関連する出願
本明細書では、以下の特許出願の優先権を主張する。その各々全体は、参照によってここに組込まれる:米国特許出願61/092,396、発明の名称「RFIDシステムおよび方法」、2008年8月27日出願;米国特許出願番号61/092,394、発明の名称「処理システムおよび方法」、2008年8月27日出願;米国特許出願番号61/092,388、発明の名称「飲料ディスペンサシステム」、2008年8月27日出願;米国特許出願番号60/970,501、発明の名称「内容物ディスペンサシステム」、2007年9月6日出願;米国特許出願番号60/970,494、発明の名称「仮想マニホルドシステムおよび方法」、2007年9月6日出願;米国特許出願番号60/970,493、発明の名称「FSMシステムおよび方法」、2007年9月6日出願;米国特許出願番号60/970,495、発明の名称「仮想マシンシステムおよび方法」、2007年9月6日出願;米国特許出願番号60/970,497、発明の名称「RFIDシステムおよび方法」、2007年9月6日出願;米国特許出願番号11/851,344、発明の名称「ドライブ信号生成用のシステムおよび方法」2007年9月6日出願;米国特許出願番号61/054,757、発明の名称「RFIDシステムおよび方法」、2008年5月20日出願;米国特許出願番号61/054,629、発明の名称「流量制御モジュール」、2008年5月20日出願;米国特許出願番号61/054,745、発明の名称「静電容量式流量検出器」、2008年5月20日出願;米国特許出願番号61/054,776、発明の名称「飲料ディスペンサシステム」、2008年5月20日出願。
本発明は、処理システムに関し、特に複数の別々の成分から製品を生成するために使用される処理システムに関する。
処理システムは、製品を作り上げるために1つ以上の成分を組み合わせる。あいにく、多くの場合に、そのようなシステムは機器構成において不変であり、比較的限られた数の製品だけを生成できるに過ぎない。そのようなシステムでは別の製品を生成するために再構成される能力はあるが、そのような再構築では機械的/電気的/ソフトウェアシステムでの大規模な変更を必要とする。
例えば、異なる製品を作るために、新しいバルブ、配管、マニホルド、ソフトウェアサブルーチン等のような、新しい構成部分が加えられる必要がある。処理システム内の既存の装置/処理が再編成可能ではなく、単一の専用用途を有しているために、そのような大規模な変更が必要とされ、それにより、新しいタスクを遂行するために追加の構成部分が付け加えられることが要求される。
第1の実施形態では、製品ディスペンスシステムは、第1の成分を調整するように構成された流量制御装置を有する。ポンプモジュールは第2の成分の供給部に結合するように構成される。また、システムは、少なくとも一部分が、所定のレシピに基づいて第1の成分について第1の量の供給を制御するための流量制御装置に、第1の制御信号を供給するように構成された制御器を有する。制御器も、少なくとも一部分が、所定のレシピに基づいて第2の成分について第1の量の供給を制御するためのポンプモジュールに、第2の制御信号を供給するように構成される。
以下の機能の1つ以上が含まれていてもよい。流量制御装置は、流量制御装置内に流れる、第1の成分の量に基づいたフィードバック信号を送るように構成された流量計測装置を有する。可変ラインインピーダンスは、少なくとも一部分が、流量計測装置のフィードバック信号と制御器によって供給される第1の制御信号に基づいて第1の成分を制御するように構成される。流量計測装置は容積式流量計測装置を有している。容積式流量計測装置は歯車式の容積式流量計測装置を有している。
可変ラインインピーダンスは、第1の面がある第1の剛性部材と第2の面がある第2の剛性部材を有する。可変断面流体経路は、少なくとも一部分が、第1の面と第2の面によって規定される。可変断面流体経路を増加させたり、減少させたりするように、第1の面は、第2の面に対して移動可能である。ステッパーモータは、第1の面を第2の面に対して移動させるために、第1の剛性部材と第2の剛性部材の一方に結合している。
ポンプモジュールは、第2の成分の供給部と解放可能に係合するように構成されている。ポンプモジュールは、複数の第2の成分の供給部と解放可能に係合するように構成されたブラケットアセンブリを有する。ポンプモジュールは、較正された確定体積の第2の成分を供給するように構成されたソレノイド・ピストンポンプ・アセンブリを有する。
流量検出器はポンプモジュールに関係している。流量検出器は、流体を受け取るように構成された流体室と、流体室内の流体が排出される場合は常に、変位されるように構成されたダイヤフラム部を有する。変換器部は、ダイヤフラム部の変位をモニターすると共に、少なくとも一部分が、流体室内に排出された流体の量に基づく流量信号を生成するように構成される。変換器部はダイヤフラムに結合して、その上で移動可能である第1の容量性プレートを有すると共に、流体室に関して堅く取付けられた第2の容量性プレートを有する。流量信号は、少なくとも一部が、第1の容量性プレートと第2の容量性プレートとの間のキャパシタンスの変化に基づく。
流量制御装置とポンプモジュールは、第1の成分と第2の成分を混ぜるためのノズルと結合している。
第2の実施形態では、流体配送システムは、第1の鉛直高さに配置された入口と、第1の鉛直高さよりも高く配置された第2の鉛直高さに配置された出口を有する流体経路を備える。流体ポンプは、流体入口と流体出口の間に配置される。流体ポンプは、さらに、第1の鉛直高さより高く、第2の鉛直高さより低い、第3の鉛直高さに配置される。流量検出器は、流体入口と流体ポンプの間に配置される。流量検出器は流体経路を通して流体の流量を検知するように構成される。流体入口に入る空気は、流体経路を通して移動して、流体出口を経由して抜け出る。
以下の機能の1つ以上が含まれていてもよい。流体経路の入口は成分供給口に結合している。流体室は流体を受け取るように構成されている。流体室内の流体が排出される場合は常に、ダイヤフラム部は変位されるように構成されている。さらに、変換器部は、ダイヤフラム部の変位をモニターすると共に、少なくとも一部分は、流体室内に排出された流体の量に基づく流量信号を生成するように構成される。変換器部は、ダイヤフラムに結合して、その上で移動可能である第1の容量性プレートを有すると共に、流体室に関して堅く取付けられた第2の容量性プレートを有する。流量信号は、少なくとも一部が、第1の容量性プレートと第2の容量性プレートとの間のキャパシタンスの変化に基づく。
流体ポンプは、第2の成分の較正された確定体積を供給するように構成されたソレノイド・ピストンポンプ・アセンブリを有する。
第3の実施形態では、流量制御装置は、ディスペンスシステムのライン内に流れる内容物の量を示す流量フィードバック信号を生成するように構成された流量計測装置を有している。フィードバック制御器システムは、流量フィードバック信号に応答し、希望の流量を流量フィードバック信号と比較して、流量制御信号を生成するように構成される。フィードバック制御器システムは、少なくとも一部分が流量制御信号の初期値を確立するためのフィードフォワード制御器を有する。可変ラインインピーダンスはディスペンスシステムのライン内に位置し、流量制御信号に応答する。可変ラインインピーダンスは、少なくとも一部分は流量制御信号に基づいて、ディスペンスシステムのライン内に流れる内容物の体積を調整するように構成される。
以下の機能の1つ以上が含まれていてもよい。流量計測装置は、容積式流量計測装置を有している。容積式流量計測装置は、歯車式の容積式流量計測装置を有している。
可変ラインインピーダンスは、第1の面がある第1の剛性部材と第2の面がある第2の剛性部材を有する。可変断面流体経路は、少なくとも一部分が、第1の面と第2の面によって定義される。可変断面流体経路を増加させたり、減少させたりするように、第1の面は、第2の面に対して移動可能である。ステッパーモータは、第1の面を第2の面に対して移動させるために、第1の剛性部材と第2の剛性部材の一方に結合している。
可変ラインインピーダンスは、ボアを有する第1の流体経路部分を定める第1の剛性部材、および第2の流体経路部分を定める第2の剛性部材を有している。第1の流体経路部分と第2の流体経路部分によって規定の流体経路を増加させたり、減少させたりするように、第1の流体経路部分は、第2の流体経路部分に対して移動可能である。
二元のバルブは、ディスペンスシステムのライン内の内容物の流れを選択的に妨げるために、ディスペンスシステムのライン内に位置してもよい。
第4番目の実施形態では、流体ポンプ装置は、流体入口と流体出口を有している流体経路を有している。流体ポンプは、流体入口と流体出口との間の流体経路を通して、流体をポンプでくみ出すように構成される。空気検出センサは流体入口と流体出口の間に配置される。空気検出センサは流体経路内での空気の存在を検知するように構成される。
以下の機構の1つ以上が含まれていてもよい。流体ポンプは、流体の較正された確定体積を供給するように構成されたソレノイド・ピストンポンプ・アセンブリを有している。空気検出センサは、流体経路内での空気の存在を検知する空気検出センサに応答して、信号を送るように構成される。流体ポンプは、さらに、空気検出センサが流体経路内での空気の存在を検知するのに応答して送る信号に応答して、流体経路を通して流体をポンプでくみ出すことを停止するように構成される。
バルブは流体経路内に含まれている。バルブは、空気検出センサが流体経路内での空気の存在を検知するのに応答して送る信号に応答して、閉位置へ移動するように構成され、その結果として、流体経路による流体の流れを、少なくとも部分的に妨げる。
1つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面と記述の中で以下に述べられる。別の機能と利点は記述、図面および請求項から明らかになる。
本発明のこれら並びに別の機能および利点は、ここで図面を一緒に参照することで、以下の発明の詳細な説明を読むことにより一層よく了解される。
図1は、処理システムの一実施例についての構成図である。
図2は、図1の処理システム内に含まれる制御論理サブシステムの一実施例についての構成図である。
図3は、図1の処理システム内に含まれる大容量成分サブシステムの一実施例についての構成図である。
図4は、図1の処理システム内に含まれるマイクロ成分サブシステムの一実施例についての構成図である。
図5Aは、図1の処理システム内に含まれる、静電容量式流量検出器の一実施例の図解的な側面図で、非ポンピング状態(ポンプで汲み出していない状態)の場合を示している。
図5Bは、図5Aの静電容量式流量検出器の図解的な平面図である。
図5Cは、図5Aの静電容量式流量検出器内に含まれる、2枚の容量性プレートについての構成図である。
図5Dは、図5Aの静電容量式流量検出器の容量値の時間依存性のグラフで、非ポンピング状態、ポンピング状態および空状態を示している。
図5Eは、図5Aの静電容量式流量検出器の図解的な側面図で、ポンピング状態を示している。
図5Fは、図5Aの静電容量式流量検出器の図解的な側面図で、空状態を示している。
図6Aは、図1の処理システム内に含まれる配管系統/制御サブシステムについての構成ブロック図である。
図6Bは、歯車式の容積式流量計測装置の一実施例についての構成図である。
図7Aと図7Bは、図3の流量制御モジュールの実施例を表す構成図である。
図8は、図3の流量制御モジュールの他の実施例を表す構成図である。
図9は、図3の流量制御モジュールの他の実施例を表す構成図である。
図10は、図3の流量制御モジュールの他の実施例を表す構成図である。
図11は、図3の流量制御モジュールの他の実施例を表す構成図である。
図12は、図3の流量制御モジュールの他の実施例を表す構成図である。
図13は、図3の流量制御モジュールの他の実施例を表す構成図である。
図14A、図14B、図14Cは、図3の流量制御モジュールの他の実施例を表す構成図である。
図15Aと図15Bは、可変ラインインピーダンスの一部を表す構成図である。図15Cは、可変ラインインピーダンスの一実施例を表す構成図である。
図16Aと図16Bは、一実施例による歯車式の容積式流量計測装置の歯車を表す構成図である。
図17は、図1の処理システム内に含まれるユーザー・インターフェース・サブシステムについての構成図である。
図18は、図1の制御論理サブシステムによって実行されるFSM処理のフローチャートである。
図19は、第1の状態図についての構成図である。
図20は、第2の状態図についての構成図である。
図21は、図1の制御論理サブシステムによって実行される仮想マシン処理のフローチャートである。
図22は、図1の制御論理サブシステムによって実行される仮想マニホルド処理のフローチャートである。
図23は、図1の処理システム内に含まれるRFIDシステムの等角図法である。
図24は、図23のRFIDシステムについての構成図である。
図25は、図23のRFIDシステムの内に含まれるRFIDアンテナアセンブリについての構成図である。
図26は、図25のRFIDアンテナアセンブリのループアンテナ・アセンブリの等角図法である。
図27は、図1の処理システムを収容するためのハウジングアセンブリの等角図法である。
図28は、図1の処理システム内に含まれるRFIDアクセスアンテナアセンブリについての構成図である。
図29は、図1の処理システム内に含まれる代替のRFIDアクセスアンテナアセンブリについての構成図である。
図30は、図1の処理システムの実施例についての構成図である。
図31は、図30の処理システムの内部アセンブリについての構成図である。
図32は、図30の処理システムの上部キャビネットについての構成図である。
図33は、図30の処理システムの流量制御サブシステムについての構成図である。
図34は、図33の流量制御サブシステムの流量制御モジュールについての構成図である。
図35は、図30の処理システムの上部キャビネットについての構成図である。
図36Aと図36Bは、図35の処理システムのパワーモジュールについての構成図である。
図37A、図37B、図37Cは、図35の流量制御サブシステムの流量制御モジュールを表す構成図である。
図38は、図30の処理システムの下部キャビネットについての構成図である。
図39は、図38の下部キャビネットのマイクロ成分タワーについての構成図である。
図40は、図38の下部キャビネットのマイクロ成分タワーについての構成図である。
図41は、図39のマイクロ成分タワーの4個入り製品モジュールについての構成図である。
図42は、図39のマイクロ成分タワーの4個入り製品モジュールについての構成図である。
図43A、図43B、図43Cは、マイクロ成分容器の一実施例についての構成図である。
図44は、マイクロ成分容器の別の実施例についての構成図である。
図45Aと図45Bは、図30の処理システムの下部キャビネットの他の実施例を表す構成図である。
図46A、図46B、図46C、図46Dは、図45Aと図45Bの下部キャビネットのマイクロ成分棚の一実施例を表す構成図である。
図47A、図47B、図47C、図47D、図47E、図47Fは、図46A、図46B、図46C、図46Dのマイクロ成分棚の4個入り製品モジュールを表す構成図である。
図48は、図47A、図47B、図47C、図47D、図47E、図47Fの4個入り製品モジュールの配管系統アセンブリを表す構成図である。
図49A、図49B、図49Cは、図45Aと図45Bの下部キャビネットの大容量マイクロ成分アセンブリを表す構成図である。
図50は、図49A、図49B、図49Cの大容量成分アセンブリの配管系統アセンブリを表す構成図である。
図51は、ユーザー・インターフェース・ブラケット中のユーザー・インターフェース・スクリーンの一実施例を表す構成図である。
図52は、スクリーンのないユーザー・インターフェース・ブラケットの一実施例を表す構成図である。
図53は、図52のブラケットの詳細な側面図である。
図54は、膜ポンプを表す構成図である。
図55は、膜ポンプを表す構成図である。 様々な図面中において、参照用の符号に関して同一のものは、同一の要素を表す。
発明の詳細な説明
製品ディスペンスシステムがここに記述される。システムは、1つ以上のモデュラー構成材を含んでおり、「サブシステム」と名付けられている。典型的なシステムが、様々な実施例において、ここに記述されるが、製品ディスペンスシステムは記述されたサブシステムの1つ以上を含んでいる。しかし、製品ディスペンスシステムは、ここに記述されたサブシステムの1つ以上のものだけに制限されていない。したがって、ある実施例では、追加のサブシステムが製品ディスペンスシステムの中で使用される。
以下の明細書の開示では、製品を作るための様々な成分の混合と処理を可能にする、様々な電気部品、機構部品、電気機構部品およびソフトウェア処理(つまり「サブシステム」)の相互作用および共働について論じる。そのような製品の具体例には、次のものが含まれるが、これに限定されない:乳製品ベースの製品(例えばミルクセーキ、フロート、麦芽、フラッペ);コーヒーベースの製品(例えばコーヒー、カプチーノ、エスプレッソ);ソーダベースの製品(例えばフロート、フルーツジュースを有するソーダ);茶ベースの製品(例えばアイスティー、甘茶、熱いティー);水ベースの製品(例えば天然水、風味をつけた天然水、ビタミン含有の天然水、高電解質の飲料、高炭水化物の飲料);固形物ベースの製品(例えばトレールミックス、グラノーラベースの製品、ミックスナッツ、シリアル製品、混粒製品);医薬製品(例えば注入可能な薬剤、注射可能な薬剤、摂取可能な薬剤、透析液);アルコールベースの製品(例えばカクテル、ワインスプリッツ、ソーダベースのアルコール飲料、水ベースのアルコール飲料、風味付きビール「ショット」);工業製品(例えば溶剤、ペイント、潤滑剤、染料);並びに健康/化粧品製品(例えばシャンプー、化粧品、石鹸、ヘアコンディショナー、皮膚処理、局所軟膏)。
製品は1つ以上の「成分」を使用して生成される。成分は1つ以上の流体、粉末、固形物あるいは気体を含んでいる。流体、粉末、固形物、及び/又は気体は、処理と分与との前後関係において水で戻されたり、薄められたりされる。製品は流体、固形物、粉末あるいは気体である。
様々な成分は、「マクロの成分」、「マイクロ成分」あるいは「大容量マイクロ成分」と呼ばれる。使用される成分の1つ以上はハウジング、つまり製品計量分配機の内部に含まれていてもよい。しかし、成分の1つ以上は機械の外部で貯蔵されてもよく、また生成されてもよい。例えば、ある実施例では、多量に使用される(様々な品質の)水、あるいは別の成分は、機械の外側に蓄積され、例えばある実施例では、高果糖コーンシロップは機械の外部で貯蔵される。他方で、別の成分、例えば粉末形態中の成分、濃縮成分、栄養補助食品、調合薬及び/又はガスシリンダが、機械自体内に貯蔵されている。
上記の参照された電気部品、機構部品、電気機構部品およびソフトウェア処理の様々な組合せが、以下で論じられる。例えば、様々なサブシステムを使用する飲料および医薬製造品(例えば透析液)の生産を開示する、組合せが以下で記述されている。しかし、これは製品を生成/調合するためにサブシステムが相互に働く場合の典型的な実施例の開示であって、この開示に限定するような趣旨ではない。具体的には、電気部品、機構部品、機構部品およびソフトウェア処理は(その各々は以下でより詳しく論じられるが)、上記の参照された製品やこれに類似した別の製品の任意のものを生成するために使用される。
図1を参照して、処理システム10の一般化された図が示され、次の複数のサブシステムを含むことが示される:記憶サブシステム12、制御論理サブシステム14、大容量成分サブシステム16、マイクロ成分サブシステム18、配管系統/制御サブシステム20、ユーザー・インターフェース・サブシステム22およびノズル24。上記のサブシステム12、14、16、18、20、22の各々は、以下でより詳しく述べられる。
処理システム10の使用中に、ユーザー26はユーザー・インターフェース・サブシステム22を使用して、(容器30中への)分与に特定の製品28を選ぶ。ユーザー・インターフェース・サブシステム22によって、ユーザー26はそのような製品内の包含物について1つ以上のオプションを選ぶ。例えば、オプションは1つ以上の成分の追加を含んでいるが、これに制限されていない。典型的な一実施例では、システムは、飲料を分与するためのシステムである。この実施例では、使用では、飲料へ加えられる様々な香料(例えばレモン香料、ライム香料、チョコレート香料およびバニラエッセンスを含むが、これらに限定されない)を選択すると共に;飲料中に1つ以上の栄養補助食品(例えばビタミンA、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンB6、ビタミンB12および亜鉛を含むが、これらに限定されない)の追加;飲料中に1つ以上の他の飲料(例えばコーヒー、ミルク、レモネードおよびアイスティーを含むが、これらに限定されない)の追加;並びに飲料中に1つ以上の食物製品(例えばアイスクリーム、ヨーグルト)の追加が含まれる。
一旦ユーザー26が適切な選択をすれば、ユーザー・インターフェース・サブシステム22を経由して、ユーザー・インターフェース・サブシステム22は適切なデータ信号を(データバス32を経由して)制御論理サブシステム14に送る。制御論理サブシステム14はこれらのデータ信号を処理し、記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれた1つ以上のレシピを(データバス34経由で)検索する。用語「レシピ」は、要求された製品を処理/生成するための命令を指す。記憶サブシステム12からレシピを検索すると、制御論理サブシステム14はレシピを処理し、(データバス38経由で)適切な制御信号を例えば大容量成分サブシステム16、マイクロ成分サブシステム18、配管系統/制御サブシステム20に提供する。この結果として、(容器30へ投与される)製品28が生産される。[ここで、ある実施例中では、マイクロ成分に関しての処理に関連する記述に、大容量マイクロ成分(図示せず)が含まれる。これらの大容量マイクロ成分を分与するためのサブシステムに関しては、ある実施例中で、マイクロ成分アセンブリからの代替のアセンブリが、これらの大容量マイクロ成分を分与するために使用される]
また図2を参照して、制御論理サブシステム14についての構成図が示される。制御論理サブシステム14は、マイクロプロセッサー100[例えばカリフォルニア州サンタクララ市の株式会社インテルによって製造されたARM(登録商標)マイクロプロセッサー]、不揮発性メモリ(例えば読み取り専用メモリ102)、揮発性メモリ(例えばランダムアクセスメモリ104)を有している。ここで、これらの各々は1つ以上のデータ/システムバス106、108によって相互に連結される。上で論じられるように、ユーザー・インターフェース・サブシステム22はデータバス32経由で制御論理サブシステム14に結合している。
制御論理サブシステム14は、例えばスピーカー112へアナログ音声信号を供給するためにオーディオ・サブシステム110を有している。ここで、スピーカー112は処理システム10に組み入れられている。オーディオ・サブシステム110はデータ/システムバス114によってマイクロプロセッサー100に結合している。
制御論理サブシステム14は、オペレーティング・システムを実行する。それらの例には、マイクロソフト・ウィンドウCE(登録商標)、レッドハット・リナックス(登録商標)、パームOS(登録商標)、又は装置に特有の(つまり特別注文の)オペレーティング・システムが含まれるが、これらに制限されない。
