利用离心作用提取液体的装置和方法以及热损失补偿部件
阅读：519发布：2021-06-08
专利汇可以提供利用离心作用提取液体的装置和方法以及热损失补偿部件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于在饮料生产装置中从食物配料生产液态提取物的方法，所述装置包括被驱动进行离心作用的煮泡单元，所述方法包括：-提供食物配料到煮泡单元(2)中，-供应经加热的液体到煮泡单元中，-使煮泡单元进行离心作用从而产生迫使液体流过食物配料的离心 力 ，以及，-分送液体，其中所述方法包括用于补偿液态提取物在煮泡单元(2)和/或收集单元(18)中的 热损失 的操作。，下面是利用离心作用提取液体的装置和方法以及热损失补偿部件专利的具体信息内容。
1.一种饮料生产装置，所述装置通过用以形成液态提取物的液体和食物配料之间的相互作用并借助于通过配料的液体的离心作用来制备液态提取物，所述装置包括：
用于接收食物配料的煮泡单元(2)，
用于收集从离心单元离心分离到外部的液态提取物的收集单元(18)，
连接到离心单元以用于驱动离心单元旋转的驱动部件，
连接到离心单元以在离心单元中供应液体的液体供应部件，
用于加热供应到离心单元中的液体的加热器(10，64，65)，
其中，所述装置包括附加加热部件(25，31，40，44，65，68，69)，所述附加加热部件设置为在液态提取物离开煮泡单元之后、之时或之前加热所述液态提取物。
2.按照权利要求1的饮料生产装置，其特征在于，离开所述装置的液态提取物的温度比供应到煮泡单元中的经加热液体的温度低至多10度，优选地低至多8度。
3.按照权利要求1或2的饮料生产装置，其特征在于，所述加热部件与以下之一或以下的组合热关联：
a)煮泡单元，
b)收集单元，
c)煮泡单元和收集单元之间的空气间隙。
4.按照权利要求3的饮料生产装置，其特征在于，所述加热部件包括以下加热元件中的任何一个或组合：对流元件、辐射元件和传导加热元件。
5.按照权利要求4的饮料生产装置，其特征在于，所述加热元件包括：电阻、“厚膜”、热空气鼓风机、热交换器、蒸汽发生器、感应线圈或红外线加热器、以及它们的任何组合。
6.按照权利要求1至5的饮料生产装置，其特征在于，所述煮泡单元包括旋转的鼓形件和至少部分地封闭所述鼓形件的盖子，其中这些元件中的至少一个与所述附加加热部件相关联。
7.按照权利要求3或4的饮料生产装置，其特征在于，所述收集单元包括位于距离煮泡单元的液体出口一段距离(d)处的用于接收所述离心分离的液态提取物的冲击壁，其中所述冲击壁(23)与所述加热元件相关联。
8.按照权利要求3或4的饮料生产装置，其特征在于，所述收集单元包括环形的收集腔和至少一个分送管，其中这些元件中的至少一个与所述加热元件相关联。
9.按照权利要求8的饮料生产装置，其特征在于，所述收集单元包括冲击壁；所述壁与所述加热元件没有关联。
10.按照权利要求1至9中任意一项的饮料生产装置，其特征在于，与液态提取物相接触的所述收集单元的壁的平均厚度设定为低于2mm，优选地低于1mm，最优选约为0.5mm。
11.按照前述权利要求中任意一项的饮料生产装置，其特征在于，所述收集单元包括具有热绝缘材料或热反射材料的壁，以在收集单元中补偿至少1摄氏度的温度损失。
12.按照前述权利要求中任意一项的饮料生产装置，其特征在于，所述附加加热部件从用于加热供应到煮泡单元中的液体的加热器的加热延伸部、派生部得到，或者通过加热器与煮泡单元尤其是鼓形件的传导或近距离辐射得到。
13.按照前述权利要求1-9中任意一项的饮料生产装置，其特征在于，所述附加加热部件(25，68，69)独立于用于加热供应给煮泡单元的液体的加热器(10)。
14.按照前述权利要求1-9中任意一项的饮料生产装置，其特征在于，所述附加加热部件(65)形成至少一个用于加热供应到煮泡单元中的液体的加热器(64，65)。
15.一种用于在饮料生产装置中从食物配料生产液态提取物的方法，所述饮料生产装置包括被驱动进行离心作用的煮泡单元，所述方法包括：
-提供食物配料到煮泡单元中，
-供应经加热的液体到煮泡单元中，
