음료 브루어 및 음료 브루잉을 위한 관련 방법{BEVERAGE BREWER AND RELATED METHODS FOR BREWING BEVERAGES}

본 발명은 일반적으로 음료 브루어들 및 음료 브루잉을 위한 관련 방법, 예를 들어, 싱글-서브 카트리지 또는 유사한 컨테이너-기반 커피 카트리지에서의 개선에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로 음료 브루어들 및 음료 브루잉을 위한 관련 방법, 예를 들어, 싱글-서브 카트리지 또는 유사한 컨테이너-기반 커피 카트리지에서의 개선에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 음료 매체 및 온수의 유체 혼합물(fluidized mixture)을 생성하기 위한 브루잉 사이클(brew cycle) 동안 컨테이너-기반 음료 카트리지(예를 들어, 분쇄 커피를 포함하는 것(one containing ground coffee)) 내에서 스핀하거나 또는 회전하는(spins or rotates) 입구 노즐 포함하는 음료 브루어들에 관한 것이고, 동일한 것에 관한 음료를 브루잉하기 위한 방법들에 관한 것이다.

커피 브루어들(coffee brewers)과 같은 음료 형성 장치들(beverage forming devices)의 몇몇 유형은 음료를 형성하기 위해 음료 매체, 예를 들어, 분쇄 커피(ground coffee)를 포함하는 카트리지를 사용한다. 이러한 유형의 커피 브루어들에서, 물은 브루어에 의해 가열되고, 브루어 헤드에서 카트리지로 주입된다. 물을 카트리지에 있는 커피로 주입하고, 형성된 음료는 소비(consumption)를 위해 카트리지로부터 제거된다. 이러한 유형의 커피 브루어들은 카트리지의 상부를 뚫고, 온수의 비교적 일정한 스트림(stream)을 카트리지에 주입하는 고정된 입구 니들(stationary inlet needle)을 사용한다. 이러한 온수 스트림은 분쇄 커피를 통과하는 채널(channel) 또는 터널(tunnel)일 수 있고, 몇몇 그라운드들(grounds)은 완벽하게 추출되지 않는 반면, 다른 그라운드들은 오버-추출(over-extracting)될 수 있고, 그 결과 브루잉된 음료는 쓸 수 있고, 원하지 않는 뒷맛(after taste)을 가질 수 있다. 커피를 마시는 사람들은 이러한 원하지 않는 쓴 맛을 가리기 위해 종종 설탕 또는 크림과 같은 첨가제를 사용한다.

그러므로, 브루잉 시스템에 대한 추가 개선들을 위해 기술 분야에 상당한 필요성이 존재하고, 특히, 음료 카트리지(예를 들어, 싱글-서브 카트리지)의 내부에서 입구 노즐을 회전하고, 스핀하고 또는 수직 진동하기 위해, 회전하거나 또는 스핀하는 입구 노즐은 브루잉된 음료(예를 들어, 쓰지 않은 커피 한잔(non-bitter cup of coffee))를 생성하기 위해 음료 매체를 충분히 적시고 유체화하는(fluidizes) 온수의 스트림(stream) 또는 스프레이(spray)를 더 생성할 수 있다. 또한, 이러한 개선들은 바람직하게 저수부로부터 히터로 물을 펌핑하고, 플로우 제어 미터(flow control meter) 또는 펌프의 사용을 통해 펌핑된 물의 양을 실시간으로 결정하고, 요구된 음료의 측정된 양을 브루잉하기 위해, 가감저항기(rheostat)와 같은, 와이어-라인 제어기(wire-line controller)와 연결된 외부 다이얼(external dial)로부터의 사용자 입력에 기반하여 펌핑된 물의 총량을 조절하기 위한 시스템들 및 프로세스를 포함한다. 본 발명은 이러한 요구들 및 제공된 추가 관련 장점들을 만족한다.

본 발명에 개시된 음료 브루잉 시스템은 가열된 물 공급원에 유체 연결된 물 도관 시스템 및 물 도관 시스템과 유체 상호전달(fluid communication)되고, 브루잉 사이클 동안 물 도관 시스템에 의해 전달되는 가열된 물에 의해 브루잉될 상당량의 음료 매체를 선택적으로 수용 및 유지하는 브루잉 헤드(brew head)를 포함한다. 회전 가능한 입구 노즐(rotatable inlet nozzle)은 바람직하게 브루잉 헤드와 유체 연결되고, 내부 위치 조정 가능하며, 브루잉 사이클 동안 브루잉 헤드 내 온수와 음료 매체의 유체 혼합물(fluidized mixture)을 생성하기 위해 가열된 물을 선택적으로 수용 및 적어도 하나의 플로우 포트(flow port)를 통해 상당량의 음료 매체로 회전 주입한다. 일 실시예에서, 회전 가능한 입구 노즐은 블루잉 사이클 동안 또는 전에 상당량의 음료 매체에 적어도 부분적으로 담궈질 수 있다.

일 실시예에서, 회전 가능한 입구 노즐은 고정된 외측 샤프트(stationary outer shaft) 및 회전 중앙 샤프트(rotatable central shaft)를 포함하고, 여기에서 회전 중앙 샤프트는 적어도 부분적으로 담궈진 상당량의 음료 매체로 가열된 물을 분산시키기 위해 회전 플랫폼(rotating platform)에 끝이 닿는다. 더욱 구체적으로는, 회전 플랫폼은 유압식 구동 블레이드들(hydraulically driven blades)의 세트를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 플로우 포트는 입구 노즐을 빠져나가는 온수의 플로우(flow)을 변경하기 위한 접선방향(tangential) 플로우 포트, 둔각으로 지향된(obtusely oriented) 플로우 포트, 또는 예각으로 지향된(acutely oriented) 플로우 포트를 포함할 수 있다. 대안적으로, 플로우 포트는 나선형 채널(spiral channel), 서로 엇갈린(staggered from one another) 멀티플 플로우 포트들(multiple flow ports), 또는 회전 가능한 입구 노즐의 길이의 적어도 절반 길이의 수직 플로우 포트(vertical flow port)를 포함할 수 있다. 플로우 포트는 가열된 물의 난류 유출(turbulent outflow) 또는 라미나 유출(laminar outflow) 중 어느 하나를 방사하도록 구성될 수 있다. 게다가 회전 가능한 입구 노즐은 가열된 물을 상당량의 음료 매체 주변에 선택적으로 반사하여 분산시키기 위해 오목한 중공 노즈(concave hollow nose)를 포함할 수 있다.

음료 브루잉 시스템은 회전 가능한 입구 노즐의 회전 속도를 변경하기 위한 속도 제어기(speed controller), 360도 미만의 간격을 두고 앞뒤로 회전 가능한 입구 노즐을 피보팅(pivoting)하기 위한 솔레노이드(solenoid)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 브루잉 헤드는 싱글-서브 브루잉 카트리지(single-serve brew cartridge)를 선택적으로 수용 및 유지하기 위한 사이즈 및 형태를 갖는 리셉터클(receptacle)을 포함하고, 회전 가능한 입구 노즐은 브루잉 사이클 동안 음료 매체로 온수 및/또는 증기를 회전 주입하기 위해 싱글-서브 브루잉 카트리지의 상부 리드(top lid)를 선택적으로 뚫을 수 있다. 추가적으로, 브루잉 시스템은 회전 가능한 입구 노즐을 동작시키는 모터의 회전 운동의 육안 검사(visual inspection)를 허용하는 뷰 챔버(view chamber)를 포함할 수 있다. 관찰(Viewing)은 뷰 챔버를 조명하기 위한 적어도 하나의 백라이트 LED를 사용함으로써 향상시킬 수 있다.

또 다른 실시예에서, 회전 가능한 입구 노즐은 음료 매체 위 또는 상당량의 음료 매체 내에 적어도 부분적으로 담궈지는 전개 위치, 및 상당량의 음료 매체 내로부터 떨어진 후퇴 위치(retracted position) 사이에서 힌지에 대하여 피보팅할 수 있다. 예를 들어, 후퇴 위치에 있을 때, 브루잉 바스켓(brew basket)은 상기 회전 가능한 입구 노즐의 방해 없이 상기 브루잉 헤드로 선택적으로 미끄러져 들어가고 미끄러져 나온다. 이와 관련하여, 제어기는 브루잉 바스켓의 미끄러지는 움직임을 허용하기 위해 배치되고 후퇴 위치들 사이에서 회전 가능한 입구 노즐을 자동적으로 피보팅할 수 있다. 바람직하게는, 회전 가능한 입구 노즐은 수직 전개 위치 및 수평 후퇴 위치 사이에서 피보팅한다. 대안적으로, 회전 가능한 입구 노즐은 힌지에 대하여 수동으로 피보팅할 수 있다. 이러한 실시예에서, 직립 브루잉 바스켓 벽(upstanding brew basket wall)은 회전 가능한 입구 노즐을 접촉할 수 있고, 그것의 제거를 허용하도록 한 방향으로 회전 가능한 입구 노즐을 피보팅할 수 있고, 그 다음으로 직립 브루잉 바스켓 벽은 입구 노즐을 접촉할 수 있고, 브루잉 헤드로 브루잉 바스켓의 재-삽입을 허용하도록 두 번째 및 반대 방향에서 입구 노즐을 피보팅할 수 있다. 이러한 실시예는 특히 상업용 커피 브루어들을 위해 요구될 수 있다.

게다가, 본 발명에 개시된 음료 브루어 헤드(beverage brewer head)는 하부 지지 멤(lower support member) 및 상부 리드 (upper lid)를 포함할 수 있고, 하부 지지 멤버 또는 상부 리드 중 적어도 하나는 음료 브루어 브루잉 헤드(beverage brewer brew head)를 개방 위치(open position) 및 폐쇄 위치(closed position) 사이에 선택적으로 위치시키기 위해 다른 하나에 대하여 상대적으로 이동 가능하다. 상기 상부 리들에 배치된 금속막대(metal bar) 또는 자석(magnet) 중 하나는 상기 하부 지지 멤버에 배치되고, 상부 금속막대 또는 자석 중 다른 하나는 상기 상부 리드에 배치되고, 실질적으로 서로 맞추어 조정하며 브루잉 사이클 동안 상기 폐쇄 위치에서 음료 브루어 헤드를 잠그도록 협력하기 위해 상기 하부 지지 멤버 및 상부 리드 내에 각각 개별적으로 위치된다. 이를 위해서, 하부 지지 멤버 및 상부 리드는 폐쇄 위치에 있을 때 싱글-서브 카트리지를 선택적으로 유지하기 위한 클램-셀 챔버(clam-shell chamber)를 형성하도록 협력한다.

