KR101967563B1 - 음료 조제기 - Google Patents

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니콜라스 한센
마크 노톤
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크라프트 푸즈 알앤디, 인크.
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Abstract

출구 노즐 조립체를 통해 음료를 분배하도록 구성된 음료 조제기로서, 조제기는 제1 출구 및 제2 출구가 관통 제공된 출구 노즐 조립체; 및 제1 출구 또는 제2 출구에 유체를 선택 가능하게 전달하도록 배열되는 하나 이상의 도관들을 포함한다.

Description

음료 조제기{BEVERAGE PREPARATION MACHINES}
본 발명은 음료 조제기에서의 개선에 관한 것이고, 특히 음료 성분들의 사전 패키지화된(pre-packaged) 용기들을 사용하는 유형의 음료 조제기에 관한 것이다.
커피 하우스들은 17세기 이래 "커피 문화"의 일부였다. 수년에 걸쳐, 최상의 커피 음료들을 생성하기 위해 커피 제조 방법들이 개량되었고 숙련자들이 훈련되었다. 최초의 커피 기계들은 1800년대 초에 개발되었고, 자동 에스프레소 기계가 1930년대에 발명되었다. 커피 제조 공정의 자동화는, 이어서, 특히 지난 10년 내에 에스프레소 및 카푸치노와 같은 보다 전문적인 음료들의 수요가 많은 커피 하우스들/커피 숍들의 수에서의 급격한 성장을 초래하였다. 이들 유형의 음료들은, 이들을 제조하는 데 필요한 고압을 생성할 수 있는 고가의 복잡한 기계들 - 이 기계들은 양호한 품질을 생성하기 위해 훈련된 바리스타에 의해 적절히 조작되고 유지되어야 했음 - 에 대한 필요성으로 인해, 역사적으로 사치품으로 간주되어 왔다. 커피 애호가들은 양호한 품질의 기계 및 양호한 품질의 커피의 사용에도 불구하고 잘못 훈련된 조작자에 의해 에스프레소가 망쳐질 수 있다는 것에 동의한다. 그러나, 이러한 추세는 사치스런 최고 품질의 음료들에 대한 소비자들로부터의 증가된 수요뿐만 아니라, 더 다양한 특별한 음료들, 및 자신의 집에서 편안하게 그러한 음료들을 제조하는 능력에 대한 갈망으로 이어졌다.
일치된 기술적 정의가 없지만, 드립 커피와 비교하여, 음료 전반에 걸쳐 현탁되는 더 많은 양의 용존 고형물 및 미세한 유적(oil droplet)들로 인해, 바리스타 품질의 에스프레소가 더 걸쭉한 주도(consistency)를 갖는다는 것이 일반적으로 이해된다. 이는 음료의 10% 내지 30%를 구성하는 부드럽지만 걸쭉한 농적갈색의 크레마(crema)를 갖는다. 크레마는 전통적으로 9 내지 10 바아(bar)의 범위 내의 고압에서 생성되는 커피로부터 추출되는 오일, 단백질 및 당, 및 공기의 다상성(polyphasic) 에멀젼이다. 보다 높은 압력은 커피 습윤 속도를 증가시키고, 또한 크레마의 생성에 대한 책임이 있는 것으로서 추출을 개선한다. 원하는 크레마를 생성하도록 음료가 브루잉(brewing)됨에 따라 공기가 음료 내로 혼입된다.
안목 있는 에스프레소 음용자들은, 최적의 온도보다 차가운 물을 사용하여 생성되는 에스프레소가 신맛을 내고, 이러한 온도보다 뜨거운 물로 생성되는 에스프레소가 쓴맛을 낸다는 것을 인지한다. 최적의 온도는 92 내지 96℃이도록 요구된다. 에스프레소의 품질에 영향을 미치는 다른 인자들은 커피 원두들의 로스팅 및 에이징, 분쇄물 크기, 브루잉 전의 분쇄물들의 압착, 및 브루잉 시간을 포함한다. "최상의" 에스프레소는 브루잉 공정의 이들 핵심 요소들의 균형을 유지함으로써 성취된다.
1960년대에 최초의 필터 기계들이 발명된 이래로 가정용 커피 기계들이 또한 상당히 개발되었고, 커피 기계들은 현재 많은 가정에서 주방 설비의 필수품이다. 일부 그러한 기계들은 개별 1인분(individual serving)들의 음료를 음용 용기(drinking receptacle) 내로 직접 분배하며, 음료를 음료 성분들의 대량 공급원으로부터, 또는 포드(pod), 패드 또는 카트리지와 같은 음료 성분들의 개별 패키지들로부터 획득한다. 이하의 명세서에서, 그러한 패키지들이 카트리지라는 일반적인 용어로 참조될 것이다. 그러한 카트리지들을 사용하는 기계들은 훨씬 적은 세척을 필요로 하며, 사용자가 음료들의 선택을 행할 수 있게 할 수 있다. 음료들은 물 속에서 음료 성분들을 브루잉하거나, 혼합하거나, 용해하거나, 현탁하는 것으로부터 형성된다. 예를 들어, 커피 음료들의 경우, 가열된 물을 카트리지를 통해 강하게 밀어 넣어 추출 용액을 형성한다. 카트리지는 원하는 거품(foam) 또는 크레마를 생성하기 위해 공기가 혼입되도록 설계될 수 있다. 추출 용액은 도관을 따라 분배 스테이션에 제공된 출구 노즐로 나아간다. 분배 스테이션은 용기를 상부에서 지지할 수 있는 스탠드를 포함한다. 출구 노즐은 음료가 출구 노즐을 통해 용기 내로 분배되도록 스탠드 위에 위치된다. 세척은 증기 퍼지(steam purge)를 사용하여, 즉 도관을 통해 증기를 통과시켜 수행될 수 있다. 가정용 커피 기계들에서의 카트리지의 사용은 그들의 편의성 및 생성되는 음료의 품질로 인해 점진적으로 대중화되고 있다. 카트리지를 사용하여 음료를 조제하는 기계의 일례가 유럽 특허출원 공개 제1440644호에 기술되어 있고, 카트리지들의 예들이 유럽 특허출원 공개 제1440903호에 기술되어 있다.
그러나, 소비자 추세에서의 변화에 의해, 어떠한 훈련도 필요 없고 비용을 감당할 수 있으며 세척을 거의 또는 전혀 필요로 하지 않는, 바리스타 품질의 에스프레소 및 소정 범위의 다른 음료들을 생성할 수 있는 가정용 기계들에 대한 갈망이 있다.
전술된 바와 같이, 그러한 기계들에 의해 생성된 커피가 최고 품질을 가짐을 보장하는 것에 많은 노력이 기울여지고 있다. 특히, 차별화된 크레마를 갖는 바리스타 품질의 에스프레소들이 생성되는 것을 보장하는 것에 주목하고 있다. 그러나, 분배되는 각각의 음료의 품질이 가능한 한 높은, "레귤러" 커피, 차, 핫 밀크 및 핫 초콜릿과 같은 다른 음료들을 음료 조제기가 분배할 수 있는 것이 요구된다.
이러한 배경에 맞서, 본 발명은 출구 노즐 조립체를 통해 음료를 분배하도록 구성된 음료 조제기를 제공하는데, 제조기는 제1 출구 및 제2 출구가 관통 제공된 출구 노즐 조립체, 및 제1 출구 또는 제2 출구에 음료를 선택 가능하게 전달하도록 배열되는 하나 이상의 도관들을 포함한다.
출구들은 소정 범위의 대안예들로부터 선택될 수 있다. 출구들 중 하나는 음용 용기에 음료를 전달하기 위한 전달 구멍을 포함할 것이다. 아래에서 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 전달 구멍은 폐기물 출구와 쌍으로 될 수 있거나, 상이한 크기의 보어들을 갖는 2개의 전달 구멍이 제공될 수 있다. 또한, 상이한 크기의 보어들을 갖는 한 쌍의 전달 구멍 및 폐기물 출구에 대응하는 3개의 출구들이 제공될 수 있다.
상이한 크기의 보어들을 갖는 전달 구멍들을 제공하는 것은 보다 양호한 품질의 음료들이 생성되게 한다. 이는 다양한 음료들의 전달이 다양한 유동 속도 및 기체/액체 비뿐만 아니라 액체가 소정 범위의 유동학적(rheological) 특성을 갖는 것을 필요로 하기 때문이다. 예를 들어, 에스프레소의 조제 및 전달은 낮은 유동 속도(전형적으로는 1mls-1 내지 2mls- 1)로 수행되는데, 이 경우, 보다 작은 보어를 갖는 제1 전달 구멍이 음료를 분배하는 데 더 잘 맞는다. 차, 초콜릿 및 카페 크레마와 같은 다른 음료들의 경우, 조제 및 전달 공정은 보다 높은 유동 속도(전형적으로는 최대 약 5mls- 1)로 수행된다. 그러한 음료들의 경우에는, 보다 큰 보어를 갖는 제2 전달 구멍이 음료를 분배하는 데 더 잘 맞는다. 본 발명은 조제되는 음료에 더 잘 맞는 전달 구멍이 선택되게 한다.