上記オペレーティング・システムの命令セットとサブルーチンは(それらは記憶サブシステム12上に記憶されてもよいが)、1つ以上のプロセッサ(例えばマイクロプロセッサー100)と、制御論理サブシステム14に組み入れられた1つ以上のメモリアーキテクチャ(例えば読み取り専用メモリ102及び/又はランダムアクセス記憶装置104)によって実行される。
記憶サブシステム12は、例えば、ハードディスクドライブ、半導体ドライブ、光学ドライブ、ランダムアクセス記憶装置(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、CF(つまりコンパクトなフラッシュ)カード、SD(つまり安全なディジタル)カード、SmartMedia(登録商標)カード、メモリステック(登録商標)およびMultiMedia(登録商標)カードを含んでいる。
上に論じられるように、記憶サブシステム12はデータバス34経由で制御論理サブシステム14に結合している。制御論理サブシステム14は、また、マイクロプロセッサー100によって供給される、記憶システム12によって使用可能なフォーマットへの変換信号用の記憶制御部116(ファントム中で示される)を含む。さらに、記憶制御部116は、マイクロプロセッサー100によって使用可能なフォーマットへ、記憶サブシステム12によって供給される信号を変換してもよい。
ある実施例では、イーサネット(登録商標)接続も含まれている。
上で論じられるように、大容量成分サブシステム(またここで「マクロの成分」と呼ばれる)16、マイクロ成分サブシステム18、及び/又は配管系統/制御サブシステム20は、データバス38経由で制御論理サブシステム14に結合している。制御論理サブシステム14は、大容量成分サブシステム16、マイクロ成分サブシステム18、及び/又は配管系統/制御サブシステム20によって使用可能なフォーマットへ、マイクロプロセッサー100によって供給される変換信号用のバスインターフェース118(ファントム中で示される)を有する。さらに、バスインターフェース118は、大容量成分サブシステム16、マイクロ成分サブシステム18、及び/又はマイクロプロセッサー100によって使用可能なフォーマットへ、配管系統/制御サブシステム20によって供給される信号を変換する。
以下でより非常に詳しく論じられるように、制御論理サブシステム14は、処理システム10の動作を制御するような、1つ以上の制御処理120[例えば、有限状態機械処理(FSM処理122)、仮想マシン処理124、そして例えば仮想マニホルド処理126]を実行する。制御処理120の命令セットおよびサブルーチンは、記憶サブシステム12上に記憶されるものであるが、制御論理サブシステム14に組み入れられた、1つ以上のプロセッサ(例えばマイクロプロセッサー100)と1つ以上のメモリアーキテクチャ(例えば読み取り専用メモリ102、及び/又はランダムアクセス記憶装置104)によって実行される。
また図3を参照して、大容量成分サブシステム16と配管系統/制御サブシステム20についての構成図が示される。大容量成分サブシステム16は、飲料28を作る場合に、急速な速度で使用されるハウジング消耗品に関する容器を含んでいる。例えば、大容量成分サブシステム16は、二酸化炭素供給部150、給水部152、および高果糖コーンシロップ供給部154を含んでいる。大容量成分は、ある実施例中では、別のサブシステムに非常に隣接して設けられる。二酸化炭素供給部150の一例は、圧縮されたガスの二酸化炭素のタンク(図示せず)を有するが、しかしこれに制限されない。給水部152の一例は、都市用水道水供給(図示せず)、蒸留水供給、濾水供給、逆浸透(「RO」)給水あるいは別の希望の給水手段を有するが、しかしこれに制限されない。高果糖コーンシロップ供給部154の一例は、高度に濃縮された高果糖コーンシロップの1つ以上のタンク(図示せず)、あるいは高果糖コーンシロップの1つ以上のバッグインボックス・パッケージを有するが、しかしこれに制限されない。
大容量成分サブシステム16は、二酸化炭素供給部150によって供給された炭酸ガスと、給水部152によって供給された水から、炭酸水を生成するための炭酸水器156を有する。炭酸水158、水160および高果糖コーンシロップ162は、冷却板アセンブリ163に供給される(例えば、冷やされることが望まれている製品が分与されている実施例の場合である。ある実施例では、冷却板アセンブリはディスペンスシステムの部品として含まれていないか、あるいは迂回される)。冷却板アセンブリ163は、所要の提供温度(例えば40°F[4℃])まで炭酸水158、水160、および高果糖コーンシロップ162を冷やすように設計されている。
単一の冷却板163が炭酸水158、水160、および高果糖コーンシロップ162を冷やすことが示されているが、これは専ら説明の目的のためであり、明細書の開示を制限することを意図するものではなく、別の機器構成が可能である。例えば、個々の冷却板は各々の炭酸水158、水160、および高果糖コーンシロップ162を冷やすために使用される。一旦冷やされたならば、冷却された炭酸水164、冷水166、および冷却された高果糖コーンシロップ168は、配管系統/制御サブシステム20に供給される。また、さらに別の実施例では、冷却板は含まれていない。ある実施例では、少なくとも1つのホットプレートが含まれている。
配管系統は、図示された順番を有しているように表されるが、ある実施例では、この順番は使用されない。例えば、ここに記述された流量制御モジュールは、異なる順序で構成されてもよい、つまり流量計測装置、二方バルブ、そして可変ラインインピーダンスである。
説明のために、製品としてソフトドリンクを分与するためにシステムを使用することに関して、システムが下記に述べられる。つまり、記述されたマクロの成分/大容量成分には、高果糖コーンシロップ、炭酸水および水が含まれる。しかしながら、ディスペンスシステムの別の実施例では、マクロの成分の数とマクロの成分自身が変わってもよい。
説明の目的のために、配管系統/制御サブシステム20は3つの流量制御モジュール170、172、174を含むことが示される。流量制御モジュール170、172、174は、一般に大容量成分の体積、及び/又は流量を制御する。流量制御モジュール170、172、174は各々流量計測装置(例えば流量計測装置176、178、180)を含んでおり、それは冷却された炭酸水164、冷水166、および冷却された高果糖コーンシロップ168の各々の体積を測定する。流量計測装置176、178、180はフィードバック調節器システム188、190、192の各々に、フィードバック信号182、184、186の各々を供給する。
フィードバック調節器システム188、190、192は、以下でより非常に詳しく議論されるが、(冷却された炭酸水164、冷水166、および冷却された高果糖コーンシロップ168の各々の、それぞれに規定される)希望の流量体積と流量フィードバック信号182、184、186を比較する。流量フィードバック信号182、184、186を処理する際、(各々の)フィードバック調節器システム188、190、192は、(各々の)可変ラインインピーダンス200、202、204に供給される、(各々の)流量制御信号194、196、198を生成する。可変ラインインピーダンス200、202、204の具体例は、米国特許第5,755,683号および米国特許公開第2007/0085049に開示され権利請求される。それらの両方は、それらの全体が参照によってここに組み入れられる。可変ラインインピーダンス200、202、204は、(各々の)ライン218、220、222を通過する冷却された炭酸水164、冷水166および冷却された高果糖コーンシロップ168の流量を調整する。これらは、ノズル24と、これに続く容器30に供給される。可変ラインインピーダンスの追加の実施例もここに記述される。
流れが望まれない/必要でない期間(例えば輸送途中、保守作業中および休止時間中)、ライン218、220、222を通過する流体の流れを妨げるために、ライン218、220、222は、(各々)二方バルブ212、214、216をさらに有する。1つの実施例では、二方バルブ212、214、216は電磁操作二方バルブを含んでいる。しかしながら、別の実施例では、二方バルブは、任意の手段で駆動される二方バルブを含んでもよいが、これに制限されておらず、当該技術で既知の任意の二方バルブでもよい。加えて、二方バルブ212、214、216は処理システム10が製品を分与していない場合は常に、ライン218、220、222を通過する流体の流れを妨げるように構成されてもよい。さらに、二方バルブ212、214、216の機能性は、可変ラインインピーダンス200、202、204を完全に閉じることによって、可変ラインインピーダンス200、202、204経由で遂行され、それにより、ライン218、220、222を通過する流体の流れを妨げる。
上述されるように、図3は単に配管系統/制御サブシステム20についての実例となる図を提供する。従って、配管系統/制御サブシステム20が図示される手法は、この明細書の開示について制限的な意図を有するものではなく、別の機器構成が可能なものである。例えば、フィードバック調節器システム182、184、186の機能性のうち一部又は全部が、制御論理サブシステム14に組み入れられる。また、流量制御モジュール170、172、174に関しては、具体例を専ら示す意図で、構成部分の連続する機器構成は図3に示される。したがって、図示された連続する機器構成は、単に典型的な実施例として役立つ。別の実施例では、構成部分は異なる順番で配置される。
また図4には、マイクロ成分サブシステム18と配管系統/制御サブシステム20の構成的平面図が示される。マイクロ成分サブシステム18は製品モジュールアセンブリ250を含んでいる。製品モジュールアセンブリ250は1つ以上の製品容器252、254、256、258と解放可能に係合するように構成される。製品容器252、254、256、258は、製品28を作る場合に使用するためのマイクロ成分を保持するように構成されている。マイクロ成分は、そのようなマイクロ成分/基質の製品具体例を作るのに使用される基質である。マイクロ成分/基質は、清涼飲料香料の第1の部分、清涼飲料香料の第2の部分、コーヒー香料、栄養補助食品、調合薬を含むが、これに限定されないし、また流体、粉末あるいは固形物である。しかしながら、説明の目的のために、下記の記述では、流体であるマイクロ成分を取り上げる。ある実施例では、マイクロ成分は粉末または固形物の場合がある。マイクロ成分が粉末である場合には、システムは、粉末の測定、及び/又は粉末を水で戻すための追加のサブシステムを含んでいる。(であるが、以下に記述される例のように、マイクロ成分は粉末である場合には、粉末は、製品を混ぜる方法として水で戻されてもよい、つまりソフトウェア・マニホルドである。
製品モジュールアセンブリ250は、複数の製品容器252、254、256、258を解放可能に係合するように構成された複数のスロットアセンブリ260、262、264、266を含んでいる。特にこの例において、製品モジュールアセンブリ250は4個のスロットアセンブリ(すなわち、スロット260、262、264、266)を含むとして示され、したがって、4個入り製品モジュールアセンブリと呼ばれる。製品モジュールアセンブリ250内で製品容器252、254、256、258の1個以上の位置を決める場合、製品容器(例えば製品容器254)は矢印268の方向にスロットアセンブリ(例えばスロットアセンブリ262)中に滑り込まされる。ここで示されるように、典型的な実施例として、「4個入り製品モジュール」アセンブリが記述されるが、別の実施例では、多かれ少なかれ、製品はモジュールアセンブリの内部に含まれている。ディスペンスシステムによって分与されている製品によって、製品容器の数は変わる。したがって、任意のモジュールアセンブリの内部に含まれている製品の数はアプリケーション特定であり、システムのいかなる希望の特性も満たすために選択される。この希望の特性には、システムの効率、必要、及び/又は機能が含まれるが、これらに限定されない。
説明の目的のために、製品モジュールアセンブリ250の各スロットアセンブリはポンプアセンブリを含むように示される。例えば、スロットアセンブリ252はポンプアセンブリ270を含むように示される;スロットアセンブリ262はポンプアセンブリ272を含むように示される;スロットアセンブリ264はポンプアセンブリ274を含むように示される;また、スロットアセンブリ266はポンプアセンブリ276を含むように示される。
各々のポンプアセンブリ270、272、274、276に結合した入口ポートは、製品容器内に含まれる製品オリフィスを解放可能に係合する。例えば、ポンプアセンブリ272は製品容器254内に含まれる容器オリフィス280を解放可能に係合するように構成される入口ポート278を含むように示される。入口ポート278、及び/又は製品オリフィス280は、漏れないシールを容易にするために、例えば1つ以上のOリングや、ルアー(luer)取付けのような、1つ以上の密封アセンブリ(図示せず)を含んでいる。各ポンプアセンブリに結合した入口ポート(例えば入口ポート278)は、剛体の「パイプ状の」材料から造られてもよいし、あるいは曲げやすい「管類状の」材料から構成されてもよい。
ポンプアセンブリ270、272、274、276の1つ以上の例は、ポンプアセンブリ270、272、274、276の1つ以上が電圧を印加された場合に、各回の較正された期待流体容積を供給するソレノイド・ピストンポンプ・アセンブリを含んでいるが、しかしこれに制限されない。1つの実施例では、そのようなポンプはイタリア国、パヴィア(Pavia)のULKA電機機械構築(Costruzioni Elettromeccaniche)株式会社(S.p.A)から利用可能である。例えば、ポンプアセンブリ(例えばポンプアセンブリ274)がデータバス38経由で制御論理サブシステム14によって電圧を印加されるごとに、ポンプアセンブリは製品容器256内に含まれる流体マイクロ成分のおよそ30μLを供給する(しかし、供給される香料の体積は較正されて変わる)。再び、マイクロ成分はこの節の記述において液体であることは、説明の目的だけのためである。用語「較正された」は、容積測定、又は別の情報、及び/又は特性を参照する。これらの特性や別の情報は、ポンプアセンブリ、及び/又はその個々のポンプの較正経由で確認される。
ポンプアセンブリ270、272、274、276および様々なポンピング技術の別の具体例は、米国特許第4,808,161号、米国特許第4,826,482号、米国特許第4,976,162号、米国特許第5,088,515号、並びに米国特許第5,350,357号に記述される。また、その全部は参照によってそれらの全体がここに組み入れられる。ある実施例では、ポンプアセンブリは図54と図55に示されるような膜ポンプである。ある実施例では、ポンプアセンブリは上記ポンプアセンブリの任意のものであり、全体が参照によってここに組込まれる米国特許第5,421,823号に記述されたポンプ技術のうちの何れかを使用してもよい。
上記の引用された参照文献は、ポンプ作動液に用いられる空気式駆動の膜式ポンプの具体例に限定しないで記述する。空気式駆動の膜式ポンプアセンブリは、例えば、様々な組成の流体をマイクロリットルの量について、多数の負荷サイクルの間、確実にそして正確で確実に送る性能を有し、及び/又は、例えば、空気式駆動ポンプが二酸化炭素源から空気のパワーを使用してもよいので、空気式駆動ポンプはより少ない電力で済む、という1つ以上の理由を含むが、これに限定されずに、利点を有する。加えて、膜式ポンプは、運動用シールを必要とせず、運動用シールでは面がシールに対して運動する。ULKAによって一般に製造されるような振動式ポンプは、動的なゴム状シールを使用することを必要とするが、例えば、一定の種類の液体及び/又は磨耗に接触した後に、動的なゴム状シールは徐々に故障する。ある実施例では、空気式駆動の膜式ポンプは、別のポンプと比較して、もっと信頼性があり、価格的に効率的で、較正がより容易である。また、別のポンプと比較して、空気式駆動の膜式ポンプは、低騒音であり、熱の発生が少なく、消費パワーが少ない。膜式ポンプに制限しない具体例は、図54に示される。
図54と図55に示される膜式ポンプアセンブリ2900の様々な実施例は、空胴を含んでいる。空胴は、図54では2942であり、ポンピングチャンバとも呼ばれる。空胴は、図55では2944であり、制御流体チャンバとも呼ばれる。空胴は、空胴をポンピングチャンバ2942と容積チャンバ2944の2室の部屋に切り離すダイヤフラム2940を有する。
ここでは図54を参照して、典型的な膜式ポンプアセンブリ2900の構成図が示される。この実施例では、膜式ポンプアセンブリ2900は、膜またはダイヤフラム2940、ポンピングチャンバ2942、制御流体チャンバ2944(図55で最もよく解る)、三方切換弁2910、逆止め弁2920、2930を有する。ある実施例では、ポンピングチャンバ2942の体積は、約20マイクロリットルから約500マイクロリットルまでの範囲にある。典型的な実施例では、ポンピングチャンバ2942の体積は、約30マイクロリットルから約250マイクロリットルまでの範囲にある。別の実施例では、ポンピングチャンバ2942の体積は、約40マイクロリットルから約100マイクロリットルまでの範囲にある。
切換弁2910は、切換弁流体チャネル2954又は切換弁流体チャネル2956のいずれかとポンプ制御チャネル2958を流体連絡に置くために操作される。実施例に制限するものではないが、切換弁2910は、制御線2912経由で電気的信号入力によって作動する、電磁石によって動作される電磁弁である。別の制限しない実施例では、切換弁2910は、空気式又は油圧式の信号入力で作動する、空気式又は油圧式のバルブである。さらに別の実施例では、切換弁2910は流体式、空気式、機械式、又は電磁式で、シリンダ内で駆動されるピストンである。より一般に、別の種類のバルブは、切換弁流体チャネル2954と切換弁流体チャネル2956との間でポンプ制御チャネル2958との流体連絡を切換える能力があるバルブが優先されて、ポンプアセンブリ2900で使用するために検討される。
ある実施例では、切換弁流体チャネル2954は、ポジティブな流体圧力源にポートされる。ここで、流体圧力源は空気式又は油圧式である。必要とされる流体圧力の量は、ダイヤフラム2940の引張強さと弾性、ポンプでくみ出されている流体の粘性及び/又は密度、流体中の溶解固形物の溶解度の程度、及び/又はポンプアセンブリ2900内の流体チャネルとポートの長さと大きさ、を含む1つ以上の要因に依存してもよいが、これに制限されない。様々な実施例では、流体圧源は約15psi(103kPa)から約250psi(1720kPa)までの範囲にある。典型的な実施例では、約60psi(414kPa)から約100psi(689kPa)までの範囲にある。別の典型的な実施例では、約70psi(483kPa)から約80psi(552k0Pa)までの範囲にある。上述されるように、ディスペンスシステムのある実施例では、炭酸飲料を生産するので、したがって、成分として炭酸水を使用する。これらの実施例では、炭酸飲料を生成するのに常用されたCO2のガス圧力は、多くの場合約75psi(517kPa)である。そこで、ある実施例中で、飲料ディスペンサ内で少量流体をポンプでくみ出すために膜式ポンプを駆動するためのガス圧力と同じ源が、より低く調圧されて、使用されてもよい。
制御線2912経由で供給される適切な信号に応じて、バルブ2910はポンプ制御チャネル2958と流体連絡された切換弁流体チャネル2954を置く。ポジティブな流体圧力は、このようにダイヤフラム2940に伝達されることが可能になる。ダイヤフラム2940は、次にはポンピングチャンバ2942中の流体を、ポンプ出口チャネル2950を通して押し出す。逆止め弁2930によって、ポンプでくみ出された流体が、入口チャネル2952を通してポンピングチャンバ2942から流れ出ることを、防止することを保証する。
管理線2912経由で切換弁2910は、切換弁流体チャネル2956と流体連絡の状態にポンプ制御チャネル2958を置く。それは、(図54に示されたように)ダイヤフラム2940をポンピングチャンバ2942の壁に達せさせる。実施例では、切換弁流体通路2956は真空源とポート接続される。ポンプ制御チャネル2958と流体連絡に置かれた時、真空源はダイヤフラム2940を引込めさせて、制御ポンプチャンバ2944の体積を低減し、ポンピングチャンバ2942の体積を増加させる。ダイヤフラム2940の陥凹によって、ポンプ入口チャネル2952経由でポンピングチャンバ2942へ流体を引く。逆止め弁2920は、ポンプでくみ出された流体が逆流して、出口チャネル2950経由でポンピングチャンバ2942に戻ることを防止する。
実施例では、ダイヤフラム上で湾曲しているか回転楕円面状の形状を維持する傾向を与えて、カップ状ダイヤフラム式ばねとして働くように、ダイヤフラム2940は、半剛性のばね性材料から造られる。例えば、ダイヤフラム2940は、金属の薄板から少なくとも部分的に構成されてもよいし型押しされてもよい。この金属には、高炭素ばね鋼、洋白、高度のニッケル合金、ステンレス鋼、チタン合金、ベリリウム銅および同種のものを含んで使用されるが、これらに制限されない。ダイヤフラム2940の凸状曲面が、ポンプ制御チャンバ2944及び/又はポンプ制御チャネル2958に面するように、ポンプアセンブリ2900が構成される。したがって、ダイヤフラム2940には、それがポンピングチャンバ2942の面に対して押された後で引込められる生来の傾向がある。この状況では、切換弁流体チャネル2956は、周囲の(大気)圧力とポート接続され、ダイヤフラム2940が自動的に引込められて、流体をポンプ入口チャネル2952経由でポンピングチャンバ2942へ引くことを可能にする。ある実施例では、ばね状のダイヤフラムの凹部は、各ポンプストロークで送られる流体の体積と等しい、あるいは実質的に/ほぼ等しい体積を定める。これは、規定量の体積を有するポンピングチャンバを構成する必要をなくすという長所を持つ。それらの正確な外形寸法は困難であり、及び/又は許容できる誤差範囲内に製造することは高価である。この実施例では、ポンプ制御チャンバはダイヤフラムの凸側を静止時に収容するように形ができている。また、対向する面の形状は任意の形状でもよく、つまり、性能に関係しない。
実施例では、膜ポンプによって送られた体積は、ポンプの各行程における流体の期待体積の輸送を感知し確認する機構の準備がない、「オープンループ」手法で行なわれる。別の実施例では、膜の行程中にポンプチャンバを通してポンプでくみ出された流体の体積は流体管理システム(「FMS」)技術を使用して、測定することができる。流体管理システムは、米国特許第4,808,161号、4,826,482号、4,976,162号、5,088,515号、5,350,357号により非常に詳しく記述されており、その全部は、参照によってそれらの全体がここに組み入れられる。手短かに言えば、FMS測定は膜式ポンプの各行程で送られた流体の体積を検出するために使用される。小さな一定基準空気室は、ポンプアセンブリの外側に位置するか、あるいは例えば、空気のマニホルド(図示せず)の内部に設けられる。バルブは一定基準空気室と第2の圧力検出器を絶縁する。ポンプの行程体積は、空気を一定基準空気室に充填し、次に圧力を測定し、そしてポンピングチャンバにバルブを開くことにより正確に計算される。チャンバ側面の空気の体積は、一定基準空気室の一定体積と、一定基準空気室がポンプチャンバに結合された時の圧力の変化に基づいて、計算される。
