用于可分散材料的导流罩.pdf

一种用于用水混合一定量可分散材料的导流罩。该导流罩可包括具有下部孔(150)的导流罩主体和位于该孔内的提动阀(220)。提动阀的大小一定从而封闭该下部孔直到导流罩主体内达到预定压力。该导流罩被其内包括多个孔眼的盖(200)封闭，且该多个孔眼内配置有水溶材料。

1、  一种封闭导流罩的方法，包括下列步骤：
装配导流罩；
该导流罩包括导流罩主体；以及
置于该导流罩主体内的盖；
该盖中包括多个孔眼；
对盖施加包括可溶材料的溶液以将该可溶材料配置于该多个孔眼内；并干燥配置于该多个孔眼内的可溶材料。

2、  按权利要求1所述的方法，其中，该可溶材料包括水溶材料。

3、  按权利要求2所述的方法，其中，该水溶材料包括改良淀粉。

4、  按权利要求2所述的方法，其中，该水溶材料包括葡萄糖淀粉。

5、  按权利要求1所述的方法，进一步包括对导流罩装填配置于导流罩主体内的材料的步骤。

6、  按权利要求5所述的方法，其中，配置于多个孔眼内的可溶材料防止配置于导流罩主体内的材料通过该多个孔眼过早释放。

7、  按权利要求1所述的方法，其中，导流罩主体中包括孔和设置于该孔内的提动阀，该提动阀具有一定尺寸从而封闭该孔直到导流罩主体内达到预定压力。

8、  一种导流罩，包括：
导流罩主体；
该导流罩主体中包括孔；以及
设置在该导流罩主体内的包括多个孔眼的盖，该盖进一步包括配置于该多个孔眼内的可溶材料。

9、  按权利要求8所述的导流罩，其中，该可溶材料包括水溶材料。

10、  按权利要求9所述的导流罩，其中，该水溶材料包括改良淀粉。

11、  按权利要求9所述的导流罩，其中，该水溶材料包括葡萄糖淀粉。

12、  按权利要求8所述的导流罩，进一步包括封闭该孔的提动阀。

13、  按权利要求12所述的导流罩，进一步包括锁定机构，该锁定机构保持该提动阀封闭该孔直到导流罩主体内达到预定压力。

14、  按权利要求8所述的导流罩，其中，该导流罩主体进一步包括位于其内的叶轮装置。

15、  一种在具有盖的导流罩内混合溶液的方法，其中，该盖包括多个其内配置有可溶材料的孔眼，该方法包括下列步骤：
使流体流过该盖、借此溶解该可溶材料并使该多个孔眼畅通；
在导流罩内混合溶液，并
使溶液流出该导流罩。