-使煮泡单元进行离心作用，从而产生迫使液体流过食物配料的离心力，以及，-分送液体，
其中，所述方法包括用于补偿液态提取物在煮泡单元和/或收集单元中的热损失的操作。
16.按照权利要求15的方法，其特征在于，离开所述装置的液态提取物的温度比供应到煮泡单元中的经加热液体的温度低至多10度，优选地低至多8度。
17.按照权利要求15和16的方法，其特征在于，经加热的液体在70-95℃之间的温度下、优选地在90-95℃之间的温度下被供应到煮泡单元中。
18.按照权利要求15或17的方法，其特征在于，所述方法包括在液态提取物离开煮泡单元之后、之时或之前用于加热液态提取物的至少一个操作。
19.按照权利要求14或18中任意一项的方法，其特征在于，所述方法包括以下操作中的任何一个或任意的组合：
a)加热容纳食物配料的煮泡单元，
b)加热收集离心分离的液态提取物的收集单元的至少一部分，
c)加热煮泡单元和收集单元之间的空气间隙(d)，
d)加热用于接收容器的分送区域，
e)从收集单元隔绝热量或反射热量，
f)通过将与液态提取物相接触的所述收集单元的壁的平均厚度设定为低于2mm，优选地低于1mm，最优选约为0.5mm，来减少收集单元与液态提取物的接触表面的热量耗散。
利用离心作用提取液体的装置和方法以及热损失补偿部件
技术领域
[0001] 本发明涉及一种从食物配料例如咖啡粉末生产液态食物的装置和方法，这通过利用离心力使液体穿过食物配料实现。特别地，本发明涉及一种改进的装置和方法，其中液态食物在离心作用之后在合适的热温度下被排出。
背景技术
[0003] 现有的离心系统的不便之处在于，从装置中排出的液态提取物以过低的温度出现。尤其是，液态提取物由于与装置的收集器的广阔表面的热交换而在收集设备中被冷却。实际上，按照离心过程的原理，煮泡单元沿着中心轴线旋转以形成冲击在基本管状的冲击表面上的液体的薄层或射流。液体与一表面接触并从该表面滴落，该表面例如可以等同于
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第一冲击表面，如果是完全的圆柱形，则其可以具有至少大约500mm 的面积。此外，液体通常被收集在一个U形腔中，该U形腔通向至少一个分送管，所述分送管同样形成与被提取液体的广阔接触面积。再者，容器(例如杯子)进一步冷却了液体，除非所述容器在被放置到装置下方以接收液体之前已经被加热。
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第一冲击表面，如果是完全的圆柱形，则其可以具有至少大约500mm 的面积。此外，液体通常被收集在一个U形腔中，该U形腔通向至少一个分送管，所述分送管同样形成与被提取液体的广阔接触面积。再者，容器(例如杯子)进一步冷却了液体，除非所述容器在被放置到装置下方以接收液体之前已经被加热。
[0004] 此外，已知某些饮料配料，例如烘焙和研磨咖啡，必须用在特定温度范围内的加热的液体例如热水进行煮泡，以确保对配料的完全提取，包括获取所需的芳香化合物。因此，供应到煮泡单元中的液体不能被过度加热以补偿在提取之后液体所受到的温度损失，因为这将对提取物的品质有负面影响。必须遵循例如对于咖啡或茶的最佳煮泡的温度范围，以确保最终饮料的最佳品质。此外，在制备过程中必须保持咖啡饮料的其它品质特性，例如被称为“克丽玛(crema)”的泡沫头。
[0005] 本发明旨在提供一种用于至少部分地补偿在通过离心作用生产饮料期间饮料(或液态提取物)的热损失的装置和方法，从而使得饮料能够在合适的供应温度输送。
[0006] 本发明还旨在提供一种保持咖啡饮料的味觉和泡沫特性的装置和方法。
发明内容
[0007] 在一个方面，本发明涉及一种饮料生产装置，所述装置通过用以形成液态提取物的液体和食物配料之间的相互作用并借助于穿过食物配料的液体的离心作用来实现液态提取物的制备，所述装置包括：
[0008] 用于接收食物配料的煮泡单元，
[0009] 用于收集被离心分离到离心单元外部的液态提取物的收集单元，
[0010] 连接到离心单元以用于驱动离心单元旋转的驱动部件，
[0011] 连接到离心单元以供应液体到离心单元中的液体供应部件，