製品モジュールアセンブリ250はブラケットアセンブリ282を解放可能に係合するように構成される。ブラケットアセンブリ282は処理システム10の一部であり、堅固に処理システム10の内側に固定されている。「ブラケットアセンブリ」とここで呼ばれたが、アセンブリは別の実施例においては異なりえる。ブラケットアセンブリは、希望の場所で製品モジュールアセンブリ282を確保する役目をする。ブラケットアセンブリ282の一例は、製品モジュール250を解放可能に係合するように構成される処理システム10内の棚を含むが、これに制限されない。例えば、製品モジュール250は、ブラケットアセンブリ282に組み入れられる補完的デバイスを解放可能に係合するように構成される係合装置を含む。係合装置には、例えばクリップアセンブリ、スロットアセンブリ、ラッチアセンブリ、ピンアセンブリがあるが、図示しない。
配管系統/制御サブシステム20は、ブラケットアセンブリ282に堅く取り付けられたマニホルドアセンブリ284を含んでいる。マニホルドアセンブリ284は、各ポンプアセンブリ270、272、274、276の組み込まれたポンプオリフィス(例えばポンプオリフィス294、296、298、300)を、解放可能に係合するように構成される複数の入口ポート286、288、290、292を含めるように構成される。ブラケットアセンブリ282に製品モジュール250を置く場合、製品モジュール250は矢印302の方向に移動されて、それにより、入口ポート286、288、290、292に対してポンプオリフィス294、296、298、300(其々)を解放可能に係合することを可能にする。入口ポート286、288、290、292、及び/又はポンプオリフィス294、296、298、300は、漏れ防止シールを容易にするために、上に記述されるような(図示しない)1つ以上のOリングや別のシールアセンブリを含む。マニホルドアセンブリ284内に含まれる入口ポート(例えば入口ポート286、288、290、292)は、剛体の「パイプ状の」材料から造られてもよく、あるいは曲げやすい「管類状の」材料から構成されてもよい。
マニホルドアセンブリ284は管類束304を係合するように構成される。管類束304はノズル24に対して(直接的又は間接的に)垂直にされる。上述されるように、大容量成分サブシステム16は、少なくとも1つの実施例の中で、冷却された炭酸水164、冷水166、及び/又は冷却された高果糖コーンシロップ168の形式で、(直接的あるいは間接的に)ノズル24に対して液体を提供する。従って、特にこの例では、制御論理サブシステム14が、例えば冷却された炭酸水164、冷水166、冷却された高果糖コーンシロップ168のような、様々な大容量成分の特定の量や、また様々なマイクロ成分(例えば第1の基質、つまり香料、第2の基質、つまり栄養補助食品、そして第3の基質、つまり調合薬)の量を調整するので、制御論理サブシステム14は、正確に製品28の補給を制御する。
上述されるように、ポンプアセンブリ270、272、274、276の1つ以上は、このポンプアセンブリ270、272、274、276の1つ以上がデータバス38経由で制御論理サブシステム14によって電圧を印加される各回に、定められた一貫した量の流体を供給するソレノイド・ピストンポンプ・アセンブリである。さらにまた、上述されるように、制御論理サブシステム14は処理システム10の動作を制御する1つ以上の制御過程120を実行する。そのような制御過程の一例は、制御論理サブシステム14からデータバス38経由でポンプアセンブリ270、272、274、276に供給されるドライブ信号を生成するドライブ信号生成過程(図示せず)を含んでいる。上記ドライブ信号を生成するための典型的な1つの方法論は、米国特許出願番号11,851,344、発明の名称が「駆動信号を生成するシステム及び方法」(SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING A DRIVE SIGNAL)(これは2007年9月6日の出願で、ここで付録Aとして添付される)に開示されるが、この全明細書の情報が参照によってここに組込まれる。
図4は1つのノズル24を表すが、様々な別の実施例では、1つ以上のノズル24が含まれていてもよい。ある実施例では、1つ以上の容器30が、例えば一組以上の管類束経由で、システムから分与された製品を受け取る。したがって、ある実施例では、ディスペンスシステムは、一人以上の使用者が1つ以上の製品を同時に分与されることを要求してもよいように、構成される。
静電容量式流量検出器306、308、310、312は、各ポンプアセンブリ270、272、274、276を通る、上記のマイクロ成分の流量を感知するために利用される。
また図5A(側面図)と図5B(平面図)を参照して、典型的な静電容量式流量検出器308の詳細な図が示される。静電容量式流量検出器308は第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312を有する。第2の容量性プレート312は、第1の容量性プレート310に対して移動可能に構成される。例えば、第1の容量性プレート310は、処理システム10内の構造に堅く取り付けられる。さらに、静電容量式流量検出器308も、処理システム10内の構造に堅く取り付けられる。しかしながら、第2の容量性プレート312は、ダイヤフラム部314の使用によって第1の容量性プレート310(並びに静電容量式流量検出器308)に対して移動可能に構成されてもよい。ダイヤフラム部314は第2の容量性プレート312の変位を矢印316の方向に可能にするように構成される。ダイヤフラム部314は、矢印316の方向に変位を可能にする様々な材料から造られる。例えば、ステンレス鋼フォイルの腐食を防ぐために、ダイヤフラム部314は、PET(つまりポリエチレン・テレフタレート)コーティングを備えたステンレス鋼フォイルから造られる。その代わりに、ダイヤフラム部314はチタン箔から造られてもよい。さらに進んで、ダイヤフラム部314は注入成型プラスチックから造られてもよい。注入成型プラスチックのダイヤフラムアセンブリの面は、第2の容量性プレート312を形成するように、金属化される。
上述されるように、ポンプアセンブリ(例えばポンプアセンブリ272)がデータバス38経由で制御論理サブシステム14によって電圧を印加されるごとに、ポンプアセンブリは、例えば製品容器254の内側に含まれる適切なマイクロ成分の較正された体積(例えば30−33μL)の流体を供給する。従って、制御論理サブシステム14は、適切なポンプアセンブリが電圧を印加される割合を制御することにより、マイクロ成分の流量を制御する。ポンプアセンブリにエネルギーを与える典型的な割合は、3Hz(つまり毎秒3回)から30Hz(つまり毎秒30回)の間にある。
従って、ポンプアセンブリ272が電圧を印加される場合、例えば製品容器254から適切なマイクロ成分(例えば基質)をくみ出すことを有効にするように、(静電容量式流量検出器308のチャンバ318内で)吸引が行われる。したがって、ポンプアセンブリ272が電圧を印加されており、チャンバ318内で吸引を行うので、第2の容量性プレート312は(図5Aに関して)下方へ移されて、したがって距離「d」(つまり、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312の間の距離)を増加させる。
また図5Cを参照して、当該技術で既知のように、コンデンサーの静電容量(C)は以下の方程式に従って決定される:
C=εA/d
ここで、「ε」が第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312の間に位置する誘電材料の誘電率である。「A」は容量性プレートの面積である。「d」は、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312の間の距離である。「d」が上記方程式の分母に位置するので、「d」のいかなる増加も「C」(つまりコンデンサーの静電容量)の対応する減少に帰着する。
前述の例を継続し、また図5Dを参照して、ポンプアセンブリ272が電圧を印加されない場合、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312によって生成されるコンデンサーが5.00pFの値を有すると仮定する。さらに、ポンプアセンブリ272が時間T=1で電圧を印加される場合、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312によって生成されるコンデンサーの静電容量において20%の減少を帰着するのに十分な距離だけ、下方へ第2の容量性プレート312を移すのに十分なチャンバ316内での吸収が生成されると、見なす。従って、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312によって生成されるコンデンサーの新しい値は、4.00pFである。上記のポンプを用いるシーケンス中で、下方へ移される第2の容量性プレート312の実例となる具体例は、図5E中で示される。
適切な成分が製品容器254から取り出されると、チャンバ318内の吸引は低減される。また、第2の容量性プレート312は(図5Aで示されたように)その元の位置に上向きに移される。第2の容量性プレート312が上方へ移されるとき、第2の容量性プレート312と第1の容量性プレート310の間の距離は、その初期値まで低減される。従って、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312によって生成されるコンデンサーの静電容量は、もう一度5.00pFとなる。第2の容量性プレート312が上方へ移動してその初期位置へ戻る場合、第2の容量性プレート312のモーメントによって、第2の容量性プレート312はその初期位置を通り過ぎて、瞬間的に第1の容量性プレート310に接近して位置してから、次に(図5Aで示されたように)第2の容量性プレート312の初期位置に帰着する。従って、第1のインダクタンスのプレート310と第2のインダクタンスのプレート312によって生成されるコンデンサーの静電容量は、瞬間的に5.00pFの初期値の上方に増加し、その後で5.00pFで安定する。
ポンプアセンブリ272が繰り返し断続的に循環させられている間に、(この例では)5.00pFと4.00pFの間で、容量値が上記の変化することは、例えば、製品容器254が空になるまで継続する。時間T=5で、製品容器254が空になると、説明の目的のために見なす。この時点では、第2の容量性プレート312は (図5Aで示された) その元の位置に戻らなくてもよい。さらに、ポンプアセンブリ272が循環させられ続けるとき、(図5Fで示されたように)もはや第2の容量性プレート312を移動できないところまで、第2の容量性プレート312は下方へ引かれ続ける。この時点では、距離「d」の増加を原因として、図5Aと図5Eで図示されたように、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312によって生成されたコンデンサーの容量値は、最小静電容量値320に最小化される。最小静電容量値320の実際の値はダイヤフラム部314の柔軟性に依存して変化する。
従って、第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312によって生成されたコンデンサーの容量値の変動(例えば絶対値変動やピークトゥーピークの変動)のモニターによって、例えば、ポンプアセンブリ272の適切な動作が確認される。例えば、上記容量値が5.00pFと4.00pFの間で周期的に変わる場合、静電容量におけるこの変化によって、ポンプアセンブリ272の適切な動作と空でない製品容器254が示される。しかしながら、上記容量値が変わらない(例えば、5.00pFのままである)場合、これは故障したポンプアセンブリ272(例えば、故障した機構部品及び/又は故障した電気部品を有するポンプアセンブリ)や閉塞したノズル24を示している。
さらに、上記容量値が4.00pFより下の点(例えば最小静電容量値320)に減少する場合、これは空の製品容器254を示している。加えて、当該事象でピークトゥーピークの変化が期待値未満(例えば上記1.00pFの変化未満)である場合、製品容器254と静電容量式流量検出器308の間の漏れを示している。
第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312によって生成されたコンデンサーの容量値を決定するために、信号は(導体322、324経由で)静電容量測定システム326に供給される。静電容量測定システム326の出力は制御論理サブシステム14に供給される。静電容量測定システム326の一例は、カリフォルニア州サンホセ市のサイプレスセミコンダクターによって供給されたCY8C21434-24LFXI PSOCを含む。サイプレスセミコンダクターによって公表された「CSDユーザモジュール」内で、設計と動作が記述されるが、それは参照によってここに組込まれる。静電容量測定回路326は環境要因(例えば温度、湿度および電源電圧変化)に対する補償を供給するように構成されてもよい。
静電容量測定システム326は、静電容量における上記変動が生じているかどうか判断する所定期間の間、(第1の容量性プレート310と第2の容量性プレート312で形成されたコンデンサーに対して)静電容量測定を行うように構成されている。例えば、静電容量測定システム326は、0.50秒の時刻フレームに関して生じる、上記容量値の変化をモニターするように構成される。従って、特にこの例では、ポンプアセンブリ272が2.00Hz(つまり少なくとも一度0.50秒ごと)の最低レートで電圧を印加されている限り、上記静電容量変化の少なくとも1つは各0.50秒の測定サイクル中に静電容量測定システム326によって感知されるべきである。
また図6Aを参照して、配管系統/制御サブシステム20についての構成図が示される。下記に述べられた配管系統/制御サブシステムは、流量制御モジュール170経由で、製品28に加えられる冷却された炭酸水164の量を制御するのに用いられる配管系統/制御システムに関係があるが、これは説明の目的のためだけであり、この明細書の開示を制限することは意図しておらず、また別の機器構成が可能である。例えば、下記に述べられた配管系統/制御サブシステムも、例えば、製品28に加えられる冷水166の量(例えば流量制御モジュール172による)及び/又は冷却された高果糖コーンシロップ168(例えば流量制御モジュール174による)を制御するために使用される。
上述されるように、配管系統/制御サブシステム20は流量計測装置176から流量フィードバック信号182を受け取るフィードバック調節器システム188を有する。フィードバック調節器システム188は、流量フィードバック信号182を(データバス38経由で制御論理サブシステム14によって規定されるような)希望の流量体積と比較する。流量フィードバック信号182を処理する際、フィードバック調節器システム188は、可変ラインインピーダンス200に供給される流量制御信号194を生成する。
フィードバック調節器システム188は、軌跡形成調節器350、流量調整弁352、フィードフォワード調節器354、単位遅延器356、飽和調節器358およびステッパ調節器360を含んでいる。その各々は下により非常に詳しく議論される。
軌跡形成調節器350は、データバス38経由で制御論理サブシステム14から制御信号を受け取るように構成されている。この制御信号は、製品28で使用する流体(この場合には、流量制御モジュール170経由の冷えた炭酸水164)を送ることについて、配管系統/制御サブシステム20が想定されているやり方用の軌跡を定める。しかしながら、制御論理サブシステム14によって提供される軌跡は、例えば流量調節器352によって処理される前に、調整される必要がある。例えば、制御システムは、複数の線分(つまり、階段状変化を含む線分)から構成される困難な時間処理制御曲線を有する傾向がある。例えば、それが3つの別個の線形のセグメント(すなわちセグメント372、374、376)から成るので、流量調整弁352には困難な処理制御カーブ370である。従って、遷移点(例えば遷移点378、380)では、特別に流量調節器352(そして、一般に配管系統/制御サブシステム20)は、瞬間的に第1の流量から第2の流量に変わるように要求される。したがって、軌跡形成調節器350は、特別に流量調節器352(そして、一般に配管系統/制御サブシステム20)によってより容易に処理される平滑化制御カーブ382を生成するために、制御カーブ30をフィルターする。この場合には、第1の流量から第2の流量までの瞬間的遷移が、もはや必要でなくなる。
加えて、軌跡形成調節器350は、ノズル24の充填前湿潤(pre-fill wetting)と充填後(post-fill)すすぎを可能にする。ある実施例では、及び/又は若干のレシピに関しては、(ここで「迷惑成分」(dirty ingredients)と呼ばれる)成分がノズル24と直接接触する場合、つまり成分が蓄積される種類の場合、1つ以上の成分がノズル24に問題を提示する。ある実施例では、ノズル24にこれらの「迷惑成分」の直接接触を防ぐように、ノズル24は「充填前」成分(例えば水)で充填前に湿らせられる。ノズル24は、「洗浄後成分」(post-wash ingredient)、例えば水で、充填後にすすがれる。
特別に、ノズル24が、例えば10mLの水で充填前湿潤され、及び/又は例えば10mLの水、又は任意の洗浄後成分で充填後すすぎされる事象では、一旦、迷惑成分の追加が止まったならば、軌跡形成調節器350は、充填処理の間に追加の量の迷惑成分を供給することによって、充填前湿潤及び/又は充填後すすぎの間に追加された前洗い成分を相殺する。特別に、容器30が製品28で満たされているので、充填前洗浄水又は「下洗い」は、当初から迷惑成分で不充分に濃縮された製品28が得られる。そのとき、軌跡形成調節器350は、必要とされるより大きな流量で迷惑成分を加えて、「不充分な濃縮」から「適切な濃縮」に、さらに「過剰濃縮」に、または特別のレシピによって要求されるものより高濃度を示すように、製品28を推移することが得られる。しかしながら、一旦迷惑成分の適正量が加えられたならば、充填後すすぎ過程は追加の水、あるいは別の適切な「洗浄後成分」を加えてもよい。この結果、迷惑成分を有する「適切な濃縮」状態の製品28に、もう一度なるものが得られる。
流量調節器352は比例積分(PI)ループ調節器として構成される。流量調節器352は、フィードバック調節器システム188によって行なわれると一般に上で説明された、比較および処理を行なう。例えば、流量調節器352は流量計測装置176からフィードバック信号182を受け取るように構成される。流量調節器352は、流量フィードバック信号182を(制御論理サブシステム14によって定義され、軌跡形成調節器350によって調整されたような)希望の流量体積と比較する。流量フィードバック信号182を処理する際、流量調節器352は、可変ラインインピーダンス200に供給される流量制御信号194を生成する。
フィードフォワード調節器354は、可変ラインインピーダンス200の初期値であるべきものに関する「最も妥当な」推定値を提供する。特別に、規定の定圧では、可変ラインインピーダンスが(冷却された炭酸水164用の)流量として、0.00mL/秒から12000mL/秒の間を有するとみなす。さらに、充填容器30が飲料製品28で満たされる場合、40mL/秒の流量が望まれるとみなす。従って、フィードフォワード調節器354は、(可変ラインインピーダンス200が線形の手法で作動すると見なして)可変ラインインピーダンス200を最大の開口に対して33.33%に当初開くような、フィードフォワード信号を(フィードフォワード線384上で)供給する。
フィードフォワード信号の値を決定する場合、フィードフォワード調節器354は経験的に開発され、様々な初期流量に提供される信号を定めるルックアップ表(図示せず)を利用する。そのようなルックアップ表の一例は、以下の表を含んでいるが、しかしこれに制限されない:
再び、充填容器30が飲料製品28で満たされる場合、40mL/秒の流量が望まれると仮定するならば、例えば、フィードフォワード調節器354は上記ルックアップ表を利用し、(フィードフォワード線384を使用して)60.0度までステッパーモータにパルスを発する。典型的な実施例では、ステッパーモータが使用されるが、様々な別の実施例では、サーボモータを含むが、これに限定されない別の種類のモータが使用される。
単位遅延器356は、(可変ラインインピーダンス200に提供された)制御信号の旧バージョンが、流量調節器352に提供されるような、フィードバック経路を形成する。
可変ラインインピーダンス200が(ステッパ調節器360によって)最大流量率にセットされる場合は、常に、飽和調節器358は、フィードバック調節器システム188(それは、上に議論されたように、PIループ調節器として構成される)の積分制御を無力にするように構成される。それによって、流量の減少によるオーバーシュートやシステム揺動を減少させることにより、システムの安定性を増加させる。
ステッパ調節器360は、飽和調節器358によって(ライン386上に)供給される信号を可変ラインインピーダンス200によって使用可能な信号に変換するように構成される。可変ラインインピーダンス200は、可変ラインインピーダンス200のオリフィス寸法(したがって流量)の調整用のステッパーモータを含んでいる。従って、制御信号194は可変ラインインピーダンス内に含まれるステッパーモータを制御するように構成される。
また図6Bを参照すると、流量制御モジュール170、172、174の流量計測装置176、178、180の一例は、それぞれ、外輪流量計測装置、タービン形流量計測装置あるいは容積式流量計測装置(例えば、歯車式の容積式流量計測装置388)を有するが、これらに制限されない。したがって、様々な実施例では、流量計測装置は直接的あるいは間接的に流量を測定できる任意の装置である。典型的な実施例では、歯車式の容積式流量計測装置388が使用される。この実施例では、流量計測装置388は複数の噛合せ歯車(例えば、歯車390、392)を含んでおり、例えば、反時計回りの歯車390と時計回りの歯車392から得られる、例えば、1つ以上の規定の経路(例えば経路394、396)に従って、歯車式の容積式流量計測装置388を通過する任意の内容物を必要とする。歯車390、392の回転のモニターによって、フィードバック信号(例えばフィードバック信号182)は生成され、適切な流量調節器(例えば流量調節器352)に供給される。
また図7から図14を参照して、流量制御モジュール(例えば流量制御モジュール170)の様々な実施例となる具体例が示される。しかしながら、上述されるように、様々なアセンブリの順序は様々な実施例において異なってもよい、つまり、アセンブリは所望の任意の順序に配置される。例えば、ある実施例では、アセンブリは以下の順に配置される:流量計測装置、二方バルブ、可変インピーダンス;他方、別の実施例では、アセンブリが以下の順に配置されている:流量計測装置、可変インピーダンス、二方バルブ。ある実施例では、それは可変インピーダンス上で圧力と流体を維持するか、それとも可変インピーダンスで圧力を変更するように、アセンブリの順番を変更することが望まれる。ある実施例では、可変インピーダンスバルブはリップシールを含んでいる。これらの実施例では、リップシール上で圧力と流体を維持することが望ましいので、これは以下のようにアセンブリを順序づけることで遂行される:流量計測装置、可変インピーダンスおよび二方バルブ。可変ラインインピーダンスから下流の二方バルブは、リップシールが所望のシールを維持するように、可変インピーダンスの圧力と液体を維持する。
図7Aと図7Bを最初に参照して、流量制御モジュール170aの1つの実施例は示される。ある実施例では、流量制御モジュール170aは一般に流量計176a、可変ラインインピーダンス200aおよび二方バルブ212aを含んでおり、一般にそこを通り抜ける直線状の流体流路を有する。流量計176aは、大容量成分サブシステム16から大容量成分を受け取るために流体入口400を有する。流体入口400は、ハウジング402内に配置された、複数の互いに噛み合う歯車(例えば、歯車390)を含む、歯車式の容積式流量計測装置(例えば、全般的に上に記述された歯車式の容積式デバイス388)に対して、大容量成分を繋げている。大容量成分は流体通路404経由で流量計176aから二方バルブ212aまで通過する。
