(57)【要約】本発明は、生成される物質を改善するために、閉ループフィードバックを使用して、濃縮物を希釈物質と制御可能に混合するためのシステム（２０）、装置および方法に関する。希釈された物質の伝導率は、生成される希釈された物質を製造するために使用される濃縮物の分配を調節するためのフィードバック情報を提供するために、感知される。このシステムは、伝導率センサ（３０）、コントローラ（３８）および伝導率感知回路（４８）を備え、その結果、濃縮物の分配が制御可能に調節されて、生成される飲料が、伝導率感知に基づいて、所望の濃度範囲内に維持される。本発明はまた、生成される飲料の伝導率を感知し、そして生成される飲料の伝導率に応答して濃縮物の分配を調節するための方法を包含する。
2004516053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合食品物質の伝導率を感知するためのシステムであって、該システムによって混合される濃縮物および希釈物質の少なくとも１種を制御可能に分配し、該混合食品物質を製造するための、システムであって、該システムは、以下：
食品濃縮物を制御可能に分配するための、制御可能な濃縮物分配器；
該濃縮物を希釈するための希釈物質を制御可能に分配するための、制御可能な希釈物質分配器；
該制御可能な濃縮物分配器および該制御可能な希釈物質分配器と連絡する、混合チャンバであって、該濃縮物および該希釈物質を混合して、該混合食品物質を製造するための、混合チャンバ；
ユーザインターフェース；
該混合チャンバに作動可能に付随する伝導度センサであって、分配前に、該システム内の該混合食品物質の伝導率を検出するための、伝導度センサ；
該制御可能な濃縮物分配器、該制御可能な希釈物質分配器、該ユーザインターフェース、および該伝導度センサに接続された、コントローラであって、該コントローラは、該伝導度センサからの伝導率情報を使用して、該制御可能な濃縮物分配器および該制御可能な希釈物質分配器の少なくとも１つを制御可能に作動させて、該混合食品物質の伝導度を所望の範囲内に維持し、該ユーザインターフェースが、該混合食品物質の混合パラメータを規定するように、該コントローラの調節を可能にする、コントローラ、
を備える、システム。
【請求項２】
混合食品の分配装置と共に使用するためのデバイスであって、該装置は、食品濃縮物を制御可能に分配するための、制御可能な濃縮物分配器；該濃縮物を希釈するための希釈物質を制御可能に分配するための、制御可能な希釈物質分配器；ならびに該制御可能な濃縮物分配器および該制御可能な希釈物質分配器と連絡する、混合チャンバを備え、該混合チャンバは、混合食品物質を製造するために、該濃縮物および該希釈物質を混合するためのものであり、該デバイスは、以下：
ユーザインターフェース、
該混合チャンバに協働可能に付随する、伝導度センサであって、該混合食品の分配装置からの分配の前に、該デバイスにおける該混合食品物質の伝導率を検出するための、伝導度センサ；
該制御可能な濃縮物分配器、該制御可能な希釈物質分配器、該ユーザインターフェース、および該伝導度センサに接続された、コントローラであって、該コントローラは、該伝導度センサからの伝導率情報を使用して、該制御可能な濃縮物分配器および該制御可能な希釈物質分配器の少なくとも１つを制御可能に作動させて、該混合食品物質の伝導度を所望の範囲内に維持し、該ユーザインターフェースは、該混合食品物質の混合パラメータを規定するように、該コントローラの調節を可能にする、コントローラ、
を備える、デバイス。
【請求項３】
混合食品の分配装置によって混合される、混合食品物質の混合を制御するための方法であって、該混合食品物質は、濃縮物および希釈物質から形成され、該装置は、食品濃縮物を制御可能に分配するための、制御可能な濃縮物分配器；該濃縮物を希釈するための希釈物質を制御可能に分配するための、制御可能な希釈物質分配器；ならびに該制御可能な濃縮物分配器および該制御可能な希釈物質分配器と連絡し、混合食品物質を製造するために該濃縮物および該希釈物質を混合するための、混合チャンバ；該混合チャンバに協働可能に付随する、該混合食品物質の伝導率を検出するための、伝導度センサ；ならびに該制御可能な濃縮物分配器、該制御可能な希釈物質分配器および該伝導度センサに接続された、コントローラを備え、該方法は、以下の工程；
