料機(jī)。根據(jù)第一選項(xiàng)，上文中所述的泵單元包 括導(dǎo)管系統(tǒng)，所述導(dǎo)管系統(tǒng)適用于根據(jù)其中應(yīng)用噴射原理的方法將 至少兩種流體傳送至飲料機(jī)的出口 、并且將流體混合，所述泵單元 是飲料機(jī)的整體部分。當(dāng)所應(yīng)用的流體之一是蒸汽時(shí)，飲料機(jī)進(jìn)一 步包括連接到泵單元的導(dǎo)管系統(tǒng)的出口的蒸汽發(fā)生器。如果導(dǎo)管系 統(tǒng)包括兩個(gè)導(dǎo)管，即第一導(dǎo)管和結(jié)合到第一導(dǎo)管中的第二導(dǎo)管，則 僅第二導(dǎo)管關(guān)聯(lián)于蒸汽發(fā)生器。通常在此情況下，僅第二導(dǎo)管與適 用于生成流體流的裝置相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)第二選項(xiàng)，飲料機(jī)包括用于容納上文所述的 一 次性套件的 空間。當(dāng)所應(yīng)用流體之一是蒸汽時(shí)，飲料機(jī)包括蒸汽發(fā)生器， 一旦 在所述空間中容納一次性套件，則所述蒸汽發(fā)生器對(duì)于一次性套件 的泵單元的導(dǎo)管系統(tǒng)的入口是可連接的。優(yōu)選地，飲料機(jī)還包括用
于在 一 次性套件的泵單元的入口和容納流體的貯液器出口之間建立 開口的裝置，其中貯液器可以是一次性套件的部分或者可以設(shè)置在 飲料機(jī)之中。
筒言之，本發(fā)明包括噴射器原理的應(yīng)用，根據(jù)噴射器原理，通 過(guò)產(chǎn)生本地負(fù)壓而在第二流體的流的影響下生成第 一 流體的流，其 中此本地負(fù)壓是通過(guò)允許從第二流體的流向第 一流體的流傳遞動(dòng)量 而實(shí)現(xiàn)。在此過(guò)程中，允許第二流體的流和第一流體的流匯合，其 中基于第 一 流體和第二流體來(lái)獲得匯合的流，其中流體是混合的并 且具有相同的速度。
本發(fā)明提供了 一種用于泵吸流體的方法，該方法在制備飲料的 方法中應(yīng)用。在此過(guò)程中，第二流體用作泵吸流體，而第一流體用 作被泵吸的流體。可以通過(guò)泵或者其他適合的裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)泵吸流體。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括至少兩種流體的移動(dòng)。還可能具有第三 流體，其中第三流體通過(guò)例如泵等來(lái)驅(qū)動(dòng)，但其還可以通過(guò)基于第 一流體和第二流體獲得的流來(lái)驅(qū)動(dòng)。原則上，對(duì)流體的數(shù)目沒(méi)有限 制。此外，還可能應(yīng)用串行設(shè)置的兩個(gè)或者多個(gè)泵單元。
應(yīng)該注意， 一種流體可用于加熱另一流體的目的。例如，這里 的一種流體可以包括蒸汽，而其他流體包括液體。在此情況下，液 體基于作為蒸汽凝結(jié)成為液體的結(jié)果所獲得的熱量而加熱。此外， 可以供給空氣，從而形成泡沫。
所應(yīng)用的流體可以是液體、氣體或者液體和氣體的混合。如果 流體是液體，則可以向流體加入固體粒子或者聚合體。
本發(fā)明不僅涉及一種方法，而且還涉及各種設(shè)備。
首先，本發(fā)明還涉及適用于實(shí)現(xiàn)本方法的泵單元。這種泵單元 包括導(dǎo)管系統(tǒng)，所述導(dǎo)管系統(tǒng)具有用于傳輸至少第 一 流體和第二流 體的導(dǎo)管，其中導(dǎo)管如此設(shè)置，使得在泵單元操作期間通過(guò)應(yīng)用噴 射器原理來(lái)在第二流體的流的影響下獲得第 一 流體的流。
其次，本發(fā)明還涉及包括上述泵單元的一次性套件，其中所述 一次性套件適用于在飲料機(jī)中的應(yīng)用。有利地，泵單元的導(dǎo)管系統(tǒng)
的入口如此設(shè)置，使得可容易地與飲料機(jī)的各種供給導(dǎo)管連接。一 次性套件可以包括容納液體的至少 一 個(gè)貯液器，從而不必需要在飲 料機(jī)的內(nèi)部或者在飲料機(jī)的外部設(shè)置容納液體的貯液器。此外，一 次性套件不必包括用于泵吸 一 種或者多種流體的裝置。這種裝置可 以設(shè)置在飲料機(jī)中。由此， 一次性套件的設(shè)計(jì)可以相對(duì)較為簡(jiǎn)單， 從而一次性套件可以相對(duì)較為便宜，通常這是一次性用品所需的特 征。
再者，本發(fā)明還涉及具有如上所述泵單元的飲料機(jī)，其中所述 泵單元是飲料機(jī)的整體部分，以及涉及包括用于容納如上所述的一 次性套件的空間的飲料機(jī)。在后一情況下，飲料機(jī)包括提供用于向 一次性套件供給必要流體的導(dǎo)管，其中供給導(dǎo)管如此設(shè)置，使得可 容易地與 一 次性套件的泵單元的導(dǎo)管系統(tǒng)的入口連接。
根據(jù)本發(fā)明的泵單元可以是相對(duì)較為簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)?；旧?，泵 單元足夠包括具有多個(gè)導(dǎo)管的泵系統(tǒng)，其中導(dǎo)管的每個(gè)貫穿其長(zhǎng)度 可以具有恒定的橫截面積。導(dǎo)管可以包括管，或者例如可以設(shè)置為 適合的元件表面中的凹陷。原則上，導(dǎo)管的橫截面可以是任意適合 的形狀，并且例如可以是圓形、矩形、正方形或者六角形。本發(fā)明 的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，提供了用于制作飲料目的的泵吸流體的有效方 法，其中可能僅應(yīng)用相對(duì)較為簡(jiǎn)單的構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)本方法。


現(xiàn)在，將參考附圖更為詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，其中由相同的參考
標(biāo)記來(lái)指示相似的部分，并且其中
圖1示意性地示出了用于在飲料機(jī)中使用的一次性套件，其包 括根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元；
