(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出システムであって、
加熱水源に流体接続された導水管システムと、
前記導水管システムと流体連通し、抽出サイクルの間に前記導水管システムによって運ばれた加熱水によって抽出される特定量の飲料媒体を選択的に受け取って保持するように構成された抽出ヘッドと、
前記抽出ヘッドと流体連結され、選択的に加熱水を受け取って、前記特定量の飲料媒体内に前記抽出ヘッドの少なくとも１つの流通口を介して回転自在に注入するように前記抽出ヘッドに配置可能であり、前記抽出サイクルの間に前記抽出ヘッド内で湯と飲料媒体との流動混合物を作成する回転自在なインレットノズルと
を備え、
前記回転自在なインレットノズルが、前記抽出サイクルの間に前記特定量の飲料媒体内に少なくとも部分的に浸漬する前記抽出ヘッド内に配置可能である、
抽出システム。
【請求項２】
前記回転自在なインレットノズルの回転速度を変更する速度コントローラを含む、請求項１に記載の抽出システム。
【請求項３】
前記回転自在なインレットノズルが、選択的に反射的に、周囲の少なくとも部分的に浸漬した特定量の飲料媒体上に加熱水を分散させるための凹状の中空先端部を含む、請求項１又は２に記載の抽出システム。
【請求項４】
前記抽出ヘッドが、一杯用抽出カートリッジを選択的に受け取って保持するためのサイズおよび形状を有するコンテナを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の抽出システム。
【請求項５】
前記回転自在なインレットノズルを３６０度未満の間隔で往復旋回させるためのソレノイドを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の抽出システム。
【請求項６】
前記流通口が、接線流通口、鈍角配向流通口、または鋭角配向流通口を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の抽出システム。
【請求項７】
前記流通口が、互い違いにされた複数の流通口からなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の抽出システム。
【請求項８】
前記流通口が、乱流の加熱水を放出する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の抽出システム。
【請求項９】
特定量の飲料媒体と流体連通するインレットノズルを有する抽出ヘッドに加熱水の流れを運ぶ工程であって、回転自在な前記インレットノズルが、抽出サイクルの間に前記特定量の飲料媒体内に少なくとも部分的に浸漬する、工程と、
抽出サイクルの間に前記インレットノズルを振動させる工程と、
前記加熱水の流れから前記特定量の飲料媒体に前記インレットノズル内の少なくとも１つの流通口を介して加熱水を注入して、抽出サイクルの間に前記抽出ヘッド内で湯と飲料媒体との流動混合物を作成する工程と、
前記抽出ヘッドから抽出された飲料を供給する工程と
を含む、飲料調製方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、一杯用カートリッジまたは類似のコンテナベースのコーヒーカートリッジなどから飲料を抽出するための飲料抽出装置および関連する方法の改良に関する。より具体的には、本発明は、抽出サイクルの間にコンテナベースの飲料カートリッジ（例えば、コーヒー挽き豆を含むもの）内で高速回転または回転し、その内部で飲料媒体と湯との流動混合物を作成するインレットノズルを含む飲料抽出装置に関すると共に、この飲料抽出装置に関連する飲料の抽出方法に関する。
【０００２】
コーヒーメーカーなどのいくつかのタイプの飲料生成装置は、例えば、コーヒー挽き豆などの飲料媒体を収容するカートリッジを使用して飲料を生成する。このタイプのコーヒーメーカーでは、水は抽出装置によって加熱され、抽出ヘッドでカートリッジに導入される。水は、カートリッジ内のコーヒーを浸出し、生成された飲料は消費のためにカートリッジから取り除かれる。このタイプのコーヒーメーカーは、カートリッジの上部を穿孔し、カートリッジ内に比較的一定の湯の流れを注入する、固定のインレットニードルを使用している。この湯の流れは、カートリッジ内のコーヒー挽き豆の間を通り抜け、いくらかの挽き豆を完全に抽出しない一方、他の挽き豆を過抽出するため、抽出された飲料は苦く、望ましくない後味になることがある。コーヒーを飲む人は、多くの場合、砂糖やクリームなどの添加物を使用してこの望ましくない苦味を覆い隠そうとする。
【０００３】
したがって、当該技術分野には、抽出システムの更なる改善のための重要な必要性、具体的には、飲料カートリッジ（例えば、一杯用カートリッジ）の内部でインレットノズルを回転、高速回転または垂直方向に振動させるための重要な必要性、が存在し、そこでは、回転または高速回転するインレットノズルが、さらに、その中の飲料媒体を十分に湿らせて流動化する湯の流れまたは噴霧を生成して抽出飲料（例えば、一杯の苦くないコーヒー）を生成することが可能である。このような改善はまた、好ましくは、タンクからヒータへ水を汲み上げ、流量制御計またはポンプの使用によりリアルタイムで汲み上げられる水の量を決定し、加減抵抗器などの有線コントローラに接続された外部のダイヤルからのユーザ入力に基づいて汲み上げられた水の合計量を調節して、所望の計量された量の飲料を抽出するためのシステムおよびプロセスを含む。本発明は、これらの必要性を満たし、さらなる関連する利点を提供する。
【０００４】
［発明の概要］
本明細書で開示される飲料抽出システムは、加熱水源に流体接続された導水管システムと、導水管システムと流体連通し、抽出サイクルの間に導水管システムによって供給される加熱水によって抽出される特定量の飲料媒体を選択的に受け取って保持するように構成された抽出ヘッドと、を含む。回転自在なインレットノズルは、好ましくは、抽出ヘッドと流体接続し、加熱水を選択的に受け取って、少なくとも１つの流通口を介して特定量の飲料媒体に注入するように、抽出ヘッドに配置可能であり、抽出サイクルの間に、抽出ヘッド内で湯と飲料媒体との流動混合物を作成する。一実施形態では、回転自在なインレットノズルは、抽出サイクルの前またはその間に少なくとも部分的に特定量の飲料媒体の中に浸漬されてもよい。
【０００５】
一実施形態では、回転自在なインレットノズルは、固定の外側シャフトと回転自在な中心シャフトとを含んでもよく、回転自在な中心シャフトは、少なくとも部分的に浸漬した特定量の飲料媒体に湯を分散させるための回転プラットフォーム内で終端する。より具体的には、回転プラットフォームは、一組の油圧駆動ブレードを含んでもよい。別の実施形態では、流通口は、インレットノズルから出る湯の流れを変えるための接線流通口、鈍角配向流通口、または鋭角配向流通口を含んでもよい。代替的に、流通口は、螺旋溝、互い違いの複数の流通口、または、回転自在なインレットノズルの少なくとも半分の長さの垂直流通口を含んでもよい。流通口は、乱流または層流の加熱水のいずれかを放出するように構成されてもよい。さらに、回転自在なインレットノズルは、選択的に反射的に、周囲の飲料媒体上に加熱水を分散させるための凹状の中空先端部を含んでもよい。
【０００６】
飲料抽出システムは、回転自在なインレットノズルの回転速度を変更する速度コントローラと、回転自在なインレットノズルを３６０度未満の間隔で往復旋回させるためのソレノイドとを含んでもよい。好ましくは、抽出ヘッドが、一杯用抽出カートリッジを選択的に受け取って保持するためのサイズおよび形状を有するコンテナを含み、回転自在なインレットノズルが、一杯用抽出カートリッジの上蓋を選択的に穿孔し、抽出サイクルの間にその中の飲料媒体へ湯および／または蒸気を回転自在に注入してもよい。さらに、抽出システムは、回転自在なインレットノズルを動作させるモータの回転運動の目視検査を可能にするビューチャンバを含んでもよい。目視は、ビューチャンバを照明する少なくとも１つのバックライトＬＥＤを使用することによって強化されてもよい。
【０００７】
