KR20170100512A - 액체 제품을 준비하기 위해서 기본 액체와 조합하기 위한 액체 성분의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지 - Google Patents

액체 제품을 준비하기 위해서 기본 액체와 조합하기 위한 액체 성분의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액체 제품의 준비를 위해서 기본 액체와 조합하고자 하는 액체 성분, 예를 들어 인간의 소비에 적합한 음료를 준비하기 위해서 물, 예를 들어 탄산수와 조합하고자 하는 음료 농축물의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지에 관한 것이다. 카트릿지는 카트릿지의 하단부 내의 분배 개구까지 연장되는 수직 연장 채널 및 저장부와 카트릿지의 외측 사이에서 연장되는 하나 이상의 분배 통로를 포함한다. 분배 통로는 기본 액체 및 액체 성분이 평행한 유동들로 분배되도록 개구에 인접하여 배치된 배출구 개구부를 구비하고, 후속하여, 액체 성분과 기본 액체의 실제적인 혼합이 그러한 액체 성분 및 기본 액체 모두가 분배된 후에만 이루어지도록, 액체 성분이 기본 액체의 스트림의 외측부를 덮는다.

Description

액체 제품을 준비하기 위해서 기본 액체와 조합하기 위한 액체 성분의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지{DISPOSABLE CARTRIDGE FILLED WITH A SINGLE SERVE PORTION OF A LIQUID INGREDIENT TO BE COMBINED WITH A BASE LIQUID FOR THE PREPARATION OF A LIQUID PRODUCT}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은, 본 양수인에게 양도되고 본원에서 참조로 명백하게 포함되는, 2014년 11월 17일자로 출원된 "액체 제품을 준비하기 위해서 기본 액체와 조합하기 위한 액체 성분의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지(DISPOSABLE CARTRIDGE FILLED WITH A SINGLE SERVE PORTION OF A LIQUID INGREDIENT TO BE COMBINED WITH A BASE LIQUID FOR THE PREPARATION OF A LIQUID PRODUCT)"라는 명칭의 네덜란드 출원 제NL 2013824호, 및 2014년 12월 9일자로 출원되고 명칭이 "액체 제품의 준비를 위한 시스템, 일회용 카트릿지, 및 방법(SYSTEM, DISPOSABLE CARTRIDGE, AND METHOD FOR THE PREPARATION OF A LIQUID PRODUCT)"인 네덜란드 출원 제NL 2013947호에 대한 우선권을 주장한다.
기술분야
본원은 액체 제품, 예를 들어 사람의 소비에 적합한 액체 식품 제품의 준비를 위해서 기본 액체와 조합하고자 하는 액체 성분, 예를 들어, 음료 준비를 위해서 물, 예를 들어 탄산수와 조합하고자 하는 음료 농축물의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지에 관한 것이다.
일회용 카트릿지를 기초로 하는 음료 준비 시스템의 예가, 예를 들어, US4808346, WO2005/077811, WO2007/114685, US2014/0331868, 및 US2015/0125586에 개시되어 있다.
본 발명은 개선 또는 적어도 유용한 대안을 제공하는 것을 목적으로 한다. 예를 들어, 종래 기술의 시스템은, 병 또는 캔으로부터 분배되는 동일한 음료에 비해서, 예를 들어 탄산 음료를 준비할 때 만족스럽지 못한 결과를 갖는다. 또한, 예를 들어, 소비자가 용이하게 취급할 수 있는 및/또는 대량 생산 및 비용의 관점에서 매력적인 카트릿지에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 양태에 따라서, 본 발명은 기본 액체의 스트림으로부터 음료를 생산하기 위한 카트릿지를 제시하고, 그러한 카트릿지는 카트릿지를 통한 또는 따른 기본 액체의 스트림의 통과를 위한 유동 채널을 형성하고 액체 성분을 수용하기 위한 저장부를 포함하며, 저장부는 적어도 하나의 분배 통로 및 분배 통로를 초기에 폐쇄하기 위한 밀봉부를 포함하고, 성분은 분배 통로를 통해서 저장부로부터 빠져 나올 수 있고 기본 액체의 스트림과 접촉할 수 있으며, 분배 통로는 비교적 작은 유동 횡단면을 가지는 스로틀(throttle) 영역, 및 비교적 큰 유동 횡단면을 가지는 기본 액체의 스트림과의 접촉을 위한 분배 통로 배출구 개구부를 포함하고, 스로틀 영역은 분배 통로 배출구 개구부와 저장부 사이에 위치된다.
제1항에 따른 또는 후술되는 특징을 가지도록 일회용 카트릿지가 구현될 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따른 카트릿지는 특히 탄산 음료의 준비에 적합하고, 액체 성분은 컬럼 내의 채널을 통해서 유동하는 탄산수의 스트림에 풍미를 부가하고 및/또는 채색한다.
이러한 디자인에서, 탄산수는 유입구로부터 분배 개구까지 채널을 통해서 단순히 통과되고 그 분배 개구로부터 탄산수의 스트림으로 방출된다. 설명되는 바와 같이, 탄산수의 유동은 카트릿지를 통과하는 동안 바람직하게 어떠한 방식으로도 저해되거나 방해되지 않으며, 바람직하게 채널은 유사한 횡단면의 공급 랜스(feed lance) 내의 도관의 직선형의 연장부를 형성한다. 또한, 분배 개구로부터의 분배는 바람직하게 어떠한 방식으로도 방해받지 않으며, 바람직하게 카트릿지의 또는 장치의 부분과 어떠한 접촉도 하지 않고, 소비자를 위한 음용 용기 내로 직선적으로 낙하된다. 탄산수 유동의 방해를 방지하는 것에 의해서, 탄산수 내에 용해된 이산화탄소 가스가 가능한 한 많이 내부에서 유지되는 효과가 달성된다. 이는 음료의 품질에 유리하고, 또한, 예를 들어, 비었을 때 고객이 교체할 필요가 있는 가스 병 내에 이산화탄소 가스가 저장될 때 중요한, 이산화탄소 가스의 효과적인 이용을 가능하게 한다.
이러한 디자인에서, 액체 성분, 또는 음료 산업에서 종종 지칭되는 바와 같은 시럽은, 탄산수 또는 다른 기본 액체가 통과하여 유동하는 채널 내로 진입되지 않는다. 그 대신에, 액체 성분은, 분배되는 액체 성분이 분배 개구로부터 방출되는 탄산수의 스트림의 외측부와 병합되도록 배열된 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 분배된다.
용해된 이산화탄소의 일부의 팽창 및/또는 탈출로 인해서, 탄산수의 스트림의 외측부가 단독으로 일종의 난류를 나타냄에 따라, 액체 성분의 병합된 유동이 일반적으로 탄산수 스트림 내로 혼입되고 그리고 매우 효과적으로 함께 혼합되기 시작한다. 이러한 것으로 인해서, 예를 들어, 탄산수 및 액체 성분이 충돌되고 혼합되도록 구성된 혼합 챔버를 가지는 카트릿지의 디자인에 비해서, 탄산수로부터의 이산화탄소의 최소 손실이 유발된다는 것이 관찰되었다. 그에 따라, 실용적인 측면에서, 액체 성분을 분배된 탄산수의 스트림과 병합 또는 결합시키는 프로세스는 카트릿지의 분배 개구의 바로 하류에서 발생되고, 친밀한 혼합은, 스트림이 음용 용기를 향해서 그 내부로 이동되는 동안 효율적으로 발생되는 자율적인 프로세스이다.
바람직하게, 액체 성분은 방출되는 탄산수의 스트림 주위의 환형 덮개로서 흐른다.
바람직하게, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분은, 예를 들어, 탄산수 스트림의 어떠한 과도한 방해도 회피하기 위해서, 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체, 예를 들어 탄산수의 스트림에 대체로 평행한 방향을 갖는다.
이러한 디자인에서, 예를 들어, 분배 개구와 같거나 유사한 직경을 가지는 분배 개구와 정렬된, 하단부 밀봉 필름 내의 미리 제조된 홀은 하단부 밀봉 필름 또는 그 일부가 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체의 스트림과 간섭할 수 있는 위험을 방지한다. 설명된 바와 같이, 탄산수 내에서의 이산화탄소 및/또는 다른 가스의 유지의 관점에서, 스트림을 방해하지 않는 것이 바람직한데, 이는 어떠한 방해도 스트림으로부터의 가스의 손실을 유발하기 때문이다.
또한, 이러한 디자인에서, 사용자가 하단부 밀봉 필름을 제거할 필요가 없다. 컬럼이 낮은 분배 위치로 이동되기 때문에, 카트릿지는 하단부 밀봉 필름의 효과적인 개방을 유발한다.
상단부 밀봉 필름이 채널의 유입구 위에서 연장될 수 있으나, 다른 디자인에서, 상단부 밀봉 필름은 채널의 유입구와 정렬되는 홀을 또한 갖는다.
바람직하게, 채널이 직선형이고 수직이다.
컬럼은 바람직하게 카트릿지 내의 중앙에 위치되고, 저장부는 컬럼 주위의 환형 저장부로서 연장된다. 예를 들어, 카트릿지는, 컬럼 주위에서 동심적으로, 대체로 원형 횡단면인 원주방향 벽을 갖는다. 그러나, 컬럼 및/또는 채널이 저장부의 중심을 벗어나서 위치되거나 저장부의 일 측면에 위치되는 것을 배제하지 않는다. 채널이 카트릿지의 외부에 형성될 수도 있으며, 그에 의해서 기본 액체의 스트림이 카트릿지를 효과적으로 우회하고, 기본 액체 및 액체 성분은 그 이후에 병합된다.
예를 들어, 카트릿지가 내부의 액체 성분을 나타내는 식별, 예를 들어, 바코드 또는 기타를 구비하여, 분배 장치가 그러한 식별을 판독하여 공급 랜스를 통해서 적절한 기본 액체를 제공할 수 있게 한다.
실시예에서, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부는 분배 개구 주위에서, 바람직하게 원형 배열로 배열되고, 하단부 밀봉 필름은 적어도 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부를 밀폐식으로 밀봉하며,
하단부 밀봉 필름은, 낮은 분배 위치로 하향 이동된 컬럼으로 인해서, 분배 통로 배출구 개구부로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되도록 구성되며, 그에 의해서 분배 통로 배출구 개구부를 개방한다. 이러한 실시예는 하단부 밀봉 필름이 하나 이상의 배출구 개구부를 직접적으로 밀봉할 수 있게 하며, 그에 의해서 분배 통로를 폐쇄하기 위한 어떠한 추가적인 밸브 또는 기타에 대한 필요성을 제거한다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 실시예에서, 예를 들어 컬럼 외부의 저장부 내의 그러한 밸브는, 하단부 밀봉 필름이 없는 경우에 또는 추가적인 밀봉이 요구될 때, 디자인에 제공될 수 있다.
실시예에서, 카트릿지 본체의 하단부로부터 컬럼의 상단 단부까지 상향 돌출되는 컬럼의 부분이 컬럼의 상부 부분이고, 컬럼은 하부 바닥부 부분을 더 가지며, 그러한 바닥부 부분은 카트릿지 본체의 하단부로부터 컬럼의 하단 단부까지 하향 돌출되고, 그에 따라 컬럼의 벽의 하단부 표면 및 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구가 카트릿지 본체의 하단부로부터 이격된다. 이러한 특징은, 컬럼이 그 낮은 분배 위치로 이동될 때 컬럼의 바닥부 부분이 하단부 밀봉 필름 내의 미리 제조된 홀 내로 그리고 통과하여 돌출될 수 있음에 따라, 하단부 밀봉 필름의 효과적인 개방을 허용한다. 또한 이러한 디자인은 액체 성분이 카트릿지의 하단부에 부착되거나 고착되려는 어떠한 경향도 방지할 수 있고 및/또는 성분이 기본 액체의 스트림과 병합되는 분배 개구로부터 유동되어 제거될 수 있게 한다.
바람직한 실시예에서, 하나 이상의 분배 통로가 컬럼의 벽 내에 배열되고, 분배 통로 배출구 개구부는 컬럼의 벽의 하단부 표면 내에 제공된다. 이러한 디자인은 컬럼의 관련 부분의 두께 내에, 예를 들어 바람직한 전술한 바닥부 부분 내에 도관 또는 도관들을 효과적으로 생성한다. 분배 통로는, 수직 방향에서 볼 때, 복수의 반-원형 횡단면 통로를 포함할 수 있고, 각각의 통로는 하나의 유입구 개구부, 예를 들어 분배 통로의 횡단면의 일부인, 예를 들어 기껏해야 그 횡단면의 절반인 횡단면을 가지는 하나의 유입구 개구부와 연관된다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 분배 통로가 적어도 부분적으로 카트릿지 본체의 하단부 내에 배열되고, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부는, 컬럼의 바닥부 부분에 인접하여, 바람직하게 컬럼의 바닥부 부분 주위의 원형 배열로, 카트릿지 본체의 하단부 내에 배열되고, 그에 따라 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 컬럼의 바닥부 부분의 벽의 외측 표면과 접촉되고, 컬럼의 벽의 외부 표면 위에서 유동되어 컬럼의 하단 단부에서 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다. 그에 따라, 벽의 두께 내의 통로를 통해서 유동하는 대신에, 액체 성분이 벽의 하단부에 도달할 때까지, 액체 성분은 외부 표면을 따라서 유동되고 이어서 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 분배 통로가 컬럼의 벽 내에 배열되고, 분배 통로 배출구 개구부는, 카트릿지 본체의 하단부와 컬럼의 하단 단부 사이에서, 컬럼의 바닥부 부분의 벽의 외부 표면 내에 제공되고, 그에 따라 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 컬럼의 벽의 외측 표면 위에서 유동되어 컬럼의 하단 단부에서 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다.
다른 실시예에서, 컬럼의 바닥부 부분은 제1 직경을 가지는 카트릿지 본체의 하단부에 인접한 제1 부분 및 제1 직경 보다 작은 제2 직경을 가지는 접경하는 제2 부분을 가지며, 그러한 제1 및 제2 바닥부 부분은 쇼울더(shoulder)에 의해서 분리되고, 하나 이상의 분배 통로가 컬럼의 벽 내에 배열되고, 분배 통로 배출구 개구부는 쇼울더 내에 제공되고, 그에 따라 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 하부 바닥부 부분의 벽의 외측 표면 위에서 유동되어 컬럼의 하단 단부에서 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다.
실시예에서, 하나 이상의 방출 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분을 안내하기 위해서, 하나 이상의 방출 홈이 컬럼의 바닥부 부분의 외측 표면 내에 제공되고, 각각의 방출 홈은 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 컬럼의 하단 단부를 향해서, 바람직하게 컬럼의 바닥부 부분의 단부 면까지 연장된다. 하나 이상의 홈은, 예를 들어 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체의 스트림 주위에 액체 성분의 전술한 덮개를 형성하기 위해서, 액체 성분의 유동을 분배하는 역할을 할 수 있다. 하나 이상의 홈은 또한, 액체 성분이 하나 이상의 배출구 개구부로부터 방출될 때 액체 성분을 감속시키도록 및/또는 그러한 유동을 기본 액체의 방출 스트림에 실질적으로 평행한, 예를 들어 수직인 유동으로 지향시키도록 구조화될 수 있다.
액체 성분과 병합되고 이어서 자율적으로 혼합되는 기본 액체의 양호하게-지향된 스트림을 생성하는 것을 목적으로 하는 실시예에서, 컬럼의 벽의 하단부 표면은 채널의 중앙 축에 수직으로 연장된다.
실시예에서, 액체 성분을 기본 액체의 스트림의 외측부 주위의 환형 덮개로서 분배하도록, 하나 이상의 분배 통로의 하나 이상의 배출구 개구부가 배열된다.
실시예에서, 하단부 밀봉 필름은 분배 개구 주위에 밀봉되는 내부 루프 형상의 밀봉 지역, 및 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 멀리 떨어진 카트릿지 본체에, 예를 들어 카트릿지의 하단부의 비-가요성 부분에 밀봉되는 외부 루프 형상의 밀봉 지역을 갖는다. 그에 따라, 컬럼의 낮은 분배 위치로의 컬럼의 이동시에 내부 루프 형상의 지역이 해제될 것인 반면, 외부 루프 형상의 지역은 카트릿지에 고정되어 유지된다는 것을 예상할 수 있을 것이다. 바람직하게, 컬럼이 그 분배 위치로 이동될 때, 바람직하게 하단부 밀봉 필름을 파열시키지 않고, 컬럼의 바닥부 부분이 하단부 밀봉 필름 내의 미리 제조된 홀 내로 그리고 통해서 효과적으로 밀어 넣어진다.
실시예에서, 저장부 내로의 가압 가스의 도입을 허용하여 내부의 액체 성분을 가압할 수 있게 함으로써 하나 이상의 분배 통로를 통한 액체 성분의 분배를 돕기 위해서, 상단부 밀봉 필름이 개방될 수 있고, 예를 들어 천공 가능하거나 달리 개방될 수 있다. 가스는, 임의의 적절한 방식으로, 예를 들어 캐뉼라 또는 가스 통로에 의해서 또는 카트릿지 및 저장부와 연통되는 밀봉된 챔버를 가압하는 것에 의해서 도입될 수 있다.
실시예에서, 카트릿지 본체는 상단부 밀봉 필름 아래의 저장부 내에 배열되는 하나 이상의 상단부 밀봉 필름 천공 부재를 포함하고, 그러한 밀봉부 천공 부재는, 예를 들어 컬럼이 그 초기 위치로부터 그 낮은 분배 위치로 하향 이동되는 것으로 인해서 상단부 밀봉 필름이 하향 이동될 때, 상단부 밀봉 필름과 결합되고 상단부 밀봉 필름을 국소적으로 파단시키며 그에 의해서 가압 가스가 저장부 내로 도입될 수 있게 하는 하나 이상의 홀을 제공하기 위한, 상단부 밀봉부에 근접하여 배치된 절단 상단부를 갖는다. 이러한 디자인은 도구 또는 분배 장치의 부재로 상단부 밀봉 필름을 천공할 어떠한 필요성도 제거하며, 그러한 도구 또는 부재는, 이어서 액체 성분을 상단부 밀봉 필름의 하부면에 고착시킬 수 있거나 고착시킴에 따라, 소정의 오염을 발생시키기 쉽다. 또한, 임의의 그러한 도구 또는 부재는 분배 장치의 디자인을 복잡하게 할 것이고 및/또는 소비자와의 접촉의 관점에서 뾰족하거나 날카로울 수 있어 바람직하지 못한 것일 수 있다.
상단부 밀봉 필름 내에 하나 이상의 가스 압력 도입 개구부를 생성하기 위한 대안적인 실시예에서, 또는 하나 이상의의 내부 천공 부재와 조합되어, 상단부 밀봉 필름은, 컬럼이 낮은 분배 위치로 이동될 때 파단되는 하나 이상의 미리 제조된 파단선(score line)을 구비한다. 이러한 이동은, 상단부 밀봉 필름이 컬럼의 상단부뿐만 아니라 컬럼의 외부 둘레 주위에 고정됨에 따라, 상단부 밀봉 필름의 연신을 유발한다. 파단선은 매우 큰 응력을 생성하고, 그에 따라 필름이 파단될 것이다. 이러한 파단은 상단부 밀봉 필름 아래의 하나 이상의 천공 부재의 존재에 의해서 보조될 수 있다.
