KR102392777B1 - 제어된 액체 식품 또는 음료 제품 생산을 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

제어되는 액체 식품 또는 음료 제품 생성을 위한 시스템(400)들 및 방법들이 제공된다. 냉동된 액체 내용물(120)을 함유하는 리셉터클(110)로부터 액체 제품을 생산하는 방법은 디스펜서(400)에 냉동된 액체 내용물을 함유하는 리셉터클(110)을 수용하는 단계, 리셉터클, 내용물 및/또는 원하는 제품의 특성을 식별하는 단계, 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않거나 리셉터클의 내부에 액체를 공급하지 않고 리셉터클 및/또는 내용물을 선택적으로 가열함으로써 제품을 생성하기 위해 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계를 포함하고, 상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않고 및/또는 상기 액체를 공급하지 않고 선택적으로 가열하는 것은 상기 식별된 특성에 기초한다. 이 방법은 또한 리셉터클(110)을 천공하고 리셉터클(110)로부터 제품을 디스펜싱하는 단계를 포함한다.

Description

제어된 액체 식품 또는 음료 제품 생산을 위한 시스템

관련 출원들

본 출원은 2016년 11월 9일에 출원된 “Systems for and Methods of Controlled Liquid Food or Beverage Product Creation" 라는 제목의 미국 특허 출원 번호 15/347,591, 2016 년 9 월 14 일에 출원된 "Systems for and Methods of Agitation in the Production of Beverage and Food Receptacles from Frozen Contents"라는 제목의 미국 특허 출원 번호 15/265,379 및 2016년 8월 26일에 출원된 "Systems for and Methods of Creating Liquid Food and Beverage Products from a Portion-Controlled Receptacle"라는 제목의 미국 가특허 출원 번호 62/380,170에 대한 우선권을 주장한다.

기술 분야

기술 분야는 전반적으로 제어되는 방식에서 냉동 내용물에서 액체 식품 및/또는 음료 제품을 생산하고, 원하는 온도 및 효능의 액체로 냉동 내용물의 용융 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

단지 설명의 용이함을 위해, 이하의 개시의 대부분은 커피 및 차 제품에 초점을 맞춘다. 그러나, 논의는 1차 분쇄되고, 분말화되고, 추출되고, 농축될 수 있는 다른 화합물에 동일하게 적용되고, 그런다음 컵 또는 리셉터클(receptacle)에 넣어지고 마지막으로 양조(brewed)되거나 희석되어 소모성 식품 또는 음료를 생산하는 것으로 이해 될 것이다. 현재 또는 이전의 기계 기반 커피 양조 시스템과 여과된 포드(pod)에 포장된 커피는 소비자가 버튼을 눌러 알려진 청량 음료를 생성할 수 있으며 계량(measuring), 필터 처리 및/또는 사용된 분쇄물의 지저분한 폐기 처리와 같은 추가 프로세스 단계가 필요 없다. 이러한 기계 시스템은 전형적으로 건식 커피 분쇄물, 찻잎 또는 코코아 분말과 같이 건조된 고체 또는 분말을 함유하는 리셉터클 뿐만 아니라 불필요한 고형물이 사용자의 컵 또는 유리 및 일부 유형의 덮개(cover) 또는 뚜껑(lid)로 이동하는 것을 방지하는 여과 매체를 이용한다. 리셉터클 자체는 종종 얇은 벽이어서 바늘이나 다른 메커니즘으로 천공될 수 있어서 용매 (예를 들어, 뜨거운 물)이 리셉터클에 주입될 수 있다. 실제로는, 리셉터클을 기계에 삽입하고, 기계의 덮개를 닫을 때, 리셉터클을 뚫어 입구와 출구를 만든다. 그 후, 뜨거운 용매가 입구로 전달되고, 리셉터클로 추가하고, 출구에 필터를 통해 양조된 음료가 빠져 나간다.

이러한 시스템은 종종 리셉터클 내의 내용물의 신선도, 유한 크기의 패키지로부터의 양조 강도 및/또는 매년 생성되는 소모된 분쇄물/잎을 갖는 많은 수의 여과된 리셉터클을 알맞게 재활용 할 수 없는 문제로 어려움을 겪는다.

신선도 유지 문제는 예를 들어, 건조한 고체가 잘게 분쇄된 커피일 때 발생할 수 있다. 이 문제는 주로 커피 찌꺼기에서 중요한 향과 아로마 화합물의 원치 않는 산화의 결과이며, 이는 분쇄된 커피가 주변 환경에 매우 큰 표면적을 제공한다는 사실에 의해 악화될 수 있는 문제이다. 일부 제조업자는 MAP (Modified Atmosphere Packaging) 방법 (예를 들어, 주변 공기 대신에 질소와 같은 비산화성 가스 도입)을 사용하여 이 문제를 해결하려고 시도하지만, 여러 가지 이유로 이들의 노력은 대개 성공적이지 못한다. 예를 들어, 신선하게 볶은 전체 콩(bean) 또는 분쇄된 커피는 CO₂를 풍부하게 배출하므로, 분쇄물이 포장되기 전에 "탈기(degas)"되는 것을 허용하는 사전 패키징을 필요로 하여서 리셉터클은 리셉터클 내부로부터 생성된 압력으로 인해 팽창되거나 퍼프(puff)되지 않고, 그 결과로 리셉터클이 망가진 제품의 외관을 갖게 하거나 사실상 뚜껑을 파열시킬 것이다. 추가하여, 이 CO₂ 가스 배출이 그것으로 전달되어 분쇄된 커피로부터의 신선한 커피 향기의 풍부한 혼합물을 고갈시킨다. 또한, 커피 콩과 분쇄물은 조성물로 약 44%의 산소를 함유하고 있어 로스팅 프로세스 후에 내부적으로 커피의 맛과 향기에 영향을 줄 수 있다.

건조한 고형물 또는 분말을 함유한 이러한 리셉터클의 또 다른 몰락은 넓은 범위의 음료 효능을 생성하고 주어진 패키징 크기에서의 서빙 크기를 제공할 능력이 없다. 10 그램의 분쇄 커피를 담는 포드는 SCAA (Specialty Coffee Association of America) 양조 지침에 따라 양조한 경우 실제 양조된 커피 혼합물 약 2 그램만을 생산할 수 있다. 결국, 2 그램의 양조 커피 혼합물이 10 oz. 컵의 커피로 희석될 때. 약 0.75%의 총 용존 고형물 (TDS)의 농도가 결과로 얻어진다. TDS는 (전체에서%로)에서 분자, 이온화 또는 미세 과립 콜로이드성 고형물 현탁 형태로 액체에 함유된 무기 및 유기 물질의 조합된 함량의 측정치이다. 따라서, 이런 커피 컵은 종종 많은 소비자에게 매우 약한 컵으로 간주된다. 반대로, 일부 양조업자는 동일한 10 그램의 커피 분쇄물을 과량 추출하여 높은 TDS를 생성할 수 있다; 그러나 추출된 추가 용해된 고형물은 종종 구개(palate)에 가혹하며 커피의 풍미를 완전히 손상시킬 수 있다. 이 단점을 줄이기 위해 가용성/인스턴트 커피를 추가하는 경우가 종종 있다. 추가하여, 추출을 위해 디자인된 대부분의 커피 양조기(brewer)는 원하는 모든 화합물을 분쇄 제품으로부터 제거 하기에 충분한 압력 및 온도를 제공할 수 없어서, 종종 양호한 커피가 25%까지 낭비되고, 종종 원하는 것보다 보다 약하거나 더 작은 커피 컵이 생산된다.

재활용의 문제로 돌아가서, 양조 후 남은 커피 분쇄물, 차 잎 및/또는 기타 잔여 폐기물의 존재는 (예를 들어, 리셉터클내에 남겨진 소비된 필터들) 리셉터클을 전형적으로 재활용에 적합하지 않게 한다. 소비자는 소비된 리셉터클에서 덮개를 제거하고 잔류 물질을 씻어내지만, 이 것은 시간 소모적이고, 지저분하고, 물의 낭비이고 및/또는 다른식으로 다시 농업 에코 시스템으로 재활용할 수 있는 귀중한 토양 영양분의 낭비이다. 따라서 대부분의 소비자들은 그러한 사소한 명백한 생태적 이득에 대한 대가로 재활용하는 것을 꺼려하지 않을 것이다. 재활용은 일부 리셉터클에 사용되는 열가소성 재료의 유형에 의해 영향을 받을 수도 있다. 예를 들어, 상기에서 논의된 바와 같이 신선도의 손실을 최소화 하기 위해, 일부 제조 업체는 예외적인 증기 장벽 특성을 갖는 재료, 예를 들어 에틸렌 비닐 알코올 (EVOH) 공중합체의 내부 층이 있는 라미네이트된 필름 재료를 사용하기로 선택했다. EVOH, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PVC 및/또는 다른 재료의 일부 조합일 수 있는 이러한 라미네이트 필름에서의 상이한 열가소성 재료의 조합은 재활용에 적합하지 않다.

위의 단점에도 불구하고, 여전히 오늘날 시장에는 단일-서빙 캡슐 제품으로 음료를 만드는 몇 가지 다른 기계 기반 시스템이 존재한다. 이들은 주로 그것들이 수락할만한(반드시 탁월하지는 않지만) 커피 컵을 만들어 공급하는 편리함 때문에 소비자들에게 아주 유명하게 되었고, 흔히 단일 서빙 홈-양조 컵의 편의 때문에 소비자들이 카페 품질 양조 커피를 바꾸게 한다.

단일 서빙 캡슐 제품 외에도, 단일 용기에서 여러 회 음료를 만들 수 있는 대형 용기(container) 및 캔 (예를 들어, 2 리터)에 패키징된 커피 추출물 및 주스 농축물과 같은 냉동 제품이 있다. 그러나, 이 냉동 추출물 또는 농축 물에서 음료를 준비하는 것은 일반적으로 불편하고 시간이 많이 소요된다. 예를 들어, 일부 커피 제품은 사용하기 전에 전형적으로 수 시간 또는 며칠 동안 천천히 용융시켜야 한다. 모든 제품을 사용 하지 않을 때 제품 안전을 유지하려면 제품을 냉장고에 보관 해야 한다. 또한, 커피와 차처럼 뜨겁게 즐기는 음료는 용융된 추출물을 적절하게 가열해야 한다. 많은 이들 제품들은 이들 고형물이 분해 및 부패될 수 있는 가수 분해 나무의 결과물이기 때문에 분쇄물에 고형물의 높은 퍼센티지를 갖는 예를 들어 커피는 냉장고에 넣지 않아도 되는 것(shelf-stable)이 아니다. 따라서, 이러한 대형 묶음 냉동 제품의 맛과 품질은 심지어 냉동 온도에서 몇 시간 만에 재료가 나빠질 수 있다. 추가하여, 최종 소모품 음료를 형성하는 방법은 종종 자동화되지 않으며, 따라서, 모자라게 희석되거나 지나치거나 희석되어, 일관성 없는 사용자 경험을 야기한다.

본 출원에서 사용되는, 앞에서 또는 이하에서 냉동 액체 내용물이 밀봉되는 패키징은 "리셉터클 (receptacle)"로 지칭된다. 패키징은 또한 카트리지, 컵, 패키지, 파우치, 포드, 컨테이너(container), 캡슐 등으로 설명될 수 있다.

본 출원에서 사용되는, 앞에서 또는 이후에, 디스펜서(dispenser) 내에 배치될 때 리셉터클에 의해 점유되는 공간은 대안적으로 공동(cavity), 생성 공동 및 챔버로 지칭된다.

본 출원에 사용되는, 리셉터클의 바닥 또는 측벽 또는 뚜껑을 관통하는데 사용되는 디바이스는 압자(penetrator), 바늘, 및/또는 천공기(perforator)로 지칭된다.

본 출원에 설명된 패키징, 가열, 교반, 천공, 검출, 프로그래밍, 배관 및 기타 기술 및 시스템은 현재 이용 가능한 공지된 부분 제어 양조 시스템보다 다양한 종류의 식품 및 음료 제품을 디스펜싱할 수 있는 통합 시스템을 포함한다. 특정 실시예에서, 시스템은 멀티-내용물 냉동 리셉터클과 협력하여 동작하는 다기능 및 다중-사용 디스펜서를 포함한다. 리셉터클은 밀폐된 MAP 가스 환경에서 미리 준비된 농축물 및 냉동 상태의 추출물을 함유한다. 식품이나 음료는 냉동 보존 상태로 유지되기 때문에 그것들은 FDA 식품 안전 형식으로 존재한다. 추가하여, 냉동 액체 내용물이 기존의 방부제나 첨가제를 사용하지 않고 패키징의 시점에 존재하는 맛과 향기의 최고 수준을 유지한다. 이 보존은 매우 낮은 온도에서 발생하는 극적으로 느려지거나 체포된 화학 반응 및 효소 활성의 결과이며, 반응성 분자는 본질적으로 산소가 제거될 때 결정 구조에 고정되며 그렇지 않으면, 대류 전송으로부터 보호된다.

한편, 디스펜서는 냉동 액체 내용물이 함유하는 특정 리셉터클을 이용하여 고온 또는 저온 양쪽 포맷으로 식품과 음료를 준비할 수 있다. 디스펜서와 리셉터클이 포함된 통합 시스템은 예를 들어, 커피, 차, 코코아, 소다, 수프, 영양제, 비타민 물, 의약품, 에너지 보충제, 라떼, 카푸치노 및 차임 라떼 등을 안전하게 제공할 수 있다. 제품을 디스펜싱하는 마지막 단계에서, 디스펜스 시스템에 의해 리셉터클을 깨끗하게 닦고, 분말, 나뭇잎, 필터, 분말 또는 결정이 없어서 사용자가 더 이상의 노력을 기울이지 않고 재활용을 위한 자격을 얻는다.

일부 실시예에서, 상기 리셉터클이 상기 장치에 삽입되기 전에 상기 리셉터클이 천공될 수 있고, 상기 리셉터클이 장치에 삽입된 후에 천공될 수 있도록 또는 둘 모두가 되도록 상기 리셉터클이 구성된다. 상기 리셉터클은 충전되지 않은 영역, 예를 들어, 상기 냉동 된 액체 내용물과 상기 클로저/뚜껑 사이의 헤드 공간을 포함 할 수 있으며, 상기 영역은 상기 리셉터클 내의 대기 공기 대신에 비활성 또는 감소된 반응성 가스를 포함하도록 구성된다. 또한, 이 영역은 리셉터클내에서 냉동된 액체 내용물의 이동을 허용하여 필요한 경우 제품 준비 동안에 냉동 액체 내용물 주위의 희석/용융 유체를 위한 유동 경로의 생성을 허용한다.

개시된 주제 냉동된 액체 내용물을 함유하는 패키지로부터, 액체 식품 또는 음료의 제조 방법을 위한 프로세스를 포함한다. 프로세스는 밀봉된 컨테이너에 냉동 액체의 내용물을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 컨테이너는 상기 냉동된 액체 내용물을 저장하도록 구성된다. 이 실시예에서, 프로세스는 항상 용융된 액체를 생성하기 위해 밀봉된 컨테이너내의 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 단계를 포함한다. 프로세스는 밀봉된 컨테이너를 제 1 위치에 천공하여 컨테이너로부터 용융된 액체를 디스펜스하여 소모성 액체 식품 또는 음료를 생성하는 것을 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 냉동된 액체 내용물을 용융시키는 단계는 상기 밀봉된 컨테이너 내의 상기 냉동된 액체 내용물을 용융 및 희석시키기 위해 가열된 액체 또는 다른 형태의 열을 상기 컨테이너에 주입을 허용하도록 제 2 위치에서 상기 밀봉된 컨테이너를 천공시키는 단계를 포함한다. 냉동된 액체 내용물을 용융시키기 위해 밀봉된 컨테이너 내에 또는 밀봉된 컨테이너에 외부에 열 또는 전자기 에너지를 인가하여 주입된 액체, 가스 또는 증기를 사용하여 냉동된 액체 내용물을 소비 가능한 액체 형태로 용융시킬 수 있다.

식품 및 음료 패키징 시스템에 추가하여, 본 명세서에 기술 된 시스템 및 기술은 이 패키징 시스템 내에 저장된 냉동 액체 내용물을 용융 및/또는 희석하기 위한 장치를 포함하며, 패키지의 냉동 액체 내용물은 식품 및 음료 농축물, 추출물 및 영양분이 있거나 없는 다른 소모성 유체 유형으로 만들어지고 이러한 용융 및/또는 희석된 내용물을 즉시 소비하기 위해 전달하는 다양한 방법이 있다. 본 출원에 설명된 기술은 예를 들어 원하는 신선한 맛, 효능, 볼륨, 온도, 질감 및/또는 유사한 것을 생산하는 리셉터클로부터 소비자가 단일-서브 또는 다중 서브 소비 가능한 음료 또는 액체-기반 식품을 직접 편리하고 자발적으로 생성할 수있게 한다. 이러한 목표를 달성하기 위해, 농축물, 추출물 및 기타 소모성 유체 유형으로 제조된 냉동된 액체 내용물 및 바람직하게는 신선한-냉동된 액체 내용물을 가스 불침투성 MAP 패키지된 완전 장벽 및 잔류물이 없는 필터리스 재활용 가능 리셉터클애 패키징될 수 있다. 또한, 이 리셉터클은 내용물의 용융 및/또는 희석을 용이하게 하고 맛, 향기 강도, 볼륨, 온도, 색 및 질감을 포함하는 원하는 특성을 갖는 제품을 전달하기 위해 기계 기반 디스펜싱 시스템에 의해 수용되고 사용되도록 디자인되어 소비자는 오늘날 사용중인 다른 어떤 수단으로도 사용할 수 없는 최상의 맛과 신선함을 일관되고 편리하게 경험할 수 있다. 개시된 접근 방식은 양조 프로세스 (예를 들어, 고형물 커피 분말에서 수용성 제품의 추출물)을 통해 완성된 제품을 만드는 현재의 단일 공급 커피 메이커와는 달리, 개시된 접근법은 이전의 제조 프로세스를 통해 생성된 냉동 추출물 또는 농축물을 용융시키고 희석하여 제품을 만들고, 이는 향미를 캡쳐하고 보존하기 위한 이상적인 조건 하에서 공장 환경에서 발생할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 리셉터클의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하기 위한 디스펜서는 리셉터클을 보유하도록 구성된 챔버 및 챔버에 유지될 때 리셉터클 및 리셉터클 내의 냉동된 내용물 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 비-희석 히터를 포함한다. 비-희석 히터는 챔버에 유지될 때 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않는다. 디스펜서는 또한 액체를 함유하도록 구성된 저장소를 더 포함하고, 상기 저장소는 상기 저장소로부터 액체를 인출하도록 구성된 저장소 출구를 포함한다. 디스펜서는 또한 챔버 내에 유지될 때 식품 또는 음료 액체 제품을 리셉터클로부터 인출하도록 구성된 제품 출구, 제어기 및 제어기에 의해 실행될 때 디스펜서로 하여금 다음 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하게 하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 메모리를 더 포함한다- 상기 비-희석 히터를 사용하여 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내에 냉동된 내용물을 가열하는 것 및 상기 저장소 출구를 통해 상기 저장소로부터 액체 인출하는 것.

본 발명의 다른 양태에서, 냉동된 액체 내용물을 함유하는 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하는 방법은 디스펜서의 챔버 내에 리셉터클을 수용하는 단계를 포함한다. 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 함유하는 밀폐된 내부 볼륨을 정의한다. 상기 방법은 또한 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 특성을 식별하는 단계 및 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시켜 다음 중 적어도 하나를 선택적으로 수행함으로써 용융된 식품 또는 음료 액체 생성물을 생성하는 단계를 포함한다 : 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클 및 상기 챔버 내에 유지될 때 상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않고 상기 챔버내에 유지될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나를 가열하는 단계, 상기 리셉터클의 내부로 희석 액체를 공급하는 단계, 및 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 운동을 인가하는 단계. 가열, 희석 액체 공급 및 움직임 인가 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 것은 식별된 특성에 기초한다. 상기 방법은 리셉터클을 천공하고 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 디스펜스하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 냉동 액체 내용물을 함유하는 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하는 방법은 디스펜서 내에 리셉터클을 수용하는 단계를 포함한다. 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 함유하는 밀폐된 내부 볼륨을 정의한다. 상기 방법은 또한 리셉터클 및 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나의 특성을 식별하는 단계 및 냉동된 액체 내용물을 리셉터클로부터 챔버로 제거하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 다음 중 적어도 하나를 선택적으로 수행함으로써 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생성하기 위해 상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계를 더 포함한다 : 냉동된 액체 내용물과 액체를 혼합하지 않고 냉동된 내용물을 가열하는 단계, 냉동된 내용물과 희석 액체를 조합하는 단계, 및 상기 냉동된 액체 내용물에 움직임을 인가하는 단계. 가열, 희석 액체의 조합 및 움직임의 인가 중 적어도 하나를 선택적으로 수행하는 것은 식별된 특성에 기초한다. 상기 방법은 여전히 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 디스펜싱하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 리셉터클 내의 냉동 내용물에서 식품 또는 음료의 액체 생성물을 생산하는 디스펜서는 냉동 액체 내용물을 함유하는 봉입된 내부 볼륨을 정의하는 리셉터클을 보유하도록 구성된 챔버 및 챔버에 유지될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨에 희석 액체를 공급하도록 구성된 희석 액체 입구를 포함한다. 디스펜서는 또한 상기 리셉터클을 천공하고 식품 또는 음료 액체 제품을 위해 상기 리셉터클로부터 제품 출구를 형성하도록 구성된 천공기 및 교반기로서, 액체 냉동 내용물과 희석 액체 사이의 열 전송 속도를 증가시키기 위해 상기 액체 냉동된 내용물의 표면의 둘레에서 액체 경계 층을 파괴하거나 또는 부여된 움직임 없이 상기 희석 액체 입구로부터 희석 액체의 일부에 의해 취해진 제품 출구로 유동 경로에 대해 상기 희석 액체 입구로부터 공급될 때 상기 희석 액체의 적어도 일부에 의해 취해진 제품 출구로의 유동 경로를 증가시키는 것 중 적어도 하나에 상기 리셉터클 및 상기 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 움직임을 부여하도록 구성된, 상기 교반기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 리셉터클의 냉동된 내용물로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 제조하기 위한 디스펜서는, 냉동된 액체 내용물을 함유하는 봉입된 내부 볼륨을 정의하는 리셉터클을 수용하도록 구성된 챔버, 리셉터클을 천공하고 및 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 리셉터클로부터 용융 용기로 제거하도록 구성된 천공기를 포함한다. 디스펜서는 또한 용융 용기 및 용융 용기 내의 냉동된 액체 내용물 중 적어도 하나에 움직임을 부여하도록 구성된 교반기 및 용융 용기 및 용융 용기내에 용융된 내용물 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 비-희석 히터를 포함한다. 비-희석 히터는 챔버에 유지될 때 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않는다. 디스펜서는 식품 또는 음료 액체 제품을 디스펜스 하도록 구성된 제품 출구를 더 포함한다.

일부 구현예에서, 디스펜서는 냉동된 내용물을 희석시키고 및/또는 냉동된 내용물의 일부 또는 전부를 용융시키는 데 사용하기 위한 물과 같은 액체의 하나 이상의 저장소를 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 저장소 내의 액체는 냉동 리셉터클에 유입되기 전에 액체의 온도를 제어하기 위해 디스펜스 헤드로의 상이한 배관 경로를 취할 수 있다. 이들 저장소 및 관련 펌핑 메커니즘들, 희석 액체 히터, 체크 밸브 등은 다양한 온도에서 희석액체를 전달할 수 있으며, 시스템 부품을 헹구기 위해 또는 사용 후에는 리셉터클, 천공기 및 리셉터클을 수용하기 위한 디스펜서의 빈 공동을 헹구기 위해 사용될 수 있고 제품 또는 향미료의 나머지가 다음 디스펜스되는 음료나 박테리아의 번식을 방지한다.

디스펜서는 또한 (1) 사용자가 바람직한 볼륨 및 전달된 음료 온도와 같은 다양한 음료 파라미터를 특정하게 하고, (2) 가열 된, 가열되지 않은, 또는 냉장된 희석제 뿐만 아니라 적절한 양의 추가 히터 및 리셉터클에 전달되는 교반 에너지의 바른 조합을 달성하기 위해 각각의 음료에 대해 내부 명령 세트를 생성하는 제어 시스템 및 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 대안으로, 리셉터클은 희석 액체의 가열, 포드에 공급되는 비-희석 열량, 교반 량, 천공의 시간, 또는 저장소로부터 디스펜싱 챔버에 입구까지의 경로 선택을 조정하기 위한 디스펜서에 대한 명령들의 세트를 전달하는 특성을 가질 수 있다. 디스펜서는 또한 모니터링되고 반응될 다른 변수들 중에서 저장소 온도 및 디스펜서 고도 및 기압을 모니터링할 수 있다.

따라서, 이하의 상세한 설명이 보다 잘 이해될 수 있고, 본 출원에 개시된 장치 및 기술에 의해 만들어진 기술에 대한 본 기고가 더 잘 이해될 수 있도록 광범위하게, 개시된 주제의 특징을 개략적으로 설명하였다. 물론, 후술될 개시된 장치 및 기술의 부가적인 특징이 있다. 본 출원에 사용된 어법 및 용어는 설명을 위한 것이며 제한적으로 간주되어서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 상기 양태들 및 실시예들 중 임의의 것이 다른 양태들 및 실시예들 중 임의의 것과 조합될 수 있고 본 발명의 범위 내에 있다.

개시된 기술의 다양한 목적, 특징 및 이점은 이하의 도면과 관련하여 고려될 때 개시된 주제의 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 충분히 이해될 수 있고, 동일한 도면 부호는 유사한 엘리먼트를 나타낸다.
도면들 1a 내지 1g은 본 발명의 일부 실시예에 따른 냉동 액체 내용물을 통한 액체의 소정 흐름을 허용하도록 패키징되고 상이한 형태로 구성된 리셉터클 기하학적 구조 및 냉동 액체 내용물의 다양한 실시예를 예시한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 패키징을 관통하고 패키징을 외부에서 제어가능하게 가열함으로써 용융 및 희석이 결과물로 얻어지는 냉동된 액체 내용물로부터/내용물에 액체를 희석 시스템이 어떻게 첨가 또는 전달할 수 있는 지를 보여주는 다양한 실시예를 예시한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 용융/희석을 사용하지 않고 오히려 일부 대안적인 열원(source of heat)로 냉동된 액체의 내용물을 용융시키는 방법을 예시한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 다양한 리셉터클 기하학적 구조를 수용 할 수 있는 예시적인 기계 기반의 장치를 예시한다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기계 기반 장치에 의해 수용될 수 있는 예시적인 패키징 옵션들 및 리셉터클 형상들의 범위를 예시한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 동일한 단부 기하학적 구조 및 높이지만, 다른 측벽 프로파일을 갖는 리셉터클의 두가지 버전을 예시한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따른 액화 촉진 및 제품 식별을 위해 사용될 수 있는 피처(feature), 리셉터클의 측벽 인덴테이션(indentation)의 2 가지 버전을 예시한다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클을 천공하는데 사용될 수 있는 다섯 가지 가능한 바늘 기하학적 구조를 예시한다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따른 냉동 액체 내용물을 액상으로 촉진시키는 원심 운동의 사용을 예시한다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 스프링-로딩된 바늘을 예시한다.
도면들 13a 내지 13d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 냉동 액체 내용물로부터 식품 또는 음료의 제조 프로세스를 예시한다.
도 14a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 내부 플랫폼과 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 14b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 내부 플랫폼 및 이전된(dislodge) 냉동 액체 내용물을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 14c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 액체 냉동 내용물 플랫폼을 예시한다.
도 14d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 오버플로우 튜브를 갖는 액체 냉동 내용물 플랫폼을 예시한다.
도 15a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 15b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 도 15a의 상세 A의 측 단면도를 예시한다.
도 16은 본 발명의 일부 실시예에 따른 오버 플로우 튜브를 갖는 플랫폼을 구비한 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 17은 본 발명의 일부 실시예에 따른 오버플로우 튜브를 갖는 플랫폼을 구비한 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 18은 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 단부 층 상에 양각된(raised) 돌출부 위에 끼워지도록 디자인되고 크기가 정해진 환형 플랫폼을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 19는 본 발명의 일부 실시예에 따른 돔형 단부 층을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 돔형 단부 층을 갖는 리셉터클의 동작을 예시한다.
도 21은 본 발명의 일부 실시예에 따른 편평한 단부 층 및 부분적으로 용융된 냉동 내용물을 갖는 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 22a 내지 도 22d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 냉동된 내용물을 유지하기 위한 플랫폼의 강성을 증가시키기 위한 다양한 피처들을 예시한다.
도 23은 본 발명의 일부 실시예에 따른 플랫폼의 표면으로부터 돌출한 혼합 탭(mixing tab)을 갖는 플랫폼을 예시한다.
도 24는 본 발명의 일부 실시예에 따른 천공기와 맞물리도록 준비된 냉동된 내용물 혼합 플랫폼의 저면도(underside)를 예시한다.
도 25는 본 발명의 일부 실시예에 따른 천공기와 냉동된 내용물 혼합 플랫폼 사이의 맞물림을 예시한다.
도 26은 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클 내의 냉동된 내용물 승강 플랫폼과 맞물리도록 준비된 리셉터클 외측의 천공기를 예시한다.
도 27은 본 발명의 일부 실시예에 따른 천공기와 냉동된 내용물 혼합 플랫폼 사이의 맞물림을 예시한다.
도 28은 본 발명의 일부 실시예에 따른 냉동된 내용물 혼합 플랫폼 상에 배치된 냉동된 내용물의 부분 용융을 예시한다.
도 29a 및 도 29b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 액체 유동을 허용하는 천공기 내부 및 외부 채널을 예시한다.
도면들 30a 내지 30d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 천공기를 통하거나 지나서 액체 유동을 허용하기 위해 채널 또는 형상을 갖는 다양한 천공기를 예시한다.
도 31은 본 발명의 일부 실시예에 따른 양각된 립(lip)을 구비한 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 32는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 33는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도 34는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측 단면도를 예시한다.
도면들 35a 내지 35b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 백 엔드(back end) 부분을 예시한다.
도면들 36a 내지 36b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 백 엔드 부분을 예시한다.
도면들 37a 내지 37e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분을 예시한다.
도 38a 내지 38e은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분을 예시한다.
도면들 39a 내지 39e은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분을 예시한다.
도면들 40a 내지 40e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분을 예시한다.
도면들 41a 내지 41e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분들을 예시한다.
도면들 42a 내지 42e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분들을 예시한다.
도 43은 본 발명의 실시예에 따른 라디오 주파수 유전체 가열을 이용하여 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 가열하기 위한 시스템의 단면도이다.
도 44는 본 발명의 실시예에 따른 오믹 가열(ohmic heating)을 위한 중심 전극 및 2개의 유체 전달 바늘을 포함하는 공동 커버의 등축도이다.
도 45는 본 발명의 실시예에 따른 도 44의 오믹 가열 시스템의 제 1 구현예의 단면도이다.
도 46은 본 발명의 실시예에 따른 도 44의 오믹 가열 시스템의 제 2 구현예의 단면도이다.
도 47은 본 발명의 실시예에 따른 오믹 가열을 위한 2개의 전극들 및 2개의 유체 전달 바늘을 포함하는 공동 커버의 등축도이다.
도 48은 본 발명의 실시예에 따른 도 47의 오믹 가열 시스템의 단면도이다.
도 49는 본 발명의 일 실시예에 따른 2 개의 나선형 코일형(coiled) 전극의 등축도이다.
도 50은 도 49의 2 개의 나선형 코일형 전극의 제 2 등축도이다.
도 51은 본 발명의 실시예에 따른 2 개의 직사각형 전극의 등축도이다.
도 52는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파 에너지를 사용하여 냉동된 액체 내용물을 가열하는 가열 시스템의 개방된 상태로 도시된 회전 공동 바닥의 등축도이다.
도 53은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 52의 회전 공동 바닥의 등축도이다.
도 54는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 52의 가열 시스템의 단면도이다.
도 55는 물과 얼음의 유전 손실 계수를 도시하는 그래프이다.
도면들 56a 내지 56e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분들을 예시한다.
도면들 57a 내지 57e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분들을 예시한다.
도면들 58a 내지 58g는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분들을 예시한다.
도면들 59a 내지 59g는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분들을 예시한다.
도 60은 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분들을 예시한다.
도 61은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 가열 시스템의 등축도이다.
도면들 62a 내지 62i는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서 및 디스펜서 모니터링 및 제어를 위한 디스펜서 인터페이스를 갖는 유저 상호작용을 예시한다.
도 63a 내지 도 63j는 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 q부분 및 본 발명의 역전식 리셉터클 천공 실시예의 상세도를 예시한다.
도면들 64a 내지 도 64g는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분을 도시한다.
도면들 65a 내지 65h은 본 발명의 일부 실시예에 따른 몇몇 예시 물 듀티 사이클의 그래프 및 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 부분을 예시한다.
도면들 66a 내지 66c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 여러 크기의 리셉터클을 수용하도록 디자인된 공동의 전방 사시도 및 분해 조립도의 사시도이다.
도면들 67a 및 67b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디자인되었던 중간 크기의 리셉터클로 채워진 도면들 66a 내지 66c에서의 공동의 전방 및 사시도이다.
도면들 68a 및 68b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 디자인되었던 가장 작은 크기의 리셉터클로 채워진 도면들 66a 내지 66c에서의 공동의 전방 및 사시도이다.
도면들 69a 및 69b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 도 66a 내지 66c, 67a, 67b, 68a, 및 68b의 계단식 원통형 프로파일과 반대되는 그들의 측벽에 매끄러운 오목한 프로파일을 갖는 리셉터클에 대한, 도 66a 내지 66c의 것과 유사한 공동의 사시 및 분해 조립도의 사시도이다.
도 70a 및 도 70b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 도 69a 내지 69b에 도시 된 유형의 공동에 사용될 수 있는 리셉터클의 제 2 패밀리의 정면도 및 사시도이다.
도면들 71, 72, 73 및 74는 본 발명의 일부 실시예에 따른 공통의 테이퍼 및 표준 립/적층된 링 기하학적 구조(직경 외에)를 공유하는 리셉터클의 다양한 크기를 수용하도록 디자인된 힌지된 공동의 사시도들이다.
도면들 75a 내지 75d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클 및 리셉터클의 전체 길이를 관통하도록 디자인된 가요성 바늘 압자(penetrator) 및 냉동된 내용물의 측면도이다.
도 76 내지 도 84는 일련의 사시도 및 정면도이고, 일부는 단면도이고, 일부는 하우징 컴포넌트가 없고, 전부는 리셉터클 및 리셉터클의 대칭 축에 평행한 냉동된 내용물을 통과하도록 디자인된 긴 관통 바늘 시스템의 실시예들에 대한 다양한 피처를 예시한다.
도 85a 내지 도 85c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 대칭축이 수평 방위로 배치된 리셉터클과 함께 작동하도록 디자인된 플레이트 관통 어셈블리의 측면 프로파일 도면이다.
도 86a 내지 86c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 냉동된 내용물에 보조 비 희석) 열에너지를 추가하기 위한 컨택 히터의 사시도 및 단면도이다.
도면들 87a 내지 87c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 평행 플레이트 RF 유전체 가열 시스템의 사시도이고, 플레이트는 리셉터클 뚜껑과 리셉터클의 폐쇄 단부에 평행하게 배치된다.
도 88a 내지 도 88c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 평행 RF 유전체 가열 시스템의 사시도이고, 플레이트는 리셉터클 뚜껑 및 폐쇄 단부에 수직으로 배치되고, 해당 영역들을 개방된 채로 남겨두어 바늘들 충전 및 배출에 의해 관통된다.
도면들 89a 내지 89c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 표면들상에 직접 RF 전극 플레이트(plate)를 통합하도록 변형된 리셉터클의 사시도이다.
도면들 90a 내지 90d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 리셉터클 관통 메커니즘의 측면도 및 사시도이고, 유입 바늘(entry needle)은 고정되지만 유출 바늘(exit needle)은 유입 바늘로부터 이격 거리에서 조절 가능하여 해당 쌍은 상이한 직경의 뚜껑을 수용할 수 있다.
도면들 91a 내지91e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 포드를 가열하는데 사용되는 물이 팽창 탱크(expansion tank)에 수집된 후, 이 물은 포드내 냉동된 내용물을 용융 및 희석시키는데 사용되는 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 92a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 원주 잠금 링을 포함하는 리셉터클의 측면도이다.
도면들 92b 및 92c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측벽을 관통하도록 사용될 수 있고 유입 바늘로서 그리고 유출 바늘로서 모두 사용될 수 있는 긴 바늘의 측면도이다.
도 93은 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 측벽을 관통하는데 사용될 수 있는 긴 바늘의 다른 실시예의 측면도이다.
도면들 94a 내지 94f는 본 발명의 일부 실시예에 따른 포드를 가열하는데 사용되는 물이 물 저장소로 리턴되는 실시예를 도시하는 개략도이다.
도면들 95a 내지 95f는 본 발명의 일부 실시예에 따른 포드를 가열하는데 사용되는 물이 뜨거운 물 탱크로 리턴되는 실시예를 도시하는 개략도이다.
도면들 96a 내지 96f는 본 발명의 일부 실시예에 따른 포드를 가열하는데 사용되는 물이 팽창 탱크로부터 그리고 팽창 탱크로 펌프되는 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 97a 내지 도 97d는 일부 실시예에서 리셉터클에 추가된 인서트(insert)를 예시하고, 인서트는 본 발명의 일부 실시예에 따른 냉동된 내용물을 가열하기 위해 RF 에너지의 수신을 향상시키기 위한 재료로 만들어지거나 또는 외부에 도핑된다.
도 98a 내지 도 98k는 본 발명의 일부 실시예에 따른 단일 바늘이 리셉터클의 뚜껑에 유입 및 유출 관통부를 생성하는 실시예를 도시하는 개략도이다.
도면들 99a 내지 도 99c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 리셉터클의 양 단부를 천공할 수 있는 긴 바늘을 또한 포함하는 수직 배향된 RF 가열 어셈블리의 측면도 및 사시도이다.
도 100a 내지 도 100d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 비 원형 단면을 갖는 다양한 리셉터클의 사시도이다.
도 101a 내지 도 101d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 상이한 깊이의 비 원형 리셉터클의 바닥을 수용하고 천공하도록 구성된 공동의 일 실시예의 측면도 및 사시도이다.
도 102a 및 도 102b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 측벽에 어떠한 드래프트(draft) 없이 제조되는 리셉터클의 측면도이다.
도 103은 두 개의 상이한 직경의 리셉터클을 수용하도록 디자인된 공동의 평면도이고, 그것들 뚜껑의 주변부는 중첩되고, 단일 바늘이 어느 하나의 뚜껑을 관통하는데 사용될 수 있는 공통 영역을 제공한다.

이하의 설명에서는, 개시된 주제 및 환경의 시스템 및 방법들에 관한 다수의 특정 세부 사항이 개시되고, 시스템 및 방법은 개시된 주제의 완전한 이해를 제공하도록 동작할 수 있다. 그러나, 개시된 주제가 그러한 특정 세부 사항없이 실시될 수 있고, 당해 분야에 잘 공지되어 있는 특정 피처는 개시된 주제의 복잡성을 피하기 위해 상세하게 설명되지 않는다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 추가하여, 이하에서 설명되는 실시예는 예시적인 것으로서, 개시된 주제의 범위 내에 있는 다른 시스템 및 방법이 존재할 것으로 생각된다.

본 출원에서 설명된 다양한 기술들은 하나 이상의 냉동 식품 들 또는 음료 액체를 필터리스 리셉터클을 사용하여 패키징을 허용하고, 얼마나 효율적으로 고품질 맛있는 식품 또는 음료 제품으로 이 냉동 액체 내용물을 변환하는지를 보여준다. 단일 챔버 필터리스 리셉터클은 기계-기반 시스템이 리셉터클을 수용할 수 있고 냉동된 액체 내용물의 용융 및/또는 희석을 가능하게 하여 소모성 액체 음료 또는 식품 제품을 양조(brewing)의 필요없이 원하는 맛, 효능, 볼륨 및 질감으로 시기 적절하게, 거기서 직접 알맞게 생산하도록 디자인될 수 있다. 단순화를 위해, 냉동 식품 또는 음료 액체는 "냉동된 액체 내용물들(frozen liquid contents)" 또는 "냉동된 액체 내용물(frozen liquid content)"로 지칭될 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 생성하도록 냉동된 액체는 임의의 냉동된 액체 물질일 수 있고, 이는 일부 실시예들에서 소위 추출물, 예를 들어, 용매를 사용하여 특정 용해 가능한 고형물의 제거를 통해 획득된 제품으로부터 도출될 수 있다. 예를 들어, 추출물은 물을 사용하여 커피 분쇄물 또는 찻잎으로부터 특정의 바람직한 용해 가능한 고형물을 제거할 수 있다. 다소 혼란스럽게도 고-고형물 내용물을 갖는 특정 액체 추출물은 종종 농축 추출물(concentrated extract)이라고 한다. 이러한 맥락에서 "농축된(concentrated)"이라는 용어의 사용은 고-고형물 함량이 제조되는 높은 수준의 용해된 고형물을 보장하기 위해 제한된 양의 용매를 사용하여 고형물의 용매 추출을 통해 또는 예를 들어 역 삼투압 또는 가열 또는 냉동을 이용한 일부의 기술 및/또는 프로세스에 의해 액체로부터 용매가 제거되는 2 차 농축 단계를 통해 순전히 달성되었는지 여부에 따라 완전히 정확하거나 정확하지 않을 수 있다. 전자의 예는 고-고형물 추출물이고, 두 번째 예는 농축물이다.

고형물을 추출 또는 용해시켜 음료 제품을 생산하는 시스템인 "양조기(brewer)"와는 달리 (예를 들어, 분쇄물(grind)/잎 등이 대량으로 프로세스될 수 있는 공장에서 별도로), 음료 생성을 가능하게 하기 위해 본 출원에서 설명된 장치는 양조기가 아니다. 오히려 미리 양조된 냉동 액체 내용물로 음료를 만드는데 사용될 수 있는 디스펜싱 기능으로 미리 양조되거나 추출된 농축물을 용융시키고 및/또는 희석시킨다.

냉동된 액체 내용물을 제조하는데 사용되는 액체는 또한 순수 농축물, 예를 들어 과일 주스 또는 수프와 같은 소비 가능한 화합물로부터 물 또는 다른 용매를 단지 제거하여 얻어지는 산물일 수 있어서 과일 주스 농축물 죽(broth) 농축물을 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 물은 우유로부터 제거되어 응축된 우유를 생성할 수 있다. 희석을 통해 생성된 제품의 효능 및 서빙 크기의 다양성 또는 예를 들어, 수분 활성 감소로 인한 향상된 항균성 활동을 위해 높은 TDS의 값 및/또는 농도가 이송 비용과 진열 공간을 줄이거나 편의를 위해 바람직할 수도 있다. 이러한 세부 사항은 변형을 예시하기 위한 것이나, 임의의 액체 식품 또는 음료 제품은 그것이 생성되는 방법에 관계없이, 고형물 내용물에 관계없이 본 개시의 범위 내에 있다.

도면들 1a 내지 1e는 냉동된 액체 내용물을 보유하는 리셉터클을 통해 기계 기반 시스템에 의해 가압 또는 중력으로 공급되는 희석 액체의 원하는 유동을 허용하도록 냉동된 액체 내용물이 어떻게 구조화되고 패키징될 수 있는지에 대한 다양한 실시예를 도시한다. 냉동된 액체 내용물로의 열 전달을 촉진시키는 것 이외에, 희석 액체는 난류 운동을 생성시키는데 효과적일 수 있어서, 본 출원에 설명된 기술 범위를 벗어나는 다양한 방법으로 용융을 촉진한다. 리셉터클 내에서, 냉동된 액체 내용물들이 임의의 유용한 형상이나 크기로 냉동될 수 있다.

도 1a에는, 리셉터클(110)의 단면도가 (밀봉 뚜껑 없이) 도시되고, 리셉터클은 냉동 액체 내용물 (120)의 패키징을 위한 공동을 정의한다. 냉동된 액체 내용물 (120)은 리셉터클을 액체로 채운 다음 액체를 냉동시킴으로써 그 자리에서 냉동될 수 있거나, 냉동된 내용물이 임의의 형상으로 냉동되어 그런 다음 리셉터클에 위치될 수 있다. 이 경우에, 냉동 액체 내용물은 원하는 풍미, 강도, 볼륨, 질감 및 온도의 음료를 생산하기 위해 냉동된 액체 내용물 주위에 그리고 리셉터클을 통하여 용융/희석 액체의 원하는 유동을 생성하기 위해 리셉터클에 냉동된 액체 내용물의 외부 표면 주위에 경로를 생성하고 출구 바늘 천공을 위한 간극을 허용하도록 리셉터클의 바닥 부분으로부터 멀리 변위되어 도시된다.

도 1b는 냉동된 액체 내용물이 리셉터클의 외부와 매칭되어 이어서 로딩되도록 구성된 형상으로 주형되어 미리 주형된 형상이 막힘이나 배압(back pressure)없이 원하는 액체 유동을 제공하기 위해 출구 바늘 천공을 수용하기 위해 그 바디에 쓰루-홀(130)을 그리고 아래 릴리프 부분 (132)을 정의한다.

도 1c는 여러 다양한 형상 및 크기로 제공된 복수의 냉동 액체 내용물 (140-180)이 도시되고 큰 갈라진 틈새 공간은 냉동된 액체 내용물 주위에서 그리고 리셉터클을 통해 원하는 액체 유동을 허용한다. 일부 실시예에서, 밀폐 리셉터클 내부의 냉동 액체 내용물은 복수의 농축물 및 조성물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물(140, 150)은 레모네이드 농축물을 포함할 수 있고, 냉동 음료 농축물(160, 170 및 180)은 차 농축 물을 포함하여, "아놀드 팔머(Arnold Palmer)"를 만들 수 있다.

도 1d 및 도 1e는 돔 (195) (쌍안정(bistable) 또는 다른 방식)을 갖는 바닥 부분을 포함하는 대안 형상의 리셉터클 (115)에 대한 실시예를 예시한다. 도 1d에서, 리셉터클 (115)은 냉동된 액체 내용물이 첨가되고 그자리에서 냉동된 처음 상태가 도시되고, 바닥에 냉동된 돔 구조체 (195)로 완성되며 처음 또는 초기 위치에서 돔 구조체는 리셉터클로부터 바깥쪽으로 팽창된다. 도 1e는 돔 (195)이 리셉터클의 공동 안쪽으로 향한 제 2 위치로 변위된 후 리셉터클(115)의 상태가 도시되고 냉동 액체 내용물 (190)이 상부 공간으로 위쪽으로 변위되어 리셉터클의 내부 바닥과 냉동 액 내용물의 바닥 부분 사이의 보이드(void) 또는 공간을 되돌리거나 "교환(exchanging)" 한다. 이 변위는 바람직하게는 리셉터클의 바닥에 출구 천공 바늘을 위한 공간을 생성하고 임의의 용융/희석 액체가 냉동된 액체 내용물의 외부를 통과하는 유동 경로를 생성한다.

도 1f는 다중 다면 형상을 포함하는 리셉터클 (196)을 예시한다. 본 실시예에서, 리셉터클 (196)는 상이한 형상 부분(196A-E)를 포함한다. 일부 실시예에서, 냉동 액체 내용물을 충전, 용융 및 희석하는 프로세스는 일반적으로 리셉터클의 크기 또는 형상에 영향을 받지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 냉동된 액체 내용물의 제한되지 않은 방출을 촉진하고 용이하게 하고, 바늘 천공을 수용하고, 냉동된 액체 내용물 주위에 간극을 전개하여 희석 액체 및/또는 유사한 것을 위한 준비된 유동 경로를 촉진시키는 것을 가능하게 할 수 있는 기하학적 구조에 관한 특정 디자인 고려 사항이 고려될 수 있다. 예를 들어, 이런 디자인 고려 사항 중 하나 이상은 냉동 액체 내용물과 컨택하는 리셉터클의 측벽에서 양 (비-잠금) 드래프트로 충족될 수 있다. 드래프트(draft)는 예를 들어, 리셉터클의 측벽을 테이퍼링하여, 예컨대 리셉터클의 바닥에서 리셉터클의 상부로 바깥쪽으로 측벽을 테이퍼링하여 달성 될 수 있다 (예를 들어, 리셉터클의 직경은 리셉터클의 상부에 더 가까울수록 더 커진다). 이는 냉동된 액체 내용물을 용기의 바닥으로부터 밀어내어 냉동된 액체 내용물의 측면 주위에 간극을 생성하는 등의 양의(positive) 드래프트를 생성할 수 있다 (예를 들어, 리셉터클의 측면에 맞닿아 냉동된 액체 내용물을 기계적으로 잠금시키지 않음). 이러한 양의 드래프트는 유입 바늘로부터 리셉터클을 천공 하는 유출 바늘로 흐르는 액체와 같이 리셉터클을 통해 이동하는 액체를 희석하기 위한 자연 유동 경로를 생성하는데 사용될 수 있다.

도 1g는 소비자에 의해 제거될 수 있는 풀 탭(199)을 포함하는 뚜껑(198)을 갖는 리셉터클(197)을 예시한다. 풀 탭 (199)은 리셉터클(197)와 조합된 스트로 또는 유사한 디바이스의 사용을 가능하게 하기 위해 제거될 수 있다. 다른 예로서, 풀 탭 (199)은 희석 유체를 리셉터클 (197)로 도입을 가능하게 하기 위해 제거될 수 있다.

도 2a 내지도 2d는 일부 실시예에 따른, 패키징을 관통시키고 외부에서 패키징을 제어 가능하게 가열함으로써, 용융물 및 희석물이 결과물인 희석 시스템이 어떻게 냉동된 액체 내용물에/내용물로부터 액체를 첨가하거나 전달할 수 있는지를 보여주는 다양한 실시예를 예시한다.

도 2a는 내부에 천공 (210)을 포함할 수 있는 뚜껑 구조물 (118)과 같은 형성된 밀봉 클로저(seal closure)를 포함하는 리셉터클의 사시도를 예시하며, 일부 실시예에서 용융제로서 작용할 수 있는 희석 유체가 리셉터클로 도입된다. 뚜껑 구조체 (118)는 어떤 경우에 뚜껑의 천공에 대한 필요 없이 냉동 액체 내용물들을 액세스하는 뚜껑의 수동 제거를 허용하기 위한 탭 (119)을 포함할 수 있다. 이 뚜껑 구조체는 단일 스트림 재활용에 대한 노력을 더 잘 지원하기 위해 리셉터클과 동일한 재료로 만들 수 있다. 뚜껑 구조체는 수용 시스템에 의해 생성된 힘에 의해 증가 및 감소할 수 있는, 예를 들어 용융/희석 액체에 의해 생성된 내부 압력을 적절히 견딜 수 있는 충분한 게이지 두께로 제조될 수 있다. 예를 들어, 주입된 희석 액체의 용융 또는 유량을 가능하게 하는 진동, 원심력, 또는 회전 플랫폼 등은 뚜껑, 시일 및 리셉터클상에 가해지는 압력에 영향을 미칠 것이다. 또한, 수용 시스템에 의해 만들어진 천공은 기밀 밀봉, 뚜껑 및 리셉터클에 생성된 압력에 영향을 줄 수 있다. 뚜껑은 임의의 적절한 기술에 의해 예컨대, 예를 들어, 열 밀봉이나 크립핑(crimping), 방사상 폴딩, 소닉 용접에 의해 리셉터클에 부착될 수 있고, 기능은 내부 공동을 밀봉하고 가스 또는 습기 이동에 대한 장벽으로 동작하는 뚜껑의 형태 또는 임의의 메커니즘에 의해 달성될 수 있다.

도 2b는 2 개의 천공 (215)을 포함하는 천공된 뚜껑의 대안 실시예를 예시한다.

도 2c는 희석 액체가 밀봉된 리셉터클로부터 배출되도록 하기 위한 바닥 천공 (220)을 예시한다. 그러나, 이러한 예는 리셉터클의 어느 곳에서나 천공 또는 천공들이 만들어질 수 있기 때문에 예시적인 것으로 의도된다. 천공은 특정 위치에서 용매, 희석제, 원하는 용융 및 희석 환경을 위한 물, 가스 또는 증기와 같은 액체를 디스펜스 하고 궁극적으로 적시에 바람직한 음료를 생성하도록 만들어질 수 있다. 천공은 예를 들어 특대의 고형물 (냉동 또는 비 용해성 고형물)이 리셉터클로부터 디스펜스되도록 허용하기 위한 필요에 따라 임의의 크기일 수 있다. 일부 변형예에서, 천공은 특정 크기의 냉동 구조물이 배출되어 리셉터클로부터 디스펜스되어 유체, 아이스, 슬러시 또는 스무디와 같은 음료를 생성하도록 만들어질 수 있다. 또한, 다수의 천공이 용융/희석 유체가 내부에 투입될 때 리셉터클의 벤팅을 제공하는데 유익할 수 있다.

도 2d는 기계 기반 시스템에 하향식으로 로딩된 리셉터클 (260)의 뚜껑 (250)을 통해 액체를 유입시키기 위한 리셉터클 (270)의 주변에 위치된 4 개의 천공들 (230-233)을 갖는 실시예를 도시한다. 이 실시예에 도시된 바와 같이, 천공(240)는 용융되어 희석된 냉동 액체 내용물이 리셉터클을 빠져 나갈 수 있도록 리셉터클 뚜껑의 중앙 근처에 제공될 수 있다. 이 도면에서, 냉동된 액체 내용물 (미도시)은 액체가 리셉터클의 테이퍼진 측면에 의해 출구 천공으로 재지향되는 원하는 유동 환경을 고려하여 거꾸로 된 리셉터클의 돔형 바닥 내부에서 냉동된다. 이 예에서, 용융되고 희석된 액체는 수용 장치에 의해 제공된 단일 또는 복수의 노즐로부터의 소모를 위해 보조 리셉터클 내로 리셉터클로부터 유출될 수 있다.

도 3은 식품 또는 음료 제품을 제조하는 프로세스를 예시한다. 냉동 음료 농축물이 천공가능한 리셉터클(310)에 봉입된다. 리셉터클은 시스템에 배치되고 및 천공된다 (320). 용융된 음료 내용물 (330)은 리셉터클을 빠져나가서 원하는 희석제로 또는 2차 단계에서 컴퓨터 기반 시스템을 통해 디스펜스되는 추가 액체로 희석된다. 용융된 내용물은 희석용 별개의 액체를 첨가하기 전, 후에, 또는 동시에 희석하지 않고 디스펜스될 수 있다. 이는 기계 기반 시스템에 의해 함께 디스펜스되기 전에 두 액체를 혼합하는 액체 저장소에서 용융된 음료 내용물을 캡쳐하는 것을 포함할 수 있다. 디스펜스될 때, 보조 리셉터클 (340)은 적절할 때 용융된 내용물 및 희석제를 수용한다.

일부 실시예에서, 용융된/희석된 내용물을 수집하는데 사용되는 보조 리셉터클은 액체 식품 또는 음료를 보유하는 공지된 임의의 리셉터클을 포함할 수 있다. 이 보조 리셉터클은 용기, 마시는 유리, 보온병, 머그컵, 컵, 텀블러, 보울(bowl) 및/또는 이와 유사한 것일 수 있다. 이 보조 리셉터클은 보조 패키징에 포함되거나 포함되지 않을 수 있다. 유의 : 이 예는 냉동된 액체 내용물이 용융되거나 및/또는 희석되고 보조 패키징으로 배출된 후에 한 그릇의 수프를 만들기 위해 조합된 냉동 액체 국물 농축물의 리셉터클과 함께 판매되는 인스턴트 쌀 또는 국수를 담은 수프 그릇이 있는 소비자 패키지일 것이다. 대안적으로, 보조 리셉터클은 소비자에 의해 별도로 제공될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 일부 실시예에 따른 다양한 상이한 리셉터클을 수용할 수 있는 예시적인 기계 기반 장치를 예시한다. 시스템은 예를 들어 용융 시스템일 수 있다. 리셉터클은 예를 들어 다양한 크기 및 형태의 다양한 필터리스(filterless) 리셉터클을 포함할 수 있으며, 각각은 일정량의 냉동된 액체 내용물을 보유한다. 장치는 본 출원에 설명된 원하는 특성을 갖는 음료 나 식품을 만드는 용융, 희석, 및 전달 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.

도 4a는 시스템 (400) (또한 본 출원에서”디스펜서(dispenser)"라고 함)은 상이한 크기 및/또는 형상의 리셉터클이 로딩될 수 있는 카세트 (430)를 포함한다. 일단 단일 리셉터클에 로딩된 후에, 카세트 (430)는 제자리로 슬라이딩될 수 있고, 리셉터클은 그것이 메인 시스템 바디(410)에 중심에 올때 까지 간극 터널(435)을 통과한다. 용융 시스템(400)의 명령들은 디스플레이(420)를 통해 사용자에 통신될 수 있다. 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 용융/희석 시키기 위해 사용되는 용매(예를 들어, 물)은 필요할 때까지 홀딩 탱크(440)에 저장된다.

