BR102019014428A2

BR102019014428A2 - dispositivo de carbonatação do tipo fluxo com propriedades de desinfecção melhoradas e dispensador de bebidas com tal dispositivo

Info

Publication number: BR102019014428A2
Application number: BR102019014428A
Authority: BR
Inventors: Monique Bissen; Josef Schucker
Original assignee: Riprup Company S.A.
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2020-01-28
Also published as: EP3594174B1; AU2019204851A1; EP3594174A1; CN110754945B; EP3594173A1; US20200017349A1; RU2019120987A; KR20200006942A; CA3049374A1; CN110754945A; MX2019008362A

Abstract

dispositivo de carbonatação do tipo fluxo com propriedades de desinfecção melhoradas e dispensador de bebidas com tal dispositivo a invenção revela o dispositivo de carbonatação do tipo fluxo que compreende: - um primeiro tubo, no qual a bebida a ser carbonatada e o dióxido de carbono fluem; - um segundo tubo, no qual a bebida a não ser carbonatada flui; - em que pelo menos um elemento de geração de turbulência é disposto no primeiro tubo; e - em que o primeiro e o segundo tubos estão em comunicação térmica de modo que o calor de um fluido que flui no segundo tubo aqueça o primeiro tubo para esterilizar o primeiro tubo. em uma modalidade, o primeiro e o segundo tubo são dispostos concêntricos.

Description

“DISPOSITIVO DE CARBONATAÇÃO DO TIPO FLUXO COM PROPRIEDADES DE DESINFECÇÃO MELHORADAS E DISPENSADOR DE BEBIDAS COM TAL DISPOSITIVO”

DESCRIÇÃO [0001] A presente invenção revela um dispositivo de carbonatação do tipo fluxo com propriedades de desinfecção melhoradas e um dispensador de bebidas que tem tal dispositivo de carbonatação do tipo fluxo. Um dispensador de bebidas fornece uma bebida, como água, para um copo ou garrafa de um usuário. Alguns usuários preferem bebidas carbonatado, como água carbonatada. Uma vez que a água é fornecida de uma torneira, de um tanque ou de um recipiente para o dispensador de água de uma maneira não carbonatada, o dispensador de bebidas deve compreender um dispositivo de carbonatação para distribuir bebidas carbonatadas.

Técnica Anterior [0002] Uma quantidade significativa de dispensadores de bebidas compreende um tanque no qual a água é carbonatada. A água tem que estagnar nesse tanque por um período de tempo significativo. A estagnação é geralmente indesejada, pois os germes podem se formar durante a estagnação.

[0003] É conhecida a carbonatação do tipo fluxo com base em bocais Venturi, em que uma corrente de dióxido de carbono é introduzida em um fluxo de água.

[0004] O documento WO 2012/123462 A1 revela um aparelho de carbonatação do tipo fluxo.

[0005] O documento EP 0 322 925 A2 revela um bocal para injeção de gás em um líquido.

[0006] O carbonatador de água tipo fluxo da técnica anterior tem uma eficiência comparativamente baixa. Além disso, os carbonatadores tipo fluxo da técnica anterior demoram para serem

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2/25 desinfetados, uma vez que o bocal Venturi impõe uma alta resistência ao fluxo no fluido de desinfecção.

Sumario Da Invenção [0007] É um objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo de carbonatação do tipo fluxo com uma eficiência melhorada e um dispensador de bebidas que tem tal dispositivo de carbonatação que seja eficiente para desinfectar.

[0008] O objetivo da presente invenção é atingido por um dispositivo de carbonatação do tipo fluxo de acordo com a reivindicação 1, um aparelho de carbonatação do tipo fluxo de acordo com a reivindicação 12 e um dispensador de bebidas de acordo com a reivindicação 13.

[0009] A presente invenção revela um dispositivo de carbonatação do tipo fluxo que compreende um primeiro tubo e um segundo tubo. As bebidas a serem carbonatadas e dióxido de carbono fluem no primeiro tubo. A bebida que não será carbonatadas flui no segundo tubo. Pelo menos um elemento de geração de turbulência é disposto no primeiro tubo. O elemento de geração de turbulência suporta a solução de dióxido de carbono na bebida. O elemento de geração de turbulência pode dividir bolhas de dióxido de carbono em bolhas menores, de modo que o dióxido de carbono seja dissolvido com uma concentração mais alta na bebida. Em uma modalidade, a bebida pode ser água. O primeiro e o segundo tubo estão em comunicação térmica de modo que o calor de um fluido (líquido) que flui no segundo tubo aqueça o primeiro tubo.

[0010] O dispositivo de carbonatação do tipo fluxo pode ser eficientemente desinfectado, uma vez que a água quente pode ser passada através do segundo tubo fazendo com que o segundo tubo e primeiro tubo e pelo menos um elemento de geração de turbulência sejam aquecidos, de modo que germes, vírus ou agentes patogênicos sejam exterminados. Em uma modalidade, um fluido (líquido) com uma temperatura de aproximadamente

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60°C a 99 °C pode aquecer o segundo tubo em um período de tempo inferior a 5 minutos a aproximadamente 50 °C ou superior.

[0011] Além disso, o segundo tubo pode transportar a bebida a não ser carbonatada, como a água para preparar café, chá ou água parada. Se a bebida a não ser carbonatada não passar pelo menos no elemento de geração de turbulência, a bebida pode ser dispensada mais rapidamente e com menos potência de bombeamento, uma vez que o elemento de geração de turbulência no primeiro tubo não impõe nenhuma resistência à bebida que flui no primeiro tubo.

[0012] O primeiro e o segundo tubos podem ser dispostos concêntricos. Esse arranjo garante um acoplamento térmico adequado e reduz os requisitos de espaço.

[0013] Em uma modalidade, o primeiro tubo é disposto ao redor do segundo tubo. No entanto, é também concebível que o segundo tubo seja disposto ao redor do primeiro tubo. É preferencial dispor o primeiro tubo ao redor do segundo tubo para posicionar mais elementos de geração de turbulência e/ou uma maior área de restrição de fluxo dos elementos de geração de turbulência e/ou mais aberturas de geração de turbulência no fluxo da bebida no primeiro tubo.

[0014] O pelo menos um elemento de geração de turbulência reduz a seção transversal do primeiro tubo. Desse modo, a pressão da bebida é aumentada, ao passar pelo elemento de geração de turbulência, fazendo com que as bolhas de dióxido de carbono sejam divididas e sejam dissolvidas pela bebida de maneira mais eficiente.

[0015] Uma pluralidade de elementos geradores de turbulência pode ser disposta separadamente em série no fluxo de bebida no primeiro tubo. Alternativa ou adicionalmente, uma pluralidade de aberturas de geração de turbulência é disposta separada radialmente no elemento de geração de turbulência.

