KR102583369B1 - 음료에 기체를 주입하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

음료에 기체를 주입하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본원은 압력이 가해지지 않은 컨테이너에 수용된 음료에 일정한 부피의 기체를 확산시키는 기술 및 방법을 개시한다.

Description

음료에 기체를 주입하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 음료에 기체를 주입하기 위한 방법 및 장치, 및 특정 실시 예에서 음료에 질소를 주입하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
(특정 관련 기술의 설명)
음료의 탄산처리(carbonation)가 음료에서 발포 효과를 생성하기 위해 실시된다. 그러나, 이산화탄소 기체가 음료에 용해됨에 따라, 탄산이 형성되어 탄산음료가 특징적인 산성 맛을 낸다. 질소처리(nitrogenation)는 탄산처리의 대안이다. 질소처리는 음료에서 독특한 발포 효과를 만들어 크림 같은 거품 헤드를 만든다.
그러나 탄산처리와 같이 음료의 질소처리는 전통적으로 대형 통 또는 대기압 상태 이상으로 주의 깊게 조절된 내부 압력을 가진 다른 용기뿐만 아니라 특수한 디스펜스 탭에 질소를 적용할 필요가 있다.
본원은 압력이 가해지지 않은 컨테이너에 수용된 음료에 일정한 부피의 기체를 확산시키는 기술 및 방법을 개시한다.
다양한 실시 예가 설명의 목적으로 첨부 도면에 도시되어 있으며, 실시 예의 범위를 한정하는 것으로 해석되지 말아야 한다. 개시된 상이한 실시 예의 다양한 특징은 본 개시의 일부인 추가적인 실시 예를 형성하기 위해 결합될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 기체를 음료에 확산시키기 위한 장치를 도시한다.
도 2는 음료로의 기체의 흐름이 시작된 도 1의 장치를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공급 장치의 일 실시 예를 도시한다
도 3b는 도 3a의 공급 장치의 부분 단면도를 도시한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비가압 컨테이너 내에 수용된 음료수에 기체를 주입하는 방법의 일 실시 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 공급 장치의 다른 실시 예를 도시한다.
도 6a는 공급 장치를 세척하기 위한 장치의 개략적인 부분 단면도이다.
도 6b는 공급 장치를 세척하기 위한 다른 장치의 개략적인 부분 단면도이다.
도 7은 컨테이너에 통합된 공급 장치의 개략적인 부분 단면도이다.
다양한 음료 질소처리 시스템 및 방법이 하나 이상의 바람직한 개선을 달성할 수 있는 다양한 실시 예를 설명하기 위해 하기에 기재되어있다. 이들 예는 단지 예시적인 것이며, 제시된 전체 개시 및 본 개시의 다양한 양태 및 특징을 어떤 방식으로든 제한하고자 함이 아니다. 본원에서 설명된 일반적인 원리는 본 개시의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 본원에서 논의된 것 이외의 실시 예 및 응용에 적용될 수 있다. 실제로, 본 개시는 도시된 특정 실시 예에 한정되지 않지만, 대신에 본원에 개시되거나 제안된 원리 및 특징에 부합하는 가장 넓은 범위를 부여받는다.
특정 양태들, 이점들 및 특징들이 본 명세서에 기술되었지만, 임의의 특정 실시 예가 이들 양태들, 이점들 및 특징들의 일부 또는 전부를 포함하거나 달성할 필요는 없다. 예를 들어, 일부 실시 예들은 여기에 설명된 이점들을 달성하지 못하지만, 대신에 다른 이점들을 달성할 수 있다. 임의의 실시 예에서 임의의 구조, 특징 또는 단계는 임의의 다른 실시 예에서 임의의 구조, 특징 또는 단계 대신에 또는 추가로 사용될 수 있거나 생략될 수 있다. 본 개시는 다양한 개시된 실시 예들로부터의 특징들의 모든 조합을 고려한다. 특징, 구조 또는 단계는 필수적이거나 필수적이지 않는다.
질소처리는 질소 기체를 액체에 용해시키는 공정이다. 특정 배열에서, 질소처리는 전통적인 탄산처리나 기체가 전혀 첨가되지 않은 음료보다 실크 같은 질감 및 크림 같은 향미를 갖는 음료의 제조를 허용할 수 있다. 그러나 질소는 전통적인 탄산처리 기술에서 사용되는 이산화탄소보다 물에 현저하게 덜 용해된다. 따라서 음료에 질소를 확산시키는 것은 그 자체로 어려운 과제를 제시할 수 있다.
액체 내의 기체의 용해도는 시스템의 온도 및 관심있는 기체의 분압을 포함하는 몇몇 인자에 좌우될 수 있다. 기체-액체 혼합물 내의 기체의 분압이 증가함에 따라 기체의 용해도가 증가한다. 따라서, 질소처리 기술은 전통적으로 질소의 낮은 용해도를 보상하고 기체의 일부를 강제로 용해하도록 장기간 동안 대기압보다 충분히 높은 내부 압력을 유지할 수 있는 큰 통 또는 다른 적절한 컨테이너를 필요로 한다. 그러나, 이러한 대형 컨테이너는 각각의 질소처리 음료에 대해 상이한 가압 컨테이너가 요구될 수 있기 때문에, 저장하기가 불편하고, 유지 보수 비용이 많이 들며, 개별 고객의 취향 및 주문에 맞춤화된 주문형 음료의 제조를 복잡하게 만들 수 있다. 또한 통은 값이 비싸고 통형 시스템은 유지하기가 어려울 수 있다.
가압 용기에 대한 필요성을 제거할 수 있는 음료에 질소를 주입하거나 다른 유형의 기체를 음료에 주입하는 기술 및 방법이 본원에 기재되어있다. 또한, 여기에 기술된 기술 및 방법은, 특정 배열에서, 각각의 고객에 대해 개별적인 부분으로 준비될 수 있는 주문형 및/또는 개별화된 질소처리 음료의 제조를 허용할 수 있다. 또한, 특정 실시 예에서, 본원에 기재된 기술 및 방법은 종래 방법보다 많은 양의 발포체를 생성할 수 있다. 특정 실시 예에서, 본원에 기술된 기술 및 방법은 종래의 통 기반 시스템보다 주어진 양의 발포체를 달성하기 위해 훨씬 적은 질소를 요구할 수 있다. 마지막으로, 특정 배열에서, 질소처리는 서빙 단위로 수행될 수 있기 때문에, 본원에 기술된 특정 실시 예에 기술된 기술 및 방법은 질소처리 음료의 제조에서 증가된 맞춤화 가능성 및 극장을 위한 기회를 제공할 수 있다.
