台湾专利TW201318564A 飲料形成設備及使用振動能的方法

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一種使用飲料匣盒及聲能來形成飲料的設備及方法。一匣盒可包括一聲波接受器，譬如一特徵構造其延伸至該匣盒的一內部空間中且被配置來接受一將聲能引入到該內部空間中的聲波發射器。該聲波接受器可被一聲能激發，這會造成該聲波接受器本身將聲能引入到該匣盒中。
公开号:TW201318564A
申请号:TW101121340
申请日:2012-06-14
公开日:2013-05-16
发明作者:Peter Peterson；Ross Peter Jones；Miles William Noel Hember；Javier Gonzalez-Zugasti
申请人:Green Mountain Coffee Roasters Inc；
IPC主号:A47J31-00

专利说明:
飲料形成設備及使用振動能的方法
本發明係有關於一種使用飲料匣盒及聲能來形成飲料的設備及方法。
包括美國專利第4,779,520號、第4,983,412號、及美國專利公開案第20080032030號在內的許多專利描述在沖煮咖啡時使用聲能，這些專利案描述施加超音波能至一滴煮漏斗(drip-brewing funnel)的外部及/或直接施加至在漏斗外部的咖啡粉及水。然而，施加超音波能至沖煮漏斗的外部不一定對於該聲能在該沖煮漏斗的外部可以有適當的控制，如造成一些區域接受到的能量強度及/或頻率不同於其它區域接受到的能量強度及/或頻率。而且，施加聲能至一沖煮漏斗的內部在一些例子中會造成具有金屬外部的超音波探針的腐蝕，造成被腐蝕的材料可能被沉澱到咖啡粉或其它飲料媒介物中。
本發明的態樣係關於施加振動能或其它聲能至一飲料匣盒的內部，該飲料匣盒容納一飲料媒介物及一被引入到該匣盒內部中的液體。該匣盒可被配置成具有一聲波接受器，其接收聲能用以導入到該匣盒的該內部空間中。例如，該聲波接受器可包括該匣盒的一聲學上順服的部分，其會振動或以其它方式運動以回應該聲能，用以自身將聲能傳遞至該匣盒內部。在其它構造中，該聲波接受器可包括一運動產生結構，其被配置來引發該匣盒內的該飲料媒介物及/或液體運動以回應該運動產生結構被一聲波發射器或其它震盪驅動系統致動的振動運動。在一些實施例中，該聲波接受器可包括聲音可穿透的部分、一聲音耦合媒介物、一凹陷(depression)或其它特徵構造，用以與一聲波發射器互動、或其它特徵構造以允許該聲波發射器將該聲能直接傳遞至該匣盒。該聲波接受器可被設置來將該聲能引導至該匣盒的該內部空間的特定區域、將該聲能集中、分散或以其它方式改變該聲能，用以讓該內部空間的至少一些部分的聲能的強度更均勻、及/或對於聲能具有其它效應。這有助於避免掉與聲能集中在一或多個區域相關聯的問題，譬如穿隧效應(tunneling)，即該聲能有效地形成一通道於一飲料媒介物中，液體可“抄捷徑”或穿過該匣盒而未能充分地接觸到該飲料媒介物。穿隧效應會造成飲料很淡的結果，因為液體與該飲料媒介物的接觸不足。
在本發明的一個態樣中，一種被設置來使用於一飲料形成機中以作出一飲料的飲料匣盒可包括一容器，其具有一封閉的內部空間及一位在該內部空間內的飲料媒介物。該飲料媒介物可被用來藉由讓該飲料媒介物與一被引入到該內部空間中的液體交互作用而形成一飲料，且可包括例如烘焙的或研磨的咖啡、甜味劑、奶精、即溶式飲品混合物、及其它可溶解的及/或不可溶解的材料。一運動產生結構亦可被包括在該容器的該封閉的內部空間中且被設置來引發該匣盒內的該飲料媒介物或液體相對於該容器運動，以回應一位在該封閉的內部空間外面且與該飲料匣盒分開的驅動系統的震盪式運動。例如，該運動產生結構可包括一攪動器，其包括一位在該內部空間內的第一部分及一延伸出該內部空間外的第二部分。該攪動器的該第二部分可被設置成與該驅動系統機械地耦接，使得該驅動系統的運動可被傳遞至位在該匣盒內的該攪動器的該第一部分。該攪動器可具有各種不同的組態，用以例如引發該飲料媒介物及/或液體的振動運動、攪動、漩渦真空、或其它混合運動。在一些實施例中，一攪動器可被附裝至該容器並延伸至該內部空間中，例如，一或多個槳葉、指件、鰭片、突片或槳片可被附裝至一容器側壁並延伸至該內部空間中，用來與該內部空間中的該飲料媒介物、液體、過濾器或其它構件交互作用。
在另一被例示的實施例中，該運動產生結構可包括在該容器上的壓凹部(indentation)，其被配置來與該驅動系統機械性地耦合。該等壓凹部可提供該容器對該驅動系統的機械性耦合，用以例如允許該驅動系統將該匣盒作為一個整體予以運動，或可發揮讓該容器內的飲料媒介物或液體運動的作用，例如該等壓凹部可如鰭片、槳片或其它可引發該飲料媒介物及/或液體運動的結構般地作用，以回應該容器的運動。
在另一被例示的實施例中，該運動產生結構可包括一或多個混合球，其可獨立於該容器之外地在該內部空間內運動。該等混合球可被配置來讓該容器內的飲料媒介物或液體產生運動以回應該容器被該驅動系統所引發的運動，如該容器可以一震盪的方式被轉動，這將引發該等球在該內部空間中相對於該容器轉動。或者，該等混合球可以隨機的方式、垂直地或其它線性方式、或其它方式促使其運動，用以引發該飲料媒介物或液體運動。
在另一實施例中，該運動產生結構可包括一或多個在該內部空間中的壁元件，其被配置來引發該飲料媒介物或液體的淨轉動運動以回應該容器的震盪式轉動。例如，該等壁元件可具有鋸齒狀、“斜坡及停止(ramp and stop)”狀、或其它能夠引發該飲料媒介物及/或液體轉動以回應該容器的震盪式轉動的配置。
該匣盒可包括任何可在飲料匣盒中找到的適合的特徵構造，譬如一或多個過濾器、液體分配器、在該匣盒的一或多個不同艙室中的一或多個不同種類的飲料媒介物、液體或氣體入口或出口閥或其它導管或埠口等等。例如，該匣盒容器可包括一具有上開口的杯子及一附裝至該杯子用來封閉該上開口的蓋子。該杯子可具有圓筒形狀、方塊形狀、圓錐或截頭圓錐形狀、部分球形形狀、四面體形狀、或其它形狀。該杯子可被作成單一部件，例如一單一熱成形式塑膠件，或可用多個結合在一起的部件來形成。例如，一杯子可包括一圓筒形壁件，其具有一附裝至該圓筒形壁件的一端的平的板件或箔膜件。相類似地，該蓋子可用任何適當的方式來設置，如可包括一單一部件，譬如一層合的(laminated)箔膜層、多個結合在一起的部件、等等。此外，該匣盒可包括一過濾元件，其被設置來過濾一由該飲料媒介物與液體的交互作用所形成的飲料的至少一部分。例如，該過濾元件可包括一濾紙，其被設置成讓與該飲料媒介物交互作用的該液體在離開該匣盒之前通過該濾紙。該過濾器可被附裝至該容器的蓋子、容器側壁、或其它匣盒構件。
在本發明的另一態樣中，一種飲料形成系統包括一匣盒接受件，其被設置來固持一飲料匣盒、一液體入口(譬如，一可刺穿該匣盒的針頭)，其被設置來將液體引入到該飲料匣盒內、及一驅動系統，其被設置來提供振動或其它聲能至該飲料匣盒。一飲料匣盒可被該匣盒接受件固持且具有一類似於上文所述的配置，如包括一具有一封閉的內部空間的容器，一飲料媒介物被設置在該內部空間中、及一在該容器的該封閉的內部空間中的運動產生結構。該運動產生結構可如上文所述地被配置來促使該容器內的飲料媒介物或液體相對於該容器運動以回應該容器該驅動系統的震盪式運動。該系統可被設置來刺穿該匣盒容器以形成一開孔，該飲料可經由該開孔離開該容器，如一針頭可刺穿該容器以允許飲料離開該容器。
在一些實施例中，該驅動系統及運動產生結構可被設置來促使材料通過一在該匣盒內的過濾器，在沒有促使該飲料媒介物或液體運動時，該等材料是不會通過該過濾器的。例如，當使用該系統來沖泡一咖啡飲料時，該驅動系統及運動產生結構可用一比沒有該運動產生結構及驅動系統所造成的飲料媒介物或液體的運動下的濁度(turbidity)及/或總溶解的固體的程度還要高的濁度及/或總溶解固體的程度來形成該咖啡飲料。
在本發明的另一態樣中，一種使用飲料匣盒來形成飲料的方法包括提供一飲料匣盒其包括一具有一封閉的內部空間的容器、一位在該內部空間內的飲料媒介物、及一在該容器的該封閉的內部空間內的運動產生結構，其被配置來引發該飲料媒介物的運動。該飲料匣盒係藉由將該飲料匣盒放在一飲料形成機的匣盒接受件內來與該飲料形成機的沖煮室相關連。該運動產生結構的運動是在該匣盒與該沖煮室相關連的同時被引發的，用以引發在該封閉的內部空間內的飲料媒介物運動。此運動可造成該飲料媒介物與液體(如，水)有更好的交互作用，該液體是在形成飲料時被引入到該匣盒內的。改善的交互作用可造成更完整的或更快的淬取、更完整或更快的混合、液體及/或其它材料更佳地通過過濾器、及/或其它特徵構造。
在一實施例中，該促使運動的步驟可包括嚙合並促使一至少一部分位在該匣盒的該內部空間中的攪動器的震盪式運動。例如，該攪動器可包括一位在該內部空間中的第一部分及第二部分(其延伸至該匣盒的外面用以與一驅動系統嚙合)的震盪式運動促使該第一部分運動。如上文中討論的，該運動產生結構可用許多不同的方式來設置，且該運動產生結構的運動可藉由與該運動產生結構的機械式嚙合以及被該運動產生結構的運動、該匣盒容器的運動、及/或一被引入到該匣盒內部的驅動系統構件的運動所引發。
一聲波發射器或其它提供聲能或振動能的驅動系統可以是許多形式中的一種形式，譬如一被設置在鄰近該匣盒的一部分的探針、一馬達與驅動連桿等等。當使用於本文中時，“聲能(sonic energy)”或“振動能”包括人類耳朵可聽到的能量以及在人類耳朵的聽覺範圍之外的能量。例如，“聲能”或“聲音能”或“振動能”可包括頻率為約10Hz至約200kHz或更高的的振動能。
本發明的這些及其它態樣從下面的描述的申請專利範圍中將會是明顯的。
應理解的是，本發明的態樣在本文中係參考顯示例示的實施例的圖式來描述。在本文中被描述的該等例示性實施例並不打算要顯示所有依據本發明的實施例，而是用來描述一些例示性的實施例。因此，本發明的態樣並不是要用來狹義地解讀該等例示性的實施例。此外，應理解的是，本發明的態樣可單獨地或以任何適合方式與本發明的其它態樣結合的方式被使用。
