JP2013534984A - 流体を貯蔵し、投与するためのパッケージ、及びパッケージをドッキングするための分与装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、流体を貯蔵し、投与するためのパッケージであって、流体を貯蔵し、流体出口がある可撓性容器と、投与手段であり、ポンプ入口及びポンプ出口があり、入口と出口との間の部分が可撓性且つ弾性である、ハウジングと、回転体で、前記回転体の表面と前記ハウジングとの間に形成された少なくとも１つのチャンバがある、回転体とを備える投与手段と、一方向弁とを具備し、ハウジングのポンプ入口が可撓性容器に接続され、ハウジングのポンプ出口が一方向弾力弁に接続された、パッケージに関する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、貯蔵、投与（ｄｏｓｉｎｇ）、及び分与（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）機能を有するパッケージに関し、特に、微生物の影響を受けやすい（ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ ｓｅｎｓｉｂｌｅ）食品流体製品を分与するように構成されたパッケージに関する。

微生物の影響を受けやすい流体を分与装置から無菌的に分与する一方策は、一方向無菌弁を出口に有する送達管を備える、バッグインボックス（ＢＩＢ）型容器に流体を貯蔵することにある。ある種の無菌弁は、円筒又は円錐台形を呈する弁本体を具備したいわゆる一方向弾力弁から成り、この弁本体は、１つ又はいくつかの流体送達ポートに接続された内部チャネルを備える。この弁はまた、弁本体の区画よりも小さい内部区画を有するエラストマーカバーを備え、したがってこのエラストマー円筒は、流体送達ポート、及び弁座に被せて緊密に嵌合されることになる。かかる弁が、例えば、米国特許第７，２４３，６８２号、同第５，８３６，４８４号、又は国際公開第２００６／０６３０００号パンフレットに記載されている。

分与は、蠕動ポンプ等のポンプを用いて実現され、蠕動ポンプは、可撓性管、及び管内の流体に圧力を加え、次いで弁本体の内部チャネル、及び送達ポートまで圧力を加えるものである。流体圧力が弁外部の圧力を超えると、この圧力によって、弾力円筒が弁本体、及び送達ポートから離れる。次いで、流体が、弁本体と弾力円筒との間を流れて出る。ポンプが停止すると、弁本体外部の圧力が流体圧力を超え、弾力円筒が弁本体に接して緊密に締め付けられ、それによって弁からの逆流が防止される。したがって、流動は一方向にしか許容されない。

しかし、無菌弁及び蠕動ポンプを実装したかかる分与装置では、２回の流体送達間で、無菌状態がシステム全体にわたって維持されないことが分かってきている。弁の設計に依存して、弾力弁は、ポンプが停止した後も、ある程度の背圧を維持することがあり、流体圧力が低圧力まで実質的に降下するまでに数分かかることがある。その後、弁が完全に閉じても、弁の状態は確実でなく、その理由は、弁が開位置に近すぎて、完全且つ堅固な閉鎖が確実にならないからである。

開いた状態で、ある流量の液体を送達する弁から考えると、液体圧力の低下は、流量の低減をもたらし、圧力の更なる低下は、流量がゼロに達する状況をもたらし、この状況は、弁がいわゆる閉止圧力に達したときの状況である。この時点で、逆止め弁は、あまり安定でない状態にあり、すなわち逆止め弁は、開状態に近いが、閉じている。このことは、典型的には、弁から液体が数滴ゆっくりと漏れることによって表れ、したがって残りの液体の無菌状態が損なわれる可能性がある。エラストマー膜を堅固な弁座に被せて嵌合させて作成された典型的な弁では、この閉止点で、膜は、弁座上に接触して既に嵌合されている。しかし、液滴が短時間（最大１分）でたまる、又は弁から液だれすることによって示されるように、この嵌合はそれほど緊密でない。液だれの数分後、弁の上流にある送達システム内の圧力は別の値に達し、この値で、弁は今や、保持圧力と呼ばれる、長期間にわたって一定の圧力を保持することになる。これらの段階の間、逆止め弁は微生物汚染を受けやすい。こうした現象は、粘性流体が分与される状況、又は流体が微粒子を含む場合に特に観察されてきた。

