JP7668262B2 - 曝気飲料を準備するための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、曝気飲料を準備するための装置、詳細にはこれに限定されないが、炭酸飲料を準備するための装置、及び対応する方法に関する。

家庭用炭酸デバイスは当技術分野で周知であり、炭酸化する液体を受領するためのチャンバを画定する取り外し可能な曝気瓶と、取り外し可能な曝気瓶を係合し、そのチャンバを密封するように作動する曝気瓶インターフェースと、加圧ＣＯ_２ガスを含有するガスシリンダを曝気瓶インターフェースに流体連結するように作動するガス入口ラインであって、ガス入口ラインは、典型的には曝気瓶インターフェースによって支持されたガス入口ノズル内で終了し、曝気瓶が曝気瓶インターフェースを係合する時に曝気瓶のチャンバの中に延在するように構成される、ガス入口ラインと、ガスシリンダからガス入口ラインを介して曝気瓶への加圧ＣＯ_２ガスの供給を制御するための（手動で作動した機械弁又は電気制御された電磁弁のいずれかを含む）ガス供給機構とを含む、曝気ステージの提供を基本とする。

使用時に、液体（典型的には水）が取り外し可能な曝気瓶のチャンバに加えられ、取り外し可能な曝気瓶は、曝気瓶インターフェースに密封して連結される。一旦取り外し可能な曝気瓶が適所で密封されると、ガス供給機構は、ＣＯ_２をガスシリンダから密封された取り外し可能な曝気瓶のチャンバ内の液体に移送するように（デバイスの型に依存して手動又は電子のいずれかで）作動し、それによって液体を炭酸化する。所望の基準の炭酸化に依存して、ガス供給機構は、所望の量のＣＯ_２を液体に移送するために１回又は複数回作動してもよい。一旦所望の基準に炭酸化されると、取り外し可能な曝気瓶は使用者によりデバイスから取り外され、炭酸液が消費されてもよい。炭酸液が風味付けされることを意図する場合、風味付けは（典型的には風味付けシロップの形で）、取り外し可能な曝気瓶がデバイスから取り外された後に、取り外し可能な曝気瓶内の炭酸液に追加されてもよい。

本出願は、先行技術の家庭用炭酸デバイスよりはるかに大きい柔軟性を供給する一方で、向上した機能性を複雑性の追加を最小に抑えて提供する、改良された曝気デバイスに対する所望を同定した。

本発明の第１の態様によれば、曝気した（例えば炭酸化した）飲料を準備するための装置であって、曝気する液体（例えば水）を受領するためのチャンバを画定する取り外し可能な曝気瓶と、取り外し可能な曝気瓶を係合し、そのチャンバを密封するように作動する曝気瓶インターフェースと、ガス源（例えば置換可能なガスシリンダ）を曝気瓶インターフェースに流体連結するように作動するガス入口ラインと、ガス源からガス入口ラインを介して曝気瓶インターフェースへのガスの供給を制御するためのガス供給機構とを含む曝気ステージを含み、曝気液分注出口と、曝気液を取り外し可能な曝気瓶のチャンバから曝気液分注出口に流すことができるために、曝気瓶インターフェースを曝気液分注出口に流体連結するように作動する液体出口ラインと、取り外し可能な曝気瓶から液体出口ラインを介して曝気液分注出口への曝気液の排出を制御するための液体流れ制御装置とを含むことを特徴とする、装置が提供される。

このようにして、曝気飲料（例えば１回に１杯の飲料）の準備が可能で、取り外し可能な（従来の家庭用炭酸装置と同様の）曝気瓶から又は曝気液分注出口を介して曝気飲料を給仕する選択肢を使用者に提供する、家庭用（例えば携帯型）デバイスが提供される。本明細書の目的達成のために、用語「曝気」及びその同義語は、概してあらゆる気体を液体に追加することを指す。用語「炭酸化」及びその同義語は、ＣＯ_２ガスを液体に追加することを指すために本明細書で使用される。

一実施形態では、装置は、曝気液を取り外し可能な曝気瓶から密封されたチャンバ内のガス圧（例えば曝気工程の間にチャンバのヘッド内に発現したガス圧）を使用して、曝気液分注出口に移送するように構成される。

一実施形態では、液体流れ制御装置は、弁（例えば電磁弁）を含む。
一実施形態では、液体流れ制御装置は、曝気液が取り外し可能な曝気瓶から曝気液分注出口に排出される際に、液体分注出口からの曝気液を実質的に一定の流量（例えば実質的に一定の体積流量）に維持するように作動する流量調整器を更に含む。

一実施形態では、液体出口ラインは、取り外し可能な曝気瓶が曝気瓶インターフェースによって係合された時に、チャンバの下部（最下部）に位置付けられた曝気液を受領するための開口を有する浸漬管を含む。一実施形態では、浸漬管は、曝気瓶インターフェースによって支持される。

一実施形態では、装置は、風味付け液分注出口を含む風味付け液分注器（例えば風味付けシロップ分注器）を更に含む。
一実施形態では、風味付け液分注出口は、（例えば風味付け液及び曝気液の両方を同時に受容器、例えば飲料グラスの中に分注することができるために）曝気液分注出口に隣接して位置付けられる。

一実施形態では、風味付け液分注出口及び曝気液分注出口は、風味付け液と曝気液の空気中混合を行うように構成される（例えば位置付けられる）。一実施形態では、風味付け液分注出口及び曝気液分注出口は、装置の外側（例えば隣接した風味付け液分注出口及び曝気液分注出口の下に置かれた受容器の内側）で空気中混合を行うように構成される。

一実施形態では、風味付け液分注器は、曝気ステージからのガス圧によって作動する風味分注機構を含む。
一実施形態では、風味分注機構は、取り外し可能な曝気瓶からのガス圧（例えば曝気工程の間にチャンバのヘッド内に発現したガス圧）によって作動する。このようにして、従来の家庭用炭酸デバイス内に廃棄されるはずであるガス圧を使用して作動される、風味付け液分注器が提供されてもよい。