該制御可能な濃縮物分配器および該制御可能な希釈物質分配器を作動させて、該濃縮物および該希釈物質を分配する工程；
該濃縮物および該希釈物質を、該混合チャンバ内で混合して、該混合食品物質を製造する工程；
該混合食品物質が該混合チャンバを通って移動する際に、該混合食品物質の伝導度を感知する工程；
該混合食品物質の該伝導度を、該混合食品物質の所望の伝導度と比較する工程；ならびに
該制御可能な濃縮物分配器および該制御可能な希釈物質分配器の少なくとも１つを制御可能に作動させて、該装置から分配される該混合食品物質の伝導度を所望の伝導度に調節する工程、
を包含する、方法。
【請求項４】
前記混合チャンバが、該混合チャンバへの気泡の導入を抑制するための、少なくとも１つのテーパ状セクションを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記混合チャンバが、以下：
前記制御可能な濃縮物分配器および前記制御可能な希釈物質分配器と連絡する、ブレンドチャンバ；ならびに
該ブレンドチャンバと連絡する、感知チャンバ、
を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記伝導度センサが、前記感知チャンバに作動可能に付随している、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記伝導度センサが、間隔を空けた少なくとも２つの導電性接点を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記伝導度センサが、前記間隔を空けた少なくとも２つの導電性接点間に位置する、非導電性部分を備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記システムが、前記コントローラによって制御される閉ループシステムである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記混合チャンバが、該混合チャンバ内への気泡の導入を抑制するための、少なくとも１つのテーパ状セクションを備える、混合食品の分配装置と共に使用するための、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記混合チャンバが、以下：
前記制御可能な濃縮物分配器および前記制御可能な希釈物質分配器と連絡する、ブレンドチャンバ；ならびに
該ブレンドチャンバと連絡する、感知チャンバ、
を備える、混合食品の分配装置と共に使用するための、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記導電性センサが、前記感知チャンバに作動可能に付随している、混合食品の分配装置と共に使用するための、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記伝導度センサが、間隔を空けた少なくとも２つの導電性接点を備える、混合食品の分配装置と共に使用するための、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記導電性センサが、前記間隔を空けた少なくとも２つの導電性接点間に位置する、非導電性部分を備える、混合食品の分配装置と共に使用するための、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記デバイスが、前記コントローラによって制御される閉ループシステムである、混合食品の分配装置と共に使用するための、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１６】
請求項３に記載の方法であって、さらに、以下：
少なくとも１つのテーパ状セクションを有する前記混合チャンバを提供する工程；前記濃縮物および前記希釈物質を、該混合チャンバに導入する工程；前記混合食品物質を、該テーパ状セクションに通過させて、該混合チャンバ内への気泡の導入を抑制する工程、を包含する、方法。
【請求項１７】
前記混合チャンバが、前記制御可能な濃縮物分配器および前記制御可能な希釈物質分配器と連絡するブレンドチャンバ；ならびに該ブレンドチャンバと連絡する感知チャンバを備え、前記伝導度センサが、該感知チャンバに協働可能に付随している、請求項３に記載の方法であって、該方法が、さらに、以下：
該濃縮物および該希釈物質を、該ブレンドチャンバに導入する工程；
