CN104207645A

CN104207645A - 一种快速高浓度苏打水制作机

Info

Publication number: CN104207645A
Application number: CN201410393269.0A
Authority: CN
Inventors: 许倩霞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-03
Filing date: 2014-08-03
Publication date: 2014-12-17

Abstract

本发明公开了一种快速高浓度苏打水制作机，由罐体系统、加气系统、冷却循环系统、制冷系统、取水系统组成；本发明采用了气和水双内循环式快速交换、以及内置式制冷蒸发器快速冷却至超低温的新型结构，从而迅速获得快速、低温、高碳化浓度的碳酸饮料；同时拥有CO₂浓度可调，成本较低、结构紧凑等显著优点。具有技术新颖、结构精巧、实用方便、整体结构紧凑、成本低廉等显著优点，可广泛应用于水家电、果汁饮料、香槟机、啤酒机及咖啡机等需要实现快速添加高浓度CO₂碳酸气的多功能碳酸饮料产品。

Description

一种快速高浓度苏打水制作机

技术领域：

本发明涉及一种苏打水制作机领域，特别涉及一种快速高浓度苏打水制作机。

背景技术：

目前国、内外市场上现有的苏打水制作机大多存在以下缺陷：一是制作速度很慢，用户较多人使用或者刚开机往往需要等上四五十分钟甚至两三个小时以后才能达到较强的碳化浓度，难以在首次制冷十几分钟的短时间内、甚至几分或更短时间内达到可口的CO₂浓度，同时无法实现快速制作苏打水；二是市场上现有的商用苏打水机的浓度只能达到通常碳酸饮料类的中等浓度，即只能达到CO₂含量2.5～3.5L/L的浓度；比如一般果汁型碳酸饮料CO₂浓度为2.0～3.0L/L水左右，而可乐型汽水和勾兑苏打水CO₂浓度为2.8～3.8L/L水左右，塑料瓶可乐浓度相对较低，而易拉罐可乐浓度最高的CO₂含量也难以超过3.8L/L；同样在啤酒、汽酒或汽水等加CO₂气的饮料类应用上，通过大型设备如CO₂气调压站、水冷却器、汽水混合机(碳酸化罐)、灌装、杀菌，冷却、检验等生产过程，低温至4℃、加高压至4.5～8Kgf/cm2的条件下也尚未超越3.8～4.0L/每升水的CO₂浓度。而且这类工业用大型设备系统复杂、结构庞大、设备成本高，难以在家庭、办公楼、酒吧、酒店、娱乐会所等场所使用。特别是这类高压灌装的碳酸饮料在瓶盖启封或急速冲放到杯子里后，CO₂气会迅速释放出来，造成了苏打水碳化浓度的瞬间下降，极大地影响了用户的口感需求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种快速高浓度苏打水制作机，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种快速高浓度苏打水制作机，由罐体系统、加气系统、冷却循环系统、制冷系统、取水系统组成；

所述罐体系统由苏打罐、安全泄压阀、高液位探针、低液位探针组成；所述安全泄压阀安装在苏打罐体表面，所述高液位探针和低液位探针插入苏打罐体内部，并安装在苏打罐体表面；

所述加气系统由CO₂气体入口、压力循环泵、CO₂微孔曝气头组成；所述CO₂气体入口通过进气管道与苏打罐体连通，并安装在苏打罐体顶部；所述CO₂气体入口通过压力循环泵与CO₂微孔曝气头连通，CO₂微孔曝气头安装在苏打罐体内壁；

所述冷却循环补水系统由净水入口、增压泵、高压水入罐喷口、预冷管、导流管、高效轴流离心泵组成；所述净水入口通过管道与预冷管连通，预冷管螺旋形设置在苏打罐体内部；所述预冷管通过管道与高压水入罐喷口连通，高压水入罐喷口固定在苏打罐体内壁上；所述预冷管与高压水入罐喷口管道上安装有增压泵；所述高效轴流离心泵安装在苏打罐体内部，并固定在苏打罐体顶端；所述高效轴流离心泵底部连接导流管；

