應用粗糙衝擊表面製備有細泡泡沫層的咖啡萃取物的裝置的製作方法

2023-06-03 08:51:16

專利名稱：應用粗糙衝擊表面製備有細泡泡沫層的咖啡萃取物的裝置的製作方法
這個發明涉及製備有細泡泡沫層的咖啡萃取物的一種裝置，該裝置裝設至少一個供給咖啡萃取物的入口、至少一個配給有細泡泡沫層咖啡萃取物的出口和從至少一個入口到至少一個出口的至少一個液體流動通道，在使用時，沿著該通道，咖啡萃取物從至少一個入口流到至少一個出口，在液體流動通道中包括液體衝擊表面，同時在至少一個入口中裝設用於產生至少一個咖啡萃取物射流的至少一個噴口，在使用中當將咖啡萃取物供給到至少一個入口時該射流噴到液體衝擊表面上。
這樣的裝置從歐洲專利申請0878158號是已知的。在該已知的裝置中，液體流動通道中包括有直立的側壁和底的接受槽，接受槽的底形成衝擊表面，從而在使用中咖啡萃取物射流噴到接受槽中。隨著咖啡萃取物射流噴到接受槽中，由於咖啡萃取物射流碰撞到衝擊表面和特別是通過咖啡萃取物射流對先前供給到接受槽和位於接受槽內咖啡萃取物層液體表面的碰撞，將產生細泡泡沫層(也稱為咖啡奶油漿)。咖啡奶油漿包括浮在咖啡表面上的充滿空氣的咖啡泡，這裡稱為細泡泡沫層。在接受槽中有這樣形成的細泡泡沫層的咖啡萃取物接著將從接受槽流到至少一個出口，然後可以供應給咖啡的容器，例如，咖啡杯。
儘管該裝置是很令人滿意的，但仍希望進一步改進該裝置，從而可生產更能預測的細泡泡沫層。這意味著細泡泡沫層有均勻的特徵，大氣泡的不均勻度相對較小。這附加地意味著是以均勻重複的方式配給相關的細泡泡沫層。換句話說，當製備新的一杯有細泡泡沫層的咖啡萃取物時，它將與用該裝置先前製備的一杯有細泡泡沫層的咖啡萃取物至少基本相同。還有，希望以這種方式能夠產生有細泡泡沫層的咖啡萃取物，從而使咖啡萃取物射流比已知裝置中的咖啡萃取物射流可以有較小的流速，而不會對細泡泡沫層的各項特性產生不利的影響。這有如下優點，使入口有較低的壓力就足夠了，從而使洩漏不易產生。
流速的變化，特別是流速的增加，可能是，例如，裝置老化的結果。該裝置常裝設已知的機構以便在壓力下將咖啡萃取物供應到入口。這些本身已知的機構，例如Neapolitan裝置或有產生壓力的泵的裝置，具有咖啡萃取物的壓力會改變的特性。這種改變可能與該裝置的老化有聯繫。但是，這種改變可能與咖啡床的厚度更有關係，必須將熱水加壓通過咖啡床從而得到供給至少一個入口的咖啡萃取物。當厚度增加時，咖啡床上的壓力降將增加，這就造成供給入口的咖啡萃取物的壓力下降。這意味著至少一個咖啡萃取物射流的流速下降。還有當咖啡床的研磨咖啡豆的顆粒尺寸下降時，在咖啡床上的壓力降將增加，這樣流速將下降。因此本發明的一個目的是使產生的細泡泡沫層的特徵特性較小依賴於咖啡萃取物射流的流速，從而較小依賴於供給到入口的咖啡萃取物的壓力。從而確保當使用的咖啡床有變化的厚度和顆粒尺寸時，和在裝置中供給的咖啡萃取物壓力改變時該裝置可以適當地工作。
為了這個目的按照本發明的裝置必須提供上述各項希望的解決辦法。因此，該裝置的特徵在於，衝擊表面，至少它的一部分，裝設粗糙化的表面結構。
很顯然，有粗糙化表面結構的衝擊表面對增加細泡泡沫層的可預測性有幫助，還有，比已知的裝置中液體射流可在較小的流速下得到細泡泡沫層。這暗示可以獲得細泡泡沫層的液體射流的流速範圍增加，而其特性可與已知裝置中所得到細泡泡沫層的特性相比較。已經很清楚，細泡泡沫層的均勻特徵得到改善。這使細泡泡沫層的可預測性增加，因為即使在變化的流速下仍可獲得所需的細泡泡沫層，不管什麼理由，流速在一段時間後可能下降。還不是相當清楚，在衝擊表面處發生什麼樣的微觀過程，而這個過程可獲得上述各個希望的解決辦法是有幫助的。粗糙化的表面結構將在衝擊表面附近咖啡萃取物中造成非常局部的湍流和/或限制液體流動。例如，通過與空氣碰撞這些湍流和/或限制的液體流動有助於獲得所需的可預測的細泡泡沫層。
優選地，表面結構的表面粗糙度對應於有平均直徑為50-2000μm(微米)的顆粒的砂紙的表面粗糙度。很顯然，在這個表面粗糙度範圍內能很好地獲得所需的效果。
