(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭用の炭酸化装置に炭酸飲料の容器を取り付ける炭酸化ヘッドアッセンブリの一部を形成するプロング状クランプ器具であって、当該器具が：
炭酸化の前に非直立状態で前記炭酸化ヘッドアッセンブリに前記容器を受容且つ位置決めし、直立状態に前記容器を使用者が動かす場合に前記炭酸化ヘッドアッセンブリに前記容器を取り付けるためのプロングと；
締め付けリングと；
前記締め付けリングに取り付けられたセンタリングリブであって、挿入の際に前記プロングの中に前記容器を案内するとともに、前記プロングを締め付けるためのセンタリングリブと；
前記締め付けリング及び前記炭酸化ヘッドアッセンブリに取り付けられ、使用者が前記直立状態に向けて前記容器を動かす際に、前記プロングの締め付けが可能な回動ロッドと；
少なくとも炭酸化の際に前記直立状態で前記炭酸化ヘッドアッセンブリに前記容器を固定するための固定機構と；
を具えることを特徴とする器具。
【請求項２】
さらに、密閉された炭酸化環境を容易にするための柔軟な封止部を具えており、
前記締め付けリングが、前記容器の環状の延長部の下方で前記プロングを締め付けることで、封止部に向けて前記容器を持ち上げ、前記柔軟な封止部に前記容器を固定することを特徴とする請求項１に記載の器具。
【請求項３】
さらに、前記固定機構が機械式ストッパであることを特徴とする請求項１に記載の器具。
【請求項４】
前記機械式ストッパが、前記プロング状クランプ器具に取り付けられた作動ピンを具え、前記炭酸化の際に前記作動ピンが、前記炭酸化ヘッドアッセンブリのカムの凹んだ領域内に移動することを特徴とする請求項３に記載の器具。
【請求項５】
さらに、前記機械式ストッパが、前記炭酸化の際に前記プロングの延長部が傾斜するのを規制する、リブ状のレバーであることを特徴とする請求項３に記載の器具。
【請求項６】
前記環状の延長部が、前記容器の注ぎ口の周囲にあることを特徴とする請求項２に記載のプロング状クランプ器具。
【請求項７】
前記環状の延長部が、前記注ぎ口の周囲のネジの近くにあることを特徴とする請求項６に記載のプロング状クランプ器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年８月１０日に出願された米国仮出願第６１／５２１，７９４号、２０１２年４月１５日に出願された米国仮出願第６１／６２４，３０６号の優先権を主張するものであり、いずれの出願も、参照することにより本書で引用されている。
【０００２】
本発明は、一般に炭酸化装置に関し、特に、この機械に瓶を取り付けるための取り付け器具に関する。
【背景技術】
【０００３】
飲料の炭酸化のための炭酸化装置が、当技術分野で知られている。家庭用の大部分のこのような機械は、手動で扱うよう構成されており；一般に、取り付けられた与圧シリンダから水が入った密閉した瓶の中にＣＯ２を放出するための、手動で動作する排気弁を具える。また、このような機械は、一般に、炭酸化プロセスの間に超過圧力が高まった場合に、排気するよう構成された１又はそれ以上の安全な圧力解放弁を具える。
【０００４】
例えば、参照することにより全体としてここで引用されている米国特許第７，９７５，９８８号は、２つの圧力解放弁を具えた炭酸化アッセンブリを開示している。第１の弁は、最大プロセス圧力に対応する圧力レベルで可聴音とともに排気するよう構成されている。第２の弁は、第１の弁が故障した場合及び／又はどのような理由にせよＣＯ２が制御不能の状態で瓶の中に流入し続け、安全な作動のために推奨されるレベルを超えて圧力が上昇した場合に、安全対策として、より高い圧力レベルで排気するよう構成されている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一実施例によれば、炭酸化装置に炭酸飲料の容器を取り付けるためのプロング状クランプ器具が提供され、当該器具が、炭酸化装置に容器を取り付けるためのプロングと、少なくとも炭酸化の際に炭酸化装置に容器を固定するための固定機構とを具える。
【０００６】
本発明の一実施例によれば、上記器具がさらに、密閉された炭酸化環境を容易にするための柔軟な封止部と、容器の環状の延長部の下方でプロングを締め付けることで、封止部に向けて容器を持ち上げ、柔軟な封止部に容器を固定するためのリングとを具える。
【０００７】