도 4b 및 도 4c를 참조하면, 리셉터클이 시스템과의 상호 작용을 위해 적절하게 배치되면, 바늘 지지 암(arm) (450)은 임의의 공지된 기술 및/또는 프로세스를 사용하여 리셉터클 쪽으로 이동되며, 이는 단지 예로서 바늘 (457)이 리셉터클의 폐쇄 단부를 천공시킬 때까지 전기 또는 가스 구동 변형물 및/또는 스크류 (452)를 포함하는 모터 (451)를 포함할 수 있다. 리셉터클을 천공하기 위한 수동 레버의 사용 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 바늘의 형상은 출구 지점으로의 유동 경로를 촉진시키기 위해 냉동된 액체 내용물의 일부를 칩으로 쪼개거나, 파단 시키거나 이전 시키기 위해 일정 깊이 및 각도로 리셉터클 내로 삽입될 수 있도록 돌출 팁을 포함할 수 있다. 바늘 (457)은 리셉터클 및/또는 냉동 액체 내용물의 침투를 가능하게 하기 위해 특정 깊이에서 스크류(screw) 운동으로 회전할 수 있다. 대안적으로, 바늘은 리셉터클 내의 제 2 깊이까지 천공한 후에 또는 리셉터클로부터 완전하게 퇴피하여 처음의 디스펜싱 압력을 완화 시키거나 방해받지 않는 천공 출구를 제공할 수 있다. 바늘은 리셉터클에 삽입되기 전이나 삽입 동안에 가열될 수 있다. 가열된 프로브는 디스펜스된 내용물의 용융을 가속하기 위해 천공 중 하나를 통해 리셉터클에 삽입될 수 있다. 리셉터클 디자인 및 그 내용물에 따라, 보조 바늘 지지 암 (455)이 유사한 모터 (454) 및 구동 스크류 (455)를 사용하여 리셉터클의 바닥을 관통하도록 리셉터클쪽으로 이동될 수 있다. 플레이트 히터 또는 IR 가열 공급원 (미도시)은 선택된 제품 및 원하는 프로세스에 따라 냉동된 액체 내용물을 예열 또는 용융시키는데 사용될 수 있다. 필요한 경우, 홀딩 탱크 (440)에 저장된 용융/희석액은 바늘 (457)을 통과하는 배관(tubing) (미도시)을 사용하여 새로 천공된 리셉터클로 열 교환기 (미도시)를 통과할 수 있다. 그 후에, 용융된 액체는 바늘 지지 암 (453)상의 바늘 (456)을 통해 리셉터클로부터 배출될 수 있다. 일 실시예에서, 천공 바늘(457)은 특정 예, 커피-기반 카푸치노와 라떼를 위한 거품 유형 질감을 생성하기 위해 액상 제품에 가스를 첨가(aerate)시키기 위해 고온의 액체, 증기, 가스 또는 이들의 임의의 조합물을 포드에 직접 주입할 수 있다. 일 실시예에서, 포드 내로 주입된 바늘은 어떠한 출구 구조를 포함하지 않을 수 있고 포드를 안정화시키기 위해 순전히 사용될 수 있다.

도 4d는 광범위한 음료수, 수프 등을 용융 장치와 함께 사용할 수 있도록 다양한 리셉터클 크기 및 형상을 유지할 수 있는 카세트 또는 다른 디바이스에 대한 일 실시예를 예시한다.

도 5는 기계의 카세트 (예를 들어, 도 4a의 카세트 (430))에 의해 수용될 수 있는 리셉터클 크기 및 형상 (510, 520, 530 및 540)의 범위를 예시한다. 상이한 카세트들에서, 각각은 원래의 카세트와 교환할 수 있지만, 구멍 크기와 모양이 다른 카세트에서, 제한되지 않은 수의 상이한 리셉터클이 양조기(brewer)에 의해 수용될 수 있다. 냉동 액체 내용물을 충전, 용융 및 희석하는 프로세스는 일부 실시예에서는 일반적으로 리셉터클의 크기 또는 형상에 영향을 받지 않을 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다.

시스템 (400)은 자동으로 원하는 식품 및/또는 음료를 생성하는 프로그램 명령을 갖는, 내부 전자 부품, 메모리 및 적절한 제어기를 포함한다. 시스템 (400)은 디스플레이 또는 다른 공지된 방법, 예를 들어 핸드 헬드 디바이스로부터의 무선 명령을 통해 사용자에 의한 명령이 주어질 수 있다.

도 6 및 도 7은 동일한 단부 기하학적 구조 및 높이를 갖지만 상이한 측벽 프로파일을 갖는 리셉터클 (610 및 710)의 두가지 버전을 예시한다. 상이하게 커브진 측벽은 냉동된 액체 내용물 및 헤드 스페이스에 사용할 수 있는 다양한 내부 볼륨을 생성하지만 그것들의 두개의 단부의 직경과 그것들의 전체 높이는 동일하다.

일부 실시예에서, 리셉터클의 외부 표면은 냉동된 액체 내용물을 가열 및/또는 용융시키기 위해 사용될 수 있는 적외선 에너지의 흡수를 강화하기 위한 재료로 착색되거나 코팅된다. 일부 실시예에서, 제 1 또는 제 2 단부로부터의 단면도에서 볼 때, 리셉터클 측벽의 형상은 별 또는 다른 비 원형 형상, 예를 들어 둘레 표면적이 매끄러운 실린더 또는 원추형(cone)의 것보다 훨씬 크게 되어 있어서 냉동된 농축물의 가열 및 용융을 비례하여 더 빠르게 촉진시킨다. 이는 리셉터클을 통해 냉동된 액체 내용물로 전달하는 열에 대한 표면적을 증가시키고, 용융을 촉진시키는 리셉터클 내에서 보다 난기류인 환경을 생성하거나, 출구 천공(들)로부터 액체를 배출시키는 것을 포함하는 많은 방법으로 용융을 효과적으로 촉진시킬 수 있어서 리셉터클 내에서 더 큰 열 전달 효율을 촉진시킨다.

도 8 및 도 9는 두 실시예를 예시하고, "키잉 피처(keying feature) (620 또는 621)이 있고, 이는 냉동 액체 내용물의 용융 및 희석 동안에 내부 난기류를 촉진하는데 도움이 될 수 있으며 리셉터클을 채우기 위한 내용물이나 제품의 패밀리를 식별하는데 또한 이용될 수 있다.

일부 실시예에서, 공동은 리셉터클을 제 위치에 고정시키기 위한 다른 특별한 잠금 피처를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 이 잠금 피처는 헤드와 같은 바디의 형상을 조심스럽게 측정하기 위해 수년 전에 마스터 해터(master hatter)에 의해 사용된 것과 같은 구조와 유사하다. 다른 실시예에서, 리셉터클의 형상은 키와 같이 작용하며 일정한 이동/정지 조건을 디스펜서에 알린다. 유사하게, 디스펜서의 공동은 리셉터클의 냉동 내용물과 사용을 위한 를 대응하는 레시피를 식별하기 위해 리셉터클의 형상을 판독할 수 있다. 예를 들어, 잠금 메커니즘은 리셉터클의 개구 둘레에 그것을 제 위치에 유지시키기 위해 플랜지에 대응하여 견딜 수 있는 클램프일 수 있다. 대안적으로, 잠금 메커니즘은 리셉터클의 측벽의 짝을 이루는(mating) 리세스 내로 슬라이딩되는 일련의 러그 (lug) 또는 리셉터클을 특정 위치로 가압시키는 스프링 하중일 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클이 공동 벽의 일부를 지지하도록 국부적인 진공이 생성될 수 있다. 다른 실시예에서, 잠금 피처는 리셉터클을 안고 따뜻하게 한 후에 퇴피 및 해제하거나 또는 포드를 안정된 위치로 가압시키는 임의의 다른 기계적 피처를 갖는 후크(hook), 바이스(vise), 프레스(press) 또는 팽창 가능한 블래더(bladder) 일 수 있다.

도 10a 내지 도 10e는 바늘의 디스펜싱 또는 드레인 오리피스(들) 또는 릴리프(relief)를 도시하고, 이들은 1000A와 같이 해당 지점 (1001)에 또는 도 10a (1002) 또는 도 10c 및 도 10d에 측면(1004)에서와 같이 축 방향에서 정렬된 어디 다른 곳에 위치될 수 있지만 그러나 축의 통로 (들) (1005, 1006)과 유체 연통하며, 따라서 리셉터클 내로 주입된 액체는 냉동된 액체 내용물의 중심으로부터 멀어지도록 지향될 수 있으며, 아마도 리셉터클의 측벽에 대하여 냉동된 액체 내용물을 이동 또는 회전시키는데 도움을 줄 수 있다. 바늘 강도 및 내구성에 대한 우려는 도 10b에서와 같이 십자형 (1003) 바늘 구조 (1000B)로 해결될 수 있다. 예제 10e는 먼저 날카로운 지점 (1007)으로 리셉터클의 폐쇄 단부를 쉽게 관통하고 그런 다음 돔형 단부 (1008)가 관통하지 않고서 냉동된 액체 내용물에 대항하여 견디는 반면, 용융/희석된 액체는 이들 측 구멍(1009) 밖으로 배출되기 위해 사용될 수 있고, 이들 측면 구멍들은 리셉터클의 폐쇄 단부의 내부 표면에 인접하여 위치된다. 회전하는 천공 바늘의 스크류 유형 부분은 유체 배출의 유동 유도하기 위해 아르키메데스(Archimedes) 펌프처럼 사용될 수 있다.

도 10e에 관련하여, 일부 실시예에서, 방출 바늘 (1000E)상의 무딘 팁 (1008)은 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 리셉터클의 폐쇄된 바닥으로부터 멀리 테이퍼진 헤드 공간으로 변위시키며, 이는 동일한 무딘-팁 방출 바늘에 의해 지지된다. 일 구현예에서, 이 무딘 방출 바늘은 지지된 냉동 액체 내용물로부터의 간섭없이 이중 방출 유동을 허용하도록 리셉터클 바닥에 더 근접하게 위치된 바늘의 측벽에 개구를 갖는 T 형상 통로 (1009)를 이용함으로써 리셉터클을 비우거나 배기시킨다.

일부 실시예에서, 도 10e에 도시된 보조 관통 헤드 (1007)은 돔형 바늘 (1000E) 밖으로 드러난다. 이 관통 헤드는 바늘의 돔형 표면 (1008)에 의해 보다 용이하게 확대되는 초기 천공을 쉽게 생성하여, 바늘이 리셉터클 내로 더 추가로 이동하고 냉동된 액체 내용물의 주변부 주위의 공간을 확대하게 한다. 일부 실시예에서, 바늘의 관통 헤드 (1007)의 출현은 공압 실린더에 의해 구동된다. 일부 실시예에서, 이 움직임은 돔형 단부 (1008)가 구멍을 확장시키고 쉽게 통과할 수 있도록 리셉터클의 폐쇄 단부에서 약간의 찢어짐을 형성한다. 한편, 관통 헤드 (1007)는 즉시 바늘 본체 내로 다시 퇴피될 수 있다.

도 11은 테이퍼진 측면 (520)을 갖는 리셉터클이 리셉터클의 상단 및 하단에 천공되고 주변 온도 액체가 상부 천공 바늘 (1000D)를 통해 주입되는 특정 예를 예시한다. 액체가 리셉터클 내로 주입됨에 따라, 기계 기반의 장치는 리셉터클 내의 액체 (1l1)가 바닥 천공 바늘 (1000B)에 의해 형성된 리셉터클의 출구 천공 (들)로부터 멀리 떨어진 간접 경로로 유동하는 방식으로 리셉터클과 함께 회전하고 토크를 가하고 협업한다. 따라서, 희석 액체는 리셉터클 내에서 보다 긴 시간 동안 냉동된 액체 내용물 (190)과 상호 작용할 수 있고, 물의 일부가 리셉터클을 빠져 나가기 전에 냉동된 내용물과 희석 액체 사이에 더 많은 열 교환을 제공할 수 있다. 액체의 출구는 포드가 용량에 접근하거나 도달할 때 또는 교반 동작을 줄이거 나 멈추게 할 때 물을 밀어내는 물의 유동에 의해 효과적으로 제어될 수 있다. 선택적으로, 바닥 천공 바늘 (1000B)은 리셉터클의 바닥으로부터 냉동된 액체 내용물을 이전시킨다.

도 11에 도시된 실시예의 일부 구현에서, 디스펜싱 시스템은 회전 축 주위에서 리셉터클 (520)을 회전 또는 발진시키는 모터 또는 다른 공지된 메커니즘을 포함한다. 리셉터클의 반경 및 기하학적 구조와 협력하여, 축을 중심으로 한 회전에 의해 액체에 부여된 회전 운동은 액체 상에 중력의 정상적인 견인력을 극복하고, 그렇게 함으로써 리셉터클의 측면을 따라서 리셉터클 (1101)의 바닥으로부터 멀리 액체를 변위시킨다. 바늘 (1000B)에 의해 형성된 천공은 액체가 변위될 때 생성된 비어있는 공간에 있도록 위치된다.

일부 실시예에서, 리셉터클로의 새로운 액체의 첨가가 원하는 제품을 밖으로 가압하거나 또는 회전 속도가 감소될 때까지 회전하는 액체의 관성은 리셉터클의 측벽에 대해 액체를 보유한다. 다시 말해서, 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물에 부여된 운동은 액체 입구 (상부 천공 바늘 (1000D)를 통하여)로부터 액체 출구 (하부 천공 바늘 (1000B)를 통해)로 액체가 취하는 유동 경로의 길이를 증가시킨다. 부여된 운동없이, 주입된 액체는 입구에서 출구로의 보다 직접적인 경로를 취하는 경향이 있다; 반면에, 부여된 운동으로, 주입된 액체는 리셉터클의 외벽을 따라 출구로 이동한다. 이런 실시예에서, 리셉터클에 유입되는 액체의 유량은 부분적으로 용융된 냉동된 내용물이 리셉터클 내에 있는 시간의 양을 제어한다. 이 체류 시간은 냉동된 내용물과 희석액 사이의 온도 교환, 그리고 최종적으로 빠져 나오는 액체 산물의 온도에 영향을 미친다. 일부 실시예에서, 리셉터클 내로 공급되는 희석액의 유량 및 압력은 리셉터클 밖으로의 깨끗하고 균일한 유동을 위해 리셉터클에 인가된 회전 운동에 의해 부여된 변위력을 극복함으로써 출구 천공 (들)을 통해 밀린 액체의 양에 영향을 미친다. 일부 실시예들에서, 리셉터클의 회전을 구동시키는 모터 또는 다른 메커니즘은 그것이 공급되거나 배출되는 액체에 대한 장애물이 아니도록 위치된다. 예를 들어, 벨트 또는 기어 시스템 등은 모터 또는 다른 메커니즘을 리셉터클의 위 또는 아래에 위치시킬 필요없이 축을 중심으로 리셉터클을 구동시키는데 사용된다.

냉동 액체 내용물이 리셉터클의 바닥으로부터 멀리 변위되는 실시예에서, 변위는 돔형 바늘(1000E)에 의해 달성될 수 있다. 일부 구현예에서, 돔형 바늘에 의한 변위는 상술한 돔 (쌍안정 또는 다른 방식)의 인버전과 결합된다. 이 경우, 돔은 리셉터클의 내부를 향하여 내측으로 커브진 새로운 안정된 위치를 취하고, 냉동된 내용물을 리셉터클의 바닥으로부터 멀리 유지시킨다. 이는 돔형 바늘 (1000E)이 리셉터클과 컨택하지 않아도 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 돔형 바늘 (1000E)은 리셉터클 바닥을 밀고 리셉터클 재료의 굴곡 또는 플라스틱 변형을 통해 작은 변위를 생성한다. 일부 실시예에서, 바늘로 리셉터클의 바닥을 관통시키기 위해 지연 동작이 발생한다. 이것은 돔형 단부가 폐쇄 단부를 파열시킬 정도의 충분한 힘을 바늘에 인가함으로써 간단히 발생할 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 유출 바늘 어셈블리를 예시한다. 바늘 어셈블리는 디스펜서 프레임 (1201)의 일부분에 의해 앵커링되고, 압자 (1203), 압축 스프링 (1202), 돔형 바늘 하우징 (1204) 및 유체 수집 트레이 (1205)를 포함한다. 바늘 어셈블리(1200)가 리세버클의 폐쇄 단부를 먼저 천공할 때, 압자(1203)는 바늘 하우징 (1204)에 맞닿아 지지되고 그것을 밀봉하여 유체가 리셉터클을 빠져 나가는 것을 방지한다. 이어서, 압자(1203)는 스프링 (1202)에 의해 상방으로 가압되어, 바늘 하우징 (1204)의 내부에 채널을 개방하여 유체가 리셉터클로부터 나오도록 하고 트레이 (1205)에 의해 수집된 후 그 후에 사용자의 컵 으로 디스펜스된다.

일 실시예에서, 도 13a에 도시된 바와 같이, 냉동된 액체 함량 (1320) 및 헤드 스페이스 (1306)를 갖는 필터리스 리셉터클 (1310)이 리셉터클의 측벽을 수용하도록 디자인된 디스펜서의 가열가능한 수신기 (1301) 및 지지 트레이 (1302)로 배치되고, 수신기 (1301)의 벽과 밀착하여, 리셉터클의 플랜지는 트레이 (1302)에 의해 지지된다. 디스펜서의 덮개(1303)가 사용자에 의해 닫힐 때, 디스펜서는 폐쇄 피팅 트레이 (1302) 및 수신기 (1301)에 해당 리셉터클을 캡쳐 및 안착시킬 것이다. 수신기는 본 출원에 개시된 기술 중 임의의 것을 사용하여 가열 가능하고, 수신기 벽과 리셉터클 측벽 사이의 밀착 컨택은 디스펜서가 리셉터클의 내용물을 효율적으로 가열할 수 있게 한다.

도면들 13a 내지 13d는 도면들 12a 내지 12b의 스프링 로딩된 바늘들이 어떻게 디스펜서 어셈블리에서 예를 들어 리셉터클의 베이스를 관통하기 위해 활용될 수 있는지를 예시한다.

도 13b에 도시된 바와 같이, 수신기 덮개(1303)의 폐쇄 동안, 하나 이상의 스프링-로딩된 공급 바늘 (1304)이 리셉터클의 상부 뚜껑을 관통하고, 하나 이상의 방출 바늘 (1200)이 리셉터클의 바닥을 관통한다. 바늘의 동작은 디스펜서의 수신기를 폐쇄하는 사용자의 수동 힘에 의해 동력을 공급 받을 수 있거나, 대안으로 이들 동작 중 하나 또는 둘 모두가 제어되는 액추에이터에 의해 수행될 수 있다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 이들 바늘은 또한 냉동된 내용물 (1320)을 통과 시키려고 시도할 때 바늘에 의해 가해지는 힘을 제한하는 스프링 메커니즘 (1305)의 도움을 받아서 만들어 질 수 있다.

한편, 스프링-로딩된 공급 바늘(들) (1304)의 날카로운 팁 (들)은 리셉터클의 뚜껑을 관통하여 최근 변위된 냉동된 내용물(1320)에 맞닿아 휴지 상태(정지)가 되고, 그것들은 냉동된 액체 내용물의 상단 표면과 바늘 팁들 사이의 간섭으로 인해 더 침투하는 것이 중단될 수 있다. 디스펜서의 가열 가능한 수신기 (1301)는 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 제어 가능하게 가온 및 해동시킴으로써 리셉터클 내의 최근 재 위치된 냉동 액체 내용물을 연화시키고, 추가의 해동 및/또는 희석을 위해 냉동된 액체 내용물을 준비시킨다. 일부 실시예에서, 용융 프로세스를 가속시키기 위해 냉동된 내용물이 리셉터클 바닥 (및 잠재적으로 측벽)으로부터 멀어질 때 생성된 갭을 통해 수신기로부터 열을 전달하는 것을 돕기 위해 바늘 삽입과 동시에 액체의 측정된 부분이 리셉터클로 주입된다.

일부 실시예에서, 가열로 인해 냉동 액체 내용물이 연화될 때 공급 바늘 (들)이 그것들 뒤에 스프링 압력의 영향에서 리셉터클의 냉동 액체 내용물로 추가로 이동될 때까지 리셉터클로의 액체 주입은 지연된다. 이 동작은 냉동된 액체 내용물을 추가로 해동 및/또는 희석시킨다. 일부 구현예에서, 내용물은 이 지점에서 무딘(blunt) 방출 바늘 (1000E)의 트윈 T 형상 통로 (1009)를 통해 제어 가능하게 흐른다. 다른 구현예에서, 방출 바늘은 도 12a에 도시된 바와 같이 그의 유동 경로를 따라 폐쇄되어 그렇게 함으로써, 공급 바늘 (들)이 도 13c에 도시된 바와 같이 선택된 전개 깊이에 도달할 때까지 내용물 배출을 방지한다. 마찬가지로, 액체의 주입이 지연되고, 리셉터클 파열 및/또는 오버플로우를 방지한다.

디스펜서가 냉동 액체 내용물을 계속 해동하고 희석할 때, 공급 바늘 (들)은 도 도 13d에 도시된 바와 같이 그것들의 완전히 전개된 길이로 스프링 동작에 의해 충분히 확대되고, 이는 리셉터클의 바닥에 컨택하기에 부족하다. 공급 바늘은 리셉터클의 식품 또는 음료가 요구하는 온도 및 볼륨의 범위 내에서 유체를 공급할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 10c 및 도 10d에 도시된 바와 같이, 이들 바늘 (1000C, 1000D)은 입구 유체를 리셉터클의 측벽에 다소 접선 방향으로 유도할 수 있는 출구 오리피스를 갖는 "L"자 형태의 하나 또는 두 개의 내부 통로를 갖는다. 이 기하학적 구조는 더 나은 혼합, 더 깨끗하게 소비된 컵을 제공하고 그러한 기계적 교반을 통해 해동 속도를 높이기 위해 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 제어 가능하게 교반하기 위한 것이다. 고정 리셉터클 내부에서의 이러한 교반은 바늘의 출구 및 디스펜서의 유량 제어 밸브에 의해 디자인된 대로, 임의의 방향으로 회전하거나 끊임없이 변화하는 난류 작용으로 텀블링될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 액체는 전후 운동, 회전 운동 또는 다른 난류 작용을 도입하기 위해 교류 방식으로 공급 바늘에 공급된다. 이러한 액체 공급은 디스펜서 시스템에 의해 제어되는 다중 방향 밸브를 사용하여 달성될 수 있다. 추가 실시예는 냉동된 액체 내용물의 상부와 맞물리는 십자형 단면 형태를 갖는 공급 바늘을 포함한다 (예를 들어, 본 명세서의 어디 다른 곳에서 설명됨). 공급 바늘은 동력을 공급 받고 리셉터클 내부의 냉동 액체 내용물을 직접 교반한다.

선택적으로, 잠금 메커니즘은 바늘이 내용물을 관통하도록 냉동된 내용물을 충분히 연화시키고 액화시키기 위해 일정한 기준, 예를 들어 리셉터클에 열량이 인가될 때까지 스프링을 압축 된 상태로 유지시킨다. 다른 구현예에서, 가스, 액체 또는 증기 형태의 열이 초기 배치 시에 공급 바늘을 통해 공급된다. 가스, 액체 또는 증기 공급은 바늘이 완전히 펴지거나 다른 기준이 충족될 때까지 계속된다.

도면들 14 내지 31은 두개 유형의 문제를 해결하도록 의도된 실시예들의 범위를 예시한다. 첫 번째는 냉동된 내용물의 경도가 불충분하고 바늘이 내용물에 묻힐 가능성이 있고 내용물이 바늘을 막히게 하거나 내용물이 리셉터클 챔버의 내벽에서 벗어나지 않고 바늘에서 구부러 질 때 발생할 것이다. 이러한 상황에서, 하나의 해결책은 디스크로서, 본 출원에서 "플랫폼(platform)", "푸셔 플레이트(pusher plate)", "변위 디스크(displacement disc)"또는 단순히 "디스크(disc)"로 다양하게 언급된다. 두 번째는 냉동된 내용물과 리셉터클의 안쪽 벽과 바닥 사이의 접착력이 높을 때 발생한다.

언급된 바와 같이, 냉동된 액체 내용물이 바늘에 의해 변위되기 위해서는, 냉동된 액체 내용물은 바늘이 냉동된 액체 내용물에 묻히지 않도록 충분한 경도 (디스펜서/양조기에 놓여질 때 그것의 온도에서)를 가져야 한다. 바늘이 냉동된 액체 내용물에 묻히면 내용물이 리셉터클의 바닥 층에서 벗어나지 않고 냉동된 액체 내용물과 유입되는 액체가 섞여서 최종 산물의 출구 유동 경로가 차단된다. 유사하게, 냉동 액체 내용물이 바늘의 충격 지점에서 구부러지면, 냉동 액체 내용물은 리셉터클 챔버의 내벽으로부터 방출되지 않을 것이다. 이것은 또한 출구 유동 경로를 막히게 할 것이다. 따라서, 본 발명의 임의 실시예들에서, 냉동된 액체 내용물은 디스펜서 바늘 (예를 들어, 외경이 약 2.5mm이고 대각선 길이가 약 4mm 인 중공 원통형 바늘)로 힘이 가해질 때, 내용물에 묻혀있는 바늘 또는 내용물이 빠지지 않고 바늘로부터 벗어나 편향되지 않고 냉동된 액체 내용물이 리셉터클의 내면에서 이전된다. 어디 다른곳에서 주어진 바늘의 예시적인 치수는 이들 실시예의 냉동 액체 내용물이 크고 작은 보어(bore) 뿐만 아니라 비 원통형 단면을 갖는 것들을 포함하여 다양한 바늘 치수로 작업하므로 제한적이지 않다.

상기에 개시된 바람직하지 않은 효과를 경험하기 보다는 본 출원에 설명된 리셉터클의 내부 표면으로부터 이전시키기 위해 모스 경도의 약 1 내지 약 6 사이의 경로 레벨들은 (약 0°F 내지 약 32°F 사이에서)에 충분한 경도를 제공한다고 믿어진다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예들은 약 0 ℉ 내지 32 ℉ 사이에서 모스 경도의 약 1 내지 5의 경도를 갖는다. 본 발명의 다른 실시예는 약 0℉ 내지 32 ℉사이에서 모스 경도의 약 1 내지 4의 경도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 32 ℉사이에서 모스 경도의 약 1 내지 3의 경도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 32 ℉사이에서 모스 경도의 약 1 내지 2의 경도를 갖는다. 본 발명의 특정 실시예들은 약 0 ℉ 내지 32 ℉사이에 모스 경도의 0.5 내지 약 1.5의 경도를 갖는다. 본 발명의 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 32 ℉사이에서 모스 경도 1.5 내지 약 2.5의 경도를 갖는다. 본 발명의 또 다른 실시예는 약 0 ℉ 내지 약 32 ℉ 사이에서 모스 경도의 약 .75 내지 1.25의 경도를 갖는다. 일부 실시예에서, 냉동 액체 내용물의 경도는 식품 등급 경화제, 예를 들어 증점도 증진제, 안정화제 및 유화제의 첨가에 의해 향상된다. 다른 예로는 구아 검, 한천(agars), 알긴산염, 카라기난, 아라비아 검, 로커스트 콩 검, 펙틴, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스, 여러 가지 전분 및 크산탄 검을 포함한다.

도 14a는 푸셔 플레이트 (1405)를 갖는 리셉터클 (1400)의 측 단면도를 예시한다. 푸셔 플레이트(1405)는 리셉터클 (1400)의 단부 층 (1410)과 냉동 액체 내용물 (1415) 사이에 위치된다. 도 14a에서, 푸셔 플레이트 (1405)는 단부 층 (1410) 및 냉동된 액체 내용물 (1415) 으로부터 이격되어 도시된다. 일부 실시예에서, 푸셔 플레이트 (1405)는 단부 층 (1410) 상에 놓이고 그것과 컨택하며, 냉동된 액체 내용물 (1415)은 푸셔 플레이트 (1405) 및 선택적으로 단부 층 (1410)의 일부와 컨택한다.

도 14b는 푸셔 플레이트 (1405)가 단부 층 (1410)으로부터 떨어져 변위되어 이전된 냉동 액체 내용물 (1415)을 지지하는 리셉터클 (1400)의 측 단면도를 도시한다. 대신에 디스펜서/양조기 바늘 (1420)은 단부 층 (1410)을 천공하지만 푸셔 플레이트 (1405)를 관통하지 않는다. 오히려, 바늘 (1420)은 푸셔 플레이트 (1405)와 컨택 하여 리셉터클 (1400)의 내부 표면으로부터 냉동된 액체 내용물을 이전 시킨다. 따라서, 푸셔 플레이트 1405는 그렇지 않으면 바늘에 의해 변위되기에 경도가 부족할 수 있는 그 자체로 바늘에 의해 냉동된 액체 내용물이 변위되도록 한다. 본 출원에 설명된 다양한 플랫폼은 또한 바늘과의 컨택을 통해 단독으로 변위되기에 충분한 경도를 갖는 냉동된 액체 내용물과 함께 사용될 수 있다. 광범위한 냉동된 액체 내용물을 갖는 리셉터클 내부의 플랫폼을 사용하면 균일한 변위 작용을 제공한다. 푸셔 플레이트 (1405)는 선택적으로 리셉터클 (1400)과 동일한 재료로 만들어 리셉터클의 재활용성 (예를 들어, 알루미늄)을 유지하지만, 식품과의 컨택 또는 비용에 대한 적합성을 향상시키기 위해 리셉터클과 다른 재료로 만들어 질 수도 있다. 푸셔 플레이트 (1405)는 당업계에 공지된 경질화 처리에 의해 단부 층 (1410)보다 더 단단하게 제조될 수 있고 및/또는 푸셔 플레이트 (1405)는 단부 층 (1410)보다 두꺼운 재료로 제조될 수 있다. 이 플랫폼은 그것 주변에 또는 그것을 관통하는 바이패스 유동을 생성하는데 도움이 되도록 리셉터클 재료보다 높거나 또는 낮은 마찰 계수를 갖는 것으로 알려진 재료로 만들어 질 수 있다.

도 14a 및 도 14b는 평평한 디스크로서의 푸셔 플레이트 (1405)를 도시한다. 그러나, 다른 실시예는 도 14c 및 도 14d에 도시된 것들을 포함한다. 도 14c는 스캘럽(scalloped) 원주 (1435)를 갖는 플랫폼 (1430)을 도시하고, 도 14d는 오버플로우 튜브(1445)를 갖는 스캘럽 플랫폼(1440)을 도시한다. 오버플로우 튜브 (1445)는 플랫폼이 디스펜서 바늘 (예를 들어, 도 14b의 바늘 (1420)에서와 같이) 또는 압축된 기체 또는 액체에 의해 상승될 때 플랫폼 아래에 생성된 공간과 플랫폼 (1440) 상에 배치된 냉동 액체 내용물 위의 공간 사이에 채널을 형성한다. 오버플로우 튜브 (1445)를 설명하는 추가 세부 사항이 이하에 이어진다. 또 다른 실시예는 약간 오목하거나 볼록한 (단부 층에 비해), 절단된 원뿔형, 주름지고, 스탬핑 컨벌루션을 갖거나 다른 비평면 프로파일을 갖는 플랫폼을 포함한다. 이러한 실시예는 플랫폼이 단부 층에 부착될 가능성을 감소시키고 및/또는 단부 층에 형성된 출구를 통한 액체 유동에 대한 장벽으로서 작용할 가능성을 감소시킨다. 플랫폼 (1430 및 1440)은 평평하거나 임의의 다른 비평면 프로파일을 가질 수 있다. 플랫폼 (1430, 1440)은 도면에 도시된 바와 같이 매끄러운 에지 또는 스캘럽 에지를 가질 수 있다.

도 15a는 복합 드래프트 각도(draft angle)를 갖는 리셉터클 (1500)의 실시예를 도시한다. 리셉터클 (1500)은 약 2.00 인치의 상부 플랜지 직경 (1505), 약 1.44 인치의 바닥 전이 직경 (1510), 및 약 1.26 인치의 단부 층 직경 (1515)을 갖는다. 리셉터클 (1500)은 약 1.72 인치의 높이 (1520)를 갖는다. 리셉터클 (1500)은 단부 층 (1530) 으로부터 약 0.75 인치에서 발생 하는 전이 점 (1525)과의 복합 드래프트 각도를 갖는 측벽을 갖는다. 전이 점 (1525) 위에, 드래프트 각도 (1535)는 약 2.5 도이며, 전이 점 (1540) 아래의 드래프트 각도는 약 8도이다. 측벽의 하단 부분에서 더 큰 드래프트 각도는 리셉터클의 단부 층 상에 놓인 냉동 액체 내용물의 방출을 용이하게 한다. 한편, 상단 섹션의 하부 드래프트 각도는 디스펜서 및/또는 공지된 단일 서빙 양조기의 수신기에서 리셉터클을 고정하는 것을 돕는다.

도 15b는 도 15a의 리셉터클 (1500)의 상세도 A를 도시한다. 이 도면은 리셉터클의 플랜지의 롤링 립(rolled lip) (1545) 부분 뿐만 아니라 롤링 립 (1545)의 최상부 아래에 위치하는 인덴테이션 (1550)을 도시한다. 예를 들어, 알루미늄과 같은 특정 재료는 기계 가공되거나 스탬프 처리될 때 날카로운 에지를 보유할 것이다. 이러한 에지는 그러한 에지를 갖는 리셉터클 사용자에게 안전 위험을 줄 수 있다. 롤링 립 (1545)은 플랜지 바디 아래의 플랜지 에지를 잡아 당겨 임의의 남은 날카로운 에지로부터 사용자를 보호한다. 한편, 인덴테이션 (1550)는 뚜껑이 플랜지 바디에 장착되고 상부 뚜껑 표면이 롤링 립 (1545)의 최상부 아래에 유지되도록 한다. 리셉터클 (1500)에 대한 상술한 특정 크기는 변화될 수 있지만 복합 드래프트 각도를 유지하고, 본 발명의 범위 내에 있다.

도 16은 오버플로우 튜브 (1610)를 갖는 플랫폼 (1605)을 갖는 리셉터클 (1600)의 측 단면도를 예시한다. 비록 플랫폼 (1605)은 평평한 디스크로 도시되어 있지만, 본 출원에서 설명된 임의의 형상일 수 있다. 리셉터클은 약 2.00 인치의 플랜지 직경 (1615) 및 약 1.72 인치의 높이(1620)을 갖는다. 리셉터클 (1600)은 단부 층 (1630)으로부터 약 0.75 인치에서 발생하는 전이지점 (1625)을 갖는 복합 드래프트 각도를 갖는 측벽을 갖는다. 전이 지점 (1625) 위에서, 드래프트 각도 (1635)는 약 2.5도 이지만, 전이 지점 아래의 드래프트 각도(1640)는 약 15 도이다. 리셉터클 (1600)의 단부 층은 플랫폼 (1605)의 외주와 계단 사이에 거의 또는 전혀 공간을 갖지 않고 플랫폼 (1605)을 수용하는 계단 부분(1645)을 갖는다. 예시된 실시예에서, 플랫폼 (1650)의 직경 및 계단 피처는 약 1.16 인치이다. 플랫폼 (1605)과 계단 부분 (1645) 사이의 밀착(close fit)은 내용물이 냉동되기 전에 액체 내용물이 플랫폼 (1605)과 단부 층 (1675) 사이에 정착되는 것을 감소 시키거나 방지하여 이는 냉동된 액체 내용물을 리셉터클 (1600)의 내측 표면으로부터 이전시키고 그리고 냉동된 내용물이 용융/디스펜스 사이클 동안 의도된 유동을 차단하는 오버 플로우 튜브 (1610)의 바닥 내로 흐르게 하는데 요구되는 힘의 양을 증가시킬 수 있다. 플랫폼 (1605)과 계단 부분 (1645) 사이의 밀착은 액체 충전 동안 및 액체 내용물이 냉동될 때까지 플랫폼을 견고하게 제 위치에서 유지하도록 작용한다.

다른 실시예 (미도시)에서, 추가 계단 영역이 플랫폼 (1605) 아래에 존재하여 냉동 액체 내용물에 의해 점유되지 않은 단부 층(1675)과 플랫폼 (1605) 사이의 공간을 생성한다. 이 공간은 유체가 오버플로우 튜브 (1610) 아래로 그리고 플랫폼과 단부 층 사이의 공간으로 유동하여 단부 층의 천공을 통해 리셉터클을 빠져 나가게 한다.

도 16에서, 플랫폼 (1605) 및 오버플로우 튜브 (1610)는 리셉터클 (1600)의 단부 층 (바닥) (1675)으로부터 플랫폼과 오버플로우 튜브를 구별하기 위해 크로스 해치(cross-hatch)로 도시되어 있다. 오버플로우 튜브 (1610)는 리셉터클 중심선 (1655)으로부터 약 0.50 인치 지점의 보드상에 배치된다. 이 지점은 알려진 단일 서빙 및 멀티 서빙 양조기의 하나 이상의 유출 바늘의 공통 유입 지점이다. 따라서, 유출 바늘이 리셉터클의 단부 층을 관통 할 때, 바늘이 오버플로우 튜브(1610)의 채널로 유입되기 보다는 도 14b의 실시예에서 설명된 것과 같은 방식으로 바늘이 플랫폼 (1605) 및 냉동된 액체 내용물 (미도시)을 들어 올릴 것이다. 오버플로우 튜브 (1660)의 상부는 플랫폼 (1670)의 상부 표면으로부터 약 0.50 인치의 냉동된 액체 내용물에 대한 공칭 충전 라인 (1665)위에 있다. 리셉터클 (1600)에 대해 전술한 특정 크기는 변화될 수 있지만, 복합 드래프트 각도를 유지하고 본 발명의 범위 내에 있다.

도 17은 플랫폼 (1705) 및 오버플로우 튜브 (1710)를 구비한 리셉터클 (1700)을 도시하고, 냉동된 액체 내용물(1715)은 플랫폼(1705)의 상부 표면상에 놓여진다. 이 도면은 리셉터클 (1700)의 단부 층 (1725)을 관통하여 플랫폼 및 냉동된 액체 내용물을 들어 올린 디스펜서 또는 공지된 단일 서빙 양조기의 바늘 (1720)을 도시한다. 오버플로우 튜브 (1710)는 냉동된 액체 내용물 주위의 유동 경로가 차단되거나 유입되는 유체 유동이 불충분할 경우 리셉터클 (1700)로 (예를 들어, 상부 뚜껑 (미도시)를 천공하는 유입 바늘에 의해) 주입된 액체를 위한 대안 유동 경로를 제공한다. 액체 레벨이 오버 플로우 튜브 (1710)의 상부 입구 (1730)에 도달 할 때, 리셉터클 내부의 과잉 액체 형성 및 리셉터클 (1700)의 혼합 챔버 외부로 넘쳐 흐르는 것보다, 액체가 플랫폼 (1705) 아래의 공간으로 흐르게 되므로 바늘 (1720)을 통해 배출될 수 있다. 이 과정에서, 뚜껑을 관통하는 바늘을 통해 리셉터클로 유입되는 물도 오버플로우 튜브 안으로 직접 들어가는 것을 방지해야 하며, 그렇게 함으로써 냉동된 내용물을 용융 및 희석시키는 목적을 무산시켜야 한다. 특정 실시예에서, 도 10c 또는 도 10d의 도시된 바늘 기하학적 구조 유형은 유입되는 물을 오버플로우 튜브 (1610)로부터 멀어지도록 리셉터클의 측벽을 향해 구조적으로 유도하는데 효율적일 것이다.

도 18은 단부 층에서 양각된 원형 돌출부 (1826) (만입부 (1825)를 제공) 및 약간 양각된 위치로 도시된 환형 플랫폼 (1805)을 갖는 리셉터클 (1800)을 예시한다. 이 플랫폼은, 통상의 액체 충전 및 취급 동안에 그것의 중앙 원형 개구 (1806)가 리셉터클의 양각 돌출부 (1826) 주위에 단단히 끼워지도록 디자인되고 크기가 정해지고, 충전 동안에 그리고 액체 내용물이 냉동될 때까지 플랫폼을 제 위치에 유지하는 2 개의 컴포넌트 사이의 얇은 끼어 맞춤에 의해 마찰이 생성된다. 사용 동안에, 리셉터클의 바닥을 관통하는 바늘은 환형 플랫폼을 이전시키고, 냉동된 내용물을 제 2 위치로 변위시키는 것을 돕는다. 플랫폼을 위한 이 환형 형상은 그것의 중량을 줄이는 2차 기능을 수행하며, 플랫폼이 리셉터클과 다른 재질로 만들어지면 리셉터클을 더 쉽게 재활용할 수 있게 한다. 예를 들어, 알루미늄 리셉터클에 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 플랫폼을 사용하는 경우 리셉터클에서 HDPE의 총 퍼센티지가 임계값 이하로 유지되는 경우 플랫폼을 리셉터클에서 분리할 필요없이 전체 어셈블리의 재활용 가능성을 유지할 수 있다. 이 실시예에서, 플랫폼 내의 환형 개구의 크기는 중량 감소를 최대화하기 위해 바늘 천공 영역의 에지까지 증가될 수 있다. 대안적으로, 디스크는 예를 들어 식품과의 컨택을 위해 FDA에 의해 승인된 플라스틱으로 봉입된 금속 와샤 형상과 같은 하이브리드 디자인일 수 있다.

일부 실시예에서, 플랫폼과 양각 돌출부 (1826) 사이의 끼워 맞춤보다는 오히려 또는 추가로, 플랫폼은 플랫폼의 원주 에지와 리셉터클의 측벽 사이에 끼워 맞춤을 가질 수 있다. 이들 구현예들에서, 플랫폼은 본 출원에 설명된 실시예들 중 임의의 것일 수 있다.

도 19는 돔형 단부 층 (1926) 및 매칭 푸셔 플레이트 (1905)를 갖는 리셉터클 (1900)을 도시하며, 이의 볼록한 표면 섹션 (1906)은 리셉터클 내의 돔의 외측 확장부와 매칭되도록 크기가 정해지고 디자인된다. 디스펜싱 기계에 삽입되기 전에 또는 기계 동작의 일부로서, 리셉터클 돔 (1926)은 새로운 안정 위치를 달성하고 안쪽으로 푸시되도록 의도되며, 그 외부 표면 둘레에 유동 경로를 갖는 제 2 위치로 냉동된 내용물을 유지 또는 변위시킨다. 플랫폼의 볼록한 표면 (1906)은 상향 푸시되지만, 그 위치를 역전시키지 않고, 즉 리셉터클의 폐쇄 단부로부터 볼 때 오목하게 되지 않는다. 따라서, 이 실시예에서, 플랫폼은 지금 바닥에 있는 안쪽으로 돌출된 리셉터클 돔을 지지하고 상기의 냉동된 내용물을 운반함으로써 이 상승된 위치에서 부분적으로 냉동되거나 점착성(gummy)/가요성의 내용물을 지지한다. 리셉터클 바닥에서 침투하는 바늘은 플랫폼과 냉동된 내용물의 변위를 도울 수 있다. 다른 실시예에서와 같이, 플랫폼은 부분적으로 냉동된 내용물에 의해 바늘이 막히는 것을 방지한다.

도면들 20a 및 도 20b는 엔드 돔의 동작을 예시한다. 보다 구체적으로, 도 20a는 도 19에 도시된 리셉터클 (1900)의 동작을 예시한다. 초기 위치에서, 돔형 단부 층 (1926)은 푸셔 플레이트 (1905)의 표면에 합치하는 리셉터클의 외부 표면에 대해 볼록한 형상이다. 도 20b에 도시된 제 2 위치에서, 돔형 단부 층(1926)은 오목한 구성이다. 오목 단부 층의 일부는 푸셔 플레이트 (1905)의 바닥 표면과 엔드 층 (1926)의 상부 표면 사이에 공간(1930)을 생성하도록 푸셔 플레이트 (1905)의 스틸 볼록부와 간섭한다. 이러한 간섭은 또한 플랫폼 (1935)의 상부에 놓이는 냉동된 내용물 주위의 유동 경로 (1935)를 생성하고 유지한다. 단부 층과 플랫폼 중 하나 또는 두 개의 돔 부분은 쌍안정이 가능하다.

도 21은 편평한 단부 층을 갖는 리셉터클 (2100) 및 바닥 바늘 (2105)에 의해 제 위치에 유지되는 부분적으로 용융된 냉동된 내용물 (2126)을 지지하는 평평한 플랫폼 (2106)을 도시한다. 이 도면은 플랫폼이 단부 층으로부터 들어 올려질 때 냉동된 내용물 주위의 유동 경로 (2128)를 명확하게 보여준다. 이 실시예에서, 냉동된 내용물은 플랫폼의 중심을 약간 벗어나 시프트하여 리셉터클의 측면에 맞닿아 안착하게 되는 것이 보여진다. 일부 실시예에서, 플랫폼이 제 위치에서 벗어나는 것을 방지하기 위해, 단부 층과 접촉하는 에지 (2127)는 작은 스폿 용접 (예를 들어, 리빙 힌지를 생성하기 위해)과 같은 힌지 메커니즘으로 물리적으로 부착된다. 이 실시예는 바닥 바늘이 힌지의 직경 방향으로 반대쪽 단부 층을 항상 관통하도록 키잉 피쳐를 요구할 수도 있다.

도 22a 내지 22d는 푸셔 플레이트가 리지 (리지)를 포함하여 플랫폼의 단면 관성 모멘트를 증가시킴으로써 변형에 대한 플랫폼의 저항을 증가시키는 일부 실시예를 예시한다.

도 22a에 도시된 바와 같이, 그러한 일 실시예 (2205)는 단일 방향 리지 (2210)를 포함한다. 도 22B에 도시된 다른 실시예 (2215)는 크로스 해치 패턴 (2220)을 포함한다. 도 22c는 모든 방향에서 증가된 굴곡 강성도를 제공하도록 수직 방위에서 설정된 리지를 갖는 샌드위치 구조체 (2230)를 포함하는 플랫폼 (2225)을 예시한다. 이방성 강성을 갖는 재료를 층상화함으로써 유사한 효과가 달성될 수 있다. 도 22d는 반경 방향 리지 구조 (2240)를 포함하는 플랫폼 (2235)을 도시한다. 일부 구현예에서, 리지 높이는 충분히 낮게 유지되고, 리지는 플랫폼과 컨택하는 바늘과 상호 결합하지 않도록 함께 가깝게 이격된다.

또 다른 실시예에서, 플랫폼은 냉동된 내용물의 일부 양이 플랫폼의 바닥 표면과 단부 층의 상부 표면 사이에 있도록 플랫폼이 단부 층 위에 유지된다. 이들 실시예에서, 플랫폼의 바닥 표면과 단부 층의 상부 표면 사이의 거리는 최대로 유지되어 바늘 또는 다른 천공기가 냉동된 내용물을 통과하여 플랫폼에 컨택할 수 있고 냉동된 내용물 주위에 유동 경로를 생성하기 위해 계속 플랫폼을 충분히 들어 올릴 수 있다.

도면들 23 내지 30은 냉동 액체 내용물을 교반하는 것을 돕도록 적응된 푸셔 플레이트를 포함하는 푸셔 플레이트들을 수반하는 여러 다른 실시예를 예시한다. 이러한 교반은 냉동된 내용물 및 희석 액체를 용융 및 혼합하는 것을 도울 것이다. 특정 구현예에서, 천공기는 교반 또는 젓는 작용을 첨가하기 위해 플랫폼과 맞물리도록 디자인된다.

도 23은 플랫폼 (2300)의 상부 표면이 플랫폼의 상부 표면에 수직으로 연장되는 "탭"(2305)을 가질 수 있는 일 실시예를 예시한다. 플랫폼 (2300)은 또한 그 중심 축을 따라 키잉된(keyed) 개구 (2310)를 갖는다. 키잉된 개구 (2310)는 전체 플랫폼을 통과하는 것으로 도면에 도시되어 있지만, 일부 실시예에서, 개구는 냉동된 내용물이 개구를 채우는 것을 방지하기 위해 냉동된 액체 내용물과 컨택하는 플랫폼의 상부 표면상에서 닫힌다.

도 24는 플랫폼 (2300)의 저면도를 도시한다. 천공기 (2400)는 플랫폼의 키잉된 개구 (2310)에 상보적인 형상을 갖는 키잉 부분 (2405)을 갖는다.

도 25는 플랫폼 (2300)의 키잉 개구 피처 (2310)와 맞물리는 천공기의 키잉 부분 (2405)을 도시한다. 이는 천공기가 구동 메커니즘에 의해 플랫폼에 회전 및 가역 또는 다른 교반 동작을 부여하게 하여 천공기가 리셉터클 내에서 플랫폼 및 냉동된 내용물을 회전 시킨다.

도 26은 전술한 바와 같이 탭 및 키잉 개구를 갖는 플랫폼 (2610) 상에 배치된 냉동 액체 내용물 (2605)을 갖는 리셉터클 (2600)의 단면도를 도시한다. 이 도면은 리셉터클 (2600)의 단부 층을 천공하도록 위치되는 키잉 부분 (2620)을 갖는 천공기 (2615)를 도시한다.

도 27은 플랫폼 (2610) 상에 배치된 냉동 액체 내용물 (2605)을 갖는 리셉터클 (2600)의 단면도를 예시한다. 천공기 (2615)는 리셉터클의 단부 층을 천공하고 플랫폼의 키잉된 개구 및 천공기(270)의 키잉 부분을 통해 플랫폼에 맞물린다. 천공기 (2615)는 플랫폼 (2610) 및 냉동된 액체 내용물 (2605)을 상승시켜 플랫폼과 단부 층 사이에 공간을 생성할 뿐만 아니라 냉동 액체 내용물 (2705) 주위에 유동 경로를 생성한다. 리셉터클 (2600) 및/또는 플랫폼(2610)은 천공기 (2615)에 의한 그것의 중심축에 대해 회전되고, 탭은 냉동된 내용물 (2605)이 리셉터클과 함께 회전하도록 한다. 냉동된 내용물이 플랫폼과 액체로부터 해제되고, 플랫폼의 상단 표면을 덮을 때, 탭은 액체에 난류를 일으키고 냉동된 내용물의 정지된 부분과 리셉터클의 액체가 혼합되도록 한다.

도 28은 냉동된 액체 내용물 (2605)의 일부가 용융된 후, 냉동된 내용물에 매립된 탭 (2805)의 일부가 노출된 도 27의 리셉터클 (2600)을 예시한다.

도 29a는 천공기의 길이에 걸쳐 개구 (2905)를 갖는 천공기 (2900)를 도시한다. 개구(2905)는 천공기의 하나 이상의 루멘 (미도시)과 연통하여루멘 (들)과 연통되는 천공기 (2900)의 베이스에서 개구(2910)를 통하여 액체가 리셉터클을 빠져 나가는 것을 허용한다. 유사하게, 도 29b는 액체가 채널들을 따라 리셉터클을 빠져 나가게 할 수 있도록 천공기의 외부에 채널 (2925)을 갖는 천공기 (2920)를 도시한다.

도 30a는 십자형 키잉 부분 (3005), 측면 개구 (3010) 및 상부 개구 (3015)를 갖는 천공기(3000)을 도시한다. 측면 개구 (3010) 및 상부 개구 (3015)는 천공기의 베이스까지 관통하여 천공기의 통과하는 중심 루멘과 연통한다.

도 30b는 또한 십자형 키잉 부분 (3025)을 갖는 천공기 (3020)를 도시한다. 천공기 (3020)는 천공기의 외부 표면을 따라 채널(3030)을 갖는다.

도 30c는 그 근위 단부 (3050)의 치수에 비해 원위 단부 (3045) 에서 더 큰 치수를 갖는 테이퍼진 천공기 (3040)를 도시한다. 천공기 (3040)는 또한 십자형 키잉 부분 (3055)을 갖는다. 이러한 천공기는 천공기의 근접 부분보다 더 큰 리셉터클의 단부 층에 구멍을 생성하여 액체가 리셉터클을 빠져 나가도록 천공기 주위에 유동 경로를 남긴다.

도 30d는 스템 부분 (3070) 보다 더 큰 치수를 갖는 십자형 헤드 부분 (3065)을 갖는 천공기 (3060)를 도시한다. 헤드 부분 (3065)은 스템의 직경보다 큰 천공을 생성하여, 액체가 리셉터클을 빠져 나가는 유동 경로를 생성한다. 천공기의 십자형 부분은 플랫폼의 십자형 개구와 맞물리도록 디자인된다.

도 31은 양각된 립 (3107)을 갖는 컵의 형태인 푸셔 플레이트 (3105)를 갖는 리셉터클 (3100)의 측 단면도를 예시한다. 양각된 립 (3107)은 단지 예시를 위해 냉동 액체 내용물 (3115) 및 리셉터클의 측벽으로부터 이격되어 도시된다. 이미 구현된 실시예에서, 양각된 립 (31 07)은 리셉터클 측벽에 컨택되거나 이격될 수 있다. 게다가, 냉동 액체 내용물은 양각 립(3107)의 내부에 컨택할 수 있다. 양각 립 (3107)은 냉동된 내용물의 측면을 따라 부분적으로만 연장될 수 있거나 또는 양각 립은 냉동 내용물의 상부로 또는 그 너머로 연장될 수 있다. 푸셔 플레이트 (3105)은 리셉터클 (3100)의 단부 층(3110)과 냉동 액체 내용물 (3115) 사이에 위치된다. 푸셔 플레이트 (3105)는 냉동 액체 내용물 (3115) 및 단부 층(3110)으로부터 이격되어 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 푸셔 플레이트 (3105)는 단부 층 (3110) 상에 놓이고 그것과 컨택하고, 냉동된 액체 내용물 (3115)은 푸셔 플레이트 (3105) 및 선택적으로 단부 층 (3110)의 일부와 컨택한다. 일부 구현예에서, 양각된 립 (3107)은 리셉터클의 측벽과의 끼워 맞춤을 갖지만, 플랫폼이 단부 층 근처의 위치로부터 변위 될 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 푸셔 플레이트 (3105) 및/또는 양각된 립 (3107)의 재료는 플랫폼 및 양각된 립에 의해 정의된 공간에 남아있는 임의의 액체가 배출되도록 천공된다.

도 32는 도 16에 도시된 것과 유사하지만, 다소 상이한 리셉터클 기하학적 구조에 대한 실시예를 도시한다. 도 32의 리셉터클 (3200)의 다양한 실시예에서, 테이퍼진 원통형 프로파일은 1.65 인치 내지 1.80 인치 범위의 높이, 1.65 인치 내지 2.00 인치 범위의 상부 내경 (상부 ID), 4 내지 6도 범위의 드래프트 각도, 및 1.30 인치에서 1.75 인치 범위의 바닥 내경 (바닥 ID) (나열된 범위 내에서 드래프트 각도를 유지함). 특정 실시예에서, 높이는 1.70 인치에서 1.75 인치 범위 이고, 상부 ID는 1.70 인치에서 1.95 인치 범위이고, 드래프트 각도는 4 내지 6도 범위이며, 바닥 ID는 1.35 인치에서 1.70 인치 범위이다(나열된 범위 내에서 드래프트 각도 유지함). 다른 실시예에서, 높이는 1.65 인치에서 1.80 인치 범위이고, 상부 ID는 1.75 인치에서 1.90 인치 범위이며, 드래프트 각도는 4 내지 6 도 범위이며, 바닥 ID 는 1.40 인치에서 1.65 인치 범위이다(나열된 범위 내에서 드래프트 각도를 유지함). 또 다른 실시예에서, 높이는 1.65 인치까지 1.80인치의 범위이고, 상부 ID는 1.80 인치 내지 1.90 인치 범위이고, 드래프트 각도는 4 내지 6 도의 범위이고, 바닥 ID는 1.45인치 내지 1.60 인치범위이다 (나열된 범위내에서 드래프트 각도를 유지함). 일 실시예에서, 높이가 약 1.72 인치이고, 상부ID는 약 1.80인치이고, 드래프트 각도는 약 5도이며, 바닥 ID는 약 1.45 인치이다. 이들 파라미터의 다른 범위는 본 발명의 범위 내에 있다.

도 32에 도시된 프로파일과는 대조적으로, 도 33은 리셉터클의 상부 단부에서 바닥 단부까지 균일한 직경을 갖는 직선 측벽 (3305)을 갖는 리셉터클 (3300)의 단면도를 도시한다. 직선 측벽을 갖는 실시예는 전술한 다양한 플랫폼 피처 중 임의의 것을 통합할 수 있다. 이러한 실시예를 사용하여 최종 식품 또는 음료 제품을 제조하는 경우, 디스펜서는 냉동 내용물 (330)의 적어도 일부를 용융시켜 리셉터클의 상부 근처의 입구로부터 냉동된 내용물을 지나 리셉터클의 바닥 근처의 출구로 유동 경로를 제공한다. 이 직선 원통형 기하학적 구조의 프로파일은 용기 제조 업계에서 잘 알려져 있으며 소다 캔 제조에 사용된 것과 유사한 제조 기술을 사용할 것이다.

도 34는 제 1 직선 측벽 섹션 (3405) 및 제 2 직선 측벽 섹션 (3410)을 갖는 리셉터클 (3400)의 측 단면도를 도시한다. 제 1 측벽 섹션 (3405)은 제 2 측벽 섹션 (3410)보다 작은 직경을 가지며, 냉동된 내용물 (3415)이 예를 들어, 출구 천공기에 의해 변위될 때 리셉터클을 통한 유동 경로가 생성된다. 도 31에 도시된 실시예와 같이 양각된 립 (lip)을 갖는 플랫폼은, 리셉터클 (3400) 과 함께 사용되어, 상기에서 더 상세히 설명된 바와 같이 제 1 측벽 섹션 (3405)으로부터 냉동된 내용물을 변위시키는 것을 도울 수 있다. 이러한 실시예에서, 플랫폼의 양각된 립은 하부 직선 측벽 섹션 (3405)과 합치할 수 있거나, 플랫폼의 양각된 립은 측벽의 내부 표면으로부터 변위될 수 있다.

