JP3548532B2 - 自動飲料抽出システム - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般的には飲料を得るための抽出液の注入（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）及び抽出（ｂｒｅｗｉｎｇ）システムに関しており、特に、抽出された飲料（ｂｒｅｗｅｄ ｂｅｖｅｒａｇｅ）を提供するための改善された装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
多くの異なったコーヒー抽出システムが設計されてきている。たいていのシステムは、蠕動（ペリスタルティック；ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ）ポンプのようなポンプを使用して、水を、貯水部から導管を通じて抽出チャンバまで移す。このポンプは抽出サイクルの開始時にオンされ、特定時間の抽出期間終了時に、このポンプはオフされる。他の抽出システムは、電気的に制御された装置を使用して、貯水部の底のバルブを開ける。重力によって、水が、導管を通って抽出チャンバまで移動する。再び、特定時間の抽出期間終了時に、このバルブは閉じる。これらの従来の抽出システムは、常に等量の液体を注入する能力に欠けている。これらのシステムは、注入量がタイマの正確さ、液体の圧力などに依存している。
【０００３】
本発明の目的は、常に所定量の液体を貯蔵タンクから注入する自動飲料抽出システムを提供することである。
【０００４】
（発明の開示）
要約すると、本発明によれば、飲料抽出システムが、圧縮空気を用いて、抽出された飲料の準備に使用するために所定量の液体を計量チャンバに移動させる。
【０００５】
ある実施形態では、この飲料抽出システムは、液体貯蔵タンクと計量チャンバとを含む。この計量チャンバは、貯蔵タンク内の液体の定常レベルの下に、少なくとも部分的に沈められている。この計量チャンバは、液体の定常レベルの下で貯蔵タンクの内部と連通しているシール可能な液体流入ポートを含んでいる。計 量チャンバはまた、第３のポートと圧縮空気を受け取る空気圧ポートとを含んでおり、この圧縮空気が、抽出された飲料（ｂｒｅｗｅｄ ｂｅｖｅｒａｇｅ）の準備に使用するために、所定量の液体を液体流出ポートから移動させる。ポンプが圧縮空気を提供し、コントローラが、計量チャンバ内の空気圧力を示す感知圧力信号値をモニタする。コントローラは、ポンプをオンするコマンドを出して、所定量の液体を計量チャンバから流し始める。その後にコントローラは、所定量の液体が抽出チャンバに供給されたことを示す計量チャンバ内の空気圧の低下を検出してから数秒後に、ポンプをオフするコマンドを出す。計量チャンバはそれから、大気圧まで排気される。これにより、シール可能な液体流入ポートが開けられて、液体が貯蔵タンクから計量チャンバ内に流れるようになる。シール可能な液体流入ポートは自動的に閉じて、計量チャンバへの液体の再供給を完了する。計量チャンバを大気圧まで排気するために、コントローラは、電気的に制御可能な排気バルブに、開位置へのコマンドを送る。
【０００６】
本発明のこれら及び他の目的、特徴、ならびに効果は、添付の図面に描かれているような本発明の好適な実施形態の以下の詳細な記述を考慮すれば、明らかになるであろう。
【０００７】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、図１に描かれる抽出システム１０における使用に特に適合させられているが、それへの適用に限定されるものではない。ここで、注入される液体は水であって、これが所定の昇温された温度まで加熱されて、密封されるようにシールされた使い捨ての飲料カートリッジに含まれるエキス（例えば、コーヒー、茶、パウダー、及び濃縮物）から飲料を抽出する。この抽出システムは、常に等量の水１２を貯蔵タンク１４から注入する。小さな計量チャンバ１６が、主要な注入要素である。この計量チャンバ１６は、貯蔵タンク１４の中の水１２の定常レベルの下に、少なくとも部分的に沈められている。カバー１８が上に載せられて、貯蔵タンク１４及び計量チャンバ１６の両方を密封するようにシールする。
【０００８】