こうした現象に加えて、無菌一方向弁を出口に備える送達管を有するバッグインボックス（ＢＩＢ）型容器を具備するパッケージは、分与機の内部で、又は貯蔵中に多くの場所を取る。このパッケージの様々な部品はまた、異なる性質のいくつかの異なる構成要素を使用しており、その製造は複雑、且つ費用がかかることがある。

また、蠕動ポンプを用いて可撓性管に圧力を加えると、一貫した投与量が送達されないことが分かってきた。しかし、投与量の一貫性は、飲料分与装置では重大な問題であり、その理由は、投与量が、還元された（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ）飲料又は食品の味に影響を及ぼし、すなわち飲料又は食品が希釈不足、又は希釈過剰となるからである。製品品質の観点から、製品の一貫性は、消費者の満足感を満たすために重大である。投与間のばらつきが大きすぎると、製品の一杯ごとの品質（ｉｎ−ｃｕｐ ｑｕａｌｉｔｙ）に、消費者に気付かれるほどの影響が及ぼされる。

本発明の目的は、上記の問題に対する解決策を提案することである。

第１の態様によれば、本発明は、流体を貯蔵し、投与するためのパッケージであって、
流体を貯蔵するように考えられ、流体出口がある折畳み容器と、
投与手段であり、
少なくとも１つのポンプ入口及び少なくとも１つのポンプ出口があり、入口と出口との間の部分が可撓性且つ弾性である、ハウジングと、
ハウジング内部の回転体で、その回転体の表面とハウジングとの間に形成された少なくとも１つのチャンバがある、回転体と
を備える投与手段と、
一方向弾力弁と
を具備し、
ハウジングのポンプ入口が可撓性容器の出口に接続され、ハウジングのポンプ出口が弾力弁に接続された、パッケージに関する。

好ましい実施形態によれば、折畳み容器は、酸素バリア及び水バリア材料で作成される。この容器は、可撓性ポーチとすることができ、最終的にはバッグインボックス（ＢＩＢ）容器等の剛性ハウジング内に収容することができ、又はこの容器は、圧縮性材料で作成されたボトルでもよい。通常、容器は、例えばアルミ含有若しくは非含有ラミネート、ＥＶＯＨ、ＰＥＴ積層体、ＰＰＰＥ積層体、又はこれらの材料のあらゆる組合せ等のプラスチック材料で作成される。バイオプラスチックもやはり、使用することができる。

別の好ましい実施形態によれば、投与手段の回転体は、駆動手段に付属した相補結合手段に接続するための結合手段によって拡張される。

好ましくは、投与手段の回転体には、いくつかのチャンバがある。本実施形態によって、投与手段の流体送達量を増大させることが可能となる。

別の好ましい実施形態によれば、可撓性容器は、微生物の影響を受けやすい流体を貯蔵する。この流体は、以下の流体一覧、すなわちミルクベースの原材料、ココアベースの原材料、果汁等から選択することができる。しかし、コーヒー、紅茶等、バクテリアの影響を受けにくい他のいかなる流体もやはり、分与することができる。流体はまた、微粒子を含むことができ、これらの微粒子は、好ましくは寸法が最大で２００μｍである。好ましくは、流体は、希釈して飲料を調製することができる食品又は飲料の原材料濃縮物である。

別の好ましい実施形態によれば、本発明のパッケージは、使い捨てである。

別の好ましい実施形態によれば、パッケージの弾力弁は、流体を受ける入口ポートと、入口ポートから始端し、少なくとも１つの出口ポートで終端する内部チャネルとを有する送達ブロックと、送達ブロックを包囲するエラストマー膜であって、そのエラストマー膜の一部分が出口ポートを被覆し、そのエラストマー膜の下流端部が弁の出口を成す、エラストマー膜とを備える、弾力弁である。

特定の実施形態によれば、本発明はまた、投与手段のハウジングが、第２のポンプ入口、及び対応する第２のポンプ出口を備え、ハウジングの第２のポンプ入口が希釈剤供給部に接続可能であり、ハウジングの第２のポンプ出口が混合チャンバに接続可能である、パッケージに関する。

