CN101432221A - 混合喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种饮料分配器在其致冷系统、稀释液输送系统、浓缩物输送系统、混合和分配系统以及控制系统中提供有多个创造性特征。所述致冷系统采用板式热交换器，以根据需要致冷断续水流。所述稀释液输送系统包括流量计/电磁铁/止回阀组件。所述浓缩物输送系统采用正位移泵。所述混合和分配系统包括一具有锁紧部件的混合喷嘴，从而，一凸起的阻挡面直接面向进入的加压稀释液，以形成湍流。为了设定理想的混合比例，所述控制系统从一扫描器中接收根据包装而变化的信息，并从所述流量计接收稀释液流速信息，随后确定泵速。

Description

混合喷嘴

技术领域

[0001]本发明主要涉及通常的液体或半液体的分配系统，更具体地，涉及饮料分配器，其中一种或多种浓缩物按照预定的比例混合成可饮用的液体。

背景技术

[0002]液体分配器广泛用于各行各业。包括化肥、杀虫剂以及洗涤剂等在内的化学溶液在分配以供使用或贮存之前通常是由各种浓缩物和溶剂混合而成的。在医药领域也可找到类似的分配器。在食品和饮料行业，液体分配器广泛用于各种场所，例如快餐店。

[0003]用于食品和饮料行业的液体分配器利用可饮用的稀释液，例如饮用水，使果汁糖浆浓缩物还原，随后在消费点将还原的液体分配至一容器中。这种分配器，由于其制造出的最终产品与以其最终成分(调味剂、气体等)形成预包装并有待消费的“预混合”饮料形成对比，有时被称作“后混合”分配器。由于安全和品尝的原因，后混合饮料分配器通常需要在分配器内对最终进入后混合产品的各种成分进行冷却。

[0004]在分配后混合饮料时，为了获得始终如一的浓度和均一性，将调味浓缩物与稀释液直接混合极为重要。在分配点防止飞溅也很重要。因此，有必要考虑对以上提及的液体或半液体分配器内的混合和分配装置的设计进行改进。

发明内容

[0005]本发明涉及改进的液体分配器的各个方面。出于例证的目的，将结合在食品和饮料行业中的应用，对这些方面进行讨论，但不应认为其仅限于此种应用。

[0006]一方面，本发明提供了一种混合和分配装置，其减少了调味料在分配点的分层和飞溅。另一方面，本发明提供了一种混合喷嘴，为方便维护和更换，其集成为一体。为了减少调味料分层，提供一个阻挡面以使加压的稀释液流注入浓缩物流中，从而形成湍流，以帮助二者混合。提供锁紧压力以确保所述阻挡面相对于注入的稀释液流处于最佳的朝向。为了减少飞溅，对用于后混合产品的通道进行配置，以降低液体流的压力和冲量。为进一步减少飞溅，在所述液体流从排放口落下时，其首先被导向一漏斗结构的较大端的外周壁，随后沿所述漏斗结构较小端的外周壁聚中。

[0007]一方面，本发明提供一种液体或半液体的混合和分配装置，其包括一壳体以及一主体，所述主体具有一入口部分以及一出口部分。所述主体限定出至少一个从入口部分至出口部分的通道，所述入口部分的尺寸适于安装在所述壳体内。所述装置还包括位于所述主体的入口部分附近的一阻挡面，例如从入口部分上凸起，以及与所述主体相关联的一锁紧结构。所述锁紧结构在接合时将所述主体以预定朝向锁紧在所述壳体内，以使所述锁紧面大致正对壳体内的一进入口。所述阻挡面可以是不平坦的，例如凹形，或平坦的。在一个实施例中，所述主体沿一轴延伸，所述阻挡面以及所述锁紧结构均设置成关于所述轴不对称。所述阻挡面和/或所述锁紧结构可与所述主体一体形成。

[0008]一方面，锁紧结构包括一环绕所述装置主体的D形轴环和或两个沿所述主体的所述轴分布的长度不同的突起部。另一方面，还设置一相应的锁紧结构，其容许所述锁紧结构使所述主体与所述壳体按照预定的动作接合。在一个实施例中，所述预定动作与将所述主体从所述壳体上取下时相反。

[0009]另一方面，所述装置主体配置成，所述通道的一部分包括一减压部分。另一方面，所述主体配置成，所述通道的一部分包括一漏斗。在一个实施例中，所述通道的上游部分通过至少一个位于所述漏斗外周附近的细长槽连接至所述漏斗上，以减少飞溅。再者，所述装置还可包括用于将其入口部分从所述壳体上取下的结构。

[0010]另一方面，本发明提供了一种液体或半液体的混合和分配装置，其包括一主体，所述主体具有一入口部分，一减压部分，以及一出口部分。所述主体限定出至少一个从所述入口部分经所述减压部分至所述出口部分的通道；所述减压部分限定出的横截面大致平均大于入口部分；所述出口部分限定出一漏斗。

[0011]另一方面，本发明提供一种用于制造液体或半液体的混合和分配装置的方法，所述方法包括以下步骤：在所述装置内以预定朝向设置一阻挡面，将引入的稀释液流转向；以及，在使用过程中，以预定朝向向所述阻挡表面提供一锁紧结构。一方面，所述阻挡面与所述锁紧结构均设置成关于所述装置的所述轴不对称。所述装置，所述阻挡面以及所述锁紧结构可制造成一个集成体。

附图说明

[0012]结合以下的说明、附图以及权利要求，能够更全面地理解本发明上述的以及其他的方面和优势，以及本发明本身。这些附图不必按比例绘制，其着重于说明本发明的原理，而非泛泛而谈。在这些附图中，相似的数字用于表示所有不同观点和不同实施例中的相似部件。