計量チャンバ１６は、貯蔵タンク１４からの水の流入を受けるための流入ポート２０をその底に有し、また空気圧ポート２２と第３のポート２３とを有する。この第３のポート２３を介して、計量チャンバ１６の中へ排出導管２４が深さ「ｄ」で挿入される。逆止弁が、貯蔵タンク１４から流入ポート２０を通って計量チャンバ１６内への水の流れを受け入れる。開示の目的でここで選ばれた好適な実施形態では、この逆止弁は、重力によって流入ポート２０に座してこれをシールするサイズに形成されたシリコーンボール２６を備えている。示されているように、このシリコーンボール２６は、閉位置で座して、計量チャンバ１６からの流入ポート２０を介した水の流出を防ぐ。以下に説明するように、シリコーンボール２６は、貯蔵タンク１４からの水の流入によって、流入ポート２０から外れるように構成されている。
【０００９】
貯蔵タンク１４は、貯水部２７からの水を充填導管２８を介して受け入れる。電気フロートスイッチ２９が貯水部２７内に位置して、貯水部２７の中の水面レベルを示す信号をライン３０に提供する。
【００１０】
エアポンプ３１（例えばダイアフラムポンプ）が、圧縮空気を導管３２内に提供する。この導管３２は、圧縮空気を、流れ制限器３３及びチェックバルブ３４を通して空気圧ポート２２の中に導く。流れ制限器３３は、より滑らかな圧縮空気を提供する。圧力センサ３６は、導管３２内の圧力をモニタし、その圧力を示す感知圧力信号値を、コントローラ４０までライン３８上に提供する。コントローラ４０はまた、貯蔵タンク１４内の水温をモニタしている温度センサ４４（例えばサーミスタ）からの感知温度信号を、ライン４２上にて受け取る。加えて、コントローラ４０は、ライン５２上の抽出開始信号やライン３０上の貯水部水面レベル信号のような入力信号を、抽出器制御パネル５０から受け取る。
【００１１】
このシステムはまた、抽出バルブ５４、排気バルブ５６、及び遮断バルブ５８を含む。これらのバルブ５４、５６、及び５８の各々は、コントローラ４０からのコマンド信号に応答して開状態又は閉状態で動作する。
【００１２】
抽出システム１０は更に、軸方向に可動な蓋６２と協調するホルダ６０を備える。この軸方向可動蓋６２は、コントローラ４０からのライン６４上の蓋位置コマンド信号に応答する。コントローラ４０は、ライン６６上の様々な位置信号を受け取るが、これらの位置信号は、コマンドで指示された位置に蓋６２が動かされたことを検証するために使用される蓋位置信号を含む。
【００１３】
図２は、ホルダ６０及び軸方向可動蓋６２を備える抽出ヘッドアセンブリ７０の絵入り描写である。この抽出ヘッドアセンブリ７０は、スライド可能な引出し部７２を含み、この引出し部７２は、各々がマウント孔（図示せず）を含むサイドパネル７４、７６を備えている。これらのマウント孔は両方で、ホルダ６０をスライド可能引出し部７２にピボット的に搭載させる。引出し部７２は、トラックアセンブリ７８、８０に沿ってスライドする。引出し部マイクロスイッチ７９は、引出し部が閉位置にあるかどうかを示す引出し部位置信号をライン６６上に提供する。
【００１４】
軸方向可動の蓋６２は、電気モータ８４によりピニオン駆動ラック８５を通じて駆動されるリンクヨーク８２（部分的に示されている）によって操作される。この蓋６２は、垂直なサイドトラック８６、８７に沿って、準備（レディ；ｒｅａｄｙ）位置と飲料抽出位置との間を軸方向にガイドされる。準備位置では、蓋６２は、当然のことながらスライド可能引出し部７２が閉位置にあるとすれば、軸方向にホルダ６０の上に位置して、ホルダ６０から分離される。マイクロスイッチ８８、８９は、蓋６２が準備位置にあるか又は飲料抽出位置にあるかを検出して、蓋位置信号をライン６６上に提供する。ホルダは、チャンバ９０と、ホルダ内で飲料カートリッジ（図示せず）を支持して位置させるカートリッジ排出（イジェクション；ｅｊｅｃｔｉｏｎ）アーム９２、９４とを含んでいる。
【００１５】
図３Ａは、ホルダ６０及び蓋６２の側方図である。示されているように、飲料カートリッジ９６（好ましくは使い捨て）はホルダ６０に挿入されている。好適な飲料カートリッジは、本発明と同じ譲渡人に譲渡された米国特許第５、８４０、１８９号に開示されており、この米国特許は参照により本願明細書に援用される。好適なカートリッジホルダは、シリアル番号ＴＢＤとして特定される１９９９年１月１９日付け出願の「飲料フィルタカートリッジホルダ」という名称の同時系属出願に開示されている。この出願は、本発明と同じ譲渡人に譲渡されており、参照により援用される。