실시예에서, 카트릿지의 상단부 밀봉부 천공 부재는 카트릿지의 하단부와 일체형인 하단 단부, 및 그러한 하단부로부터 저장부를 통해서 상단부 밀봉부 부근에 위치된 절단 상단부까지 상향 연장되는 본체를 가지고, 선택적으로 원주방향 벽과 일체형인 측면을 갖는다.
실시예에서, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부의 조합된 면적 또는 횡단면은 하나 이상의 분배 통로 유입구 개구부의 조합된 면적 보다 몇 배수 더 크고, 예를 들어 적어도 10배 더 크다. 분배 통로 배출구의 이러한 실시예는, 카트릿지와 함께 사용되는 분배 장치가 저장부 내의 액체 성분 상으로 추진력을, 예를 들어 저장부 내의 액체 성분 상으로 가스 압력을 가하도록 구성될 때, 특히 유리하다. 이어서, 비교적 좁은 유입구 개구부는 액체 성분에 대한 스로틀로서 작용하고, 이는, 추진력을 기초로, 하나 이상의 분배 통로 내로의 안정적인 유량을 생성할 수 있게 한다. 이어서, 동일한 분배 통로(들)의 배출구 개구부의 더 큰 크기는, 액체가 배출구 개구부로부터 최종적으로 방출되기 전에, 액체 성분이 감속되거나 지연되게 할 수 있다. . 그에 따라, 스로틀 영역이 분배 통로 또는 통로들의 유입구에 위치될 수 있다는 것, 그러나 스로틀 영역이 또한, 분배 통로 배출구 개구부 또는 개구부들의 상류의 범위에 대한 중간 위치에 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
실시예에서, 하나 이상의 분배 통로는, 예를 들어 하나 이상의 좁은 유입구 개구부, 예를 들어 기껏해야 8 mm2 의 횡단면을 가지는 조합된 유입구 개구부 또는 다른 유동 제한 부분 형태의, 유동 제한부, 바람직하게 분배 통로의 일부로서 형성된 고정된 또는 일정한 유동 제한부를 구비한다. 예를 들어, 하나 이상의 유입구 개구부는 각각 1 내지 2 mm2 의 횡단면을 갖는다. 저장부로부터 분배되는 액체 성분의 점도에 따라서, 유동 제한부가 카트릿지의 제조 시에 재단될(tailor) 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
실시예에서, 예를 들어 통로의 유동 제한부로서 구현된, 유입구 개구부를 통과하는 액체 성분의 제트가 통로의 벽 부분에 대해서 충돌하도록, 그에 의해서 제트의 속력이 감소되도록, 바람직하게는 소멸되도록, 분배 통로 유입구 개구부가 분배 통로의 접경 섹션에 대해서 각도를 이루어 배향된다.
실시예에서, 좁은 유입 섹션이, 저장부로부터 분배 통로 배출구 개구부로 유동하는 액체 성분의 유동에 대한 제한부를 형성하도록, 하나 이상의 분배 통로가 비교적 좁은 유입 섹션 및 비교적 넓은 유출 섹션을 구비한다. 이어서, 넓은 유출 섹션은 액체 성분이 배출구 개구부(들)로부터 방출되기 전에 액체 성분이 감속되게 한다. 실시예에서, 유출 섹션은 컬럼 내의 채널에 실질적으로 평행하게 연장되고, 유입구 섹션은 유출 섹션에 대해서 각도를 이루어 연장되며, 그에 따라, 액체 성분의 가스 가압으로 인해서, 유입구 개구부를 통과한 액체 성분의 제트가 유출 섹션의 벽 부분에 대해서 충돌하고, 그에 의해서 제트의 속력이 감소되거나 소멸된다.
실시예에서, 상단부 밀봉 필름은, 채널의 유입구와 정렬된 미리 제조된 홀을 구비한다. 다른 실시예에서, 상단부 밀봉 필름은 컬럼 내의 채널의 유입구를 덮고 밀봉한다. 이어서, 기본 액체를 채널의 유입구로 공급하기 위해서, 기본 액체 공급 랜스가 상단부 밀봉 필름을 통해서 천공할 수 있다는 것이 예상된다.
실시예에서, 컬럼 내의 채널은 제1 직경을 가지는 상부 부분 및 분배 개구까지 연장되는 접경하는 하부 부분을 가지며, 하부 부분 및 분배 개구는 제2 직경을 가지며, 제1 직경은 제2 직경 보다 크다. 채널의 이러한 계단형 직경은 공급 랜스의 전방 단부가 더 넓은 상부 부분 내로 도입될 수 있게 하고, 바람직하게 공급 랜스 내의 도관은 제2 직경에 실질적으로 상응하는 내경을 갖는다. 이러한 방식으로, 공급 랜스 및 카트릿지 내의 채널의 접경 부분을 통해서, 대략적으로 일정한 직경의 도관이 기본 액체, 예를 들어 탄산수를 위해서 생성된다. 이는 과도한 유동 방해를 방지하거나 적어도 감소시키며, 그러한 유동 방해는, 탄산수의 경우에, 물로부터의 이산화탄소 가스의 과다한 손실을 초래할 수 있다.
실시예에서, 컬럼의 채널의 분배 개구, 바람직하게 또한 채널의 접경하는 제2 부분은 5 내지 20 밀리미터, 예를 들어 8 내지 16 mm, 예를 들어 약 10 밀리미터의 직경을 갖는다.
실시예에서, 카트릿지 본체는 개구부를 경계 짓는 상부 테두리를 가지는 원주방향 벽을 가지며, 상단부 밀봉 필름은 그러한 상부 테두리에 고정되고, 예를 들어 상부 테두리는 외향 돌출 플랜지로서 구현되고, 예를 들어 그러한 반경방향으로 돌출되는 플랜지는 분배 장치의 베어링 표면 상에서, 예를 들어 그러한 장치의 보관함(drawer) 상에서 카트릿지를 지지하도록 구현된다.
실시예에서, 카트릿지 본체는 하단부의 둘레 주위의 원주방향 벽을 가지며, 채널은 카트릿지의 원주방향 벽의 축에 대해서 동심적이다. 다른 실시예에서, 컬럼은, 예를 들어 원주방향 벽의 일 측면에 인접하여, 카트릿지의 중심으로부터 오프셋된다.
실시예에서, 카트릿지 본체는 사출 몰딩된 단일체의 플라스틱 본체 부분을 포함하고, 단일체의 플라스틱 본체 부분은 적어도 원주방향 벽, 하단부, 및 컬럼의 일부, 예를 들어 컬럼의 바닥부 부분 및 가능하게는 또한 컬럼의 상부 부분의 하부 부분, 예를 들어 전술한 제2 직경을 형성하는 부분을 포함하며, 실시예에서, 컬럼의 나머지는, 컬럼의 상부 부분의 하부 부분 상으로 피팅되는 별개로 몰딩된 플라스틱 부분으로서 구현된다. 후자의 실시예는 예를 들어 사출 몰딩 기술의 관점에서 유리할 수 있는데, 이는 그러한 실시예가 단일체의 플라스틱 본체 부분을 위한 몰딩의 단순화를 가능하게 하기 때문이다.
실시예에서, 밸브 부재가 카트릿지의 저장부 내에 그리고 컬럼의 외측에 배열되며, 그러한 밸브 부재는, 컬럼이 그 높은 초기 위치로부터 그 낮은 분배 위치로 이동될 때, 컬럼에 대해서 이동 가능하게, 예를 들어 활주 가능하게 카트릿지 내에 정지적으로 배열되며,
- 컬럼의 높은 초기 위치에서 - 밸브 부재는 하나 이상의 분배 통로를 폐쇄하고, 그에 따라 저장부가 폐쇄되며, 그리고
- 컬럼의 낮은 분배 위치에서 - 밸브 부재는 하나 이상의 분배 통로로부터 멀리 이동되고, 그에 따라 저장부가 개방된다. 이러한 실시예는 하나 이상의 분배 통로의 유입구 바로 그곳에서 저장부를 폐쇄할 수 있게 한다.
본 발명은 또한 액체 제품, 예를 들어 액체 식품 제품, 예를 들어 음료의 준비를 위한 시스템에 관한 것이고, 그러한 시스템은:
a) 전술한 바와 같은 액체 성분의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지,
b) 분배 장치, 예를 들어, 음료 분배 장치를 포함하고, 그러한 분배 장치는 적어도:
- 디바이스 내의 분배 위치에서 일회용 카트릿지를 수용하고 유지하기 위한 홀더,
- 분배 위치에 배치된 기본 액체 공급 랜스를 가지는 기본 액체 공급 조립체로서, 기본 액체가 채널 내로 공급될 수 있도록, 랜스는, 예를 들어 카트릿지의 상단부 밀봉 필름을 통해서 천공하는 동안, 일회용 카트릿지의 컬럼의 채널에 연결되도록 구현되는, 기본 액체 공급 조립체,
- 변위 디바이스가 동작될 때, 랜스가 컬럼에 연결되도록, 컬럼을 카트릿지 본체의 상단부에 대해서 아래로 이동시키도록, 그리고 그에 의해서 하단부 밀봉 필름이 분배 개구로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되게 함으로써 하나 이상의 통로 배출구 개구부로부터 액체 성분이 분배되게 할 수 있도록, 카트릿지를 위한 홀더 및 기본 액체 공급 랜스의 서로에 대한 이동을 생성하게 구성된 동작 가능한 변위 디바이스를 포함하고, 그리고
기본 액체 공급 조립체는 기본 액체를 채널 내로 공급하도록 구성되고, 기본 액체는 분배 개구로부터 스트림으로서 방출되고, 하나 이상의 통로 배출구 개구부로부터 분배되는 액체 성분이 기본 액체 스트림의 외측부와 병합된다.
실시예에서, 분배 장치는:
- 가압 가스 공급원, 바람직하게 가압 공기 공급원, 예를 들어 공기 펌프,
- 예를 들어 일회용 카트릿지의 원주방향 벽의 상부 테두리에 또는 그에 근접하여, 카트릿지의 상단부와 밀봉적으로 결합되도록 구성된 환형 가스 밀봉부, 예를 들어 상단부 밀봉 필름을 가지는 가압 돔 부재(pressurization dome member)를 더 포함하고,
그러한 시스템은 상단부 밀봉 필름의 적어도 일부를 개방, 예를 들어 천공, 파괴, 파단, 및/또는 파열하여 제거하도록 구성되며, 그리고
가압 가스 공급원이 가압 돔 부재에 연결되어, 그 가스 밀봉부가 일회용 카트릿지의 상단부에 밀봉 결합되었을 때 그리고 상단부 밀봉 필름이 개방되었을 때 돔 부재 아래로 가압 가스가 공급될 수 있게 하며, 그에 따라 가압 가스가 저장부 내로 진입하여 액체 성분을 가압할 수 있게 하고, 그에 의해서 액체 성분이 저장부로부터 하나 이상의 분배 통로를 통해서 분배되는 것을 보조한다.
실시예에서, - 초기 위치로부터 낮은 분배 위치까지 하향 이동된 컬럼으로 인해서 - 상단부 밀봉 필름 아래의 저장부 내에 배열된 하나 이상의 상단부 밀봉 필름 천공 부재가 상단부 밀봉 필름과 결합되고 상단부 밀봉 필름을 국소적으로 파열시키도록 그에 의해서 가압 가스가 저장부 내로 도입될 수 있게 하는 하나 이상의 홀을 제공하도록, 일회용 카트릿지가 하나 이상의 천공 부재로 구현된다.
실시예에서, 상단부 밀봉 필름은, 예를 들어 상단부 밀봉 필름을 레이저 가공하는 것에 의해서, 하나 이상의 미리 제조된 파단선을 구비하고, 하나 이상의 미리 제조된 파단선은, 초기 위치로부터 낮은 분배 위치까지 하향 이동된 컬럼으로 인해서, 파단되도록 구성되고 그리고 그에 의해서 상단부 밀봉 필름을 개방하도록 구성된다.
실시예에서, 분배 장치는 수도 또는 다른 물 공급부에 대한 연결부, 물 냉각기, 및 냉각된 물을 위한 유지 탱크, 이산화탄소 가스의 공급원, 예를 들어 이산화탄소 가스의 병에 연결된 탄산가스 취입기 디바이스, 예를 들어 1인분이 준비될 때 냉각된 물 유지 탱크로부터 기본 액체 공급 랜스로 물 도관을 통해서 유동되는 냉각된 물의 스트림 내로 이산화탄소 가스를 용해시키도록 구성된 인라인 탄산가스 취입기를 포함한다.
실시예에서, 액체 공급 조립체는 기본 액체로서 물, 예를 들어 탄산수, 예를 들어 선택적으로 탄산수 그리고 비-탄산수, 예를 들어 냉각된, 냉각되지 않은, 및/또는 고온의 비-탄산수를 공급하도록 구성된다.
실시예에서, 분배 장치는:
- 프레임,
- 장치의 프레임에 대해서 분배 위치에서 카트릿지를 유지하도록 구성된 카트릿지 홀더, 예를 들어 보관함을 포함하고,
동작 가능한 변위 장치는 프레임에 대한 기본 액체 공급 랜스의 이동, 예를 들어 수직 상하 이동을 생성하도록 구성되고, 기본 액체 공급 랜스는 환형 가스 밀봉부를 가지는 가압 돔 부재와 일체화되어 함께 이동된다.
실시예에서, 제1 가요성 호스가 액체 공급 랜스에 연결되고, 제2 가요성 호스가 가압 돔 부재에 연결된다.
실시예에서, 하단부가 아래쪽을 향하는 상태로 카트릿지를 실질적으로 수평인 위치에서 수용하고 유지하도록, 카트릿지를 위한 홀더가 구성되고, 그러한 홀더는, 액체 제품의 분배 중에 제품이 홀더에 남지 않게 하는 방식으로, 카트릿지의 하단부 아래에 개구를 갖는다.
본 발명은 또한 액체 제품, 예를 들어 탄산 음료의 준비를 위한 방법에 관한 것이고, 그러한 방법에서는 본원에서 또는 첨부된 청구항에서 규정된 바와 같은 카트릿지 및/또는 시스템 및/또는 장치가 이용된다.
본 발명은 액체 제품, 예를 들어 사람의 소비에 적합한 액체 식품 제품의 준비를 위한 기본 액체와 조합하고자 하는 액체 성분, 예를 들어, 음료 준비를 위해서 물, 예를 들어 탄산수와 조합하고자 하는 음료 농축물의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지를 더 제공하며, 그러한 일회용 카트릿지는:
하단부 및 상단부를 가지는 카트릿지 본체, 예를 들어 몰딩된 플라스틱 본체로서, 액체 성분의 1인분으로 충진된 저장부의 경계를 결정하는, 본체를 포함하며,
상단부는 저장부와 연통되는 개구를 가지며, 개구는 상단부 밀봉 필름에 의해서 밀폐식으로 밀봉되며,
카트릿지 본체는, 컬럼의 하단부로부터 상부 측면까지 상향 돌출되는 부분을 가지는 컬럼을 더 포함하고,
수직 연장 채널이 컬럼을 통해서 그 상단 단부에 위치되는 유입구로부터 카트릿지 본체의 하단부 내의 개구까지 연장되며,
컬럼에 가해진 힘에 의해서 컬럼이, 높은 초기 위치와 낮은 분배 위치 사이에서, 본체의 상단부에 대해서, 예를 들어 본체의 원주방향 벽의 상부 연부에 대해서 하향 이동될 수 있도록, 하단부는 컬럼에 인접하여, 예를 들어 컬럼 주위에서 가요성 부분을 가지고,
밸브 부재가 카트릿지 내에 그리고 컬럼의 외측에 배열되며, 그러한 밸브 부재는, 컬럼이 그 높은 초기 위치로부터 그 낮은 분배 위치로 이동될 때, 컬럼에 대해서 이동 가능하게, 예를 들어 활주 가능하게 카트릿지 내에 정지적으로 배열되며,
카트릿지 본체는 저장부로부터 액체 성분을 분배하도록 배열된 하나 이상의 분배 통로를 구비하고,
- 컬럼의 높은 초기 위치에서 - 밸브 부재는 하나 이상의 분배 통로를 폐쇄하고, 그에 따라 저장부가 폐쇄되며,
- 컬럼의 낮은 분배 위치에서 - 밸브 부재는 하나 이상의 분배 통로로부터 멀리 이동되고, 그에 따라 저장부가 개방되고,
기본 액체가 채널 내로 공급되고 카트릿지의 하단부 내의 개구를 통해서 카트릿지를 빠져 나올 수 있도록, 기본 액체 공급 랜스가 컬럼 내의 채널의 유입구에 연결될 수 있으며,
바람직하게, 분배된 액체 성분이 채널 내의 또는 채널의 배출구에서 또는 그 부근에서 기본 액체와 조합되도록, 하나 이상의 분배 통로가 배열된다.
본 발명에 따른 카트릿지의 실시예에서, 카트릿지 내에 배열된 밸브 부재는, 낮은 분배 위치로 하향 이동된 컬럼으로 인해서, 분배 통로 배출구 개구부로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되도록 구성되며, 그에 의해서 분배 통로 배출구 개구부를 개방하도록 구성된 하단부 밀봉 필름과 조합된다.
당업자는, 본원에서 설명된 기술적 특징이, 필요에 따라 또는 본 발명의 하나의 실시예에 대해서 선택적으로, 그러한 특징이 그 지정된 기능을 수행하는 상태로, 본원에서 설명된 하나 이상의 다른 실시예에 동일하게 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러한 조합이 기술적으로 불가능한 해결책을 초래하고 및/또는 희망하는 기능을 충족시키지 못하지 않는 한, 그러한 조합 모두가 본원에서 예상된다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 예의 원근적 횡단면도를 도시한 것으로서, 시스템은 일부가 도시된 분배 장치, 및 액체 제품의 준비를 위해서 기본 액체와 조합하고자 하는 액체 성분, 예를 들어 음료 농축물의 1인분을 가지는 일회용 카트릿지를 포함한다.
도 2는 도 1의 카트릿지의 횡단면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 카트릿지의 원근적 저면도를 도시한다.
도 4는, 액체 성분이 없이, 도 1의 카트릿지의 횡단면도를 도시한다.
도 5는 도 4의 카트릿지의 횡단면도의 부분적 확대도를 도시한다.
도 6는, 분배 위치의 컬럼과 함께, 도 1의 카트릿지의 횡단면도의 부분적 확대도를 도시한다.
도 7은, 분배 위치의 컬럼과 함께, 도 1의 카트릿지의 원근적 저면도의 부분적 확대도를 도시한다.
도 8은, 상단부 밀봉부 및 하단부 밀봉부가 없이, 도 4의 카트릿지의 횡단면도를 도시한다.
도 9는, 분배 위치의 컬럼과 함께, 도 1의 카트릿지의 원근적 상면도를 도시한다.
도 10은, 분배 사이클의 시작 전의, 도 1의 시스템의 횡단면적 측면도를 도시한다.
도 11은, 분배 사이클 중의, 도 1의 시스템의 횡단면적 측면도를 도시한다.