所述制冷系统由压缩机、内置式不锈钢制冷蒸发器、节流毛细管、干燥过滤器、散热器组成；所述压缩机与散热器、干燥过滤器、节流毛细管、内置式不锈钢制冷蒸发器组成循环制冷系统；所述内置式不锈钢制冷蒸发器安装在苏打罐体内部；

所述取水系统由双返流程苏打水减压阀和取水龙头组成；所述取水龙头通过取水管道与苏打罐体连通，取水龙头与苏打罐体之间取水管道上安装有双返流程苏打水减压阀。

优选地，上述技术方案中，苏打罐为球形或鼓形。

优选地，上述技术方案中，压力循环泵由泵壳体、轴流叶轮、传动轴、电机组成；所述轴流叶轮置于泵壳体内部，电机置于泵壳体外部，电机通过传动轴带动泵壳体内部轴流叶轮转动。

优选地，上述技术方案中，CO₂微孔曝气头为钛合金材质，表面布设有微孔。

优选地，上述技术方案中，双返流程苏打水减压阀由快插接头、阀门壳体、双换向锥套、密封圈、锥螺管组成；所述阀门壳体一端连接有快速接头；所述锥螺管置于阀门壳体内部，并通过螺纹与阀门壳体相连；所述锥螺管与阀门壳体接触部位之间设置有密封圈；所述双换向锥套悬空连接在锥螺管外表面之上。

优选地，上述技术方案中，高效轴流离心泵由电机传动轴、离心叶轮、轴流叶轮、外壳体组成；所述电机传动轴传递扭矩带动离心叶轮、轴流叶轮旋转。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明专利采用了气和水双内循环式快速交换、以及内置式制冷蒸发器快速冷却至超低温的新型结构，从而迅速获得快速、低温、高碳化浓度的碳酸饮料；同时拥有CO₂浓度可调，成本较低、结构紧凑等显著优点。具有技术新颖、结构精巧、实用方便、整体结构紧凑、成本低廉等显著优点，可广泛应用于水家电、果汁饮料、香槟机、啤酒机及咖啡机等需要实现快速添加高浓度CO₂碳酸气的多功能碳酸饮料产品。

附图说明：

附图1为本发明结构示意图；

附图2为本发明压力循环泵结构示意图；

附图3为本发明CO₂微孔曝气头结构示意图；

附图4为本发明双返流程苏打水减压阀结构示意图；

附图5为本发明高效轴流离心泵结构示意图；

主要附图标记说明：

1-CO₂气体入口、12-压力循环泵、13-CO₂微孔曝气头、2-双返流程苏打水减压阀、21-取水龙头、3-压缩机、31-内置式不锈钢制冷蒸发器、32-节流毛细管、33-干燥过滤器、34-散热器、4-净水入口、41-马达A、4-2增压泵、43-高压水入罐喷口、44-预冷管、45-导流管、46-高效轴流离心泵、47-马达B；5-苏打罐、51-安全泄压阀、52-高液位探针、53-低液位探针、121-泵壳体、122-轴流叶轮、123-传动轴、124-电机、131-钛合金、132-微孔、22-快插接头、23-阀门壳体、24-双换向锥套、25-密封圈、26-锥螺管、461-电机传动轴、462-离心叶轮、463-轴流叶轮、464-外壳体。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示：一种快速高浓度苏打水制作机，由罐体系统、加气系统、冷却循环系统、制冷系统、取水系统组成；所述罐体系统由苏打罐5、安全泄压阀51、高液位探针52、低液位探针53组成，苏打罐5为球形或鼓形，尽可能大的气液接触面积，，同时又能在同等壁厚下承受最大的高压力；所述安全泄压阀51安装在苏打罐5表面，所述高液位探针52和低液位探针53插入苏打罐5内部，并安装在苏打罐5表面；所述加气系统由CO₂气体入口1、压力循环泵12、CO₂微孔曝气头13组成；所述CO₂气体入口1通过进气管道与苏打罐5连通，并安装在苏打罐5顶部；所CO₂气体入口1通过压力循环泵与CO₂微孔曝气头13连通，CO₂微孔曝气头3安装在苏打罐5内壁；所述冷却循环补水系统由净水入口4、增压泵42、高压水入罐喷口43、预冷管44、导流管45、高效轴流离心泵46组成；所述净水入口4通过管道与预冷管44连通，预冷管44螺旋形设置在苏打罐5内部；所述预冷管44通过管道与高压水入罐喷口43连通，预冷管44作用是将补入的新水及时预冷后进入苏打罐5内，是一种加速获得低温高浓度苏打水的辅助方法，高压水入罐喷口43固定在苏打罐5内壁上；所述预冷管44与高压水入罐喷口43管道上安装有增压泵42；所述高效轴流离心泵46安装在苏打罐5内部，并固定在苏打罐5顶端；所述高效轴流离心泵46底部连接导流管45；所述制冷系统由压缩机3、内置式不锈钢制冷蒸发器31、节流毛细管32、干燥过滤器33、散热器34组成；所述压缩机3与散热器31、干燥过滤器33、节流毛细管32、内置式不锈钢制冷蒸发器34组成循环制冷系统；所述内置式不锈钢制冷蒸发器34安装在苏打罐5内部；所述取水系统由双返流程苏打水减压阀2和取水龙头21组成；所述取水龙头21通过取水管道与苏打罐5连通，取水龙头21与苏打罐5之间取水管道上安装有双返流程苏打水减压阀2。

