CN101203453A - 管线内瞬时碳酸化作用系统 - Google Patents

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Abstract

一种具有一水源(120)和一气体源(210)的饮料分配机。该饮料分配机可包括被一根或多根水管线(110、170、260)连接到所述水源的一个饮料阀(160)，被置于所述水管线附近以测定管线中流量率的一个流量表(230)，以及被置于所述气体源(210)附近以根据所述流量表测定的流量率将一预定量的气体混入所述管线中的一配量装置(220)。

Description

管线内瞬时碳酸化作用系统
技术领域
本发明通常涉及饮料分配机，尤其涉及一种将二氧化碳气体注入水流的饮料分配机。
背景技术
目前的饮料分配机使用纯水和/或碳酸水与糖浆、浓缩物或其他类型的添加剂混合以提供饮料。纯水通常由一供水系统供给，该供水系统可包括一水源、一台泵，和一球罐(bladder tank)或保持恒定水压的其他装置。碳酸水通常由碳酸化作用系统提供。碳酸化作用系统通常包括一气体源、一台泵和碳酸器罐(carbonator tank)。该碳酸器罐接收纯水流和二氧化碳流以混合并制造碳酸水。该碳酸器罐也可包括一液面控制器以保持其内有足量的碳酸水。
碳酸化作用系统通常是作为整体的所述饮料分配机的一个主要组成部分。该碳酸化作用系统可具有巨大的重量并可占据饮料分配机的大部分空间。碳酸化装置系统在冬季还易于过度充碳酸气于水中，因而造成泡沫过多；夏季又易于充碳酸气不足而造成低劣的饮料质量。
因此，人们所期望的是避免了碳酸化作用系统中普遍存在的空间、重量和成本问题的一种饮料分配机系统。优选地，该饮料分配机系统作为整体能以一种快速且高效的方式提供具有一致的碳酸化作用程度的各种高质量的碳酸软饮料和其他饮料。
发明内容
本发明因此描述一种具有一水源和一气体源的饮料分配机。该饮料分配机可包括被一根或多根水管线连接到所述水源的一个饮料阀，被置于所述水管线附近以测定管线中流量率的一个流量表，以及被置于所述气体源附近以根据所述流量表测定的流量率将一预定量的气体混入所述管线中的一配量装置。
该饮料分配机还可包括与所述水源相连的一台水泵，与该水泵相连接的一空气球胆(air bladder)，以及与所述水源相连的一冷板(cold plate)，所述水管线可包括一根或多根水管线和一根或多根碳酸水管线。
所述配量装置可包括一容量阀(volumetric valve)。所述流量表可包括一桨轮。一电子控制板可与该配量装置和流量表相连接。
在此描述的一种方法可用于从一水源和一加压气体源制造碳酸饮料。该方法可包括冷却来自所述水源的水，通过一管线传送来自所述水源的水，测定流经该管线的水的流量率，并根据该测定的流量率将一预定量的加压气体注入该管线。
上述预定的量可根据针对某一流量率所希望的碳酸饱和度来确定。可使用多根管线且该方法可包括多个预定量。
本发明进一步描述了一种饮料分配机系统。该饮料分配机系统可包括提供水流量的一个水供给系统，与该水供给系统相连接的提供二氧化碳流的一个二氧化碳注入系统，和与该水源供给系统和该二氧化碳注入系统相连接的一个饮料阀。该二氧化碳注入系统可包括一流量表和一配量装置以根据该流量表测得的水流量向所述水供给系统提供一预定量的二氧化碳。
所述配量装置可包括一容量阀。所述流量表可包括一桨轮。一电子控制板可与该配量装置和流量表相连接。
附图简要说明
图1是本发明描述的饮料分配机的原理图；
图2是可在本发明中使用的容量阀的原理图。
具体实施方式
现在参照附图，各附图中的相同数码指代相同构件。图1示出在此描述的饮料分配机系统100的原理图。以下描述的该分配机系统100的组件可被置于一普通外壳内和/或所述组件可分开安装。
所述饮料分配机系统100可包括多根内部流体管线或管道110以连接下文所述的各种不同组件。管线110的尺寸和/或直径取决于饮料分配机系统100的总体尺寸和容积。通常，所述管线110的内直径可以约为0.25英寸(约6.35毫米)或更大。不与二氧化碳或碳酸水接触的管线110可由铜、不锈钢、塑料或其他类型的实质性非腐蚀材料制成。而那些必须与二氧化碳或碳酸水进行接触的管线110通常是由不锈钢或其他类型的实质性非腐蚀且非活性材料制成。
所述饮料分配机系统100可包括一水供给系统105。该水供给系统105可包括一纯水源120。该纯水源120可提供自来水、封装水或其他任何可获得的纯水源。
所述饮料分配机系统100的水供给系统105也可包括一水泵130。该水泵130可以是惯用排液泵或类似装置。任何类型的水动装置可被使用。所述水泵130可具有每小时约100至约300加仑(每小时约378.5至1,135升)的泵流量。根据作为整体的饮料分配机系统100的总尺寸和容积也可采用其他的泵流量。所述水泵130可通过所述管线110中的一根被连接到所述水源120。
所述饮料分配机系统100的水供给系统105也可包括一贮气球罐140(air bladder tank)。该贮气球罐140可以是惯常设计。该贮气球罐140可在其内包含一定量的水以提供一恒定一致的水流压力。任何用于保持恒定水压的其他装置可被使用。所述贮气球罐140可提供表压约80至100磅/平方英寸(约5.62千克/平方厘米至约7千克/平方厘米)的水。所述贮气球罐140可通过一根或多根管线110被连接到所述水泵130。所述贮气球罐140也可通过一根或多根管线110被独立连接到水源120或独立连接到其他水源。
所述饮料分配机(系统)100的水供给系统105可包括一冷板150。该冷板150可与诸如一致冷系统、一冰水槽的冷却源或任何其他冷却源相连。所述冷板150可包括多个用于将热传输给所述冷却源的内部通道155。任何其他类型的传热装置可被使用。尽管图中示出一个冷板150，任何希望的数量可被采用。所述冷板150可通过一根或多根管线110与所述水源120、水泵130和贮气球罐140相连接。
所述冷板150可将水冷却到接近约华氏四十度(约4.4摄氏度)。在此也可使用其他温度。优选地，所述水经所述冷板150一次通过便将到达所期望的温度附近而非已知装置中通常采用的多次通过。一旦二氧化碳气体被添加到所述水流，也可使其再次经过所述冷板150以便促进所述气体在水中溶解。
