KR102462463B1 - 투여 시스템 - Google Patents

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샬롬 즈비 벤
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소다스트림 인더스트리즈 리미티드
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Abstract

보관 컨테이너로부터 출력 컨테이너로 점성 액체를 분배하는 분배 튜브로서, 튜브는 상부 및 하부 밸브를 포함하는, 분배 튜브; 및 분배 튜브에 대해 푸쉬하여 점성 액체로 하여금 하부 밸브를 개방하게 하는 연동 펌프를 포함하는 투여 시스템.

Description

투여 시스템
본 출원은 2015년 3월 4일에 출원된 미국 가출원 제62/127,848호 및 2015년 3월 4일에 출원된 미국 가출원 제62/127,853호의 우선권을 주장하며, 이들 양자 모두는 본원에 원용에 의하여 포함된다.
본 발명은 일반적으로 투여 시스템, 특히 점성 액체의 투여에 관한 것이다.
음료 농축액 및 시럽과 같은 점성 액체는 종종 상당히 정확하게 측정되어야 할 필요가 있으며, 너무 많은 농축액은 음료를 너무 강하게 하고 너무 적은 농축액은 음료를 너무 약하게 한다. 종종 점도가 상이하기 때문에 시럽이 얼마나 추가되어야 하는지를 정확히 확인하기가 어렵다. 하나의 맛에 대한 이상적인 양은 다른 맛에 대해서는 그렇게 최선이 아닐 수 있다. 또한, 종종, 특히 병 또는 컨테이너가 거의 비어 있고 마지막 방울이 흔들려 떨어지는 경우 시럽이 얼마나 많이 분배되었는지 평가하는 것은 어렵다. 시럽이 들어 있는 병이 너무 세게 흔들리면, 너무 많은 시럽이 방출되는 등이다.
이러한 시럽의 수동 추가는 또한 특히 탄산수 병에 시럽 추가와 같이 작은 개구부를 갖는 용기에 시럽을 추가하는 경우에 지저분할 수 있다. 특히 점성 시럽은 병의 입을 통해서 흐를 뿐만 아니라 옆으로도 흘러 내릴 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 보관 컨테이너로부터 출력 컨테이너로 점성 액체를 분배하는 분배 튜브로서, 튜브는 상부 및 하부 밸브를 포함하는, 분배 튜브; 및 분배 튜브에 대해 푸쉬하여 점성 액체로 하여금 하부 밸브를 개방하게 하는 연동 펌프를 포함하는 투여 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 투여 시스템은 또한 펌프의 전방 센서 자석의 강도를 측정하고 분배 튜브의 존재를 결정하는 홀 효과(Hall Effect) 센서를 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시스템은 보관 컨테이너에 부착된 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 RFID 판독기, 정보에 기초하여 미리 결정된 스케줄을 저장하는 데이터베이스, 및 미리 결정된 스케줄에 따라 보관 컨테이너로부터 시럽을 펌핑하도록 펌프에 명령하는 제어기를 또한 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 정보는 시럽의 속성 및 보관 컨테이너로부터 이전에 분배된 선택된 시럽의 양 중 적어도 하나이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 태그는 판독 및 판독/기록 가능한 것 중 적어도 하나이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분배 튜브는 나사식 스파우트를 통해 보관 컨테이너에 연결하기 위한 나사산을 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시스템은 RFID 태그 상에 정보를 기록하는 RFID 기록기를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가향 탄산 음료를 생성하기 위한 가정용 시스템이 제공된다. 시스템은 원하는 탄산화 레벨에 따라 물을 탄산화하는 탄산화 시스템, 적어도 하나의 시럽 컨테이너를 홀딩하는 시럽 홀더, 적어도 하나의 시럽 컨테이너당 하나이며, 미리 결정된 스케줄에 따라 시럽을 펌핑하는 펌핑 시스템, 탄산수 및 시럽을 음료 용기에 분배하는 음료 분배기, 및 원하는 탄산화 레벨 및 적어도 하나의 시럽 컨테이너로부터 선택된 시럽을 수신하고 탄산화 시스템 사이에서 조정하는 제어기를 포함하고, 펌핑 시스템 및 음료 분배기는 탄산화 레벨 및 선택된 시럽에 따라 음료를 분배한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시스템은 적어도 하나의 시럽 컨테이너당 하나이며, 시럽을 음료 용기에 분배하기 위해 나사식 스파우트를 통해 적어도 하나의 시럽 컨테이너에 부착된 시럽 분배 튜브로서, 시럽 분배 튜브는 상부 및 하부 밸브 갖는, 시럽 분배 튜브; 및 탄산수 및 비 탄산수 중 적어도 하나를 음료 용기에 분배하는 물 분배 튜브를 또한 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시스템은 시럽 컨테이너에 부착된 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 RFID 판독기 및 정보에 기초하여 미리 결정된 스케줄을 저장하는 데이터베이스를 또한 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 태그는 판독 및 판독/기록 가능한 것 중 적어도 하나이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 펌핑 시스템은 시럽 분배 튜브에 대해 푸쉬하여 점성 액체로 하여금 하부 밸브를 개방하게 하는 연동 펌프, 및 펌프의 전방 센서 자석의 강도를 측정하고 분배 튜브의 존재를 결정하는 홀 효과 센서를 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 음료 분배기는 음료 용기로 직접 분배하게 하도록 복수의 시럽 분배 튜브 및 물 분배 튜브를 위치시키는 다수의 홀을 갖는 튜브 홀더 트레이를 포함한다.