도 12는, 분배 위치의 컬럼 내의 채널을 통한 물, 예를 들어 탄산수의 공급 유동 및 배출구 개구부로부터의 액체 성분의 유동과 함께, 도 1의 카트릿지의 원근적인 횡단면도를 도시한다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 카트릿지 내의 대안적인 분배 채널의 부분적인 횡단면도를 개략적으로 도시한다.
도 16은 내부 밸브를 구비하는 카트릿지의 대안적인 실시예의 횡단면도를 도시한다.
도 17은, 분배 위치의 카트릿지 내의 컬럼과 함께, 도 16의 카트릿지의 횡단면도를 도시한다.
도 18은 도 1의 음료 분배 장치 및 카트릿지를 개략적으로 도시한다.
도 19는 대안적인 카트릿지 및 그러한 카트릿지의 하단부 밀봉부를 분배 개구로부터 멀리 제거하기 위한 박리 부재를 개략적으로 도시한다.
이러한 설명에서, 본 발명의 바람직한 적용예에 따라서, 액체 성분은, 탄산 음료의 1인분을 위한, 1인분 용기, 예를 들어 음용 컵을 충진하기 위해서 탄산수의 유동과 조합하고자 하는 음료 농축물이다.
실시예에서, 디바이스는, 부가적으로 또는 대안적으로, 액체 성분을 비-탄산수, 예를 들어 고온 또는 저온 비-탄산수와 조합하도록 구현된다. 일반적으로, 탄산수는 저온의 물일 것이다.
탄산 음료의 준비 분야에서의 이용이 예상되지만, 본 발명의 카트릿지 및/또는 장치가 또한, 예를 들어 의약 분야 등의 다른 액체 제품의 준비를 위해서 이용될 수 있다는 것이 분명할 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 본 발명은 액체 제품, 예를 들어 인간의 소비에 적합한 액체 식품 제품의 준비를 위해서 기본 액체와 조합하고자 하는 액체 성분의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지를 제공한다. 본 발명은 또한 액체 제품, 예를 들어 액체 식품 제품, 예를 들어 음료의 준비를 위한 시스템에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른, 액체 제품, 예를 들어 액체 식품 제품, 예를 들어 음료의 준비를 위한 시스템(1)의 예의 원근적인 횡단면도를 도시한다. 시스템은 분배 장치, 예를 들어 음료 분배 장치(2), 및 일회용 카트릿지(3)를 포함한다. 도 1, 도 10 및 도 11에서, 분배 장치(2)의 일부만이 도시되어 있다. 도 18은 도 1, 도 10 및 도 11에 도시된 부분을 포함하는 음료 분배 장치(2) 및 도 1의 카트릿지를 개략적으로 도시한다.
시스템은 일회용 카트릿지(3) 내에서 유지되는 액체 성분(4), 예를 들어 음료 농축물의 1인분을 장치(2)에 의해서 제공되는 기본 액체와 조합하여 액체 제품을 준비하도록 구성된다. 도 1에서, 분배 사이클의 시작 전의 시스템이 도시되어 있다.
이하에서, 분배 장치 및 시스템 보다, 일회용 카트릿지를 먼저 더 구체적으로 설명할 것이다.
도 2에서 횡단면도로 도시된, 일회용 카트릿지(3)는, 음료의 준비를 위해서, 물, 예를 들어 탄산수와 조합하고자 하는 액체 성분(4), 예를 들어 음료 농축물의 1인분으로 충진되어 있다. 도 4, 도 5 및 도 8은, 액체 성분이 없는, 동일한 일회용 카트릿지의 횡단면도를 도시한다.
일회용 카트릿지(3)는 카트릿지 본체(5), 상단부 밀봉 필름(6) 및 하단부 밀봉 필름(7)을 포함한다. 카트릿지 본체(5)는, 도 2에서, 액체 성분(4)의 1인분으로 충진된 저장부(8)를 경계 짓는다. 카트릿지 본체(5)는 하단부(9) 및 상단부(10)를 갖는다. 상단부(10)는 저장부(8)와 연통되는 개구를 가지며, 개구는 상단부 밀봉 필름(6)에 의해서 밀폐식으로 밀봉된다.
카트릿지 본체(5)는, 카트릿지 본체(5)의 하단부(9)로부터 컬럼(12)의 상단 단부(13)까지 상향 돌출되는 부분을 가지는 컬럼(12)을 더 포함한다.
채널(14)이 컬럼(12)을 통해서 컬럼의 상단 단부에 위치되는 유입구(26)로부터 컬럼(12)의 하단 단부(16)에 위치되는 분배 개구(15)까지 연장되고, 그러한 분배 개구는 카트릿지 본체(5)의 하단부(9)의 측면에 위치된다.
컬럼(12)은, 채널(14)을 경계 짓는 내측 표면(18), 컬럼의 하단 단부(16)에 위치되는 하단부 표면(19), 및 컬럼의 상단 단부(13)에 위치되는 상단부 표면(20)을 가지는 벽(17)을 구비한다. 상단부 밀봉 필름(6)은 컬럼(12)의 상단 단부(13)에 대해서 밀봉된다.
분배 장치(2)의 기본 액체 공급 랜스(30)가 컬럼(12) 내의 채널(14)의 유입구에 연결될 수 있어, 기본 액체를 채널 내로 공급할 수 있게 하고, 기본 액체의 스트림이 분배 개구(15)를 통해서 분배될 수 있게 하며, 그러한 스트림은 외측부를 갖는다.
컬럼에 가해진 힘에 의해서 컬럼이, 예를 들어 도 2 및 도 4에 도시된 높은 초기 위치와 도 6에 도시된 낮은 분배 위치 사이에서, 카트릿지 본체의 상단부(10)에 대해서, 예를 들어 카트릿지 본체의 원주방향 벽의 상부 연부에 대해서, 하향 이동될 수 있도록, 카트릿지 본체(5)의 하단부(9)는 컬럼(12)에 인접하여, 예를 들어 컬럼(12) 주위에서 가요성 부분(21)을 갖는다.
본 발명에 따라서, 카트릿지 본체(5)는 액체 성분(4)을 저장부(8)로부터 분배하도록 구성된, 실시예에서 2개의 분배 통로(22)로 도시된, 하나 이상의 분배 통로를 더 구비한다. 도시된 실시예에서, 분배 통로(22)의 각각은, 저장부(8) 내의 액체 성분이 하나 이상의 분배 통로(22)로 진입할 수 있게 하도록 배열된 하나의 분배 통로 유입구 개구부(23), 및 하나의 분배 통로 배출구 개구부(24)를 갖는다. 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 방출되는 액체 성분(54)의 유동이 컬럼(12)의 하단 단부(16)에 위치되는 분배 개구(15)로부터 분배되는 기본 액체 스트림(53)의 외측부와 병합되도록, 분배 통로 배출구 개구부(24)가 배열되며, 이에 대해서는 도 12를 참조한다.
대안적인 실시예에서, 분배 통로가 복수의 유입구 개구부 및/또는 복수의 배출구 개구부를 구비할 수 있고 및/또는 분배 통로가 유입구 개구부 및/또는 배출구 개구부를 공유할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
일회용 카트릿지(3)는 홀(25)을 구비하는 하단부 밀봉 필름(7)을 가지고, 밀봉 필름의 홀이 컬럼(12)의 분배 개구(15)와 정렬되도록 카트릿지 본체의 하단부에 대해서, 즉 그 하단부의 측면을 따라서 배치된다. 하단부 밀봉 필름(7)은 컬럼(12)에서 그리고 컬럼(12)으로부터 멀리 떨어진 하나 이상의 위치에서 카트릿지 본체(5)에 대해서 밀봉된다.
도시된 실시예에서, 하단부 밀봉 필름(7)은, 분배 개구(15) 주위에서, 컬럼(8)의 하단 단부(6)에 대해서 밀봉되는, 내부 루프 형상의 지역, 및 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 멀리 떨어진 카트릿지 본체(5)에 대해서, 예를 들어 카트릿지(9)의 하단부의 비-가요성 부분(50)에 대해서 밀봉되는 외부 루프 형상의 밀봉 지역을 갖는다.
본 발명에 따라서, 하단부 밀봉 필름(7)은, 낮은 분배 위치로 하향 이동된 컬럼(12)으로 인해서, 분배 개구(15)로부터 파단 및/또는 파열되어 제거될 것이고, 그에 의해서 통로 배출구 개구부(24)로부터의 분배를 허용한다.
도시된 실시예에서, 컬럼의 낮은 분배 위치로의 컬럼의 이동시에 내부 루프 형상의 지역이 해제될 것인 반면, 외부 루프 형상의 지역은 카트릿지에 고정되어 유지된다. 도 5는 높은 초기 위치의 컬럼(12) 및 분배 통로 배출구 개구부(24)를 밀봉하는 하단부 밀봉 필름(7)을 가지는 일회용 카트릿지를 도시한다. 도 6 및 도 7은 낮은 분배 위치의 컬럼(12) 및 분배 개구(15) 및 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 파열되어 제거됨으로써 액체 성분이 분배 통로를 통해서 분배될 수 있게 하는 하단부 밀봉 필름을 가지는 일회용 카트릿지를 도시한다.
하단부 밀봉 필름(7)은, 기본 액체 스트림이 카트릿지로부터 방출되는 분배 개구 또는 배출구(15)에 상응하는 홀을 갖는다. 예를 들어, 하단부 밀봉 필름의 형상으로서 중앙 홀을 내부에 가지는 디스크와 같은 이러한 디자인은, 하단부 밀봉 필름의 파단 이후에, 파단된 필름의 어떠한 자락도 기본 액체의 유동과 간섭하는 것을 방지한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 그러한 간섭은 방출되는 기본 액체 스트림 내의 이산화탄소 유지에 있어서 불리할 것이다.
실시예에서, 하단부 밀봉 필름은, 예를 들어 상단부 밀봉 필름을 레이저 가공하는 것에 의해서, 하나 이상의 미리 제조된 파단선을 구비하고, 하나 이상의 미리 제조된 파단선은, 예를 들어 공급 랜스가 컬럼을 그 초기 위치로부터 낮은 분배 위치까지 하향 이동시키는 것에 의해서, 파단되도록 구성되고 그리고 그에 의해서 연신되는 밀봉부로 인해서 밀봉 필름을 개방하도록 구성된다.
카트릿지(3)의 분배 개구(15)에 상응하는 홀을 가지는 하단부 밀봉을 제공하는 것은 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 분배 통로 배출구 개구부를 가지는 컬럼의 일부 또는 컬럼의 적어도 일부가 그 하단부 밀봉부를 통과할 수 있게 하여 분배 통로 배출구 개구부를 해방시킬 수 있도록 그리고 액체 성분이 분배 통로를 통해서 분배될 수 있도록, 하단부 밀봉이 연신되게 구성되는 실시예를 허용한다. 그러한 실시예에서, 하단부 밀봉 필름이 주로 연신되고, 밀봉부의 파열이 적을 수 있거나 존재하지 않을 수 있다.
카트릿지(3)는 특히 탄산 음료의 준비에 적합하고, 액체 성분(4)은 컬럼(12) 내의 채널(14)을 통해서 분배되는 탄산수의 스트림에 풍미를 부여하고 및/또는 채색한다. 일회용 카트릿지(3)의 이러한 디자인은, 탄산수가 유입구(26)로부터 분배 개구(12)까지 채널을 통해서 단순히 통과되게 하고 이러한 분배 개구로부터 탄산수의 스트림으로 방출되게 한다.
분배 사이클 중에, 액체 성분(4)은 분배 통로(22)를 통해서 저장부(8)로부터 분배되고, 그 배출구 개구부(24)는, 탄산수의 스트림이 카트릿지의 하단부 측면에서 분배 개구(15)로부터 방출된 후에, 분배된 액체 성분(54)이 탄산수(53)의 스트림의 외측부와 병합되도록, 배열되며, 이에 대해서는 도 12를 참조한다.. 그에 따라, 액체 성분의 유동은 탄산수의 유동을 방해하지 않고 탄산수의 유동에 부가된다. 탄산수 유동의 방해를 방지하는 것에 의해서, 탄산수 내에 용해된 이산화탄소 가스가 가능한 한 많이 내부에서 유지되는 효과가 달성된다. 이는 음료의 품질에 유리하고, 또한, 예를 들어, 비었을 때 고객이 교체할 필요가 있는 가스 병 내에 이산화탄소 가스가 저장될 때 중요한, 이산화탄소 가스의 효과적인 이용을 가능하게 한다.
용해된 이산화탄소의 일부의 팽창 및/또는 탈출로 인해서 탄산수의 스트림의 외측부가 자체적으로 일종의 난류를 나타낸다는 것을 주목하여야 한다. 그에 따라, 액체 성분의 병합된 유동은 탄산수 스트림 내로 점진적으로 혼입되고 그 탄산수 스트림과 매우 효과적으로 혼합되기 시작한다. 이러한 것으로 인해서, 예를 들어, 탄산수 및 액체 성분이 충돌되고 혼합되도록 구성된 혼합 챔버를 가지는 카트릿지의 디자인에 비해서, 탄산수로부터의 이산화탄소의 최소 손실이 유발된다는 것이 관찰되었다. 그에 따라, 실용적인 측면에서, 액체 성분을 분배된 탄산수의 스트림과 병합 또는 결합시키는 프로세스는 카트릿지의 분배 개구의 바로 하류에서 발생되고, 친밀한 혼합은, 스트림이 음용 용기를 향해서 그 내부로 이동되는 동안 효율적으로 발생되는 자율적인 프로세스이다.
도 1, 도 10 및 도 11은 분배 장치(2) 내의 분배 위치에서 일회용 카트릿지(3)를 가지는 시스템(1)을 도시한다.
분배 장치(2)는, 기본 액체를 일회용 카트릿지(3)의 채널(14) 내로 공급하도록 구성된 기본 액체 공급 조립체(28)를 포함한다. 기본 액체 공급 조립체(28)는 분배 위치에 배치된 기본 액체 공급 랜스(30)를 갖는다. 랜스(30)는, 기본 액체가 채널 내로 공급될 수 있도록, 예를 들어 일회용 카트릿지의 상단부 밀봉 필름을 통해서 천공되는 동안, 일회용 카트릿지의 컬럼의 채널에 연결되도록 구현된다. 도 11은 일회용 카트릿지(3)의 컬럼(12)의 채널(14)에 연결된 랜스(30)를 도시한다.
분배 중에, 기본 액체가 랜스(30)를 통해서 채널(14) 내로 공급되고 카트릿지 본체(9)의 하단부에서 분배 개구(15)로부터의 스트림(53)으로서 병합되며, 그러한 스트림의 외측부는 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 분배된 액체 성분(54)과 병합되며, 이에 대해서는 도 12를 참조한다.
기본 액체 공급 조립체 외에도, 음료 분배 장치(2)는 홀더(27) 및 동작 가능한 변위 장치(29)를 구비한다.
홀더(27)는 디바이스(2) 내의 분배 위치에서 일회용 카트릿지(3)를 수용하고 유지하도록 구성된다.
도시된 실시예에서, 홀더(27)는 활주 보관함으로서 구현되고, 카트릿지의 하단부(9)가 아래쪽을 향하고 카트릿지의 컬럼(12) 내의 채널(14)이 수직이 되는 상태로, 실질적으로 수평인 위치에서 카트릿지(3)를 수용하고 유지하도록 구성된다. 홀더(27)는, 액체 제품의 분배 중에 제품이 홀더에 남지 않는 방식으로, 카트릿지(3)의 하단부 아래에 개구를 가지며, 이에 대해서는 도 1을 참조한다. 이는 유동의 과다한 난류를 방지하고, 예를 들어 액체 제품의 이산화탄소 함량의 감소를 방지하고, 및/또는 장치의 오염 및/또는 연속적인 분량들(servings) 사이의 교차 오염을 방지한다.
동작 가능한 변위 디바이스가 동작될 때, 랜스(30)가 컬럼(12)에 연결되도록, 컬럼을 카트릿지 본체(5)의 상단부(10)에 대해서 아래로 이동시키도록, 그리고 그에 의해서 하단부 밀봉 필름(7)이 분배 개구(15)로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되게 함으로써 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 액체 성분(4)이 분배될 수 있도록, 카트릿지(3)를 위한 홀더(27) 및 기본 액체 공급 랜스(30)의 서로에 대한 이동을 생성하게 동작 가능한 변위 디바이스(29)가 구성되며, 이에 대해서는 도 11 및 도 12를 참조한다.
도시된 실시예에서, 분배 장치는 방심(excenter) 메카니즘(36) 및 홀더(110) 내에서 유지되는 카트릿지(1)에 대한 랜스(120)의 이동을 생성하도록 구성된 전기 모터를 포함하는 동작 가능한 변위 디바이스(29)를 갖는다.
도 18은 도 1, 도 10 및 도 11에 도시된 부분을 포함하는 음료 분배 장치, 및 도 1의 카트릿지를 개략적으로 도시한다. 장치(2)는 하우징(205) 및 카트릿지(3)를 장치 내의 분배 위치에서 수용하고 유지하기 위한 보관함(27)을 갖는다. 분배 위치는 음용 컵(216)을 위한 지지부(215) 바로 위에 위치된다.
장치(2)는 공기 펌프(34), 및 가압 공기가 공기 펌프로부터 저장부 내로 진입할 수 있게 하기 위해서 상단부 밀봉 필름이 천공되는 위치 주위에서 일회용 카트릿지(3)와 밀봉식으로 결합되도록 구성된 외부 가스 밀봉부를 둘레에 가지는 가압 돔 부재(35)를 포함한다.
기본 액체 공급 랜스(30)는 여기에서 방심 메카니즘 및 전기 모터를 가지는, 작동 가능한 변위 디바이스(29)에 의해서, 여기에서 수직으로, 구동되는 왕복 유닛으로서 돔 부재(35)와 일체화되며, 그러한 동작 가능한 변위 디바이스는 홀더(27) 내에서 유지되는 카트릿지(3)에 대한 돔 부재(35) 및 랜스(30)의 이동을 생성하도록 구성된다.
장치(2)는 수도에 연결하기 위한 물 유입구(39)를 갖는다. 참조번호 '265'는 물을, 예를 들어 2 내지 10 도씨의 온도까지 냉각하기 위한 물 냉각기 디바이스를 나타낸다.
물 냉각기 장치(39)의 배출구는, 밸브 조립체(266)를 통해서, 한편으로 랜스(30)에 직접적으로 그리고 다른 한편으로 탄산가스 취입기(51), 예를 들어 인라인 탄산가스 취입기 또는 탱크가 없는 탄산가스 취입기에 연결된다. CO2 병(275)이 또한 탄산가스 취입기(51)에 연결되고, 그에 따라 CO2가 냉각된 물 내에서 용해되고 이어서 랜스(30)로 공급될 수 있다.
참조 번호 '280'은 고온의 물을 랜스(30)로 제공하도록 구성된 물 가열기를 통한 유동을 나타낸다. 그 유동은 고온 물 밸브(281)에 의해서 제어된다.
참조 번호 '300'은, 예를 들어 장치 내의 분배 위치에 위치될 때, 카트릿지(3)의 온도를 감지하도록 구성된 온도 센서를 나타낸다.
센서(330)는, 예를 들어 카트릿지의 저장부 내의 액체 성분에 가해지는 공기 압력의 온도 의존형 제어를 허용하기 위해서, 공기 펌프(34)의 동작을 제어하는 가스 압력 제어 디바이스(310)에 연결된다.
