CN109310233A - 用于受控制的液体食物或饮料产品产生的系统以及方法 - Google Patents

用于受控制的液体食物或饮料产品产生的系统以及方法 Download PDF

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Abstract

公开了用于产生液体食物或饮料产品的受控加热和/或搅动的系统。一种用于由接收器(110，1700)中的冷冻内容物(120)产生食物或饮料液体产品的分配器(400)，包括：腔室，其构造为保持容纳内容物的接收器；以及稀释液体入口，其构造为将稀释液体供应到接收器的内部。该分配器还包括穿孔器(1720)和搅动器，穿孔器构造为对接收器(1700)穿孔并由接收器形成用于液体产品的产品出口，搅动器构造为向接收器(110，1700)和/或接收器中的内容物施加运动，在被供应稀释液体时，相对于在没有施加的运动的情况下的由稀释液体的部分沿循的从液体入口至产品出口的流动路径，该运动增加了由稀释液体的至少一部分沿循的从液体入口至产品出口的流动路径。

Description

用于受控制的液体食物或饮料产品产生的系统以及方法
相关申请
本申请涉及并根据35 U.S.C§120要求2016年11月15日提交的名称为“Methods ofControlled Heating and Agitation for Liquid Food or Beverage ProductCreation”的美国专利申请No.15/351,911和2016年11月15日提交的名称为“Systems forControlled Heating and Agitation for Liquid Food or Beverage ProductCreation”的美国专利申请No.15/352,245的优先权，其中的每个都是2016年11月9日提交的名称为“Systems for and Methods of Controlled Liquid Food or BeverageProduct Creation”的美国专利申请No.15/347,591的继续申请，美国专利申请No.15/347,591根据35 U.S.C.§119(e)要求2016年6月16日提交的名称为“Systems for and Methodsof Creating Liquid Food and Beverage Product from a Portion-ControlledReceptacle”的美国临时专利申请No.62/350,928和2016年8月26日提交的名称为“Systemsfor and Methods of Creating Liquid Food and Beverage Product from a Portion-Controlled Receptacle”的美国临时专利申请No.62/380,170的优先权，并且所述美国专利申请No.15/347,591是2016年9月14日提交的名称为“Systems for and Methods ofAgitation in the Production of Beverage and Food Receptacles from FrozenContents”的美国专利申请No.15/265,379的部分继续申请，并且根据35U.S.C.§120要求该美国专利申请No.15/265,379的优先权，该美国专利申请No.15/265,379是2016年6月17日提交的名称为“Systems for and Methods of Providing Support for DisplaceableFrozen Contents in Beverage and Food Receptacles”的美国专利申请No.15/185,744——现在的美国专利No.9,487,348——的继续申请，该美国专利申请No.15/185,744根据35 U.S.C.§119(e)要求2016年6月1日提交的名称为“Systems for and Methods ofProviding Support for Displaceable Frozen Contents in Beverage and FoodReceptacles”的美国临时专利申请No.62/344,212的优先权，并且所述美国专利申请No.15/185,744是2016年4月14日提交的名称为“Method of and System for Creating aConsumable Liquid Food or Beverage Product from Frozen Liquid Contents”的美国专利申请No.15/099,156的部分继续申请，并且根据35 U.S.C.§120要求该美国专利申请No.15/099,156的优先权。
技术领域
技术领域总体上涉及以受控方式由冷冻内容物产生液体食物和/或饮料产品的系统和方法，并且尤其涉及控制冷冻内容物熔化成液体以及控制液体蒸发成气体的系统和方法。该技术领域总体上还涉及为饮料和食物接收器中的可移位冷冻内容物提供支撑件并且尤其是支撑接收器内的冷冻内容物的平台以协助将冷冻内容物从接收器内的第一位置移位到接收器内的第二个位置的系统和方法。该技术领域总体上还涉及为饮料和食物接收器中的可移位冷冻内容物提供支撑件并且尤其是支撑接收器内的冷冻内容物以协助将冷冻内容物从接收器内的第一位置移位到接收器内的第二个位置的平台的系统和方法。该技术领域总体上还涉及用于由冷冻内容物且尤其是包装在接收器中的冷冻液体产生可消费液体食物或饮料产品的方法和系统，其中，该接收器被设计成由基于机器的分配系统来容纳，以有助于熔化和/或稀释冷冻液体内容物，并且由该冷冻液体内容物产生立即可消费的食物或饮料。冷冻液体内容物可源自食物或饮料浓缩物、提取物和/或具有或不具有营养素的其它可消费流体。
背景技术
当前的或已有的基于机器的咖啡冲泡系统(coffee brewing system)和包装在过滤盒中的咖啡允许消费者通过触摸按钮制作据称的新鲜冲泡的饮料，同时不需要额外的工艺步骤，比如测量、过滤器处理和/或用过的咖啡粉的杂乱处置。这些基于机器的系统通常利用接收器(receptacle)——该接收器容纳干式固体或粉末(比如干式咖啡研磨物、茶叶或可可粉)——和防止不需要的固体移到使用者的杯或玻璃杯中的过滤介质、以及某些类型覆盖件或盖。接收器本身通常是薄壁的，使得它可用针或其它机构穿孔，使得可将溶剂(例如，热水)注入接收器中。实践中，接收器插入机器中，并且在闭合机器的覆盖件时，接收器被刺穿以产生入口和出口。然后，热的溶剂被输送到入口，添加到接收器中，并且冲泡的饮料通过过滤器排出到出口。
这种系统经常在能够保持接收器中内容物的新鲜度、来自有限尺寸包装的冲泡强度、和/或不能方便地回收每年产生的大量带有用过的研磨物/叶片的过滤接收器的方面遇到问题。
例如，当干式固体是精细研磨的咖啡时，会发生保持新鲜的问题。该问题很大程度上是咖啡研磨物中的关键香精香料化合物的不期望的氧化造成的，这一问题会因研磨的咖啡对其周围环境呈现非常大的表面面积而加剧。虽然一些制造商可能试图使用MAP(气调包装)方法(例如，引入非氧化气体代替环境空气)来解决该问题，但是由于许多原因，它们的努力通常很大程度上是不成功的。例如，新鲜烤制的全豆咖啡或研磨的咖啡大量排出二氧化碳，因此需要预包装步骤以允许咖啡研磨物在包装之前“脱气”，使得接收器不会由于接收器内产生的压力而膨胀或向外张开(这会使接收器呈现变质产品的外观)。另外，该二氧化碳排气随之携带并且耗尽来自研磨的咖啡中的浓郁的新鲜咖啡香气。此外，咖啡豆和研磨物的组合物含氧量约为44％，这可能在焙烤过程后内在地影响咖啡的风味和香味。
这些包含干式固体或粉的接收器的另一缺点通常是它们无法由给定的包装大小产生各种饮料效力和份量。如果根据SCAA(美国特种咖啡协会)冲泡指南冲泡，则保持10克研磨的咖啡的盒仅能产生约2克实际冲泡的咖啡化合物。进而，当在10盎司咖啡杯中稀释2克冲泡的咖啡化合物时，产生约为0.75的总溶解固体(TDS)的浓度。TDS(始终以％表示)是包含在液体中的分子、离子化或微粒状胶体颗粒悬浮形态的无机和有机物质的组合含量的量度。因此，对于许多消费者来说，一杯这种咖啡通常被认为是一杯非常淡的咖啡。相反地，一些冲泡器可过度提取相同的10克咖啡研磨物，以产生更高的TDS；然而，提取的额外溶解的固体通常在味觉上是刺激性的，并且可能毁掉咖啡的风味完整性。通常添加可溶解/速溶咖啡以减少这种缺点。另外，大多数设计用于提取的冲泡器不能提供压力和温度，以从研磨产品中移出所有所需化合物，因此通常浪费高达25％的好咖啡，并且常常产生一杯比所需更淡或更小的咖啡。
转到回收的问题，在冲泡之后残余的咖啡渣、茶叶和/或其它残留废物(例如，留在接收器内的用过的过滤器)的存在通常使得接收器不适于回收。消费者可从用过的接收器去除覆盖件并冲洗掉残留的材料，但这很耗时、脏乱、浪费水和/或浪费本可以被回收到农业生态系统中的有价值的土壤养分。因此，大多数消费者都不会费心回收，以换取如此不可显著看到的生态收益。回收也可能受到某些接收器中使用的热塑性材料类型的影响。例如，为了最小化如以上论述的新鲜度损失，一些制造商已选择使用具有优异蒸气阻隔性能的材料，例如具有乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物的内层的层叠膜材料。在这种层叠膜中的不同热塑性材料的组合(其可能是EVOH、聚丙烯、聚乙烯、PVC和/或其它材料的某种组合)是不适宜回收的。
尽管存在以上缺点，但是目前市场上仍存在许多不同的基于机器的系统，这些系统由单份胶囊式产品产生饮料。这些已经变得非常受消费者的欢迎，主要是因为他们提供的方便制作一杯可接受的(并不一定是极好的)咖啡，这通常使消费者为了单份家用冲泡杯的方便而换掉咖啡馆质量冲泡式咖啡。
除了单份胶囊产品之外，还存在冷冻产品，比如咖啡提取物和果汁浓缩物，冷冻产品目前包装在大容器和罐(例如，2升)中，用于由单个容器产生多份饮料。然而，由这些冷冻提取物或浓缩物制备饮料通常是不方便且耗时的。例如，一些咖啡产品必须在使用前缓慢熔化，通常超过几小时或几天的时间。最终产品需要储存在冰箱中，以便随后在消费少于所有份量时保持其产品安全性。此外，对于喜热的饮料(如咖啡和茶)而言，必须随后适当加热熔化的提取物。这些产品中的许多都不具有储存稳定性，例如咖啡研磨物中含有高比例的固体，因为这些固体是水解的木材的结果，易于分解和腐败。相应地，即使在制冷温度下，这些大批量冷冻产品的风味和质量也会在几小时内变质。此外，形成最终可消费饮料的方法通常不是自动化的，因此易于过度稀释或稀释不足，从而导致不一致的使用者体验。
发明内容
本文描述的技术和系统包括一体式系统，其允许比目前可获得的已知部分控制泡制系统分配更多种类的食物和饮料产品。在某些实施例中，该系统包括多功能和多用途分配器，其与多内容物冷冻接收器协同工作。该接收器在密封的MAP气体环境中包含冷冻状态下的预先制备的浓缩物和提取物。由于其中包含的食物或饮料保持在保藏的状态，因此它们以FDA食物安全的形式存在。另外，冷冻液体内容物在风味和香味的峰值水平保存，而不使用常规的防腐剂或添加剂。
另一方面，分配器可以通过利用包含冷冻液体内容物的特定接收器以热或冷的形式制备这些食物和饮料。包括分配器和接收器的一体式系统可以安全地提供例如咖啡、茶、可可、苏打水、汤、营养保健品、维生素水、药物、能量补充剂、拿铁、卡布奇诺、印度茶拿铁，仅举几例。在分配产品时，通过分配系统将接收器冲洗的基本上干净，去除渣、叶子、过滤器粉或晶体，从而使它们符合回收条件。
如以上提及的，本文描述的技术和系统改善了消费者在其家中可方便地获得的咖啡、茶和其它饮料的整体质量和口味，并且在某些实施例中，无需冲泡咖啡、茶和其它饮料。本文描述的包装系统和分配器的实施例有效且高效地处理冷冻液体内容物。例如，本文给出的实施方式解决了如何使冷冻液体内容物从接收器的内表面脱离或如何穿孔接收器，如何产生到接收器中的出口点的流动路径，如何有效地熔化冷冻液体内容物而不产生不可接受的内部压力或喷雾，如何获得在所需的温度和浓度的最终饮料，和/或如何最好地准备接收器用于回收。
所公开的主题包括构造用于插入分配器中的接收器的多个实施例。每个接收器都包括冷冻液体内容物，且具有顶部空间。接收器包括开口和用于接纳和储存冷冻液体内容物的腔体，其中，接收器是可穿孔的。接收器包括形成在接收器的开口上方的封闭件，用于将冷冻液体内容物密封在接收器的腔体内，其中，接收器构造为用于插入分配设备或系统中，该分配设备或系统构造为由接收器中的冷冻液体内容物产生可消费的液体饮料，使得冷冻液体内容物通过设备在接收器中产生的穿孔提取出。
在一些示例中，接收器包括不透气材料，其构造为保持冷冻液体内容物的新鲜度和香气。接收器和封闭件可由可回收材料构成，使得一旦产生可消费液体食物或饮料，则接收器和封闭件可被回收。接收器可以由可食用材料构成，使得接收器本身可以在使用后溶解和消费。接收器内包含的冷冻液体内容物可选自例如冷冻咖啡提取物、冷冻茶提取物、冷冻柠檬水浓缩物、冷冻蔬菜浓缩物、冷冻动物汤或原料、冷冻液体乳制品、冷冻醇产品、冷冻糖浆和冷冻水果浓缩物、或其任何组合。因为内容物是冷冻的液体，并且因此是冷冻液体内容物，所以内容物仅需要熔化成为液体形态的可消费饮料或食物。它不需要被提取并产生废物副产物，在接收器内也不需要过滤器。
在一些示例中，接收器被构造为使得接收器可在接收器插入设备之前穿孔，可在接收器插入设备之后穿孔，或者两者。接收器可以包括未填充区域，例如冷冻液体内容物与封闭件之间的顶部空间，其中，该区域构造为包括代替接收器中的大气的惰性或还原反应性气体。该区域还允许冷冻液体内容物在接收器内移动，以允许产生流动路径，用于在产品制备期间稀释/熔化液体围绕冷冻液体内容物流动。
在一些示例中，冷冻液体内容物和接收器以受控部分布置提供。所述受控部分布置可以包括单份量大小的形式。受控部分布置可以包括批量份量大小的形式，用于由单次或多次注入液体产生多份。
在一些示例中，包装件、接收器、容器等构造为通过穿孔接收加热的液体或其它形式的热量，以加快冷冻液体内容物的液化和稀释。该包装件可构造为在引入熔化/稀释流体之前或同时接收外部施加的热量，以加快接收器内的冷冻液体内容物的熔化。
在一些示例中，接收器可以包括具有双稳定式或一次性可变形的圆顶形状的端部部分，用于便于接收器的穿孔，而不会由于移入顶部空间而与冷冻液体内容物发生干涉。冷冻液体内容物也可形成为在其本体中包括通孔，使得注入容器中的液体可通过该通孔流到接收器的出口点。
所公开的主题包括用于由包含有冷冻液体内容物的包装件产生液体食物或饮料的工艺过程。该工艺过程包括在密封容器中提供冷冻液体内容物，其中容器构造为储存冷冻液体内容物。在该实施例中，该工艺过程总是包括熔化密封容器中的冷冻液体内容物，以生成熔化的液体。该工艺过程包括在第一位置处对密封容器穿孔，以允许从容器分配熔化的液体，以产生可消费的液体食物或饮料。
在一些示例中，熔化冷冻液体内容物包括在第二位置处对密封容器穿孔，以允许将加热的液体或其它形式的热量注入容器中，以熔化和稀释密封容器中的冷冻液体内容物。熔化冷冻液体内容物可以包括通过注入的液体、气体或蒸汽将热量或电频率能量外部地施加到密封容器或施加到密封容器内，以将冷冻液体内容物熔化成可消费液体形态。
所公开的主题包括一种包装系统，用于使用包装的冷冻液体内容物以直接由冷冻液体内容物产生液体食物或饮料。该系统包括冷冻液体内容物和限定腔体以用于接收并储存冷冻液体内容物的接收器。该系统还包括用于与接收器形成密封封闭件的盖，该盖可穿孔以允许将液体、气体或蒸汽注入腔体中，以熔化并稀释其中的冷冻液体内容物，其中，接收器可穿孔以允许熔化的和/或稀释的冷冻液体内容物自接收器以可消费的液体饮料形态被分配。
除了食物和饮料包装系统之外，本文描述的系统和技术包括用于熔化和/或稀释储存在该包装系统内的冷冻液体内容物(其中，包装件的冷冻液体内容物由食物和饮料浓缩物、提取物和具有或不具有营养素的其它可消费的流体类型制成)的设备，以及用于输送这些熔化的和/或稀释的内容物以便立即消费的各种方法。例如，本文描述的技术允许消费者直接从接收器方便地和自发地产生单份或多份可消费饮料或基于液体的食物，使得产品具有所需的新鲜口味、效力、体积、温度、质地等等。为了实现该目标，由浓缩物、提取物和其它可消费流体类型制成的冷冻液体内容物和优选的快速冷冻液体内容物可包装在不透气、MAP包装、全屏障和无残留物无过滤器的可回收接收器中。此外，该接收器设计成由基于机器的分配系统容纳和使用，以促进内容物的熔化和/或稀释，并交付具有所需特性(包括口味、香气强度、体积、温度、颜色和质地)的产品，使得消费者可不断且方便地体验到通过当今使用的任何其它方式都无法获得的极好的味觉和新鲜度的水平。与当前通过冲泡工艺(例如，从固体咖啡渣中提取可溶性产品)产生最终产品的单份量咖啡制造器不同，所公开的方案通过熔化并稀释通过较早制造工艺产生的冷冻提取物或浓缩物来产生产品，其可在理想条件下在工厂环境中进行，以捕获和保存风味。
在本发明的一个方面中，一种用于由接收器中的冷冻内容物产生食物或饮料液体产品的分配器包括构造为保持接收器的腔室和非稀释加热器，该非稀释加热器构造为加热接收器保持在腔室中时的接收器和接收器保持在腔室中时接收器内的冷冻内容物中的至少一个。当接收器保持在腔室中时，非稀释加热器不向接收器的内部添加液体。该分配器还包括储存器，该储存器构造为容纳液体，其中储存器包括储存器出口，该储存器出口构造为从储存器中抽取出液体。分配器进一步包括产品出口，其构造为在接收器保持在腔室中时从接收器中抽取出食物或饮料液体产品；以及控制器和计算机可读存储器，其包括在由控制器执行时使分配器选择性地执行以下中的至少一个的指令：使用非稀释加热器加热接收器和接收器内的冷冻内容物中的至少一个，和通过储存器出口从储存器中抽取出液体。
在本发明的另一方面，一种由包含冷冻液体内容物的接收器产生熔化的食物或饮料液体产品的方法包括在分配器的腔室中接收接收器。接收器限定了包含冷冻液体内容物的封闭内部体积。该方法还包括通过选择性地执行以下中的至少一个来识别接收器和冷冻液体内容物中的至少一个的特性，并熔化冷冻液体内容物的至少一部分，以生成熔化的食物或饮料液体产品：至少加热接收器保持在腔室中时的接收器和接收器保持在腔室中时接收器内的冷冻液体内容物中的至少一个，而无需在接收器保持在腔室中时向接收器的内部添加液体；将稀释液体供应到接收器的内部；以及对接收器和冷冻液体内容物中的至少一个施加运动。选择性地执行加热、供应稀释液体和施加运动中的至少一个是基于所识别的特性。该方法进一步包括对接收器穿孔，并且从接收器分配熔化的食物或饮料液体产品。
在本发明的再一方面，一种由包含冷冻液体内容物的接收器产生熔化的食物或饮料液体产品的方法包括在分配器中接收接收器。接收器限定了包含冷冻液体内容物的封闭内部体积。该方法还包括识别接收器和冷冻液体内容物中的至少一个的特性，以及将冷冻液体内容物从接收器中移出到腔室中。该方法进一步包括通过选择性地执行以下中的至少一个来熔化冷冻液体内容物的至少一部分，以生成熔化的食物或饮料液体产品：加热冷冻内容物，而无需将液体与冷冻液体内容物结合；将稀释液体与冷冻液体内容物结合；以及对冷冻液体内容物施加运动。选择性地执行加热、结合稀释液体和施加运动中的至少一个是基于所识别的特性。该方法又进一步包括分配熔化的食物或饮料液体产品。
在本发明的又一方面，一种用于由接收器中的冷冻内容物产生食物或饮料液体产品的分配器，该分配器包括腔室，其构造为保持接收器，该接收器限定包含冷冻液体内容物的封闭内部体积；以及稀释液体入口，其构造为在接收器保持在腔室中时将稀释液体供应到接收器的内部体积。分配器还包括穿孔器，该穿孔器构造为对接收器穿孔，并由接收器形成用于食物或饮料液体产品的产品出口；以及搅动器，其构造为向接收器和接收器中的冷冻液体内容物中的至少一个施加运动，当提供有稀释液体时，该运动相对于在没有施加的运动的情况下由稀释液体的至少一部分沿循的从稀释液体入口至产品出口的流动路径增加了由稀释液体的至少一部分沿循的从稀释液体入口至产品出口的流动路径。
在本发明的一个方面，一种用于由接收器中的冷冻内容物产生食物或饮料液体产品的分配器，该分配器包括：腔室，其构造为保持接收器，该接收器限定包含冷冻液体内容物的封闭内部体积；以及穿孔器，其构造为对接收器穿孔，并且将冷冻液体内容物的至少一部分从接收器移出到熔化器皿中。该分配器还包括搅动器和非稀释加热器，该搅动器构造为向熔化器皿和熔化器皿中的冷冻液体内容物中的至少一个施加运动，该非稀释加热器构造为加热熔化器皿和熔化器皿内的冷冻内容物中的至少一个。当接收器保持在腔室中时，非稀释加热器不将液体添加到接收器的内部。分配器进一步包括产品出口，其构造为分配食物或饮料液体产品。
这些技术包括包装、方法和设备特性的许多组合和排列，其特点是涉及保持冷冻液体内容物、构造一种或另一种形态的冷冻液体内容物、熔化和/或稀释冷冻液体内容物、以及使它们具有如上所述的所需特性可用于消费的功能。在一些实施例中，将包含冷冻液体内容物的密封接收器插入机器中。然后，机器对密封接收器穿孔，并在其中注入加热的液体、气体或蒸汽，以熔化并稀释冷冻液体内容物。该机器还对接收器穿孔，以允许将熔化的和/或稀释的冷冻液体内容物从接收器以可消费液体饮料形式分配到辅助容器中。以下将更详细地描述这些功能中的每个的其它可能的变体，包括利用冷冻液体内容物的负能量作为食物或饮料冷却剂来制造冷饮或冰饮料，而不是使用制冷工艺由供应的稀释液体、气体或蒸汽中去除热量。
如以下更详细地阐述的，接收器的某些实施例包括设置在冷冻液体内容物与端部层之间的平台。平台被构造为在端部层被分配设备的针穿孔时接触所述针，使得其以产生从入口穿孔到出口穿孔的流动路径的方式移位。因此，冷冻内容物和平台在接收器内具有第一位置和第二位置，其可以由未被冷冻内容物占据的空间补充。可选地，端部层包括与平台的形状互补的凹陷，并且平台设置在凹陷内。在一些实施例中，端部层中的凹陷可以是可变形或可折叠(collapsible)的圆顶。在一些实施例中，接收器是渐缩的，并且在接收器中产生入口和/或出口的一个或更多个穿孔器可以推动平台远离端部层。移动平台的针或穿孔器可以将液体注入或分配到接收器中，或两者。
在一些实施例中，平台是大致平坦的盘或板。在一些实施例中，平台是相对于端部层凹入或凸出中的至少一种。在一些实施例中，平台符合端部层的结构，以便减小端部层与平台之间的空间。在一些实施例中，平台可以是波纹状的或有纹理的，或者可以具有进入到接收器内部的突出部。在一些实施例中，平台可以是环形的或者由多个孔构成，每个孔小于针，使得其重量显著减小而不会降低其帮助冷冻液体内容物移位的能力。平台可由适于与食物接触或者由可以被使得适于与食物接触的任何刚性或半刚性材料(包括例如塑料或金属，比如钢、不锈钢或铝)制成。平台的某些实施例可在其组合物中包括多于一种材料，例如，在每一侧上涂覆铝并且沿其边缘涂覆合适的塑料覆盖物。在一个实施例中，平台补充接收器的材料，使得接收器是单流可回收的。例如，平台可以是与接收器的塑料不同类型的塑料，同时从回收的角度来说保持兼容性。此外，平台和接收器可以是从回收的角度是兼容的或者使用标准的混合流再循环操作可容易地去除的不同的金属或合金。另外，设想塑料和金属平台以及接收器组合，其中，一个部件的塑料量足够小，以便不损害回收金属部分的能力。除了增强平台的基底材料的食物安全性之外，涂层还可以具有改善其释放特性和/或有助于降低平台与冷冻内容物之间的摩擦水平的性质，比如特氟隆或特氟隆涂覆铝的盘。
平台可以粘附至接收器的端部层或者在其运动方面受到约束，使得它在接收器填充有随后冷冻的液体的过程中不会移动。在这种情况下，针的穿孔压迫或破坏该固定或约束点。固定或约束的手段可以包括例如胶水贴片、连续或间断热封、点焊、压接、过盈配合和/或类似手段。在某些实施方式中，平台仅在一个部分被约束，使得约束起到允许平台在被针接触时枢转的铰链的作用。约束可以包括平台与接收器之间的几何配合，其可以被压力破坏。例如，接收器的侧壁可以包括较小的倒置或凹入特征，由于平台的直径略微大于接收器的基于凹面位置的直径，因此，该较小的倒置或凹入特征将平台锁定就位。接收器和/或平台可以在来自穿孔器或其它压力源的压力下弯曲，并且推动平台的至少一部分经过锁定特征并远离端部层。在又一实施例中，平台包括溢流管。溢流管具有至少一个通道，该通道允许流动经由通道从平台的第一侧传递到平台的第二侧。
在本发明的一个方面中，接收器包括从接收器的第一端部延伸到接收器的第二端部的侧壁、设置在接收器的第一端部处的端部层、以及设置在接收器的第二端部处的封闭件。侧壁、端部层和封闭件限定了接收器的密封腔体。接收器包括设置在接收器的密封腔体中的冷冻内容物以及设置在接收器的密封腔体中并与冷冻内容物的邻近端部层的至少一部分接触的可移动平台。
在本发明的一个方面中，接收器包括：侧壁，该侧壁具有在尺寸上从接收器的第一端部到接收器的第二端部增加的渐缩部分；以及端部层，其设置在接收器的第一端部处。端部层由没有开口的片材限定，并且侧壁和端部层限定接收器的腔体。接收器的第二端部限定开口。接收器还包括设置在接收器的腔体中的固态冷冻液体内容物以及形成在接收器开口上的密封接收器的可穿孔封闭件。固态冷冻液体内容物、侧壁的至少一部分和可穿孔封闭件的至少一部分在接收器中限定了没有固态冷冻液体内容物的空置空间，并且接收器构造为插入分配设备中。接收器的端部层可由设置在分配设备内的针穿孔。固态冷冻液体内容物在腔体内具有第一位置和第二位置。在第一位置中，固态冷冻液体内容物基本上符合接收器的整个端部层。在第二位置中，固态冷冻液体内容物远离接收器的端部层移位并进入空置空间，并且空置空间的至少一部分保持未被固态冷冻液体内容物占据。
在一个实施例中，接收器包括不透气材料，其构造为保持固态冷冻液体内容物的新鲜度和香气。
在另一实施例中，接收器和封闭件各自包括可回收材料，使得接收器和封闭件能回收。
在再一实施例中，接收器是无过滤器的。
在又一实施例中，接收器包含铝。
在一个实施例中，侧壁、端部层和可穿孔封闭件限定单个腔室。
在本发明的另一方面，一种由包含冷冻液体内容物的接收器产生熔化的液体产品的方法包括提供包含冷冻液体内容物的接收器。接收器具有设置在接收器的一端处的端部层，并且冷冻液体内容物基本上与接收器的整个端部层接触。冷冻液体内容物和接收器在接收器内限定了没有冷冻液体内容物的空隙区域。该方法还包括将包含冷冻液体内容物的接收器设置在分配器的腔室中，用第一针对接收器的端部层穿孔，以及使冷冻液体内容物从端部层脱离并将冷冻液体内容物移位到空隙区域中。该方法进一步包括致使分配器熔化接收器中的冷冻液体内容物，以生成熔化的液体产品并捕获来自接收器的熔化的液体产品。
在一个实施例中，该方法进一步包括在与端部层的穿孔不同的至少一个位置处对接收器穿孔。
在再一实施例中，接收器是无过滤器的。
在另一实施例中，接收器进一步包括侧壁和可穿孔封闭件。侧壁在接收器的第一端部处从端部层延伸到接收器的第二端部，并且侧壁和端部层限定接收器的腔体。接收器的第二端部限定开口，并且可穿孔封闭件形成在开口上，其中侧壁、端部层和可穿孔封闭件限定单个腔室。
在再一实施例中，致使分配器熔化冷冻液体内容物包括：致使分配器用第二针在第二位置处对接收器穿孔，第二位置不同于端部层的穿孔；以及致使分配器经由第二针的通道注入高于冷冻液体内容物的冻结温度的液体到接收器中，以熔化并稀释接收器中的冷冻内容物。
在又一实施例中，致使分配器熔化冷冻液体内容物包括开始其中分配器经由以下中的至少一个来熔化冷冻液体内容物的过程：(a)将热量施加到接收器的外表面，以及(b)将稀释液体添加到接收器的内部空间。
在本发明的再一方面中，一种由包含冷冻液体内容物的接收器产生熔化的液体产品的方法包括在分配器的腔室中接收包含冷冻液体内容物的接收器。接收器具有设置在接收器的一端的端部层，并且冷冻液体内容物基本上与接收器的整个端部层接触。冷冻液体内容物和接收器在接收器内限定了没有冷冻液体内容物的空隙区域。分配器用第一针对接收器的端部层穿孔。该方法还包括使冷冻液体内容物从端部层脱离并将冷冻液体内容物移位到空隙区域中。分配器熔化接收器中的冷冻液体内容物，以生成熔化的液体产品，并且分配器自接收器分配熔化的液体产品。
在一个实施例中，由于分配器用第一针对接收器的端部层穿孔，因此发生使冷冻液体内容物从端部层脱离并将冷冻液体内容物移位到空隙区域中。
在另一实施例中，冷冻液体内容物在分配熔化的液体产品之前完全熔化。
在再一实施例中，冷冻液体内容物的熔化包括在对端部层穿孔之后加热第一针。
在又一实施例中，该方法还包括分配器在与端部层的穿孔不同的至少一个位置处对接收器穿孔。
在又一实施例中，接收器是无过滤器的。
在一个实施例中，熔化冷冻液体内容物包括：分配器用第二针在不同于端部层的穿孔的第二位置处对接收器穿孔；以及分配器加热第二针。
在又一实施例中，分配器熔化冷冻液体内容物包括分配器通过以下中的至少一个来熔化冷冻液体内容物：(a)将热量施加到接收器的外表面；以及(b)将稀释液体添加到接收器的内部空间中。
在另一实施例中，该方法还包括分配器识别接收器的冷冻液体内容物的特性。可选地，分配识别接收器的冷冻液体内容物的特性包括分配器读取接收器的外表面上的光学代码。可选地，分配器识别接收器的冷冻液体内容物的特性包括分配器读取接收器的形状。