본 출원에서 전반적으로 사용되는 바와 같이, 디스펜서의 "백 엔드"는 디스펜스되는 제품에 따라, 설정된 시간 동안 계량된 양의 물을 저장하고, 임의로 가열하고, 전달하는 데 필요한 장비, 센서, 제어 등의 세트이다. 디스펜서의 "프론트 엔드 (front end)"는 리셉터클을 잡고, 보조 열을 가하고, 교반하고, 희석액을 주입 및 배출하는데 필요한 장비, 센서, 제어 등의 세트이다.

도면들 35a, 35b, 36a, 및 36b는 액체 식품 및 음료 제품을 만들기 위한 디스펜서 부분의 두개의 상이한 실시예들을 예시한다. 전술한 바와 같이, 디스펜서의 부분은 디스펜스되는 제품에 따라 일정 기간 동안 계량된 액체의 양으로서 디스펜서 헤드 (액체를 리셉터클에 공급하기 위한 입구)에 저장, 선택적으로 가열 및 전달하는데 필요한 장비, 센서, 제어 등을 포함한다. 하기 실시예에서, 물은 희석액으로 사용된다. 설정된 온도 범위 내에서 계량된 양의 물은 연속 유동, 펄스화되거나 또는 공기 펄스 사이의 물 볼륨으로 분리되어 디스펜서 헤드로 전달된다. 디스펜싱 후, 디스펜서 헤드로 라인을 통해 공기가 불어 넣어지고 공기/물 라인을 퍼지(purge)하고 잔여 물을 처리하여 위생 문제를 줄인다. 이 두개 실시예는 펌프 및 우회 밸브를 사용하여 동일한 목적을 달성하는 방식이 상이하다.

도 35a 및 도 35b는 별도의 유체 펌프 (3551 및 3552), 별도의 공기 펌프 (3521 및 3522)가 히터 (3540 및 3560)가 없는 유동 경로를 통해 전달 지점 A (3570)를 통해 디스펜서 헤드로 직접 또는 히터 (3530)를 통해 일차 스토리지 저장소(3510)로부터 희석 유체 (예를 들어, 물)를 라우팅하기 위해 사용되는 일 실시예를 나타낸다. 이 해결책은 어떤 우회 밸브가 포함되어 있지 않다.

도 35a는 유체 펌프 (3551) 및 공기 펌프 (3521)가 활성화 되고, 유체가 저장소 (3510)로부터 취해지고 유체가 저장소 내의 온도보다 높은 온도에서 전송 지점 A에 도달하도록 히터 (3530)를 통해 펌핑하는 경우를 예시한다. 공기 펌프 (3521)가 활성화 될 때 지점 A (3570)로 이르는 히터 (3530) 및 공기 라인을 퍼지한다.

도 35b는 유체 펌프 (3552) 및 공기 펌프 (3522)가 활성화 되고, 유체를 저장소 (3510)로부터 취해지고 저장소 (3510)에 저장된 것과 동일한 온도에서 지점 A (3570)로 전달하는 경우를 예시한다. 일부 실시예에서, 최종 음료 온도가 사용자의 기대를 충족 시키도록 조정될 수 있도록 제품 생성/디스펜스 사이클 동안 상이한 시간에 도 35a 및 35b에 도시된 동작을 조합하는 것이 가능하다. 예를 들어, 오렌지 주스와 같은 차가운 음료 선택의 경우, 유체가 리셉터클 출구로 깨끗한 유출 경로를 생성하고, 리셉터클의 냉동된 내용물을 약간 따뜻하게 하기 위해 사이클의 초기에 소량의 뜨거운 물을 디스펜스하는 것이 바람직할 수 있다. 그런 다음 지나치게 따뜻한 음료를 생성하지 않으려면, 디스펜스 사이클의 균형이 리셉터클의 나머지 냉동된 내용물을 용융시키는 프로세스에서 이 물이 다소 냉각될 것이라는 예상과 함께 저장소에서 직접 주변 온도의 물을 사용하여 수행된다. 공기 펌프 (3521, 3522)는 리셉터클의 캐비테이션(cavitation)/난류를 증가시키기 위해 물의 디스펜스동안 활성화될 수 있다. 디스펜스 사이클이 완료된 후, 적어도 소비자가 디스펜서로부터 음료를 제거하는 지점에서, 뜨거운 물의 최종 부분이 디스펜서 헤드의 다양한 부품 세정 시스템을 통해 전달될 수 있다. 이 뜨거운 물 세정 퍼지는 그런 다음 라인을 세정하기 위해 공기 펌프 (3521 및 3522) 둘 모두로부터의 짧은 공기 퍼지에 뒤따를 수 있다. 일부 실시예에서, 이 세정수는 드립 트레이로 보내지며, 여기서, 수분이 증발하거나 사용자에 의해 주기적으로 비워진다.

도 36a 및 36b는 유체가 히터 (3630)를 통해 또는 전달 지점 (3670)으로 직접 가는지의 여부를 제어하기 위해 사용되는 우회 밸브 (3681 및 3682)와 함께 단지 하나의 유체 펌프 (3650) 및 하나의 공기 펌프 (3620)가 사용되는 다른 실시예를 나타낸다.

도 36a는 우회 밸브 (3682)가 유체를 저장소 (3610)로부터 히터 (3630)로 그리고 전달 지점 A, 아이템 (3670)으로 우회시키도록 구성된 경우를 예시한다. 한편, 우회 밸브 (3681)는 또한 공기를 히터 (3630)에 발송하도록 구성된다.

도 36b는 우회 밸브 (3682)는 히터 (3640 및 3660)가 없는 별도의 유동 경로를 통해 저장소 (3610)로부터 전달 지점 A (3670)로 유체를 직접 우회시키도록 구성된 경우를 예시한다. 한편, 우회 밸브 (3681)는 또한 전달 지점 A(3670)로 직접 공기를 발송하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 저장소 (3510)는 주변/실온에 있을 수 있는 미가열된 유체를 함유할 수 있거나 또는 물 함유한 얼음 큐브와 같은 냉각 유체를 함유할 수 있다. (저장소의 이 온도는 대안적으로 "주변 온도(ambient temperature)"또는 "실내 온도(room temperature)"로 설명될 수 있다. 저장소의 물이 다양한 배관을 통해 흐를 때 디스펜서 하우징의 따뜻한 온도에 수동적으로 컨택하여 일부 부수적인 가열이 발생할 수 있지만, 의도는 차가운 디스펜스 동작 동안에 유체를 최소한으로 가열하여 최저 가능한 최저 디스펜스되는 음료 온도를 얻는 것이다.) 디스펜서 헤드에서 더 따뜻하거나 뜨거운 물이 필요한 일부 실시예에 대하여, 저장소로부터 인출된 희석 유체의 일부 추가 가열이 요구된다. 일부 실시예에서, 히터 (3530)는 작은 볼륨의 유체를 빠르게 가열하기 위해 당해 분야에서 공지된 것들과 같은 전기적으로 가열되는 용기이다. 히터 (3530)는 압력 등급(pressure rated)이 있을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며, 뜨거운 액체 물 대신에 증기를 생성하기에 적합할 수 있다. 일부 구현예에서, 예를 들어, 히터 (3530)가 저장소 (3510) 내의 액체를 가열하는 것을 방지하기 위해 저장소 (3510)는 히터 (3530)로부터 절연된다. 비록 도시되지는 않았지만, 디스펜서의 특정 실시예는 저장소를 빠져 나가는 액체의 유동 경로에 배치된 필터를 포함한다. 유사하게, 물 컨디셔너(water conditioner), 예를 들어 연수기 또는 활성 탄소 필터를 포함하는 필터가 저장소를 빠져 나가는 액체의 유체 경로에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 저장소는 착탈 가능하다. 커피에서 특정 용해 가능한 고형물의 추출을 향상시키기 위해 어느 정도의 경도가 요구되는 커피 양조기와는 달리 높은 수준의 여과가 비생산적일 수 있고, 여기서는 매우 효율적인 필터가 용융되고 희석된 추출물의 맛에서 줄일 수 있는 공급된 물에서 어떤 화합물을 제거하는 것이 바람직 할 수 있다.

일부 실시예에 대하여, 펌프 (3551 및 3552)는 일정한 변위 펌프, 예를 들어, 피스톤 펌프 또는 연동 펌프 또는 이중 로브(lobe) 펌프이다. 일부 실시예에서, 펌프 (3551 및 3552)는 유동의 속도뿐만 아니라 유동의 절대적 볼륨을 측정하고 제어하기 위한 유동 센서와 결합된다. 임의의 이들 펌프들은 시간당 또는 회전당 일정한 양을 펌핑하지 않지만 대신 유량 센서에 의해 측정된 측정 유량을 전달하기 위해 폐루프 프로세스에서 제어되는 축 또는 원심 펌프일 수 있다. 일부 실시예에서, 밸브 (3681 및 3682)는 당업계에 공지된 3- 웨이 볼 밸브이다. 일부 실시예에서, 밸브 (3681 및 3682)는 당업계에 널리 공지된 다중 포트 솔레노이드 밸브이다. 일부 실시예에서, 밸브 (3681, 3682)는 전동 압축 밸브이다. 일부 실시예에서, 압력 센서 (3580 및 3582), 온도 센서 (3590) 및 일부 펌프 (3595 및 3597)를 위한 스트로크 센서는 다양한 피드백 알고리즘에서 사용하기 위해 제어기에 다시 시스템 성능 정보를 제공하여 유체를 디스펜스하도록 요구된 대로 시스템을 계속 유지하도록 사용되고, 적당한 볼륨 및 바람직한 온도에서 사용자의 선호도를 만족시키는 최종 음료를 산출하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 압력 센서 정보는 펌프의 스트로크를 조절하여 디스펜스된 액체를 고온 또는 저온 시스템으로 미세하게 조정하는데 사용된다.

어느 시스템은, 설정 온도 범위 내에서 계량된 물의 양은 연속 유동, 펄스 유동 또는 볼륨 또는 공기 펄스 사이에 물 패킷 또는 볼륨으로 분리되어 디스펜스 헤드로 전달된다. 디스펜싱 후에, 공기는 라인을 통해 디스펜스 헤드로 보내 공기/물 라인을 퍼지하고 그렇지 않으면 위생 문제가 야기할 수 있는 어딘가에 안착했을 수 있는 잔여 물을 처리한다.

일부 실시예에서, 최종 음료 온도가 사용자의 기대를 충족 시키도록 조정될 수 있도록 디스펜스 사이클 동안 상이한 시간에 도면들 35 및 36에 도시된 동작들을 결합시키는 것이 가능하다. 일 예로서, 오렌지 주스와 같은 차가운 음료 선택의 경우, 유체가 리셉터클 출구로 깨끗한 유출 경로를 생성하고, 리셉터클의 냉동된 내용물을 약간 따뜻하게 하기 위해 사이클의 초기에 소량의 뜨거운 물을 디스펜스하는 것이 바람직할 수 있다. 그런 다음, 지나치게 따뜻한 음료를 생성하지 않으려면, 디스펜스 사이클의 균형이 리셉터클의 나머지 냉동된 내용물을 용융시키는 프로세스에서 이 물이 다소 냉각될 것이라는 예상과 함께 저장소에서 직접 주변 온도의 물을 사용하여 수행된다. 공기 펌프는 리셉터클의 캐비테이션을 증가시키기 위해 물의 디스펜스 동안에 활성화될 수 있다. 디스펜스 사이클이 완료된 후, 적어도 소비자가 디스펜서로부터 음료 용기를 제거하는 지점에서, 온수의 최종 부분이 디스펜스 헤드의 다양한 부품 세정 시스템을 통해 전달될 수 있다. 이 뜨거운 물 세정 퍼지는 그런 다음 라인을 세정하기 위해 공기 펌프 둘 모두로부터의 짧은 공기 퍼지에 뒤따를 수 있다. 일부 실시예에서, 이 세정수는 드립 트레이로 보내지며, 여기서, 수분이 증발하거나 사용자에 의해 주기적으로 비워진다.

도면들 37 내지 62는 프론트 엔드에 대한 다양한 잠재적 구성을 예시한다. 본 출원에서 설명된 프론트 엔드들 중 임의의 프론트 엔드는 본 출원에 설명된 다양한 백 엔드 구성과 함께 사용될 수 있다. 유사하게, 프론트 엔드 실시예의 다양한 엘리먼트는 다른 엘리먼트와 상호 교환될 수 있다. 예를 들어, 하나의 프론트 엔드 실시예에서 보조 열 에너지를 공급하기 위한 다양한 기술은 다른 실시예에서 보조 열 에너지를 공급하기 위한 다른 기술과 상호 교환될 수 있다.

이 디스펜서의 하나의 유리한 측면은 디스펜스된 식품 또는 음료 제품의 최종 평균 온도를 관리할 수 있도록 리셉터클과 그것의 냉동된 내용물에 보조 (비-희석) 열 에너지를 공급하기 위한 시스템이다. 본 출원에 설명되는, 열에너지를 부가하는 기술은 전기적으로 가열된 또는 물로 가열된 칼라로부터의 리셉터클의 측벽을 통한 직접 전도, 리셉터클의 외부에 대한 고온 가스, 공기 또는 스팀의 충돌, 리셉터클 중 하나를 가열하거나 직접 냉동 내용물 가열할 수 있는 다양한 형태의 전자기 에너지의 사용을 포함할 수 있다. 후자의 일부 예들은 적외선 방사, RF 가열, 마이크로파 가열 등을 포함한다.

도 37 내지 도 62는 디스펜서의 프론트 엔드에 대한 다양한 범위의 잠재적 실시예를 나타내는 개략도, 사시도 및 단면도로, 어떻게 이 보조 (비 희석) 계량된 열 에너지가 (a) 상기에서 설명된 백 엔드로부터 전달 지점 "A"를 통해 전달된 유체를 용융/희석 (b) 냉동된 내용물의 액화 촉진을 돕는 다양한 형태의 교반 (c) 가열된 바늘/천공기를 사용하여 통기, 유체 첨가, 배수 및 일부 가열/용융을 허용하도록 리셉터클을 유지하고 천공하기 위한 다양한 전략과 결합될 수 있는지를 예시한다.

명확하게 하기 위해, "보조(secondary)"로서의 이들 열원의 특성은 보조 열원은 일부 다른 열원보다 적게 열을 공급하거나 또는 열이 다른 열원에 비해 시간에서 초로 인가될 필요는 없다. 대신에, 뜨거운 음료용 리셉터클에 에너지를 공급할 때 뜨거운 물 히터를 보완하고 차가운 음료수에 대해 독립적으로 작용할 수 있는 간단한 제 2 히터이다. "비-희석 (non-diluting)"이란 용어는 리셉터클의 내부에 공급되는 희석 액체를 직접적으로 또는 의도적으로 터치하거나 가열 하지 않는 열원을 의미한다.

도면들 37 내지 39는 어떻게 보조 (비-희석) 계량된 열 에너지가 부딪치는 뜨거운 공기 또는 증기를 사용하여 전달될 수 있는지를 예시하는 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 몇몇 실시예를 도시한다. 상이한 실시예와 관련하여 설명된 엘리먼트와 동일한 도면 부호를 갖는 디스펜서 시스템의 프론트 엔드의 특정 실시예의 피처를 설명하는 도면에 도시된 엘리먼트는 본 출원에서 설명된 것과 동일한 목적 및 기능을 갖는다. 디스펜서의 백 엔드에 대한 동일한 숫자를 공유하는 임의의 다른 엘리먼트 및 본 출원에서 설명된 본 발명의 다른 피처 또는 양태에 대해서도 동일하게 적용된다.

도 37a 내지 도 37e는 많은 가능한 가운데 하나의 실시예를 dP시하며, 리셉터클에 뜨거운 공기를 부딪치는 시스템은 보조 (비-희석) 열 에너지를 제공한다 이러한 예시적인 시스템에서, 리셉터클 내에 냉동된 내용물을사용자에게 만족스러운 바람직한 효능 및 볼륨의 음료로 용융시키고, 희석하고, 디스펜스하는데 사용되는 전체 시스템을 생성하는데 다양한 다양한 기술이 결합된다. 당업자는 도면들 37a 내지 37e 및 이하의 다른 도면들에 도시 된 다양한 기술들이 동일한 목적을 실현하기 위해 많은 다른 변형들 및 조합들에 결합될 수 있음을 인식할 것이다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 일부 유형의 광 센서(3705)를 이용하여 그것의 내용물의 성질을 결정하기 위해 먼저 스캔된다. 일부 실시예에서, 성공적인 스캔 (예를 들어, 시스템이 스캔된 정보를 통해 수용 가능한 것으로 리셉터클을 인식)에 의해 드로어(drawer) (3703)가 열리도록 하여 리셉터클 공동 (3706)이 사용자의 선택 리셉터클 (3704)로 채워질 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 사용자는 버튼을 누르거나, 디스펜서 하우징으로 드로어를 재체결하거나, 진행할 결정을 적극적으로 나타 내기 위한 다른 단계를 통해 디스펜스 사이클의 지속을 시작한다. 다른 실시예에서, 포드가 공동에서 감지되면 드로어는 자동으로 닫힌다. 특정 실시예에서, 디스펜서는 디로어 (3703)가 폐쇄된 후에 맞물리는 락(lock)를 가지므로 디스펜서가 디스펜서 사이클을 완료하거나 그렇지 않으면, 드로어를 잠금 해제할 때까지 드로어 (3703)는 재개방될 수 없다.

일부 실시예에서, 이 신호에 따라, 디스펜서 내의 일부 구조 엘리먼트 (3710)에 의해 지지되는 드로어 (3703)가 슬라이드되어 폐쇄된다. 일부 실시예들에서, 메커니즘 예컨대 플레이트 (3707)는 누설에 대비해 리셉터클 뚜껑을 강화하는 리셉터클의 상부 상으로 구동되고, 일부 실시예에서, 액체 디스펜스 바늘로 뚜껑을 천공한다. 일부 실시예에서, 교반의 시작 전에 또는 희석 액체의 추가 동안에 또는 이들 단계들과 동시에, 일정량의 비-희석 열 에너지 리셉터클 (3704)에 추가되어 냉동된 내용물을 따뜻하게 하거나 또는 부분적으로 또는 완전히 용융시킨다. 일부 실시예에서, 이 열 에너지는 덕트(duct) (3702)를 통해 그리고 히터 (3700)를 통해 팬 (3701)에 의해 불어 넣어진 공기에 의해 공급된다. 일부 실시예에서, 히터 (3700)는 전기적으로 가열된다. 일부 실시예에서, 히터 (3700)는 히터 탱크로부터 뜨거운 물을 이용하여 물-대-공기 열교환기 (도 35a의 아이템 3530) 또는 일부 보조 히터 (미도시)이다. 일부 실시예에서, 히터 (3700)는 과열을 제거하기 위해 사이클의 후반 또는 사이클 후 어느 시점에서 리셉터클 또는 공동을 냉각 시키는데 사용될 수 있는 열전기 디바이스의 엘리먼트이다 (예를 들어, 펠티에(Peltier) 냉각기 및/또는 히터).

방금 논의된 실시예가 수직으로 배향된 리셉터클의 대칭축으로 배향된 리셉터클 및 공동에 적용되지만, 리셉터클이 일 측면쪽으로 디스펜서의 정면을 향하여 또는 뒷면을 향하게 뚜껑과 함께 수평으로 배향된 유사한 시스템이 설명되고 구성될 수 있음이 명백할 것이다.

뜨거운 공기 가열의 효과는 리셉터클의 측면이 뜨거운 공기에 의해 직접 충돌되는 경우 크게 향상될 것이다. 따라서, 일부 실시예에서, 공동 (3706)는 리셉터클 (3704)의 대부분의 또는 모든 측벽이 충돌 공기에 의해 직접 컨택될 수 있게 하는 개방 또는 다공성 구조이다. 예를 들어, 공동은 리셉터클 측벽 또는 적층된 링의 최상부를 캡쳐하는 칼라로만 구성될 수 있으며, 리셉터클을 공기의 유동으로부터 차폐하기 위해 임의의 방식으로 하향으로 연장되지는 않는다. 일부 실시예에서, 전술한 바와 같이, 보조 열 에너지의 첨가와 관련하여 또는 희석 유체 (예를 들어, 물)의 첨가와 관련한 사이클의 후반부에서, 리셉터클의 교반 정도 및 내부의 냉동된 내용물은 희석액과 냉동된 내용물 사이의 유량을 증가시키고, 희석된 액체의 임의의 정체된 층 등을 부수어 냉동된 액상의 액화를 촉진시키는 것이 시작된다. 일부 실시예에서, 이 교반은 모터 (37)에 의해 야기된다. 일부 실시예들에서, 교반은 로터리(rotay)(3712)이다. 일부 실시예에서, 회전은 큰 운동 (예를 들어, 반전 전 한 방향으로 90-120° 그리고 반복됨) 또는 작은 운동 (예를 들어, 진동 또는 << 90°)으로 왕복 운동한다. 다른 구현예에서는 솔레노이드가 교반을 부여하기 위해 사용된다.

일부 실시예에서, 교반과 함께 또는 교반이 시작되기 전에, 용융/희석 액체가 리셉터클에 첨가된다. 이 액체는 전이 지점 A(3570)을 통하여 상기에서 설명된 디스펜서의 부분들로부터 전달된다. 일부 실시예에서, 이 용융/희석 액체는 물 저장소로부터 직접 전달되고, 그리고 저장소에 저장된 대략 그것의 원래 온도에서 도달한다. 이 저장소의 수온은 실온 또는 실온 근처에 있을 수 있으며, 또한 "주위 온도"라고도 하며, 예를 들어 얼음 큐브를 사용하여 냉각될 수도 있다. 일부 실시예에서, 이 주위 온도 또는 냉각된 액체 통로는 리셉터클로 이동하는 동안의 열 이득을 감소시키도록 절연된다. 다른 실시예에서, 가열된 액체 통로는 다른 액체 통로로의 열 전달을 감소시키도록 절연된다. 일부 실시예에서, 이 용융/희석 액체는 전이 지점 A로의 라우팅하는 히터 탱크를 통하여 전달된다. 일부 실시예들에서, 용융/희석 액체의 첨가와 함께, 리셉터클(3704)의 바닥은 천공기 (3709) 또는 보조 바늘에 의해 천공되어 용융된 액체가 사용자의 컵 (3714) 내로 배출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스펜스 사이클이 완료되고, 거의 모든 용융/희석 액체가 리셉터클로부터 배출되고, 냉동된 내용물이 완전히 용융되고, 리셉터클의 내부가 깨끗하게 세척되면, 드로어(3703)은 재개방되고 리셉터클(3704)는 제거 및 폐기된다 (3716). 선택적으로 드로어가 다시 개방되기 전에, 시스템은 덕트 (3702)를 통해 주위의 또는 냉각된 공기가 리셉터클 (3704)과 컨택하게 하여 리셉터클을 냉각시킬 수 있다. 선택적으로, 리셉터클이 제거된 후, 추가 유체가 입구 천공기를 통해 전달되어 다음 디스펜스 사이클에 대비하여 라인을 깨끗하게 헹구고 다음 음료에 대한 맛 또는 향의 이월을 방지할 수 있다.

도면들 38a 내지 38e는 열 에너지를 추가하기 위해 리셉터클에 직접 충돌하는 저압 증기를 사용하는 시스템을 예시한다. 일부 실시예들에서, 물은 전이 지점 "B"(5205)를 통해 열 공급부 (5215)를 갖는 소형 보일러 (5201)로 백 엔드에 저장소로부터 전달된다. 예를 들어, 임의의 저장소 또는 히터는 전이 지점(Transient Point) "B"(5215)로 공급될 수 있다. 유사하게, 액체의 별도 공급은 전이 지점 "B"(5205)에 공급될 수 있다. 일부 실시예에서, 보일러 (5201)에 의해 생성된 증기는 전용 배관을 통해 리셉터클을 둘러싸는 작은 인클로저 (5202)로 빠져나가고, 여기서, 증기가 리셉터클 주위를 자유롭게 흐르게 하고 및 리셉터클의 차가운 벽면에 응결을 통해 및 대류 및 전도 (5210) 를 통해 열을 전달할 수 있도록 인클로저 (5202)의 벽에 의해 생성된 리셉터클 주위에 충분한 갭 또는 통로가 있다. 이 응결은 관리되고 수거 및 폐기를 위한 드립 트레이로 지향될 수 있다. 드립 트레이는 아래에 설명된다.

도면들 39a 내지 39e는 증기에 대한 대안적 또는 보완적 사용을 예시한다. 일부 실시예에서, 더 긴 가열 니들 (6405)이 덮개 구조를 관통하고 나서 냉동된 내용물을 관통하고 그 후에 리셉터클의 폐쇄 단부를 천공하고, 바늘 (6405)에 의해 생성된 천공과 정렬된 출구 흐름 경로 (6409)를 통해 용융된 내용물을 위한 출구 경로를 생성한다. 이 개념은 아래의 도면들 7 5a 내지 84의 일부로 보다 상세히 설명된다. 긴 바늘이나 캐뉼라가 냉동된 내용물을 쉽게 통과할 수 있도록 최소한의 저항으로 경로를 녹일 수 있도록 단부가 가열되는 것이 도움이 된다. 현재의 예시에서, 증기는 특수 배관 (6410)을 통해 바늘 (6405)로 통과되어 바늘의 팁에서 국부적으로 사용되어 냉동된 내용물을 가열 및 용융시킨다. 일부 실시예에서, 이 바늘은 아래로 앞으로 나아갈 때 느리게 풀리는 도면들 75a 내지 75d에 도시되고 설명된 원통형 권취 구조의 일부로서 전개된다. 이 예시에서 (명확성을 위해) 도시되지 않은 것은, 이미 논의된 또는 이하에 설명되는 실시예 또는 구현예 중 임의의 것으로 될 수 있는 보조 가열의 형태이다. 다른 실시예에서, 후속하는 도면들에서 설명되는, 바늘은 당업계에 공지된 임의의 형태의 기계적 또는 공압식 메커니즘 (예를 들어, 아크메 스크류 (acme screw); 또는 볼 스크류, 로드리스(rodless) 실린더 또는 표준 공압 실린더, 케이블 메커니즘 선형 기어)을 사용하여 전진되는 직선형, 강성 튜브, 스플라인형 또는 베이오넷형 또는 중실(solid)형 로드(rod)일 수 있다.

도면들 40a 내지 40e는 리셉터클이 디스펜서에서 캡쳐되고 냉동된 내용물이 용융, 희석되고 디스펜스되는 다른 시스템과 기술을 예시한다. 많은 이러한 대안 시스템의 피처는 도면들 37a 내지 39e에 설명되었기 때문에, 추가 설명은 보조 (비-희석) 열에너지를 추가 하는 대안 기술에 초점을 맞출 것이다.

일부 실시예에서, 도 40a에 도시된 바와 같이, 리셉터클이 스캔되어 챔버 (3801) 내로 삽입된다. 리셉터클 (3704)은 챔버의 밀착 매칭된 원추형 표면 (3806)에 의해 유지된다. 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 유추로서, 리셉터클 및 히터의 대응하는 한쪽이 되는 테이퍼진 측벽 표면은 이상적으로는 기계 툴 및 홀딩 척, 둘 모두가 매칭 모스 테퍼로 기계 가공되어 밀접한 컨택 상태에 있는 동일한 방식으로 컨택한다. 일부 실시예에서, 외부 매칭 표면 (3806)은 전기 저항 히터(3800)의 일부이고 이는 원하는 온도로, 예를 들어, 전압원 (3810)에 의해 195-205 ℉ (용융된 후에 냉동된 내용물의 비등점 아래에) 제어 가능하게 가열될 수 있다(3815).

일부 실시예에서, 열 공기를 포함하는 이전 예에서와 같이 이 히터(3800)가 초기 스캔 및 다양한 온 보드 센서로부터 얻은 냉동 내용물에 대한 지식을 이용하여 디스펜서 제어기에 의해 계산된 기간동안 활성화될 수 있다. 이 기간은 원하는 최종 디스펜스 음료/식품 온도 및 계획된 볼륨에 따라 냉동된 내용물을 따뜻하게 하거나, 부분적으로 녹이거나, 완전히 녹이도록 디자인될 수 있다. 이 가열 프로세스에서, 특히 냉동된 내용물을 부분적으로 녹이는 것이 목적인 경우 냉동된 내용물의 냉동/해동 온도에 대한 지식이 필요하다. 리셉터클 스캔으로부터 수집될 수 있는 이 정보 (3704)는 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 바와 같이, 온도 피드백 루프 제어내에서 사용된다. 공칭의 냉동/해동 지점은 냉동 내용물의 함량 (% 물,% 설탕,% 지방,% 단백질 등)의 지식을 바탕으로 또한 추정될 수 있다. 상기의 도면들 37a 내지 39e에 설명된 것처럼, 리셉터클은 액체 식품 또는 음료 제품 가열 전, 도중 또는 가열한 후, 교반될 수 있다 (도 40d). 도 40e는 비어 있고 세정된 리셉터클 (3716)의 제거를 예시한다. 도면에 도시되지는 않았지만 리셉터클과 챔버의 내부 표면 사이의 밀착된 관계는 리셉터클을 가열된 액체 배스에 담그면 달성될 수 있다.

도면들 41a 내지 41e는 근접 피팅 재킷 (3806)이 전도성 열 전달에 주로 의존하는 전달 지점 "A"(3570)에 의해 공급되는 온수 기반 가열 엘리먼트 (6510)를 이용하는 것을 제외하고는 도면들 40a 내지 40e에 도시된 것과 유사한 시스템을 예시한다.

도 42a 내지 도 42e는 리셉터클에 보조 열원을 제공하기 위해 RF 코일의 사용을 도시하고, 그렇지 않으면 도면들 39a 내지 39e의 실시예에 대해 설명된 방식으로 작동한다. 일부 실시예에서, 파워 서플라이 (6621)는 코일 (6620)에 고주파 전류를 발송한다. 진동 전기장은 얼음과 상호 작용하는 것으로 알려져 있지만 열로 변환되는 실질적인 유전 손실이 있다. 3 MHz 범위의 발진 주파수는 이 가열 프로세스에서 특히 효율적으로 나타났다. 본 출원에 제시된 다른 예시들에서와 같이, 이 보조 가열은 교반, 리셉터클 내부의 유체의 첨가, 그리고 상이한 바늘 천공의 스케줄, 용융/희석/디스펜싱 사이클을 포함하는 다른 이벤트와 타이밍, 지속 기간 및 파워를 조정하기 위해 디스펜서 내의 마이크로 제어기에 의해 관리된다.

본 발명의 일 실시예에서, 무선 주파수 (RF) 유전체 가열 시스템은 리셉터클 및/또는 리셉터클(6630)의 냉동 액체 내용물에 보조 열 (즉, 비-희석 열)을 제공한다. 일 구현예에서, 프로세스는 예를 들어, 6-42 MHz의 범위의 고주파 전기 신호를 사용하여 화합물의 물 분자의 급속한 진동을 야기한다. 가열은 외측 프로세스에서 진행되는 것보다 리셉터클의 내용물 전체 볼륨에 걸쳐 동시에 일어나는 것으로 생각된다. 따라서, RF 유전체 가열은 경우에 따라 컨택 가열이나 대류 가열과 같은 다른 알려진 기술보다 가열 액체에서 더 빠르다. 그러나 해결 해야할 필요가 있는 냉동 혼합물을 다루는 데는 문제가 있다.

도 43은 RF 유전체 가열을 사용하여 리셉터클의 냉동된 액체 내용물을 가열하기 위한 시스템 (4000)의 단면도를 예시한다. 시스템은 리셉터클 하우징 (4003), 뚜껑 (4002); 및 냉동된 액체 내용물 (4004)을 보유하는 리셉터클을 포함한다. 리셉터클 하우징 (4003)은 금속성이고 전도성인 반면 뚜껑 (4002) 재료는 폴리프로필렌과 같은 비전도성 플라스틱이다. RF 전원 (4006)은 상단 컨택 (4001) 및 하단 컨택 (4005)에 전기적으로 접속된다. 하단 컨택 (4005)은 또한 금속 리셉터클 하우징 (4003)과 전기적으로 컨택한다. 4001과 4005 사이에 교류 전압을 인가하면, 냉동된 내용물(4004)를 통과하는 교번하는 전기장을 생성한다. 선택적으로, 상단 컨택 (4001)는 과열점 (hot spot)을 감소시키기 위해 냉동된 액체 내용물을 통해 균일한 필드 라인/기울기를 얻도록 크기가 정해진다. 일 실시예에서, 상단 컨택 (4001)의 직경은 상단 컨택의 에지와 리셉터클 하우징 (4003)의 측벽 사이에 대략 동일한 갭을 생성하도록 선택된다.

다른 구현예에서, 다시 도 43에 관련하여, 리셉터클 하우징 (4003) 및 뚜껑 (4002)는 모두 비전도성 플라스틱 재료이다. 선택적으로, 상단 컨택 (4001) 및 하단 컨택 (4005)은 동일하게 형상화되고 크기가 정해지고, 컨택은 평평하고 (즉, 도 43에 도시된 바와 같이 회전되지 않은 측벽이 없는), 양자의 직경은 리셉터클 뚜껑 (4002)의 에지 너머 1-2mm 연장될 것이다.

도면들 44 내지 51은 보조 열원으로서 오믹 가열을 위한 다양한 실시예들을 예시한다.

도 44는 두 개의 유전체 전달 바늘 (4102, 4103)와 오믹 가열을 위한 중심 전극 (4105)을 포함하는 공동 덮개 (4100)의 등축도이다. 오믹 가열은 냉동된 액체 내용물을 가열하기 위한 유전체 가열의 대안으로 사용될 수 있으며 여전히 볼륨 기준으로 동작할 수 있다. 이 프로세스는 전기를 전도하는 냉동된 내용을 필요로 하지만 전자 유동에 대한 일부 저항을 여전히 제공한다. 일 구현예에서, 전류는 하나의 컨택에 도입되어 전기가 냉동된 액체 내용물 또는 용융된 액체를 통해 제 2 컨택으로 흐르게 한다. 어셈블리 (4100)의 이 단부에서, 주입 주형 플라스틱과 같은 비전도성 재료로 제조된 공동 밀봉 플레이트 (4101)는 희석액 및/또는 용융 제품을 유동시키기 위한 바늘 또는 천공기 (4102, 4103)를 위치시키고 유지시킨다. 플레이트 (4101)는 또한 절연 시스 (4104)를 포함하는 전극 (4105)을 위치시키고 유지한다.

일부 실시예에서, 전극 어셈블리, 시스 (4104)와 전극 (4105)의 조합은, 일단이 플레이트(4101)의 후방을 넘어 돌출 위치에 고정된다. 선택적으로, 이 어셈블리는 스프링이 로딩되어, 냉동된 코어와 컨택을 유지하기 위해 냉동된 내용물의 일부가 용융됨에 따라 전기적 컨택이 리셉터클 안으로 추가로 점진적으로 이동하는 것을 허용한다. 일부 실시예에서, 절연체 (4104)는 양호한 강도 및 비교적 높은 전기 저항률을 갖는 세라믹 재료, 예를 들어 산화 알루미늄이다.

도 45는 도 44의 오믹 가열 시스템 (4100)의 제 1 구현예의 단면도이다. 단일 전기 프로브 (4105)는 냉동된 내용물 (4004)에 약간 매립된 것으로 도시되어 있다. 도전체 (4105)를 덮기 위해 전기적 절연체 (4104)를 사용함으로써, 패키징 동안 리셉터클을 폐쇄하기 위해 알루미늄 포일과 같은 금속성 뚜껑을 사용할 수 있다. 상기에서 상세하게 설명된 식품 또는 음료를 생성하는 프로세스의 보조 가열 단계 동안에, 전기는 전기적 컨택(4105)으로부터 냉동 내용물 (4004)으로 전도성 (예를 들어, 알루미늄) 리셉터클 하우징 (4003)으로 흐르고, 그리고 마지막으로 전기적 컨택(4003)으로 흐른다. 일부 실시예에서는 교류 (AC) 서플라이인 소스 (4106)에 의해 전력이 공급된다. AC 파워 서플라이를 사용하면 직류 (DC) 파워 서플라이를 사용하여 한쪽 또는 양쪽 전기적 컨택에서 발생할 수 있는 전기 분해 문제를 피할 수 있다고 생각된다.

도 46은 도 44의 오믹 가열 시스템 (4100)의 제 2 구현예의 단면도이다. 도시된 실시예에서, 전기 컨택(4108)은 컨택에 일체로된 하나 이상의 작은 관통 콘형 또는 유사한 형상 바디(4109)를 갖추고있다. 이들 원추형 돌출부 (4109)는 리셉터클 하우징 (4003)의 바닥을 관통하여 냉동된 내용물 (4004)과 전기 컨택 (4108) 사이에 직접적인 전기적 연결을 만든다. 이것은 리셉터클 하우징 (4003)이 비금속이거나 또는 리셉터클의 내부 표면이 비전도성 코팅, 예를 들어, 알루미늄과 식품 사이의 식품 안전성을 향상 시키거나, 화학 반응을 제거하기 위해 및/또는 열-밀봉 된 뚜껑을 위한 용접 표면을 제공하기 위해 알루미늄 리셉터클을 코팅하는데 사용되는 폴리프로필렌의 얇은 층으로 덮일 때 유리할 수 있다.

도 47은 두 개의 유체 전달 바늘 (4102, 4103) 및 오믹 가열을 위한 두 개의 전극 (4105, 4111)을 포함하는 공동의 덮개 (4200)의 등축도를 도시한다. 한편, 도 48 은 도 47의 오믹 가열 시스템 (4200)의 단면도이다. 시스템 (4200)은 엔드 플레이트 (4201)에 의해 위치되고 유지되는 2 개의 전기 컨택 (4105, 4111)을 사용한다. 완전한 전기 경로는 금속 리셉터클 하우징 (4003)을 필요로 하지 않고 2 개의 전기 컨택 및 냉동된 내용물을 포함한다. 따라서, 이 구현예는 전도성(금속성) 및 비전도성 (플라스틱) 리셉터클 하우징 (4003)과 동등하게 잘 작동할 것이다. 전술한 바와 같이, 이들 전극 어셈블리는 고정되거나 스프링으로 로딩될 수 있다. 상기 지칭된 다른 보조 열원과 마찬가지로, 오믹 가열의 구현은 희석 유체의 첨가 전, 도중 또는 후에 열을 공급할 수 있고 및/또는 교반을 동반하거나 또는 시키지 않고 열을 공급할 수 있다. 이 개념은 예를 들어, 수직으로 정렬된 공동을 갖는 디스펜서를 포함하여, 상기에서 더 상세하게 설명된 임의의 디스펜서 구성에 적용될 수 있다.

일부 실시예에서, 파워 서플라이 (4106)는 유전체의 임박한 항복(breakdown)를 검출하여 공지된 방법을 사용하여 전류 공급을 제한하여 전기 아크를 방지하기 위한 회로를 갖는다.

도면들 49 내지 51은 본 출원에 설명된 오믹 가열 시스템의 실시예와 함께 사용하기 위한 두 개의 나선형 코일 전극 (4500) 및 하나의 직사각형 전극 (4600)의 등축도이다. 전술한 바와 같이, 오믹 가열은 전류가 재료를 통과할 때 가열을 야기하는 냉동된 고형물 또는 액체의 저항률에 기초하여 동작한다. 전류 도입 시점에 국부 가열은 비효율 또는 비효율적인 가열을 초래할 수 있다. 보다 균일한 가열은 전극/식품 경계면의 전기 컨택 표면이 작아지기보다는 커지면 발생한다. 일 실시예에서, 전기 컨택 표면 (전극)은 리셉터클 내에 냉동된 액체 내용물을 형성하기 전에 리셉터클에 포함되어 바늘형 전극으로 달성되는 것 이상으로 전기 컨택에 이용 가능한 표면적을 증가시킨다.

도 49는 전극으로서 작용하는 2 개의 나선형 코일형 (4501, 4502)을 도시한다. 일부 실시예에서, 이들 코일형 전극은 컨택 표면 (4505 및 4506)에 각각 부착된 스테인레스스틸 포일 재료이다. 도 50은 명료함을 위해 컵 바디 (4515)가 없는 동일한 나선형 코일 (4501, 4502) 및 컨택 표면 (4505, 4506)을 나타낸다. 절연 프레임 (4510)은 코일을 제 위치에 유지시킨다. 컨택 표면 (4505, 4506)은 리셉터클에 삽입할 경우 디스펜서 시스템의 전극과 컨택하도록 리셉터클 내에 배치된다 (예를 들어, 도 48의 실시예에서 설명되고 도시된 바와 같이). 도 51 은 개방 직사각형 바디로 형성된 2 개의 전극 (4601, 4602)의 다른 실시예를 도시한다.

도 52 내지 도 60은 마이크로파 가열 시스템 및 이렇게 장착된 디스펜서의 프론트 엔드의 몇몇 실시예를 이용하는 보조 히터의 실시예를 도시하고 설명한다.

도 52 내지 도 54는 24.125 GHZ 신호를 도파로 (4303)을 통해 송신 혼(horn) (4304)으로, 부분적으로 마이크로 웨이브 투명 공동 단부 플레이트 (4301)를 통해 챔버 바디(4314)에 의해 형성된 개방 공간 (4318) (챔버가 닫혀있을 때)으로 공급하는 마그네트론 (4302)을 사용하는 마이크로파 히터(4300)을 예시한다. 이 매우 높은 주파수는 리셉터클의 좁은 공간 내에서 작업하는 데 필요하며 벽 주변에 허용 가능한 작은 영점 범위로 기능하며 가격이 2.45GHz로 제조된 상용 모델과 경쟁 할 수 있게 진화하는 경우 그리고 수락할만한 파워 레벨들이 달성될 수 있는 경우에만 현실화 될 것이다. 사용된다면, 금속 리셉터클 및 그 안에 냉동된 액체 내용물은 마이크로파 에너지를 수용한다. 최적의 신호 임피던스 매칭을 보장하고, 후방 산란으로부터 마그네트론을 보호하며, 사용자를 표유 방사선(stray radiation)으로부터 보호하는 등의 기본 예시 디자인에 대한 수정 및 추가 가 요구되며 당업자의 지식 내에서 있다. 게다가, 보조 열원으로서 전자기 복사를 사용하는 본 출원에 설명된 임의의 실시예에 따른, 보조 열원이 리셉터클 및/또는 냉동된 내용물을 가열하기 위해 사용하는 파장에 대해 리셉터클을 보유하는 챔버의 부분은 불투명하다. 일부 구현예에서, 챔버의 "창(window)"만 전자기 방사선을 입사시키는 반면, 나머지 챔버는 에너지가 나머지 벽을 통과하는 것을 허용하지 않는다. 챔버 벽은 선택적으로 챔버로부터의 열 손실을 줄이기 위해 절연된다.

도면들 52 및 도 53 은 마이크로파 에너지를 사용하여 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물을 가열하는 가열 시스템 (4300)의 등축도이다. 가열 시스템 (4300)은 힌지 (4316)에 의해 접합된 챔버 뚜껑 (4312) 및 챔버 바디 (4314)를 갖는 챔버 (4310)를 갖는다. 챔버 바디 (4314)는 냉동된 액체 내용물을 보유하는 리셉터클을 수용할 수 있는 크기의 리셉터클 개구 (4318)를 갖는다. 도 52는 챔버 (4310)가 개방된 것을 도시하고, 도 53은 챔버 (4310)가 폐쇄된 것을 도시한다. 이 실시예는 또한 리셉터클이 공동에 어떻게 로딩될 수 있는지를 도시하고, 그 후 공동은 바늘 천공 및 희석 액체에 액세스하기 위해 디스펜서의 후방 쪽으로 리셉터클의 상부를 향하게 닫을 수 있다.

도 54는 도 52 및 도 53의 가열 시스템 (4300)의 단면도를 도시한다.

냉동된 내용물을 해동 및 가열하기 위해 마이크로파 에너지의 사용과 관련된 문제들을 효과적으로 다루기 위한 기술들이 알려져 있다 예를 들어, 적절한 안전 디바이스를 구현함으로써 얼음에서 액체로 먼저 전환되는 냉동된 내용물의 일부가 과열되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, RF 유전체 가열 동작 등의 펄스화된 가열과 같은 기술은 마이크로파 에너지와 가열을 동작한다. 전도성 리셉터클의 내부에서 마이크로파 에너지를 사용하는 것과 관련하여 상기에서 언급된 또 다른 난제는 전도성 재료의 표면에서의 전기장이 항상 본질적으로 제로가 된다는 사실이다. 이 널 상태(null condition)는 리셉터클 벽에서 파장의 약 4 분의 1 동안 리셉터클로 확장되는 어떠한 가열도 없는 존을 설정한다. 만약 리셉터클이 파장에 대해 충분히 크면 예를 들어, 깊이가 여러 파장보다 더 크면, 냉동된 내용물의 나머지 부분에서 가열이 발생할 수 있다. 이 접근법은 정상파가 생성되면 여전히 뜨겁고 차가운 부분을 생성할 수 있지만, 용융이 발생할 것이다. 이러한 고온 및 저온 지점은 분산 팬, 회전 플래튼 (platens) 등을 통해 전자 레인지에서 처리된다. 공지된 기술은 본 출원에 개시된 시스템에 적용될 수 있다.

바람직하게는, 약 18 GHz 까지 주파수가 증가함에 따라 물과 얼음에 대한 유전체 손실 계수가 증가한다. 유전체 가열 효과는 분자가 통과하는 모든 진동 사이클에 대해 열로 변환된 에너지가 동일하기 때문에 주파수에 또한 비례한다. 이러한 조합은 리셉터클 벽과 가열된 영역 사이의 널 존이 약 0.12 내지 0.16 인치의 범위에 있기 때문에 18-24 GHz의 주파수가 이 실시예에서 양호하게 동작할 것이라는 것을 암시한다. 선택적으로, 도파로는 (동축 케이블 대신) 마이크로파 에너지를 전달하는데 사용된다. 예를 들어, 주파수가 24.125 GHz 인 경우 (FCC 및 전 세계 유사한 에이전시에서 공개 사용을 위해 잡아둔 산업용 과학 기술 의료 대역 내에서 허용되는 최대 허용 마이크로파 주파수) 최적의 도파로 크기는 0.34 x 0.17 인치 (WR34)이다.

도 55와 관련하여, 마이크로파 및 물과 얼음을 모두 포함하는 다른 형태의 유전체 가열 기술과 공지된 문제 중 하나는 프로세스의 불균일한 가열 성질이다. 물 분자가 얼음과 같이 결정질 구조 내에서 캡쳐되면, 마이크로파 에너지를 충돌시켜 생성된 것 또는 두 개의 전기 컨택 사이의 필드의 빠르게 변화하는 전기적 배향을 따르는 것이 더 이상 자유롭지 않다. 0 ℃ 이하의 온도 그래프에서 알 수 있듯이, 이것은 비교적 낮은 유전체 손실 계수로 귀결된다. 그러나 얼음이 용융되면, 손실 계수 (ε ")가 매우 빠르게 상승하고 전형적으로 전체 얼음 구조 내에서 RF 또는 마이크로파 가열로 형성된 작은 국소 포켓에 존재하는 용융된 물이 빠르게 가열된다. 이러한 비 균일 가열은 심지어 온도가 평형을 이루지 않으면 국부적인 비등 및 증기 발생을 야기할 수 있다.

여러 가지 방법이 이 주지의 문제를 해결하기 위해 개발되었다. 하나의 공지된 기술은 온/오프 사이클에서 파워의 인가를 펄스화하는 것이다. 이렇게 하면 작은 물 포켓들의 열의 일부가 주위의 얼음으로 전달되어 전체 얼음 구조가 물로 변환될 때까지 점차적으로 각 포켓의 볼륨이 커진다. 가열의 이 기술은 처음에 (RF 또는 마이크로파 파워가 연속적으로 인가될 수 있다)의 액체인 제품으로 가능한 것 보다 덜 효율적이지만 모든 필요한 보호 장비 및 시스템은 경제적인 규모로 제조할 수 있고, 이는 여전히 종래의 전도 가열 방법으로 달성할 수 있는 것보다 상당히 빠르다고 가정한다. 이는 특히 외부 열원의 온도가 벌크 냉동 내용물의 외측의 가열된 액체의 손상을 방지하기 위해 필수적으로 제한되는 경우에 해당된다. 예를 들어, 냉동 오렌지 주스를 가열하는 경우와 같이 과도한 열이 복합 설탕의 구조에 영향을 주어 맛을 떨어 뜨릴 수 있다.

도면들 56a 내지 60 은 디스펜서의 프론트 엔드의 다양한 실시예 및 마이크로파 보조 열원을 이용하는 프론트 엔드 컴포넌트이다.

도 60은 다른 실시예들에서 도시된 바와 같이 수직 위치보다는 수평 위치에 리셉터클 (3704)을 유지하는 챔버 (4710)를 갖는 마이크로파 디스펜서 (4700)의 일부를 예시한다. 희석액 입구 (4720)는 천공기 및 제품 출구 (4725)가 리셉터클의 상부에 형성되는 위치 위의 위치에서 리셉터클 (금속 포일로 덮일 수 있음)의 상부를 천공한다. 일 실시예 (화살표로 도시됨)에서, 챔버는 챔버 (4710)의 중심 축 (4730)에 대한 교반을 제공한다. 대안 구현예에서, 디스펜서는 중심 축 (4730)을 따라 교반을 제공한다. 희석액 입구 (4720)를 전송 지점 A (3570)에 접합시키는 튜빙 또는 제품 출구 (4725)를 궁극의 제품 출구에 접합시키는 튜빙은 리셉터클에 부여된 운동을 수용하도록 가요적이다.

일부 실시예에 따른, 리셉터클은 완전히 비금속 재료로 만들어지고, 전자기 에너지에 완전히 투명하다. 이러한 실시예에서, 공동 및 주변 드로어 또는 다른 디스펜서 하드웨어의 디자인은 디스펜서 포락선 내에 전자기 에너지를 포함하도록 수정되어, 건강/안전 위험이나 FCC와 관련된 전기 파손을 나타내지 않는다.

도면들 56a 내지 56e, 57a 내지 57e, 58a 내지 58g, 59a 내지 59g 및 60은 전자기 에너지를 사용하여 냉동된 내용물을 보조 가열하는 다양한 옵션을 보여준다. 명세서 및/또는 도면들은 단어 "마이크로파"를 가열을 위해 전자기 에너지의 유형을 설명하는 경우에, 당업자는 디자인될 수 있다는 것을 인식할 것이다 낮은 메가 헤르츠 범위에서 기가 헤르쯔 범위까지 주파수를 개발하기 위해 고주파 전자기 에너지를 공급하는데 사용되는 마그네트론이 디자인될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 각각의 경우, 파워 서플라이 (3940)는 리셉터클에 빔 에너지를 전달하기 위해 마그네트론 (전기 주파수 제너레이터를 교번시키는) (3941)에 전력을 공급한다. 일부 실시예에서, 도 56a 내지 56e 및 도 58a 내지 도 58e에 도시된 바와 같이, 전자기 가열 사이클은 리셉터클이 하나 이상의 바늘에 의해 천공되기 전에 시작된다. 일부 실시예에서, 도면들 57a 내지 57e 및 59a 내지 59e에 도시된 바와 같이, 리셉터클이 하나 이상의 바늘에 의해 천공된 후, 전자파 가열 사이클이 시작된다. 일부 실시예에서, 리셉터클의 초기 천공은 단지 보조 가열 프로세스에 의해 생성된 임의의 증기 또는 스팀이 상당한 압력 상승 없이 리셉터클을 벗어날 수 있도록 작은 벤트를 제공하도록 관리된다.

일부 실시예에서, 도면들 56a 내지 56e 및 57a 내지 57e에 도시된 바와 같이, 리셉터클은 가열, 희석 및 교반 동안에 수직으로 배향된 대칭축을 갖는 디스펜서 공동 내에 유지된다. 이 경우, 전자기 에너지는 리셉터클의 측벽을 통해 리셉터클로 향하게 된다. 일부 실시예에서, 도면들 58a 내지 58e 및 59a 내지 59e에 예시된 바와 같이, 리셉터클이 의 축과 함께 가열, 희석 및 교반 동안에 수평으로 배향된 대칭축을 갖는 디스펜서 공동(4710) 내에 유지된다. 이 경우, 전자기 에너지는 리셉터클의 뚜껑 또는 폐쇄 단부를 통해 리셉터클 (6920) 내로 지향된다. 리셉터클 재료가 알루미늄, 일부 다른 금속 또는 다른 전도성 인 일부 실시예에서, 리셉터클의 뚜껑 또는 폐쇄 단부의 "창" (어느 측면이 에미터를 마주하고 있는지에 따라)은 사용되는 에너지의 주파수에 보다 투명한 사용되는 재료로 생산된다. 일부 실시예에서, 이 창은 리셉터클의 폐쇄 단부의 구멍 또는 알루미늄 뚜껑의 구멍을 통해 열처리 밀봉된 원형 또는 직사각형 패치 (에미터 또는 리셉터클의 형상에 매칭되는)이다. 일부 실시예에서, 입구 및 유출 바늘은 접지 평면(ground plane)에 의해 차폐된다.

디스펜서 공동 (4710)에 리셉터클 (3704)을 로딩하기 위해, 디스펜서 (6910)의 상부 부분은 공동 (4710)을 노출시키기 위해 개방된다. 사용자는 공동 (6905)에 리셉터클 (3704)을 로딩하고 수동으로 상부 부분 (6915)을 닫는다. 선택적으로, 디스펜서는 사용자가 버튼을 누르거나 다른 사용자 인터페이스 (미도시)를 조작하는 것에 응답하여 상부 부분을 닫는다. 전자기 에너지가 리셉터클 (6920) 내로 지향되는 시간 전, 후, 및/또는 그 동안, 디스펜서는 선택적으로 모터/드라이브 (6908)를 사용하여 선택적으로 리셉터클 (6912)을 교반할 수 있다. 천공기 및 유동 경로 (6914)는 용융된 액체 식품 또는 음료 제품을 사용자의 용기에 보낼 수 있다. 디스펜서는 상부 부분 (6910)을 개방하여 사용자가 빈 리셉터클 (6916)를 제거할 수 있게 하고, 사용자는 수동으로 또는 인터페이스 (6930)와의 상호 작용에 의해 디스펜서를 닫는다.

도 61은 투명한 (IR에) 뚜껑 부분을 통해 냉동된 내용물을 조명하는 적외선 가열 시스템 (4400)의 등축도이다. 가열 시스템 (4400)은 적외선 (IR) 히터를 사용하여 리셉터클 (4410) 내에 담긴 냉동된 내용물이 용융 및 가열되도록 하는 보조 열원의 또 다른 예이다. 일부 실시예에서, 열원 (4403)은 온보드 파워 서플라이(미도시)에 의해 전력이 공급되는 결합된 IR 히터 및 반사체(reflector)이다. 일부 실시예에서, 이 IR 히터는 물 및 얼음에 대한 최적의 흡수 밴드를 맞추기 위해 약 1200° K의 흑체 에미터에 대응하는 약 2 내지 2.5 마이크론을 중심으로 하는 IR 스펙트럼을 방출한다. 일부 실시예에서, 약 2.0 내지 3.3 마이크론 범위의 방사선을 리셉터클 (4410)에 도달시키는 대역 통과 필터 (4402)가 열원 (4403)과 리셉터클 (4410) 사이에 배치된다. 이러한 필터는 리셉터클 (4410)를 덮고 밀봉하기 위해 사용되는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 재료의 전형적인 높은 흡수 피크를 감소시킨다. 이러한 흡수 피크에서 에너지를 감소시키는 것은 냉동된 내용물을 가열하는 동안 뚜껑 재료를 용융시킬 가능성을 감소시킨다. 일부 실시예에서, IR 히터는 비간섭성 광원이다. 일부 실시예에서, 히터는 적외선 레이저 시스템이다. 일부 실시예에서, 레이저 시스템은 리셉터클의 전체 직경 또는 천공 바늘의 내부의 일부 더 작은 직경과 일치하도록 코히런트 빔을 확대시키는 빔 확장기 광학기기를 포함한다.

도면들 62a 내지 62d는 디스펜서의 프론트 엔드 내에 내장된 사용자 인터페이스 및 인터페이스와 사용자 상호 작용의 실시예를 예시한다. 도면들 62e 내지 62h는 디스펜서의 프론트 엔드내에 내장된 사용자 인터페이스 및 인터페이스와의 사용자 상호 작용의 다른 실시예를 예시한다. 도 62i는 디스펜서의 프론트 엔드 내에 내장된 사용자 인터페이스의 또 다른 실시예를 예시한다. 이러한 사용자 인터페이스 예제는 설명을 위한 것이지 제한하려는 것은 아니다. 예를 들어, 대안 사용자 인터페이스는 스마트 폰을 통해 전달 된 다른 모든 파라미터 및 피드백으로 디스펜스 사이클을 시작하는 단일 버튼 또는 인터페이스로 구성되거나 디스펜서의 마이크로 컨트롤러에 내부적으로 저장된 사전 프로그래밍 된 "레시피"를 기반으로 자동으로 간단히 처리될 수 있다.