본 명세서에 설명된 특정 배열에서, 기술 및 방법은 수행하기에 우아하고, 감소된 단계 수를 요구하며, 구현하는데 비용 효율적이다. 본원에 기술된 다양한 실시 예는 공급 장치와 유체 연통하는 저장 장치를 이용할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시 예에서, 통상적인 질소처리 공정과 비교하여, 질소처리 공정은 고객의 경험을 향상시킬 수 있는 질소처리 음료를 소비할 고객을 고려하여 수행될 수 있다. 공급 장치는 복수의 배출 공극을 포함할 수 있다. 하나의 사용 방법에서, 공급 장치는 비가압 컨테이너에 있는 서빙 음료 내에 잠길 수 있다. 음료 내에 공급 장치를 잠기게 하는 것은 음료에 공급 장치의 일부를 삽입하는 것 및/또는 예를 들어 공급 장치의 일부 위에 음료를 쏟음으로써 공급 장치의 일부분을 음료로 덮는 것을 포함할 수 있다. 일단 질소 기체의 흐름이 시작되면, 질소는 저장 장치로부터 공급 장치로 흐를 수 있다. 거기에서, 질소 거품은 공급 장치의 일부 잠긴 단부의 배출 공극을 통해 빠져나올 수 있다. 질소 기체의 일부가 액체에 용해되는 동안 질소 거품은 음료를 통과해 위쪽으로 이동할 수 있다. 용기는 비가압될 수 있으므로, 질소 거품이 유체의 표면 장력에 의해 갇히게 되므로, 음료의 표면 계면에서 미세한 실키 헤드의 거품이 형성될 수 있다. 특정 실시 예에서, 공급 장치가 잠긴 용기는 음료의 고객 및/또는 소비자에게 제공되는 컵과 같은 용기일 수 있다. 특정 실시 예에서, 공급 장치는 용기에 통합될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시 예에서, 공급 장치는 용기의 하부에 위치될 수 있다. 이러한 배열에서, 음료가 질소처리되면, 음료는 고객 및/또는 음료 소비자에 의해 사용될 수 있는 컵과 같은 제2 용기 또는 용기 밖으로 쏟아질 수 있거나, 또는 용기는 음료가 소비된 후 용기와 함께 버려질 수 있는 일회용 공급 장치를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "음료"는 자신의 일반적이고 통상적인 의미를 가지며, 특히 유동성을 갖는 식용 액체 또는 실질적으로 액체 물질 또는 제품(예를 들어, 커피, 콜드 브루 커피, 커피 음료, 우유, 유제품, 주스, 차, 냉동 요구르트, 맥주, 와인, 칵테일, 리큐어, 주류, 사이다, 청량음료, 맛을 낸 물, 에너지 음료, 수프, 국물, 같은 것의 조합 등)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음료는 드립 커피, 콜드 브루 커피, 에스프레소, 탈지유, 저지방 우유, 전유, 크림, 녹차, 홍차, 차이 차 및/또는 상술한 항목 중 임의의 것의 조합일 수 있다. 일부 실시 예에서, 음료는 보다 큰 음료의 일부일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 음료는 에스프레소, 커피, 차, 향료 제품 등과 같은 부가 성분과 혼합되기 전에 질소처리될 수 있는 서빙 우유일 수 있다. 본원에 기술된 방법 및 장치는 음료에 질소를 주입하는데 특히 유용하기 때문에, 질소를 사용하는 실시 예와 관련하여 종종 기술되지만, 본원에 기술된 방법 및 장치는 또한 음료에 다른 유형의 기체를 주입하는 유용성을 발견할 수 있다.
일부 실시 예에서, 음료는 용기에 수용된다. 일부 실시 예에서, 용기 내에 존재하는 음료는 가압될 필요가 없다. 일부 실시 예에서, 용기는 대기에 개방되어 뚜껑을 필요로 하지 않고 및/또는 하나 이상의 개구를 갖는 뚜껑을 포함할 수 있다. 이롭게는, 개시된 기술 및 방법의 특정 배열은 질소처리 음료의 생산을 크게 단순화할 수 있고 커스터마이즈 옵션을 크게 증가시킬 수 있는 대기압에서의 음료의 단일 공급의 질소처리를 허용할 수 있다. 일부 실시 예에서, 공급 장치는 용기에 삽입될 수 있고, 용기의 상부에 있는 개구를 통해 그 안에 있는 음료수에 잠길 수 있다.
공급 장치는 주입기, 노즐, 스파저, 주사기, 스태틱 믹서, 통기 장치(aerator) 블록, 프릿, 탄산화석 또는 용액에 질소를 확산시킬 수 있는 임의의 다른 적절한 공급 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 공급 장치는 식품 안전성, 내 부식성 및 세척 용이성을 위한 식품 등급 스테인리스 강으로 구성된다. 그러나 무엇보다 다양한 세라믹, 금속 및 플라스틱과 같은 다른 물질이 또한 사용될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 일부 실시 예에서, 공급 장치는 주입구 부분 및 배출구 부분을 포함한다. 주입구 부분은 저장 장치와 유체 연통될 수 있다. 배출구 부분은 튜브의 제2 단부 상에 또는 그 근처에, 실질적으로 튜브의 주입구 부분에 대향하여 배치될 수 있다. 특정 실시 예에서, 배출구 부분은 주입기, 노즐, 스파저, 주사기, 스태틱 믹서, 통기 장치 블록, 프릿, 탄산화석 또는 또는 용액에 질소를 확산시킬 수 있는 당업자에게 알려진 임의의 다른 적절한 공급 장치를 포함한다. 일부 실시 예에서, 배출구 영역은 다공성 벽을 갖는 중공 튜브를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 다공성 벽은 일 실시 예에서 약 2㎛의 직경을 가질 수 있고 특정 실시 예에서 약 0.2㎛, 0.5㎛, 1㎛, 10㎛ 및/또는 25㎛의 직경을 가질 수 있는 개구를 포함할 수 있고, 특정 실시 예에서, 개구는 약 0.1㎛ 내지 약 150㎛의 직경을 가질 수 있고; 일 실시 예에서 약 1㎛ 내지 약100 ㎛; 10㎛ 내지 50㎛; 또는 약 20㎛ 내지 25㎛의 직경을 가질 수 있다. 일부 실시 예에서, 배출구 부분은 다양한 크기의 공극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시 예에서, 배출구 부분은 약 2㎛의 공칭 공극 크기를 가지며, 특정 실시 예에서 약 0.2㎛, 0.5㎛, 1㎛, 10㎛ 및/또는 25㎛의 공칭 공극 크기를 가진 소결된 물질로 구성되며, 특정 실시 예에서, 개구는 약 0.1㎛ 내지 약 150㎛의 직경을 가질 수 있고; 일 실시 예에서 약 1㎛ 내지 약 100㎛; 10㎛ 내지 50㎛; 또는 약 20㎛ 내지 25㎛의 직경을 가질 수 있다. 공칭 다공성, 다공성 등급 또는 매체 등급은 일반적으로 재료의 평균 공극 크기를 나타내기 위해 사용된다. 특정 실시 예에서, 개구는 원형이다. 일부 실시 예에서, 배출구 부분은 소결된 스테인리스 강으로 구성된다. 특정 실시 예에서, 배출구 부분은 함께 소결되어 다공성 재료를 형성하는 분말로 제조된 소결 재료를 포함한다. 특정 실시 예에서, 배출구 부분은 함께 소결되어 다공성 재료를 형성하는 금속 분말로 제조된 소결 금속 재료를 포함한다. 특정 실시 예에서, 배출구 부분은 함께 소결되어 복수의 배출구 공극을 형성하는 다공성 재료를 형성하는 금속 분말로 제조된 소결 스테인레스 강을 포함한다.
일부 구성에서, 공급 장치는 압축 기체 이외에 광범위한 물질을 방출하도록 적용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 공급 장치는 향료 또는 다른 성분을 음료로 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 유체는 장치를 통과하여 배출될 수 있다. 일부 실시 예에서, 추가적인 음료 구성 요소 또는 음료가 장치로부터 배출될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 에스프레소는 Americano를 제조하기 위해 뜨거운 물 컵으로 공급 장치를 통과할 수 있다. 다른 구성도 가능하다. 예를 들어, 장치의 세척을 용이하게 하기 위해, 물과 세제의 혼합물이 장치를 통해 흐를 수 있다.
특정 실시 예에서, 저장 장치는 예를 들어 질소와 같은 압축기체 저장소를 포함한다. 일부 실시 예에서, 질소 전달 속도를 제어하기 위한 제어 장치가 저장 장치와 공급 장치 사이에 배치된다. 제어 장치는 저장 장치로부터 공급 장치로의 질소 흐름을 개시, 계량 및/또는 정지시키는데 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 흐름 제어 장치는 질소가 공급 장치로 보내지고 음료 내에 확산되는 속도 및 압력을 조작자가 제어하도록 한다. 특정 배열에서, 제어 장치는 수동 또는 전자 제어 메카니즘에 연결될 수 있는 밸브를 포함한다. 밸브는 공급 장치, 저장 장치 및/또는 공급 장치를 저장 장치에 연결하는 라인 상에 및/또는 그 근처에 배치될 수 있다. 특정 실시 예에서, 조정기는 저장 장치와 공급 장치 사이에 제공될 수 있다.
특정 실시 예에서, 공급 장치에 전달되는 질소의 압력은 공급 장치, 음료 및 질소 혼합물의 특성에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 최적 압력은 공급 장치의 배출구 부분의 기하학적 구조 및 다공성에 좌우될 수 있다. 따라서, 압력의 최적 범위가 광범위하게 변화한다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 그럼에도 불구하고, 일부 실시 예에서, 압력은 약 0.5 psi 미만, 약 1 psi 미만, 약 1.5 psig 미만, 약 3 psig 미만, 약 6 psig 미만 또는 약 10 psig 미만일 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력은 0.5 psig 내지 6 psig, 1 psig 내지 5 psig, 또는 1.5 psig 내지 4 psig의 범위일 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력은 약 1 psig 초과, 약 2 psig 초과, 또는 약 10 psig 초과일 수 있다. 특정 실시 예에서, 약 1 psig 내지 약 8 psig의 압력은 다른 구성이 적절할지라도 약 3인치의 길이, 약 3/4 인치의 직경을 갖고 및 약 2미크론의 평균 배출구 공극 크기를 갖는 스파저의 경우에 특히 유리할 수 있다.