실시예에서, 공기 펌프(34)는 대기압 보다 0.5 내지 2.5 bar 더 높은 공기 압력을 생성하도록 구성된다. 실시예에서, 공기 펌프(34)는, 예를 들어 바코드를 판독하는 것에 의해서, 카트릿지 상의 판독 가능한 표시에 따른 미리 결정된 공기 압력을 생성할 것이고, 바람직하게 그러한 압력은 분배 사이클에 걸쳐서 일정하다.
실시예에서, 예를 들어 약 250 ml의 음료 한잔을 위한 분배 사이클에 15 내지 30초가 소요될 것이다.
실시예에서, 액체 성분과 기본 액체 사이의 부피비가 1:4 내지 1:10일 수 있다. 예를 들어, 음용 컵을 충진하기 위해서, 저장부 내의 액체 성분의 50 ml 부피가 200 내지 250 ml의 탄산수와 조합된다.
실시예에서, 저장부로부터의 액체 성분의 분배 유량은 기본 액체의 분배 사이클에 걸쳐서 실질적으로 일정하고, 예를 들어 초당 약 2 내지 3 ml이다.
홀더의 분배 위치 아래로 거리를 두고, 장치(2)는 기본 액체 및 액체 성분의 조합된 스트림을 수용하기 위한 머그 또는 다른 수용기, 예를 들어 음용 컵(216)을 위한 배치 장소(215)를 갖는다.
도 10은, 분배 사이클 시작 전에, 카트릿지의 컬럼(12)이 그 초기 위치에 있고 상단부 밀봉 필름(6) 및 하단부 밀봉 필름(7)이 손상되지 않은 상태로, 도 1의 시스템의 횡단면적 측면도를 도시한다.
도 11은, 분배 사이클 중에, 공급 랜스(30)가 컬럼(12)에 연결되고, 카트릿지의 컬럼(12)이 그 낮은 분배 위치 내에 있고, 상단부 밀봉 필름(6)이 천공되고, 그리고 하단부 밀봉 필름(7)이 분배 개구(15) 및 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 파열되어 제거되고, 그에 의해서 액체 성분이 분배 통로를 통해서 분배될 수 있는 상태에서, 도 1의 시스템의 횡단면적 측면도를 도시한다.
이러한 디자인에서, 탄산수는 단순히 컬럼(12)의 채널(14)을 통과하고, 컬럼(12)의 분배 개구로부터 탄산수의 스트림으로서 방출된다. 도시된 실시예에서, 채널(12)은 유사한 횡단면의 공급 랜스(30) 내의 도관(31)의 선형 연장부를 형성한다. 채널(14)을 통과하는 동안, 탄산수의 유동은, 예를 들어 채널 내로 돌출된 돌기, 채널의 궤적 내의 곡선부 또는 모서리, 또는 기본 액체 또는 액체 성분의 충돌하는 유동들에 의해서, 방해 받거나 교란되지 않는다. 또한, 도시된 실시예에서, 기본 액체의 유동은, 카트릿지의 또는 장치의 부분과의 어떠한 접촉도 없이, 분배 개구로부터 소비자를 위한 음용 용기 내로 직선적으로 하향 분배된다.
탄산수 유동의 방해를 방지하는 것에 의해서, 탄산수 내에 용해된 이산화탄소 가스가 가능한 한 많이 내부에서 유지되는 효과가 달성된다. 이는 음료의 품질에 유리하고, 또한, 예를 들어, 비었을 때 고객이 교체할 필요가 있는 가스 병 내에 이산화탄소 가스가 저장될 때 중요한, 이산화탄소 가스의 효과적인 이용을 가능하게 한다.
실시예에서, 시스템은 일회용 카트릿지 상에 제공된 상단부 밀봉 필름의 적어도 일부를 개방, 예를 들어 천공, 파괴, 파단, 및/또는 파열하여 제거하도록 구성된다.
예를 들어 도 2에 도시된 카트릿지의 실시예에서, 상단부 밀봉 필름은 컬럼의 상단 단부에서 개구부를 덮고 컬럼 내의 채널의 유입구를 밀봉한다. 그러한 실시예에서, 기본 액체를 채널 내로 공급할 수 있게 하기 위해서 일회용 카트릿지의 컬럼의 채널에 연결되도록 카트릿지의 상단부 밀봉 필름을 통해서 천공하게끔 기본 액체 공급 랜스가 바람직하게 구현된다. 대안적인 실시예에서, 상단부 밀봉 필름은, 채널의 유입구와 정렬된 미리 제조된 홀을 구비한다.
상단부 밀봉 필름(6)은, 1인분의 액체 성분(4)을 유지하는 저장부(8)와 연통되는 개구(11)를 밀폐식으로 밀봉한다. 실시예에서, 시스템은 액체 성분을 유지하는 저장부에 대한 접근을 제공하기 위해서 상단부 밀봉 필름을 천공 및/또는 파단하도록 구성된다. 도시된 특별한 실시예에서, 일회용 카트릿지(3)는, 절단 상단부(33)를 가지는, 복수의 상단부 밀봉 필름 천공 부재(32)를 구비하고, 그러한 천공 부재는, 그들의 각각의 절단 상단부(33)가 상단부 밀봉부(7) 부근에 있는 상태로, 상단부 밀봉 필름(7) 아래에서 저장부(8) 내에 배열되며, 이에 대해서는 도 8을 참조한다.
상단부 밀봉 필름(7)이 하향 이동될 때, 천공 부재(32)는 상단부 밀봉 필름과 결합되고 상단부 밀봉 필름을 국소적으로 파단시키며, 그에 의해서 상단부 밀봉 필름 내에 하나 이상의 홀을 제공한다. 실시예에서, 컬럼이 높은 초기 위치에 있을 때, 컬럼의 상단 단부가 상단부 밀봉 필름에 대항하여 놓인다. 도시된 실시예에서, 채널 유입구(26)를 저장부(8)로부터 분리시키는 밀봉 연결을 달성하기 위해서, 컬럼(12)의 상단 단부(13)가 상단부 밀봉 필름(6)에 연결되고, 예를 들어 열-밀봉된다. 초기 위치로부터 낮은 분배 위치까지 하향 이동된 카트릿지 본체(5)의 컬럼(12)으로 인해서 그리고 상단부 밀봉 필름을 하향 가압하는 공급 랜스에 의해서, 상단부 밀봉 필름(6)이 하향 이동된다.
도 9를 참조하면, 천공 부재(32)에 의해서 제공된 카트릿지(3)의 상단부 밀봉부(6) 내의 하나 이상의 홀은 저장부(8) 내로의 가스의 도입을 허용하고, 그에 따라 액체 성분(4)의 유출로 인해서 저장부 내에 진공이 발생되는 것을 방지한다. 그러한 진공은 액체 성분의 유동에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 도시된 실시예에서, 상단부 밀봉부 내의 개구부는 가압 가스 도입을 위해서, 액체 성분의 유동을 보조하고 그리고 선택적으로 능동적으로 제어하기 위해서 이용된다.
부가적으로 또는 대안적으로, 실시예에서, 상단부 밀봉 필름은, 예를 들어 상단부 밀봉 필름을 레이저 가공하는 것에 의해서, 하나 이상의 미리 제조된 파단선을 구비하고, 하나 이상의 미리 제조된 파단선은, 예를 들어 공급 랜스가 컬럼을 그 초기 위치로부터 하부 분배 위치까지 하향 이동시키는 것에 의해서, 파단되도록 구성되고 그리고 그에 의해서 연신되는 밀봉부로 인해서 상단부 밀봉 필름을 개방하도록 구성된다.
도 9는, 낮은 위치 내로 이동된 컬럼(12)으로 인한, 낮은 위치에서 상단부 밀봉 필름(6)을 도시한다. 천공 부재(32)의 절단 상단부(33)가 상단부 밀봉 필름(6)을 천공하였다. 바람직한 실시예에서, 천공 부재(35)는 저장부(8)의 하단부로부터 상향 연장되는 리브 요소 형태로 제공되고 카트릿지(3)의 원주방향 벽(36)에 연결된 일 측면에 위치된다. 도시된 실시예에서, 천공 부재(32)는 카트릿지 본체(5)와 일체형이다. 대안적인 실시예에서, 천공 부재는 별개의 구성요소의 일부이고, 그러한 구성요소는 저장부의 밀봉에 앞서서 저장부 내에 배치된다.
도시된 실시예에서, 천공 부재(32)는, 상면도에서 볼 때, U-형상의 절단 상단부(33)를 구비한다. U-형상으로 인해서, 천공 부재(32)가 채널을 둘러싸고, 그러한 채널은, 상단부 밀봉 필름(6)이 천공되었을 때 저장부(8)에 대한 접근을 제공하는 하나의 측면을 따라서 개방된다. 천공 부재의 이러한 구성은, 천공된 상단부 밀봉 필름의 일부가 상단부 밀봉 필름 내에 천공된 개구부를 차단할 수 있는 가능성을 감소시킨다.
도시된 실시예에서, 저장부(8)를 밀봉하는 상단부 밀봉 필름(6)을 천공하기 위한 천공 부재(32)가 저장부 내에 제공된다. 대안적인 실시예에서, 카트릿지의 저장부 내의 천공 부재에 부가하여 또는 그 대안으로서, 공급 랜스 또는 분배 장치의 다른 부분이, 일회용 카트릿지의 저장부를 밀봉하는 상단부 밀봉 필름의 적어도 일부를 개방하도록, 예를 들어 천공, 파괴, 파단, 및/또는 파열하여 제거하도록 구성된 천공 부재를 구비한다. 실시예에서, 장치는 중앙 컬럼과 원주방향 벽 사이의 지역 내에서 상단부 밀봉 필름을 침투하도록 구성된 침투 부재(puncture member)를 포함하고, 그러한 장치는 침투 부재를 통해서 저장부 내로 가압 가스, 예를 들어 공기를 공급하도록 구성된다.
실시예에서, 분배 장치는 수도 또는 다른 물 공급부에 대한 연결부 형태의 기본 액체 공급부, 물 냉각기, 및 냉각된 물을 위한 유지 탱크, 이산화탄소 가스의 공급원, 예를 들어 이산화탄소 가스의 병에 연결된 탄산가스 취입기 디바이스, 예를 들어 1인분이 준비될 때 냉각된 물 유지 탱크로부터 기본 액체 공급 랜스로 물 도관을 통해서 유동되는 냉각된 물의 스트림 내로 이산화탄소 가스를 용해시키도록 구성된 인라인 탄산가스 취입기를 포함한다. 도시된 실시예에서, 제1 가요성 호스(55)가 기본 액체 공급부(39)를 액체 공급 랜스(30)에 연결한다. 실시예에서, 장치는 기본 액체를 예를 들어 5 내지 15 ℃의 온도까지 냉각하도록 구성된 냉각 장치를 포함한다. 실시예에서, 장치는 가정용 냉장고 내에, 예를 들어 그 문에 통합된다.
실시예에서, 장치는 탄산가스 취입기를 포함한다. 실시예에서, 액체 공급 조립체는 기본 액체로서 물, 예를 들어 탄산수, 예를 들어 선택적으로 탄산수 그리고 비-탄산수, 예를 들어 냉각된, 냉각되지 않은, 및/또는 고온의 비-탄산수를 공급하도록 구성된다.
도시된 실시예에서, 분배 장치는 수도에 연결되는 물 유입구(39)를 구비한다. 탄산가스 취입기(51)는 물 유입구(39)를 공급 랜스(30)와 연결하는 채널 내에 제공된다. 양 구성요소가 도면들에서 개략적으로 도시되어 있다.
도시된 실시예에서, 일회용 카트릿지(3)의 저장부(8) 내의 액체 성분(4)을 가압하고 그에 의해서 저장부로부터 하나 이상의 분배 통로(22)를 통해서 액체 성분을 분배하는 것을 돕기 위해서, 분배 장치(2)는, 도면에서 개략적으로 도시된, 공기 펌프(34)로서 구현된, 가압 가스 공급원을 포함한다. 이는, 예를 들어, 액체 성분이 다소 점성을 가지는 경우에 유리하고, 예를 들어 단일 음료의 분배 사이클 중에, 예를 들어 액체 성분과 기본 액체 사이의 비율의 관점에서, 분배의 제어를 또한 허용한다. 가스 압력 제어는 또한, 필요한 경우에, 액체 성분의 임의의 온도 의존적 점도 효과를 보상하기 위해서 이용될 수 있고, 예를 들어 액체 성분이 저온일 때 가스 압력을 높인다. 실시예에서, 장치는, 예를 들어 장치의 홀더 내에 배치될 때 또는 분배 위치에 도달하거나 그로 이동될 때, 분배 사이클의 시작시에 액체 성분 및/또는 카트릿지의 온도를 감지하도록 구성된 온도 센서를 포함할 수 있다. 실시예에서, 카트릿지가 내부의 액체 성분을 나타내는 식별, 예를 들어, 바코드 또는 기타를 구비하여, 분배 장치가 그러한 식별을 판독하여 공급 랜스를 통해서 적절한 기본 액체를 제공할 수 있게 한다. 사용자가 온도, 예를 들어 "냉장고로부터 취해진 카트릿지" 및 "상온 카트릿지"를 입력하는 것을 또한 예상할 수 있다. 또한, 상단부 밀봉 필름이, 온도 변화로 인해서 색채가 변화되고 그에 의해서 액체 성분의 실제 온도의 표시를 제공하는, 온도 응답형 채색 지역을 가지는 것을 예상할 수 있다. 이어서, 장치는 온도를 판독하는 센서 또는 그 표시부를 카트릿지 상에 가질 수 있거나, 사용자가 장치를 위한 정확한 입력을 제공하도록 안내 받을 수 있다.
도시된 실시예에서, 분배 장치는, 카트릿지(3)의 상단부, 예를 들어 일회용 카트릿지의 원주방향 벽(36)의 상부 테두리에 위치되는 상단부 밀봉 필름(6)에 밀봉식으로 결합되도록 구성된 환형 가스 밀봉부(38)를 가지는 가압 돔 부재(35)를 더 구비한다.
도시된 실시예에서, 가압 가스 공급원(34)은 제2 가요성 호스(56)를 통해서 가압 돔 부재(35)에 연결된다. 가압 가스 공급원(34)이 가압 돔 부재(35)에 연결되어, 그 가스 밀봉부(38)가 일회용 카트릿지(3)의 상단부에 밀봉식으로 결합될 때 그리고 상단부 밀봉 필름(6)이 개방되었을 때 돔 부재 아래로 가압 가스가 공급될 수 있게 하며, 그에 따라 가압 가스가 저장부(8) 내로 진입하여 액체 성분을 가압할 수 있게 하고, 그에 의해서 액체 성분이 저장부(8)로부터 하나 이상의 분배 통로(22)를 통해서 분배되는 것을 보조한다.
도시된 실시예에서, 기본 액체 공급 랜스(30)는, 함께 이동되게 하기 위해서 환형 가스 밀봉부(38)를 가지는 가압 돔 부재(35)와 일체화된다. 이러한 디자인에서, 가압 가스가 카트릿지의 채널 내로 누설되는 것을 방지하기 위해서, 가압 돔 부재(35)는 일회용 카트릿지(3)의 컬럼(12)의 상단 단부에 또는 그 부근에서 상단부 밀봉 필름(6)과 결합되기 위한 제2 환형 가스 밀봉부(57)를 구비한다. 도시된 실시예에서, 이러한 제2 환형 가스 밀봉부(38)는, 컬럼(12)의 상단 단부(13)와 결합되록, 공급 랜스 상에 제공된다. 대안적인 실시예에서, 제2 환형 가스 밀봉부는, 공급 랜스가 컬럼과 결합될 때 카트릿지의 컬럼의 채널 내부와 결합되도록, 공급 랜스 상에 제공된다.
도시된 실시예에서, 분배 장치(2)는 방심 메카니즘(37) 및 홀더(27) 내에서 유지되는 카트릿지(3)에 대한 돔 부재(35) 및 공급 랜스(30)의 이동을 생성하도록 구성된 전기 모터를 포함하는 동작 가능한 변위 디바이스(29)를 갖는다.
변위 디바이스(29)가 동작될 때, 공급 랜스(30)가 상단부 밀봉 필름(6)을 천공하고 컬럼(12)의 채널(14)에 연결된다. 여기에서 돔 부재(35)와 함께, 공급 랜스(30)가 계속 하향 이동하는 것은 기본 액체 공급 랜스가 컬럼(12)을 그 초기 위치로부터 하강된 분배 위치로 이동시키게 하고, 천공 부재(32)가 상단부 밀봉부(6)를 천공하게 하며, 그리고 하단부 밀봉부(7)가 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되게 하고, 그에 의해서 분배 통로 배출구 개구부가 개방되게 한다. 또한, 돔 부재(35)의 하향 이동은, 환형 가스 밀봉부(38)가 카트릿지(3)의 상단부, 예를 들어 일회용 카트릿지의 원주방향 벽(36)의 상부 테두리에 위치되는 상단부 밀봉 필름(6)과 밀봉식으로 결합되게 한다.
그에 따라, 이러한 디자인에서, 공급 랜스(30) 및 돔 부재(35)의 조합된 하향 이동은 분배 개구로부터의 기본 액체 및 카트릿지의 분배 통로 배출구로부터의 액체 성분의 분배를 가능하게 하고, 카트릿지의 분배 통로 배출구로부터의 액체 성분의 분배는 가압 가스를 이용한 저장부의 가압화에 의해서 보조되며, 그에 의해서 액체 제품, 예를 들어 액체 식품 제품, 예를 들어 음료, 예를 들어 탄산 음료를 준비하기 위한 카트릿지(1)로부터의 음료 농축물 또는 기타의 분배를 허용한다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 카트릿지(3) 및 장치(2)를 이용하는, 액체 제품, 예를 들어 액체 식품 제품, 예를 들어 음료, 예를 들어 탄산 음료의 준비를 위한 방법에 관한 것이다. 그러한 방법은:
- 상단부 밀봉 필름(6)이 위치되거나, 가압 가스가, 예를 들어 일회용 카트릿지의 원주방향 벽의 상부 단부 상에서, 저장부 내로 진입하는 것을 허용하기 위해서 개방되는 위치 주위에서, 가압 돔 부재(35)의 환형 가스 밀봉부(38)를 일회용 카트릿지(3)와 밀봉식으로 결합시키는 단계,
- 상단부 밀봉 필름(6)이 개방되게 하는 단계,
- 카트릿지(3)의 컬럼(12)을 그 분배 위치로 이동시키고, 그에 의해서 하단부 밀봉 필름(7)을 파단 및/또는 파열시켜 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 제거하며, 그에 의해서 분배 통로 배출구 개구부를 개방하는, 컬럼(12)을 이동시키는 단계,
- 카트릿지(3)의 컬럼(12)의 채널(14)을 통해서 기본 액체를 공급하고, 그에 따라 카트릿지의 하단부에서 분배 개구(15)로부터 기본 액체(53)의 스트림을 분배하는, 기본 액체 공급 단계,
- 돔 부재(35) 아래에서 가압 가스를 공급하고, 그에 의해서 가스로 일회용 카트릿지(3)의 저장부(8) 내의 액체 성분(4)을 가압하며, 그에 의해서 하나 이상의 분배 통로(22)를 통한 저장부로부터의 액체 성분의 분배를 보조하는, 가압 가스 공급 단계,
- 액체 성분을 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합시키는 단계를 포함한다.