二方バルブ212aは、ソレノイド408に駆動されるバンジョーバルブ406を有する。バンジョーバルブ406を閉位置へ位置決めるように、バンジョーバルブ406は(例えば図示しないばねによって)バイアスをかけられ、その結果として、流量制御モジュール170aを通過しての大容量成分の流れを妨げる。ソレノイドコイル408は、弁座414との封止係合からバンジョーバルブ406を移動させるために、(例えば制御論理サブシステム14からの制御信号に応答して)連結部412経由で直線駆動プランジャー410を活動させる。その結果として、可変ラインインピーダンス200aへの大容量成分の流れを許すように、二方バルブ212aを開く。
上に述べられるように、可変ラインインピーダンス200aは大容量成分の流量を調整する。可変ラインインピーダンス200aは、駆動モータ416を含んでおり、それはステッパーモータやサーボモータを含んでいるが、これらに制限されない。駆動モータ416は、可変インピーダンスバルブ418に一般に結合している。上に述べられるように、可変インピーダンスバルブ418は、例えば流体通路420経由で二方バルブ212aから移動して、流体吐出口422から抜け出るような、大容量成分の流れを制御する。可変インピーダンスバルブ418の具体例は、米国特許第5,755,683号と米国特許公開番号2007/0085049号で開示され請求される。両者は、参照によってそれらの全体が組み入れられる。図示しないけれども、ギアボックスが駆動モータ416と可変インピーダンスバルブ418の間に結合している。
また図8と図9を参照して、流量制御モジュール(例えば流量制御モジュール170b)の別の実施例は、流量計176b、二方バルブ212bおよび可変ラインインピーダンス200bを全般的に含めて示される。流量制御モジュール170aと同様に、流量制御モジュール170bは流体入口400を含んでおり、これは大容量成分を流量計176bに繋げる。流量計176bは、空胴424に配置された噛合せ歯車390、392を含んでおり、例えば、ハウジング部材402内に設けられる。噛合せ歯車390、392および空胴424は、空胴424の周囲に関して流量経路を規定する。大容量成分は流体通路404経由で流量計176bから二方バルブ212bまで通過する。図示されるように、流体入口400および流体通路404は、流量計176bの出入り(つまり空胴424への出入り)として90度の流路を設ける。
二方バルブ212bは、バンジョーバルブ406を有し、(例えば連結部412経由でスプリング426によって加えられた付勢力に応じて)弁座414との係合が促される。ソレノイドコイル408が電圧を印加される場合、プランジャー410はソレノイドコイル408の方へ引込めさせられ、その結果として、バルブシート414との封止係合からバンジョーバルブ406を移動させて、大容量成分が可変ラインインピーダンス200bへ流れることが可能になる。別の実施例では、バンジョーバルブ406は可変ラインインピーダンス200bの下流にある。
可変ラインインピーダンス200bは、第1の面がある第1の剛性部材(例えばシャフト428)を通常有する。シャフト428は、第1の面で第1の境界を備える第1の流体経路部分を規定する。第1の境界は、(例えばシャフト428の)第1の面上で規定された溝(例えば溝430)を有する。溝430は、第1の面のカーブの接線に垂直に、大きな断面積から小さな断面積へ先細りになっている。しかしながら、別の実施例では、シャフト428は、溝430ではなくボア穴(つまり真直ぐなボールスタイル穴、図15Cを参照)を含んでいる。第2の剛性部材(例えばハウジング432)には第2の面(例えば内側ボア434)がある。第1と第2の剛性部材は、完全な開放位置から連続的に部分的な開放位置を通って閉位置へと、互いに対して回転できる。例えば、シャフト428は、(例えば、ステッパーモータやサーボモータを含む)駆動モータ416によってハウジング432に関連して回転自在に駆動される。第1の面と第2の面は、その間に空間を定める。第1と第2の剛性部材が、互いに対して完全な開放位置又は部分的に開放位置のうちの1つにある場合、第2の剛性部材(つまりハウジング432)中の開口(例えば、開口部436)は、第1と第2の流体経路部分の間の流体連絡を提供する。第1と第2の流体経路部分の間を流れる流体は、開口(つまり開口部436)と同様に溝(つまり溝430)を通る。ある実施例中の少なくとも1つの封止手段(例えばガスケット、Oリングなど、図示せず)は、当該空間から流体が漏れるのを防ぐために、また希望の流路から漏れる流体を防ぐために、第1と第2の剛性部材の間のシールを設けるように、第1の面と第2の面の間に配置される。しかし、典型的な実施例で示されるように、この種の封止手段は使用されない。典型的な実施例では、リップシール429あるいは別の封止手段が、空間を封止するために使用される。
様々な接続配置は、流量制御モジュール170、172、174を大容量成分サブシステム16及び/又は下流の構成部分(例えばノズル24)に流体的に結合させるために含まれる。例えば、図8および図9の流量制御モジュール170bに関して示されるように、固定板438はガイド機構440に関して滑動可能に配置される。流体管路(図示せず)は、少なくとも流体吐出口422へ部分的に挿入され、また、固定板438は、流体吐出口と係合状態で流体管路をロックするために、滑動可能に平行移動される。様々なガスケット、Oリングなどは、流体管路と流体吐出口422との間で流体密封の関係を提供するために使用される。
図10から図13は、流量制御モジュール(例えば、流量制御モジュール170c、170d、170e、170fの各々)の様々な追加の実施例を表す。流量制御モジュール170c、170d、170e、170fは、全般的に先に記述された流量制御モジュール170a、170bに対して、流体接続および相対的な可変ラインインピーダンス200と二方バルブ212の方向付けの点で異なる。例えば、図11と図13にそれぞれ示される流量制御モジュール170d、170fは、流量計176d、176fに(又は、から)流体を繋げるために蛇腹のついた流体接続442を含んでいる。同様に、流量制御モジュール170cは、可変ラインインピーダンス200cに(又は、から)流体を繋げるために蛇腹のついた流体接続444を含んでいる。様々な追加的/代替的な流体接続配置が等しく利用される。同様に、ソレノイド408の様々な相対的な方向付けとバンジョーバルブ406用のばねバイアスの機器構成は、様々な実装配置と設計基準に適するように使用される。
また図14Aから図14Cをさらに参照すると、流量制御モジュールの別の実施例が表される(つまり流量制御モジュール170g)。流量制御モジュール170gは、一般に流量計176g、可変ラインインピーダンス200gおよび二方バルブ212g(例えば、通常上述されるように、それはソレノイド駆動のバンジョーバルブである)を有する。図14Cを参照すると、リップシール202gが見られる。また、流量制御モジュールが様々な流量制御モジュールアセンブリに保護を提供するカバーを有する点につき、図14Cは1つの典型的な実施例を示す。図示されたすべての実施例の中で表されなかったが、流量制御モジュールの各実施例はまたカバーを有する。
流量制御モジュール(例えば流量制御モジュール170、172、174)は、大容量成分が大容量成分サブシステム16から流量計(例えば流量計176、178、180)まで流れ、次いで、可変ラインインピーダンス(例えば可変ラインインピーダンス200、202、204)に至り、そして最後に二方バルブ(例えば二方バルブ212、214、216)を通過するように構成されると説明されたが、これは現在の明細書の開示に対する制限として解釈されるべきでない点に留意すべきである。例えば、図7から図14Cで図示され議論されるように、流量制御モジュールは、大容量成分サブシステム16から流量計(例えば流量計176、178、180)に、次いで、二方バルブ(例えば二方バルブ212、214、216)に至り、そして最後に可変ラインインピーダンス(例えば可変ラインインピーダンス200、202、204)を通過する流路を有するように構成されてもよい。様々な追加的/代替的な機器構成が等しく利用される。加えて、1つ以上の追加の構成要素が、流量計、二方バルブおよび可変ラインインピーダンスの1つ以上の間で相互に連結されてもよい。
図15A及び図15Bを参照して、可変ラインインピーダンス(例えば可変ラインインピーダンス200)の一部は駆動モータ416(例えば、それはステッパーモータ、サーボモータなど)を含めて示される。駆動モータ416は、溝430がその中にあるシャフト428に結合している。ある実施例では、ここでは図15Cを参照して、シャフト428はボアを有する。また、典型的な実施例では、図15Cで示されるように、ボアはボール形のボアである。例えば図8及び図9に関して議論されたように、駆動モータ416は、可変ラインインピーダンスを通して流量を調整するためにハウジング(例えばハウジング432)と相対的にシャフト428を回転させる。磁石446は、シャフト428に結合している(例えば、少なくとも部分的にシャフト428中の軸方向開口部内に配置される)。磁石446は全般的に直径方向に磁化されて、南極450と北極452を設ける。シャフト428の回転位置は、例えば、1つ以上の磁束検出装置(例えば図9に示されるセンサ454、456)上の磁石446によって与えられた磁束に基づいて決定される。磁束検出装置は、例えばホール効果センサなどを含むが、しかしこれに制限されない。磁束検出装置は、例えば、論理サブシステム14を制御するために、位置フィードバック信号を供給する。
ある実施例では、図15Cを再び参照して、図8及び図9に関して上に示され記述された実施例のように、磁石446は対向面に置かれる。加えて、この実施例では、磁石446はマグネットホルダ480によって保持される。
その上に、(例えばシャフトの回転位置の決定用の)磁気位置センサの利用の代替案として、可変ラインインピーダンスは少なくとも一部分が、モータ位置又はシャフト位置を検知する光センサに基づいて決定されてもよい。
次に、図16A及び図16Bを参照すると、歯車式の容積式流量計測装置(例えば、歯車式の容積式流量計測装置388)の歯車(例えば、歯車390)は、それに結合した1つ以上の磁石(例えば磁石458、460)を含んでいる。上に議論されたように、流体(例えば大容量成分)が歯車式の容積式流量計測装置388を通って流れるとき、歯車390(そして歯車392も)回転する。歯車390の回転割合は、歯車式の容積式流量計測装置388を通過する流体の流量に通常比例する。歯車390の回転(または回転割合)は、磁束センサ(例えばホール効果センサなど)を使用して、測定される。それは、歯車390に結合した軸方向磁石458、460の回転運動を測定する。磁束センサは、例えば、図8に表されるように、プリント回路基板462に配置されて、流量フィードバック調節器システム(例えばフィードバック調節器システム188)に流量フィードバック信号(例えば流量フィードバック信号182)を供給する。
また図17を参照して、ユーザー・インターフェース・サブシステム22についての構成図が示される。ユーザー・インターフェース・サブシステム22は、ユーザー26が飲料28に関する様々なオプションを選択することを可能にするタッチ・スクリーン・インターフェース500を有しており、図51から図53に対して以下で典型的な実施例が説明される。例えば、ユーザー26は、「飲料サイズ」欄502経由で、飲料28のサイズを選択する。選択可能なサイズの具体例は、「12オンス」(355ml)、「16オンス」(473ml)、「20オンス」(591ml)、「24オンス」(710ml)、「32オンス」(946ml)、「48オンス」(1419ml)を含んでいるが、これらに制限されていない。
ユーザー26は、「飲料種類」欄504経由で、飲料28の種類を選択する。選択可能な種の具体例は、「コーラ」、「レモンライム」、「ルートビア」、「アイスティー」、「レモネード」、「フルーツポンチ」を含んでいるが、これらに制限されていない。
ユーザー26は、また「添加物」欄506経由で、飲料28内の包含物に1つ以上の香料/製品を選べる。選択可能な添加物の具体例は、「チェリー風味」、「レモン風味」、「ライム風味」、「チョコレート風味」、「コーヒー風味」、「アイスクリーム」を含んでいるが、これらに制限されていない。
さらに、ユーザー26は、「栄養補助食品」欄508経由で、飲料28内の包含物に1つ以上の栄養補助食品を選べる。そのような栄養補助食品の具体例は、「ビタミンA」、「ビタミンB6」、「ビタミンB12」、「ビタミンC」、「ビタミンD」、「亜鉛」を含んでいるが、これらに制限されていない。
ある実施例では、タッチスクリーンより下部の位置に追加のスクリーンは、スクリーンに「遠隔操作」(図示せず)を有する。遠隔操作は、例えば、上・下・左・右・選択等のボタン表示を含んでいる。しかしながら、別の実施例では、追加のボタンが設けられる。
一旦ユーザー26が適切な選択をしたならば、ユーザー26は「GO」ボタン510を選択する。そして、ユーザー・インターフェース・サブシステム22は制御論理サブシステム14に(データバス32経由で)適切なデータ信号を供給する。一旦受け取られたならば、制御論理サブシステム14は記憶サブシステム12から適切なデータを検索し、例えば大容量成分サブシステム16、マイクロ成分サブシステム18、配管系統/制御サブシステム20に適切な制御信号を供給する。配管系統/制御サブシステム20は飲料28を準備するために、上に議論された手法で処理される。その代わりに、ユーザー26は「取り消し」ボタン512を選択してもよく、また例えば、ボタンの選択がない場合には、タッチ・スクリーン・インターフェース500はディフォルト状態にリセットされる。
ユーザー・インターフェース・サブシステム22は、ユーザー26との双方向通信を可能にするように構成される。例えば、ユーザー・インターフェース・サブシステム22は、処理システム10がユーザー26に情報を提供することを可能にする、情報のスクリーン514を有する。ユーザー26に提供される情報の種類は、広告、システム機能不全や警告に関係のある情報、および様々な製品の価格に関する情報の具体例を含んでいるが、これらに制限されない。
上述されるように、制御論理サブシステム14は処理システム10の動作を制御する1つ以上の制御処理120を実行する。従って、制御論理サブシステム14は有限状態の機械処理(例えばFSM処理122)を実行する。
また上述されるように、処理システム10の使用中に、ユーザー26はユーザー・インターフェース・サブシステム22を使用して(容器30へ)分与するために特定の飲料28を選択する。ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で、ユーザー26はそのような飲料内の包含物として1つ以上のオプションを選ぶ。一旦ユーザー26が適切な選択をすれば、ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で、ユーザー・インターフェース・サブシステム22は、(飲料28に関する)ユーザー26の選択と好みを指示する適切な指示を、制御論理サブシステム14に送る。
選択をする場合、本質的にマルチ構成要素の製品を生成する2つの別個の異なるレシピの組合せである、マルチ成分レシピをユーザー26は選択する。例えば、ユーザー26はルートビアフロートを選択する。ルートビアフロートは、本質的に2つの別個の異なる構成部分(つまりバニラアイスクリームとルートビアソーダ)の組合せである、マルチ部分レシピである。さらに次の例として、ユーザー26は、コーラとコーヒーの組合せを選択する。このコーラとコーヒー組合せは、本質的に2つの別個の異なる構成部分(つまりコーラソーダとコーヒー)の組合せである。
また図18を参照すると、550で上記の指示を受け取ることで、552でFSM処理122は生成される製品(例えば飲料28)がマルチ構成要素の製品かどうか定める指示を処理する。
554で生成される製品がマルチ構成要素の製品である場合、556でFSM処理122はマルチ構成要素の製品の各成分を生成するのに必要なレシピを確認する。確認されたレシピは、図1に示される記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれる。
554で生成される製品がマルチ構成要素の製品でない場合、558でFSM処理122は製品を生成するための単一のレシピを確認する。単一のレシピは記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれる。従って、550で受領した指示と、552で処理した指示がレモンライムソーダを規定した指示だった場合、これはマルチ構成要素の製品でないので、558でFSM処理122はレモンライムソーダを生成するのに必要な単一のレシピを確認する。
554で指示がマルチ構成要素の製品に関係のある場合、556で記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれた適切なレシピを確認する上で、560でFSM処理122は各レシピを複数の離散的な状態に解析し、1つ以上の状態遷移を定める。そのとき、FSM処理122は、562で複数の離散的な状態の少なくとも1つの部分を使用する、少なくとも1つの(各レシピ用の)有限状態機械を定める。
554で指示がマルチ構成要素の製品に関係がない場合、558で記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれた適切なレシピを確認する上で、564でFSM処理122はレシピを複数の離散的な状態に解析し、また1つ以上の状態遷移を定める。そのとき、FSM処理122は、566で複数の離散的な状態の少なくとも1つの部分を使用するレシピ用の少なくとも1つの有限状態機械を定める。
当該技術で既知のように、有限状態機械(FSM)は、有限数の状態、それらの状態間の遷移、及び/又は作用から構成された行動モデルである。例えばまた図19を参照すると、有限状態が完全な開状態又は完全な閉状態である物理的な出入口のために有限状態機械を定める場合、有限状態機械は2状態、即ち570の「開いた」状態と572の「閉じた」状態を有する。加えて、ある状態から別の状態まで遷移を可能にする2つの遷移が定義される。例えば、574での遷移状態がドアを「開ける」(したがって572の「閉じた」状態から570の「開いた」状態に移行する)と、576での遷移状態がドアを「閉じる」(したがって570の「開いた」状態から572の「閉じた」状態に移行する)である。
また図20を参照して、コーヒーが調合される手法に関する状態図600が示される。状態図600は5状態を含んで示される、即ち、停止状態602、調合準備状態604、調合状態606、温度維持状態608、並びにオフ状態610である。加えて、5つの遷移状態が示される。例えば、遷移状態612は、例えば、コーヒー・フィルターを取り付け、コーヒー粉末を入れ、コーヒー自動販売機を水で満たすものであるが、停止状態602から調合準備状態604に移行する。遷移状態614は、例えば、調合ボタンを押すものであるが、調合準備状態604から調合状態606へ移行する。遷移状態616は、例えば、給水を使い果すものであるが、調合状態606から温度維持状態608へ移行する。遷移状態618は、例えば、電源スイッチをオフしたり、最大「温度維持」時間を超過したりする場合であるが、温度維持状態608からオフ状態610へ移行する。遷移状態620は、例えば、電源スイッチをオンするもので、オフ状態610から停止状態602に移行する。
それ故に、FSM処理122は、製品を生成するために利用されるレシピ(またはそれの部分)に相当する1つ以上の有限状態機械を生成する。一旦適切な有限状態機械が生成されれば、制御論理サブシステム14は有限状態機械を実行し、例えばユーザー26から要求された(例えばマルチ成分あるいは単一の成分)製品を生成する。
従って、処理システム10が550で、(ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で)ユーザー26がルートビアフロートを選択したという指示を受け取ると仮定する。FSM処理122は552で、ルートビアフロートがマルチ構成要素の製品554かどうか判断する指示を処理する。ルートビアフロートがマルチ構成要素の製品であるから、FSM処理122は、556でルートビアフロート(すなわちルートビアソーダのレシピおよびバニラアイスクリームのレシピ)を生成するのに必要なレシピを確認し、560でルートビアソーダのレシピとバニラアイスクリームのレシピを複数の離散的な状態に解析し、そして1つ以上の状態遷移を定める。そのとき、FSM処理122は562で、複数の離散的な状態の少なくとも1つの部分を使用する、少なくとも1つの(各レシピ用の)有限状態機械を定める。ユーザー26によって選択されたルートビアフロートを生成するために、これらの有限状態機械は、制御論理サブシステム14によって続いて実行される。
レシピに対応する状態機械を実行する場合、処理システム10は処理システム10内に含まれる1つ以上のマニホルド(図示せず)を利用する。この明細書の開示中で使用されるように、マニホルドは、1つ以上の処理の実行を可能にするように設計された一時的貯蔵領域である。マニホルドに出入りする成分の移動を容易にするために、処理システム10はマニホルド間の成分の移動を容易にするための(例えば制御論理サブシステム14によって制御可能な)複数のバルブを含んでいる。様々な種類のマニホルドの具体例には、混合マニホルド、ブレンディングマニホルド、研削マニホルド、加熱マニホルド、冷却マニホルド、冷凍マニホルド、浸漬マニホルド、ノズル、圧力マニホルド、真空マニホルド、並びに撹拌マニホルドを含んでいるが、これらに制限されない。
例えば、コーヒーを作る場合、研削マニホルドはコーヒー豆を挽く。一旦豆が挽かれれば、水160が所定の温度(例えば212°F)に加熱される、加熱マニホルドに水が供給される。一旦水が加熱されれば、(加熱マニホルドによって生成された)加熱水は、(研削マニホルドによって生成された)粉末タイプのコーヒー豆を通ってフィルターされる。また加えて、処理システム10がどのように構成されたかに依存して、処理システム10は、別のマニホルドやノズル24で生成されたコーヒーにクリーム及び/又は砂糖を加える。
従って、マルチ部分レシピの各部分は、処理システム10内に含まれる異なるマニホルド中で実行される。したがって、マルチ構成要素のレシピの成分はそれぞれ処理システム10内に含まれる異なるマニホルド中で生成される。前述の例を継続して、マルチ構成要素の製品(つまりルートビアソーダ)の第1の成分は、処理システム10内に含まれる混合マニホルド内で生成される。さらに、マルチ構成要素の製品(つまりバニラアイスクリーム)の第2の成分は、処理システム10内に含まれる冷凍マニホルド内で生成される。
上述されるように、制御論理サブシステム14は処理システム10の動作を制御する1つ以上の制御処理120を実行する。従って、制御論理サブシステム14は仮想マシン処理124を実行する。
また上述されるように、処理システム10の使用中に、ユーザー・インターフェース・サブシステム22を使用して、ユーザー26は(容器30へ)特別の飲料28を分与すること選択する。ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で、ユーザー26はその飲料の包含物に1つ以上のオプションを選ぶ。一旦ユーザー26が適切な選択をすれば、ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で、ユーザー・インターフェース・サブシステム22は制御論理サブシステム14に適切な命令を送る。