本発明の一実施例によれば、固定機構が機械式ストッパである。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、機械式ストッパが、炭酸化装置のカムの凹んだ領域であり、凹んだ領域が、炭酸化の際にプロング状クランプに取り付けられた作動ピンを受容する。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、機械式ストッパが、炭酸化の際にプロング状クランプの延長部が傾斜するのを規制する、リブ状のレバーである。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、環状の延長部が、容器の注ぎ口の周囲にある。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、環状の延長部が、注ぎ口の周囲のネジの近くにある。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、上記器具がさらに、挿入の際にプロング状クランプの中に容器を案内するためのセンタリングリブを具えた締め付けリングであって、動作の際にプロングを締め付けるための締め付けリングを具える。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、柔軟な封止部に容器を固定することで、容器の中の密閉された炭酸化環境を容易にするためのプロング状クランプと、炭酸化装置が能動的に炭酸化しないときに、容器を排気するためのノーマルオープンの安全弁とが提供される。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、ノーマルオープンの安全弁が、装置の炭酸化経路から離すようピンを通常は押すバネを具える。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、家庭用の炭酸化装置が、さらに、バネにピンを押し付けて炭酸化の際に経路を閉じるためのカムを具える。
【００１６】
本発明の一実施例によれば、家庭用の炭酸化装置が提供され、この装置が、与圧ガスで液体を炭酸化するための炭酸化アッセンブリと、装置に液体の入った容器を取り付けるためのプロング状クランプと、挿入の際にプロング状クランプの中に容器を案内するためのセンタリングリブを具え、動作の際にクランプのプロングを締め付けるためのセンタリングリングとを具える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明に係るサブジェクトマターが、本明細書の結びの部分において特に指摘され且つ明確に主張されている。しかしながら、本発明は、機構及び動作方法双方に関して、その目的、態様及び効果とともに、添付図面を読み取ると、以下の詳細な説明を参照することによって、最も良く理解されよう。
【００１８】
【図１】図１Ａは、プロング状クランプを具え、本発明の好適な実施例にしたがって構成され且つ作動する炭酸化ヘッドアッセンブリの等角図である。図１Ｂは、炭酸化装置における図１Ａのアッセンブリの断面図である。図１Ｃは、図１Ａのプロング状クランプの２つの状態の断面図である。図１Ｄは、図１Ａのプロング状クランプの２つの状態の断面図である。図１Ｅは、瓶に固定された図１Ａのクランプの詳細図である。
【図２】図２Ａ及び２Ｂは、複動式ノーマルオープン弁の２つの代替的な実施例の概略図である。
【図３】図３Ａ及び３Ｂは、本発明の好適な実施例にしたがって構成され且つ作動する新規な半自動式の家庭用の炭酸化装置の断面図である。
【図４】図４Ａ及び４Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂの炭酸化ギヤアッセンブリの詳細図である。
【図５】図５は、図３Ａ及び３Ｂの半自動式の家庭用の炭酸化装置の概略図である。
【図６】図６は、図３Ａ及び３Ｂの図３Ａ及び３Ｂの半自動式の家庭用の炭酸化装置における固定機構の安全態様の概略図である。
【図７】図７Ａ−Ｂは、２つの状態における炭酸化装置に関する代替的な固定機構の安全態様の概略図である。
【００１９】
説明の簡略さ及び明確さのために、図面に示された構成要素は、必ずしも、等尺で描かれているわけではないことに留意されたい。例えば、構成要素のうちのいくつかの寸法は、明確さのために、他の構成要素に対して誇張されている。さらに、適切であると考えられる場合、対応又は類似する構成要素を示すために、参照番号が図面の中で繰り返されている。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の詳細な説明では、多くの特定の詳細が、本発明の深い理解を提供するために、説明されている。しかしながら、このような特定の詳細無しに本発明を実施し得ることが、当業者によって理解されよう。他の例では、周知の方法、手順、及び構成要素は、本発明を不明瞭にしないために、詳細に説明されていない。
【００２１】
従来技術の機械で使用された標準的な水の容器は、一般に、容器のキャップをネジで取り付け易くするよう構成されたネジ付きの注ぎ口を有することが、明らかであろう。従来技術では、容器は、一般に、数回容器を回転させて、装置の取り付け具にネジ付きの注ぎ口を「ネジ込む」ことによって、家庭用の炭酸化装置に取り付けられる。本出願人は、これは安全である一方、容器を取り付けるのに、やりにくい方法であることを理解した。
【００２２】