[0013]图1是根据本发明一个实施例所述的饮料分配器的透视图，示出了它的前侧、上侧和左侧。

[0014]图2是主要沿图1的2-2线得到的局部剖视图。

[0015]图3是用于本发明的分配器中的致冷系统的一个实施例的局部剖视图。

[0016]图4示出了图3所示致冷系统的致冷回路。

[0017]图5是用于本发明一个实施例中的铜焊板式热交换器的分解透视图。

[0018]图6是可在图1所示分配器内运转的水输送系统的一个实施例的透视图。

[0019]图7是根据本发明一个实施例所述的流量计组件的透视图。

[0020]图8是图7所示流量计的分解侧视图。

[0021]图9是图1所示分配器实施例的透视图，其中其前门已取下，所述分配器内的产品线的部分在右侧的分解图中示出。

[0022]图10是图9中示出的浓缩物输送系统的部分的局部剖视图以及图9中示出的混合喷嘴在放入混合壳体之前的透视图。

[0023]图11是根据图9中所示实施例的浓缩物出料管、活塞以及混合喷嘴处于安装位置下的细部透视图。

[0024]图12是所述活塞的一个实施例的侧面和顶面透视图。

[0025]图13A是混合喷嘴的一个实施例的侧面和顶面透视图。

[0026]图13B是图13A中示出的混合喷嘴侧面的另一透视图。

[0027]图13C是图13B中所示实施例沿13C-13C线得到的横截面视图。

[0028]图14A是根据本发明一个实施例所述接头面板的顶视图。

[0029]图14B是图14A所示接头面板的仰视图。

[0030]图15是图13A所示混合喷嘴的横截面视图，根据本发明的原理，所述混合喷嘴在饮料分配器中与图14A所示接头面板接合于释放位置。

[0031]图16是图13A所示混合喷嘴的横截面视图，根据本发明的原理，所述混合喷嘴在饮料分配器中与图14A所示接头面板接合于锁紧位置。

[0032]图17是所述分配器前面部分的透视图，其中前门打开以显示出数据输入系统。

[0033]图18是根据本发明一个实施例所述与各浓缩物包装相关的标签的内容的惯用表示法。

[0034]图19是根据本发明一个实施例的方框图，其示出了涉及所述分配器的操作者及其控制系统的操作步骤。

具体实施方式

[0035]本发明的各方面可单独起作用或联合起作用，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。未进行重复叙述的内容，是为了简要起见，不应用于限制权利要求的范围。除非另外指明，于此使用的所有术语的含义与本发明所属领域技术人员所熟知的相同。

[0036]于此使用的术语“饮料”是指用于消费的液体或半液体，包括但不限于果汁，糖浆，汽水(充了碳酸气的或不含碳酸气的)，水，牛奶，酸奶，糖浆饮料，冰淇凌，其他日常用品，及其任意组合。

[0037]作为名词使用的术语“控制系统”、“控制电路”、“控制装置”在此可互换使用。

[0038]于此使用的术语“液体”是指纯液体以及混合物，所述混合物中，液体占相当大一部分从而使其可呈液体或半液体状，或包含少量的固体物质。

[0039]本发明提供一种液体或半液体分配器，其根据需要致冷分配器内的液体流。“根据需要”，其意指用于没有明显延迟地降低目标温度的能力。典型地，对于一液体分配器，例如，那些在快餐店使用的饮料分配器，分配器中的液体流是间歇的。在用餐期间，饮料流可能几乎是连续的，但是在生意清淡的期间，可能出现长达几个小时的持续空闲时间。现有饮料分配器使用诸如结冰式冰池的冷储器，在储器不断耗散热量的同时，必须持续地补充致冷物，不可避免地使其成为不经济的系统，常常需要由人工操作者持续进行保养和维护。

[0040]为了在不持续消耗能量的情况下，同时应对使用过程中的繁忙和清淡时间，理想的致冷系统需要在所述致冷系统的热交换部分内实现高效率。本发明提供了这样一种致冷系统，其设计用于在液体分配器内工作。以下说明这种液体分配器的例子。

[0041]参照图1，说明根据本发明一个实施例所述的后混合饮料分配器50。该饮料分配器50，从外侧看，包括具有一铰接前门54的机架52。机架52还包括一平台或滴水托板56，用于放置用于容纳后混合产品的容器58，例如各种尺寸的杯子。分配按钮60a和60b可位于机架52的任意位置上，以便操作者启动分配过程。在图1所示的具体实施例中，一组分配按钮60a或60b位于滴水托板56的两侧，以对产品经两侧的分配喷嘴的分配进行控制。使分配按钮位于除前门54以外的某一位置，使得更易于布线，并且当前门54开启时，对于操作者而言，所述按钮保持可视且可触及。

[0042]如同该实施例中所述，分配按钮60a和60b可包括对应于各种部件尺寸，例如小型、中型、大型、超大型的按钮。所述按钮也可包括那些容许操作者取消/中断已经启动的分配过程，或在按钮被按压(“按下”或“瞬时作用”)时手动地进行分配。其也可包括用于指示所述设备状态的灯。所述分配按钮60a和60b可以是背光式的，以增强视觉效果，也可以成为分配器上提供进一步信息的较大型显示器(或界面)的一部分。

[0043]仍然参照图1，在滴水托板56下方、分配器机架52上示出了一显示器62，例如液晶显示器，用于显示关于所述设备的信息。这种信息可包括错误信息、状态、诊断信息、操作指令，等等。与分配按钮类似地，使显示器62与前门54相离能够有利于布线和操作。分配器机架52的其他部分可包括金属面板64，其带有槽66，用以吸入致冷系统所需空气。

[0044]接着参照图2，分配器50的局部剖视图示出了其各个内部部件。浓缩物箱体68(或腔室)在机架52内位于前门54的后侧，其用于放置预包装的浓缩物供给源，且用于在分配前进行浓缩物与稀释液的混合。在一个实施例中，箱体68容纳有至少一个，最好是两个，浓缩物贮存器70，图中示出了其中一个。浓缩物(或添加剂，溶质)的预包装供给源(未示出)存放在浓缩物贮存器70内，引流管72从该浓缩物供给源通向一浓缩物输送系统74，其顺次将所述浓缩物输送入到混合和分配系统76内。稀释液(或溶剂)，通常是可饮用的液体，例如饮用水，充入了碳酸气或未充入碳酸气的，经由一单独的输送系统，例如水输送系统78，供应到混合和分配系统76内。后混合产品最终经由混合喷嘴80分配到容器58内。

[0045]仍然参照图2，饮料分配器50还包括致冷系统82，其具有必需的致冷作用以冷却浓缩物箱体68以及经水输送系统78供应的水。在一个实施例中，设置一控制系统84以便监测、管理并控制分配器50内的各系统，例如致冷系统82，浓缩物输送系统74，水输送系统78，以及混合和分配系统76。控制系统84也可为维护技师或操作者提供出错诊断。

[0046]电源开关85位于分配器机架52上，具体地，在所述的实施例中，位于滴水托板56的外侧。位于分配器机架52后侧的插头86将需要电力的系统连接至外部电源。各个部件，例如，水输送系统78和/或致冷系统82的部件包覆在隔热材料88内。

[0047]在一个优选实施例中，一个饮料分配器50包括至少两条产品线，从而以上参照图2说明的大部分部件在同一分配器机架52内对称布置。例如，可制造两组浓缩物贮存器70、浓缩物输送系统74、水输送系统78的部分、混合和分配系统76，用以安装在一个分配器52内。在需要冷却两条产品线时致冷系统82也分为两支。由于包括两条产品线，操作者可选择由同一分配器提供两种不同的后混合产品。在一个实施例中，分配器的覆盖区或体积不大于11英寸(约28.0cm)宽、约25英寸(63.5cm)深、约55英寸(88.9cm)高。为节省空间，分配器50内的各个单独的部件可设计成集成模块以减少额外的连接或密封部件，并使其易于维护。