별도의 폐기물 출구를 제공하는 것은 폐기물이 음료 분배 스테이션으로부터 멀리 지향되게, 예를 들어 전용의 폐기물 용기 내에 수집되게 한다. 음료가 도관을 통해 전달 구멍에 전달되는 동안, 공통의 또는 상이한 유체가 폐기물 출구에 제공될 수 있다. 예를 들어, 물 또는 증기가 음료 분배 작동들 사이에 퍼지로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 단일의 도관이 모든 출구들에 대해 서비스하도록 제공될 수 있고, 증기 퍼지가 음료의 전달 후에 도관을 세척하는 데 사용될 수 있다.
다수의 도관들이 출구 노즐 조립체에 음료를 이송할 수 있는데, 이때 각각의 출구에 대해 하나의 도관이 제공된다. 그러나, 제1 출구 또는 제2 출구에의 음료의 선택 가능한 전달을 위해 배열되는 단일의 도관이 제공되는 것이 바람직하다. 출구 노즐 조립체는 도관으로부터의 유체의 전달을 위해 제1 출구가 정렬되는 제1 위치와 도관으로부터의 유체의 전달을 위해 제2 출구가 정렬되는 제2 위치 사이에서 이동하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 출구 노즐 조립체는 슬라이딩 드로어(sliding drawer) 상에 제공될 수 있다.
바람직하게는, 도관은 제1 출구에 유체를 분배하도록 도관의 출구가 정렬되는 제1 위치와 제2 출구에 유체를 분배하도록 도관의 출구가 정렬되는 제2 위치 사이에서 이동하도록 배열된다. 이는 도관을 가요성이게 제조하고 제1 및 제2 위치들 중 하나의 위치로부터 제1 및 제2 위치들 중 다른 위치로 도관의 출구를 이동시키도록 배열되는 액추에이터를 제공함으로써 달성될 수 있다. 선택적으로, 도관의 입구는 제 위치에 고정된다. 액추에이터는 가요성 도관을 이동시킬 수 있는 임의의 장치, 예컨대 도관을 편향시키는 핑거(finger) 또는 조오(jaw)일 수 있다. 도관은 일 단부(입구)에서 고정되고 다른 단부(음료가 제1 및 제2 출구들로 나아가는 도관 출구)에서 자유롭게 이동되는 가요성 호스일 수 있다. 액추에이터는 제1 출구로부터 제2 출구로 그리고/또는 제2 출구로부터 제1 출구로 가요성 도관을 이동시킬 수 있다. 액추에이터는 이동을 양방향으로 수행하는 단일의 장치, 예컨대 도관이 제2 출구를 향해 그리고 제2 출구로부터 멀리 이동되게 하도록 도관을 파지하는 조오를 포함할 수 있다.
고려되는 실시예에서, 도관은 탄성적이고 이완 상태에서 제1 또는 제2 위치를 점유하도록 배열된다. 그러한 배열에 의해, 액추에이터는 도관을 이완 위치로부터 멀리 이동시키는 것만을 필요로 한다. 예를 들어, 도관이 이완 상태에서 제1 출구와 정렬하도록 배열된다면, 액추에이터는 도관을 제2 출구와 정렬하도록 편향시키는 것만을 필요로 하는데, 도관의 간단한 해제는 도관이 제1 출구와의 정렬 상태로 되돌아 가는 것을 겪을 것이다.
위에서 본 바와 같이, 출구 노즐 조립체의 출구들 중 하나는 폐기물 용기에 폐기물을 운반하도록 배열되는 폐기물 출구를 포함할 수 있다. 이는 증기 퍼지 동안에 사용될 수 있다. 예를 들어, 음료 조제기는 제1 전달 구멍 또는 제2 전달 구멍(존재하는 경우)에 음료를 선택 가능하게 전달하거나, 폐기물 출구에 유체를 전달하도록 배열되는 단일의 도관을 포함할 수 있다. 도관은 폐기물 출구와 정렬될 수 있고, 증기 퍼지는 증기가 도관을 통과하여 도관을 세척하도록 작동될 수 있다. 폐기물은 이어서 폐기물 출구를 따라 나아갈 것이고, 폐기물 용기에 수집될 수 있다. 전술된 바와 같이, 출구 노즐 조립체 또는 도관은 제1 전달 구멍, 임의의 제2 전달 구멍 및 폐기물 출구 중 하나와 도관이 정렬되게 하도록 이동될 수 있다. 또한 전술된 바와 같이, 액추에이터는 제1 전달 구멍, 임의의 제2 전달 구멍 및 폐기물 출구에의 음료의 전달을 위한 정렬 상태 사이에서 가요성 도관의 출구를 편향시키는 데 사용될 수 있다.
폐기물 출구는 폐기물의 유동을 아래로 그리고 측부로 안내하도록 선택적으로 배열되는 슈트(chute)를 포함할 수 있다. 슈트는 슈트의 기부에 또는 출구 노즐 조립체의 측부에 제공되는 구멍에서 종료할 수 있다. 이러한 배열은 폐기물이 제1 전달 구멍 및 임의의 제2 전달 구멍으로부터 멀리 지향되게 하고, 폐기물을 폐기물 용기로 안내한다. 폐기물 용기는 음료 조제기의 내부에, 예컨대 하우징 내에 제공될 수 있다.
음료 조제기는 제1 전달 구멍 및 임의의 제2 전달 구멍이 컵 또는 머그와 같은 음용 용기를 지지하기 위한 스탠드 위에 제공되는 분배 스테이션을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전달 구멍들이 제공되는 경우, 이들은 나란히 배치될 수 있어, 어느 하나의 구멍이든 스탠드 상에 배치된 용기 내로 음료를 분배할 수 있게 한다.
제2 전달 구멍이 제공되는 경우, 이는 제1 전달 구멍보다 더 큰 보어를 가질 수 있고, 출구 노즐 조립체를 통해 형성되는 보통의 보어를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 전달 구멍은 원통형 보어일 수 있다.
유리하게는, 제1 전달 구멍은 제2 전달 구멍보다 더 작은 보어를 가질 수 있고, 확대된 입구를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전달 구멍은 유체를 수집하기 위한 챔버를 포함할 수 있고, 챔버의 기부로부터 출구 노즐 조립체를 통해 연장되는 보어를 가질 수 있다. 따라서, 제1 전달 구멍의 보어를 곧바로 통과하기에 충분할 정도로 정밀하게 전달되지 않은 임의의 음료는 제1 전달 구멍의 챔버에 수집될 수 있다. 대안적으로, 도관은 제1 전달 구멍의 챔버 부분과 정렬될 수 있고, 음료가 챔버 내로 분배되도록 제1 전달 구멍의 구멍으로부터 오프셋될 수 있다. 이어서, 음료는 모여져서 구멍으로 유동하여 구멍으로부터 분배될 수 있다. 챔버는 음료를 구멍을 통해 안내하는 것을 돕도록 구멍을 향해 경사질 수 있다. 유사한 배열이 제2 전달 구멍에 대해 채용될 수 있다.
선택적으로, 직립 벽들이 출구들, 예를 들어 제1 및 제2 전달 구멍들, 또는 전달 구멍 및 폐기물 출구, 또는 제1 및 제2 전달 구멍들 및 폐기물 출구를 분리시킨다. 벽들에 의한 이러한 분리는 하나의 출구로부터 다른 출구로의 음료/폐기물의 상호 오염을 방지하는 것을 돕는다.
선택적으로, 출구 노즐 조립체는 제거 가능하다. 이는 세척의 용이성을 위함이다. 예를 들어, 출구 노즐 조립체는 제 위치로 그리고 제 위치를 벗어나 활주할 수 있으며, 임의의 편리한 수단에 의해 보유될 수 있다.
본 발명은 또한, 제1 출구 및 제2 출구가 관통 제공된 출구 노즐 조립체, 및 제1 또는 제2 출구에 음료를 선택 가능하게 전달하도록 배열되는 하나 이상의 도관들을 포함하는 음료 조제기로부터 음료를 분배하는 방법을 제공한다. 이 방법은, (a) 제1 출구에 유체를 전달하기 위해 정렬되는 하나 이상의 도관들 중 하나의 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계; 및 (b) 제2 출구에 유체를 전달하기 위해 정렬되는 하나 이상의 도관들 중 하나의 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함한다.