圖2示意性地示出了飲料機(jī)的組件以及圖1所示的一次性套件， 其中 一次性套件放置在飲料機(jī)中，并且其中 一次性套件連接到飲料 機(jī)的組件；
圖3示出了在飲料機(jī)中使用的另一一次性套件，其包括根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元；
圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵
單元的導(dǎo)管系統(tǒng)；
圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵 單元的導(dǎo)管系統(tǒng)；
圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵 單元的導(dǎo)管系統(tǒng)；
圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵 單元的導(dǎo)管系統(tǒng)；以及
圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵 單元的導(dǎo)管系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出了用于在飲料機(jī)中使用的一次性套件10,其 包括根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元1。所示的一次性 套件10旨在于一次使用，換言之，在制備飲料的過(guò)程中僅可能使用 套件10 —次。在套件10已經(jīng)用過(guò)一次之后，則該套件10不再可用， 并且僅適合于丟棄。
圖2示意性地示出了一次性套件10以及飲料機(jī)15的組件，其 中一次性套件IO放置在飲料機(jī)15中，并且其中一次性套件10連接 到飲料機(jī)15的組件。在圖2中，通常，由虛線的矩形來(lái)表示飲料機(jī) 15。
除了噴射器泵單元l以外， 一次性套件10包括容納例如，牛奶 或者液體咖啡^是取物的液體的貯液器20。在示出的示例中，貯液器 20的形狀為拉長(zhǎng)的密封袋，可通過(guò)提供兩個(gè)箔片并將這些箔片沿其 輪廓互連來(lái)制造該貯液器20。這并不能改變以下事實(shí)，還可以以其 他適合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)貯液器20,例如作為一次性套件10的元件表面 中的凹陷，其中由箔片覆蓋所述凹陷。
一次性套件10的噴射器泵單元1包括導(dǎo)管系統(tǒng)30。在示出的第一優(yōu)選實(shí)施方式中，導(dǎo)管系統(tǒng)30包括三個(gè)導(dǎo)管。第一導(dǎo)管31在貯 液器20的出口 21和噴射器泵單元1的出口 41之間延伸。在下文中， 將連接到貯液器20的出口 21的第一導(dǎo)管31的末端稱作導(dǎo)管系統(tǒng)30 的液體入口 42。在示出的示例中，第一導(dǎo)管31形狀為貫穿其長(zhǎng)度具 有恒定橫截面積的直導(dǎo)管。在第一導(dǎo)管31到貯液器20的出口 21的 連接以及噴射器泵單元1的出口 41之間的位置，第二導(dǎo)管32結(jié)合 到第一導(dǎo)管31之中。相同設(shè)置同樣應(yīng)用于第三導(dǎo)管33。在該示例中， 連接到第一導(dǎo)管31的第三導(dǎo)管33的部分33a變窄。
根據(jù)實(shí)踐可能性，導(dǎo)管31至33形成為一次性套件10的泵單元 體40中的凹陷。由用于關(guān)閉凹陷頂部側(cè)的適當(dāng)裝置(未示出)覆蓋 該凹陷。適合于關(guān)閉裝置的一個(gè)示例是箔片。應(yīng)該注意，導(dǎo)管31至 33不必包括凹陷和關(guān)閉裝置，只要導(dǎo)管31至33能夠傳輸流體既可。 例如，導(dǎo)管31至33還可以是管。然而，假設(shè)可以使用注入4莫制技 術(shù)來(lái)形成泵單元體40,則有利地是，將凹陷和用于覆蓋凹陷的箔片 作為這種設(shè)置的制造過(guò)程，這比裝配多個(gè)管的過(guò)程容易。
在本發(fā)明的范圍以內(nèi)，導(dǎo)管系統(tǒng)30的導(dǎo)管31至33的橫截面的 形狀可以是任意適合的形狀。例如，橫截面可以是圓形、矩形、正 方形或者六邊形。圓形橫截面的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，獲得導(dǎo)管31至33的 相對(duì)較低的流阻力。
第三導(dǎo)管33與第一導(dǎo)管31呈直角。在連接到貯液器20的第一 導(dǎo)管31的部分和第二導(dǎo)管32之間的角度6小于90° 。在示出的示 例中，角度6大約為25° 。
一次性套件IO適用于在制備諸如熱牛奶或者咖啡的熱飲料中應(yīng) 用。根據(jù)實(shí)踐可能性，在制備飲料期間應(yīng)用一次性套件10,通過(guò)蒸 汽來(lái)加熱最初由貯液器20容納的液體而獲得熱飲料。由此，用于容 納和操作一次性套件10的飲料機(jī)15包括蒸汽發(fā)生器16。在圖2中， 示出了當(dāng)一次性套件IO布置在飲料機(jī)15中時(shí)，第二導(dǎo)管32連接到 蒸汽發(fā)生器16的蒸汽插座17。當(dāng)一次性套件IO放置在飲料機(jī)15 中時(shí)，第二導(dǎo)管32的末端連接到蒸汽發(fā)生器16的蒸汽插座17，在
下文中將該第二導(dǎo)管32的末端稱作導(dǎo)管系統(tǒng)30的蒸汽入口 43。
此外，在圖2中示出的飲料機(jī)15包括閥18,并且當(dāng)一次性套件 IO放置在飲料機(jī)15中時(shí)，第三導(dǎo)管33連接到閥18。通過(guò)操作閥18, 飲料機(jī)15的用戶可能關(guān)閉第三導(dǎo)管33,并且使得飲料機(jī)15通過(guò)僅 使用第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32來(lái)執(zhí)行制備飲料的過(guò)程。在本發(fā)明 的范圍以內(nèi)，第三導(dǎo)管33不必是可關(guān)閉的。此外，如果提供了諸如 閥18的裝置，則在飲料機(jī)15中不必設(shè)置這樣的裝置，該閥18用于 向用戶提供關(guān)閉第三導(dǎo)管33的機(jī)會(huì)。可替換地，這種裝置還可以設(shè) 置在一次性套件10中，盡管考慮到套件IO僅用于一次性使用的事 實(shí)，這并非優(yōu)選選項(xiàng)。