[0048]本发明的特征由以下非限定性的例子进一步说明。

致冷系统

[0049]接着参照图3，说明根据本发明所述致冷系统82的一个实施例。在一个实施例中，致冷系统82包括一个或多个蒸发器，一压缩机90，一冷凝器92，一风扇94，一空气过滤器96，一干燥器98，以及一个或多个可选的温度传感器，所属领域技术人员普遍公知的部件。在控制系统84的控制下，致冷系统82对浓缩物箱体68以及水输送系统78进行冷却。在一个实施例中，对控制系统84进行编程，以防止在未安装过滤器96的情况下使用致冷系统82。这防止风扇94运行，从而保护冷疑器92免受未过滤空气流的污染。利用一紧邻过滤器96的简单的继电器开关向控制系统84提供反馈即可实现这一点。此外，为了根据需要来致冷水输送系统78，本发明在其致冷系统82中包括一板式热交换器，例如，铜焊板式热交换器(BPHX)100。

[0050]图4中示出了示例性的致冷回路，其中致冷剂流经压缩机90，紧邻风扇94的冷凝器92，以及包括导向致冷剂流的电磁阀的各个阀102。所述回路包括一用于冷却水供给源的初级回路104以及用于冷却浓缩物箱体68的次级回路106。

[0051]在一个实施例中，初级回路104使水供给源(例如流速约为4盎司(约0.12升)/秒或约2加仑(约3.8升)/分钟的加压水供给源)的温度至少下降5℉(约2.8℃)，或者，优选地，10℉(约5.6℃)。次级回路106将浓缩物箱体的温度保持在40℉(约4.4℃)或其以下。一方面，为了确保水供给源的近似的即时冷却，初级回路104以及次级回路106从不同时启动—在任何给定时间仅有一个回路被启动。并且初级回路104始终优先于第二箱体回路106。另一方面，为了使热交换效率最大化，来自饮料塔或水的增压/冷却系统的水被引导，以流入和流出BPHX100。

[0052]接着参照图5，其中BPHX100在分解透视图中示出。BPHX100包括多个由薄不锈钢板108制成的波纹层，其通过用衬垫装配、焊接或铜焊成一体。这样的BPHX可从市场上购得，例如从Alfa Laval公司购得。在一个实施例中，BPHX100由铜或镍材料铜焊而成，并被称作铜焊板式换热器。在另一个实施例中，由于形成于一个板上的引水导管110与形成于相邻板上的冷却导管112紧邻，波纹状的BPHX板108的热交换面积为最大值。

[0053]致冷剂和水两者均由电磁铁控制，从而仅当致冷剂在流动时，水才流经BPHX 100，反之亦然，这实现了即时而节能的热交换。在一个实施例中，水和致冷剂以协流的方式流动，这意味着它们均从热交换器一侧(顶部或底部)流向另一侧。在一个优选实施例中，水和致冷剂以逆流的方式流动，其中，温水从交换器的顶部流入，致冷剂从交换器的底部流入。因而，当水被冷却时，在其流经交换器的过程中，其经过温度更低的致冷剂。因此，本申请的致冷系统能够根据需要冷却水流而无需使用诸如结冰式冰池的冷储器。换句话说，所述致冷系统在无冰环境下工作。

[0054]为了防止水回路的偶然结冰，对分配器的控制系统进行编程，以防止致冷系统在足量的水进入回路之前启动。例如，如果BPHX储存12盎司(约0.35L)的水，可以确定地是，从水被测量(例如，在转子流量计中)的那一点开始，为确保BPHX内的引水导管被充满，至少需要21盎司(约0.62L)的水，控制系统将被编程，从而使得在向致冷系统的初级水冷回路供给能量之前，每一个功率周期内21盎司(约0.62L)的水流经转子流量计。

[0055]回头参照图4，致冷系统82的次级箱体回路106可使用任何传统致冷技术，例如，冷壁技术，以冷却浓缩物箱体68。由于分配器存放并制造用以消费的产品，使浓缩物箱体68保持在大致防止潜在有害微生物生长的温度，例如40℉(约4.4℃)或其以下，极为重要。在一个实施例中，由于施加在系统中的负载相对恒定，次级箱体回路106使用毛细管致冷控制方案。

稀释液输送系统

[0056]参照图6，说明水输送系统78的一个实施例。饮用水在位于分配器后侧的入水口114处引入输送系统78中。使入水口114适于实现0.5英寸(1.27cm)NPT(National Pipe Tap，国际分接管)入水口与外部水供给源(例如自备水冷却/升压系统)的连接。引入的水可被升压，例如升压至20至100psi(pound persquare inch，磅/平方英寸)，并被预冷至约45℉(约7.2℃)。在一个实施例中，当主料位于“主辅”(master-flower)混合系统中时，水输送系统78提供加压的水流。这种系统基于主料的输送率，在此为水，调节辅料的输送率，在此为浓缩物，因而仅主动调节一种或两种成分的比例。水输送系统78也可与致冷系统82配合，在额外的5℉(约2.8℃)至40℉(约4.4℃)的温度范围内，进一步提供对引入的水的冷却。为此，包括引水导管116a和116b在内的水输送系统78的部分或其整体，是隔热的。

[0057]仍然参照图6，当引水导管116a经过一可选的压力调节器118时，水输送系统78延续。压力调节器118可将水流调节至理想压力和流速，例如，小于或约30psi、约2加仑(约3.8L)/分钟。经调压的水随后送入致冷系统82的部件中，具体地，送入BPHX 100内。进一步冷却的水离开BPHX 100进入导管116b。由于所述实施例具有源自两个浓缩物供给源的两条产品线，在进入各自的混合和分配系统76a和76b、并最终作为最终产品的部分被分配之前，水在此分为两支并流入两个流量计组件120a和120b中。

[0058]接着参照图7，在将流量控制和监测功能结合在一个组件中时，流量计组件120用于使额外的部件、连接器及固定件减少至最少。在一个实施例中，流量计组件120包括位于一体形成的壳体123内的歧管122，其具有一第一臂124和一第二臂126。第一臂124具有至少一个用于流体输入的入水口128，第二臂126具有至少一个用于流体输出的出水口130。入水口128与出水口130通过一孔(未示出)流体连通。第二臂126的朝向决定了流体输出的方向。在一个实施例中，第二臂126沿一轴形成，所述轴与第一臂124的轴成45至60度角。

[0059]仍然参照图7，流量计或转子流量计(未示出)嵌入或集成在歧管壳体123的第一臂124内，位于入水口128的下游，出水口130的上游。流量计通过产生一表示流体流动速率的模拟输出信号响应任何流体流动。紧邻位于第一臂124上的流量计的是接头132，其尺寸配置成适于一流量传感器134安装在其槽内。流量传感器134检测由流量计产生的输出信号并通过配线136传递至控制系统。控制系统使用此信息设定浓缩物泵的速率，以获得理想的浓缩物比例，如以下部分所说明的。为确保准确地读取，在流量计的上游，可在第一歧管臂124内插入一可选的压力补偿流量控制阀(未示出)，以便调节进入流量计的水流。所述压力补偿流量调节阀最好是一单向阀。此外，其他的单向阀，例如止回阀(未示出)，可选择地嵌入在第二壳体臂126内，以防止大量流体向流量计流回。来自混合系统的逆流可能污染流量计，并妨碍其正常运转。

