用于基于筒的饮料形成系统的过滤和相关方法与流程

文档序号:31481135发布日期:2022-09-10 02:03阅读:57来源:国知局
用于基于筒的饮料形成系统的过滤和相关方法1.相关申请和优先权声明2.本技术要求于2019年11月28日提交的题为“用于基于筒的饮料形成系统的过滤和相关方法(filtrationforcartridge-basedbeverageformingsystemsandrelatedmethods)”的美国临时申请序列号62/941,868的优先权,所述美国临时申请的主题通过引用整体并入本文。
技术领域
:3.本公开总体上涉及用于过滤如水等液体的系统和方法。更具体地,本公开涉及用于过滤基于筒的饮料形成和分配系统中的基液——特别是水——的系统和方法。
背景技术
::4.在涉及饮料添加剂递送系统和基于筒的饮料系统的领域中有了新的进步,所述系统如在2017年10月19日公开的题为“可调添加剂筒系统和方法(adjustableadditivecartridgesystemsandmethods)”的美国专利公开第20170296988号中描述的系统,所述美国专利公开的主题通过引用整体并入本文。由于结合到此类系统中的筒具有独特特征,所以当基液,通常是水,穿过筒从基液容器分配并被使用者消耗时,此类系统会以受控且可调节的方式用香料浓缩物或添加剂对基液进行调味。此外,通常在现有技术的便携式水合和饮料分配和调味系统中使用的这些系统会在使用者从容器中分配基液时对基液进行调味,并且会阻止混合饮料回流,从而将剩余的未调味的基液供应物完整留在容器中。此类系统通常利用具有创新的混合和计量特征的香料筒,所述混合和计量特征依赖于基液流和香料浓缩物流的可预测且一致的流速和压力。5.一些已知的过滤系统将供水滴滤到水罐中,其中第一储存器充满未过滤的水,并且可以随时间的推移穿过如木炭过滤器等过滤器滴到第二储存器中。然而,在消费者可能不愿意花时间对系统中容纳的每种供水进行预过滤的情况下,对水的这种预过滤不容易适用于现有技术的便携式调味和水合系统。6.使用此类系统的消费者可能从不同的来源获得水,所述来源包含可能具有不期望水平的污染物或添加剂——如氯——的供应物。因此,希望在便携式水合系统上具有如上文所描述的过滤系统等过滤系统。7.已知的过滤系统不容易适用于现有技术的调味和水合系统,如上文所描述的调味和水合系统。8.因此,提供解决现有技术中的上述缺点和其它缺点的系统和方法将是有利的。技术实现要素:9.响应于现有技术中的前述挑战,本公开提供了用于与基于筒的饮料分配系统一起使用的过滤系统的各个实施例以及相关方法。10.根据本公开的一个方面的过滤系统可以包含过滤器组合件,所述过滤器组合件可以支持与基于筒的饮料分配系统一起使用和与之集成。11.根据本公开的另一个方面的过滤系统可以刚好在如水等基液与添加剂混合之前以当饮料从容器中分配并被使用者消耗时对流动的基液执行过滤和调味的方式对所述基液进行过滤。12.根据本公开的一个方面的过滤系统可以在使用者从容器分配基液时进行过滤。当与如上文所描述的“饮用时调味(flavorasyoudrink)”混合和分配系统等系统结合使用时,所述系统可以促进饮料的“饮用时过滤和调味(filterandflavorasyoudrink)”递送。以此方式,与例如对所有基液供应物进行预过滤的情况相比,所述过滤系统仅用于被使用者消耗的那部分基液,从而延长过滤器的寿命。13.根据本公开的另一个方面的过滤系统可以容易地与现有技术的基于筒的便携式水合和调味系统集成并且可以容易地改造以适用于所述系统。过滤系统可以包含空腔或插孔,所述空腔或插孔用于容纳香料筒的至少一部分并隔离一个或多个过滤器筒入口端口,使得在分配期间,基液必须穿过过滤器才能进入筒端口。这确保在分配给使用者的调味饮料中仅使用过滤后的基液。14.根据本公开的另一个方面的过滤系统可以使适当体积的基液以适当流速且以最小的压降进行过滤,以确保对添加剂(香料)递送装置的调味性能的影响最小。过滤系统可以包含支撑在内部支撑框架上的环形木炭滤布,从而提供适于以现有技术的筒系统常用的流速对基液进行过滤的过滤表面积。15.过滤系统可以被设置成容易且可移除地安装在现有的递送系统上。在一个实例中,设置有旋转锁定接口,以便使用者将过滤系统容易地安装到容器盖上,其中过滤组合件和容器盖形成用于固定香料筒的螺纹插孔。16.