第２の態様によれば、本発明はまた、上述のもの等のパッケージをドッキングすることができる、飲料・食品用の分与装置であって、
希釈剤供給手段と、
投与駆動手段と、
混合チャンバと、
パッケージを受容する受容領域であり、パッケージの投与手段を投与駆動手段と結合する手段と、一方向弾力弁を混合チャンバと結合する手段とを備える、受容領域と、
希釈剤の供給を制御し、投与駆動手段を駆動する制御手段と
を具備する、飲料・食品用の分与装置に関する。

この飲料・食品用の分与装置では、希釈剤供給手段は、水ポンプと、任意選択で水加熱システムに接続された給水ダクトとを備えることができる。

投与駆動手段は、モータと、投与手段の結合手段と連結する相補結合手段に接続された駆動軸とを備えることができる。

この飲料・食品用の分与装置は、制御手段と連結され、投与駆動手段の作動と、希釈剤供給手段の作動とを制御し、連係させるようにプログラミングされた制御器を好ましくは備える。

本発明はまた、上述のもの等で、且つ第２のポンプ入口、及び第２のポンプ出口を備えるパッケージをドッキングすることができる、飲料・食品用の分与装置に関する。この分与装置は、
希釈剤供給手段と、
投与駆動手段と、
混合チャンバと、
パッケージを受容する受容領域であり、
パッケージの投与手段を投与駆動手段と結合する手段と、
一方向弁を混合チャンバと結合する手段と、
希釈剤供給手段を投与手段のハウジングの第２のポンプ入口と結合する手段と、
混合チャンバを投与手段のハウジングの第２のポンプ出口と結合する手段と
を備える、受容領域と、
投与駆動手段を駆動する制御手段と
を具備する。

第３の態様によれば、本発明はまた、折畳み容器に接続することが可能な、流体を投与し、送達する装置であって、
投与手段であり、
少なくとも１つのポンプ入口及び少なくとも１つのポンプ出口があり、入口と出口との間の部分が可撓性且つ弾性である、ハウジングと、
回転体で、その回転体の表面とハウジングとの間に形成された少なくとも１つのチャンバがある、回転体と
を備える投与手段と、
一方向弾力弁と
を具備し、
ハウジングのポンプ出口が、一方向弾力弁に接続された、装置に関する。

この第３の態様によれば、流体を投与し、送達する装置は、適切な接続手段によって流体容器に接続することができるキャップの形とすることができる。

本発明の特徴、及び利点は、以下の図を参照するとより良く理解されよう。

本発明のパッケージの概略図である。 （本発明のパッケージに使用することができる、好ましい投与手段の断面図である。 図３ａ及び図３ｂは本発明のパッケージに使用することができる、一方向弁の断面図である。 本発明によるパッケージをドッキングした、飲料・食品用の分与装置の概略図である。 本発明の装置に使用することができる、特定の投与手段の概略図である。 本発明の装置に使用することができる、特定の投与手段の概略図である。

図１に、本発明による、流体を貯蔵し、投与するためのパッケージ１０を示す。このパッケージは、流体が中に貯蔵される可撓性容器１を備える。この可撓性容器には、投与手段３に接続された出口２がある。この投与手段について、図２ａ〜２ｆを参照しながらより具体的に説明する。