【００１６】
再び図１を参照すると、一般的にコントローラ４０は、ライン３８、４２上の圧力及び温度信号とライン５２上の抽出開始信号とをモニタして、エアポンプ３１、タンクヒータ５５、及びシステム中の様々なバルブを制御する。ここで、システム制御を更に詳細に説明する。
【００１７】
図４Ａ及び図４Ｂは両方で、抽出サイクル中にコントローラ４０（図１）によって実行される抽出サイクルルーチン１００を描いている。コントローラ４０は、好ましくは、アリゾナ州フェニックスのマイクロチップ・テクノロジー社（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ．）によって製造されているモデルＰＩＣ１６Ｃ７２−４のようなマイクロコントローラ（ＭＣＵ）である。このマイクロコントローラは、オンチッププログラムメモリ、ＲＡＭ、ＲＩＳＣ ＣＰＵ、及びアナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）を含む。この実施形態では、図４Ａ及び図４Ｂに描かれているステップは実行可能プログラムを表しており、これは、ＭＣＵプログラムメモリに記憶されてＣＰＵにより定期的に実行される。
【００１８】
このルーチン１００は、抽出プロセスを開始すべきかどうかを判定するテスト１０２を含んでいる。このテストは、ライン５２（図１）の抽出開始信号の状態をチェックする。この信号が、ユーザが抽出開始ボタンを押していないことを示すと、ルーチン１００の残りのステップは実行されない。しかし、抽出開始信号が、ユーザが抽出開始ボタンを押したことを示すと、テスト１０４が実行されて、水温が抽出のために十分に高いかどうかが判定される。テスト１０４は、ライン４２上の感知温度信号値をチェックする。温度が低すぎると、その時にはステップ１０６が実行され、ステータスライト（例えば黄色ライト）を照らして、ルーチン１００は終了される。水温が抽出のために十分に高いと、ステップ１０８は、蓋６２（図２）に対して、飲料抽出位置に動くようにコマンドを与える。具体的には、コントローラは、ライン６４（図１）上に蓋コマンド信号をモータ８４（図２）まで送る。モータ８４は、蓋６２を、垂直のサイドトラック８６、８７（図１）に沿って準備位置から飲料抽出位置まで軸方向に駆動する。ここで、ホルダ６０及び蓋６２を簡単に説明する。
【００１９】
図３Ａは、飲料カートリッジ９６が設置されているホルダ６０と、準備位置にある蓋６２とを描いている。図５Ａは、飲料カートリッジ９６がホルダ６０に挿入され且つ蓋６２が準備位置にある、簡略化された断面正面図である。ホルダ６０はハウジング１１０を含み、このハウジング１１０は、ベース表面１１４に固定された、上方に伸びる中空貫通部材１１２を有する。貫通孔１１８が形成されているスライド可能カートリッジプラットホーム１１６は、上方に伸びる中空貫通部材１１２と同軸であって、この中空貫通部材１１２がスライド可能カートリッジプラットホーム１１６を通って伸びることを可能にしている。中空貫通部材１１２は、ベース表面開口部１２１の縁に位置する環状リップと、ベース表面開口部１２１を通ってベース表面１１４の下に伸びている外向きに伸びた導管１２２とを含んでいる。
【００２０】
弾性部材１２４（例えばスパイラルばね）が、ベース表面１１４とスライド可能カートリッジプラットホーム１１６との間に、動作可能に位置している。側壁１２６が、ベース表面１１４から軸方向に伸びて、飲料カートリッジ９６を受け止めるようなサイズを有するチャンバ９０（図２）を形成する。この側壁１２６は、第１及び第２のガイドチャンネル（図示せず）を含んでおり、これらはそれぞれカートリッジ排出のアーム９２、９４に係合して、スライド可能カートリッジプラットホーム１１６をチャンバ９０内で軸方向に移動させる。カートリッジ排出のアーム９２、９４はスライド可能カートリッジプラットホーム１１６に接続され、軸方向端面１３６、１３８を有している。これらの軸方向端面１３６、１３８は、飲料カートリッジ９６の径方向に外向きに突出した突出リップ１４０に接触し、これを支持する。
【００２１】