圖1及2分別顯示一包含一或多個本發明的態樣的例示性匣盒10的一側剖面圖及一分解立體圖。該匣盒10可被使用於一飲料形成機內以形成任何適合的飲料，譬如像是茶、咖啡、或其它浸泡型飲料、用液體或粉末式濃縮物形成的飲料、碳酸飲料等等。因此，該匣盒10可容納任何適當的飲料媒介物20，如研磨咖啡、茶葉、乾燥的花草茶(herbal tea)、粉末式飲料濃縮物、乾燥的水果淬取物或粉末、粉末式或液體濃縮的肉湯或其它湯品成分、粉末式嬰兒奶粉或牛奶、粉末式或液體藥物材料(譬如，粉末式維他命、藥或其它醫藥、保健品等等)、及/或其它飲料製造材料(譬如，粉末式牛奶或其它奶精、甜味劑、增稠劑、風味劑等等))。在一例示性實施例中，該匣盒10容納一飲料媒介物20，其被建構來與一用來形成咖啡及/或茶飲的機器一起使用，然而本發明的態樣並不侷限於此態樣。
雖然匣盒的例示性實施例被示於圖式中，但當使用本文中時，“匣盒”可以是任何適合的形式，譬如一豆莢包(pod)(如，相對的濾紙層包封一飲料媒介物)、膠囊、囊袋或任何其它結構。該匣盒可以是不透空氣及/或液體，以允許水及/或空氣通過並進入該匣盒。該匣盒可包括一過濾器或其它構造來幫助防止部分的飲料媒介物的一些部分被提供了已被形成的飲料，譬如，咖啡飲料、茶、熱巧克力等。關於“沖煮(brew)”或形成一液體成分，當使用於本文中時，其包括用水或其它飲料先驅物(經過調味的或以其它方式處理過的水、或其它液體，不論是被加熱的或未被加熱的)注入、混合、溶解、浸透或其它方式來與一飲料媒介物形成一可飲用的物質。而且，在本文中“水”是任何適合的水配方，如經過過濾的、去離子的、軟化的、碳酸化的等等的水，以及用來形成飲料之任何其它適合的先驅物液體，譬如甜化的或經過調味的水、牛奶等。
在此例示性的實施例中，該匣盒10包括一容器12其包括一內部空間14，其具有被一過濾器30分隔開的第一室14a及第二室14b。然而，應被理解的是，該內部空間中的其它額外的室及/或該第一及第二室的子部分(sub-portion)或區域可在其它實施例中被設置。例如，此實施例亦包括水流分配器33，其協助將流進來的液體分配遍及該飲料媒介物20，因此該水流分配器33可界定一介於該水流分配器33與該蓋子38之間的區域。而且，該匣盒可具有被兩個過濾器分隔開的三個空間(如，一第一過濾器分隔第一室的兩個部分及一第二過濾器分隔該第一及第二室)，等等。在另一實施例中，該第一或第二室可被一文式管或其它可將空氣或液體引入一飲料中的特徵構造分隔成兩個部分。因此，該第一及/或第二室可被過濾器、壁、隔板、通道、及其它特徵構造分割或以其它方式分隔成兩個或更多個部分或區域。而且，應被理解的是，該匣盒10不一定要包括過濾器30，其亦可以是沒有過濾器。
如果該容器12像圖1及2所示的一樣包括一開口13的話，則該開口13可被一蓋子38(如，一附裝至該容器12的周緣(rim)19的箔膜或聚合物層合材料)封閉。(雖然在此實施例中該周緣19被設置成一環形凸緣狀的元件，但該周緣19可用其它方式被設置。例如，該周緣19可以是該側壁17的頂緣，沒有任何凸緣元件)。該容器12及/或蓋子38可提供一阻擋濕氣及/或氣體(如，氧氣)的阻障物。例如，該容器12可用一聚合物層合物(如，用一包括一聚苯乙烯或聚丙烯層及一EVOH及/或其它阻障物材料(譬如，一金屬箔)層的片材)製成。此一結構可提供該飲料媒介物20適當的保護，如不會曝露於濕氣、氧氣及/或其它材料中。然而，應被理解的是，該容器12及/或蓋子38可用其它材料或材料的組合(譬如，生物聚合物、可組合的聚合物、紙、箔膜等等)來製造。
依據本發明的一態樣，該匣盒10可包括聲波接收器11(參見圖2)，譬如一接收來自一聲波發射器的聲能的聲學上順服的部分(acoustically compliant portion)，該聲能可引發該聲學上順服的部分振動或其它方式的運動。該聲學上順服的部分的此一運動可將該聲能引入到該內部空間14中，和該內部空間14內的飲料媒介物20、過濾器30(如果有的話)、及/或液體交互作用。該聲學上順服的部分可以是任何適當的形式，這係依照一被用來致動該聲學上順服的部分的聲波發射器的配置而定。例如，在此被例示的實施例中，該聲學上順服的部分包括一側壁17的一被設置來振動的部分，以回應該聲能，但聲學上順服的部分或其它聲波接收器11可被設置在該容器12的底部16及/或蓋子38。因此，用來形成該聲學上順服的部分的材料、實體形狀、該聲學上順服的部分的厚度或其它特徵可被小心的設置，用以被該聲能致動，並將所想要的聲能提供至該內部空間14中。例如，該側壁17的一部分可被該聲波發射器振動，這轉而引發該側壁17的該部分產生或以其它方式將該聲能導入到該內部空間14中。如下文中更詳細地討論的，該聲波接收器11不一定要包括一聲學上順服的部分，而是可被設置來接納一可將聲能導入匣盒10內的聲波發射器、與之耦合、或以其它方式與之互動。
而且，雖然在此實施例中，該聲波接收器11被設置來與一位在該匣盒10的外面的聲波發射器配合，但該聲波接收器11可被設置來與一位在該匣盒10的內部的聲波發射器配合。例如，一被插入到該內部空間14內的聲波探針可發射出聲能，其可促動該容器的該聲學上順服的部分。接著，該聲學上順服的部分的振動本身可將聲能非必要地以與該探針發射出的聲能相同或不同的頻率及/或強度導入到該內部空間中。此特徵可被利用來幫助將所想要的聲能提供至該內部空間中，不論該聲能是否在所想要的頻率或振幅。又，該聲波接收器11可被用來讓該聲能更均勻或以其它方式被散佈在該內部空間中。例如，雖然在一些例子中一單一聲波探針會因為聲能集中在一窄的區域內而形成一隧道或通道於飲料媒介物中，但該聲波接收器11可協助讓聲能更均勻地分佈在該內部空間14中，因而有助於避免在一或多個區域中的任何穿隧作用或不想要的聲能集中作用。當然，該聲波接收器11可被用來協助讓聲能在該內部空間更均勻或藉由與一位在該內部空間14的外面的聲波發射器互動而具有其它所想要的特性。
雖然在此例示性的實施例中該容器12為具有一平的蓋子之大致截頭圓錐的形狀，但該容器12可具有一有溝槽的(fluted)、圓錐的、或圓筒的形狀、可以是一方形的或矩形的杯子形式、一圓頂式杯子、一球體或部分球體、或其它適合的形式、可具有一有溝槽的、有波浪皺褶的、或其它形狀的側壁、等等。而且，該容器12不一定要像其它飲料囊袋及莢盒一樣有明確的形狀。例如，雖然該容器12在此實施例中具有相對堅硬的及/或彈性的構造使得該容器12傾向於維持其形狀，該容器12可被作成具有一更為順服的及/或可變形的結構，如一用可變形的材料製成的囊袋容器一樣。因此，一由該容器12所界定的內部空間可以只在該容器材料被形成在一飲料媒介物、過濾器及/或其它匣盒成分周圍之後才被形成，類似於兩層濾紙層(容器材料)在一充填量的咖啡粉周圍被結合在一起以形成一咖啡包或其它形式的匣盒。在其它實施例中，該匣盒容器12的大小及/或形狀可由其內容納了該匣盒10的沖煮室來界定。
如果過濾器30有被設置的話，該過濾器30可被附裝至該蓋子38的周邊32處，其在該周緣19的內側並遠離該周緣19。此外，該過濾器30可從該周邊32至少部分地延伸至該內部空間14中。該過濾器30用來從一液體中去除大於一定大小的材料，如可從該第一室14a內的液體中去除咖啡渣，以允許咖啡飲料通過該過濾器30並到達該第二室14b。例如，該過濾器可包括一片濾紙，其被設置來允許一液體及一定大小的被溶解的及/或懸浮的材料能夠通過，但防止相對大的顆粒流經該過濾器。當然，該過濾器30可具有多個階段，如一粗略等級的過濾器部分濾除相對大的顆粒、後面跟著一細微等級的過濾器部分其濾除相對小的顆粒，等等。此外，該過濾器30可包括一或多個用來過濾通過該過濾器30的液體的部分，以及不可滲透的部分或以其它方式限制流動的部分。因此，該過濾器30可包括兩個或更多個分離構件，如果有想要的話。例如，該過濾器30可包括一硬質的、不可滲透的塑膠套筒，其被附裝至該蓋子38的該周邊32處。在一遠離該蓋子38的位置處，一多孔性的濾紙可被附裝至該套筒。因此，並不是該過濾器的所有部分都要是可滲透液體的。該過濾器30亦可具有不同可滲透性的區域，例如有助於引導朝向該過濾器30的一或多個區域流動。例如，在圖1中該過濾器30的靠近蓋子38的區域的可滲透性比遠離蓋子38的區域的可滲透性來得低。這有助於促使流動通過該飲料媒介物20朝向該過濾器30的下面區域，潛在地改善在該媒介物20中的材料在該液體中的溶解。
如下文中所詳細描述的，該過濾器的操作會受到該內部空間內的聲能的影響，如原本不會通過該過濾器的材料可受該聲能的影響而通過該過濾器。例如，將該過濾器30附裝至蓋子38在該蓋子38的一部分作為聲學上順服的部分的一些實施例中是有用的。亦即，一聲波發射器可振動該蓋子38的一部分，且因為該蓋子38可被連接至該過濾器30，所以該過濾器與該蓋子38這兩者可被振動，用以將聲能導入到該內部空間14中。該過濾器30的聲音振動有助於某些材料通過該過濾器30，而這些材料原本在沒有聲能時是不會通過該過濾器的。當然，該過濾器30可用其它方式被聲音地振動，譬如藉由經由該匣盒側壁17來傳遞該聲能。
在本發明的另一態樣中，該過濾器30亦可用來幫助防止材料從第二室14b運動至第一室14a，及/或協助將某些飲料材料放入到該內部空間14中以用於聲波處理。例如，該匣盒10可在該第二室14b中包括飲料媒介物20，但在第一室14a中則沒有飲料媒介物20。在此例子中，該過濾器30可協助將該飲料媒介物20保持在靠近底部16及/或側壁17處。該飲料媒介物20的此一設置有助於將飲料媒介物曝露於所想要的聲能中，如果該聲能係從該側壁17及/或底部16被導入的話。例如，一些飲料媒介物20，譬如粉末式飲料混合物，如果沒有被適當地溶解的話，會結成塊且會阻塞或以其它方式塞住飲料出口。藉由適當地將該飲料混合物曝露於接近該匣盒10的底部16或側壁17處聲能中，該飲料混合物可以比沒有曝露於聲能中的飲料混合物更快地或更有效地溶解或進入到溶液中。例如，本案發明人已發現到，將聲能導入到一匣盒10的內部空間14中可引發該飲料媒介物20及液體的流動，而這在沒有導入此聲能時是不會發生的。在一些例中，渦漩或其它流動有助於溶解飲料媒介物或以其它方式改善該媒介物與液體的接觸。