[0012] 用于加热供应到离心单元中的液体的加热器，
[0013] 其中，所述装置包括设置为在液态提取物离开煮泡单元之后、之时或之前加热该液态提取物的附加加热部件。
[0014] 优选地，离开所述装置的液态提取物的温度控制为比供应到煮泡单元中的经加热液体的温度低至多10度，优选地低至多8度。
[0015] 更优选地，所述附加加热部件可以与以下中的任何一个或组合热关联：
[0016] a)煮泡单元，
[0017] b)收集单元，以及，
[0018] c)煮泡单元和收集单元之间的空气间隙。
[0021] 例如，煮泡单元包括旋转的鼓形件和至少部分封闭所述鼓形件的盖子，其中这些元件中的至少一个与至少其中一个所述加热元件相关联。特别地，旋转的鼓形件和盖子可以是相关联的以形成液体的至少一个限制部，以便产生借助离心作用以高速离开煮泡单元的液体的至少一个薄层或射流。所述限制部可以由具有小的横截面的一固定出口或一系列固定出口形成，或者可选地由一限制阀形成，所述限制阀由于抵抗所述阀施加在煮泡单元的周边处的液体压力而打开或扩大，如国际专利公报WO2008014856中所述。
[0022] 煮泡单元可以构造为接收在按份包装件例如胶囊或囊袋中的一份食物配料。因而，鼓形件的尺寸和形状可以设定为形成胶囊或囊袋的保持件，在煮泡操作之前胶囊或囊袋被安放在其中。所述盖子可以包括用于将液体注入胶囊或囊袋中的部件，并可以额外地设有入口刺穿部件以允许液体注入喷管进入。所述盖子在其周边处也可以包括出口刺穿部件，以便在胶囊或囊袋中提供至少一个且优选为数个的周边出口，以使液体能够从成份包装件中流出。当然，所述囊袋也可以是过滤囊袋，其包括能渗透液体的过滤壁，因而其不需要被刺穿。
[0023] 在另一种模式中，所述鼓形件包括例如为圆柱形筛壁的过滤器。所述筛壁可以位于距离煮泡单元的周边出口一定距离处，以便为液态提取物在它到达出口之前留出一定体积。在此模式中，鼓形件用于接收散装的食物配料，例如没有包装在成份包装件中的研磨咖啡。所述加热元件可以嵌入鼓形件的壁中和/或盖子中。例如，诸如为电阻或厚膜的加热元件定位在煮泡单元的周边出口区域处，以便当液体以薄层或若干射流离开煮泡单元时加热该液体。
[0024] 所述收集单元可以包括位于距离煮泡单元的液体出口一定距离处的用于接收所述离心分离的液态提取物的冲击壁。该冲击壁可以与所述加热元件相关联。例如，所述加热元件可以是嵌入到壁中的至少一个电阻，或者是靠近所述壁定位的或印制到所述壁上的厚膜。该冲击壁可以设置在距离煮泡单元的出口较短的距离处，例如，在5-25mm之间。
[0025] 所述收集单元也可以包括环形的收集腔和至少一个分送管。这些元件中的至少一个可以与附加加热部件例如一个或多个加热元件相关联。所述收集腔可以是与冲击壁相分离的构件，即，所述收集腔可以位于所述壁下方。可选择地，所述收集腔可以是作为冲击壁的组成部分的构件，例如，所述冲击壁沿着煮泡单元并距离煮泡单元一定距离从所述腔的底部向上延伸。分送管可以是与所述腔制成一体的或与所述腔相关联(例如固定于其上)的管状部件。可以设置数个分送管以便在不同的容器中(例如在两个杯子中)分配液态提取物。
[0026] 在一种模式中，当收集腔与附加加热部件相关联时，收集单元包括与任何附加加热部件没有关联的冲击壁。“没有关联”是指所述壁不被加热部件直接加热，而是将通过冲击所述壁的液体提供一定的热量补偿。事实上，已经发现在离心液体冲击所述冲击壁期间，即，一旦液体以高的离心力离开煮泡单元(例如，当它从胶囊中喷射出时)，气泡就趋向于碰撞在被加热表面上而瓦解。结果，咖啡克丽玛(crema)可能被加热的冲击壁严重损害。因而，优选的是在收集单元中仅在接收腔中补偿热量损失，并且保持冲击壁处于或者接近环境温度以避免气泡的瓦解。
[0027] 在一个可能的模式中，加热部件包括气体对流部件，以用于在离心液体离开煮泡单元时加热离心液体。可以通过与加热器的热交换来加热空气或气体，并主动地或被动地使空气或气体循环，例如通过促使空气流进入煮泡单元和收集单元之间的自由空间内或收集单元内的结构。在一个可能的模式中，在除了液体自身的动力学提供的循环以外没有特殊循环的情况下将收集单元中的空气保持在热的温度。在一个特定的模式中，附加加热部件例如是诸如热空气吹送部件之类的对流部件，其设置成沿着与朝向收集单元的冲击壁喷射的离心液态提取物相交叉的方向提供经加热的空气流。其它对流部件也可以是在收集单元的空气间隙和/或接触壁中的蒸汽流。