別の実施形態では、回転自在なインレットノズルは、飲料媒体上または特定量の飲料媒体内に少なくとも部分的に浸漬した展開位置と特定量の飲料媒体の中から出た退避位置との間でヒンジを中心に旋回してもよい。例えば、退避位置にあるとき、抽出バスケットは、回転自在なインレットノズルと干渉することなく、抽出ヘッドの内外に選択的に摺動してもよい。この点において、コントローラは、回転自在なインレットノズルを垂直展開位置と水平退避位置との間で自動旋回させて、抽出バスケットの摺動運動を可能にしてもよい。好ましくは、垂直展開位置と水平退避位置との間を回転自在なインレットノズルが旋回する。代替的には、回転自在なインレットノズルを、ヒンジを中心に手動で旋回してもよい。本実施形態では、直立した抽出バスケット壁が、回転自在なインレットノズルに接触して一方向に旋回させて抽出バスケットの取り外しを可能にし、次に直立した抽出バスケット壁が、インレットノズルに接触して第２の逆の方向に旋回させて抽出バスケットの抽出ヘッドへの再挿入を可能にしてもよい。この実施例は、市販のコーヒーメーカーについて特に望ましい。
【０００８】
さらに、本明細書に開示された飲料抽出ヘッドは、下部支持部材と上蓋とを含んでいてもよく、下部支持部材または上蓋の少なくとも一方が、飲料抽出装置の抽出ヘッドを開位置と閉位置との間で選択的に配置するために他方に対して移動可能である。磁石または金属棒の一方が下部支持部材内に配置され、磁石または金属棒の他方が、上蓋内に配置されており、それぞれが、下部支持部材および上蓋内にそれぞれ配置されて互いについてほぼ整列し、抽出サイクルの間、飲料抽出ヘッドを閉位置にロックするために協働する。この目的のために、下部支持部材および上蓋は、閉位置にある場合、一杯用カートリッジを選択的に保持するためのクラムシェルチャンバを形成するように協働する。
【０００９】
別の実施形態では、一連のコイルを金属棒に巻き付けて電源に接続し、それによって可逆極性の電磁石を形成してもよい。電磁石の第１の極性は磁石と同じ極性で、それによって下部支持部材を上蓋から離れるように反発させて開位置にしてもよい。電磁石の第２の極性は磁石と反対の極性で、それによって磁石と金属棒との間の自然の引力を補完し、下部支持部材をさらに引き付けて上蓋と係合させ、それによって抽出サイクルの間に閉位置の抽出ヘッドのロック係合を強化してもよい。ユーザは、外部アクセス可能なボタンを押して電磁石の極性を変更してもよい（例えば、抽出ヘッドを開口させる目的で）。この目的のために、フィードバックコントローラは、飲料抽出ヘッドが閉位置または開位置にあるか否かを判断し、その結果をユーザに通知してもよい。
【００１０】
別の実施形態では、飲料抽出装置は、ユーザが抽出サイズを選択可能であってもよい。ここでは、抽出装置は、外部アクセス可能な抽出サイズセレクタと、選択された抽出サイズを表示するための外部目視可能なインジケータとを含んでもよい。加減抵抗器などの有線コントローラは、抽出サイズセレクタの選択された動きに反応し、好ましくは、流量コントローラに電気的に連結されてもよい。流量コントローラは、外部目視可能なインジケータで表示される量に等しい所望の量の液体の抽出サイクルの間の移動を制御してもよい。一実施形態では、流量コントローラは、好ましくは、抽出サイクルの間に水タンクから抽出ヘッドに水を移動させるポンプを含む。流量モニタは、抽出サイクルの間の流量を監視すると共に、流量制御計またはポンプを含んでいてもよい。ユーザは、ダイヤルまたはデジタル表示を介して外部アクセス可能な抽出サイズセレクタを操作してもよい。
【００１１】
本明細書に開示された実施形態の別の態様では、飲料カートリッジは、アウトレットニードルによって穿孔可能な底面と、インレットニードルによって穿孔可能な蓋と、その間に延びる側壁とを通常含むカップ状のコンテナを含んでもよい。フィルタは、コンテナ内に配置され、特定量の飲料媒体を含む第一チャンバとフィルタを穿孔することなくアウトレットニードルを収容するための第二チャンバとにコンテナを細分化している。水リダイレクトは、コンテナの内部に配置され、インレットニードルとほぼ整列している。リダイレクトは、好ましくは、コンテナの内部に水を分散させる形状とサイズを有し、抽出サイクルの間に水および飲料媒体の流動混合物を作成する。この点において、リダイレクトは、コンテナの底面に熱プレス加工され、上方に開いた円弧状または回転自在なシャフトを含んでもよい。回転自在なシャフトは、カートリッジ内の水の分散を容易にする油圧駆動式のブレードを含んでもよい。
【００１２】
また、他の実施形態において、本明細書に開示された改良された抽出システムは、一杯用コーヒーカートリッジなどの、コーヒーカートリッジの内部でコーヒーと湯との流動混合物を作成するための１つ以上の流通口を含む、高速回転または回転するインレットノズルを含んでもよい。一実施形態では、インレットノズルは、コーヒーカートリッジの上部を穿孔するために使用され、一旦、抽出サイクルが開始すると、連結されたモータが（分またはＲＰＭ当たりの回転数で測定された）所定の速度でインレットノズルを３６０度回転しながら、カートリッジ内のコーヒー挽き豆の中に浸漬させる。あるいは、ノズルを選択された度数（例えば、３００度）だけ回転させるソレノイドにインレットノズルを連結し、インレットノズルを反対方向に回転させてもよい。インレットノズルは、湯とコーヒーとを所望するだけ十分に混合するために、抽出サイクルの間中、この往復運動を継続してもよい。別の代替実施形態では、インレットノズルは、抽出サイクル中に所定の速度または可変速度で垂直に振動してもよい。本実施形態では、インレットノズルが、滑らかな外表面に対して飲料媒体（例えば、コーヒー）をより良好に攪拌する複数の鋸歯状の刻み目を有していることが好ましい。
【００１３】
インレットノズルは、その先端部に、カートリッジ内で湯と飲料媒体（例えば、コーヒー、ホットチョコレート、紅茶、レモネードなど）との流動混合物を適切に生成するために、構造および動作が異なる様々な流通口を備えてもよい。例えば、一実施形態では、中心シャフトを通ってインレットノズルに入る湯を、ノズルヘッドの傾斜部で跳ね返し、様々な角度で先端部の近くの１つ以上の流通口を介して分配してもよい。別の実施形態では、インレットノズルの先端部は、流入する水の流れを周囲の飲料媒体にリダイレクトする平坦または剛性のプラットフォームを含んでもよい。本実施形態では、プラットフォームは、固定であるか、または流動化を起こすために中心シャフトの周りを高速回転してもよい。さらに、加圧された流入する流体が、中心シャフトに連結された１つ以上のブレードまたはファンと接触し、中心シャフトがモータやソレノイドで駆動された場合と同様に、中心シャフトの周りに水圧回転または高速回転運動を起こしてもよい。本実施形態では、中心シャフトは加圧水によって油圧駆動される。
【００１４】
さらに、インレットノズルはまた、その長さに沿って、カートリッジ内に湯と飲料媒体との流動混合物を生成するために同様に設計された構造および配向を有する、１つ以上の流通口を含んでもよい。この点において、インレットノズルは、流入する水の流れに対しほぼ接線方向にある１つ以上の流通口を含み、インレットノズルから鋭角または鈍角で流れが分配されてもよい。代替実施形態では、流通口は、インレットノズルの少なくとも一部の長さに及ぶ１つ以上の細長い溝または１つ以上の螺旋状の溝を含み、実質的にかつ十分にカートリッジ内で湯と飲料媒体とを混合させてもよい。
【００１５】
本明細書に開示された飲料抽出装置の実施形態の別の態様では、抽出装置の蓋は、クラムシェルスタイルの抽出ヘッドの下部支持部材に配置された金属または鋼棒と連結するように設計された永久磁石を含んでもよい。ここでは、永久磁石は、金属または他の磁性材料に対するその磁力の結果として、抽出ヘッドを閉位置に維持する。なお、磁力は、ユーザがコーヒーカートリッジを挿入または取り除く目的で抽出ヘッドを開くことができないほど強力ではない。この点において、飲料抽出装置はさらに、金属棒の外側に巻き付けた一連のコイルに電流を供給するための電源に連結し、効果的に電磁石を作成する磁界を誘導するコントローラを含んでもよい。コントローラは、電流の向きに応じて、金属棒の極性を設定してもよい。一実施形態では、休止位置で、コントローラは、金属棒へ電流を提供せず、磁石が非誘導磁力を通じて抽出ヘッドを閉位置に保持するようにしてもよい。抽出ヘッドを開くことは、ユーザが抽出ヘッドを開こうとしていることをコントローラへフィードバックする外部アクセス可能なボタンを押下することを含んでもよい。ここで、コントローラは、電源を操作して金属棒に電流を流し、永久磁石と一致する極性の電磁石に電流を誘導する。これにより、磁石と電磁石とが互いに反発し、蓋は開位置に移動する。同様に、コントローラは、抽出サイクルの間に電源を操作して電流を反転させ、反発力を引力に変化させて磁石と電磁石との間の引力を強化し、抽出サイクルの間、抽出ヘッドを確実に閉じたままにしてもよい。