径方向に外向きに突出した一対のトラニオン１４２、１４４は、サイドパネル７４、７６（図２）のホルダマウント孔（図示せず）と協調して、ホルダをピボット的に支持する。トラニオン１４２、１４４を通って伸びる軸の周囲にホルダ６０を位置させるために、つめ１４６、１４８が使用される。
【００２２】
図３Ｂ及び図５Ｂは、飲料カートリッジ９６が挿入されたホルダ６０及び飲料抽出位置にある蓋６２の、簡略化された断面側面図である。蓋６２が準備位置（図３Ａ及び図５Ａ）から軸方向に下向きに飲料抽出位置（図３Ｂ及び図５Ｂ）まで移動すると、蓋６２に取り付けられた下向きに突出しているピボットアーム１５０の傾斜面１４９が、つめ１４８に接触する。ピボットアーム１５０とその傾斜面１４９とは、好ましくは、傾斜面１４９がつめ１４８に対して下向きにスライドするとピボットアーム１５０を僅かに湾曲させる可とう性（フレキシブル）プラスチックである。蓋６２が軸方向に下向きに移動しつづけると、傾斜面１４９がつめ１４８の下方を通過し、ピボットアーム１５０が反り返る。蓋６２はその後に、飲料カートリッジ９６の径方向外向き突出リップ１４０に軸方向の位置決め力を印加し、スライド可能カートリッジプラットホーム１１６をチャンバ９０内により深く動かして、弾性部材１２４を圧縮する。蓋６２によって印加される力は、開口部が設けられて下向きに突出したプローブ１５３を飲料カートリッジ９６の頂部に貫入し、液体（例えば湯）を飲料カートリッジの内部に提供する流れ流入口を形成する。この力はまた、中空貫通部材１１２を、貫通孔１１８を通って伸ばして飲料カートリッジ９６の底面に貫入させ、スライド可能カートリッジプラットホーム１１６及びベース表面１１４を通る抽出された飲料のための出口流路を提供する。発泡性（フォーム）ガスケット１５５が、アパーチャ付きの下向き突出プローブ１５３を囲んでいる。
【００２３】
再び図４Ａを参照すると、ステップ１０８に続いて、コントローラはテスト１５１を実行して、蓋６２が首尾良く飲料抽出位置に動いたかどうかを判定する。このテストは、マイクロスイッチ８８、８９（図１）からのライン６６上の蓋位置信号の状態（ステータス）をチェックすることによって実行される。蓋６２がうまく閉じられていなければ、ステップ１５２が実行され、故障／アラーム状態を告知してルーチン１００は終了される。しかし、蓋６２がうまく閉じられていれば、ステップ１５４が抽出バルブ５４（図１）に開くようにコマンドを送り、ステップ１５６がエアポンプ３１（図１）にオンするようにコマンドを送る。
【００２４】
ここで図１を参照すると、エアポンプ３１が圧縮空気を計量チャンバ１６の中に移動させると、計量チャンバ１６内の水が排出導管２４の中に移動させられて、抽出バルブ５４を通ってホルダ６０の中に移る。計量チャンバ１６内の圧力の増加により、シリコーンボール２６が流入ポート２０の上にしっかりと座して、貯蔵タンク１４から計量チャンバ１６への流れを妨げる。図５Ｂに示されているように、計量チャンバ（図示せず）からの水は、開口部付き下向き突出プローブ１５３を通って飲料カートリッジ９６に入り、飲料カートリッジ９６内の飲料エキスとフィルタとを通り過ぎて、中空貫通部材１１２を通って飲料カートリッジ９６を出る。
【００２５】
再び図４Ａを参照すると、コントローラ４０はセーフティテスト１５８を実行して、ライン３８（図１）上の感知圧力信号値をモニタする。この圧力信号値は、計量チャンバ１６内の圧力を示す。この圧力が大気圧に対して６ＰＳＩよりも高くなると、計量チャンバ１６（図１）内の圧力を開放するために、ステップ１６０は、エアポンプ３１にオフするようにコマンドを送ると共に、排気バルブ５６（図１）に開位置へのコマンドを送る。テスト１５８は、エアポンプ３１が限界量（例えば１分間）を超えてオンしているかどうかをチェックし、もしそうであれば、ステップ１６０を実行する。過剰圧力やタイムアウト状態が存在しなければ、テスト１６２が実行されて、計量チャンバ１６内の空気圧力が、所定量の液体（例えば８液量オンス）が計量チャンバ１６から出たことを示す閾値よりも低く低下したかどうかを判定する。このテスト１６２は、ライン３８（図１）上の感知圧力値をモニタする。閾値は、好ましくは、抽出サイクル中の最大感知圧力の分数である。例えば、この閾値は、抽出サイクル中の最大感知圧力の７５％であってもよい。あるいは、閾値は一定値であってもよい。
【００２６】