[0028] 例如，对流或传导热量从具有高的热惯性的加热块获得，所述加热块例如为用于加热供应到煮泡单元中以用于煮泡的液体的热块。可以使空气或气体循环以与所述块接触，并将空气或气体引向煮泡单元和/或收集单元和/或两者之间的间隙。在另一个模式中，也可以在所述块和其中一个所述单元之间实现传导或辐射热传递。例如，将具有高惯性的金属块放置成与收集单元的接收腔和/或煮泡单元的鼓形件的壁相接触或与之处于辐-1 -1射近距离内。所述单元的这些壁优选地由具有高导热性(优选地大于100W.m .K )的材料制成，例如由金属(不锈钢、铝、铜等)制成。
[0029] 一般地，与液态提取物相接触的收集单元的壁的平均厚度设定为低于2mm，优选低于1mm，最优选约为0.5mm。事实上，已经发现这对于减少液态提取物在与收集单元的壁接触时的热量消散是非常有效的。
[0030] 在一个更具体的示例中，收集单元包括由小于1mm的壁形成的环状U形腔。所述腔优选地在所述壁的外表面上被空穴(void)环绕，从而限制了通过装置的惯性主体的热量消散。
[0031] 优选地，用于被提取液体的加热部件被控制为补偿至少2摄氏度、优选地至少5摄氏度、最优选地8-15摄氏度的液体温度损失。温度损失在此指的是：在具有和不具有附加加热部件的情况下，当从装置中将50ml的咖啡提取物分送到50ml的玻璃材质的杯子中时的温度差。
[0032] 例如，对于咖啡提取物来说，进入煮泡单元的液体的煮泡温度是在75-95℃的范围内。更优选地，所述装置构造为在加热器中加热液体，以便经加热的液体以90-95℃之间的温度供应到煮泡单元中。温度范围选择为确保配料的最佳提取，同时避免不希望的烧焦味道出现，特别是对于咖啡而言。
[0033] 在另一个可能的模式中，装置的收集单元可以包括具有热绝缘材料和/或热反射材料的壁，以便在收集单元中补偿温度损失。优选地，收集单元是绝缘的以补偿至少1摄氏度(对于加热部件与前述情况相同)。
[0035] 所述附加加热部件也可以从用于加热供应到煮泡单元中的液体的加热器的加热延伸部或派生部得到。
[0036] 所述附加加热部件可以独立于用于加热供应到煮泡单元中的液体的加热器。独立意味着每个加热部件提供自己的热量产出，但可以连接到相同的电源。
[0037] 在一个可能的模式中，附加加热部件形成至少一个用于加热供应到煮泡单元中的液体的加热器。
[0039] 附加加热部件也可以通过用于加热供应到煮泡单元的液体的加热器的传导或近距离辐射提供。在一个特定的模式中，所述加热器或一独立加热元件与煮泡单元的鼓形件通过辐射配合相关联。为此，所述加热器或独立加热元件可以形成为U形的加热惯性块，例如热块，其设置在鼓形件之下的较短距离处例如0.2-5mm处，并环绕鼓形件的旋转导向部件。
[0040] 所述附加加热部件的温度也可以由控制单元以及由合适的温度传感器(例如NTC热敏电阻器)独立控制。所述控制单元可以是装置的中央控制器，其提供不同的控制功能，例如在煮泡单元中供应液体的泵的控制以及控制主液体加热器(例如热块、筒式加热器、锅炉等)。
[0041] 在另一方面，本发明涉及一种用于在饮料生产装置中从食物配料生产液态提取物的方法，所述饮料生产装置包括被驱动进行离心作用的煮泡单元，所述方法包括：
[0042] -提供食物配料到煮泡单元中，
[0043] -供应经加热的液体到煮泡单元中，
[0044] -使煮泡单元进行离心作用，从而产生迫使液体流过食物配料的离心力，[0045] -在收集单元中收集液态提取物，以及，
[0046] -分送液体，
[0047] 其中所述方法包括用于补偿液态提取物在煮泡单元和/或在收集单元中的热损失的至少一个操作。
[0048] 离心驱动可以是沿着煮泡单元的中心轴线或甚至偏置轴线来旋转驱动煮泡单元。运动也可以是非圆形的旋转，而是例如沿着可能的椭圆形路径，这不会偏离本发明的范围。
[0049] 液体的供应可以通过泵在压力下产生或由重力供应(例如滴落)。