대안적인 실시예에서, 일련의 코일들은 금속막대 주변을 감쌀 수 있고 전력 공급원에 연결될 수 있어, 가역 극성(reversible polarity)을 갖는 전자석(electromagnet)을 형성한다. 전자석의 제1 극성(first polarity)은 자석과 동일한 극성일 수 있어, 하부 지지 멤버를 상부 리드로부터 밀어내고(repulsing) 개방 위치에 놓는다. 전자석의 제2 극성은 자석과 반대 극성을 포함할 수 있어, 하부 지지 멤버를 상부 리드를 갖는 전자석으로 더 당기도록 자석 및 금속막대 사이에 자연적 당김(natural attraction)을 부가하여 브루어 헤드의 결합을 브루잉 사이클 동안 폐쇄 위치에서 잠근다. 사용자는 전자석의 극성을 변경하기 위해 외부 접근 가능한 버튼을 누를 수 있다(예를 들어, 브루잉 헤드를 여는 목적으로). 이를 위해, 피드백 제어기는 음료 브루어 헤드가 폐쇄 위치에 있는지 또는 개방 위치에 있는지 여부를 결정할 수 있고, 이것을 사용자에게 알릴 수 있다.

또 다른 실시예에서, 음료 브루어는 사용자 선택 가능한 브루잉 사이즈를 포함할 수 있다. 여기에서, 브루어는 외부 접근 가능한 브루잉 사이즈 선택기, 선택된 브루잉 사이즈를 디스플레이하기 위해 외부 식별 가능한 표시기를 포함할 수 있다. 가감저항기(rheostat)와 같은 와이어-라인 제어기는 브루잉 사이즈 선택기의 선택된 움직임에 응답할 수 있고, 바람직하게는 플로우 제어기에 전기적으로 연결될 수 있다. 플로우 제거기는 브루잉 사이클 동안 외부 식별 가능한 표시기에 의해 디스플레이된 양에 상응하는 원하는 상당량의 액체의 교체(displacement)을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 바람직하게 플로우 제어기는 브루잉 사이클 동안 저수부로부터 브루어 헤드로 물을 교체하는 펌프를 포함할 수 있다. 플로우 모니터는 브루잉 사이클 동안 유량을 모니터할 수 있고, 플로우 제어기 미터 또는 펌프를 포함할 수 있다. 사용자는 다이얼 또는 디지털 디스플레이에 의해 외부 접근 가능한 브루잉 사이즈 선택기를 작동할 수 있다.

본 발명에 개시된 실시예들의 또 다른 양상에서, 음료 카트리지는 일반적으로 출구 니들에 의해 관통 가능한 바닥 표면, 입구 니들에 의해 관통 가능한 리드, 및 그 사이에서 확장하는 측벽을 포함하는 컵-형태 용기를 포함할 수 있다. 필터는 용기 내에 배치되고, 용기를 상당량의 음료 매체를 포함하는 제1 챔버 및 필터를 관통하지 않고 출구 니들을 수용하기 위한 제2 챔버로 세분화한다. 물 리디렉트(water redirect)는 용기의 내부에 위치되고, 입구 니들에 실질적으로 맞추어 조정된다. 바람직하게 리디렉트는 브루잉 사이클 동안 물과 음료 매체의 유제 혼합물을 생성하기 위해 물을 용기의 내부로 분산시키기 위한 형태 및 사이즈를 포함한다. 이와 관련하여, 리디렉트는 용기의 바닥 표면에 열 스탬핑될(heat stamped) 수 있고, 위쪽을 향해 열리는 아치 형태(arcuate shape) 또는 회전 가능한 샤프트를 포함할 수 있다. 회전 가능한 샤프트는 카트리지 내부에 물 분산을 촉진하기 위한 유압 구동 블레이드(hydraulically driven blade)를 포함할 수 있다.

게다가, 또 다른 실시예에서, 본 발명에 개시된 개선된 브루잉 시스템은 싱글-서브 커피 카트리지와 같은 커피 카트리지의 내부에서 커피와 온수의 유체 혼합물 생성을 위해 내부에 하나 이상의 플로우 포트들을 포함하는 스핀하거나 또는 회전하는(spinning or rotating) 입구 노즐을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 입구 노즐은 커피 카트리지의 상부를 뚫기 위해 사용될 수 있고, 브루잉 사이클이 시작하면, 모터는 그것에 연결되고, 입구 노즐이 카트리지의 커피 그라운드들 내에 잠긴 동안 미리 정해진 속도(분 또는 RPMs 당 회전수로 측정된)에서 360도로 회전시킨다. 대안적으로, 입구 노즐은 노즐을 선택 각도(select number of degrees)(예를 들어, 300도)로 회전시키는 솔레노이드에 연결될 수 있고, 그러면 입구 노즐을 반대 방향으로 회전시킨다. 입구 노즐은 브루잉 사이클의 기간 동안 온수 및 커피의 요구된 충분한 상호혼합을 달성하기 위해 이러한 앞뒤로 움직임을 계속할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 입구 노즐은 브루잉 사이클 동안 미리 정해진 속도 또는 가변 속도로 수직 진동할 수 있다. 이러한 실시예에서, 입구 노즐은 음료 매체(예를 들어, 커피)를 부드러운 외부 표면에 대하여 더 잘 젓기 위해 복수의 톱니들을 포함하는 것이 바람직하다.

입구노즐은 다양한 플로우 포트들을 그것의 노즈(nose)에 포함할 수 있고, 그것은 카트리지 내에 온수 및 음료 매체(예를 들어, 커피, 핫초코, 티, 레모네이드 등)의 유체 혼합물을 적절하게 생성하기 위해 구조 및 동작에서 변화한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 중앙 샤프트를 통해 노즐로 유입되는 온수는 노즈 근처의 하나 이상의 플로우 포트들을 통해 다양한 각도들에서 분산하도록 노즐 헤드의 경사진 부분(angled portion)에 반사되거나 또는 튕길 수 있다. 일 실시예에서, 입구 노즐의 노즈는 평평하거나 또는 단단한 플랫폼을 포함할 수 있고, 그것은 유입되는 물의 플로우를 음료 매체 주변으로 리디렉트한다. 이러한 실시예에서, 플랫폼은 내부에 유체를 생성하기 위해 중앙 샤프트에 대하여 고정되거나 또는 회전할 수 있다. 게다가, 가압되어 유입되는 액체는 중앙 샤프트에 연결된 하나 이상의 블레이드들 또는 팬들과 접촉할 수 있고, 중앙 샤프트가 모터나 또는 솔레노이드에 의해 구동되는 것과 같이 유사한 방법으로 중앙 샤프트에 대하여 유압 회전 또는 스핀하는 움직임을 발생시킬 수 있다. 이러한 실시예에서, 중앙 샤프트는 가압된 물에 의해 유압식으로 구동된다.

추가적으로, 입구 노즐은 또한 카트리지 내에 온수와 음료 매체의 유체 혼합물을 생성하도록 유사하게 설계된 구조 및 방위를 갖는 하나 이상의 플로우 포트들을 그것의 길이를 따라 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 입구 노즐은 하나 이상의 플로우 포트들을 포함할 수 있고, 그것은 일반적으로 유입되는 물의 플로우에 대한 접선방향이고, 입구 노즐로부터 예각으로 분산되거나 또는 입구 노즐로부터 둔각으로 분산된다. 일 실시예에서, 플로우 포트들은 실질적이고 대안적으로 카트리지 내에서 온수와 음료 매체를 섞기 위해 하나 이상의 긴 채널(elongated channel) 또는 하나 이상의 나선형 채널들을 입구 노즐의 길이의 적어도 일부에 포함할 수 있다.

본 발명에 개시된 음료 브루어의 또 다른 양상에서, 브루어 리드(brewer lid)는 클램-셀 스타일 브루어 헤드(clam-shell style brewer head)의 하부 지지 멤버(lower support member)에 배치된 금속 또는 스틸 바와 연결하도록 설계된 영구 자석(permanent magnet)을 포함할 수 있다. 여기에서, 영구 자석은 금속 또는 다른 자성 물질에 대한 그것의 자기 인력으로써 브루어 헤드를 닫힘 상태로 유지한다. 하지만, 자기 인력은 사용자가 커피 카트리지를 삽입하거나 또는 제거하기 위해 브루어 헤드를 열 수 없을 정도로 너무 강하면 안 된다. 이와 관련하여, 음료 브루어는 전자석을 효과적으로 생성하는 자기장을 유도하기 위한 금속막대의 외부를 둘러싼 일련의 코일들로 전류를 공급하기 위한 전력 공급원과 연결하는 제어기를 더 포함할 수 있다. 제어기는 전류의 방향에 의존하는 복수의 금속막대의 극성 구성할 수 있다. 일 실시예에서, 정지 포지션(resting position)에서, 제어기는 금속막대로 전류를 제공하지 않아, 자석은 비-유도된 자기 인력을 통해 브루어 헤드를 폐쇄 위치에 유지할 수 있다. 브루어 헤드를 여는 것은, 제어기에 사용자가 브루어 헤드 열기를 시도하는 피드백을 제공하는 외부 접근 가능한 버튼을 누르는 것을 포함할 수 있다. 이것은 서로 밀어내는 자석 및 전자석을 발생시켜 리드가 개방 위치로 이동할 수 있다. 유사하게, 제어기는 전력 공급원이 브루잉 사이클 동안 전류를 반전시키도록 동작할 수 있고, 그래서 브루잉 사이클 동안 브루어 헤드가 닫힘을 유지하는 것을 보장하기 위해 반발력은 자석 및 전자석 사이에 인력을 향상시키기 위한 인력으로 변화할 수 있다.

