ES2563195T3

ES2563195T3 - Método y aparato para carbonatación basada en cartucho de bebidas

Info

Publication number: ES2563195T3
Application number: ES14172953.3T
Authority: ES
Inventors: Thomas J Novak; Ross Packard; Peter Peterson; Shawn Gulla
Original assignee: Keurig Green Mountain Inc
Current assignee: Keurig Green Mountain Inc
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2016-03-11
Anticipated expiration: 2031-01-31
Also published as: JP6058744B2; CN105011764A; DK2786682T3; JP6058079B2; ES2540244T3; EP2754376B1; JP2015214375A; CN105011765A; CA3024818A1; CN104887078B; CN102843938A; US20110226343A1; CN102843938B; JP2015214374A; WO2011094677A3; DK2531080T3; CA2788496C; DK2921087T3; HK1213747A1; TWI583311B

Abstract

Un sistema de preparación de bebida, que comprende: un suministro de líquido precursor de bebida (10) dispuesto para proporcionar un líquido precursor; una cámara del cartucho (3) dispuesta de modo que contenga una primera y segunda porción de cartucho; una primera porción de cartucho dispuesta en la cámara del cartucho (3) y que contiene una fuente de dióxido de carbono (41) dispuesta de modo que emita gas dióxido de carbono para su uso en la carbonatación del líquido precursor (2); una segunda porción de cartucho dispuesta en la cámara del cartucho (3) y que contiene un medio de bebida (42) dispuesto de modo que se mezcle con el líquido precursor (2) para formar una bebida; y un suministro de fluido de activación del dióxido de carbono (20) dispuesto de modo que proporcione el fluido a la primera cámara para su contacto con la fuente de dióxido de carbono con el fin de hacer que la fuente de dióxido de carbono emita gas dióxido de carbono; en el que el sistema está dispuesto para carbonatar el líquido precursor (2) usando el gas dióxido de carbono emitido por la primera porción de cartucho y para mezclar el medio de bebida (42) de la segunda porción de cartucho sin el líquido precursor (2); caracterizado por que un cartucho individual (4) que tiene un espacio interno que está sellado proporciona la primera y segunda porción de cartucho, así como la primera y segunda cámara (46, 47) de dicho cartucho (4), estando dichas cámaras aisladas entre sí; y por que un suministro de gas dióxido de carbono se dispone para conducir el gas dióxido de carbono emitido por la fuente de dióxido de carbono (41), a una presión mayor que la presión atmosférica, hasta el líquido precursor de bebidas (2) que se proporciona por medio del suministro de líquido precursor de bebidas, para carbonatar el líquido precursor.

Description

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DESCRIPCION

Metodo y aparato para carbonatacion basada en cartucho de bebidas Antecedentes

Estas invenciones se refieren a carbonatacion de Ifquidos para uso en la preparacion de una bebida. Sistemas para carbonatacion de Kquidos y /o para mezclar Uquidos con un medio de bebida para formar una bebida se describen en una amplia variedad de publicaciones, incluyendo las patentes de los Estados Unidos US-A-4186215, U. S. 4.025.655, 4.040,342; 4.636.337; 6.712.342 y 5.182.084; y la publicacion PCT WO 2008/124851.

Sumario de la invencion

Aspectos de la invencion se refieren a carbonatacion de un lfquido precursor, tal como agua, para formar una bebida. En algunas formas de realizacion, se puede proporcionar una fuente de dioxido de carbono en un cartucho que se utiliza para generar gas dioxido de carbono que es disuelto en el lfquido precursor. Un medio de bebida, tal como una mezcla de bebida en polvo o jarabe lfquido, puede proporcionarse en el mismo cartucho o en un cartucho separado como la fuente de dioxido de carbono y mezclarse con el lfquido precursor (o bien antes o despues de la carbonatacion) para formar una bebida. El uso de uno o mas cartuchos para la fuente de dioxido de carbono y/o medio de bebida se puede aplicar para un sistema facil de usar y ordenado para preparar bebidas carbonatadas, por ejemplo en el domicilio del consumidor.

En un aspecto de la invencion, un sistema de preparacion de bebida incluye un suministro de lfquido precursor de bebidas dispuesto para proporcionar un lfquido precursor, y una camara de cartucho dispuesta para contener primera y segunda porciones de cartucho. La camara de cartucho puede tener una porcion de recepcion de cartucho individual para recibir uno o mas cartuchos, o puede incluir una pluralidad de porciones de recepcion de cartuchos que estan separadas unas de las otras, por ejemplo para recibir dos o mas cartuchos. Sin estan previstas porciones de recepcion multiples, se pueden abrir y cerrar simultaneamente o independientemente unas de las otras. Una primera porcion de cartucho puede estar prevista en la camara de cartucho, donde la primera porcion de cartucho contiene una fuente de dioxido de carbono dispuesta para emitir gas dioxido de carbono parafso en la carbonatacion del lfquido precursor. En una segunda forma de realizacion, la fuente de dioxido de carbono puede incluir un tamiz molecular cargado, tal como una zeolita que esta en forma solida (por ejemplo, granulos) y tiene dioxido de carbono adsorbido, que libera dioxido de carbono en presencia de agua. Una segunda porcion de cartucho puede estar prevista en la camara de cartucho, donde la segunda porcion de cartucho contiene un medio de bebida dispuesto para ser mezclado con un precursor lfquido para formar una bebida. El sistema puede estar dispuesto para carbonatar el lfquido precursor utilizando el gas dioxido de carbono emitido por la primera porcion de cartucho y para mezclar el medio de bebida de la segunda porcion de cartucho con el lfquido precursor. El lfquido precursor puede ser carbonatado en la primera porcion de cartucho, o y en una u otras mas areas (tal como un carbonatador de deposito o de membrana) al que se suministra dioxido de carbono. La mezcla del lfquido precursor con el medio de bebida puede tener lugar antes o despues de la carbonatacion, o puede tener lugar en la segunda porcion de cartucho o en otra localizacion, tal como una camara de mezcla separada de la segunda porcion de cartucho.

El sistema puede incluir un suministro de fluido que activa el dioxido de carbono dispuesto para proporcionar fluido a la camara del cartucho para contacto con la fuente de dioxido de carbono para provocar que la fuente de dioxido de carbono emita gas dioxido de carbono. Por ejemplo, el suministro de fluido que activa el dioxido de carbono puede estar dispuesto para controlar una cantidad de fluido (tal como agua en forma lfquida o de vapor) proporcionada a la camara de cartucho para controlar una cantidad de gas dioxido de carbono producido por la fuente de dioxido de carbono. Esto puede permitir al sistema controlar una presion del gas dioxido de carbono utilizado para carbonatar el lfquido precursor. Por lo tanto, la camara de cartucho puede estar dispuesta para retener al menos la primera porcion de cartucho en la camara de cartucho bajo una presion que es mayor que una presion ambiente. Un suministro de gas dioxido de carbono puede estar dispuesto para conducir gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono, bajo presion mayor que la presion ambiente, al lfquido precursor de bebida para carbonatar el lfquido precursor. El dioxido de carbono puede ser conducido hasta un deposito de carbonatacion, un conmutador de membrana, u otra disposicion adecuada para carbonatacion. Por ejemplo, el sistema puede incluir un carbonatador que incluye una membrana que separa un lado de lfquido de un lado de gas del carbonatador, donde el gas dioxido de carbono es proporcionado al lado del gas y el suministro de lfquido precursor de bebida proporcionar lfquido precursor al lado del lfquido, de tal manera que el dioxido de carbono sobre el lado del gas es disuelto en el lfquido precursor sobre el lado del lfquido. Una bomba puede mover el lfquido precursor desde un deposito a traves del carbonatador para la descarga siguiente como una bebida, o el lfquido precursor puede circular de retorno al deposito para una o mas pasadas adicionales a traves del carbonatador.

En algunas formas de realizacion, el sistema puede mezclar el medio de bebida con lfquido precursor para formar una bebida, de tal manera que ninguna bebida contacta con la fuente de dioxido de carbono. Sin embargo, en otras formas de realizacion, el lfquido precursor puede contactar con la fuente de dioxido de carbono, por ejemplo, donde

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el Kquido pasa a traves de la primera porcion del cartucho a carbonatar. La primera y la segunda porciones del cartucho pueden ser cada una de ellas parte del primero y segundo cartuchos respectivos que son distintos entre sf, o las porciones del cartucho pueden ser parte de un cartucho individual. Si forman parte de un cartucho individual, la primera y segunda porciones del cartucho pueden estar separadas una de la otra, por ejemplo, por un elemento permeable, tal como un filtro, o un elemento impermeable tal como una pared del cartucho, que puede ser o no frangible, reventable (tal como por presion adecuada), perforable o rompible de otra manera para permitir que la primera y segunda porciones del cartucho se comunique entre st Un cartucho asociado con la primera y segunda porciones del cartucho puede ser perforado mientras se encuentra en la camara del cartucho para permitir el acceso a la primera y segunda porciones. Por ejemplo, si las porciones del cartucho estan en cartuchos separados, los dos cartuchos pueden ser perforados cerrando la camara del cartucho para permitir que el fluido sea proporcionado a la primera porcion del cartucho y/o para permitir que el gas salga desde la primera porcion del cartucho, y para permitir que el medio de bebida salta desde la segunda porcion del cartucho, ya sea solo o con un lfquido precursor mezclado.

En algunas formas de realizacion, la primera y la segunda porciones del cartucho pueden tener cada una de ella un volumen que es inferior a un volumen de bebida carbonatada que debe formarse utilizando las porciones de cartucho. Esto proporciona una ventaja significativa para permitir a un usuario formar un volumen relativamente grande de bebida utilizando cartucho o cartuchos de volumen relativamente pequeno. Por ejemplo, el sistema puede estar dispuesto para utilizar la primera y segunda porciones de cartuchos durante un periodo de tiempo que es inferior a aproximadamente 120 segundos para formar un lfquido carbonatado que tiene un volumen de entre 100 - 100 ml y un nivel de carbonatacion de aproximadamente 2 a 4 volumenes. La carbonatacion puede tener lugar a presiones entre 20 y 50 psi o mas. Las porciones del cartucho en esta forma de realizacion pueden tener un volumen de aproximadamente 50 ml o menos, reduciendo una cantidad de residuos y/o anadiendo por conveniencia del sistema.

En otro aspecto de la invencion, un metodo para formar una bebida incluye proporcionar primera y segunda porciones de cartucho en una camara de cartucho, donde la primera porcion de cartucho contiene una fuente de dioxido de carbono dispuesta para emitir gas dioxido de carbono para uso en la carbonatacion de un lfquido, y la segunda porcion del cartucho contiene un medio de bebida dispuesto para ser mezclado con un precursor lfquido para formar una bebida. Un fluido, tal como agua en forma lfquida o de vapor, puede ser proporcionado a la camara del cartucho para causar que la fuente de dioxido de carbono emita dioxido de carbono, y un lfquido precursor puede ser carbonatado disolviendo al menos una porcion del dioxido de carbono emitido desde la fuente de dioxido de carbono en el lfquido precursor. El lfquido precursor se puede mezclar con un medio de bebida para producir una bebida, ya sea antes o despues de la carbonatacion.

Como se ha indicado anteriormente, la fuente de dioxido de carbono puede estar en forma solida en la primera porcion de cartucho, por ejemplo incluyendo una zeolita cargada. Una cantidad de fluido proporcionada a la primera porcion del cartucho puede ser controlada para controlar la produccion de gas dioxido de carbono por la fuente de dioxido de carbono, por ejemplo para mantener una presion del gas producido por la fuente de dioxido de carbono para que este dentro de un rango deseado por encima de una presion ambiente. En una forma de realizacion, la fuente de dioxido de carbono incluye una zeolita cargada y una cantidad de fluido proporcionada a la camara del cartucho es controlada para causar que la zeolita cargada emita dioxido de carbono durante un periodo de tiempo de al menos 30 segundos o mas.

La carbonatacion del lfquido precursor puede incluir proporcionar gas dioxido de carbono a un deposito que contiene lfquido precursor, proporcionar dioxido de carbono a un lado del gas de una membrana, de tal manera que dioxido de carbono en el lado del gas se disuelve en el lfquido precursor sobre un lado del lfquido de la membrana, pulverizar lfquido precursor en una fase llena de dioxido de carbono, pasar el lfquido precursor a traves de la primera porcion del cartucho bajo presion y asf sucesivamente.

Como se ha mencionado anteriormente, la primera y segunda porciones del cartucho puede formar cada una de ellas una parte del primero y segundo cartuchos respectivos que son distintos entre sf, o las porciones del cartucho pueden formar parte de un cartucho individual. Si forman parte de un cartucho individual, la primera y segunda porciones del cartucho pueden estar separadas una de la otra, por ejemplo por una pared de cartucho. La mezcla del lfquido precursor puede tener lugar antes o despues de la carbonatacion, y puede tener lugar en la segunda porcion del cartucho o en otra localizacion, tal como una camara de mezcla separada de la segunda porcion del cartucho.

En una forma de realizacion, las etapas de proporcionar un fluido y de carbonatacion se pueden realizar durante un periodo de tiempo inferior a aproximadamente 120 segundos (por ejemplo, aproximadamente 60 segundos) y utilizando una presion del gas de 20-50 psi para formar un lfquido carbonatado que tiene un volumen de entre 100 - 1000 ml (por ejemplo, aproximadamente 500 ml) y un nivel de carbonatacion de aproximadamente 2 a 4 volumenes. Por lo tanto, los sistemas y metodos de acuerdo con este aspecto pueden producir una bebida relativamente

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altamente carbonatada en un periodo de tiempo relativamente corto, y sin requerir presiones altas.

