CN107001021B - 分配系统 - Google Patents

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Abstract

可以提供一种分配系统。该分配系统可以允许多个无菌包装的成分从无菌喷嘴进行空气混合成为多成分流而不滴落。该分配系统可以保持无菌包装的完整性，直到无菌包装被安装在该分配系统中。夹管阀可以远离该无菌喷嘴定位。另外，该分配系统可以将来自正排量计量泵的连续成分流动转换成脉冲流动。

Description

分配系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年10月9日提交的美国临时申请号62/061,980的优先权益，该申请通过引用以其全文结合在此。
发明背景
饮料分配器是对被称为喷泉式饮料的碳酸软饮料进行分配的装置。可以在餐馆、小卖部以及如便利店等其他地方找到这些饮料分配器。饮料分配器将调味糖浆或糖浆浓缩物和二氧化碳与冰镇水结合以制备软饮料。该糖浆可以从被称为盒中袋(BIB)的特殊容器中泵送。
发明内容
提供此概述用来以简化的形式介绍一系列概念，这些概念会在以下详细说明中进一步描述。此概述并不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
根据一个实施例，可以提供一种分配系统。该分配系统可以包括分配喷嘴组件和无菌喷嘴。该分配喷嘴组件可以被配置成用于提供主要成分流。该无菌喷嘴可以被配置成用于提供无菌成分流，并且在该主要成分流已经离开该分配喷嘴组件之后将该无菌成分流与该主要成分流进行空气混合。
根据另一个实施例，可以提供一种分配系统。该分配系统可以包括无菌喷嘴和无菌喷嘴固位夹。该无菌喷嘴可以被配置成用于提供无菌成分流。该无菌喷嘴固位夹被配置成用于将该无菌喷嘴保持在如下位置，该位置被配置为在主要成分流已经离开分配喷嘴组件之后使所提供的无菌成分流与该主要成分流进行空气混合。
根据另一个实施例，可以提供一种分配方法。该方法可以包括提供主要成分流并接收次要成分的连续流动。该方法可以进一步包括将该次要成分的连续流动转化成包括该次要成分的脉冲流动的次要成分流，以及将该次要成分流与该主要成分流进行空气混合。
附图简要说明
结合在本披露中并且构成本披露的一部分的附图展示了本披露的不同实施例。在附图中：
图1示出了包括分配系统的操作环境；
图2示出了用于控制该分配系统的控制架构；
图3示出了可以用于容纳该分配系统的机柜；
图4A、图4B和图4B示出了可以用于容纳该分配系统的机柜；
图5A、图5B和图5C更详细地示出了图3、图4A、图4B和图4B的机柜；
图6更详细地示出了图3的第一无菌通道；
图7更详细地示出了该第一无菌通道的另一方面；
图8示出了图3的第一无菌通道的另一个实施例；
图9更详细地示出了该第一无菌喷嘴的另一个实施例；
图10A、图10B和图10C示出了包括第一无菌喷嘴的图3的第一无菌通道的另一个实施例；
图11示出了当第一次要成分流或第二次要成分流的速度适当时的一个示例；
图12示出了当第一次要成分流或第二次要成分流的速度太低时的示例；
图13示出了可以与该分配系统一起使用的将连续流动转换成脉冲流动的系统；以及
图14示出了用于可以与该分配系统一起使用的将连续流动转换成脉冲流动的系统的另一个实施例。
详细说明
以下的详细说明参考了附图。在附图中的任何可能的地方使用了相同的参考号，并且以下说明参考了相同或相似的要素。虽然可能描述的是本披露的实施例，但修改、适配、和其他实现方式是可能的。例如，可以对附图中的要素进行替代、添加或修改，并且在此描述的方法可以通过对所披露的方法进行替代、重排序、或添加步骤来加以修改。相应地，以下详细说明不限制本披露。相反，本公开的适当范围由所附权利要求书限定。
本文所用的术语“饮料”包括但不限于有果肉及无果肉的柑橘和非柑橘果汁、果汁饮料、蔬菜汁、植物饮料、牛奶、豆浆、蛋白质饮料、大豆增强饮料、茶、水、等渗饮料、维生素增强水、软饮料、调味水、能量饮料、咖啡、冰沙、酸奶饮料、热巧克力及其组合。该饮料也可以是碳酸饮料或非碳酸饮料。该饮料可以包括饮料组分(例如，饮料基料、着色剂、调味剂以及添加剂)。
术语“饮料基料”是指在另外的着色剂、另外的调味剂和/或另外的添加剂之前的饮料部分或饮料本身。根据本发明的某些实施例，饮料基料可以包括但不限于可以与稀释剂(如无气水或碳酸水或其他稀释剂)混合以形成饮料的糖浆、浓缩物等。该饮料基料可以具有约3:1至约6:1或更高的复原率。根据某些实施例，饮料基料可以包括饮料基料组分的混合物。
术语“饮料基料组分”是指可以包含在饮料基料中的组分。根据本发明的某些实施例，该饮料基料组分可以包括其自身可以被认为是食品类物品的饮料部分。根据本发明的某些实施例，该饮料基料组分可以是微量成分，如饮料基料的酸性部分、饮料基质的可酸降解的和/或非酸性的部分、天然和人造调味剂、调味剂添加剂、天然和人造色素、营养性的或非营养性的天然或人造甜味剂、用于控制酸度的添加剂(例如，柠檬酸或柠檬酸钾)、功能添加剂(如维生素、矿物质或草药提取物)、营养保健品或药物。该微量成分可以具有从约10:1、20:1、30:1或更高的复原率，其中许多具有50:1至300:1的复原率。该微量成分的粘度可以是范围从约1厘泊至约100厘泊。
因此，为了请求、选择或分配饮料基料的目的，由分开储存的饮料基料组分形成的饮料基料可以等同于分开储存的饮料基料。为了请求、选择或分配饮料，由分开储存的饮料组分形成的饮料可以等同于分开储存的饮料。
“分开储存”是指将本发明的组分保持分开直到组合。例如，该组分可以独立地分开储存在容器或包装中，或者可以全部储存在一个容器或包装中，其中，对每个组件进行独立包装(例如，塑料袋)，使得它们在容器或包装中不混合。在一些实施例中，容器或包装本身可以是独立的，邻近或附接到另一个容器或包装。
