CN104768879A - 膳食补充剂配给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种膳食补充剂配给装置，其能够连接到水源，在分配的时候向水中配给膳食补充剂。一旦把该膳食补充剂配给装置安装到龙头进行分配供消耗时，该膳食补充剂配给装置能够配给受控量的膳食补充剂到水中，并且配给了膳食补充剂的水是没有颜色、没有味道、没有气味的，并且具有有益量的膳食补充剂。一种膳食补充剂配给装置包括流量分配单元和膳食补充剂筒，并且该膳食补充剂筒能够设计成输送来自源的固态或液态的膳食补充剂。

Description

膳食补充剂配给装置
技术领域
本发明涉及一种膳食补充剂配给装置，其能够连接到水源，以在分配的时候向水中配给控制量的膳食补充剂。本发明尤其涉及连接膳食补充剂配给装置到净水装置以不断地提供具有有益量的膳食补充剂的饮用水。
已经研制本发明主要用于饮用水应用并且下面将参照这个应用进行描述。然而，将意识到，本发明不限于这个特定使用场合。
背景技术
整个说明书中的现有技术的任何论述将决不看做承认这样的现有技术是众所周知的或是本领域公知常识的一部分。
通常，均衡膳食以从日常膳食中获得足够的维生素和矿物质要优于从补充剂获得它们。维生素和矿物质的日常剂量是根据推荐的日摄食量（RDA）来规定的。当人们每天没有吃饭或者得到健康膳食时，摄取包含维生素和矿物质的推荐的日摄食量的营养补充剂变得必需。摄取膳食补充剂对有维生素或矿物质缺乏症的人们特别有用。人们可能发展成的普遍的缺乏包括缺乏维生素A、叶酸、维生素B12、维生素C、维生素D、铁、钙、镁、磷、钾、钠和锌。
铁和各种其它矿物质并不总是容易被身体吸收。因此，维生素和矿物质的盐类需要根据它们的改善的生物利用率来进行选择。
在世界的许多地区缺电并缺少活水可用，因此，不需要用电和活水供应的重力自流式净水器已经变得很受欢迎。通过配给受控量的膳食补充剂到水中来提供已知量的维生素和矿物质是非常有用的，并且因此，设计能够并入重力自流式净水器中的膳食补充剂配给装置将是非常有益的。这样做，将确保得到纯净的饮用水，同时输送膳食补充剂。
配给带有营养量的维生素和矿物质的水可能使水有令人不快的余味，水的颜色改变并且还发出令人讨厌的气味。人会想要一杯没有这些对感官的负面刺激的水。因此，设计装置来净化水且同时在没有任何对感官的负面刺激的情况下输送有益级别的膳食补充剂是有挑战性的。
已经有几种尝试提供添加了维生素和矿物质的水合成物，同时记着必须使它没有令人讨厌的颜色、气味和味道。
我们的共同待审批申请747/MUM/2012，公开了一种膳食补充剂配给装置，其能够从固态的膳食补充剂源释放预定量的膳食补充剂到水中。这个申请提出使用来自固态的膳食补充剂源的维生素和矿物质增加营养素，由此解决了另一共同待审批申请2863/MUM/2011的问题，其公开了一种随时可用的膳食补充剂分配系统，其中已知量的膳食补充剂以液态被增加到水中。这两个申请都提出用维生素和矿物质给水增加营养素时的感官负面刺激问题。提供固态的膳食补充剂解决了液体配给系统的问题，在运输和储存期间材料的重量增大，或者在消费者处理期间可能有液体溢出。
FR2809330（Inst Francais Du Petrole，2001）公开了一种装置，用于通过溶解在液体流中来测量试剂的剂量，其包括装有一堆试剂药片的盒子，这些试剂药片在盒子的下开口端处搁置在支撑装置上，该支撑装置被装入环形的液体供给腔中，包括基部上的形成下部试剂药片的径向液体射流的孔口，该药片支撑装置形成液体排出装置。本发明特别适用于饮用水的氯化。
与液体源相比，现有的配给系统为固体源进行配给做了不同的设计，并且仅仅能够用于一个类型。因此，需要一种配给系统，具有不管膳食补充剂源是固态还是液态都能使用的流量分配机构。
本发明人已经能够设计不需要任何可动的流量控制元件的配给系统。这使得本发明的装置能够不用考虑剂量源而工作，并且以相比于400-1200毫升/分钟的节流流速更宽得多且更高范围的流速500-3500毫升/分钟，并且极大地减少像基于浮子或弹簧受控阀的机构之类的用于控制流速的部件的数量，因而节省材料的使用，使它经济。流量控制元件的缺乏能够实现尺寸的减小并且设计紧凑单元，也具有更多的龙头间隙（tap clearance）。