該濃縮物および該希釈物質を、該感知チャンバに通過させる工程；ならびに
前記混合食品物質の伝導度を、該感知チャンバ内で感知する工程、
を包含する、方法。
【請求項１８】
前記伝導度センサが、第１の導電性接点および第２の導電性接点を備え、該導電性接点が、間隔を空けている、請求項３に記載の方法であって、該方法が、該第１の導電性接点における伝導度を感知する工程、および該第２の導電性接点における伝導度を感知する工程をさらに包含する、方法。
【請求項１９】
前記混合食品物質の前記伝導度の感知、ならびに前記濃縮物分配器および前記制御可能な希釈物質分配器の制御が、前記コントローラによって制御される閉ループシステムである、請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景）
本発明は、飲料調製システムにおいて希釈物質との濃縮物の混合を制御するための新規システムに関する。本発明はまた、飲料調製システムにおいて濃縮物の混合の制御を達成するシステムの方法および装置を包含する。
【０００２】
概して、飲料を調製するために濃縮物物質を使用する、多くの飲料調製システムが存在する。代表的には、濃縮物物質は、所望の生成される飲料を調製するために、別の物質で希釈される。より詳細には、コーヒーまたはジュースの調製された濃縮物を使用する、コーヒーおよびジュースの濃縮物システムが存在する。本発明者らは、本開示のためにコーヒーについて言及するが、他の飲料（例えば、ジュース）が議論に含まれることが、理解される。コーヒー濃縮物は、室温にて液体形態で提供され得るか、または例えば、凍結状態で提供され得る。この形態でパッケージされた濃縮物は、「バッグインボックス（ｂａｇ−ｉｎ−ｂｏｘ）」パッケージ濃縮物と称され、そしてこのような濃縮物を分配するシステムは、「バッグインボックス」システムと称される。このようなシステムにおいて、容器に保持される濃縮物は、所定の量の水でその濃縮物を希釈するシステムに連結される。代表的に、コーヒーを作る場合、これらのシステムは、熱水を利用して、温かいコーヒー飲料を作製する。このようなシステムは、所定量の希釈水と混合されるべき、濃縮物の所定量を量り出す。
【０００３】
このような先行技術のシステムはまた、粉末状または固形の飲料濃縮物システムに及ぶ。これに関して、コーヒー、ジュースまたは他の飲料のような粉末状の飲料濃縮物は、単一のカップ一杯分もしくはそれ以上の容量を作製するようにか、または共通の供給タンクを再充填するように、希釈され得る。これらのシステムにおいて、粉末状の飲料物質は、希釈水と混合され、そして対応する容器に分配される。このようなシステムにおいて、所定の容量、重量または量の粉末が分配され、そして所定量の水とその材料を混合する。先行技術の希釈システムは、Ｒｏｂｉｎｓらに対する米国特許第４，７５７，７５２号に教示されるような、新しく入れられた濃縮物を利用するシステムに及び得る。Ｒｏｂｉｎｓのデバイスにおいて、茶の濃縮物が入れられ、そして所望の温度範囲で維持される。次いで、この茶の濃縮物が、必要に応じて希釈される。Ｒｏｂｉｎｓのシステムにおいて、濃縮物は、容量設定に基づいて希釈される。
【０００４】
本明細書中上記のシステムと類似または同一の、他の飲料および物質の分配および希釈システムが存在することが予測される。また、これらのシステムの多くは、本発明によって提供されるような、改善された正確性、一貫性、再現性および均一性を提供する本発明から、大いに利益を受けると考えられる。
【０００５】
（目的および要旨）
本発明は、生成される物質を改善するために閉ループフィードバックを使用する、濃縮物を希釈物質と制御可能に混合するための、システム、装置および方法に関する。
【０００６】
より詳細には、本発明の目的は、希釈物質の伝導率をモニターし、そして濃縮物の分配を調整するためのフィードバックを提供する、濃縮物ベースの飲料分配システムとの、組み合わせの使用である。
【０００７】
本発明の別の目的は、濃縮物の分配を調整するために、希釈される飲料の伝導率に基づく閉ループフィードバックを使用する、飲料を分配するためのシステムを提供することである。
【０００８】
本発明のなおさらなる目的は、飲料濃縮物を希釈物質と混合して、生成される飲料を作製する方法を提供することであり、ここで、その飲料の伝導度が、濃縮物の分配を調整するためにモニターされる。
【０００９】