當使用該匣盒10來形成飲料時，蓋子38及/或該容器12可刺穿，用以將液體引入到該匣盒內並接納來自該匣盒的飲料。(當使用於本文中時，“飲料”係指一打算用來飲用的液體物質，其在一液體與一飲料媒介物交互作用時被形成。因此，飲料係指一已經準備好用於飲用的液體，如被配送至一杯子中且已可飲用，以及一在被飲用前將會經歷其它處理或處置的液體，譬如像是過濾或是添加調味劑、奶精、甜味劑、其它飲料等等)。為了要將液體引入到該匣盒內，例如，如圖3所示，該蓋子38的一個通常在周邊32被畫定邊界的部分(該過濾器30(如果有的話)係在該周邊處被附裝至該蓋子38)可被一入口穿刺元件50(如，一針頭)刺穿，使得水或其它液體可被注入到該匣盒10中。當然，其它的穿刺方式亦可被使用，如在該過濾器30被附裝至該容器側壁17的地方。其它的入口穿刺設計亦是可能的，譬如多個針頭、一蓮篷頭、一非中空式的針頭、一圓錐、一角錐、一刀片、一槳片等等。一使用該匣盒的飲料機可包括多個相同類型或不同類型的穿刺元件，因為本發明在這方面並沒有特別的限制。在另一配置中，一飲料機可包括一形成一開孔的穿刺元件(譬如，一尖釘)，然後一第二入口元件(譬如，一管子)可通過該被形成的孔，用以將液體引入到該容器中(或從該容器中將水引出來)。對於該匣盒被穿刺的那些配置而言，一聲波發射器可被放入到該內部空間14中。例如，一穿刺元件50(如，針頭)可用來刺穿該匣盒、將水導入該匣盒、及將聲能發射至該內部空間14中。因此，一穿刺式入口針頭可作為一聲波發射器並提供液體至該容器中。在其它實施例中，蓋子38可藉由將壓力引導至該蓋子38的外部而來予以刺穿，或以其它方式有效地形成用於流動的開口。例如，一水的入口可被衝壓形成且被密封至該蓋子38的外部且水壓被引導至該處。水壓可造成該蓋子38被刺穿或以其它方式被開孔以允許水流入到該匣盒10中。在其它配置中，蓋子38可包括一閥、導管或其它在曝露在一適當的壓力下時及/或在與一水入口管子或其它結構匹配時會打開的結構。在此等例子中，水(或其它液體)入口仍可作為一聲波發射器，雖然該液體入口可不延伸至該內部空間14中。在一些配置中，液體可被引入到該匣盒內使得該匣盒內的所有或一大部分的空氣或其它氣體被排出或以其它方式被去除掉。這有助於該匣盒內部中的構件(如，飲料媒介物、過濾器、液體等等)與一聲波發射器耦接。
匣盒10亦可在該容器12的底部16處、或在該蓋子38的在該周邊32外面且遠離該入口開孔的第二部分處、或在該匣盒10的另一部分(譬如，該側壁17)處被一出口穿刺元件52(如，一針頭)刺穿。(該液體入口可相類似地被設置在該匣盒10的任何適當的地方)。與該入口穿刺配置一樣地，該出口穿刺配置可用許多方式予以改變。因此，該出口穿刺元件52可包括一或多個中空的或實心的針頭、刀片、槳片、管子、等等。此等穿刺元件52亦可作為一聲波發射器、或打開一路徑讓一聲波發射器可經由該路徑進入該內部空間或以其它方式與該匣盒10溝通。或者，該匣盒10可包括一閥、一隔板或其它可以在液體被引入到該匣盒中時打開以允許飲料離開但在其它時候則保持閉合(例如，用以保護飲料媒介物不受外部條件，譬如氧氣、濕氣及其它，的影響)的元件。在此一例子中，不需要用來形成該出口開口的穿刺元件，雖然它可被用來讓該閥或其它元件打開。而且，在此被例示的實施例中，該穿刺元件52在它離開該被形成在該容器12或蓋子38上的開口時被保持在定位以接受飲料。然而，在其它實施例中，該穿刺元件52可在形成一開口之後被撤出，以允許飲料從該開口離開且被接受，不必讓該穿刺元件52延伸至該匣盒10內。
雖然描述於上文中的實施例只在該第一室14a或只在該第二室14b中包括飲料媒介物20，但該匣盒10可在這兩個室中或該匣盒的其它部分中包括飲料媒介物(不論是相同或是不同的飲料媒介物)。例如，一匣盒可在該第一室14a中包括烘焙及研磨咖啡，及在該第二室14b中包括奶精及甜味劑，讓該匣盒能夠形成一卡布其諾或拿鐵之類的飲料。在另一實施例中，該第一室14a可包括咖啡粉及該第二室14b可包括熱巧克力材料，讓該匣盒能夠形成摩卡之類的飲料。熟習此技藝者將可想到其它的組合，譬如在第一室中裝茶葉及在第二室中裝乾燥的水果材料、在第一室中裝乾燥的水果材料及在第二室中裝奶精/甜味劑、等等。在一些實施例中，另一過濾器可被設置來例如將第二室中的飲料媒介物與該流體出口分隔開來。例如，一過濾器可被附裝至該蓋子38的一個該出口針頭刺穿該蓋子38的區域中以允許飲料在通過該額外的過濾器之後才離開該匣盒。要將何種飲料媒介物放入該匣盒10的哪一個區域內的選擇可以根據要對該飲料媒介物施加哪種所想要的聲波處理來選擇。例如，某些很難溶解的飲料媒介物可被放置在將會經歷相對較高的聲能強度的地方，而其它飲料媒介物可被放置在較低強度的區域。因此，該匣盒的內部空間14可具有不同聲能特性的區域，且這些聲能特性可被調整或以其它方式控制以用於特定的飲料媒介物或作用於飲料媒介物上的其它效果。
圖4顯示一匣盒10的另一例示性實施例，該匣盒在此例子中包括一位在該容器12的側壁17上的聲波接收器11。該聲波接收器11(其可被設置成一凹口(notch)、凹部或其它在該容器12上的凹陷)接納一聲波發射器53，其在此例子中具有一超音波探針的形式。該凹陷11可具有一適當的構形，如可以是漸縮式以與該聲波發射器53的一漸縮式端部緊密套合、可以包括一會振動的聲學上順服的部分以回應該聲波發射器53所發出的聲能、可實質上讓該聲波發射器53所發出的聲能穿透，用以在該能量上具有最小的衰減、可以在該發射器53與該內部空間之間提供一聲波上的耦合(如，該聲波接收器11可包括一適當的聲波凝膠、水或其它可作為聲波耦合媒介物的物質)等等。在該凹陷11被建構來振動以回應來自該聲波發射器53的聲能的一配置中，該凹陷11或其它特徵構造可作為該內部空間中的運動產生結構，其可引發飲料媒介物及/或液體相對於該容器12運動。當然，該凹陷的形狀及大小可改變(例如該凹陷可具有一圓形、方形、矩形、三角形等等截面形狀)、可被作成以所想要的方式與該聲波發射器53互動的大小、可用不同於該容器12的其它部分的材料來形成(如，可包括一具有所想要的聲音特性且被模製於該側壁17中的元件)，等等。在此例子中，該聲波接收器11係位在一過濾器30底下(如，該過濾器30的下游)，但其可被設置成與該飲料媒介物20、過濾器30或該匣盒10的其它構件鄰接或緊密接觸(應指出的是，在此實施例中該過濾器30被附裝至該容器12的側壁17，但過濾器30可以任何方式被配置在該匣盒10內，如被配置成飲料離開該匣盒之該容器的底部或側壁。)該聲波發射器53發出的聲能及/或該匣盒10的一聲學上順服的部分所發出的聲能是在約10Hz至200kHz的範圍內的任何適當的強度，但其它頻率範圍及/或強度亦是可能的。
藉由讓該聲波發射器延伸至該容器12的一凹陷中，該聲波發射器53可有效地被設置在該匣盒內，同時實際上保持該內部空間14的外面。亦即，因為該凹陷可延伸至該匣盒10的該內部空間14中，該聲波發射器53可被設置來從該內部空間14的裡面有效地引入該聲能，而不是從該內部空間的外面有效地引入該聲能。此配置可允許該聲波發射器53提供均勻的聲能至該內部空間中、可允許聲能被聚集在該內部空間的一些區域內，等等。因此，在圖4所示的配置中的該聲波發射器53能夠以一種類似於刺穿該匣盒並延伸至該內部空間中的聲波發射器的方式來作用，但沒有穿刺式探針的潛在缺點，譬如像是該飲料的潛在流通、來自於該發射器穿刺位置的滲漏、接觸該飲料媒介物及/或液體而傷及該聲波發射器，等等。此外，該聲波接收器11可將該聲能集中、擴散、重新導向、或改變聲能被引入到該內部空間中的其它方式。例如，該聲波接收器11可接受擴散的聲能，並將該聲能集中於該內部空間14內的一適當的地區或區域中。
圖5至16顯示一具有不同的聲波接收器配置之匣盒10的各種不同的實施例。然而，應被理解的是，這些例示性的實施例並不是要用來對一聲波接收器能夠依據本發明的態樣被設置的所有可能的方式提供一耗盡式的檢視。例如，圖5顯示一包括一位在該容器12的右下側處的凹口或級階形式的聲波接收器11的匣盒10的前視圖及圖6顯示其底視圖。圖7顯示一包括一位在該容器12的右側前方下面的凹口形式的聲波接收器11的匣盒10的前視圖及圖8顯示其底視圖。圖9顯示一包括一位在該容器12的中央前方下面的凹口形式的聲波接收器11的匣盒10的前視圖及圖10顯示其底視圖。圖11顯示一包括一位在該容器12的側壁17上的圓柱形凹陷形式的聲波接收器11的匣盒10的前視圖及圖12顯示其左側視圖。在此實施例中，該凹陷延伸成與該容器12內的過濾器30接觸，雖然該凹陷不一定要與該過濾器30接觸。在圖11及12的實施例中，與其它實施例一樣，該聲波接收器11可包括該凹陷以外的東西。例如，一聲波耦合凝膠(acoustic coupling gel)或其它物質可被放置在該凹陷內且被用來將該聲波發射器53與該匣盒內部聲波地予以耦合。在其它實施例中，該聲波接收器11可以只包括例如被施加至一匣盒的外部的該聲波耦合凝膠，或任何其它適合的聲波耦合材料，譬如水。圖13顯示一包括一由該容器12的底部16向上延伸的圓筒形凹陷形式的聲波接收器11的匣盒10的前視圖及圖14顯示其底視圖。在此實施例中，該凹陷並沒有延伸至該過濾器30，但該凹陷可非必要地(optionally)延伸至過濾器30或超越過濾器30並進入到一在該過濾器30上方的空間中。圖15顯示一包括一由該蓋子38向下延伸至該容器12的內部空間中之圓筒形凹陷形式的聲波接收器11的匣盒10的前視圖及圖16顯示其頂視圖。該聲波接收器11在此實施例中可包括一圓筒形的杯子，其被附裝至該蓋子38的一個孔洞中，或可被模製或以其它方式形成在該蓋子材料中。