선택적으로, 단일의 도관은 제1 및 제2 출구들에 유체를 분배하며, 본 방법은, 단계 (a) 이전에, 제1 출구에 유체를 전달하기 위해 도관이 정렬되는 것을 보장하고, 그렇지 않은 경우, 제1 출구와 도관 사이의 상대 이동이 도관을 제1 출구에 유체를 전달하기 위한 정렬 상태로 되게 하는 단계; 및 단계 (b)의 이전에, 제2 출구에 유체를 전달하기 위해 도관이 정렬되는 것을 보장하고, 그렇지 않은 경우, 제2 출구와 도관 사이의 상대 이동이 도관을 제2 출구에 유체를 전달하기 위한 정렬 상태로 되게 하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 제1 출구는 제1 전달 구멍이고, 제2 출구는 폐기물 출구이다. 이어서, 단계 (a)는 제1 전달 구멍에 음료를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 음료를 통과시킴으로써, 음료가 제1 전달 구멍으로부터 분배되게 하는 단계를 포함할 수 있다. 단계 (b)는 이어서, 폐기물 출구에 유체를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증기가 도관을 통해 통과될 수 있다.
선택적으로, 제1 출구는 제1 전달 구멍이고, 제2 출구는 제2 전달 구멍이며, 여기서 제1 전달 구멍은 제2 전달 구멍보다 더 작은 보어를 갖는다. 다음에, 단계 (a)는 제1 전달 구멍에 음료를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 비교적 낮은 유동 속도로 음료를 통과시킴으로써, 음료가 제1 전달 구멍으로부터 분배되게 하는 단계를 포함할 수 있다. 단계 (b)는 이어서, 제2 전달 구멍에 음료를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 비교적 높은 유동 속도로 음료를 통과시킴으로써, 음료가 제2 전달 구멍으로부터 분배되게 하는 단계를 포함할 수 있다. 출구 노즐 조립체는 폐기물 출구를 추가로 포함하고, 본 방법은 폐기물 출구에의 전달을 위해 정렬되는 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특징부들은 첨부된 특허청구범위에서 한정된다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들이 단지 예로서 기술될 것이다.
상이한 특성들을 갖는 양호한 품질의 음료 유형들의 원하는 폭넓은 선택을 제공하기 위해서, 본 발명은 공지된 음료 조제기에 대해 하나 이상의 유의한 개선점들을 수반한다. 음료 기계는 소다수 공급기(soda fountain), 맥주 펌프 등을 포함할 수 있다. 본 발명은 커피, 차, 핫 초콜릿 및 핫 밀크와 같은 뜨거운 음료들을 조제하기 위한 음료 조제기들에 사용될 때 특별한 이점을 누린다. 특히, 본 발명에 의해 제공되는 개선점들은 고품질의 크레마를 갖는 양호한 품질의 에스프레소들의 생성을 가능하게 하면서도, 청결하고 위생적인 상태를 유지하기 용이하고 다른 고품질의 음료들을 제공할 수 있는 설계를 제공한다.
도 1은 카트리지 헤드가 폐쇄 위치에 있는 종래 기술의 음료 조제기의 전방 사시도.
도 2는 카트리지 헤드가 개방 위치에 있는 도 1의 조제기의 전방 사시도.
도 3은 명료화를 위해 일부 부품들이 생략된 상태의 도 1의 조제기의 배면도.
도 4는 명료화를 위해 일부 부품들이 생략된 상태의 도 1의 조제기의 카트리지 헤드의 전방 사시도.
도 5는 명료화를 위해 일부 부품들이 생략된 상태의 도 4의 카트리지 헤드의 다른 전방 사시도.
도 6은 음료 카트리지를 수용한, 폐쇄 위치에서의 도 4의 카트리지 헤드의 단면도.
도 7은 음료 카트리지를 수용한, 개방 위치에서의 도 4의 카트리지 헤드의 측단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 출구 노즐 조립체의 사시도.
도 9는 선 IX-IX를 따라 취한, 도 8의 출구 노즐 조립체의 일부를 통한 단면도.
도 10은 도 8의 출구 노즐 조립체의 사시도로서, 넓은 보어의 전달 구멍을 통해 음료를 분배하기 위한 제1 위치에 있는 노즐을 도시하는 사시도.
도 11은 도 8의 출구 노즐 조립체의 사시도로서, 넓은 보어의 전달 구멍을 통해 음료를 분배하기 위한 제2 위치에 있는 노즐을 도시하는 사시도.
도 12는 도 8의 출구 노즐 조립체의 사시도로서, 증기 퍼지 동안에 폐기물 슈트와 정렬된 제3 위치에 있는 노즐을 도시하는 사시도.
도 13 및 도 14는 노즐, 및 노즐이 넓은 보어의 전달 구멍과 정렬되는 제1 위치와 노즐이 폐기물 슈트와 정렬되는 제3 위치 사이에서 노즐을 이동시키기 위한 액추에이터의 개략도.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 출구 노즐 조립체의 사시도.
도 16은 선 XVI-XVI을 따른, 도 15의 출구 노즐 조립체의 일부를 통한 단면도.
첨부 도면들 중 도 1 내지 도 7에 도시된 공지의 음료 조제기(10)를 참조하여 개선점들이 기술될 것이다. 그러나, 이 개선점들이 전술된 바와 같이 포드, 패드, 강성 및 반강성의 카트리지들을 포함하는 광범위한 카트리지들을 사용할 수 있거나 사용할 수 없을 수 있는 광범위한 음료 조제기들에서의 응용을 찾아낸다는 것에 주목해야 한다.
도 1 내지 도 7의 음료 조제기(10)는 일반적으로 하우징(11), 탱크(12), 온수기(13), 펌프(14), 폐기물 용기(9), 제어 프로세서(도시되지 않음), 사용자 인터페이스(16), 및 카트리지 헤드(17)를 포함한다. 카트리지 헤드(17)는 이어서 일반적으로, 사용 시에 음료 카트리지(19)를 유지하기 위한 카트리지 홀더(18) 및 카트리지 인식 수단(20)을 포함한다. 카트리지 헤드(17)는, 사용 시에 카트리지(19)로 진입하는 액체를 위한 입구 및 음료 카트리지(19)를 빠져나가는 조제된 음료를 위한 출구(70)를 음료 카트리지(19) 내에 형성하기 위한 입구 및 출구 천공기(21, 22)들을 추가로 포함한다. 출구(70)를 통해 카트리지(19)를 떠난 음료는 도관(75) 내로 유동하고, 이어서 출구 노즐 조립체(100)로부터 조제기(10)를 빠져나간다.
물이 커피와 같은 음료를 조제하는 데 사용되는 가장 보편적인 액체일 가능성이 있지만, 조제기(10)는 또한 음료 성분들과 혼합하기 위한 다른 액체들, 예컨대 밀크 또는 밀크 조제물들을 취급할 수 있다. 또한, 본 명세서에서의 물에 대한 어떠한 언급도 음료를 조제하는 데 사용되는 임의의 액체 형태를 포함하는 것으로 취해져야 한다.
하우징(11)은 바람직하게는 전체적으로 또는 부분적으로 적합한 플라스틱 재료 또는 금속으로 제조된다. 하우징(11)은 바람직하게는, 조제기(10)의 구성요소들의 맞춤(fitting)을 위한 조립 동안에 접근을 허용하는 전방 반부(25) 및 후방 반부(26)를 갖는 클램-셸(clam-shell) 설계를 포함한다.
하우징(11)의 전방 반부(25)는 출구 노즐 조립체(70)를 통해 음료가 분배되는 분배 스테이션(27)을 한정한다. 분배 스테이션(27)은 아래에 드립 트레이(drip tray)가 위치된 컵 스탠드(23)를 포함한다. 조제기 사용자 인터페이스(16)가 또한 하우징(11)의 전방에 위치되며, 복수의 제어 스위치, 예를 들어 시작/정지 버튼(28), 및 다수의 상태 표시기(29 내지 32)를 포함한다. 상태 표시기(29 내지 32)는 바람직하게는, 예를 들어 조제기(10)의 준비 완료(readiness), 조제기(10)의 작동에서 에러가 발생했는지의 여부, 및 조제기(10)의 작동 모드를 표시하는 발광 다이오드(LED)이다. 시작/정지 버튼(28)은 분배 사이클의 개시를 제어하며, 바람직하게는 수동 작동식 푸시-버튼, 스위치 등이다.
