專利名稱：具有添加劑分配的飲料分配器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分配飲料。更具體地，本發(fā)明涉及用基液和選定的添加劑制備飲料。
背景技術：
飲料分配器是從一個或多個飲料源制備飲料的裝置。在一些類型的飲料分配器中，包括濃縮物和/或粉末的飲料源與液體(例如水)混合以制備飲料。一些類型的分配器需要濃縮物來分配較冰的飲料(例如軟性飲料)，而其它類型的分配器例如使用粉末分配較熱的飲料(例如咖啡、茶和熱巧克力)。
美國專利No.5960997內公開了傳統(tǒng)的冰飲料分配器。該分配器向杯中分配基礎飲料例如軟性飲料的糖漿以及用于稀釋該糖漿的制劑。分配器還在分配基礎飲料的同時以及整個期間向杯中分配調味料以便在基礎飲料的體積和調味料的體積之間保持恒定的比率。盡管保持恒定的比率，但是這會導致不太理想的混合。
美國專利No.6419120公開了傳統(tǒng)的熱飲料分配器。此分配器具有多個調味料分配器，并且通過向杯中分配基料粉末、水和一種或多種調味料來制備風味飲料。
當粉末被混合以提供飲料時，固體物可保持粘在調味料上。當添加調味料時，它們可粘在殘留的固體物上，從而當固體物的濃度高時會導致調味料集結以及不均勻。當生成冰飲料時，粉末尤其難以充分溶解以避免存在大的固體物集結。因此，需要一種分配器和分配方法以在制備風味飲料期間提供改進的添加劑與基液的混合。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及可提供改進的一種或多種添加劑(例如調味料)與基液的混合的飲料分配器和分配方法。例如，通過改變添加劑的分配比例，在分配基液時可改進混合。改變添加劑與基液的比率是尤其有利的，例如，當在分配期間改變該比率——優(yōu)選地在飲料分配開始和結束之一或全部時減小添加劑與基液的比率——時尤其有利。
在飲料分配開始時減小添加劑與基液的比率可確保不存在或者至少減少粘在接受器的壁上且沒有完全混合的添加劑的量，并且還可確保總存在足夠的液體和由基液形成的湍流以便使添加劑與所述基液完全混合(例如通過稀釋或分散來稀釋)。
在飲料分配結束時減小添加劑與基液的比率還可確保不存在或者至少減少未經(jīng)混合而停留在飲料頂部的添加劑的量，添加劑未經(jīng)混合而停留在飲料頂部會使飲料的味道變差。
不管飲料是熱的還是冷的，根據(jù)本發(fā)明構造的分配器均可輸送程度顯著提高的調味料混合。
在制備飲料的優(yōu)選方法中，從分配裝置向容器內分配基液。在基液的分配期間從分配裝置向容器內分配可流動添加劑以使該可流動添加劑與基液混合以形成飲料。優(yōu)選地，在分配期間控制基液和可流動添加劑的分配以改變容器內添加劑在基液中的相對濃度。
在優(yōu)選實施例中，添加劑的分配在開始分配基液之后開始。例如，在一個這樣的實施例中，基液的分配在開始分配添加劑之前的至少大約1秒鐘開始。基液的分配可在可流動添加劑的分配停止的同時或稍晚時候、優(yōu)選地不在其之前停止。
基液的分配優(yōu)選地在可流動添加劑的分配停止之后停止，以便在停止添加劑分配之后改變基液中的添加劑濃度。例如，基液的分配可在停止添加劑的分配之后的一個停止時間段后停止，其中該停止時間段與添加劑分配的持續(xù)時間成比例。
可通過操作一分配控制裝置來控制基液和添加劑的分配。例如，可響應于分配控制裝置的操作而在一預定時間段內分配基液和添加劑。再例如，在分配控制裝置的操作之后，可在比添加劑的分配時間長的一預定時間段內自由分配基液。
添加劑優(yōu)選地在分配基液期間被分配以與基液混合。添加劑可以通常在1∶1000到1∶25添加劑-基液體積比的相對濃度混合在基液中。添加劑可包括調味料、營養(yǎng)補劑、咖啡或茶激發(fā)劑(boost)、甜味料、香味增強劑或減弱劑、著色劑、芳香劑以及選擇用于增加基液的稠度的物質中的一種或多種。
另外，可以具有預定持續(xù)時間的多個脈沖分配添加劑。優(yōu)選地，至少在脈沖開始之前分配基液，并且優(yōu)選地在脈沖開始時還在分配。還優(yōu)選地在脈沖停止之后分配基液?？筛鶕?jù)分配控制裝置的操作而開始和/或停止一系列脈沖。
在一個方面，添加劑在隨待分配的飲料的體積而增加的一段時間期間分配。這可確保不管分配的飲料的大小如何，飲料均保持合適的劑量并具有恒定的添加劑濃度。
在另一個方面，可根據(jù)用戶做出的選擇來選擇添加劑在飲料中的濃度。因此，添加劑分配時間可根據(jù)選擇的濃度(例如，當希望更高的添加劑濃度時)而改變(例如增加)。
更具體地，可按以下步驟分配添加劑a-從分配裝置的分配控制裝置獲取關于在不同飲料大小的選擇中的希望的飲料大小“V”的優(yōu)選信息，b-可選地，從分配裝置的分配控制裝置獲取關于一種飲料大小在添加劑濃度的選擇(例如低、中、高)中的希望的添加劑濃度“X”的優(yōu)選信息，以及c-控制分配裝置以這樣的方式在添加劑分配循環(huán)時間“Y”期間分配添加劑，即該方式與飲料的大小有關(例如成比例)，并且可選地還對應于選定的濃度“X”。