當然，應被理解的是，該聲波接收器11可被設置成具有其它大小、形狀或其它組態細節，就像是上文所述。此外，兩個或更多個聲波接收器11可被設置，且該聲波接收器11可在該容器上的不同位置、有不同的大小、形狀等等。該等聲波接收器11可如所需地包括聲學上順服的部分，或不包括此部分。在沒有該聲學上順服的部分的例子中，該聲波接收器11可接納或以其它方式耦合一聲波發射器53，用以允許該聲波發射器53將聲能引入到該匣盒10中。
在其它例示性的實施例中，一聲波接收器11可被設置成被一聲波發射器53接納，而不是接納該聲波發射器53。圖17-19分別顯示在另一例示性實施例中的一與聲波發射器53相嚙合的匣盒10的前視圖、只有該匣盒10的前視圖、及該匣盒10的底視圖。與圖5-16所示的實施例相反地，圖17-19中的實施例具有一聲波接收器11，其被設置成至少部分地被一聲波發射器53環繞。亦即，該容器12的下部被設置成形成一聲波接收器11，其被插入到一聲波發射器53的一凹穴中。該聲波發射器53的一部分可包括一或多個飲料出口52，但其它的配置亦是可能的，譬如飲料從該蓋子38或該匣盒10的側壁17離開。由於該聲波接收器11至少部分地被聲波發射器53所圍繞，所以該聲波發射器53可從環繞該聲波接收器11的外面的一或多個包括該容器12的底部16在內的區域將聲波傳入到該匣盒10內。在其它配置中，譬如圖20所示的配置，該容器12的底部可從該聲波發射器53延伸出，例如允許飲料離開該容器12而無需通過該聲波發射器53。雖然圖17-20的實施例顯示該聲波接收器11被配置成具有圓筒形的形狀，但也可能是其它形狀，譬如像是圖21-23所示之漸縮的形狀。圖21-23分別顯示匣盒10與聲波發射器53嚙合的前視圖、只有匣盒10的前視圖、及該匣盒10的底視圖。在此實施例中的該聲波接收器11的漸縮形狀可允許該聲波發射器11緊密配合該聲波發射器53，這可強化該聲波發射器53與該匣盒內部之間的聲波耦合。該聲波發射器53與該匣盒10的聲波耦合可在此實施例或其它實施例中以其它方式被強化，譬如藉由使用一順服的耦合媒介物(譬如像是使用一矽或橡膠材料作為該聲波接收器11與該聲波發射器53界接的部分)、使用液體耦合媒介物(譬如像是水)、使用一聲波發射器53其具有一尺寸被放大或縮小的部分用以夾在該接收器11內或夾在該接收器11周圍、在該匣盒容器及聲波發射器53內提供互鎖結構或其它可增加該匣盒與該發射器之間的接觸面積的構造以強化能量傳輸、在該匣盒的頂部(或其它匣盒部分)向下壓以協助強迫該匣盒與該聲波發射器53接觸，等等。
雖然在上述的實施例中，該容器12傾向於維持相對地固定不動，但其它的配置可包含一聲波發射器或其它振動驅動系統，其將該容器移動一稍大的程度，用以引發該飲料媒介物、液體及/或該匣盒內的其它成分的運動。例如，圖24及25顯示一包括多個形成在該容器12的側壁內的凹陷11形式的聲波接收器特徵構造的匣盒10的容器12的頂視立體圖及底視立體圖。這些凹陷11可用來機械式地與一驅動系統耦合，使得該驅動系統可以一震盪的方式來移動該容器12。例如，該驅動系統可包括鰭片或突片，其與該容器12的一相對應的凹陷11嚙合並允許該驅動系統以一種震盪方式將該容器繞著一大致垂直於該容器12的底部16的軸線轉動。該容器可以任何適當的振幅，譬如高達10至15度，或更大(如，高達30度)，予以震盪。該容器12的震盪式轉動可造成該等凹陷11如該容器12內的運動產生結構，如作為用來引發該飲料媒介物、液體或該容器12內的其它成分運動的攪動器，般地操作。例如，該等凹陷可在液體內產生渦漩或以其它方式引發該液體流動或相對於該容器12運動。在一些實施例中，該驅動系統可以該等凹陷11的共振頻率震盪該容器12，使得該等凹陷11相對於該容器12的其它部分的運動可被放大。在其它實施例中，該等凹陷11可以是相對堅硬的，使得該等凹陷11所形成的鰭片或槳片相對於該容器12的其它部分不會明顯地移動。在一些配置中，該驅動系統可用其它方式震盪該匣盒，譬如用沿著一垂直於該底部16的軸線的直線上-下運動、用繞著一平行於該底部16的平面的軸線的旋轉及/或直線方式、用隨機的方式、等等。該匣盒的震盪可在液體被提供至該匣盒之前、期間或之後一段時間被實施，如該匣盒的“乾的”搖晃有助於將飲料媒介物弄鬆或解開，用以讓該媒介物更容易被稍後引入的液體弄濕。當然，在圖24及25中之凹陷11的形狀、配置、相對尺寸及其它特徵構造可用任何適當的方式予以改變，譬如該等凹陷11可被水平地、以螺旋的方式配置，等等。又，該等運動產生結構譬如一攪動器配置，不一定要用該容器12內的凹陷的形式來形成。相反地，一攪動器可包括一或多個槳片、指件、鰭片、突片或葉片，其被附裝至該容器12、過濾器30或其它構件(譬如，一被入到該容器12內的插入件)上並延伸至該內部空間中。該容器12或其它匣盒元件的振動式運動可造成該等攪動器與飲料媒介物及/或液體的交互作用以引發相對於該容器的運動。
圖26及27顯示另一例示性實施例的頂視立體圖及側視圖，其包括會引發該匣盒內的飲料媒介物及/或液體相對於該容器運動的運動產生結構，以回應一位在該封閉的內部空間外面的驅動系統的震盪運動並與該飲料匣盒分開來。在此實施例中，該運動產生結構包括多個壁元件61，其被配置成鄰近該容器12的周邊且被設計來引發該飲料媒介物或液體的淨轉動運動以回應該容器12的震盪式轉動。亦即，該等壁元件61以一種適當的鋸齒狀的“棘齒”或“斜坡及停止(ramp and stop)”配置，使得當容器12被繞著垂直於該底部16的軸線(從圖26的立體圖)順時鐘轉動時，飲料媒介物及/或其它材料可沿著相對淺角度的壁元件61a滑動。然而，當該容器12被繞著垂直於該底部16的軸線逆時鐘轉動時，飲料媒介物及其它材料被陡峭角度的壁元件61b推動於逆時鐘方向上。因此，該容器12的震盪式轉動可引發該容器12內的飲料媒介物及/或其它材料的淨轉動。該等壁元件61可被設置成該容器側壁17的特徵構造、過濾器30的特徵構造、或另一元件的一部分。
在另一例示性的實施例中，一運動產生結構可包括一或多個混合球，其可獨立於該容器之外地在該匣盒的該內部空間內運動。該等混合球的運動可產生該容器內的該飲料媒介物及/或液體的運動，以回應該驅動系統所引發之該容器的運動。例如，數個球形的球可被放入到圖1的實施例的第一及/或第二室14a，14b內。一驅動系統(如，將該容器12夾持在一以震盪方式運動的固持件中的驅動系統)所引發的該容器12的運動可引發該等球在該容器12內運動，如轉動、直線的上-下或左-右運動、隨機的運動或其它運動，用以引發在該容器內的飲料媒介物及/或液體的運動。在一實施例中，該等球可以是磁性的球，且該驅動系統可藉由磁性耦合來操作，用以用適當的方式來運動該等球。因此，該等球可在該容器12內被運動而無需移動該容器12本身。該等球的運動在本質上是振動式的(不論是轉動式及/或直線式)且可以是任何適當的頻率，譬如從10Hz到200kHz，就如同運動產生結構的其它實施例一樣。雖然在此實施例中“球”一詞被使用，但“球”不必然是球體形的，而可以是立方體形、四面體形、圓筒形、不規則形或其它適合的形狀。
關於該等混合球的使用的一個實驗被實施，在此實驗中一類似圖24所示的匣盒被耦合至一驅動系統，其將該匣盒繞著一垂直於該容器的底部的垂直軸線轉動。該容器係以約10Hz的頻率及30度的振幅被振動。該容器被設置成具有三個約4mm深的凹陷，其被配置在該容器的側壁上。該容器的振動運動被觀察到，用以引起被放入到容器內的水的表面的實質運動。兩個球珠軸承被加入到該容器內，且該等球被觀察到約每秒彈跳一次橫越該容器的直徑。這兩個球珠軸承然後被取出且用兩個直徑約4mm的塑膠彈丸來取代。該容器的振動運動亦顯示在該容器內的水的被攪動的運動以及該等塑膠彈丸橫越該容器的直徑的彈跳。
其它可被加至一匣盒容器的內部空間內的元件組態是可能的。例如，圖28及29顯示一類似圖24的容器12及一相關連的攪動器11a，其包括多個垂直的槳片，其被周圍的圈繞元件結合在一起。在此實施例中，該等槳片被配置來套合於容器12的該等凹陷11上，使得該容器12的轉動或其它運動可被傳遞至該攪動器11a，而其它的配置也是可能的。例如，一類似圖29所示的攪動器11a可被設置一套設在該容器12內部、該過濾器30的內部(如，圖1所示的過濾器30)及/或以其它方式套設的界面。將該運動產生結構配置成一容器12的插入件可讓該運動產生結構的製造更容易，以及允許該運動產生結構用於不同種類的飲料媒介物的客製化。例如，一些飲料媒介物(譬如，飲料混合物)會需要更大的振幅或以其它方式更激烈的運動來達成想要的結果，而其它的飲料媒介物(譬如，茶葉)會需要較小的或甚至完全不需要運動來達到想要的結果。因此，對於具有飲料混合物的容器而言，一種類型的運動產生插入件可被放入到該容器中，而對於具有不同種類的飲料媒介物的容器而言，另一種類型的運動產生插入件可被放入到該容器中(或完全沒有插入件)。
圖30及31顯示另一種例示性的配置，其中一攪動器11a內容納在類似圖24所示的容器12內。在此實施例中，該攪動器11a包括刮片部分111，其介於壓凹部嚙合部分112之間。如在圖30中可看到的，該等壓凹部嚙合部分112套在該容器12的該等凹陷11上且與之嚙合。因此，該容器12的運動可被傳遞至該攪動器11a。在一些實施例中，該等刮片部分111可至少部分地獨立於該等壓凹部嚙合部分112之外地運動，使得該等刮片部分111的最下面的部分可刮掃、接觸或以其它方式攪動接近該容器12的底部16的材料。例如，當想要協助確保接近容器12的底部的飲料媒介物被完全地溶解或適當地與該容器12內的水或其它液體適當地交互作用時，此配置是有用的。在一些例子中，該攪動器11a可以該等刮片部分111的共振頻率被致動，使得該等刮片部分111係以一相對於該容器12及/或該攪動器11a的其它部分(譬如，該等壓凹部嚙合部分112)被加大的振幅在運動。