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4/25 [0016] Em uma modalidade preferencial, uma pluralidade de aberturas de geração de turbulência é disposta ao redor da circunferência do elemento de geração de turbulência. Desse modo, o fluxo de bebida é forçado para a porção externa do primeiro tubo e os espaços entre os elementos de geração de turbulência das câmaras de turbulência que têm um fluxo turbulento, no qual as bolhas de dióxido de carbono são ainda divididas e resolvidas pela bebida.

[0017] Em uma modalidade, o elemento de geração de turbulência tem uma seção transversal geralmente circular no seu perímetro externo. A seção transversal do elemento de geração de turbulência é disposta perpendicularmente à direção axial do primeiro tubo e à direção do fluxo de bebida no primeiro tubo. Pelo menos uma abertura de geração de turbulência é formada por pelo menos um recesso no perímetro externo do elemento de geração de turbulência. Desse modo, o fluxo de bebida é forçado para a porção externa do primeiro tubo e os espaços entre os elementos de geração de turbulência formam uma câmara de turbulência. As bolhas de dióxido de carbono são divididas nas bordas do recesso e dissolvidas na bebida na câmara de turbulência.

[0018] Em uma modalidade, o recesso pode ser formado por uma porção achatada da seção transversal geralmente circular do elemento de geração de turbulência. O elemento de geração de turbulência bloqueia o fluxo de qualquer fluido entre a parede externa do segundo tubo para a parede interna do primeiro tubo, exceto no pelo menos um recesso no perímetro externo do elemento de geração de turbulência.

[0019] Em uma modalidade, o recesso no elemento de geração de turbulência pode ser formado por uma primeira parede ortogonal ao raio do primeiro tubo e pelo menos uma segunda parede perpendicular à primeira parede.

[0020] Em uma modalidade, uma pluralidade de elementos de geração de turbulência é disposta em câmaras de turbulência de

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5/25 formação de relação em série entre o elemento de geração de turbulência oposta, a parede cilíndrica externa do segundo tubo e a parede cilíndrica interna do primeiro tubo.

[0021] A distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em relação em série pode ser pelo menos duas vezes a espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo. A distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em uma relação em série pode variar entre aproximadamente duas a aproximadamente três vezes a espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo. A distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em relação em série é pelo menos duas vezes a diferença do diâmetro interno do primeiro tubo e o diâmetro externo do segundo tubo. A distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em relação em série é aproximadamente duas vezes a aproximadamente três vezes a diferença do diâmetro interno do primeiro tubo e o diâmetro externo do segundo tubo. A largura do recesso do elemento de geração de turbulência ortogonal ao raio do primeiro tubo varia entre aproximadamente 75% a aproximadamente 125% da espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo. A altura máxima do recesso na direção radial do primeiro tubo pode variar de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 1,5% da espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo.

[0022] A invenção também revela um aparelho de carbonatação do tipo fluxo que compreende um controlador de carbonatação, o dispositivo de carbonatação do tipo fluxo como descrito acima e pelo menos uma válvula de controle adaptada para direcionar um fluido para o primeiro tubo e/ou segundo tubo. O controlador pode ser um computador integrado no qual um software está sendo executado. A válvula de controle pode ser uma

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6/25 válvula em Y. O controlador de carbonatação é adaptado em um primeiro modo de operação do aparelho de carbonatação do tipo fluxo para comutar a pelo menos uma válvula de controle de modo que a bebida a ser carbonatada seja direcionada para o primeiro tubo e comutar a pelo menos uma válvula de controle de modo que a bebida a não ser carbonatada seja direcionada para o segundo tubo.

[0023] O controlador de carbonatação é adaptado em um segundo estado de operação para alternar a válvula de controle para direcionar um fluido de desinfecção através do segundo tubo. Em uma modalidade, o fluido de desinfecção (líquido) pode ser aquecido com água em uma faixa de 60 °C a 99 °C, de preferência, entre 75 °C e 85 °C. O fluido quente que flui através do segundo tubo aquece o primeiro tubo, os elementos de geração de turbulência, os recessos no mesmo e outros elementos no primeiro tubo, de modo que os germes, vírus e agentes patogênicos sejam destruídos. O fluido de desinfecção e/ou fluido quente pode fluir através do segundo tubo, até que o primeiro tubo seja desinfetado e/ou esterilizado. Depois disso, o controlador de carbonatação também pode direcionar o fluido de esterilização através do primeiro tubo para remover os germes, vírus ou patógenos destruídos ou similares.

[0024] A invenção também revela um dispensador de bebidas que compreende o aparelho de carbonatação do tipo fluxo descrito acima. O dispensador de bebidas compreende uma válvula de fluxo de líquido e/ou uma bomba de líquido adaptada para controlar o fluxo de bebida através do dispositivo de carbonatação do tipo fluxo. O dispensador de bebidas pode ainda compreender uma válvula de gás e/ou uma bomba de gás adaptada para controlar o fluxo de gás em uma porção de entrada de gás para fornecer a bebida com dióxido de carbono. O controlador pode ser adaptado para controlar a válvula de fluxo de líquido e/ou a bomba de líquido e a válvula de gás e/ou a bomba de gás. O controlador pode controlar a válvula de fluxo de líquido e/ou a bomba de líquido e a válvula de gás e/ou bomba de gás de modo

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7/25 que o gás seja alimentado na porção de entrada de gás durante o fluxo da bebida através do dispositivo de carbonatação do tipo fluxo.

[0025] Em uma modalidade, a porção de entrada de gás pode compreender pelo menos um primeiro injetor de gás e um segundo injetor de gás para injetar gás na seção de entrada de gás, em que o primeiro injetor de gás provoca um primeiro fluxo de saída de gás e o segundo injetor de gás provoca um segundo fluxo de saída de gás, em que o segundo fluxo de saída de gás é pelo menos 50% maior, de preferência, 70% maior, com mais preferência entre 80% e 120%, com mais preferência pelo menos 80% maior que o primeiro fluxo de gás. Desse modo, a quantidade de gás injetada no líquido pode ser controlada em uma faixa mais ampla sem a necessidade de tempo adicional de processo para a carbonatação. O dispositivo de carbonatação do tipo fluxo pode ainda compreender um controlador de carbonatação adaptado para controlar o primeiro injetor de gás e o segundo injetor de gás, em que se uma baixa quantidade de gás for alimentada para o líquido, somente o primeiro injetor de gás é ativado, se uma quantidade média de gás deve ser alimentada no líquido, somente o segundo injetor de gás é ativado e, se uma alta quantidade de gás for alimentada para o líquido, o primeiro injetor de gás e o segundo injetor de gás serão ativados. Deve ser entendido que a quantidade média de gás é maior do que a baixa quantidade de gás e a alta quantidade de gás é maior do que a quantidade média de gás. A quantidade de dióxido de carbono injetada no líquido também pode ser controlada no momento da ativação do primeiro e/ou segundo injetor de gás.

