專利名稱：使用聲能的飲料形成設備和方法
使用聲能的飲料形成設備和方法本申請要求2009年12月18日提交的美國臨時專利申請第61/284，477號和2009年12月31日提交的美國臨時專利申請第61/335,083號的優(yōu)先權。
背景技術：
各種專利描述了在沖泡咖啡時使用聲能，包括美國專利4，779，520、美國專利4，983,412以及美國專利公開20080032030，這些專利都描述了將超聲能量施加于滴濾式咖啡漏斗外部和/或直接施加于漏斗內(nèi)部的咖啡渣和水。然而，將超聲能量施加于沖泡漏斗外部會必然無法在沖泡漏斗內(nèi)部對聲能進行合適地控制，例如使得一些區(qū)域接收的能量具有與其它區(qū)域不同的強度和/或頻率。此外，將聲能施加于沖泡漏斗內(nèi)部在一些情形中會致使具有金屬外殼的超聲波探針產(chǎn)生腐蝕，從而產(chǎn)生所腐蝕的材料沉積在咖啡渣或其它飲料介質(zhì)中的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面涉及將聲能施加于飲料筒的內(nèi)部,該飲料筒內(nèi)部容納飲料介質(zhì)和引入該飲料筒內(nèi)部的液體。筒可設置成具有聲波接收器，該聲波接收器接收用于引入筒內(nèi)部空間的聲能。例如，聲波接收器可包括筒的聲順部分，該聲順部分響應于聲能而振動或以其它方式運動，從而其自身將聲能傳遞至筒內(nèi)部。在一些實施例中，聲波接收器可包括透聲部分、聲學耦合介質(zhì)、凹陷部或其它特征來與聲波發(fā)射器相互作用，或者其它特征來使得聲波發(fā)射器能將聲能直接傳遞到筒中。聲波接收器可設置成將聲能引向筒內(nèi)部空間的特定區(qū)域，聚集、分散或以其它方式改變聲能，來使聲能的強度在內(nèi)部空間的至少各部分中更均勻，和/或對于聲能具有其它影響。這可有助于避免與使聲能集中在一個或多個區(qū)域中相關聯(lián)的問題，例如隧穿效應，使得聲能在飲料介質(zhì)中會有效地形成路徑，液體通過該路徑會“斷路”或穿過筒而不充分地接觸飲料介質(zhì)。由于液體與飲料介質(zhì)的不充分接觸，隧穿效應會致使所得到的飲料較淡。在本發(fā)明的一個方面中，設置成用在飲料形成機器中以制作飲料的飲料筒可包括容器和飲料介質(zhì)，該容器具有封閉內(nèi)部空間，而飲料介質(zhì)位于內(nèi)部空間中。飲料介質(zhì)可用于通過使飲料介質(zhì)與引入內(nèi)部空間的液體相互作用而形成飲料，并且可例如包括烘焙咖啡粉、甜味劑、奶油、速溶飲用混合物以及其它可熔和/或不可溶材料。聲波接收器可與容器相關聯(lián)(例如，形成為一體模制部件)并且設置成將聲能從位于封閉內(nèi)部空間外部的聲波發(fā)射器傳遞至內(nèi)部空間，以與飲料介質(zhì)相互作用。例如，聲波接收器可包括形成在容器中的凹陷部，該凹陷部設置成接納聲波發(fā)射器。因此，探針狀聲波發(fā)射器可延伸到凹陷部中，并且用于將聲能發(fā)射到筒內(nèi)部空間中。通過使筒的至少一部分定位在聲波發(fā)射器周圍，聲能可更有效地傳遞至筒并進入內(nèi)部空間。在另一實施例中，聲波接收器可包括容器的設置成插入聲波發(fā)射器凹槽中的一部分。例如，容器可包括由聲波發(fā)射器接納的突部。通過使聲波發(fā)射器至少部分地定位在筒的一部分周圍，聲能可更有效地傳遞至筒和/或進入內(nèi)部空間。聲波接收器可例如采取凹口或其它凹陷部的形式來接納聲波發(fā)射器，并設置在容器的側壁處、容器的蓋子處和/或容器的其它部分處。在一些實施例中，聲波接收器可包括聲學耦合介質(zhì)，例如水、凝膠或其它物質(zhì)，該聲學耦合介質(zhì)有助于將聲能從聲波發(fā)射器傳遞至筒的內(nèi)部。在一些實施例中，聲波接收器可包括筒的聲順部分，該聲順部分例如可用作“揚聲器”，使得來自聲波發(fā)射器的聲能可致使聲順部分振動或以其它方式運動，而此種運動會致使聲能引入筒的內(nèi)部空間。筒可采取各種不同的形式，例如具有容器，該容器包括杯子和蓋子，該杯子具有頂部開口，而蓋子附連于杯子并將頂部開口閉合。杯子可具有圓柱形形狀、立方體形狀、圓柱形或截錐形形狀、部分球形形狀、四面體形狀或其它形狀。該杯子可制成單個部件，例如單個塑料熱成形件，或者可由連結在一起的多個部件制成。例如，杯子可包括圓柱形壁部件，該圓柱形壁部件具有附連于圓柱形壁的一個端部的平板或箔件。類似地，蓋子可以以任何合適的方式設置，例如可包括諸如層疊箔層之類的單個部件、連結在一起的多個部件等等。此外，該筒可包括過濾構件，該過濾器構件設置成對通過飲料介質(zhì)與液體相互作用所形成的飲料的至少一部分進行過濾。例如，過濾構件可包括過濾紙，該過濾紙附連于容器的內(nèi)部并且設置成使得與飲料介質(zhì)相互作用的液體在排出筒之前穿過過濾器。
在本發(fā)明的另一方面，飲料形成系統(tǒng)包括設置成容納飲料筒的筒接納件、設置成 將液體引入飲料筒的液體入口(例如，將筒刺穿的針)以及設置成將聲能提供給飲料筒的聲波發(fā)射器。飲料筒可由筒接納件所容納并且具有如上所述的結構，例如包括具有封閉內(nèi)部空間的容器、位于該內(nèi)部空間中的飲料介質(zhì)以及聲波接收器，該聲波接收器與容器相關聯(lián)并且設置成將聲能從聲波發(fā)射器傳遞到內(nèi)部空間中，用以與飲料介質(zhì)相互作用。聲波發(fā)射器可采取各種形式中的任何一種，例如探針，該探針定位在筒的一部分附近，例如定位在容器的凹陷部處。聲波發(fā)射器可設置成激發(fā)筒的聲順部分，以致使聲順部分將聲能引入筒的內(nèi)部空間。由聲順部分引入的聲能可附加于傳遞通過筒容器并進入內(nèi)部空間的聲能。如本文所使用的，“聲能”包括人類耳朵可聽的能量以及人類耳朵聽覺范圍以外的能量。例如，“聲能”或“聲學能量”可包括具有大約IOHz至大約200kHz或更高頻率的倉tfi。在本發(fā)明的另一方面，用于形成飲料的方法包括提供飲料筒，該飲料筒設置成用在飲料形成機器中來制作飲料。該飲料筒可包括具有封閉內(nèi)部空間的容器和位于該內(nèi)部空間中的飲料介質(zhì)?？蓪⒁后w引入筒的封閉內(nèi)部空間，并且在引入封閉內(nèi)部空間的液體存在于筒中的同時，將聲能傳遞到筒的封閉內(nèi)部空間中。因此，可通過使液體和聲能同時與飲料介質(zhì)相互作用來形成飲料。在用于形成飲料的一些示例方法中，筒可包括聲波接收器，該聲波接收器附連于容器并且設置成將聲能從位于封閉內(nèi)部空間外部的聲波發(fā)射器傳遞至內(nèi)部空間，以與飲料介質(zhì)相互作用。例如，聲波接收器可包括容器側壁中的凹陷部、筒的由聲能激發(fā)的聲順部分或其它合適結構。或者，例如通過使超聲波探針穿過筒容器，聲波發(fā)射器可位于筒的內(nèi)部空間內(nèi)部。通過將容器刺穿并將液體諸如封閉內(nèi)部空間，液體可引入筒的內(nèi)部空間。引入筒的聲能可致使在缺少聲能的情形下不會穿過過濾器的材料穿過筒中的過濾器。例如，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)與缺少聲能的情形相比，飲料具有較高含量的溶解和/或懸浮材料。關于咖啡飲料，與缺少聲能的情形相比，飲料可具有較高的濁度和/或總的溶解固體含量。在一些實施例中，聲能可致使飲料介質(zhì)和液體在內(nèi)部空間中流動。例如，聲能可設置成使液體和飲料介質(zhì)在內(nèi)部空間中產(chǎn)生否則不會發(fā)生的循環(huán)或其它流動。例如通過改進飲料介質(zhì)的潤濕，此種流動可有助于制作飲料中所包含的提取、溶解或其它過程。本發(fā)明的這些和其它方面將會從以下說明書和權利要求書中顯現(xiàn)出來。


