CN103702749A - 碳酸化装置和用于形成碳酸饮料的方法 - Google Patents

Abstract

一种直列碳酸化装置（910），该直列碳酸化装置包含具有内径（29）的流体管路（15）。水流量控制模块（950）连接至水源（30）。至少一个水孔口（25）联接至水流量控制模块（950）并且连结在流体管路（15）的一端。水孔口（25）包含多个孔，该多个孔雾化经过其中的水。二氧化碳源（50）连接至二氧化碳阀。二氧化碳电磁阀连接至二氧化碳调节器，二氧化碳调节器联结至二氧化碳孔口（45），二氧化碳调节器以与水孔口（25）隔开的位置关系连结至流体管路（15）。雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入该水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水。水控制模块（950）调节流入直列碳酸化装置（910）的水流率。

Description

碳酸化装置和用于形成碳酸饮料的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年4月26日提出的美国专利申请第13/456,648号的优先权，该申请是于2011年12月27日提出的美国专利申请第13/337,397号的部分继续申请，该美国专利申请第13/337,397号是于2011年6月26日提出的美国专利申请第13/171,957号的部分继续申请，该美国专利申请第13/171,957号要求于2010年6月29日提出的美国临时申请第61/398,631号的优先权，这些申请通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及碳酸化装置和用于形成碳酸饮料的方法。

背景技术

一般已知的是利用碳酸水来提供碳酸饮料。一般会通过使用碳酸化池来形成碳酸水，该碳酸化池内引入有受压的水和同样受压的二氧化碳。器皿中的容纳物的压力会迫使该二氧化碳进入该水中以形成碳酸水。通常，这样的碳酸化池笨拙、较大且会增加饮料分配系统的生产成本。另外，较大的碳酸化池会明显增加饮品分配器的覆盖区或尺寸。而且，较大的碳酸化池会为碳酸饮料系统提供失效模式，从而需要昂贵的组件替换件。

因此，在本技术领域内需要一种改进的碳酸化系统及方法，该碳酸化系统及方法能提供碳酸饮料而无需使用较大的碳酸化池。

发明内容

一方面，直列碳酸化装置包含具有内径的流体管路。水流量控制模块连接至水源。至少一个水孔口联接至水流量控制模块并且连结在流体管路的一端。水孔口包含使经过的水雾化的多个孔。二氧化碳源连接至二氧化碳阀。二氧化碳电磁阀连接至二氧化碳调节器，二氧化碳调节器联结至二氧化碳孔口，二氧化碳调节器以与水孔口隔开的位置关系连结至流体管路。雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入该水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水。水控制模块调节流入直列碳酸化装置的水流率。

另一方面，直列碳酸化装置包含具有内径的流体管路。至少一个水孔口联接至水源并且连结在流体管路的一端。水孔口包含雾化经过其中的水的多个孔。二氧化碳源连接至二氧化碳控制模块。二氧化碳控制模块连接至二氧化碳孔口，并且二氧化碳控制模块以与水孔口隔开的位置关系连结至流体管路。雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入该水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水。二氧化碳控制模块调节流入直列碳酸化装置的二氧化碳的流率。

一方面，直列碳酸化装置包含具有内径的流体管路。水控制模块连接至水源。至少一个水孔口联接至水控制模块并且连结在流体管路的一端。水孔口包含使经过的水雾化的多个孔。二氧化碳源连接至二氧化碳控制模块。二氧化碳控制模块连接至二氧化碳孔口，并且二氧化碳控制模块以与水孔口隔开的位置关系连结至流体管路。雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入该水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水。水控制模块调节流入直列碳酸化装置的水的流率，二氧化碳控制模块调节流入直列碳酸化装置的二氧化碳的流率。

在再一方面中，本发明公开的是包含至少一个直列碳酸化装置的饮料分配装置，该直列碳酸化装置包含具有内径的流体管路。水控制模块连接至水源。至少一个水孔口联接至水控制模块并且连结在流体管路的一端。水孔口包含使经过的水雾化的多个孔。二氧化碳源连接至二氧化碳调节器，二氧化碳调节器联结至二氧化碳孔口，二氧化碳调节器以与水孔口隔开的位置关系连结至流体管路。雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入该水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水。水控制模块调节流入直列碳酸化装置的水流量。该至少一个直列碳酸化装置连接至分配阀。

另一方面，公开了一种形成碳酸饮料的方法，该方法包含如下步骤：提供联接至至少一个直列碳酸化装置的水源和二氧化碳源，该直列碳酸化装置包含：具有内径的流体管路；水控制模块，其连接至水源、至少一个水孔口，至少一个水孔口联接至水控制模块并连结至流体管路的一端，水孔口具有使经过的水雾化的多个孔；二氧化碳源连接至二氧化碳控制模块，二氧化碳控制模块与二氧化孔口连接，二氧化碳控制模块以与水孔口隔开的位置关系连结至流体管路；将水和二氧化碳以指定的流率引入直列碳酸化装置中，形成具有指定体积二氧化碳的碳酸水。