應指出，步驟a-和b-可同時發(fā)生或按任何可能的順序依次發(fā)生。
用于優(yōu)選信息的分配控制裝置可包括任何適當類型的用戶接口。用戶接口可以是開關板、觸摸屏、便攜式計算機或電話，或任何其它等同裝置。優(yōu)選信息可被實際存儲在連接于用戶接口的控制器的存儲介質內，該信息包含用于使控制器起動添加劑的分配的指令。
優(yōu)選地，從少于全部多個添加劑源的源分配添加劑以生成單種飲料。添加劑源本身可根據(jù)分配裝置的選擇控制裝置的操作來選擇。
優(yōu)選地，通過使飲料成分與第一液體混合來在分配裝置內制備基液。飲料成分可包括富含蛋白質的液體、果汁、咖啡、茶、可可、乳基液體、谷物或它們的組合。在一個實施例中，飲料成分包括咖啡或可可基料、甜味料、以及增白劑(例如植脂末或具有純牛奶固形物的乳制乳脂替代品(dairy creamer))中的一種或多種?？梢詳嚧蝻嬃铣煞趾偷谝灰后w以在所分配的基液中的液體層上形成泡沫層。最后分配的添加劑的量可與基液混合。
在制備飲料的方法的另一個實施例中，從分配裝置向容器內分配基液。在基液的分配期間從分配裝置以多個具有預定持續(xù)時間的脈沖向容器內自動分配可流動添加劑，以使可流動添加劑與基液混合。脈沖優(yōu)選地在開始基液分配之后開始，并且基本上直到基液的分配停止時才結束。
在本發(fā)明的方法的一種模式中，在自由流的基礎上響應于用戶致動按鈕而分配飲料。為此，可按以下順序控制飲料的分配a-在起始時間T＝0時開始分配飲料基料，b-在從起始時間T＝0經(jīng)過以秒為單位的延時A之后開始脈沖輸送添加劑，該延時對應于公式A＝v/(V/Z)其中，體積“v”是在脈沖輸送添加劑之前所需的飲料基料的最小體積，V是實際的飲料體積，Z是以秒為單位的飲料的總分配時間，c-以對應于以下公式的時間間隔脈沖輸送添加劑時間間隔＝(Z-2.A)/n；
其中，n是通過公式n＝X/q獲得的在飲料中輸送X mL添加劑所需的脈沖的總數(shù)，其中q是添加劑計量裝置每個脈沖所輸送的添加劑的量，d-可選地，在通過以下公式獲得的延時后脈沖輸送添加劑的最后一個脈沖T＝(Z-A)(秒)e-在延時T＝Z后停止分配飲料基料。
在制備非碳酸飲料的優(yōu)選方法中，在分配裝置內通過使飲料成分與第一液體混合來制備基液。通過基液噴嘴將基液從分配裝置分配到容器中。在基液的分配期間通過添加劑噴嘴將可流動添加劑從分配裝置分配到容器中以與基液混合。基液噴嘴和添加劑噴嘴優(yōu)選地間隔設置，以防止噴射的基液和噴射的添加劑之間的交叉污染。
優(yōu)選的飲料分配裝置包括基液源、添加劑源、基液分配機構、添加劑分配機構和控制器?；悍峙錂C構可操作地與基液源相關聯(lián)以便向容器內分配基液，添加劑分配機構可操作地與添加劑源相關聯(lián)以便向容器內分配可流動添加劑。控制器與分配機構相關聯(lián)以在分配期間改變容器內添加劑在基液中的相對濃度。分配機構構造成使得在基液的分配期間使可流動添加劑與基液混合以提供飲料。飲料分配裝置還可包括構造成用于加熱基液以提供溫的或熱的飲料的加熱器和/或用于冷卻基液以提供冰飲料的冷卻器。
控制器優(yōu)選地構造成使添加劑分配機構響應于基液分配機構開始分配基液并在此之后開始分配添加劑。另外，控制器優(yōu)選地構造成使基液分配機構在添加劑分配機構停止分配添加劑之后繼續(xù)在一預定時間段內分配基液?？刂破骺蓸嬙斐墒固砑觿┓峙錂C構以具有預定持續(xù)時間的脈沖分配添加劑。
添加劑分配機構可包括與添加劑源相關聯(lián)以便將添加劑從添加劑源泵送到容器內的泵送機構。
另一個優(yōu)選的飲料分配裝置包括第一液體源、飲料成分源和混合系統(tǒng)?；旌舷到y(tǒng)可操作地與第一液體源和飲料成分源相關聯(lián)，以便從所述源接收第一液體和飲料成分并使它們混合以制備基液。


通過參照下文的詳細說明和附圖可更充分地了解公開的飲料分配器和分配方法的這些以及其它特征。附圖并不是按比例繪制，而僅示出相對尺寸。
圖1是飲料分配器的實施例的正面透視圖；圖2是圖1的飲料分配器的實施例內的混合機構的透視圖；以及圖3示意性地示出使用圖1和2的分配器制備飲料的方法的實施例。
具體實施例方式
下面將描述說明性實施例以便全面理解公開的飲料分配器和分配方法。附圖中示出說明性實施例的一個或多個示例。本領域的那些普通技術人員應理解，公開的分配器和分配方法可被改變和修改以便為其它應用提供分配器和分配方法，并且可對公開的分配器和分配方法進行其它添加和修改而不會背離本發(fā)明的范圍。例如，說明性實施例的特征可組合、分離、相互交換和/或重新設置以生成其它實施例。這樣的修改和改變將被包含在本公開的范圍內。
如圖1所示，優(yōu)選實施例的分配器100包括基料存儲室102，該存儲室存儲飲料成分并與基液分配機構106流體連通。添加劑容器112存儲添加劑并與添加劑分配機構116流體連通。混合機構130設置成與分配機構106和116以及液體源120流體連通。分配器100還包括控制器145，該控制器可操作地連接到分配機構106和116、液體源120以及混合機構130。