【００１６】
さらに、本明細書に開示されたインレットノズルは、市販のコーヒー抽出システムと互換性があってもよい。本実施形態では、インレットノズルは、インレットノズルが抽出バスケット内の選択された量のコーヒー挽き豆の中または上に配置される展開位置と、インレットノズルが抽出バスケットの中から出て配置される非展開位置との間で、ピンまたはヒンジの周りを回転または旋回し、挿入および取り外しを可能にしてもよい。本明細書に記載するように、展開位置にある場合、インレットノズルは、抽出バスケット内のコーヒーと湯との流動混合物を作成してもよい。好ましくは、これは、回転または垂直方向に振動するインレットノズルから高速回転または回転する水を注入し、出た水が十分にコーヒー挽き豆と混合して抽出バスケットに湯とコーヒーの流動混合物を作成することにより達成される。一実施形態では、インレットノズル自体をコーヒー挽き豆の上で回転または高速回転させるか、または少なくとも部分的にその中に浸漬させてもよい。あるいは、別の実施形態では、インレットノズルは、固定であり、湯とコーヒーとの流動混合物を生成するために、その一方の端部に１つ以上のブレードまたはファンを高速回転または回転させる中央回転シャフトを含んでもよい。抽出サイクルの終わりに、インレットノズルは、作成者が迅速かつ容易に、抽出バスケットを取り除き、コーヒー挽き豆やフィルタを捨て、新鮮なフィルタおよび新鮮なコーヒー挽き豆を挿入し、別の抽出サイクルのための抽出チャンバに抽出バスケットを挿入することができるように、抽出バスケットの中から外に自動回転または旋回する。モータが、展開および退避位置の間でインレットノズルを自動旋回または回転させてもよいし、あるいはインレットノズルが、抽出バスケットの挿入および／または取り外しに機械的に連結されてもよい。また、抽出バスケットの直立した側壁にインレットノズルを接触させ、抽出バスケットの取り外しまたは挿入の際に手動で展開および非展開位置間を移動させてもよい。
【００１７】
さらに別の態様において、本明細書に開示された飲料抽出装置は、ユーザが一杯用または複数杯用飲料カートリッジに対して抽出される飲料の量を選択することを可能にする。本実施形態では、飲料抽出装置は、所望のカップサイズを選択するためのダイヤルを備えた外部アクセス可能な抽出サイズセレクタ（例えば、外部アクセス可能なダイヤルまたはタッチスクリーンインターフェース）を含んでもよい。抽出サイズセレクタ（例えば、加減抵抗器などの、有線コントローラ）の動きは、抽出装置内の液体の流れを操作するコントローラと連動していることが好ましい。この点において、コントローラは、抽出サイクルの準備のためまたは抽出サイクルの間の抽出ヘッドへの運搬のために、水源からヒータへ汲み上げられた液体の量を調節または測定する水ポンプや流量制御計を使用してもよい。一実施形態では、ポンプは、特定の速度で導管システムを通して流体を処理してもよい。ここでは、コントローラは、ヒータに汲み上げられた液体の量を判定するためにポンプが動いている時間を監視する。コントローラは、抽出サイズセレクタを介してユーザによって設定された抽出飲料の量に到達すると、ポンプを一旦、停止させる。同様に、ポンプ処理を、ヒータに汲み上げられた水量についてコントローラにフィードバックする流量制御計によって調節または監視してもよい。重ねて、流量制御計が、特定量の流体が水源からヒータに汲み上げられたことをフィードバックすると、コントローラは、ポンプを停止させる。
【００１８】
本発明の他の特徴および利点は、例としての本発明の原理を例示する添付図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明を例示する添付の図面は、以下の通りである。
【図１】本明細書に開示された改善および関連する方法を組み込んだ飲料抽出装置の一実施形態の斜視図である。
【図２】図１の飲料抽出装置の代替斜視図であり、開位置にある抽出ヘッドの蓋を示す。
【図３】抽出ヘッドの斜視図であり、さらにジョーロック機構を示す。
【図４】図３と同様の代替図であり、さらにジョークリップ通路およびジョーロック機構の解除ボタンを示す。
【図５】図３および４に類似の代替図であり、さらにジョークリップおよびジョーロック機構のねじりバネを示す。
【図６】図２の円６についての抽出ヘッドの拡大正面図であり、さらに、インレットノズルの回転または高速回転運動を示す。
【図７】図２の線７−７における抽出ヘッドの断面図であり、さらに、抽出ヘッド、インレットノズル、複数の流通口を介した、コンテナベースの飲料カートリッジの内側チャンバへの内部の湯流路を示す。
【図８】抽出ヘッドの上面図であり、インレットノズルを回転させるモータと抽出ヘッドに連結された湯入口導管とを示す。
【図９】図６の線９-９についてのインレットノズルの断面図であり、湯の流入がインレットノズルの先端部を離れるようにリダイレクトされる実施形態を示す。
【図１０】インレットノズルの代替断面図であり、入口水流を高速回転および噴霧するシャフト駆動プラットフォームを示す。
【図１１】インレットノズルの別の代替断面図であり、インレットノズルを介した加圧流に反応してシャフトの周りを高速回転または回転する油圧駆動ファンまたはブレードを示す。
【図１２】図９と同様のインレットノズルの断面図であり、接線方向の湯の流れまたは噴霧を生成するための一組の水平流通口を示す。
【図１３】図９および１２と同様のインレットノズルの断面図であり、下方に突出する湯の流れまたは噴霧を生成するための一組の下向きまたは鋭角流通口を示す。
【図１４】図９および１２〜１３に類似するインレットノズルの断面図であり、上方に突出する湯の流れまたは噴霧を生成するための一組の上向きまたは鈍角流通口を示す。
【図１５】図９および１２〜１４に類似するインレットノズルの断面図であり、同時に抽出カートリッジの内側チャンバに注入される、接線方向の、下向きの、および上向きの湯の流れまたは噴霧を生成するための一対の水平流通口、一対の鋭角流通口、および一対の鈍角流通口を示す。
【図１６】図９および１２〜１５に類似するインレットノズルの代替断面図であり、インレットノズルから出る湯の乱流または層流分散壁を生成するための一組の細長い溝を示す。
【図１７】図９および１２〜１６に類似するインレットノズルの別の代替断面図であり、コーヒーカートリッジに湯を注入するための代替螺旋溝を示す。
【図１８】磁気ベースのロック機構が蓋に配置された抽出ヘッドの部分概略断面図である。
【図１９】本明細書に開示された回転または高速回転するインレットノズルを商用コーヒーメーカーでの使用に適合させ、展開位置で示した代替実施形態を示す概略図である。
【図２０】図１９と同様の概略図であり、さらに、干渉を受けることなく抽出バスケットを抽出チャンバに挿入または取り除くことができる非係合位置に旋回されたインレットノズルを示す。
【図２１】図１９および２０と同様の概略図であり、抽出チャンバから抽出バスケットを手動で取り除くことを可能にする、直立抽出バスケット壁との接触を介した、図１９に示す展開位置からのインレットノズルの手動による旋回を示す。
【図２２】図２１と同様の概略図であり、さらに、抽出チャンバへの抽出バスケットを手動で挿入することを可能にする、直立抽出バスケット壁との接触を介した、図１９に示す展開位置からのインレットノズルの手動による旋回を示す。
【図２３】本明細書に開示された実施形態に従って抽出される飲料の特定量をユーザが選択できるようにする外部アクセス可能なダイヤルと、それに応じて、抽出飲料の量を調節するためのコントローラとを有するコーヒー抽出システムを示す概略図である。
【図２４】抽出ヘッドの蓋の平面図であり、内部にモータの動きを照明する複数のバックライトＬＥＤを有する透明モータチャンバを示す。
【図２５】インレットノズルが高速回転または回転しない実施形態における、内側チャンバ内に流入する水の流れを分散させるためのリダイレクトを組み込んだ飲料カートリッジの断面図である。
