(57)【要約】分注溶媒量と合計浸出時間との関数である溶媒流速の変化を生じさせる浸出アルゴリズムにて利用される、分注溶媒量及び合計浸出時間を含む浸出飲料パラメータを受信するように動作可能に構成されている浸出飲料抽出アセンブリを備える、浸出飲料を抽出するための制御システム。システムはまた、浸出溶液を生成するための、浸出アルゴリズムに基づいて動作可能に構成されているポンプを有する溶媒流管理システムを備え、及び溶媒流管理システムに通信可能に結合され、溶媒の流れの誘導に関連付けられたカウンタを開始させて、浸出実行時間を生成させ、浸出アルゴリズムを実行して、入力パラメータに基づいて、残浸出時間中に残浸出量を提供するのに十分な溶媒流速の変化を生じさせるように動作可能に構成されている、電子制御システムを備える。
2019514497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸出飲料抽出アセンブリであって、該浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に結合されているメモリに記憶される浸出アルゴリズムにて利用される、分注溶媒量及び合計浸出時間を含む浸出飲料パラメータを受信するように動作可能に構成されており、前記浸出アルゴリズムは、前記分注溶媒量と合計浸出時間との関数である、溶媒流速の変化を生じさせる、浸出飲料抽出アセンブリと、
前記浸出アルゴリズムに基づいて、溶媒の流れを、前記浸出飲料抽出アセンブリの抽出チャンバ内に収容されている溶質を通るように誘導して、浸出プロセスを通じて実浸出圧及び浸出溶液を生成するように動作可能に構成されたポンプを有し、前記抽出チャンバと前記ポンプとが溶媒流導管を通じて流体的に結合している、溶媒流管理システムと、
前記溶媒流管理システムに通信可能に結合され、前記プロセッサを介して、
前記溶媒の前記流れの前記誘導に関連付けられたカウンタを開始させて、浸出実行時間を生成させ、
前記浸出アルゴリズムを実行して、前記浸出実行時間、前記分注溶媒量、及び前記合計浸出時間に基づいて、残浸出時間中に残浸出量を提供するのに十分な溶媒流速の変化を生じさせる、
ように動作可能に構成されている、電子制御システムと、
を備える、浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項２】
前記浸出アルゴリズムは、
独立した、かつ選択的に変更可能である、溶媒変更パラメータを更に備え、前記溶媒変更パラメータの関数である前記溶媒流速の変化を生じさせるように動作可能に構成されている、請求項１に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項３】
前記溶媒変更パラメータは、前記溶媒流速の加速、前記溶媒流速の減速、及び一定の溶媒流速のうちの少なくとも１つを規定する数値である、請求項２に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項４】
前記溶媒変更パラメータは、下方数値及び上方数値の範囲内にある、請求項３に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項５】
前記溶媒変更パラメータは、−１〜１の範囲内にある、請求項４に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項６】
前記浸出飲料抽出アセンブリ上にユーザインターフェースを更に備え、前記ユーザインターフェースは、前記溶媒変更パラメータ、前記分注溶媒量、及び前記合計浸出時間を、ユーザ入力を通じて受信するように動作可能に構成されている、請求項５に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項７】
前記浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に連結されている前記メモリに記憶される安全アルゴリズムを更に含み、前記溶媒流管理システムは、実抽出チャンバ充填圧が最大規定抽出チャンバ圧を超過する場合に前記溶媒流速を所定のパーセンテージだけ動的に低下させるように動作可能に構成されている、請求項１に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項８】
前記浸出プロセスは、
前記溶媒の前記流れの前記誘導から始まる第１の部分と、前記浸出プロセス内でのトリガ条件から始まる第２の部分とを更に含み、前記浸出プロセスの前記第２の部分は、前記浸出アルゴリズムの前記実行を含む、請求項１に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項９】
前記トリガ条件は、外部入力、浸出実行時間内のある時点、分注溶媒量、分注溶媒の流速の変化、及び浸出充填圧のうちの少なくとも１つである、請求項８に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１０】
前記浸出飲料抽出アセンブリは、
独立した、かつ選択的に変更可能である、溶媒変更パラメータと、
前記浸出充填圧と、
を受信するように動作可能に構成されている、ユーザインターフェースを更に備える、請求項９に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１１】
前記浸出飲料抽出アセンブリは、
前記合計浸出時間内に少なくとも１つの所定の一時停止を受信するように動作可能に構成されているユーザインターフェースを更に備える、請求項１に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１２】
前記浸出飲料抽出アセンブリは、
前記浸出飲料パラメータの１つとして、ユーザ特有抽出チャンバ充填速度を受信するように動作可能に構成されているユーザインターフェースを更に備える、請求項１に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１３】
浸出飲料抽出アセンブリ上のユーザインターフェースであって、該浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に連結されているメモリに記憶される浸出アルゴリズムにて利用される、分注溶媒量、合計浸出時間、並びに所望の初期抽出チャンバ充填速度、所望の初期抽出チャンバ充填圧及び溶媒変更パラメータＰを含む浸出飲料パラメータを受信するように動作可能に構成されており、前記浸出アルゴリズムは、残分注溶媒量、残浸出時間、及びＰのうちの少なくとも１つの関数である溶媒流速の変化を生じさせ、Ｐは独立しており、かつ選択的に変更可能であり、前記溶媒流速の加速、前記溶媒流速の減速、及び一定の溶媒流速のうちの少なくとも１つを規定する数値である、ユーザインターフェースと、
浸出アルゴリズムに基づいて、溶媒の流れを、前記浸出飲料抽出アセンブリの抽出チャンバ内に収容されている溶質を通るように動的に誘導して、実浸出圧及び浸出溶液を生成するように動作可能に構成されたポンプを有し、前記抽出チャンバと前記ポンプとが溶媒流導管を通じて流体的に結合している、溶媒流管理システムと、を備える、浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１４】
前記溶媒変更パラメータは、−１〜１の範囲内にある、請求項１３に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１５】
前記溶媒流管理システムに通信可能に結合され、前記プロセッサを介して、
前記溶媒の前記流れの前記誘導に関連付けられたカウンタを開始させて、浸出実行時間を生成させ、
前記浸出アルゴリズムを実行して、前記浸出実行時間、前記分注溶媒量、及び前記合計浸出時間に基づいて、残浸出時間中に残浸出量を提供するのに十分な溶媒流速の変化を生じさせる、
ように動作可能に構成されている、電子制御システムと、を更に備える、請求項１３に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１６】
前記電子制御システムは、
実抽出チャンバ充填圧を少なくとも１つのセンサで受信して、前記実抽出チャンバ充填圧が所望の初期抽出チャンバ充填圧に少なくとも到達するかを判定し、
前記実抽出チャンバ充填圧が前記所望の初期抽出チャンバ充填圧に少なくとも到達したときに実浸出時間の量及び分注溶媒の量を判定して、残浸出時間及び残浸出量を生成する、
ように動作可能に構成されている、請求項１５に記載の浸出飲料を抽出するための制御システム。
【請求項１７】
浸出飲料の抽出サイクルを制御する方法であって、
浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に結合されているメモリに記憶される浸出アルゴリズムにて利用される、分注溶媒量及び合計浸出時間を含む、浸出飲料パラメータを受信するステップと、
電子制御システムを用いて、溶媒流導管を介した溶媒の流れを、前記浸出飲料抽出アセンブリの抽出チャンバに収容されている溶質を通るように誘導して、浸出プロセス、実浸出圧、及び浸出溶液を生成するステップと、
前記溶媒流導管を通して前記溶媒の前記流れを誘導することに関連付けられる時間カウンタを開始させて浸出実行時間を生成するステップと、
前記浸出アルゴリズムを、前記プロセッサを用いてかつ前記時間カウンタの開始後に実行して、前記浸出実行時間、前記分注溶媒量、及び前記合計浸出時間に基づいて、残浸出時間における残浸出量を提供するのに十分な溶媒流速の変化を生じさせるステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、共にその全体が参照により本出願に援用される、２０１６年４月２５日に出願された米国特許仮出願第６２／２８５，０２０号、及び２０１６年１０月５日に出願された同第６２／４０４，２０８号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、圧力、温度、及び溶質を通る溶媒の流れを利用する飲料抽出システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