일부 실시 예에서, 압력은 약 10초 이상, 약 30초 이상, 약 1분 이상, 약 2분 이상, 약 3분 이상 또는 약 5분 이상 유지될 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력은 약 5초 내지 2분, 약 10초 내지 1분, 또는 약 10 내지 30초 동안 유지될 수 있다. 질소 흐름은 원하는 포화 수준에 도달하기 위해 연장된 기간동안 유지되거나 필요에 따라 공정이 반복될 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력의 크기 또는 확산 기간은 살포액 사이에서 변화할 수 있고, 질소 처리되는 음료의 유형 및/또는 원하는 양의 질소처리의 함수, 또는 주입구 크기, 내부 폭, 배출구 부분의 다공성, 개별 공극 크기 및 평균 공극 크기 등과 같은 공급 장치의 특정 특징의 함수일 수 있다. 일부 실시 예에서, 상기 공정은 적어도 2회, 적어도 4회, 8회 미만, 또는 약 3회 반복될 수 있다. 일부 구성에서, 원하는 크기의 압력에 도달할 때까지 천천히 압력의 크기를 증가시키는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 공급 장치는 음료 내에 잠길 수 있고, 압력은 약 5초 이상, 약 2초 이상, 0초 내지 10초 사이, 또는 2초 미만의 기간에 걸쳐 0에서 원하는 수준으로 증가될 수 있다. 일부 실시 예에서, 원하는 양의 발포체가 음료의 헤드에서 형성될 때까지 질소처리를 계속할 수 있다. 일부 실시 예에서, 기체의 흐름은 공급 장치가 음료로부터 제거될 때 계속될 수 있다. 다른 실시 예에서, 기체의 흐름은 공급 장치가 제거되기 전에 중단될 수 있다.
저장 장치는 기체를 유지하기 위한 임의의 적절한 용기일 수 있다. 일 실시 예에서, 저장 장치는 압축기체를 유지하기 위한 임의의 적절한 컨테이너일 수 있다. 특정 실시 예에서, 저장 장치는 공급 장치 외부에 있을 수 있거나, 또는 공급 장치 내에 배치될 수 있거나 또는 공급 장치와 저장 장치가 일체형 유닛으로서 함께 이동될 수 있도록 공급 장치 내부에 배치되거나 그에 직접 결합될 수 있다. 저장 장치가 공급 장치 내에 배치되거나 공급 장치와 일체형 유닛을 형성할 때, 저장 장치는 외부의 기체 소스에 저장 장치를 연결함으로써 압축기체로 재충전될 수 있다. 바람직하게는, 저장 장치를 공급 장치 내에 통합시키거나 또는 2개의 컴포넌트를 일체형 유닛으로 통합시킴으로써 장치가 손으로 운반될 수 있게 하고, 압축된 기체의 외부 소스를 운반할 필요없이 어느 곳에서나 음료를 질소처리하는 데에 사용될 수 있게 한다. 또한, 일부 실시 예에서, 공급 장치는 압축기체 저장소보다는 질소 분리기 시스템 또는 다른 적절한 기체 공급원에 직접 부착될 수 있다.
저장 장치는 순수 질소 또는 하나 이상의 추가 기체와 혼합된 질소를 분배할 수 있다. 예로서, 저장 장치는 순수한 질소 기체, 실질적으로 순수한 질소 기체, 맥주 기체, 이산화탄소와 혼합된 질소 기체 및 이산화탄소를 분배할 수 있지만, 당업자는 추가 기체 및 기체의 혼합물을 사용할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 전통적으로 70% N2와 30% CO2 비율의 질소와 이산화탄소의 조합인 맥주 기체가 사용될 수 있다. 그러나 추가 비율이 또한 적절하고, 저장 장치에 의해 방출되는 기체는 다양한 농도의 질소를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장 장치에 의해 방출되는 기체는 약 100% 질소, 약 90% 이상의 질소, 약 80% 이상의 질소, 80% 내지 70% 질소, 약 70% 미만의 질소 또는 그 안에 임의의 값을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 저장 장치에 의해 방출되는 기체는 90% 질소 및 10% CO2, 80% 질소 및 20% CO2, 70% 질소 및 30% CO2, 60% 질소 및 40% CO2 등일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음료(103)를 질소처리하는 장치(100) 및 방법의 도시된 실시 예를 도시한다. 상술한 바와 같이, 본원에 기술된 실시 예가 종종 질소를 참조하여 설명되지만, 특정 실시 예에서는 다른 기체가 사용될 수 있다. 음료(103)는 비가압 용기 또는 컨테이너(104)에 수납될 수 있다. 특정 실시 예에서, 용기(104)는 최종 사용자에 의해 음료를 소비하는데 궁극적으로 사용되는 컵 또는 병일 수 있다. 장치는 그의 일부가 용기(104) 내의 개구(106)를 통해 음료(103)에 잠길 수 있는 공급 장치(105)를 포함할 수 있다. 공급 장치(105)는 소스 라인(107)을 통해 저장 장치(101)와 유체 연통될 수 있다. 특정 실시 예에서, 소스 라인(107)은 사용자가 저장 장치(101)에 대해 공급 장치(105)를 조작하고 이동시킬 수 있는 튜브의 가요성 단편을 포함할 수 있다.
저장 장치는 압축기체와 같은 기체를 저장하기 위한 임의의 적절한 컨테이너일 수 있고, 일 실시 예에서는 압축된 질소를 저장할 수 있다. 제어 장치(102)는 공급 장치(105)와 저장 장치(101) 사이의 소스 라인(107)을 따라 배치될 수 있고, 작업자가 저장 장치(101)로부터 공급 장치(105)로의 질소의 흐름을 개시, 조절 및/또는 정지하게 할 수 있다. 제어 장치(102)는 다이얼(108) 또는 소스 라인(107)을 통한 질소 기체의 유량을 조정하기 위해 밸브(도시되지 않음)에 결합된 다른 적절한 메커니즘을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 사용자는 다이얼(108)을 회전시켜 소스 라인(107)을 통한 질소 기체의 유량을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 다이얼(108)은 유량을 시각적으로 식별하기 위해 해시 마크를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제어 장치(102)는 질소 기체의 압력 및 유량을 시각적으로 나타내는 게이지, 미터, 스크린 또는 다른 시각적 표시와 같은 디스플레이(110)를 더 포함할 수 있다. 일부 예시적인 구성에서, 제어 장치(102) 및 공급 장치(105) 중 하나 이상은 원하는 유량이 달성되었을 때 또는 원하는 양의 기체가 리셉터클로 전달되었을 때 사용자에게 경고하도록 구성된 진동 모터를 포함할 수 있다. 그러나 다른 구성이 질소처리 공정의 다양한 양태와 관련하여 사용자에게 피드백을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 구성에서, 스피커 또는 디스플레이는 기체 주입의 진행에 관한 시각적 또는 청각적 피드백을 제공하기 위해 제어 장치(102) 또는 공급 장치(105)에 통합될 수 있다. 유사하게, 특정 실시 예에서, 스위치 또는 버튼을 누름으로써 제어 장치(102)가 미리 설정된 제어 루틴에 따라 소스 라인(107)을 통한 기체의 흐름을 자동으로 제어할 수 있도록, 제어 장치(102)가 자동 작동을 위해 구성될 수 있다. 이러한 특징은 상술한 바와 같이 또는 대안으로서 수동으로 조정된 밸브와 조합하여 사용될 수 있다. 도 3a, 3b 및 5를 참조하여 이하에서 논의되는 바와 같이, 특정 실시 예에서, 제어 장치 및 밸브는 공급 장치 자체 상에 및또는 내부에 배치될 수 있다. 이러한 구성은 유리하게도 제어 장치와 공급 장치 사이의 과도한 배관을 제거함으로써 밸브가 폐쇄된 후에, 그렇지 않으면 기체의 흐름이 감소하면 내부에 기체가 있을 수 있도록 하는 공간을 초과할 수 있는 과량의 기체가 공급 장치를 통과하는 것을 방지할 수 있다.