본 발명으로 간주되는 대상은 명세서의 결론 부분에서 특히 지적되고 명백하게 주장된다. 그러나, 본 발명은 그 목적, 특징, 및 이점과 함께 구성 및 동작 방법 모두에 있어서, 첨부 도면과 함께 읽을 시에 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있으며, 여기서:
도 1은 본 발명에 따라 구성되고 동작되는 투여 시스템의 개략도이다;
도 2는 본 발명에 따라 구성되고 동작되는 도 1의 펌핑 시스템의 개략도이다;
도 3은 본 발명에 따라 구성되고 동작되는 시럽 백 및 분배 튜브의 개략도이다;
도 4a, 도 4b, 도 4c, 및 도 4d는 본 발명에 따라 구성되고 동작되는 도 3의 분배 튜브의 상이한 상태의 개략도이다;
도 5는 본 발명에 따라 구성되고 동작되는 가정용 가향 탄산 음료 분배 시스템의 개략도이다;
도 6은 본 발명에 따라 구성되고 동작되는, 연관된 시럽 펌핑 시스템 내에 위치된 도 3의 다수의 분배 튜브의 개략도이다;
도 7은 본 발명에 따라 구성되고 작동되는 음료 분배 기계 내의 시럽 백 홀더의 개략도이다; 그리고
도 8은 본 발명에 따라 구성되고 동작되는 도 7의 음료 분배 기계의 튜브 홀더 트레이의 개략도이다.
설명의 단순성 및 명확성을 위해, 도면에 도시된 요소는 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 일부 요소의 치수는 명확성을 위해 다른 요소에 비해 과장될 수 있다. 또한, 적절한 것으로 고려되는 경우, 대응하는 또는 유사한 요소를 나타내기 위해 참조 부호가 도면들 사이에서 반복될 수 있다.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 그러나, 본 발명은 이들 특정 세부 사항 없이 실시될 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 예에서, 공지된 방법, 절차, 및 구성 요소는 본 발명을 모호하게 하지 않도록 상세하게 설명되지 않았다.
출원인은 시럽의 점도, 원하는 양 등에 따라 투여가 자동화되고 제어된다면 시럽 및 다른 점성 액체가 보다 효과적으로 분배될 수 있음을 깨달았다.
출원인은 또한 이는 분배될 내용물을 이해하고 미리 정의된 스케줄에 따라 내용물을 분배하는 능력을 포함하는 자동화된 투여 시스템에 의해 달성될 수 있음을 깨달았다. 출원인은 또한 이는 우선 예를 들어 시럽을 보관하는 컨테이너와 연관된 RFID 태그로부터 RF 판독기/기록기에 의해 판독될 수 있는 분배될 시럽에 관한 다양한 세부 사항(점도 등)을 이해하고, 또한 사용자 입력에 따라 필요로 하는 시럽의 강도와 같은 임의의 사용자 특정 사항을 이해함으로써 행해질 수 있음을 깨달았다. 시스템이 분배할 것과 방법을 알고 나면, 전자기장을 사용하여 피스톤 유형 효과를 생성할 수 있다. 피스톤은 2개의 일방향 밸브를 포함하는 의도적으로 설계된 분배 튜브에 충돌함으로써, 분배 튜브를 연동 펌프의 형태로 전환시킬 수 있다. 피스톤의 레이트 및 속도는 전술한 특성에 기초하여 적합한 펌핑 스케줄에 따라 제어될 수 있음이 이해될 것이다. 튜브가 압착되는 때에는 내용물이 방출될 수 있고, 휴지(rest) 위치에 있을 때에는 시럽이 방출되지 않는다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투여 시스템(100)이 도시되어 있다. 시스템(100)은 제어기(10), 데이터베이스(20), RF 판독기/기록기(30), 전기 공급부(40), 시럽 백(210), 및 펌핑 시스템(200)을 포함한다. 제어기(10)는 제어 패널(5)을 더 포함할 수 있다. 시럽 백(210)은 RFID 태그(215)를 더 포함할 수 있다. 시스템(100)은 본원의 하기에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이 상이한 맛의 시럽을 분배하는 능력을 포함하는 가향 탄산 음료를 생성하는 능력을 갖는 가정용 탄산화 시스템의 일부로서 사용될 수 있음이 이해될 것이다.
시스템(100)은 음료를 생성하기 위한 시럽과 관련하여 논의되지만, 의약품과 같은 다른 점성 액체를 분배하는 데 사용될 수도 있음이 또한 이해될 것이다. 시럽 백(210)은 관련 점성 액체를 보관하도록 적합하게 설계된 임의의 보관 컨테이너일 수 있음이 또한 이해될 것이다.
사용자는 원하는 시럽 및 농도를 선택하기 위해 임의의 목적으로 제작된 인터페이스일 수 있는 제어 패널(5)을 통해 음료에 대한 요청을 할 수 있다. 제어 패널(5)은 본원의 하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 데이터 입력 및 스케줄의 사전 프로그래밍 등을 위한 인터페이스를 또한 포함할 수 있음이 이해될 것이다.