參照附圖描述本發(fā)明的各方面，其中相同的附圖標記表示相同的部件，在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的筒的側剖視圖；圖2是圖I所示筒的分解立體圖；圖3是在筒的表面由刺穿構件刺穿之后圖I所示筒的側剖視圖； 圖4示出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的另ー示例實施例的剖視圖；圖5和6分別不出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一不例實施例的正視圖和仰視圖；圖7和8分別不出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一不例實施例的正視圖和仰視圖；圖9和10分別不出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一不例實施例的正視圖和仰視圖；圖11和12分別示出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一示例實施例的正視圖和左視圖；圖13和14分別示出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一示例實施例的正視圖和仰視圖；圖15和16分別不出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一不例實施例的正視圖和俯視圖；圖17、18和19示出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一示例實施例的帶有聲波發(fā)射器的正視圖、不帶有聲波發(fā)射器的正視圖和仰視圖；圖20是具有改型聲波發(fā)射器的圖17所示實施例的立體圖；圖21、22和23示出根據(jù)本發(fā)明一方面的筒的又一示例實施例的帶有聲波發(fā)射器的正視圖、不帶有聲波發(fā)射器的正視圖和仰視圖；圖24示出用在本發(fā)明各方面中的飲料形成設備的立體圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明各方面的可用的飲料形成設備的各部件的示意框圖；圖26示出制備根據(jù)本發(fā)明各方面的筒的方法的各步驟。
具體實施例方式應當理解，在此參照示出示例性實施例的附圖來描述本發(fā)明的各方面。本文中描述的說明性實施例不一定要示出根據(jù)本發(fā)明的所有實施例，而是用于描述幾個說明性實施例。因此，本發(fā)明的各方面并不意味著由于各說明性實施例而進行較窄解釋。此外，應當理解本發(fā)明的各方面可単獨使用或與本發(fā)明的其它方面以任何適當?shù)慕M合使用。圖I和2分別示出包含本發(fā)明的ー個或多個方面的說明性筒10的側剖視圖和分解立體圖。筒10可用在飲料機器中以形成諸如茶、咖啡、其它沖制型飲料、由液體或粉末狀濃縮物形成的飲料、碳酸飲料之類任何合適的飲料。因此，筒10可容納任何合適的飲料介質(zhì)20，例如咖啡粉、茶葉、干草茶、粉末狀飲料濃縮物、干果萃取物或粉末、粉末狀或液體濃縮肉湯或其它湯、粉末狀或液體藥材(例如粉末狀維他命、藥物或其它醫(yī)藥品、營養(yǎng)品等等)和/或其它制備飲料的材料(例如奶粉或其它奶油、甜味劑、稠化劑、調(diào)味劑等等)。在ー個說明性實施例中，筒10容納構造成與形成咖啡和/或茶飲料的機器一起使用的飲料介質(zhì)20，然而，本發(fā)明的方面并不限于此。雖然在附圖中示出筒的說明性實施例，但如本文所使用的那樣，“筒”可采用任何適當?shù)男问?，諸如罐(例如封裝飲料介質(zhì)的對向濾紙層)、囊、小袋或任何其它結構。筒可透不過空氣和/或液體，或可使水和/或空氣能夠穿入筒內(nèi)。筒可包括過濾器或其它結構來有助于防止飲料介質(zhì)的某些部分具有諸如咖啡、茶、熱巧克力之類的形成的飲料。為了“沖泡”本文所使用的飲料包括注入、混合、溶解、浸潰或用水或其它飲料前體(例如調(diào)味的或以其它方式處理的水或其它液體，不管加熱還是未加熱)與飲料介質(zhì)形成可飲用物質(zhì)。此外，本文提到“水”是任何適當?shù)乃浞?，例如過濾的、去離子的、軟化的、充氣的等，以及諸如加糖的或調(diào)味的水、牛奶等之類的用于形成飲料的任何其它適當前體液體。在該說明性實施例中，筒10包括容器12，該容器包括具有第一腔室14a和第二腔室14b的內(nèi)部空間14，且第一腔室和第二腔室由過濾器30隔開。然而，應當理解到在其它 實施例中，可在內(nèi)部空間和/或第一和第二腔室的子部分或區(qū)域中設置其它附加腔室。例如，該實施例還包括流分配器33，該流分配器可有助于將進入液體分配經(jīng)過飲料介質(zhì)20，因此該流分配器33可限定該流分配器33和蓋子38之間的區(qū)域。此外，筒可具有由兩個過濾器隔開的三個空間(例如，第一過濾器隔開第一腔室的兩個部分，而第二過濾器隔開第一和第二腔室)，等等。在另ー實施例中，第一或第二腔室可通過將空氣引入飲料的文丘里管或其它構造而分成兩個部分。因此，第一和/或第二腔室可通過過濾器、壁、分隔器、通道和其它構造分隔成或以其它方式分成兩個或多個部分或區(qū)域。此外，應理解的是，筒10不一定包括過濾器30，而可以是不進行過濾的。如果容器12包括類似于圖I和2所示開ロ的開ロ 13，則開ロ 13可由蓋子38來閉合，蓋子例如是附連于容器12的緣部19的箔和聚合物層疊材料。(雖然在該實施例中，緣部19設置成環(huán)形凸緣狀構件，但該緣部19能以其它方式設置。例如，緣部19可以是側壁17的頂緣，而不具有任何凸緣構件。)容器12和/或蓋子38可提供對濕氣和/或諸如氧氣的氣體的屏障。例如，容器12可由聚合物層疊物構成，該層疊物例如由包括ー層聚苯こ烯或聚丙烯和ー層EVOH和/或諸如金屬箔之類其它屏障材料的材料片形成。這種結構可為飲料介質(zhì)20提供合適的保護，例如免于不期望地暴露于濕氣、氧氣和/或其它材料。然而，應理解的是，容器12和/或蓋子38可由其它材料或材料組合制成，例如生物聚合物、可合成聚合物、紙材、箔等等。