一実施形態では、装置は、曝気ステージから風味付け液分注器にガスを供給するためのガス出口ラインを更に含む。
一実施形態では、ガス出口ラインは、ガスを取り外し可能な曝気瓶（例えば取り外し可能な曝気瓶のヘッドスペース）から風味付け液分注器に供給するように作動する。一実施形態では、ガス出口ラインは、曝気瓶インターフェース内に提供されたガス出口を含む。

一実施形態では、装置は、曝気ステージから（例えば取り外し可能な曝気瓶から）ガス出口ラインを介して風味分注機構へのガスの排出を制御するためのガス出口弁を更に含む。

一実施形態では、装置は、チャンバ内のガス圧を開放するように作動可能な排気弁を更に含む。
一実施形態では、排気弁は、ガス出口ラインに（例えば曝気瓶インターフェース内のガス出口とガス出口弁との間の点で）流体結合される。

一実施形態では、風味付け液分注器は、風味付け液を風味付け液分注器内に受領した風味カプセル（例えば単一使用／単一給仕の風味カプセル）から分注するように構成される。

一実施形態では、風味分注機構は、以下の機能、すなわち、風味付け液分注器内に受領した風味カプセルを開く（例えば断裂する）、風味付け液を開いた風味カプセルから風味付け分注出口に送り出す、の１つ又は複数を実行するように作動する。

一実施形態では、風味分注機構は、（例えば風味カプセルを開口（例えば断裂）部材に付勢する及び／又は（例えば風味カプセルを折り畳むことにより）風味付け液を開いた風味カプセルから送り出すために、風味付け液分注器内に受領した風味カプセルに分注力を加えるように作動するカプセル開口機構（例えばピストン）を含む。

一実施形態では、カプセル開口機構は、曝気ステージから（例えば取り外し可能な曝気瓶から）ガス圧によって（例えば直接的に）駆動される。
一実施形態では、風味カプセルは、本発明の第３の態様のあらゆる実施形態により定義された通りである。

一実施形態では、装置は、ガス供給機構、液体流れ制御機構、ガス出口弁、排気弁の１つ又は複数を作動するための制御装置（例えば電子制御装置）を更に含む。
ガス供給機構の作動を制御するように作動する制御装置を含む装置の場合、風味カプセルは機械可読識別子（例えばバーコード）を含んでもよい。一実施形態では、装置は、（例えばセンサを使用して）機械可読識別子を読み取るように作動し、電子制御装置は、機械可読識別子に基づいて必要な曝気の程度を選択するように作動する。

一実施形態では、ガス供給機構は、ガス供給部から選択的にガスを流すことができるように作動するガス供給弁を含む。
一実施形態では、ガス供給機構は、ガス供給弁を作動するように構成された枢動可能な弁駆動部材を含む。一実施形態では、枢動可能な弁駆動部材は、ソレノイド（例えば電子制御ソレノイド）によって駆動されてもよい。

一実施形態では、曝気瓶インターフェースは、ガス入口ラインの一部を形成するガス入口ノズルを含み、ガス入口ノズルは、取り外し可能な曝気瓶が曝気瓶インターフェースによって係合された時に、取り外し可能な曝気瓶のチャンバの内側に延在するように構成される。

一実施形態では、取り外し可能な曝気瓶の体積は、実質的に２リットル以下（例えば実質的に１．５リットル以下、（例えば実質的に１リットル以下、実質的に０．５リットル以下）である。

一実施形態では、取り外し可能な曝気瓶は基部及び開口頂部を含む。
一実施形態では、曝気瓶インターフェースは、取り外し可能な曝気瓶の開口頂部を密封するように構成される。

本発明の第２の態様によれば、曝気デバイスを使用して曝気液を準備する方法であって、取り外し可能な曝気瓶のチャンバを液体で充填することと、取り外し可能な曝気瓶を曝気デバイスの曝気瓶インターフェースに取り付けること及びチャンバを密封することと、加圧ガスをチャンバに移送することにより、取り外し可能な曝気瓶のチャンバ内の液体を曝気することと、その後、曝気液を取り外し可能な曝気瓶のチャンバから、液体出口ラインにより曝気瓶インターフェースに連結された曝気液分注出口を介して受容器に移送することとを含む、方法が提供される。

一実施形態では、曝気液を取り外し可能な曝気瓶のチャンバから受容器に移送するステップは、曝気液を取り外し可能な曝気瓶のチャンバから排出する曝気ステップの間に、チャンバのヘッド内で発現したガス圧を実質的に使用して達成される。

一実施形態では、方法は、風味付け液を風味付け液分注器から受容器の中に分注することを更に含む。
一実施形態では、風味付け液分注器は、曝気液分注出口に隣接して位置付けられた風味付け液分注出口を有する。

一実施形態では、方法は、（例えば風味付け液と曝気液の空気中混合を達成するために）風味付け液と曝気液を受容器の中に実質的に同時に分注することを更に含む。
一実施形態では、風味付け液を風味付け液分注器から分注するステップは、加圧ガスを曝気デバイスから（例えば取り外し可能な曝気瓶から）風味付け液分注器に供給することを含む。

一実施形態では、風味付け液を風味付け液分注器から分注するステップは、風味カプセルを風味付け液分注器の中に挿入することを含み、風味付け液分注器に供給された加圧ガスは、風味付け液分注器内に受領された風味カプセルに分注力を加えるために（例えば風味カプセルを開口（例えば断裂）部材に付勢し、及び／又は風味付け液を開いた風味カプセルから（例えば風味カプセルを折り畳むことにより）送り出すために、カプセル開口機構を駆動させる。

一実施形態では、曝気デバイスは、本発明の第１の態様のあらゆる実施形態により定義されたようなデバイスである。
一実施形態では、風味カプセルは、本発明の第３の態様のあらゆる実施形態により定義された通りである。

本発明の第３の態様によれば、曝気デバイス用の風味カプセルであって、風味付け流体（例えば乾燥又は液体風味付け流体）を含有する密封された折り畳み可能な容器（例えば可撓性袋又は折畳式容器）と、折り畳み可能な容器の先行端部の上に装着されたキャップであって、キャップは、風味付け流体を分注するための出口（例えば中央出口）を画定する、キャップと、少なくとも１つの刺突要素とを含み、使用時に折り畳み可能な容器とキャップとの間（例えば折り畳み可能な容器の先行端部とキャップとの間）の相対運動により、少なくとも１つの刺突要素が折り畳み可能な容器を断裂し、それによって風味付け流体は、折り畳み可能な袋から出口に流れることができる、風味カプセルが提供される。