추가적으로, 본 발명에 개시된 입구 노즐은 상업용 커피 브루잉 시스템과 호환할 수 있다. 이러한 예에서, 입구 노즐은 핀 또는 힌지(hinge)에 대하여 입구 노즐이 브루잉 바스켓에서 그라운드 커피의 선택량의 내 또는 위에 위치된, 전개 위치 및 입구 노즐이 브루잉 바스켓 내로부터 떨어진 비-전개 위치 사이에 삽입 및 제거를 허용하기 위해 회전 또는 피보팅할 수 있다. 전개 위치에 있을 때, 입구 노즐은 설명된 것과 같이 브루잉 바스켓 내에 커피와 온수의 유체 혼합물을 생성할 수 있다. 바람직하게는, 이것은 회전하거나 또는 수직 진동하는 입구 노즐로부터 스핀하거나 또는 회전하여 물을 주입함으로써 달성될 수 있고, 따라서 브루잉 바스켓 내에 온수와 커피의 유체 혼합물을 생성하도록 배출되는 물이 커피 그라운드와 적절히 섞인다. 일 실시예에서, 입구 노즐은 커피 그라운드 위에서 또는 내에 적어도 부분적으로 담궈져서 스스로 회전 또는 스핀할 수 있다. 대안적으로, 또 다른 일 실시예에서, 입구 노즐은 고정될 수 있고, 온수와 커피의 유체 혼합물을 생성하기 위해 하나 이상의 블레이드들 또는 팬들을 그것의 한쪽 끝에서 스핀하거나 또는 회전하는 중앙 회전 샤프트를 포함할 수 있다. 브루잉 사이클의 끝에서, 입구 노즐은 브루잉 바스켓 내로부터 자동으로 회전하거나 피보팅하고, 따라서 준비자는 브루잉 바스켓을 빠르고 쉽게 제거할 수 있고, 커피 그라운드 및 필터를 버릴 수 있고, 깨끗한 필터 및 깨끗한 커피 그라운드를 삽입할 수 있고, 브루잉 바스켓을 또 다른 브루잉 사이클을 위해 브루잉 챔버로 다시 삽입할 수 있다. 모터는 입구 노즐을 전개 및 후퇴 위치들에서 자동적으로 피보팅하거나 또는 회전할 수 있고, 또는 입구 노즐은 브루잉 바스켓의 삽입 및/또는 제거를 위해 기계적으로 연결될 수 있다. 대안적으로, 브루잉 바스켓의 직립 측벽들은 접촉할 수 있고, 브루잉 바스켓을 제거 또는 삽입할 때 입구 노즐을 비-전개 위치들 사이에 수동으로 이동시킬 수 있다.

또 다른 양상에서, 본 발명에 개시된 음료 브루어는 사용자가 싱글-서브(single serve) 또는 다-인용(multi-serve) 음료 카트리지와 관련하여 브루잉될 음료의 양을 선택하도록 허용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 음료 브루어는 요구되는 컵 사이즈를 선택하기 위한 표시기(indicator)를 갖는 외부 접근 가능한 브루잉 사이즈 선택기(예를 들어, 외부 접근 가능한 다이얼 또는 터치 스크린 인터페이스)를 포함할 수 있다. 브루잉 사이즈 선택기의 움직임(예를 들어, 가감저항기와 같은 와이어-라인 제어기)는 바람직하게 브루어 내의 액체의 플로우를 조작하는 제어기와 통신한다. 이에 관하여, 브루잉 사이클의 준비를 위해 또는 브루잉 사이클 동안 브루잉 헤드로 전달하기 위해, 제어기는 물 공급기로부터 히터로 펌핑된 액체의 양을 조절하고 측정하기 위한 물 펌프 또는 플로우 제어 미터를 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 펌프는 유체를 도관 시스템을 통해 특정 비율로 처리할 수 있다. 여기에서, 제어기는 펌프가 히터로 펌핑된 액체의 양을 결정하기 위해 동작하는 기간을 모니터 한다. 제어기는 브루잉된 음료의 양이 브루잉 사이즈 선택기의 방법으로 사용자에 의해 설정된 양에 도달하면 펌프를 턴 오프한다. 비슷한 방법에서, 펌프 프로세스는 히터로 펌핑된 물의 양에 관하여 제어기로 피드백을 제공하는 플로우 제어 미터에 의해 조절되거나 또는 모니터될 수 있다. 다시, 제어기는 플로우 제어 미터가 유체의 특정 양이 물 공급기로부터 히터로 펌핑되었다는 피드백을 제공하면 펌프를 정지시킬 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 예로서 발명의 원리를 예시하는 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

첨부된 도면들은 본 발명을 예시한다. 이러한 도면들에서:
도 1은 본 발명에 개시된 개선들 및 관련 방법들을 통합한 음료 브루어의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 오픈 포지션에 있는 브루어 헤드의 리드를 나타내는 도 1의 음료 브루어를 나타내는 도면이다.
도 3은 조 락킹 메커니즘(jaw locking mechanism)을 더 나타내는 브루어 헤드를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3과 유사한 다른 관점인, 조 클립 통로(jaw clip passageway) 및 조 락킹 메커니즘의 릴리즈 버튼을 더 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3 및 도 4와 유사한 다른 관점인, 조 클립 및 조 락킹 메커니즘의 토션 스프링(torsion spring)을 더 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에서 원형 6에 대한 브루어 헤드의 확대된 전면도이고, 입구 노즐의 회전 또는 스핀 모션을 더 나타낸다.
도 7은 도 2에서 라인 7-7에 대한 브루어 헤드의 단면도이고, 브루어 헤드, 입구 노즐 및 복수의 플로우 경로들을 통한 내부 온수 플로우 경로들, 및 용기 기반 음료 카트리지의 내부 챔버로의 온수 플로우 경로들을 더 나타낸다.
도 8은 브루어 헤드의 상면도를 나타내고, 회전하는 입구 노즐을 위한 모터 및 온수 브루어 헤드에 연결된 입구 도관을 나타낸다.
도 9는 도 6에서 라인9-9에 대한 입구 노즐의 단면도이고, 온수의 입구 플로우가 입구 노즐의 노즈를 리디렉트 오프(redirected off)하는 예시를 나타낸다.
도 10은 입구 노즐의 대안적인 단면도이고, 입구 물 플로우를 스핀하고 스프레이하는 샤프트-구동 플랫폼을 나타낸다.
도 11은 입구 노즐의 또 다른 대안적인 단면도이고, 입구 노즐을 통해 가압된 유체 플로우에 응답하여 샤프트에 대해 스핀 또는 회전하는 유압식-구동 팬 또는 블레이드를 나타낸다.
도 12는 도 9와 유사한 입구 노즐의 단면도이고, 온수의 접선방향 스트림 또는 스프레이를 생성하기 위한 수평 플로우 포트들의 세트를 나타낸다.
도 13은 도 9 및 도 12와 유사한 입구 노즐의 단면도이고, 하향 프로젝팅하는 온수의 스트림 또는 스프레이를 생성하기 위해 하향이거나 또는 예각인 플로우 포트들의 세트를 나타낸다.
도 14는 도 9, 도 12 및 도 13와 유사한 입구 노즐의 단면도이고, 상향 프로젝팅하는 온수의 스트림 또는 스프레이를 생성하기 위해 상향이거나 둔각인 플로우 포트들의 세트를 나타낸다.
도 15는 도 9, 도 12 내지 도 14와 유사한 입구 노즐의 단면도를 나타내는 도면이고, 브루잉 카트리지의 내부 챔버로 주입될 온수의 접선방향, 하향 및 상향 스트림 또는 스프레이를 동시에 생성하기 위한 수평 플로우 포트들의 쌍, 예각 플로우 포트들의 쌍 및 둔각 플로우 포트들의 쌍을 나타낸다.
도 16은 도 9, 도 12 내지 도 15와 유사한 입구 노즐의 대안적인 단면도이고, 입구 노즐에서 분출하는 온수의 난류(turbulent) 또는 라미나(laminar) 분산 벽을 생성하기 위한 긴 채널들의 쌍을 나타낸다.
도 17은 도 9, 도 12 내지 도 16과 유사한 입구 노즐의 또 다른 대안적인 단면도이고, 대안적인 온수를 커피 카트리지로 주입하기 위한 나선형 채널을 나타낸다.
도 18은 자성-기반 락킹 메커니즘을 갖고 리드에 배치된 브루잉 헤드의 부분적 개략 단면도이다.
도 19는 여기에서 본 발명에 개시된 회전하고 스핀하는 입구 노즐이 상업용 커피 브루어에서의 사용을 위해 조정되는 대안적인 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 20은 비-결합된 위치에 피보팅된 입구 노즐을 더 나타내는 도 19와 유사한 개략도이고, 여기에서 브루잉 바스켓은 방해 없이 브루잉 챔버로부터 삽입 또는 제거될 수 있다.
도 21은 브루잉 챔버로부터 브루잉 바스켓의 수동 제거를 허용하기 위해, 도 19에 전개 위치로부터 직립 브루잉 바스켓 벽과 접촉을 통한 입구 노즐의 수동 피보팅을 더 나타내는, 도 19 및 도 20과 유사한 개략도이다.
도 22는 브루잉 챔버로 브루잉 바스켓의 수동 삽입을 허용하기 위해, 도 19에 전개 위치로부터 직립 브루잉 바스켓 벽과 접촉을 통한 입구 노즐의 수동 피보팅을 더 나타내는, 도 21과 유사한 개략도이다.
도 23은 본 발명에 개시된 실시예들에 따른 브루잉될 음료의 특정양의 사용자 선택을 허용하는 외부 접근 가능한 다이얼 및 이에 응답하여 브루잉 음료의 양을 조절하는 제어기를 갖는 커피 브루잉 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 24는 브루잉 헤드 리드의 평면도이고, 내부 모터 움직임을 조명하는 복수의 백라이트 LED들을 갖는 투명한 모터 챔버를 나타낸다.
도 25는 입구 노즐이 스핀하거나 회전하지 않는 실시예에서, 유입되는 물 플로우를 내부 챔버로 분산하기 위한 리디렉트를 결합하는 음료 카트리지의 단면도이다.
도 26a는 도 1에서 라인 26-26에 대한 브루잉 헤드의 단면도이고, 비-결합된 포지션(non-engaged position)에서, 조 클립(jaw clip)에 관한 락킹 솔레노이드(locking solenoid)의 관련 포지셔닝을 더 나타낸다.
도 26b는 도 26a와 유사한 단면도이고, 락킹 솔레노이드로부터 조 클립 및 외부 접근 가능한 버튼 뒤로 확장 가능한 샤프트의 부분적 배치를 더 나타낸다.
도 26c는 도 26a 및 도 26b와 유사한 단면도이고, 폐쇄 위치에서 브루잉 헤드를 잠그기 위해 조 클립 및 외부 접근 가능한 버튼 뒤로 확장 가능한 샤프트의 전체 배치를 더 나타낸다.
도 27은 도 7과 유사한 브루잉 헤드의 단면도이고, 수직 진동 가능한 입구 노즐의 대안적인 실시예를 나타낸다.
도 28은 도 9, 도 12 내지 도 17과 유사한 단면도이고, 외부 주변을 따라 톱니들(serrations)을 갖는 대안적인 입구 노즐을 나타낸다.

