(57)【要約】飲料調製器は、液体の補充品を中に入れるように構成された保管タンクと、保管タンクと連絡している入口を介して前記保管タンクから定量の前記液体で満たされるような構造および配置にされた計量チャンバとを備える。調製チャンバは、飲料媒体を中に含む飲料フィルタカートリッジを受けるような構造および配置にされている。保管タンク内のバッフルは、前記入口を介して前記保管タンクと前記計量チャンバの間の液体の流れを調整する開位置から、前記流れを防止し、前記計量チャンバを前記保管タンクから隔離する閉位置まで移動可能に配置されている。調製サイクル中、液体は、前記フィルタカートリッジ内に含まれる飲料媒体と配合されるために、このように隔離された計量チャンバから調製チャンバへ移送される。調製サイクル終了時、バッフルは開位置に戻され、それによって前記入口を介して前記保管タンクから受け入れた液体で前記計量チャンバを補充できるようにする。
2004538044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の補充品を中に入れるように構成された保管タンクと、
保管タンクと連絡している入口を介して前記保管タンクから定量の前記液体で満たされるような構造および配置にされた計量チャンバと、
飲料媒体を中に含む飲料フィルタカートリッジを受けるような構造および配置にされた調製チャンバと、
前記保管タンク内に移動自在に配置されたバッフルと、
前記バッフルを、前記入口を介して前記保管タンクと前記計量チャンバの間で液体の流れを調整する開位置から、前記流れを防止し、前記計量チャンバを前記保管タンクから隔離する閉位置まで移動させる第１のモードで動作可能な始動手段と、
前記計量チャンバと前記調製チャンバの間の接続を確立するための接続手段と、
調製サイクル中、前記フィルタカートリッジ内に含まれる飲料媒体と液体とを配合するため、このように隔離された計量チャンバから前記接続手段を介して調製チャンバへ液体を移送するように動作可能であり、前記調製サイクル終了時、前記バッフルを前記開位置へ移動させるように第２のモードで動作可能な前記始動手段が動作可能であり、それによって前記入口を介して前記保管タンクから受け入れた液体で前記計量チャンバを補充できるようにする分配手段とを備えることを特徴とする飲料調製器。
【請求項２】
請求項１に記載の飲料調製器であって、前記保管タンクが円筒形の側壁を備え、かつ、前記計量チャンバが前記保管タンクの小さい直径のカップ型の底部として形成されていることを特徴とする飲料調製器。
【請求項３】
請求項２に記載の飲料調製器であって、前記カップ型の底部が、前記入口を包囲する円形の密封表面によって前記円筒形の側壁と接合されていることを特徴とする飲料調製器。
【請求項４】
請求項１に記載の飲料調製器であって、前記始動手段が、前記第１のモードで空気圧で駆動されることを特徴とする飲料調製器。
【請求項５】
請求項１または４に記載の飲料調製器であって、前記始動手段が、前記第２のモードで弾性的に駆動されることを特徴とする飲料調製器。
【請求項６】
請求項１に記載の飲料調製器であって、前記接続手段が、前記バッフルを通って延びるポートを介して計量チャンバと連絡していることを特徴とする飲料調製器。
【請求項７】
請求項１に記載の飲料調製器であって、前記分配手段が、前記調製サイクル中、このように隔離された計量チャンバを空気圧で加圧するように動作可能であることを特徴とする飲料調製器。
【請求項８】
請求項１に記載の飲料調製器であって、前記バッフルが、前記開位置と閉位置の間で鉛直方向に往復運動するように支持されたシャフト上で担持されていることを特徴とする飲料調製器。
【請求項９】
請求項８に記載の飲料調製器であって、前記保管タンク上にあり、前記保管タンクに対して固定された水平方向プラットホームをさらに備え、前記鉛直方向シャフトがプラットホームを通って延びて、前記プラットホームに対して鉛直方向に往復運動し、さらに、前記プラットホームの下方で前記シャフトに固定されたプレートを備え、前記始動手段が、前記プラットホームと前記プレートの間に挟置されたブラダーを備え、前記ブラダーが、前記開位置から前記閉位置への前記バッフルの移動を伴って前記シャフトを軸方向に下降させるように、前記第１のモードで空気圧で膨張可能であることを特徴とする飲料調製器。
【請求項１０】
請求項９に記載の飲料調製器であって、前記プラットホームの上方に配置され、前記プラットホーム上で枢動自在に支持され、前記調製チャンバ内に延びる遠端部を有するアームと、前記アームの遠端部によって担持された管状の入口プローブと、前記アームを前記シャフトに接続する接続手段であって、それによって前記シャフトの軸方向の下降動作に、前記アームの遠端部の枢動下降動作を伴わせ、前記入口プローブを前記調製チャンバ内で受けられた飲料フィルタカートリッジに穿刺させるための接続手段とをさらに備え、前記分配手段が前記プローブを介してこのように穿刺された飲料カートリッジの内部へ液体を送達するように動作可能であることを特徴とする飲料調製器。