分配器100還包括其功能為本領域的那些普通技術人員所公知的多個結構特征。例如，分配器100可包括殼體182；連接在殼體182上并且支承存儲室102、容器112和其它部件的架子184、186、188；用于接納被分配的風味飲料的容器150；以及用于收集從容器150的溢出或泄漏(液體)的承滴盤或排水裝置190。
分配器100優(yōu)選地構造成制備多種飲料，包括較熱和較冰的飲料。一些實施例構造成分配較熱或較冰的飲料，但不是兩者都能分配。
如下文將進一步說明的，在分配器100的操作期間，控制器145優(yōu)選地使基液分配機構106和添加劑分配機構116向容器150內分配基液(其是用室102內存儲的飲料成分制備的)以及一種或多種添加劑。通常，在這種操作期間，控制器145控制基液和添加劑的分配，以便在分配基液時改變分配的添加劑在分配的基液內的濃度。
在圖1所示的實施例中，基液分配機構106包括成分輸送機構例如泵140，其通過導管(例如管路和塞子)流體連接到存儲室102以便將飲料成分從那些室輸送到混合機構130。存儲室102可存儲可用于制備適于人消費的飲料的多種飲料成分，例如但不局限于濃縮物、液體、糖漿和/或它們的組合。例如，存儲室102可存儲飲料成分，其包括可可、咖啡、熱巧克力和/或茶的基料；甜味料(例如糖或人造甜味料)；和/或增白劑(例如乳制的乳脂替代品或植脂末)。如文中使用的，術語“濃縮物”是指流體濃縮物例如液態(tài)濃縮物。優(yōu)選地，基料成分不是粉末。因此，處理濃縮物的機構例如成分輸送機構包括構造成處理流體濃縮物而不是粉末的機構。例如，可使用泵而不是螺旋推進器。優(yōu)選地，基液分配機構106包括計量系統(tǒng)——例如用于各個不同存儲室102的分離的泵140——以防止或抑制在存儲室102內存儲的不同飲料成分之間的交叉污染。
在圖1所示的實施例中，添加劑分配機構116包括泵160，該泵160連接到容器112以便從那些容器向混合機構130輸送添加劑。容器112可存儲多種添加劑，例如但不局限于濃縮物、液體、乳劑和糖漿。例如，容器112可存儲調味料(例如香草精)、營養(yǎng)補劑(例如維生素和/或礦物質、乳清或糠麩、或被認識到可改進腦力和體力狀況的物質)、咖啡或茶激發(fā)劑、甜味料、增白劑、香味增強劑、香味減弱劑、著色劑、芳香劑、用于增加基液的稠度的物質(例如能夠形成泡沫的物質)和/或前述物質的組合。優(yōu)選地，添加劑分配機構116包括用于各個不同容器112的分離的泵160以防止或抑制在容器112內存儲的不同添加劑之間的交叉污染。
本領域的普通技術人員公知的多種泵送機構例如蠕動泵、活塞泵和隔膜泵可用于基液分配機構106和添加劑分配機構116，以從存儲室102向混合機構130輸送飲料成分，并從容器116向混合機構130輸送添加劑。優(yōu)選地，泵140和160能夠提供液體流，例如液體射流。
優(yōu)選實施例的基液分配機構106還與液體源120相關聯(lián)，液體源提供了可在混合機構130內與一種或多種飲料成分和/或一種或多種飲料混合以提供基液的液體。通常，液體或稀釋劑源120是環(huán)境溫度下的飲用水的源，并且連接到通過控制器145控制的基液分配機構106的閥和/或泵。如圖1所示，液體源120可與可操作地連接到控制器145并且被控制以向混合機構130提供較熱或較冷的水的加熱單元121(例如鍋爐)和/或冷卻單元123(例如制冷單元)流體連通。但是，在一個實施例中，液體源包括專用的熱水源、專用的冷水源，或這兩者(例如在分配器100外部的專用源)，其可完全是加熱和/或冷卻單元。在一些實施例中，液體源120是不同于環(huán)境溫度下的水的液體——例如但不局限于蘇打水、乳脂、果汁或牛奶——的源。
參照圖1和2，混合機構130包括混合杯170，該混合杯優(yōu)選地構造成漏斗并經(jīng)由導管172流體連接到具有入口173和出口175的攪打室174?；旌媳?70與泵140和液體源120流體連通以便從那里接收飲料成分和液體。攪打室174優(yōu)選地包括攪打器176，該攪打器可操作地連接到控制器145并且包括攪打器元件，例如葉輪的葉片或翅片177，其用于攪打來自混合杯170并且經(jīng)由導管172和入口173進入室174的基液。本領域的那些普通技術人員公知的各種攪打器(例如盤式和葉片式攪打器)可用作攪打器176來攪打基液。
混合機構130包括與攪打室174的出口175連通的基液分配噴嘴192、圍繞該基液分配噴嘴192的輸送防護罩194以及一個或多個添加劑噴嘴196?；悍峙鋰娮?92將通過攪打室174的出口175的基液引導到容器150內。輸送防護罩194防止或抑制從分配器100分配的液體大量向外濺射和/或擴散到輸送區(qū)域即容器150的開口端的外部，該輸送防護罩尤其經(jīng)由墊圈和夾持組件198連接到分配噴嘴192。添加劑噴嘴196與泵160流體連通，并且沿分配噴嘴192的縱向軸線設置以便向容器150內分配添加劑。在輸送防護罩194內，噴嘴192與添加劑噴嘴196分隔開，并且添加劑噴嘴196相互分隔開以防止或抑制在分配器100的操作期間基液和添加劑之間以及添加劑之中的濺射和交叉污染。
