(57)【要約】【課題】１杯毎に個々の客に対して高品質および高速でコーヒー、エスプレッソ、ティーおよび他のタイプの抽出飲料を生成することができる飲料ディスペンサを提供すること。【解決手段】抽出可能な材料の容器（２１０）から受け器（２３０）に入れる飲料を抽出する飲料ディスペンサ（１００）。飲料ディスペンサは、湯源と、湯が容器を通って流れ、抽出された飲料が受け器（２３０）に流入するように、湯を容器（２１０）に注入するためのノズル（２００）と、２次流体の源と、２次流体を抽出された飲料と混合するように、２次流体を受け器（２３０）に流入させるための弁（２６０）とを備える。【選択図】図１
2008541262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出材料の容器から受け器内へと飲料を抽出する飲料ディスペンサであって、
湯源と、
前記湯が前記容器を通って流れ且つ抽出された飲料が前記受け器に流入するように、前記湯を前記容器に注入するためのノズルと、
２次流体の源と、
前記２次流体を前記抽出された飲料と混合するように、前記２次流体を前記受け器に流入させるための弁と、
を備える飲料ディスペンサ。
【請求項２】
前記湯源が水源と連通するポンプを備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項３】
前記湯源が流量センサを備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項４】
前記湯源が湯リザーバを備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項５】
前記湯源が熱交換器を備える、請求項４に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項６】
前記湯源が、前記湯リザーバと前記ノズルとの間に配置された弁を備える、請求項４に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項７】
前記湯源が、前記湯リザーバと前記受け器との間に配置された補給ポンプを備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項８】
前記受け器が収集漏斗を備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項９】
前記２次流体の源が２次水源を備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項１０】
前記２次流体の源が、前記２次水源と前記受け器との間に配置された補給ポンプを備える、請求項９に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項１１】
前記２次流体の源が、前記補給ポンプと前記受け器との間に配置された流量センサを備える、請求項１０に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項１２】
前記２次流体の源が冷水を備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項１３】
前記２次流体の源がミルクを備える、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項１４】
もう１つの２次流体の源をさらに備えて、前記もう１つの２次流体を前記抽出された飲料および前記２次流体と混合する、請求項１に記載の飲料ディスペンサ。
【請求項１５】
抽出材料の容器から受け器内へとアイス・ティーまたはコーヒーを抽出するための方法であって、
湯を抽出材料の前記容器に注水するステップと、
前記ティーまたはコーヒーを抽出するために、前記湯を前記容器に通して流すステップと、
前記ティーまたはコーヒーを前記受け器に流入させるステップと、
冷水を前記受け器に流入させるステップと、
前記冷水と前記ティーまたはコーヒーを混合するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
もう１つの流体を前記冷水および前記ティーまたはコーヒーに追加するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
材料の容器から受け器に入れる混合物を生成するための装置であって、
１次流体の源と、
前記流体が前記容器を通って流れ且つ前記混合物が前記受け器に流入するように、前記流体を前記容器に注入するためのノズルと、
２次流体の源と、
前記２次流体を前記混合物と組み合わせるように、前記２次流体を前記受け器に流入させるための弁と、