この投与手段は、ハウジング３１を備え、前記ハウジングには、ポンプ入口３２、及び対応するポンプ出口３３がある。ハウジング３１の、入口３２と出口３３との間の部分３４が、可撓性且つ弾性である。この部分は、エラストマー材料とすることができる。ハウジングのこの部分は、入口３２と出口３３との間にある。ハウジング３１は、例えばポリエチレン、又はポリプロピレン等のプラスチックで形成することができる。ハウジング３１は、回転体３５を収容している。この回転体もやはり、プラスチックで作成することができる。回転体３５は、ハウジング３１の内側で回転可能である。回転体３５には、少なくとも１つの切頭部分（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｐａｒｔ）３７があり、この部分が、ハウジングの、可撓性でなく且つ弾性でない部分に面すると、この面によって、回転体の切頭表面３７とハウジングとの間にチャンバ３６が形成される。回転体の切頭部分３７を除いては、回転体３５は、ハウジング３１の内側にぴったり嵌合する。この回転体は、駆動手段によって、図２ａから図２ｆへと時計回りの方向に回転する。図２ａでは、流体は投与手段内を循環しない。図２ｂで、回転体が回転したため、回転体の切頭表面３７の一部が、ハウジングの可撓性且つ弾性部分３４にもはや面しておらず、すなわちハウジングの剛性円形部分に面して、投与手段入口３２に面する小チャンバ３６を形成している。次いで、入口３２内部の流体がチャンバ３６に充満し、この充満は、図２ｃに記載のように、回転体の切頭表面３７が投与手段入口３２に面する限り続く。回転体が回転し続けると、流体が充満したチャンバ３６もやはり、図２ｄに記載のように回転し、図２ｅに記載のように投与手段出口３３に達するまで回転し続ける。投与手段出口３３の後に、可撓性且つ弾性部分３４がハウジングにあるため、チャンバ３６の容量は低減し、流体は、図２ｅ及び２ｆに記載のように投与手段出口３３からチャンバの外に押し出される。本発明は、投与手段のこの特定の実施形態例に限られるものではない。特に、国際公開第２００６／０２７５４８号パンフレットに記載の投与手段、又はＤＥ１９９１６２５２の代替形態もやはり、実装することができる。

投与手段の出口３３は、一方向弁に、より好ましくは一方向弾力弁４に接続される。かかる弁の一実施形態について、図３ａ及び３ｂを参照しながらより具体的に説明する。弁４は、投与手段出口５に接続され、その出口から出る流体を受ける、入口ポート４２を有する送達ブロック４１を備える。入口ポート４２は、入口ポートから始端し、少なくとも１つの出口ポート４４で終端する内部チャネル４３に開口している。この弁は、送達ブロック４１を包囲するエラストマー膜４５を備え、前記可撓性エラストマー膜の一部分が、出口ポート４４を被覆している。図３ａは、弁が閉じているとき、すなわちチャネル４３内部の流体が、投与手段３によって加圧されていないときの弁を示す。この構成では、エラストマー膜４５は、出口ポート４４を密閉している。図３ｂは、弁が開いているとき、すなわちチャネル４３内部の流体が、投与手段３によって、エラストマー膜４５が動いて出口ポート４４から離れるのに十分な圧力まで加圧されているときの弁を示す。ここでは、流体は、出口ポート４４を自由に通過し、エラストマー膜４５と送達ブロック４１との間を弁出口４６まで循環する。好ましくは、エラストマー膜４５に、送達ブロック４１の外側部分にある溝４７内に嵌合させることができる突出部４８を含めて、エラストマー膜４５が送達ブロック４１に沿って滑落するのを回避する。本発明は、図面に例示したもの等の一方向弾力弁に限られるものではなく、本発明は、
流体を受ける入口ポートと、入口ポートから始端し、少なくとも１つの出口ポートで終端する内部チャネルとを有する送達ブロックと、
送達ブロック、及び少なくとも１つの出口ポートを包囲する弾力膜であり、その弾力膜の下流端部が弁出口を成し、前記下流端部が流体加圧によって開口可能である、弾力膜と
がある、いかなる一方向弾力弁も実装することができる。

図４は、上述のもの等のパッケージ１０をドッキングした飲料・食品用の分与装置を示す。この装置は、
任意選択で水を加熱又は冷却することができる水タンク５と、ポンプ６とで構成される希釈剤供給手段と、
希釈剤を、パッケージ１０によって送達された流体と混合する混合チャンバ８と、
パッケージ１０の投与手段に結合することが可能な投与駆動手段７と、
パッケージ１０を受容する受容領域であり、パッケージ投与手段３を投与駆動手段７と結合する手段７１と、一方向弁４を混合チャンバ８と接続する手段（一方向弁４を混合チャンバ８と接続する手段は、単にスナップ接続、又は弁をチャンバに取り付ける他のいかなる手段でもよい）とを備える受容領域と、
希釈剤の供給を、ポンプ６を介して制御し、投与駆動手段７を駆動する制御手段９と
を具備する。