用于可分散材料的导流罩
技术领域
本申请通常涉及用于可分散材料的容器，且特别涉及在对茶、巧克力、浸剂和其它种类的可分散材料的混合中使用的导流罩。
发明背景
不同类型的自动饮料分配机是公知的。一般说来，这些分配机将一定量的可分散材料盛装在某种类型的容器中。一般把热水加到可分散材料中从而混合成饮料。这些公知饮料分配机的一个缺点是，分配机的与可分散材料接触的元件必须定期清洗和/或消毒。此外，可分散材料通常需要大量的工作以恰当地混合饮料。结果，饮料分配机作为一个整体在饮料周期之间或许有些慢。
因此需要有一种以较快周期时间混合饮料的饮料分配机及其相关部件。该饮料分配机优选地应该较便宜且易于使用，同时始终如一地生产高质量的饮料。此外，该饮料分配机优选地应方便地适用于不同类型和数量的可分散材料和其它配料。
发明内容
本申请描述一种封闭导流罩的方法。该方法可包括下列步骤：装配一导流罩；对盖施加可溶材料的溶液以在多个孔眼内配置可溶材料，以及干燥配置在多个孔眼内的可溶材料。在一特定实施例中，该可溶材料包括水溶材料，其可以是改良淀粉，如葡萄糖淀粉。在另一特定实施例中，该方法进一步包括对该导流罩装填材料的步骤。
本申请进一步描述一种导流罩。在特定实施例中，该导流罩可包括具有下部孔的导流罩主体，和具有多个孔眼的盖以及配置于该多个孔眼内的可溶材料，该可溶材料可以是水溶材料，其包括改良淀粉，如葡萄糖淀粉。该导流罩也可包括配置于导流罩内的材料，以便配置在多个孔眼内的可溶材料防止该材料的过早释放。
在一实施例中，该导流罩也可包括位于该孔内的提动阀。该提动阀具有一定尺寸从而将孔封闭直到导流罩主体内达到预定压力。在替换实施例中，导流罩主体可包括锁定机构，该锁定机构保持提动阀封闭住该孔直到导流罩主体内达到预定压力。
本申请还描述一种在具有盖的导流罩内混合溶液的方法。该方法可包括下列步骤：使流体流过盖，借此溶解可溶材料并使该多个孔眼畅通，在导流罩内混合溶液，并使溶液流出导流罩。
附图说明
图1为本文所述的提动阀导流罩的透视图。
图2为图1的提动阀导流罩的分解图。
图3为装有可分散材料的图1的提动阀导流罩的侧断面视图。
图4为提动阀下降的图1的提动阀导流罩的侧断面视图。
图5为提动阀下降、可分散液体流出的图1提动阀导流罩的侧断面视图。
图6为本文所述提动阀导流罩的一特定实施例中提动阀导流罩的盖的俯视透视图。
图7为本文所述提动阀导流罩另一实施例的侧面剖视图。
图8为图7提动阀导流罩的侧面剖视图。
图9为本文所述提动阀导流罩另一实施例的侧面剖视图。
图10为图9提动阀导流罩的透视图。
图11为图9提动阀导流罩的侧面剖视图。
图12为本文所述导流罩的另一实施例的分解图。
详细说明
现在参照附图，在这些附图中，相同数字指代相同元件，图1和2示出本文所述提动阀导流罩100。提动阀导流罩100及其元件可用普通热塑材料如聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯和相似类型的材料制成。可替换地，也可使用不锈钢、玻璃或其它种类的基本非腐蚀材料。
提动阀导流罩100包括提动阀主体110。提动阀主体110可具有直至锥形底座130的基本圆形的侧壁120。侧壁120和锥形底座130限定出内表面140。内表面140可基本光滑并且无裂缝，从而防止在其中截留材料并确保其中的液体全部排出。侧壁120可具有约38毫米(约1.5英寸)的内直径，壁厚约1毫米(约0.04英寸)。锥形底座130可从侧壁以约四十五度(45°)角向下延伸。锥形底座130可具有约15.8毫米(约0.6英寸)的深度，且壁厚约0.75毫米至约1.5毫米(约0.03-约0.06英寸)。侧壁120和锥形底座130可采用任何适宜的尺寸或形状。
锥形底座130进一步可具有形成在其中的出口孔150。出口孔150优选地对于锥形底座130的中心设置。出口孔150可具有约12.7毫米(约半英寸)的直径。可以使用任何适宜的尺寸或形状。
对于锥形底座130可设置导流套筒160。导流套筒160的形状大致为圆形并且可从锥形底座130延伸约8毫米至约9毫米(约0.3至约0.35英寸)。这里可以使用任何适宜的尺寸或形状。底座130和套筒160可以是单体元件或分体元件。