を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、飲料ディスペンサに関し、特に、コーヒー、エスプレッソ、ティーおよび他の抽出飲料を高速および高品質の方法で提供する飲料ディスペンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野では、いくつかの異なるタイプの飲料抽出システムが周知である。例えば、レギュラーまたは「アメリカン」タイプのコーヒーを入れるためにパーコレータおよびドリップ式コーヒー・メーカーが長らく使用されている。通常は、コーヒーを抽出するように、湯がコーヒー粉砕物の容器を通過する。次に、コーヒーがポットまたはカップに滴り落ちる。ティーも類似の方法で調製される。同様に、エスプレッソ式飲料を入れるために、圧力に基づく装置が長らく使用されている。エスプレッソを抽出するように、加圧した湯が強制的にエスプレッソ粉砕物を通過する。これで、エスプレッソをカップに流し込むことができる。
【０００３】
これら周知システムの欠点の１つは、セルフサービスまたは大型レストランまたは他のタイプの小売店での使用に焦点を絞ることができる。例えば、高品質のエスプレッソ飲料は、大型レストランにある従来の機器で抽出するには、単に時間がかかりすぎる。同様に、１杯のティーを浸出させるのにかかる時間量も、長すぎることがある。その結果、客は抽出飲料を求めて他所へ行くことを選択する場合がある。
【０００４】
さらに、コーヒーまたはティーは、大型レストランまたは任意の他のタイプの施設用に十分な量で生成することができるが、客はその時およびその場所で直接抽出された飲料を好む場合がある。しかし、比較的少量のコーヒーまたはティーを抽出することは、必ずしも高品質の飲料を生成せず、この場合も多くの商用施設にとって実際的または経済的であるために、時間をとりすぎることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、望まれているのは、１杯毎に個々の客に対して高品質および高速でコーヒー、エスプレッソ、ティーおよび他のタイプの抽出飲料を生成することができる飲料ディスペンサである。しかし、装置は、容易に使用され、容易に維持され、費用の面で競争力があることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
それ故、本出願は、抽出材料の容器から受け器内へと飲料を抽出する飲料ディスペンサについて説明する。飲料ディスペンサは、湯源と、湯が容器を通って流れ、抽出された飲料が受け器に流入するように、湯を容器に注入するためのノズルと、２次流体の源と、２次流体を抽出された飲料と混合するように、２次流体を受け器に流入させるための弁と、を含むことができる。
【０００７】
湯源は、水源と連通する流量センサと、ポンプとを含むことができる。水源は、湯リザーバと、熱交換器とを含むことができる。弁は、湯リザーバとノズルの間に配置することができる。水源は、また、湯リザーバと受け器の間に配置された補給ポンプを含むことができる。
【０００８】
受け器は、収集漏斗を含むことができる。２次流体源は、２次水源を含むことができる。２次流体源は、また、２次水源と受け器の間に配置された補給ポンプを含むことができる。流量センサを、補給ポンプと受け器の間に配置することができる。２次流体源は、冷水またはミルクを含むことができる。飲料ディスペンサは、もう１つの２次流体を抽出された飲料および２次流体と混合するように、もう１つの２次流体の源も含むことができる。
【０００９】
本出願はさらに、抽出材料の容器から受け器へ入れるアイス・ティーまたはコーヒーを抽出するための方法についても説明する。方法は、湯を抽出材料の容器に注入するステップと、ティーまたはコーヒーを抽出するために湯を容器に通して流すステップと、ティーまたはコーヒーを受け器に流入させるステップと、冷水を受け器に流入させるステップと、冷水をティーまたはコーヒーと混合させるステップと、を含むことができる。また、氷またはもう１つの流体を受け器に添加することもできる。
【００１０】
本出願はさらに、材料の容器から受け器に入れる混合物を生成するための装置について説明する。装置は、１次流体源と、流体が容器を通って流れ混合物が受け器に流入するように流体を容器に注入するためのノズルと、２次流体源と、２次流体を混合物と組み合わせるように、２次流体を受け器に流入させるための弁とを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に図面を参照すると、類似の番号はいくつかの図を通して類似の要素を指し、図１は本発明の飲料ディスペンサ・システム１００の略図を示す。
【００１２】
飲料ディスペンサ・システム１００は、制御システム１０５を含むことができる。水制御システム１０５は、飲料を生成するように、飲料ディスペンサ・システム１００内の水の流れを制御する。水制御システム１０５は、水源１１０を含むことができる。水源１１０は、水道水源または任意の他のタイプの従来の水供給源であってもよい。水は大気圧でもよく、好適には、約１５から約２４℃（華氏約６０から約７５°）に冷却できることが好ましい。
【００１３】