[0050] 优选地，离开装置的液态提取物的温度比供应到煮泡单元中的经加热液体的温度低至多10度，优选地低至多8度。
[0051] 优选地，经加热的液体以70-95℃之间的温度、优选地以90-95℃之间的温度供应到煮泡单元中。
[0052] 所述方法还包括以下操作中的任何一个或任意组合：
[0053] a)加热容纳食物配料的煮泡单元的至少一部分，
[0054] b)加热收集离心分离的液态提取物的收集单元的至少一部分，
[0055] c)加热煮泡单元和收集单元之间的空气间隙，
[0056] d)加热用于接收容器的分送区域，
[0057] e)在收集单元中隔绝或反射热量，以及
[0058] f)通过将与液态提取物相接触的所述收集单元的壁的平均厚度设定为低于2mm，优选地低于1mm，最优选约为0.5mm，来减少收集单元与液态提取物的接触表面的热量耗散。
[0060] 图1表示按照第一示例性模式的内有胶囊的本发明的分送装置的示意视图。
[0061] 图2表示按照第二示例性模式的装置的示意视图。
[0062] 图3表示按照第三示例性模式的装置的细节视图。
[0063] 图4表示按照第四示例性模式的装置的示意视图。
具体实施方式
[0064] 示出在图1中的本发明的饮料生产装置1构造成用于制备也被称为液态提取物的液体食物，这通过在煮泡单元2中食物配料和液体的相互作用并借助于离心作用实现。离心力的效果用于提供通过配料所必需的流体动量，使得从煮泡单元中提取出载有配料固体物的液体、液体以及芳香化合物。术语“提取物”或“提取”应被广义地理解为由煮泡、溶解、稀释、混合、乳化作用以及它们的组合所产生的过程或产物。
[0065] 煮泡单元2通常包括用于接收食物配料的鼓形件4。该装置可以构造为接收包装在单份胶囊60中的食物配料，当该装置被打开时在该装置中进行这种接收。应指出的是，鼓形件也可以设计为旋转驱动的或被驱动的环，所述环具有允许胶囊的底部向下突出的中心孔。所述环因而可以设计为在它的侧壁和/或边缘上支撑胶囊。
[0066] 在煮泡单元的顶部侧，煮泡单元包括盖子5，其至少部分地封闭鼓形件以确保封装插入其中的胶囊。煮泡单元连接到液体供应组件6，该组件6构造为供应液体到煮泡单元中，更具体地，当胶囊被插入到该单元中时供应液体到胶囊内部。为此，该液体供应组件包括液体储存器7，具有泵9和加热器10的流体回路8。该组件的末端为液体注入器11，其形成向下伸出到煮泡封壳中的管状导管。液体供应组件从储存器以一定的正压力提供加热的液体到煮泡单元中。该液体优选地为水，温度通常为煮泡的最佳温度，其可以根据将被煮泡的配料而变化。对于咖啡来说，温度可以在大约75-95摄氏度的范围内。更优选地，所供应的液体的温度是从大约90-95℃以确保咖啡提取物的最佳品质。这里，刚好在液体被供应到胶囊中之前在液体注入器11中测量温度。
[0067] 水加热器可以选自不同的加热模块，例如高惯性热块(thermoblock)、筒式加热器、锅炉、直列(inline)管式加热器、等等。所述泵可以是任何合适的泵，例如活塞泵、蠕动泵、隔膜泵、回转泵、重力泵等。
[0068] 该装置还包括控制单元12，其被编程以控制该装置的组成部件。特别地，控制单元12控制泵9“开”和“关”的触发。这种控制可以是通过在该装置的键盘或显示屏(未示出)上触发命令(例如按钮)而产生。该控制单元此外还控制加热器10“开”和“关”的触发，以将液体的温度升高为在煮泡单元中适当的值。可以在控制单元中设置温度控制回路，其中一个或多个温度传感器设置在流体回路、煮泡单元中和/或本身已知的加热器的表面上。
[0069] 液体注入器11安装在煮泡单元中，使得煮泡单元可以沿中心轴线I围绕优选被固定的注入器11旋转。更具体地，盖子5沿着球轴承部件13被安装，以便所述盖子在被驱动围绕注入器旋转时可以旋转。
[0070] 煮泡单元在离心过程期间借助于驱动单元14被驱动旋转。驱动单元优选地经由连接部15连接到鼓形件4。驱动单元包括电动马达16，例如经由螺栓或类似物安装到装置的框架17上的直流(DC)马达。马达16包括轴88，其经由合适的插口41联结到连接部15。应指出的是，鼓形件也相对于框架安装为旋转式联结。为此，连接部15经由球轴承部件39安装到框架上。