[0060]仍然参照图7，为了使水输送系统内的连接部件的数量最小化，流量计组件120的进出口安装有容许所述组件密封地容纳上游和下游歧管的用具，优选地为具有标准尺寸的，例如直径为0.5英寸(1.27cm)。特别地，入水口128和出水口130分别装设有连接器组件138和140。

[0061]流量计组件120还包括一选通阀，例如，一电磁阀142，其与歧管壳体123密封安装，并位于流量计的下游，出水口130的上游。电磁阀142能够关断或重新开放水流，并为控制水流从BPHX向混合系统流动所必需。在所述实施例中，电磁阀142被装配并通过螺钉144固定在歧管壳体123上。

[0062]接着参照图8，分解图中示出了流量计组件120的更多细节。为了制造所述组件120，在一个方法中，提供一压力补偿流量控制阀145，一带有转子148的流量计146，以及一止回阀150，所有这些均可从市场上获得。随后，可制造歧管壳体123，例如通过使用NSF列出(NSF-listed)的食品级热塑性塑料进行喷射注塑，并在其中安装压力补偿流量调节阀145，流量计146，止回阀150，上述部件基本顺着沿歧管的一个孔的流体流顺序设置。为实现于此所述的独特的歧管结构，使用进出口塞152密封壳体123上的储器口153。可从市场上获得的电磁阀142随后通过双头螺钉144和顶部的螺母154安装在歧管壳体123上。[0063]仍然参照图8，歧管壳体123制造完成后，连接器组件138和140可分别装设在入水口128和出水口130上。在一个实施例中，连接器组件是快离配件，可包括一膨胀元件，其配置安装在进出口内以密封地容纳一连接导管。如同在此所述，各连接器组件138和140可包括一带倒钩的膨胀元件156，其带有O形圈158，用于密封。在一个实施例中，膨胀元件156包括多个突起，所述突起周向分布，并由槽隔开。例如，这种连接器组件可由俄亥俄州Ravenna的Parker Hannifin公司购得，商标为Trueseal。此外，流量传感器134可通过歧管壳体123上的接头结构132固定在流量计组件120上。

[0064]通过使多个部件，例如位于一个基于歧管的组件内的压力补偿流量调节阀、流量计(和/或其传感器接头)、电磁阀以及止回阀，一体形成，本发明将所有这些部件集约为一个仅具有两个开口的易于维护的组件。此外，所述组件设计成，那些有限数量的开口可在不借助任何工具的情况下通过简单的轴向运动装设连接器，而不是密封连接于其他导管，这进一步增强了其可维护性。集成组件也使得更易于制造将其包覆的紧密模制的隔热罩或壳。

浓缩物输送系统

[0065]参照图9，在本发明的一个实施例中，浓缩物输送系统74将浓缩物从一储器输送至混合和分配系统76内，浓缩物在此与诸如饮用水的稀释液汇合，二者在被分配之前混合在一起。图9示出了图1和图2的分配器实施例50取下前门的情形，在部分分解图中示出了两条并行产品线其中之一。

[0066]浓缩物，可以是液体或半液体，并可包含固体成分，例如添加了果肉或未添加果肉的果汁或糖浆浓缩物，糖浆饮料，等等，以包装的形式装入浓缩物箱体68内。所述包装可以是柔性的、半刚性的或刚性的。浓缩物贮存器70可设置用于容纳所述浓缩物包装。在一个实施例中，浓缩物贮存器70是一刚性盒体，其具有铰接的盖，所述盖打开则显示出斜坡台162，所述斜坡台独立于所述贮存器壳体或与之一体形成，以帮助浓缩物从其包装内排出。斜坡台162可以是扁平的或弧状的，以便更好地容纳所述包装。浓缩物贮存器70在其壳体上(即盖160及其相对的侧部168上)也可具有相应的隆起部164和槽166，以帮助堆叠并实现稳定的平行放置。浓缩物贮存器70也可具有指状把手或手柄，以便操作者容易地从浓缩物箱体68的前部触及，从而帮助取出所述贮存器。例如，位于贮存器70边缘部的垂直槽165即可实现此功能。

[0067]参照图9和图10，浓缩物包装与进入浓缩物贮存器70底部的开口170的引流管72接合。浓缩物贮存器70可包括一突起或类似的结构，以便将引流管72锁紧在开口170内的优选锁紧位置上，从而防止出现会妨碍泵运转的扭接或对中不良的情况。此外，这个锁紧位置可确保监测引流管内液体流量的传感器正常工作。引流管72延伸至浓缩物贮存器70外部并连接至泵头172上的管接头171上。管接头171下方是一细长的柱形活塞壳176，活塞177位于其中，并由一旋转轴(未示出)驱动，所述旋转轴由马达181提供能量，所述活塞动作以将浓缩物从管接头171输送至混合壳体178上。混合壳体178内是混合喷嘴80，所述混合喷嘴的顶部表面182与混合壳体178的顶部内表面形成一混合腔184。水还被输送至混合腔184内，混合在此进行。重新还原的产品随后通过混合喷嘴80的排放口186分配。

[0068]仍然参照图9和10，泵头172通过锁紧环190安装在接头板188上。在一个实施例中，锁紧环190包括一反馈结构，用以确保锁紧环190位于正确的锁紧位置上。因此，只有在泵头172与锁紧环190正确安装的情况下，才向分配器设备50提供能量。这种反馈结构的一个例子是磁体192，其触发继电器开关194(图10)，所述开关设置在接头板188后方与磁体192的正确锁紧位置相对应的位置处。

[0069]接着参照图11，其更详细地示出了，活塞177延伸到接头板188的上部开口196的外侧。活塞177具有一U形凹陷180(在图12中更清楚地示出)，其用以在活塞动作的过程中暂时承载浓缩物。仍然参照图11，当活塞177将浓缩物从引流管72朝着喷嘴顶部表面182输送时，加压冷却水从接头板188的下部开口198中挤出，以便与浓缩物混合。混合而成的产品经开口202流入喷嘴顶部表面182。

[0070]回头参照图10，根据本发明的一个方面，活塞177例如是正位移泵的一组成部分，所述正位移泵例如是章动泵或无阀活塞泵，这种泵可从华盛顿Vancouver的Miropump股份有限公司购得。章动被定义为任何旋转体的轴的振动。正位移泵在序列号为10/955,175的共有的美国申请中进行了详细说明，该申请于2004年9月30提交，题为“正位移泵”，其全部内容合并于此以供随时参考。所述的章动泵是直接驱动式正位移泵，用于使液体从起始点，在此为管接头171，向终点，在此为混合腔184，移动。活塞177配置成绕其轴转动，以使其U形凹陷180面朝上对着接头171以便承载浓缩物，并且面朝下对着混合腔184，以便将在工作周期的终了阶段其内容物卸下。与此同时，活塞177可沿箭头204所示方向前后振动，以提供额外的用于输送浓缩物的正向力。