【図２６】図２６ａは、図１の線２６-２６についての抽出ヘッドの断面図であり、さらに非係合位置での、ジョークリップに対するロックソレノイドの相対的な配置を示し、図２６ｂは、図２６ａと同様の断面図であり、さらに、ジョークリップおよび外部アクセス可能なボタンの背後にあるロックソレノイドからの伸縮シャフトの部分展開図を示し、図２６ｃは、図２６ａおよび２６ｂと同様の断面図であり、さらに、抽出ヘッドを閉位置にロックする、ジョークリップおよび外部アクセス可能なボタンの背後にある伸縮シャフトの完全展開図を示す。
【図２７】図７と同様の抽出ヘッドの断面図であり、垂直方向に振動するインレットノズルの代替実施形態を示す。
【図２８】図９および１２〜１７と同様の断面図であり、外周に沿って鋸歯状の刻み目を備えた代替インレットノズルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［好ましい実施形態の詳細な説明］
例示の目的のために図面に示すように、本発明の改良された飲料抽出装置は、図１〜２および８では符号１０として通常参照される。本明細書に開示された改善された飲料抽出装置１０は、３３  Ｃｏｆｆｅｅ  Ｌａｎｅ，  Ｗａｔｅｒｂｕｒｙ，Ｖｅｒｎｉｂｔ  ０５６７６のＧｒｅｅｎ  Ｍｏｕｎｔａｉｎ  Ｃｏｆｆｅｅ  Ｒｏａｓｔｅｒｓ，  Ｉｎｃ．製のＫｅｕｒｉｇ  Ｋ−ｃｕｐ（登録商標）のような、一杯用コーヒーカートリッジなどの、コンテナベースの飲料カートリッジでの使用のために設計されている。図１に示すように、一般に、飲料抽出装置１０は、底部に延出すると共に外側に延びる抽出ヘッド１６のほぼ下方に位置する基部またはプラテン１４を有する、ほぼ直立したハウジング１２を含んでもよい。プラテン１４と抽出ヘッド１６との間の垂直距離は、少なくとも６オンスの飲料、そしておそらく１０オンス以上の飲料を保持することができるコーヒーマグを適切に収容する必要がある。ハウジング１２は、さらに、一方の側に重力送りの水タンク２０と、例えば、水タンク２０と抽出ヘッド１６との間の導管システムを含む、抽出装置１０の内部機構を収容または保護する外殻２２とを備えた後部ハウジング１８を含む。飲料抽出装置１０のハウジング１２内のこのような機構はまた、好ましくは、通常、少なくとも流体導管システムと加熱素子（図２３に概略的に示されている）とを含む。
【００２１】
図２は、固定の下部支持部材２４と下部支持部材２４に対してヒンジ２８を中心に旋回する可動上部部材または蓋２６とを含む、好ましくは、クラムシェル構造を有する抽出ヘッド１６の代替斜視図である。しかしながら、当業者は容易に、下部支持部材２４および蓋２６の両方が移動可能であってもよいこと、あるいは下部支持部材２４が固定の蓋２６に対して移動可能であってもよいことを認識するであろう。さらに、下部支持部材２４および蓋２６は、共通のヒンジ２８、または別個のヒンジまたはポイント（図示せず）の周りを高速回転または回転してもよい。下部支持部材２４および蓋２６は、抽出サイクルの間に、その間に抽出チャンバを形成するために協調して使用されて、容器３０およびその中の飲料カートリッジ３２（図２）を選択的に保持する。飲料カートリッジ３２は、様々なタイプのコーヒー、エスプレッソ、お茶、ホットチョコレート、レモネード、および他のフルーツベースの飲料、ソーダなどの炭酸飲料、を抽出するために使用される飲料媒体を含むが、これらに限定されない、当技術分野で公知の任意の飲料媒体であってよい。
【００２２】
この点で、図１は、抽出ヘッド１６を閉またはロック位置に置くように、下部支持部材２４に係合された蓋２６を示す。図３〜５に最良に示されているジョーロック３３は、好ましくは、抽出ヘッド１６の一部から突出し手動操作用に構成された前方および外部アクセス可能な解除ボタン３４を含む。押下されると、解除ボタン３４は、選択的に、下部支持部材２４に配置されたジョークリップ通路３５内で水平方向に摺動する。通常、抽出ヘッド１６が図１に示す閉位置にあるとき、解除ボタン３４のジョークリップ通路３５内への動きにより、その中に存在するジョークリップ３６が係合される。ジョークリップ３６は、解除ボタン３４の係合によりジョークリップ３６のジョークリップ通路３５内での後方への旋回移動が起きるように、またジョークリップ通路３５からの係合を解除するためには、蓋２６が下部支持部材２４から離れるように旋回できるように、旋回可能に蓋２６に取り付けられる。
【００２３】
より具体的には、解除ボタン３４は、下部支持部材２４内部に、外部アクセス可能な指タッチ面３８から離れるように延びる解除ボタンシャフト３７を含んでいる。解除ボタン３４は、バネ（図示せず）などにより、外向きに（すなわち、非押下位置）にバイアスされている。ジョークリップ通路３５は、好ましくは、通常、解除ボタンシャフト３７と機械的に連通する下部支持部材２４の上面３９から下方に向かって形成された開口部である。この点で、解除ボタンシャフト３７は、解除ボタンのバネなどの抵抗に抗して、解除ボタン３４の押下を介して、ジョークリップ通路３５の内外に摺動または伸びることができる。ジョークリップ３６は、その下端部に配置され、そこから垂直に延びるボス４１を有するジョークリップシャフト４０を含む。ボス４１は、さらに、ジョークリップ通路３５を介した下部支持部材２４とのロック係合にジョークリップ３６をガイドするための下向きの面取り部４２（すなわち、ボス４１の上部が下部よりも厚いことが好ましい）を含む。抽出ヘッド１６が閉じられると、ジョークリップ３６は、ジョークリップ通路３５を下方に延びる。ねじりバネ４３は、ジョークリップ３６を前方位置にバイアスし（すなわち、ジョークリップ３６を、タッチ面３８に向かって旋回させる）、それにより通路３５内でボス４１を前方に、下部支持部材２４の上面３９の下方に、解除ボタンシャフト３７の隣に押す（図２６ａ〜２６ｃに最も良く示される）。この点で、下部支持部材２４とボス４１との間の接触は、図１に示すように抽出ヘッド１６を閉じた状態に保つ。
【００２４】
抽出ヘッド１６を開くために、ユーザは、タッチ面３８を押し、これにより、解除ボタンシャフト３７をジョークリップ通路３５内に水平に、かつそこでボス４１と接触するように摺動させる。この水平方向の摺動力は、ねじりバネ４３の前向きの力に抗してボス４１を旋回させ、ジョークリップ通路３５との係合を解く。この点で、解除ボタンシャフト３７は、図２６ａ〜２６ｃに示すように、ボス４１が、ジョークリップ通路３５の開口部内に完全にかつ下部支持部材２４の上面３９の下から出るように配置される位置に、効果的にジョークリップ３６を回転させる。したがって、ボス４１の上にはいかなる面も存在しないので、蓋２６は、下部支持部材２４との係合から解かれるように旋回することが可能であり、それにより、図２に示すように、抽出ヘッド１６を開く。この位置で、ユーザは選択的に飲料カートリッジ３２を挿入または取り除いてもよい。
【００２５】
さらに、図２および６に関して、飲料抽出装置１０はまた、図に示すように、蓋２６の下から出て下方に通常は延びるインレットノズル４４を含む。インレットノズル４４は、飲料カートリッジ３２内に乱流または層流の湯および蒸気を噴射するための導管システム（以下でより詳細に説明される）と流体連通している。上述したように、飲料抽出装置１０の抽出サイクルのための準備のために、蓋２６は、解除ボタン３４の押下により下部支持部材２４から解放され、それにより、バネ４５（図８および１８）は、蓋２６を図２に示す開位置に反時計回りに回転させる。この位置にあるとき、飲料カートリッジ３２を容器３０に挿入することができる（図３〜５に空の状態および図２に飲料カートリッジ３２を含んだ状態を示す）。飲料抽出装置１０の蓋２６は、その後、バネ４５の開放力に抗して下方に押されるため、ジョークリップ３６は、通路３５に摺動しながら戻り、ボス４１が下部支持部材２４の上面３９下に再び係合して、蓋２６を図１に示す位置で下部支持部材２４にロックする。蓋２４は、容器３０上に少なくとも部分的に滑り嵌め挿入されるのに適したサイズの直径の封止キャップ４６を含み、飲料カートリッジ３２をその間にカプセル化して保持してもよい。
【００２６】