濾材の中に含まれる溶質を用いての、溶媒の浸出を通じた抽出飲料又は浸出飲料の生成は、１００年より前から行われてきている。時間の経過とともに、浸出温度、圧力、及び溶質を通る溶媒の流速などの抽出変数の変更が、得られる飲料の化学組成及び味に変化をもたらすことが分かってきた。よって、多くの抽出システムは、１つ以上の抽出変数を選択的に調整することで味覚変更を得ようとするように開発されている。しかしながら、あるとすればわずかな数の抽出システムしか、動的に、すなわち抽出サイクル内で、浸出中にこれら変数の１つ以上の調整を促進しない。そうするものの中では、浸出中に１つ以上の変数を調整することで、他の抽出変数への意図しない変化を結果的にもたらす。この独立した変数制御の欠如が、浸出飲料の最適化及び変更を難しくさせている。
【０００４】
例えば、現在入手可能な、浸出中に圧力をユーザに変更可能とさせる抽出システムは、典型的にはフィルタ及び溶質からなる抵抗性媒体によって抽出チャンバに生じる排圧に依拠する。一構成では、抽出チャンバ圧の変更は、ポンプエネルギーを一定に保ちつつ抵抗性溶質媒体の抵抗を調整することによって得られる。このことは浸出圧の変化をもたらすが、併せて浸出流速をも変化させる。別の従来入手可能なシステムでは、抵抗性媒体の抵抗を一定に保ちながら、ユーザは溶媒のポンプ力の変動を通して浸出圧を変更する。これもまた、浸出圧と同時に浸出流速の変化をももたらす。よって、従来のシステムでは、浸出プロセス中の圧力及び流速の変数は互いに依存している。圧力及び流速の両方が抽出浸出物の化学組成に影響を与えることが知られているため、浸出圧及び流速を独立して調整でき、ユーザに浸出溶液の化学組成を最適化させて一定した飲料を生成できるようにさせる抽出システムに対する明らかな需要がある。
【０００５】
いくつかの既知のデバイスは１つ以上の抽出変数を変更して動的な圧力制御を提供するように構成されているが、同じく、圧力制御とは独立した流速に対する制御に欠ける。具体的には、当該デバイスは、時間に対して抽出圧及び温度を調整する抽出処方を、ユーザに生成させて、実行させることを可能にする。これは、抽出チャンバ内で所望の浸出圧が得られるように、圧力センサを用いて抽出チャンバ内の浸出圧を監視して、水ポンプのポンプ力を調整することを通して行われる。浸出水の温度制御は、熱湯と冷水とを混ぜるコントローラによって制御される比例混合バルブを利用することによって行われる。上述のデバイスは動的温度及び圧力制御を提供することができ得る一方で、そのことを、既存の浸出飲料の流速を調整する能力を犠牲にして行っている。変動する既存の流速は、不利に一定しない飲料出力を生じさせ、このことは多くの飲料小売商にとって高価となる。この一定さの欠如は、飲料の味と飲料の量が抽出サイクル毎に変化し得るので、小売業者及び消費者にとっても問題となる。よって、流速、合計分注量、及び最終的に飲料の味は、溶質粒径、充填密度、溶質量における変動などの変数、並びに濾材の抵抗性に依存する。このことによって、抽出物の味を複製するのは、時間に対する浸出圧及び温度が同じ抽出処方を使用した場合でも非常に難しい。
【０００６】
浸出温度もまた、浸出飲料溶液の化学組成に影響を及ぼすことがよく知られている。よって、オペレータは、味を最適化するのに、抽出プロセス中に浸出温度を変更することが有利であることを見出す場合がある。現在の抽出システムは、一定の抽出温度を提供し、これにより、最適な味を作り出すための可変浸出温度の使用を禁止するように設計されている、大きな熱質量を有するボイラ及び抽出チャンバを利用している。したがって、精密で、正確かつ動的な温度制御をもたらす飲料抽出システムは、飲料の味の最適化を可能とし、必要とされている。
【０００７】
前に説明したとおり、浸出飲料の製造中に、温度、圧力及び流速の抽出変数の独立した動的な変動を抽出者に可能とする、抽出システムに対して、強い需要がある。更に、溶質粒径変動及び溶質凝固状態などの外部要因による飲料の味への影響を軽減し、かつ／又は排除する抽出システムへの需要がある。
【０００８】
更に、 米国特許第８，１２４，１５０号（Ｍａｊｅｒ）に記載されているものなど、特定の周知のシステムでは、抽出チャンバの下流での実流速を、１つ以上の追加センサを用いて、所定かつ所望の値と比較することで、流速を制御しようとしている。抽出プロセス全体にわたって、溶質の圧縮及び吸収から生じる圧力が変動すると、周知のシステムは抽出チャンバの上流にあるバルブを変動させて、流速、及びそれに従って抽出チャンバ圧を変化させる。この動作モードは、これらのシステムが、故障しやすく不正確な読み取りをする可能性のある追加センサを必要とする観点から不利となる。また、これらのシステムは、自身で把握できる不利点を有するフィードバックループを必要とする。
【０００９】
よって、上記の不利点を解決することに対する需要もある。
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、概説された需要を満たす、浸出飲料を抽出するための制御システム及び方法に関する。効果的かつ効率的なシステム及び方法によって、ユーザに対して、浸出飲料の抽出サイクルを、より便利かつ効率的に生成し、制御し、かつ／又は繰り返すことを可能にさせる。本発明は、浸出飲料を抽出するための制御システム及び方法に具現化されているように図示かつ記載されているが、様々な変更及び構造上の変化が、本発明の範疇から逸脱することなく、かつ請求項の等価物の範囲内にて行われ得るため、示されている詳細に限定される意図はない。更に、本発明の例示的な実施形態の周知の要素は、本発明の関連する詳細をあいまいにしないように、詳細に説明されないか、又は省略される。
【００１１】
上記及び他の目的を考慮し、本発明によれば、浸出飲料を抽出するための制御システムが提供され開示されており、該システムは、浸出飲料抽出アセンブリであって、該浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に結合されているメモリに記憶される浸出アルゴリズムにて利用される、分注溶媒量及び合計浸出時間を含む浸出飲料パラメータを受信するように動作可能に構成されている、浸出飲料抽出アセンブリを備えている。浸出アルゴリズムは、分注溶媒量と合計浸出時間との関数である、溶媒流速の変化を生じさせるように設計されている。システムはまた、浸出アルゴリズムに基づいて、溶媒の流れを、浸出飲料抽出アセンブリの抽出チャンバ内に収容されている溶質を通るように誘導して、浸出プロセスを通じて実浸出圧及び浸出溶液を生成するように動作可能に構成されたポンプを有する溶媒流管理システムを備えてもよく、抽出チャンバとポンプとが溶媒流導管を通じて流体的に結合している。該システムはまた、溶媒流管理システムに通信可能に結合され、プロセッサを介して、溶媒の流れの誘導に関連付けられたカウンタを開始させて、浸出実行時間を生成させ、浸出アルゴリズムを実行して、浸出実行時間、分注溶媒量、及び合計浸出時間に基づいて、残浸出時間中に残浸出量を提供するのに十分な溶媒流速の変化を生じさせるように動作可能に構成されている、電子制御システムを備えてもよい。
【００１２】
別の特徴によれば、本発明の一実施形態は、独立した、かつ選択的に変更可能である、溶媒変更パラメータを含むアルゴリズムを含み、浸出アルゴリズムは、溶媒変更パラメータの関数である溶媒流速の変化を生じさせるように動作可能に構成されている。
【００１３】
本発明の別の特徴によれば、溶媒変更パラメータは、溶媒流速の加速、溶媒流速の減速、及び／又は一定の溶媒流速を規定する数値である。溶媒変更パラメータは、下方数値及び上方数値の範囲内、例えば−１〜１の範囲内にあってもよい。
【００１４】
更なる別の特徴によれば、本発明の一実施形態は、浸出飲料抽出アセンブリ上にユーザインターフェースを更に備えており、ユーザインターフェースは、溶媒変更パラメータ、分注溶媒量、及び合計浸出時間を、ユーザ入力を通じて受信するように動作可能に構成されている。
【００１５】
更なる特徴によれば、本発明の一実施形態は、浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に連結されているメモリに記憶される安全アルゴリズムを更に含んでおり、溶媒流管理システムは、実抽出チャンバ充填圧が最大規定抽出チャンバ圧を超過する場合に溶媒流速を所定のパーセンテージだけ動的に低下させるように動作可能に構成されている。
【００１６】
他の特徴によれば、本発明の一実施形態は、溶媒の流れの誘導から始まる第１の部分と、浸出プロセス内でのトリガ条件から始まる第２の部分とを更に含んでおり、浸出プロセスの第２の部分は、抽出アルゴリズムの実行を含む。一実施形態では、トリガ条件とは、外部入力（例えば、ユーザによる手動操作）、浸出実行時間内のある時点、分注溶媒量、溶媒流抵抗の上昇によって引き起こされる分注溶媒の流速の変化、及び／又は浸出充填圧である。
【００１７】
追加の特徴によれば、本発明の一実施形態は、独立した、かつ選択的に変更可能な溶媒変更パラメータを受信し、合計浸出時間内に、浸出充填圧を受信し、かつ／又は少なくとも１つの所定の一時停止を受信するように動作可能に構成されている、ユーザインターフェースをも備えている。更に、ユーザインターフェースは、浸出飲料パラメータのうちの１つとして、ユーザ特有抽出チャンバ充填速度を受信するように動作可能に構成されてもよい。
【００１８】