本发明的目的是提供一种膳食补充剂配给装置，其能够从固态或液态的膳食补充剂源释放预定量的膳食增补剂到水中，以在一旦要分配用于消耗时能够配给有受控量膳食增补剂的水。
本发明的另一目的是提供一种膳食补充剂计量装置，其不需要任何像基于浮子或弹簧受控阀的机构之类的可动的流量控制元件，但是能够有效地配给受控量的膳食增补剂给水，以500-3500毫升/分钟的宽范围流速和更高范围流速进行分配。
本发明的还另一个目的是提供没有颜色、没有味道、没有气味且具有有益量膳食补充剂的水。
本发明的还另一个目的是提供一种膳食补充剂配给装置，以便安装到重力自流式净水装置的龙头上。
发明内容
已经发现，膳食补充剂能够在宽范围的流速（例如500-3500毫升/分钟）下以恒定/受控的浓度被配给到一股水中，而不需要可动部件。更具体地说，已经意外地发现，这个目的能够通过提供流量分配腔来实现，其中，一股水能够被分成经由出口注入膳食补充剂筒的一部分和经由至少一个旁通出口孔绕过补充剂筒并离开该分配单元的另一部分。通过提供具有特定形状的旁通出口孔来获得一致的配给。
因此，根据本发明，提供一种膳食补充剂配给装置，包括：
a.流量分配单元1和
b.膳食补充剂筒8
其中，所述流量分配单元包括流量分配腔2，包括
a.进水口7，
b.位于该流量分配腔的向上延伸的壁上的至少一个出水孔3；和
c.出水口4
其中，所述出水口4与膳食补充剂筒的进水口6流体连通；
其中，所述孔3的最低点与所述出水口4大致在同一水平上；
其中，横跨所述孔3的从其最低点到指定高度h的区域的面积A是高度h的非线性递增函数，其中，高度h从孔3的最低点延伸至孔3的总高度；并且
其中，出水孔3包括一个或多个通孔，其中，这些孔的形状设定成使得所述孔的在指定高度h处的总宽度相对于所述孔的最低点来说基本上随着高度h的增加而减小。
膳食补充剂筒能够设计成从固态或液态形式的源输送膳食补充剂。
根据本发明的另一方面，膳食补充剂配给装置包括流量分配单元和膳食补充剂筒，其中，所述膳食补充剂筒包括容器9，固态的可水浸膳食补充剂10搁置在底部11；所述底部具有用作给水通道的至少一个入口6和用于配给了膳食补充剂的水的至少一个出口12；其中，膳食补充剂筒的所述入口6可连接到流量分配单元的流量分配腔的出水口4。
根据本发明的又另一方面，膳食补充剂配给装置包括流量分配单元和膳食补充剂筒，其中，所述膳食补充剂筒包括：
i.分配单元16，其包含具有50cP至2000cP范围内的粘度的膳食补充剂原液，所述单元具有通向大气的通气孔19，位于所述膳食补充剂原液液面的上方；
ii.入口6，连接到压差单元15，包括出口12，具有0.5毫米至3毫米范围内的直径的配给管18，配给管的一端连接到所述压差单元的最小压力点17，而配给管的另一端浸入所述膳食补充剂原液中；其中，所述入口6可连接到流量分配单元的流量分配腔的出口4。
通过阅读下面详细说明和所附权利要求，本发明的特征和优点将变得对本领域普通技术人员来说显而易见的。为了免除怀疑，本发明的一个方面的任何特征可以用在本发明的任何其他方面中。词语"包括"是用来意味着"包括"，但不是必须"由……组成"或"由……构成"。换句话说，所列步骤或选项不是穷举。应当注意到，下面的描述中给出的例子、实施例和图是用来阐明本发明，不是用来限制本发明为那些例子本身。
本发明提供膳食补充剂配给装置，其具有流量分配单元和膳食补充剂筒和流量分配腔，不需要可动的流量控制装置。
流量分配单元
该流量分配单元包括流量分配腔、进水口、在流量分配腔的向上延伸的壁上的至少一个出水孔以及出水口。该出水口与膳食补充剂筒的进水口流体连通。
流量分配腔
膳食补充剂配给装置的流量分配单元具有流量分配腔，其具有进水口、至少一个出水孔和出水口。流量分配腔的形状优选为立方形、矩形、圆柱形或锥形或任何其他合适的形状，并且更具体地，它是立方形的。