根據(jù)本發(fā)明的一方面，筒10可包括聲波接收器11 (參見圖2)，例如接收來自聲波發(fā)射器的聲能的聲順部分，且該聲波發(fā)射器致使聲順部分振動或以其它方式運動。聲順部分的此種運動會將聲能引入內(nèi)部空間14，以與飲料介質(zhì)20、過濾器30 (如果存在的話)和/或內(nèi)部空間14中的液體相互作用。該聲順部分可采取任何合適的形式，這取決于用于激發(fā)聲順部分的聲波發(fā)射器的構造。例如，在該說明性實施例中的聲順部分包括側壁17的一部分，該部分設置成響應于聲能而振動，但聲順部分或其它聲學接收器11也可設置在容器12的底部16和/或蓋子38處。因此，可將用于形成聲順部分的材料、該聲順部分的物理形狀、厚度或其它特征仔細地布置成由聲能激發(fā)，從而將所需要的聲能提供給內(nèi)部空間14。例如，可通過聲波發(fā)射器來使側壁17的一部分振動，且該振動又使得側壁17的該部分產(chǎn)生聲能或以其它方式將聲能引入內(nèi)部空間14。在下文更詳細描述的是，聲波接收器11不一定包括聲順部分，而是可設置成接收、耦合聲波發(fā)射器或者以將聲能引入筒10的其它方式與聲波發(fā)射器相互作用。此外,雖然在該實施例中，聲波接收器11設置成與位于筒10外部的聲波發(fā)射器協(xié)作，但聲波接收器11可設置成與位于筒10內(nèi)部的聲波發(fā)射器協(xié)作。例如，插入內(nèi)部空間14的聲波探針可發(fā)出聲能，而該聲能會激發(fā)容器的聲順部分。此外，可選地以與由探針發(fā)出的聲能相同或不同的頻率和/或強度，聲順部分的激發(fā)本身就可將聲能引入內(nèi)部空間。不管是以所需要的頻率還是幅值，此種特征可有助于將所需要的聲能提供給內(nèi)部空間。此外，聲波接收器11可用于使聲能更均勻地或以其它方式分布在內(nèi)部空間中。例如，雖然單個聲波探針在ー些情形中會由于聲能集中在較窄區(qū)域中而在飲料介質(zhì)中形成隧道或溝道，但聲波接收器11可有助于將聲能更均勻地分布在內(nèi)部空間14中，由此有助于避免聲能發(fā)生任何隧穿效應或不期望地在ー個或多個區(qū)域中集中。當然，通過與位于內(nèi)部空間14外部的聲波發(fā)射器相互作用，聲波接收器11可有助于使內(nèi)部空間中的聲能更均勻或者具有其它理想 的特征。雖然在本說明性實施例中，容器12具有帶有平蓋的大體截錐形形狀，然而容器12還可具有帶凹槽的、圓錐形或圓柱形形狀，可呈正方形或矩形杯、拱頂形杯、球形或半球形或其它合適形狀的形式，可具有帶凹槽的、波紋狀或者其它形狀的側壁等等。此外，容器12不必具有限定的形狀，如一些飲料囊袋和袋網(wǎng)的情況那樣。例如，盡管此實施例中的容器12具有相對剛硬和/或彈性的構造以使容器12傾向于保持其形狀，也可使容器12具有更柔順和/或可變形的結構，例如像由可變形材料片制成的囊袋式容器。因此，由容器12限定的內(nèi)部空間可僅在容器材料形成于飲料介質(zhì)、過濾器和/或其它筒部件周圍，類似于兩層過濾紙(容器材料)在咖啡渣的充料周圍連結在一起以形成袋網(wǎng)或其它形式的筒吋。在其它實施例中，筒容器12的尺寸和/或形狀可由其中容納筒10的沖泡腔室所限定。如果提供過濾器30的話，該過濾器30可在與緣部19向內(nèi)隔開的周緣32處附連于蓋子38。此外，過濾器30可從周緣32至少部分地延伸到內(nèi)部空間14中。過濾器30可用于從液體中移除超出特定尺寸的材料，例如可從第一腔室14a的液體中移除咖啡渣，使得咖啡飲料能通過過濾器30通達第二腔室14b。例如，過濾器可包括一片濾紙，該濾紙設置成使得液體和具有特定尺寸的溶解的和/或懸浮的材料能通過，而防止相對較大的顆粒流過過濾器。當然，過濾器30可具有多級，例如濾出相對較大顆粒的粗過濾部，隨后是過濾相對較小顆粒的細過濾部等等。此外，過濾器30可包括用于過濾流經(jīng)過濾件30的液體的一個或多個部分以及不可滲透或以其它方式限流的部分。因此，如果需要，過濾器30可包括兩個或更多個分開的部件。例如，過濾器30可包括剛硬的不可滲透塑料套筒，該套筒在周緣32處附連于蓋子38。在遠離蓋子38的位置處，多孔濾紙可附連于套筒。因此，并非過濾器的所有部分都需要能滲透液體。過濾器30還可具有帶有不同滲透性的區(qū)域，例如以助于將流體引向過濾器30的ー個或多個區(qū)域。例如，在圖I中，過濾器30在蓋子38附近的區(qū)域與離蓋子38較遠的區(qū)域相比可具有相對較低的滲透性。這可有助于促使朝向過濾器30的下方區(qū)域流過飲料介質(zhì)20，從而可改進介質(zhì)20中材料到液體中的溶解。下文更詳細描述的是，過濾器的操作會受內(nèi)部空間中聲能的影響，例如通過聲能可致使否則不會穿過過濾器的材料通過。例如，將過濾器30附連于蓋子38在一些實施例中是有用的，這些實施例中蓋子38的一部分用作聲順部分。也就是說，聲波發(fā)射器可激發(fā)蓋子38的一部分，且由于蓋子38可連接于過濾器30，過濾器和蓋子38都可被激發(fā)，以將聲能引入內(nèi)部空間14。過濾器30的聲能激發(fā)可有助于使某些材料穿過過濾器，否則在缺少聲能的情形下，這些材料不會穿過過濾器。當然，過濾器30能以其它方式被聲波地激發(fā)，例如通過將聲能傳遞過筒側壁17來實現(xiàn)。在本發(fā)明的另一方面中，過濾器30還可或者替代地用于有助于防止材料從第二腔室14b運動至第一腔室14a，和/或有助于使特定的飲料材料在內(nèi)部空間14中就位來進行聲波處理。例如，筒10可在第二腔室14b中包括飲料介質(zhì)20，而在第一腔室14a中不包括飲料介質(zhì)20。在該情形中，過濾器30可有助于將飲料介質(zhì)20保持在底部16和/或側壁17附近。例如，如果聲能從側壁17和/或底部16引入的話，飲料介質(zhì)20的此種定位會有助于將飲料介質(zhì)暴露于所希望的聲能。例如，諸如粉末狀飲用混合物之類的ー些飲料介質(zhì)20如果未被適當溶解的話會傾向于結塊并且會阻塞或堵塞飲料出ロ。通過使飲用混合物在筒10的底部16或側壁17附近暴露于聲能，該飲用混合物會比否則會發(fā)生的情形、更快速或有效地溶解到或以其它方式進入溶液中。例如，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)將聲能引入筒10的 內(nèi)部空間14中會使得飲料介質(zhì)20和液體流動，而在缺少此種聲能的情形下，飲料介質(zhì)和液體不會發(fā)生流動。在一些情形中，旋渦或其它流動會有助于溶解飲料介質(zhì)或者改進飲料介質(zhì)與液體的接觸。當使用筒10來形成飲料時，可將蓋子38和/或容器12刺穿，以將液體引入筒和從筒接收飲料。(如本文所使用的，“飲料”指代用于引用的液體物質(zhì)，并且該液體物質(zhì)在液體與飲料介質(zhì)相互作用時形成。因此，飲料指代準備好消費、例如倒入杯子并準備好飲用的液體，以及在被消費之前將經(jīng)受其它過程或處理的液體，例如過濾或添加調(diào)料、奶油、甜味劑、其它飲料等等。)