根据一方面,提供了一种用于与基于筒的添加剂递送系统一起使用的过滤器组合件,所述添加剂递送系统具有适于固定到容器盖的筒,所述筒具有用于接收基液的至少一个筒基液进入端口,所述过滤器组合件可以包括:滤芯,所述滤芯限定内部空间,所述内部空间适于包围至少一个筒,使得基液必须流过所述滤芯才能进入所述筒基液进入端口;以及用于将所述过滤器组合件固定到所述容器盖的容器盖接口。17.根据另外一方面,所述过滤器组合件可以包括用于将所述滤芯保持在所述过滤器组合件上的过滤器支撑框架,所述过滤器支撑框架限定适于收纳和围绕所述筒的至少一部分的内部空间。根据另外一方面,所述过滤器组合件可以包括与所述过滤器支撑框架配合的用于将所述滤芯保持在所述过滤器支撑框架上的端帽。根据另外一方面,所述容器盖接口可以包含用于将所述过滤器组合件固定到所述盖的卡口连接。根据另外一方面,所述过滤器组合件可以包括过滤器笼,所述过滤器笼适于至少部分地包围所述滤芯。根据另外一方面,所述过滤器笼所述过滤器笼可以通过卡扣配合固定到所述过滤器支撑框架。根据另外一方面,所述过滤器组合件可以包括用于支撑所述过滤器组合件并且用于包围基液的容器的容器盖组合件。根据另外一方面,所述容器盖组合件可以包含用于将所述过滤器组合件固定在所述盖组合件上的过滤器保持适配器。根据另外一方面,所述容器盖接口可以包含至少一个悬臂式凸出部,所述至少一个悬臂式凸出部适于提供所述过滤器组合件在容器盖上的正确安装位置的触觉指示。根据另外一方面,所述滤芯可以包含木炭过滤器。根据另外一方面,所述滤芯可以是环形圆柱体。根据另外一方面,所述过滤器组合件可以进一步包括容器盖和固定到所述容器盖的香料筒,所述香料筒容纳添加剂供应物,其中所述过滤器组合件至少部分地包围所述香料筒和所述添加剂供应物。18.根据另外一方面,一种组装用于基于筒的添加剂递送系统的过滤器组合件的方法可以包括:提供支撑框架,所述支撑框架具有用于将所述过滤器组合件固定到容器盖的容器盖接口;将滤芯固定到所述支撑框架;以及将端帽固定到所述支撑框架以将所述滤芯保持在所述支撑框架上。根据另外一方面,所述方法可以进一步包括使用卡扣配合将所述端帽固定到所述支撑框架。根据另外一方面,所固定的滤芯可以是圆柱形元件。根据另外一方面,所述滤芯可以适于至少部分地包围香料筒。19.根据另外一方面,一种将过滤器组合件组装在基于筒的添加剂递送系统上的方法可以包括:将添加剂筒固定到容器盖;将过滤器组合件固定到所述容器盖;以及将所述容器盖安装在容纳基液的容器上。根据另外一方面,所述组装过滤器组合件的方法可以包括将所述添加剂筒的至少一部分包围在所述过滤器组合件内。20.根据以下的详细描述,本公开的其它方面和优点对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的,并且以上方面不应被视为详尽的或限制性的。前述的一般描述和以下的详细描述旨在提供本公开的发明方面的实例,并且绝不应被解释为限制或限定所附权利要求书中限定的范围。附图说明21.本发明的上述和其它附带优点和特征将根据以下详细描述和附图变得显而易见,在附图中,相似的附图标记始终表示相似的元件。应理解,所述描述和实施例旨在作为根据本公开的各方面的说明性实例,而不旨在限制本发明的范围,本发明的范围在所附权利要求书中阐述。在附图的以下描述中,除非另外指出,否则所有图示均涉及作为根据本公开的各方面的实例的特征。22.图1是盖和过滤器组合件的透视图。23.图2是图1的盖和过滤器组合件的另一个透视图。24.图3是图1的盖和过滤器组合件的分解透视图。25.图4是图1的过滤器组合件的分解透视图。26.图5是图4的经组装的过滤器组合件的透视图。27.图6是图1的经组装的过滤器和盖组合件的横截面。28.图7是图1的经组装的过滤器和盖组合件与筒和容器的组合的横截面。29.图8是将过滤器组合件安装在上面具有筒的盖上的方法的图示。30.图9是图1的过滤器组合件的安装细节的另一详细透视图。31.图10是图1的盖组合件和过滤器组合件的透视图。32.图11是图1的经组装的过滤器和盖组合件的横截面。33.图12是图1的盖组合件的分解视图。具体实施方式34.图1-12示出了容器盖组合件和过滤器组合件的示例实施例的细节。参考图1和2,所述图是展示了根据本公开的各方面的经组装的示例过滤器和容器盖组合300的透视图,所述组合包含示例过滤器组合件100和示例容器盖组合件200。