本発明の装置を用いて飲料を調製する場合、制御手段９によって駆動手段７を作動させ、それによって結合７１により投与手段３の回転体３５を回転させる。容器１内部の流体は、投与手段３によって投与され、弁４に送達され、次いで混合チャンバ８に送達される。それと同時に、制御手段９は、希釈剤ポンプ６を作動させ、それによって希釈剤が混合チャンバ８に送達され、そこで流体と混合される。次いでその混合物は、カップ１１に送達される。

図５は、第２のポンプ入口３２ａ、及び対応する第２のポンプ出口３３ａを有するハウジング３１を備える、第１の実施形態による投与手段を示す。ハウジング３１の、入口３２ａと出口３３ａとの間の別の部分３４ａが、可撓性且つ弾性である。回転体３５にもやはり、第２の切頭部分３７ａがある。この実施形態によれば、第１の流体を入口３２から投与し、出口３３に送達することができ、それと同時に第２の流体を入口３２ａから投与し、出口３３ａに送達することができる。各ポンプ入口３２、又は３２ａは、対応するポンプ出口３３、又は３３ａに結合されている。

図６は、第２のポンプ入口３２ａ、及び第２のポンプ出口３３ａを有するハウジング３１を備える、第２の実施形態による投与手段を示す。出口と入口との各結合は、同じハウジング及び回転体において互いに位置がずらしてある。

これらの実施形態を用いて、飲料濃縮物と、希釈剤とを同時に投与し、送達することができ、どちらも同じ混合チャンバに送達されることになる。かかる実施形態は、２つの流体のために異なる２つのポンプを使用することが回避されるという利点を示す。更に、２つの流体を圧力下で送達し、効果的に混合し、最終的に泡立たせることができる。希釈剤は、濃縮流体を希釈する湯又は冷水のいずれでもよい。希釈剤はまた、飲料と混合し、飲料上部に泡を形成する、又は発泡性飲料を生成する窒素又は二酸化炭素等の気体でもよい。この後者の実施形態では、混合チャンバと、投与手段の気体出口との接続、及び飲料を送達する弁との接続は、混合チャンバが大気圧に対して十分気密となり、気体と飲料との混合が、投与手段によってもたらされる圧力下で実現されるように、十分緊密に接続される。

本発明のパッケージ、及び装置は、微生物の影響を受けやすい流体を安全に分与することを可能とするという利点を示す。第１に、上述のもの等の投与手段を、パッケージ内の弾力弁上流に組み込むことによって、流体の投与中に重大且つ安定した圧力が生成される。この圧力は、約６バールに達することが可能である。この高圧のため、弁は開きやすいが、投与手段がポンピングを停止した休止時には、戻りやすくもなる。弁は、ポンプが停止すると直ぐに閉じる。ポンプがポンピングを停止した後、液だれは生じない。

投与手段によって送達すべき圧力は、送達すべき流体、特に流体の粘度に応じて適合させることができる。粘度が高いほど、投与手段によって送達する圧力は、より重大でなければならない。投与手段によって送達される圧力は、投与手段のハウジングの可撓性且つ弾性部分の性質、特にその硬度を選択することによって調節することができる。

本発明のパッケージ、及び装置の別の利点は、流体の一貫した投与を達成することができることである。

本発明のパッケージ、及び装置の別の利点は、流体を圧力下で混合チャンバに送達することができ、また、この圧力を用いて、希釈剤を効率良く溶解させることができるだけでなく、混合チャンバ内で調製された飲料を最終的に泡立たせることができることである。実際に、投与手段によって送達される流体の剪断力が増して、混合が促進される。

Claims (14)