在其中應(yīng)用一次性套件10來(lái)制備飲料的過(guò)程中，第三導(dǎo)管33 用作空氣導(dǎo)管。當(dāng)一次性套件IO放置在飲料機(jī)15中時(shí)，第三導(dǎo)管 33的末端連接到閥18,在下文中將該第三導(dǎo)管33的末端稱作導(dǎo)管 系統(tǒng)30的空氣入口 44。當(dāng)閥18處于打開位置時(shí)，空氣供給至飲料， 從而獲得泡沫。然而，當(dāng)閥18處于關(guān)閉位置時(shí)，在飲料中不形成泡 沫。由此，通過(guò)操作閥18,用戶可能選擇是否具有帶泡沫的飲料。
為了改進(jìn)泡沫的質(zhì)量和體積，可以應(yīng)用障礙物(未示出)，其 中可以在第一導(dǎo)管31的部分中設(shè)置障礙物并在到第三導(dǎo)管33的連 接與噴射器泵單元1的出口 41之間延伸。通過(guò)應(yīng)用這種障礙物，增 強(qiáng)流體的起泡效果，這是由于障礙物提高了流阻力和/或產(chǎn)生某些額 外的攪動(dòng)。有利地，在環(huán)繞噴射器泵單元1的出口 41的圓周中設(shè)置 至少數(shù)個(gè)障礙物。
在下文中，將描述其中應(yīng)用一次性套件IO和飲料機(jī)15的制備 飲料的過(guò)程。為了清楚起見(jiàn)，在圖1和圖2中借助于箭頭來(lái)指示進(jìn) 入流和4非出流的方向。
制備飲料的準(zhǔn)備過(guò)程包括以下步驟在飲料機(jī)15中放置一次性 套件10,以及在套件10的噴射器泵單元1的出口 41之下放置諸如 杯子等的容器。在將一次性套件IO放置在飲料機(jī)15的正確位置的 過(guò)程中，在飲料機(jī)15的蒸汽發(fā)生器16的蒸汽插座17和套件10的
噴射器泵單元1的導(dǎo)管系統(tǒng)30的蒸汽入口 43之間、并且在飲料機(jī) 15的閥18和導(dǎo)管系統(tǒng)30的空氣入口 44之間建立連接。
當(dāng)開始制備飲料過(guò)程時(shí)，重要的是允許液體通過(guò)第一導(dǎo)管31的 液體入口 42從貯液器20流向第一導(dǎo)管31。由此，應(yīng)用適合的裝置 (未示出)來(lái)在適當(dāng)位置刺破貯液器20的箔。例如，這些裝置可以 包括移動(dòng)設(shè)置的針。
根據(jù)用戶所提供的輸入，閥18處于打開位置或者處于關(guān)閉位置。 在下文中，將描述其中閥18處于打開位置的制備飲料的過(guò)程，即用 于制備帶泡沫飲料的過(guò)程。
當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)管31中出現(xiàn)液體并且蒸汽發(fā)生器16處于操作狀態(tài)時(shí)， 開始制備飲料的實(shí)際過(guò)程，其中蒸汽通過(guò)蒸汽入口 43進(jìn)入第二導(dǎo)管 32。在第二導(dǎo)管32的另一末端，即，第二導(dǎo)管32結(jié)合到第一導(dǎo)管 31之中的位置末端，從蒸汽流向液體傳送動(dòng)量，作為其結(jié)果而獲得 了本地負(fù)壓。在此本地負(fù)壓的影響下，將液體從貯液器20吸出，其 中生成了引導(dǎo)至噴射器泵單元1的出口 41的液體流。在此過(guò)程中， 蒸汽凝結(jié)為液體，從而液體得以加熱，并且增強(qiáng)了負(fù)壓效果。此外， 將空氣吸入第一導(dǎo)管31，通過(guò)第三導(dǎo)管33,并且匯入液體和凝結(jié)蒸 汽的流中。以此方式，獲得了熱的帶泡沫飲料，該飲料通過(guò)出口41 流出噴射器泵單元1。
在噴射器泵單元1操作期間，應(yīng)用蒸汽來(lái)用于將液體從貯液器 20泵吸到出口41，其中在蒸汽流的影響下獲得液體流。尤其是，通 過(guò)從蒸汽流向液體傳遞動(dòng)量來(lái)獲得本地負(fù)壓，并且在此本地負(fù)壓的 影響下將液體吸入第一導(dǎo)管31。另外，使蒸汽凝結(jié)成液體，作為結(jié) 果而加熱了該液體。還將根據(jù)其可以獲得蒸汽對(duì)液體的泵吸作用的
原理稱作噴射器原理。
為了獲得好的泵吸作用，重要的是在第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32 之間的角度6小于90。。如果角度6是90。，則蒸汽流實(shí)際上不能 將液體流引導(dǎo)至第一導(dǎo)管31中，由于在該情況下，蒸汽在沿允許液 體運(yùn)動(dòng)的方向(即，其中沿第一導(dǎo)管31的縱向軸延伸的方向)不具
有動(dòng)量。如果角度6大于90。，則在第一導(dǎo)管31中，蒸汽流對(duì)液體
的影響只會(huì)導(dǎo)致液體回流，即，沿朝向貯液器20的方向。當(dāng)液體是 牛奶時(shí)，當(dāng)在第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32之間的角度6是大約25°
時(shí)，噴射器泵單元i可獲得好的性能，這并不意味著角度e不能更 小或者更大。
所獲得的液體的流速和蒸汽的流速之間的比例與在第 一導(dǎo)管31 的橫截面積和第二導(dǎo)管32的橫截面積之間的比例相關(guān)。對(duì)于給定的 蒸汽流速，當(dāng)?shù)诙?dǎo)管32的橫截面積對(duì)于第一導(dǎo)管31的橫截面積 降低時(shí)，所獲得的液體的流速增加。由此， 一種優(yōu)選的選擇是具有 這樣的噴射器泵單元1，其中第二導(dǎo)管32的橫截面積小于第一導(dǎo)管 31的橫截面積。
應(yīng)該注意，可以借助于閥18來(lái)關(guān)閉用于讓空氣進(jìn)入第一導(dǎo)管31 的第三導(dǎo)管33。在噴射器泵單元1的一個(gè)可替換實(shí)施方式中，該實(shí) 施方式僅適合于應(yīng)用于制作沒(méi)有泡沫的熱飲料的目的，其中可以完 全省略第三導(dǎo)管33。