在所示實施例中，輸送防護罩194包括塑料、金屬或其它合適材料制成的空心的圓柱形部件，該部件具有封閉端195、開口端197以及在封閉端195內形成并沿圓弧間隔開的一個或多個孔。孔的尺寸、形狀確定為并且孔設置為使得當添加劑噴嘴196設置在其中時，噴嘴196被支承并且定位成將添加劑引導到容器150內。可選擇地，輸送防護罩194包括實心的圓柱形(或其它形狀)的部件，穿過該部件形成有一個或多個通道，所述通道的尺寸、形狀確定為并且所述通道設置為使得將添加劑從泵160引導到容器150?？稍O想多種設置以實現(xiàn)輸送防護罩194的保護和保持功能。防護罩的合適形狀包括全圓形、半圓形或適合分配系統(tǒng)的其它形狀。
如圖1所示，控制器145可操作地連接到基液分配機構106(例如泵140)、添加劑分配機構116(例如泵160)、液體源120(在一些實施例中，加熱和冷卻單元121和123)以及混合機構130(例如攪打器176)?？刂破?45是由處理器控制的裝置，其能夠控制飲料成分、添加劑和液體的分配的流量和定時。本領域內的那些普通技術人員公知的多種處理器控制的裝置可用作控制器145以控制分配器100及其組成機構的操作。一些這樣的裝置包括但不局限于可編程邏輯控制器(PLC)、可編程定時裝置、個人計算機、計算機工作站、膝上型計算機、服務器計算機、主計算機、手提裝置(例如個人數(shù)字助理、掌上電腦(PC)、移動電話等)、信息家電等。如文中進一步說明的，在一些實施例中，控制器145可操作地連接到用戶接口——例如鼠標、鍵盤、觸摸屏、軌跡球、小鍵盤等——以便接收分配器100的用戶的命令和/或其它信息。
如前文說明的，在分配器100的操作期間，控制器145控制基液和添加劑的分配，以便在基液的分配期間改變分配的添加劑在分配的基液內的濃度。優(yōu)選地，控制器145控制分配，使得分配器(i)分配基液和添加劑，(ii)遲于基液的分配開始分配添加劑，并且(iii)結束添加劑的分配不遲于結束基液的分配。以這種方式分配添加劑通過利用被分配的射流式流體流的沖擊在制備的飲料內自然產(chǎn)生的攪動來促進添加劑和基液之間的混合。除了促進混合之外，添加劑分配的停止不遲于基液的分配通過抑制添加劑從制備的飲料的表面濺射而減少浪費。
盡管射流式流或噴射對于添加劑是優(yōu)選的，但是也可使用非射流。但是，優(yōu)選地，通過在高壓下將流從噴嘴中壓出來產(chǎn)生流以促進混合。典型的流量為大約每秒鐘0.25液量盎司(即每秒7.1克)到大約每秒鐘10液量盎司(即每秒283.5克)，更典型地在大約每秒鐘0.5和3液量盎司(即分別為每秒14.18和85.1克)之間，優(yōu)選的流量為大約每秒鐘1液量盎司(即每秒28.35克)。
通常，控制器145與包含用于使控制器145制備風味飲料的指令的一個或多個存儲介質通信。這些指令可包括用于控制泵140和160、加熱和冷卻單元121和123以及其它部件(例如圖1-3內所示的部件)以便生成和/或向容器150分配基液和/或一種或多種添加劑的指令。
通常，控制器145經(jīng)由用戶接口從分配器100的操作員或用戶接收對所期望的風味飲料的選擇。例如，控制器145可通過檢測到鼠標點擊、鍵盤輸入、小鍵盤輸入和/或用戶觸發(fā)的另一個輸入事件接收到選擇。在一些實施例中，控制器145基于接收選擇自動地制備所選定的風味飲料。例如，在一些這樣的實施例中，控制器145根據(jù)存儲介質內的指令(例如與分配的定時和流量相關的指令)分配基液和一種或多種添加劑?？蛇x擇地，在一些實施例中，控制器145根據(jù)存儲介質內包含的指令以及在分配期間接收到的用戶指令制備飲料。例如，在一些這樣的實施例中，控制器145根據(jù)用戶輸入確定向容器150內分配一種或多種添加劑的定時。
圖3示意性地示出使用圖1和2所示出和說明的分配器制備風味飲料的方法的實施例。如本領域的那些普通技術人員應理解的，所公開的分配方法并不局限于圖3中所示的示例性方法，而是可使用與圖1和2所示的分配器不同的分配器制備飲料，并且可根據(jù)不同于和/或除了圖3所示的特征之外的特征制備飲料。
如圖3所示，經(jīng)由例如用戶接口(圖3中的310)接收到對風味飲料的選擇。根據(jù)所接收到的選擇，控制器145制備與待制備的(飲料)選擇相應的基液(圖3中的320)并將該基液分配到容器150內(圖3中的330)。