도시된 실시예에서, 사용자는 보관함(27)을 활주 개방하는 것 그리고 보관함 내의 상응하는 공동 내에 카트릿지(3)를 배치하는 것에 의해서 시작한다. 사용자는 카트릿지가 하우징 내에 있는 상태에서 보관함(27)을 활주시켜 폐쇄하고, 그에 따라 카트릿지가 장치의 분배 위치로 이동된다. 이러한 상황이 도 10에 도시되어 있다.
이제, 변위 디바이스(29)가 동작되고, 그에 따라 기본 액체 공급 랜스(30)가 상단부 밀봉 필름(6)을 천공하고 컬럼(12)의 채널(14)에 연결된다. 여기에서 가압 돔 부재(35)와 함께, 공급 랜스(30)의 계속되는 하향 이동은 기본 액체 공급 랜스가 컬럼(12)을 그 분배 위치로 이동시키게 하고, 그에 따라 컬럼을 그 초기 위치로부터 낮은 분배 위치로 하향 가압하고 그에 의해서 음료 농축물 또는 기타가 카트릿지(3)로부터 분배될 수 있게 한다. 이러한 상황이 도 11에 도시되어 있다.
바람직하게, 일회용 카트릿지(3)는, 상단부 밀봉 필름(6)의 아래에 배열된, 하나 이상의, 여기에서 2개의 천공 부재(32)를 구비하고, 그에 따라 여기에서 기본 액체 공급 랜스(30)에 의한, 상단부 밀봉 필름의 하향 가압은, 천공 부재(32)가 상단부 밀봉 필름(6)과 결합되게 하고 상단부 밀봉 필름을 국소적으로 파단시키며, 그에 의해서, 가압 가스가 저장부(8) 내로 도입되는 것을 허용하는 밀봉 필름 내의 홀을 제공함으로써, 컬럼(12)이 분배 위치에 있을 때, 내부의 액체 성분(4)을 가압하여 분배 통로(22)를 통한 액체 성분의 분배를 돕는다. 이러한 예에서, 천공 부재(32)는 일체로 몰딩된 스파이크 포메이션 형성부로서 구현되고, , 이에 대해서는 도 8 및 도 9를 참조한다. 카트릿지(3)가 격리되어, 즉 분배 장치가 없이, 그 컬럼이 분배 위치에 있고, 그 상단부 밀봉 필름이 천공되었으며, 그 하단부 밀봉 필름이 파열되어 제거된 상태로 도 6, 도 7, 도 9 및 도 12에 도시되어 있다.
이제, 가능하게는 서로에 대한 약간의 적절한 시간의 지연을 가지고, 가압 가스, 예를 들어 공기 뿐만 아니라 탄산수의 공급이 시작된다. 이제, 액체 성분(4)은 분배 통로(22)를 통한 그 이동에 있어서 보조를 받고, 분배된 액체 성분(54)의 유동은 채널(14)의 분배 개구(15)로부터 방출되는 물(53)의 스트림과 혼합된다. 액체 성분과 기본 액체의 이러한 병합이 도 12에 도시되어 있다.
유동 액체 성분(54)을 기본 액체(53)의 스트림 주위의 환형 덮개로서 기본적으로 분배하도록, 하나 이상의 분배 통로(22)의 하나 이상의 배출구 개구부(24)가 배열된다. 스트림 기본 액체(53) 및 유동 액체 성분(54)은, 그들이 카트릿지(3)로부터 방출된 후 다소 즉각적으로 서로 인접되며, 추가적인 이동 중에, 가능하게는 컵 또는 다른 음료 음용 용기 내로의 혼합물 소용돌이로서 발생되는 최종 혼합으로 그들이 함께 혼합된다. 그러한 혼합은, 특히, 탄산수가 기본 액체로서 이용될 때, 볼 수 있고, 액체 성분과 탄산수를 조합하는 이러한 방식은 기본 액체 내에서 이산화탄소를 유지하는데 있어서 크게 유리하다는 것을 주목하여야 한다. 대조적으로, 액체 성분의 하나 이상의 스트림을 탄산수의 스트림 내로 효과적으로 젯팅하는 것은, 과도한 방식으로 탄산수를 교반하는 것으로 관찰되며, 그에 의해서 많은 이산화탄소가 빠져 나오게 하고 그에 따라 최종 음료는 제한된 이산화탄소를 포함한다.
일단 1인분이 준비되면, 물 또는 다른 기본 액체의 유동이 중단된다. 원하는 경우에, 일부 가스 유동이 계속되어 카트릿지를 완전히 비울 수 있고 및/또는 액체 성분, 예를 들어 음료 농축물의 최종 방울이 방출되게 보장할 수 있다. 이는, 성분의 손실 및 장치의 오염을 방지한다.
분배 사이클의 종료시에, 돔 부재(35) 및 랜스(30)는 카트릿지(3)로부터 제거되어 그들의 초기 위치로 이동되었고, 그에 따라, 여기에서 보관함(27)을 개방하고 카트릿지를 꺼내는 것에 의해서, 카트릿지(1)를 제거하는 것을 허용한다.
도시된 본 발명에 따른 시스템의 바람직한 실시예에서, 홀더가 상부 플랜지를 위한 상응하는 지지 표면을 형성함에 따라, 카트릿지는, 홀더 내에 배치될 때, 상부 플랜지로부터 현수된다.
도 4 및 도 8에서, 카트릿지 본체(5)가, 저장부에 대한 접근을 제공하는 개구부를 경계 짓는 상부 테두리를 가지는 원주방향 벽(36)을 가지는 것이 도시되어 있다. 상단부 밀봉 필름(6)은, 예를 들어, 외향 돌출 플랜지(44), 예를 들어 반경방향 돌출 플랜지가 분배 장치의 베어링 표면 상에서, 도시된 실시예에서 보관함(27) 상에서, 카트릿지(3)를 지지하도록 추가적으로 구현될 때 구현되는 상부 테두리에 고정된다. 바람직하게, 도시된 실시예에서, 돔 부재(35)의 외부 가스 밀봉부(38)가 또한 상부 테두리(44) 상의 상단부 밀봉 필름(6) 상에 결합된다.
또한, 카트릿지의 하단부(9)가 아래쪽을 향하는 상태로 카트릿지를 실질적으로 수평인 위치에서 수용하고 유지하도록, 카트릿지(3)를 위한 홀더(27)가 구성되고, 그러한 홀더는, 액체 제품의 분배 중에 제품이 홀더에 남지 않게 하는 방식으로, 카트릿지의 하단부 아래에 개구를 갖는다.
예를 들어, 분배 개구와 같거나 유사한 직경을 가지는 분배 개구(15)와 정렬된, 하단부 밀봉 필름(8) 내의 미리 제조된 홀더(25)는, 컬럼이 그 분배 위치로 이동되었을 때, 하단부 밀봉 필름 또는 그 일부가 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체의 스트림과 간섭할 수 있는 위험을 방지한다는 것을 주목하여야 한다. 설명된 바와 같이, 탄산수 내에서의 이산화탄소 및/또는 다른 가스의 유지의 관점에서, 스트림을 방해하지 않는 것이 바람직한데, 이는 어떠한 방해도 스트림으로부터의 가스의 손실을 유발하기 때문이다.
또한, 이러한 디자인에서, 사용자가 하단부 밀봉 필름을 제거할 필요가 없다. 컬럼이 낮은 분배 위치로 이동되기 때문에, 카트릿지는 하단부 밀봉 필름의 효과적인 개방을 유발한다.
도시된 실시예에서, 카트릿지 본체(9)의 하단부로부터 컬럼(12)의 상단 단부(13)까지 상향 돌출되는 컬럼(12)의 부분이 컬럼(12)의 상부 부분(40)이고, 컬럼(12)은 하부 바닥부 부분(41)을 더 가지며, 그러한 바닥부 부분은 카트릿지 본체의 하단부로부터 컬럼(12)의 하단 단부까지 하향 돌출되고, 그에 따라 컬럼(12)의 벽(17)의 하단부 표면(19) 및 컬럼(12)의 하단 단부에 위치되는 분배 개구(15)가 카트릿지 본체(5)의 하단부(9)로부터 이격된다. 이러한 특징은, 컬럼(12)이 그 낮은 분배 위치로 이동될 때 컬럼(12)의 바닥부 부분(41)이 하단부 밀봉 필름 내의 미리 제조된 홀(25) 내로 그리고 통과하여 돌출됨에 따라, 하단부 밀봉 필름(7)의 효과적인 개방을 허용한다. 또한 이러한 디자인은 액체 성분이 카트릿지의 하단부에 부착되거나 고착되려는 어떠한 경향도 방지할 수 있고 및/또는 성분이 기본 액체의 스트림과 병합되는 분배 개구로부터 유동되어 제거될 수 있게 한다.
대안적인 실시예에서, 컬럼의 하부 단부가 카트릿지의 하단부와 같은 높이일 수 있다. 그러한 실시예에서, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체의 스트림의 외측부와 접촉하도록, 하나 이상의 분배 통로는, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부가, 컬럼의 분배 개구에 인접하여, 카트릿지 본체의 하단부 내에 배열되는 상태로, 카트릿지 본체의 하단부 내에 적어도 부분적으로 배열될 수 있다.
도시된 실시예에서, 하나 이상의 분배 통로(22)가 컬럼(12)의 벽(17) 내에 배열되고, 분배 통로 배출구 개구부(24)는 컬럼(12)의 벽(17)의 하단부 표면(19) 내에 제공된다. 이러한 디자인은 컬럼의 관련 부분의 두께 내에, 예를 들어 바람직한 전술한 바닥부 부분(41) 내에 도관을 효과적으로 생성한다.
도시된 실시예에서, 분배 통로(22)는 컬럼(12)의 직선형 중앙 채널(14)에 평행하게 연장된다. 컬럼(12)의 벽(17)의 하단부 표면(19) 내에 제공된 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 방출되는 액체 성분은, 예를 들어, 탄산수 스트림의 어떠한 과도한 방해도 회피하기 위해서, 분배 개구(12)로부터 방출되는 기본 액체(53), 예를 들어 탄산수의 스트림에 대체로 평행한 방향을 갖는다.
액체 성분(54)과 병합되고 이어서 자율적으로 혼합되는 기본 액체(53)의 양호하게-지향된 스트림을 생성하는 것을 목적으로 하는 도시된 실시예에서, 컬럼(12)의 벽(17)의 하단부 표면(19)은 채널(14)의 중앙 축에 수직으로 연장된다.
또한, 액체 성분을 기본 액체의 스트림의 외측부 주위의 환형 덮개로서 분배하도록, 분배 통로(24)의 하나 이상의 배출구 개구부(24)가 배열된다.
도시된 실시예에서, 분배 통로(22)는, 예를 들어 하나의 유입구 개구부와 각각 연관되는, 수직 방향에서 볼 때, 반-원형 횡단면의 배출구 통로(24)를 포함한다. 또한, 분배 통로 유입구 개구부(23)는, 분배 통로 배출구 개구부(24)의 횡단면의 일부인 횡단면을 갖는다.
도 13은 본 발명에 따른 카트릿지의 대안적인 실시예의 일부를 도시한다. 이러한 디자인에서, 컬럼(12)은 바닥부 부분(41)을 구비하고, 하나 이상의 분배 통로(22)가, 컬럼의 바닥부 부분에 인접하여, 바람직하게 컬럼의 바닥부 부분 주위의 원형 배열로, 카트릿지 본체(5)의 하단부(9) 내에 배열되고, 그에 따라 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터 방출되는 액체 성분이 컬럼(12)의 바닥부 부분(41)의 벽(17)의 외측 표면과 접촉되고, 컬럼의 벽의 외측 표면 위에서 유동하여 컬럼의 하단 단부(16)에 위치되는 분배 개구(15)로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다. 그에 따라, 벽의 두께 내의 통로를 통해서 유동하는 대신에, 액체 성분이 벽의 하단부에 도달할 때까지, 액체 성분은 외부 표면을 따라서 유동되고 이어서 분배 개구(15)로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다.
도 14는 본 발명에 따른 카트릿지의 대안적인 실시예의 일부를 도시하며, 여기에서 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부(23)는, 카트릿지 본체(5)의 하단부(9)와 컬럼(12)의 하단 단부(16) 사이에서, 컬럼(12)의 바닥부 부분(41)의 벽(17)의 외측 표면 내에 배열된다. 또한 이러한 실시예에서, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 컬럼의 벽의 외측 표면 위에서 유동하여, 컬럼(12)의 하단 단부에 위치되는 분배 개구(15)로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다. 도 14에는, 하단부 밀봉 필름(7)의 일부가 또한 도시되어 있다. 이러한 디자인에서, 하단부 밀봉 필름(7)은 컬럼의 바닥부 부분의 외측 표면에 고정되고, 그에 따라, 도면에 도시된 바와 같이, 컬럼이 그 초기 위치에 있을 때, 분배 통로 배출구 개구부를 밀봉한다.
도 15는 본 발명에 따른 카트릿지의 또 다른 실시예를 도시하며, 컬럼(12)의 바닥부 부분(41)은, 제1 직경을 가지는, 카트릿지 본체(5)의 하단부(9)에 인접한 제1 부분(42), 및 제1 직경 보다 작은 제2 직경을 가지는, 접경하는 제2 부분(43)을 가지며, 제1 및 제2 바닥부 부분은 쇼울더(44)에 의해서 분리된다. 그에 따라, 컬럼(12)의 바닥부 부분(41)은 작은 직경을 가지는 제2 부분 형태의 후퇴부(setback)를 구비한다. 이러한 디자인에서, 하나 이상의 분배 통로(22)가 컬럼(12)의 벽(17) 내에 배열되고, 분배 통로 배출구 개구부(24)가 쇼울더(44) 내에 제공되고, 그에 따라 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분은 제2 바닥부 부분(43)의 벽의 외측 표면 위에서 유동하여, 컬럼(12)의 하단 단부에 위치되는 분배 개구(15)로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합된다.
도 13 내지 도 15에 도시된 실시예는, 카트릿지의 저장부 내부에 위치된, 내부 밸브 및/또는 하단부 밀봉 필름을 구비할 수 있다. 예를 들어 도 14에 도시된 바와 같이, 하단부 밀봉 필름은, 예를 들어, 쇼울더 및/또는 컬럼의 바닥부 부분의 외측 표면에 고정될 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 분배 통로가 카트릿지의 저장부 내에 위치된 유입구 개구부와 카트릿지의 외측에 위치된 배출구 개구부 사이에서 연장된다는 것을 주목하여야 한다. 액체 성분이 방출되는 분배 통로 배출구 개구부는 기본 액체 스트림이 방출되는 분배 개구와 같은 높이에 또는 그보다 높게 위치된다. 그에 따라, 액체 성분의 유동이 분배 개구에서 또는 그 위에서 분배된다.
또한, 액체 성분의 유동은 바람직하게, 분배되기 전에, 분배 통로 채널에 의해서 및/또는 채널을 경계 짓는 컬럼의 벽의 외측 표면에 의해서, 기본 액체의 스트림에 평행하게 안내된다. 액체 성분의 유동 및 기본 액체의 스트림은, 카트릿지로부터 분배되기 전에, 바람직하게 채널을 경계 짓는 컬럼의 벽에 의해서만 분리되고, 그에 따라 액체 성분은 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체의 유동에 평행한 유동으로 분배된다. 또한, 그에 따라, 액체 성분의 유동은, 기본 액체의 스트림에 의해서 "포집(pick up)"되기에 충분할 정도로 기본 액체의 스트림에 가깝게 제공된다.
그에 따라, 본 발명에 따른 카트릿지의 바람직한 실시예에서, 기본 액체의 스트림 및 액체 성분의 유동(들)이, 카트릿지의 벽 부분에 의해서만 분리된, 평행한 유동들로서 분배된다. 분배된 후에, 평행한 유동들이 병합되고, 액체 성분은 기본 액체의 스트림의 외측부를 덮는다. 액체 성분과 기본 액체의 실제적인 혼합은 기본 액체와 액체 성분이 분배된 후에만 발생된다.
추가적인 바람직한 실시예에서, 컬럼의 하부 부분은 하나 이상의 분배 통로의 일련의 배출구 개구부를 구비하며, 그러한 배출구 개구부들은, 기본 액체, 예를 들어 탄산수가 방출되는 배출구 또는 개구 주위의 원형 배열로 배열된다. 바람직한 실시예에서, 액체 성분을 기본적으로 기본 액체의 스트림 주위의 환형 덮개로서 분배하도록, 하나 이상의 배출구 개구부가 배열된다. 전술한 바와 같이, 기본 액체의 스트림 및 액체 성분의 유동은, 그들이 카트릿지(3)로부터 분배된 후 다소 즉각적으로 서로 인접되며, 추가적인 이동 중에, 가능하게는 컵 또는 다른 음료 음용 용기 내로의 혼합물 소용돌이로서 발생되는 최종 혼합으로 그들이 함께 혼합된다. 그러한 혼합은, 특히, 탄산수가 기본 액체로서 이용될 때, 볼 수 있고, 액체 성분과 탄산수를 조합하는 이러한 방식은 기본 액체 내에서 이산화탄소를 유지하는데 있어서 크게 유리하다는 것을 주목하여야 한다. 대조적으로, 액체 성분의 하나 이상의 스트림을 탄산수의 스트림 내로 효과적으로 젯팅하는 것은, 과도한 방식으로 탄산수를 교반하는 것으로 관찰되며, 그에 의해서 많은 이산화탄소가 빠져 나오게 하고 그에 따라 최종 음료는 제한된 이산화탄소를 포함한다.
성분이 컬럼의 바닥부 부분의 외측 표면을 따라서 유동하는 실시예에서, 하나 이상의 방출 배출구 개구부로부터 방출된 액체 성분을 안내하기 위해서, 하나 이상의 방출 홈이 컬럼의 바닥부 부분의 외측 표면 내에 제공된다. 실시예에서, 각각의 방출 홈은 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 컬럼의 하단 단부를 향해서, 바람직하게 컬럼의 바닥부 부분의 단부 면까지, 연장된다. 하나 이상의 홈은, 예를 들어 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체의 스트림 주위에 액체 성분의 덮개를 형성하기 위해서, 액체 성분의 유동을 분배하는 역할을 할 수 있다. 실시예에서, 홈은 바닥부 부분의 외측 표면 상에서 나선형 패턴으로 제공될 수 있다. 하나 이상의 홈은 또한, 액체 성분이 하나 이상의 배출구 개구부로부터 방출될 때 액체 성분을 감속시키도록 및/또는 그러한 유동을 기본 액체의 방출 스트림에 실질적으로 평행한, 예를 들어 수직인 유동으로 지향시키도록 구조화될 수 있다.