附图说明

图1是直列碳酸化装置的侧面示意图；

图2是直列碳酸化装置的侧面示意图示，该直列碳酸化装置包含二氧化碳压力调节器；

图3是直列碳酸化装置的局部透视图，该直列碳酸化装置包含多种连结接头和零件；

图4是饮料分配系统的框图，该饮料分配系统包含直列碳酸化器和CO₂电磁阀；

图5是饮料分配系统的框图，该饮料分配系统包含直列碳酸化器，该直列碳酸化器具有控制碳酸饮料分配的CO₂电磁阀和低压电磁阀；

图6是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置具有动态调整CO₂压力的反馈控制机构；

图7是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含可替换的反馈控制系统，该可替换的反馈控制系统包含控制该二氧化碳的电子针阀的压力传感器和逻辑部分；

图8是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含反馈控制机构，该反馈控制机构包含压差机构，该压差机构对气动泵向系统供给水进行控制；

图9是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含反馈控制机构，该反馈控制机构具有空气比例控制阀，该空气比例控制阀对气动泵向该装置供给水进行控制；

图10是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含连接到调节器的二氧化碳电磁阀；

图11是包含直列碳酸化器和用于水和碳酸化流体连通至分配阀的流量控制器的饮料分配系统的框图，该直列碳酸化器具有连接到调节器的CO₂电磁阀；

图12是包含多个直列碳酸化器和用于水和碳酸化流体联接只多重分配阀的流量控制器的饮料分配系统的框图，该多个直列碳酸化器具有连接到调节器的CO₂电磁阀；

图13是包含直列碳酸化器和用于水和碳酸化流体联接至许多个分配阀的流量控制器的饮料分配系统的框图，该直列碳酸化器具有连接到调节器的CO₂电磁阀；

图14是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含水控制模块、二氧化碳控制模块和水孔口滤筒；

图15是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含水控制模块、与冷冻回路连接的二氧化碳控制模块和分配阀；

图16是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含具有活塞和衬套的水控制模块、二氧化碳控制模块和水孔口滤筒；

图17是直列碳酸化装置的侧面示意图，该直列碳酸化装置包含水控制模块和水孔口滤筒；

图18是示出内部结构的水孔口滤筒的侧面示意图；

图19是包含多个直列碳酸化器的饮料分配系统的框图，该多个直列碳酸化器具有水控制模块和二氧化碳控制模块。

具体实施方式

参见图1，示出的是直列碳酸化装置10，直列碳酸化装置10包含具有内径20的流体管路15。有至少一个水孔口25被联接至水源30且被连结在流体管路15的一端35。水孔口25可以具有多个孔40，多个孔40雾化流经其中的水。二氧化碳孔口45被联接至二氧化碳源50且以与水孔口25隔开的位置关系被连结至流体管路15。从水孔口25排放的雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，以使得二氧化碳被吸入该水中而形成具有指定体积二氧化碳的碳酸水。

一方面，二氧化碳孔口45与水孔口25隔开的距离是流体管路15的直径20的四分之一至四分之三。此间隔界定了直列碳酸化装置10内的第一自由喷射区55。一方面，水孔口25的多个孔40的尺寸范围可以从0.6到2.0毫米。水孔口25内可以形成多种数量的孔40以产生水的雾化喷射。

二氧化碳孔口45也包含多个孔60且二氧化碳孔口45的尺寸范围可以是1到3毫米。水孔口25或二氧化碳孔口45都可以包含可去除的孔口板，以便使得多种尺寸的孔和多种数量的孔，都可以被运用到水孔口25或二氧化碳孔口45中。或者，水孔口25和二氧化碳孔口45可以具有固定数量的孔及固定尺寸。第二混合区67由二氧化碳孔口45界定，并延伸流体管路15的内径20的一到六倍的距离。二氧化碳会在混合区67内被引入雾化水。第三管流区69从混合区67的末端开始，且经由碳酸化装置10传输已形成的碳酸水。

如上所述，离开水孔口25的雾化水具有的压力小于二氧化碳的压力，使得二氧化碳被吸入该水而形成碳酸水。一方面，该雾化水和二氧化碳之间的压差可以被维持在5到20psi，形成具有2到3体积二氧化碳的碳酸水。另一方面，该雾化水和二氧化碳之间的压差可以被维持在30到40psi，形成具有3到4.5体积二氧化碳的碳酸水。