雖然上面的數個實施例已用一匣盒容器12繞著一大致垂直於其底部16的軸線運動的情形予以描述，但應被理解的是，運動產生結構可引發飲料媒介物、液體或匣盒內的其它成分適當的運動以回應其它類型的運動。例如，圖32及33顯示一種方式，在此方式中一如圖24所示的匣盒容器12可用膨脹的方式(dilatational way)予以運動，使得當容器側壁17的一對相對的部分朝向彼此運動時，該側壁17的另一對相對的部分可遠離彼此運動，反之亦然。因此，雖然在一些實施例中是很微小的，但該容器側壁17可震盪以改變該容器12的形狀。此運動可促使一些攪動器或其它運動產生結構的配置引發該容器12內的材料的運動。例如，圖30及31的攪動器11a可被配置來將該等刮片部分111相對於該容器底部16移動以回應類似於圖32及33所示的膨脹運動。當然，其它的運動產生結構可與類似於圖32及33所示的膨脹運動或其它的膨脹運動(譬如，與圖32及33所示之在水平的尺度上震盪相反地，或除此之外，一類似於圖24所示的容器12係在垂直的尺度上震盪)一起使用。圖34及35顯示另一配置的示意圖，在此配置中在一容器12內的運動產生結構包括一撓性樑11，其由該容器12的一側延伸至另一側。當該容器12在水平尺度上被膨脹地運動時，該樑11可交替於一大致筆直的配置或其它的啟始配置和一彎曲的配置或其它被移位的配置之間。將可被瞭解的是，該樑11的運動可操作以混合或以其它方式引發該容器12內的材料運動。
圖36及37顯示另一例示性的實施例，其有點類似圖34及35所示的實施例。在此實施例中，一攪動器包括一驅動樑11a及一槳片11b。該驅動樑11a延伸橫越該容器12，但與圖34的配置不同地，驅動樑11a具有“Z”的形狀，使得兩個長的且大致筆直的腳在靠近該容器12的中心處彼此偏離且透過一短的腳結合在一起。該槳片11b被連接至該短的腳，使得當兩個長的腳朝向彼此移動或遠離彼此移動時，該短的腳及附著其上的槳片11b繞著一大致垂直的軸線轉動。將可被理解的是，膨脹振動的振幅、該短的腳的長度、該槳片的大小及/或其它特徵構造可被適當地安排用以在該容器12內引發所想要的運動。
雖然在許多上述的實施例中運動產生結構可被完全地包含在一容器12的內部，但在本發明的一個態樣中，運動產生結構可包括一在一容器的內部空間內的第一部分及一在該內部空間外面的第二部分。此配置可允許一驅動系統直接接觸該運動產生結構的第二部分並允許該驅動系統的運動被傳遞至該第一部分。此一配置可允許運動從一驅動系統更有效地傳遞至一匣盒內的運動產生結構。圖38顯示一實施例的立體圖，在該實施例中，該運動產生結構(如，一攪動器)包括一在該容器12內的第一部分11a及一在該容器12外面的第二部分11b。在此實施例中，該攪動器的第一部分11a包括一“湯匙”形狀，其可被一驅動系統所移動，該驅動系統將該第二部分11b上及下(如箭頭所示)、左到右(side-to-side)、或以其它方式移動。在此配置中，該第一部分11a係位在一由該過濾器30所界定的空間內，但其它的配置亦是可能的，譬如像是那些不包括過濾器30的配置。在圖39的另一實施例中，該第一部分11a包括一環形或圈形的形狀，其延伸在一過濾器30的周邊周圍。因此，當一第二部分11b被移動時，該第一部分11a可與該過濾器30嚙合並移動該過濾器30，用以造成在該過濾器內部的飲料媒介物的運動。在圖40的另一例示性實施例中，該運動產生結構的第一部分11a亦可作為一過濾器30，如包括一杯子中的多個被作成適當的大小、形狀且被適當地配置的孔。或者，該第一部分11a可作為引流器(flow diverter)，如減慢、分散或以其它的方式改變將該匣盒內的液體及/或其它材料的流動。在圖41所示的另一實施例中，一攪動器的第一部分11a可包括多個環或其它孔口用以例如協助該容器內的飲料媒介物或其它成分的乳化作用或其它處理。圖42顯示又另一個實施例，其包括三個(或更多個)“指件”或其它可用於混合、協助弄濕該飲料媒介物、及/或其它功能的元件。圖43顯示另一例示性實施例，在此實施例中一第一部分包括一具有向內延伸的鰭片的環。該第一部分11a的震盪式運動可造成該等鰭片來回振動(如箭頭所示)。與任何一種實施例一樣，該運動產生結構可被驅動以引發該結構的一或多個部分以一共振頻率振動，這可放大或以其它方式強化該運動產生結構的效果。
圖44顯示運動產生結構的另一實施例，其包括一在匣盒內部空間中的第一部分11a及一對延伸至該內部空間的外面的第二部分11b。此配置可允許一驅動系統與該運動產生結構的兩個第二部分11b嚙合，這可允許該驅動系統更有效地或以其它方式有效地促使該第一部分11a(如，該運動產生結構的最底部的部分)運動。在此例示性的實施例中，該第一部分11a的“V”形側邊被建構來提供該運動產生結構的這些部分額外的剛性。例如，圖45顯示一運動產生結構的類似配置，其差異處在於該“V”形的懸伸的(depending)側邊未被波紋化(corrugated)。測試發現介於圖44的實施例的該“V”形的側邊之間的最底部的平坦部分向上移動的程度是圖45的實施例的對應的平坦部分3倍。這被認為是因為圖45的實施例的“V”形的剛性較大，而波紋化構造則是提供此結果的原因。該第一部分11a可被設置來將該等“V”形側邊所產生的聲能集中於該內部空間中的一介於該等“V”形側邊之間的區域內。這有助於產生相對高的能量聚集區，其足以在該液體中產生空穴現象(cavitation)。在圖45的實施例中，一反射器11c可被設置來協助強化該內部空間中的聲能及/或協助產生或維持一局部的能量區。
依據本發明的諸態樣的匣盒可與任何適合的飲料機一起使用。例如，圖46顯示一飲料形成設備100的立體圖，其可被用來形成任何適合的飲料，諸如茶、咖啡、其它沖煮式飲料、用液體或粉末式濃縮物形成的飲料、熱的或冷的飲料等等。在此例示性的實施例中，該設備100包括一外架或外殼6，其具有一使用者界面8，使用者可操作該界面以控制該設備100的各種特徵構造。一飲料匣盒10可被提供至該設備100且被用來形成一飲料，其被施配至一杯子或被放置在一滴水盤9上或其它支撐件上之其它適合的容器係，如果有的話。該匣盒10可被手動地或自動地放置在一由該設備100的第一及第二部分3及4所界定之匣盒接受部分內。例如，藉由抬起一把手5，使用者可將該第一及第二部分3及4移動至打開的位置以露出一被適當地塑形的區域，該匣盒10可被放置在該區域內。在放置該匣盒10之後，把手5或其它致動器可以手動或自動的方式被移動，用以將該第一及第二部分3及4移動至關閉的位置(如圖46所示)，藉此將該匣盒10至少部分地包封在一沖煮室內。然而，應被理解的是，該匣盒10可用任何適合的方式被該設備100接納，因為該設備100接納或以其它使用匣盒10的方式對於本發明的態樣而言並不是關鍵所在。
當該匣盒10被接納之後，該飲料形成設備100可使用該匣盒10來形成一飲料。例如，一或多根與該第一或第二部分3，4相關連的入口針頭50(參見圖3或4)可刺穿該匣盒10，用以將加熱過的水或其它液體施配至該匣盒10中。在本發明的一個態樣中，該飲料媒介物、液體或該匣盒內的其它成分的聲波激發(excitation)可與液體的脈衝式引入該匣盒10一起被運用。在一些實施例中被發現的是，液體進入到該匣盒內的脈衝式流與聲波被引入的運動一起可極為有效地幫助溶解諸如粉末式材料的該飲料媒介物。該脈衝式流可用任何適當的方式來配置，譬如每次間歇性的液體引入係用每秒以總飲料體積的1%體積或更多的量一次或多次地引入液體(如，約3-5ml的體積的水量可每秒一次地被引入，用來形成一300ml的飲料)。在一些實施例中，個別的液體量可用一嚙流或其它相對高速的方式來引入，用以幫助促使該飲料媒介物的運動。該第一或第二部分3，4亦可包括一或多個出口針頭或其它元件52，用以(如所需地)在一出口側穿孔或刺穿該匣盒10以允許該被形成的飲料離開該匣盒10。如果該入口及出口被設置在該匣盒10的同一側的話(譬如，在圖3所示的蓋子38的話)，則該匣盒10可在飲料形成期間被定向，使得蓋子38在該底部16底下(如，蓋子38大致面向下)或被另外地定向使得飲料可適當地從該匣盒10被取走。
圖47顯示包括在一示範性實施例(如，圖46所示的實施例)的飲料形成設備100內的各種構件的示意方塊圖。熟習此技藝者將瞭解的是，飲料形成設備100可用許多不同的方式被建構，因此本發明的態樣不應被狹義地解讀為只與一種飲料形成設備相關連。來自於貯存槽110的水或其它液體可透過供應導管111被提供至幫浦112(譬如，離心幫浦、活塞幫浦、電磁線圈幫浦等等)，其經由幫浦導管115將該液體抽泵至計量槽或室118。該水幫浦112及該飲料形成設備100的其它構件的操作可被一控制器130控制，該控制器例如包括一程式化的處理及/或其它資料處理裝置配合上軟體或其它操作指令、一或多個記憶體(其包括可貯存軟體及/或其它操作指令之非暫時性的貯存媒介物)、溫度及液位感測器、壓力感測器、輸入/輸出界面、通信匯流排或其它鏈結、顯示器、開關、繼電器、三端雙向可控式矽開關、或實施所想要的輸入/輸出或其它功能所需之其它構件。該計量槽118可用任何適合的技術，譬如將幫浦112運轉一預定的時間、使用一導電性探針感測器或電容性感測器來感測該計量槽118內的水位、當液體裝填該槽時偵測該計量槽118內的壓力上升、或使用任何其它可行的技術，來裝填一所想要的液體量。例如，控制器130可在壓力感測器偵測到代表水已達到該計量槽118的頂部的壓力上升時偵測出該計量槽118已完全被裝滿了。在該槽內的水如果需要的話可藉由一加熱元件123予以加熱，該加熱器的操作係藉由使用來自於溫度感測器的輸入或其它適當的輸入而被該控制器130所控制。在該計量槽118內的水可經由一計量槽導管119被送出至一沖煮室120或其它飲料形成站。該沖煮室120可包括任何飲料製造配料，譬如像是研磨咖啡、茶、風味飲料混合物、或例如裝在匣盒10內之其它物質。液體可藉由用一空氣幫浦121所提供的空氣加壓該計量槽造成該液體被排出一管子117並進入到該計量槽導管119而從該計量槽118被排出。從該計量槽118排出液體的完成可用任何適當的方式來偵測，譬如藉由偵測該計量槽118內的壓力下降、藉由偵測該計量槽118內的水位的改變、藉由使用一流量計、或使用任何其它可行的技術。或者，液體可藉由幫浦112的操作來強迫額外的液體進入該槽118內藉以將水擠出該槽118並到達沖煮室(drew chamber)而從該計量槽118被排出。一流量感測器或其它適合的裝置可被用來決定被輸送至該槽118的液體量，及被輸送至該沖煮室的液體量。或者，該幫浦112可以是一活塞式幫浦或計量式幫浦，使得一已知體積的液體可從該幫浦112被輸送至該槽118，造成同一個已知的體積被輸送至該沖煮室120。液體可在任何適當的壓力，譬如，1~2psi或更高的壓力，被引入該匣盒10中。