En otro aspecto de la invencion, un sistema de preparacion de bebidas incluye un suministro de Kquido precursor de bebida para proporcionar un Kquido precursor, una camara de cartucho dispuesta para retener un cartucho, y un cartucho que incluye un espacio interior que contiene una fuente de dioxido de carbono. La fuente de dioxido de carbono puede estar dispuesta para emitir gas dioxido de carbono para uso en la carbonatacion del lfquido precursor, por ejemplo en respuesta al contacto con un fluido, tal como agua u otro agente de activacion. Un suministro de fluido de activacion del dioxido de carbono puede estar dispuesto para proporcionar fluido a la camara del cartucho para contacto con la fuente de dioxido de carbono para provocar que la fuente de dioxido de carbono emita gas dioxido de carbono, y el suministro de fluido de activacion puede estar dispuesto para controlar una cantidad de fluido proporcionada a la camara del cartucho para controlar una cantidad de gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono, por ejemplo para controlar una presion en la camara del cartucho u otra area. Un suministro de gas dioxido de carbono puede estar dispuesto para conducir gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono, a presion mayor que la presion ambiente, al lfquido precursor proporcionado a traves del suministro de lfquido precursor de bebida para carbonatar el lfquido precursor. La capacidad de controlar la produccion de gas dioxido de carbono y, por lo tanto, la presion, en una manera relativamente facil de controlar el flujo de fluido dentro de la camara del cartucho, puede proporcionar ventajas de un control sencillo y de un funcionamiento sencillo del sistema.

El suministro de lfquido precursor de bebida puede incluir un deposito que contiene lfquido precursor, un carbonatador que incluye una membrana que separa el lado del lfquido del lado del gas del carbonatador, una bomba que mueve el lfquido precursor desde el deposito a traves el carbonatador u otra porcion del sistema, una o mas filtros u otros dispositivos de tratamiento del lfquido, y asf sucesivamente. La camara del cartucho puede estar dispuesta para retener el cartucho en la camara bajo una presion que es mayor que una presion ambiente, por ejemplo dentro de un rango de la presion que es adecuado para carbonar el lfquido precursor. En algunas formas de realizacion, la presion del gas utilizada para carbonatacion puede estar entre aproximadamente 20 y 50 psi, aunque son posibles presiones mayores (y menores).

En otro aspecto de la invencion, un metodo para la preparacion de una bebida incluye proporcionar un cartucho que tiene un espacio interior que esta sellado para incluir una fuente de dioxido de carbono en el espacio interior, proporcionar fluido al cartucho para provocar que la fuente de dioxido de carbono emita dioxido de carbono, controlar una cantidad de fluido proporcionada al cartucho durante un periodo de tiempo para controlar una cantidad de gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono durante el periodo de tiempo, y carbonar un lfquido precursor disolviendo al menos una porcion del dioxido de carbono emitido desde la fuente de dioxido de carbono en el lfquido precursor. El lfquido precursor puede ser mezclado con un medio de bebida para producir una bebida, o bien antes o despues de la carbonatacion, ya sea en un cartucho o en otra area. En una forma de realizacion, el cartucho puede ser perforado utilizando una maquina de preparacion de bebida para proporcionar lfquido al cartucho. Como con las formas de realizacion anteriores, el lfquido puede ser carbonatado en el cartucho o en otra area, tal campo un carbonatador o recipiente, el cartucho puede incluir una segunda porcion que incluye el medio de bebida (o se puede utilizar un segundo cartucho con el medio de bebida) y asf sucesivamente.

En otro aspecto de la invencion, un metodo para preparar una bebida carbonatada incluye proporcionar un cartucho que tiene un espacio interior que esta sellado para incluir una fuente de dioxido de carbono en el espacio interior, donde la fuente de dioxido de carbono esta en forma solida, abrir el cartucho (tal como por perforacion) y provocar que la fuente de dioxido de carbono emita dioxido de carbono, y carbonatar un lfquido disolviendo al menos una porcion del dioxido de carbono emitido desde la fuente de dioxido de carbono en el lfquido. El lfquido puede ser mezclado con un medio de bebida pasando el lfquido a traves de una camara de cartucho que contiene el medio de bebida para producir una bebida. Mezclando el lfquido con el medio de bebida en un cartucho, se puede evitar la necesidad de una camara de mezcla separada, y se puede reducir la contaminacion de sabor entre bebidas preparadas sucesivamente (debido a que el cartucho sirve como la camara de mezcla y se utiliza solamente una vez).

En una forma de realizacion, el cartucho que incluye la fuente de dioxido de carbono incluye tambien la camara del cartucho que contiene el medio de bebida. Por ejemplo, se puede introducir lfquido en una primera porcion del cartucho, donde la fuente de dioxido de carbono esta localizada para carbonatacion, y puede pasar desde la primera porcion hasta una segunda porcion, donde esta localizado el medio de bebida. En otra forma de realizacion, la camara del cartucho donde el lfquido se mezcla con el medio de bebida puede ser parte de un segundo cartucho separado del cartucho que incluye la fuente de dioxido de carbono.

El gas dioxido de carbono puede ser conducido desde el cartucho hasta una zona en la que el gas dioxido de carbono se disuelve en el lfquido, por ejemplo, hasta un conmutador de membrana, un deposito que contiene una porcion sustancial del lfquido, u otra disposicion. Una presion del dioxido de carbono puede ser controlada controlando una cantidad de fluido proporcionada al cartucho. Como con otros aspectos de la invencion, varias

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formas de realizacion y caractensticas opcionales descritas aqu se pueden utilizar con este aspecto de la invencion.

En otro aspecto de la invencion, un equipo para formar una bebida incluye un primer cartucho que tiene un espacio interior que esta sellado y contiene una fuente de dioxido de carbono en al espacio interior. La fuente de dioxido de carbono puede estar en forma solida y dispuesto para emitir gas dioxido de carbono para uso en la carbonatacion de un lfquido precursor. El primer cartucho puede estar dispuesto para tener una entrada a traves de la cual se proporciona fluido para activarla fuente de dioxido de carbono y una salida a traves de la cual el gas dioxido de carbono sale desde el primer cartucho. Por ejemplo, el primer cartucho puede ser perforado para formar la entrada y la salida, o el primer cartucho puede tener una entrada/salida definida. Un segundo cartucho del equipo puede incluir un espacio interior que esta sellado y que contiene un medio de bebida para uso en la mezcla con el lfquido precursor para formar una bebida. El segundo cartucho puede estar dispuesto para mezclar un lfquido precursor con un medio de bebida en el segundo cartucho y de esta manera puede ser perforable o puede estar dispuesto de otra manera para permitir la entrada de lfquido y la salida del lfquido / medio de bebida mezclados. El primero y segundo cartuchos pueden tener cada uno de ellos un volumen que es inferior a un volumen de bebida que debe formarse utilizando el primero y segundo cartuchos, por ejemplo el cartucho puede tener un volumen de aproximadamente 50 ml y se puede utilizar para preparar una bebida que tiene un volumen de aproximadamente 500 ml. El primero y segundo cartuchos se pueden unir juntos, por ejemplo, de tal manera que los cartuchos no se pueden separar uno del otro, sin utilizar herramientas, sin danar al menos una porcion del primero o segundo cartuchos. En una forma de realizacion, el primero y segundo cartuchos pueden estar unidos por una junta soldada o por interbloqueo de sujetadores mecanicos.

En otro aspecto de la invencion, un cartucho de formacion de una bebida incluye un contenedor que tiene un espacio interno que esta sellado y contiene una fuente de dioxido de carbono en el espacio interno. La fuente de dioxido de carbono puede estar en forma solida (tal como una zeolita cargada u otro tamiz molecular) y dispuesta de modo que emita gas dioxido de carbono para su uso en la carbonatacion de un lfquido precursor. El contenedor puede estar dispuesto de modo que tenga una entrada, a traves de la cual se proporciona fluido para activar la fuente de dioxido de carbono, y una salida, a traves de la cual el gas dioxido de carbono sale del contenedor para su utilizacion en la carbonatacion del lfquido precursor. En una realizacion, el contenedor se puede perforar mediante una maquina de preparacion de bebidas para formar la entrada y para formar la salida, por ejemplo, en la parte superior, inferior, lateral y/o en otras posiciones del cartucho. En una disposicion, el contenedor puede incluir una tapa que se puede perforar mediante una maquina de bebidas para formar la entrada y la salida. El contenedor puede tener al menos una porcion que es semi-ngida o flexible, por ejemplo que no es adecuada para resistir una presion por encima de aproximadamente 80 psi dentro del cartucho sin soporte ffsico. El contenedor puede incluir una segunda camara que contiene un medio de bebida para uso en dar sabor al lfquido precursor para formar una bebida, y la segunda camara puede estar aislada de una primera camara en la que esta contenida la fuente de dioxido de carbono. El contenedor puede tener un volumen que es inferior a un volumen de bebida carbonatada que debe formarse utilizando el cartucho.

En otro aspecto de la invencion, un sistema de preparacion de bebida incluye una camara de cartucho dispuesta para retener un cartucho bajo una presion que es mayor que una presion ambiente, y un cartucho que incluye un espacio interior que contiene una fuente de dioxido de carbono dispuesta para emitir gas dioxido de carbono para uso en la carbonizacion de un lfquido. El cartucho puede tener un volumen que es inferior a un volumen de bebida a crear utilizando el cartucho, por ejemplo un volumen de 50 ml o menos para uso en la carbonizacion de un volumen de lfquido de aproximadamente 100 - 1000 ml hasta un nivel de carbonizacion de aproximadamente 2 a 4 volumenes. Un suministro de lfquido precursor de bebida puede proporcionar lfquido precursor dentro del espacio interior del cartucho para provocar que la fuente de dioxido de carbono emita gas dioxido de carbono y provocar que al menos una parte del gas dioxido de carbono sea disuelto en el lfquido precursor, mientras se encuentra en el espacio interior. La carbonatacion del lfquido en una camara de cartucho puede simplificar el funcionamiento del sistema, por ejemplo, eliminando la necesidad de depositos de carbonatacion u otros carbonatadores. En su lugar, el cartucho puede funcionar como un carbonatador, al menos en parte. En una forma de realizacion, el cartucho incluye una segunda camara que contiene un medio de bebida para uso en la mezcla con el lfquido precursor para formar una bebida. La segunda camara puede estar aislada de una primera camara. En la que esta contenida la fuente de dioxido de carbono, o la primera y la segunda camara se pueden comunicar, por ejemplo se puede introducir lfquido en la primera camara a carbonatar y puede pasar desde la primera camara hasta la segunda camara donde esta localizado el medio de bebida.

En otro aspecto de la invencion, un metodo de formacion de una bebida incluye proporcionar un cartucho que tenga un espacio interno que este sellado de modo que encierre una fuente de dioxido de carbono en el espacio interno donde el cartucho tiene un volumen que es menor que un volumen de bebida a crear usando el cartucho. El lfquido se puede disponer en el cartucho de modo que haga que la fuente de dioxido de carbono emita dioxido de carbono, y el lfquido se puede carbonatar mediante la disolucion de al menos una porcion del dioxido de carbono emitido desde la fuente de dioxido de carbono en el lfquido, mientras el lfquido esta en el cartucho. El lfquido se puede mezclar con un medio de bebida para producir una bebida, tanto antes como despues de la carbonatacion en el

cartucho. De hecho, el cartucho puede incluir una segunda camara que contiene un medio de bebida para su uso en la mezcla con el lfquido precursor de modo que formen una bebida, y el cartucho puede tener un volumen que es menor que una bebida que se debe preparar usando el cartucho. El cartucho se puede perforar utilizando una maquina de preparacion de bebidas para formar una entrada y una salida.

5 En otro aspecto de la invencion, un sistema de preparacion de bebida incluye un suministro de lfquido precursor de bebida, una camara de cartucho dispuesta pera retener un cartucho en la camara, y un cartucho que influye un espacio interior que contiene gas dioxido de carbono para uso en la carbonatacion de un lfquido. Un suministro de fluido de activacion del dioxido de carbono puede proporcionar lfquido a la camara del cartucho para contacto con la fuente de dioxido de carbono para causar que la fuente de dioxido de carbono emita gas dioxido de carbono. El 10 sistema puede incluir tambien un carbonatador que tiene una membrana que separa un lado del lfquido de un lado del gas, donde el gas dioxido de carbono emitido por el cartucho es proporcionado al lado del gas y el suministro de lfquido precursor de bebida proporciona lfquido precursor al lado del ifquido, de tal manera que el dioxido de carbono en el lado del gas se disuelve en el lfquido precursor en el lado del lfquido. La camara del cartucho puede estar dispuesta para retener el cartucho en la camara bajo una presion que es mayor que una presion ambiente, por 15 ejemplo, dentro de un rango de presion utilizado para carbonatar el lfquido en el carbonatador. Un suministro de gas dioxido de carbono puede estar dispuesto para conducir gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono, bajo presion mayor que la presion ambiente, desde la camara del cartucho hasta el lado del gas del carbonatador. La membrana del carbonatador puede incluir una pluralidad de fibras huecas, donde un interior de las fibras huecas es parte del lado del lfquido y un exterior de las fibras huecas es parte del lado del gas.

20 En otro aspecto de la invencion, un metodo de formacion de una bebida incluye proporcionar un cartucho que tiene un espacio interior que esta sellado para incluir una fuente de dioxido de carbono en el espacio interior, que esta en forma solida y dispuesto para emitir gas dioxido de carbono, abrir el cartucho (tal como mediante perforacion) y provocar que el cartucho emita gas dioxido de carbono y carbonatar el lfquido disolviendo al menos una porcion del gas dioxido de carbono emitido desde la fuente de dioxido de carbono en un lfquido. El gas dioxido de carbono 25 puede estar localizado sobre un lado del gas de una membrana y el lfquido esta localizado en el lado del lfquido de la membrana. La membrana puede estar formada por una pluralidad de fibras huecas, donde el lado del lfquido esta localizado en un interior de las fibras y el lado del gas esta localizado en un exterior de las fibras. Una presion del gas en el lado del gas puede ser controlada sobre la base de un control de una cantidad de lfquido proporcionado al cartucho.

30 Estos y otros aspectos de la invencion seran evidentes a partir de la siguiente descripcion y de las reivindicaciones. Breve descripcion de los dibujos

Los aspectos de la invencion se describen con referencia a los dibujos siguientes en los que lo mismos numeros de referencia se refieren a los mismos elementos, y en los que:

La figura 1 muestra una forma de realizacion ilustrativa de un sistema de preparacion de bebida que tiene un 35 deposito desmontable.