[0071] 因而，煮泡单元2可旋转地安装在该装置中，即，在框架17和注入器11之间。马达16的触发也由控制单元12控制，以便在离心过程期间驱动煮泡单元旋转。离心作用的速度由控制器根据分布图进行设定，所述分布图可以是恒定的或可变的。一般而言，提取阶段期间的速度在1000-16000转每分钟之间。该速度可以由控制单元在饮料制备循环期间根据需要进行增加或减小。
[0072] 在煮泡单元中被离心分离的液态提取物由收集单元18收集。煮泡单元还优选地构造为在其周边留有小的空隙或液体出口，以使液态提取物被离心分离到单元以外。所述空隙或液体出口使得在煮泡单元的封壳中(例如在胶囊中)、刚好在所述空隙或出口的上游产生一定压力。在一个优选的模式中，提供阀部件56，其仅在足够的液体压力施加到煮泡单元的内侧周边时打开煮泡单元。阀部件56可以由施加封闭力到鼓形件和/或胶囊边缘的环状部分19形成。所述阀部件还包括弹性偏压元件20，其保持所述环状部分处于封闭张力下。偏压元件可以是弹簧、橡胶弹性体或液压部件。当阀部件被离心液体的压力打开时，所述环状部分形成连续的间隙。该流动间隙或限制部可以在宽度上非常小，例如在0.01-0.5mm之间，但具有沿着环状部分的整个周边的连续的周界。流动间隙或限制部的表面积(S)可以通过以下公式计算：S＝2.∏.R.w，其中R是环状部分的半径，“w”表示阀部
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件的打开宽度。间隙的表面积可以在1-500mm 之间。该表面积随旋转速度而变化，因此通常旋转速度越高，该面积越大。
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件的打开宽度。间隙的表面积可以在1-500mm 之间。该表面积随旋转速度而变化，因此通常旋转速度越高，该面积越大。
[0073] 如图1中所示，所述盖子可以还包括刺穿元件21，以便在胶囊的壁中刺穿若干出口。刺穿元件可以设置在盖子的周边处并向下被引向封壳的方向。如图中还可以明显看到的，胶囊可以任选地包括过滤部分22，以用于分隔容纳配料(例如研磨咖啡)的主腔室和邻近胶囊的被刺穿的上壁的小的周边收集凹口。胶囊中的所述凹口足够深，例如为5-10mm，以使刺穿元件能够被引入到胶囊内以形成若干出口。
[0074] 该装置的收集单元18形成环绕煮泡单元的周边壁，以收集通过小的空隙或出口的被离心分离的液体。特别地，该收集单元包括距离煮泡单元尤其是限制阀一定距离或空气间隙(d)设置的第一冲击壁23。此冲击壁可以是形成液体的冲击表面的管状壁，并且向下延伸到收集单元的U形收集部分24中。该U形收集部分24形成框架17的一部分或连接到装置的框架。
[0075] 按照本发明的一个方面，设置与收集单元相关联的附加的加热部件。该加热部件保持该单元的至少其中一个壁高于环境温度。更具体地，至少一个电阻丝25被嵌入收集单元的冲击壁23中。该电阻例如可以形成为线圈或若干线圈部分。电阻丝也可以由厚膜、陶瓷筒、感应线圈和/或加热流体盘管中的一个或多个代替，在所述加热流体盘管中，被加热的流体(液体或气体)进行循环以维持冲击壁高于环境温度。因而，当液体在高速下被离心分离并通过限制阀到达煮泡单元以外时，它冲击在被加热的表面上。所述液体然后被收集在U形收集部分24中。
[0076] 在一个可能的变型中，收集部分24由类似的加热部件(电阻丝、厚膜、陶瓷筒、感应线圈、流体辐射线圈)加热。在一个模式中，冲击壁没有被加热而仅仅收集单元的收集部分24被加热。这样的构造减少了在液态提取物从煮泡单元离心喷射期间破坏咖啡泡沫(“克丽玛”)的风险。在另一个模式中，冲击壁和收集部分都被加热。
[0077] 收集的液体被维持在足以供应的热温度(例如60-90℃)，并且温度损失被减到最小或者最好被抑制。
[0078] 收集的液体然后经由至少一个排放管26被分送。在本发明的上下文中，该排放管被认为是收集单元的一部分。