水源１１０からの水は、１つまたは複数の送水線１２０を介して飲料ディスペンサ・システム１００全体に移送することができる。送水線１２０は、任意のタイプの従来の管類を使用することもできる。送水線１２０は、銅、ステンレス鋼、他のタイプの金属、プラスチック、ゴム、および他のタイプの実質的に耐食性タイプの材料で作成することができる。それに関わる熱および圧力のために、銅または類似の材料を使用できることが好ましい。送水線１２０のサイズまたは直径は、飲料ディスペンサ・システム１００全体のサイズおよび予想される容積によって決定することができる。一般に、送水線１２０は、飲料ディスペンサ・システム１００に毎分約１０００から１５００ミリリットル（約３４から約５０オンス）の処理量の抽出された飲料を提供するように、内径が約０．９５センチメートル（約３／８インチ）以上であってもよい。
【００１４】
１つまたは複数の送水線１２０には、抽出ポンプ１３０を接続することができる。抽出ポンプ１３０は、飲料ディスペンサ・システム１００に水を通すように、水源１１０から水を給水し、加圧することができる。抽出ポンプ１３０は、従来のダイヤフラムポンプ、遠心ポンプ、回転翼ポンプ、またはギアポンプを使用することもできる。他のタイプの従来のポンプを使用してもよい。ポンプ１３０の速度は、それを通る流量に比例することが好ましい。ポンプ１３０は、飲料ディスペンサ・システム１００全体のサイズおよび容量に応じて、毎分約１８０から１５００ミリリットル（毎分約６から５０オンス）の流量を有することができる。ポンプ１３０は、異なる流量が可能であってよい。ポンプ１３０は、ほぼ大気圧から１平方センチメートル当たり約１４キログラム（１平方インチ当たり約ゼロから約２００ポンド）まで水圧を増加させることができる。
【００１５】
抽出ポンプ１３０の下流の送水線１２０の１本には、流量センサ１４０が配置されるか、またはそれと連通することができる。流量センサ１４０は、抽出ポンプ１３０から給送された状態で送水線１２０を通って流れる水の量を測定することができる。流量センサ１４０は、従来の設計であってもよいし、タービンまたは外輪式センサ（paddle wheel type sensor）を含むことができる。
【００１６】
流量センサ１４０の下流の送水線１２０の１本には、熱交換器１５０が配置されるか、またはそれと連通することができる。熱交換器１５０は、従来のコイル式または直交流形熱交換器を使用することができ、銅、ステンレス鋼、または類似のタイプの材料で作成することができる。熱交換器１５０は、湯リザーバ１６０内に配置することができる。熱交換器１５０内の水は、湯リザーバ１６０を通過するにつれて加熱される。湯リザーバ１６０は、従来の湯の容器を使用することができる。リザーバ１６０は銅、ステンレス鋼、真鍮または類似のタイプの材料で作成することができる。飲料ディスペンサ・システム１００の全体のサイズおよび容量に応じて、湯リザーバ１６０は約７から約１９リットル（約２から約５ガロン）の湯を保持することができる。湯リザーバ１６０内の湯は従来の熱源１８０で加熱することができる。熱源１８０は、抵抗器、ヒート・ポンプ、または類似のタイプの加熱装置を含むことができる。熱源１８０は、湯リザーバ１６０内の水を約８７から約１０２℃（華氏約１８０から約２１６°）に加熱することができる。
【００１７】
湯リザーバ１６０は、２次水源１７０から供給してもよい。２次水源１７０は、上述した水源１１０と同一でもよい。２次水源１７０は、水道水源または類似のタイプの従来の水供給源を使用することもできる。２次水源１７０は、上述したような１つまたは複数の送水線１２０によって湯リザーバ１６０と接続することができる。
【００１８】
熱交換器１５０および湯リザーバ１６０の下流の送水線１２０の１つまたは複数には、電磁弁１９０が配置されるか、それと連通することができる。電磁弁１９０は、熱交換器１５０および湯リザーバ１６０の下流で１つまたは複数の送水線１２０を開閉することができる。電磁弁１９０は従来の設計であってもよい。本明細書では、他のタイプの弁も使用することができる。
【００１９】
電磁弁１９０の下流の送水線１２０の１つまたは複数には、注水ノズル２００が配置されるか、またはそれと連通することができる。注水ノズル２００は、湯が熱交換器１５０を出ると、高圧の湯の流れを案内することができる。注水ノズル２００の可能な物理的実施形態について、以下でさらに詳細に説明する。
【００２０】
同じく以下でさらに詳細に検討するように、注水ノズル２００はポッド・カートリッジ２１０と協働して作用することができる。ポッド・カートリッジ２１０は、コーヒー、ティー、エスプレッソまたは他のタイプの飲料粉砕物、葉、または他の材料を含むことができる。ポッド・カートリッジ２１０は再使用可能または使い捨てであってもよい。注水ノズル２００はコーヒー、ティー、エスプレッソ、または他のタイプの飲料を抽出するように、高圧の湯の流れをポッド・カートリッジ２１０に注入するか、強制的に入れる。
【００２１】
ポッド・カートリッジ２１０の下流には収集漏斗２２０があってよい。収集漏斗２２０は、従来の形状の漏斗構造を使用することができる。抽出したコーヒー、ティー、エスプレッソ、または他のタイプの抽出した飲料を受けるように、収集漏斗２２０の下にカップ２３０、ポット、または他のタイプの飲用容器を配置することができる。代替的に、収集漏斗２２０または他のタイプの構造がない状態で、カップ２３０を使用することができる。
【００２２】