本発明の好適な実施例によれば、水の容器が、花のようなプロング状クランプを用いて、回転動作を要さずに、簡単な「位置決め及び押圧」プロセスを介して炭酸化装置に取り付けられる。
【００２３】
ここで、図１Ａを参照すると、この図は、本発明の好適な実施例に係る炭酸化ヘッドアッセンブリ１３０を示す。アッセンブリ１３０は、炭酸化ヘッド下部１３５と、排気弁２１０と、安全弁２２０と、炭酸化注入器２３０と、容器挿入レバー２４０とプロング状クランプ２５０と具えている。プロング状クランプ２５０は、容器に取り付け可能な可撓性を有するプロング２５５を具える。排気弁２１０及び安全弁２２０は、従来技術と概して同じ方式で機能する。例えば、排気弁２１０は、８バールの圧力で排気し、容器の炭酸化が推奨されるレベルに達したことを表示するよう構成し得る；安全弁２２０は、１１バールの圧力で排気するよう構成し得る。
【００２４】
図１Ｂに示すように、使用時に、使用者が、容器１７０が炭酸化ヘッド下部１３５の下側のプロング状クランプ２５０の中央に接した状態で、注入器２３０が容器１７０の中に延在するような角度に、初めに水の入った容器１７０を位置決めすることによって、水の入った容器１７０を挿入する。後述するように、容器１７０が所定の位置に位置決めされると、容器挿入レバー２４０に容器１７０を押し付けることによって、所定の位置で固定され、さらにこれによって、プロング状クランプ２５０が容器１７０を締め付け、その開口を概して密閉する。
【００２５】
ここで、図１Ｃ及び図１Ｄを参照すると、これらの図は、容器１７０の取り付けを行うアッセンブリ１３０の構成要素の全部を視るために、容器１７０が無い状態のアッセンブリ１３０の代替的な断面図を示す。図１Ｃ及び１Ｄの双方に示すように、アッセンブリ１３０はまた、回動棒２６０を具える。回動棒２６０は、アッセンブリ１３０の回動点２６５間を延びている。回動点２６５Ａは、アッセンブリの筐体に取り付けられ、レバー２４０が容器１７０によって内側に押されたときに、ほぼ同じ位置にとどまる。したがって、容器１７０の挿入時に、回動棒２６０の姿勢が、レバー２４０の全般的な方向に回動点２６５Ｂの動きにしたがって変化することが明らかである。
【００２６】
また、アッセンブリ１３０は、締め付けリング２６８を具える。締め付けリング２６８は、中空の略正方形であり、炭酸化ヘッド下部１３５と略平行に配置される。図１Ｂ及び１Ｃに示すように、「オープン」状態では、容器１７０の挿入時に、締め付けリング２６８が、プラットフォーム１３５の直下に配置されることで、プロング２５５の上部を取り囲む。当然ながら、図１Ｃおよび１Ｄは断面図を示しているが、リング２６８は、概してプロング２５５及び容器１７０の口の周りのリングを構成する。
【００２７】
上述したように、回動点２６５Ｂがリング２６８に取り付けられているため、リング２６８は挿入レバー２４０と概して同じ方向に移動することが理解されよう。したがって、容器１７０が使用者によって矢印Ａの方向（図１Ｃ）にレバー２４０に押し付けられたときに、回動点２６５Ａ及び２６５Ｂ間の差動がリング２６８を下げることで、プロング状クランプ２５０を締め付けて、プラットフォーム１３５の下方の所定の位置で容器１７０を保持する。
【００２８】
当然ながら、プロング状クランプ２５０の中に挿入したときに、容器１７０がぴったり合うように、レバー２４０を位置決めし得る。これにより、容器１７０の挿入プロセスの間に、滑りを減らすことで、アッセンブリ１３０のパーツが偶発的に壊れるのを防止する。本発明の好適な実施例によれば、容器１７０がクランプ２５０に適切に配置されたときに、わずか０．５ｍｍの隙間がレバー２４０と容器１７０との間に存在するように、レバー２４０を位置決めできる。
【００２９】
図１Ｃ及び図１Ｄを比較することによって、クランププロセスが理解されよう。図１Ｃでは、回動棒２６０をある角度で位置決めし、炭酸化ヘッド下部１３５の近くにリング２６８を位置決めする。図１Ｄでは、回動棒２６０が略鉛直であり、リング２６８と炭酸化ヘッド下部１３５との間に距離がある。図１Ｃに示すように回動棒２６０が鉛直位置に向けて矢印Ａの方向に動くと、リング２６８が炭酸化ヘッド下部１３５から離れることで、プロング２５５を締め付ける。当然ながら、柔軟なプロング２５５は、比較的厚い端部の部材を具えており、容器１７０のネジ蓋の下方を把持することで、リング２６８が下がったときにクランププロセスをし易くする。
【００３０】
典型的な容器１７０の開口は、使用者が容器１７０を挿入したときに、プロング２５５が偶然に収まるくらいに十分に大きいことが理解されよう。本発明の好適な実施例によれば、センタリングリング２６９が、締め付けリング２６８の下方から延びている。センタリングリング２６９は、プロング状クランプ２５０の中央部の中に容器１７０を案内するよう配置されるセンタリングリブ２５８を具える。センタリングリブ２５８は、それぞれのプロング２５５間の隙間の後方に大まかに配置され、容器１７０が挿入されたときに容器１７０がプロング２５５を「邪魔する」のを防止する。