特別是，表面結構的表面粗糙度對應於P12到P600範圍內砂紙的表面粗糙度。這裡所用的P標準按照FEPA(歐洲磨料生產者協會)。優選地，表面結構的表面粗糙度對應於P30到P300範圍內砂紙的表面粗糙度。在表面粗糙度的這個範圍內，獲得有所需最優結果的細泡泡沫層。這也就是說細泡泡沫層是完全能預測的。
以幾種方式可以獲得粗糙化的表面。衝擊表面經受火花處理是一種可能的辦法。但是，也可以對衝擊表面進行噴砂和/或化學蝕刻。
很顯然，還可以沿著衝擊表面裝設絲網以便獲得粗糙化的表面結構。例如，該網可以有已知的消毒過的網或篩網的結構並由金屬製成。優選地，在至少一個液體流動通道中包括帶直立的側壁和底的接受槽，接受槽的底構成衝擊表面，從而在使用中有至少一個咖啡萃取物射流噴到接受槽中。該部分表面的部分尺寸裝設粗糙化的表面結構，例如，是直徑為約2cm(釐米)的圓形。
衝擊表面，也就是接受槽的底，可以這樣取向，使衝擊表面的法線與咖啡萃取物射線的夾角小於80°。一般來說，咖啡萃取物射流將是垂直取向；但是這並不是必需的。接受槽可以這樣設計，它迅速排空從而在衝擊表面包括粗糙化表面結構的該部分上連續得到至少一個咖啡萃取物射流的，至少基本上地，直接碰撞。緩衝槽至少基本上沒被充滿。由於這個粗糙化表面，形成細泡泡沫層。
按照一種特殊的變型方案，在將咖啡萃取物已經供給緩衝槽一段時間之後，在接受槽中將形成液面，然後通過咖啡萃取物射流與該液面的碰撞產生細泡泡沫層。由於粗糙化表面有使液體流動減速的效果，所以有利於泡沫層的形成。很顯然，在那種情況下，在比已知裝置更低的流速下，也生成所需的細泡泡沫層。
但是，按照本發明，接受槽是不需要的。還有可能衝擊表面僅有兩維的表面組成而沒有直立的側壁。因此，在咖啡萃取物射流與衝擊表面碰撞之後，咖啡萃取物可以離開衝擊表面流到出口。然後還是由於局部湍流從而使空氣被包裹住生成細泡泡沫層。這個變型方案還有一個優點是接受槽迅速排空，具有較小的流動後效，而泡沫層仍能較好地保留，可以達到較高的杯子溫度。因此，衝擊表面的法線可以與咖啡萃取物射流構成一角度，例如約等於45°度。
按照很先進的一個實施例，在該變型方案中裝設接受槽，在接受槽中包括與直立側壁相隔一定距離的液體流動減速擋板。由於存在液體流動減速擋板，在接受槽中液體的流動受到限制。並造成在接受槽中可能形成的液面比沒有裝設液體流動減速擋板時波浪較小和比較平穩。因此，液體流動減速擋板的效果是，減小了在接受槽中液體流動和宏觀上的湍流。通過實驗顯示能生成可預測的均勻細泡泡沫層的咖啡萃取物射流的流速範圍進一步增加。還有，當咖啡萃取物射流的流速比已知裝置中生成所需細泡泡沫層的流速高時，仍能獲得很好的能預測的細泡泡沫層。同時，粗糙化表面，在微觀上，提供許多小的局部湍流，這些湍流也提高了細泡泡沫層的可預測性和質量。
優選地，應在接受槽的中心部分和直立側壁之間裝設液體流動減速擋板。例如，使咖啡萃取物射流可以碰撞到中心部分上。因此，將咖啡萃取物射流引導到中心部分。特別地，接受槽裝設至少一個液體排放通道用於將咖啡萃取物從接受槽排放到至少一個出口，同時從中心部分看，至少一個液體排放通道起源於液體流動減速擋板的外側。很顯然，在使用中以這種方式可以獲得從接受槽到至少一個出口的非常平穩的排放，這樣的結果是得到很好的能預測的均勻細泡泡沫層，鑑定家認為其質量非常好。
優選地，液體流動減速擋板沿著第一封閉曲線伸展，第一封閉曲線圍繞中心部分。
特別是，當人們希望，例如，裝設兩個有相等量的咖啡萃取物流出的出口時，這個實施例是優選的，因為在該裝置中可以對稱地布置兩個液體排放通道，從中心部分看，每個起源於液體流動減速擋板的外側，每個供應有細泡泡沫層的咖啡萃取物到兩個出口中的一個，並有至少基本相等的流速。
本發明現在將參考附圖作進一步的說明。附圖有

圖1表示按照本發明的裝置的第一和第二實施例的顯示圖；圖2表示按照圖1裝置的第一實施例的部分剖面圖；圖3表示按照圖1裝置的第一和第二實施例的部分剖面圖；圖4表示按照圖1裝置的第一實施例的部分剖面圖；圖5表示按照圖1裝置的第二實施例的部分剖面圖；圖6表示按照圖1裝置的第二實施例的部分剖面圖；圖7表示按照本發明的裝置的第三實施例的視圖；和圖8表示按照圖7裝置的剖面圖。