蓋２６が、図２に示した閉位置に旋回されると、インレットノズル４４は、飲料カートリッジ３２の外面４８を穿孔して飲料カートリッジ３２の内側の飲料媒体充填チャンバ５０（図７）内に下方に延びる位置に移動する。この位置にあるとき、インレットノズル４４を、連結されたモータ５２によって回転させてもよい。同じまたは異なるモータが、選択的に、インレットノズル４４を垂直方向に移動または配置してもよい。本明細書に記載のインレットノズル４４は、好ましくは、飲料カートリッジ３２の内部へのインレットノズル４４の進入を可能にする表面４８を強制穿孔する丸みを帯びた先端部５４を含む。もちろん、そのような先端部は、当技術分野で知られているように先鋭化されて（例えば、ギザギザ付きで）もいいが、インレットノズルが露出されているとき（例えば、図２に示されるように）ユーザが負傷するリスクを本質的に高めてしまうため、そのようなとがったまたはギザギザのエッジはあまり好ましくない。抽出ヘッド１６は、さらに、インレットノズル４４の外面の直径周りにぴったりと滑り嵌めする大きさの内径と同心の開口部を有するガスケット５６（例えば、ゴム製）を含んでいてもよい。図７に示される好ましいガスケット５６は、比較的小さな直径の頸状部６２を有する棚または段差６０を形成する、比較的より大きなキノコ状の頭部５８を備える。頸状部６２は、好ましくは、抽出ヘッド１６の対応する開口部６４内にぴったりと滑り嵌めして受け取られる大きさの外径を有し、図示されるようにインレットノズル４４の拡張を可能にしている。この点において、ガスケット５６は、抽出ヘッド１６および関連する給湯管システムの内部に対し、インレットノズル４４を圧力密閉する。
【００２７】
さらに図７に示すように、給湯管６６は、インレットノズル４４の上端６８で終端し、インレットノズル４４の外径に穿設された入口溝７０と整列する。入口溝７０は、さらに湯を上端６８から先端部５４に向かって下方にかつ１つ以上の流通口７４を介して導く中心シャフト７２と流体連通している。好ましくは、２つのＯリング７６、７６’が、入口溝７０の両側に配置されて、入口溝７０内へ流れるために給湯管６６を出る加圧湯が漏れるのを防ぐ。入口溝７０は、インレットノズル４４が本明細書に記載されるように高速回転または回転するときであっても、全抽出サイクルの間、給湯管６６と流体連通したままの小径穴であるのが好ましい。従って、この配置では、モータ５２は上端６８に連結し、抽出サイクルの間にインレットノズル４４を高速回転または回転させて、抽出サイクルの間に飲料カートリッジ３２内の湯と飲料媒体７８とをより完全に流動化し混合するために飲料カートリッジ３２内の１つ以上の流通口７４を回転または高速回転させる。図７に示した実施例では、４つの流通口７４が使用されているが、インレットノズル４４には、１つの流通口７４しかなくてもよい。図９〜１７に関して以下でより詳細に説明したように、流通口７４は、上向きの流れまたは噴霧および／または下向きの流れまたは噴霧を含むさまざまな方法で飲料カートリッジ３２に湯を噴射するように構成されてもよい。インレットノズル４４の回転運動およびノズル４４から湯の噴流または噴霧は、飲料カートリッジ３２の内部で湯とコーヒーとの流動混合物を作成することを可能にしている。この点で、本明細書中に記載の飲料抽出装置１０は、抽出サイクルの間のチャネリングと飲料媒体（例えば、コーヒー挽き豆）の過度な抽出を防ぐ。少なくともコーヒーに関しては、これは、効果的に、従来知られている一杯用コーヒーメーカーに多くの場合関連する苦味を実質的に排除し、飲料媒体７８内のインレットノズル４４の回転は、抽出されたコーヒーが抽出ヘッド１６から分配された後に顕著なコーヒークレマの層も生成する。
【００２８】
さらに、図８は、インレットノズル４４（図８に図示せず）を一定の速度で（通常、毎分回転数またはＲＰＭで測定される）または可変速度（例えば、抽出サイクル最初に開始するときのより高いＲＰＭおよび抽出サイクルの終わりに近い比較的遅いＲＰＭ、またはその逆）で３６０度回転させるために使用可能な、上部に取り付けられたモータ５２を示す抽出ヘッド１６の上面図である。また、モータ５２は、インレットノズル４４を部分的にのみ（例えば、３００度）回転または旋回させ、その後停止させ、逆に３００度回転させてもよい。この同じ部分的な回転機能を、モータ５２ではなく、ソレノイド（図示せず）の使用によって達成してもよい。図８では、モータ５２は、給湯管６６の入口点の隣に示されている。本実施形態では、コーヒーメーカーヘッド１６への湯の流れを、ソレノイド８３によって調節してもよい。図８は、上述したように、ジョークリップ３６が解除されると、図１に示した閉位置から図２に示した開位置へ蓋２６を旋回しようとする蓋２６の内部に連結された引っ張りバネ４５を示す。図２４に示す一実施形態では、モータ５２は、抽出サイクルの間のモータの回転の目視検査を可能にするために、透明なハウジング１５６の下に取り付けられるか、またはチャンバ内で見ることができてもよい。また、この透明なハウジング１５６が複数の光源１５８により背後から光を当てられてもよく、抽出サイクルが実行状態であり、インレットノズル４４が旋回または回転していることを示すグラフィック１６０を含んでもよい。
【００２９】
図９〜１１は、抽出サイクルの間に飲料カートリッジ３２の内側チャンバ５０内に入ってくる湯および蒸気を注入するための追加の代替実施形態を示す。例えば、図９は、先端部５４に向かってインレットノズル４４の内部を通って流れる加圧湯の流れ８４を示す。この実施形態では、加圧湯の流れ８４は、図示されるように、先端部５４の傾斜したまたは凹状の内側部分に接触し、１つ以上の流通口７４'を介して流れまたは噴霧８０として、外に排出される。この点において、当業者は、所望の方向および強度の指向流出または噴霧を得るために、所望のように先端部５４の内部を成形することができることを容易に認識するであろう。上述したように、インレットノズル４４をその軸を中心に回転させ、流れまたは噴霧８０が飲料カートリッジ３２内の飲料媒体７８（例えば、コーヒー挽き豆）を流動化し回転させてもよい。
【００３０】
同様に、図１０は、インレットノズル４４のシャフトが固定されており、旋回または回転プラットフォーム８６が、流入流８４を前述の流れまたは噴霧８０に分散させるように設計された代替実施形態を示している。この実施形態では、プラットフォーム８６は、モータ５２に連結され、飲料カートリッジ３２内の湯および飲料媒体７８を実質的に回転し流動化して混合物を得るために一定または可変速度（ＲＰＭ）で駆動されるシャフト８８を含んでもよい。代替的に、図１１に示されるように、改変プラットフォーム８６’は、１つ以上の直線状または傾斜付きのファンまたはブレード９０を含んでもよく、ファンまたはブレード９０は、改変プラットフォーム８６’に取り付けられるかまたはそこから延び、インレットノズル４４の内部を通って移動する加圧湯の流れ８４によって油圧駆動されるように構成されてもよい。本実施形態では、湯の流れ８４は、ブレード９０と接し、モータ５２によって駆動されているかのように改変プラットフォーム８６をシャフト８８の周りに旋回させる。この実施形態は、前述のモータ５２の設置、使用、および電源に関連するエネルギーを節約するための機構として好ましいかもしれない。
【００３１】
さらに、図１２〜１７は、飲料カートリッジ３２の内側チャンバ５０に、湯および蒸気を運ぶための種々の異なる流路または流通口を有するインレットノズル４４を示す。例えば、図１２は、４つの流通口７４が、インレットノズル４４の縦の長さに略水平および垂直かつ図７と同様にほぼ互いに対向して配置されている一実施形態を示す。ここでは、インレットノズル４４を出る流れまたは噴霧８０は、ほぼ接線方向に動く。図１３は、４つの流通口７４”'が、鋭角にインレットノズル４４から流れ８４を導いている別の実施形態を示す。もちろん、この吐出角度は、図１２に示すほぼ接線方向の流れ（例えば、９０度回転）および図１３（正確な縮尺ではない）によりよく良好に示すようなほぼ並列な流れ（５または１０度程度の）の間で変化し得る。流通口の吐出角度は、もちろん、図１３に示す鋭角の逆であってもよい。この点では、図１４は、複数の流通口７４””が、流入流８４に対して、９０度を超える角度で上向きに、また流入流８４に対して１７０または１７５度の上向きに、流れまたは噴霧８０を向けるように配向される一実施形態を示す。代わりに、インレットノズル４４は、図１５に示すように、流通口７４〜７４””を混合して含んでもよい。ここでは、インレットノズル４４は、流れまたは噴霧８０の接線方向の外向きの流れを生成する一対の水平流通口７４、流れ８４について流れまたは噴霧８０を下方にまたは鋭角に向ける一対の下向きまたは鋭角流通口７４”’、および流れ８４について流れまたは噴霧８０を上向きまたは鈍角に向ける上向きまたは鈍角流通口７４””を含む。もちろん、流通口７４〜７４””のそれぞれを、インレットノズル４４または先端部５４の長さに沿って所望のように混合および一致させて所望の外向きの湯の流れを得て、抽出サイクルの間にカートリッジ３２内の飲料媒体７８を適切に混合し流動化させてもよい。流通口７４〜７４””に加えられる圧力はまた、抽出サイクルの過程で、一定または可変としてもよい。