产品成分可以包括饮料基料或饮料基料组分(例如，浓缩糖浆)以及可以分开储存或另外包含在独立的可移除容器中的调味剂(即风味剂、调味剂浓缩物或调味剂糖浆)。根据一个或多个实施例，每个饮料基料或饮料基料组分以及每种调味剂可以分开储存或另外包含在具有一个或多个适用的参考编号的独立的可移除的容器、筒、包装等等中，通常可以简称为“包装”或“成分包装”。
图1示出了包括分配系统102的操作环境100。如图1所示，操作环境100可以包括无菌部分104、盒中袋(BIB)部分106、水部分108、大量成分部分110、微量成分部分112以及喷嘴部分114。柔性管材可以连接操作环境100的元件，以便在操作环境100中将成分和稀释剂(例如，水)从元件移动到元件。无菌部分104、盒中袋(BIB)部分106、大量成分部分110和微量成分部分112可以包括成分源。水部分108可以包括稀释剂源。如以下将更详细地描述的，BIB部分106、水部分108和大量成分部分110的一些元件可以位于分配系统102内部或外部。
无菌部分104可以包括无菌隔室116、无菌成分118、无菌泵120以及夹管阀122。无菌室116可以是温度受控制的。无菌成分118可以包含复原率为约3:1至约6:1或更高的大量成分，并且可包括不溶性颗粒物。无菌成分118可以以如下方式进行处理：以维持无菌的方式将产品的充分的保质期包装在无菌容器中。为了使腐坏最小化，无菌隔室116可以以使无菌成分118保持冷却或冷藏的方式而处于温度控制下。例如，无菌成分118可以包括但不限于有果肉和无果肉的柑橘和非柑橘果汁、果汁饮料、蔬菜汁、植物饮料、牛奶、豆浆、蛋白质饮料、大豆增强饮料、茶、咖啡、冰沙、酸奶饮料和热巧克力。图1示出了一个无菌部分104；然而，在分配系统102中可以使用一个或多个无菌部分，如将在下面详细讨论的。分配系统102可以包括一个或多个无菌喷嘴174。通常，分配系统102可以包括用于每种无菌成分118的无菌喷嘴174。包含该无菌成分的包装、来自该包装的管以及无菌喷嘴174都可以是一次性的。无菌部分可以具有一种或多种无菌成分。
例如，无菌泵120可以包括不损害无菌成分118的无菌性的泵。因此，无菌泵120可以包括但不限于蠕动泵。蠕动泵可以包括一种正排量泵。无菌成分118可以包含在无菌袋(例如，一次性盒中袋(BIB))中，该无菌袋具有无菌成分118可以从中排出的无菌管。该无菌管可以是一次性的、无菌的和柔性的。该无菌管可以装配在与该蠕动泵相关联的圆形泵壳内。转子可以压缩无菌管，该转子具有附接到该转子的外周的多个“滚轮”。当该转子转动时，无菌管的被压缩的部分可能被夹紧，以迫使无菌成分118被泵送以移动穿过该无菌管。夹管阀122可以用于夹紧并因而将该无菌管从外部环境关闭，以有助于维持无菌成分118的无菌性。
BIB部分106可以包括BIB成分124、BIB连接器126、BIB真空调节器128、BIB通风口130、BIB泵132和BIB阀134。BIB泵132可以包括但不限于受控齿轮泵。BIB阀134可以包括但不限于容积阀或接通/断开电磁阀。然而，受控齿轮泵和容积阀不会在同一系统中一起使用。如果使用受控齿轮泵132，则BIB阀134将是电磁阀。如果BIB阀134是容积阀，则在BIB连接器126和BIB真空调节器128之间将使用非容积泵132。非容积泵的一个示例是CO2供能的按需泵。在1993年5月12日提交的美国专利号5,381,926“饮料分配器的价值和方法(Beverage Dispenser Value and Method)”中描述了容积阀的示例，该专利通过引用以其全文结合在此。在2014年5月1日提交的名称为真空侧通风口(Vacuum Side Air Vent)的美国临时专利申请号61/987,371中描述了真空侧通风口的示例，该专利通过引用以其全文结合在此。虽然图1示出了一个BIB部分106，但是分配系统102可以包括一个或多个包括多种BIB成分的BIB部分。BIB成分可以包括但不限于可以与稀释剂(如无气水或碳酸水或其他稀释剂)混合以形成饮料的饮料基料、糖浆、浓缩物等。BIB成分可以具有约3:1至约6:1或更高的复原率。
虽然图1所示的实施例示出BIB成分124和BIB连接器126位于分配系统102外部，但是BIB成分124和BIB连接器126之一或两者可以位于分配系统102内部或外部。例如，BIB成分124可以位于远离分配系统102的后室中。如果BIB成分124在分配系统102附近或在分配系统102内，则来自BIB泵132的抽吸可以抽出BIB成分124，并且可能不需要BIB真空调节器128。如果BIB成分124不在分配系统102附近或内部，则BIB成分124可能需要在压力下被泵送到分配系统102，并且可能需要BIB真空调节器128。图1示出了具有一个BIB成分124的一个BIB部分106；然而，一个或多个BIB部分106可以用在分配系统102中，其中每个BIB部分106具有一种或多种BIB成分124。
水部分108可以提供用于分配系统102的稀释剂。例如，该稀释剂可以包括但不限于碳酸水或无气水。水部分108可以包括碳酸水区段和无气水区段。碳酸水部分可以包括碳酸水源136、碳酸水流量限制器138以及碳酸水截止阀140。另外，无气水区段可以包括无气水源142、无气水流量限制器144以及无气水截止阀146。该碳酸水区段和该无气水区段可以在T形接头148处连接。虽然图1所示的实施例示出无气水源142处于分配系统102外部，但是无气水源142可以位于分配系统102内部或外部。
水部分108的碳酸水区段可以使用从CO2源接收CO2并将CO2溶解在水中以产生碳酸水的碳酸化器。CO2源可以包括远程储存(例如，在后室中)的CO2罐，该CO2罐使用通到碳酸水源136的气体管线。在分配系统102中使用的碳酸水中的CO2与无气水的比例可以是例如近4:1或3:1。