在圖1中參考數字(1)指的是製備有細泡泡沫層的咖啡萃取物的裝置。該裝置裝設至少一個可以供給咖啡萃取物的入口(2)。還有，該裝置包括用於配給有細泡泡沫層的咖啡萃取物的第一出口(4.1)和第二出口(4.2)。在使用時，在每個出口(4.1)和(4.2)下可以放置要充裝有細泡泡沫層的咖啡萃取物(咖啡奶油漿)的杯子(5.1)和(5.2)。也可以將一個杯子放在兩個出口(4.1)和(4.2)下，從而用兩個出口充裝一個杯子。
該裝置包括至少一個液體流動通道(6)，它從至少一個入口(2)伸展到出口(4.1)和(4.2)。在使用時咖啡萃取物從至少一個入口沿著液體流動通道(6)流到第一和第二出口(4.1)和(4.2)。在這個例子中入口(2)裝設第一和第二噴口(8.1)和(8.2)，它們每個這樣布置當供給咖啡萃取物時產生液體的咖啡萃取物射流，在該例子中通過導管(10)到入口(2)。
在液體流動通道(6)中，包括液體衝擊表面(12)，其結構是這樣，當咖啡萃取物在壓力下通過導管(10)供應到入口(2)時，在使用中由兩個噴口產生的咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)噴射到液體衝擊表面(12)。
在這個例子中，液體流動通道(6)包括接受槽(16)，它有直立側壁(18)和底(12)，接受槽(16)的底(12)構成衝擊表面(12)。在使用時由於所有這些的結果，咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)噴到接受槽中。還有，衝擊表面(12)裝設粗糙化表面結構。在這個例子中，整個衝擊表面裝設粗糙化表面結構。
該裝置還包括已知的機構(20)，用於產生咖啡萃取物和在壓力下，例如，0.3到3大氣壓下將咖啡萃取物供應給導管(10)。有噴口的入口將使流速增加，高於咖啡萃取物在導管(10)中的流速。因此，每個噴口(8.1)和(8.2)的表面面積等於，例如，0.05-0.5mm2。
在這個例子中接受槽(16)位於殼體(22)中。殼體(22)包括有出口(4.1)和(4.2)的底(24)。還有，在殼體(22)內接受槽(16)的外側，裝設隔板(26)，它將接受槽(16)外側的在殼體(22)中間的空間分隔成兩個互相隔離的部分(28.1)和(28.2)。結構是這樣，第一出口(4.1)與殼體(22)的第一部分(28.1)流體連通。還有，第二出口(4.2)與殼體(22)的第二部分(28.2)流體連通。
在接受槽的直立側壁(18)中，裝設第一通流開口(32.1)，它從側壁的上側朝底(12)的方向伸展。在這個例子中第一通流開口(32.1)一直伸展到底(12)，從而構成從接受槽(16)到殼體(22)的第一部分(28.1)的排放口。類似地，在接受槽(16)的直立側壁(18)中裝設第二通流開口(32.2)，它構成從接受槽(16)到殼體(22)的第二部分(28.2)的排放口。
在這個例子中，裝設用於製備咖啡萃取物的已知的裝置(20)，它有在使用時充滿水的容器(40)。在容器(40)中裝設加熱元件(42)。加熱元件(42)圍繞上升管(44)布置，該管終止在咖啡袋架(46)的底部。在使用時，咖啡袋架(46)容納咖啡袋(47)，例如由過濾紙製成的咖啡袋，其中裝滿磨過的咖啡(48)。蓋(49)放在咖啡袋架(46)的頂上，通過蓋將其中容納咖啡袋架(46)的槽(40)氣密封閉。導管(10)通過蓋(49)與容器(40)的內部空間連通。
至今描述的裝置如下面那樣工作。用水充滿槽(40)。接著，利用加熱元件(42)加熱水。因此在容器(40)中蒸汽壓將上升。結果是，迫使在上升管(44)中的加熱過的水向上流到咖啡袋架(46)。在咖啡袋架(46)中，將迫使現在是熱的水經過咖啡袋(47)。這樣產生在壓力下供給導管(10)的咖啡萃取物。在壓力下，咖啡萃取物流到入口(2)。在壓力下供應給入口(2)的咖啡萃取物分別經過噴口(8.1)和(8.2)噴出。所以，第一咖啡萃取物射流(14.1)噴向接受槽(16)中的底(12)。類似地，第二咖啡萃取物射流(14.2)噴向接受槽(16)中的底(12)。當咖啡萃取物射流打到底(12)時，由於在粗糙化衝擊表面(12)上的碰撞，將產生所需的細泡泡沫層。隨著在粗糙化衝擊表面12(底12)上的碰撞，那裡造成局部的湍流將空氣打入到咖啡萃取物中，從而形成細泡泡沫層。有細泡泡沫層的咖啡萃取物將通過第一通流開口(32.1)流到殼體(22)的第一部分(28.1)。經過第一部分(28.1)咖啡萃取物然後通過出口(4.1)流到杯子(5.1)中.同時，有細泡泡沫層的咖啡萃取物將經過在直立側壁(18)中的第二通流開口(32.2)流到殼體(22)的第二部分(28.2)。從第二部分(28.2)，有細泡泡沫層的咖啡萃取物將流過出口(4.2)到杯子(5.2)中。