예시된 실시 예에서, 저장 장치(101)와 제어 장치(102) 사이에 압력 조정기(95)가 배치될 수 있다. 특정 실시 예에서, 약 45 psi 또는 약 2000 psi의 압력과 같은 상대적으로 고압에 저장 장치(101) 내의 질소가 있을 수 있다. 압력 조정기(95)는 저장 장치(101)로부터의 압력을 일 실시 예에서 약 3.5 psi일 수 있는 보다 낮은 원하는 값으로 감소시키는 데 사용될 수 있다. 특정 실시 예에서, 하나 보다 많은 압력 조정기가 제공될 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 공급 장치(105)는 소스 라인(107)과 유체 연통하는 주입구 부분(90) 및 그를 통해 공급 장치(105)를 통해 흐르는 질소가 음료(103)로 전달될 수 있는 하나 이상의 배출구 공극(203)을 포함할 수 있는 배출구 부분(91)을 포함할 수 있다. 공급 장치(105)는 주입구 부분(90)과 배출구 부분(91) 사이에서 연장되는 관형 막대(93)를 포함할 수 있다. 관형 막대(93)는 사용자에 의해 파지되어 유지되도록 구성될 수 있고 주입구 부분(93)과 배출구 부분(91) 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 내부 통로(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
이제 도 2로 돌아가면, 질소가 공급 장치(105)를 통해 음료(103)로 흐르게 허용되는 도 1의 장치(100)가 도시된다. 도시된 바와 같이, 질소는 저장 장치(101)로부터 흘러나와서 컨테이너(104)에 수용되는 음료수(103) 내에 잠기는 공급 장치(105)로 흘러갈 수 있다. 질소는 주입구 부분(90)을 통해 공급 장치(105) 내로 유동할 수 있고, 공급 장치(105)의 배출구 부분(91) 상에 형성된 하나 이상의 배출구 공극(203)을 통해 공급 장치를 빠져나올 수 있다. 질소는 음료의 표면(204)으로 흐를 수 있는데, 여기서 질소의 일부는 표면(204) 계면에서 캡쳐되어 발포체(201)의 헤드를 형성하도록 인터페이싱할 수 있다. 유사하게, 질소가 음료(103)를 통해 유동함에 따라, 질소의 비율이 해소될 수 있다.
상술한 바와 같이, 특정 실시 예에서, 배출구 공극(203)은 일 실시 예에서 약 2㎛이고, 특정 실시 예에서 약 0.2㎛, 0.5㎛, 1㎛, 10㎛ 및/또는 25㎛인 직경을 가질 수 있는 개구를 포함할 수 있고, 특정 실시 예에서 개구는 약 0.1㎛ 내지 약 150㎛; 일 실시 예에서 약 1㎛ 내지 약 100㎛; 10㎛ 내지 50㎛; 또는 약 20㎛ 내지 25㎛의 직경을 가질 수 있다. 특정 실시 예에서, 개구는 원형이다. 본 명세서에 설명된 다양한 구성 및 실시 예에서, 공급 장치의 공극(203)이 장치의 적절한 성능을 보장하기 위해 적절히 습윤되는 것을 보장하는 것이 이로울 수 있다.
특정 실시 예에서, 배출구 부분(91)은 다공성 물질을 형성하도록 함께 소결된 분말로 제조된 소결된 물질을 포함하여 상술한 배출구 공극(203)을 형성한다. 특정 실시 예에서, 배출구 부분(91)은 다공성 재료를 형성하도록 함께 소결된 금속 분말로 제조된 소결 금속 재료를 포함한다. 특정 실시 예에서, 배출구 부분(91)은 함께 소결되어 다공성 재료를 형성하는 금속 분말로 제조된 소결된 스테인레스 강을 포함한다. 특정 실시 예에서, 소결 재료는 관형 막대(93) 내의 내부 통로와 유체 연통하는 튜브로 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 배출구 부분(91)은 배출구 공극(203)을 형성하기 위해 튜브의 벽에 복수의 개구가 형성된 튜브로 형성될 수 있다. 상기 언급한 바와 같이, 특정 실시 예에서, 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)은 주입기, 노즐, 스파저, 주입기, 스태틱 믹서, 통기 통로 블록, 프릿, 탄산화석 또는 용액에 질소를 확산시킬 수 있는 임의의 다른 적절한 공급 장치를 포함할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 음료(도시하지 않음)의 질소처리에 적절한 장치(300)의 또 다른 실시 예를 도시한다. 도 3a에서, 유사한 번호는 도 1 및 도 2의 부품과 유사한 부품을 지칭하는데 사용되고, 도 1 및 도 2를 참조하여 만들어진 부품의 설명을 참조할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 실시 예에 대해, 장치(300)는 공급 장치(105)와 유체 연통하는 압축기체의 저장소를 포함할 수 있는 저장 장치(101)를 포함할 수 있다. 예시된 실시 예에서, 공급 장치(305)는 도 1 및 2의 공급 장치와 유사하게 구성되지만, 도 3a의 공급 장치(305)에서, 공급 장치(305)는 공급 장치(305)에 통합된 제어 장치(302)를 포함할 수 있다. 하기에서 설명하는 바와 같이, 제어 장치(302)는 풋 페달, 노브 또는 작업자가 공급 장치(305)를 통과하는 기체 흐름을 조정, 개시, 정지 또는 계량할 수 있는 다이얼(308)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2의 실시 예에서와 같이, 공급 장치(305)는 소스 라인(107)을 통해 저장 장치(101)와 유체 연통될 수 있다. 공급 장치(305)는 또한 소스 라인(107)과 유체 연통하는 주입구 부분(90) 및 상술한 바와 같이 공급 장치(105)를 통해 흐르는 질소가 음료(103)로 전달될 수 있는 하나 이상의 배출구 공극(203)을 포함할 수 있는 배출구 부분(91)을 포함할 수 있다. 관형 막대(93)는 주입구 부분(90) 및 배출구 부분(91) 사이에서 연장하고, 상술한 바와 같이 제어 장치(302)가 제공될 수 있다. 도 1 및 도 2의 실시 예에서와 같이, 관형 막대(93)는 사용자에 의해 파지되어 유지되도록 구성될 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 압력 조정기(95)는 막대(93) 내의 저장 장치(101)와 제어 장치(302) 사이에 위치될 수 있다. 특정 실시 예에서, 저장 장치(101) 내의 질소는 약 45 psi 또는 약 2000 psi의 압력과 같은 상대적으로 고압에 있을 수 있다. 압력 조정기(95)는 저장 장치(102)로부터의 압력을 일 실시 예에서 약 3.5 psi일 수 있는 더 낮은 원하는 값으로 감소시키는 데 사용될 수 있다. 유사하게, 압력 조정기(95)는 생성된 발포의 품질 및 양을 개선시키는 것으로 밝혀진 더욱 일관된 기체 유량을 촉진시키는 것을 돕는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 유량에서의 스파이크를 방지함으로써 큰 기포의 형성이 방지되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 다량의 고품질의 발포는 첫 번째 순간부터 이상적인 유량을 유지함으로써 대량 생산될 수 있다. 일부 구성에서, 압력 축압기(accumulator)(도시되지 않음)는 압력 조정기(95)의 하류에 구현될 수 있다. 이러한 방식으로, 압력 축압기는 압력 조정기(95)의 동역학을 최소화하는 것을 도울 수 있어, 보다 일정한 압력이 스파저에서 달성되도록 할 수 있다. 변형된 구성에서, 압력 조정기(95)는 질량 유량계(도시되지 않음)와 통신 가능하게 결합된 전자적으로 조절 가능한 압력 조정기일 수 있다. 이러한 구성에서, 질량 유량계는 주어진 유량이 너무 높거나 낮은지 여부를 판정하고, 전자적으로 조절 가능한 압력 조정기에 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 전자적으로 조절 가능한 압력 조정기는 유량을 자동으로 조절하여 보상할 수 있다. 일부 구현 예에서, 추가의 압력 조정기 또는 솔레노이드 밸브가 소스 라인(107)을 따라 구현되어 원하는 특성을 갖는 임의의 유속을 달성하기 위해 기체 흐름 특성에 대한 추가의 세밀한 제어를 제공할 수 있다. 예를 들어, 일부 구성에서, 질량 흐름 제어기(도시되지 않음)는 소스 라인(107)을 따라 구현될 수 있고 퍼지 밸브(도시되지 않음)와 유체 연통 상태로 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 흐름이 시작되고 질량 흐름 제어기가 원하는 조건을 아직 달성하지 못하면, 기체 흐름은 막대(93)로부터 멀어져 퍼지 밸브로 향하게 될 수 있다. 일단 질량 흐름 제어기가 정확한 유량에 접근하기 시작하면, 기체 흐름은 상대적으로 일정한 유량을 보장하기 위해 퍼지 밸브로부터 멀어져 막대(93)를 향하여 방향 전환될 수 있다.