ひとたび感知圧力が閾値より低く下がると、ステップ１６４が実行されて、計量チャンバ１６とカートリッジホルダ流出口との間に位置する液体流路から残存液体をブローするために、数秒間の遅延が与えられる。重要なことに、液体流路をブローすることで、確実に湯のみが抽出に使用されることになる。このことは、使用間隔がかなりの期間であるときに、特に重要である。加えて、流路をブローすることで、使用済み飲料カートリッジ９６から液体が除去されて、よりクリーンな廃棄が行われる。当業者は、遅延期間中に、コントローラ４０が、入力信号の処理、出力信号の処理、貯蔵タンク１４の温度制御、貯水部２７の水面レベル制御、ならびにバックグラウンド及びフォアグラウンドのビルトインテストのような他のタスクを実行することを認識するであろう。この遅延は、ハードウエア又はソフトウエアカウンタによって実現されても良い。
【００２７】
その後にステップ１６６、１６８が実行されて、エアポンプ３１をオフして抽出バルブ５４（図１）を閉じるコマンドを送る。このとき、計量チャンバ１６は依然として加圧されており、排出導管２４（図１）より下に位置する少量の水しか含んでいない。
【００２８】
テスト１７０が実行されて、遮断バルブ５８（図１）が開いていて、貯水部２７（図１）が依然として以前の抽出サイクルから再充填されていることを示しているかどうかが判定される。もしそうであれば、計量チャンバ１６への再充填はステップ１７２によって遅延される。計量チャンバ１６への再充填は、ステップ１７４が排気バルブ５６（図１）を開けるコマンドを送ると開始する。これにより、計量チャンバ１６内の圧力が大気圧まで緩和して、シリコーンボール２６（図１）が外されて、水が流入ポート２０（図１）を通って計量チャンバ１６に入ってくる。この水が計量チャンバ１６を満たし、シリコーンボール２６は重力によって液体の流入ポート２０に再び位置する。貯水部２７（図１）は、充填導管２８を介して貯蔵タンク１４を再充填する。
【００２９】
その後、ステップ１７６が実行されて、蓋６２を、飲料抽出位置から準備位置に移動させる。図５Ｃは、蓋６２が抽出位置から準備位置に移動されるときの転移時の蓋６２の位置を描いており、飲料カートリッジ９６から中空貫通部材１１２が引き抜かれている状態を描いている。具体的には、蓋６２が上方に移動されると、弾性部材１２４が拡張して、スライド可能カートリッジプラットホーム１１６を軸方向に上方に移動させ、これが飲料カートリッジ９６から中空貫通部材１１２を引き込抜く。図３Ｃを参照すると、蓋６２が準備位置に移動すると、下方に突出しているピボットアーム１５０がつめ１４８の下側に係合する。具体的には、蓋６２が軸方向に抽出位置から準備位置に移動すると、ピボットアームがつめ１４８の下側に係合し、これが、ホルダ６０をトラニオンの周囲で急速に回転させる。他のつめ１４６は、サイドパネル７４（図２）に位置するストップ（図示せず）と協調して、ホルダ６０のピボット運動を直立位置と排出位置との間（例えば約１３５度の回転）に制限する。ホルダ６０が急速に回転すると、つめ１４６がストップの一つに突然に衝突し、ホルダ６０の回転を止めて飲料カートリッジ９６を排出する。効果的なことには、これが、抽出サイクルの終了時に飲料カートリッジ９６を自動的にホルダ６０から取り除く。蓋６２が準備位置に向けて上方に移動し続けると、図３Ｄに描かれているように、ピボットアームはつめから離れて、空のホルダ６０をトラニオンの周囲で回転させて直立位置に戻す。蓋６２が飲料カートリッジ９６の頂部から確実に離れるようにするために、複数の突起部１７８が蓋６２の下側に位置している。例えば、これらの突起１７８は、蓋６２の下側の中心から径方向に伸びていても良い。発泡性ガスケット１５５も、飲料カートリッジ９６の頂部からの蓋６２の分離を助ける。
【００３０】
更に再び図４Ｂを参照すると、ステップ１８０が実行されて、ステップ１７４における排気バルブ５６の開放とステップ１８２におけるバルブの閉鎖との間に、計量チャンバ１６の再充填のために十分な時間が確実に設けられるように、数秒間の遅延を設ける。
【００３１】
別の飲料を抽出するためには、引出し部７２（図１）を開けて、新しいカートリッジがホルダ６０内に挿入される。
【００３２】