一実施形態では、風味付け流体は、風味付け液（例えば風味付けシロップ又は風味付けゲル）である。
一実施形態では、少なくとも１つの刺突要素は、キャップの上に提供される。

一実施形態では、少なくとも１つの刺突要素は、出口を中心に周方向に延在する。
一実施形態では、少なくとも１つの刺突要素は、複数の（例えば出口を中心に周方向に離間した）要素を含む。

別の実施形態では、少なくとも１つの刺突要素は、（例えば出口を閉囲する）実質的に環状の切断縁部を含む。
一実施形態では、折り畳み可能な容器は、少なくとも１つの刺突要素に（例えば風味付け分注器のピストンによって）付勢されるように構成される。

一実施形態では、折り畳み可能な容器の先行端部は、少なくとも１つの刺突要素に面する破裂可能な膜部を含む。
一実施形態では、折り畳み可能な容器の先行端部は、キャップによって受領される。

一実施形態では、折り畳み可能な容器の先行端部は、（例えば先行端部が、キャップの内側に捕捉されるが、キャップに対して第１の捕捉位置と第２の捕捉位置との間で摺動可能である状態で）キャップ内に摺動可能に受領される。

一実施形態では、折り畳み可能な容器は、風味付け流体を受領するためのチャンバを画定する可撓性ポーチ部を含む。
一実施形態では、可撓性ポーチ部は、可撓性ポーチ部の先行端部でチャンバへの開口を画定する。

一実施形態では、開口は、破裂可能な膜部によって密封される。
一実施形態では、曝気デバイスは、本発明の第１の態様のあらゆる実施形態によって画定されたようなデバイスである。

本発明の第４の態様によれば、分注する流体（例えば乾燥又は液体流体）を含有するチャンバを画定する（例えば実質的に剛性の壁の）容器と、容器のチャンバを密封するプランジャであって、プランジャは、第１の位置と第２の位置との間で容器に対して移動可能である、プランジャとを含み、容器及びプランジャは、脆弱シール部及び穿刺要素（例えば内部穿刺要素）を含む相互係合可能な部分を有し、脆弱シール部は、穿刺要素によって穿刺された時に、流体をチャンバから分注するために容器内に少なくとも１つの孔を形成するように構成され、使用時に第１の位置から第２の位置への容器に対するプランジャの相対運動により、穿刺要素が少なくとも１つの孔を形成するために脆弱シール部を穿刺する、カプセル（例えば曝気デバイス用のカプセル）が提供される。

一実施形態では、相互係合可能な部分は、所定の孔プロファイルを備えた少なくとも１つの孔から構成される。このようにして、流体を（例えば所定の流量で）分注するために制御された流路から作動する風味カプセルが提供されてもよい。

一実施形態では、分注する流体は乾燥流体（例えば粉末）である。
別の実施形態では、分注する流体は液体（例えばシロップ又はゲル）である。
一実施形態では、分注カプセルは風味分注カプセルであり、流体は風味付け流体（例えば風味付け粉末又は風味付け液（例えば風味付けシロップ若しくは風味付けゲル））である。

一実施形態では、第１の位置から第２の位置への容器に対するプランジャの動きは、前進方向に起こり、プランジャは、第２の位置と第３の位置との間で容器に対して前進方向に更に移動可能であり、第２の位置から第３の位置への容器に対するプランジャの動きは、容器及びプランジャによって範囲を区切られたチャンバの体積を低減し、流体をチャンバから流出させて少なくとも１つの孔を通過させる。

一実施形態では、第１の位置において、流体の上のチャンバ内に空気空間が提供され、空気空間は、第１の位置から第２の位置への相対運動が実質的に流体を圧縮することなく可能であるように構成される。

一実施形態では、プランジャが第２の位置から第３の位置に動くにつれて、容器及びプランジャによって範囲を区切られたチャンバの体積は、実質的にゼロに低減する。
一実施形態では、プランジャは、（例えばプランジャの後方端部は、チャンバの内側に捕捉されるが、第１の位置と第２／第３の位置との間で摺動可能である状態で）チャンバ内に摺動可能に装着される。

一実施形態では、容器は、基（例えば上）端部及び先（例えば下）端部を含む。
一実施形態では、チャンバは、プランジャを受領するために基端部で開口を画定する。
一実施形態では、チャンバは、脆弱シール部と開口との間（例えば容器の基部と開口との間）に延在する周囲チャンバ壁を含む。

一実施形態では、プランジャは、周囲チャンバ壁の内表面（例えば内周表面）に対して密封するように構成された周囲密封表面を含む、ヘッド部を含む。
一実施形態では、ヘッド部の周囲密封表面は、周囲チャンバ壁の変形によって周囲チャンバ壁の内表面に対して密封するように構成される。

一実施形態では、周囲チャンバ壁の内表面は先細である（例えば開口から距離が増加するにつれて低減する断面積を有する）。
一実施形態では、ヘッド部の周囲密封表面は、周囲チャンバ壁の内表面に対して密封するように作動する１つ又は複数の密封要素（例えば伸縮性密封リング）を含む。

一実施形態では、穿刺要素は長尺状のシャフト（例えば中央シャフト）を含む。第１の位置において、長尺状のシャフトは、流体の全高を通って脆弱シール部に隣接した点に実質的に延在してもよい。

一実施形態では、穿刺要素はプランジャの上に提供され、脆弱シール部は容器の上に提供される。しかし別の実施形態では、穿刺要素は容器の上に提供されてもよく、脆弱シール部はプランジャの上に提供される。

脆弱シール部が容器の上に提供される場合、一実施形態では、脆弱シール部は容器の基部の上（例えば容器の基部の上の中央の場所）に提供される。
一実施形態では、容器の基部は、流体を脆弱シール部に向けて方向付けるように作動する傾斜プロファイルを持つ内面を有する。