補給水ポンプ２４０が、１つまたは複数の送水線１２０を介して湯リザーバ１６０と連通することができる。補給ポンプ２４０は、上述した抽出ポンプ１３０と同一または類似のものであってもよい。代替的に、補給ポンプ２４０は、また、蠕動式、歯車式ポンプ、または類似のタイプの装置を含むことができる。補給ポンプ２４０は、補給水の流れに加圧する必要はない。ポンプ１３０は、飲料ディスペンサ・システム１００全体のサイズおよび予想される容積に応じて、毎分約１０００から約１２５０ミリリットル（毎分約３３から約４２オンス）の流量を有することができる。補給ポンプ２４０は異なる流量が可能であってよい。ポンプ２４０は、１平方センチメートル当たり約０．２から０．４キログラム（１平方インチ当たり約３から約５ポンド）の圧力が可能であってよい。
【００２３】
補給ポンプ２４０の下流の１つまたは複数の送水線１２０には、補給水流量センサ２５０が配置されるか、それと連通することができる。補給流量センサ２５０は、上述した流量センサ１４０と同一または類似のものであってもよい。
【００２４】
流量表示器２５０の下流の送水線１２０のうちの１つには、補給水電磁弁２６０が配置されるか、それと連通することができる。電磁弁２６０は、上述した電磁弁１９０と同一または類似のものであってもよい。電磁弁２６０と補給ポンプ２４０の代わりに、湯リザーバ１６０の下流の水流は、重力送りシステムで制御することができる。すなわち、電磁弁２６０が開くと、湯リザーバ１６０からの湯は、下流に流れることができる。
【００２５】
１つまたは複数の送水線１２０は、電磁弁２６０および収集漏斗２２０と接続することができる。湯リザーバ１６０からの湯は、飲料の濃さまたは特徴を変更するように、カップ２３０に配量される前に、注水ノズル２００からの抽出済みコーヒー、ティー、エスプレッソ、または他の飲料と収集漏斗２２０内で混合することができる。湯は、カップ２３０または他の受け器に直接添加することもできる。
【００２６】
代替的に、補給ポンプ２４０は、１つまたは複数の送水線１２０を介して、２次水源１７０または類似のタイプの従来の水源と連通することができる。それ故、補給ポンプ２４０は、弁２６０および補給流量センサ２５０を介して収集漏斗２２０および／またはカップ２３０に冷水の供給材料を提供可能にすることができる。重力送りシステムを使用することもできる。２次水源１７０または他の源からの冷水は、例えばアイス・ティーに適切な冷たいティーを生成するように、抽出済みのティーと混合することができる。冷水は、収集漏斗２２０に供給するか、カップ２３０または他の受け器に直接供給することができる。カップ２３０は、その内部に氷の供給材料を含むことができる。冷水器または他のタイプの従来の熱交換装置を使用して、所望に応じて水を冷却することができる。
【００２７】
補給ポンプ２４０は、湯と冷水との両方を供給するように図示されているが、複数の補給ポンプを使用してもよい。さらに、補給ポンプ２４０は、任意のタイプの２次流体源とも連通することができる。２次流体は、ミルク、香料、添加物、および他のタイプの流体を含むことができる。
【００２８】
電子制御装置２７０が、飲料ディスペンサ・システム１００全体、およびその各構成要素の動作を監視し、制御することができる。電子制御装置２７０は、アリゾナ州チャンドラーのＭｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙが販売しているＰＩＣ１６Ｆ８７６制御装置または類似のタイプの装置のようなマイクロコントローラを使用することができる。
【００２９】
電子制御装置２７０は、抽出ポンプ１３０、流量センサ１４０、熱源１８０、電磁弁１９０、補給水ポンプ２４０、補給流量センサ２５０、補給電磁弁２６０、および本明細書の他の要素の動作を制御することができる。具体的には、電子制御装置２７０は、流量センサ１４０を介して抽出ポンプ１３０によって配量される水の量を監視することができる。適切な量の水が配量されると、電磁弁１９０が１つまたは複数の送水線１２０を遮断することができる。同様に、補給水の流れが必要な場合は、電子制御装置２７０が、補給電磁弁２６０をオンおよびオフに切り換えるように、補給流量センサ２５０によって提供された情報に基づいて補給ポンプ２４０から提供される水流を監視することができる。電子制御装置２７０は、湯リザーバ１６０からの湯の供給材料を、または２次水源１７０または他の源からの冷水の供給材料を提供するように、補給ポンプ２４０を起動することができる。電子制御装置２７０は、ポンプ１３０、２４０の速度および流量を監視し、変更することもできる。電子制御装置２７０は、熱交換器１５０および湯リザーバ１６０内の水、さらに熱源１８０の温度を監視し、制御することもできる。
【００３０】
図２および図３は、飲用ディスペンサ・システム１００の１つの用途を示す。これらの図では、ポッド抽出装置３００が図示されている。ポッド抽出装置３００は、図示のように、湯リザーバ１６０内に配置された熱交換器１５０および注水ノズル２００を含む、水制御システム１０５について上述したような各要素を含むことができる。この実施形態では、飲料ディスペンサ・システム１００全体の要素が、ディスペンサフレーム３０５に装着される。ディスペンサフレーム３０５はステンレス鋼、アルミ、他のタイプの金属、または他のタイプの実質的に耐食性の材料で作成することができる。