また、本発明によれば、浸出飲料を抽出するための制御システムが開示されており、システムは、浸出飲料抽出アセンブリ上のユーザインターフェースであって、浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に連結されているメモリに記憶される浸出アルゴリズムにて利用される、分注溶媒量、合計浸出時間、並びに所望の初期抽出チャンバ充填速度、所望の初期抽出チャンバ充填圧及び溶媒変更パラメータＰを含む浸出飲料パラメータを受信するように動作可能に構成されており、浸出アルゴリズムは、残分注溶媒量、残浸出時間、及び／又はＰの関数である溶媒流速の変化を生じさせ、Ｐは独立した、かつ選択的に変更可能であり、溶媒流速の加速、溶媒流速の減速、及び一定の溶媒流速のうちの少なくとも１つを規定する数値である、ユーザインターフェースを備えている。システムはまた、浸出アルゴリズムに基づいて、溶媒の流れを、浸出飲料抽出アセンブリの抽出チャンバ内に収容されている溶質を通るように動的に誘導して、実浸出圧及び浸出溶液を生成するように動作可能に構成されたポンプを有し、抽出チャンバとポンプとが溶媒流導管を通じて流体的に結合している、溶媒流管理システムを備えている。
【００１９】
追加の特徴によれば、本発明の一実施形態はまた、実抽出チャンバ充填圧を少なくとも１つのセンサで受信して、実抽出チャンバ充填圧が所望の初期抽出チャンバ充填圧に少なくとも到達するかを判定し、実抽出チャンバ充填圧が所望の初期抽出チャンバ充填圧に少なくとも到達したときに実浸出時間の量及び分注溶媒の量を判定して、残浸出時間及び残浸出量を生成するように動作可能に構成されている、電子制御システムをも備えている。
【００２０】
本発明によれば、浸出飲料の抽出サイクルを制御する方法が開示されており、方法は、浸出飲料抽出アセンブリによって収容されているプロセッサに通信可能に結合されているメモリに記憶される浸出アルゴリズムにて利用される、分注溶媒量及び合計浸出時間を含む、浸出飲料パラメータを受信するステップと、電子制御システムを用いて、溶媒流導管を介した溶媒の流れを、浸出飲料抽出アセンブリの抽出チャンバに収容されている溶質を通るように誘導して、浸出プロセス、実浸出圧、及び浸出溶液を生成するステップと、溶媒流導管を通して溶媒の流れを誘導することに関連付けられる時間カウンタを開始させて浸出実行時間を生成するステップと、浸出アルゴリズムを、プロセッサを用いてかつ時間カウンタの開始後に実行して、浸出実行時間、分注溶媒量、及び合計浸出時間に基づいて、残浸出時間おける残浸出量を提供するのに十分な溶媒流速の変化を生じさせるステップと、を含んでいる。
【００２１】
本発明の特徴として考えられる他の特徴は、添付の請求項に記載されている。必要に応じて、本発明の詳細な実施形態が本明細書に記載されているが、開示された実施形態は本発明の単なる例示に過ぎず、様々な形態で実施可能であることを理解されたい。したがって、本明細書に開示される具体的な構造及び機能上の詳細は限定するように解釈されるのではなく、単に請求項の根拠として、及び当業者に対して本発明を任意の適切に詳細を述べられた構造に多種多様に採用するための代表的な基礎を教示するものとして解釈される。更に、本明細書で使用されている用語及び表現は限定を意図するものではなく、むしろ、本明細書に理解可能な説明を提供するためである。本明細書は新規として捉えられる本発明の特徴を規定する請求項で定まるが、本発明は、図面と併せて以下の説明を考慮することでより良く理解されると思われ、同様の参照符号は繰り越されるものとする。図面の描写は縮尺通りに描かれてはいない。
【００２２】
本発明を開示し、説明する前に、本明細書で使用される用語は特定の実施形態を説明する目的のみのものであり、限定する意図はない。用語「ａ」又は「ａｎ」は、本明細書で使用されているとおり、１つ又は２つ以上と定義される。用語「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」は、本明細書で使用されているとおり、２つ、又は３つ以上と定義される。用語「別の（ａｎｏｔｈｅｒ）」は、本明細書で使用されているとおり、少なくとも第２以上として定義される。用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び／又は「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、本明細書で使用されているとおり、備える（すなわち、オープンランゲージ）として定義される。用語「連結される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」は、本明細書で使用されているとおり、接続されているとして定義されるが、必ずしも直接的ではなく、必ずしも機械的ではない。単語「システム」は、本明細書で使用されているとおり、共通目的のために実行する又は何かを提供する又は動作するためのネットワークを形成する１つ以上のデバイス又は構成要素として定義される。単語「対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ）」又はその等価物は、特徴、数量、源、構造又は機能が類似する又は相当するものとして定義される。
【００２３】
用語「約（ａｂｏｕｔ）」又は「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」は、本明細書で使用されているとおり、明示されていてもいなくても、全ての数値に適用される。これらの用語は、当業者が記載される値に相当すると考える（すなわち、同一機能又は結果を有する）数値範囲に概して言及する。多くの場合、これらの用語は最も近い有効数字に四捨五入された数字を含み得る。本明細書で使用される用語「プログラム」、「ソフトウェアアプリケーション」などは、コンピュータシステムで実行されるように設計される一連の命令として定義される。「プログラム」、「コンピュータプログラム」、又は「ソフトウェアアプリケーション」は、サブルーチン、機能、手順、オブジェクトメソッド、オブジェクト実装、実行可能アプリケーション、アプレット、サーブレット、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリ／動的ロードライブラリ及び／又はコンピュータシステム上での実行用に設計された他の一連の命令を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
同様の参照符号が別個の図面全てにわたって同一又は機能的に類似する要素を参照し、以下の詳細の説明とともに明細書に援用されてその一部を形成する添付の図面は、様々な実施形態を更に図示し、本発明にしたがって様々な原則及び利点を説明する。
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る、独立して制御される飲料抽出システムを図示する概略図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る、独立して制御される飲料抽出システムを図示する概略図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係る、独立して制御される飲料抽出システムを図示する概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、独立して制御される飲料抽出システムの図示する部分斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、図１の飲料抽出システムをプログラミングする例示的なプロセスを図示するプロセスフロー図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、図１の飲料抽出システムを操作する例示的なプロセスを図示するプロセスフロー図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、図１の飲料抽出システムを操作する例示的なプロセスを図示するプロセスフロー図である。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００２６】
本明細書は新規として捉えられる本発明の特徴を規定する請求項で定まるが、本発明は、図面と併せて以下の説明を考慮することでより良く理解されると思われ、同様の参照符号は繰り越されるものとする。開示された実施形態は本発明の単なる例示に過ぎず、様々な形態で実施可能であることを理解されたい。
【００２７】
本発明は具体的な実施形態を参照して図示かつ説明されているが、本発明は示される詳細に限定されることを意図していない。むしろ、様々な変更が、請求項の等価物の範疇及び範囲内にて、並びに本発明から逸脱することなく、その内容に行われ得る。
【００２８】
図１を参照すると、例示的な抽出システム１００を図示する概略図が示されている。抽出システム１００は溶媒流管理システム「ＳＦＭＳ」１１０を備えており、ＳＦＭＳ１１０は溶媒温度管理システム「ＳＴＭＳ」１２０に動作可能に接続されている。ＳＴＭＳ１２０は、抽出／浸出チャンバ１３０に動作可能に接続されている。浸出チャンバ１３０は、溶液／浸出圧管理／調整システム「ＳＰＭＳ」１４０に動作可能に接続されている。動作中、溶媒１１１はＳＦＭＳ１１０に進入し、そこでポンプによって選択されかつ選択的に調整された速度で、システム１００の至る所へ送り込まれる。なお、当業者であれば、抽出システム１００が溶媒導管を通って定流条件下では通常通りに動作すると理解できるであろう。用語「導管」は、何かがその中を通って運ばれる任意の管として定義される。一実施形態では、導管は、抽出システム１００内にて、一つの構成要素から別の構成要素へと入るところで始まり、出ていくところで終わってもよい。他の実施形態では、導管は浸出プロセスの始まり（例えば、ＳＦＭＳ）で始まり、浸出プロセスの終わり（例えば、流出口）で終わってもよい。溶媒１１１は次にＳＴＭＳ１２０に入り、そこでユーザによって手動で又は制御システムによって自動で、選択された温度に熱変調される。続いて、溶媒１１１は浸出チャンバ１３０に入り、ここで溶質１３１と接触し、浸出溶液１１２を生成する。「浸出溶液」とは、単相又は多相液体物質の任意の混合物として考えられ得る。粒子状物質は、フィルタ１３２によって取り除かれ得る。浸出溶液１１２は、ＳＰＭＳ１４０を通過する。ＳＰＭＳ１４０は、浸出チャンバ１３０内の浸出圧を選択的に調整する。浸出溶液１１２は次に容器１５０に分注される。