選択をする場合、本質的にマルチ構成要素の製品を生成する2つの別個の異なるレシピの組合せである、マルチ部分レシピをユーザー26は選択する。例えば、ユーザー26はルートビアフロートを選択する。ルートビアフロートは、本質的に2つの別個の異なる構成部分(つまりバニラアイスクリームとルートビアソーダ)の組合せである、マルチ部分レシピである。さらに次の例として、ユーザー26は、コーラとコーヒーの組合せである飲料を選択する。このコーラ/コーヒー組合せは、本質的に2つの別個の異なる構成部分(つまりコーラソーダとコーヒー)の組合せである。
また図21を参照すると、650で上記指示を受け取ると、652で仮想マシン処理124はこれらの指示を処理して、生成される製品(例えば飲料28)がマルチ構成要素の製品かどうか判断する。
654で生成される製品はマルチ構成要素の製品である場合、仮想マシン処理124は656で、マルチ構成要素の製品の第1の成分を生成するための第1のレシピ、およびマルチ構成要素の製品の少なくとも1つの第2の成分を生成するための少なくとも1つの第2のレシピを識別する。第1および第2のレシピは記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれる。
654で生成される製品がマルチ構成要素の製品ではない場合、仮想マシン処理124は658で製品を生成するための単一のレシピを確認する。単一のレシピは記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれる。従って、650で受け取った命令がレモンライムソーダに関する命令だった場合、これがマルチ構成要素の製品でないので、仮想マシン処理124は658でレモンライムソーダを生成するのに必要な単一のレシピを確認する。
656と658の確認で、記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36からのレシピに基づいて、制御論理サブシステム14は660と662でレシピを実行して、例えば、大容量成分サブシステム16、マイクロ成分サブシステム18および配管系統/制御サブシステム20に(データバス38経由で)適切な制御信号を供給する。その結果、飲料28が作られ、それは容器30に供給される。
それ故に、処理システム10が(ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で)ルートビアフロートを生成する命令を受けると仮定する。仮想マシン処理124は、654で、ルートビアフロートはマルチ構成要素の製品であるか決定するために、652でこれらの命令を処理する。ルートビアフロートがマルチ構成要素の製品であるので、仮想マシン処理124は656で、ルートビアフロートを作るのに必要なレシピ(すなわち、ルートビアソーダのレシピとバニラアイスクリームのレシピ)を確認し、660でルートビアソーダとバニラアイスクリーム(それぞれ)を生成する両方のレシピを実行する。一旦これらの製品が生成されれば、処理システム10は、ユーザー26によって要求されたルートビアフロートを生成するために、個別製品(すなわちルートビアソーダとバニラアイスクリーム)を組み合わせる。
レシピを実行する場合、処理システム10は処理システム10内に含まれる1つ以上のマニホルド(図示せず)を利用する。この明細書の開示で使用されるように、マニホルドは、1つ以上の処理の実行を可能にするように設計された一時貯蔵領域である。マニホルドに出入りする成分の移動を容易にするために、処理システム10はマニホルド間の成分の移動を容易にするための複数のバルブを有する。バルブは、例えば制御論理サブシステム14によって制御可能である。様々な種類のマニホルドの具体例には、混合マニホルド、ブレンディングマニホルド、研削マニホルド、加熱マニホルド、冷却マニホルド、冷凍マニホルド、浸漬マニホルド、ノズル、圧力マニホルド、真空マニホルド、並びに撹拌マニホルドを含んでいるが、これらに制限されない。
例えば、コーヒーを作る場合、研削マニホルドはコーヒー豆を挽く。一旦豆が挽かれれば、水160が所定の温度(例えば212°F)に加熱される、加熱マニホルドに水が供給される。一旦水が加熱されれば、(加熱マニホルドによって生成された)加熱水は、(研削マニホルドによって生成された)粉末タイプのコーヒー豆を通ってフィルターされる。また加えて、処理システム10がどのように構成されたかに依存して、処理システム10は、別のマニホルドやノズル24で生成されたコーヒーにクリーム及び/又は砂糖を加える。
従って、マルチ部分レシピの各部分は、処理システム10内に含まれる異なるマニホルド中で実行される。したがって、マルチ構成要素のレシピの各成分は、処理システム10内に含まれる異なるマニホルド中で生成される。前述の例を継続して、マルチ構成要素の製品(つまりルートビアソーダを作るために処理システム10によって利用される1つ以上の処理)の第1の成分は、処理システム10内に含まれる混合マニホルド内で生成される。さらに、マルチ構成要素の製品(つまりバニラアイスクリームを作るために処理システム10によって利用される1つ以上の処理)の第2の成分は、処理システム10内に含まれる冷凍マニホルド内で生成される。
上述されるように、処理システム10の使用中に、ユーザー26はユーザー・インターフェース・サブシステム22を使用して、(容器30中への)分与に特別の飲料28を選んでもよい。ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で、ユーザー26はその飲料内の包含物に1つ以上のオプションを選ぶ。一旦ユーザー26が適切な選択をすれば、ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で、ユーザー・インターフェース・サブシステム22は制御論理サブシステム14に (データバス32経由で)適切なデータ信号を送る。制御論理サブシステム14はこれらのデータ信号を処理し、記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれた1つ以上のレシピを(データバス34経由で)検索する。記憶サブシステム12からレシピを検索する際、制御論理サブシステム14はレシピを処理し、例えば、大容量成分サブシステム16、マイクロ成分サブシステム18および配管系統/制御サブシステム20に、適切な制御信号を供給する。その結果、飲料28が作られ、それは容器30に供給される。
ユーザー26がそれらの選択をする場合、ユーザー26は本質的に2つの別個の異なるレシピの組合せである、マルチ部分レシピを選択する。例えば、ユーザー26はルートビアフロートを選択する。ルートビアフロートは、本質的に2つの別個の異なるレシピ(つまりバニラアイスクリームとルートビアソーダ)の組合せである、マルチ部分レシピである。さらに次の例として、ユーザー26は、コーラとコーヒーの組合せである飲料を選択する。このコーラとコーヒーの組合せは、本質的に2つの別個の異なるレシピ(つまりコーラソーダとコーヒー)の組合せである。
これに応じて、処理システム10が(ユーザー・インターフェース・サブシステム22経由で)ルートビアフロートを生成する命令を受けると仮定する。すると、処理システム10が、ルートビアフロートのレシピがマルチ部分レシピであることを知り、処理システム10は、ルートビアソーダ用の独立型レシピを得ると共に、バニラアイスクリーム用の独立型レシピを得て、ルートビアソーダとバニラアイスクリーム(それぞれ)を生成するために両方のレシピを実行する。一旦これらの製品が生成されれば、処理システム10は、ユーザー26によって要求されたルートビアフロートを生成するために個別製品(すなわちルートビアソーダとバニラアイスクリーム)を組み合わせる。
レシピを実行する場合、処理システム10は処理システム10内に含まれる1つ以上のマニホルド(図示せず)を利用する。この明細書の開示で使用されるように、マニホルドは、1つ以上の処理の実行を可能にするように設計された一時貯蔵領域である。マニホルドに出入りする成分の移動を容易にするために、処理システム10はマニホルド間の成分の移動を容易にするための複数のバルブを有する。バルブは、例えば制御論理サブシステム14によって制御可能である。様々な種類のマニホルドの具体例には、混合マニホルド、ブレンディングマニホルド、研削マニホルド、加熱マニホルド、冷却マニホルド、冷凍マニホルド、浸漬マニホルド、ノズル、圧力マニホルド、真空マニホルド、並びに撹拌マニホルドを含んでいるが、これらに制限されない。
例えば、コーヒーを作る場合、研削マニホルドはコーヒー豆を挽く。一旦豆が挽かれれば、水160が所定の温度(例えば212°F)に加熱される、加熱マニホルドに水が供給される。一旦水が加熱されれば、(加熱マニホルドによって生成された)加熱水は、(研削マニホルドによって生成された)粉末タイプのコーヒー豆を通ってフィルターされる。また加えて、処理システム10がどのように構成されたかに依存して、処理システム10は、別のマニホルドやノズル24で生成されたコーヒーにクリーム及び/又は砂糖を加える。
上述されるように、制御論理サブシステム14は処理システム10の動作を制御する1つ以上の制御処理120を実行する。従って、制御論理サブシステム14は仮想マニホルド処理126を実行する。
また図22を参照して、仮想マニホルド処理126は、680で、例えば、少なくとも1つ以上の処理の部分に関係のあるデータを取得するように、処理システム10でマルチ部分レシピの第1の部分が実行されている間に生じる1つ以上の当該処理をモニターする。例えば、マルチ部分レシピがルートビアフロートの製造に関係があると考える。ここで、上に議論されたように、ルートビアフロートは、本質的に記憶サブシステム12上に保持された複数のレシピ36から選ばれる2つの別個の異なるレシピ(つまりルートビアソーダとバニラアイスクリーム)の組合せである。従って、マルチ部分レシピの第1部分は、ルートビアソーダを作るために処理システム10によって利用される1つ以上の処理と考えられる。さらに、マルチ部分レシピの第2の部分は、バニラアイスクリームを作るために処理システム10によって利用される1つ以上の処理と考えられる。
マルチ部分レシピの各部分は、処理システム10内に含まれる1つ以上のマニホルドを利用して実行される。例えば、マルチ部分レシピの第1部分は、つまりルートビアソーダを作るために処理システム10によって利用される1つ以上の処理であるが、処理システム10内に含まれる混合マニホルド内で実行される。さらに、マルチ部分レシピの第2の部分は、つまりバニラアイスクリームを作るために処理システム10によって利用される1つ以上の処理であるが、処理システム10内に含まれる冷凍マニホルド内に実行される。上述されるように、処理システム10は複数のマニホルドを含んでいる。それらの例には、混合マニホルド、ブレンディングマニホルド、研削マニホルド、加熱マニホルド、冷却マニホルド、冷凍マニホルド、浸漬マニホルド、ノズル、圧力マニホルド、真空マニホルド、並びに撹拌マニホルドを含んでいるが、これらに制限されない。
従って、仮想マニホルド処理126は、680で、これらの処理に関するデータを得るために、ルートビアソーダを作るために処理システム10によって利用される処理をモニターしてもよく、あるいはバニラアイスクリームを作るために処理システム10によって利用される処理をモニターしてもよい。
得られたデータの種類の具体例は、成分データおよび処理データを含んでいるが、これに制限されない。
成分データは、マルチ部分レシピの第1部分中に使用される成分のリストを含んでいるが、これに制限されない。例えば、マルチ部分レシピの第1部分がルートビアソーダの製造に関係のある場合、材料のリストは次のものを含んでいる:規定量のルートビア香料、規定量の炭酸水、規定量の非炭酸水および規定量の高果糖コーンシロップ。
処理データは、成分上で行なわれる処理の連続するリストを含んでいるが、これに制限されない。例えば、規定量の炭酸水は、処理システム10内のマニホルドへ取り込まれ始める。マニホルドを炭酸水で満たしている間、規定量のルートビア香料、規定量の高果糖コーンシロップおよび規定量の非炭酸水された量も、マニホルドへ取り込まれる。
取得されたデータの少なくとも1つの部分は、682で(例えば一時的にあるいは永久に)記憶される。さらに、仮想マニホルド処理126は、684で、例えばマルチ部分レシピの第2の部分中の間に生じる、1つ以上の処理で、引き続いて使用するために、この記憶データの有用性を有効にする。682で得られたデータを蓄積する場合、仮想マニホルド処理126は686で、続いて起こる診断目的のために不揮発性メモリシステム(例えば記憶サブシステム12)で得られたデータを、アーカイブに保管する。そのような診断目的の具体例は、処理システム10用の消耗品を購入するための購買計画を設定する成分消費特性を、サービス専門家が調査できるようにすることを含む。代替的か付加的に、682で記憶したデータを取得した場合、仮想マニホルド処理126は、688で、揮発性メモリシステム(例えばランダムアクセス記憶装置104)に得られたデータを一時的に書き込んでもよい。
684で得られたデータの有用性を有効にする場合、仮想マニホルド処理126は690で、マルチ部分レシピの第2の部分中に生じている(あるいは将来生じる)1つ以上の処理へ得られたデータ(またはその部分)を送る。前述の例を継続して、バニラアイスクリームを作るために処理システム10によって利用される1つ以上の処理に関係のあるマルチ部分レシピの第2の部分で、仮想マニホルド処理126は684で、バニラアイスクリームを作るために利用される1つ以上の処理に利用可能なように、得られたデータ(またはその部分)を有効にする。
上記ルートビアフロートを作るために利用されるルートビア風味付けの場合には、相当な量のバニラエッセンスで風味をつけられると仮定する。さらに、バニラアイスクリームを作る場合、相当な量のバニラエッセンスも使用されると仮定する。仮想マニホルド処理126が684で、制御論理サブシステム(つまりバニラアイスクリームを作るために利用される1つ以上の処理を組み合わせるサブシステム)に得られたデータ(例えば成分及び/又は工程データ)の有効性を有効にする場合、このデータを調査した上で、制御論理サブシステム14は、バニラアイスクリームを作るために利用される成分を変更する。具体的には、制御論理サブシステム14は、ルートビアフロート内のバニラエッセンスの過多を回避するために、バニラアイスクリームを作るために利用されるバニラエッセンスの量を低減する。
加えて、684で、続いて実行される処理への得られたデータの有効性を有効にすることにより、続いて実行される処理で利用可能でないようにそのデータをすることが、不可能となるように、処理が証明される。前述の例を継続して、バニラエッセンスを10.0mL以上含んでいる製品のどんな単一調理品も、消費者は好きでない傾向があることが経験的に定められていると仮定する。さらに、ルートビアフロート用にルートビアソーダを作るために利用されるルートビア香料内に8.0mLのバニラエッセンスが含まれ、別の8.0mLのバニラエッセンスがルートビアフロートを作るためのバニラアイスクリームを作るために利用される、と仮定する。したがって、これらの2つの製品(ルートビアソーダとバニラアイスクリーム)が組み合わせられれば、16.0mLのバニラエッセンスで最終製品に風味をつけるものであるが、これは経験的に規定された10.0mLを超過しない原則を超える。
そこで、もしルートビアソーダ用の成分データが682で記憶されず、その記憶データの有効性が仮想マニホルド処理126によって684で有効でなかったならば、ルートビアソーダが8.0mLのバニラエッセンスを含んでいるという事実は失われて、16.0mLのバニラエッセンスを含んでいる最終製品が生成される。そこで、この得られたデータと、682で記憶したデータは、任意の不適当な影響(例えば、望まれない風味特性、望まれない外観特性、望まれない芳香特性、望まれない質感特性、並びに栄養補助食品の推奨された摂取最大値の超過)の発生を回避(あるいは縮小)するために利用される。
この得られたデータの有効性によって、次工程も調整されることが可能になる。例えば、バニラアイスクリームを作るために利用された塩の量が、ルートビアソーダを作るために利用された炭酸水の量に依存して変わると仮定する。再び、ルートビアソーダ用の成分データが682で記憶されず、また684でその記憶データの有効性が仮想マニホルド処理126によって有効にされなかった場合、ルートビアソーダを作るのに使用された炭酸水の量は失われ、また、アイスクリームを作るために利用された塩の量を調整する性能は危険にさらされる。
上述されるように、仮想マニホルド処理126は680で、例えば少なくとも1つ以上の過程の部分に関係のあるデータを取得する処理システム10で実行されている、マルチ部分レシピの第1の部分中に生じる1つ以上の過程をモニターする。680でモニターした1つ以上の過程は、処理システム10の単一のマニホルド内で実行されてもよく、また、処理システム10の単一のマニホルド内で実行されるマルチ部分処置の単一の部分の代表でもよい。
例えば、ルートビアソーダを作る場合、4個の入口(例えば一つがルートビア香料用、一つが炭酸水用、一つが非炭酸水用、並びに一つの高果糖コーンシロップ用)と、(ルートビアソーダがすべて単一の第2のマニホルドに供給されるように)1個の出口がある単一のマニホルドが使用される。
しかしながら、1つの出口を有する代わりに、マニホルドは2つの出口を有する場合(一方が、他方の4場合の流量を有する)、仮想マニホルド処理126は、同じマニホルド内で同時に実行される2つの別個で全然異なった部分を有すると、この過程を考慮する。例えば、成分全体の80%はルートビアソーダの合計量の80%を生成するためにともに混ぜられるが、他方で成分全体の残りの20%がルートビアソーダの20%を生成するために同時に 同じマニホルド内で)混ぜられる。そこで、仮想マニホルド処理126は684で、第1の部分(つまり80%の部分)に関係のある得られたデータを、ルートビアソーダの80%を利用する下流工程で利用可能にし、かつ684で、第2の部分(つまり20%の部分)に関して得られたデータを、ルートビアソーダの20%を利用する下流工程で利用可能にする。
加えて又はその代わりに、処理システム10の単一のマニホルド内で実行されるマルチ部分処置の単一の部分は、複数の離散的過程を実行する単一のマニホルド内で生じる1つの過程を示してもよい。例えば、凍結マニホルド内でバニラアイスクリームを作る場合、個々の成分は取り入れられ、混ぜられ、凍るまで温度が低下させられる。従って、バニラアイスクリームを作るプロセスは、成分導入プロセス、成分混合プロセスおよび成分凍結プロセスを含み、各々は680で仮想マニホルド処理126によって個々にモニターされる。
上述されるように、(マイクロ成分サブシステム18および配管系統/制御サブシステム20の)製品モジュールアセンブリ250は、複数の製品容器252、254、256、258を解放可能に係合するように構成された複数のスロットアセンブリ260、262、264、266を含んでいる。あいにく、製品容器252、254、256、258を補充するために処理システム10をサービスする場合、製品モジュールアセンブリ250の間違ったスロットアセンブリ内の製品容器を取り付けることは可能である。このような誤りによって、1つ以上のマイクロ成分で汚染されている、1つ以上のポンプアセンブリ(例えばポンプアセンブリ270、272、274、276)及び/又は1つ以上の管類アセンブリ(例えば管類束304)が得られる。例えば、ルートビア香料(つまり製品容器256内に含まれているマイクロ成分)に非常に強い味があるので、一旦特別のポンプアセンブリ/管類アセンブリが、例えばルートビア香料を配給させるために使用されれば、それはもはやそれほど強くない味(例えばレモンライム香料、アイスティー香料およびレモネード香料)があるマイクロ成分を配給させるためには使用できない。
加えて、また、上述されるように、製品モジュールアセンブリ250は、ブラケットアセンブリ282を解放可能に係合するように構成される。従って、処理システム10をサービスする場合、処理システム10が多数の製品モジュールアセンブリと多数のブラケットアセンブリを有する場合、製品モジュールアセンブリを間違ったブラケットアセンブリ上に取り付けることは可能である。あいにく、そのような誤りによっても、1つ以上のマイクロ成分で汚染されている、1つ以上のポンプアセンブリ(例えばポンプアセンブリ270、272、274、276)及び/又は1つ以上の管類アセンブリ(例えば管類束304)が得られる。
従って、処理システム10は、処理システム10内の製品容器および製品モジュールの適切な配置を保証するためにRFIDに基づいたシステムを含んでいる。また図23と図24を参照して、処理システム10は、処理システム10の製品モジュールアセンブリ250に置かれたRFIDアンテナアセンブリ702を含むRFIDシステム700を有する。
上述されるように、製品モジュールアセンブリ250は、少なくとも1つの製品容器(例えば製品容器258)を解放可能に係合するように構成される。RFIDシステム700は、製品容器258に置かれた(例えば、取付けられた)RFIDタグアセンブリ704を有する。製品モジュールセンブリ250が製品容器(例えば製品容器258)を解放可能に係合する場合は常に、RFIDタグアセンブリ704は、例えばRFIDアンテナアセンブリ702上部の検出ゾーン706内側に位置する。従ってこの例で、製品容器258が製品モジュールアセンブリ250の内側に位置する場合、つまり、解放可能に係合する場合は常に、RFIDタグアセンブリ704はRFIDアンテナアセンブリ702によって検知される。
上述されるように、製品モジュールセンブリ250はブラケットアセンブリ282を解放可能に係合するように構成される。RFIDシステム700は、さらに、ブラケットアセンブリ282上に置かれた(例えば、取付けられた)RFIDタグアセンブリ708を有する。ブラケットアセンブリ282が製品モジュールアセンブリ250を解放可能に係合する場合は常に、RFIDタグアセンブリ708は、例えばRFIDアンテナアセンブリ702のより下部の検出ゾーン710内側に位置する。
従って、RFIDアンテナアセンブリ702とRFIDタグアセンブリ704、708の使用を通じて、RFIDシステム700は、様々な製品容器(例えば製品容器252、254、256、258)が製品モジュールアセンブリ250の内部に適切に位置するかどうか判断できる。さらに、RFIDシステム700は、製品モジュールアセンブリ250が処理システム10内に適切に位置するかどうか判断できる。
1つのRFIDアンテナアセンブリと2つのRFIDタグアセンブリを含むRFIDシステム700が図示されたが、これは説明の目的のためだけであり、この明細書の開示を制限するようには意図されず、別の機器構成が可能である。具体的には、RFIDシステム700の典型的な機器構成は、製品モジュールアセンブリ250の各スロットアセンブリ内に位置する1つのRFIDアンテナアセンブリを有する。例えば、RFIDシステム700は、製品モジュールアセンブリ250内に位置するRFIDアンテナアセンブリ712、714、716を加えて有する。従って、RFIDアンテナアセンブリ702は、(製品モジュールアセンブリ250の)スロットアセンブリ266へ製品容器が挿入されているか判断する。RFIDアンテナアセンブリ712は、(製品モジュールアセンブリ250の)スロットアセンブリ264へ製品容器が挿入されているか判断する。RFIDアンテナアセンブリ714は、(製品モジュールアセンブリ250の)スロットアセンブリ262へ製品容器が挿入されているか判断する。また、RFIDアンテナアセンブリ716は、(製品モジュールアセンブリ250の)スロットアセンブリ260へ製品容器が挿入されているか判断する。さらに、処理システム10が多数の製品モジュールアセンブリを有するので、これらの各製品モジュールアセンブリは、どの製品容器が特別の製品モジュールアセンブリへ挿入されるか決めるために1つ以上のRFIDアンテナアセンブリを含んでいる。