【請求項１１】
請求項１に記載の飲料調製器であって、前記バッフルの円形の下側表面が、環状の水平方向隆起部によって包囲された、中央で下向きに突き出した円錐形領域を備えることを特徴とする飲料調製器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の飲料調製器であって、前記円錐形領域が約５〜２０°の間のテーパ角を有することを特徴とする飲料調製器。
【請求項１３】
請求項１１に記載の飲料調製器であって、前記円錐形領域が約８〜１２°の間のテーパ角を有することを特徴とする飲料調製器。
【請求項１４】
請求項１１に記載の飲料調製器であって、円形の座部が、前記保管タンクと前記計量チャンバの間の接合部に画定され、ガスケットが前記環状の隆起部上に設けられ、前記ガスケットが、前記バッフルが前記閉位置にあるとき、前記座部と着座関係で協働するような構造および寸法にされていることを特徴とする飲料調製器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の飲料調製器であって、前記バッフルが前記開位置にあるとき、前記ガスケットが、前記バッフルの直径の約２〜１０％の間の寸法の隙間によって前記円形の座部から離隔されていることを特徴とする飲料調製器。
【請求項１６】
請求項１５に記載の飲料調製器であって、前記隙間が、前記バッフルの直径の約３〜５％の間の寸法であることを特徴とする飲料調製器。
【請求項１７】
液体の補充品を中に入れるように構成された保管タンクと、
保管タンクと連絡している入口を介して前記保管タンクから定量の前記液体で満たされるような構造および配置にされた計量チャンバと、
飲料媒体を中に含む飲料フィルタカートリッジを受けるような構造および配置にされた調製チャンバと、
前記保管タンク内に移動自在に配置されたバッフルと、
前記バッフルを、前記入口を介して前記保管タンクと前記計量チャンバの間の液体の流れを調整する開位置から、前記流れを防止し、前記計量チャンバを前記保管タンクから隔離する閉位置まで移動させる第１のモードで動作可能な空気圧で動作する始動手段と、
前記計量チャンバと前記調製チャンバの間の接続を確立するための接続手段と、
調製サイクル中、前記フィルタカートリッジ内に含まれる飲料媒体と液体とを配合するため、このように隔離された計量チャンバから前記接続手段を介して調製チャンバへ液体を移送するように動作可能であり、空気圧で動作する分配手段と、
前記調製サイクル終了時に前記バッフルを前記開位置へ移動させるように第２のモードで動作可能であり、それによって前記入口を介して前記保管タンクから受け入れた液体で前記チャンバを補充できるようにする弾性始動手段とを備えることを特徴とする飲料調製器。
【請求項１８】
液体の補充品を中に入れるように構成された保管タンクと、
保管タンクと連絡している入口を介して前記保管タンクから定量の前記液体で満たされるような構造および配置にされ、前記保管タンクと計量チャンバが、座部を画定するようにその間の接合部で協働する、計量チャンバと、
飲料媒体を中に含む飲料フィルタカートリッジを受けるような構造および配置にされた調製チャンバと、
前記保管タンク内に移動自在に配置された、密封ガスケットによって包囲された下方を向いた円錐形の中央領域を有するバッフルと、
前記バッフルを、前記入口を介して前記保管タンクと前記計量チャンバの間の液体の流れを調整する開位置から、前記ガスケットを前記座部に押し付けて、前記流れを防止し、前記計量チャンバを前記保管タンクから隔離する閉位置まで移動させる第１のモードで動作可能な始動手段と、
前記計量チャンバと前記調製チャンバの間の接続を確立するための接続手段と、
調製サイクル中、前記フィルタカートリッジ内に含まれる飲料媒体と液体とを配合するため、このように隔離された計量チャンバから前記接続手段を介して調製チャンバへ液体を移送するように動作可能であり、前記調製サイクル終了時に前記バッフルを前記開位置へ移動させるように第２のモードで動作可能な前記始動手段が動作可能であり、それによって前記入口を介して前記保管タンクから受け入れた液体で前記計量チャンバを補充できるようにする分配手段とを備えることを特徴とする飲料調製器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にシングルサーブ飲料調製器に関し、特に、定量の加熱された液体を迅速に加熱し、繰り返し分配して連続的な調製サイクルを実施する、改良型のバッフル操作式システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００１年４月６日に提出された特許仮出願番号６０／２８１，９５４、２００１年４月１７日に提出された特許仮出願番号６０／２８４，４０３、２００２年４月１日に提出された通常の特許出願番号不明に対する優先権を主張するものであり、これらすべては、その全体を参照することによって本明細書に組み込まれる。