[0026] De preferência, o fluxo de bebida é inferior a 1 l por minuto, de preferência, entre 0,5 l por minuto a 1 l por minuto. Se a bebida a ser carbonatada tiver uma temperatura de 2 °C, a concentração de dióxido de carbono de aproximadamente 5 g/l pode ser conseguida com o presente dispositivo de carbonatação. Se a bebida tiver uma temperatura de 8 °C, pode obter-se uma concentração de dióxido de carbono de aproximadamente 4 g/l com o dispositivo de carbonatação do tipo fluxo da invenção. Isso corresponde

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8/25 a uma eficiência de aproximadamente 60%. A bebida alimentada através do dispositivo de carbonatação pode ter uma pressão de aproximadamente 3 bar a aproximadamente 4 bar. Entre o tanque de dióxido de carbono e o primeiro injetor de gás e/ou o segundo injetor de gás, uma válvula redutora de pressão, particularmente uma válvula reguladora de pressão, pode estar situada para controlar a pressão do dióxido de carbono em uma faixa controlada. Uma pressão preferencial de dióxido de carbono na entrada do primeiro e/ou segundo injetor de gás é de aproximadamente 5 bar a aproximadamente 6 bar.

[0027] O dispensador de bebidas pode ainda compreender um dispositivo de têmpera disposto a jusante da porção de injeção de gás e a montante do dispositivo de turbulência. De preferência, o dispositivo de têmpera é um dispositivo de têmpera tipo fluxo. O fluxo de líquido no dispositivo de têmpera não é laminar, mas sim em forma de meandro que suporta a redução do tamanho das bolhas de dióxido de carbono e, assim, a dissolução do dióxido de carbono no líquido, como a água.

[0028] Em uma modalidade, a quantidade de gás injetado pode ser modulada no tempo ativando um injetor de gás na porção de entrada de gás durante um período de tempo que varia dependendo da concentração de dióxido de carbono na água independentemente da configuração dos elementos de geração de turbulência.

[0029] A invenção também revela um dispositivo de carbonatação do tipo fluxo alternativo (seção de carbonatação do tipo fluxo) que compreende uma entrada de líquido para alimentação de líquido pressurizado, uma saída de líquido para descarregar líquido carbonatado, uma porção de entrada de gás localizada a jusante da entrada de líquido e uma seção de turbulência localizada a jusante da porção de entrada de gás através da qual o líquido pressurizado flui, quando o gás flui através da porção de entrada de gás. A seção de turbulência está em comunicação fluida com a entrada de líquido e a saída de líquido. A seção de turbulência compreende pelo menos um elemento de turbulência que tem uma porção de tubo externo e

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9/25 uma porção de tubo interno. A porção de tubo externo é parcialmente fechada por uma parede divisória e uma porção de tubo interno prolonga-se a partir da parede divisória parcialmente aberta. A porção de tubo interno se estende dentro da porção de tubo externo. A porção de tubo interno e a porção de tubo externo são conectadas pela parede divisória. Um recesso é formado entre uma porção da porção de tubulação interna e a porção de tubulação externa. A porção de tubo interno e a parte de tubo externa estão em comunicação fluida com a entrada de líquido e a saída de líquido. O dispositivo de carbonatação do tipo fluxo alternativo (seção) pode fazer parte do dispositivo de carbonatação do tipo fluxo e/ou dispensador de bebidas acima descrito.

[0030] A porção de tubo interno pode estender-se a montante da parede divisora para o recesso formado pela porção de tubo externo. Desse modo, a água que flui de uma câmara formada pela porção de tubo externo é formada na porção de tubulação interna que tem um diâmetro menor do que a porção de tubulação externa. Os inventores da presente invenção assumem sem querer estar vinculados a uma teoria específica de que as bolhas de dióxido de carbono são fragmentadas na borda do orifício da porção de tubo interno que se estende a montante para a porção de tubo externo e dissolvidas pelo líquido.

[0031] Em uso, a bebida flui através da porção de tubo interno para dentro de uma câmara formada pela porção de tubo externo. Desse modo, uma parte do líquido injetado pela porção de tubo interno é direcionada para o recesso formado entre a porção de tubo interno, a porção de tubo externo e a parede divisória. Os inventores da presente invenção presumem, sem querer estar vinculados a uma teoria específica que, na borda do orifício da porção de tubo interno que se projeta na câmara formada pela porção de tubulação externa, as bolhas de dióxido de carbono são fragmentadas e dissolvidas de forma mais eficiente na bebida.

[0032] A porção de tubo interno pode estender-se a jusante para dentro da parede divisora no recesso formado pela porção de tubo

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10/25 externo. Além disso, o recesso ao redor da porção de tubo interno provoca um fluxo turbulento que suporta a resolução do dióxido de carbono no líquido.

[0033] A porção de tubo externo estende-se ainda da parede divisória do que a porção de tubo interno, de modo que a porção de tubo externo possa formar uma câmara na qual a bebida flui da porção de tubo interno e/ou da qual a bebida pode fluir para a porção de tubo interno.

[0034] Em uma modalidade, a seção de turbulência compreende uma pluralidade de elementos de turbulência em conexão em série. A bebida flui da entrada de líquido através da pluralidade de elementos de turbulência em uma conexão de fluxo serial para a saída de líquido.

[0035] Em uma porção da seção de turbulência, as paredes divisórias de dois elementos de turbulência adjacentes podem estar localizadas adjacentes entre si. Em outra porção da seção de turbulência, a porção de extremidade das porções de tubo externo de dois elementos de turbulência adjacentes podem estar localizadas adjacentes entre si, em que as porções de extremidade das porções de tubo interno ficam voltadas entre si. As duas porções de tubo externo formam uma câmara na qual as duas porções internas de tubo se estendem em lados opostos da câmara a partir da respectiva parede divisória.

[0036] A porção de tubo externo e a parede divisória do elemento de turbulência formam um cilindro em que a porção de tubo interno forma uma abertura na parede divisória.

[0037] A seção de turbulência pode compreender uma pluralidade de câmaras que estão em comunicação fluida em série com uma entrada da seção de turbulência e uma saída da seção de turbulência. As câmaras são formadas pelas porções de tubo externo. As câmaras são separadas pelas paredes divisórias. Cada porção de tubo interno se estende através de uma parede divisória para as câmaras adjacentes. Os recessos são formados ao redor de uma porção de tubo interno que se prolonga para a porção de tubo externo. Uma vez que uma pluralidade de câmaras e porções

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11/25 de tubo interno são dispostas em comunicação de fluido em série, a eficiência do dispositivo de carbonatação de fluxo é aumentada significativamente. Em uma modalidade, são preferenciais três a quatro câmaras. Geralmente, uma quinta câmara não aumenta significativamente a concentração de dióxido de carbono na água.