【００３１】
ここで、プロング状クランプ２５０によって保持された状態の容器１７０の断面図を示す図１Ｅを参照する。プロング２５５Ａは、プロング状クランプ２５０が係合した場合の一方のプロング２５５の位置を示す；逆に、プロング２５５Ｂは、クランプ２５０が係合していない場合の同じプロング２５５の位置を示す。容器１７０は、リング１７１、ネジ１７２及び容器の蓋１７３を具える。容器のリング１７１は、一般的なプラスチック容器の注ぎ口の周りを延在するリングを示す。シール２５９は、容器１７０の開口の周りに配置された柔軟な材料を示す。
【００３２】
図１Ｅに示すように、プロング状クランプ２５０が係合したときに、容器のリング１７１の下方から上方に力を加えることで、容器の蓋１７３がシール２５９の中に延びる。当然ながら、炭酸化及びこれに続く与圧ＣＯ２の排気の目的で、アッセンブリ１３０から容器１７０の内容物にアクセスできるように、シール２５９を構成し得る。したがって、締め付けリング２６８によって締め付けられたときに、プロング状クランプ２５０は、容器１７０がアッセンブリ１３０を介して排気されただけで、容器１７０の開口をシール２５９に向けてクランプ且つ密閉する。上述したように、従来のアッセンブリ１３０は、一般に、２つの排気弁を有しており、それぞれが異なる状況の下で開くよう構成される。例えば、排気弁２１０（図１Ａ）は、容器１７０の内部で上昇した圧力が炭酸化圧力（一般に、８バール）に達したことを示す時に、排気するよう構成される。安全弁２２０は、安全対策として、容器１７０内部の圧力が推奨されるレベル、例えば、１１バールの圧力を超えたときに、排気するよう構成される。
【００３３】
本出願人は、自動プロセスの際の超過圧力の増大を防止するために、さらなる安全対策を要することを理解した。本発明の好適な実施例によれば、プロング状クランプ２５０を有する炭酸化装置はまた、ノーマルオープン式の複動式安全弁２７０を具える。ここで、図２Ａを参照すると、この図は、ノーマルオープンの状態の典型的な複動式安全弁２７０を示す。以下で詳細に説明するように、複動式安全弁２７０がそのノーマル状態で開くという事実が（ノーマルでクローズする弁２１０及び２２０とは対照的に）、炭酸化装置の作動に関してさらなるレベルの安全性を提供する。炭酸化装置を、炭酸化プロセスの一部として安全弁２７０を閉止し、且つプロセスが終了したときに再開放するよう構成し得る。
【００３４】
複動式安全弁２７０は、接続ピン２７５、ポペット弁４１０、開口４２５、管路４２０及びバネ４３０、４４０を具える。図２Ａに示すように、そのノーマルオープン状態では、バネ４３０の張力が、ポペット弁４１０が開口４２０を閉止するのを防ぐよう機能する。しかしながら、上記のように、接続ピン２７５が炭酸化の際に、以下で詳細に説明する炭酸化プロセスを規定するカムなどによって押圧された時に、接続ピン２７５が弁２７０に押し込まれることで、バネ４３０に十分な力を印加し、ポペット弁４１０が開口４２５を閉じるための位置に摺動し得る。当然ながら、管路４２０は、炭酸化ヘッドアッセンブリ１３０に結合する配管（図示せず）を示す。したがって、容器１７０に結合されていても弁２７０がノーマルオープンとなるため、炭酸化プロセスがその時点で明らかに進行していない限り、取り付けられた容器１７０の内容物が常に排気されることを確実にすることによって、機械１００の作動に対してさらなる安全装置を与え得る。
【００３５】
炭酸化プロセスが終了すると、接続ピン２７５は、最早押圧されなくなる。したがって、その時点で、接続ピン２７５は最早バネ４３０に十分な力を印加しなくなり、ポペット弁４１０を動かすのを防いで開口４２０を開放することで、安全弁２７０をそのオープン状態に戻す。
【００３６】
本発明の好適な実施例によれば、さらに、容器１７０の圧力が如何なる理由にせよ所定の限界を超えた場合に、安全弁２７０を炭酸化プロセスの間に自身を開放するよう構成できる。例えば、容器１７０の中の圧力が１１バールの圧力を超えた場合に、ポペット弁４１０を後退させて開口４２５を開放するようにバネ４４０を構成でき、これにより、容器１７０を排気する。接続ピン２７５がカムによって押圧されている場合に、１１バールの圧力がポペット弁４１０を移動させるのに十分であることが理解できよう。また、当然ながら、上記の構成は典型的なものであって；本発明は、特定の実施形態が要するのに応じて、他の適切な構成を含むものである。
【００３７】
ここで、図２Ｂを参照すると、この図は、複動式安全弁２７０の代替的な実施例を示しており、ここでは、複動式安全弁２７０’とする。複動式安全弁２７０’は、接続ピン２７５’、ポペット弁４１０’、開口４２５’、管路４２０’及びバネ４１５を具える。ノーマル動作モードでは、上記のように、炭酸化の際にピン２７５’がバネ４１５に圧力を印加し、これによりポペット弁４１０’を押圧し、開口４２５’を閉じる。バネ４１５はまた、開口４２５’が閉じて容器１７０内部の圧力の増大が所定の限度（一般に、１１バール）を超えたときに、バネ４１５がポペット弁４１０’を解放し、これにより、開口４２５’を再び開放して超過ガスの排気が可能となるように、所定の圧力に設定されることが理解できよう。