該飲料形成設備100亦可包括一或多個聲波發射器53，用以在飲料形成期間與該匣盒10交互作用。該聲波發射器53是可活動的，用以移動來與該沖煮室120內的匣盒10接觸或位在相對於該匣盒10之其它適合的位置，或可以是固定不動而該匣盒10被移動到相對於該發射器53之適當的位置。該聲波發射器53可包括任何適當的構件，譬如一或多個可作為一超音波換能器的壓電元件、一可產生超音波能的電磁裝置(譬如，一揚聲器驅動器)、一可產生聲能的機械裝置(譬如，一馬達驅動的棒桿或可在10Hz至100kHz或更高的適當頻率下被致動而振動的其它構件)、等等。該聲波發射器53亦可包括一或多個聲波耦合構件，譬如橡膠墊圈、水浴或其它有助於將聲能或其它振動能耦合至該匣盒10的元件。該控制器130亦可包括一適當的控制或驅動電路以促使該聲波發射器53發出聲能。在一些實施例中，該聲波發射器53可包括一超音波振動換能器，譬如由Qsonica LLC製造販賣的具有CML-4探針規格之P-1微探針的型號XL-2000的裝置。此超音波換能器是在約22kHz的頻率操作。
該飲料形成設備(如，該控制器130)可包括一RFID標籤讀取機或其它適合用來辨識匣盒或匣盒的種類的配置並根據該匣盒或該匣盒的種類來控制設備的操作(譬如，聲波發射器53的操作、水溫、水的體積等等)。例如，匣盒可包括該控制器130可讀取或以其它方式辨識之RFID標籤、條碼、字母與數字的文字、色碼、或其它機器可讀取的戳記(indicia)。根據該戳記(其可包括序號、字母與數字的字串、在該匣盒內的飲料媒介物的名稱或種類、將使用該匣盒來形成的飲料的種類、等等)，該控制器130可改變該設備的操作以調整製造出來的飲料的種類。在一些實施例中，該戳記可被用來決定一聲波發射器或其它驅動系統是否應被操作或應被操作至何種程度來將聲能引入到該匣盒。如上文中提到的，一些飲料種類會需要多一些或少一些(或不需要)用於飲料的形成之由聲能所誘發的運動，且該控制器130可據此操作該聲波發射器53。此外，或替代地，該等匣盒可藉由設置被作成不同大小、形狀或以其它方式被建構之用於不同種類的匣盒的運動產生結構而被作成可實施不同飲料媒介物的聲波激發。因此，在一些實施例中，該聲波發射器53可永遠以相同方式操作，但該由聲波誘發的運動控制是否被提供至該匣盒內部則可用與該等匣盒相關之運動產生結構的存在、不存在或其它特性來決定。例如，在匣盒內部不需要有振動運動的一些實施例中，運動產生結構就沒有被設置。在需要有振動運動的其它實施例中，運動產生結構可被設置，其與該聲波發射器相耦合，用以將聲能傳遞至該內部空間中。然而，在這兩種例子中，當使用這兩種匣盒時，該聲波發射器可用相同的方式操作。
在本發明的其它態樣中，使用匣盒及聲能來形成飲料的方法被提供。關於此方面的一些實施例可提供以下所述的一或多項優點：(1)提高形成飲料的速度，(2)提高飲料的濃度，(3)製造不同的飲料量，(4)提高飲料材料在沖煮期間的淬取程度，及/或(5)能夠使用在一特定的應用中無法使用的飲料媒介物(如，可以使用微粉末式的材料，其在沒有聲波誘發的運動下被認為是無法完全地溶解在被引入匣盒內的液體中)。在圖48所示的實施例中，一種用來形成飲料的方法包括在步驟S10中提供一被設計來使用於一用來製造飲料的飲料形成機中的飲料匣盒。該匣盒可包括一容器其具有一封閉的內部空間及一位在該內部空間中的飲料媒介物。如上文所討論的，該匣盒可以是許多形式中的任何一種形式，如，可以是可滲透的或不可滲透的、可具有一囊袋、莢盒或其它形式、可包括相當硬的及/或撓性的元件、可配置來保持一特定的形狀或沒有形狀、可包括一過濾器或沒有過濾器、如果一過濾器被包括的話，它可以設置在該匣盒的內部空間內及/或在該匣盒的外部(如，像許多飲料莢盒一樣)，等等。
在一些實施例中，該匣盒可包括一聲波接收器，其被附裝至該容器或以其它方式與該容器相關連且被配置來將振動能或其它聲能從一位在該封閉的內部空間的外面傳遞至該內部空間中，用來與該飲料媒介物交互作用。例如，該匣盒可包括一聲波順服部分，其被設成可振動以回應曝露於該聲能中，使得該聲波順服部分將具有所想要的頻率及/或強度的聲能引入到該匣盒的該內部空間中。該聲波順服部分可具有物理結構特徵、材料組成特徵或配置，或其它可讓該聲波順服部分如所需地操作的特徵。
在其它實施例中，該匣盒的聲波接收器可包括在該容器的一個部分上(譬如，側壁、底部、蓋子或該匣盒的其它部分上)的凹口、溝槽、凹部、或其它凹陷。(應被理解的是，一匣盒不一定包括底部、側壁及/或蓋子。一些實施例，譬如，球形的容器，沒有明確的底部或蓋子。)該凹口、溝槽等等可與一聲波發射器或其它振動驅動系統嚙合，用以將該匣盒的至少一部分與該驅動系統耦合。在其它實施例中，該聲波接收器可包括一突出部或被一聲波發射器所接納的其它部分，如該容器的一部分可被接納於該聲波發射器的一孔、一凹部或其它凹陷中。該聲波接收器可以是能夠讓該聲波發射器所發出的聲能穿透的，或可實質穿透的，以允許該聲波發射器將聲能直接引入到該匣盒內。在其它配置中，該聲能接收器可將聲能傳遞至該匣盒的內部空間中。
在步驟S20，液體可被引入到該匣盒的該封閉的內部空間中。任何適合的液體都可被引入到該內部空間中，譬如像是水、經過過濾的、碳化的或以其它方式處理過的水、牛奶、果汁、咖啡淬取液等等。將液體引入到該匣盒內可用任何適當的方式來達成，譬如像是藉由使用一針頭刺穿該容器並將該液體注入到該封閉的內部空間內來達成。在其它實施例中，加壓的液體可被施加至該匣盒容器的外部以形成一或多個可讓流體流經的開孔。在其它實施例中，該液體可單純地被倒入到該匣盒中，如該匣盒的蓋子被取下用以讓水被倒入到該匣盒中。該液體可在壓力下(如，1~2psi或更大)被引入，且可以任何適當的流率與任何其它適當的材料(譬如，在該液體內的氣泡、懸浮在該液體中的固體材料等等)一起被引入。
在步驟S30，聲能可在該被引入到該封閉的內部空間中的液體存在於該封閉的內部空間的同時被引入到該匣盒的該封閉的內部空間中。聲能可用任何上文所述的方式被引入，其包括將一超音波發射器探針插入到該匣盒內、將一聲波發射器接觸或實質靠近該匣盒的聲波接收器、等等。聲能可經由該容器被直接傳遞、或可藉由該匣盒的一會振動來回應曝露於聲能中之聲學上順服的部分予以導入，因為該振動可將聲能導入到該空間中。在一些實施例中，一聲波發射器可造成一運動產生結構在該匣盒內的運動，用以造成該飲料媒介物在該封閉的內部空間內的運動。例如，一振動驅動系統可移動該匣盒的一部分，這會造成一運動產生結構移動於該匣盒的該內部空間內，藉以造成該內部空間內的該飲料媒介物、液體、及該匣盒內的過濾器等等的運動。
在步驟S40，飲料可藉由該液體及聲能與該飲料媒介物的同時相互作用而被產生。此步驟可包括許多不同的特徵，譬如造成材料通過該匣盒內的過濾器，該材料在沒有該聲能時是無法通過該過濾器。例如，該飲料是用比沒有聲能時所提供之被溶解及/或被懸浮的材料等級更高的等級來形成的。在其它實施例中，該飲料可具有一濁度(turbidity)及/或總溶解的固體的程度，其比沒有聲能時的濁度及/或總溶解固體的程度還要高。在另外其它的實施例中，形成一飲料的步驟可包括藉由將該內部空間曝露於該聲能中來促成該內部空間內的飲料媒介物及液體的流動。例如，在將液體引入到該內部空間中的同時典型地將造成該內部空間內的飲料媒介物及液體的流動，被導入到該匣盒內的聲能會造成該內部空間內的飲料媒介物及液體額外的流動或其它的運動。此額外的運動有助於溶解該飲料媒介物中的材料及/或以其它方式造成該等材料從該飲料媒介物中更快速或更有效率的淬取出來。
本案發明人已實施描述於下文中的實驗。這些實驗並不是要侷限本發明的態樣的範圍，而是要對本文中所描述的及所請求的本發明的一些態樣提供支持。
例1：一18個K-Cup品牌的去咖啡因的Arabica中度烘焙及研磨咖啡的匣盒以“Breakfast Blend Decaf.”的商品名稱從Green Mountain Coffee Roasters,Inc.(GMCR)的一般製造銷售商處獲得。九個該種匣盒在192℉水溫及8盎斯的量在GMCR所販售的“Platinum”單杯式咖啡沖煮機上被沖煮。這九杯被沖煮的樣本是“控制組”。
接下來的九個樣本亦在該Platinum沖煮機上被沖煮，但接受外部施加的聲能。為了在沖煮期間施加聲能，該沖煮機藉由去除包住該匣盒沖煮室的塑膠機殼使得該匣盒的外壁被外露來予以改造。一由Philips所製造的“音波牙刷”在一零售商店從一般的製造銷售商處獲得。該牙刷的刷頭被組裝於定位處。在沖煮期間，該牙刷的刷頭的背部(不是刷毛處)被壓抵住該匣盒的外露壁且電源開關被推至“On”的位置。在此例子中，在該匣盒上沒有凹口或其它凹陷。該聲波振動的刷頭在整個沖煮循環期間都被保持壓抵著該匣盒。該匣盒的壁因為該刷頭的聲波振動的動作而被振動，這可簡單地藉由用手指接觸及感覺該振動來確認。這九杯聲波地沖煮的樣本是“測試組”。