図６は、コントローラによって定期的に実行されるビルトインテスト・ルーチン２００のフローチャートである。このルーチン２００は、タンクヒータ５５（図１）が過剰な時間量の間（例えば２０分間）にわたってオンされていたかどうかを判定するテスト２０２を含む。もしそうであれば、ステップ２０４が実行されて、タンクヒータ５５をオフするコマンドが送られ、それに引き続いてステップ２０６で、故障／アラーム状態を告知する。そうでなければ、テスト２０８が実行されて、計量チャンバ１６（図１）が過剰に加圧されているかどうかが判定される。もしそうであれば、そのときにはステップ２１０が実行されて、ポンプをオフして排気バルブ５６を開け、それに続くステップ２０６が、故障／アラーム状態を告知する。しかし、過剰加圧が存在していなければ、テスト２１２は、遮断バルブ５８（図１）が、長く開き過ぎていないかどうか（例えば９０秒間）をチェックする。もしそうであれば、ステップ２１４、２１６、及び２１８が実行されて、遮断バルブ５８及び抽出バルブ５４を閉じ、故障／アラーム状態を示す。特に、再び図１を参照すると、抽出システム１０は、好ましくはフロート型遮断バルブ２２０を含んでおり、貯水部２７内の水面レベルが高すぎると、このフロート型遮断バルブ２２０が閉じる。このフロート型遮断バルブ２２０は、電気的に制御可能な遮断バルブ５８（図１）に対して冗長であって、この冗長性が、事実上、単一点故障によって過剰充填が生じることを排除している。
【００３３】
最後に図１を参照すると、コントローラ４０は、ライン３０上の貯水部水面レベル信号をモニタすることによって、貯水部水面レベルの制御も実行する。コントローラ４０は、貯水部水面レベルが下限よりも下に下がると遮断バルブ５８を開け、レベルが上限よりも上にあるときには遮断バルブ５８を閉じる。
【００３４】
本発明が、空気圧力を感知して、所定量の液体が計量チャンバから供給されたときを判定する好適な実施形態の内容で説明されてきたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、レベルセンサ（例えばフロートスイッチ）を計量チャンバ内に位置させて、チャンバ内の液体があるレベルより低いことを判定しても良い。加えて、ポンプは、単純に、所定量の液体を計量チャンバから確実に供給するために十分なある設定された時間期間だけオンするように、コマンドされても良い。重要なことには、本発明のこれらの全実施形態では、所定量の液体を計量チャンバから送るために圧縮空気を使用している点で十分である。
【００３５】
本発明を、マイクロコントローラを含む自動抽出システムの内容で説明してきたが、当業者は、圧縮空気の計量チャンバへの供給を制御するために、多くの異なる技術が存在することを認識するであろう。例えば、ＣＰＵではなく、ステートマシンが使用されて良い。加えて、コントローラは、デジタルコントーラではなく、アナログシステムであってもよい。更に、電子式コントローラではなく空気圧式コントローラを使用して、圧縮空気の供給及び排気を制御しても良い。明らかなことではあるが、本発明は、ここで開示された遅延値、閾値、又は抽出サイズに限定されるものではないことに留意されたい。加えて、電気的に制御可能なバルブに代えて、排気バルブは、蓋が飲料抽出位置から準備位置に動くとバルブが開くように、機械的に蓋にリンクされていてもよい。本発明はまた、「販売（ベンディング；ｂｅｎｄｉｎｇ）」環境でも動作し得る。すなわち、販売機（ベンディングマシン）としては、このシステムは、お金が投入されるか口座から引き落とされる（デビットされる）まで、抽出を開始しないであろう。例えば、テスト１０４（図４Ａ）は、抽出が開始される前に、要求される料金が支払われたかどうかをチェックしてもよい。
【００３６】
本発明が、そのいくつかの実施形態に関して示され且つ説明されてきたが、本発明の考え及び範囲を逸脱すること無く、その形態及び詳細に対する様々な変更、省略、及び追加が行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがった自動抽出システムのダイアグラム描写である。
【図２】カートリッジホルダ及び蓋を含む抽出システムの構成要素の絵入り描写である。
【図３Ａ】様々な動作位置におけるカートリッジホルダ及び蓋の側方図である。
【図３Ｂ】様々な動作位置におけるカートリッジホルダ及び蓋の側方図である。
【図３Ｃ】様々な動作位置におけるカートリッジホルダ及び蓋の側方図である。
【図３Ｄ】様々な動作位置におけるカートリッジホルダ及び蓋の側方図である。