如上所述，可以通过调节该水相对该二氧化碳的压降来指定不同体积的碳酸化。另外，具有80到150psi的压力的水可以被引入水孔口25，具有50到120psi的压力的二氧化碳可以被引入二氧化碳孔口45。以这种方式，就会形成具有3到4.3的体积二氧化碳的碳酸水。另一方面，具有40到80psi的压力的水可以被引入水孔口25，具有20到60psi的压力的二氧化碳可以被引入二氧化碳孔口45。以这种方式，就会形成具有2到3体积二氧化碳的碳酸水。调节进入的水和二氧化碳的压力及控制该水相对该二氧化碳的压降允许碳酸水不同体积分数的组成。这允许饮料的组成中具有不同的碳酸化水平。

直列碳酸化装置10可以包含水单向阀65，水单向阀65被连接至水源30及水孔口25，以防止碳酸水回流至水源30内。另外，二氧化碳单向阀70可以被连接至二氧化碳源50及二氧化碳孔口45。一方面，该二氧化碳单向阀可以具有小于5psi的开启压力。

参见图2，示出的是直列碳酸化装置10的实施例，该实施例包含直接安装在流体管路15上的二氧化碳调节器75。应该意识到的是，可以通过使用多种控制机构及系统来调节二氧化碳的压力，如下文更详尽所述。另外，调节器的位置可以位于二氧化碳孔口45和二氧化碳源50之间的可替换的位置。另一方面，二氧化碳调节器75可以与二氧化碳阀70合在一体或可以分开。

另一方面，直列碳酸化装置10可以包含连结至流体管路15的电磁阀80。电磁阀80可以防止对未经碳酸化的水进行分配，及将流体管路15联接至多种分配阀85。一方面，电磁阀可以被连结至流体管路15，并位于与二氧化碳孔口50隔开距离68的位置，该距离68是流体管路15的直径的4到12倍。

直列碳酸化装置10还可以包含分裂歧管90，最佳如图3中所示。分裂歧管90可以被连接至水源30及被连接至水单向阀65，以分离出非碳酸化的水源，用于分配。如图中所见，来自分裂歧管90的一条支腿或管路100提供非碳酸化的水源，而另一管路或连接件105被联接至直列碳酸化装置10。如图3中所见，与直列碳酸化装置10一起还可以包含有多重连接件或管路107。一方面，可以运用多种配件和连接件。例如，可以在水孔口25与二氧化碳孔口45的单向阀中运用速断零件。另外，也可以包含用于水和管路连接件的速断零件。还可以运用被模制成能连接至水和二氧化碳管路连接件的倒钩零件。而且，在直列碳酸化装置10中可以包含一体化的电磁阀安装零件。这样的零件和连结件使得直列碳酸化装置10能被容易地组装及拆解，从而能够实现快速的修理和更换。

在图3绘示的实施例中，水被引入分裂歧管90，在一管路100提供非碳酸化的水源、而第二管路100离开分裂歧管90并与减压阀或压力调节阀110连接。压力调节阀110联结至第三管路107，第三管路107连接至水单向阀65，水单向阀65的开启压力小于5psi。水单向阀65联结至水孔口25，水孔口25连接至流体管路15。二氧化碳单向阀70连接至二氧化碳孔口45，二氧化碳孔口45与流体管路15联结。流体管路15进一步与另一管路段107联结，管路段107通向用于分配碳酸饮料的流量控制器或分配机构85。

参见图4和5，示出的是饮料分配装置200的框图，饮料分配装置200包含直列碳酸化装置10。如图4所示，水源30和二氧化碳源50被连接至直列碳酸化装置10。二氧化碳阀205被连接至二氧化碳源50并可被运用于根据用户界面210的选项在分配碳酸化的水和非碳酸化的水之间切换。直列碳酸化装置10产生碳酸水，该碳酸水被送至流量控制段85，以在指定的流率条件下分配碳酸水，从而形成最终的分配过的饮料产品。流量控制段85可以包含与单个直列碳酸化器10或多重直列碳酸化器10联结的多个阀或单个阀。

参见图5，示出的是饮料分配装置300，饮料分配装置300包含直列碳酸化装置，该直列碳酸化装置被连接至水源30和二氧化碳源50。如之前描述的图4一样，二氧化碳阀205可以与用户界面210联结，为饮料分配系统供给碳酸化和非碳酸化的水。另外，流量控制系统可以包含低压电磁阀80作为其一部分，以调节碳酸水及将碳酸水分配到分配阀或喷嘴85，从而产生最终的碳酸化的饮料产品。

可以运用多种反馈和控制机构来控制被引入直列碳酸化装置10的二氧化碳和水的压力。参见图6，示出的是反馈控制机构400，反馈控制机构400可以被运用于动态调整二氧化碳压力，以补偿水压的变化。如图所示，离开直列碳酸化器10的碳酸水的压力信号被反馈进压差调节器405中，压差调节器405联结至二氧化碳孔口45。压差调节器405调整该调节器内的隔膜以动态改变位于该隔膜另一侧的水压，从而维持恒定的二氧化碳与水的压差。