예시의 목적으로 도면에 도시된 바와 같이, 개선된 음료 브루어에 대한 본 발명은 일반적으로 도 1, 도 2 및 도 8에서 참조 번호 10으로 언급된다. 일반적으로, 본 발명에 개시된 개선된 음료 브루어(10)는 33 Coffee Lane, Waterbury, Vermont 05676의 Keu rig K-cup ^® 와 같이 Green Mountain Coffee Roasters, Inc.에 의해 제조된 싱글-서브 커피 카트리지들과 같은 용기-기반 음료 카트리지들의 사용을 위해 설계된다. 일반적으로 도 1에 보여진 것과 같이, 음료 브루어(10)는 바닥에서 확장하는 베이스(base) 또는 플래튼(platen)을 갖는 일반인 업라이트 하우징(generally upright housing)(12)을 포함할 수 있고, 일반적으로 외부로 확장하는 브루어 헤드(outwardly extending brewer head)(16) 아래에 배치될 수 있다. 플래튼(14) 및 브루어 헤드(16) 사이의 수직 거리는 커피 머그 또는 적어도 6 oz의 음료, 및 가능하면 10 oz 이상의 음료를 유지할 수 있는 것을 적절히 수용해야 한다. 하우징(12)은 예를 들어, 저수부(20) 및 브루어 헤드(16) 사이에 도관 시스템 포함하는 브루어(10)의 내부 기능들을 저장 또는 보관하는 중력-공급 저수부(gravity-fed water reservoir)(20)를 한쪽 측면 및 외부 셀(22)에 갖는 리어 하우징(rear housing)(18)을 더 포함한다. 음료 브루어(10)의 하우징(12) 내에 이러한 기능들은 또한 일반적으로 적어도 유체 도관 시스템 및 가열 엘리먼트(도 23에 개략적으로 도시)를 포함하는 것이 바람직하다.

도 2는 바람직하게 클램-셀 구조를 갖는 브루어 헤드(16)의 대안적인 전면도이고, 그것은 고정된 하부 지지 멤버(24) 및 힌지(hinge)(28)에 대한 하부 지지 멤버(24)에 관하여 피보팅하는 이동 가능한 상부 멤버 또는 리드(26)를 포함한다. 통상의 기술자는 하부 지지 멤버(24) 및 리드(26)가 모두 이동 가능할 수 있거나, 또는 하부 지지 멤버(24)가 리드(26)에 관하여 이동 가능할 수 있다는 것을 용이하게 이해할 수 있다. 추가적으로, 하부 지지 멤버(24) 및 리드(26)는 공동 힌지(28)에 대해 피보팅 또는 회전하거나, 또는 힌지들 또는 포인트들을 분리할 수 있다(도시하지 않음). 하부 지지 멤버(24) 및 리드(26)는 내부 리셉터클(receptacle)(30) 및 음료 카트리지(32)의 유지를 선택하기 위한 브루잉 사이클 동안, 그 사이에 브루잉 챔버를 형성하기 위해 콘서트(concert)에서 사용된다(도 2). 음료 카트리지(32)는 커피, 에스프레소, 티, 핫 초코, 레모네이드 및 다른 과일기반 음료, 소다와 같은 탄산 음료 등의 다양한 유형들을 브루잉하기 위해 사용된 음료 매체를 포함하는 알려진 임의의 음료 매체를 포함할 수 있지만, 제한되지는 않는다.

이에 관하여, 도 1은 리드(26)가 하부 지지 멤버(24)와 결합되어 브루어 헤드(16)가 닫힘 또는 개방 위치에 있는 것을 나타낸다. 도 3 내지 도 5에 잘 도시된 조 락(jaw lock)(33)은 바람직하게 브루잉 헤드(16)의 부분으로부터 돌출된 전방 및 외부 접근 가능한 릴리즈 버튼(34)을 포함하고, 수동 조작을 위해 구성된다. 릴리즈 버튼(34)이 선택적으로 눌러지면, 하부 지지 멤버(24)에 배치된 조 클립 통로(35) 내에 수평으로 미끄러진다. 일반적으로, 릴리즈 버튼(34)의 조 클립 통로(35)로 움직임은 브루어 헤드(16)가 도 1에 보여진 폐쇄 위치에 있을 때 내부에 머무르는 조 클립(36)을 결합한다. 조 클립(36)은 리드(26)에 피보팅 가능하게 탑재되고, 릴리즈 버튼(34)의 결합은 그로부터의 해제를 위해 조 클립 통로(35) 내에서 조 클립(36)의 후방 피보팅 가능한 움직임을 야기하고, 리드(26)는 하부 지지 멤버(24)로부터 떨어져 피보팅할 수 있다.

더욱 구체적으로, 릴리즈 버튼(34)은 하부 지지 멤버(24)로 확장하는 릴리즈 버튼 샤프트(37)을 포함하고, 외부 접근 가능한 핑거-액터블 터치 표면(finger-actable touch surface)(38)으로 부터 멀어질 수 있다. 릴리즈 버튼(34)은 스프링(도시하지 않음) 등에 의한 것과 같이 외향(다시 말해, 비-전개 위치)으로 바이어스 된다. 조 클립 통로(35)는 바람직하게 릴리즈 버튼 샤프트(37)과 기계적 통신을 제공하는 하부 지지 멤버(24)의 상부 표면(39)으로부터 일반적으로 하향으로 형성된 구멍이다. 이에 관하여, 릴리즈 버튼 샤프트(37)은 릴리즈 버튼 스프링 등의 저항에 대하여, 릴리즈 버튼(34)의 누름을 통해 조 클립 통로(35)로부터 안으로 미끄러지거나 또는 밖으로 확장할 수 있다. 조 클립(36)은 그것의 하단에 배치된 보스(boss)(41)를 갖고 그것으로부터 수직 확장하는 조 클립 샤프트(40)을 포함한다. 보스(41)는 조 클립(36)을 조 클립 통로(35)의 방법에 의해 하부 지지 멤버(24)와의 락킹 결합으로 안내하기 위한 하향 챔퍼(downward facing chamfer)(42)(다시 말해, 보스(41)의 상부는 바람직하게 바다보다 두꺼움)를 더 포함한다. 브루잉 헤드(16)가 닫힐 때, 조 클립(36)은 조 클립 통로(35)에서 아래로 확장한다. 토션 스프링(torsion spring)(43)은 조 클립(36)을 전방 포지션(다시 말해, 조 클립(36)은 터치 표면(38)을 향해 피보팅됨)으로 바이어스하고, 그러므로, 릴리즈 버튼 샤프트(37)(도 26a 내지 eh 26c에 잘 보여짐)의 옆과 하부 지지 멤버(24)의 상부 표면(39) 아래 및 통로(35) 내에서 전방으로 보스(41)를 누른다. 이에 관하여, 하부 지지 멤버(24)와 보스(41) 사이 접촉은 브루잉 헤드(16)를 도 1에 보여진 것과 같이 닫힘으로 유지한다.

브루잉 헤드(16)를 열기 위해, 사용자는 터치 표면(38)을 누르고, 그러므로 릴리즈 버튼 샤프트(37)이 조 클립 통로(35)로 수평으로 미끄러지도록 야기하고, 내부 보스(41)와의 접촉한다. 이러한 수평으로 미끄러지는 힘은 토션 스프링(43)의 전방 힘에 대하여 보스(41)를 피보팅하고, 조 클립 통로(35)와의 결합으로부터 밖으로 향한다. 이에 관하여, 릴리즈 버튼 샤프트(37)은 보스(41)가 도 26a 내지 도 26c에서 보여진 것과 같이 하부 지지 멤버(24)의 상부 표면(39) 아래로부터 밖에, 그리고 조 클립 통로(35)의 열림 내에 완전히 배치된 곳에 위치하기 위해 조 클립(36)을 효과적으로 회전시킨다. 따라서, 보스(41) 위에 존재하는 평면이 없기 때문에, 리드(26)는 하부 지지 멤버(24)와의 결합으로부터 떨어져 피보팅할 수 있고, 그러므로 도 2에 보여진 것과 같이 브루 헤드(16)가 열린다. 이러한 포지션에서, 사용자는 음료 카트리지(32)를 선택적으로 삽입 또는 제거할 수 있다.

게다가, 도 2 및 도 6에 대하여, 음료 브루어(10)는 또한 일반적으로 보여진 것과 같이 리드(26) 아래로부터 하향 확장하는 입구 노즐(44)을 포함할 수 있다. 입구 노즐(44)은 난류 또는 라미나 온수 및 스트림을 음료 카트리지(32)로 주입하기 위해 도관 시스템(아래에서 더욱 상세히 설명 됨)과 유체 상호전달 된다. 상술된, 브루잉 사이클 동안 음료 브루어(10)를 준비하기 위해, 리드(26)는 하부 지지 멤버(24)로부터 릴리즈 버튼(34)의 누름을 통해 해제될 수 있고, 스프링(45)(도 8 및 도 18)은 도 2에서 보여진 개방 위치를 위해 리드(26)가 시계반대 방향으로 회전하도록 야기할 수 있다. 이러한 포지션에 있을 때, 음료 카트리지(32)는 리셉터클(30)(도 3 내지 도 5에서 빈 공간으로 보여지고, 도 2에서 음료 카트리지를 포함 함)로 삽입될 수 있다. 그러면, 음료 브루어(10)의 리드(26)는 스프링(45)의 여는 힘에 대하여 하향으로 눌러지고, 조 클립(36)은 통로(35)로 미끄러져 돌아가고, 여기에서 보스(41)는 리드(26)를 도 1에 보여진 포지션에서 하부 지지 멤버(24)에 잠기도록 하부 지지 멤버(24)의 상부 표면(39) 아래에 다시 결합한다. 리드(24)는 리셉터클(30)에 걸쳐 적어도 부분적인 슬라이드-핏 삽입(partial slide-fit insertion)을 위해 그 사이에 음료 카트리지(32)를 캡슐화 및 유지하도록 캡슐화된 캡(46)을 포함할 수 있다.