上述されるように、RFIDアンテナアセンブリ702の下部の検出ゾーン710内でのRFIDタグアセンブリの存在をモニターすることによって、RFIDシステム700は製品モジュールアセンブリ250が処理システム10内に適切に位置するかどうか判断できる。従って、RFIDアンテナアセンブリ702、712、714、716の任意の物が、ブラケットアセンブリ282に取り付けられた1つ以上のRFIDタグアセンブリを読むために利用される。説明の目的のために、製品モジュールアセンブリ282は単一のRFIDタグアセンブリ708だけを有すると示される。しかし、これは専ら説明の目的のためであり、明細書の開示を制限することを意図するものではなく、別の機器構成が可能である。例えば、ブラケットアセンブリ282は、多数のRFIDタグアセンブリを有している。すなわち、RFIDタグアセンブリ718は(ファントムで示される)RFIDアンテナアセンブリ712によって読まれるものであり、RFIDタグアセンブリ720は(ファントムで示される)RFIDアンテナアセンブリ714によって読まれるものであり、RFIDタグアセンブリ722は(ファントムで示される)RFIDアンテナアセンブリ716によって読まれるものである。
RFIDタグアセンブリ(例えばRFIDタグアセンブリ704、708、718、720、722)の1つ以上は、受動のRFIDタグアセンブリ(例えば電源を必要としないRFIDタグアセンブリ)である。加えて、RFIDタグアセンブリ(例えばRFIDタグアセンブリ704、708、718、720、722)の1つ以上は、RFIDシステム700がRFIDタグアセンブリにデータを書くという点において、書き込み可能なRFIDタグアセンブリである。RFIDタグアセンブリ内に貯蔵可能なデータのタイプの具体例には、次のものを含んでいるが、しかしこれに制限されていない:製品容器用の数量識別子、製品容器用の生産日識別子、製品容器用の廃棄日識別子、製品容器用の成分識別子、製品モジュール識別子およびブラケット識別子である。
ある実施例では、RFIDタグを含む容器からくみ出された成分の各容量の数量識別子に関して、RFIDタグには最新の容器の体積及び/又はくみ出された量を有するように書かれる。次に、容器がアセンブリから取り除かれ、異なるアセンブリに差し替えられる場合に、システムはRFIDタグを読み、容器及び/又は容器からくみ出された量の体積を知る。加えて、ポンピングの日付もRFIDタグ上で書かれる。
従って、各ブラケットアセンブリ(例えばブラケットアセンブリ282)が処理システム10内に取り付けられる場合、RFIDタグアセンブリ(例えばRFIDタグアセンブリ708)が取り付けられる。ここで、付属のRFIDタグアセンブリは(ユニークにブラケットアセンブリを識別するために)ブラケット識別子を定める。従って、処理システム10が10個のブラケットアセンブリを含んでいる場合、10個のRFIDタグアセンブリ(つまり、一個が各ブラケットアセンブリに装着される)が、10個の固有のブラケット識別子(つまり各ブラケットアセンブリに対して1個)を定める。
さらに、製品容器(例えば製品容器252、254、256、258)が製造され、マイクロ成分で満たされる場合、RFIDタグアセンブリは次のものを含んでいる:成分識別子(製品容器内のマイクロ成分の識別用);数量識別子(製品容器内のマイクロ成分の容量の識別用);生産日識別子(マイクロ成分の製造年月日の識別用);並びに廃棄日識別子(製品容器が廃棄又は再利用されるべき日の識別用)。
従って、製品モジュールアセンブリ250が処理システム10内に取り付けられる場合、RFIDアンテナアセンブリ702、712、714、716はRFIDサブシステム724によって電圧が印加される。RFIDサブシステム724はデータバス726経由で制御論理サブシステム14に結合している。一旦電圧が印加されたならば、RFIDアンテナアセンブリ702、712、714、716が、RFIDタグアセンブリの存在に対して、それぞれ上部と下部の検出ゾーン(例えば上部の検出ゾーン706と下部の検出ゾーン710)を走査し始める。
上述されるように、1つ以上のRFIDタグアセンブリは、製品モジュールアセンブリ250が解放可能に係合するブラケットアセンブリに付けられる。従って、製品モジュールアセンブリ250がブラケットアセンブリ282に滑り込ませられる(つまり、解放可能に係合する)場合、RFIDタグアセンブリ708、718、720、722の1個以上は、RFIDアンテナアセンブリ702、712、714、716(それぞれ)の下部の検出ゾーン内に位置する。説明の目的のために、そのブラケットアセンブリ282はたった1つのRFIDタグアセンブリ(すなわちRFIDタグアセンブリ708)を含んでいると仮定する。さらに、製品容器252、254、256、258が(それぞれ)スロットアセンブリ260、262、264、266内に取り付けられていると、説明の目的のために仮定する。従って、RFIDサブシステム714は(RFIDタグアセンブリ708の検知によって)ブラケットアセンブリ282を検知するべきであり、各製品容器に取り付けられたRFIDタグアセンブリ(例えばRFIDタグアセンブリ704)の検知によって、製品容器252、254、256、258を検知するべきである。
様々な製品モジュール、ブラケットアセンブリおよび製品容器に関する所在情報は、例えば制御論理サブシステム14に結合した記憶サブシステム12の内部に記憶される。特別に、もし何も変わっていなければ、RFIDサブシステム724には、RFIDアンテナアセンブリ702にRFIDタグアセンブリ704(つまり、それは製品容器258に装着される)を検知させることが要求され、RFIDアンテナアセンブリ702にRFIDタグアセンブリ708(つまり、それはブラケットアセンブリ282に装着される)を検知させることが要求されるべきである。加えて、もし何も変わっていない場合:RFIDアンテナアセンブリ712は、製品容器256に装着されたRFIDタグアセンブリ(図示せず)を検知するべきである;RFIDアンテナアセンブリ714は、製品容器254に装着されたRFIDタグアセンブリ(図示せず)を検知するべきである;並びに、RFIDアンテナアセンブリ716は、製品容器252に付けられたRFIDタグアセンブリ(図示せず)を検知するべきである。
日常の修理サービスの依頼電話で、製品容器258がスロットアセンブリ264内に不正確に位置し、製品容器256がスロットアセンブリ266内に不正確に位置している、と説明の目的のために仮定する。(RFIDアンテナアセンブリを使用して)RFIDタグアセンブリ内に含まれる情報を得る際、RFIDサブシステム724は、RFIDアンテナアセンブリ262を使用して、製品容器258に関連したRFIDタグアセンブリを検知する;そして、RFIDアンテナアセンブリ702を使用して、製品容器256に関連したRFIDタグアセンブリを検知する。(記憶サブシステム12上に記憶されたように)製品容器256、258が先に貯蔵された場所と、製品容器256、258の新しい場所とを比較する際、RFIDサブシステム724はこれらの製品容器の各所在が正しくないと定める。
従って、RFIDサブシステム724は、制御論理サブシステム14経由で、例えばユーザー・インターフェース・サブシステム22の情報のスクリーン514上で、例えば、サービス専門家に対して、製品容器は不正確に再インストールされたという警告メッセージを表示する。製品容器内のマイクロ成分の種類によって、サービス専門家は、例えば、継続するオプションを与えられるか、またはそれらが継続することができないと伝えられる。上述されるように、一定のマイクロ成分(例えばルートビア香料)に非常に強い味があるので、一旦それらが特別のポンプアセンブリ及び/又は管材料アセンブリを通って分配されたことがある場合、ポンプアセンブリ/管材料アセンブリは、もはや別のマイクロ成分に使用することができない。加えて、上述されるように、様々な製品容器に装着されたRFIDタグアセンブリは、製品容器内のマイクロ成分を定める。
従って、レモンライム香料に使用されたポンプアセンブリ/管材料アセンブリが、今度はルートビア香料に使用される場合、サービス専門家には、これが彼らの行いたいことであることを確認するように依頼する警告を与えられる。しかしながら、ルートビア香料に使用されたポンプアセンブリ/管材料アセンブリが、今度はレモンライム香料に使用される場合、サービス専門家には、それらを続行することができず、元の機器構成へ戻すように製品容器を交換すること、あるいは例えば、障害が起きたポンプアセンブリ/管材料アセンブリを除去し、新しいポンプアセンブリ/管材料アセンブリと取り替えるようにと、説明する警告が提供される。ブラケットアセンブリが処理システム10内に移動されたことをRFIDサブシステム724が検知する場合、同様の警告が提供される。
RFIDサブシステム724は様々なマイクロ成分の消費をモニターするように構成される。例えば上述されるように、RFIDタグアセンブリは、特定の製品容器内のマイクロ成分の数量を定めるために、最初にコード化される。制御論理サブシステム14が、所定の時間間隔(例えば、一時間ごと)での様々な製品容器の各々から汲み出されたマイクロ成分の量を知っているので、製品容器内に含まれるマイクロ成分用の最新の量を定義するために、様々な製品容器内に含まれる様々なRFIDタグアセンブリは、(RFIDアンテナアセンブリ経由で)RFIDサブシステム724によって書き直される。
製品容器が所定最小値量に達したことを検知する際、RFIDサブシステム724は、制御論理サブシステム14経由で、ユーザー・インターフェース・サブシステム22の情報のスクリーン514上に警告メッセージを与える。加えて、1つ以上の製品容器が、(製品容器に装着されたRFIDタグアセンブリ内に定められた)有効期限に達したか超過した場合に、RFIDサブシステム724は(ユーザー・インターフェース・サブシステム22の情報のスクリーン414経由で)警告を提供する。
製品モジュールに装着されたRFIDアンテナアセンブリと、ブラケットアセンブリと製品容器に装着されたRFIDタグアセンブリを有すると、RFIDシステム700が上に記述されているが、これは説明の目的のためだけであり、この明細書の開示の制限であるようには意図されない。具体的には、RFIDアンテナアセンブリは、任意の製品容器、ブラケットアセンブリあるいは製品モジュールに置かれる。加えて、RFIDタグアセンブリは任意の製品容器、ブラケットアセンブリあるいは製品モジュールに置かれる。従って、RFIDタグアセンブリが製品モジュールアセンブリに装着される場合、RFIDタグアセンブリは、例えば、製品モジュールの通し番号を定める、プロジェクトモジュール識別子を定める。
製品モジュールアセンブリ250の内に含まれるスロットアセンブリ(例えばスロットアセンブリ260、262、264、266)に隣接するために、例えば隣接するスロットアセンブリ内に位置する製品容器を読むことを回避することを可能とする手法で、RFIDアンテナアセンブリ702を構成することが望ましい。例えば、RFIDアンテナアセンブリ702がRFIDタグアセンブリ704、708だけを読むことができるように、RFIDアンテナアセンブリ702は構成されるべきである。RFIDアンテナアセンブリ712が、タグアセンブリ718と製品容器256に取り付けられたRFIDRFIDタグアセンブリ(図示せず)だけを読むことができるように、RFIDアンテナアセンブリ712が構成されるべきである。RFIDアンテナアセンブリ714が、RFIDタグアセンブリ720と製品容器254に取り付けられたRFIDタグアセンブリ(図示せず) だけを読むことができるように、RFIDアンテナアセンブリ714が構成されるべきである。また、RFIDアンテナアセンブリ716が、RFIDタグアセンブリ722と製品容器252に取り付けられたRFIDタグアセンブリ(図示せず) だけを読むことができるように、RFIDアンテナアセンブリ716は構成されるべきである。
従って、また図25を参照すると、RFIDアンテナアセンブリ702、712、714、716の1以上がループアンテナとして構成されている。以下の議論がRFIDアンテナアセンブリ702の方へ向けられているが、これは説明の目的のためだけであり、この明細書の開示の制限であるようには意図されない。そこで、以下の議論がRFIDアンテナアセンブリ712、714、716にも等しく適用される。
RFIDアンテナアセンブリ702は、RFIDアンテナアセンブリ702にエネルギーを与えるポート754とアース端子752との間で結合した第1のコンデンサーアセンブリ750(例えば2.90pFコンデンサー)を有する。第2のコンデンサーアセンブリ756(例えば2.55pFコンデンサー)は、ポート754と誘導性ループアセンブリ758の間に位置する。抵抗器アセンブリ760(例えば2.00オームの抵抗器)は、帯域幅を増加させて、かつ広範囲の動作を提供するために、Q値の減少を提供するように、アース端子752と誘導性ループアセンブリ758を結合する。
当該技術で既知のように、RFIDアンテナアセンブリ702の特性は、誘導性ループアセンブリ758の物理的特性の変更により調整される。例えば、誘導性ループアセンブリ758の径「d」が増加すると、RFIDアンテナアセンブリ702の遠距離電磁界性能は増加する。さらに、誘導性ループアセンブリ758の径「d」が減少すると、RFIDアンテナアセンブリ702の遠距離電磁界性能は減少する。
具体的には、RFIDアンテナアセンブリ702の遠距離電磁界性能は、RFIDアンテナアセンブリ702がエネルギーを放射する性能に依存して変わる。当該技術で既知のように、RFIDアンテナアセンブリ702がエネルギーを放射する性能は、(ポート754経由でRFIDアンテナアセンブリ702にエネルギーを与えるために使用される搬送波信号762の波長に関連して) 誘導性ループアセンブリ708の周面環境に依存する。
また図26と好ましい実施例を参照して、搬送波信号762は、12.89インチ(327mm)の波長がある915MHzの搬送波信号である。ループアンテナ設計に対して、一旦誘導性ループアセンブリ758の周面が搬送波信号762の波長の50%に接近するか超過すれば、誘導性ループアセンブリ758は、誘導性ループアセンブリ758の軸芯812から(例えば矢印800、802、804、806、808、810によって表わされる)半径方向に外向きのエネルギーを放射して、強い遠距離電磁界性能が得られる。反対に、誘導性ループアセンブリ758の周面を搬送波信号762の波長の25%未満に保持することによって、誘導性ループアセンブリ758によって外向きに発散されるエネルギー量は減少されて、遠距離電磁界性能が損なわれる。さらに、電磁結合が、(矢印814、816によって表わされる)誘導性ループアセンブリ758の平面に垂直な方角で生じ、強い近距離性能が得られる。
上述されるように、製品モジュールアセンブリ250の内に含まれるスロットアセンブリ(例えばスロットアセンブリ260、262、264、266)が隣接するために、例えば隣接したスロットアセンブリ内に位置する製品容器を読むことを回避できる手法で、RFIDアンテナアセンブリ702を構成することが望ましい。従って、誘導性ループアセンブリ758の周面が搬送波信号762の波長の25%未満、例えば915MHzの搬送波信号用には3.22インチ(82mm)であるように、誘導性ループアセンブリ758を構成することによって、遠距離電磁界性能が低減され、近距離性能が増強される。さらに、RFIDタグアセンブリがRFIDアンテナアセンブリ702の上部と下部のどちらでも読むように、誘導性ループアセンブリ758の位置を定めることによって、RFIDタグアセンブリは、RFIDアンテナアセンブリ702に誘導的に結合する。例えば、誘導性ループアセンブリ758の周面が搬送波信号762の波長の10%、例えば915MHzの搬送波信号のためは1.29インチ(32.8mm)であるように構成された時、誘導性ループアセンブリ758の径は、0.40インチ(10.1mm)である。そして、比較的高レベルの近距離性能と比較的低レベルの遠距離電磁界性能が得られる。
また図27と図28を参照して、処理システム10はハウジングアセンブリ850に組み入れられる。ハウジングアセンブリ850は1つ以上の点検窓/パネル852、854を有しており、例えば、処理システム10のサービスを可能にし、空の製品容器(例えば製品容器258)の交換を可能にする。例えばセキュリティ、安全性などの様々な理由で、飲料ディスペンス機械10の内部部品には専ら関係者によってアクセスできるように、点検窓/パネル852、854を安全に確保することが望ましい。従って、適切なRFIDタグアセンブリがRFIDアクセスアンテナアセンブリ900に隣接して位置する場合にのみ、点検窓/パネル852、854が開かれるように、先に記述されたRFIDサブシステム(つまりRFIDサブシステム700)が構成される。そのような適切なRFIDタグアセンブリの一例は、製品容器(例えば製品容器258に装着されるRFIDタグアセンブリ704)に装着されるRFIDタグアセンブリを含んでいる。
RFIDアクセスアンテナアセンブリ900は、マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902を含んでいる。第1整合コンポーネント904(例えば5.00pFのコンデンサー)は、RFIDアクセスアンテナアセンブリ900にエネルギーを与えるポート908とアース端子906の間で結合される。第2整合コンポーネント910(例えば16.56ナノヘンリーのインダクタ)は、ポート908とマルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902の間に位置する。整合部品904、910は、希望のインピーダンス(例えば50.00オーム)にマルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902のインピーダンスを適合させる。通常、整合部品904、910は、RFIDアクセスアンテナアセンブリ900の効率を改善する。
RFIDアクセスアンテナアセンブリ900は、要素912(例えば50オームの抵抗器)のQ値の減少を含んでおり、これはRFIDアクセスアンテナアセンブリ900がより広範囲の周波数範囲を利用されることを可能にするように構成される。これは、またRFIDアクセスアンテナアセンブリ900が全帯域に関して使用されることを可能にし、またマッチングネットワーク内の許容範囲を可能にする。例えば、RFIDアクセスアンテナアセンブリ900の関与する帯域が50MHzで、Q値要素(また「ディイーチン(de-Qing)要素」とここに呼ばれる)912の減少によって幅100MHzのアンテナにするように構成される場合、RFIDアクセスアンテナアセンブリ900の中心周波数は、RFIDアクセスアンテナアセンブリ900の性能に影響を与えずに、25MHzだけ移動する。ディイーチン要素912はマルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902内に位置するか、あるいはRFIDアクセスアンテナアセンブリ900内以外の別の場所に位置する。
上述されるように、比較的小さな誘導性ループアセンブリ(例えば図25と図26の誘導性ループアセンブリ758)の利用によって、アンテナアセンブリの遠距離電磁界性能は低減され、また近距離性能が増強される。あいにく、そのような小さな誘導性ループアセンブリを利用する場合、RFIDアンテナアセンブリの検出範囲の深さもまた、比較的小さい(例えば、典型的にはループの径に比例する)。したがって、より大きな検出範囲深さを得るために、より大きなループ径が利用される。あいにく、また上述されるように、より大きなループ径の使用によって遠距離電磁界性能を増加させることに帰着する。
従って、マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902は、位相シフト素子(例えばコンデンサーアセンブリ928、930、932、934、936、938、940)と共に、複数の離散的なアンテナセグメント(例えば、アンテナセグメント914、916、918、920、922、924、926)を含んでいる。コンデンサーアセンブリ928、930、932、934、936、938、940の具体例は、1.0pFのコンデンサーや、例えば0.1−250pFのバラクターであるバラクター(例えば電圧可変コンデンサー)を含んでいる。上記位相シフト素子は、マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902の位相シフトの適応制御のために、変動条件を補償できるように構成され、あるいは様々な誘導結合特性及び/又は磁気特性に供給するべきマルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902の特性を調整する目的で、構成される。上記位相シフト素子の代替具体例は結合したライン(図示せず)である。
上述されるように、RFIDアクセスアンテナアセンブリ900にエネルギーを与える搬送波信号の波長をアンテナセグメントの長さの25%未満に維持するによって、アンテナセグメントによって外へ発散されるエネルギー量は低減され、遠距離電磁界性能は損なわれるが、近距離性能が増強される。従って、RFIDアクセスアンテナアセンブリ900にエネルギーを与える搬送波信号の波長の25%より短いように、各々のアンテナセグメント914、916、918、920、922、924、926は大きさを合わせられる。さらに、各々のコンデンサーアセンブリ928、930、932、934、936、938、940の大きさを適切に合わせることによって、搬送波信号がマルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902のまわりで伝播するとき、生じるいかなる位相シフトも、マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902に組み入れられた様々なコンデンサーアセンブリによって相殺される。従って、各々のアンテナセグメント914、916、918、920、922、924、926に関しては、90°位相シフトが生じると、説明の目的のために仮定する。従って、適切に大きさを合わせられたコンデンサーアセンブリ928、930、932、934、936、938、940の利用によって、各セグメント中に生じる90°位相シフトは低減または除去される。例えば、915MHzの搬送波信号周波数、および搬送波信号の波長の25%未満(典型的には10%)であるアンテナセグメント長さに関しては、1.2pFコンデンサーアセンブリが、セグメント共振を調整することと同様に、希望の位相シフト除去を達成するために利用される。
マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902が、留め継ぎ経由で結合した複数の線形のアンテナセグメントから構成されるものとして示されているが、これは説明の目的のためだけであり、この明細書の開示の制限であるようには意図されない。例えば、複数の湾曲したアンテナセグメントが、マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902を構成するために利用される。加えて、マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902は任意のループタイプ形状であるように構成されてもよい。例えば、マルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902は、(図28に示される)楕円形、円、正方形、長方形あるいは八辺形として構成される。