탱크(12)는 하우징(11)의 후방에 위치되며, 바람직하게는 하우징(11)의 후방 반부(26) 내에 합체되거나 그에 연결된다. 탱크(12)는 탱크(12)를 물, 또는 다른 액체로 충전하기 위한 입구를 가지며, 이는 탱크(12)가 조제기(10) 내의 제 위치에 있는 때에 폐쇄된다. 탱크(12)의 하부 단부를 향해 출구가 제공되는데, 이는 펌프(14)와 연통한다. 탱크(12)는 투명 또는 반투명 재료로 제조되어, 소비자가 탱크(12)에 남아있는 물의 양을 보게 한다. 대안적으로, 탱크(12)는 불투명한 재료로 제조될 수 있지만, 내부에 관찰 창이 제공될 수 있다. 상기에 더하여 또는 그 대신에, 탱크(12)에는 탱크 내의 액체 레벨이 사전선택된 레벨까지 내려가는 경우, 펌프(14)의 작동을 방지하고 선택적으로 LED와 같은 경고 표시기를 트리거링하는 저 레벨 센서가 제공될 수 있다.
펌프(14)는 탱크(12)와 온수기(13) 사이에 작동 가능하게 연결되며, 제어 프로세서에 의해 제어된다. 조제기(10)를 통한 물의 유동 속도는 제어 프로세서에 의해 제어될 수 있다. 바람직하게는, 펌프(14)의 상류측 또는 하류측의 유동 라인 내에 체적 유동 센서(도시되지 않음)가 제공된다.
온수기(13)는 하우징(11)의 내부에 위치된다. 분배 사이클을 위한 물은 사전결정된 온도로 카트리지 헤드(17)에 전달된다. 온수기(13)는 전달 온도를 요구되는 온도로, 일반적으로는 80℃ 내지 98℃의 온도로, 그리고 가능하게는 유입되는 물의 온도보다 더 높은 온도로 신속하게 조절할 수 있다. 온수기(13)는 온도가 98℃를 초과하면 온수기(13)를 차단하는 과잉 온도 차단부를 포함한다. 조제기(10)는 또한 증기 퍼지를 포함한다. 증기 퍼지를 발생시키는 바람직한 수단은 온수기(13)를 플래시 히터(flash heater)(순간 히터 또는 유동 히터로서 또한 알려짐)의 형태로 활용하는 것이다. 전형적으로, 그러한 플래시 히터들은 물이 통과하는 튜브를 포함하는데, 여기서 튜브는 하나 이상의 저항 요소들에 의해 가열된다. 플래시 히터는 음료들을 형성하기 위한 물을 가열하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 보다 높은 전력 설정에서, 음료가 형성되어진 후에 플래시 히터 튜브에 남아있는 물을 증발시킴으로써 증기 퍼지를 발생시키는 데 사용될 수 있다. 플래시 히터들의 이점은 보일러 내의 물이 가열될 때까지 어떠한 유의한 지연도 없다는 것이다. 플래시 히터들은 요구되는 대로 물을 가열하고, 각각의 브루잉 사이클 직후에 꺼지며, 따라서 매우 에너지 효율적이다.
온수기(13)로부터 나온 물은 적합한 전달 시스템을 거쳐 밸브에 의해 카트리지 헤드(17) 및 카트리지(19)에 공급된다. 물 유동의 압력이 허용 가능하다면, 물은 카트리지(19)로 나아간다. 압력이 사전결정된 한계치 미만 또는 초과이면, 물은 밸브에 의해 폐기물 용기(9)로 전환된다.
카트리지에 대한 물 전달 시스템은 탱크(12)로부터의 물을 카트리지(19)에 운반하기 위해 (도 8에 도시된 바와 같이) 탱크(12), 물 펌프(14), 온수기(13) 및 카트리지 헤드(17)를 연결해주는 도관들을 포함한다.
카트리지 홀더(18)는, 에스프레소 음료들의 경우 약 250 ㎏인, 카트리지(19) 내부의 압력에 의해 발생된 개방력들을 취급할 수 있도록 설계된다. 조제기(10)의 작동 동안에, 카트리지(19)는 팽창하려고 하지만, 카트리지(19)의 완전성이 유지되어야 한다. 게다가, 사용자는 시스템이 가압화되는 동안에 홀더(18)를 개방할 수 없어야 하며, 이를 달성하기 위해 적합한 로킹 기구들이 제공된다.
국제 특허출원 공개 WO-A-2006/014936호에 기술된 바와 같은 카트리지 헤드(17)의 하나의 적합한 설계가 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다. 카트리지 헤드(17)의 카트리지 홀더(18)는 고정된 하부 부분(43), 회전 가능한 상부 부분(44), 및 고정된 하부 부분(43)과 회전 가능한 상부 부분(44) 사이에 위치된 피벗 가능한 카트리지 장착부(45)를 포함한다. 상부 부분(44), 하부 부분(43) 및 카트리지 장착부(45)는 공통의 힌지 축(46)을 중심으로 회전된다. 도 4 내지 도 7은 명료화를 위해 조제기(10)의 일부 구성요소들이 생략된 상태로 홀더(18)를 도시한다.
카트리지 장착부(45)에는 사용 시에 음료 카트리지(19)를 수납하는 실질적으로 원형인 리세스(55)가 제공된다. 리세스(55)는 음료 카트리지(19)의 손잡이 부분을 수용하기 위한 불규칙부(irregularity)(56)를 포함하며, 이는 또한 홀더(18)에서의 음료 카트리지(19)의 회전을 방지하도록 작용한다. 카트리지 장착부(45)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 개방 위치에서 카트리지 장착부(45)가 고정된 하부 부분(43)과의 접촉을 벗어나 편의되도록, 고정된 하부 부분(43)에 대해 튀어 오른다. 이는 카트리지 장착부(45)가 입구 및 출구 천공기 부재(21, 22)들과의 접촉에서 벗어나 이동되게 한다. 카트리지 장착부(45)에는 카트리지 장착부(45)가 폐쇄 위치로 이동될 때에 입구 및 출구 천공기(21, 22)들과 카트리지 인식 수단(20)의 헤드를 수용하기 위한 구멍(57)이 제공된다.
상부 부분(43)은 원형 관찰 창(59)을 내장하는 대체로 원형인 몸체(58)를 포함하고, 관찰 창을 통해 소비자가 분배 사이클 동안에 음료 카트리지(19)를 볼 수 있고 또한 카트리지(19)가 조제기(10) 내에 로딩되어 있는지 여부를 시각적으로 확인할 수 있다. 관찰 창(59)은 하방으로 지향된 림(rim)을 갖는 컵 형상이다. 게다가, 관찰 창(59)에는 도 7에 도시된 바와 같이 내측으로 지향된 관형 연장부(61)의 형태의 클램핑 부재가 제공된다. 연장부(61)는 하부 부분(44)을 향해 지향되며, 도 6에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치에 있을 때 카트리지 헤드(17)의 용적 내에 놓인다. 카트리지 홀더(18)가 폐쇄 위치에 있을 때, 관찰 창(59)의 관형 연장부(61)의 말단부(62)는 음료 카트리지(19)의 클램핑 표면(19a)을 내리눌러서 카트리지를 도 6(여기서는 보다 큰 깊이를 갖는 카트리지를 포함하는 배열이 도시됨)에 도시된 바와 같이 하부 부분(44)에 대항하여 편의시킨다. 관형 연장부(61)에 의해 가해진 압력은 카트리지(19)와 홀더(18) 사이에서 유체 기밀 밀봉을 보장한다.
하부 부분(43)은 입구 및 출구 천공기(21, 22)들 및 카트리지 인식 수단(20)의 헤드를 포함한다. 입구 천공기(21)는 사용 시에 음료 카트리지(19)의 라미네이트(laminate)에 구멍을 내기 위한 날카로운 단부를 갖는 중공 니들형 튜브(hollow needle-like tube)를 포함한다. 입구 천공기(21)는 도 7에 도시된 바와 같이 물 도관(65)과 유체 연통하고, 물 도관은 하부 부분(43)을 통과하여 온수기(13)의 출구 도관(66)에 연결된다.
출구 천공기(22)는 유럽 특허출원 공개 제0389141호 및 유럽 특허출원 공개 제0334572호에 기술된 출구 천공기와 유형이 유사하다. 출구 천공기(22)의 상부 단부의 아치형 부분은 음료 카트리지(19)의 라미네이트를 천공하고 최종적으로는 절단하기 위해 톱니형으로 되어 있다. 출구 천공기(22)의 상부 단부의 나머지 부분은, 음료가 출구 구멍(70)을 통해 분배되기 전에, 절단된 라미네이트를 출구 구멍으로부터 멀리 접거나 당기기 위해, 적어도 톱니형 부분의 치형부(teeth)의 기부까지 원통부의 길이방향으로 잘라내어져 있다.
