JP2020501995A - フレキシブル飲料分配システム - Google Patents

Abstract

本出願は、飲料分配システムを提供する。飲料分配システムは、希釈剤と連通する希釈剤ラインと、希釈剤ライン上に位置決めされた流量計及び変流量制御モジュールと、多数のシロップと連通する多数のシロップラインと、シロップライン上に位置決めされた定流量制御モジュールとを含み得る。変流量制御モジュールは、シロップラインの１つを通るシロップの１つの流量に基づいて、希釈剤ラインを通る希釈剤の流量を制御する。【選択図】図３

Description

技術分野
本出願及び結果として得られる特許は、概して、飲料分配システムに関し、より詳細には、相当数の飲料を分配することが可能な簡単なシステムにおいて異なる種類の原材料に対応できるフレキシブル飲料分配システムに関する。

発明の背景
現行のポストミックス型飲料分配システムは、概して、外側周囲を流れる水流と共にノズルの中心部を下るようにシロップ流を流すことにより、シロップ、濃縮物、甘味料、ボーナス香味料、他の種類の香味料及び／又は他の原材料の流れを水又は他の種類の希釈剤と混合する。シロップ流は、シロップ流と水流とが消費者のコップ内に流れ落ちるときに混ざり合うように水流と共に下方に導かれる。可能な限り小さくし得る設置面積で全体として可能な限り多くの異なる種類及び香味の飲料を提供する飲料分配システムに対する要望がある。飲料分配技術の近年の改善では、マイクロ原材料の使用に焦点が当てられている。マイクロ原材料に関して、従来の飲料ベースは、はるかに高い希釈率又は再構成比で成分部分に分離され得る。したがって、これらのマイクロ原材料は、はるかに小さいパッケージ内に貯蔵され、且つ飲料ディスペンサ自体の近傍に、それに隣接して又はその中に貯蔵され得る。飲料ディスペンサは、好ましくは、複数の飲料選択肢と、必要に応じて飲料をカスタマイズする能力とを消費者に与え得る。

この多様性に対応するために、飲料ディスペンサは、異なる粘度、流量、混合比、温度及び他の変数を有する流体を収容する必要がある。具体的には、飲料ディスペンサは、概して、飲料ディスペンサ内に種々の流体を送り出すための多数のポンプ及び他の種類の流量制御装置を含む。したがって、飲料ディスペンサは、希釈剤などの所定の量及び／又は所定の流量の第２の流体と混合されるマイクロ原材料又はシロップなどの所定の量及び／又は所定の流量の第１の流体を正確に分配しなければならない。流体の所定の流量で所定の量を提供することができないことにより、不適切に混合された、したがって不満足な飲料が得られる可能性がある。しかしながら、ポンプ及び他の種類の流量制御装置は、比較的高価であり得、且つ定期的な清掃及びメンテナンスを必要とし得る。更に、従来の飲料シロップのために設計されたポンプ及び他の種類の流量制御装置は、例えば、マイクロ原材料などの他の種類の飲料原材料を収容しなくてもよい。

発明の概要
したがって、本出願及び結果として得られる特許は、飲料分配システムを提供する。飲料分配システムは、希釈剤と連通する希釈剤ラインと、希釈剤ライン上に位置決めされた流量計及び変流量制御モジュールと、多数のシロップと連通する多数のシロップラインと、シロップライン上に位置決めされた定流量制御モジュールとを含み得る。変流量制御モジュールは、シロップラインの１つを通るシロップの１つの流量に基づいて、希釈剤ラインを通る希釈剤の流量を制御する。

本出願及び結果として得られる特許は、飲料を分配する方法を更に提供する。この方法は、ノズルへのシロップの流量を決定するステップと、シロップをノズルに開ループ方式で流すステップと、シロップの決定された流量に基づいて希釈剤をノズルに閉ループ方式で流すステップとを含み得る。

本出願及び結果として得られる特許は、飲料分配システムを更に提供する。飲料分配システムは、希釈剤流れと連通する希釈剤ラインと、希釈剤ライン上に位置決めされた流量計と、多数のマイクロ原材料流れと連通する多数のマイクロ原材料ラインと、甘味料流れと連通する甘味料ラインと、マイクロ原材料ライン及び甘味料ライン上に位置決めされた多数の容積式ポンプとを含み得る。容積式ポンプは、流量計によって決定される希釈剤ラインを通る希釈剤の流量に基づいて、マイクロ原材料ラインを通るマイクロ原材料の流量と、甘味料ラインを通る甘味料の流量とを制御する。