[0038] A distância entre dois orifícios de porções de tubo interno opostas, uma na frente da outra, pode corresponder a aproximadamente 50% a aproximadamente 150%, de preferência, a aproximadamente 70% a aproximadamente 125%, com mais preferência a aproximadamente 100% a aproximadamente 120% do diâmetro interno da porção de tubo externo .A distância entre dois orifícios de porções de tubo interno opostas, uma de frente para outra, pode corresponder a aproximadamente 50% a aproximadamente 150%, de preferência, a aproximadamente 75% a aproximadamente 125%, com mais preferência a aproximadamente 85% a aproximadamente 115% do comprimento de um canal de fluxo formado pela porção de tubo interno que se prolonga em uma primeira câmara e uma segunda porção de tubo interno que se prolonga em uma segunda câmara adjacente à primeira câmara. O diâmetro da porção de tubo interno pode corresponder a aproximadamente 5% a aproximadamente 30%, de preferência, a aproximadamente 10% a aproximadamente 25%, com mais preferência a aproximadamente 15% a aproximadamente 20% do diâmetro da porção de tubo externo. A espessura da parede da porção de tubo interno pode corresponder a aproximadamente 50% a aproximadamente 100%, de preferência, a aproximadamente 65% a aproximadamente 85%, com mais preferência a aproximadamente 70% a aproximadamente 75% do diâmetro da porção de tubo interno. A porção de tubo interno pode prolongar-se a partir da parede divisória aproximadamente 50% até aproximadamente 400%, de preferência aproximadamente 100% a aproximadamente 300%, com mais preferência aproximadamente 150% a aproximadamente 250% do diâmetro do tubo interno na câmara.

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12/25 [0039] A porção de tubo interno deve ser afiada no orifício. De preferência, o orifício da porção de tubo interno é fabricado por perfuração.

[0040] A distância entre os orifícios da porção de tubo interno oposta, um de frente para o outro, varia aproximadamente de 3,5 mm a aproximadamente 12 mm, de preferência de aproximadamente 4,5 mm a aproximadamente 10 mm, com mais preferência de aproximadamente 6 mm a aproximadamente 8 mm. O comprimento de um canal de fluxo formado por uma primeira porção de tubo interno que se estende em uma primeira câmara e uma segunda porção de tubo interno que se estende em uma segunda câmara adjacente à primeira câmara varia aproximadamente de 3,5 mm a aproximadamente 12 mm, de preferência de aproximadamente 4,5 mm a aproximadamente 10 mm, com mais preferência de aproximadamente 6 mm a aproximadamente 8 mm. O diâmetro da porção de tubo interno pode variar de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3 mm, de preferência, de aproximadamente 0,7 mm a aproximadamente 2 mm, com mais preferência de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 1,5 mm. A espessura da parede da porção de tubo interno varia de aproximadamente 0,3 mm a aproximadamente 1,5 mm, de preferência, de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1 mm, com mais preferência de aproximadamente 0,7 mm a aproximadamente 0,8 mm. A porção de tubo interno pode prolongar-se a partir da parede divisória de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm, de preferência, aproximadamente 1,5 mm a 2,5 mm, com mais preferência aproximadamente 1,7 mm a aproximadamente 2,2 mm na câmara. O diâmetro interno da porção de tubo externo varia entre aproximadamente 4 mm a aproximadamente 10 mm, de preferência, entre aproximadamente 4 mm a aproximadamente 8 mm, com mais preferência entre aproximadamente 5 mm a aproximadamente 7 mm.

Breve Descrição Dos Desenhos

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13/25 [0041] A invenção é agora descrita em maior detalhe com referência aos desenhos em anexo que mostram uma modalidade não limitativa da presente invenção, em que:

[0042] A Figura 1 é um diagrama esquemático dos componentes de um dispensador de bebidas;

[0043] A Figura 2 é uma vista esquemática em corte de um dispositivo de turbulência de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção; e [0044] A Figura 3 é uma vista esquemática em corte de um elemento de geração de turbulência de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; e [0045] A Figura 4 é uma vista esquemática em corte de um dispositivo de turbulência de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

Descrição Detalhada Da Invenção [0046] É feita referência à Figura 1, que mostra uma vista esquemática de um dispensador de bebidas 100 que emprega a presente invenção. A invenção é descrita com referência a um dispensador de água 100, mas deve ser entendido que a invenção pode ser aplicada a qualquer tipo de dispensador de bebidas. O numeral de referência 102 indica uma fonte de água. A fonte de água pode ser uma torneira, um tanque, uma lata ou similares. A fonte de água 102 está conectada por um tubo 104 a uma bomba 106. A bomba 106 fornece água com uma pressão de aproximadamente 3 bar a aproximadamente 4 bar dentro de um tubo 108 ligado a uma porção de entrada de gás 110. A porção de entrada de gás 110 compreende uma entrada de líquido 111 para receber água pressurizada. A porção de entrada de gás 110 compreende um primeiro injetor de gás 124 e um segundo injetor de gás 126. O segundo injetor de gás 126 pode fornecer aproximadamente o dobro de dióxido de carbono à água que flui através da porção de entrada de gás, em comparação com o primeiro injetor de gás 124.

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14/25 [0047] A abertura do segundo injetor de gás pode ter uma área maior como a abertura do primeiro injetor de gás. A área de abertura do segundo injetor de gás pode ser duas vezes maior que a área da abertura do primeiro injetor de gás. A área da abertura do segundo injetor de gás pode ser pelo menos 50% maior, preferencialmente 70% maior, com mais preferência entre 80% e 120% maior, com mais preferência pelo menos 80% maior do que a área da abertura do primeiro injetor de gás.

[0048] O dispensador de água 100 compreende uma garrafa de dióxido de carbono 112 conectada por um tubo 114 a uma válvula redutora de pressão ou válvula reguladora de pressão 116. A válvula redutora de pressão 116 fornece dióxido de carbono com uma pressão de aproximadamente 5 bar a aproximadamente 6 bar a um tubo 118. O tubo 118 ramifica-se em um primeiro tubo de alimentação de injetor 120 e em um segundo tubo de alimentação de injetor 122. O primeiro tubo de alimentação de injetor 120 está ligado ao primeiro injetor de gás 124 e o segundo tubo de alimentação de injetor 122 está ligado ao segundo injetor de gás 126.

[0049] A porção de entrada de gás 110 é conectada por um tubo opcional 113 a um dispositivo de têmpera 128, isto é, um resfriador. A água flui no refrigerador através de um tubo em forma de meandro 134 que passa adjacente ao elemento de resfriamento 131. O elemento de resfriamento 131 pode compreender um elemento Peltier ligado a uma fonte de alimentação 130, 132. O elemento de resfriamento 131 pode também ser um trocador de calor através do qual passa um meio de resfriamento que é fornecido pelo tubo 130 e descarregado pelo tubo 132. A água temperada sai através de um tubo opcional 136 em uma seção de turbulência 200 descrita em maior detalhe com referência às Figuras 2 e 3 de acordo com uma primeira modalidade da seção de turbulência 200 e com referência à Figura 3 de acordo com uma segunda modalidade.