如图2所示，压力循环泵12由泵壳体121、轴流叶轮122、传动轴123、电机124组成；所述轴流叶轮122置于泵壳体121内部，电机124置于泵壳体121外部，电机124通过传动轴123带动泵壳体121内部轴流叶轮122转动。

如图3所示，CO₂微孔曝气头13为钛合金131，表面布设有微孔132；CO₂微孔曝气头13上微孔132作用就是为了获得更多的气液接触，包括苏打罐底层的水和CO₂的接触反应，但是由于苏打罐内的高压导致了CO₂不能持续地通过CO₂微孔曝气头13进入罐内，所以必须要有压力循环泵推动CO₂气体通过曝气头和水不断的循环接触而发生快速高浓度碳化。

如图4所示，双返流程苏打水减压阀2由快插接头22、阀门壳体23、双换向锥套24、密封圈25、锥螺管26组成；所述阀门壳体23一端连接有快速接头22；所述锥螺管26置于阀门壳体23内部，并通过螺纹与阀门壳体23相连；所述锥螺管26与阀门壳体23接触部位之间设置有密封圈25；所述双换向锥套24悬空连接在锥螺管26外表面之上。用户取用苏打水时，由于罐内有2.5～5Kgf/cm²(按不同客户不同产品需求)的高压，如果高压苏打水急速射流到杯子里，那样CO₂气体会迅速释放出来，即刻造成苏打水碳化浓度的瞬间下降；所以还要经过双返流程苏打水减压阀2的减压作用，在取水阀口保持一定的残余压力，以防高速射流而造成取水龙头出口苏打水浓度的快速下降；余压值可通过锥螺管26上螺纹旋转来调节和双换向锥套24的间隙，从而达到调节出口CO₂的浓度。

如图5所示，高效轴流离心泵46由电机传动轴461、离心叶轮462、轴流叶轮463、外壳体464组成；所述电机传动轴461传递扭矩带动离心叶轮462、轴流叶轮463旋转。