도면들 62a 내지 62d 및 62e 내지 62h는 기계의 제어를 위한 사용자 인터페이스 전략에 대한 다수의 가능한 실시예 중 두개의 가능한 실시예를 예시한다. 도 62a 내지 도 62d에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 사용자는 원하는 음료 추출물 또는 농축물을 함유 하는 리셉터클 (3704)를 로딩하기 위한 드로어 (3703)를 개방하기 위해 버튼 (7105)을 누른다. 일단 드로어에 로딩된 리셉터클은 바코드, QR 코드, RFID 또는 다른 유형의 라벨 또는 능동 디바이스로부터 리셉터클의 내용물에 관한 특정 정보를 결정하거나 판독하도록 센서 (3705)에 의해 스캔 (7107)된다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 도 62i의 설명에서 이하에 설명되는 바와 같이 사용자에게 즉각적인 피드백을 제공한다. 일부 실시예에서, 데이터 스캔이 성공적이지 않거나 "사용 기한"날짜와 같은 특정 데이터가 제품을 그대로 또는 전혀 사용해서는 안 되는 것을 나타내는 경우 드로어가 다시 개방된다. 일부 실시예에서, 사용자는 기계가 음료 (7115)의 생산을 진행해야 함을 알리기 위해 디스펜스 버튼 (7110)을 누른다. 일부 실시예에서, 드로어는 디스펜스 사이클의 끝에서 열리므로 사용자는 빈 리셉터클 (7120)를 제거할 수 있다.

일부 실시예에서, 도면들 62e 내지 도 62h에 도시된 바와 같이, 센서 (3705)를 통해 리셉터클 (7150)의 뚜껑에 포함된 정보의 스캐닝은 리셉터클이 기계에 삽입되기 전에 일어난다. 이 스캐너는 리셉터클이 디스펜서의 수용 가능한 거리 및 위치 포락선 내에 있음을 검출하는 근접 센서를 통해 활성화될 수 있다. 일부 실시예에서, 스캔은 디스펜서에 액세스하기 위한 키로서 사용된다. 스캔이 성공적이고 리셉터클이 사용에 부적합 하다는 "플래그(flag)"가 없다면, 드로어 (3703)이 개방되며 (7155), 리셉터클 (3704)는 리셉터클 공동에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클이 성공적으로 로딩되고 계획된 양조 사이클이 정확한지를 사용자가 확인하면, 사용자는 디스펜스 버튼 (7160)을 누르고 디스펜스 사이클이 시작된다 (7165). 전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 디스펜스 사이클이 완료되면, 드로어가 다시 열리고 리셉터클이 제거될 수 있다 (7170).

도 62i는 디스펜스 프로세스의 상이한 지점에서 눌려지거나 조명될 수 있는 4 개의 버튼으로 구성된 사용자 인터페이스의 하나의 가능한 실시예를 예시한다. 이 버튼들은 기계 또는 사용자에게 상태와 적절한 다음 단계를 알려 준다. 예를 들어, 리셉터클이 스캐닝된 경우, 스캐닝된 정보가 차가운 음료가 생산됨을 나타내는 경우, 청색 "콜드 BEV"버튼 (7185) 이 조명될 수 있다. 유사하게, 입력된 데이터에 기초하여 기계 제어기에 의해 뜨거운 음료가 계획되고 있다면, 적색 "HOT BEV"버튼 (7190) 이 조명될 수 있다. 일부 실시예에서, "READY"버튼 (7180) 은 사이클을 시작하거나 스캐닝된 데이터가 정확한지를 확인하기 위해 운영자에 의해 사용된다. 도시되지 않은 일부 실시예에서, 청색 및 적색 조명은 예를 들어 디스펜서의 외향면의 주변을 둘러싸는 LED 전구의 스트링에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 LED 스트링은 디스펜스 사이클의 시작부터 사이클의 종료까지 점진적으로 조명할 수 있고, 디스펜스 프로세스의 상태를 사용자에게 전달할 수 있다. 하나의 예는 디스펜서가 가열 사이클에 있음을 나타내는 상태 표시등 (7175)이며, 상태 표시등 (7175)의 둘레 주위에 순차적으로 조명된 준비 표시등에 의해 진행이 표시된다.

도면들 63a 내지 63j는 리셉터클 (3704)이 뚜껑 폐쇄부가 디스펜서의 바닥을 향한 상태로 역전된 배향으로 디스펜서 공동 내에 유지되는 메커니즘 및 프로세스를 예시한다. 리셉터클 (3704)은 센서 (3705)에 의해 스캐닝되어 디스펜서가 리셉터클 플랫폼 (7215)을 노출시키기 위해 디스펜서 (7210)의 상부 개구를 들어 올리게 한다. 상부 부분 (7210)은 리셉터클을 수용하는 형상을 갖는 역전된 챔버 (7225)를 갖는다. 사용자는 리셉터클 (3704)를 플랫폼 (7215) 상에 위치시키고 디스펜서 상부 개구 (7210)를 폐쇄한다. 디스펜서는 센서 (3705)에 의해 수집된 정보에 따라 액체 식품 또는 음료 제품을 생산하는데 필요한 동작을 수행한다. 동작은 모터/드라이브 (7208)의 방식에 교반(7212)을 포함할 수 있다. 액체 식품 또는 음료 제품은 출구 (7209)를 통해 시스템 (7214)을 빠져 나간다. 생산 사이클의 끝에서, 디스펜서는 상부 부분을(7210)를 들어 올려 사용자가 빈 리셉터클 (7216)를 제거할 수 있게 한다.

챔버 (7225)는 챔버 (7225)가 큰 리셉터클 (7220) 또는 작은 리셉터클 (7224)을 수용하게 하는 스프링 로딩된 섹션 (7228)을 갖는다. 스프링 로딩된 섹션 (7228)은 플랫폼 (7215)상의 리셉터클의 뚜껑을 아래로 가압한다. 일부 실시예에서, 이 뚜껑은 유체를 희석/용융시키기 위한 입력 위치 및 용융 액체를 사용자 컵에 디스펜스하기 위한 드레인 위치 모두를 제공하기 위해 하나 이상의 바늘에 의해 천공된다. 일부 실시예에서, 도면들 63i 내지 63j에 도시 된 바와 같이, 입구 바늘 (7230)은 액체가 리셉터클 (7238) (리셉터클은 7220 및 7224로 도시된다) 내로 흐르는 것을 허용하는 튜브이다. 바늘 (7230)의 외측은 그 둘레 주위에 홈을 가지며, 이들 홈은 액체를 위한 출구 경로 (7240)를 제공한다. 일부 실시예에서, 유입 바늘은 가열된다. 바늘 (7230)은 칼라(collar) (7234)를 통과한다. 칼라 (7234)는 플랫폼 (7215) 위에 있다. 스프링 로딩 섹션 (7228)이 리셉터클 (7220 또는 7224)을 칼라 상으로 가압하면, 리셉터클 뚜껑 재료가 신장되어 칼라 위로 찢어진다. 이것은 액체가 바늘 (7230) 내의 홈을 통해 배출되게 한다 (7240).

바늘 (7230)은 디스펜서의 상부 부분 (7210)이 개방될 때 칼라로 퇴피된다. 바늘 (7230)은 디스펜서 내에 배치된 리셉터클의 크기에 따라 지정된 거리만큼 위로 이동한다. 디스펜서는 센서 (3705)에 의해 수집된 정보를 통해 및/또는 스프링 로딩된 섹션 (7228)과 관련된 위치 센서로부터의 피드백을 통해 리셉터클 크기를 결정한다. 선택적으로, 바늘 (7230)은 스프링 로딩되어 냉동된 내용물이 용융될 때 리셉터클 내로 연장된다.

도면들 64a 내지 64g는 대칭축(7310)이 수평으로 배향되고, 리셉터클의 바늘 천공이 측벽을 통과하여 발생하도록 리셉터클이 유지되는 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 용융/희석 유체 (7320)를 제공하는 바늘은 디스펜서 공동의 상부를 향해 위치되고, 사용자의 컵 (7315)에 배수를 제공하는 바늘은 디스펜서의 바닥을 향해 위치된다. 디스펜서 (6910)의 상부가 폐쇄될 때 유입 바늘 (7320) 및 유출 바늘 (7315)은 리셉터클 (3704)의 측벽에 맞물린다. 유사하게, 모터 또는 드라이브 (7308)는 디스펜서 (6910)의 상부 부분이 폐쇄될 때 챔버 (4710)와 맞물려 임의의 필요한 교반을 제공한다. 이들 도면은 보조 열 에너지 (6920)에 대한 마이크로파 열원의 사용을 예시하고 있지만, 본 명세서에 설명된 임의의 다른 기술 및/또는 프로세스는 임의의 이들 시스템의 기하학적 구조가 측면 천공 메커니즘을 수용하도록 변형되는 한 동등하게 효과적일 수 있다.

도면들 65a 내지도 65e는, 긴 침투 바늘 (7410)이 냉동된 내용물의 완전 침투가 완료된 후에 펄스화된 수평으로 배향된 스프레이를 또한 제공하도록 디자인된 실시예를 예시한다. 디스펜서 센서 (3705), 드로어 (3703), 전달 지점 (3570)은 본 명세서의 어디 다른 곳에서 설명된 방식으로 동작한다. 선택적으로, 드로어 (3703)는 모터 (7405)에 의해 개방 및/또는 폐쇄된다. 일부 실시예에 따라, 바늘 (7410)은 유도 히터, 유체 히터 또는 본 출원에 개시된 임의의 다른 열원일 수 있는 열원 (7415)에 의해 가열된다. 모터/구동 메커니즘 (7420)는 바늘 (7410)을 리셉터클로 하강시키고, 이 리셉터클은 경로를 용융시킴으로써 냉동된 내용물을 통과한 다음 리셉터클 (3704)의 폐쇄 단부를 강제로 관통 하여 사용자의 컵 (7430)에 배수구를 제공한다.

일부 실시예에서, 바늘은 지점까지 퇴피되어 여기서 바늘의 측면 배기(7435)는 냉동된 내용물의 상부의 약간 위에 있고, 일부 실시예들에서, 바늘이 제 위치에 유지되어 드립 스파우트(drip spout) 역할을 하고 해동된 내용물 통로를 개방된 채로 유지한다. 일부 실시예에서, 바늘 (7410)은 바늘 (7410)의 원위 단부로부터 중간 거리 (7450)에 위치된 바늘의 원주를 따라 4 개의 유체 포트 (7440)를 갖는다. 그 후에, 본 출원에서 이미 인용된실시예 또는 구현예 중 임의의 것에 의한 리셉터클의 일부 보조 가열과 관련하여 (명확성을 위해 도면에서 생략됨), 냉동된 내용물과 리셉터클의 측벽 및 폐쇄된 바닥사이의 인터페이스를 최소로 용융시키도록 디자인된 프로세스, 수평 펄스 스프레이가 활성화되어 냉동된 내용물과 내부 리셉터클 표면 사이의 용융된 계면에 의해 야기된 유체 베어링 위에서 냉동된 내용물을 회전시킨다.

일부 실시예에서, 이 펄스 구동 회전은 다른 식으로 냉동된 내용물의 액화를 촉진하기 위해 사용되는 기계적 교반의 대안 또는 추가이다. 펄스화된 유체의 듀티 사이클은 냉동된 내용물의 양과 유도 움직임에 이용가능한 희석 액체의 볼륨에 따라 요구될 때 달라질 수 있다. 도 65h는 이 펄스 사이클의 여러 가능한 실시예를 예시한다. 유체는 펄스 폭 (7460) 동안 공급되고 다른 시간에는 공급되지 않는다. 일부 실시예에서, 이러한 펄스 구동 회전은 액체 디스펜스 라인 내의 공기 펄스에 의해 추가된다. 제품의 완성시, 디스펜서는 사용자가 빈 리셉터클 (3716)를 제거할 수 있도록 드로어를 개방한다.

도면들 66a 내지 74는 로딩하기 쉽고 다른 식으로 그 안에 사용하고자 하는 모든 리셉터클 및 제품에 대해 사용하기 편리하도록 디자인된 몇몇의 공동 실시예를 예시한다. 상기에서 설명된 로딩, 방향 설정, 보조 가열, 천공, 교반, 희석 및 디스펜싱에 대한 최상의 접근법을 식별하는, 컵 및 일치 공동 디자인은 성공의 중요한 측면이다. 공동이 리셉터클 표면의 모든 부분 또는 주요 부분과 밀접하게 컨택하는지 여부 뿐만 아니라 그것의 방위가 열 에너지를 추가하는데 사용되는 보조 열원 유형과 바늘 및 교반을 도입하는 기술 및/또는 프로세스에 의해 주로 결정된다. 당업자는 또한 작동할 이 주제들에 기초하여 많은 사소한 변형예들이 있음을 인식할 것이다.

도 66a 내지 도 70b는 상이한 컵이 삽입될 때 하나의 바늘 또는 다른 바늘을 움직이게 하는 다양한 메커니즘의 복잡함 없이 다양한 컵 크기를 수용하도록 의도된 공동 및 컵 시스템의 실시예의 패밀리를 예시한다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클 및 계단의 기하학적 구조에 상이하게 기초하여 공동에 끼워져 고정되는 리셉터클을 수용하기 위한 계단식 공동을 가질 수 있다.

도면들 66 내지 68 은 다른 깊이의 천공을 위해 계단형 기하학적 구조를 갖는 원통형, 다단 계단 리셉터클의 세 가지 크기를 도시한다. 계단 및 리셉터클 기하학적 구조는 이러한 시스템에서 함께 동작하여 하나의 복잡한 공동에서 3 개 이상의 상이한 크기의 리셉터클의 바닥을 사용하고 천공할 수 있다.

도 66a는 세 개의 상이한 단계들, 각각이 다른 것이 아니라 한 크기의 컵의 바닥을 관통하기 위한 바늘을 갖도록 이루어진 공동(5300)의 실시예를 구체적으로 예시한다. 예를 들어, 바늘 (5301)은 도면들 66a 및 66b에 도시된 대로 3 개의 컵 중 가장 작은 것의 바닥만을 관통하도록 의도되고, 하지만 바늘 (5302)은 중간 컵들을 위한 것이고, 5303은 큰 컵을 위한 것이다. 도 66b는 공동에 가장 큰 컵(5320)의 존재를 예시하고, 큰 컵 (5320)의 바닥(5322)은 바늘 (5303)에 의해 천공된다.

도면들 67a 및 도 67b은 바늘 (5302)에 의해 관통 및 공동에 중간 컵의 배치를 예시한다. 도 67b는 공동 내의 중간 컵 (5330)의 존재를 예시하고, 중간 컵 (5330)의 바닥 (5332)은 바늘 (5302)에 의해 천공된다.

도면들 68a 및 도 68b는 바늘 (5301)에 의한 관통 및 공동 내의 작은 컵의 배치를 예시한다. 도 68b는 공동 내의 작은 컵 (5340)의 존재를 도시하고, 작은 컵 (5340)의 바닥 (5342)은 바늘 (5301)에 의해 천공된다.

이 고정된 바늘 기하학적 구조는 단일 공동의 여러 리셉터클들의 제어 가능한 천공 및 수용을 위한 많은 접근법들 중 단지 하나인 것에 유의하여야 한다. 선형 또는 원형 카세트에서와 같이 다중 공동을 사용하는 다수 크기의 리셉터클을 처리하기 위한 다양한 기술 및/또는 프로세스가 어디 다른 곳에서 설명되었다는 것에 또한 유의해야 한다.

도면들 69 및 도 70은 리셉터클이 계단식 기하학적 구조를 갖지 않고 다른 리셉터클을 위해 디자인된 상이한 천공 영역을 피하기 위한 볼록부 또는 오목부를 갖는 공동을 예시한다. 예를 들어, 도 69a 및 도 69b에, 측벽의 형상의 오목부는 리셉터클의 측벽이 다른 크기 및 볼륨의 리셉터클을 천공하고자 하는 바늘로부터의 천공을 피할 수 있게 한다. 도 69a 및 도 69b는 하나의 크기의 오목한 벽 리셉터클이 다중-계단형 공동 내로 끼워지는 것을 예시한다.

도 70a 및 도 70b는 이런 용기의 패밀리가 어떻게 보일지를 예시하고, 모두 동일한 공동 내에서 동작하도록 의도된다. 특별히, 용기 (5352)는 중간 용기를 나타내고, 용기(5354)는 큰 용기를 나타내고, 용기(5356)는 작은 용기를 나타낸다.

도면들 7 1 내지 7 4는 상이한 크기의 리셉터클을 수용할 수 있는 하나의 공동에 대한 다른 접근법을 예시한다. 이러한 일련의 실시예에서, 리셉터클과 공동은 하나의 원추형 테이퍼 각도 (5400)를 공유하므로, 외부 립 및 임의 적층 링 유사한 기하학적 구조, 즉 테이퍼진 형상으로의 안착을 방지하는 피처를 위한 공동의 벽에 릴리프 (5401)가 존재하는 한 임의의 크기의 컵이 잠재적으로 끼워질 수 있다. 일부 실시예들에서, 편리한 로딩을 허용하고 외측 립 또는 적층 링 기하학적 구조가 삽입과의 간섭을 방지하기 위해, 공동은 대칭축과 평행한 라인(5402)을 따라서 개방된 힌지로 디자인된다.

도면들 71 및 72는 톨(tall) 리셉터클(5404)이 공동을 거의 완전히 채우고, 그 내부에 단단히 수용되는 실시예를 예시한다.

도면들 73 및 74는 보다 짧은 컵(5403)이 공동의 바닥 절반만 채우는 실시예를 예시한다. 둘 모두의 경우들에서, 공동 기하학적 구조는 상기에서 설명된 것 처럼 전도 가열 방법들의 사용에 도움이 될 것이다.

도면들 75a 내지 75d는 용융/희석 유체(뜨겁거나 또는 차가운)의 소스에 연결된 하나의 긴 바늘이 입구 및 출구 천공기 둘 모두로서 동작하는 실시예를 예시한다. 일부 실시예에서, 바늘은 튜빙의 롤 또는 코일로부터 풀리고 리셉터클 내로 증기 또는 뜨거운 물을 흐르게 하는 동시에 냉동된 내용물을 통해 천공한다. 이 기능을 더 잘 설명하기 위해, 도면들 75a 및 75b는 냉동된 내용물(5505)을 갖는 리셉터클 (5504), 리셉터클 뚜껑 부분(5503), 가요성 튜브 (5500) 및 튜브 가이드 (5501)를 예시한다. 튜브 (5500)가 날카로운 압자 (5502)를 갖는 단부상에 보강된다. 동작시에 튜브 (5500)는 가이드 (5501)를 통해 공급된다. 냉동된 내용물 (5505)에 도달하고 추가 이동으로 약간의 저항을 접할때, 시스템을 제어하는 마이크로 프로세서는 압자의 위치를 저장한 다음 튜브를 통해 측정된 양의 저압 증기 또는 뜨거운 물을 전달하기 시작하여 냉동된 내용물의 구멍을 용융시킨다. 도 75c는 압자가 냉동된 내용물을 완전히 통과한 다음 리셉터클 (5506)의 폐쇄 단부를 통과하도록 강제되는 실시예의 스테이지를 예시한다. 그 후에, 도 75d에 도시된 바와 같이, 압자는 부분적으로 인출되어 용융된 액체를 리셉터클로부터 아래의 사용자 컵 (미도시)으로 배출시키는데 유용한 용융된 채널 (5507)를 남긴다. 이러한 부분적으로 인출된 위치에서, 튜브 및 압자는 냉동된 내용물의 나머지를 완전히 용융 및 디스펜스하기 위해 리셉터클 내로 용융/희석 유체를 이동시키는 것을 계속할 수 있다. 전술한 바와 같이, 압자를 통해 첨가된 용융/희석 액체의 영향과 함께 냉동된 내용물을 부분적으로 또는 완전히 용융시키기 위해 일정량의 보조 가열이 요구될 수 있다 (이들 도면에는 미도시).

이 일부 실시예에서, 디스펜스 바늘은 시스(sheath)에 의해 둘러싸이거나 또는 사용하지 않는 기간 동안 챔버를 린스한다. 일부 실시예에서, 디스펜스 바늘의 외부 표면은 외부 시스를 통과하는 물에 의해 살균되고, 디스펜스 바늘의 내부 표면은 코어를 통과하는 물에 의해 살균된다.

도면들 76 내지 84는 긴 압자의 개념을 구현하는 여러 가지 다른 가능한 실시예를 예시한다. 이들 도면에서, 긴 압자는 강성이고, 아크미(acme) 또는 볼 나사 또는 공압 실린더와 같은 일부 기계 디바이스를 이용하여 리셉터클 및 냉동된 내용물을 통과하여 구동된다. 일부 실시예에서, 도 76에 예시된 바와 같이, 원형 카세트 (5) (600) 또는 캐러셀(carousel)이 다양한 크기의 리셉터클을 보유하기 위해 사용된다. 일부 디스펜서 구조 (5601))는 긴 압자 및 보조 유체 시스를 구동하기 위해 필요한 하드웨어 패키지 (5602)를 봉입하고 지지한다. 일부 실시예에서, 도 77에 도시된 바와 같이, 명확한 설명을 위해 지지 구조 (5601) 없이 단면에 도시된 메커니즘은 구동 모터 (5603A 및 5603B), 작동 스크류 (5604A 및 5604B), 긴 고형물, 전기적으로 가열된 바늘 (5605), 동축(바늘 둘레의) 액체 전달 시스 (5606), 지지 암 (5610A 및 5610B), 및 리셉터클 엘리먼트-뚜껑 (5607), 냉동된 내용물 (5608) 및 폐쇄 단부 (5609)를 포함한다. 이 실시예/예시에서, 액추에이터 스크류와 모터는 구동 벨트에 의해 접합되어 있지만, 스크류는 또한 당업계에 잘 알려진 바와 같이 축 샤프트 커플링을 통해 직접 구동될 수 있다.

도면들 75a 내지 75d에 도시된 것과 같이, 동작의 전반적인 시퀀스는 도면들 78a, 78b, 78c, 79a 및 79b의 일부 실시예들에 예시된다. 도 78a는 리셉터클은 카세트로 로딩 되었고, 카세트는 리셉터클이 긴 관통 바늘(5605) 아래 중심에 있는 지점으로 회전된다. 이 지점에서, 바늘 (5605) 및 동축 시스 (5606)는 모두 최상부 위치에 있으며, 리셉터클이 컨택없이 그것들 아래에서 자유롭게 회전할 수 있게 한다. 도 78b는, 긴 바늘 (5605)이 이미 리셉터클의 뚜껑을 천공하고, 냉동 내용물을 통하여 전진하기 시작한다. 동축 시스 (5606)은 최상단 위치에 유지된다는 것을 유의해야 한다. 또한 일부 실시예에서, 적절한 시간에 희석/용융 유체를 전달할 일부 정의된 위치에 도달할 때까지 동축 시스(5606)은 바늘과 함께 전진한다. 일부 실시예에서, 긴 바늘 (5605) 은 1/8 "직경의 전기적으로 동작되는 카트리지 히터로 구성된다. 일부 실시예에서, 이 히터는 히터의 최외측/원위 단부 (히터로부터 나오는 히터 와이어의 위치와 관련하여)를 가열하는 히터 와이어를 내장한다. 일부 실시예에서, 이 히터는 PID 온도 제어를 달성하기 위해 사용될 수 있는 서모커플 또는 RTD 또는 서미스터를 통합하고, 히터의 팁은 냉동된 내용물에 민감한 컴포넌트가 과열되거나 또는 증기를 생성하는 위험 없이 냉동된 내용물을 통과하여 빠르게 천공하는데 충분한 150 ℉ 내지 170 ℉ 의 온도로 유지될 수 있다.

일부 실시예에서, 바늘 (5605)은 직경이 약간 크고 바늘로부터 멀리 특별히 그것이 리셉터클의 바닥을 천공한 훼 유체의 통과를 용이하게 하기 위해 하나 이상의 홈을 통합한다. 도 78c는 긴 바늘(5605)이 냉동된 내용물의 바닥에 도달하고 리셉터클의 폐쇄된 단부를 관통할 준비가 되어 있다. 도 79a는 바늘 (5605)이 리셉터클의 바닥을 천공하고 동축 시스 (5606)은 리셉터클의 뚜껑의 상부에 배치되어 있다. 일부 실시예들에서, 바늘 (5605)은 이 완전 연장된 위치에 남아 있고, 용융된 보어가 유동하도록 개방시키고 컵에 디스펜스되는 유체를 배출하기 위한 드립 포인트로서 작용하도록 기능한다. 일부 실시예에서, 도 79b에 도시된 바와 같이, 바늘 (5605) 은 냉동된 내용물의 최상부 표면보다 약간 위의 지점까지 인출되고, 동축 시스 (5606)는 리셉터클 헤드 공간 영역으로 완전히 유입된다. 상기의 보조 가열 방법 및 사이클에 대한 설명에 따라, 일부 실시예들에서, 도 78a 내지 79b에 도시된 전체 프로세스는 냉동된 내용물을 따뜻하게 또는 부분적으로 용융시키는 목적을 가진 보조 가열의 인가와 동시에 또는 이어서 수행되었다. 이러한 일련의 동작을 끝내기 위해, 일부 실시예에서, 용융/희석 유체는 동축 시스 (5606)를 통해 주입 되고, 냉동된 내용물 의 용융을 완료하고, 시간 경과에 따라 냉동된 내용물의 잔류 물의 용융된 보어를 통해 배출하고, 결국 리셉터클을 깨끗하게 세척한다. 도 80은 유체가 동축 시스 (5606)를 통과하고 나머지 냉동된 내용물을 용융/희석하는 동안 일부 실시예에 대해 바늘 (5605) 및 동축 시스 (5606)가 어떻게 구성되는지를 나타내는 확대도이다.

도 81a 및 도 81b는 일부 실시예에서 어떻게 냉동된 내용물을 통해 긴 바늘 (5606)을 구동시키는데 사용되는 압력 수준을 제어하기 위해 사용되는 스프링 메커니즘이 사용될 수 있는지를 예시한다. 메커니즘은 바늘 (5606), 바늘상의 일체형 칼라 (5623), 칼라와 캐리어 암 (5610A)의 바닥 사이에 배치된 압축 스프링 (5620), 바늘 (5606)로부터 방사상 외측으로 돌출된 핀 또는 유사 돌기 (5621) 및 광 센서(5622)로 구성된다. 바늘 및 지지 암 서브 어셈블리 (5630)가 액츄에이터 스크류 (5604A) 아래로 이동함에 따라, 바늘 (5606)이 약간의 저항을 겪을 때까지 스프링 (5620)은 완전히 연장된 채로 유지된다 이 지점에서, 힘 바늘 (5606)은 스프링 (5620)의 압축 강성에 의해 제한되며, 이동하는 장애물 (리셉터클의 폐쇄 단부의 뚜껑, 냉동된 내용물)에 인가된다. 활성 스크류 (5604A)는 바늘 (5606)이 전진하는지 여부에 관계없이 캐리어 암 (5610A)를 계속 전진시킨다.

이것이 발생할 때, 스프링 (5620)은 핀(5621)이 광센서(5622)의 하나의 암으로부터 다른 곳으로 투영된 광 빔과 교차할 때까지 압축된다. 센서 (5622)의 투영 빔의 차단은 활성 스크류 (5604A)를 구동시키는 것을 정지 시키도록 마이크로 제어기에 신호를 보낸다. 그 후, 보조 센서 (미도시)가 핀 (5621)이 스프링 (5620)이 다시 완전히 연장되거나 소정의 프로그래밍된 시간이 경과할 때까지 점유하는 위치로 복귀 할 때까지, 바늘 (5606)의 임의의 이동이 스프링에 의해 인가된 힘에 의해서 단지 야기된다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 리셉터클을 로딩 프로세스 동안 스캐닝하는 마이크로컨트롤러에 공급된 기하학적 구조 데이터에 따라, 마이크로컨트롤러는 광 센서 (5622) 로부터의 신호를 오버라이드 하고 액츄에이터 스크류를 계속 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 바늘이 리셉터클의 뚜껑 또는 폐쇄 단부에 컨택될 때 스프링이 단독으로 만들 수 있는 것보다 더 많은 힘이 하나 또는 둘 모두를 천공하는데 필요하다.

도 82a는 일부 실시예에 포함될 수 있는 피처를 예시한다. 컴포넌트 (5640)는 바늘 (5606)의 단부에 추가될 수 있는 예리하게 뾰족하고 홈진 단부 피스이다. 일부 실시예에서, 단부 피스 (5640)는 열 전달 계수가 높은 매우 단단하고 불활성인 재료로 제조된다. 일부 실시예에서, 이 재료는 주형된 실리콘 카바이드 피스이다. 일부 실시예에서, 홈 (5641)은 단부 피스 (5640) 둘레로 나선형으로 감긴다. 일부 실시예에서, 홈 (5641)은 바늘 (5606)의 중심 축과 평행하게 연장된다. 일부 실시예에서, 단부 피스 (5640)는 바늘 (5606)의 길이의 10-25%인 길이를 포함한다. 일부 실시예에서, 단부 피스 (5640)는 바늘 (5606)의 길이의 25-50%를 포함한다. 도 82b를 참조하면, 일부 실시예에서 단부 피스 (5640)의 후방 단부는 테이퍼지거나 또는 모따기되어 동축 시스 (5607)에서 나오는 유체의 스프레이를 제어 가능하게 형성하는 방식으로 동축 시스 (5607)의 단부에 대해 위치될 수 있다. 이 프로세스는 가든 호스 끝의 손 스프레이어(sprayer)가 거친 제트에서 미세한 스프레이에 이르는 흐름 패턴을 달성하기 위해 조절할 수 있는 것과 유사하다.

도 83은 일부 실시예에서, 유체 전달 채널이 긴 바늘과 동축되지 않고 별개이지만 그런 근접한 압자로 어떻게 구성되는지를 예시한다. 이 평행 압자 (5650)는 상기에서 설명된 동축 시스(5607)과 유사하게 동작한다. 그러나, 일부 실시예에서, 축 방향으로 정렬되지 않고 균일한 스프레이를 제공하도록 디자인되지 않은 리셉터클로 유체를 주입하기 위해 도 84에 도시된 바와 같이 오리피스 (5651)를 갖는다. 일부 실시예에서, 이 주입된 유체는 펄스화된 패턴으로 전달되고 리셉터클의 주변 둘레에 접선 방향으로 유도되어 냉동된 내용물을 내부적으로 회전시킨다.

도 85a, 도 85b 및 도 85c는 리셉터클이 수평 배향으로 유지되고 플레이트 (5702) 및 2 개의 (또는 그 이상의) 바늘 (예를 들어, 5703 및 5704)을 포함하는 플레이트 어셈블리 (5700)가 샤프트 (5701)를 통해 리셉터클 (5403)의 뚜껑 (또는 다른 컵, 예를 들어, 5400)을 관통하거나 용융/희석액의 첨가 및 용융된 유체의 배출을 위해 (도 85c에 도시된 바와 같이) 전진되는 일부 실시예들을 예시한다. 일부 실시예에서 도 85b에 도시된 바와 같이 배기를 위해, 주입 바늘은 보조(비-희석) 열에너지를 추가하는 동안 발생할 수 있는 임의의 압력 상승의 디스펜스 공동 내로의 방출을 위해 (전체 바늘 직경과 비교하여) 서브-직경 구멍을 생성하기 위해 뚜껑을 부분적으로만 관통할 수 있음을 유의해야 한다.

도면들 86a, 86b 및 86c는 리셉터클이 공통 원추형 컨택 기하학적 구조 (5803A 및 5803B)의 각도로 리셉터클에 밀접하게 정합되는 컨택 히터 (5800)에 유지되는 일부 실시예를 예시한다. 열 질량을 최소화하고 이로써 원하지 않는 열이 리셉터클, 특히 냉기 소비되도록 의도된 제품의 리셉터클에 추가되는 기회를 최소화하기 위해 히터 (5800)의 히터 벽은 가능한 한 얇게 제조된다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 히터 (5800)의 메인 히터 바디는 지지 리브(rib) (5802)에 의해 디스펜서 공동 벽으로부터 분리된다. 열 에너지는 주로 전도를 통해 히터 바디 (5800)를 통해 리셉터클 (5403)에 전달된다.

일부 실시예에서, 이 열 에너지 원은 산화 마그네슘, 카트리지 히터의 기술 분야에서 잘 알려진 구성과 같은 절연체에 내장된 전기 저항 와이어이다. 이 실시예에서, 전기 히터는 바디 (5800)의 측벽상에서 직접 작동한다. 일부 실시예에서, 히터는 유사하게 구성된 케이블 (예를 들어, 절연체에 내장되고 당업계에 공지된 와이어 주위로 높은 압축비로 가압되는 저항 와이어)로 구성되며, 이는 결국 바디 (5800)의 중공 벽내에 캡슐화된다. 이 실시예에서, 물 또는 오일과 같은 액체는 케이블 히터로부터 바디(5800)의 측벽으로 그리고 그 후 콘센트 (5403)로 열을 전달하기 위한 매체로서 작용한다. 또 다른 실시예에서, 물 또는 오일과 같은 액체 매질의 가열은 히터 본체 (5800)로부터 원격에서 발생하고 리셉터클 (5403)로 일정한 열 에너지를 공급하기 위해 바디 (5800) 안팎으로 펌핑된다. 이 마지막의 일 실시예에서, 디스펜서의 물 히터에 의해 가열되는 매질은 물이다. 일부 경우들에서, 이 물은 재가열 및 다른 용도로 히터로 리턴도니다. 일부 경우들에서, 이 물은 히터 바디 (5 800) 로부터 희석 유체 로서 리셉터클 (5403) 내로 직접 흐른다. 일부 실시예들에서, 이 물은 디스펜서 저장소로부터 직접 전달된다. 이 후자의 예는 차가운 음료가 전달되고 바디 (5800)로부터의 나가는 물이 저장소에서 원래의 온도 이하로 냉각되는 상황에 특별한 관심의 대상이 될 수 있다. 도 86a의 돌출부 (5801)는 보조 가열 매체에 대한 저항 히터 및/또는 배관 입구/출구 튜빙에 전원을 공급하기 위한 전기 와이어의 입구/출구 포트이다. 도 86c는 컨택 히터 (5800)의 단면도를 도시한다.

도면들 87a, 도 87b 및 도 87c는 냉동된 내용물에 대한 IR 유전체 가열 방법에 대한 한가지 포맷을 예시한다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물을 함유하는 리셉터클 (5403)은 그 대칭축이 수평으로 배향되고 매우 낮은 유전 상수를 갖는 재료, 예컨대 폴리프로필렌 지지체 (5902) 상에 놓여져 배치된다. 일부 실시예에서, 2 개의 편평한 평행한 플레이트 (5905A 및 5905B)는 공동의 양 단부 상에 배치되고 리셉터클 (5403)의 대칭축에 수직으로 배향된다. 하나의 플레이트, 예를 들어, 5905A는 동축 피드 와이어의 내부 케이블에 연결되어 고주파 RF 전기 신호를 전달한다. 전형적으로, 이 신호는 산업적, 과학적 및 의학적 (ISM) 용도, 즉 13.56, 27.12 또는 40.68 MHz에 대해 FCC에 의해 할당된 3 개의 대역 중 하나에서의 주파수에 대응한다. 다른 플레이트 (5905B), 및 쉘 반구 (5903 및 5904)를 포함하는 주변 하우징은 동축 시스 및 접지에 연결된다.

동작시에, 사용자는, 공동을 개방하고, 폴리프로필렌 지지체상의 리셉터클을 안착하고, 덮개를 닫는다. 보조 (비-희석) 열이 가해질 경우, 전자기 신호는 허용된 주파수 중 하나에서 플레이트 (5905A)로 공급된다. 플레이트(5905A 및 5905B) 사이에 생성된 전기장은 개재된 공기 및 임의의 저 유전 재료를 통해 자유롭게 통과하지만 냉동된 내용물을 통과할 때 일부 저항 및 유전 손실을 접한다. 이 손실된 에너지는 첨가된 열에너지의 양에 따라 냉동된 내용물을 부분적으로 용융시키거나 또는 완전히 용융시키고, 가열 및 따뜻하게 하기 위해 변환된다. 적당한 시간에, 마이크로 프로세서의 알고리즘에 의해 결정된 바와 같이, 리셉터클은 측면 포트를 통해 한쪽 또는 양쪽 바늘로 예를 들어, 용융/희석 유체를 공급하는 바늘을 위해 5906A 또는 5906B 그리고 출구 침투를 생성하는 바늘을 위해 5907A 또는 5907B에 의해 천공된다. 일부 실시예에서, 유전체 재료는 리셉터클의 외부에 있을 수 있고 유전체의 다른 플레이트는 상극(dialectic) 뚜껑 위에 놓일 수 있다.

도 88a, 도 88b 및 도 88c는 리셉터클 (5403)이 그의 대칭축이 수직으로 배향되고 뚜껑 (5939A) 및 폐쇄 단부 (5939B)에 근접한 영역이 바늘 천공에 대해 개방된 RF 가열을 포함하는 일부 실시예 (5930)를 예시한다. 일부 실시예에서, 반구형 쉘 (5933 및 5934)은 5403과 같은 상이한 크기의 리셉터클에 대해 액세스 가능한 저 유전체 지지/캡쳐 구조를 만들기 위해 스윙(swing) 개방된다. 일부 실시예에서, 평행한 플레이트 전극 (5935A 및 5935B)은 리셉터클 및 지지 구조물의 양측에 배치되고, 절연 도관 (5938A 및 5938B)을 통과하는 동축 케이블의 피드 및 실드 와이어에 전기적 연결을 갖는다. 이전 예제에서와 같이, 이 플레이트는 ISM 대역용으로 예약된 RF 주파수에서 여기된다. 하나의 예시적인 사용 예에서, 공동 도어 (5934)는 사용자에 의해 스윙 개방되고 리셉터클 (5403)은 폴리프로필렌 인서트 (5932A)에 의해 지지되는 공동의 하부 절반에 배치된다. 그런 다음 도어가 닫히고 폴리프로필렌 인서트(5932B)의 반대쪽 절반이 리셉터클 (5403)을 캡쳐하여 제 위치에 고정시킨다. 마이크로 프로세서에 의해 프로그래밍된 대로, RF 에너지는 플레이트 전극 (5935A)로 지향되고, 전기장은 그것과 플레이트 (5935B) 사이에 설정되고, 내용물을 따뜻하게 하거나, 부분적으로 용융시키거나 완전히 용융시키도록 계산된 양으로 냉동된 내용물을 가열한다. 이러한 가열과 조화하여, 일부 실시예에서 공동은 교반될 수 있다. 이 가열과 합동으로, 하나 이상의 바늘이 리셉터클(5403)를 천공하는데 사용되어 용융/희석 유체를 전달하고 사용자 컵/디스펜스웨어(dispenseware)에 출구 경로를 생성한다.

도 89a, 도 89b 및 도 89c는 리셉터클 자체가 RF 셀로서 기능하는 일부 실시예를 예시한다. 도 89a 및 89b는 일부 실시예에서 뚜껑 및 리셉터클의 폐쇄 단부가 어떻게 평행 플레이트 RF 셀의 전극으로서 작용할 수 있는지를 함께 예시한다. 도 89a에 도시된 바와 같이, 리셉터클 (5403)의 폐쇄 단부 전체의 외부 표면 (5951)은 전도성 재료 또는 전도성 코팅으로 제조된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 리셉터클 (5403)은 열가소성 측벽 및 열 용접된 알루미늄 바닥 마감재(closure)로 구성된 어셈블리로서 제조된다. 다른 실시예에서, 측벽 및 폐쇄 단부는 일체형으로 주형되고 폐쇄 단부는 이어서 CVD 코팅, 열 스프레잉, 전기 또는 무전해 코팅 등과 같은 몇몇 잠재적인 프로세스 중 하나를 사용하여 알루미늄과 같은 금속 재료로 연속적으로 코팅된다. 화장 목적이나 이 코팅의 손상을 방지하기 위해, 전체 표면 (5951)은 예를 들어 잉크, 일부 작은 영역 (5952)는 코팅되지 않은 상태로 남겨져 전기적 컨택이 단부 코팅으로 만들어지는 것을 제외하고는 폴리머 또는 프린팅 재료로 오버 코팅(over-coat)될 수 있다. 리셉터클 (5403)의 다른 단부에 대해서도 동일한 것이 말해질 수 있다. 도 89b에 도시된 뚜껑은 일부 실시예에서 알루미늄 재료 또는 전기 전도성 재료의 오버 코팅을 갖는 열가소성 재료로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 작은 영역 (5953)이 전기 접속을 위해 개방되어 있는 한, 화장품 또는 보호적인 이유로 폴리머로 오버 코팅될 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, RF 플레이트 전극들로서 리셉터클의 측벽들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

일부 실시예에서, 도 89c에 도시 된 바와 같이, 리셉터클의 측벽의 대향 측 상에 생성된 매칭 직사각형 영역 (또는 다른 매칭된 형상의 영역, 즉, 원)(5954 및 5955)이 준비될 수 있다. 이들 플레이트가 평행하지 않고 어느 정도의 전기장 왜곡이 발생하지만, 이 오프셋 장점은 리셉터클의 뚜껑 영역과 폐쇄 단부는 바늘 관통을 위해 이용 가능하다는 것이다. 실제로, 유전 손실에 의한 열적 영향 및 RF 에너지를 사용하는 가열 프로세스가 전반적인 적절한 디스펜스 작업을 위해 교반, 바늘 천공 등으로 조정되는 한 이들 디자인들 각각은 도 87a 내지 87c 및 88a 내지 88c에 도시된 평행 플레이트 히터에 대해 설명된 것과 유사한 방식으로 시스템에서 기능할 것이다. 요구되는 물리적 하드웨어의 차이와는 별도로, 도 89a 내지89c의 디자인은 특히 적절한 전기 연결성을 보장하기 위한 측벽 전극의 경우에 RF 소스에 대한 스프링 로딩된 연결 및 공동 내의 리셉터클의 주의 깊은 정렬을 요구한다.

도면들 90a 내지 90d는 상이한 직경의 리셉터클 뚜껑을 수용할 수 있는 바늘 천공 플레이트 어셈블리(7605)를 예시한다. 플레이트 어셈블리 (7605)는 유입 바늘 (7610) 이 플레이트의 상부 방사상 위치 (12시 위치)를 향하여 제 위치에 고정되도록 위치된다. 유출 바늘 (7615)은 유입 바늘 (7610) 아래에서, 예를 들어 6시 위치에서 수직으로 정렬하지만, 뚜껑의 직경에 따라 유입 바늘과 유출 니들 사이의 거리가 변하는 방식으로, 보조, 움직일 수 있는 지지체 (7620)에 장착된다. 일부 실시예에서, 유입 및 유출 바늘 모두는 리셉터클의 플랜지의 내측 에지 부근의 뚜껑을 우선적으로 천공한다.

일부 실시예에서, 천공기 또는 공동 기하학적 구조의 조정은 리셉터클이 공동 내에 위치되기 전에 자동적으로 일어날 수 있다. 예를 들어, 리셉터클은 디스펜서에 의해 스캐닝되거나 또는 디스펜서의 사용자 인터페이스에 수동으로 프로그래밍될 수 있다. 조정된 기하학적 구조를 갖는 공동, 즉 바늘이 정확한 위치로 이동/구성되거나 예상되는 리셉터클에 대해 완전히 인출되고, 그런 다음 개방될 수 있고, 수용기의 모터 또는 솔레노이드가 특정의 스캐닝된 리셉터클에 사용될 적절한 천공기를 연장시킨다.

일부 실시예에서, 조절되는 천공기(들)가 아닌 리셉터클을 수용하기 위한 공동의 크기 또는 형상이다. 예를 들어, 조정은 다른 직경 또는 테이퍼를 수용하도록 방사상으로 움직이는 선반 척의 조(jaw)과 같거나 콜릿(collet)과 같을 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클의 직경의 일 단부는 유입 바늘과 함께 고정되고 리셉터클의 다른 단부는 상이한 직경을 가질 수 있고 유출 바늘은 적절한 위치에 천공하기 위해 안으로 또는 밖으로 슬라이딩될 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 내용물과 리셉터클을 수용하는 디스펜서는 음료 생성 프로세스 동안 리셉터클의 형상 및 기능 요구 사항과 호환 가능한 고유한 형상의 공동을 갖는 개구를 갖는다. 공동은 유사한 기하학적 구조의 리셉터클을 지지하고 수용하기 위해 고유한 볼록부, 오목부, 계단, 돌출부, 치수 등을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 공동은 리셉터클의 형상에 맞게 디자인될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 공동의 원주 둘레에 배치된 일련의 얇은 환형 쐐기(wedge) 형상은 방사상으로 안팎으로 아이리스(iris)하도록 구성될 수 있으며, 더 큰 또는 더 작은 리셉터클에 적합한 상이한 직경의 공동 형상을 생성한다. 이러한 쐐기 모양의 작용은 기계 절삭 툴을 잡기 위한 가요성 콜릿과 유사하지만 더 큰 스케일에서의 변위로 유추될 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 공동의 내부 컴포넌트는 스프링에 의해 지지 됨으로써 특정 리셉터클이 스프링의 휴지 위치를 붕괴시키고 특정 크기의 포드가 맞도록 필요한 영역을 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 공동의 기하학적 구조는 역전되고, 공동내 리셉터클의 배치 또한 역전된다.

도 91a 내지 도 91e는 내부 디스펜서 가열 시스템에 의해 공급되는 뜨거운 물을 사용하여 리셉터클을 보조적으로 가열하는 실시예를 도시하는 개략도이다. 일부 실시예에서, 리셉터클을 가열하기 위해 사용되는 물은 리셉터클을 에워싸는 코일 히터 (7715)를 통과하기 위해 전달 지점 A (3570) 및 3-방향 우회 밸브 (7710)를 통과한다. 전달 지점 A (3570)을 통과하는 물은 주변 온도의 물 저장 탱크 (저장소)에서 직접 공급 받거나 물 저장 탱크에서 시스템의 물 히터를 통해 이동된 가열된 물로 공급될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 코일 히터는 리셉터클과 직접 컨택하고 전도를 통해 가열하는 공동 벽에 내장된다. 일부 실시예에서, 가열 물이 가열 코일 (7715)을 통과하면, 가압된 전송 탱크 (7720) 로 통과하고, 여기서 작동 유체 (물)가 고무 주머니 (7725)에 의해 압력원으로부터 분리된다. Extrol Corp.에서 제조 한 탱크가 이러한 유형의 탱크의 예이다.

일부 실시예에서, 가열이 완료되면, 3 방향 우회 밸브 (7710)는 전달 지점 A로부터의 물의 유동을 방지하고 가압된 전송 탱크로부터의 물이 용융/희석액으로서 작용하여 리셉터클 (7730) 내로 유동하도록 스위칭된다. 일부 실시예에서, 최종 음료 볼륨보다 더 많은 물이 가열에 사용되며, 이 초과된 물은 폐액 탱크/트레이로 배출되거나 또는 디스펜서 저장 탱크로 복귀된다. 이 기능은 냉동된 내용물을 부분적으로 용융시키기 위해 사용되는 물의 재사용이 냉동된 내용물에서 이용 가능한 "음의 에너지"의 일부를 캡쳐하고 주변의 저장 탱크에 있는 물의 온도보다 낮게 냉각되므로 냉 음료를 만드는데 특히 중요하다. 따라서, 냉동된 내용물의 최종 용융/희석에 사용되는 경우, 결과는 그렇지 않은 경우보다 더 차가운 음료이다. 또한 이 물이 리셉터클에 보조 열을 공급하는데 사용되는 경우, 운송 동안에는 폐쇄된 위생적인 배관 내에 유지되며 리셉터클의 외부에 직접 컨택하지 않는다. 선택적으로, 공기 펌프 (7740)는 가열된 액체 라인으로부터의 액체를 전달 지점 A (3570)로 퍼지한다.

도 92a을 참조하면, 일부 실시예에서, 리셉터클 (6010)의 기하학적 구조는 원주 방향 잠금(locking) 링 (6011)을 포함하도록 변형된다. 이 링은 또한 냉동된 내용물을 고정 시키며, 이전에 논의 된 일부 실시예들에 대해 구상 되었듯이 리셉터클(6010)을 바닥으로부터 관통하는 바늘로 해당 내용물의 상향 변위시키는 것을 방지하지만, 냉동된 내용물의 이러한 고정은 리셉터클은 뚜껑을 통해서만 또는 뚜껑과 측벽의 일부 조합을 통해 관통되는 일부 실시예에서 장점이 될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 잠금 링은 공동 측벽 또는 다른 클램핑 기술 및/또는 프로세스에 의존하지 않고 리셉터클을 유지하는 능력을 생성하여, 측벽을 보다 효율적으로 노출시켜 충돌 가열 또는 보조 (비 희석) 열 에너지의 추가를 위해 조명을 지향시킨다. 이러한 구성은 또한 전체 공동을 회전시킬 필요없이 일부 실시예에서 설명한 바와 같이 전체 리셉터클을 교반/발진시킬 수 있게 한다. 이러한 잠금 링 (6011)의 특징으로, 디스펜서 내의 다양한 잠금 메커니즘이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, "치형부(teeth)"의 세트는 링의 방사상 최내측 표면에 맞닿아 가볍게 견디는 잠금 링 내로 방사상으로 슬라이딩한다. 일부 실시예에서, 링의 형상과 같은 짝지어지는 세그먼트화된 표면은 원주 방향 장력 스프링의 영향하에 팽창 및 수축되어 리셉터클을 캡쳐 및 유지한다.

도 92b 및 도 92c는 긴 바늘 (6000)을 예시한다. 일부 실시예에서, 이 바늘은 두껑 섹션 부근의 측벽을 통해 리셉터클 (5403)을 완전히 관통시키는데 사용된다. 일부 실시예에서, 바늘은 플러그 (6004)에 의해 분리된 유체 전달 섹션 (6001) 및 바늘 배출 섹션 (6002)을 포함한다. 백 엔드로부터 바늘을 통해 가압하에 전달되는 유체는 플러그 (6004)를 만나고 스프레이 구멍 (6003)을 통해 배출된다. 냉동된 내용물 배출구에서 섹션(6002)의 주변 슬롯을 통해 사용자의 컵 또는 디스펜스웨어에 유체 및 용융/희석된 액체가 추가되었다.

상기에서 설명된 일부 실시예에서, 긴 바늘은 별개의 배출 바늘이 필요하지 않도록 컵 뚜껑 및/또는 벽이나 냉동 내용물을 관통하는데 사용된다. 일부 실시예에서, 이 바늘은 또한 용융/희석 유체의 주입에 사용된다. 위의 예에서 압축 가스를 사용하는 경우와 마찬가지로, 가스를 바늘을 통해 주입하여 리셉터클에서 액체를 더 빨리 강제로 빼내는 방법(출구 천공을 통해)으로 리셉터클 내부를 가볍게 가압(~ 1-2 psi) 할 수도 있다.

도 93은 바늘 (6020)이 유동(6021) (벤츄리)와 오리피스 (6022) 에 의도적인 제한을 통합하는 것 외에는 도면들 92b 및 92c에 도시된 것과 같은 긴 바늘을 예시한다. 당해 분야에 공지된 바와 같이 이 유동 제한은 바늘을 통과하는 가스가 잘 알려진 베르누이 원리를 통해 로컬 압력 감소를 국부적으로 야기하여 속도를 증가시키게 한다. 감소된 로컬 압력 (약간의 진공)은 로컬 유체 및 가스가 바늘을 통과하는 유동에 비말 동반(entrain) 되어 리셉터클의 내부로부터 내용물을 더 잘 배출하게 한다. 이러한 비말 동반된 유체는 가스와 함께 바늘 (6020)의 단부를 빠져 나와 사용자의 컵 또는 디스펜스웨어에 증착될 것이다. 일부 실시예에서, 비말 동반된 유체는 또한 거품이 되어, 디스펜스된 음료에 유리한 질감(texture)을 부가한다.

도면들 94a 내지 94f는 가압 저장 탱크를 사용하지 않는다는 점을 제외하고는 도면들 91a 내지 91e에 대하여 상기에서 설명된 것과 유사한 디스펜서의 실시예를 도시한다. 대신, 물은 전달 지점 A (3570)를 통해 펌핑되고, 가열 코일 (7815)을 통해 이동하고, 전달 지점 D (7810)를 통해 디스펜서의 저장 탱크로 복귀한다. 도 36a 및 도 36b에 도시되고 설명된 실시예의 일부분은 추가 된 전달 지점 D를 갖는 도 94a에 도시된다. 가열 코일 (7815)에 전달된 물은 히터 탱크 (3630)를 통과하거나 저장 탱크 (3610)로부터 직접 전달될 수 있다. 3- 방향 우회 밸브 (7820)는 히터 코일 (7815)을 통해 또는 나중 프로세스에서 뚜껑 지지체 (3707)의 천공기를 통해 리셉터클 (7825)로 용융/희석 유체를 보내는 전달 지점 A (3570)로부터 물을 보낸다. 모든 경우에 있어서, 때때로 도면들 91a 내지 91e에서와 같이 앞에서 도시된 실시예에 대한 경우와 같이 물의 움직임은 수동으로 저장된 압력에 의해서가 아니라 펌프에 의해 구동된다.

도 95a 내지 도 95f는 물이 전달 지점 D (7910)을 경유하여 디스펜서의 저장 탱크 대신에 뜨거운 물 탱크 (3630)로 되돌아가는 것을 제외하고는 도 94a 내지 도94 f에 설명된 것과 유사한 디스펜서 배관의 실시예를 도시한다. 이 실시예의 다른 모든 양태는 동일하다.

도면들 96a 내지 96f는 용융/희석 유체를 리셉터클 (3704)로 공급하도록 디자인된 시스템으로부터 완전히 분리된 리셉터클의 보조 가열 시스템을 예시한다. 일부 실시예에서, 가열 유체는 물/글리콜 혼합물이다. 가압 탱크 (8020)는, 예를 들어, Extrol Corp. 주머니 탱크와 같이 만들어진 탱크는, 가열 유체와의 저장소 및 시스템, 예컨대 이 유체를 따뜻하게 하는 (미도시) 전기 카트리지 히터를 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 가열은 탱크 (8020)에서 원하는 유체 온도를 유지하기 위해 열 센서 및 히터 제어 시스템, 예를 들어 PID 기반 제어기를 사용하여 제어된다. 리셉터클의 가열이 요구될 때, 펌프 (8025)는 가압 탱크 (8020)로부터, 전달 포트 E (8010)를 통해, 히터 코일 (7815)을 통해, 그리고 전달 포트 D (8015)를 통해 탱크로 다시 유체를 전달한다. 냉동된 내용물이 충분히 데워지고 용융된 후에는, 디스펜서 저장소 및/또는 가열 탱크에서 별도의 용융/희석 유체가 전달 포트 A (3570)을 통해 리셉터클로 전달된다.

도면들 97a 내지 97d는 리셉터클 (5403)이 추출물 또는 농축울로 채워지기 전에 인서트(6105)가 구비된 일부 실시예들을 예시한다. 일부 실시예에서, 파티션(partition)은 사출 성형 프로세스를 사용하여 형성되며, 그 동안 인서트 상에 RF 유전체 가열의 효과를 향상시키는 탄소 블랙 또는 미세 탄소 입자와 같은 재료로 도핑된다. 일부 실시예에서, 식품 또는 음료를 디스펜스하는 프로세스은 이하 단계를 포함한다 : (1) 나이프 또는 커터 (6101)를 사용하여 리셉터클의 바닥 근처의 아크(arc)를 따라 리셉터클 (503)의 측벽을 슬라이스하고, 리셉터클의 바닥 표면 전체로부터 사용자의 컵 또는 디스펜스웨어 내로의 경로를 치우기 위해 상기 아크는 도 97b에 도시된 바와 같이, 별개의 바닥 플랩 (6103) 및 약해진 작은 힌지 (6104)를 생성하기 위해 대략 350°에 걸쳐서 스패닝(spanning)된다 (2) 냉동된 내용물을 데우는 예를 들어, RF 유전체 가열 시스템을 사용하여 최소로 (표면 효과를 일으키기에 충분할 정도로) 리셉터클을 가열하지만, 인서트 (6105)의 도핑으로 인해 이 RF 에너지는 각각의 별개의 삽입물 (6105) 내의 "미니 큐브 (mini-cube)" 둘레에 계면을 우선적으로 가열한다; (3) 별개의 미니 큐브가 리셉터클로부터 사용자의 컵 또는 디스펜스웨어로 떨어지는 것을 허용하며, 여전히 주로 고형물 형태임; 및 (4) 바늘 (6102)을 통해 희석/용융 유체를 첨가하여 리셉터클 (5403) 내의 임의의 냉동된 내용물의 나머지 부분을 헹구어 내고 사용자의 컵 또는 디스펜스웨어에 유입시켜 미니 큐브를 추가로 용융시킨다.

일부 실시예에서, 차가운 음료는 그렇게 디스펜스되고 따라서 전체 냉동된 내용물 내의 "음의 에너지(negative energy)"를 최대로 활용하여 미니 큐비에 대한 용융 프로세스의 냉각 효과로 인하여 디스펜서의 저장조에서 직접적으로 사용되는 주변 물 온도 이하의 최종 음료 온도를 얻는다. 고온으로 공급되는 고형물의 큰 덩어리를 갖는 수프를 디스펜싱하는 것과 같은 일부 실시예에서, 어떠한 인서트도 리셉터클에 사용되지 않는다. 그 대신, 냉동된 내용물의 전체 물 성분이 완전히 용융되고 약 30 ℉ 내지 160 ℉ 사이의 원하는 온도로 가열될 때까지 냉동 된 내용물이 가열된다. (내용물을 약 30 ℉ 이상으로 가열하는 것은 리셉터클의 파열을 방지하기 위해 전술한 바와 같이 리셉터클 내에 작은 벤트(vent)를 생성할 것을 요구할 것이다.) 그 후, 상기한 바와 같이 바닥 플랩 (6103)이 생성되고, 육류 또는 채소와 같은 고형의 식품 성분을 포함하는 냉동된 내용물의 전체 질량이 사용자의 컵 또는 디스펜스웨어에 흘러 들어가게 한다. 그런 다음 뜨거운 물을 바늘 (6102)을 통해 흘려 보내어 컵을 헹구고 폐기를 준비한다. 이 뜨거운 물은 리셉터클에서 사용자의 컵이나 디스펜스웨어로 흘러 이미 용융된 내용물을 희석하고 추가로 가열한다.