La figura 2 muestra una forma de realizacion ilustrativa de un sistema de preparacion de bebida que tiene un conmutador dispuesto para hacer circular el lfquido precursor.

La figura 3 muestra una forma de realizacion ilustrativa de un sistema de preparacion de bebida, en el que el lfquido es carbonatado en una sola pasada a traves de un carbonatador.

40 La figura 4 muestra una forma de realizacion ilustrativa de un sistema de preparacion de bebida, en el que un cartucho de gas esta localizado en un deposito de carbonatacion.

La figura 5 muestra una forma de realizacion ilustrativa de una camara de cartucho.

La figura 6 muestra una forma de realizacion ilustrativa de cartuchos de gas y de medio de bebida unidos juntos.

Las figuras 7 y 8 muestran vistas en perspectiva y superior, respectivamente, de cartuchos de gas y de medio de 45 bebida.

La figura 9 muestra una forma de realizacion ilustrativa de un cartucho dispuesto para carbonatar un lfquido en un cartucho.

La figura 10 muestra una forma de realizacion ilustrativa de un cartucho dispuesto para carbonatar un lfquido en el cartucho en una orientacion alternativa; y

50 La figura 11 muestra una forma de realizacion ilustrativa de un cartucho que tiene camaras aisladas que contienen

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una fuente de gas y un medio de bebida.

Descripcion detallada

Debena entenderse que aqu se describen aspectos de la invencion con referencia a las figuras, que muestran formas de realizacion ilustrativas. Las formas de realizacion ilustrativas descritas aqu no estan destinadas necesariamente a mostrar todas las formas de realizacion de acuerdo con la invencion, son mas bien se utilizan para describir algunas formas de realizacion ilustrativas. Por lo tanto, aspectos de la invencion no estan destinados para estar construidos estrechamente a la vista de las formas de realizacion ilustrativas. Ademas, debena entenderse que aspectos de la invencion pueden utilizarse solos o en cualquier combinacion adecuada con otros aspectos de la invencion.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, un fluido (tal como agua, vapor de agua u otro) puede ser proporcionado a una fuente de dioxido de carbono en un cartucho para provocar que la fuente de dioxido de carbono emita gas dioxido de carbono que se utiliza para carbonatar un lfquido. En una forma de realizacion, la maquina de preparacion de bebida puede incluir un suministro de fluido de activacion de dioxido de carbono dispuesto para proporcionar fluido a una camara de cartucho para contacto con la fuente de dioxido de carbono para provocar que la fuente de dioxido de carbono emita gas dioxido de carbono. Un suministro de gas dioxido de carbono de la maquina puede estar dispuesto para conducir gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono, a presion mayor que la presion ambiente, a un lfquido precursor para carbonatar el lfquido precursor. En algunas formas de realizacion, la fuente de dioxido de carbono puede estar en forma solida, tal como una zeolita, carbon activado u otro tamiz molecular que esta cargado con dioxido de carbono, y el uso de un cartucho puede no solo aislar la fuente de dioxido de carbono respecto de agentes de activacion (tales como vapor de agua en el caso de una zeolita cargada), sino tambien potencialmente eliminar la necesidad de que un usuario toque o manipule de otra manera directamente la fuente de dioxido de carbono.

Con un suministro de fluido de activacion del dioxido de carbono se puede obtener el uso de otro aspecto de la invencion, es decir, que se puede controlar un volumen u otra medida del fluido proporcionado al cartucho para controlar la tasa o cantidad de dioxido de carbono que es producido por la fuente de dioxido de carbono. Esta caractenstica puede hacer posible el uso de algunas fuentes de dioxido de carbono, tales como un material de zeolita cargada. Por ejemplo, zeolitas cargadas con dioxido de carbono tienden a liberar dioxido de carbono muy rapidamente y en cantidades relativamente grandes (por ejemplo, una masa de 30 gramos de zeolita cargada puede producir facilmente de 1 a 2 litros de gas dioxido de carbono a presion atmosferica en pocos segundos en presencia de menos de 30 - 50 ml de agua). Esta liberacion rapida en algunas circunstancias puede hacer que el uso de zeolitas sea impracticable para producir lfquidos relativamente altamente carbonataos, tal como un agua carbonatada que esta carbonatada hasta un nivel de 2 volumenes o mas. (Un “volumen” de carbonatacion se refierela numero de medidas del volumen de gas dioxido de carbono que se disuelve en una medida de volumen dada de lfquido. Por ejemplo una cantidad de 1 litro de “2 volumenes” de agua carbonatada incluye un volumen de 1 litro de agua que tiene 2 litros de gas dioxido de carbono disueltos en ella. De manera similar, una cantidad de 1 litro de “4 volumenes” de agua carbonatada incluye un volumen de 1 litro de agua que tiene cuatro litros de dioxido de carbono disueltos en ella. La medida del volumen de gas es el volumen de gas que podna liberarse desde el lfquido carbonatado a presion atmosferica o presion ambiente y a temperatura ambiente). Esto significa que la disolucion de dioxido de carbono u otros gases en lfquidos tipicamente tarda una cierta cantidad de tiempo, y la tasa de disolucion solo puede ser incrementada en una cantidad limitada en condiciones menos que extremas, tales como presiones dentro de aproximadamente 150 psi de presion ambiente y temperaturas dentro de aproximadamente +/- 40 a 50 grados C de temperatura ambiente. Controlando la tasa de produccion de dioxido de carbono para una fuente de dioxido de carbono, el tiempo total durante el que la fuente de dioxido de carbono emite dioxido de carbono se puede extender, dejando tiempo pata que el dioxido de carbono se disuelva sin requerir presiones relativamente altas. Por ejemplo, cuando se emplea una forma de realizacion ilustrativa que incorpora uno o mas aspectos de la invencion, los inventores han producido lfquidos que tienen al menos hasta aproximadamente 3,5 volumenes de carbonatacion en menos de 60 segundos, a presiones inferiores a aproximadamente 40 psi, y a temperaturas alrededor de 0 grados Celsius. Esta capacidad permite a una maquina de preparacion de bebida carbonatada operar a temperaturas y presiones relativamente modestas, potencialmente eliminando la necesidad de depositos de alta presion relativamente costosos, conductos y otros componentes, asf como salidas extensivas de presion, estructuras de contencion y otras caractensticas de seguridad que pueden ser requeridas en otro caso para la utilizacion de una maquina en la casa del consumidor.

En otro aspecto de la invencion, una porcion de un lfquido precursor que se utiliza para formar una bebida se puede emplear para activar la fuente de dioxido de carbono. Esta caractenstica puede ayudara simplificar el funcionamiento de una maquina de preparacion de bebida, por ejemplo eliminando la necesidad de sustancias especiales de activacion. Como resultado, una maquina de preparacion de bebida, o un metodo de preparacion de bebida, pueden fabricarse de forma menos costosa y/o sin ingredientes especiales apropiados. Por ejemplo, en el caso de una maquina de produccion de agua carbonatada, todo lo que se necesita para activar la fuente de dioxido de carbono

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puede ser una porcion del agua empleada para formar la bebida. Debena entenderse que otros aspectos de la invencion no requieren el uso de una porcion de ftquido precursor para activar una fuente de dioxido de carbono y en su lugar se puede emplear cualquier agente de activacion adecuado, tal como un acido cftrico en forma acuosa que se anade a un material de bicarbonato. Por ejemplo, el cartucho que incluye la fuente de dioxido de carbono puede incluir (como parte de la fuente), un agente de activacion, cuya adicion a otro componente de la fuente de dioxido de carbono esta controlada para controlar le produccion de dioxido de carbono.

La figura 1 muestra una forma de realizacion ilustrativa que incorpora al menos los aspectos de proporcionar un fluido a un cartucho y/o camara de cartucho para activar una fuente de dioxido de carbono, asf como controlar el flujo de fluido para controlar la produccion de dioxido de carbono, y el uso de una porcion de ftquido precursor de bebida para activar una fuente de dioxido de carbono. El sistema de preparacion de bebida 1 de la figura 1 incluye un ftquido precursor de bebida 2 que esta contenido en un deposito 11. El ftquido precursor de bebida 2 puede ser cualquier ftquido adecuado, incluyendo agua (por ejemplo, agua aromatizada o tratada de otra manera, tal como edulcorada, filtrada, desionizada, ablandada, carbonatada, etc.) o cualquier otro ftquido adecuado utilizado para formar una bebida, tal como leche, zumo, cafe, te, etc. ( ya sea caliente o fno con relacion a temperatura ambiente o no). El deposito 11 forma parte de un suministro de precursor de bebida 10, que incluye tambien una tapa 12 que se acopla con el deposito 11 para formar un cerramiento sellado, una bomba 13 para hacer circular el ftquido precursor 2 y una boquilla, cabeza de ducha u otro componente 14 que sirve para dispersar el ftquido precursor 2 en un espacio de cabecera del deposito 11. Naturalmente, el suministro de precursor 10 puede estar dispuesto de otras maneras, por ejemplo para incluir componentes adicionales o diferentes. Por ejemplo, el deposito 11 y la tapa 12 pueden ser sustituidos por un deposito cerrado que tiene orificios de entrada/salida adecuados, se puede eliminar la bomba 13 y/o la tobera 14 y/u otros cambios.

En esta forma de realizacion, el deposito 11 es provisto inicialmente con el ftquido precursor 2 por un usuario, que proporciona el ftquido 3 al deposito 11, por ejemplo desde una toma de agua u otra fuente. El usuario puede proporcionar tambien hielo u otro medio de refrigeracion en el deposito 11, como se desee, para refrigerar la bebida ultima preparada. En otras formas de realizacion, el sistema 1 puede incluir un sistema de refrigeracion u otro sistema de enfriamiento (tal como se encuentra en refrigeradores, unidades de aire acondicionado, unidades de refrigeracion termoelectrica, u otros dispositivos utilizados para eliminar el calor desde un material) para refrigerar el ftquido 2. En algunas disposiciones, la refrigeracion del ftquido precursor 2 puede ayudar al proceso de carbonatacion, por ejemplo debido a que los ftquidos mas fnos tienden a disolver dioxido de carbono u otro gas mas rapidamente y/o son capaces de disolver cantidades mayores de gas. Sin embargo, en un aspecto de la invencion, un ftquido carbonatado se puede refrigerar despues de que el proceso de carbonatacion ha terminado, por ejemplo justo antes de la descarga utilizando un refrigerador de flujo continuo. Esta caractenstica puede ayudar al sistema 1 a enfriar solamente la bebida, y no otras porciones del sistema, tales como el deposito 11, el carbonatador, la bomba, etc. reduciendo la salida se calor por el sistema 1. Aunque un usuario proporciona inicialmente el ftquido precursor de bebida 2 en el deposito 11, el suministro de precursor 10 puede incluir otros componentes para proporcionar ftquido 2 al deposito 11, tales como una ftnea de agua bombeada, valvula controlable, y sensor del nivel del ftquido para llenar automaticamente el deposito 11 hasta un nivel deseado, un segundo deposito de agua u otro tanque que esta conectado en conexion de fluido con el deposito 11 (por ejemplo, tal como un deposito de agua desmontable con algunas maquinas de preparacion de cafe junto con una bomba y conducto para conducir el agua desde el tanque desmontable hasta el deposito 11), y otras disposiciones.

El sistema de preparacion de bebida 1 incluye tambien un suministro de fluido de activacion de dioxido de carbono 20 que proporciona un fluido a un cartucho 4 para activar una fuente de dioxido de carbono 41 para liberar gas dioxido de carbono. En esta forma de realizacion, la fuente de dioxido de carbono 41 esta localizada en una porcion del cartucho 4 e incluye un adsorbente cargado o tamiz molecular, por ejemplo un material de zeolita que tiene cierta cantidad absorbida de gas dioxido de carbono que se libera en presencia de agua, ya sea en forma de vapor o en forma de ftquido. Naturalmente, se pueden emplear otros materiales de fuente de dioxido de carbono, tales como carbon vegetal u otros materiales de tamiz molecular, o materiales fuente que generan dioxido de carbono por medios qmmicos, tales como bicarbonato de sodio y acido dtrico (con la adicion de agua, si el bicarbonato y el acido cftrico estan inicialmente en forma seca), u otros. Ademas, aspectos de la invencion no estan limitados necesariamente al uso con gas dioxido de carbono, sino que pueden empelarse con cualquier gas adecuado, tal como nitrogeno, que se disuelve en algunas cervezas u otras bebidas. En una forma de realizacion, el adsorbente cargado es una zeolita tal como analcima, cabacita, clinoptilotita, heulandita, netrolita, filipsita, o estilbita. La zeolita puede ser natural o sintetica, y puede ser capaz de contener hasta 20 % de dioxido de carbono en peso o mas. El material de zeolita puede estar dispuesto en cualquier forma adecuada, tal como un bloque solido (por ejemplo, en forma de disco), partfculas de forma esferica, cubica, irregular u otra forma adecuada, y otros. Una disposicion que permite que la zeolita fluida o sea fluida, por ejemplo partfculas esfericas, puede ser util para envasar la zeolita en cartuchos individuales. Tal disposicion puede permitir que la zeolita fluya desde una tolva dentro de un contenedor de cartucho, por ejemplo simplificando el proceso de fabricacion. El area de la superficie de las partfculas de zeolita puede estar dispuesta tambien para ayudar a controlar la velocidad a la que la zeolita libera gas dioxido de carbono, puesto que medidas de area superficial alta incrementan tfpicamente la velocidad de produccion de gas.

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Generalmente, los materiales de zeolita liberaran dioxido de carbono adsorbido en presenta de agua en forma Ifquida o en forma de vapor, permitiendo que la zeolita sea activada para liberar gas dioxido de carbono por la adicion de agua lfquida a la zeolita.