大量成分部分110可以包括大量成分150、大量成分连接器152、大量成分真空调节器154、大量成分通风口156、大量成分泵158以及大量成分阀160。大量成分泵158可以包括但不限于受控齿轮泵。大量成分阀160可以包括但不限于容积阀。如上所解释的，受控齿轮泵和容积阀不会在同一系统中一起使用。如果使用受控齿轮泵，则阀160将是电磁阀。如果阀160是容积阀，则在连接器152和真空调节器154之间将使用非容积泵。在1993年5月12日提交的美国专利号5,381,926“饮料分配器的价值和方法”中描述了容积阀的示例。大量成分150可以包括但不限于甜味剂，该甜味剂例如包括高果糖玉米糖浆(HFCS)。可以使用其他甜味剂或甜味剂共混物。大量成分150可以具有约3:1至约6:1或更高的复原率。
虽然图1所示的实施例示出大量成分150和大量成分连接器152位于分配系统102外部，但是大量成分150和大量成分连接器152之一或两者可以位于分配系统102内部或外部。例如，大量成分150可以位于远离分配系统102的后室中。如果大量成分150在分配系统102附近或在分配系统102内，则来自大量成分泵158的抽吸可以抽出大量成分150，并且可能不需要大量成分真空调节器154。如果大量成分150不在分配系统102附近或内部，则大量成分150可能需要在压力下被泵送到分配系统102，并且可能需要大量成分真空调节器154。图1示出了具有一种大量成分150的一个大量成分部分110；然而，一个或多个大量成分部分110可以用在分配系统102中，其中每个大量成分部分110具有一种或多种大量成分150。
微量成分部分112可以包括微量成分塔162。微量成分塔162可以包含微量成分164、微量成分探针168以及微量成分泵170。微量成分泵170可以包括但不限于活塞泵。
图1示出了具有一种微量成分164的微量成分塔162；然而，微量成分塔162可以包括一种或多种微量成分164。微量成分164可以包装在微量成分包装中。任何数量的微量成分包装可以包括在分配系统102中，这取决于例如分配系统102的容量。在于2014年3月13日提交的美国专利申请序列号14/209,684“饮料分配器容器和纸箱(Beverage DispenserContainer and Carton)”中描述了微量成分包装的示例，该专利通过引用以其全文结合在此。
喷嘴部分114可以包括分配喷嘴组件172和无菌喷嘴174。分配喷嘴组件172可以包括注射器环176和共用扩散器178。分配喷嘴组件172的示例可以是在美国专利申请序列号14/265,632中描述的，该专利通过引用以其全文结合在此。分配喷嘴组件172可以将来自分配系统102中的多个泵和/或阀(例如，BIB泵132、BIB阀134、碳酸水截止阀140、无气水截止阀146、大量成分泵158、大量成分阀160和微量成分泵170)的流动结合以将产品(例如，饮料)混合并分配到容器(例如，杯子)中。产品混合可以在对来自分配喷嘴组件172的流动进行分配之前、期间和/或之后发生。分配这些流动的过程中、期间和/或之后可以总体上统称为在分配喷嘴组件172周围分配，并且可以在适于容纳该产品的容器内或附近。
在注射器环176处，来自水部分108的稀释剂(例如，水)可以与来自盒中袋(BIB)部分106、大量成分部分110和微量成分部分112中的一种或多种成分一起从共用扩散器178的底部合并成一个流动。来自共用扩散器178的流动可以包含：i)仅来自水部分108的稀释剂；ii)从BIB部分106、大量成分部分110、微量成分部分112释放的一种或多种成分；以及无菌部分104；或iii)除了从BIB部分106、大量成分部分110、微量成分部分112和无菌部分104释放的稀释剂以外还有来自水部分108的稀释剂。在从共用扩散器178流动进入该容器之前，无菌成分104可以从无菌喷嘴174释放并混入来自共用扩散器178的流动(例如，主要成分流或多成分流)中。在该流动已经离开共用扩散器178之后、但在该流动进入该容器之前，将无菌成分104从共用扩散器178引入该流动。无菌成分104在其离开无菌喷嘴174之后可能不与分配系统102的任何元件(例如，喷嘴组件172)接触。因为无菌成分104可能永远不会接触喷嘴组件172，因此大大减少了遗留的机会(例如成分的交叉污染)。
在一个或多个实施例中，可以注入这些成分以与共用扩散器相交。这些成分中的所有或一些可以从单个喷嘴位置分配，该扩散器是这些成分中的全部或部分共用的扩散器。例如，可以用扩散器从单个喷嘴位置进行分配的成分可以包括无菌成分和BIB成分；无菌成分和微量成分；BIB和微量成分；大量成分、微量成分以及来自BIB的成分；大量成分、微量成分以及无菌成分；大量成分、微量成分、无菌和BIB成分。
图2示出了用于控制分配系统102的控制架构200。如图1所示，控制架构200可以包括核心分配模块(CDM)204、人机界面(HMI)模块206以及用户界面(UI)208。HMI 206可以连接到在分配系统102之外的至少一个外部设备202或者以其他方式与其进行对接和通信。CDM 204可以根据用于混合和分配来自分配系统102的产品(例如，饮料)的配方来控制来自分配系统102中的多个泵和/或阀(例如，无菌泵120、夹管阀122、BIB泵132、BIB阀134、碳酸水截止阀140、无气水截止阀146、大量成分泵158、大量成分阀160以及微量成分泵170)的流动。
可以将上述饮料组分(即，饮料基料或饮料基料组分和调味剂)与其他成分一起混合，以对来自分配系统102的可以包括饮料或混合饮料(即，成品饮料产品)的各种产品进行分配。然而，分配系统102也可以被配置成用于单独地分配饮料组分。在一些实施例中，分配系统102可以被配置成用于分配饮料基料组分以形成饮料基料或成品饮料。其他饮料成分可以例如包括稀释剂，如无气水或碳酸水、功能添加剂或药物。