出水孔位于流量分配腔的向上延伸的壁上，并且，横跨入水孔的从其最低点到指定高度h的区域的面积A是高度h的非线性递增函数，其中，高度h从该孔的最低点延伸至该孔的总高度。特别阐明的是，出水孔的特定面积A指的是特定高度h下方的面积。面积A是沿着孔的高度的非线性递增函数。换句话说，这个面积通常是孔的宽度w在开始于孔的最低点至指定高度h的总高的区间上的积分，可以表达为：
式中，w在孔的高度方向上不是常数。
优选地，该非线性递增函数是幂定律函数，其中，指数是在0至1之间的值。优选地，该非线性递增函数按照下列幂定律定义
式中，a是常数，k是指数，并且由此，k在0至1之间，不包括端点0和1。
替代地，形状可以更复杂，由多项式表达：
由此，指数kn的最大值在0至1之间，不包括端点0和1。
替代地，出水孔包括一个或多个通孔，其中，这些孔的形状设定成使得该孔的在指定高度h处的总宽度相对于所述孔的最低点来说，随着高度h的增加而实质上减小。此处，实质上减小指的是该孔的形状是朝着该孔的顶部变窄的形状。例如，孔的形状能够从其最低点向其最高点成锥形。实质上减小还指的是该孔还能够包括局部变宽或局部宽度恒定的节段。例如在该孔由多个垂直间隔的圆形或方形通孔组成的情况下。
出水孔的最大宽度优选为接近其最低点。更优选地，出水孔的最大宽度在其最低点处。
因此，可能的是，出水孔包括一个或多个孔，位于流量分配腔的任何向上延伸的壁上。出水孔优选地成形为使得该孔的面积的增大趋势是该孔在该腔上的高度的非线性递增函数。出水孔的形状能够优选为三角形、中间有缩颈的三角形、平滑抛物线、多个圆形、椭圆形或正方形或上述的组合。出水孔的最低点和出水口基本上在同一高度上。
出水口位于流量分配腔的任何壁上，并且优选地在腔的底部并且连接到膳食补充剂筒。该流量分配腔装备有进水口，其能够从龙头通过优选为水龙头连接器接收水。优选地，在工作时，从龙头进入流量分配腔的水的至少60%通过位于向上延伸壁上的出水孔。可供水流过的出水孔的总面积优选为比出水口的流动面积大2至10倍。
给水的流速：
在工作期间，从龙头进入水龙头连接器的给水的流速优选为在500-3500毫升/分钟的范围内，更优选在800-2500毫升/分钟。
膳食补充剂筒
膳食补充剂配给装置包括膳食补充剂筒。该膳食补充剂筒优选地包括用作给水通道的入口、用于配给了膳食补充剂的水的出口和装有固态或液态的至少一种膳食补充剂的容器。
当膳食补充剂是固态时，优选为以药片的形式在容器中。
容器：
在一个实施例中，该容器包括固态的至少一种膳食补充剂，优选为药片形式。
优选地，膳食补充剂筒的容器有多个堆叠的膳食补充剂药片，优选为1至12，更优选为3至10，还更优选为6至8片药片。优选地，该容器具有搁置在最上方药片上的可动支架。该可动支架可以是板、盘或药片状构件，最优选为药片状构件，由塑料制成。该可动支架优选为亮色，例如红色、蓝色或绿色。该容器优选地具有封闭顶端和位于可动支架与封闭顶端之间的弹性构件。该弹性构件可以是弹簧或波纹管。
搁置在最上方的膳食补充剂药片上的该可动支架随着药片的消耗由于重力作用而下降。该弹性构件通过压在可动支架上而提供附加力以确保可动支架随着药片消耗而下降。
膳食补充剂药片优选为圆形、正方形、矩形、六边形或椭圆形的形状。横截面主要尺寸优选为从1.0厘米至5.0厘米，更优选为从1.0厘米至3.0厘米。药片优选为具有0.5厘米至10.0厘米范围内的厚度，更优选为1.0厘米至5.0厘米。
在另一实施例中，该膳食补充剂以液态提供，包含有膳食补充剂原液的容器设置在分配单元中。
分配单元
分配单元的形状优选为圆柱形，但是也可以使用其他合适的形状。该分配单元优选为包括包含膳食补充剂原液的容器。包含新鲜膳食补充剂原液的容器可以以倒置配置连接，用于新鲜膳食补充剂原液的密封分配。使用来自这样容器的新鲜原液，膳食补充剂原液可以在分配单元中随心所欲地不时地进行再填充。本发明的优选方面是，该分配单元包括通向大气的通气孔，其高于最大可获得液面。通气孔优选为在该分配单元的顶面。通气孔的形状优选为圆柱形，但是可以使用任何其它合适的横截面。通气孔优选为设有过滤器，优选为空气过滤器，以最小化从大气进入膳食补充剂原液的灰尘及其它杂质。该过滤器优选为具有0.05微米至1微米范围内的孔径。已经观察到，如果分配单元中不设置通气孔，那么，配给到水中的膳食补充剂原液的期望量随着时间的逝去而会不一致，特别是在膳食补充剂的液位在使用的过程中变化时。