[0071]相对于步进式谐振泵或蠕动泵，采用例如章动泵或无阀活塞泵的正位移泵的一个优势在于，对磨损或浓缩物速度变化的抗扰性得以增强。现有技术的泵往往存在由于设备磨损或需要试验期而导致的输送存在不一致性的问题；由于高粘度浓缩物需要在这些泵中产生更大的功率，它们也面临低粘度的局限性。与此相比，正位移泵可一致地输送且可在一个大的粘度范围内输送浓缩物负载，而无需进行速度调节。因此，为了输送预定量的浓缩物，仅需要对泵进行一次设定。

[0072]在一个实施例中，所述泵装设有编码器，用以监测活塞转动的数量—例如，每转一次对应于1/32盎司(约0.0009L)的浓缩物。编码器可设置在泵马达的旋转轴上，以便对活塞相对于水流转动的次数进行计数。控制系统基于两种信息：浓缩物和水的预定理想混合比例，以及由以上说明的流量计组件所检测到的水流的量，控制泵的转动次数。

[0073]仍然参照图10，可选地，可对控制系统进行编程，以确保泵活塞177在每次分配操作的终了时刻返回进料位置。通过使活塞位于吸入行程、同时其U形凹陷面朝上，浓缩物进入混合腔184的进入点将完全密封，从而防止浓缩物泄漏。这也使得在端口206处从水输送系统78进入混合腔184内的水得以在每个分配过程期间及其后对泵的出口及混合腔184进行冲洗和清洁。

混合和分配系统

[0074]混合和分配系统76包括用于浓缩物与稀释液汇聚并混合的共用空间。混合和分配系统76还包括实现所述混合的部件。回头参照图9，在一个实施例中，混合和分配系统76包括混合壳体178以及混合喷嘴80。如此前所述，混合喷嘴80的顶部部分安装在混合壳体178内并在其间形成混合腔184(图10)。在一个实施例中，混合壳体178构造为泵头172的一部分。

[0075]接着参照图11，根据本发明的一个方面，喷嘴的顶部表面182上的阻挡结构或转向器200面向引入的稀释液流并迫使稀释液喷射在由活塞177卸下的引入的浓缩物流中。在一个例子中，稀释液是水，引入的水流经下部板开口198，随后经进水口206(图10)进入混合腔中，所述进水口位于混合壳体178(图10)内。重定向的水流所产生的湍流在整个分配过程内持续，有效地实现了浓缩物和水均匀彻底的混合。

[0076]混合物经开口202流入喷嘴顶部表面182并在从排放口186(图9)喷出之前流经混合喷嘴80的其余部分。在一个实施例中，在分配了由“压下”操作所请求的产品后，浓缩物和水的混合物保存在混合腔内。

[0077]图13A、13B和13C描述了根据本发明所述混合喷嘴80的一个实施例。喷嘴主体189包括一入口部分191，一出口部分195以及位于二者之间的减压部分193。喷嘴主体189沿旋转轴197延伸，并限定出一个由入口部分191通往出口部分195的液体通道199。入口部分191由喷嘴顶部261及位于其上的阻挡结构或转向器200构成。减压部分193由一位于喷嘴顶部261和腔室底板264之间的减压腔263构成。减压腔263可由多个壁266部分隔成多个腔室。在每一个腔室内，在腔室底板266上临近底板外周处设置一细长的扩散槽268。这些扩散槽的数量可以为任意的，例如，四个，其中的两个，标为268a，268b，在图中示出。与进料开口202相比，这些扩散槽268更加远离喷嘴轴197，以便将液体流引向喷嘴外周。

[0078]仍然参照图13A至13C，扩散槽268通向由喷嘴出口部分195限定出的漏斗270(在图13C最清楚地示出)。漏斗，如同在此所使用的，是指这种结构，其限定出一通道，所述通道一端的横截面大于另一端的横截面；漏斗的直径可朝着一端逐渐变细，或者逐渐变细的形状可由直径不变的部分将其断开。在所述实施例中，漏斗270包括内壁272，所述内壁从顶部至底部，先是具有恒定直径，随后朝着排放口186的边缘274持续变细。

[0079]特别参照图13C，喷嘴的液体通道199始于喷嘴顶部表面182上的进料开口202。当喷嘴主体189部分插入混合壳体内时，喷嘴顶部表面182用作混合腔的底板。尽管喷嘴顶部表面182可以是平的，在一个优选实施例中，其进料开口202在底板的下端处略成弧形，以帮助实现重力引流。喷嘴通道199的初始部分是具有恒定直径的进料沟槽262，其自进料开口202延伸经过喷嘴顶部261并进入减压腔263内。在一个实施例中，与喷嘴顶部表面182的尺寸相比，进料开口202进行了相当严格的设计，从而当后混合产品流经进料沟槽262进入减压腔263内时，液体通道199的平均横截面面积的实际增加大大地降低了压力，进而降低了液体流的动量。由减压腔263产生的压力降用于降低产品分配过程中产生的飞溅。在一个实施例中，减压腔263的横截面面积至少比进料沟槽262的横截面面积大20倍，优选地为大50倍，更优选地为大100倍。在一个实施例中，进料开口202的直径为0.125英寸(约3.2mm)，减压腔263的直径为1.375英寸(约3.5cm)，因此，横截面面积增大为121倍。

[0080]喷嘴顶部261以及腔室底板264各自具有绕其外周的槽，所述槽内各自容纳有O形圈276a/276b。当喷嘴主体189被锁紧在其中时，所述O形圈抵靠混合壳体内侧来密封。

[0081]仍然参照图13C，喷嘴通道199的最后一部分由漏斗270构成。通向所述漏斗的扩散槽268可具有各种形状，包括椭圆形，云豆形，圆形，矩形，扇形，弧形等等。扩散槽268沿腔室底板264的边缘分布，以引导产品流向内漏斗壁272。与从通道199的中部自由落下相比，由于产品沿漏斗壁272流下，更进一步减少了飞溅。在流体通道由扩散槽268进入漏斗270内时，其横截面面积的增大，也趋于使流体减速。在流体朝着喷嘴轴197聚中时，漏斗270，由于其大部分朝着边缘274持续变细的形状，也趋于产生一旋流模式。聚中的产品流使之更易于将所有产品收集在等候的容器内。

[0082]在此所描述的喷嘴主体189的部分以及其他独特结构可单独制造并在使用前安装，或者制造为一体。喷嘴主体189的尺寸应设置成，至少入口部分191和减压腔193安装在喷嘴壳体，例如混合壳体178(图10)，的内部。喷嘴可用各种食品安全级材料制成，包括不锈钢，陶瓷以及塑料。