【００３２】
図１６および１７は、上述した流通口７４〜７４””と同様の代替実施形態を示す。この点で、図１６は、流通口が細長く、１つ以上の出口溝９２を形成する一実施形態を示す。出口溝９２は、図１６に示すように、流れまたは噴霧８０をより広いまたは開かれた流れにするのが特に好ましい。好ましくは、細長い溝９２は、飲料カートリッジ３２の垂直方向の高さを、その高さの少なくて５０％、多くて９５％だけ追随する。また、細長い溝９２は、内側チャンバ５０内にセンタリングされてもよいが、複数の溝９２がインレットノズル４４に使用される場合、溝９２はまた、カートリッジの側壁または互いに対して互い違いの高さであってもよい。図１６に示すように、細長い溝９２は、上記のように、インレットノズル４４が回転または高速回転する際、より良好にチャンバ内に層状または乱流の湯を分散することができる。別の実施形態では、流通口は、図１７に示すように、インレットノズル４４の外周にほぼ追随する下方に延びる螺旋溝９４の形態であってもよい。
【００３３】
もちろん、流通口７４〜７４””、細長い溝９２および螺旋溝９４の数および向きは、インレットノズル４４を出る所望の流れまたは噴霧８０を得るために、必要に応じて混合および一致させてもよい。例えば、流通口７４〜７４””または９２、９４は、互い違いにしても、互いに対向して配置しても、あるいは様々な角度（例えば、３０、６０または９０度毎）に配置してもよい。
【００３４】
本明細書で開示している飲料抽出装置１０の他の態様では、図１８は、抽出ヘッド１６を選択的に開放および／または閉鎖するための代替機構の概略図である。好ましい実施形態では、蓋２６は、蓋２６の前方に向かって、例えば、図３〜５でジョーロック３３が配置される一般的な場所に、配置された磁石９６（例えば、永久磁石）を含む。本実施形態では、当然のことながら、ジョーロック３３は不要である。この点において、図１８に示す閉位置においては、磁石９６は、下部支持部材２４に部分的に配置された金属棒９８（例えば、鋼またはステンレス鋼製）を磁気的に引き付けるように配置されている。したがって、蓋２６を閉じるためには、磁石９６が金属棒９８を磁気吸引するように方向矢印１００に沿って蓋２６の上部に力を加えるだけでよい。磁石９６と棒９８との間の磁力は、上述したように、ヒンジ２８について蓋２６を引っ張って開けるように設計されている引っ張りバネ４５の開口力よりも強い。
【００３５】
好ましい実施形態では、蓋２６を開くには、飲料抽出装置１０の様々な抽出機能を動作させる抽出装置コントローラ１０４と連通している「開く」ボタン１０２または別の外部アクセス可能な同等の感覚フィードバックデバイスをユーザが選択または押下すればよい。コントローラ１０４が、開くボタン１０２が選択または押下されたことを認識した際、コントローラ１０４は、直流（「ＤＣ」）または交流（［ＡＣ］）電源などの、電源１０６と通信し、電気を生成してもよい。この点において、金属棒９８は、電源１０６に接続された一連のコイル１０８を含んでもよく、金属棒９８と組み合わされ、電源投入時に、効果的に電磁石１１０を作成する。この点において、好ましい実施形態では、飲料抽出装置１０が「オフ」またはアイドル状態にあるとき、金属棒９８は、定義された極性を有していなくてもよい。蓋２６を開くには、開くボタン１０２を押すと、コントローラ１０４にフィードバック通信が誘導されて、磁石９６と共通の極性を有する電磁石１１０を作成するために、コイル１０８に電流を誘導するように、電源１０６を活性化させる。この状態では、磁石９６の「北」（または「Ｎ」）極は、電磁石１１０の「北」（または「Ｎ」）極性と整列しても、その逆であってもよく、それによって、ヒンジ２８について下部支持部材２４から離れた蓋２６を押す反発力を発生させる。この反発力は、通常、蓋２６をバイアス開放する傾向があるバネ４５の力を補い、その結果、抽出ヘッド１６は、図１２に示すと共にそれに関して上述したように、開位置にある。エネルギーを節約するために、電源１０６は、例えば、数秒未満、好ましくは、棒９８から磁石９６の離脱を可能にするほんの一瞬の、短い期間の間だけコイル１０６にエネルギーを供給してもよい。この点で、コントローラ１０４は、抽出ヘッド１６が開位置（図２）にあるか閉位置（図１および１８）にあるかどうかを決定するためのフィードバック機構を含んでもよい。図２に示す選択位置にあるとき、抽出サイクルの準備のために、上述したように、ユーザは、容器３０内に飲料カートリッジ３２を挿入してもよい。
【００３６】
抽出ヘッド１６を閉じるには、方向矢印１００に沿って力を加えるだけでよく、その結果、蓋２６が、ヒンジ２８を中心に時計回りに回転し、磁石９６が、金属棒９８と再係合することができる。バネ４５は、当然、このような時計回りの動きに抵抗する。磁石９６は、好ましくは、金属棒９８に近接して配置されると、金属棒９８を磁力により引き付ける。上記のように、フィードバック機構は、特にコントローラ１０４が容器３０の中に飲料カートリッジ３２が存在していることを自動認識できる場合に、抽出ヘッド１６が再び閉位置にあり、抽出サイクルを実行する準備ができていることを、コントローラ１０４に中継してもよい。この目的のために、コントローラ１０４は、自動的に抽出サイクルを開始するように構成することができる、あるいは、さらに外部アクセス可能な「抽出」ボタン（図示せず）の選択により、抽出サイクルを実行するようにユーザを促すことができる。
【００３７】
抽出サイクルが開始すると、コントローラ１０４は、確実に蓋２６が堅固に下部支持部材２４と係合した状態にあるようにするために、同時（または直前）に電源１０６と通信して、コイル１０８に送ることができる電流を生成してもよい。この点において、抽出サイクルの間に、電源１０６は、コイル１０８に電流を生成して電磁石１１０を誘導し、磁石９６と金属棒９８との間に逆極性を生成させてもよい。この状態では、磁石９６の「北」（または「Ｎ」）極は、電磁石１１０の「南」（または「Ｓ」）極に整列し、それによって両者の間に引力、すなわち、蓋２６を下部支持部材２４に密着した状態を維持させる力、を発生させる。この引力は、金属棒９８が電磁石として誘導されていないときに、磁石９６と金属棒９８との間の自然な引力を補足する。したがって、抽出ヘッド１６は、好ましくは、抽出サイクルの間中、閉位置に（例えば、図１および１８に示すように）留まり、抽出サイクルが完了するまでユーザが誤って抽出ヘッド１６を開けるのを自然に防ぐ。抽出サイクルが完了すると金属棒９８はもはや電磁石として磁気誘導されていないので、コントローラ１０４は、電源１０６を「オフ」にしてもよい。この状態にあるとき、磁石９６は、棒９８に磁力によって引き付けられたままであるが、引力は実質的に小さく、ユーザは抽出ヘッド１６を開いて使用済み飲料カートリッジ３２を取り除くおよび／または交換することができる。
【００３８】
あるいは、開くボタン１０２、コントローラ１０４、電源１０６またはコイル１０８の使用は必要ではないかもしれない。この実施形態では、磁石９６は、非誘導電流金属棒９８との間の引力によって、単純に、図１および８に示す閉位置に蓋２６を維持するのに必要な力を提供している。しかし、好ましくは、飲料抽出装置１０が、蓋２６および下部支持部材２４が係合状態にあることを保証するためになんらかのフィードバック機構を含み、それによって、抽出サイクルを適切に実行および／または停止することができる。もちろん、改善された飲料抽出装置１０は、様々な組合せの上述した機構を含んでもよい。例えば、代替的な一実施形態において、飲料抽出装置１０は、蓋２６と下部支持部材２４とが確実に係合したままの状態であるようにするために、抽出サイクルの間、金属棒９８を電磁石１１０に誘導するためのコントローラ１０４および電源１０６を含んでいてもよい。また、これらの同じ機構は、抽出サイクルの開始に反応するのではなく、蓋２６を開くための開くボタン１０２の押下に反応して動作するだけでよい。