侧壁120还可包括边缘170。边缘170可包括基本平坦的顶部180。边缘170可从侧壁120稍稍偏移出一些从而提供内部壁架190。内部壁架190将与下文所述的盖子一起使用。边缘170也可延伸到侧壁120的外直径之外形成约1.2到约1.3毫米(约0.047到约0.05英寸)的凸缘195。凸缘195可被用于在饮料分配机或其它类型设备内支撑导流罩100。这里可以使用任何适宜的尺寸或形状。
提动阀主体110可以基本为刚性从而承受典型饮料周期中的热量和压力而不会散发异味。然而对于术语“刚性”，我们是指提动阀主体110受压时可稍稍弯曲或变形。提动阀主体110在超过约十一(11)巴的水压下可承受超过约95摄氏度(约203华氏度)的温度长达约三十(30)秒或更长时间。虽然提动阀主体110可稍稍弯曲和变形，但是导流罩主体110作为一个整体应该承受住经过其中的预期水压。
位于提动阀主体110的内部壁架190处可设置盖子200。盖子200可具有约0.7到约0.8毫米(约0.027到约0.03英寸)的厚度。盖子200可包括位于其中的多个孔眼210。孔眼210可具有约0.38毫米(约0.015英寸)左右的直径。可以使用约二十五(25)个孔眼210。这里可以使用任何数量或尺寸的孔眼210。设置具有一定尺寸的孔眼210从而产生一系列的高速喷射水流。
位于提动阀主体110的出口孔150内的可以是提升阀(poppet valve)即提动阀(poppet)220。提动阀220可包括下底座230，上底座240，中心柱250，和多个肋片260。上底座240较紧密地适配在提动阀主体110的出口孔150内。照此，上底座240具有比出口孔150的直径稍大的直径。下底座230具有更大的外直径从而沿出口孔150和上底座240引导流体的流动。中心柱250从上底座240升起。中心柱250可具有比将被放置在提动阀主体110内的预期量材料的高度更大的高度从而确保没有可分散材料残留在柱250的顶部。肋片260可具有比出口孔150的宽度更大的宽度从而允许提动阀220在出口孔150内的嵌入同时防止提动阀220脱出。这里可以使用任意数量的肋片260。提动阀220应该保持在出口孔150内的一定位置上直到达到预定压力，这种情况下对其施加的压力约0.4千克力每平方厘米(约6psi)。所需要的释放提动阀220的压力可以基于孔150的直径与上底座240之间的关系和其它因素来改变。
如图3所示，提动阀220位于提动阀主体110的出口孔150内。一定量的可分散材料270位于提动阀主体110的内表面140内。然后盖子200置于侧壁120的内部壁架190内。之后提动阀主体110可以按需被输运和储藏。在混合的时候，提动阀主体110会经受约10到约14巴(约145到200psi)的加压水流。加压水于是穿过盖子200内的孔眼210。加压水可以以每秒55米(约每秒180英尺)的速度穿过。孔眼210因此产生一系列的高速喷射水流从而随着水流过其中加强可分散材料270的有效混合。与导流罩100一起使用的饮料分配机的例子显示在共同拥有的名为“咖啡和茶分配器”的美国专利No.6,786,134中。
如图4和5所示，于是水从可分散材料270中穿过从而混合饮料280。当导流罩100内的压力到达对提动阀220的释放压力时，上底座240从出口孔150分离出来并且提动阀220向下下降直到肋片260接触到锥形底座130的内表面140。于是饮料280可以流出出口孔150到达下底座230上并且随后进入套筒160。提动阀220作为一个整体与孔150有关的各尺寸当饮料280从其通过时为饮料提供剪切力以促进混合。而且，下底座230和套筒160产生湍流流体流动从而进一步促进有效混合。之后导流罩110可以按需被处理或再次使用。
在作为一个整体的导流罩100中流过的水流的性质部分取决于导流罩100的几何形状和尺寸，可分散材料270的性质、大小和密度，水压，水温，混合时间和其它参数。改变任何参数可改变饮料280的性质。可分散材料270可采用绿茶，巧克力，浸剂，或其它类型的一般溶于水或其它类型液体的材料的形式。此外，可分散材料270也可以是液体。这里也可使用任何类型的其它材料。
如图6所示，盖200的孔眼210可被封闭以防止导流罩100操作过程中可分散材料270的过早释放。在一特定实施例中，孔眼210可通过施加纸标签(未示出)被封闭。在另一特定实施例中，孔眼210可通过向组装好的导流罩110的盖200施加可溶材料215的溶液而被封闭，籍此将可溶材料215配置于多个孔眼210内。可溶材料215的适宜的非限制性例子包括水溶性材料。适宜的水溶性材料包括改良淀粉，如葡萄糖淀粉。对盖200施加可溶材料215，葡萄糖淀粉溶液(例如，5克淀粉对15克水)可被调制，用喷洒装置向组装好的导流罩主体110的盖施加，并让其干燥。使用中，当导流罩主体110暴露于水时，水溶材料215溶解，其后，允许饮料280的正常制备。