例如如圖3所示，為了將液體引入筒中，通過入口刺穿構件50 (例如，針)將蓋子38大體由周緣32所包圍的一部分刺穿，使得水或其它液體可注入筒10，且過濾器(30 (如果存在的話)在該周緣32處附連于蓋子38。當然，例如在過濾器30附連于容器側壁17的位置處，可使用其它刺穿方式。諸如多根針、噴淋頭、非中空針、圓錐體、錐體、刀、刀片之類的其它入口刺穿結構是可以的。使用筒的飲料機器可包括相同類型或不同類型的多個刺穿元件，然而本發(fā)明不限于這方面。在另ー結構中，飲料機器可包括形成開ロ的刺穿構件(例如，長釘)，此后第二入口構件(例如，管)可穿過所形成的孔以將液體引入(或將液體引導出)容器。對于將筒刺穿的那些結構，聲波發(fā)射器可引入內(nèi)部空間14。例如，刺穿構件50 (例如，針河用于將筒刺穿，將水引入筒，并將聲能發(fā)送到內(nèi)部空間14中。因此，刺穿入ロ針可用作聲波發(fā)射器，并且將液體提供到容器中。在其它實施例中，可通過在蓋子38的外部引入壓カ來將蓋子38刺穿，或者以其它方式有效地打開來實現(xiàn)流動。例如，進水口可壓制并密封于蓋子38的外部，并且在該位置處引入水壓。水壓會使得蓋子38被刺穿或者以其它方式打開，以允許進入筒10的流動。在另ー結構中，蓋子38可包括閥、導管或其它結構，而閥、導管或其它結構在暴露于合適的壓カ下和/或在與金屬管或其它結構匹配時會打開。在這些情形中，即使液體入口無法延伸到內(nèi)部空間14中，但進水口(或其它液體入ロ)仍可用作聲波發(fā)射器。還可在容器12的底部16、或者在蓋子38的在周緣32外部并與進入開ロ隔開的第二部分處、或者在筒10的諸如側壁17之類其它部分處通過出ロ刺穿構件52將筒10刺穿。(液體進ロ可類似地位于筒10上的任何合適位置處。)如同入口刺穿結構那樣，出ロ刺穿結構能以任何合適的方式改變。因此，出ロ刺穿構件52可包括ー個或多個中空的或實心針、刀、刀片、管等等。這些刺穿構件52還可用作聲波發(fā)射器或者打開一路徑，聲波發(fā)射器可通過該路徑進入內(nèi)部空間或者以其它方式與筒10連通?；蛘?，筒10可包括閥、隔膜或其它構件，在液體引入筒時，該閥、隔膜或其它構件會打開以使飲料排出，否則會保持閉合(例如，保護飲料介質(zhì)免受諸如氧氣、濕氣或其它物質(zhì)之類的外部環(huán)境影響)。在此種情形中，即使刺穿構件可例如用于使閥或其它構件打開，但不是必需有用于形成出口開ロ的刺穿構件。此外，在該說明性實施例中，刺穿元件52保持在位，從而在飲料排出形成于容器12或蓋子38中的開ロ時接收飲料。然而，在其它實施例中，刺穿元件52可在形成開ロ之后撤回，從而允許飲料排出該開ロ并被接收，而刺穿元件52不延伸到筒10內(nèi)。雖然上述實施例僅僅在第一腔室14a或僅僅在第二腔室14b中包括飲料介質(zhì)20，但筒10可在兩個腔室中或者筒的其它部分中包括(相同或不同的)飲料介質(zhì)。例如，筒可在第一腔室14a中包括烘焙和研磨咖啡粉，而在第二腔室14b中包括奶油和甜味劑，使得筒能形成卡布奇諾或拿鐵類飲料。在另ー實施例中，第一腔室14a可包括咖啡洛，而第二腔室 14b可包括熱巧克力材料，使得筒能形成摩卡類飲料。對于本領域技術人員會產(chǎn)生其它組合，例如第一腔室中茶葉和第二腔室中干果材料、第一腔室中干果材料和第二腔室中奶油/甜味劑等等。在一些實施例中，可提供另ー過濾器，從而例如從流出流體中分離出第二腔室中的飲料介質(zhì)。例如，過濾器可在如下區(qū)域中附連于蓋子38 :在該區(qū)域中，出口針將蓋子38刺穿，以使得飲料能排出筒，但此種排出僅僅發(fā)生在穿過附加過濾器之后。選擇將哪種飲料介質(zhì)放置在筒10的各區(qū)域中可取決于希望給予飲料介質(zhì)的聲學處理。例如，某些難于溶解的飲料介質(zhì)可定位成經(jīng)受相對較高的聲能強度，而其它飲料介質(zhì)可位于較低強度區(qū)域中。因此，筒內(nèi)部空間14可具有帶有不同聲能特性的區(qū)域，且那些聲能特性可進行調(diào)諧或以其它方式控制來用于特定的飲料介質(zhì)或者在飲料介質(zhì)上產(chǎn)生其它影響。圖4示出筒10的另ー示例實施例，在該情形中，筒10包括聲波接收器11，該聲波接收器位于容器12的側壁17處。聲波接收器11可在容器12中設置成凹ロ、凹槽或其它凹陷部，并接納聲波發(fā)射器53，該聲波發(fā)射器53在該情形中具有超聲波探針的形式。該凹陷部可具有任何合適的構造，例如可漸縮以與聲波發(fā)射器53的漸縮端部緊密地配合，可包括響應于聲波發(fā)射器53所發(fā)出聲能而振動的聲順部分,可基本上透過聲波發(fā)射器53所發(fā)出的聲能以使該聲能具有最小程度的衰減，可提供發(fā)射器53和內(nèi)部空間之間的聲學耦合(例如，聲波接收器11可包括用作聲學耦合介質(zhì)的合適聲學凝膠、水或其它物質(zhì))等等。當然，凹陷部的形狀和尺寸可改變，例如凹陷部可具有圓形的、方形的、矩形的、三角形等等的橫截面形狀，可將尺寸設計成以所希望的方式與聲波發(fā)射器53相互作用，可由與容器12 (例如，可包括模制于側壁17的具有所希望聲學特性的構件)的其它部分不同的材料形成等等。在該情形中，聲波接收器11位于過濾器30下方(例如，過濾器30的下游)，但可設置成與飲料介質(zhì)20、過濾器30或筒10的其它部分相鄰或直接接觸。由聲波發(fā)射器53和/或由筒10的聲順部分發(fā)出的聲能可以在任何合適強度下的大約10至200kHz的范圍內(nèi)，但其它頻率范圍和/或強度也是可能的。通過使聲波發(fā)射器延伸到容器12的凹陷部中，聲波發(fā)射器53可有效地位于筒內(nèi)部，同時實際上保持在內(nèi)部空間14的外部。也就是說，由于凹陷部可延伸到筒10的內(nèi)部空間14中，聲波發(fā)射器53可定位成有效地引入來自內(nèi)部空間14內(nèi)的聲能，而非有效地引入來自內(nèi)部空間外部的聲能。此種結構使得聲波發(fā)射器53能將均勻的聲能提供給內(nèi)部空間，可允許聲能集中在內(nèi)部空間的某些區(qū)域上等等。因此，具有類似于圖4所示結構的聲波發(fā)射器53能夠以類似于將筒刺穿并延伸到內(nèi)部空間中的聲波發(fā)射器的方式起作用，但不具有刺穿探針的可能缺點，例如可能污染飲料、從發(fā)射器刺穿位置泄漏、由于接觸飲料介質(zhì)和/或液體而使聲波發(fā)射器受損等等。此外，聲波接收器11可聚集地、發(fā)散地、改向地或者以其它方式改變將聲能引入內(nèi)部空間的方式。例如，聲波發(fā)射器11可接收發(fā)散的聲能，并使該聲能聚集在內(nèi)部空間14中的合適區(qū)域或區(qū)塊中。圖5至16示出具有不同聲波接收器結構的筒10的各個附加實施例。然而，應理解的是，這些示例實施例并不意圖窮盡地提供聲波接收器可根據(jù)本發(fā)明各方面設置的所有可能方式。例如，圖5示出筒10的正視圖，而圖6示出其仰視圖，該筒10包括呈在容器12右下側處的凹ロ或臺階形式的聲波接收器11。