参见图7，示出的是可替换的反馈和控制机构500，可替换的反馈和控制机构500运用了压力传感器505和控制逻辑系统510，控制逻辑系统510被联结至电子针阀515。离开直列碳酸化器10的碳酸水的压力可以被感知到及连续地反馈进控制或电子控制系统510中。该电子控制系统510会自动调整针阀515以维持被引入直列碳酸化器10的雾化水和二氧化碳之间的压差。

参见图8，示出的是另一反馈控制机构600，反馈控制机构600可被运用于动态调整水压，以适应二氧化碳压力的变化。如图中所见，反馈控制机构600包含之前在图6中描述的压差机构405。进入的二氧化碳被分成两个分支610、620。一分支610提供给压差调节机构405，而另一分支620被运用于驱动气动泵625，气动泵625转而将水供给入直列碳酸化器10。进入的二氧化碳中的压力变化会对压差调节机构405和气动泵625压力产生同样的影响。因此，当压力下降时，泵625将有较低的进入的二氧化碳的压力，这会影响到水压。进入直列碳酸化器10的较低的水压会被压差调节机构405感知到，并且调整二氧化碳孔口45内的二氧化碳压力。

参见图9，示出的是另一反馈和控制机构。在绘示的实施例中，控制系统700包含压力传感器705和与空气比例控制阀715相连的控制逻辑系统710。在直列碳酸化器10处的二氧化碳压力会被连续不断地感知到，并被反馈进电子控制系统710内。二氧化碳的压力和基于电子控制系统710内的控制逻辑调整空气比例控制阀715，空气比例控制阀715动态调整进入气动水泵720的二氧化碳的压力。以这种方式，如前所述，可以维持恒定的二氧化碳与水的压差。

本发明还提供了一种用于形成碳酸饮料的方法。该方法包含提供水源30和二氧化碳源50的步骤，水源30和二氧化碳源50联接至直列碳酸化装置10。直列碳酸化装置10包含具有内径20的流体管路15。至少一个水孔口25联接水源30且被连结至流体管路15的一端。水孔口25包含多个孔40，多个孔40雾化流经其中的水。二氧化碳孔口45被联接至二氧化碳源50且以与水孔口25隔开的位置关系被连结至流体管路15。该方法包含在指定的压力下将水和二氧化碳引入直列碳酸化装置10中而形成具有指定体积碳酸化的碳酸水。

一方面，该方法包含使水雾化，使得水的压力比经由二氧化碳孔口45被引入的二氧化碳的压力小，以便使二氧化碳被吸入该水中而形成具有指定体积二氧化碳的碳酸水。一方面，该方法包含使水孔口25与二氧化碳孔口45隔开的距离是流体管路15的直径20的四分之一至四分之三。另外，该方法可以包含在多种压力下提供水和二氧化碳，以在碳酸水中形成指定体积分数的碳酸化。一方面，雾化水和二氧化碳之间的压差可以在5到20psi之间，形成具有2到3体积二氧化碳的碳酸水。可替换地，雾化水和二氧化碳之间的压差可以被维持在30到40psi之间，形成具有3到4.5体积二氧化碳的碳酸水。

如上所述，该方法也可以包含在多种压力下供给水和二氧化碳。一方面，该水孔口可以具有80到150psi的压力，被引入该二氧化碳孔口的二氧化碳可以具有50到120psi的压力。可替换地，该水孔口可以具有40到80psi的压力，被引入该二氧化碳孔口的二氧化碳可以具有20到60psi的压力。

本发明的该方法还可以包含将在直列碳酸化装置10中形成的碳酸水以期望的比率与调味品混合，并分配由混合生成的碳酸饮料。可以运用多种体积分数的碳酸水来形成不同的饮料。另外，该方法可以包含越过直列碳酸化器10的步骤，以便使非碳酸化的水被供给及被分配在非碳酸饮料中。

参见图10-13，示出的是直列碳酸化装置810和饮料分配装置822的另一可替换的实施例，其中，可以提供可变量的碳酸化。参见图10，示出的是直列碳酸化装置810，该直列碳酸化装置810包含具有内径20的流体管路15和联接至水源30的至少一个水孔口25。水孔口25连结在流体管路15的一端，并且包含多个孔，所述多个孔雾化经过其中的水。二氧化碳源50连接至二氧化碳电磁阀812。二氧化碳电磁阀812连接至二氧化碳调节器75，二氧化碳调节器75联结至二氧化碳孔口45。二氧化碳孔口45以与水孔口25隔开的位置关系被连结至流体管路15，使得雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，以使得二氧化碳被吸入该水中。一方面，二氧化碳电磁阀812在饮料分配时间的预定部分内打开和关闭，提供一定体积的碳酸化的流体和非碳酸化的流体，在混合时实现期望的碳酸化水平。