本出願及び結果として得られる特許のこれら及び他の特徴及び改良点は、図示の図面及び添付の特許請求の範囲と併せて以下の詳細な説明を精査することで当業者に明らかになるであろう。

図面の簡単な説明
本明細書で説明され得る飲料分配システムの斜視図である。 図１の飲料分配システムで使用される背部室構成の概略図である。 図１の飲料分配システムの概略図である。 本明細書で説明され得る飲料分配システムの代替的な実施形態の概略図である。

詳細な説明
ここで、いくつかの図を通して類似の符号が類似の要素を指す図面を参照すると、図１は、本明細書で説明され得る飲料分配システム１００の例を示す。飲料分配システム１００は、多くの異なる種類の飲料又は他の種類の流体を分配し得る。具体的には、飲料分配システム１００は、希釈剤、マイクロ原材料、マクロ原材料及び他の種類の流体と共に使用され得る。希釈剤は、概して、淡水（静水又は非炭酸水）、炭酸水及び他の流体を含む。

一般的に説明すると、マクロ原材料は、最大強度（希釈なし）〜約６対１（しかし、概ね約１０対１未満）の範囲の再構成比を有し得る。マクロ原材料は、シュガーシロップ、ＨＦＣＳ（「高フルクトースコーンシロップ」）、ＦＩＳ（「完全転化糖」）、ＭＩＳ（「中間転化糖」）、濃縮抽出物、ピューレ及び同様の種類の原材料を含み得る。他の原材料は、従来のＢＩＢ（「バッグインボックス」）香味シロップ、栄養及び非栄養甘味料ブレンド、ジュース濃縮物、乳製品、大豆及び米濃縮物を含み得る。同様に、マクロ原材料ベース製品は、甘味料及び香味料、酸及び飲料シロップの他の一般的な成分を含み得る。砂糖、ＨＦＣＳ又は他のマクロ原材料ベースの製品を含有する飲料シロップは、概して、ディスペンサから離れた従来のバッグインボックス容器内に貯蔵され得る。マクロ原材料の粘度は、冷却時に約１〜約１０，０００センチポアズ、概ね１００センチポアズ程度を超える範囲であり得る。本明細書では他の種類のマクロ原材料が使用され得る。

マイクロ原材料は、約１０対１を超える範囲の再構成比を有し得る。具体的には、多くのマイクロ原材料は、約２０：１〜５０：１、１００：１、３００：１又はそれを超える範囲の再構成比を有し得る。マイクロ原材料の粘度は、典型的には、約１〜約６センチポアズ程度の範囲であるが、この範囲から変動し得る。マイクロ原材料の例としては、天然又は人工香味料、香味添加物、天然又は人工着色料、人工甘味料（高力価、栄養価のない、又はその他）、消泡剤、栄養価のない原材料、酸味を制御するための添加物（例えば、クエン酸又はクエン酸カリウム）、ビタミン、ミネラル、ハーブ抽出物、栄養補助食品などの機能性添加物並びにプソイドエフェドリン、アセトアミノフェンなどの店頭販売の（又は他の）医薬品及び同様の種類の原材料が挙げられる。種々の種類のアルコールがマクロ又はマイクロ原材料として使用され得る。マイクロ原材料は、液状、ガス状又は粉状（及び／又は水、有機溶媒及び油を含む様々な媒体中のその組み合わせ（可溶性原材料及び懸濁原材料を含む））であり得る。本明細書では他の種類のマイクロ原材料が使用され得る。

飲料分配システム１００は、外枠１０１とユーザインターフェース１０２とを含み得る。消費者は、ユーザインターフェース１０２を介して飲料を選択し得る。同様に、診断情報及び他の種類の情報は、ユーザインターフェース１０２に開示され得る。マイクロ原材料は、カートリッジ１０３又は同様の種類の容器内において外枠１０１の内側に貯蔵され得る。図２に示すように、バッグインボックス容器１０４及び他の種類の容器内の従来のシロップなどの旧来の原材料は、例えば、シロップが飲料分配システム１００に圧送される背部室内又は他の位置において、外枠１０１から離れて貯蔵され得る。二酸化炭素源１０５などの他の構成要素も離れて貯蔵され得る。交換用マイクロ原材料カートリッジ１０３も離れて貯蔵され、必要に応じて外枠１０１内に挿入され得る。本明細書では他の構成要素及び他の構成が使用され得る。