一実施形態では、プランジャは、容器の基部の内面に対応する傾斜プロファイルを持つ後方内面を有し、それによって第３の位置では、プランジャの後方内面は、容器の基部の内面を実質的に係合する。

穿刺要素がプランジャの上に提供される場合、一実施形態では、穿刺要素は、プランジャのヘッド部から脆弱シール部に向かって延在する。
一実施形態では、穿刺要素は、先行孔を形成する部分（例えば孔を形成する頂点又はスパイク）と、後方孔を係合する部分（例えば孔を係合するシャフト）とを含む。

一実施形態では、穿刺要素の後方孔を係合する部分及び脆弱シール部は、後方孔を係合する部分が脆弱シール部を穿刺する先行孔を形成する部分によって形成された孔内に係合される時に、第１及び第２の断面形状が、後方孔を係合する部分を中心に少なくとも１つの流れ隙間を生成するために組み合わさるように構成された、第１及び第２の断面形状を含む。

一実施形態では、第１及び第２の断面形状は、流体が通って流れるための出口を一緒に形成する、後方孔を係合する部分を中心に所定の構成のｎ個の流れ隙間を生成するために組み合わさる。

一実施形態では、ｎ個の流れ隙間は、脆弱シール部の中心軸に対して周方向に離間される（例えば実質的に等しく周方向に離間される）。
一実施形態では、第１の断面形状は実質的に円形形状である。

一実施形態では、第２の断面形状はｎ角形形状である。しかしｎ個の（例えば予想通りの大きさの）流れ隙間の形成をもたらす第１及び第２の断面形状のあらゆる組み合わせ（例えば異なる形状の第１及び第２の断面形状の組み合わせ）は、所望の技術的効果を達成するために適切であり得る。

一実施形態では、第１の断面形状（例えば実質的な円形形状）は断面積Ａ_１を有し、第２の断面形状（例えばｎ角形形状）は断面積Ａ_２を有する。一実施形態では、Ａ_２＞Ａ_１である。

一実施形態では、穿刺要素の後方孔を係合する部分は第１の断面形状を含み、脆弱シール部は第２の断面形状を含む。しかし別の実施形態では、脆弱シール部は第１の断面形状を含んでもよく、穿刺要素の後方孔を係合する部分は第２の断面形状を含んでもよい。別の実施形態では、穿刺要素の後方孔を係合する部分及び脆弱シール部のそれぞれは、第１及び第２の断面形状の一部（例えば一方の形状の半分及び他方の形状の半分）を画定する。

一実施形態では、脆弱シール部は、中心軸（例えば中心出口軸）から半径方向に延在する複数の周方向に離間した脆弱線を含み、脆弱シール部を複数の変位可能なフラップ部に分割する、変位可能なフラッププロファイルを画定する。

一実施形態では、変位可能なフラッププロファイルは、（例えばフラップの各隣接した対は、中心軸から延在して端部領域で終了する脆弱線によって分離される状態で）中心軸から各端部領域にそれぞれが延在する、複数の周方向に離間された半径方向に延在する変位可能なフラップを含む。

一実施形態では、複数の変位可能なフラップのそれぞれは、屈曲可能な薄壁部（例えばプラスチック材料の屈曲可能な薄壁部）によって形成される。
一実施形態では、複数の脆弱線のそれぞれは、断裂可能な薄壁部（例えばプラスチック材料の断裂可能な薄壁部）によって形成される。

一実施形態では、複数の変位可能なフラップのそれぞれは、（例えば脆弱線が穿刺要素の穿刺作用によって壊される際に、フラップの形状を維持するようにフラップを補強するために）脆弱線に沿って延在する補強された縁部を有する。

一実施形態では、各変位可能なフラップは、（例えば変位可能なフラップの概念ヒンジ縁部に隣接した、補強された領域の材料によって形成された）補強されたヒンジ縁部を有する。

一実施形態では、複数の脆弱線は、中心軸に対して実質的に等しく周方向に離間される。
一実施形態では、中心軸に対して実質的に等しい半径長さの複数の脆弱線。

一実施形態では、複数の変位可能なフラップは、実質的に三角形のフラップである。
脆弱シール部が第２の断面形状を含む場合、一実施形態では、変位可能なフラッププロファイルは、ｎ角形の変位可能なフラッププロファイルである。

一実施形態では、ｎ角形の変位可能なフラッププロファイルは、中心軸から延在する複数のｎ個の脆弱線を含み、複数のｎ個の変位可能なフラップ（例えばｎ個の実質的に三角形の変位可能なフラップ）を一緒に画定する。

一実施形態では、ｎ≧３（例えばｎ≧４、例えばｎ≧５、例えばｎ≧６）である。
一実施形態では、第１及び第２の断面形状は、第ｎの変位可能なフラップが開位置の中に押し入れられる時に、穿刺要素の後方孔を係合する部分が先行孔を形成する部分によって形成された孔を完全に係合するので、複数のｎ個の流れ隙間が後方孔を係合する部分を中心に（１つの流れ隙間がｎ角形の外部形状の各頂点で）形成されるように構成される。

一実施形態では、カプセルは、脆弱シール部の下流に（例えば脆弱シール部が容器の基部の上に提供される場合、容器の基部の裏面に）提供され、流体を少なくとも１つの孔から受領するように作動する、出口ノズル（例えば実質的に円柱の出口ノズル）を更に含む。

一実施形態では、第３の位置において、穿刺要素の先行部（例えば後方孔を係合する部分の先行部）は、中心流体案内要素を生成するために出口ノズルの全長に実質的に沿って延在する。

一実施形態では、第３の位置において、穿刺要素の先行部（例えば穿刺要素の頂部又は後方孔を係合する部分の先行部）は、出口ノズルの出口開口を越えて突出する。
一実施形態では、穿刺要素は、流体をその外表面に沿って穿刺要素の頂部に向かって方向付けるように構成される。

一実施形態では、穿刺要素は、複数の平行な流体流れを頂部に向かって方向付け、流体が頂部から離れる際に流体流れを流体の１つの流れに再結合させるように構成される。
別の実施形態では、穿刺要素は、流体流れの複数の噴霧を頂部から（例えば複数の平行な流れを平行に維持することによって）分注するように構成される。