도면들 98a 내지 98k는 냉동된 내용물을 함유하는 리셉터클(3704)이 수평 방위에 디스펜서 내로 삽입되는 삽입되는 실시예를 도시한다. 예를 들어, 수평 대칭축을 갖는 임의의 디스펜서 디자인은 도면들 98a 내지 98k에 도시된 실시예의 베이시스를 형성할 수 있다. 일 구현예에서, 디스펜서는 도면에서 유입 뚜껑으로 간단히 식별되는 이동가능하고 회전가능한 유입 뚜껑/바늘 지지체/출구 포트 어셈블리 (8110)를 포함한다. 이 피쳐는 지지 샤프트 (8125)에 부착된 평평한 플레이트 (8115), 전달 포트 A (3570)를 통해 디스펜서의 펌프, 저장소 및 온수에 연결된 하나의 바늘 (7610) 및 출구 스파우트(exit spout) (7620)를 포함한다. 일부 실시예에서, 일단 리셉터클이 로딩되면 리셉터클을 천공하기 위한 동작 시퀀스 (8120)는 (a) 관통 바늘이 6:00시 위치 (8130)에 있도록 유입 뚜껑을 회전시키고, (b) 바늘 (7610)이 리셉터클 뚜껑 (8160)을 관통하도록 유입 뚜껑을 리셉터클 (8150) 쪽으로 병진이동시키고 (c) 유입 뚜껑을 리셉터클 (8175)로부터 퇴피시켜 나중에 드레인(drain)(8170) 역할을 하도록 뚜껑에 남겨두고, (d) 바늘이 12:00시의 위치 (8180)에 있도록 입구 덮개를 회전시키고, (e) 두 번째로 유입 뚜껑을 리셉터클쪽으로 병진 이동시키고 (8190) 바늘 (8195)로 뚜껑을 관통시킨다.

일부 실시예에서, 이것은 하나의 바늘이 리셉터클에 입구 및 출구 포트 둘 모두를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 바늘 및 출구 스파우트 중 하나 또는 둘 모두는 슬라이더 상에 있을 수 있으므로 도 90a 내지 90d와 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이 상이한 직경의 리셉터클과 효과적으로 작용할 수 있다. 일부 실시예에서, 용융/희석 유체의 첨가는 상기 단계 (e) 직후에 시작한다. 일부 실시예에서, 리셉터클 및 입구 뚜껑은 함께 회전 또는 병진되어 냉동된 액체 내용물에 대한 액화 프로세스를 향상시킬 수 있는 교반을 생성한다. 일부 실시예들에서, 본 명세서의 다른 실시예들 및 도면들에 대해 설명된 보조 가열은 바늘 관통 시퀀스 이전에, 이 시퀀스와 병렬로, 또는 리셉터클이 완전히 천공된 후에 수행된다. 용융/희석 유체가 첨가되면, 용융된 액체 음료는 뚜껑의 바닥 부분으로부터, 상기 단계 (b)에서 제조된 출구 천공을 통해 사용자의 컵 또는 다른 디스펜스웨어로 유출된다. 일부 실시예에서, 연질 고무 또는 다른 유연한 벨로우즈 세부사항은 누설을 방지하기 위해 입구 및 출구 천공 중 하나 또는 둘 모두를 밀봉하는 것을 돕는다.

도 99a, 도 99b 및 도 99c를 참조하면, 아이템 (5900)은 도 87a 내지 87c 및 88a 내지 88c와 관련하여 전술한 RF 가열 어셈블리이다. 일부 실시예에서, 도 99a 내지도 99c에 도시 된 바와 같이, RF 가열 어셈블리 (5900)는 뚜껑을 통과하여, 냉동된 (또는 용융 된) 내용물을 통해 그리고 출구 포트 (5911)와 정렬된 리셉터클 (5403)의 폐쇄 단부를 통과하여 긴 바늘 (5910)과 수직 방위에서 사용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물은 RF 유전체 가열 프로세스를 사용하여 가온 및 용융시켜 냉동 여부에 관계없이 냉동된 내용물을 완전히 용융시킨다. 일단 냉동된 내용물이 용융되면, 추가 가열 (필요시)은 압력 상승을 막기 위해 작은 벤트가 필요할 것이다. 일부 실시예에서, 가열은 일시적으로 중단되고 바늘 (5910)은 리셉터클 뚜껑을 천공하기에 충분하게 전진된다. 그런 다음 바늘 (5910)은 인출될 수 있고 필요하다면 30 ℉에서 160 ℉ 사이의 냉동 된 내용물에 대한 선호 온도가 달성 될 때까지 가열을 계속할 수 있다. 그 후, 바늘 (5910)은 리셉터클 (5403) 및 그 폐쇄 단부를 통해 전진될 수 있어서, 용융된 내용물이 하부의 대전된 전기 플레이트 (5905B)를 통과하는 리셉터클 홀더 (5902)의 일부인 튜브 (5921) 내의 채널을 통해 밖으로 빠져 나갈 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 리셉터클 홀더 (5902)는 리셉터클 (5403)의 원뿔형 각도 및 도 71에 도시된 아이템 (5400)과 같은 더 큰 리셉터클 및 각 리셉터클 크기와 관련된 립 및 적층 링을 위한 리세스(5923)에 합치하도록 측면 (5922)을 굴곡진 대전된 전기 플레이트 (5905A)로부터 케이스 (5903)를 절연시키는 상부 튜브 (5920)를 갖는다.

도 76 및 캐러셀 (5600)을 다시 참조하면, 일부 실시예에서, RF 유전체 가열은 리셉터클을 관통시키고 용융/희석 유체를 첨가하는 단계와 별도로 디스펜스 프로세스로 구성 수 있다. 캐러셀 (5600) 이외의 도 76에 도시된 특정 디자인에 관계없이, 일부 실시예에서는 리셉터클은 캐러셀로 하나의 위치에서 로딩된다. 캐러셀은 제 2 위치로 회전되고 도면들 87a 내지 87c, 88a 내지 88c 및 99a 내지 99c에 대해 위에서 설명한 것과 전체적으로 유사한 RF 유전체 히터의 2 개의 평행한 플레이트 사이에 놓여있게 된다. 이 두 번째 위치에서 RF 에너지가 리셉터클에 인가되고 냉동 된 내용물이 용융되거나 부분적으로 용융된다 (시스템의 마이크로 프로세서 내부의 열역학적 제어 알고리즘에 의해 결정됨). 일단 파워가 정지되면, 컨베이어는 제 3 스테이션으로 회전하고, 여기서 컨베이어는 전체 리셉터클을 통과하는 긴 바늘 또는 전술한 바와 같이 유입 및 유출 바늘의 조합으로 관통된다. 용융된 냉동된 내용물은 사용자의 컵이나 디스펜스웨어로 흘러 나와 리셉터클이 깨끗하게 세정된다. 그런 다음 캐러셀이 시작 위치로 다시 회전하고 컵이 제거되고 폐기된다.

도면들 100a 내지 100d, 101a 및 101b는 리셉터클이 비 원형 단면을 갖는 몇몇 실시예를 예시한다. 일부 실시예에서, 이 단면은 상이한 볼륨의 냉동된 내용물을 수용하기 위해 상이한 크기로 제조될 수 있는 리셉터클 (6200 및 6210)에 의해 예시된 타원형이다. 일부 실시예에서, 뚜껑 밀봉 표면 (6201) 및 적층 링 (6202)은 그것들이 단일 계단 공동(6220)에 맞물릴 수 있도록 유사한 형상 및 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 적층 링 (6202)은 밀봉 표면 (6201) 둘레의 에지로부터 균일하게 오프셋되지 않고 대신 다른 것이 아니라 예를 들어, 단축이 아니라 하나의 축, 예를 들어 장축의 두 단부를 향하여 편향된다. 일부 실시예에서, 메인 공동 (6203)의 측벽은 밀봉 표면 둘레 (6201)로부터 균일하게 오프셋되지만, 다른 실시예에서는 측벽 (6204)은 편향된 적층 링 (6202)으로부터 균일하게 오프셋된다. 이러한 오프셋의 차이는 관통 바늘 (6222)이 하나의 리셉터클 (6210)의 바닥을 관통할 수 있게 하지만 다른 리셉터클 (6200)은 관통하지 못하게 하여 고정된 바늘이 단일 공동(6220)에 사용될 수 있는 공간을 생성한다. 대신, 관통 바늘 (6221)은 리셉터클 (6200)의 바닥을 관통한다. 공동 (6220)와 관련된 디스펜서의 일부 실시예에서, 리셉터클 (6200, 6210)의 비 원형 기하학적 구조는 디스펜서 내의 리셉터클의 방향을 키잉 (keying)하고, 정지 상태/고정 광학 스캐너로 바코드 또는 QR 코드와 같은 이런 피쳐의 스캐닝을 용이하게 한다. 선적 및 판매를 위해 다수의 리셉터클을 함께 포장하는데 사용되는 컨테이너의 일부 실시예에서, 비 원형 기하학적 구조는 조밀한 패키징 전략을 가능하게 한다. 일부 실시예에서, 리셉터클에 대한 비 원형 기하학적 구조는 리셉터클 라벨을 소비자가 판독하기에 더 잘 정렬되게 유지하는 것을 용이하게 한다. 일부 실시예에서, 101C 및 101D의 챔버는 101A 및 101B의 챔버보다 더 원형인 단면을 갖는다.

도 102a 및 도 102b는 액체 냉동 내용물을 위한 리셉터클 (6250)이 측벽 (6254)에 드래프트 없이 제조되는 일부 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 리셉터클 (6250)은 바닥 층 (6256)을 포함한다. 일부 실시예에서, 립 밀봉 표면 (6252) 은 모든 크기에 대해 동일하고, 측벽의 높이만이 상이한 용량의 리셉터클에 대해 변하기 때문에, 여러 개의 리셉터클 크기를 수용하는 디스펜서 공동 을 디자인 하는 것을 더 쉽게 한다. 이 컵 디자인은 빈 용기들에 대한 리셉터클의 콤팩트한 적층 및 감소된 선적 볼륨의 기회를 없애 주지만, 잘 설정된 드로잉 및 아이어닝 기술을 사용하여 알루미늄 리셉터클의 제조가 가능하게 된다. 추가적으로, 이 모양은 테이퍼진 측벽을 가진 리셉터클과 비교하여 패키징된 충전된 리셉터클의 볼륨 효율을 향상시킨다. 일부 실시예들에서, 이러한 형상의 리셉터클은 냉동된 내용물의 보조 가열과 관련하여 사용되어, 리셉터클의 바늘 관통 및 고형물 바디가 필요하지 않은 냉동된 내용물의 이전 전에 냉동 된 내용물의 용융 또는 부분 용융이 발생할 수 있다-냉동된 바디 주위의 유체 경로가 생성될 경우 테이퍼진 측벽을 요구하는 프로세스가 생성될 것이다. 일부 실시예에서, 이러한 형상의 리셉터클은 전술한 바와 같이 유체 전달 바늘 및 출구 천공의 양자로서 기능하는 단일의 긴 관통 바늘과 함께 사용된다.

도 103은 움직이는 분리기(6226)와 두 개의 상이한 크기의 포드용 공동 공간의 중첩(6227)이 있는 실시예들을 입증한다. 이 시스템은 큰 공동(6224) 및 더 작은 공동 (6225)을 포함하는 두 음료 생성 공동을 제공한다. 이 실시예에서, 공동의 중첩은 상이한 크기의 두 개의 포드가 동시에 프로세스되는 것을 방지하고, 조절가능한 분리기가 리셉터클의 전체 두껑의 클램핑을 위한 연접 지지 링을 제공하고, 이는 천공 문제를 완화시킨다. 분리기는 2 개의 위치를 가질 수 있는데, 하나의 위치, 분리기의 제 1 에지 (6229)는 연접 방식으로 큰 리셉터클의 직경을 지지하고, 제 2 에지 (6228)은 제 2 위치의 더 작은 리셉터클의 전체 직경을 지지한다. 일부 실시예에서, 분리기는 공동의 전체 깊이를 이동한다. 일부 실시예에서, 분리기 위치는 포드 크기를 검출하고 음료 생성 설정을 조정하는데 사용된다. 일부 실시예에서, 분리기의 측부 에지는 리셉터클 치수와 일치하도록 테이퍼지거나 또는 돌출되어 있고, 일부 실시예에서는 제 위치에 고정시킨다. 일부 실시예에서, 분리기는 힌지, 클램프, 슬라이드 상에 있거나, 또는 움직임을 제공하도록 스프링 로딩된다. 일부 실시예에서는, 분리기를 특정 위치에 고정하기 위한 잠금 기능이 있다. 일부 실시예에서, 분리기는 특정 유형의 열을 견딜 수 있는 재료로 제조된다.

일부 실시예에서, 두 개의 공동이 불연속 측벽을 가질 수 있고 이들이 공통 영역을 공유하고, 뿐만 아니라, 서로 구별되는 공동의 일부 구역을 갖도록 서로에 근접할 수 있다. 이러한 공동은 하나 이상의 스타일의 리셉터클을 수용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 디스펜서는 2 개의 상이한 크기의 포드가 동시에 기계에 로딩되는 것을 방지한다. 상이한 공동의 풋 프린트(footprint)는 최소화되고 중첩 영역은 하나의 공동 또는 다른 공동을 점유할 수 있는 공동 및 리셉터클에 공통인 천공 지점을 포함할 수 있다.

위에 제공된 도면 및 설명은 일부 제어된 패키지에 제공되고 소비가능한 식품 또는 음료의 액체 추출물 또는 농축물로부터 원래 제조된 냉동된 내용물을 용융, 희석 및 디스펜싱하기 위해 최적화된 시스템 및 리셉터클의 다양한 실시예를 설명한다.

프로세스와 관련된 주요 기능은 이하를 포함한다 : 리셉터클 검출, 식별 및 로딩; 주요 열역학 계산 및 안전 모니터링에 사용하기 위해 다양한 온도, 액체 레벨 및 압력 측정; 리셉터클 천공, 희석액 첨가, 보조 열, 공기 퍼지 및 교반을 위한 타이밍/시퀀스 및 양에 대한 "레서피"를 준비 및/또는 선택; 레시피를 실행하는 단계; 사이클의 완료 및 리셉터클의 제거를 검출하는 단계; 세정; 및 사용자와 통신.

명확화를 위해, 시스템의 상이한 양태에 대한 예시적인 실시예가 리셉터클의 유형 및 설계, 냉동된 액체 내용물의 성질, 냉동된 액체 내용물을 용융 및/또는 희석하기 위한 시스템 및 프로세스, 원하는 맛 및 효능, 볼륨, 온도 및 질감에서 적시에 일관된 기준으로 소모성 식품 또는 음료를 생성하기 위해 결과적인 액체에 적용되는 전달 메커니즘에 대하여 설명된다. 리셉터클 유형, 냉동된 액체 내용물의 형태 및 특성, 냉동된 액체 내용물을 용융 및/또는 희석하기 위한 메커니즘, 및 액화 된 내용물의 전달을 위한 시스템 및 방법에 대한 이러한 다양한 옵션은 소비자가 편리하게 즐길 수 있는 특정 특성을 가진 만족스러운 최종 산물을 만들기 위해 여러 가지 방법으로 결합될 수 있다는 것이 당업자에게 명백 할 것이다.

일부 실시예에서, 이 디스펜서는 적어도 4 가지 스타일의 음료 및 액체 식품 제품을 제공하도록 디자인되며, 각 그룹은 그 자체의 조합 및 볼륨, 온도 및 효능의 범위를 갖는다. 디스펜서는 냉동 액체 내용물을 갖는 리셉터클에서부터 각 제품 스타일까지 허용하기 위한 고유한 기능들의 조합을 제공한다. 스타일은 (1) 에스프레소와 같은 작고 응집된 고온 제품, (2) 차, 커피, 수프, 유아용 조제식 또는 라떼와 같이 크고 덜 효능이 있는 일회용 뜨거운 제품 (3) 주스, 코코넛 물, 아이스 티, 아이스 커피, 에너지 음료 및 아이스 라떼와 같은 콜드 싱글 서브 제품, (4) 예를 들어, 커피 또는 차 포트와 같은 핫 배치 서빙으로 분류될 수 있다.

상기 설명 전체에서 논의된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 많은 장점을 제공한다. 예를 들어, 리셉터클이 단일 챔버 혼합 용기이기 때문에, 리셉터클은 필터 재료, 소비된 커피 분쇄물, 사용된 커피 또는 차 잎 또는 리셉터클의 단일 리셉터클로서의 용이한 재활용을 방지하는 기타 재료를 보유하지 않는다. 더욱이, 큰 추출 프로세스에 의해 생성된 냉동 액체 내용물을 제공함으로써, 커피 분쇄물과 같은 부산물은 보다 쉽게 재활용되거나 재사용될 수 있는 중앙 설비에서 유지된다 (예를 들어, 바이오매스 에너지 원 및/또는 지속 가능한 토양 영양분). 더 나아가서는 다른 곳 에서 더 자세하게 설명된 바와 같이, 냉동 액체 내용물로 훨씬 더 다양한 최종 산물을 지원할 수 있다.

리셉터클 내의 냉동 액체 내용물 주위 또는 가압 액체를 밀어 넣는 것은 내용물을 용융시키는데 효과적 일 수 있지만, 이 프로세스의 속도를 향상시키고 최종 음료 온도의 관점에서 보다 바람직한 결과를 창출하는 다른 방법이 존재한다. 예를 들어, 외부의 비-희석 열원을 통해 리셉터클에 열을 가하는 것이 냉동 식품 또는 음료를 소비 액체 식품 또는 음료 형태로 용융시키는 데 사용될 수 있다. 이 후자의 방법은 쥬스와 같은 더 차가운 음료를 제공하기 위해 뜨거운 물이 희석 프로세스에 사용하지 때 특히 유용하다.

어떻게 그리고 언제 내용물이 용융되는지에 관계없이, 시스템은 실행가능한 경로가 입구와 출구 지점 사이의 리셉터클 내로 도입되는 임의의 유체에 대해 생성되는 것을 먼저 보장하여야 한다. 그렇지 않으면 오버플로우 및/또는 과압 상태가 발생하여 누출, 유출 및 안전하지 않은 조건을 피하기 위해 기계가 동작 중지될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동 식품 또는 음료 액체는 오버 플로우없이 흐르는 희석 액체를 취급하도록 패키징된다. 일부 실시예에서, 이것은 리셉터클을 통해 그것의 출구로 필요한 유동 경로를 제공하기 위해 식품 또는 음료 액체를 특정 기하학적인 형태, 구조 및 비율로 냉동시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이것은 냉동된 내용물을 원래 위치로부터 유동 경로를 생성하는 2 차 위치로 변위시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이는 희석 유체가 첨가되기 전에 냉동된 내용물을 부분적으로 또는 완전히 용융시키기 위해 보조 비-희석 열원을 사용하는 것을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 리셉터클의 가열은 주의 깊게 천공 전 또는 후에 냉동된 내용물의 외측 주위 유동 경로를 생성하는 냉동된 내용물의 외부 층을 용융시킨다. 이러한 국부 가열은 냉동된 내용물이 내용물을 움직이게 하기 위해 펄스화된 희석 유체를 사용하여 위에서 설명한 바와 같이 리셉터클과 별도로 회전하거나 교반해야 하는 경우에 특히 중요하다.

일부 실시예에서, 임의의 예열 동안 및 용융 및 열 전달을 촉진하기 위해 희석 액체와 혼합하기 위해, 리셉터클 및 냉동된 내용물에 함께 또는 냉동된 내용물에만 적용되는 교반이 사용된다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물 (보다 기술적으로 융해열 또는 융합 엔탈피로 알려짐)에 함유된 음의 열 에너지는 디스펜서 내의 냉동 시스템을 필요로 하지 않으면 서 디스펜서로부터 차가운 음료를 용이하게 하는 방법으로서 소모성 음식 또는 음료를 만드는데 사용되는 희석 액체, 기체 또는 증기로부터의 과도한 열을 흡수한다. 차가운 상태로 제공될 음료수를 포함하는 이 실시예에서, 냉동 된 액체 내용물의 용융 및 희석은 완제품의 전반적인 온도를 최소화하고 냉각 음료를 제공하는 것을 목표로 액화를 향상시키기 위해 외부 열, 주변 온도 희석 액 체내에 함유 된 에너지 및 용융물/액체 및 냉동 액체 내용물 사이의 상대적 움직임(교반)의 조합을 사용하여 주의 깊게 관리된다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 차가운 음료를 만들기 위해 냉동 내용물을 용융 및 희석하는 용융 희석제를 냉각하는 냉동 엘리먼트를 가지고 있다. 주입된 냉장 희석제가 냉동된 내용물보다 따뜻하는 한, 냉동된 내용물을 해동하기 위한 열 자원으로 계속 작용할 것이다.

일부 실시예에서, 보조 비-희석 히터는 직접적인 전자기 에너지 (예를 들어, 마이크로파, RF 에너지, 오믹 가열), 고온 공기, 스팀, 전기 재킷 히터, 워터 재킷 히터 또는 다른 소스 중 하나에 의해 전력 공급될 수 있다.

일부 실시예에서, 교반은 냉동된 내용물의 용융, 해동 및/또는 가열을 용이하게 하고 제어하는 왕복 운동, 스피닝(spinning) 또는 진동 중 하나 일 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 예를 들어 온도 및 압력 센서를 포함하는 검출 컴포넌트 (센서), 및 리셉터클 및 그 내용물에 관한 정보를 얻기 위한 광학 리더기를 포함한다. 일부 실시예에서, 센서는 또한 자기 센서, 질량 센서, 근접 센서 등을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜스 시스템은 네트워크 인터페이스를 포함하고, 근거리 통신망 (LAN), 무선 LAN (WLAN) 또는 블루투스에 연결되는 것이 가능하여 다른 디바이스 예를 들어, 스마트 폰 또는 디스펜서 사용에 대한 정보를 기록하는 서버 시스템과 통신할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜서의 사용에 관한 데이터, 예를 들어 어떤 제품이 제조되고 있는지를 기록할 수 있고, 네트워크 접속이 재설정될 때 서버에 업데이트 되도록 로컬에 데이터를 기록할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 네트워크 접속은 새로운 및 미래의 제품 파라미터에 대한 문제점을 진단하고 소프트웨어를 업데이트하는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜스 시스템은 하나 이상이 형상과 볼륨의 리셉터클을 수용하기 위한 여러 상이한 공동들을 포함할 수 있다. 리셉터클은 임의의 형상, 크기, 가요성 또는 패키징 재료를 가질 수 있다. 예를 들어, 리셉터클은 가요성 파우치 또는 강성 캔일 수 있다. 디스펜서는 오직 하나의 공동을 갖는 것에만 한정되지 않는다. 예를 들어, 다양한 크기의 리셉터클로부터 액체 식품을 제조하기 위한 다수의 공동을 갖는 카세트가 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 2 개 이상의 공동이 일체로 동작할 수 있고, 그 출력은 다수의 액화된 내용물을 원하는 제품으로 혼합하기 위한 공통 위치로 디스펜스될 수 있다. 예를 들어, 농축 커피 추출물을 갖는 리셉터클 및 액체 유제품이 담긴 리셉터클이 동시에 수용되어 라떼 스타일의 음료를 만들기 위해 디스펜스될 수 있다. 대안적으로, 개별 공동은 각각 전용 디스펜서 헤드를 가질 수 있으므로, 단일 그룹 또는 다중 그룹 포맷이 된다.

일부 실시예에서, 디스펜서의 공동은 각각 다른 깊이 및/또는 직경을 갖는 다양한 포드를 유지할 수 있으며, 다수의 바닥 바늘이 디스펜서에 채용되며, 이들 바늘은 공동 내의 다양한 깊이에 위치되고, 그 안에 사용하기 위해 디자인된 포드의 유형에 따라 깊이가 결정되어서 포드의 관통이 각각의 포드 크기에 대해 원하는 위치에서 발생하고 각각의 바늘은 단지 하나의 포드 크기와만 상호 작용한다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 테이퍼 리셉터클을 수용하기 위한 테이퍼진 구멍을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 디스펜서는 직선형 측면을 가질 수 있고, 원통형, 정사각형 등을 포함하는 임의의 중공 형상일 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 상부 및 하부 또는 일측 또는 양측에 천공된다. 해동이 시작되거나 완료된 후 한 번 또는 두 번 이상, 천공될 수 있다. 해동은 냉동된 내용물의 TDS에 영향을 받는 용융 온도에 의해 결정되는 30-33°F가 아닌 다른 온도일 수 있다.

일부 실시예에서, 공동의 대칭축은 뚜껑의 둘레의 일 부분이 리셉터클의 볼륨의 높은 지점을 정의하고 바닥 표면의 원주의 일 부분이 낮은 지점을 정의하도록 수직으로부터 멀어지게 경사져서 또는 그 반대도 마찬가지이다. 예를 들어, 원통형 공동이 경사진 경우 액체는 평평한 (명목상 수평한) 바닥에서 벗어나려고 하는 대신 리셉터클의 원주를 따라 가장 낮은 지점으로 흐르게 될 것이다. 또한, 디스펜서의 천공 바늘 또는 기요틴(guillotine)는 이들 극단에 위치하여 중력에 의해 리셉터클로부터 유출 및 배출되는 액화된 내용물의 능력을 최대화하고 이를 수행하는데 필요한 천공 크기를 제한할 수 있다.

일부 실시예에서, 공동은 전자기 에너지를 포함 또는 반사하도록 디자인된다. 예를 들어, 공동의 측벽은 디스펜서의 전기 시스템에 접지된 전도성 금속으로 도금될 수 있다. 일부 실시예에서, 공동은 리셉터클의 측벽으로부터 전자기 에너지를 흡수 또는 감쇠시키도록 디자인된다. 예를 들어, 공동 벽은 마이크로파 에너지를 흡수하는 업계에서 공지된 고 투과성 재료와 고 유전율 재료의 일부 조합을 함유하는 탄성폴리머로 제조되거나 덮여질 수 있다. 대안으로, 높은 탄소 입자 함량을 갖는 코팅 또는 페인트가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 열전도성 코팅은 다른 영역보다 더 빨리 냉동된 내용물의 특정 영역을 효과적으로 녹이기 위해 층상화된다. 예를 들어, 전도성 코팅은 천공 지점에서 더 무거울 수 있다.

일부 실시예에서, 천공 시스템, 공동, 리셉터클은 천공기 및 리셉터클이 에너지를 전도하고 가열되는 동안 공동이 특정 파장의 에너지를 반사하기 위한 고유의 조성물이다. 이러한 가열 프로세스는 음료 생성 프로세스 동안에 희석 액체의 온도를 더 증가시키기 위해 디스펜스 사이클 동안에 적용될 수 있다.

일부 실시예에서, 공동 벽은 리셉터클의 내용물을 가열하기 위해 사용되는 열원에 의한 손상에 저항하는 고온 저항성 재료를 사용하여 제조된다. 예를 들어, 다양한 고온 열가소성 폴리머는 업계에서 400 ℉를 초과하는 온도를 견딜 수 있는 능력으로 잘 알려져 있다. 이러한 화학물질들은 많은 유형의 플루오로폴리머, 폴리에테르에테르케톤 및 그의 친유도체(relative), 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리프탈아미드를 포함하지만, 이것에 한정되지는 않는다.

일부 실시예에서, 컴퓨터-기반 시스템은 음료 생성을 위한 제어 및 설정을 제한 및 구별하는 기계적 기능을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물이 용융 속도를 증가시키기 위해 냉동 액체 내용물의 표면적을 증가시키도록 기계 기반 시스템에 의해 분쇄 또는 침연 (macerated)될 수 있다. 이 기계적 기능은 소비자가 수동으로 시작하거나 센서 트리거에 의해 자동으로 실행될 수 있다.

기계 기반 시스템은 냉동된 액체 내용물을 치환할 수 있거나 소비자는 냉동 액체 내용물을 옮겨 패키징에서 꺼내어 냉동된 액체 내용물만 시스템 공동에 넣을 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클 벽으로부터 냉동 액체 내용물을 이전시키는 것은 문제를 야기 할 수 있고, 그렇지 않으면 냉동된 액체 내용물과 접촉하는 리셉터클을 관통하는 것을 어렵게 할 수 있다. 그러한 실시예에서, 기계는 특정한 냉동된 리셉터클 유형을 인식하여, 그 리셉터클을 중량 또는 온도와 같은 감지된 기준을 사용하여 다른 냉동된 리셉터클과 구별하고, 어떤 냉동된 액체 내용물도 리셉터클과 접촉하지 않는 특정 위치에서 리셉터클이 천공 될수 있도록 기계적으로 조절할 수 있다. 리셉터클을 거꾸로 뒤집을 수도 있다.

일부 실시예에서, 보조 비-희석 히터를 소비자가 희석하는 것을 원하지 않는 원하는 소모성 액체의 생성을 용이하게 하기 위해, 가열된 천공 바늘 등을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 유동 희석 액체는 냉동된 전체 액체 내용물을 용융시켜 임의의 폐기물을 제거하고 용융 또는 희석 프로세스의 최종 부분의 일부로서 임의 잔류물 또는 오염물의 리셉터클을 헹군다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 알루미늄과 같은 쉽게 재활용되는 재료로 제조된다. 분쇄 및 필터가 없는 이 깨끗하고 재활용 가능한 재료는 쉽게 사용자의 추가적인 노력없이 단일 스트림의 일부로 쉽게 재활용된다. 재활용에 중점을 둔 일부 실시예에서, 제조자는 보증금 환불을 위해 판매 시점으로의 복귀를 장려하기 위해 각각의 리셉터클에 대한 보증 요구 조건을 도입할 것이다.

일부 실시예에서, 냉동된 내용물 리셉터클은 디스펜싱 기계 내에 저장된다. 사용자 인터페이스로부터의 선택에 기초하여, 적절한 리셉터클이 음료 생성 챔버 또는 공동에 로딩된다. 일부 실시예에서, 저장 영역은 리셉터클을 저장하기 위한 냉장 챔버이다. 일부 실시예에서, 시스템은 사람이 리셉터클과 상호 작용하지 않고 그것들이 용융 및 희석되어 음료를 생성할 수 있는 위치로 리셉터클을 자동으로 로딩할 수 있다. 이전의 예는 기계상의 사용자 인터페이스 (즉,휴먼 기계 인터페이스)와 결합되어 벤딩 스타일 애플리케이션에 원하는 리셉터클을 로딩할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 리셉터클의 저장은 냉동 온도에서 이루어지며 비활성 기체로 제어되는 환경을 갖는다.

일부 실시예에서, 음료의 생성 후에, 소비된 리셉터클을 쓰레기 또는 재활용 컴파트먼트 내로 자동적으로 배치될 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물은 그 어는점 바로 아래의 온도로 가온되거나, 또는 디스펜서 내의 별도의 온도 조절된 공동 또는 사용자가 소유한 별도의 기구에서 부분적으로 또는 완전히 용해되어, 냉동된 내용물을 함유하는 리셉터클은 디스펜서에 삽입되기 전에 신속한 디스펜스를 위해 "준비(prepped)" 된다.

일부 실시예에서, 리셉터클 재료는 식용 및 용융되어, 사용 후에 더이상 소비된 리셉터클 없고 음료 생성 과정 동안에 용해된다.

또한, 본 개시의 실시예들은 미국 특허 제 9,346,611 호에 개시된 시스템 및 기술과 함께 사용될 수 있다. 원하는 온도, 체적, 향미, 효능 및 질감으로 기계 기반 시스템의 리셉터클로부터 음료 및 액체 식품을 생성 및 디스펜싱하기 위한 본 장치 및 방법은 참조된 특허 출원의 모든 관련 시스템 및 프로세스와 결합될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 본 출원에 설명된 디스펜서 시스템은 냉동 액체 내용물을 함유하는 리셉터클을 보유하는 챔버없이 구현될 수 있다. 오히려, 대안적인 구현에서, 디스펜서 시스템은 냉동된 내용물 리셉터클상의 상보적인 연결과 결합하는 외부 연결을 포함한다. 상보적인 연결은 디스펜서 시스템이 누설을 최소화하면서 리셉터클 내부로 희석 액체를 제공할 수 있게 한다. 선택적으로, 리셉터클 입구 연결부는 희석 액체가 리셉터클로 흐를 수 있도록 파열되는 입구 밀봉을 갖는다. 다른 실시예에서, 주입된 희석 액체의 압력은 출구 밀봉을 파열시켜 최종 식품 또는 음료 제품을 위한 출구를 제공한다. 리셉터클이 디스펜서의 외부에 있지만, 리셉터클 및/또는 냉동 액체 내용물에 대한 정보를 학습하는 디스펜서에 대한 다양한 기술들 및 최종 산물 준비를 제어하는 기술은 동일하게 적용가능하다.

일부 실시예에서, 디스펜서 공동로부터의 출구 바늘 또는 유체 배출구는 사용자의 디스펜스웨어의 바닥에 근접한 레벨까지 하향 연장되어 디스펜스된 음료가 바닥 디스펜서에서 최종 충전 높이까지 흘러 (하향식이 대신에 상향식으로 유체가 유리에 첨가된다), 디스펜스된 음료에서 중요한 향미 화합물의 산화를 감소시키는 최종 목적으로 거품과 산소에 대한 노출을 최소화한다.

일부 실시예에서, 플랫폼 또는 드립 트레이는 제공된 음료 리셉터클에서 액체를 혼합하기 위해 진동 또는 왕복운동한다.

일부 실시예에서, 유출을 방지하기 위해 디스펜서 영역 아래에 있는 음료 용기를 검출하기 위해 스케일 센서가 사용된다.

일부 실시예에서, 음료수 용기가 디스펜스 노즐 아래에 배치되는 것을 검출하기 위해 광학 센서 또는 다른 유형의 센서가 사용된다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 냉동 내용물 및 희석 액체의 일부를 선택적으로 혼합하여 최종 음료에 층상화된 외관 및 향료를 제공한다.

일부 실시예에서, 디스펜스된 액체 중 하나는 탄산화될 수 있다.

본 명세서의 임의의 디스펜서 시스템 실시예는 디스펜서 시스템의 임의의 컴포넌트 아래에 배치된 드립 트레이(drip tray)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 드립 트레이는 디스펜서 하우징의 최하부 내에 함유될 수 있어, 디스펜서의 임의의 부분에 의해 생성된 비 함유된 액체가 드립 트레이에 의해 캡쳐된다. 또한, 최종 산물이 보온병, 머그컵, 컵, 텀블러, 보울(bowl) 및/또는 이와 유사한 것과 같은 용기에 디스펜스되기 때문에, 제품 용기는 넘치거나 유출을 캡쳐하기 위한 그레이트(grated) 개구를 갖는 드립 트레이의 부분상에 배치될 수 있다. 제품 제조 프로세스 동안에 제품 용기가 제거되는 경우 액체를 캡쳐하도록 제품 출구 및/또는 희석액 출구 아래에 드립 트레이가 배치될 수 있다. 드립 트레이는 디스펜서 시스템에서 착탈 가능하며 수동으로 제거하거나 모터로 구동될 수 있다. 선택적으로, 디스펜서는 드립 트레이의 액체 레벨을 검출하는 레벨 센서가 있으며, 액체 임계값에 도달하면 드립 트레이를 비울 것을 사용자에게 경고한다. 더구나, 디스펜서가 드립 트레이에서 높은 액체 레벨을 검출하는 경우, 디스펜서는 최종 산물 생성 프로세스를 중단시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 본 출원에서 설명된 디스펜서 시스템의 다양한 실시예의 많은 부분은 착탈 가능하고 식기 세척-안전성(dishwasher-safe)를 갖는다. 즉, 부품은 부작용없이 표준 상업용 또는 주거용 식기 세척기를 사용하여 세정할 수 있다. 예를 들어, 챔버의 부품, 희석 액체 공급 입구에 사용된 천공기(들), 제품 출구에 사용된 천공기(들) 및 드립 트레이 어셈블리의 부품은 표준 식기 세척수로 세정된다. 선택적으로, 또는 부가적으로, 특정 구현예는 자가-세정 메커니즘을 포함한다. 예를 들어, 디스펜서는 다양한 액체 유동 경로, 챔버, 용기 및 저장소를 통해 뜨거운 액체 또는 증기를 통과시켜 이들 엘리먼트를 세정하고 위생 처리할 수 있다.

일부 실시예에서, UV 광원은 해당 부분들을 세정하는 방법으로 서비스하는데 오염되는 경향이 있는 디스펜서 영역에 포함될 수 있다. 예를 들어, 리셉터클을 수용하는 챔버는 챔버 및/또는 희석액 천공기/인젝터 및 최종 산물 출구/천공기의 내부를 UV 광에 노출시키는 UV 광원을 함유할 수 있다.

본 발명의 일부로서 구상된 디스펜서는 스마트하고 연결되어 있으며, 새로운 지침 및 레서피를 포함하도록 시간이 흐르면서 쉽게 업데이트될 수 있으며, 모든 시스템 기능을 모니터링하고 관리하는 제어 시스템을 포함한다.

상기에서 언급된 바와 같이, 이 프로세스에 관련된 핵심 기능은 이하를 포함한다 : 리셉터클을 검출, 식별 및 로딩; 주요 열역학 계산 및 안전 모니터링에 사용하기 위해 다양한 온도, 액체 레벨 및 압력 측정; 리셉터클 천공, 희석액 첨가, 보조 열, 공기 정화 및 교반을 위한 타이밍/시퀀스 및 양에 대한 "레서피"를 준비 및/또는 선택; 레시피 실행; 사이클의 완료 및 리셉터클의 제거를 검출; 세정; 및 사용자와 통신.

본 출원에 개시된 바와 같이 자동화된 방식으로 미리 결정된 온도에서, 원하는 볼륨에서 식품 또는 음료 생산에 관련된 기술 및 시스템의 양태는 컴퓨터 시스템이나 컴퓨터 전자 디바이스 시스템 제어기 또는 마이크로 프로세서와 함께 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. 이러한 구현예는 컴퓨터 판독 가능 매체 (예를 들어, 디스켓, CD-ROM, ROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 또는 고정 디스크)와 같은 유형/비 일시적인 매체 상에 고정되거나 또는 매체를 통해 네트워크에 연결된 통신 어댑터와 같은 모뎀 또는 다른 인터페이스 디바이스를 통해 컴퓨터 시스템 또는 디바이스로 전송가능한 일련의 컴퓨터 명령 또는 로직을 포함할 수 있다.

매체는 유형 매체 (예를 들어, 광 또는 아날로그 통신 라인) 또는 무선 기술 (예를 들어, Wi-Fi, 셀룰러, 마이크로파, 적외선 또는 다른 전송 기술)로 구현된 매체일 수 있다. 일련의 컴퓨터 명령은 시스템과 관련하여 본 출원에서 설명된 기능의 적어도 일부를 구현한다. 당해 기술 분야의 당업자는 그러한 컴퓨터 명령들이 많은 컴퓨터 아키텍처 또는 운영 체제와 함께 사용하기 위해 많은 프로그래밍 언어로 기록될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 인쇄물 또는 전자 문서와 함께 착탈 가능한 매체로서 배포될 수 있고 (예를 들어, 축소 포장된(shrink wrapped) 소프트웨어), 컴퓨터 시스템으로 프리로딩된 (예를 들어, 시스템 ROM 또는 고정 디스크) 또는 네트워크 (예를 들어, 인터넷 또는 월드 와이드 웹)를 통해 서버 또는 전자 게시판으로부터 배포될 수 있다고 예상된다. 물론, 본 발명의 일부 실시예들은 소프트웨어 (예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품) 및 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예는 완전히 하드웨어, 또는 완전히 소프트웨어 (예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품)로 구현된다.

아래 섹션에서, 제어기에 대해 식별된 핵심 기능이 보다 상세하게 설명된다.

리셉터클 검출, 식별 및 로딩

디스펜스 사이클 시작시, 시스템은 사용자가 기계에 리셉터클을 설치하고, 해당 작업을 완성하기 위해 프로그래밍된 일련의 단계를 시작하고자 함을 검출해야 한다.

일부 실시예에서, 사용자는 사이클을 개시하기 위해 감지 센서 근처에서 리셉터클을 흔든다(wave). 일부 실시예에서, 센서는 움직임 센서, 근접 센서, 자기 센서, RFID 리더기, 광 스위치, 카메라, 레이저 구성의 하나이고, 광전도체, 광전지, 포토 다이오드 나 포토 트랜지스터 디바이스의 임의의 유형을 사용한다. 또한 사용자의 휴대 전화를 인식하는 블루투스 디바이스일 수도 있다.

리셉터클은 광학 센서를 통해 디스펜서로 냉동된 내용물 또는 리셉터클에 대한 정보를 전달하기 위해 적절한 센서를 사용하여 바코드, QR 코드, 마킹, 이미지, 숫자, 기타 유형의 그림 문자(glyph), 패턴, 외부 마킹, RFID 태그, 자기 스트립 또는 기타 기계 판독 가능한 라벨을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 정보는 다른 생산자에 의한 모방에 대한 장벽을 생성하기 위해 암호화된다. 코드가 없으면, 디바이스는 비활성 상태로 유지되거나 리셉터클 수용을 거부할 것이다. 대안적으로, 코드가 없으면, 디스펜서는 최적의 사용자 경험을 산출하지 못하는 축소된 기능 세트만으로 음료를 전달하도록 동작한다. 리셉터클은 음료가 함유하는 것을 정의하는 전기적 저항 인쇄물을 대안적으로 포함할 수 있다. 디스펜서에 장착된 간단한 프로브가 페인트를 컨택하여 저항을 판독한다.

디스펜서에 의해 검출된 정보는 냉동된 내용물의 조성물을 포함하거나 내용물의 질량 및/또는 특정 열역학적 특성을 나타낼 수 있는 그것의 파생물(derivative)일 수 있다. 일부 예에서, 내용물은 단백질, 지방, 탄수화물, 섬유, 회분, 또는 다른 식품 성분의 그것의 양에 의해 분류될 수 있다. 다른 실시예에서, 열역학적 특성 및 원하는 마시는 온도를 갖는 리셉터클을 그룹화하는 주스와 같은 카테고리 또는 오렌지 주스 또는 서브-카테고리에 의해 식별될 수 있다. 이 정보 및 다른 온도 정보가 이하에 설명되고, 디스펜서는 냉동된 내용물을 원하는 볼륨, 효능, 온도, 질감 등으로 주의 깊게 용융, 희석, 가열하기 위해 그 음료 생성 설정을 조정하기 위하여 마이크로 프로세서를 사용할 수 있다.

대안으로, 리셉터클 라벨 또는 다른 판독 가능한 데이터는 특정 키 변수의 형태로 냉동된 내용물의 조성물으로부터 유도된 열역학 특성의 표현을 포함할 수 있다. 입력으로서 작용하는 이러한 열역학 특성 및 다른 특성은 질량, 형상, 밀도, 비열, 엔탈피, 융해 엔탈피, 기화 엔탈피, 열전도도, 열용량, 초기 어는점, 어는점 저하, 열 확산도 또는 용융 및 재가열 특성을 나타내는 종류의 조합 또는 파생물를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되지는 않는다. 냉동된 내용물 및/또는 리셉터클에 관한 다른 정보는 리셉터클에 존재하는 충전 및/또는 헤드 공간의 볼륨을 포함한다.

일부 실시예에서, 특정 프로세스 변수를 결정하기 위해 디스펜서로 전달되는 정보는 제조 일자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 리셉터클 내의 식품 컴포넌트들은 호흡을 통해 열을 발생시키고 증발을 통해 수분을 잃는 신선한 과일 또는 채소를 포함할 수 있다. 정확한 열 전달 계산을 위해 이러한 프로세스가 포함되어야 한다. 드문 경우 이지만 시간 변수를 기반으로 한 열역학 특성의 변화가 설명되어야 한다. 다른 실시예에서, 제조 일자는 냉동된 내용물의 특정 연령에 민감한 컴포넌트가 허용 가능한 보관 수명을 초과하는지 여부를 결정하는데 중요할 수 있으며, 이는 선택 사양으로 디스펜서로 전달되는 정보에 포함된다. 이러한 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클을 거부하고 사용자의 안전을 위한 프로세싱을 방지하도록 프로그래밍될 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 인증 코드를 디스펜서에 전달하여, 승인된 제조자에 의해 제조된 것으로 제품을 식별한다. 일부 실시예에서, 이 인증 코드는 용이한 위조를 방지하기 위해 암호화된다. 일부 실시예에서, 인식된 인증 코드의 존재는 디스펜서로부터 모든 범위의 프로세스 옵션을 개방하지만, 코드가 없으면 디스펜서를 디스에이블하거나 그것은 소비자가 선호하는 온도 또는 볼륨의 관점에서 최적의 제품을 제공하는 것 방지할 수 있는 제 2의 더 작은 세트의 프로세스 옵션을 구현할 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 또한 리셉터클로부터 온도 정보를 수집한다. 이 수집은 디스펜서 외부에서 또는 리셉터클이 기계에 로딩된 후에 발생할 수 있다. 예를 들어, 디스펜서는 다른 식별 및 열역학 데이터를 스캔하는 동시에 리셉터클의 표면 온도를 측정하는 IR 센서를 통합할 수 있다. 디스펜싱 장치 내에 통합된 열 감지 장비는 RTD, 서미스터, 서모커플, 다른 열 센서 및 적외선 에너지 센서를 포함하지만, 한정되는 것은 아닌 임의 유형의 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로, 다양한 상이한 열 변색 잉크를 사용하여 생성된 온도 표시 스트립은 온도 스트립의 외관 또는 특성의 변화를 통해 리셉터클 내의 온도를 시각적으로 표시하기 위해 리셉터클에 포함될 수 있다. 이 온도 스트립은 포드(pod)가 디스펜싱 장치에 로딩되기 전에 적절히 냉동되는지 여부에 관한 소비자에게로의 신호일 수 있으며, 시각 신호를 전자 판독으로 변환하기 위해 일부 유형의 카메라/모니터를 통해 디스펜서에 의해 사용될 수 있다. 열 변색 잉크의 일부 실시예는 열에 민감하고 온도가 그것들의 활성 지점으로 감소함에 따라 투명에서 불투명/착색으로 변하는 류코 염료(leuco dyes)에 기초한다. 일부 실시예에서, 이들 류코 염료는 리셉터클의 외부에 있는 작은 인쇄된 정사각형의 스트립, 상이한 류코 염료 제형의 각각의 정사각형으로 구성되며, 컵의 온도가 낮아질수록 불투명/착색되는 스트립의 길이가 길이에서 꾸준히 길어 지거나 형상이 바뀌도록 순서화된다.

유사하게, 사용 전에 리셉터클이 허용할 수 없을 정도로 고온에 노출되었을 수 있음을 소비자에게 경고하기 위해, 일부 실시예에서, 리셉터클의 외부는 일부 활성화 온도에 도달하거나 초과하면 색이 비가역적으로 변하는 재료로 덮인 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원하는 온도에서 용융되도록 제형화된 특수 왁스 및 착색된 종이에 기초한 이러한 유형의 시스템은 당업계에 잘 알려져 있다.

일부 실시예에서, 프로브는 리셉터클을 관통하고 분광계, 크로마토 그래피, 또는 조성물 특징을 식별하기 위한 다른 공지된 기술에 기초하여 내용물을 확인하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 디스펜서 내의 전자기 센서를 사용하는 통신 시스템 및 리셉터클에 내장된 호환 가능한 전자기 라벨은 (예를 들어, RFID, NFC, 블루투스^TM 등을 사용하여) 냉동된 내용에 관한 정보를 디스펜서로 전달한다. 다른 실시예에서, 리셉터클은 스케일/중량 센서를 사용하여 중량을 측정할 수 있으며, 질량은 분화 방법으로서 상이한 생성물에 할당될 수 있다. 마찬가지로 질량 센서를 사용하여 충전된 리셉터클의 질량을 직접 결정할 수 있다.

디스펜서는 포드가 수용 가능한 온도 및/또는 연령 범위 (예를 들어, 너무 따뜻하거나, 너무 차갑거나, 너무 오래되거나 부패된지) 또는 그 외부에 있는 지를 검출하는 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 검출된 정보에 기초하여 리셉터클을 거부할 수 있다. 다른 실시예에서, 디스펜서는 예를 들어 권장 저장 수명을 초과하여 소비하는데 유해할 수 있다고 검출하면 리셉터클을 사용 불능으로 만들 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 빈/사용된 리셉터클의 삽입 후에 인식하고 사용자에게 경고할 것이다.

일부 실시예에서, 센서 기술은 바람직한 제품을 생성하고 인적 오류를 제거하는 것을 돕는다. 일부 실시예에서, 이 센서 방법은 리셉터클 내에 형성된 특정 기하학적 구조를 사용하여 인에이블된다. 예를 들어, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 특정 길이의 인덴테이션은 디스펜싱 기계에 의해 물리적으로 또는 광학적으로 감지될 수 있으며, 이 측정은 리셉터클의 내용물에 관한 정보를 전달하는데 사용되어 그렇게 함으로써 디스펜서가 자동으로 올바른 용융/희석 프로세스를 선택할 수 있게 한다. 도 8 및 도 9에 예시된 바와 같이 리셉터클의 형상에 대한 물리적 수정예들은 또한 리셉터클 내로 주입된 희석 액체의 혼합을 도울 수 있고, 그렇게 함으로서 냉동된 액체 내용물의 액화 속도를 돕는다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클을 음료수 생성 공동 내로 로딩하기 위한 드로우 브리지(draw bridge)와 같은 슬라이딩 트레이 또는 회전 도어를 포함한다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클을 수용하기 위해 슬라이딩 트레이의 챔버를 향해 위치된 광학 센서를 갖는 슬라이딩 트레이 또는 도어 상의 바이저(visor)를 포함한다. 트레이 또는 드로어는 음료 생성 공동 내부의 슬라이드 위치 A와, 광학 센서가 리셉터클의 뚜껑과 정렬되어 내부의 냉동된 내용에 대한 정보를 수신할 수 있는 위치 B를 가질 수 있다. 광 센서는 리셉터클을 읽고 호환성을 확인하기 전까지 드로어가 닫히지 않도록 할 수 있다. 일부 실시예에서, 포드를 판독하기 위한 광학 센서는 음료 생성 공동의 내부에 있을 수 있다.

임의의 유제품 제품을 포함하는 일부 실시예들에서, 디스펜서는 삽입된 리셉터클의 온도를 검출하고, 리셉터클이 지나치게 따뜻하면 음료 생성의 개시를 거부하도록 프로그래밍된다. 이러한 경우에, 유제품이 온도 상승으로 부패하여 소비하기에 안전하지 않을 수 있다는 우려가 있다. 디스펜서는 사용자에게 리셉터클을 폐기하도록 지시할 수 있다. 또한, 유제품 성분을 포함하는 제품을 성공적으로 디스펜스한 후에, 디스펜서는 다시 사용되기 전에 잉여 위생 단계를 시작할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 조제 날짜를 포함하여 그 메모리에 사용되는 최종 산물에 관한 데이터를 유지한다. 사용된 마지막 제품이 유제품 기반의 내용물을 포함하고 있고 이것이 최대 시간 예를 들어, 24 시간을 훨씬 넘는 경우, 디스펜서는 다음 음료를 만들기 전에 세정 사이클을 실행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 사이클은 위생 사이클의 끝에서 드립 트레이 내로 뜨거운 물 및 공기 정화를 디스펜싱하는 것을 포함한다.

온도, 액체 레벨 및 압력측정

리셉터클의 다양한 특성을 신중하게 측정/검출하는 것 외에도, 디스펜스 사이클 중 다른 프로세스 온도를 신중하게 제어하기 위해 계류중인 열역학 계산의 일부로 저장소 물의 온도를 아는 것도 또한 중요하다.

리셉터클에 추가되는 물의 온도는 최종 산물 온도에 큰 영향을 미치고 디스펜스된 제품이 기대에 부합하는지 여부에 대한 소비자의 판단에 크게 영향을 미치므로 디스펜스 사이클에서 중요한 파라미터이다. 수온은 디스펜서에 내장된 메커니즘 및 센서를 통해 시스템 제어기에 의해 제어된다. 첫째, 디스펜서에 의해 리셉터클에 공급되는 주변 온도의 물은 디스펜서의 저장소로부터 리셉터클 유입 바늘로 직접 공급 되거나 히터 탱크를 통해 먼저 라우팅될 수 있다. 저장소의 물 자체는 또한 사용자의 탭에서 오는 경우 연중 계절, 실내 온도와 평형을 유지하는데 걸린 시간, 나머지 디스펜서 하드웨어에서 폐열을 포착했는지 여부, 그리고 냉 음료를 계획할 때 사용자가 얼음을 추가하도록 선택했는지 여부등에 기초하여 온도 범위가 달라질 수 있다. 히터 탱크를 통해 라우팅되는 물은 오늘날 대부분의 커피 양조기에 흔히 있는 것처럼 모든 작업을 위해 고정된 온도로 가열될 수 있거나 시스템 제어기의 출력 신호를 기반으로 다른 가변 온도로 제어될 수 있다. 전달된 물은 템퍼링(temper)될 수 있고 즉, 뜨거운 물 탱크에서 나온 물과 저장소에서 나오는 더 차가운 물의 조합은 함께 혼합할 수 있으며, 일련의 비례 유동 밸브와 다운 스트림 열 센서로 최종 온도를 결정할 수 있다. 이 바늘 주위에 보조 히터를 갖는 바늘 또는 튜빙을 통과하면서 리셉터클로 전달되는 물의 온도의 일부 최종 "미세 조정(fine tuning)"될 수 있다. 그리고 마지막으로 리셉터클에서 나가는 물은 리셉터클에서 나올 때 더 가열되어 일부 디스펜스 채널을 통해 사용자의 커피 컵 또는 기타 디스펜스웨어로 흐른다.

디바이스가 양조기가 아닌 디스펜서이기 때문에, 적절한 작동을 위해 요구되는 최대 수온은 예를 들어, 커피 분말로부터 용질 추출물의 최적의 레벨을 달성하기 위해 오늘날 물이 전형적으로 190 ℃ 및 205 ℉의 온도에서 공급되는 대부분의 잘 알려진 커피 양조기에서 발견되는 것보다 상당히 낮을 수 있음에 유의해야한다. 따라서, 일부 고지대에서 로컬 비등점을 초과할 수 있는 고온 설정에 대한 우려를 쉽게 해결할 수 있다. 예를 들어, 180-185 ℉의 물에 최대 온도 설정을 사용하여 평균 해수면 약 12,000 피트 이하의 임의의 위치에서 끓는점을 초과하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 시스템 제어기는 기압 센서로부터의 입력 또는 GPS 또는 WiFi 유도된 위치 정보에 기초한 추정된 고도를 사용하도록 프로그래밍 될 수 있지만, 이러한 복잡성은 끓는 물과 관련된 작동 안전 뿐만 아니라 우수한 성능을 달성하기 위해 반드시 필요하지는 않다. 일부 실시예에서, 뜨거운 물 탱크에 의해 생성된 물의 온도는 위치 입력에 기초한 로컬 조건에 대해 가능한 한 가장 뜨거운 온도로 유지되고, 사용자에 의한 원하는 온도에서 음료를 디스펜스하는데 필요한 열역학을 최적화하기 위해 필요에 따라 물이 템퍼링된다.

열역학적 계산

일부 실시예에서, 디스펜서는 각 리셉터클에 대해 미리 결정된 가열 및 교반 기능을 가질 수 있으며, 이들 파라미터는 리셉터클의 온도 및 내용에 관계없이 변하지 않을 것이다. 이들 설정은 다양한 온도의 냉동 리셉터클에서 수락할만한 온도로 음료를 제공하도록 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 그러나, 사용자의 경험을 최적화하고 적시에 온도, 볼륨, 효능, 질감과 맛의 관점에서 최상의 음료를 제공하기 위해 측정 열역학 데이터를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 필요한 데이터가 이용 가능하다고 가정하고 특정 상태 방정식 및/또는 입력 및 출력 테이블을 통해 가능하다.

보조 비-희석 열의 인가를 위한 지속기간 및 타이밍은 디스펜싱 동작의 전반적인 타이밍, 효율 및 성공에 영향을 미치는 많은 파라미터 중 두 가지이다 (음료/음식 맛, 온도, 효능, 볼륨 및 소요 시간/편의성에 의해 측정된 소비자가 긍정적인 경험을 달성하기 위한). 일부 실시예에서, 이들 파라미터는 시스템 제어기에 내장된 제어 알고리즘에 의해 결정된다. 이 알고리즘에 대한 입력은 디스펜스 사이클 시작시 사용자가 인간 기계 인터페이스에 입력한 것을 통해 디스펜스된 제품 온도, 볼륨 및 강도 또는 효능에 대한 사용자 선호도를 포함할 수 있다. 또한 입력으로 포함된 데이터는 위에서 설명한 초기 제품 스캔 및 기타 시스템 센서 측정 동안에 수집된 데이터일 수 있다. 일부 실시예에서, 이 데이터는 다음을 포함한다 : 온도, 저장소 유체의 볼륨; 디스펜스웨어의 온도, 질량 및 볼륨 특성; 리셉터클 및/또는 냉동된 내용물의 온도; 이전사이클 동안 디스펜스되었던 것과 그것이 언제 발생했는지에 대한 지식; 및 기압 때문에 끓는점에 영향을 주는 디스펜서 고도; 대부분의 경우, 이 시스템 또는 리셉터클 내에 증기를 생성하는 것은 바람직하지 않다.