図３は、飲料分配システム１００の構成要素の概略図を示す。飲料分配システム１００は、ノズル１１０を介してこれらの飲料及び／又は他の流体を分配し得る。ノズル１１０は、多数の流体を同時に混合することが可能な複数香味料分配弁であり得る。複数香味料ノズル１１０の好適な例が、「Common Dispensing Nozzle Assembly」という名称の同一出願人が所有する米国特許出願公開第２０１５／０３１５００６号に示されている。ノズル１１０は、任意の好適な大きさ、形状又は構成を有し得る。

ノズル１１０は、１つ又は複数の希釈剤源１２０と連通し得る。この例では、ノズル１１０は、淡水ライン１３０及び炭酸水ライン１４０を介して希釈剤源１２０と連通し得る。希釈剤源１２０は、任意の好適な大きさ、形状又は構成を有し得る。炭酸水ライン１４０は、カーボネータ１５０と連通し得る。カーボネータ１５０は、従来の設計を有し得る。カーボネータ１５０は、二酸化炭素源１６０とも連通し得る。二酸化炭素源１６０は、任意の好適な大きさ、形状又は構成を有し得る。カーボネータ１５０は、希釈剤と二酸化炭素とを混合して炭酸水を作る役割を果たす。炭酸水はまた、中濃度の炭酸を含む流れを作り出すために淡水と混合され得る。

淡水ライン１３０は、淡水ライン１３０上に位置決めされた淡水流量計１７０を有し得る。同様に、炭酸水ライン１４０は、炭酸水ライン１４０上に位置決めされた炭酸水流量計１８０を有し得る。流量計１７０、１８０は、パドルホイール装置、タービン装置、ギアメータ又は任意の種類の従来の計量装置を含み得る。淡水ライン１３０は、淡水ライン１３０上に位置決めされた淡水変流量制御モジュール１９０を有し得る。炭酸水ライン１４０も、炭酸水ライン１４０上に位置決めされた炭酸水変流量制御モジュール２００を有し得る。変流量制御モジュール１９０、２００は、それぞれ内部に位置決めされた比例制御弁２１０及び電磁弁２２０を含み得る。比例制御弁２１０は、パルス幅変調、可変オリフィス又は他の従来の種類の流量制御手段によって動作し得る。比例制御弁２１０は、比例制御弁２１０を通る希釈剤の流量を変化させ得る。電磁弁２２０は、従来のオンオフ弁などであり得る。流量計１７０、１８０は、比例制御弁２１０を通る希釈剤の流量を制御するために比例制御弁２１０にフィードバックを与え得る。本明細書では他の構成要素及び他の構成が使用され得る。

飲料分配システム１００は、ノズル１１０と連通する多数のマクロ原材料源２３０を有し得る。マクロ原材料源２３０の１つは、甘味料源２４０であり得る。この例では、甘味料源２４０は、高フルクトースコーンシロップ（ＨＦＣＳ）甘味料を含み得る。本明細書では他の種類の甘味料が使用され得る。甘味料源２４０は、任意の好適な大きさ、形状又は構成を有し得る。甘味料源２４０は、甘味料ライン２５０を介してノズル１１０と連通し得る。ＨＦＣＳ又は他の種類の甘味料をノズル１１０に圧送するために、制御式ギアポンプ２６０上にエア抜き孔２７０を備えた制御式ギアポンプ２６０が使用され得る。本明細書では他の種類の容積式ポンプ及び他の種類のポンプ装置が使用され得る。制御式ギアポンプ２６０は、任意の好適な大きさ、形状、構成又は容量を有し得る。本明細書では２つ以上のポンプが使用され得る。本明細書では他の構成要素及び他の構成が使用され得る。

マクロ原材料源２３０は、多数のバッグインボックス源２８０も含み得る。バッグインボックス源２８０は、一般に商標付きの清涼飲料水及び他の種類の飲料を作製するために使用される従来の飲料シロップ又は飲料濃縮物を収め得る。本明細書では任意の数のバッグインボックス源２８０が使用され得る。バッグインボックス源２８０は、任意の好適な大きさ、形状又は構成を有し得る。バッグインボックス源２８０は、多数のバッグインボックスライン２９０を介してノズル１１０と連通し得る。バッグインボックスライン２９０の各々は、バッグインボックスライン２９０上にバッグインボックスポンプ３００を有し得る。この例では、バッグインボックスポンプ３００は、空気ポンプ３１０であり得る。空気ポンプ３１０は、二酸化炭素源１６０又は別の場所からの二酸化炭素によって駆動され得る。バッグインボックスポンプ３００は、任意の好適な大きさ、形状、構成又は容量を有し得る。本明細書では他の種類のポンプ装置が使用され得る。バッグインボックスライン２９０の各々は、バッグインボックスライン２９０上に定流量制御モジュール３２０も有し得る。定流量制御モジュール３２０は、内部に流量制御弁３３０と電磁弁３４０とを含み得る。流量制御弁３３０は、機械式定流量制御装置であり得る。流量制御弁３３０は、流量制御弁３３０を通る所定の流量のために校正され得る。電磁弁３４０は、従来の設計を有し得る。任意選択的に、バッグインボックスライン２９０の１つ又は複数は、バッグインボックスライン２９０上に流量計３５０も有し得る。流量計３５０は、従来の設計を有し得る。本明細書では他の構成要素及び他の構成が使用され得る。