【００２９】
別の実施形態によれば、制御システム１６０は、流速、温度及び浸出時の圧力を含むがこれらに限定されない溶媒特性変数を、ユーザによってプログラミングされた仕様に従って、独立してかつ自動的に監視及び／又は変更するために用いられる。制御システム１６０は、ＳＦＭＳ１１０を適宜に調節することで、溶媒１１１の流速を変更するように動作可能である。加えて、制御システム１６０はＳＴＭＳ１２０の調整を通じて、溶媒温度を調整する。更に、制御システム１６０は、浸出時の圧力を、ＳＰＭＳ１４０を調節することで調節してもよい。浸出プロセス中に、上述の浸出パラメータの１つ以上が、当該浸出中に選択的に変更されてもよい。当該変数のこの動的な変更を、得られた溶液１１２内に浸出される化学製品及び／又は溶解物質を変更するために利用することができ、そのことでユーザによってカスタマイズ可能な好ましい飲料が生成される。
【００３０】
当該好ましい飲料を生成するのに必要なパラメータは、ユーザによって遠隔的に又は現地で生成されてもよい。更に、当該パラメータは、プログラム又は抽出処方として、制御システム１６０内にメモリを介して記憶されてもよく、次にその好ましい飲料を再現するために任意に読み出されてもよい。制御システム１６０は、多数の溶質又は同一の溶質で複数の好ましい浸出のための最適な浸出を提供するようにプログラミングされてもよい。当業者によって理解されるように、浸出プロセス中に正確さと精密さを確実に得るために、熱電対、圧力計、及び流量計などのフィードバックセンサ（図示せず）を、抽出システム１００の至る所に配置してもよい。これらのセンサは適切な制御デバイスにフィードバックを提供し、制御デバイスに抽出システム１００の様態を調整するための必要なデータをもたらす。こうすることで、所望であれば、プログラミングされた浸出条件が達成されて一定して維持されることを確実にする。
【００３１】
制御システム１６０は、抽出システム１００によって生成された浸出飲料の、数量、容量、及び／又は浸出パラメータなどの性能データを追跡し得る。このデータは任意の記録されたシステムエラー又はシステムメンテナンスを勧め、かつ／又は実行するために用いられ得るデータと組み合わせてもよい。制御システム１６０によって記録されたデータは、現場で又は遠隔的にアクセスされ得る。
【００３２】
一般的に理解されるように、抽出システム１００は、ＳＦＭＳ１１０とＳＴＭＳ１２０が入れ替わり、溶媒１１１が最初にＳＴＭＳ１２０に流れ込み、そこで溶媒が適切又は所望の温度に熱変調されるように再構成されてもよい。続いて、熱変調された溶媒１１１はＳＦＭＳ１１０に進入し、次に浸出チャンバ１３０に流れ込む。浸出チャンバ１３０は、溶質が廃棄可能である任意の構造ハウジングでよい。
【００３３】
好ましい飲料は、１つ以上の動的に調節可能なシステム、すなわち、ＳＦＭＳ１１０、ＳＴＭＳ１２０、及びＳＰＭＳ１４０を組み込むことで生成され得る。別の言葉に言い換えると、システム１００の構成要素のいずれも、例えば、ＳＦＭＳ１１０は、浸出プロセス中に溶媒／浸出パラメータを調節するように動作可能である。別の実施形態では、飲料は、非動的に制御されるＳＰＭＳ１４０並びに動的に制御されるＳＦＭＳ１１０及びＳＴＭＳ１２０を組み込む抽出システム１００によって生成されてもよい。あるいは、抽出システム１００は、非動的に制御されるＳＦＭＳ１１０及びＳＰＭＳ１４０並びに動的に制御されるＳＴＭＳ１２０を含むことができる。
【００３４】
次に図２を参照すると、代替構成の飲料抽出システム２００の概略図が示されている。当該構成では、溶媒２０２及び２０１は２つのＳＦＭＳ２１０によってポンプで送り込まれ、ＳＭＦＳは２つのＳＴＭＳ２２０に動作可能に接続されている。ＳＴＭＳ２２０を通過した後、熱変調された溶媒２０２及び２０１は混合されて、得られた温度の得られた溶媒２０３が生成される。得られた溶媒２０３は、次に抽出／浸出チャンバ２３０内に入り、溶媒導管と同じように考えられても考えられなくてもよい、得られた溶媒導管を通り、そこで溶質２３２と溶媒２０３との浸出が行われる。溶質２３２と溶媒とを浸出させた結果として、浸出溶液２０４が生成される。浸出溶液２０４は次に、溶媒導管又は結果として得られる溶媒導管と同一と考えられても考えられなくてもよい浸出溶液導管を通ってＳＰＭＳ２４０に届き、続いて流出口を通って容器２５０へとアセンブリから出ていく。
【００３５】
図２の描写に示される抽出システム２００では、ＳＦＭＳ２１０は独立して制御されるポンプユニット２１１、２１２からなり、ポンプ２１２は溶媒２０２を受け入れ、ポンプ２１１は溶媒２０１を受け入れる。当該ポンプ２１１、２１２は連携して作用し、抽出チャンバ２３０内の合計所望浸出流速に相当する追加流速を提供する。例えば、所望の浸出流速が１ｃｃ／秒である場合、ポンプ２１１は０．７ｃｃ／秒にてポンプで送り込んでもよく、ポンプ２１２は０．３ｃｃ／秒にてポンプで送り込んでもよい。ＳＦＭＳ２１０は独立的に制御されていても又は制御システム２８０に連結されていてもよく、そのことでポンプ２１１、２１２を調整して、得られた溶媒２０３の合計所望流速及び以下に説明する所望の浸出温度に基づいて溶媒２０１、２０２の必要な流速を得てもよい。
【００３６】
一実施形態では、ＳＦＭＳ２１０はＳＴＭＳ２２０に動作可能に接続されており、ＳＴＭＳ２２０では溶媒２０２が熱変調器２２２によって熱変調され、溶媒２０１が熱変調器２２１によって熱変調されて、ユーザより所望される浸出温度の範囲がそれらの選択的な組み合わせを通して生成され得る。熱変調器２２１、２２２により提供される熱変調は、浸出に利用可能な溶媒温度範囲を規定する。例えば、もしユーザが浸出を２０℃〜１００℃で行いたいと所望した場合、熱変調器２２１は溶媒２０１に２０℃以下の温度をもたらしてもよく、熱変調器２２２は溶媒２０２に１００℃以上の温度をもたらしてもよい。実際には、この範囲内の浸出温度を得るには、ＳＦＭＳ２１０は溶媒２０１、２０２を、ＳＴＭＳ２２０を通して、所望の全体浸出流速及び得られた溶媒２０３の温度を満たす速度にて選択的にポンプで送り込む。例えば、抽出チャンバ２３０及びシステム導管からのごくわずかな熱損失を仮定した上で、ユーザが１ｃｃ／秒の浸出流速及び９０℃の浸出温度を所望した場合、溶媒２０１は１００℃に調整されてもよく、溶媒２０２は２０℃に調整されてもよい。ポンプ２１２は溶媒２０２を１／８（８分の１）ｃｃ／秒の速度で流し、ポンプ２１１は溶媒２０１を７／８（８分の７）ｃｃ／秒の速度で流す。浸出温度の正確性を改善させるためには、抽出チャンバ２３０及びシステム導管の比熱容量及び熱伝導性を、溶媒２０１、２０２の流速を判定するときに考慮してもよい。ＳＴＭＳ２２０はまた、制御システム２８０に接続されてもよく、制御システム２８０は必要に応じて、それぞれの溶媒２０１、２０２の温度を調整及び／又は監視してもよい。ＳＴＭＳからの溶媒温度及び／又はデータは、ＳＦＭＳの性能を調整するために制御システム２８０によって利用されてもよく、そのことで有利に所望の浸出温度及び浸出流速が得られる。
【００３７】
ＳＴＭＳ２２０は抽出チャンバ２３０に動作可能に接続されている。一実施形態では、抽出チャンバ２３０は、チャンバハウジング２３１と、溶質２３２を含有するように設計されたフィルタシステム２３３からなる。抽出チャンバハウジング２３１は、溶質２３２の挿入又は取出しを容易にする取外し可能部分を有して設計されてもよい。浸出温度における素早い、正確かつ劇的な変動を容易にするために、抽出チャンバ２３０は最低比熱容量及び熱伝導性を有して最適に設計される。抽出チャンバ２３０内で、得られた溶媒２０３が溶質２３２に接触することで、溶液２０４が生成される。
【００３８】
抽出チャンバ２３０には、バルブ２４２によって生じる流れ抵抗の追加を介して浸出圧を選択的に調整するＳＰＭＳ２４０が、動作可能に接続されている。フィルタ２３３と溶質２３２が流れに抵抗を生じさせる可能性があるため、圧力監視デバイス２４１が溶質２３２の前に挿入されている。圧力監視デバイス２４１は正確な浸出圧力測定を可能とするために、溶媒２０３に動作可能に接続されている。浸出圧（すなわち、浸出プロセス圧）を、溶質２３２及びフィルタ２３３で与えられたものよりも上昇させるために、バルブ２４２を選択的に作動させて溶液２０４の流れ抵抗を上昇させることで、浸出圧を上昇させてもよい。一旦作動された後、バルブ２４２を選択的に作動停止させて、流れ抵抗、よって浸出圧を低下させてもよい。  
一実施形態では、バルブ２４２はニードルバルブであってもよい。他の実施形態では、バルブ２４２は、バタフライバルブ、グローブバルブ、ピンチバルブ、又は、抽出チャンバ２３０内の圧力を調整することができる他の流れ妨害デバイスを含んでもよい。理想的なバルブは粒子状物質、油類、及び浸出溶液に存在し得る他の溶解物質を通さず、最低内部容積を有し、容易に洗浄でき、最低熱伝導性及び比熱容量を有する。実際には、圧力監視デバイス２４１は浸出圧を監視するために用いられ、そのことで、浸出圧を調節するためにバルブ２４２が調整される。ＳＰＭＳ２４０は制御システム２８０に接続されて、圧力監視デバイス２４１からの入力に基づいてバルブ２４２が調整されることで、所望の浸出圧が得られてもよい。ＳＰＭＳ２４０には、溶液２０４が飲料抽出システム２００から排出されるとそれを受け入れる溶液容器２５０が、動作可能に接続されている。
【００３９】
一般的に理解されるように、抽出システム２００は、ＳＦＭＳ２１０とＳＴＭＳ２２０が入れ替わり、そのことで溶媒２０１、２０２が最初にＳＴＭＳ２２０に流れ込み、ＳＴＭＳ２２０で溶媒が適切な温度に加熱されてからＳＦＭＳ２１０に続いて進入し、次に抽出／浸出チャンバ２３０に流れ込むように再構成されてもよい。