유리하게는, 출구 천공기(22)는 예를 들어 식기 세척기 내에서 출구 천공기가 완전히 세척될 수 있도록 하부 부분(43)으로부터 제거 가능하다. 제거 가능한 출구 천공기(22)는 안착되어지는 하부 부분(43)의 리세스 내에 수납된다. 입구 천공기(21) 및/또는 출구 천공기(22)는 스테인레스강과 같은 금속 또는 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 바람직하게는, 입구 천공기(21) 및 출구 천공기(22)는 하부 부분(43)으로부터 제거 가능한 단일의 일체형 유닛으로서 형성된다.
사용 시, 홀더(18)의 상부 부분(44)은 도 2에 도시된 바와 같이 수직으로 또는 수직을 향해 배향되는 개방 위치로부터 실질적으로 수평으로 배향되어 카트리지 장착부(45) 및 고정된 하부 부분(43)과 상호 맞닿게 되는 폐쇄 위치까지 이동 가능하다. 상부 부분(44)을 폐쇄하기 위해, 사용자는 상부 부분을 파지하고 하방으로 당긴다. 결과적으로, 상부 부분(44)이 회전하는데, 이는 먼저 관찰 창(59)의 관형 연장부(61)가 음료 카트리지(19)의 클램핑 표면(19a)과 접촉하게 한다. 상부 부분(44)의 계속된 회전은 하부 부분(43)과 접촉하게 상부 부분(44)과 카트리지 장착부(45)를 아래로 회전시킨다.
상부 부분(44)이 폐쇄된 상태에서, 천공기(22)는 카트리지(19)에 제공된 라미네이트를 통해 출구를 형성하였다. 출구 천공기(22)는 고정된 하부 부분(43)을 통해 하방으로 연장되어 출구(70)를 형성하는 중공 중심부(22a)를 갖는다. 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 출구(70)의 하부 부분에 가요성 호스(75)가 부착된다. 호스(75)는 카트리지(19)로부터 출구 노즐 조립체(100)에 분배되는 음료를 운반한다. 호스(75)는 음료를 분배할 때 출구 노즐 조립체(100)의 적절한 부분, 즉 큰 전달 구멍(102) 또는 작은 전달 구멍(104) 중 하나로, 또는 증기 퍼지 동안에 폐기물 슈트(106)로 편향된다. 출구 노즐 조립체(100)의 상세사항 및 호스(75)의 편향에 관한 상세사항이 아래에서 보다 상세하게 기술된다.
분배 사이클의 제어는 음료 조제기(10)의 제어 프로세서에 의해 실행되며, 중앙 프로세서는 처리 모듈 및 메모리를 포함한다. 제어 프로세서는 온수기(13), 펌프(14), 사용자 인터페이스(16), 및 후술되는 다른 구성요소들에 작동 가능하게 연결되어 이들의 작동을 제어한다.
조제기(10)의 작동 거동은 예를 들어 유럽 특허출원 공개 제1440644호에 기술된 바와 같이, 제어 프로세서에 내장된 소프트웨어에 의해 결정된다. 제어 프로세서의 메모리는 음료 조제기(10)에 대한 하나 이상의 작동 파라미터들에 대해 하나 이상의 변수들을 포함한다. 이들은 일반적으로 작동 스테이지 동안에 음료 카트리지(19)를 통과한 액체의 온도, 음료 카트리지(19)를 충전하는 속도, 소킹 단계의 존재 또는 그 반대, 음료의 총 분배 체적, 배출 스테이지 동안의 액체의 유동 속도, 및 퍼지 스테이지의 기간이다.
카트리지 인식 수단(20)의 하나의 목적은, 그 중에서도 특히, 삽입되어진 음료 카트리지(19)의 유형을 조제기(10)가 인식하게 하고, 그에 따라 하나 이상의 작동 파라미터들을 조절하게 하는 것이다. 작동 파라미터들에 대한 변수들은 메모리에 저장된다. 카트리지(19)는 카트리지(19) 상에 또는 그 내부에 제공되는 코드를 포함하는데, 코드는 그 카트리지(19) 내에서의 음료의 최적 분배를 위해 요구되는 작동 파라미터들을 나타낸다. 코드의 예가 유럽 특허출원 공개 제1440644호에 기술되어 있다.
제어 프로세서 메모리는 조제기(10)의 작동 사이클이 다음의 카트리지(19)에 대해 조절될 수 있도록 분배되는 음료의 유형에 대한 정보를 추가로 저장한다. 이는 음료를 형성하기 위해 2개 이상의 음료 카트리지(19)들이 순차적으로 사용되는 경우에 특히 유리하다. 예를 들어, 카푸치노 음료를 형성하기 위해, 커피 카트리지가 사용된 후에 밀크 카트리지가 사용될 수 있다. 대안적으로, 부드러운 핫 초콜릿 음료를 생성하기 위해, 초콜릿 카트리지가 사용된 후에 밀크 카트리지가 사용될 수 있다. 분배되는 제1 음료에 대한 정보를 저장하는 메모리를 사용함으로써, 제2 카트리지, 예컨대 밀크 카트리지를 분배하는 방식은 최적의 음료를 달성하기 위해 변경될 수 있다. 상기 예에서, 핫 초콜릿을 위해 분배되는 밀크는 전형적으로 커피에 추가되는 밀크보다 덜 희석될 수 있다. 게다가, 초콜릿을 위해 분배되는 밀크는 음료의 거품 정도를 줄이기 위해 더 느린 유동 속도로 분배될 수 있다. 카트리지들 및 작동 파라미터들의 많은 조합들이 가능하다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 게다가, 메모리는 사용자가 다음에 분배하기를 원하는 음료의 유형을 조제기(10)가 '예측'하게 하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 하나의 음료 유형을 주로 마신다면, 조제기는 온수기에 그 음료 유형에 대해 최적의 온도에서 유지할 것을 지시할 수 있다.
조제기(10)의 작동은 카트리지 헤드(17) 내로의 음료 카트리지(19)의 삽입, 음료가 분배되는 분배 사이클의 실행, 및 조제기로부터의 카트리지(19)의 제거를 포함한다.
카트리지(19)를 삽입하기 위해, 카트리지 홀더(18)는 전술된 바와 같이 개방되어 카트리지 장착부(45)를 노출시킨다. 이어서, 카트리지(19)는 리세스(46) 내에 수납된 카트리지 장착부(45) 상에 배치된다. 이어서, 카트리지 홀더(18)가 전술된 바와 같이 폐쇄된다. 폐쇄 동안에, 입구 및 출구 천공기(21, 22)들은 카트리지(19)를 천공하여 카트리지 입구 및 출구를 형성한다.
분배 사이클을 개시하기 위해, 사용자는 시작/정지 버튼(28)을 작동시킨다. 작동 사이클은 카트리지 인식 및 음료 조제 사이클의 단계들을 포함한다.
카트리지 인식은 기술된 바와 같은 광학 카트리지 인식 수단(20)에 의해 수행된다. 일단 바코드가 디코딩되면, 조제기(10)의 작동 파라미터들은 제어 프로세서에 의해 조절된다. 이어서, 조제 사이클이 자동으로 개시된다. 조제 사이클은 4개의 메인 스테이지들을 갖지만, 이들 모두가 모든 음료 유형들에 대해 사용되는 것은 아니다:
1. 사전 습윤
2. 일시 정지
3. 브루잉 스테이지
4. 퍼지
사전 습윤 스테이지에서, 카트리지(19)는 펌프(14)에 의해 저장 탱크(12)로부터의 액체로 충전된다. 물로 충전하는 것은 카트리지(19) 내의 음료 성분들이 습윤되게 한다. 충전은 600 ml/min의 "빠른" 유동 속도 또는 325 ml/min의 "느린" 유동 속도로 발생할 수 있다. 느린 충전 속도는 성분들이 보다 높은 체적 유동 속도로 펌핑될 수 있기 전에 성분들이 어느 정도의 희석을 필요로 하는 점성의 액체 음료 성분들을 수용한 카트리지(19)에 대해 특히 유용하다. 카트리지(19) 내로 주입되는 액체의 체적은 이러한 스테이지 동안에 액체 또는 음료가 카트리지 출구 외부로 드립되지 않는 것을 보장하도록 선택된다.
일시 정지 스테이지는 사전 습윤 스테이지 동안에 주입된 액체 내에 사전결정된 기간 동안 음료 성분들이 소킹되게 한다. 사전 습윤 스테이지 및 소킹 스테이지 둘 모두는 음료 성분들로부터의 추출물의 수율을 증가시키고 음료의 끝맛을 개선시키는 것으로 알려져 있다. 사전 습윤 및 소킹은 특히, 음료 성분들이 로스팅되어 분쇄된 커피인 경우에 사용된다.