很顯然，由於在衝擊表面上裝設粗糙化表面結構，使咖啡萃取物射流(14.1)的流速僅為4克/秒，在咖啡萃取物上總是產生可預測的穩定的細泡泡沫層。這種情況同樣可以應用到咖啡萃取物射流(14.2)。在這個例子中，裝置(20)的尺寸是這樣，使每個咖啡萃取物射流的流速為6克/秒。由於所有這些的結果，即使當咖啡萃取物射流的流速將在某種程度上變化時，例如，隨著時間的流逝，不管什麼原因流速降低，仍能產生有細泡泡沫層相同類型的咖啡萃取物。因此，有細泡泡沫層的咖啡萃取物的生成是可預測的。還有，很顯然由於粗糙化的表面，細泡泡沫層有相對均勻的結構。這就是說所形成氣泡的直徑範圍相對較小。因此專家稱為均勻特徵的細泡泡沫層。
當經過一段預定的時間之後，裝置(20)停止向入口(2)供應咖啡萃取物，將使咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)中斷。然後用通流開口(32.1)和(32.2)可以完全排空接受槽。所以，接受槽向出口(4.1)和(4.2)排放由於在使用中相等的流量經過開口(8.1)和(8.2)以及通流開口(32.1)和(32.2)，杯子(5.1)和(5.2)現在將被基本上相等量的咖啡萃取物充滿。
優選地，表面(12)(衝擊表面12)的表面粗糙度對應於有平均顆粒直徑50到2000微米的砂紙的表面粗糙度。特別是，該表面結構的表面粗糙度對應於P12到P300範圍內砂紙的表面粗糙度。優選地，為該表面結構的表面粗糙度對應於P30到P300範圍內砂紙的表面粗糙度。
很自然，衝擊表面(12)的表面結構的粗糙度也可由其他參數決定。因此，該表面結構也可以有在50到2000um的範圍內的表面粗糙度Ra。但是優選地，Ra有50到200um的範圍。
可以用各種方法裝設粗糙化的表面結構。例如，這裡考慮的方法是使衝擊表面經過火花處理。衝擊表面(12)用噴砂處理也是可以的。此外，衝擊表面可以化學蝕刻。這些技術的組合也是可能的。
也可以沿著衝擊表面(12)布置絲網(60)，以便獲得粗糙化的表面結構。這表示在圖5中。例如，絲網可以是金屬絲的織物，金屬絲的間距和直徑分別對應於繃帶織物的間距和直徑。例如，通過粘接劑可以將這種金屬織物設置在接受槽的底上。也可以在絲網上依次設置薄的塑料覆蓋層或塗層。不管怎樣，實際上底(12)將有粗糙化的表面結構。將絲網(60)放在底12上讓咖啡萃取物射流(14.1)和/或(14.2)流過該網也是可以想像的。實際上，這種絲網已構成粗糙化的衝擊表面。在咖啡萃取物射流(14.1)和/或(14.2)流過這種絲網之後，獲得所需的有細泡泡沫層的咖啡，可選擇地無需緩衝槽放在中間，可將咖啡直接分別供給杯子(5.1)和/或(5.2)。事實上該絲網還構成出口(4.1)和/或(4.2)。
也可以使第一和第二開口32.1和32.2不是一直伸展到底，這樣形成溢流。在使用中，接受槽將充裝咖啡萃取物。當咖啡萃取物射流打擊底(12)時，如上所述將總有氣泡形成。接著，接受槽(16)將被咖啡萃取物充盈到某種程度。從而咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)噴到存在於接受槽(16)中的咖啡萃取物液體表面上。由於各種因素的複雜性，如咖啡萃取物射流噴到液體中，雖然取決於接受槽中液面的高度，咖啡萃取物射流噴到底(12)上，和底部的粗糙化表面結構，該結構在微觀上造成局部湍流，在咖啡萃取物上將形成細泡泡沫層。特別是在這個變型方案中粗糙化衝擊表面的功能是限制在接受槽中液體的流動。當液面已經升到足夠高時，有細泡泡沫層的咖啡萃取物將從通流開口(32.1)和(32.2)流出，這些開口的功能如溢流。還有，在這個變型方案中在接受槽的底(12)中裝設第一和第二排空開口(30.1)和(30.2)。第一排空開口(30.1)構成接受槽(16)內部和殼體(22)的第一部分(28.1)之間的流體連通。另外，第二排空開口(30.2)提供接受槽(16)內部和殼體(22)的第二部分(28.2)之間的流體連通。