圖7示出筒10的正視圖，而圖8示出其仰視圖，該筒10包括呈位于容器12下方右前側的凹ロ形式的聲波接收器11。圖9示出筒10的正視圖，而圖10示出其仰視圖，該筒10包括呈在容器12下方正面中部處的凹ロ形式的 聲波接收器11。圖11示出筒12的正視圖，而圖12示出其左視圖，該筒10包括呈在容器12的側壁17中的圓柱形凹陷部形式的聲波接收器11。雖然在該實施例中，凹陷部延伸至與容器12的過濾器30接觸，但凹陷部不一定與過濾器30接觸。在圖11和12所示的實施例中，同其它實施例那樣，聲波接收器11可不只包括凹陷部。例如，聲學耦合凝膠或其它物質(zhì)可放置在凹陷部中，并用于使聲波發(fā)射器53與筒內(nèi)部聲學耦合。在其它實施例中，聲波接收器11可僅僅包括例如施加于筒外部的聲學耦合凝膠或者任何其它合適的聲學耦合材料，例如水。圖13示出筒10的正視圖，而圖14示出其仰視圖，該筒10包括呈圓柱形凹陷部形式的聲波接收器11，該凹陷部從容器12的底部16向上延伸。在該實施例中，凹陷部并不延伸至過濾器30，凹陷部能可選地延伸至過濾器30或超出過濾器30并延伸到過濾器30上方空間中。圖15示出筒10的正視圖，而圖16示出其俯視圖，該筒10包括呈圓柱形凹陷部形式的聲波接收器11，該凹陷部從蓋子38向下延伸到容器12的內(nèi)部空間中。聲波接收器11在該實施例中可包括附連于蓋子38中孔的圓柱形杯子，或者可模制或以其它方式形成到蓋子材料中。當然，應理解的是，聲波接收器11可設置成具有上述其它尺寸、形狀或其它構造細節(jié)。此外，可提供兩個或多個聲波接收器11，且聲波接收器11可在容器上具有不同的位置、不同的尺寸、形狀等等。聲波接收器11可根據(jù)需要包括或不包括聲順部分。在缺少聲順部分的情形下，聲波接收器11可接納或以其它方式耦合聲波發(fā)射器53，以使聲波發(fā)射器53能將聲能引入筒10。在其它示例實施例中，聲波接收器11可設置成由聲波發(fā)射器53接納而非接納聲波發(fā)射器53。圖17-19不出分別在另一不例實施例中與聲波發(fā)射器53配合的筒10的正視圖、僅僅筒10的正視圖以及筒10的仰視圖。與圖5-16所示的實施例相比，圖17-19中的實施例具有聲波接收器11，該聲波接收器設置成至少部分地由聲波發(fā)射器53所圍繞。也就是說，容器12的下部設置成形成聲波接收器11，而該聲波接收器11插入聲波發(fā)射器53的空腔中。聲波發(fā)射器53的一部分可包括一個或多個飲料出口 52，但其它結構也是可能的，例如飲料從筒10的蓋子38或側壁17中排出。在聲波接收器11至少部分地由聲波發(fā)射器53圍繞的情形下，聲波發(fā)射器53可將聲能從聲波接收器11外部周圍的ー個或多個區(qū)域(包括容器12的底部16)傳遞到筒10中。在其它結構中，例如圖20所示的結構，容器12的底部可從聲波發(fā)射器53伸出，例如使得飲料不穿過聲波發(fā)射器53就能排出容器12。雖然圖17-20的實施例示出聲波接收器11設置成具有圓柱形形狀，但其它形狀也是可能的，例如類似于圖21-23所示的漸縮圓錐形形狀。圖21-23分別示出與聲波發(fā)射器53配合的筒10的正視圖、僅僅筒10的正視圖以及筒10的仰視圖。聲波接收器11在該實施例中的漸縮形狀可使得聲波發(fā)射器11能與聲波發(fā)射器53緊密配合，這可增強聲波發(fā)射器53和筒內(nèi)部之間的聲學耦合。聲波發(fā)射器53和筒之間的耦合可在該實施例或其它實施例中以其它方式增強，例如通過使用順應性耦合介質(zhì)(例如硅或橡膠材料作為聲波接收器11與聲波發(fā)射器53交界的部分)、使用液體耦合介質(zhì)(例如水)、使用具有尺寸擴大或減小的一部分來夾在聲波接收器11內(nèi)或周圍的聲波發(fā)射器53等等。
根據(jù)本發(fā)明各方面的筒可用于任何合適的飲料機器。例如，圖24示出飲料形成設備100的立體圖，該飲料形成設備可用于形成任何合適的飲料，例如茶、咖啡、其它沖制型飲料、由液體或粉末狀濃縮物形成的飲料、熱飲或冷飲等等。在該示例實施例中，該飲料形成設備100包括外部框架或殼體6，該外部框架或殼體6具有用戶界面8，用戶可操作該用戶界面8以控制該設備100的各種特征?？上蛟O備100提供飲料筒10，并且該飲料筒用于形成沉積到杯子或其它合適容納件內(nèi)的飲料，而杯子或容納件放置于承滴盤9或其它支承件上(如果有的話)。筒10可人工或自動放置在飲料形成裝置100的第一部分3和第二部分4限定的筒接納部分內(nèi)。例如，通過提升手柄5，用戶可將第一部分3和第二部分4移動到打開位置，以露出可放置筒10的合適形狀的區(qū)域。在放置筒10之后，可以人工地或自動地移動手柄5或其它致動件以將第一部分3和第二部分4移動到關閉位置(如圖24所示)，由此至少部分將筒10封閉在沖泡室內(nèi)。但是，應當理解，筒10可以以任何合適的方式由設備100接納，因為設備100接納或以其它方式使用筒10的方式對于本發(fā)明的各方面并不關鍵。一旦接納筒10，則飲料形成設備100可使用筒10來形成飲料。例如，與第一部分3或第二部分4相關聯(lián)的ー個或多個入口針50 (參見圖3或4)可刺穿筒10，以將熱水或其它液體注入筒10。第一部分3或第二部分4還可包括ー個或多個出ロ針或其它構件52，以在出ロ側(根據(jù)需要)刺破或刺穿筒10以允許形成的飲料排出筒10。如果進口和出ロ設在筒10的相同一側、例如圖3所示的蓋子38處，則筒10可在飲料形成過程中定向成使得蓋子38低于底部16或者以其它方式定向，從而使得飲料能從筒10中適當?shù)嘏懦?。圖25示出包含在例如圖24所示一個示例性實施例的飲料形成設備100中的各個部件的示意框圖。本領域技術人員將理解到，能以各種不同的方式來構成飲料形成設備100，因此本發(fā)明的各方面不應狹隘地解釋為僅涉及飲料形成設備中的ー種類型。來自儲存箱110的水或其它液體可經(jīng)由供給管道111提供到泵112 (例如離心泵、活塞泵、電磁泵等等)，該泵經(jīng)由泵管道115將液體泵送到計量箱或腔室118?？赏ㄟ^控制器130控制設備100的水泵112和其它部件的操作，控制器130例如包括連同合適軟件或其它操作指令的編程處理器和/或其它數(shù)據(jù)處理裝置、一個或多個存儲器(包括可存儲軟件和/或其它操作指令的非暫存介質(zhì))、溫度和液位傳感器、壓カ傳感器、輸入/輸出接ロ、通信總線或其它鏈路、顯示器、開關、繼電器、觸發(fā)三極管或執(zhí)行所需要的輸入/輸出或其它功能所必需的其它部件。計量箱118可通過如下任何合適的技術充注所要求量的液體例如使泵112運行預定時段，使用導電探針傳感器或電容傳感器感測計量箱118內(nèi)的水位，當液體充注箱體時探測計量箱118內(nèi)的壓カ升高，或使用任何其它可行技術來進行充注。例如，當壓カ傳感器探測到指示水已到達計量箱118的頂部的壓カ升高時，控制器130可探測到計量箱118已被完全充注。