所述饮料分配机系统100可包括多个饮料阀160。所述饮料阀160可包括惯用的分配阀，纯水、碳酸水、糖浆、浓缩物、辅助调味剂(bonusflavors)和/或其他类型的液体流在其内混合以产生并分配饮料。所述饮料阀160可以是惯用设计。在本实施例中，使用三(3)个饮料阀160。但是，任何数量的饮料阀160或其他类型的装置可被用于此。
所述饮料分配阀160可通过一根或多根管线110被连接到所述水供给系统105。即便如此，一根或多根纯水管线170可被使用。尤其是，每个饮料阀160可通过一根纯水管线170被供给。一个惯常的T型接头171或类似装置可被用于从离开所述冷板150的管线110分出纯水管线170。任何数量的纯水管线170可被使用。可使用多路纯水管线150，或者如图所示，单根水管线170可分出多根支路管线。
每根纯水管线170可具有一个被置于其上的纯水电磁阀175以开通或关闭流向每个饮料阀160的碳酸水流，该电磁阀175可以是任何类型的开关装置。
所述饮料分配机系统100还可包括一个二氧化碳注入系统200。该二氧化碳注入系统200可包括一加压二氧化碳源210。该加压二氧化碳源210可以是任何类型的惯用加压源。该源210可提供约120磅/平方英寸(约8.4千克/平方厘米)和/或大于水压至少约20磅/平方英寸(约1.4千克/平方厘米)的二氧化碳。其他压力视作为整体的饮料分配机系统100的尺寸和容积可被使用。
所述二氧化碳注入系统200可包括一配量装置220和一个或多个流量表230。该配量装置220可以是一容量阀或相似类型的根据来自流量表230的输入量测量水流量率并向水流注入预定量的二氧化碳的装置。所述配量装置220可以是与第5,381,926和6,435,375号美国专利公开的相似的容量阀或类似装置。所述配量装置220可与一惯用电子控制板225相连。该电子控制板225可包括一微处理器或相似类型的控制装置。所述配量装置220可通过一根或多根管线110与所述二氧化碳源210相连。
所述流量表230可以是惯用的桨轮式或相似类型的测量或计数装置。任何类型的计量装置可被使用。所述流量表230通过多个脉冲或以相似方法向配量装置220提供水的流量率。
所述二氧化碳注入系统200的配量装置220可通过一根或多根管线110与水供给系统105和饮料阀160相连。即便如此，一根或多根气体管线240可与所述二氧化碳源210相连。接下来，所述气体管线240通过一惯用T型接头250或类似装置与纯水管线170并合。从该T型接头250处，被合并的纯水流和二氧化碳流通过一根或多根管线110与饮料阀160相连。即便如此，一根或多根碳酸水管线260可被使用。任何数量的碳酸水管线260可被使用。可使用多根碳酸水管线260，或者如图所示，单根水管线260可分出多根支路管线。
所述流量表230之一在每个饮料阀160的上游被置于每根碳酸水管线260上。所述碳酸水管线260的每一根可具有一个被置于其上的碳酸水电磁阀270以开通或关闭流向每个饮料阀160的碳酸水流。所述电磁阀270可以是任何类型的开关装置。
被置于(所述)T型接头190和碳酸水管线260上游的可以是一止回阀280。该止回阀280可以是惯用设计。如果需要，该止回阀280可防止碳酸水通过碳酸水管线260回流。
使用中，纯水通过水(供给)系统105被提供给每个饮料阀160。同样，碳酸水通过与二氧化碳注入系统200相连的所述水供给系统105被提供给每个饮料阀160。根据流量表230监测的水量，所述配量装置220将预定量的加压二氧化碳气体注入所述碳酸水管线260。
所述配量装置220能够根据测定的流量率注入任何预定量的二氧化碳气体。例如，五(5)份量的二氧化碳可被用于一给定量的水以形成碳酸饮料。所述配量装置220可通过所述电子控制板225设定程序以便为由流量表230测出的一定的脉冲数提供设定量的二氧化碳气体。所述设定量可基于一检查图表或相似类型的控制逻辑。所述配量装置220可对不同的流量进行设定，如所期望的约一(1)至约五(5)盎司/秒(约29.6至约148毫升/秒)的流量。同样，所述配量装置220可被设定程序以使一个或多个饮料阀160可同时操作。
所述二氧化碳注入系统200也可提供不同的碳酸化作用水平。所述饮料分配机系统100因而能提供碳酸的和非碳酸饮料以及按照需要具有不同的或居间的碳酸化作用水平的饮料。所述电子控制板225可对应饮料分配机系统100供给的饮料种类而具有多个预设的碳酸化作用水平。配量装置220可按电子控制板225的指令为一选定饮料提供正确量的二氧化碳。
所述饮料分配机系统100因而省去传统的碳酸化装置罐以及与其相连的马达、泵和液面控制器。另外，在那些对纯水和碳酸水使用独立回路的系统中也可去除泵和马达。结果，所述饮料分配机系统100因此重量减轻、占地减小。同样，预设的碳酸化作用水平的采用，为被配送的饮料提供了改善且一致的碳酸化作用水平。
如图2所示，配量装置220可采用容量分配阀300的形式。该容量分配阀300可包括一套筒310和置于其内的一往复式活塞320。该活塞320将由套筒310限定的泵室330分成独立区间340、350。与泵室330相连的是一对流体输入通道360、370。这些通道360、370与二氧化碳源210相连。可设置电磁阀380、390与通道360、370相连。电磁阀380、390的每一个可在第一和第二位置间动作以响应从一电子控制板400接收的控制信号。每个电磁阀380、390具有一个允许气体流进入泵室330的第一位置。每个电磁阀380、390同样具有一个允许气体流从泵室330离开分配泵300的第二位置。
所述流量表230可包括一旋转桨轮410。该流量表230测定从其通过的流量率并与电子控制板225连接。该电子控制板225也可与所述电磁阀270连接。
图2示出所述配量装置220处于非活动状态，其中所述电磁阀380、390均处于断电位置。为启动分配操作，电磁阀270被触发到一通电或开启位置。此时，所述阀380、390处于相反状态，即一个断电且一个通电。碳酸水于是开始流过所述流量表230并造成桨轮410旋转。桨轮410的旋转被测定，适当的脉冲信号被送到电子控制板225。电子控制板225于是将电磁阀380、390通电和断电以泵送一预定量的压缩二氧化碳气体。相似类型的配量装置可用于此。

