KR20180133488A - 제어된 액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

제어된 액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 제어된 가열 및/또는 교반 시스템이 개시되어 있다. 리셉터클(110, 1700) 내의 냉동된 내용물(120)로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서(400)는 내용물을 수용하는 리셉터클을 유지하도록 구성된 챔버와, 리셉터클의 내부에 희석액을 공급하도록 구성된 희석액 입구를 포함한다. 디스펜서는 또한 리셉터클(1700)을 천공하고 상기 액체 제품을 위한 리셉터클로부터의 제품 출구를 형성하도록 구성된 천공기(1720)와, 부여된 동작이 없는 경우 희석액의 일부에 의해 취해지는 희석액 입구로부터 제품 출구까지의 유동 경로에 비해, 공급되는 경우, 희석액의 적어도 일부에 의해 취해지는 희석액 입구로부터 제품 출구까지의 유동 경로를 증가시키는 동작을 리셉터클(110, 1700) 및/또는 상기 리셉터클 내의 내용물에 부여하도록 구성된 교반기를 포함한다.

Description

제어된 액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 시스템 및 방법
관련출원
본 출원은 2016년 6월 16일자로 출원된 발명의 명칭이 "부분 제어된 리셉터클로부터 액체 식품 및 음료 제품 생성을 위한 시스템 및 방법"인 미국 가 특허 출원 제62/350,928호 및 2016년 8월 26일자로 출원된 발명의 명칭이 "부분 제어된 리셉터클로부터 액체 식품 및 음료 제품을 생성하기 위한 시스템 및 방법"인 미국 가 특허 출원 제62/380,170호에 대해 35 U.S.C. § 119(e) 하의 우선권을 주장하는 각각이 2016년 11월 9일자로 출원된 발명의 명칭이 "제어된 액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 시스템 및 방법"인 미국 특허 출원 제15/347,591호의 계속인 2016년 11월 15일자로 출원된 발명의 명칭이 "액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 제어된 가열 및 교반 시스템"인 미국 특허 출원 제15/352,245호 및 2016년 11월 15일에 출원된 발명의 명칭이 "액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 제어된 가열 및 교반 방법"인 미국 특허 출원 제15/351,911호에 관한 것으로서, 이들에 대해 35 U.S.C. § 120 하의 우선권을 주장하며, 상기 미국 특허 출원 제15/347,591호는 2016년 6월 1일자로 출원된 발명의 명칭이 "음료 및 식품 리셉터클에서의 변위 가능한 냉동된 내용물에 대한 지지를 제공하기 위한 시스템 및 방법"인 미국 가 특허 출원 제62/344,212호에 대한 35 U.S.C. § 119(e) 하의 우선권을 주장하는 2016년 6월 17일자로 출원된 발명의 명칭이 "음료 및 식품 리셉터클에서의 변위 가능한 냉동된 내용물에 대한 지지를 제공하기 위한 시스템 및 방법"인 미국 특허 출원 제15/185,744호, 현재 미국 특허 제9,487,348호의 계속인 2016년 9월 14일자로 출원된 발명의 명칭이 "냉동 내용물로부터의 음료 및 식품 리셉터클의 제조 시에 교반을 위한 시스템 및 방법"인 미국 특허 출원 제15/265,379호의 일부 계속 출원으로서 35 U.S.C. § 120 하의 우선권을 주장하고, 상기 미국 특허 출원 제15/185,744호는 2016년 4월 14일자로 출원된 발명의 명칭이 "냉동된 액체 내용물로부터 소비 가능한 액체 식품 또는 음료 제품을 생성하기 위한 방법 및 시스템"인 미국 특허 출원 제15/099,156호의 일부 계속 출원이며 35 U.S.C. § 120 하의 우선권을 주장한다.
기술분야
본 기술 분야는 일반적으로 냉동된 내용물로부터 액체 식품 및/또는 음료 제품을 제어된 방식으로 생성하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 냉동된 내용물을 액체로 용융시키는 것을 제어하고 액체를 가스로 증발시키는 것을 제어하는 것에 관한 것이다. 또한, 본 기술 분야는 일반적으로 음료 및 식품 리셉터클에서의 변위 가능한 냉동된 내용물에 대한 지지를 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 리셉터클 내의 제 1 위치로부터 리셉터클 내의 제 2 위치로 냉동된 내용물을 변위시키는 것을 돕기 위해 리셉터클 내의 냉동된 내용물을 지지하는 플랫폼에 관한 것이다. 또한, 본 기술 분야는 일반적으로 음료 및 식품 리셉터클에서의 변위 가능한 냉동된 내용물에 대한 지지를 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 리셉터클 내의 제 1 위치로부터 리셉터클 내의 제 2 위치로 냉동된 내용물을 변위시키는 것을 돕기 위해 리셉터클 내의 냉동된 내용물을 지지하는 플랫폼에 관한 것이다. 또한, 본 기술 분야는 일반적으로 냉동된 내용물로부터 소비 가능한 액체 식품 또는 음료 제품을 생성하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 냉동된 액체 내용물의 용융 및/또는 희석 및 이로부터 바로 소비될 수 있는 식품 또는 음료의 생성을 촉진하기 위해 기계 기반 분배 시스템에 의해 수용되도록 설계된 리셉터클 내에 포장된 냉동된 액체에 관한 것이다. 냉동된 액체 내용물은 식품 또는 음료 농축물, 추출물 및/또는 영양분이 있거나 또는 영양분이 없는 다른 소비 가능한 유체로부터 유도될 수 있다.
현재 또는 이전의 기계 기반의 커피 브루잉 시스템 및 여과된 포드로 포장된 커피는 소비자가 버튼을 터치하여 신선하게 브루잉된 음료를 제조할 수 있게 허용하여, 필터의 측정, 취급 및/또는 사용된 찌꺼기의 지저분한 처리와 같은 추가 공정 단계가 필요하지 않다. 이러한 기계 시스템은 전형적으로 건조 커피 분쇄물, 찻잎 또는 코코아 분말과 같은 건식 고체 또는 분말을 포함하는 리셉터클뿐만 아니라 원하지 않는 고형물이 사용자의 컵 또는 유리 및 어떤 유형의 커버 또는 리드 내로 이동하는 것을 막기 위한 여과 매체를 사용한다. 리셉터클 자체는 종종 얇은 벽을 가지므로, 니들 또는 다른 메커니즘으로 천공되어 용액(예를 들어, 뜨거운 물)이 리셉터클 내로 주입될 수 있다. 실제로, 리셉터클은 기계 내로 삽입되고, 기계의 커버를 닫을 때, 리셉터클은 입구와 출구를 형성하기 위해 관통된다. 그 후, 뜨거운 용액이 입구로 전달되고, 리셉터클에 첨가되며, 브루잉된 음료는 필터를 통해 출구로 배출된다.
이러한 시스템은 종종 리셉터클 내의 내용물의 신선도, 유한한 크기의 포장으로부터의 브루잉 강도를 유지할 수 없다는 문제점 및/또는 매년 생성되는 소비된 그라인드/잎을 갖는 다수의 여과된 리셉터클을 편리하게 재활용할 수 없다는 문제점을 겪는다.
예를 들어 건조 고형물이 미세하게 분쇄된 커피일 때 신선도를 유지하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 주로 커피 분쇄물에서 중요한 풍미와 향 화합물의 원치 않는 산화의 결과로서, 분쇄된 커피가 주변 환경에 매우 큰 표면적을 제공한다는 사실에 의해 악화될 수 있는 문제이다. 일부 제조사는 MAP(Modified Atmosphere Packaging) 방법(예를 들어, 대기 공기 대신에 비-산화성 가스의 도입)을 사용하여 이 문제를 해결하려고 시도하지만, 그들의 노력은 여러 가지 이유로 종종 성공적이지 못하다. 예를 들어, 신선하게 로스팅된 전체 빈 또는 분쇄된 커피는 C02를 풍부하게 배출하므로, 따라서 리셉터클이 리셉터클 내부로부터 생성된 압력으로 인해 외부로 부풀어 오르거나 또는 팽창되지 않도록 포장 전에 분쇄물을 "탈기"시킬 수 있는 사전 포장 단계가 필요하며, 이는 차례로 리셉터클이 부패한 제품의 외관을 띠게 한다. 또한, 이러한 C02 배출은 커피와 함께 수반되어, 분쇄된 커피로부터 신선한 커피 향의 풍부한 혼합물을 고갈시킨다. 또한, 커피 빈 및 그라인드는 약 44 %의 산소 성분으로 구성되어 있으며, 이는 로스팅 과정 후에 내부적으로 커피의 풍미와 향기에 영향을 줄 수 있다.
건조 고체 또는 분말을 포함하는 이들 리셉터클의 또 다른 문제는 주어진 포장 크기로부터 서빙 크기 및 넓은 범위의 음료 효능을 생성할 수 없다는 것이 종종 발생한다는 것이다. 10 그램의 분쇄된 커피를 유지하는 포드는 SCAA(Specialty Coffee Association of America) 브루잉 지침에 따라 브루잉되는 경우 약 2 그램의 실제 브루잉된 커피 혼합물만을 생산할 수 있다. 차례로, 2 그램의 브루잉된 커피 화합물이 10 온스 컵의 커피에서 희석될 때, 약 0.75의 총 용존 고형물(TDS) 농도가 생성된다. TDS(전체에 걸쳐 %)는 분자, 이온화 또는 미립자 콜로이드형 고체 부유 형태로 액체에 함유된 무기 및 유기 물질의 혼합된 내용물을 측정한 것이다. 따라서, 그러한 커피 컵은 종종 많은 소비자들에게 매우 약한 커피 컵으로 간주된다. 반대로, 일부 커피 브루어(brewer)는 동일한 10 그램의 커피 분쇄물을 오버-추출하여 높은 TDS를 생성할 수 있다; 그러나, 추출된 추가의 용해된 고형물은 종종 구개에 거친 영향을 주고 커피의 풍미 완전성을 손상시킬 수 있다. 가용성/인스턴트 커피는 종종 이러한 단점을 줄이기 위해 추가가 이루어진다. 또한, 추출을 위해 설계된 대부분의 커피 브루어는 분쇄된 생성물로부터 원하는 모든 화합물을 제거하기 위해 압력 및 온도를 전달할 수 없으므로, 종종 좋은 커피가 25 %까지 낭비되고, 종종 원하는 것보다 더 약하거나 또는 더 적은 커피 컵이 생산된다.
재활용의 문제로 돌아가서, 브루잉 후 남은 커피 찌꺼기, 찻잎 및/또는 다른 잔류 폐기물(예를 들어, 리셉터클 내에 남겨진 소비된 필터)의 존재는 전형적으로 리셉터클을 재활용에 부적절하게 만든다. 소비자는 소비된 리셉터클에서 커버를 제거하고, 잔류 물질을 헹굴 수 있지만, 그러나 이것은 시간 소모적이고, 지저분해지고, 물이 낭비되며, 그리고/또는 농작물 생태계로 다시 재활용될 수 있는 귀중한 토양 영양분이 낭비되게 한다. 따라서 대부분의 소비자는 이러한 사소한 명백한 생태적 이득에 대한 대가로 번거롭게 재활용하지 않을 것이다. 재활용은 일부 리셉터클에 사용되는 열가소성 재료의 유형에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 상기에서 논의된 바와 같이 신선도의 손실을 최소화하려는 노력에서, 일부 제조사는 예외적인 수증기 장벽 특성을 갖는 재료, 예를 들어 에틸렌 비닐 알콜(EVOH) 공중합체의 내부 층을 갖는 라미네이트 필름 재료를 사용하기로 선택하였다. EVOH, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PVC 및/또는 다른 재료의 일부 조합일 수 있는 이러한 라미네이트된 필름에서 상이한 열가소성 재료의 조합은 재활용에 적합하지 않다.
상기의 단점에도 불구하고, 단일 서빙 캡슐된 제품으로부터 음료를 생성하는 다수의 상이한 기계 기반 시스템이 현재 시장에 존재한다. 이들은 주로 소비자가 만족할만한 (반드시 탁월하지는 않은) 커피의 컵을 만드는데 제공되는 편리함 때문에, 소비자에게 매우 인기가 있어, 종종 소비자가 단일 서빙 가정용 브루잉 컵의 편의를 위해 카페 품질의 브루잉된 커피를 바꾸게 한다.
단일 서빙 캡슐 제품에 더하여, 단일 컨테이너로부터 복수회의 서빙의 음료를 제조하기 위해 큰 컨테이너 및 캔(예를 들어, 2 리터)에 현재 포장된 커피 추출물 및 주스 농축물과 같은 냉동 제품이 존재한다. 그러나 이러한 냉동된 추출물 또는 농축물로부터 음료를 준비하는 것은 일반적으로 불편하고 시간이 많이 걸린다. 예를 들어, 일부 커피 제품은 사용하기 전에 일반적으로 수 시간 또는 며칠 동안 천천히 용융되어야 한다. 최종 제품은 모든 서빙 미만이 소비될 때 제품 안전을 유지하기 위해 냉장고에 저장될 필요가 있다. 또한, 커피 및 차와 같이, 뜨겁게 즐기는 음료의 경우, 용융된 추출물을 적절히 가열해야 한다. 이러한 제품의 대부분은 저장에 안정적이지 않은데, 예를 들어 커피는 분해되고 부패되기 쉬운 가수 분해된 목재의 결과인 고형물이므로, 그라운드에서의 고형물 비율이 높다. 따라서, 이러한 대형 뱃치(batch) 냉동된 제품의 풍미 및 품질은 냉동 온도에서도 몇 시간 만에 악화될 수 있다. 또한, 최종 소비 가능한 음료를 형성하는 방법은 종종 자동화되지 않은 것이 아니기 때문에, 과도하거나 희석되거나 또는 약하게 희석되어 일관되지 않은 사용자 경험을 유발할 수 있다.
여기에 설명된 기술 및 시스템은 현재 이용 가능한 공지된 부분 제어 브루잉 시스템보다 다양한 종류의 식품 및 음료 제품을 분배할 수 있게 하는 통합 시스템을 포함한다. 특정 실시예에서, 시스템은 다중-내용물 냉동된 리셉터클과 협력하여 작동하는 다중-기능 및 다중-사용 디스펜서를 포함한다. 리셉터클은 밀봉된 MAP 가스 환경에서 미리 준비된 농축물 및 추출물을 냉동된 상태로 포함하고 있다. 그 안에 포함된 식품 또는 음료는 보존된 상태로 유지되기 때문에, 이들은 FDA 식품 안전 형식으로 존재한다. 또한, 냉동된 액체 내용물은 종래의 방부제 또는 첨가제를 사용하지 않고 최고 수준의 풍미 및 향기에서 보존된다.
한편, 디스펜서는 냉동된 액체 내용물을 포함하는 특정 리셉터클을 이용함으로써 고온 또는 저온의 형태로 이들 식품 및 음료를 제조할 수 있다. 디스펜서 및 리셉터클을 포함하는 일체형 시스템은 예를 들어 몇 가지를 언급하자만 커피, 차, 코코아, 소다, 수프, 기능 식품, 비타민 물, 의약품, 에너지 보조제, 라떼, 카푸치노, 차이 라테 등을 안전하게 제공할 수 있다. 제품을 분배하는 동안, 리셉터클은 분배 시스템에 의해 실질적으로 깨끗하고, 찌꺼기, 잎, 필터 분말 또는 결정이 없는 상태로 헹구어져, 재활용을 위한 자격을 얻게 된다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 기술 및 시스템은 커피, 차 및 그 가정에서 소비자가 편리하게 이용할 수 있는 다른 음료의 전반적인 품질 및 맛을 향상시키고, 특정 실시예에서, 이를 브루잉할 필요가 없다. 여기에 설명된 포장 시스템 및 디스펜서의 실시예는 냉동된 액체 내용물을 효과적이고 효율적으로 처리한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 구현예는 리셉터클의 내부 표면으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거하거나 또는 이를 관통하는 방법을 다루거나, 또는 리셉터클의 출구 지점으로 가는 유동 경로를 생성하는 방법, 허용할 수 없는 내부 압력 또는 스프레이를 생성하지 않고 냉동된 액체 내용물을 효율적으로 용융시키는 방법, 바람직한 온도 및 농도에서 최종 음료를 얻는 방법, 및/또는 재활용을 위해 리셉터클을 가장 잘 준비하는 방법을 다룬다.
개시된 주제는 디스펜서에 삽입되도록 구성된 리셉터클의 다양한 실시예를 포함한다. 각 리셉터클에는 헤드 스페이스가 있는 냉동된 액체 내용물이 포함된다. 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 수용 및 저장하기 위한 개구부 및 캐비티를 포함하며, 이 경우 리셉터클은 천공성이다. 리셉터클은 리셉터클의 캐비티 내에 냉동된 액체 내용물을 밀봉하기 위해 리셉터클의 개구 위에 형성된 클로저를 포함하며, 이 경우 리셉터클은 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물로부터 소비 가능한 액체 음료를 생성하도록 구성된 분배 장치 또는 시스템에 삽입되도록 구성되어, 장치에 의해 리셉터클 내에 생성된 천공을 통해 냉동된 액체 내용물이 추출되도록 한다.
일부 예에서, 리셉터클은 냉동된 액체 내용물의 신선도 및 향을 보존하도록 구성된 가스 불-투과성 재료를 포함한다. 리셉터클 및 클로저는 소비 가능한 액체 식품 또는 음료가 생성되면 리셉터클 및 클로저가 재활용될 수 있도록 재활용 가능한 재료로 구성될 수 있다. 리셉터클은 사용 후 리셉터클 자체가 용해되고 소비될 수 있도록 식용 재료로 이루어질 수 있다. 리셉터클 내에 포함된 냉동된 액체 내용물은 예를 들어 냉동 커피 추출물, 냉동 차 추출물, 냉동 레모네이드 농축물, 냉동 야채 농축물, 냉동 동물 육수 또는 스톡, 냉동 액상 유제품, 냉동 알콜 제품, 냉동 시럽 및 냉동 과일 농축물, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 내용물은 냉동된 액체이며 따라서 냉동된 액체 내용물이기 때문에, 내용물을 용융시켜 액체 형태의 소비 가능한 제품 또는 식품으로만 되면 된다. 리셉터클 내에 필터가 필요 없기 때문에, 추출될 필요가 없으며 폐기물 부산물을 생성할 필요가 없다.
일부 예에서, 리셉터클은 리셉터클이 장치 내로 삽입되기 전에 리셉터클이 천공될 수 있고, 리셉터클이 장치 내로 삽입된 후에 천공될 수 있거나, 또는 둘 다 될 수 있도록 구성된다. 리셉터클은 충전되지 않은 영역, 예를 들어, 냉동된 액체 내용물과 클로저 사이의 헤드 스페이스를 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 영역은 리셉터클 내의 대기 공기 대신에 비활성 또는 감소된 반응성 가스를 포함하도록 구성된다. 또한, 이 영역은 제품 준비 중에 냉동된 액체 내용물 주위의 유체를 희석/용융시키기 위한 유동 경로의 생성을 허용하도록 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물의 이동을 허용한다.
일부 예에서, 냉동된 액체 내용물 및 리셉터클은 제어된 부분 배열로 제공된다. 제어된 부분 배열은 단일 서빙 크기 포맷을 포함할 수 있다. 제어된 부분 배열은 액체의 단일 또는 복수의 주입으로부터 다중 서빙을 생성하기 위한 뱃치-서빙 크기 포맷을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 포장, 리셉터클, 컨테이너 등은 냉동된 액체 내용물의 액화 및 희석을 촉진하기 위해 천공을 통해 가열된 액체 또는 다른 형태의 열을 수용하도록 구성된다. 포장은 용융/희석 유체의 도입 전에 또는 동시에 리셉터클 내에서 냉동된 액체 내용물의 용융을 촉진시키기 위해 외부로부터 인가된 열을 수용하도록 구성될 수 있다.
일부 예에서, 리셉터클은 헤드 스페이스로의 변위로 인해 냉동된 액체 내용물과 간섭하지 않고, 리셉터클의 천공을 용이하게 하기 위해 쌍 안정 또는 일회성 변형 가능한 돔 형상을 갖는 단부를 포함할 수 있다. 또한, 냉동된 액체 내용물은 본체에 관통 구멍을 포함하도록 형성되어, 컨테이너 내로 주입된 액체가 관통 구멍을 통해 리셉터클로부터 출구 지점으로 유동할 수 있게 할 수 있다.
개시된 주제는 냉동된 액체 내용물을 포함하는 포장으로부터 액체 식품 또는 음료를 제조하는 방법을 포함한다. 본 방법은 밀봉된 컨테이너에 냉동된 액체 내용물을 제공하는 단계를 포함하며, 이 경우 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 저장하도록 구성된다. 이 실시예에서, 본 방법은 항상 용융된 액체를 생성하기 위해 밀봉된 리셉터클에서 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 밀봉된 컨테이너를 제 1 위치에서 천공하여 컨테이너로부터 용융된 액체를 분배하여 소비 가능한 액체 식품 또는 음료를 생성하게 하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 단계는 가열된 액체 또는 다른 형태의 열을 컨테이너에 주입하여 밀봉된 컨테이너 내의 냉동된 액체 내용물을 용융 및 희석시키는 것을 허용하도록 제 2 위치에서 밀봉된 컨테이너를 천공시키는 단계를 포함한다. 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 단계는 냉동된 액체 내용물을 소비 가능한 액체 형태로 용융시키기 위해 주입된 액체, 가스 또는 증기를 통해 밀봉된 컨테이너로 또는 밀봉된 컨테이너 내로 외부에서 열 또는 전기 주파수 에너지를 가하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 주제는 포장된 냉동된 액체 내용물을 사용하여 그로부터 직접 액체 식품 또는 음료를 제조하기 위한 포장 시스템을 포함한다. 이 시스템은 냉동된 액체 내용물 및 상기 냉동된 액체 내용물을 수용 및 저장하기 위한 캐비티를 획정하는 리셉터클을 포함한다. 상기 시스템은 또한 리셉터클과 함께 밀봉된 클로저를 형성하기 위한 리드를 포함하고, 상기 리드는 캐비티 내로의 액체, 가스 또는 증기의 주입을 허용하여 그 안의 냉동된 액체 내용물을 용융 및 희석시키는 것이 가능하도록 천공 가능하며, 상기 리셉터클은 용융된 및/또는 희석된 냉동된 액체 내용물을 소비 가능한 액체 음료 형태로 그로부터 분배될 수 있도록 하기 위해 천공 가능하다.
식품 및 음료 포장 시스템에 부가하여, 본 명세서에 설명된 시스템 및 기술은 이 포장 시스템 내에 저장된 냉동된 액체 내용물을 용융 및/또는 희석하기 위한 장치를 포함하며, 패키지의 냉동된 액체 내용물은 식품 및 음료 농축물, 추출물 및 영양소가 있거나 또는 없는 다른 소비 가능한 유체 유형으로 제조되며, 이들 용융 및/또는 희석된 내용물을 즉시 소비하도록 전달하는 다양한 방법으로 제조된다. 본 명세서에 설명된 기술은 예를 들어, 소비자가 제품이 요구되는 신선한 맛, 효능, 체적, 온도, 질감 또는 등을 갖도록 리셉터클로부터 직접 단일 서빙 또는 다중 서빙 소비 가능한 음료 또는 액체 기반 식품을 편리하고 즉석으로 생성하도록 허용한다. 이러한 목표를 달성하기 위해, 농축물, 추출물 및 기타 소비 가능한 유체 유형으로 제조된 냉동된 액체 내용물 및 바람직하게는 급속 냉동된 액체 내용물을 가스 불-투과성, MAP 포장, 완전한 장벽 및 잔류물이 없는 무-필터 재활용 리셉터클에 포장될 수 있다. 또한, 이러한 리셉터클은 내용물의 용융 및/또는 희석을 용이하게 하고 맛, 향 강도, 체적, 온도, 색 및 질감을 포함하는 원하는 특성을 갖는 제품을 전달하기 위해 기계 기반 분배 시스템에 의해 수용되어 사용되도록 설계되어, 소비자는 오늘날 사용 중인 임의의 다른 어떤 수단으로도 사용할 수 없는 최상의 맛과 신선함을 지속적이고 편리하게 경험할 수 있다. 브루잉 공정(예를 들어, 고형의 커피 그라운드로부터 용해 가능한 제품의 추출)을 통해 완제품을 생성하는 현재의 단일 서빙 커피 메이커와는 달리, 개시된 접근법은 초기 제조 공정을 통해 생성된 냉동된 추출물 또는 농축물을 용융 및 희석시켜, 풍미를 포획하여 보존하기 위한 이상적인 조건 하에서 공장 환경에서 발생할 수 있는 제품을 생성한다.
본 발명의 일 양태에서, 리셉터클의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서는 리셉터클을 유지하도록 구성된 챔버와, 상기 챔버 내에 유지될 때 리셉터클 및 상기 챔버 내에 유지될 때 리셉터클 내의 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 비-희석 히터를 포함한다. 비-희석 히터는 챔버 내에 유지될 때 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않는다. 또한, 디스펜서는 저장소가 저장소로부터 액체를 회수하도록 구성된 저장소 출구를 포함하는 액체를 수용하도록 구성된 저장소를 포함한다. 디스펜서는 또한 챔버 내에 유지될 때 식품 또는 음료 액체 제품을 리셉터클로부터 회수하도록 구성된 제품 출구와, 제어기에 의해 실행될 때 디스펜서로 하여금 다음 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하게 하는 명령어를 포함하는 제어기 및 컴퓨터 판독 가능 메모리를 포함한다: 비-희석 히터를 사용하여 리셉터클 및 리셉터클 내의 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하는 단계 및 저장소로부터 저장소 출구를 통해 액체를 회수하는 단계.
본 발명의 다른 양태에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하는 방법은 디스펜서의 챔버 내에 리셉터클을 수용하는 단계를 포함한다. 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정한다. 상기 방법은 또한 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 특성을 식별하는 단계 및 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시켜 다음 중 적어도 하나를 선택적으로 수행함으로써 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생성하는 단계를 포함한다: 챔버 내에 유지될 때 액체를 리셉터클의 내부에 첨가하지 않고 챔버 내에 유지될 때 리셉터클 및 챔버 내에 유지될 때 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나를 가열하는 단계, 리셉터클의 내부에 희석액을 공급하는 단계, 및 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 적용하는 단계. 가열하고, 희석액을 공급하고 그리고 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 식별된 특성에 기초한다. 이 방법은 리셉터클을 천공하는 단계 및 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하는 방법은 디스펜서 내에 리셉터클을 수용하는 단계를 포함한다. 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정한다. 상기 방법은 또한 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 특성을 식별하는 단계 및 냉동된 액체 내용물을 리셉터클로부터 챔버 내로 제거하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시켜 다음 중 적어도 하나를 선택적으로 수행함으로써 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생성시키는 단계를 포함한다: 냉동된 액체 내용물과 액체를 혼합하지 않고 냉동된 내용물을 가열하는 단계, 희석된 액체와 냉동된 액체 내용물을 혼합하는 단계, 및 냉동된 액체 내용물에 동작을 적용하는 단계. 가열하고, 희석액을 조합하고, 그리고 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 식별된 특성에 기초한다. 상기 방법은 또한 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 리셉터클 내의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서는 냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정하는 리셉터클을 유지하도록 구성된 챔버와, 챔버 내에 유지될 때 리셉터클의 내부 체적에 희석액을 공급하도록 구성되는 희석액 입구를 포함한다. 디스펜서는 또한 리셉터클을 천공하고 식품 또는 음료 액체 제품을 위한 리셉터클로부터 제품 출구를 형성하도록 구성된 천공기와, 부여된 동작이 없는 경우 희석액의 일부에 의해 취해지는 상기 희석액 입구로부터 상기 제품 출구까지의 유동 경로에 비해, 공급되는 경우, 희석액의 적어도 일부에 의해 취해지는 상기 희석액 입구로부터 상기 제품 출구까지의 유동 경로를 증가시키는 동작을 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 부여하도록 구성된 교반기를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 리셉터클 내의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서는 냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정하는 리셉터클을 유지하도록 구성된 챔버와, 리셉터클을 천공하고 리셉터클로부터의 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융 용기로 제거하도록 구성되는 천공기를 포함한다. 디스펜서는 또한 용융 용기 및 용융 용기 내의 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 부여하도록 구성된 교반기와, 용융 용기 및 용융 용기 내의 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 비-희석 히터를 포함한다. 비-희석 히터는 챔버에 유지될 때 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않는다. 디스펜서는 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하도록 구성된 제품 출구를 더 포함한다.
이러한 기술은 냉동된 액체 내용물을 유지하는 기능, 일 형태 또는 다른 형태로 냉동된 액체 내용물을 구성하는 기능, 냉동된 액체 내용물을 용융 및/또는 희석하는 기능, 및 위에서 설명한 대로 원하는 특성으로 소비할 수 있도록 제조하는 기능을 포함하는 포장, 방법 및 장치 특징의 많은 조합 및 치환을 포함한다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 밀봉된 리셉터클이 기계 내로 삽입된다. 그 후, 기계는 밀봉된 리셉터클을 천공하고, 가열된 액체, 가스 또는 증기가 그 안으로 주입되어 냉동된 액체 내용물을 용융 및 희석시킨다. 또한, 기계는 용융된 및/또는 희석된 냉동된 액체 내용물을 소비 가능한 액체 음료의 형태로 2 차 컨테이너 내로 분배할 수 있도록 리셉터클을 천공한다. 이들 각각의 기능에 대한 다른 가능한 변형이 이하에서 보다 상세하게 기술될 것이며, 공급된 희석 액체, 가스 또는 증기로부터 열을 제거하기 위해 냉동 공정을 사용하기보다는 냉 음료 또는 아이스 음료를 제조하기 위한 식품 또는 음료 냉각제로서의 냉동된 액체 내용물의 네거티브 에너지의 이용을 포함한다.
아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 리셉터클의 특정 실시예는 냉동된 액체 내용물과 단부 층 사이에 배치된 플랫폼을 포함한다. 플랫폼은 입구 천공부로부터 출구 천공부까지의 유동 경로를 생성하는 방식으로 변위되도록 상기 니들에 의해 단부 층이 천공될 때 분배 장치의 니들과 접촉하도록 구성된다. 따라서 냉동된 내용물과 플랫폼은 리셉터클 내에 제 1 및 제 2 위치를 가지며, 이들은 냉동된 내용물이 점유하지 않는 공간으로 간주될 수 있다. 선택적으로, 단부 층은 플랫폼의 형상에 상보적인 함몰부를 포함하고, 플랫폼은 함몰부 내에 배치된다. 일부 실시예에서, 단부 층의 함몰부는 변형 가능하거나 또는 접을 수 있는 돔일 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 테이퍼형이며, 리셉터클에 입구 및/또는 출구를 생성하는 하나 이상의 천공기는 플랫폼을 단부 층으로부터 멀리 푸시할 수 있다. 플랫폼을 이동시키는 니들 또는 천공기는 액체를 리셉터클 내로 주입 또는 분배할 수 있거나 또는 양자 모두일 수 있다.
일부 실시예에서 플랫폼은 실질적으로 편평한 디스크 또는 플레이트이다. 일부 실시예에서, 플랫폼은 단부 층에 대해 오목부 또는 볼록부 중 적어도 하나이다. 일부 실시예에서, 플랫폼은 단부 층과 플랫폼 사이의 공간을 감소시키기 위해 단부 층의 구조와 일치한다. 일부 실시예에서, 플랫폼은 주름지거나 또는 텍스처링될 수 있거나 또는 리셉터클의 내부로 돌출부를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 플랫폼은 환상의 형상일 수 있거나, 또는 니들보다 각각 작은 복수의 구멍으로 이루어져 있어, 그 중량이 냉동된 액체 내용물을 변위시키는 것을 돕는 능력을 실질적으로 저하시키지 않고 실질적으로 감소될 수 있다. 플랫폼은 식품과의 접촉에 적합하거나 또는 예를 들어 플라스틱 또는 강철, 스테인레스 강 또는 알루미늄과 같은 금속을 포함하여 식품과의 접촉에 적합하게 만들 수 있는 임의의 강성 또는 반-강성 재료로 제조될 수 있다. 플랫폼의 특정 실시예는 그 조성물이 하나 초과의 재료, 예를 들어, 각 측면 상에 그리고 그 에지를 따라 적절한 플라스틱 커버링으로 코팅된 알루미늄을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 플랫폼은 리셉터클이 단일 스트림 재활용 가능하도록 리셉터클의 재료를 보완한다. 예를 들어, 플랫폼은 재활용 관점에서 양립 가능성을 유지하면서 리셉터클의 플라스틱과 다른 유형의 플라스틱일 수 있다. 또한, 플랫폼 및 리셉터클은 재활용 관점에서 양립될 수 있거나 또는 표준 혼합 스트림 재활용 작동을 사용하여 용이하게 제거 가능한 상이한 금속 또는 합금일 수 있다. 또한, 하나의 구성 요소의 플라스틱 양이 금속 부분을 재활용하는 능력을 손상시키지 않을 만큼 충분히 작은 플라스틱 및 금속 플랫폼 및 리셉터클 조합이 구상된다. 플랫폼의 기본 재료의 식품 안전성을 향상시키는 것 외에도, 코팅은 그것의 방출 특성을 개선시키고 그리고/또는 테프론 또는 테프론 코팅된 알루미늄의 디스크와 같은 플랫폼과 냉동된 내용물 사이의 마찰 수준을 감소시키는 것을 돕는 성질을 가질 수 있다.
플랫폼은 리셉터클의 단부 층에 부착되거나 또는 리셉터클이 나중에 냉동되는 액체로 채워지는 공정 중에 움직이지 않도록 그 움직임이 구속될 수 있다. 이러한 경우, 니들의 천공은 고정 또는 구속 지점에 응력을 가하거나 또는 이를 파손시킨다. 고정 또는 구속 수단은 예를 들어 접착제 패치, 연속되는 또는 중단되는 열 밀봉, 스폿 용접, 크림프, 간섭 끼움 및/또는 이와 유사한 것을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 플랫폼은 하나의 부분에서만 구속되어 구속부는 니들에 의해 접촉될 때 플랫폼이 피봇할 수 있게 허용하는 힌지와 같이 작용한다. 이 구속은 압력으로 인해 파열될 수 있는 플랫폼과 리셉터클 사이의 기하학적 피팅을 포함할 수 있다. 예를 들어, 리셉터클의 측벽은 플랫폼의 직경이 오목부의 지점으로부터의 리셉터클 직경보다 약간 더 크기 때문에 플랫폼을 제 위치에 로킹시키는 마이너한 역전 또는 오목한 피처를 포함할 수 있다. 리셉터클 및/또는 플랫폼은 천공기 또는 다른 압력 소스로부터의 압력에 의해 플렉스될 수 있고, 플랫폼의 적어도 일부를 로킹 피처를 지나 단부 층으로부터 멀리 푸시할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 플랫폼은 오버플로우 튜브를 포함한다. 오버플로우 튜브는 유동이 채널을 통해 플랫폼의 제 1 측면으로부터 플랫폼의 제 2 측면으로 통과할 수 있게 허용하는 적어도 하나의 채널을 갖는다.
본 발명의 일 양태에서, 리셉터클은 리셉터클의 제 1 단부로부터 리셉터클의 제 2 단부까지 연장되는 측벽, 리셉터클의 제 1 단부에 배치된 단부 층, 및 리셉터클의 제 2 단부에 배치된 클로저를 포함한다. 측벽, 단부 층 및 클로저는 리셉터클의 밀봉된 캐비티를 획정한다. 리셉터클은 리셉터클의 밀봉된 캐비티에 배치된 냉동된 내용물 및 리셉터클의 밀봉된 캐비티에 배치되고 단부 층에 근접한 냉동된 내용물의 적어도 일부와 접촉하는 이동 가능한 플랫폼을 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 리셉터클은 리셉터클의 제 1 단부로부터 리셉터클의 제 2 단부까지 치수가 증가하는 테이퍼 부분을 갖는 측벽과, 리셉터클의 제 1 단부에 배치된 단부 층을 포함한다. 단부 층은 개구가 없는 시트에 의해 획정되고, 측벽 및 단부 층은 리셉터클의 캐비티를 획정한다. 리셉터클의 제 2 단부는 개구를 획정한다. 리셉터클은 또한 리셉터클의 캐비티 내에 배치된 고형의 냉동된 액체 내용물 및 리셉터클을 밀봉하는 리셉터클의 개구 위에 형성된 천공 가능한 클로저를 포함한다. 고형의 냉동된 액체 내용물, 측벽의 적어도 일부 및 천공 가능한 클로저의 적어도 일부는 고형의 냉동된 액체 내용물이 없는 리셉터클 내에 빈 공간을 획정하고, 리셉터클은 분배 장치 내로 삽입되도록 구성된다. 리셉터클의 단부 층은 분배 장치 내에 배치된 니들에 의해 천공될 수 있다. 고형의 냉동된 액체 내용물은 캐비티 내의 제 1 위치 및 제 2 위치를 갖는다. 제 1 위치에서, 고형의 냉동된 액체 내용물은 실질적으로 리셉터클의 전체 단부 층과 일치한다. 제 2 위치에서, 고형의 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 단부 층으로부터 빈 공간 내로 변위되고, 빈 공간의 적어도 일부는 고형의 냉동된 액체 내용물에 의해 점유되지 않은 상태로 유지된다.
일 실시예에서, 리셉터클은 고형의 냉동된 액체 내용물의 신선도 및 향을 보존하도록 구성된 가스 불-투과성 재료를 포함한다.
다른 실시예에서, 리셉터클 및 클로저 각각은 리셉터클 및 클로저가 재활용될 수 있도록 재활용 가능한 재료를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 상기 리셉터클은 무-필터이다.
또 다른 실시예에서, 상기 리셉터클은 알루미늄을 포함한다.
일 실시예에서, 측벽, 단부 층 및 천공 가능한 클로저는 단일 챔버를 획정한다.
본 발명의 다른 양태에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클로부터 용융된 액체 제품을 제조하는 방법은 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클을 제공하는 단계를 포함한다. 리셉터클은 리셉터클의 단부에 배치된 단부 층을 가지며, 냉동된 액체 내용물은 실질적으로 리셉터클의 전체 단부 층과 접촉한다. 냉동된 액체 내용물 및 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 갖지 않는 리셉터클 내의 보이드 영역을 획정한다. 상기 방법은 또한 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클을 디스펜서의 챔버에 배치하는 단계와, 제 1 니들로 리셉터클의 단부 층을 천공하는 단계와, 단부 층으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거하는 단계와, 냉동된 액체 내용물을 보이드 영역으로 변위시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 디스펜서로 하여금 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물을 용융시켜 용융된 액체 제품을 생성시키고 리셉터클로부터 용융된 액체 제품을 포획하게 하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 단부 층의 천공부와는 다른 적어도 하나의 위치에서 리셉터클을 천공하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 상기 리셉터클은 무-필터이다.
다른 실시예에서, 상기 리셉터클은 측벽 및 천공 가능한 클로저를 더 포함한다. 측벽은 리셉터클의 제 1 단부에서의 단부 층으로부터 리셉터클의 제 2 단부까지 연장하고, 측벽 및 단부 층은 리셉터클의 캐비티를 획정한다. 상기 리셉터클의 제 2 단부는 개구를 형성하고, 상기 천공 가능한 클로저는 개구 위에 형성되며, 상기 측벽, 상기 단부 층 및 상기 천공 가능한 클로저는 단일 챔버를 획정한다.
또 다른 실시예에서, 디스펜서가 냉동된 액체 내용물을 용융시키게 하는 단계는 디스펜서로 하여금 단부 층의 천공부와는 다른 제 2 위치에서 제 2 니들로 리셉터클을 천공하게 하는 단계 및 디스펜서로 하여금 냉동된 액체 내용물의 냉동 온도 이상의 액체를 제 2 니들의 채널을 통해 리셉터클 내로 주입하게 하여 리셉터클 내의 냉동된 내용물을 용융시켜 희석시키는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 디스펜서가 냉동된 액체 내용물을 용융시키게 하는 단계는 (a) 리셉터클의 외부 표면에 열을 적용하는 것 및 (b) 리셉터클의 공간의 내부에 희석액을 첨가하는 것 중 적어도 하나를 통해 디스펜서가 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 공정을 시작하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클로부터 용융된 액체 제품을 제조하는 방법은 디스펜서의 챔버에서 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클을 수용하는 단계를 포함한다. 리셉터클은 리셉터클의 단부에 배치된 단부 층을 가지며, 냉동된 액체 내용물은 실질적으로 리셉터클의 전체 단부 층과 접촉한다. 냉동된 액체 내용물 및 리셉터클은 냉동된 액체 내용물이 없는 리셉터클 내의 보이드 영역을 획정한다. 디스펜서는 제 1 니들로 리셉터클의 단부 층을 천공한다. 상기 방법은 또한 단부 층으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거하는 단계 및 냉동된 액체 내용물을 보이드 영역으로 변위시키는 단계를 포함한다. 디스펜서는 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물을 용융시켜 용융된 액체 제품을 생성하고, 디스펜서는 용융된 액체 제품을 리셉터클로부터 분배한다.
일 실시예에서, 단부 층으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거하는 단계 및 냉동된 액체 내용물을 보이드 영역으로 변위시키는 단계는 디스펜서가 제 1 니들에 의해 리셉터클의 단부 층을 천공하는 것에 의해 발생한다.
다른 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 용융된 액체 제품을 분배하기 전에 완전히 용융된다.
또 다른 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 단계는 단부 층을 천공한 후에 제 1 니들을 가열하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 상기 방법은 디스펜서가 단부 층의 천공부와는 다른 적어도 하나의 위치에서 리셉터클을 천공시키는 단계를 또한 포함한다.
또 다른 실시예에서, 상기 리셉터클은 무-필터이다.
일 실시예에서, 상기 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 단계는 디스펜서가 단부 층의 천공부와는 다른 제 2 위치에서 제 2 니들로 리셉터클을 천공하는 단계 및 디스펜서가 제 2 니들을 가열하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 상기 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 디스펜서는 (a) 상기 리셉터클의 외부 표면에 열을 가하는 것 및 (b) 상기 리셉터클의 내부 공간에 희석액을 첨가하는 것 중 적어도 하나를 통해 상기 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 디스펜서를 포함한다.
다른 실시예에서, 본 방법은 또한 리셉터클의 냉동된 액체 내용물의 특성을 식별하는 디스펜서를 포함한다. 선택적으로, 상기 리셉터클의 냉동된 액체 내용물의 특성을 식별하는 디스펜서는 상기 리셉터클의 외부 표면 상의 광학 코드를 판독하는 디스펜서를 포함한다. 선택적으로, 리셉터클의 냉동된 액체 내용물의 특성을 식별하는 디스펜서는 리셉터클의 형상을 판독하는 디스펜서를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 또한 용융된 액체 제품에 대해 원하는 온도를 수용하는 디스펜서 및 용융된 액체 제품에 대해 원하는 체적을 수용하는 디스펜서를 포함한다. 디스펜서는 리셉터클의 외부 표면에 선택적으로 열을 선택적으로 가하고, 냉동된 액체 내용물의 식별된 특성, 원하는 온도 및 용융된 액체 제품에 대한 원하는 체적에 기초하여 리셉터클의 내부에 희석액을 선택적으로 첨가한다.
또 다른 양태에서, 리셉터클은 리셉터클의 제 1 단부로부터 리셉터클의 제 2 단부까지 치수가 증가하는 테이퍼 부분을 갖는 측벽과, 리셉터클의 제 1 단부에 배치된 단부 층을 포함한다. 단부 층은 개구가 없는 시트로 획정되고, 측벽 및 단부 층은 리셉터클의 캐비티를 획정한다. 리셉터클의 제 2 단부는 개구를 획정한다. 고형의 냉동된 액체 내용물이 리셉터클의 캐비티 내에 배치되고, 천공 가능한 클로저가 리셉터클을 밀봉하는 리셉터클의 개구 위에 형성된다. 고형의 냉동된 액체 내용물, 측벽의 적어도 일부 및 천공 가능한 클로저의 적어도 일부는 고형의 냉동된 액체 내용물이 없는 리셉터클 내에 빈 공간을 획정한다. 리셉터클은 분배 장치 내로 삽입되도록 구성되며, 리셉터클의 단부 층은 분배 장치 내에 배치된 니들에 의해 천공될 수 있다. 고형의 냉동된 액체 내용물은 캐비티 내의 제 1 위치 및 제 2 위치를 갖는다. 제 1 위치에서, 고형의 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 단부 층에 인접한다. 제 2 위치에서, 고형의 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 단부 층으로부터 빈 공간으로 변위된다. 제 2 위치에서, 빈 공간의 적어도 일부는 고형의 냉동된 액체 내용물에 의해 점유되지 않은 상태로 유지된다.