一方面，电磁阀812可以是低压电磁阀，诸如在调节器和水单向阀75之前组装的5、12、24阀直流电磁阀，水单向阀75向直列碳酸化装置810供给水。由流量控制器提供CO₂或二氧化碳电磁阀812的ON或打开时间，如下面将详细描述的。

一方面，对于给定的饮料分配时间，电磁阀812打开或关闭，使得阀打开和关闭，在确定的时间段供给一定量的CO₂。以这种方式，当电磁阀打开时，向水源30引入碳酸化。当电磁阀812关闭，产生的非碳酸化的水与碳酸化的水混合以实现期望的碳酸化水平。一方面，流量控制可以基于饮料分配尺寸和时间与CO₂电磁阀812打开或关闭时间之间的关系。一方面，可以提供流率假设，诸如2.5盎司每秒。饮料流率的增加或减小将与CO₂电磁阀812ON时间的增加或减小对应，以实现给定或期望的体积二氧化碳。如从下面给出的图表中所见的，利用对应的CO₂电磁阀ON时间、饮料分配时间和碳酸水体积可以指定各种体积二氧化碳。可以为不同流率、不同体积二氧化碳和饮料尺寸准备多种图表。

可替换地，在整个饮料分配期间，与直列碳酸化装置810组装在一起的电磁阀812可以连续地脉动或者在OFF和ON之间快速地切换，以打开和关闭CO₂电磁阀，以提供指定的体积二氧化碳。在分配水的对应的非碳酸化部分期间，在电磁阀关闭时，电磁阀812的脉动将使得一部分或指定量的水源引入到直列碳酸化装置中，以开始碳酸化。然而，如上所述，由于碳酸化和非碳酸化的流体的体积混合，最终的或者分配的流体将被碳酸化至指定体积。再一次地，可以运用如上面指出的图表中提供的那样的多种关系，以控制电磁阀812ON时间，不管电磁阀812脉动还是ON和OFF指定时间。

参见图11，示出的是饮料分配装置822的替换的实施例，该饮料分配装置包含直列碳酸化装置810，该直列碳酸化装置810如上所述包含二氧化碳电磁阀812。一方面，水源30可以联结至直列碳酸化装置810和水用的流量控制模块844二者。另外，直列碳酸化器810如上所述地包含电磁阀812，电磁阀812可以联结至CO₂源50。碳酸化物用的流量控制器842联结至直列碳酸化装置810。水和碳酸化物流量控制模块844、842或机构二者联结至分配阀846。如上所述，可以运用直列碳酸化装置810来产生用于期望碳酸化水平的碳酸水。碳酸水然后以可以调节的流率供给到碳酸化物流量控制模块842。水源还额外地向水控制模块844送流体，水控制模块844可以调节至多种流率。以这种方式，通过分配阀846分配碳酸化的和非碳酸化的流体的限定部分，以提供具有期望的碳酸化水平的流体。最终分配的饮料中的碳酸化的和非碳酸化的流体的比可以由两者的流率的比确定。

参见图12，示出的是另一饮料分配装置实施例832。在所绘示的实施例中，设置多个直列碳酸化装置810，每个直列碳酸化装置810均联接至分配阀846。水源30和CO₂源50均联结至直列碳酸化装置810，如上所述，该直列碳酸化装置810包含CO₂或二氧化碳电磁阀812。一方面，多个直列碳酸化器810中的每个均可以被预设定成指定的流率和体积二氧化碳。以这种方式，基于预定的所期望体积的碳酸化，可以在单个饮料分配装置832中提供各种碳酸化水平。

参见图13，示出的是另一替换的饮料分配装置852的实施例。在所绘示的实施例中，包含CO₂电磁阀812的单个直列碳酸化装置810为许多个饮料分配阀846提供碳酸化的流体的源。如从所绘示的实施例中可见的，CO₂源50和水源30联结至直列碳酸化装置810。另外，水源使用水控制器844和碳酸化物流量控制器842联结至分配阀846，水控制器844和碳酸化物流量控制器842连接到各分配阀846。以这种方式，直列碳酸化装置810可以被预设定成指定的流率和二氧化碳体积，其可以与来自水源的指定体积的水稀释和混合，以向多个分配阀提供具有期望碳酸化水平的流体。