[0050] A seção de turbulência 200 compreende uma saída 208 para a saída de uma água carbonatada para um tubo 138 ao qual

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15/25 um bocal 140 está ligado, distribuindo a água carbonatada em um recipiente 142 de um usuário.

[0051] O dispensador de água 100 compreende ainda um aquecedor de fluxo 107 disposto entre o tubo 108 e um dispositivo de agente de limpeza 109 adaptado para aquecer a água a uma temperatura de pelo menos 70 °, preferencialmente 80 °, com mais preferência 90 °. A água atua como um fluido esterilizante, ao qual podem ser adicionados agentes de limpeza pelo dispositivo de agente de limpeza 109. Assim, o fluido de limpeza flui a jusante para a porção de entrada de gás 110, o dispositivo de regulação de fluxo 128 e através da seção de turbulência 200 para esterilizar esses componentes, se um controlador 150 comuta o dispensador de água 100 de um modo de distribuição de bebida para um modo de limpeza.

[0052] É feita referência às Figuras 2 e 3 que mostram uma primeira modalidade preferencial da seção de turbulência 200. A seção de turbulência 200 compreende uma primeira entrada 206 através da qual a água a ser carbonatada entra na seção de turbulência 200. A seção de turbulência 200 compreende uma primeira saída 208, através da qual a água carbonatada sai da seção de turbulência 200. Além disso, a seção de turbulência 200 compreende uma segunda entrada 202 através da qual a água a não ser carbonatada entra, e uma segunda saída 204, através da qual a água a não ser carbonatada sai da seção de turbulência 200.

[0053] Entre a primeira entrada 206 e a primeira saída 208 estão dispostos vários elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d. A pluralidade de elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d são formados integralmente com um segundo tubo 214 formado entre a segunda entrada 202 e a segunda saída 204. Ao redor dos elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 212c, 210d, estende- se um primeiro tubo 216 ligando a primeira entrada 206 à primeira saída 208.

[0054] Como pode ser visto nas Figuras 2 e 3, os elementos de geração de turbulência 210 são geralmente sólidos e se

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16/25 estendem do segundo tubo 214 para o primeiro tubo 216.No perímetro externo do elemento de geração de turbulência geralmente circular 210, está disposta uma pluralidade de aberturas de geração de turbulência 212a, 212b, 212c, 212d. As aberturas de geração de turbulência 212a podem ser dispostas ao longo do perímetro dos elementos de geração de turbulência 210a. Na modalidade mostrada na Figura 3, três aberturas de geração de turbulência 212a são dispostas ao longo (ao redor) do perímetro do elemento de geração de turbulência 210a. Em outra modalidade, mais aberturas de geração de turbulência ou menos aberturas de geração de turbulência podem ser dispostas ao longo do perímetro do elemento de geração de turbulência 210a, como duas aberturas de geração de turbulência, quatro aberturas de geração de turbulência ou mais aberturas de geração de turbulência.

[0055] Como pode ser visto na Figura 3, cada abertura de geração de turbulência pode compreender uma primeira porção 220 que se estende geralmente perpendicular à direção radial do elemento de geração de turbulência. Perpendicularmente à primeira porção 220 da abertura de geração de turbulência, pode ser disposta uma segunda porção 218.

[0056] Como pode ser visto na Figura 2, uma pluralidade de elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d e/ou uma pluralidade de aberturas de geração de turbulência 212a, 212b, 212c, 212d podem ser dispostas em série na direção de fluxo indicada pelo setas na Figura 2. Os elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d podem ser espaçados para formar as câmaras de turbulência 222a, 222b, 222c, 220d, 220e na frente dos elementos de geração de turbulência 210a, entre os elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d e/ou por trás do elemento de geração de turbulência 210d na direção de fluxo da água a ser carbonatada. Sem querer estar vinculado a qualquer teoria particular, os inventores da presente invenção assumem que as bolhas de dióxido de carbono são divididas nas aberturas de geração de turbulência 212a, 212b, 212c, 212d e dissolvidas na água. Além disso, nas aberturas de geração de

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17/25 turbulência 212a, 212b, 212c, 212d gera-se uma pressão mais elevada, resultando que as bolhas de dióxido de carbono são dissolvidas na bebida e água, respectivamente. Além disso, a turbulência gerada nas câmaras de turbulência 222a, 222b, 222c, 222d, 222e resulta em que a bebida e a água, respectivamente, dissolvem o dióxido de carbono.

[0057] A espessura dos elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d pode variar entre aproximadamente 1 mm a 3 mm. A distância entre dois elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d pode variar entre 3 a 7 mm. O diâmetro interno do primeiro tubo 216 pode variar entre 7 e 10 mm, e o diâmetro externo do segundo tubo pode variar entre 4 e 6 mm.

[0058] Na modalidade de acordo com as Figuras 2 e 3, o primeiro tubo 216 e o segundo tubo 214 são desenhados para serem concêntricos. Esse não tem que ser o caso, o primeiro tubo 216 e o segundo tubo 214 podem ser acoplados termicamente por qualquer meio adequado, como um condutor de calor, por exemplo, cobre, ou um tubo de calor.

[0059] A seção de turbulência 200 está conectada a uma válvula 222. A entrada 218 da válvula 222 está conectada ao tubo 136 que transporta a bebida e a água, respectivamente do dispositivo de têmpera de água tipo fluxo 128. A válvula 222 está conectada operacionalmente ao controlador 150. Se o controlador 150 determinar que a água não deve ser carbonatada, a água que entra na válvula 222 na entrada 218 é passada para um segundo tubo de saída 230 da válvula 222 e entra na segunda entrada 202 da seção de turbulência 200. A água que não é carbonatada pode ser água para preparar chá, café ou água parada. A água que flui no segundo tubo 214 não passa quaisquer elementos de turbulência e nenhum dióxido de carbono foi injetado pela primeira e segunda válvulas de injeção 124, 126. Portanto, a água sai da segunda saída 204 sem ser carbonatada e entra no bocal 140.

[0060] Se o controlador 150 determinar que a água deve ser carbonatada, o dióxido de carbono é injetado pela primeira e/ou segunda

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18/25 válvula de injeção 124, 126. Além disso, a válvula 222 é comutada de modo que a bebida e a água, respectivamente entrando na entrada 218 da válvula 222 sejam passadas para um primeiro tubo de saída 240 da válvula 222, em que o primeiro tubo de saída 240 está ligado à primeira entrada 206 do dispositivo de turbulência 200. A bebida e a água, respectivamente, passam os elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d que compreendem as aberturas de geração de turbulência 212a, 212b, 212c, 212d, respectivamente, nas quais as bolhas de dióxido de carbono são separadas e dissolvidas pela bebida e água respectivamente, como descrito acima.