在一个实施例中，该方法还包括：分配器接收熔化的液体产品的所需温度：以及分配器接收熔化的液体产品的所需体积。分配器选择性地将热量施加到接收器的外表面，并基于所识别的冷冻液体内容物的特性、用于熔化的液体产品的所需体积和所需温度将稀释液体选择性地添加到接收器的内部。
在再一方面，一种接收器，该将接收器包括：侧壁，其具有尺寸从接收器的第一端部到接收器的第二端部增加的渐缩部分；以及端部层，其设置在接收器的第一端部处。端部层由没有开口的片材限定，并且侧壁和端部层限定接收器的腔体。接收器的第二端部限定开口。固态冷冻液体内容物设置在接收器的腔体中，并且可穿孔封闭件形成在接收器的开口上以密封接收器。固态冷冻液体内容物、侧壁的至少一部分和可穿孔封闭件的至少一部分在接收器中限定没有固态冷冻液体内容物的空置空间。接收器构造为用于插入分配设备中，并且接收器的端部层可通过设置在分配设备内的针穿孔。固态冷冻液体内容物在腔体内具有第一位置和第二位置。在第一位置，固态冷冻液体内容物接近接收器的端部层。在第二位置，固态冷冻液体内容物从接收器的端部层移位并进入空置空间。在第二位置，空置空间的至少一部分保持未被固态冷冻液体内容物占据。
在一个实施例中，当固态冷冻液体内容物处于第一位置时，由固态冷冻液体内容物、侧壁的部分和可穿孔封闭件的部分限定的空置空间等于或大于由侧壁、端部层和可穿孔封闭件限定的总体积的约一半。
在另一实施例中，固态冷冻液体内容物在约0°F与约32°F之间的温度足够硬，使得由分配设备的针施加的力将固态冷冻液体内容物从第一位置移动至第二位置。
在再一实施例中，接收器还包括设置在固态冷冻液体内容物与端部层之间的平台。平台构造为在端部层被分配设备的针穿孔时接触所述针。可选地，端部层包括与平台的形状互补的凹陷，并且平台设置在凹陷内。
在又一实施例中，平台是大致平坦的盘。替代地，平台相对于端部层是凹入或凸出中的至少一种。再进一步替代地，平台是波纹状的。
在又一实施例中，平台包括溢流管。溢流管具有至少一个通道，该通道允许流经由通道从平台的第一侧传送到平台的第二侧。
在一个实施例中，侧壁的渐缩部分是连续的锥形。
在又一实施例中，侧壁的渐缩部分包括第一渐缩部分和第二渐缩部分。第一渐缩部分比第二渐缩部分更大程度上渐缩。第一渐缩部分在端部层的近侧，而第二渐缩部分在端部层的远侧。可选地，固态冷冻液体内容物的高度低于第一渐缩部分与第二渐缩部分之间的过渡点。
因此，已经广泛地概述了所公开主题的特征，以便可以更好地理解随后的详细描述，并且便于更好地理解由本文公开的设备和技术对本领域做出的贡献。当然，所公开的设备和技术的附加特征将在下文中描述。应该理解的是，本文采用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应该被认为限制的。另外，上述方面和实施例中任一个都可与另一些方面和实施例中任一个组合，并且仍然在本发明的范围内。
附图说明
当结合以下附图考虑时，参照对所公开主题的以下详细描述，可更全面地理解所公开的技术的各种目标、特征和优点，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1A-图1G示出了根据一些实施例的接收器几何形状和冷冻液体内容物的多个实施例，所述接收器几何形状和冷冻液体内容物以不同形式构造并且被包装，以允许液体通过冷冻液体内容物的所需流动。
图2A-图2D示出了多个实施例，其示出了根据一些实施例，稀释系统如何通过刺穿包装件并从外部且可控地加热包装件(使得熔化和稀释是产生的结果)来向冷冻液体内容物来添加液体或从冷冻液体内容物输送液体。
图3示出了根据一些实施例的在不使用熔化/稀释液体的情况下而是使用某替代热量的源熔化冷冻液体内容物的方法。
图4A-图4D示出了根据一些实施例的可适应各种接收器几何形状的示例性基于机器的设备。
图5示出了根据一些实施例的可被基于机器的设备接纳的一系列示例性包装件选择和接收器形状。
图6和图7示出了，根据一些实施例，具有相同的端部几何形状和高度但具有不同侧壁轮廓的接收器的两种型式。
图8和图9示出了根据一些实施例，接收器中的侧壁凹口(可以用于加快液化和用于产品识别的特征)的两种型式。
图10A-图10E示出了根据一些实施例的可以用于对接收器穿孔的五种可能的针几何形状。
图11示出了根据一些实施例的使用离心运动以加快液化冷冻液体内容物。
图12A和图12B示出了根据一些实施例的弹簧加载的针。
图13A-图13D示出了根据一些实施例的由冷冻液体内容物产生食物或饮料的过程。
图14A示出了根据一些实施例的具有内平台的接收器的侧视剖视图。
图14B示出了根据一些实施例的具有内平台和脱离的冷冻液体内容物的接收器的侧视剖视图。
图14C示出了根据一些实施例的液体冷冻内容物平台。
图14D示出了根据一些实施例的具有溢流管的液体冷冻内容物平台。
图15A示出了根据一些实施例的接收器的侧视剖视图。
图15B示出了根据一些实施例的图15A的细节A的侧视剖视图。
图16示出了根据一些实施例的具有带有溢流管的平台的接收器的侧视剖视图。
图17示出了根据一些实施例的具有带有溢流管的平台的接收器的侧视剖视图。
图18示出了根据一些实施例的具有环形平台的接收器的侧视剖视图，该环形平台被设计和定尺寸为配合在接收器的端部层上的凸起的突出部上。
图19示出了根据一些实施例的具有圆顶形端部层的接收器的侧视剖视图。
图20A和20B示出了根据一些实施例的具有圆顶形端部层的接收器的操作。
图21示出了根据一些实施例的具有平坦端部层且具有部分熔化的冷冻内容物的接收器的侧视剖视图。
图22A-图22D示出了根据一些实施例的用于提高用于保持冷冻内容物的平台的刚性的各种特征。
图23示出了根据一些实施例的具有从平台的表面突出的混合凸片的平台。
图24示出了根据一些实施例的准备接合穿孔器的冷冻内容物混合平台的下侧视图。
图25示出了根据一些实施例的穿孔器与冷冻内容物混合平台之间的接合。
图26示出了根据一些实施例的接收器外部的穿孔器，其准备接合接收器内的冷冻内容物提升平台。
图27示出了根据一些实施例的穿孔器与冷冻内容物混合平台之间的接合。
图28示出了根据一些实施例的设置在冷冻内容物混合平台上的冷冻内容物的部分熔化。
图29A和图29B示出了根据一些实施例的允许液体流动的穿孔器内部和外部通道。
图30A-图30D示出了根据一些实施例的具有用以允许液体流动穿过或经过穿孔器的通道或形状的各种穿孔器。
图31示出了根据一些实施例的具有凸起的唇缘的接收器的侧视剖视图。
图32示出了根据一些实施例的接收器的侧视剖视图。
图33示出了根据一些实施例的接收器的侧视剖视图。
图34示出了根据一些实施例的接收器的侧视剖视图。
图35A-图35B示出了根据一些实施例的分配器系统的部分。
图36A-图36B示出了根据一些实施例的分配器系统的部分。
图37A-图37E示出了根据一些实施例的分配器系统的部分。
图38A-图38E示出了根据一些实施例的分配器系统的部分。
图39A-图39B示出了根据一些实施例的分配器系统的部分。
图40是根据本发明一实施例的用于使用射频介电加热来加热接收器的冷冻液体内容物的系统的剖视图。
图41是根据本发明一实施例的腔体覆盖件的等距视图，该腔体覆盖件包括两个流体输送针和用于欧姆加热的中心电极。
图42是根据本发明一实施例的图41的欧姆加热系统的第一实施方式的剖视图。
图43是根据本发明一实施例的图41的欧姆加热系统的第二实施方式的剖视图。
图44是根据本发明一实施例的腔体覆盖件的等距视图，该腔体覆盖件包括两个流体输送针和用于欧姆加热的两个电极。
图45是根据本发明一实施例的图44的欧姆加热系统的剖视图。
图46是根据本发明一实施例的用于加热系统的等距视图，其中旋转腔底部是敞开的，该加热系统使用微波能量来加热冷冻液体内容物。
图47是根据本发明一实施例的图46的旋转腔体底部(示出为闭合的)的等距视图。
图48是根据本发明一实施例的图46的加热系统的剖视图。
图49是示出了水和冰的介电损失因子的图表。
图50是根据本发明一实施例的红外加热系统的等距视图。
图51是根据本发明一实施例的两个螺旋卷绕电极的等距视图。
图52是图52的两个螺旋卷绕电极的第二等距视图。
图53是根据本发明一实施例的两个矩形电极的等距视图。
图54示出了根据一些实施例的分配器系统的部分。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了关于所公开主题的系统和方法以及这类系统和方法可以操作的环境的许多具体细节，以提供对所公开主题的充分理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，可以在没有这类具体细节的情况下实施所公开主题，而且没有详细描述本领域中众所周知的某些特征，以避免使所公开主题复杂化。另外，应该明白的是，以下描述的实施例是示例性的，并且可想到的是，存在在所公开主题的范围内的其它系统和方法。
本文描述的各种技术提供了使用无过滤器接收器包装一种或更多种冷冻食物或饮料液体，以及如何有效地将该冷冻液体内容物转化为高品质、美味的食物或饮料产品。单个腔室无过滤器接收器可设计成使得，基于机器的系统可适应该接收器，并且有助于冷冻液体内容物的熔化和/或稀释，以便利地直接由冷冻液体内容物及时地产生具有所需风味、效力、体积、温度和质地而不必冲泡的可消费液体饮料或食物产品。为简明起见，冷冻食物或饮料液体可以被称为“冷冻液体内容物”。
在一些实施例中，被冷冻以产生冷冻液体内容物的液体可以是任何冷冻液体物质，其在一些实施例中可源自所谓的提取物，例如通过使用溶剂去除某些可溶性固体获得的产物。例如，提取物可以使用水以从咖啡研磨物或茶叶中去除某些所需的可溶性固体产生。一定程度上令人困惑的是，某些具有高固体含量的液体提取物常常被称为浓缩提取物。在此背景下，使用术语“浓缩”可能是也可能不是完全准确，这取决于高固体含量是纯粹通过溶剂提取固体还是通过浓缩的辅助步骤——其中，使用某些方式(例如，通过反渗透或使用加热的蒸发或制冷)从液体中去除溶剂，以提高其效力或强度。
与“冲泡器”(其是用于通过提取或溶解固体(例如，在研磨物/叶等可以批量处理的工厂中分别地进行)来产生饮料产品的系统)相反，本文描述的有助于饮料产生的设备不是冲泡器。相反，它利用分配功能来熔化和/或稀释，该分配功能可以用于由先前冲泡的冷冻液体内容物产生饮料。
用于制作冷冻液体内容物的液体也可以是纯浓缩物(例如，仅通过从比如果汁或汤的可消费化合物中去除水或其它溶剂而获得的产品)，以产生果汁浓缩物或汤浓缩物。在一些实施例中，可以从奶液中去除水以产生浓缩奶液。可能期望高TDS值和/或浓度，以降低运输成本和货架空间，或为方便起见，用于经由稀释产生的产品的效力和份量大小的多功能性，或用于由于例如因降低的水活动性而增强的抗微生物活性而增加的保存期。这些细节旨在举例说明变化，但是任何液体食物或饮料产品(无论其如何产生，并且不管其固体含量如何)都落入本公开的范围内。
在一些实施例中，冷冻液体内容物可以是咖啡或茶提取物、柠檬水、果汁、汤、液体乳制品、酒精、糖浆、粘性液体或被冷冻的任何液体食物中的一种。冷冻液体内容物可以是具有或不具有营养价值的物质，可以天然或人工调味，并且包装有或未包装有防腐剂，等等。冷冻液体内容物可以构成供给能量或新陈代谢的碳水化合物、蛋白质、膳食矿物质和其它营养素。冷冻液体内容物可以包括添加剂(比如维生素、钙、钾、钠和/或铁等)，或者可以用添加剂增强。冷冻液体内容物可以包括防腐剂，比如抗微生物添加剂、抗氧化剂以及合成和/或非合成化合物。防腐剂添加剂的示例可以包括乳酸、硝酸盐和氮化物、苯甲酸、苯甲酸钠、羟苯酸盐、丙酸、丙酸钠、二氧化硫和亚硫酸盐、山梨酸和山梨酸钠、抗坏血酸钠、生育酚、抗坏血酸盐、丁基化羟基甲苯、丁基化羟基茴香醚、没食子酸和没食子酸钠、去氧剂、EDTA二钠、柠檬酸(以及柠檬酸盐)、酒石酸和卵磷脂、抗坏血酸、酚酶、迷迭香提取物、啤酒花、盐、糖、醋、酒精、硅藻土和钠苯甲酸盐等。应该明白的是，所罗列的添加剂旨在本文描述的技术的范围内，并且具体引用的添加剂仅是示例性的，并且还可包括其衍生物以及其它化合物。
冷冻液体内容物或物质可以具有或不具有悬浮固体，并且可以包括不可溶解的固体。在一些实施例中，制作冷冻液体内容物的浓缩物、提取物或其它可消费流体形态可以包括在冷冻之前完全溶解在溶剂中的添加剂。在一些实施例中，冷冻液体内容物还可以包括在包装过程中未溶解在冷冻液体内容物中、但在产生具有所需特性的饮料或食物的过程中由基于机器的系统溶解的大量的组合物。
图1A-图1E示出了冷冻液体内容物可以被如何结构化和包装以允许通过基于机器的系统获得通过保持冷冻液体内容物的接收器的期望的加压或重力供给稀释液体流的多个实施例。除了有助于向冷冻液体内容物的热传递之外，稀释液体可以有效地产生湍流运动，从而以在本文描述的技术的范围内的各种方式加快熔化。在接收器内，冷冻液体内容物可以冷冻成任何有用的形状或大小。
在图1A中，示出了接收器110的剖视图(密封盖未就位的情况下)，其中，接收器限定了用于包装冷冻液体内容物120的腔体。可以通过用液体填充接收器然后冷冻液体来将冷冻液体内容物120就地冷冻，或者，可以将冷冻内容物冷冻成特定的形状，然后放置在接收器中。在该情况下，冷冻液体内容物被示出为离开接收器的底部部分，以留出用于出口针穿孔的间隙，并且在接收器中的冷冻液体内容物的外表面周围形成通路，用于产生通过接收器和围绕冷冻液体内容物的期望的熔化/稀释液体流动，以产生具有所需风味、强度、体积、质地和温度的饮料。图1B示出了另一实施例，其中冷冻液体内容物已经被模制成下述形状：该形状被构造为与接收器的外侧匹配并随后被加载，使得预模制形状在其本体中限定有通孔130，并且在下方限定有释放部分132，用于适应出口针穿孔以提供穿过出口针穿孔的期望的液体流动，而没有阻塞或反压。图1C示出了多个冷冻液体内容物块140-180，这些冷冻液体内容物块140-180具有多种多样的形状和尺寸，其间具有较大的间隙空间，以提供通过接收器和围绕冷冻液体内容物的期望液体流动。在一些实施例中，密封接收器内的冷冻液体内容物可以包括多个浓缩物和组合物。例如，冷冻液体内容物140和150可包含柠檬水浓缩物，而冷冻饮料浓缩物160、170和180可以包括茶浓缩物，从而得到“ArnoldPalmer”。
图1D和图1E示出了用于替代地成形的接收器115的实施例，该接收器115包括具有圆顶195(双稳定式或者其它形式)的底部部分。在图1D中，接收器115被示出为处于其初始状态，此时，冷冻液体内容物被添加并冷冻到位，并且在底部具有冷冻圆顶结构195，其中圆顶结构处于从接收器向外扩张的初期或初始位置。图1E示出了在圆顶195已经移位到被向内引导到接收器的腔体中的第二位置之后接收器115的状态，使得液体冷冻液体内容物190向上移位，进入顶部空间，恢复或“交换”接收器的内部底部与冷冻液体内容物的底部部分之间的空间或空隙。该移位理想地在接收器的底部产生用于出口穿孔针的空间，并且还产生了用于任何熔化/稀释液体围绕冷冻液体内容物的外侧通过的流动路径。
图1F示出了包括多面式形状的接收器196。在该实施例中，接收器196包括不同形状的部分196A-196E。在一些实施例中，填充、熔化和稀释冷冻液体内容物的过程通常可以不受接收器的尺寸或形状的影响。在一些实施例中，关于使用可以例如促进并有助于冷冻液体内容物的不受限制的释放、适应针穿孔、允许在冷冻液体内容物周围形成间隙以形成用于稀释液体的现成流动路径等等的几何形状，可以考虑某些设计考虑。例如，可以通过接收器的与冷冻液体内容物接触的侧壁中的正(非锁定)拔模来满足这类设计考虑中的一个或多个。拔模可通过例如使接收器的侧壁渐缩来实现，比如使侧壁从接收器的底部到接收器的顶部向外成锥形(例如，接收器的直径在更接近接收器的顶部变得更大)。这可产生正拔模(positive draft)，使得推动冷冻液体内容物远离接收器的底部在冷冻液体内容物的侧面周围产生间隙(例如，这避免了冷冻液体内容物抵靠接收器的侧面的机械锁定)。这种正拔模可用于产生用于稀释液体行进通过接收器的自然流动路径，比如，液体从穿孔于接收器的入口针穿孔流动到出口针穿孔。
图1G示出了具有盖198的接收器197，盖198包括可由消费者去除的拉片199。拉片199可被去除，以有助于将吸管或类似装置与接收器197结合使用。作为另一示例，拉片199可被去除，以有助于将稀释流体引入接收器197中。
图2A示出了接收器(包括成形的密封封闭件，比如盖结构118)的立体图，所述盖结构118在其中可以包括刺穿孔210，由此，在一些实施例中，稀释流体(其也可以用作熔化剂)可被引入接收器中。盖结构118可以包括凸片119，用于允许手动去除盖以接近冷冻液体内容物，而在某些情况下不需要对盖穿孔。该盖结构可由与接收器相同的材料制成，以更好地支持朝向单流回收的努力。该盖结构可以制成为具有足够的标距厚度(gage thickness)，以充分承受由例如熔化/稀释液体产生的内部压力，该内部压力可随着容纳系统产生的力而增大和减小。例如，有助于熔化的振动、离心或旋转平台等或注入的稀释液体的流速将影响施于盖、密封件和接收器上的压力。此外，由容纳系统制成的穿孔可能影响在气密的密封件、盖和接收器上产生的压力。盖可通过任何适当的技术(比如例如，热密封或压接、径向折叠、声波焊接)附接至接收器，并且该功能可通过密封内部腔体的盖的任何机构或形态实现，并且用作阻止气体或水分迁移的屏障。
图2B示出了包括两个穿孔215的刺穿式盖的替代实施例。图2C示出了底部刺穿孔220，以允许稀释液体离开密封的接收器。然而，这些示例旨在说明性的，因为可以在接收器上的任何位置形成一个或多个刺穿孔。刺穿孔可以形成于特定位置中，以分配溶剂、稀释剂、液体(比如水)、气体或蒸汽，用于所需的熔化和稀释环境，并且最终及时地产生所需的饮料。刺穿孔可以根据需要具有任何尺寸，例如，以允许从接收器分配过大的固体(冷冻或不可溶解的固体)。在一些变型中，可以穿孔以允许特定尺寸的冷冻结构逸出，并且从接收器配发出以产生流体、冰冻、软泥或类似冰沙的饮料。另外，当在接收器中输入熔化/稀释流体时，多个刺穿孔可能有利于提供接收器的通气。
图2D示出了具有四个刺穿孔(230-233)的实施例，该四个刺穿孔位于接收器270的周缘附近，用于使液体通过接收器260的盖250进入，接收器260顶部朝下装载到基于机器的系统中。如该实施例所示，可以在接收器盖的中心附近设置刺穿孔240，用于允许熔化和稀释的冷冻液体内容物离开接收器。在该图中，冷冻液体内容物(未示出)在倒置的接收器的圆顶形底部内冷冻，以允许所需的流动环境，其中液体通过接收器的渐缩侧面被重新引导到出口穿孔。在本示例中，熔化和稀释的液体可以从接收器流出到第二接收器中，用于由容纳设备提供的单个或多个喷嘴消费。
在一些实施例中，当脱气或脱氧(包括在适当的时候在提取过程中使用脱气或脱氧溶剂(例如，水))时，包含在这些接收器中的冷冻液体内容物可更好地保存。在一些实施例中，用于制作冷冻液体内容物的液体可以在新鲜度、风味、口味和营养方面在峰值质量时冷冻。在一些实施例中，例如对于基于咖啡的饮料，冷冻液体内容物在提取后立即在峰值风味期间快速冷冻，以保持最佳口味、香气和总体质量，随后以冷冻状态配发以保持其口味和香气。例如，浓咖啡浓缩物可以保存，并且可能在焙烤后0-36小时内研磨，在研磨后立即冲泡，并且在冲泡过程中使用脱氧水时味道最好。通过在冲泡之后立即在峰值风味期间快速冷冻液体浓缩物、提取物或其它可消费流体，可以捕获提取物的峰值风味、最佳口味、香气和总体质量。此外，通过使用MAP技术(如本文进一步描述的)将该快速冷冻液体包装在不透气且可回收的接收器中，并且规定冷冻液体内容物在随后的储存和输送至最终消费者期间保持冷冻状态，新鲜风味可几乎无限期地保持。在一些实施例中，可以通过从接收器的选定和受控部分去除热量来冷冻冷冻液体内容物，以便之后有助于去除冷冻液体内容物与接收器的侧面之间产生的粘合(粘附)。例如，在某些实施例中，将液体内容物放置在接收器中，并且去除热量以使液体在液体的顶表面开始冷冻然后向下冷冻。如此做降低了冷冻液体内容物与接收器侧壁的内部之间的粘附。
在一些实施例中，如果内容物的质量可通过一些其它的FDA食物安全方法(例如，用于制作碳酸饮料的糖浆)维持，则包装可以在冷冻之前进行。在一些实施例中，冷冻液体内容物可以在配发期间冷冻，并且从不熔化、熔化一次或许多次。在低于冷冻液体内容物的冰点的温度配发和保持接收器可以提高质量保存和营养丰富食物安全性的方面，但是并非所有实施例都需要。在一些实施例中，将饮料浓缩物快速冷冻并在其接收器中保持冷冻，直到其准备好恰好在被准备用于消费之前熔化和/或稀释。
在一些实施例中，冷冻液体内容物也可包装为多个冷冻液体内容物，其以分层和/或混合的形式构造。在一些实施方式中，冷冻液体内容物可被构造为任何形状或多种几何形状，只要内容物能在保持未填充区域的同时适配在接收器的腔体体积内，并且能够被重新定位，以用于通过容纳系统执行某些刺穿操作。在一些实施例中，冷冻液体内容物可以被压碎或浸软，以增大冷冻液体内容物的表面面积，从而提高熔化速率。
在一些实施例中，包括冷冻液体内容物的液体在被测量到接收器中之后可以冷冻。在一些实施例中，用于产生冷冻液体内容物的流体可以在传送至接收器之前冷冻，例如，在模具中预冷冻、挤压、冷冻并切成一定大小，或通过其它方式并随后在接收器中沉积为一些所需形状的冷冻固体。这可以与具有渐缩部分的接收器的尺寸相配合地完成，使得冷冻液体内容物不会与接收器的指定用于刺穿的区域发生干涉。例如，冷冻液体内容物可成形为被移动远离刺穿区域，因为其直径大于接收器的顶部、底部或其它第一或第二端部的直径，如图1A中所示。换句话说，冷冻液体内容物可在第一阶段或单独步骤中产生，然后接纳、插入并密封在可由基于机器的分配系统容纳的接收器中。在一些实施例中，液体饮料浓缩物作为浆液或液体被接收，待冷冻，并且依次或一起密封在接收器中。在一些实施例中，冷冻液体内容物具有效力、形状和大小，并且结构化在接收器内，使得基于机器的系统能容易地熔化和/或稀释液体冷冻液体内容物，将内容物转化为具有所需风味、效力、体积、温度和质地的可消费的液体。
在一些实施例中，用于使用本文描述的技术保持/储存冷冻液体内容物的接收器包括杯形部分，该杯形部分具有连续且闭合的底部部分、从底部部分延伸的连续的侧壁、以及由连续的侧壁限定的可密封顶部开口，该连续的侧壁在其远离底部部分延伸时向外呈锥形。该壁不受过滤器或会干扰某些刺穿孔、冷冻液体内容物移位和流动的其它内部特征的干扰。
在一些实施例中，接收器包括用于储存冷冻液体内容物的腔体。冷冻液体内容物被密封于其中的包装件(在之前和之后被称为“接收器”)可以另外地被描述为筒、杯、包装件、小袋、盒、容器、胶囊等。接收器可以是任何形状、样式、颜色或组合，并且可以设计成增强与分配设备配合的液化环境。包装件可以是柔性的，具有明确的形状或其组合。出于美观或功能的原因，例如，为了补充应用于盒的盒检测或运动驱动功能，接收器的壁可以是凹入和/或凸出的，以提供不同的盒尺寸，同时保持某些接口尺寸恒定。同样地，颜色和/或形状可用于向分配器传递信息。
例如，图6和7示出了两种型式的接收器610和710，其具有相同的端部几何形状和高度，但是具有不同的侧壁轮廓。不同的弯曲的侧壁产生可用于冷冻液体内容物的不同内部体积和顶部空间，但是它们的两端部的直径和它们的整体高度是相同的。
在一些实施例中，接收器的外表面着色或涂覆有设计用于增强红外能量吸收的材料，该红外能量可以用于加热和/或熔化冷冻液体内容物。在一些实施例中，当在剖视图中从第一端部或第二端部观察时，接收器的侧壁的形状将是星形或其它非圆形形状，例如，其周缘表面面积将远大于光滑的圆柱体或圆锥体的周缘表面面积的形状，从而促进冷冻浓缩物更快成比例地加热和熔化。这可以在许多方面(包括增大表面面积用于热量通过接收器传递到冷冻液体内容物，在接收器中产生加快熔化的更加动荡的环境，或引导液体离开出口穿孔以促进接收器内更高率的热传递)有效地促进熔化。
在一些实施例中，如图8和图9中所示，存在“键锁特征”620或621，其可有助于在熔化和稀释冷冻液体内容物期间促进内部湍流，并且还可用于识别用于填充接收器的内容物或产品系列。
在一些实施例中，接收器包括封闭件，其用于密封接收器，以协助保持MAP气体环境。在这种情况下，可以使用多种方法实现盖与接收器之间的气密密封，包括但不限于贴片、粘合、软木塞、热密封、压接等。在一些实施例中，封闭件可设计成可手动去除的，例如，如前所述，在盖上具有拉片，使得如果用于制备可消费饮料的基于机器的系统不可用，可以其它方式使用冷冻液体内容物。在一些实施例中，在将接收器装载到基于机器的分配系统之前，该设备可能需要手动穿孔而不是机器实现穿孔。
冷冻液体内容物可以包装在提供气体迁移控制的材料中，例如，接收器可以由不透气材料构成，用于产生持久的储存包装，以用于保持包装的冷冻液体内容物的新鲜度和香气。例如，接收器可以由铝基材或其它金属材料构成，并且如果需要，通常制备有FDA批准的用于与食物接触的涂层。作为另一示例(例如，如果再循环能力不是关键问题)，接收器可以包括多层阻隔薄膜(包括例如EVOH塑料层)。在一些实施例中，如果接收器由金属制成，则接收器将优选地由高导热材料(比如铝)制成，从而支持更快的热传递，特别是在加热的稀释液体不是用于熔化冷冻液体内容物的主要手段的情况下。在一些实施例中，包装件可以包括可以溶解并消费的可食用包装材料。在一些实施例中，接收器及其封闭件由不透气的、可回收材料构成，使得包括封闭件和其它包装特征的废接收器可被整体回收。
在一些实施例中，冷冻液体内容物在具有顶部空间、没有顶部空间或具有有限的顶部空间的情况下包装。如以上提及的，顶部空间是指密封接收器内的任何多余的气氛，其可选地位于冷冻液体内容物的顶部部分与接收器的盖或封闭件部分之间。此外，包装接收器中的任何顶部空间可以有利地使用MAP气体(比如氩气、二氧化碳、氮气或已知比空气或氧气具有更低化学活性的其它气态化合物)填充。在一些实施例中，冷冻液体内容物的顶部或最外层或包层可以用冷冻的脱气水覆盖层(其可以充当防腐剂屏障)分层。在一些实施例中，将冷冻液体内容物真空密封在柔性接收器中。在一些实施例中，冷冻液体内容物以最小化内容物与大气(特别是氧气，但也以是带走香气的任何气体)的表面面积接触的方式包装在接收器中。
在一些实施例中，接收器在内部涂覆有一种材料，该材料显著地降低了从接收器的侧面或底部使冷冻液体内容物脱离所需的力，以有助于冷冻液体内容物移动开或者借助穿孔针的作用移动，并且产生用于熔化和/或稀释液体的通过冷冻液体内容物的外表面的周围直到出口穿孔的不受限制的通路。在一些实施例中，接收器的底部包括圆顶结构(双稳定式或者其它形式)，其可在液体内容物的填充和冷冻期间向下扩张、远离接收器的底部，并且随后在冷冻后向上翻转至其第二稳定位置，以保持冷冻液体内容物远离接收器的底部，从而有助于针穿孔和/或稀释液体围绕冷冻液体内容物的外表面至出口穿孔的流动。在一些实施例中，在将产品运送给消费者之前，在工厂翻转圆顶。在一些实施例中，圆顶恰在使用之前由消费者翻转，或者作为插入和针穿孔的一部分由机器翻转。在一些实施例中，圆顶由机器翻转。这些实施例仅仅是示例，并且未引用以限制接收器的可以有助于使冷冻液体内容物脱离或饮料产生的功能或特征。另外，在上述示例中，冷冻液体内容物通过穿孔针或圆顶向上移位到顶部空间中。然而，在另一些实施例中，冷冻液体内容物可沿不同方向(例如，向下或侧向)移位到接收器的未填充区域中，并且仍然在本发明的范围内。类似地，冷冻液体内容物的形状和大小可以使得便于通过针穿透接收器的底部或顶部而破裂。
在一些实施例中，冷冻液体内容物可以包装和结构化在如下的接收器中：所述接收器具有特定的大小和形状，从而使得接收器能够被当前市场上的系统或基于机器的稀释系统容纳，该系统或基于机器的稀释系统被设计用于提取溶质或冲泡咖啡，以便于产生具有所需风味、效力、体积、温度和质地的饮料。
在一些实施例中，冷冻液体内容物的包装件包括附加的屏障或辅助包装件，其保护冷冻浓缩物在配发期间不熔化或暴露于紫外光。例如，将冷冻液体内容物包装在进一步包装在纸箱内的接收器中增加了一绝缘层，并且例如当不期望温度损失或熔化时，将由此减缓冷冻液体内容物的温度损失或熔化。
在本技术的实施例中，用于由冷冻液体内容物产生食物或饮料的设备有利地包括无过滤器的接收器，其与现有可获得的过滤接收器不同，其中，现有可获得的过滤接收器例如由美国专利No.5,325,765例示的。无过滤器接收器，并且例如，(1)在熔化和/或稀释和随后的输送过程中(实质上)完全去除冷冻液体内容物，以及(2)使用均质的结构材料，使得接收器理想地适于回收。
在一些实施例中，接收器构造为由基于机器的系统容纳，并且能够接收由其分配的液体，以进一步有助于将冷冻液体内容物熔化和/或稀释成具有所需系列特性的可消费液体产品。
在一些实施例中，接收器可以足够大以使其可包含熔化的内容物和来自基于机器的系统的所有添加的稀释液体，并且可以直接基于所述接收器消费到最终产品。用于添加稀释液体的穿孔可以适合于随后与吸管或其它手段一起使用，以与将稀释的和/或熔化的内容物分配到辅助容器中相比允许直接基于接收器进行消费。
在一些实施例中，具有冷冻液体内容物的接收器以受控部分布置提供，其中受控部分布置可以包括单一份量形式，或用于产生很多份的批量份量形式。在一些实施例中，基于机器的系统可以以任何方法、形状或形态容纳接收器或多个接收器，以有助于冷冻液体内容物的熔化和稀释。在一些实施例中，基于机器的系统可以容纳多种接收器类型和尺寸，以用于更大产品可能性系列。
在一些实施例中，接收器可以由消费者或基于机器的系统穿孔。例如，消费者可以在接收器由基于机器的系统接收之前去除贴片，以暴露设置于接收器中的穿孔。替代地，基于机器的系统可以使用多种方法(包括使接收器破裂的压力或刺穿针)对密封接收器穿孔。