도 3b는 도 3a의 공급 장치(305)의 부분 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 소스 라인(107)은 공급 장치(305)의 주입구 부분(90)과 유체 연통할 수 있다. 관형 막대(93)는 내부 통로(304)를 정의할 수 있고, 이는 공급 장치(305)의 배출구 부분(91)에서 복수의 배출구 공극(203)과 유체 연통할 수 있다. 막대(93)는 스테인레스 강 또는 다른 적절한 재료로 형성될 수 있는 튜브(303)로 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 배출구 부분(91)은 다공성 재료를 형성하도록 함께 소결된 분말(예를 들어, 금속 분말)로 제조된 소결 재료(예를 들어, 스테인리스 강과 같은 금속)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 배출구 부분(91)은 배출구 공극(203)을 형성하도록 튜브의 측벽에 형성된 복수의 개구를 갖는 폐쇄 단부 및 개방 단부를 갖는 튜브로 형성될 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 배출구 부분(91)은 연결 튜브(317)를 통해 내부 통로(304)와 유체 연통하는 관형 부재를 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 배출구 공극(203)은 일 실시 예에서 약 2㎛, 특정 실시 예에서, 0.2㎛, 0.5㎛, 1㎛, 10㎛ 및/또는 25㎛의 직경을 가질 수 있는 개구를 포함하고, 특정 실시 예에서 개구는 약 0.1㎛ 내지 약 150㎛; 및 일 실시 예에서 약 1㎛ 내지 약 100㎛; 10㎛ 내지 50㎛; 또는 약 20㎛ 내지 25㎛의 직경을 가질 수 있다.
계속해서 도 3b를 참조하면, 제어 장치(302)는 내부 통로(304)에 포트(311)를 포함할 수 있고 나사식 샤프트(313)에 결합된 니들(312)을 포함할 수 있는 니들 밸브의 형태일 수 있다. 나사식 샤프트(313)는 다이얼(308)에 결합될 수 있다. 나사식 샤프트(313)는 나사식 보어(315)를 통해 연장될 수 있어서 다이얼(308)의 회전은 니들(312)이 움직이도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 니들(312)은 포트(311)를 선택적으로 폐쇄, 개방 또는 부분적으로 개방하여 내부 통로(304) 및 배출구 공극(203)을 통한 기체의 유량을 제어할 수 있다. 도 3b의 실시 예의 이점은 제어 장치(302) 및 밸브(310)는 공급 장치(305) 자체 상에 배치될 수 있다는 것이다. 이러한 구성은 제어 장치(302)와 공급 장치(305) 사이의 과도한 배관을 제거함으로써 밸브(310)가 폐쇄된 후에 초과 기체가 공급 장치(305)를 통과하는 것을 방지할 수 있는데, 그렇지 않으면 기체의 흐름이 감소되면 초과 공간이 기체가 내부에 있도록 허용한다.
본 발명의 특정 실시 예에 따른 음료의 질소처리 방법을 도 4a 내지 도 4d에 도시하였다. 도 4a 내지 도 4d는 도 1의 공급 장치(105)를 도시하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 본 방법은 또한 도 3a, 3b 및 도 5의 장치 및/또는 본 명세서에 설명된 다른 실시 예와 함께 사용될 수 있다.
도 4a는 컨테이너의 상부에 개구(106)를 갖는 컨테이너 또는 용기(104)에 존재하는 음료(103)를 도시한다. 일부 실시 예에서, 용기(104)는 가압되지 않는다. 도 4b는 예를 들어, 컨테이너의 상부의 개구(106)를 통해 용기(104) 내로 삽입된, 여기에 기술된 실시 예에 따른 공급 장치(105)를 도시한다. 공급 장치(105)의 일부(예를 들어, 배출구 부분(91) 또는 그 일부분)는 음료(103) 내에 잠길 수 있고, 질소의 흐름은 시작되지 않지만, 일부 실시 예에서, 음료 내에 공급 장치를 담그기 전의 기체의 흐름을 시작하는 것이 이로울 수도 있다. 도시된 실시 예에서, 소스 라인(107)은 저장 장치(101)(도 4a-d에 도시되지 않음)와 유체 연통하는 제어 장치(102)(도 4a-d 도시되지 않음)와 공급 장치의 주입구(90)를 연결하도록 기능한다. 공급 장치의 주입구(90)는 용기(104)의 개구(106)를 넘어 연장될 수 있는 반면, 복수의 배출구 공극(302)은 용기(104)의 바닥 근처의 음료(103) 내에 잠긴다. 도 4a-4d는 도 1 및 도 2의 장치(100)에 대해 기술되지만, 본 방법이 도 3a 및 도 3b 및 도 5의 장치(300)(하기에 기술됨)에 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 상기 언급된 바와 같이, 음료(103) 내에 공급 장치(105)를 잠기게 하는 것은 음료에 공급 장치(105)의 일부를 삽입하는 것 및/또는 음료(103)로 공급 장치(105)의 일부를 덮는 것을 포함할 수 있다. 특정 실시 예에서, 공급 장치(105)를 음료(103) 내에 잠기게 하는 것은 공급 장치(105)의 배출구 부분(91) 또는 배출구 부분(91)의 일부를 음료수에 삽입하는 것 및/또는 음료(103)로 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)을 덮거나 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)의 일부를 덮는 것을 포함할 수 있다.
도 4c는 질소의 흐름이 시작되고 질소가 음료를 통해 버블링(bubbling up)한 후에 비가압된 컨테이너 내에 그 일부가 잠길 수 있는 공급 장치(105)를 도시한다. 특정 실시 예에서, 공급 장치에 전달되는 질소의 압력은 약 0.5 psi 미만, 약 1 psi 미만, 약 1.5 psig 미만, 약 3 psig 미만, 약 6 psig 미만 또는 약 10 psig 미만일 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력은 0.5 psig 내지 6 psig, 1 psig 내지 5 psig, 또는 1.5 psig 내지 4 psig의 범위일 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력은 약 1 psig 초과, 약 2 psig 초과, 또는 약 10 psig 초과일 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력은 약 10초 이상, 약 30초 이상, 약 1분 이상, 약 2분 이상, 약 3분 이상 또는 약 5분 이상 유지될 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력은 약 5초 내지 2분, 약 10초 내지 1분 또는 약 10 내지 30초 동안 유지될 수 있다. 원하는 포화 수준에 도달하려면, 필요에 따라 공정을 연장하거나 반복할 수 있다. 일부 실시 예에서, 압력의 크기 또는 확산 기간은 살포액들 사이에서 변할 수 있고, 질소처리되는 음료의 유형 및/또는 원하는 질소처리의 크기의 함수일 수 있다. 일부 실시 예에서, 상기 공정은 적어도 2회, 적어도 4회, 8회 미만, 또는 약 3회 반복될 수 있다.
특정 실시 예에서, 질소의 흐름이 배출구 부분(91)을 통과해 시작되는 동안, 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)은 회전, 와류, 휘젓기 및/또는 위아래로 움직일 수 있고, 질소 또는 다른 기체가 음료를 통과해 버블링된다. 교반은 생성된 발포의 양과 품질을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 불규칙한 선형 수직 및 수평 조정과 함께 적어도 부분적인 와류 및 휘젓기 운동을 포함하는 다양한 운동의 활발하고 불규칙한 조합은 정지 장치 또는 휘젓기 운동만을 사용하여 생성되는 것보다 실질적으로 더 고품질의 발포체를 생성한다는 것이 밝혀졌다. 제어 장치(302)가 제공되는 실시 예에서, 1 내지 2초와 같은 시간주기에 걸쳐 3.5 psi와 같은 목표 압력으로 공급 장치(105)를 통해 흐르는 압력을 점진적으로 상승시킨 다음, 원하는 양의 헤드가 음료에 형성될 때까지, 예를 들어 10 내지 30초와 같은 제2 시간주기 동안의 목표 압력을 유지하는 것이 이로울 수 있다.