El suministro de fluido de activacion de dioxido de carbono 20 en esta forma de realizacion incluye un conducto que esta acoplado en conexion de fluido con la bomba 13 y una valvula 21 que puede ser controlada para abrir / cerrar o controlar de otra manera el flujo de fluido precursor 2 entro del cartucho 4. Como se puede ver, la circulacion del lfquido 2 por la bomba 13 puede permitir que el suministro de fluido de activacion 20 desvfe un poco (por ejemplo, una primera porcion) del lfquido precursor 2 hasta la camara del cartucho 3 para provocar la creacion de gas dioxido de carbono, por ejemplo por medio de la apertura de la valvula 1. Otras disposiciones o adiciones son posibles para el suministro de fluido de activacion de dioxido de carbono 20, tal como un orificio dimensionado de forma adecuada en el conducto que conduce desde la bomba 13 hasta el cartucho 4, un elemento reductor de la presion en el conducto, un limitador del flujo en el conducto, un medidor del flujo para indicar una cantidad o caudal de flujo del lfquido dentro del cartucho 4 y asf sucesivamente. Ademas, la fuente de lfquido 20 no tiene que utilizar necesariamente lfquido precursor 2 para activar la fuente de dioxido de carbono 41, sino que en su lugar se puede utilizar una fuente exclusiva de lfquido para activacion. Por ejemplo, el suministro de fluido de activacion de dioxido de carbono 20 puede incluir una jeringa, una bomba de piston u otro dispositivo de desplazamiento positivo que puede medir cantidades deseadas de lfquido (ya se agua, acido cftrico u otro material), que son suministrados al cartucho 4. En otra forma de realizacion, el suministro de fluido de activacion 20 puede incluir un suministro de lfquido alimentado por gravedad, que tiene un caudal de suministro controlable, por ejemplo como los sistemas de suministro de lfquido del tipo de goteo utilizados con lmeas intravenosas para proporcionar lfquidos a pacientes de hospital o pueden pulverizar agua atomizada u otro lfquido para proporcionar un vapor de agua u otra fase de gas que activa el fluido hasta el cartucho 4. Ademas, aunque la figura 1 sugiere que el suministro de fluido de activacion 20 proporciona lfquido a una parte superior del cartucho 4, la fuente de lfquido 20 puede proporcionar el fluido a una parte inferior del cartucho 4, por ejemplo para inundar el fondo del cartucho, u otra localizacion adecuada. Tambien es concebible que se pueda proporcionar un lfquido de activacion en el cartucho con la fuente de dioxido de carbono 42, por ejemplo en una camara que es perforada para permitir el contacto del lfquido con la fuente 42.

De acuerdo con una forma de realizacion, el cartucho 4 (que tiene una o mas porciones) puede estar localizado en una camara de cartucho 3 durante la produccion de dioxido de cartucho. Como resultado, el cartucho 4 puede estar fabricado de un material relativamente flexible o puede estar construido de otra manera, de modo que el cartucho 4 ni puede resistir un gradiente de presion relativamente alto entre el interior y el exterior del cartucho 4. Es decir, que la camara del cartucho 3 puede contener cualquier presion generada por la fuente de dioxido de carbono 41 y soportar el cartucho 4, cuando es necesario. En esta forma de realizacion ilustrativa, el cartucho 4 esta contenido en una camara 3 cerrada y sellada que tiene un espacio o intersticio que rodea todo o la mayor parte del cartucho 4. Se permite que la presion entre el especio interior del cartucho 4 y el exterior del cartucho 4 se iguale, por ejemplo permitiendo que parte del gas emitido por la fuente de dioxido de carbono 41 “se escape” dentro del espacio alrededor del cartucho 4, y de esta manera incluso si el cartucho esta fabricado de un material relativamente semi- ngido, flexible o debil, el cartucho 4 no reventara o colapsara. En disposiciones alternativas, el cartucho 4 puede estar fabricado para ajustar en un espacio de recepcion en la camara del cartucho 3, de manera que la camara 3 soporta el cartucho 4 cuando se forma presion en el interior del cartucho 4. Este soporte puede ser adecuado para prevenir que el cartucho 4 reviente o para prevenir de otra manera que el cartucho no funcione como se desea. Todavfa en otras formas de realizacion, el cartucho 4 puede estar fabricado adecuadamente robusto (o bien total o parcialmente) para resistir presiones relativamente altas (por ejemplo, 1 atm o mas) en el espacio interior del cartucho. En tal caso, la camara del cartucho 3 no tiene que funcionar mucho mas que como un soporte ffsico para retener el cartucho 4 en posicion o establecer de otra manera una conexion con el cartucho para la salida de gas por el cartucho 4 y/o suministrar lfquido al cartucho 4. En otras formas de realizacion, el cartucho pude ser mecanicamente suficientemente robusto para resistir presiones de hasta 90 psi, por ejemplo como una lata de bebida suave carbonatada convencional.

Un suministro de gas dioxido de carbono 30 puede estar dispuesto para proporcionar gas dioxido de carbono desde la camara del cartucho 3 hasta una zona donde el gas se utiliza para carbonar el lfquido 2. El suministro de gas 30 puede estar dispuesto de cualquier manera adecuada, y en esta forma de realizacion ilustrativa incluye un conducto 31 que esta conectado para conexion de fluido entre la camara del cartucho 3 y el deposito 11, y un filtro 32 que ayuda a retirar materiales que pueden contaminar el lfquido precursor 2, tal como partfculas desde la fuente de dioxido de carbono 41. El suministro de gas 30 puede incluir otros componentes, tales como reguladores de presion, valvulas de seguridad, valvulas de control, un compresor o bomba (por ejemplo, para incrementar una presion del gas), un acumulador (por ejemplo, para mantener una presion del gas relativamente constante y/o para almacenar gas) y asf sucesivamente. En esta forma de realizacion, el conducto 31 se extiende por debajo de la superficie del lfquido precursor 2 en el deposito 11, de manera que se inyecta gas dioxido de carbono en el lfquido 2 para disolucion. El conducto 31 puede incluir una tobera de burbujeo u otras disposiciones para ayudar en la disolucion, por ejemplo creando burbujas de gas relativamente pequenas en el lfquido 2 para incrementar la tasa de disolucion. De manera alternativa, el conducto 31 puede suministrar el gas hasta un espacio de cabecera (si esta presente) en

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el deposito 11 en lugar de debajo de la superficie del Ifquido 2.

La carbonatacion del Uquido precursor 2 puede tener lugar a traves de uno o mas mecanismos o procesos y, por lo tanto, no esta limitada a un proceso particular. Por ejemplo, aunque el gas dioxido de carbono suministrado por el conducto 31 hasta el deposito 11 puede funcionar para ayudar a disolver dioxido de carbono en el lfquido 2, otros componentes del sistema pueden ayudar tambien en el proceso de carbonatacion. En esta forma de realizacion ilustrativa, el suministro de precursor 10 puede asistir en la carbonatacion del lfquido haciendo circular el lfquido a traves de la bomba 13 y la tobera 14. Es decir, que el lfquido 2 puede ser extrafdo desde el deposito 13 a traves de un tubo de inmersion 15 y pulverizado por la tobera 14 dentro de un espacio de cabecera en el deposito 11. Como se conoce en la tecnica, este proceso puede ayudar al lfquido a disolver el gas dioxido de carbono, por ejemplo incrementando el area superficial del lfquido 2 expuesto al gas. Aunque en esta forma de realizacion el tubo de inmersion 15 esta separado del deposito 11 y se extiende por debajo de la superficie del lfquido precursor 2, el tubo de inmersion 15 puede estar dispuesto de otras maneras, tal como estando realizado integralmente con la pared del deposito 11. Si el tubo de inmersion 15 esta fabricado integralmente con el deposito 11, la conexion del deposito 11 a la tapa 12 puede establecer una conexion de fluido entre el tubo de inmersion 15 y la bomba 13. La formacion del tubo de inmersion 15 integralmente con el deposito 11 puede permitir al sistema 1 admitir depositos 11 de diferentes tamanos (y, por lo tanto, de diferente volumen). Ademas, esta disposicion puede ayudar a asegurar que solamente se utilicen depositos 11 configurados de forma adecuada (por ejemplo, un contenedor dispuesto para resistir presiones del sistema). De manera alternativa, el tubo de inmersion 15 podna fabricarse de forma flexible o en otro caso alojar depositos 11 que tienen una altura diferente. Ya este integrado con el deposito 11 o no, el tubo de inmersion 15 puede incluir un filtro, tamiz u otra disposicion para ayudar a prevenir que partfculas pequenas, tales como trocitos de hielo, sean aspirados en la bomba 13. En algunas formas de realizacion, los depositos 11 pueden funcionar como vaso de bebida asf como un deposito 11 en el sistema 1. Es decir, que un usuario puede proporcionar un deposito / vaso de bebida 11 al sistema (por ejemplo, incluyendo una cantidad deseada de agua, hielo y/o medio de bebida), y despues de que la carbonatacion esta completa, utilizar el deposito / vaso de bebida 11 para disfrutar de la bebida. El deposito 11 puede estar aislado, por ejemplo para ayudar a mantener una bebida fria, asf como puede estar fabricado para resistir presiones adecuadas experimentadas en uso con el sistema 1.

Los varios componentes del sistema 1 pueden estar controlados por un controlador 5, que puede incluir un ordenador de uso general programado y/u otro dispositivo de procesamiento de datos junto con software adecuado u otras instrucciones de funcionamiento, una o mas memorias (incluyendo medios de almacenamiento no volatiles, que pueden almacenar software y/u otras instrucciones de funcionamiento), una fuente de alimentacion para el controlador 5 y/u otros componentes del sistema, sensores de temperatura y del nivel del lfquido, sensores de presion, dispositivos de interrogacion RFID, interfaces de entrada/salida (por ejemplo, para representar informacion a un usuario y/o recibir entrada desde un usuario), buses de comunicacion u otros enlaces, una pantalla, conmutadores, reles, triacs, motores, enlaces mecanicos y/o actuadores, u otros componentes necesarios para realizar funciones de entrada/salida y otras funciones. En esta forma de realizacion ilustrativa, el controlador 5 controla el funcionamiento de la valvula 21 del suministro de fluido de activacion 20 asf como la bomba 13 del suministro de lfquido precursor 10. Tambien se muestra en la figura 1 un sensor 51, que puede representar uno o mas sensores utilizados por el controlador 5. Por ejemplo, el sensor 51 puede incluir un sensor de temperatura que detecta la temperatura del lfquido precursor en el deposito 11. Esta informacion puede utilizarse para controlar el funcionamiento del sistema, por ejemplo las temperaturas del lfquido precursor mas caliente puede provocar que el controlador 5 incremente una cantidad de tiempo permitida para que el gas dioxido de carbono sea disuelto en el lfquido precursor 2. En otras formas de realizacion, la temperatura del lfquido precursor 2 se puede utilizar para determinar si el sistema 1 funcionara para carbonatar el lfquido o no. Por ejemplo, en algunas disposiciones, el usuario puede ser requerido a que anada adecuadamente lfquido frio 2 (y/o hielo) al deposito 11 antes de que el sistema 1 funciones. (Como se ha descrito anteriormente, temperaturas relativamente calientes del lfquido precursor 2 pueden provocar que el lfquido sea insuficientemente carbonatado en algunas condiciones). En otra forma de realizacion, el sensor 51 puede incluir un sensor de presion utilizado para detectar una presion en el deposito 11. Esta informacion puede utilizarse para determinar si el deposito 11 esta sellado de forma inadecuada a la tapa 12 o esta presente otra fuga de presion, y/o para determinar si se esta produciendo gas dioxido de carbono suficiente por el cartucho 4. Por ejemplo, la presion detectada baja puede causar que el controlador 5 permita que se suministre mas lfquido por el suministro de fluido de activacion 20 al cartucho 4, o indique al usuario que verifique que el deposito 11 esta acopado adecuadamente con la tapa 12. De la misma manera, presiones altas pueden causar que el flujo de lfquido desde el suministro de lfquido de activacion 20 sea ralentizado o bien parado. Por lo tanto, el controlador 5 puede controlar la presion del gas en el deposito 11 y/u otras zonas del sistema 1 controlando una cantidad de lfquido suministrado al cartucho 4 y/o a la camara del cartucho 3. El sensor 51 puede detectar de manera alternativa o adicional que el deposito 11 este en posicion y/o si el deposito 11 esta adecuadamente acoplado con la tapa 12. Por ejemplo, un conmutador se puede cerrar cuando el deposito 11 esta sellado adecuadamente sobre una junta de la tapa 12, indicando el acoplamiento adecuado. En otra forma de realizacion, el deposito 11 puede incluir una etiqueta RFID u otro dispositivo electronico, que es capaz de comunicar su identidad u otras caractensticas del deposito 11 al controlador 5. Esta informacion puede utilizarse para confirmar si el deposito

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11 es adecuado para uso con el sistema 1, para controlar ciertas condiciones de funcionamiento (por ejemplo, una presion de funcionamiento puede estar limitada en base al tipo de deposito utilizado, y el Ifquido precursor puede ser carbonatado hasta un nivel que corresponde al deposito 11, y asf sucesivamente) y/o para otros usos. El sensor 51 puede detectar tambien la presion de un cartucho 4 en la camara 3, por ejemplo a traves de una etiqueta RFID, reconocimiento optico, sensor ffsico, etc. Si no se detecta ningun cartucho 4, o el controlador 5 detecta que el cartucho 4 esta agotado, el controlador 5 puede indicar al usuario que inserte un cartucho 4 nuevo o diferente. Por ejemplo, en algunas formas de realizacion, se puede utilizar un cartucho 4 individual para carbonatar volumenes multiples de lfquido precursor 2. El controlador 5 puede seguir la pista de un numero de veces que el cartucho 4 ha sido utilizado y una vez que la alcanzado un lfmite (por ejemplo, 10 bebidas), puede indicar al usuario que sustituya el cartucho. Otros parametros pueden ser detectados por el sensor 51, tales como un nivel de carbonatacion del lfquido precursor 2, la presencia de un recipiente adecuado para recibir una bebida descargada desde el sistema 1 (por ejemplo, para prevenir que se derrame), la presencia de agua u otro lfquido precursor 2 en el deposito 11 o en otro lugar en el suministro de precursor 10, un caudal de flujo de lfquido en la bomba 13 o conducto asociado, la presencia de un espacio de cabecera en el deposito 11 (por ejemplo, si no se desea ningun espacio de cabecera, se puede activar una valvula para descargar el gas del espacio de cabecera, o si solamente se desea que exista dioxido de carbono en el espacio de cabecera, se puede activar una valvula de absorcion para descarar aire en el espacio de cabecera y sustituir el aire con dioxido de carbono), y asf sucesivamente.