브루잉 스테이지에서, 액체는 음료 성분들로부터 음료를 생성하기 위해서 카트리지(19)를 통과한다. 액체의 온도는 탱크(12)로부터 카트리지 헤드(17)로 지나가는 액체를 가열하라는 명령을 온수기(13)에 보내는 제어 프로세서에 의해 결정된다. 액체는 입구 밸브 및 입구 천공기(21)를 거쳐 카트리지 홀더(18)에 들어간 다음, 음료 카트리지(19) 내로 나아간다. 음료 카트리지(19) 내에서의 음료의 브루잉 및/또는 혼합은, 유럽 특허출원 공개 제1440644호에 기술된 바와 같이, 조제된 음료가 카트리지(19)를 빠져 나와서, 출구(70)의 아래로 유동하고, 호스(75)를 거쳐, 출구 노즐 조립체(100)의 큰 전달 구멍(102) 또는 작은 전달 구멍(104)을 통과한 다음, 분배 스테이션(27) 내에 적합하게 배치된 용기 내로 떨어지기 전에, 발생한다.
퍼지 사이클 동안에, 온수기(13)의 온도는 시스템 내에 남아있는 물을 증기로 전환시키기에 충분히 높게 상승되고, 가압화된 증기는 음료 조제기(10), 음료 카트리지(19), 출구(70) 및 호스(75)를 통해 불어 보내진다. 이는 모든 음료가 분배되는 것 및 유동 경로가 깨끗하게 되어 다른 음료의 분배를 위한 준비가 되는 것을 보장한다. 퍼지 사이클은 유체의 대부분이 유동 경로를 깨끗하게 하기 위하여 브루잉/혼합 스테이지의 중단 시에 바로 개시할 수는 없다.
일단 작동 사이클이 완료되면, 조제기가 자동으로 정지하고, 소비자는 카트리지 홀더(18)를 개방하여 카트리지(19)를 수동으로 제거 및 처분함으로써 카트리지(19)를 제거한다. 대안적으로, 조제기(10)에는 카트리지 홀더(18)의 개방 시에 카트리지를 자동으로 제거하는 자동 방출 기구가 제공될 수 있다.
본 발명의 출구 노즐 조립체(100)의 실시예가 도 8 내지 도 12에 도시되어 있다. 출구 노즐 조립체(100)는 확대된 헤드(110)를 구비한 긴 몸체를 갖는다. 확대된 헤드(110)에는 큰 전달 구멍(102) 및 작은 전달 구멍(104)이 제공된다. 출구 노즐 조립체(100)의 에지(edge)들에는 2쌍의 러그(lug)(111)들이 제공된다. 이들 러그(111)는 조제기(10) 내에 제공된 특징부들과 상호 작용하여, 확대된 헤드(110)가 호스(75) 아래에 있는 상태로 출구 노즐 조립체(100)가 제 위치에서 보유되게 한다.
출구 노즐 조립체(100)는 측벽들에 의해 한정되고 출구 노즐 조립체(100)의 상부 플랜지(122)에 의해 틀이 만들어진 중공의 내부(120)를 갖는다. 내부(120)의 대부분은 홈통형(trough-like) 폐기물 슈트(106)로서 형성된다. 폐기물 슈트(106)는 확대된 헤드(110)로부터 하향 경사를 가지고서 연장되며, 기부에서 폐기물 구멍(108)이 제공되는데, 폐기물 구멍에서 출구 노즐 조립체(100)의 단부 벽(112)과 만난다.
내부(120)는 평면도로 보아 직사각형을 갖는 것으로부터, 평면도로 보아 원형으로 넓어지는데, 원형에서 확대된 헤드(110)와 만난다. 평면도로 보아 이러한 원형의 중심부는 큰 전달 구멍(102)에 의해 점유된다. 큰 전달 구멍(102) 주위의 환형 용적은 직립 벽(130)들에 의해 한정된다. 제1 벽 섹션(130a)은 종(bell) 형상을 가져, 확대된 헤드(110) 내로 그리고 큰 전달 구멍(102) 주위에서 연장되기 전에, 확대된 헤드(110)에 진입하는 폐기물 슈트(108)의 양 측부로부터 내측으로 연장되게 된다. 이러한 벽 섹션(130a)은 큰 전달 구멍(102)과 작은 전달 구멍(104) 사이의 파단(broken) 섹션(130b)을 제외하고는 내부(120)의 전체 높이로 연장된다. 파단 벽 섹션(130b)은 내부(120)의 기부로부터 내부의 높이의 대략 절반까지 연장된다. 추가의 벽 섹션(130c)이 큰 전달 구멍(102)의 측부로부터 연장되는데, 이러한 벽 섹션(130c)은 종 형상의 벽 섹션(130a)의 직선 측부 에지를 본질적으로 연장시켜 내부(120)의 측부와 만나게 한다. 따라서, 벽 섹션(130a 내지 130c)들은 챔버(103)와 공간(105)을 한정한다. 챔버(103)는 작은 구멍(104)과 연통하며, 이 챔버에는 챔버 기부의 최저 지점으로부터, 즉 벽 섹션(130a, 130c)들 사이의 접합부로부터 연장되는 작은 구멍(104)의 작은 보어(101)로 음료를 보내는 경사 기부가 제공된다. 따라서, 챔버(103)는 작은 구멍(104)으로의 음료의 유동을 제어하는 데 사용될 수 있다. 벽(130c)은 원하는 크기의 챔버(103)를 한정하도록 위치되는데, 벽(130c)에 의해 또한 한정되는 공간(105)은 기능적으로 중복된다.
도 10 내지 도 12는 호스(75)를 3개의 전달 위치들에서 도시한다. 호스(75)는 탄성적이어서, 다양한 전달 위치들로 편향될 수 있다. 호스(75)의 출구 단부를 편향시키는 많은 방식들이 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 하나의 배열을 예시하기 위해 도 13 및 도 14에 간단한 개략도가 도시되어 있다. 한 쌍의 핑거(151, 152)들은 탄성 호스(75)를 큰 전달 구멍(102)과 정렬되는 이완 위치(도 10에 또한 도시됨)로부터 폐기물 슈트(106)와의 정렬 위치(도 12에 또한 도시됨)로 편향시키는 액추에이터로서 사용된다.
핑거(151, 152)들은 대향된 오프셋 쌍을 형성한다. 핑거(151)는 고정인 반면에, 핑거(152)는 모터(153)에 의해 구동된다. 핑거(152)가 구동되는 경우, 이 핑거는 호스(75)를 폐기물 슈트(106)를 향해 편향시키도록 이동한다. 고정식 핑거(151)는 항상 호스(75)에 접촉하도록 위치되어, 구동식 핑거(152)가 폐기물 슈트(106)를 향해 이동함에 따라 호스(75)를 고정식 핑거(151)에 대항하여 구부린다. 따라서, 호스(75)의 출구 단부는 폐기물 슈트(106)를 향하도록 편향된다.
호스(75)를 큰 전달 구멍(102) 위에서 뒤로 위치시키기 위해, 구동식 핑거(152)는 모터(103)를 이용하여 단순히 후퇴되는데, 호스(75)의 탄성력이 호스를 큰 전달 구멍(102)과 정렬되는 이완 위치로 복귀시키는 것으로 보인다. 유사한 한 쌍의 핑거(151, 152)들이 호스(75)를 큰 전달 구멍(102)으로부터 작은 전달 구멍(104)의 챔버(103)와의 정렬 상태로 편향시키는 데 사용될 수 있다. 호스(75)가 작은 구멍(104) 위에서 직접 정렬 상태로 되지 않아, 음료가 챔버(103) 내로 유동하고, 챔버에서 모여서 작은 보어(101)로 유동하게 한다. 이러한 방식으로, 음료는 작은 전달 구멍(104)을 통해 전달된다. 도 10 내지 도 12로부터 명백해지는 바와 같이, 큰 전달 구멍(102)으로부터 작은 전달 구멍(104)까지의 이동은 큰 전달 구멍(102)으로부터 폐기물 슈트(106)까지의 이동에 대해 실질적으로 직각이다. 도 10 내지 도 12는 또한 노즐(75)의 출구 단부가 이완 상태에서 바로 벽 섹션(103a) 내에 안착되는 것을 보여준다. 큰 전달 구멍(102)과 작은 전달 구멍(104) 사이의 파단 벽 섹션(103b)은, 호스(75)가 큰 전달 구멍(102)과 작은 전달 구멍(104)의 챔버(103)와의 정렬 상태 사이에서 이동하게 하도록 제공된다.
