CN101204244A - 液体充气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体充气装置，涉及机电一体化领域，为解决能够方便制取加气饮料而设计。该液体充气装置，包括液体充气仓和安装在液体充气仓上方的进液斗及安装在液体充气仓下方的出液斗；在进液斗与液体充气仓交接处配有气动封盖；在液体充气仓的侧壁上安装有进气嘴；在液体充气仓的底部开设有出液口和限压装置，与出液口相适配有排液阀体；在出液斗内枢接有释压/取液联动装置。本发明液体充气装置用于向各种液体中充加气体，特别适合于家庭中自制二氧化碳气体饮料。

Description

液体充气装置

技术领域

本发明涉及一种在液体中充加气体的装置，特别涉及一种向水中添加二氧化碳气体或向水中添加氧气的液体充气装置。

背景技术

现在有很多人，尤其是年轻人，喜欢喝清馨、爽口的加气饮料。向饮料中添加二氧化碳气体，已广泛应用于啤酒、汽水、可乐等制造业。喝苏打水、富氧水已逐步为更广泛的人群所接受。

随着人们生活水平的提高，人们需要在家里也能方便的制取苏打水、富氧水及加入二氧化碳气体的苏打饮料，以达到制作原材料的质量可以自我掌管、成品质量自我明了、自制自饮、即制即饮、不喝经过长期贮存的饮料的目的，然而现有的用于制造业的向液体中加气的装置，一般结构比较复杂，体积较大，不能适应这种小批量而且方便地制取加气饮料的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小型简捷的液体充气装置，能够方便制取少量加气饮料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

该液体充气的装置：包括液体充气仓和安装在液体充气仓上方的进液斗及安装在液体充气仓下方的出液斗；

在进液斗与液体充气仓交接处配有气动封盖；

在液体充气仓的侧壁上安装有进气嘴；

在液体充气仓的底部开设有出液口和限压装置，与出液口相适配有排液阀体；

在出液斗内枢接有释压/取液联动装置。

采用本发明的液体充气的装置，从进液口将液体注入液体充气仓，通过气动封盖将进液口密封，通过进气嘴将高压气体喷入液体充气仓，即可实现气体在高压作用下在液体充气仓内与液体进行混合，以便在小型灌装机中应用，解决零星少量制作加气饮料，避免大量制作高浪费的现象，更便于家庭中和零售业的使用，达到想饮即制，立等享用，当所述液体为水和所述气体为二氧化碳或氧气时，即可获得富含二氧化碳气体或氧气的饮料。

附图说明

图1是本发明液体充气装置的结构示意图；

图2是本发明液体充气装置的实施示例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及并以向水中充加气体(比如二氧化碳气体)为例对本发明作详细的说明。

本发明液体充气装置实施例的整体结构如图1所示，包括液体充气仓1和安装在液体充气仓上方的进水斗2及安装在液体充气仓下方的出水斗13。在进水斗2中安装有溢水保护装置7；在进水斗与液体充气仓交接处配有气动封盖3；在液体充气仓1侧壁安装有进气嘴41及过压安全保护装置(图中未示出)；在液体充气仓1的底部开设有出水口和限压装置，与出水口相适配有排水阀体5；在出水斗设有释压/取水联动装置14。在排水阀体5和液体充气仓1之间安装有水封圈511和弹簧压片512。

下面对该实施例的各部分结构进行详细描述。

①所述气动封盖3位于液体充气仓内，铰接在进水口处靠近进气嘴的一侧。气动封盖由封盖和挡流板9组成，其横截面大致呈T型，挡流板9位于封盖下方，挡流板9的板面与所述进气嘴相对应，挡流板的板面承接进气嘴充气时的射流动能。在进水口和封盖之间安装有气封圈21。这样，当注水程序结束，加气程序开始时，从进气嘴喷出的高压气体吹向气动封盖的挡流板，挡流板受高压气流动能的作用推动封盖上扬，封闭进水口，从而使液体充气仓形成一个密封的腔。封盖在仓内高压的作用下，即使失去射流动能亦不下落，保持液体充气仓内的高压封闭状态，实现全密闭高压下的气水混合，提高气体在液体中的溶解度。

即使在液体充气仓无水的情况下，气动封盖因失去水的浮力和水的助推力，仅靠进气嘴喷出的气流是不能使气动封盖上扬封闭进水口的，从而保证液体充气仓一直是高压水罐，不是高压气罐。

②所述的进气嘴41穿过液体充气仓1的侧壁；在进气嘴41位于液体充气仓1内部的一端设有限位台阶411，该限位台阶411紧靠液体充气仓1的内壁；在进气嘴41位于液体充气仓1外的一端设有外螺纹，在外螺纹上旋拧有紧固螺母412；在所述进气嘴41与液体充气仓侧壁的结合部设有密封圈；在进气嘴41内设有一台阶式通孔，台阶式通孔内径较大的一端设有内螺纹；该内螺纹与进气管42一端的紧固螺栓413螺纹连接，在该紧固螺栓413与所述台阶式通孔的台阶之间设有密封圈，这样能够牢固的将进气管42与进气嘴41封闭对接。