代替所示出的閥18,可以提供其他裝置用于使用戶在帶泡沫飲 料和無(wú)泡沫飲料之間選擇。例如，作為標(biāo)準(zhǔn)，可將空氣入口 44關(guān)閉， 其中如果期望，則飲料機(jī)15包括用于打開空氣入口 44的裝置。在 實(shí)踐性實(shí)施方式中，可由箔來(lái)關(guān)閉空氣入口 44，其中飲料機(jī)15包括 類似用于刺穿箔的可移動(dòng)設(shè)置的針的裝置。
對(duì)于一次性套件10不必提供有在制備飲料的過(guò)程中使用的容納 液體的貯液器20。還有可能的是，飲料機(jī)15包括這樣的貯液器，其 中第一導(dǎo)管31的液體入口 42可連接到貯液器，并且其中可以根據(jù) 在飲料機(jī)15中容納套件來(lái)在第一導(dǎo)管31和貯液器之間打開連通。 此外，可能使用外部貯液器，該外部貯液器甚至可以是容納液體的 紙制容器，并且在外部貯液器中應(yīng)用使第一導(dǎo)管31與液體連通的軟 管。為了示出的目的，在圖3中示出了僅具有噴射器泵單元1的一 次性套件11。
原則上，可能應(yīng)用旨在多次使用的套件?？梢詫⑦@種套件設(shè)計(jì)
得與示出的一次性套件IO相同。如果套件包括貯液器20，則將此貯
液器20設(shè)置為可再次充滿，或者此貯液器20包括大量液體，這些 液體適用于預(yù)定次數(shù)的使用，其中次數(shù)大于一。如果套件不具有貯 液器20，則在用戶將其丟棄之前由用戶來(lái)確定套件11的使用次數(shù)。 還可以如此設(shè)置飲料機(jī)15以便根據(jù)用戶的選擇供應(yīng)不同量的飲 料。例如，用戶可以選擇單份飲料還是雙份飲料。在此情況下，一 次性套件10的貯液器20可以包括雙份液體，從而一次性套件10適 用于針對(duì)制備單份飲料目的而使用兩次，或者針對(duì)制備雙份飲料目 的而使用 一次。
關(guān)于蒸汽發(fā)生器16,應(yīng)該注意飲料機(jī)15可以包括可再次充填 的水箱，用于容納水；以及水供給設(shè)置，用于在飲料機(jī)15的操作期 間以本身已知的任意適合的方式來(lái)向蒸汽發(fā)生器16供給水。對(duì)于蒸 汽發(fā)生器16，還可能連接到總水管。應(yīng)該注意，如果通過(guò)應(yīng)用噴射 器泵單元1來(lái)用于制備飲料目的一種或者多種流體包括水，則噴射 器泵單元1的導(dǎo)管系統(tǒng)30的一個(gè)或者多個(gè)相關(guān)入口還可以連接到水 箱或者總水管。
在本發(fā)明的范圍以內(nèi)，在制備飲料的過(guò)程中，使用一次性套件 10、 ll不是必需的，盡管以此方式制備飲料具有重要的優(yōu)點(diǎn)。這些 優(yōu)點(diǎn)之一是，所應(yīng)用的液體和獲得的飲料僅接觸一次性套件10、 11 的元件，從而不會(huì)污染々欠料機(jī)15。如果液體傾向于相對(duì)專交快地腐敗， 例如，如果當(dāng)液體包括牛奶時(shí)，則這一點(diǎn)尤其重要。
可能的是，在飲料機(jī)15中具有固定設(shè)置的噴射器泵單元1。在 此情況下，飲料機(jī)15可以包括用于容納液體的可再充填的貯液器。 根據(jù)另一種可能性，提供了用于使噴射器泵單元1與外部貯液器中 的液體進(jìn)行連通的適當(dāng)?shù)难b置，諸如軟管。飲料機(jī)15還可以適用于 容納盛有液體的一次性貯液器。
根據(jù)本發(fā)明，無(wú)論噴射器泵單元1是否固定布置在飲料機(jī)15中， 噴射器泵單元1的一個(gè)重要特征是用于泵吸第一流體的目的，應(yīng)用 第二流體的流。尤其是，允許第二流體的流向第一流體傳遞動(dòng)量，
從而獲得本地負(fù)壓。在此本地負(fù)壓的影響下，生成第一流體的流。 在此過(guò)程中，第一流體和第二流體匯合成一個(gè)流。第一流體可以是 液體而第二流體可以是蒸汽，其中使用蒸汽以生成液體的流并且用 以在同時(shí)加熱該液體。
根據(jù)本發(fā)明的噴射器泵單元1包括導(dǎo)管系統(tǒng)30。在本發(fā)明的范 圍以內(nèi)，存在導(dǎo)管系統(tǒng)30的導(dǎo)管數(shù)目以及這些導(dǎo)管配置的多種可能 性。導(dǎo)管系統(tǒng)30可以設(shè)計(jì)為圖1至圖3中所示的導(dǎo)管系統(tǒng)；O，而且 還可以是不同的設(shè)計(jì)。在下文中，參考圖4至圖8來(lái)說(shuō)明其他多個(gè) 可能的設(shè)計(jì)。為了清楚起見(jiàn)，在附圖中借助于箭頭來(lái)指示在操作期 間示出的導(dǎo)管系統(tǒng)30中呈現(xiàn)的流的方向。
在圖4中，示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單 元2的導(dǎo)管系統(tǒng)30。
與根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元1的導(dǎo)管系統(tǒng) 30類似，根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元2的導(dǎo)管系 統(tǒng)30包括三個(gè)導(dǎo)管。第一導(dǎo)管31適用于供給第一流體以及接收第 二流體和第三流體，其中第二導(dǎo)管32適用于供給第二流體，并且設(shè) 置以便結(jié)合到第一導(dǎo)管31之中，并且其中第三導(dǎo)管33適用于供給 第三流體，并且設(shè)置以便也結(jié)合到第一導(dǎo)管31之中。
沿著操作期間流進(jìn)行的方向，在第一導(dǎo)管31的縱向軸與第二導(dǎo) 管32的縱向軸之間的角度6小于90。，在大約25。的數(shù)量級(jí)。
第 一流體可以是諸如牛奶或者咖啡的液體，第二流體可以是蒸 汽，并且第三流體可以是空氣。在噴射器泵單元2操作期間，僅有 蒸汽用作泵吸流體。當(dāng)從第二導(dǎo)管32供給蒸汽時(shí)，由于從蒸汽流向 液體傳遞動(dòng)量而產(chǎn)生本地負(fù)壓。在本地負(fù)壓的影響下，在第一導(dǎo)管 31中生成液體流，同時(shí)通過(guò)第三導(dǎo)管33來(lái)吸入空氣。最后，獲得第 一流體、第二流體和第三流體的流。在此過(guò)程中，借助于蒸汽來(lái)加 熱液體，并借助于空氣來(lái)使液體起泡。
關(guān)于第二流體，應(yīng)該注意，此流體不必是蒸汽。還有可能使用 熱水而不是蒸汽，或者使用其他流體的流用于生成液體流的目的，