如果需要，可通過加熱件123來對箱體中的水進行加熱，加熱件123的操作可以通過控制器130使用來自溫度傳感器或其它合適輸入裝置的輸入進行控制可通過計量箱管道119將計量箱118內(nèi)的水分配到?jīng)_泡室120或其它飲料形成エ位。沖泡室120可包括任何飲料形成成分，例如咖啡粉、茶、調(diào)味飲用混合物或例如容納在筒10內(nèi)的其它物質(zhì)?？赏ㄟ^用借助空氣泵121提供的空氣對計量箱加壓而從計量箱118排放液體，空氣泵21使液體排放出管117并排入計量箱管道119。可以以任何合適的方式探測從計量箱118的分配的完成，這些方式例如是通過探測計量箱118內(nèi)的壓降、通過使用流量計來探測計量箱118內(nèi)的水位變化或使用任何其它可行技木。液體可替代地通過泵112從計量箱118排出，該泵112操作成迫使附加的液體進入箱118，由此使水移出箱118并移入沖泡室。流量傳感器或其它合適的裝置可用于確定輸送到箱118的液體量以及由此輸送到?jīng)_泡室的液體量。或 者，泵12可以是活塞型或計量泵，使得已知容積的液體可從泵112輸送到箱118，由此致使相同容積的液體輸送到?jīng)_泡室120。液體可以以任何合適的壓力、例如1-2帕斯卡或更高壓力引入筒10。飲料形成設備100還可包括一個或多個聲波發(fā)射器53，以在飲料形成過程中與筒10相互作用。聲波發(fā)射器53可以是可動的，以運動至與沖泡腔室120中的筒10接觸或相對于該筒10運動至合適的位置，或者聲波發(fā)射器53可以是靜止的，而筒10相對于聲波發(fā)射器53運動至合適的位置。聲波發(fā)射器53可包括任何合適的部件，例如用作超聲波傳感器的ー個或多個壓電構件、產(chǎn)生超聲能量的電磁裝置(例如揚聲器驅動件)、產(chǎn)生超聲能量的機械裝置(例如電機驅動桿或以合適頻率進行振動的其它部件)等等。聲波發(fā)射器53還可包括一個或多個聲學耦合部件，例如橡膠墊圈、水槽或有助于將聲能耦合于筒10的其它構件?？刂破?30還可包括合適的控制或驅動回路，以使聲波發(fā)射器53發(fā)出聲能。在一個實施例中，聲波發(fā)射器53可包括超聲波振動傳感器,例如從奇索尼卡有限公司(Qsonica, LLC)制造和獲得的型號為XL-2000的傳感器，該型號的傳感器所具有的探針規(guī)格是具有P-I微探針的CML-4。該超聲波探測器以大約22kHz的頻率操作。在本發(fā)明的其它方面，提供用于使用筒和聲能來形成飲料的方法。所考慮的ー些實施例可提供以下優(yōu)點中的ー個或多個(I)提高形成飲料的速度，(2)增大飲料的濃度，(3)產(chǎn)生不同質(zhì)量的飲料以及(4)增大飲料材料在沖泡過程中的提取度。在圖26所示的一個實施例中，用于形成飲料的方法包括在步驟SlO中提供飲料筒，該飲料筒設置成用在飲料形成機器中來制作飲料。該飲料筒還可包括具有封閉內(nèi)部空間的容器和位于該內(nèi)部空間中的飲料介質(zhì)。如上所述，飲料筒可采取各種形式中的任何ー種，例如可以是可滲透的或不可滲透的，可具有囊袋、袋網(wǎng)或其它形式，可包括相對較硬和/或柔性的構件，可設置成保持特定的形狀或不定形，可包括過濾器或不包括過濾器，而如果包括過濾器，則該過濾器可位于筒的內(nèi)部空間中和/或位于筒的外部(例如，類似于許多飲料袋網(wǎng))等等。在一些實施例中，筒可包括聲波接收器，該聲波接收器附連于容器并且設置成將聲能從位于封閉內(nèi)部空間外部的聲波發(fā)射器傳遞至內(nèi)部空間，以與飲料介質(zhì)相互作用。例如，筒可包括聲順部分，該聲順部分設置成響應于暴露于聲能而振動，從而聲順部分將具有所需要頻率和/或強度的聲能引入筒的內(nèi)部空間。聲順部分可具有使得聲順部分能根據(jù)需要操作的物理結構、材料成分或構造或者其它特征。在其它實施例中，筒的聲波接收器可包括在容器一部分中的凹ロ、溝槽、凹槽或其它凹陷部，而容器的該部分例如是筒的側壁、底部、蓋子或其它部分。(應理解的是，筒不一定包括底部、側壁和/或蓋子。一些實施例、例如球形容器可不具有例如任何限定的底部或蓋子。)在其它實施例中，聲波接收器可包括由聲波發(fā)射器所接納的突部或其它部分，例如容器的可接納到聲波發(fā)射器的孔、凹槽或其它凹陷部中的一部分。聲波發(fā)射器可以透過或基本上透過聲波發(fā)射器所發(fā)出的聲能，使得聲波發(fā)射器能將聲能直接引入筒。在步驟S20中，可將液體引入筒的封閉內(nèi)部空間?？蓪⑷魏魏线m的液體引入內(nèi)部空間，例如水、經(jīng)過濾的、碳酸的或經(jīng)其它方式處理的水、牛奶、果汁、咖啡萃取物等等。能以任何合適的方式來將液體引入，諸如通過例如利用針來將容器刺穿并將液體注入封閉內(nèi)部空間。在其它實施例中，可將加壓液體施加于筒容器的外部，以形成一個或多個開ロ來接納 液體倒入筒?？衫缭?-2帕或更高的壓カ下引入液體，并且可以以任何合適的流量并連同諸如液體中夾帶的氣泡和懸浮在液體中的固體材料之類任何其它合適的材料一起引入液體。在步驟S30中，可在引入封閉內(nèi)部空間的液體存在于筒中的同時，將聲能引入筒的封閉內(nèi)部空間。能以上述方式中的任何ー種方式引入聲能，包括將超聲波發(fā)射器探針插入筒、將聲波發(fā)射器定位成與筒的聲波接收器接觸或者適當?shù)囟ㄎ辉诼暡ń邮掌鞲浇鹊取Ｂ暷芸芍苯油ㄟ^容器傳遞，或者可通過筒的聲順部分引入，該聲順部分響應于暴露于聲能而振動，并且通過振動將聲能弓I入內(nèi)部空間。在步驟S40中,可通過使液體和聲能同時與飲料介質(zhì)相互作用來形成飲料。該步驟可包括各種不同的特征，例如致使材料穿過筒中的過濾器，而在缺少聲能的情形下，材料不會穿過過濾器。例如，與缺少聲能的情形相比，飲料可形成有較高含量的溶解和/或懸浮材料。在其它實施例中，與缺少聲能的情形相比，飲料可具有較高的濁度和/或總的溶解固體含量。在又一些實施例中，形成飲料的步驟可包括通過使內(nèi)部空間暴露于聲能來致使飲料介質(zhì)和液體在內(nèi)部空間中流動。例如，雖然將液體引入內(nèi)部空間通常會致使飲料介質(zhì)和液體在內(nèi)部空間中流動，但引入筒的聲能會致使飲料介質(zhì)和液體在內(nèi)部空間中產(chǎn)生附加的流動或其它運動。此種附加運動可有助于將材料溶解在飲料介質(zhì)中，和/或以其它方式致使材料從飲料介質(zhì)中更快或更有效地提取出。發(fā)明人已執(zhí)行了上述實驗。這些實驗并不意圖限制本發(fā)明的各方面的范圍，而是為本文所描述并要求的本發(fā)明各方面中的ー些提供支持。示例I :從綠山咖啡烘焙公司(GMCR)售出的、商標名為“早餐混合低因咖啡(Breakfast Blend Decaf )”的標準產(chǎn)品獲得18個低因阿拉比卡(Arabica)中度烘焙咖ロ非粉的K-Cup牌筒。其中九個筒在192華氏度水溫下、在同樣由GMCR售出的“鉬(PI at inum ) ”單杯咖啡沖泡器上以8盎司的設定沖泡。