[0083]回头参照图13A、13B和13C，转向器200设置有凸起的阻挡面201，其用于对引入的水流进行重定向。转向器200被绘制成大致呈圆形，但本领域技术人员应理解，其可以具有任何一种几何形状。阻挡面201设计成使水和浓缩物之间形成最大接触。在这种情况下，其改变了加压冷却水的方向，从而使水流与引入的浓缩物流迎面汇合，即，两种流以接近180度的角汇合，或者以钝角汇合。回头参照图11，阻挡面201在其对水进行重定向时产生泼洒图样，以使水分子沿箭头203a和203b所示方向从所述表面弹起。引入的浓缩物流大致沿重力方向移动落下，如箭头205所示。两种流以夹角207汇合。在一个实施例中，夹角207大于90度，并且优选地，大于120度。

[0084]阻挡面201可以为各种几何形状，平坦的或不平坦的，均一的或分段的。例如，阻挡面201可以是凹面或凸面，波纹状，凹窝状，等等。在所述实施例中，阻挡面是一凹面，以便产生经转向水的宽、薄而有力的泼洒图样，其穿过浓缩物流，并在混合腔内形成湍流模式。该湍流模式产生均匀混合的产品，所述产品随后灌入喷嘴顶部表面182上的开口202内。阻挡面201的边缘可以是锐利的或钝的。在一个实施例中，为了避免对操作者造成伤害，转向器200的顶部是平的或圆的。

[0085]为了确保阻挡面201大致正对进入混合腔的水流，即，确保喷嘴主体189以预定朝向锁紧在混合腔内，可在喷嘴上加装一些锁紧部件。参照图13A、13B和13C，在一个实施例中，阻挡面201关于喷嘴轴197不对称，因此，也可设置一关于所述喷嘴轴197不对称的锁紧结构，以对喷嘴进行定向。在一个实施例中，这种锁紧结构包括一与喷嘴主体189一体形成的非对称轴环。具体地，非对称轴环可以是位于腔室底板和中部轴环280之间的D形轴环278，其具有扁平侧279。在D形轴环278和中部轴环280之间形成一锁紧槽282，其与接头面板接合，如以下所述。优选地，D形轴环278和中部轴环280两者都与喷嘴主体189的其余部分一体形成。

[0086]仍然参照图13B和13C，另一锁紧结构可以是一系列沿喷嘴轴197分布的突起。在一个实施例中，所述突起是一对翼形手柄284和286，其沿喷嘴主体189外侧占据不同纬度方向的跨距。锁紧手柄284从下部轴环288正下方向上延伸并终止于与中部轴环280的顶部齐平的位置。调节手柄286也从下部轴环288正下方向上延伸，但终止于中部轴环280的下方。

[0087]以下说明锁紧结构的使用以及混合喷嘴的安装。接着参照附图14A和14B，用于实现混合喷嘴的安装和锁紧的相应的锁紧结构设置在接头面板290上。接头面板290，在一个实施例(图9)中，固定在前门后方并位于混合腔184下方—其相对于水流通道的空间关系是固定的，且是已知的。接头面板290限定出一个或多个开口292，所述开口的尺寸和形状用以供喷嘴主体189(图13C)的非对称轴环278(而非较大的中部轴环280)从其中穿过。如图14A中提供的顶视图所示，在该具体实施例中，非对称轴环278是D形的，接头开口292也是如此。

[0088]参照图14B中提供的接头面板290的仰视图，D形开口292位于较大的环形凹穴内，从而所述凹穴由接头面板290其余部分下降，D形开口292的边缘由凹穴底板294包围。凹穴边缘296的尺寸和形状设置成用以紧密安装中部喷嘴轴环280。除了用于安装中部喷嘴轴环280的环形以外，所述凹穴包括一弧形锁紧槽298；所述锁紧槽298与锁紧手柄284(图13C)一同用于控制锁紧和释放顺序。具体地，锁紧槽298的尺寸设计成，锁紧手柄284的顶部紧密地安装在所述槽内并可在所述槽的一侧299和另一侧300之间前后转动，从而使喷嘴主体的其余部分随之一同转动。

[0089]参照图13B和14B，在操作过程中，喷嘴入口部分191和喷嘴减压部分193从接头面板290下方插过所述开口292。由于其非对称形状，D形轴环278的扁平侧279必然与开口292的扁平侧297对齐。中部喷嘴轴环280将不能通过接头开口292，而是停留在面板的凹穴边缘296内。此时，喷嘴主体189位于释放位置，锁紧手柄284靠置在锁紧槽298的“释放”侧299上。释放位置在图15中示出，其中示出了接头面板290的凹穴底板294，其接合在喷嘴D形轴环278和喷嘴中部轴环280之间的锁紧槽282内，锁紧手柄284朝着混合腔184的正后方。

[0090]回头参照图13A和14B，锁紧槽298的朝向决定了锁紧手柄284只能逆时针转动(注意图14B是从下方形成的视图)直至其停止在锁紧槽298的“锁紧”侧300处。锁紧位置在图16中示出，其中，凸起的阻挡面201正对着从开口198的方向进入的水流。为了释放喷嘴，只需将以上描述的动作顺序颠倒，顺时针方向转动手柄284和286直至它们停止在图15中所示的释放位置上。操作者可将下部喷嘴轴环288用作抓握工具，以便将喷嘴主体189向下拔出接头面板290内的开口292。

控制系统

[0091]为了监测和控制分配器内各系统的操作，设置一控制系统。该控制系统可包括一微处理器，一个或多个印刷电路板以及行业内用于实现计算和存储功能的公知的其他器件。在一个实施例中，控制系统维护并管理致冷系统、稀释液输送系统、浓缩物输送系统以及混合和分配系统的功能。更确切地，所述控制系统，涉及：

●致冷系统：监测过滤器放置，启动水冷却回路，优先于箱体冷却回路地支持水冷却循环；

●稀释液输送系统：调节一个或多个在不同点控制水流的选通开关，调节水流的压力；接收并存储流速输出；

●浓缩物输送系统：监测泵头锁紧，接收并存储与浓缩物有关的信息，包括产品的理想混合比例，确定浓缩物状态，计算和调节泵速和装填体积，控制活塞位置；

●混合和分配系统：启动系统的清洁，分配正确的装填体积；以及

●诊断程序：识别错误并提供校正指令。

[0092]以上概述旨在提供基本的指导，不应认为是精确的描述，这是因为为了完成特定的功能，控制系统往往是作用于一个以上的系统上的。在执行与调节相关的功能时，如前所述，控制系统确保在过滤器未正确安装的情况下致冷系统不能被供给能量。在这种情况下，控制系统还可提供用于被显示的诊断信息，提醒操作者安装过滤器。控制系统还通过来自流量计的输出信号监测通过所述流量计的水量，并使得仅当已有足量的水(例如21盎司(约0.62L))通过时，才启动初级水冷却回路，以防止水回路结冰。