제어기(10)는 관련 입력(어떤 시럽 및 어느 농도)을 수신할 수 있고, 적절한 시럽 백(210)의 RFID 태그(215)를 판독하도록 RF 판독기/기록기(30)에 명령할 수 있다. 제어기(10)는 배치된 시럽 백(210)을 인지할 수 있고, 제어 패널(5)은 그에 따라 옵션을 디스플레이할 수 있음이 이해될 것이다. 즉, 배치된 시럽이 콜라, 레모네이드, 및 진저 에일이면, 제어 패널(5)은 자몽 맛의 음료에 대한 옵션을 제공하지 않을 수 있다.
RF 판독기/기록기(30)는 RFID 태그(215)로부터 시럽 백(210) 내의 시럽에 관한 특성, 예컨대 만료일, 제조 정보, 점도 등을 판독할 수 있다.
제어기(10)는 (본원의 하기에서 설명되는 바와 같이) 매회 분배된 시럽의 양을 추적할 수 있고, 따라서 임의의 한 시점에서 시럽 백(210)에 남아 있는 시럽의 양을 알 수 있음이 또한 이해될 것이다. 시럽 백(210)이 (본원의 하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이) 시스템(100)으로부터 제거되고 추후 단계에서 재위치되면, 제어기(10)는 또한 적합한 식별자를 통해 시럽 백(210)을 인식하고 기억하고 따라서 시럽 잔량을 알 수 있다. 대안적인 실시예에서, RF 판독기/기록기(30)는 매회 분배된 시럽의 양 또는 백에 남아 있는 시럽의 양을 RFID 태그(215)에 기록할 수 있으며, 이는 추후 단계에서 RF 판독기/기록기(30)에 의해 판독될 것이다. 따라서, RF 판독기/기록기(30)는 또한 음료를 생성하기에 충분한 시럽이 남아 있지 않은 경우 시럽 백(210)이 변경될 필요가 있다는 경고 표시를 제어 패널(5)을 통해 나타내도록 제어기(10)에 명령할 수 있다.
제어기(10)는 데이터베이스(20)로부터의 분배 스케줄에 액세스하기 위해 (원하는 음료의 강도와 같은) 제어 패널(5)로부터의 입력 정보 및 RF 판독기/기록기(30)로부터의 식별 정보를 사용할 수 있다. 투여 스케줄은 시럽 특성 및 원하는 음료의 강도에 따라 사용자 및/또는 제조사에 의해 미리 결정될 수 있고, 시스템(100)은 제어 패널(5) 상의 적합한 인터페이스를 통해 사전 프로그래밍될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 특히 점성이 높은 시럽으로부터의 매우 약한 음료의 경우, 펌핑 스케줄은 보다 강한 음료에 필요한 8 방울과는 대조적으로 오직 2 방울만 분사해야 한다고 명시할 수 있다. 제어기(10)가 적절한 투여 스케줄을 검색하면, 제어기(10)는 이에 따라 펌핑 시스템(200)에 전류를 공급하도록 전기 공급부(40)에 명령할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 펌핑 시스템(200)이 도시되어 있다. 시스템(200)은 시럽 백(210)에 연결될 수 있는 분배 튜브(220), 홀 효과 센서(230), 및 솔레노이드(285)를 포함한다. 분배 튜브(220)는 상부 밸브(222) 및 하부 밸브(224)를 더 포함할 수 있다. 솔레노이드(285)는 전방 센서 자석(240), 피스톤 캡(245), 강자성 금속 코어(250), 보빈 코일(255), 내부 영구 자석(260), 후방 자석(270), 백 댐퍼(275), 및 자기 차폐부(280)를 더 포함할 수 있다.
분배 튜브(220)는 센서(230)와 솔레노이드(285) 사이에 배치될 수 있음이 이해될 것이다. (전기 공급부(40)로부터의) 전류가 보빈 코일(255)을 통과하는 경우, 강자성 금속 코어(250)의 존재로 인해 전자기장을 생성할 수 있다. 전자기장의 생성은 강자성 금속 코어(250)로 하여금 자석(260)과 후방 자석(270) 사이의 자력을 극복하고 분배 튜브(220) 쪽으로 이동하게 할 수 있음이 또한 이해될 것이다. 강자성 금속 코어(250)는 피스톤 캡(245) 및 자석(260) 양자 모두에 연결될 수 있기 때문에, 그것들도 강자성 금속 코어(250)와 함께 분배 튜브(220) 쪽으로 이동될 수 있음이 또한 이해될 것이다.
전류가 중단되는 경우, 자석(260)과 후방 자기(270) 사이의 인력 및 역방향 전기 신호로 인해 (피스톤 캡(245) 및 자석(260)과 함께) 강자성 금속 코어(250)는 휴지 지점으로 되돌아 갈 수 있다.
따라서, 전류의 제어는 (피스톤 캡(245) 및 자석(260)과 함께) 강자성 금속 코어(250)로 하여금 맥동형 운동(펄스 폭 변조)으로 전후방으로 이동하게 할 수 있다. 그에 따라, 피스톤 캡(245)이 분배 튜브(220)를 때릴 수 있다. 피스톤 캡(245)에 의해 분배 튜브(220)에 가해지는 압력의 양은 전술한 투여 스케줄에 따라 솔레노이드(280)에 대한 전기 공급부의 주파수 및 펄스 폭을 교번시킴으로써 제어될 수 있음이 또한 이해될 것이다. 통상적인 주파수는 10%에서 80%의 펄스 폭을 가지며 1-30 Hz 범위에 있을 수 있다.