在一些实施例中，包装件可以仅在暴露于较高温度或机械作用后才变的可穿孔。例如，包装件可以由海绵状材料制成，使得在加热时冷冻液体内容物可渗透。在一替代示例中，冷冻液体内容物由该作用融解或液化，以允许机器驱动的针以较小的力刺入接收器和内容物。
如上所述，穿孔可以是单个孔。在一些实施例中，可以在接收器中在多个位置处提供多个穿孔。一般而言，由于不需要过滤熔化的冷冻液体内容物，因此本文描述的穿孔旨在用于引入熔化/稀释液体、气体或蒸汽，或允许熔化的冷冻液体内容物离开接收器。在一些实施例中，接收器被穿孔，并且引入推杆或类似物，以在熔化和稀释之前将整个冷冻液体内容物从接收器中移出。在一些实施例中，穿孔可以是分阶段的——在分配过程中，先是一个穿孔，然后以不同的间隔分阶段地形成另一个或多个穿孔。基于机器的系统可以使冷冻液体内容物移位，或者消费者可以使冷冻液体内容物移位，将其从包装件中移出，并且仅将冷冻液体内容物装载到系统中。在一些实施例中，接收器由基于机器的系统在允许整个冷冻液体内容物在熔化之前或之后离开接收器的位置中穿孔，以免浪费任一饮料产品并用以从接收器中去除任何回收污垢物。在一些实施例中，冷冻内容物从接收器中挤出。在另一些实施例中，穿孔器从接收器推动冷冻内容物。可以使用刀片来去除盖，或者替代地，压力可以使盖破裂并从盒去除。
对于其中全部或部分冷冻液体内容物从接收器移到单独的腔室(即，熔化器皿)中的实施例，用于制备与在接收器中制备相关的最终食物或饮料产品的所有各种技术同样地适用，并且最终产品可由器皿分配出。例如，单独的腔室可以以提出的用于加热、搅动稀释液体以及将稀释液体注入到接收器中的方式相同的方式被加热、搅动(如以下描述的)、并接收膨胀液。为了清楚起见，本发明的实施方式是根据在包含内容物的接收器上执行产品制备动作来描述的，但是在单独的腔室上进行这些操作也在本发明的范围内。
穿孔可以在冷冻和/或稀释冷冻液体内容物之前、之后或期间进行。在一些实施例中，冷冻液体内容物在被分配的稀释剂稀释之前熔化并离开接收器，以获得理想的饮料。在本技术的一些示例中，可以在将内容物配发到后续的或辅助的接收器中之前，使用分配的液体稀释冷冻液体内容物。在一些实施例中，将冷冻液体内容物同时熔化并稀释。例如，在一些实施例中，可以将液体引入包含冷冻液体内容物的接收器中，以同时或一起熔化和/或稀释冷冻液体内容物。
尽管推动加压液体围绕或通过接收器内的冷冻液体内容物可有效地加快熔化速率，但是存在其它方法以实现相同的结果并提高该工艺的速度。图3示出了用于产生所需饮料的方法，其不使用加压液体来同时熔化和/或稀释冷冻液体内容物。冷冻液体内容物310封装在可穿孔的接收器中。接收器320由基于机器的系统穿孔并容纳，并且冷冻液体内容物经由比如外部热源等的熔化部件液化。由本文描述的技术的冷冻液体内容物产生可消费的液体产品的过程可以通过在密封接收器中提供内容物以在其中储存内容物的初始步骤来实施。接收器由基于机器的系统容纳，该系统经由外部热源将热量施加到接收器，用于将冷冻食物或饮料熔化成可消费的液体食物或饮料形态，其中密封的封闭件被穿孔，用于允许直接从密封的封闭件分配可消费的液体饮料。
在一些实施例中，冷冻液体内容物中包含的负能量吸收来自用于制造可消费的食物或饮料的稀释液体、气体或蒸汽的多余的热量，这作为便于获得来自分配器的冷饮料而不需要在分配器内设置制冷系统的方法。在该实施例中涉及旨在被提供冷的、熔化的和稀释的冷冻液体内容物的饮料，其使用外部热量、在环境温度稀释液体内包含的能量以及使用在熔化/稀释液体与冷冻液体内容物之间的相对运动以增强液化来仔细管理，目标是最小化最终产品的总体温度。
进一步参照图3，离开其接收器的熔化的饮料内容物330在辅助步骤中经由基于机器的系统分配的附加的液体稀释或与所需的稀释剂一起。可以在添加不同的用于稀释的液体之前、之后或同时分配未稀释的熔化的内容物。这可以包括将熔化的饮料内容物捕获在液体储存器中，该液体储存器在通过基于机器的系统一起分配之前混合两种液体。当配发时，辅助接收器340在适当的时候接收熔化的内容物和稀释剂。
在一些实施例中，用于收集熔化/稀释的内容物的辅助接收器可以包括已知用于保持液体食物或饮料的任何接收器。该辅助接收器可以是容器、热水瓶、马克杯、杯、平底玻璃杯、碗和/或类似物。该辅助接收器可以包括或不包括在辅助包装件中。注意：这方面的示例可以是消费品包装件，其具有与冷冻液体汤浓缩物的接收器一起售卖的包含即食米饭或面条的汤碗，其在冷冻液体内容物熔化和/或稀释并排放到辅助包装件中以后结合以制成一碗汤。替代地，辅助接收器可以由消费者单独提供。
在一些实施例中，消费者可能需要没有稀释冷冻液体内容物的饮料。例如，冷冻液体内容物已经具有合适的风味、体积和效力。例如，冷冻液体内容物可能已经处于消费所需的TDS水平，例如浓咖啡或热巧克力，并且仅需要在所需温度和质地下熔化和分配。例如，基于机器的系统可以通过抵靠盘管式加热器放置导热接收器或者通过用红外线辐照其或者通过将加热的气体或蒸汽抵靠接收器的外部撞击来熔化冷冻液体内容物，然后在内容物达到所需温度之后刺穿接收器。此外，冷冻液体内容物可以便利地从基于机器的系统分配到后续的容器中。在一些示例中，在熔化和加热之前或之后去除盖以直接从接收器消费。
图4A至图4D示出了根据一些实施例的能容纳各种不同接收器的示例性基于机器的设备。该系统可以是例如熔化系统。该接收器可包括例如各种不同的无过滤器接收器，其具有不同的尺寸和形状，每个接收器保持一定量的冷冻液体内容物。该设备可构造为执行熔化、稀释和输送功能，以便产生具有所需特性的饮料或食物，如本文所描述的。
在图4A中，系统400(在本文中也被称为“分配器”)包括带盒(cassette)430，不同尺寸和/或形状的接收器可装载到带盒430中。一旦装载有单个接收器，带盒430就可滑动到位，其中接收器穿过间隙通道(clearance tunnel)435，直到它在主系统本体410上居中。熔化系统400的使用说明可经由显示器420传达给使用者。用于熔化/稀释接收器的冷冻液体内容物的溶剂(例如，水)储存在保持罐440中，直至需要。
参照图4B和图4C，一旦接收器被适当地放置以与系统交互，使用任何已知的装置将针支撑臂450朝向接收器移动，仅举例来说，所述装置可包括马达451(包括电动或气体驱动的变体)和/或螺杆452，直到针457刺穿接收器的封闭端。使用手动杆刺穿接收器同样在本发明的范围内。针的形状可以包括突出的尖端，使得其可以插入到接收器中一定深度和角度以切碎、破裂冷冻液体内容物的一部分或使冷冻液体内容物的一部分脱离，以促进到出口点的流动路径。针457可以在一定深度处以螺旋运动回转，以有助于对接收器和/或冷冻液体内容物穿孔。替代地，该针可以在刺穿后缩回到接收器内的第二深度或者完全从接收器中缩回，以便于减轻初始分配压力或提供无阻碍的穿孔出口。该针可以在插入接收器之前或期间加热。可以通过刺穿孔中的一个将加热的探针插入到接收器中，以加速分配的内容物的熔化。根据接收器设计及其内容物，第二针支撑臂455可朝向接收器移动，以使用类似的马达454和传动螺杆455对接收器的底部穿孔。根据所选择的产品和所需的工艺，可以使用加热器(比如板式加热器或IR加热源(未示出))来预加热或熔化冷冻液体内容物。当需要时，可使用管道(未示出)使储存在保持罐440中的熔化/稀释液体穿过热交换器(未示出)，以穿过针457并进入此刻被刺穿的接收器中。此后，熔化的液体可通过针456从接收器中排出。在一个实施例中，穿孔针457可以将热的液体、蒸汽、气体或其任何组合直接注入到盒中，作为对液化的产品充气的方式，用于在具体示例中产生用于基于咖啡的乳制品(如卡布奇诺和拿铁)的泡沫状质地。在一个实施例中，插入到盒中的针可以不包括出口结构，并且纯粹用于稳定盒。
在再一些实施例中，用于接收不同尺寸的接收器的分配器的腔体可以替代地具有穿孔器，该穿孔器能基于正被接收的接收器的形状而可缩回。穿孔器(其可以是针、切刀、刀片、破碎机等)可以利用任何已知的机械装置(例如，远离接收器旋转穿孔器以避免刺穿接收器的枢轴、滑动穿孔器以免阻碍插入的接收器的伸缩机构、由步进电机等驱动以根据需要升高或降低穿孔器的螺杆机构、弹簧驱动的装置、由卷形件或线圈“分配”并在使用后缩回到该位置的柔性管、或其它的选择)可缩回。在一些实施例中，穿孔器可以通过马达或螺线管移动。在一些实施例中，穿孔器可以线性移动，而在另一些实施例中，穿孔器可以移动通过一些更复杂的路径，例如，围绕开口周缘的圆形路径。在一些实施例中，该圆形路径可描绘完整的圆以完全释放盖的一部分。在另一些实施例中，圆形路径可描绘小于完整的圆，以在盖中留下小的“铰链”，从而将盖保持到接收器并防止盖脱落。
在一些实施例中，固定的或可调节的穿孔器可以是弹簧加载的，作为在冷冻内容物阻塞针的穿孔的情况下防止对穿孔器或分配器的损坏的手段。当被接收器或其冷冻内容物阻碍时，分配器可以检测弹簧加载的压力。弹簧加载和释放也可以用于开始涉及熔化和稀释过程的序发事件，例如，触发或终止供热、搅动或稀释剂。在一些实施例中，针可以附接至柔性管，以提供可以随着移动而移动和调节的通道，例如，以适应接收器的有计划的搅动，作为用于增强冷冻内容物的液化的手段。
在一些实施例中，穿孔器由热稳定聚合物构成。在另一些实施例中，穿孔器由一种或多种金属(例如，不锈钢或铝)构成。在一些实施方式中，不管构造材料如何，穿孔器在暴露于约-40°F与约300°F之间的温度时抵抗物理降解。在另一些实施例中，穿孔器在暴露于约0°F与约250°F之间的温度时抵抗物理降解。在分配器的出口侧使用的穿孔器的多个实施例的特性和在分配器的入口侧使用的穿孔器的多个实施例的特性同样地彼此适用。
如图10A-10E所示，针的分配或排出孔或泄放可位于其点1001(如在1000A中)，或位于别处并且如在图10A中那样轴向对齐，或者到如在图10C和10D中的侧面1004，但是与轴向通路1005、1006流体连通，使得注入接收器中的液体可被引导远离冷冻液体内容物的中心，从而可能有助于相对于接收器的侧壁使冷冻液体内容物移动或旋转。关于针强度和耐久性的考虑可以采用如图10B中的十字形1003针结构1000B来解决。示例10E可以用于首先用尖点1007容易地刺穿接收器的闭合端部，然后用圆顶形端部1008抵接冷冻液体内容物而不穿孔，同时熔化/稀释的液体从的针的侧孔1009中排出，其中，那些侧孔位于接收器的闭合端部的内表面附近。可以像阿基米德泵一样使用穿孔针的旋转的螺旋状部段来引导流出流体的流动。
图4D示出了带盒或能够保持各种接收器尺寸和形状以允许待与熔化设备一起使用的各种各样的饮料、汤等的其它装置的一个实施例。
图5示出了可由机器的带盒(例如，图4A的带盒430)容纳的一系列接收器大小和形状。使用不同的带盒，每个带盒可与原件互换，但具有不同的孔大小和形状，冲泡器可容纳无限数量的不同接收器。本领域技术人员将认识到的是，在一些实施例中，填充、熔化和稀释冷冻液体内容物的工艺通常可以不受接收器的大小或形状的影响。
熔化系统可以使用任何热量的源、运动或其组合来加快冷冻液体内容物的液化。因此，熔化系统可以包括各种热源和/或运动。电磁辐射(例如，射频能量、微波能量等)、加热的线圈、热空气、热电板、加热的液池、蒸汽、化学反应等所有都是可以加快熔化的速率的可能的热源的示例。另外，运动可以使用离心机来引入。运动可以是下述中的一种或多种：旋转、摇摆、回旋、旋转的或线性的往复——包括来回和/或上下(例如，摇动)的搅动、或振动平台或类似物，作为加快熔化速率的手段。在另一实施例中，由注入的液体引起的穿孔和压力可以使接收器内的冷冻液体内容物旋转和移动，以产生用于液化的所需环境。然而，本领域技术人员将认识到的是，各种其它物理作用原理和机制因此可用于加快液化。如本文所描述的，可以使用手动的或自动(电子的)的基于机器的方法来加快冷冻液体内容物的熔化以及使用各种形式的运动、电频率/电磁能量和/或加热的温度的升高。在这类示例中，穿孔针可以被赋予一定范围的运动，使得它们可以实现或补充一系列运动。例如，在离心机系统中，针可以与接收器一起旋转。
系统400包括内部电子部件、存储器和适当的控制器，并且具有用于自动产生所需食物和/或饮料的编程指令。系统400可由使用者经由显示器或其它公知方法给出指令，例如来自手持装置的无线指令。
成品食物或饮料供应可在消费者所希望的温度下且经由适于消费者直接消费的方法由接收器的冷冻液体内容物制成。在一个实施例中，将冷冻液体内容物用冷的或环境温度的液体来熔化和稀释，使得冷冻液体内容物熔化并最小程度地加热以用于通常被冷式消费的饮料，例如果汁、冰咖啡、苏打等。
在特定示例中，如在图11中所示，具有渐缩侧面520的接收器在接收器的顶部和底部被刺穿，并且经由顶部刺穿针1000D注入环境温度的液体。当液体注入接收器时，基于机器的设备旋转、施以扭动力并配合接收器，使得接收器中的液体1101从接收器的由底部刺穿针1000B形成的出口穿孔流出。因此，稀释液体可以与冷冻液体内容物190在接收器内相互作用更长的持续时间，并且在冷冻内容物与稀释液体之间提供更多的热交换。液体的流出可以通过水的流入(其在盒接近或达到容量时将水推出)或者通过减少或停止搅动运动有效地控制。可选地，底部刺穿针1000B使冷冻液体内容物离开接收器的底部。
在图11中示出的实施例的一些实施方式中，分配系统包括马达或用以使接收器520围绕旋转轴线旋转的其它公知机构。与接收器的半径和几何形状配合，通过围绕轴线的旋转赋予液体的旋转运动克服了重力在液体上的常规拉力，从而使液体沿着接收器的侧面并远离接收器1101的底部移动。由针1000B形成的刺穿孔定位在液体移动时产生的空置空间中。
在一些实施例中，旋转液体的惯性将液体保持抵靠接收器的侧壁，直到向接收器中添加新液体从而迫压出所需产品或旋转速度降低。换言之，施加至接收器和/或冷冻液体内容物的运动提高了液体从液体入口(经由顶部刺穿针1000D)到液体出口(经由底部刺穿针1000B)的沿循的流动路径。在没有施加运动的情况下，注入的液体倾向于沿循从注入到出口的直接路径；在施加运动的情况下，注入的液体沿着接收器的外壁行进到出口。在这类实施例中，进入接收器的液体的流量部分地控制了熔化的冷冻内容物在接收器中的时间量。该驻留时间影响冷冻内容物与稀释液体之间的温度交换，并且最终影响流出的液体产品的温度。在一些实施例中，供应到接收器中的稀释液体的流量和压力通过克服由应用到接收器的旋转运动所施加的移位力来影响通过出口穿孔推动的液体量，以用于离开接收器的清洁、均匀的流动。在一些实施例中，马达或用于驱动接收器旋转转的其它机构定位成使得它不是针对供应的或排出的液体的障碍。例如，皮带或齿轮系统等用于围绕轴线驱动接收器，而不需要将马达或其它机构定位成高于或低于接收器。
本文描述了搅动/施加的运动的其它示例，并且这些示例都在本发明的范围内。这些其它类型的搅动也提高了液体在接收器中的驻留时间，并且同样增大了液体通过接收器从液体入口到液体/产品出口的流动路径。有利地，注入接收器中的液体在搅动期间继续在接收器内流动，并且如此做以便相对于缺少搅动而持续更长时间。这提高了注入的液体与冷冻内容物之间的热传递。
在冷冻液体内容物被移位远离接收器底部的实施例中，该移位可以通过圆顶形针1000E完成。在一些实施方式中，通过圆顶形针的移位与上述的圆顶(双稳定式或者其它方式)的翻转相结合。在这种情况下，圆顶采用向内朝向接收器内部弯曲的新稳定位置，并且保持冷冻内容物远离接收器的底部。即使圆顶形针1000E没有保持与接收器接触，这也会发生。在一些实施例中，圆顶形针1000E抵靠接收器底部推动，并且通过接收器材料的弯曲或塑性变形产生小的移位。在一些实施例中，发生滞后作用以用针穿孔接收器的底部。这可以简单地通过向针施加足够的力使圆顶形端部破坏闭合端部而发生。
在一些实施例中，辅助刺穿头部1007，如在图10E中示出的，从圆顶形针1000E露出。该刺穿头部轻松地产生初始的刺穿，该初始的刺穿更容易通过针的圆顶形表面1008扩展，从而允许针进一步移动到接收器中并围绕冷冻液体内容物的周缘扩展空间。在一些实施例中，针的刺穿头部1007的露出由气缸驱动。在一些实施例中，该移动在接收器的闭合端部中形成轻微撕裂，使得圆顶形端部1008可扩展裂口并且轻松地穿过。同时，刺穿头部1007可立即退回到针本体中。
在一些实施例中，用于稀释的基于机器的系统的部件可以包括液体储备器或多个液体储备器。在一些实施例中，基于机器的系统可以连接至管道系统，该管道系统从较大的液体储备器或从适当的水管系统(例如，连接在建筑物的水源中的过滤供水系统)配发稀释剂。稀释液体可以是水，然而，任何液体(包括碳酸液体、乳制品液体或其组合，包括适于人类消费的任何营养或非营养液体)可以用于将冷冻液体内容物稀释成所需组合物。在一些实施例中，用于稀释的液体可以被碳酸化以产生软饮料，并且基于机器的系统可以包括碳酸化部件。在一些实施例中，稀释液体可以升高到一定温度或加压，以便用室温或冷却流体熔化冷冻液体内容物，以制作冰镇饮料或冰饮料。在一些示例中，该设备包括用于储存接收器的冷藏室，该冷藏室可以自动地将接收器装载到待产生饮料的位置，而不需要人与接收器相互作用。前述示例可以与机器上的用户界面(即，人机界面)组合，以在自动售货式应用中装载所需的接收器。
在用于产生需要稀释的所需产品的一些实施例中，稀释剂被加热和/或允许流动，以便及时地由冷冻液体内容物产生所需风味、效力、体积、温度和质地的可消费液体产品。在一些实施例中，稀释部件也可以充当熔化部件。在一些实施例中，稀释剂被加热和/或允许流动，使得其补充任意熔化部件(例如，电加热器)，以及时地产生具有所需特性的可消费液体产品。
在一些实施例中，水在分配器内被加热成蒸汽，并且用作外部加热接收器或用于熔化的/稀释的流体的出口路径的手段。在一些实施例中，该外部加热可以基于不同的可能目标在不同的水平(数量)或位置使用。例如，这些目标可包括但不限于：(a)仅熔化冷冻液体内容物的外层，以允许其更容易远离接收器的闭合端部移位；(b)将大部分冷冻液体内容物部分地熔化，作为用于熔化/稀释的低温水的补充，特别是用于需要较低温度最终产品的果汁和其它饮料；(c)将冷冻液体内容物完全熔化，作为从接收器分配未稀释的熔化液体的手段；(d)一旦熔化的/稀释的饮料通过出口通道流到饮用杯或马克杯或其它容器时离开接收器，辅助加温熔化的/稀释的饮料，以将最终的饮料加热到更理想的温度；(e)加热用于对接收器穿孔的针中的一个，以有助于一定程度地容易地穿孔到冷冻液体内容物中。在一些实施例中，用于这些目的的蒸汽可以用热空气或(在分配器本体内部或使用电力或一些可燃燃料(比如天然气)外部地产生的)一些其它加热气体代替。使用蒸汽或热气体可以在冷冻液体内容物的加热/熔化中提供更高水平的控制，这可能在需要冷的饮料或食物产品作为最终消费品时是尤其重要的。该过程还设想一种用于仔细计量/控制加入总能量平衡的蒸汽或热气的量的手段。
在一些实施例中，在刺穿接收器底部之前加热装载到分配器中的接收器。这允许冷冻液体内容物保持与接收器的底部和侧壁接触，以便提高热量向冷冻液体内容物的传递。在这种实施方式中，在选定的时间过去之后，或者在接收器达到选定的温度之后，接收器的底部被刺穿。对接收器的闭合端部/底部穿孔的额外延迟旨在允许一定量的熔化/稀释流体进入接收器并充分包围冷冻内容物，从而在出口穿孔产生之前填充侧壁与移位的冷冻内容物之间的任何空气间隙。如此做允许继续有效地将热量从接收件传递到液体和冷冻内容物中而没有空气间隙的绝缘效果。
在一个实施例中，如在图13A中所示，具有冷冻液体内容物1320和顶部空间1306的无过滤器接收器1310被放置在分配器的支撑托盘1302和可加热接收件1301中，该分配器设计成接收接收器，使得接收器1310的侧壁与接收件1301的壁紧密接触，并且接收器的凸缘由托盘1302支撑。当分配器的覆盖件1303被使用者闭合时，分配器将捕获接收器并将该接收器坐置在紧密配合的托盘1302和接收件1301中。接收件可使用本文公开的任一技术加热，并且接收件壁与接收器侧壁之间的紧密接触允许分配器有效地加热接收器的内容物。
参照图13B，在闭合接收件覆盖件1303期间，一个或更多个弹簧加载的供应针1304对接收器的顶盖穿孔，并且一个或更多个排放针1200对接收器的底部穿孔。针的致动可通过使用者闭合分配器的接收件的手动作用力来提供动力，或者替代地，这些作用中的一个或两个能由受控致动器完成。如在图13B中所示，这些针也可以借助于弹簧机构变得柔顺(compliant)，该弹簧机构限制针试图对冷冻内容物1320穿孔时施加的力。
参照图10E，在一些实施例中，排放针1000E上的钝的稍端(blunt tip)1008使接收器的冷冻液体内容物远离接收器的闭合底部移位并进入渐缩顶部空间，在渐缩顶部空间其由相同的具有钝的稍端的排放针支撑。在一个实施方式中，该钝头排放针利用具有在针的侧壁中的更靠近接收器底部的开口的T形通道1009，以允许双排放流而不受所支撑的冷冻液体内容物的干扰，从而使接收器排空/泄放。在不同的实施例中，出口针是如图12A和12B所示的组件的一部分。针组件由分配器框架1201的一部分锚定，并且包括穿孔器1203、压缩弹簧1202、圆顶形针壳体1204和流体收集托盘1205。当针组件1200首先对接收器的闭合端部穿孔时，穿孔器1203抵接针壳体1204并将其密封以防止流体离开接收器。接下来，穿孔器1203由弹簧1202向上推动，打开针壳体1204内侧的通道，允许流体离开接收器并由托盘1205收集，然后分配到使用者的杯中。
同时，弹簧加载的供应针1304的尖锐尖端对接收器的盖穿孔并坐靠最近移位的冷冻内容物1320，其中由于针尖端与冷冻液体内容物的顶表面之间的干扰，它们可能停止进一步穿孔。分配器的可加热接收件1301可控地加温并融解接收器的冷冻液体内容物，由此软化接收器内最近重新定位的冷冻液体内容物，冷冻液体内容物准备好进行额外的融解和/或稀释。在一些实施例中，在针插入的同时将测量的液体部分注入到接收器中，以帮助将热量从接收件传递通过在冷冻内容物远离接收器底部(并且潜在地，侧壁)移位时产生的间隙，以加速熔化过程。
在一些实施例中，液体至接收器中的注入被延迟，直到随着冷冻液体内容物由于加热而软化，供应针在其后面的弹簧压力的影响下进一步移动到接收器的冷冻液体内容物中。该动作进一步融解和/或稀释冷冻液体内容物。在一些实施方式中，内容物此时可控地流出钝的排放针1000E的双T形通道1009。在另一些实施方式中，该排放针沿其如图12A中所示的流动路径被封闭，从而防止内容物排放，直到供应针达到如图13C中所示的选定的展开深度。同样地，液体的注入被延迟，以防止接收器破裂和/或溢出。
当分配器继续融解并稀释冷冻液体内容物时，供应针通过弹簧作用完全延伸至其如图13D中所示的完全展开的长度，其不接触接收器的底部。供应针可以供应如在接收器中的食物或饮料所需的温度和体积范围内的流体。在一些实施例中，如图10C和10D所示，这些针1000C、1000D具有一个或两个“L”形的内部通道，其具有排出孔口，该排出孔口可以一定程度上相切于接收器的侧壁引导进入的流体。该几何形状旨在可控地搅动接收器的冷冻液体内容物，以提供更好的混合，更清洁的用过的杯，并通过这种机械搅动加速融解。固定的接收器内的该搅动可以是在任何方向上旋转，或者在如由针的出口和分配器的流量控制阀设计的不断变化的湍流作用中翻滚。另外，在一些实施例中，液体以交替的方式供应到供应针，以便引入来回运动、旋转运动或其它湍流作用。这种液体供应可通过使用由分配器系统控制的多通阀来实现。再一些实施例包括具有十字形横截面形状的供应针(例如，如本文其它地方所述的)，其与冷冻液体内容物的顶部接合。供应针是电动的，并且直接搅动接收器内的冷冻液体内容物。
可选地，锁定机构保持弹簧被压缩直到满足某个标准，例如，已经将一定量的热量施加于接收器，以便充分地软化和液化冷冻内容物，使得针将对内容物穿孔。在再一实施方式中，在初始展开时，呈气体、液体或蒸汽形态的热量通过供应针供应。继续供应气体、液体或蒸汽，直到针完全延伸或直到满足其它标准。
在一些实施例中，熔化部件或多个熔化部件和稀释部件或多个稀释部件的变化是可编程的和可调节的，以产生用于产生饮料和液体食物的更宽范围的特性。例如，降低用于稀释的加压液体的温度将降低由基于机器的系统和设备产生的可消费液体产品的温度。
在一个仅出于说明目的的具体的示例性实施例中，TDS为12的冷冻的1盎司咖啡提取物可以包装在接收器中并通过基于机器的系统容纳，该基于机器的系统通过将加热的水输送到接收器来加快冷冻液体内容物的熔化，从而以7盎司200度的水熔化和稀释其内容物，以在所需温度下产生TDS为1.5的单份8盎司热咖啡饮料。在一些实施例中，可使用其它计量技术来代替TDS，比如BRIX。替代地，通过可调节的稀释设置，冷冻咖啡提取物可以仅用1盎司的水熔化并稀释，以产生具有TDS约为6的所需温度的2盎司浓咖啡型饮料。此外，接收器可以仅被加热，使得冷冻提取物几乎不熔化，使得它可以添加到消费者提供的液体，例如用于冷却或冰冻拿铁的奶液或比如果汁、冰冻咖啡或茶的其它冰冻饮料。
在一些实施例中，也可以在制造用于冷冻冷冻液体内容物的液体期间调节限定冷冻液体内容物的变量(例如温度、体积、形状、大小、比例等)，以更好地促进由具有有限的机器设置/控制的基于机器的系统制备所需的食物或饮料。例如，冷冻较大体积的较低效力的流体作为给定接收器中冷冻液体内容物的基础可以用于产生较低温度的饮料，其他条件都相同。
作为本文描述技术的一部分，还预期基于机器的系统包括传感器技术，所述传感器技术可以自动调节熔化和/或稀释部件的设置，以产生所需的饮料或液体食物产品。穿孔性质也可以使用传感器技术可编程或自动建立，该传感器技术帮助确认接收器类型、大小、内容物、底部位置和其它性质。该传感器技术还可以用于防止应用某些设置。例如，冷冻汤浓缩物接收器可以防止消费者实施会导致过度稀释和浪费产品的设置。作为另一示例，冷冻汤浓缩物接收器可以防止消费者实施会过度加热例如橙汁浓缩物的设置。在一些实施例中，该传感器技术帮助产生期望的产品并消除人为错误。在一些实施例中，使用形成在接收器中的特定几何形状来实现该传感器方法。例如，如图8和图9中所示，特定长度的凹口可由分配机器物理地或光学地感测，并且该测量用于传达关于接收器内容物的信息，从而允许分配机器自动选择正确的熔化/稀释过程。如图8和图9中例示的对接收器形状的物理修改还可以协助混合注入接收器中的稀释液体，从而有助于加速冷冻液体内容物的液化。
在一些实施例中，熔化和/或稀释控制可以使用接收器上的条形码指令或其它视觉数据系统来建立或可编程，以实现满足消费者个人偏好的产品。基于机器的系统可以使用适当的传感器检测并读取条形码、数据符号、QR码、图案、外部标记、RFID标签、磁条或其它机器可读标签。在一些实施例中，接收器或冷冻液体内容物的至少一个标准建立或防止适应的基于机器的系统的设置以产生所需的产品。这些标准可以包括但不限于重量、颜色、形状、结构和温度。在一些实施例中，基于机器的系统可以包括热电偶，以检测冷冻液体内容物和/或其接收器的温度，并自动调整其设置，以产生所需风味、强度、体积、温度和质地的饮料。这可以包括禁用稀释功能和接合不分配液体的熔化部件。此外，消费者可以输入精确的所需特性，例如温度或效力，并且基于机器的系统可以将其与可用的传感器技术结合使用以取得所需的参数。
另外，基于机器的系统可以设计成由各种接收器样式、接收器尺寸和冷冻液体内容物产生所需的饮料和液体食物。在一些实施例中，基于机器的系统可以包括机械功能，以区分合限制用于产生饮料的控制和设置。
此外，基于机器的系统可以包括对于不同的接收器和冷冻液体内容物类型产生产品所必需的机械功能。在一些实施例中，冷冻液体内容物可以通过基于机器的系统压碎或浸软，以提高冷冻液体内容物的表面面积，从而提高熔化速率。该机械功能可以由消费者手动启动或由传感器触发器自动实现。例如，本文已经考虑到使接收器壁从冷冻液体内容物脱离可能产生问题，并且使得难以在接收器与冷冻液体内容物接触的地方刺穿接收器。在一些实施例中，机器可以通过使用感测的标准(例如重量或温度)将冷冻接收器与其它冷冻接收器区分开来确认特定的冷冻接收器类型，并且机械地调节接收器，使其可以在没有冷冻液体内容物与接收器接触的特定位置穿孔。这可以包括使接收器上下翻转。
在一些实施例中，基于机器的系统通过使特定量的液体(其可以被加热和加压)流过接收器或推动特定量的液体通过接收器来熔化和稀释冷冻液体内容物，以使冷冻液体内容物完全熔化和稀释成所需的风味、强度、体积、温度和质地。结合该实施例，基于机器的系统可以包括附加的熔化部件，比如，接收器加热器，或加热的刺穿针等，以有助于产生消费者不希望稀释的期望的可消费液体。在一些实施例中，流动的液体熔化整个冷冻液体内容物以消除浪费，并且作为熔化或稀释过程的一部分冲洗接收器的任何残余物或污垢物，使得均质材料的接收器没有研磨物、残留物或过滤物，并因此转换成可轻松回收的形态。在一些实施例中，专门针对回收，制造商可以提出针对每个接收器的押金要求，以鼓励将接收器返回销售点以退还押金。
在一些实施例中，冷冻食物或饮料液体被包装以在没有溢出的情况下处理流动的稀释液体。再次，该特定设备可以涉及将食物或饮料液体冷冻成特定的几何形状、结构和比例，以提供通过接收器到其出口的必要流动路径。