[0093]一旦初级水冷却回路启动，控制系统无论如何仍将优先于次级箱体冷却回路地支持其功能。控制系统还确保在任何给定时刻仅有一个致冷回路被供给能量，以及确保，当箱体温度高于预定温度时箱体冷却回路被供给能量。

[0094]稀释液输送系统可包括选通开关，例如沿水路线分布在各点处的电磁阀。控制系统控制这些开关的操作以调节水流，例如流进和流出水冷却回路，具体地，在水进入和离开所述BPHX时。控制系统还调节水流的压力，例如通过压力调节器。来自流量计的输出信号送往控制系统以用于处理和存储。

[0095]在每个分配过程内，一旦请求了一份容量，控制系统通过读取来自流量计的水流确定该请求何时完成，并添加从浓缩物泵中分配出的体积。每一份均可通过体积测定教导程序进行校准。用以补偿另外加入的冰的部分体积的措施可体现在控制方案中。

[0096]关于所述浓缩物输送系统，控制系统通过锁紧环确保在泵头未正确安装的情况下，不启动分配过程，如前所述。控制系统，按照主辅方案，其中水是主料，浓缩物是辅料，基于计算出的装填体积以及检测到的水流速，调节泵速，以获得理想的混合比例。在一些现有技术的控制机构中，浓缩物流和稀释液流均是主动调节的，与其不同的是，本发明的控制方案仅主动调节一个参数(泵速)，这使得系统更为可靠、易于维护，且不易发生故障。在每个分配过程的终了，控制系统确保浓缩物泵内的活塞返回到进料位置上，从而在浓缩物输送系统与混合和分配系统之间有效地形成密封。

[0097]接着参照图17，在将浓缩物包装装载到分配系统中时，为了向控制系统提供有关浓缩物包装的信息，本发明设置一数据输入系统。该系统包括标签208a或208b以及安装在分配器50内的标签读取器210。标签读取器210可以是光电扫描器，例如，激光扫描器或发光二极管(LED)扫描器。在一个实施例中，标签读取器210为Intermec

 E1022 Scan Engine，可从Intermec技术公司购得，其封装在保护罩后侧。在另一个实施例中，数据输入系统采用了射频识别(RFID)技术，所述标签读取器210是射频传感器。标签208a可分离地贴在引流管72上，其最好由柔性材料制成，形如铭牌、磁带、不干胶贴纸、芯片或类似结构，而标签208b则永久性地附着于浓缩物引流管72上，例如是直接打印在其上。在一个实施例中，标签208a由防水聚脂薄膜制成并且背面涂有粘合剂。标签208a或208b各自包含某种与所述标签所附随的具体浓缩物包装有关的呈可机读形式212的信息。可机读形式212可以是光电的，磁的或电的或者其他可读形式。在一个实施例中，可机读形式212可由射频读取。所述信息包括：与后混合产品中的浓缩物和稀释液的理想混合比例有关的数据，对于任何给定份容量，所述产品是否需要低(带冰产品)或高(无冰产品)的浓缩物装填体积，确保食品安全的有效期，浓缩物的调味特性，等等。在一个优选的实施例中，标签包括一些关于每个包装的独特信息，从而可产生一唯一的且根据包装而变化的识别码。例如，标签可示出浓缩物是何时包装起来的，精确到秒，这对于每个包装而言，通常是唯一的。

[0098]接着参照图18，在标签的一个例子中，与在此图示所表示的参数相对应的数据存在于条形码中。具体地，第一数据组214表示包装日期“2000年1月7日”。第二数据组216表示包装时间，格式为“时-分-秒”(所述例子使用了五位随机整数)。第三数据组218表示后混合产品中稀释液和浓缩物的理想混合比例，在该具体例子中为5:1。第四数据组220表示包装的有效期“2000年1月26日”。第五数据组222表示冰的状态，即，通常是否将冰加入由该浓缩物得到的后混合产品中。第六数据组224表示浓缩物的调味特性，在此“A”表示桔子汁。对控制系统进行编程以按照预先设定的公式将各数据组转换为实际的信息。

[0099]读取器210一旦从标签208a或208b中获得根据包装而变化的信息，就将所述信息送往控制系统。控制系统随后可向使用者显示这种信息，调节产品的混合和分配，追踪剩余浓缩物的数量，并监测浓缩物的新鲜度，以确保消费安全。

[0100]接着参照图19，描述涉及数据输入系统的可选步骤。在步骤226中，从浓缩物箱体中取出带有空的或过期的浓缩物包装的浓缩物贮存器。在步骤228中，确定分配器的哪一侧是贮存器从中取出的那一侧或空的那一侧。为控制装置设定一与空/取出状态有关的内部标志。这可通过多种途径实现。例如，设备可具有一用于监测浓缩物贮存器位置的传感器，或者使设备可手动地学习浓缩物贮存器是从哪一侧取出的。在一个实施例中，在浓缩物贮存器(例如，在底部)中嵌入一磁体，从而使浓缩物的取出触发位于分配器内对应位置处的继电器开关，以便向控制系统发信号通知已取出。

[0101]仍然参照图19，控制装置一旦得知浓缩物贮存器已从分配器中取出，在步骤230中，其启动标签读取器，例如光电扫描器，在步骤232中，打开受影响一侧的指示器，例如红色和黄色LED。在步骤234中，操作者向贮存器内再次装填新的浓缩物包装，并将贮存器放回到分配器内。在步骤236中，操作者为已启动的扫描器手动地将新的标签贴在新的引流管上，并扫描条形码。或者，所述标签被分配器内的传感器或读取器自动检测到并读取。在步骤238中，控制装置确定扫描是否成功。如果不成功，在步骤240中指导操作者重新扫描条形码。如果扫描成功，在步骤242中，扫描器无论如何将会关闭，控制装置产生唯一的产品识别码。该唯一的识别码，是每个浓缩物包装所特有的，被作为永久记录保存在控制装置中以防止产品相混。

[0102]由于控制系统调节泵速且所述泵通过每一次转动输送一设定量的浓缩物，控制系统可监测任何给定时刻从特定的包装中分配出的浓缩物的量并将所述信息指定给唯一的识别码。因此，控制系统可计算并显示给定的包装中剩余体积的理论值，或者在浓缩物流得很低时警告操作者。包装一旦被倒空，控制装置将相关的识别码标记为空状态，且不容许再次安装所述包装。控制系统也可利用该唯一的产品识别码追踪与其相关的包装已被安装了多少次，并在包装的整个有效期内持续监测浓缩物的使用。如果包装在被完全使用之前从分配器中取出，当其重新安装在分配器内时，控制装置将识别出是同一包装，并从最后记录的高度开始对体积进行倒计数。