当該システムがある処理システム内で利用されると上に説明されているが、これは説明の目的のためだけにあり、この明細書の開示の制限であるようには意図されず、別の機器構成が可能である。例えば、上記システムは、別の消費可能な製品(例えばアイスクリームとアルコール飲料)の処理/分与のために利用される。加えて、上記システムは食品産業以外の領域で利用されてもよい。例えば、上記システムは、次の処理/調剤のために利用される:ビタミン;調合薬;医療品;清掃製品;潤滑剤;塗装又は染色製品;または別の非消耗液体/半液体/粉状固形物及び/又は粉状流体。
システムが、RFIDアンテナアセンブリ(例えばRFIDアンテナアセンブリ702)の上方に位置する製品容器(例えば製品容器258)に取り付けられるRFIDタグアセンブリ(例えばRFIDタグアセンブリ704)を有すると、上に説明されている。ここで、RFIDアンテナアセンブリは、ブラケットアセンブリ282に取り付けられるRFIDタグ(例えばRFIDタグアセンブリ708)の上方に位置する。しかし、これらは説明の目的のためだけであり、この明細書の開示の制限であるようには意図されず、別の機器構成が可能である。例えば、製品容器(例えば製品容器258)に取り付けられるRFIDタグアセンブリ(例えばRFIDタグアセンブリ704)は、RFIDアンテナアセンブリ(例えばRFIDアンテナアセンブリ702)より下側に位置する。ここで、RFIDアンテナアセンブリは、ブラケットアセンブリ282に取り付けられるRFIDタグ(例えばRFIDタグアセンブリ708)より下側に位置する。
上述されるように、RFIDアンテナアセンブリ900にエネルギーを与える搬送波信号波長の25%より短い、比較的短いアンテナセグメント(例えば、アンテナセグメント914、916、918、920、922、924、926)の利用によって、アンテナアセンブリ900の遠距離電磁界性能は低減され、また、近距離性能が増強される。
また図29を参照して、より高レベルの遠距離電磁界性能がRFIDアンテナアセンブリから望まれる場合、RFIDアンテナアセンブリ900aはマルチセグメントの誘導性ループアセンブリ902aの一部に電気的に結合した遠距離電磁界アンテナアセンブリ942(例えばダイポールアンテナアセンブリ)を含めるように構成される。遠距離電磁界アンテナアセンブリ942は、第1アンテナ部分944(つまり、ダイポールの第1の部分を形成する)と第2アンテナ部分946(つまり、ダイポールの第2の部分を形成する)を含んでいる。上述されるように、搬送波信号波長の25%未満にアンテナセグメント914、916、918、920、922、924、926の長さを維持することによって、アンテナアセンブリ900aの遠距離電磁界性能は低減され、また、近距離性能が増強される。従って、第1アンテナ部分944と第2アンテナ部分946の和の長さは、搬送波信号波長の25%以上で、これにより、遠距離電磁界性能の増強されたレベルを可能にする。
また図30を参照して、(例えば図27を参照して)上述されるように、処理システム10はハウジングアセンブリ850に組み入れられる。ハウジングアセンブリ850は、例えば、処理システム10のサービスを可能にし、空の製品容器(例えば製品容器258)の置換を可能にする、1つ以上の点検窓/パネル(例えば上部ドア852と下部ドア854、)を有する。タッチ・スクリーン・インターフェース500は、上部ドア852に配置されて、ユーザーアクセスを容易にする。上部ドア852は、またディスペンサー・アセンブリ1000へのアクセスを提供し、これによって、飲料容器(例えば容器30)が飲料(例えばノズル24による;図示せず)、アイスなどで満たせるようにする。加えて、下部ドア854はRFID問合せ領域1002を有し、それは、例えば点検窓/パネル852、854の1つ以上が開かれることを可能にするために、例えばRFIDアクセスアンテナアセンブリ900に関係している。RFIDアクセスアンテナアセンブリ900が点検窓/パネル852、854以外の場所を含む様々な代替場所に等しく位置してもよいので、問合せ領域1002は説明の目的のためだけに表される。
また図51から図53を参照して、ユーザー・インターフェース・アセンブリ5100の典型的な実施例が表され、それは図30に示されるハウジングアセンブリ850に組み入れられる。ユーザー・インターフェース・アセンブリはタッチ・スクリーン・インターフェース500を有している。ユーザー・インターフェース・アセンブリ5100はタッチスクリーン5102、フレーム5104、縁部5106、シール5108およびシステムコントローラ・エンクロージャ5110を含んでいる。縁部5106はタッチスクリーン5102と間隔を置き、完全な視覚的な縁としてまた役立つ。タッチスクリーン5102は、典型的な実施例では、容量性タッチスクリーンである。しかし、別の実施例においては、別の種類のタッチスクリーンが使用される。しかしながら、典型的な実施例では、タッチスクリーン5102の容量性の性質のために、縁部5106を介してタッチスクリーン5102とドア852との間の所定距離を維持することが望ましい。
シール5108は、図52に5200として図示される表示部を保護し、水分及び/又は微粒子が表示部5200に達するのを防ぐ役目をする。典型的な実施例では、シール5108は、シールをよりよく維持するためにハウジングアセンブリ852のドアと接触する。典型的な実施例では、表示部5200はLCD表示装置であり、少なくとも1組のばね指5202により、フレームによって保持される。ばね指5202は表示部5200と係合し、表示部5200を保持する。典型的な実施例では、表示部5200は、日本国、東京都のソニー株式会社からのモデルLQ150XILGB1のような15インチのLCD表示装置である。しかしながら、別の実施例では、表示部は任意の種類の表示部である。ばね指5202は、加えてユーザー・インターフェース・アセンブリ5100内の許容範囲を許すためのスプリングとして役立つ。そこで、典型的な実施例では、タッチスクリーン5102が表示部5200に対して相対的に浮かばせられる。典型的な実施例では、タッチスクリーン5102は、英国、タイン市、ブレイドンのジトロニクス社(Zytronics)によるモデルZYP15−10001Dのような突き出た容量性タッチスクリーンである。しかし、別の実施例では、タッチスクリーンは別の種類のタッチスクリーン及び/又は別の容量性タッチスクリーンでもよい。典型的な実施例では、シールは配置済みのガスケット内の発泡体であり、それは典型的な実施例では、打ち抜かれたウレタンフォームから造られるが、別の実施例では、シリコンフォームあるいは別の同様の材料から造られる。ある実施例では、シールは、塞がれた成型シールあるいは別の種類の封口体である。
典型的な実施例では、ユーザー・インターフェース・アセンブリ5100は4組のばね指5202を有する。しかしながら、別の実施例はより多くの、又はより少数のばね指5202を有していてもよい。典型的な実施例では、ばね指5202およびフレーム5104はABS樹脂から作られるが、別の実施例では、任意の材料から作られる。
また図53を参照して、また典型的な実施例では、ユーザー・インターフェース・アセンブリ5100は、コネクタ5114上と同様に、少なくとも一枚のプリント基板を有する。ある実施例中では、コネクタ5114は、コネクターキャップ5116によってカバーされる。
また図31を参照すると、典型的な実施例と一致して、処理システム10は上部キャビネット部分1004aと下部のキャビネット部分1006aを有する。しかしながら、これはこの明細書の開示に対する制限として解釈されるべきではなく、別の機器構成が等しく利用されてもよい。また図32及び図33を追加して参照すると、上部キャビネット部分1004aは、例えば、上部ドア852によって少なくとも一部分がカバーされるもので、上述した配管系統サブシステム20の1つ以上の機構を有する。例えば、上部キャビネット部分1004aは、1つ以上の流量制御モジュール(例えば流量制御モジュール170)、流体冷却システム(例えば冷却板163、図示せず)、分与ノズル(例えばノズル24、図示せず)、大容量成分供給部[例えば、二酸化炭素供給部150、給水部152、並びに高果糖コーンシロップ(HFCS)供給部154(図示せず)]への接続用の配管系統、および同種のものを含む。加えて、上部キャビネット部分1004aは、氷の貯蔵用のアイスホッパー1008と、アイスホッパー1008から(例えば飲料容器の中へ)氷を分与するための、氷ディスペンスシュート1010を有する。
二酸化炭素供給部150は、例えば、遠隔に位置し、処理システム10に配管される、1本以上の炭酸ガスボンベによって供給される。同様に、給水部152は都市用水として供給され、例えば、それはまた処理システム10に配管される。高果糖コーンシロップ供給部154は例えば、[例えば5ガロン(18.9リットル)のバッグインボックスコンテナの形の)1つ以上のタンクを有し、それは(例えば奥の部屋、その他)遠隔場所に貯蔵される。また、高果糖コーンシロップ供給部154は処理システム10に配管される。様々な大容量成分に関する配管系統は、従来のハードな又はソフトな配管系統配置を経由して達成される。
上述されるように、炭酸水供給部158、給水部152および高果糖コーンシロップ供給部154は、遠隔に設けられ、処理システム10(例えば流量制御モジュール170、172、174)に配管される。図34を参照して、流量制御モジュール(例えば流量制御モジュール172)は、迅速配管系統接続部1012経由で、大容量成分供給部(例えば給水部152)に結合している。例えば、給水部152は配管系統接続1012に結合され、配管系統接続1012は流量制御モジュール172に解放可能につながれており、このようにして流量制御モジュール170への給水部152の配管系統を完成させる。
図35、図36A、図36B、図37A、図37B及び図37Cを参照して、上部キャビネット部分の別の実施例(例えば上部キャビネット部分1004b)が示される。上記の典型的な実施例に同じように、上部キャビネット部分1004bは、上述された配管系統サブシステム20の1つ以上の機構を有する。例えば、上部キャビネット部分1004bは、1つ以上の流量制御モジュール(例えば流量制御モジュール170)、流体冷却システム(例えば冷却板163、図示せず)、調合ノズル(例えばノズル24、図示せず)、大容量成分供給部[例えば、二酸化炭素供給部150、給水部152、並びに高果糖コーンシロップ(HFCS)供給部154(図示せず)]への接続用の配管系統、および同種のものを含む。加えて、上部キャビネット部分1004bは、氷の貯蔵用のアイスホッパー1008と、アイスホッパー1008から(例えば飲料容器の中へ)氷を分与するための、氷ディスペンスシュート1010を有する。
また図36Aから図36Bを参照して、上部キャビネット部分1004bはパワーモジュール1014を有する。パワーモジュール1014は、例えば電源、1台以上の配電バス、制御器(例えば制御論理サブシステム14)、ユーザー・インターフェース制御器、記憶装置12(その他)を収容する。パワーモジュール1014は1つ以上の状況標識(表示灯1016、全般)およびパワー/データ接続部(例えば、接続部1018、全般)を含んでいる。
また図37A、図37B及び図37Cを参照して、流量制御モジュール170は、接続アセンブリ1020経由で上部キャビネット部分1004bと、機械的と流体的に、一般に結合している。接続アセンブリ1020は供給流体通路を有し、例えば、それは入口1022経由で大容量成分供給部(例えば炭酸水158、水160、高果糖コーンシロップ162など)に結合している。流量制御モジュール170の入口1024は、少なくとも接続アセンブリ1020の出口通路1026に部分的に受け取られるように構成される。従って、流量制御モジュール170は接続アセンブリ1020経由で大容量成分を受け取る。接続アセンブリ1020は、さらに、開位置と閉位置との間で移動可能な弁(例えばボール弁1028)を有する。ボール弁1028が開位置にある場合、流量制御モジュール170は大容量成分供給部に流体的につながれる。同様に、ボール弁1028が閉位置にある場合、流量制御モジュール170は大容量成分供給部から流体的に絶縁される。
ボール弁1028はロッキングタブ1030を回転自在に駆動することにより、開位置と閉位置との間で移動される。開閉口ボール弁1028に加えて、ロッキングタブ1030は流量制御モジュール170と係合し、例えば、これによって流量制御モジュールを接続アセンブリ1020に相対的に保持する。例えば、肩部1032は、流量制御モジュール170のタブ1034と係合する。肩部1032とタブ1034との間の係合によって、接続アセンブリ1020の出口通路1026に流量制御モジュール170の入口1024が保持される。接続アセンブリ1020の出口通路1026に流量制御モジュール170の入口1024を保持することによって、(例えば入口1024と出口1026の間の満足な係合の維持による)流量制御モジュール170と接続アセンブリ1020との間の流体密封接続を維持することが追加的に容易になる。
ロッキングタブ1030のロッキングタブ面1036は、出口コネクタ1038に係合し、例えば、出口コネクタ1038は流量制御モジュール170の出口へ流体的に連結される。例えば、図示されるように、ロッキングタブ面1036は、出口コネクタ1038の面1040と係合して、出口コネクタ1038を流量制御モジュール170と流体密封係合に保持する。
接続アセンブリ1020は、処理システム10から流量制御モジュール170の設置又は撤去を容易にし、例えば損壊し、又は誤動作する流量制御モジュールの置換を可能にする。描写された方向と一致して、ロッキングタブ1030は反時計回りに回転され、例えば、図示された実施例では約4分の1の回転である。ロッキングタブ1030の反時計回転によって、流量制御モジュール170の出口コネクタ1038とタブ1034が解放される。出口コネクタ1038は、流量制御モジュール170から離脱する。同様に、流量制御モジュール170の入口1024は、接続アセンブリ1020の出口通路1026から離れる。加えて、ロッキングタブ1030の反時計回転によって、ボール弁1028が閉位置へ回転させられ、その結果として、大容量成分に結合された流体供給通路が閉じられる。それゆえ、一度、流量制御モジュール170が接続アセンブリ1020から取り除かれることを可能にするように、ロッキングタブ1030が回転させられると、大容量成分への流体接続が閉められ、例えば、それは大容量成分によって処理システムが汚染されることを低減又は防止する。(例えば、ボール弁1028が全閉位置へ90度回転させられるまで、流量制御モジュール170の撤去や流体的な離脱を防ぐことによって)ボール弁1028が全閉位置になるまで、ロッキングタブ1030のタブ拡張部1042は、接続アセンブリ1020から流量制御モジュール170が除去されることを禁止する。
関連するやり方で、流量制御モジュール170は接続アセンブリ1020に結合している。例えば、ロッキングタブ1030を反時計回りに回転したまま、流量制御モジュール170の入口1024は、接続アセンブリ1020の出口通路1026へ挿入される。出口コネクタ1038は、流量制御モジュール170の出口(図示せず)に係合される。ロッキングタブ1030は時計回りに回転し、その結果として、流量制御モジュール170および出口コネクタ1038を係合する。時計回りに回転した位置では、接続アセンブリ1020は、接続アセンブリの出口通路1026と流量制御モジュール170の入口1024とを流体密封接続で保持する。同様に、出口コネクタ1038は、流量制御モジュール170の出口と流体密封接続で保持される。さらに、ロッキングタブ1030の時計回りによって、ボール弁1028が開位置に移動させられ、その結果として、流量制御モジュール170を大容量成分に流体的に結合する。
また図38を追加的に参照して、下部のキャビネット部分1006aは、マイクロ成分サブシステム18の1つ以上の機構を有しており、1つ以上の内蔵の消費可能な成分供給部を収容する。例えば、下部のキャビネット部分1006aは、(例えばマイクロ成分タワー1050、1052、1054)の1つ以上のマイクロ成分タワーと、非栄養的な甘味料(例えば人工甘味料あるいは複数の人工甘味料の組合せ)の供給部1056を有する。図示されマイクロ成分タワー1050、1052、1054が、1個以上の製品モジュールアセンブリ(例えば製品モジュールアセンブリ250)を有し、それは各々1個以上の製品容器(例えば製品容器252、254、256、258、図示せず)と解放可能に係合するように構成される。例えば、マイクロ成分タワー1050、1052は各々3個の製品モジュールアセンブリを有している。また、マイクロ成分タワー1054は4個の製品モジュールアセンブリを有している。
図39及び図40をまた参照して、一台以上のマイクロ成分タワー(例えば、マイクロ成分タワー1052)は撹拌機構に結合しており、例えば、それは振動し、直線的に滑らかに動き、他の場合には、マイクロ成分タワー1052及び/又はその一部分を撹拌する。撹拌機構はマイクロ成分タワー1052に貯蔵された分離可能な成分の混合物を保持することを支援する。撹拌機構は、例えば、撹拌モータ1100を含んでおり、それは連結部1104経由で撹拌アーム1102を駆動する。撹拌アーム1102は一般に垂直振動運動で駆動され、1つ以上の製品モジュールアセンブリ(例えば製品モジュールアセンブリ250a、250b、250c、250d)に結合しており、その結果として、製品モジュールアセンブリ250a、250b、250c、250dに振動撹拌を与える。安全停止や安全遮断が下部ドア854に関係しており、例えば、緩んだキャビネットドア1154が開いている場合、それは撹拌機構の動作を停止させる。
上述されるように、RFIDシステム700は様々な製品容器の存在、場所(例えば製品モジュールアセンブリとスロットアセンブリ)並びに含有量を検知する。従って、撹拌を必要とする含有量を含む製品容器が、撹拌容器につながれないマイクロ成分タワー(例えばマイクロ成分タワー1052)に装着されている場合、RFIDシステム700は(例えばRFIDサブシステム724及び/又は制御論理サブシステム14経由で)警告を与える。さらに、制御論理サブシステム14によって、撹拌されていない製品容器が利用されることを防止する。
上述されるように、製品モジュールアセンブリ(例えば製品モジュールアセンブリ250)は4個のスロットアセンブリで構成され、したがって、4個入り製品モジュール及び/又は4個入り製品モジュールアセンブリと呼ばれる。また図41を追加的に参照して、製品モジュールアセンブリ250は複数のポンプアセンブリ(例えばポンプアセンブリ270、272、274、276)を有する。例えば、1個のポンプアセンブリ(例えばポンプアセンブリ270、272、274、276)は、(例えば4個入り製品モジュールの場合)製品モジュール250の4個のスロットアセンブリの各々と結び付けられる。ポンプアセンブリ270、272、274、276は、製品モジュールアセンブリ250の対応するスロットアセンブリと解放可能に係合された、製品容器(図示せず)から製品をくみ出す。
図示されるように、マイクロ成分タワー(例えばマイクロ成分タワー1052)の製品モジュールアセンブリ(例えば製品モジュールアセンブリ250a、250b、250c、250d)はそれぞれ、共通配線ハーネスに(例えばコネクタ1106経由で)結合している。それゆえ、マイクロ成分タワー1052は、例えば制御論理サブシステム14、電源、その他と、単一の接続点経由で、電気的につながれる。
また図42を参照して、上述されるように、製品モジュール250は複数のスロットアセンブリ(例えばスロットアセンブリ260、262、264、266)を含んでいる。スロットアセンブリ260、262、264、266は製品容器(例えば製品容器256)を解放可能に係合するように構成される。スロットアセンブリ260、262、264、266は、それぞれのドア1108、1110、1112を有する。図示されるように、2つ以上のスロットアセンブリ(例えばスロットアセンブリ260、262)は、二倍幅の製品容器(例えば2つのスロットアセンブリに解放可能に係合されるように構成された製品容器)、及び/又は無料の製品を含む2つの別個の製品容器(例えば2成分の飲料レシピ用の別々の成分)と解放可能に係合するように構成される。従って、スロットアセンブリ260、262は、両方のスロットアセンブリ260、262をカバーする二倍幅ドア(例えばドア1108)を有する。
ドア1108、1110、1112は、ドア1108、1108、1112の枢軸な開閉を可能とするために、解放可能にヒンジレールと係合する。例えば、ドア1108、1110、1112はスナップ式の機構を有し、ドア1108、1108、1112がヒンジレール上で折られ、又は離れることを可能とする。従って、ドア1108、1110、1112は、ヒンジレール上で折られ、又は離れることで、(例えば、二倍幅ドアを2枚の単一幅ドアに交換する、あるいはその逆で)故障したドアの交換や、ドアの再構築を可能とする。
各ドア(例えばドア1110)は、製品容器の共働機構(例えば、製品容器256のノッチ1116)と係合する舌機構(例えば舌部1114)を有する。舌部1114は、(例えばノッチ1116経由で)製品容器256へ力を伝達して、またスロットアセンブリ264に対する製品容器256の挿入と抜去を支援する。例えば、挿入中に、製品容器256は、スロットアセンブリ264へ少なくとも部分的に挿入される。ドア1110が閉じられる場合、舌部1114はノッチ1116と係合し、ドアの閉じる力を製品容器256に受け渡して、(例えばドア1110によって提供されるてこ比の結果として)スロットアセンブリ264に製品容器256を据付けることを確保する。同様に、舌部1114は少なくとも部分的にノッチ1116と係合し(例えば、少なくとも部分的にノッチ1116のリップによって捕らえられる)、(例えば再びドア1110によって提供されるてこ比の結果として)製品容器256に抜去力をあてがう。
製品モジュール250は1つ以上の表示灯を含んでおり、例えば、それは1つ以上のスロットアセンブリ(例えばスロットアセンブリ260、262、264、266)の状態に関する情報を伝達する。例えば、各ドア(例えばドア1112)は発光源(例えば発光源1120)に光学上結合した光導波路(例えば光導波路1118)を有する。光導波路1118は、例えば、発光源1120からドア1112の前部に光を伝送する、澄んだ、透明材料(例えばアクリル樹脂のような透明なプラスチック、ガラス、その他)の部分を有する。発光源1120は例えば、1つ以上のLED(例えば赤色LEDと緑のLED)を有する。二倍幅ドア(例えばドア1108)の場合には、単一の光導波路に関係して、スロットアセンブリのうちの1つに対応する単一の光導波路と単一の発光源だけが利用される。二倍幅ドアの別のスロットアセンブリに対応する未使用の発光源は、ドアの少なくとも1個の部分によってブロックされる。