使用之後，接受槽將通過排空開口(30.1)和(30.2)完全排空。在這個例子中，排空開口(30.1)和(30.2)有這樣的尺寸，從而在使用中單位時間內通過噴口(8.1)和(8.2)供給緩衝槽(12)的咖啡萃取物多於通過排空開口(30.1)和(30.2)從緩衝槽排放的咖啡萃取物。這樣在緩衝槽中形成咖啡萃取物層。
在通流開口的作用為溢流的變型方案中，在接受槽內與直立側壁(18)相隔一定距離的地方可以裝設液體流動減速擋板(50)，在圖1中僅示意地表示。液體流動減速擋板的作用是減小在接受槽內液體流動和宏觀上出現的湍流。這在特定的變型方案中包括開口(30.1)和(30.2)不伸展到底部從而構成溢流。如在圖2中可適當地見到的那樣，液體流動減速擋板放在接受槽的圖中有陰影線的中心部分(52)和直立側壁(18)之間。在圖2中用『D』表示液體流動減速擋板和直立側壁之間的最小距離。類似地，在圖2中用『d』表示液體流動減速擋板和中心部分(52)之間的最小距離。在該例子中，將咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)引向中心部分(52)。因此，它們將打到中心部分(52)，取決於液面的高度。
排空開口(30.1)和(30.2)位於直立側壁(18)和液體流動減速擋板(50)之間。因此，排空開口(30.1)和(30.2)以及通流開口(32.1)和(32.2)構成液體排放通道用於將咖啡萃取物從接受槽排放到出口，從中心部分看，這些液體排放通道起源於液體流動減速擋板(50)的外側。
在這個例子中，液體流動減速擋板(50)沿著圍繞中心部分(52)的第一封閉曲線(54)延伸。在這個例子中，該封閉曲線(54)是一個圓。還有，液體流動減速擋板沿著第二條封閉曲線(56)延伸，該曲線圍繞第一曲線(54)並相距『b』的距離。在這個例子中，液體流動減速擋板(50)裝設許多從接受槽底向上伸展的互相間隔一定距離的障礙物(58)。在這個例子中，障礙物設計成銷狀。因此每個障礙物可以由，例如，金屬釘組成，釘從底(12)伸展向上。釘的高度可以等於，例如，接受槽的總高度或接受槽鄰近通流開口(32.1)和(32.2)的高度。但是，釘的高度也可以低於接受槽鄰近通流開口(32.1)和(32.2)的高度。
在這個例子中，銷狀的障礙物(58)設置在第一曲線(54)和第二曲線(56)兩條曲線上，它們都是圓形的設計。
可按下面描述液體流動減速擋板的作用。當咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)噴到接受槽中時，它們造成接受槽內很大的液流並伴隨著很大的湍流。這轉化為接受槽中激烈的渦旋的液體表面。已經發現這種激烈渦旋的液體表面造成每個咖啡萃取物射流的流速可利用的範圍受到限制，在該範圍內形成均勻的和可預測的細泡泡沫層。例如，可能流速在5克/秒到5.5克/秒會產生均勻的、細泡泡沫層。如果由於某種原因流速增加或減少，將產生異常的或沒有細泡泡沫層的咖啡萃取物。
但是，液體流動減速擋板有這樣的效果，使接受槽(16)內液體流動的幅度和伴隨的湍流減小。很顯然，對每個咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)來說，這使仍能獲得所需的均勻的細泡泡沫層的流速範圍得到擴大。例如，範圍的上限上升到7克/秒。同時，有粗糙化表面結構的底(12)有這樣的結果，使範圍的下限下降到4.5克/秒。所以，藉助液體流動減速擋板顯著地擴大了咖啡萃取物射流的流速範圍。