在大多數(shù)實施例中，通過使存儲室102內存儲的一種或多種飲料成分與來自液體源120的液體混合來制備基液。優(yōu)選地，至少一種飲料成分包括可流動的液態(tài)濃縮物。(當然，在一些實施例中，基液可包括來自液體源120本身的液體，或可選擇地，不需要與來自液體源120的液體混合的一種或多種液態(tài)飲料成分)。因此，控制器145通常通過起動泵140和/或其它部件以便將預定量的一種或多種飲料成分和液體源120的液體引導到混合機構130(例如混合杯170)內來制備基液。在一些實施例中，控制器145制備基本處于環(huán)境溫度的基液?？蛇x擇地，在一些實施例中，控制器145通過在將來自液體源120的液體引導到混合機構130之前加熱或冷卻該液體(即通過使液體經(jīng)過加熱單元121或冷卻單元123)來制備基液。冷卻來自液體源120的液體可產(chǎn)生較冷的基液。對于一些飲料可在低于大約50℃下分配基液，對于不同類型的飲料可在低于大約40℃、30℃、25℃或20℃下分配基液，對于冰飲料乃至在低于10℃下分配基液。一些飲料可在室溫例如20℃左右或高于20℃下分配，而另外的飲料可在升高的溫度例如高于40℃且更優(yōu)選地高于大約50℃的溫度下分配。
在已經(jīng)開始將基液分配到容器150中之后，控制器145通過起動泵160向容器150分配與用戶選定的風味飲料相應的添加劑，并且控制添加劑和基液的分配(即控制泵140和/或160和/或分配器100的其它部件)，使得所分配的添加劑在所分配的基液內的濃度隨基液分配的時間而改變(圖3中的340)。
如前文所述，添加劑分配優(yōu)選地在基液分配的起始時間之后開始，以便促進添加劑和基液之間的混合。盡管添加劑的分配可在基液分配的起始時間之后大約0.5秒到10秒開始，但是添加劑的分配優(yōu)選地在基液分配的起始時間之后至少1秒開始以便促進混合。在大多數(shù)實施例中，添加劑的分配將在基液分配的起始時間之后大約1秒到3秒開始。
所分配的添加劑在所分配的基液中的濃度優(yōu)選地在大約1∶1000到大約1∶25添加劑-基液體積比之間。優(yōu)選地，對于咖啡產(chǎn)品，該濃度為從每250mL基液大約0.1mL添加劑到每250mL基液多達大約2mL添加劑，而在營養(yǎng)補劑或組織改進化合物內為每250mL基液大約0.5mL添加劑到10mL添加劑。基液內的添加劑的實際濃度將依賴于添加劑和基液的類型、待制備的飲料的類型以及本領域內的普通技術人員已知的其它因素。
在一些實施例中，控制器145使得將添加劑連續(xù)分配到容器150內，即在整個添加劑分配期間以連續(xù)的流分配添加劑?？刂破?45可構造成根據(jù)存儲介質內存儲的指令和/或經(jīng)由用戶接口接收到的用戶指令(例如，根據(jù)前文所述的“按下并保持”操作)連續(xù)分配添加劑。
可選擇地，在一些實施例中，控制器145將添加劑間歇地分配或“脈沖輸送”到容器150內?？刂破?45可構造成根據(jù)存儲介質內存儲的指令——例如指示脈沖數(shù)量、占空比(即指示每個脈沖的持續(xù)時間與總循環(huán)時間的比率的用百分比表示的比率)、相對于基液分配的起始時間的脈沖輸送的起始時間、以及相對于基液分配的起始時間和/或終止時間的脈沖輸送的終止時間的指令——脈沖輸送添加劑。在一些“脈沖輸送”實施例中，基液的分配可在脈沖輸送期間暫停，即可在添加劑脈沖輸送之前停止，并且在添加劑脈沖輸送之后重新開始。但是，優(yōu)選地，在整個添加劑脈沖輸送期間分配基液以便增強基液和添加劑之間的混合。可選擇地，控制器145可使得根據(jù)經(jīng)由用戶接口接收到的用戶指令(例如根據(jù)前文所述的“按下”操作)脈沖輸送添加劑。在這種實施例中，可通過用戶輸入例如所選擇的特定飲料和添加劑來確定脈沖輸送的特征(例如脈沖數(shù)量、持續(xù)時間、(各個脈沖)之間的持續(xù)時間、起始時間、占空比和終止時間)。
最后，控制器145使得添加劑的分配停止(圖3中的360)和基液的分配停止(圖3中的370)。通常，控制器控制分配時間，使得在時間段T1內分配基液并在時間段T2內分配添加劑，其中時間段T2在時間段T1開始之后開始，并且時間段T2的終止不遲于時間段T1的終止。當脈沖輸送添加劑時，時間段T2代表總的添加劑分配循環(huán)時間。優(yōu)選地，添加劑分配在基液分配終止之前終止(即時間段T2在時間段T1的終止之前終止)，以便增強添加劑和基液之間的混合，并防止或抑制添加劑從分配的飲料的表面濺射。為此，在大多數(shù)實施例中，添加劑分配將在基液分配終止(之前)大約2秒鐘終止。在一些實施例中，基液分配可在添加劑分配終止之后的一個時間段(“停止時間段”)后停止。該時間段的持續(xù)時間可與添加劑分配時間段T2成比例。
在一些實施例中，控制器145控制基液的分配，使得在基液分配時間段的至少一部分期間(優(yōu)選地，在該分配時間段的終止部分期間)，在將基液分配到容器150內之前通過攪打器176攪打該基液。例如，在一些這樣的實施例中，控制器145可使得在接近基液的分配時間段結束時通過攪打器176攪打基液，以便在容器150內的液體飲料上形成泡沫層(例如為咖啡飲料諸如卡普契諾(cappuccino)或拿鐵(latte)咖啡提供泡沫層)。攪打時間段可基于存儲介質內存儲的指令，和/或可根據(jù)經(jīng)由用戶接口接收到的操作員指令確定。