其中流體不必能夠加熱液體。
關(guān)于第三流體，應(yīng)該注意，此流體不必是空氣。還可能在第一
導(dǎo)管31、第二導(dǎo)管32和第三導(dǎo)管33的至少一個(gè)中設(shè)置用于使得空 氣進(jìn)入的一個(gè)或者多個(gè)入口 ，其中由第三導(dǎo)管33供給的第三流體可 以是空氣以外的其他流體。
在圖5中，示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單 元3的導(dǎo)管系統(tǒng)30。
根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元3的導(dǎo)管系統(tǒng)30 包括三個(gè)導(dǎo)管，其中第二導(dǎo)管32具有小于第一導(dǎo)管31和第三導(dǎo)管 33的橫截面積，其中第二導(dǎo)管32設(shè)置在第一導(dǎo)管31的內(nèi)部，并且 其中第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32兩者結(jié)合到第三導(dǎo)管33之中，其中 該第三導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)為第一導(dǎo)管31的延續(xù)。由此，在根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu) 選實(shí)施方式的噴射器泵單元3的導(dǎo)管系統(tǒng)30中，導(dǎo)管31至33的縱 向軸基本平行。如果導(dǎo)管31至33包括管，則第二導(dǎo)管32由第一導(dǎo) 管31所包含，其中第二導(dǎo)管32優(yōu)選地關(guān)于第一導(dǎo)管31共軸地設(shè)置。
根據(jù)第一可能性，僅有第二導(dǎo)管32用作供應(yīng)泵吸流體(即，在 流中供應(yīng)的流體)的目的，而用于供給流體目的的第 一導(dǎo)管31借助 于泵吸流體來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在該情況下，在根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施 方式的噴射器泵單元3的操作期間，實(shí)現(xiàn)從泵吸流體向由第一導(dǎo)管 31供給的流體傳遞動(dòng)量，其中在第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32結(jié)合到 第三導(dǎo)管33之中的位置區(qū)域中獲得本地負(fù)壓。在本地負(fù)壓的影響下， 將流體從第一導(dǎo)管31中吸出，其中獲得此流體的流。在第三導(dǎo)管33 中，由第一導(dǎo)管31供給的流體和泵吸流體得以混合。
根據(jù)第二可能性，僅有第一導(dǎo)管31用作供給泵吸流體的目的， 而用作供給流體目的的第二導(dǎo)管32借助于泵吸流體來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在 該情況下，在根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元3的操 作期間，在第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32結(jié)合到第三導(dǎo)管33之中的位 置區(qū)域中獲得本地負(fù)壓，作為從泵吸流體向由第二導(dǎo)管32供給的流 體傳遞動(dòng)量的結(jié)果，在本地負(fù)壓的影響下生成由第二導(dǎo)管32供給的
流體流。另外，在此情況下，由第二導(dǎo)管32供給的流體和泵吸流體
在第三導(dǎo)管33中得以混合。
在兩種可能性下，泵吸流體還可以用作加熱供給到第三導(dǎo)管33
的其他流體，并且可以包括例如蒸汽或者熱水。
有可能有一個(gè)或多個(gè)入口用于使空氣得以進(jìn)入第一導(dǎo)管31中， 使得通過(guò)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元3而最 終獲得的飲料可以起泡。
還有可能具有所示設(shè)置以外的導(dǎo)管31至33的其他設(shè)置。尤其 是，不必設(shè)置第二導(dǎo)管32在第一導(dǎo)管31內(nèi)部延伸。根據(jù)另一可行 的選項(xiàng)，可以設(shè)置第二導(dǎo)管32以便靠近第一導(dǎo)管31延伸。
在圖6中，示出了根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單 元4的導(dǎo)管系統(tǒng)30。
實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元4包括 串行設(shè)置的兩個(gè)噴射器泵。第一泵包括第一導(dǎo)管31以及結(jié)合到第一 導(dǎo)管31中的第二導(dǎo)管32,且第二泵包括第三導(dǎo)管33和第一導(dǎo)管31 的出口部分31a，其中第一導(dǎo)管31的出口部分31a結(jié)合到第三導(dǎo)管 33之中。在第一泵中，在第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32之間的角度6 小于90。，在大約25。的數(shù)量級(jí)。在第二泵中，同樣適用于第三導(dǎo) 管33和第一導(dǎo)管31的出口部分31a之間的角度6 。
在根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元4的操作期間， 由第一導(dǎo)管31的入口部分31b供給第一流體，由第二導(dǎo)管32供給 第二流體，以及由第三導(dǎo)管33供給第三流體。第一導(dǎo)管31中的第 一流體在由第二導(dǎo)管32供給的第二流體的流的影響下、尤其是在本 地負(fù)壓的影響下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其中該本地負(fù)壓通過(guò)從第二流體的流向 第一流體傳遞動(dòng)量而獲得。以類似的方式，第三導(dǎo)管33中的第三流 體在匯合流的影響下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其中該匯合流基于第 一泵中的第一 流體和第二流體來(lái)獲得，并且由第一導(dǎo)管31的出口部分31a來(lái)供給。 作為結(jié)果，獲得了基于第一流體、第二流體和第三流體的匯合流， 該匯合流通過(guò)第三導(dǎo)管33的出口部分33a而流出噴射器泵單元4。