[0061] Em uma primeira etapa de um modo de operação de desinfecção, o controlador 150 pode passar água aquecida pelo aquecedor de água de fluxo 107 e opcionalmente complementado pelo dispositivo de distribuição de agente de limpeza 109 para o segundo tubo 214, ligando a válvula 222 de modo que a água quente flua da entrada 218 da válvula 222 para o segundo tubo de saída 230. A água quente entra na segunda entrada e aquece o segundo tubo 214 e os elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d e assim também o primeiro tubo 216. Desse modo, os elementos de turbulência 200 são efetivamente desinfetados e/ou esterilizados. Assim que todos os germes tenham sido destruídos nas câmaras de turbulência 222a, 222b, 222c, 220d, 220e e nas aberturas de turbulência 212a, 212b, 212c, 212d, o controlador 150 pode comutar a válvula 222 em uma segunda etapa de modo que a água quente flua da entrada 218 da válvula 222 para a primeira saída de tubo 240 e assim para a primeira entrada 206 para remoção dos germes, patógenos e vírus destruídos das câmaras de turbulência 222a, 222b, 222c, 220d, 222e e da abertura de geração de turbulência 212a, 212b, 212c, 212d.

[0062] A primeira modalidade da câmara de turbulência 200 permite uma carbonatação eficaz tipo fluxo por uma seção de turbulência tipo fluxo 200 pelas câmaras de turbulência 222a, 222b, 222c, 220d, 220e e aberturas de turbulência 212a, 212b, 212c, 212d. Embora as aberturas de

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19/25 geração de turbulência restrinjam o fluxo de um líquido, a seção de turbulência pode ser eficazmente desinfectada e/ou esterilizada, visto que o líquido de esterilização quente pode ser passado entre a segunda entrada 202 e a segunda saída 204 e uma vez que o líquido que flui da segunda entrada 202 para a segunda saída 204 está em comunicação térmica com os elementos de geração de turbulência 210a, 210b, 210c, 210d e o primeiro tubo 216.

[0063] É feita referência à Figura 4 que mostra uma vista esquemática cortada de uma seção de turbulência (dispositivo de carbonatação do tipo fluxo) 300 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção. A seção de turbulência 300 compreende essencialmente quatro câmaras 318a, 318b, 318c, 316d formadas por porções de tubo externo 308a308h de uma pluralidade de elementos de turbulência 306a-306h.

[0064] Na primeira câmara 318a estende-se uma porção de tubo interno 310a de um primeiro elemento de turbulência 306a. Entre a porção de tubo externo 308a e a porção de tubo interno 310a, é formado um recesso 314a. Entre a porção de tubo externo 308a e a porção de tubo interno 310a é disposta uma parede divisória 316a. A porção de tubo externo 308a e a parede de divisão 316a podem formar um cilindro, em que a porção de tubo interno 310a se prolonga através da parede divisória 316a. A porção de tubo interno 310a forma uma passagem de fluido, em que o fluido entra através do orifício 312a da porção de tubo interno 310a na primeira câmara 316a. A seção de tubo exterior 308a do primeiro elemento de turbulência 306a prolonga-se ainda na direção a jusante como a porção de tubo interno 310a do primeiro elemento de turbulência 306a. A direção do fluxo é indicada na Figura 4 por setas.

[0065] Adjacente ao primeiro elemento de turbulência 306a está localizado um segundo elemento de turbulência 306b. O segundo elemento de turbulência 306b é configurado essencialmente da mesma maneira que o primeiro elemento de turbulência 306a. Assim, por uma questão de brevidade, o segundo elemento de turbulência não é descrito

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20/25 detalhadamente. O segundo elemento de turbulência compreende também uma porção de tubo externo 308b conectada por uma parede divisória 316b com uma porção de tubo interno 310b. O segundo elemento de turbulência 306b é disposto na seção de turbulência 300 que um orifício 312b da porção de tubo interno 316b do segundo elemento de turbulência 306b está voltado para o orifício 312a da porção de tubo interno 310a do primeiro elemento de turbulência 306a A porção de tubo interno 310b do segundo elemento de turbulência 306b prolonga-se a montante para a primeira câmara 318a.

[0066] O fluido entra através de um orifício 312b na porção de tubo interno 310b do segundo elemento de turbulência 306b. A porção de tubo externo 308b prolonga-se ainda da parede divisória 316b na direção a montante como a porção de tubo interno 310b. Entre a porção de tubo externo 308b do segundo elemento de turbulência 306b e a porção de tubo interno 310b é formado um recesso 314b.

[0067] A combinação do primeiro elemento de turbulência 306a e do segundo elemento de turbulência 306b pode formar, em uma modalidade, uma seção de turbulência que tem uma única câmara 318a.

[0068] Para aumentar a eficiência de uma pluralidade de câmaras 318a-318d e uma pluralidade de elementos de turbulência 306a-306h podem ser organizados em comunicação fluida em série.

[0069] Na modalidade descrita na Figura 3, adjacente ao segundo elemento de turbulência 306b é disposto um terceiro elemento de turbulência 306c. O terceiro elemento de turbulência 306c tem essencialmente a mesma forma que o primeiro elemento de turbulência 306a. Uma parede divisória 316c do terceiro elemento de turbulência 306c é disposta adjacente (face a face) à parede divisória 316b do segundo elemento de turbulência 306b. Assim, a porção de tubo interno 310c do terceiro elemento de turbulência prolonga-se a jusante para dentro da câmara 318b formada pela parte de tubo exterior 308c do terceiro elemento de turbulência 306c. O fluido flui através da passagem formada pela porção de tubo interno 312b do segundo elemento de

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21/25 turbulência e a porção de tubo interno 312c do terceiro elemento de turbulência 306c e entra através do orifício 312c da porção de tubo interno 310c do terceiro elemento de turbulência 306c na câmara 318b. Entre a porção de tubo externo 308c e a porção de tubo interno 310c é formado um recesso 314c.

[0070] Adjacente ao terceiro elemento de turbulência 306c está localizado um quarto elemento de turbulência 3 06d. O quarto elemento de turbulência 306d é configurado essencialmente da mesma maneira que o primeiro elemento de turbulência 306a. Assim, por uma questão de brevidade, o quarto elemento de turbulência não é descrito em detalhes. O quarto elemento de turbulência também compreende uma porção de tubo externo 308d conectada por uma parede divisória 316d a uma porção de tubo interno 310d. O quarto elemento de turbulência 306d é disposto de modo na seção de turbulência 300 que um orifício 312d da porção de tubo interno 310d do quarto elemento de turbulência 306d está voltado para o orifício 312c da porção de tubo interno 310c do terceiro elemento de turbulência 3 06c. A porção de tubo interno 310d do quarto elemento de turbulência 306d prolongase a montante para a segunda câmara 318b.