上述されるように、光導波路1118と発光源1120はスロットアセンブリ、製品容器、その他に関する様々な情報を伝達する。例えば、発光源1120は、スロットアセンブリ266の運転状態、およびスロットアセンブリ266に解放可能に係合された製品容器の非空状態を表示するために、青信号を供給するが、それは光導波路1118経由でドア1112の前部へ伝達される。発光源1120は、スロットアセンブリ266に解放可能に係合された製品容器が空であることを示すために赤信号を供給するが、それは光導波路1118経由でドア1112の前部へ伝達される。同様に、発光源1120は、機能不全または故障がスロットアセンブリ266に関係していることを示すために点滅する赤信号を供給するが、それは光導波路1118経由でドア1112の前部へ伝達される。様々な付加的/代替な情報が、発光源1120と光導波路1118を使用して表示される。さらに、追加の関連する点灯スキームも利用される(例えば点滅する青信号、青と赤の両方を供給する発光源に起因するオレンジ色光、および同種のもの)。
また図43A、図43B及び図43Cを参照して、製品容器256は(例えば、前部ハウジング部分1150と後部ハウジング部分1152を有する)2部分のハウジングを有する。前部ハウジング部分1150は突部1154を有し、例えば、それはリップ1156を提供する。リップ1156は、(例えばスロットアセンブリ264からの製品容器の挿入及び/又は除去の間の)製品容器256の処理を容易にする。
後部ハウジング部分1152は装備機構1158aを有し、例えば、それはポンプアセンブリ(例えば製品モジュール250のポンプアセンブリ272)の嵌め合い装備に製品容器(例えば製品容器256)を流体的につなぐ。装備機構1158aは出口のない嵌め合い流体接続部を有する。装備機構がポンプアセンブリ272の共働機構(例えばステム)上に押される場合、嵌め合い流体接続部は製品容器256をポンプアセンブリ272に流体的につなぐ。様々な代替装備機構(例えば図44に描写された装備機構1158b)が、製品容器256と様々なポンプアセンブリの間の流体継手を供給するために提供される。
前部ハウジング部分1150と後部ハウジング部分1152は、製品容器256を作り上げるために連結される別々のプラスチック成分を有する。例えば、前部ハウジング部分1150と後部ハウジング部分1152は、互いに熱をさらされ、粘着的に接着され、超音波で溶接され、他の場合には適切な手法で連結される。製品容器256はさらに、製品パウチ1160を有し、製品パウチ1160は前部ハウジング部分1150と後部ハウジング部分1152の内側に少なくとも部分的に配置される。例えば、製品パウチ1160は、消費可能物(例えば飲料香料)で一杯にされ、また前部ハウジング1150と後部ハウジング部分1152の内側に位置し、それらは製品パウチ1160を収容するために次に連結される。製品パウチ1160は、例えば、消費可能物が製品パウチ1160から(例えばポンプアセンブリ272によって)くみ出されるとき、つぶれる曲がりやすい空気袋を有する。
製品パウチ1160はガゼット1162を有し、ガゼット1162は、(例えば製品パウチ1160が前部ハウジング部分1150と後部ハウジング部分1152によって規定された内部体積の比較的大きな部分を占有できるようにして)製品容器256の体積効率を改善する。加えて、消費可能物が製品パウチ1160から汲み出されるとき、ガゼット1162は、製品パウチ1160がつぶれるのを容易にする。加えて、装備機構1158aは、(例えば超音波溶接によって)製品パウチ1160と物理的につながれる。
上述されるように、マイクロ成分タワーに加えて、下部のキャビネット部分1006aは、大容量のマイクロ成分の供給部1056を有する。例えば、ある実施例では、大容量のマイクロ成分は、栄養価のない甘味料(例えば人工甘味料あるいは複数の人工甘味料の組合せ)である。ある実施例では、大量に必要とされるマイクロ成分を含む。これらの実施例では、1つ以上の大容量のマイクロ成分の供給が含まれる。図示されるような実施例では、供給部1056は、例えば、バッグインボックス容器に含まれる栄養価のない甘味料である。バッグインボックス容器は、例えば、柔軟な空気袋を破壊その他から保護する、一般に剛体のボックス内に配置された栄養価のない甘味料製品を含む柔軟な空気袋を有することが知られている。専ら実施例の目的のために、栄養価のない甘味料の例は使用される。しかしながら、別の実施例では、いかなるマイクロ成分も大容量のマイクロ成分供給部に貯蔵されてもよい。ある代替の実施例では、別の種類の成分が、ここに記述されるような供給部1056に類似する供給部に貯蔵される。用語「大容量のマイクロ成分」は、頻繁な使用であると確認されたマイクロ成分を参照するもので、ここでマイクロ成分は、分与される製品のために、1個のマイクロ成分ポンプアセンブリで使用される以上に、十分に頻繁に使用される。
栄養価のない甘味料の供給部1056は製品モジュールアセンブリに結合しており、例えば(例えば先に上述されたように)製品モジュールアセンブリは1つ以上のポンプアセンブリを含んでいる。例えば、栄養価のない甘味料の供給部1056は、上述されるような4個のポンプアセンブリを有する製品モジュールに結合している。4つのポンプアセンブリの各々は、(例えば1つ以上の追加の成分と併用して)栄養価のない甘味料を分与するために、それぞれのポンプアセンブリからノズル24に非栄養的な甘味料を移動させる管か配管を有する。
図45A及び図45Bを参照して、下部のキャビネット部分1006bは、マイクロ成分サブシステム18の1つ以上の機構を有する。例えば、下部のキャビネット部分1006bは1つ以上のマイクロ成分供給部を収容する。1つ以上のマイクロ成分供給は、1つ以上のマイクロ成分棚(例えば、マイクロ成分棚1200、1202、1204)と栄養価のない甘味料の1つの供給部1206として構成される。図示されるように、マイクロ成分棚(例えばマイクロ成分棚1200)はそれぞれ通常水平配列で構成された1つ以上の製品モジュールアセンブリ(例えば製品モジュールアセンブリ250d、250e、250f)を有する。マイクロ成分棚の1つ以上は、(例えば上述されたマイクロ成分タワー1052への通常の同様な手法で)撹拌するように構成される。
上記実施例を継続して、1個以上のマイクロ成分供給部は1個以上のマイクロ成分として構成され、また上述されるように、棚1200は複数の製品モジュールアセンブリ(すなわち製品モジュールアセンブリ250d、250e、250f)を有する。各製品モジュールアセンブリ(例えば製品モジュールアセンブリ250f)は、各スロットアセンブリ(例えばスロットアセンブリ260、262、264、266)内で、1個以上の製品容器(例えば製品容器256)と解放可能に係合するように構成される。
加えて、各製品モジュールアセンブリ250d、250e、250fは、それぞれ複数のポンプアセンブリを有する。例えば、また図47A、図47B、図47D、図47E及び図47Fを参照して、製品モジュールアセンブリ250dは通常ポンプアセンブリ270a、270b、270d、270eを有する。ポンプアセンブリ270a、270b、270c、270dの各一台は、(例えば各製品容器(例えば製品容器256)内に含まれている成分をポンプでくみ出すために)スロットアセンブリ260、262、264、266のうちの1台に関係している。例えば各ポンプアセンブリ270a、270b、270c、270dは各々の流体継手ステム(例えば流体継手ステム1250、1252、1254、1256)を有し、例えば、流体継手ステムは共働装備(例えば、図43B及び図44で示される装備機構1158a、1158b)経由で製品容器(例えば製品容器256)に流体的に連結される。
図47Eを参照して、ポンプモジュールアセンブリ250dの断面図が示される。アセンブリ250dは、装備の断面図中で示される流体入口1360を有する。装備は製品容器(図示せず、図43Bで256として示され、別の図でも図示される)のメス部(図43Bで1158aとして示される)と結合する。製品容器からの流体は流体入口1360でポンプアセンブリ250dに入る。流体は容量性流量検出器1362の中へ流入し、次いでポンプ1364を経由し、背圧レギュレータ1366を過ぎて、流体出口1368に至る。ここに図示されるように、ポンプモジュールアセンブリ250dを経由する流体流路は、空気がアセンブリ内に遮られずに、アセンブリ250dを通り抜けることを可能にする。流体入口1360は流体出口1368より下位平面にある。加えて、流体は、流量検出器の方へ垂直に移動し、次に、ポンプの中で移動する場合に、入口1360より高い平面に再び至る。したがって、その配列によって、空気が遮られずに、システムを通って流れることを可能にしつつ、流体が上方へ連続的に流れることを可能にする。したがって、ポンプモジュールアセンブリ250d設計は自給式であり、パージ式の容積式流体配送システムである。
図47E及び図47Fを参照して、背圧レギュレータ1366は任意の背圧レギュレータであるが、しかし、小容量をポンプでくみ出すための背圧レギュレータ1366の典型的な実施例が示される。背圧レギュレータ1366は、「火山」機構と外径に関して成型されたOリングを含むダイヤフラム1367を有する。Oリングは、シールを形成する。ピストンはダイヤフラム1367に結合される。ピストンに関するばねは、閉位置のピストンおよびダイヤフラムにバイアスをかける。この実施例では、ばねは外スリーブに据え付けられる。流体圧力がピストン/ばねアセンブリのクラッキング圧力に適合するか超過する場合、流体は背圧レギュレータ1366を過ぎて、流体出口1368に向かう。典型的な実施例では、クラッキング圧力はおよそ7−9psi(48−62kPa)である。クラッキング圧力はポンプ1364に合わせられる。したがって、様々な実施例では、ポンプが記述されたものとは異なってもよく、そしてそれら実施例のあるものでは、背圧レギュレータの別の実施例が使用される。
追加的に図48を参照して、例えば、各製品モジュールアセンブリ(例えば製品モジュールアセンブリ250d)から配管系統/制御サブシステム20に成分を供給するため、出口配管系統アセンブリ1300はポンプアセンブリ270a、270b、270c、270dと解放可能に係合するように構成される。出口配管系統アセンブリ1300は、例えば、ポンプアセンブリ270a、270b、270c、270dが流体管路1310、1312、1314、1316経由で配管系統/制御サブシステム20に流体的に結合するために、各ポンプアセンブリ270a、270b、270c、270dに流体的に連結されるように構成された複数の配管系統装備(例えば装備1302、1304、1306、1308)を有する。
出口配管系統アセンブリ1300と製品モジュールアセンブリ250dの間の解放可能な係合は、例えば、出口配管系統アセンブリ1300と製品モジュールアセンブリ250dの容易な係合および開放を提供するカムアセンブリ経由で、有効にされる。例えば、カムアセンブリは、装備支持部1320に回転自在に結合するハンドル1318とカム機構1322、1324を有する。カム機構1322、1324は製品モジュールアセンブリ250dの共働機構(図示せず)と係合する。図47Cを参照して、矢印の方向のハンドル1318の回転運動は、製品モジュールアセンブリ250dから出口配管系統アセンブリ1300を解放し、例えば、出口配管系統アセンブリ1300が製品モジュールアセンブリ250dから離れる方に上げられ、かつ除去されることを可能にする。
図47D及び図47Eを特別に参照して、製品モジュールアセンブリ250dは同様に、マイクロ成分棚1200へ解放可能に係合して、例えばマイクロ成分棚1200への製品モジュールアセンブリ250の撤去/設置を容易にできる。例えば、図示された製品モジュールアセンブリ250dが解除ハンドル1350を有しており、例えば、それは枢軸的に製品モジュールアセンブリ250dに結合される。解除ハンドル1350は、例えば、ロッキング耳1352、1354を有しており、例えば、図47A及び図47Dで最も明白に描写される。ロッキング耳1352、1354は、マイクロ成分棚1200の共働機構と係合するもので、例えば、そのようにして製品モジュールアセンブリ250dをマイクロ成分棚1200と係合状態に保持する。図47Eで示されるように、マイクロ成分棚1200の共働機構からロッキング耳1352、1354を解放するために、解除ハンドル1350は矢印の方向に枢軸的に上げられる。一旦解放されたならば、製品モジュールアセンブリ250dはマイクロ成分棚1200から持ち上げられる。
1つ以上のセンサが、ハンドル1318及び/又は解除ハンドル1350の1つ以上に関係している。1つ以上のセンサはハンドル1318及び/又は解除ハンドル1350のロックする位置を示す出力を供給する。例えば、1つ以上のセンサの出力は、ハンドル1318及び/又は解除ハンドル1350が、係合した位置又は解放した位置の何れの状態にあるか示す。1つ以上の検出器の出力に少なくとも一部分が基づいて、製品モジュールアセンブリ250dは、配管系統/制御サブシステム20から電気的及び/又は流体的に絶縁される。典型的なセンサは例えば、共働するRFIDタグおよび読取装置、接点スイッチ、磁気ポジションセンサなどを有する。
また図49A、図49B、図49Cを参照して、栄養価のない甘味料の供給部1206の典型的な機器構成が図示される。栄養価のない甘味料の供給部1206は、栄養価のない甘味料容器1402を受け取るように構成されたハウジング1400を一般的に有する。栄養価のない甘味料容器1402は例えば、バッグインボックス機器構成を有するもので、例えば通常の剛体の保護ハウジング内に配置された栄養価のない甘味料を含んでいる柔軟な袋である。供給部1206は継ぎ手1404を有し、例えば、継ぎ手1404は枢軸可能な壁1406と関連しており、継ぎ手1404は栄養価のない容器1402に関連した装備に流体的に連結される。継ぎ手1404の機器構成と性質は、栄養価のない容器1402に関連した共働装備に従って変わる。
また図49Cを参照して、供給部1206は1つ以上のポンプアセンブリ(例えばポンプアセンブリ270e、270f、270g、270h)を有する。1つ以上のポンプアセンブリ270e、270f、270g、270hは上述された製品モジュールアセンブリ(例えば、製品モジュールアセンブリ250)と同じように構成される。継ぎ手1404は、配管系統アセンブリ1408経由で継ぎ手1404に流体的につながれる。配管系統アセンブリ1408は通常の入口1410を有しており、入口1410は継ぎ手1404に流体的に結合されるように構成される。マニホルド1412は、入口1410で受領した栄養価のない甘味料を1本以上の分配チューブ(例えば分配チューブ1414、1416、1418、1420)に配分する。分配チューブ1414、1416、1418、1420は、各ポンプアセンブリ270e、270f、270g、270gに流体的につながれるように構成された各コネクタ1422、1424、1426、1428を有する。
ここでは図50を参照して、典型的な実施例では、配管系統アセンブリ1408は空気センサ1450を有する。そこで、配管系統アセンブリ1408は、空気が存在しているか否かの検出用の機構を有する。ある実施例では、流体入口1410を通じて入る流体が空気を含んでいれば、空気センサ1450は空気を検知し、ある実施例では、大容量のマイクロ成分からくみ出すことをやめる信号を送る。この機能は、多くのディスペンスシステムで望まれるが、大容量のマイクロ成分の体積が正しくなく、分与された製品が評判を落とす物及び/又は危険である場合は、特に望まれる。したがって、空気センサを含む配管系統アセンブリ1408では、空気がポンプでくみ出されないと保証する。また、例えば医薬製造品が調合される実施例では、それは安全機能である。別の製品では、配管系統アセンブリ1408のこの実施例は品質保証機能の一部分である。
様々な電気部品、機械部品、電気機械部品およびソフトウェア処理が、飲料を分与する処理システム内に利用されると上に説明されているが、これは説明の目的のためだけにあり、この明細書の開示の制限であるようには意図されず、別の機器構成が可能である。例えば、上記の処理システムは、別の消費可能な製品(例えばアイスクリームとアルコール飲料)の処理/分与のために利用される。加えて、上記システムは食品産業以外の領域で利用される。例えば、上記システムは、次の処理/調剤のために利用される:ビタミン;調合薬;医療品;清掃製品;潤滑剤;塗装又は染色製品;または別の非消耗液体/半液体/粉状固形物及び/又は粉状流体。
上述されるように、一般に処理システム10(そしてFSM処理122、仮想マシン処理124および特に仮想マニホルド処理126)の様々な電気部品、機械部品、電気機械部品およびソフトウェア処理は、1つ以上の基質(また「成分」とも呼ばれる)から製品のオンデマンドの生成が望まれるあらゆる機械の中で使用される。
様々な実施例では、製品はプロセッサへプログラムされるレシピに従って生成される。上述されるように、レシピは許可によって更新され、取り込まれ、変更される。レシピはユーザーによって要求され、あるいはスケジュール上で準備されているためにプリプログラムされる。レシピは、任意の数の基質または材料を有していてもよく、また、生成された製品は、任意の数の基質又は材料を任意の望まれる濃度で含む。
使用される基質は、任意の濃度での任意の流体、あるいは、機械が製品を生成している間又は機械が製品を生成する前に、水で戻される任意の粉末あるいは別の固形物である(つまり、一回分の水で戻された粉末又は固形物は、追加の製品を生成するために計量するため、又は製品として「バッチ」溶液を分与するために、準備中の特定時間に準備される)。様々な実施例では、2つ以上の基質が1個のマニホルド中でそれら自身混ぜられ、次に追加の基質と混ぜるべき別のマニホルドで計量される。
したがって様々な実施例では、オンデマンドか、または実需に先立つが希望時間で、第1のマニホルドの溶液は、レシピに従って、第1の基質および少なくとも1つの追加の基質を計量して投入することで、マニホルド中に生成される。ある実施例では、基質のうちの1つは水で戻される、つまり、基質は粉末/固形物であり、その特定量が混合マニホルドに加えられる。液体基質も同じ混合マニホルドに加えられ、また、粉末基質は希望の濃度になるように液体中に水で戻される。そして、このマニホルド内容物は、例えば他のマニホルドに供給され、又は分配される。
ある実施例では、ここに記述された方法は、レシピ又は処方箋に従って、腹膜透析または血液透析に使用される、オンデマンドの透析液の混合に使用される。当該技術で既知のように、透析液の組成には下記の1つ以上が含まれるが、これに限定されない:重炭酸塩、ナトリウム、カルシウム、カリウム、塩化物、ブドウ糖、乳酸塩、酢酸、酢酸塩、マグネシウム、グルコースおよび塩酸。
透析液は、浸透を通して透析液に血液からの不用の分子(例えば尿素、クレアチニン、カリウム、リン酸塩、その他のようなイオン)および水を引き抜くために使用される。また、透析溶液は当該技術における通常の熟練のものに周知である。
例えば、透析液は、典型的には健康な血液での生来の濃度と同じような、カリウムおよびカルシウムのような様々なイオンを含んでいる。ある場合には、透析液が炭酸水素ナトリウムを含んでおり、それは、通常正常な血液で見つかるよりも幾分高い濃度である。典型的には、透析液は、1つ以上の成分を水源(例えば逆浸透又は「RO」水)と混ぜた水によって準備される:例えば「酸」(それは酢酸、ブドウ糖、NaCl、CaCl、KCl、MgCl、その他のような様々な種類を有する)、炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)及び/又は塩化ナトリウム(NaCl)。また、塩類、浸透性、pHおよび同種のものの適切な濃度を使用することを含む透析液の準備は、当該技術における通常の熟練のものに周知である。以下で詳細に議論されるように、オンデマンドで、実時間において透析液を準備している必要はない。例えば、透析液は、同時にあるいは透析に先立って製造することができ、透析液貯蔵タンクかその他同種のものの内部に格納される。
ある実施例では、1つ以上の基質(例えば重炭酸塩)が粉末形態で貯蔵される。実例として典型的な目的のためだけに、粉末基質はこの例において「重炭酸塩」と呼ばれる。しかし、別の実施例中で、重炭酸塩に加えて、又はその代わりに、任意の基質/成分が粉末形態で、あるいは別の固形物としての機械に貯蔵される。また、基質を水で戻すために、ここに記述された処理が使用される。重炭酸塩は、例えば、マニホルドに注ぐ「使い捨て型」容器に貯蔵される。ある実施例では、多くの重炭酸塩が容器に貯蔵され、そして、容器から特定量の重炭酸塩がマニホルドへ計量される。ある実施例では、重炭酸塩の全体量が完全にマニホルドの中に全部移されて、つまり、大容量の透析液が混ぜられる。
第1のマニホルド中の溶液は、1つ以上の追加の基質/成分と共に、第2のマニホルドで混合される。その上に、ある実施例では、第1のマニホルド中で混ぜられた溶液が所望の濃度に到達したことを保証するためにテストされるように、1つ以上のセンサ(例えば1つ以上の導電率センサ)が設けられる。ある実施例では、1つ以上のセンサからのデータは、溶液中のエラーを修正するべきフィードバック制御ループの中で使用される。例えば、重炭酸塩溶液が所望の濃度より濃い濃度あるいは薄い濃度を有することを検出器データが示す場合、追加の重炭酸塩あるいは逆浸透水ROがマニホルドに加えられる。
ある実施例中のあるレシピでは、材料が水で戻された散剤/固形分あるいは液体であっても、別のマニホルド中で1つ以上の当該材料と混合される前に、1つ以上の材料があるマニホルド中に水で戻される。
したがって、ここに記述されたシステムと方法は、透析液や、医療に使用される別の溶液を含む別の溶液の正確でオンデマンドの生産又は分与を提供する。ある実施例では、このシステムは、例えば2008年2月27日に申請され、2007年2月27日の優先日を有する米国特許出願シリアル番号12/072,908に記述されたような、透析機械に組み入れられる。この米国特許出願の内容は、参照によってその全体がここに組み入れられる。別の実施例では、オンデマンドで製品を混合することが希望される任意の機械に、このシステムは組み入れられる。
水は、透析物で最も大きな体積を占めており、それによって透析物のバッグを輸送する際に高コスト、空間および時間に結びつく。上記の処理システム10では、透析機械、又は独立形のディスペンス機械(例えば、患者宅の現地)内に透析物が準備される。そこで、大量の透析物バッグを送り貯蔵する必要がなくなる。この上記の処理システム10は、ユーザーか供給者に望まれた処方箋に入る性能を提供する。上記システムは、ここに記述したシステムと方法を使用するもので、オンデマンドで(例えば、医療センタ、薬局、あるいは患者の家を含むが、これらに限定されない)現地の希望の処方箋を生成する。従って、基質/成分が輸送/配達を必要とするただ一つの成分であるとき、ここに記述されたシステムと方法によって輸送費が低減される。
上述されるように、処理システム10によって生産可能なそのような製品の別の具体例には、次のものが含まれるが、これに限定されない:乳製品ベースの製品(例えばミルクセーキ、フロート、麦芽、フラッペ);コーヒーベースの製品(例えばコーヒー、カプチーノ、エスプレッソ);ソーダベースの製品(例えばフロート、フルーツジュースを有するソーダ);茶ベースの製品(例えばアイスティー、甘茶、熱いティー);水ベースの製品(例えば天然水、風味をつけた天然水、ビタミン含有の天然水、高電解質の飲料、高炭水化物の飲料);固形物ベースの製品(例えばトレールミックス、グラノーラベースの製品、ミックスナッツ、シリアル製品、混粒製品);医薬製品(例えば注入可能な薬剤、注射可能な薬剤、摂取可能な薬剤、透析液);アルコールベースの製品(例えばカクテル、ワインスプリッツ、ソーダベースのアルコール飲料、水ベースのアルコール飲料、風味付きビール「ショット」);工業製品(例えば溶剤、ペイント、潤滑剤、染料);並びに健康/化粧品製品(例えばシャンプー、化粧品、石鹸、ヘアコンディショナー、皮膚処理、局所軟膏)。
多くの実施例が記述された。しかしながら、様々な変更がなされることは理解される。従って、別の実施例は以下の請求項の範囲内である。