일 실시예에서, 고형의 냉동된 액체 내용물이 제 1 위치에 있을 때, 고형의 냉동된 액체 내용물, 측벽의 부분 및 천공 가능한 클로저의 부분에 의해 획정된 빈 공간은 측벽, 단부 층 및 천공 가능한 클로저로 획정된 전체 체적의 약 절반과 동일하거나 또는 이보다 더 크다.
또 다른 실시예에서, 고형의 냉동된 액체 내용물은 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉의 온도에서 충분히 단단하여, 분배 장치의 니들에 의해 가해지는 힘이 고형의 냉동된 액체 내용물을 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동시킨다.
추가의 실시예에서, 리셉터클은 또한 고형의 냉동된 액체 내용물과 단부 층 사이에 배치된 플랫폼을 포함한다. 플랫폼은 단부 층이 상기 니들에 의해 천공될 때 분배 장치의 니들과 접촉하도록 구성된다. 선택적으로, 단부 층은 플랫폼의 형상에 상보적인 함몰부를 포함하고, 플랫폼은 함몰부 내에 배치된다.
또 다른 실시예에서, 플랫폼은 실질적으로 편평한 디스크이다. 대안적으로, 플랫폼은 단부 층에 대한 오목부 또는 볼록부 중 적어도 하나이다. 또한, 대안적으로, 플랫폼은 주름진 형상을 갖는다.
또 다른 실시예에서, 플랫폼은 오버플로우 튜브를 포함한다. 오버플로우 튜브는 유동이 채널을 통해 플랫폼의 제 1 측면으로부터 플랫폼의 제 2 측면으로 통과할 수 있게 허용하는 적어도 하나의 채널을 갖는다.
일 실시예에서, 측벽의 테이퍼진 부분은 연속적인 테이퍼이다.
또 다른 실시예에서, 측벽의 테이퍼진 부분은 제 1 테이퍼 부분 및 제 2 테이퍼 부분을 포함한다. 제 1 테이퍼 부분은 제 2 테이퍼 부분보다 더 큰 정도로 테이퍼진다. 제 1 테이퍼 부분은 단부 층에 인접하고, 제 2 테이퍼 부분은 단부 층에 대해 원위에 있다. 선택적으로, 고형의 냉동된 액체 내용물의 높이는 제 1 테이퍼 부분과 제 2 테이퍼 부분 사이의 전이점 이하이다.
따라서, 이하의 상세한 설명이 보다 잘 이해될 수 있도록 그리고 본 명세서에 개시된 장치 및 기술에 의해 이루어진 당업계에 대한 본 기여가 더 잘 이해될 수 있도록, 광범위하게, 개시된 주제의 특징을 이와 같이 개략적으로 설명하였다. 물론, 후술될 개시된 장치 및 기술의 부가적인 특징이 있다. 여기에 사용된 표현 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며 제한적으로 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 상기 양태 및 실시예 중 임의의 것은 다른 양태 및 실시예 중 임의의 것과 조합될 수 있으며 본 발명의 범위 내에 있다.
개시된 기술의 다양한 목적, 특징 및 이점은 동일한 도면 부호가 유사한 요소를 나타내는 이하의 도면과 관련하여 고려될 때 개시된 주제의 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 충분히 이해될 수 있다.
또한, 도 1a 내지 도 1g는 일부 실시예에 따라 상이한 형태로 구성되고 냉동된 액체 내용물을 통해 액체의 원하는 유동을 허용하도록 포장된 리셉터클 기하학적 구조 및 냉동된 액체 내용물의 다양한 실시예를 도시한다.
도 2a 내지 도 2d는 일부 실시예에 따라 포장을 관통시키고 포장을 외부에서 그리고 제어 가능하게 가열하여 그 결과 용융 및 희석이 이루어지게 함으로써, 희석 시스템이 어떻게 냉동된 액체 내용물에/로부터 액체를 첨가 또는 전달할 수 있는지를 보여주는 다양한 실시예를 도시한다.
도 3은 일부 실시예에 따라, 용융/희석액을 사용하지 않고, 일부 대안적인 열 소스를 사용하는 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 방법을 도시한다.
도 4a 내지 4d는 일부 실시예에 따라 다양한 리셉터클 기하학적 구조를 수용할 수 있는 예시적인 기계 기반 장치를 도시한다.
도 5는 일부 실시예에 따른, 기계 기반 장치에 의해 수용될 수 있는 예시적인 포장 옵션 및 리셉터클 형상의 범위를 도시한다.
도 6 및 도 7은 일부 실시예에 따른, 동일한 단부 기하학적 구조 및 높이를 갖지만, 상이한 측벽 프로파일을 갖는 2 개의 버전의 리셉터클을 도시한다.
도 8 및 도 9는 일부 실시예에 따라, 리셉터클 내의 측벽 압입부의 2 개의 버전을 도시하며, 액화 촉진 및 제품 식별 모두에 사용될 수 있는 특징이다.
도 10a 내지 도 10e는 일부 실시예에 따라 리셉터클을 천공하는데 사용될 수 있는 5 개의 가능한 니들 기하학적 구조를 도시한다.
도 11은 일부 실시예에 따라, 냉동된 액체 내용물을 액화시키는 것을 촉진하는 원심 동작의 사용을 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 일부 실시예에 따른 스프링 로딩된 니들을 도시한다.
도 13a 내지 도 13d는 일부 실시예에 따라, 냉동된 액체 내용물로부터 식품 또는 음료를 제조하는 방법을 도시한다.
도 14a는 일부 실시예에 따른, 내부 플랫폼을 구비한 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 14b는 일부 실시예에 따른, 내부 플랫폼 및 제거된 냉동된 액체 내용물을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 14c는 일부 실시예에 따른 액체 냉동된 내용물 플랫폼을 도시한다.
도 14d는 일부 실시예에 따른 오버플로우 튜브를 갖는 액체 냉동된 내용물 플랫폼을 도시한다.
도 15a는 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 15b는 일부 실시예에 따라, 도 15a의 상세(A)의 측 단면도를 도시한다.
도 16은 일부 실시예에 따른 오버플로우 튜브를 갖는 플랫폼을 구비한 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 17은 일부 실시예에 따라 오버플로우 튜브를 갖는 플랫폼을 구비한 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 18은 일부 실시예에 따라, 리셉터클의 단부 층 상의 상승된 돌출부 위에 끼워지도록 설계되고 크기가 정해지는 환형 플랫폼을 구비한 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 19는 일부 실시예에 따른, 돔형 단부 층을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 일부 실시예에 따른, 돔형 단부 층을 갖는 리셉터클의 작동을 도시한다.
도 21은 일부 실시예에 따라 편평한 단부 층을 가지며 부분적으로 용융된 냉동된 내용물을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 22a 내지 도 22d는 일부 실시예에 따라, 냉동된 내용물을 유지하기 위한 플랫폼의 강성을 증가시키기 위한 다양한 특징을 도시한다.
도 23은 일부 실시예에 따라, 플랫폼의 표면으로부터 돌출하는 혼합 탭을 갖는 플랫폼을 도시한다.
도 24는 일부 실시예에 따라 천공기와 결합하도록 준비된 냉동된 내용물 혼합 플랫폼의 저면도를 도시한다.
도 25는 일부 실시예에 따라 천공기와 냉동된 내용물 혼합 플랫폼 사이의 결합을 도시한다.
도 26은 일부 실시예에 따라, 리셉터클 내의 냉동된 내용물 리프팅 플랫폼과 결합하도록 준비된 리셉터클 외부의 천공기를 도시한다.
도 27은 일부 실시예에 따라 천공기와 냉동된 내용물 혼합 플랫폼 사이의 결합을 도시한다.
도 28은 일부 실시예에 따라, 냉동된 내용물 혼합 플랫폼 상에 배치된 냉동된 내용물의 부분 용융을 도시한다.
도 29a 및 도 29b는 일부 실시예에 따라 액체 유동을 허용하는 천공기 내부 및 외부 채널을 도시한다.
도 30a 내지 도 30d는 일부 실시예에 따라, 천공기를 통해 또는 천공기를 지나 액체가 유동하는 것을 허용하는 채널 또는 형상을 갖는 다양한 천공기를 도시한다.
도 31은 일부 실시예에 따라 상승된 립을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 32는 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 33은 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 34는 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 도시한다.
도 35a 및 도 35b는 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 일부를 도시한다.
도 36a 및 도 36b는 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 일부를 도시한다.
도 37a 내지 도 37e는 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 일부를 도시한다.
도 38a 내지 도 38e는 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 일부를 도시한다.
도 39a 및 도 39b는 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 일부를 도시한다.
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 유전 가열을 사용하여 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 가열하기 위한 시스템의 단면도이다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따른 오믹 가열을 위한 2 개의 유체 전달 니들 및 중앙 전극을 포함하는 캐비티 커버의 등각도를 도시한다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 41의 오믹 가열 시스템의 제 1 구현예의 횡단면도이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 41의 오믹 가열 시스템의 제 2 구현예의 횡단면도이다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따른 오믹 가열을 위한 2 개의 유체 전달 니들 및 2 개의 전극을 포함하는 캐비티 커버의 등각도를 도시한다.
도 45는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 44의 오믹 가열 시스템의 횡단면도이다.
도 46은 본 발명의 일 실시예에 따라 마이크로파 에너지를 사용하여 냉동된 액체 내용물을 가열하는 가열 시스템에 대해, 개방된 상태로 도시된 회전 캐비티의 등각도이다.
도 47은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐쇄된 것으로 도시되는 도 46의 회전 캐비티 바닥의 등각도이다.
도 48은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 46의 가열 시스템의 단면도이다.
도 49는 물 및 얼음의 유전 손실률을 나타내는 그래프이다.
도 50은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 가열 시스템의 등각도이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 2 개의 나선형 코일형 전극의 등각도이다.
도 52는 도 52의 2 개의 나선형 코일형 전극의 제 2 등각도이다.
도 53은 본 발명의 일 실시예에 따른 2 개의 직사각형 전극의 등각도이다.
도 54는 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 일부를 도시한다.
이하의 설명에서, 개시된 주제의 시스템 및 방법 및 개시된 주제의 완전한 이해를 제공하기 위해 그러한 시스템 및 방법이 동작할 수 있는 환경에 관한 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 그러나, 당업자라면 개시된 주제는 그러한 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있고, 당해 기술 분야에서 잘 알려진 특정 특징은 개시된 주제의 복잡성을 피하기 위해 상세히 설명되지 않는다는 것을 명백히 알 것이다. 또한, 이하에 기술되는 실시예는 예시적인 것이며, 개시된 주제의 범위 내에 있는 다른 시스템 및 방법이 있다고 생각된다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에 기술된 다양한 기술은 무-필터 리셉터클을 사용하는 하나 이상의 냉동 식품 또는 음료 액체의 포장 및 이 냉동된 액체 내용물을 고품질의 맛있는 식품 또는 음료 제품으로 효율적으로 전환시키는 방법을 제공한다. 단일 챔버 무-필터 리셉터클은 기계 기반 시스템이 리셉터클을 수용할 수 있고 냉동된 액체 내용물의 용융 및/또는 희석을 용이하게 하여 소비 가능한 액체 음료 또는 식품 제품을 원하는 맛, 효능, 체적, 온도 및 질감으로 시기 적절하게 브루잉할 필요가 없이 편리하게 생성하도록 설계될 수 있다. 간략화를 위해, 냉동 식품 또는 음료 액체는 "냉동된 액체 내용물들" 또는 "냉동된 액체 내용물"로 언급될 수 있다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 생성하기 위해 냉동되는 액체는 일부 실시예에서, 소위 추출물, 예를 들어 용매를 사용하여 특정의 용해 가능한 고형물을 제거함으로써 획득된 제품으로부터 유도될 수 있는 임의의 냉동된 액체 물질일 수 있다. 예를 들어 추출물은 커피 그라운드 또는 차 잎으로부터 특정의 바람직한 용해 가능한 고형물을 제거하기 위해 물을 사용하여 생성될 수 있다. 다소 혼란스럽게도, 높은 고형물의 내용물을 갖는 특정 액체 추출물은 종종 농축 추출물이라고 한다. 이러한 맥락에서 용어 "농축된"의 사용은 높은 고형물의 내용물이 순전히 고형물의 용매 추출을 통해 달성되었는지 또는 농축의 2 차 단계를 통해 달성되었는지에 따라 완전히 정확하거나 또는 정확하지 않을 수 있고, 여기서 일부 수단에 의해, 예를 들어 열 또는 냉각을 이용한 역삼투 또는 증발에 의해 액체로부터 용매를 제거하여 그 효능 또는 강도를 증가시켰다.
(예를 들어, 그라인드/잎 등이 벌크로 처리될 수 있는 공장에서 별도로) 고형물을 추출 또는 용해함으로써 음료 제품을 제조하는 시스템인 "브루어"와는 대조적으로, 음료 생성을 용이하게 하기 위해 본 명세서에 설명된 장치는 브루어가 아니다. 오히려, 이전에 브루잉된 냉동된 액체 내용물로부터 음료를 생성하는데 사용될 수 있는 분배 기능으로 용융 및/또는 희석된다.
냉동된 액체 내용물을 제조하는데 사용되는 액체는 또한 순수한 농축물, 예를 들어 과일 주스 농축물 또는 수프 농축물을 생성하기 위해 과즙 또는 수프와 같은 소비 가능한 화합물로부터 물 또는 다른 용매를 제거함으로써만 획득되는 제품일 수 있다. 일부 실시예에서, 물은 우유로부터 제거되어 응축된 우유를 생성할 수 있다. 높은 TDS 값 및/또는 농도는 운송 비용 및 보관 공간을 줄이거나, 또는 편의를 위해, 희석을 통한 생성된 제품의 효능 및 서빙 크기의 다양성을 위해, 또는 예를 들어 수분 활동도 감소로 인한 향상된 항균 활성 등으로 인한 유통 기한 연장을 위해 바람직할 수 있다. 이러한 세부 사항은 변형을 예시하기 위한 것이나, 임의의 액체 식품 또는 음료 제품은 제조 방법에 관계없이 그리고 고형의 내용물에 관계없이 본 발명의 범위 내에 있다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 커피 또는 차 추출물, 레모네이드, 과일 주스, 수프, 유제품, 알코올, 시럽, 점성이 있는 액체 또는 냉동된 임의의 액체 식품 제품 중 하나일 수 있다. 냉동된 액체 내용물은 영양가가 있거나 또는 없이 생성된 물질일 수 있으며, 자연적으로 또는 인위적으로 맛을 내며, 방부제가 포함되거나 또는 포함되지 않은 상태로 포장될 수 있는 것 등이다. 냉동된 액체 내용물은 에너지 또는 신진 대사를 지원하는 탄수화물, 단백질, 식이 성 미네랄 및 기타 영양소를 구성할 수 있다. 냉동된 액체 내용물에는 그 중에서도 비타민, 칼슘, 칼륨, 나트륨 및/또는 철분과 같은 첨가제가 포함되거나 또는 강화될 수 있다. 냉동된 액체 내용물은 항균 첨가제, 항산화제 및 합성 및/또는 비-합성 화합물과 같은 방부제를 포함할 수 있다. 방부 첨가제의 예로는 특히 젖산, 질산염 및 질화물, 벤조산, 벤조산 나트륨, 하이드록시 벤조산염, 프로피온산, 프로피온산 나트륨, 이산화황 및 아황산염, 소르브산 및 나트륨 소르베이트, 아스코르브산 나트륨, 토코페롤, 아스코르베이트, 부틸화 하이드록시톨루엔, 부틸화 하이드록시아니솔, 갈산 및 갈산 나트륨, 산소 소거제, EDTA 2나트륨, 시트르산(및 구연산염), 타르타르산 및 레시틴, 아스코르브산, 페놀라제, 로즈마리 추출물, 홉, 소금, 설탕, 식초, 알코올, 규조토 및 나트륨 벤조에이트를 포함한다. 이 첨가제 목록은 본 명세서에 기술된 기술의 범위 내에 있는 것으로 의도되며, 구체적으로 언급된 첨가제는 단지 예시적인 것이며, 그 유도체뿐만 아니라 다른 화학 화합물도 포함할 수 있다는 것을 이해될 것이다.
냉동된 액체 내용물 또는 물질은 부유 고형물을 포함할 수도 있거나 또는 포함하지 않을 수도 있으며, 비-용해성 고형물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물이 제조되는 농축물, 추출물 또는 다른 소비 가능한 유체 형태는 냉동되기 전에 용매에 완전히 용해되는 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 또한 포장 공정 중에 냉동된 액체 내용물 내에 용해되지 않는 조성물의 질량을 포함할 수 있지만, 그러나 원하는 특성을 갖는 음료 또는 식품을 생성하는 동안 기계 기반 시스템에 의해 용해된다.
또한, 도 1a 내지 도 1e는 냉동된 액체 내용물을 보유하는 리셉터클을 통해 기계 기반 시스템에 의해 가압 또는 중력으로 공급되는 희석액의 원하는 유동을 허용하도록 냉동된 액체 내용물이 어떻게 구조화되고 포장될 수 있는지에 대한 다양한 실시예를 도시한다. 냉동된 액체 내용물로의 열 전달을 촉진하는 것 이외에, 희석액은 난류 동작을 생성시키는데 효과적일 수 있어, 본 명세서에 기술된 기술 범위를 벗어나는 다양한 방법으로 용융을 촉진한다. 리셉터클 내에서, 냉동된 액체 내용물은 임의의 유용한 모양 또는 크기로 냉동될 수 있다.
도 1a에서, 리셉터클(110)의 단면도가 도시되어 있으며(밀봉 립이 위치되어 있지 않음), 여기서 리셉터클은 냉동된 액체 내용물(120)을 포장하기 위한 캐비티를 획정한다. 냉동된 액체 내용물(120)은 리셉터클을 액체로 채운 다음 액체를 냉동시킴으로써 제 위치에서 냉동될 수 있거나, 또는 냉동된 내용물을 특정 형태로 냉동시킨 다음 리셉터클에 넣을 수 있다. 이 경우에, 냉동된 액체 내용물은 원하는 풍미, 강도, 체적, 질감 및 온도의 음료를 제조하기 위해 출구 니들 천공을 위한 클리어런스를 허용하고 리셉터클을 통해 그리고 냉동된 액체 내용물 주위의 용융/희석액의 원하는 유동을 생성하기 위해 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물의 외부 표면 둘레에 통로를 생성하도록 리셉터클의 바닥 부분으로부터 변위된 것으로 도시되어 있다. 도 1b는 다른 실시예를 도시하며, 여기서 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 외부와 정합하도록 그리고 이후에 적재되도록 구성된 형태로 성형되어, 사전 성형된 형상이 그 본체에 관통 구멍(130)을 획정하고 막힘 또는 배압 없이 이를 통해 원하는 액체 유동을 제공하기 위해 출구 니들 천공을 수용하기 위한 아래의 릴리프 부분(132)이 제공된다. 도 1c는 복수의 다양한 형태 및 크기로 제공되는 복수의 냉동된 액체 내용물(140-180)을 나타내며, 리셉터클을 통해 그리고 냉동된 액체 내용물 주위의 원하는 액체 유동을 제공하기 위해 큰 간극 공간을 갖는다. 일부 실시예에서, 밀봉된 리셉터클 내에서의 냉동된 액체 내용물은 복수의 농축물 및 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물(140 및 150)은 레모네이드 농축물을 포함할 수 있는 반면, 냉동 음료 농축물(160, 170 및 180)은 "아놀드 파머"를 형성하는 차 농축물을 포함할 수 있다.
또한, 도 1d 및 도 1e는 돔(195)(쌍 안정 또는 다른 방식)을 갖는 바닥 부분을 포함하는 다른 형상의 리셉터클(115)에 대한 실시예를 도시한다. 도 1d에서, 리셉터클(115)은 냉동된 액체 내용물이 추가되고 제 위치에 냉동될 때 그 초기 상태로 도시되어 있으며, 냉동실 돔 구조(195)가 바닥에 있는 상태로 완료되고, 돔 구조는 1 차 또는 초기 위치에 있고, 리셉터클로부터 외측으로 팽창되어 있다. 도 1e는 돔(195)이 리셉터클의 캐비티 내측을 향하는 2 차 위치로 변위된 후 리셉터클(115)의 상태를 도시하여, 액체 냉동된 액체 내용물(190)은 리셉터클의 내부 바닥과 냉동된 액체 내용물의 바닥 부분 사이의 공간 또는 보이드를 역전시켜 또는 "교환하여", 헤드 스페이스 내로 위쪽으로 변위된다. 이러한 변위는 바람직하게는 리셉터클의 바닥에 출구 천공 니들을 위한 공간을 생성하고, 또한 임의의 용융/희석 액체가 냉동된 액체 내용물의 외부를 통과하는 유동 경로를 생성한다.
또한, 도 1f는 다중면 모양을 포함하는 리셉터클(196)을 도시한다. 이 실시예에서, 리셉터클(196)은 상이한 형상 부분(196A-E)을 포함한다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 충전, 용융 및 희석하는 공정은 일반적으로 리셉터클의 크기 또는 형상에 영향을 받지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 냉동된 액체 내용물의 제한 없는 방출을 촉진하고 용이하게 하며, 니들 천공을 수용하고, 냉동된 액체 내용물 주위에 클리어런스를 개발하여 희석액 및/또는 다른 것에 대한 준비된 유동 경로를 촉진시킬 수 있는 기하학적 구조의 사용과 관련하여 특정 설계 고려 사항을 고려할 수 있다. 예를 들어, 그러한 디자인 고려 사항 중 하나 이상은 그것이 냉동된 액체 내용물과 접촉하는 리셉터클의 측벽에서 포지티브(비-로킹) 드래프트로 충족될 수 있다. 예를 들어, 드래프트는 측벽을 리셉터클의 바닥에서 리셉터클의 상단으로 테이퍼링하는 것과 같이 리셉터클의 측벽을 테이퍼링함으로써 달성될 수 있다(예를 들어, 리셉터클의 직경이 리셉터클의 상단에 더 가까워짐에 따라 더 커진다). 이는 냉동된 액체 내용물을 리셉터클의 바닥으로부터 밀어내어 냉동된 액체 내용물의 측면 주위에 클리어런스를 생성하도록 포지티브 드래프트를 생성할 수 있다(예를 들어, 리셉터클의 측면에 대한 냉동된 액체 내용물의 기계적 로킹을 회피함). 이러한 포지티브 드래프트는 입구 니들로부터 리셉터클을 천공하는 출구 니들로 유동하는 액체와 같이 액체를 리셉터클을 통해 이동시키도록 희석시키는 자연 유동 경로를 생성하는데 사용될 수 있다.
도 1g는 소비자에 의해 제거될 수 있는 풀 탭(199)을 포함하는 리드(198)를 갖는 리셉터클(197)을 도시한다. 풀 탭(199)은 리셉터클(197)과 조합된 스트로 또는 유사 장치의 사용을 용이하게 하기 위해 제거될 수 있다. 다른 예로서, 리셉터클(197) 내로의 희석 유체의 도입을 용이하게 하기 위해 풀 탭(199)이 제거될 수 있다.
도 2a는 내부에 천공부(210)를 포함할 수 있는 리드 구조체(118)와 같은 형성된 씰 클로저를 포함하는 리셉터클의 사시도를 도시하며, 일부 실시예에서 용융제로서 작용할 수 있는 희석 유체가 리셉터클 내로 도입된다. 리드 구조체(118)는 특정 경우에 리드의 천공을 필요로 하지 않으면서 리드를 수동으로 제거하여 냉동된 액체 내용물에 접근할 수 있도록 하는 탭(119)을 포함할 수 있다. 이 리드 구조체는 단일 스트림 재활용에 대한 노력을 더 잘 지원하기 위해 리셉터클과 동일한 재료로 만들 수 있다. 리드 구조체는 수용 시스템에 의해 생성된 힘에 의해 증가 및 감소할 수 있는 예를 들어 용융/희석액에 의해 생성된 내부 압력을 적절하게 견딜 수 있는 충분한 게이지 두께로 제조될 수 있다. 예를 들어, 용융을 용이하게 하는 진동, 원심 또는 회전 플랫폼 또는 주입된 희석액의 유량은 리드, 밀봉부 및 리셉터클에 가해지는 압력에 영향을 미친다. 또한, 수용 시스템에 의해 만들어진 천공은 기밀형 밀봉부, 리드 및 리셉터클에 생성된 압력에 영향을 줄 수 있다. 리드는 예를 들어 열 밀봉 또는 크림핑, 반경 방향 폴딩, 음파 용접과 같은 임의의 적절한 기술에 의해 리셉터클에 부착될 수 있고, 기능은 내부 캐비티를 밀봉하고 가스 또는 습기 이동에 대한 장벽 역할을 하는 리드의 메커니즘 또는 형태에 의해 달성될 수 있다.
도 2b는 2 개의 천공(215)을 포함하는 천공부가 형성된 리드의 다른 실시예를 도시한다. 도 2c는 희석액이 밀봉된 리셉터클로부터 배출되도록 하는 바닥 천공부(220)를 도시한다. 그러나, 이러한 예는 리셉터클의 어느 곳에서나 천공부 또는 천공부들이 형성될 수 있으므로 예시를 위한 것이다. 천공부는 용매, 희석제, 원하는 용융 및 희석 환경을 위한 물, 가스 또는 증기와 같은 액체를 분배하고 궁극적으로 적시에 원하는 음료를 생성하기 위해 특정 위치에서 형성될 수 있다. 천공부는 필요에 따라 임의의 크기일 수 있으며, 예를 들어 특대의 고형물(냉동된 또는 비-용해된 고형물)이 리셉터클로부터 분배되도록 허용할 수 있다. 일부 변형예에서, 천공은 특정 크기의 냉동된 구조체가 배출되어 유체, 얼음, 슬러시 또는 스무디형 음료를 생성하도록 리셉터클로부터 분배되도록 형성될 수 있다. 또한, 복수의 천공부가 용융/희석 유체가 내부에 투입될 때 리셉터클의 배출을 제공하는데 유리할 수 있다.
도 2d는 기계 기반 시스템으로 탑-다운 방식으로 로딩된 리셉터클(260)의 리드(250)을 통해 액체를 유입시키기 위한 리셉터클(270)의 외주에 근접한 4 개의 천공부(230-233)를 갖는 실시예를 도시한다. 이 실시예에 도시된 바와 같이, 리드(240)은 용융되어 희석된 냉동된 액체 내용물이 리셉터클을 빠져나갈 수 있게 하기 위해 리셉터클 리드의 중심 근처에 제공될 수 있다. 이 도면에서, 냉동된 액체 내용물(도시되지 않음)은 원하는 유동 환경을 허용하도록 역전된 리셉터클의 돔형 바닥 내에서 냉동되고, 여기서 액체는 리셉터클의 테이퍼진 측면에 의해 출구 천공부로 재지향된다. 이 예에서, 용융되고 희석된 액체는 수용 장치에 의해 제공된 단일 또는 복수의 노즐로부터의 소비를 위해 2 차 리셉터클 내로 리셉터클로부터 유출될 수 있다.
일부 실시예에서, 적절한 경우 추출 공정 중에 탈기된 또는 탈산된 용매(예를 들어, 물)의 사용을 포함하여 탈기 또는 탈산될 때 이들 리셉터클에 포함된 냉동된 액체 내용물을 보다 잘 보존할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 만드는데 사용된 액체는 신선도, 풍미, 맛 및 영양 면에서 최고 품질인 시간에 냉동될 수 있다. 일부 실시예에서, 커피 기반 음료의 경우와 같이, 냉동된 액체 내용물은 최적의 맛, 향 및 전체 품질을 보존하기 위해 추출 직후 최대 풍미의 기간 동안 급속 냉동되고 그 후 그 맛 및 향을 보존하기 위해 냉동 상태로 분배된다. 예를 들어, 에스프레소 농축물은 보존될 수 있으며, 로스팅 후 0 내지 36 시간 내에 분쇄되고, 분쇄 직후 브루잉되고, 브루잉 공정 중에 탈산된 물을 사용하여 최고로 맛을 낼 수 있다. 브루잉 직후 최대 풍미의 기간 동안 액체 농축물, 추출물 또는 다른 소비 가능한 유체를 급속 냉동시킴으로써, 추출물의 최대 풍미, 최적의 맛, 향 및 전반적인 품질을 포획하는 것이 가능하다. 또한, MAP 기술(본 명세서에서 더 설명됨)을 사용하여 기체 불-투과성이고 재활용 가능한 리셉터클에 이 급속 냉동된 액체를 포장함으로써, 냉동된 액체 내용물을 제공하는 것은 후속 저장 및 최종 소비자에게의 전달 중에 냉동 상태로 유지되며, 신선한 풍미는 거의 무기한으로 유지될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 선택된 및 제어된 부분으로부터 열을 제거함으로써 냉동되어, 냉동된 액체 내용물과 리셉터클의 측면 사이에 형성된 결합(접착)을 나중에 용이하게 제거하도록 촉진할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 액체 내용물을 리셉터클에 넣고, 열을 제거하여 액체가 액체의 상부 표면에서 시작하여 냉동되게 한 다음 아래로 냉동시킨다. 이렇게 하면 냉동된 액체 내용물과 리셉터클의 측벽 내부 사이의 접착력이 감소한다.
일부 실시예에서, 내용물의 품질이 다른 FDA 식품 안전 방법, 예를 들어 탄산 음료를 제조하는데 사용되는 시럽에 의해 유지될 수 있는 경우, 포장은 냉동 위에서 분배될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 냉동되어 절대 녹지 않으며, 유통되는 동안 한 번 또는 여러 번 녹을 수 있다. 냉동된 액체 내용물의 어는점 이하의 온도에서 리셉터클을 분배하고 유지하는 것은 품질 보전 및 영양이 풍부한 식품 안전성 측면을 증가시킬 수 있지만, 모든 실시예에 반드시 필요한 것은 아니다. 일부 실시예에서, 음료 농축물은 급속 냉동되고 소비를 위해 준비되기 직전에 녹고 그리고/또는 희석될 준비가 될 때까지 리셉터클에서 냉동된 상태로 보관된다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 또한 층화된 및/또는 혼합된 형태로 구성된 복수의 냉동된 액체 내용물로서 포장될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 내용물이 비-충전된 영역을 유지하면서 리셉터클의 캐비티 체적 내에 끼워질 수 있고 수용 시스템에 의한 특정의 천공 수행을 위해 재-위치될 수 있는 한, 임의의 형상 또는 다중 기하학적 형태로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 분쇄되거나 침연되어 냉동된 액체 내용물의 표면적을 증가시켜 용융 속도를 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 액체는 그것이 리셉터클 내로 측정된 후에 냉동될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 생성하는데 사용되는 유체는 예를 들어 주형 내에서 예비-냉동되고, 압출되고, 냉동되고 크기로 절단되거나, 또는 다른 수단에 의해 리셉터클에 전달되기 전에 냉동될 수 있고, 이어서 소정의 바람직한 형태의 냉동된 고형물로서 리셉터클 내에 위치될 수 있다. 이는 냉동된 액체 내용물이 천공을 위해 지정된 리셉터클의 영역을 간섭하지 않도록 테이퍼된 부분을 갖는 리셉터클의 치수와 협력하여 행해질 수 있다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물은 그 직경이 도 1a에 도시된 바와 같이 리셉터클의 상단, 바닥 또는 다른 제 1 또는 제 2 단부의 직경보다 크기 때문에 천공 영역으로부터 벗어나도록 형성될 수 있다. 다른 말로 하면, 냉동된 액체 내용물은 제 1 단계 또는 별도의 단계에서 생성된 후, 기계 기반 분배 시스템에 의해 수용될 수 있는 리셉터클에 수용, 삽입 및 밀봉될 수 있다. 일부 실시예에서, 액체 음료 농축물은 슬러리 또는 액체로서 수용되어 냉동되고, 리셉터클 내에 차례로 또는 일제히 밀봉된다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 기계 기반 시스템이 액체 냉동된 액체 내용물을 용이하게 녹이고 및/또는 희석할 수 있으며, 원하는 효능, 체적, 온도 및 질감의 소모 가능한 액체로 내용물을 전환시키도록 효능, 형상 및 크기를 갖고, 리셉터클 내에 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 기술된 기술을 사용하여 냉동된 액체 내용물을 보유/보관하기 위한 리셉터클은 연속적이고 폐쇄된 바닥 부분을 갖는 컵 모양 부분을 포함하고, 바닥 부분으로부터 연장되는 연속 측벽과, 바닥 부분으로부터 멀리 연장되면서 외측으로 테이퍼지는 연속 측벽에 의해 획정된 밀봉 가능한 상부 개구를 구비한다. 벽은 특정 천공, 냉동된 액체 내용물 변위 및 유동 구현을 방해하는 필터 또는 기타 내부 형상에 의해 방해받지 않는다.
일부 실시예에서, 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 저장하기 위한 캐비티를 포함한다. 이전에 그리고 이후에 "리셉터클"이라 칭하는 냉동된 액체 내용물이 밀봉되어 있는 포장은 달리 카트리지, 컵, 패키지, 파우치, 포드, 컨테이너, 캡슐 등으로 기술될 수 있다. 리셉터클은 임의의 형상, 스타일링, 색 또는 구성일 수 있으며, 분배 장치와 협력하여 액화 환경을 향상시키도록 스타일될 수 있다. 포장은 가요성일 수 있고, 최종 형상을 가질 수 있거나 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 포드에 적용된 포드 감지 또는 동작 구동 기능을 보완하기 위한 심미적 또는 기능적 이유 때문에, 리셉터클의 벽은 특정한 인터페이스 치수를 일정하게 유지하면서 다른 포드 크기를 제공하기 위해 오목하고 그리고/또는 볼록하게 될 수 있다. 마찬가지로, 디스펜서에 정보를 전달하기 위해 색상 및/또는 모양을 사용할 수 있다.
예를 들면, 도 6 및 도 7은 동일한 단부 기하학적 구조 및 높이를 갖지만 상이한 측벽 프로파일을 갖는 리셉터클(610 및 710)의 2 개의 버전을 도시한다. 다르게 구부러진 측벽은 냉동된 액체 내용물 및 헤드 스페이스에 사용할 수 있는 다양한 내부 체적을 생성하지만, 2 개의 단부의 직경과 전체 높이는 동일하다.
일부 실시예에서, 리셉터클의 외부 표면은 냉동된 액체 내용물을 가열 및/또는 용융하는데 사용될 수 있는 적외선 에너지의 흡수를 향상시키도록 설계된 재료로 착색되거나 또는 코팅된다. 일부 실시예에서, 제 1 또는 제 2 단부로부터의 단면도에서 볼 때, 리셉터클의 측벽의 형상은 별 모양 또는 다른 비-원형 모양인데, 예를 들어 그 주변 표면적이 매끄러운 원통형 또는 원추형의 표면적보다 훨씬 클 것이고, 그에 따라 냉동된 농축물의 가열 및 용융을 비례하여 빠르게 촉진하는 모양이다. 이것은 여러 가지 방법으로 용융을 효과적으로 촉진할 수 있으며, 리셉터클을 통해 냉동된 액체 내용물로 열이 전달되도록 표면적을 증가시키고, 용융을 더 빠르게 하는 리셉터클 내의 보다 난류의 환경을 조성하거나, 또는 출구 천공(들)으로부터 액체를 멀리 지향시켜 리셉터클 내에서 더 큰 열전달 효율을 증진시킨다.
일부 실시예에서, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 냉동된 액체 내용물의 용융 및 희석 중에 내부 난류를 촉진시키는데 도움이 될 수 있고 또한 리셉터클을 채우기 위해 사용된 내용물 또는 제품 군을 식별하는데 사용될 수도 있는 "키잉 특징"(keying feature)(620 또는 621)이 있다.
일부 실시예에서, 리셉터클은 MAP 가스 환경을 유지하도록 돕기 위해 리셉터클을 밀봉하기 위한 클로저를 포함한다. 이 경우, 리드과 리셉터클 사이에 형성된 기밀식 밀봉은 패치, 접착제, 코르크, 열 밀봉, 크림프 및/또는 이와 유사한 것을 포함하지만 이에 획정되지 않는 다양한 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 일부 실시예에서, 클로저는 예를 들어 앞서 언급한 바와 같이 리드 상의 풀 탭을 사용하여 수동으로 제거 가능하도록 설계되어, 소비 가능한 음료를 제조하기 위한 기계 기반 시스템이 이용 가능하지 않은 경우 냉동된 액체 내용물이 다른 방식으로 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 장치는 리셉터클을 기계 기반 분배 시스템에 로딩하기 전에 기계에 의해 구현되는 천공 대신에 수동 천공을 요구할 수 있다.
냉동된 액체 내용물은 가스 이동의 제어를 제공하는 재료로 포장될 수 있는데, 예를 들어, 리셉터클은 포장된 냉동된 액체 내용물의 신선도 및 향을 보존하기 위한 오래 지속되는 저장 패키지를 생성하기 위한 가스 불-침투성 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 리셉터클은 알루미늄 기재 또는 다른 금속 재료로 구성될 수 있으며, 필요하다면 식품과의 접촉을 위해 FDA가 승인한 코팅으로 전형적으로 제조될 수 있다. 다른 예로서(예를 들어, 재활용 가능성이 중요한 관심사가 아닌 경우), 리셉터클은 예를 들어 EVOH 플라스틱 층을 포함하는 다층 배리어 필름으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클이 금속으로 제조되는 경우, 리셉터클은 바람직하게는 알루미늄과 같은 열 전도성이 높은 재료로 제조되며, 따라서 특히 가열된 희석액이 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 1 차 수단이 아닌 경우에, 보다 빠른 열 전달을 지원한다. 일부 실시예에서, 포장에는 용융되어 소비될 수 있는 식용 가능한 포장 재료가 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클 및 그 클로저는 가스 불-투과성, 재활용 가능한 재료로 이루어져서, 클로저 및 다른 포장 피처를 포함하는 소비된 리셉터클이 전체적으로 재활용될 수 있다
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 헤드 스페이스가 구비되어, 헤드 스페이스 또는 제한된 헤드 스페이스가 구비되지 않고 포장된다. 전술한 바와 같이, 헤드 스페이스는 봉입된 리셉터클 내부의 임의의 과잉 대기를 말하며, 선택적으로는 냉동된 액체 내용물의 상단과 리셉터클의 리드 또는 클로저 부분 사이에 위치한다. 또한, 포장 리셉터클 내의 임의의 헤드 스페이스는 아르곤, 이산화탄소, 질소 또는 공기 또는 산소보다 화학적으로 덜 활성인 다른 기체 화합물과 같은 MAP 가스를 사용하여 유리하게 충전될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물의 상단 또는 최외곽 층 또는 엔빌로프는 방부제 장벽으로 작용할 수 있는 냉동되고 탈기된 코팅으로 적층될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 가요성 리셉터클에서 진공 밀봉된다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 내용물과 대기, 특히 산소 가스의 표면적 접촉을 최소화하는 방식으로 리셉터클에 포장되지만, 향을 운반하는 모든 기체도 포장된다.
일부 실시예에서, 리셉터클은 리셉터클의 측면 또는 바닥으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거하는데 필요한 힘을 상당히 감소시키는 재료로 내부에 코팅되어, 냉동된 액체 내용물의 이동이 방해되지 않고 또는 천공 니들의 작용에 의해 용이하게 되고, 출구 천공으로 가는 도중에 냉동된 액체 내용물의 외부 표면을 지나갈 수 있도록 액체를 용융 및/또는 희석하기 위해 제한되지 않는 경로를 생성한다. 일부 실시예에서, 리셉터클의 바닥은 액체 내용물의 충전 및 냉동 시에 리셉터클의 바닥으로부터 멀어지고, 이후에 냉동 후 그 제 2 안정된 위치로 상향 역전되도록 하방으로 팽창될 수 있는 돔 구조(쌍 안정 또는 다른 방식)를 포함하여, 냉동된 액체 내용물을 리셉터클의 바닥으로부터 멀리 유지하여 출구 천공으로 가는 도중에 냉동된 액체 내용물의 외부 표면 주위로 희석액의 유동 및/또는 니들 관통을 용이하게 한다. 일부 실시예에서, 돔은 제품을 소비자에게 선적하기 전에 공장에서 역전된다. 일부 실시예에서, 돔은 사용 직전에 또는 삽입 및 니들 관통의 일부로서 기계에 의해 역전된다. 일부 실시예에서, 돔은 기계에 의해 역전된다. 이러한 실시예는 단지 예이며, 냉동된 액체 내용물 또는 음료 생성을 제거하는 것을 용이하게 할 수 있는 리셉터클의 기능 또는 특징을 제한하기 위해 인용되지 않는다. 또한, 위의 예에서, 냉동된 액체 내용물은 천공 니들 또는 돔에 의해 헤드 스페이스로 위쪽으로 변위된다. 그러나, 다른 실시예에서는, 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 채워지지 않은 영역 내로 상이한 방향(예를 들어, 아래쪽 또는 옆쪽)으로 변위될 수 있고, 본 발명의 범위 내에 있다. 유사하게, 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 바닥 또는 상단을 관통하는 니들에 의한 균열을 용이하게 하는 모양 및 크기일 수 있다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 원하는 풍미, 효능, 체적, 온도 및 질감의 음료를 생성하는 것을 용이하게 하기 위해 용질 추출 또는 브루잉 커피용으로 설계되는 현재의 기계 기반 희석 시스템 또는 시판되는 시스템에 의해 리셉터클이 수용될 수 있게 하는 특정 크기 및 모양의 리셉터클 내에 포장되고 구조화될 수 있다
일부 실시예들에서, 냉동된 액체 내용물의 포장에는 냉동된 농축물이 유통되는 동안 용융되거나 자외선에 노출되는 것을 방지하는 추가의 장벽 또는 2 차 포장이 포함된다. 예를 들어, 판지 박스 내에 추가로 포장된 리셉터클에 냉동된 액체 내용물을 포장하면 절연 층이 추가되어, 그러한 온도 손실 또는 용융이 바람직하지 않은 경우에, 이에 의해 냉동된 액체 내용물의 온도 손실이나 용융 속도가 느려진다.
본 기술의 실시예들에서, 냉동된 액체 내용물로부터 식품 또는 음료를 생성하기 위한 장치는 유리하게는 여과된 음료 리셉터클 중에서 예를 들어, 미국 특허 제5,325,765호에 예시된 바와 같은 현재 이용 가능한 여과된 리셉터클과 구별할 수 있는 무-필터의 리셉터클을 포함한다. 무-필터 리셉터클 및, 예를 들면, (1) 용융 및/또는 희석 및 후속적 전달 동안 냉동된 액체 내용물의 (사실상) 완전한 제거 및 (2) 균질한 구성 재료의 사용은 재활용에 이상적으로 적합한 리셉터클을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 리셉터클은 기계 기반 시스템에 의해 수용되고 그로부터 분배된 액체를 수용할 수 있도록 구성되어, 냉동된 액체 내용물이 바람직한 특성 세트를 갖는 소비 가능한 액체 제품으로 용융 및/또는 희석되는 것을 더욱 용이하게 한다.
일부 실시예에서, 리셉터클은 용융된 내용물 및 기계 기반 시스템으로부터의 모든 첨가된 희석액을 포함할 수 있을 만큼 충분히 클 수 있으며, 완제품은 그로부터 즉시 소비될 수 있다. 희석액을 첨가하기 위해 사용되는 천공부는 희석된 및/또는 용융된 내용물을 2 차 리셉터클에 분배하는 것과는 반대로, 후속적으로 스트로 또는 다른 수단을 사용하여 리셉터클로부터 직접 소비할 수 있기에 적합할 수 있다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 담은 리셉터클은 제어된 부분 배열로 제공되며, 여기서 제어된 부분 배열은 단일 서빙 크기의 포맷 또는 다중 서빙을 생성하기 위한 뱃치(batch) 서빙 크기의 포맷을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 냉동된 액체 내용물의 용융 및 희석을 용이하게 하기 위해 임의의 방법, 형상 또는 형태로 리셉터클 또는 그 복수를 수용할 수 있다. 일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 더 많은 제품 어레이 가능성을 위해 복수의 리셉터클 유형 및 크기를 수용할 수 있다.