可以在于2014年5月1日提交的题为“分配器控制架构(Dispenser ControlArchitecture)”的美国专利申请序列号61/987,020中描述用于分配系统102的控制架构200的示例，该专利通过引用以其全文结合在此。机器总线(MBUS)可以促进HMI模块206和CDM 204之间的通信。HMI模块206、MBUS和CDM 204可以共同地包括被实现为硬件或硬件和软件的组合的共用核心组件，其可以适于在分配系统102中提供定制功能。分配系统102还可以包括存储器装置和处理器。UI 208的示例可以是于2013年9月13日提交的题为“分配装置的产品分类用户界面(Product Categorization User Interface for a DispensingDevice)”的美国专利申请序列号61/877,549中描述的，该专利通过引用以其全文结合在此。HMI模块206和CDM 204可以通过使用适配器(例如，包括应用编程接口(API)的配置文件)来定制，以为分配系统102提供定制的用户界面视图和设备行为。
在一些实施例中，分配系统102中的UI 208可以用于选择并单独分配一种或多种饮料。这些饮料可以作为饮料组分在连续倾倒操作中分配，其中在用户致动倾倒输入的同时继续分配一种或多种所选的饮料组分；或者在分批倾倒操作中分配，其中分配预定体积的一种或多种所选的饮料组分(例如，每次一盎司)。UI 208可以通过多种方法来寻址以选择和分配饮料。例如，用户可以经由触摸输入与UI 208交互以穿行一个或多个菜单，从其中选择和分配饮料。作为另一个示例，用户可以使用分配系统102上的屏显键盘或实体键盘(未示出)来键入代码，以穿行一个或多个菜单，从其中选择和分配饮料。
可以包括触摸屏和触摸屏控制器的UI 208可以被配置成用于响应于从用户接收到呈触摸输入形式(即，消费者输入)的各种命令，响应于接收上述命令而生成图形输出和/或使用分配系统102(例如，经由HMI模块206和/或CDM 204)执行一个或多个操作。HMI模块206中的触摸屏驱动器可以被配置成用于接收消费者或顾客输入并生成事件(例如，触摸屏事件)，然后可以通过控制器将该事件传达到HMI模块206的操作系统。
分配系统102可以与一个或多个外部设备202通信。在一些实施例中，分配系统102和外部设备202之间的通信可以经由通信接口利用许多通信技术来实现，包括但不限于近场无线技术，如蓝牙、Wi-Fi和其他无线或有线通信标准或技术。
外部设备202可以包括例如移动设备、智能电话、平板个人计算机、膝上型计算机、生物测定传感器等。在一些实施例中，可以使用外部设备202来接收来自HMI模块206的用户界面视图，其可以代替显示在分配系统102的用户界面208中的用户界面视图。例如，在一些实施例中，分配系统102可以被配置成用于“无头(headless)”操作，其中图形和其他用户界面元素显示在客户的智能电话而不是在分配系统102上。在于2013年7月31日提交的题为“采用电子设备促进个性化使用交互(Facilitating Individualized Used InteractionWith An Electronic Device)”的美国专利申请序列号61/860,634中描述了促进移动计算设备和电子设备之间的交互的示例，该专利通过引用以其全文结合在此。
图3、图4A、图4B和图4B示出可以用于容纳以上关于图1和图2描述的分配系统102的机柜302。图4A示出了机柜302的正视图，图4B示出了机柜302的侧视图，并且图4C示出了机柜302的俯视图。如图3、图4A、图4B和图4B所示，机柜302可以包括主隔室304、主隔室门306、微量成分塔隔室308、微量成分塔隔室门310、第一无菌隔室312以及第二无菌隔室314。图3示出了主隔室门306和微量成分塔隔室门310都打开的机柜302。图4A、图4B和图4C示出了主隔室门306和微量成分塔室隔室门310都关闭的机柜302。
如图3、图4A、图4B和图4C所示，分配系统102可以具有两个无菌隔室：第一无菌隔室312；以及第二无菌隔室314。本公开的实施例不限于两个无菌隔室，并且可以包括任何数量的无菌隔室。第一无菌隔室312和第二无菌隔室314可以类似于如上关于图1和图2所描述的无菌隔室116。第一无菌隔室312可以与第一无菌通道相关联，该第一无菌通道包括第一无菌成分316、第一无菌泵318、第一夹管阀320以及第一无菌管322。第二无菌隔室314可以与第二无菌通道相关联，该第二无菌通道包括第二无菌成分324、第二无菌泵326、第二夹管阀328以及第二无菌管330。分配系统102可以具有任何数量的无菌通道，并且不限于两个。
第一无菌成分316可以包含复原率为约3:1至约6:1或更高的大量成分，并且可包括不溶性颗粒物。第一无菌成分316可以以如下方式进行处理：以维持无菌的方式将产品的充分的保质期包装在无菌容器中。为了使腐坏最小化，第一无菌隔室312可以以使无菌成分316保持冷却或冷藏的方式而处于温度控制下。例如，第一无菌成分316可以包括但不限于果肉和无果肉的柑橘和非柑橘果汁、果汁饮料、蔬菜汁、植物饮料、牛奶、豆浆、蛋白质饮料、大豆增强饮料、茶、咖啡、冰沙、酸奶饮料和热巧克力。包括第二无菌隔室314的第二无菌隔室314可以类似于包括第一无菌成分316的第一无菌隔室312。
例如，第一无菌泵318可以包括不损害第一无菌成分316的无菌性的泵。因此，第一无菌泵318可以包括但不限于蠕动泵。蠕动泵可以包括一种正排量泵。第一无菌成分316可以包含在无菌袋(例如，一次性盒中袋(BIB))中，该无菌袋具有第一无菌成分316可以从中排出的第一无菌管322。第一无菌管322可以是一次性的、无菌的和柔性的。第一无菌管322可以装配在与蠕动泵相关联的圆形泵壳内。转子可以压缩第一无菌管322，该转子具有附接到该转子的外周的多个“滚轮”。当该转子转动时，第一无菌管322被压缩的部分可能被夹紧，以迫使第一无菌成分316被泵送以移动通过该第一无菌管322。第一夹管阀320可以用于夹紧并因而将该第一无菌管322从外部环境关闭，以有助于维持第一无菌成分316的无菌性。包括第二无菌成分324的第二无菌室314、第二无菌泵326、第二夹管阀328和第二无菌管330可以以类似于包括第一无菌成分316的第一无菌隔室312、第一无菌泵318、第一夹管阀320和第一无菌管322的方式起作用。