當所有的咖啡萃取物基本上必須通過液體流動減速擋板(50)時使用液體流動減速擋板特別有效，因為一方面將咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)引向中心部分(52)，另一方面從中心部分(52)看，開口(30.1)和(30.2)以及開口(28.1)和(28.2)位於液體流動減速擋板的外側。換句話說，有細泡泡沫層的咖啡萃取物可通過液體排放通道流出接受槽，而該通道從中心部分看，其源頭是位於液體流動減速擋板的外側。
並且液體流動減速擋板(50)還有優點，有細泡泡沫層的咖啡萃取物將以相等的量從接受槽流到第一和第二出口(4.1)和(4.2)，從而使杯子(5.1)和(5.2)將大體上相等地被充滿。這直接與如下事實有關，藉助液體流動減速擋板由於壓制了在接受槽內液體的流動和端流，使接受槽內的液體表面相對平穩和很少渦旋。
參考圖1、5和6，現在將討論按照本發明裝置1的第二種可能的實施例。與第一實施例對應的部件將用相同的參考數字表示。在這個裝置中，接受槽(16)的底(12)裝設上述的絲網(60)用於獲得有粗糙化表面結構的衝擊表面，如上面討論的那樣。但是，液體流動減速擋板(50)裝設從接受槽(16)的底(12)伸展離開底部的直立絲網壁(62)。絲網壁(62)沿著第一曲線(54)延伸。在這個例子中沒有絲網沿著第二曲線(56)延伸。因此，絲網壁(62)構成由絲網製造的圓筒形壁，在接受槽(16)中存在的咖啡萃取物可以通過它流動。例如，絲網壁由直徑0.3毫米的金屬絲織成。這些金屬絲按照間距1.5毫米的亞麻綑紮法進行編織。絲網壁的作用完全可與按照圖2裝置的銷狀突出(58)的作用相比較，因而將不在這裡解釋。上述絲網(60)的尺寸是可以比較的或是相同的。
最後，參考圖7和8，將討論按照本發明裝置的第三實施例。與圖1到6對應的那些部件都用相同的參考數字表示。
完全類似地，按照圖7和8的裝置(1)裝設有噴口(8.1)和(8.2)的入口(2)。藉助上面討論的裝置(20)，通過導管(10)將咖啡萃取物供給到入口(2)。衝擊表面(12)這樣定位，使咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)每個噴到衝擊表面(12)上。整個衝擊表面裝設粗糙化的表面結構.但是，衝擊表面(12)不包括直立的側壁，所以該裝置也不包括接受槽(16)。如在圖8中可以適當地所見那樣，衝擊表面(12)的法線70與咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)成一角度『A』，該角近似等於45度。衝擊表面(12)還有如與圖1至6有關討論那樣的粗糙化表面結構。
按照圖7和8的裝置其操作過程如下。如上所述，藉助裝置(20)在壓力下將咖啡萃取物供應給導管(10)。通過導管(10)將咖啡萃取物以液體形式供給入口(2)。通過入口(2)咖啡萃取物經過噴口(8.1)和(8.2)噴出。這樣形成咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)。咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)每個噴向衝擊表面(12)。咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)還噴到衝擊表面(12)上，接著咖啡萃取物沿著衝擊表面(12)向下流到出口(4.1)和(4.2)。因此，杯子(5.1)和(5.2)每個都被咖啡萃取物充滿。
咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)的碰撞和衝擊表面(12)的粗糙化表面結構組合的結果是，隨著碰撞產生細泡泡沫層。因此沿著衝擊表面(12)往下滑動的咖啡萃取物包括了所需的很小氣泡泡沫層。很顯然，特別是由於粗糙化表面結構，獲得了合適的小氣泡泡沫層，該層有均勻的特徵而且是可預測的，咖啡萃取物射流(14.1)和(14.2)流速還在上述討論的範圍內。衝擊表面(12)的粗糙化表面結構可以有與圖1到6相關討論中的粗糙度值。僅在一部分流動表面上裝設粗糙化表面結構也是可以的，雖然在那種情況下要求咖啡萃取物碰撞到這個粗糙化部分。
本發明並不以任何方式局限於上文中概述的各個示範性實施例。