【００４０】
本明細書の別の実施形態によれば、制御システム２８０は、浸出の流速、温度、及び圧力を独立してかつ自動的に変更するために、用いられる。制御システム２８０は、ＳＦＭＳ２１０を適宜に調節することで、溶媒２０１、２０２の流速を変更する。加えて、制御システム２８０はＳＴＭＳ２２０の調整を通じて、溶媒温度を調整する。更に、制御システム２８０は、ＳＰＭＳ２４０を調節することで、浸出時の圧力を調節している。例えば、浸出プロセス中に、制御システム２８０は、ユーザの要望に基づいて上記浸出パラメータの１つ以上を選択的に変更してもよい。この動的な変更を、得られた溶液に浸出される化学製品及び／又は溶解物質を変更するために利用することができ、そのことでユーザ又は消費者によって好ましい飲料が生成される。当該好ましい飲料を生成するのに必要なパラメータは、制御システム２８０でプログラム又は抽出処方として記憶されてもよく、好ましい飲料処方を再現及び複製するために任意に読み出されてもよい。このようにして、浸出飲料処方は、浸出プロセスパラメータからなる任意のレシピ又は処方であり得る。
【００４１】
次に図３を参照すると、本発明の代替実施形態に係る、飲料抽出システム３００を図示する別の概略図が示されている。飲料抽出システム３００は、抽出システムに浸出飲料の生成を可能とさせながら、飲料を泡立てるためのスチームを生成し、抽出チャンバを通ることなく熱変調された溶媒を選択的に分注することを可能とするように適合されている。
【００４２】
図示のように、溶媒３０１はＳＦＭＳ３１０にポンプで送り込まれ、ＳＦＭＳ３１０は溶媒ポンプ３１１、３１２（溶媒ポンプ２１１、２１２の動作可能な等価物）を含んでもよく、ＳＴＭＳ３２０と流体連通している。本実施形態におけるＳＴＭＳ３２０は、ＳＦＭＳ３１０又は他の溶媒源、すなわちボイラからの溶媒流のうちの１つを選択的に熱変調するように構成されている。当業者には明らかであるように、１つの溶媒の熱変調は、浸出のための最低温度が溶媒３０１のものとなることを規定する。ＳＴＭＳ３２０は、溶媒ポンプ３１１、３１２からポンプで送り込まれた溶媒３０１を、熱交換器３２３の使用を通じて選択的に加熱するように動作可能である。熱交換器３２３は、加熱素子３２１によって加熱されるスチームボイラ３２２内に含まれ、ボイラ溶媒供給ライン３２４から溶媒が供給されてもよい。
【００４３】
溶媒再循環システム３２６は、スチームボイラ３２２の下流と上流とで接続されているように、熱交換器３２３と流体接続していることが好ましい。溶媒再循環システム３２６は、最適温度を維持するために、熱変調された溶媒３０１を選択的に再循環させるように動作可能である。溶媒再循環ポンプ３２７もまた、溶媒３０１の再循環を補助するために利用されてもよい。溶媒３０１の温度は、温度測定デバイス３２５によって監視されてもよい。温度測定デバイス３２５は、再循環ポンプ３２７に通信可能に連結され、コントローラ３８０又は他の手段の使用を通じてその性能を調整し、溶媒導管内で所望の温度及び／又は一定の温度を維持してもよい。他の実施形態では、温度測定デバイス３２５はまた、所望の温度に到達するまで溶媒の流れを抑制するように動作可能な、スチームボイラの下流にあるバルブに通信可能に連結していてもよい。
【００４４】
システム３００はまた、１つ以上の導管を通じてスチームボイラ３２２と流体連通しているスチーム分注システム３７０をも用いてもよく、スチーム３７１を分注するのを容易にするように構成されているのが好ましい。スチーム３７１の分注はスチームバルブ３７２によって制御され、スチームバルブ３７２もまた、スチームボイラ３２２と流体連通しており、スチーム３７１の流れを制御するように動作可能である。スチーム分注システム３７０はまた、スチーム３７１を、飲料の泡立てに最適化される様態で分注するように独自に適合され得るスチーム分注ノズル３７３をも含んでもよい。当業者には明らかであるように、スチームボイラ３２２は、圧力スイッチ又は代替等価物(図示せず)によって制御される圧力でスチーム３７１を供給するように構成されている。スチームボイラ３２２はまた、選択的に動作可能な充填バルブ及び流体レベルスイッチ(図示せず)の使用を通じて十分な容量の溶媒レベルを維持するように構成されてもよい。
【００４５】
図２に図示する飲料抽出システム２００と動作可能な相当する様態にて、ポンプ３１２によって熱変調された溶媒３０１は、明らかには熱変調されておらず、よって異なる温度の、溶媒ポンプ３１１によってポンプで送り込まれている溶媒３０１と混合され、そうすることで得られた温度の得られた溶媒３０１ａが生成されてもよい。所望の温度及び流速で、ＳＦＭＳは、温度測定デバイス３２５、３２５ａによって測定される溶媒温度に基づいて、溶媒３０１をポンプで送り込む。システム３００はまた、得られた溶媒３０１ａの温度を測定する、温度測定デバイス３２５ｂをも備えてもよい。一実施形態では、温度測定デバイス３２５ｂは、得られた溶媒３０１ａが所望の温度で維持されていることを確実にするために、ＳＦＭＳの性能を変更し得るコントローラ３８０にフィードバックを提供してもよい。他の実施形態では、温度測定デバイス３２５ｂは加熱素子３２１又は他のシステム３００の構成要素に通信可能に連結されて、得られた溶媒３０１ａを所望の温度に動作可能に調整してもよい。
【００４６】
得られた溶媒３０１ａから抽出チャンバ３３０への流れは、得られた溶媒３０１ａの流れを選択的に防止又は抑制する、得られた溶媒３０１ａの抽出チャンバ３３０への流れを促進する、得られた溶媒３０１ａの流れを外部の非抽出チャンバ位置に促進する、かつ／又は排出口（図示せず）への流れを促進するために動作可能に構成される、バルブ３２８によって制御されることが好ましい。バルブ３２８は、手動で操作されるか、コントローラ３８０によって自動的に動作してもよい。実際には、抽出システム３００がデフォルト状態にあるとき、バルブ３２８は閉じられており、よって流体流を止めるかさもなければ抑制する。システム３００のアクティブ状態には、ユーザが、得られた溶媒３０１ａを、抽出チャンバ３３０を通さずに溶媒３０１ａの特定温度及び／又は容量を分注したいと望むとき、又は溶媒３０１ａに抽出チャンバを通過させることを望むときが含まれるが、必ずしもこれらに限定されない。したがって、アクティブ状態には、バルブ３２８を、溶媒３０１ａがＳＦＭＳを用いて分注噴出口３２９から流出させるように誘導されるように変更すること、及びＳＴＭＳが溶媒３０１ａを所望の温度、量、及び流速で提供することが含まれ得る。かかるシステム構成要素の独立した制御が、従来の抽出システムではできなかった、ユーザへの最適制御を有利に与えるのである。
【００４７】
あるいは、バルブ３２８は溶媒３０１ａを排出口（図示せず）に誘導してもよく、それによって溶媒３０１ａ又はシステム内の任意の気体の噴出を可能とする。バルブ３２８はまた、溶媒３０１ａが、浸出のために抽出チャンバ３３０へ、又は分注するために分注噴出口３２９へと誘導される前に、所望の温度にあることを確実にするために利用されてもよい。このことは、バルブ３２８が、溶媒３０１ａが適切な温度にあることを温度測定デバイス３２５ｂが示すまで、溶媒３０１ａを排出口に誘導することで実現される。他の実施形態では、バルブ３２８は溶媒３０１ａをスチームボイラ３２２又は再循環ポンプ３２７に再循環させてもよい。溶媒３０１ａが適切な温度にあるときは、バルブ３２８は、溶媒３０１ａが浸出チャンバ３３０又は分注噴出口３２９に誘導されるように切り替えられてもよい。
【００４８】
溶媒エキスパンションバルブ（図示せず）はシステム３００に含まれてもよく、そこで溶媒エキスパンションバルブは溶媒３０１ａと流体接続するように配置される。溶媒エキスパンションバルブは、好ましくは選択された圧力を超えると開き、溶媒３０１ａをリザーバ内に貯蔵し、溶媒３０１ａの圧力が選択された圧力に低下して戻ったときにシステム３００に再導入させるように構成される。追加の動作モードでは、溶媒エキスパンションバルブは、開いて、第１の圧力と第２の圧力との間にある溶媒３０１ａの選択された量及び第３の圧力と第４の圧力との間にある溶媒３０１ａの第２の量を貯蔵するように構成されてもよい。上述の動作モードは、その移動中の異なる段階でのピストンの動きに相対するように構成される一連のばね、気体、機械的又は動作可能な等価物を用いることを通して実現されてもよい。
【００４９】
浸出物、すなわち浸出プロセスの結果物を生成するとき、溶媒３０１ａはバルブ３２８を通り抜け、抽出チャンバ３３０に誘導される。抽出チャンバは、フィルタシステム３３３の取外し及び交換を容易にするように構成されていることが好ましいチャンバハウジング３３１からなってもよい。一実施形態では、チャンバハウジング３３１はフィルタシステム３３３の大きさよりも若干大きい寸法を有し、互いに引張されて比較的曲がらない連結を促進する。代替的な実施形態では、チャンバハウジング３３１の内部容積は、溶質３３２及びフィルタシステム３３３のものに概略相当する。他の実施形態では、ハウジング３３１とフィルタシステム３３３との連結は、互いに寸法上の変動幅を有してもよい。フィルタシステム３３３は、浸出を容易にするために溶媒３０１ａと流体連通するように配置され、よって、溶液３０１ｂ（溶媒３０１ａ／溶質３３２混合物）を生成する、溶質３３２を含んでもよい。ＳＰＭＳ３４０は抽出チャンバ３３０と流体連通し、上述のＳＰＭＳ２４０に動作的に相当する。ＳＰＭＳ３４０は、バルブ３４２と圧力監視デバイス３４１、例えば、ポンプ又はバルブなどを含んでもよい。バルブ３４２は、抽出チャンバ３３０の外に溶液３０１ｂの流れを選択的に抵抗させるように構成されており、有利に抽出チャンバ３３０内の浸出圧を調整する。溶液３０１ｂがバルブ３４２を通り抜けた後、溶液３０１ｂは、抽出システム３００から取外し可能なカップ３５０又は動作可能な等価物へと出ていく。
【００５０】