【００３１】
上述したように注水ノズル２００は、所望の飲料を生成するように、ポッド・カートリッジ２１０と相互作用することができる。ポッド・カートリッジ２１０は、飲料ディスペンサ・システム１００内で、タレット・アセンブリ３１０内に配置することができる。タレット・アセンブリ３１０は、ディスペンサフレーム３０５に固定状態で取り付けることができる。図４に示すように、タレット・アセンブリ３１０は、タレット・フレーム３２５内に配置されたタレット板３２０を含むことができる。タレット・フレーム３２５はステンレス鋼、アルミ、他のタイプの従来の金属、または類似のタイプの実質的に耐食性の材料で作成することができる。タレット板３２０は、実質的に円形であってもよい。タレット板３２０は、いくつかのポッド・アパーチャ３３０を含むことができる。ポッド・アパーチャ３３０は、ポッド・カートリッジ２１０を収容するようなサイズにすることができる。タレット板３２０はタレット・ピン３４０の周囲で旋回することができる。タレット・モータ３５０は、タレット・アセンブリ３１０を駆動することができる。タレット・モータ３５０は、従来の交流モータまたは類似のタイプの装置であってもよい。タレット・モータ３５０は、約６から約３０ｒｐｍでタレット・アセンブリ３１０を駆動することができ、約２５ｒｐｍが好ましい。
【００３２】
タレット板３２０は、また、その周囲に配置されたいくつかの回り止め３６０を有することができる。回り止め３６０は、各タレット・アパーチャ３３０の周囲に配置することができる。回り止め３６０は、タレット板３２０の回転を制御するように、１つまたは複数のリミット・スイッチ３６５と協働することができる。タレット板３２０を旋回させるように、電子制御装置２７０がタレット・モータ３５０の動作を起動した後、リミット・スイッチ３６０が回り止め３６０のうちの１つに遭遇すると、板３２０の回転を停止することができる。
【００３３】
タレット・アセンブリ３１０の隣には、注水器アセンブリ４００を配置することができる。注水器アセンブリ３１０はディスペンサフレーム３０５に固定状態で取り付けることができる。図５および図６に示すように、注水器アセンブリ４００は、上述したような注水ノズル２００を含むことができる。注水ノズル２００は、約０．３から約０．６５ミリメートル（約１／８から約１／４インチ）の直径を有することができる。注水ノズル２００は、ポッド・カートリッジ２１０を貫通するように、多少円錐の形状であってもよい。代替的に、ノズル２００は、貫通が必要でない場合、実質的に平坦であってもよい。注水器アセンブリ４００は、また、タレット・アセンブリ３１０の上に延びる注水器フレーム４１０を含むことができる。注水器フレーム４１０は、ステンレス鋼、他のタイプの金属、または類似のタイプの実質的に耐食性の材料で作成することができる。
【００３４】
注水器アセンブリ４００は、注水器ヘッド４２０を含むことができる。注水器ヘッド４２０は、上述したような注水ノズル２００を含むことができる。注水器ヘッド４２０は、直径がポッド・カートリッジ２１０よりわずかに大きくてよい。注水器ヘッド４２０もステンレス鋼、プラスチック、または類似のタイプの実質的に耐食性の材料で作成することができる。注水器ヘッド４２０は、その下部周囲に配置された密封リング４３０を含むことができる。密封リング４３０は、注水器ヘッド４２０とポッド・カートリッジ２１０の間に実質的に水密シールを形成できるように、ゴム、シリコン、または他のタイプの弾性材料で作成することができる。１つまたは複数の送水線１２０を注水器ノズル２００および注水器ヘッド４２０に接続することができる。上述したように、送水線１２０は、加圧した湯をポッド・カートリッジ２１０に提供するように、注水ノズル２００を熱交換器１５０に接続することができる。
【００３５】
注水器ヘッド４２０は、カム・システム４４０を介して実質的に垂直面で移動可能であってもよい。（「垂直」および「水平」という用語は、絶対位置に対する基準の前後関係として使用される。注水器ヘッド４２０および本明細書で説明する他の要素は、任意の方向で動作することができる。）カム・システム駆動モータ４５０は、カム・システム４４０を駆動することができる。駆動モータ４５０は、上述したタレット・モータ３５０と類似の従来の交流モータを使用することもできる。駆動モータ４５０は、また、くま取り形または直流形モータを使用することもできる。駆動モータ４５０は、駆動ベルト・システム４７０を介して偏心カム４６０を回転することができる。駆動モータ４５０および歯車装置４７０は、約６から約３０ｒｐｍで偏心カム４６０を回転することができ、約２５ｒｐｍが好ましい。偏心カム４６０は、その下方位置が約４．１から約４．８センチメートル（約１．６から１．９インチ）の半径を有し、上方位置が約３．５から４．１センチメートル（約１．３から約１．７インチ）を有するように成形することができる。
【００３６】