参照图10-13中公开的直列碳酸化装置的实施例，还公开了形成碳酸饮料的方法。一方面，该方法包含提供水源30和二氧化碳源50的步骤，水源30和二氧化碳源50联接至至少一个直列碳酸化装置810。碳酸化装置810包含具有内径20的流体管路15和联接至水源30并连结在流体管路15的一端的至少一个水孔口25。水孔口25包含多个孔40，所述多个孔雾化经过其中的水。二氧化碳源50连接至二氧化碳电磁阀812。二氧化碳电磁阀812连接至二氧化碳调节器75，二氧化碳调节器75再次联结至二氧化碳孔口45，二氧化碳调节器75以与水孔口25隔开的位置关系连结至流体管路15。水和二氧化碳然后被引入直列碳酸化装置810中，二氧化碳电磁阀812基于饮料分配时间的打开和关闭提供了预定部分的碳酸化的流体，从而提供指定的二氧化碳体积和碳酸化水平。如上所述，电磁阀812可以在指定期间打开和关闭，或者可以在饮料分配过程中脉动，以提供具有期望的碳酸化水平的流体。另外，如上所述，该方法包含提供碳酸化的和非碳酸化的流体体积，在混合时实现期望的碳酸化水平。可以设置各种数量的直列碳酸化装置810，使得该方法包含运用联结至多种数量的分配阀846的一个或许多个直列碳酸化装置810。另外，如上所述，直列碳酸化装置810可以与水流量控制器844和碳酸化物流量控制器842联接，使得水和碳酸化物流量控制器调节碳酸化的和非碳酸化的流体的体积，以提供期望的碳酸化水平。

参见图14-19，示出的是直列碳酸化装置910和饮料分配装置922的另一可替换的实施例，其中，可以提供可变量的碳酸化。参见图14，示出的是直列碳酸化装置910，该直列碳酸化装置910包含具有内径20的流体管路15和联接至水控制模块950的至少一个水孔口25，该水控制模块950联接至水源30。

水控制模块950可以是调节水流量的机械、机电或电气装置。如图16中最佳示出的，水控制模块可包含主体952，该主体952具有位于其内的衬套954。活塞956可以定位在限定水流路径的衬套954内。一方面，活塞956和衬套954可以由陶瓷材料形成。水控制模块950可以包含调节构件958，该调节构件958与活塞956联接用于相对于衬套954调节活塞956以改变水流路径。一方面，活塞956和衬套954可以更换，使得多种活塞956和衬套954可以插入到水控制模块950中，以改变水流路径。活塞956和衬套954可以具有预定尺寸的一个或多个孔口960，尺寸可以更换以实现多种流出速率。

偏置构件959可以连接到活塞956和调节构件958，以相对于衬套954调节活塞956。偏置构件959可以与水流入压力相反地对活塞956进行压缩或减压，以调节流出面积，即使流入压力改变也维持恒定的流量。调节构件958的运动调节偏置构件959的压缩，以改变偏置构件对水流入压力的响应。

水控制模块950连接至水孔口25，水孔口25连结在流体管路15的一端，并且包含使经过其中的水雾化的多个孔。水孔口25可以是如前所述的形式，或者可以是如图18最佳地示出的水孔口滤筒961。

如图18所示，水孔口滤筒961可以包含中空主体962，中空主体962包含连结在其内的水孔口板964。水孔口板964包含如上所述的多个孔。水孔口滤筒961还包含弹簧966和单向阀968，弹簧966和单向阀定位在水孔口滤筒961中以防止水反流。水孔口滤筒961还包含形成在其内的止动件969，止动件969控制单向阀968的位置。O形圈971可以设置在形成在主体962中的槽中，相对于流体管路15密封滤筒961。一方面，滤筒961可以容易地更换，并可以具有各种尺寸的水孔口板964，以允许容易地调节直列碳酸化装置910中流量参数。

参见图15，二氧化碳源50连接至二氧化碳控制模块912。二氧化碳控制模块可以连接至二氧化碳调节器75，二氧化碳调节器75联结至二氧化碳孔口45。二氧化碳孔口45以与水孔口25隔开的位置关系被连结至流体管路15，使得雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，以使得二氧化碳被吸入该水中。一方面，二氧化碳控制模块912调节二氧化碳的流率，以实现期望的碳酸化水平。

参见图15，示出的是直列碳酸化装置910，该直列碳酸化装置910连接到连接至分配阀85的冷冻回路955。一方面，直列碳酸化装置910可以包含连结至流体管路15的电磁阀80。当电磁阀80连接至具有各种电气或机械流量调节结构的分配阀时，电磁阀80可以防止非碳酸化的水的分配，减少水流中的二氧化碳气孔，以及允许实时地实现碳酸水供给的ON和OFF之间的切换。

一方面，冷冻回路955允许向直列碳酸化装置供给室温水，而不是冷冻水。另外，通过使预碳酸化的水流过冷冻回路，由于较长的停留时间，可以改善流体中的二氧化碳的吸收和保持。