如图4A、图4B和图4C所示，机柜302可以具有宽度X、高度Y和深度Z。X可以包括但不限于约25.0英寸。Y可以包括但不限于约39.0英寸。并且Z可以包括但不限于约26.7英寸。
图5A、图5B和图5C更详细地示出了图3、图4A、图4B和图4B的机柜302。图5B和图5C示出移除了微量成分塔隔室308的机柜302以示出微量成分塔162。图5A示出了主隔室门306关闭的机柜302的横截面侧视图。图5B示出了主隔室门306打开的机柜302的前视图。图5C示出了露出主隔室上部部分502的机框302的俯视图。
如图5A、图5B和图5C所示，主隔室304可以包括主隔室上部部分502和主隔室下部部分504。主隔室上部部分502可以包括真空调节器区段506、泵区段508、电子设备区段510以及电源区段512。电源区段512可以包括电源514，该电源可以为分配系统102的一些或全部元件供电。
主隔室下部部分504可以包括阀区段516、成分冷却盘管518、第一无菌隔室312以及第二无菌隔室314。如上所述，柔性管材可以连接操作环境100的元件，以便在操作环境100中将成分和/或稀释剂从元件移动到元件。这种柔性管材的一些、全部或部分可以通过成分冷却盘管518进料，以便在将该稀释剂和/或成分在分配系统102中混合之前和/或之后冷却该稀释剂和/或成分。主隔室下部部分504可以包括水部分108的一些或全部，例如包括从CO2源接收CO2并将CO2溶解在水中以产生碳酸水的水部分108的碳酸水区段的碳酸化器。
真空调节器区段506可以包含但不限于BIB真空调节器128和大量成分真空调节器154。泵区段508可以包含但不限于BIB泵132和大量成分泵158。电子设备区段510可以包括但不限于核心分配模块(CDM)204和人机界面(HMI)模块206。阀区段516可以包括但不限于BIB阀134、碳酸水截止阀140、无气水截止阀146以及大量成分阀160。用户界面(UI)208可以例如安装在主隔室门306上。
图6更详细地示出了图3的第一无菌通道。分配系统102可以从一次性BIB中分配冰镇的无菌包装的大量成分(例如，第一无菌成分316)，使用一次性蠕动管(例如，第一无菌管322)完成该一次性BIB。在分配系统102中，每个无菌通道可以分配到中心杯位置。在分配系统102中，每个无菌通道可以具有位于该蠕动管(例如，第一无菌管322)的端部附近在蠕动泵(例如，第一无菌泵318)下游的夹管阀(例如，第一夹管阀320)，以夹止该蠕动管的端部以防止滴落。
利用分配系统102，可以从一个喷嘴位置(例如，喷嘴部分114)分配所有成分。可能有多道无菌成分被空气混合到离开分配喷嘴组件172的稀释剂流(即，主要成分流、多成分流等)中，该分配喷嘴组件被布置成不干扰同样混入该稀释剂流中的来自注射器环176的其他成分流。在该主要成分流沿共用扩散器向下行进时，或者在该主要成分流已经离开该分配喷嘴(例如，分配喷嘴组件172)之后，混合可以包括将次要成分流(例如，无菌成分流中的无菌成分)引入主要成分流(例如，该稀释剂流或稀释剂和离开分配喷嘴组件172的微量成分的混合物)。因为该次要成分可能不接触该分配喷嘴，所以可以减少遗留的机会。
因为许多成分可能在喷嘴部分114处混合，所以喷嘴部分114的区域可能非常拥挤，并且在无菌管的端部处定位夹管阀可能是复杂的或是以其他方式不希望的。本公开的实施例涵盖的方法和装置用于将一次性无菌管定位用于混合多成分流，防止滴落，并且保持无菌完整性，直到包含无菌成分的包装被安装在分配系统102中。本公开的实施例可以允许将多种无菌包装的成分混合成多成分流而没有滴落，同时保持无菌完整性，直到包装被安装在分配系统中。另外，本公开的实施例可以允许夹管阀远离该分配喷嘴定位。
如图6所示，分配系统102可以包括第一无菌喷嘴602、第一无菌喷嘴固位夹604、混合微量成分606、第一转子608以及第一圆形泵壳610。含有第一无菌成分316的一次性无菌BIB可以位于可以被冷藏的第一无菌隔室312中。第一无菌隔室312可以位于第一无菌泵318(例如，蠕动泵)紧邻的上方。第一无菌管322可以包括附接到一次性无菌BIB的一次性管。第一无菌管322可以在第一转子608和第一圆形泵壳610之间穿透该蠕动泵。第一无菌管322然后可以穿过第一夹管阀320，第一夹管阀可以紧接着第一无菌泵318并远离分配喷嘴组件172定位。第一无菌管322可以基本上水平地布线到分配喷嘴组件172的区域(例如，喷嘴部分114)。如果第一无菌泵318的闭塞足以可靠地密封第一无菌管322，则可以不使用第一夹管阀320。
如果本打算通过简单地切割第一无菌管322来终止第一无菌管322，则在第一无菌管322的基本上竖直的端部上可能存在显著的高度差(ΔH)，这样可能导致在第一无菌管322的端部处的液体上的压力差，顶部的压力较低且底部的压力较高。压力差可能足以克服穿过第一无菌管322的端部的表面张力，从而导致有问题的滴落。如果由于分配系统102中的机械制冷系统或其他机械系统引起的振动对第一无菌管322的端部的表面张力施加附加的应力，则这种滴落问题可能会恶化。本公开的实施例可以提供可以是“防滴落”或抗滴落的无菌喷嘴。换句话说，在从无菌喷嘴分配成分之后，该成分可能不会从该无菌喷嘴滴落。
可以将第一无菌喷嘴602放置在第一无菌管322的端部以解决滴落问题。第一无菌喷嘴602可以是一次性的。第一无菌喷嘴固位夹604可以位于分配喷嘴组件172上或附近，以接收第一无菌喷嘴602。第一无菌喷嘴602可以卡入到第一无菌喷嘴固位夹604中以提供第一无菌喷嘴602相对于分配喷嘴组件172的适当定位，使得离开第一无菌喷嘴602的第一无菌成分316可以与离开分配喷嘴组件172的主要成分流混合。第一无菌喷嘴602可以被定位成不干扰其他空气混合成分(例如，从注射器环176分配的空气混合的微量成分606)。