[0071] O fluido entra através de um orifício 312d da câmara 318b na porção de tubo interno 310d do segundo elemento de turbulência 306d. A porção de tubo externo 308d prolonga-se ainda da parede divisória 316b na direção a jusante como a porção de tubo interno 310d. Entre a porção de tubo externo 308d do quarto elemento de turbulência 306d e a porção de tubo interno 310d é formado um recesso 314d.

[0072] Adjacente ao quarto elemento de turbulência 306d é disposto um quinto elemento de turbulência 306e. O quinto elemento de turbulência 306e é configurado essencialmente da mesma maneira que o primeiro elemento de turbulência 306a. Uma parede divisória 316e do quinto elemento de turbulência 306d é disposta adjacente (face a face) à parede divisória 316d do quarto elemento de turbulência. Assim, a porção de tubo interno 310e do quinto elemento de turbulência estende-se a jusante para uma

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22/25 terceira câmara 318c formada pela porção de tubo externo 308e do quinto elemento de turbulência 306e. O fluido flui através da passagem formada pela porção de tubo interno 312d do quarto elemento de turbulência e a porção de tubo interno 310e do quinto elemento de turbulência 306e e entra através do orifício 312e da porção de tubo interno 310e do quinto elemento de turbulência 306e no câmara 318c .Entre a porção de tubo externo 308e e a porção de tubo interno 310e é formado um recesso 314e.

[0073] Adjacente ao quinto elemento de turbulência 306e está localizado um sexto elemento de turbulência 306f. O sexto elemento de turbulência 306f tem essencialmente a mesma configuração que o primeiro elemento de turbulência 306a. O sexto elemento de turbulência também compreende uma porção de tubo externo 308f conectada por uma parede divisória 316f com uma porção de tubo interno 310f. O sexto elemento de turbulência 306f é disposto na seção de turbulência 300 que um orifício 312f da porção de tubo interno 316f do sexto elemento de turbulência 306f está voltado para o orifício 312e da porção de tubo interno 310e do quinto elemento de turbulência 306e. A porção de tubo interno 310f do sexto elemento de turbulência 306f prolonga-se a montante para a terceira câmara 318c.

[0074] Adjacente ao sexto elemento de turbulência 306f é disposto um sétimo elemento de turbulência 306g. O sétimo elemento de turbulência 306g tem essencialmente a mesma configuração que o primeiro elemento de turbulência 306a. Uma parede divisória 316g do sétimo elemento de turbulência 306g é disposta adjacente (face a face) à parede divisória 316f do sexto elemento de turbulência. Assim, a porção de tubo interno 310g do sétimo elemento de turbulência prolonga-se a jusante para uma quarta câmara 318d formada pela porção de tubo externo 308g do sétimo elemento de turbulência 306g. O fluido flui através da passagem formada pela porção de tubo interno 312f do sexto elemento de turbulência 306f e a porção de tubo interno 310g do sétimo elemento de turbulência 306g e entra através do orifício 312g da porção de tubo interno 310g do sétimo elemento de turbulência 306g

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23/25 na quarta câmara 318d. Entre a porção de tubo externo 308g e a porção de tubo interno 310g é formado um recesso 314g.

[0075] Adjacente ao sétimo elemento de turbulência 306g está localizado um oitavo elemento de turbulência 306h. O oitavo elemento de turbulência 306h tem essencialmente a mesma configuração que o primeiro elemento de turbulência 306a. O oitavo elemento de turbulência 306h também compreende uma porção de tubo externo 308h conectada por uma parede divisória 316h com uma porção de tubo interno 310h. O oitavo elemento de turbulência 306h é disposto de modo na seção de turbulência 300 que um orifício 312h da porção de tubo interno 316h do oitavo elemento de turbulência 306h está voltado para o orifício 312g da porção de tubo interno 310g do sétimo elemento de turbulência 306g. A porção de tubo interno 310h do oitavo elemento de turbulência 306h prolonga-se a jusante para a quarta câmara 318d.

[0076] A distância entre os orifícios 312a-312h das porções de tubo interno opostas 310a-310h voltadas um para o outro varia aproximadamente de 3,5 mm a aproximadamente 12 mm, de preferência, de aproximadamente 4,5 mm a aproximadamente 10 mm, com mais preferência de aproximadamente 6 mm a aproximadamente 8 mm. O comprimento de um canal de fluxo formado por uma primeira porção de tubo interno 310a-310h estendendo-se em uma câmara a montante 318a-318c e uma segunda porção de tubo interno 310a-310h estendendo-se em uma câmara a jusante 318b318d adjacente à primeira câmara 3,5 mm a aproximadamente 12 mm, de preferência, de aproximadamente 4,5 mm a aproximadamente 10 mm, com mais preferência de aproximadamente 6 mm a aproximadamente 8 mm. O diâmetro da porção de tubo interno 310a-310h pode variar de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3 mm, de preferência, de aproximadamente 0,7 mm a aproximadamente 2 mm, com mais preferência de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 1,5 mm. A espessura da parede da porção de tubo interno 310a-310h varia de aproximadamente 0,3 mm a

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24/25 aproximadamente 1,5 mm, de preferência, de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1 mm, com mais preferência de aproximadamente 0,7 mm a aproximadamente 0,8 mm. A porção de tubo interno 310a-310h pode prolongar-se a partir da parede divisória 316a-316h de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm, de preferência, aproximadamente 1,5 mm a 2,5 mm, com mais preferência aproximadamente 1,7 mm a aproximadamente 2,2 mm na câmara. O diâmetro interno da porção de tubo externo 308a-308h varia entre aproximadamente 4 mm a aproximadamente 10 mm, de preferência, entre aproximadamente 4 mm a aproximadamente 8 mm, com mais preferência entre aproximadamente 5 mm a aproximadamente 7 mm.

[0077] A operação da seção de turbulência é descrita abaixo em mais detalhes. Um fluido, nessa modalidade, o fluido que compreende água e dióxido de carbono, entra através dos orifícios 312a, 312c, 312e, 312g do primeiro, terceiro, quinto e sétimo elementos de turbulência 306a, 306c, 306e, 306g na respectiva câmara 318a, 318b 318c, 318d. Os inventores assumem sem querer estar vinculados a uma teoria específica de que no orifício 312a, 312c, 312e, 312g as bolhas de dióxido de carbono são separadas e distribuídas na água e dissolvidas na água. Além disso, o recesso 314a, 314c, 314e, 314g ao redor da porção de tubo interno 310a, 310c, 310e, 310g forma um fluxo turbulento do fluido no qual a água pode dissolver dióxido de carbono de um modo eficiente particular.

[0078] Além disso, o recesso 314a, 314c, 314e, 314g causa um fluxo de turbulência particular nas câmaras 318a, 318b, 318c, 318d, contribuindo para a resolução do dióxido de carbono na água.