手短に言うと、そして前述に従って、本発明は、希釈される物質の伝導率を検知して、使用される濃縮物の分配を調整するためのフィードバック情報を提供し、生成物質または希釈された物質を作製するための、システム、装置および方法を開示する。本発明はまた、伝導率センサを使用して飲料を分配するためのシステムを包含し、このシステムは、濃縮物の分配を制御可能に調整し、伝導率の検知に基づいて所望の濃度範囲内に生成される飲料を維持する。本発明はまた、生成飲料の伝導率を検知し、そしてその生成飲料の伝導率に応答して濃縮物の分配を調整するための方法を包含する。本発明は、希釈液体への濃縮物の導入の下流にある分配部分に連結される、伝導率センサを包含する。生成される混合された飲料の伝導率が測定され、そしてコーヒー濃縮物の分配を調整して、所望の伝導率の範囲内にその生成される飲料を維持する。
【００１０】
本発明のさらなる目的および利点と共に、本発明の構造および操作の編成および様式は、添付の図面と組み合わせて、以下の説明を参照して最良に理解され得る。同様の参照番号は、同様の要素を示す。
【００１１】
（説明）
本発明は、異なる形態で具体化されるかもしれないが、特定の実施形態が、図面に示され、そして本明細書中に詳細に記載され、本開示が、本発明の原理の例示であるとみなされるべきであり、そして本発明を本明細書中に例示および記載されるように限定することが意図されないことが、理解される。
【００１２】
本発明は、濃縮物物質２２を希釈物質２４（例えば、熱水）と制御可能に合わせて、生成される飲料２６を作製するための、新規システム、装置および方法２０を提供する。図１を参照して、システム２０は、概略的に示され、そして新規な伝導度センサ３０を使用する、新規な希釈アセンブリ２８を備える。この希釈アセンブリ２８は、濃縮物分配器３２および希釈物質分配器３４に接続される。好ましい実施形態において、濃縮物分配器３２は、液体または固体の濃縮物、ならびに食品物質の調製において利用可能であり得る、他の任意の形態の濃縮物を分配する。
【００１３】
濃縮物が、本願に関して言及されるが、他の物質が使用され、そして本発明が、そのような他の物質、バリエーション、代替物、等価物、置換物および／または組み合わせを広範に包含することが、想定される。例えば、スープのような食品物質について、ベースが、使用され得、そして水で再構成され得る。この例において、ベースは、濃縮されていても、されていなくてもよく、これは、水と合わせて、生成されるスープが作製される。同様に、本発明は、物質を調製するために使用され、この物質は、より有用な形態でその物質を調製するために濃縮される。例えば、チョコレート粉末は、本発明を使用して、他の物質（例えば、コーヒー）と混合するために好ましくあり得る濃度にて、液体チョコレート濃縮物を生成するように、調製され得る。この点に関して、液体チョコレートが、コーヒーと混合するために使用され得、そして凝集化のような、可能性のある粉末混合における問題を回避する。
【００１４】
前述を考慮して、本説明は、一般に、飲料の調製に関し、そして詳細には、コーヒーの調製物として記載される。しかし、他の食品もまた、本システムおよびその構造を使用して調製され得、そしてこのようなシステムが、本発明の範囲内に完全に含まれることが、理解されるべきである。さらに、本願の記載は、熱水を使用する、希釈された物質の分配器３４に関する。しかし、他の液体物質が、濃縮物（例えば、コーヒー、茶、炭酸水、乳製品または他の物質）を希釈またはそれらと混合するために使用され得ることが、理解されるべきである。さらに、本願はまた、濃縮物２２と希釈物質２４とを合わせるために使用され得る、他のデバイスを包含する。例えば、機械的攪拌器、加熱器または冷却器が、本発明において企図されることが、十分考慮される。
【００１５】
図１を参照して、インターフェース３６が、システム２０に提供される。インターフェース３６は、オン／オフのスイッチまたはコントロールのような簡単なものであり得るか、または詳細なコンピューターベースのユーザインターフェース選択を含み得る。このようなユーザインターフェース選択は、ユーザーによる所望の生成食品物質についての特定の基準の入力を含み得るか、ユーザーおよび食品物質に関する情報を関連させる記憶デバイスまたは認識デバイス、またはこのようなデバイスの組み合わせを含み得る。その複雑性の程度に関して、インターフェース３６は、コントローラ３８に接続され、このコントローラ３８が、インターフェース３６からの入力に応答してシステムを制御する。コントローラ３８は、希釈物質分配器３４、濃縮物分配器３２、および伝導度センサ３０に接続される。ユーザインターフェース３６が起動されている場合、信号が、ライン４０を介してコントローラ３８に伝達される。次いで、コントローラ３８が、信号４０に応答し、そして希釈物質分配器３４（ライン４１を介して）および濃縮物分配器３２（ライン４３を介して）を制御可能に操作し、所定量の希釈物質２４および濃縮物２２を希釈アセンブリ２８に分配する。