일부 실시예에서, 리셉터클은 소비자 또는 기계 기반 시스템에 의해 천공될 수 있다. 예를 들어, 소비자는 기계 기반 시스템에 의해 수신되기 전에 리셉터클에 형성된 천공부를 노출하도록 패치를 제거할 수 있다. 대안적으로, 기계 기반 시스템은 천공 니들 또는 리셉터클을 파열시키기 위한 압력을 포함하는 다양한 방법을 사용하여 밀봉된 리셉터클을 천공할 수 있다.
일부 실시예에서, 포장은 고온 또는 기계적 작용에 노출된 후에만 천공될 수 있다. 예를 들어, 포장은 가열될 때 냉동된 액체 내용물이 침투할 수 있는 스폰지형 재료로 제조될 수 있다. 대안적인 예에서, 냉동된 액체 내용물은 기계 구동 니들이 적은 힘으로 리셉터클 및 내용물을 관통할 수 있도록 액션으로부터 해동되거나 또는 액화된다.
전술한 바와 같이, 천공은 단일 구멍일 수 있다. 일부 실시예들에서 복수의 천공들이 복수의 위치들에서 리셉터클에 제공될 수 있다. 일반적으로, 용융된 냉동된 액체 내용물을 여과할 필요가 없기 때문에, 본 명세서에 기재된 천공은 용융/희석 액체, 기체 또는 증기의 도입을 위해 또는 용융된 냉동된 액체 내용물이 리셉터클을 빠져나가는 것을 허용하도록 의도된다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 천공되고 푸시 로드 등은 용융 및 희석되기 전에 리셉터클로부터 냉동된 액체 내용물 전체를 변위시키기 위해 도입된다. 일부 실시예에서, 천공은 스테이지-원 천공일 수 있으며, 그 다음에 다른 또는 복수의 천공이 분배 과정에서 상이한 간격으로 스테이징될 수 있다. 기계 기반 시스템은 냉동된 액체 내용물을 변위시킬 수도 있고, 또는 소비자는 냉동된 액체 내용물을 변위시켜, 포장에서 이를 제거하여, 냉동된 액체 내용물만을 시스템에 적재할 수도 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 임의의 음료 제품을 낭비하지 않고 리셉터클로부터 임의의 재순환 오염물을 제거하기 위해, 냉동된 액체 내용물 전체가 용융 전 또는 후에 리셉터클을 빠져나가게 하는 위치에서 기계 기반 시스템에 의해 천공된다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물은 리셉터클로부터 압착된다. 다른 실시예에서, 천공기는 냉동된 내용물을 리셉터클로부터 푸시한다. 블레이드를 사용하여 리드를 제거하거나, 또는 대안적으로 압력으로 인해 리드가 파열되어 포드로부터 제거될 수 있다.
냉동된 액체 내용물의 전부 또는 일부가 리셉터클로부터 별도의 챔버(즉, 용융 용기)로 변위되는 실시예에 있어서, 리셉터클에서의 제조와 관련된 최종 식품 또는 음료 제품을 제조하는데 사용되는 다양한 기술 모두가 동일하게 적용되고, 최종 제품은 리셉터클로부터 분배될 수 있다. 예를 들어, 개별 챔버는 가열되고, (후술되는 바와 같이) 교반될 수 있고, 희석액을 가열, 교반 및 리셉터클에 주입하는 것에 대해 설명된 것과 동일한 방식으로 팽창 액체를 수용할 수 있다. 명확성을 위해, 본 발명의 구현예는 내용물을 수용하는 리셉터클에 제품 준비 동작을 수행하는 것으로 설명되지만, 개별 챔버에서 이러한 동작을 수행하는 것은 본 발명의 범위 내에 있다.
상기 천공은 냉동된 액체 내용물이 용융 및/또는 희석되는 시기의 이전, 이후, 또는 동안에 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 용융되어 이상적인 음료에 대해 분배된 희석제에 의해 희석되기 전에 리셉터클을 빠져나간다. 본 기술의 일부 예에서, 냉동된 액체 내용물은 내용물이 후속 또는 2 차 리셉터클로 분배되기 전에 분배된 액체를 사용하여 희석될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 용융되고 동시에 희석된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클에 액체를 도입하여 냉동된 액체 내용물을 동시에 또는 일제히 용융 및/또는 희석시킬 수 있다.
리셉터클 내에서 냉동된 액체 내용물 주위를 또는 냉동된 액체 내용물을 통해 가압 액체를 푸시하는 것이 용융 속도를 촉진시키는데 효과적일 수 있지만, 동일한 결과를 얻고 이 공정의 속도를 향상시키는 다른 방법이 존재한다. 도 3은 냉동된 액체 내용물을 동시에 용융 및/또는 희석하기 위해 가압된 액체를 사용하지 않는 원하는 음료를 제조하는 방법을 예시한다. 냉동된 액체 내용물은 천공 가능한 리셉터클 내에 봉입된다(310). 리셉터클은 기계 기반 시스템에 의해 천공되고 수용되며, 냉동된 액체 내용물은 외부 열 소스 등과 같은 용융 구성 요소를 통해 액화된다(320). 본 명세서에 기술된 기술의 냉동된 액체 내용물로부터 소비 가능한 액체 제품을 생산하는 공정은 그 안에 저장하기 위한 밀봉된 리셉터클에 내용물을 제공하는 초기 단계에 의해 수행될 수 있다. 리셉터클은 냉동 식품 또는 음료를 소비 가능한 액체 식품 또는 음료 형태로 용융시키기 위해 외부 열 소스를 통해 리셉터클에 열을 가하는 리셉터클 기반 시스템에 의해 수용되며, 여기서 밀봉된 엔클로저는 밀봉된 엔클로저로부터 직접 소비 가능한 액체 음료의 분배를 허용하도록 천공된다.
일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물에 포함된 네거티브 에너지는 디스펜서 내의 냉동 시스템을 필요로 하지 않으면서 디스펜서로부터 냉 음료를 용이하게 하는 방법으로서 소비 가능한 식품 또는 음료를 만드는데 사용되는 희석액, 가스 또는 증기로부터의 과도한 열을 흡수한다. 차갑게 서빙되도록 의도되는 음료를 포함하는 이 실시예에서, 냉동된 액체 내용물의 용융 및 희석은 외부 열, 주변 온도 희석액 내에 포함된 에너지 및 용융/희석액과 냉동된 액체 내용물 사이의 상대 동작 사용의 조합을 사용하여 주의깊게 관리되어, 완성된 제품의 전반적인 온도를 최소화하기 위한 목적으로 액화를 향상시킨다.
또한, 도 3을 참조하면, 그 리셉터클을 빠져나온 용융된 음료(330)는 2 차 단계에서 또는 원하는 희석제와 함께 기계 기반 시스템을 통해 분배된 추가의 액체로 희석된다. 용융된 내용물은 희석을 위한 별도의 액체를 첨가하기 이전, 후에, 또는 동시에 희석되지 않고 분배될 수 있다. 이는 기계 기반 시스템에 의해 함께 분배되기 전에 두 액체를 혼합하는 액체 저장소에서 용융된 음료 내용물을 포획하는 것을 포함할 수 있다. 분배될 때, 2 차 리셉터클(340)은 적절할 때 용융된 내용물 및 희석제를 수용한다.
일부 실시예에서, 용융/희석된 내용물을 수집하는데 사용되는 2 차 리셉터클은 액체 식품 또는 음료를 보유하는 것으로 알려진 임의의 리셉터클을 포함할 수 있다. 이 2 차 리셉터클은 컨테이너, 보온병, 찻잔, 컵, 텀블러, 보울 및/또는 이와 유사한 것일 수 있다. 이 2 차 리셉터클은 2 차 포장에 포함되거나 또는 포함되지 않을 수 있다. 노트: 이것의 예는 냉동된 액체 내용물이 용융되고 그리고/또는 희석되어 2 차 포장으로 배출된 후 수프의 보울을 만들기 위해 결합된 냉동 액체 수프 농축물의 리셉터클과 함께 판매되는 인스턴트 쌀 또는 국수를 수용하는 수프 보울을 구비하는 소비자 패키지일 수 있다. 대안적으로, 2 차 리셉터클은 소비자에 의해 개별적으로 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 소비자는 냉동된 액체 내용물의 희석이 없는 음료를 원할 수 있는데, 예를 들어, 냉동된 액체 내용물은 이미 올바른 맛, 체적 및 효능을 지니고 있다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물은 이미 소비를 위해 원하는 TDS 수준, 예를 들어 에스프레소 또는 고온 퍼지 소스는 원하는 온도 및 질감에서만 용융되고 분배될 필요가 있다. 예를 들어, 기계 기반 시스템은 코일 히터에 대해 열 전도성 리셉터클을 놓거나 또는 적외선을 조사하거나 또는 가열된 가스 또는 증기를 리셉터클의 외부에 대해 부딪히게 하고 그 후 내용물이 원하는 온도에 도달한 후에 리셉터클을 천공함으로써 냉동된 액체 내용물을 용융시킬 수 있다. 또한, 냉동된 액체 내용물은 기계 기반 시스템으로부터 후속 리셉터클로 편리하게 분배될 수 있다. 일부 예에서, 리드는 리셉터클로부터의 직접 소비를 위해 용융 및 가열 이전 또는 이후에 제거된다.
도 4a 내지 도 4d는 일부 실시예에 따라, 다양한 상이한 리셉터클을 수용할 수 있는 예시적인 기계 기반 장치를 도시한다. 시스템은 예를 들어 용융 시스템일 수 있다. 리셉터클은 예를 들어 다양한 크기 및 형태의 다양한 무-필터 리셉터클을 포함할 수 있으며, 각각은 일정 양의 냉동된 액체 내용물을 보유한다. 상기 장치는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 원하는 특성을 갖는 음료 또는 식품을 생성하기 위한 목적으로 용융, 희석 및 전달 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 시스템(400)(본 명세서에서 "디스펜서"라고도 함)은 상이한 크기 및/또는 형상의 리셉터클이 로딩될 수 있는 카세트(430)를 포함한다. 일단 단일의 리셉터클이 로딩되면, 카세트(430)는 제 위치로 슬라이딩될 수 있고, 리셉터클은 메인 시스템 본체(410) 상에 센터링될 때까지 클리어런스 터널(435)을 통과한다. 용융 시스템(400)의 사용에 대한 설명은 디스플레이(420)를 통해 사용자에게 통신될 수 있다. 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 용융/희석하는데 사용되는 용매(예를 들어, 물)는 필요할 때까지 보유 탱크(440)에 저장된다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 일단 리셉터클이 시스템과의 상호 작용을 위해 적절하게 배치되면, 니들 지지 아암(450)은 니들(457)이 리셉터클의 폐쇄 단부를 천공할 때까지 단지 예로서, 전기 또는 가스 구동 변형을 포함하는 모터(451) 및/또는 나사(452)를 포함할 수 있는 임의의 공지된 수단을 사용하여 리셉터클쪽으로 이동된다. 리셉터클을 천공하기 위한 수동 레버의 사용도 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 니들의 형상은 출구 포인트로의 유동 경로를 촉진시키기 위해 냉동된 액체 내용물의 일부를 쪼개거나, 파단시키거나 또는 제거하기 위해 리셉터클에 특정한 깊이 및 각도로 삽입될 수 있도록 돌출 팁을 포함할 수 있다. 니들(457)은 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물의 관통을 용이하게 하기 위해 특정 깊이에서 스크류 동작으로 회전할 수 있다. 대안적으로, 니들은 초기 분배 압력을 완화시키거나 또는 장애물이 없는 천공 출구를 제공하기 위해 리셉터클 내의 제 2 깊이까지 또는 리셉터클로부터 완전히 천공 후에 후퇴될 수 있다. 니들은 리셉터클에 삽입되기 전 또는 삽입되는 동안 가열될 수 있다. 가열된 프로브는 분배된 내용물의 용융을 가속하기 위해 천공부 중 하나를 통해 리셉터클에 삽입될 수 있다. 리셉터클 설계 및 그 내용물에 따라, 제 2 니들 지지 아암(455)은 유사한 모터(454) 및 구동 스크류(455)를 사용하여 리셉터클의 바닥을 관통하도록 리셉터클쪽으로 이동될 수 있다. 플레이트 히터 또는 IR 가열 소스(도시되지 않음)와 같은 히터를 사용하여 원하는 선택된 제품 및 공정에 따라 냉동된 액체 내용물을 예열하거나 또는 용융시킬 수 있다. 필요한 경우, 저장 탱크(440)에 저장된 용융/희석액은 튜빙(도시되지 않음)을 사용하여 열 교환기(도시되지 않음)를 통과하여 니들(457)을 통과하여 현재 구멍이 천공되어 있는 리셉터클 내로 통과할 수 있다. 그 후, 용융된 액체는 니들(456)을 통해 리셉터클로부터 배출될 수 있다. 일 실시예에서, 천공 니들(457)은 고온의 액체, 증기, 가스 또는 이들의 임의의 조합을 특정 예에서, 카푸치노 및 라떼와 같은 커피 기반 유제품의 거품과 같은 질감을 생성하기 위해 액화된 제품에 가스를 첨가하는 방법으로 포드 내로 직접 주입할 수 있다. 일 실시예에서, 포드 내로 주입된 니들은 출구 구조를 포함하지 않고, 포드를 안정화시키기 위해 순전히 사용될 수 있다.
추가 실시예에서, 상이한 크기의 리셉터클을 수용하기 위한 디스펜서의 캐비티는 대안적으로 수용되는 리셉터클의 형상에 기초하여 후퇴될 수 있는 천공기를 가질 수 있다. 니들, 길로틴, 블레이드, 분쇄기 등일 수 있는 천공기는 임의의 공지된 기계적 수단, 예를 들어 리셉터클을 관통하는 것을 피하기 위해 천공기를 리셉터클로부터 멀리 회전시키는 피봇, 삽입된 리셉터클을 방해하지 않도록 천공기를 슬라이딩시키는 텔레스코핑 기구(telescoping mechanism), 스테퍼 모터 등에 의해 필요에 따라 천공기를 상승 또는 하강시키는 스크류 기구, 스프링 구동 장치, 롤 또는 코일로부터 "분배"되고 사용 후 이 위치로 다시 후퇴되는 가요성 튜브 또는 다른 대안예를 이용하여 후퇴 가능하다. 일부 실시예에서, 천공기는 모터 또는 솔레노이드에 의해 이동될 수 있다. 일부 실시예에서, 천공기는 선형으로 이동될 수 있는 한편, 다른 실시예에서는 천공기가 다소 더 복잡한 경로를 통해, 예를 들어 개구의 둘레 주위의 원형 경로로 이동될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 원형 경로는 리드의 일부를 완전히 해제하기 위해 완전한 원을 그릴 수 있다. 다른 실시예에서, 원형 경로는 리드에 작은 "힌지"를 남겨서 리드를 리셉터클에 유지하고 리드가 느슨해지지 않도록 유지하기 위해 완전한 원보다 적은 원을 그릴 수 있다.
일부 실시예에서, 고정 또는 조정 가능한 천공기는 냉동된 내용물이 니들의 침투를 차단하는 경우 천공기 또는 디스펜서에 대한 손상을 방지하는 수단으로서 스프링 로딩될 수 있다. 스프링 로드의 압력은 리셉터클 또는 그 냉동된 내용물에 의해 중단될 때 디스펜서에 의해 검출될 수 있다. 스프링 로드 및 해제는 예를 들어 열, 교반 또는 희석제의 공급을 트리거링하거나 또는 종료시키기 위해 용융 및 희석 공정과 관련된 순서를 시작하는데 사용될 수도 있다. 일부 실시예에서, 니들은 예를 들어 냉동된 내용물의 액화를 향상시키기 위한 수단으로서 리셉터클의 계획된 교반을 수용하기 위해 이동하고 움직이면서 조정할 수 있는 채널을 제공하기 위해 가요성 튜브에 부착될 수 있다.
일부 실시예에서, 천공기는 열 안정성 폴리머로 구성된다. 다른 실시예에서, 천공기는 스테인리스 스틸 또는 알루미늄과 같은 하나 이상의 금속으로 구성된다. 일부 구현예에서, 천공기는 구성 재료에 관계없이, 약 -40 ℉ 내지 약 300 ℉의 온도에 노출될 때 물리적 열화에 저항한다. 다른 실시예에서, 천공기는 약 0 ℉ 내지 약 250 ℉의 온도에 노출될 때 물리적 열화에 저항한다. 디스펜서의 출구 측에서 사용하기 위한 천공기의 다양한 실시예의 특징 및 디스펜서의 입구 측에서 사용하기 위한 천공기의 다양한 실시예의 특징은 서로 동등하게 적용된다.
도 10a 내지 도 10e에 도시된 바와 같이, 니들의 분배 또는 드레인 오리피스(들) 또는 릴리프는 1000A에서와 같이 그 지점(1001)에 또는 다른 곳에서 위치될 수 있으며, 도 10a에서와 같이 축 방향으로 정렬될 수 있거나 또는 도 10c 및 도 10d에서와 같이 측면(1004)에 대해 정렬되지만, 축 방향 통로(들)(1005, 1006)와 유체 연통하여, 리셉터클 내로 주입된 액체는 냉동된 액체 내용물의 중심으로부터 멀리 향하여, 리셉터클의 측벽에 대해 냉동된 액체 내용물을 이동시키거나 회전시키는 것을 도울 수 있다. 니들 강도 및 내구성에 대한 우려는 도 10b에서와 같이 십자형(1003) 니들 구조(1000B)로 해결될 수 있다. 예 10e는 처음에 날카로운 지점(1007)으로 리셉터클의 폐쇄된 단부를 쉽게 관통하고, 그 후 관통하지 않고 돔형 단부(1008)에 의해 냉동된 액체 내용물에 대해 지지되는 반면, 용융/희석된 액체는 니들의 측면 구멍(1009)으로부터 드레인되고, 이 경우 이들 측면 구멍은 리셉터클의 폐쇄된 단부의 내부 표면에 인접하여 위치된다. 회전하는 천공 니들의 나사와 같은 섹션이 배출되는 유체의 유동을 유도하기 위해 아르키메데스 펌프처럼 사용될 수 있다.
도 4d는 넓은 범위의 음료, 스프 등을 용융 장치와 함께 사용될 수 있도록 하기 위해 다양한 리셉터클 크기 및 형상을 유지할 수 있는 카세트 또는 다른 장치에 대한 일 실시예를 도시한다.
도 5는 기계의 카세트(예를 들어, 도 4a의 카세트(430))에 의해 수용될 수 있는 리셉터클 크기 및 형상의 범위를 도시한다. 원래의 카세트와 각각 교환될 수 있지만 구멍 크기와 모양이 상이한 다른 카세트에 의해, 브루어는 무제한 개수의 상이한 리셉터클을 수용할 수 있다. 당업자라면, 냉동된 액체 내용물을 충전, 용융 및 희석하는 공정은 일부 실시예에서는 일반적으로 리셉터클의 크기 또는 형상에 의해 영향을 받지 않을 수 있다는 것을 인식할 것이다.
용융 시스템은 냉동된 액체 내용물의 액화를 촉진시키기 위해 임의의 열 소스, 동작 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 따라서, 용융 시스템은 열 및/또는 동작의 다양한 소스를 포함할 수 있다. 전자파 복사선(예를 들어, 고주파 에너지, 마이크로파 에너지 등), 가열 코일, 고온 공기, 열전기 플레이트, 가열된 액체 배스, 증기, 화학 반응 등이 용융 속도를 촉진시킬 수 있는 가능한 모든 열 소스의 예이다. 또한 원심 분리기를 사용하여 동작을 도입할 수 있다. 동작은 용융 속도를 촉진하는 수단으로서 전방 및 후방 및/또는 상하(예를 들어, 흔들림) 또는 진동 플랫폼 등의 교반을 포함하는 회전, 요동, 훨링, 로터리 또는 선형 왕복 동작 중 하나 이상일 수 있다. 다른 실시예에서, 주입된 액체에 의해 야기된 천공 및 압력은 액화를 위한 바람직한 환경을 만들기 위해 리셉터클 내부의 냉동된 액체 내용물을 회전시키고 움직일 수 있다. 그러나, 당업자라면 다양한 다른 물리적 작용 원리 및 메커니즘이 액화를 촉진 시키는데 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 여기에 기술된 바와 같이, 수동 또는 자동 (전자) 기계 기반 방법이 다양한 형태의 동작, 전기 주파수/전자기 에너지 및/또는 열을 사용하여 냉동된 액체 내용물의 용융 및 온도 상승을 촉진시키는데 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 천공 니들은 동작 범위를 구현하거나 또는 보완할 수 있도록 동작 범위를 부여받을 수 있다. 예를 들어, 원심 분리기 시스템에서 니들은 리셉터클과 함께 회전할 수 있다.
시스템(400)은 원하는 식품 및/또는 음료를 자동으로 생성하기 위한 프로그래밍 명령과 함께, 내부 전자 부품, 메모리 및 적절한 제어기를 포함한다. 시스템(400)은 디스플레이 또는 다른 공지된 방법, 예를 들어 핸드헬드 장치로부터의 무선 명령어를 통해 사용자에 의해 명령이 주어질 수 있다.
완성된 식품 또는 음료 제공은 소비자가 원하는 온도에서 그리고 소비자에 의한 직접 소비에 적합한 방법을 통해 리셉터클의 냉동된 액체 내용물로부터 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 쥬스, 아이스 커피, 소다 등의 통상적으로 차갑게 소비되는 음료를 위해 냉동된 액체 내용물이 용융되고 최소로 가열되도록 차가운 또는 주위 온도의 액체에 의해 용융되고 희석된다.
특정 예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 테이퍼진 측면(520)을 갖는 리셉터클은 리셉터클의 상부 및 하부 상에 천공되고, 상온 액체는 상부 천공 니들(1000D)을 통해 주입된다. 액체가 리셉터클 내로 주입됨에 따라, 기계 기반 장치는 리셉터클 내의 액체(1101)가 바닥 천공 니들(1000B)에 의해 형성된 리셉터클의 출구 천공(들)으로부터 흘러나오는 방식으로 리셉터클을 회전시키고 토크를 가하고 리셉터클과 협동한다. 따라서, 희석액은 리셉터클 내에서 보다 긴 시간 동안 냉동된 액체 내용물(190)과 상호 작용할 수 있고 냉동된 내용물과 희석액 사이에 더 많은 열교환을 제공할 수 있다. 액체의 유출은 포드가 용량에 근접하거나 부딪칠 때 물을 밀어내는 물의 유동에 의해 또는 교반 동작을 줄이거나 또는 정지함으로써 효과적으로 제어될 수 있다. 선택적으로, 바닥 천공 니들(1000B)은 리셉터클의 바닥으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거한다.
도 11에 도시된 실시예의 일부 구현에서, 분배 시스템은 리셉터클(520)을 회전축 주위로 회전시키는 모터 또는 다른 공지된 기구를 포함한다. 리셉터클의 반경 및 기하학적 구조와 협력하여, 축을 중심으로 한 회전에 의해 액체에 부여된 회전 동작은 액체 상의 정상적인 중력의 인력을 극복하여, 액체를 리셉터클의 측면을 따라 그리고 리셉터클(1101)의 바닥으로부터 멀리 변위시킨다. 니들(1000B)에 의해 형성된 천공은 액체가 변위될 때 생성된 빈 공간에 있도록 위치된다.
일부 실시예에서, 스피닝 액체의 관성은 리셉터클에 새로운 액체를 첨가하여 원하는 제품을 나오게 하거나 또는 회전 속도가 감소될 때까지 액체를 리셉터클의 측벽에 대해 유지시킨다. 환언하면, 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물에 부여된 동작은 액체가 (상단 천공 니들(1000D)을 통해) 액체 입구로부터 (바닥 천공 니들(1000B)을 통해) 액체 출구로 취하는 유동 경로를 증가시킨다. 부여된 동작 없이, 주입된 액체는 입구에서 출구로의 직접적인 경로를 취하는 경향이 있다; 부여된 동작으로, 주입된 액체는 리셉터클의 외벽을 따라 출구로 이동한다.
이러한 실시예에서, 리셉터클에 유입되는 액체의 유량은 부분적으로 용융된 냉동된 내용물이 리셉터클 내에 있는 시간의 양을 제어한다. 이 체류 시간은 냉동된 내용물과 희석액 사이의 온도 교환에 영향을 미치고 궁극적으로 배출되는 액체 제품의 온도에 영향을 준다. 일부 실시예에서, 리셉터클 내로 공급된 희석액의 유량 및 압력은 리셉터클로부터 깨끗하고 균일한 유동을 위해 리셉터클에 가해진 회전 동작에 의해 부여된 변위력을 극복함으로써 출구 천공(들)을 통해 푸시된 액체의 양에 영향을 미친다. 일부 실시예에서, 모터 또는 리셉터클의 회전을 구동하는 다른 기구는 그것이 공급되거나 또는 배출되는 액체에 대한 장애물이 아니도록 위치된다. 예를 들어, 벨트 또는 기어 시스템 등이 모터 또는 다른 기구를 리셉터클의 위 또는 아래에 위치시킬 필요 없이 축을 중심으로 리셉터클을 구동시키는데 사용된다.
교반/부여 동작의 다른 예가 본 명세서에 기재되어 있으며 본 발명의 범위 내에 있다. 이들 다른 유형의 교반은 또한 리셉터클 내의 액체의 체류 시간을 증가시키고, 액체 입구로부터 액체/제품 출구까지의 리셉터클을 통한 액체의 유동 경로를 증가시킨다. 유리하게는, 리셉터클 내로 주입된 액체는 교반 중에 리셉터클 내에서 계속해서 유동하고, 교반 부족과 관련하여 더 긴 시간 동안 흐른다. 이것은 주입된 액체와 냉동된 내용물 사이의 열전달을 증가시킨다.
냉동된 액체 내용물이 리셉터클의 바닥으로부터 멀리 변위되는 실시예에서, 변위는 돔형 니들(1000E)에 의해 달성될 수 있다. 일부 구현예에서, 돔형 니들에 의한 변위는 상술한 돔(쌍 안정 또는 다른 방식)의 역전과 결합된다. 이 경우, 돔은 리셉터클의 내부를 향하여 안쪽으로 만곡된 새로운 안정된 위치를 취하고, 냉동된 내용물을 리셉터클의 바닥으로부터 멀리 유지시킨다. 이는 돔형 니들(1000E)이 리셉터클과 접촉 상태를 유지하지 않아도 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 돔형 니들(1000E)은 리셉터클 바닥에 대해 푸시되고 리셉터클 재료의 벤딩 또는 소성 변형을 통해 작은 변위를 생성한다. 일부 실시예에서, 니들에 의해 리셉터클의 바닥을 천공하기 위해 지연된 작용이 발생한다. 이것은 돔형 단부가 폐쇄 단부를 파열시킬 정도의 충분한 힘을 니들에 가함으로써 간단히 발생할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 10e에 도시된 바와 같은 2 차 관통 헤드(1007)가 돔형 니들(1000E)로부터 나온다. 이 관통 헤드는 니들의 돔형 표면(1008)에 의해 보다 용이하게 팽창되는 초기 천공을 쉽게 생성하여, 니들이 리셉터클 내로 더 멀리 이동하고 냉동된 액체 내용물의 주변부 주위의 공간을 확대하게 한다. 일부 실시예에서, 니들의 관통 헤드(1007)의 출현은 공압 실린더에 의해 구동된다. 일부 실시예에서, 이러한 움직임은 돔형 단부(1008)가 파손을 확장시키고 쉽게 통과할 수 있도록 리셉터클의 폐쇄 단부에서 약간의 찢김을 형성한다. 한편, 관통 헤드(1007)는 즉시 니들 본체 내로 다시 후퇴할 수 있다.
일부 실시예에서, 희석에 사용되는 기계 기반 시스템의 구성 요소는 액체 리저브 또는 그 복수를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 보다 큰 액체 리저브 또는 적절한 배관 시스템, 예를 들어 건물의 물 공급원에 연결된 여과된 물 시스템으로부터 희석제를 분배하는 파이핑 시스템에 연결될 수 있다. 희석액은 물일 수 있지만, 인체 소비에 적합한 임의의 영양 또는 비-영양 액체를 포함하는 탄산 액체, 유제품 액체 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 액체가 냉동된 액체 내용물을 원하는 조성으로 희석하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 희석용 액체는 소프트 드링크를 생성하기 위해 탄산화될 수 있고, 기계 기반 시스템은 탄산화 구성 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 희석액은 특정 온도로 증가되거나 또는 상온 또는 냉각된 유체에 의해 냉동된 액체 내용물을 용융시켜 냉장 또는 아이스 음료를 제조하도록 가압될 수 있다. 일부 예에서, 상기 장치는 사람이 리셉터클과 상호 작용하지 않고 음료로 생성될 위치에 리셉터클을 자동으로 로딩할 수 있는 리셉터클을 저장하기 위한 냉장 챔버를 포함한다. 이전의 예는 기계 상의 사용자 인터페이스(즉, 휴먼 기계 인터페이스)와 결합되어 벤딩 스타일 애플리케이션에 원하는 리셉터클를 로딩할 수 있다.
희석을 필요로 하는 바람직한 제품을 생성하기 위한 일부 실시예에서, 희석제를 가열하고 그리고/또는 유동시켜 냉동된 액체 내용물로부터 저스트-인-타임(just-in-time) 방식으로 원하는 풍미, 효능, 체적, 온도 및 질감의 소비 가능한 액체 제품을 생성시킨다. 일부 실시예에서, 희석 구성 요소는 또한 용융 구성 요소로서 작용할 수 있다. 일부 실시예에서, 희석제는 적시에 소망의 특성을 갖는 소비 가능한 액체 제품을 생성하기 위해 임의의 용융 구성 요소(예를 들어, 전기 히터)를 보완하도록 가열되고 그리고/또는 유동하도록 허용된다.
일부 실시예에서, 물은 디스펜서 내에서 증기로 가열되고, 리셉터클 또는 용융된/희석된 유체용 출구 경로를 외부에서 가열하기 위한 수단으로 사용된다. 일부 실시예에서, 이 외부 열은 상이한 가능한 목적에 기초하여 상이한 레벨(양) 또는 위치에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 목표에는 다음이 포함될 수 있지만 이에 획정되지 않는다: (a) 냉동된 액체 내용물의 외층만을 용융시켜 리셉터클의 폐쇄 단부로부터 멀리 더 쉽게 변위시킬 수 있게 하는 것; (b) 저온 최종 제품이 요구되는 특히 주스 및 다른 음료에 대한 용융/희석에 사용되는 저온 물의 보완물로서 냉동된 액체 내용물의 체적을 부분적으로 용융시키는 것; (c) 리셉터클로부터 희석된 용융된 액체를 분배하기 위한 수단으로서 상기 냉동된 액체 내용물을 완전히 용융시키는 것; (d) 최종 음료를 더 바람직한 온도로 가열하기 위해 출구 채널을 통해 음료 컵 또는 머그 컵 또는 다른 커넥터로 유동하면서 리셉터클을 떠나면 용융된/희석된 음료를 2 차적으로 가온하는 것; (e) 냉동된 액체 내용물 내로의 임의의 레벨의 용이한 관통을 용이하게 하기 위해 리셉터클을 천공하기 위해 사용되는 니들 중 하나를 가열하는 것. 일부 실시예에서, 이러한 목적으로 사용되는 증기는 뜨거운 공기 또는 디스펜서 본체 내부에서 또는 외부에서 전기 또는 천연 가스와 같은 일부 가연성 연료를 사용하여 생성된 다른 가열된 가스로 대체될 수 있다. 증기 또는 고온 가스의 사용은 냉각된 음료 또는 식품 제품이 최종 소비 가능한 제품으로 요구될 때 특히 중요할 수 있는 냉동된 액체 내용물의 가열/용융 시 보다 큰 수준의 제어를 제공할 수 있다. 이 과정은 또한 총 에너지 균형에 추가된 증기 또는 고온 가스의 양을 조심스럽게 측정/제어하기 위한 수단을 취한다.
일부 실시예에서, 디스펜서에 로딩된 리셉터클은 리셉터클 바닥을 천공하기 전에 가열된다. 이것은 냉동된 액체 내용물에 열의 전달을 증가시키기 위해 냉동된 액체 내용물이 리셉터클의 바닥 및 측벽과 접촉 상태를 유지하도록 허용한다. 이러한 구현예에서, 리셉터클의 바닥은 선택된 시간이 지난 후 또는 리셉터클이 선택된 온도에 도달한 후에 천공된다. 리셉터클의 폐쇄된 단부/바닥을 천공할 때 추가의 지연은 일정 양의 용융/희석 유체가 리셉터클에 들어가고 냉동된 내용물을 완전히 둘러싸도록 의도되며, 출구 천공이 생성되기 전에 변위된 냉동된 내용물과 측벽 사이의 임의의 에어 갭을 채우기 위한 것이다. 그렇게 함으로써 에어 갭의 절연 효과 없이 수용기로부터 액체 및 냉동된 내용물로 열을 효율적으로 계속해서 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 도 13a에 도시된 바와 같이, 냉동된 액체 내용물(1320) 및 헤드 스페이스(1306)를 갖는 무-필터 리셉터클(1310)은 리셉터클을 수용하도록 설계된 디스펜서의 가열 가능한 리셉터클(1301) 및 지지 트레이(1302) 내로 배치되어, 리셉터클(1310)의 측벽이 수용기(1310)의 벽과 밀착되고 리셉터클의 플랜지는 트레이(1302)에 의해 지지된다. 디스펜서의 커버(1303)가 사용자에 의해 닫힐 때, 디스펜서는 그 리셉터클을 폐쇄 끼움 트레이(1302) 및 수용기(1301)에 포획하여 착좌시킬 것이다. 수용기는 본 명세서에 개시된 기술 중 임의의 것을 사용하여 가열 가능하고, 수용기 벽과 리셉터클 측벽 사이의 밀착 접촉은 디스펜서가 리셉터클의 내용물을 효율적으로 가열할 수 있게 한다.
도 13b를 참조하면, 수용기 커버(1303)의 폐쇄 동안, 하나 이상의 스프링 로딩된 공급 니들(1304)이 리셉터클의 상단 리드를 관통하고, 하나 이상의 배출 니들(1200)이 리셉터클의 바닥을 관통한다. 니들의 작동은 디스펜서의 수용기를 폐쇄하는 사용자의 수동 힘에 의해 동력을 공급받을 수 있거나, 또는 대안적으로 이들 동작 중 하나 또는 둘 모두가 제어된 작동기에 의해 수행될 수 있다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 이러한 니들은 또한 냉동된 내용물(1320)을 통과시키려고 시도할 때 니들에 의해 가해지는 힘을 제한하는 스프링 기구의 도움에 순응하게 만들어질 수 있다.
도 10e를 참조하면, 일부 실시예들에서, 방출 니들(1000E) 상의 무딘 팁(1008)은 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 리셉터클의 폐쇄된 바닥으로부터 멀리 테이퍼진 헤드 스페이스로 변위시키며, 여기서 이는 동일한 무딘-팁 배출 니들에 의해 지원된다. 일 실시예에서, 이 무딘 배출 니들은 지지된 냉동된 액체 내용물로부터의 간섭 없이 이중 배출 유동을 허용하여 리셉터클을 비우고/배출시키도록 리셉터클 바닥에 보다 근접하게 위치된 니들의 측벽에 개구를 구비하는 T 자형 통로(1009)를 이용한다. 다른 실시예에서, 출구 니들은 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같은 조립체의 일부이다. 니들 조립체는 디스펜서 프레임(1201)의 일부에 의해 고정되고, 천공기(1203), 압축 스프링(1202), 돔형 니들 하우징(1204) 및 유체 수집 트레이(1205)를 포함한다. 니들 조립체(1200)가 처음에 리셉터클의 폐쇄 단부를 관통할 때, 천공기(1203)는 니들 하우징(1204)에 대해 지지되고, 그것을 밀봉하여 유체가 리셉터클로부터 유출되는 것을 방지한다. 그 후, 천공기(1203)는 스프링(1202)에 의해 상방으로 가압되어, 니들 하우징(1204)의 내부에 채널을 개방하여, 유체가 리셉터클로부터 나오도록 하고 트레이(1205)에 의해 수집된 후, 사용자의 컵에 분배되게 한다.
한편, 스프링 로딩된 공급 니들(들)(1304)의 날카로운 팁(들)은 리셉터클의 리드를 관통하여 최근에 변위된 냉동된 내용물(1320)에 대해 지지되고, 여기서 니들 팁과 냉동된 액체 내용물의 상단 표면 사이의 간섭으로 인해 더 이상 관통되는 것이 중단될 수 있다. 디스펜서의 가열 가능한 리셉터클(1301)은 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 제어 가능하게 가온 및 해동시킴으로써 리셉터클 내의 최근에 재 위치된 냉동된 액체 내용물을 연화시키고, 추가의 해동 및/또는 희석을 위해 냉동된 액체 내용물을 준비시킨다. 일부 실시예에서, 측정된 액체 부분이 니들 삽입과 동시에 리셉터클에 주입되어, 냉동된 내용물이 리셉터클 바닥(및 잠재적으로 측벽)으로부터 멀리 변위되어 용융 공정을 가속시킬 때 생성된 갭을 통해 수용기로부터 열을 전달하는 것을 돕는다.
일부 실시예에서, 리셉터클로의 액체의 주입은 공급 니들(들)이 가열로 인해 냉동된 액체 내용물이 연화됨에 따라 그 뒤의 스프링 압력의 영향으로 리셉터클의 냉동된 액체 내용물 내로 더 이동할 때까지 지연된다. 이 작용은 냉동된 액체 내용물을 더 해동 및/또는 희석시킨다. 일부 구현예에서, 내용물은 이 지점에서 무딘 배출 니들(1000E)의 트윈 T 형 통로(1009)를 통해 제어 가능하게 흐른다. 다른 구현예에서, 배출 니들은 도 12a에 도시된 바와 같이 그 유동 경로를 따라 폐쇄되어, 공급 니들(들)이 도 13c에 도시된 바와 같이 선택된 전개 깊이에 도달할 때까지 내용물 배출을 방지한다. 마찬가지로, 액체의 주입은 리셉터클 파열 및/또는 넘침을 방지하기 위해 지연된다.
디스펜서가 계속해서 냉동된 액체 내용물을 해동시키고 희석시킴에 따라, 공급 니들(들)은 스프링 작동에 의해 완전히 전개된 길이로 도 13d에 도시된 바와 같이 완전히 연장되고, 이는 리셉터클의 바닥에 접촉하기에 부족한 상태로 정지한다. 공급 니들은 리셉터클의 식품 또는 음료가 요구하는 온도 및 체적의 범위 내에서 유체를 공급할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 10c 및 도 10d에 도시된 바와 같이, 이들 니들(1000C, 1000D)은 입구 유체를 리셉터클의 측벽에 대해 다소 접선 방향으로 지향시킬 수 있는 출구 오리피스를 갖는 "L"자 형상인 하나 또는 2 개의 내부 통로를 갖는다. 이러한 형상은 더 나은 혼합, 더 깨끗한 소비된 컵을 제공하고 그러한 기계적 교반을 통해 해동 속도를 높이기 위해 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 제어 가능하게 교반하기 위한 것이다. 고정된 리셉터클 내부의 이러한 교반은 니들의 출구 및 디스펜서의 유동 제어 밸브에 의해 설계된 바와 같이 임의의 방향으로 회전하거나 또는 끊임없이 변화하는 난류 동작에서 텀블링될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 액체는 전후 동작, 회전 동작 또는 다른 난류 작용을 유도하도록 교호 방식으로 공급 니들에 공급된다. 이러한 액체 공급은 디스펜서 시스템에 의해 제어되는 다중 방향 밸브의 사용에 의해 달성될 수 있다. 다른 실시예는 냉동된 액체 내용물의 상단과 맞물리는 십자형 단면 형태를 갖는 공급 니들을 포함한다(예를 들어, 본 명세서의 다른 곳에서 설명됨). 공급 니들은 동력을 공급 받고 리셉터클 내부의 냉동된 액체 내용물을 직접 교반한다.
선택적으로, 로킹 메커니즘은 특정 기준이 충족될 때까지 스프링을 압축된 상태로 유지시키는데, 예를 들어 니들이 내용물을 관통하도록 냉동된 내용물을 충분히 연화시키고 액화시키기 위해 리셉터클에 열이 가해진다. 다른 구현예에서, 기체, 액체 또는 증기 형태의 열은 초기 전개 시에 공급 니들(들)을 통해 공급된다. 가스, 액체 또는 증기의 공급은 니들(들)이 완전히 연장될 때까지 또는 다른 기준이 충족될 때까지 계속된다.
일부 실시예에서, 용융 구성 요소 또는 이들의 복수 및 희석 구성 요소 또는 이들의 복수의 변수는 음료 및 액체 식품 제품 생성을 위한 더 넓은 범위의 특성을 생성하도록 프로그래밍 가능하고 조절 가능하다. 예를 들어, 희석에 사용되는 가압된 액체의 온도를 감소시키는 것은 기계 기반 시스템 및 장치에 의해 생성되는 소비 가능한 액체 제품의 온도를 감소시킬 것이다.
단지 예시적인 목적으로 제시된 하나의 특정 실시예에서, TDS가 12인 냉동된 1 온스 커피 추출물은 리셉터클에 포장되어, 원하는 온도에서 TDS가 1.5인 8 온스 뜨거운 커피 음료의 단일 서빙을 생성하도록 그 내용물을 7 온스의 200도 물로 용융 및 희석하기 위해 리셉터클에 가열된 물을 공급함으로써 냉동된 액체 내용물의 용융을 촉진하는 기계 기반 시스템에 의해 수용될 수 있다. 일부 실시예에서, BRIX와 같은 TDS 대신 다른 측정 기술을 사용할 수 있다. 대안적으로, 조절 가능한 희석 세팅으로, 냉동 커피 추출물을 단지 1 온스의 물만으로 용융시키고 희석하여 약 6의 TDS를 갖는 원하는 온도의 2 온스 에스프레소 스타일 음료를 제조할 수 있다. 또한, 리셉터클은 냉동된 추출물이 거의 용융되지 않도록 가열될 수 있어, 냉장 또는 아이스 라떼용 우유 또는 주스, 아이스 커피 또는 차와 같은 다른 아이스 음료와 같은 소비자 제공 액체에 첨가될 수 있다.
일부 실시예에서, 온도, 체적, 형태, 크기, 포셔낼리티 등과 같은 냉동된 액체 내용물을 정의하는 변수는 또한 기계적 세팅/제어가 제한된 기계 기반 시스템에서 원하는 식품 또는 음료를 보다 쉽게 만들기 위해 냉동된 액체 내용물을 냉동시키는데 사용되는 액체의 제조 중에 조절될 수 있다. 예를 들어, 주어진 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 위한 기초로서 더 많은 체적의 덜 유력한 유체를 냉동시키는 것이, 다른 사정이 변함이 없다면, 더 낮은 온도의 음료를 만드는데 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 기술의 일부로서, 기계 기반 시스템은 용융 및/또는 희석 구성 요소의 설정을 자동으로 조정하여 원하는 음료 또는 액체 식품 결과를 생성할 수 있는 센서 기술을 포함하는 것으로 고려된다. 천공 특성은 또한 리셉터클 유형, 크기, 내용물, 바닥 위치 및 다른 특성을 인식하는 것을 돕는 센서 기술을 사용하여 프로그래밍 가능하거나 또는 자동으로 설정될 수 있다. 이 센서 기술은 특정 설정이 적용되는 것을 방지하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 냉동 수프 농축물 리셉터클은 소비자가 제품을 과도하게 희석하고 낭비하는 설정을 구현하는 것을 금지할 수 있다. 다른 예로서, 냉동된 수프 농축물 리셉터클은 소비자가 예를 들어 오렌지 주스 농축물을 과열하는 설정을 실행하는 것을 금지할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 센서 기술은 바람직한 제품을 만들고 인간의 오류를 제거하는데 도움을 준다. 일부 실시예에서, 이 센서 방법은 리셉터클에 형성된 특정 기하학을 사용하여 가능하다. 예를 들어, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 특정 길이의 압입부는 디스펜싱 기계에 의해 물리적 또는 광학적으로 감지될 수 있으며, 이 측정은 리셉터클의 내용물에 관한 정보를 전달하여 디스펜싱 기계가 자동으로 올바른 용융/희석 공정을 선택할 수 있게 한다. 도 8 및 도 9에 예시된 바와 같이 리셉터클의 형상에 대한 물리적 변형은 또한 리셉터클 내로 주입된 희석액의 혼합을 도울 수 있고, 그 결과 냉동된 액체 내용물의 액화 속도를 돕는다.