为清楚起见，已经关于接收器的类型和设计，冷冻液体内容物的性质，用于熔化和/或稀释冷冻液体内容物的手段以及应用于所产生的液体以产生与所需的风味、效力、体积、温度和质地一致的可及时消费的食物或饮料的的输送机构描述了系统的不同方面的示例性实施例。对于本领域技术人员明显的是，对于接收器类型、冷冻液体内容物的形态和特性、用于熔化和/或稀释冷冻液体内容物的机构以及用于输送液化的内容物的装置的这些多样的选择可以许多不同的方式组合，以产生具有消费者可便利地享受的特定特性的令人愉悦的最终产品。
从以上描述清楚的是，本发明的实施例提供了一种无过滤器的单个腔室混合器皿，其包含允许产生多种食物和饮料产品的冷冻液体内容物。接收器保持为密封环境(任选地包括氧气屏障)，其以冷冻状态保存最终产品或其浓缩形式，直到使用者决定产生产品。另外，即使在通过一个或更多个入口或出口穿孔之后，接收器基本上保持密封的混合腔室，其中，通过将一种或多种流体与冷冻液体内容物混合同时还提供受控的流体出口而产生产品。在插入本文描述的任一分配器实施例或其它公知的单份量饮料制造器/冲泡系统中时，该接收器通过接纳熔化和/或稀释液体(例如，水)而起到无过滤器单个腔室混合器皿的作用，其中，该熔化和/或稀释液体熔化冷冻液体内容物并与冷冻液体内容物结合，以产生所需产品。本文描述的接收器的实施例的这种使用使得现有的饮料制造器/冲泡系统能够用作分配器而无需对系统进行修改，从而允许使用者灵活地将他或她的现有系统用作分配器或冲泡器(brewer)。
在一些实施例中，分配器操控稀释液体的加热和搅动以及/或稀释液体添加到接收器和/或冷冻液体内容物的时机、工序、量和方式，以控制冷冻液体内容物的熔化和/或融解。可选地，分配器操控添加到接收器和/或最终产品中的稀释液体的温度。在一些实施方式中，分配器使冷冻液体内容物的至少部分从冷冻阶段转变为液相，同时减少或防止液相和/或固相转变成气相。例如，分配器可以以使冷冻液体内容物熔化但不会导致所得的液体沸腾的速率或流量将接收器和/或冷冻液体内容物暴露于非稀释的热源(即，不同于将液体注入接收器的内部的稀释任何熔化的冷冻液体内容物的热源)。类似地，分配器可在多步骤食物或饮料产生过程期间控制供应到接收器和/或冷冻液体内容物的非稀释热量的总量，以便实现内容物的中间平均温度。当分配器随后将处于已知温度的预定量的稀释液体供应到接收器的内部时，稀释液体和内容物结合以形成所需温度和体积的产品。
如本文所描述的，分配器的实施例可基于机器可读标签确定接收器、冷冻液体内容物和/或最终预期食物或饮料产品的某些特性。同样地，如本文所描述的，分配器的实施方式包括传感器，用以收集关于接收器和/或其中的内容物的当前状态的数据。再者，分配器可以包含用以确定加热的和/或环境的稀释液体的温度的传感器。基于从机器可读标签收集的特性和可用传感器信息，分配器调节本文所述的加热、搅动和稀释动作以获得所需的加热曲线以及具有所需特性的最终产品。例如，在向接收器供应热量和搅动的同时，分配器可以监测接收器的温度并调节供应的热量，以确保接收器的温度保持低于预定值(例如，低于沸腾或低于内容物的质量会降低的温度)。在再一示例中，分配器可在有或没有搅动的情况下以间歇方式供应热量，加热过程中进行暂停以允许接收器的全部内容物在暂停期间在有或没有搅动的情况下平衡。如此做以期望提高关于整个接收器内容物的温度读数的精度，并且提高在接收器中生成“热点”的可能性。同样地，分配器可以根据接收器、冷冻液体内容物和/或最终的预期的食物或饮料产品的特性来控制搅动的频率(例如，调节振动、往复运动等的速度)。
除了监测接收器和/或接收器的整个内容物的温度之外，分配器还可以监测接收器内部的压力。例如，在向接收器施加热量之前，分配器可以用针对接收器穿孔，该针具有与压力传感器流体连通的管腔。然后，在加热步骤期间，分配器可基于检测接收器内的压力增加来调节施加到接收器的热量的速率。在一替代示例中，分配器可以将换能器(例如，应力计或位移计)设置成与接收器的外部的一部分接触。换能器(比如电容式位移传感器)可以基于接收器在加热期间凸出的部分来检测接收器内的压力增加。
例如，分配器可以基于识别出接收器包含高TDS橙汁冷冻液体内容物的检测信息，将接收器的全部内容物加热到保持可能形成部分熔化的“软泥”的相对冷的平均温度。然后，分配器可以添加适量的环境温度稀释液体，以产生合适浓度的冷却橙汁。在该示例中，分配器软化冷冻液体内容物以允许内容物和稀释液体容易混合，但是分配器不会过度加热内容物。该方法利用高TDS内容物的相对较低的冰点，以对进入的环境稀释液体提供冷却效果。该过程的任何或所有步骤可以包括搅动。
在某些实施例中，在接收器的混合腔室内保留足够的开放空间，以允许冷冻液体内容物被移位到腔室的开放空间中，从而不干扰液体入口和出口(例如，针)和/或进入和流出的液体。在一些实施例中，接收器中的冷冻液体内容物占接收器的混合腔室的总体积的一半以下。在另一些实施例中，冷冻液体内容物占混合腔室的总体积的一半以上。
如上所述，在某些实施例中，在针的作用下使冷冻液体内容物从接收器的底部脱离。接收器的渐缩侧壁有助于冷冻液体内容物从接收器的底部部分释放。在内容物已经移位到接收器的先前所称的空置空间之后，所述渐缩侧壁还提供了围绕冷冻液体内容物的流动路径。影响使冷冻液体内容物脱离所需的力的量另一因素是冷冻液体内容物自身的大小。相对较小的冷冻液体内容物将与腔室的相对较小的内表面面积接触，从而相对于较大的冷冻液体内容物减小了使内容物脱离所需的力的量。
控制冷冻液体内容物的大小赋予了额外的益处。例如，通过将冷冻液体内容物大小保持在选定范围内或低于特定阈值，本发明的实施例确保在稀释液体的全部体积已穿过接收器之前冷冻液体内容物完全熔化。在这类实施例中，在冷冻液体内容物已经熔化之后穿过接收器的流体清洗接收器的内部和产品出口流动路径，使之干净无残留。如此做既提高了接收器的可回收性，又减少了产品出口流动路径的污垢。另外，通过将冷冻液体内容物的大小保持在一定范围内或低于某一阈值，可以确保最终产品达到针对特定产品的合适温度范围。
同时，考虑冷冻液体内容物的大小和所用稀释液体的量，控制冷冻液体内容物的浓度(例如，通过TDS和/或Brix测量)允许人们确保合适的最终产品强度。对于相同的最终产品而言，使用相同的稀释和熔化液体，相对较大的冷冻液体内容物相比于相对较小的冷冻液体需要较低的浓度。所需的最终产品浓度也决定了冷冻液体内容物的浓度，例如最终TDS值为6的2盎司的浓咖啡将需要比最终TDS值为1.25的8盎司的咖啡更浓缩的冷冻液体内容物。再者，在一些实施例中，冷冻液体内容物的浓度足够高使得冷冻液体内容物的大小能够足够小以允许来自分配器或已知冲泡器的出口针穿过冷冻液体内容物，由此使得针能够进入冷冻液体内容物上方的开放空间而不受内容物的干扰。因此，本文公开的接收器的某些实施例具有适配到已知的单份冲泡系统的大小和形状，该单份冲泡系统具有已知的出口针穿孔深度。因为这些尺寸是已知的，所以这些实施例具有下述浓度的冷冻液体内容物：其允许内容物与接收器的基本上整个端部层接触，同时具有小于针的穿孔深度的内容物高度。这样，基于已知的单份冲泡系统的已知尺寸和特性，本发明的实施例被定制用于所述已知的单份冲泡系统。
如以上提及的，本文描述的某些实施例包括接收器，所述接收器具有设置在接收器腔体内的冷冻液体内容物，冷冻液体内容物与接收器的底部(所述端部层)接触。在这些实施例中，来自分配器或冲泡机器的针对接收器的底部穿孔并将冷冻液体内容物提升到接收器内的另外的未被占据的空间中。为了使冷冻液体内容物被针移位，冷冻液体内容物必须具有足够的硬度(在放入分配器/冲泡器中时的温度下)，以防止针嵌入冷冻液体内容物中。如果针嵌入冷冻液体内容物中，则内容物不会从接收器的底部层移位，并且用于通过混合冷冻液体内容物和进入的液体所形成的最终产品的出口流动路径被阻塞。类似地，如果冷冻液体内容物在针的撞击点处弯曲，则冷冻液体内容物将不会从接收器腔室的内壁释放。这也将导致出口流动路径的阻塞。因此，在本发明的某些实施例中，冷冻液体内容物足够硬，以便当用分配器针(例如，具有约4mm长的对角线削尖部段(diagonal pointedsection)的外直径约2.5mm的中空圆柱形针)向其施加力时，冷冻液体内容物从接收器的内表面脱离，而不是针嵌入内容物或内容物远离针偏转但不脱离。以上给出的针的示例性尺寸不是限制性的，因为这些实施例的冷冻液体内容物与其它针尺寸一起工作，包括具有更大或更小的孔的那些针以及具有非圆柱形横截面的那些针。
相信的是，在约1与约6之间的莫氏硬度的硬度水平(在约0°F与约32°F之间)提供用以使本文描述的接收器的内表面脱离而不是经历以上提到的不期望的效果的足够的硬度。因此，本发明的某些实施例具有在约0°F与约32°F之间的约1与5之间的莫氏硬度上的硬度。本发明的另一些实施例具有在约0°F与约32°F之间的约1与4之间的莫氏硬度上的硬度。本发明的再一些实施例具有在约0°F与约32°F之间的约1与3之间的在莫氏硬度上的硬度。本发明的再一些实施例具有在0°F与约32°F之间的约1与2之间的在莫氏硬度上的硬度。本发明的某些实施例具有在约0°F与约32°F之间的约0.5与1.5之间的在莫氏硬度上的硬度。本发明的另一些实施例具有在0°F与约32°F之间的约1.5与2.5之间的在莫氏硬度上的硬度。本发明的又一些实施例具有在约0°F与约32°F之间的约0.75与1.25之间的在莫氏硬度上的硬度。在一些实施例中，通过添加食物级硬化剂，例如增稠剂、稳定剂和乳化剂，增强了冷冻液体内容物的硬度。另一些示例包括瓜尔胶、琼脂、藻朊酸盐、角叉菜胶、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、果胶、羧甲基纤维素钠、各种淀粉和黄原胶。
在某些实施例中，冷冻液体内容物将具有这样的浓度(即，相对高％TDS)：其使得由于例如由高糖水平引起的冰点降低，内容物不会足够硬以被分配器或冲泡器针移位。相反，针将嵌入内容物中，内容物将堵塞针，或者内容物将远离针挠曲，而不会从接收器腔室内壁脱离。图14A示出了具有内平台1405的接收器1400的侧视剖视图。平台1405位于接收器1400的端部层1410与冷冻液体内容物1415之间。在图14A中，平台1405示出为与端部层1410和冷冻液体内容物1415间隔开。在一些实施例中，平台1405坐置在端部层1410上并与端部层1410接触，并且冷冻液体内容物1415与平台1405接触，并且可选地，与端部层1410的一部分接触。本文中，该平台也可以称为“平台”、“推板”、“移位盘”或简称为“盘”。
图14B示出了具有内平台1405的接收器1400的侧视剖视图，该内平台1405远离端部层1410移位并支撑脱离的冷冻液体内容物1415。如图所示，分配器/冲泡器针1420对端部层1410穿孔，但不对平台1405穿孔。相反，针1420接触平台1405并使冷冻液体内容物从接收器1400的内表面脱离。因此，平台1405允许冷冻液体内容物通过针移位，否则冷冻液体内容物本身可能缺乏足够的硬而无法被针移位。本文描述的各种平台也可以与自身具有足够的硬度以通过与针接触而移位的冷冻液体内容物一起使用。使用具有各种冷冻液体内容物的接收器内部的平台提供均匀的移位动作。平台1405可选地由与接收器1400相同的材料制成，以保持接收器的可回收性(例如铝)，但是它也可以由与接收器不同的材料制成，以增强其适于与食物接触或适合成本的适应性。通过本领域中公知的硬化处理，可以使平台1405比端部层1410硬，和/或平台1405可以由比端部层1410厚的材料制成。平台可以由已知具有比接收器材料更高或更低摩擦系数的材料制成，以辅助产生在其周围或经由它流动的旁路。
图14A和14B示出平台1405为平坦的盘。然而，另一些实施例包括图14C和14D所示的那些。图14C示出了具有扇形周缘1435的平台1430，并且图14D示出了具有溢流管1445的扇形平台1440。当平台被分配器针(例如，如图14B的针1420中那样)或压缩气体或液体抬起时，溢流管1445在设置在平台1440上的冷冻液体内容物上方的空间与平台下方产生的空间之间形成通道。描述溢流管1445的更多细节如下所述。又一些实施例包括略微凹入或凸出(相对于端部层)、截头圆锥形、波纹状、具有冲压卷绕部或具有其它非平坦轮廓的平台。这种实施例降低了平台粘附到端部层的可能性和/或降低了平台作为液体流动通过形成在端部层中的出口的屏障的可能性。平台1430和1440可以是平坦的或具有任何其它非平坦的轮廓。平台1430和1440可具有光滑边缘或扇形边缘，如图中所示。
图15A示出了具有复合拔模角的接收器1500的实施例。接收器1500具有约2.00英寸的顶部凸缘直径1505、约1.44英寸的底部过渡直径1510和约1.26英寸的端部层直径1515。接收器1500具有约1.72英寸的高度1520。接收器1500具有具有复合拔模角的侧壁，该拔模角具有在距离端部层约0.75英寸(1530)处的过渡点1525。在过渡点1525上方，拔模角1535约为2.5度，而过渡点下方的拔模角1540约为8度。侧壁的下部中的较大的拔模角有助于释放坐置在接收器的端部层上的冷冻液体内容物。另一方面，上部部段的较低拔模角辅助将接收器固定在分配器和/或已知的单份冲泡器的接收件中。
图15B示出了图15A的接收器1500的细节A。该图示出了接收器的凸缘的卷边唇缘1545部分以及坐置在卷边唇缘1545的最高部分下方的凹口1550。某些材料，例如铝，在加工或冲压时将保持锋利的边缘。这种边缘会对具有这种边缘的接收器的使用者造成安全隐患。卷边唇缘1545将凸缘的边缘卷入凸缘的本体下方，由此保护使用者免受任何残留的锋利边缘的影响。另一方面，凹口1550允许盖安装到凸缘本体并保持顶部盖表面在卷边唇缘1545的最高部分下方。上述用于接收器1500的具体尺寸可在保持复合拔模角的同时改变，并且仍然在本发明的范围内。
图16示出了具有平台1605的接收器1600的侧视剖视图，该平台1605具有溢流管1610。尽管平台1605被示出为平坦的盘，但是它可以具有本文描述的任一形状。接收器具有约2.00英寸的凸缘直径1615和约1.72英寸的高度1620。接收器1600具有侧壁，该侧壁具有复合拔模角，该拔模角具有出现在从端部层约0.75英寸(1630)的过渡点1625。在过渡点1625上方，拔模角1635约为2.5度，而过渡点下方的拔模角1640约为15度。接收器1600的端部层具有台阶部分1645，台阶部分1645在平台1605的外周缘与台阶之间几乎没有空间的情况下适应平台1605。在所示实施例中，平台和台阶特征的直径1650约为1.16英寸。平台1605与台阶部分1645之间的紧密配合减少或防止液体内容物在内容物冷冻之前沉降在平台1605与端部层1675之间，如果沉降会增加使冷冻液体内容物从接收器1600的内表面脱离所需的力的量，并且在熔化/分配循环期间允许冷冻内容物流入溢流管1610的底部，从而阻塞预期的流动。平台1605与台阶部分1645之间的紧密配合用作在液体填充期间将平台牢固地保持就位，直到液体内容物被冷冻。
在另一些实施例(未示出)中，在平台1605下方存在另一台阶区域，以在平台1605与端部层1675之间产生未被冷冻液体内容物占据的空间。该空间允许流体沿溢流管1610流下并进入平台与端部层之间的空间，以便通过端部层中的穿孔离开接收器。
在图16中，平台1605和溢流管1610以交叉影线示出，以将平台和溢流管与接收器1600的端部层(底部)1675区分开。溢流管1610设置在距接收器中心线约0.50英寸(1655)的点的内侧。该点是已知的单份和多份冲泡器的一个或多个流出针的共同入口点。因此，当出口针对接收器的端部层穿孔时，该针将以类似于针对图14B中的实施例所述的方式提升平台1605和冷冻液体内容物(未示出)而不是针进入溢流管1610的通道。溢流管1660的顶部在用于冷冻液体内容物的标称填充线1665上方，该标称填充线1665在距离平台的顶表面约0.50英寸(1670)处。上述用以接收器1600的具体尺寸可在保持复合拔模角的情况下改变，并且仍然在本发明的范围内。
图17示出了具有平台1705和溢流管1710的接收器1700；冷冻液体内容物1715坐置在平台1705的顶表面上。该图示出了分配器或已知的单份冲泡器的针1720，其已穿孔接收器1700的端部层1725并提升平台和冷冻液体内容物。溢流管1710在冷冻液体内容物周围的流动路径被阻塞或不足用于进入的液体流动的情况下为注入到接收器1700中的液体提供替代的流动路径(例如，通过穿孔顶盖(未示出)的入口针)。当液位到达溢流管1710的顶部入口1730时，液体被引导到平台1705下方的空间，从而其可以通过针1720离开，而不是过多的液体在接收器内部积聚并溢流接收器1700的混合腔室外部。在此过程期间，还必须防止经由穿孔盖的针引入接收器中的水直接进入溢流管中，导致破坏其熔化和稀释冷冻内容物的目的。在某些实施例中，类似于图10C或10D所示的针几何形状的针几何形状在引导进入的水远离溢流管1610且建设性地朝向接收器的侧壁方面将是有效的。
图18示出了接收器1800，其具有在端部层中的凸起的圆形突出部1826(本质上，提供凹陷1825)以及示出的在略微升高的位置中的环形平台1805。该平台设计和定尺寸为使得其中心圆形开口1806在正常的液体填充和处理期间紧密地配合在接收器中的凸起的突出部1826周围，使得在填充期间由两个部件之间的轻的过盈配合产生的摩擦将平台保持就位，直到液体内容物冷冻。使用期间，穿孔接收器的底部的针使环形平台脱离并帮助将冷冻内容物移位到第二位置。用于平台的该环形形状起到减轻其重量且在平台由与接收器不同的材料制成时允许接收器整体更容易回收的辅助功能。例如，如果在铝接收器中使用高密度聚乙烯(HDPE)平台，则如果接收器组件中HDPE的总百分比保持在阈值量以下，则可以保持整个组件的可回收性，而不需要将平台与接收器分离。在该实施例中，平台中的环形开口的大小可以增加到针穿孔区的边缘，以最大化重量减轻。替代地，盘可以是混合设计，例如，封装在塑料中的由FDA准许用于与食物接触的金属垫圈形状。
在一些实施方式中，不是平台与凸起的突出部1826之间的过盈配合，或者除了平台与凸起突出部1826之间的过盈配合，平台可以在平台的周向边缘与接收器的侧壁之间具有过盈配合。在这些实施方式中，平台可以是本文描述的实施方式中任一个。
图19示出了具有圆顶形端部层1926和匹配的平台1905的接收器1900，平台1905的凸起的表面部段1906定大小和设计为与接收器中的圆顶的向外延伸部相匹配。在插入分配机器之前，或作为机器操作的一部分，接收器圆顶1926旨在向内推动，在那里它实现新的稳定位置并将冷冻内容物保持或移位到具有围绕其外表面的流动路径的第二位置。平台的凸起的表面1906被向上推动，但不会反转其位置，即，从接收器的闭合端部看不会变成凹入的。因此，在该实施例中，平台通过抵靠底部上现在向内突出的接收器圆顶并且承载上面的冷冻内容物而在该升高位置支撑部分冷冻或粘性的/柔性的内容物。从接收器的底部的针穿孔可以协助平台和冷冻内容物的移位。并且与另一些实施例一样，平台防止针被部分地冷冻的内容物堵塞。
图20A示出了图19中所示的接收器1900的操作。在其初始位置，圆顶形端部层1926处于凸出构型，其符合平台1905的凸出表面。在其第二位置，如图20B中所示，圆顶形端部层1926处于凹入构型。凹入的端部层的一部分与平台1905的保持不动(still)的凸出部分干涉，以在平台1905的底表面与端部层1926的顶表面之间产生空间1930。该干涉还在坐置在平台1935的顶部上的冷冻内容物周围产生并保持流动路径1935。端部层和平台的圆顶形部段中的任一个或两个可以是双稳定式的。
图21示出了具有平坦的端部层和平坦的平台2106的接收器2100，其中，平台2106支撑部分熔化的冷冻内容物2126，且由底部针2105保持就位。该图清楚地示出了在平台从端部层提升时冷冻内容物周围的流动路径2128。在该特定实施例中，可以看到冷冻内容物已经移动略微偏离平台的中心，并且靠在接收器的侧面。在一些实施例中，为了防止平台移出位置，与端部层接触的边缘2127通过铰链机构(比如小点焊(例如，以产生活动铰链))物理附接。该实施例还可能需要键锁特征，使得底部针始终与铰链直径相对地对端部层穿孔。
在一些实施例中，平台包括脊部，以便提高平台的截面惯性矩(section momentof inertia)，从而提高平台对变形的的抵抗力。如图22A中所示，一个这种实施例2205包括单向脊部2210。另一个实施例2215，如图22B中所示，包括交叉影线图案2220。图22C示出了平台2225，平台2225包括夹层结构2230，夹层结构2230具有以垂直取向设置的脊部，以在所有方向上提供提高的抗弯刚度。通过层叠具有各向异性刚度的材料可实现类似的效果。图22D示出了包括径向脊部结构2240的平台2235。在一些实施方式中，脊部高度保持足够低，并且脊部间隔开足够近，以便不与接触平台的针互锁。
在再一些实施例中，平台保持在端部层上方，使得一定量的冷冻内容物在平台的底表面与端部层的顶表面之间。在这些实施例中，平台的底表面与端部层的顶表面之间的距离保持最大，使得针或其它穿孔器能够穿过冷冻内容物，接触平台，并且仍然提升平台以足以在冷冻内容物周围产生流动路径。
在另一些实施方式中，平台包括压印或略微凸起的特征，其协助在旋转或搅动组件时将冷冻内容物熔化和与引入接收器中的熔化液体混合。在某些实施方式中，穿孔器设计成接合平台以施加搅动或搅拌动作。例如，如图23中所示，平台2300的顶表面可以具有垂直于平台的顶表面延伸的“凸片”2305。平台2300沿其中心轴线还具有键锁开口2310。键锁开口2310在图中示出为穿过整个平台，然而，在一些实施例中，开口在平台的与冷冻液体内容物接触的顶表面上闭合，以防止冷冻内容物填充开口。图24示出了平台2300的下侧视图。穿孔器2400具有键锁部分2405，该键锁部分2405具有与平台的键锁开口2310互补的形状。图25示出了穿孔器的与平台2300的键锁开口特征部2310接合的键锁部分2405。这允许穿孔器通过驱动机构向平台施加旋转、往复运动或其它搅动运动，使得穿孔器使平台和冷冻内容物在接收器内旋转。
图26示出了接收器2600的剖视图，其中，冷冻液体内容物2605布置在具有如上所述的凸片和键锁开口的平台2610上。该图示出了穿孔器2615，其具有键锁部分2620，该键锁部分2620定位成对接收器2600的端部层穿孔。图27示出了具有布置在平台2610上的冷冻液体内容物2605的接收器2600的剖视图。穿孔器2615已穿孔接收器的端部层并经由平台的键锁开口和穿孔器的键锁部分(在2700处)接合平台。穿孔器2615已升高平台2610和冷冻液体内容物2605，以在平台与端部层之间产生空间以及产生围绕冷冻液体内容物2705的流动路径。当接收器2600和/或平台2610通过穿孔器2615绕其中心轴线旋转时，凸片促进冷冻内容物2605与接收器一起旋转。当冷冻内容物从平台释放并且液体覆盖平台的顶表面时，凸片在液体中引入湍流并促进冷冻内容物的依然冷冻的部分与接收器中的液体混合。图28示出了在冷冻液体内容物2605的一部分熔化之后的图27的接收器2600，从而暴露出凸片2805的嵌入冷冻内容物中的部分。
图29A示出了穿孔器2900，其沿着穿孔器的长度具有开口2905。开口2905与穿孔器(未示出)中的一个或更多个管腔连通，以允许液体经由穿孔器2900的基部处的与管腔连通的开口2910离开接收器。类似地，图29B示出了穿孔器2920，其在穿孔器的外侧上具有通道2925，以允许液体沿着通道离开接收器。
图30A示出了穿孔器3000，其具有十字形键锁部分3005、侧部开口3010和顶部开口3015。侧部开口3010和顶部开口3015与中心管腔连通，中心管腔穿过穿孔器到达穿孔器的基部。图30B示出了穿孔器3020，其也具有十字形键锁部分3025。穿孔器3020沿穿孔器的外表面具有通道3030。图30C示出了渐缩穿孔器3040，其远侧端部3045处的尺寸比其近端端部3050处的尺寸大。穿孔器3040也具有十字形键锁部分3055。这种穿孔器将在接收器的端部层中产生大于穿孔器的近端部分的孔，由此在穿孔器周围留出用于液体离开接收器的流动路径。类似地，图30D示出了穿孔器3060，其具有十字形头部3065，该头部3065具有比杆部3070更大的尺寸。头部3065产生大于杆的直径的穿孔，从而产生用于液体离开接收器的流动路径。上述穿孔器的十字形部分设计成接合平台中的十字形开口。
图31示出了具有内平台3105的接收器3100的侧视剖视图，该内平台3105呈具有凸起的唇缘3107的杯的形态。凸起的唇缘3107仅用于说明目的被示出与冷冻液体内容物3115和接收器的侧壁间隔开。在设想的实施例中，凸起的唇缘3107可以接触接收器侧壁或者间隔开。另外，冷冻液体内容物可以接触凸起的唇缘3107的内部。凸起的唇缘3107可以仅部分地沿冷冻内容物的侧面延伸，或者凸起的唇缘可以延伸到冷冻内容物的顶部或更远处。平台3105位于接收器3100的端部层3110与冷冻液体内容物3115之间。平台3105被示出为与端部层3110和冷冻液体内容物3115间隔开。在一些实施例中，平台3105坐置在端部层3110上并与端部层3110接触，并且冷冻液体内容物3115与平台3105接触，并且可选地，与端部层3110的一部分接触。在一些实施方式中，凸起的唇缘3107与接收器的侧壁过盈配合，同时仍然允许平台从其靠近端部层的位置移位。在一些实施例中，平台3105和/或凸起的唇缘3107的材料被穿孔，以便允许保留在由平台和凸起的唇缘限定的空间中的任何液体排出。
本文公开的接收器任一实施例可可选地在由接收器形成的混合腔室的内表面上具有涂层，以促进冷冻液体内容物易于从内表面释放。选择涂层的考虑因素包括涂层必须是食物安全的，并且不会表现出在储存期间化学制品浸入到冷冻液体内容物中或在熔化和/或稀释过程中浸入到产品中的不可接受水平。类似地，它不可从冷冻内容物吸收所需的风味和香气的化合物或油，特别是在内容物为液体形态的填充和分配操作期间。其它因素包括涂层必须具有有利的静摩擦系数、孔隙率测量值和表面粗糙度测量值，以便相对于未涂覆表面减小从接收器释放冷冻液体内容物所需的力。涂层必须在接收器将暴露的温度范围下(例如，约-20°F至约212°F)保持上述所需特性。在一些实施例中，涂层的静摩擦系数范围为0.05至0.7。在另一些实施例中，涂层的静摩擦系数范围为0.3至0.4。在另一些实施例中，涂层的静摩擦系数范围为0.1至0.2。在另一些实施例中，涂层的静摩擦系数范围为0.05至0.1。在另一些实施例中，涂层的静摩擦系数范围为0.08至0.3。在另一些实施例中，涂层的静摩擦系数范围为0.07至0.4。在另一些实施例中，涂层的静摩擦系数范围为0.1至0.7。在一些实施例中，涂层包括聚丙烯、超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和/或这些材料的混合物和/或共聚物(例如，聚丙烯/聚乙烯混合物)中的一种或更多种。
在本发明的一个实施例中，具有本文公开的任一几何形状的接收器包含如下的冷冻液体内容物：其定尺寸为允许冷冻液体内容物与接收器的端部层(底部)之间至少5mm的空间，同时在内容物从端部层移位时，还保持冷冻液体内容物与接收器的覆盖层(顶部)之间至少为5mm的空间。在该实施例中，冷冻液体内容物进一步定尺寸为，当内容物(在15°F的温度情况下)与在195°F温度的8盎司的水混合时，提供在约140°F与190°F之间的温度的最终饮料产品。此外，在该实施例中，冷冻液体内容物的浓度水平使得当与8盎司的水结合时产生具有在1.15TDS与1.35TDS之间的最终产品强度的咖啡饮料。更进一步地，在该实施例中，冷冻液体内容物(在0°F与32°F之间的温度)的硬度水平使得来自接触内容物的分配器和/或已知的单份冲泡器针(例如，具有约4mm长的对角线削尖部段的外直径约2.5mm的中空的针)的力使其从接收器的内表面脱离而不是针嵌入内容物中或仅使内容物的一部分远离接收器表面移位。在另一些实施例中，冷冻液体内容物与接收器的顶部与底部之间的间隔至少为7mm。在再一些实施例中，冷冻液体内容物的浓度水平使得在与8盎司的水结合时产生具有约1.25TDS的最终产品强度的咖啡饮料。
在一些实施方式中，关于冷冻液体内容物的硬度的信息包括在由分配器收集的信息中，例如，通过QR码、RFID或本文描述的其它技术收集的信息。分配器可使用该信息来确定在产品制造过程中是否、何时以及在何处刺穿接收器。例如，如果分配器接收到指示冷冻内容物的硬度太软而不允许穿孔器使内容物从其在接收器中的位置脱离的信息，则分配器可以在在与内容物位置对应的位置中穿孔接收器之前在与穿孔位置相对的位置使用辅助热源来部分地熔化内容物。在替代实施例中，分配器有确定冷冻内容物的硬度的硬度传感器(例如，超声波硬度传感器或其它公知的硬度传感器)。
除了图16中所示的接收器几何形状之外，本发明的实施例包括渐缩圆柱形接收器，其具有与图32示出的接收器3200的轮廓类似的轮廓，并且具有范围从1.65英寸到1.80英寸的高度、范围从1.65英寸到2.00英寸的顶部内直径(顶部ID)、范围从4到6度的拔模角以及范围从1.30英寸到1.75英寸的底部内直径(底部ID)(同时保持拔模角在所述范围内。)。在某些实施例中，高度范围从1.70英寸到1.75英寸，顶部ID范围从1.70英寸到1.95英寸，拔模角范围从4到6度，并且底部ID范围从1.35英寸到1.70英寸(同时保持所述范围内的拔模角)。在另一些实施例中，高度范围从1.65英寸到1.80英寸，顶部ID范围从1.75英寸到1.90英寸，拔模角范围从4到6度，并且底部ID范围从1.40英寸到1.65英寸(同时保持所述范围内的拔模角)。在又一些实施例中，高度范围从1.65英寸到1.80英寸，顶部ID范围从1.80英寸到1.90英寸，拔模角范围从4到6度，并且底部ID范围从1.45英寸到1.60英寸(同时保持所述范围内的拔模角)。在一个实施例中，高度约为1.72英寸，顶部ID约为1.80英寸，拔模角约为5度，并且底部ID约为1.45英寸。这些参数的其它范围在本发明的范围内。