配给装置优选为包括压差单元，其包括可连接到流量分配腔的入口和分配配给了膳食补充剂的水的出口。该压差单元优选为文丘里管。它优选为非水平配置，并且作为非常优选的方面，它垂直配置。压差单元的优选形状是使入口、出口和最小压力点为圆形。对于不同零件的主要尺寸，优选尺寸如下：入口：4毫米至８毫米，出口4毫米至８毫米，最小压力点2毫米至5毫米。通过确保最小压力点的尺寸小于入口和出口的尺寸，压差单元可工作。
为了从分配单元输送膳食补充剂原液给流水，具有0.5毫米至3毫米范围内优选为0.5毫米至1.5毫米范围内的内径的配给管在一端连接到压差单元的最小压力点，而配给管的另一端浸入分配单元中的膳食补充剂原液中。配给管的长度优选为从5毫米至50毫米，更优选为从5毫米至15毫米。分配单元、压差单元和配给管的内表面优选为衬有选自极低表面能材料的疏水物或包含高度精制表面微观组织或纳米组织的极疏水表面。
膳食补充剂：
优选地，本发明的膳食补充剂药片的合成物可以选自维生素、矿物质、电解质、香精或营养品或它们组合物中的一种或多种。该膳食补充剂可以源自化学或天然源。
根据本发明的非常优选的方面，维生素和矿物质的天然源是油柑（Amla）提取物。
Amla主要地包括丹宁酸、生物类黄酮、类胡萝卜素、生物碱和酚类化合物、氨基酸和碳水化合物，它们具有非凡的长寿和年轻化特性。合成的维生素C不会提供生命营养素，例如芸香苷和生物类黄酮。Amla的价值在于其独特的丹宁酸和类黄酮，它们呈现非常强大的抗氧化性质。Amla被认为是比维生素C更有效的抗氧化剂。Amla中的维生素C占抗氧化活性的45-70%。Amla没有RDA标准。
本发明人已经确定，在2ppm至50ppm范围内且优选为在5ppm至10ppm范围内进行配给是有益的，因为，在超过10ppm的浓度时，配给了膳食补充剂的水可能有点染色。优选地，按推荐的日摄食量的10-20%配给维生素和矿物质到每升水中。这些膳食补充剂的剂量选择为使得它不会给水带来任何对感官的负面刺激。
还可以使用本发明的装置，给水配给像铁之类的膳食补充剂。可以配给的铁化合物包括水溶性铁化合物、水分散性细粒铁化合物或它们的混合物。另外，本发明的铁化合物优选为选自配合铁化合物、螯合铁化合物、封装的铁化合物或它们的混合物。高生物活性的铁化合物优选地选择为提供最大健康益处。
配给了铁的水通常有股金属味/余味。金属味的消除能够通过把铁化合物封装来实现。
还可以通过铁与适当配位体的络合或螯合把铁结合到稳定化合物中来消除金属味，这不允许铁自由结合到水中。
优选的铁化合物形式还包括胶囊和配位体，它们优选地具有的在水中的分散粒子大小小到在原液中几乎看不见。优选地，该分散粒子大小大约为100纳米（nm）或更小，更优选为大约80nm或更小。
低价铁通常比高价铁更好地被身体利用。氨基酸螯合铁是特别适合作为高生物活性的形式，此时配位体与金属的比例至少为2:1。本发明能够使用的高生物活性的食品级低铁盐包括硫酸亚铁、富马酸亚铁、琥珀酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、乳酸亚铁、酒石酸亚铁、枸橼酸铁、氨基酸螯合铁以及这些亚铁盐的混合物。某些高铁盐也可以提供铁的高度生物利用性源。高生物活性的食品级铁盐是蔗糖铁、柠檬酸铁铵、柠檬酸铁、硫酸铁、氯化铁以及这些铁盐的混合物。
本发明的特别适用于配给水的铁的其它生物活性源包括某些铁糖羧酸配合物。在这些铁糖羟酸络合物中，羧酸为低铁（首选）或高铁提供反离子。
铁的USRDA大致在10毫克每6公斤女性或男性至18毫克每54-58公斤女性的范围内变化，一定程度上取决于年龄。