一実施形態では、穿刺要素は、プランジャの外（上若しくは下）表面及び／又は容器の外（上若しくは下）表面に（例えば風味付け分注器の（例えばＣＯ_２駆動）ピストンによって）加えた力によって脆弱シール部に付勢するように構成される。

一実施形態では、曝気デバイスは、本発明の第１の態様のあらゆる実施形態によって画定されたようなデバイスである。
次に本発明の実施形態について、添付図面を参照して例として記載する。

本発明の実施形態による曝気デバイスの概略図である。 図１の曝気デバイスの概略システム図である。 図１の曝気デバイスの一部の概略図である。 図１の曝気デバイス内で使用するために、本発明の第１の実施形態による風味付けカプセルの概略断面図である。 図４の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略断面図である。 図４の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略断面図である。 図４の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略断面図である。 図１の曝気デバイス内で使用するために、本発明の第２の実施形態による風味付けカプセルの概略断面図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略断面図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略断面図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略断面図である。 図６の風味付けカプセルの分解斜視図である。 図６の風味付けカプセルの分解側面図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略斜視図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略斜視図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略斜視図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略斜視図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略斜視図である。 図６の風味付けカプセルを示し、その作動を示す概略斜視図である。 刺突可能な基部の詳細を示す、図６の風味付けカプセルの概略斜視図である。 図６の風味付けカプセルの刺突可能な基部を示し、その作動を示す概略詳細図である。 図６の風味付けカプセルの刺突可能な基部を示し、その作動を示す概略詳細図である。 図６の風味付けカプセルの刺突可能な基部を示し、その作動を示す概略詳細図である。 図６の風味付けカプセルの刺突可能な基部を示し、その作動を示す概略詳細図である。

図１及び２は、ハウジング１２、並びに曝気する液体（典型的には水）を受領するためのチャンバ３２を画定する取り外し可能な４５０ｍｌの曝気瓶３０と、取り外し可能な曝気瓶３０を係合し、チャンバ３２を密封するように作動する曝気瓶インターフェース４０と、加圧ＣＯ_２ガスを含有する置換可能なガスシリンダ５０と、ガスシリンダ５０を曝気瓶インターフェース４０に流体連結するように作動するガス入口ライン６０と、ガスシリンダ５０からガス入口ライン６０を介して曝気瓶インターフェース４０へのガスの供給を制御するためのガス供給機構７０とを含む曝気ステージ２０を含む、曝気飲料を準備するための携帯型家庭用曝気デバイス１０を示す。

取り外し可能な曝気瓶３０は、基部３４及び先細の開口頂部３６を含む。曝気瓶インターフェース４０は、縦に傾斜した軸に沿って取り外し可能な曝気瓶３０を取り付けることができ、取り外すことができるように枢動可能であり、曝気瓶３０が完全に係合された時に、取り外し可能な曝気瓶３０の開口頂部３６を密封するように構成される。曝気瓶インターフェース４０は、ガス入口ライン６０の一部を形成するガス入口管６２を含み、ガス入口管６２は、取り外し可能な曝気瓶３０が曝気瓶インターフェース４０によって係合された時に、取り外し可能な曝気瓶３０のチャンバ３２の内側に延在するように構成され、加圧ガスをチャンバ３２内に含有された液体の中に放出するためのガス入口ノズル６２Ａを有する。

図３に示されたように、ガス供給機構７０は、ガスシリンダ５０から選択的にガスを流すことができるように作動する弁７２、及びソレノイド７６によって駆動された枢動可能な弁作動部材７４を含む。

曝気ステージ２０に加えて、曝気デバイス１０は、電子制御装置８０及び２つの任意選択の作動可能なステージ、すなわち曝気液分注ステージ１００、及び風味分注ステージ２００を更に含む。

曝気液分注ステージ１００は、曝気液を飲料容器１５０の中に分注するための曝気液分注出口１１０と、曝気液を取り外し可能な曝気瓶３０のチャンバ３２から曝気液分注出口１１０に流すことができるために、曝気瓶インターフェース４０を曝気液分注出口１１０に流体連結するように作動する液体出口ライン１２０と、取り外し可能な曝気瓶３０から液体出口ライン１２０を介して曝気液分注出口１１０への曝気液の排出を制御するための液体流れ制御装置１３０とを含む。液体流れ制御装置１３０は、液体流れ電磁弁１３２及び流量調整器１３４を含む。

液体出口ライン１２０は、取り外し可能な曝気瓶３０が曝気瓶インターフェース４０によって係合された時に、チャンバ３２の最下部に位置付けられた曝気液を受領するために、開口１２２Ａを有する曝気瓶インターフェース４０によって支持された浸漬管１２２を含む。

風味分注ステージ２００は、風味付け液分注出口２１２及び風味分注機構２１４を含む風味付け液分注器２１０と、ガスを取り外し可能な曝気瓶３０のヘッドスペースから風味付け液分注器２１０に供給するように作動するガス出口ライン２２０であって、ガス出口ライン２２０は、曝気瓶インターフェース４０内に提供されたガス出口２２２を含む、ガス出口ライン２２０と、取り外し可能な曝気瓶３０からガス出口ライン２２０を介して風味分注機構２１４へのガスの排出を制御するためのガス出口電磁弁２３０と、ガス出口２２２とガス出口電磁弁２３０との間でガス出口ライン２２０に流体結合した圧力制御ステージ２４０とを含む。

風味付け液分注出口２１２は、風味付け液及び曝気液の両方を飲料容器１５０の中に同時に分注できるために、曝気液分注出口１１０に隣接して位置付けられ、風味付け液分注出口２１２及び曝気液分注出口１１０は、飲料容器１５０内で風味付け液と曝気液の空気中混合を行うように位置付けられる。このようにして風味付け液を分注後に、装置由来の風味付け液を洗浄する必要性が最小限に抑えられる。

風味分注機構２１４は、使い捨ての風味カプセル３００を受領するための風味カプセル受容器２１６及び圧力駆動ピストン２１８を含む。ピストン２１８は、曝気工程の間に取り外し可能な曝気瓶３０のチャンバ３２のヘッド内に発現したガス圧からのガス圧により、ガス出口ライン２２０を介して作動し、シロップポンプとして作用する。