飲料ディスペンサシステム１００は、ノズル１１０と連通する多数のマイクロ原材料源３６０も含み得る。マイクロ原材料源３６０は、飲料分配システム１００内の若しくは飲料分配システム１００に隣接するか又は別の場所のカートリッジ又は他の任意の種類の容器の形態であり得る。マイクロ原材料源３６０は、任意の好適な大きさ、形状又は構成を有し得る。マイクロ原材料源３６０は、多数のマイクロ原材料ライン３７０を介してノズル１１０と連通し得る。マイクロ原材料ライン３７０の各々は、マイクロ原材料ライン３７０上にマイクロ原材料ポンプ３８０を有し得る。マイクロ原材料ポンプ３８０は、容積式ポンプなどであり得る。好適な容積式ポンプの例としては、ピストンポンプ、転頭運動ポンプ、ギアポンプ、環状ポンプ、蠕動ポンプ、ピエゾポンプなどが挙げられる。マイクロ原材料ポンプ３８０は、任意の好適な大きさ、形状、構成又は容量を有し得る。本明細書では他の種類のポンプ装置が使用され得る。本明細書では他の構成要素及び他の構成が使用され得る。

飲料分配システム１００の動作は、制御装置３９０によって支配され得る。制御装置３９０は、従来の入力装置と、出力装置と、メモリとオペレーティングシステムと、通信システムとを備えた任意の種類のプログラマブル論理装置であり得る。制御装置３９０は、ローカル又は遠隔制御装置であり得る。本明細書では複数の制御装置３９０が使用され得る。

飲料を求める要求に応じて、制御装置３９０及び飲料分配システム１００は、要求された飲料のレシピを決定し、適切なポンプ及び弁が適切な方式で動作するように指示を与える。例えば、マイクロ原材料ベースの飲料が選択された場合、制御装置３９０は、適切なマイクロ原材料源３６０と連通する適切なマイクロ原材料ポンプ３８０、適切な希釈剤源１２０と連通する適切な変流量制御モジュール１９０、２００及び甘味料源２４０と連通する制御式ギアポンプ２６０を起動し得る。したがって、要求された飲料を作製するために、多数のマイクロ原材料、希釈剤及びＨＦＣＳがノズル１１０において混合され得る。

同様に、商標付き飲料又はバッグインボックス飲料が要求された場合、制御装置３９０は、適切な希釈剤源１２０と連通する適切な変流量制御モジュール１８０、１９０及び適切なバッグインボックス源２８０と連通する適切なバッグインボックスポンプ３００に指示を与え得る。香味ショットが要求された場合、制御装置３９０は、適切なマイクロ原材料源３６０と連通する適切なマイクロ原材料ポンプ３８０にも指示を与える。したがって、要求された飲料を作製するために、シロップ、希釈剤及びマイクロ原材料がノズル１１０において混合され得る。

この例では、水ライン１３０、１４０は、フィードバック制御を伴う変流量制御モジュール１７０、１８０を使用する一方、バッグインボックスライン２９０は、フィードバック制御を伴わない定流量制御モジュール３２０を使用する。むしろ、定流量制御モジュール３２０の流量制御弁３３０は、所与の流量に機械的に設定され得る。流量計３５０が使用される場合、バッグインボックス流量計３５０によって決定されるバッグインボックスライン２９０内のシロップの流量に基づいて、又は流量計が使用されない場合には想定された流量に基づいて、変流量制御モジュール１９０、２００内の比例制御弁は、ノズル１１０においてシロップと希釈剤との正確な比率を確保するために変流量制御モジュール１９０、２００内の希釈剤の流れを加速又は減速させる。したがって、希釈剤の流量は、シロップの流量に従う。同様に、マイクロ原材料ポンプ３８０及び制御式ギアポンプ２６０は、正確な量のマイクロ原材料及びＨＦＣＳを正確な割合で圧送し得る。