댐퍼(275)는 (피스톤 캡(245) 및 자석(260)과 함께) 강자성 금속 코어(250)가 최적의 휴지 위치에 유지되게 할 수 있고, 자기 차폐부(280)는 솔레노이드(285)의 경계 내에서 빠져 나가서 생성된 임의의 전기 자기장을 중단시킬 수 있다.
센서(230)는 자석(240)에 의해 생성된 자기장의 강도를 측정할 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 분배 튜브(220)를 뺀다면, 센서(230)는 어떠한 형태의 간섭도 없이 전방 센서 자석(240)의 직선에 있을 수 있다. 센서(230)는 제어기(10)에 전기 신호를 방출할 수 있다. 제어기(10)는 전기 신호를 수신하고, 프로세스를 중단시키기 위해 솔레노이드(285)에 임의의 추가 전류를 공급하는 것을 중단하도록 전기 공급부(40)에 명령할 수 있다.
본원의 위에서 논의된 바와 같이, 분배 튜브(220)는 2개의 일방향 밸브(222 및 224)를 포함할 수 있다. 분배 튜브(220)는 실리콘 또는 유사한 가요성 식품 등급 재료로 제조될 수 있고, 이제 참조되는 도 3에 도시된 바와 같이 시럽 백(210)에 부착될 수 있다. 각각의 시럽 백(210)은 시럽이 분배될 수 있는 개구(63)를 포함할 수 있다. 분배 튜브(220)는 나사식 스파우트(98)를 통해 개구(63)에 나사 결합되어 연결될 수 있다.
처음으로 분배 튜브(220)가 사용되는 경우에, 밸브(222 및 224) 양자 모두가 폐쇄되어 있을 수 있고, 분배 튜브(220)는 비어 있을 수 있음이 이해될 것이다. 센서(230)는 또한 분배 튜브(220)가 존재하지만 비어 있을 때를 결정할 수 있음이 또한 이해될 것이다. 전술한 바와 같이, 센서(230)는 (비록 분배 튜브(220)의 존재로 인해 자기장이 상당히 약할지라도) 전방 센서 자석(240)을 여전히 감지할 수 있고, 그에 따라 제어기(10)에 알릴 수 있다.
본원의 위에서 논의된 바와 같이, 분배 튜브(220)에 대한 피스톤 캡(245)의 이동은 이제 참조되는 도 4a, 도 4b, 도 4c, 및 도 4d에 도시된 바와 같이 분배 튜브(220)로 하여금 유동 펌프로 작동하게 할 수 있다. 본원의 위에서 논의된 바와 같이, 분배 튜브(220)는 처음으로 사용되는 경우 도 4a에 도시된 바와 같이 비어 있을 수 있다. 분배 튜브(220)가 초기 휴지 위치에 있는 경우, 밸브(222 및 224) 양자 모두는 폐쇄될 수 있다. 솔레노이드(285)가 작동되는 경우, 분배 튜브(220)에 대한 피스톤 캡(245)의 압력은 분배 튜브(220)의 측면에 대해 가압되어 내측으로 압착될 수 있으며, 결과적인 내부 압력은 하향으로 푸쉬되어 도 4b에 도시된 바와 같이 하부 밸브(224)가 개방되게 할 수 있다. 따라서, 밸브(222)는 폐쇄 상태로 유지되게 된다. 피스톤 캡(245)이 해제되고 튜브(220)에 대한 압력이 해제되는 경우, 튜브(220)의 들쭉날쭉한 벽은 튜브(220) 내에 진공을 생성하면서 그 휴지 위치로 복귀할 수 있다. 결과적인 진공 형성은 밸브(222)를 개방시키고 밸브(224)는 폐쇄하게 할 수 있다. 밸브(222)의 개방은 시럽이 시럽 백(210)으로부터 튜브(220) 내로 흐를 수 있게 한다는 것이 이해될 것이다. 이 시나리오에서, 시럽은 이제 폐쇄되어 있는 밸브(224)를 통해 흘러 나올 수 없고 따라서 튜브(220) 내에 남아 있을 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 튜브(220)가 휴지 위치에 있는 경우, 튜브(220)는 더 이상 비어 있을 수 없고, 도 4c에 도시된 바와 같이 일정량의 시럽이 들어 있을 수 있다.
따라서, 다음 번에 피스톤 캡(245)이 튜브(220)에 대해 이동하면, 압력은 밸브(222)가 폐쇄되고 밸브(224)는 개방되게 하여, 도 4d에 도시된 바와 같이 튜브(220) 내에 있는 시럽을 방출할 수 있다. 따라서, 결정된 양의 시럽이 그에 따라 분배될 때까지 프로세스는 계속될 수 있다.
통상적인 분배 레이트는 작동 전류의 주파수와 듀티 사이클 및 분배 튜브(220)의 물리적 치수에 따라 0.5-3 cc/s일 수 있음이 이해될 것이다. 분배 튜브(220)의 바람직한 치수는 8mm의 외경 및 30mm의 길이일 수 있다.
따라서, 솔레노이드의 사용은 내용물을 분배하도록 가요성 분배 튜브가 연동 펌프가 되게 할 수 있다. 또한, 솔레노이드로의 전기 공급은 투여 스케줄에 기초하고, 분배될 내용물에 관한 특성에 대한 지식에 더 기초할 수 있다.