Para provocar que el sistema de preparacion de bebida 1 cree una bebida carbonatada, un usuario puede proporcionar en primer lugar una cantidad deseada de lfquido precursor 2 en el deposito 11, junto con hielo opcional y/o un medio de bebida. De manera alternativa, el lfquido carbonatado puede ser aromatizado despues de que la carbonatacion esta completa ya sea automaticamente o por medios manuales. El deposito 11 es acoplado entonces con la tapa 12, tal como enroscando una rosca de tornillo sobre el deposito 11 con la tapa 12, activando un mecanismo de abrazadera, u otro. Un cartucho 4 que contiene una fuente de dioxido de carbono 41 (por ejemplo, en forma solida, tal como una zeolita cargada) puede ser sustituido en la camara de cartucho 3 y la camara 3 cerrada. La camara de cartucho 3 puede operar de cualquier manera adecuada, por ejemplo como se encuentra en muchas maquinas de cafe basadas en cartucho u otras maquinas de bebidas. Por ejemplo, puede accionarse una palanca manual para elevar una tapa de la camara 3, exponer una porcion del receptor del cartucho de la camara 3. Con el cartucho 4 en la camara 3, la palanca puede ser activada de nuevo para cerrar la tapa, sellando la camara 3 cerrada. El controlador 5 puede activar entonces el sistema 1 para suministrar lfquido a la camara 3, por ejemplo, para causar que se genere dioxido de carbono. El controlador 5 puede iniciar la operacion de una manera automatica, por ejemplo sobre la base de la deteccion de la presencia de un cartucho 4 en la camara 3, el lfquido 2 en el deposito 11 y el cierre de la camara 3. De manera alternativa, el controlador 5 puede iniciar el funcionamiento del sistema en respuesta a un usuario que pulsa un boton de inicio o proporciona entrada de otra manera (por ejemplo, por activacion de voz) para iniciar la preparacion de la bebida. El controlador 5 puede iniciar la operacion de la bomba 13, absorbiendo lfquido desde el tubo de inmersion 15 y descargando el lfquido 2 en la tobera 14. La valvula 21 puede abrirse para suministrar una porcion adecuada del lfquido precursor 2 hasta la camara 3 y el gas dioxido de carbono creado puede ser suministrado al deposito 11 por el suministro de gas 30. La operacion puede continuar durante una cantidad de tiempo preajustada, o en base a otras condiciones, tales como un nivel detectado de carbonatacion, una cafda en la produccion de gas por el cartucho 4, u otros parametros. Durante el funcionamiento, la cantidad de lfquido proporcionada a la camara 3 puede ser controlada para controlar la salida de gas desde el cartucho. El control del lfquido proporcionado al cartucho 4 puede realizarse sobre la base de una secuencia de tiempo (por ejemplo, la valvula 21 puede abrirse durante un periodo de tiempo, seguido por el cierre de la valvula durante un periodo de tiempo, y asf sucesivamente), sobre la base de una presion deseada (por ejemplo, el suministro de lfquido puede ser detenido cuando la presion en la camara 3 y/o en el deposito 11 excede un umbral, y se reanuda cuando la presion cae por debajo del umbral u otro valor), sobre la base de un volumen de lfquido de activacion suministrado a la camara 3 (por ejemplo, un volumen espedfico puede ser suministrado al cartucho 4), u otras disposiciones. Cuando se ha completado, el usuario puede retirar la bebida y el deposito 11 fuera de la tapa 12.

La figura 1 muestra solamente una forma de realizacion ilustrativa de un sistema de preparacion de bebida 1, pero son posibles otras disposiciones, incluyendo sistemas que incorporan otros aspectos de la invencion. Por ejemplo, en un aspecto de la invencion, la aromatizacion de una bebida carbonatada se puede realizar de una manera automatica, y puede tener lugar en un cartucho. Esta caractenstica puede facilitar el proceso de formacion de la bebida y hacerlo mas conveniente para un usuario, asf como ayudar a reducir la probabilidad de contaminacion cruzada entre bebidas y/o la necesidad de aclarar una camara de mezcla. Es decir, que mezclando un medio de bebida con el lfquido precursor en un cartucho (que puede ser desechable) cada bebida preparada por el sistema 1 se puede preparar efectivamente utilizando su propia camara de mezcla. Por ejemplo, si se prepara una bebida de cereza carbonatada utilizando el sistema 1, seguido por una bebida de limon, puede existir una posibilidad de que el sabor de cereza dejado detras en una camara de mezcla se traslade a la siguiente bebida de limon. Aclarando o limpiando de otra manera una camara de mezcla puede ayudar a eliminar o reducir tal transferencia de sabor, pero mezclando cada bebida en un cartucho puede eliminar la necesidad de aclarar totalmente una camara de mezcla u

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otros componentes del sistema.

En otro aspecto de la invencion, el Kquido precursor puede ser carbonatado utilizando un contactor (un tipo de carbonatador) que incluye una membrana poros (por ejemplo, que es porosa al menos al gas) que tiene un lado de gas y un lado de lfquido. El lfquido precursor sobre el lado del lfquido del carbonatador puede estar expuesto al gas sobre el lado del gas de la membrana y puesto que la membrana puede estar dispuesta para incrementar el area de la superficie del lfquido expuesto al gas, la disolucion del dioxido de carbono u otro gas en el lfquido precursor se puede realizar mas rapidamente que utilizando otras tecnicas. En una forma de realizacion, el carbonatador puede incluir un contactor con una disposicion de fibras huecas, en la que las fibras huecas fabricadas de un material hidrofobo, tal como polipropileno, transportan el lfquido precursor. Las fibras son porosas, con agujeros que, combinados con la hidrofobicidad del material, permiten el contacto del gas sobre el exterior de las fibras con el lfquido, previniendo al mismo tiempo que el lfquido salga desde el interior de las fibras. Contactores de membrana adecuados para tal uso se fabrican por Membrana of Charlotte, Carolina del Norte, USA.

Todavfa en otro aspecto de la invencion, una camara de cartucho de un sistema de preparacion de bebida puede estar dispuesta para retener primera y segunda porciones de cartucho, donde la primera porcion de cartucho contiene una fuente de dioxido de carbono dispuesta para emitir gas dioxido de carbono para uso en la carbonatacion del lfquido precursor, y la segunda porcion de cartucho contiene un medio de bebida dispuesto para ser mezclado con un precursor lfquido para formar una bebida. La camara del cartucho puede tener una porcion individual de recepcion del cartucho para recibir ambas porciones del cartucho, o puede incluir una pluralidad de porciones de recepcion del cartucho que estan separadas unas de las otras, por ejemplo para recibir dos o mas cartuchos cada uno de los cuales que esta asociado con una primera o segunda porcion de cartucho. Tal disposicion puede ayudar a simplificar el uso del sistema, particularmente donde las porciones del cartucho estan dispuestas solamente para un solo uso, por ejemplo formacion de un volumen individual de bebida y que es desechado a continuacion. Por ejemplo, se puede permitir a un usuario colocar uno o dos cartuchos que incluyen la primera y la segunda porciones de cartucho en porciones de recepcion de la camara del cartucho sin la necesidad de establecer conexiones a prueba hermeticas a la presion, a prueba de fugas u otras conexiones necesarias para la preparacion adecuado del sistema. En su lugar, las porciones del cartucho se pueden colocar simplemente en un receptor, y la camara del cartucho se puede cerrar, preparando el sistema para la produccion de bebida.

La figura 2 muestra otra forma de realizacion ilustrativa que incorpora los aspectos de utilizar un contactor de membrana para carbonatar el lfquido precursor con un gas proporcionado por un cartucho, mezclar un medio de bebida con lfquido en un cartucho y usar la camara del cartucho que recibe la primera y segunda porciones del cartucho que contienen, respectivamente, una fuente de gas y medio de bebida. Esta forma de realizacion es similar a la mostrada en la figura 1 en muchos aspectos, y se puede modificar para tener uno o mas componentes similares a los de la figura 1. No obstante, ciertas disposiciones alternativas se muestran en la figura 2 para ilustrar algunos otros modos, en los que un sistema de preparacion d bebidas 1 puede ser modificado de acuerdo con aspectos de la invencion. En esta forma de realizacion, el deposito 11 es un deposito cerrado que no tiene ninguna tapa desmontable. El deposito 11 puede tener cualquier volumen adecuado, y esta acoplado para conexion de fluido a una bomba 13, que puede hacer circular el lfquido precursor 2 a traves de un contactor 6 y de retorno al deposito 11 a traves de una tobera 14. Como se ha descrito anteriormente, el lfquido precursor 2 puede pasar a traves de las fibras huecas en el contactor 6 para tomar dioxido de carbono u otro gas alrededor de las fibras, pero esta disposicion podna invertirse, con gas fluyendo en las fibras y el lfquido precursor 2 localizado sobre el exterior de las fibras. Un filtro 16 pude estar previsto para eliminar materiales en el lfquido precursor 2 que pueden obstruir las fibras, poros en los filtros o interferir de otra manera con el funcionamiento el contactor 6. De manera alternativa o adicional, el filtro 16 puede acondicionar el lfquido 2, por ejemplo ablandandolo, eliminando las sustancias alcalinas u otros elementos que tienden a elevar el pH del lfquido 2, eliminando los elementos que pueden prevenir la formacion de una bebida de buen sabor, y asf sucesivamente. Por ejemplo, el filtro 16 puede incluir un carbon vegetal activado y/u otros componentes hallados en filtros de agua utilizados comunmente. El contactor 6 puede estar dispuesto para tener una pluralidad de fibras huecas que se extienden dentro de un tubo cerrado u otra camara, de manera que los pasos interiores de las fibras conectan en conexion de fluido una entrada de fluido del contactor 6 hasta una salida de fluido. El espacio de gas alrededor de las fibras se puede comunicar con el suministro de dioxido de carbono 30 a traves de uno o mas orificios sobre el lado de gas del contactor 6. Debena entenderse, sin embargo, que el contactor 6 puede estar dispuesto de otras maneras, tales como con una o mas membranas en forma de una lamina plana u otras formas no tubulares para definir un lado del lfquido y un lado del gas del contactor 6.

El suministro de fluido de activacion 20 esta dispuesto de manera similar al de la figura 1, con una valvula controlable 21 acoplada en conexion de fluido a una salida de la bomba 13. No obstante, en esta forma de realizacion, el suministro de fluido de activacion 20 introduce lfquido cerca de un fondo de la camara del cartucho 3 y del cartucho 4. Esta disposicion puede ayudar al suministro de fluido de activacion 20 a controlar mejor la liberacion del gas desde la fuente de dioxido de carbono 41. Por ejemplo, el goteo de agua sobre la fuente de dioxido de carbono 41 desde la parte superior puede permitir la pulverizacion del agua sobre una zona amplia, permitiendo que

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zeolitas cargadas u otros materiales fuente se dispersen sobre una zona amplia para liberar gas. Proporcionando Kquido desde abajo, el suministro de fluido de activacion 20 puede inundar el cartucho 4 y/o la camara 3, permitiendo de esta manera que el agua contacte con los materiales fuente 41 comenzando desde abajo hacia arriba. Esto puede permitir un control mas estrecho del volumen de materiales fuente 41 que son activados para la liberacion del gas. En el caso de que la fuente de dioxido de carbono 41 pueda absorber o mover de otra manera agua hacia arriba (tal como por accion capilar), porciones de la fuente 41 pueden ser separadas unas de las otras por agentes no absorbente. Por ejemplo, la fuente 41 puede incluir un conjunto de discos apilados de material de zeolita que estan separados por un material no absorbente, tal como separadores de metal o separadores de plastico solido. Esto puede permitir al suministro de fluido 20 incrementar paso a paso el nivel de fluido en el cartucho 4 durante un periodo de tiempo para activar secuencialmente discos individuales.

El gas producido por el cartucho 4 es conducido por el suministro de gas 30 (a traves de un filtro 32 opcional y un conducto 31) hasta el lado del gas del contactor 6. El conducto 31 puede incluir una valvula de retencion de boya de agua u otra disposicion que permita que el gas pase hasta el contactor 6, pero impide que el lfquido salga desde la camara del cartucho 3. Por ejemplo, una bola flotante en la camara del cartucho 3 puede dejar libre normalmente una abertura del conducto 31 para flujo de gas, pero puede elevarse hacia arriba sobre la superficie de lfquido en el cartucho 4 para cerrar la abertura, por ejemplo, en el caso de que el suministro de fluido de activacion 20 proporcione un exceso de lfquido de activacion. El controlador 5 puede supervisar la presion del gas en la camara 3, en el conducto 31 y/o en el lado del gas del contactor 6 para controlar el suministro de fluido de activacion 20 y la produccion de gas. En una forma de realizacion, el suministro de fluido de activacion 20 puede ser controlado para proporcionar aproximadamente 35-45 psi de presion del gas en el lado del gas del contactor 6. Se ha encontrado que esta presion funciona al menos adecuadamente en la carbonatacion aproximadamente a 400-500 ml de agua a una temperatura de aproximadamente 0 grados C en aproximadamente 30-60 segundos utilizando un contactor de fibras huecas, como se describe con mas detalle a continuacion en los ejemplos. A medida que se disuelve dioxido de carbono en el contactor en el lfquido precursor 2, la presion sobre el lado del gas caera, indicando al controlador 5 que suministre lfquido adicional 2 al cartucho 4a para provocar que se cree gas adicional. De manera similar al sistema en la figura 1, este proceso puede realizarse sobre la base de cualquier criterio, tal como el paso de una cantidad espedfica de tiempo, la deteccion de un nivel especificado de carbonatacion del lfquido 2, el agotamiento de la fuente de dioxido de carbono 41, un volumen de lfquido suministrado al cartucho 4a, etc., de manera que se puede mantener una presion del gas dioxido de carbono dentro de un rango deseado por encima de presion ambiente.