이러한 모든 정보가 시스템 제어기의 알고리즘에 이용 가능하게 되면, 제어기는 일부 실시예에서 이 알고리즘을 사용하여 사이클 타이밍, 온도, 지속 시간, 액체 볼륨, 액체 유량, 리셉터클 배기 시기를 결정하기 위해 다양한 제어 값을 계산/선택하여, 알려진 모든 천공 시작 조건이 주어지면 원하는 음료 품질의 종료점에 도달한다. 일부 실시예에서, 시스템 제어기는 사이클 동안 "학습"하기 위해서 센서로부터의 진행중인 데이터 입력을 이용하여 진행중인 온도 또는 지속 시간 또는 볼륨을 조정하여 관찰된 사양 외 또는 불리한 경향 조건을 수정한다. 따라서, 뚜껑 배출 또는 천공, 보조 가열의 첨가, 유체의 첨가, 교반 타이밍 및 지속 기간 및 최종 디스펜스에 대한 타이밍은 모두 알고리즘에 따라 설정되고 조정될 것이다. 시간이 지나면서 (몇 달 또는 몇 년) 개선점이 개발 되거나, 신제품이 소개되거나, 위험한 제품이나 위조 제품이 발견되거나, 예기치 못한 안전 문제가 알려지면서 WiFi 또는 기타 기술 및/또는 프로세스를 통해 이 알고리즘은 업데이트될 수 있다. 일부 실시예에서, 알고리즘은 오렌지 주스와 같은 특정 열에 민감한 성분을 과열시키지 않도록 냉동된 내용물의 가열 속도 및 최대 온도를 조절하여 가능하면 가장 신선한 맛을 유지한다.

리셉터클 내의 냉동된 내용물의 질량 및 TDS 또는 BRIX는 특정 온도로 내용물을 용융시키고 재가열하는데 필요한 에너지에 영향을 미친다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예에서, 사용자는 표준 온도에서 최종 산물의 상이한 크기 및 효능으로부터 선택할 수 있다. 이것은 볼륨/효능 선택에 따라 냉동된 내용물에 공급되는 희석 액체, 열 및 교반을 적게 또는 더 많이 필요로 한다.

냉동된 내물용의 조성물은 균일한 액체 제품 생성 설정으로 완성된 음료의 온도에 영향을 준다. 주어진 질량과 온도에서 냉동된 내용물을 만들 때마다 내용물을 용융시키고 재가열하기 위해 일정량의 에너지가 전달된다. 많은 첨가제가 조성물의 열역학 메트릭에 영향을 준다. 냉동된 내용물 리셉터클에서 이러한 차이를 감지하면 디스펜서는 냉동된 내용물에서 원하는 완성된 액체 제품을 제공하기 위해 설정을 조정할 수 있다. 예를 들어, 디스펜서는 동일한 질량을 갖는 리셉터클로부터 동일한 볼륨 및 온도의 음료를 생성하지만 그러나 하나의 포드가 다른 것보다 높은 설탕 함량을 갖도록 설정을 조정할 수 있다. 하나의 리셉터클에 있는 추가 설탕은 내용물의 어는점을 낮추고 음료의 생성을 위해 다른 양의 에너지 및/또는 다른 용융 환경이 필요하도록 특정 열, 융해 엔탈피, 열전도도 등에 영향을 주어 설탕 함량이 적은 리셉터클과 같은 볼륨과 온도의 음료를 생성한다. 기술은 식품 및 음료의 열 특성을 평가하는 것으로 알려져 있으며 본 발명의 실시예와 함께 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 다양한 방식으로 냉동된 내용물의 일부 열 특성 표현을 도출할 수 있다. 이 정보에는 최종 음료의 정밀도를 높이기 위해 여러 변수가 포함될 수 있다. 대안으로, 정보는 용융 및 재가열의 용이성의 기준선을 나타내는 단일 변수일 수 있다. 열역학 특성의 몇 가지 예와 그것들이 어떻게 음료 생성 설정에 영향을 미치는 지는 다음과 같다.

열 전도도는 열을 전도하는 재료의 특성이다. 증가된 열전도도는 냉동된 내용물 전체에 열이 균일하게 분배되도록 한다. 열전도도는 냉동된 내용물과 모든 희석 액체 사이의 계면에서 매우 중요하며, 냉동된 내용물에 가해지는 교반이나 계면에서 울혈성 유체의 얇은 표층을 분열시키려는 다른 노력으로 증가될 수 있다. 일반적으로 냉동된 내용물에 포함된 단백질, 지방, 탄수화물, 섬유 및/또는 재를 포함하는 식품 성분의 양이 증가하면 내용물의 열전도도가 증가한다.

융해의 엔탈피는 융해 잠열이라고도 알려져 있으며, 같은 온도에서 고형물이 액체로 변하기 위해 필요한 시스템 엔탈피의 변화량이다. 이 디스펜스 시스템의 경우, 융해 엔탈피는 일단 이미 용융 온도로 가온되면 냉동된 내용물의 양을 용융시키기 위해 필요한 에너지의 양이다. 융해 엔탈피는 상당한 양의 열을 희석 액체에서 제거할 수 있기 때문에 보조 기계 냉각 시스템을 사용하지 않고 냉동된 내용물로 냉각 음료를 만드는 이 디스펜서 시스템의 기능에 중요한 역할을 한다. 냉동된 내용물의 융해 엔탈피가 클수록 내용물을 용융시키기 위해 더 많은 에너지가 소비된다. 그러므로 높은 융해 엔탈피가 있는 제품의 경우 냉동된 내용물을 특정 온도로 용융시켜 재가열하는데 더 많은 에너지가 필요할 것이다.

열용량 또는 가열 용량은 물체에서 주어진 열 또는 물체의 온도 변화에 대한 열의 비율로 결정되는 측정 가능한 물리적 양이다. 열이 1° 켈빈 의해 재료의 일 그램의 온도를 상승시키는 것이 필요할 때 물체의 질량에 독립적인 측정, 비열은 메트릭 단위로 설명된다. 융해 엔탈피와 마찬가지로, 주어진 조성물의 비열은 먼저 고형물 냉동 조성물의 온도를 융점으로 상승 시키는데 필요한 열의 양에 중요한 역할을 하며, 그러다음 액체이면 내용물을 추가로 가열한다. 조성물이 액체 대 고형물 형태일 때 비열이 다를 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 고형물 형태의 물의 비열은 액체 형태의 값의 약 절반이다. 이것은 액체 물의 비슷한 질량과 비교하여 냉동된 물을 1° 켈빈 증가시키는 데 필요한 에너지의 약 절반이 필요하다는 것을 의미한다.

이들 변수는 고도로 상호 관련있다는 디스펜서 음료 생성 설정을 계산할 때 주목하는 것이 중요하다. 전체 반응 환경은 새로운 조건에 대해 조정할 때 고려되어야 한다. 예를 들어, 교반 및 희석 액체 유속과 같은 변수가 고려되지 않는다면, 단지 희석 액체 및/또는 대안 열원으로부터의 열 에너지를 고려하는 것은 원하는 최종 산물 평형 온도를 산출하지 않을 것이다. 예를 들어, 리셉터클에 공급되는 유량, 압력, 교반은 제공된 열 과 냉동된 내용물 사이의 열 전달을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.

음료 생성 기능 및 설정의 결정에는 하나 이상의 변수가 포함된 방정식이 포함될 수 있다. 예를 들어, 디스펜서는 다중 변수 방정식에서 온도, 질량, 비열 및 융해 엔탈피를 사용하여 음료 또는 액체 식품을 특정 온도, 일관성 및 볼륨의 소비자 컵에 공급할 수 있는 가장 효율적인 방법을 결정할 수 있다. 대안적으로, 설정 및 기능의 결정은 데이터베이스의 입력 및 출력 테이블을 사용하는 프로세서에 기반될 수 있다. 예를 들어, 검출된 카테고리 및 온도를 갖는 리셉터클은 데이터베이스에 포함될 수 있으며, 그에 따라 용융, 희석 및 재가열을 위한 가변 기능과 관련될 수 있다. 데이터베이스는 디스펜서 내에 또는 원격 위치에 저장될 수 있고 통신 네트워크를 통해 액세스될 수 있다. 일부 실시예에서, 방정식 및 입력 및 출력의 테이블의 조합이 디스펜서 고도, 전압 및 사용 전압 강하에 대한 조정을 포함하는 적절한 음료 생성 설정을 결정하는데 사용될 수 있다.

냉동된 내용물로부터 완전히 액체 식품/음료를 제조하기 위한 알고리즘의 일 실시예는 다음과 같다 :

o 입력 : 수집하기 위한 포드 바코드 또는 QR 코드 스캔 :

내용물 질량 (M_fc)

액체일 때 내용물 볼륨 (V_fc)

내용물의 녹는점 (T_mp)

내용물의 융해 잠열 (H_fc)

고형분의 비열 용량 (C_s - 사용 평균)

액체 일 때 내용물의 비열 용량 (C_i - 사용 평균)

최종 산물 허용 온도 범위

최종 산물 허용 볼륨 범위

o 입력 : 디스펜서 열 센서가 냉동된 내용물 온도 (T_fc)를 결정한다.

o 입력 : 사용자가 원하는 볼륨 (V_d) 및 최종 산물 온도 (T_d)가 제공되고 스캔된 범위로 제한된다 (또는 이들 값은 코딩된 정보로 설정)

o 입력 : 디스펜서 열 센서가 주변 수온 (T_a) 및 뜨거운 물 온도 (T_h)를 결정한다.

o 결정 : 냉동된 전체 내용물을 녹는 점까지 오기하여 전체 내용물을 액화시키는 데 필요한 열량 (Q_l) :

Q_l = [M_fc x C_s x (T_mp - T_fc)] + H_fc

Tmp는 "혼합"식품/음료의 샤프한(sharp) 녹는점이 아니라 경험적으로 결정된 온도일 가능성이 높다

o 결정 : 녹는점에서 액체 내용물을 원하는 제품 온도로 하는 데 필요한 열량은 음료 생성 프로세스에서의 열 손실을 계산한다 (Q_d).

Q_d = M_fc x C_l x (T_d - T_mp)

o 결정 : 고온 희석 물 (Q_ex) 에서 사용 가능한 초과 열량 :

Q_ex = (V_d - V_fc) x (볼륨 열용량) x (T_h - T_d)

o 결정 : 희석으로 인한 초과분이 충분하지 않은 경우 필요한 추가 열량 (Q_add) :

if Q_ex < Q_l + Q_d: Q_add = Q_l + Q_d - Q_ex

이 추가 열을 공급하기 위해서는, 손실 인자를 적용하여야 한다.

마이크로파 열원의 경우, 식품/음료의 내용물을 기초로 "흡수" 인자를 적용하여야 한다

o 결정 : 희석으로 인한 초과분이 너무 많은 경우 뜨거운 물과 주변 물의 혼합 :

if Q_ex >= Q_l + Q_d:

V_h = V_dil/((Td-Th)/(Ta-Td) + 1)

V_a = V_dil - V_h

여기서:

V_h는 뜨거운 물 볼륨이다

V_dil은 총 희석의 볼륨이다 (V_d - V_fc)

V_a는 주변 물 또는 냉각수의 볼륨이다.

냉동 조성물의 질량 및 온도의 모든 조합을 계산하는 동안 희석 액체를 원하는 온도로 용융 및 가열할 수 있도록 일정량의 에너지가 추가되는 것이 필요하고 기타 기술 및/또는 용융 및 재가열 프로세스가 가능하고, 그것이 항상 쉽지는 않다. 원하는 온도에서 액체 식품을 만들기 위한 열역학적 모델 방정식에서, 대기로 열 에너지 손실, 리셉터클 벽, 및 기타 유사한 효과를 고려하는 것이 중요하다. 또한, 제품이 생성되는 환경의 주변 조건은 또한 디스펜스된 제품의 원하는 최종 온도를 달성하는 요인이 될 수 있다. 그러나 이러한 다른 요인들은 시간이 지남에 따라 예측 가능하며 기계 학습의 원리들이 전반적인 분석 프로세스에 포함될 수 있다.

레서피 준비

냉동 액체 포드로부터 온도 및 조성 정보를 취하여 설정을 조정하여 원하는 음료를 생성하는 많은 가능한 실시예가 있지만, 일반적으로 온도, 질량 및 특정 화합물의 존재의 특정 증가 및 감소에 기초하여 디스펜서 기능의 출력에 일관된 변화가 있어야 한다. 제어기 로직의 일부는 필요한 열역학적 결과를 달성하는 방법에 대해 다른 전략보다 우선 순위를 부여하는 것이다. 예를 들어, 이전 샘플보다 특정 리셉터클에 더 많은 열을 가하는 것이 요구되는 경우, 디스펜서는 마감된(finished) 음료의 온도를 증가시키기 위해 필요한 더 긴 예열, 더 높은 예열, 더 뜨거운 희석제 또는 에너지를 추가하는 교반을 조정하고 구현하여 다른 사정의 변화가 없다면 (ceteris paribus) 처음에 따뜻한 포드에서 생성된 음료와 명목상 동일한 최종 음료를 얻을 수 있다. 위에서 설명한 모든 음료 생성 설정을 전략적으로 결합하여 더 차가운 리셉터클에 추가 에너지를 전달할 수 있다. 이러한 다양한 전략은 원하는 목표를 달성하기 위해 디스펜서가 취하고 모니터링해야 하는 일련의 단계인 특정 레서피로 구현된다.

상기에서 언급된 바와 같이, 기계 학습의 원리가 디스펜서 특성의 계산에 적용될 수 있다. 예를 들어, 포드의 스캔 및 다양한 컴포넌트의 온도가 초기 입력으로 취해질 수 있다. 그러나 이후 디스펜서는 입력된 열역학적 특성을 검증하거나 개선하기 위해 일련의 짧은 "실험(experiment)"을 수행한다. 예를 들어, 보조 열원이 5 초 동안 활성화되고 그에 따라 온도에 미치는 영향이 표시된다. 이 정도의 에너지 투입량과 냉동된 내용물의 원래 입력된 특성을 감안할 때 특정 온도 상승이 예상된다. 측정된 온도 상승이 충분히 다를 경우, 비열, 열전도도 등의 값을 관측된 현실에 보다 가깝게 맞추기 위해 조정할 수 있다. 이러한 새로운 파라미터 값을 사용하여 계획된 디스펜서 ”레서피"를 즉시 다시 계산하여 사용자가 지정한 선호사항에 보다 근접하게 음료를 얻을 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클 또는 냉동 액체 내용물의 적어도 하나의 기준은 목적하는 생성물을 생성하기 위한 기계 기반 시스템의 설정을 수립하거나 억제한다. 이러한 기준에는 중량, 색상, 형상, 구조 및 온도가 포함될 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.

다른 실시예에서, 디스펜서는 온도 및 내용물에 관계없이 변경하지 않는 각 리셉터클에 대한 미리 결정된 가열 및 교반 기능을 가질 수 있다. 설정은 다양한 온도의 냉동된 리셉터클로부터 수용 가능한 온도에서 음료를 제공하도록 설정될 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜서가 냉동된 내용물을 용융/디스펜싱 하기 전 또는 도중에 사용자의 디스펜스웨어 (유리, 컵 또는 머그)를 가열 또는 냉각시키기 위한 능동 장치를 포함한다. 일부 실시예에서, 이 디바이스는 열전 디바이스에 의해 가열 또는 냉각되는 표면 플레이트이다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜스된 유체 온도의 더 정확한 조정을 위해 실제 온도를 디스펜서에 전달한다. 이러한 모든 기능은 열역학적 속성 또는 표준 테이블을 기반으로 원래 개발된 레서피를 수정한다.

일부 실시예에서, 사용자의 유리, 커피 컵, 그릇 또는 다른 컨테이너 (이하 "디스펜스웨어(dispenseware)")의 특성은, 바코드, QR 코드, RFID, 또는 다른 기술 및/또는 프로세스를 통해 디스펜서로 또한 전달된다. 이 정보는 (1) 용융되고 디스펜스된 음료 액체 또는 식품을 위한 디스펜스웨어를 수용하는 것이 디스펜스되는 재료의 전체를 넘치지 않고 수용할 수 있도록 충분한 볼륨을 갖는 것을 보장하고 (2) 제어 시스템에 대한 디스펜스된 온도 설정을 조정할 수 있도록 디스펜스된 음식 또는 음료상에 디스펜스웨어가 가질 수 있는 냉각 효과를 더 잘 이해할 수 있도록 디스펜서에 관심을 갖는다. 일부 실시예에서, 디스펜스된 유체 및 디스펜스웨어가 열적 평형 상태가 된 후에 디스펜서에서 측정된 디스펜스된 음료의 온도는 사용자가 선호하는 음료/식품 온도로서 사용자가 지정한 온도이다.

레시피에 의해 지정된 조정 가능한 설정은 이하를 포함할 수 있지만 이것에 한정되지는 않는다 : 희석 액체 양, 유량 (일시 정지 포함) 및 주입 압력, 온도, 타이밍, 정상 또는 펄스 흐름 여부, 펄스 지속 시간; 디스펜스 동안 고압 공기의 사용; 보조, 비-희석 열을 공급하기 위한 양 및 주파수/패턴; 교반 단계 사이의 임의의 휴지 기간을 포함하는 교반 지속 기간 및 타이밍; 리셉터클의 측위(position); 리셉터클의 천공 위치 (들), 크기, 형태, 수 및 리셉터클상에 타이밍; 주입 공동의 헹굼과 같은 후속 세정 기능; 또는 유지 보수 통지. 변동성, 시퀀스, 타이밍, 재발, 지속기간 및 이러한 기능의 조합은 원하는 특성을 갖는 액체 제품을 생성하기 위한 많은 방법으로 구현될 수 있다. 추가의 실시예에서, 디스펜서는 내용물의 혼합 및 액화 효율을 향상시키기 위해 리셉터클에 첨가된 희석 및/또는 용융 액체의 추가로서 희석액과 함께 주입될 공기의 사용을 통합하고 조정한다.

일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 냉동된 액체 내용물 및/또는 그 리셉터클의 온도를 검출하고 원하는 풍미, 강도, 볼륨, 온도 및 질감의 음료를 생성하기 위해 그 설정을 자동으로 조정하기 위한 서모커플을 포함할 수 있다. 이것은 희석 기능을 디스에이블시키는 것 및 액체를 디스펜스하지 않는 용융 성분을 관여시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 소비자는 온도 또는 효능과 같은 정확한 바람직한 특성을 입력할 수 있으며, 기계 기반 시스템은 이것을 이용 가능한 센서 기술과 조합하여 원하는 파라미터를 달성할 수 있다.

희석 유체 분사 속도가 디스펜스되는 음료/식품의 종류와 크기에 따라 광범위하게 변화시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 이들 값은 일부 실시예에서 시스템 제어기에 의해 계산되고 설정될 것이다. 그러나, 대략적인 지침으로 2-oz의 생성을 고려할 때 예상되는 유량의 범위를 추정할 수 있다. 에스프레소는 낮은 쪽에서 30 초 이상 디스펜스되고 32-oz를 고려한다. 캐러프(carafe)는 높은 쪽에서 90 초 이상 동안 디스펜스된다. 이들 유량은 유체 유동 펌프의 사양으로서 분당 0.02-0.25 갤런의 유량 범위를 제안한다. 더 빠르고 느린 유량이 본 발명의 범위 내에 있고 더 크고 작은 서빙 크기들도 본 발명의 범위내에 있다는 것이 이해되어야 한다.

일부 실시예에서, 유체 유동의 속도와 타이밍은 물을 저장소로부터 직접 공급되거나 먼저 가열 챔버를 통해 어떤 것인지 전달되어야 하는지 여부 그리고 일부 시스템 또는 방법이 차가운 음료를 만들 때 냉동된 내용물에서 가능한 냉각 효과를 최대한 활용하기 위해 채용되었는지 여부에 기초하여 조정된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 리셉터클과 밀착된 워터 재킷을 통과시킴으로써 리셉터클의 외부에 약간의 열을 가하기 위해 주위 온도 또는 템퍼링된 (뜨거운 및 주변 혼합된) 물이 먼저 사용된다. 열이 리셉터클에 전달됨에 따라 워터 재킷을 통과하는 유체의 온도가 감소한다. 만약 이 냉각수를 보조 컨테이너, 예를 들어 가압 디바이스 (Extrol 탱크와 같은 상업적 제품과 유사한 기능)에 캡쳐하여 저장될 수 있으면, 유체는 리셉터클의 내부로 연속적으로 흘러 들어 가서 추가 펌프나 모터를 사용하지 않고 냉동된 내용물을 추가로 용융시키고 희석시킬 수 있다. 중간 저장 탱크가 충분히 큰 경우, 열전달 유체의 볼륨과 나중에 리셉터클에 주입될 것의 균형을 걱정할 필요가 없다. (저장 탱크의 초과 유체는 디스펜스 사이클이 끝나면 폐기되거나 또는 저장소로 리턴될 수 있다.) 이런식으로, 냉동된 내용물의 "냉기"또는 "음의 열 에너지"를 대부분 캡쳐할 수 있어서 디스펜서 내부의 온보드 기계적 냉동 없이 차가운 음료수를 디스펜스할 수 있다.

일부 구현예에서, 냉동된 액체 내용물의 경도에 관한 정보는 디스펜서에 의해 예를 들어 QR 코드, RFID 또는 본원에 설명된 다른 기술에 의해 수집된 정보에 포함된다. 디스펜서는 이 정보를 사용하여 제품 제조 과정 동안에 리셉터클을 천공하였는지 여부, 시기 및 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 디스펜서가 냉동된 내용물의 경도가 너무 약해서 천공기가 리셉터클의 그 위치로부터 내용물을 이전시킬 수 없다고 표시된 정보를 받으면, 디스펜서는 보조 열원을 사용하여 천공의 위치에 반대인 내용물의 위치와 대응하는 위치에 리셉터클을 천공하기 전에 내용물을 부분적으로 용융시킨다. 대안 실시예에서, 디스펜서는 냉동된 내용물의 경도를 결정하는 경도 센서 (예를 들어, 초음파 경도 센서 또는 다른 공지된 경도 센서)를 갖는다.

대안적으로, 디스펜서는 리셉터클의 전체 내용물을 비교적 차가운 평균 온도로 가열할 수 있으며, 예를 들어 높은 TDS 오렌지 쥬스가 냉동 액체 내용물을 함유하는 리셉터클을 식별하는 검출 정보에 기초하여 부분적으로 용융된 "슬러시"를 잠재적으로 형성할 수 있다. 디스펜서는 적정량의 주변 온도 희석 액체를 첨가하여 정확한 농도의 냉장 오렌지 주스를 생성할 수 있다. 이 예에서, 디스펜서는 내용물과 희석 액체를 쉽게 혼합할 수 있도록 냉동된 액체 내용물을 연화시키지만 디스펜서는 내용물을 과열시키지 않는다. 이 접근법은 유입되는 주변 희석 액체에 차가움 효과를 제공하기 위해 높은 TDS 내용물의 상대적으로 낮은 어는점을 이용한다. 프로세스의 임의의 단계 또는 모든 단계는 교반을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 이들 기능은 최소량의 시간에 음료를 생성하거나 최소량의 에너지를 사용하는 레서피로 조합될 수 있다. 일부 실시예에서, 열원이 특정 온도를 달성하는데 걸리는 시간 량이 음료 생성 설정을 결정하는데 포함될 수 있다. 예를 들어, 가열된 희석제는 냉동된 내용물을 용융시키는 더 빠른 소스일 수 있지만, 그렇지 않으면 전자기 방사선을 사용하여 해당 에너지가 추가되었다면 요구될 것보다 냉동된 내용물의 특정 요구 온도에 도달하는 데 훨씬 오래 걸립니다. 예를 들어, 디스펜서의 파워가 최근에 켜져 있고 히터 탱크의 공동 또는 물의 온도가 낮으면 냉동된 내용물을 가열하기 위해 더 많은 전자기 방사를 사용하도록 기계를 프로그래밍할 수 있다. 반대로, 희석제가 있는 물 탱크가 이미 뜨거워지면 디스펜서는 더 적은 전자기 복사로 되돌아 가서 원하는 제품을 더 빨리 만들 수 있다.

대안적으로, 이러한 기능들의 조합을 디스펜스할 때보다 균일한 농도를 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디스펜서의 설정은 냉동 제품의 안정한 용융 속도 또는 냉동 제품의 외부 부분만을 생성하여 유동을 개시하여 액체 생성물의 효능이 더 긴 디스펜스 기간 동안 일관되도록 조정될 수 있다.

일부 실시예에서, 용융 성분, 또는 이들의 복수, 희석 컴포넌트 또는 다수의 복수의 변수는 이들 음료 및 액체 식품을 만드는 특성의 넓은 범위를 생성하도록 프로그래밍 조절한다. 예를 들어, 희석에 사용되는 가압된 액체의 온도를 감소시키는 것은 기계 기반 시스템 및 장치에 의해 생성되는 소모성 액체 생성물의 온도를 감소시킬 것이다.

일부 실시예에서, 천공의 특성은 프로그램 가능할 수 있거나 또는 리셉터클 종류, 크기, 내용물, 바닥 위치 및 다른 특성을 인식하는데 도움 센서 기술을 이용하여 자동으로 설정될 수 있다. 이 센서 기술은 특정 설정이 적용되는 것을 막는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 냉동 수프 농축 리셉터클은 소비자가 제품을 과도하게 희석하고 낭비하는 설정을 구현하는 것을 금지할 수 있다. 다른 예로서, 냉동 수프 농축 리셉터클은 소비자가 예를 들어 오렌지 주스 농축물 과열될 설정을 실행하는 것을 금지할 수 있다.

레서피 실행

레시피가 설정되면, 디스펜서 제어기는 명령 세트를 실행할 책임이 있다. 이 실행은 원하는 결과가 달성되는지 여부에 대한 피드백없이 명령이 수행된다는 점에서 개방 루프일 수 있다. 또는 이 실행은 폐회로 일 수 있으며, 주요 파라미터가 예상대로 변화하는지 여부를 결정하기 위해 다양한 센서를 사용하고 유동을 수정하거나 열을 추가하여 프로세스를 허용 한계 내로 유지할 수 있다.

기계- 기반 시스템이 자동으로 원하는 음료 또는 액체 식품 결과를 생성하기 위해 용융 및/또는 희석 성분의 설정을 조정할 수 있는 센서 기술을 포함하는 것으로 본 출원에 설명되는 기술의 일부로서 또한 고려된다.

리셉터클 및/또는 리셉터클의 전체 내용물의 온도를 모니터링하는 것 이외에, 일부 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클의 내부 압력을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 리셉터클에 열을 인가하기 전에, 디스펜서는 압력 센서와 유체 연통하는 루멘을 갖는 바늘로 리셉터클을 천공할 수 있다. 그런 다음, 가열 단계 동안, 디스펜서는 리셉터클 내부의 압력 증가를 검출하여 리셉터클에 열이 가해지는 비율을 조절할 수 있다. 대안 예에서, 디스펜서는 리셉터클의 외부의 일부와 접촉하는 트랜스듀서를 (예를 들어, 응력 게이지 또는 변위 게이지)를 배치할 수 있다. 정전 용량성 변위 센서와 같은 트랜스듀서는 가열 동안에 약간 부풀어 오르는 리셉터클 부분에 기초하여 리셉터클 내부의 압력 증가를 검출할 수 있다.

일부 실시예에서, 유입된 액체의 배압은 희석/용융 액체 디스펜스 프로세스를 변경할 수 있도록 하는 압력 센서로 측정된다. 예를 들어, 임계값보다 높은 압력이 감지되면 입구에서 냉동된 내용물을 지나 출구로의 불충분한 유동 경로의 결과일 수 있다. 이런 경우에, 리셉터클에 액체를 주입하는 디스펜싱 펌프는 일시적으로 정지되어 냉동된 내용물의 일부 용융을 허용하고, 따라서, 더 많은 액체가 첨가되기 전에 출구로의 더 크고/더 나은 유동 경로를 생성할 수 있다. 이 피처는 리셉터클 또는 디스펜서 외부의 액체가 손실되는 것을 방지하고 디스펜스된 제품의 전체 볼륨을 보다 정확하게 나타낼 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서 제어기는 냉동 액체 내용물 용융 및/또는 해동을 제어하기 위해 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물에 희석 액체의 추가 및/또는 교반의 타이밍, 시퀀스, 양 및 가열의 방식을 조작할 수 있다. 선택적으로, 디스펜서는 리셉터클 및/또는 최종 산물에 첨가된 희석 액체의 온도를 조작한다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 액체 및/또는 고체 상의 가스 상태의 상으로의 전이를 감소시키거나 방지하면서 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 냉동된 상으로부터 액체 상으로 전이시킨다. 예를 들어, 디스펜서는 리셉터클 및/또는 냉동된 액체 내용물을 노출시켜 냉동된 액체 내용물을 용융시키지만 생성된 액체가 끓게 하지 않는 속도 또는 플럭스로 비-희석 열원에 노출시킬 수 있다. 유사하게, 디스펜서는 내용물의 중간 평균 온도를 달성하기 위해 다단계 식품 또는 음료 생성 프로세스 동안에 리셉터클 및/또는 냉동 액체 내용물에 공급되는 비-희석 열의 총량을 제어할 수 있다. 그런 다음, 디스펜서가 리셉터클의 내부에 알려진 온도의 미리 결정된 량의 희석 액체를 공급할 때, 희석 액체 및 내용물은 결합하여 원하는 온도 및 볼륨의 제품을 형성한다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 가열 및/또는 주위 희석된 액체의 온도를 결정하기 위해 센서를 포함할 수 있다. 이러한 판독 값에 기초하여, 디스펜서는 본 출원에 설명된 열, 교반 및 희석 작용을 수정하여 원하는 가열 프로파일 뿐만 아니라 원하는 특성을 갖는 최종 생성물을 얻는다. 예를 들어, 리셉터클에 열 및 교반을 공급하는 동안, 온도가 미리 정해진 값 이하로 유지하는 것을 보장하기 위해 디스펜서는 리셉터클의 온도를 모니터링하고 공급된 열을 조절할 수 있다(예를 들어, 내용물의 품질 저하될 온도 아래 또는 끊는 점 아래). 추가 예에서, 디스펜서는 교반하여 또는 교반 없이 간헐적인 방식으로 열을 공급할 수 있으며, 일시 정지 동안 교반하여 또는 교반 없이 리셉터클의 전체 내용물이 평형이 될 수 있도록 가열을 일시 중지한다. 이렇게 하면 리셉터클 내용물 전체에 대한 온도 판독 정확도가 증가하고 리셉터클에 "과열점((hot spot)"이 발생할 가능성이 줄어들 것으로 예상된다. 마찬가지로, 디스펜서는 리셉터클, 냉동 액체 내용물 및/또는 최종 의도된 식품 또는 음료 제품의 특성에 따라 교반 빈도 (예를 들어, 진동, 왕복 운동 등이 변조되는 속도)를 제어할 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜스된 액체의 온도를 판독하고, 디스펜스 프로세스 내내, 지속적으로 음료 생성 설정을 조정한다. 일부 실시예에서, 비-희석 열원 및 희석제는 냉동 생성물을 가열, 용융 및/또는 희석하기 위해 음료 생성 공동에서 조화롭게 작용할 수 있다.

사이클 완료 검출

일부 실시예에서, 디스펜스 프로세스가 완료되면, 디스펜서는 시각적으로 선언될 것이다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜스 프로세스가 완료되면 청각 신호를 방출할 것이다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 디스펜싱 프로세스가 완료될 때 텍스트 메시지 또는 다른 유사한 통신을 사용자에게 발송할 것이다.

일부 실시예에서, 트레이는 드로어가 개방된 때 디스펜서에 부착된 재활용 리셉터클에 소비 리셉터클을 배치할 수 있다.

세정

일부 실시예에서, 디스펜서는 주입 바늘 및 보조 가열 배관을 통해 공동 볼륨으로 온수 또는 스팀을 공급하여 시스템을 세정하고 후속 제품으로의 맛 또는 향의 이월(carry-over)가능성을 감소시키는데 도움이 된다. 일부 실시예에서, 이 액체 및 임의의 증기 응축물은 드립 트레이로 유동하여 증발하거나, 드레인으로 흐르거나, 사용자에 의해 제거된다.

사용자와 통신하기

일부 실시예에서 디스펜서와의 통신 및 임의의 Apps의 동작은 WiFi를 통해 이루어진다.

이 일부 실시예에서, 원하는 효능, 볼륨, 질감, 온도, 또는 다른 음료 특성은 프로그래밍 또는 소비자에 의한 옵션의 범위에서 선택된다. 디스펜서는 냉동된 내용물에 대한 온도 및 조성물 정보와 함께 원하는 출력을 취하여 조심스럽게 설정을 조정하여 원하는 완제품을 만들 수 있다.

리셉터클 및 패키징

이 시스템의 중심은 액체 냉동 내용물을 보유하기 위해 사용될 수 있는 일부 제어 리셉터클의 사용이다. 도면에서 언급된 바와 같이, 이 리셉터클은 적절한 디스펜서와 적절하게 인터페이스하는 매우 다양한 형상 및 크기를 포함할 수 있다. 유사하게, 식품 안전적으로 평가되고 사용 및 보관 온도 및 가스 투과성에 대한 특정 요구 사항을 충족할 수 있다면 매우 다양한 재료로 구성될 수 있다. 다른 옵션의 디자인 기준은 아래에 설명되어 있다.

일부 실시예에서, 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 냉동된 액체 내용물을 보유/저장하기 위한 리셉터클은 연속적이고 폐쇄된 바닥 부분, 바닥 부분으로부터 연장된 연속적인 측벽, 및 그것이 바닥 부분으로부터 멀리 연장될 때 바깥쪽으로 테이퍼지는 연속적인 측벽에 의해 정의된 밀봉가능한 상부 개구를 갖는 컵 형상 부분을 포함한다. 특정 천공, 냉동된 액체 내용물 변위 및 유동 구현을 방해하는 필터 또는 기타 내부 피처에 의해 벽이 방해 받지 않는다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 저장하기 위한 공동을 포함한다. 리셉터클은 임의의 형상, 스타일, 색상, 또는 조성물일 수 있고, 디스펜싱 장치와 협력하여 액화 환경을 향상시킬 수 있도록 스타일될 수 있다. 패키징재는 가요성, 최종 형상 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 포드에 적용되는 포드 감지 또는 동작 구동 기능을 보완하기 위한 심미적 또는 기능적 이유 때문에, 리셉터클의 벽은 특정 인터페이스 치수를 일정하게 유지하면서 상이한 포드 크기를 제공하기 위해 오목 및/또는 볼록할 수 있다. 마찬가지로, 디스펜서에 정보를 전달하기 위해 색상 및/또는 형상을 사용할 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물로 식품 또는 음료를 생성하기 위한 장치는, 바람직하게는, 다른 필터링된 음료 리셉터클 중에서 예를 들어, US 특허 번호 5,325,765에 의해 예시된, 현재 이용 가능한 필터링된 리셉터클과 구별가능한 필터리스(filterless) 인 리셉터클을 포함한다. 필터리스 리셉터클로서, 예를 들어, (1) 용융 및/또는 희석 및 후속 전달 동안에 냉동된 액체 내용물의 (사실상) 완전한 제거 및 (2) 균일한 재료의 구성물의 사용은 리셉터클이 이상적으로 재활용에 적합하게 된다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 기계 기반 시스템에 의해 수용되고 그로부터 디스펜스된 액체를 수용하여 냉동된 액체 내용물의 원하는 세트의 특성을 갖는 소모 가능한 액체 제품으로의 용융 및/또는 희석을 더욱 용이하게 하도록 구성된다.

냉동된 액체 내용물은 가스 이동의 제어를 제공하는 재료로 패키징될 수 있는데, 예를 들어, 리셉터클을 패키징된 냉동 액체 내용물의 신선함 및 아로마 보존을 위한 장기간 보관 패키지를 만들기 위해 가스의 이동/통과, 특히 산소에 대해 매우 불투과성인 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 리셉터클은 알루미늄 또는 스틸 기판 또는 다른 금속 재료로 구성될 수 있으며, 필요하다면 폴리프로필렌과 같은 식품과의 컨택을 위해 FDA가 승인한 코팅으로 전형적으로 제조될 수 있다. 다른 예로서 (예를 들어, 재활용 가능성이 중요한 관심사가 아닌 경우), 리셉터클은 예를 들어 EVOH 플라스틱 층을 포함하는 다층 장벽 필름으로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클이 금속으로 제조되는 경우, 리셉터클은 바람직하게는 알루미늄과 같은 열 전도성이 높은 재료로 제조되고, 그렇게 함으로서 가열된 희석 액체가 특별히, 냉동된 액체 내용물 (즉, 보조 비-희석 열이 계획된 경우)을 용융시키기 위한 주요 기술이 아닌 경우에 보다 빠른 열 전달을 지지한다.

일부 실시예에서, 패키징은 용융되고 소비될 수 식용 패키징 재료를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클 및 그 클로저(closure)는 가스 불투과성의 재사용 가능한 재료로 구성되어, 클로저 및 다른 패키징 피처를 포함하는 소비되는 리셉터클이 그 전체가 재활용될 수 있다

일부 실시예에서, 내부 코팅은 또한 제제화되어 내부 표면으로부터 냉동 액체 내용물의 방출의 용이성을 촉진한다. 코팅의 선택에 대한 고려 사항은 코팅이 식품 안전성이어야 하고 용융 및/또는 희석 프로세스 동안 제품에 저장되는 동안 냉동된 액체 내용물로 허용되지 않는 수준의 화학 침출을 나타내지 않아야 한다는 것을 포함한다. 유사하게, 내용물이 액체 형태인 경우, 특히 충전 및 디스펜싱 동작 동안에, 냉동된 내용물로부터 바람직한 향과 아로마 화합물 또는 오일을 흡수해서는 안 된다. 코팅되지 않은 표면에 비해 리셉터클로부터 냉동 액체 내용물을 방출시키는데 필요한 힘을 감소시키기 위해 코팅이 정지 마찰 계수, 다공도 측정 및 표면 거칠기 측정치의 유리한 계수를 코팅이 가져야 한다는 다른 요인들을 포함한다. 코팅은 리셉터클이 노출될 온도 범위 (예를 들어, 약 -20 ℉ 내지 212 ℉)에서 앞서 언급 한 바람직한 특성을 유지해야 한다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물의 방출 용이성을 촉진시키기 위한 코팅의 정지 마찰 계수는 0.05 내지 0.7의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.3 내지 0.4의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.1 내지 0.2의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.05 내지 0.1의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.08 내지 0.3의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.07 내지 0.4의 범위이다. 다른 실시예에서, 코팅의 정지 마찰 계수는 0.1 내지 0.7의 범위이다.

일부 실시예에서, 코팅은 하나 이상의 폴리프로필렌, 초 고 분자량 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 불소화된 에틸렌 프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 이들의 혼합물 및/또는 이들 재료의 공중합체, 예를 들어, 폴리 프로필렌/폴리에틸렌 혼합물을 포함한다.

일부 실시예에서, 리셉터클의 재료는 열에 민감하고 리셉터클이 디스펜서에 사용될 정도로 (식품 안전성 또는 열역학으로 인해) 충분히 차갑다는 시각적 표시를 제공하는 코팅 또는 층을 포함할 수 있다. 대안적으로, 리셉터클의 표면상의 코딩 또는 층은, 예컨대 적절한 용융 온도를 갖는 특수 왁스는 리셉터클이 내부 성분을 망칠 온도에 노출된 경우, 비가역적으로 표시할 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 바늘의 작용에 의해 리셉터클의 바닥에서 이전된다. 리셉터클의 테이퍼진 측벽은 냉동된 액체 내용물이 리셉터클의 바닥 부분에서 방출되는 것을 돕는다. 테이퍼진 측벽은 내용물이 이전에 리셉터클의 빈 공간이었던 것으로 변위된 후에 냉동된 액체 내용물 주위의 유동 경로를 또한 허용한다. 냉동된 액체 내용물을 제거하는데 필요한 힘의 양에 영향을 미치는 다른 요인은 냉동된 액체 내용물 자체의 크기이다. 상대적으로 더 작은 냉동 액체 내용물 볼륨은 챔버의 상대적으로 적은 내부 표면 영역과 컨택하게 되어 더 큰 냉동된 액체 내용물에 비해 내용물을 이전하는데 필요한 힘의 양을 감소시킨다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 용융된 내용물 및 기계 기반 시스템으로부터의 모든 첨가된 희석 액체를 함유할 수 있을 만큼 충분히 클 수 있으며 최종 산물은 즉시 그로부터 소비될 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클의 바닥은 액체 내용물의 충전 및 냉동 동안에 리셉터클의 바닥으로부터 멀리 하향으로 팽창될 수 있는 돔 구조 (쌍 안정 또는 다른 방식)를 통합하고, 이어서 냉동 후 그 제 2 안정 위치로 위쪽으로 역전되어 냉동된 액체 내용물을 리셉터클의 바닥으로부터 멀게 유지하여 출구 천공 구멍을 따라 흐르는 동안 냉동된 액체 내용물의 외부 표면 둘레의 바늘 투과 및/또는 희석 액체의 유동을 용이하게 한다. 일부 실시예에서, 돔은 제품을 소비자에게 선적하기 전에 공장에서 역전된다. 일부 실시예에서, 소비자는 사용 직전에 돔을 역전시키거나 기계가 삽입 및 바늘 투과의 일부로서 돔을 반전시킨다. 이러한 실시예는 단지 예이며 냉동된 액체 내용물 또는 음료 생성을 이전시키는 것을 용이하게 할 수 있는 리셉터클의 기능 또는 피처를 제한하기 위해 인용되지 않는다. 게다가, 위의 예에서, 냉동된 액체 내용물은 천공 바늘 또는 돔에 의해 상부 공간쪽으로 상향 변위된다. 그러나, 리셉터클이 디스펜서에서 상이하게 배향된 다른 실시예에서, 예를 들어 거꾸로 또는 수평으로, 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 채워지지 않은 영역 내로 상이한 방향 (예를 들어, 아래쪽 또는 옆쪽)으로 변위될 수 있고, 본 발명의 범위 내이다.

리셉터클은 대안적으로 냉동된 내용물의 특성을 정의하는 키로서 작용하는 물리적 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 리셉터클의 이러한 기하학적 구조는 디스펜서에 의해 검출되고, 이 특수 기하학적 구조에 기초하여, 음료 생성을 위한 다양한 설정들이 해당 음료에 대한 공장 또는 사용자 생성 파라미터에 대응하도록 조정된다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 희석 액체 주입시 확장되는 파우치이다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 MAP 가스 환경을 유지하는데 도움을 주기 위해 리셉터클을 밀봉하는 클로저를 포함한다. 이 경우, 뚜껑과 리셉터클 사이에 형성된 기밀 밀봉은 한정되는 것은 아니지만, 패치, 접착제, 코르크, 열 밀봉, 크림프 및/또는 이와 유사한 것을 포함하는 다양한 방법을 사용하여 성취될 수 있다. 일부 실시예에서, 클로저는 예를 들어, 앞서 지칭한 바와 같이 뚜껑상의 풀 탭을 사용하여 수동으로 착탈 가능하도록 디자인되어, 소모성 음료를 준비하기 위한 기계 기반의 시스템이 사용할 수 없다면 냉동된 액체 내용물은 다른 방법들에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 리셉터클을 기계-기반 디스펜싱 시스템에 로딩하기 전에 기계 구현 천공 대신 수동 천공을 요구할 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 헤드공간으로 패키징되어 더이상 헤드공간이 또는 제한된 헤드공간이 없다, 다른 곳 에서 지칭한 바와 같이, 헤드 공간은 밀봉된 리셉터클 내의 과도한 분위기를 말하며, 이는 옵션으로 냉동된 액체 내용물의 상부 부분과 리셉터클의 뚜껑 또는 클로저 부분 사이에 위치된다. 또한, 패키징 리셉터클 내의 임의의 헤드 공간은 바람직하게는 아르곤, 이산화탄소, 질소 또는 공기 또는 산소보다 화학적으로 덜 활성 인 것으로 공지된 또 다른 가스 화합물과 같은 MAP 가스를 사용하여 충전될 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물의 위쪽이나 최외층 또는 포락선은 방부제 장벽으로 작용할 수 있는 물의 냉동된, 탈기(de-aerated) 코팅으로 층상화될 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물이 가요성 리셉터클에 진공 밀봉된다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물이 분위기, 특히 산소 가스 뿐만 아니라 아로마를 운반하는 임의의 가스와 내용물의 표면적 컨택 영역을 최소화하는 방식으로 리셉터클에 패키징된다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 리셉터클이 원하는 효능, 부피, 온도 및 질감의 음료를 생성하는 것을 가능하게 하기 위해 용질을 추출 또는 커피를 양조하기 위해 디자인된 기계 기반 희석 시스템 또는 시판 시스템에 의해 수용될 수 있게 하는 특정 크기 및 형태의 용기에 패키징되어 구조화 될 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물의 패키징은 냉동된 농축 물이 유통되는 동안 용융되거나 자외선에 노출되는 것을 방지하는 추가적인 장벽 또는 2 차 패키징을 포함한다. 예를 들어, 마분지 상자 내에 추가로 패키징된 리셉터클에 냉동 된 액체 내용물을 포장하는 것은 단열재 층이 추가되고, 따라서 용해가 바람직하지 않은 경우 냉동된 액체 내용물의 온도 손실 또는 또는 용융이 느려질 것이다. 또 다른 예는 특히 구매 시점에서 사용자의 가정이나 사무실 냉동고로 운송하는 동안 내용물의 냉동 상태를 더 연장시키기 위해 냉동가능한 젤 팩의 함유물을 2 차 패키징에 포함시키는 것이다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 담은 리셉터클은 제어 부분 배열로 제공되며, 여기서 제어되는 부분 배열은 단일 서빙 크기의 형태 또는 다중 서빙을 생성하기 위한 배치 서빙 크기의 형태를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 냉동된 액체 내용물의 용융 및 희석을 용이하게 하기 위해 임의의 방법, 형상 또는 형태로 리셉터클 또는 그 복수를 수용할 수 있다. 일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 보다 큰 제품 가능성 어레이를 위해 다수의 리셉터클 유형 및 크기를 수용할 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 포함하는 액체는 그것이 측정되어 리셉터클로 전달 된 후에 냉동될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동 액체 내용물을 생성시키는데 사용되는 유체는 리셉터클에 전달되기 전에, 예를 들어 주형에서 미리 냉동되고, 압출되고, 동결되고, 크기로 절단되거나, 또는 다른 기술 및/또는 프로세스들에 의해 냉동될 수 있고, 그런 다음 소정의 바람직한 모양의 냉동된 고형물로서 리셉터클내로 증착/패키징된다. 이는 냉동된 액체 내용물이 바늘 천공을 위해 지정된 리셉터클의 영역을 간섭하지 않도록 테이퍼진 부분을 갖는 리셉터클의 치수와 협력하여 행해질 수 있다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물은 그 직경이 도 1a에 도시된 바와 같이 리셉터클의 상부, 바닥 또는 다른 제 1 또는 제 2 단부의 직경보다 크기 때문에 천공 영역으로부터 벗어나도록 성형될 수 있다. 다시 말하면, 냉동된 액체 내용물이 제 1 위상 또는 별도의 단계에서 생성되고 그런다음 기계 기반 디스펜스 시스템에 의해 수용될 수 있는 리셉터클에 수용, 삽입 및 밀봉될 수 있다.

일부 실시예에서, 내용물의 품질이 일부 다른 FDA 식품 안전 방법, 예를 들어, 탄산 음료 제조에 사용되는 시럽에 의해 유지 될 수 있는 경우, 패키징은 냉동 온도 이상으로 분배될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 냉동될 수 있으며, 사용하기 전에 결코 용융되지 않으며, 디스펜스 동안에 한번 또는 수 차례 용융된다. 냉동된 액체 내용물의 어는점 이하의 온도에서 리셉터클을 분포 및 유지하는 것은 품질 보전 및 영양이 풍부한 식품 안전성 측면을 증가시킬 수 있지만 모든 실시예에 반드시 필요한 것은 아니다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물을 제조하는데 사용된 액체는 급속 냉동 되고, 소비 준비 직전에 용융 및/또는 희석될 준비가 될 때까지 그 리셉터클에서 냉동 보관된다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 층상화된 및/또는 혼합 포맷으로 구성되어 복수의 냉동 액체 내용물로 또한 패키징될 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 내용물이 충전되지 않은 영역을 유지하면서 리셉터클의 공동 볼륨 내에 끼워 질 수 있고 수용 시스템에 의해 특정 천공 구현을 위해 재 위치될 수 있는한 임의의 형상 또는 다중 기하학적 형상으로 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 용융 속도를 증가시키기 위해 냉동 액체 내용물의 표면적을 증가시키기 위해 분쇄 또는 침연될 수 있다.

마찬가지로, 냉동된액체 내용물은 리셉터클의 아래쪽 또는 위쪽을 관통하는 바늘에 의해 균열을 가능하게 하기 위한 형상 및 크기일 수 있다.

특정 실시예에서, 충분한 개방 공간은 냉동된 액체 내용물이 액체 입구 및 출구 (예컨대, 바늘) 및/또는 들어오고 나가는 액체와 방해하지 않도록 챔버의 개방 공간으로 변위될 수 있도록 리셉터클의 혼합 챔버 내에 잔존한다. 일부 실시예에서, 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물은 리셉터클의 혼합 챔버의 총 볼륨의 절반보다 작게 점유한다. 다른 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 혼합 챔버의 총 볼륨의 절반 이상을 차지한다.

요약에서, 본 발명의 실시예는 식품 및 음료 제품의 다양한 종류의 생성을 가능하게 하는 냉동 액체 내용물을 함유하는 필터리스 단일 챔버 혼합 용기를 제공한다. 리셉터클은 사용자가 제품을 만들기로 결정할 때까지 냉동된 상태로 최종 산물 또는 그 농축된 버전을 보존하는 산소 장벽을 선택적으로 포함하는 밀봉된 환경으로 유지된다. 또한, 하나 이상의 입구 또는 배출 바늘에 의한 관통 후에도, 리셉터클은 본질적으로 유체 또는 유체들을 냉동된 액체 내용물과 혼합함으로써 생성물이 생성되는 동시에 제어된 유체 출구를 제공하는 밀봉된 혼합 챔버로 있다. 본원에 설명된 임의의 디스펜서 실시예 또는 다른 공지의 단일 서빙 음료 제조기/양조 시스템에 삽입될 때, 리셉터클은 원하는 산물을 생산하기 위해 냉동된 액체 내용물과 용융 및 조합하는 용융 및/또는 희석용 액체 (예컨대, 물)를 수용함으로써 필터리스 단일 챔버 혼합 용기로서 기능한다. 본 출원에 설명된 리셉터클의 이러한 실시예를 사용함으로써 기존의 음료 제조기/양조 시스템이 시스템을 수정하지 않고도 디스펜서로서 기능할 수 있게 되어 사용자가 자신의 기존 시스템을 디스펜서 또는 양조기로서 사용할 수 있게 된다.

추출물 또는 농축물

소비자에게 전달되는 최종 음료의 품질은 냉동 액체 내용물을 만드는 데 사용되는 재료의 성질 및 품질에 가장 근본적으로 의존한다. 이 재료가 순수 추출물이든 농축물이든 관계없이 본질, 즉 향기, 아로마, 외관 및 질감은 최고 품질로 캡처하여 사용할 때까지 해당 수준으로 유지하는 것이 요구된다. 이 추출물 또는 농축물의 주요 속성은 하기 실시예에서 캡쳐된다.

일부 실시예에서, 냉동 액체 내용물은 커피 또는 차 추출물, 레모네이드, 과일 주스, 수프 나 국물, 액체 유제품, 알코올, 시럽, 점성이 있는 액체, 사전-또는 프로 바이오틱, 칵테일 믹서, 유아용 조제 식료품, 영양 보조 식품 또는 냉동된 액체 식품 제품 중 하나일 수 있다. 냉동 액체 내용물은 영양가가 있거나 없는 재료일 수 있으며, 자연적으로 또는 인공적으로 맛을 내며, 방부제 및/또는 유사한 것이 포함되거나 포함되지 않은 상태로 패키징될 수 있다. 냉동 액체 내용물은 탄수화물, 단백질, 식이 미네랄 및 에너지 또는 신진 대사를 지원하는 다른 영양소를 포함할 수 있다. 냉동된 액체 내용물은 그 중에서도 비타민, 칼슘, 칼륨, 나트륨 및/또는 철과 같은 첨가제를 포함하거나 강화될 수 있다. 냉동된 액체 내용물은 항균 첨가제, 항산화 제 및 합성 및/또는 비-합성 화합물과 같은 방부제를 포함할 수 있다. 방부제의 예로는 그중에서도 젖산, 질산염 및 질화물, 벤조산, 벤조산 나트륨, 하이드록시벤조산염, 프로피온산, 프로피온산 나트륨, 이산화황 및 아황산염, 소르브산 및 나트륨 소르베이트, 아스코르브 산 나트륨, 토코페롤, 아스코르 베이트, 부틸화 히드 록시 톨루엔, 부틸화 하이드록시아니솔, 갈산 및 갈산 나트륨, 산소 소거제, 디소듐 EDTA, 시트르산 (및 시트르산염들), 타르타르산 및 레시틴, 아스코르브 산, 페놀라제, 로즈마리 추출물, 홉, 소금, 설탕, 식초, 알코올, 규조토 및 소듐 벤조 에이트를 포함할 수 있다. 이 첨가제 목록은 본 출원에 설명된 기술의 범위 내에 있는 것으로 의도되며, 구체적으로 지칭된 첨가제는 단지 예시적인 것이며, 그 유도체 뿐만 아니라 다른 화학 화합물도 포함할 수 있음을 이해할 것이다.

냉동 액체 내용물 또는 재료는 현탁 고형물을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있고, 비-용해가능한 고형물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동 액체 내용물이 제조되는 농축물, 추출물 또는 다른 소모성 유체는 냉동 전에 용매에 완전히 용융되는 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 또한 패키징 프로세스 동안에 냉동 액체 내용물 내에 용해되지 않지만 원하는 특성을 갖는 음료 또는 식품 생성 동안 기계 기반 시스템에 의해 용해되는 조성물 덩어리를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동된 내용물을 생성하는데 사용되는 액체 음료는, 리셉터클에 차례로 또는 일체로 냉동되고, 밀봉될 슬러리 또는 액체로서 수용된다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 효능, 형상 및 크기를 가지며 리셉터클내에 구조화되어, 기계 기반 시스템이 액체 냉동된 액체 내용물을 용이하게 용융 및/또는 희석시키고, 내용물을 원하는 맛, 효능, 볼륨, 온도 및 질감의 소모품 액체로 변환한다.

커피 액체는 전형적으로 SCCA(Specialty Coffee Association of America)에 의해 개발된 것과 같은 다양한 표준 방법을 사용하여 그들의 총 용해된 고형물(및 덜 통상적으로 BRIX 수준을 사용하여 그들의 설탕 수준에 의해)로 측정된다. 유사하게, 적어도 하나의 변수에 기초한 농축물로 측정할 수 있는 다른 음료 (주스, 코코넛 물 등)가 있다. 예를 들어, 크림 또는 농축 우유는 일반적으로 지방 함량의 함수로 측정된다. 커피와 마찬가지로, 고지방 백분율이 높은 이들 액체는 리셉터클 내에서 냉동되어 지방 비율이 낮은 쉐이크와 라떼와 같은 유제품 기반 음료에 용융 희석될 수 있다. 예를들어, 우유 지방 함량이 26%이고 콘센트에 냉동된 1 oz. 크림 또는 농축 우유는 전유와 동등한 3.25%의 유 지방과 8 oz. 유제품 음료를 만들기 위해 디스펜서에 의해 7 oz.로 희석될 수 있다. 다른 예에서, 리셉터클에서 냉동된 1 oz. 부분은 8% 또는 16%의 유 지방 수준을 가질 수 있으며, 개별적으로 1% 및 2% 우유에 유사한 유 지방 함량을 갖는 8 oz. 음료를 만들기 위해 7 oz.로 희석될 수 있다. 추가의 실시예에서, 2 가지 재료 또는 첨가제는 다른 음료를 위한 농축물로서 다양한 비율로 조합될 수 있다. 예를 들어, 고 유방 유제품, 농축 감미료 및 높은 TDS를 갖는 커피 추출물을 포함하는 냉동된 내용물은 용융되어 매우 기쁘게 마실 수 있는 각 재료의 유리한 비율로 라떼로 희석될 수 있다.

일부 실시예에서, 냉동 액체 내용물의 깊이 또는 볼륨이 제어된다. 예를 들어, 선택된 범위 또는 임계치 이하로 냉동된 액체 내용물의 볼륨/깊이를 유지함으로써, 본 발명의 실시예는 전체 볼륨의 희석 액체가 리셉터클을 통과하기 전에 냉동된 액체 내용물이 완전히 용융되는 것을 보장한다. 이러한 실시예에서, 유체의 일부는 냉동된 액체 내용물이 완전히 용융된 후에 리셉터클을 통과한다. 이 추가 유체는 리셉터클 내부 및 제품 출구 유동 경로에서 잔류물을 깨끗하게 세척한다. 그렇게 하면 리셉터클의 재활용성이 향상되고 제품 출구 유동 경로의 오염이 줄어든다. 또한, 냉동된 액체 내용물의 크기를 볼륨 범위 또는 일정한 임계 깊이 이하로 유지함으로써, 최종 제품이 특정 제품에 대한 적절한 온도 범위를 달성하는 것을 보다 용이하게 보장할 수 있다.