【００１６】
当業者は適切な接続、結合または導管（４２、４４）が、分配器３４、３２を希釈アセンブリ２８の対応するチャンバ４６と連絡するのを可能にするように提供されることを理解する。濃縮物２２および希釈物質２４は、チャンバ４６において混合され、所望の生成飲料２６を作製する。
【００１７】
伝導度センサ３０は、チャンバに接続され、このチャンバは、一般に、濃縮物２２および希釈物質２４の初期の混合から、少なくともわずか下流に配置される。伝導度センサ３０は、伝導率についてモニターする前に、濃縮物２２および希釈物質２４の少なくともいくらかの混合を可能にするために、下流に配置される。伝導度センサ３０は、伝導率感知回路４８を備え、この回路は、第１のほぼ円柱状の電極５０および第２のほぼ円柱状の電極５２の形態の少なくとも２つのわずかに間隔のあいた接点またはプローブを備える。これらの電極５０、５２は、非電導性または誘電性の部分５４（例えば、シリコーンチューブ）によって、間隔をあけられる。この伝導率感知回路４８は、ライン５６によって、コントローラ３８の付随感知回路４８に連結される。図１に示されるように、誘電性材料のスペーサー５７は、これらの電極５０、５２から間隔をあけて設けられる。伝導性ネジ付きスタッド５９、６１は、電極５０、５２の上に設けられ、そしてナット６３、６５でこのスペーサー５７に取り付けられる。ライン５６ａ、５６ｂは、この伝導性スタッド５９、６１に取り付けられる。電極５０、５２は、種々の適切な形態のいずれかであり得、そして例示されるようなほぼ円柱状の電極構成に限定されないことに留意のこと。これらの電極は、ストリームまたはこのストリームのある部分と接触する領域（例えば、ストリームを含む構造の内側にある伝導性領域）内に延びるプローブの形態であり得る。
【００１８】
上記で最初に考察されるような生成される飲料の分配を続けると、伝導性感知回路４８は、所望の量の飲料の分配の間に、生成される飲料の伝導度測定値５６を提供する。この点に関して、生成される飲料の伝導度は、対応する分配器（３２、３４）からの濃縮物２２および希釈物質２４の分配を調節して、生成される飲料２６の伝導度を所望の範囲内に維持するために使用され得る。信号５６は、コントローラ３８により処理され、これにより、飲料生産サイクル全体にわたって、分配器３４、３２からの分配を調節する。この飲料分配サイクル全体にわたり分配される濃縮物の調節は、希釈物質中のこの濃縮物の濃度の一貫性、再現性、均一性および精度を増大するのに役立つ。
【００１９】
対照的に、従来技術のデバイスは、代表的に、容積測定量または時間測定量の濃縮物および希釈物質を分配する。これらの物質のいずれかにおいて、ある標準レベルまたは許容レベルの範囲からの幾分かの偏差がある場合、生成される飲料は、所望の許容レベル外にある。さらに、濃縮物の希釈物質の許容レベルの許容範囲が累積性になり、その結果、各成分が独立してその所望の範囲内にあるが、その組み合わせが累積的に所望の範囲外にある場合、生成される飲料に対する影響が存在する。生成される飲料に対する影響は、香味特徴および香味プロフィールにおける変化の形態で証明される。これらの特徴の変化は、濃縮物および希釈物質における増加した特徴的な成分から生じる。この閉ループシステムは、一定の期間、濃縮物および希釈（熱水）チャネルから分配するに過ぎない従来技術の「開ループ」システムの制限の観点から、従来技術と比較して改善された性能を示す。このような従来技術のシステムは、種々の最終的な飲料の結果を生じ、濃縮物の粘度は高く、そしてポンプ手段を通る流速が実行時間のみから正確に予測され得ないほど可変性であり；希釈チャネルの流れは、種々の水レベル、従って、種々の流速を有するレザバからの重力流に基づくか；または飲料濃縮物中の香味成分の濃度は、長時間にわたって一貫しておらず、従って、一定の容量希釈が、一貫した最終的な飲料の香味を保証するように適合される。