리드(26)가 도 1에 보여진 폐쇄 위치에 대해 피보팅될 때, 입구 노즐(44)은 음료 카트리지(32)의 외부 표면(48)을 뚫기 위한 포지션으로 이동하고, 음료 카트리지(32)의 음료 매체가 교체된 챔버(50)(도 7) 내에서 아래로 확장한다. 이러한 포지션에 있을 때, 입구 노즐(44)은 그것에 연결된 모터(52)에 의해 회전될 수 있다. 동일한 또는 다른 모터는 또한 선택적으로 수직 이동하거나 또는 입구 노즐(44)을 위치할 수 있다. 본 발명에 개시된 입구 노즐(44)은 바람직하게 음표 카트리지(32)의 내로 입구 노즐(44)의 진입을 허용하도록 힘이 표면(48)을 뚫는 뭉뚝하거나(blunt} 또는 둥근 노즈(54)를 포함한다. 물론, 이러한 노즈는 알려진 것과 같이 뾰족(예를 들어, 울퉁불퉁한 에지들)할 수 있지만, 이러한 모양 또는 울퉁불퉁한 에지는, 입구 노즐이 노출될 때 사용자 부상의 높은 위험을 야기하므로 덜 바람직하다(도 2에 보여진 것과 같이). 브루어 헤드(16)는 입구 노즐(44)의 외부 표면 반경 주위에 편안하게 슬라이드-핏(slide-fit)되기 위한 내부 반경 사이즈와 함께 중심 구멍을 갖는 개스킷(gasket)(56)(예를 들어, 고무로 만든)을 더 포함할 수 있다. 도 7에 보여진, 난간 또는 계단(60)을 형성하는 일반적으로 더 큰 머쉬룸-형태 헤드(58)를 갖는 하나의 바람직한 개스킷(56)은 바람직하게는 보여진 것처럼 입구 노즐(44)의 확장을 허용하는 브루어 헤드(16)에서 해당 구멍(64)으로 편안한 슬라이드-핏 수용을 위한 외부 반경 사이즈를 갖는 상대적으로 더 작은 반경 목(62)을 갖는다. 이에 관하여, 개스킷(56) 압력은 관련된 온수 도관 시스템 및 브루어 헤드(16)의 내부에 관하여 입구 노즐(44)을 밀봉한다.

도 7에 더 보여진 것과 같이, 온수 도관(66)은 입구 노즐(44)의 위쪽 끝(68)에 닿고, 입구 노즐(44)의 외부 반경으로 구멍을 뚫은 입구 채널(70)과 정렬되고, 위쪽 끝(68)으로부터 아래 노즈(54)를 향해 온수를 보내고, 하나 이상의 플로우 포트들(74)을 통해 배출하는 중앙 샤프트(72)와 유체 상호전달 된다. 바람직하게, 두 개의 O-링들(O-rings)(76-76')은 입구 채널(70)로 흐르기 위해 온수 도관(66)에 남은 가압된 온수로부터 유출을 방지하기 위해 입구 채널(70)의 각각의 측면에 배치된다. 입구 채널(70)은 바람직하게는 직경 구멍(diameter bore)을 감소시키고, 이것은 전체 브루잉 사이클 동안, 심지어 입구 노즐(44)이 설명된 것과 같이 스핀 또는 회전하는 동안 온수 도관(66)과 유체 상호전달을 유지한다. 따라서, 이러한 배치에서, 모터(52)는 위쪽 끝(68)에 연결되고, 브루잉 사이클 동안 내부 온수와 음료 매체(78)의 유체 혼합물을 더욱 완벽히 생성하기 위해 음료 카트리지(32) 내에서 하나 이상의 플로우 포트들(74)을 회전 또는 스핀하도록 브루잉 사이클 동안 입구 노즐(44)을 회전 또는 스핀한다. 도 7에 보여진 실시예는 4개의 플로우 포트들(74)의 사용을 나타내지만, 입구 노즐(44)은 하나의 플로우 포트(74)만을 가질 수 있다. 포트들(74)은 상향 스트림 또는 스프레이 및/또는 하향 스트림 또는 스프레이를 포함하는 도 9 내지 도 17에 대하여 아래에서 더욱 상세히 설명된 것과 같이 다양한 다른 방법들로 음료 카트리지(32)로 온수를 주입하기 위해 구성될 수 있다. 입구 노즐(44) 및 입구 노즐(44)로부터 온수의 스트림 또는 스프레이 주입의 회전 움직임은 음료 카트리지(32)의 내부에서 온수와 커피의 유체 혼합물을 생성할 수 있다. 이에 관하여, 본 발명에 개시된 음료 브루어(10)는 브루잉 사이클 동안 채널링(channeling) 및 음료 매체(예를 들어, 커피 그라운드)의 과잉 노출을 방지한다. 적어도 커피에 관하여, 이것은 알려진 싱글-서브 커피 브루어와 종종 연관된 쓴맛을 효과적으로 제거하고, 음료 매체(78) 내에서 입구 노즐(44)의 회전은 또한 브루잉된 커피가 브루어 헤드(16)로부터 배분된 이후 커피 크레마의 식별 가능한 레이어를 생성한다.

게다가, 도 8은 모터(52)가 탑재된 상부를 나타내는 브루어 헤드(16)의 평면도이고, 그것은 입구 노즐(44)을 일정한 속도(일반적으로 분 당 회전 또는 RPMs로 측정된) 또는 가변 속도(예를 들어, 브루잉 사이클이 처음 시작할 때 더 높은 RPMs이고, 브루잉 사이클의 끝에 가까워질수록 상대적으로 더 느린 RPMs이거나 또는 그 반대)로 360도 회전하기 위해 사용될 수 있다(도 8에 도시되지 않음). 대안적으로, 모터(52)는 입구 노즐(44)을 부분적으로만 회전 또는 피보팅(예를 들어, 300도)할 수 있고, 그 다음 정지하고 반대 300도로 역회전 한다. 이러한 동일한 부분 회전 특성은 또한 모터(52)에 대하여 반대로, 솔레노이드(도시하지 않음)의 사용을 통해 수행될 수 있다. 도 8에서 모터(52)는 온수 도관(66)의 진입 포인트 옆에 보여진다. 이러한 실시예에서, 커피 브루어 헤드(16)에 대한 온수 플로우는 솔레노이드(83)에 의해 조정될 수 있다. 도 8은 또한 리드(26)의 내부에 연결된 확장 스프링(45)을 나타내고, 이것은 조 클립(36)이 상술된 것과 같이 릴리즈될(released) 때, 리드(26)를 도 1에 보여진 폐쇄 위치로부터 도 2에 보여진 개방 위치로 피보팅하기 위해 노력한다. 도 24에 나타낸 일 실시예에서, 모터(52)는 클리어 하우징(clear housing)(156) 또는 브루잉 사이클 동안 모터 회전의 육안 검사를 허용하기 위해 식별 가능한 내부 챔버에 탑재될 수 있다. 게다가, 이러한 클리어 하우징(156)은 복수의 조명들(158)을 갖는 백라이트일 수 있고, 브루잉 사이클이 동작하고 입구 노즐(44)이 스핀 또는 회전하는 것들을 나타내기 위한 그래픽(160)을 포함한다.

도 9 내지 도 11은 유입 온수 및 스트림을 브루잉 사이클 동안 음료 카트리지(32)의 내부 챔버(50)로 주입하기 위한 대안적인 실시예들을 추가로 나타낸다. 예를 들어, 도 9는 노즈(54)를 향해 입구 노즐(44)의 내부를 통해 흐르는 가압된 온수 플로우(84)를 나타낸다. 이러한 실시예에서, 가압된 온수 플로우(84)는 보여진 것과 같이 각지고 오목한 노즈(54)의 내부 부분과 접촉하고, 그것으로부터 하나 이상의 플로우 포트들(74')을 통해 스트림 또는 스프레이(80)로서 밖으로 배출된다. 이에 관하여, 통상의 기술자들은 노즈(54)의 내부가 요구된 방향 및 방향성 유출 또는 스프레이(80)의 강도를 획득하기 위해 요구된 형태일 수 있는 것을 용이하게 이해할 수 있다. 상술된 것과 같이, 입구 노즐(44)은 그것의 축에 대하여 회전할 수 있고, 그래서 스트림 또는 스프레이(80)는 음료 매체(78)(예를 들어, 그라운드 커피)를 음료 카트리지(32)에서 유체화하고 회전할 수 있다.

유사하게, 도 10은 대안적인 실시예를 나타내고, 여기에서 입구 노즐(44)의 샤프트는 고정되고, 유입 플로우(84)를 상기 스트림 또는 스프레이(80)로 분산하기 위해 설계된 스핀 또는 회전하는 플랫폼(86)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 플랫폼(86)은 모터(52)에 연결된 샤프트(88)을 포함할 수 있고, 음료 카트리지(32)에서 온수와 음료 매체(78)의 실질적인 회전 유체 혼합물을 얻기 위해 일정한 또는 가변 속도(RPM)에서 구동될 수 있다. 대안적으로, 도 11에서 보여진 것과 같이, 수정된 플랫폼(86')은 부착되거나 그렇지 않으면 그것으로부터 확장하는 하나 이상의 곧은 또는 각진 팬들(fans) 또는 블레이드들(blades)(90)을 포함할 수 있고, 입구 노즐(44)의 내부를 통해 이동하는 가압된 온수 플로우(84)에 의한 유압식 구동으로 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 온수 플로우(84)는 블레이드들(90)에 접촉하고, 수정된 플랫폼(86')이 그것의 샤프트(88')에 대하여 모터(52)에 의해 구동된 것과 같이 유사한 방식으로 스핀하도록 야기한다. 이러한 실시예는 상기 모터(52)의 전력, 사용 및 설치에 관하여 에너지 절약을 위한 메커니즘으로 선호될 수 있다.

게다가, 도 12 내지 도 17은 온수 및 스트림을 음료 카트리지(32)의 내부 챔버(50)로 전달하기 위해 다양한 다른 플로우 경로들 또는 플로우 포트들을 갖는 입구 노즐(44)을 나타낸다. 예를 들어, 도 12는 하나의 실시예를 나타내고, 여기에서 4개의 포트들(74)은 일반적으로 입구 노즐(44)의 세로 길이에 수평 및 수직이고, 도 7과 유사하게 일반적으로 서로 반대이다. 여기에서, 노즐(44)을 빠져 나가는 스트림 또는 스프레이(80)는 일반적으로 접선방향이다. 도 13은 대안적인 실시예를 나타내고, 여기에서 4개의 플로우 포트들(74'")은 예각에서 입구 노즐(44)로부터 밖으로 플로우(84)를 안내한다. 물론, 이러한 배출 각도는 도 12에서 보여진 일반적인 접선방향 플로우(예를 들어 80도 회전) 및 도 13(도시 하지 않음)에 더 잘 보여진 것과 같이 근처 평행 플로우(예를 들어, 5 또는 10도 정도) 사이에서 변할 수 있다. 물론, 플로우 포트들의 배출 각도는 도 13에 보여진 예각의 역일 수 있다. 이에 관하여, 도14는 하나의 실시예를 나타내고, 여기에서 복수의 플로우 포트들(74"")은 유입 플로우(84)에 관한170도 또는 175도의 상향 및 유입 플로우(84)에 관하여 90도보다 작은 각도에서 상향 방법으로 스트림 또는 스프레이(80)를 지휘하도록 지향된다. 여기에서, 입구 노즐(44)은 스트림 또는 스프레이(80)의 접선방향 외향 플로우를 생성하는 수평 플로우 포트들(74)의 쌍, 스트림 또는 스프레이(80)를 플로우(84)에 관하여 하향 또는 예각 방식으로 지휘하는 하향 또는 예각 플로우 포트들(74'")의 쌍, 및 스트림 또는 스프레이(80)를 플로우(84)에 관하여 상향 또는 둔각 방식으로 지휘하는 상향 또는 둔각 플로우 포트들(74"")의 쌍을 포함한다. 물론, 각각의 플로우 포트들(74-74"")은 브루잉 사이클 동안 카트리지(32) 내에서 음료 매체(78)를 적절히 섞고 유체화하도록 온수의 요구된 외향 플로우를 얻기 위해 입구 노즐(44)의 길이를 따라 요구된 대로 혼합 및 일치될 수 있다. 플로우 포트들(74-74"")로 전달된 압력은 또한 브루잉 사이클의 코스 동안 일정하거나 또는 변할 수 있다.