일부 실시예에서, (예를 들어, TDS 및/또는 Brix로 측정된) 냉동된 액체 내용물의 총 용해된 고형물의 수준을 조절하는 것은 사용을 위해 계획된 희석액의 양 및 냉동된 액체 내용물의 볼륨을 고려하여 적절한 최종 제품 강도를 확보하는 것을 용이하게 한다. 상대적으로 큰 볼륨의 냉동 액체 내용물은 동일한 희석 및 용융 액체를 사용하는 동일한 최종 제품에 대해 상대적으로 작은 볼륨의 냉동 액체 내용물 보다 낮은 수준의 총 용해된 고형물을 필요로 한다. TDS로 측정된 원하는 최종 제품 강도는 또한 냉동된 액체 내용물의 필요한 TDS를 또한 정하는데, 예를 들어, 6%의 최종 원하는 TDS를 갖는 2 oz. 에스프레소는 1.25%의 최종 TDS를 가진 커피 8 oz. 보다는 냉동된 액체 내용물에 대해 비교적 높은 TDS를 요구할 것이다.

일부 실시예에서, 상대적으로 높은 TDS 및 리셉터클에서 요구되는 충전에 비례하여 더 낮은 깊이를 갖는 냉동된 액체 내용물을 제조하는 추가의 이점은 디스펜서 또는 공지된 양조기로부터의 출구 바늘이 냉동된 액체 내용물을 통과 또는 냉동된 액체 내용물을 보다 쉽게 옮기는 것을 허용하여, 바늘이 내용물로부터의 간섭없이 냉동 액체 내용물 위의 열린 공간에 액세스 할 수 있게 한다는 것이다.

일부 실시예에서, 본 명세서에 개시된 리셉터클은 알려진 출구 바늘 침투 깊이 및 위치를 갖는 알려진 단일-양조 시스템에 적합하도록 의도된 크기 및 형상을 갖는다. 이들 위치 및 치수가 알려지기 때문에, 이들 실시예의 리셉터클은 내용물이 실질적으로 리셉터클의 전체 단부 층과 컨택할 수 있게 하면서 바늘의 침투 깊이보다 작은 내용물을 가는 높이를 갖는 TDS 레벨로 생성된 냉동된 액체 내용물을 갖는다. 이러한 방식으로, 본 발명의 실시예는 이들 시스템의 공지된 치수 및 특성에 기초하여 공지된 단일 서빙 양조 시스템에 대해 맞춤화된다.

일부 실시예에서, 온도, 볼륨, 형태, 크기, 비율, 등 같은 냉동 액체 내용을 정의하는 변수들은 또한 제한된 기계 설정/제어를 갖는 기계 기반 시스템으로부터 원하는 식품 또는 음료를 용이하게 만들기 위하여 냉동된 액체 내용물을 만드는데 사용되는 액체들의 제조 동안에 조절될 수 있다. 예를 들어 뜨거운 음료를 만들 때 앞에서 언급한 바와 같이, 이것은 에스프레소와 같은 소량의 음료에 대해 더 높은 온도를 쉽게 달성할 수 있도록 비교적 작은 양의 높은 TDS 액체를 리셉터클에 패키징하는 것을 의미할 수 있다. 대안적으로, 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물에 대한 기준으로 더 낮은 TDS 유체의 비교적 더 큰 볼륨을 냉동시키는 것은 냉동 재료의 큰 체적이 다른 사정이 없다면 외부 냉동의 사용 없이 냉각 및 희석 유체에 더 많은 "음의 열 에너지"를 공급하기 때문에 차가운 음료 예컨대, 주스를 생성하도록 의도된 리셉터클을 준비할 때 더 나은 선택일 수 있다.

일부 실시예에서, 원하는 커피 제품의 생성을 위한 냉동된 내용물의 농도 특성은 본원에서 참고로 인용된 국제 특허 출원 제 PCT/US2016/023226 에 상세히 기재되어 있다. 본 출원은 커피 추출물의 농도 제한과 액체를 용융 및 희석하는 것과 대조적으로 용질을 용해하거나 추출을 위해 디자인된 기존 디스펜서에서 원하는 음료를 만들기 위해 그것들이 어떻게 사용될 수 있는지를 정의한다.

커피 같은 차는 최종 음료에서 바람직한 것보다 총 용해된 고형물의 높은 수준을 수득하기 위해 추출될 수 있는 제품이다. 이 고농축 추출물은 대부분의 소비자에게 유리한 강도를 갖는 완성된 음료를 생산하기 위해서 리셉터클 내에서 냉동되고 이어서 용융되고 희석될 수 있다. 전통적인 차 추출 시스템으로부터의 추출물은 일반적으로 2.5° 내지 6.2° Brix의 범위 내에서 생산되고 (약 2% 내지 5%의 총 용해된 고형물) 그리고 1° 미만의 음용 Brix로 낮추어 희석된다. 그러나 이것은 차의 다양성과 추출 기법에 따라 달라질 수 있다. 차 추출물은 더 낮은 정도 또는 더 큰 정도로 농축될 수 있다. 예를 들어, Centritherm 증발기(evaporator)는 제품 품질에 대한 최소 손상의 보고를 갖는 연속적인 베이시스에 기초하여 57.8° Brix (약 50%의 총 용해된 고형물) 까지의 이런 추출물을 농축할 수 있다. 바람직한 양태에서, 이 차 추출물은 설정된 볼륨 및 온도의 희석제와 반응할 때 원하는 효능 및 온도를 연속적으로 달성할 수 있도록 농도 수준 및 부분 크기로 리셉터클에 배치될 수 있다. 적절한 디스펜서를 사용하면, 추출물을 뜨겁거나 또는 차가운 음료를 만들기 위해 용융되고 그리고 희석될 수 있다.

이 전체 프로세스의 다른 실시예에서, 코코넛 물과 같은 산물은 또한 기화 또는 냉동 농축과 같은 기술을 사용하여 농축되어 자연 수준(코코넛 껍질로부터 추출된 것 처럼) 보다 더 강한 농축물을 생성할 수 있다. 껍질에서 추출된 프로세스되지 않은 코코넛 물은 3°에서 5° 사이의 Brix 수준을 가지고 있다. 이 코코넛 물은 더 높은 Brix 수준으로 농축되어 농축물로 리셉터클에 냉동되고 나중에 용융되어 희석되어 원하는 효능이 된다. 예를 들어, 1 oz. 코코넛 물 농축물은 Brix 수준이 40° 일 수 있으며, 리셉터클에 냉동 패키징되고 용융되어 7 oz. 물로 희석되어 5°의 brix를 갖는 코코넛 물 음료를 만들 수 있다. 대안적으로, 1 oz. 코코넛 물 농축물은 brix 수준이 24° 일 수 있으며, 리셉터클에 냉동 패키징되고 나중에 용융되어 7 oz. 물로 희석되어 3°의 brix를 갖는 코코넛 물 음료를 만들 수 있다. 추가 예로, 1 oz. 코코넛 물 농축물은 Brix 수준이 60° 또는 그 이상일 수 있으며, 리셉터클에 냉동 패키징되고 나중에 용융되어 19 oz. 또는 그 미만의 물로 희석되어 적어도 3°의 brix를 갖는 코코넛 물 음료를 만들 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물의 크기, 내용물을 따뜻하게 하거나 용융시키기 위해 첨가되는 보조 열량 및 희석 액체의 열량은 조정될 수 있어서 바람직한 저온의 코코넛 수분 음료를 생성 할 수 있다.

코코넛 물처럼, 과일 주스는 농축되기 전에 순수하거나 천연Brix 수준을 갖는다. FDA는 아래 표 1과 같이 다양한 과일 및 제품에 대해 "100% 천연 주스" 등급을 구성하는 표준을 마련했다. 모든 로트(lot)에 대한 실제 주스 측정 값은 나열된 Brix 레벨의 80-120% 범위일 수 있으며, 여전히 100% 천연 주스로 분류된다. 상이한 리셉터클에 대한 대안적인 공급 원료로서, 이들 순수 주스 모두는 당업계에 널리 공지된 다양한 기술을 사용하여 농축될 수 있다. 천연 상태보다 더 높은 Brix 수준을 가진 이러한 농축 주스는 리셉터클 내에서 냉동되어 나중에 용융되어 바람직한 강도 및 온도로 희석될 수 있다.

표 1. 단일 강도 (100%) 주스의 FDA 최소 Brix 수준

명확히 하기 위해, 표 1에서, 레몬 및 라임 주스의 값은 무수 시트르스 산으로 퍼센트 중량으로 표시되어 있다. 추가하여, 시트르스 주스에 대한 굴절계로 측정한 Brix 값은 시트르 산 (예를 들어, 자몽, 오렌지 및 귤)에 대해 정정될 수 있다.

상기 이외에, 유청 및 영양 보조 식품의 농축 변형물이 농축될 수 있다. 예를 들어, 많은 단백질, 전- 및 친- 생물 음료는 우유를 기본으로 하지 않고 유청을 기본으로 한다. 유청은 냉동된 내용물의 재료로 농축되어 바람직한 농도로 희석될 수 있다.

용융 및 희석

본 발명에 의해 설명된 디스펜서의 주 기능은 적시에 바람직한 온도 및 볼륨을 갖는 음료로 액체 냉동 농축물을 용융 및 희석시키는 것이다. 이 섹션은 이 기능과 직접 관련된 디스펜서의 몇 가지 특정 실시예에 대해 설명한다.

용융 시스템은, 냉동 액체 내용물의 액화를 촉진하기 위해 열, 움직임, 또는 이들의 조합 중 어느 소스를 사용할 수 있다. 이는 보조 비-희석 히터를 사용하여 리셉터클 외부를 통해 간접적으로 냉동된 내용물을 가열하고 희석 유체와의 접촉을 포함하여 냉동된 내용물을 직접 가열하는 방법에 적용된다. 따라서, 용융 시스템은 열 및/또는 운동의 다양한 소스를 포함할 수 있다. 전자기 복사 (예를 들어, 고주파 에너지, 마이크로파 에너지, 오믹/저항 등), 가열 코일, 뜨거운 공기, 뜨거운 물, 열전기 플레이트, 가열된 액체 배쓰, 전기 또는 물 자켓, 증기, 화학적 반응 등은 모두 용융 속도를 촉진시킬 수 있는 가능한 열원의 예이다. 그러나 당업자는 다양한 다른 물리적 작용 원리 및 메커니즘이 액화를 촉진하는데 사용될 수 있음을 인식할 것이다.

일부 실시예에서, 소비자는 냉동 액체 내용물의 어떤 희석도 없는 음료를 원할 수 있다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물은 이미 올바른 맛, 양 및 효능을 지닌다. 예를 들어, 냉동된 액체 내용물은 이미 소비를 위해 TDS 레벨 예를 들어, 에스프레소 또는 핫 퍼지 소스일 수 있으며 원하는 온도와 질감에서만 용융하여 디스펜스해야 할 필요가 있다. 예를 들어, 기계 기반 시스템은 코일 히터에 대해 열 전도성 리셉터클을 놓거나 또는 적외선을 조명하거나 또는 가열된 가스 또는 증기를 리셉터클의 외측에 충돌시킨 다음 내용물이 원하는 온도에 도달한 후에 리셉터클을 천공함으로써 냉동된 액체 내용물을 용융시킬 수 있다. 또한, 냉동된 액체 내용물은 기계 기반 시스템으로부터 후속 컨테이너로 알맞게 디스펜스될 수 있다. 일부 예에서, 뚜껑은 용융 및 가열 전 또는 후에 제거되어 리셉터클로부터 직접 소비될 수 있다.

희석을 요하는 바람직한 생성물을 제조하기 위한 일부 실시예에서, 희석제는 가열되고 및/또는 유동이 허용되어 냉동된 액체 내용물로부터 적시에 원하는 향미, 효능, 볼륨, 온도 및 질감의 소비 가능한 액체 산물을 생성한다. 일부 실시예에서, 희석 성분은 또한 용융 성분으로서 작용할 수 있다. 일부 실시예에서, 희석제는 원하는 특성을 갖는 소모성 액체 생성물을 적시에 생성하기 위해 임의의 용융 컴포넌트 (예를 들어, 전기 히터)을 보완하도록 가열 및/또는 유동이 허용된다.

일부 실시예에서, 물은 디스펜서 내에서 증기로 가열되고, 용융/희석된 유체의 리셉터클 또는 출구 경로를 외부에서 가열하는데 사용된다. 일부 실시예에서, 이 외부 열은 상이한 가능한 목적에 기초하여 상이한 레벨 (양) 또는 위치에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 목표에는 다음이 포함될 수 있지만 이것에 한정되지는 않는다 : (a) 냉동된 액체 내용물의 외층만을 용융시켜 리셉터클의 폐쇄 단부로부터 더 쉽게 변위시킬 수 있게 하는 것; (b) 저온 최종 제품이 요구되는 특별히 주스 및 다른 음료에 대해, 용융/희석에 사용되는 저온의 물에 대한 보충물로서 냉동된 액체 내용물의 덩어리를 부분적으로 용융시키는 것; (c)리셉터클로부터 희석되지 않은 용융 액체를 디스펜스하는 방법으로서 냉동된 액체 내용물을 완전히 용융시키는 단계; (d) 에스프레소 (espresso)와 같이 소량의 희석액만을 첨가하고 뜨거운 음료 온도가 요구되는 경우, 액체 냉동 된 내용물의 덩어리를 부분적으로 또는 완전히 용융시키는 것; (e) 출구 채널을 통해 음료 컵 또는 찻잔 또는 다른 리셉터클로 흐르면서 최종 음료를 보다 바람직한 온도로 가열할 때 리셉터클을 나가면서 용융/희석된 음료를 보조적으로 가온하는 것; (f) 냉동된 액체 내용물로 어느 정도의 용이한 관통을 용이하게 하기 위해 리셉터클을 천공하기 위해 사용되는 바늘 중 하나를 가열하는 것. 일부 실시예에서, 이러한 목적으로 사용되는 증기는 뜨거운 공기 또는 디스펜서 바디 내부 에서 또는 외부에서 전기 또는 천연 가스와 같은 가연성 연료를 사용하여 생성된 다른 가열된 가스로 대체될 수 있다. 증기 또는 고온 가스의 사용은 냉 음료 또는 식품이 최종 소모품으로 요구될 때 특히 중요할 수 있는 냉동 액체 내용물의 가열/용융에서 보다 큰 수준의 제어를 제공할 수 있다. 이 프로세스는 또한 총 에너지 균형에 추가된 증기 또는 고온 가스의 양을 신중하게 측정/제어하기 위한 프로세스를 가정한다.

일부 실시예에서, 디스펜서로 로딩된 리셉터클은 리셉터클의 바닥을 천공하기 전에 가열된다. 이것은 냉동된 액체 내용물을 리셉터클의 바닥 및 측벽과 컨택 상태로 유지하여 냉동 액체 내용물로 열의 전달을 증가시킨다. 이러한 구현에서, 리셉터클의 바닥은 선택된 시간이 지난 후 또는 리셉터클이 선택된 온도에 도달한 후에 천공된다. 리셉터클의 폐쇄된 단부/바닥을 천공에서의 추가의 지연은 일정량의 용융/희석 유체가 리셉터클에 유입되고 냉동된 내용물을 완전히 둘러싸도록 허용하며, 출구 천공이 생성되기 전에 측벽과 변위된 냉동된 내용물 사이의 공기 갭을 충전하도록 의도된다. 그렇게함으로써 공기 갭의 절연 영향없이 수신기로부터 액체 및 냉동된 내용물로 열을 효율적으로 계속 전달할 수 있다

최종 음식 또는 음료 서빙은 소비자가 원하는 온도로 리셉터클의 액체 냉동된 내용물로부터 제조되고, 소비자에 의한 직접 소비에 적합한 방법을 통해 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 차가운, 주위 온도의 액체 또는 약간 가온된 액체로 용융되고, 희석되어 냉동된 액체 내용물은 쥬스, 아이스 커피, 소다 등과 같은 정상적으로 소비되는 음료에 대해 최소 한도로 용융되고 가열된다. 이러한 방식으로, 냉동된 액체 내용물의 음의 열 에너지 (융해 엔탈피) 특성을 이용함으로써, 리셉터클의 내부로 공급되는 음료보다 더 차가운 음료를 소비자에게 전달하는 것이 가능하다.

일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 용융되고 동시에 희석된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물을 함유하는 리셉터클에 액체를 도입하여 냉동된 액체 내용물을 동시에 또는 일제로 용융 및/또는 희석시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 보충적인 열의 추가는 냉동된 내용물의 액화 및 기화의 속도 또는 국보화(localization)를 제한하도록 제어된다. 일부 실시예에서, 비-희석 열원은 그 내부의 냉동된 내용물을 용융시키기 위해 리셉터클을 가열할 수 있거나, 디스펜서는 리셉터클 및 음료 생성 공동을 통해 이동하는 희석 액체로서 주위 온도의 액체를 가열할 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클이 교반되는 동안 보조(secondary) 비-희석 열원이 리셉터클에 적용될 수 있다. 추가 실시예에서, 희석 액체는 비-희석 열원에 의해 교반되고 가열되는 동안 리셉터클을 통해 디스펜스될 수 있다. 용융하면서 교반하는 조합은 보다 균일한 열 분포를 위한 기술을 제공한다. 리셉터클을 교반하는 열이 특정 영역을 과열하는 대신에 리셉터클 전체에 분산하도록 할 수 있다.

일부 실시예에서, 희석 액체가 리셉터클을 통과하지 않고, 오히려 리셉터클을 통한 주입을 바이패스(bypass)하고 용융 냉동된 내용물의 디스펜스된 위치에 근접한 위치에서 디스펜스된다. 일부 실시예에서, 리셉터클이 유지되는 공동은 리셉터클로부터 용융된 액체 산물을 수용하고 그것을 희석 액체와 조합하는 혼합 영역을 갖는다. 일부 실시예에서, 천공기는 가압된 공기 흐름을 주입하여 리셉터크를 깨끗하게 헹구고, 용융된 냉동된 내용물이 음료 컨테이너에서 희석제와 혼합되는 압력을 증가시킨다. 이것은 디스펜서 내의 공기 압축 시스템이 포함될 수 있다. 희석 액체와 용융된 냉동된 내용물의 디스펜싱은 일체로 이루어 지거나 하나의 디스펜스가 다른 것보다 앞에 발생할 수 있다. 다른 실시예에서, 액체의 디스펜스는 여러 번 교번될 수 있다. 일부 실시예에서, 희석 액체의 양은 리셉터클을 통해 디스펜스되고, 양은 음료 리셉터클로 직접 디스펜스된다.

일부 실시예에서, 물은 디스펜서에서 하나의 온도로만 가열되지만, 디스펜서는 또한 리셉터클에 주입되기 전에 가열 엘리머트를 바이패스하는 유체 경로를 포함하여, 리셉터클에 첨가된 물이 주변 온도에 가깝도록 한다. 물 히터를 바이패스하는 것은 적어도 두 가지 방법으로 수행 될 수 있다 : (a) 피스톤 펌프 뒤에 3 방향 밸브는 디스펜스 헤드로 또는 디스펜스 헤드에 직접 연결된 뜨거운 물 가열 탱크를 통해 저수조에서 주변 물을 우회시킬 수 있고; 또는 (b) 물 저수조 베이스에 있는 단순한 티 (tee)는 하나의 피스톤 펌프가 디스펜스 헤드로 연결되는 동안 물 히터를 통해 물을 공급하고 다른 피스톤 펌프는 디스펜스 헤드에 직접 물을 공급하는 2 개의 개별 피스톤 펌프를 공급할 수 있다. 일부 실시예에서, 배관 시스템은 희석제를 기계적으로 냉각시키기 위한 디스펜스 채널 또는 바이패스 시스템을 포함할 수 있다. 설명된 기술들 중 임의의 것은 디스펜서가 리셉터클에 공급되는 희석 액체의 온도를 제어할 수 있게 한다.

일부 실시예에서, 보조 비-희석 열원은 한번 사용되고 폐기되는 뜨거운 물 또는 증기이다. 일부 실시예에서, 이 폐기되는 물 또는 증기 응축물은 드립 트레이 또는 팬; 해당 용도 전용의 보조 탱크; 사용자 싱크대로 가는 배수구 중 하나 이상일 수 있는 수집 저장소에 수집된다. 일부 실시예에서, 폐기된 물 또는 증기 응축물은 중력하에서 수집 저장소로 흐른다. 일부 실시예에서, 폐기된 물 또는 증기 응축물은 펌프로 보내지고 압력하에 수집 저장소로 펌핑된다.

몇몇 공급원으로부터 열이 매우 중요하지만, 냉동된 액체 내용물의 교반도 또한 용융 또는 액화의 속도 증가시키기 위한 효율적인 기술이다. 유체 역학의 관점에서, 교반의 한가지 효과는 고형물과 가열 액체사이의 경계 층을 파손시킨다. 또 다른 효과는 둘 사이의 상대 속도를 증가시키는 것이다. 세 번째는 고형물 사이의 물리적 컨택의 증가된 입사이거나 또는 열로 변환된 작은 양의 운동 에너지이다. 교반은 또한 리셉터클 내의 희석 액체의 체류 시간을 증가시키고 마찬가지로 액체 입구로부터 액체/생성물 출구까지의 리셉터클을 통한 액체의 유동 경로의 길이를 증가시킨다. 바람직하게는, 이것은 리셉터클 내로 주입된 액체가 교반 동안에 리셉터클 내에서 계속 유동하게 하고, 교반이 없는 것에 비해 더 오랜 시간 동안 그렇게 한다. 이 효과의 조합의 관측된 결과는 분명하다. 냉동된 내용물의 용융은 교반 없는 것보다 교반으로 훨씬 빨리 일어나며, 디스펜스되는 음료는 일반적으로 시원하다.

일부 실시예에서, 움직임은 원심 분리기를 사용하여 도입된다. 일부 실시예에서, 교반은 용융 속도를 촉진시키는 기술로서 앞뒤 및/또는 상하 (예를 들어, 쉐이킹(shaking)) 또는 진동 플랫폼 또는 유사한 것의 교반을 포함하는 회전, 요동 선회, 회전 또는 직선 왕복 운동 중 하나 이상일 수 있다. 이러한 예들에서, 천공 바늘은 운동 범위를 구현하거나 보완할 수 있도록 유사한 범위의 운동이 주어질 수 있다. 예를 들어, 원심 분리기 시스템에서 바늘은 리셉터클과 함께 회전할 수 있다.

진동 레벨 발진은 교반이 없는 것보다 효과적이지만, 액상화의 효율은 고형물 (냉동또는 부분 냉동) 성분과 용융/희석 액체 사이의 상호 작용의 진폭 및 에너지 수준에 따라 증가한다. 일부 실시예에서, 이 더 큰 진폭 교반은 기계적 또는 유체적 힘에 의해 유도된다. 기계적 힘은 직접 축 방향 연결을 통해 또는 벨트, 기어 또는 마찰 구동 배열을 통해 전형적으로 모터 구동되는, 공동 및/또는 리셉터클의 상대적으로 더 큰 각도 회전을 부여하는 것을 포함한다. 중성점에 대한 시계 방향 및 반 시계 방향의 회전이 짧은 시간 동안 동일하지 않은 비대칭 진동은 규칙적인 패턴, 정상파 등의 생성을 방지하여 결과적으로 유체의 로컬 혼돈성의 증가로 인해 특별히 효율적이라는 것이 입증되었다. 다중 회전 운동, 즉 한 방향으로 몇 초 동안 완전한 회전을 한 다음 다른 방향으로 회전하는 스피닝(spinning)이 또한 유용하다. 이러한 운동은 유체의 덜 혼란스러운 운동을 생성하지만, 원심 구동 유체를 리셉터클 밖으로 우선적으로 보내는 기회를 도입할 수 있다. 1 회전 미만의 각 왕복 운동과 비교하여 완전한 회전을 허용하는데 필요한 배관의 복잡성 증가에 대비해야 한다.

일부 실시예에서, 기계적 교반용 구동 모터는 때때로 모터를 위해 최적화된 특수한 모터 파워 서플라이를 통해 제어기에 의해 그들에 공급되는 DC 전압의 크기 및 극성에 의해 구동되는 DC 구동 모터이다. 일부 실시예에서, 구동 모터는 특정 운동 패턴을 실행하도록 보다 정확하게 프로그래밍될 수 있는 스테퍼(stepper) 또는 서보 모터이며, 키잉 피쳐가 리셉터클 및 공동에 통합되는 경우, 로딩, 언 로딩, 스캐닝 등을 위해 키잉 피쳐를 특정 위치로 복귀시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 용융/희석 유체는 작은 액체 베어링 계면이 리셉터클 내부 표면과 냉동된 내용물 사이에서 용융되면 접선 방향에서 리셉터클 내로 주입된다. 이 액체는 주입되어 냉동된 내용물을 리셉터클 내부에서 회전시켜 냉동된 내용물을 더 빨리 액화시킨다. 일부 실시예에서, 리셉터클에 첨가될 수 있는 용융/희석 유체의 볼륨은 제한되고, 냉동된 내용물을 원하는 수준의 용융을 달성하기에 충분히 길게 유지하기에 불충분하다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물을 회전시키기 위한 다른 기술 은 바늘을 통한 압축 공기 또는 다른 가스의 주입으로서, 이 가스는 접선 방향으로 그 외주 에지 근방의 냉동된 내용물에 충돌하도록 된다. 일부 실시예에서, 이 가스는 기계식 또는 화학적 기술 및/또는 당업계에 공지된 프로세스, 예를 들어, 가스를 생성하기 위해 알려진 기계식 펌프 또는 화학적 반응이 필요로 한때에 앞서 디스펜서의 내부 또는 근처의 적절한 리셉터클에 전개/압축되고 저장된다.

일부 실시예에서, 필요한 압력으로 가스를 연속적으로 생산하는 기계적 또는 화학적 시스템 또는 방법은 주입 바늘을 제공하는데 사용된다. 예를 들어, 더 큰 펌프가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 주사 바늘로의 이 가스의 유동은 디스펜서 시스템 제어기에 의해 타이밍되고 조절되며, 가스 주입 전후에 또는 가스가 산재되기 전후에 동일하거나 별개의 바늘을 통해 용융/희석 액체의 유동과 조화된다. 예를 들어, 계획된 사이클이 완료될 때까지 소량의 액체가 주입될 수 있고, 이어서 가스의 버스트 또는 연장된 스트림이 뒤따르며 더 많은 액체가 뒤따를 수 있다.

교반을 유도하는 유체 기반 기술은 액체 베어링 인터페이스를 생성하면서 액체의 얇은 필름이 두 표면 사이에서 용융되면 리셉터클 벽 내의 냉동된 내용물과 리셉터클 벽 에 존재하는 낮은 마찰 계수를 이용한다. 이 상황에서, 리셉터클의 측벽 근처에서 접선 방향으로 향하는 주입 바늘로부터의 일정하거나 펄스화된 유동을 사용하여 냉동된 내용물이 회전하기 시작할 수 있다. 유체에 의한 교반은 디스펜서 내 기계적 복잡성 및 비용을 줄이는 데 특히 유용하다. 일부 음료 또는 식품 리셉터클에 사용할 수 있는 용융/희석 액체의 양에 의해 부과되는 프로세스 제어 가요성 및 한계의 상실에 대해 이러한 이점을 고려해야 한다.

일부 실시예에서, 긴 바늘은 리셉터클 및 냉동된 내용물을 완전히 통과하여 리셉터클 또는 사용자의 컵 또는 디스펜서로 빠져나가는 내용물 또는 희석액을위한 드립 가이드로서 제 위치에 남아 있다. 일부 실시예에서, 이 바늘은 베이오넷 (bayonet)과 같은 형상을 하고, 냉동된 내용물을 통과하는 것을 용이하게 하기 위해 전기적으로 가열된다. 바늘이 리셉터클의 뚜껑 및 폐쇄 단부를 통해 연장되는 제 위치에 있으면, 제 2 바늘이 리셉터클 내로 도입되고, 리셉터클의 측벽의 직경 곡률에 접선 방향으로 유체를 주입하기 시작하여, 해동된 내용물을 회전하는 윤활제로 활용하여 정지상태 리셉터클내에서 냉동된 내용물을 회전하도록 유도한다. 일부 실시예에서, 정지상태 리셉터클은 베이오넷으로 천공하기 전 및/또는 그 동안에, 외부에서 가열되고, 시스템의 엔트로피를 증가시키고 액화를 촉진시키는 방식으로 유체를 도입한다. 용융된 내용물은 베이오넷을 지나 흐르며 최저 팁에서 떨어진다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물의 마지막은 모든 희석 액체가 주입되기 전에 용융되어, 바늘/베이오넷이 인출되면 깨끗한 컵이 디스펜서로부터 제거될 수 있게 한다.

일부 실시예에서, 수신기와 함께 리셉터클은 해동 속도를 지원하기 위해 교반된다. 일부 실시예에서, 수신기 및 리셉터클은 정지되어 있고 냉동된 내용물은 교반된다. 일부 실시예에서, 리셉터클도 냉동된 내용물도 아무것도 교반되지 않는다.

액체 저장소

액체 저장소는 디스펜서의 전반적인 동작에서 수동적이지만 중요한 역할을 한다. 냉동 액체 농축물의 용융 및 희석에 최적화된 시스템의 저장소에 중요한 몇 가지 특성이 아래에 설명되어 있다.

일부 실시예에서, 시스템은 희석 액체의 단일 저장소를 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 복수의 저장소를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 저장소는 동일한 유체 레벨로 평형이 되도록 연결된다. 일부 실시예에서, 기계 기반 시스템은 더 큰 액체 예비소(reserve) 또는 적절한 배관 시스템 (매우 큰 저장소), 예를 들어 빌딩의 물 공급원에 연결된 필터링된 물 시스템 으로부터 희석제를 분배하는 파이핑(piping) 시스템에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 저장소 내의 물은 배관 라인을 통해 사용자의 가정 또는 사무용 물 공급원에 자동으로 보충된다.

저장소내의 희석 액체는 물일 수 있지만, 사람이 섭취하기에 적합한 임의의 영양 또는 비 영양성 액체를 포함하는 탄산 액체, 유제품 액체 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 액체가 냉동된 액체 내용물을 원하는 조성물로 희석시키는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 희석용 액체는 탄산 음료를 생성하기 위해 탄산화 될 수 있고, 기계 기반 시스템은 탄산화 성분을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 희석 액체가 냉장 또는 아이스 음료을 만들기 위해 실온 또는 냉각 유체로 냉동 액체 내용물을 용융시키기 위해 특정 온도로 증가 또는 가압될 수 있다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 적어도 2 개의 저장조를 갖는다 : 하나는 주변 물을 위한 것이고 다른 하나는 가열되는 물을 위한 것이다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 리셉터클 및/또는 최종 식품 또는 음료 컨테이너로 주변 물과 별도로 뜨거운 물을 공급하기 위한 유체 경로를 갖는다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 이산화탄소를 주변 물 저장소에 공급하여 물을 탄산화시키는 주입 경로를 포함한다. 일부 실시예에서, 분배기는 주변 물 저장소 또는 다른 물 공급원으로부터 물을 수용하는 별도의 용기를 구비하고, 탄산 시스템은 별도의 용기에서 물을 탄산화한다. 일부 실시예에서, 물은 유동 경로를 따라 인라인으로 탄산화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 구현예들은 최종 식품 또는 음료 컨테이너에 직접 공급되는 액체를 탄산화하는 능력을 포함한다.

천공기

희석용 유체를 첨가하거나 용융된 유체가 컵 또는 보울(bowl) (디스펜스웨어)에 유출시키기 위한 출구 경로를 만들기 위해 리셉터클을 천공하는 기술은 또한 대부분의 경우 디스펜스 시스템에 의해 수행되어야 하는 중요한 기능이다. 이 섹션에서는 사용된 천공기의 다양한 실시예와 천공기의 특성 및 천공기가 생성한 구멍의 성질을 보다 자세히 설명한다.

천공은 냉동된 액체 내용물이 용융 및/또는 희석되는 전에, 후 또는 동안에 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 냉동된 액체 내용물은 용융되어 이상적인 음료에 대해 디스펜스된 희석제에 의해 희석되기 전에 리셉터클을 빠져 나간다. 본 기술의 일부 예에서, 냉동된 액체 내용물은 내용물이 후속 또는 보조 리셉터클로 디스펜스되기 전에 디스펜스된 액체를 사용하여 희석될 수 있다.

일부 실시예에서, 천공기는 바늘, 기요틴, 블레이드, 분쇄기 등일 수 있다. 예를 들어, 리셉터클을 관통하는 것을 피하기 위해 천공기를 리셉터클로부터 멀리 회전시키는 피벗, 삽입된 리셉터클을 방해하지 않도록 천공기를 슬라이딩키시는 텔레스코핑 메커니즘, 필요에 따라 천공기를 올리거나 내리기 위해 스테퍼 모터에 의해 구동되는 스크류 메커니즘, 스프링 구동 디바이스, 롤 또는 코일로부터 "디스펜스"되고 사용 후 이 위치로 다시 수축되는 가요성 튜브 또는 다른 대안등 공지된 기계 기술 및/또는 프로세스를 이용하여 퇴피 가능 할 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 소비자에 의해 또는 기계 기반 시스템에 의해 천공될 수 있다. 예를 들어, 소비자는 기계 기반 시스템에 의해 수용되기 전에 리셉터클에 빌트된 천공을 노출시키는 패치를 제거할 수 있다. 대안적으로, 기계 기반 시스템은 리셉터클을 파열시키기 위한 천공 바늘 또는 압력을 포함하는 다양한 방법을 사용하여 밀봉된 리셉터클을 천공할 수 있다.

일부 실시예들에서, 다수의 천공은 여러 위치에서 리셉터클에 제공될 수 있다. 일반적으로, 용융된 냉동 액체 내용물의 여과를 필요로 하지 않기 때문에, 본 출원에 설명된 천공은 용융/희석 액체, 가스 또는 증기의 도입 또는 용융된 냉동 액체 내용물 또는 가스가 리셉터클을 빠져 나가는 것을 허용하도록 의도된다.

일부 실시예에서, 천공은 다단식으로 될 수 있다 -- 하나 천공 천공 후 다른 또는 다수 천공이 디스펜싱 프로세스에서 상이한 간격으로 다단식으로 된다(stage). 일부 실시예에서, 리셉터클은 음료 제품의 어떤 것도 낭비하지 않도록 및 리셉터클로부터 임의의 재순환 오염물을 제거하기 위해 용융 전 또는 후에 냉동된 전체 액체 내용물이 리셉터클을 빠져 나가는 위치에서 기계 기반 시스템에 의해 천공된다.

희석 액체를 추가하는데 사용되는 천공은 스트로(straw)이나 보조 컨테이너에 희석 및/또는 용융 내용물 디스펜스에 반대로, 리셉터클로부터 직접 소비하게 하는 기술 및/또는 프로세스와 함께 후속 사용에 적합할 수 있다.

일부 실시예에서, 용융되고 희석되기 전에 리셉터클 밖으로 냉동 된 액체 내용물 전체를 이동시키기 위해 리셉터클이 천공되고 푸시-로드 (push-rod) 등이 도입된다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물은 리셉터클로부터 압착된다. 다른 실시예에서, 천공기는 리셉터클로부터 냉동된 내용물을 밀어낸다. 블레이드는 뚜껑을 제거하기 위해 사용될 수 있거나 또는 대안적으로, 압력으로 인해 뚜껑이 파열되어 포드로부터 제거될 수 있다.

일부 실시예에서, 패키징은 더 높은 온도 및 기계적 동작에 노출된 후 천공가능하게 될 수 있다. 예를 들어, 패키징은 가열될 때 냉동된 액체 내용물이 침투될 수 있는 스폰지 유사 재료로 제조될 수 있다. 다른 예에서, 냉동 액체 내용물은 기계 구동 바늘이 더 적은 힘으로 리셉터클과 내용물을 관통하도록 허용하는 동작에서 해동이나 액화된다.

일부 실시예에서, 천공기는 모터 또는 솔레노이드에 의해 이동될 수 있다. 일부 실시예에서, 천공기는 선형으로 이동될 수 있다. 일부 실시예에서, 천공기는 예를 들어, 개구의 주변 둘레의 원형 경로에서 보다 복잡한 경로를 통해 이동될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 원형 경로는 뚜껑의 일부를 완전히 해제하기 위해 완전한 원을 나타낼 수 있다. 다른 실시예에서, 원형 경로는 뚜껑에 작은 "힌지 (hinge)"를 남겨서 리셉터클에 뚜껑을 유지하고 뚜껑이 느슨해 지지 않게 하기 위해 완전한 원보다 적을 수 있다. 일부 실시예에서, 이 원형 개구의 크기는 수프 농축물에서 고기 또는 채소 덩어리와 같은 보다 큰 고형물을 방출하기에 충분할 수 있다. 일부 실시예에서, 천공 크기는 얼음 또는 묽은 음료의 생성을 위해 음료 컨테이너로 디스펜스되는 고형물 냉동 구조물의 유동을 가능하게 할 수 있다.

일부 실시예에서, 고정 또는 조정 가능한 천공기는 냉동된 내용물이 바늘의 침투를 차단하는 경우 천공기 또는 디스펜서에 대한 손상을 방지하기 위해 스프링 로딩될 수 있다. 스프링 하중의 압력은 리셉터클 또는 그 냉동된 내용물에 의해 중단될 때 디스펜서에 의해 검출될 수 있다. 스프링 부하 및 방출은 예를 들어 열, 교반 또는 희석제 공급을 트리거하거나 종료하기 위해 용융 및 희석 프로세스와 관련된 시퀀스를 시작하는데 사용될 수도 있다.

일부 실시예에서, 바늘은 움직임을 가지고 이동 및 조정할 수 있는 채널을 제공하기 위해, 예를 들어, 냉동된 내용물의 액화를 향상시키는 방식으로 리셉터클의 계획된 교반을 수용하기 위해 가요성 튜브에 부착될 수 있다.

일부 실시예에서, 상이한 크기의 리셉터클을 수용하기 위한 디스펜서의 공동은 대안적으로 수용되는 리셉터클의 형상에 기초하여 수축 가능 할 수 있는 천공기를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 천공기는 열적으로 안정한 폴리머로 구성된다. 다른 실시예에서, 천공기는 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 하나 이상의 금속으로 구성된다. 일부 구현예에서, 천공기는 구성 재료에 관계없이 약 -40 ℉ 내지 약 300 ℉의 온도에 노출될 때 물리적 열화에 저항한다. 일부 실시예에서, 천공기는 약 0 ℉ 내지 약 250 ℉의 온도에 노출될 때 물리적 열화에 저항한다.

일부 실시예에서, 디스펜서의 출구 측에 사용되는 천공기의 특성은 및 입구 측에 사용되는 천공기의 특성은 동일하다. 일부 실시예에서, 이들 특성은 상이하다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 단지 뚜껑에서만 천공된다. 일부 실시예에서, 리셉터클은 뚜껑과 바닥을 관통하여 천공된다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 측벽을 따라 천공된다. 일부 실시예에서, 측벽의 천공은 가능한 한 리셉터클의 바닥에 가깝게 이루어지며, 리셉터클의 방위는 액화된 내용물이 천공된 영역으로 흐르도록 기울어진다. 다른 실시예에서, 리셉터클의 측벽 또는 상부는 천공되고 그런 다음 리셉터클은 회전되어 리셉터클의 볼륨의 낮은 지점으로 천공들을 배향시켜서 회전시켜 액화된 내용물을 배출할 수 있게 한다.

일부 실시예에서, 리셉터클은 천공 면적 또는 영역에 대해 회전되어 리셉터클 외측에 내용물의 유동이 제어되도록 한다. 일부 실시예에서, 냉동된 내용물은 음료 생성 프로세스 동안에 리셉터클로부터 부분적으로 또는 완전히 제거될 수 있다.

일부 실시예에서, 바늘은 상이한 좌표를 하나 이상의 리셉터클의 높이를 천공하도록 다수의 관통 깊이를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 바늘 (들)은 입구 및 출구 모두 천공을 만들어, 완전히 리셉터클을 뚫을 수 있다. 예를 들어, 긴 바늘은 먼저 뚜껑을 뚫고 나서 냉동된 내용물을 통과하고 리셉터클의 폐쇄 단부를 통과하여 액체를 희석하기 위한 입구 및 출구 경로를 만든다. 일부 실시예에서, 바늘은 제 2 (출구) 천공으로부터 퇴피하여, 물이 냉동된 내용물을 통과하여 포드를 빠져 나가는 채널을 남긴다. 일부 실시예에서, 바늘은 그것의 단면이 최종적으로 뚜껑에 대항하여 매끄럽지만 사용자의 컵이나 디스펜서웨어 안으로 그리고 리셉터클의 폐쇄 단부 밖으로 유체와 가스 유동을 가능하게 하기 위해 바늘 또는 베이오넷 팁 근처의 영역 및/또는 냉동된 내용물에 의해 점유된 영역에서 그 측면에/그 측면을 따라 하나 이상의 홈을 통합하도록 디자인될 수 있다.

일부 실시예에서, 바늘이 수축가능하다. 다른 실시예에서, 바늘은 불연속이어서 액체가 바늘상의 한 위치에서 빠져 나올 수 있고 바늘이 리셉터클 내부에 있는 동안 바늘을 다른 위치로 다시 넣을 수 있다. 일부 실시예에서, 입구는 액체가 리셉터클 내로 흐를 수 있게 하는 튜브이고 - 이 튜브/바늘의 외측에는 원주 주위에 그루브(grove)가 있으며, 이 그루브는 액체를 위한 출구 경로를 제공한다.

일부 실시예에서, 바늘은 가열되거나 냉동된 내용물을 통과/관통을 용이하게 하기 위해 뜨거운 물 또는 증기를 사용한다. 바늘의 가열은 그 길이에 걸쳐 연속적일 수 있거나 상이한 구역에서 가열될 수 있다. 일부 실시예에서, 이들 구역 중 하나 이상은 서모커플, RTD 또는 서미스터가 장착되어 바늘의 최대 온도를 제어하여 냉동된 내용물의 과열 및/또는 증기 생성을 방지할 수 있다. 주사 바늘은 음료 제조 프로세스에서 내내 또는 리셉터클의 가열과 함께 또는 따로 가열되어 디스펜스 프로세스 동안에 막힘이나 과압 문제를 방지하는데 도움을 준다.

바늘 형상은 원형 또는 비 원형, 예를 들어, 삼각형, 직사각형, 베이오넷 형 또는 나이프 형상일 수 있다. 바늘은 액체가 바늘 외부를 따라 이동할 수 있도록 길이가 있는 챔버 또는 그루브를 가질 수 있다. 바늘의 단부는 뚜껑, 냉동된 내용물 및 리셉터클의 폐쇄 단부 또는 단부 또는 측면을 통한 이동을 가능하게 하기 위해 바람직하게는 날카롭거나 뾰족하다. 바늘은 그 길이를 따라 일정한 직경 또는 비 원형 단면일 수 있거나 다양한 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 바늘은 점, 직선 스플라인 또는 베이오넷 또는 나선 홈을 포함하는 냉동된 내용물 및 리셉터클을 통해 바늘이 통과할 때 사용되는 다양한 기하학적 피처와 지점의 뒷 표면과 그 측면을 따라서 또는 그루브를 통하여 유체의 더 용이한 유동을 허용하는 백 테이퍼(back taper)도 통합하는 특별한 단부 "캡"을 가질 수 있다. 바늘의 측면은 베이오넷의 측면에 있는 홈과 기능면에서 유사한 유체에 대한보다 편리한 유동 경로를 제공하기 위해 매끈하거나 하나 이상의 홈을 포함할 수 있다. 바늘에는 해동된 냉동된 내용물 또는 디스펜서 유체의 자유로운 이동을 허용하기 위해 다양한 입구 및 출구가 있는 내부 채널을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 바늘은 전자기 복사 또는 기타 열원으로부터 제어된 방식으로 가열되도록 조성을 가질 수 있다. 예를 들어, 바늘은 RF 전자기 에너지를 사용하여 수동적으로 가열할 수 있는 철 기반 금속 합금으로 만들 수 있다.

일부 실시예에서, 천공 가열 시스템은 바늘/천공기를 위생적으로 유지하기 위한 메커니즘으로 구현될 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클의 내부 구성은, 푸시 플레이트와 같은 냉동 내용물 이전 및/또는 유동 경로 생성을 가능하게 하기 위해 천공기와 조합하여 작동될 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클의 내부 또는 외부 영역은 음료 생성을 위해 냉동된 내용물 재배치를 접을 수 있다.

일부 실시예에서, 두 개의 "엔트리" 천공기가 있다. 하나의 천공기는 액체 히터를 포함하는 제 1 경로와 유체 연통하며, 따뜻하거나 뜨거운 유체를 리셉터클에 제공하도록 의도된다. 제 2 천공기는 액체 히터를 바이패스하여 저장소로부터 직접 유동하는 제 2 경로와 유체 연통하며, 냉각 또는 주변 온도 유체를 리셉터클에 제공하기 위한 것이다. 이들 천공기 및 유동 경로 중 어느 하나, 둘 모두 또는 어느 것이나, 선택된 음료에 대한 제어기에 의해 개발된 레시피에 기초하여 리셉터클에 유체를 공급하는데 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 바늘은 리셉터클 뚜껑 또는 측벽에 작은 벤트 구멍을 만들고 후퇴하여 리셉터클 내부의 임의의 압력 형성을 완화시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 통상적인 디스펜스 경로로의 배출 구멍 및 배출 경로가 생성되기 전에 유체가 주입되기 때문에 또는 리셉터클의 임의의 관통 전에 보조 가열이 인가되기 때문에 그러한 벤트 구멍이 사용된다. 내부 압력을 완화 하는 것은 뚜껑이 분리 되지 않거나 리셉터클 파열을 방지하기 위한 것이다. 우려되는 작동 유체는 가스이므로 매우 작은 벤트 구멍 (직경 1mm 정도)이 적당하다.

일부 실시예에서, 벨로우즈는 벤트 또는 입구 구멍을 둘러싸고 드레인 또는 폐기물 트레이에 배관되어 임의의 가스 또는 유체가 폐기 지점으로 향하게 된다. 일부 실시예에서, 이 벤트 라인은 박테리아 성장의 축적을 방지 또는 제거하기 위해 세정 유체 유동로 주기적으로 플러싱(flush)된다.

일부 실시예에서, 디스펜서는 냉동된 내용물에 대한 기화 엔탈피를 결정 또는 추정하고 과압을 방지하기 위해 다른 것들 중에서 환기 설정을 조정한다. 주요 고려 사항은 물 주입 전에 보조 가열 프로세스에서 증기 또는 과도한 수분의 존재로 인해 발생할 수 있는 압력이다. 과압 상태는 리셉터클이 과도한 압력에서 파열되어 기계 또는 사용자에게 뜨거운 물을 뿌릴 수 있으므로 안전 문제를 나타낸다. 과압 상태는 또한 과압이 리셉터클 내의 용융된 냉동된 내용물의 일부가 디스펜서 배관으로 역류할 수 있으므로 위생에 대한 우려를 나타낸다. 희석 유체를 주입할 때 처음 천공을 통해 디스펜스 사이클 후반에 유체가 손실되는 것을 방지하는 것을 돕기 위해, 벤트가 생성된 동일한 지점에서 액체 주입 디스펜서 바늘이 리셉터클 뚜껑을 천공시키는 것이 바람직하다.

일부 실시예에서, 리셉터클의 냉각 동안 헤드 공간 내의 가스의 볼륨 감소와 초기 냉동 과정에서 액체에서 고체로 전환 될 때 냉동된 내용물의 볼륨의 팽창 (9% 만큼) 사이에서, 새롭게 밀봉 된 리셉터클 (패키징 직후)에 발생하는 복잡한 트레이드 오프가 주어지면, 헤드 공간 대 냉동된 내용물 볼륨의 비율은 내부 압력에 전반적으로 "중립에 가까운" 영향을 생성하도록 선택된다. 이 상황에서, 그리고 냉동 보관을 위한 정의된 온도 범위 (예를 들어, 0 ℉ 내지 32 ℉)에서, 내부 압력에 대한 순 효과는 가열로 인해 증기가 발생하지 않는 한 배기가 필요하지 않을 정도로 충분히 작을 수 있다.

일부 실시예에서, 내부 압력 중 임의의 축적을 피하기 위해 제안된 벤츠 홀은 용융/희석 유체의 첨가용 바늘의 완전 투과로 인해 나중에 확대한다. 따라서, 일부 실시예에서, 벤트 구멍 및 최종 천공은 동일한 바늘에 의해 이루어진다. 이것은 구멍을 밀봉하는 두개 방법으로 이어진다. 업계에서 잘 정립된 첫 번째는 뚜껑에 대고 개구를 둘러싸는 가요성 (일반적으로 고무) 벨로우즈를 사용하는 것이다. 벨로우즈는 뚜껑에 대해 실행가능한 밀봉을 생성하기에 충분한 축 방향 힘을 제공하도록 계획되고 디자인된 임의 유체 유량 및 전체 바늘 직경을 수용할 수 있도록 직경 방향에서의 크기가 정해진다. 밀봉의 두 번째 방법은 관통 바늘의 측면과 뚜껑 에지 사이의 밀착을 만드는 것이다. 이 후자의 방법은 확대될 때까지 벤트 구멍에 적용되지 않는다.

시스템 세정 및 유지 보수

디스펜스 시스템이 계속 제대로 동작하고 식품 안전 제품을 전달하는 것을 보장하기 위해, 정기적인 세정 및 유지 보수가 요구된다. 이러한 요건을 가능하게 하는 다양한 실시예가 아래에서 설명된다.

디스펜서에서 수행되는 세정 및 헹굼 작업의 유형은 세 가지 목적을 갖는다. 하나는 디스펜서 유동 채널의 세균 축적을 방지하거나 줄이기 위한 세정이다. 두 번째는 후속 디스펜스 사이클에 영향을 주는 한 번의 디스펜스 사이클에서 맛 이월을 방지하는 것이다. 세 번째는 뜨거운 음료에서 예를 들어 차가운 음료로 디스펜싱하거나 그 반대로 전환할 때 다양한 시스템 엘리먼트를 예열 또는 예냉하는 것이다.

일부 실시예에서, 일부 항균성 화학 첨가제를 포함할 수 있는 제 1 유형의 린스는 디스펜서가 처음 시운전 될 때, 디스펜서가 일부 연장된 비활성 기간 후에 또는 특정 형태의 냉동된 내용물 후에, 예를 들어, 유제품을 포함하는 것들이 최근에 디스펜스된 후에 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 유형의 전체 시스템 세정은 예를 들어 바늘, 벨로우즈, 튜빙, 공동 그 자체, 및 드레인 라인들을 살균하는 것을 돕기 위해 공동 내의 특수 리셉터클을 사용하여 저장소에 항균성 화학 재료를 첨가하는 것, 그리고 시스템 전체에 걸쳐 이 유체를 펌핑하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 유형의 세정으로부터의 유량은 사용자가 드립 트레이 내로 배출하기 보다는 디스펜스된 세정 유체를 컵 또는 보울 내로캡쳐하도록 권고되는 것으로 충분하다.

제 2 유형의 린스, 이월을 방지하기 위한 유형의 일부 실시예에서, 특별한 화학 약품이 첨가되지 않으며 사용되는 유체의 볼륨은 훨씬 적다. 일부 실시예에서, 뜨거운 물은 단순히 공급 바늘을 통과하고 공동 및 드레인 바늘에 의해 캡쳐되어 이전의 디스펜스 용액의 임의의 잔류 막을 컨택 표면으로부터 제거한다. 일부 실시예에서, 이러한 헹굼은 빈 리셉터클이 사용자에 의해 제거되고 시스템 공동이 비어 있는 후에 발생한다. 일부 실시예에서, 헹굼은 리셉터클이 여전히 공동 내에 있는 동안 발생하지만, 최종 디스펜스 지점 근처의 특수 밸브는 단순히 사용자의 컵 또는 디스펜스웨어 대신에 컵 트레이 또는 폐기물 저장소로 유동을 우회시킨다. 일부 실시예에서, 이러한 짧은 헹굼사이클이 발생한 후에 만, 리셉터클을 유지하는 드로어가 개방되어 사용자가 이를 제거하고 폐기할 수 있다.

일부 실시예에서, 소정의 시스템 엘리먼트를 예열 또는 사전 냉각하기 위한 제 3 유형의 세정은 주로 사용되는 다음 제품이 보통 저온으로 디스펜스되는 경우에 독립적으로 또는 2 가지 이전 유형의 헹굼 중 어느 하나에 따라 발생할 수 있다. 다른 유형과 달리, 이 경우, 세정수는 일부 실시예에 있어서 저장소 또는 히터 탱크로 재순환될 수 있다. 재활용을 위한 이 옵션을 사용하면, 시스템 컴포넌트 온도를 조정하는데 사용되는 물의 양이 덜 중요하다. 일부 실시예에서, 헹굼 사이클의 제 1 부분 동안 사용된 유체는 폐기물 저장소로 우회되고, 후자 부분은 재순환된다는 점에서 이 헹굼 방법은 이월을 감소시키는 헹굼과 결합된다.

일부 실시예에서, 디스펜서의 공동 및/또는 바늘은 자체 내장되어 있으며 세정을 위해 용이하게 착탈 가능하다. 일부 실시예에서, 바늘은 잠재적인 오염을 바늘로부터 씻어 내기 위해 증기 또는 뜨거운 물을 사용하는 세척 공동으로 퇴피될 수 있다. 대안적으로, 증기 및/또는 뜨거운 물이 음료 생성 공동 내에 인가되어 바늘을 내부 및 외부 모두 및 다른 음료 생성 컴포넌트를 살균할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 바늘을 닦거나 문지르는 시스템을 포함한다. 일부 실시예에서, 디스펜서는 시스템 전체에 플러싱될 식품 및 음료수 안전 세정 화합물을 수용하고 린스가 뒤 따르는 세제 컴파트먼트를 포함한다. 시스템의 헹굼은 사용자에 의해 또는 대안적으로 디스펜서에 의해 식별된 특정 음료수 사용량 및 유형 조건에 의해 개시될 수 있다.

일부 실시예에서, 리셉터클 또는 공동은 완전 봉입되고, 시스템의 세정을 위해 사용되는 과량의 액체 또는 액체들의 제거를 위한 유동 경로를 포함한다. 일부 실시예에서, 이러한 과잉 액체는 기화 및/또는 폐기를 위해 컵 트레이 또는 다른 저장소로 또는 드레인 라인으로 이동하게 된다. 이 피처는, 예를 들어 작업 빈도 및/또는 최근에 디스펜스된 식품 또는 음료 제품의 유형에 따라 예정된 기준으로 유입 바늘을 세정하기 위해 계획된 헹굼사이클이 발생할 수 있게 한다.

일부 실시예에서, 디스펜스 헤드와 세정 시스템은 저장소로부터 물이 공급된다.

일부 실시예에서, 성공적인 디스펜스 사이클의 끝에서, 가열된 물의 작은 퍼지가 냉 음료의 생성 끝에 깨끗한 디스펜싱 채널을 유지하기 위해 제품의 생성 끝에서 사용될 수 있다. 기계 내부의 박테리아 성장 가능성을 줄이기 위해 짧은 공기의 퍼지를 사용하여 유동 채널과 튜브에서 과도한 물을 제거할 수도 있다.

일부 실시예에서, 디스펜스가 완료된 후, 측정된 볼륨의 희석액 (예컨대, 물)이 액체가 리셉터클 내부의 최종 헹굼/세정을 제공하는 리셉터클의 내부로 공급되고 그런 다음 리셉터클 밖으로 유출되어 드립 팬 (drip pan), 분리 탱크 (separate tank) 등과 같은 수집 저장소에 수집될 수 있다. 일부 실시예에서, 디스펜스가 완료된 후, 측정된 양의 유체 (예컨대, 물 또는 증기)이 액체가 챔버의 최종 헹굼/세정을 제공하는 챔버로 공급되고 그런 다음 챔버 밖으로 유출되어 드립 팬 분리 탱크 등과 같은 수집 저장소에 수집될 수 있다.

이하의 섹션은 초기 스타트업 및 루틴 디스펜서 동작 시퀀스에 대한 실시예를 제공한다.

스타트업

일 실시예에서, 디스펜서는 그것의 운송 패키지, 셋없으로부터 제거되고, 다음과 같이 작동된다 :

패키징으로부터 디스펜서 제거

동작에 대한 백 테이프 및 지시들 제거

AC 콘센트에 디스펜서를 플러그

디스펜서 턴 온. 탱크가 켜지고 전면 표시자 RGB 버튼이 흰색으로 깜박인다.

저장 탱크(들) 제거

탱크 (들)에 물 필터 팩 삽입 또는 디스펜서의 후방 개구에 시스템 필터를 설치한다.

물로 탱크 (들) 충전 및 디스펜서로 저장 탱크 (들)을 설치한다.

일단 충전되고, 저장 탱크 (들)가 설치되면, 유닛은 "준비 상태(Ready)"가 된다. 전면 표시자 RGB 버튼이 정상 백색을 조명하게 된다.