도 4d는 음료의 상부에 배치된 발포체(201)의 헤드를 남겨두고 공급 장치(105)가 제거된 질소 처리된 음료를 나타낸다. 단일한 제공 음료의 질소 처리에 의해, 질소처리된 음료를 소비자 앞에서 직접 준비할 수 있으므로 극장이 증가하고 전반적인 고객 경험이 향상된다.
도 4a 내지 도 4d에 기술된 기술 및 방법은 각각의 고객에 대해 개별적인 부분으로 준비될 수 있는 주문형 및/또는 개별화된 음료의 제조를 유리하게 허용할 수 있다. 특정 실시 예에서, 개별 부분은 음료수 약 6온스의 유체 내지 약 50온스의 유체 및 특정 실시 예에서 음료 약 12온스의 유체 및 약 30온스의 유체 사이를 포함한다. 특정 실시 예에서, 용기(104)는 음료의 개별적인 부분을 보유하도록 구성되며, 약 6온스의 유체 및 약 50온스의 유체의 음료를 보유하도록 구성되고, 특정 실시 예에서는 약 12온스의 유체 내지 약 30온스의 유체의 음료를 보유하도록 구성된다. 특정 배열에서, 질소처리는 개별 부분에서 서빙 단위로 수행될 수 있기 때문에, 본원에 기술된 특정 실시 예의 기술 및 방법은 질소처리된 음료의 제조에서 증가된 맞춤화 가능성 및 극장을 위한 기회를 제공할 수 있다. 또한, 본원에 기술된 기술 및 방법을 이용하여 음료의 개별 부분을 제조하는 데 이용될 수 있기 때문에, 음료를 기체(예를 들어, 질소)로 주입하는 프로세스 직후에 음료를 고객에게 전달할 수 있다. 특정 실시 예에서, 음료에 기체(예를 들어, 질소)를 주입한 후에, 음료는 약 5초 이하의 시간 내에, 특정 실시 예에서, 음료로의 기체의 흐름을 정지시키는 약 2분 내에, 및 특정 실시 예에서 음료로의 기체의 흐름을 정지시키는 약 4분 내에 고객에게 전달된다.
주기적으로, 미적, 위생적 및 식품 안전 목적뿐만 아니라 공급 장치(105)를 통과하는 기체 흐름을 개선하기 위해 본원에 기술된 실시 예 중 임의의 것에 따라 공급 장치(105, 305)를 세척하는 것이 이로울 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 공급 장치(105)는 따뜻하고 축축한 천을 사용하여 세척될 수 있고 공급 장치(105)의 외부를 닦아낼 수 있다. 일부 실시 예에서, 공급 장치를 통한 기체의 흐름을 시작하여 유체 또는 건조된 미립자 물질을 배출구 공극을 통해 배출하도록 세척시 도울 수 있다. 일부 실시 예에서, 약 1 psig 내지 약 15 psig의 압력을 갖는 기체 흐름이 세척 중에 공급 장치(105)에 인가될 수 있다. 특정 실시 예에서, 공급 장치는 에어 나이프 또는 유사한 장치 아래에서 공급 장치상에 발포 또는 액체를 날려 보내거나 및/또는 사용 사이에 장치를 건조시키기 위해 통과될 수 있다. 일부 실시 예에서, 공급 장치(105)는 사용되지 않을 때 세척 용액에 위치될 수 있다. 물과 다양한 접시 비누, 세제 및 살균제를 포함한 식품 안전 세척 용액을 사용할 수 있다. 일부 실시 예에서, Cafiza(Urnex로부터 입수가능함)가 사용된다. 일부 실시 예에서, 세척 용액은 오염물을 연속적으로 제거하고 공극(203)을 습윤 상태로 유지하여 질소처리 중에 바람직하지 않은 큰 기포의 형성을 방지하는데 효과적일 수 있다. 특정 구성에서, 사용 전에 공급 장치로부터 과량의 세척 용액을 제거하기 위해 물 또는 다른 적절한 액체로 공급 장치(105)를 헹구는 것이 이로울 수 있다. 유사하게, 오염 물질을 제거하기 위해 식품 안전 목적으로 사용 후 공급 장치(105)를 헹구는 것이 이로울 수 있다. 공급 장치(105)가 사용 전 또는 후에 헹궈질 때, 압축된 기체를 장치를 통해 유동시켜 공급 장치(105)로부터 오염물 및 과량의 세척 용액을 방출하는 것이 이로울 수 있다. 일부 실시 예에서, 공급 장치(105)가 사용된 후에 물(또는 다른 적절한 세척 유체)로 외부에서 행궈질 수 있고, 헹굼 공정에서 제거된 임의의 오염 물질을 외부로 내보내고 오염된 세척 유체가 장치(105)로 되돌아가는 것을 감소시키거나 방지하는 기체로 내부 세척될 수 있다. 예를 들어, 일부 구성에서, 기체 흐름이 일정 기간동안 장치(105)를 통해 허용되는 동안 공급 장치(105)가 헹궈질 수 있고, 그 후 기체의 흐름이 지속되도록 허용되는 동안 세척 유체의 외부 흐름이 정지되고, 그런 다음 제거된 오염물을 제거하기 위한 세척 유체 및 기체의 동시의 흐름이 후속된다. 유사하게, 세척 유체의 흐름은 장치(105)를 통한 기체의 흐름이 정지되는 동안 지속되도록 허용될 수 있다. 일부의 추가의 실시 예에서, 물 또는 세척 용액은 압축기체 대신에, 또는 압축기체와 함께 공극(203)을 통해 강압되어 독립형 세척 절차로서 또는 3단계 세척, 헹굼, 및 살균 절차와 같은 보다 포괄적인 세척 프로토콜의 일부로서 공급 장치(105)의 세척을 도울 수 있다.
도 6a는 본원에 기술된 실시 예에 따른 공급 장치(105)를 세척하기 위한 방법 및 장치의 일 실시 예를 개략적으로 도시한다. 이 실시 예에서, 사용 후 공급 장치(105)는 공동(500) 주위에 배치된 하나 이상의 제트(502)가 제공될 수 있는 공동(500) 내에 배치될 수 있다. 공급 장치(105)는 공동 및 물 내에 위치될 수 있고 및/또는 또 다른 세척 용액이 제트(502)를 통해 공급 장치상으로 주입될 수 있다. 사용된 물 및/또는 세척 용액은 드레인(504)을 통해 공동(500)로부터 배출될 수 있다. 도 6b는 도 6a의 장치를 가지고 또는 그 자체에 의해 사용될 수 있는 본원에 기술된 실시 예에 따른 공급 장치(105)를 세척하기 위한 방법 및 장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 공급 장치(105)는 공급 장치(105)의 상부에 위치된 환형 링(600)을 구비할 수 있다. 환형 링(600)은 하나 이상의 제트를 포함할 수 있고 및/또는 튜브(604)에 의해 물 및/또는 세척 용액의 공급원에 연결되는 환형 개구(602)를 형성한다. 활성화될 때, 물 및/또는 세척 용액이 하나 이상의 제트들 및/또는 환형 개구(602)를 통해 유동하여 공급 장치의 외부 표면을 세척할 수 있다.
사용하지 않은 기간 후에 공급 장치(105)를 사용하기 전에, 장치의 적절한 성능을 보장하기 위해 장치의 공극이 적절하게 습윤되는 것을 보장하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 특정 구성에서, 1시간 이상 사용하지 않은 기간 후에 장치의 공극이 적절하게 젖어 있도록 하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 일부 구성에서, 장치의 공극이 그날의 최초 사용 전에 또는 새로운 공급 장치(105)의 최초 사용 전에 적절하게 습윤되는 것을 보장하는 것이 바람직할 수 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 실시 예에서, 그것은 세척 유체(예를 들어, 물)의 외부 흐름으로 장치를 헹구고, 유체가 공급 장치(105)의 공극 내부로 윅(wick)하도록 허용하고, 그런 다음 장치(105)를 통해 기체의 흐름을 펄싱함으로써 장치의 공극을 적시는 것이 바람직할 수 있다. 일부 구성에서, 기체의 흐름은 세척 유체의 외부 흐름과 동시에 이루어질 수 있지만, 동일하거나 추가의 구성에서, 기체 및 세척 유체의 흐름은 교번될 수 있다. 세척 유체 및 기체의 교번 및/또는 동시 흐름은 약 30초 내지 약 30분, 약 30초, 약 1분, 약 2분, 약 5분, 약 10분, 약 15분, 약 20분, 약 25분 또는 약 30분, 또는 상기 언급된 시간들 사이의 임의의 시간 동안의 범위의 기간 동안 반복적으로 시작 및 종료될 수 있다. 일부 구성에서, 음료의 준비를 시작하기 전에 또는 새로운 공급 장치(105)가 시스템(100)에 장착된 후에 공급 장치(105)의 공극이 적절히 습윤되는 것을 보장하는 것이 바람직할 수 있다.