【００３９】
図１９は、本明細書に記載のインレットノズル４４で使用するために設計された商業コーヒーメーカー１２の全体概略図を示す。スターバックスなどのコーヒーレストランチェーンは、限られた量のコーヒー、例えば、個人のための一杯または家族のための数杯、を抽出する家庭やオフィスコーヒーメーカーとは対照的に、単一の抽出サイクルの間に比較的多い量のコーヒーを抽出するための工業用コーヒーメーカーを使用する。図１９に全体を示すような、そのような市販のコーヒーメーカーは、例えば、外部アクセス可能なハンドル１１８などの使用により、抽出チャンバ１１６の内外に摺動する抽出バスケット１１４を使用する。本明細書中に記載のインレットノズル４４は、ノズル４４がヒンジまたは旋回軸１２０について移動できるようにすることによって、このような商業用コーヒーメーカー１１２での使用のために統合されることができる。例えば、抽出サイクルの間、抽出バスケット１１４を、図１９に示すように、商用コーヒーメーカー１２の抽出チャンバ１１６内に配置する。ここで、インレットノズル４４は、ほぼ垂直位置にある。好ましくは、流通口７４〜７４””、細長い溝９２または螺旋状の溝９４（上述）のいずれかを、フィルタ１２４内に保持されたコーヒー挽き豆１２２内に十分にまたは完全に浸漬させて、本明細書に記載するように、抽出サイクルの間、湯とコーヒー挽き豆１２２との流動混合物を作成する。図１９に示すように、当然のことながら、インレットノズル４４は、コーヒー挽き豆１２２の上に配置、または少なくとも部分的にコーヒー挽き豆１２２内に浸漬されてもよい。この点で、流入流８４からのお湯の流れまたは噴霧８０は、かき混ぜられ、攪拌され、好ましくはコーヒー挽き豆１２２と混ぜられて、湯とコーヒーとの流動混合物を作成する。この抽出サイクルプロセスは、米国特許番号第６,９６８,７７５号、第７，３４０，９９１号および第７，２４０，６１１号に関して説明された流動化プロセスの概念と似ており、それぞれの内容は、その全体が本明細書中に参考として援用される。抽出サイクルの終了時に、インレットノズル４４は、図２０に示されているほぼ水平位置のような、非係合位置に回転してもよい。この位置では、インレットノズル４４は、抽出バスケット１１４を抽出チャンバ１１６の内から外へ引き出すことができる（例えば、ハンドル１１８の使用）ように、抽出バスケット１１４との係合から外れるように旋回し、それにより、コーヒー挽き豆１１２を、別の抽出サイクルの準備のためにフィルタ１２４と一緒に取り出すことを可能にする。インレットノズル４４の旋回運動は、バネ、モータ、あるいは連携システムによって機械的に稼動されてもよい。
【００４０】
代替的に、インレットノズル４４を、図１９に示すほぼ垂直の向きから傾斜した位置（例えば、図２０に示すような）に手動で旋回させて、抽出チャンバ１１６内から抽出バスケット１１４を取り除くことができるようにしてもよい。一実施形態では、インレットノズル４４を図１９に示す垂直の向きにバネ付勢してもよい。しかし、バネ付勢は必要ないかもしれない。例えば、別の実施形態では、インレットノズル４４を、抽出サイクルの間にその中を移動する加圧蒸気または噴霧８０の結果として、ほぼ自動的に垂直方向に配置してもよい（図１９に示すように）。図２１および２２に示す実施形態では、抽出バスケット１１４を取り除くには、単にハンドル１１８をつかんで商業用コーヒーメーカー１１２から離れるように引っ張るだけのことである。図示するように、抽出バスケット１１４の直立または垂直後壁１６８は、抽出バスケット１１４が抽出チャンバ１１６から取り除かれるとき、インレットノズル４４に接触して旋回軸１２０についてインレットノズル４４を反時計回りに旋回させて非係合位置に移動させ、抽出バスケット１１４を抽出チャンバ１１６の内から外へ取り除くことを可能にする。抽出バスケット１１４が一旦、抽出チャンバ１１６から取り除かれると、インレットノズル４４を、図１９に示すほぼ垂直位置に戻してもよい（例えば、バネなどの使用により）。図２２に示すように、抽出チャンバ１１６に抽出バスケット１１４を再挿入するには、再び後壁１６８でインレットノズル４４に接触してインレットノズル４４を旋回軸１２０について時計方向に旋回させる。抽出バスケット１１４が、完全に挿入（またはほぼ完全に挿入）されたら、後壁１６８は、インレットノズル４４との接触から離れるように移動し、インレットノズル４４はフォールズを戻すか、そうでなければ、別の抽出サイクルの準備のために、図１９に示す元の垂直位置にバネ付勢される。
【００４１】
本明細書で開示される改良された飲料抽出装置１０の他の態様では、ユーザが、手動で、飲料カートリッジ３２から製造される飲料の所望のサイズを選択できてもよい。飲料カートリッジ３２は当技術分野において公知の標準サイズのもので、標準的な量の飲料媒体７８を含んでもよい。ユーザが所望のサイズの飲料を選択することができるようにすることは、ユーザが飲料の濃度を決定できるようになるため、特に望ましい。例えば、これは、コーヒーカートリッジで使用するのに特に望ましいかもしれない。この点で、飲料カートリッジ３２により少ない湯を流す場合、比較的多くの湯が同じカートリッジ３２を通過する場合よりも、比較的濃い一杯のコーヒーが生成される。
【００４２】
例えば、図２３は、ユーザが、飲料カートリッジ３２（例えば、Ｋｅｕｒｉｇ  Ｋ−ｃｕｐ（登録商標））から抽出される飲料の所望の量を選択することができる１つの態様を示す。ここでは、ユーザは、外部アクセス可能なダイヤル１２６を手動で操作して抽出される飲料が所望の量になるようにインジケータ１２８を設定してもよい。この例では、ダイヤル１２６は６オンスと１０オンスとの間で設定が変化する。もちろん、ダイヤル１２６は、飲料抽出装置のタイプに応じて、より大きいまたは小さい値の範囲を含んでもよい。一実施形態では、インジケータ１２８は、抽出装置を操作するコントローラ１３２と通信する有線コントローラ１３０（例えば、加減抵抗器、ポテンショメータなど）に接続されている。当技術分野で知られている従来の抽出装置とは異なり、有線コントローラ１３０は断続的な予め設定された抽出値に限定されるものではない。むしろ、有線コントローラ１３０は、所望の抽出量にユーザ調整が可能であり、当技術分野で公知の抽出によって選択できない値を含んでもよい。この点において、有線コントローラ１３０の使用は、抽出飲料の特定量に関して、より多くのユーザ抽出サイズのカスタマイズを可能にする。例えば、ユーザは、必ずしも特定の抽出サイズ（例えば、６オンス、７オンス、８オンス、９オンス、または１０オンス）に限定されるものではない。むしろ、個々のユーザはそれぞれ、選択にインジケータ１２８を最小および最大抽出量の間の実質的に任意の値（例えば、図２３に示す実施形態では６〜１０オンス）に配置することができる。既知の抽出装置を超える有線コントローラ１３０の付加的な利点は、エンドユーザーの消費者が中間値を選択することができるということである。例えば、あるユーザは、８オンスまたは９オンスではなく、８.３オンスを必要とする所定の濃さのコーヒーを楽しんでもよい。
【００４３】
コントローラ１３２は、水タンク１３８の出口１３６を通ってヒータ１４０に流体を移動させるポンプ１３４と連通している。流量制御計１４２は、これに関し、移動された水の量を測定してもよい。次いで、ヒータ１４０から、抽出ヘッド１６への途中で導管１４８を通して、水が流れ、最終的に抽出飲料としてカップ１５０に注がれる。ポンプ１３４は、それぞれのサイクル毎にタンク１３８から一定量の水を汲み上げる油圧ポンプ（例えば、振動板を使用するもの）であってもよい。これに関し、コントローラ１３２が、そのようにポンプを操作することができる。例えば、ユーザがインジケータ１２８を８.３オンスにダイヤルした場合、コントローラ１３２は、ポンプ１３４の動作を開始して、タンク１３８から水を引き出す。出口１３６は、各ポンプサイクルの間に水タンク１３８への逆流を防ぐために、一方向チェックバルブを含んでもよい。ポンプ１３４は、毎秒０.２５オンスを汲み上げてもよい。この例では、したがって、コントローラ１３２は、タンク１３８からヒータ１４０へ８.３オンス汲み上げるために、約３３秒間ポンプ１３４を作動する。さらに、または代わりに、流量制御計１４２をポンプ１３４とヒータ１４０との間に配置し、その間で汲み上げられた水の量を測定してもよい。流量制御計１４２は、リアルタイムでコントローラ１３２に流量情報を中継してもよく、コントローラ１３２は、所望の量の流体がタンク１３８からヒータ１４０に移動したときポンプ１３４を停止してもよい。あるいは、流量制御計１４２の代わりに、飲料抽出装置１０が、抽出サイクルの間に水タンク１３８とヒータ１４０との間を移動する水の量を測定するためのひずみゲージを含んでもよい。本実施形態では、一方向チェックバルブは、好ましくは、ひずみゲージとヒータ１４０との間に配置され、確実に湯が逆流またはひずみゲージに接触しないようにしている。