以上描述的接收器的各种实施例公开了渐缩侧壁。然而，接收器的另一些实施例具有直的侧壁。图33示出了具有直的侧壁3305的接收器3300的剖视图，侧壁3305具有从接收器的顶端到底端的均匀直径。具有直的侧壁的实施例可并入以上描述的各种平台特征中的任何一个。当使用这种实施例来产生最终的食物或饮料产品时，分配器可至少部分地熔化冷冻内容物3310，以便提供从接收器顶部附近的入口、经过冷冻内容物、到接收器的底部附近的出口的流动路径。
图34示出了具有直的第一侧壁部段3405和直的第二侧壁部段3410的接收器3400的横截面侧视图。第一侧壁部段3405具有比第二侧壁部段3410小的直径，使得在冷冻内容物3415例如通过出口穿孔器移位时，产生通过接收器的流动路径。具有凸起的唇缘的平台(比如图31中所示的实施例)可与接收器3400一起使用，以协助使冷冻内容物从第一侧壁部段3405移位，如以上更详细描述的。在这种实施例中，平台的凸起的唇缘可与下部的直的侧壁部段3405相符合，或者平台的凸起的唇缘可从侧壁的内表面移位。
提供以下非限制性示例仅用于说明目的。其它接收器大小和其它冷冻液体内容物仍在本发明的范围内。
示例1-咖啡饮料
在本发明的一个实施例中，无过滤器的单个腔室混合接收器包含有冷冻液体内容物。接收器具有与图32中所示的轮廓类似的轮廓，并且具有约1.72英寸的高度、约1.80英寸的顶部ID、约5度的拔模角以及约1.45英寸的底部ID。接收器在顶部用可穿孔层密封，并且端部层是可穿孔的(例如，通过分配器/冲泡器针，例如但不限于以上描述的针)。冷冻液体内容物是浓缩咖啡提取物，其与基本上整个端部层以及侧壁的一部分接触。
为了产生具有在1.15％与约1.35％TDS之间(具有1.25％TDS的可选目标)的TDS的最终咖啡饮料产品，15°F温度的冷冻液体内容物被用195°F的8盎司的水熔化并稀释。表1示出了该实施例的冷冻液体内容物的若干替代实施方式以及对改变冷冻液体内容物的量和内容物浓度的各种参数的影响。
表1
如表1中所示，为了使咖啡饮料温度保持在140°F以上(例如，为了适应添加奶液或奶油同时保持饮料温度高于120°F)，在约60％TDS与约8％TDS的浓度之间(其中更小的内容物需要更高的浓度)下，冷冻液体内容物重量在约0.15与约1.2盎司之间。当包括在接收器中时，冷冻液体内容物上方和顶层下方(即，顶部空间)的空置空间的长度在约0.6英寸与约1.6英寸之间，这产生约41％与约91％之间的空置空间体积。
申请人已经发现，保持冷冻液体内容物距离接收器的端部层约0.5英寸或更小的高度提高了内容物从端部层释放的容易性。因此，内容物可进一步被限制在约0.5英寸与约0.1英寸之间的高度，由此具有约60％TDS与约20％TDS之间的对应浓度。如此做相对于前一示例提高了顶部空间和空置体积，预期这会由于混合腔室中的水相对于冷冻液体内容物的比率的提高而改善熔化和混合。
可能希望将冷冻液体内容物的浓度范围限制在不大于35％TDS。例如，为了节省能量，因为为了产生具有较高浓度的相对冷冻液体内容物比产生具有相对较低浓度的相对冷冻液体内容物需要消费更多的能量，并且可能需要辅助加工过程，比如在提取过程期间通过反渗透去除水。在这种情况下，冷冻液体内容物具有约0.30盎司至约0.5盎司的重量，留下约1.2英寸与约1.45英寸之间的具有约73％至约85％的空置体积的顶部空间。
示例2-浓咖啡饮料
在本发明的另一实施例中，无过滤器的单个腔室混合接收器包含有冷冻液体内容物。接收器具有与示例1中描述的轮廓和尺寸相同的轮廓和尺寸。在该示例中，冷冻液体内容物也是浓缩咖啡提取物，其与基本上整个端部层和侧壁的一部分接触。
为了产生具有在约9.15％TDS与约9.35％TDS之间(具有约9.25％TDS的可选目标)的TDS的最终浓咖啡咖啡饮料产品，处于15°F的冷冻液体内容物用处于195°F的足够的水熔化并稀释，以产出4盎司的分配体积(有时称为双份浓咖啡)。表2示出了该实施例的冷冻液体内容物的若干替代实施方式以及对改变冷冻液体内容物的量和内容物浓度的各种参数的影响。
表2
通过使用本文公开的其它接收器设计以及表1和2中给出的以及如以上附随的描述中描述的冷冻液体内容物的各种实施方式可获得类似的结果。因此，本发明的范围并不局限于在具有如图32中所示的轮廓的接收器中使用冷冻液体内容物的具体实施方式。
如整个说明书中所讨论的，本发明的实施例提供许多益处。例如，由于接收器是单个腔室混合器皿，因此接收器不保留过滤材料、用完的咖啡研磨物、用过的茶叶或防止接收器作为单一流被容易地回收的其它材料。另外，通过提供由提取工艺产生的冷冻液体内容物，比如咖啡研磨物的副产物被保持在中心设施处，其可更容易地回收或再利用(比如生物质能源和/或可持续的土壤养分。)。再者，通过使用冷冻液体内容物可支持更多种类的最终产品，如以上更详细地描述的。因此，应该理解的是，TDS值比以上说明性示例中给出的TDS值高或低的冷冻液体内容物在本发明的范围内。再一些示例包括0.5％TDS与68％TDS之间的TDS值，包括1％TDS至68％TDS、2％TDS至68％TDS、3％TDS至68％TDS、4％TDS至68％TDS以及5％TDS至68％TDS的范围。
同样如通过说明书所讨论的，本发明的实施例提供了用于基于关于源材料(例如，冷冻液体内容物、稀释液体等)的信息以及关于最终产品自身的信息(例如，所需的体积、温度等)产生各种各样的液体食物和饮料产品的自动系统和技术。用于产生这种产品的系统和技术的进一步的示例性实施例如下所述。这些实施例的各方面可与以上给出的其它方面中的任一个结合，并且仍然在本发明的范围内。
参照图35A、图35B、图36A和图36B，示出了用于产生液体食物和饮料产品的分配器的部分的两个不同实施例。如以上指出的，分配器的部分包括储存、可选地加热和将液体输送到分配器头部(将液体供应到接收器中的入口)——作为根据所分配的产品在设定时间周期内计量的液体量——所需的装备、传感器、控制器等。在以下示例中，使用水作为稀释液体。在设定温度范围内的计量量的水以连续流动、脉冲式或分离成在空气脉冲之间一定体积的水的方式进入配置器头部。在分配结束时，空气通过管线吹洗分配器头部，以净化空气/水管线并处理残留的水，由此减少环境卫生问题。图35A和图35B示出了一个实施例，其中单独的流体泵3551和3552以及单独的空气泵3521和3522用于将稀释流体(例如，水)从主存储储存器3510引导通过加热器3530或经由传递点A 3570直接引导至分配器头部。图36A和图36B示出了不同的实施例，其中仅使用一个流体泵3650和一个空气泵3620与转向阀3681和3682一起使用，转向阀3681和3682被采用以控制流体是经过加热器3630还是直接到传递点3670。
图35A示出了下述情况：其中，流体泵3551和空气泵3521激活，从储存器3510取出流体并将其泵送通过加热器3530，使得流体以比储存器中的温度高的某个温度到达传递点A。当激活时，空气泵3521净化加热器3530和通向点A3570的空气管线。
图35B示出了下述情况：其中，流体泵3552和空气泵3522激活，从储存器3510取出流体并将其以与储存在储存器3510中时相同的温度输送到点A3570。在一些实施例中，可以在产品生成/分配循环期间在不同时间结合图35A和图35B中所示的操作，使得最终饮料温度可定制为满足用户的期望。作为示例，对于比如橙汁等冷饮选择，可能希望的是，在循环开始时分配少量热水以稍微加温接收器中的冷冻内容物并为流体产生到接收器出口的清晰的出口路径。然后，为了避免产生过度加温的饮料，使用直接来自储存器的环境温度的水进行分配循环的平衡，期望通过熔化接收器中剩余的冷冻内容物的过程使水一定程度上被冷却。可在分配水的过程中激活空气泵3521和3522，以提高接收器中的空化/湍流。一旦分配循环至少通过消费者从分配器取出饮料的时刻来完成，最后一部分热水可以穿过系统以清洁分配头部中的各种部件。热水的该清洁净化之后接着可以是来自两个空气泵3521和3522的短的空气净化以清洁管线。在一些实施例中，该清洁水被引导至承滴盘，在承滴盘处，其被蒸发或被使用者周期性地排空。
图36A示出了下述情况：其中，转向阀3682被构造为将流体从储存器3610转向到加热器3630并且继续到传递点A(物件3670)。同时，转向阀3681还构造为将空气发送到加热器3630。
图36B示出了下述情况：其中，转向阀3682被构造为将流体从储存器3610直接转向到传递点A 3670。同时，转向阀3681还构造为将空气直接发送到传递点A 3670。
对于一些实施例，储存器3510包含未加热的流体，其可以处于环境温度/室温或可以包含冷冻流体，甚至比如包含冰块的流体。对于一些实施例，加热器3530是与本领域公知的用于快速加热少量体积的流体的电加热器皿类似的电加热器皿。加热器3530可以是或可以不是压力额定的，并且适合于产生蒸汽而不是热的液态水。在一些实施方式中，储存器3510与加热器3530绝缘，例如，以防止加热器3530加热储存器3510中的液体。虽然未示出，但是分配器的某些实施方式包括设置在液体离开储存器的流动路径中的过滤器。类似地，水调节器(例如水软化装置)可以包括在液体离开储存器的流动路径中。在一些实施例中，储存器是可去除的。
对于一些实施例，泵3550、3551和3552是恒定容积式泵，例如活塞泵或蠕动泵甚至双叶泵。对于一些实施例，泵3550、3551和3552与流量传感器结合，用于测量和控制流量以及流动的绝对体积。这些泵中的任何一个都可以是轴流泵或离心泵，其不随时间或每转而泵送恒定体积，而是替代地以闭环过程进行控制以输送由流量传感器测量的测定量的流体。在一些实施例中，阀3681和3682是本领域公知的三通球阀。在一些实施例中，阀3681和3682也是本领域公知的多端口电磁阀。在一些实施例中，阀3681和3682是电动压缩阀。在一些实施例中，压力传感器3580和3582、温度传感器3590和用于一些泵3595和3597的冲程传感器用于向控制器提供系统性能信息，以用于各种反馈算法，以保持系统根据需要运行来以适当的体积和在优选的温度下分配流体，以产出满足用户偏好的最终饮料。在一些实施例中，压力传感器信息用于调节泵的冲程，以微调用于任一系统的分配液体(热的或冷的)。
分配器的实施例的一个有益方面是用于向接收器及其冷冻内容物供应辅助(非稀释)热能以帮助管理分配的食物或饮料产品的最终平均温度的系统。如本文所描述的，用于增加热能的技术可以包括：从电加热或水加热的套环通过接收器的侧壁直接传导，热气体、空气或蒸汽对接收器外部的撞击，使用能加热接收器或直接加热冷冻内容物的各种形式的电磁能量。后者的一些示例包括红外辐照、RF加热、微波加热等。图37A-图39B示出了分配器系统的部分的三个示例性实施例，其示出了该辅助(非稀释)计量热能如何与下述结合：(a)通过以上描述的传递点A 3570输送的熔化/稀释流体，(b)帮助加快冷冻内容物的液化的不同搅动形式，以及(c)用于保持和穿孔接收器以允许使用加热的针/穿孔器进行排放、流体添加、排出和加热/熔化的不同策略。需要明确的是，将这些热源表征为“辅助”不需要将热量在第二时间应用到另一热源，或者辅助热源比其它热源供应较少的热量。术语“非稀释”描述了热源作为加热冷冻内容物的方式不向接收器的内部供应稀释液体。
图37A-图37E示出了许多可能的实施例中的一个实施例，其中用于使热空气对接收器撞击的系统提供辅助(非稀释)热能。在该示例性系统中，结合各种不同的技术以产生用于将接收器内的冷冻内容物熔化、稀释和分配成使用者满意的期望效力和体积的饮料的整个系统。本领域的技术人员将认识到图37A-图37E中所示以及贯穿随后的其它图示的各种技术可以许多不同的变化和结合进行结合以实现相同的目标。在一些实施例中，首先使用一些类型的光学传感器3705扫描接收器以确定其内容物的性质。在一些实施例中，成功的扫描(例如，系统借助扫描信息将接收器确认为可接受的)导致抽屉3703打开，使得接收器腔体3706可以填充使用者选择的接收器3704。在一些实施例中，使用者通过推压按钮、使抽屉与分配器壳体重新接合或者肯定地指示继续进行的决定的某些其它步骤来启动继续分配循环。在某些实施方式中，分配器有锁定件，该锁定件在抽屉3703闭合之后接合，使得抽屉3703不能被重新打开，直到分配器完成分配循环或以其它方式解锁抽屉。
在一些实施例中，当接收到信号时，由分配器中的一些结构元件3710支撑的抽屉3703滑动闭合。在一些实施例中，比如板3707的机构被向下驱动到接收器的顶部上，以增强接收器盖防止泄漏并用液体分配针刺穿盖。在一些实施例中，在搅动开始和添加稀释液体之前或与这些步骤同时地，将一定量的热能增加到接收器3706以加温或部分地或完全地熔化冷冻内容物。在一些实施例中，该热能通过由风扇3701通过输送管3702吹送并在加热器3700上方的空气供应。在一些实施例中，加热器3700是电加热的。在一些实施例中，加热器3700是使用来自加热器箱(图35A中的部件3530)或一些辅助加热器(未示出)的热水的水-空气热交换器。在一些实施例中，加热器3700是热电装置的元件，其可用于在循环中的较晚的时刻或在循环之后冷却接收器或腔体以去除多余的热量(例如，珀耳帖冷却器和/或加热器)。
如果接收器的侧面直接受到热空气的撞击，则热空气加热的效率将大大加强。相应地，在一些实施例中，腔体3706是敞开的或多孔的结构，其允许接收器3704的侧壁的大部分或全部直接与撞击空气接触。例如，腔体可以仅由一个套环组成，该套环捕获接收器侧壁的最上侧部分或堆叠环，并且不以任何方式向下延伸而将接收器与空气流动遮蔽开。在一些实施例中，如以上指出的，或者结合增加辅助热能或者在循环的后期结合增加稀释流体(例如，水)，开始接收器和内部的冷冻内容物在一定程度上搅动以增加稀释液体与冷冻内容物之间的碰撞次数，破坏任何稀释液体滞留层等，从而加速冷冻内容物的液化。在一些实施例中，该搅动由电机3708引起。在一些实施例中，搅动是旋转3712。在一些实施例中，旋转是以大的运动(例如，在反转之前沿一个方向的90-120°，然后重复)或小的运动(例如，振动或<<90°)往复式运动。在替代实施方式中，螺线管用于施加搅动。
在一些实施例中，结合搅动或在搅动开始之前，将熔化/稀释液体添加到接收器中。该液体以上描述的分配器的部分经由过渡点A 3570输送。在一些实施例中，该熔化/稀释液体直接从储水器输送并大致以其在储存器中的初始温度到达。在一些实施例中，该熔化/稀释液体在去往过渡点A的途中穿过加热器箱。在一些实施例中，结合添加熔化/稀释液体，接收器3704的底部用第二针或穿孔器3709刺穿，因此熔化的液体可以排入使用者的杯3714中。在一些实施例中，一旦完成分配循环并且几乎所有熔化/稀释液体已从接收器中排出，使冷冻内容物完全熔化并将接收器内部清洗干净，则抽屉3703重新打开并且可去除接收器3704并丢弃3716。可选地，在抽屉重新打开之前，系统可以通过迫使环境空气或冷却空气通过输送管3702与接收器3705接触来冷却接收器。
如本说明书中其它地方所述，冷冻液体内容物的搅动是提高其液化速率的有效手段。从流体动力学的角度来看，不论具体机理是破坏固体与加热液体之间的边界层，提高两者之间的相对速度，固体之间物理接触的发生率提高，或者甚至转化为热量的少量动能，观察到的结果很清楚。冷冻内容物在有搅动的情况下比没有搅动的情况下熔化得更快。
在一些实施例中，该搅动采取内容物的振动或非常小幅度的振荡运动的形态。用于机械地引起振动的系统和技术在本领域中是公知的，包括材料的磁激励、向压电部件供应变化的电信号以及使用偏心配重旋转盘。
虽然振动级别的振荡比没有搅动更有效，但是液化效率随着固体(冷冻或部分冷冻)组分与熔化/稀释液体之间相互作用的幅度和能级而提高。在一些实施例中，这种较大幅度的搅动是由机械力或流体力引起的。机械力包括通过直接轴向连接或通过皮带、齿轮或摩擦驱动布置对腔体和/或接收器(通常是马达驱动的)施加相对较大角度的旋转。非对称振荡(其中围绕中性点的顺时针和逆时针旋转幅度在短时间周期内是不相等的)已证明特别有效，因为它防止产生规则图案、驻波等，从而导致流体的局部混乱性质的提高。多旋转运动(即，在一个方向上旋转完整转数秒然后在另一个方向)也是有用的。该运动产生流体的较少混乱运动，但是可以提供优先引导离心驱动的流体的机会。
在一些实施例中，用于机械搅动的驱动马达是DC驱动马达，其由控制器馈送给它们的DC电压的幅值和极性驱动，有时通过针对特定马达优化的特殊马达电源驱动。在一些实施例中，驱动马达是步进马达或伺服马达，其可被更精确地编程以执行特定的运动模式，并且如果将键锁特征结合到接收器和腔体中，则可使用该步进马达或伺服马达，以将键锁特征恢复到特定位置以进行加载、卸载、扫描等。
在一些实施例中，如上所述，一旦小的液体支承界面在接收器内表面与冷冻内容物之间熔化，则熔化/稀释流体就沿切向注入接收器中。注入该液体是为了使冷冻内容物在接收器内旋转，以使冷冻内容物更快地液化。在一些情况下，可添加到接收器中的熔化/稀释流体的体积是有限的并且是无法提供的以使冷冻内容物保持足够长的旋转，以达到所需的熔化水平。在一些实施例中，使冷冻内容物旋转的替代技术是通过针注入压缩空气或其它气体，使得该气体沿切线方向在冷冻内容物的外直径边缘附近撞击冷冻内容物。在一些实施例中，在需要之前，该气体被使用本领域公知的机械或化学手段(例如，已知用以产生气体的机械泵或化学反应)提供/压缩并储存在分配器内部或附近的适当器皿中。
在一些实施例中，使用在所需压力下连续产生气体的机械或化学手段来供应注入针。例如，可使用较大的泵。在一些实施例中，该气体到注入针的流动由分配器系统控制器计时和控制，并且与通过相同的或单独的针的熔化/稀释液体的流动相协调，其中，熔化/稀释液体的流动在气体的注入之前或之后、或者与气体穿插。例如，可以注入少量液体，然后是突发或延长的气流，接着是更多的液体，等等，直到规定循环完成。
一旦液体的薄膜在形成液体支承界面的两个表面之间熔化，则引发搅动的基于流体的技术利用在接收器内的冷冻内容物与接收器壁之间的低摩擦系数。在这种情况下，可以使用来自注入针的在接收器的侧壁附近切向地引导的稳定或脉冲流，以使冷冻内容物开始旋转。流体引起的搅动在其降低分配器内的机械复杂性和成本方面特别有吸引力。必须权衡这些益处与过程控制灵活性的损失以及可用于某些类型的饮料或食物接收器的熔化/稀释流体量带来的限制。在一些实施例中，长针完全穿过接收器和冷冻内容物并且保持就位，作为用于从接收器排出到使用者的杯或分配器的内容物或稀释流体的滴落引导。在一些实施例中，该针成形为类似于刺刀，并且被电加热以有助于其穿过冷冻内容物。一旦针就位，延伸通过接收器的盖和闭合端部，第二针被引入接收器中并开始与接收器侧壁的直径曲面相切地注入流体，以利用融解的内容物作为旋转的润滑剂而引起冷冻内容物在固定的接收器内旋转。在一些实施例中，在用刺刀刺穿以及引入流体作为提高系统的熵并促进液化的手段之前和/或期间，外部地加热固定的接收器。当内容物熔化时，其流过刺刀并从其最下侧的尖端滴落。在一些实施例中，最后一部分冷冻内容物在注入所有稀释液体之前熔化，从而允许一旦收回针/刺刀就从分配器移除清洁的杯。
图38A-图38E示出了另一系统和技术，通过该系统和技术，接收器可以被捕获在分配器中，并且冷冻内容物可被熔化、稀释和分配。因为该替代系统的许多特征类似于刚刚结合图37A-图37E描述的特征，因此，进一步的解释将着眼于用于添加辅助(非稀释)热能的替代技术。在一些实施例中，如图38中所示，接收器被扫描(图38A)并被插入腔室3801中。接收器3804由腔室的紧密匹配的锥形表面3806保持。作为本领域技术人员将容易理解的类比，接收器和加热器的配合渐缩侧壁表面理想地接触，差不多与机床和保持卡盘(二者均以匹配的莫式锥度加工)密切接触的方式相同。在一些实施例中，外部匹配表面3806是电阻加热器3800的一部分，其可以被可控地加热到所需温度，例如195-205°F(低于熔化后的冷冻内容物的沸点)。
正如涉及热空气的前一示例，在一些实施例中，该加热器3800可被激活一段时间，该段时间使用从初始扫描和各种机载传感器获得的关于冷冻内容物的信息由分配器控制器计算出。该段时间可以设计成根据所需的最终分配饮料/食物温度和计划的体积来加温、部分熔化或完全熔化冷冻内容物。对于该加热过程，特别是如果意欲部分地熔化冷冻内容物，则需要关于冷冻内容物的冷冻/融解温度的信息。该信息——其可以通过扫描接收器3804来收集，如本文在别处描述的——在温度反馈回路控制中使用。还可以基于冷冻内容物含量(％水、％糖、％脂肪、％蛋白质等)的信息来估算标称冷冻/融解点。如上面结合图37A-图37E所述，可以在加热之前、之中或之后搅动接收器，并且分配液体食物或饮料产品(图38D)。图38E示出了排空的和清洁的接收器3804的移除。尽管未在图中示出，但是接收器与腔室的内表面之间的紧密配合关系可以通过将接收器浸没在加热的液池中来实现。
图39A示出了使用射频(RF)线圈以向接收器提供辅助热量的源，其使用与针对图37A-图37E和图38A-图38E中示出的实施例所描述的过程类似的过程。在一些实施例中，电源3921向线圈3920发出高频电流。已知振荡电场与冰相互作用，但具有转化为热量的相当大的介电损失。已经表明，在该加热过程中，3MHz范围内的振荡频率是特别有效的。如本文呈现的其它图示中，该辅助加热由分配器内的微控制器管理，以使定时、持续时间和功率与整个熔化/稀释/分配循环中的其它事件——包括搅动、在接收器内添加流体、以及不同针刺穿的时间表——相协调。
图39B示出了使用电磁能量作为辅助热源来加热冷冻内容物。在一个实施方式中，使用微波能量。本领域技术人员将认识到，用于供应高频电磁能量的磁控管可设计成提供从低兆赫兹范围到千兆赫兹范围的频率。在例示性示例中，电源3940给磁控管(交流电频率生成器)3941供电，以将一束能量传送到接收器。在一些操作情形中，电磁加热循环在接收器被一个或更多个针刺穿之前开始。在其它情况下，电磁加热循环在接收器被一个或更多个针刺穿之后开始。在一些使用情况下，管理接收器的初始刺穿以简单地提供小的泄放，使得由辅助加热过程产生的任何蒸气或蒸汽能够从接收器中逸出，而没有任何显著的压力升高。在一些实施例中，接收器保持在分配器腔体内，并且其对称轴线在加热、稀释和搅动期间竖向取向。在该情况下，电磁能量通过接收器的侧壁被引导到接收器中。在一些实施例中，接收器保持在分配器腔体内，并且其对称轴线在加热、稀释和搅动期间水平地取向。在该情况下，电磁能量通过接收器的盖或闭合端部被引导到接收器中。在一些实施方式中，其中接收器材料是铝、一些其它的金属或其它导电材料，接收器的盖或闭合端部中的“窗口”(取决于哪一侧面朝向发射器)由对所用能量的频率透明的材料制成。在一些实施例中，该窗口是圆形或矩形贴片(以匹配发射器或接收器的形状)，其被热密封在接收器的闭合端部中的孔或铝盖中的孔上。在一些实施例中，入口针和出口针被接地平面遮蔽。
图54示出了具有腔室4710的分配器4700的一部分，腔室4710将接收器4715保持在水平位置而不是如另一些实施例中所示的垂向位置。稀释液体入口4720(其可以用金属箔覆盖)在产品出口4725在接收器顶部的形成位置上方的位置处穿孔接收器的顶部。在一个实施方式中(由箭头示出)，腔室提供围绕腔室4710的中心轴线4730的搅动。在一替代实施方式中，分配器提供沿中心轴线4730的搅动。将稀释液体入口4720连接到传递点A 3570的管路和/或将产品出口4725连接到最终产品出口的管路是柔性的，以适应施加到接收器的运动。
在本发明的一个实施例中，射频(RF)介电加热系统向接收器和/或接收器中的冷冻液体内容物提供辅助加热(即，非稀释热)。在一个实施方式中，该过程使用高频电信号，例如在6-42MHz的范围内，以引起化合物中的水分子的快速振动。相信的是，加热贯穿接收器的内容物的整个体积同时发生，而不是由外向内过程。因此，在某些情况下，RF介电加热在加热液体方面比其它已知技术(比如接触或对流加热)更快。
图40示出了用于使用RF介电加热来加热接收器的冷冻液体内容物的系统4000的剖视图。图40示出了接收器壳体4003以及壳体上的盖4002；接收器保持冷冻液体内容物4004。接收器壳体4003是金属的且是导电的，而盖4002的材料是非导电塑料，比如聚丙烯。RF电源4006电连接至上部触头4001和下部触头4005。下部触头4005也与金属接收器壳体4003电接触。在4001与4005之间应用交流电压产生穿过冷冻内容物4004的交变电场。可选地，上部触头4001定大小为获得通过冷冻液体内容物的相当均匀的场线/梯度，从而减少热点。在一个实施例中，选择上部触头4001的直径以在上部触头的边缘与接收器壳体4003的侧壁之间产生大致相等的间隙。
在另一实施方式中，再次参照图40，接收器壳体4003和盖4002都是非导电塑料材料。可选地，上部触头4001和下部触头4005的形状和大小相同，并且触头是平坦的(即，没有未翻转的侧壁，如图40中所示)，并且两者的直径将延伸超过接收器盖4002的边缘1-2mm。
参照图49，涉及水和冰二者的关于RF介电加热技术的已知问题中的一个是该过程的不均匀加热性。当水分子被捕获在晶体结构内时，如同冰的情况那样，它们不再自由地跟随两个电气触头之间或通过撞击微波能量的场的快速变化的电气取向。如图表中针对低于0℃的温度所示出的，这导致相对低的介电损失因子。然而，一旦冰熔化，损失因子就会非常快速地上升，并且存在于通常在整个冰结构内通过RF或微波加热形成的小局部袋部中的熔化水迅速加热。如果不允许温度平衡，则该不均匀的加热甚至会导致局部沸腾和蒸汽产生。
已经开发了几种方法来处理这个众所周知的问题。一种已知技术是在开/关循环中脉冲地施加功率。如此做允许水的小袋部中的热量的一部分进入周围的冰中，从而逐渐增大每个袋部的体积，直到整个冰结构转化为水。虽然这种加热技术比最初都是液体(其中可连续施加RF或微波功率)的产品的可能的效率低，但是它仍然显著地比利用更常规的传导加热方法所能实现的快。当必须限制外部热源的温度以防止对大块冷冻内容物外部附近的加热液体的损坏时，尤其如此。例如，如在加热冷冻橙汁时，其中，多余的热量会影响复合糖的结构并降低口味。
图41是腔体覆盖件4100的等距视图，腔体覆盖件4100包括两个流体输送针4102、4103和用于欧姆加热的中心电极4105。欧姆加热可用作用于加热冷冻液体内容物的介电加热的替代方案，并且仍然可在体积基础上操作。该过程需要导电、但仍然对电子流提供一些阻力的冷冻内容物。在一个实施方式中，在一个触头处引入电流，使电流流动穿过冷冻液体内容物或熔化的液体，到达第二触头。在组件4100的该端视图中，由比如注入成型的塑料的非导电材料制成的腔体密封板4101定位并保持针或穿透器4102、4103，用于使稀释液体和/或熔化产品流动。板4101还定位并保持电极4105，电极4105包括绝缘护套4104。
在一些实施例中，电极组件(护套4104和电极4105的组合)被固定就位，其中一个端部突出超过板4101的后部。可选地，该组件是弹簧加载的，允许电气触头在冷冻内容物的部分熔化时逐渐进一步移动到接收器中，以便保持与冷冻芯接触。在一些实施例中，绝缘体4104是具有良好的强度和相对高的电阻率的陶瓷材料，例如氧化铝。
图42是图41的欧姆加热系统4100的第一实施方式的剖视图。单个电气探针4105被示出为略微嵌入冷冻内容物4004中。使用电气绝缘体4104覆盖导体4105允许使用金属盖(比如铝箔)，以在包装期间封闭接收器。在以上更详细地描述的用于产生液体食物或饮料的过程的辅助加热阶段期间，电从电气触头4105流入冷冻内容物4004到导电(例如，铝)接收器壳体4003，并最终到达电气触头4107。电力由源4106提供，在一些实施例中，源4106是交流(AC)电源。使用AC电源用以避免使用直流(DC)电源在一个或两个电气触头处可能发生的与电解相关的问题。
图43是图41的欧姆加热系统4100的第二实施方式的剖视图。在所示实施例中，电气触头4108配备有与触头成一体的一个或更多个小的穿孔锥体或类似形状的本体4109。这些圆锥形突出部4109刺穿接收器壳体4003的底部，以在冷冻内容物4004与电气触点4108之间形成直接的电连接。这在接收器壳体4003是非金属的或者接收器的内表面覆盖有非导电涂层(例如，用于涂覆铝接收器的薄聚丙烯层，用以增强食物安全性、消除铝与食物之间的化学反应、和/或为热密封的盖提供焊接表面)时会很有利。
图44示出了腔体覆盖件4200的等距视图，腔体覆盖件4200包括两个流体输送针4102、4103和用于欧姆加热的两个电极4105、4111。同时，图45是图44的欧姆加热系统4200的剖视图。系统4200使用由端板4201定位和保持的两个电气触头4105、4111。完整的电路径包括两个电气触头和冷冻内容物，而不需要金属接收器壳体4003。因此，该实施方式将同样很好地适用于导电(金属)接收器壳体4003和非导电(塑料)接收器壳体4003。如上所述，这些电极组件可以是固定的或弹簧加载的。与以上给出的其它辅助加热源一样，欧姆加热的实施方式可以在添加稀释流体之前、之中或之后和/或在搅动和/或不搅动的情况下供应热量。该构思能容易地适应于以上更详细给出的分配器构造中的任一个，包括例如具有竖向对准的腔体的分配器。