시럽 백(210)은 통상적으로 산소 또는 알루미늄에 대한 배리어 층이 있거나 없는 PET 플라스틱으로 제조될 수 있음이 이해될 것이다. 또한 블로우 몰딩(blow molding)될 수 있는 플라스틱으로 만들어질 수 있다.
사용자가 특별히 설계된 물병으로 이산화탄소를 펄싱함으로써 이산화탄소를 첨가하여 물을 탄산화할 수 있게 하는 많은 가정용 탄산화 시스템이 시장에 있다. 통상적인 시스템은 물 1리터당 3-4g의 이산화탄소 범위에서 탄산화를 제공한다.
상이한 레벨의 탄산화를 원하는 사용자는 통상적으로 그에 따라 병에 이산화탄소를 무작위로 펄싱하여 물을 탄산화한다. 2015년 1월 22일에 공개되고 본 발명의 공동 양수인에게 양도된 특허 공보 US 2015/0024088은 요구에 따라 상이한 레벨의 탄산화를 생성하는 가정용 탄산화 시스템의 상이한 형태를 기술한다. 이산화탄소는 혼합 챔버에서 물에 첨가되고, 원하는 레벨의 탄산화가 생성될 때까지 혼합물이 혼합된다.
가정용 탄산화 시스템은 가게에서 무거운 음료수 병을 가정으로 가져오는 대신에 가정에서 탄산 음료를 준비할 수 있는 탄산 음료 애호가에게 특히 유용하다. 그것들은 또한 요구에 따라 신선하게 만들어진 거품이 나는 음료를 제공하는 완벽한 대안이다. 이러한 시스템이 인기있는 이유 중 하나는 미리 병에 든 음료로 이용 가능한 범위를 초과하는 석류 및 쓴 오렌지와 같은 이러한 시스템과 함께 구입할 수 있는 수많은 향료 때문이다.
출원인은 시럽 병으로부터 미리 탄산화된 물에 가향 시럽을 수동으로 첨가하는 것이 항상 원하는 레벨의 농도를 생성하지는 않을 수도 있다는 것을 또한 깨달았다. 결과적인 음료가 너무 강하거나 너무 약할 수 있다. 출원인은 다양한 시럽의 상이한 점도로 인해, 음료를 위한 한 종류의 시럽의 최적량이 다른 종류의 최적량이 아닐 수도 있다는 것을 또한 깨달았다.
출원인은 미리 탄산화된 물에 가향 시럽을 첨가하는 것은 많은 거품 발생을 생성한다는 것을 또한 깨달았다. 거품 발생의 양은 첨가된 시럽의 양, 시럽의 점도, 물의 탄산화 레벨, 및 시럽이 탄산수에 부어지는 각도에 따라 달라질 수 있다. 너무 많은 거품 발생이 생성되면, 프로세스는 끈적거리고 지저분해질 수 있다. 사용자는 또한 오렌지 주스 및 와인과 같은 보통의 탄산화되지 않은 음료를 탄산화하려고 시도함으로써 가정용 소다 기계를 사용하여 탄산 음료를 생성하는 것으로 알려져 있다. 이는 실제 탄산화 프로세스 중에 많은 끈적한 거품 발생을 생성할 수 있고, 이는 가정용 탄산화 기계의 부품에 달라 붙거나 들어갈 수 있고, 이는 부품을 고착시킬 수 있고 문제의 가정용 탄산화 기계의 잠재적 오작동을 초래할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 병에 들어 있는 시럽의 사용은 특히 탄산수에 첨가하기 위해 어느 정도를 작은 뚜껑에 부어 넣으려는 경우 또는 병 입구와 같은 작은 표면 영역에 부어 넣는 경우에 유출되기 쉽다. 이 시럽은 또한 매우 끈적거릴 수 있다.
전술한 바와 같은 시스템(100)은 탄산 음료를 생성하기 위해 탄산수와 함께 시럽을 컵에 분배하는 능력을 포함할 수 있는 그러한 가정용 탄산화 시스템과 함께 사용될 수 있고 또한 앞서 언급된 한계점을 극복할 수 있음이 이해될 것이다. 가정용 탄산화 시스템은 하나를 초과하는 시럽 백(210)을 홀딩하도록 더 설계될 수 있고, 따라서 또한 요구에 따라 시스템에 의해 하나를 초과하는 유형의 시럽이 분배될 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 이는 사용자가 콜라 맛을 갖는 탄산 음료, 레모네이드, 및 진저 에일을 준비할 수 있게 할 수 있다. 가정용 탄산화 시스템은 또한 사용자가 원하는 맛, 탄산화 레벨, 뿐만 아니라 그의 음료의 농도 레벨을 선택할 수 있게 할 수 있는 적합한 인터페이스를 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 투여 시스템(100)은 또한 가향 시럽을 물과 혼합함으로써 비 탄산 음료 생성하는 음료 시스템과 함께 사용될 수 있다.
본원의 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 시럽 백(210)은 그 자체의 연관된 RFID 태그(215) 및 분배 튜브(220)를 가질 수 있다. 그러한 연관된 분배 튜브(220)는 본원의 하기에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이 통상적인 음료 자동 판매기에서 발생하는 것과 같은 동일한 분배 튜브를 통해 분배되는 상이한 맛의 교차 오염을 방지할 수 있음이 또한 이해될 것이다.