如前文所述，控制器145可使得向容器150分配一種或多種添加劑(圖3中的340)。在其中分配一種以上的添加劑的實施例中，控制器145和/或經(jīng)由用戶接口的用戶可控制每種添加劑的分配特征，例如分配的起始時間、分配的終止時間等。在一個這樣的實施例中，分配兩種或多種添加劑的起始時間和終止時間相互重疊，使得同時分配添加劑，由此增強添加劑之間的混合。在另一個實施例中，起始時間和/或終止時間可不同，以便防止或抑制在同時分配期間可能發(fā)生的交叉污染。
盡管已參照說明性實施例示出和說明了公開的飲料分配器和分配方法，但是本領域中的那些普通技術人員可通過使用常規(guī)試驗認識到和/或能夠確定那些實施例的許多等同物。這種等同物被包含在本公開和所附權利要求的范圍內。
例如，盡管針對存儲在“存儲室”內的飲料成分和存儲在“容器”內的“添加劑”說明了公開的飲料分配器，但是公開的飲料分配器并不局限于這樣的存儲介質，并且可適當?shù)匦薷囊员阍谄渌愋偷拇鎯橘|——例如但不局限于袋子、紙盒、圓筒、料斗等——內存儲飲料成分和/或添加劑。同樣，文中提及存儲室和容器僅是為了方便，并且應當更一般地理解為是指用于存儲飲料成分和添加劑的存儲介質。
再例如，公開的飲料分配器并不局限于在殼體182內部存儲飲料成分和/或添加劑，而是可適當?shù)匦薷臑樵跉んw182外部存儲一種或多種飲料成分和/或一種或多種添加劑并且附裝在該殼體上，和/或在殼體182外部(存儲)并且沒有附裝在該殼體上(例如，在遠離殼體的位置)。此外，公開的飲料分配器可適當?shù)匦薷臑樵跉んw182內部的與文中所示出和公開的那些位置不同的位置處存儲飲料成分。再例如，公開的飲料分配器并不局限于圖1和2中所示的部件的類型和/或設置，并且可適當?shù)匦薷囊员憷貌考牟煌愋秃?或不同設置來提供文中所述的混合特征。除非另外說明，本文中使用冠詞“一”來修飾名詞時，可理解為包括一個或多個而不是一個被修飾的名詞。
示例1.對飲料濃度的劑量調節(jié)和分配的添加劑數(shù)量的自動控制下表1給出用于為240mL的飲料分配一種添加劑以獲得飲料中分別含有大約0.3mL(“低濃度”)、0.4mL(“中濃度”)和0.5mL(“高濃度”)添加劑的最終飲料濃度的控制說明示例表1


*當同時操縱三種以上的添加劑時，控制器同時操縱兩個泵。
示例2.根據(jù)自由流模式的飲料分配控制飲料分配的自由流模式是指用戶控制被分配的飲料的體積的能力。一種可能的方式是在希望的分配時間期間保持按下控制開關并且在釋放開關的任何時候停止飲料分配，從而可對希望的飲料體積進行控制。還存在其它方式，例如在開關上重復加壓以便打開和關閉飲料基料泵。
一個方面是能夠輸送正確數(shù)量的添加劑。第二方面是在添加劑在飲料基料內充分稀釋的情況下提供充分混合的飲料。
優(yōu)選地，用戶在開關上施加的壓力(例如，根據(jù)控制系統(tǒng)為恒定壓力或不連續(xù)的壓力)首先確保用于飲料基料的泵的啟動，并且其次確保在小的延時之后啟動至少一個添加劑計量泵。
為了確保定量供給正確數(shù)量的添加劑，分配器的控制可以與飲料分配速率成比例的速率分配添加劑。自由流模式的控制設定為提示現(xiàn)場的操作員或在工廠的分配器制造商輸入以mL為單位的實際飲料體積(“V”)和以秒為單位的飲料總分配時間(“Z”)(例如，Z＝3.4秒)。從而，飲料基料流量等于V/Z。
例如，對于每240mL(“V”)需要分配體積“X”為0.3mL的添加劑，在開始分配添加劑之前最少需要體積“v”＝33mL的飲料基料，分配33mL飲料基料所需的時間等于A＝33/(V/Z)(即大約0.46秒)。
因此，輸送飲料的優(yōu)選順序為步驟A-在對應于用戶輸入的時間T＝0開始飲料基料分配，步驟B-在A＝33/(V/Z)秒(即0.46秒)的延時之后首先將添加劑泵致動一個脈沖，步驟C-隨后，在每個(Z-2*A)/12秒的時間間隔(即大約每0.206秒)處將添加劑泵致動至少一個脈沖，步驟D-在T＝Z-A秒(即2.94秒)的延時之后最后將添加劑泵致動最后一個脈沖，步驟E-在時間T＝Z秒(即3.4秒)時自動停止飲料基料分配。
必須指出，在該順序中可省略步驟d-，但是為了更好地混合添加劑以及獲得更均質的飲料，該順序應優(yōu)選地包括步驟d-。當在輸送完全部飲料體積之前釋放致動按鈕時，用戶可在步驟c-或d-之后停止該順序。在優(yōu)選的順序中，由于在步驟c期間釋放了致動按鈕，所以執(zhí)行步驟d并且在步驟e之前結束飲料基料的輸送。這樣可再次確保添加劑在飲料中的良好混合。
作為示例，下表2給出了在飲料制備期間分配多達四種添加劑的時間間隔、百分比占空比和頻率。
表2