控制組及測試組兩者的沖煮咖啡樣本的“NTU’s”的濁度測量被分析。“NTU”單位是標準濁度單位。這些樣本係使用Hach公司所製造的HACH型號2100N的濁度計來測量。咖啡的該NTU值是在沖煮咖啡後的約5分鐘被測量的。
NTU測量的結果為：控制組：37.7,32.8,34.4,39.4,31.2,33.8,34.0,47.0,31.3
測試組：63.9,62.1,49.5,46.9,41.8,59.8,57.3,66.7,54.7
控制組平均值：35.7
測試組平均值：55.9。
熟習咖啡技術的人將可瞭解到的是，當聲能被外部地施加時，咖啡變得更濁。熟習咖啡技術的人將可瞭解到的是，提高的濁度是咖啡濃度提高的一項指標，且可由懸浮的固體、油及其它“膠狀的”物質造成。令人驚訝地，聲能的施加顯然有助於增強膠狀物質通過咖啡過濾器(譬如，咖啡濾紙)的能力。本案發明人可假設這可能是該聲能改變了該膠狀物質及/或攪動該等飲料材料以釋出該膠狀物質並讓它們通過該過濾器。例2
6個K-Cup品牌的匣盒，每一匣合包括12克的黑烘焙及研磨咖啡從Green Mountain Coffee Roasters,Inc(GMCR)的一般製造銷售商處獲得且在192℉水溫及8盎斯的量在Keurig公司所販售的“B80”咖啡沖煮機上被沖煮。在沖煮期間，一由Qsonica LLC製造販賣的具有CML-4探針規格之P-1微探針的“超音波震盪機”型號XL-2000的形式的聲波發射器被插穿過每一匣盒的蓋子並深入該內部空間約0.25英吋。所有功率等級的總沖煮時間約35秒。該聲能係在水流開始之後約5秒鐘開始施加且在35秒的週期結束時停止。在該超音波震盪機被提供不同的功率等級，如0、5、7、11、15及40瓦，的同時，每一匣盒亦被沖煮。所產生的咖啡溶液的濁度測量(以“NTU”為單位)係使用Hach公司所製造的HACH型號2100N的濁度計來測量，其係在沖煮該咖啡後的約5分鐘實施的。“總溶解的固體”(TDS)測量亦對相同的沖煮咖啡樣本實施。這些測量值亦是在沖煮咖啡後約5分鐘使用Myron L公司製造的型號Ultrameter II 6PII CE所測得的。該等六個匣盒的該NTU及TDS測量結果為：NTU：70,140,210,290,350,410
TDS：1.130,1.110,1.125,1.112,1.122,1.190
瓦：0,5,7,11.15,40。
熟習咖啡技術者將可瞭解的是，當聲波功率被提高時，咖啡變得更濁。熟習咖啡技術的人將可瞭解到的是，提高的濁度是咖啡濃度提高的一項指標，且可由懸浮的固體、油及其它“膠狀的”物質造成。用施加聲能所沖煮的咖啡相對於沒有施加聲能所沖煮的咖啡被檢測，且被發現當此聲能施加時，咖啡較濃。令人驚訝地，聲能的施加顯然有助於增強膠狀物質通過咖啡過濾器(譬如，咖啡濾紙)的能力。熟習咖啡技術的人瞭解的是，濾紙過濾後的咖啡因為缺少此膠狀物或造成濁度的物質而有口味太淡的缺點。本案發明人可假設這可能是該聲能改變了該膠狀物質及/或攪動該等飲料材料以釋出該膠狀物質並讓它們通過該過濾器。
關於TDS，在介於40至50瓦的最高功率設定時，在被溶解的固體方面可達到顯著的增加(1.190%被溶解的固體)對比於沒有功率被施加的1.130%被溶解的固體。令人驚訝地，低程度的被溶解的固體是在低於20瓦的功率設定被達成。在聲波沖煮之後的咖啡渣床的視覺檢驗(藉由將蓋子從該匣盒上剝掉)顯示出一通道或隧道被形成穿過該咖啡渣床，最可能是從該探針的尖端發射出的聲能所造成的。本案發明人假設該開放的通道或隧道造成一部分的水更快地通過該咖啡床，因而降低被溶解的固體的整體淬取效率。然而，雖然觀察到被溶解的固體的淬取效率的下降，但產生濁度的物質的淬取/懸浮則沒有降低，這是完全未預料到的結果。例3
由Keurig公司所販售的“Platinum”單杯咖啡沖煮機被用來用不同種類的飲料媒介物沖煮飲料。每一匣盒設有一截頭圓錐形杯容器、一箔的層合式蓋子及用於一些飲料種類之附裝在靠近該匣盒的頂緣的過濾器。該沖煮機被改造用以將該匣盒承接件/沖煮室移至該沖煮機外面，用以透過一簡單的連桿件附裝至一揚聲器的圓錐體(即，聲音線圈致動器)。該揚聲器係由一訊號產生器透過一放大器來驅動，以允許該匣盒及承接件在一頻率及振幅範圍被振動。藉由該揚聲器及連桿件的不同構造，該匣盒及承接件可被振動於水平軸、垂直軸、或以轉動方式繞著垂直軸振動。
該沖煮機被設計來提供一具有大致恆定的壓力的水流。對於大多數的飲料種類而言，8盎司體積的水在約35秒的時間內被輸送通過該匣盒。在一些實驗中，振動該匣盒可造成該匣盒中的水流的阻力增加，可能是因為該匣盒過濾器充滿了微小的顆粒。這會造成沖煮機以降低的流率來輸送水。在這些例子中，一蠕動泵被設置在一從該沖煮機到該匣盒承接件的出口的管路以確保一固定的流率。因此，描述於下文中的結果是在實質固定的流率的條件下被達成的。
數個其它條件被控制以確保被觀察到的效果單純地導因於振動：‧該被沖煮的飲料的溫度是在它被遞送之後立即被測量以檢查最小的振動。
‧該沖煮機係使用“軟水”來充注，其係藉由添加固定濃度的鹽至蒸餾水來製備的。
‧該等K型杯子係用手裝填一經過秤重的飲料媒介物，以確保固定的充填重量。
該等被製造出來的飲料被施予各種測量：‧TDS(在20℃的ppm KCI)係使用一HM Digital公司的COM-100導電率計來測量。該讀數針對該被遞送的沖煮溫度(亦由該COM-100來測量)進行校正以給出在20℃的等效TDS。
‧濁度係使用Hach公司的2100N濁度計來測量。
‧Brix(TDS的折射率測量)係使用Bellingham & Stanley公司的DR-100L折射率計來測量。咖啡測試
內裝有Green Mountain Coffee Roasters，公司(GMCR)的“Dark Magic”烘焙式咖啡粉的匣盒被用於此測試。5個匣盒在沒有振動下被沖煮，其中被製造出來的飲料的體積約8盎司。結果被列示如下：
另外五個匣盒是在20Hz的頻率，3.5mm振幅的水平振動下被沖煮，其結果被列示如下：
該振動顯然地增加沖煮出來的咖啡的濁度，在被溶解的固體方面只有很小的降低(如，被測得的TDS或Brix所示)。可可粉測試
內裝可可粉的匣盒被用於此測試。用一飲料匣盒內的可可粉形成飲料的一項困難是達到該粉末的適當溶解，這會造成殘留的可可粉(乾的或被部分溶解的粉末)在沖煮結束時留在該匣盒內。
總數十五個內裝可可粉的匣盒被用來形成飲料，其中被製造出來的飲料的體積約為8盎司。五個該等匣盒在沒有施加振動能至匣盒下被使用。另外五個匣盒是在施加20Hz的頻率，0.8mm的振幅的振動能至匣盒下被使用，剩下的五個匣盒是在施加20Hz的頻率，3.5mm的振幅的振動能至匣盒下被使用。沒有施加振動能的兩個匣盒中含有相對大量的殘留物，而其它三個匣盒則大致上沒有殘留物。關於被施加0.8mm振幅的振動的五個匣盒，沒有任何一個匣盒有任何固體殘留物，有兩個匣盒顯示出有帶有少量被溶解的可可粉的殘留的水。關於被施加3.5mm振幅的振動的五個匣盒，沒有任何一個匣盒有任何固體殘留物，有一個匣盒顯示出有帶有一些被溶解的可可粉的殘留的水及有一個顯示出有帶有一些被溶解的可可粉的殘留的水。
在另一實驗中，裝有可可粉及兩個鋼的球珠軸承(約4mm)的匣盒以約20Hz的頻率及約0.6mm的振幅被水平地振動以製造一約8盎司的飲料。極少或甚至是沒有可可粉被發現留在使用過後的匣盒內。脫脂奶粉測試
天然的奶粉通常不會被使用於匣盒中：該等奶粉在施加熱水時有形成團塊的傾向，而這些奶粉團無法通過該過濾器。因此，合成奶精通常取而代之。然而，配製出兼具可提供好口味且可通過過濾器的合成奶精是困難且耗時的。
五個裝有天然奶粉的匣盒是在四個條件的每一條件下被測試：沒有振動、低振幅的100Hz振動、低振幅的20Hz振動及高振幅的20Hz振動。下面的表顯示出平均沖煮時間及在將該匣盒乾燥後在該匣盒內的殘留物的平均質量、被遞送的飲料的平均TDS(ppm KCI)及被遞送的飲料的平均Brix。對於這些測量的每一者而言，一種兩尾t式測定(two-tailed t-test)被用來比較三個振動條件與該“無振動”條件的結果。該“t-測定”欄位顯示一p-值，即該等振動結果及無振動結果共用相同的平均值的或然率。從表中可看出來的是，所有這三種振動條件都維持該沖煮時間、減少在該匣盒內的慚料粉末及提高在該被遞送的沖煮物中的被溶解的固體的量。詳言之，3.5mm的20Hz振動產生視覺上扣不出有殘留物在該匣盒內的結果及因此在該沖煮物中有最高的被溶解的固體的等級。
茶測試
裝有用於在冰上沖泡的茶葉的匣盒亦被測試。五個匣盒在五個條件的每一條件下被測試：沒有振動、低振幅的100Hz振動、高振幅的100Hz振動、低振幅的20Hz振動及高振幅的20Hz振動。下面的表顯示出五種條件的每一種條件的平均充填重量、平均沖煮時間及平均濁度。關於沖煮時間及濁度，一種兩尾t式測定被用來比較四個振動條件與該“無振動”條件的結果。該“t-測定”欄位顯示一p-值，即該等振動結果及無振動結果共用相同的平均值的或然率。從表中可看出來的是，四個振動條件中沒有任何一者顯著地改變沖煮時間，但至少三個(100Hz,0.077mm振幅；20Hz,0.8mm振幅；20Hz,3.5mm振幅)在濁度上顯著地提高。
本發明的至少一實施例的數個態樣已經如此被描述，但應理解的是不同的變化、修改、及改良對於熟習此技藝者而言將是很容易產生的。此等變化、修改、及改良是此揭露內容的一部分、且是在本發明的經神與範圍之內。因此，前面的描述及圖式只是舉例性質。
10‧‧‧匣盒
20‧‧‧飲料媒介物
38‧‧‧蓋子
12‧‧‧容器
14‧‧‧內部空間
14a‧‧‧第一室
14b‧‧‧第二室
30‧‧‧過濾器
33‧‧‧水流分配器
13‧‧‧開口
19‧‧‧周緣
17‧‧‧側壁
11‧‧‧聲波接收器
16‧‧‧底部
32‧‧‧周邊
50‧‧‧入口穿刺元件
52‧‧‧出口穿刺元件
53‧‧‧聲波發射器
61‧‧‧壁元件