일부 실시예에서, 용융 및/또는 희석 제어는 소비자의 개인 선호를 만족시키는 제품을 달성하기 위해 바코드형 지시 또는 리셉터클 상의 다른 시각적 데이터 시스템을 사용하여 프로그래밍 가능하거나 또는 설정될 수 있다. 기계 기반 시스템은 적절한 센서를 사용하여 바코드, 데이터 글리프, QR 코드, 패턴, 외부 마킹, RFID 태그, 자기 스트립 또는 기타 기계 판독 가능 라벨을 감지하고 판독할 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클 또는 냉동된 액체 내용물의 적어도 하나의 기준은 원하는 제품을 생성하기 위한 수용 기계 기반 시스템의 세팅을 확립하거나 또는 억제한다. 이러한 기준에는 체중, 색, 모양, 구조 및 온도가 포함될 수 있지만 이에 국한되지는 않는다. 일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 냉동된 액체 내용물 및/또는 그 리셉터클의 온도를 검출하고 원하는 풍미, 강도, 체적, 온도 및 질감의 음료를 생성하기 위해 그 세팅을 자동으로 조절하기 위한 열전쌍을 포함할 수 있다. 이것은 희석 기능을 불가능하게 하고 액체를 분배하지 않는 용융 구성 요소를 결합하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 소비자는 온도 또는 효능과 같은 정확한 바람직한 특성을 입력할 수 있으며, 기계 기반 시스템은 이를 이용 가능한 센서 기술과 조합하여 사용함으로써 원하는 파라미터를 달성할 수 있다.
또한, 기계 기반 시스템은 다양한 리셉터클 스타일, 리셉터클 크기 및 냉동된 액체 내용물로부터 바람직한 음료 및 액체 식품 제품을 생성하도록 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 음료 생성을 위한 제어 및 세팅을 구별하고 제한하기 위한 기계적 기능을 포함할 수 있다.
또한, 기계 기반 시스템은 상이한 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물 유형에 대한 제품 생성에 필요한 기계적 기능을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 기계 기반 시스템에 의해 분쇄되거나 또는 침연되어 냉동된 액체 내용물의 표면적을 증가시켜 용융 속도를 증가시킬 수 있다. 이러한 기계적 기능은 소비자가 수동으로 시작하거나 또는 센서 트리거에 의해 자동으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 리셉터클 벽으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거하는 것은 문제를 일으키고 냉동된 액체 내용물과 접촉하는 곳에서 리셉터클을 관통하는 것을 어렵게 만들 수 있는 것으로 본 명세서에서 고려된다. 일부 실시예에서, 기계는 특정 냉동된 리셉터클 유형을 인식하여, 다른 냉동된 리셉터클 유형과 식별하고, 감지된 기준, 예를 들어 무게 또는 온도와 같은 기준을 사용하고, 리셉터클을 기계적으로 조정할 수 있으므로, 냉동된 액체 내용물이 리셉터클과 접촉하지 않는 특정 위치에서 천공될 수 있다. 이것은 리셉터클을 거꾸로 뒤집는 것을 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 리셉터클을 통해 가열되고 가압되어 냉동된 액체 내용물을 원하는 풍미, 강도, 체적, 온도 및 질감으로 완전히 용융 및 희석시킬 수 있는 특정 양의 액체를 유동시키거나 또는 푸시함으로써 냉동된 액체 내용물을 용융시켜 희석시킨다. 이 실시예와 함께, 기계 기반 시스템은 소비자가 희석하기를 원하지 않는 원하는 소비 가능한 액체의 생성을 용이하게 하기 위해 리셉터클 히터 또는 가열된 천공 니들 등과 같은 추가의 용융 구성 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 유동하는 액체는 냉동된 액체 내용물 전체를 용융시켜 폐기물을 제거하고 용융 또는 희석 과정의 일부로서 임의의 잔류물 또는 오염 물질의 리셉터클을 헹구어내어, 균질한 재료의 리셉터클은 분쇄물, 잔류물 또는 필터가 없게 되고, 따라서 쉽게 재활용 가능한 형태로 전환된다. 일부 실시예에서, 특히 재활용에 중점을 둔 경우, 제조업체는 보증금 환불을 위해 매장으로의 그 반환을 장려하기 위해 각 리셉터클에 대해 보증금 요구를 도입할 것이다.
일부 실시예에서, 냉동된 식품 또는 음료 액체는 오버플로우 없이 유동하는 희석액을 취급하도록 포장된다. 또한, 이 특정 장치는 리셉터클을 통해 출구로 필요한 유동 경로를 제공하기 위해 특정 기하학적 모양, 구조 및 비례로 식품 또는 음료 액체를 냉동시키는 것을 포함할 수 있다.
명확화를 위해, 시스템의 상이한 양태에 대한 예시적인 실시예는 리셉터클의 유형 및 디자인, 냉동된 액체 내용물의 특성, 냉동된 액체 내용물을 용융 및/또는 희석시키는 수단, 및 원하는 풍미, 효능, 체적, 온도 및 질감으로 적절한 시간에 일관된 기준으로 소비 가능한 제품 또는 음료를 생성하기 위해 생성된 액체에 적용된 전달 메커니즘과 관련하여 설명되었다. 당해 기술 분야의 당업자에게는, 냉동된 액체 내용물의 리셉터클 유형, 형태 및 특성, 냉동된 액체 내용물을 용융 및/또는 희석시키기 위한 메커니즘, 및 액화된 내용물의 전달 수단에 대한 이들 다양한 옵션은 많은 다른 방식으로 결합될 수 있어 소비자가 편리하게 즐길 수 있는 특정 특성을 지닌 만족스럽게 완성된 제품을 생성할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 다양한 종류의 식품 및 음료 제품의 제조를 가능하게 하는 냉동된 액체 내용물을 포함하는 무-필터 단일 챔버 혼합 리셉터클을 제공한다. 리셉터클은 최종 제품 또는 그 농축된 버전을 사용자가 제품을 만들기로 결정할 때까지 냉동된 상태로 보존하는 산소 장벽을 선택적으로 포함하는 밀폐된 환경으로 유지된다. 또한, 하나 이상의 입구 또는 출구에 의한 관통 후에도, 리셉터클은 본질적으로 유체 또는 유체들을 냉동된 액체 내용물과 혼합함으로써 제품이 생성되는 동시에 제어된 유체 출구를 제공하는 밀봉된 혼합 챔버로 유지된다. 본 명세서에 기술된 임의의 디스펜서 실시예 또는 다른 공지의 단일 서빙 음료 제조기/브루잉 시스템에 삽입될 때, 리셉터클은 원하는 제품을 제조하도록 냉동된 액체 내용물을 용융하여 이와 결합되는 용융 및/또는 희석용 액체(예를 들어 물)를 수용함으로써 무-필터 단일 챔버 혼합 용기로서 기능한다. 본 명세서에 기재된 리셉터클의 실시예의 이러한 사용은 기존의 음료 제조기/브루잉 시스템이 시스템에 대한 수정을 요구하지 않고도 디스펜서로서 기능할 수 있게 하며, 이로써 사용자가 자신의 기존 시스템을 디스펜서 또는 브루어로서 사용할 수 있게 하는 유연성을 가능하게 한다.
일부 실시예에서, 디스펜서는 냉동된 액체 내용물의 용융 및/또는 해동을 제어하기 위해 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물에 대한 가열, 교반 및/또는 희석 액체의 첨가의 타이밍, 순서, 양 및 방식을 조작한다. 선택적으로, 디스펜서는 리셉터클 및/또는 최종 제품에 첨가된 희석액의 온도를 조작한다. 일부 구현예에서, 디스펜서는 액상 및/또는 고상에서 기상으로의 전이를 감소시키거나 또는 방지하면서 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 냉동된 상으로부터 액상으로 전이시킨다. 예를 들어, 디스펜서는 냉동된 액체 내용물이 용융되게 하지만 생성된 액체를 비등시키지 않는 속도 플럭스로 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물을 비-희석 열 소스(즉, 임의의 용융된 냉동된 액체 내용물을 희석시키는 리셉터클의 내부로 액체를 주입하는 것 이외의 열 소스)에 노출시킬 수 있다. 유사하게, 디스펜서는 내용물의 중간 평균 온도를 달성하도록 다단식 식품 또는 음료 생성 공정 중에 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물에 공급되는 비-희석 열의 총량을 제어할 수 있다. 그 다음, 디스펜서가 공지된 온도의 미리 결정된 양의 희석액을 리셉터클의 내부에 공급할 때, 희석액 및 내용물이 결합되어 원하는 온도와 체적의 제품을 형성한다.
본 명세서에 기술된 바와 같이, 디스펜서의 실시예는 기계 판독 가능 라벨에 기초하여 리셉터클, 냉동된 액체 내용물 및/또는 최종 의도된 식품 또는 음료 제품의 특정 특성을 결정할 수 있다. 마찬가지로, 여기에 설명된 바와 같이, 디스펜서의 구현은 그 내부의 리셉터클 및/또는 내용물의 현재 상태에 관한 데이터를 수집하는 센서를 포함한다. 또한, 디스펜서는 가열된 및/또는 주변 희석액의 온도를 결정하는 센서를 포함할 수 있다. 사용 가능한 센서 정보 및 기계 판독 가능 라벨로부터 수집된 특성에 기초하여, 디스펜서는 원하는 가열 프로파일뿐만 아니라 원하는 특성을 갖는 최종 제품을 얻기 위해 본 명세서에 기술된 열, 교반 및 희석 작용을 조절한다. 예를 들어, 리셉터클에 열 및 교반을 공급하는 동안, 디스펜서는 리셉터클의 온도를 모니터링하고 공급된 열을 조절하여 그 온도가 미리 결정된 값 이하로 유지되도록 보장할 수 있다(예를 들어, 끓는 온도 이하 또는 내용물의 품질이 저하되는 온도 이하). 또 다른 예에서, 디스펜서는 교반이 있건 또는 없건 간헐적인 방식으로 열을 공급할 수 있으며, 일시 정지 동안 교반을 동반하거나 또는 동반하지 않고 리셉터클의 전체 내용물이 평형 상태가 되도록 가열을 중단한다. 이렇게 하면 리셉터클 내용물 전체에 대한 온도 판독 정확도가 증가하고 리셉터클에 "핫 스폿"이 발생할 가능성이 높아지는 것으로 예상된다. 마찬가지로, 디스펜서는 리셉터클, 냉동된 액체 내용물 및/또는 최종 의도된 식품 또는 음료 제품의 특성에 따라 교반 빈도(예를 들어, 진동, 왕복 동작 등이 조절되는 속도)를 제어할 수 있다.
리셉터클의 온도 및/또는 리셉터클의 전체 내용물을 모니터링하는 것 외에, 디스펜서는 리셉터클 내부의 압력을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 리셉터클에 열을 가하기 전에, 디스펜서는 압력 센서와 유체 연통하는 루멘을 갖는 니들로 리셉터클을 천공할 수 있다. 그 다음, 가열 단계 동안, 디스펜서는 리셉터클 내부의 압력 증가를 검출하는 것에 기초하여 리셉터클에 열이 가해지는 속도를 조절할 수 있다. 다른 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클의 외부의 일부와 접촉하는 트랜스듀서(예를 들어, 스트레스 게이지 또는 변위 게이지)를 배치할 수 있다. 용량성 변위 센서와 같은 트랜스듀서는 가열 중에 부풀어 오르는 리셉터클의 부분에 기초하여 리셉터클 내부의 압력 증가를 검출할 수 있다.
예를 들면, 디스펜서는 리셉터클의 전체 내용물을 비교적 차갑게 유지되는 평균 온도로 가열할 수 있으며, 리셉터클을 높은 TDS 오렌지 주스 냉동된 액체 내용물을 수용하는 것으로 식별하는 정보를 감지하여 잠재적으로 부분적으로 용융된 "슬러시"를 형성할 수 있다. 그 후 디스펜서는 적정량의 주변 온도 희석액을 첨가하여 정확한 농도의 냉장 오렌지 주스를 생성할 수 있다. 이 예에서, 디스펜서는 내용물과 희석액을 쉽게 혼합할 수 있도록 냉동된 액체 내용물을 부드럽게 하지만, 디스펜서는 내용물을 과열시키지 않는다. 이러한 접근법은 들어오는 주변 희석액에 차가움 효과를 제공하기 위해 높은 TDS 내용물의 상대적으로 낮은 빙점을 이용한다. 과정의 임의의 단계 또는 모든 단계에는 교반이 포함될 수 있다.
특정 실시예에서, 액체 입구 및 출구(예를 들어, 니들) 및/또는 유입 및 유출 액체를 간섭하지 않도록 냉동된 액체 내용물이 챔버의 개방 공간 내로 변위되도록 리셉터클의 혼합 챔버 내에 충분한 개방 공간이 유지된다. 일부 실시예에서, 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 혼합 챔버의 전체 체적의 절반 미만을 점유한다. 다른 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 혼합 챔버의 총 체적의 절반 초과를 점유한다.
전술한 바와 같이, 특정 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 니들의 작용에 의해 리셉터클의 바닥으로부터 제거된다. 리셉터클의 테이퍼진 측벽은 냉동된 액체 내용물이 리셉터클의 바닥 부분에서 방출되는 것을 도와준다. 테이퍼진 측벽은 내용물이 이전에 리셉터클의 빈 공간이었던 곳으로 변위된 후에 냉동된 액체 내용물 주위의 유동 경로를 제공한다. 냉동된 액체 내용물을 제거하는데 필요한 힘의 양에 영향을 미치는 또 다른 인자는 냉동된 액체 내용물 자체의 크기이다. 상대적으로 더 작은 냉동된 액체 내용물은 챔버의 상대적으로 적은 내부 표면 영역과 접촉하여, 더 큰 냉동된 액체 내용물에 비해 내용물을 제거하는데 필요한 힘의 양을 감소시킨다.
냉동된 액체 내용물의 크기를 제어하는 것은 추가적인 이점을 부여한다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물 크기를 선택된 범위 이내에 또는 특정 임계치 이하로 유지함으로써, 본 발명의 실시예는 전체 체적의 희석액이 리셉터클을 통과하기 전에 냉동된 액체 내용물이 완전히 용융되는 것을 보장한다. 이러한 실시예에서, 냉동된 액체 내용물이 용융된 후 리셉터클을 통과하는 유체는 리셉터클의 내부와 제품 출구 유동 경로에서 잔류물을 세척한다. 그렇게 하면 리셉터클의 재활용 가능성이 증가하고 제품 배출 유동 경로의 오염이 줄어든다. 또한, 냉동된 액체 내용물의 크기를 특정 범위 이내로 또는 특정한 임계치 이하로 유지함으로써, 최종 제품이 특정 제품에 적합한 온도 범위를 달성할 수 있도록 보장할 수 있다.
한편, (예를 들어, TDS 및/또는 Brix에 의해 측정된 바와 같이) 냉동된 액체 내용물의 농도의 정도를 제어함으로써, 냉동된 액체 내용물의 크기 및 사용된 희석액의 양을 고려하여 적절한 최종 제품 강도를 보장할 수 있다. 비교적 큰 냉동된 액체 내용물은 동일한 희석 및 용융 액체를 사용하는 동일한 최종 제품에 대해 상대적으로 더 작은 냉동된 액체 내용물보다 낮은 농도를 필요로 한다. 원하는 최종 제품 농도는 또한 냉동된 액체 내용물의 농도를 결정하며, 예를 들어 최종 TDS가 6 인 2 온스 에스프레소는 1.25의 최종 TDS를 가진 8 온스 커피보다 상대적으로 더 농축된 냉동된 액체 내용물을 필요로 한다. 또한, 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물의 농도는 냉동된 액체 내용물의 크기가 디스펜서 또는 공지된 브루어로부터의 출구 니들이 냉동된 액체 내용물을 통과할 수 있을 정도로 충분히 작을 수 있을 만큼 충분히 높기 때문에, 이로써 내용물로부터의 간섭 없이 니들이 냉동된 액체 내용물 위로 열린 공간에 접근할 수 있게 한다. 따라서, 본 명세서에 개시된 리셉터클의 특정 실시예는 알려진 출구 니들 관통 깊이를 갖는 공지된 단일 서빙 브루잉 시스템에 적합하도록 크기 및 형상을 갖는다. 이러한 치수가 알려지기 때문에, 이들 실시예는 니들의 관통 깊이보다 작은 내용물 높이를 가지면서 내용물이 리셉터클의 실질적으로 전체 단부 층과 접촉할 수 있게 하는 정도의 농도를 갖는 냉동된 액체 내용물을 갖는다. 이러한 방식으로, 본 발명의 실시예는 이들 시스템의 공지된 치수 및 특성에 기초하여 공지된 단일 서빙 브루잉 시스템에 대해 맞춤화된다.
상기한 바와 같이, 본 명세서에 기술된 특정 실시예는 리셉터클의 바닥(단부 층)과 접촉하는 리셉터클 캐비티 내부에 배치된 냉동된 액체 내용물을 갖는 리셉터클을 포함한다. 이들 실시예에서, 디스펜서 또는 브루잉 기계의 니들은 리셉터클의 바닥을 천공하고, 냉동된 액체 내용물을 리셉터클 안의 달리 점유되지 않은 공간으로 상승시킨다. 냉동된 액체 내용물이 니들에 의해 변위되도록 하기 위해, 냉동된 액체 내용물은 니들이 냉동된 액체 내용물에 매립되는 것을 방지하기 위해 충분한 경도를 가져야 한다(디스펜서/브루어에 넣을 때 그 온도에서). 니들이 냉동된 액체 내용물에 매립되면, 내용물은 리셉터클의 바닥층으로부터 변위되지 않고, 냉동된 액체 내용물과 유입 액체의 혼합에 의해 형성된 최종 제품을 위한 출구 유동 경로가 차단된다. 유사하게, 냉동된 액체 내용물이 니들의 충격 지점에서 구부러지면, 냉동된 액체 내용물은 리셉터클 챔버의 내벽으로부터 방출되지 않을 것이다. 이로 인해 또한 출구 유동 경로가 막히게 된다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 디스펜서 니들(예를 들어, 외부 직경이 약 2.5 mm이고 긴 대각선 뾰족한 섹션이 약 4 mm인 중공 원통형 니들)로 힘이 인가될 때 충분히 경도가 있기 때문에, 냉동된 액체 내용물은 니들이 내용물 내로 매립되거나 또는 내용물이 제거되지 않고 니들로부터 멀리 편향되기 보다는 리셉터클의 내부 표면으로부터 제거된다. 상기 주어진 니들의 예시적인 치수는 비 원통형 단면을 갖는 것뿐만 아니라 더 크거나 더 작은 보어를 갖는 것을 포함하여, 이들 실시예의 냉동된 액체 내용물이다른 니들 치수와 함께 작동하므로, 비-제한적이다.
또한, 모스 스케일(약 0 ℉ 내지 약 32 ℉)로 약 1 내지 약 6의 경도 수준은 전술한 바람직하지 않은 효과를 경험하기 보다는 본 명세서에 기재된 리셉터클의 내부 표면으로부터 제거되도록 충분한 경도를 제공한다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 1 내지 5의 경도를 갖는다. 본 발명의 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 1 내지 4의 경도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 1 내지 3의 경도를 갖는다. 본 발명의 추가의 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 1 내지 2의 경도를 갖는다. 본 발명의 바람직한 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉의 모스 스케일로 약 0.5 내지 1.5의 경도를 갖는다. 본 발명의 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 1.5 내지 2.5의 경도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉의 모스 스케일로 약 0.75 내지 1.25의 경도를 갖는다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물의 경도는 식품 등급 경화제, 예를 들어 증점제, 안정화제 및 유화제의 첨가에 의해 향상된다. 다른 예로는 구아 검, 한천, 알긴산 염, 카라기난, 아라비아 검, 로커스트 빈 검, 펙틴, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스, 각종 전분 및 크산탄 검이 포함된다.
특정 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 내용물이 예를 들어 높은 설탕 레벨에 의해 야기되는 빙점 하락으로 인해, 디스펜서 또는 브루어 니들에 의해 변위될 수 있을 정도로 충분히 단단하지 않은 농도(즉, 상대적으로 높은 % TDS)가 될 것이다. 오히려, 니들이 내용물에 매립되고, 내용물이 니들을 막히게 하거나, 또는 내용물이 리셉터클 챔버 내부 벽에서 제거되지 않고 니들로부터 플렉스될 것이다. 도 14a는 내부 플랫폼(1405)을 갖는 리셉터클(1400)의 측 단면도를 도시한다. 플랫폼(1405)은 리셉터클(1400)의 단부 층(1410)과 냉동된 액체 내용물(1415) 사이에 위치한다. 도 14a에서, 플랫폼(1405)은 단부 층(1410) 및 냉동된 액체 내용물(1415)로부터 이격되어 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 플랫폼(1405)은 단부 층(1410) 상에 놓이고 그 단부 층(1410)과 접촉하고, 냉동된 액체 내용물(1415)은 플랫폼(1405) 및 선택적으로 단부 층(1410)의 일부와 접촉한다. 여기서, 이 플랫폼은 "플랫폼", "푸셔 플레이트", "변위 디스크" 또는 단순히 "디스크"로 지칭될 수도 있다.
도 14b는 내부 플랫폼(1405)이 단부 층(1410)으로부터 떨어져 변위되어 제거된 냉동된 액체 내용물(1415)을 지지하는 리셉터클(1400)의 측 단면도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 디스펜서/브루어 니들(1420)은 단부 층(1410)을 천공하지만, 플랫폼(1405)을 천공하지 않는다. 오히려, 니들(1420)은 플랫폼(1405)과 접촉하여 리셉터클(1400)의 내부 표면으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거한다. 따라서, 플랫폼(1405)은 그 자체로 니들에 의해 변위되기에 충분한 경도가 부족할 수 있는 니들에 의해 냉동된 액체 내용물이 변위되도록 할 수 있다. 본 명세서에 기술된 다양한 플랫폼은 또한 니들과의 접촉을 통해 변위될 수 있는 충분한 경도를 갖는 냉동된 액체 내용물과 함께 사용될 수 있다. 냉동된 액체 내용물의 넓은 범위와 리셉터클의 플랫폼을 사용하여 균일한 변위 행동을 제공한다. 플랫폼(1405)은 선택적으로 리셉터클(1400)과 동일한 재료로 제조되어 리셉터클의 재활용 가능성(예를 들어 알루미늄)을 유지하지만, 그러나 식품과의 접촉 또는 비용의 적합성을 높이기 위해 리셉터클과 다른 재료로 만들어질 수도 있다. 플랫폼(1405)은 당업계에 공지된 경화 처리에 의해 단부 층(1410)보다 경질로 제조될 수 있고, 그리고/또는 플랫폼(1405)은 단부 층(1410)보다 두꺼운 재료로 제조될 수 있다. 플랫폼은 리셉터클 재료보다 마찰 계수가 높거나 또는 낮은 것으로 알려진 재료로 만들어질 수 있어 그 주위로 또는 그를 통해 바이패스 유동하는 것을 생성하는 것을 돕는다.
또한, 도 14a 및 도 14b는 평평한 디스크로서 플랫폼(1405)을 도시한다. 그러나, 다른 실시예는 도 14c 및 도 14d에 도시된 것들을 포함한다. 도 14c는 부채꼴 원주(1435)를 갖는 플랫폼(1430)을 도시하고, 도 14d는 오버플로우 튜브(1445)를 갖는 부채꼴 플랫폼(1440)을 도시한다. 오버플로우 튜브(1445)는 디스펜서 니들(예를 들어 도 14b의 니들(1420)에서와 같이) 또는 압축된 가스 또는 액체에 의해 플랫폼이 상승될 때, 플랫폼(1440) 상에 배치된 냉동된 액체 내용물 위의 공간과 플랫폼 아래에 생성된 공간 사이의 채널을 형성한다. 오버플로우 튜브(1445)를 설명하는 더 상세한 내용은 하기와 같다. 또 다른 실시예는 약간 오목하거나 또는 볼록한(단부 층에 비해), 절두 원추형, 주름진, 스탬핑된 콘볼루션을 갖거나 또는 다른 비-평면 프로파일을 갖는 플랫폼을 포함한다. 이러한 실시예는 플랫폼이 단부 층에 부착할 가능성을 감소시키고 그리고/또는 단부 층에 형성된 출구를 통해 액체 유동에 대한 장벽으로 작용할 가능성을 감소시킨다. 플랫폼(1430, 1440)은 편평하거나 또는 임의의 다른 비-평면 프로파일을 가질 수 있다. 플랫폼(1430, 1440)은 도면에 도시된 바와 같이 매끄러운 에지 또는 부채꼴 에지를 가질 수 있다.
또한, 도 15a는 컴파운드 드래프트 각도를 갖는 리셉터클(1500)의 실시예를 도시한다. 리셉터클(1500)은 약 2.00 인치의 상부 플랜지 직경(1505), 약 1.44 인치의 바닥 전이 직경(1510) 및 약 1.26 인치의 단부 층 직경(1515)을 갖는다. 리셉터클(1500)은 약 1.72 인치의 높이(1520)를 갖는다. 리셉터클(1500)은 단부 층(1530)으로부터 약 0.75 인치에서 발생하는 전이점(1525)을 갖는 컴파운드 드래프트 각도를 갖는 측벽을 갖는다. 전이점(1525) 위에서, 드래프트 각도(1535)는 약 2.5 도이며, 전이점(1540) 아래의 드래프트 각도는 약 8 도이다. 측벽의 하부 부분에서 더 큰 드래프트 각도는 리셉터클의 단부 층 상에 놓인 냉동된 액체 내용물의 방출을 용이하게 한다. 한편, 상부 섹션의 하부 드래프트 각도는 디스펜서 및/또는 공지된 단일 서빙 브루어의 수용기 내의 리셉터클을 고정하는 것을 돕는다.
또한, 도 15b는 도 15a의 리셉터클(1500)의 상세(A)를 도시한다. 이 도면은 리셉터클의 플랜지의 롤링된 립(1545) 부분뿐만 아니라 롤링된 립(1545)의 가장 높은 부분 아래에 위치하는 압입부(1550)를 도시한다. 알루미늄과 같은 특정 재료는 기계 가공 또는 스탬핑될 때 날카로운 에지를 유지할 것이다. 이러한 에지는 그러한 에지를 갖는 리셉터클의 사용자에게 안전 위험을 줄 수 있다. 롤링된 립(1545)은 플랜지 본체 아래의 플랜지의 에지를 턱킹하여(tuck), 남은 날카로운 에지로부터 사용자를 보호한다. 한편, 압입부(1550)는 리드가 플랜지 본체에 장착되고 상부 리드 표면이 롤링된 립(1545)의 최상부 아래에 유지되도록 한다. 리셉터클(1500)에 대해 상술된 특정 크기는 컴파운드 드래프트 각도를 유지하면서 변경될 수 있으며 본 발명의 범위 내에 있다.
또한, 도 16은 오버플로우 튜브(1610)를 갖는 플랫폼(1605)을 갖는 리셉터클(1600)의 측 단면도를 도시한다. 플랫폼(1605)은 편평한 디스크로 도시되어 있지만, 여기에 설명된 임의의 형상 일 수 있다. 리셉터클은 약 2.00 인치의 플랜지 직경(1615) 및 약 1.72 인치의 높이(1620)를 갖는다. 리셉터클(1600)은 단부 층(1630)으로부터 약 0.75 인치에서 발생하는 전이점(1625)을 갖는 컴파운드 드래프트 각도를 갖는 측벽을 갖는다. 전이점(1625) 위에서, 드래프트 각도(1635)는 약 2.5 도인 반면, 전이점(1640) 아래의 드래프트 각도는 약 15 도이다. 리셉터클(1600)의 단부 층은 플랫폼(1605)의 외주와 계단 사이에 거의 또는 전혀 공간이 없는 플랫폼(1605)을 수용하는 계단 부분(1645)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 플랫폼(1650)의 직경 및 계단 형상은 약 1.16 인치이다. 플랫폼(1605)과 계단 부분(1645) 사이의 밀착은 내용물이 냉동되기 전에 액체 내용물이 플랫폼(1605)과 단부 층(1675) 사이에 세팅되는 것을 감소시키거나 또는 방지하며, 이는 리셉터클(1600)의 내부 표면으로부터 냉동된 액체 내용물을 제거하는데 필요한 힘의 양을 증가시킬 수 있고 냉동된 내용물이 용융/분배 사이클 동안 의도된 유동을 차단하는 오버플로우 튜브(1610)의 바닥 내로 흐르게 한다. 플랫폼(1605)과 계단 부분(1645) 사이의 밀착은 액체 충전 동안 그리고 액체 내용물이 냉동될 때까지 플랫폼을 견고하게 제 위치에 유지하도록 작용한다.
다른 실시예(도시되지 않음)에서, 플랫폼(1605) 아래에 추가의 계단 영역이 존재하여 냉동된 액체 내용물에 의해 점유되지 않는 플랫폼(1605)과 단부 층(1675) 사이에 공간을 생성한다. 이 공간은 유체가 오버플로우 튜브(1610) 아래로 그리고 플랫폼과 단부 층 사이의 공간으로 유동하여 단부 층에서의 천공을 통해 리셉터클을 빠져나가게 한다.
또한, 도 16에서, 플랫폼(1605) 및 오버플로우 튜브(1610)는 리셉터클(1600)의 단부 층(바닥)(1675)으로부터 플랫폼 및 오버플로우 튜브를 구별하기 위해 크로스 해치로 도시되어 있다. 오버플로우 튜브(1610)는 리셉터클 중심선(1655)으로부터 약 0.50 인치 지점 내측에 배치된다. 이 지점은 알려진 단일 서빙 및 다중 서빙 브루어의 하나 이상의 유출 니들에 대한 일반적인 입구 지점이다. 따라서, 배출 니들이 리셉터클의 단부 층을 관통할 때, 니들은 오버플로우 튜브(1610)의 채널로 진입하는 니들보다는 오히려 도 14b의 실시예에 대해 기술된 것과 유사한 방식으로 플랫폼(1605) 및 냉동된 액체 내용물(도시되지 않음)을 상승시킬 것이다. 오버플로우 튜브(1660)의 상단은 플랫폼(1670)의 상단 표면으로부터 약 0.50 인치의 냉동된 액체 내용물에 대한 공칭 충전 라인(1665) 위에 있다. 리셉터클(1600)에 대해 전술한 특정 크기는 컴파운드 드래프트 각도를 유지하면서 변경될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에 있다.
또한, 도 17은 플랫폼(1705) 및 오버플로우 튜브(1710)를 구비한 리셉터클(1700)을 도시한다; 냉동된 액체 내용물(1715)이 플랫폼(1705)의 상단 표면에 놓인다. 이 도면은 리셉터클(1700)의 단부 층(1725)을 관통하고 플랫폼 및 냉동된 액체 내용물을 상승시키는 디스펜서 또는 공지된 단일 서빙 브루어의 니들(1720)을 도시한다. 냉동된 액체 내용물 주변의 유동 경로가 막히거나 또는 들어오는 액체 유동에 대해 불충분한 경우, 오버플로우 튜브(1710)는 (예를 들어, 상단 리드(도시되지 않음)를 관통하는 입구 니들에 의해) 리셉터클(1700) 내로 주입된 액체를 위한 다른 유동 경로를 제공한다. 액체 레벨이 오버플로우 튜브(1710)의 상단 입구(1730)에 도달할 때, 리셉터클 내부의 과잉 액체 형성 및 리셉터클(1700)의 혼합 챔버 외부로의 오버플로우잉보다는, 액체가 플랫폼(1705) 아래의 공간으로 채널링되므로, 니들(1720)을 통해 빠져나올 수 있다. 이 과정에서, 리드를 관통하는 니들을 통해 리셉터클 내로 유입되는 물도 오버플로우 튜브로 직접 들어가는 것을 방지해야 하며, 이로서 냉동된 내용물을 용융시켜 희석시키는 목적을 깨뜨리게 된다. 특정 실시예에서, 도 10c 및 도 10d에 도시된 니들 형상과 유사한 니들 형상이 유입되는 물을 오버플로우 튜브(1610)로부터 멀어지게 지향시켜 리셉터클의 측벽을 향해 건설적으로 지향시키는데 효과적이다.
도 18은 단부 층에 돌출된 원형 돌출부(1826)(본질적으로 함몰부(1825)를 제공함) 및 약간 상승된 위치로 도시된 환형 플랫폼(1805)을 갖는 리셉터클(1800)을 도시한다. 이 플랫폼은, 통상의 액체 충전 및 취급 중에, 그 중앙 원형 개구(1806)가 리셉터클 내의 상승된 돌출부(1826) 주위에 단단히 끼워지도록 설계되고 크기가 정해지며, 충진 중에 그리고 액체 내용물이 냉동될 때까지 플랫폼을 제 위치에 유지하는 2 개의 구성 요소 사이의 가벼운 억지 끼워맞춤에 의해 생성된 마찰이 발생한다. 사용 중에, 리셉터클의 바닥을 관통하는 니들은 환형 플랫폼을 제거시키고, 냉동된 내용물을 제 2 위치로 변위시키는 것을 돕는다. 플랫폼에 대한 이 환형 형상은 그 중량을 감소시키는 2 차 기능을 제공하며, 플랫폼이 리셉터클과 다른 재료로 제조될 때, 리셉터클 전체가 보다 용이하게 재활용되도록 허용한다. 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌(FIDPE) 플랫폼이 알루미늄 리셉터클에 사용되는 경우, 리셉터클 조립체 내의 FIDPE의 총 백분율이 임계량 미만으로 유지되는 경우, 플랫폼이 리셉터클로부터 분리될 필요 없이, 전체 조립체의 재활용 가능성이 유지될 수 있다. 이 실시예에서, 플랫폼 내의 환형 개구의 크기는 중량 감소를 최대화하기 위해 니들 천공 영역의 에지까지 증가될 수 있다. 대안적으로, 디스크는 예를 들어 식품과의 접촉을 위해 FDA에 의해 승인된 플라스틱으로 둘러싸인 금속 와셔 형상과 같은 하이브리드 디자인일 수 있다.
일부 구현예에서, 플랫폼과 상승된 돌출부(1826) 사이의 억지 끼워맞춤보다는 오히려 또는 이러한 억지 끼워맞춤에 추가하여, 플랫폼은 플랫폼의 원주 에지와 리셉터클의 측벽 사이에 억지 끼워맞춤을 가질 수 있다. 이러한 구현예에서, 플랫폼은 여기에 설명된 임의의 실시예일 수 있다.
도 19는 돔형 단부 층(1926) 및 정합 플랫폼(1905)을 갖는 리셉터클(1900)을 도시하며, 이 접합 플랫폼의 볼록한 표면 섹션(1906)은 리셉터클 내의 돔의 외측 연장부와 정합되도록 크기가 정해지고 설계된다. 디스펜싱 기계에 삽입하기 전에 또는 기계 작동의 일부로서, 리셉터클 돔(1926)은 새로운 안정된 위치를 얻는 안쪽으로 푸시되도록 의도되고 냉동된 내용물을 그 외부 표면 둘레의 유동 경로를 갖는 제 2 위치로 유지하거나 또는 변위시키도록 되어 있다. 플랫폼의 볼록한 표면(1906)은 위로 푸시되지만 그 위치를 역전시키지는 않는데, 즉 리셉터클의 폐쇄 단부로부터 볼 때 오목하게 되지 않는다. 따라서, 이 실시예에서, 플랫폼은 바닥에 있는 현재 내부로 돌출된 리셉터클 돔에 대해 지지되고 상기의 냉동된 내용물을 운반함으로써 이 상승된 위치에서 부분적으로 냉동되거나 또는 고무 성질의/가요성의 내용물을 지지한다. 리셉터클의 바닥으로부터의 니들 침투는 플랫폼과 냉동된 내용물의 변위를 도울 수 있다. 그리고 다른 실시예에서와 같이, 플랫폼은 부분적으로 냉동된 내용물에 의해 니들이 막히는 것을 방지한다.
도 20a는 도 19에 도시된 리셉터클(1900)의 작동을 도시한다. 초기 위치에서, 돔형 단부 층(1926)은 플랫폼(1905)의 볼록면과 일치하는 볼록 형상이다. 도 20b에 도시된 제 2 위치에서, 돔형 단부 층(1926)은 오목한 형태이다. 오목한 단부 층의 일부는 플랫폼(1905)의 바닥 표면과 단부 층(1926)의 상단 표면 사이에 공간(1930)을 생성하도록 플랫폼(1905)의 또한 볼록한 부분과 간섭한다. 이러한 간섭은 또한 플랫폼(1935)의 상단에 놓이는 냉동된 내용물 주위의 유동 경로(1935)를 생성하고 유지한다. 단부 층과 플랫폼의 돔 섹션 중 하나 또는 둘 모두는 쌍안정이 가능하다.
도 21은 편평한 단부 층을 갖는 리셉터클(2100) 및 바닥 니들(2105)에 의해 제 위치에 유지되는 부분적으로 용융된 냉동된 내용물(2126)을 지지하는 편평한 플랫폼(2106)을 도시한다. 이 도면은 플랫폼이 단부 층으로부터 상승될 때 냉동된 내용물 주위의 유동 경로(2128)를 명확하게 보여준다. 이 특정 실시예에서, 냉동된 내용물은 플랫폼의 중심으로부터 약간 벗어난 위치로 이동하여 리셉터클의 측면에 대해 안착하게 되는 것으로 도시된다. 일부 실시예에서, 플랫폼이 제 위치에서 벗어나 이동되는 것을 방지하기 위해, 단부 층과 접촉하는 에지(2127)는 작은 스폿 용접부와 같은 힌지 메커니즘으로 물리적으로 부착된다(예를 들어 리빙 힌지를 만들기 위해). 이 실시예는 바닥 니들이 힌지의 직경 방향으로 반대쪽 단부 층을 항상 관통하도록 키잉 피처를 요구할 수도 있다.
일부 실시예에서, 플랫폼은 단면의 관성 모멘트를 증가시켜 플랫폼의 변형 저항을 증가시키기 위해 리지를 포함한다. 도 22a에 도시된 바와 같이, 그러한 일 실시예(2205)는 단일 방향 리지(2210)를 포함한다. 도 22b에 도시된 다른 실시예(2215)는 교차 해치 패턴(2220)을 포함한다. 도 22c는 모든 방향으로 증가된 굽힘 강성을 제공하도록 수직 배향으로 설정된 리지를 갖는 샌드위치 구조(2230)를 포함하는 플랫폼(2225)을 도시한다. 이방성 강성을 갖는 재료를 적층함으로써 유사한 효과가 달성될 수 있다. 도 22d는 반경 방향 리지 구조(2240)를 포함하는 플랫폼(2235)을 도시한다. 일부 구현예에서, 리지 높이는 충분히 낮게 유지되고 리지는 플랫폼과 접촉하는 니들과 인터로킹하지 않도록 함께 충분히 가깝게 이격된다.
다른 실시예에서, 플랫폼은 플랫폼의 바닥 표면과 단부 층의 상단 표면 사이에 냉동된 내용물의 일부가 있도록 단부 층 위로 유지된다. 이들 실시예에서, 플랫폼의 바닥 표면과 단부 층의 상단 표면 사이의 거리는 최대로 유지되어, 니들 또는 다른 천공기가 냉동된 내용물을 통과하고, 플랫폼에 접촉할 수 있고, 플랫폼을 충분히 상승시켜 냉동된 내용물 주위에 유동 경로를 생성할 수 있도록 한다.
다른 구현들에서, 플랫폼은 조립체를 회전시키거나 교반시킬 때 리셉터클 내로 도입된 용융 액체와 함께 냉동된 내용물을 용융 및 혼합하는 것을 돕는 약간 상승된 피처 및 엠보싱을 포함한다. 특정 구현예에서, 천공기는 교반 또는 스터링 작용을 부여하기 위해 플랫폼과 결합하도록 설계된다. 예를 들어, 도 23에 도시된 바와 같이, 플랫폼(2300)의 상단 표면은 플랫폼의 상단 표면에 수직으로 연장하는 "탭"(2305)을 가질 수 있다. 플랫폼(2300)은 또한 그 중심 축을 따라 키잉된 개구(2310)를 갖는다. 키잉된 개구(2310)는 전체 플랫폼을 통과하는 것으로 도면에 도시되어 있지만, 일부 실시예에서, 개구는 냉동된 내용물이 개구를 채우는 것을 방지하기 위해 냉동된 액체 내용물과 접촉하는 플랫폼의 상단 표면 상에서 폐쇄된다. 도 24는 플랫폼(2300)의 저면도를 도시한다. 천공기(2400)는 플랫폼의 키잉된 개구(2310)에 상보적인 형상을 갖는 키잉된 부분(2405)을 갖는다. 도 25는 플랫폼(2300)의 키잉된 개구 피처(2310)와 맞물리는 천공기의 키잉된 부분(2405)을 도시한다. 이것은 천공기가 구동 기구에 의해 플랫폼에 회전 동작, 왕복 동작 또는 다른 교반 동작을 부여하여 천공기가 플랫폼 내에서 플랫폼 및 냉동된 내용물을 회전시키도록 허용한다.
도 26은 전술한 바와 같이 탭 및 키잉된 개구를 갖는 플랫폼(2610) 상에 배치된 냉동된 액체 내용물(2605)을 갖는 리셉터클(2600)의 단면도를 도시한다. 이 도면은 리셉터클(2600)의 단부 층을 천공하도록 위치되는 키잉된 부분(2620)을 갖는 천공기(2615)를 도시한다. 도 27은 플랫폼(2610) 상에 배치된 냉동된 액체 내용물(2605)을 갖는 리셉터클(2600)의 단면도를 도시한다. 천공기(2615)는 리셉터클의 단부 층을 천공하고 천공기의 키잉된 개구 및 천공기의 키잉된 부분(2700)을 통해 플랫폼과 맞물린다(2700에서). 천공기(2615)는 플랫폼(2610) 및 냉동된 액체 내용물(2605)을 상승시켜 플랫폼과 단부 층 사이에 공간을 생성할 뿐만 아니라 냉동된 액체 내용물(2705) 주위에 유동 경로를 생성한다. 리셉터클(2600) 및/또는 플랫폼(2610)이 천공기(2615)에 의해 그 중심 축을 중심으로 회전될 때, 탭은 냉동된 내용물(2605)이 리셉터클과 함께 회전하도록 한다. 냉동된 내용물이 플랫폼 및 액체가 플랫폼의 상부 표면을 덮을 때, 탭은 액체에 난류를 일으키고 냉동된 내용물의 냉동된 부분과 리셉터클의 액체가 혼합되도록 한다. 도 28은 냉동된 액체 내용물(2605)의 일부가 용융된 후 냉동된 내용물에 매립된 탭(2805)의 일부를 노출시키는 도 27의 리셉터클(2600)을 도시한다.
또한, 도 29a는 천공기의 길이를 따른 개구(2905)를 갖는 천공기(2900)를 도시한다. 개구(2905)는 천공기(도시되지 않음) 내의 하나 이상의 루멘과 연통되어 액체가 루멘(들)과 연통하는 천공기(2900)의 베이스에서 개구(2910)를 통해 리셉터클을 빠져나가게 한다. 유사하게, 도 29b는 액체가 채널을 따라 리셉터클을 빠져나가게 할 수 있도록 천공기의 외부에 채널(2925)을 갖는 천공기(2920)를 도시한다.
또한, 도 30a는 십자형 키잉된 부분(3005), 측면 개구(3010) 및 상단 개구(3015)를 갖는 천공기(3000)를 도시한다. 측면 개구(3010) 및 상단 개구(3015)는 천공기를 관통하여 천공기의 베이스로 통과하는 중심 루멘과 연통한다. 도 30b는 또한 십자형 키잉된 부분(3025)을 갖는 천공기(3020)를 도시한다. 천공기(3020)는 천공기의 외부 표면을 따라 채널(3030)을 갖는다. 도 30c는 그 근위 단부(3050)에서의 치수에 비해 원위 단부(3045)에서 더 큰 치수를 갖는 테이퍼 진 천공기(3040)를 도시한다. 천공기(3040)는 또한 십자형 키잉된 부분(3055)을 갖는다. 이러한 천공기는 천공기의 인접 부분보다 큰 리셉터클의 단부 층에 구멍을 생성하여, 액체가 리셉터클로부터 빠져나가도록 천공기 주위에 유동 경로를 남긴다. 유사하게, 도 30d는 스템 부분(3070)보다 더 큰 치수를 갖는 십자형 헤드 부분(3065)을 갖는 천공기(3060)를 도시한다. 헤드 부분(3065)은 스템의 직경보다 큰 천공을 생성하여, 액체가 리셉터클을 빠져나가는 유동 경로를 생성한다. 상기 설명된 천공기의 십자형 부분은 플랫폼의 십자형 개구와 결합하도록 설계된다.