図４に示されたように、風味カプセル３００は、風味付けシロップ３２０を含有する密封された折り畳み可能な容器３１０と、折り畳み可能な容器３１０の先行端部３１２を摺動可能に受領するための容器受領部３３２、並びに風味付けシロップ３２０を分注するための中央出口３３６を画定する基部３３４、及び基部３３４から延在し、中央出口３３６を中心に周方向に延在する、少なくとも１つの刺突要素３３８を画定する、キャップ３３０とを含む。

折り畳み可能な容器３１０は、風味付けシロップ３２０を受領するためのチャンバ３１６を画定する可撓性ポーチ部３１４と、チャンバへの開口を密封する破裂可能な膜部３１８とを含み、破裂可能な膜部３１８は、折り畳み可能な容器の先行端部３１２に置かれる。

少なくとも１つの刺突要素３３８は、中央出口３３６を中心に周方向に離間した複数の要素、又は中央出口３３６を実質的に閉囲する実質的に環状の切断縁部を含んでもよい。
圧力制御ステージ２４０は、チャンバ３２内のガス圧を環境に開放するように作動可能な排気電磁弁２４２と、圧力スイッチ２４４と、グラファイト破裂ディスク２４６及び機械的圧力開放弁２４８の形の安全機能とを含む。

電子制御装置８０は、ガス供給機構ソレノイド７６と、液体流れ電磁弁１３２と、ガス出口電磁弁２３０と、排気電磁弁２４２のそれぞれの作動を制御するためにユーザ入力に応答する。圧力スイッチ２４４は、チャンバ３２内の圧力を監視し、適切な炭化圧力がチャンバ内で達成した時に、ガス供給機構ソレノイド７６を遮断するようにシステムに命令するために使用される。

使用時に曝気液は、曝気デバイス１０から以下の２つの独特な方法で分注されてもよい、すなわち、使用者は取り外し可能な曝気瓶３０を曝気瓶インターフェース４０から切り離し、曝気液を取り外し可能な曝気瓶３０から分注してもよく（例えば風味付けが追加されない場合、若しくは風味付け液の瓶からの風味付けが所望される場合）、又は、取り外し可能な曝気瓶３０を曝気瓶インターフェース４０に密封して連結したままで、曝気液を曝気液分注出口８０から風味付けの有無に関わらず分注するように制御装置を作動させてもよい。

曝気液分注出口からの分注が選択される場合、電子制御装置８０は、曝気工程の間に密封チャンバ３２のヘッド内で発現したガス圧を使用して、曝気液を取り外し可能な曝気瓶３０から液体出口ライン１２０を介して曝気液分注出口８０に移送できるために、液体流れ電磁弁１３２を開く。流量調整器１０４は、曝気液が、取り外し可能な曝気瓶３０から曝気液分注出口８０に排出される際に、液分注出口８０からの曝気液の流量を実質的に一定に維持する。チャンバ３２からの曝気液の排出は、ヘッド圧力が不十分で継続できなくなるまで続く。ヘッドスペースの圧力が典型的には６～１０バール（０．６ＭＰａ～１ＭＰａ）の範囲で、取り外し可能な曝気瓶３０を実質的に空にするためにはヘッドスペース内に十分な圧力が必要である。

風味付けが選択される場合、電子制御装置８０は、加圧ガスを取り外し可能な曝気瓶３０のチャンバ３２のヘッドスペースからガス出口ライン２２０を介して風味分注機構２１４に移送できるために、液体流れ電磁弁１３２と並行してガス出口電磁弁を追加として開く。加圧ガスにより、風味分注機構２１４のピストン２１８が設置された風味カプセル３００に向かって駆動し、折り畳み可能な容器３１０の先行端部３１２をキャップ３３０の基部３３４に向かわせ、それによって少なくとも１つの刺突要素３３８が折り畳み可能な容器３１０の破裂可能な膜部３１８を断裂して、風味付けシロップ３２０が折り畳み可能な袋３１０から中央出口３３６に流れることができる（図５Ａ及び図５Ｂ）。一旦破裂可能な膜部３１８が断裂されると、ガス圧は、折り畳み可能な容器３１０を実質的に折り畳むためにピストン２１８を前方に駆動させ続け、それによって実質的に全ての風味付けシロップ３２０を風味カプセル３００から運んで風味付け液分注出口２１２から出す（図５Ｃ）。このようにして計量された投与量（曝気液へのシロップの正確な測定値）が、従来の家庭用炭酸デバイス内に廃棄されるはずであるガス圧を使用して作動する、風味分注機構２１４で追加されてもよい。

図６～図１１は、曝気デバイス１０内で使用するための風味カプセル４００の代替実施形態を示す。
風味カプセル４００は、風味付けシロップ４３０を含有するチャンバ４２０を画定する実質的に剛性の容器４１０と、容器のチャンバ４２０内に摺動可能に装着され、チャンバ４２０を密封するプランジャ４４０とを含む、２部構造を含む。容器４１０は、チャンバ４２０への開口４２２が置かれる基端部４１０Ａ、及び円筒出口ノズル４１４を備えた基部４１２を形成する先端部４１０Ｂを含む。空気空間４２６は、プランジャを第１の位置から第２の位置に動かすことができるために、風味付けシロップのいかなる圧縮も実質的に必要とすることなくチャンバ内で風味付けシロップ４３０の上に提供される。

図８Ａ～図８Ｂ及び図１０に示されたように、容器４１０及びプランジャ４４０は、出口ノズル４１４の真上の容器４１０の基部４１２の上に提供された中央の脆弱シール部４５０、及びプランジャ４４０の上に提供された中央穿刺要素４６０を含む、相互係合可能な部分を有する。脆弱シール部４５０は、穿刺要素４６０によって穿刺された時に、風味付けシロップを分注するための中央孔４７０を形成するように構成される。

図８Ａ及び図８Ｂに示されたように、チャンバ４２０は、容器４１０の基部４１２と開口４２２との間に延在する先細の周囲チャンバ壁４２４を含み、周囲チャンバ壁４２４は、開口４２２からの距離が増加するにつれて低減する断面積を有する。