为保证进气嘴只能允许气体进入液体充气仓内，防止液体充气仓内的水从进气嘴向外流出，在进气嘴台阶式通孔内径较小的一端的端部设有至少一个微孔，比如3～8个微孔，每个微孔的直径为0.1～0.4毫米。优选的，所述微孔的直径为0.2毫米。本实施例中的微孔为一个。微孔直径的大小决定只允许气体通过而不允许液体通过。

该至少一个微孔可以开设在进气嘴内部台阶式通孔内径较小的一端的端部，也可以通过在台阶式通孔内径较小的通道内部设置具有上述微孔直径的金属筛来实现，本实施例中采用金属筛422。

③为防止液体充气仓1在压力的作用下产生爆裂，液体充气仓的仓体强度按1.5MPa指标设计；并且在液体充气仓侧壁上安装有过压安全保护装置(图中未示出)，过压安全保护装置的动作阀值为0.9MPa，安装高程位于液位下方，过压时，呈液体释压，防止气爆，属非正常工作期的保护，正常工作期间不动作。

④除了非正常工作期的安全保护装置外，本设计还考虑了正常工作期的过压调节，在液体充气仓内另安装有限压装置，限压装置的动作阀值为0.6MPa，限压装置包括：设置在液体充气仓底部的活塞式释压阀体10和连通该活塞式释压阀体的排气管11，排气管11的上部开口高于进水口，位于液位上方，即能保证过压时液体充气仓内的气体排出，又能防止从进水口处进入的水流入排气管内，这样，过压时高压气体下压活塞式释压阀体10内部的活塞12，呈气体释压，当液体充气仓内压力下降到限压值0.6MPa时，活塞12自动复位，恢复液体充气仓内的高压封闭状态；整个工作过程只有气体释压，没有液体释放，维持液体充气仓内的正常工作压力，不影响液体充气装置的正常工作，属正常工作期的工作控制器。

⑤为便于取水，在所述液体充气仓1底部外侧设有出水斗13。在出水斗13内枢接有释压/取水联动装置，联动装置利用杠杆原理，一端伸出出水斗接取水压环14，另一端抵靠在排水阀体5的底部，当下压取水压环14时排水阀体5被上托，液体充气仓1内溶有气体的水就会从排水口排出。

⑥为避免取水时发生喷溅，在释压/取水联动装置的枢接部设有一凸轮15，凸轮的边缘抵靠在凸轮的边缘抵靠在活塞式释压阀体的活塞连杆16上，该活塞连杆16的一端抵压在活塞12上，另一端抵靠在所述凸轮15的边缘上，当下压取水压环14时，首先凸轮推动活塞连杆16使活塞下移，打开限压装置的排气口，使液体充气仓减压，封盖3下落，液体充气仓1内恢复为大气压力，仓内仓外压力平衡，而后排水阀体5被上托，仓内液体仅在重力的作用下流出，从而消除喷水现象，并为下一次注水自动打开进水口。

⑦在所述活塞连杆16和排水阀体5之间安装有扭簧17，实现释压活塞12和排水阀体15之间的互锁。取水后，取水压环失去外力，在活塞连杆和排水阀体之间的扭簧作用下，出水口、限压装置被自动复位封闭。

⑧为了便于安装溢水保护装置和缩减进水口的口径及易于安装过压调节的排气管，所述进水斗2大致呈漏斗状结构；该漏斗状结构的收缩口朝向液体充气仓，形成所述的进水口。

所述溢水保护装置包括：安装在进水斗顶部的浮球支架6，活动设置在浮球支架6上且位于进水斗内部的浮球7，以及设定在浮球上部的行程开关(图中未示出)。当注入液体充气装置内的水过满时，使浮球7上浮，上浮的浮球7触动行程开关，保护系统被启动，停止注水，并发出故障报警。

漏斗状结构也为安装过压调节的排气管，确保排气管的上部开口高于进水口，位于液位上方，提供结构上的空间保证。

为利于防尘，在进水斗位于浮球支架的上方安装有透明罩8。

系统工作原理如图2所示：按下触发键100后，在电控板200的控制下，水泵300打开，饮用水从冷水罐400通过水路向液体充气仓1内注水，其注入量由水泵300的开通时间决定，水泵300的开通时间由电控板200设定，保证其流量刚好灌满液体充气仓1而不溢出，如当水过满时，溢水保护装置的浮球7浮起，触动行程开关，电控板200强行关闭水泵300，此过程液体充气仓与大气连通。