[0079] O fluido sai da câmara 318a, 318a, 318c, 318d pelo orifício 312b, 312d, 312f, 312h da porção de tubo interno 310b, 310d, 310f, 310h do segundo, quarto, sexto e oito elementos de turbulência 306b, 306d, 306f, 306h, respectivamente. Os inventores assumem que na borda do orifício 312b, 312d, 312f, 312h as bolhas de dióxido de carbono são divididas e partidas e dissolvidas de forma mais eficiente na água. Além disso, o recesso

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314b, 314d, 314f, 314h entre a porção de tubo externo 306b, 306d, 306f, 306h e a porção de tubo interno 316b, 316d, 316f, 316h aumenta a turbulência do fluxo na câmara 318a, 318b, 318c, 318d adicionando à eficiência da carbonatação.

[0080] De preferência, o fluxo de água através da seção de turbulência 3 00 é inferior a 1 l por minuto, de preferência, entre 0,5 l por minuto e 1 l por minuto. Se a água carbonatadas tiver uma temperatura de 2 °C, uma concentração de dióxido de carbono de 5 g/l pode ser conseguida com o presente dispositivo de carbonatação. Se a água tiver uma temperatura de 8 °C, pode obter-se uma concentração de dióxido de carbono de 4 g/l com o dispositivo de carbonatação do tipo fluxo da invenção. Isso corresponde a uma eficiência de aproximadamente 60%. A água alimentada através da porção de entrada de gás 110 e/ou a seção de turbulência 300 pode ter uma pressão de aproximadamente 3 bar a aproximadamente 4 bar.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo caracterizado pelo fato de que compreende:

- um primeiro tubo, no qual a bebida a ser carbonatada e o dióxido de carbono fluem;

- um segundo tubo, no qual a bebida a não ser carbonatada flui;

- em que pelo menos um elemento de geração de turbulência é disposto no primeiro tubo; e

- em que o primeiro e o segundo tubos estão em comunicação térmica de modo que o calor de um fluido que flui no segundo tubo aqueça o primeiro tubo.
2. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo tubos são dispostos de forma concêntrica.
3. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro tubo é disposto ao redor do segundo tubo.
4. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um elemento de geração de turbulência reduz a seção transversal do primeiro tubo.
5. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos um dos seguintes:

- uma pluralidade de elementos de geração de turbulência é separada em série no sentido de fluxo da bebida no primeiro tubo;

- uma pluralidade de aberturas de geração de turbulência é disposta radialmente no elemento de geração de turbulência.
6. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo

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2/5 com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de aberturas de geração de turbulência é disposta ao redor da circunferência do elemento de geração de turbulência.
7. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de geração de turbulência tem uma seção transversal geralmente circular no seu perímetro externo e em que pelo menos uma abertura de geração de turbulência é formada por pelo menos um recesso no perímetro externo do elemento de geração de turbulência.
8. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o recesso é formado por uma porção achatada da seção transversal geralmente circular do elemento de geração de turbulência.
9. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o recesso é formado por uma primeira parede ortogonal ao raio do primeiro tubo e pelo menos uma segunda parede perpendicular à primeira parede.
10. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de elementos de geração de turbulência é disposta em câmaras de turbulência de formação em série entre o elemento de geração de turbulência oposta, a parede cilíndrica externa do segundo tubo e a parede cilíndrica interna do primeiro tubo.
11. Dispositivo de carbonatação do tipo fluxo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de pelo menos um dos seguintes:

- a distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em relação em série é pelo menos 2 vezes a espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo;

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- a distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em intervalos de relação em série entre aproximadamente 2 e aproximadamente 3 vezes a espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo;

- a distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em relação em série é pelo menos 2 vezes a diferença do diâmetro interno do primeiro tubo e o diâmetro externo do segundo tubo;

- a distância na direção axial do primeiro tubo entre dois elementos de geração de turbulência dispostos em relação em série é de aproximadamente 2 vezes a aproximadamente 3 vezes a diferença do diâmetro interno do primeiro tubo e o diâmetro externo do segundo tubo;

- a largura do recesso do elemento de geração de turbulência ortogonal ao raio do primeiro tubo varia entre aproximadamente 75% a aproximadamente 125% da espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo;

- a altura máxima do recesso na direção radial do primeiro tubo varia de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 1,5% da espessura do elemento de geração de turbulência na direção axial do primeiro tubo.
12. Aparelho de carbonatação do tipo fluxo caracterizado pelo fato de que compreende:

- um controlador de carbonatação;

- um dispositivo de carbonatação do tipo fluxo de acordo com a reivindicação 1; e

- pelo menos uma válvula de controle adaptada para direcionar um fluido para o primeiro tubo e/ou segundo tubo;

em que o controlador de carbonatação está adaptado em um primeiro modo de operação do aparelho de carbonatação de fluxo para comutar a pelo menos uma válvula de controle de modo que a bebida a ser

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4/5 carbonatada seja direcionada para o primeiro tubo e a bebida não carbonatada seja direcionada para o segundo tubo e em que o controlador de carbonatação está adaptado em um segundo estado de operação para comutar a válvula de controle de modo a direcionar um fluido de desinfecção através do segundo tubo.
13. Dispensador de bebidas caracterizado pelo fato de que compreende o aparelho de carbonatação do tipo fluxo de acordo com a reivindicação 13, que compreende adicionalmente:

- pelo menos uma dentre uma válvula de fluxo de líquido e uma bomba de líquido adaptada para controlar o fluxo de bebida através do aparelho de carbonatação do tipo fluxo;

- pelo menos um dentre uma válvula de gás e uma bomba de gás adaptada para controlar o fluxo de gás em uma porção de entrada de gás para fornecer a bebida com dióxido de carbono; e

- um controlador adaptado para controlar pelo menos uma dentre a válvula de fluxo de líquido e a bomba de líquido e pelo menos uma dentre a válvula de gás e a bomba de gás, em que o controlador controla pelo menos uma dentre a válvula de fluxo de líquido e a bomba de líquido e pelo menos uma dentre a válvula de gás ou a bomba de gás de modo que o gás seja alimentado na porção de entrada de gás durante o fluxo da bebida através do aparelho de carbonatação do tipo fluxo.
14. Dispensador de bebidas, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a porção de entrada de gás compreende um primeiro e um segundo injetores de gás e em que o controlador de carbonatação está adaptado para controlar o primeiro injetor de gás e o segundo injetor de gás, em que se uma pequena quantidade de gás deve ser alimentada no líquido, somente o primeiro injetor de gás é ativado, se uma quantidade média de gás for alimentada no líquido, somente o segundo injetor de gás é ativado e se uma grande quantidade de gás for alimentada no líquido, o primeiro injetor de gás e o segundo injetor de gás são ativados.

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15. Dispensador de bebidas, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo de têmpera disposto a jusante da porção de injeção de gás e a montante do dispositivo de turbulência.