例如，第一流體可以包括水，且第二流體可以包括蒸汽，其中 蒸汽用以生成水的流并且用以加熱水。在第二泵中，在第一泵中生 成的熱水的流用于使得第三導(dǎo)管3 3中的流體實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)以及加熱此流 體的目的。第三流體可以包括例如煉乳。
可以在第一導(dǎo)管31、第二導(dǎo)管32和第三導(dǎo)管33的至少一個(gè)中 設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)用于使空氣進(jìn)入的入口 ，從而可以將應(yīng)用根據(jù)本 發(fā)明第四優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元4而最終獲得的飲料可以起 泡。
在圖7中，示出了根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單 元5的導(dǎo)管系統(tǒng)30。
示出的導(dǎo)管系統(tǒng)30包括兩個(gè)導(dǎo)管31、 32。第一導(dǎo)管31包括出 口部分31a和入口部分31b，其中部分31a、 31b的縱向軸關(guān)于4皮此 呈一個(gè)角度。在示出的示例中，在部分之間的角度(3為大約155° 。 第二導(dǎo)管32在第一導(dǎo)管31的部分31a、 31b彼此連接的位置處結(jié)合 到第一導(dǎo)管31之中。尤其是，第二導(dǎo)管32的縱向軸基本平行地延 伸到第一導(dǎo)管31的出口部分31a的縱向軸。
在導(dǎo)管系統(tǒng)30的導(dǎo)管31、 32的此配置中，在噴射器泵單元5 的操作期間，實(shí)現(xiàn)了將由第二導(dǎo)管32供給的第二流體的流以大約25 °的角度供給至第一導(dǎo)管31中的第一流體。
在圖8中，示出了根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單 元6的導(dǎo)管系統(tǒng)30。導(dǎo)管系統(tǒng)30包括第一導(dǎo)管31和第二導(dǎo)管32， 其中第二導(dǎo)管32結(jié)合到第一導(dǎo)管31之中，并且其中導(dǎo)管31、 32的 縱向軸以彼此大約25。的角度e延伸。
第二導(dǎo)管32用于向第一導(dǎo)管31供給第二流體的流。在根據(jù)本 發(fā)明第六優(yōu)選實(shí)施方式的噴射器泵單元6操作期間，在生成第一流 體的流的過(guò)程中應(yīng)用第二流體的流，其中該第 一 流體的流在第 一導(dǎo) 管31中存在。第一流體的流和第二流體的流在第一導(dǎo)管31的出口 部分31a中匯合，從而獲得基于第一流體和第二流體的匯合的流。
在第一導(dǎo)管31的入口部分31b中，i殳置流約束45,該流約束
用于調(diào)整第一流體的流速?？梢酝ㄟ^(guò)本身已知的任意適合的方式來(lái)
實(shí)現(xiàn)流約束45。優(yōu)選地，流約束45是可調(diào)整的，使得第一流體的流
速是可調(diào)整的。
由于流約束45的存在，作為第一流體的進(jìn)入的流的流速降低 的結(jié)果，第一導(dǎo)管31的入口部分31b的流阻力得以提高。如果第二 流體在泵吸第 一流體的功能以外具有另 一功能，例如加熱第 一流體 的功能，則這是有利的，這是由于以此方式附加功能的有效性得以 提高。如果第二流體用于加熱第一流體，則基于第一流體和第二流 體的排出匯合流的溫度得以提高。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明的范圍不限于在上文中 討論的示例，而是在不脫離如所附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的 范圍的情況下，其中的數(shù)個(gè)改進(jìn)和修改也是可能的。
在本發(fā)明的范圍以內(nèi)，關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的噴射器泵單元的導(dǎo)管 系統(tǒng)30的一個(gè)特定實(shí)施方式而描述的各種特征還適用于其他實(shí)施方 式。例如，盡管沒(méi)有明確提及，在圖7和圖8中所示的實(shí)施方式還 可以提供有用于使得空氣進(jìn)入的入口。同樣，圖8所示實(shí)施方式以 外的所有其他實(shí)施方式可以包括用于調(diào)整至少 一 個(gè)進(jìn)入流的流速的 至少一個(gè)流約束45。
在上文中，應(yīng)該注意，25°的值是適用于第一流體的流和第二 流體的流之間的角度6的值，其中第二流體的流用作用于生成第一 流體的流的泵吸流體。如果第一流體包括牛奶并且第二流體包括蒸 汽，則該角度6的值尤其適用。然而，根據(jù)其中流體類型的各種因 素，使用較小或者較大的角度是有利的。
所公開的噴射器泵單元1至6適合于在制備各種飲料的過(guò)程中 使用，其中無(wú)論這些飲料是冷飲還是熱飲。本發(fā)明的一個(gè)重要方面 在于，使用 一種流體的流來(lái)通過(guò)產(chǎn)生本地負(fù)壓而使另 一流體實(shí)現(xiàn)運(yùn) 動(dòng)，其中通過(guò)允許從一種流體向其他流體的流傳遞動(dòng)量來(lái)獲得該本 地負(fù)壓。有利地，如果需要制備熱飲，則用于泵吸其他流體的流體 還適用于加熱其他流體。在此方面中，應(yīng)該注意，蒸汽非常適用于
作為泵吸流體。
通常，當(dāng)應(yīng)用噴射器原理時(shí)，第一流體(即，將被泵吸的流體) 包括液體，并且第二流體(即，泵吸流體)包括蒸汽，優(yōu)選地，用 于傳送液體的導(dǎo)管的橫截面積大于用于傳送蒸汽的導(dǎo)管的橫截面
積。例如，用于傳送液體的導(dǎo)管的直徑可以是2.5mm，而用于傳送 蒸汽的導(dǎo)管的直徑可以是1.5 mm。