偏心カム４６０は従動ホイール４８０と協働することができる。従動ホイール４８０は支持板４９０と連通し、その中に装着することができる。支持板４９０は注水器４１０の周囲で巧みに動くことができる。支持板４９０はステンレス鋼、他のタイプの鋼、プラスチック、または他の材料で作成することができる。支持板４９０は、注水器ヘッド４２０に固定状態で取り付けることができる。支持板４９０は、その上に配置されたいくつかの案内ホイール５００を有することができ、したがって支持板４９０は注水器フレーム４１０内で垂直方向に移動することができる。戻りばね５２０も支持板および注水器フレーム４１０に取り付けることができる。カム４６０の回転が特定の量を超えないように、リミット・スイッチ５３０がその周囲に配置される。
【００３７】
それ故、注水器ヘッド４２０は、カム・システム４４０を介して垂直方向に巧みに動くことができる。具体的には、駆動モータ４５０は歯車装置４７０を介して偏心カム４６０を回転することができる。偏心カム４６０が増加する一方の半径で回転するにつれ、従動ホイール４８０が支持板４９０を押下し、したがって注水器ヘッド４２０がポッド・カートリッジ２１０に接触する。偏心カム４６０は、注水器ヘッド４２０を約６．４から約１２．７ミリメートル（約１／４から約１／２インチ）下げることができる。注水器ヘッド４２０がポッド・カートリッジ２１０に接触すると、カム４６０がリミット・スイッチ５３０に到達するまで、偏心カム４６０が回転し続け、ポッド・カートリッジ２１０にかかる圧力を増加させることができる。次に、電子制御装置２７０は、駆動モータ４５０に指示して、所定の時間だけカム４６０を所定の位置に保持する。次に、電子制御装置２７０は、注水器ヘッド４２０が元の位置に戻るように、カム・システム４４０を逆転させる。
【００３８】
図７および図８は、ポッド・カートリッジ２１０の一実施形態を示す。ポッド・カートリッジ２１０は、カップ８００を含むことができる。カップ８００は、ポリスチレンまたはポリエチレンなどの従来の熱可塑性樹脂で作成することができる。代替的に、ステンレス鋼などの金属、または類似のタイプの実質的に耐食性の材料を使用してもよい。カップ８００は、実質的に剛性であってもよい。インサート８１０が、カップ８００の上端を囲んでもよい。インサート８１０も、カップ８００で使用されているような熱可塑性樹脂または類似の材料で作成することができる。インサート８１０は、内部に複数のアパーチャ８２０を有することができる。インサート８１０は、カップ８００の頂部から多少ずれてもよい。すなわち、インサート８１０上にギャップ８２５が存在してもよい。カップ８００の頂部はシール８３０で囲むことができる。シール８３０は箔または類似のタイプの実質的に気密性材料で作成することができる。
【００３９】
カップ８００の底端は、フィルタ層８４０を含むことができる。フィルタ層８４０は濾紙材料または類似のタイプの材料で作成することができる。底シール８５０は、カップ８００の底端を囲むことができる。底シール８５０も箔または類似のタイプの材料で作成することができる。底シール８５０は、その内部に配置されたミシン目入り区域８６０を有することができる。ミシン目入り区域８６０は、内圧を加えて底シール８５０から引き離すことができる。
【００４０】
カップ８００は、抽出材料９００で充填してもよい。抽出材料９００は、コーヒー、エスプレッソ、または類似のタイプのコーヒー粉砕物、茶葉、または抽出することが望ましい任意の他のタイプの飲料材料を使用することもできる。カップ８００が約３．７から４センチメートル（約１．５から１．６インチ）の直径および約１．８から約２センチメートル（約０．７から約０．８インチ）の深さを有する場合、カップ８００内に約２から約８グラムの抽出材料９００を配置することができる。シール８３０、８５０は、新鮮さの目的で飲料材料９００を実質的に気密状態に維持することができる。
【００４１】
代替的に、ポッド・カートリッジ２１０は、同一所有権の「Ｃｏｆｆｅｅ  ａｎｄ  Ｔｅａ  Ｐｏｄ」と題した本出願と同時出願の米国特許出願第１０／９０８，３５０号で開示されている通りでもよい。さらに、ポッド・カートリッジ２１０は、同一所有権の「Ｃｏｆｆｅｅ  ａｎｄ  Ｔｅａ  Ｐｏｄ」と題した２００３年７月２２日出願で現在は許可されている米国特許出願第１０／６０４，４４５号で開示されている通りでもよい。
【００４２】
図９は、飲料ディスペンサ・システム１００の一実施形態を示す。この場合は、自動販売機９１０が図示されている。上述したようなポッド抽出装置３００が、自動販売機９１０内で機能することができる。自動販売機９１０は、取出し区域９２０を含むことができる。取出し区域９２０によって、消費者は自動販売機９１０からカップ２３０を取り出すことができる。自動販売機９１０は、また、いくつかの選択表示器９３０を有することができる。選択表示器は、押しボタン、または消費者がコーヒー、ティー、エスプレッソなどの好みを示すことができる他のタイプの信号であってもよい。自動販売機９１０は、また、いくつかの追加的表示器９４０も有することができる。追加的表示器９４０によって、消費者はある程度の、例えば、ミルク、クリーム、砂糖、または他のタイプの添加物および／または香料を抽出飲料に添加することができる。自動販売機９１０は、また、支払い装置９５０も有することができる。支払い装置９５０は、従来の設計を使用することもできる。