在一些实施例中，电源4106具有电路，用以检测即将发生的介电故障并且相应地限制电流供应以使用已知方法防止电弧。
图51和图52是两个螺旋盘绕电极4500的等距视图，用于与本文描述的欧姆加热系统的实施例一起使用。如上所述，欧姆加热基于冷冻固体或液体的电阻率进行操作，以在电流穿过材料时引起加热。在引入电流点处的局部加热可能导致加热效率低下或加热不起作用。当电极/食物界面处的电气接触表面更大而不是更小时，发生更均匀的加热。在一个实施例中，在接收器中形成冷冻液体内容物之前，电气接触表面(电极)包括在接收器中，以提高可用于电气触头的表面面积，其超过针状电极所实现的表面面积。
图51示出了用作电极的两个螺旋盘绕形状4501、4502。在一些实施例中，这些盘绕电极是分别附接至接触表面4505和4506的不锈钢箔材料。图52示出了相同的螺旋线圈4501、4502和接触表面4505、4506，并且为清楚起见，未示出杯本体4515。绝缘框架4510将线圈保持就位。接触表面4505、4506设置在接收器中，以便在插入接收器时与分配器系统中的电极接触(例如，如针对图45的实施例所示和所述的)。图52示出了形成为敞开的矩形本体的两个电极4601、4602的另一实施例。
图46是加热系统4300的等距视图，其使用微波能量来加热接收器中的冷冻液体内容物。加热系统4300具有腔室4310，腔室4310具有通过铰链4316接合的腔室盖4312和腔室本体4314。腔室本体4314具有接收器开口4318，接收器开口4318定大小为接纳保持冷冻液体内容物的接收器。图46示出了腔室4310打开，而图47示出了腔室4310闭合。同时，图48示出了图46和图47的加热系统4300的剖视图。
加热系统4300是可与本文给出的若干实施例一起使用的辅助加热系统的又一形态。加热系统4300使用微波能量、高频电能的源，其在保持在腔室4310中时被传输到接收器。加热系统4300的一些实施方式使用磁控管作为微波能量的源。该磁控管可在例如大约2.45千兆赫的频率下操作。另一些实施例使用在5.8千兆赫下操作并输送700瓦或更多的磁控管。更高频率下工作的磁控管是可获得的，并且具有相对较低的功率水平。目前，在5.8千兆赫及以上操作的磁控管比2.45千兆赫的磁控管相对更昂贵。然而，使用具有相对较高频率的磁控管在本发明的范围内，并且可提供如以下描述的益处。
在微波频谱的较低端，例如2.45GHz，可以通过波导和同轴线缆二者传输所产生的波形。使用超过3GHz的同轴线缆至少在相对较高的功率水平下可能是不切实际的。相信的是，用于能量输送的同轴线缆的使用适合于700瓦或更低的功率水平。因此，在某些实施方式中，同轴线缆用于在保持在腔室4310中时向接收器输送能量。这种实施方式将在用于路由RF能量信号所需的在分配器内的体积、成本和灵活性方面受益。例如，根据通过引用并入本文的美国专利No.5,216,327中给出的技术，可以实现对同轴线缆传输设计的调整。
所公开的技术解决了与使用微波能量融解和加热冷冻内容物相关的挑战。例如，如以上所说明的，在没有实施适当的保护措施的情况下，首先从冰转变到液体的冷冻内容物体积的部分可能过度加热。同样如以上论述的，比如用于RF介电加热的脉冲式加热的技术将用于利用微波能量进行加热。与在导电接收器内使用微波能量相关的另一挑战是导电材料表面处的电场总是基本为零的事实。该零状态建立了没有加热的区域，该区域延伸到接收器中距离接收器壁约四分之一波长。如果接收器相对于波长足够大，例如深度多于若干个波长，则加热可发生在冷冻内容物的其余部分中。虽然该方法仍可能产生热点和冷点，但是如果产生驻波，就会发生熔化。这些热点和冷点在微波炉中通过分散风扇、旋转压板等处理。那些已知技术可应用于本文公开的系统中。
以上描述的后一挑战的一种解决方案是使用由非导电材料(例如，聚合物)构成的接收器。这种接收器将被接纳在封闭件中，该封闭件将接收器的顶部外壁和底部外壁定位成远离封闭件的对应顶壁和底壁大约所传播的微波频率的四分之一波长。例如，如果使用2.45GHz频率的微波加热系统，则波长约为12.2cm。波长的四分之一是3.05厘米或1.2英寸的距离。因此，将塑料接收器保持在封闭件中以保持顶部封闭件壁和底部封闭件壁与对应的接收器壁之间1.2英寸的间隙的金属封闭件将产生如下的加热区域：该加热区域在在接收器的顶壁与底壁之间测量时与接收器的中心大致对齐。封闭件以及接收器的顶壁和底壁的使用仅是说明性的，接收器相对于封闭件的其它取向也在本发明的范围内。
同时，当仍然使用铝接收器或其它导电材料时，对后一问题的另一解决方案使用相对较高频率的微波信号。有利地，水和冰的介电损失系数随着将频率提高至大约18GHz而提高。介电加热效应也与频率成比例，因为转换为热量的能量对于分子经过的每个振动周期是相同的。该结合表明18-24GHz的频率在该实施例中将很好地工作，这是因为接收器壁与加热区域之间的零区域(nullzone)将在大约0.12-0.16英寸的范围内。可选地，波导用于输送微波能量(而不是同轴线缆)。例如，对于24.125GHz的频率(FCC和全球类似的机构留出的用于开放使用的工业科学医疗频段内的最高可容许的微波频率)，最佳波导尺寸为0.34x0.17英寸(WR34)。
图46-图48示出了微波加热系统4300，其使用磁控管4302，该磁控管4302通过波导4303将24.125GHZ的信号供应给传输喇叭4304，通过部分微波透明腔体端板4301进入由腔室本体4314限定的开放空间4318(当腔室被闭合)。金属接收器和其中的冷冻液体内容物接收微波能量。用以确保最佳信号阻抗匹配、保护磁控管免受反向散射等的对基本的图示设计的修改和添加都在本领域技术人员的知识范围内。另外，对于本文所述的采用电磁辐射作为辅助加热源的实施例中的任一个，腔室的保持接收器的部分对辅助热源用于加热接收器和/或冷冻内容物的波长是不透明的。在一些实施方式中，仅在腔室中的“窗口”允许电磁辐射进入，而腔室的其余部分不允许能量穿过其余的壁。腔室壁可选地是绝缘的，以减少源自腔室的热量损失。
图50是红外加热系统4400的等距视图。加热系统4400是辅助热源的又一示例。接收器4410中包含的冷冻内容物也可使用红外(IR)加热器熔化和加热。在一些实施例中，热源4403是由机载电源(未示出)供电的组合的IR加热器和反射器。在一些实施例中，该IR加热器发射对应于约1200°K的黑体发射器的以约2-2.5微米为中心的IR光谱，以匹配水和冰的最佳吸收频带。在一些实施例中，允许在约2.0-3.3微米范围内的辐射到达接收器4410的带通滤波器4402设置在热源4403与接收器4410之间。这种滤波器减少了用于覆盖并密封接收器4410的聚丙烯或聚乙烯材料的典型的高吸收峰。减少这些吸收峰处的能量降低了在加热冷冻内容物的同时熔化盖材料的可能性。在一些实施例中，IR加热器是非相干光源。在一些实施例中，加热器是红外激光系统。在一些实施例中，激光系统包括光束扩展器光学器件，以扩展相干光束以匹配接收器的整个直径或穿孔针内部的某种较小直径。
在一些实施例中，分配器可以具有针对每个接收器的预定加热和搅动功能，所述预定加热和搅动功能不管接收器的温度和内容物如何都不会改变。可以建立设置以由变化的温度的冷冻接收器提供处于可接受温度的饮料。然而，在某些实施方式中，包括接收关于冷冻内容物或接收器的信息的热感测装备和系统以及技术使得分配器能够经由某些状态方程和/或输入输出表来处理和表达饮料制作过程的变量，以及时地获得具有所需风味、效力、体积、温度和质地的饮料。
结合在分配设备内的热感测装备可以包括任何类型的传感器，包括但不限于RTD、热敏电阻、热电偶、其它热传感器和红外能量传感器。替代地，可以在接收器上包括例如使用各种不同的热敏油墨产生的温度指示条带，以经由温度条带的外观或性质的变化在视觉上发信号通知接收器内的温度。该温度条带可以是给消费者的关于盒是否在装入分配设备之前适当冷冻的信号并且该信号由分配器经由某种类型的相机/监视器使用以将视觉信号转换成电子读数的信号。热敏油墨的一些实施例基于对热敏感并且随着温度降低至其活化点而从透明变为到不透明/带色的隐色染料。在一些实施例中，这些隐色染料构造在接收器外侧的小的印刷的正方形条带(每个正方形具有不同的隐色染料构成)中，并且有序排列使得当杯子的温度下降时，不透明/带色的条带的长度稳定增长或形状变化。
类似地，作为用以提醒消费者在使用之前接收器可能已经暴露于不可接受的高温的手段，在一些实施例中，接收器的外部可以包括如下的区域：所述区域覆盖有如果达到或超过某活化温度则不可逆地改变颜色的材料。这种类型的系统(例如基于有色纸和制定成在所需温度下熔化的特殊蜡)是本领域中众所周知。
如本文其它地方所提及的，接收器可以包括条形码、QR码、标记、图像、数字或其它类型的图像字符，以经由光学传感器将关于冷冻内容物或接收器的信息传达给分配器。在一些实施例中，该信息被加密以产生对其它生产者仿制的障碍。在没有代码的情况下，装置保持未激活和/或将拒绝接受接收器。替代地，在没有代码的情况下，分配器操作以输送饮料，但仅具有可能不会提供最佳使用者体验的减少的功能系列。光学传感器可以是光学开关、相机或激光器构造，并且使用任何类型的光电导、光伏、光电二极管或光电晶体管装置。替代地，接收器可以包括确定它包含什么饮料的电阻印刷品。安装在分配器中的简单探针接触涂料以读取电阻。
替代地，接收器可以包括用作确定其内的冷冻内容物的性质的信息的物理结构。在一些实施例中，接收器的该几何形状由分配器检测，并且基于该特殊的几何形状，调节用于产生饮料的各种设置以对应于该饮料的工厂或使用者产生的参数。
在一些实施例中，探针可用于刺穿接收器并基于光谱测定法、色谱法或其它已知技术识别内容物，以识别组分特性。在另一些实施例中，利用分配器中的电磁传感器和嵌入接收器中的兼容电磁标签(例如，使用RFID、NFC、BlueToothTM等)的通信系统将关于冷冻内容物的信息传送至分配器。在另一实施例中，可使用刻度/重量传感器对接收器进行称重，并且不同的产品可以质量作为区别方法。类似地，质量传感器可用于直接确定被填充的接收器的质量。
由分配器检测的信息可以包括冷冻内容物的组分或者其可以指示内容物的质量和/或某些热力学性质的衍生物。在一些示例中，内容物可通过其蛋白质、脂肪、碳水化合物、纤维、灰分或其它食物成分的量来分类。在另一些实施例中，内容物可以通过用类似热力学性质和所需饮用温度将接收器分组的类别(例如果汁)或子类(例如橙汁)来识别。利用对冷冻内容的质量、温度和热力学理解，分配器可以使用微处理器来调节其饮料产生设置，以仔细地将冷冻内容物熔化、稀释和加热至所需的体积、效力、温度、质地等。
替代地，接收器可以包括从冷冻内容物的组分得到的处于某些关键变量的形式的热力学性质的表示。作为输入的这些热力学性质和其它性质可以包括但不限于质量、形状、密度、比热、焓、熔化焓、蒸发焓、导热率、热容量、初始冰点、冰点降低、热扩散率或描述熔化和再加热性质的该分类的任何组合或衍生。关于冷冻内容物和/或接收器的其它信息包括接收器中存在的顶部空间和/或填充体积。
在一些实施例中，传达到分配器的用以确定某些过程变量的信息可以包括制造日期。例如，在一些实施例中，接收器内的食物组分可以包括通过呼吸生成热量并通过蒸腾损失水分的新鲜水果或蔬菜。应包括所有这些过程以进行精确的热传递计算。在极少数情况下，应考虑基于时间变量的热力学性质的变化。在另一些实施例中，制造日期在确定冷冻内容物中的某些时效敏感组分是否已超过可容许的的保存期方面可能是重要的，其可选地包括在传达给分配器的信息中。在这种实施例中，分配器可被编程为拒绝接收器，并且防止其处理以保证使用者的安全。
饮料产生功能和设置的确定可以包括具有一个或更多个变量的方程。例如，分配器可以在多变量方程中使用温度、质量、比热和熔化焓来确定制备饮料或液体食物产品的最有效方式，以将其以特定的温度、一致性、和体积输送到消费者的杯中。替代地，设置和功能的确定可以基于使用数据库中的输入和输出表的处理器。例如，具有检测到的类别和温度的接收器可以包括在数据库中，从而与可变功能相关联，以熔化、稀释和再加热。数据库可以储存在分配器内或在远程位置处，并且可以通过通信网络访问。在一些实施例中，可以使用输入和输出表和方程的组合来确定适当的饮料产生设置，包括对分配器高度、电压和使用中电压下降的调节。
冷冻组合物的质量和温度的每种组合都需要加入一定量的能量，以允许其用稀释液体和其它熔化和再加热手段熔化并加热到所需温度。在用于产生在所需温度下的液体食物产品的热力学模型方程中，重要的是考虑至大气、接收器壁的热能损失和其它类似效果。另外，产生产品的环境中的环境条件也可能是实现所分配产品的所需最终温度的考虑因素。当确定用于产品制备的过程和设置时，本文描述的分配器的实施例考虑了这些变量。
可调节设置可以包括但不限于进入的稀释液体的持续时间、次序、时机、量、脉冲，分配期间的高压空气或向冷冻内容物供应热量、搅动或其它形态的能量的频率，在分配中的各个特定点处的搅动周期之间的休息时间，总稀释液体体积，稀释液体温度，稀释液体温度的变化，液体注入的速率(包括注入中的暂停)，液体注入的压力，接收器的定位，(在穿孔完成时)接收器上的穿孔位置，穿孔的大小，穿孔的形状，穿孔的数量以及任何后续的清洁功能(比如冲洗注入腔体或维护通知)。可以以许多不同方式实现这些功能的可变性、次序、时机、重现、持续时间和组合，以产生具有所需特性的液体产品。在再一些实施例中，分配器结合并调节与稀释液体共同注入的作为添加到接收器的稀释和/或熔化液体的补充的空气的使用，作为改善内容物的混合和液化效率的手段。
在一些实施例中，可以组合这些功能以在最少量的时间内或使用最低量的能量来产生饮料。在一些实施例中，热量的源达到特定温度的时间量可以包括在确定饮料产生设置中。例如，已加热的稀释剂可能是熔化冷冻内容物的较快的源，但是相比于使用电磁辐射添加该能量的情况则需要更长的时间来达到冷冻内容物所需的温度。作为一个示例，如果分配器最近才启动并且加热器箱中的腔体或水的温度较低，则可以对机器进行编程以使用更多的电磁辐射来加热冷冻内容物。相反地，如果具有稀释剂的水箱已经是热的，那么分配器可以使用较少的电磁辐射以更快地产生所需的产品。
替代地，这些功能的组合可以用于在分配时产生更均匀的一致性。例如，可以调节分配器的设置以产生冷冻内容物或仅冷冻内容物的外部部分的稳定熔化速率，以便引发流动，使得液体产品的效力在较长的分配持续时间内是一致的。
在一些实施例中，分配器读取分配的液体的温度，并且贯穿分配过程连续地调节饮料产生设置。在一些实施例中，非稀释热源和稀释剂可以在饮料产生腔体中协调地工作，以加热、熔化和/或稀释冷冻内容物。
在一些实施例中，分配器有制冷部件，其冷却用于熔化和稀释冷冻内容物的稀释剂，以产生更冷的饮料。只要注入的冷冻稀释剂比冷冻内容物更温暖，它仍然将作为用于融解冷冻内容物的热源。
在一些实施例中，用压力传感器测量进入的液体的背压，以允许用于改变稀释/熔化液体的分配过程。例如，如果检测到高于阈值的压力，则可能是从入口经过冷冻内容物到出口的流动路径不足的结果。在这种情况下，可暂时停止将液体注入接收器中的分配泵，以允许发生冷冻内容物的一些熔化，从而在添加更多液体之前产生到出口的更大/更好的流动路径。该特征可以防止接收器或分配器外部的液体损失，并且使得分配产品的总体积更精确。
在一些实施例中，所需的效力、体积、质地、温度或其它饮料特性由消费者从一系列选项中选择或被编程。分配器可以结合关于冷冻内容物的温度和组分信息和该所需输出，以仔细调节设置以产生所需的最终产品。
虽然存在许多可能的实施例用于从冷冻液体盒中获取温度和组分信息以调节产生所需饮料的设置，但是根据温度、质量和存在的某些化合物的一定提高和减少，分配器功能的输出应该存在一致的变化。在一些实施例中，在插入排空/用过的接收器之后，分配器将确认并提醒使用者。
在一个示例中，分配器调节用于从具有相同冷冻内容物但具有不同初始温度的接收器产生相同体积、效力和温度的饮料的设置。较冷的接收器将需要更多的传递能量，以熔化内容物并将内容物再加热到所需温度。对于较冷的接收器，分配器可以调节和实现更长的预热、更热的预热、更热的稀释剂或更多的搅动，以增加提高成品饮料的温度所需的能量，从而产出名义上与由最初较温暖的盒(其它条件相同的)产生的最终饮料相同的最终饮料。以上描述的任何饮料产生设置可以策略性地结合，以将额外的能量传递到较冷的接收器。
应该明白的是，接收器内的冷冻内容物的质量和BRIX影响将内容物熔化并再加热到一定温度所需的能量。在另一实施例中，使用者可以选择在标准温度下的最终产品的不同大小和效力。这将需要根据体积/效力选择给冷冻内容物提供更少或更多的稀释液体、热量和搅动。
冷冻内容物的组成显著地影响具有均匀液体产品产生设置的成品饮料的温度。在给定质量和温度下，冷冻内容物的每一组成都需要传递一定量的能量，以熔化并再加热内容物。应该理解的是，许多添加剂影响组合物的热力学指标。检测冷冻内容物接收器中的这些差异允许分配器调节其设置，以由冷冻内容物提供所需的成品液体产品。例如，分配器可以调节其设置以由具有相同质量、但是一个盒具有比另一个更高的糖含量的接收器产生相同体积和温度的饮料。一个接收器中的额外的糖降低了内容物的冰点并且它影响比热、熔化焓、导热率等，使得其需要不同量的能量和/或熔化环境来产生与具有更少的含糖量的接收器相同体积和温度的饮料。用于估算食物和饮料的热量特性的技术是已知的，并且可与本发明的实施例一起使用。
如所描述的，分配器可以多种方法获得冷冻内容物的一些热特性表示。该信息可包括用于提高最终饮料的精度的多个变量。替代地，该信息可以是表示易于熔化和再加热的基准的单个变量。热力学性质的一些示例以及它们如何影响饮料产生设置描述如下。
导热性是材料传导热量的特性。提高的导热性将有助于热量贯穿冷冻内容物均匀地分布。导热性在冷冻内容物与任何稀释液体之间的界面处也是非常重要的，并且可以通过施加到冷冻内容物上的搅动或其它破坏界面处的停滞流体的薄表面层的其它努力来提高。通常，包含在冷冻内容物中的食物组分(包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、纤维和/或灰分)的量的提高将提高内容物的导热率。
熔化焓(也称为熔化潜热)是在相同温度下状态从固体变为液体所需的系统焓的变化。在该分配系统的情况下，熔化焓是在已经加温到其熔化温度的情况下熔化一定量冷冻内容物所需的能量。熔化焓在该分配器系统由冷冻内容物产生冷却饮料的能力中起重要作用，而不使用辅助机械冷却系统，这是因为可从稀释液体中去除大量的热量。冷冻内容物的熔化焓越大，熔化内容物将需要的能量越多。因此，对于具有较高熔化焓的产品，将需要更多的能量来将冷冻内容物熔化并再加热到一定温度。
热容或热容量是可测量的物理量，其被确定为从物体给出或取出的热量与导致的物体的温度变化的比率。比热是与物体质量无关的量度，其以公制单位描述为将一克材料的温度升高一开氏温度所需的热量。与熔化焓相似，给定组合物的比热对首先将固态冷冻组合物的温度升高到其熔化点、然后在它是液体的情况下进一步加热内容物所需的热的量中起重要作用。需要注意的是，当组合物为液体与固体形态时，比热可能不同。例如，在其固体形态的水的比热约为其液体形态的值的一半。这意味着与相同质量的液态水相比，它需要大约一半的能量来将冷冻水增高1摄氏度。
在计算分配器的饮料产生设置时，重要的是这些变量是高度相关的。在对新条件进行任何调整时，必须考虑整个反应环境。例如，如果不考虑比如搅动和稀释液体流量的变量，仅考虑来自稀释液体和/或替代热源的热能量的量将不会产出所需的最终产品平衡温度。例如，供应到接收器的流量、压力和搅动可以用于提高供应的热量与冷冻内容物之间的热传递。
用于由冷冻内容物制备完全液体的食物/饮料的算法的一个实施例：
○输入：扫描盒条形码或QR码以收集：
■内容物质量(Mfc)
■液体时的内容物体积(Vfc)
■内容物的熔点(Tmp)
■内容物的熔化潜热(Hfc)
■固体内容物的比热容量(cs-使用平均值)
■液体时内容物的比热容量(cl-使用平均值)
■最终产品可接受的温度范围
■最终产品可接受的体积范围
○输入：分配器热传感器确定冷冻内容物温度(Tfc)
○输入：受扫描范围限制(或这些值由编码信息设置)的使用者提供的最终产品的温度(Td)和所需的体积(Vd)
○输入：分配器热传感器确定环境水温(Ta)和热水温度(Th)
○确定：使整个冷冻内容物达到熔点然后液化整个内容物所需的热量(Q1)：
■Ql＝[Mfc x cs x(Tmp–Tfc)]+Hfc
■Tmp可能是经验确定的温度，而不是“混合”食物/饮料的明确的熔点
○确定：在考虑饮料产生过程中的热量损失的情况下，使处于熔点的液体内容物达到所需产品温度所需的热得量(Qd)：
■Qd＝Mfc x cl x(Td-Tmp)
○确定：可从热的稀释水获得的多余的热的量(Qex)：
■Qex＝(Vd–Vfc)x(容积热容量)x(Th–Td)
○确定：如果来自稀释液的多余的热不够，需要的额外的热的量(Qadd)：
■如果Qex<Ql+Qd:Qadd＝Ql+Qd-Qex
■对于该额外的热量的提供，我们需要应用损失因数
■对于微波热源，我们需要基于食物/饮料内容物应用“吸收”因数
○确定：如果来自稀释液的多余的热过多，则热水和环境水混合：
■如果Qex>＝Ql+Qd:
●Vh＝Vdil/((Td-Th)/(Ta-Td)+1)
●Va＝Vdil-Vh
■其中：
●Vh是热水的体积
●Vdil是总的稀释液的体积(Vd–Vfc)
●Va是环境水或冷却水的体积。
应用辅助(非稀释)热的持续时间和时机是影响分配操作的整体定时、效率和成功(实现通过饮料/食物口味、温度、效力、体积和所需时间/便利性来衡量的用于消费者的积极体验)的许多参数中的两个。在一些实施例中，所有这些参数由内置于系统控制器的固件或软件中的控制算法确定。对该算法的输入可以包括使用者对可消费品的所分配的产品的温度、体积和强度或效力的偏好，作为在分配循环开始时使用者对人机界面的输入。还作为输入被包括在内的可以是在附于使用者选择的用于分配的特定产品的产品条形码、QR码、RFID或其它数据传输机构的扫描期间收集的数据。该数据可包括关于冷冻内容物的热力学性质的信息；内容物可在优选的效力限度内提供的一系列分配体积；以及内容物是否已超过建议的保存期或是否已暴露于从细菌生长的角度被认为不安全的温度。并且最后，收集的数据可以包括从嵌入在分配器中的传感器收集的物理特性和位置信息。在一些实施例中，该数据将包括储存器流体的温度和体积；分配器的温度、质量和体积特性；接收器和/或冷冻内容物的温度；关于在前一个循环期间分配了什么以及其分配何时发生的知识；以及分配器所处的高度，这是因为大气压力影响沸点温度，并且在大多数情况下，不希望在系统或接收器内产生蒸汽。
由于所有这些信息可用于系统控制器的算法，在一些实施例中，控制器将使用该算法来计算/选择用于循环定时、温度、持续时间、液体体积、液体流量、关于何时进行刺穿或泄放接收器等的各种控制值，以在给定所有已知的起始条件的情况下达到所需的饮料质量目的。在一些实施例中，系统控制器还利用来自传感器的不间断的数据输入以在循环期间“学习”并调整进行中的温度或持续时间或体积，以修正小的观察到的不合规格或不利趋势条件。因此，盖泄放或刺穿孔的时机、辅助加热的添加、流体的添加、搅动时机和持续时间以及最终分配都将根据算法设定和调整。随着时间推移(数月或数年)，如果开发出改进的算法、引入了新产品、发现了危险或伪造产品，或者已知晓非预期的安全问题，该算法可通过WiFi或其它数字手段进行更新。在一些实施例中，该算法调节冷冻内容物的加热速率和最高温度，以便不使某些热敏成分(比如橙汁)过度加热，从而尽可能保持最新鲜的口味。
稀释流体注入流量可以根据所分配的饮料/食物产品的类型和大小而广泛地变化。如前面论述过的，对于一些实施例，这些值将由系统控制器计算和设置。然而，作为概略的指南，可估算可能的流量的范围，考虑在低侧产生分配超过30秒的2盎司浓咖啡，以及考虑在高侧分配超过90秒的32盎司玻璃瓶的浓咖啡。这些流量建议将流量范围为0.02-0.25加仑/分钟作为流体泵的规格。应该明白的是，正如更大和更小的份大小那样，更快和更慢的流量都在本发明的范围内。
在一些实施例中，基于水是直接来自储存器还是必须首先通过加热室以及在制作冷饮时是否采用某些手段以最大限度地利用冷冻内容物可能产生的冷却效果来调节流体流动的速率和时机。例如，在一些实施例中，首先使用环境温度或温和的(混合的热和环境)水来通过使其通过与接收器紧密接触的水套而将一些热量施加到接收器的外部。当热量传送到接收器时，通过水套的流体的温度降低。如果该冷却水可被捕获并储存在辅助容器中，例如加压装置(在功能上类似于比如Extrol罐的商业产品)，则流体可随后流到接收器的内部，以进一步熔化并稀释冷冻内容物而不使用额外的泵或马达。如果中间储存罐足够大，则不必担心平衡热传递流体的体积和后来注入接收器的体积。(在分配循环结束时，储存罐中的多余流体可返回到储存器。)这样，可捕获冷冻内容物的大部分“冷”或“负热能”，以允许在分配器内没有机载机械制冷的情况下分配冷饮料。
添加到接收器中的水的温度是分配循环中的重要参数，这是因为它极大地影响成品产品温度，并且在消费者关于分配的产品是否满足其期望的判断中非常重要。水温由系统控制器经由内置于分配器中的机构和传感器控制。首先，由分配器供应到接收器的环境温度水可直接从分配器的储存器获得或者引导穿过加热器箱。储存器水自身的温度也会根据下述而改变：一年中的季节，是否来自使用者的水龙头，被给予以平衡到室温多长时间，以及使用者是否在例如计划冷饮时选择添加冰。被引导通过加热器箱的水可以如在当今的大多数咖啡冲泡器中所常见的被加热到用于所有操作的固定温度，或者可以基于来自系统控制器的输出信号而被控制到一些其它可变温度。输送的水可以是温的，也就是说，来自热水箱和较冷的储水器的水混合在一起的水的组合，从而最终温度由一系列比例流量阀和下游热传感器确定。当水穿过针或管路(具有围绕其的辅助加热器)时，可对输送到接收器的水的温度进行一些最终的“微调”。并且最后，排出接收器的水可在其离开接收器时被进一步加热，并且流动穿过一些分配通道，以到达使用者的咖啡杯或其它分配器。
应该指出的是，由于该装置是分配器而不是冲泡器，因此用于适当运行所需的最高水温可能远低于目前大多数众所周知的咖啡机中的水温。(用于冲泡器的水通常在190°F与205°F之间的温度下供应，以实现来自例如咖啡渣的提取溶质的最佳水平。)相应地，对可能实际超过在一些高海拔地区的当地沸点的高温设置的担忧可很容易地解决。例如，可以使用针对180-185°F的水的最高温度设置，从而确保在大约12,000英尺平均海平面以下的任何地区都不会超过沸点。因此，虽然系统控制器可被编程为使用基于GPS或WiFi导出的位置的估计海拔或来自气压传感器的输入，但是不需要这种复杂性来实现与沸水问题相关的优异性能以及使用安全性。在一些实施例中，由热水箱产生的水的温度基于位置输入保持在对于当地条件可能的最热温度，然后根据需要调温水，以最佳化分配在使用者所期望的温度下的饮料所需的热力学。
在另一实施例中，机器学习的原理被用于分配器特性的计算。例如，可将盒的扫描和各种组分的温度作为初始输入。此后，分配器进行一系列短的“实验”，以验证或细化输入的热力学性质。例如，辅助热源被激活五秒钟，并且记录所产生的对温度的影响。给定这种能量输入水平和冷冻内容物的最初输入特性，将预期得到特定的温度上升。如果测量的温度上升足够地不同，则可以调节比热、导热性等的值以更接近地匹配观测到的现实。这些新参数值可用于立即重新计算所规划的分配器“配方”，以更接近地产出匹配使用者所述偏好的饮料。
在一些实施例中，使用者的玻璃杯、咖啡杯、碗状物、其它容器(下文中称为“分配器”)的特性也经由条形码、QR码、RFID或其它手段传达到分配器。该信息对分配器的用处在于用以(1)确保用于熔化的和分配的饮料液体或食物的接收分配器有足够大的体积，以接收所有分配的材料，而不会溢出，以及(2)更好地了解分配器具将对所分配的食物或饮料产生的冷却效果，使得可以调节控制系统的分配温度设置。在一些实施例中，在分配的流体和分配器达到热平衡之后在分配器中测量的分配饮料的温度是使用者作为他/她的优选饮料/食物温度而指定的温度。
在一些实施例中，分配器包括有源装置，以在分配器熔化/分配冷冻内容物的时刻之前或期间加热或冷却使用者的分配器。在一些实施例中，该装置是由热电装置加热或冷却的表面板。在一些实施例中，分配器将其实际温度传达给分配器，用于更精确地调节分配的流体的温度。
在一些实施例中，控制补充热量的添加，以限制冷冻内容物的液化和蒸发的速度或定位。在一些实施例中，非稀释热源可以加热接收器，以熔化其中的冷冻内容物，或者当作为稀释液体的环境温度液体行进通过接收器和饮料产生腔体时，分配器可以加热环境温度液体。
在一些实施例中，可以在搅动接收器的同时将辅助的非稀释热源应用到接收器。在再一些实施例中，稀释液体可以在搅动并且通过非稀释热源加热时被分配通过接收器。在熔化的同时的结合搅动提供了用于更均匀的热量分布的手段。搅动接收器将允许热量分散在整个接收器中，而不是使某些区域过度加热。