Una vez que la carbonatacion del lfquido precursor 2 esta completa, el controlador 5 puede dirigir el lfquido 2 hasta u cartucho de medio de bebida 4b en la camara del cartucho 3. Aunque se puede hacer que el lfquido precursor 23 fluya desde el deposito 11 de cualquier manera adecuada (tal como por gravedad, una bomba, etc.) en esta forma de realizacion, el controlador 5 activa una bomba de aire 7 que presuriza el deposito 11, de tal manera que el lfquido precursor 2 es forzado a fluir a traves de un conducto hasta la camara del cartucho 3 y el cartucho de medio de bebida 4b. En otras formas de realizacion, la presion del gas creada por la fuente de dioxido de carbono 41 se puede utilizar para presurizar el deposito 11 e impulsar el flujo del lfquido precursor hasta el cartucho de medio de bebida 4b. Por ejemplo, cuando la carbonatacion esta completa, el gas desde el cartucho 4a puede ser conducido directamente en el deposito 11 en lugar de ser conducido hasta el contactor 6 para presurizar el deposito 11. Aunque no se muestra ninguna valvula en el conducto acopla en conexion de fluido el deposito 11 y el cartucho 4b, se puede anadir una valvula controlable, una bomba u otro componente adecuado para controlar el flujo, si se desea. El uso de aire u otro gas para mover el lfquido 2 a traves del cartucho 4b (o para expulsar medio de bebida fuera del cartucho 4b) puede permitir al sistema 1 “purgar” el cartucho 4b al final o cerca del final del proceso de bebida, por ejemplo para eliminar cualquier material fuera del cartucho 4b. Esto puede ser util para hacer que el cartucho 4b sea menos engorroso de manipular (por ejemplo, reduciendo la probabilidad de que el cartucho 4b gotee cuando se retira fuera de la camara 3. Un proceso similar se puede utilizar para purgar el cartucho 4a, por ejemplo utilizando una bomba de aire o gas producido por la fuente 41.

El flujo de lfquido precursor 2 a traves del cartucho de medio de bebida 4b puede provocar que el lfquido 2 se mezcle con el medio de bebida 42 antes de ser descargado, por ejemplo, a una copa de espera 8 u otro recipiente. El cartucho de medio d bebida 4b puede incluir cualquier material adecuado de preparacion de bebida (medio de bebida), tal como zumos concentrados, cafe molido o extracto de cafe lfquido, hojas de te, infusion de te de hierbas secas, concentrado de bebida en polvo, extracto o polvo de frutos secos, aromas o colores naturales y/o artificiales, acidos, aromas, modificadores de la viscosidad, agentes de enturbiamiento, antioxidantes, caldos concentrados en polvo o lfquidos u otras sopas, materiales medicinales en polvo o lfquidos (tales como vitaminas en polvo, minerales, ingredientes bioactivos, farmacos u otros productos farmaceuticos, agentes nutricionales, etc.), leche en polvo o lfquida u otros desnatadores, edulcorantes, espesantes, y asf sucesivamente. (Cuando se utiliza aqrn, “mezcla” de un lfquido con un medio de bebida incluye una variedad de mecanismos, tales como la disolucion de sustancias en el medio de bebida en el lfquido, la extraccion de sustancias desde el medio de bebida, y/o el lfquido que recibe de otra manera algun material desde el medio de bebida). El lfquido 2 puede ser introducido en el cartucho 4b de cualquier manera adecuada y/o el cartucho 4b puede disponerse de cualquier manera adecuada para ayudar a

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mezclar el Kquido 2 con el medio de bebida 42. Por ejemplo, el Ifquido precursor 2 puede ser introducido en el cartucho 4b para provocar una espiral u otro patron de flujo, el cartucho 4b puede incluir un laberinto u otra trayectoria de flujo tortuosa para causar turbulencia en el flujo para ayudar en la mezcla, y asf sucesivamente. Una ventaja potencial de mezclar el lfquido precursor 2 en un cartucho de medio de bebida 4b es que se puede evitar la contaminacion cruzada del medio d bebida, que puede ocurrir con el uso de una camara de mezcla que se utiliza para mezclar medio de bebida y lfquido 2 para cada bebida preparada por el sistema 1. No obstante, el sistema 1 podna modificarse para emplear una camara de mezcla reutilizada, por ejemplo un espacio donde el medio de bebida 42, que es proporcionado desde un cartucho 4b y el lfquido precursor 2 son mezclados juntos de la misma manera que se forman bebidas de la fuente por maquinas de bebidas comerciales. Por ejemplo, el medio de bebida 42 podna ser impulsado desde el cartucho 4b (por ejemplo, por aire comprimido, presion de gas dioxido de carbono creada por el cartucho 4a, por gravedad, por aspiracion causada por una bomba abductora, venturi u otra disposicion, etc.) en una camara de mezcla, donde se introduce tambien el lfquido precursor 2. El lavado de la camara de mezcla puede ser o no necesario, por ejemplo para ayudar a prevenir la contaminacion cruzada entre bebidas. En algunas disposiciones, todo el volumen de medio de bebida 42 puede ser descargado en la camara de mezcla, provocado que la cantidad inicial de lfquido precursor 2 aromatizado que sale desde la camara de mezcla tenga una concentracion alta de medio de bebida. No obstante, a medida que el medio de bebida 42 es barrido desde la camara de mezcla por el lfquido precursor, el lfquido precursor propiamente dicho puede lavar efectivamente la camara de mezcla.

La forma de realizacion de la figura 2 podna modificarse para que el flujo de lfquido precursor 2 que sale desde el contactor 6 sea conducido directamente hasta el cartucho de medio de bebida 4b o a otra camara de mezcla, donde el medio de bebida 42 se mezcla con el lfquido precursor carbonatado 2, por ejemplo como se muestra en la figura 3. Esto significa que en esta forma de realizacion ilustrada, el lfquido precursor 2 carbonatado no circula desde el deposito 11, a traves del contactor 6 y de retorno al deposito 11, sino que en su lugar el lfquido precursor 2 realiza una sola pasada a traves el contactor 6 y luego pasa a la mezcla con el medio de bebida 42 en una camara de mezcla 9 y se descarga en una copa 8. La camara de mezcla 9 puede adoptar cualquier forma adecuada, por ejemplo, puede hacer que el lfquido precursor 2 y el medio de bebida 42 se muevan en una espiral, remolino u otra forma para mejorar la mezcla, puede tener una o mas palas accionadas con motor, helices u otros elementos para mezclar el contenido de la camara 9, y asf sucesivamente. La camara de mezcla 9 puede estar tambien refrigerada, por ejemplo por un sistema de refrigeracion, para ayudar a enfriar la bebida proporcionada a la copa 8. De manera alternativa, el lfquido precursor 2 puede enfriarse en el deposito 11 y/o en cualquier otro lugar en el sistema 1. En el caso de que el lfquido carbonatado 2 no este aromatizado o donde el lfquido 3 es mezclado con el medio de bebida 42 antes de pasar a traves del carbonatador 6, la camara de mezcla 9 se puede eliminar o se puede disponer para mezclar el lfquido precursor 2 y el medio de bebida 42 curso arriba del contactor 6. De manera alternativa, el suministro de lfquido precursor 10 puede estar dispuesto para mezclar el lfquido precursor 2 con el medio de bebida 42 en el cartucho 4b antes de conducir el lfquido 2 hasta el contactor 6. El controlador 5 puede detectar la presion del gas sobre el lado del gas el contactor 6 y controlar el suministro de fluido al cartucho 4a de manera correspondiente, por ejemplo para mantener una presion adecuada del gas en el contactor 6. El deposito 11 puede ser un tanque de almacenamiento de agua, que no esta presurizado en esta forma de realizacion, y se puede retirar fuera del sistema 11, por ejemplo para facilitar el llenado por un usuario. El usuario puede anadir hielo y/o medio de bebida al lfquido precursor 2 en el deposito 11, si lo desea. De manera alternativa, el deposito 11 y la bomba 13 pueden ser sustituidos por una conexion de piston a suministro de agua presurizada y una valvula de control y/o reductor de presion opcionales. Naturalmente, como con otras formas de realizacion, el sistema 1 puede estar encerrado de manera conveniente en una carcasa que tiene una pantalla visible, botones de entrada del usuario, pulsadores o pantalla tactil, dispositivos accionados por el usuario para abrir/cerrar una camara de cartucho, y otras caractensticas halladas en las maquinas de preparacion de bebidas.

Son posibles otras disposiciones para un sistema de preparacion de bebidas 1, tal como se muestra en la figura 4. En esta forma de realizacion ilustrativa, la camara de cartucho 3 esta combinada con el deposito 11, de tal manera que el cartucho 4a, que tiene una fuente de dioxido de carbono 41, esta localizada en el deposito 11. El cartucho 4a puede estar colocado en el deposito 11 / camara de cartucho 3, retirando la tapa 12 desde el deposito 11. Se puede proporcionar lfquido al cartucho 4a por cualquier suministro de fluido 20 de activacion adecuado, tal como una disposicion similar a la figura 1, una jeringa o bomba de piston que suministra una cantidad dosificada de lfquido al cartucho 4a, y otros. En esta forma de realizacion, el suministro de dioxido de carbono 30 se combina con el deposito 11, de tal manera que una porcion del deposito funciona para suministrar gas dioxido de carbono al lfquido precursor 2. La bomba 13 puede ayudar al proceso de carbonatacion haciendo circular el lfquido 2 y pulverizando el ifquido 2 en un espacio de cabecera del deposito 11 que esta lleno con dioxido de carbono. En otra forma de realizacion, un contactor 6 puede estar previsto en el deposito 11 (por ejemplo, en la localizacion de la tobera 14), de manera que el lfquido 2 fluye a traves de las fibras huecas que se extienden hacia abajo desde la tapa 12, mientras el dioxido de carbono en el espacio de cabecera es absorbido por el lfquido, mientras pasa a traves de las fibras. Todavfa en otra disposicion, la porcion de membrana de un contactor 6 puede estar sumergida al menos parcialmente en el lfquido precursor 2, y puede pasar gas desde la fuente 41 a traves de las fibras huecas del

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contactor 6. Como resultado, el Kquido 2 sobre el lado exterior de las fibras puede tomar dioxido de carbono desde el gas que pasa a traves de las fibras.

Aunque la camara del cartucho 3 puede estar dispuesta de cualquier manera adecuada, la figura 5 muestra una disposicion ilustrativa, en la que tanto el cartucho de fuente de dioxido de carbono 4a como tambien un cartucho de medio de bebida 4b pueden ser recibidos por la misma camara de cartucho 3. En esta forma de realizacion, los cartuchos 4a, 4b (que tienen, respectivamente, una porcion que contienen una fuente de gas 41 y medio de bebida 42) son recibidos en receptores de cartuchos 33 separados, y cada receptor de cartucho 33 puede incluir un elemento de perforacion 34 en una parte inferior del receptor del cartucho 33. El elemento de perforacion 34, que puede incluir una aguja hueca, clavo, cuchilla u otra disposicion, puede formar una abertura en el cartucho 4 respectivo. De manera alternativa, los cartuchos 4 pueden tener aberturas definidas, por ejemplo uno o mas orificios, que incluyen un tabique u otro elemento del tipo de valvula que permite el flujo dentro y/o fuera del cartucho 4. De manera similar, la tapa 12 puede incluir un elemento de perforacion 35 que forma una abertura en la parte superior el cartucho 4 respectivo, por ejemplo, cuando la tapa 12 esta cerrada. Cuando esta cerrada, la tapa 12 puede formar una camara sellada, en la que los cartuchos 4a, 4b estan localizados y aislados uno del otro. Las aberturas formadas en los cartuchos 4a, 4b pueden permitir la comunicacion con el espacio interior de los cartuchos 4a, 4b, como se perfila en la figura 5. Por ejemplo, una abertura en la parte superior del cartucho 4a puede permitir que gas dioxido de carbono u otro gas salga desde la camara del cartucho 3, mientras que la abertura en la parte inferior del cartucho 4a puede permitir la entrada de agua u otro fluido de activacion en el cartucho 4a. Naturalmente, las aberturas se pueden formar en otras localizaciones, tales como una abertura para permitir que tenga lugar la entrada de fluido en la parte superior o en el lateral del cartucho. De la misma manera, puede salir gas desde el cartucho a traves de una abertura inferior, lateral o localizada de otra manera. Como se ha mencionado anteriormente, se puede permitir que el gas se escape desde el cartucho 4a entro del espacio en la camara del cartucho 3 alrededor del cartucho 4a, por ejemplo a traves de la abertura en el cartucho 4a, a traves de un taladro u otra abertura en el elemento de perforacion 35, etc. Esto puede ayudar a compensar la presion alrededor del cartucho con la presion entro del cartucho durante la produccion del gas, ayudando a prevenir el reventon del cartucho 4a. De manera alternativa, el cartucho 4a puede ajustar estrechamente dentro del receptor del cartucho 33, de manera que la camara del cartucho 3 puede soportar el cartucho 4 (si es necesario). La abertura en la parte superior del cartucho del medio de bebida 4b puede permitir la introduccion del lfquido precursor 2en el interior del cartucho 4b, para mezclarlo con el medio de bebida), o la entrada de aire comprimido u otro gas en el cartucho (por ejemplo, para forzar el medio de bebida 42 fuera del cartucho 4b y dentro de una camara de mezcla). La abertura en la parte inferior del cartucho 4b puede permitir la salida de bebida hasta una copa de espera u otro contenedor, para desplazar el medio de bebida hasta una camara de mezcla. Como con el cartucho 4a, la abertura en el cartucho de medio de bebida 42 puede estar dispuesta en cualquier localizacion o localizaciones adecuadas.