【００２０】
物質分配器３４、３２の両方の制御は、本発明のシステム２０を使用して達成され得るが、希釈物質分配器３４の正確な制御は、水が飲料濃縮物２２（例えば、コーヒー濃縮物）を希釈し始める場合にのみ必要であり得ない。この点について、時間測定量または容量測定量の熱水が、分配器３４から分配され得、そして生成される飲料２６の伝導率に対する調整が、濃縮物分配器３２を制御することにより制御される。本発明の閉ループシステムは、熱水ストリーム２４への濃縮物２２の分配を正確に制御することによって、生成される飲料２６の一貫性を改善する。伝導度感知回路４８およびコントローラ３８は、伝導度を計算して、生成される飲料２６の濃度を決定し、そしてブレンドチャンバ４６への濃縮物２２の分配速度の制御された変化を提供する。これは、濃縮物分配器３２が調整可能に制御可能であることを必要とする。
【００２１】
種々の濃縮物分配器３２が、本発明で用いられ得るが、米国特許出願番号０９／６０２，９０８（１９９９年６月２３日出願、表題「Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ  Ｐｕｍｐ  Ｓｙｓｔｅｍ」、発明者：Ｋｅｖｉｎ  Ｇ．ＬｏｗｅおよびＲｏｂｅｒｔ  Ｃ．Ｆｕｎｋ）に開示されるような分配システムが、本発明の伝導度感知から恩恵を受ける非常に正確な制御可能システムを提供する。この出願の開示は、その全体が本明細書中に参考として援用される。コントローラ３８は、分配器３２の制御についての情報で予めプログラミングされ、その結果、必要ならば、誘電率が伝導度センサ３０により感知された場合に、これに応答して、分配器またはポンプ３２の流速の調整が行われ得る。
【００２２】
図３を参照すると、濃縮物分配器３２が、上記で参照される出願にも開示される要素を図式的に用いて示される。この分配器３２は、ゲーティングデバイス６２に連結されたポンプ６０に連結されたレザバ５８を備える。好ましい実施形態において、このポンプ６０は、上記参照出願の教示に従う蠕動式ポンプであり、レザバ５８から濃縮物を汲み上げる。この濃縮物は、ポンプ６０からゲーティングデバイス６２に進められる。このゲーティングデバイス６２は、ポンプ６０からの流れをより正確制御するように、制御可能に作動される。結果として、図１をさらに参照すると、正確な量の濃縮物が、濃縮物分配器３２からブレンドチャンバ４６と連絡している導管４２を通して分配され得る。いくつかの分配デバイスはコントローラを有するただ１つの制御ラインのみを必要とし得るが、２つの制御された信号が、図３に示されるように、分配器３２の実施形態に必要であり得ることに注意するべきである。この点において、ポンプ６０およびゲーティングデバイス６２の独立した制御は、分配器３２のより正確な制御を提供し得る。
【００２３】
このシステムは、「空中で」濃縮物の伝導度をモニタリングし、可変速度のポンプ６０およびゲーティングデバイス６２の調整が、希釈物ストリームへ注入される濃縮物の量を正確に制御することを可能にする。
【００２４】
飲料の伝導率は、ブレンド強度に関連するため、本発明は、一貫したブレンド強度を保証するようにシステムを調整するのを助ける。例えば、希釈水２４と組み合わせた濃縮物は、濃縮物と混合される前の水よりも、はるかに伝導性である。
【００２５】
図３に示されるような分配器３２を使用する別の利点は、ゲーティングデバイスが、導管４２を通る液体の「パルス化（ｐｕｌｓｉｎｇ）」を減少または排除する特徴を有し、それにより均一な流れを提供することである。このことは、熱水との混合および希釈アセンブリ２８の出口ポート６４からの一貫した飲料の分配の均一性を増大する。これは、消費者に出される飲料の視覚的特徴を強化および増強する。
【００２６】
伝導率回路４８は、種々の物質の伝導率を感知し、そして分配される物質のタイプについて調整され得る。伝導率の読み取り値または測定値は、生成される飲料２６の濃度の特徴として使用される。例えば、コーヒーにおいて、伝導率の測定値は、コーヒー濃縮物中のカフェイン、酸および固体（溶解された固体全て）に関する。また、ジュース製品において、伝導度の測定値は、このジュース中の酸に関連する。もちろん、このシステムは、濃縮物の特徴において使用される濃縮物のタイプに基づいて、調節され得る。一般に、このシステムは、導体としての特定の濃縮物中のイオン性分子に依存する。