【０００３】
米国特許第６，０８２，２４７号（Ｂｅａｕｌｉｅｕ）は、シングルサーブ調製器の調製チャンバに定量の加熱された液体を分配するための、周知のシステムを開示している。このシステムでは、加熱された水の保管タンクと計量チャンバの間の入口開口が、計量チャンバ内に入っているボールによって選択的に開閉される。調製サイクル中に計量チャンバが加圧されたとき、ボールは閉位置に重力で着座して入口開口を遮蔽する。調製サイクルの終了時に、計量チャンバが開放され、保管タンクからの液体の流入によって、ボールは入口開口から水圧で取り外される。
【０００４】
システムは、ほぼ満足な方式で動作するが、ミネラル堆積物などがボール表面上または計量チャンバ密封表面上に蓄積することによって、密封性の問題が時々生じる。また、最適な調製効率のために必要な温度にまで保管タンクの内容物を再加熱するのに必要な時間のため、連続する調製サイクル間での遅延が時々生じる。
【０００５】
本発明の一目的は、連続的な調製サイクルを実施するために必要な、定量の液体を繰り返し分配するための改良型のバッフル操作式システムを提供することによって、上記に述べた従来技術の密封性の問題を回避する、または少なくともかなり最小化することである。
【０００６】
本発明に伴う目的は、計量チャンバ内に受け入れられた液体のより迅速な加熱、ならびに、保管タンク内の液体のより漸進的な、およびより一様な加熱を提供することである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここで、これらおよびその他の本発明の目的および有利な特徴を、添付の図面を参照にしてさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
最初に図１を参照すると、シングルサーブ調製器１０は、液体保管タンク１４を包囲する筐体１２を備える。タンクは、小さい直径のカップ型底部１８によって形成された下側計量チャンバ１６を有し、下側計量チャンバ１６は、座部２０を画定している円形の密封表面において、大きい直径のタンク側壁に一体に接合されている。
【０００９】
固定式の内部構造は、タンク１４とそのカップ型底部１８に対して中央に並べられた、鉛直方向に配置されたスリーブベアリング２６を支持している水平プラットホーム２２および支柱２４を備える。
【００１０】
鉛直方向の往復シャフト２８が、スリーブベアリング２６を通って延びている。シャフトは、円形のバッフル３０をその下端部で担持し、円形のプレート３２がプラットホーム２２の下方に配置されている。図３Ａをさらに参照すると、バッフル３０の下側表面は、平坦な環状の水平方向シェルフ３０ｂによって包囲された下側に突き出した中央円錐領域３０ａを有して構成されている。弾力性の圧縮可能なガスケット３３が、座部２０に載る位置でシェルフに固定されている。
【００１１】
アーム３４が、プラットホーム２２によって担持されたブラケット３６上に枢動自在に装着されている。アーム３４は、ピン３８によってシャフト２８に接続されている。コイル状のばね４０が、アーム３４とプラットホーム２２上側表面の間のピン３８を包囲し、膨張可能なブラダー（空気袋）４２が、プラットホーム２２の底部表面とプレート３２の間で位置決めされている。
【００１２】
アーム３４の遠端部が、シングルサーブ飲料フィルタカートリッジ４６、たとえば２００１年２月１３日に提出された同時係属特許出願番号０９／７８２，６２２に記載されたタイプのもの、を受けるように設計された調製チャンバ４４内に延びている。なお、ここでのフィルタカートリッジは当該文献の全体を参照することで本実施形態に組み込んだものである。
【００１３】
プラットホーム２２上のエアポンプ４８が、ブラダー４２に接続されており、可撓性のホース５０を介してバッフル３０内のポート５２に接続されている。計量チューブ５４が、バッフル３０を通ってチャンバ１６内に延びている。計量チューブ５４は、第２の可撓性のホース５６を介して、アーム３４によって担持された懸下している管状プローブ５８に接続されている。第２の管状プローブ６０は、カートリッジ４６の下にあり、カップ６４またはその他の類似の受容器を支持するような形状および寸法にされた外部シェルフ６２の上方で下向きに開いている。
【００１４】
タンク１４は、カップ型の底部１８の下にある電気加熱エレメント６８によって加熱された、液体６６の補充品を保存する。
【００１５】
調製サイクル中、適切なバルブおよび回路（図示せず）を備える制御システムは、以下の一連の動作を空気圧で行うようにエアポンプ４８を操作する。
【００１６】
ａ）図２に示すように、ブラダー４２が膨張して、ガスケット３３が座部２０を押圧して計量チャンバ１６内の液体をタンク１４の残りの部分から密封するまで、シャフト２８およびバッフル３０を下向きに押圧する。シャフト２８の下向きの運動もまた、ばね４０の抵抗に対抗するアーム３４の下向きの枢動運動を発生させ、さらに、その結果、調製チャンバ４４内のカートリッジ４６の蓋および底部がプローブ５８、６０によってそれぞれ穿刺される。