La camara del cartucho 3 se puede abrir y cerrar de cualquier manera adecuada para permitir que los cartuchos 4 puedan ser colocados y/o retirados fuera de la camara 3. En la forma de realizacion de la figura 5, la tapa 12 esta montada de forma pivotable en la porcion de recepcion de la camara 3, y se puede abrir y cerrar manualmente, tal como por medio de una manivela y disposicion de articulacion, o de forma automatica, tal como por un accionamiento de motor, para cerrar los receptores de cartuchos 33. En otras formas de realizacion, la tapa 12 puede tener dos o mas secciones, cada una de las cuales esta asociada con un receptor de cartucho 33 respectivo. Por lo tanto, las seccione de tapa se pueden mover de manera independiente unas de las otras para abrir/cerrar los receptores de cartuchos 33. Naturalmente, la tapa 12 puede estar dispuesta de otras maneras, tal como acoplada con los receptores 33 por una conexion roscada /similar a una tapa roscada), por los receptores 33 que se mueven hacia fuera y hacia la tapa 12, mientras la tapa 12 permanece estacionaria, por el movimiento tanto de la tapa como tambien de la porcion del receptor, y asf sucesivamente. Ademas, una camara de cartucho 3 no tiene que tener necesariamente una tapa y una disposicion de los receptores como se muestran en la figura 5, sino que en su lugar pueden tener cualquier miembro o miembros adecuados que cooperan para abrir/cerrar y soportar un cartucho. Por ejemplo, una pareja de miembros de concha pueden ser moviles uno con respecto al otro para permitir la recepcion de un cartucho y el soporte ffsico del cartucho. Algunas otras disposiciones de la camara de cartucho ilustrativas se muestran, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos U. S. 6.142.063; 6.606.938; 6.644.173; y 7.165.488. Como se ha mencionado anteriormente, la camara de cartucho 3 puede permitir a un usuario colocar uno o mas cartuchos en la camara 3 sin la necesidad de que el usuario tome medidas especiales para establecer una conexion estanca a la presion, a prueba de fugas u otra conexion especializada entre el cartucho y otras porciones del sistema 1. En su lugar, en algunas formas de realizacion, el usuario puede ser capaz de colocar simplemente el cartucho en el espacio de recepcion, y cerrar la camara del cartucho.

Los cartuchos 4 utilizados en varias formas de realizacion pueden estar dispuestos de cualquier manera adecuada, tal como un contenedor en forma de copa frustoconica relativamente simple, que tiene una tapa fijada a la parte superior del contenedor, por ejemplo lo mismo que en algunos cartuchos de bebida vendidos por Keurig, Incorporated of Reading, Mass. y mostrados en la patente de los Estados Unidos U. S. 5.840.189, por ejemplo. En una forma de realizacion, un cartucho que tiene un contenedor en forma de copa frustoconica y una tapa puede tener un diametro aproximadazo de aproximadamente 30-50 mm, una altura de aproximadamente 30-50 mm, un

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volumen interior de aproximadamente 30.60 ml y una resistencia a la explosion de aproximadamente 80 psi (es dedr, una resistencia a la explosion del cartucho en presencia de un gradiente de presion reaproximadamente 80 psi desde el interior hasta el exterior del cartucho en ausencia de cualquier soporte ffsico para el cartucho). No obstante, como se utiliza aqm, un “cartucho” puede adoptar cualquier forma, tal como una vaina (por ejemplo, capas opuestas de papel de filtro que encapsulan un material), capsula, bolsita, paquete, o cualquier otra disposicion. El cartucho puede tener una forma definida, o puede no tener una forma definida (tal como en el caso de algunas bolsitas u otros paquetes fabricados totalmente de material flexible. El cartucho puede ser impermeable al aire y/o lfquido, o puede permitir el paso de agua y/o aire dentro del cartucho. El cartucho puede incluir un filtro u otra disposicion, por ejemplo, en el cartucho de medio de bebida 4b para ayudar a prevenir que alguna porcion del medio de bebida sea provista con la bebida preparada, y/o en el cartucho de gas 4a para ayudar a prevenir que se introduzca material de fuente de dioxido de carbono dentro de la bebida u otros componentes del sistema.

En un aspecto de la invencion, el cartucho o cartuchos para preparar una bebida utilizando el sistema de preparacion de bebidas puede tener un volumen que es inferior, y en algunos casos sustancialmente inferior a una bebida que debe prepararse utilizando el / los cartucho(s). Por ejemplo, si se utilizan cartuchos de dioxido de carbono y de medio de bebida 4, cada uno de los cartuchos puede tener un volumen que tiene aproximadamente 50 ml o menos, y debe utilizarse para formar una bebida que tiene un volumen de aproximadamente 200-500 ml o mas. Los inventores han encontrado (como se muestra en algunos de los ejemplos siguientes) que una cantidad de adsorbente de dioxido de carbono cargado (por ejemplo una zeolita cargada) de aproximadamente 30 gramos (que tiene un volumen inferior a 30 ml) se puede utilizar para producir aproximadamente 400-500 ml de agua carbonatada que tiene un nivel de carbonatacion de hasta aproximadamente 3,5 volumenes. Ademas, es bien conocido que los jarabes de preparacion de bebidas que tienen un nivel de carbonatacion de hasta aproximadamente 50 ml se pueden utilizar para preparar una bebida adecuadamente aromatica que tiene un volumen de aproximadamente 400-500 ml. Por lo tanto, cartuchos de volumen relativamente pequeno (o un cartucho individual en algunas disposiciones) que tienen un volumen de aproximadamente 100 ml o menos se pueden utilizar para preparar una bebida carbonatada que tiene un volumen de 100 a 1000 ml, y un nivel de carbonatacion de aproximadamente 1,5 a 4 volumenes en menos de 120 segundos, por ejemplo aproximadamente 60 segundos, y utilizando presiones inferiores a 50 psi.

Aunque los cartuchos de dioxido de carbono y de medio de bebida 4, pueden estar previstos por separado, en una forma de realizacion, los cartuchos 4 pueden estar unidos juntos, tal como se muestra en la figura 6. Los cartuchos 4a, 4b pueden estar conectados juntos por cualquier disposicion adecuada, tal como por lenguetas 43, que se extienden desde cartuchos 4a, 4b respectivos y se unen juntas, por ejemplo por medio de soldadura termica, adhesivo, sujetadores mecanicos de interbloqueo, tales como encajes elasticos o clips. Esta disposicion puede permitir que los cartuchos 4a, 4b sean fabricados por separado en el taller de fabricacion, por ejemplo debido a que los cartuchos requieren procesos de fabricacion muy diferentes. Por ejemplo, el cartucho de medio de bebida 4b puede requerir un entorno altamente esteril, mientras que los cartuchos de gas 4a no tienen que estar fabricados en tal entorno. Por el contrario, loa cartuchos de gas 4a pueden tener que ser fabricados en un entorno libre de vapor de agua, mientras que el cartucho de medio de bebida 4b puede no estar sujeto a tales requerimientos. Despues de la fabricacion de los cartuchos 4a, 4b, los cartuchos se pueden fijar juntos de tal manera que se prevenga su separacion son el uso de herramientas (tal como unas tijeras) y/o el dano en uno o en ambos cartuchos. La camara del cartucho 3 puede estar dispuesta para alojar los cartuchos fijados, permitiendo a un usuario colocar un elemento individual en la camara 3 para formar una bebida. Ademas, los cartuchos 4 y el modo en el que los cartuchos son fijados, junto con la disposicion de la camara del cartucho 3 pueden ayudar a asegurar que el cartucho de gas 4a y el cartucho de medio de bebida 4b sean colocados en el receptor del cartucho 33 adecuado. Por ejemplo, los cartuchos 4 pueden tener tamanos, formas u otras configuraciones diferentes, de manera que los cartuchos 4 combinados no se pueden colocar en la camara 3 en orientacion erronea. De manera alternativa, el controlador 5 puede detectar que los cartuchos han sido colocados de forma inadecuada (por ejemplo, por comunicacion con una etiqueta RFID sobre uno o ambos cartuchos, opticamente o mediante identificacion de otra manera de los cartuchos, etc.) y avisar al usuario para realizar un cambio, cuando sea necesario.

Las figuras 7 y 8 muestran otra forma de realizacion, en la que una pareja de cartuchos estan unidos juntos de una manera que ayuda a prevenir la colocacion inadecuada de los cartuchos en una camara y/o permite a los cartuchos operar en otras orientaciones. Como se muestra en la figura 7, los cartuchos 4a y 4b estan fijados por medio de una conexion 43, de tal manera que con el cartucho 4a dispuesto en una orientacion vertical con el fondo del cartucho 44 mirando hacia abajo y la tapa 45 que cubre la parte superior del contenedor mirando hacia arriba, el cartucho 4b esta sobre su lado con la tapa 45 mirando hacia el lado. La figura 8 muestra una vista superior de la forma de realizacion, con la tapa 45 del cartucho 4a mirando hacia el observador y la tapa 45 del cartucho 4b mirando hacia abajo. Esta disposicion puede ser util en formas de realizacion, en las que los cartuchos 4 son perforados solamente en la zona de la tapa, por ejemplo no son perforados en la parte inferior 44 o en otras porciones del contenedor. Es decir, que el cartucho de gas 4a puede ser perforado en la tapa 45 para permitir que el lfquido sea introducido en el cartucho 4a, y para permitir que salga el gas. De manera similar, la tapa 45 del cartucho 4b puede ser perforada para permitir que el lfquido sea introducido en el cartucho 4b para mezclarlo con el medio de bebida 42 y para

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permitir que una bebida aromatica salga desde el cartucho 4b. La prevencion de la perforacion del contenedor puede ser util en disposiciones en las que el contenedor esta fabricado de un material relativamente grueso y/o ngido (por ejemplo, para resistir presiones para el cartucho 4).

En otro aspecto de la invencion, un cartucho individual puede utilizarse para proporcionar un gas de carbonatacion asf como un medio de bebida. De hecho, en algunas formas de realizacion, el lfquido precursor puede ser tanto carbonatado como tambien aromatizado en el mismo cartucho. Por ejemplo, la figura 9 muestra una vista de la seccion transversal de un cartucho 4 que incluye tanto una fuente de gas 41 (por ejemplo, una fuente de dioxido de carbono de zeolita) como tambien un medio de bebida 42. En esta forma de realizacion, el cartucho 4 incluye primera y segunda camaras (o porciones) 46, 47 que contienen, respectivamente, la fuente d Egas 41 y el medio de bebida 42. La primera y segunda camaras (o porciones) 46, 47 pueden estar separadas una de la otra por un elemento permeable, tal como un filtro, o un elemento impermeable, tal como una pared moleada con el contenedor de cartucho. En esta forma de realizacion, la primera y segunda camaras (o porciones) 46, 47 estan separadas por un filtro 48 que esta fijado a la tapa 45, pero podnan estar dispuestas de otra manera. El lfquido precursor y/o lfquido de activacion pueden ser introducidos en la primera camara 46 por un elemento de perforacion 35 u otra disposicion, tal como un orificio formado como parte del cartucho 4. El espacio interior del cartucho 4 puede mantenerse bajo presion, por ejemplo 30-150 psi por encima de la presion ambiente o mayor, de manera que la disolucion del gas dioxido de carbono liberado por la fuente 41 ocurre mas rapidamente que lo que ocurrina a presiones mas bajas. Ademas, el sistema 1 dispuesto para usar tales cartuchos puede incluir una valvula de contrapresion u otra disposicion para ayudar a mantener una presion estable en el cartucho 4, por ejemplo como una ayuda para la carbonatacion. Como se ha mencionado anteriormente, la camara del cartucho 3 que retiene el cartucho 4 puede estar dispuesta para ajustar estrechamente con el cartucho 4 cuando sea necesario para soportar el cartucho y prevenir que el cartucho reviente. De manera alternativa, se puede permitir que la presion en el cartucho 4 se escape a un espacio alrededor del cartucho 4 para igualar la presion dentro y fuera del cartucho. El lfquido precursor carbonatado 2 y/o la mezcla de lfquido / burbujas de gas pueden pasar a traves del filtro 48 dentro de la segunda camara 47 para mezcla con el medio de bebida 42. A continuacion, la mezcla de lfquido precursor 2 y medio de bebida 42 puede salir del cartucho 4, por ejemplo a traves de un elemento de perforacion 34 en el fondo del contenedor 44. La disolucion del dioxido de carbono en el lfquido precursor 2 asf como la mezcla del medio de bebida 42 con el lfquido 2 pueden continuar despues de que los materiales han salido del cartucho 4. Por ejemplo, una camara de mezcla puede estar localizada curso abajo del cartucho 4 para ayudar a una mezcla mas a fondo del medio de bebida y el lfquido, si es necesario. Ademas, un conducto curso abajo el cartucho puede ayudar a la disolucion continua del gas, por ejemplo manteniendo la presion en el lfquido.

En la forma de realizacion anterior, el cartucho 4 ha sido descrito con una parte inferior y una parte superior definida con el cartucho operando en una configuracion vertical. No obstante, como se sugiere en conexion con las figuras 7 y 8, un cartucho puede ser accionado en cualquier orientacion adecuada. Por ejemplo, la figura 10 muestra una forma de realizacion, en la que se utiliza un cartucho configurado como se ha representado en la figura 9, mientras que el cartucho 4 esta sobre su lateral. (Hay que hincar que el cartucho 4b en las figuras 7 y 8 se puede utilizar de manera similar a la mostrada en la figura 10). El lfquido precursor puede ser introducido en la primera camara (o porcion) 46 (por ejemplo, a traves del elemento de perforacion 35), provocando que la fuente d Egas 41 emita gas y que inunde al menos parcialmente el espacio interior del cartucho 4. Como con la forma de realizacion mostrada en la figura 9, el lfquido puede ser carbonatado y mezclado con el medio de bebida 42 antes de que salga desde el cartucho, por ejemplo a traves del elemento de perforacion 34.