したがって、飲料分配システム１００により、バッグインボックスライン２９０及び希釈剤ライン１３０、１４０上で比例制御弁２１０又は他の種類の閉ループ制御を使用する複雑さ及び費用が避けられる。複数のバッグインボックス内の非常に多くの異なるシロップを使用するシステムでは、このコスト削減及び複雑さの低減が重要であり得る。バッグインボックスライン２９０上で流量計３５０を使用せずに、バッグインボックスライン２９０を通る所定の流量に依存することにより、更なるコスト削減及び複雑さの更なる低減が見られ得る。本明細書では他の構成要素及び他の構成が使用され得る。

図４は、本明細書で説明され得る飲料分配システム４００の代替的な実施形態を示す。飲料分配システム４００は、上で説明したものと同様であり得る。フレキシブル流量制御モジュール４２０は、水ライン１３０、１４０の両方に位置決めされ得る。フレキシブル流量制御モジュール４２０は、フレキシブル流量計４３０と、フレキシブル電磁弁４４０と、フレキシブル流量制御弁４５０とを含み得る。フレキシブル流量計４３０及びフレキシブル電磁弁４４０は、従来の設計を有し且つ上で説明したものと同様であり得る。フレキシブル流量制御弁４５０は、フィードバックを伴う比例制御弁２１０又はフィードバックを使用しない定流量制御弁３３０のいずれかであり得る。定流量制御弁３３０がシロップのために使用される場合、バッグインボックスライン２９０内のシロップは、開ループ方式で流れ得る。マイクロ原材料ポンプ３８０は、フレキシブル流量計４３０を通る希釈剤の流量に対するフレキシブル流量計４３０の出力に応じてマイクロ原材料を圧送し得る。したがって、マイクロ原材料の流れは、ノズル１１０において正確な比率を確保するために希釈剤の流れに従う。代替的に、比例制御弁２１０も使用することができる。この例では、追加のコスト削減のために、単一の比例制御弁２１０のみが水ライン１３０、１４０上で使用され得る。本明細書では他の構成要素及び他の構成が使用され得る。

前述の内容が本出願及び結果として得られる特許の特定の実施形態にのみ関するものであることは明らかであるはずである。当業者により、以下の特許請求の範囲及びその均等物により定義される本発明の一般的な趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書において多くの変更形態及び修正形態がなされ得る。

Claims (15)

1. 希釈剤と連通する希釈剤ラインと、
   前記希釈剤ライン上に位置決めされた流量計及び変流量制御モジュールと、
   複数のシロップと連通する複数のシロップラインと、
   前記複数のシロップライン上に位置決めされた定流量制御モジュールと
   を含む飲料分配システムであって、
   前記変流量制御モジュールは、前記複数のシロップラインの１つを通る前記複数のシロップの１つの流量に基づいて、前記希釈剤ラインを通る前記希釈剤の流量を制御する、飲料分配システム。
2. 前記希釈剤ラインは、淡水ライン、炭酸水ライン及び／又は合流水ラインを含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
3. 前記変流量制御モジュールは、比例制御弁を含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
4. 前記変流量制御モジュールは、電磁弁を含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
5. 前記複数のシロップは、複数のバッグインボックスを含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
6. 前記複数のシロップラインは、前記複数のシロップライン上に位置決めされた空気ポンプを含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
7. 前記空気ポンプは、二酸化炭素源と連通する、請求項６に記載の飲料分配システム。
8. 前記二酸化炭素源は、カーボネータと連通する、請求項７に記載の飲料分配システム。
9. 前記定流量制御モジュールは、機械式流量制御弁を含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
10. 前記複数のシロップラインは、前記複数のシロップライン上に位置決めされた流量計を含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
11. 甘味料と連通する甘味料ラインを更に含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
12. 前記甘味料ラインは、前記甘味料ライン上に位置決めされた制御式ギアポンプを含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
13. 複数のマイクロ原材料と連通する複数のマイクロ原材料ラインを更に含む、請求項１に記載の飲料分配システム。
14. 前記複数のマイクロ原材料ラインは、前記複数のマイクロ原材料ライン上に位置決めされた複数のマイクロ原材料ポンプを含む、請求項１３に記載の飲料分配システム。
15. 飲料を分配する方法であって、
    ノズルへのシロップの流量を決定することと、
    前記シロップを前記ノズルに開ループ方式で流すことと、
    前記シロップの前記決定された流量に基づいて希釈剤を前記ノズルに閉ループ方式で流すことと
    を含む方法。

Images