图7更详细地示出了第一无菌通道的另一方面。如图7所示，为了在安装之前保持该系统的无菌完整性，第一无菌喷嘴602可以具有一次性的无菌密封的撕开拉片封盖702。可以在将包含第一无菌成分316的包装安装到分配系统102中时手动移除封盖702。一旦已经去除了封盖702，第一无菌通道可能不再是无菌密封的。
如图7所示，第一无菌喷嘴602可以具有多个孔口704。虽然多个孔口704中的每个孔口的尺寸可能是较小的，但是多个孔口704中的许多孔口可以防止第一无菌喷嘴602上的过大压降。因为多个孔口704中的每个孔口的尺寸(例如，直径)可能较小，所以多个孔口704中的每个孔口中暴露的液体的表面积也可能较小。在多次分配之间，图7的实施例可以导致多个孔口704中的每个孔口上的表面张力，这样可能足以将液体保持在该多个孔口704中的每个孔口中，因为该多个孔口704中的每个孔口可以具有较小的高度差，从而导致在该多个孔口704中的每个孔口上产生较小的压差。该多个孔口704中的任何一个或多个孔口的横截面可以包括任何形状，包括但不限于圆形。
图8示出了图3的第一无菌通道的另一个实施例。如图8所示，另一个实施例可以解决滴落问题，包括第一无菌喷嘴802和第一无菌喷嘴固位夹804。可以将第一无菌喷嘴802放置在第一无菌管322的端部以解决滴落问题。第一无菌喷嘴802可以是一次性的。第一无菌喷嘴固位夹804可以位于分配喷嘴组件172上或附近，以接收第一无菌喷嘴802。第一无菌喷嘴802可以卡入到第一无菌喷嘴固位夹804中以提供第一无菌喷嘴802相对于分配喷嘴组件172的适当定位，使得离开第一无菌喷嘴802的次要成分可以与离开分配喷嘴组件172的主要成分流进行空气混合。第一无菌喷嘴802可以被定位成不干扰其他空气混合的成分(例如，空气混合的微量成分606)。
图9更详细地示出了第一无菌喷嘴802。如图9所示，第一无菌喷嘴802可以包括入口端口902和出口端口904。与本公开的实施例一致，第一无菌喷嘴802的入口端口902可以处于第一水平，并且第一无菌喷嘴802的出口端口904可以处于第二水平。该第二水平可能高于该第一水平。入口端口902和出口端口904可以通过竖直区段906连接。出口端口904可以具有略向下的斜率。紧跟在从分配系统102分配之后可能留在出口端口904中的少量液体可能是上述滴落问题的来源。在从分配系统102的分配结束时，上述的出口端口904的向下倾斜可以有助于，在杯子仍然可能被定位在分配系统102中以捕获滴液时，在分配之后紧接着排出可能留在出口端口904中的少量液体。
竖直区段906中的液体(例如，第一无菌成分316)然后可以处于或低于出口端口904的水平，如图9所示。因为第一无菌泵318(或者，如果需要，第一夹管阀320)可以密封第一无菌管322，第一无菌管322中的液体可以被捕获在第一无菌管322中，并且液体的水平表面908可以在或低于出口端口904的水平保持静止。因为液体的水平表面908基本上是水平的，所以水平表面908的整个表面可以处于相同的压力，因此可能是稳定的。因为第一无菌喷嘴802中的液体水平可能保持在出口端口904的水平以下，所以不会有另外的液体可能离开出口端口904而导致滴落。在将包含第一无菌成分316的包装安装到分配系统102中之前，第一无菌喷嘴802的出口端口904可以使类似于图7的封盖702的一次性无菌撕开封盖移除。
图10A、图10B和图10C示出了包括第一无菌喷嘴1002的图3的第一无菌通道的另一个实施例。如图10A和图10B所示，第一无菌喷嘴1002可以向下转动，以便将该次要成分流从第一无菌管322引向消费者的杯子，并且将该主要成分流从分配喷嘴组件172进行引导。在从分配系统102分配之后，由于第一无菌泵318(或者，如果需要，第一夹管阀320)可以密封第一无菌管322，所以由于第一无菌管322中的液体的不可压缩的性质而使第一无菌管322中的液柱可以被捕获在第一无菌管322中并且可以终止于第一无菌喷嘴1002的出口端口1004(例如，与手指放置在苏打吸管的顶部上时液体保留在苏打吸管中相同的方式)。因为出口端口1004处的液体的表面可以是基本上水平的，所以出口端口1004处的液体的整个表面可以处于相同的压力，并且因此可以比竖直的液体表面更稳定，并且因此不容易滴落。
在这个实施例中，第一无菌喷嘴1002可以通过如图10C所示的第一无菌喷嘴固位夹1006以类似于上述第一无菌喷嘴固位夹604和第一无菌喷嘴固位夹804的方式保持在分配系统102中。另外，第一无菌喷嘴1002可以通过类似于如上描述的封盖702的撕开拉片来密封。图10B和图10C所示的角度和尺寸是示例，并且可以使用与本公开的实施例一致的其他角度和尺寸。
如图11所示，可以提供用于将连续流动转换成脉冲流动的系统，该系统可以与分配系统102结合使用。图11示出了第一次要成分管1102、第二次要成分管1104和喷嘴1106。第一次要成分管1102和第二次要成分管1104可以流过制冷换热器(未示出)。第一次要成分管1102可以具有第一次要成分管孔口1108，并且第二次要成分管1104可以具有第二次要成分管孔口1110。第一次要成分管1102可以包括但不限于如上描述的第一无菌管322或第二无菌管330。第二次要成分管1104可以包括但不限于如上描述的第一无菌管322或第二无菌管330。喷嘴1106可以包括但不限于如上描述的分配喷嘴组件172。第一次要成分管孔口1108和第二次要成分管孔口1110可以包括但不限于第一无菌喷嘴602、第一无菌喷嘴802或第一无菌喷嘴1002。
第一次要成分管1102和/或第二次要成分管1104也可以包括但不限于大量成分管161或BIB管135。第一无菌管孔口1108和第二无菌管孔口1110可以是注射器环176的整体部分。如果这些管孔口是注射器环的整体部分，则将不使用夹子604、804、1006。