예를 들어 도 4 및 도 5에 도시된 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부가 분배 개구 주위에서 원형 배열로 배열되고, 하단부 밀봉 필름은 적어도 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부를 밀폐식으로 밀봉하며, 하단부 밀봉 필름은, 낮은 분배 위치까지 하향 이동된 컬럼으로 인해서, 분배 통로 배출구 개구부를 파단 및/또는 파열되어 제거되도록 구성되며, 그에 의해서 분배 통로 배출구 개구부를 개방하도록 구성된다. 이러한 실시예는 하단부 밀봉 필름이 하나 이상의 배출구 개구부를 직접적으로 밀봉할 수 있게 하며, 그에 의해서 분배 통로를 폐쇄하기 위한 어떠한 추가적인 밸브 또는 기타에 대한 필요성을 제거한다.
도시된 실시예에서, 카트릿지의 하단부는, 컬럼의 수직 방향 이동을 허용하기 위해서, 컬럼(12) 주위에서 환형 가요성 부분(21)을 갖는다. 카트릿지 본체는 가요적 부분(51)을 둘러싸는 비-가요적 부분(50)을 더 구비하고, 하단부 밀봉 필름(7)은, 예를 들어 열-밀봉에 의해서, 비-가요적 부분에 고정된다. 컬럼의 적합한 수직 행정과 조합되어, 하단부 밀봉 필름이 분배 통로의 배출구로부터 파단 및/또는 파열되어 제거될 것이다.
실시예에서, 하단부 밀봉 필름은 분배 개구 주위에서 컬럼의 하단 단부에 밀봉되는 내부 루프 형상의 밀봉 지역, 및 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 멀리 떨어진 카트릿지 본체에, 예를 들어 카트릿지의 하단부의 비-가요성 부분에 밀봉되는 외부 루프 형상의 밀봉 지역을 갖는다. 그에 따라, 컬럼의 낮은 분배 위치로의 컬럼의 이동시에 내부 루프 형상의 지역이 해제될 것인 반면, 외부 루프 형상의 지역은 카트릿지에 고정되어 유지된다는 것을 예상할 수 있을 것이다. 바람직하게 하단부 밀봉 필름을 파열시키지 않고, 바람직하게 컬럼의 바닥부 부분이 하단부 밀봉 필름 내의 미리 제조된 홀 내로 그리고 통해서 효과적으로 밀어 넣어진다.
분배 통로 배출구 개구부를 밀폐식으로 밀봉할 때, 하단부 밀봉 필름이 분배 통로 배출구 개구부 주위에서 컬럼에 대해서 밀봉될 수 있고, 그에 따라 그러한 개구부를 밀봉하는 것이 관찰된다. 그러한 실시예에서, 분배 통로 배출구 개구부로부터 멀리 떨어진 카트릿지 본체에 부착된, 밀봉 필름의 외부 원주는 밀봉 기능을 수행할 필요가 없고, 컬럼이 그 분배 위치로 이동될 때, 밀봉부가 분배 개구 및 분배 통로 배출구 개구부로부터 파열되어 제거될 수 있도록, 카트릿지에 단지 부착되기만 하면 된다. 그에 따라, 하단부 밀봉 필름이 분리된 지점들에서 카트릿지 본체에 대해서 밀봉될 수 있고, 그 외부 원주를 따른 중단 없는 밀봉을 요구하지는 않는다.
도시된 바와 같이, 가요성 하단부 부분(21)이, 컬럼(12)의 하향 분배 부분 내에서, 하향 깔때기를 형성하고, 그에 따라, 최적으로, 카트릿지의 하단부 부근에서 컬럼(12) 내에, 그리고 그에 따라 컬럼을 낮추는 것에 의해서 생성되는 깔때기의 하단부에 배열되는 분배 유입구 개구부(23)에 잔류 액체가 도달할 수 있다는 것이 예상된다. 만약, 희망하는 바에 따라, 가요성 하단부 부분(21)이 그 초기 위치로 또는 실질적으로 초기 위치 내로 역으로 휘어진다면, 동일한 배열은, 음료 또는 기타가 준비된 후에 그리고 공급 랜스(30)가 위쪽으로 이동된 후에, 카트릿지로부터의 액체 성분의 임의의 잔류 누설을 방지하거나 추가적으로 저지한다.
도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 카트릿지 본체(5)는 카트릿지의 하단부(9)의 둘레 주위의 원주방향 벽(36)을 가지며, 채널(12)은 카트릿지의 원주방향 벽의 축에 대해서 동심적이다. 다른 실시예에서, 컬럼은, 예를 들어 원주방향 벽의 일 측면에 인접하여, 카트릿지의 중심으로부터 오프셋된다. 그러한 실시예에서, 컬럼의 이동을 가능하게 하기 위해서, 컬럼은 컬럼의 바닥부 주위에서 환형, 심지어 원형의 가요적 부분을 여전히 구비할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
실시예에서, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부의 조합된 면적 또는 횡단면은 하나 이상의 분배 통로 유입구 개구부의 조합된 면적 보다 몇 배수 더 크고, 예를 들어 적어도 10배 더 크다. 예를 들어, 도 8에 도시된 카트릿지(3)는 2개의 분배 통로 유입구 개구부(23)(도 8 참조) 및 2개의 상응하는 분배 통로 배출구 개구부(24)(도 7 참조)를 구비하고, 그러한 배출구 개구부(24)의 각각은 상응하는 유입구 개구부(23)의 횡단면 보다 몇 배수로 더 큰 횡단면을 갖는다.
하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부의 조합된 면적 또는 횡단면이 하나 이상의 분배 통로 유입구 개구부의 조합된 면적 보다 몇 배수 더 큰 실시예는, 카트릿지와 함께 사용되는 분배 장치가 저장부 내의 액체 성분 상으로 추진력을, 예를 들어 저장부 내의 액체 성분 상으로 가스 압력을 가하도록 구성될 때, 특히 유리하다. 이어서, 비교적 좁은 유입구 개구부는 액체 성분에 대한 스로틀로서 작용하고, 이는, 추진력을 기초로, 하나 이상의 분배 통로 내로의 안정적인 유량을 생성할 수 있게 한다. 이어서, 동일한 분배 통로(들)의 배출구 개구부의 더 큰 크기는, 액체가 배출구 개구부로부터 최종적으로 방출되기 전에, 액체 성분이 감속되거나 지연되게 할 수 있다.
실시예에서, 하나 이상의 분배 통로는, 예를 들어 하나 이상의 좁은 유입구 개구부, 예를 들어 기껏해야 8 mm2 의 횡단면을 가지는 조합된 유입구 개구부 또는 다른 유동 제한 부분 형태의, 유동 제한부, 바람직하게 분배 통로의 일부로서 형성된 고정된 또는 일정한 유동 제한부를 구비한다. 예를 들어, 하나 이상의 유입구 개구부는 각각 1 내지 2 mm2 의 횡단면을 갖는다. 저장부로부터 분배되는 액체 성분의 점도에 따라서, 유동 제한부가 카트릿지의 제조 시에 재단될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도시된 실시예에서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 예를 들어 통로의 유동 제한부로서 구현된, 유입구 개구부를 통과하는 액체 성분의 제트가 통로의 벽 부분에 대해서 충돌하도록, 그에 의해서 제트의 속력이 감소되도록, 바람직하게는 소멸되도록, 분배 통로 유입구 개구부(23)가 분배 통로(22)의 접경 섹션에 대해서 각도를 이루어 배향된다.
실시예에서, 좁은 유입 섹션이, 저장부로부터 분배 통로 배출구 개구부로 유동하는 액체 성분의 유동에 대한 제한부를 형성하도록, 하나 이상의 분배 통로가 좁은 유입 섹션 및 넓은 유출 섹션을 구비한다. 그러한 실시예에서, 유동 제한부는 분배 통로의 일부로서 형성되고, 그에 따라, 분배 통로의 내부에, 즉 분배 통로 유입구 개구부의 하류에 위치된다. 이어서, 좁은 유입 섹션에 이어지는, 넓은 유출 섹션은 액체 성분이 분배 통로 배출구 개구부(들)로부터 방출되기 전에 액체 성분이 감속되게 한다.
실시예에서, 유출 섹션은 컬럼 내의 채널에 실질적으로 평행하게 연장되고, 유입 섹션은 유출 섹션에 대해서 각도를 이루어 연장되며, 그에 따라, 예를 들어 액체 성분의 가스 가압으로 인해서, 유입 섹션을 통과한 액체 성분의 제트가 분배 통로의 유출 섹션의 벽 부분에 대해서 충돌하고, 그에 의해서 제트의 속력이 감소되거나 바람직하게는 소멸된다.
예를 들어 도 2에 도시된 실시예에서, 컬럼(12) 내의 채널(14)은, 채널(14)의 유입구로부터 연장되고 제1 직경을 가지는 상부 채널 부분(45), 및 채널의 분배 개구(15)까지 연장되는 접경하는 하부 채널 부분(46)을 가지며, 그러한 하부 채널 부분 및 분배 개구는 제2 직경을 가지며, 제1 직경은 제2 직경 보다 크다. 채널(14)의 이러한 계단형 직경은 공급 랜스(30)의 전방 단부가 더 넓은 상부 부분(45) 내로 도입될 수 있게 하고, 공급 랜스 내의 도관은 제2 직경에 실질적으로 상응하는 내경을 갖는다. 이러한 실시예에서, 공급 랜스(30)의 내부 도관 및 하부 채널 부분은, 공급 랜스 및 카트릿지 내의 채널의 접경 부분을 통해서 유동되는 기본 액체, 예를 들어 탄산수를 위한 대략적으로 일정한 직경 도관을 형성한다. 이는 기본 액체의 과도한 유동 방해를 방지하거나 적어도 감소시키며, 그러한 유동 방해는, 탄산수의 경우에, 물로부터의 이산화탄소 가스의 과다한 손실을 초래할 수 있다.
실시예에서, 컬럼의 채널의 분배 개구, 바람직하게 또한 채널의 접경하는 제2 부분은 6 내지 15 밀리미터, 예를 들어 약 10 밀리미터의 직경을 갖는다.
실시예에서, 카트릿지 본체는 사출 몰딩된 단일체의 플라스틱 본체 부분을 포함하고, 단일체의 플라스틱 본체 부분은 적어도 원주방향 벽, 하단부, 및 컬럼의 일부, 예를 들어 컬럼의 바닥부 부분 및 가능하게는 또한 컬럼의 상부 부분의 하부 부분, 예를 들어 전술한 제2 직경을 형성하는 부분을 포함하며, 실시예에서, 컬럼의 나머지는, 컬럼의 상부 부분의 하부 부분 상으로 피팅되는 별개로 몰딩된 플라스틱 부분으로서 구현된다. 후자의 실시예는 예를 들어 사출 몰딩 기술의 관점에서 유리할 수 있는데, 이는 그러한 실시예가 단일체의 플라스틱 본체 부분을 위한 몰딩의 단순화를 가능하게 하기 때문이다.
도 16 및 도 17을 참조하여, 이제 일회용 카트릿지(3)의 다른 예를 설명하고, 그러한 카트릿지는, 카트릿지의 저장부(8) 내에 그리고 컬럼(12)의 외측에 배열되는 밸브 부재(47)를 구비하고, 그러한 밸브 부재는, 컬럼이 그 높은 초기 위치로부터 그 낮은 분배 위치로 이동될 때, 컬럼에 대해서 이동 가능하게, 예를 들어 활주 가능하게 카트릿지 내에 정지적으로 배열된다. 도 6을 참조하면, 컬럼이 높은 초기 위치에 있을 때, 밸브 부재가 하나 이상의 분배 통로를 폐쇄하고, 그에 따라 저장부가 폐쇄되고, 그리고 도 17을 참조하면, 컬럼이 낮은 분배 위치에 있을 때, 저장부가 개방되도록, 밸브 부재는 하나 이상의 분배 통로로부터 멀리 이동된다. 이러한 실시예는 분배 통로 유입구 개구부 바로 그곳에서 저장부를 폐쇄할 수 있게 한다.
밸브 부재(47)는, 카트릿지(3) 내로 조립되는 별개의 구성요소로서 제조될 수 있다. 그러나, 본체(5)가 몰딩된 후에 밸브 부재를 공통-사출 몰딩(co-injection molding)하는 것에 의해서 밸브 부재(47)를 구현하는 것이 보다 바람직하다. 이해될 수 있는 바와 같이, 밸브 부재(47)가 컬럼 및 본체의 가요성 부분에 견고하게 융합되어 밸브 부재 및 카트릿지의 설명된 동작 방식을 방해할 수 있는 방식으로 밸브 부재(47)가 카트릿지의 본체와 일체가 되지 않아야 한다.
밸브 부재의 플라스틱과 컬럼(12)을 포함하는 카트릿지(3)의 본체(5)의 플라스틱 사이에 약한 접착만이 생성되거나 심지어 전혀 접착이 생성되지 않도록, 밸브 부재(47)를 공통-사출하는 것이 제시된다. 이는, 비-적합성(non-compatible) 플라스틱을 선택하는 것에 의해서 실현될 있고, 예를 들어 본체가 비정질 플라스틱, 예를 들어 PP로 제조될 수 있다. 밸브 부재는 결정질 플라스틱, 예를 들어 폴리카보네이트(PC) 또는 ABS로 몰딩될 수 있다. 이러한 조합은, 밸브 부재와 접촉되는 본체(5)의 표면에 대한 밸브 부재(47)의 약한 접착을 획득할 수 있게 한다.
밸브 부재가 컬럼(12)을 둘러싸는 환형 부분(48)을 가지는 것이 도시되어 있고, 그러한 환형 부분(48)은, 분배 통로 유입구 개구부(24) 위에서 연장되고 컬럼 주위의 상응하는 환형 밀봉 면과 밀봉 접촉되는 밀봉 면을 갖는다.
컬럼(12)이 하향 가압될 때, 밸브 부재(47)의 정지적인 위치를 유지하기 위해서, 밸브 부재(47)는 여기에서, 하단부의 비-가요적 부분(50) 상에서 지지되도록 환형 부분(48)으로부터 멀리 연장되고 그리고 여기에서 바람직하게 또한 일회용 카트릿지(3)의 본체의 원주방향 벽(36)에 대항하여 지지되도록 연장되는 하나 이상의 스포크 부분(49)을 갖는다. 비-가요적 하단부 부분(50)이 하단부의 가요성 부분(21) 주위로 연장되는 것이 도시되어 있다.
도 17에서 확인될 수 있는 바와 같이, 밸브 부재(47)는 컬럼(12)의 하향 이동을 따르지 않고, 결과적으로 밸브 부재는 하나 이상의 분배 통로(22)의 하나 이상의 분배 통로 유입구 개구부(23)를 더 이상 덮거나 폐쇄하지 않는다. 여기에서와 같이, 밸브 부재(47)가 가요성 하단부 부분(21) 위에서 연장되도록 몰딩되었을 때에도, 비-접착 또는 약한 접착은 가요적 부분이 변형될 수 있게 하고 밸브 부재로부터 멀리 이동될 수 있게 한다.
도 17은 또한, 저장부 내의 액체 성분(4)의 가압을 목적으로 가압 가스가 저장부(8) 내로 진입할 수 있게 하기 위해서 상단부 밀봉 필름(6)을 천공하거나 달리 파단시키는 것을 도시한다. 이는, 도 16 및 도 17에 도시되지 않은 하나 이상의 천공 부재, 또는 전술한 바와 같이 필름 아래의 카트릿지의 본체와 일체로 형성된 기타의 것에 의해서 이루어질 수 있다. 또한, 채널(14)의 유입구를 덮는 상단부 밀봉 필름(6)의 일부를 랜스(30)가 천공하는 것이 '52'에서 도시되어 있다.
도 17은 어떻게, 다소 느리게 이동하는 액체 성분(54)의 스트림이, 여기에서 탄산수인, 기본 액체(53)의 중앙 스트림의 외측과 접경하는지, 그리고 음용 용기 내로의 추가적인 이동 경로에서 기본 액체와 상호 혼합되는지를 매우 개략적으로 도시한다. 탄산수의 경우에, 방출되는 액체 성분의 스트림은 물 유동과 교차되지 않고 오히려, 바람직하게 환형 덮개로서, 물 유동을 따르고 이어서 접경되는 것이 바람직하다.
도 16에서, 또한 도 12를 참조하면, 예를 들어 본원에서 설명된 바와 같은 액체 성분의 가압으로 인한, 개방된 유입구로부터 방출되는 액체 성분의 제트가 분배 통로의 벽 부분에 대해서 충돌하도록, 그에 의해서 제트의 속력이 감소되도록, 바람직하게는 소멸되도록, 바람직하게 분배 통로 유입구 개구부(23)가 분배 통로에 대해서 각도를 이루어 배향되는 것이 도시되어 있다.
가장 바람직한 방식에서, 심지어 분배 유입구 개구부(23)로부터의 액체 성분의 젯팅에서도, 액체 성분은 중력의 영향 하에서 주로 아래쪽으로 효과적으로 흐르고, 통로의 적절하게 좁은 형상과 함께 액체 성분의 점착성은 방출되는 액체 성분의 느린 속도를 유지한다.
효과적으로, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부(24)로부터의 액체 성분의 균일한 스트림을 유발하기 위해서, 가압 가스를 이용한 본원에서 설명된 바와 같은 액체 성분의 가압이 이용될 수 있도록, 분배 통로(22)가 액체 성분에 대한 유동 저항부로서 작용하는 것이 바람직하다.
컬럼이 하향 이동될 때까지, 하단부 밀봉 필름이 분배 통로 배출구 개구부를 폐쇄된 상태로 유지함에 따라, 예를 들어 도 16 및 도 17을 참조하여 설명된 디자인이 밸브 부재의 존재를 필요로 하지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 실시예에서, 밸브 부재가 여전히 제공될 수 있고, 그러한 경우에 하단부 밀봉 필름은 분배 통로 내로의 물질의 유입을 방지하는 역할을 주로 할 것이다. 물질의 유입은 물론, 본원에서 설명된 임의의 다른 카트릿지에서도 이루어질 수 있는, 하나 이상의 카트릿지를 포함하는 외부 봉입체, 예를 들어 밀봉된 주머니 내에 카트릿지를 포장하는 것에 의해서, 또한 방지될 수 있다. 그러나, 바람직하게, 카트릿지 내에 배열된 밸브 부재는, 낮은 분배 위치로 하향 이동된 컬럼으로 인해서, 분배 통로 배출구 개구부로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되도록 구성되며, 그에 의해서 분배 통로 배출구 개구부를 개방하도록 구성된 하단부 밀봉 필름과 조합된다.
전술한 카트릿지 또는 적어도 그 플라스틱 본체가 U-형상의 횡단면의 고리를 형성하는 것으로 대안적으로 설명될 수 있고, U의 개방 단부에 위치되는 충진 개구는 상단부 밀봉 필름에 의해서 폐쇄된다.
그에 따라, 탄산수의 스트림으로부터 향미가 첨가된 탄산 음료를 생산하기 위해서, 카트릿지는, 액체 농축물을 수용하기 위한 저장부를 형성하는 U-형상의 횡단면의 고리로서 성형되고 외부 원주방향 벽과 내부 원주방향 벽 또는 중앙 컬럼 사이에 위치되는 본체를 포함하고, 그러한 중앙 컬럼은, 저장부 내로 진입하지 않는, 탄산수의 스트림의 통과를 위한 유동 채널을 형성하고, 저장부는 상단부 밀봉 필름에 의해서 폐쇄되는 U의 개방 단부에 위치되는 링 형상의 개구를 가지며, U의 폐쇄 단부에 위치되는 본체의 하단부는 가요성 부분을 가지며, 그에 따라 중앙 컬럼은 외부 원주방향 벽에 대해서 하향 변위될 수 있고, 그리고 사용시에, 중앙 컬럼의 하향 변위는 분배 통로의 개방을 유발하고, 그에 의해서 농축물이 저장부를 빠져 나올 수 있고 유동 채널을 통한 통과 이후에 또는 도중에 스트림과 접촉할 수 있다.