具体实施时，接水源的净水通过净水入口4穿越浸没在球形苏打罐5内的螺旋形预冷管44，再经过增压泵42由高压水入罐喷口43射入高压苏打罐5内，水位直至触及高液位探针52后停止，若取用苏打水后水位降至低液位探针53以下则补水系统会再次启动增压泵42经预冷后补水至高液位；加水完成后加气系统即刻工作，CO₂气体入口1，经压力循环泵12推动、从CO₂微孔曝气头13喷射入水中，而获得更多、更强的气液接触，包括了苏打罐底层的水和CO₂的强烈接触反应；在压力循环泵12的推动作用下，CO₂气体通过微孔132和水不断的循环接触而发生快速高浓度碳化；通常净水压入苏打罐5正常液位达低液位以上制冷系统就开始工作，压缩机3压缩制冷剂进入散热器34冷凝后，经干燥过滤器33后由毛细管32节流进入浸没在苏打罐5内的内置式不锈钢制冷蒸发器31蒸发冷却水温，最后被压缩机吸回再压缩排出而反复循环制冷。制冷系统启动工作的同时，高效轴流离心泵46驱动水和蒸发器全面积发生强制换热，急速冷却罐内的苏打水，从而短时间内快速获得超低温，极大地增加了CO₂的溶解度；而此时高效轴流离心泵46既驱动苏打罐5内的上层高温水和下层低温水经导流管45快速循环流动换热，又达到了气液接触面表层已经高度碳化的苏打水和中、下部低度碳化层急速循环交换的目的；更快地加速下层低度碳化水和苏打罐5顶部CO₂气体的接触反应。从而最终实现了快速高浓度苏打水的制作。最后用户打开苏打水专用取水龙头21取用苏打水时，高压苏打水经双返流程苏打水减压阀2的减压作用，在取水阀口保持了一定的残余压力，以防高速射流而造成取水龙头21出口苏打水浓度的快速下降；最大限度地保持了苏打水中CO₂气体的缓慢释放，为用户获取极佳的口感需求。并且超低温苏打水可经手掌握持的加温作用而缓慢释放CO₂，可保持较长时间的饮料碳酸汽浓度；实测CO₂浓度已超过4.8L/L水以上。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims

1.一种快速高浓度苏打水制作机，由罐体系统、加气系统、冷却循环系统、制冷系统、取水系统组成；其特征在于：

所述罐体系统由苏打罐、安全泄压阀、高液位探针、低液位探针组成；所述安全泄压阀安装在苏打罐体表面；

所述加气系统由CO₂气体入口、压力循环泵、CO₂微孔曝气头组成；所述CO₂气体入口通过进气管道与苏打罐体连通；所述CO₂气体入口通过压力循环泵与CO₂微孔曝气头连通，CO₂微孔曝气头安装在苏打罐体内壁；

所述冷却循环补水系统由净水入口、增压泵、高压水入罐喷口、预冷管、导流管、高效轴流离心泵组成；所述净水入口通过管道与预冷管连通，预冷管螺旋形设置在苏打罐体内部；所述预冷管通过管道与高压水入罐喷口连通，高压水入罐喷口固定在苏打罐体内壁上；所述预冷管与高压水入罐喷口管道上安装有增压泵；所述高效轴流离心泵安装在苏打罐体内部；所述高效轴流离心泵底部连接导流管；

2.根据权利要求1所述的一种快速高浓度苏打水制作机，其特征在于：所述苏打罐为球形或鼓形。

3.根据权利要求1所述的一种快速高浓度苏打水制作机，其特征在于：所述压力循环泵由泵壳体、轴流叶轮、传动轴、电机组成；所述电机通过传动轴带动泵壳体内部轴流叶轮转动。

4.根据权利要求1所述的一种快速高浓度苏打水制作机，其特征在于：所述CO₂微孔曝气头为钛合金材质，表面布设有微孔。

5.根据权利要求1所述的一种快速高浓度苏打水制作机，其特征在于：所述双返流程苏打水减压阀由快插接头、阀门壳体、双换向锥套、密封圈、锥螺管组成；所述阀门壳体一端连接有快速接头；所述锥螺管置于阀门壳体内部，并通过螺纹与阀门壳体相连；所述双换向锥套悬空连接在锥螺管外表面之上。

6.根据权利要求1所述的一种快速高浓度苏打水制作机，其特征在于：所述高效轴流离心泵由电机传动轴、离心叶轮、轴流叶轮、外壳体组成；所述电机传动轴传递扭矩带动离心叶轮、轴流叶轮旋转。