使用本发明装置制备的配给了铁的水通常包含至少约1ppm的铁化合物，足以输送每升水约10%USRDA的铁，以考虑可从其它膳食源获得的铁，假定可获得相当均衡的膳食。
本发明的水合成物优选地还可以包含营养素，例如，维生素C、维生素E、维生素A、烟酸、维生素B6、维生素B2、维生素D2、维生素B12、叶酸、锌、电解质例如钠盐、钾盐或镁盐以及上述的混合物。
最健康成年人的典型数值大致为：维生素C（60毫克）、维生素A（2000 IU/天）、维生素B2（1.7毫克）、烟酸（20毫克）、维生素B6（2.0毫克）、叶酸（0.2毫克/天）、维生素D2（400IU/天）、维生素B12（0.001毫克/天）、镁（300毫克）、锌（11毫克/天）和维生素E（30国际单位）。钠的足够摄入量大致为1.5克，钾的大致为4.7克。
替代地，市场上可买到维生素C的源可以在此处使用。封装的抗坏血酸和抗坏血酸的可食用盐也可以使用。市场上可买到的维生素A源也可以并入该水合成物中。维生素A可以提供为例如维生素A棕榈酸酯（视黄醇棕榈酸酯）、维生素A醋酸酯和/或β-胡萝卜素。它能够为油、为微型胶囊或可以被封装。本文使用的"维生素A "包括维生素A、β-胡萝卜素、视黄醇棕榈酸和视黄醇醋酸盐。市场上可买到的维生素B2（核黄素）的源能在此处使用。并入水中的其它维生素的营养补充量包括但不限于，维生素B6和B12、叶酸、烟酸和维生素D2（麦角钙化醇）和E。维生素B12的优选盐为5,6 DNB氰钴胺，叶酸的优选盐为蝶酰谷氨酸。
钠盐能够选自氯化钠、抗坏血酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸铁钠、葡萄糖酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠或它们的混合物。钾盐能够选自氯化钾、葡萄糖酸钾、甘油磷酸钾、碘化钾或它们的混合物。镁盐能够选自葡糖酸镁、磷酸镁、硫酸镁或它们的混合物。锌盐能够选自氧化锌、葡萄糖酸锌、硫酸锌或它们的混合物。
优选地，使用本发明装置制备的水包含的维生素、矿物质或电解质为USRDA的10 - 20%或足够的摄入量。
其它维生素、矿物质和电解质也可以并入水中，取决于水产品所给予的消费者的营养需求。
本发明的合成物可以可选地包括甜味剂。这样的甜味剂加入水中以掩盖由矿物质或维生素引起的金属味或余味。合适的微粒糖能够是粒状的或粉末的，并且能够包括蔗糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖、玉米麦芽糖糊精、乳糖和它们的混合物。最优选的是蔗糖。人工甜味剂也可以使用。通常，树胶、果胶及其它增稠剂与人工甜味剂一起使用。糖和人工甜味剂的混合物也可以使用。
水能够可选地包括增香剂。增香剂可以是任何天然的或人工制备的水果或植物香精或者是植物香精与果汁混合物的混合物。合适的天然或人造水果香精包括柠檬、橙、葡萄柚、草莓、香蕉、梨、猕猴桃、葡萄、苹果、芒果、菠萝、西番莲果、树莓和它们的混合物。合适的植物香精包括烤烟品种（Jamaica）、金盏花、菊花、茶叶、甘菊、姜、缬草、育亨宾、啤酒花、圣草、人参、越桔、稻、红葡萄酒、芒果、牡丹、柠檬薰衣草、胡桃、龙胆、肉桂、芦荟、胡椒薄荷和它们的混合物。有增香剂的时候，其为从约0.01 %至约10%，优选为从约0.02%至8%。增香剂的实际量将取决于使用的增香剂的类型和配给了膳食补充剂的水中的香精需求量。最优选的增香剂是胡椒薄荷香精。
药片合成物优选的包括填料。合适的填料包括微溶的钙盐和镁盐、天然树胶和多糖。填料的例子包括淀粉、氯化钙、碳酸钙、阿拉伯树胶、印度胶、菊粉、羟甲基化纤维素、乙烯基吡咯烷酮乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。该药片合成物优选地包括小于95%的填料，更优选地小于90%，并且还更优选地小于85%的填料。
优选地，该药片合成物具有的膳食补充剂与填料之比为1:10，更优选为1 :8，还更优选为1:6，最优选为1 :3。