图7和8显示了此处描述的提动阀导流罩300的替换实施例。类似于上文所述的提动阀导流罩100，提动阀导流罩300包括具有基本上圆形的侧壁320和锥形底座330的提动阀主体310。侧壁320和底座330限定出内表面340。锥形底座330进一步包括形成在其中的出口孔350。导流套筒360可对于锥形底座330设置。盖子370可以封闭导流罩主体310。
在本实施例中，提动阀主体310的锥形底座330可以直至出口环圈380。出口环圈380可大致平坦并且处于基本水平的位置。出口环圈380可环绕孔350。
位于圆形底座330和出口环圈380下方的可以是锁定机构400。在该实施例中，锁定机构400可以包括一对凸缘，上凸缘410和下凸缘420，以及下文所述的元件。(虽然这里使用了术语“凸缘”，应该理解的是凸缘410，420是以断面显示的，因此凸缘410，420实际上大致是圆形并且整体或部分地围绕孔350的直径延伸。)上凸缘410限定了第一底切430。第一底切430在上凸缘410和下凸缘420之间延伸。下凸缘420限定了第二顶切440。第二顶切440在下凸缘420和套筒360之间延伸。下凸缘420还可包括位于其一端的凸起450。
锁定机构400优选地是由模塑或类似技术形成的整体元件。可替换的，某些元件可以单独制造并附装到其上。例如，凸起450可以由不同于锁定机构400剩余部分的材料制成。在该例子中，凸起450可以由PPE(亚苯醚共聚物)制成同时锁定机构400的剩余部分由聚丙烯制成。多个肋片(未显示)也可在孔350的宽度内与锁定机构400一起使用。
提动阀导流罩300进一步包括提动阀460。在该实施例中，提动阀460是具有上部肋部470和下部栓部480的两部分的元件。栓部480包括底座部分490和中心柱500。底座部分490在形状上大致为圆形并且紧密适配在导流罩主体310的孔350内。底座490进一步包括锁定凸缘510。锁定凸缘510包括延伸的水平元件520，其直至垂直元件530。垂直元件530的尺寸使其紧密适配在导流罩主体310的第一顶切430内并置于凸起450的顶部上。锁定凸缘510可以是连续的圆或可以是间断的从而形成下文所述的多个卡子。柱500向上延伸到导流罩主体310内。肋部470然后设置于柱500上。肋部470包括多个肋片540。肋片540具有比孔350的直径大的直径。这里可以使用任何数量的肋片540。当处于分配位置时，肋片540支撑在导流罩主体310的平坦环圈380上。
使用中，栓部480位于孔350内并且通过锁定机构400被固定在合适的位置。特别地，垂直元件530被锁定在第一顶切430和凸起450内。栓部480的底座490与孔350紧密配合从而封闭孔350。肋部470然后可设置于栓部480的柱500上。然后一定量的分配材料270可置于导流罩主体310内。然后盖子370可置于导流罩主体310内以便提动阀导流罩300随后可以按需被输运和储藏。
为制造饮料280，热水通过盖子370内的孔眼380被添加到提动阀导流罩300中。如上所述，孔眼380的作用是产生高速喷射水流从而促进水和可分散材料270的有效混合。导流罩300内建立起来的压力使得水和可分散材料270混合。一旦达到锁定机构400的释放点，下凸缘420向外弯曲从而允许提动头460在孔350内均匀下降。随着饮料280被压迫通过孔350和沿提动头460的栓部480的底座490流动，水和可分散材料270产生进一步的混合。该结构也在其中形成了弯曲流动通道。而且，随着饮料280从提动头460的底座490流出并撞击套筒360又产生进一步的混合。
可替换地，多种不同的可分散材料270可以被放置在导流罩主体310内。进一步地，不同的材料270可以被层置或垂直地分开地在导流罩主体310内。如果需要，多个内部挡板可以被设置在导流罩主体310内以保持不同的材料270间隔开。
图9-11显示了此处所述的提动阀导流罩600的替换实施例。类似于上文描述的提动阀导流罩100，提动阀导流罩600包括具有基本圆形的侧壁320和锥形底座330的提动阀主体310。侧壁320和底座330限定了内表面340。锥形底座330进一步包括形成在其中的外孔350。导流套筒360对于锥形底座330设置。盖子370可封闭导流罩主体310。提动阀主体的锥形底座330可直至出口环圈380。出口环圈可以大致平坦并且处于基本水平的位置。出口环圈380可以环绕孔350。