Como se ha mencionado anteriormente, un cartucho individual 4 puede estar dispuesto para tener primera y segunda camaras 46, 47 que estan aisladas una de la otra. La figura 11 muestra una forma de realizacion de este tipo, en la que primera y segunda camaras (o porciones) 46, 47 estan separadas por una pared 49. Un cartucho como se muestra en la figura 11 se puede utilizar, por ejemplo, en un sistema 1 como se muestra en la figura 2, aunque la camara del cartucho 3 no tiene que modificarse para alojar el cartucho individual 4. Como se muestra en la figura 11, en una forma de realizacion, el lfquido de activacion puede ser proporcionado a traves de un elemento de perforacion 35 en una parte superior de la primera camara (o porcion) 46, y el gas puede salir a traves del mismo orificio o de un orificio diferente. De manera alternativa, se puede introducir lfquido de activacion a traves del elemento de perforacion 34 en la parte inferior de la primera camara (o porcion) 46, y el gas puede salir a traves del elemento de perforacion 35 en la parte superior. Todavfa en otra forma de realizacion, el lfquido precursor puede ser introducido en el elemento de perforacion superior 35 y el lfquido carbonatado puede salir a traves del elemento de perforacion inferior 34. La primera camara (o porcion) 46 puede incluir un filtro u otros componentes adecuados, por ejemplo, para ayudar a prevenir que la fuente de gas 41 salga desde la camara (o porcion) 46. Con respecto a la segunda camara (o porcion) 47, se puede introducir aire u otro gas a traves del elemento de perforacion 35 en la parte superior de la segunda camara (o porcion) 47, provocando que el medio de bebida 42 se mueva fuera del elemento de perforacion 34 en la parte inferior de la segunda camara (o porcion) 47. De manera alternativa, el lfquido precursor puede ser introducido a traves del elemento de perforacion 35 en una parte superior de la segunda camara 47, se puede mezclar con el medio de bebida 42 y puede salir desde el cartucho 4 fuera del elemento de perforacion 34. Como se ha descrito anteriormente, la disposicion del elemento de perforacion 34, 35 en esta forma

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de realizacion ilustrativa no debena interpretarse como aspectos de limitacion de la invencion de ninguna manera. Esto decir, que los elementos de perforacion no tienen que utilizarse forzosamente, sino que en su lugar la entrada y salida del flujo del cartucho 4 puede tener lugar a traves de orificios definidos u potra abertura en el cartucho 4. Ademas, los orificios de flujo u otras aberturas en el cartucho no tienen que estar localizados necesariamente en la parte superior, en la parte inferior o en otra localizacion espedfica.

El / los cartuchos puede(n) estar fabricado(s) de cualquier material adecuado, y no estan limitados a los disenos de contenedor y de tapa mostrados aqm. Por ejemplo, el / los cartucho(s) puede(n) estar fabricado(s) o incluir de otra manera materiales que proporcionan una barrera a la humedad y/o a los gases, tales como oxfgeno, vapor de agua, etc. En una forma de realizacion, el / los cartucho(s) se pueden fabricar de un laminado de polfmero, por ejemplo formado de una lamina que incluye una capa de poliestireno o polipropileno y una capa de EVOH y/u otro material de barrera, tal como una lamina metalica. Ademas, los materiales y/o el diseno de los cartuchos pueden variar de acuerdo con los materiales contenidos en el cartucho. Por ejemplo, un cartucho de gas 4a puede requerir una barrera a la humedad robusta, mientras que un cartucho de medio de bebida 4b puede no requerir una resistencia a la humedad tal alta. Por lo tanto, los cartuchos se pueden fabricar de diferentes materiales y/o de diferentes maneras. Ademas, el interior del cartucho se puede disenar diferente de acuerdo con una funcion deseada. Por ejemplo, un cartucho de medio de bebida 4b puede incluye desviadores u otras estructuras que provocan que el lfquido / medio de bebida sigua una trayectoria tortuosa pata favorecer la mezcla. El cartucho de gas 4a puede estar dispuesto para contener la fuente de gas 41 en una localizacion particular u otra disposicion en el espacio interior, por ejemplo, para ayudar a controlar la humedad de la fuente 41 con el lfquido de activacion.

Ejemplo 1

Las propiedades de liberacion de un adsorbente de dioxido de carbono fueron medidas de la siguiente manera: se obtuvieron 8 x 12 perlas de zeolita de sodio 13X (tal como esta disponible en el comercio a partir de UOP MOLSIV Adsorbents). Las perlas fueron colocadas en un disco de ceramica y quemadas en un horno Vulcan D550 fabricado por Ceramco. La temperatura en el horno que contema las perlas se elevo hasta 550 °C a una velocidad de 3 °C/min y se mantuvo a 550 °C durante 5 horas para combustion y preparacion de las perlas para carga con dioxido de carbono.

Las perlas fueron retiradas del horno y fueron transferidas inmediatamente a un contenedor de metal equipado con una tapa montada estrechamente y con orificios de entrada y salida que permiten la circulacion del gas. Con las perlas selladas en el contenedor, el contenedor se inundo con gas dioxido de carbono y se presurizo a 15 psig. (No obstante, hay que hincar que los experimentos se realizaron entre 5-32 psig). La camara fue mantenida a la presion ajustada durante 1 hora. Durante este periodo de retencion, la camara fue sangrada cada 15 minutos. Al termino de este periodo, una cantidad de gas habfa sido adsorbido por las perlas.

Se midio una muestra de 30 g de zeolita 13X cargada y se lleno un cubo con 250 ml de agua a temperatura ambiente de 22°C. El cubo y el agua se colocaron en una lanaza y se ajusto a cero la balanza. Entonces se anadieron los 30 g de zeolita cargada al cubo y se midio el cambio en peso con respecto al tiempo. Se mostro que el cambio de peso se mantuvo aproximadamente constante despues de un periodo de 50 segundos, y que las perlas perdieron aproximadamente 4,2 g (14 % en peso) de peso atribuido a la liberacion de dioxido de carbono. Naturalmente, parte al dioxido de carbono puede haberse disuelto en el agua.

Tiempo (segundos): Peso (gramos)

0: 30

25: 26,7

50: 25,8

75: 25,6

100: 25,5

Ejemplo 2

Se preparo zeolita cargada 13X como en el Ejemplo 1. Se coloco una muestra de 30 g de zeolitas cargadas en la camara de metal con un orificio de entrada de agua en la parte inferior y un orificio de salida de gas en la parte superior. La camara que contema las zeolitas tema 34 x 34 mm de seccion transversal y tema 2 discos de filtro metalicos con 64 agujeros de 1/16” de diametro para retener el material de zeolita. Se inundo entonces agua del grifo en la parte inferior de la camara perpendicularmente a la seccion transversal con un caudal de flujo medio de 60 ml/min. El gas evoluciono a traves del orificio de salida en la parte superior.

La presencia del gas en la camara se midio con un manometro y se controlo utilizando una valvula de aguja fijada a l orificio de salida de la camara de gas. La valvula de aguja se ajusto para mantener la camara a una presion de 35 psig ajustando manualmente la valvula en el transcurso de la exposicion de las zeolitas cargadas en la camara a

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agua. Una vez que la valvula estaba ajustada a una presion de funcionamiento, el sistema actuana de forma repetida con muestras de zeolita cargada de la misma manera.

Ejemplo 3

Se preparo zeolita cargada 13X como en el Ejemplo 1. Luego se coloco una muestra de 30 g de las zeolitas cargadas en un contenedor de copa de laminado de poliestireno-polietileno-EVOH semi-ngido de 50 ml y se sello termicamente con una tapa de lamina. Los cartuchos de zeolita cargados fueron colocados entonces en una camara de cartucho de metal sellada y se perforo en la parte superior y en la parte inferior.

Se introdujo agua del grifo en la parte inferior del cartucho con el flujo controlado por una valvula de solenoide, La valvula de solenoide fue activada a traves de un conmutador de presion conectado a la salida de gas de la parte superior de la camara del cartucho. Durante tres ensayos diferentes, el conmutador de presion se ajusto a tres presiones de funcionamiento diferentes de 5, 22 y 35 psi. El gas resultante a las presiones ajustadas se introdujo entonces en el lado de la cascara de un contactor de membrana hidrofobo (1x5,5 Minimodule from Liquicel, of Charlotte, Carolina el Norte). El otro orificio del lado de la cascara fue taponado para prevenir el escape del gas. Se hizo circular agua desde un recipiente que contema 400 ml de agua y aproximadamente 50ng de hielo desde del recipiente, a traves del contactor, y de retorno al recipiente (por ejemplo como se muestra en la figura 2) utilizando una bomba vibratoria Ulka (Milan, Italia) tipo EAX 5 a traves del lado del lumen del contactor de membrana. La presion del recipiente y del contactarse mantuvo a la misma presion a la que el gas fue producido. El sistema produjo gas y se hizo circular el agua durante aproximadamente 60 segundos antes de detenerlo.

El agua carbonatada resultante fue ensayada entonces para determinar niveles de carbonatacion utilizando un CarboQC de Anton-Paar of Ashland, Virginia. Los resultados se muestran en la Tabla siguiente:

Presion del sistema (psig): Nivel medio de carbonatacion (volumenes de CO2 disuelto)

10: 1,35

22: 2,53

35: 3,46

Por lo tanto, se ha mostrado que el gas evoluciona desde las zeolitas hasta los cartuchos a una tasa controlable (basada en el suministro de agua a la camara del cartucho) y luego se disuelve en agua para producir una bebida carbonatada. Ademas, esto ilustra el concepto de que controlando las presiones del sistema se puede controlar el nivel de carbonatacion de la bebida acabada. Se espera que presiones mas altas del sistema, por ejemplo de aproximadamente 40 - 50 psi por encima de la presion ambiente, producinan una bebida carbonatada de 4 volumenes (que tiene un volumen lfquido de aproximadamente 500 ml) en aproximadamente 60 segundos o menos.

Habiendo descrito varios aspectos de al menos una forma de realizacion de esta invencion, se apreciara que varias alteraciones, modificaciones y mejoras se les ocurriran a los tecnicos en la materia. Tales alteraciones, modificaciones y mejoras estan destinadas para ser parte de esta descripcion, y se pretende que esten dentro del espmtu y el alcance de la invencion. De acuerdo con ello, la descripcion y los dibujos anteriores son solamente a modo de ejemplo.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema de preparacion de bebida, que comprende:

un suministro de Kquido precursor de bebida (10) dispuesto para proporcionar un lfquido precursor;

una camara del cartucho (3) dispuesta de modo que contenga una primera y segunda porcion de cartucho;

una primera porcion de cartucho dispuesta en la camara del cartucho (3) y que contiene una fuente de dioxido de carbono (41) dispuesta de modo que emita gas dioxido de carbono para su uso en la carbonatacion del lfquido precursor (2);

una segunda porcion de cartucho dispuesta en la camara del cartucho (3) y que contiene un medio de bebida (42) dispuesto de modo que se mezcle con el lfquido precursor (2) para formar una bebida; y

un suministro de fluido de activacion del dioxido de carbono (20) dispuesto de modo que proporcione el fluido a la primera camara para su contacto con la fuente de dioxido de carbono con el fin de hacer que la fuente de dioxido de carbono emita gas dioxido de carbono;

en el que el sistema esta dispuesto para carbonatar el lfquido precursor (2) usando el gas dioxido de carbono emitido por la primera porcion de cartucho y para mezclar el medio de bebida (42) de la segunda porcion de cartucho sin el lfquido precursor (2);

caracterizado por que un cartucho individual (4) que tiene un espacio interno que esta sellado proporciona la primera y segunda porcion de cartucho, asf como la primera y segunda camara (46, 47) de dicho cartucho (4), estando dichas camaras aisladas entre sf; y

por que un suministro de gas dioxido de carbono se dispone para conducir el gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono (41), a una presion mayor que la presion atmosferica, hasta el lfquido precursor de bebidas (2) que se proporciona por medio del suministro de lfquido precursor de bebidas, para carbonatar el lfquido precursor.
2. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el suministro de fluido de activacion del dioxido de carbono (20) esta dispuesto de modo que controle una cantidad de fluido que proporciona a la camara del cartucho

(3) para controlar una presion en la camara del cartucho.
3. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el sistema esta dispuesto de modo que mezcle el medio de bebida (42) con el lfquido precursor (2) para formar una bebida de manera que la bebida no contacte con la fuente de dioxido de carbono (41).
4. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas:

un suministro de gas dioxido de carbono dispuesto de modo que conduzca el gas dioxido de carbono emitido por la fuente de dioxido de carbono (41) hasta un tanque de carbonatacion para carbonatar el lfquido precursor.
5. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el suministro de lfquido precursor incluye un deposito (11), que contiene el lfquido precursor, y una bomba (13) para hacer circular el lfquido precursor (2).
6. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la camara del cartucho (3) esta dispuesta para contener al menos la primera camara en la camara del cartucho a una presion que es mayor que la presion atmosferica.
7. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la primera y segunda camara (46, 47) estan separadas por un elemento impermeable (49).
8. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas:

un suministro de fluido de activacion de dioxido de carbono (20) dispuesto de modo que controle una cantidad de fluido proporcionado a la camara del cartucho (3) con el fin de controlar una cantidad de gas dioxido de carbono producido por la fuente de dioxido de carbono (41).
9. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el sistema esta dispuesto de modo que utilice el cartucho

(4) a lo largo de un penodo de tiempo de menos de aproximadamente 120 segundos para formar un lfquido carbonatado que tiene un volumen de entre 100 - 1000 ml y un nivel de carbonatacion de aproximadamente 2 - 4 volumenes.
10. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la fuente de dioxido de carbono (41) esta en forma solida y tiene dioxido de carbono adsorbido.
11. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la camara del cartucho (3) incluye una primera y segunda porcion de recepcion que reciben la primera y segunda camara respectivamente.

5 12. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la camara del cartucho (3) esta dispuesta de modo que

perfore el cartucho individual para permitir que se suministre el fluido de activacion a la primera camara (46) con el fin de hacer que la fuente de dioxido de carbono (41) emita el dioxido de carbono.
13. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la camara del cartucho (3) esta dispuesta de modo que perfore el cartucho (4) para introducir el gas en la segunda camara (47) con el fin de mover el medio de bebida (42)

10 fuera de la segunda camara.
14. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el cartucho (4) incluye una tapa (45) dispuesta para ser perforada de modo que forme una entrada a traves de la cual se suministra el fluido con el fin de activar la fuente de dioxido de carbono (41), y de modo que forme una salida a traves de la cual sale el gas dioxido de carbono de la primera camara (46).

15 15. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas una camara de mezcla dispuesta de

modo que mezcle el lfquido precursor y el medio de bebida.