当膳食补充剂以液态形式从膳食补充剂原液中提供时，根据本发明，在20s-1下测量，具有的粘度在 50cP至 2000cP的范围内，优选地在100 cP至600 cP。这个狭窄的粘度范围是非常重要的，确保了相反的吸力和摩擦力的平衡，从而确保水的水流中的配给浓度在期望的狭窄范围内。该膳食补充剂原液通常是通过在水中混合期望的膳食补充剂连同增粘剂来制备的。
不同的膳食补充剂能够归入原液中，以便使用本发明装置配给到水中。
期望范围内的膳食补充剂原液的粘度高于水的粘度，并且是通过在水中并入增粘剂来实现的。优选的增粘剂选自稠化剂、增稠剂、乳化器、稳定剂或胶凝剂。增粘剂优选为按原液重量计的0.0001 %至40%的范围内，更优选为按原液重量计的2%至20%的范围内。合适的增粘剂的例子是水解胶体、多糖、果胶、酪蛋白、脂肪酸盐和甘油酯、聚山梨醇酯或它们的混合物。
附图说明
图1是依照本发明的膳食补充剂配给装置的实施例的立体图。
图2是膳食补充剂配给装置的另一实施例的立体图。
图3是流量分配腔的实施例的正视图，示出出水孔的不同配置。
图4是流量分配腔的另一实施例的正视图，示出出水孔的不同配置。
具体实施方式
图1是膳食补充剂配给装置的实施例的立体图，其包括具有流量分配腔2的流量分配单元1，该流量分配腔具有在向上延伸壁上的至少一个出水孔3和从流量分配腔到膳食补充剂筒的出水口4。膳食补充剂筒8具有容器9，保持至少一种固态的可水浸膳食补充剂10，其搁置在底部11上。该筒具有用于给水的入口6和用于配给了膳食补充剂的水的出口12。流量分配腔2的出水口4通过连接器5连接到膳食补充剂筒的入口6。该装置使用水龙头连接器连接到龙头，允许水从龙头流入进水口7。该装置还包括位于筒的入口6的最低点处的排出孔13，以避免任何水滞留在该装置中。该装置包括出口14以分配包含膳食补充剂的水。
当龙头打开时，来自龙头的水通过进入进水口7水龙头连接器进入流量分配腔2。水然后被分成两股水流，一股水流流过出水孔3，另一股水流流入出水口4并且通过连接器5进入膳食补充剂筒的入口6。然后，水接触膳食补充剂药片10的底部并且通过出口12出来。来自出水孔3的水和来自筒出口12的包含膳食补充剂的水得到混合并且通过出口14作为单股水流分配。当龙头关闭时，保留在连接器5和入口6中的水通过排出孔13排出。
进入分配腔2中的水的流速可以变化，这归因于供应水的方式。出水孔3和出水口4提供一些对水流的阻挡。因此，当进水的流速增大时，分配腔中的水位上升。然而，由于孔3的特定（锥形）形状，供水通过出水孔3离开用的出水孔的面积是非线性变化的，更具体为不随着水位的线性变化。这又确保水在出水孔3与出水口4之间的分布，从而使得通过出口14分配的膳食补充剂在水中的浓度得到控制并且在宽范围的流速下不取决于流速。
图2是膳食补充剂配给装置的另一实施例的立体图，其包括膳食补充剂筒8，其具有装有至少一种液态膳食补充剂10的容器9、流量分配腔2和压差单元15。液态膳食补充剂优选地具有50cP至2000cP范围内的粘度并且保持与分配单元16的流体连通，该分配单元具有通气孔19使该单元保持在大气压力下。该流量分配腔2具有出水口4和在向上延伸壁上的至少一个出水孔3。流量分配腔2的出水口4连接到压差单元15的入口6。具有出口12的压差单元在最小压力点17处通过配给管18连接到分配单元16。该装置使用水龙头连接器连接到龙头。该装置包括出口14以分配包含膳食补充剂的水。
当龙头打开时，来自龙头的水经由水龙头连接器通过流入进水口7进入流量分配腔2。水然后被分成两股水流，一股水流流过出水孔3，另一股水流流入出水口4并且进入压差单元15的入口6。当水流过最小压力点17时，膳食补充剂原液从该分配单元16被吸入配给管18中以在其中混合，并且通过出口12分配出来。来自出水孔3的水和来自筒出口12的包含膳食补充剂的水得到混合并且通过出口14作为单股水流分配。
出水孔3可以位于一个向上延伸壁上（图3），或位于一个以上的向上延伸壁上（图4），并且能够是单个孔或者分成多个孔。
出水孔3能够成形为使得该孔的面积的增大是该孔在该腔上的高度的非线性递增函数。出水孔3的形状能够是三角形、中间有缩颈的三角形、平滑抛物线、多个圆形、椭圆形或正方形。