プランジャ４４０は、ピストン２１８によって係合されるように構成された上表面４４１を含むヘッド部分４４２、及び周囲チャンバ壁４２４の内周表面４２４Ａに対して密封するように構成された周囲密封表面４４４を含み、周囲密封表面４４４は、少なくとも１つの密封リング４４６を含む。先細の点から考えると、ヘッド部分４４２は、周囲チャンバ壁４２４の変形によって周囲チャンバ壁４２４の内周表面４２４Ａに対して密封するように構成される。

示されたように、容器４１０の基部４１２は、風味付けシロップ４３０を脆弱シール部４５０に向かって方向付けるように作動する傾斜プロファイルを備えた内面４１２Ａを有し、プランジャ４４０のヘッド部分４４２は、対応する傾斜プロファイルを備えた後方内面４４２Ａを有し、それによって第３の位置では、ヘッド部分４４２の後方内面４４２Ａは、容器４１０の基部４１２の内面４４２Ａを実質的に係合する。

穿刺要素４６０は、プランジャ４４０のヘッド部分４４２から風味付けシロップ４３０を通って脆弱シール部４５０に向かって延在する後方孔を係合するシャフト４６２と、先行孔を形成するスパイク４６４とを含む。

示されたように、先行孔を形成するスパイク４６４は、直径が徐々に増加する円形断面を有する。
本発明の特徴によれば、後方孔を係合するシャフト４６２は、断面積Ａ_１の第１の断面形状を有し、脆弱シール部４５０は、所定の流れ隙間構成を生成するために、後方孔を係合するシャフト４６２の第１の断面形状と組み合わせるように構成された断面積Ａ_２（但しＡ_１＜Ａ_２である）の第２の断面形状を含む。

示された例では、第１の断面形状は一定の直径の円形断面形状であり、第２の断面形状はｎ角形（この例では六角形）の外形形状である。このようにして、第１及び第２の断面形状は、後方孔を係合するシャフト４６２が形成された孔４７０内に、１つの流れ隙間がｎ角形の各頂点にある状態で、完全に係合された時に、後方孔を係合するシャフト４６２を中心にｎ個が実質的に等しく周方向に離間した流れ隙間４７２の所定の構成を生成するように組み合わさる。これは、チャンバ４２０から流出する流体を制御する。代替設計は、多角形の断面シャフトを係合する円形穴を組み込む、又は両方の変形が可能である。代替設計では、脆弱な表面は、多角形ではなくてもよく、適切な流れ隙間（例えば複数の流れ隙間）を形成するために、後方孔を係合するシャフトの形状と組み合わせるあらゆる形状であることが可能である。

図１０及び図１１Ａ～図１１Ｄを参照すると、脆弱シール部４５０は、それぞれがプラスチック材料の断裂可能な薄壁部によって形成され、中心軸「Ａ」から端部領域４５３Ａに半径方向に延在する、複数のｎ個の実質的に等しい長さで等しく周方向に離間した脆弱線４５３を含む、変位可能なフラッププロファイル４５２を画定する。第ｎの脆弱線４５３は、脆弱シール部４５０を、それぞれがプラスチック材料の屈曲可能な薄壁部によって形成され、脆弱線４５３によって分離された、複数のｎ個の周方向に離間した半径方向に延在する変位可能な三角形のフラップ部４５４に分割する。代替設計では、変位可能なフラッププロファイルは、追加の構成要素又は２つの異なる材料を組み込む二個取り成形であってもよい。

複数のｎ個の変位可能な三角形のフラップ４５４のそれぞれは、脆弱線４５３が穿刺要素４６０の穿刺作用によって壊された際に、フラップの形状を維持するようにフラップを促進するために、脆弱線に沿って延在する補強された縁部４５４Ａ、及び各ヒンジ縁部に隣接した材料が補強された領域４５５によって形成された、補強されたヒンジ縁部４５４Ｂを有する。

先行孔を形成するスパイク４６４によって断裂された時に（図１１Ａ～図１１Ｄ）、変位可能な三角形のフラップ部４５４は、外側に折り畳まれて三角形の花弁及び６個の小さい流れ隙間４７２を生成する。

使用時に最初に穿刺するステップの間、プランジャ４４０は、容器４１０に対して（例えば上表面４４１に対して駆動するＣＯ_２圧力によって作動された駆動ピストン２１８によって）第１の位置（図７Ａ）から第２の位置（図７Ｂ）に移動可能であり、容器４１０に対して第１の位置から第２の位置へのプランジャ４４０の動きにより、穿刺要素４６０は、チャンバ４２０から風味付けシロップ４３０を分注するための孔４７０を形成するために、脆弱シール部４５０を穿刺する。

一旦脆弱シール部４５０が穿刺されると、プランジャ４６０は、排出するステップの間に容器４１０に対して第３の位置（図７Ｃ）に更に移動可能であり、プランジャ４６０が容器４１０に対して第２の位置から第３の位置に動くことにより、風味付けシロップ４３０をチャンバ４２０から流出させて孔４７０を通過させる。

第３の位置では、穿刺要素４６０は、中央風味付け流れ案内要素を生成するために、出口ノズル４１４の全長に実質的に沿って延在する。示されたように、穿刺要素の先行部（例えば、穿刺要素のスパイク４６４及び後方孔を係合する部分４６２の先行部）は、出口ノズル４１４の出口開口４１４Ａを越えて突出する。

風味カプセル４００の一部４１０並びに４４０の両方（及び曝気デバイス１０の関連部）は、熱可塑性高分子と同様に、生体材料、生分解可能及び堆肥可能材料の範囲からも作成されるように設計されてもよい。

風味付けシロップは穿刺要素４６０の側面を流れ落ち、風味付けシロップが頂部を離れると流体の１つの流れに戻る。
代替設計では、スパイクは、流体の複数の噴霧が発生するように、個々の噴霧を１つの流れに戻さなくてもよい。

一旦脆弱シール部４５０が断裂すると、ガス圧は、ピストン２１８を前方に駆動させ続けて、風味カプセル４００から実質的に全ての風味付けシロップ４３０を出口ノズル４１４から排出させる。