이제 도 5를 참조하면, 가정용 탄산 음료 분배 시스템에 대한 시스템(300)이 도시되어 있다. 시스템(300)은 투여 시스템(100'), 탄산화 시스템(310), 및 음료 분배기(320)를 포함할 수 있다. 투여 시스템(100')은 전술한 바와 같은 시스템(100)과 유사한 기능을 가질 수 있음이 이해될 것이다. 투여 시스템(100')은 하나를 초과하는 시럽 펌핑 시스템(50)을 포함할 수 있음이 또한 이해될 것이다. 각각의 시럽 펌핑 시스템(50)은 시럽 펌핑 시스템(200), 시럽 백(210), 및 RFID 판독기/기록기(30)를 포함할 수 있는데, 즉 본원의 하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 시스템(300) 내에 홀딩된 각각의 시럽 백(210)에 대해 별도의 시럽 분배 시스템이 있을 수 있다.
이 실시예에서, 제어기(10)는 원하는 탄산화 레벨(51), 원하는 시럽 맛(52), 및 원하는 음료 농도(53)에 대한 버튼과 같은 입력 인터페이스를 더 포함할 수 있는 제어 패널(5)을 더 포함할 수 있음이 또한 이해될 것이다.
시스템(300)은 하나를 초과하는 탄산화 레벨 - 강, 약 등, 콜라, 진저 에일, 및 레모네이드와 같은 하나를 초과하는 가향 시럽을 제공할 수 있고, 원하는 음료 강도에 대한 옵션을 또한 제공할 수 있음이 이해될 것이다. 본원의 하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같은 분배할 시럽의 양 및 탄산화 시간과 같은 최종의 원하는 음료를 생성하는 데 필요한 모든 파라미터는 사전 프로그래밍되어 데이터베이스(20)에 저장될 수 있음이 또한 이해될 것이다. 따라서, 사용자가 약하게 탄산화된 강한 콜라와 같은 음료를 요청을 하는 경우, 제어기(10)는 입력을 수신하고, 데이터베이스(20)로부터 정확한 파라미터를 검색하고, 그에 따라 원하는 음료를 생성하여 분배하도록 시스템(300)의 요소에 명령할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 제어 패널(5)은 또한 보통의 비 탄산 온수 및 냉수에 대한 옵션을 제공할 수 있다.
제어기(10)는 또한 스마트 유닛일 수 있고, 특정 사용자가 어떻게 자신의 음료를 좋아하는지를 기억할 수 있으며, 이는 이름과 같은 적절한 식별자를 통해 사용자를 인식 한 후에 재생성할 수 있음이 이해될 것이다. 이 시나리오에서, 제어 패널(5)은 적합한 인터페이스를 포함할 수 있다. 사용자 세부 사항 및 음료 요구 사항은 추후 액세스를 위해 데이터베이스(20)에 저장될 수 있다.
제어기(10)가 분배할 음료에 대한 정확한 파라미터를 결정하면, 원하는 레벨로 탄산수를 생성하도록 탄산화 시스템(310)에 명령할 수 있다. 탄산화 시스템(310)은 이를 수행하기 위한 제어 가능한 매개 변수와 함께 요구에 따라 상이한 레벨의 탄산수를 생성할 수 있는 임의의 시스템일 수 있음이 이해될 것이다. 그러한 시스템 중 하나는 2015년 1월 22일에 공개되고 본 발명의 공동 양수인에게 양도된 미국 특허 공보 US 2015/0024088에 기술된 바와 같은 것일 수 있다. 탄화화 시스템(310)은 가스 실린더(330)로부터 이산화탄소를 그리고 물 공급기(340)로부터 물을 수신할 수 있다. 그러한 시스템이 사용되는 경우, 탄산화 시스템(310)은 데이터베이스(20)에 있는 미리 정의된 파라미터에 따라 제어기(10)에 의해 정의된 바와 같은 시간의 길이 동안 물 순환 펌프를 작동시킴으로써 원하는 탄산화 레벨로 탄산수를 생성할 수 있음이 이해될 것이다. 탄산화 시스템(310)은 본원의 하기에서 보다 상세히 설명된 바와 같이 음료 분배기(320) 및 분배 튜브(221)를 통해 컵(95) 내로 탄산수를 분배할 수 있다.
탄산수의 생성과 병렬로, 제어기(10)는 전술한 바와 같이 선택된 시럽에 따라 필요한 양의 시럽을 분배하도록 관련 시럽 펌핑 시스템(50)에 명령할 수 있음이 이해될 것이다.
시럽 및 탄산수 양자 모두를 컵(95) 내로 분배하는 순서 및 타이밍은 또한 원하는 음료에 대한 최적의 혼합을 보장하고 탄산수와 혼합되는 시럽에 의해 야기되는 거품을 최소화하기 위해, 데이터베이스(20)에 홀딩된 미리 정의된 스케줄에 기초하여 제어기(10)에 의해 조정될 수 있음이 또한 이해될 것이다.