전술한 그리고 이하에서 설명되는 카트릿지 또는 적어도 그 본체가 U-형상의 횡단면의 고리를 형성하는 것으로 대안적으로 설명될 수 있고, U의 개방 단부에 위치되는 충진 개구는 상단부 밀봉 필름에 의해서 폐쇄된다. 카트릿지 본체는 가장 편리하게, 예를 들어 하나의 단편의 또는 복수-단편의 사출 몰딩 동작에서 플라스틱 재료로 형성될 수 있거나, 예를 들어 컬럼의 상단부 부분 단편을 원주방향 벽, 가요성 하단부, 및 컬럼의 추가적인 부분을 가지는 일체적으로 단일체로 몰딩된 카트릿지 본체 단편 상에 레이저 용접하는 것에 의해서, 사출 몰딩된 단편들로 조립될 수 있다. 그러나, 카트릿지의 부분이 열형성에 의해서 또는 덩어리(parison)로부터의 블로우 몰딩에 의해서 제조될 수 있다는 것을 배제하지 않는다.
이러한 설명에서, 본 발명의 바람직한 적용예에 따라서, 액체 성분은, 탄산 음료의 1인분을 위한, 1인분 용기, 예를 들어 음용 컵을 충진하기 위해서 탄산수의 유동과 조합하고자 하는 음료 농축물이다. 일회용 카트릿지는, 바람직하게 헤드 공간(52)이 액체 성분 위에 존재하도록 하는 준위까지, 액체 성분의 1인분으로 충진된다.
본 발명에 따른 분배 장치의 실시예에서, 장치는, 예를 들어 효과적인 개방에 비해서 적절한 시간의 지연을 가지고, 예를 들어 분배 통로의 개방 프로세스에 비해서, 예를 들어 액체 성분의 가압에 관한 조정 가능한 타이밍을 제공하도록 구성된, 가압 가스 공급원을 위한 제어 디바이스를 구비할 수 있다. 가압 가스 공급원에 대한 제어 디바이스, 예를 들어 컴퓨터화된 제어 디바이스가 또한, 예를 들어 내부의 액체 성분과 관련하여, 카트릿지를 식별하도록 구성된 카트릿지 식별 조립체에 연계될 수 있다.
실시예에서, 분배 사이클 중에 공급 랜스 및/또는 가압 돔 부재를 카트릿지에 대해서 고정하기 위해서 및/또는 카트릿지를 홀더에 대해서 고정하기 위해서, 분배 장치의 돔 및/또는 공급 랜스 및/또는 홀더는, 카트릿지와 결합되도록 및/또는 카트릿지 상에 위치되는 록킹 디바이스(locking device)와 협력하도록 구성된 록킹 디바이스를 구비한다. 예를 들어, 베이요넷 커플링(bayonet coupling), 나사 부품, 래칫(ratchet) 등 또는 임의의 다른 적합한 일시적 고정 디바이스가 이용될 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 실시예에서, 공급 랜스 및 가압 돔 부재가 함께 이동된다. 대안적인 실시예에서, 예를 들어 카트릿지를 가압 돔과 먼저 결합시키고, 후속하여 상단부 밀봉부, 또는 적어도 그 중심 부분을 천공하기 위해서, 가압 돔 및 공급 랜스를 서로 독립적으로 이동시키도록, 동작 가능한 변위 디바이스가 구성되고, 공급 랜스를 가압 돔에 대해서 하향 이동시킨다.
실시예에서, 카트릿지의 컬럼 내의 채널의 직경은 5 내지 20 mm, 예를 들어 8 내지 16 mm, 예를 들어 약 10 mm이다.
카트릿지의 하단부는, 예를 들어 25 내지 75 mm, 예를 들어 40 내지 60 mm의 직경을 가질 수 있다. 하단부의 둘레에 접경하는 원주방향 벽은, 예를 들어 25 내지 75 mm, 예를 들어 40 내지 60 mm의 높이를 가질 수 있다.
실시예에서, 유입구 개구부, 또는 다른 유동 제한 부분은 기껏해야 8 mm2의 조합된 횡단면을 가지고, 예를 들어 하나 이상의 유입구 개구부의 각각이 0.3 내지 1 mm, 예를 들어 0.6 내지 1.6 mm, 예를 들어 약 1.4 mm의 횡단면을 갖는다.
실시예에서, 분배 통로 배출구 개구부는 컬럼의 하단부 벽 표면 내에 제공되고, 분배 통로 배출구 개구부를 형성하는 대향되는 수직 벽 부분들 사이의 폭은 0.5 내지 1.5 mm, 예를 들어 0.7 내지 1.2 mm, 예를 들어 약 0.8 mm이다.
실시예에서, 분배 개구 및 분배 통로 배출구 개구부는 서로 0.4 내지 1.0 mm 이격되며, 그에 따라, 특히 탄산수가 이용될 때, 액체 성분의 덮개 유동이 기본 액체의 유동과 용이하게 접경할 것이다.
이러한 맥락에서, 돔 부재에 대한 언급은 어떠한 특별한 형상도 암시하기 위한 것이 아니고, 단지, 돔 부재가 그러한 돔 부재 아래의 공간 내에서 가스 압력을 유지할 수 있다는 사실을 암시하기 위한 것이다. 돔 부재 및 그 각각의 밀봉부 또는 밀봉부들은 예를 들어 4 바아의 압력까지 돔 부재 아래의 영역을 밀봉할 수 있다.
가스 공급원은 공기 펌프에 의해서 가압 가스, 예를 들어 공기를, 카트릿지의 저장부로부터의 액체 성분의 방출을 보상하는 유량으로, 예를 들어 초당 2 내지 3 ml의 유량으로 공급할 수 있어야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
실시예에서, 가압 가스, 예를 들어 공기가 대기압 보다 0.5 내지 2.5 바아 만큼 더 높은 압력을 갖는다.
실용적인 유량 및 압력 범위가 매우 단순한 공기 펌프로 얻어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어, 저장부는 20 내지 75 ml, 예를 들어 50 ml의 액체 성분을 유지한다.
예를 들어, 음용 컵 또는 기타가 예를 들어 200 내지 300 ml의 음료로 충진되는 분배 또는 서비스 사이클은 15 내지 30 초 동안 지속된다.
실시예에서, 저장부로부터의 액체 성분의 방출의 완료가 종료된 후에 또는 종료될 때, 분배 통로 내에 잔류물이 남는 것을 방지하기 위해서, 가스를 이용하여, 예를 들어 최종적으로 공기를 밀어 내는 것으로, 하나 이상의 분배 통로를 퍼지할 수 있다.
이러한 맥락에서, 채널이, 예를 들어 30 mm2 보다 작은 지점을 가지지 않는, 바람직하게 항상 40 mm2 보다 크고 심지어 50 mm2 보다 큰 유입구로부터 배출구까지의, 예를 들어 카트릿지의 상단부로부터 하단부까지의 횡단면적을 가질 것이 요구됨에 따라, 장애물이나 구조물이 없는 채널을 통한 기본 액체, 예를 들어 탄산수의 유동이 형성될 수 있다. 일반적으로, 채널은 200 mm2 보다 큰 횡단면을 가지지 않을 것이다.
실시예에서, 채널의 배출구 또는 분배 개구는 6 내지 15 밀리미터, 예를 들어 약 8 또는 10 밀리미터의 직경을 갖는다. 둥글지 않은 채널 또는 개구의 경우에, 개구는 30 mm2 보다 큰, 바람직하게 40 mm2 보다 큰 또는 심지어 50 mm2 보다 큰 횡단면적을 가질 수 있다. 개구는 또한 횡단면이 200 mm2 미만일 수 있다.
대안적인 실시예에서, 동작 가능한 변위 디바이스는, 공기 펌프에 의해서 가압 가스, 예를 들어 공기가 공급되는, 공압식 모터, 예를 들어 공압식 피스톤을 포함한다. 예를 들어, 장치는, 예를 들어 본원에서 설명된 바와 같이, 예를 들어 가압 공기를 모터로 또는 돔 부재로 지향시키기 위한 밸브 조립체가 제공된 상태에서, 액체 성분을 가압하기 위해서 돔 부재에 연결된, 그리고 또한 공압식 모터에 연결된 하나의 공기 펌프를 갖는다. 동작 가능한 변위 조립체를 위해서 공압식 모터와 함께 하나의 공기 펌프를 제공하는 것은, 동작 가능한 변위 조립체 만을 위한 부가적인 모터를 제거할 수 있게 한다. 예를 들어, 액체 공급 부재가 통합된 돔 부재가, 상응하는 실린더 내에서 활주 가능한 공압식 피스톤으로서 구현된다.
비록 여기에서 환형 덮개 및 환형 분배 통로 배출구에 대해서 언급하였지만, 기본 액체 스트림의 횡단면이 원형일 필요가 없다는 것 그리고, 이산화탄소의 과도한 이탈을 방지하면서 액체 성분과의 희망하는 결합 또는 병합을 달성하는, 타원형, 세장형, 이형단면형(multi-lobal), 또는 임의의 다른 형상일 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
실시예에서, 하나 이상의 분배 통로는 통과하는 액체 성분에 대한 유동 저항부로서 구현된다. 이러한 배열은, 예를 들어 사용자의 평가 및 음료 품질에 유해할 수 있는, 순수(plain) 기본 액체가 음용 용기 내로 투입되는 것이 언제든 발생되지 않도록, 예를 들어 전체 분배 사이클에 걸쳐 실질적으로 균일한 방식으로 액체 성분의 전체 부피를 분배하고자 하는 요구의 관점에서, 하나 이상의 분배 통로를 통한 액체 성분의 안정적인 유량을 생성할 수 있게 한다.
본 발명은: 액체 제품, 예를 들어 사람의 소비에 적합한 액체 식품 제품을 준비하기 위해서 기본 액체와 조합하고자 하는 액체 성분, 예를 들어 음료의 준비를 위해서 물, 예를 들어 탄산수와 조합하고자 하는 음료 농축물의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지를 더 제공하며, 그러한 일회용 카트릿지는:
하단부 및 상단부를 가지는 카트릿지 본체를 포함하고, 그러한 본체는 액체 성분의 1인분으로 충진된 저장부의 경계를 결정하며,
카트릿지 본체는, 컬럼의 상단 단부에 위치되는 유입구로부터 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구까지 컬럼을 통해서 연장되는 채널을 가지는, 컬럼을 더 포함하고,
기본 액체 공급 부재는 컬럼 내의 채널의 유입구에 연결될 수 있어, 기본 액체를 채널 내로 공급할 수 있게 하고 기본 액체의 스트림을 분배 개구를 통해서 분배할 수 있게 하며,
카트릿지 본체는 저장부로부터 액체 성분을 분배하도록 구성된 하나 이상의 분배 통로를 구비하고,
하나 이상의 분배 통로는, 저장부 내의 액체 성분이 하나 이상의 분배 통로로 진입하게 할 수 있도록 배열된 하나 이상의 분배 통로 유입구 개구부를 가지고, 그리고
하나 이상의 분배 통로는, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구로부터 분배되는 기본 액체 스트림의 외측부와 병합되게 하도록 배열된, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부를 가지며,
컬럼은 하부 바닥부 부분을 가지며, 그러한 바닥부 부분은, 컬럼의 하단부 표면 및 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구가 카트릿지 본체의 하단부로부터 이격되도록, 카트릿지 본체의 하단부로부터 컬럼의 하단 단부까지 하향 돌출되고,
카트릿지는 홀을 구비한 하단부 밀봉 필름을 가지며, 그러한 하단부 밀봉 필름은, 밀봉 필름의 홀이 컬럼의 분배 개구와 정렬되도록, 카트릿지 본체의 하단부가 되고,
홀 주위의 하단부 밀봉 필름은 바닥부 부분의 하단 단부에 대해서 밀봉되고 컬럼으로부터 멀리 떨어진 카트릿지의 하단부에 대한 하나 이상의 위치에서 그 둘레에서 밀봉되며, 그에 따라, 예를 들어 하단부 밀봉 필름이 원뿔형 형상을 가지며, 그리고
하단부 밀봉 필름은, 분배 장치 내의 분배 위치에서 일회용 카트릿지를 수용하고 유지하기 위한 홀더에 대해서 낮은 분배 위치로 하향 이동된 카트릿지로 인해서, 파단 및/또는 파열되어 분배 개구로부터 제거되도록 구성되고, 그에 의해서 통로 배출구 개구부로부터의 분배를 허용하며, 그러한 홀더는, 원뿔형으로 성형된 하단부 밀봉 필름과, 그 필름의 홀과 그 둘레 사이에서, 결합되기 위한 박리 부재, 예를 들어 박리 링을 구비한다.
그러한 카트릿지(103)가 도 19에 도시되어 있다. 박리 부재(100)가 하단부 밀봉 필름(107)과 결합되기 직전에, 홀더(127) 내로 하강되는 동안의 카트릿지(103)가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 카트릿지(103)는 상단부 밀봉 필름(106)으로 밀봉된 저장부(108), 중앙 채널(114)을 가지는 컬럼(112), 및 하단부 밀봉 필름(107)에 의해서 분배 통로 배출구 개구부(124)가 여전히 밀봉된 분배 통로(122)를 더 포함한다.
이러한 디자인에서, 카트릿지가 내부에 배치되는 홀더와 하단부 밀봉 필름 사이의 상호 작용에 의해서, 밀봉부가 파단 및/또는 파열되어 분배 개구로부터 제거된다. 카트릿지를 홀더 내로 하향 방향으로 미는 것에 의해서, 홀더 내에 제공된 박리 부재가 하단부 밀봉부의 홀과 그 둘레 사이에서 하단부 밀봉부와 결합되고, 하단부 밀봉 필름을 카트릿지의 하단부를 향해서 민다. 그에 따라, 하단부 밀봉 필름의 홀이 카트릿지의 컬럼의 바닥부 부분 위로 당겨지고, 컬럼의 바닥부 부분은, 바람직하게 하단부 밀봉 필름의 파열이 없이, 하단부 밀봉 필름 내의 미리 제조된 홀 내로 그리고 그 홀을 통해서 효과적으로 밀어 넣어진다. 이러한 디자인에서, 카트릿지는 이동 가능한 컬럼을 필요로 하지 않는다.
실시예에서, 하단부 밀봉 필름이 O-형상의 하단부 밀봉 필름이다. 그러한 실시예에서, 하단부 밀봉 필름은, 카트릿지 상에 장착될 때, 원뿔형 형상을 갖는다.
박리 부재를 이용하여 분배 통로 배출구 개구부로부터 하단부 밀봉 필름을 제거하는 원리는, 분배 개구가 카트릿지 하단부 내에 또는 그 부근에 제공되도록 카트릿지의 컬럼의 바닥부 부분을 제거하는 것, 카트릿지의 하단부 아래로 연장되는 원주방향 벽을 가지는 카트릿지를 제공하는 것, 카트릿지의 하단부로부터 거리를 두고 하단부 밀봉 필름의 둘레를 위한 밀봉 표면을 제공하는 것에 의해서 적용될 수 있다는 것이 추가적으로 예상된다. 이러한 디자인에서, O-형상의 하단부 밀봉 필름이 이용될 때, 하단부 밀봉 필름은 또한 원뿔형 형상을 갖는다. 그러나, 전술한 실시예, 즉 바닥부 부분을 가지는 카트릿지의 컬럼의 경우에서와 같이, 하단부 밀봉 필름에 의해서 형성된 가상의 원뿔의 상단부는, 카트릿지로부터 멀어지는 대신에, 카트릿지의 상단부를 향해서 뾰족해진다.
박리 부재는, 바람직하게 분배 개구와 동심적인, 예를 들어 박리 링으로서 구현된다. 대안적인 실시예에서, 박리 부재는, 분배 개구 주위로 규칙적인 간격을 두고, 하단부 밀봉 필름의 홀과 그 둘레 사이에서, 하단부 밀봉 필름과 결합되는 복수의 분리된 박리 본체들을 포함한다.
실시예에서, 박리 부재는 디스크 형상이고, 그러한 디스크 형상은 외부 카트릿지 본체의 외경과 유사한 외경, 및 컬럼 주위의 박리된 하단부 밀봉 필름 - 그 일부 - 을 가지는 컬럼의 바닥부 부분을 수용하기에 충분할 정도로 큰 직경을 가지는 중앙 개구부를 갖는다. 추가적인 실시예에서, 박리 부재는 홀더의 하단부를 형성한다.
당업자는, 본원에서 설명된 기술적 특징이, 필요에 따라 또는 본 발명의 하나의 실시예에 대해서 선택적으로, 그러한 특징이 그 지정된 기능을 수행하는 상태로, 본원에서 설명된 하나 이상의 다른 실시예에 동일하게 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러한 조합이 기술적으로 불가능한 해결책을 초래하고 및/또는 희망하는 기능을 충족시키지 못하지 않는 한, 그러한 조합 모두가 본원에서 예상된다.