当業者には明らかであるように、抽出システム３００の構成は、当該抽出システム３００の性能を落とす可能性のある、当該抽出システム内の潜在的な空洞現象を考慮するべきである。よって、当該システム３００を、溶媒３０１ａ及び３０１が一定の正圧下にあるように構成することが有利であり得る。
【００５１】
図２を参照して説明及び示されている制御システム２８０の動作可能な等価物であり得る制御システム３８０は、システム３００内の１つ以上のデバイスに通信可能に連結されるように抽出システム３００に適合されている。制御システム３８０は、溶媒３０１ａの浸出又は分注中に抽出用のユーザの仕様が実現されるのを確実にするために、ＳＦＭＳ３１０、ＳＴＭＳ３２０、及びＳＰＭＳ３４０の性能を調整してもよい。
【００５２】
開示される飲料抽出システム３００の利点の一つは、浸出された溶液の品質に悪影響を及ぼすことなく、抽出チャンバ３３０をＳＴＭＳ３２０及びＳＰＭＳ３４０から実質的に分離する能力である。上記構成のシステムは、溶媒３０１ａが抽出チャンバ３３０に近接して生成され、そのことで抽出チャンバ３３０からＳＴＭＳ３２０及びＳＰＭＳ３４０の分離距離にかかわらず正確な浸出温度を確実にするように構成されるのが好ましい。   当該分離によって、飲料抽出システム３００の、ユーザを含む見る者に対する外観全体の最小化を好適に可能にする。実際には、抽出システムの外観を最小化する方法の１つとして、ＳＴＭＳ３２０とＳＦＭＳ３１０とをユーザの視界に入らないように配置し、ＳＰＭＳと抽出チャンバ３３０とを見えるように配置することが挙げられる。図４は、上述の視覚的に最小化させたシステムの可視部分の例示的な実施形態を図示する。
【００５３】
図４は、プラットフォーム取付板４０２を有する機械支持体４０１を備え得る、目に見える抽出構成要素４００を図示する。目に見える抽出構成要素４００は、図３を参照して説明かつ示している抽出チャンバ３３０の動作可能な等価物である、抽出チャンバ４０３を備え得る。構成要素４００は、これもまた図３を参照して説明かつ示しているＳＰＭＳ３４０の動作可能な等価物である、ＳＰＭＳ４１０をも備え得る。構成要素４００は、これもまた図３を参照して説明かつ示している、それらの比較対象構成要素に対する動作可能な等価物でもある、スチーム分注ノズル４５１及び分注噴出口４５０をも備え得る。
【００５４】
本体とも称され得る構成要素４００は、ユーザインターフェースハウジング４２０内に収容されるユーザインターフェース４２１をも備えてもよい。ユーザインターフェースハウジング４２０は、好ましくは、ヒンジ支持体４２２によって機械支持体４０１に動作可能に取り付けられており、ヒンジ支持体４２２は、方向インジケータ４３１によって示されるインターフェースハウジング４２０のヒンジ周りの回転又は方向インジケータ４３２によって示される反対回転を容易にするように構成され得る。インターフェースハウジング４２０には、インターフェースハウジング制御レバー４３０が、選択的な動きを補助するように取り付けられていてもよい。センサ手段（図示せず）を利用して、当該飲料抽出システムの構成要素を選択的に作動させるために利用され得るインターフェースハウジング４２０のヒンジ支持体４２２周りの動きを検出してもよい。かかる切替手段の例示的な使用方法としては、スチーム分注バルブ（図示せず）を作動させて、スチーム分注ノズル４５１からのスチームの分注を容易にすることが挙げられる。かかる分注は、結果的に手動制御されたスチーム分注をもたらす一方向への動き、及び泡立てられた飲料の温度上昇に対応して制御され得る自動的なスチームの分注を開始させる、多方向への動きによって、開始されてもよい。
【００５５】
抽出チャンバ４０３は取外し可能フィルタハウジング４６１内にフィルタシステム（図示せず）を含むように構成されており、ともに相当する上記の様態で動作可能であり得る。フィルタハウジング４６１には、好ましくはフィルタシステムハンドル４６０が取り付けられており、その取外しと交換を補助するように構成されている。取外し可能フィルタハウジング４６１と動作可能に係合しているのは、上記のように浸出圧を調整するように構成されているＳＰＭＳ４１０である。
【００５６】
図５は、本発明のプロセスフロー図を図示している。抽出処方生成のプロセスはステップ５００から始まる。ステップ５０１は、抽出処方生成機構の開始である。このステップでは、ユーザはソフトウェア又は当該抽出処方を生成する代替手段にアクセスする。ステップ５０２では、処方名が生成される。当該名が二つとないものであり、特徴的で、当該抽出を生成するのに用いられる溶質を示すことが好ましい。ステップ５０３〜５０７は抽出パラメータを明記している。ステップ５０３では、温度が時間に対して好適に明記されている。ステップ５０４では、圧力が時間に対して好適に規定されており、ステップ５０５では量が時間に対して明記されている。当業者であれば理解されるように、上記の抽出パラメータは、温度、溶液流速、及び浸出圧のパラメータが明記されている限り、他のパラメータに対して明記されてもよい。加えて、当該抽出処方は、フィルタ面積の特定であるステップ５０６、及び溶質パラメータの特定であるステップ５０７を含んでもよい。かかる溶質パラメータは、平均溶質粒径、圧縮度、及び抽出処方を実行するときにオペレータに便利であり得る任意の他の関連する情報を含んでもよい。ステップ５０８では、上述のパラメータがデータベースとして知られる記憶媒体に記憶される。抽出処方生成のプロセスはステップ５０８ａで完了する。
【００５７】
図６を参照すると、飲料抽出システムを動作させる例示的なプロセスを図示するプロセスフロー図が示されている。飲料を抽出することを決めると、ユーザはステップ５１０から始める。ステップ５０９では、抽出処方がユーザによって選択される。ステップ５１１ａ中、溶質は、ユーザの希望及び／又は通信可能に連結されている制御システム１６０から提供された情報に従って、溶質変更システムに基づいて適切な大きさに変更される。ステップ５１１中、溶質は抽出／浸出チャンバ１３０に挿入される。続いて、ステップ５１２で抽出処方の実行が開始される。ステップ５１４では、信号が、抽出デバイス１００の動作可能な等価物である抽出デバイス５１３の制御システム１６０に送られる。ステップ５１５では、制御システム１６０は溶媒を抽出デバイス５１３内に進入させる。ステップ５１６中、ＳＦＭＳ１１０、２１０、３１０は制御システム１６０から制御信号を受信し、そのことで、選択された抽出処方によって、規定された速度での溶媒の流れが引き起こされる。ステップ５１７中、ＳＴＭＳ１２０は制御システム１６０から制御信号を受信し、抽出処方に従って溶媒を熱変調させる。ステップ５１８中に、抽出チャンバ１３０内での溶媒と溶質との浸出が行われる。ステップ５１９中に、浸出溶液／飲料が当該抽出チャンバ１３０から排出される。ステップ５２０中に、溶液はＳＰＭＳ１４０を横切るように通り、ＳＰＭＳ１４０は制御システム１６０からの制御信号を受信し、浸出プロセス中に圧力制限が得られる。ステップ５２１中に、溶液は抽出デバイス５１３から排出される。
【００５８】
当業者には明らかであるように、ステップ５１６、５１７、５１８、５１９、５２０は全て同時に行われ得る。ステップ５２１の終わりで、抽出チャンバ１３０から使用済み溶質の除去がステップ５２２中に起きる。溶質の除去後、プロセスはステップ５２３で終了する。
【００５９】
ＳＦＭＳ１１０、２１０、３１０は、抽出システムを通過する、正確な、計量されている、溶媒の可変流を提供する移動する流体のシステムである。適用可能なシステムには、抽出者によって必要な圧力及び速度以上の圧力及び速度で流れを与えることができるポンプ手段が含まれ得る。例示的なポンプは動作中に容積測定するものが好ましいが、ギアポンプ、ピストンポンプ、ロータリーベーンポンプ、又は上述の基準を満たす任意の他のものである。ポンプ手段は、溶媒フローメータ（単数又は複数）又はフィードバック機構として作用する等価機構と動作可能に接続されていることが好ましく、所望の流速及び容量が分注されることを確実にする。好ましくは、ポンプによる送り込みは、フィードバック及び／又は位置制御を有する、例えばサーボ又はステッパモータなどの原動機によって駆動される、１００％容積効率を有するポンプで行われ、それによって、正確な流速を得るためにフローメータの使用を必要としない。加えて、ポンプ手段は、システム圧力にかかわらず、抽出プロセス中に必要な流体流速を調整かつ維持することができる。ＳＦＭＳは、自己制御システムであってもよく、又は性能を監視して調整する外部システムコントローラに連結されてもよい。
【００６０】
ＳＴＭＳ１２０、２２０、３２０は、素早く変動可能な、正確かつ精密な温度溶媒を抽出チャンバに提供するためのシステムである。例示的なシステムとしては、即時又はタンクの無い溶媒加熱システム及びサーモスタット混合バルブ／システムの使用が挙げられる。利用されるシステムにかかわらず、理想的なＳＴＭＳは、オペレータによって求められるもの以上の温度の変動を提供することができる。理想的なＳＴＭＳは少なくとも０．５℃／秒又は０．１℃／ｍＬ流の速度で溶質に接触する溶剤温度変調を提供する能力を有し、浸出中に±３℃の最低正確度を提供する。最適なシステムは、溶媒を届けているときに、溶質材料に動的に接続されている溶媒導管の比熱容量及び熱伝導性を考慮する。
【００６１】
理想的な抽出チャンバ１３０、２３０、３３０は、ＳＦＭＳ、ＳＴＭＳ、及びＳＰＭＳに動作可能に接続されているシステムである。システムは、溶液と溶質との接触を容易にして浸出溶液を生成し、溶質媒体を選択的に含み、当該浸出溶液を当該抽出チャンバから排出することを可能とするチャンバを含む。理想的な抽出チャンバは、浸出温度が素早く変更できるような最低限の比熱容量及び熱伝導性を有する。好ましくは、溶媒に接触する材料は１Ｗ／ｍ＊Ｋ以下の熱伝導性を有し、例示的な材料にはポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のポリマーのクラスを含むように構成されている。加えて、当該抽出チャンバは、抽出システムによって提供されるものより大きな圧力に耐えることができる。