도 1a 내지 도 3a의 도시된 실시 예에서, 공급 장치(105)는 소스 라인(107)에 의해 저장 장치에 연결된 저장 장치(101)와 별개의 컴포넌트로서 도시되어 있다. 그러나, 특정 실시 예에서, 공급 장치(105) 및 저장 장치(101)는 일체형 유닛(403)을 형성할 수 있어서, 사용자는 일체형 유닛(403)을 손으로 잡고 두 개의 컴포넌트(105, 101)를 유닛(403)으로서 함께 움직이도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 5는 도 3a의 실시 예와 유사한 실시 예를 도시하고, 여기서 공급 장치(105), 기체 저장 장치(101) 및 제어 장치(302)는 함께 결합되어 유닛(403)을 형성한다. 도 5에서, 동일한 번호는 도 3a 및 도 3b와 유사한 부품을 나타내는 데 사용된다. 도시된 실시 예에서, 저장 장치(101)는 가늘고 긴 관형 부재(405)의 형태일 수 있다. 관형 부재(405)의 일 단부에 예를 들어, 신속 연결식 기체 피팅과 같은 기체 피팅(410)이 제공될 수 있고, 압축된 기체로 저장 장치(101)를 채우기 위해 외부의 압축 기체 소스에 저장 장치(101)를 연결하는데 사용될 수 있다. 체크 밸브(412)는 기체가 기체 피팅(410)을 빠져나가는 것을 방지하기 위해 기체 피팅(410)의 하류에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 특정 실시 예에서, 저장 장치(101)는 여러 번 사용될 수 있고 그 다음에 더 큰 기체 저장 장치 또는 압축된 가스의 또 다른 공급원으로부터의 추가 압축기체로 "재충전"될 수 있다.
압력 조정기(95)는 유닛(403)에 통합될 수 있으며, 저장 장치(101)로부터 제어 장치(302)로 전달되는 기체의 압력을 조정하는데 사용될 수 있고, 이는 도 3b에대해 상술된 제어 장치(302)와 유사할 수 있다. 따라서, 특정 배열에서, 제어 장치(302)는 공급 장치(105)의 내부 통로(도시되지 않음)에 포트(도시되지 않음)를 포함할 수 있는 니들 밸브의 형태일 수 있으며, 나사식 샤프트에 결합된 니들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 나사식 샤프트는 다이얼(308)에 결합될 수 있다. 나사식 샤프트는 나사식 보어를 통해 연장되어 다이얼(308)의 회전이 니들을 움직이도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 니들(312)은 포트(311)를 선택적으로 폐쇄, 개방 또는 부분적으로 개방하여 내부 통로 및 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)에서 배출구 공극(203)을 통한 기체의 유량을 제어할 수 있다. 제어 장치(302)는 질소 기체가 배출구 부분(91)으로 유동하는 속도를 제어하는데 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 배출구 부분(91)은 도 1a-3b의 실시 예에 관해 상술한 바와 같이 구성될 수 있으며, 상술한 바와 같이 복수의 공극(203)을 포함한다.
도 5의 실시 예에서, 저장 장치(101), 조정기(95), 공급 장치(105) 및 제어 장치(302)는 일체형 유닛(403)에 통합되어 사용자가 일체형 유닛(403)을 손으로 잡고 유닛으로서 함께 이들 컴포넌트들(101, 95, 105, 302)를 움직이도록 할 수 있다. 이들 수정된 배열에서, 이들 컴포넌트의 일부 또는 상이한 조합만이 유닛(403)으로 통합될 수 있고 및/또는 추가 컴포넌트가 일체형 유닛(403)에 추가될 수 있다.
도 7은 공급 장치(105)가 컨테이너(700)에 통합될 수 있는 실시 예의 개략도이다. 예를 들어, 도시된 실시 예에서, 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)은 컨테이너(700)의 더 낮은 부분으로 구축되거나 그로 통합될 수 있다. 이러한 배열에서, 일단 음료가 질소처리되면, 음료는 컨테이너(700)로부터 음료의 고객 및/또는 소비자에 의해 사용될 수 있는 컵과 같은 제2 컨테이너 내로 쏟아질 수 있거나, 또는 컨테이너(700)는 음료가 소비된 후에 컨테이너와 함께 폐기될 수 있는 일회용 공급 장치 및/또는 배출구 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)은 음료를 컨테이너(700) 내로 쏟아부음으로써 음료로 공급 장치(105)의 배출구 부분(91)을 덮거나 부분적으로 덮음으로써 음료 내에 잠길 수 있다.
요컨대, 본원에 개시된 기술 및 방법은 종래의 방법에 비해 몇 가지 이점을 제시한다. 특히, 여기에 설명된 공급 장치의 핸드헬드 폼 팩터(form-factor)는 폭넓은 어레이의 주문형 음료의 생성을 가능하게 하고, 고객을 위해 극장을 증가시킨다. 예를 들어, 질소처리 음료는 직접 카운터에서 고객 앞에서 준비할 수 있다. 더욱이, 압축기체 저장소를 공급 장치에 결합시킴으로써, 공급 장치를 공급 장치 외부의 압축기체 소스에 연결하는 소스 라인 없이 어디서나 맞춤형 음료를 제조할 수 있으므로, 거의 모든 곳에서 주문형 음료를 생산할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 주문형 음료는 고객의 테이블 옆에서 질소처리될 수 있다.
구체적으로 달리 명시하지 않는 한, 또는 사용된 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 무엇보다도 조건 언어, 예를 들어 "can", "could", "might" 또는 "may"는 일반적으로 특정 실시 예가 포함하지만 다른 실시 예는 포함하지 않는 특징, 엘리먼트 및/또는 단계를 나타내는 것으로 의도된다. 따라서, 그러한 조건 언어는 일반적으로 하나 이상의 실시 예에 대해 특징, 엘리먼트 및/또는 단계가 어떤 식으로든 요구되거나 또는 하나 이상의 실시 예가 사용자 입력 또는 프롬프트로 이들 특징, 엘리먼트 및/또는 단계가 임의의 특정 실시 예에서 포함되거나 수행되어야 하는지의 여부를 결정하기 위한 논리를 반드시 포함한다는 것을 의미하는 것은 아니다.
(개요)
본 개시 물은 음료수 강화 시스템의 특정 실시 예 및 예를 기술하지만, 본 개시 물에 도시되고 설명된 방법 및 장치의 많은 양태는 다른 실시 예 또는 허용 가능한 예를 형성하도록 상이하게 조합되거나 및/또는 수정될 수 있다. 이러한 모든 변경 및 변형은 본 명세서의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 실제로, 다양한 설계 및 접근법이 가능하며 본 개시의 범위 내에 있다. 예를 들어, 커피에 특화된 일부 실시 예가 개시되었지만, 다른 타입의 음료에 대한 음료 강화 시스템의 사용도 또한 고려된다. 예시적인 실시 예가 본 명세서에 설명되었지만, 당업자에 의해 인식되는 등가의 엘리먼트, 수정, 생략, 조합(다양한 실시 예에 걸친 양태의), 적응 및/또는 변경을 갖는, 본 개시물에 기초한 임의의 및 모든 실시 예의 범위가 또한 포함되도록 의도된다.
또한, 본 명세서 또는 본 명세서의 임의의 곳에서 명시적으로 언급되지 않은 일부 실시 예가 본 개시 내용의 범위 내에 있지만, 본 개시는 본 개시 내용이 도시하고 설명하는 범위 내의 모든 실시 예를 고려하고 포함한다. 또한, 본 개시는 임의의 구조, 재료, 단계 또는 임의의 다른 구조, 재료, 단계, 또는 여기에 개시된 다른 특징과 함께 본원의 임의의 위치에 개시된 다른 특징의 임의의 조합을 포함하는 실시 예를 고려하고 포함한다.