드로어가 열리고 뜨거운 물 디스펜스 포드를 드러낸다. 이것은 디스펜서에서 뜨거운 물만 디스펜스하기 위한 인쇄된 바코드를 갖는 주형된 플라스틱 리셉터클이다. 이 리셉터클가 제거되고 드로어를 닫는다.

초기 설정 후에는, 기계가 패키징 된 이후에 오염이 발생했을 때를 대비하여 헹굼 사이클을 예방 조치로 사용한다. 유사하게, 제어기가 구성 가능한 일수 이상의 기간 동안 기계를 사용하지 않았음을 인지하면 예방용 헹굼 사이클이 시작되어 마지막 사용 후 발생한 박테리아 증가를 제거한다.

원하는 제품을 만들기 위한 냉동된 내용물을 담은 리셉터클이 드로어 앞에 흔들어 진다. 근접 센서가 바코드 스캐너를 트리거하여 동작시킨다.

바코드 스캐너가 부분 팩 (리셉터클)의 뚜껑을 읽고 드로어가 개방된다. 디스펜서 또는 컵 홈 앞쪽의 트림 또는 드로어 자체의 에지는 부분 팩이 뜨겁거나 차가운 제품인지 여부에 따라 각각 빨간색 또는 파란색으로 조명된다.

드로어가 열리고 운영자가 드로어 상으로 밀거나 또는 조명 흰색 디스펜스 버튼을 누를 때까지 계속 열려 있을 것이다.

드로어를 닫는다. 리셉터클에서 수집된 정보 (예를 들어, 최종 제품이 차가운 식품 또는 차가운 식품 또는 음료인지 여부)에 따라 다음 일련의 이벤트가 발생한다 :

디스펜서 동작들

일 실시예에서, 차가운 식품 또는 음료 제품을 제조하는 프로세스는 다음과 같다 :

전면 표시자 RGB 버튼이 블루를 조명한다.

온도 센서는 부분 팩의 외부 온도를 판독한다.

주위의 물을 소량은 리셉터클로 디스펜스된다.

냉동된 내용물을 부분적으로 또는 완전히 용융시키기 위해 필요할 경우 리셉터클 외측에 대하여 추가 열 (예를 들어, 증기)이 도입될 수 있으므로 추가된 주변의 물은 35-45 ℉ 범위의 최종 디스펜스된 음식 또는 음료 온도를 얻을 것이다.

교반이 시작되고, 제어 시스템 알고리즘에 의해 결정된 기간 동안 지속된다.

추가 주변 물은 제어 시스템 알고리즘에 의해 결정된 유사하거나 상이한 기간에 걸쳐 첨가된다.

만약 압력이 특정 값을 초과하면, 물 디스펜싱은 느려진다.

만약 압력이 계속 증가하면, 디스펜스는 중단된다.

만약 압력이 정상 범위로 떨어지면, 디스펜스는 정상 속도에서 계속된다.

디스펜싱 동안 리셉터클의 내용물에 통기(aerate)하기 위해 디스펜스하면서 주변 공기 퍼지가 사용될 수 있다.

공기 퍼지는 세트 기간 동안 디스펜스 사이클의 끝에서 실행된다.

디스펜스의 결론은, 드로어가 열린다.

일 실시예에서, 뜨거운 식품 또는 음료 제품을 제조하는 방법은 다음과 같다 :

전면 표시자 RGB 버튼이 빨간색을 조명한다.

온도 센서는 부분 팩의 외측 온도를 판독한다.

뜨거운 물 소량이 리셉터클로 디스펜스된다.

냉동된 내용물을 부분적으로 또는 완전히 용융시키기 위해 필요할 경우 추가 열 (예를 들어, 증기)이 사용될 수 있으므로 추가된 뜨거운 물은 140-160 ℉ 범위의 최종 디스펜스된 음식 또는 음료 온도를 얻을 것이다.

교반이 시작되고, 제어 시스템 알고리즘에 의해 결정된 기간 동안 지속된다.

추가 뜨거운 물은 제어 시스템 알고리즘에 의해 결정된 유사하거나 상이한 기간에 걸쳐 첨가된다.

o 만약 압력이 특정 값을 초과하면, 물 디스펜싱은 느려진다.

o 나는 압력이 계속 증가하면 물의 디스펜싱이 중단된다.

o 만약 압력이 정상 범위로 떨어지면, 디스펜스는 정상 속도에서 계속된다.

o 디스펜싱 사이클 동안 부분 팩의 내용물에 통기하기 위해 디스펜스하면서 뜨거운 공기 퍼지가 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 뜨거운 물을 디스펜스하기 위한 방법은 다음과 같다 :

전면 표시자 RGB 버튼이 빨간색을 조명한다.

디스펜스 버튼을 홀딩하는 것은 뜨거운 물이 뜨거운 물 포드 통해 펌핑되게 한다. 디스펜스 버튼을 놓으면 프로세스가 끝난다.

다음 사이클 준비

일 실시예에서, 디스펜스 사이클 (고온 또는 저온) 후에, 디스펜서는 다음 동작을 준비하기 위해 다음과 같이 작동한다 :

공기 퍼지는 설정한 시간 동안 디스펜스가 끝날 때 실행되어 디스펜스 배관을 청소하여 다음 제품으로 이월되는 것을 최소화한다.

디스펜스의 결론은, 드로어가 열린다.

전면 표시자 RGB 버튼은 흰색을 조명한다.

작업자는 부분 팩을 꺼내고 드로어를 닫거나 부분 팩을 제거한 다음 디스펜스 버튼을 다시 누르면 드로어가 닫힐 것이다. 신선한 포드를 읽을 때 바코드가 없어 활성화가 더 이상 발생하지 않는다.

상태 변수

일부 실시예에서, 다음과 같은 상태 조건은 제어 유닛에 의해 모니터링될 것이다:

탱크 가열

물 부족 (일부 실시예에서, "저수면"상태가 검출되면, 조명 탱크 및 백색 디스펜스 버튼은 일체로 깜박일 것이다.))

부분 팩 온도가 정상 범위를 벗어났다 (높음)

부분 팩이 없음

디스펜스 취소

하드 파워 오프

막힌 배관

유저 제어들

일부 실시예에서, 사용자는 다음과 같은 기능을 제어하기 위해 제공되는 스마트 폰 앱을 사용할 것이다:

파워 오프, 즉, 슬립 시간을 맞춘다

디스펜스 식품 또는 음료의 온도 조절

디스펜스된 볼륨에 대한 조절

타이머

슬립

데이터 취득

본 발명의 다양한 양태의 세부 사항을 명확히 하기 위해, 여러 예시적인 실시예는 아래에 제공된다.

예제 1 :

예제 1은 SCAA 금 표준 음료를 성공적으로 제조하는데 사용될 수 있는 커피 추출 강도 (TDS)의 범위를 예시한다. 이 예에서, 필터리스 단일 챔버 혼합 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 함유한다. 리셉터클은 약 1.72 인치의 높이, 약 1.80 인치의 상부 ID, 약 5 도의 드래프트 각도 및 약 1.45 인치의 바닥 ID를 포함하는 도 32에 도시된 것과 같은 프로파일을 갖는다. 리셉터클은 천공 층으로 상부상에서 밀봉되고, 단부 층은 천공될 수 있다 (예를 들어, 디스펜서/양조기 바늘에 의해 예컨대, 한정되는 것은 아니지만, 전술한 바늘). 냉동된 액체 커피 추출물은 실질적으로 전체 단부 층 및 측벽의 일부와 컨택한다.

약 1.15% 내지 약 1.35%의 TDS (SCADA 골드(gold) 컵 표준의 중심점 인 1.25% TDS의 옵션의 타겟 표적을 갖는)의 TDS를 갖는 최종 커피 음료 산물을 제조하기 위해, 15 ℉에서 냉동된 액체 내용물은 195°F 8 oz.의 물로 용융되고 희석된다. 표 1은 본 실시예의 냉동된 액체 내용물의 여러 가지 대안 구현예 뿐만 아니라 냉동된 액체 내용물의 양 및 내용물의 농도의 정도를 변화시키는 다양한 파라미터에 미치는 영향을 보여준다.

표 2.

표 2에 나타낸 바와 같이, 커피 음료 온도를 140 ℉ 이상으로 유지하려면 (예를 들어, 음료 온도를 120 ℉ 이상으로 유지하면서 우유 또는 크림을 추가할 수 있도록) 냉동 액체 내용물은 약 60%의 TDS와 약 8%의 TDS 사이의 농도의 정도에서 (더 작은 내용물은 보다 높은 농도를 필요로 함) 약 0.15 내지 약 1.2 oz. 사이 이다. 리셉터클에 포함될 때, 냉동된 액체 내용물 위에 빈 공간 및 상부 층 (즉, 헤드 공간) 아래의 빈 공간의 길이는 약 0.6 내지 약 1.6 인치이며, 이는 약 41% 내지 약 91%의 빈 공간 볼륨을 생성한다.

본 발명자들은 리셉터클의 단부 층으로부터 약 1.0 인치 이하의 냉동 액체 내용물 높이를 유지하는 것이 단부 층으로부터 내용물의 방출 용이성을 증가 시킨다는 것을 발견했다. 따라서, 내용물은 약 1.0 내지 약 0.1 인치 사이의 높이로 더 제한될 수 있고, 그에 따라 약 60% 내지 약 11%의 TDS 사이에 대응하는 정도의 농도를 갖는다.

냉동 액체 내용물의 농도 범위를 실제 추출 한계치인 35% 이하로 제한하는 것이 바람직 할 수 있다. 이러한 경우에, 냉동된 액체 내용물은 약 0.30 내지 약 1.1oz의 중량을 가지며, 약 0.7 내지 약 1.45 인치의 헤드 공간과 약 45% 내지 약 85%의 빈 볼륨을 남긴다.

예제 2

예제 2는 에스프레소 음료를 성공적으로 생성하는데 사용될 수 있는 커피 추출 강도 (TDS)의 범위를 예시한다. 이 예에서, 필터리스 단일 챔버 혼합 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 함유한다. 리셉터클은 또한 도 32에서 설명한 것과 동일한 프로파일 및 치수를 갖는다. 이 예제에서, 냉동된 액체 내용물은 다시 실질적으로 전체 단부 층 및 측벽의 일부분과 컨택하는 농축 커피 추출물이다.

9.15% 내지 약 9.35% TDS (약 9.25% TDS의 옵션의 타겟을 갖는)의 TDS를 갖는 최종 에스프레소 음료 제품을 제조하기 위해, 15 ℉에서의 냉동 액체 내용물은 때로는 더블 에스프레소로 설명되는 4 oz.의 디스펜스 볼륨을 얻기 위해 195 ℉에 충분한 물로 용융되고 희석된다. 표 3은 본 실시예의 냉동된 액체 내용물의 여러 가지 대안 구현예 뿐만 아니라 냉동된 액체 내용물의 양 및 내용물의 농도의 정도를 변화시키는 다양한 파라미터에 미치는 영향을 보여준다.

표 3

표 2 및 표 3에 기재된 냉동 액체 내용물의 다양한 구현예와 함께 본 출원에 개시된 다른 리셉터클 디자인을 사용하여 유사한 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 도 32에 도시된 바와 같은 프로파일을 갖는 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물의 특정 구현예의 사용에 제한되지 않는다. 또한, 예시적인 실시예에서 주어진 것보다 더 높거나 낮은 TDS 값을 갖는 냉동 액체 내용물이 본 발명의 범위 내에 있음이 이해된다

예제 3

두 개 이상의 리셉터클의 크기는 하나의 디스펜서에 수용될 때, 예제 3은 사용 가능한 옵션들의 범위를 나타낸다. 이 예에서, 디스펜서는 상이한 용량 및 형상의 적어도 2 개의 리셉터클을 수용하도록 디자인되고, 각각의 리셉터클은 2 가지 스타일의 최종 산물을 제공한다. 제 1 리셉터클 은 제 2 리셉터클에 비해 볼륨 용량이 낮다. 두 개의 리셉터클은 동일한 상단 직경을 갖지만 깊이는 다양하다. 낮은 볼륨 용량의 리셉터클은 높이가 더 짧고 더 큰 용량의 리셉터클 보다 바닥 직경이 더 크다. 더 높은 볼륨 용량을 갖는 리셉터클은 비선형 측벽 (예를 들어, 오목, 스텝 등)을 갖는다. 더 낮은 용량을 갖는 리셉터클은 1 oz. 용량을 갖고, 도 67a 및 도 67b에 도시된 형상을 가지며 갖고 (수신기의 제 2 단계에만 도달하는), 그러나 더 높은 용량 리셉터클은 2.25 oz의 용량을 갖고 도 69a 및 도 69b에 도시된 형상을 갖는다. 이들 리셉터클의 양쪽 크기는 디스펜서 기계상의 광학 리더기에서 판독할 수 있는 시각적 마크가 있어서 최종 제품 스타일을 식별하고 그것에 대하여 일부 제품에 대하여, 최종 음료 또는 식품에 적용 할 수 있는 설정 범위로 의도된다. 리셉터클의 헤드공간은 제조시 불활성 가스로 플러시된다. 리셉터클 자체는 증기 가열이 가능하고 재활용이 가능하며 산소 및 수분 차단 특성이 우수한 재료로 만들어졌다. 구성 재료는 내면과 외면 모두에 매우 얇은 폴리프로필렌 필름이 있는 알루미늄이다. 그것들은 서 있거나 배수를 용이하게 하기 위해 바닥이 평평하거나 돔이 있다.

용량이 작은 리셉터클은 (1) 에스프레소와 같은 고온의 농축 음료와 (2) 농축 된 상태에서 생산하기 쉬운 대형 뜨거운 음료 예를 들어, 차와 커피의 단일 서브 크기를 포함하는 4 가지 제품 스타일 중 2 가지를 허용하도록 디자인된다. 일 예제에서, 에스프레소로서 의도된 약 20의 TDS를 갖는 냉동 커피 추출물의 0.75 oz.은 1 oz. 내에 함유되어 있고, 리셉터클은 이 정보를 디스펜서로 전달하는 방식으로 마킹된다. 디스펜서는 리셉터클의 마크를 검출하고 (예를 들어, 광 센서로), 이 예제에서는 사용자에게 냉동된 내용물을 함유하는 리셉터클로부터 2 oz., 3 oz. 또는 4 oz. 에스프레소 음료를 생성하는 옵션을 제공한다. 또한, 리셉터클 검출 후, 적색으로 깜박이는 버튼은 음료가 고온으로 디스펜스될 것이라는 것을 전달할 수 있으며, 최종 디스펜스되는 제품을 수용하기 위해 적절한 컵을 사용할 것을 사용자에게 아마 상기시킨다. 디스펜서는 또한 검출된 리셉터클 및/또는 사용자에 의해 선택된 설정에 기초하여 음료 레서피를 수립한다. 이 예제에서, 디스펜서는 디스펜서에 의해 획득된 정보 및 사용자에 의한 2 oz. 서빙 선택에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 희석 액체 주입 시간, 희석 액체의 온도 및 희석액의 볼륨을 수립한다. 대안적으로, 에스프레소 볼륨의 선택은 네트워크 상의 또는 대안적으로, 디스펜서상의 사용자 인터페이스 시스템을 통해 디스펜서에 연결된 디바이스에 의해 완료될 수 있다.

리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 공동에 로딩되고 제 위치에 고정된다. 이 제 1의 더 작은 리셉터클의 더 큰 바닥 직경은 공동 내의 스텝에서 지지되며, 이 스텝은 리셉터클이 제 2 천공기가 더 큰 용량의 리셉터클을 천공하기 위해 위치되는 더 낮은 깊이의 공동을 점유하는 것을 방지하도록 디자인된다. 천공기는 리셉터클이 설치될 때 천공한다. 리셉터클이 고정되면 사용자는 제품 생성을 위한 기능을 시작하기 위해 디스펜서 또는 연결된 디바이스의 버튼을 누르는 것과 같은 최종 동작을 개시할 수 있다.

상기 설명된 제 2의 더 큰 용량의 리셉터클은 차가운 단일 서브 음료, 농축하기가 더 어려운 성분을 포함하는 더 큰 뜨거운 음료의 단일 서브 크기, 예를 들어, 유제품, 그리고 뜨거운 음료의 큰 배치 서빙을 포함하는 네개의 제품 스타일 중 세개를 허용하도록 디자인된다. 일 예시에서, 2.25 oz. 리셉터클은 8 oz, 냉 서빙 주스를 만들도록 의도된 47.2의 BRIX를 가진 냉동 농축 오렌지 주스의 2 oz.를 함유한다. 디스펜서는 리셉터클의 냉동된 내용물에 대한 정보를 수집하고 (예를 들어, 광학 센서로 리셉터클의 광학 마크를 판독) 그리고 리셉터클 내용물로부터 100% 주스 (BRIX 11.8)로 FDA 기준에 따라 자격이 부여된 8 oz. 냉 오렌지 주스를 생성하는데 필요한 프로세스 설정을 수립한다. 또한, 리셉터클 감지 후, 디스펜서의 전면에 있는 버튼이 청색으로 깜박이며 음료는 차가운 음료인 것을 전달하고, 아마 사용자에게 적절한 컵을 사용하여 최종 디스펜스 제품을 수용할 것을 상기시켜 준다. (선택적으로, 디스펜서는 8 oz.의 서빙을 수용하기 위해 필요한 최소 크기의 유리 또는 컵의 존재를 확인하는 센서를 가질 수 있다.) 이 예제에서, 디스펜서는 디스펜서에 의해 획득된 정보에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 희석 액체 주입 시간, 희석 액체의 온도, 희석 액체의 볼륨 및 주입된 희석 액체의 유량을 수립한다.

리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 공동에 적재되고 제 위치에 고정된다. 도 69a에 도시된 바와 같이, 보다 큰 용량의 리셉터클은 하부 섹션이 공동의 바닥으로 중간 스텝을 지나서 연장할 수 있게 하는 중간 스텝보다 좁은 하부 섹션을 갖는다. (참고: 이 설명에서 "바닥(bottom)" 및 "상부(top)"이라는 단어 사용은 개념을 명확히 하는데 도움이 되며 음료 생성 공동의 방향을 대칭축이 수직인 방향으로만 제한하도록 의도되지 않는다. 당업자는 공동이 수평 또는 임의의 다른 각도로 배향될 수 있고 적절한 하드웨어가 시스템이 필요에 따라 기능하도록 구성될 수 있다는 것을 인식 할 것이다.) 비선형 측벽은 리셉터클이 중간 천공 단계를 피하고 여전히 제 1, 낮은 용량의 포드와 동일한 플랜지 직경을 갖는다. 공동의 바닥 깊이는 수축 가능한 천공기를 가지며, 이 실시예에서, 이는 나중에까지 리셉터클 내측으로 천공을 지연시킨다.

리셉터클이 고정되면, 사용자는 예를 들어 제품의 생성을 위한 자동화 기능을 개시하기 위해 디스펜서 또는 연결된 디바이스에 버튼을 눌러 하나의 최종 작업을 개시할 수 있다. 음료 스타일의 검출에 기초하여, 디스펜서는 리셉터클의 뚜껑에 벤트 구멍을 형성하고 대부분의 내용물을 냉동 상태로 유지하면서 리셉터클 내부의 냉동된 내용물의 가장 외측 부분만 용융시키는 보충 예열 기간을 시작한다. 이 경우, 원하는 음료는 차가워 져야 하기 때문에, 냉동된 물의 융해 엔탈피는 희석 액체의 온도를 40 ℉와 50 ℉ 사이의 냉장 온도로 낮추기 위해 사용되어야 한다. 냉동된 오렌지 주스 내용물의 외측 부분이 냉동된 내용물 및 추가된 에너지의 양 (개방 루프)에 대한 알고리즘에 의해 예측되거나 또는 하나 이상의 열 센서에 의해 수집된 정보로부터 폐쇄 루프 피드백을 통해 결정된 대로, 용융된 후에, 공동의 최하부 깊이 아래에 위치한 천공기가 리셉터클 내로 위쪽으로 밀어 넣어져 천공되고, 액체 내용물이 천공기의 채널 밖으로, 디스펜서의 노즐을 통해 그리고 음료 리셉터클 내로 흐르게 한다. 또한 벤트 구멍을 만든 것과 동일한 엔트리 천공기가 다시 깊숙이 그렇지만 더 큰 깊이로 침투한다. 그것은 벤트 구멍과 동일한 위치에 있는 뚜껑의 벤트 구멍보다 더 큰 직경을 만든다. 이 구멍은 입구 바늘 주위에 기밀 밀봉을 형성하여 이에 근거하여 일반적으로 뜨거운 음료에 사용되는 것보다 느린 속도로 리셉터클에 바늘이 약 6 oz.의 주변 물을 전달하여 냉각된 주입된 액체가 냉동된 내용물과 상호 작용하고 내용물을 완전히 용융시키는 것을 촉진시킨다.

교반은 냉동된 타겟 효능 및 온도로 희석 액체 및 냉동된 내용물의 혼합을 촉진시키고자 추가된다. 이러한 방식으로, 생성된 디스펜스된 제품은 냉동된 내용물과 주변 온도 희석제 사이에 평형에 도달할 때 냉장 온도에 도달할 수 있다. 최종 제품은 Brix가 11.8 인 오렌지 주스의 냉장된 유리이고, 100% 오렌지 주스에 대한 FDA 표준을 충족한다.

예제 4

도 69a 및 도 69b의 보다 큰 용량의 리셉터클을 포함하는 이 예제에서, 디스펜서는 리셉터클 내의 냉동된 내용물의 온도가 너무 따뜻한 것을 검출하고 차가운 음료의 생성 개시를 거부한다. 리셉터클에 해동을 허용해도 건강상의 위험을 초래할 수 있는 유제품 또는 기타 제품이 없다고 가정하면, 디스펜서는 사용자에게 리셉터클을 냉동실에 넣도록 지시할 수 있다. 대안으로, 리셉터클의 온도가 저장된 제품에 대한 최대 허용치를 초과하면, 디스펜서는 사용자에게 사용하기에 안전하지 않은 제품을 폐기하도록 지시할 수 있다.

예제 5

이 예에서, 2.25 oz. 리셉터클은 0.9 oz.의 냉동 농축 우유, ½ oz.의 냉동 무거운 크림, 10 그램의 설탕, ½ oz. 24의 TDS가 있는 냉동 커피 추출물을 함유하여, 총괄하여 카페라떼 (cafe latte)의 뜨거운 서빙을 만들도록 의도된다. 디스펜서는 광학 센서를 사용하여 리셉터클의 시각적 마크를 판독하고 커피 농도가 1.5% TDS와 타겟 유제품 및 단맛 수준을 갖는 8 oz. 뜨거운 라떼를 생성하는 프로세스 설정을 수립한다. 또한, 리셉터클 감지 이후, 디스펜서의 전면에서 적색으로 깜박이는 버튼은 음료가 고온으로 디스펜스될 것을 전달할 수 있다. 이 예제에서, 디스펜서는 리셉터클 마킹들로부터 디스펜서에 의해 획득된 정보에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 희석 액체 주입 시간, 희석 액체의 온도, 희석 액체의 볼륨 및 주입된 희석 액체의 유량을 수립한다. 상기 예제에서와 같이, 리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 공동에 적재되고 제 위치에 고정된다.

리셉터클이 고정되면, 사용자는 예를 들어 제품의 생성을 위한 기능을 개시하기 위해 디스펜서 또는 연결된 디바이스에 버튼을 눌러 하나의 최종 작업을 개시할 수 있다. 디스펜서는 리셉터클의 뚜껑에 벤트 구멍을 만들고 대부분의 냉동된 내용물을 용융시키기 위해 보충 가열 기간을 시작한다. 앞에서와 마찬가지로, 이 기간은 개방 루프 또는 폐쇄 루프 제어가 가능하다. 이 경우, 원하는 음료는 뜨겁고 전체 2 oz. 냉동된 내용물은 용융되어 가열되기 때문에, 예제 3의 제 1 저용량 리셉터클로부터 생성된 유사한 크기의 뜨거운 커피 음료보다 더 긴 예열이 필요하다. 냉동된 내용물의 대부분이 열 센서 판독 값과 또는 전체 에너지 입력에 따라 용융된 후에, 공동의 바닥 깊이 아래에 위치한 천공기는 리셉터클 내로 위쪽으로 밀어 넣어져 천공되고, 액체 내용물이 천공기의 채널 밖으로, 디스펜서의 노즐을 통해, 그리고 음료 컨테이너 내로 흐르게 한다..

추가하여, 뚜껑 내의 벤트 구멍보다 큰 직경을 갖는 천공기는 리셉터클의 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입되어, 온수기에 의해 190 ℉로 가열된 6 oz. 물의 리셉터클로의 전달을 위해 천공기 둘레에 기밀 밀봉을 생성한다. 물은 남아 있는 냉동된 내용물을 완전히 용융시키고 리셉터클의 내용물을 섞어서 희석시키고 가열하여 타겟 온도와 효능의 음료를 디스펜싱 할 수 있게 한다. 교반 및 유속은 용융된 내용물 및 디스펜스 액체를 리셉터클 내에서 가능한 한 많이 균질화하도록 제어될 수 있다. 주입된 물의 마지막 부분은 리셉터클을 깨끗하게 헹구고, 주입 및 출구 천공기의 모든 유제품 잔류물을 제거한다.

예제 6

이 예제에서, 2.25 oz. 리셉터클은 큰 배치 서빙을 만들도록 의도된 44.8의 TDS를 가진 냉동 커피 추출물의 2 oz.를 함유한다. 디스펜서는 광학 센서를 사용하여 리셉터클의 시각적 마크를 판독하고 1.4의 TDS를 갖는 64 oz. 뜨거운 커피를 생성하는 프로세스 설정을 수립한다. 디스펜서는 저장소의 수위를 검출하고 필요한 경우 사용자에게 더 많은 물을 추가하도록 지시한다. 리셉터클 검출 후에, 디스펜서의 전면에서 적색으로 깜박이는 버튼은 음료가 뜨겁다는 것을 전달하는데 사용될 수 있고, 리마인더는 디스펜스된 제품을 수용하기 위해 큰 음료 리셉터클을 선택하도록 사용자에게 통지할 수 있다. 또는 디스펜서가 64 oz. 음료 서빙에 적합하다고 쉽게 감지할 수 있도록 디자인된 카라페 (예를 들어, 근접 센서, RFID 칩, 바 또는 QR 코드 등)의 존재를 디스펜서가 감지한다.

이 예제에서, 디스펜서는 디스펜서에 의해 획득된 정보에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 희석 액체 주입 시간, 희석 액체의 온도, 희석 액체의 볼륨 및 주입된 희석 액체의 유량을 수립한다. 이전 예제에서와 같이, 리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 공동에 적재되고 제 위치에 고정된다. 리셉터클이 고정되면 사용자는 제품 생성을 위한 기능을 시작하기 위해 디스펜서 또는 연결된 디바이스의 버튼을 누르는 것과 같은 최종 동작을 개시할 수 있다. 디스펜서는 리셉터클의 뚜껑에 벤트 구멍을 생성하고 냉동된 내용물의 작은 외층을 용융시키기 위해 보조 가열 기간이 개시된다. 이 경우, 음료는 다량의 가열된 액체로 희석되고 리셉터클 천공을 위해 냉동된 내용물을 연화시키기 위해 예열을 필요로 한다.

예열이 개시된 후에, 공동의 바닥 깊이 아래에 위치한 천공기는 리셉터클 내로 위쪽으로 밀어 넣어져 천공되고, 액체 내용물이 천공기의 채널 밖으로, 디스펜서의 노즐을 통해, 그리고 큰 음료 컨테이너 내로 흐르게 한다.. 추가하여, 뚜껑 내의 벤트 구멍보다 큰 직경을 갖는 천공기는 리셉터클의 상부 뚜껑의 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입되어, 온수기에 의해 190 ℉로 가열된 62 oz. 물의 리셉터클로의 전달을 위해 천공기 둘레에 기밀 밀봉을 생성한다. 첨가된 물은 내용물의 남아 있는 냉동된 부분을 용융시켜 리셉터클의 내용물과 혼합하고 희석시켜 가열하여 큰 배치의 커피를 만든다.

예제 7

이 예제에서, 본 출원에 개시된 임의의 하나의 기하학적 구조를 갖는 리셉터클은, 내용물이 바늘에 의해 단부 층으로부터 변위될 때, 냉동된 액체 내용물과 리셉터클의 단부 층 (바닥) 사이에 적어도 5mm의 공간 및 적어도 냉동된 액체 내용물과 리셉터클의 커버 층 (상부) 사이의 추가 5mm의 공간을 허용하도록 크기가 결정된 냉동된 액체 내용물을 함유한다. 냉동 액체 내용물은 추가로 내용물 (15 ℉ 에서)이 195 ℉에서 8 oz. 물과 결합할 때 약 140 ℉ 내지 190 ℉ 사이의 온도에서 최종 음료 제품을 제공할 수 있는 크기가 된다. 냉동 액체 내용물은 8 oz. 물과 결합될 때 1.15 TDS와 1.35 TDS 사이의 최종 제품 강도를 갖는 커피 음료를 생성하기 위한 농도 수준을 갖는다. 또 다른 예에서, 냉동된 액체 내용물 (0℉ 와 32 ℉의 사이의 온도에서)은 이러한 경도 수준을 가져서 내용물에 컨택하는 디스펜서로부터 힘 및/또는 공지의 단일 서브 양조기 바늘 (예를 들어, 약 4mm 길이의 대각선의 첨단 섹션과 약 2.5mm 외경의 중공 바늘)는 내용물에 매립하거나 내용물의 일부만 리셉터클 표면으로부터 멀리 이전시키는 대신에 내용물을 리셉터클의 내부 표면으로부터 이전시킬 것이다.

예제 8

이 예제에서는 음료 스타일과 사용자에 의해 선택된 에스프레소를 위한 2 oz. 설정에 기초하여, 디스펜서는 먼저 음료수 제조 프로세스 동안 생성된 임의의 내부 압력이 대기로 방출되도록 리셉터클의 상부 뚜껑에 환기 개구를 만든다. 이 예에서, 뜨거운 음료가 요구되고 음료 생성 레시피는 0.75 온스의 냉동된 내용물을 원하는 온도로 적절히 용융시켜 가열하기 위해 가열된 물을 아주 작게 희석시켜야 한다. 따라서, 예열 지속 기간은 냉동된 내용물 전체를 용융시키고 디스펜싱 또는 희석제를 첨가하기 전에 결과적인 액체의 온도를 약 85 ℉까지 증가시키도록 계산된다. 냉동/용융된 내용물을 85 ℉ 까지 가열하는 것은 내용물의 열 특성에 대한 지식에 기초한 개방 루프 방식으로 또는 하나 이상의 열 센서가 내용물의 가열 및 적절한 시간에 보조 히터로의 파워 차단을 추적하는 폐쇄 루프 피드백 구동 시스템으로 성취될 수 있다. 왕복 운동은 내용물을 균질화하고 용융을 촉진하기 위해 보충 열과 함께 인가된다. 보충 열의 강도와 전체 지속 시간은 또한 냉동된 내용물이 증기로 국부적으로 기화하는 것을 최소화하도록 제어된다.

대략 85 ℉의 온도에 도달하면, 리셉터클이 배치되는 공동의 아래에 있는 천공기는 리셉터클의 바닥을 통해 위쪽으로 밀어내, 그것을 천공하고, 액체 내용물이 천공기의 채널 밖으로, 디스펜서의 노즐을 통해 음료 컨테이너로 흐르게 한다. 더 일찍 만든 벤트 구멍보다 큰 직경을 갖는 천공기는 (천공기의 둘레에 기밀을 보장하기 위해서) 리셉터클의 뚜껑에 있는 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입되어 천공기와 리셉터클 뚜껑 사이에 실질적으로 누출이 없는 피팅을 만들어서 7.5의 TDS, 볼륨 2 oz.의 볼륨, 약 150 ℉의 온도를 갖는 에스프레소 음료를 만들기 위해 190 ℉로 가열된 1.25 oz. 물이 리셉터클에 디스펜스되어 용융된 냉동된 내용물을 혼합, 희석 및 디스펜싱한다. 디스펜스 사이클이 끝날 때 발생하는 뜨거운 물 주입은 모든 추출물의 리셉터클을 깨끗하게 헹구어 재활용을 위한 리셉터클의 적합성을 최적화한다. 고온 희석제의 디스펜싱과 병행하여 교반을 추가하여 모든 잔류물의 리셉터클 및 디스펜스 채널을 보다 잘 플러싱할 수 있다. 그런 다음 빈 리셉터클을 제거하고 재활용할 수 있다.

예제 9

이 예제에서는 1 oz. 리셉터클은 뜨거운 복숭아 녹차 음료를 만들도록 의도된 40의 TDS를 갖는 냉동된 농축 차 추추룰 및 Brix 50을 갖는 0.25 oz의 냉동 복숭아 농축물을 함유한다. 디스펜서는 리셉터클의 마크 또는 다른 표시자로부터 정보를 수집하며, 이 음료의 경우, 볼륨을 선택할 수 있는 옵션을 제공하지 않는다 (옵션은 리셉터클과 관련된 정보로 제어된다). 리셉터클 감지 이후, 디스펜서에 적색으로 깜박이는 버튼은 음료가 고온으로 디스펜스될 것을 전달할 수 있다. 디스펜서는 디스펜서에 의해 검출된 리셉터클과 관련된 정보에 기초하여 레시피를 수립한다. 이 예에서, 디스펜서는 획득된 정보에 기초하여 예열 지속 시간, 천공 시간, 주입 시간, 희석 액체의 온도 및 희석 액체의 볼륨을 수립한다. 리셉터클은 다음에 디스펜서의 음료 생성 공동에 적재되고 제 위치에 고정되고, 하나 초과의 리셉터클 크기를 수용하는 공동의 중간 단계에 놓여진다.

리셉터클이 고정되면, 사용자는 예를 들어 제품의 생성을 위한 자동화 기능을 개시하기 위해 디스펜서 또는 연결된 디바이스에 버튼을 눌러 하나의 최종 작업을 개시할 수 있다. 음료 스타일 설정의 검출에 기초하여, 디스펜서는 리셉터클의 상부 뚜껑에 벤트 개구를 생성하고, 추가의 예열 지속 시간은 냉동된 내용물의 외측 부분만을 연화시키고 액화시켜서 큰 힘 없이 스텝 아래의 천공기가 리셉터클을 관통할 수 있어서, 필요한 경우 냉동된 내용물을 진입점에서 멀리 이전시킨다. 출구 천공기가 리셉터클을 천공한 후, 뚜껑의 벤트 구멍보다 큰 직경을 갖는 천공기가 리셉터클의 뚜껑에 있는 벤트 구멍과 동일한 위치에 삽입된다. 이것은 약 190°F로 가열된 7.25 oz. 물의 (원래의 레시피를 기반으로 프로세서에 의해 계산된 후 예열 후 실제 리셉터클에 수행된 실제 온도 측정에 따라 수정됨) 추가에 대하여 기밀이 생성되고, 이는 원하는 농도의 녹차 및 복숭아 향료를 갖는 8 oz. 음료를 만들기 위해 리셉터클의 내용물을 혼합, 용융, 희석 및 디스펜스하기 위해 리셉터클로 디스펜스될 것이다.

예열 기능과 7.25 oz.의 약 190 ℉의 희석제는 최종 디스펜스 제품을 대략 150 ℉의 온도를 갖게 한다. 최종 뜨거운 물 주입은 리셉터클을 헹구어 실질적으로 모든 내용물을 세정한다. 고온 희석제의 디스펜싱과 병행하여 교반을 추가하여 모든 잔류물의 리셉터클 및 디스펜스 채널을 보다 잘 플러싱할 수 있다. 교반은 또한 냉동된 내용물의 용융 속도를 증가시키고 위생을 위해 순수한 물로 더 오래 헹궈 줄 수 있다. 그런 다음 빈 리셉터클은 제거되고 재활용될 수 있다.

본 명세서의 내용을 읽음으로써 당업자에게 명백할 것이며, 본 발명은 구체적으로 개시된 상기 이외의 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 전술한 실시예는 예시적인 것으로 간주되고 제한적이지는 않다. 당업자는 일상적인 실험만을 사용하여 본 출원에 설명된 특정 실시 양태에 대한 다수의 균등물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다.

Claims (45)

1. 냉동된 액체 내용물을 함유하는 내부를 갖는 리셉터클(receptacle)에서 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하는 방법에 있어서,
   디스펜서(dispenser)의 챔버 내에서 상기 리셉터클을 수용하는 단계로서, 상기 디스펜서는 비-희석 열원 및 액체 히터를 포함하는 것인 단계;
   하나 이상의 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물 또는 원하는 용융된 식품 또는 음료 액체 제품의 특성을 식별하는 단계로서, 상기 특성은 광학 센서, 열 센서, 전자기 센서, 질량 센서, 또는 사용자 인터페이스 중 하나 이상을 사용하여 식별되는 것인 단계;
   용융된 식품 또는 음료 액체 생성물을 생성하기 위해 상기 냉동된 액체 내용물의 적어도 일부를 용융시키는 단계(melting)로서,
   상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않고 상기 비-희석 열원을 사용하여, 상기 챔버 내에 수용된 리셉터클 또는 상기 챔버 내에 수용된 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 하나 이상을 가열하는 단계, 또는
   상기 액체 히터를 바이패스(bypass)하는 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부로 액체를 공급하는 단계 중 하나 이상을 선택적으로 수행함으로써 용융시키고,
   상기 챔버 내에 수용된 리셉터클 또는 상기 챔버 내에 수용된 리셉터클 내의 냉동된 액체 내용물 중 하나 이상을 가열하는 단계, 또는 상기 액체를 공급하는 단계 중 하나 이상을 선택적으로 수행하는 것은 상기 식별된 특성에 기초하는 것인 단계;
   상기 리셉터클을 천공하는 단계; 및
   상기 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 디스펜싱하는 단계(dispensing)를 포함하는, 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 액체 히터를 바이패스하는 상기 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부로 액체를 공급하는 단계는:
   상기 디스펜서의 저장소로부터 상기 액체를 인출하는 단계(withdrawing);
   상기 인출된 액체를 우회 밸브(diverter valve)로 통과시키는 단계;
   상기 액체 히터를 바이패스하는 상기 유동 경로의 일부를 통해 상기 인출된 액체를 통과시키도록 상기 우회 밸브를 구성하는 단계; 및
   상기 인출된 액체를 상기 리셉터클의 내부로 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 액체 히터를 바이패스하는 상기 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부로 액체를 공급하는 단계는:
   상기 디스펜서의 저장소로부터 전달 지점(transfer point)까지 제 1 유동 경로를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 유동 경로는 상기 액체 히터를 포함하는, 상기 제 1 유동 경로를 제공하는 단계;
   상기 디스펜서의 저장소로부터 상기 전달 지점까지 제 2 유동 경로를 제공하는 단계로서, 상기 제 2 유동 경로는 상기 액체 히터가 없는, 상기 제 2 유동 경로를 제공하는 단계;
   상기 디스펜서의 저장소로부터 상기 액체를 인출하는 단계;
   상기 제 2 유동 경로를 통해 상기 인출된 액체를 통과시키는 단계; 및
   상기 전달 지점으로부터 상기 인출된 액체를 상기 리셉터클의 내부로 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 유동 경로 또는 제 2 유동 경로를 통과하는 액체들 사이의 열 전달을 감소시키도록 구성된 상기 제 1 유동 경로 또는 상기 제 2 유동 경로의 일부분 중 하나 이상을 따라 절연체를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 액체 히터를 바이패스하는 상기 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부로 상기 액체를 공급하는 단계는,
   상기 리셉터클을 천공하도록 구성된 제 1 천공기를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 천공기는 상기 제 1 유동 경로와 유체 연통하는, 상기 제 1 천공기를 제공하는 단계;
   상기 리셉터클을 천공하도록 구성된 제 2 천공기를 제공하는 단계로서, 상기 제 2 천공기는 상기 제 2 유동 경로와 유체 연통하는, 상기 제 2 천공기를 제공하는 단계; 및
   상기 리셉터클을 천공하는 단계는 상기 리셉터클을 상기 제 2 천공기로 천공하여 상기 리셉터클 내로 입구를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 디스펜서의 상기 저장소로부터 상기 전달 지점까지의 상기 제 2 유동 경로의 적어도 일부는 스테인리스 스틸을 포함하는, 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 액체 히터를 바이패스하는 상기 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부로 액체를 공급하는 단계는,
   상기 디스펜서의 제 1 저장소로부터 전달 지점까지 제 1 유동 경로를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 유동 경로는 상기 액체 히터를 포함하는, 상기 제 1 유동 경로를 제공하는 단계;
   상기 디스펜서의 제 2 저장소로부터 상기 전달 지점까지 제 2 유동 경로를 제공하는 단계로서, 상기 제 2 유동 경로는 상기 액체 히터가 없는, 상기 제 2 유동 경로를 제공하는 단계;
   상기 제 2 유동 경로를 통해 상기 제 2 저장소로부터 액체를 인출하는 단계; 및
   상기 전달 지점으로부터 상기 인출된 액체를 상기 리셉터클의 내부로 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버 내에 수용된 리셉터클 또는 상기 리셉터클의 내부에 액체를 첨가하지 않고 상기 챔버 내에 수용된 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 하나 이상을 가열하는 단계는 상기 리셉터클의 외부 표면에 근접한 가열된 유체를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 가열 유체 또는 수집 저장소에 상기 가열 유체로부터 응축액(condensate)을 수집하는 단계를 더 포함하는, 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 디스펜서의 상기 챔버 내에 수용된 상기 리셉터클을 교반하는 단계를 더 포함하는, 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 디스펜서의 챔버 내에 수용된 상기 리셉터클을 교반하는 단계는 상기 식별된 특성에 기초하여 상기 리셉터클을 선택적으로 교반하는 단계를 포함하는, 방법.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 리셉터클을 천공하는 단계는 상기 식별된 특성에 기초하여 상기 리셉터클을 천공하는 것을 선택적으로 타이밍하는 단계를 포함하는, 방법.
13. 제 1 항에 있어서, 가열, 가열된 액체의 공급 또는 비가열된 액체의 공급 중 하나 이상을 선택적으로 수행하는 단계는 상기 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 제품을 주변 온도보다 더 차가운 온도에서 제공하도록 제어되는, 방법.
14. 제 1 항에 있어서, 가열, 가열된 액체의 공급 또는 비가열된 액체의 공급 중 하나 이상을 선택적으로 수행하는 단계는 상기 리셉터클로부터 용융된 식품 또는 음료 제품을 상기 리셉터클의 내부에 공급된 상기 액체의 온도보다 더 차가운 온도에서 제공하도록 제어되는, 방법.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 리셉터클을 천공하는 단계는 상기 냉동된 액체 내용물을 완전히 용융시킨 후 상기 리셉터클을 천공시키는 단계를 포함하는, 방법.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 상기 리셉터클로부터 디스펜싱한 후, 상기 리셉터클의 내부에 추가 액체를 공급하는 단계; 및
    수집 저장소에 상기 리셉터클의 내부에 공급된 추가 액체의 적어도 일부를 수집하는 단계를 포함하는, 방법.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 리셉터클로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 디스펜싱한 후, 상기 디스펜서의 상기 챔버로 유체를 공급하는 단계; 및
    상기 유체 또는 수집 저장소 내의 챔버로 공급된 응축액의 적어도 일부를 수집하는 단계를 포함하는, 방법.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 식별된 특성은 용융된 식품 또는 음료 액체 제품의 타겟 온도인, 방법.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 식별된 특성은 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품의 타겟 효능(potency), 방법.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 액체 히터를 바이패스하는 상기 유동 경로를 통해 상기 액체를 상기 리셉터클의 내부에 선택적으로 공급하는 단계는 상기 리셉터클의 내부에 공급되는 상기 액체의 양을 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
21. 제 1 항에 있어서, 가열된 액체를 상기 액체 히터를 포함하는 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부로 공급하는 단계를 더 포함하고, 상기 가열된 액체를 공급하는 단계 및 상기 챔버 내에 수용된 리셉터클 또는 상기 챔버 내에 수용된 상기 리셉터클 내의 냉동 액체 내용물 중 하나 이상을 선택적으로 가열하는 단계는 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하는 시간을 최소화하도록 제어되는, 방법.
22. 제 1 항에 있어서, 상기 리셉터클로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 디스펜싱한 후에, 상기 디스펜서의 챔버를 정의하는 벽의 적어도 일부를 냉각 유체와 컨택시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
23. 리셉터클 내의 냉동 액체 내용물로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    리셉터클을 수용하도록 구성된 디스펜서의 챔버로서, 상기 리셉터클은 상기 냉동 액체 내용물을 함유하는 봉입된(enclosed) 내부 볼륨을 정의하는 것인, 챔버;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물, 또는 원하는 용융된 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 식별하도록 구성된 하나 이상의 센서 또는 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물 또는 원하는 용융 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨에 유체를 첨가하지 않고, 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클, 또는 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 하나 이상을 가열하도록 구성된 비-희석 히터(non-diluting heater);
    액체를 함유하도록 구성된 저장소로서, 상기 저장소는 상기 저장소로부터 액체를 인출하도록 구성된 저장소 출구를 포함하는, 상기 저장소;
    액체 히터;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클을 천공하고 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 유체 입구를 형성하도록 구성된 천공기;
    액체 히터를 포함하는, 상기 저장소 출구로부터 천공기로의 제 1 유동 경로;
    상기 액체 히터를 바이패스하는, 상기 저장소 출구로부터 상기 천공기로의 제 2 유동 경로;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 인출하도록 구성된 제품 출구; 및
    제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 상기 식별된 특성에 기초하여 다음 중 하나 이상을 선택적으로 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 메모리를 포함하는 제어기로서,
    비-희석 히터를 사용하여, 상기 리셉터클 내의 냉동된 내용물 또는 상기 챔버에 수용될 때 리셉터클 중 하나 이상을 가열하거나,
    상기 액체 히터에 의해 가열된 액체를 상기 저장소로부터 상기 제 1 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하거나, 또는
    상기 액체 히터에 의해 가열되지 않은 액체를 상기 저장소로부터 상기 제 2 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하는, 상기 제어기를 포함하는, 시스템.
24. 제 23 항에 있어서, 우회 밸브를 더 포함하며, 상기 제 1 유동 경로 및 상기 제 2 유동 경로는 상기 저장소 출구와 상기 우회 밸브 사이의 공통 유동 경로 세그먼트를 포함하는, 시스템.
25. 제 23 항에 있어서, 전달 지점(transfer point)을 더 포함하고, 상기 제 1 유동 경로 및 상기 제 2 유동 경로는 상기 전달 지점과 상기 하나 이상의 천공기 사이의 공통 유동 경로 세그먼트를 포함하며, 상기 공통 유동 경로는 상기 액체 히터가 없는, 시스템.
26. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 유동 경로의 일부 또는 상기 제 2 유동 경로의 일부분 중 하나 이상은 상기 제 1 유동 경로 또는 제 2 유동 경로를 통과하는 액체들 사이의 열 전달을 감소시키도록 구성된 절연 층을 포함하는, 시스템.
27. 제 25 항에 있어서, 상기 저장소로부터 상기 전달 지점까지의 상기 제 2 유동 경로의 적어도 일부는 스테인리스 스틸을 포함하는, 시스템.
28. 제 23 항에 있어서, 상기 비-희석 히터는 상기 챔버 내에서 수용된 상기 리셉터클의 외부 표면에 근접하여 가열된 유체를 제공하도록 추가로 구성되는, 시스템.
29. 제 28 항에 있어서, 수집 저장소를 더 포함하고, 상기 수집 저장소가 상기 가열 유체 또는 상기 가열 유체로부터의 응축액을 수집하는, 시스템.
30. 제 28 항에 있어서, 상기 디스펜서의 챔버 내에 수용된 상기 리셉터클을 교반하도록 구성된 교반기를 더 포함하는, 시스템.
31. 제 30 항에 있어서, 상기 교반기는 상기 식별된 특성에 기초하여 상기 디스펜서의 상기 챔버에 수용된 상기 리셉터클을 교반하도록 추가로 구성되는, 시스템.
32. 제 23 항에 있어서, 상기 천공기는 상기 식별된 특성에 기초한 타이밍에 기초하여 상기 리셉터클을 천공하도록 추가로 구성되는, 시스템.
33. 제 23 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 가열, 가열된 액체 공급 또는 비-가열된 액체 공급 중 하나 이상을 선택적으로 수행할 때 주변 온도보다 더 차가운 온도에서 상기 리셉터클로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 제품을 제공하게 하는 명령들을 포함하는 더 포함하는, 시스템.
34. 제 23 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 가열, 가열된 액체 공급 또는 비-가열된 액체 공급 중 하나 이상을 선택적으로 수행할 때 상기 리셉터클의 내부에 공급된 액체의 온도보다 더 차가운 온도에서 상기 리셉터클로부터 상기 용융된 식품 또는 음료 제품을 제공하게 하는 명령들을 포함하는 더 포함하는, 시스템.
35. 제 23 항에 있어서, 상기 천공기는 상기 냉동된 액체 내용물을 완전히 용융시킨 후에 상기 리셉터클을 천공하도록 추가로 구성되는, 시스템.
36. 제 23 항에 있어서, 수집 저장소를 더 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 상기 식품 또는 음료 액체 제품이 상기 리셉터클로부터 인출된 후에, 상기 수집 저장소에 상기 리셉터클의 내부를 통해 추가 액체를 공급하게 하는 명령들을 더 포함하는, 시스템.
37. 제 23 항에 있어서, 수집 저장소를 더 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 상기 식품 또는 음료 액체 제품이 상기 리셉터클로부터 인출된 후에, 상기 수집 저장소에 상기 디스펜서의 상기 챔버를 통해 유체를 공급하게 하는 명령들을 더 포함하는, 시스템.
38. 제 23 항에 있어서, 상기 식별된 특성은 용융된 식품 또는 음료 액체 제품의 타겟 온도인, 시스템.
39. 제 23 항에 있어서, 상기 식별된 특성은 용융된 식품 또는 음료 액체 제품의 타겟 효능(target potency)인, 시스템.
40. 제 23 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때, 상기 시스템이 상기 하나 이상의 저장소로부터 상기 제 2 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 상기 액체 히터에 의해 가열되지 않은 액체를 공급할 때, 상기 리셉터클의 내부에 공급된 액체의 양을 측정하게 하는 명령들을 더 포함하는, 시스템.
41. 제 23 항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 가열, 가열된 액체 공급 또는 비-가열된 액체 공급 중 하나 이상을 선택적으로 수행할 때 상기 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하기 위한 시간을 최소화하는 명령들을 더 포함하는, 시스템.
42. 제 23 항에 있어서, 상기 디스펜서의 상기 챔버를 정의하는 벽의 적어도 일부에 냉각 유체를 제공하도록 구성된 냉각 유동 경로를 더 포함하고, 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 상기 식품 또는 음료 액체 제품이 상기 리셉터클로부터 인출된 후에 상기 디스펜서의 상기 챔버를 정의하는 벽의 적어도 일부로 상기 냉각 유체를 공급하게 하는 명령들을 더 포함하는, 시스템.
43. 리셉터클 내의 냉동 액체 내용물로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 리셉터클을 수용하도록 구성된 챔버로서, 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 함유하는 봉입된(enclosed) 내부 볼륨을 정의하는, 상기 챔버;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물, 또는 원하는 용융된 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 식별하도록 구성된 하나 이상의 센서 또는 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물 또는 원하는 용융 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨에 유체를 첨가하지 않고, 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클, 또는 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 하나 이상을 가열하도록 구성된 비-희석 히터(non-diluting heater);
    액체를 함유하도록 구성된 저장소로서, 상기 저장소는 상기 저장소로부터 액체를 인출하도록 구성된 저장소 출구를 포함하는, 상기 저장소;
    액체 히터;
    상기 리셉터클을 천공하고 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 유체 입구를 형성하도록 구성된 제 1 천공기;
    상기 액체 히터를 포함하는, 상기 저장소 출구로부터 상기 제 1 천공기로의 제 1 유동 경로;
    상기 리셉터클을 천공하고 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 유체 입구를 형성하도록 구성된 제 2 천공기;
    상기 액체 히터를 바이패스하는, 상기 저장소 출구로부터 상기 제 2 천공기로의 제 2 유동 경로;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 인출하도록 구성된 제품 출구; 및
    제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 상기 식별된 특성에 기초하여 다음 중 하나 이상을 선택적으로 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 메모리를 포함하는 제어기로서,
    상기 비-희석 히터를 사용하여 상기 리셉터클 내의 냉동된 내용물 또는 상기 챔버에 수용될 때 리셉터클 중 하나 이상을 가열하거나,
    상기 액체 히터에 의해 가열된 액체를 상기 저장소로부터 상기 제 1 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하거나, 또는
    상기 액체 히터에 의해 가열되지 않은 액체를 상기 저장소로부터 상기 제 2 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하는, 상기 제어기를 포함하는, 시스템.
44. 리셉터클 내의 냉동 액체 내용물로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    리셉터클을 수용하도록 구성된 챔버로서, 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 함유하는 봉입된(enclosed) 내부 볼륨을 정의하는, 상기 챔버;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물, 또는 원하는 용융된 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 식별하도록 구성된 하나 이상의 센서 또는 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물 또는 원하는 용융 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨에 유체를 첨가하지 않고, 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클, 또는 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 하나 이상을 가열하도록 구성된 비-희석 히터(non-diluting heater);
    액체를 함유하도록 구성된 제 1 저장소로서, 상기 제 1 저장소는 상기 제 1 저장소로부터 액체를 인출하도록 구성된 제 1 저장소 출구를 포함하는, 상기 제 1 저장소;
    액체를 함유하도록 구성된 제 2 저장소로서, 상기 제 2 저장소는 상기 제 2 저장소로부터 액체를 인출하도록 구성된 제 2 저장소 출구를 포함하는, 상기 제 2 저장소;
    액체 히터;
    상기 리셉터클을 천공하고 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 유체 입구를 형성하도록 구성된 천공기;
    액체 히터를 포함하는, 상기 제 1 저장소 출구로부터 천공기로의 제 1 유동 경로;
    상기 액체 히터를 바이패스하는, 상기 제 2 저장소 출구로부터 상기 천공기로의 제 2 유동 경로;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 인출하도록 구성된 제품 출구; 및
    제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 상기 식별된 특성에 기초하여 다음 중 하나 이상을 선택적으로 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 메모리를 포함하는 제어기로서,
    상기 비-희석 히터를 사용하여 상기 리셉터클 내의 냉동된 내용물 또는 상기 챔버에 수용될 때 리셉터클 중 하나 이상을 가열하거나,
    상기 액체 히터에 의해 가열된 액체를 상기 제 1 저장소로부터 상기 제 1 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하거나, 또는
    상기 액체 히터에 의해 가열되지 않은 액체를 상기 제 2 저장소로부터 상기 제 2 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하는, 상기 제어기를 포함하는, 시스템.
45. 리셉터클 내의 냉동 액체 내용물로부터 용융된 식품 또는 음료 액체 제품을 생산하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    리셉터클을 수용하도록 구성된 챔버로서, 상기 리셉터클은 냉동된 액체 내용물을 함유하는 봉입된(enclosed) 내부 볼륨을 정의하는, 상기 챔버;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물, 또는 원하는 용융된 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 식별하도록 구성된 하나 이상의 센서 또는 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클, 상기 냉동된 액체 내용물 또는 원하는 용융 식품 또는 음료 액체 제품 중 하나 이상의 특성을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨에 유체를 첨가하지 않고, 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클, 또는 상기 챔버 내에 수용될 때 상기 리셉터클 내의 상기 냉동된 액체 내용물 중 하나 이상을 가열하도록 구성된 비-희석 히터(non-diluting heater);
    액체를 함유하도록 구성된 제 1 저장소로서, 상기 제 1 저장소는 상기 제 1 저장소로부터 액체를 인출하도록 구성된 제 1 저장소 출구를 포함하는, 상기 제 1 저장소;
    액체를 함유하도록 구성된 제 2 저장소로서, 상기 제 2 저장소는 상기 제 2 저장소로부터 액체를 인출하도록 구성된 제 2 저장소 출구를 포함하는, 상기 제 2 저장소;
    액체 히터;
    상기 리셉터클을 천공하고 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 유체 입구를 형성하도록 구성된 제 1 천공기;
    액체 히터를 포함하는, 상기 제 1 저장소 출구로부터 제 1 천공기로의 제 1 유동 경로;
    상기 리셉터클을 천공하고 상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 유체 입구를 형성하도록 구성된 제 2 천공기;
    상기 액체 히터를 바이패스하는, 상기 제 2 저장소 출구로부터 상기 제 2 천공기로의 제 2 유동 경로;
    상기 챔버에 수용될 때 상기 리셉터클로부터 식품 또는 음료 액체 제품을 인출하도록 구성된 제품 출구; 및
    제어기에 의해 실행될 때 상기 시스템이 상기 식별된 특성에 기초하여 다음 중 하나 이상을 선택적으로 수행하게 하는 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 메모리를 포함하는 제어기로서,
    상기 비-희석 히터를 사용하여 상기 리셉터클 내의 냉동된 내용물 또는 상기 챔버에 수용될 때 리셉터클 중 하나 이상을 가열하거나,
    상기 액체 히터에 의해 가열된 액체를 상기 제 1 저장소로부터 상기 제 1 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하거나, 또는
    상기 액체 히터에 의해 가열되지 않은 액체를 상기 제 2 저장소로부터 상기 제 2 유동 경로를 통해 상기 리셉터클의 내부 볼륨으로 공급하는, 상기 제어기를 포함하는, 시스템.

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