【００３８】
本出願人は、本発明のプロング状クランプが、手動の炭酸化装置又は自動の炭酸化装置に使用できることを理解した。
【００３９】
自動動作を与えるために、家庭用の炭酸化装置が、配線又は電池との接続部といった電源入力を受け取る手段を具える必要があることが理解されよう。当然ながら、いかなる機械においても、電気の導入はリスク無しということはない。したがって、手動の家庭用の炭酸化装置とは対照的に、自動の炭酸化装置は、電気による障害を防ぐために、内蔵式の安全装置を要する。しかしながら、電気によって直接的な障害に晒されるのに加えて、炭酸化プロセスに電気部品を加えることもまた、与圧ＣＯ２の使用のリスクに間接的に加わる。如何なる理由にせよ、ＣＯ２容器が開放しているときに停電が発生した場合、安全レベルを超えた圧力で炭酸化プロセスを続けることにより、爆発の危険性がかなりある。例えば、ＥＰ１３５１７５８で開示された従来のシステムでは、カムアッセンブリがＣＯ２容器を機械的に開放する位置にあるときに電源が遮断された場合、超過圧力が炭酸化装置の中で増大する可能性があり、望ましくない結果を引き起こす。
【００４０】
したがって、本出願人は、自動の家庭用の炭酸化装置が１又はそれ以上のさらなる安全装置を要し、作動中に停電が発生した時には、与圧ＣＯ２の供給の遮断を確実にすることが必要であることを理解した。ここで、図３Ａ及び３Ｂを参照すると、この図は、本発明の好適な実施例にしたがって構成され且つ動作する、新規な半自動式の家庭用の炭酸化装置１００の２つの状態を示す。図３Ａは、水の容器１７０が取り付けられた状態の機械１００を示し；図３Ｂは、取り付けられた容器１７０を処理している間の時点での機械１００を示す。半自動式の家庭用の炭酸化装置１００は、炭酸化ヘッドアッセンブリ１３０、ＣＯ２キャニスタ１４０、及び炭酸化ギヤアッセンブリ１５０を具える。炭酸化ヘッドアッセンブリ１３０は、米国７，９７５，９８８号に開示されたアッセンブリとほぼ同じ方式で機能する。しかしながら、アッセンブリ１３０はまた、以下で説明するようなさらなる態様／機能を具える。
【００４１】
家庭用の炭酸化装置１００を作動させるために、使用者は、まず図１Ｂに示すように、炭酸化ヘッドアッセンブリ１３０にある角度で水の入った容器１７０を取り付けることによって、水の入った容器１７０を手で取り付ける。そして、炭酸化プロセスが、１又はそれ以上の制御（図示せず）の設定を介して開始される。制御の設定は、炭酸化を開始させるための制御を具えており；１又はそれ以上の制御は、所望のレベルの炭酸化（すなわち、「弱／低」、「標準／中」、「強／高」）を選択し易くするよう構成できる。本発明は、例えば、スイッチ、押しボタン、ダイヤル等を含む当技術分野で周知の任意の適切な制御を有する。
【００４２】
ここで、図４Ａを参照すると、この図は、典型的な家庭用の炭酸化装置１００の中に設けることの可能な炭酸化ギヤアッセンブリ１５０を示す。炭酸化ギヤアッセンブリ１５０は、モータ３１０、インターロックギヤ３２０、炭酸化カム３２５及び炭酸化レバー３３０を具える。モータ３１０はインターロックギヤ３２０を作動させ、ひいては炭酸化レバー３３０を押圧するよう構成される。インターロックギヤ３２０の構成は典型的なものであることが理解されよう；レバー３３０を押圧するのに必要とする力を発生させるための当技術分野で知られた任意の適切な構成が、本発明に含まれる。炭酸化レバー３３０は、押圧されたときに、キャニスタ１４０（図３Ａ）の解放弁を開放して、炭酸化注入器２３０（図１Ａ）を介して容器１７０の中にＣＯ２を導く管（図示せず）の中にＣＯ２を解放するよう構成される。
【００４３】
ここで、図４Ｂを参照すると、この図は、典型的な炭酸化カム３２５の拡大図を示す。炭酸化カム３２５は、例えば、１つのインターロックギヤ３２０の突起部である。しかしながら、当然ながら、任意の適切なカムが本発明に含まれる。複動式安全弁２７０が接続ピン２７５を具えており、炭酸化カム３２５に近接して配置されている。アッセンブリ１５０は、使用しないときに、接続ピン２７５がカム３２５に直接接触しないように構成される。しかしながら、アッセンブリ１５０が炭酸化プロセスの一部として作動すると、モータ３１０がインターロックギヤ３２０を回転させることで、カム３２５を接続ピン２７５に直接接触させ、矢印Ｂの方向に接続ピン２７５を効果的に押す。１又はそれ以上のセンサ（図示せず）をカム３２５の一端又は両端に設けて、接続ピン２７５がカム３２５に接触したことを検出し得る。当然ながら、当技術分野で知られた任意の適切なセンサが本発明に含まれる。例えば、本発明は、光学式、近接及び／又は機械式センサを含む。
【００４４】