【図４Ａ】抽出サイクル中にコントローラによって実行されるステップを一緒に描くフローチャートである。
【図４Ｂ】抽出サイクル中にコントローラによって実行されるステップを一緒に描くフローチャートである。
【図５Ａ】様々な動作位置におけるカートリッジホルダ及び蓋の簡略化された断面正面図である。
【図５Ｂ】様々な動作位置におけるカートリッジホルダ及び蓋の簡略化された断面正面図である。
【図５Ｃ】様々な動作位置におけるカートリッジホルダ及び蓋の簡略化された断面正面図である。
【図６】コントローラによって定期的に実行されるビルトインテスト・ルーチンのフローチャートである。

Claims (14)

1. シールされた使い捨てカートリッジの中に収納されたエキスから飲料を抽出する抽出システムであって、
   チャンバを形成するハウジング手段であって、前記カートリッジを受け取るハウジング手段と、
   前記ハウジング手段に関連付けられて、前記カートリッジに貫通して、前記カートリッジの内部に連通している第１の流入口及び第１の流出口を提供する手段と、
   液体の充填手段を備えた貯蔵タンクと、
   前記貯蔵タンクの中で前記液体に少なくとも部分的に沈められていて、第２の流入口を介して前記貯蔵タンクと連通する計量チャンバであって、第２の流出口を介して前記カートリッジと連通している、シールされた計量チャンバと、
   前記第２の流入口に関連付けられたバルブ手段であって、液体を前記貯蔵タンクから前記計量チャンバ内に流し且つ前記計量チャンバから前記貯蔵タンクへの液体の逆流を防ぐバルブ手段と、
   圧縮空気を前記計量チャンバに供給し、前記チャンバへの且つ前記第１の流入口及び前記第１の流出口を介して前記チャンバを通る供給のために、所定量の液体を前記計量チャンバから前記第２の流出口を介して移し、且つ前記圧縮空気の圧力を感知してそれを示す感知圧力信号を提供する手段と、
   計量チャンバから第２の流出口を経由して、カートリッジを通り、第１の流入口と第１の流出口とを経由して所定量の液体を輸送するために、計量チャンバへ圧縮空気を供給するとともに、圧縮空気の圧力を検出するために圧縮空気の圧力を感知してそれを示す感知圧力信号を提供する供給手段と、
   （ｉ）前記供給手段に、圧縮空気を前記計量チャンバに提供するようにコマンドを送り、（ｉｉ）前記感知圧力信号値をモニタし、（ｉｉｉ）前記感知圧力信号値が、前記所定量の液体が前記第２の流出口を通って供給されたことを示す閾値より下に下がったことを検出した後に、前記供給手段に、圧縮空気の前記計量チャンバへの供給を終了するようにコマンドを送る、コントローラと、
   を備える、抽出システム。
2. 前記供給手段が、
   前記圧縮空気を生成するポンプと、
   前記圧縮空気を受け取って前記計量チャンバに提供するフローラインと、
   前記フローライン内の前記圧縮空気の圧力を感知するように配置され、前記感知圧力信号値を提供する圧力センサと、
   を備える、請求項１に記載の抽出システム。
3. 前記コントローラが、前記感知圧力信号値が閾値より下がった後所定の時間経過後に、前記供給手段をオフするコマンドを送って、前記圧縮空気の供給を終了する、請求項２に記載の抽出システム。
4. 前記計量チャンバ内の前記圧縮空気と連通している空気圧ポートを含み且つ前記コントローラからの排気バルブ制御信号に応答する排気バルブを更に備えており、
   前記コントローラが、前記排気バルブを開けるコマンドを送って、前記計量チャンバ内の前記圧縮空気を大気圧まで排する、請求項３に記載の抽出システム。
5. 所定量の加熱された液体を繰り返し供給するシステムであって、
   液体の充填手段を含む貯蔵タンクと、
   充填された液体を加熱するヒータと、
   前記貯蔵タンク内の液体の定常レベルの下に、少なくとも部分的に沈められている計量チャンバと、
   前記貯蔵タンクの内部と前記定常レベルの下で連通している前記計量チャンバ内の流入口と、
   前記流入口を開けて前記所定量の加熱された液体を前記貯蔵タンクから前記計量チャンバに送り、且つ前記流入口を閉じて前記計量チャンバから前記タンクに戻る逆流を防ぐ逆止弁機構と、
   前記計量チャンバの内部と連通している排出導管と、