時間間隔指定了僅用于一種添加劑的添加劑泵的兩次連續(xù)致動之間經(jīng)過的時間量。因此，當定量供給兩種或三種添加劑時，可以較不頻繁的間隔依次致動每個添加劑泵，因為在飲料中每種添加劑的量低2倍或3倍。例如，如果飲料中需要的每種添加劑的量相等，則當如表2中所示地定量供給兩種添加劑時，同一添加劑泵的兩個連續(xù)的脈沖之間的時間間隔可以長兩倍。例如，如果飲料中需要的每種添加劑的量相同，則當定量供給三種添加劑時，同一添加劑泵的兩個連續(xù)的脈沖之間的時間間隔可以長三倍。
當然，每個添加劑泵的時間間隔依賴于定量供給的添加劑的數(shù)量以及飲料中所需的每種添加劑的劑量。添加劑的比率可不同于在添加劑中的平均分配，并且輸送每種添加劑的時間間隔可因添加劑而不同。
權利要求
1.一種制備飲料的方法，包括使流體濃縮物飲料成分與第一液體混合以提供基液；從分配裝置向容器內分配基液；在基液的分配期間從分配裝置定量供給并向容器內分配可流動添加劑，以使該可流動添加劑與基液混合以提供飲料；以及在分配期間控制基液和添加劑的分配以改變容器內添加劑在基液中的相對濃度。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，在基液的分配開始之后開始分配添加劑，所述方法還包括停止可流動添加劑的分配；并且停止分配基液基本上不早于停止分配可流動添加劑的時刻。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其特征在于，在可流動添加劑的分配停止之后停止分配基液，以便在停止添加劑分配之后改變添加劑在基液中的相對濃度，所述方法還包括使最后分配的一定量的添加劑與基液混合。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于，在停止添加劑的分配之后的一個停止時間段后停止分配基液，其中該停止時間段與添加劑分配的持續(xù)時間成比例。
5.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于，所述方法還包括操作一分配控制裝置以停止基液和添加劑的分配，其中在操作該分配控制裝置之后在比添加劑的分配時間長的一預定時間段內自動分配基液。
6.根據(jù)權利要求2到5中的任何一項的方法，其特征在于，所述方法還包括響應于操作一分配控制裝置在預定的時間段內自動分配基液和添加劑。
7.根據(jù)權利要求2到6中的任何一項的方法，其特征在于，以多個具有預定持續(xù)時間的脈沖分配添加劑，至少在脈沖開始之前和在脈沖開始時分配基液。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其特征在于，在脈沖停止之后分配基液。
9.根據(jù)權利要求7或8的方法，其特征在于，在隨待分配的飲料的大小而增加的一段時間期間分配添加劑。
10.根據(jù)權利要求7或8的方法，其特征在于，在隨待分配的飲料的濃度而增加的一段時間期間分配添加劑。
11.根據(jù)權利要求9或10的方法，其特征在于，按以下步驟分配添加劑a-從分配裝置的分配控制裝置獲取關于在不同飲料大小的選擇中的希望的飲料大小“V”的優(yōu)選信息，b-可選地，從分配裝置的分配控制裝置獲取關于一種飲料大小在添加劑濃度的選擇(例如低、中、高)中的希望的添加劑濃度“X”的優(yōu)選信息，以及c-控制該分配裝置以這樣的方式在添加劑循環(huán)時間“Y”期間分配添加劑，即該方式與飲料的大小有關，并且可選地還與選定的濃度“X”有關。
12.根據(jù)權利要求7或8的方法，其特征在于，按以下順序控制飲料的分配a-在起始時間T＝0時開始分配飲料基料，b-在從起始時間T＝0經(jīng)過以秒為單位的延時A之后開始脈沖輸送添加劑，該延時對應于公式A＝v/(V/Z)其中，體積“v”是在脈沖輸送添加劑之前所需的飲料基料的最小體積，V是實際的飲料體積，Z是以秒為單位的飲料的總分配時間，c-以對應于以下公式的時間間隔脈沖輸送添加劑時間間隔＝(Z-2.A)/n；其中，n是通過公式n＝X/q獲得的在飲料中輸送X mL添加劑所需的脈沖的總數(shù)，其中q是添加劑計量裝置每個脈沖所輸送的添加劑的量，d-可選地，在通過以下公式獲得的延時后脈沖輸送添加劑的最后一個脈沖T＝(Z-A)(秒)e-在延時T＝Z后停止分配飲料基料。
13.根據(jù)權利要求7或8的方法，其特征在于，所述方法還包括操作分配裝置的分配控制裝置以引導一系列所述脈沖。
14.根據(jù)權利要求13的方法，其特征在于，響應于操作所述分配控制裝置而停止所述一系列脈沖。
15.根據(jù)權利要求2的方法，其特征在于，在開始分配添加劑之前至少大約1秒開始分配基液。
16.根據(jù)權利要求1到5中的任何一項的方法，其特征在于，所述方法還包括操作分配裝置的選擇控制裝置以選擇一個或多個從其中分配添加劑的添加劑源。
17.根據(jù)前面任何一項權利要求的方法，其特征在于，添加劑包括調味料、營養(yǎng)補劑、咖啡或茶激發(fā)劑、甜味料、香味增強劑或減弱劑、著色劑、芳香劑以及配制用于增加基液的稠度的物質中的一種或多種。