盖组合件可以包含盖基部210,所述盖基部具有围绕其裙部部分延伸的抓握带或表面212。过滤器组合件100可以包含外部过滤器笼140和端帽130。过滤器组合件100和盖组合件200的组件的更多细节将在下文描述。35.另外参考图3和4,示例过滤器组合件100可以包含内部支撑框架110,所述内部支撑框架可以将滤芯120支撑在其上。支撑框架110可以包含第一(底)端112,所述第一(底)端包含环形底圈113,所述环形底圈中形成有多个凹部115。凹部115可以提供端帽130到过滤器支撑框架110的卡扣配合。多个径向安置的支柱116从环形底圈113延伸到上部环形圈117,所述上部环形圈包含盖连接接口119,所述盖连接接口包括多个向内延伸的凸出部或接片160,所述凸出部或接片可以是与盖组合件200上的“卡口”型锁定槽236相互作用的悬臂式元件。盖连接接口119用于将支撑框架110和过滤器组合件100连接到盖组合件200,如将描述的。上部环形圈117还包含径向向外延伸的凸缘118,所述凸缘上具有用于与外部过滤器笼140的上部部分配合并对齐的多个凸出部111。过滤器笼可以具有限定在其上的用于收纳凸出部111并确保过滤器笼140与支撑框架110适当对齐的相同数量的互补形状的凹部142。这确保穿过过滤器笼结构和穿过支撑框架结构的流速和模式是一致的。过滤器笼140还包含向内延伸的上部保持唇缘162,所述唇缘适于提供与向外延伸的凸缘118的卡扣配合,以将过滤器笼140保持在支撑框架110上。36.端帽130可以接合支撑框架110的第一端112,并且可以包含凸出接片132,所述凸出接片接合支撑框架110的环形圈113上的互补形状的凹部115,以实现卡扣配合。端帽130可以包含环形外脊或肩部134,所述环形外脊或肩部将滤芯120支撑并保持在支撑框架110上。端帽130还包含内脊136,所述内脊可以与支撑框架110上的下肩部114形成密封并接合所述下肩部。37.滤芯120可以是被成形为环形圆柱体并且被大小设定成紧密装配在支撑框架110上的柔性的环形编织木炭过滤器。根据本公开中将认识到,并且如下文进一步描述的,滤芯适于围绕、包围或包封香料筒的至少一部分,使得从容器流到筒的所有基液必须穿过滤芯。优选的是,滤芯具有足够的表面积,并允许足够流量的基液穿过,同时最小化跨滤芯的压降,以便最小化对香料筒的调味性能的影响。38.另外参考图12,盖组合件200可以包含盖基部210,所述盖基部具有用于接合基液容器的螺纹裙部。盖基部210可以具有固定到其上的卡扣配合把手220。可以将密封垫圈250安装在盖基部210上,以便与基液容器密封。过滤器保持适配器230可以包含上凸缘231,所述上凸缘可以通过卡扣配合固定到盖基部210的下侧,并且过滤器保持适配器还可以包含具有切口236的卡口型保持套环,所述保持套环可以提供用于将过滤器组合件100固定到盖组合件200的接口,如将要描述的。可以是硅树脂鸭嘴阀的单向排气口232可以设置在盖200上,并且用保持器234固定,以允许空气进入基液容器的内部,同时阻止液体流出容器。抓握带212可以是弹性体带,并且可以收纳在形成于盖基部210中的凹部中。39.过滤器组合件100的组装可以从以下开始:将过滤器120放置在过滤器笼110上,到过滤器120的上边缘抵接凸缘118的程度。然后,可以在过滤器120的下端接合肩部134,并且过滤器120保持在支撑框架110上的情况下,将端帽130卡扣配合在支撑框架110的下端上。然后,可以将外部过滤器笼140安装在过滤器/支撑构件/端帽子组合件上,其中支撑框架凸出部111与凹部142中的对应凹部对齐,并且唇缘162提供与凸缘支撑框架凸缘118的卡扣配合接合。过滤器笼140可以包含用于在过滤器笼140安装在支撑框架110上时接合和收纳端帽130的下部圆形切口142。如在图7中最佳看到的,端帽130的外表面可以与过滤器笼140的底部外表面形成齐平配合。端帽130还可以提供与过滤器笼140的底部的密封接合,以阻止基液流经端帽/过滤器笼介接表面,并且因此确保基液与香料筒相互作用的唯一流动路径会经过滤芯120。过滤器笼140还包含多个切口144,所述多个切口提供基液穿过过滤器笼140到滤芯120并且穿过支撑框架110进入过滤器组合件100的内腔的流动路径。切口144可以被成形和布置成提供从基液容器到香料筒的基液的期望的流动特性和流量,当饮料系统经过完全组装时,香料筒将部分容纳在过滤器组合件100内。