在一些实施例中，稀释液体不行进穿过接收器，而是旁绕通过接收器注入，并且被分配在邻近熔化的冷冻内容物的分配位置的位置。可选地，保持接收器的腔体具有混合区，该混合区从接收器接收熔化的液体产品，并且将其与稀释液体混合。在一些实施例中，穿孔器注入加压空气以将接收器冲洗干净并提高熔化的冷冻内容物在饮料接收器中与稀释剂混合的压力。这可以包括分配器内的空气压缩系统。稀释液体和熔化的冷冻内容物的分配可以一起发生，或者一个分配可以在另一个之前发生。在另一实施例中，液体的分配可多次交替。在一些实施例中，将一定量的稀释液体分配通过接收器，并且将一定量直接分配到饮料容器中。
在一些实施例中，水仅在分配器中被加热到一个温度，但是分配器包括在注入接收器之前旁绕加热的流体路径，使得添加到接收器中的水处于环境温度。旁绕热水器可通过至少两种方式完成：(a)在活塞泵之后的三通阀可将来自储存器的环境水转向通过热水加热箱到达分配头或直接进入分配头。参见图36A和图36B中的L型阀，或者(b)在储水器基底的简单T形件(tee)可以供给两个单独的活塞泵，其中，一个活塞泵供给水通过热水器直至分配头，而另一个活塞泵直接将水供给到的分配头，如图35A和图35B中所示。在一些实施例中，水管系统可以包括分配通道或旁绕系统，以致冷稀释剂。所述技术中的任一者都允许分配器控制供应到接收器的稀释液体的温度。
在一些实施例中，分配器有至少两个储存器：一个用于环境水，而一个用于已经被加热的水。分配器还具有用于将热水独立于环境水供应到接收器和/或最终的食物或饮料容器的流体路径。在一些实施方式中，分配器包括二氧化碳源和注入路径，以将二氧化碳供应到环境水储存器，以碳酸化水。在另一些实施方式中，分配器有单独的器皿，其从环境水储存器或另一水源接收水，并且碳酸化系统在单独的器皿中碳酸化水。在一些实施例中，水可沿流动路径在线碳酸化。因此，本发明的实施方式包括将直接供应到最终的食物或饮料容器的液体碳酸化的能力。
分配器包括补充(非稀释)热量的源，其可以包括电磁能量(例如微波)、热空气、电加热器或其它源。分配器还可使用搅动(例如，往复运动或圆周运动或振动)，以促进并控制冷冻内容物的熔化、融解和/或加热。分配器包括检测部件(传感器)，包括例如温度传感器和压力传感器，以及用于获得关于接收器及其内容物的信息的光学读取器。需要注意的是，本文描述的热源、搅动和检测部件纯粹是示例性的，并且这些步骤可以与本领域已知的任何加热、移动或检测手段一起应用。另外，该实施例中包括的步骤是示例性的，并且步骤可以被添加和删除，以形成类似的结果。
在一些实施例中，分配系统包括网络接口，并且能够连接至通信网络，比如局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)，使得它可以与其它装置(例如，记录关于分配器的使用的信息的智能手机或服务器系统)通信。在一些实施例中，分配器可以记录关于分配器的使用的数据(例如，正用它制作什么产品)，并且在重新建立网络连接时将本地数据更新到服务器。在一些实施例中，该网络连接可用于诊断问题并更新用于新的和未来产品参数的软件。
本文描述的分配器的实施例如何改变它们的操作参数和整个过程以产生不同类型的液体食物或饮料的说明性示例如下。与产生这种产品的其它操作方法一样，其它食物和饮料类型在本发明的范围内。
在第一个示例中，基于饮料样式的检测和使用者选择的2盎司设置，分配器在接收器的顶盖中形成泄放开口，以允许在饮料制造过程中产生的任何内部压力逸出到大气。接下来，加入一定量的补充(即，辅助)热量(如上所述提供的)，以加温或熔化(部分地或完全地)冷冻内容物。在该情况下，需要热饮料，并且饮料产生配方需要太小的稀释体积的热水，以将内容物适当地熔化并加热到所需温度。因此，计算预热持续时间以熔化整个冷冻内容物，并且在分配或添加稀释剂之前将所得液体的温度提高至约85°F。冷冻/熔化的内容物升温至85°F可基于内容物的热性质的信息以开环方式实现，或者在闭环反馈驱动系统——其中，一个或更多个热传感器跟踪内容物的升温和在适当的时间切断至辅助加热器的电力——中实现。此后可以施加往复运动或者与补充热量一起施加往复运动以使内容物均匀化。还控制补充热量的强度及其总持续时间，以使任何冷冻内容物局部气化至蒸汽最小化。
一旦达到大约85°F的温度，位于腔体——接收器设置于其中——下方的穿孔器向上穿过接收器的底部，对其穿孔，并且允许液体内容物从穿孔器的通道流出并通过分配器的喷嘴进入饮料容器。因为直径大于先前产生的泄放孔的穿孔器(用以确保围绕穿孔器周缘的紧密配合)插入与接收器的盖中的泄放孔相同的位置，从而在穿孔器与容器盖之间形成大致无泄漏的配合，所以加热至190°F的1.25盎司的水可分配到接收器中，以混合、稀释和分配熔化的冷冻内容物，从而产生TDS为7.5、体积为2盎司、以及温度为大约150°F的浓咖啡饮料。在分配循环结束时发生的热水注入将接收器的所有提取物冲洗干净，以优化接收器的用于回收的适应性。可以与热稀释剂的分配同步地添加搅动，以更好地将任何残留物冲洗出接收器和分配通道。然后排空的接收器可以被移除并回收。
在第二示例中，1盎司的接收器包含有TDS为40的0.5盎司的冷冻浓缩茶提取物和Brix为50的0.25盎司的冷冻桃浓缩物，旨在产生热桃绿茶饮料。分配器从接收器上的标记或其它指示器收集信息，并且对于该饮料，不提供选择体积的选项(通过与接收器相关的信息控制选项)。在接收器检测之后，在分配器上闪烁红色的按钮可以传达饮料将被分配为热的。分配器基于分配器检测到的与接收器相关的信息确立配方。在该示例中，分配器基于所获取的信息确立预热持续时间、穿孔时间、注入时间、稀释液体的温度和稀释液体的体积。如在以上的示例中，接下来将接收器装载到分配器的饮料产生腔体中并固定就位，使之坐置在腔体中的中间台阶上，该中间台阶适应不止一个接收器大小。
一旦接收器被固定，使用者可以启动一个最终动作，例如按下分配器或连接装置上的按钮，以开始用于产品产生的自动功能。基于饮料样式设置的检测，分配器在接收器的顶盖中形成泄放开口，并且启动补充预热持续时间以仅软化和液化冷冻内容物的外部部分，使得台阶下方的穿孔器可以在不需要很大力的情况下穿孔接收器，必要时，使冷冻内容物远离进入点移位。在出口穿孔器穿孔接收器之后，将直径大于盖中的泄放孔的穿孔器插入与接收器盖中的泄放孔相同的位置处。这样产生了用于添加被加热到大约190°F(由处理器根据初始配方计算，并且随后根据预热结束时接收器的实际温度测量进行修改)的7.25盎司的水的紧密配合，该水将被分配到接收器中以进行混合、熔化、稀释并分配接收器内容物，以产生具有所需浓度的绿茶和桃风味的8盎司的饮料。
预加热功能和7.25盎司、约190°F的稀释剂使最终分配的产品达到约150°F的温度。热水注入将基板上所有的内容物从接收器冲洗干净，并且再次，可以与热稀释剂的分配同步地添加搅动，以更好地将任何残留物冲洗出接收器和分配通道。搅动还可以提高冷冻内容物的熔化速率，并且出于环境卫生的考虑提供更长时间的纯水冲洗。然后排空的接收件可以被去除并回收。
第二更高容量的接收器设计用于提供例如冷的单份饮料、单份相对较大的热饮料——其包括更难以浓缩的组分，例如乳制品——以及大批量份量的热饮料。在一个示例中，2.25盎司的接收器包含有BRIX为47.2的2盎司的冷冻浓缩橙汁，旨在制作8盎司冷的果汁份量。分配器收集关于接收器中的冷冻内容物的信息(通过例如用光学传感器读取接收器上的光学标记)，并且建立必要的处理设置，以由接收器内容物产生符合FDA标准的为100％果汁的8盎司冷橙汁(BRIX为11.8)。另外，在接收器检测之后，分配器前部上的按钮闪烁蓝色以传达饮料是冷饮料，并且可能提醒使用者使用适当的杯来接收最终分配的产品。(可选地，分配器可以具有传感器，该传感器检查接收完整8盎司份量所需的最小大小的玻璃杯或杯的存在。)
在该示例中，分配器基于由分配器获取的信息确立预热持续时间、穿孔时间、注入时间、稀释液体的温度、稀释液体的体积和注入的稀释液体的流量。接下来将接收器装载到分配器的饮料产生腔体中并固定就位。腔体的底部深度还具有穿孔器，并且在该实施例中，其可以刺穿到接收器内、缩回并且还可以与其所连接的管路一起左右移动，以形成能够随着用于增强冷冻内容物的液化的搅动移动的分配通道。穿孔器最初位于腔体的底部深度下方，并且不进入接收器。一旦接收器被固定，使用者可以启动一个最后的动作，例如按下分配器或连接装置上的按钮，以开始用于产品产生的自动功能。
基于饮料样式的检测，分配器在接收器的盖中产生泄放开口并启动一段时间的补充预加热，以仅熔化接收器内的冷冻内容物的最外部分，同时保持大部分内容物冷冻。在该情况下，因为所需的饮料是冷的，所以冷冻内容物的熔化焓用于将稀释液体的温度降低到冷却温度。在冷冻橙汁内容物的外部部分熔化之后，通过了解冷冻内容物和所添加的能量的量确定的开环，或者经由由一个或更多个热传感器收集的信息确定的闭环，位于腔体的底部深度下方的穿孔器被向上推入接收器中，使接收器穿孔并允许液体内容物从穿孔器的通道流出，通过分配器中的喷嘴，并进入饮料容器。另外，另一穿孔器(该穿孔器具有大于盖中的泄放孔的直径)插入在与接收器的盖中的泄放孔相同的位置处，产生紧密的配合密封，并允许以比通常用于热饮的速率慢的速率输送约6盎司的环境水到接收器中，以使较冷的注入液体有更多时间与冷冻内容物相互作用并促进内容物完全熔化。加入搅动以加快将冷冻内容物和稀释液体混合到目标效力和温度。这样，当在冷冻内容物与环境温度稀释剂之间达到平衡时，所产生的分配产品可以达到致冷温度。最终产品是一杯冷却橙汁，其Brix为11.8，符合用于100％橙汁的FDA标准。
在另一说明性示例中，2.25盎司的接收器包含1盎司冷冻浓缩奶液、1/2盎司冷奶油、10克糖和1/2盎司、BRIX为24的冷冻咖啡提取物，共同旨在产生一份热咖啡拿铁。分配器用光学传感器读取接收器上的视觉标记，并且确立过程设置，以产生咖啡浓度为1.5％TDS、且达到目标乳制品和甜度的8盎司热拿铁。另外，在接收器检测之后，在分配器的前部上闪烁红色的按钮可以传达饮料将被分配为热的。
在该示例中，分配器基于由分配器从接收器标记获取的信息确立预热持续时间、穿孔时间、注入时间、稀释液体的温度、稀释液体的体积和注入的稀释液体的流量。如在以上示例中，接下来将接收器装载到分配器的饮料产生腔体中并固定就位。一旦接收器被固定，使用者可以启动一个最终动作，例如按下分配器或连接装置上的按钮，以开始用于产品产生的功能。分配器在接收器的盖中产生泄放开口，并且开始一段时间的补充加热以熔化大部分冷冻内容物。像先前那样，这段时间可以是开环或闭环控制的。在该情况下，由于所需的饮料是热的，并且全部的2盎司冷冻内容物都必须熔化和加热，需要比由第一较低容量接收器产生的类似大小的热咖啡饮料更长的预加热。
在大部分冷冻内容物块熔化后，基于热传感器读数和/或总能量输入，位于腔体的底部深度下方的穿孔器被向上推入接收器中，对接收器穿孔并允许液体内容物流出穿孔器的通道，穿过分配器的喷嘴，并流入饮料容器中。另外，具有大于盖中的泄放孔的直径的穿孔器插入与接收器的泄放孔相同的位置处，从而在穿孔器周围形成紧密配合密封，用于输送通过热水器加热到190°F的6盎司水到接收器中。水完全熔化任何剩余的冷冻内容物，与接收器的内容物混合、稀释并加热接收器的内容物，以允许分配目标温度和效力的饮料。可以控制搅动和流量以使接收器内的熔化的内容物和分配液体尽可能均匀化。
在再一些说明性示例中，2.25盎司的接收器包含2盎司、BRIX为44.8的冷冻咖啡提取物，旨在产生大批量份量的咖啡。分配器用光学传感器读取接收器上的视觉标记，并且确立过程设置以产生64盎司、TDS为1.4的热咖啡。分配器可以检测储存器中的水位，并且在必要时指示使用者添加更多水。在接收器检测之后，可以使用在分配器前方的闪烁红色的按钮来传达饮料是热的，并且提示可以通知使用者使用大的饮料接收器来接收分配的产品。或者，分配器感测玻璃瓶的存在，该玻璃瓶已被设计成易于被分配器检测(例如，接近传感器、RFID芯片、条形码或QR码等)为适用于64盎司的饮料份量。在该示例中，分配器基于由分配器获取的信息确立预热持续时间、穿孔时间、注入时间、稀释液体的温度、稀释液体的体积和注入的稀释液体的流量。
如同在前面的示例中，接下来将接收器装载到分配器的饮料产生腔体中并固定就位。一旦接收器被固定，使用者可以启动一个最终动作，例如按下分配器或连接装置上的按钮，以开始用于产品产生的功能。分配器在接收器的盖中形成泄放开口，并且开始一段时间的补充加热以熔化冷冻内容物的小外侧层。在该情况下，饮料用大量加热的液体稀释，并且仅需要最少的预加热以软化冷冻内容物以用于接收器穿孔。一旦预热开始，位于腔体的底部深度下方的穿孔器被向上推入接收器中，对接收器穿孔并允许液体内容物从穿孔器的通道流出，穿过分配器的喷嘴，并进入大的饮料容器中。另外，具有大于盖中的泄放孔的直径的穿孔器插入与接收器的泄放孔相同的位置处，从而形成紧密配合密封，用于输送加热到190°F的62盎司的水。添加的水熔化内容物的任何剩余冷冻部分，混合、稀释、加热并分配接收器的内容物以产生大批量份量的咖啡。
本文的分配器系统实施例中的任一者可包括设置在分配器系统的任何或所有部件下方的承滴盘。例如，承滴盘可以包含在分配器壳体的最下部的部分内，使得由分配器的任何部分产生的任何未被包含的液体被承滴盘捕获。此外，因为最终产品被分配到容器(例如热水瓶、马克杯、杯、平底玻璃杯、碗和/或类似物)中，所以产品容器可放置在承滴盘的具有格栅式开口的一部分上，以捕获溢出或溢出。产品容器在产品制造过程中移除的情况下，承滴盘可设置在产品出口和/或稀释液体出口下方以捕获液体。承滴盘可从分配器系统去除，并且可手动去除或由马达驱动。可选地，分配器有水平传感器，该水平传感器检测承滴盘中的液位，并且在达到液体阈值时警告使用者排空承滴盘。此外，如果分配器检测到承滴盘中的高液位，则分配器可停止最终产品产生过程。
可选地，本文描述的分配器系统的多个实施例的许多部件是可去除的，并且是洗碗机安全的。也就是说，这些部件可以使用标准商用或家用洗碗机进行清洁而不会遭受不利影响。例如，腔室的全部或部分、用于稀释液体供应入口的穿孔器、用于产品出口的穿孔器、以及承滴盘组件的全部或部分可在标准洗碗水中清洁。替代地或附加地，某些实施方式包括自清洁机构。例如，分配器可以使热液体或蒸汽通过各种液体流动路径、腔室、器皿和储存器，以清洁并给这些元件消毒。此外，UV光源可以被包括在分配器的易于污染的区域中，作为清洁这些部分的手段。例如，保持接收器的腔室可包含UV光源，其将腔室内部和/或稀释液体穿孔器/注入器和最终产品出口/穿孔器暴露于UV光。
在本发明的另一方面，本文描述的分配器系统中的任一者都可在没有用以保持包含冷冻液体内容物的接收器的腔室的情况下实施。相反，在替代实施方式中，分配器系统包括与冷冻内容物接收器上的互补连接件配合的外部连接件。互补连接件允许分配器系统将稀释液体提供到接收器的内部，同时使渗漏最小化。可选地，接收器入口连接件具有入口密封件，该入口密封件破裂以允许稀释液体流入接收器中。在一些实施例中，接收器是在注入稀释液体时膨胀的小袋。在另一些实施例中，注入的稀释液体的压力使出口密封破裂件，以为最终的食物或饮料产品提供出口。尽管接收器在分配器外部，但是用于分配器学习关于接收器和/或冷冻液体内容物的信息的各种技术以及用于控制最终产品制备的技术同样适用。
如本文所公开的与以所需温度和期望体积且以自动方式产生食物或饮料相关的技术和系统的各个方面可以实施为用于与计算机系统或计算机化的电子装置一起使用的计算机程序产品。这种实施方式可以包括固定在有形/非临时性介质，比如计算机可读介质(例如，磁盘、CD-ROM、ROM、闪存或其它存储器或固定磁盘)上或者可以经由调制解调器或其它接口装置(比如通过介质连接至网络的通信适配器)传输到计算机系统或装置的一系列计算机指令或逻辑。
介质可以是有形介质(例如，光学或模拟通信线路)或用无线技术(例如，Wi-Fi、蜂窝、微波、红外或其它传输技术)实现的介质。该系列计算机指令体现了在此描述的关于该系统的功能的至少一部分。本领域技术人员应该理解的是，这种计算机指令可用许多编程语言编写，以用于与许多计算机体系结构或操作系统一起使用。
这种指令可以储存在任何有形存储器装置(比如半导体、磁性、光学或其它存储器装置)中，并且可以使用任何通信技术(比如光学、红外、微波或其它传输技术)来传输。
可预期的是，这种计算机程序产品可以作为可移动的介质与附带的印刷文件或电子文档(例如，缩小包装软件)一起分发，可以用计算机系统预装(例如，在系统ROM或硬盘上)，或者从服务器或电子公告板经由网络(例如，因特网或万维网)分发。当然，本发明的一些实施例可以实施为软件(例如，计算机程序产品)和硬件的组合。本发明的再一些实施例实施为完全硬件或完全软件(例如，计算机程序产品)。
如通过阅读本公开，对本领域的技术人员来说将明显的，本公开可以以不同于以上具体公开的那些形式实施。因此，以上描述的特定实施例被认为是说明性的而非限制性的。本领域技术人员通过仅仅使用常规实验将认识到或能够确定本文描述的具体实施例的许多等同实施方式。

Claims (171)

1.一种分配器，用于由接收器中的冷冻内容物产生食物或饮料液体产品，所述分配器包括：
腔室，其构造为保持接收器，所述接收器限定包含冷冻液体内容物的封闭内部体积；
稀释液体入口，其构造为在所述接收器保持在所述腔室中时向所述接收器的内部体积供应稀释液体；
穿孔器，其构造为对所述接收器穿孔，并且形成用于食物或饮料液体产品的从所述接收器离开的产品出口；以及
搅动器，其构造为向所述接收器和所述接收器中的冷冻液体内容物中的至少一者施加运动，在供应有稀释液体的情况下，相对于在没有施加所述运动的情况下由稀释液体的至少一部分沿循的从所述稀释液体入口至所述产品出口的流动路径，所述运动增加了由稀释液体的至少一部分沿循的从所述稀释液体入口至所述产品出口的流动路径。
2.根据权利要求1所述的分配器，其中，由所述搅动器引起的运动进一步提高了所述冷冻内容物与所供应的稀释液体之间的热传递速率。
3.根据权利要求1所述的分配器，其中，当所述搅动器施加运动时，由所述搅动器引起的运动进一步提高了所供应的稀释液体在分配循环的至少一部分期间在所述接收器的内部体积中流动的平均持续时间。
4.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述搅动器施加的所述运动至少是下列中的一种：
旋转运动；
往复运动；
振动运动；
摇摆运动；以及
摇动运动。
5.根据权利要求1所述的分配器，其中，构造为向所述接收器的内部体积供应稀释液体的入口位于所述产品出口上方。
6.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述腔室具有中心轴线，并且所施加的运动致使所述稀释入口和所述产品出口中的每一者关于所述腔室的中心轴线改变其位置。
7.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括计算机处理器和储存指令的计算机可读存储器，所述指令在由所述计算机处理器执行时使所述分配器控制以下中的至少一者：
通过所述搅动器给所述接收器和所述接收器中的冷冻液体内容物中的至少一者施加的运动的持续时间；
通过所述搅动器向所述接收器和所述接收器中的冷冻液体内容物中的至少一者施加运动的时机；
供应到所述接收器的内部体积的稀释液体的量；
向所述接收器的内部体积供应稀释液体的时机；
对所述接收器穿孔以形成产品出口。
8.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述搅动器包括马达和螺线管中的至少一者。
9.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述腔室包括稳定器，所述稳定器构造为在施加的运动期间稳定所述接收器。
10.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括以下中的至少一者：
热传感器，其用于检测稀释液体的温度；
加热器，其构造为加热稀释液体；
冷却器，其构造为冷却稀释液体；
碳酸化器，其构造为使稀释液体碳酸化；
泵，其构造为加压稀释液体；
活塞，其构造为测量稀释液体的体积；以及
流量计，其构造为测量进入所述入口的稀释液体的流动。
11.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述穿孔器包括马达、电/磁螺线管、弹簧和气压缸中的至少一者。
12.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述穿孔器包括加热器。
13.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述穿孔器是下列中的至少一者：
能够行进到所述腔室中，以及能够从所述腔室缩回；
适应所述搅动器在所述接收器保持在所述腔室中时能够应用于所述接收器的一系列运动；
经由弹簧作用能够行进到所述腔室中，以及能够从所述腔室缩回；
热源；以及
温度感测。
14.根据权利要求1所述的分配器，所述分配器进一步包括下列中的至少一者：
温度传感器；
重量传感器；
质量传感器；
体积传感器；
硬度传感器；
光学传感器；
磁数据媒介传感器；
位置传感器；以及
电磁能量传感器。
15.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括构造为保持稀释液体的储存器。
16.根据权利要求15所述的分配器，其中，所述储存器包括构造为检测所述储存器内的稀释液体的量的传感器和构造为测量分配器使用的液体的流量的流量传感器中的至少一者。
17.根据权利要求15所述的分配器，其中，所述稀释液体入口和所述穿孔器中的至少一者包括柔性管，所述柔性管构造为在所述稀释液体入口和所述穿孔器中的所述至少一者与所述储存器之间提供流体连通。
18.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括：构造为保持稀释液体的至少两个储存器以及与每个储存器流体连通的流体通道。
19.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括非稀释加热器，所述非稀释加热器构造为加热所述接收器保持在所述腔室中时的接收器和所述接收器保持在所述腔室中时所述接收器内的冷冻内容物，其中，所述非稀释加热器在所述接收器保持在所述腔室中时不向所述接收器的内部添加液体。
20.根据权利要求19所述的分配器，其中，所述非稀释加热器是下列中的至少一者：
与所述腔室的壁接触的加热器；
结合入到所述腔室的壁中的加热器；
与所述腔室的壁间隔开的加热器，其构造为通过辐射和对流中的至少一种将能量传输到所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者；
电加热器；
加热气体生成器；
加热液池；
电磁辐射生成器；
热电加热器；
加热穿孔器；以及
化学加热器。
21.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括具有以下特性中的至少一者的承滴盘：
设置在所述产品出口下方的位置；
设置在稀释出口下方的位置；
能够相对于所述腔室移动；
马达驱动式；以及
用于检测所述承滴盘中的液位的传感器。
22.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述稀释液体入口和所述穿孔器中的至少一者构造为将加压气体注入所述接收器的封闭内部体积中。
23.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述腔室限定了具有开口端部的腔体，并且所述腔室包括可移动的覆盖件，所述覆盖件构造为密封所述腔体的开口端部。
24.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述腔室包括锁定件，以将所述覆盖件可释放地保持在所述腔体的开口端部上方的密封位置中。
25.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述腔室具有中心轴线，并且所述分配器进一步包括腔室底座，所述腔室底座构造为以下中的至少一者：
将所述腔室相对于所述分配器的固定基准点平移；以及
围绕中心轴旋转所述腔室。
26.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述腔室包括至少一个腔室壁，并且其中，所述腔室壁对选定范围的电磁辐射波长是不可透过的，并且所述腔室壁包括绝缘体。
27.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述腔室、所述穿孔器和所述稀释液体入口中的至少一者能够从所述分配器去除，并且是能够用于洗碗机的。
28.根据权利要求1所述的分配器，其中，所述产品出口包括以下中的至少一者：
热传感器，其构造为检测所述食物或饮料液体产品的温度；
压力计，其构造为测量所述食物或饮料液体产品的压力；以及
流量计，其构造为检测所述食物或饮料液体产品的流动。
29.一种分配器，用于由接收器中的冷冻内容物产生食物或饮料液体产品，所述分配器包括：
腔室，其构造为保持接收器，所述接收器限定包含冷冻液体内容物的封闭内部体积；
穿孔器，其构造为对所述接收器穿孔，并且将冷冻液体内容物的至少一部分从所述接收器移出到熔化器皿中；
搅动器，其构造为向所述熔化器皿和所述熔化器皿中的冷冻液体内容物中的至少一者施加运动；
非稀释加热器，其构造为加热所述熔化器皿和所述熔化器皿内的冷冻内容物中的至少一者，其中，所述非稀释加热器在所述接收器保持在所述腔室中时不向所述接收器的内部添加液体；以及
产品出口，其构造为分配所述食物或饮料液体产品。
30.根据权利要求29所述的分配器，其中，所述非稀释加热器至少是下列中的至少一者：
与所述熔化器皿的壁接触的加热器；
结合入到所述熔化器皿的壁中的加热器；
与所述熔化器皿的壁间隔开的加热器，其构造为通过辐射和对流中的至少一种将能量传输到所述熔化器皿和所述冷冻液体内容物中的至少一者；
电加热器；
加热气体生成器；
加热液池；
电磁辐射生成器；
热电加热器；
加热穿孔器；以及
化学加热器。
31.一种由包含冷冻液体内容物的接收器产生熔化的食物或饮料液体产品的方法，包括以下步骤：
在分配器的腔室中接收接收器，所述接收器限定包含冷冻液体内容物的封闭内部体积；
识别所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者的热力学特性和质量中的至少一者，其中，使用光学传感器、热传感器和电磁传感器中的至少一者来识别所述热力学特性，并且其中，使用质量传感器、光学传感器和电磁传感器中的至少一者来识别所述质量；
通过选择性地执行以下中的至少一者来熔化所述冷冻液体内容物的至少一部分，以生成熔化的食物或饮料液体产品：
加热所述接收器保持在所述腔室中时的接收器和所述接收器保持在所述腔室中时的所述接收器内的冷冻液体内容物，并且不在所述接收器保持在所述腔室中时向所述接收器的内部添加液体；
向所述接收器的内部供应稀释液体；以及
对所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加运动；
其中，选择性地执行加热、供应稀释液体和施加运动中的至少一者基于所识别的特性；
对所述接收器穿孔；以及
由所述接收器分配熔化的食物或饮料液体产品。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所识别的特性是热力学特性。
33.根据权利要求31所述的方法，进一步包括识别组分特性，并且其中，选择性地执行加热、供应稀释液体和施加运动中的至少一者进一步基于组分特性。
34.根据权利要求31所述的方法，进一步包括识别以下中的至少一者：
冷冻液体内容物的保存期；
所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者的制造日期：
所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者的质量；
所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者的尺寸；
所述接收器的形状；
所述接收器的颜色；
所述接收器上的外部图案；
所述接收器上的外部标记；
所述冷冻液体内容物的硬度值；
所述接收器的填充体积；以及
所述接收器的顶部空间的体积，并且其中，选择性地执行加热、供应稀释液体和施加运动中的至少一者还基于进一步识别的至少一个特性。
35.根据权利要求31所述的方法，其中，选择性地加热所述接收器保持在所述腔室中时的接收器和所述接收器保持在所述腔室中时的所述接收器内的冷冻内容物中的至少一者、并且不向所述接收器的内部添加液体进一步包括控制以下中的至少一者：
供应的热的量；
重复施加热量的时间表；以及
在熔化的食物或饮料生产过程期间供应热量的时间。
36.根据权利要求31所述的方法，其中，选择性地加热所述接收器保持在所述腔室中时的接收器和所述接收器保持在所述腔室中时的所述接收器内的冷冻内容物中的至少一者、并且不向所述接收器的内部添加液体包括使用以下中的至少一者加热：
与所述腔室的壁接触的加热器；
电加热器；
加热气体生成器；
加热液池；
电磁辐射生成器；
热电加热器；
化学加热器；以及
设置在所述接收器中的加热穿孔器。
37.根据权利要求31所述的方法，其中，选择性地将稀释液体供应到所述接收器的内部包括选择性地执行以下中的至少一者：