因此，按照圖1到6的接受槽的底(12)，從上面看的話，可以是略為凸的設計。這有助於通過開口(30.1)和(30.2)的排空。還有，在按照圖1到6的裝置中，可以設計入口(2)只有一個噴口(8.1)，例如，它可以位於入口(2)的中間。所以，僅有一個咖啡萃取物射流(14.1)噴到接受槽中。但是，以完全類似的方式生成細泡泡沫層。還有，如上文已經討論過的那樣，杯子(5.1)和(5.2)將分別從接受槽，經過通流開口(32.1)和(32.2)、排空開口(30.1)和(30.2)、和出口(4.1)和(4.2)被咖啡萃取物充滿。
在按照圖7和8的裝置中，衝擊表面(12)還可以進一步裝設如圖中虛線表示的直立的隔板(72)，它使咖啡萃取物射流(14.1)完全供應給出口(4.1)，而使咖啡萃取物射流(14.2)完全供應給出口(4.2)。但是，直立側壁(72)不是必需的。另外在按照圖7和8的裝置中，入口(2)可以僅裝設一個噴口(8.1)，位於入口(2)的中間附近。但是，在那種情況下，省略隔板(72)，為了使咖啡萃取物儘可能均勻地分配到出口(4.1)和(4.2)。還有，在按照圖7和8的裝置的衝擊表面可以由傾斜的水槽組成，在其內部，至少一部分，裝設粗糙化表面結構。在按照圖7和8的裝置中，可以省略出口(4.1)和(4.2)。而衝擊表面的下遊端(74.1)和(74.2)事實上構成出口，通過它們配給咖啡萃取物。因此術語出口應該廣義地解釋並不需要包括一個開口。在按照圖1到6的裝置中，接受槽的底(12)可以與殼體的底(24)重合。但是，在那種情況下，任何排空開口(30.1)和(30.2)和通流開口(32.1)和(32.2)都應該分別位於出口(4.1)和(4.2)之上。在那個實施例中，在圖1中定位在底(12)和底(24)之間的那部分隔板(26)將不存在。
另外，接受槽(16)的底(12)的法線可與每個咖啡萃取物射流成一角度A，該角度例如小於80度，例如等於45度，和優選地等於零度。應該理解這樣的變型方案全都屬於本發明的範疇。
還有，咖啡袋架(46)和咖啡袋(47)可以用歐洲專利0904717號的裝置代替。歐洲專利0904717號的支架底部中的開口可以進一步裝設噴口(噴嘴)，例如，上述的噴口(18.1)。還可以如荷蘭專利1012847和1013270號中描述那樣設計緩衝槽，而同時附加地布置粗糙化表面和可選擇的液體流動減速擋板。
權利要求
1.製備有細泡泡沫層的咖啡萃取物的一種裝置，它裝設至少一個供給咖啡萃取物的入口、至少一個配給有細泡泡沫層咖啡萃取物的出口和從至少一個入口到至少一個出口的至少一個液體流動通道，在使用時，沿著該通道，咖啡萃取物從至少一個入口流到至少一個出口，在液體流動通道中包括一個液體衝擊表面，並且該至少一個入口裝設用於產生至少一個咖啡萃取物射流的至少一個噴口，在使用中，當將咖啡萃取物供給到至少一個入口時該射流噴到液體衝擊表面上，其特徵在於至少一部分衝擊表面裝設粗糙化的表面結構。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於該表面結構的表面粗糙度對應於有平均直徑為50-2000μm的顆粒的砂紙的表面粗糙度。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於該表面結構的表面粗糙度對應於P12到P300範圍內砂紙的表面粗糙度。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於該表面結構的表面粗糙度對應於P30到P300範圍內砂紙的表面粗糙度。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於該表面結構有50-2000μm的表面粗糙度Ra。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於該表面結構有50-200μm的表面粗糙度為Ra。
7.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於衝擊表面經過火花處理。
8.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於衝擊表面經過噴砂處理。