在噴射器泵單元1至6的導(dǎo)管系統(tǒng)30中，可以設(shè)置用于使諸 如可可粉的干燥物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管系統(tǒng)的入口 ，其中一次性套件IO、 11 或者飲料機(jī)15可以提供有用于容納干燥物質(zhì)的貯藏器。在此情況下， 制備飲料的過(guò)程還包括添加千燥物質(zhì)。
10、 11。 一次性套件10、 11包括用于傳送和混合至少兩種流體的泵 單元1。泵單元1包括具有第一導(dǎo)管31和結(jié)合到第一導(dǎo)管31之中的 第二導(dǎo)管32的導(dǎo)管系統(tǒng)30,其中在導(dǎo)管31、 32之間的角度6小于 90° 。在制備飲料的過(guò)程中，由第一導(dǎo)管31的入口部分31b供給第 一流體，并且由第二導(dǎo)管32供給第二流體的流。在導(dǎo)管31、 32相 交的位置處，實(shí)現(xiàn)從第二流體的流向第一流體傳遞動(dòng)量，從而作為 第一流體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，獲得負(fù)壓。此外，在第一導(dǎo)管31的出口部分 31 a中獲得第 一 流體和第二流體的匯合流。第二流體還可以用于加熱 第一流體的目的。
權(quán)利要求
1.一種用于基于至少第一流體和第二流體制備飲料的方法，包括以下步驟提供所述第一流體和所述第二流體的流；通過(guò)生成本地負(fù)壓而在所述第二流體的所述流的影響下生成所述第一流體的流，其中通過(guò)允許從所述第二流體的所述流向所述第一流體傳遞動(dòng)量來(lái)專門地獲得該本地負(fù)壓；使所述第二流體的所述流和所述第一流體的所述流匯合，由此獲得基于所述第一流體和所述第二流體的匯合流；以及允許在所述匯合流中的所述第一流體和所述第二流體的相互作用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二流體的所述流和 所述第一流體的所述流以小于90。的角度(6 )匯合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二流體的所述流和 所述第一流體的所述流以0°的角度(6 )匯合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一流 體的所述流受到本地約束。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一流 體包括液體，并且其中所述第二流體包括蒸汽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的方法，其中使空氣進(jìn)入 所述第 一 流體的所述流或者所述第二流體的所述流的至少任意一 個(gè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括以下 步驟提供第三流體；在所述匯合流的影響下生成所述第三流體的 流，通過(guò)產(chǎn)生本地負(fù)壓來(lái)基于所述第 一 流體和所述第二流體獲得所 述匯合流，其中通過(guò)允許從基于所述第 一 流體和所述第二流體而獲 得的所述匯合流來(lái)向所述第三流體傳遞動(dòng)量而專門地獲得該本地負(fù) 壓；以及使基于所述第 一 流體和所述第二流體獲得的匯合流與所述 第三流體的所述流匯合，其中基于所述第一流體、所述第二流體和 所述第三流體來(lái)獲得匯合流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第三流體的所述流和 基于所述第一流體和所述第二流體獲得的所述匯合流以小于90。的 角度(6 )匯合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的方法，其中所述第一流體和所 述第三流體包括液體，并且其中所述第二流體包括蒸汽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9的任一項(xiàng)所述的方法，其中使空氣進(jìn)入 所述第三流體的所述流或者基于所述第一流體和所述第二流體獲得 的所述匯合流的至少任意 一 個(gè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至IO所述的方法，其中提供了導(dǎo)管系統(tǒng) (30),并且其中如所提及的所述流在所述導(dǎo)管系統(tǒng)(30)的導(dǎo)管 (31、 32、 33 )中發(fā)生。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11的任一項(xiàng)所述的方法，其中將小顆粒形式的千燥物質(zhì)供給至如所提及的所述流的至少 一 個(gè)。
13. —種用于在飲料機(jī)(15)中使用的泵單元(1、 2、 3、 4、 5、 6)，包括導(dǎo)管系統(tǒng)(30)，適用于向所述飲料機(jī)(15)的出口傳遞 至少兩種流體并且匯合所述流體，從而根據(jù)權(quán)利要求1至12的任一 項(xiàng)所述方法來(lái)制備飲料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的泵單元(1、 2、 3、 4、 5、 6)，其 中所述導(dǎo)管系統(tǒng)(30)包括至少第一導(dǎo)管(31)和結(jié)合到所述第一 導(dǎo)管(31)中的第二導(dǎo)管(32),并且其中在所述第二導(dǎo)管(32) 結(jié)合到所述第一導(dǎo)管(31)的所述位置與所述導(dǎo)管系統(tǒng)(30)的出 口 (41)之間延伸的所述第一導(dǎo)管(31)的部分貫穿其長(zhǎng)度具有恒 定的橫截面積。