【００１７】
ｂ）次に、圧縮空気がホース５０を介して計量チャンバ１６内に供給され、定量の液体を吐出し、ホース５６および管状プローブ５８を介してカートリッジ４６へ供給する。その結果得られる加熱された液体が、カートリッジ内の飲料媒体と結合して、調製された飲料を作成し、飲料は、プローブ６０を介して流出し、下にあるカップ６４内で受けられる。
【００１８】
ｃ）調製サイクルの終了時に、ポンプ４８が不活動化され、システムは解除されて、図１に示す状態に戻される。ブラダー４２は、ばねの復元力下でつぶれ、シャフト２８の上向きの変位を生じさせる。このようにして、バッフル３０が座部２０の上方に上昇し、チャンバ１６内の空気がタンク１４内の液体と代わる。ばね４０の復元力はまた、アーム３４を上向きに枢動させ、さらにプローブ５８をカートリッジ４６から取り外す。ここで、システムの次のサイクルの準備のため、使用済みカートリッジ４６を調製チャンバから外してもよいこととなる。
【００１９】
図４を参照すると、円錐形領域３０ａは、約５から２０°の間のテーパ角αを有する。好ましい範囲は、約８から１２°である。
【００２０】
図４に示すように、この配置では、調製サイクルの終わりでバッフルが上昇した際、円錐形の中央領域３０ａがバッフルの周縁全体へおよびその周囲へ逃げる空気を（破線矢印で概略的に示す）一様に分散させるのを補助する。逃げる空気は、バッフルの周縁全体の周囲の計量チャンバに流入する液体（実線矢印で概略的に示す）と代わる。
【００２１】
図５に示すように、バッフル３０が完全に上昇した位置にあるとき、バッフル３０は座部２０と協働して、隙間「ｘ」を画定する。隙間「ｘ」は、バッフル直径「Ｄ」の約２から１０％の間、好ましくはバッフル直径の３から５％の間の寸法である。バッフルは、計量チャンバ１６とタンクの残りの部分との間の温度成層を生じさせる。実線矢印によって概略的に示すように、隙間「ｘ」は、計量チャンバ１６とタンクの残りの部分との間の対流および熱伝達を制御する働きをする一方、計量チャンバ内の再循環対流を促進させる。このことは、計量チャンバ内で受けられた水を迅速に加熱し、タンクの残りの部分内の水を漸進的にかつ一様に加熱することを確実にする。
【００２２】
本明細書で説明した実施形態に様々な修正を行うことができる。たとえば、シャフト２８は、たとえばモータ駆動のギアドライブ、またはアーム３４の手動操作などの他の手段によって垂直に往復運動させることができる。計量チャンバ１６および座部２０を、タンクと一体のものとして形成する代わりに、タンクに受け入れられる別個のカップ型挿入物として形成してもよい。
【００２３】
外部加熱エレメントに代えて内部加熱エレメントを、保管タンク内の液体を加熱するために採用することができる。別のタンクの形状、たとえば正方形または矩形断面のものについては、それに匹敵する形状にされたバッフルを採用すればよい。ブラダー４２を膨張させるために、および計量チャンバ１６を加圧するために複数のエアポンプを採用することができる。
【００２４】
添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の精神および範囲を逸脱しない、これらおよび他のいかなる変形もカバーすることが、我々の意図である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】分配システムを調整サイクル開始前の「準備」状態で示した、本発明による液体分配システムを具現化したシングルサーブ調製器の鉛直方向断面図である。
【図２】調製サイクル中の、動作中の分配システムを示す図１と同様の図である。
【図３Ａ】図１および２の円で囲んだ領域の拡大図である。
【図３Ｂ】図１および２の円で囲んだ領域の拡大図である。
【図４】調製サイクル終了時に、バッフルが上昇したとき、計量チャンバから放出される空気、および計量チャンバ内に流入する加熱された液体を概略的に示す拡大図である。
【図５】計量チャンバが交換された後の水の循環を概略的に示す図４と同様の図である。
【国際公開パンフレット】
2004538044.tif 000003
2004538044.tif 000004
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2004538044.tif 000018
2004538044.tif 000019
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004538044.tif 000021
【国際調査報告】
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2004538044.tif 000023
2004538044.tif 000024
2004538044.tif 000025
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