如将认识到的,当经过组装时,支撑框架110和端帽130可以形成由滤芯120围绕的内部空腔或插孔190,以收纳添加剂或香料筒的下端,如将描述的。也就是说,内部插孔190限定筒收纳空间,所述筒收纳空间被环形滤芯120完全围绕,从而确保与筒相互作用或流过筒——即通过筒基液入口端口与筒相互作用或流过筒——的任何基液必须首先流过滤芯120。40.根据本公开的各方面,使用者可以通过过滤器组合件100相对于盖200的联接和扭转运动快速且容易地完成过滤器组合件100在容器盖200上的安装。另外参考图5、6和9-11,过滤器保持适配器230可以包含过滤器连接接口,所述过滤器连接接口可以是集成在过滤器保持适配器上的可以包含从上凸缘231延伸的环形套环233的外表面上的多个大致倒置的“l形”切口236(图3和图12)的“卡口”型连接器。切口236的数量可以与支撑框架110上的凸出接片160的数量相对应。支撑框架110上的凸出部160可以是悬臂式弹性元件,所述悬臂式弹性元件各自在其一端具有凹部161。盖100的过滤器连接接口上的切口236可以包含对应形状的凸出部237(图12)。41.图7展示了根据本公开的各方面的过滤系统与香料筒400和基液容器500的组合的横截面视图。筒400上可以包含一个或多个基液进入端口,以允许基液流入筒中。可以使用筒上的螺纹帽410将筒400安装在盖200上,所述螺纹帽可以接合盖200上的螺纹套环。筒400的底部部分延伸到部分地由支撑框架110和端帽130的内部限定的插孔中。图7示出了可以与本文公开的示例盖和过滤器组合件一起使用的示例香料筒的一般形状因子。与过滤系统一起使用的香料筒可以具有在2017年10月19日公开的题为“可调添加剂筒系统和方法”的美国专利公开第20170296988号中描述的筒和添加剂递送系统的属性,所述美国专利公开的主题通过引用整体并入本文。42.当容器500倒置时,基液(水)可以流过过滤器笼140,以与筒400相互作用。水流穿过过滤器笼中的切口144并穿过滤芯120到达由支撑构件110和滤芯120的内部限定的内部插孔。过滤后的水然后可以在筒外部壳体与过滤器120的内部之间限定的空间中流到筒400中的端口。流动可以朝向筒帽410,在所述筒帽处,过滤后的水可以进入筒中限定的混合区中,在所述混合区中,随着水流过筒,水与储存在筒中的调味浓缩物混合,并且然后混合饮料通过筒上的喷嘴分配出去。筒400可以在其底部部分处具有至少一个入口端口,以允许基液在延伸至混合区的基液流动路径中进入筒。如将认识到的,当水通过筒被抽取时并且当混合饮料从基液容器分配(饮用)时,水得到过滤。因此,基液的过滤和调味都是响应于基液从容器流出并流过筒而发生的。因此,只有当水被分配并与香料混合时,水才被过滤。容器中的基液供应物保持未过滤和未调味,直至其从容器中分配出来并被使用者消耗。43.另外参考图8,此图示意性地展示了使用者可以用来将过滤器组合件100安装在已经固定有筒400的盖组合件上的示例方法。为了将过滤器组合件100安装在盖上,使用者可以将支撑框架110的上端与环形套环233对齐,并将凸出部160与盖上的切口236对齐,将过滤器组合件滑动到环形套环233上,并相对于盖200扭转过滤器组合件100。当每个凸出部160上的凹部161与凸出部237接合时,凹部将卡入到位。这种相互作用可以向使用者提供过滤器组合件已经被适当地安装的感官(触觉和听觉)指示。44.本文所述配置的另一个优点是滤芯绝不会遇到混合饮料,并且因此仅保持暴露于基液(水),这会防止可能由于暴露于调味浓缩物而导致的过滤器污染或堵塞,从而延长过滤器寿命。45.本文所述配置的另一个优点是过滤器笼可以为盖/筒/容器组合件组合提供吸引人的感官质量,其中通过过滤器笼切口可以看到滤芯的部分。除了在基液与筒混合并通过筒分配时向筒提供过滤后的水供应物之外,过滤器美感还会改善使用者对可用过滤功能的感知,并且可以增强使用者对所分配饮料的享受。46.尽管已经参考特定示例实施例描述了本发明的实施方式,但是显而易见的是,在不背离权利要求中所阐述的本发明的更广泛的精神和范围的情况下,可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。当前第1页12当前第1页12
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