水泵300关闭之时，便是电控板200打开气路阀门500之即，纯干燥二氧化碳气体在气瓶600的压力下通过金属筛422向液体充气仓1内注入，在高压气流的作用下，借助于挡流板9，气动封盖3上扬，封住液体充气仓内与液体充气仓外的通路，实现全密闭高压充气，注入的气量由气路阀门500的开通时间决定，气路阀门500的开通时间由电控板200设定，保证充气后液体充气仓内压力在0.6MPa左右，如液体充气仓内压力高于0.6MPa，限压装置的活塞12被顶开，维持液体充气仓内压力在0.6MPa，由于限压装置排气管的上部开口位于液位上方，过压时仅释放气体减压，加气液体不被释放，不影响液体充气装置的正常工作，整个工作过程类似罐装、瓶装饮料的灌装过程。

为了安全起见，全部工作只需人为按键一次，全部工作便在电控板200中的程序控制下自动完成，即简洁又安全。由程序保证先加水后加气。

此外，考虑到人为因素，在控制软件编程中又做出限制加气时间，重复按键不被确认的处理，排除人为误操作及偶然压键的影响，确保液体充气仓中的压力不过压，液体不溢出。

本发明液体充气装置用于向各种液体中添加气体，如向饮料中添加二氧化碳气体，从而制成各类苏打饮料；不仅适用于各类便携式饮料灌装机中，也适用于街头散装饮料售卖机上，尤其适合于家庭中自制二氧化碳气体饮料，这样制作原材料的质量可以自我掌管、成品质量自我明了、自制自饮、即制即饮、不再喝经过长期贮存的饮料，而且没有饮料包装废弃物，与家用榨汁机配合使用，在自制的原汁中充加苏打水，自行创作出各种加气的鸡尾饮料，为生活添加情趣。

本发明液体充气装置是通过以向水中充加二氧化碳气体的上述实施例来说明的，本发明的液体充气装置并不限于此，也可向水中充加氧气等其他气体，当然，也可向其他液体中添加各种气体。

Claims (10)

1.一种液体充气装置，其特征在于：包括液体充气仓和安装在液体充气仓上方的进液斗及安装在液体充气仓下方的出液斗；

在进液斗与液体充气仓交接处配有气动封盖；

在液体充气仓的侧壁上安装有进气嘴；

在液体充气仓的底部开设有出液口和限压装置，与出液口相适配有排液阀体；

在出液斗内枢接有释压/取液联动装置。

2.根据权利要求1所述的液体充气装置，其特征在于：所述进液斗大致呈漏斗状结构；该漏斗状结构的收缩口朝向液体充气仓，形成液体充气仓的进液口。

3.根据权利要求1或2所述的液体充气装置，其特征在于：所述气动封盖位于液体充气仓内，铰接在进液口处靠近进气嘴的一侧；

气动封盖由封盖和挡流板组成，其横断面大致呈T型，挡流板位于封盖下方，挡流板的板面与所述进气嘴相对应；挡流板的板面承接进气嘴充气时的射流动能，推动封盖上扬，封闭进液口。

4.根据权利要求3所述的液体充气装置，其特征在于：所述进气嘴穿过液体充气仓的侧壁；

在进气嘴位于液体充气仓内部的一端设有限位台阶，该限位台阶紧靠液体充气仓的内壁；

在进气嘴位于液体充气仓外的一端设有外螺纹，在外螺纹上旋拧有紧固螺母；

在所述进气嘴与液体充气仓侧壁的结合部设有密封圈；

在进气嘴内设有一台阶式通孔，台阶式通孔内径较大的一端设有内螺纹；该内螺纹与进气管一端的紧固螺栓螺纹连接，在该紧固螺栓与所述台阶式通孔的台阶之间设有密封圈；

台阶式通孔内径较小的一端的端部设有至少一个微孔，微孔的直径为0.1～0.4毫米。

5.根据权利要求4所述的液体充气装置，其特征在于：所述微孔的直径为0.2毫米。

6.根据权利要求1所述的液体充气装置，其特征在于：所述的限压装置包括：设置在液体充气仓底部的活塞式释压阀体，和连通该活塞式释压阀体的排气管，排气管的上部开口位于液位上方。

7.根据权利要求6所述的液体充气装置，其特征在于：所述释压/取液联动装置的一端伸出出液斗并连接取液压环，另一端抵靠在所述排液阀体的底部；

释压/取液联动装置的枢接部设有一凸轮，凸轮的边缘抵靠在活塞式释压阀体的活塞连杆上，下压取液压环，凸轮推动活塞连杆使活塞式释压阀体的活塞下移；

在所述活塞连杆和排液阀体之间安装有扭簧。

8.根据权利要求1所述的液体充气装置，其特征在于：在所述液体充气仓侧壁上安装有过压安全保护装置，其安装高程位于液位下方。

9.根据权利要求1所述的液体充气装置，其特征在于：在所述进液斗内安装有溢液保护装置。

10.根据权利要求9所述的液体充气装置，其特征在于：所述溢液保护装置包括：安装在进液斗上部的浮球支架，活动设置在浮球支架上且位于进液斗内部的浮球，以及设定在浮球上的行程开关。

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