[0079] 作为所述的附加加热部件25的附加或替代，收集单元通过至少一个热绝缘层例如厚的塑料泡沫层27被热绝缘。该绝缘层可以进一步朝着所示的盖子延伸出上部绝缘层28。合适的绝缘材料可以是泡沫、纤维、绝缘珠、在两壁之间的流体(气体或液体)垫、热反射材料以及它们的组合。
[0080] 图2示出了本发明的另一个实施例，其中相同的附图标记用于指示相同或相似的技术手段。此处的主要区别在于用于至少部分地补偿从煮泡单元出来的液态提取物的热量损失的附加加热的类型。附加加热单元31是用于在煮泡单元和冲击壁23之间的空气间隙(d)中引导或循环加热的空气的加热空气吹送设备。该设备可以包括形成腔室的箱体32、空气出口管道33和空气进口34。加热元件35(例如加热金属丝)设置在箱体中并位于空气循环部件36例如风扇的下游。该设备可以设有空气过滤器37，其设置在空气回路中以过滤可能与液态提取物相接触的灰尘或其它微粒。
[0081] 作为空气受迫循环设备的替代，所述设备可以更为简单地包括基于非机械受迫空气流的循环部件，其中加热部件例如金属丝设置在空气流的路径中。所述设备也可以是产生热蒸汽环境的蒸汽发生器。
[0082] 在另一个可能的变型中，附加加热部件可以是液体加热器10自身的一个或多个加热表面。例如，空气吹送设备被集成为热块的一部分，例如在它的其中一个侧面上。
[0083] 如图3中所示出的，煮泡设备也可以构造为接收没有包装在胶囊中的散装的配料例如咖啡粉末。为此，煮泡设备包括鼓形件4和例如为筛鼓(screen cylinder)的过滤器37，该过滤器37设置在配料的腔38和收集腔39之间。鼓形件可以在限制部的方向上具有扩宽的形式，以使液体能够流出例如由阀部件150所形成的限制部。图中所示为一个示例，所述阀部件通常可以具有不同的构造。例如，阀部件包括鼓形件的边缘部分40、闭合门部分
41，所述闭合门部分41被设置在盖子5和所述部分41之间的弹性体O型圈42在压力下保持。
41，所述闭合门部分41被设置在盖子5和所述部分41之间的弹性体O型圈42在压力下保持。
[0084] 如图3中所示的饮料装置的附加加热部件也可以与鼓形件4相关联。例如，加热电阻44可以嵌入鼓形件的扩宽的壁43和/或边缘部分40中。当然，加热部件也可以是厚膜，该厚膜抵靠鼓形件的壁设置或者插入其中。当液体由于离心力被从过滤器37提取时，它被收集在收集腔39中并贴着被加热的壁43、40向上流动。因而，当还在煮泡单元中但在过滤之后，液体可以被维持在高的温度。作为附加或者作为替代，冲击壁23也与加热元件44例如第二加热电阻丝或厚膜相关联。结果，以薄层或射流通过阀部件的液态提取物冲击在被加热的表面上。这也有助于维持液体的温度足够高并减少或消除热量损失。
[0085] 图4示出本发明的装置的另一种可能方案。同样地，相同的附图标记用于指示与前面的实施例中相同或等同的技术手段。此处的区别在于，加热元件65作为辐射部件提供给装置的鼓形件4。该鼓形件可以构造为接收如前所述的胶囊或者直接接收食物配料。加热元件65固定地安装在收集单元18的框架17中。在加热元件65和鼓形件的外表面(例如它的底面)之间保持最小的可能的间隙，以确保有效的辐射热传递。元件65也经由球轴承39机械地联结到鼓形件，以便鼓形件有可能通过传导经由所述轴承和连接部15提供热量。加热元件65优选地提供加热的液体到注入器部件11。然而，它也可以是主加热器的派生部分或延伸部分，或者是独立的加热器。
[0086] 在图4所示出的示例中，来自储存器7的冷的液体由泵9抽吸并被供应(A-B路线)到加热元件65以升高它的温度至第一量值，例如60-90℃。通过辐射的(热)传递在此阶段期间在元件10和鼓形件之间发生，导致液体温度可能下降几度。然后在被注入到煮泡单元之前，液体被供应到第二加热元件64(C-D路线)以补偿热量损失并设定液体的最佳温度，例如92+/-2度。
[0087] 优选地，第一加热元件65是热块。当然，该加热元件也可以由能够产生有效的辐射效应的其它加热元件例如红外线加热器所代替。
[0088] 第二加热器64也可以是热块或者ODH(“按需加热器”)，例如筒式加热器(例如EP1913851中所描述的)或者嵌入有一个或多个厚膜或电阻器的管式加热器(例如EP1253844或EP1380243中所描述的)。