9.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於衝擊表面經過化學蝕刻。
10.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於沿著衝擊表面裝設絲網以便獲得粗糙化的表面結構。
11.如前述權利要求1-9中任一項所述的裝置，其特徵在於由絲網構成衝擊表面，通過它流過至少一個咖啡萃取物射流。
12.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於衝擊表面的法線與咖啡萃取物射流的夾角A小於80°。
13.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於衝擊表面的法線與至少一個咖啡萃取物射流的夾角A近似等於45°。
14.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於衝擊表面的法線與至少一個咖啡萃取物射流的夾角A近似等於0°。
15.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於這樣引導至少一個咖啡萃取物射流，使它在使用中與裝設粗糙化表面結構的衝擊表面部分碰撞。
16.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於至少一個液體流動通道中包括一個帶直立的側壁和底部的接受槽，接受槽的底部構成衝擊表面，從而使至少一個咖啡萃取物射流，在使用中，噴到接受槽中。
17.如權利要求16所述的裝置，其特徵在於接受槽裝設至少一個液體排放通道，用於從接受槽排放咖啡萃取物到至少一個出口。
18.如權利要求16或17所述的裝置，其特徵在於接受槽中包括距直立側壁一定距離的液體流動減速擋板。
19.如權利要求18所述的裝置，其特徵在於液體流動減速擋板位於接受槽的中心部分和直立側壁之間。
20.如權利要求19所述的裝置，其特徵在於將至少一個咖啡萃取物射流引向中心部分。
21.如權利要求17和20所述的裝置，其特徵在於從中心部分看，至少一個液體排放通道起源於液體流動減速擋板的外側。
22.如權利要求18-21中任一項所述的裝置，其特徵在於液體流動減速擋板沿著圍繞中心部分的第一封閉曲線延伸。
23.如權利要求18-22中任一項所述的裝置，其特徵在於液體流動減速擋板還沿著第二封閉曲線延伸，第二封閉曲線圍繞第一曲線相隔一定距離延伸。
24.如權利要求18-22中任一項所述的裝置，其特徵在於液體流動減速擋板裝設許多障礙物，障礙物互相之間相隔一定距離，從接受槽的底向上伸展。
25.如權利要求24所述的裝置，其特徵在於障礙物設計成銷狀。
26.如前述權利要求18-25中任一項所述的裝置，其特徵在於液體流動減速擋板裝設絲網壁，該壁從接受槽的底伸展離開底部。
27.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於該裝置還裝設製備咖啡萃取物和將咖啡萃取物在壓力下供給到至少一個入口的機構。
全文摘要
這個發明涉及製備有細泡泡沫層的咖啡萃取物的一種裝置，該裝置裝設至少一個供給咖啡萃取物的入口(2)、至少一個配給有細泡泡沫層咖啡萃取物的出口(4.1；4.2)和從至少一個入口(2)到至少一個出口(4.1；4.2)的至少一個液體流動通道，在使用時，沿著該通道，咖啡萃取物從至少一個入口(2)流到至少一個出口(4.1；4.2)，在液體流動通道中包括液體衝擊表面(12)，同時在至少一個入口中裝設用於產生至少一個咖啡萃取物射流的至少一個噴口，在使用中當將咖啡萃取物供給到至少一個入口時該射流噴到液體衝擊表面上。按照本發明，衝擊表面(12)裝設粗糙化表面結構。
文檔編號A47J31/24GK1473015SQ01818477
公開日2004年2月4日 申請日期2001年9月5日 優先權日2000年9月5日
發明者W·J·德布魯因, G·F·布羅維爾, W J 德布魯因, 布羅維爾 申請人:莎拉李/迪有限公司