또한, 개별 구현, 배열 및/또는 실시 예와 관련하여 본 명세서에서 설명된 특정 특징은 또한 단일 구현 배열 및/또는 실시 예에서 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 구현 배열 및/또는 실시 예와 관련하여 기술된 다양한 특징은 또한 다수의 구현 배열 및/또는 실시 예에서 개별적으로 또는 임의의 적절한 서브 조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징들은 특정 조합에서 작용하는 것으로 상술될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징이 어떤 경우에는 조합으로부터 제거될 수 있고, 조합은 서브 조합, 또는 서브 조합의 변형으로서 주장될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "대략", "약" 및 "실질적으로"는 원하는 기능을 수행하거나 원하는 결과를 달성하는 언급된 양에 가까운 양을 나타낸다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 문맥이 지시할 수 있는 바와 같이, "대략적으로", "약" 및 "실질적으로"라는 용어는 명시된 양의 10% 이하 또는 명시된 양의 10% 이상 내에 있는 양을 가리킬 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "일반적으로"는 특정 값, 양 또는 특성을 주성분으로 포함하거나 그런 경향이 있는 값, 양 또는 특성을 나타낸다. 본원에 개시된 범위는 또한 임의의 및 모든 중첩, 하위 범위 및 이들의 조합을 포함한다. "~까지", "적어도", "보다 크다", "미만", "~ 사이" 등과 같은 언어는 인용된 수를 포함한다. "약" 또는 "대략"과 같은 용어가 앞에 오는 수는 인용된 수를 포함하며 상황에 따라 해석되어야 한다(예를 들어 상황에 따라 합리적으로 가능한 정확하게). 예를 들어 "약 1그램"은 "1그램"을 포함한다. 본 출원에 기술된 실시 예에서, 값 또는 범위를 선행하는 명세서 또는 청구 범위 내의 "약" 또는 "대략"과 같은 용어는 생략될 수 있어서, 본 출원은 그러한 값 및 범위에서 "약" 또는 "대략"이라는 용어가 생략되는 구체적으로 열거된 값 또는 범위의 실시 예를 포함할 수 있도록 한다.
본 명세서의 목적으로, 특정 양태, 이점 및 신규한 특징이 본 명세서에 기재되어있다. 반드시 그러한 모든 이점이 임의의 특정 실시 예에 따라 달성될 필요는 없다. 따라서, 예를 들어 본 기술 분야의 당업자는 본원에서 교시되거나 제안된 바와 같은 다른 이점을 반드시 달성하지 않고 본원에서 교시된 바와 같은 이점 또는 이점의 그룹을 달성하는 방식으로 구현되거나 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
일부 실시 예는 첨부된 도면과 관련하여 설명되었다. 그러나, 수치는 일정한 비율로 그려지지 않는다. 거리, 각도 등은 단지 예시적인 것이며 설명된 장치의 실제 치수 및 레이아웃과 정확한 관계를 반드시 지닐 필요는 없다. 컴포넌트를 추가, 제거 및/또는 재배치할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예와 관련하여 임의의 특정 특징, 양태, 방법, 속성, 특성, 품질, 속성, 엘리먼트 등의 본 명세서의 개시는 본 명세서에 설명된 모든 다른 실시 예에서 사용될 수 있다. 또한, 본원에 기술된 임의의 방법은 상술된 단계를 수행하기에 적절한 임의의 장치를 사용하여 실시될 수 있다.
또한, 컴포넌트 및 동작이 도면에 도시되거나 특정 배열 또는 순서로 본 명세서에 기술될 수 있지만, 이러한 컴포넌트 및 동작은 도시된 특정 배열 및 순서로 정렬되거나 수행될 필요가 없으며, 바람직한 결과를 얻기 위해 모든 컴포넌트와 동작을 포함할 필요도 없다. 도시되지 않거나 기술되지 않은 다른 컴포넌트 및 동작은 실시 예 및 예에 포함될 수 있다. 예를 들어, 기술된 동작들 중 하나의 동작 전후, 동시에 또는 사이에서 하나 이상의 추가 동작들이 수행될 수 있다. 또한, 동작은 다른 구현 예에서 재배열되거나 재정렬될 수 있다. 또한, 상술한 구현 예에서 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 모든 구현 예에서 그러한 분리를 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명된 컴포넌트 및 시스템은 일반적으로 단일 제품으로 함께 통합되거나 여러 제품으로 패키징될 수 있음을 이해해야 한다.
요약하면, 음료 준비 시스템, 컴포넌트 및 관련 방법의 다양한 예시적인 실시 예 및 예가 개시되어있다. 시스템이 이들 실시 예 및 예와 관련하여 개시되어 있지만, 본 개시는 구체적으로 개시된 실시 예를 넘어 다른 대안의 실시 예 및/또는 실시 예의 다른 용도뿐만 아니라 그 특정 변형 및 등가물로 확장된다. 이 개시는 개시된 실시 예의 다양한 특징 및 양태가 서로 조합되거나 또는 서로 대체될 수 있음을 명시적으로 고려한다. 따라서, 본 개시물의 범위는 상술한 특정 개시된 실시 예에 의해 한정되어서는 안되며, 단지 그들의 등가 범위뿐만 아니라 후속하는 청구 범위를 공정하게 읽음으로써만 판정되어야한다.

Claims (28)

  1. 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법으로서,
    가압되지 않은 컨테이너 내에 수용된 커피, 차 또는 주스 음료 내에 상기 공급 장치의 적어도 일부를 잠기게하는 단계; 및
    상기 컨테이너가 가압되지 않은 동안 상기 커피, 차 또는 주스 음료로의 상기 공급 장치의 배출구 공극을 통과하는 기체의 제1 흐름을 시작하는 단계;
    기체의 제2 흐름이 상기 공급 장치를 통과하는 동안 상기 공급 장치를 세척액의 외부 흐름으로 헹구는 단계;
    상기 기체의 제2 흐름이 상기 공급 장치의 배출구 공극을 통과하는 동안 세척액의 상기 외부 흐름을 정지시키는 단계; 및
    상기 기체의 제2 흐름이 상기 공급 장치의 배출구 공극을 통과하는 동안 상기 세척액의 상기 외부 흐름을 재개하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 기체의 제1 흐름은 적어도 90% 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 공급 장치의 배출구 공극을 통과하는 기체의 제1 흐름을 시작하는 단계는 상기 공급 장치를 음료에 잠기게 하는 단계 전에 발생하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 가압되지 않은 컨테이너는 대기에 개방되는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서, 상기 가압되지 않은 컨테이너로부터 상기 음료를 고객에게 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 공급 장치를 통과하는 상기 기체의 제1 흐름을 정지한 후 3분 이내에 상기 음료를 고객에게 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 가압되지 않은 컨테이너는 6 내지 50온스의 유체를 수용하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 음료는 6 온스 내지 50 온스의 유체인 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 공급 장치는 주입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 배출구 공극은 0.01㎛ 내지 150㎛의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  11. 제1 항에 있어서, 질소의 제1 흐름은 2초 내지 3분 동안 유지되는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 2초 내지 30초 동안 상기 기체의 제1 흐름을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 음료으로의 상기 공급 장치를 통과하는 기체의 적어도 제3 흐름을 시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 기체의 제3 흐름은 2초 내지 3분 동안 유지되는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  15. 제1 항에 있어서, 상기 기체의 제1 흐름은 주입구를 통해 상기 공급 장치로 진입하고, 배출구 공극을 통해 상기 공급 장치를 빠져나가는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 배출구 공극은 0.01㎛ 내지 150㎛의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제1 항에 있어서, 음료 내에 상기 공급 장치의 적어도 일부를 잠기게하는 단계는 음료를 상기 공급 장치의 적어도 일부분 위로 그리고 컨테이너 안으로 쏟아붓는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
  20. 제1 항에 있어서, 음료 내에 상기 공급 장치의 적어도 일부를 잠기게하는 단계는 상기 가압되지 않은 컨테이너 내에 수용된 상기 음료에 상기 공급 장치의 일부를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피, 차 또는 주스의 서빙 음료로 기체를 주입하고 공급 장치를 세척하는 방법.
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