[0103]再次参照图19，唯一的识别码用于监测和管理浓缩物使用的其他方面。例如，在步骤244中，控制装置确定浓缩物是否过期或过了最佳使用日期。在步骤246中，如果答案是肯定的，控制装置标记该产品识别码并禁止从当前包装中进行的进一步分配。在下一个步骤248中，显示报警信号，例如通过两个LED。控制装置还重新启动扫描器，程序返回至步骤234，开始更换包装。在步骤244中如果确定浓缩物已过期，控制装置无论如何仍将继续在步骤250中确定条形码是否有效。如果答案是否定的，开始步骤248及随后的步骤。如果答案是肯定的，开始步骤252，在其中对设定且通过扫描包装标签而预先获得的关于理想混合比例的信息进行处理。在步骤254中，控制装置还确定(同样是通过标签上的扫描信息)后混合产品中通常是否需要加冰。

[0104]基于在步骤252和254中采集到的信息，控制装置计算操作者所请求的每一份容量所需浓缩物的体积。在步骤256中，当表明后混合产品不需加冰时，为每一份容量使用默认的装填体积。否则，在步骤258中，如果表明需要加冰，以一预定值对装填体积进行补偿。在两种情形下，控制均进行到步骤260，以便用适当的调味特性更新分配器的显示，所述调味特性同样通过在步骤236中对标签进行扫描而获得。

[0105]根据本发明的一个方面，对控制系统进行编程和配置，以管理混合和分配工艺，从而获得一致的混合比例，例如，稀释液和浓缩物之间的比例介于约10:1到2:1之间。为完成这一任务，控制系统需要两类信息：理想混合比例以及稀释液的流速。如上所述，前者可通过数据输入系统获得，其中标签提供了用于控制的信息。后者，在与控制回路电连接的计量装置(例如流量计)产生输出信号时，被接收到。除了设定浓缩物输送的速度，控制系统还基于每份容量的信息，例如，所请求的特定份的容量以及后混合产品中是否需要加冰—后一信息优选地也来自包装标签—来决定分配过程的持续时间。

[0106]在一个实施例中，使用正位移泵，例如章动泵(nutating pump)，将浓缩物泵出并与稀释液接触以形成混合物，配置马达以驱动章动泵，马达每转一次所输送的浓缩物的量是固定的。因此，可配置编码器用以调节马达的转速，进而调节浓缩物输送的速度。控制系统与所述编码器电连接，一旦其计算出理想转速和/或一给定分配过程的持续时间，就向编码器发送一指令。因此在每个分配过程中，正确数量/体积的浓缩物被加入。

[0107]例如，控制装置从包装标签接收到的水和浓缩物的理想混合比例为10:1。此外，流量计发信号通知控制装置水的流速约为4盎司(约0.12L)每秒。这意味着浓缩物需要以约0.4盎司(约0.012L)每秒的速度泵入。由于活塞泵每转一次始终输送1/32盎司(约0.0009L)浓缩物，控制装置将活塞设定为每秒12.8转。如果在一个分配过程中请求了一份21盎司(约0.62L)的容量，并且根据标签记载产品中不用加冰，控制装置将确定分配过程应持续约4.8秒。

[0108]此外，控制系统调节泵马达的速度。编码器向控制装置发送一个关于当前转速的反馈信号，控制装置，反之基于理想混合比例以及流量计检测到的水流速度送回一调节信号。当水流发生波动，例如当由多个装置共用一个水供给源时，这是有必要的。当由于反对使用固定值而必需对后混合产品中的理想混合比例进行调节时，这也是必要的。控制系统的一个优选实施例自动调节泵速以确保在后混合产品中始终具有理想混合比例。

[0109]出于各种目的，在上文中公开的各专利文献以及出版物结合于此。

[0110]尽管通过一些实施例对本发明进行了说明，以便更全面地理解和领会其中的各个方面，但其意并不在于将本发明限定在这些具体实施例中。相反，其意欲覆盖可包含在所附权利要求所限定的本发明范围内的所有备选方案、变型及等价物。

Claims (20)

1、一种液体或半液体的混合和分配装置，包括：

壳体；

主体，其具有一入口部分和一出口部分，并限定出至少一个从所述入口部分至所述出口部分的通道，所述入口部分的尺寸适于安装在所述壳体内部；

阻挡面，临近所述主体的所述入口部分；以及

锁紧结构，与所述主体相连，所述锁紧结构接合时将所述主体以预定朝向锁紧在所述壳体内。

2、如权利要求1所述的混合和分配装置，其特征在于，所述壳体限定出一进入口，在所述预定朝向上所述阻挡面大致正对所述进入口。

3、如权利要求2所述的混合和分配装置，其特征在于，所述阻挡面不平坦。

4、如权利要求3所述的混合和分配装置，其特征在于，所述阻挡面包括一凹面。

5、如权利要求1所述的混合和分配装置，其特征在于，所述主体沿一轴延伸，所述阻挡面以及所述锁紧结构关于所述轴均不对称。

6、如权利要求5所述的混合和分配装置，其特征在于，所述锁紧结构包括一环绕所述主体的D形轴环。

7、如权利要求5所述的混合和分配装置，其特征在于，所述主体的所述锁紧结构包括两个沿所述轴分布的不同长度的突出部。

8、如权利要求1所述的混合和分配装置，还包括一对应的锁紧结构，其容许所述锁紧结构使所述主体与所述壳体按照预定的动作接合。

9、如权利要求8所述的混合和分配装置，其特征在于，所述预定动作与将所述主体从所述壳体上释放时相反。

10、如权利要求1所述的混合和分配装置，其特征在于，所述阻挡面从所述主体的所述入口部分凸起。

11、如权利要求1所述的混合和分配装置，其特征在于，所述阻挡面与所述主体一体形成。

12、如权利要求1所述的混合和分配装置，其特征在于，所述锁紧结构与所述主体一体形成。

13、如权利要求1所述的混合和分配装置，其特征在于，所述主体配置成，所述通道包括一减压部分。

14、如权利要求1所述的混合和分配装置，其特征在于，所述主体配置成，

所述通道的一部分包括一漏斗。

15、如权利要求14所述的混合和分配装置，其特征在于，所述主体配置成，所述通道的上游部分通过至少一个位于所述漏斗外周附近的细长槽连接至所述漏斗上。

16、如权利要求1所述的混合和分配装置，还包括一用于将所述入口部分从所述壳体上取下的结构。

17、一种用于制造液体或半液体的混合和分配装置的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在所述装置内以预定朝向设置一阻挡面，其将引入的稀释液流转向；以及

(b)在使用过程中，提供一锁紧结构以将所述阻挡表面锁定在所述预定方向上。

18、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述阻挡面以及所述锁紧结构均设置成关于所述装置的轴不对称。

19、如权利要求17所述的方法，包括将所述装置，所述阻挡面以及所述锁紧结构一体形成。

20、如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(b)包括设置一环绕所述装置的D形轴环。

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