사용 시, 호스(75)의 위치의 점검은 사용자가 음료 조제기(10)를 작동시켜 음료를 조제하는 경우에 이루어진다. 카트리지 인식 수단(20)은 사용되는 카트리지(19)의 유형을 결정하고, 프로세서는 카트리지 유형 및/또는 사용자에 의해 제공되는 조제될 음료의 표시로부터 원하는 호스(75)의 전달 위치를 결정한다. 일부 음료들의 경우, 호스(75)는 큰 전달 구멍(102)과 정렬되는 이완 위치에 남아 있을 수 있다. 이어서, 음료는 전술된 바와 같이 조제되고, 비교적 낮은 압력으로 호스(75) 아래로 전달되어 큰 전달 구멍(102)을 통과하게 된다. 음료는 큰 전달 구멍(102)을 통해 배출되어, 스탠드(23) 상에 배치된 용기 내로 떨어진다.
예를 들어 에스프레소가 조제될 것임을 사용자 및/또는 카트리지(19)가 표시하기 때문에 카트리지(19)가 작은 전달 구멍(104)을 통한 전달을 요구한다고 프로세서가 판단하면, 프로세서는 (모터(153)/핑거(152) 조합과 같은) 액추에이터에게 호스(75)의 출구 단부를 작은 전달 구멍(104)의 챔버(103)와의 정렬 상태로 이동시키라고 명령한다. 음료는 앞서 기술된 바와 같이 조제되고, 비교적 높은 압력으로 호스(75) 아래로 유동하는데, 호스에서 빠져나가 챔버(103) 내로 유동한다. 이어서, 음료는 경사진 챔버(103) 아래로 유동하고, 작은 보어(101) 내로 들어가 이를 통과한다. 이어서, 음료는 컵 스탠드(23) 상에 배치된 용기 내로 떨어진다. 일단 음료의 전달이 완료되면, 호스(75)는 큰 전달 구멍(102)과의 정렬 상태로 복귀하게 된다.
전달되는 음료의 유형 및 사용되는 전달 구멍(102 또는 104)에 문제가 없으면, 전달 후에 증기 퍼지가 수행된다. 프로세서는 먼저, 호스(75)가 폐기물 슈트(106)와의 정렬 상태로 이동되게 한다. 이어서, 증기가 발생되어, 이전에 논의된 바와 같이 카트리지(19), 출구(70) 및 호스(75)를 통과한다. 응축된 물과 폐기물은 폐기물 슈트(106) 아래로 유동하고, 폐기물 구멍(108)을 통해 폐기물 용기(9) 내로 유동한다. 일단 증기 퍼지가 완료되면, 호스(75)는 큰 전달 구멍(102)과 정렬되는 이완 위치로 복귀되게 된다.
출구 노즐 조립체(200)의 대안적인 설계가 도 15 및 도 16에 도시되어 있다. 많은 특징부들이 도 8 내지 도 12의 설계와 유사하기 때문에, 100만큼 증분된 것을 제외하고는 대응하는 부품들에 대응하는 도면 부호들이 사용된다. 따라서, 큰 전달 구멍은 102로부터 202가 되도록 변경된다.
도 15 및 도 16의 출구 노즐 조립체(200)는 직사각형 몸체 및 확대된 헤드(210)를 갖는다. 플랜지(222)는 확대된 헤드 주위에서만 연장된다. 중공 내부(220)는 평면도에서 직사각형이며, 확대된 헤드(210)에서 원형으로 변화한다. 직사각형 부분은 폐기물 슈트(206)를 형성하지만, 측벽(112) 없이 출구 노즐 조립체(200)로 단부가 개방되어 있다. 폐기물 구멍(208)은 없어진 측벽(112)에 의해 제공되며, 이때 폐기물 슈트(206)는 폐기물 구멍(208)으로 아래로 경사져 있다.
큰 전달 구멍(202)은 확대된 헤드(210)의 중심부를 점유한다. 큰 전달 구멍(202)의 상부는 원형의 직립 벽(230a)의 상부에 의해 한정된다. 3개의 추가 직립 벽(230b 내지 230d)들은 실질적으로 동등하게 120o로 이격되어 원형 벽(230a)으로부터 외측으로 방사상으로 뻗어있다. 이들 벽들 중 2개의 벽(230b, 230c)들은 선형으로 연장되어 내부(220)의 측벽과 만나는데, 여기서 내부의 측벽이 직사각형 섹션으로부터 원형 섹션으로의 천이부로 만곡되어 있다. 제3 벽(230d)은 만곡되며, 만곡되어 내부(220)의 측벽과 만나기 전에 대략 출구 노즐 조립체(200)의 길이방향으로 연장된다. 벽(230a 내지 230d)들은 동일한 높이를 가지며, 확대된 헤드(210) 내에서의 내부(220)의 기부로부터 확대된 헤드(210) 내에서 내부(220)를 한정하는 측벽의 높이의 절반 정도까지 연장된다. 원형 벽(230a)의 일부와 함께, 벽(230c, 230d)들은 작은 전달 구멍(204)의 챔버(203)를 한정한다. 작은 구멍(201)은 챔버(203)의 기부로부터 연장되고, 원형 벽(230a)과 벽(230d)의 접합부의 옆에 위치된다. 챔버 바닥은 작은 보어(201)를 향하는 형상으로 된다. 공간(205)은 벽(230b, 230d)들, 및 원형 벽(230a)의 일부에 의해 한정된다.
노즐(75)은, 이완 상태에서, 원형 벽(230a)의 상부 바로 위에서 종료되어서, 큰 전달 구멍(202)과의 정렬 상태에 있게 된다. 노즐(75)은 이전에 기술되어진 바와 같이, 작은 전달 구멍(204)의 챔버(203) 또는 폐기물 슈트(206)와의 정렬 상태로 편향될 수 있다.
첨부되는 특허청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이, 전술된 실시예에 대해 변형들이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다.
예를 들어, 폐기물 슈트(106; 206)가 출구 노즐 조립체(100; 200) 내에 포함될 필요는 없다. 또한, 전달 구멍(102, 104; 202, 204)들의 개수, 상대적 크기 및 위치는, 상이한 보어 크기들을 갖는 적어도 2개의 전달 구멍들을 갖는다는 요건 내에서, 변경될 수 있다. 전달 구멍(102, 104; 202, 204)들의 형상은 변경될 수 있으며, 그들의 깊이를 따라 균일하거나 균일하지 않을 수 있다. 또한, 전달 구멍(102, 104; 202, 204)들이 평행하게 연장될 필요는 없다. 예를 들어, 전달 구멍(102, 104; 202, 204)들에 대한 입구들은 이격될 수 있는 반면, 그들의 출구들은 함께 더 밀접하여 있다. 이는 음료가 공통 위치처럼 가능한 한 밀접한 곳으로부터 분배되게 할 것이지만, 그들의 입구들의 증가된 분리를 제공하여 상호 오염의 기회들을 최소화할 것이다.
벽(130; 230)들의 형상, 폭 및 위치는 변경될 수 있다. 이들 벽(130; 230)들의 일반적인 목적은 큰 전달 구멍(102; 202)과 챔버(103; 203)와 폐기물 슈트(106; 206) 사이에 장벽을 제공하는 것이다. 폐기물 슈트(106; 206)는, 작은 전달 구멍(104; 204)에 제공되는 챔버(103; 203)처럼, 아마도 제2 챔버의 저부에 형성되는 간단한 폐기물 구멍으로 대체될 수 있다. 작은 전달 구멍(104; 204)이 챔버(103; 203)를 가질 필요는 없다.
9: 폐기물 용기
10: 음료 조제기
11: 하우징
12: 탱크
13: 온수기
14: 펌프
16: 사용자 인터페이스
17: 카트리지 헤드
18: 카트리지 홀더
19: 음료 카트리지

Claims (36)

  1. 출구 노즐 조립체를 통해 음료를 분배하도록 구성된 음료 조제기로서,
    제1 출구 및 제2 출구가 관통 제공된 출구 노즐 조립체;
    제1 출구 또는 제2 출구에 유체를 선택 가능하게 전달하도록 배열되는 단일의 도관을 포함하고,
    도관은 제1 출구에 유체를 분배하도록 도관이 정렬되는 제1 위치와 제2 출구에 유체를 분배하도록 도관이 정렬되는 제2 위치 사이에서 이동하도록 배열되고,
    도관은 가요성이고, 조제기는 제1 및 제2 위치들 중 하나의 위치로부터 제1 및 제2 위치들 중 다른 위치로 도관을 이동시키도록 배열되는 액추에이터를 추가로 포함하고,
    도관은 위치가 고정된 입구를 포함하고,
    제1 출구는 도관으로부터 음료를 수용하여 음료를 컵 또는 머그와 같은 음용 용기에 전달하기 위한 제1 전달 구멍이고, 제2 출구는 도관으로부터 음료를 수용하여 음료를 음용 용기에 전달하기 위한 제2 전달 구멍이며, 제1 전달 구멍은 제2 전달 구멍보다 더 작은 보어를 갖고,
    제1 및 제2 전달 구멍들은 직립 벽에 의해 분리되는,
    음료 조제기.