또한, 도 31은 상승된 립(3107)을 갖는 컵의 형태인 내부 플랫폼(3105)을 갖는 리셉터클(3100)의 측 단면도를 도시한다. 상승된 립(3107)은 단지 예시를 위해 냉동된 액체 내용물(3115) 및 리셉터클의 측벽으로부터 이격되어 도시되어 있다. 구상된 실시예에서, 상승된 립(3107)은 리셉터클 측벽과 접촉하거나 또는 이격될 수 있다. 또한, 냉동된 액체 내용물은 상승된 립(3107)의 내부와 접촉할 수 있다. 상승된 립(3107)은 냉동된 내용물의 측면을 따라 부분적으로만 연장될 수 있거나, 또는 상승된 립은 냉동된 내용물의 상단 또는 그 이상으로 연장될 수 있다. 플랫폼(3105)은 리셉터클(3100)의 단부 층(3110)과 냉동된 액체 내용물(31, 15) 사이에 위치한다. 플랫폼(3105)은 단부 층(3110) 및 냉동된 액체 내용물(3115)로부터 이격되어 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 플랫폼(3105)은 단부 층(3110) 상에 놓이고 그 단부 층(3110)과 접촉하며, 냉동된 액체 내용물(3115)은 플랫폼(3105) 및 선택적으로 단부 층(3110)의 일부와 접촉한다. 일부 구현예에서, 상승된 립(3107)은 리셉터클의 측벽과의 끼워 맞춤을 가지면서, 플랫폼이 단부 층 근처의 위치로부터 변위될 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 플랫폼(3105) 및/또는 상승된 립(3107)의 재료는 천공되어 플랫폼 및 상승된 립에 의해 획정된 공간에 남아 있는 임의의 액체가 배출되도록 한다.
본 명세서에 개시된 임의의 리셉터클 실시예는 임의적으로 리셉터클 내부 표면으로부터의 냉동된 액체 내용물의 방출을 용이하게 하기 위해 리셉터클에 의해 형성된 혼합 챔버의 내부 표면 상에 코팅을 가질 수 있다. 코팅의 선택에 대한 고려 사항은 코팅이 식품 안전성이어야 하고 용융 및/또는 희석 공정 동안 제품에 저장되는 동안 허용되지 않는 수준의 화학 침출을 나타내지 않아야 한다는 것을 포함한다. 유사하게, 내용물이 액체 형태인 경우, 특히 충전 및 분배 작동 중에, 냉동된 내용물로부터 바람직한 향미와 향 화합물 또는 오일을 흡수해서는 안 된다. 다른 인자는 코팅되지 않은 표면에 비해 리셉터클로부터 냉동된 액체 내용물을 방출시키는데 필요한 힘을 감소시키기 위해 코팅이 정지 마찰 계수, 다공도 측정 및 표면 거칠기 측정의 유리한 계수를 가져야 한다는 것을 포함한다. 코팅은 리셉터클이 노출될 온도 범위(예를 들어, 약 -20 ℉ 내지 약 212 ℉) 하에서 전술한 바람직한 특성을 유지해야 한다. 일부 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.05 내지 0.7의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.3 내지 0.4이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.1 내지 0.2의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.05 내지 0.1의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.08 내지 0.3의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.07 내지 0.4의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.1 내지 0.7의 범위이다. 일부 실시예에서, 코팅은 폴리프로필렌, 초고 분자량 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오르 에틸렌, 플루오르화 에틸렌 프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 이들 물질의 혼합물 및/또는 공중합체, 예를 들어 폴리프로필렌/폴리에틸렌 혼합물 중 하나 이상을 포함한다..
본 발명의 일 실시예에서, 본 명세서에 개시된 임의의 하나의 구조를 갖는 리셉터클은 내용물이 단부 층으로부터 변위될 때 냉동된 액체 내용물과 리셉터클의 커버 층(상단) 사이에 적어도 5 mm의 공간을 유지하면서 냉동된 액체 내용물과 리셉터클의 단부 층(바닥) 사이에 적어도 5 mm의 공간을 허용하도록 크기가 결정되는 냉동된 액체 내용물을 포함한다. 이 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 내용물(15 ℉에서)이 195 ℉에서 8 온스의 물과 결합될 때 약 140 ℉에서 190 ℉ 사이의 온도에서 최종 음료 제품을 제공하도록 더 크기가 정해진다. 또한, 이 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 8 온스의 물과 결합될 때 1.15 TDS와 1.35 TDS 사이의 최종 제품 강도를 갖는 커피 음료를 생성하기 위한 농도 수준을 갖는다. 또한, 이 실시예에서, (0 ℉ 내지 32 ℉의 온도에서) 냉동된 액체 내용물은 내용물에 접촉하는 디스펜서 및/또는 공지된 단일 서빙 브루어 니들(예를 들어, 4 mm 길이의 대각선 뾰족한 섹션을 갖는 대략 2.5 mm 외부 직경의 중공 니들)로부터의 힘은 내용물에 매립되거나 또는 내용물의 일부 만을 리셉터클의 표면으로부터 멀리 변위시키는 것이 아니라 리셉터클의 내면으로부터 이 내용물을 제거하도록 경도 레벨을 갖는다. 다른 실시예에서, 상기 냉동된 액체 내용물과 상기 리셉터클의 상단 및 바닥 사이의 간격은 적어도 7 mm이다. 또 다른 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 8 온스의 물과 결합될 때 약 1.25 TDS의 최종 제품 강도를 갖는 커피 음료를 생성하기 위한 농도 수준을 갖는다.
일부 구현예에서, 냉동된 액체 내용물의 경도에 관한 정보는 예를 들어 QR 코드, RFID 또는 본 명세서에 기술된 다른 기술에 의해 디스펜서에 의해 수집된 정보에 포함된다. 디스펜서는이 정보를 사용하여 제품 제조 과정 중에 리셉터클을 천공할지 여부, 언제 천공할지 및 어디를 천공할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디스펜서가 냉동된 내용물의 경도가 너무 약해 천공기가 내용물을 리셉터클의 위치에서 제거할 수 없다는 정보를 받으면, 디스펜서는 천공 위치와 반대되는 내용물 위치에 대응하는 위치에서 리셉터클을 천공하기 전에 내용물을 부분적으로 용융시키기 위해 제 2 열 소스를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 디스펜서는 냉동된 내용물의 경도를 결정하는 경도 센서(예를 들어, 초음파 경도 센서 또는 다른 공지된 경도 센서)를 갖는다.
도 16에 도시된 리셉터클 형상 이외에, 본 발명의 실시예는 1.65 인치 내지 1.80 인치 사이의 높이, 1.65 인치에서 2.00 인치 범위의 상단 내부 직경(Top ID), 4 도 내지 6 도 범위의 드래프트 각도, 및 1.30 인치 내지 1.75 인치 범위의 바닥 내부 직경(Bottom ID)을 갖는(상기 범위 내에서 드래프트 각도를 유지함) 도 32에 도시된 리셉터클(3200)의 프로파일과 유사한 프로파일을 갖는 테이퍼진 원통형 리셉터클을 포함한다. 특정 실시예에서, 높이 범위는 1.70 인치에서 1.75 인치이며, Top ID 범위는 1.70 인치에서 1.95 인치이며, 드래프트 각도는 4 도에서 6 도 범위이며, Bottom ID 범위는 1.35 인치에서 1.70 인치이다(상기 범위 내에서 드래프트 각도를 유지함). 다른 실시예에서, 높이 범위는 1.65 인치에서 1.80 인치이고, Top ID 범위는 1.75 인치에서 1.90 인치이며, 드래프트 각도는 4 도에서 6 도 범위이며, Bottom ID 범위는 1.40 인치에서 1.65 인치이다(상기 범위 내에서 드래프트 각도를 유지함). 또 다른 실시예에서, 높이 범위는 1.65 인치에서 1.80 인치이고, Top ID 범위는 1.80 인치에서 1.90 인치이고, 드래프트 각도는 4 도에서 6 도이며, Bottom ID 범위는 1.45 인치에서 1.60 인치이다(상기 범위 내에서 드래프트 각도를 유지함). 일 실시예에서, 높이는 약 1.72 인치이고, Top ID는 약 1.80 인치이고, 드래프트 각도는 약 5 도이고, Bottom ID는 약 1.45 인치이다. 이들 파라미터의 다른 범위는 본 발명의 범위 내에 있다.
상술된 리셉터클의 다양한 실시예는 테이퍼진 측벽을 개시한다. 그러나, 리셉터클의 다른 실시예는 직선 측벽을 갖는다. 도 33은 리셉터클의 상단부에서 하단부까지 균일한 직경을 갖는 직선 측벽(3305)을 갖는 리셉터클(3300)의 단면도를 도시한다. 직선 측벽을 갖는 실시예는 전술한 다양한 플랫폼 특징 중 임의의 것을 통합할 수 있다. 이러한 실시예를 사용하여 최종 식품 또는 음료 제품을 제조할 때, 디스펜서는 리셉터클의 상단 근처의 입구로부터, 냉동된 내용물을 지나, 리셉터클의 바닥 근처의 출구로의 유동 경로를 제공하기 위해 냉동된 내용물(3310)을 적어도 부분적으로 용융시킬 수 있다.
도 34는 제 1 직선 측벽 섹션(3405) 및 제 2 직선 측벽 섹션(3410)을 갖는 리셉터클(3400)의 측 단면도를 도시한다. 제 1 측벽 섹션(3405)은 제 2 측벽 섹션(3410)보다 작은 직경을 가지므로, 냉동된 내용물(3415)이 예를 들어 출구 천공기에 의해 변위될 때, 상기 리셉터클을 통한 유동 경로가 생성되도록 한다. 도 31에 도시된 실시예와 같이 상승된 립을 갖는 플랫폼은 리셉터클(3400)과 함께 사용되어 상기에서 보다 상세하게 설명된 바와 같이 제 1 측벽 섹션(3405)으로부터 냉동된 내용물을 변위시키는 것을 도울 수 있다. 이러한 실시예에서, 플랫폼의 상승된 립은 하부 직선 측벽 섹션(3405)과 일치할 수 있거나, 또는 플랫폼의 상승된 립은 측벽의 내부 표면으로부터 변위될 수 있다.
하기 비 제한적인 실시예는 단지 예시적인 목적으로 제공된다. 다른 리셉터클 크기 및 다른 냉동된 액체 내용물은 본 발명의 범위 내에 있다.
예 1 - 커피 음료
본 발명의 일 실시예에서, 무-필터 단일 챔버 혼합 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 포함한다. 리셉터클은 도 32에 도시된 것과 유사한 프로파일을 갖고, 높이가 약 1.72 인치이고, Top ID가 약 1.80 인치이고, 드래프트 각도가 약 5 도이고, Bottom ID가 약 1.45 인치이다. 리셉터클은 천공 층으로 상단에서 밀봉되고, 단부 층은 천공 가능하다(예를 들어, 전술한 니들과 같은, 그러나 이에 획정되는 것은 아닌 디스펜서/브루어 니들에 의해). 냉동된 액체 내용물은 실질적으로 전체 단부 층 및 측벽의 일부와 접촉하는 농축된 커피 추출물이다.
1.15 % 내지 약 1.35 % TDS(1.25 % TDS의 선택적 타겟을 가짐)의 TDS를 갖는 최종 커피 음료 제품을 제조하기 위해, 15 ℉에서 냉동된 액체 내용물을 용융시켜, 195 ℉에서 8 온스의 물로 희석한다. 표 1은 본 실시예의 냉동된 액체 내용물의 여러 다른 구현예뿐만 아니라 냉동된 액체 내용물의 양 및 내용물의 농도의 정도를 변화시키는 다양한 변수에 미치는 영향을 보여준다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1에 나타낸 바와 같이, 커피 음료 온도를 140 ℉ 이상으로 유지하려면(예를 들어, 120 ℉ 이상의 음료 온도를 유지하면서 우유 또는 크림의 첨가를 수용하기 위해), 냉동된 액체 내용물 중량은 약 60 % TDS와 약 8 % TDS 사이의 농도의 정도에서 약 0.15 내지 약 1.2 온스이다(더 작은 내용물은 더 높은 농도를 필요로 함). 리셉터클에 포함될 때, 냉동된 액체 내용물의 위 그리고 상단 층(즉, 헤드 스페이스) 아래의 빈 공간의 길이는 약 0.6 내지 약 1.6 인치이며, 이는 약 41 % 내지 약 91 %의 빈 공간 체적을 생성한다.
본 출원인은 리셉터클의 단부 층으로부터 약 0.5 인치 이하의 냉동된 액체 내용물 높이를 유지하는 것이 최종 층으로부터 내용물의 방출 용이성을 증가시킨다는 것을 발견하였다. 따라서, 내용물은 약 0.5 내지 약 0.1 인치의 높이로 더 제한될 수 있고, 그에 따라 약 60 % 내지 약 20 % TDS의 상응하는 농도를 갖는다. 이렇게 하면 앞의 예와 비교하여 헤드 스페이스와 빈 체적이 증가하고, 이는 냉동된 액체 내용물에 비해 혼합 챔버에서 증가된 물의 비율을 고려할 때 용융 및 혼합을 개선시킬 것으로 기대된다.
냉동된 액체 내용물의 농도 범위를 35 % 이하의 TDS로 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 낮은 농도의 것보다 더 높은 농도의 상대적으로 냉동된 액체 내용물을 생성하는 것으로서 에너지를 보존하는 것이 더 많은 생성될 에너지를 소비하고, 추출 공정 중에 물의 역 삼투압 제거와 같은 2 차 처리가 필요할 수 있다. 그러한 경우에, 냉동된 액체 내용물은 약 0.30 내지 약 0.5 온스의 중량을 가지며, 약 73 내지 85 %의 빈 체적으로 약 1.2 내지 1.45 인치의 헤드 스페이스를 남긴다.
예 2 - 에스프레소 음료
본 발명의 다른 실시예에서, 무-필터 단일 챔버 혼합 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 포함한다. 리셉터클은 예 1에서 설명된 것과 동일한 프로파일 및 치수를 갖는다. 이 예에서, 냉동된 액체 내용물은 실질적으로 전체 단부 층 및 측벽의 일부와 접촉하는 농축 커피 추출물이다.
약 9.15 % 내지 약 9.35 %의 TDS(약 9.25 % TDS의 선택적인 타겟을 갖는)의 TDS를 갖는 최종 에스프레소 음료 제품을 제조하기 위해, 15 ℉에서 냉동된 액체 내용물을 용융시켜 195 ℉에서 충분한 물로 희석하여 4 온스의 분배된 체적을 생성한다(때로는 더블 에스프레소로 설명됨). 표 2는 본 실시예의 냉동된 액체 내용물의 몇 가지 다른 구현예 및 냉동된 액체 내용물의 양 및 내용물 농도의 양을 변화시키는 다양한 변수에 미치는 영향을 보여준다.
Figure pct00003
유사한 결과는 표 1 및 표 2에 기재된 바와 같은 그리고 상기 첨부된 설명에 기재된 바와 같이 냉동된 액체 내용물의 다양한 구현예에 의해 본 명세서에 개시된 다른 리셉터클 디자인을 사용하여 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 도 32에 도시된 프로파일을 갖는 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물의 특정 구현예의 사용에 제한되지 않는다.
설명 전체에 걸쳐 논의된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 리셉터클이 단일 챔버 혼합 용기이기 때문에, 리셉터클은 필터 재료, 소비된 커피 분쇄물, 사용된 찻잎 또는 리셉터클이 단일 스트림으로 쉽게 재활용되는 것을 방지하도록 하는 다른 재료를 보유하지 않는다. 또한, 추출 공정에 의해 생성된 냉동 액체 내용물을 제공함으로써, 커피 분쇄물과 같은 부산물은 보다 쉽게 재활용되거나 또는 재사용될 수 있는 중앙 시설에서 유지된다(예를 들어 바이오 매스 에너지 및/또는 지속 가능한 토양 영양의 공급원과 같은 것이 있음). 또한, 상기에서 더 상세하게 기술된 바와 같이, 냉동 제품의 내용물을 사용하여 보다 많은 최종 제품을 지원할 수 있다. 따라서, 상기 예시적인 실시예에서 주어진 것보다 더 높거나 또는 더 낮은 TDS 값을 갖는 냉동된 액체 내용물이 본 발명의 범위 내에 있다는 것이 이해된다. 다른 예에는 0.5 % TDS와 68 % TDS 사이의 TDS 값을 포함하고, 1 % TDS 내지 68 % TDS, 2 % TDS 내지 68 % TDS, 3 % TDS 내지 68 % TDS, 4 % TDS 내지 68 % TDS 및 5 % TDS 내지 68 % TDS의 범위를 포함한다.
또한 설명을 통해 논의된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 소스 재료에 관한 정보(예를 들어, 냉동된 액체 내용물, 희석액 등)뿐만 아니라 최종 제품 자체에 대한 정보(예를 들어 원하는 체적, 온도 등)에 기초하여 다양한 종류의 액체 식품 및 음료 제품을 생산하기 위한 자동화된 시스템 및 기술을 제공한다. 또한, 이러한 제품을 생산하기 위한 시스템 및 기술의 추가의 예시적인 실시예는 하기에 기재되어 있다. 이들 실시예의 양태는 전술한 임의의 다른 양태와 결합될 수 있고 본 발명의 범위 내에 있다.
도 35a, 도 35b, 도 36a 및 도 36b를 참조하면, 액체 식품 및 음료 제품을 제조하기 위한 디스펜서의 부분의 두 가지 상이한 실시예가 도시되어 있다. 상기한 바와 같이, 디스펜서의 일부는 분배되는 제품에 따라 설정된 시간으로 측정된 액체의 양으로서 디스펜서 헤드(리셉터클에 액체를 공급하기 위한 입구)에 액체를 저장하고, 선택적으로 가열하고, 전달하는데 필요한 장비, 센서, 제어 장치 등을 포함한다. 하기 실시예에서, 물은 희석액으로 사용된다. 설정된 온도 범위 내에서 측정된 양의 물은 연속 유동, 펄스 또는 공기 펄스 사이의 물 체적으로 분리되어 디스펜서 헤드로 전달된다. 디스펜스가 끝나면, 공기가 라인을 통해 디스펜서 헤드로 블로잉되어 공기/물 라인을 퍼징하고 나머지 물을 처리함으로써, 위생 문제를 감소시킨다. 또한, 도 35a 및 도 35b는 별도의 유체 펌프(3551 및 3552), 및 별도의 공기 펌프(3521 및 3522)가 1 차 저장소(3510)로부터 히터(3530)를 통해 또는 전달 지점(A 3570)을 통해 디스펜서 헤드로 직접적으로 희석 유체(예를 들어, 물)를 루팅하는데 사용되는 실시예를 도시한다. 또한, 도 36a 및 도 36b는 유체가 히터(3630)를 통해 또는 전달 지점(3670)으로 직접 가는지 여부를 제어하기 위해 사용되는 전환 밸브(3681 및 3682)와 함께 오직 하나의 펌프 유체 펌프(3650) 및 하나의 공기 펌프(3620)가 사용되는 다른 실시예를 나타낸다.
또한, 도 35a는 유체 펌프(3551) 및 공기 펌프(3521)가 활성인 경우를 나타내며, 유체를 저장소(3510)로부터 꺼내고 히터(3530)를 통해 펌핑하여 유체가 저장소 내의 온도보다 높은 온도에서 전달 지점(A)에 도달하게 한다. 공기 펌프(3521)는, 활성화되면, 히터(3530) 및 포인트(A 3570)로 안내되는 공기 라인을 퍼징할 수 있다.
또한, 도 35b는 유체 펌프(3552) 및 공기 펌프(3522)가 활성인 경우를 도시하며, 유체를 저장소(3510)로부터 꺼내어 저장소(3510)에 저장된 것과 동일한 온도에서 지점(A 3570)으로 전달하는 경우를 도시한다. 일부 실시예에서, 최종 음료 온도가 사용자의 기대를 충족시키도록 조정될 수 있도록 제품 생성/분배 사이클 동안 상이한 시간에 도 35a 및 도 35b에 도시된 동작들을 결합하는 것이 가능하다. 예를 들어, 오렌지 주스와 같은 냉 음료 선택의 경우, 사이클의 초기에 소량의 뜨거운 물을 분배하여 리셉터클 내의 냉동된 내용물을 약간 따뜻하게 하고 리셉터클 출구로 유체를 위한 명확한 출구 경로를 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 그런 다음 지나치게 따뜻한 음료를 생성하지 않기 위해, 이 물이 리셉터클의 남아있는 냉동된 내용물을 용융시키는 과정에 의해 다소 냉각될 것이라는 예상과 함께 저장소로부터 직접 주변 온도의 물을 사용하여 분배 사이클의 밸런스가 수행된다. 공기 펌프(3521, 3522)는 물의 분배 중에 활성화되어 리셉터클의 캐비테이션/난류를 증가시킬 수 있다. 적어도 소비자가 디스펜서에서 음료를 제거하는 시점을 통해 분배 사이클이 완료되면, 온수의 최종 부분이 디스펜서 헤드의 다양한 구성 요소를 세척하기 위해 시스템을 통과할 수 있다. 이러한 온수의 세척 퍼징은 라인을 세척하기 위해 공기 펌프(3521, 3522) 모두로부터 짧은 공기 퍼지가 뒤따를 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 세척수는 드립 트레이로 보내지며, 여기서 증발되거나 또는 사용자에 의해 주기적으로 비워진다.
또한, 도 36a는 방향 전환 밸브(3682)가 유체를 저장소(3610)로부터 히터(3630)로 그리고 전달 지점(A), 아이템(3670)으로 전환시키도록 구성된 경우를 도시한다. 한편, 전환 밸브(3681)는 또한 공기를 히터(3630)에 전달하도록 구성된다.
도 36b는 전환 밸브(3682)가 유체를 저장소(3610)로부터 전달 지점(A 3670)으로 직접 전환시키는 경우를 도시한다. 한편, 전환 밸브(3681)는 공기를 전달 지점(A 3670)으로 직접 보내도록 또한 구성된다.
일부 실시예에서, 저장소(3510)는 주위 온도/실온일 수 있거나 또는 얼음 조각을 포함한 물과 같은 냉각 유체를 포함할 수 있는 비가열된 유체를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 히터(3530)는 소량의 유체를 신속하게 가열하기 위해 당업계에 널리 공지된 것과 유사한 전기적으로 가열된 용기이다. 히터(3530)는 압력 정격일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며, 고온의 액체 물 대신에 증기를 생성하기에 적합할 수도 있다. 일부 구현예에서, 예를 들어 히터(3530)가 저장소(3510) 내의 액체를 가열하는 것을 방지하기 위해, 저장소(3510)는 히터(3530)로부터 절연된다. 도시되지는 않았지만, 디스펜서의 특정 실시예는 저장소를 빠져나가는 액체의 유동 경로에 배치된 필터를 포함한다. 유사하게, 물 컨디셔너, 예를 들어 연수 장치가 저장소를 빠져나가는 액체의 유동 경로에 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 저장소는 제거 가능하다.
일부 실시예에 있어서, 펌프(3550, 3551 및 3552)는 일정한 변위 펌프, 예를 들어 피스톤 펌프 또는 연동 펌프 또는 심지어 이중 로브 펌프이다. 일부 실시예에서, 펌프(3550, 3551 및 3552)는 유량뿐만 아니라 유동의 절대적인 체적을 측정하고 제어하기 위한 유동 센서와 조합된다. 이 펌프들 중 어느 것도 시간이 지남에 따라 또는 회전 당 일정한 체적을 펌핑하지 않고, 대신에 유량 센서에 의해 측정된 유체의 측정된 양을 전달하기 위해 폐-루프 프로세스에서 제어되는 축 방향 또는 원심 펌프일 수 있다. 일부 실시예에서, 밸브(3681, 3682)는 당업계에 공지된 3 웨이 볼 밸브이다. 일부 실시예에서, 밸브(3681 및 3682)는 당업계에 잘 알려진 멀티 포트 솔레노이드 밸브이다. 일부 실시예에서, 밸브(3681 및 3682)는 전동 압축 밸브이다. 일부 실시예에서, 일부 펌프(3595 및 3597)에 대한 압력 센서(3580 및 3582), 온도 센서(3590) 및 스트로크 센서를 사용하여 다양한 피드백 알고리즘에서 사용하기 위해 제어기에 시스템 성능 정보를 다시 제공함으로써 유체를 올바른 체적으로 그리고 바람직한 온도에서 분배하여 사용자의 선호도를 만족시키는 최종 음료를 수득할 수 있도록 시스템 작동을 요구되는 바와 같이 유지한다. 일부 실시예에서, 압력 센서 정보는 펌프의 스트로크를 조정하여 분배된 액체를 고온 또는 저온 시스템으로 미세하게 조정하는데 사용된다.
디스펜서의 실시예의 하나의 유익한 양태는 분배된 식품 또는 음료 제품의 최종 평균 온도를 관리하는 것을 돕기 위해 리셉터클 및 그 냉동된 내용물에 2 차(비-희석) 열 에너지를 공급하는 시스템이다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 열에너지를 첨가하는 기술은 전기적으로 가열된 또는 물로 가열된 칼라로부터의 리셉터클의 측벽을 통한 직접 전도, 리셉터클 외부에 대한 고온 가스, 공기 또는 증기의 충돌, 리셉터클을 가열하거나 또는 냉동된 내용물을 직접 가열할 수 있는 다양한 형태의 전자기 에너지의 사용을 포함할 수 있다. 후자의 일부 예는 적외선 조사, RF 가열, 마이크로파 가열 등을 포함한다. 또한, 도 37a 내지 도 39b는 디스펜서 시스템의 일부의 3 개의 예시적인 실시예를 도시하며, 2 차(비-희석) 계량된 열 에너지가 (a) 전술한 전달 지점(A 3570)을 통해 전달된 용융/희석 유체, (b) 냉동된 내용물의 액화 촉진을 돕기 위한 다양한 형태의 교반 및 c) 가열된 니들/천공기를 사용하여 배출, 유체 첨가, 드레인 및 가열/용융을 허용하도록 리셉터클을 유지하고 천공하기 위한 다양한 전략과 어떻게 조합될 수 있는지를 도시한다. 분명히 하기 위해, 이러한 열 소스를 "2 차적인 것"으로 특성화하는 것은 열이 다른 열 소스에 적시에 2차로 가해지거나 또는 2 차 열 소스가 소정의 다른 열 소스보다 적은 열을 공급할 것을 요구하지 않는다. 용어 "비-희석(non-diluting)"은 냉동된 내용물을 가열하는 방법으로서 리셉터클 내부에 희석액을 공급하지 않는 열 소스를 나타낸다.
도 37a 내지 도 37e는 많은 가능한 실시예 중에서 한 실시예를 도시하며, 상기 리셉터클에 대해 뜨거운 공기를 충돌시키는 시스템은 2 차(비-희석) 열 에너지를 제공한다. 이러한 예시적인 시스템에서, 리셉터클 내의 냉동된 내용물을 용융시키고, 희석하고, 분배하는데 사용되는 전체 시스템을 생성하여 사용자에게 만족스러운 바람직한 효능 및 체적의 음료로 제조하기 위해 다양한 기술이 결합된다. 당업자는 도 37a 내지 도 37e 및 후속하는 다른 도면 전체에 걸쳐 도시된 다양한 기술이 동일한 목적을 실현하기 위해 많은 상이한 변형 및 조합으로 결합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 어떤 유형의 광 센서(3705)를 사용하여 그 내용물의 성질을 결정하기 위해 먼저 스캐닝된다. 일부 실시예에서, 성공적인 스캔(예를 들어, 시스템이 스캔된 정보를 통해 수용 가능한 것으로 상기 리셉터클을 인식함)에 의해 드로어(3703)가 개방되게 하여 리셉터클 캐비티(3706)가 사용자의 선택 리셉터클(3704)로 채워질 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 사용자는 버튼을 누르거나, 디스펜서 하우징과 드로어를 재결합하거나, 또는 진행하기 위한 결정을 적극적으로 나타내기 위한 다른 단계를 통해 분배 사이클의 지속을 시작한다. 특정 구현예에서, 디스펜서는 디로어(3703)가 폐쇄된 후에 결합하는 로크를 가지므로, 디스펜서가 디스펜스 사이클을 완료하거나 또는 그렇지 않으면 드로어를 로킹 해제할 때까지 드로어(3703)는 재개방될 수 없다.
일부 실시예에서, 이 신호에 따라, 디스펜서 내의 일부 구조적 요소(3710)에 의해 지지되어 드로어(3703)는 폐쇄된다. 일부 실시예에서, 플레이트(3707)와 같은 메커니즘은 리셉터클의 리드을 누출을 방지하도록 보강하고 액체 분배 니들로 리드를 천공하기 위해 리셉터클의 상부로 하강 구동된다. 일부 실시예에서, 교반의 시작 및 희석액의 첨가 전에 또는 이들 단계와 동시에, 냉동된 내용물을 따뜻하게 하거나 또는 부분적으로 또는 완전히 용융시키기 위해 일정 양의 열 에너지가 리셉터클(3706)에 첨가된다. 일부 실시예에서, 이 열 에너지는 덕트(3702)를 통해 그리고 히터(3700)를 통해 팬(3701)에 의해 블로잉되는 공기에 의해 공급된다. 일부 실시예에서, 히터(3700)는 전기적으로 가열된다. 일부 실시예에서, 히터(3700)는 히터 탱크(도 35a의 아이템(3530)) 또는 일부 제 2 히터(도시되지 않음)로부터의 온수를 사용하는 물-대-공기 열 교환기이다. 일부 실시예에서, 히터(3700)는 과도한 열을 제거하기 위해 사이클 이후에 또는 사이클의 소정의 후반 지점에서 리셉터클 또는 캐비티를 냉각시키기 위해 사용될 수 있는 열전 장치의 요소이다(예를 들어, 펠티어 냉각기 및/또는 히터).
뜨거운 공기 가열의 효과는 리셉터클의 측면이 뜨거운 공기에 의해 직접 충돌되는 경우 크게 향상될 것이다. 따라서, 일부 실시예에서, 캐비티(3706)는 리셉터클(3704)의 측벽의 대부분 또는 전부가 충돌 공기에 직접 접촉하게 하는 개방 또는 다공성 구조이다. 예를 들어, 캐비티는 리셉터클 측벽 또는 스태킹 링의 최상부를 포획하는 칼라로만 구성될 수 있으며, 리셉터클을 공기 유동으로부터 차폐하기 위해 하방으로 연장되지는 않는다. 일부 실시예에서, 전술한 바와 같이, 2 차 열 에너지의 첨가와 함께 또는 희석 유체(예를 들어, 물)의 첨가와 함께 사이클의 후반에, 리셉터클 및 내부의 냉동된 내용물의 교반 정도가 희석액과 냉동된 내용물 사이의 충돌 회수를 증가시키고, 희석된 액체의 임의의 정체된 층을 분해하여 냉동된 내용물의 액화를 촉진시키도록 개시된다. 일부 실시예에서, 이러한 교반은 모터(3708)에 의해 야기된다. 일부 실시예에서 교반은 회전(3712)이다. 일부 실시예에서, 회전은 큰 동작(예를 들어, 역전 및 그 후 반복 이전에 한 방향으로 90 내지 120°) 또는 작은 동작(예를 들어, 진동 또는 << 90°)으로 왕복 동작한다. 다른 구현예에서는 솔레노이드가 교반을 부여하기 위해 사용된다.
일부 실시예에서, 교반과 함께 또는 교반이 시작되기 전에, 용융/희석액이 리셉터클에 첨가된다. 이 액체는 전이점(A 3570)을 통해 전술한 디스펜서의 일부로부터 전달된다. 일부 실시예에서, 이러한 용융/희석액은 물 저장소로부터 직접 전달되어 저장소의 대략 원래 온도에 도달한다. 일부 실시예에서, 이 용융/희석 액체는 전이점(A)으로 가는 도중에 히터 탱크를 통과한다. 일부 실시예에서, 용융/희석액의 첨가와 관련하여, 리셉터클(3704)의 바닥은 제 2 니들 또는 천공기(3709)로 천공되어 용융된 액체가 사용자의 컵(3714) 내로 배출될 수 있다. 일부 실시예에서, 일단 분배 사이클이 완료되고 거의 모든 용융/희석액이 리셉터클로부터 드레인되고, 내동된 내용물을 완전히 용융시킨 후 리셉터클의 내부를 깨끗하게 세척하고, 드로어(3703)가 다시 개방되고 리셉터클(3704)이 제거되어 폐기될 수 있다(3716). 선택적으로, 드로가 재개방되기 전에, 시스템은 덕트(3702)를 통해 주위의 또는 냉각된 공기가 리셉터클(3705)과 접촉하게 함으로써 리셉터클을 냉각시킬 수 있다.
본 명세서의 다른 곳에서 언급된 바와 같이, 냉동된 액체 내용물의 교반은 액화 속도를 증가시키기 위한 효율적인 수단이다. 유체 역학의 관점에서 볼 때, 고체와 가열 액체 사이의 경계층을 파괴하는지, 둘 사이의 상대 속도가 증가하는지, 고체 사이의 물리적 접촉의 발생 빈도가 증가하는지, 또는 소량의 동작 에너지가 열로 변환되는지 정확한 메커니즘에 관계없이, 관찰된 결과는 분명하다. 냉동된 내용물의 용융은 교반이 없는 경우보다 있는 경우에 더 빨리 이루어진다.
일부 실시예에서, 이러한 교반은 내용물의 진동 또는 매우 작은 진폭 진동 동작의 형태를 취한다. 기계적으로 진동을 유도하는 시스템 및 기술은 물질의 자기 여기, 압전 구성 요소에 다양한 전기 신호를 공급하는 것, 중심에서 벗어난 가중된 회전 디스크의 사용을 포함하여 당업계에 잘 알려져 있다.
진동 레벨 진동은 교반하지 않는 것보다 효과적이지만, 액화 효율은 고체 (냉동된 또는 부분 냉동된) 성분과 용융/희석액 사이의 상호 작용의 진폭 및 에너지 수준에 따라 증가한다. 일부 실시예에서, 이 더 큰 진폭 교반은 기계적 또는 유체적 힘에 의해 유도된다. 기계적 힘은 직접 축 방향 연결을 통해 또는 벨트, 기어 또는 마찰 구동 장치를 통해 통상적으로 모터 구동되는, 캐비티 및/또는 리셉터클의 비교적 큰 각도 회전을 부여하는 것을 포함한다. 중립 포인트에 대한 시계 방향 및 시계 반대 방향의 회전 진폭이 짧은 시간 동안 동일하지 않은 비대칭 진동은 규칙적인 패턴, 정재파 등의 생성을 방지하여 유체의 국부적인 혼란 성질을 증가시킴으로써 특히 효율적인 것으로 입증되었다. 다중 회전 동작, 즉 일 방향으로 수 초 동안 완전한 회전을 한 다음 다른 하나를 사용하는 것도 유용한다. 이 동작은 유체의 덜 혼란스러운 동작을 생성하지만, 원심 구동 유체를 우선적으로 안내하기 위한 기회를 도입할 수 있다.
일부 실시예에서, 기계적 교반을 위한 구동 모터는 제어기에 의해 공급되는 DC 전압의 크기 및 극성에 의해 구동되는 DC 구동 모터이며, 때로는 특정 모터에 최적화된 특수 모터 전원을 통해 구동된다. 일부 실시예에서, 구동 모터는 특정 동작 패턴을 실행하도록 보다 정확하게 프로그래밍될 수 있는 스테퍼 또는 서보 모터이며, 키잉 피처가 리셉터클 및 캐비티에 통합되는 경우, 로딩, 언로딩, 스캐닝 등을 위한 특정 위치로 키잉된 피처를 복귀시키도록 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기한 바와 같이, 작은 액체 베어링 계면이 리셉터클 내부 표면과 냉동된 내용물 사이에서 용융되면 용융/희석 유체가 리셉터클에 접선 방향으로 주입된다. 이 액체는 냉동된 내용물을 리셉터클 내부에서 회전시켜 냉동된 내용물을 더 빨리 액화시키는 목적으로 주입된다. 어떤 경우에, 리셉터클에 첨가될 수 있는 용융/희석 유체의 체적이 제한되어, 원하는 용융 수준을 달성하기에 충분히 길게 냉동된 내용물을 회전시키는 것을 유지할 수 없다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물을 회전시키는 다른 기술은 니들을 통한 압축 공기 또는 기타 가스의 주입으로서, 이 가스가 접선 방향으로 외부 직경 에지 근처에서 냉동된 내용물에 충돌하도록 한다. 일부 실시예에서, 이 기체는 당업계에 공지된 기계적 또는 화학적 수단, 예를 들어 가스를 생성하는 것으로 알려진 기계적 펌프 또는 화학 반응을 사용하는 것이 요구될 때 이전에 디스펜서 내부 또는 근처의 적절한 용기에 전개/압축되고 저장된다.
일부 실시예에서, 필요한 압력에서 가스를 연속적으로 생산하는 기계적 또는 화학적 수단이 주입 니들에 공급되도록 사용된다. 예를 들어, 더 큰 펌프가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 가스의 주입 니들로의 유동은 디스펜서 시스템 제어기에 의해 타이밍 조정되고 제어되며, 가스의 주입 전후에 또는 가스가 산재해 있는 동일한 또는 별도의 니들을 통해 용융/희석액의 유동과 조화된다. 예를 들어, 계획된 사이클이 완료될 때까지 소량의 액체가 주입될 수 있고, 이어서 가스의 버스트 또는 연장된 스트림이 뒤따르며, 더 많은 액체가 뒤따를 수 있다.
교반을 유도하는 유체 기반 기술은 일단 액체의 박막이 액체 베어링 계면을 생성하는 2 개의 표면 사이에서 용융되면 리셉터클 내의 냉동된 내용물과 리셉터클 벽 사이에 존재하는 낮은 마찰 계수를 이용한다. 이 상황에서, 리셉터클의 측벽 근처에서 접선 방향으로 향하는 주입 니들로부터의 일정하거나 또는 펄스된 유동을 사용하여, 냉동된 내용물이 회전하기 시작하게 할 수 있다. 유체에 의한 교반은 디스펜서 내의 기계적 복잡성 및 비용을 줄이는데 특히 유용한다. 이러한 이점은 일부 유형의 음료 또는 식품 리셉터클에 사용할 수 있는 용융/희석액의 양에 의해 부과되는 공정 제어 유연성 및 한계의 상실에 대해 칭량되어야 한다. 일부 실시예에서, 긴 니들은 리셉터클 및 냉동된 내용물을 완전히 통과하고, 리셉터클을 사용자의 컵 또는 디스펜서 웨어에 배출하는 내용물 또는 희석액을 위한 드립 가이드로 제 위치에 유지된다. 일부 실시예에서, 이 니들은 베이어닛 모양을 가지며, 전기적으로 가열되어 냉동된 내용물을 통과하게 한다. 니들이 제 위치에 있고, 리셉터클의 리드 및 폐쇄 단부를 통해 연장되면, 제 2 니들이 리셉터클 내로 도입되고, 리셉터클의 측벽의 직경 곡률에 접선 방향으로 유체를 주입하기 시작하여 회전에 대한 윤활제로서 해동된 내용물을 이용하여 고정된 리셉터클 내에서 냉동된 내용물이 회전되는 것을 유도한다. 일부 실시예에서, 고정된 리셉터클은 시스템의 엔트로피를 증가시키고 액화를 촉진시키는 수단으로서 유체의 도입 및 베이어닛으로 천공하기 전에 그리고/또는 그 동안 외부에서 가열된다. 내용물은 용융되어 베이어닛을 지나 유동하고, 최하단 팁에서 드립 오프된다. 일부 실시예에서, 희석액이 모두 주입되기 전에 냉동된 내용물의 마지막 부분이 주입되어, 니들 베이어닛이 회수되면 깨끗한 컵을 디스펜서에서 제거할 수 있다.
도 38a 내지 도 38e는 리셉터클이 디스펜서에서 포획되고 냉동된 내용물이 용융, 희석 및 분배되는 또 다른 시스템 및 기술을 도시한다. 이러한 대안적인 시스템의 많은 특징들이 도 37a 내지 도 37e와 관련하여 바로 설명된 것과 유사하기 때문에, 추가적인 설명은 2 차(비-희석) 열 에너지를 추가하는 대체 기술에 초점을 맞출 것이다. 일부 실시예에서, 도 38에 도시된 바와 같이, 리셉터클이 스캔되고(도 38a) 챔버(3801) 내로 삽입된다. 리셉터클(3804)은 챔버의 밀접하게 매칭된 원추형 표면(3806)에 의해 유지된다. 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 비유로서, 리셉터클의 정합 테이퍼진 측벽 표면 및 히터는 정합 모스 테퍼(Morse Tapers)로 기계 가공되는 기계 공구 및 홀딩 척이 밀접하게 접촉하는 것과 동일한 방식으로 이상적으로 접촉한다. 일부 실시예에서, 외부 정합 표면(3806)은 전기 저항 히터(3800)의 일부이며, 전기 저항 히터(3800)는 원하는 온도, 예를 들어 195 내지 205 ℉로 제어 가능한 방식으로 가열될 수 있다(일단 용융되면 냉동된 내용물의 비등점 이하).
뜨거운 공기를 포함하는 이전의 예에서와 같이, 일부 실시예들에서 이 히터(3800)는 초기 스캔 및 다양한 온보드 센서로부터 얻어진 냉동된 내용물에 대한 지식을 사용하여 디스펜서 제어기에 의해 계산된 시간 동안 활성화될 수 있다. 이 시간은 원하는 최종 분배 음료/식품 온도 및 계획된 양에 따라, 냉동된 내용물을 따뜻하게 하거나, 부분적으로 용융시키거나, 완전히 용융시키도록 설계될 수 있다. 이 가열 공정의 경우, 특히 냉동된 내용물을 부분적으로 용융시키는 것이 목적인 경우, 냉동된 내용물의 냉동/해동 온도에 대한 지식이 필요하다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 리셉터클(3804)을 스캐닝함으로써 수집될 수 있는 이 정보는 온도 피드백 루프 제어 내에서 사용된다. 공칭 냉동/해동 포인트는 냉동된 내용물의 함량(% 물, % 설탕, % 지방, % 단백질 등)을 기반으로 추정될 수도 있다. 도 37a 내지 도 37e와 관련하여 전술한 바와 같이, 리셉터클은 가열 이전, 도중 또는 이후에 교반될 수 있고, 액체 식품 또는 음료 제품은 분배된다(도 38d). 도 38e는 비워지고 세척된 리셉터클(3804)의 제거를 도시한다. 도면에 도시되지는 않았지만, 리셉터클과 챔버의 내부 표면 사이의 밀접한 관계는 리셉터클을 가열된 액체 배스에 담그는 것에 의해 달성될 수 있다.
또한, 도 39a는 도 37a 내지 도 37e 및 도 38a 내지 도 38e에 도시된 실시예들에 대해 상술한 바와 유사한 방법을 사용하여 리셉터클에 2 차 열 소스를 제공하기 위한 고주파(RF) 코일의 사용을 도시한다. 일부 실시예에서, 전원(3921)은 코일(3920)에 고주파 전류를 보낸다. 진동 전계는 얼음과 상호 작용하지만, 열로 변환되는 실질적인 유전 손실을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 3 MHz 범위의 진동 주파수는 이 가열 공정에서 특히 효율적으로 나타났다. 본 명세서에 제시된 다른 예들에서와 같이, 이 2 차 열은 교반, 리셉터클 내부의 유체 첨가 및 다른 니들 구멍 천공의 스케줄을 포함하여 용융/희석/분배 사이클 전반에 걸쳐 타이밍, 지속 시간 및 전력을 다른 이벤트와 조정하기 위해 디스펜서 내의 마이크로 제어기에 의해 관리된다.