【００４３】
使用時には、いくつかのポッド・カートリッジ２１０を異なるタイプの粉砕物、葉、または他のタイプの抽出材料９００で充填することができる。約３０ミリリットルという１杯分のサイズのエスプレッソ飲料の場合は、ポッド・カートリッジ２１０内に約６から約８グラムのエスプレッソ粉砕物を配置することができる。同様に、約２４０ミリリットル（約８オンス）のコーヒー１杯を生成するために、約６から約８グラムのコーヒー粉砕物をポッド・カートリッジ２１０に加えることができる。約１５０ミリリットル（約５オンス）のティー１杯を生成するために、約３から約５グラムの茶葉をポッド・カートリッジ２１０に加えることができる。
【００４４】
アイス・ティーの場合は、約２９．６ミリリットル（約１オンス）しか熱いティーを生成しなくてよい。この場合は、約２９．６ミリリットル（約１オンス）を生成するために、約４から約８グラムの濃縮した茶葉を使用することができる。次に、追加の３５５ミリリットル（約１２オンス）の冷水、さらにある量の氷を添加することができる。ある量の低温の補給水を追加できる場合は、濃縮した茶葉を使用する。
【００４５】
ポッド・カートリッジ２１０がアパーチャ３３０内で所定の位置になったら、タレット板３２０を注水器アセンブリ４００に向かって回転するように、電子制御装置２７０がタレット・モータ３５０を起動する。タレット・モータ３５０は、リミット・スイッチ３６０とタレット板３２０上の回り止め３７０が整合すると、動作を停止する。
【００４６】
ポッド・カートリッジ２１０が注水器アセンブリ４００に隣接する所定の位置になったら、電子制御装置２７０がカム・システム４４０の駆動モータ９５０を起動する。図５および図６に示すように、偏心カム４６０を回転するように、駆動モータ４５０が駆動ベルト・システム４７０を起動することができる。偏心カム４６０は、支持板４９０および注水器ヘッド４２０を下降させるように回転することができる。注水器ヘッド４２０は、約０．６４センチメートル（約１／４インチ）下降することができる。これで、注水器ヘッド４２０はポッド・カートリッジ２１０と接触する。注水器ヘッド４２０は、約１３６から１６０キログラム（約３００から３５０ポンド）の下方向の力でポッド・カートリッジ２１０と係合することができる。これで、密封リング４３０がポッド・カートリッジ２１０の周囲に実質的に気密および水密のシールを形成することができる。注水器ヘッド４２０の下降および駆動モータ４５０の動作は、リミット・スイッチ５３０の位置によって停止する。
【００４７】
図１０に示すように、次に電子制御装置２７０は、高圧の湯が熱交換器１５０から注水ノズル２００に流入できるように電磁弁１９０を起動することができる。湯の温度は、約８２から約１０２℃（華氏約１８０から約２１６°）でもよい。入る水の流れは、１平方センチメートル当たり約１１から１４キログラム（１平方インチ当たり約１６０から２００ポンド）で加圧することができる。抽出材料９００の性質のせいで、ポッド・カートリッジ２１０を通過する湯の圧力は、１平方センチメートル当たり約１．４から１４キログラム（１平方インチ当たり約２０から約２００ポンド）でもよい。ポッド・カートリッジ２１０を通って流れる湯の圧力は、抽出材料９００の性質とともに変えることができる。
【００４８】
湯は注水ノズル２００を通過し、ポッド・カートリッジ２１０のプラスチック・カップ８００のインサート８１０上に広がる。次に、湯はインサートのアパーチャ８２０を通って流れ、抽出材料９００内に進む。入ってくる水流の圧力によって、底シール８５０のミシン目入り区域８６０が開き、したがって抽出飲料がポッド・カートリッジ２１０を出て、収集漏斗２２０に入り、カップ２３０に入る。
【００４９】
電子制御装置２７０は、水源１１０からさらに水を引き入れるように、抽出ポンプ１３０をオンに切り換えることもできる。流量センサ１４０は、送水線１２０を通って流れる水の量を監視することができる。水は、湯リザーバ１６０内に配置された熱交換器１５０内に進む。次に、水は適切な温度まで加熱される。十分な量の湯が注水器ノズル２００に入ると、電子制御装置２７０が電磁弁１９０を閉じ、抽出ポンプ１３０をオフに切り換えることができる。
【００５０】
エスプレッソ飲料の場合、湯は１平方センチメートル当たり約９．８から１４キログラム（１平方インチ当たり約１４０から約２００ポンド）の圧力でポッド区画２１０を流れる。湯は、約１０秒以内で１カップ２３０のエスプレッソを抽出することができる。
【００５１】
１カップ２３０のコーヒーは、多少異なる方法で抽出することができる。第１に、抽出材料９００、この場合はコーヒー粉砕物が入った状態のポッド・カートリッジ２１０を、エスプレッソ飲料に関して上述したのと同じ方法で抽出する。レギュラーまたは「アメリカン」コーヒーの場合、湯は１平方センチメートル当たり約９．８から１４キログラム（１平方インチ当たり約１４０から約２００ポンド）の圧力でポッド・カートリッジ２１０を流れ、１平方センチメートル当たり約１２．６キログラム（１平方インチ当たり約１８０ポンド）の圧力が好ましい。代替的に、これより粗い粉砕物の場合、湯は、１平方センチメートル当たりわずか約３キログラム（１平方インチ当たり約４０ポンド）の圧力でもよい。コーヒーは抽出するのに約１０から約１２秒かかる。