カム３２５が接続ピン２７５に接触するように、そして、レバー３３０がキャニスタ１４０に向かって下がり、アッセンブリ１３０の中に導入するためにＣＯ２を解放するように、モータ３１０がギヤ３２０を回転させることが理解されよう。本発明の好適な実施例によれば、炭酸化プロセスの間に、モータ３１０が、１又はそれ以上の回数だけギヤ３２０を前後に回転させることで、レバー３３０を上下させてキャニスタ１４０からＣＯ２を勢いよく放出させる。接続ピン２７５がカム３２５のエッジに近付いた時に、カム３２５のセンサが信号を出力し、その時点でモータ３１０が矢印Ｃ（図４Ｂ）のように反転することで、炭酸化プロセスの間に接続ピン２７５とカム３２５との間の接触を効果的に維持することが理解されよう。炭酸化プロセスが完了すると、モータ３１０が、ギヤ３２０を回転させてレバー３３０を上げ、接続ピン２７５とカム３２５との間の接触を遮断する。
【００４５】
しかしながら、２以上のタイプのガスキャニスタ１４０を使用するよう炭酸化装置を構成できることが理解されよう。例えば、いくつかのキャニスタ１４０が、開くのに３０ニュートンの力を要する作動ピンを有する一方、他のキャニスタ１４０が１５０ニュートンを要する作動ピンを有する。本出願人は、キャニスタ１４０を開けるのに要する圧力の総ての可能なレベルに適切な、レバー３３０のためのバネ機構を構成することが不可能ではないことを理解した。このような機能は、炭酸化レバー３３０にキャニスタ１４０の作動ピンを押圧するのに十分な力を加える必要がある場合に、機械１００の通常動作を妨げる。したがって、本発明の好適な実施例によれば、作動ピンによって与えられる力が３０ニュートン以上であるような高い圧力の下で縮むようなバネ機構を構成できる。
【００４６】
上述したように、炭酸化レバー３３０（図４Ａ）が押し下げられている間、炭酸化プロセスの際に停電が起こる可能性がある。本発明の別の好適な実施例によれば、炭酸化レバー３３０もまた、キャニスタ１４０を開くのに要する圧力を利用するバネ機構で構成できる。当然ながら、キャニスタ１４０は、典型的に作動ピンを押圧することによって開く。安全装置として、キャニスタ１４０は、典型的に作動ピンを押圧してキャニスタ１４０を開けるための圧力を要する。レバー３３０のバネ機構を、レバー３３０がキャニスタ１４０を開けるよう押し下がっている際の停電時に、レバー３３０がモータ３１０によって最早駆動しない場合に、作動ピンによって自然に戻った圧力がレバー３３０の慣性圧力に抗するのに十分に大きくなるように構成できる。
【００４７】
上記の態様及び機能が、電気入力を具えたプロセッサ／コントローラユニットを要することが理解されよう。ここで、図５を参照すると、この図は、家庭用の炭酸化装置１００にこのようなユニットを組み込むための典型的な構成を示す。構成５００は、キャニスタ１４０から容器１７０にＣＯ２を導入して炭酸水を生成するための、炭酸化ヘッドアッセンブリ１３０、炭酸化ギヤアッセンブリ１５０、及びプロング状クランプ２５０といった機械的態様を具える。また、この構成５００は、コントローラユニット５１０を具えており、炭酸化プロセスを自動化且つ制御する。コントローラユニット５１０は、ここで説明するのと関連する機能を概して提供し得る、当技術分野で知られた任意の適切な装置とすることができる。
【００４８】
コントローラユニット５１０は、例えば、容器存在センサ５１５、容器満杯／空センサ５２０、姿勢センサ５２５、容器サイズセンサ５３０及び／又はＣＯ２利用可能センサ５６０といった、１又はそれ以上のセンサからの入力を受け取る。センサ５１５は、容器１７０がプロング状クランプ２５０によって適切に挿入且つクランプされているか否かを示す。センサ５２０は、容器１７０が満杯であるか否かを示す。センサ５２５は、家庭用の炭酸化装置１００が直立状態で配置されているか否かを示す。センサ５３０は、例えば、５００ミリリットル又は１リットルといった容器１７０の大きさを示す。ＣＯ２利用可能センサ５６０は、ＣＯ２がキャニスタ１４０に存在するか否かを示す。当然ながら、当技術分野で知られた任意の適切なセンサを用いて、センサ５１５、５２０、５２５、５３０及び５６０を実施できる。
【００４９】
これらのセンサからの入力に基づいて、ユニット５１０が炭酸化プロセスを中断又は調整することが理解されよう。例えば、センサ５１５が容器１７０を検出できない場合、コントローラユニット５１０がプロセスを中断する。また、コントローラユニット５１０は、センサ５２５が家庭用容器１７０が直立状態で配置されていないことを示す場合、プロセスを中断する。このような状況での炭酸化は、重力によって悪影響を及ぼされる。さらに、新たに炭酸化された容器１７０を非直立状態から取り外すことは潜在的に危険であり、如何なる場合でも確実に望ましくない流出の原因となる。
【００５０】