调节供应到所述接收器的内部的稀释液体的温度；
碳酸化供应到所述接收器的内部的稀释液体，
对供应到所述接收器的内部的稀释液体加压；
控制在熔化的食物或饮料生产过程期间供应到所述接收器的内部的稀释液体的总体积；
控制供应到所述接收器的内部的稀释液体的流量；以及
在熔化的食物或饮料生产过程期间，在预定时间将稀释液体供应到所述接收器的内部。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，选择性地调节稀释液体的温度包括识别稀释液体的温度，以及选择性地加热稀释液体和冷却稀释液体中的至少一种。
39.根据权利要求37所述的方法，其中，选择性地调节稀释液体的温度包括在将稀释液体供应到所述接收器的内部之前使稀释液体流过加热通道。
40.根据权利要求31所述的方法，其中，选择性地向所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加运动包括控制以下中的至少一者：
所述运动的持续时间；
所述运动的速率；
所述运动的频率；以及
所述运动的类型。
41.根据权利要求31所述的方法，其中，选择性地向所述接收器和所述冷冻内容物中的至少一者施加运动包括施加为以下中的至少一种的运动：
旋转的；
往复的；
振动的；
摇摆的；以及
摇动的。
42.根据权利要求31所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括基于所识别的特性选择性地对所述接收器穿孔。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，基于所识别的特性选择性地对所述接收器穿孔进一步包括选择以下中的至少一者：
在所述接收器上的以接收所述穿孔的位置；
在熔化的食物或饮料生产过程期间对所述接收器穿孔的时间；
穿孔的大小；以及
在所述接收器中制作的若干穿孔的数量。
44.根据权利要求31所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括用所述穿孔器刺穿所述接收器。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括以下中的至少一者：
选择穿孔的大小；
选择性地对所述接收器穿孔多次；
选择所述穿孔器延伸到所述接收器的封闭内部体积中的深度；以及
选择性地缩回所述穿孔器。
46.根据权利要求31所述的方法，其中，由所述接收器分配熔化的食物或饮料液体产品包括将所述熔化的食物或饮料产品分配到容器中，并且所述方法进一步包括选择性地将旁绕液体分配到所述容器容器中，并且旁绕液体不穿过所述接收器。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述旁绕液体的选择性分配基于所识别的特性。
48.根据权利要求47所述的方法，其中，旁绕液体的选择性分配包括选择性地执行以下中的至少一者：
控制旁绕液体的温度；
碳酸化旁绕液体；
对旁绕液体加压；
在熔化的食物或饮料生产过程期间控制供应到所述容器的旁绕液体的总体积；
控制所述旁绕液体的流量；以及
在熔化的食物或饮料生产过程期间，在预定时间将旁绕液体分配到所述容器中。
49.根据权利要求31所述的方法，进一步包括接收来自使用者的输入，其中，选择性地执行加热、供应稀释液体和施加运动中的至少一者进一步基于来自使用者的输入。
50.根据权利要求49所述的方法，其中，使用者输入至少是以下中的至少一者：
所需的食物或液体产品温度；
所需的食物或液体产品体积；
所需的食物或液体产品效力；以及
所需的食物或液体产品质地。
51.根据权利要求49所述的方法，其中，接收使用者的输入包括来自接收分配器上的人机界面(HMI)的输入。
52.根据权利要求49所述的方法，其中，接收使用者的输入包括无线地接收来自以下中的至少一者的输入：
计算机系统；
智能手机；以及
遥控装置。
53.根据权利要求31所述的方法，其中，选择性地执行加热、供应稀释液体和施加运动中的至少一者包括指示正在执行的所选动作。
54.一种由包含冷冻液体内容物的接收器产生熔化的食物或饮料液体产品的方法，包括以下步骤：
在分配器中接收接收器，所述接收器限定包含冷冻液体内容物的封闭内部体积；
识别所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者的热力学特性和质量中的至少一者，其中，使用光学传感器、热传感器和电磁传感器中的至少一者来识别热力学特性，并且其中，使用质量传感器、光学传感器和电磁传感器中的至少一者来识别质量；
将所述冷冻液体内容物从所述接收器移出到所述腔室中；
通过选择性地执行以下中的至少一者来熔化所述冷冻液体内容物的至少一部分以生成熔化的食物或饮料液体产品：
加热所述冷冻内容物，而不将液体与所述冷冻液体内容物结合；
将稀释液体与所述冷冻液体内容物结合；以及
对所述冷冻液体内容物施加运动；
其中，选择性地执行加热、混合稀释液体和施加运动中的至少一者基于所识别的特性；以及
分配熔化的食物或饮料液体产品。
55.根据权利要求54所述的方法，其中，选择性地加热所述冷冻内容物而不将液体与所述冷冻液体内容物结合包括使用以下中的至少一种加热：
与所述腔室的壁接触的加热器；
电加热器；
加热气体生成器；
与所述腔室的外表面接触的加热液池；
电磁辐射生成器；
热电加热器；以及
化学加热器。
56.根据权利要求54所述的方法，进一步包括压碎所述冷冻液体内容物或浸软所述冷冻液体内容物中的至少一种。
57.根据权利要求54所述的方法，其中，将所述冷冻液体内容物从所述接收器中移出到所述腔室中包括：
对所述接收器穿孔；以及
将所述冷冻液体内容物迫压穿过所述穿孔。
58.一种分配器，用于由接收器中的冷冻内容物产生食物或饮料液体产品，所述分配器包括：
腔室，其构造为保持所述接收器；
非稀释加热器，其构造为加热在所述接收器保持在所述腔室中时的接收器和在所述接收器保持在所述腔室中时的接收器内的冷冻内容物中的至少一者，其中，所述非稀释加热器在所述接收器保持在所述腔室中时不向所述接收器的内部添加液体；
储存器，其构造为容纳液体，所述储存器包括储存器出口，所述储存器出口构造为从所述储存器中抽取液体；
产品出口，其构造为在所述接收器保持在所述腔室中时从所述接收器抽出食物或饮料液体产品；
控制器和计算机可读存储器，所述计算机可读存储器包括在由所述控制器执行时使分配器选择性地执行以下中的至少一者的指令：
使用所述非稀释加热器加热所述接收器和所述接收器内的冷冻内容物中的至少一者；以及
通过所述储存器出口从所述储存器中抽取液体。
59.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括搅动器，所述搅动器构造为向所述接收器和所述接收器中的冷冻液体内容物中的至少一者施加运动。
60.根据权利要求59所述的分配器，其中，所述计算机可读存储器进一步包括在由所述控制器执行时使分配器选择性地向所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加运动的指令。
61.根据权利要求59所述的分配器，其中，所施加的运动是旋转、振动和压碎中的至少一种。
62.根据权利要求59所述的分配器，其中，所施加的运动是往复、摇摆和摇动中的至少一种。
63.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述储存器出口与所述腔室流体连通。
64.根据权利要求58的分配器，进一步包括穿孔器，其构造为对所述接收器穿孔，并且其中，所述穿孔器与所述储存器出口流体连通，并且所述穿孔器构造为将向所述接收器中供应液体。
65.根据权利要求58的分配器，进一步包括穿孔器，其中，所述穿孔器是以下中的至少一者：
能够行进到所述腔室中，并且能够从所述腔室缩回；
能够经由马达驱动行进到所述腔室中，并且能够从所述腔室缩回；
经由弹簧作用能够行进到所述腔室中，并且能够从所述腔室缩回；
构造为将热量输送到所述接收器中；以及
适应所述分配器在所述接收器保持在腔室中时能够应用于所述接收器的一系列运动。
66.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述分配器包括至少一者传感器，所述至少一个传感器构造为识别所述接收器和所述接收器内的冷冻内容物中的至少一者的特性。
67.根据权利要求66所述的分配器，其中，所述至少一个传感器包括以下中的至少一者：
热传感器；
重量传感器；
光学传感器；以及
电磁传感器。
68.根据权利要求66所述的分配器，其中，所述至少一个传感器包括以下中的至少一者：
质量传感器；以及
磁传感器。
69.根据权利要求66所述的分配器，其中，所述控制器电联接至所述至少一个传感器，并且构造为接收所识别的特性，并且所述计算机可读存储器进一步包括用于使选择性加热和选择性抽取液体中的至少一者至少部分地基于所述识别的特性的指令。
70.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括设置在所述腔室外部的第二加热器，所述第二加热器构造为加热从所述储存器抽出的液体和所述储存器中的液体中的至少一种。
71.根据权利要求70所述的分配器，其中，所述计算机可读存储器进一步包括在由所述控制器执行时使所述第二加热器选择性地加热从所述储存器抽出的液体的指令。
72.根据权利要求70的分配器，进一步包括设置在所述储存器与所述第二加热器之间的绝缘体。
73.根据权利要求70所述的分配器，进一步包括：
第一通道，其与所述储存器流体连通，并且与所述第二加热器流体连通，所述第一通道构造为将从所述储存器抽出的液体供应到所述第二加热器；以及
第二通道，其与所述储存器流体连通，所述第二通道构造为在供应从所述储存器抽出的液体时旁绕所述第二加热器。
74.根据权利要求73所述的分配器，其中，所述计算机可读存储器进一步包括在由所述控制器执行时使所述分配器选择性地使用第二通道以防止在所述分配器从所述储存器中选择性地抽取液体时从所述储存器抽出的液体被所述第二加热器加热的指令。
75.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括过滤系统，所述过滤系统构造为接收通过所述储存器出口抽出的液体。
76.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述分配器进一步包括显示器，所述显示器构造为将分配器操作信息传达给使用者。
77.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述控制器进一步包括通信网络接口。
78.根据权利要求58所述的分配器，进一步包括热传感器，其构造为检测所述储存器中的液体的温度。
79.根据权利要求78所述的分配器，其中，所述控制器电联接至所述热传感器，并且所述计算机可读存储器进一步包括用于使选择性加热和选择性抽出液体中的至少一者至少部分地基于检测到的所述储存器中的液体的温度的指令。
80.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述非稀释加热器至少是下列中的至少一者：
与所述腔室的壁接触的加热器；
电加热器；
加热气体生成器；
加热液池；
电磁辐射生成器；
热电加热器；以及
化学加热器。
81.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述产品出口包括以下至少一个特性：
能够行进到所述腔室中，并且能够从所述腔室缩回；
经由马达驱动能够行进到所述腔室中，并且能够从所述腔室缩回；
经由弹簧作用能够行进到所述腔室中，并且能够从所述腔室缩回；
构造为将热量输送到所述接收器中；
适应所述分配器在所述接收器保持在腔室中时能够应用于所述接收器的一系列运动。
82.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述计算机可读存储器进一步包括在由所述控制器执行时使所述分配器选择性地执行产生食物或饮料液体产品的一系列定时事件的指令。
83.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述计算机可读存储器进一步包括在由所述控制器执行时使所述分配器选择性地以预定流量从所述储存器中抽取液体的指令。
84.根据权利要求58所述的分配器，其中，所述计算机可读存储器进一步包括在由所述控制器执行时使所述分配器选择性地以预定压力供应从所述储存器中抽出的液体的指令。
85.根据权利要求58的分配器，进一步包括穿孔器，其构造为将加压气体注入所述接收器中的至少一者。
86.根据权利要求58的分配器，进一步包括稀释出口，其构造为在所述接收器的外部将液体与从所述接收器抽出的食物或饮料液体产品结合。
87.一种接收器，其包括：
从所述接收器的第一端部延伸到所述接收器的第二端部的侧壁；
设置在所述接收器的第一端部的端部层；
设置在所述接收器的第二端部的封闭件，所述侧壁、所述端部层和所述封闭件限定所述接收器的密封腔体，其中，所述密封腔体是无过滤器的；
冷冻内容物，其设置在所述接收器的密封腔体中；以及
可移动平台，其设置在所述接收器的密封腔体中，并且至少与冷冻内容物的邻近所述端部层的部分接触。
88.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述侧壁的至少一部分是渐缩的。
89.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述侧壁的至少一部分是直的。
90.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述侧壁具有多个直的侧壁部段。
91.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述端部层是连续的层。
92.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述冷冻内容物是冷冻液体内容物。
93.根据权利要求87所述的接收器，所述密封腔体本质上由单个腔室组成。
94.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述可移动平台设置在所述冷冻内容物与所述端部层之间。
95.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述可移动平台包括大致平坦的盘。
96.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述侧壁的至少一部分和所述可移动平台的至少一部分具有过盈配合。
97.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述端部层限定有凹陷，并且其中，所述可移动平台的至少一部分设置在所述凹陷中。
98.根据权利要求97所述的接收器，其中，所述端部层的至少限定凹陷的部分和所述可移动平台的至少一部分具有过盈配合。
99.根据权利要求97所述的接收器，其中，所述凹陷由所述端部层的圆顶形部分限定，并且其中，所述可移动平台的设置在所述凹陷中的部分具有与所述端部层的圆顶形部分相符的圆顶形状。
100.根据权利要求99所述的接收器，其中，所述端部层的圆顶形部分具有延伸离开所述密封腔体的第一稳定位置和延伸到所述密封腔体中的第二稳定位置。
101.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述端部层包括延伸到所述密封腔体中的突出部，并且其中，所述可移动平台限定有开口，并且其中，所述突出部延伸到可移动平台的所述开口中。
102.根据权利要求101所述的接收器，其中，所述端部层的延伸到所述可移动平台的开口的所述突出部分的至少一部分和所述可移动平台的至少一部分具有过盈配合。
103.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述可移动平台具有周缘，并且所述可移动平台的至少邻近所述周缘的部分接合至所述端部层的内表面，并且其中，所述接收器包括在所述密封腔体外部的指示部，所述指示部指示所述端部层与所述可移动平台之间的接合部的位置。
104.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述可移动平台具有周缘，并且所述可移动平台包括围绕所述可移动平台的周缘的向上翻转的唇缘部分。
105.根据权利要求104所述的接收器，其中，所述侧壁的至少一部分和所述向上翻转的唇缘的至少一部分具有过盈配合。
106.根据权利要求104所述的接收器，其中，所述向上翻转的唇缘部分与所述侧壁的至少一部分相符。
107.根据权利要求87所述的接收器，其中，所述可移动平台包括大致平坦的盘，并且所述可移动平台设置在所述冷冻内容物与所述端部层之间，并且进一步地，所述冷冻内容物至少接触所述侧壁的邻近所述接收器的第一端部的部分。
108.根据权利要求107所述的接收器，所述侧壁包括在所述接收器的内表面的至少一部分上的涂层，相对于未涂覆的表面，所述涂层减少了所述冷冻内容物对所述接收器的内表面的粘附。
109.根据权利要求87所述的接收器，其特征在于，所述侧壁、所述端部层、所述封闭件和所述可移动平台基本上由相同的材料构成。
110.根据权利要求109所述的接收器，其中，所述材料是涂覆有聚丙烯和聚乙烯中的至少一种的铝。
111.根据权利要求109所述的接收器，其中，所述材料是聚合物。
112.根据权利要求87所述的接收器，所述侧壁、所述端部层和所述封闭件基本上由第一材料构成，并且所述可移动平台基本上由第二材料构成。
113.根据权利要求112所述的接收器，其中，所述第一材料是涂覆有聚丙烯和聚乙烯中的至少一种的铝，并且第二材料是聚合物。
114.根据权利要求87所述的接收器，所述可移动平台包括延伸到所述冷冻内容物中的多个突出部。
115.一种由包含冷冻液体内容物的接收器产生熔化的食物或饮料液体产品的方法，包括以下步骤：
在所述分配器的腔室中接收所述接收器，所述接收器限定包含冷冻液体内容物的封闭内部体积；
熔化所述冷冻液体内容物的至少一部分，通过向所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加运动而不将液体注入所述接收器的内部体积中，并且同时向所述接收器的外表面和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加热量，从而生成熔化的食物或饮料液体产品；
对所述接收器穿孔；以及
自所述接收器分配熔化的食物或饮料液体产品。
116.根据权利要求115所述的方法，其中，通过向所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加运动来熔化所述冷冻液体内容物的至少一部分包括相对于所述接收器向所述冷冻液体内容物施加运动。
117.根据权利要求115所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括用第一穿孔器对所述接收器穿孔，并且分配熔化的食物或饮料液体产品包括从所述第一穿孔器的通道分配所述熔化的食物或饮料液体产品。
118.根据权利要求115所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括用第一穿孔器对所述接收器穿孔并且使所述第一穿孔器从所述接收器缩回，并且分配熔化的食物或饮料液体产品包括允许所述熔化的食物或饮料液体产品流动穿过所述接收器的穿孔。
119.根据权利要求118所述的方法，进一步包括在用第一穿孔器对所述接收器穿孔之后翻转所述接收器。
120.根据权利要求115所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括在多个位置对所述接收器穿孔。
121.根据权利要求115所述的方法，进一步包括将环境温度的液体注入所述接收器的内部体积中，同时向所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加运动。
122.根据权利要求115所述的方法，进一步包括将高于所述冷冻液体内容物的冻结温度的液体注入所述接收器的内部体积中。
123.根据权利要求115所述的方法，其中，向所述接收器的外表面供应热量包括将所述接收器设置成与加热器接触和将所述接收器设置在加热器附近中的至少一者。
124.根据权利要求115所述的方法，其中，向所述接收器的外表面供应热量包括用热源辐照所述接收器。
125.根据权利要求115所述的方法，其中，向所述接收器的外表面供应热量包括使加热的气体撞击所述接收器的外表面。
126.根据权利要求115所述的方法，其中，熔化所述冷冻液体内容物的至少一部分包括将电磁辐射施加到所述接收器的至少一部分和所述冷冻液体内容物中的至少一者。
127.根据权利要求115所述的方法，进一步包括将稀释液体相对于所述接收器的侧壁沿切向方向注入所述接收器的内部体积中。
128.根据权利要求115所述的方法，其中，所述运动是旋转运动。
129.根据权利要求115所述的方法，其中，所述运动是往复运动和振动运动中的至少一者。
130.根据权利要求115所述的方法，其中，所述运动是摇摆运动中的至少一者。
131.根据权利要求115所述的方法，其中，所述接收器的一部分和所述冷冻液体内容物的未熔化部分限定出没有冷冻液体内容物的空置空间。
132.根据权利要求131所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括用穿过所述空置空间的第一穿孔器对所述接收器穿孔。
133.根据权利要求131所述的方法，其中，对所述接收器穿孔包括用第一穿孔器对接收器穿孔并将所述冷冻液体内容物的未熔化的部分的至少一部分移动到所述空置空间中。
134.根据权利要求115所述的方法，进一步包括经由穿孔从所述接收器移除所述冷冻液体内容物的未熔化的部分。
135.根据权利要求134所述的方法，进一步包括在所述接收器的外部将所述冷冻液体内容物的未熔化的部分的至少一部分熔化。
136.根据权利要求135所述的方法，其中，在所述接收器的外部将所述冷冻液体内容物的未熔化的部分的至少一部分熔化包括使液体围绕所述冷冻液体内容物的未熔化的部分的所述至少一部分流动。
137.根据权利要求135所述的方法，进一步包括在分配熔化的食物或饮料液体产品之前，使所述冷冻液体内容物的未熔化部分在所述分配器的腔体内完全熔化。
138.根据权利要求134所述的方法，进一步包括压碎或浸软所述冷冻液体内容物的未熔化的部分的至少一部分。
139.根据权利要求115所述的方法，进一步包括将稀释剂与分配的熔化的食物或饮料液体产品混合。
140.根据权利要求115所述的方法，进一步包括识别所述接收器的冷冻液体内容物和所述接收器中的至少一者的特性。
141.根据权利要求140所述的方法，进一步包括基于所识别的特性选择性地稀释所述熔化的食物或饮料液体产品。
142.根据权利要求115所述的方法，其中，向所述接收器和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加运动而不将液体注入所述接收器的内部体积中，并且同时向所述接收器的外表面和所述冷冻液体内容物中的至少一者施加热量在所述冷冻液体内容物保持在所述接收器中时进行。
143.根据权利要求115所述的方法，其中，所述运动被施加到所述接收器，并且所述热量被施加到所述接收器的外表面。
144.根据权利要求143所述的方法，进一步包括在向所述接收器施加运动的同时将液体注入所述接收器的内部体积中。
145.一种接收器，其包括：
从所述接收器的第一端部延伸到所述接收器的第二端部的侧壁，所述侧壁的至少一部分是渐缩的；
设置在所述接收器的第一端部处的连续的端部层；
设置在所述接收器的第二端部处的封闭件，所述侧壁、连续的所述端部层和所述封闭件限定所述接收器的密封腔体，其中，所述接收器具有：
约1.65英寸至约1.80英寸的高度；
约1.65英寸至约2.00英寸的顶部内直径；以及
约1.30英寸至约1.75英寸的底部内直径；
其中，所述顶部内直径大于所述底部内直径；以及
固态冷冻液体内容物，其设置在所述接收器的所述密封腔体中：
所述固态冷冻液体内容物定大小为占据小于整个密封腔体，
所述固态冷冻液体内容物是咖啡提取物和咖啡浓缩物中的至少一种；以及
所述固态冷冻液体内容物具有约4％至约68％的总溶解固体测量值。
146.根据权利要求145所述的接收器，所述密封腔体本质上由单个腔室组成。
147.根据权利要求145所述的接收器，其中，所述冷冻液体内容物重约为0.90盎司至约1.74盎司。
148.根据权利要求145所述的接收器，其中，所述密封腔体的约14％至约91％未被所述固态冷冻液体内容物占据。
149.根据权利要求145所述的接收器，其中，所述固态冷冻液体内容物的高度为约0.13英寸至约1.49英寸。
150.根据权利要求145所述的接收器，其中，所述固态冷冻液体内容物的总溶解固体测量值约为20％至约60％。
151.根据权利要求145所述的接收器，其中，所述侧壁具有约4度至约6度的侧壁拔模角。
152.根据权利要求145所述的接收器，进一步包括可移动平台，其设置在连续的所述端部层与所述固态冷冻液体内容物之间。
153.根据权利要求145所述的接收器，其中，所述接收器的高度约为1.72英寸，所述顶部内直径约为1.80英寸，所述底部内直径约为1.45英寸，并且由所述顶部内直径和所述底部内直径提供的侧壁拔模角约为5度。
154.根据权利要求153所述的接收器，其中，所述固态冷冻液体内容物的高度为约0.10英寸至约0.50英寸。
155.根据权利要求153所述的接收器，其中，所述固态冷冻液体内容物的总溶解固体测量值为约7％至约35％。
156.根据权利要求153所述的接收器，其中，所述冷冻液体内容物重约为0.15盎司至约1.20盎司。
157.根据权利要求153所述的接收器，其中，所述密封腔体的约73％至约85％未被所述固态冷冻液体内容物占据。
158.根据权利要求153所述的接收器，其中，所述冷冻液体内容物重约为0.64盎司至约0.83盎司，并且所述固态冷冻液体内容物的总溶解固体测量值为约45％至约58％。
159.根据权利要求145所述的接收器，其中，所述侧壁具有(a)具有第一侧壁拔模角的第一侧壁部分和(b)具有第二侧壁拔模角的第二侧壁部分，所述第二侧壁拔模角大于所述第一侧壁拔模角。
160.根据权利要求159所述的接收器，其中，所述第一侧壁拔模角约为2.5度，并且所述第二侧壁拔模角约为8度。
161.一种接收器，其包括：
从所述接收器的第一端部延伸到所述接收器的第二端部的侧壁，所述侧壁的至少一部分是渐缩的；
设置在所述接收器的第一端部处的连续的端部层；
设置在所述接收器的第二端部处的封闭件，所述侧壁、连续的所述端部层和所述封闭件限定所述接收器的密封腔体，其中，所述接收器具有：
约1.65英寸至约1.80英寸的高度；
约1.65英寸至约2.00英寸的顶部内直径；以及
约1.30英寸至约1.75英寸的底部内直径；
其中，所述顶部内直径大于所述底部内直径；以及
固态冷冻液体内容物，其设置在所述接收器的密封腔体中：
所述固态冷冻液体内容物定大小为占据小于整个密封腔体，
所述固态冷冻液体内容物与所述接收器的内表面的至少第一部分接触；
所述固态冷冻液体内容物是咖啡提取物和咖啡浓缩物中的至少一种；
当在约0°F至约32°F的温度下测量时，所述固态冷冻液体内容物的硬度测量值足以使得所述固态冷冻液体内容物能够通过分配系统针与所述接收器的内表面的部分脱离接触。
162.根据权利要求161所述的接收器，所述密封腔体本质上由单个腔室组成。
163.根据权利要求161所述的接收器，其中，所述固态冷冻液体内容物进一步包括奶液浓缩物和甜味剂中的至少一种。
164.根据权利要求161所述的接收器，其中，在约0°F至约32°F的温度下，所述固态冷冻液体内容物的硬度测量值在莫氏硬度下为约0.5至约1.5。
165.根据权利要求161所述的接收器，其中，在约0°F至约32°F的温度下，所述固态冷冻液体内容物的硬度测量值在莫氏硬度下为约0.75至约1.25。
166.根据权利要求161所述的接收器，其中，在约0°F至约32°F的温度下，所述固态冷冻液体内容物的硬度测量值在莫氏硬度下为约1.0至约2.0。
167.根据权利要求161所述的接收器，其中，所述分配系统针具有约2.5毫米的外直径。
168.根据权利要求161所述的接收器，其中，所述固态冷冻液体内容物的总溶解固体测量值为约4％至约68％。
169.根据权利要求161所述的接收器，其中，所述固态冷冻液体内容物的总溶解固体测量值为约4％至约20％。
170.根据权利要求161所述的接收器，进一步包括在所述接收器的内表面的至少第二部分上的涂层，相对于未涂覆的表面，所述涂层减少了所述固态冷冻液体内容物与所述固态冷冻液体内容物所接触的所述接收器的内表面的粘附。
171.根据权利要求170所述的接收器，所述接收器的内表面的所述第二部分包括所述接收器的内表面的所述第一部分的至少一部分。
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