  2. 제1항에 있어서, 도관은 탄성적이고 도관의 이완 상태에서 제1 또는 제2 위치를 점유하도록 배열되는, 음료 조제기.
  3. 제1항에 있어서, 제2 전달 구멍은 일정한 보어의 구멍을 포함하는, 음료 조제기.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 제1 전달 구멍은 확대된 입구를 포함하는, 음료 조제기.
  5. 제4항에 있어서, 확대된 입구는 도관이 챔버와 정렬되지만 제1 전달 구멍으로부터 오프셋되는 경우, 선택적으로, 도관에 의해 전달되는 음료를 포집하도록 배열되는 챔버를 포함하는, 음료 조제기.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 컵 또는 머그와 같은 음용 용기를 지지하기 위한 스탠드를 추가로 포함하며, 제1 및 제2 전달 구멍들은 스탠드 위에 위치되는, 음료 조제기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 출구 노즐 조립체는 제3 출구를 추가로 포함하고, 도관은 제1 출구, 제2 출구 또는 제3 출구에 유체를 선택 가능하게 전달하도록 배열되는, 음료 조제기.
  8. 제7항에 있어서, 제1 출구, 제2 출구 또는 제3 출구에 유체를 선택 가능하게 전달하도록 배열되는 단일의 도관을 포함하는, 음료 조제기.
  9. 제8항에 있어서, 출구 노즐 조립체는 제1 출구에의 유체의 전달을 위한 정렬을 제공하는 제1 위치와, 제2 출구에의 유체의 전달을 위한 정렬을 제공하는 제2 위치와, 제3 출구에의 유체의 전달을 위한 정렬을 제공하는 제3 위치 사이에서 이동하도록 배열되는, 음료 조제기.
  10. 제7항에 있어서, 도관은 제1 출구에 유체를 분배하도록 도관이 정렬되는 제1 위치와, 제2 출구에 유체를 분배하도록 도관이 정렬되는 제2 위치와, 제3 출구에 유체를 분배하도록 도관이 정렬되는 제3 위치 사이에서 이동하도록 배열되는, 음료 조제기.
  11. 제10항에 있어서, 도관은 가요성이고, 상기 조제기는 제1, 제2 또는 제3 위치들 중 하나의 위치로부터 제1, 제2 또는 제3 위치들 중 다른 위치들 둘 모두로 도관을 이동시키도록 배열되는 액추에이터를 추가로 포함하는, 음료 조제기.
  12. 제11항에 있어서, 도관은 탄성적이고 도관의 이완 상태에서 제1, 제2 또는 제3 위치들 중 하나의 위치를 점유하도록 배열되는, 음료 조제기.
  13. 제12항에 있어서, 제1 출구는 도관으로부터 음료를 수용하여 음료를 음용 용기에 전달하기 위한 제1 전달 구멍이고, 제2 출구는 도관으로부터 음료를 수용하여 음료를 음용 용기에 전달하기 위한 제2 전달 구멍이며, 제1 전달 구멍은 제2 전달 구멍보다 더 작은 보어를 갖고, 제3 출구는 폐기물을 폐기물 용기로 운반하도록 배열되는 폐기물 출구인, 음료 조제기.
  14. 제13항에 있어서, 폐기물 출구는 슈트를 포함하는, 음료 조제기.
  15. 제14항에 있어서, 슈트는 폐기물의 유동을 아래로 그리고 측부로 안내하도록 배열되는, 음료 조제기.
  16. 제15항에 있어서, 슈트는 슈트의 기부에 또는 출구 노즐 조립체의 측부에 제공되는 구멍에서 종료되는, 음료 조제기.
  17. 제13항에 있어서, 제2 전달 구멍은 실질적으로 일정한 보어의 구멍을 포함하는, 음료 조제기.
  18. 제13항에 있어서, 제1 전달 구멍은 확대된 입구를 포함하는, 음료 조제기.
  19. 제18항에 있어서, 확대된 입구는 도관이 챔버와 정렬되지만 제1 전달 구멍으로부터 오프셋되는 경우, 선택적으로, 도관에 의해 전달되는 음료를 포집하도록 배열되는 챔버를 포함하는, 음료 조제기.
  20. 제13항에 있어서, 제1 전달 구멍, 제2 전달 구멍 및 폐기물 출구는 하나 이상의 직립 벽들에 의해 서로로부터 분리되는, 음료 조제기.
  21. 제13항에 있어서, 컵 또는 머그와 같은 음용 용기를 지지하기 위한 스탠드를 추가로 포함하며, 제1 및 제2 전달 구멍들은 스탠드 위에 위치되는, 음료 조제기.
  22. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조제기는 하나 이상의 음료 성분들을 수용하는 카트리지로부터 음료들을 조제하도록 배열되는, 음료 조제기.
  23. 제22항에 있어서, 카트리지를 보유하도록 배열되고 카트리지를 나온 음료가 관통 유동할 수 있는 구멍이 제공된 카트리지 홀더를 추가로 포함하고, 구멍은 도관과 유체 연통하는, 음료 조제기.
  24. 제22항의 음료 조제기, 및
    하나 이상의 음료 성분들을 수용하는 상호보완적인 카트리지
    를 포함하는, 시스템.
  25. 제1 출구 및 제2 출구가 관통 제공된 출구 노즐 조립체, 및 제1 또는 제2 출구에 음료를 선택 가능하게 전달하도록 배열되는 단일의 도관을 포함하는 음료 조제기로부터 음료를 분배하는 방법으로서,
    (a) 제1 출구에 유체를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계; 및
    (b) 제2 출구에 유체를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함하고,
    단일의 도관이 음료를 제1 및 제2 출구들에 분배하고,
    상기 방법은,
    단계 (a) 이전에, 제1 출구에 유체를 전달하기 위해 도관이 정렬되는 것을 보장하고, 그렇지 않은 경우, 제1 출구와 도관 사이의 상대 이동이 이들을 제1 출구에 유체를 전달하기 위한 정렬 상태로 되게 하는 단계; 및
    단계 (b) 이전에, 제2 출구에 음료를 전달하기 위해 도관이 정렬되는 것을 보장하고, 그렇지 않은 경우, 제2 출구와 도관 사이의 상대 이동이 이들을 제2 출구에 음료를 전달하기 위한 정렬 상태로 되게 하는 단계를 포함하고,
    도관이 가요성이고, 상기 조제기는 액추에이터를 추가로 포함하며, 상기 방법은 제1 출구 또는 제2 출구에 유체를 전달하기 위해 도관이 정렬되도록 도관을 편향시키는 액추에이터를 사용하는 단계를 추가로 포함하고,
    도관은 위치가 고정된 입구를 포함하고,
    제1 출구는 도관으로부터 음료를 수용하여 음료를 컵 또는 머그와 같은 음용 용기에 전달하기 위한 제1 전달 구멍이고, 제2 출구는 도관으로부터 음료를 수용하여 음료를 음용 용기에 전달하기 위한 제2 전달 구멍이며, 제1 전달 구멍은 제2 전달 구멍보다 더 작은 보어를 갖고,
    제1 및 제2 전달 구멍들은 직립 벽에 의해 분리되는,
    음료 조제기로부터 음료를 분배하는 방법
  26. 제25항에 있어서, 도관이 탄성적이고, 상기 방법은 제1 또는 제2 출구에 유체를 전달하기 위해 도관이 정렬되는 중립 위치로 도관이 이완되게 하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 제1 출구는 제1 전달 구멍이고, 제2 출구는 제2 전달 구멍이며, 제1 전달 구멍은 제2 전달 구멍보다 더 작은 보어를 가지고,
    단계 (a)는 제1 전달 구멍에 음료를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 제1 유동 속도로 음료를 통과시킴으로써, 음료가 제1 전달 구멍으로부터 분배되게 하는 단계를 포함하고,
    단계 (b)는 제2 전달 구멍에 음료를 전달하기 위해 정렬되는 도관을 통해 제2 유동 속도로 음료를 통과시킴으로써, 음료가 제2 전달 구멍으로부터 분배되게 하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 유동 속도는 상기 제2 유동 속도보다 느린,
    방법.
  28. 제27항에 있어서, 출구 노즐 조립체는 폐기물 출구를 추가로 포함하고, 상기 방법은 폐기물 출구에의 전달을 위해 정렬되는 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  29. 제28항에 있어서, 폐기물 출구에의 전달을 위해 도관이 정렬되는 것을 보장하고, 그렇지 않은 경우, 폐기물 출구와 도관 사이의 상대 이동이 이들을 전달을 위한 정렬 상태로 되게 하는 단계, 및 폐기물 출구에의 전달을 위해 정렬될 때 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함하는, 방법.
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