本発明の別の好適な実施例によれば、家庭用の炭酸化装置１００が、機械１００の作動中に電気を貯めるためのコンデンサ５５０を具えて構成される。炭酸化プロセスの間に停電が発生した場合、ユニット５１０が、複動式安全弁２７０を開けてキャニスタ１４０との結合からレバー３３０を引き上げるような方法で、ギヤ３２０を回転させるようモータ３１０に指示する。貯められた電気は、この指示を実行するのに十分な電力をモータ３１０に与える。
【００５１】
また、コントローラユニット５１０は、センサ５３０からの入力を使用して、容器１７０の大きさにしたがってプロセスを調整し得る。本発明は、他のセンサをも含め得ることが理解されよう。例えば、上述したように、１又はそれ以上のセンサを使用して、炭酸化プロセスの間にプランジャ２７５をカム３２５に確実に接触させ得る。同様に、当然ながら、本発明をここで説明したセンサのいくつか又は総てを設けずに構成できる。
【００５２】
上述したように、家庭用の炭酸化装置１００は、その使用者の好みに応じて多くの炭酸化オプションを提供するよう構成される。このような好みを、炭酸水レベルスイッチ５４０及び／又はＬＣＤユーザインタフェース５９０を介して示すことができる。当然ながら、好みを示すため及び／又は炭酸化プロセスを示すための任意の他の適切な制御もまた、本発明に含まれる。水の容器１６０の中の水が、使用者によって選択された好みの応じて十分に炭酸化するまで、炭酸化プロセスを続けるようコントローラ５１０を構成できる。
【００５３】
その結果、コントローラユニット５１０は、使用者によって選択された好みに基づいて、モータ３１０に多くの指示を提供する。例えば、家庭用の炭酸化装置１００を、ＣＯ２の３倍のバーストを具えた「弱い」炭酸化；ＣＯ２の４倍のバーストを具えた中間の炭酸化；ＣＯ２の５倍のバーストを具えた強い炭酸化を提供するよう構成できる。その結果、使用者が「中間」を選択する場合、ユニット５１０が、レバー３３０が４倍下げられるように、インターロックギヤ３２０を回転させるようモータ３１０に指示する。それぞれの炭酸化の強さに関する上記で挙げられた多くのバーストは典型的であることが理解されよう；バーストの数／長さ／間隔の任意の適切な組み合わせにしたがって要求された強さを提供するよう本発明を構成し得る。
【００５４】
本発明の別の好適な実施例によれば、電源入力５９９と電力供給５７０との間に配置された監視機構５８０を具えて家庭用の炭酸化装置１００を構成し得る。炭酸化プロセスが実行される時間の長さを監視するよう監視機構５８０を構成できる。炭酸化プロセスのタイミングが閾値を超える場合には、監視システム５８０が、電源入力５９９からの入力を中断する。例えば、これ以上は危険な状態になるという仮定の下で、最大で３０秒間の炭酸化を提供するよう家庭用の機械１００を構成できる。３０秒間といった設定可能な閾値よりも長く連続的に使用した場合、「暴走」事象が発生していると想定できる。したがって、監視システム５８０は、電源入力を遮断することによって乱暴な方法でプロセスを中断する。
【００５５】
炭酸化の後において、水の容器１７０の内容物が相当な圧力下にあることが理解されよう。このため、当然ながら、プロング状クランプ２５０及び水の容器１７０によって形成される密封の素早い開放によって、容器１７０が機械１００から取り外されたときに、「ロケット効果」を発生することが理解されよう。しかしながら上述したように、複動式安全弁２７０が、炭酸化が進行中でない時にはいつでもノーマルオープン状態に戻る。このため、容器１７０はそれを取り外す前に少なくとも部分的に排気され、「ロケット」効果を軽減する。
【００５６】
ここで、図６を参照すると、この図は、このような「ロケット効果」が発生するのを防ぐよう構成されたさらなる安全態様を示す。本発明の好適な実施例によれば、安全弁２２０が固定機構を提供するよう使用され、炭酸化プロセスの活動中における容器１７０の取り外しを防止する。図６は、凹んだ接触領域６０５を具えた新型カム６００を示す。凹んだ接触領域６０５は、容器１７０の動きに対して機械的な係止を与える板バネ６１０によって覆われる。図６に示すように、作動ピン２８０が炭酸化プロセスの間にカム６００と接触する場合、板バネ６１０が、板バネ６１０Ａで示すように押し下げられる。板バネ６１０Ｂは板バネ６１０の通常の状態を示しており、この場合炭酸化プロセスが終了し、最早容器１７０の中に圧力はない。図１Ｂと比較することによって示されるように、カム６００は、容器１７０が取り外されたときに、ほぼ静止しているのに対し、弁２２０は容器１７０とともに概して外側に回転していることが理解されよう。したがって、作動ピン２８０が凹んだ接触領域２８０に入ると、炭酸化が進行中で容器１７０に圧力が掛かっている間、このような動きを防ぎ、基本的に所定の位置に容器１７０を固定する。
【００５７】