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的泵單元(1、 2、 3、 4、 5、 6)，其 中所述第一導(dǎo)管(31 )的入口 (42)對(duì)用于供給液體的供給裝置(20、 21)是可連接的，并且其中所述第二導(dǎo)管(32)的入口 (43)對(duì)用 于供給蒸汽的供給裝置(16、 17)是可連接的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或者15所述的泵單元(1、 2),其中所述 導(dǎo)管系統(tǒng)(30)包括結(jié)合到所述第一導(dǎo)管(31)中的至少一個(gè)附加導(dǎo)管(33)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的泵單元(3),其中所述導(dǎo)管系統(tǒng)(30) 包括至少第一導(dǎo)管(31)、第二導(dǎo)管(32)和第三導(dǎo)管(33),其 中所述第二導(dǎo)管(32)具有小于所述第一導(dǎo)管(31)和所述第三導(dǎo) 管(33)的橫截面積，其中所述第二導(dǎo)管(32)設(shè)置在所述第一導(dǎo) 管(31 )內(nèi)部，并且其中所述第一導(dǎo)管(31 )和所述第二導(dǎo)管(32) 兩者結(jié)合到所述第三導(dǎo)管(33)之中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的泵單元，其中所述導(dǎo)管系統(tǒng)(30) 包括至少第一導(dǎo)管(31)、第二導(dǎo)管(32)和第三導(dǎo)管(33)，其 中所述第二導(dǎo)管(32)具有小于所述第一導(dǎo)管(31)和所述第三導(dǎo) 管(33)的橫截面積，其中所述第二導(dǎo)管(32)和所述第一導(dǎo)管(31 ) 設(shè)置為彼此鄰近，并且其中所述第一導(dǎo)管(31 )和所述第二導(dǎo)管(32) 兩者結(jié)合到所述第三導(dǎo)管(33)之中。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或者18所述的泵單元(3),其中所述第 一導(dǎo)管(31)或者所述第二導(dǎo)管(32)的任意一個(gè)的入口對(duì)用于供 給液體的供給裝置(20、 21)是可連接的，并且其中所述第一導(dǎo)管(31)和所述第二導(dǎo)管(32)的另一個(gè)的入口對(duì)用于供給蒸汽的供 給裝置(16、 17)是可連接的。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的泵單元(4),其中所述導(dǎo)管系統(tǒng)(30) 包括至少第一導(dǎo)管(31)、第二導(dǎo)管(32)和第三導(dǎo)管(33),其 中所述第二導(dǎo)管(32)結(jié)合到所述第一導(dǎo)管(31)之中，并且其中 所述第一導(dǎo)管(31 )結(jié)合到所述第三導(dǎo)管(33)之中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的泵單元(4 )，其中所述第 一導(dǎo)管(31 ) 的入口和所述第三導(dǎo)管(33 )的入口對(duì)用于供給液體的供給裝置(20、 21)是可連接的，并且其中所述第二導(dǎo)管(32)的入口對(duì)于用于供 給蒸汽的供給裝置(16、 17)是可連接的。
22. 用于在飲料機(jī)(15)中使用的一次性套件(10、 11),包括 根據(jù)權(quán)利要求13至21的任一項(xiàng)所述的泵單元(1、 2、 3、 4、 5、 6)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的一次性套件(10),進(jìn)一步包括容納液體的至少一個(gè)貯液器(20)。
24. —種飲料機(jī)(15 )，包括根據(jù)權(quán)利要求13至21的任一項(xiàng)所 述的泵單元(1、 2、 3、 4、 5、 6),其中所述泵單元(1、 2、 3、 4、 5、 6)是所述飲料機(jī)(15)的整體部分。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的飲料機(jī)(15 ),進(jìn)一步包括蒸汽發(fā) 生器(16),其連接到所述泵單元(1、 2、 3、 4、 5、 6)的所述導(dǎo) 管系統(tǒng)(30)的入口 (43)。
26. —種飲料機(jī)(15 )，包括用于容納根據(jù)權(quán)利要求22或者23 所述的一次性套件(10、 11)的空間。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的飲料機(jī)(15),進(jìn)一步包括蒸汽發(fā) 生器(16), —旦在所述空間中容納了所述一次性套件(10、 11), 則所述蒸汽發(fā)生器(16)對(duì)于所述一次性套件(10、 11)的所述泵 單元(1、 2、 3、 4、 5、 6)的所述導(dǎo)管系統(tǒng)(30)的入口 (43)是 可連接的。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或者27所述的飲料機(jī)(15 )，進(jìn)一步包括 用于在所述一次性套件(10、 ll)的所述泵單元(l、 2、 3、 4、 5、 6)的入口 (42)和容納流體的貯液器(20)的出口 (21)之間建立 開口的裝置。
全文摘要
一種適用于在制備飲料的過(guò)程中使用的一次性套件(10)，包括泵單元(1)。泵單元(1)的導(dǎo)管系統(tǒng)(30)具有第一導(dǎo)管(31)和結(jié)合到第一導(dǎo)管(31)中的第二導(dǎo)管(32)，其中在導(dǎo)管(31、32)之間的角度(θ)遠(yuǎn)小于90°。在制備飲料的過(guò)程中，由第一導(dǎo)管(31)的入口部分供給第一流體，并且由第二導(dǎo)管(32)供給第二流體的流。在導(dǎo)管(31、32)相交的位置處，發(fā)生從第二流體的流向第一流體傳送動(dòng)量，從而獲得負(fù)壓，作為所述負(fù)壓的結(jié)果使第一流體實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。此外，在第一導(dǎo)管(31)的出口部分中獲得第一流體和第二流體的匯合流。
文檔編號(hào)A47J31/44GK101193580SQ200680020170
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月7日
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