這九個經(jīng)沖泡的試樣是“控制試樣”。接下來的九個試樣也在鉬式?jīng)_泡器上進行沖泡，但經(jīng)受外部施加的聲能。為了在沖泡過程中施加聲能，通過將圍繞筒沖泡腔室的塑料外殼移除而改變沖泡器，從而露出筒的側壁。從零售商店售出的標準產(chǎn)品獲得菲利普制造的“索尼卡(Sonicare)牙刷”。牙刷與刷頭組裝就位。在沖泡過程中，刷頭的背部(不具有刷毛)壓靠于筒所露出的壁，井“接通”電源。在此種情形中，在筒中不存在凹ロ或其它凹陷部。在整個沖泡循環(huán)過程中，聲波振動頭部保持壓靠于筒。筒壁由于刷頭的聲波振動作用而振動，這通過簡單地利用手指來觸碰并感測振動來證實。這九個聲波沖泡試樣是“測試試樣”。分析控制沖泡咖啡試樣和測試沖泡咖啡試樣的“NTU”濁度測量值?！癗TU”單位是比池法池度單位。使用可從哈希公司(Hach Company)得到的型號為哈希2100N池度計來進行測量。在沖泡咖啡大約5分鐘之后，測量咖啡上的NTU數(shù)值。NTU測量值的結果如下控制試樣37.7，32. 8，34. 4，39. 4，31. 2，33. 8，34. O, 47. O, 31. 3測試試樣63.9，62. I, 49. 5，46. 9，41. 8，59. 8，57. 3，66. 7，54. 7
控制試樣平均值35· 7測試試樣平均值55· 9咖啡技術領域的技術人員會認識到，在外部施加聲波動カ時，咖啡會變得更混濁?？Х燃夹g領域的技術人員會認識到，增大濁度是增大咖啡濃度的指示，并且可通過懸浮固體、油和其它“膠狀”物質(zhì)而導致。令人驚訝的是，施加聲能看起來會增強膠狀物質(zhì)穿過諸如紙質(zhì)咖啡過濾器之類咖啡過濾器的能力。發(fā)明人認為有如下可能性聲能改變膠狀物質(zhì)和/或攪動飲料材料，以釋放膠狀材料并使它們穿過過濾器。示例2 從綠山咖啡烘焙公司(GMCR)售出的標準產(chǎn)品獲得6個K-Cup牌的筒，且每個筒包括大約12克深度烘焙咖啡粉，并且這6個筒在192華氏度水溫下在庫里格股份有限公司(Keurig, Incorporated)售出的“B80”咖啡沖泡器上以8盎司的設定進行沖泡。在沖泡過程中，呈型號為“索尼卡”XL-2000形式的聲波發(fā)射器插入穿過每個筒的蓋子并進入內(nèi)部空間大約O. 25英寸，該聲波發(fā)射器從奇索尼卡有限公司制造并獲得，且探針規(guī)格為具有P-I微探針的CML-4。所有功率水平的總沖泡時間是大約35秒。在啟動水流之后大約5秒內(nèi)開始施加聲能，并且在35秒時間段快要結束時停止施加聲能。在聲波儀具有不同功率水平、即0、5、7、11、15和40瓦的同時對每個筒進行沖泡。試樣可從哈希公司得到的型號為哈希2100N的濁度計、在沖泡咖啡大約5分鐘之后測量所得到咖啡溶液的濁度測量值(以“NTU”単位)。還對相同的咖啡試樣進行“總溶解固體”(TDS)測量?？墒褂脧柠溌」?Myixm LCompany)得到的型號為UltrameterII 6PII CE的超聲儀而在沖泡咖啡大約5分鐘之后獲取這些測量值。六個筒的NTU和TDS測量值的結果大約是NTU 70, 140，210，290，350，410TDS 1. 130，I. 110，I. 125，I. 112，I. 122，I. 190瓦0，5，7，11.15，40咖啡技術領域的技術人員會認識到，在聲波功率增大吋，咖啡會變得更混濁?？Х燃夹g領域的技術人員還會認識到，增大濁度是增大咖啡濃度的指示，并且可通過使懸浮固體、油和其它“膠狀”物質(zhì)而導致。品嘗施加聲能下經(jīng)沖泡的咖啡并與不施加聲波功率的咖啡相比，發(fā)現(xiàn)在施加聲能時的味道更濃。令人驚訝的是，施加聲能看起來會增強膠狀物質(zhì)穿過諸如紙質(zhì)咖啡過濾器之類咖啡過濾器的能力?？Х燃夹g領域的技術人員會認識到，由于缺少此種膠狀或產(chǎn)生濁度的物質(zhì)，紙濾咖啡會具有較淡的味道。發(fā)明人認為有如下可能性聲能改變膠狀物質(zhì)和/或攪動飲料材料，以釋放膠狀材料并使它們穿過過濾器。關于TDS，在40和45瓦的最高功率設定下，與不施加功率時的I. 130%溶解固體相比，在溶解固體方面實現(xiàn)顯著增大(I. 190%溶解固體)。令人驚異的是，在低于20瓦的功率設定下實現(xiàn)低水平的溶解固體。在聲波沖泡之后(通過從筒剝離蓋子)對咖啡渣床進行視覺檢查顯示溝道或隧道形成通過咖啡渣床，這最有可能由探針梢端發(fā)出的聲能而導致。發(fā)明人會認為打開的溝道或隧道會致使一部分水更快速地流過咖啡床，由此使溶解固體的總體提取效率下降。然而，即使觀察到經(jīng)溶解固體的提取效率會下降，影響濁度物質(zhì)的提取/懸浮效率也不會下降，這是完全未預料到的結果。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的至少一個實施例的幾個方面，但應當理解，對本領域的技術人員易于進行各種改變、更改和改進。這些改變、更改和改進也意味著本公開的一部分，并意味著在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因而，前述說明書和附圖僅是示例性的。
權利要求
1.一種飲料筒，所述飲料筒設置成用在飲料形成機器中來制作飲料，并且所述飲料筒包括 容器，所述容器具有封閉內(nèi)部空間； 飲料介質(zhì)，所述飲料介質(zhì)位于所述內(nèi)部空間中，并且所述飲料介質(zhì)用于通過使所述飲料介質(zhì)與引入所述內(nèi)部空間的液體相互作用而形成飲料；以及 聲波接收器，所述聲波接收器與所述容器相關聯(lián)并且設置成將聲能從位于所述封閉內(nèi)部空間外部的聲波發(fā)射器傳遞至所述內(nèi)部空間，以與所述飲料介質(zhì)相互作用。
2.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述聲波接收器包括形成在所述容器中的凹陷部，所述凹陷部延伸到所述內(nèi)部空間中并且設置成接納聲波發(fā)射器。
3.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述容器包括杯子和蓋子，所述杯子具有頂部開口，而所述蓋子附連于所述杯子并將所述頂部開口閉合。
4.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述聲波接收器包括所述飲料筒的聲順部分，所述聲順部分由聲能激發(fā)。
5.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述飲料筒還包括過濾器，所述過濾器設置成對通過所述飲料介質(zhì)與所述液體相互作用所形成的飲料的至少一部分進行過濾。
6.如權利要求5所述的飲料筒，其特征在于，所述過濾器附連于所述蓋子。
7.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述聲波接收器設置成使所述內(nèi)部空間與聲波發(fā)射器聲學I禹合。