61a‧‧‧淺角度的壁元件
61b‧‧‧陡峭角度的壁元件
11a‧‧‧攪動器
111‧‧‧刮片部分
112‧‧‧壓凹部嚙合部分
11b‧‧‧第二部分
100‧‧‧飲料形成設備
6‧‧‧外殼
8‧‧‧使用者界面
9‧‧‧滴水盤
3‧‧‧第一部分
4‧‧‧第二部分
5‧‧‧把手
110‧‧‧貯存槽
111‧‧‧供應導管
112‧‧‧幫浦
115‧‧‧幫浦導管
118‧‧‧計量槽
130‧‧‧控制器
119‧‧‧計量槽導管
123‧‧‧加熱元件
120‧‧‧匣盒固持件
121‧‧‧空氣幫浦
120‧‧‧沖煮室
本發明的態樣係參考下面的圖式來描述，在這些圖式中相同的標號代表相同的元件，其中：圖1為一依據本發明的態樣的匣盒的側剖面圖；圖2為圖1的匣盒的分解立體圖；圖3為圖1的匣盒在該匣盒的一表面被一穿刺元件刺穿之後的側剖面圖；圖4顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的另一例示性實施例的側剖面圖；圖5及6分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的再另一例示性實施例的前視及底視圖；圖7及8分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的又另一例示性實施例的前視及底視圖；圖9及10分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的再另一例示性實施例的前視及底視圖；圖11及12分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的再另一例示性實施例的前視及左側視圖；圖13及14分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的再另一例示性實施例的前視及底視圖；圖15及16分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的再另一例示性實施例的前視及頂視圖；圖17、18及19分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的再另一例示性實施例之具有一聲波發射器的前視、沒有聲波發射器的前視圖及底視圖；圖20為圖17的實施例具有一修改過的聲波發射器的立體圖；圖21、22及23分別顯示一依據本發明的一態樣的匣盒的再另一例示性實施例之具有一聲波發射器的前視、沒有聲波發射器的前視圖及底視圖；圖24及25分別顯示一包括該容器內的壓凹部形式的運動產生結構的匣盒容器的頂視立體圖及底視立體圖；圖26及27分別顯示一包括鋸齒狀壁元件形式的運動產生結構的匣盒容器的頂視立體圖及底視立體圖；圖28及29分別顯示一具有插入件形式的運動產生結構的匣盒的頂視立體圖，及具有垂直的槳片的該插入件的側視圖；圖30及31分別顯示一具有插入件形式的運動產生結構的匣盒的頂視立體圖，及具有刮片元件的該插入件的側視圖；圖32及33顯示一經歷一種形式的擴張運動(dilatational movement)的匣盒的頂視立體圖；圖34及35顯示一包括撓性樑形式的運動產生結構的匣盒的頂視立體圖；圖36及37顯示一包括驅動樑及槳片形式的運動產生結構的匣盒的頂視立體圖；圖38至43顯示不同的運動產生結構的立體圖，其包括位在該匣盒的內部空間中的第一部分及一延伸至該內部空間外面的第二部分；圖44及45顯示一具有“V”形側邊及平的底部的運動產生結構的匣盒的立體圖；圖46顯示一用來使用於本發明的態樣中的飲料形成設備的立體圖；圖47為一可依據本發明的態樣使用之飲料形成設備的構件示意方塊圖；及圖48顯示依據本發明的態樣一製備飲料的方法的步驟。
10‧‧‧匣盒
20‧‧‧飲料媒介物
38‧‧‧蓋子
12‧‧‧容器
30‧‧‧過濾器
17‧‧‧側壁
11‧‧‧聲波接收器
50‧‧‧入口穿刺元件
52‧‧‧出口穿刺元件
53‧‧‧聲波發射器

权利要求:
Claims (33)
[1] 一種設置來用於飲料形成機中以作出一飲料的飲料匣盒，包含：一容器，其具有一封閉的內部空間；一位在該內部空間內的飲料媒介物，該飲料媒介物被用來藉由讓該飲料媒介物與一被引入到該內部空間中的液體交互作用而形成一飲料；及一運動產生結構，其在該容器的該封閉的內部空間中且被設置來造成該匣盒內的該飲料媒介物或液體相對於該容器運動，以回應一位在該封閉的內部空間外面且可與該飲料匣盒分開的驅動系統的震盪式運動。
[2] 如申請專利範圍第1項之匣盒，其中該運動產生結構包括一攪動器，其包括一位在該內部空間內的第一部分及一延伸出該內部空間外的第二部分。
[3] 如申請專利範圍第2項之匣盒，其中該攪動器的該第二部分被設置成與該驅動系統機械地耦合，用以將該驅動系統的運動傳遞至該攪動器的該第一部分。
[4] 如申請專利範圍第1項之匣盒，其中該運動產生結構包括一攪動器，其被附裝至該容器且是在該內部空間中。
[5] 如申請專利範圍第4項之匣盒，其中該攪動器包括一或多個槳葉、指件、鰭片、突片或槳片。
[6] 如申請專利範圍第5項之匣盒，其中該攪動器包括一或多個形成為該容器上的壓凹部(indentation)的槳葉。
[7] 如申請專利範圍第6項之匣盒，其中在該容器上的該等壓凹部被設置來與該驅動系統機械地耦合。
[8] 如申請專利範圍第1項之匣盒，其中該運動產生結構包括一或多個混合球，其可與該容器無關在該內部空間內運動，及其中該等混合球可被配置來讓該容器內的飲料媒介物或液體產生運動以回應該容器被該驅動系統造成的運動。
[9] 如申請專利範圍第1項之匣盒，其中該運動產生結構包括一或多個在該內部空間中的壁元件，其被配置來造成該飲料媒介物或液體的淨轉動運動以回應該容器的震盪式轉動。
[10] 如申請專利範圍第9項之匣盒，其中該等壁元件被設置成使得壁元件以鋸齒狀被配置在該容器的周邊周圍。
[11] 如申請專利範圍第1項之匣盒，其中該運動產生結構被設置來產生渦漩於該內部空間內的液體中以回應該驅動系統的運動。
[12] 如申請專利範圍第1項之匣盒，其中該容器包括一蓋子，該匣盒更包含一在該容器內的過濾器，其被設置來過濾該飲料媒介物與液體交互作用所形成的飲料的至少一部分。
[13] 如申請專利範圍第12項之匣盒，其中該過濾器被附裝至該蓋子。
[14] 如申請專利範圍第1項之匣盒，其中該飲料媒介物包括一粉末式材料，其在沒有該運動產生結構所造成的運動時不會完全溶解於被引入到該匣盒內的液體中以形成給定體積的飲料。
[15] 一種飲料形成系統，包含：一匣盒接受件，其被設置來固持一飲料匣盒；一液體入口，其被設置來將液體引入到該飲料匣盒內；一驅動系統，其被設置來提供振動能至該飲料匣盒；及一如請求項1所述的飲料匣盒。
[16] 一種使用一用於飲料形成機內的飲料匣盒來形成飲料的方法，包含：提供一飲料匣盒，其包括一具有一封閉的內部空間的容器、一位在該內部空間內的飲料媒介物、及一在該容器的該封閉的內部空間內的運動產生結構，其被設置來造成該飲料媒介物的運動；將該飲料匣盒與該飲料形成機的沖煮室相關連；及在將該匣盒與該沖煮室相關連的同時引發該運動產生結構的運動用以引起在該封閉的內部空間內的該飲料媒介物的運動。
[17] 如申請專利範圍第16項的方法，其中該運動產生結構包括一攪動器，其被附裝至該容器且是在該內部空間中。
[18] 如申請專利範圍第17項的方法，其中該攪動器被附裝至該容器且從該容器延伸出來並進入到該內部空間中。
[19] 如申請專利範圍第17項的方法，其中該攪動器包括一或多個槳葉、指件、鰭片、突片或槳片。
[20] 如申請專利範圍第19項的方法，其中該攪動器包括一或多個形成為該容器上的壓凹部(indentation)的槳葉。
[21] 如申請專利範圍第20項的方法，其中該引發運動的步驟包括將該容器上的壓凹部與該飲料形成機的一驅動系統機械地耦合。
[22] 如申請專利範圍第16項的方法，其中該引發運動的步驟包括移動該容器，使得該運動產生結構的一或多個混合球造成該容器內的該飲料媒介物的運動。
[23] 如申請專利範圍第16項的方法，其中該引發運動的步驟包括引發該容器的震盪式轉動。
[24] 如申請專利範圍第23項的方法，其中該容器的震盪式轉動引發該內部空間中的一或多個壁元件來引起該內部空間中的飲料媒介物相對於該容器的淨轉動運動。
[25] 如申請專利範圍第16項的方法，其中該引發運動的步驟引起該運動產生結構產生渦漩於該內部空間內的液體中。
[26] 如申請專利範圍第16項的方法，其更包含：將液體引入到該內部空間中來接觸該飲料媒介物以作出一飲料。
[27] 如申請專利範圍第26項的方法，其中該引入液體的步驟是在該引發運動的步驟之前或與之同時發生。
[28] 如申請專利範圍第26項的方法，其中該引入液體的步驟包括刺穿該匣盒容器以形成一開孔，該液體可被引導通過該開孔。
[29] 如申請專利範圍第28項的方法，其更包含刺穿該匣盒容器以形成一開孔，該飲料可經由該開孔離開該容器。
[30] 如申請專利範圍第16項的方法，其中該引發運動的步驟包括引起該內部空間中的該運動產生結構發射聲能。
[31] 如申請專利範圍第30項的方法，其中該匣盒包括一在該內部空間中的過濾器，該方法更包含：促使該匣盒內在沒有引發該飲料媒介物運動時不能通過該過濾器的材料通過該過濾器。
[32] 如申請專利範圍第30項的方法，其更包含：形成一飲料，其具有之被溶解的材料及/或懸浮材料的等級比沒有該運動產生結構所引發的飲料媒介物運動時所呈現的等級還高。
[33] 如申請專利範圍第32項的方法，其中該飲料是咖啡飲料且該方法包括：形成一咖啡飲料，其具有之濁度及/或總被溶解固體的等級比沒有該運動產生結構所引發的飲料媒介物運動時所呈現的濁度及/或總被溶解固體的等級還高。

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