【００２７】
さらに、伝導度の許容レベルの範囲（濃縮物）は、特定のタイプの飲料について記載される。希釈ストリーム２４への予め決定された範囲および可変性の濃縮物の注入は、この濃縮物が調製された液体形態であろうと、新しく調製された液体形態であろうと、粉末形態であろうと、他の形態であろうと、濃縮物のバッチにおける変化に適応することを助ける。濃縮物を調製するために使用される物質の可変性は、バッチごとに変わり得るか、または処理技術は濃縮物の製造公差に基づいてわずかに変動し得るが、本発明のシステムから生じる調整は、一貫した生成される飲料２６を保証することを助ける。
【００２８】
本発明のシステム２０は、いくつかの変数についての範囲に適合する。例えば、このシステムは、物質の温度を考慮して調整され得る。この点において、伝導率は、一般に、高温において一貫性があるが、温度の減少に伴って減少する傾向がある。この範囲を上向きまたは下向きに調整するために、コントローラーユニット３８または伝導率回路４８に制御が提供される。これは局部的な味のため、例えば、より強いかまたはより弱いコーヒーのバッチを作製するために、このシステムを調整するために使用され得る。しかし、この制御はまた、特定の所望の範囲に制限され得、同時にこの範囲内の調整を上向きまたは下向きになお提供する。さらなる考慮として、回路４８は、ＡＣ伝導度を感知する。ＡＣ伝導度は、電極５０、５２上の分子のプレーティングを防止するために、使用される。また、トライアッドを使用して、エネルギーをソレノイドに変換し、ゲーティングデバイス６２を制御して、このゲーティングデバイスを通る流れを制御する。
【００２９】
伝導度センサ３０は、空の分配器３２の状態を感知するために、使用され得る。例えば、センサ３０が、伝導度の劇的な変化を感知した場合、これは分配器３２中に濃縮物または希釈液が無くなったか、または濃縮物２２または希釈液がブレンドチャンバ４６に入るのを妨げる妨害物を示す傾向がある。いずれかの状況において、この状態は、ユーザによって確認され得、これによりこの問題を解決するためにトラブルシューティングが行われ得る。さらに、高度に自動化されたシステムにおいて、センサ３０により感知された小さい信号またはセンサ３０により信号が感知されないことにより、再充填サイクルが示され得、それにより濃縮物のストックが、コントローラ３８に連結された対応するブリューワー６８から分配され得る。これは、本願の背景の節で示されるＲｏｂｉｎｓらの特許に示されるように、非常に基本的な形態であり得る。
【００３０】
図２および４の回路を参照すると、感知回路４８の一部が示される。一般的に示されるように、マクロコントローラ７２は、方形波を出力し、この方形波は、ｔ１において位置を遷移させる。アナログ／デジタル変換器７６に供給されたアナログ／デジタル入力電圧７４は、ｔ２において読みとられる。所定の時間間隔における感知チャンバ７８中の生成される飲料の部分の伝導度は、アナログ／デジタル読み取りに関連する。伝導度が検出され、そして測定値が、可変速度のポンプおよび分配器３２において使用されるゲーティングデバイス６０、６２を加速または減速するかを決定する際に使用される。平均電流は、電極５０、５２上のビルドアップを回避するためにゼロであることが留意されるべきである。より低い感知電極５２は、一般に、回路接地（ｃｉｒｃｕｉｔ  ｇｒｏｕｎｄ）および接地（ｅａｒｔｈ  ｇｒｏｕｎｄ）に接続され、その結果、送達された飲料に接触するいずれの外面も、このセンサの伝導度の読み取りに影響を与えない。濃縮物ライン４２の有効並列伝導度は、その長さおよび小さな断面に起因して、有意ではなく；ライン４４からの水の有効並列伝導度は、水の比較的低い伝導度に起因して有意ではない。このことは、プレーティングを防止するシステムにおけるＡＣの使用と一致する。ダイオード８０、８２が、ゲート８４を保護し、そしてアナログ／デジタル変換器に入力するために設けられることにもまた留意しなければならない。図２の回路図および図４の波形の例は、マイクロコントローラ７２およびＡ／Ｄ変換器が、センサを介するＤＣ電流なしでどのように伝導度の読み取りを容易に決定し得るかを示す。この読み取りまたは測定値を使用して、例えば、ブレンドされた飲料中のコーヒー成分の濃度を決定する。
【００３１】