도 16 및 도 17은 상술된 플로우 포트들(74-74"")과 유사한 대안적인 실시예들을 나타낸다. 이에 관하여, 도 16은 하나의 실시예를 나타내고, 여기에서 플로우 포트들은 연장되고 하나이상의 배출 채널들(92)을 형성한다. 배출 채널들(92)은 도 16에 보여진 것과 같이 스트림 또는 스프레이(80)의 더 넓거나 또는 열린 플로우를 얻기 위해 특히 선호될 수 있다. 바람직하게는, 연장된 채널(92)은 음료 카트리지(32)의 수평 높이를 그것의 높이의 50%만큼 작고, 그것의 높이의 95% 만큼 크게 추적(track)한다. 게다가, 연장된 채널들(92)은 내부 챔버(50) 내에 중심이 될 수 있지만, 채널들(92)은 또한 카트리지 측벽들에 관하여 또는 하나 이상의 채널(92)이 입구 노즐(44)에 사용되는 경우 서로에 관하여 엇갈린 높이일 수 있다. 도 16에서 보여진 것과 같이, 연장된 채널(92)은 입구 노즐(44)이 상술된 것과 같이 회전 또는 스핀할 때, 라미나 또는 난류 온수를 챔버로 더 잘 분산할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 플로우 포트는 도 17에 보여진 것과 같이 입구 노즐(44)의 외부 주변을 일반적으로 추적하는 하향 연장된 나선형 채널(94)의 형태일 수 있다.

플로우 포트들(74-74"")의 방위 및 수는 물론, 연장된 채널들(92) 및 나선형 채널(94)은 입구 노즐(44)이 배출하는 요구된 스트림 또는 스프레이(80)를 얻기 위해 필요에 따라 혼합되고 일치될 수 있다. 예를 들어, 플로우 포트들(74-74"") 또는 채널들(92, 94)은 엇갈리거나, 서로 반대로 위치되거나 또는 다양한 각도(예를 들어, 30, 60 또는 90도 마다)에 위치될 수 있다.

본 발명에 개시된 음료 브루어(10)의 또 다른 양상에서, 도 18은 브루어 헤드(16)를 선택적으로 열고 및/또는 닫기 위한 대안적인 메커니즘의 개략도이다. 바람직한 실시예에서, 리드(26)는 도 3 내지 도 5에 위치된 조 락(33)의 일반적이 위치와 같이 리드(26)의 앞을 향해 배치된 자석(96)(예를 들어, 영구 자석)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 물론, 조 락(33)은 불필요하다. 이러한 양상에서, 도 18에서 보여진 폐쇄 위치에서, 자석(96)은 하부 지지 멤버(24)의 부분 내에 배치된 금속막대(98)(예를 들어, 강철(steel) 또는 스테인리스 스틸(stainless steel)로 만들어짐)에 대한 자기 인력을 위해 위치된다. 따라서, 리드(26)를 닫기 위해, 화살표 방향(100)을 따라 리드(26)의 상부에 힘을 적용하면, 자석(96)은 금속막대(98)와 자기 인력으로 진입한다. 자석(96) 및 금속막대(98) 사이의 자기 인력은 상술된 것과 같이 힌지(28)에 대하여 리드(26)를 당겨 열도록 설계된 확장 스프링(45)의 여는 힘보다 강하다.

바람직한 실시예에서, 리드(26)를 열기 위해, 사용자는 "Open" 버튼(102) 또는 음료 브루어(10)의 다양한 브루잉 기능들을 조작하는 브루어 제어기(104)와 통신하는 또 다른 외부 접근 가능한 비슷한 감각의 피드백 장치를 선택하거나 또는 누를 수 있다. 제어기(104)가 오픈 버튼(102)이 선택되거나 눌러진 것을 식별할 때, 제어기(104)는 전기를 생성하기 위해 직류 전류("DC") 또는 교류 전류("AC") 전력 공급원과 같은 전력 공급원(106)과 통신할 수 있다. 이에 관하여, 금속막대(98)는 전력 공급원(106)과 연결된 일련의 코일들(108)을 포함할 수 있고, 금속막대(98)와 결합되면, 전원이 인가될 때 효과적으로 전자석(110)을 생성할 수 있다. 이에 관하여, 바람직한 실시예에서, 금속막대(98)는 음료 브루어(10)가 "오프" 또는 유휴(idle) 상태일 때, 정의된 극성을 갖지 않을 수 있다. 리드(26)를 열기 위해, 오픈 버튼(102)을 누르는 것은 자석에 대하여 공통 극성을 갖는 전자석(110)을 생성하기 위해 코일들(108)로 전류를 유도하는 방법으로 전력 공급원(106)을 활성화하기 위한 제어기(104)와의 피드백 통신을 포함한다. 이러한 상태에서, 자석(96)의 "north"(또는 "N") 극성은 전자석(110)의 "north"(또는 "N") 극성에 맞추어 조정될 수 있고, 반대의 경우도 마찬가지 이고, 그러므로 리드(26)를 힌지(28)에 대하여 하부 지지 멤버(24)로부터 밀어내는 척력을 생성한다. 이러한 척력은 스프링(45)의 힘을 보충하고, 이것은 일반적으로 리드(26)를 바이어스 오픈(bias open)하는 경향이 있어, 브루어 헤드(16)는 도 2를 참조하여 상술되고 보여진 것과 같이 개방 위치에 있게 된다. 에너지를 절약하기 위해, 전력 공급원(106)은 짧은 기간 동안에만, 예를 들어, 몇 초 이하, 및 바람직하게는 금속막대(98)로부터 자석(96)의 해제를 허용하는 순간 동안에만 코일들(106)로 에너지를 전달할 수 있다. 이에 관하여, 제어기(104)는 브루어 헤드(16)가 개방 위치(도 2)에 있는지 또는 폐쇄 위치(도 1 및 도 18)에 있는지 여부를 결정하기 위한 피드백 메커니즘을 포함할 수 있다. 도 2에 보여진 오픈 포지션에 있을 때, 사용자는 브루잉 사이클에 대비하여 상술된 바와 같이 음료 카트리지(32)를 리셉터클(30)로 삽입할 수 있다.

브루어 헤드(16)를 닫기 위해, 화살표 방향(100)을 따라 힘을 적용하면, 리드(26)가 힌지(28)에 대하여 시계방향으로 회전하도록 하여, 자석(96)은 금속막대(98)와 재결합할 수 있다. 스프링(45)은 이러한 시계방향 움직임에 자연스럽게 저항한다. 자석(96)은 그것에 근접하여 위치될 때 바람직하게 금속막대(98)에 자기적으로 이끌린다. 상술된 바와 같이, 피드백 메커니즘은 브루어 헤드(16)가, 다시, 폐쇄 위치에 있고, 특히 제어기(104)가 리셉터클(30)에서 브루잉 카트리지(32)의 존재를 자동적으로 식별할 수 있는 경우, 브루잉 사이클을 실행하기 위해 준비하고 있는 것을 제어기(104)에 전달할 수 있다. 이를 위해서, 제어기(104)는 브루잉 사이클을 자동적으로 시작하도록 구성될 수 있거나, 또는 외부 접근 가능한 "brew" 버튼(도시하지 않음)의 선택의 방법에 의해 브루잉 사이클을 실행하도록 사용자를 더 유도할 수 있다.

브루잉 사이클이 시작할 때, 리드(26)가 하부 지지 멤버(24)와 단단하게 결합된 상태 유지를 보장하기 위한 코일들(108)에 전달 가능한 전류 생성하기 위해 제어기(104)는 전력 공급원(106)과 동시에(또는 조금 전에) 통신할 수 있다. 이에 관하여, 브루잉 사이클 동안, 전력 공급원(106)은 자석(96)과 금속막대(98) 사이에 반대 극성을 생성하기 위한 전자석(110)을 유도하기 위해 코일들(108)에 전류를 생성할 수 있다. 이러한 상태에서, 자석(96)의 "north" (또는 "N") 극성은 전자석(110)의 "south" (또는 "S") 극성에 맞춰 조정되어, 둘 사이에 인력을 생성하고, 그 힘은 리드(26)가 하부 지지 멤버(24)와 단단한 접촉을 유지하도록 한다. 이러한 인력은 금속막대(98)가 전자석으로 유도되지 않을 때, 자석(96) 및 금속막대(98) 사이에 자연적 인력을 보충한다. 따라서, 브루어 헤드(16)는 바람직하게 브루잉 사이클의 기간 동안 폐쇄 위치(예를 들어, 도 1 및 도 18에 보여진)에 머무르고, 브루잉 사이클이 완료될 때까지 실수로 브루어 헤드(16)를 여는 것으로부터 사용자를 자연스럽게 방지한다. 브루잉 사이클이 완료되면, 제어기(104)는 전력 공급원(106)을 턴 오프할 수 있고, 금속막대(98)는 더 이상 전자석으로서 자기적으로 유도되지 않는다. 이러한 조건에 있을 때, 자석(96)은 금속막대(98)에 대한 자기 인력을 유지할 수 있지만, 인력들은 상당히 적고, 사용자가 사용된 음료 카트리지(32)를 제거 및/또는 교체하기 위해 브루어 헤드(16)를 열도록 허용한다.