도 39b는 냉동된 내용물을 가열하기 위한 2 차 열 소스로서의 전자기 에너지의 사용을 예시한다. 일 구현예에서, 마이크로파 에너지가 사용된다. 당업자는 고주파 전자기 에너지를 공급하기 위해 사용되는 마그네트론이 낮은 메가 헤르쯔 범위로부터 기가 헤르쯔 범위까지의 주파수를 개발하도록 설계될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예시적인 예에서, 전원 장치(3940)는 마그네트론(교류 전기 주파수 생성기)(3941)을 공급하여 에너지 빔을 리셉터클에 전달한다. 일부 작동 시나리오에서, 전자기 가열 사이클은 리셉터클이 하나 이상의 니들에 의해 천공된 후에 시작된다. 다른 시나리오에서, 전자기 가열 사이클은 리셉터클이 하나 이상의 니들로 천공된 후 시작된다. 일부 사용 사례에서, 리셉터클의 초기 천공은 단지 2 차 가열 공정에 의해 생성된 임의의 증기 또는 스팀이 상당한 압력 상승 없이 리셉터클을 빠져나갈 수 있도록 작은 벤트를 제공하도록 관리된다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 가열, 희석 및 교반 중에 대칭축이 수직으로 배향된 디스펜서 캐비티 내에 유지된다. 이 경우, 전자기 에너지는 리셉터클의 측벽을 통해 리셉터클로 향하게 된다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 가열, 희석 및 교반 중에 그 대칭축이 수평으로 배향된 상태로 디스펜서 캐비티 내에 유지된다. 이 경우, 전자기 에너지는 리셉터클의 리드 또는 폐쇄 단부를 통해 리셉터클로 향하게 된다. 리셉터클 재료가 알루미늄, 다른 금속 또는 전도성이 있는 일부 구현예에서, 리드의 "윈도우" 또는 리셉터클의 폐쇄된 단부(이미터와 마주하는 면에 따라 다름)는 사용되는 에너지의 주파에 보다 투명한 재료로 만들어진다. 일부 실시예에서, 이 윈도우는 리셉터클의 폐쇄 단부의 구멍 또는 알루미늄 리드의 구멍을 통해 열 밀봉되는 원형 또는 직사각형 패치(이미터 또는 리셉터클의 형상을 정합시키기 위해)이다. 일부 실시예에서, 입구 및 출구 니들은 접지 평면에 의해 차폐된다.
도 54는 다른 실시예들에서 도시된 바와 같이 수직 위치보다는 수평 위치에 리셉터클(4715)을 유지하는 챔버(4710)를 갖는 디스펜서(4700)의 부분을 도시한다. 희석액 입구(4720)는 제품 출구(4725)가 리셉터클의 상단에 형성되는 위치 위의 위치에서 리셉터클(금속 호일로 덮일 수 있음)의 상단을 천공한다. 일 구현예(화살표로 도시됨)에서, 챔버는 챔버(4710)의 중심 축(4730)에 대해 교반을 제공한다. 다른 실시예에서, 디스펜서는 중심 축(4730)을 따라 교반을 제공한다. 전달 지점(A 3570)에 희석액 입구(4720)를 연결하는 튜빙 및/또는 최종 제품 출구에 제품 출구(4725)를 연결하는 튜빙은 리셉터클에 부여된 동작을 수용하도록 유연하다.
본 발명의 일 실시예에서, 고주파(RF) 유전 가열 시스템은 리셉터클 및/또는 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물에 2 차 열(즉, 비-희석 열)을 제공한다. 일 구현예에서, 상기 공정은 고주파 전기 신호, 예를 들어 6 내지 42 MHz의 범위를 사용하여, 화합물 내의 물 분자의 급속한 진동을 야기한다. 가열은 아웃사이드-인 공정인 것보다는 리셉터클의 내용물의 전체 체적을 통해 동시에 일어나는 것으로 생각된다. 따라서, RF 유전 가열은, 일부 경우에 접촉 또는 대류 가열과 같은 다른 공지된 기술보다 가열 액체에서 더 빠른 경우도 있다.
도 40은 RF 유전 가열을 사용하여 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 가열하기 위한 시스템(4000)의 단면도를 도시한다. 도 40은 하우징 위의 리셉터클(4003) 하우징 및 리드(4002)를 도시한다; 리셉터클은 냉동된 액체 내용물(4004)을 보유한다. 리셉터클 하우징(4003)은 금속성이며 도전성이지만, 리드(4002) 재료는 폴리프로필렌과 같은 비-도전성 플라스틱이다. RF 전원(4006)은 상부 콘택트(4001) 및 하부 콘택트(4005)에 전기적으로 접속된다. 하부 콘택트(4005)는 또한 금속 리셉터클 하우징(4003)과 전기적으로 접촉한다. 4001과 4005 사이의 교류 전압의 인가는 냉동된 내용물(4004)을 통과하는 교류 전기장을 생성한다. 선택적으로, 상부 콘택트(4001)는 핫 스폿을 감소시키기 위해 냉동된 액체 내용물을 통해 상당히 균일한 계자 선/구배를 달성하도록 크기가 정해진다. 일 실시예에서, 상부 콘택트(4001)의 직경은 상부 콘택트의 에지와 리셉터클 하우징(4003)의 측벽 사이에 대략 동일한 갭을 생성하도록 선택된다.
또 다른 구현예에서, 다시 도 40을 참조하면, 리셉터클 하우징(4003) 및 리드(4002)는 모두 비-도전성 플라스틱 재료이다. 선택적으로, 상부 콘택트(4001) 및 하부 콘택트(4005)는 동일한 형상 및 크기로 형성되며, 콘택트는 편평하고(즉, 도 40에 도시된 바와 같이 회전되지 않은 측벽이 없음), 양쪽 모두의 직경은 리셉터클 리드(4002)의 에지를 넘어 1 내지 2 mm 연장할 것이다.
도 49을 참조하면, 물과 얼음을 모두 포함하는 RF 유전 가열 기술의 알려진 문제점들 중 하나는 공정의 불-균일한 가열 특성이다. 물 분자가 얼음과 마찬가지로 결정 구조 내에서 포획되면, 두 개의 전기 콘택트 사이의 필드의 급격하게 변화하는 전기 배향을 더 이상 자유롭게 따르지 않거나 또는 마이크로파 에너지에 충돌하여 생성된다. 0 ℃ 이하의 온도 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 이로 인해 유전 손실 계수는 상대적으로 낮다. 그러나 얼음이 용융되면, 손실 계수가 매우 빠르게 상승하고, 전반적인 얼음 구조 내에서 RF 또는 마이크로파 가열로 일반적으로 형성된 작은 국소화된 포켓에 존재하는 용융된 물이 빠르게 가열된다. 이러한 불-균일한 가열은 심지어 온도가 평형을 이루지 못하면 국부적인 비등 및 증기 생성을 야기할 수도 있다.
이러한 잘 알려진 문제점을 처리하기 위한 몇 가지 방법이 개발되었다. 하나의 공지된 기술은 온/오프 사이클로 전력의 인가를 펄스하는 것이다. 이렇게 하면 작은 물 포켓의 열의 일부가 주변 얼음으로 전달되어 전체 얼음 구조가 물로 변환될 때까지 점차적으로 각 포켓의 체적이 커진다. 이 가열 기술은 초기에 모두 액체인 제품(RF 또는 마이크로파 전력이 연속적으로 적용될 수 있음)에서 가능한 것보다 효율적이지 않지만, 더 전통적인 전도 가열 방법으로 달성할 수 있는 것보다 훨씬 빠르다. 이는 특히 외부 열 소스의 온도가 벌크 냉동된 내용물 외부 근처의 가열된 액체의 손상을 방지하기 위해 필수적으로 제한되는 경우에 적용된다. 예를 들어, 냉동 오렌지 주스를 가열하는 경우와 같이, 과열이 복잡한 설탕의 구조에 영향을 미치고 맛을 떨어뜨릴 수 있다.
도 41은 2 개의 유체 전달 니들(4102, 4103) 및 오믹 가열을 위한 중앙 전극(4105)을 포함하는 캐비티 커버(4100)의 등각도이다. 오믹 가열은 냉동된 액체 내용물을 가열하기 위한 유전 가열의 대안으로 사용될 수 있으며 여전히 체적 기준으로 작동할 수 있다. 이 공정은 전기를 전도하는 냉동된 내용물을 필요로 하지만, 전자 유동에 대한 저항을 여전히 제공한다. 일 구현예에서, 전류는 하나의 콘택트에 도입되어, 전기가 냉동된 액체 내용물 또는 용융된 액체를 통해 제 2 콘택트로 흐르게 한다. 조립체(4100)의 이러한 단부에서, 사출 성형 플라스틱과 같은 비-전도성 재료로 제조된 캐비티 밀봉 플레이트(4101)는 희석액 및/또는 용융된 제품을 유동시키기 위한 니들 또는 관통기(4102, 4103)를 위치시키고 유지한다. 플레이트(4101)는 또한 절연 시스(4104)를 포함하는 전극(4105)을 위치시키고 유지한다.
일부 실시예에서, 전극 조립체, 즉 시스(4104)와 전극(4105)의 조합은 일 단부가 플레이트(4101)의 후방을 지나 돌출하도록 제 위치에 고정된다. 선택적으로, 이 조립체는 스프링 로딩되어, 냉동된 코어와의 접촉을 유지하도록 냉동된 내용물의 일부가 용융됨에 따라 전기 콘택트가 리셉터클 내로 점진적으로 더 멀리 이동할 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 절연체(4104)는 양호한 강도 및 비교적 높은 전기 저항을 갖는 세라믹 재료, 예를 들어 알루미늄 산화물이다.
도 42는 도 41의 오믹 가열 시스템(4100)의 제 1 구현예의 횡단면도이다. 단일 전기 프로브(4105)는 냉동된 내용물(4004)에 약간 매립되어 있는 것을 도시되어 있다. 도전체(4105)를 커버하기 위해 전기 절연체(4104)를 사용함으로써, 포장 동안 리셉터클을 폐쇄하기 위해 알루미늄 호일과 같은 금속 리드를 사용할 수 있다. 상기에서 더 상세히 설명된 액체 식품 또는 음료를 생성하는 공정의 2 차 가열 단계 동안, 전기는 전기 콘택트(4105)로부터 냉동된 내용물(4004)로 전도성(예를 들면, 알루미늄) 리셉터클 하우징(4003)으로 흐르고, 마지막으로 전기 콘택트(4107)로 흐른다. 일부 실시예에서는 교류(AC) 공급원인 전원(4106)에 의해 전력이 공급된다. AC 전원 공급 장치를 사용하면 직류(DC) 전원 공급 장치를 사용하여 하나 또는 양쪽 전기 콘택트에서 발생할 수 있는 전기 분해 관련된 문제를 피할 수 있는 것으로 생각된다.
도 43은 도 41의 오믹 가열 시스템(4100)의 제 2 구현예의 횡단면도이다. 도시된 실시예에서, 전기 콘택트(4108)는 콘택트와 일체인 하나 이상의 작은 관통 원투형 또는 유사한 형상 본체(4109)를 갖추고 있다. 이러한 원추형 돌출부(4109)는 리셉터클 하우징(4003)의 바닥을 관통하여 냉동된 내용물(4004)과 전기 콘택트(4108) 사이에 직접 전기 연결을 한다. 이것은 리셉터클 하우징(4003)이 비 -금속성이거나 리셉터클의 내부 표면이 비-전도성 코팅, 예를 들어 식품 안전성을 향상시키고 알루미늄과 식품 사이의 화학 반응을 제거하며 그리고/또는 열 밀봉된 리드용 용접 표면을 제공하기 위해 알루미늄 리셉터클을 코팅하는데 사용되는 폴리프로필렌의 얇은 층으로 덮여 있는 경우에 유리할 수 있다.
도 44는 2 개의 유체 전달 니들(4102, 4103) 및 오믹 가열을 위한 2 개의 전극(4105, 4111)을 포함하는 캐비티 커버(4200)의 등각도를 도시한다. 한편, 도 45는 도 44의 오믹 가열 시스템(4200)의 단면도이다. 시스템(4200)은 단부 플레이트(4201)에 위치되고 유지되는 2 개의 전기 콘택트(4105, 4111)를 사용한다. 완전한 전기 경로는 금속 리셉터클 하우징(4003)을 필요로 하지 않고 2 개의 전기 콘택트와 냉동된 내용물을 포함한다. 따라서, 이러한 구현은 전도성(금속성) 및 비-전도성(플라스틱) 리셉터클 하우징(4003)으로 동일하게 잘 작동할 것이다. 전술한 바와 같이, 이들 전극 조립체는 고정되거나 또는 스프링 로딩될 수 있다. 상기 언급된 다른 2 차 가열 소스와 마찬가지로, 오믹 가열의 구현은 희석 유체의 첨가 이전, 도중 또는 이후에 열을 공급할 수 있고 그리고/또는 교반을 가하거나 또는 가하지 않고 열을 공급할 수 있다. 이 개념은 예를 들어 수직으로 정렬된 캐비티를 갖는 디스펜서를 포함하여, 상기에서 더 상세하게 설명된 임의의 디스펜서 구성에 쉽게 적응될 수 있다.
일부 실시예에서, 전원(4106)은 공지된 방법을 사용하여 유전체의 임박한 브레이크 다운을 검출하고 이에 따라 전류 공급을 제한하여 전기 아크를 방지하는 회로를 갖는다.
도 51 및 도 52는 여기에 기술된 오믹 가열 시스템의 실시예와 함께 사용하기 위한 2 개의 나선형 코일형 전극(4500)의 등각도이다. 전술한 바와 같이, 오믹 가열은 전류가 재료를 통과할 때 가열을 야기하는 냉동된 고체 또는 액체의 저항률에 기초하여 작동한다. 현재 도입 지점에서의 국부화된 가열은 비효율 또는 비효율적인 가열을 초래할 수 있다. 보다 균일한 가열은 전극/식품 계면에서의 전기 접촉면이 더 작지 않고 커지면 발생한다. 일 실시예에서, 전기 접촉 표면(전극)은 리셉터클에 냉동된 액체 내용물을 형성하기 전에 리셉터클에 포함되어 니들형 전극을 통해 달성되는 것 이상으로 전기 콘택트에 이용 가능한 표면적을 증가시킬 수 있다.
도 51은 전극으로서 작용하는 2 개의 나선형 코일형 형상(4501, 4502)을 도시한다. 일부 실시예에서, 이러한 코일형 전극은 각각 접촉 표면(4505 및 4506)에 부착된 스테인리스 스틸 호일 재료이다. 도 52는 명료함을 위해 컵 본체(4515)가 없는 동일한 나선형 코일(4501, 4502) 및 접촉 표면(4505, 4506)을 나타낸다. 절연 프레임(4510)은 코일을 제 위치에 유지한다. 콘택트 표면(4505, 4506)은 리셉터클에 삽입될 때 디스펜서 시스템의 전극과 접촉하도록 리셉터클에 배치된다(예를 들어, 도 45의 실시예에 도시되고 설명됨). 도 52는 개방 직사각형 본체로서 형성된 2 개의 전극(4601, 4602)의 다른 실시예를 도시한다.
또한, 도 46은 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물을 가열하기 위해 마이크로파 에너지를 사용하는 가열 시스템(4300)의 등각도이다. 가열 시스템(4300)은 힌지(4316)에 의해 결합된 챔버 리드(4312) 및 챔버 본체(4314)를 갖는 챔버(4310)를 갖는다. 챔버 본체(4314)는 냉동된 액체 내용물을 유지하는 리셉터클을 수용할 수 있는 크기의 리셉터클 개구(4318)를 갖는다. 도 46은 챔버(4310)가 개방된 것을 도시하고, 도 47은 챔버(4310)가 폐쇄된 상태를 도시한다. 한편, 도 48은 도 36 및 도 37의 가열 시스템(4300)의 단면도를 도시한다.
가열 시스템(4300)은 본 명세서에 설명된 여러 실시예와 함께 사용될 수 있는 또 다른 형태의 2 차 가열 시스템이다. 가열 시스템(4300)은 챔버(4310) 내에 유지될 때 리셉터클에 전달되는 고주파 전기 에너지 소스인 마이크로파 에너지를 사용한다. 가열 시스템(4300)의 일부 구현예는 마이크로파 에너지의 소스로서 마그네트론을 사용한다. 이 마그네트론은 예를 들어 약 2.45 기가 헤르쯔에서 작동할 수 있다. 다른 실시예는 5.8 기가 헤르쯔에서 동작하고 700 와트 이상을 전달하는 마그네트론을 사용한다. 더 높은 주파수에서 동작하는 마그네트론이 이용 가능하며 상대적으로 낮은 전력 레벨을 갖는다. 현재, 5.8 기가 헤르쯔 이상에서 작동하는 마그네트론은 2.45 기가 헤르쯔 카운터 파트보다 상대적으로 더 비싸다. 그러나, 상대적으로 더 높은 주파수를 갖는 마그네트론의 사용은 본 발명의 범위 내에 있으며, 하기에서 설명하는 바와 같이 이점을 제공할 수 있다.
마이크로파 주파수 스펙트럼의 하단부, 예를 들면, 2.45 GHz에서, 생성된 파형의 전송은 도파관 및 동축 케이블에 의해 가능하다. 3 GHz 이상의 동축 케이블을 사용하면 적어도 상대적으로 높은 전력 레벨에서는 실용적이지 못하다. 에너지 전달을 위한 동축 케이블의 사용은 700 와트 이하의 전력 레벨에서 적합하다고 믿어진다. 따라서, 특정 구현예에서, 동축 케이블은 챔버(4310) 내에 보유될 때 리셉터클에 에너지 전달을 위해 사용된다. 이러한 구현예는 비용, 유연성 및 RF 에너지 신호 루팅을 위한 디스펜서 내의 요구되는 체적 면에서 이점을 얻을 수 있다. 동축 케이블 전송 설계에 대한 적응은, 예를 들어, 여기에 참조로 포함된 미국 특허 제 5,216,327 호에 기술된 기술에 따라 달성될 수 있다.
개시된 기술은 냉동된 내용물을 해동 및 가열하기 위해 마이크로파 에너지를 사용하는 것과 관련된 문제점을 해결한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 적절한 보호 장치를 구현하지 않으면, 얼음으로부터 액체로 먼저 전환되는 냉동된 내용물 체적의 일부가 과열될 수 있다. 또한 앞서 논의한 바와 같이, RF 유전 가열을 위해 작동하는 펄스 가열과 같은 기술은 마이크로파 에너지로 가열하기 위해 작동한다. 전도성 리셉터클의 내부에서 마이크로파 에너지를 사용하는 것과 관련된 또 다른 도전은 전도성 재료의 표면에서 전기장이 항상 본질적으로 0이 된다는 사실이다. 이 널(null) 조건은 리셉터클 벽으로부터 파장의 약 4 분의 1 동안 리셉터클로 연장되는 가열이 없는 영역을 셋업한다. 리셉터클이 파장, 예를 들어, 깊이가 수 파장 이상에 대해 충분히 크면, 냉동된 내용물의 나머지 부분에서 가열이 발생할 수 있다. 이 접근법은 정상파가 생성되면 여전히 뜨겁거나 또는 차가운 스폿을 생성할 수 있지만, 용융이 발생할 것이다. 이 뜨겁고 차가운 스폿은 분산 팬, 회전 플라텐 등을 통해 마이크로파 오븐에서 처리된다. 공지된 기술들은 본 명세서에 개시된 시스템들에 적용될 수 있다.
상기 설명한 후술의 도전에 대한 하나의 해결책은 비-도전성 재료, 예를 들어 폴리머로 구성된 리셉터클을 사용하는 것이다. 이러한 리셉터클은 엔클로저의 대응하는 상단 및 바닥 벽으로부터 멀리 전파된 마이크로파 주파수의 파장의 약 4 분의 1 파장에 리셉터클의 상단 및 바닥 외벽을 위치시키는 엔클로저에 수용될 것이다. 예를 들어, 2.45 GHz 주파수의 마이크로파 가열 시스템이 사용되는 경우, 파장은 약 12.2 cm이다. 파장의 1/4은 3.05 cm 또는 1.2 인치의 거리이다. 따라서 상단 및 바닥 엔클로저 벽과 대응하는 리셉터클 벽 사이에 1.2 인치의 갭을 유지하기 위해 인클로저에 플라스틱 리셉터클을 유지하는 금속 인클로저는 리셉터클의 상단 및 바닥 벽 사이에서 측정될 때 리셉터클의 중심과 대략 정렬된 가열된 영역을 생성할 것이다. 인클로저의 상단 벽 및 바닥 벽 및 리셉터클의 사용은 단지 예시적인 것이며, 인클로저에 대한 리셉터클의 다른 배향은 본 발명의 범위 내에 있다.
한편, 알루미늄 리셉터클 또는 다른 전도성 재료를 여전히 사용하는 경우의 후속 문제에 대한 또 다른 해결책은 비교적 높은 주파수의 마이크로파 신호를 사용한다. 유리하게는, 물 및 얼음에 대한 유전 손실 계수는 약 18 GHz까지 주파수가 증가함에 따라 증가한다. 유전 가열 효과는 또한 열로 변환된 에너지가 분자가 겪는 모든 진동 사이클에 대해 동일하므로 주파수에 비례한다. 이러한 조합은 리셉터클 벽과 가열된 영역 사이의 널 영역이 약 0.12 내지 0.16 인치의 범위에 있기 때문에 18 내지 24 GHz의 주파수가 이 실시예에서 양호하게 작동할 것을 제안한다. 선택적으로, 도파관은 (동축 케이블 대신에) 마이크로파 에너지를 전달하는데 사용된다. 예를 들어, 24.125 GHz의 주파수(FCC 및 전 세계 유사한 기관에서 공개 사용하도록 설정된 산업 과학 및 의료용 대역 내에서 허용되는 가장 높은 마이크로파 주파수)의 경우, 최적의 도파관 크기는 0.34 x 0.17 인치(WR34)이다.
도 46 내지 도 48은 마이크로파 가열 시스템(4300)을 도시하고, 이 마이크로파 가열 시스템은 도파관(4303)을 통해 전송 혼(transmitting horn)(4304)에, 부분적으로 마이크로파 투명 캐비티 단부 플레이트(4301)를 통해 (챔버가 폐쇄될 때) 챔버 본체(4314)에 의해 획정된 개방 공간(4318) 내로 24.125 GHZ 신호를 공급하는 마그네트론(4302)을 사용한다. 금속 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물은 마이크로파 에너지를 수용한다. 최적의 신호 임피던스 매칭을 보장하고, 후방 산란으로부터 마그네트론을 보호하는 등의 기본 도시된 설계에 대한 수정 및 추가는 당업자의 지식 내에 있다. 또한, 2 차 가열 소스로서 전자기 복사를 사용하는 본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 있어서, 리셉터클을 유지하는 챔버의 부분은 2 차 열 소스가 리셉터클 및/또는 냉동된 내용물을 가열하기 위해 사용하는 파장에 대해 불투명하다. 일부 구현예에서, 챔버 내로의 "윈도우"만이 전자기 복사선을 입사시키는 반면, 나머지 챔버는 에너지가 나머지 벽을 통과하는 것을 허용하지 않는다. 챔버 벽은 선택적으로 챔버로부터의 열 손실을 줄이기 위해 절연되어 있다.
도 50은 적외선 가열 시스템(4400)의 등각도이다. 가열 시스템(4400)은 2 차 열 소스의 또 다른 예이다. 리셉터클(4410) 내에 포함된 냉동된 내용물은 또한 적외선(IR) 히터를 사용하여 용융되어 가열될 수 있다. 일부 실시예에서, 열 소스(4403)는 온보드 전력 공급 장치(도시되지 않음)에 의해 전력이 공급되는 결합된 IR 히터 및 반사기이다. 일부 실시예에서, 이 IR 히터는 물 및 얼음에 대한 최적의 흡수 밴드에 매칭되기 위해 약 1200 °K의 흑체 복사기에 대응하는 약 2 내지 2.5 미크론을 중심으로 하는 IR 스펙트럼을 방출한다. 일부 실시예에서, 약 2.0 내지 3.3 미크론 범위의 복사선을 리셉터클(4410)에 도달시키는 대역 통과 필터(4402)가 열 소스(4403)와 리셉터클(4410) 사이에 배치된다. 이러한 필터는 리셉터클(4410)을 덮고 밀봉하기 위해 사용되는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 재료의 전형적인 높은 흡수 피크를 감소시킨다. 이러한 흡수 피크에서 에너지를 감소시키면 냉동된 내용물을 가열하는 동안 리드 재료가 용융될 가능성이 줄어든다. 일부 실시예에서, IR 히터는 비 간섭성 광원이다. 일부 실시예에서, 히터는 적외선 레이저 시스템이다. 일부 실시예에서, 레이저 시스템은 리셉터클의 전체 직경 또는 천공 니들의 내부의 보다 작은 직경과 일치하도록 간섭성 빔을 확대시키는 빔 확장기 광학 장치를 포함한다.
일부 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클의 온도 및 내용물에 관계없이 변화하지 않는 각 리셉터클마다 미리 결정된 가열 및 교반 기능을 가질 수 있다. 세팅은 다양한 온도의 냉동된 리셉터클로부터 허용 가능한 온도에서 음료를 제공하도록 설정될 수 있다. 그러나, 특정 구현예에서, 냉동된 내용물 또는 리셉터클에 대한 정보를 수신하기 위한 열 감지 장치 및 시스템 및 기술을 포함하면, 특정 상태 방정식 및/또는 입력 및 출력 테이블을 통해, 원하는 향미, 효능, 체적, 온도 및 질감의 음료를 시기 적절하게 얻는 음료 제조 공정의 변수를 처리하고 포뮬레이션하는 능력을 디스펜서에 제공할 수 있다.
분배 장치 내에 통합된 열 감지 장치는 RTDs, 서미스터, 열전쌍, 다른 열 센서 및 적외선 에너지 센서를 포함하지만 이에 획정되지 않는 임의의 유형의 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 다양한 상이한 열 변색 잉크를 사용하여 생성된 온도 표시 스트립이 온도 스트립의 외관 또는 특성의 변화를 통해 리셉터클 내의 온도를 시각적으로 표시하기 위해 리셉터클에 포함될 수 있다. 이 온도 스트립은 포드가 디스펜싱 장치에 로딩되기 전에 적절하게 냉동되었는지 그리고 시각 신호를 전자 판독으로 변환하기 위해 일부 유형의 카메라/모니터를 통해 디스펜서에 의해 사용되는지에 관한 소비자에게로의 신호일 수 있다. 열 변색 잉크의 일부 실시예는 열에 민감하고 온도가 그들의 활성 포인트로 감소함에 따라 투명에서 불투명/착색으로 변하는 류코 염료에 기초한다. 일부 실시예에서, 이러한 류코 염료는 리셉터클 외부의 작은 인쇄된 정사각형의 스트립, 상이한 류코 염료 포뮬레이션의 각 정사각형으로 구성되며, 컵의 온도가 떨어지면, 불투명/착색된 스트립의 길이가 꾸준히 길이가 늘어나거나 또는 형상이 변경되도록 오더링된다.
유사하게, 리셉터클이 사용 전에 허용될 수 없는 고온에 노출되었을 수 있다는 것을 소비자에게 경고하는 수단으로서, 일부 실시예들에서, 리셉터클의 외부는 소정의 활성화 온도에 도달하거나 또는 이를 초과하면 색이 비가역적으로 변하는 재료로 덮인 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어 착색된 종이 및 원하는 온도에서 용융되도록 포뮬레이션된 특수 왁스에 기초한 이러한 유형의 시스템은 당업계에 잘 알려져 있다.
본 명세서의 다른 곳에서 언급된 바와 같이, 상기 리셉터클은 바코드, QR 코드, 마킹, 이미지, 숫자 또는 다른 유형의 글리프를 포함하여 냉동된 내용물 또는 리셉터클에 관한 정보를 광 센서를 통해 디스펜서로 전달할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 정보는 다른 생산자에 의한 모방에 대한 장벽을 만들기 위해 암호화된다. 코드가 없다면, 장치는 비활성 상태로 유지되고 그리고/또는 리셉터클을 수용하는 것을 거부한다. 대안적으로, 코드가 없다면, 디스펜서는 음료를 전달하도록 작동하지만, 최적의 사용자 경험을 산출하지 못할 수 있는 감소된 기능 세트만으로 작동한다. 광 센서는 광 스위치, 카메라 또는 레이저 구성일 수 있으며, 광전도, 광전지, 광 다이오드 또는 광 트랜지스터 장치의 모든 유형을 사용할 수 있다. 리셉터클은 대안적으로 그것이 포함하는 음료를 획정하는 전기적 저항 프린팅을 포함할 수 있다. 디스펜서에 장착된 간단한 프로브가 페인트를 접촉하여 저항을 판독한다.
리셉터클은 대안적으로 냉동된 내용물의 특성을 정의하기 위한 키로서 작용하는 물리적 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클의 이러한 기하학적 구조는 디스펜서에 의해 검출되고, 이 특별한 기하학적 구조에 기초하여, 음료 생성을 위한 다양한 세팅이 그 음료에 대한 팩토리 또는 사용자-생성 파라미터와 일치하도록 조정된다.
일부 실시예에서, 프로브를 사용하여 리셉터클을 관통하고 분광계, 크로마토그래피 또는 조성 특징을 식별하기 위한 다른 공지된 기술에 기초하여 내용물을 식별할 수 있다. 다른 실시예에서, 디스펜서 내의 전자기 센서를 이용하는 통신 시스템 및 (예를 들어, RFID, NFC, 블루투스TM 등을 사용하여) 리셉터클에 내장된 호환 가능한 전자기 라벨은 냉동된 내용물에 관한 정보를 디스펜서로 전달한다. 다른 실시예에서, 리셉터클은 스케일/중량 센서를 사용하여 무게를 측정할 수 있으며, 질량은 차별화 방법으로 다른 제품에 할당될 수 있다. 마찬가지로, 질량 센서를 사용하여 충전된 리셉터클의 질량을 직접 결정할 수 있다.
디스펜서에 의해 검출된 정보는 냉동된 내용물의 조성을 포함할 수 있거나 또는 내용물의 질량 및/또는 특정 열역학적 특성을 나타낼 수 있는 그 파생물일 수 있다. 일부 예에서, 내용물은 단백질, 지방, 탄수화물, 섬유, 회분 또는 기타 식품 성분의 양으로 분류될 수 있다. 다른 실시예에서, 주스와 같은 카테고리 또는 오렌지 주스와 같은 하위 카테고리로 식별될 수 있는데, 유사한 열역학적 특성과 원하는 드링킹 온도를 갖는 리셉터클을 그룹화한다. 냉동된 내용물의 질량, 온도 및 열역학적 이해를 통해 디스펜서는 마이크로 프로세서를 사용하여 음료 생성 세팅을 조정하여 냉동된 내용물을 주의 깊게 용융, 희석 및 가열하여 원하는 체적, 효능, 온도, 질감 등을 얻을 수 있다.
대안적으로, 리셉터클은 냉동된 내용물의 조성으로부터 유도된 열역학 특성의 표현을 특정 키 변수의 형태로 포함할 수 있다. 이러한 열역학 특성 및 입력으로서 작용하는 다른 특성은 질량, 형상, 밀도, 비열, 엔탈피, 융합 엔탈피, 기화 엔탈피, 열전도도, 열용량, 초기 빙점, 빙점 강하, 열 확산도 또는 용융 및 재가열 특성을 설명하는 종류의 임의의 조합 또는 파생물을 포함할 수 있지만, 이에 획정되지 않는다. 냉동된 내용물 및/또는 리셉터클에 관한 다른 정보는 리셉터클에 존재하는 충전 및/또는 헤드 스페이스의 체적을 포함한다.
일부 실시예에서, 특정 프로세스 변수를 결정하기 위해 디스펜서로 전달되는 정보는 제조 일자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 리셉터클 내의 식품 성분은 호흡을 통해 열을 발생시키고 증발을 통해 수분을 잃는 신선한 과일 또는 채소를 포함할 수 있다. 정확한 열전달 계산을 위해 이러한 모든 프로세스가 포함되어야 한다. 드문 경우이지만, 시간 변수를 기반으로 한 열역학적 특성의 변화를 설명해야 한다. 다른 실시예에서, 제조 일자는 냉동된 내용물의 특정 연령에 민감한 성분이 허용 가능한 유통 기한을 초과했는지 여부를 결정하는 데 중요할 수 있는데, 이 유통 기한은 선택적으로 디스펜서로 전달되는 정보에 포함된다. 이러한 실시예들에서, 디스펜서는 리셉터클을 거부하고 사용자의 안전을 위한 처리를 방지하도록 프로그래밍될 수 있다.
음료 생성 함수 및 세팅의 결정은 하나 이상의 변수를 갖는 방정식을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스펜서는 다중 변수 방정식에서 온도, 질량, 비열 및 융합 엔탈피를 사용하여 음료 또는 액체 식품을 특정 온도, 일관성 및 체적에서 소비자의 컵에 전달하도록 준비할 수 있는 가장 효율적인 방법을 결정할 수 있다. 대안적으로, 세팅 및 기능의 결정은 데이터베이스의 입력 및 출력 테이블을 사용하는 프로세서에 기초할 수 있다. 예를 들어, 검출된 카테고리 및 온도를 갖는 리셉터클은 데이터베이스에 포함될 수 있고, 그에 따라 용융, 희석 및 재가열을 위한 가변 기능과 관련될 수 있다. 데이터베이스는 디스펜서 내에 또는 원격 위치에 저장되고 통신 네트워크를 통해 액세스될 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜서 고도, 전압 및 사용 전압 강하에 대한 조정을 포함하여, 적절한 음료 생성 세팅을 결정하기 위해 방정식과 입력 및 출력 테이블의 조합을 사용할 수 있다.
냉동된 조성물의 질량 및 온도의 모든 조합은 희석액 및 다른 용융 및 재가열 수단을 사용하여 원하는 온도로 용융 및 가열될 수 있도록 일정 양의 에너지가 첨가될 것을 요구한다. 원하는 온도에서 액체 식품을 생성하기 위한 열역학적 모델링 방정식에서, 대기, 리셉터클 벽 및 기타 유사한 효과로 손실되는 열 에너지를 고려하는 것이 중요한다. 또한, 제품이 생성되는 환경의 주변 조건은 또한 분배된 제품의 원하는 최종 온도를 달성하는데 인자가 될 수도 있다. 본 명세서에 기재된 디스펜서의 실시예는 제품 제조를 위한 공정 및 세팅을 결정할 때 이러한 변수를 고려한다.
조정 가능한 세팅은, 이에 획정되는 것은 아니지만, 유입되는 희석액의 지속 시간, 시퀀스, 타이밍, 양, 펄싱, 분배 동안의 고압 공기 또는 냉동된 내용물에 열, 교반 또는 다른 형태의 에너지를 공급하는 빈도, 분배 시 특정 지점에서의 교반 기간 사이의 휴식 기간, 전체 희석액 체적, 희석액 온도, 희석액 온도의 변화, 액체 주입 속도(주입 시 정지 포함), 액체 주입 압력, 리셉터클의 위치, 리셉터클 상의 천공 위치, 천공의 크기, 천공이 형성될 때, 천공의 형상, 천공의 개수 및 주입 캐비티의 세척 또는 유지 관리 통보와 같은 임의의 후속 세척 기능을 포함할 수 있다. 이들 기능의 가변성, 시퀀스, 타이밍, 재발, 지속 시간 및 조합은 원하는 특성을 갖는 액체 제품을 생성하기 위해 많은 다른 방식으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 디스펜서는 내용물의 혼합 및 액화 효율을 향상시키는 수단으로서 리셉터클에 첨가된 희석 및/또는 용융 액체에 대한 보충물로서 희석액과 함께 공동 주입되는 공기의 사용을 통합하고 조정한다.
일부 실시예에서, 이들 기능은 조합되어 최소량의 시간 동안 또는 최소량의 에너지를 사용하여 음료를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 열 소스가 특정 온도를 달성하는데 걸리는 시간의 양이 음료 생성 세팅을 결정하는데 포함될 수 있다. 예를 들어, 가열된 희석제는 냉동된 내용물을 용융시키기 위한 더 빠른 소스일 수 있지만, 전자기 복사선을 사용하여 추가된 에너지인 경우 요구되는 것보다 냉동된 내용물의 특정 요구된 온도에 도달하는데 훨씬 오래 걸릴 수도 있다. 예를 들어, 디스펜서의 전원이 최근에 켜졌고 히터 탱크의 캐비티 또는 물의 온도가 낮으면 냉동된 내용물을 가열하기 위해 더 많은 전자기 복사선을 사용하도록 기계를 프로그래밍할 수 있다. 반대로, 희석제가 있는 물 탱크가 이미 뜨거워지면, 디스펜서는 더 적은 전자기 복사선으로 역전되어 원하는 제품을 더 빨리 생성할 수 있다.
대안적으로, 분배 시에 보다 균일한 일관성을 생성하기 위해 이들 기능의 조합이 사용될 수 있다. 예를 들어, 디스펜서의 세팅은 냉동된 내용물의 일정한 용융 속도 또는 냉동된 내용물의 외부 부분만을 생성하여 유동을 개시하도록 조정되어 액체 제품의 효능이 분배의 더 긴 지속 시간 동안 일관될 수 있다.
일부 실시예에서, 디스펜서는 분배된 액체의 온도를 판독하고 분배 프로세스 전체에 걸쳐 음료 생성 세팅을 연속적으로 조정한다. 일부 실시예에서, 비-희석 열 소스 및 희석제는 냉동된 제품을 가열, 용융 및/또는 희석하기 위해 음료 생성 캐비티에서 조화롭게 작용할 수 있다.
일부 실시예에서, 디스펜서는 냉동된 내용물을 용융 및 희석시켜 차가운 음료를 생성하기 위한 희석제를 냉동시키는 냉동 구성 요소를 갖는다. 주입된 냉장 희석제가 냉동된 내용물보다 더 따뜻한 경우, 냉동된 내용물을 해동하기 위한 열 자원으로 계속 작용할 것이다.
일부 실시예에서, 들어오는 액체의 배압은 압력 센서로 측정되어 희석/용융 액체에 대한 분배 공정을 변경할 수 있게 한다. 예를 들어, 임계값보다 높은 압력이 검출되면, 입구로부터, 냉동된 내용물을 지나, 출구로의 불충분한 유동 경로의 결과일 수 있다. 이러한 경우에, 리셉터클 안으로 액체를 주입하는 분배 펌프는 일시적으로 정지되어 냉동된 내용물의 일부 용융이 발생하는 것을 허용하고, 따라서 더 많은 액체가 첨가되기 전에 출구로의 더 큰/더 양호한 유동 경로를 생성할 수 있다. 이러한 피처는 리셉터클 또는 디스펜서 외부의 액체가 손실되는 것을 방지하고, 분배된 제품의 전체 체적의 보다 정확함이 이루어진다.
일부 실시예에서, 바람직한 효능, 체적, 질감, 온도 또는 다른 음료 특성은 소비자에 의한 선택의 범위로부터 프로그래밍되거나 또는 선택된다. 디스펜서는 고정된 내용물에 대한 온도 및 조성 정보와 함께 이러한 원하는 출력을 취하여 주의 깊게 세팅을 조정하여 원하는 완제품을 생성할 수 있다.
냉동된 액체 포드로부터 온도 및 조성 정보를 취하여 원하는 음료를 생성하기 위한 세팅을 조정하기 위한 많은 가능한 실시예가 있지만, 특정 화합물의 온도, 질량 및 존재의 특정 증가 및 감소에 기초하여 디스펜서 기능의 출력에 일관된 변화가 있어야 한다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 빈/사용된 리셉터클의 삽입 후에 사용자를 인식하고 사용자에게 경고할 것이다.
일 예시에서, 디스펜서는 동일한 냉동된 내용물을 갖지만 상이한 초기 온도를 갖는 리셉터클로부터 동일한 체적, 효능 및 온도의 음료를 생성하기 위한 세팅을 조정한다. 더 차가운 리셉터클은 내용물을 원하는 온도로 용융시키고 재가열하기 위해 더 많은 전달된 에너지를 요구할 것이다. 보다 차가운 리셉터클의 경우, 디스펜서는 최종 음료의 온도를 높이는데 필요한 에너지를 첨가하여 다른 사정이 변함 없다면 초기의 더 따뜻한 포드로부터 생성된 것과 명목상 동일한 최종 음료를 생성하도록 보다 긴 예열, 보다 뜨거운 예열, 보다 뜨거운 희석제, 또는 더 많은 교반을 조정하고 실행할 수 있다. 위에서 설명한 모든 음료 생성 세팅을 전략적으로 조합하여 보다 차가운 리셉터클에 추가의 에너지를 전달할 수 있다.
리셉터클 내의 냉동된 내용물의 질량 및 BRIX는 내용물을 용융시켜 특정 온도로 재가열하는데 필요한 에너지에 영향을 미치는 것으로 이해된다. 다른 실시예에서, 사용자는 표준 온도에서 완제품의 상이한 크기 및 효능으로부터 선택할 수 있다. 이것은 체적/효능 선택에 따라 냉동된 내용물에 공급되는 희석액, 열 및 교반의 보다 적은 또는 보다 많은 양을 필요로 할 것이다.
냉동된 내용물의 조성은 균일한 액체 제품 생성 세팅으로 완성된 음료의 온도에 극적으로 영향을 미친다. 주어진 질량과 온도에서 냉동된 내용물을 만들 때마다 내용물을 용융시키고 재가열하기 위해 일정 양의 에너지가 전달되는 것이 요구된다. 많은 첨가제가 조성물의 열역학적 측정법에 영향을 미친다는 것을 이해해야 한다. 냉동 리셉터클에서 이러한 차이점을 검출하면 디스펜서는 냉동된 내용물에서 원하는 완성된 액체 제품을 제공하기 위해 그 세팅을 조정할 수 있다. 예를 들어, 디스펜서는 동일한 질량을 갖는 리셉터클로부터 동일한 체적 및 온도의 음료를 생성하도록 그 세팅을 조정할 수 있지만, 하나의 포드가 다른 것보다 더 높은 당 함량을 갖는 음료를 생성하도록 설정을 조정할 수도 있다. 하나의 리셉터클에 있는 추가의 당은 내용물의 빙점을 낮추고, 비열, 융합 엔탈피, 열전도도 등에 영향을 주어, 보다 적은 당 함량을 갖는 리셉터클과 동일한 체적 및 온도의 음료를 생성하기 위해 서로 다른 양의 에너지 및/또는 용융 환경을 필요로 한다. 식품 및 음료의 열 특성을 평가하기 위한 기술은 알려져 있으며 본 발명의 실시예와 함께 사용될 수 있다.
설명된 바와 같이, 디스펜서는 다양한 방식으로 냉동된 내용물의 일부 열 특성 표현을 도출할 수 있다. 이 정보에는 최종 음료의 정밀도를 높이기 위해 여러 변수가 포함될 수 있다. 대안적으로, 정보는 용융 및 재가열의 용이함의 기준을 나타내는 단일 변수일 수 있다. 열역학적 특성 및 이들이 음료 생성 세팅에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 일부 예가 아래에서 설명된다.
열전도도는 열을 전도시키는 재료의 특성이다. 증가된 열전도도는 냉동된 내용물 전체에 열이 균일하게 분포되는 것을 용이하게 할 것이다. 열전도도는 냉동된 내용물과 모든 희석액 사이의 계면에서 매우 중요하며, 냉동된 내용물에 가해지는 교반 또는 계면에서 달리 정체된 유체의 얇은 표면 층을 분열시키려는 다른 노력으로 증가될 수 있다. 일반적으로, 냉동된 내용물에 포함된 단백질, 지방, 탄수화물, 섬유 및/또는 회분을 포함하는 식품 성분의 양이 증가하면 내용물의 열전도도가 증가할 것이다.
융합 엔탈피는 또한 융해 잠열로서 알려져 있으며, 동일한 온도에서 상태가 고체로부터 액체로 변하기 위해 필요한 시스템 엔탈피의 변화이다. 이러한 분배 시스템의 경우, 융합 엔탈피는 일단 이미 용융 온도로 따뜻해지면 냉동된 내용물의 양을 용융시키기 위해 필요한 에너지의 양이다. 용융 엔탈피는 상당한 양의 열을 희석액으로부터 제거될 수 있기 때문에 2 차 기계적 냉각 시스템을 사용하지 않고 냉동된 내용물로부터 냉각 음료를 생성할 수 있는 이 분배 시스템의 능력에 중요한 역할을 한다. 냉동된 내용물의 융합 엔탈피가 클수록, 내용물을 용융시키는데 더 많은 에너지가 소비된다. 그러므로, 보다 높은 융합 엔탈피를 갖는 제품의 경우 냉동된 내용물을 특정 온도로 용융시켜 재가열하기 위해 더 많은 에너지가 요구될 것이다.