1. 流体を貯蔵し、投与するためのパッケージであって、
   流体を貯蔵し、流体出口がある折畳み容器と、
   投与手段であり、
   少なくとも１つのポンプ入口及び少なくとも１つのポンプ出口があり、前記出口と前記入口との間の部分が可撓性且つ弾性である、ハウジングと、
   回転体で、前記回転体の表面と前記ハウジングとの間に形成された少なくとも１つのチャンバがある、回転体と
   を備える投与手段と、
   一方向弾力弁と
   を具備し、
   前記ハウジングのポンプ入口が前記折畳み容器に接続され、前記ハウジングのポンプ出口が前記一方向弾力弁に接続された、パッケージ。
2. 前記投与手段の前記回転体が、駆動手段に付属した相補結合手段に接続するための結合手段によって拡張される、請求項１に記載のパッケージ。
3. 前記投与手段の前記回転体に、いくつかのチャンバがある、請求項１又は２に記載のパッケージ。
4. 前記折畳み容器が、微生物の影響を受けやすい流体を貯蔵する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパッケージ。
5. 前記折畳み容器が、食品又は飲料の原材料濃縮物を貯蔵する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパッケージ。
6. 使い捨てであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパッケージ。
7. 前記一方向弾力弁が、前記流体を受ける入口ポート（４２）と、前記入口ポートから始端し、少なくとも１つの出口ポート（４４）で終端する内部チャネルとを有する送達ブロック（４１）と、前記送達ブロックを包囲するエラストマー膜（４５）であって、前記エラストマー膜の一部分が前記出口ポートを被覆し、前記エラストマー膜の下流端部が前記弁の出口を成す、エラストマー膜（４５）とを備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のパッケージ。
8. 前記投与手段のハウジングが、第２のポンプ入口及び第２のポンプ出口を備え、前記ハウジングの第２のポンプ入口が希釈剤供給部に接続可能であり、前記ハウジングの第２のポンプ出口が混合チャンバに接続可能である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のパッケージ。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のパッケージをドッキングした飲料・食品用の分与装置であって、
   希釈剤供給手段と、
   投与駆動手段と、
   混合チャンバと、
   前記パッケージを受容する受容領域であり、前記パッケージの投与手段を前記投与駆動手段と結合する手段と、前記一方向弁を前記混合チャンバと結合する手段とを備える、受容領域と、
   希釈剤の前記供給を制御し、前記投与駆動手段を駆動する制御手段と
   を具備する、飲料・食品用の分与装置。
10. 前記希釈剤供給手段が、水ポンプと、任意選択で水加熱又は水冷却装置に接続された給水ダクトとを備える、請求項９に記載の飲料・食品用の分与装置。
11. 前記投与駆動手段が、モータと、前記液体ポンプの前記結合手段と連結する前記相補結合手段に接続された駆動軸とを備える、請求項９又は１０に記載の飲料・食品用の分与装置。
12. 前記制御手段と連結され、前記投与駆動手段の作動と、前記希釈剤供給手段の作動とを制御し、連係させるようにプログラミングされた制御器を更に備える、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の飲料・食品用の分与装置。
13. 請求項８に記載のパッケージをドッキングした飲料・食品用の分与装置であって、
    希釈剤供給手段と、
    投与駆動手段と、
    混合チャンバと、
    前記パッケージを受容する受容領域であり、
    前記段パッケージ投与手段を前記投与駆動手段と結合する手段と、
    前記一方向弁を前記混合チャンバと結合する手段と、
    前記希釈剤供給手段を前記投与手段のハウジングの前記第２のポンプ入口と結合する手段と、
    前記混合チャンバを前記投与手段のハウジングの前記第２のポンプ出口と結合する手段と
    を備える、受容領域と、
    前記投与駆動手段を駆動する制御手段と
    を具備する、飲料・食品用の分与装置。
14. 折畳み容器に接続することが可能な、流体を投与し、送達する装置であって、
    投与手段であり、
    少なくともポンプ入口及び少なくともポンプ出口があり、前記入口と前記出口との間の部分が可撓性且つ弾性である、ハウジングと、
    回転体で、前記回転体の表面と前記ハウジングとの間に形成された少なくとも１つのチャンバがある、回転体と
    を備える投与手段と、
    一方向弾力弁と
    を具備し、
    前記ハウジングのポンプ出口が前記一方向弾力弁に接続された、装置。

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