Claims (15)

1.一种具有一水源和一气体源的饮料分配机，其包括：
一饮料阀；
所述饮料阀和该水源被一根或多根水管线相连接；
被置于所述一根或多根水管线附近以确定管线中流量率的一流量表；和
被置于所述气体源附近以根据该流量表确定的所述流量率将一预定量的气体混入所述一根或多根管线中的一配量装置。
2.如权利要求1所述的饮料分配机，其还包括一台与所述水源相连的水泵。
3.如权利要求2所述的饮料分配机，其还包括一与所述水泵相连的空气球胆。
4.如权利要求1所述的饮料分配机，其还包括一与所述水源相连的冷板。
5.如权利要求1所述的饮料分配机，其中所述一根或多根水管线包括一根或多根水管线和一根或多根碳酸水管线。
6.如权利要求1所述的饮料分配机，其中所述配量装置包括一容量阀。
7.如权利要求1所述的饮料分配机，其中所述流量表包括一桨轮。
8.如权利要求1所述的饮料分配机，其还包括一与所述配量装置和所述流量表相连接的电子控制板。
9.一种从一水源和一加压气体源制造碳酸饮料的方法，包括：
冷却来自所述水源的水；
通过一管线传送来自所述水源的水；
测定流经该管线的水的流量率；和
根据该测定的流量率将一预定量的加压气体注入该管线内。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述预定量是根据针对某一流量率所希望的碳酸化作用程度来确定的。
11.如权利要求9所述的方法，其还包括多根管线且所述方法包括多个预定量。
12.一种饮料分配机系统，其包括：
用于提供水流的一个水供给系统；
与所述水供给系统相连接的用于提供二氧化碳流的一个二氧化碳注入系统；和
与所述水源供给系统和所述二氧化碳注入系统相连接的一个饮料阀；
所述二氧化碳注入系统包括一流量表和一配量装置，以根据所述流量表测得的水流量向所述水供给系统提供一预定量的二氧化碳。
13.如权利要求12所述的饮料分配机系统，其中所述配量装置包括一容量阀。
14.如权利要求12所述的饮料分配机系统，其中所述流量表包括一桨轮。
15.如权利要求12所述的饮料分配机系统，其还包括一与所述配量装置和所述流量表相连的电子控制板。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080618