【００４４】
図２４は、コーヒーメーカーの蓋２６の上面図であり、モータ５２が抽出サイクルの間にインレットノズル４４を回転または旋回させていることの目視検査および検証を可能にする複数の照明光１５８を含む透明なハウジング１５６を示す。上述したように、長方形のグラフィック１６０を高速回転または回転させて、抽出装置の動作をより良好に視覚的に表示してもよい。
【００４５】
図２５は、上述のように、ノズル４４が高速回転または回転しないときに、飲料カートリッジ３２内の湯とコーヒーとを十分に流動化させるための別の代替実施形態を示す。ここで、カートリッジ３２は、内側チャンバ５０内に突出した上方に突出する分散機１６４を含むフィルタ１６２などを含む。図２５に示すように、分散機１６４は、好ましくは、チャンバ５０の内部に入ってくる湯の流れ８４を分散させるように円弧状または凹状であり、図２５において方向矢印によって示されるように、飲料媒体７８と接触している。分散機１６４を、分散機１６４が内側チャンバ５０を通して入ってくる水流８４を受け取ってリダイレクトする位置にあるように、カートリッジ３２の内側に熱プレス加工してもよいし、あるいは、突起１６６または他の上方に突出する部材によってカートリッジ３２の中に押し込んでもよい。本実施形態では、当技術分野で公知のインレットノズル（例えば、一定の流れまたは噴霧を放出する固定ノズル）を使用しながら、飲料カートリッジ３２内で所望の流動化を得ることで、例えば、クレマのある一杯の非苦いコーヒー、を生成することができるかもしれない。分散機１６４を、飲料カートリッジ３２の内部でフィルタ１６２の上または下に配置してもよい。
【００４６】
図２６ａ〜２６ｃに示されている飲料抽出装置１０の別の態様では、ロック用ソレノイド１７０は、抽出サイクルの間、抽出ヘッド１６を閉位置（例えば、図１に示した）にロックするために使用されてもよい。この点において、ロック用ソレノイド１７０は、ジョークリップ３６（図２６ａ〜２６ｃに示すような）の背後にある水平方向のシャフト１７２または他の障害物を延長するために使用してもよく、それによってジョークリップ３６のラッチヒンジ１７３についての旋回移動を防止する。より具体的に図２６ａに示すように、飲料抽出装置１０が抽出サイクルで動作していないとき、ロック用ソレノイド１７０はシャフト１７２を退避位置に維持する。この位置では、ジョークリップ３６は、ヒンジ１７３について後方に自由に旋回でき、上述したように、ユーザは、解除ボタン３４の押下を介して抽出ヘッド１６を開くことができる。ユーザが抽出サイクルを開始すると、ロック用ソレノイド１７０は、水平方向およびジョークリップ３６に向かってシャフト１７２を拡張する。これに関して、図２６ｂは、シャフト１７２がジョークリップシャフト４０の背後で部分的に延びる様子を示し、図２６ｃは、シャフト１７２が、ジョークリップシャフト４０のすぐ背後の完全に展開された位置にあるか、またはジョークリップシャフト４０に接触している様子を示している。この点で、シャフト１７２は、ユーザが解除ボタン３４で抽出ヘッド１６を開こうとした（または抽出装置１０を、何らかの方法で振動させる）場合にジョークリップ３６の後方への旋回運動を妨げる。
【００４７】
図２７および２８は、インレットノズル４４が高速回転または回転する代わりに垂直振動する別の実施形態を示す。本実施形態では、飲料抽出装置１０は、通常、図２７に示すように、インレットノズル４４を垂直方向に振動させるインレットノズルソレノイド１７４を含んでもよい。これに関し、インレットノズル４４は、摺動可能に蓋２６に取り付けられ、上方位置に通常バネ付勢される。ソレノイド１７４は、振動シャフト１７６を下方に延長しインレットノズル４４と接触させ、それにより、インレットノズル４４をバネの復帰力に抗して強制的に下に向け、拡張位置に配置してもよい。ソレノイド１７４は、その後、シャフト１７６を後退させ、インレットノズル４４をバネ付勢により上方位置に戻す。この点において、飲料抽出装置１０は、ソレノイド１７４を脈動させ、それにより、所定の速度でインレットノズル４４を上下に移動させてもよい。一実施形態では、インレットノズル４４は、好ましくは、５０〜７０ヘルツの速度で、より好ましくは６０ヘルツの速度で、上下に移動する。しかし、インレットノズル４４は、任意の速度で垂直方向に振動してもよく、垂直方向の振動率は、抽出サイクルの過程で変更されてもよい。飲料抽出装置１０は、本明細書に記載の実施形態によるインレットノズル４４を垂直に振動させるカム（図示せず）を代わりに使用してもよい。別の代替実施形態では、インレットノズル４４は、上述したように、同時に、垂直方向に振動および回転してもよい。
【００４８】
図２８は、より具体的に、インレットノズル４４の代替実施形態を示しており、複数の鋸歯状の刻み目１７８が、カートリッジ３２内の飲料媒体７８を攪拌するためにその外周に沿って配置または形成されている。鋸歯状の刻み目１７８は、好ましくは、抽出サイクルの間に飲料カートリッジ３２内の飲料媒体７８と湯とを攪拌するパドルとして作用する。鋸歯状の刻み目１７８によるこのような攪拌は、湯と飲料媒体７８との流動混合を強化するため、飲料媒体７８をより均一に湿らせるとともに加熱し、より一貫性のあるフレーバーが抽出される。鋸歯状の刻み目１７８は、当該技術分野で知られている任意の形状（例えば、長方形、三角形、半球、ブレード状など）であってもよい。また、鋸歯状の刻み目１７８は、インレットノズル４４の周囲から外側に延びても、またはその周囲に刻まれてもよい。もちろん、インレットノズル４４の外周は、滑らかであってもよい。
【００４９】
好ましくは、一般的に、飲料抽出装置１０は、回転または上下振動の前にノズル４４を通して水を流し始め、抽出サイクルの開始時のいずれかの流通口７４〜７４””の目詰まりを防止する。いくつかの実施形態では、流通口７４〜７４””は、スクープまたは容器と同様に、インレットノズル４４が高速回転する際、飲料媒体７８を収集する形状およびサイズであってもよい。集められた飲料媒体７８は、流通口７４〜７４””を閉塞し、それによってインレットノズル４４を実質的に閉塞またはインレットノズル４４から水が適切に出るのを妨げる可能性がある。まず水を流し始めることにより、加圧された水に、飲料媒体７８が流通口７４〜７４””に入るのを防止する出口流を確立させ、実質的に媒体飲料７８が流通口７４〜７４””のいずれかを塞ぐ潜在性を減少または排除する。同様に、飲料抽出装置１０は、好ましくは、流通口７４〜７４””のいずれかを介して水の流れを停止する前にインレットノズル４４の回転を停止させ、抽出サイクルの終わりに、流通口７４〜７４””から飲料媒体７８を洗い流す。
【００５０】
いくつかの実施形態を例示の目的で詳細に説明したが、種々の変更が本発明の範囲および精神から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲による以外によっては、限定されない。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２６ｃ】
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【図２７】
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【図２８】
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