본원의 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 시럽 백(210)은 이제 참조되는 도 6에 도시 된 바와 같이 그 자체의 개별 펌핑 시스템(50) 및 분배 튜브(220)와 연관될 수 있다. 도 6은 나사식 스파우트(98)를 통해 3개의 상이한 시럽 백(210, 미도시)에 부착된 3개의 분배 튜브(220)를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 각각의 분배 튜브(220)는 연관된 펌핑 시스템(50) 내에 위치될 수 있다. 그러면, 관련 펌핑 시스템은 전술한 바와 같은 음료의 선택에 따라 활성화된다. 시럽 백(210)은 이제 참조되는 도 7에 도시된 바와 같은 가정용 탄산 음료 분배 기계(400)의 일부일 수 있는 시럽 홀더(420)에 맞도록 형상이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 도 7은 3개의 상이한 시럽 백(210)을 홀딩하도록 설계된 시럽 홀더(420)를 구비하여 제작된 가정용 탄산 음료 분배 기계(400)를 도시한다. 대안적인 실시예에서, 시럽 홀더(420)는 3개보다 많거나 적은 시럽 백(210)을 홀딩하도록 설계될 수 있다. 본원의 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 시럽 백(210)은 시럽이 분배될 수 있는 개구(63)를 포함할 수 있다. 사용되지 않는 경우에, 개구(63)는 적합한 나사식 뚜껑으로 밀봉될 수 있음이 이해될 것이다.
도 3을 다시 참조하면, 각각의 시럽 백(210)은 나사식 스파우트(98)를 통해 개구(63)에 연결될 수 있는 분배 튜브(220)와 연관될 수 있다. 펌핑 시스템(70)이 결합되는 경우에 시럽은 튜브(220)를 통해서만 분배될 수 있기 때문에, 시럽이 튜브(220)로부터 불필요하게 떨어지지 않아 음료 분배 기계(400) 내의 깨끗한 환경을 보장할 수 있음이 또한 이해될 것이다.
출원인은 다수의 음료 분배 기계가 갖는 문제점은 교차 오염의 문제라는 것을 깨달았다. 다수의 음료 분배 기계 내에서, 상이한 음료수는 통상적으로 별도로 생성되고 동일한 분배 튜브로부터 분배된다. 예를 들어, 이전에 핫 초콜릿을 분배한 튜브로부터 분배된 닭고기 수프는 반드시 닭고기 수프같은 맛이 나지 않을 수 있다. 그러한 다수의 음료 분배 시스템이 갖는 또 다른 문제점은 위생이다. 다수의 음료는 (여태까지 정말로) 분배 튜브가 변경되거나 세척되지 않으면서 장기간에 걸쳐 분배될 수 있다.
따라서, 각각의 맛의 시럽은 그것의 별도의 시럽 백(210)으로부터 연관된 분배 튜브(220)를 통해서만 분배될 수 있다. 분배 기계(400)의 음료 분배기(320)의 일부로서 튜브 홀더 트레이(80)를 도시하는 도 8이 이제 참조된다. 알 수 있는 바와 같이, 튜브 홀더 트레이(80)는 다수의 홀(85)을 더 포함할 수 있다. 각각의 개별 홀(85)은 컵(95) 내로 시럽을 분배하기 위한 분배 튜브(220) 또는 탄산수를 분배하기 위한 분배 튜브(221) 중 어느 하나를 홀딩할 수 있음이 이해될 것이다. 홀(85)은 모든 분배하는 것이 컵(95) 내로 부어지는 것을 보장하는 각도로 튜브(220) 및 튜브(221)를 홀딩할 수 있음이 또한 이해될 것이다.
시럽 백(210) 및 분배 튜브(220 및 221)는 음료 분배 기계(400)로부터 쉽게 제거될 수 있음이 이해될 것이다. 이는 음료 분배 기계(400)에서 임의의 한 시점에 배치될 수 있는 3개에 걸쳐 상이한 시럽 백(210)으로부터의 상이한 가향 시럽의 용이한 회전을 가능하게 할 수 있다. 제거될 때 시럽 백(210)에 여전히 시럽이 들어 있으면, 하부 지점(63)에서 적합한 나사식 뚜껑으로 밀봉되어 다음에 필요할 때까지 한 켠에 놓아질 수 있음이 또한 이해될 것이다. 제어기(10)는 RFID 판독기/기록기(30)를 통해 이전 사용으로부터 시럽 백(210)을 인식할 수 있고, 분배된 시럽의 양을 추적할 수 있고, 따라서 남아 있는 양을 알 수 있음이 또한 이해될 것이다. 대안적인 실시예에서, RFID 태그(215)는 판독/기록 가능할 수 있고, 제어기(10)는 매 사용 후에 또는 시럽 백(210)이 제거되기 바로 전에 RFID 태그(215)에 시럽 백(210) 내에 남은 양을 기록할 수 있다. 이 실시예에서, 동일한 시럽 백(210)이 상이한 음료 분배 기계(400)에 의해 사용될 수 있으며, 각각의 기계(400)는 시럽 백(210) 내의 내용물의 양을 인식하는 능력을 갖는다.