例子
例子1
膳食补充剂的制备：
膳食补充剂药片合成物在表格1a中给出，液体合成物在表格1b中给出。为了制造膳食补充剂药片，对表格1a所提到的成分进行称量并且在搅拌机中混合以制备预混物。维生素A、B12和D2和硫酸锌源自孟买的Piramal Health Care，阿拉伯树胶源自法国的Nexira。预混物在压片机（Kimaya Engineering的液压压丸机）中在30千克/平方厘米的压力下制成药片。所制备药片的平均重量为5克。
表格1a：膳食补充剂药片合成物
成分 针对固态的重量%
维生素A棕榈酸盐250 CWS 8.7
5,6 DNB氰钴胺 0.1
维生素D2（100）粉末 1.8
硫酸锌 14.4
阿拉伯树胶-混合物 75
为了制造液态的膳食补充剂，表格1b中所提到的成分加到100毫升的微生物净化水中并且混合好。膳食补充剂原液的粘度通过添加稠化剂即阿拉伯树胶至该膳食补充剂原液来调整。
表格1b：膳食补充剂液体合成物
微量营养素 针对液态的重量%
维生素A棕榈酸盐（1.7mIU/克） 0.16
维生素B12（1%甘露醇） 0.0118
维生素D2（5mIU/克） 0.0045
锌（D-葡萄糖酸锌盐水合物） 0.66
阿拉伯树胶 28
水 71
例子2
对使用优选的膳食补充剂配给装置制造的配给了膳食补充剂的水的评估
优选的膳食补充剂配给装置（如图1所示）使用水龙头连接器连接到净水装置的龙头。水龙头连接器通向流量分配腔的进水口，该腔具有位于该腔的向上延伸壁上的出水孔并且如图3a所示成形，具有测得的10毫米底部和25毫米的总高。从测得10毫米宽度的底部开始，孔朝着10毫米高度处的3毫米宽度逐渐变小，并且在25毫米高度处变小为0，因此，出水孔的面积是出水孔在腔上的高度的非线性递增函数。位于流量分配腔的底部的出水口通过连接器连接到膳食补充剂筒的入口。膳食补充剂筒的容器装了按例子1中所描述制备的两个药片。在特定水头下，1000毫升的配给了膳食补充剂的水样从膳食补充剂配给装置的出口收集并且分析传导性。输送给水的膳食补充剂使用传导性的校准曲线和每升水的膳食补充剂的%推荐的日摄食量（RDA）进行计算。表格2中给出每升水配给的% RDA和不同的水头下的相应流速。
表格2：水配给的%RDA膳食补充剂和优选膳食补充剂配给装置输送的流速
水头（厘米） 配给在每升水中的%RDA 流速（毫升/分钟）
22 18 1714
20 23 1579
18 23 1463
16 19 1364
14 16 1277
11 17 1176
8 19 1034
5 18 896
3 9 686
平均值 18 1243
表格2证实了使用本发明的分配腔的膳食补充剂的均匀配给，在800-200毫升/分钟的流速下。
例子3
如图1所示的第一比较性膳食补充剂配给装置使用水龙头连接器连接到净水装置的龙头，除了相连的流量分配单元具有矩形的出水孔以外，从而，孔的面积是出水孔在腔上的高度的线性递增函数。水龙头连接器通向流量分配腔的进水口，其具有位于该腔的向上延伸壁上的出水孔。位于流量分配腔的底部的出水口通过连接器连接到膳食补充剂筒。该连接器连接到该膳食补充剂筒的入口。膳食补充剂筒的容器装了按例子1中所描述制备的两个药片。在特定水头下，1000毫升的配给了膳食补充剂的水样从膳食补充剂配给装置的出口收集并且分析传导性。输送给水的膳食补充剂使用传导性的校准曲线和每升水的%RDA进行计算。表格3中给出每升水配给的% RDA和不同的水头下的相应流速。
表格3：水配给的%RDA膳食补充剂和比较性膳食补充剂配给装置输送的流速
水头（厘米） 配给在每升水中的%RDA 流速（毫升/分钟）
22 20 1818
20 25 1579
18 24 1579
16 32 1429
14 19 1500
11 29 1277
8 29 1250
5 29 986
3 34 769
平均值 27 1352
从表格3的结果清楚看出，通过比较性例子分配的配给了膳食补充剂的水在800毫升/分钟至2000毫升/分钟的流速范围内输送的膳食补充剂的量不均匀。