【００６２】
抽出チャンバに動作可能に接続されているのは、浸出溶液の流れ抵抗を変更することによって当該抽出チャンバ内の圧力を調整するＳＰＭＳ１４０、２４０、３４０である。ＳＰＭＳは、抽出チャンバ内で溶質に動作可能に接続されている圧力測定デバイス、及び浸出溶液の流れ抵抗を調整することができ、それによって抽出チャンバ内の圧力を上昇させることができるバルブを含んでもよい。例示的なバルブには、圧力レギュレータ、ニードルバルブ、バタフライバルブ、グローブバルブ、及びピンチバルブ、又は抽出チャンバ内の圧力を規制することができる任意の他の流れ規制デバイスが挙げられる。理想的なバルブは、粒子状物質、油類、及び浸出溶液に存在し得る他の溶解物質を通さない。更に、ＳＰＭＳは最適には最低内部容積を含み、少なくとも±０．５バールの正確度及び０．２５バール／秒を超える最低圧力変化率へと、チャンバ内の圧力を調節する。加えて、内部容積は容易に洗浄されるものとする。
【００６３】
電子制御システム１６０、２８０、３８０は、浸出中にＳＦＭＳ、ＳＴＭＳ、及びＳＰＭＳの性能を選択的に調整して監視するために、理想的に使用される。加えて、制御システムは、異なる個人の好み及び溶質に合わせられ得る抽出「処方」で予めプログラミングされることができる。これらの処方は任意のときに読み出すことができるため、抽出結果を再現するために必要な労力、スキル、及び時間を最小限に抑えることができる。制御システムは、インターネットに接続されるなどのネットワーク対応性を含み得るため、システムの遠隔監視及び抽出システムへ抽出「処方」を送信することを可能とする。好ましくは、当該制御システムは、実行可能な抽出物を生成するために、複数のユーザ帰属の変数を処理することができる。当該変数は、圧力、流速、温度、全体時間、及び分注量を含む。
【００６４】
当業者には明らかであるように、流速、浸出時間及び分注浸出量の変数は全て独立した変数ではなく、よって、制御システムは、ユーザに所望する２つの独立した変数を選択させることができることが好ましい。例えば、ユーザは浸出時間に対する浸出流速を規定することを選択して、分注量を従属変数とすることができる。あるいは、ユーザは時間に対する分注量を規定するように選択することで、流速を制御システムによって判定される従属変数としてもよい。
【００６５】
更に、当該制御システムは、ユーザに、全ての抽出変数を他の変数に対して動的に（すなわち、抽出プロセス中に）変更させることを可能とすることが好ましい。例えば、ユーザは、圧力、時間、又は容量に対して温度を規定するように決定してもよい。同様に、圧力は時間又は容量又は温度に対して規定されてもよい。しかしながら、簡潔性のために、全ての変数が時間又は分注量のいずれかの同じパラメータに対して規定されて、絶対限度及び変化率がＳＴＭＳ、ＳＦＭＳ、抽出チャンバ、及びＳＰＭＳの能力によって調節されることが好ましい。フィードバック機構が、実浸出が抽出処方の任意の設定値から逸れたことを示した場合には、ユーザにそのエラーを連絡するエラーメッセージが生成されることが好ましく、それによってユーザは、抽出システムが抽出処方の実行で成功できるように抽出処方を変更するか、又は溶質及び／若しくは濾材を変更してもよい。
【００６６】
浸出アルゴリズムとも称される抽出処方が所定量について生成され、ユーザが有効な抽出パラメータを維持しながら抽出される溶液の量を増やしたい場合には、制御システムは元の抽出処方をとり、分注流速を一時的な様態で調整することで、合計時間を一定に保ち、また濾材の大きさを大きくすることを勧めて、増加した浸出量が元の抽出処方と一定した味となるようにできることが好ましい。
【００６７】
制御システム１６０、２８０、３８０は、１つ以上の浸出アルゴリズムを利用して、浸出中のＳＦＭＳ、ＳＴＭＳ、及びＳＰＭＳのいずれかの制御を補助してもよい。例えば、ＳＦＭＳ１１０、２１０、３１０を制御することに関して、アルゴリズムは、ユーザに合計溶媒浸出時間及び合計所望分注量を入力させて、浸出中にＳＦＭＳによって生成された流速を判定することを可能とするように構成されてもよい。比例的、又は非比例的な加速若しくは減速変化率を有する様々な流速を生成することができる潜在的なアルゴリズムは、複数ある。更なる動作モードでは、複数のアルゴリズムを使用して浸出のパラメータを制御してもよい。例えば、浸出中にＳＦＭＳ動作を明記するために２つのアルゴリズムが使用されてもよく、１つのアルゴリズムはＳＦＭＳによって分注された時間及び量の第１の部分で使用され、第２のアルゴリズムは浸出の時間及び量の第２の部分で使用される。
【００６８】
アルゴリズムは変数をも含んでもよく、その変数はオペレータより提供されてもよく、オペレータは、例えばデジタルユーザインターフェースを介して、数字、値、又は変数をデジタル及びアナログ入力で入力してもよい。他の実施形態では、オペレータは、数字、値、又は変数を、例えば、グラフィカルユーザインターフェース上に図示されるスケール上のスライドを用いることで、写実的に入力してもよい。数字又は値に関わらず、変数は、ユーザが別のアルゴリズムを選択又は入力する必要なく、アルゴリズムが浸出パラメータを明示する態様を変更するパラメータである。
【００６９】
例えば、浸出飲料を抽出するためのアルゴリズムは、合計浸出時間、合計溶媒量、及び、所望時間内で所望量を得るにはどのように溶媒が分注されるか、すなわち流速（単数又は複数）を判定する、アルゴリズム変更パラメータ、Ｐを受け入れるように構成されてもよい。  変更パラメータは、任意の特定の抽出パラメータを表さない点では、独立していてもよい。例示的なアルゴリズムでは、ユーザは、所望の量及び時間を得るべく溶媒流速（単数又は複数）及び／又は流速変化を変更するために、Ｐの値を変えてもよい。同様に、ユーザはＰではなく、抽出時間及び／又は抽出量の値を変えてもよく、アルゴリズムは、同じ流速（単数又は複数）ではないが同じ全般的な流速の傾向を維持しながら、所望の時間及び溶媒量を得るためにどのように溶媒が分注されるかを調節する。これにより、浸出で所望する流速の傾向をオペレータに提供する、あるＰをオペレータが選択でき、新たな流速（単数又は複数）を明示的に規定する必要なく、浸出時間及び／又は溶媒量をオペレータが変更することが可能になる。同様に、ユーザは合計の浸出時間及び溶媒量を一定に保ちつつＰを変更して、浸出中に溶媒流速（単数又は複数）のみを変えてもよい。好ましくは、アルゴリズムが構成され、それによって、Ｐが、その一端が１つの効果を引き起こし、その他端が等しく相対する効果を引き起こし、その真ん中で変曲点が生じるような値の範囲であってもよい。アルゴリズムはまた、それぞれのシステムでの一定の変化、又は段階的変化を生成するように構成されてもよい。アルゴリズムはまた、ユーザに初期又は終了時の流速値を明示させることができるように構成されてもよい。加えて、アルゴリズムは、ユーザが浸出中に組み込みたいと求め得る一時停止を組み込んでもよい。
【００７０】
ＳＦＭＳを制御するのに適用され得る一例示的なアルゴリズムは、溶媒流の、一定、又は加速若しくは減速する速度を生成する。流速の変化率は、ユーザによって入力されたアルゴリズム変更変数又はパラメータＰによって明示され、Ｐは以下に記載する例示的な値である。
１≦Ｐ≦−１
（式中、１は最大加速であり、−１は最大減速であり、０は一定の流速である）、
なお、溶媒の加速、減速、及び／又は一定流は、まとめて「ＡＤＣ流速」と参照される。溶媒流加速率、ｍを判定するには、ポンプからの合計分注溶媒量、Ｖと、浸出プロセスが続く合計浸出時間、Ｔが、以下の式、
ｍ＝（２Ｖ÷Ｔ２）×Ｐ
で用いられる。使用中、制御システムはＶ、Ｔ、及びＰのための値を（ユーザ入力を通じて、又は抽出システムに設けられた１つ以上のセンサを通じて）確かめてもよく、初期溶媒流速、ｂ（ここで、ｂ＝Ｖ／Ｔ−１／２ｍＴ）を計算し、ＳＦＭＳにこの初期速度で流体を流し、加速率ｍでＴ秒間、流速を常に加速させるように伝える。ユーザによって入力されたアルゴリズム変更パラメータは、ユーザが代替のアルゴリズムを入力及び／又は選択する必要なく、ＡＤＣ流速に好影響を与える。
【００７１】
例えば、もしユーザが、合計３０秒で８５ｃｃの溶媒を分注して０．６の溶媒変更パラメータを選択して浸出飲料を生成することを所望した場合、
Ｖ＝８５ｃｃ、Ｔ＝３０秒、Ｐ＝０．６
となり、    
ｍ＝（２×８５÷３０２）×０．６＝０．１１３３ｃｃ／秒２、
ｂ＝（８５÷３０）−（１／２）×０．１１３３×３０＝１．１３３ｃｃ／秒
である。
よって、制御システムは１．１３３ｃｃ／秒の速度で流体を流し始め、流れの速度を３０秒間にわたって０．１１３３ｃｃ／秒２で一定して加速させる。３０秒間の終わりには、８５ｃｃの溶媒が分注されている。
【００７２】
ＳＦＭＳ制御の代替の方法では、浸出中に一定の溶媒加速率又は減速率を有するのではなく、溶媒流加速率又は減速率、ｍは、いくつかの一定の流速ステップによって近似される。これらのステップを生成する例示的な方法は、浸出をいくつか、例えば、Ｎの同一長さのステップに分割して、ステップＦ（１，Ｎ）＝ｍｔ（１，Ｎ）＋ｂについて、ステップの流速Ｆ（１，Ｎ）を計算するのに各ステップの中間の時間、ｔ（１，Ｎ）を用いることである（こここで、ｂは初期の溶媒流速である）。
【００７３】
制御システムはまた、安全アルゴリズムを有して構成されてもよく、浸出中に、抽出チャンバが所定の最大圧力に到達した場合、制御システムは所定のパーセンテージだけ流速を低下させて、最大安全値に再度到達した場合には所定のパーセンテージだけ流速を低下させ続ける。合計所望分注量に到達すると、制御システムはユーザに合計ショット時間と、加圧値に到達したことを通知してもよい。
【００７４】