Claims (37)

  1. 액체 제품, 예를 들어 사람의 소비에 적합한 액체 식품 제품의 준비를 위해서 기본 액체와 조합하고자 하는 액체 성분, 예를 들어, 음료 준비를 위해서 물, 예를 들어 탄산수와 조합하고자 하는 음료 농축물의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지로서:
    하단부 및 상단부를 가지는 카트릿지 본체를 포함하고, 상기 본체는 액체 성분의 1인분으로 충진된 저장부의 경계를 결정하며,
    상기 상단부는 상기 저장부와 연통되는 개구를 가지며, 상기 개구는 상단부 밀봉 필름에 의해서 밀폐식으로 밀봉되며,
    상기 카트릿지 본체는, 상기 컬럼의 하단부로부터 상단 단부까지 상향 돌출되는 부분을 가지는 컬럼을 더 포함하고,
    채널이 상기 컬럼을 통해서 상기 컬럼의 상단 단부에 위치되는 유입구로부터 상기 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구까지 연장되고, 상기 분배 개구는 상기 카트릿지 본체의 하단부에 위치되며,
    상기 컬럼은, 상기 채널을 경계 짓는 내측 표면, 및 상기 컬럼의 상단 단부에 위치되는 상단부 표면을 가지는 벽을 가지며,
    상기 상단부 밀봉 필름은 상기 컬럼의 상단 단부에 대해서 밀봉되고,
    상기 컬럼에 가해진 힘에 의해서 상기 컬럼이, 높은 초기 위치와 낮은 분배 위치 사이에서, 상기 카트릿지 본체의 상단부에 대해서, 예를 들어 상기 본체의 원주방향 벽의 상부 연부에 대해서 하향 이동될 수 있도록, 상기 카트릿지 본체의 하단부는 상기 컬럼에 인접하여, 예를 들어 상기 컬럼 주위에서 가요성 부분을 가지고,
    기본 액체 공급 랜스가 상기 컬럼 내의 채널의 유입구에 연결될 수 있어서, 상기 기본 액체를 채널 내로 공급할 수 있게 하고 상기 기본 액체의 스트림을 상기 분배 개구를 통해서 분배할 수 있게 하며, 상기 스트림은 외측부를 가지며,
    상기 카트릿지 본체는 상기 저장부로부터 액체 성분을 분배하도록 구성된 하나 이상의 분배 통로를 구비하고,
    상기 하나 이상의 분배 통로는, 상기 저장부 내의 액체 성분이 하나 이상의 분배 통로로 진입하게 할 수 있도록 배열된 하나 이상의 분배 통로 유입구 개구부를 가지고, 그리고
    상기 하나 이상의 분배 통로는, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구로부터 분배되는 기본 액체 스트림의 외측부와 병합되게 하도록 배열된, 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부를 가지며,
    상기 카트릿지는 홀을 구비한 하단부 밀봉 필름을 가지며, 상기 하단부 밀봉 필름은, 상기 밀봉 필름의 홀이 상기 컬럼의 분배 개구와 정렬되도록, 상기 카트릿지 본체의 하단부에 대해서 배치되고,
    상기 하단부 밀봉 필름은 상기 컬럼에서 그리고 상기 컬럼으로부터 멀리 떨어진 하나 이상의 위치에서 상기 카트릿지 본체에 대해서 밀봉되며, 그리고
    상기 하단부 밀봉 필름은, 낮은 분배 위치로 하향 이동된 상기 컬럼으로 인해서, 상기 분배 개구로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되도록 구성되며, 그에 의해서 상기 통로 배출구 개구부로부터의 분배를 허용하는, 일회용 카트릿지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부는 상기 분배 개구 주위에서, 바람직하게 원형 배열로 배열되고, 상기 하단부 밀봉 필름은 적어도 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부를 밀폐식으로 밀봉하며, 그리고
    상기 하단부 밀봉 필름은, 낮은 분배 위치로 하향 이동된 상기 컬럼으로 인해서, 상기 분배 통로 배출구 개구부로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되도록 구성되며, 그에 의해서 상기 분배 통로 배출구 개구부를 개방하는, 일회용 카트릿지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 카트릿지 본체의 하단부로부터 상기 컬럼의 상단 단부까지 상향 돌출되는 상기 컬럼의 부분이 상기 컬럼의 상부 부분이고, 그리고
    상기 컬럼은 하부 바닥부 부분을 더 가지며, 상기 바닥부 부분은, 상기 컬럼의 벽의 하단부 표면 및 상기 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구가 상기 카트릿지 본체의 하단부로부터 이격되도록, 상기 카트릿지 본체의 하단부로부터 상기 컬럼의 하단 단부까지 하향 돌출되는, 일회용 카트릿지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 분배 통로가 상기 컬럼의 벽 내에 배열되고, 상기 분배 통로 배출구 개구부는 상기 컬럼의 벽의 하단부 표면 내에 제공되는, 일회용 카트릿지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 분배 통로가 적어도 부분적으로 상기 카트릿지 본체의 하단부 내에 배열되고, 상기 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부는, 상기 컬럼의 바닥부 부분에 인접하여, 바람직하게 상기 컬럼의 바닥부 부분 주위의 원형 배열로, 상기 카트릿지 본체의 하단부 내에 배열되고, 그에 따라 상기 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 상기 컬럼의 바닥부 부분의 벽의 외측 표면과 접촉되고, 상기 컬럼의 벽의 외부 표면 위에서 유동되어 상기 컬럼의 하단 단부에서 상기 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합되는, 일회용 카트릿지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 분배 통로가 상기 컬럼의 벽 내에 배열되고, 상기 분배 통로 배출구 개구부는, 상기 카트릿지 본체의 하단부와 상기 컬럼의 하단 단부 사이에서, 상기 컬럼의 바닥부 부분의 벽의 외부 표면 내에 제공되고, 그에 따라 상기 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 상기 컬럼의 벽의 외측 표면 위에서 유동되어 상기 컬럼의 하단 단부에서 상기 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합되는, 일회용 카트릿지.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 컬럼의 바닥부 부분은, 제1 직경을 가지는, 상기 카트릿지 본체의 하단부에 인접한 제1 부분 및 상기 제1 직경 보다 작은 제2 직경을 가지는 접경되는 제2 부분을 가지고, 상기 제1 및 제2 바닥부 부분은 쇼울더에 의해서 분리되고,
    상기 하나 이상의 분배 통로가 상기 컬럼의 벽 내에 배열되고, 그리고
    상기 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분이 상기 하부 바닥부 부분의 벽의 외측 표면 위에서 유동되어 상기 컬럼의 하단 단부에 위치되는 분배 개구로부터 방출되는 기본 액체 스트림과 병합되도록, 상기 분배 통로 배출구 개구부가 상기 쇼울더 내에 제공되는, 일회용 카트릿지.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출 배출구 개구부로부터 방출되는 액체 성분을 안내하기 위해서, 하나 이상의 방출 홈이 상기 컬럼의 바닥부 부분의 외측 표면 내에 제공되고, 각각의 방출 홈은 상기 분배 통로 배출구 개구부로부터 상기 컬럼의 하단 단부를 향해서, 바람직하게 상기 컬럼의 바닥부 부분의 단부 면까지 연장되는, 일회용 카트릿지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬럼의 벽의 하단부 표면이 상기 채널의 중앙 축에 수직으로 연장되는, 일회용 카트릿지.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 성분을 기본 액체의 스트림의 외측부 주위의 환형 덮개로서 분배하도록, 상기 하나 이상의 분배 통로의 하나 이상의 배출구 개구부가 배열되는, 일회용 카트릿지.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하단부 밀봉 필름은 상기 분배 개구 주위에 밀봉되는 내부 루프 형상의 밀봉 지역, 및 상기 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부로부터 멀리 떨어진 카트릿지 본체에, 예를 들어 상기 카트릿지의 하단부의 비-가요성 부분에 밀봉되는 외부 루프 형상의 밀봉 지역을 가지는, 일회용 카트릿지.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장부 내로의 가압 가스의 도입을 허용하여 내부의 액체 성분을 가압할 수 있게 함으로써 상기 하나 이상의 분배 통로를 통한 액체 성분의 분배를 돕기 위해서, 상기 상단부 밀봉 필름이 천공될 수 있는, 일회용 카트릿지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 카트릿지 본체는 상기 상단부 밀봉 필름 아래의 상기 저장부 내에 배열되는 하나 이상의 상단부 밀봉 필름 천공 부재를 포함하고, 상기 밀봉부 천공 부재는, 예를 들어 상기 컬럼이 그 초기 위치로부터 그 낮은 분배 위치로 하향 이동되는 것으로 인해서 상기 상단부 밀봉 필름이 하향 이동될 때, 상기 상단부 밀봉 필름과 결합되고 상기 상단부 밀봉 필름을 국소적으로 파단시키며 그에 의해서 가압 가스가 상기 저장부 내로 도입될 수 있게 하는 하나 이상의 홀을 제공하기 위한, 상기 상단부 밀봉부에 근접하여 배치된 절단 상단부를 가지는, 일회용 카트릿지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 천공 부재는 상기 카트릿지의 하단부와 일체형인 하단 단부, 및 상기 하단부로부터 상기 저장부를 통해서 상기 상단부 밀봉부 부근에 위치된 상기 절단 상단부까지 상향 연장되는 본체를 가지고, 선택적으로 상기 저장부의 원주방향 벽과 일체형인 측면을 가지는, 일회용 카트릿지.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 분배 통로 배출구 개구부의 조합된 면적은 상기 하나 이상의 분배 통로 유입구 개구부의 조합된 면적 보다 몇 배수 더 크고, 예를 들어 적어도 10배 더 큰, 일회용 카트릿지.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 분배 통로가, 좁은 진입 개구부 형태의, 예를 들어 횡단면이 기껏해야 2 mm2 인 진입 개구부 형태의, 유동 제한부를 구비하는, 일회용 카트릿지.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유입구 개구부를 통과하는 액체 성분의 제트가 상기 통로의 벽 부분에 대해서 충돌하도록, 그에 의해서 상기 제트의 속력이 감소되도록, 바람직하게는 소멸되도록, 상기 분배 통로 유입구 개구부가 상기 분배 통로의 접경 섹션에 대해서 각도를 이루어 배향되는, 일회용 카트릿지.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    좁은 유입 섹션이, 상기 저장부로부터 분배 통로 배출구 개구부로 유동하는 액체 성분의 유동에 대한 제한부를 형성하도록, 상기 하나 이상의 분배 통로가 좁은 유입 섹션 및 넓은 유출 섹션을 구비하는, 일회용 카트릿지.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 유출 섹션은 상기 컬럼 내의 채널에 실질적으로 평행하게 연장되고, 상기 유입구 섹션은 상기 유출 섹션에 대해서 각도를 이루어 연장되며, 그에 따라, 예를 들어 상기 액체 성분의 가스 가압으로 인해서, 상기 유입구 개구부를 통과한 액체 성분의 제트가 상기 유출 섹션의 벽 부분에 대해서 충돌하고, 그에 의해서 상기 제트의 속력이 감소되거나 바람직하게는 소멸되는, 일회용 카트릿지.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단부 밀봉 필름은 상기 컬럼 내의 채널의 유입구를 덮고 밀봉하며,
    기본 액체를 상기 유입구로 공급하기 위해서, 상기 기본 액체 공급 랜스가 상기 상단부 밀봉 필름을 통해서 천공할 수 있는, 일회용 카트릿지.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬럼 내의 채널은 제1 직경을 가지는 상부 부분 및 상기 분배 개구까지 연장되는 접경하는 하부 부분을 가지며, 상기 하부 부분 및 상기 분배 개구는 제2 직경을 가지며, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경 보다 큰, 일회용 카트릿지.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬럼의 채널의 분배 개구가 6 내지 10 밀리미터, 예를 들어 약 8 밀리미터의 직경을 가지는, 일회용 카트릿지.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트릿지 본체는 개구부를 경계 짓는 상부 테두리를 가지는 원주방향 벽을 가지며, 상기 상단부 밀봉 필름은 상기 상부 테두리에 고정되고, 상기 상부 테두리는 예를 들어 외향 돌출 플랜지로서 구현되고, 예를 들어 상기 반경방향으로 돌출되는 플랜지는 분배 장치의 베어링 표면 상에서 카트릿지를 지지하도록 구현되는, 일회용 카트릿지.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트릿지 본체는 상기 하단부의 둘레 주위의 원주방향 벽을 가지며, 상기 채널은 상기 카트릿지의 원주방향 벽의 축에 대해서 동심적인, 일회용 카트릿지.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카트릿지 본체는 사출 몰딩된 단일체의 플라스틱 본체 부분을 포함하고, 상기 단일체의 플라스틱 본체 부분은 적어도 원주방향 벽, 하단부, 및 상기 컬럼의 일부를 포함하는, 일회용 카트릿지.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 부재가 상기 카트릿지의 저장부 내에 그리고 상기 컬럼의 외측에 배열되며, 상기 밸브 부재는, 상기 컬럼이 그 높은 초기 위치로부터 그 낮은 분배 위치로 이동될 때, 상기 컬럼에 대해서 이동 가능하게, 예를 들어 활주 가능하게 상기 카트릿지 내에 정지적으로 배열되며,
    - 상기 컬럼의 높은 초기 위치에서 - 상기 밸브 부재는 상기 하나 이상의 분배 통로를 폐쇄하고, 그에 따라 상기 저장부가 폐쇄되며, 그리고
    - 상기 컬럼의 낮은 분배 위치에서 - 상기 밸브 부재는 상기 하나 이상의 분배 통로로부터 멀리 이동되고, 그에 따라 상기 저장부가 개방되는, 일회용 카트릿지.
  27. 액체 제품, 예를 들어 액체 식품 제품, 예를 들어 음료의 준비를 위한 시스템으로서:
    a) 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 액체 성분의 1인분으로 충진된 일회용 카트릿지,
    b) 분배 장치, 예를 들어, 음료 분배 장치를 포함하고, 상기 분배 장치는 적어도:
    - 상기 디바이스 내의 분배 위치에서 상기 일회용 카트릿지를 수용하고 유지하기 위한 홀더,
    - 상기 분배 위치에 배치된 기본 액체 공급 랜스를 가지는 기본 액체 공급 조립체로서, 상기 기본 액체가 상기 채널 내로 공급될 수 있도록, 상기 랜스는, 예를 들어 상기 카트릿지의 상기 상단부 밀봉 필름을 통해서 천공하는 동안, 상기 일회용 카트릿지의 컬럼의 채널에 연결되도록 구현되는, 기본 액체 공급 조립체,
    - 변위 디바이스가 동작될 때, 상기 랜스가 상기 컬럼에 연결되도록, 상기 컬럼을 카트릿지 본체의 상단부에 대해서 아래로 이동시키도록, 그리고 그에 의해서 상기 하단부 밀봉 필름이 분배 개구로부터 파단 및/또는 파열되어 제거되게 함으로써 하나 이상의 통로 배출구 개구부로부터 액체 성분이 분배되게 할 수 있도록, 상기 카트릿지를 위한 홀더 및 상기 기본 액체 공급 랜스의 서로에 대한 이동을 생성하게 구성된 동작 가능한 변위 디바이스를 포함하고, 그리고
    상기 기본 액체 공급 조립체는 기본 액체를 상기 채널 내로 공급하도록 구성되고, 기본 액체는 상기 분배 개구로부터 스트림으로서 방출되고, 상기 하나 이상의 통로 배출구 개구부로부터 분배되는 상기 액체 성분이 상기 기본 액체 스트림의 외측부와 병합되는, 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 분배 장치가:
    - 가압 가스 공급원, 바람직하게 가압 공기 공급원, 예를 들어 공기 펌프,
    - 예를 들어 상기 일회용 카트릿지의 원주방향 벽의 상부 테두리에 또는 그에 근접하여, 상기 카트릿지의 상단부와 밀봉적으로 결합되도록 구성된 환형 가스 밀봉부, 예를 들어 상단부 밀봉 필름을 가지는 가압 돔 부재를 더 포함하고,
    상기 시스템은 상기 상단부 밀봉 필름의 적어도 일부를 개방, 예를 들어 천공, 파괴, 파단, 및/또는 파열하여 제거하도록 구성되며, 그리고
    상기 가압 가스 공급원이 상기 가압 돔 부재에 연결되어, 그 가스 밀봉부가 상기 일회용 카트릿지의 상단부에 밀봉식으로 결합되었을 때 그리고 상기 상단부 밀봉 필름이 개방되었을 때 상기 돔 부재 아래로 가압 가스가 공급될 수 있게 하며, 그에 따라 가압 가스가 상기 저장부 내로 진입하여 상기 액체 성분을 가압할 수 있게 하고, 그에 의해서 상기 액체 성분이 상기 저장부로부터 상기 하나 이상의 분배 통로를 통해서 분배되는 것을 보조하는, 시스템.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    - 초기 위치로부터 낮은 분배 위치까지 하향 이동된 상기 컬럼으로 인해서 - 상기 상단부 밀봉 필름 아래에서 상기 저장부 내에 배열된 상기 하나 이상의 상단부 밀봉 필름 천공 부재가 상기 상단부 밀봉 필름과 결합되고 상기 상단부 밀봉 필름을 국소적으로 파열시키도록 그에 의해서 상기 가압 가스가 상기 저장부 내로 도입될 수 있게 하는 하나 이상의 홀을 제공하도록, 상기 일회용 카트릿지가 적어도 제13항에 따라서 구현되는, 시스템.
  30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단부 밀봉 필름은, 예를 들어 상기 상단부 밀봉 필름을 레이저 가공하는 것에 의해서, 하나 이상의 미리 제조된 파단선을 구비하고, 상기 하나 이상의 미리 제조된 파단선은, 초기 위치로부터 낮은 분배 위치까지 하향 이동된 상기 컬럼으로 인해서, 파단되도록 구성되고 그리고 그에 의해서 상기 상단부 밀봉 필름을 개방하도록 구성되는, 시스템.
  31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 장치는 수도 또는 다른 물 공급부에 대한 연결부, 물 냉각기, 및 냉각된 물을 위한 유지 탱크, 이산화탄소 가스의 공급원, 예를 들어 이산화탄소 가스의 병에 연결된 탄산가스 취입기 디바이스, 예를 들어 1인분이 준비될 때 냉각된 물 유지 탱크로부터 상기 기본 액체 공급 랜스로 물 도관을 통해서 유동되는 냉각된 물의 스트림 내로 이산화탄소 가스를 용해시키도록 구성된 인라인 탄산가스 취입기를 포함하는, 시스템.
  32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 공급 조립체는 기본 액체로서 물, 예를 들어 탄산수, 예를 들어 선택적으로 탄산수 그리고 비-탄산수, 예를 들어 냉각된, 냉각되지 않은, 및/또는 고온의 비-탄산수를 공급하도록 구성되는, 시스템.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 분배 장치가:
    - 프레임,
    - 상기 장치의 프레임에 대해서 분배 위치에서 상기 카트릿지를 유지하도록 구성된 카트릿지 홀더, 예를 들어 보관함을 포함하고,
    상기 동작 가능한 변위 장치는 프레임에 대한 상기 기본 액체 공급 랜스의 이동, 예를 들어 수직 상하 이동을 생성하도록 구성되고, 상기 기본 액체 공급 랜스는 상기 환형 가스 밀봉부를 가지는 상기 가압 돔 부재와 일체화되어 함께 이동되는, 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    제1 가요성 호스가 상기 액체 공급 랜스에 연결되고, 제2 가요성 호스가 상기 가압 돔 부재에 연결되는, 시스템.
  35. 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하단부가 아래쪽을 향하는 상태로 상기 카트릿지를 실질적으로 수평인 위치에서 수용하고 유지하도록, 상기 카트릿지를 위한 홀더가 구성되고, 상기 홀더는, 상기 액체 제품의 분배 중에 상기 제품이 상기 홀더에 남지 않게 하는 방식으로, 상기 카트릿지의 하단부 아래에 개구를 가지는, 시스템.
  36. 탄산수의 스트림으로부터 향미가 부가된 탄산 음료를 생산하기 위한 카트릿지로서, 상기 카트릿지는 상기 카트릿지를 통한 또는 따른 탄산수의 스트림의 통과를 위한 유동 채널을 형성하고 액체 농축물을 수용하기 위한 저장부를 포함하며, 상기 저장부는 적어도 하나의 분배 통로 및 상기 분배 통로를 초기에 폐쇄하기 위한 밀봉부를 포함하고, 상기 농축물은 상기 분배 통로를 통해서 상기 저장부로부터 빠져 나올 수 있고 상기 스트림과 접촉할 수 있으며, 상기 분배 통로는 비교적 작은 유동 횡단면을 가지는 스로틀 영역, 및 비교적 큰 유동 횡단면을 가지는 상기 스트림과의 접촉을 위한 분배 통로 배출구 개구부를 포함하고, 상기 스로틀 영역은 상기 분배 통로 배출구 개구부와 상기 저장부 사이에 위치되는, 카트릿지.
  37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 따른 카트릿지 및/또는 시스템 및/또는 장치가 이용되는, 액체 제품, 예를 들어 탄산 음료의 준비를 위한 방법.
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