一実施形態では、風味カプセル３００、４００はバーコードを含んでもよく、電子制御装置は、更に高めた投与量の風味付けを提供するために、バーコードに基づいて（例えばバーコードリーダモジュールを使用して）必要な曝気の程度を選択するように作動する。

認識されるように、携帯型家庭用曝気デバイス１０は、従来の家庭用炭酸デバイスを超える十分な機能強化及び可撓性を提供する一方で、従来の家庭用炭酸デバイスのヘッドスペース内で利用可能なガス圧によって実質的に動力供給される。このようにして、機能強化及び増加された可撓性が、曝気デバイスの複雑性及びコストの追加を最小に抑えて提供される。

Claims (14)

1. 曝気飲料を準備するための装置であって、
   曝気する液体を受領するためのチャンバを画定する取り外し可能な曝気瓶と、
   前記取り外し可能な曝気瓶を係合し、その前記チャンバを密封するように作動する曝気瓶インターフェースと、
   ガス源を前記曝気瓶インターフェースに流体連結するように作動するガス入口ラインと、
   前記ガス源から前記ガス入口ラインを介して前記曝気瓶インターフェースへのガスの供給を制御するためのガス供給機構と、
   を含む曝気ステージと、
   曝気液分注出口と、
   曝気液を前記取り外し可能な曝気瓶の前記チャンバから前記曝気液分注出口に流すことができるために、前記曝気瓶インターフェースを前記曝気液分注出口に流体連結するように作動する液体出口ラインと、
   前記取り外し可能な曝気瓶から前記液体出口ラインを介して前記曝気液分注出口への曝気液の排出を制御するための液体流れ制御装置と含む装置において、
   前記装置は、
   風味付け液分注出口を含む風味付け液分注器であって、風味付け液を前記風味付け液分注器内に受領した風味カプセルから分注するように構成された風味付け液分注器と、
   ガスを前記取り外し可能な曝気瓶から前記風味付け液分注器に供給するためのガス出口ラインと、
   を更に含み、
   前記風味付け液分注器は、前記取り外し可能な曝気瓶からのガス圧によって作動する風味分注機構を含み、
   前記風味分注機構は、前記風味付け液分注器内に受領した前記風味カプセルに分注力を加えるように作動するピストンを有し、
   前記ピストンは、前記取り外し可能な曝気瓶からの前記ガス圧により作動することを特徴とする、装置。
2. 前記装置は、曝気液を前記取り外し可能な曝気瓶から、密封された前記チャンバ内のガス圧を使用して前記曝気液分注出口に移送するように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記液体流れ制御装置は、弁と、曝気液が前記取り外し可能な曝気瓶から前記曝気液分注出口に排出される際に、前記曝気液分注出口からの曝気液の流量を一定に維持するように作動する流量調整器とを含む、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記液体出口ラインは、前記取り外し可能な曝気瓶が前記曝気瓶インターフェースによって係合される時に、前記チャンバの下部に位置付けられた曝気液を受領するための開口を有する浸漬管を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記風味付け液分注出口は、前記曝気液分注出口に隣接して位置付けられる、請求項１～４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記風味付け液分注出口及び曝気液分注出口は、前記装置の外側で空気中混合を行うように構成される、請求項５に記載の装置。
7. 前記ガス出口ラインは、前記曝気瓶インターフェース内に提供されたガス出口を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記装置は、前記曝気ステージから前記ガス出口ラインを介して前記風味分注機構へのガスの排出を制御するためのガス出口弁を更に含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記風味分注機構は、以下の機能、すなわち、前記風味付け液分注器内に受領した風味カプセルを開く、前記風味付け液を前記開いた風味カプセルから前記風味付け液分注出口に送り出す、の１つ又は複数を実行するように作動する、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記装置は、前記ガス供給機構の作動を制御するように作動する電子制御装置を更に含み、前記風味カプセルは機械可読識別子を含み、前記装置は、前記機械可読識別子を読み取るように作動し、電子制御装置は、前記機械可読識別子に基づいて必要な曝気の程度を選択するように作動する、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。
11. 曝気デバイスを使用して曝気液を準備する方法であって、
    取り外し可能な曝気瓶のチャンバを液体で充填することと、
    前記取り外し可能な曝気瓶を前記曝気デバイスの曝気瓶インターフェースに取り付けること、及び前記チャンバを密封することと、
    曝気ステップであって、加圧ガスを前記チャンバに移送することにより、前記取り外し可能な曝気瓶の前記チャンバ内の前記液体を曝気することを備える曝気ステップと、
    その後、曝気液を前記取り外し可能な曝気瓶の前記チャンバから、液体出口ラインにより前記曝気瓶インターフェースに連結された曝気液分注出口を介して受容器に移送するステップとを含む、方法において、
    前記方法は、風味付け液を風味付け液分注器から前記受容器の中に分注するステップを更に含み、
    前記風味付け液分注器は、前記風味付け液を前記風味付け液分注器内に受領した風味カプセルから分注するように構成されており、
    前記風味付け液分注器は、ピストンを有する風味分注機構を含み、
    前記ピストンは、前記風味付け液分注器内に受領した風味カプセルに分注力を加えるように作動し、
    風味付け液を前記風味付け液分注器から前記受容器の中に分注する前記ステップは、
    前記風味カプセルを前記風味付け液分注器の中に挿入することと、
    ガス出口ラインによりガスを前記取り外し可能な曝気瓶から前記風味付け液分注器に供給することと、
    前記取り外し可能な曝気瓶からのガス圧によって前記ピストンを作動させることと、
    を含むことを特徴とする、方法。
12. 曝気液を前記取り外し可能な曝気瓶の前記チャンバから前記受容器に移送する前記ステップは、曝気液を前記取り外し可能な曝気瓶の前記チャンバから排出するために、前記曝気ステップの間に前記チャンバのヘッド内で発現したガス圧を使用して達成される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記風味付け液分注器は、前記曝気液分注出口に隣接して位置付けられた風味付け液分注出口を有する、請求項１１又は１２に記載の方法。
14. 前記方法は、風味付け液と曝気液の空気中混合を達成するために、前記風味付け液及び前記曝気液を前記受容器の中に同時に分注することを更に含む、請求項１３に記載の方法。

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