분배 튜브(220 및 221)는 식기 세척기에서 사용하기에 안전할 수 있고, 필요하다면 매 사용 후에 제거 및 세척될 수 있다. 분배 튜브(220)가 세척되면, 임의의 시럽 백(210)과 함께 재사용될 수 있음이 이해될 것이다. 시럽 백(210)은 일회용일 수 있고, 사용 후에 버려질 수 있다. 시럽 백(210)은 RFID 태그(215)가 관련 시럽 백(210)의 정확한 내용물 정보를 나타내야 하기 때문에 재사용이 불가능할 수 있고, 또한 시럽 백 내에 홀딩된 양을 계속 기록할 수 있음이 이해될 것이다. 본원의 위에서 논의된 바와 같이, 제어기(10)는 RFID 태그(215)를 통해 시스템(400) 내에서 교체되는 시럽 백(210)을 인식할 수 있다. 따라서, 사용된 시럽 백(210)이 상이한 시럽으로 재충전되면, 제어기(10)는 시럽 백(210)을 인식하여 그 내용물 모두가 이미 분배되었다는 것을 알 수 있고, 따라서 펌핑 시스템(200)이 분배하는 것을 방지할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 비 탄산 음료가 또한 생성될 수 있다. 이 실시예에서, 제어기(10)는 그에 따라 분배기(320)에 물을 제공하도록 물 공급기(340)에 명령할 수 있음이 이해될 것이다.
따라서, 탄산 음료는 청결하고 위생적으로 제어되는 환경에서 원하는 탄산화 레벨, 시럽 맛, 및 농도에 따라 생성될 수 있다. 별도의 분배 튜브의 사용은 상이한 가향 음료 사이의 교차 오염을 피하는 것을 보장할 수 있다.
특별히 달리 언급되지 않는다면, 이전의 논의로부터 명백한 바와 같이, 명세서 전반에 걸쳐, "프로세싱하는", "컴퓨팅하는", "계산하는", "결정하는" 등과 같은 용어를 이용하는 논의는 컴퓨터, 컴퓨팅 시스템, 또는 컴퓨팅 시스템의 레지스터 및/또는 메모리 내의 전자와 같은 물리량으로 나타내어지는 데이터를 컴퓨팅 시스템의 메모리, 레지스터, 또는 다른 그러한 정보 저장, 송신, 또는 디스플레이 디바이스 내의 물리량으로서 유사하게 나타내어지는 다른 데이터로 조작 및/또는 변환하는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 액션 및/또는 프로세스를 지칭한다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 실시예는 본원의 동작을 수행하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 이 장치는 원하는 목적을 위해 특별하게 구성될 수 있거나, 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성되는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은 이로 제한되지는 않으나 플로피 디스크, 광 디스크, 자기 광 디스크를 포함하는 임의의 유형의 디스크, 판독 전용 메모리(ROM), 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 전기적으로 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거 가능하고 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(EEPROM), 자기 또는 광학 카드, 플레시 메모리, 또는 전자적 명령을 저장하기에 적합하고 컴퓨터 시스템 버스에 연결될 수 있는 임의의 다른 유형의 매체와 같은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.
본원에 제시된 프로세스 및 디스플레이는 본질적으로 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치와 관련되지 않는다. 다양한 범용 시스템이 본원의 교시에 따라 프로그램과 함께 사용될 수 있거나, 원하는 방법을 수행하기 위해 보다 특수화된 장치를 구성하는 것이 편리함이 드러날 수 있다. 다양한 이들 시스템에 대한 바람직한 구조는 하기의 설명으로부터 나올 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 임의의 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않는다. 다양한 프로그래밍 언어가 본원에서 설명된 바와 같은 본 발명의 교시를 구현하기 위해 사용될 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명의 특정 특징이 본원에서 도시되고 설명되었지만, 많은 수정, 대체, 변경, 및 균등물이 이제 당업자에게서 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 있는 그러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다.

Claims (13)

  1. 투여 시스템(dosing system)으로서,
    보관 컨테이너로부터 출력 컨테이너로 점성 액체를 분배하는 분배 튜브로서, 상기 점성 액체가 상기 보관 컨테이너로부터 상기 분배 튜브 내로 유동하게 해주는 상부 일방향 밸브 및 상기 점성 액체가 상기 분배 튜브에서 나가도록 유동하게 해주는 하부 일방향 밸브를 포함하는 분배 튜브;
    상기 분배 튜브에 대해 푸쉬하여 상기 점성 액체가 상기 하부 일방향 밸브를 통해 상기 분배 튜브에서 나가도록 유동하게 하는 연동 펌프(peristaltic pump)의 피스톤 캡; 및
    상기 피스톤 캡에 부착된 전방 센서 자석의 강도를 측정하고 상기 분배 튜브의 존재를 결정하는 홀 효과 센서
    를 포함하는, 투여 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보관 컨테이너에 부착된 RFID 태그에 저장된 정보를 판독하는 RFID 판독기;
    상기 정보에 기초하여 미리 결정된 스케줄을 저장하는 데이터베이스; 및
    상기 미리 결정된 스케줄에 따라 상기 보관 컨테이너로부터 상기 점성 액체를 펌핑하도록 상기 펌프에 명령하는 제어기를 더 포함하는, 투여 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정보는 상기 점성 액체의 속성 및 상기 보관 컨테이너로부터 이전에 분배된 선택된 점성 액체의 양 중 적어도 하나인, 투여 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 태그는 판독 및 판독/기록 가능한 것 중 적어도 하나인, 투여 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 튜브는 나사식 스파우트를 통해 상기 보관 컨테이너에 연결하기 위한 나사산을 포함하는, 투여 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 RFID 태그 상에 상기 정보를 기록하는 RFID 기록기를 더 포함하는, 투여 시스템.
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