대안적으로, 오픈 버튼(102), 제어기(104), 전력 공급원(106) 또는 코일들(108)의 사용을 포함하는 것은 필요하지 않을 수 있다. 이러한 실시예에서, 자석(96)은 리드(26)를 금속막대(98)에 유도된 비-전류를 갖는 인력을 통해 도 1 및 도 18에 보여진 폐쇄 위치에 유지하기 위해 필요한 힘을 단순하게 제공한다. 비록, 바람직하게는, 음료 브루어(10)는 리드(26) 및 하부 지지 멤버(24)가 결합되어 브루잉 사이클이 적절하게 활성화 및/또는 비활성화할 수 있도록 보장하기 위한 몇몇 피드백 메커니즘을 포함한다. 물론, 개선된 음료 브루어(10)는 상술된 특성들의 다양한 조합들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 대아적인 실시예에서, 음료 브루어(10)는 리드(26) 및 하부 지지 멤버(24)의 결합 유지를 보장하도록 브루잉 사이클 동안 금속막대(98)를 전자석(110)으로 유도하기 위해 제어기(104) 및 전력 공급원(106)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 이러한 동일한 특성들은 리드(26)를 열기 위해 오픈 버튼의 누름에 응답할 뿐만 아니라, 브루잉 사이클의 시작에 응답하여 활성화될 수 있다.

도 19는 본 발명에 개시된 입구 노즐(44)의 사용을 위해 설계된 상업용 커피 브루어(12)의 일반적인 개략도를 나타낸다. 스타벅스와 같은 커피 레스토랑 체인들은 1회 브루잉 사이클(single brew cycle) 동안 상대적으로 더 많은 커피를 브루잉하기 위한 상업용 커피 브루어들을 사용하고, 반대로 가정용 또는 사무실용 커피 브루어들은 제한된 양의 커피, 예를 들어 개인을 위한 싱글-서브 컵 또는 가족을 위한 몇몇 컵들의 양을 브루잉 한다. 도 19에 일반적으로 보여진 것과 같은 이러한 상업용 커피 브루어들은, 외부 접근 가능한 핸들(118) 등의 사용에 의한 것과 같이, 브루잉 챔버(116)로 미끄러져 들어가고 나오는 브루잉 바스켓(114)을 사용한다. 본 발명에 개시된 입구 노즐(44)은 힌지(hinge) 또는 피봇(pivot)에 대해 이동하도록 노즐(44)을 허용함으로써 상업용 커피 브루어(112)의 사용을 위해 통합될 수 있다. 예를 들어, 브루잉 사이클 동안, 브루잉 바스켓(114)은 도 19에 보여진 것과 같이 상업용 커피 브루어(112)의 브루잉 챔버(116) 내에 위치될 수 있다. 여기에서, 입구 노즐(44)은 일반적으로 수직 포지션이다. 바람직하게는, 임의의 플로우 포트들(74-74""), 연장된 채널(92) 또는 나선형 채널(94)(상술된)은 상술된 브루잉 사이클 동안 온수와 커피 그라운드(122)의 유체 혼합물의 생성하기 위해 필터(124) 내에 유지된 커피 그라운드(122) 내에 적절하게 또는 완전히 담궈진다. 물론, 입구 노즐(44)은 커피 그라운드(122)를 걸쳐 또는 도 19에 보여진 것과 같이 커피 그라운드(122) 내에 부분적으로 담궈져 배치된다. 이에 관하여, 온수와 커피의 유체 혼합물을 생성하기 위해 유입 플로우(84)로부터의 온수 스트림 또는 스프레이(80)는 흔들고, 휘젓고, 바람직하게는 커피 그라운드(122)와 섞는다. 브루잉 사이클 프로세스는 미국특허공보6,968,775, 미국특허공보7,340,991 및 미국특허공보7,240,611를 참조하여 설명된 유체화 프로세스의 개념과 유사하고, 각각의 내용들은 그 전체가 본 발명에 참고로 인용된다. 브루잉 사이클의 종료에서, 입구 노즐(44)은 도 20에 나타낸 실질적으로 수평 위치와 같은 비-결합된 위치로 회전할 수 있다. 이러한 위치에서, 입구 노즐(44)은 브루잉 바스켓(114)과의 결합으로부터 밖으로 피보팅될 수 있어, 브루잉 바스켓(114)은 브루잉 챔버(116) 내로부터 철수될 수 있고(예를 들어, 핸들(118)의 사용), 커피 그라운드(112)는 또 다른 브루잉 사이클을 위한 준비를 위해 필터(124)를 따라 버려질 수 있다. 입구 노즐(44)의 피보팅 모션은 스프링이거나, 모터이거나 또는 연동 시스템에 의해 기계적으로 활성화될 수 있다.

대안적으로, 입구 노즐(44)은 브루잉 챔버(116) 내로부터 밖으로 브루잉 바스켓(114)의 제거를 허용하기 위해 도 19에 보여진 것과 같이 일반적인 수직 방위로부터 각진 위치(예를 들어, 도 20에 보여진 것과 같이)로 수동으로 피보팅할 수 있다. 일 실시예에서, 입구 노즐(44)은 도 19에 보여진 수직 방위로 스프링-바이어스될 수 있다. 스프링 바이어싱은 필요하지 않을 수 있다. 예를 들어, 또 다른 실시예에서, 입구 노즐(44)은 브루잉 사이클 동안 그것을 통해 이동하는 가압된 스팀 또는 스프레이(80)의 결과로서, 일반적으로 자동으로 수직 위치될 수 있다(도 19에 보여진 것과 같이). 도 21 및 도 22에 보여진 실시예에서, 브루잉 바스켓(114)의 제거는 상업용 커피 브루어(112)로부터 그것을 당기고, 핸들(118)을 잡는 것의 단순한 문제이다. 보여진 것과 같이, 브루잉 바스켓(114)의 직립 또는 수직 리어 벽(vertical rear wall)(168)은 입구 노즐(44)을 피봇(120)에 대하여 시계반대 방향으로 피보팅하고, 브루잉 바스켓(114)이 브루잉 챔버(116)로부터 제거될 때 브루잉 챔버(116) 내로부터 밖으로 브루잉 바스켓(114)의 제거를 허용하기 위해 비-결합된 위치로 접촉한다. 브루잉 바스켓(114)이 브루잉 챔버(116)로부터 제거되면, 입구 노즐은 도 19에 보여진 일반적인 수직 포지션으로 되돌아갈 수 있다(예를 들어, 스프링 등의 사용을 통해). 도 22에 보여진 것과 같이 브루잉 바스켓(114)을 브루잉 챔버(116)로 다시 삽입하는 것은, 피봇(120)에 대하여 입구 노즐(44)을 시계 방향으로 피봇팅하기 위해 입구 노즐(44)을 리어 벽(168)에 다시 접촉하는 것을 포함한다. 브루잉 바스켓(114)이 완전히 삽입되면(또는 거의 삽입되면), 리어 벽(168)은 입구 노즐(44)과의 접촉으로부터 이동하고, 입구 노즐(44)은 되돌아가거나 또는 그렇지 않으면 또 다른 브루잉 사이클을 위한 준비에서 도 19에 보여진 수직 위치로 다시 스프링-바이어스 된다.

본 발명에 개시된 개선된 음료 브루어(10)의 또 다른 양상에서, 사용자는 음료 카트리지(32)로부터 생성될 음료의 요구된 사이즈를 수동으로 선택할 수 있다. 음료 카트리지(32)는 알려진 표준 사이즈일 수 있고, 음료 매체(78)의 표준 양을 포함할 수 있다. 사용자가 음료의 요구된 사이즈를 선택하도록 허용하는 것은 사용자가 음료의 강도를 결정하는 것을 허용하기 때문에 특히 바람직할 수 있다. 예를 들어, 이것은 특히 커피 카트리지들의 사용을 위해 바람직할 수 있다. 이에 관하여, 온수가 음료 카트리지(32)를 통해 덜 통과하는 것은, 온수가 동일한 카트리지(32)를 통해 상대적으로 더 통과하는 경우보다 상대적으로 더 강한 커피 한잔을 생성할 수 있다.

예를 들어, 도 23은 일 실시예를 나타내고, 여기에서 사용자는 음료 카트리지(32)(예를 들어, Keurig K-cup ^® )로부터 브루잉될 음료의 요구된 양을 선택할 수 있다. 여기에서, 사용자는 브루잉된 음료의 요구된 양에 대해 표시기(128)를 설정하기 위해 외부 접근 가능한 다이얼(126)을 수동으로 조작할 수 있다. 이러한 예시에서, 다이얼(126)은 6온즈(ounces) 및 10온즈 사이의 변화를 설정하는 것을 포함한다. 물론, 다이얼(126)은 음료 브루잉의 유형에 의존하여 더 큰 또는 더 작은 값의 범위를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표시기(128)는 브루어를 조작하는 제어기(132)와 통신하는 와이어-라인 제어기(130)(예를 들어, 가감저항기, 전위차계(potentiometer) 등)에 연결된다. 알려진 종래 브루어들과 달리, 와이어-라인 제어기(130)는 간헐적으로 미리 설정된 브루잉 값들에 제한되지 않는다. 와이어-라인 제어기(130)는 요구된 브루잉 양에 대해 사용자 조절 가능하고, 알려진 브루어들에 의해 선택 가능하지 않은 값들을 포함할 수 있다. 이에 관하여, 와이어 라인 제어기(130)의 사용은 브루잉될 음료의 특정 양에 관한 브루잉 사이즈 사용자 맞춤(user brew size customization)을 더 허용한다. 예를 들어, 사용자가 특정 브루잉 사이즈(예를 들어, 6 oz., 7 oz., 8 oz., 9 oz., 또는 1 0 oz.)로 제한을 필요로 하지 않는다. 각각의 개별 사용자는 최소 및 최대 브루잉 양 사이의 실제로 임의의 값(예를 들어, 도 23에 보여진 실시예에서 6-10온즈)에 표시기(128)를 선택적으로 위치할 수 있다. 알려진 브루어들에 비해 와이어-라인 제어기(130)의 추가된 장점은 최종 소비자는 중간 값을 선택할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 임의의 사용자는 8 oz. 또는 9 oz 가 아닌 8.3oz를 요구하는 특정 강도의 커피를 즐길 수 있다.