代替の安全アルゴリズムでは、浸出圧が第１のユーザ定義又はシステム定義の圧力に到達したものの、第２のユーザ定義又はシステム定義の（システム上又は動作上問題となる）圧力よりも低い場合、以前にアルゴリズムに基づいて生成された流速は第１の無作為の又は選択されたパーセンテージだけ低下される。次に、浸出圧が第２のユーザ定義又はシステム定義の圧力に到達し、かつ／又はそれを超えた場合には、流速は、第１のパーセンテージよりも大きい第２の無作為の又は選択されたパーセンテージだけ低下される。浸出圧が第１の所定圧力よりも低下した場合、流速は元のアルゴリズムに基づいて生成された流速に戻る。浸出圧が、前に第１及び／又は第２の圧力に到達した後に、第３のユーザ定義又はシステム定義の圧力よりも低くなった場合、以前の流速の低下によって失われた時間を回復できるよう、流速は第３のパーセンテージだけ上昇される。好ましくは、流速が元のアルゴリズムに基づいて生成されたものに戻り、浸出飲料ショットの最終的な合計時間が所望の浸出時間に等しいように、十分な時間が作られる。元の計算された流速値からのパーセント変化はまた、圧力の上昇または低下の率に依存するようにされてもよい。例えば、素早い速度での圧力の上昇は流速におけるより大きなパーセンテージでの低下をもたらす。
【００７５】
図７は、ＳＦＭＳ、抽出チャンバ、浸出圧センサ、溶媒ヒーター又はＳＴＭＳ、及びコンピュータ制御システムを備える例示的な抽出装置を用いた浸出の間で実行された安全アルゴリズムのプロセスフロー図を図示している。制御システムは、ユーザが抽出温度、初期抽出チャンバ充填圧、抽出チャンバ充填速度、合計浸出時間、及び合計浸出量を指定することができるように構成されているのが好ましい。ユーザはまた、流速プロフィール又はアルゴリズムを指定してもよく、及び、該当する場合、アルゴリズム変更パラメータを入力してもよい。プロセスはステップ６００で始まり、直ちにステップ６０２に進み、ユーザは抽出処方を完成させるのに必要な上述のパラメータを選択するか又は入力し、コンピュータ制御システムは、ヒーター又はＳＴＭＳを、溶媒を所望の温度まで加熱するように、温度設定を使用して変更する。粉が抽出チャンバに挿入された後、ユーザは浸出サイクルを開始させる。
【００７６】
浸出プロセスが開始された後、ステップ６０４は、制御システムが時間カウンタ、分注流体時間カウンタ、及びＳＦＭＳを開始させて、流体をユーザ指定の抽出チャンバ充填速度で流すようにすることを含む。次に、ステップ６０６は、制御システムが実浸出圧ＩＰを、ユーザ指定の初期抽出チャンバ充填圧に対して、例えば、抽出チャンバに関連付けられている１つ以上のセンサを用いて確認することを含む。初期抽出チャンバ充填圧に到達すると、すなわち、実浸出圧が充填圧以上である場合に、ステップ６０８は、制御システムが、抽出チャンバを充填圧まで加圧するために掛かった時間及び流量を記録することを含む。制御システムは次に、抽出チャンバを充填するのに必要な時間を合計浸出時間から差し引き、残浸出時間を求める。同様に、コントローラは抽出チャンバ充填圧を得るのに必要な流体の量を合計流体量から差し引き、残浸出量を求める。制御システムは次に、このデータをユーザ指定流速アルゴリズム及びアルゴリズム変更パラメータと併せて用いて、残りの浸出のための流速（単数又は複数）を生成し、計算された又はアルゴリズムによって生成された流速（単数又は複数）に従って溶媒を直ちに流す。抽出チャンバが充填されたことを感知するのに、代替の方法が使われてもよい。この方法では、溶媒は抽出チャンバに、ユーザ指定の充填速度ではなく、一定のポンプ力で供給され、制御システムは、抽出チャンバが、一度抽出チャンバが充填されると生じる流速変化率を感知することによって、充填されることを検出する。
【００７７】
溶媒を流している間に、ステップ６１０は、所望の分注浸出流体が全て分注されているかを確認することを含む。全ての浸出流体が分注されている場合、ステップ６１２は、制御システムが、飲料抽出アセンブリを、リセットするか、又は、次の浸出への準備としてスタンバイ状態にすることを含む。所望する分注浸出流体が全て分注されていない場合、図７のステップ６１４〜６２６に図示するとおり、安全アルゴリズムが浸出チャンバ内の圧力を監視する。
【００７８】
具体的には、ステップ６１４は浸出圧ＩＰを、第１の安全圧ＩＰ１、及び第２の安全圧ＩＰ２に対して比較することを含み、ＩＰ２＞ＩＰ１である。  浸出圧ＩＰがＩＰ１より高く、ＩＰ２より低い点（ＩＰ１＜ＩＰ＜ＩＰ２）にまで上昇した場合、ステップ６１６は、アルゴリズムによって生成された流速を第１の要素又はパーセンテージだけ低下させ、浸出流体ショットの分注量の時間をそれに従って増加させることで、合計の所望ショット量は維持される。浸出圧ＩＰがＩＰ１より高くかつＩＰ２より低い値の範囲内にない場合、ステップ６１８は、浸出圧ＩＰを第２の安全圧ＩＰ２に対して比較することを含む。 ＩＰ≧ＩＰ２ である場合、ステップ６２０は、初期の計算された流速を第２の要素又はパーセンテージで低下させることを含み、それに従ってショット時間は増加され、そのことで合計の所望の分注ショット量は維持される。ＩＰがＩＰ２以上でない場合、ステップ６２２は、浸出圧ＩＰを第３の圧力ＩＰ３と比較することを含む。ＩＰ３は、好ましくはＩＰ１及びＩＰ２よりも低い。ＩＰ＜ＩＰ３となった場合に、ステップ６２４が生じる。ステップ６２４は、実分注量をアルゴリズムに基づいて計算された量と比較することを含む。実際の量がアルゴリズムに基づいて生成された量よりも少ない場合、ステップ６２６は流速を第３の要素又はパーセンテージだけ上昇させることを含み、ショット時間はそれに伴って減少され、所望の分注された浸出流体の合計量が維持される。所望する流体の全てが分注されるまで、ステップ６１０〜６２６が繰り返される。プロセスはステップ６２８及び上記のステップで、別途明示されない限りは終了してもよく、様々な順序及び異なる時間で行われてもよい。
【００７９】
好ましくは、制御システムは、指定の充填圧を得るために必要な時間を、浸出の実時間及び時間に対する抽出チャンバ圧のグラフと併せてユーザに伝達する。制御システムはこの浸出圧のグラフを、読み出しため、分析するため、かつ／又は同一浸出処方又は溶質を使用する将来の浸出のための比較ソースとして使用するために記憶してもよく、続く浸出は溶媒の変更を通して最適化することで一定の浸出圧を生成してもよい。  
追加の動作方法では、以前に説明したアルゴリズムに基づいた抽出制御システムと併せてスケールを利用することで、飲料抽出システムに追加の機能性を提供してもよい。一実施形態では、抽出プロセス中に分注浸出溶液を量るためにスケールを使用してもよく、そのことで制御システムは所望の分注浸出溶液質量を得るように構成される。所望の分注浸出溶液質量は、ユーザによって直接入力されてもよいし、又は制御システムによって溶質の所望の比率から溶液比率及び入力された溶質質量へ計算されてもよい。溶質質量はユーザによって手動で、又はスケールから自動的に入力されてもよい。
【００８０】
図７に開示する抽出アルゴリズムと関連して使用されるとき、合計分注量の変数は、所望の分注浸出溶液質量又は溶質の比率から、分注浸出溶液質量及び溶質の質量に置き換えられる。抽出サイクルの開始後、制御システムは、充填圧が得られるまで、流体を初期の充填速度で分注する。制御システムは次に、分注浸出溶液質量を残分注流体として使用して、この量及び充填圧に到達した後の残時間に基づいて、残流速を計算する。残時間の一部が判明した後、分注浸出溶液質量はその時に分注されるべき計算量と比較される。異なることが見出された場合、制御システムは残分注量を再計算して、修正された流速での浸出を継続する。この修正は、抽出中に複数回、又は一度のみ生じ得る。浸出が止まった後に生じ得る滴下を考慮するために、オフセット値をも含めてもよい。このオフセット値は、目標の浸出溶液が正確に得られるように、残る所望の浸出溶液質量にある量の流体を追加させるか又はそこから除かせる。
【００８１】
上述のシステムの利点は、３つの溶液制御システム、ＳＦＭＳ、ＳＴＭＳ及びＳＰＭＳの全てより少ない構成より導出されてもよい。例えば、飲料抽出システムはＳＴＭＳ及びＳＦＭＳを含んでもよく、あるいは代替構成は、抽出チャンバに動作可能に接続されているＳＦＭＳ及びＳＰＭＳを含んでもよい。
【００８２】
開示される飲料抽出／浸出システムが、溶質の大きさ及び溶質の圧縮度による浸出の味への影響効果の変動を軽減させる一方で、制御システムによって記録されるデータを、溶質の大きさ又は溶質の圧縮度などの溶質パラメータを変更するために使用するのに便利であることが見出され得る。これは、溶質変更システムを通じて実現され得て、溶質変更システムは溶質が設けられる抽出チャンバに動作可能に接続される溶質粉砕機及び／又は圧縮ツールを含み得る。一つの例示的なシステムにおいて、上記のとおりの制御システムは、溶質変更システム、具体的には溶質粉砕機に通信可能に結合されており、それによって浸出プロセスからのセンサデータは当該粉砕機の性能を変更するために利用され得て、システム全体の性能を向上させる。そのような一例としては、浸出プロセス中に圧力センサデータを利用して、一定した飲料の味を確実にするために粉砕機の性能を変更して、より小さな又はより大きな溶質を生成することが挙げられる。例えば、飲料が処方を利用して抽出／浸出され、ＳＰＭＳ１４０、２４０、３４０が処方によって指定された圧力プロフィールを生成できない、又はＳＰＭＳが過剰又は過度のレベルのフロー調整を必要とする場合、制御システムは溶質粉砕機と通信して、抽出チャンバ内に設けられる溶質を減らすか大きさを大きくするか小さくするようにさせてもよい。明らかに分かるように、同一レベルの溶質圧縮度及び溶質質量を仮定して、平均溶質粒径の低下はより高い溶質抵抗を結果としてもたらし、平均溶質粒径の増加は抵抗を低下させる結果をもたらし、より低い浸出圧を可能とする。同様に、システムは、制御システムデータを利用して、平均溶質粒径ではなく溶質圧縮度を変更するように構成されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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