8.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述聲波接收器包括所述容器的設置成插入聲波發(fā)射器凹槽中的一部分。
9.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述聲波接收器基本上透過用于處理所述飲料介質(zhì)的聲能。
10.如權利要求I所述的飲料筒，其特征在于，所述聲波接收器設置在所述容器的側壁處。
11.如權利要求10所述的飲料筒，其特征在于，所述聲波接收器包括所述側壁中的凹陷部，所述凹陷部設置成將聲能聚集至或引向所述內(nèi)部空間中的所需要區(qū)域。
12.—種飲料形成系統(tǒng)，包括 筒接納件，所述筒接納件設置成保持飲料筒； 液體進口，所述液體進口設置成將液體弓I入所述飲料筒； 聲波發(fā)射器，所述聲波發(fā)射器設置成將聲能提供給所述飲料筒；以及 飲料筒，包括 容器，所述容器具有封閉內(nèi)部空間； 飲料介質(zhì)，所述飲料介質(zhì)位于所述內(nèi)部空間中，并且所述飲料介質(zhì)用于通過使所述飲料介質(zhì)與引入所述內(nèi)部空間的液體相互作用而形成飲料；以及 聲波接收器，所述聲波接收器與所述容器相關聯(lián)并且設置成將聲能從位于所述封閉內(nèi)部空間外部的聲波發(fā)射器傳遞至所述內(nèi)部空間，以與所述飲料介質(zhì)相互作用。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波發(fā)射器包括探針，所述探針定位在所述聲波接收器處，而所述聲波接收器包括所述容器中的凹陷部，所述凹陷部延伸到所述內(nèi)部空間中。
14.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述容器包括杯子和蓋子，所述杯子具有頂部開口，而所述蓋子附連于所述杯子并將所述頂部開口閉合。
15.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波接收器包括所述飲料筒的聲順部分，所述聲順部分由聲能激發(fā)。
16.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還在所述容器中包括過濾器，所述過濾器設置成對通過所述飲料介質(zhì)與所述液體相互作用所形成的飲料的至少一部分進行過濾。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器附連于所述蓋子。
18.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波接收器設置成使所述內(nèi)部空間與所述聲波發(fā)射器聲學耦合。
19.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波接收器包括所述容器的設置成插入所述聲波發(fā)射器凹槽中的一部分。
20.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波接收器基本上透過由所述聲波發(fā)射器所發(fā)出的聲能。
21.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波接收器設置在所述容器的側壁處。
22.如權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波接收器包括所述側壁中的凹陷部。
23.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體進口設置成將筒刺穿以將液體引入所述筒。
24.一種形成飲料的方法，包括 提供飲料筒，所述飲料筒設置成用在飲料形成機器中以制作飲料，且所述飲料筒包括容器和飲料介質(zhì)，所述容器具有封閉內(nèi)部空間，而所述飲料介質(zhì)位于所述內(nèi)部空間中； 將液體引入所述飲料筒的所述封閉內(nèi)部空間； 在引入所述封閉內(nèi)部空間的液體存在于所述飲料筒中的同時，將聲能傳遞到所述飲料筒的所述封閉內(nèi)部空間中；以及 通過使所述液體和聲能同時與所述飲料介質(zhì)相互作用來形成飲料。
25.如權利要求24所述的方法，其特征在于，所述飲料筒包括聲波接收器，所述聲波接收器附連于所述容器并且設置成將聲能從位于所述封閉內(nèi)部空間外部的聲波發(fā)射器傳遞至所述內(nèi)部空間，以與所述飲料介質(zhì)相互作用。
26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述聲波接收器包括所述容器的側壁中的凹陷部。
27.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述聲波接收器包括所述飲料筒的聲順部分，所述聲順部分由聲能激發(fā)。
28.如權利要求24所述的方法，其特征在于，引入液體的步驟包括 將所述容器刺穿；以及 將液體弓I入所述封閉內(nèi)部空間。
29.如權利要求24所述的方法，其特征在于，形成飲料的步驟包括 致使在缺少聲能的情形下不會穿過所述過濾器的材料穿過所述飲料筒中的過濾器。
30.如權利要求24所述的方法，其特征在于，形成飲料的步驟包括 與缺少聲能的情形相比，所形成的飲料具有較高含量的溶解和/或懸浮材料。
31.如權利要求24所述的方法，其特征在于，傳遞聲能的步驟包括 在所述內(nèi)部空間中提供聲波發(fā)射器；以及 在所述聲波發(fā)射器位于所述內(nèi)部空間中的同時，從所述聲波發(fā)射器發(fā)出聲能。
32.如權利要求31所述的方法，其特征在于，所述聲波發(fā)射器包括超聲波探針。
33.如權利要求24所述的方法，其特征在于，所述飲料是咖啡飲料且形成所述飲料的步驟包括 與缺少聲能的情形相比，所形成的咖啡飲料具有較高的濁度和/或總的溶解固體含量。
34.如權利要求24所述的方法，其特征在于，傳遞步驟包括 利用所述聲能來激發(fā)所述飲料筒的聲順部分。
35.如權利要求24所述的方法，其特征在于，傳遞步驟包括 通過使所述內(nèi)部空間暴露于所述聲能而使所述飲料介質(zhì)和液體在所述內(nèi)部空間中流動。
全文摘要
用于使用飲料筒(10)和聲能來形成飲料的設備和方法。筒(10)可包括聲波接收器(11)，例如延伸到筒(10)的內(nèi)部空間中并且設置成接納聲波發(fā)射器的特征，該聲波發(fā)射器將聲能引入內(nèi)部空間(14)。聲波接收器(11)可由聲能激發(fā)，該聲能會使聲波接收器(11)自身將聲能引入筒(10)。
文檔編號A47J31/36GK102753062SQ201080063824
公開日2012年10月24日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者P·彼得森 申請人:綠山咖啡烘培公司