   前記計量チャンバの内部を昇圧された圧力レベルまで空気圧的に加圧して、それによって前記所定量の加熱された液体を前記チャンバから前記排出導管を介して排出させるポンプと、
   前記計量チャンバからの前記所定量の加熱された液体の排出に応答して、前記昇圧された圧力を緩和し、それによって前記所定量の加熱された流体の前記タンクから前記計量チャンバ内への再供給を行う緩和手段と、
   を備え、
   前記緩和手段は、
   前記計量チャンバ内の圧力を感知して、それを示す感知圧力信号値を提供するセンサと、
   前記感知圧力信号値をモニタし、前記感知圧力信号値が、加熱された液体の前記排出導管から排出される量が閾値より低下したことを検出した後に、所定の時間期間だけ前記ポンプをオフさせる、コントローラと、
   を備える、システム。
6. 前記緩和手段が、前記計量チャンバの内部と連通している空気圧ポートを含む排気バルブを更に備えており、
   前記コントローラが、前記感知圧力信号値における前記閾値より下への低下を検出した後に、前記排気バルブを開けるコマンドを送る、請求項５に記載の抽出システム。
7. 前記コントローラが中央演算ユニットを備えている、請求項６に記載の抽出システム。
8. 飲料エキスを含む使い捨てカートリッジを保持し且つこれに貫通して、前記飲料エキスを通る流路を一緒に規定するカートリッジ流入口及びカートリッジ流出口を確立して、抽出された飲料を前記カートリッジ流出口から提供するホルダを更に備えており、
   前記カートリッジ流入口が、前記所定量の加熱された流体を受け取る、請求項７に記載のシステム。
9. 前記貯蔵タンク内の充填された液体の温度を感知し、それを示す感知温度信号値を提供する温度センサを更に備えており、
   前記コントローラは前記感知温度信号値をモニタして、前記温度信号が最小抽出温度値よりも下であれば、前記ポンプがオンすることを妨げる、請求項８に記載のシステム。
10. 前記コントローラは前記温度信号値をモニタして、前記感知温度信号値が下限加熱閾値よりも下に低下すると、前記ヒータをオンするコマンドを送り、前記感知温度信号値が上限加熱閾値よりも大きいと、前記ヒータをオフするコマンドを送る、請求項９に記載のシステム。
11. 所定量の液体を含む抽出された飲料を含むカートリッジを受け取る自動飲料抽出システムであって、
    前記カートリッジを保持し且つこれに貫通して、抽出された飲料を提供するための飲料エキスを通る流路であるカートリッジ流入口及びカートリッジ流出口を確立するホルダと、
    液体貯蔵タンクと、
    前記貯蔵タンク内の液体の定常レベルの下に少なくとも部分的に沈められていて、前記タンクの内部と前記液体の定常レベルの下で連通しているチャンバ流入ポートと前記ホルダに接続されているチャンバ流出ポートとを有する、シールされた計量チャンバと、
    圧縮空気をフローラインに沿って前記計量チャンバに提供し、液体を前記計量チャンバから前記チャンバ流出ポートを通って移動させるポンプと、
    前記フローライン内の空気圧力を感知して、それを示す感知圧力信号値を提供するセンサと、
    前記ポンプをオンするコマンドを送り、前記感知圧力信号値をモニタし、前記感知圧力信号値が、前記所定量の液体が前記チャンバ流出ポートを通って供給されたことを示す閾値より下に下がったことを検出した後に、前記ポンプをオフする、コントローラと、
    を備える、抽出システム。
12. 前記コントローラは、前記感知圧力信号値が上限圧力閾値を越えると、やはり前記ポンプをオフするコマンドを送る、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記貯蔵タンク内の前記液体の温度を感知し、それを示す感知温度信号値を提供する温度センサを更に備えており、
    前記コントローラは前記感知温度信号値をモニタして、前記感知温度信号が温度閾値よりも下であれば、前記ポンプをオンするコマンドを送らない、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記コントローラからの排気バルブコマンド信号に応答して、前記シールされた計量チャンバ内の前記圧縮空気を開放する排気バルブを更に備えている、請求項１１に記載の抽出システム。

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