제어기(132)는 저수부(138)의 출구(136)를 통해 유체를 히터(140)로 이동시키는 펌프(134)와 통신할 수 있다. 플로우 제어 미터(flow control meter)(142)는 이에 관하여 배치된 물의 양을 측정할 수 있다. 그러면 물은 히터(140)로부터 도관(148)을 통해 브루어 헤드(16)로 흐르고, 결국 브루잉된 음료로 컵(150)으로 배분된다. 펌프(134)는 저수부(138)로부터 특정 양의 물을 펌핑하는 유압식 펌프(hydraulic pump)(예를 들어, 각각의 사이클 동안 다이아프그램(diaphragm)을 사용하는)일 수 있다. 이에 관하여, 제어기(132)는 펌프를 이에 따라 작동할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 표시기(128)를 8.3 oz.로 다이얼을 돌리는 경우, 제어기(132)는 저수부(138)로부터 물을 끌어오기 위해 펌프(134)의 동작을 시작한다. 출구(138)는 각각의 펌핑 사이클 동안 저수부(138)로의 역류를 방지하기 위해 한-방향 체크 밸브를 포함한다. 펌프(134)는 초당 0.25온즈를 펌핑할 수 있다. 그러므로, 이러한 예에서, 제어기(132)는 저수부(138)로부터 히터(140)로 8.3 oz.를 펌핑하기 위해 대략 33초 동안 펌프(134)를 작동할 수 있다. 게다가, 또한 대안적으로, 플로우 제어 미터(142)는 그 사이에서 펌핑된 물의 양을 측정하기 위해 펌프(134) 및 히터(140) 사이에 배치될 수 있다. 플로우 제어 미터(142)는 제어기(132)에 실시간으로 유량 정보를 다시 전달할 수 있고, 제어기(132)는 저수부(138)로부터 히터(140)로 유체의 요구된 양이 교체되면 펌프(134)를 정지할 수 있다. 대안적으로, 플로우 제어 미터(142) 대신에, 음료 브루어(10)는 브루잉 사이클 동안 저수부(138) 및 히터(140) 사이에 이동하는 물의 양을 측정하기 위해 응력 게이지(strain gauge)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 한 방향 체크 밸브는 가열된 물이 응력 게이지로 역류하거나 또는 접촉하는 것을 보장하기 위해 응력 게이지 및 히터(140) 사이에 바람직하게 배치된다.

도 24는 커피 브루어 리드(26)의 평면도이고, 브루잉 사이클 동안 모터(52)가 입구 노즐을 회전 또는 스핀하는 것을 육안 검사(visual inspection) 및 확인하도록 복수의 조명등들(158)을 포함하는 클리어 하우징(156)을 나타낸다. 오블롱 그래픽(oblong graphic)(160)은 상술된 것과 같은 브루어 동작의 더 나은 시각적 표시를 제공하기 위한 스핀 또는 회전일 수 있다.

도 25는 상술된 것과 같이, 노즐(44)이 스핀 또는 회전하지 않을 때 음료 카트리지(32) 내에서 온수와 커피의 적절한 유체화를 얻기 위한 또 다른 실시예를 나타낸다. 여기에서 카트리지(32)는 내부 챔버로 프로젝팅하는 하향 프로젝팅 분산기(upwardly projecting disperser)(164)를 갖는 필터(162) 등을 포함할 수 있다. 분산기(164)는 유입 온수 플로우(84)를 챔버의 내부(50)로 분산하고, 도 25에 방향 화살표들에 의해 보여진 것과 같이 음료 매체(78)와 접촉하기 위해, 도 25에 보여진 것과 같이 바람직하게 오목한 또는 아치 형태(arcuate shaped)이다. 분산기(164)는 카트리지(32) 안에 열 스탬핑되거나(heat stamped), 그렇지 않으면 넙(nub)(166) 또는 다른 상향 프로젝팅 아티클(upwardly projecting article)에 의해 푸시될 수 있고, 분산기(164)는 수용하기 위한 포지션이 있고, 유입 물 플로우(84)를 내부 챔버(50)를 통해 리디렉트한다. 이러한 실시예에서, 알려진 입구 노즐(예를 들어, 그것으로부터 일정한 스트림 또는 스프레이를 방사하는 고정 노즐)을 사용하는 한편, 예를 들어, 크레마를 갖는 쓰지 않은 커피 한잔을 생성하기 위해 음료 카트리지(32) 내에 요구된 유체화를 여전히 획득하는 것이 가능할 수 있다. 분산기(164)는 음료 카트리지(32)의 내부에서 필터(162)의 위 또는 아래에 위치될 수 있다.

도 26a 내지 도 26c에 나타낸 음료 브루어(10)의 또 다른 양상에서, 락킹 솔레노이드(locking solenoid)(170)가 브루잉 사이클 동안 폐쇄 위치(도 1에 보여진)에서 브루잉 헤드(brew head)(16)를 잠그기 위해 사용될 수 있다. 이에 관하여, 락킹 솔레노이드(170)는 수평 방향 샤프트(horizontally oriented shaft)(172) 또는 조 클립(36) 뒤에 다른 장애물(obstruction)을 확장하기 위해 사용될 수 있고(도 26a 내지 도 26c에 보여진 것과 같이), 그러므로 래치 힌지(latch hinge)(173)에 대한 조 클립(36)의 피보팅 움직임을 방지한다. 더욱 구체적으로, 도 26a에 나타낸 것과 같이, 음료 브루어(10)가 브루잉 사이클에서 작동하지 않을 때, 락킹 솔레노이드(170)는 후퇴 포지션으로 샤프트(172)을 유지한다. 이러한 포지션에서, 조 클립(36)은 힌지(173)에 대하여 후방 피보팅하기에 자유롭고, 그러므로 상술된 바와 같이 사용자가 릴리즈 버튼(34)의 누름을 통해 브루잉 헤드(16)를 여는 것을 허용한다. 사용자가 브루잉 사이클을 시작할 때, 락킹 솔레노이드(170)는 샤프트(172)을 수평 및 조 클립(36)을 향해 확장한다. 이에 관하여, 도 26b는 조 클립 샤프트(jaw clip shaft)(40) 뒤로 부분적으로 확장하는 샤프트(172)을 나타내고, 도 26c는 조 클립 샤프트(40)에 접촉하여 또는 바로 뒤에 완전히 전개 위치에 있는 샤프트(172)을 나타낸다. 이에 관하여, 샤프트(172)은 사용자가 릴리즈 버튼(34)으로 브루잉 헤드(16)를 열기 위해 시도하는 이벤트에서 조 클립 샤프트(40)의 후방 피보팅 모션을 방해한다(또는 브루어(10)는 동일한 방법으로 걸림).

도 27 및 도 28은 또 다른 실시예를 나타내고, 여기에서 입구 노즐(44)은 스핀 또는 회전하는 대신 수직 진동한다. 이러한 실시예에서, 음료 브루어(10)는 일반적으로 도 27에 나타낸 것과 같이 입구 노즐(44)이 수직 진동하도록 하는 입구 노즐 솔레노이드(inlet nozzle solenoid)(174)를 포함한다. 이에 관하여, 입구 노즐(44)은 리드(26)에 미끄러지기 쉽게 부착되고, 일반적으로 스프링-기반으로 상부에 위치한다. 솔레노이드(174)는 진동 샤프트(176)을 입구 노즐(44)과 접촉하는 아래로 확장할 수 있고, 그러므로 스프링의 되돌아가려는 힘에 대하여 확장된 위치로 입구 노즐(44)을 아래로 밀 수 있다. 그러면, 솔레노이드(174)는 샤프트(176)을 철회하고, 스프링-바이어스는 입구 노즐(44)을 상부 위치로 되돌린다. 이에 관하여, 음료 브루어(10)는 솔레노이드(174)를 진동시키고, 입구 노즐(44)을 미리 정해진 속도로 위 아래로 움직인다. 일 실시예에서, 바람직하게 입구 노즐(44)은 50-70 Hertz의 속도로, 더 바람직하게는 60 Hertz의 속도에서 위 아래로 움직인다. 입구 노즐(44)이 임의의 속도로 수직 진동하고, 수직 진동 속도는 브루잉 사이클의 코스 동안 변할 수 있다. 음료 브루어(10)는 본 발명에 개시된 실시예에 따른 입구 노즐(44)을 수직 진동하기 위해 캠(cam)(도시하지 않음)을 대안적으로 사용할 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 상술된 바와 같이 입구 노즐(44)은 또한 동시에 수직 진동하고 회전할 수 있다.

도 28은 카트리지(32) 내에서 음료 매체(78)를 젓기 위해 그것의 외부 주변을 따라 배치되거나 형성된 복수의 톱니들(178)을 포함하는 입구 노즐(44)의 대안적인 실시예를 더 구체적으로 나타낸다. 톱니들(178)은 바람직하게는 브루잉 사이클 동안 음료 카트리지(32)에서 음료 매체(78)와 가열된 물을 젓는 패들들(paddles)로서 동작한다. 이러한 톱니들(178)로 젓는 것은 음료 매체(78)와 온수의 유체 혼합을 향상시키고, 그러므로 음료 매체(78)의 더 균일한 적심(wetting) 및 가열 및 더 일정한 맛 추출을 제공한다. 톱니들(178)은 알려진 임의의 모양(예를 들어, 직사각형, 삼각형, 반구형, 블레이드-형태 등)일 수 있다. 게다가, 톱니들(178)은 입구 노즐(44)의 주변으로부터 외향으로 확장하거나 또는 그것의 주변으로 잘릴 수 있다. 물론, 입구 노즐(44)의 주변은 매끄러울 수 있다.

바람직하게, 일반적으로, 음료 브루어(10)는 브루잉 사이클의 시작에서 임의의 플로우 포트들(74-74"")이 막히는 것을 방지하기 위해 회전 또는 수직 진동 전에 입구 노즐(44)을 통해 물 플로우를 시작할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 플로우 포트들(74-74"")은 스쿱(scoop) 또는 리셉터클(receptacle)과 유사하게 입구 노즐(44) 스핀으로 음료 매체(78)를 수집하는 형태 및 모양일 수 있다. 수집된 음료 매체(78)는 플로우 포트들(74-74"")을 막을 수 있고, 그러므로 입구 노즐(44)이 적절히 배출하는 것으로부터 물을 실직적으로 막거나 또는 차단한다. 음료 매체(78)가 임의의 플로우 포트들(74-74"")을 막는 가능성을 실질적으로 감소시키거나 제거하기 위해, 물 플로우를 먼저 시작하는 것은 가압된 물이 배출 스트림을 형성하는 것을 허용하고, 그렇지 않으면 유입 플로우 포트들(74-74"")로부터 음료 매체(78)를 차단한다. 유사하게, 음료 브루어(10)는 바람직하게 브루잉 사이클의 종료에서 플로우 포트들(74-74"")로부터 임의의 음료 매체(78)를 세척하기 위해 임의의 플로우 포트들(74-74"")을 통한 물의 플로우를 멈추기 전에 입구 노즐(44)의 회전을 멈춘다.

몇몇 실시 예는 예시의 목적으로 상세히 설명되었지만, 다양한 변형이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부 된 청구 범위를 제외하고 제한되지 않는다.