当然ながら、本発明は、安全弁２２０（図２）を具えて構成されているか否かに係わらず、他の家庭用の炭酸化装置のための他の固定機構を含んでもよい。例えば、機械式の非自動式の家庭用の炭酸化装置は、新型カム６００及びバネ６１０を要しなくてもよいが、それでもなお、プロング状クランプ２５０を具えて構成される。このような装置に関しては、当技術分野で知られた任意の適切な固定機構を使用して、使用者が炭酸化を開始するのと同時に容器１７０を外してしまうのを防止できる。本発明の好適な実施例によれば、機械式の家庭用の炭酸化装置を、容器１７０がプロング状留め具２５０によって把持されるとすぐに係合し得る安全ロックを具えて構成できる。容器１７０を取り外すために、使用者は、先ず安全ロックをはっきりと解除する必要があるため、容器の取り外しの前に蓄積したＣＯ２の少なくとも部分的な解放が可能となり、ロケット効果を防止し得る。
【００５８】
ここで、図７Ａ及び７Ｂを参照すると、この図は、非自動装置に関する典型的な固定機構を示す。本実施例では、機械式のストッパが、装置のレバー６１０の上に形成されたリブ６００である。リブ６００はＬ形をしており、略鉛直部６０２、略水平部６０４及びＬ形ポイント６０６を具える。さらに、本実施例は、締め付けリング６６８、回動棒６１４で示されるプロング状クランプ及びリブ６００に対して移動可能な延長部６１２を具えるアッセンブリを具える。
【００５９】
固定状態では、図７Ａに示すように、レバー６１０がハウジング６２０に対して下がっている。この位置では、容器１７０がプロング状クランプと係合することで、直立している。これにより、締め付けリング６６８は水平であり、したがって、締め付けリング６６８に対して垂直な延長部６１２は鉛直となる。レバー６１０は、延長部６１２がリブ部６０２を超えて延びるように位置している。リブ部６０２がレバー６１０から突出しているため、リブ部６０２により延長部６１２が回転するのが防止され、これにより、使用者が締め付けリング６６８によって締め付けられたプロング状クランプから容器１７０を取り外してしまうのを防止する。
【００６０】
レバー６１０が図７Ｂに示すように上昇すると、延長部６１２に対してリブ６００を上げる。鉛直なリブ部６０２は、延長部６１２の先端がＬ形ポイント６０６を通過するように上げられる。結果として、延長部６１２の先端は、鉛直なリブ部６０２によって最早規制されない。この状態では、プロング状クランプによって保持されたままの容器は回転し、これにより、締め付けリブ６６８は鉛直且つ回転状態となる。
【００６１】
このように、本実施例では、炭酸化の後などに、レバー６１０を上げるだけで、容器をプロング状クランプから取り外すことが可能である。リブ６００は、容器の回転に対する機械的なストッパを提供する。このような方式では、炭酸化後の容器の取り外しは、炭酸化が終了した後、数秒間で起き、十分な過剰ガスを逃がしてロケット効果を防止する。
【００６２】
特にそれ以外に言及しない限り、上記から明らかなように、本明細書を通して、「プロセス」、「計算」、「演算」、「判定」等の用語を使用した説明は、計算システムのメモリ、レジスタ又は他の情報記憶、伝達又は表示装置の中の物理量として同じように示される他のデータに、計算システムのレジスタ及び／又はメモリの中の電子的な物理量として示されるデータを操作及び／又は変換する、コンピュータ、計算システム、又は同様な電子演算装置の動作及び／又はプロセスに関することが理解されよう。
【００６３】
本発明の実施例は、ここで説明された作動を実施するための装置を含む。所望の目的のために、このような装置を特別に構成でき、又はそれは、コンピュータに記憶されたコンピュータプログラムによって選択的に動作又は再構成される汎用コンピュータを具える。このようなコンピュータプログラムを、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスクの読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的プログラム可能型読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去プログラム可能型読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気又は光カード、フラッシュメモリ、又は電子的命令を記憶するのに適し、コンピュータシステムバスに接続可能な他のタイプの媒体を含む、これらに限定されない任意のタイプのディスクといった、コンピュータ可読な記憶媒体に保存できる。
【００６４】
本発明のある実施形態をここで示し且つ説明したが、多くの修正、置換、変更、及び等価なものを、当業者が想到するであろう。このため、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神に含まれるような、このような総ての修正及び変更をカバーすることを意図するものであることに留意されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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