位于圆形底座330和出口环圈380的下方的可以是锁定机构610。锁定机构610可包括环绕孔350的第一凸缘620和下文所述的元件。锁定机构610可包括一对卡子630。卡子630可位于提动阀导流罩600的相对侧。卡子630包括细长的凸缘640类似于上述的第二凸缘420。细长的凸缘640可在其一端具有凸起650。第一凸缘620和细长凸缘640限定出卡子底切660。
提动阀导流罩600进一步包括提动阀670。如上所述，提动阀670是具有上部肋部470和下部栓部480的两部分的元件。栓部480包括底座部分490和中心柱500。底座部分490的形状大致为圆形并且紧密适配在导流罩主体310的孔350内。底座490进一步包括锁定凸缘680。类似于上文描述的锁定凸缘510，锁定凸缘680包括延伸的水平元件690，其直至垂直元件700。垂直元件700进一步可终止于凸起710。镶条720可位于锁定凸缘680内。镶条720可以是弹性材料从而促进紧密适配和方便从卡子底切660上移去。
如上所述，中心柱500向上延伸到导流罩主体310内。肋部470然后设置于柱500上。肋部470可包括多个肋片540。在该例子中，使用了两个肋片540。然而这里可以使用任意数量的肋片540。肋片540具有比孔350的直径大的直径。当处于分配位置时，肋片540支撑在导流罩主体310的出口环圈380上。
使用中，栓部480位于孔350内并且通过锁定机构610被固定在合适的位置。特别地，锁定凸缘680的垂直元件700的凸起710被卡在卡子630内。栓部480的底座490通过锁定机构610被锁定从而封闭孔350。肋部470然后可设置于柱500上。然后一定量的分配材料270可位于导流罩主体310上。然后盖子370可设置于导流罩主体内，以使提动阀导流罩600随后可以按需被输运和储藏。
为制造饮料280，热水通过盖子370内的孔眼380被添加到提动阀导流罩600中。如上所述，孔眼380的作用是产生高速水注从而促进水和可分配材料270的有效混合。导流罩600内的压力使得水和可分配材料270混合。一旦到达锁定机构610的释放点，卡子630向外弯曲从而允许提动阀670在孔350内均匀下降。随着饮料280被压迫通过孔350和沿提动阀670的栓部480的底座490流动，水和可分散材料270发生进一步的混合。
图12显示了此处所述的导流罩800的进一步的实施例。导流罩800包括导流罩主体810。在该例子中，导流罩主体810大致类似于共同拥有的美国专利No.6,948,420和美国专利申请公开No.2005/0183581A1中所显示的，两者名称都是“咖啡和茶的容器”。特别地，导流罩主体810包括带有延伸边缘830的圆形侧壁820。导流罩主体810还包括较平坦的底座840。底座840可包括中心凹槽850。底座840进一步可包括一个或多个刻划线860。刻划线860是底座840的材料内的弱化线。一旦接触到热水和/或预定量的水压，刻划线860将会打开。
导流罩主体810内可设置叶轮单元870。叶轮单元870包括中心轴880。轴880设置于凹槽850内用于旋转。顶部叶轮890位于轴880上。顶部叶轮890可具有连接到轴880的多个叶片900。同样，底部叶轮910可以连接到轴880。底部叶轮910包括多个连接到轴880的混合叶片920。与叶片900相比，混合叶片920可较窄。
导流罩主体810可由盖子930封闭。盖子930可具有位于其上的多个孔眼940。在该例子中，可使用三(3)个孔眼940。孔眼940可以位于顶部叶轮890的叶片900的异相位，这样至少一个流束便将在正确的位置与叶片900接触以开始旋转。
使用中，水被压迫穿过盖子930的孔眼940。孔眼940产生约八(8)巴的压力。压力可以改变。孔眼940将水的流束导向叶轮单元870。因此水的流束使得叶轮单元870开始旋转。一旦喷射水注开始冲击叶片900，顶部叶轮890的作用便大致像涡轮机一样。另外，底部叶轮910用混合叶片920使水和可分散材料270混合。随着导流罩主体810内的压力上升，刻划线860被突破因此允许饮料280流出导流罩。因此喷射水注和叶轮单元870的使用促进了水和可分散材料270的有效混合。