在CDM 204的控制下，分配系统102可以将第一次要成分1112引入第一次要成分管1102中，可以将第二次要成分1114引入第二次要成分管1104中，并且可以将主要成分1116引入到喷嘴1106中。因此，分配系统102可以分别从第一次要成分管孔口1108分配第一次要成分流1118，从第二次要成分管孔口1110分配第二次要成分流1120，并且从喷嘴1106分配主要成分流1122。第一次要成分1112、第二次要成分1114和主要成分1116可以包括任何成分，包括但不限于如上描述的大量成分、微量成分、稀释剂、BIB成分、甜味剂以及无菌成分。主要成分流1122可以例如包括稀释剂流或多成分流。
如上所述，混合是在该主要成分流已经离开分配喷嘴(例如，喷嘴1106)之后将次要成分流(例如，第一次要成分流1118或第二次要成分流1120)引入主要成分流(例如，主要成分流1122)。因为该次要成分可能不接触该分配喷嘴，所以大大减少了遗留的机会。通过混合，该次要成分经由次要成分分配孔口(例如，第一次要成分管孔口1108或第二次要成分管孔口1110)引入，这样可以产生流(例如，第一次要成分流1118或第二次要成分流1120)，该流可以撞击到主要成分流(例如，主要成分流1122)上以产生例如饮料(例如，饮料1124)。
与本公开的实施例一致，第一次要成分管孔口1108的尺寸可以设计成为创造第一次要成分流1118产生适当的速度，以允许第一次要成分流1118在第一次要成分管孔口1108和主要成分流1122之间穿过，如图1所示。相似地，第二次要成分管孔口1110的尺寸可以设计成为第二次要成分流1120产生适当的速度，以允许第二次要成分流1120在第二次要成分管孔口1110和主要成分流1122之间穿过，如图1所示。如图12所示，如果第一次要成分流1118或第二次要成分流1120的速度太低，则第一次要成分流1118或第二次要成分流1120可能未到达主要成分流1122，有可能导致饮料1124的成分的次优混合以及可能让消费者不满意的视觉影响。第一次要成分管孔口1108和第二次要成分管孔口1110的目的可以是产生良好形成的流，并且可以不旨在例如作为计量装置。
下面是次要成分的总体流速显著降低而导致次要成分流的速度降低(从而不足)的一个示例情景。例如，第一次要成分1112可以包括冰茶浓缩物，并且第二次要成分1114可以包括柠檬水浓缩物。如果分配纯冰茶，则可以以其全流速分配第一次要成分1112。然而，如图12所展示的，如果同时分配一半茶和一半柠檬水的混合物，则第一次要成分1112和第二次要成分1114的流速可能减半，从而导致不充足的次要成分流速度。
与本公开的实施例一致，如果次要成分的总体成分流速不再显著变化，则可以为预期的流速来设定相应孔口的尺寸，并且可以分配恒定流或脉冲流。然而，如果总的次要成分流速显著变化，则可以在较高的流速下分配连续流动或脉冲流动，但是在较低的流速下只能分配脉冲流动。每次脉冲都可以被视为具有短持续时间的次要成分流。该“接通”期(脉冲)期间的次要成分流速可能足以导致该次要成分以足够的速度离开该分配孔口以穿过该空气间隙。可以通过在脉冲之间引入“断开”期来调节总体流速。“断开”期越长，总体流速越低。该脉冲的频率可以是例如在4Hz和30Hz之间。
图13示出了可以与分配系统102一起使用的用于将连续流动转换成脉冲流动的系统1300。如图13所示，系统1300可以包括泵1302、第一阀1304、蓄积器1306以及第二阀1308。泵1302可以包括但不限于连续流动正排量计量泵。连续流动正排量计量泵的示例包括但不限于叶片泵和齿轮泵。第一阀1304可以包括但不限于提升阀。第二阀1308可以包括但不限于接通/断开电磁阀。第一次要成分1112可以在泵1302处进入系统1300，向下游穿过第一阀1304、蓄积器1306、第二阀1308、第一次要成分管1102，并且从第一次要成分管孔口1108离开系统1300。如上参照图2所描述的，CDM 204可以控制泵1302、第一阀1304和第二阀1308。
与本公开的实施例一致，系统1300可以允许使用例如可以通过分配脉冲流动以可变流速进行操作的恒定流量正排量泵送/计量装置(例如，泵1302)来对成分(例如，次要成分，大量成分和微量成分两者)进行空气混合。连续流动正排量计量泵可以用于泵送/计量与本公开的实施例一致的微量成分和大量成分。
图13和图14更详细地示出了可以与分配系统102一起使用的用于将连续流动转换成脉冲流动的系统1300。如图13和图14所示，第一泵1302的入口可以接收第一次要成分1112。第一泵1302的出口可以连接到第一阀1304，第一阀1304可包括具有固定的开启压力的提升阀。只要提升阀下游的系统1300中的压力低于该提升阀的开启压力，则泵1302所见的背压可以保持恒定并等于该提升阀的开启压力。因而该提升阀可以将泵1302与提升阀下游的压力隔离。根据本公开的实施例，可以使用其他类型的压力调节装置。
第一阀1304(例如，上述提升阀)可以连接到蓄积器1306。图13示出了本公开的实施例，其中蓄积器1306可以包括半柔性管1310。半柔性管1310可以包括可以略微膨胀以用作蓄积器的半柔性管(例如，乙烯管)。图14示出了蓄积器1306可以包括放置在管线中的气泡捕捉器1312的实施例。当系统1300为空时，气泡捕捉器1312最初可以充满空气。当系统1300最初填充有成分(例如，第一次要成分1112)时，气泡捕捉器1312可以捕捉气泡1314。每当更换成分容器时，可能将少量的空气引入管线。在丢失一些气泡1314的情况下，此少量空气可以补充气泡1314。当第一次要成分1112在脉冲之间积聚时气泡1314可以膨胀和缩小，提高压力，并且脉冲的释放降低了压力，因而充当了蓄积器。在脉冲之间积累的第一次要成分1112的量可能非常小。可以使用其他类型的蓄积器，并且蓄积器1306不限于上述示例。
蓄积器可以连接到打开和关闭以创造脉冲的第二阀1308(例如，接通/断开电磁阀)。第二阀1308可以经由第一次要成分管1102连接到第一次要成分管孔口1108。