열용량 또는 히트 용량은 대상물의 결과적인 온도 변화에 대한 대상물로부터 주어지거나 또는 대상물로부터 취해진 열의 비로서 결정되는 측정 가능한 물리적 양이다. 대상물의 질량과는 독립적인 측정치인 비열은 물질 1 그램의 온도를 융합 엔탈피와 유사하게 1도 켈빈만큼 상승시키는데 필요한 열로서 미터법 단위로 기술되며, 주어진 조성물의 비열은 우선 고체의 냉동된 조성물의 온도를 그 융점까지 높이고, 그 후에 일단 액체가 되면 내용물을 더 가열하기 위해 필요한 열의 양에 중요한 역할을 한다. 조성이 액체 대 고체 형태인 경우 비열이 다를 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 예를 들어, 고체 형태의 물의 비열은 액체 형태의 그 값의 약 절반이다. 이는 유사한 질량의 액체 물과 비교할 때 섭씨 1도 정도 냉동된 물을 증가시키기 위해서는 에너지의 약 절반이 필요하다는 것을 의미한다.
디스펜서에 대한 음료 생성 세팅을 계산할 때 이들 변수가 상호 관련성이 높다는 것이 중요하다. 새로운 반응 환경은 새로운 조건에 대한 임의의 조정을 행할 때 고려되어야 한다. 예를 들어, 교반 및 희석 액체 유량와 같은 변수가 고려되지 않는다면, 희석 액체 및/또는 대안적인 열 소스로부터의 열 에너지의 양을 단순히 계산하는 것은 원하는 최종 제품 평형 온도를 산출하지 않을 것이다. 예를 들어 리셉터클에 공급되는 유량, 압력 및 교반은 공급된 열과 냉동된 내용물 사이의 열 전달을 증가시키는데 사용될 수 있다.
냉동된 내용물로부터 완전히 액체의 식품/음료를 제조하기 위한 알고리즘의 일 실시예:
o 입력: 수집 포드 바코드 또는 QR 코드 스캔:
· 내용물 질량(Mfc)
· 액체일 때 내용물 체적(Vfc)
· 내용물의 융점(Tmp)
· 내용물의 융합 잠열(Hfc)
· 고형의 내용물의 비열 용량(cs - 사용 평균)
· 액체일 때 내용물의 비열 용량(cl - 사용 평균)
· 최종 제품 허용 가능한 온도 범위
· 최종 제품 허용 가능한 체적 범위
o 입력: 디스펜서 열 센서는 냉동된 내용물 온도(Tfc)를 결정한다
o 입력: 사용자는 스캔 범위에 의해 제한되는 원하는 체적(Vd) 및 최종 제품의 온도(Td)를 제공한다 (또는 이들 값은 코딩된 정보에 의해 설정됨)
o 입력: 디스펜서 열 센서는 주변 물 온도(Ta) 및 뜨거운 물 온도(Th)를 결정한다
o 결정: 전체 냉동된 내용물을 융점이 되게 하고 그 후 전체 내용물을 액화하는데 필요한 열량(Ql):
·
Figure pct00004
· Tmp는 "혼합된" 식품/음료에 대한 날카로운 융점이 아니라 경험적으로 결정된 온도일 가능성이 높다
o 결정: 융점에서 액체 내용물을 원하는 제품 온도로 되게 하는데 필요한 열의 양, 음료 생성 과정 중 열 손실을 설명한다(Qd):
·
Figure pct00005
o 결정: 뜨거운 희석 물로부터 이용 가능한 초과 열량(Qex):
· Qex =(Vd - Vfc) x (용적 열용량) x (Th - Td)
o 결정: 희석으로 인한 초과분이 충분하지 않은 경우, 필요한 추가 열량(Qadd) :
·
Figure pct00006
· 이 추가 열 공급을 위해, 손실 계수를 적용할 필요가 있다.
· 마이크로파 열 소스의 경우, 식품/음료의 내용물을 기준으로 "흡수" 계수를 적용할 필요가 있다
o 결정: 희석으로 인한 초과분이 너무 많은 경우, 뜨거운 물과 주변 물의 혼합:
·
Figure pct00007
· 여기서
· Vh는 뜨거운 물의 체적임
· Vdil는 총 희석의 체적임(Vd - Vfc)
· Va는 주위의 물 또는 냉각된 물의 체적임.
2 차(비-희석) 열의 인가를 위한 지속 시간 및 타이밍은 분배 작업의 전반적인 타이밍, 효율성 및 성공(음료/식품 맛, 온도, 효능, 체적 및 소요 시간/편의에 의해 측정되는 소비자에 대한 긍정적인 경험을 달성하는)에 영향을 미치는 많은 파라미터 중 2 개이다. 일부 실시예에서, 이러한 모든 파라미터는 시스템 제어기의 펌웨어 또는 소프트웨어에 내장된 제어 알고리즘에 의해 결정된다. 이 알고리즘에 대한 입력은 분배 사이클 시작 시 휴먼 기계 인터페이스에 사용자가 입력한 분배된 제품 온도, 체적 및 강도 또는 소비 가능한 제품의 효능에 대한 사용자 선호도를 포함할 수 있다. 또한 입력으로는 제품 바코드, QR 코드, RFID 또는 분배를 위해 사용자가 선택한 특정 제품에 부착된 다른 데이터 전송 메커니즘을 스캔하는 동안 수집된 데이터가 포함될 수 있다. 이 데이터에는 냉동된 내용물의 열역학적 특성에 대한 정보가 포함될 수 있다; 내용물이 선호된 효능 범위 내에서 공급할 수 있는 분배된 체적의 범위; 및 내용물이 권장되는 유통 기한을 초과했는지 여부 또는 박테리아 성장의 관점에서 안전하지 않다고 판단되는 온도에 노출되었는지 여부. 그리고 마지막으로, 수집된 데이터에는 디스펜서에 매립된 센서로부터 수집된 물리적 특성 및 위치 정보가 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 데이터에는 저장소 유체의 온도와 체적이 포함된다; 디스펜스 웨어의 온도, 질량 및 체적 특성; 리셉터클 및/또는 냉동된 내용물의 온도; 이전 주기 동안 분배되었던 것과 그것이 언제 발생했는지에 대한 지식; 및 기압이 끓는 온도에 영향을 미치고 대부분의 경우 시스템 또는 리셉터클 내에서 증기를 생성하는 것은 바람직하지 않기 때문에 디스펜서가 위치되는 고도.
이러한 모든 정보가 시스템 제어기의 알고리즘에 이용 가능하므로, 제어기는 일부 실시예에서 이 알고리즘을 사용하여 사이클 타이밍, 온도, 지속 시간, 액체 체적, 액체 유량, 리셉터클을 천공 또는 환기시키는 시기에 관한 결정 등을 위한 다양한 제어 값을 계산/선택하여, 모든 알려진 시작 조건이 주어지면 원하는 음료 품질의 엔드 포인트에 도달할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템 제어기는 센서로부터의 진행 중인 데이터 입력을 이용하여 사이클 동안 "학습하고" 진행 중인 온도 또는 지속 시간 또는 체적을 조정하여 작은 관찰된 사양 외 또는 유행에 역행하는 조건을 수정한다. 따라서 리드 배기 또는 천공에 대한 타이밍, 2 차 가열의 추가, 유체의 첨가, 교반 타이밍 및 지속 시간 및 최종 분배는 모두 알고리즘에 따라 설정되고 조정된다. 시간이 지나면(몇 달 또는 몇 년) 이 알고리즘은 개선이 발전하고, 새로운 제품이 소개되고, 위험한 제품 또는 모조 제품이 발견되거나 또는 예기치 못한 안전 문제가 알려지게 되면서 WiFi 또는 기타 디지털 수단을 통해 업데이트될 수 있다. 일부 실시예에서, 알고리즘은 오렌지 주스와 같은 열에 민감한 소정의 성분을 과열시키지 않도록 냉동된 내용물의 가열 속도와 최대 온도를 조정하여 가능하면 가장 신선한 맛을 유지한다.
희석 유체 주입 속도는 분배되는 음료/식품의 유형 및 크기에 따라 광범위하게 변할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이들 값은 일부 실시예에서 시스템 제어기에 의해 계산되고 설정될 것이다. 그러나, 대략적인 가이드로서, 낮은 측에서 30 초 동안 분배된 2 온스 에스프레소의 생성을 고려하여 그리고 높은 측에서 90 초 동안 분배된 32 온스 카라페를 고려하여 가능한 유량의 범위를 추정할 수 있다. 이러한 유량은 유체 유동 펌프의 사양으로서 0.02 내지 0.25 갤런/분의 유량 범위를 제안한다. 더 크고 더 작은 서빙 크기와 같이 더 빠르고 더 느린 유량이 본 발명의 범위 내에 있다는 것이 이해될 수 있다.
일부 실시예에서, 유체 유동의 속도 및 타이밍은 물이 저장소에서 직접 공급되는지 또는 먼저 가열 챔버를 통과해야 하는지, 차가운 음료를 만들 때 냉동된 내용물에서 가능한 냉각 효과를 최대한 활용하기 위해 어떤 수단이 사용되는지 여부에 기초하여 조정된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 주위 온도 또는 템퍼링된(혼합된 고온 및 주위) 물은 먼저 리셉터클과 밀착된 워터 재킷을 통과시킴으로써 리셉터클의 외부에 약간의 열을 가하는데 사용된다. 열이 리셉터클에 전달됨에 따라, 워터 재킷을 통과하는 유체의 온도가 감소한다. 이 냉각수를 포획하여 2 차 리셉터클, 예를 들어 가압 장치(Extrol 탱크와 같은 상업용 제품과 기능면에서 유사함)에 저장할 수 있다면, 후속적으로 유체를 리셉터클의 내부로 흘려보내어, 추가 펌프 또는 모터를 사용하지 않고 추가로 냉동된 내용물을 용융시켜 희석시킬 수 있다. 중간 저장 탱크가 충분히 크다면, 열전달 유체의 체적과 나중에 리셉터클에 주입될 것의 균형에 대해 걱정할 필요가 없다. (저장 탱크 내의 초과 유체는 분배 사이클의 종료 시 저장소로 복귀될 수 있다.) 이런 방식으로, 냉동기 내용물의 "차가움" 또는 "부정적인 열 에너지"의 많은 부분을 포획하여 디스펜서 내부의 온보드 기계식 냉동 장치 없이 차가운 음료를 분배하는 것을 허용하는 것이 가능하다.
리셉터클에 첨가된 물의 온도는 최종 제품 온도에 크게 영향을 미치고 분배된 제품이 그들의 기대치를 충족시켰는지 여부에 대한 소비자의 판단에 크게 영향을 미치기 때문에 분배 사이클에서 중요한 파라미터이다. 물 온도는 디스펜서에 내장된 메커니즘 및 센서를 통해 시스템 제어기에 의해 제어된다. 첫째, 디스펜서에 의해 리셉터클에 공급된 주변 온도의 물은 디스펜서의 저장소로부터 직접 공급될 수 있거나 또는 히터 탱크를 통해 루팅될 수 있다. 저장소의 물 자체는 사용자의 탭으로부터 오는 경우 계절에 기초하여, 실내 온도와 평형을 유지하기 위해 얼마나 오래 걸렸는가, 그리고 예를 들어 차가운 음료가 계획될 때 사용자가 얼음을 추가하도록 선택했는지 여부에 기초하여 온도 범위가 다를 수 있다. 히터 탱크를 통해 루팅되는 물은 오늘날 대부분의 커피 브루어에서 흔히 있는 것처럼 모든 작업을 위해 고정된 온도로 가열될 수 있거나 또는 시스템 제어기로부터의 출력 신호를 기초로 하여 소정의 다른 가변 온도로 제어될 수 있다. 전달된 물은 템퍼링될 수 있는데, 즉 온수 탱크에서 나온 물과 더 차가운 물 저장소에서 나온 물의 조합이 함께 혼합될 수 있다고, 비례 유동 밸브 세트와 다운스트림 열 센서에 의해 최종 온도가 결정된다. 리셉터클에 전달되는 물의 온도를 일부 최종적으로 "미세 조정"하는 것은 니들 또는 그 주위로 2 차 히터가 있는 튜빙을 통과할 때 수행될 수 있다. 그리고 마지막으로, 리셉터클에서 나오는 물은 리셉터클을 떠나 일부 분배 채널을 통해 사용자의 커피 컵 또는 기타 디스펜서 웨어로 흐를 때 더 가열될 수 있다.
장치가 브루어가 아닌 디스펜서이기 때문에, 적절한 기능을 위해 요구되는 최대 수온은 오늘날 대부분의 잘 알려진 커피 브루어에서 발견되는 것보다 상당히 낮을 수 있다는 것에 유의해야 한다. (브루어를 위한 물은 보통 예를 들어 커피 그라운드로부터 최적의 레벨의 용질 추출물을 얻기 위해 190 ℉ 내지 205 ℉의 온도에서 공급된다.) 따라서 일부 높은 고도 위치의 국부적인 끓는점을 실제로 초과할 수 있는 고온 세팅에 대한 우려를 쉽게 해결할 수 있다. 예를 들어, 180 내지 185 ℉의 물에 대한 최대 온도 세팅을 사용하여 평균 해수면 약 12,000 피트 이하의 임의의 위치에서 끓는점을 초과하지 않도록 보장하는 것이 가능하다. 따라서, 시스템 제어기는 기압 센서로부터 입력을 사용하거나 또는 GPS 또는 WiFi 유도된 위치에 기초하여 고도를 추정하도록 프로그래밍될 수 있지만, 이러한 복잡성은 끓는 물과 관련된 작동 안전뿐만 아니라 우수한 성능을 달성하기 위해 요구되지 않는다. 일부 실시예에서, 온수 탱크에 의해 생성된 물의 온도는 위치 입력에 기초한 국부적인 조건에 대해 가능한 가장 뜨거운 온도로 유지되고, 사용자가 원하는 온도에서 음료를 분배하는데 필요한 열역학을 최적화하기 위해 필요에 따라 물을 템퍼링한다.
다른 실시예에서, 기계 학습의 원리는 디스펜서 특성의 계산에 적용된다. 예를 들어, 포드의 스캔 및 다양한 구성 요소의 온도를 초기 입력으로 취할 수 있다. 그러나, 그 후, 디스펜서는 입력된 열역학적 특성을 검증하거나 또는 개선하기 위해 일련의 짧은 "실험"을 수행한다. 예를 들어, 2 차 열 소스는 5 초 동안 활성화되고 그에 따라 온도에 미치는 영향이 표시된다. 이 레벨의 에너지 입력 및 냉동된 내용물의 원래 입력된 특성이 주어지면, 특정 온도 상승이 예상될 것이다. 측정된 온도 상승이 충분히 다르다면, 비열, 열전도도 등의 값을 관측된 현실에 보다 가깝게 매칭되도록 조정할 수 있다. 이 새로운 파라미터 값을 사용하여 계획된 디스펜서 "레시피"를 즉시 재-계산하여 사용자가 지정한 선호도와 매칭되는 음료를 더 가깝게 산출할 수 있다.
일부 실시예에서, 사용자의 유리, 커피 컵, 보울 리셉터클(이하, "디스펜스 웨어")의 특성은 또한 바코드, QR 코드, RFID 또는 다른 수단을 통해 디스펜서로 통신된다. 이 정보는 (1) 용융되어 분배된 음료 또는 식품에 대한 수용 디스펜서 웨어가 오버플로우 되지 않고 분배된 모든 재료를 수용하기에 충분히 큰 체적을 지니고 있도록 보장하고 (2) 제어 시스템에 대한 분배된 온도 세팅이 조정될 수 있도록 디스펜스 웨어가 분배된 식품 또는 음료에 대해 갖는 냉각 효과를 더 잘 이해하기 위해 디스펜서에 중요하다. 일부 실시예에서, 분배된 유체 및 디스펜서 웨어가 열적 평형 상태가 된 후에 디스펜서 웨어에서 측정된 분배된 음료의 온도는 사용자가 자신이 선호하는 음료/식품 온도로 지정한 온도이다.
일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜서가 냉동된 내용물을 용융/분배하는 시간 이전에 또는 시간 동안 사용자의 디스펜서 웨어를 가열 또는 냉각시키기 위한 능동적인 장치를 포함한다. 일부 실시예에서, 이 장치는 열전 장치에 의해 가열 또는 냉각되는 표면 플레이트이다. 일부 실시예에서, 디스펜서 웨어는 실제 온도를 디스펜서에 통신하여 분배된 유체 온도를 보다 정확하게 조정하게 한다.
일부 실시예에서, 보충적인 열의 추가는 냉동된 내용물의 액화 및 증발의 속도 또는 위치를 제한하도록 제어된다. 일부 실시예에서, 비-희석 열 소스는 그 내부의 냉동된 내용물을 용융시키기 위해 리셉터클을 가열할 수 있거나, 또는 디스펜서는 리셉터클 및 음료 생성 캐비티를 통해 이동할 때 희석액으로서 주변 온도의 액체를 가열할 수 있다.
일부 실시예에서, 리셉터클이 교반되는 동안 2 차 비-희석 열 소스가 리셉터클에 가해질 수 있다. 추가의 실시예에서, 희석액은 교반되고 비-희석 열 소스에 의해 가열되는 동안 리셉터클을 통해 분배될 수 있다. 용융하면서 교반하는 것의 조합은 보다 균일한 열 분포를 위한 수단을 제공한다. 리셉터클을 교반하면 특정 지역이 과열되는 개신에 리셉터클 전체에 걸쳐 열이 분산되게 된다.
일부 실시예에서, 희석액은 리셉터클을 통해 이동하지 않고, 리셉터클을 통해 주입을 바이패스하여 용융된 냉동된 내용물의 분배 위치에 근접한 위치에 분배된다. 선택적으로, 리셉터클이 유지되는 캐비티는 리셉터클로부터 용융된 액체 제품을 수용하고 이를 희석액과 혼합하는 혼합 영역을 갖는다. 일부 실시예에서, 천공기는 압축된 공기를 주입하여 리셉터클을 깨끗하게 헹구고, 용융된 냉동된 내용물이 음료 컨테이너에서 희석제와 혼합되는 압력을 증가시킨다. 여기에는 디스펜서 내의 공기 압축 시스템이 포함될 수 있다. 희석액과 용융된 냉동된 내용물의 분배는 일제히 발생할 수 있거나, 또는 하나의 분배가 다른 분배 이전에 발생할 수 있다. 다른 실시예에서, 액체의 분배는 여러 번 교대될 수 있다. 일부 실시예에서, 희석액의 양이 리셉터클을 통해 분배되고, 양이 음료 컨테이너 내로 직접 분배된다.
일부 실시예에서, 물은 디스펜서에서 하나의 온도로만 가열되지만, 디스펜서는 리셉터클에 주입되기 전에 가열을 바이패스하는 유체 경로를 포함하여, 리셉터클에 추가된 물이 주위 온도에 있도록 한다. 물 히터를 바이패스하는 것은 적어도 2 개의 방법으로 수행될 수 있다: (a) 피스톤 펌프 후의 3 웨이 밸브는 디스펜스 헤드로 가는 도중에 온수 가열 탱크를 통해 또는 디스펜스 헤드 내로 직접 저장소로부터 주위의 물을 전환시킬 수 있다. 도 36a 및 도 36b의 L 형 밸브 참조, 또는 (b) 저장소의 베이스에 있는 단순한 티(tee)가 하나의 피스톤 펌프가 디스펜스 헤드로 가는 도중에 물 히터를 통해 물을 공급하고 다른 피스톤 펌프는 도 35a 및 도 35b에 도시된 바와 같이 디스펜스 헤드로 직접 물을 공급하는 2 개의 개별 피스톤 펌프를 공급할 수 있다. 일부 실시예에서, 배관 시스템은 희석제를 냉각시키기 위한 디스펜스 채널 또는 바이패스 시스템을 포함할 수 있다. 설명된 기술들 중 어느 것도 디스펜서가 리셉터클에 공급되는 희석액의 온도를 제어할 수 있게 한다.
일부 실시예에서, 디스펜서는 적어도 2 개의 저장소를 갖는다: 하나는 주위의 물을 위한 것이고 다른 하나는 가열된 물을 위한 것이다. 또한, 디스펜서는 주위의 물과 별도로 온수를 리셉터클 및/또는 최종 식품 또는 음료 컨테이너에 공급하기 위한 유체 경로를 갖는다. 일부 구현예에서, 디스펜서는 이산화탄소의 소스 및 이산화탄소를 주변 물 저장소에 공급하여 물을 탄산화시키는 주입 경로를 포함한다. 다른 구현예에서, 디스펜서는 주위의 물 저장소 또는 다른 물 공급원으로부터 물을 수용하는 별도의 용기를 가지며, 탄산화 시스템은 별도의 용기에서 물을 탄산화시킨다. 일부 실시예에서, 물은 유동 경로를 따라 인-라인으로 탄산화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 구현예는 최종 식품 또는 음료 컨테이너에 직접 공급되는 액체를 탄산화하는 능력을 포함한다.
디스펜서는 전자기 에너지(예를 들어, 마이크로파), 고온 공기, 전기 히터 또는 다른 소스를 포함할 수 있는 보충적인(비-희석) 열 소스를 포함한다. 디스펜서는 또한 냉동된 내용물의 용융, 해동 및/또는 가열을 용이하게 하고 제어하기 위해 교반(예를 들어 왕복 동작 또는 원 동작 또는 진동)을 사용할 수 있다. 디스펜서는 예를 들어 온도 및 압력 센서를 포함하는 검출 구성 요소(센서), 및 리셉터클 및 그 내용물에 관한 정보를 얻기 위한 광학 판독기를 포함한다. 본 명세서에 기술된 열 소스, 교반 및 검출 구성 요소는 순수한 예시이며, 이러한 단계는 당업계에 공지된 임의의 열, 이동 또는 검출 수단에 의해 적용될 수 있다는 것을 주목하는 것이 중요하다. 또한, 이 실시예에 포함된 단계는 예시적인 것이며, 단계가 추가되고 삭제되어 유사한 결과를 형성할 수 있다.
일부 실시예에서, 분배 시스템은 네트워크 인터페이스를 포함하고, 근거리 통신망(LAN) 또는 무선 LAN(WLAN)과 같은 통신 네트워크에 연결될 수 있으므로, 디스펜서의 사용에 관한 정보를 기록하는 예를 들어 스마트 폰 또는 서버 시스템과 같은 다른 장치와 통신할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜서의 사용에 관한 데이터, 예를 들어 어떤 제품이 제조되고 있는지를 기록할 수 있고, 네트워크 접속이 재설정될 때 서버에 업데이트되도록 로컬로 데이터를 기록할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 네트워크 접속은 새로운 및 미래의 제품 파라미터에 대한 문제점을 진단하고 소프트웨어를 업데이트하는데 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 디스펜서의 실시예가 이들의 작동 파라미터 및 전체 공정을 변화시켜 상이한 유형의 액체 식품 또는 음료를 어떻게 생성하는지에 대한 예시적인 예가 아래에서 설명된다. 다른 식품 및 음료 유형은 그러한 제품을 제조하기 위한 다른 작동 방법과 마찬가지로 본 발명의 범위 내에 있다.
제 1 실시예에서, 사용자에 의해 선택된 음료 스타일 및 2 온스 세팅의 검출에 기초하여, 디스펜서는 음료 제조 공정 중에 생성된 임의의 내부 압력이 대기로 방출되도록 리셉터클의 상단 리드에 환기 개구를 생성한다. 다음으로, 일부 양의 보충적인(즉, 2 차) 열(상기한 바와 같이 제공됨)을 첨가하여 냉동된 내용물을 따뜻하게 하거나 또는 용융시킨다(부분적으로 또는 완전히). 이 경우, 고온의 음료가 요구되고, 음료 생성 레시피는 내용물을 원하는 온도로 적절히 용융시켜 가열하기 위해 가열된 물의 너무 작은 희석 체적을 필요로 한다. 따라서 예열 지속 기간은 냉동된 내용물 전체를 용융시키고 희석제를 분배 또는 첨가하기 전에 생성된 액체의 온도를 약 85 ℉까지 증가시키도록 계산된다. 이와 같이 냉동된/용융된 내용물을 85 ℉까지 가열하는 것은 내용물의 열 특성에 대한 지식을 기초로 하는 개방 루프 방식 또는 폐쇄 루프, 피드백 구동 시스템으로 수행될 수 있으며, 하나 이상의 열 센서가 내용물의 가열을 추적하고 적절한 시간에 2 차 히터로의 전력을 차단한다. 왕복 동작이 내용물을 균질화하기 위해 보충 열과 함께 일제히 또는 이후에 적용될 수 있다. 보충 열의 강도 및 전체 지속 시간은 또한 임의의 냉동된 내용물이 증기로 국부적으로 증발하는 것을 최소화하도록 제어된다.
대략 85 ℉ 온도에 도달하면, 리셉터클이 배치된 캐비티 아래에 위치된 천공기가 리셉터클의 바닥을 통해 위쪽으로 스러스트되어, 천공기의 채널 및 디스펜서의 노즐을 통해 액체 내용물이 음료 컨테이너로 유출되도록 허용한다. (천공기의 주변 주위에 단단히 고정되는 것을 보장하도록) 먼저 제조된 벤트 구멍보다 더 큰 직경을 갖는 천공기가 리셉터클의 리드에 있는 벤트 구멍과 동일한 위치에서 삽입되어, 천공기와 리셉터클 리드 사이에 실질적으로 누출 없는 피팅을 생성하여, 1.25 온스의 190 ℉로 가열된 물을 리셉터클에 분배하여 용융된 냉동된 내용물을 혼합, 희석 및 분배하여 TDS 7.5, 체적 2 온스 및 온도 약 150 ℉인 에스프레소 음료를 생성할 수 있다. 분배 사이클의 단부에 발생하는 온수 주입은 모든 추출물이 세척되도록 리셉터클을 깨끗이 헹구어 재활용을 위한 리셉터클의 적합성을 최적화한다. 고온 희석제의 분배와 동기하여 교반이 추가되어 리셉터클 및 분배 채널에서 임의의 잔류물을 보다 양호하게 플러싱할 수 있다. 그런 다음 빈 리셉터클을 제거하고 재활용할 수 있다.
제 2 예에서, 1 온스 리셉터클에는 뜨거운 복숭아 녹차 음료를 생성하도록 의도되는 0.5 온스의 40 TDS를 갖는 냉동된 농축된 차 추출물 및 0.25 온스의 Brix 50을 갖는 냉동된 복숭아 농축물이 포함되어 있다. 디스펜서는 리셉터클 상의 마크 또는 다른 인디케이터로부터 정보를 수집하며, 이 음료에 대해, 체적을 선택하는 옵션을 제공하지 않는다(옵션은 리셉터클과 관련된 정보에 의해 제어됨). 리셉터클 검출 후, 디스펜서에서 적색으로 깜박이는 버튼은 음료가 고온으로 분배될 것이라는 것을 통신할 수 있다. 디스펜서는 디스펜서에 의해 검출된 리셉터클과 관련된 정보에 기초하여 레시피를 설정한다. 이 예에서, 디스펜서는 획득된 정보에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 주입 시간, 희석액의 온도 및 희석액의 체적을 설정한다. 상기 예에서와 같이, 리셉터클은 디스펜서의 음료 생성 캐비티 내로 로딩되고, 하나 초과의 리셉터클 크기를 수용하는 캐비티의 중간 단계에 위치하여 제 위치에 고정된다.
일단 리셉터클이 고정되면, 사용자는 제품 생성을 위한 자동화된 기능을 시작하기 위해 하나의 최종 동작, 예를 들어 디스펜서 또는 연결된 장치 상의 버튼을 누르는 것을 개시할 수 있다. 음료 스타일 세팅의 검출에 기초하여, 디스펜서는 리셉터클의 상단 리드에 벤트 구멍을 생성하고, 보충 예열 지속 시간은 냉동된 내용물의 외부 부분만을 연화시키고 액화시키기 위해 시작되어 스텝 아래의 천공기는 큰 힘 없이 리셉터클을 관통하여, 냉동된 내용물 필요한 경우 유입 지점으로부터 멀리 변위시킨다. 출구 천공기가 리셉터클을 천공한 후에, 리드 내의 벤트 구멍보다 큰 직경의 천공기가 리셉터클의 리드 내의 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입된다. 이것은 원하는 농도의 녹차 및 복숭아 향을 갖는 8 온스 음료를 생성하기 위해 리셉터클 내용물에 혼합, 용융, 희석 및 분배하기 위해 리셉터클 내로 분배되는 약 190 ℉로 가열된 물의 7.25 온스를 추가하기 위해 타이트한 피팅을 생성한다(원래의 레시피에 기초하여 프로세서에 의해 계산되고, 후속적으로 예열 종료 시 리셉터클로 이루어진 실제 온도 측정에 기초하여 수정됨).
예열 기능 및 7.25 온스의 약 190 ℉의 희석제는 최종 분배 제품을 대략 150 ℉의 온도로 가져온다. 뜨거운 물을 주입하면 실질적으로 모든 내용물이 제거되도록 리셉터클을 헹구고, 다시, 임의의 잔류물이 없도록 리셉터클 및 분배 채널을 더 양호하게 플러싱하도록 뜨거운 희석제의 분배와 동기식으로 교반을 추가할 수 있다. 교반은 또한 냉동된 내용물의 용융 속도를 증가시키고 위생을 위해 순수한 물의 더 긴 헹굼을 제공할 수 있다. 그런 다음 빈 리셉터클을 제거하고 재활용할 수 있다.
제 2의 더 큰 용량의 리셉터클은 예를 들어 콜드 싱글 서빙 음료, 예를 들어 유제품과 같이 농축하기 어려운 성분을 포함하는 비교적 큰 단일 서빙 뜨거운 음료 및 뜨거운 음료의 대량 뱃치 서빙을 제공하도록 설계된다. 하나의 예에서, 2.25 온스 리셉터클에는 8 온스 차가운 주스 서빙을 생성하도록 의도된 BRIX 47.2인 냉동된 농축된 오렌지 주스 2 온스가 포함되어 있다. 디스펜서는 리셉터클 내의 냉동된 내용물에 대한 정보를 수집하고(예를 들어, 광 센서로 리셉터클 상의 광학 마크를 판독함으로써) 그리고 필요한 프로세스 세팅을 확립하여 리셉터클 내용물로부터 100 % 주스(BRIX 11.8)로서 FDA 표준에 따라 적합한 8 온스 차가운 오렌지 주스를 생성한다. 또한, 리셉터클 검출 후, 디스펜서의 전방에 있는 버튼이 파란색으로 깜박이며 음료가 차가운 것이라는 것을 통신하고, 가능하게는 사용자에게 적절한 컵을 사용하여 최종 분배된 제품을 수용할 것을 상기시킨다. (선택적으로, 디스펜서에는 가득한 8 온스 서빙을 수용하기 위해 필요한 최소 크기의 유리 또는 컵이 존재하는지 확인하는 센서가 구비될 수 있다.)
이 예에서, 디스펜서는, 디스펜서에 의해 취득된 정보에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 주입 시간, 희석액의 온도, 희석액의 체적, 및 주입된 희석액의 유량을 설정한다. 리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 캐비티 내로 로딩되고 제 위치에 고정된다. 캐비티의 바닥 깊이는 또한 천공기를 가지며, 이 실시예에서, 리셉터클의 안쪽으로 천공하고, 후퇴하며, 또한 연결된 튜빙으로 좌우로 움직여 냉동된 내용물의 액화를 향상시키기 위해 사용되는 교반과 함께 움직일 수 있는 디스펜스 채널을 생성한다. 천공기는 초기에 캐비티의 바닥 깊이 아래에 위치하며 리셉터클에 들어가지 않는다. 리셉터클이 고정되면, 사용자는 제품 생성을 위한 자동화된 기능을 시작하기 위해 하나의 최종 동작, 예를 들어 디스펜서 또는 연결된 장치 상의 버튼을 누르는 것을 개시할 수 있다.
음료 스타일의 검출에 기초하여, 디스펜서는 리셉터클의 리드에 벤트 구멍을 형성하고 대부분의 내용물을 냉동 상태로 유지하면서 리셉터클 내부의 냉동된 내용물의 가장 외측 부분만을 용융시키도록 보충 예열 기간을 시작한다. 이 경우에, 원하는 음료는 차가워져야 하기 때문에, 냉동된 물의 융합 엔탈피는 희석액의 온도를 냉각된 온도로 낮추기 위해 사용되어야 한다. 냉동 오렌지 주스 내용물의 외부 부분이 용융된 후, 냉동된 내용물 및 추가된 에너지의 양의 지식에 의한 결정된 개방 루프로서 또는 하나 이상의 열 센서에 의해 수집된 정보를 통해 결정된 폐쇄 루프로서, 캐비티의 바닥 깊이 아래에 위치한 천공기가 리셉터클 내로 위쪽으로 스러스트되고, 천공하여 냉동된 내용물이 천공기의 채널 외부로, 디스펜서 내의 노즐을 통해, 그리고 음료 컨테이너 내로 유동하는 것을 허용한다. 게다가, 리드의 벤트 구멍보다 큰 직경을 갖는 다른 천공기가 리셉터클의 리드 내에 있는 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입되고, 타이트한 피팅 시일을 생성하고 일반적으로 뜨거운 음료에 사용되는 것보다 느린 속도로 리셉터클 내로 주변 물의 약 6 온스의 전달을 허용하여 냉동된 내용물과 상호 작용하고 내용물을 완전히 용융하는 것을 향상시키기 위해 더 많은 시간을 냉각된 주입된 액체에 제공한다. 냉동된 내용물과 희석액을 타겟 효능 및 온도를 위해 혼합시키는 것을 촉진하도록 교반을 추가한다. 이러한 방식으로, 생성된 분배된 제품은 냉동된 내용물과 주변 온도 희석제 사이에 평형에 도달할 때 냉장 온도에 도달할 수 있다. 최종 제품은 Brix가 11.8인 오렌지 주스의 냉장된 유리로서, 100 % 오렌지 주스에 대한 FDA 표준을 충족한다.
또 다른 예시적인 예에서, 2.25 온스 리셉터클에는 집합적으로 카페 라떼의 뜨거운 서빙을 생성하도록 의도되는 1온스의 냉동된 응축 우유, 1/2 온스의 냉동된 무거운 크림, 설탕 10 그램, 및 1/2 온스의 BRIX 24의 냉동된 커피 추출물이 포함되어 있다. 디스펜서는 광 센서를 사용하여 리셉터클의 시각적 마크를 판독하고 프로세스 세팅을 확립하여 커피 농도가 1.5 % TDS이고 타겟 유제품 및 단맛 레벨을 갖는 8 온스의 뜨거운 라떼를 생성한다. 또한, 리셉터클 검출 후, 디스펜서의 전방에서 적색으로 깜박이는 버튼은 음료가 고온으로 분배될 수 있다는 것을 통신할 수 있다.
이 예에서는, 디스펜서는 리셉터클 마킹으로부터 디스펜서에 의해 획득된 정보에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 주입 시간, 희석액의 온도, 희석액의 체적 및 주입된 희석액의 유량을 설정한다. 위의 예에서처럼, 리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 캐비티 내로 로딩되고 제 위치에 고정된다. 리셉터클이 고정되면, 사용자는 제품 제조를 위한 기능을 시작하기 위해 디스펜서 또는 연결된 장치 상의 버튼을 누르는 것과 같은 하나의 최종 동작을 개시할 수 있다. 디스펜서는 리셉터클의 리드 내에 벤트 구멍을 생성하고 냉동된 내용물의 대부분을 용융시키기 위해 보충 가열의 기간을 시작한다. 이전과 마찬가지로, 이 시간은 개방 루프 또는 폐쇄 루프 제어가 가능하다. 이 경우, 원하는 음료는 뜨거워야 하고 완전한 2 온스의 냉동된 내용물이 용융되어 가열되어야 하므로, 제 1 저용량 리셉터클로부터 생성된 유사한 크기의 고온 커피 음료보다 더 긴 예열이 필요하다.
냉동된 내용물의 대부분의 질량이 용융된 후에, 열 센서 판독 및/또는 총 에너지 입력에 기초하여, 캐비티의 바닥 깊이 아래에 위치한 천공기가 리셉터클 내로 위쪽으로 스러스트되어, 천공되고, 액체 내용물이 천공기의 채널 외부로, 디스펜서의 노즐을 통해, 그리고 음료 컨테이너 내로 흐르게 한다. 게다가, 리드 내의 벤트 구멍보다 큰 직경의 천공기가 리셉터클의 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입되어, 물 히터에 의해 190 ℉로 가열된 물의 6 온스의 리셉터클로의 전달을 위해 천공기 주위에 타이트한 피팅 밀봉을 생성한다. 물은 임의의 남아있는 냉동된 내용물을 완전히 용융시키고, 리셉터클의 내용물을 혼합하여 희석시키고 가열하여, 타겟 온도와 효능의 음료를 분배할 수 있도록 허용한다. 교반 및 유량은 용융된 내용물 및 분배 액체를 리셉터클 내에서 가능한 한 많이 균질화하도록 제어될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 2.25 온스 리셉터클에는 커피의 대량 뱃치 서빙을 만들기 위해 44.8의 BRIX를 가진 냉동된 커피 추출물의 2 온스가 포함되어 있다. 디스펜서는 광 센서로 리셉터클의 시각적 표시를 읽고, 1.4의 TDS를 가진 뜨거운 커피의 64 온스를 생성하는 프로세스 세팅을 확립한다. 디스펜서는 저장소의 물 레벨을 검출하고 필요한 경우 사용자에게 더 많은 물을 추가하도록 지시할 수 있다. 리셉터클 검출 후에, 디스펜서의 전방에서 적색으로 깜박이는 버튼은 음료가 뜨겁다는 것을 통신하는데 사용될 수 있으며, 알림에 의해 사용자에게 대형 음료 컨테이너를 사용하여 분배된 제품을 수용하도록 통지할 수 있다. 또는 디스펜서는 64 온스 음료 서빙에 적합한 것으로 디스펜서에 의해 용이하게 검출되도록 설계된 카라페의 존재를 감지한다(예를 들어, 근접 센서, RFID 칩, 바 또는 QR 코드 등). 이 예에서, 디스펜서는 디스펜서에 의해 획득된 정보에 기초하여, 예열 지속 시간, 천공 시간, 주입 시간, 희석액의 온도, 희석액의 체적 및 주입된 희석액의 유량을 설정한다.
이전 실시예에서와 같이, 리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 캐비티 내로 로딩되고 제 위치에 고정된다. 리셉터클이 고정되면, 사용자는 제품 제조를 위한 기능을 시작하기 위해 디스펜서 또는 연결된 장치 상의 버튼을 누르는 것과 같은 하나의 최종 동작을 개시할 수 있다. 디스펜서는 리셉터클의 리드에 벤트 구멍을 생성하고, 보충 가열 기간이 시작되어 냉동된 내용물의 작은 외층을 용융시킨다. 이 경우, 음료는 다량의 가열된 액체로 희석되고 리셉터클 천공을 위해 오직 냉동된 내용물을 부드럽게 하기 위해 최소한의 예열이 필요하다. 예열이 시작되면, 캐비티의 바닥 깊이 아래에 위치한 천공기는 리셉터클 내로 위쪽으로 스러스트되어, 천공되고, 액체 내용물이 천공기의 채널 외부로, 디스펜서의 노즐을 통해, 그리고 대형 음료 리셉터클 내로 흐르게 한다. 게다가, 리드의 벤트 구멍보다 큰 직경의 천공기가 리셉터클의 상단 리드 내에 있는 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입되어, 190 ℉로 가열된 물의 62 온스의 전달을 위해 타이트한 피팅 밀봉을 생성한다. 첨가된 물은 내용물의 임의의 남아있는 냉동된 부분을 용융시켜, 리셉터클의 내용물과 혼합되어, 희석시키고 가열하고 분배하여, 커피의 대량 뱃치 서빙을 생성한다.
본 명세서의 디스펜서 시스템 실시예의 임의의 것은 디스펜서 시스템의 임의의 또는 모든 구성 요소 아래에 배치된 드립 트레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 드립 트레이는 디스펜서 하우징의 최하부 내에 포함될 수 있어, 디스펜서의 임의의 부분에 의해 생성된 임의의 비-수용되는 액체가 드립 트레이에 의해 포획된다. 또한, 최종 제품은 보온병, 머그컵, 컵, 텀블러, 보울 및/또는 이와 유사한 것과 같은 컨테이너 내로 분배되기 때문에, 제품 컨테이너는 오버플로우 또는 유출을 포획하도록 그레이팅된 개구를 갖는 드립 트레이의 일부 상에 배치될 수 있다. 상기 제품 제조 공정 중에 제품 컨테이너가 제거되는 경우 액체를 포획하도록 제품 출구 및/또는 희석액 출구 아래에 상기 드립을 배치할 수 있다. 드립 트레이는 디스펜서 시스템에서 제거 가능하며, 수동으로 제거하거나 또는 모터로 구동될 수 있다. 선택적으로 디스펜서에는 드립 트레이의 액체 레벨을 감지하는 레벨 센서가 구비되어, 액체 임계치에 도달하면 드립 트레이를 비울 것을 사용자에게 경고한다. 또한, 디스펜서가 드립 트레이에서 높은 액체 레벨을 검출하는 경우, 디스펜서는 최종 제품 생성 프로세스를 중단시킬 수 있다.
선택적으로, 본 명세서에 설명된 디스펜서 시스템의 다양한 실시예의 부분 중 다수는 제거 가능하고 식기 세척기-안전성을 갖는다. 즉, 부품들은 부작용 없이 표준 상업용 또는 주거용 식기 세척기를 사용하여 세척될 수 있다. 예를 들어, 챔버의 전부 또는 일부, 희석액 공급 입구에 사용된 천공기(들), 제품 출구에 사용된 천공기(들) 및 드립 트레이 조립체의 전부 또는 일부는 표준 식기 세척기에서 세척될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 소정의 구현예는 자기 세척 메커니즘을 포함한다. 예를 들어, 디스펜서는 다양한 액체 유동 경로, 챔버, 용기 및 저장소를 통해 뜨거운 액체 또는 증기를 통과시켜 이들 요소를 세척 및 위생 처리할 수 있다. 또한, 자외선 광원이 디스펜서 영역에 포함될 수 있는데, 이 디스펜서 영역은 디스펜서 부분을 세척하는 방법으로 사용하기에 오염되기 쉽다. 예를 들어, 리셉터클을 수용하는 챔버는 챔버의 내부 및/또는 희석액 천공기/인젝터 및 최종 제품 출구/천공기를 UV 광에 노출시키는 UV 광원을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 본 명세서에 설명된 임의의 디스펜서 시스템은 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클을 보유하기 위한 챔버 없이 구현될 수 있다. 오히려, 대안적인 구현에서, 디스펜서 시스템은 냉동된 내용물 리셉터클 상의 상보적인 연결부와 정합하는 외부 연결부를 포함한다. 상보적인 연결부는 디스펜서 시스템이 누출을 최소화하면서 리셉터클의 내부로 희석액을 제공할 수 있게 한다. 선택적으로, 리셉터클 입구 연결부는 리셉터클 내로의 액체 유동을 희석하는 것을 허용하도록 파열되는 입구 밀봉부를 갖는다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 희석액이 주입될 때 팽창하는 파우치이다. 다른 실시예에서, 주입된 희석액의 압력은 출구 밀봉부를 파열시켜 최종 식품 또는 음료 제품을 위한 출구를 제공한다. 리셉터클은 디스펜서의 외부에 있지만, 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물에 대한 디스펜서 학습 정보에 대한 다양한 기술 및 최종 제품 준비를 제어하기 위한 기술이 동등하게 적용 가능하다.
본 명세서에 개시된 바와 같이 원하는 온도 및 원하는 체적에서 그리고 자동화된 방식으로 식품 또는 음료를 제조하는 것과 관련된 기술 및 시스템의 양태는 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터화된 전자 장치와 함께 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 그러한 구현예는 매체를 통해 네트워크에 연결된 통신 어댑터와 같은 모뎀 또는 다른 인터페이스 장치를 통해, 컴퓨터 판독 가능 매체(예를 들어, 디스켓, CD-ROM, ROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 또는 고정된 디스크)와 같은 유형/비-일시적 매체 상에 고정된 또는 컴퓨터 시스템 또는 장치로 전송 가능한 일련의 컴퓨터 명령어 또는 논리를 포함할 수 있다.