参见图19，示出的是另一饮料分配装置实施例932。在所绘示的实施例中，设置多个直列碳酸化装置910，每个直列碳酸化装置910均联接至分配阀85。水源30和CO₂源50联结至各直列碳酸化装置910，如上所述，该直列碳酸化装置910包含CO₂或二氧化碳控制模块912和水控制模块950。一方面，多个直列碳酸化器910中的每个均可以被预设定成指定的流率和体积二氧化碳。以这种方式，基于预定的期望体积二氧化碳，可以在单个饮料分配装置932中提供各种碳酸化水平。应当认识到，包含二氧化碳控制模块912和水流控制模块950的单个直列碳酸化装置910可以为多个饮料分配阀85提供碳酸化的流体的源。

参照图14-19中公开的直列碳酸化装置的实施例，还公开了形成碳酸饮料的方法。一方面，该方法包含提供水源30和二氧化碳源50的步骤，水源30和二氧化碳源50联接至至少一个直列碳酸化装置910。碳酸化装置910包含具有内径20的流体管路15和水流量控制模块950和至少一个水孔口25，水流量控制模块950连接至水源30，至少一个水孔口25联接至水流量控制模块950并且连结在流体管路15的一端。水孔口25包含使经过的水雾化的多个孔40。二氧化碳源50连接至二氧化碳控制模块912。二氧化碳控制模块912连接至二氧化碳孔口45，并且二氧化碳控制模块912以与水孔口25隔开的位置关系连结至流体管路15。水和二氧化碳然后以指定的流率被引入直列碳酸化装置910中，形成具有指定体积二氧化碳的碳酸水。可以设置多种数量的直列碳酸化装置910，使得该方法包含运用联结至多种数量的分配阀85的单个或多个直列碳酸化装置910。

Claims (31)

1.一种直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包含：

流体管路，所述流体管路具有内径；

水流量控制模块，所述水流量控制模块连接至水源；

至少一个水孔口，所述水孔口联接至所述水流量控制模块并且连结在所述流体管路的一端，所述水孔口包含多个孔，所述多个孔雾化经过其中的水；

二氧化碳源，所述二氧化碳源连接至二氧化碳阀，所述二氧化碳阀连接至二氧化碳调节器，所述二氧化碳调节器联结至二氧化碳孔口，所述二氧化碳调节器以与所述水孔口隔开的位置关系连结至所述流体管路，其中，雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水，其中，所述水控制模块调节水流率。

2.根据权利要求1所述的直列碳酸化装置，其中，所述水流量控制模块包含主体，所述主体具有位于所述主体内的衬套和位于所述衬套内的活塞，所述衬套限定水流路径。

3.根据权利要求2所述的直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包含与所述活塞联接的调节构件。

4.根据权利要求3所述的直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包含连接至所述活塞和所述调节构件的偏置构件，所述偏置构件相对于所述衬套偏置所述活塞。

5.根据权利要求2所述的直列碳酸化装置，其中，所述活塞和所述衬套由陶瓷材料形成。

6.根据权利要求1所述的直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包含与所述水控制模块联接的控制和反馈系统，控制引入所述直列碳酸化装置中的水的压力和体积。

7.根据权利要求1所述的直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包含联接至所述二氧化碳源的二氧化碳控制模块，所述二氧化碳控制模块调节二氧化碳的流率。

8.根据权利要求7所述的直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包含与所述二氧化碳控制模块联接的控制和反馈系统，控制引入所述直列碳酸化装置中的二氧化碳的压力和体积。

9.根据权利要求7所述的直列碳酸化装置，其中，所述二氧化碳控制模块调节二氧化碳的量，所述量调节碳酸饮料的分配流量表象。

10.根据权利要求1所述的直列碳酸化装置，其中，所述至少一个水孔口包含连结至流体管路的水孔口滤筒。

11.根据权利要求10所述的直列碳酸化装置，其中，所述水孔口滤筒包含中空主体，所述中空主体具有连结在所述中空主体内的水孔口板。

12.根据权利要求10所述的直列碳酸化装置，其中，所述水孔口滤筒包含弹簧和单向阀，所述弹簧和所述单向阀定位在所述水孔口滤筒中以防止水反流。

13.根据权利要求12所述的直列碳酸化装置，其中，所述水孔口滤筒包含形成在其内的止动件，所述止动件控制所述单向阀的位置。

14.根据权利要求10所述的直列碳酸化装置，其中，所述水孔口滤筒包含定位在其内的O形圈，所述O形圈使所述水孔口滤筒与所述流体管路密封。

15.根据权利要求1所述的直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包含连结至所述流体管路的电磁阀，所述电磁阀防止非碳酸化的水的分配。