測定された伝導率は、ある間隔にわたってとったいくつかの読み取り（連続した「ｔ２」事象における個々のＡ／Ｄ読み取りを含む）のなかで最大の読み取りに基づき；これは、時折の気泡が紛らわしい制御応答を引き起こさないことをさらに保証する。
【００３２】
制御アルゴリズムは、可変ゲインを伴う積分応答を実行し、その結果、濃縮物分配器が伝導率における測定されたエラーに応答する速度は、測定された伝導率における通常の変化（例えば、気泡が感知チャンバに時折導入されることに伴って生じ得るような変化）に対して過剰反応しないように設定される。
【００３３】
ユーザは、コントローラ（これは、閉ループ制御が平均伝導度読み取りを調整する標的を調整する）に連結された簡単な制御（例えば、回転式制御ノブ）を用いて、送達される飲料の強度を調整し得る。
【００３４】
図１を参照すると、希釈アセンブリ２８は、ほぼ円柱状の電極５０、５２を備える。これらの電極はまた、熱水２４および濃縮物４２がブレンドチャンバ４６に注入された場合に、このブレンドチャンバ４６中である程度の混合乱流を生成するように、減少した直径または首状の形状で形成される。テーパ状部分５０は、５０と５２との間の感知チャンバへの気泡の導入（これは、ブレンドされた液体飲料の濃縮物の正確な感知を混乱させる）を妨げる傾向がある。この混乱は、出口ポート６４を通るブレンドされた飲料の排出を制限する。このことは、ブレンドチャンバ４６におけるある程度のビルドアップを生成する。この濃縮物と水との混合およびブレンドは、これが徹底的に混合されることを保証するのを助ける。このことは、感知チャンバ７８が、伝導率を感知した場合に液体で満たされており、そして濃縮物および水が一緒に完全に混合されて筋入りまたは層状化を防ぐことを保証するための正確な読み取りのために重要である。部分的に満たされた伝導率チャンバは、不正確な読み取りおよび一貫していない読み取りを生じる筋入りを生じ得る。コントローラ３８は、分配サイクルが開始された場合に、わずかに遅れて（例えば、１秒）プログラミングされる。このわずかな遅れは、測定が行われる前に、感知チャンバ７８が液体で満たされることを保証する。このことは、このシステムが、感知チャンバ７８を満たすために使用される飲料の最初の、おそらく一貫していない混合に対して過剰反応しないことを保証するのを助ける。
【００３５】
図１をさらに参照すると、円柱状化（ｃｏｌｕｍｎａｔｉｎｇ）デバイス８４は、他の場合に出口ポート６４に存在し得る渦巻および乱流を減少するのを助ける。流れをほぼ垂直方向に円柱状にし、そしてこの方向に方向付けることによって、出口ポート６４において跳ねる可能性が最小限になるかまたは防止される。図１に示されるような円柱状化デバイス８４は、一般に、マルチベーン型デバイスである。単一ブレードデバイス（例えば、米国特許第５，４２３，２４５号（１９９５年６月１３日発行）に教示されるデバイス）も同様に、この目的のために使用され得る。
【００３６】
分配サイクルの完了に近づくと、濃縮物の分配が停止され、少量の水が、希釈アセンブリ２８をすすぐために使用される。希釈サイクルの終わりにすすぐことにより、この希釈アセンブリ２８は、清潔かつ衛生的に保たれ得、それにより本発明の有効性をさらに改善する。このような洗浄はまた、混合サイクルの終わりに電極表面を清潔に保つことにより、このシステムの精度を維持するのを助け得る。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態が、示され記載されるが、当業者は添付の特許請求の範囲により規定されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な改変および等価物を考案し得ることが想定される。本発明は、上記の開示により限定されることは意図しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の特徴を組み込む、伝導率センサおよびシステムの概略図である。
【図２】
図２は、生成される飲料の伝導率を検知するために使用される、センサ回路の図である。
【図３】
図３は、本発明の濃縮物システムの例の概略図である。
【図４】
図４は、伝導度センサ操作の単一波形のチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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