18.根據(jù)前面任何一項權利要求的方法，其特征在于，所述方法還包括攪打飲料成分和第一液體以在所分配的基液中的液體層上形成泡沫層。
19.根據(jù)權利要求18的方法，其特征在于，飲料成分包括富含蛋白質的液體、果汁、咖啡、茶、可可、牛奶、谷物或它們的組合。
20.根據(jù)權利要求19的方法，其特征在于，飲料成分包括咖啡、可可或茶基料；甜味料；以及增白劑中的一種或多種。
21.根據(jù)權利要求20的方法，其特征在于，增白劑包括植脂末。
22.根據(jù)權利要求20的方法，其特征在于，增白劑包括包含牛奶固形物的乳制乳脂替代品。
23.根據(jù)前面任何一項權利要求的方法，其特征在于，添加劑以基料添加劑-基液體積比為從大約1∶1000到大約1∶25的相對濃度混合在基液中。
24.根據(jù)前面任何一項權利要求的方法，其特征在于，在至少大約50℃下分配基液。
25.根據(jù)權利要求1到24中的任何一項的方法，其特征在于，在低于大約50℃下分配基液。
26.一種制備飲料的方法，包括在低于大約50℃下從分配裝置向容器內分配基液，其中基液包括蛋白質、乳基成分、脂肪、碳水化合物、非乳制增白劑或它們的混合物；在基液的分配期間從分配裝置向容器內分配可流動添加劑，以使該可流動添加劑與基液混合以提供飲料；以及在分配期間控制基液和添加劑的分配以改變容器內添加劑在基液中的相對濃度。
27.一種制備飲料的方法，包括從分配裝置向容器內分配基液；以及在基液的分配期間從分配裝置以多個具有預定持續(xù)時間的脈沖向容器內自動分配可流動添加劑，以使該可流動添加劑與基液混合，所述脈沖在開始基液分配之后開始，并且基本上直到基液的分配停止時才結束。
28.一種飲料分配裝置，包括第一液體源；流體濃縮物飲料成分源；以及可操作地與第一液體源和飲料成分源相關聯(lián)以便從所述源接收第一液體和飲料成分并使之混合以制備基液的混合系統(tǒng)；包括成分輸送機構的基液分配機構，該成分輸送機構構造成向混合機構輸送飲料成分，該基液分配機構還與基液混合系統(tǒng)相關聯(lián)以便從該基液混合系統(tǒng)將基液分配到容器內；添加劑源；可操作地與添加劑源相關聯(lián)以便從該添加劑源將可流動添加劑分配到容器內的添加劑分配機構，其中該添加劑分配機構構造成使得在基液的分配期間使可流動添加劑與基液混合以提供飲料；以及與所述分配機構相關聯(lián)以在分配期間改變容器內添加劑在基液中的相對濃度的控制器。
29.根據(jù)權利要求28的飲料分配裝置，其特征在于，所述控制器構造成使添加劑分配機構響應于基液分配機構開始分配基液并在此之后開始分配添加劑，并且使基液分配機構在添加劑分配機構停止分配添加劑之后繼續(xù)在一預定時間段內分配基液。
30.根據(jù)權利要求29的飲料分配裝置，其特征在于，添加劑分配機構包括與添加劑源相關聯(lián)以便將添加劑從該添加劑源泵送到容器內的泵送機構。
31.根據(jù)權利要求28到30中的任何一項的飲料分配裝置，其特征在于，控制器構造成使添加劑分配機構以具有預定持續(xù)時間的脈沖分配添加劑。
32.根據(jù)權利要求30的飲料分配裝置，其特征在于，所述飲料分配裝置包括用于在不同飲料大小(即體積)的選擇中選擇希望的飲料大小(即體積)“V”的裝置，可選地，用于在不同添加劑濃度的選擇中選擇希望的濃度“X”的裝置，控制裝置，該控制裝置構造成通過在分配循環(huán)時間“Y”期間分配添加劑來根據(jù)飲料大小調節(jié)添加劑的濃度，該分配循環(huán)時間與飲料的大小(即體積)“V”有關，并且可選地還與選定的添加劑濃度“X”有關。
33.根據(jù)權利要求25到32中的任何一項的飲料分配裝置，其特征在于，所述飲料分配裝置還包括構造成用于加熱第一液體源以提供熱飲料的加熱器。
34.根據(jù)權利要求25到32中的任何一項的飲料分配裝置，其特征在于，所述飲料分配裝置構造成在低于大約50℃下分配基液。
35.根據(jù)權利要求34的飲料分配裝置，其特征在于，所述飲料分配裝置還包括構造成用于提供低于環(huán)境溫度的第一液體源以便冷卻基液的冷卻單元。
全文摘要
描述了有助于一種或多種添加劑(例如調味料)與基液的混合的飲料分配器和分配方法。在制備飲料的優(yōu)選方法中，從分配裝置(100)將基液分配到容器(150)內。在基液分配期間從分配裝置將可流動添加劑分配到容器內，以使可流動添加劑與基液混合以提供飲料。優(yōu)選地，在分配期間控制基液和可流動添加劑的分配以改變容器內添加劑在基液中的相對濃度。
文檔編號B67D1/08GK101068745SQ200580041066
公開日2007年11月7日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2004年11月30日
發(fā)明者A·F·圭雷羅, D·哈里森 申請人:雀巢技術公司