应当理解的是，本文说明的本发明的特定形式仅仅用作代表性的，因为在不脱离本发明的清楚教导的情况下，可以做出某些改变。
尽管已经参照特定实施例描述了本发明，但是，本领域技术人员将意识到，本发明可以具体化成许多其它形式。

Claims (14)

1.一种膳食补充剂配给装置，包括：
a.流量分配单元（1）和
b.膳食补充剂筒（8），
其中，所述流量分配单元包括流量分配腔（2），包括
（i）进水口（7）；
（ii）位于所述流量分配腔的向上延伸的壁上的至少一个出水孔（3）；和
（iii）出水口（4），
其中，所述出水口（4）与所述膳食补充剂筒的进水口（6）流体连通；
其中，所述孔（3）的最低点与所述出水口（4）大致在同一平面上；
其中，横跨所述孔（3）的从其最低点到指定高度h的区域的面积A是高度h的非线性递增函数，其中，所述高度h从所述孔（3）的最低点延伸至孔（3）的总高度；并且
其中，出水孔（3）包括一个或多个通孔，其中，这些孔的形状设定成使得所述孔的在指定高度h处的总宽度相对于所述孔的最低点来说，随着高度h的增加而减小。
2.如权利要求1所述的膳食补充剂配给装置，其中，所述非线性递增函数是幂定律函数，其中，指数是在0至1之间的值。
3.如权利要求1或2所述的膳食补充剂配给装置，其中，所述出水孔（3）的最大宽度接近所述孔（3）的最低点。
4.如在前任一项权利要求所述的膳食补充剂配给装置，其中，可供水流过的所述出水孔（3）的总面积比出水口（4）的流动面积大2至10倍。
5.如在前任一项权利要求所述的膳食补充剂配给装置，其中，进入所述流量分配腔的水的至少60%通过所述孔（3）。
6.如在前任一项权利要求所述的膳食补充剂配给装置，其中，所述膳食补充剂筒装包括固态或液态的膳食补充剂。
7.如权利要求6所述的膳食补充剂配给装置，其中，所述膳食补充剂筒包括容器（9），固态的可水浸膳食补充剂（10）搁置在底部（11）上；所述底部具有用作给水通道的至少一个入口（6）和用于配给了膳食补充剂的水的通道的至少一个出口（12）；其中，所述膳食补充剂筒的所述入口（6）可连接到流量分配单元的流量分配腔的所述出水口（4）。
8.如权利要求7所述的膳食补充剂配给装置，其中，所述固态的可水浸膳食补充剂的最低点不高于所述孔（3）的底部。
9.如权利要求7或8所述的膳食补充剂配给装置，其中，该容器中的所述可水浸膳食补充剂是药片。
10.如权利要求7-9所述的膳食补充剂配给装置，其中，该容器中的所述固态膳食补充剂是多个堆叠的膳食补充剂药片。
11.如权利要求6所述的膳食补充剂配给装置，其中，所述膳食补充剂筒包括：
i.分配单元（16），其包含具有50cP至2000cP范围内的粘度的膳食补充剂原液，所述单元具有通向大气的通气孔（19），位于所述膳食补充剂原液液面的上方；
ii.入口（6），连接到压差单元（15），该压差单元包括出口（12），具有0.5毫米至3毫米范围内的直径的配给管（18）在一端连接到所述压差单元的最小压力点（17），而该配给管的另一端浸入所述膳食补充剂原液中；其中，所述入口（6）可连接到流量分配单元的流量分配腔的所述出口（4）。
12.如在前任一项权利要求所述的膳食补充剂配给装置，其中，所述流体分配单元的入口可连接到重力自流式净水系统的龙头，该重力自流式净水系统包括适于过滤颗粒物质的过滤单元和装有化学净化剂的化学净化单元，在其中，该化学净化单元装在密封腔中并且与该过滤单元流体连通，从而该过滤单元处理过的水靠重力供给到化学净化单元中并且停留在其中预定时段，在离开该系统之前通过适于回收滤去的化学净化剂的清除装置。
13.一种用于在前任一项权利要求所述膳食补充剂配给装置的流量分配单元，其中，所述单元适于允许工作时的流量在100毫升/分钟至3500毫升/分钟的范围内。
14.一种用于在前任一项权利要求所述膳食补充剂配给装置的流量分配单元，其中，所述膳食补充剂选自维生素、矿物质、电解质、香精或营养素。
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