[0089] 在图4的一种可能模式中，第二加热器被省略，为饮料所生产的水由单个加热器65加热，所述加热器65仅提供了用于补偿液态提取物的热量损失的附加加热部件。当然，在另一个可能的构型中，加热器65也可以设置为与收集部分24物理地接触或者相对于收集部分24在辐射近距离内。
[0090] 热块通常是直列加热器，液体被循环通过其中以用于加热。所述热块包括尤其是由钢制成的加热腔，例如一个或多个管道，所述管道延伸通过尤其是由铝、铁和/或其它金属或合金制造的(大的)金属块，所述金属块具有高的热容量以积聚热能，以及高的导热性以便在任何需要时向在其中循环的液体传递所需量的积聚热量。作为典型的管道的替代，热块的管道可以是在管道的体部中机械加工出的或者形成的贯穿通道，例如在热块主体的铸造步骤期间形成的贯穿通道。当热块的主体由铝制成时，出于健康考虑，优选的是提供单独的管道，例如由钢制成的管道，以避免在循环液体和铝之间的接触。所述块的主体可以由围绕管道的一个或多个组装部分形成。热块通常包括一个或多个电阻加热元件，例如离散的或集成的电阻器，其将电能转换为热能。这样的电阻加热元件通常是在热块的主体之内或之上，并且距离管道超过1mm，尤其是2-50mm或者5-30mm。热量被供应到热块的主体并经由该主体被供应到循环的液体。所述加热元件可以被铸造或容纳在金属主体中，或者抵靠金属主体的表面被固定。所述管道可以沿着热块具有螺旋状或其它布置，以使其长度以及通过热块的热传递最大。
[0091] 在图4的模式中(但同样适用于所有其它模式)，通过设定冲击壁23和/或接收腔24(在本说明书中也称为“收集部分”)的壁的尺寸为平均厚度低于2mm，优选地低于1mm，最优选地在0.2-0.7mm之间，例如大约0.5mm，可以在收集单元中显著减少热量损失。特别地，接收腔24的壁设计为环状U型的形式。它可以是弯曲的金属薄片例如铜、钢或铝或者塑料。在壁的外表面之间具有形式为空气间隙的优选为空穴的热绝缘部，以限制在装置的其它部分中的热量耗散。所述腔的壁因而可以由窄的联结件67(例如，柱螺栓，橡胶垫等)支撑在所述单元的框架17上。冲击壁也设计为在小的平均厚度范围(优选地为1-0.5mm)内。它可以是弯曲的金属薄片例如由铜、钢或铝制成或者是塑料。
[0092] 加热元件68可以与收集单元的接收腔24相关联。所述元件确保被冲击壁停止的液态提取物保持在所需的温度内。这样的元件例如可以是连接在所述腔的外表面上的厚膜。优选地，所述冲击壁没有任何加热元件，因为我们已经惊讶地注意到，当所述壁被加热时泡沫(也被称为“克丽玛”)的数量和/或品质受到负面影响。可能是在冲击期间热量使得气泡瓦解了。因而，在所述优选模式中，冲击壁不被加热。
[0093] 最后，盖子5也可以设有附加加热元件69，例如电阻丝或厚膜。盖子5因而通过与胶囊的上表面的传导来传递热量或者至少减少热量损失。因而，可以通过被加热的鼓形件和/或被加热的盖子从胶囊的外部维持胶囊温暖。胶囊也可以优选地由导热材料制成，例如铝或铝和塑料的组合。
[0094] 也可能希望提供装置的热反射壁，所述热反射壁可以使从中通过的热传导最少并可以朝液态提取物反射热量。这样的表面可以例如由聚合物载体制成，所述聚合物载体包含金属反射涂料或者涂有薄的金属膜(例如，铝膜)。
[0095] 在所有描述的实施例中，附加加热部件可以由控制单元控制，所述控制单元利用设置在被加热表面上的和/或加热元件上的和/或直接在液体中的温度传感器45(例如，NTC传感器)以合适的温度范围来调节加热。因而可以基于由控制单元所接收的温度传感器的信号，将加热元件切换为“开”和“关”。
[0096] 为了降低能量消耗，控制单元可以将附加加热元件调节为仅在特定期间(例如在煮泡单元的旋转循环期间)起作用。加热元件和表面材料也可以选择为使加热表面瞬时(大约几毫秒)达到所需温度。装置也可以被控制进入节能模式，其中当该装置没有被触发预定的一段时间时，仅一部分加热元件被自动关断。
[0097] 当然，不同的加热元件可以组合，例如辐射和对流类型的加热元件。
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