상기 매체는 유형의 매체(예를 들어, 광학 또는 아날로그 통신 라인) 또는 무선 기술(예를 들어, Wi-Fi, 셀룰러, 마이크로파, 적외선 또는 다른 전송 기술)로 구현된 매체일 수 있다. 일련의 컴퓨터 명령어는 본 명세서에서 시스템과 관련하여 설명된 기능의 적어도 일부를 구현한다. 당업자는 그러한 컴퓨터 명령어가 많은 컴퓨터 아키텍처 또는 운영 시스템과 함께 사용하기 위한 다수의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
이러한 명령어는 반도체, 자기, 광학 또는 다른 메모리 장치와 같은 임의의 유형의 메모리 장치에 저장될 수 있으며, 광학, 적외선, 마이크로파 또는 다른 전송 기술과 같은 임의의 통신 기술을 사용하여 전송될 수 있다.
그러한 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 시스템으로 (예를 들어, 시스템 ROM 또는 고정 디스크 상에) 미리 로딩된 인쇄된 또는 전자 문서(예를 들어, 수축 포장된 소프트웨어)를 수반하는 제거 가능한 매체로서 분배될 수 있거나, 네트워크(예를 들어, 인터넷 또는 월드 와이드 웹)를 통해 서버 또는 전자 게시판에서 배포될 수 있는 것으로 예상된다. 물론, 본 발명의 일부 실시예는 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품) 및 하드웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예는 전적으로 하드웨어, 또는 전적으로 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품)로서 구현된다.
본 개시를 읽음으로써 당업자에게 명백한 바와 같이, 본 개시는 위에서 구체적으로 개시된 것 이외의 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 상술한 특정 실시예는 예시적인 것으로 간주되고 제한적이지는 않다. 당업자는 일상적인 실험만을 사용하여 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 대한 다수의 균등물을 인식하거나 또는 확인할 수 있을 것이다.

Claims (171)

  1. 리셉터클 내의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서로서,
    냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정하는 리셉터클을 유지하도록 구성된 챔버;
    상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클의 상기 내부 체적에 희석액을 공급하도록 구성된 희석액 입구;
    상기 리셉터클을 천공하고 식품 또는 음료 액체 제품을 위한 상기 리셉터클로부터의 제품 출구를 형성하도록 구성된 천공기; 및
    부여된 동작이 없는 경우 희석액의 일부에 의해 취해지는 상기 희석액 입구로부터 상기 제품 출구까지의 유동 경로에 비해, 공급되는 경우, 희석액의 적어도 일부에 의해 취해지는 상기 희석액 입구로부터 상기 제품 출구까지의 유동 경로를 증가시키는 동작을 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 부여하도록 구성된 교반기
    를 포함하는, 디스펜서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기에 의해 발생되는 상기 동작은 상기 냉동된 내용물과 상기 공급된 희석액 사이의 열 전달 속도를 더 증가시키는 것인, 디스펜서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기에 의해 발생되는 상기 동작은 상기 교반기가 동작을 부여하는 동안 분배 사이클의 적어도 일부 동안 상기 공급된 희석액이 상기 리셉터클의 상기 내부 체적 내에서 유동하는 평균 지속 시간을 더 증가시키는 것인, 디스펜서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기에 의해 부여되는 상기 동작은,
    회전 동작,
    왕복 동작,
    진동 동작,
    요동 동작, 및
    흔들림(shaking) 동작
    중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 상기 내부 체적 내로 희석액을 공급하도록 구성된 상기 입구는 상기 제품 출구 위에 위치되는 것인, 디스펜서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 중심 축을 가지며, 상기 부여된 동작은 희석 입구 및 상기 제품 출구 각각이 상기 챔버의 상기 중심 축을 중심으로 그 위치를 변경하게 하는 것인, 디스펜서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 컴퓨터 프로세서 및 컴퓨터 판독 가능 메모리를 더 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때 상기 디스펜서로 하여금
    상기 교반기에 의해 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 부여되는 동작의 지속 기간,
    상기 교반기에 의해 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 부여하는 타이밍
    상기 리셉터클의 상기 내부 체적에 공급되는 희석액의 양,
    상기 리셉터클의 상기 내부 체적에 대한 희석액의 공급 타이밍, 및
    제품 출구를 형성하도록 상기 리셉터클을 천공하는 것
    중 적어도 하나를 제어하게 하는 명령어를 저장하는 것인, 디스펜서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기는 모터 및 솔레노이드 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디스펜서.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 부여된 동작 중에 상기 리셉터클을 안정화시키도록 구성된 안정기를 포함하는 것인, 디스펜서.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서는
    상기 희석액의 온도를 검출하도록 구성된 열 센서,
    상기 희석액을 가열하도록 구성된 히터,
    상기 희석액을 냉각시키도록 구성된 칠러(chiller),
    상기 희석액을 탄산화시키도록 구성된 카보네이터,
    상기 희석액을 가압하도록 구성된 펌프,
    상기 희석액의 체적을 측정하도록 구성된 피스톤, 및
    상기 입구로의 상기 희석액의 유동을 측정하도록 구성된 유량계
    중 적어도 하나를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 천공기는 모터, 전기/자기 솔레노이드, 스프링 및 공압 실린더 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디스펜서.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 천공기는 히터를 포함하는 것인, 디스펜서.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 천공기는
    상기 챔버 내로 전진 가능하며 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    상기 교반기가 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클에 적용할 수 있는 동작의 범위에 순응하는 것,
    스프링 작용을 통해 상기 챔버 내로 전진 가능하며 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    열 소스 및
    온도 감지
    중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서는
    온도 센서,
    중량 센서,
    질량 센서,
    체적 센서,
    경도 센서,
    광 센서,
    자기 데이터 매체 센서,
    위치 센서, 및
    전자기 에너지 센서
    중 적어도 하나를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 희석액을 보유하도록 구성되는 저장소를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 저장소는 상기 저장소 내의 상기 희석액의 양을 검출하도록 구성된 센서 및 상기 디스펜서에 의해 사용되는 액체의 속도를 측정하도록 구성된 유량 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디스펜서.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 희석액 입구 및 상기 천공기 중 적어도 하나는 상기 희석액 입구 및 상기 천공기 중 적어도 하나와 상기 저장소 사이의 유체 연통을 제공하도록 구성된 가요성 튜빙을 포함하는 것인, 디스펜서.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 희석액을 유지하도록 구성된 적어도 2 개의 저장소 및 각 저장소와 유체 연통하는 유체 채널을 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 및 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 비-희석 히터를 더 포함하고, 상기 비-희석 히터는 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않는 것인, 디스펜서.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 비-희석 히터는
    상기 챔버의 벽과 접촉하는 히터,
    상기 챔버의 벽에 통합된 히터,
    상기 챔버의 벽으로부터 이격되어 있고, 복사 및 대류 중 적어도 하나에 의해 상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 에너지를 전달하도록 구성된 히터,
    전기 히터,
    가열된 가스 발생기,
    가열된 액체 배스,
    전자기 복사선 발생기,
    열전기 히터,
    가열된 천공기 및
    화학 히터
    중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서는:
    상기 제품 출구 아래에 배치된 위치,
    상기 희석 출구 아래에 배치된 위치,
    상기 챔버에 대해 이동 가능한 것,
    모터 구동형 및
    드립 트레이 내의 액체 레벨을 검출하기 위한 센서
    중 적어도 하나를 갖는 드립 트레이를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 희석액 입구 및 상기 천공기 중 적어도 하나는 압축된 가스를 상기 리셉터클의 상기 봉입된 내부 체적 내로 주입하도록 구성된 것인, 디스펜서.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 개방 단부를 갖는 캐비티를 획정하고, 상기 챔버는 상기 캐비티의 상기 개방 단부를 밀봉하도록 구성된 이동 가능한 커버를 포함하는 것인, 디스펜서.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 캐비티의 상기 개방 단부 위의 밀봉된 위치에서 상기 커버를 해제 가능하게 보유하기 위한 로크를 포함하는 것인, 디스펜서.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 중심 축을 가지며, 상기 디스펜서는
    상기 디스펜서의 고정된 기준점에 대해 상기 챔버를 병진 이동시키는 것, 그리고
    상기 챔버를 상기 중심 축을 중심으로 회전시키는 것
    중 적어도 하나를 수행하도록 구성된 챔버 마운트를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버는 적어도 하나의 챔버 벽을 포함하고, 상기 챔버 벽은 전자기 복사선의 선택된 범위의 파장에 대해 비투과성이며, 상기 챔버 벽은 절연체를 포함하는 것인, 디스펜서.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버, 상기 천공기 및 상기 희석액 입구 중 적어도 하나는 상기 디스펜서로부터 제거 가능하고, 식기 세척기에 대해 안전한 것인, 디스펜서.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 제품 출구는
    상기 식품 또는 음료 액체 제품의 온도를 검출하도록 구성된 열 센서,
    상기 식품 또는 음료 액체 제품의 압력을 측정하도록 구성된 압력 게이지, 및
    상기 식품 또는 음료 액체 제품의 유동을 검출하도록 구성된 유량계
    중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디스펜서.
  29. 리셉터클 내의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서로서,
    냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정하는 리셉터클을 유지하도록 구성된 챔버;
    상기 리셉터클을 천공하고, 상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 상기 리셉터클로부터 용융 용기 내로 제거하도록 구성된 천공기;
    상기 용융 용기 및 상기 용융 용기 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 부여하도록 구성된 교반기;
    상기 용융 용기 및 상기 용융 용기 내의 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 비-희석 히터 - 상기 비-희석 히터는 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않음 - ; 및
    상기 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하도록 구성된 제품 출구
    를 포함하는, 디스펜서.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 비-희석 히터는
    상기 용융 용기의 벽과 접촉하는 히터,
    상기 용융 용기의 벽에 통합된 히터,
    상기 용융 용기의 벽으로부터 이격되어 있고, 복사 및 대류 중 적어도 하나에 의해 상기 용융 용기 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 에너지를 전달하도록 구성된 히터;
    전기 히터,
    가열된 가스 발생기,
    가열된 액체 배스,
    전자기 복사선 발생기,
    열전기 히터,
    가열된 천공기 및
    화학 히터
    중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  31. 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하는 방법으로서,
    디스펜서의 챔버 내에 리셉터클을 수용하는 단계 - 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정함 - ;
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 열역학적 특성 및 질량 중 적어도 하나를 식별하는 단계 - 상기 열역학적 특성은 광 센서, 열 센서 및 전자기 센서 중 적어도 하나를 사용하여 식별되며, 상기 질량은 질량 센서, 광 센서 및 전자기 센서 중 적어도 하나를 사용하여 식별됨 - ;
    상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않고 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 및 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나를 가열하는 단계,
    상기 리셉터클의 상기 내부에 희석액을 공급하는 단계, 및
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 적용하는 단계
    중 적어도 하나를 선택적으로 수행함으로써 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생성하도록 상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계 - 상기 가열하는 단계, 상기 희석액을 공급하는 단계, 및 상기 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 상기 식별된 특성에 기초함 - ;
    상기 리셉터클을 천공하는 단계; 및
    상기 리셉터클로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 식별된 특성은 열역학적 특성인 것인, 방법.
  33. 제 31 항에 있어서,
    조성 특성을 식별하는 단계를 더 포함하고, 상기 가열하는 단계, 상기 희석액을 공급하는 단계, 및 상기 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 상기 조성 특성에 추가로 기초하는 것인, 방법.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물의 유통 기한,
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 제조 일자,
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 질량,
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 크기,
    상기 리셉터클의 형상,
    상기 리셉터클의 색,
    상기 리셉터클 상의 외부 패턴,
    상기 리셉터클 상의 외부 마킹,
    상기 냉동된 액체 내용물의 경도 값,
    상기 리셉터클의 충전 체적, 및
    상기 리셉터클의 헤드 스페이스의 체적
    중 적어도 하나를 식별하는 단계를 더 포함하고,
    상기 가열하는 단계, 상기 희석액을 공급하는 단계, 및 상기 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 상기 추가로 식별된 적어도 하나의 특성에 추가로 기초하는 것인, 방법.
  35. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않고 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 및 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 선택적으로 가열하는 단계는
    공급된 열량,
    열을 다시 가하는 스케줄, 및
    열이 공급되는 용융된 식품 또는 음료 제조 공정 동안의 시간
    중 적어도 하나를 제어하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않고 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 및 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 선택적으로 가열하는 단계는
    상기 챔버 벽과 접촉하는 히터,
    전기 히터,
    가열된 가스 발생기,
    가열된 액체 배스,
    전자기 복사선 발생기,
    열전기 히터,
    화학 히터 및
    상기 리셉터클 내에 배치된 가열된 천공기
    중 적어도 하나를 사용하여 가열하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  37. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 상기 내부에 희석액을 선택적으로 공급하는 단계는
    상기 리셉터클의 상기 내부에 공급되는 상기 희석액의 온도를 조절하는 단계,
    상기 리셉터클의 상기 내부에 공급된 상기 희석액을 탄산화시키는 단계,
    상기 리셉터클의 상기 내부에 공급된 상기 희석액을 가압하는 단계,
    상기 용융된 식품 또는 음료 제조 공정 중에 상기 리셉터클의 상기 내부로 공급되는 상기 희석액의 총 체적을 제어하는 단계,
    상기 리셉터클의 상기 내부로 공급되는 상기 희석액의 유량을 제어하는 단계; 및
    상기 용융된 식품 또는 음료 제조 공정 동안 미리 결정된 시간에 상기 리셉터클의 상기 내부로 상기 희석액을 공급하는 단계
    중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 희석액의 온도를 선택적으로 조절하는 단계는 상기 희석액의 온도를 식별하는 단계, 및 상기 희석액을 선택적으로 가열하는 단계 및 냉각하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 희석액의 온도를 선택적으로 조절하는 단계는 상기 희석액을 상기 리셉터클의 상기 내부에 공급하기 전에 가열 채널을 통해 상기 희석액을 유동시키는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  40. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 선택적으로 적용하는 단계는
    상기 동작의 지속 시간,
    상기 동작의 속도,
    상기 동작의 빈도, 및
    상기 동작의 유형
    중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  41. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나에 동작을 선택적으로 적용하는 단계는
    회전 동작,
    왕복 동작,
    진동 동작,
    요동 동작, 및
    흔들림 동작
    중 적어도 하나인 동작을 적용하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  42. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는 상기 식별된 특성에 기초하여 상기 리셉터클을 선택적으로 천공하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 식별된 특성에 기초하여 상기 리셉터클을 선택적으로 천공하는 단계는,
    상기 천공을 수용하기 위한 상기 리셉터클 상의 위치,
    상기 용융된 식품 또는 음료 제조 공정 동안 상기 리셉터클을 천공하는 시간,
    상기 천공의 크기, 및
    상기 리셉터클에 이루어진 천공 개수의 카운트
    중 적어도 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  44. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는 천공기에 의해 상기 리셉터클에 구멍을 내는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는,
    상기 천공의 크기를 선택하는 단계,
    상기 리셉터클을 복수 회 선택적으로 천공하는 단계,
    상기 천공기가 상기 리셉터클의 상기 봉입된 내부 체적 내로 연장되는 깊이를 선택하는 단계, 및
    상기 천공기를 선택적으로 후퇴시키는 단계
    중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  46. 제 31 항에 있어서,
    상기 리셉터클로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계는 상기 용융된 식품 또는 음료 제품을 컨테이너 내로 분배하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은 바이패스 액체가 상기 리셉터클을 통해 통과하지 않고 상기 바이패스 액체를 상기 컨테이너 내로 선택적으로 분배하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 바이패스 액체를 선택적으로 분배하는 단계는 상기 식별된 특성에 기초하는 것인, 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 바이패스 액체를 선택적으로 분배하는 단계는,
    상기 바이패스 액체의 온도를 제어하는 단계,
    상기 바이패스 액체를 탄산화시키는 단계,
    상기 바이패스 액체를 가압하는 단계,
    상기 용융된 식품 또는 음료 제조 공정 중에 상기 컨테이너에 공급되는 바이패스 액체의 총 체적을 제어하는 단계,
    상기 바이패스 액체의 유량을 제어하는 단계, 및
    상기 용융된 식품 또는 음료 제조 공정 동안 미리 결정된 시간에 상기 바이패스 액체를 상기 컨테이너에 분배하는 단계
    중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  49. 제 31 항에 있어서,
    사용자로부터의 입력을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 가열하는 단계, 상기 희석액을 공급하는 단계, 및 상기 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 상기 사용자로부터의 상기 입력에 추가로 기초하는 것인, 방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 사용자 입력은
    원하는 식품 또는 액체 제품 온도,
    원하는 식품 또는 액체 제품 체적,
    원하는 식품 또는 액체 제품 효능, 및
    원하는 식품 또는 액체 제품 질감
    중 적어도 하나인 것인, 방법.
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 사용자로부터의 입력을 수신하는 단계는 상기 디스펜서 상의 휴먼 기계 인터페이스(HMI)로부터 상기 입력을 수신하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  52. 제 49 항에 있어서,
    상기 사용자로부터의 입력을 수신하는 단계는 상기 입력을
    컴퓨터 시스템,
    스마트 폰, 및
    원격 제어 장치
    중 적어도 하나로부터 무선으로 수신하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  53. 제 31 항에 있어서,
    상기 가열하는 단계, 상기 희석액을 공급하는 단계, 및 상기 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 선택된 작용이 수행되는 것을 나타내는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  54. 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하는 방법으로서,
    디스펜서 내에 리셉터클을 수용하는 단계 - 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정함 - ;
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 열역학적 특성 및 질량 중 적어도 하나를 식별하는 단계 - 상기 열역학적 특성은 광 센서, 열 센서 및 전자기 센서 중 적어도 하나를 사용하여 식별되며, 상기 질량은 질량 센서, 광 센서 및 전자기 센서 중 적어도 하나를 사용하여 식별됨 - ;
    상기 냉동된 액체 내용물을 상기 리셉터클로부터 챔버 내로 제거하는 단계;
    상기 냉동된 액체 내용물과 액체를 조합하지 않고 상기 냉동된 내용물을 가열하는 단계,
    희석액과 상기 냉동된 액체 내용물을 조합하는 단계, 및
    상기 냉동된 액체 내용물에 동작을 적용하는 단계
    중 적어도 하나를 선택적으로 수행함으로써 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생성하도록 상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계 - 상기 가열하는 단계, 상기 희석액을 조합하는 단계, 및 상기 동작을 적용하는 단계 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 단계는 상기 식별된 특성에 기초함 - ; 및
    상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 액체를 상기 냉동된 액체 내용물과 조합하지 않고 상기 냉동된 내용물을 선택적으로 가열하는 단계는
    상기 챔버의 벽과 접촉하는 히터,
    전기 히터,
    가열된 가스 발생기,
    상기 챔버의 외부 표면과 접촉하는 가열된 액체 배스,
    전자기 복사선 발생기,
    열전기 히터 및
    화학 히터
    중 적어도 하나를 사용하여 가열하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  56. 제 54 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물을 분쇄하는 단계 또는 침연시키는 단계 중 적어도 하나를 더 포함하는 것인, 방법.
  57. 제 54 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물을 상기 리셉터클로부터 상기 챔버 내로 제거하는 단계는
    상기 리셉터클을 천공하는 단계; 및
    상기 냉동된 액체 내용물을 상기 천공부를 통해 가압하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  58. 리셉터클 내의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서로서,
    상기 리셉터클을 유지하도록 구성된 챔버;
    상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 및 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 비-희석 히터 - 상기 비-희석 히터는 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않음 - ;
    액체를 수용하도록 구성된 저장소 - 상기 저장소는 상기 저장소로부터 액체를 회수하도록 구성된 저장소 출구를 포함함 - ;
    상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 회수하도록 구성된 제품 출구; 및
    제어기 및 컴퓨터 판독 가능 메모리 - 상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 디스펜서로 하여금,
    상기 비-희석 히터를 사용하여 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하는 단계, 및
    액체를 상기 저장소 출구를 통해 상기 저장소로부터 회수하는 단계
    중 적어도 하나를 선택적으로 수행하게 하는 명령어를 포함함 -
    를 포함하는, 디스펜서.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 적용하도록 구성된 교반기를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 디스펜서로 하여금 상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 선택적으로 적용하게 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  61. 제 59 항에 있어서,
    상기 적용된 동작은 회전 동작, 진동 동작 및 분쇄 동작 중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  62. 제 59 항에 있어서,
    상기 적용된 동작은 왕복 동작, 요동 동작 및 흔들림 동작 중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  63. 제 58 항에 있어서,
    상기 저장소 출구는 상기 챔버와 유체 연통하는 것인, 디스펜서.
  64. 제 58 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 관통하도록 구성된 천공기를 더 포함하고, 상기 천공기는 상기 저장소 출구와 유체 연통하며, 상기 천공기는 액체를 상기 리셉터클 내로 공급하도록 구성되는 것인, 디스펜서.
  65. 제 58 항에 있어서,
    천공기를 더 포함하고,
    상기 천공기는
    상기 챔버 내로 전진 가능하고 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    모터 드라이브를 통해 상기 챔버 내로 전진 가능하고 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    스프링 작용을 통해 상기 챔버 내로 전진 가능하고 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    상기 리셉터클 내로 열을 전달하도록 구성된 것, 및
    상기 챔버 내에 유지될 때 상기 디스펜서가 상기 리셉터클에 적용할 수 있는 동작의 범위에 순응하는 것
    중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  66. 제 58 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 내용물 중 적어도 하나의 특성을 식별하도록 구성된 적어도 하나의 센서를 포함하는 것인, 디스펜서.
  67. 제 66 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는
    열 센서,
    중량 센서,
    광 센서 및
    전자기 센서
    중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디스펜서.
  68. 제 66 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는
    질량 센서, 및
    자기 센서
    중 적어도 하나를 포함하는 것인, 디스펜서.
  69. 제 66 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 적어도 하나의 센서에 전기적으로 결합되고, 상기 식별된 특성을 수신하도록 구성되며, 상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 액체에 대한 상기 선택적 가열 및 상기 선택적인 회수 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 상기 식별된 특성에 기초로 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  70. 제 58 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 저장소로부터 회수된 액체 및 상기 저장소 내의 액체 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된, 상기 챔버 외부에 배치된 제 2 히터를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 제 2 히터로 하여금 상기 저장소로부터 회수된 액체를 선택적으로 가열하게 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  72. 제 70 항에 있어서,
    상기 저장소와 상기 제 2 히터 사이에 배치된 절연체를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  73. 제 70 항에 있어서,
    상기 저장소와 유체 연통하고 상기 저장소로부터 회수된 액체를 상기 제 2 히터에 공급하도록 구성된 상기 제 2 히터와 유체 연통하는 제 1 채널; 및
    상기 저장소로부터 회수된 액체를 공급할 때 상기 제 2 히터를 바이패스하도록 구성된 상기 저장소와 유체 연통하는 제 2 채널
    을 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  74. 제 73 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 디스펜서로 하여금 상기 제 2 채널을 선택적으로 사용하게 하여 상기 디스펜서가 상기 저장소로부터 액체를 선택적으로 회수할 때 상기 저장소로부터 회수된 액체가 상기 제 2 히터에 의해 가열되는 것을 방지하게 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  75. 제 58 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 저장소 출구를 통해 회수된 액체를 수용하도록 구성된 여과 시스템을 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  76. 제 58 항에 있어서,
    상기 디스펜서는 디스펜서 작동 정보를 사용자에게 통신하도록 구성된 디스플레이를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  77. 제 58 항에 있어서,
    상기 제어기는 통신 네트워크 인터페이스를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  78. 제 58 항에 있어서,
    상기 저장소 내의 액체의 온도를 검출하도록 구성된 열 센서를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  79. 제 78 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 열 센서에 전기적으로 결합되고, 상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 액체에 대한 상기 선택적 가열 및 상기 선택적 회수 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 상기 저장소 내의 액체의 상기 검출된 온도에 기초로 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  80. 제 58 항에 있어서,
    상기 비-희석 히터는
    상기 챔버의 벽과 접촉하는 히터,
    전기 히터,
    가열된 가스 발생기,
    가열된 액체 배스,
    전자기 복사선 발생기,
    열전기 히터 및
    화학 히터
    중 적어도 하나인 것인, 디스펜서.
  81. 제 58 항에 있어서,
    상기 제품 출구는 :
    상기 챔버 내로 전진 가능하고 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    모터 드라이브를 통해 상기 챔버 내로 전진 가능하고 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    스프링 작용을 통해 상기 챔버 내로 전진 가능하고 상기 챔버로부터 후퇴 가능한 것,
    상기 리셉터클 내로 열을 전달하도록 구성되는 것, 및
    상기 챔버에 수용될 때 상기 디스펜서가 상기 리셉터클에 적용할 수 있는 동작의 범위에 순응하는 것
    중 적어도 하나의 특성을 포함하는 것인, 디스펜서.
  82. 제 58 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 디스펜서로 하여금 상기 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하는 일련의 시간 지정된 이벤트를 선택적으로 수행하게 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  83. 제 58 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 디스펜서로 하여금 미리 결정된 유량으로 상기 저장소로부터 액체를 선택적으로 회수하게 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  84. 제 58 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독 가능 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 디스펜서로 하여금 미리 결정된 압력에서 상기 저장소로부터 회수된 액체를 선택적으로 공급하게 하는 명령어를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  85. 제 58 항에 있어서,
    상기 리셉터클 중 적어도 하나에 가압된 가스를 주입하도록 구성된 천공기를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  86. 제 58 항에 있어서,
    상기 리셉터클 외부에서 상기 리셉터클로부터 회수된 상기 식품 또는 음료 액체 제품과 액체를 조합하도록 구성된 희석 출구를 더 포함하는 것인, 디스펜서.
  87. 리셉터클로서,
    상기 리셉터클의 제 1 단부로부터 상기 리셉터클의 제 2 단부까지 연장되는 측벽;
    상기 리셉터클의 상기 제 1 단부에 배치된 단부 층;
    상기 리셉터클의 상기 제 2 단부에 배치된 클로저 - 상기 측벽, 상기 단부 층 및 상기 클로저는 상기 리셉터클의 밀봉된 캐비티를 획정하고, 상기 밀봉된 캐비티는 무-필터임 - ;
    상기 리셉터클의 상기 밀봉된 캐비티 내에 배치된 냉동된 내용물; 및
    상기 리셉터클의 상기 밀봉된 캐비티 내에 배치되고 상기 단부 층에 근접한 상기 냉동된 내용물의 적어도 일부와 접촉하는 이동 가능한 플랫폼
    을 포함하는, 리셉터클.
  88. 제 87 항에 있어서,
    상기 측벽의 적어도 일부는 테이퍼진 것인, 리셉터클.
  89. 제 87 항에 있어서,
    상기 측벽의 적어도 일부는 직선인 것인, 리셉터클.
  90. 제 87 항에 있어서,
    상기 측벽은 복수의 직선형 측벽 섹션을 갖는 것인, 리셉터클.
  91. 제 87 항에 있어서,
    상기 단부 층은 연속 층인 것인, 리셉터클.
  92. 제 87 항에 있어서,
    상기 냉동된 내용물은 냉동된 액체 내용물인 것인, 리셉터클.
  93. 제 87 항에 있어서,
    상기 밀봉된 캐비티는 본질적으로 단일 챔버로 구성되는 것인, 리셉터클.
  94. 제 87 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 플랫폼은 상기 냉동된 내용물과 상기 단부 층 사이에 배치되는 것인, 리셉터클.
  95. 제 87 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 플랫폼은 실질적으로 편평한 디스크를 포함하는 것인, 리셉터클.
  96. 제 87 항에 있어서,
    상기 측벽의 적어도 일부 및 상기 이동 가능한 플랫폼의 적어도 일부는 억지 끼워맞춤부를 갖는 것인, 리셉터클.
  97. 제 87 항에 있어서,
    상기 단부 층은 함몰부를 획정하고, 상기 이동 가능한 플랫폼의 적어도 일부는 상기 함몰부에 배치되는 것인, 리셉터클.
  98. 제 97 항에 있어서,
    상기 함몰부를 획정하는 상기 단부 층의 적어도 일부 및 상기 이동 가능한 플랫폼의 적어도 일부는 억지 끼워맞춤부를 갖는 것인, 리셉터클.
  99. 제 97 항에 있어서,
    상기 함몰부는 상기 단부 층의 돔형 부분에 의해 획정되고, 상기 함몰부에 배치된 상기 이동 가능한 플랫폼의 상기 부분은 상기 단부 층의 상기 돔형 부분과 일치하는 돔 형상을 갖는 것인, 리셉터클.
  100. 제 99 항에 있어서,
    상기 단부 층의 상기 돔형 부분은 상기 밀봉된 캐비티로부터 멀리 연장되는 제 1 안정된 위치 및 상기 밀봉된 캐비티 내로 연장되는 제 2 안정된 위치를 갖는 것인, 리셉터클.
  101. 제 87 항에 있어서,
    상기 단부 층은 상기 밀봉된 캐비티 내로 연장하는 돌출부를 포함하고, 상기 이동 가능한 플랫폼은 개구를 획정하고, 상기 돌출부는 상기 이동 가능한 플랫폼의 상기 개구 내로 연장되는 것인, 리셉터클.
  102. 제 101 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 플랫폼의 상기 개구 내로 연장되는 상기 단부 층의 상기 돌출부의 적어도 일부 및 상기 이동 가능한 플랫폼의 적어도 일부는 억지 끼워맞춤부를 갖는 것인, 리셉터클.
  103. 제 87 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 플랫폼은 외주를 가지며, 상기 외주에 인접한 상기 이동 가능한 플랫폼의 적어도 일부는 상기 단부 층의 내부 표면에 결합되고, 상기 리셉터클은 상기 단부 층과 상기 이동 가능한 플랫폼 사이의 조인트의 위치를 나타내는 상기 밀봉 캐비티 외부의 표지를 포함하는 것인, 리셉터클.
  104. 제 87 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 플랫폼은 외주를 가지며, 상기 이동 가능한 플랫폼은 상기 이동 가능한 플랫폼의 상기 외주 주위의 위로 향하는 립 부분을 포함하는 것인, 리셉터클.
  105. 제 104 항에 있어서,
    상기 측벽의 적어도 일부 및 상기 위로 향하는 립의 적어도 일부는 억지 끼워맞춤부를 갖는 것인, 리셉터클.
  106. 제 104 항에 있어서,
    상기 위로 향하는 립 부분은 상기 측벽의 적어도 일부와 일치하는 것인, 리셉터클.
  107. 제 87 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 플랫폼은 실질적으로 편평한 디스크를 포함하고, 상기 이동 가능한 플랫폼은 상기 냉동된 내용물과 상기 단부 층 사이에 배치되고, 또한 상기 냉동된 내용물은 상기 리셉터클의 상기 제 1 단부에 근접한 상기 측벽의 적어도 일부와 접촉하는 것인, 리셉터클.
  108. 제 107 항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 리셉터클의 내부 표면의 적어도 일부 상에 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 코팅되지 않은 표면에 비해 상기 리셉터클의 상기 내부 표면에 대한 상기 냉동된 내용물의 부착을 감소시키는 것인, 리셉터클.
  109. 제 87 항에 있어서,
    상기 측벽, 상기 단부 층, 상기 클로저 및 상기 이동 가능한 플랫폼은 본질적으로 동일한 재료로 구성되는 것인, 리셉터클.
  110. 제 109 항에 있어서,
    상기 재료는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중 적어도 하나로 코팅된 알루미늄인 것인, 리셉터클.
  111. 제 109 항에 있어서,
    상기 재료는 폴리머인 것인, 리셉터클.
  112. 제 87 항에 있어서,
    상기 측벽, 상기 단부 층 및 상기 클로저는 본질적으로 제 1 재료로 구성되고, 상기 이동 가능한 플랫폼은 본질적으로 제 2 재료로 구성되는 것인, 리셉터클.
  113. 제 112 항에 있어서,
    상기 제 1 재료는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중 적어도 하나로 코팅된 알루미늄이고, 상기 제 2 재료는 폴리머인 것인, 리셉터클.
  114. 제 87 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 플랫폼은 상기 냉동된 내용물 내로 연장되는 복수의 돌출부를 포함하는 것인, 리셉터클.
  115. 냉동된 액체 내용물을 포함하는 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하는 방법으로서,
    디스펜서의 챔버 내에 리셉터클을 수용하는 단계 - 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 포함하는 봉입된 내부 체적을 획정함 - ;
    상기 리셉터클의 상기 내부 체적으로 액체를 주입하지 않고 상기 리셉터클의 외부 표면 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 열을 가하는 동안 상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 적용함으로써 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생성하도록 상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계
    상기 리셉터클을 천공하는 단계; 및
    상기 리셉터클로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  116. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 적용함으로써 상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계는 상기 리셉터클에 대해 상기 냉동된 액체 내용물에 동작을 적용하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  117. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는 제 1 천공기로 상기 리셉터클을 천공하는 단계를 포함하고, 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계는 상기 제 1 천공기의 채널로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  118. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는 제 1 천공기로 상기 리셉터클을 천공하는 단계 및 상기 리셉터클로부터 상기 제 1 천공기를 후퇴시키는 단계를 포함하고, 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하는 단계는 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품이 상기 리셉터클의 상기 천공부를 통해 유동할 수 있게 허용하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  119. 제 118 항에 있어서,
    제 1 천공기로 상기 리셉터클을 천공한 후에 상기 리셉터클을 역전시키는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  120. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는 상기 리셉터클을 복수의 위치에서 천공하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  121. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 적용하는 동안, 상기 리셉터클의 상기 내부 체적 내로 주위 온도의 액체를 주입하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  122. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 상기 내부 체적 내로 상기 냉동된 액체 내용물의 결빙 온도보다 높은 액체를 주입하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  123. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 외부 표면에 열을 공급하는 단계는 상기 리셉터클을 히터와 접촉하여 배치하는 단계 및 상기 리셉터클을 히터 근처에 배치하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
  124. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 상기 외부 표면에 열을 공급하는 단계는 상기 리셉터클을 열 소스로 조사하는(irradiating) 단계를 포함하는 것인, 방법.
  125. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 상기 외부 표면에 열을 공급하는 단계는 가열된 가스를 상기 리셉터클의 상기 외부 표면에 대해 충돌시키는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  126. 제 115 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계는 상기 냉동된 액체 내용물 및 상기 리셉터클의 적어도 일부 중 적어도 하나에 전자기 복사선을 가하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  127. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 측벽에 대해 접선 방향으로 상기 리셉터클의 상기 내부 체적 내로 희석액을 주입하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  128. 제 115 항에 있어서,
    상기 동작은 회전 동작인 것인, 방법.
  129. 제 115 항에 있어서,
    상기 동작은 왕복 동작 및 진동 동작 중 적어도 하나인 것인, 방법.
  130. 제 115 항에 있어서,
    상기 동작은 요동 동작인 것인, 방법.
  131. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 일부 및 상기 냉동된 액체 내용물의 용융되지 않은 부분은 냉동된 액체 내용물이 없는 빈 공간을 획정하는 것인, 방법.
  132. 제 131 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는 상기 빈 공간을 관통하는 제 1 천공기로 상기 리셉터클을 천공시키는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  133. 제 131 항에 있어서,
    상기 리셉터클을 천공하는 단계는 제 1 천공기로 상기 리셉터클을 천공시키는 단계 및 상기 냉동된 액체 내용물의 상기 용융되지 않은 부분의 적어도 일부를 상기 빈 공간 내로 이동시키는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  134. 제 115 항에 있어서,
    상기 천공부를 통해 상기 리셉터클로부터 상기 냉동된 액체 내용물의 용융되지 않은 부분을 제거하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  135. 제 134 항에 있어서,
    상기 리셉터클 외부에서 상기 냉동된 액체 내용물의 상기 용융되지 않은 부분의 적어도 일부를 용융시키는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  136. 제 135 항에 있어서,
    상기 리셉터클 외부에서 상기 냉동된 액체 내용물의 상기 용융되지 않은 부분의 적어도 일부를 용융시키는 단계는 상기 냉동된 액체 내용물의 상기 용융되지 않은 부분의 적어도 일부의 주위에 액체를 유동시키는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  137. 제 135 항에 있어서,
    상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 분배하기 전에 상기 디스펜서의 캐비티 내에서 상기 냉동된 액체 내용물의 상기 용융되지 않은 부분을 완전히 용융시키는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  138. 제 134 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물의 상기 용융되지 않은 부분의 적어도 일부를 분쇄 또는 침연시키는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  139. 제 115 항에 있어서,
    희석제를 상기 분배된 용융된 식품 또는 음료 액체 제품과 조합하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  140. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클 및 상기 리셉터클의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 특성을 식별하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  141. 제 140 항에 있어서,
    상기 식별된 특성에 기초하여 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 선택적으로 희석하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  142. 제 115 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 상기 내부 체적으로 액체를 주입하지 않고 상기 리셉터클의 외부 표면 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 열을 가하는 동안 상기 리셉터클 및 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 동작을 적용하는 단계는 상기 냉동된 액체 내용물이 상기 리셉터클에 남아있는 동안 발생하는 것인, 방법.
  143. 제 115 항에 있어서,
    상기 동작은 상기 리셉터클에 적용되고, 상기 열은 상기 리셉터클의 상기 외부 표면에 가해지는 것인, 방법.
  144. 제 143 항에 있어서,
    상기 리셉터클에 동작을 적용하는 동안 상기 리셉터클의 상기 내부 체적 내로 액체를 주입하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법.
  145. 리셉터클로서,
    상기 리셉터클의 제 1 단부로부터 상기 리셉터클의 제 2 단부까지 연장되는 측벽 - 상기 측벽의 적어도 일부는 테이퍼짐 - ;
    상기 리셉터클의 상기 제 1 단부에 배치된 연속 단부 층;
    상기 리셉터클의 상기 제 2 단부에 배치된 클로저 - 상기 측벽, 상기 연속 단부 층 및 상기 클로저는 상기 리셉터클의 밀봉된 캐비티를 획정하고, 상기 리셉터클은
    약 1.65 인치 내지 약 1.80 인치의 높이,
    약 1.65 인치 내지 약 2.00 인치의 상단 내부 직경 및
    약 1.30 인치 내지 약 1.75 인치의 바닥 내부 직경
    을 갖고,
    상기 상단 내부 직경은 상기 바닥 내부 직경보다 큼 - ; 및
    상기 리셉터클의 상기 밀봉된 캐비티 내에 배치된 고형의 냉동된 액체 내용물 -
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 상기 전체 밀봉된 캐비티 미만을 점유하도록 크기가 정해져 있고,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 커피 추출물 및 커피 농축물 중 적어도 하나이고,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 약 4 % 내지 약 68 %의 총 용존 고형물 측정치를 가짐 -
    을 포함하는, 리셉터클.
  146. 제 145 항에 있어서,
    상기 밀봉된 캐비티는 본질적으로 단일 챔버로 구성되는 것인, 리셉터클.
  147. 제 145 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물은 중량이 약 0.90 온스 내지 약 1.74 온스인 것인, 리셉터클.
  148. 제 145 항에 있어서,
    상기 밀봉된 캐비티의 약 14 % 내지 약 91 %는 고형의 냉동된 액체 내용물에 의해 점유되지 않는 것인, 리셉터클.
  149. 제 145 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 높이가 약 0.13 인치 내지 1.49 인치인 것인, 리셉터클.
  150. 제 145 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 상기 총 용존 고형물 측정치는 약 20 % 내지 약 60 % 인 것인, 리셉터클.
  151. 제 145 항에 있어서,
    상기 측벽은 약 4 도 내지 약 6 도의 측벽 드래프트 각도를 갖는 것인, 리셉터클.
  152. 제 145 항에 있어서,
    상기 연속 단부 층과 상기 고형의 냉동된 액체 내용물 사이에 배치된 이동 가능한 플랫폼을 더 포함하는 것인, 리셉터클.
  153. 제 145 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 높이는 약 1.72 인치이고, 상기 상단 내부 직경은 약 1.80 인치이고, 상기 바닥 내부 직경은 약 1.45 인치이고, 상기 상단 내부 직경 및 상기 바닥 내부 직경에 의해 제공되는 측벽 드래프트 각도는 약 5도인 것인, 리셉터클.
  154. 제 153 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 높이가 약 0.10 인치 내지 약 0.50 인치인 것인, 리셉터클.
  155. 제 153 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 상기 총 용존 고형물의 측정치는 약 7 % 내지 약 35 %인 것인, 리셉터클.
  156. 제 153 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물은 중량이 약 0.15 온스 내지 약 1.20 온스인 것인, 리셉터클.
  157. 제 153 항에 있어서,
    상기 밀봉된 캐비티의 약 73 % 내지 약 85 %가 고형의 냉동된 액체 내용물에 의해 점유되지 않는 것인, 리셉터클.
  158. 제 153 항에 있어서,
    상기 냉동된 액체 내용물은 중량이 약 0.64 온스 내지 약 0.83 온스이고, 상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 상기 총 용존 고형물 측정치는 약 45 % 내지 약 58 % 인 것인, 리셉터클.
  159. 제 145 항에 있어서,
    상기 측벽은 (a) 제 1 측벽 드래프트 각도를 갖는 제 1 측벽 부분 및 (b) 상기 제 1 측벽 드래프트 각도보다 큰 제 2 측벽 드래프트 각도를 갖는 제 2 측벽 부분을 갖는 것인, 리셉터클.
  160. 제 159 항에 있어서,
    상기 제 1 측벽 드래프트 각도는 약 2.5 도이고, 상기 제 2 측벽 드래프트 각도는 약 8 도인 것인, 리셉터클.
  161. 리셉터클로서,
    상기 리셉터클의 제 1 단부로부터 상기 리셉터클의 제 2 단부까지 연장되는 측벽 - 상기 측벽의 적어도 일부는 테이퍼짐 - ;
    상기 리셉터클의 상기 제 1 단부에 배치된 연속 단부 층;
    상기 리셉터클의 상기 제 2 단부에 배치된 클로저 - 상기 측벽, 상기 연속 단부 층 및 상기 클로저는 상기 리셉터클의 밀봉된 캐비티를 획정하고, 상기 리셉터클은,
    약 1.65 인치 내지 약 1.80 인치의 높이,
    약 1.65 인치 내지 약 2.00 인치의 상단 내부 직경 및
    약 1.30 인치 내지 약 1.75 인치의 바닥 내부 직경
    을 갖고,
    상기 상단 내부 직경은 상기 바닥 내부 직경보다 큼 - ; 및
    상기 리셉터클의 상기 밀봉된 캐비티 내에 배치된 고형의 냉동된 액체 내용물 -
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 상기 전체 밀봉된 캐비티 미만을 점유하도록 크기가 정해지며,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 상기 리셉터클의 내부 표면의 적어도 제 1 부분과 접촉하고,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 커피 추출물 및 커피 농축물 중 적어도 하나이고,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은, 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉의 온도에서 측정될 때, 상기 고형의 냉동된 액체 내용물이 디스펜싱 시스템 니들에 의해 상기 리셉터클의 상기 내부 표면의 부분과의 접촉으로부터 벗어날 수 있도록 하기에 충분한 경도 측정치를 가짐 -
    을 포함하는, 리셉터클.
  162. 제 161 항에 있어서,
    상기 밀봉된 캐비티는 본질적으로 단일 챔버로 구성되는 것인, 리셉터클.
  163. 제 161 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 우유 농축물 및 감미료 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것인, 리셉터클.
  164. 제 161 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 상기 경도 측정치는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 0.5 내지 약 1.5 인 것인, 리셉터클.
  165. 제 161 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 상기 경도 측정치는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 0.75 내지 약 1.25인 것인, 리셉터클.
  166. 제 161 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 상기 경도 측정치는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉에서 모스 스케일로 약 1.0 내지 약 2.0인 것인, 리셉터클.
  167. 제 161 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 시스템 니들은 약 2.5 mm의 외부 직경을 갖는 것인, 리셉터클.
  168. 제 161 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 약 4 % 내지 약 68 %의 총 용존 고형물 측정치를 갖는 것인, 리셉터클.
  169. 제 161 항에 있어서,
    상기 고형의 냉동된 액체 내용물은 약 4 % 내지 약 20 %의 총 용존 고형물 측정치를 갖는 것인, 리셉터클.
  170. 제 161 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 내부 표면의 적어도 제 2 부분 상에 코팅을 더 포함하고, 상기 코팅은 코팅되지 않은 표면에 비해 상기 고형의 냉동된 액체 내용물이 접촉하는 상기 리셉터클의 상기 내부 표면에 대한 상기 고형의 냉동된 액체 내용물의 접착을 감소시키는 것인, 리셉터클.
  171. 제 170 항에 있어서,
    상기 리셉터클의 상기 내부 표면의 상기 제 2 부분은 상기 리셉터클의 상기 내부 표면의 상기 제 1 부분의 적어도 일부를 포함하는 것인, 리셉터클.
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