16.根据权利要求15所述的直列碳酸化装置，其中，所述电磁阀连接至冷冻回路，所述冷冻回路联结至分配阀。

17.一种直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包括：

流体管路，所述流体管路具有内径；

至少一个水孔口，所述水孔口联接至水源并且连结在所述流体管路的一端，所述水孔口包含多个孔，所述多个孔雾化经过其中的水；

二氧化碳孔口，所述二氧化碳孔口联接至二氧化碳控制模块，所述二氧化碳控制模块连接至二氧化碳源，所述二氧化碳控制模块以与所述水孔口隔开的位置关系连结至所述流体管路，其中，雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水，其中，所述二氧化碳控制模块调节二氧化碳流率。

18.一种直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置包括：

流体管路，所述流体管路具有内径；

水流量控制模块，所述水流量控制器连接至水源；

至少一个水孔口，所述水孔口联接至所述水流量控制模块并且连结在所述流体管路的一端，所述水孔口包含使经过的水雾化的多个孔；

二氧化碳孔口，所述二氧化碳孔口联接至二氧化碳控制模块，所述二氧化碳控制模块连接至二氧化碳源，所述二氧化碳控制模块以与所述水孔口隔开的位置关系连结至所述流体管路，其中，雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水，其中，所述水控制模块调节水流率，所述二氧化碳控制模块调节二氧化碳流率。

19.根据权利要求18所述的直列碳酸化装置，其中，所述至少一个水孔口包含连结至流体管路的水孔口滤筒。

20.一种饮料分配装置，所述饮料分配装置包括：

至少一个直列碳酸化装置，所述直列碳酸化装置具有：

流体管路，所述流体管路具有内径；

水流量控制模块，所述水流量控制模块连接至水源；

至少一个水孔口，所述水孔口联接至所述水流量控制模块并且连结在所述流体管路的一端，所述水孔口包含多个孔，所述多个孔雾化经过其中的水；

二氧化碳源，所述二氧化碳源连接至二氧化碳调节器，所述二氧化碳调节器连接至二氧化碳孔口，所述二氧化碳调节器以与所述水孔口隔开的位置关系连结至所述流体管路，其中，雾化水具有的压力比二氧化碳的压力小，使得二氧化碳被吸入水中，形成具有指定的体积二氧化碳的碳酸水，其中，所述水控制模块调节水流率；

至少一个分配阀，所述分配阀连接至至少一个所述直列碳酸化装置。

21.根据权利要求20所述的饮料分配装置，其中，单个所述直列碳酸化装置向许多个所述分配阀供给碳酸水。

22.根据权利要求20所述的饮料分配装置，其中，单个所述直列碳酸化装置向所述分配阀供给碳酸水。

23.根据权利要求20所述的饮料分配装置，所述饮料分配装置包含多个多数直列碳酸化装置，每个所述直列碳酸化装置均包含连接至各所述分配阀的水流量控制器和碳酸化物流量控制器。

24.根据权利要求20所述的饮料分配装置，所述饮料分配装置包含与所述水控制模块联接的控制和反馈系统，控制引入所述直列碳酸化装置中的水的压力和体积。

25.根据权利要求20所述的饮料分配装置，所述饮料分配装置包含联接至所述二氧化碳源的二氧化碳控制模块，所述二氧化碳控制模块调节二氧化碳的流率。

26.根据权利要求25所述的饮料分配装置，所述饮料分配装置包含与所述二氧化碳控制模块联接的控制和反馈系统，控制引入所述直列碳酸化装置中的二氧化碳的压力和体积。

27.根据权利要求20所述的饮料分配装置，其中，所述至少一个水孔口包含连结至流体管路的水孔口滤筒。

28.根据权利要求20所述的饮料分配装置，所述饮料分配装置包含连结至所述流体管路的电磁阀，所述电磁阀防止非碳酸化的水的分配。

29.一种形成碳酸饮料的方法，所述方法包含如下步骤：

提供联接至至少一个直列碳酸化装置的水源和二氧化碳源，所述直列碳酸化装置包含：具有内径的流体管路；水流量控制模块，其连接至所述水源、至少一个水孔口，所述至少一个水孔口联接至所述水流量控制模块并连结至流体管路的一端，所述水孔口具有多个孔，所述多个孔雾化经过其中的水；以及二氧化碳孔口，所述二氧化碳孔口联接至二氧化碳控制模块，所述二氧化碳控制模块与二氧化碳源连接，所述二氧化碳孔口以与所述水孔口隔开的位置关系连结至所述流体管路；

将水和二氧化碳以指定的流率引入所述直列碳酸化装置中，形成具有指定体积二氧化碳的碳酸水。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述二氧化碳控制模块调节流入所述直列碳酸化装置的二氧化碳的流率。

31.根据权利要求29所述的方法，其中，所述水控制模块调节流入所述直列碳酸化装置的水流率。

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