【００５２】
第２に、飲料をカップ２３０に配量する前、または配量している間に、ある量の補給湯を収集漏斗２２０またはカップ２３０にて飲料に加えることができる。具体的には、電子制御装置２７０は、補給水電磁弁２６０を開き、補給水ポンプ２４０を起動することができる。次に、湯リザーバ１６０からのある量の湯が、流量センサ２５０による監視に応じて、収集漏斗２２０に流入するか、カップ２３０に直接流入する。アイス・ティーに関して以下で説明するのと類似の方法でアイス・コーヒーを生成するには、代わりに２次水源１７０からのある量の冷水を使用することができる。代替的に、湯が湯リザーバ１６０から重力で流れるように、補給水ポンプ２４０および流量センサ２５０を省略することができる。いずれの方法でも、適切な量の湯が収集漏斗２２０またはカップ２３０に加えられたら、電子制御装置２７０が電磁弁２６０を再び閉じる。約２４０ミリリットル（約８オンス）のカップ２３０のコーヒーの場合、約４０ミリリットル（約１．４オンス）がポッド・カートリッジ２１０を通して抽出され、追加の１８０から２００ミリリットル（約６から６．６オンス）の湯を収集漏斗２２０またはカップ２３０にて追加する。
【００５３】
１カップ２３０のティーは、上述したエスプレッソ飲料と類似の方法で抽出することができる。抽出材料９００、この場合は茶葉の性質のせいで、湯は、１平方センチメートル当たりわずか約３キログラム（１平方インチ当たり約４０ポンド）の圧力でポッド・カートリッジ２１０を通る。ティーは約１０秒以内で抽出することができる。
【００５４】
アイス・ティーの場合は、次に、飲料をカップ２３０に配量する前、または配量している間に、ある量の補給水を収集漏斗２２０またはカップ２３０にて飲料に加えることができる。具体的には、電子制御装置２７０は、補給水電磁弁２６０を開き、補給水ポンプ２４０を起動することができる。次に、２次水源１７０または他の供給源からのある量の冷水が、流量センサ２５０による監視に応じて、収集漏斗２２０に流入するか、カップ２３０に直接流入する。代替的に、水が２次水源１７０または他の供給源から重力で流れるように、補給水ポンプ２４０および流量センサ２５０を省略することができる。いずれの方法でも、適切な量の水が収集漏斗２２０またはカップ２３０に加えられたら、電子制御装置２７０が電磁弁２６０を再び閉じる。
【００５５】
アイス・ティーの場合は、カップ２３０に約２９．６ミリリットル（約１オンス）の熱いティーを加えることができる。ティーは約８８℃（華氏約１９０°）でもよい。次に、補給ポンプ２４０が約１７７．５ミリリットル（約６オンス）から約３５５ミリリットル（約１２オンス）の冷水をカップ２３０に加えることができる。冷水は約０℃（華氏約３２°）でもよい。最終的な飲料は、約１２℃（華氏約５４°）であってもよい。氷もカップ２３０に加えることができる。他のタイプの流体も使用することができる。
【００５６】
アイス・コーヒーは類似の方法で生成することができる。さらに、冷たい補給水に加えて、冷たいミルクも加えることができる。他のタイプの添加物、甘味料、および他の成分も加えることができる。
【００５７】
以上の実施例は、１杯分のカップ２３０の場合であったが、他のタイプの受け器も使用することができる。例えば、本明細書ではピッチャー・サイズまたは他のタイプの容器を使用することができる。
【００５８】
上述した同一所有権の米国特許出願第１０／９０８，３５０号および／または米国特許出願第１０／６０４，４４５号で開示されたように、他のタイプの抽出方法を使用してもよい。他の抽出方法も使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本明細書で説明する飲料ディスペンサ・システムの略図である。
【図２】本明細書で説明する飲料ディスペンサ・システムの一実施形態の斜視図である。
【図３】図２の飲料ディスペンサ・システムの上面図である。
【図４】図２の飲料ディスペンサ・システムのタレット・システムの斜視図である。
【図５】支持板の案内ホイールおよび戻りばねが想像線で図示された図２の飲料ディスペンサ・システムの注水器アセンブリの斜視図である。
【図６】従動ホイールおよびリミット・スイッチが切り取り図で図示された図２の飲料ディスペンサ・システムの注水器アセンブリの背面斜視図である。
【図７】本発明で使用する飲料ポッド・カートリッジの切り取り図である。
【図８】図７の飲料ポッドの底面図である。
【図９】本発明の飲料ディスペンサ・システムとともに使用することができる自動販売機の外部の平面図である。
【図１０】水の流路が示されたポッド・カートリッジおよび注水ヘッドの側断面図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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