泵1302可以一直将第一次要成分1112递送到系统1300。在脉冲之间第二阀1308可能关闭的时间期间，仍然可以递送更多的成分(例如，第一次要成分1112)。在没有蓄积器1306的情况下，系统1300中的压力可能在脉冲之间迅速积累。由于其性质，正排量泵可能产生高压。当第二阀1308打开以创造脉冲时，第一次要成分1112可以自由地流出第一次要成分管孔口1108，从而减轻系统1300中的压力。蓄积器1306可以接收在脉冲之间递送的第一次要成分1112，其可以减轻脉冲之间的压力毛刺并且使系统1300中的压力变平坦。压力毛刺可能会损坏系统1300或导致第一次要成分1112在第二阀关闭时渗漏通过第二阀1308。例如，在第二阀1308失效的情况下，第二阀1308可以用作泄压阀。
虽然本说明书中包含示例，但本公开的范围是由以下权利要求书指示的。此外，虽然以具体针对结构特征和/或方法动作的语言描述了本说明书，但权利要求不局限于以上描述的这些特征或动作。而是，以上描述的这些特征和动作是作为本披露的实施例的例子来披露的。

Claims (17)

1.一种饮料分配系统，包括：
分配喷嘴组件，该分配喷嘴组件被配置成用于提供主要成分流；以及
防滴落的无菌喷嘴，其包括入口端口、在该入口端口上方处的出口端口，以及连接该入口端口和该出口端口的竖直区段，该无菌喷嘴被配置成用于；
提供无菌成分流，以及
在该主要成分流已经离开该分配喷嘴组件之后且在该主要成分流到达一容器之前将该无菌成分流与该主要成分流混合。
2.如权利要求1所述的饮料分配系统，其中，该主要成分流包括多成分流。
3.如权利要求1所述的饮料分配系统，还包括无菌喷嘴固位夹，该无菌喷嘴固位夹被配置成用于将该无菌喷嘴保持在如下位置，该位置被配置为在该主要成分流已经离开该分配喷嘴组件之后使所提供的无菌成分流与该主要成分流混合。
4.一种饮料分配系统，包括：
防滴落的无菌喷嘴，该无菌喷嘴被配置成用于提供无菌成分流，该防滴落的无菌喷嘴包括：
入口端口，在该入口端口上方处的出口端口，以及连接该入口端口和该出口端口的竖直区段；
多个孔口，所述多个孔口的每一个孔口尺寸都被配置成使得在从无菌喷嘴的多次分配之间，所述多个孔口的表面张力将液体保留在所述多个孔口的每一个孔口中；以及
无菌喷嘴固位夹，该无菌喷嘴固位夹被配置成用于将该防滴落的无菌喷嘴保持在如下位置，该位置被配置为在主要成分流已经离开分配喷嘴组件之后且在该主要成分流到达一容器之前使所提供的无菌成分流与该主要成分流混合。
5.如权利要求4所述的饮料分配系统，其中，该防滴落的无菌喷嘴具有一次性封盖。
6.如权利要求4所述的饮料分配系统，其中，该防滴落的无菌喷嘴包括基本上水平的出口端口。
7.如权利要求4所述的饮料分配系统，还包括远离该防滴落的无菌喷嘴定位的夹管阀。
8.一种饮料分配方法，包括：
提供主要成分流；
接收次要成分的连续流动；
将该次要成分的连续流动转化成包括该次要成分的脉冲流动的次要成分流；以及
使该次要成分流流过一无菌喷嘴，该无菌喷嘴包括入口端口、在该入口端口上方处的出口端口以及连接该入口端口和该出口端口的竖直区段，在该主要成分流到达一容器之前将该次要成分流与该主要成分流混合，使得在从该无菌喷嘴进行多次分配之间液体保留在该无菌喷嘴内。
9.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，接收该次要成分的连续流动包括从正排量计量泵接收该次要成分的连续流动。
10.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成包括该次要成分的脉冲流动的次要成分流的步骤包括提供具有在4Hz至30Hz之间(含两端)频率的该次要成分的脉冲流动。
11.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成包括该次要成分的脉冲流动的次要成分流的步骤包括提供具有至少一个接通时间段的该次要成分的脉冲流动。
12.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成该次要成分的脉冲流的步骤包括提供具有至少一个接通时间段的该次要成分的脉冲流动，该次要成分的脉冲流动具有足够的速度来穿过以及在该主要成分流和次要成分管孔之间的空气间隙，该次要成分流从该次要成分管孔进行分配。
13.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成该次要成分的脉冲流动的步骤包括提供具有至少一个接通时间段的该次要成分的脉冲流动，该次要成分的脉冲流动具有足够的速度来穿过以及在该主要成分流和次要成分管孔之间的空气间隙，该次要成分流从该次要成分管孔进行分配，该次要成分的脉冲流动的速度基于该次要成分管孔的尺寸。
14.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成该次要成分的脉冲流动的步骤包括提供具有至少一个断开时间段的该次要成分的脉冲流动。
15.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成该次要成分的脉冲流动的步骤包括提供具有至少一个断开时间段的该次要成分的脉冲流动，该断开时间段具有被配置成用于引起该次要成分流的所希望流速的持续时间。
16.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成该次要成分的脉冲流动的步骤包括：
在第一阀处接收该次要成分；
将该次要成分储存在蓄积器中；以及
使用第二阀从该蓄积器释放所储存的次要成分。
17.如权利要求8所述的饮料分配方法，其中，将该次要成分的连续流动转换成该次要成分的脉冲流动的步骤包括：
在包括提升阀的第一阀处接收该次要成分；
将该次要成分储存在蓄积器中，该蓄积器包括以下各项之一：半柔性管材和气泡捕捉器；以及
使用第二阀来从该蓄积器释放所储存的次要成分，该第二阀包括接通/断开电磁阀。
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