CN104918877A - 用于将饮料碳酸化的设备 - Google Patents

Abstract

用于碳酸化饮料的装置，包括与气体供给导管气动连通的气体供给隔室和联接到气体供给隔室的容器。容器具有开口。衬垫联接到容器的开口和气体供给隔室。衬垫具有开口，气体从气体供给隔室通过该开口流到容器中。

Description

用于将饮料碳酸化的设备

本文是要求于2012年10月18日提交的序列号为61/715,757的、题为“用于将饮料碳酸化的设备”的美国临时申请的优先权的国际专利申请，通过引用将该美国临时申请的全文并入本文。

技术领域

本申请涉及用于生成饮料的设备，更具体地，涉及用于碳酸化饮料的设备。

背景技术

很多现有的碳酸饮料制作者在制造工厂将饮料碳酸化，随后将在合适的耐压瓶、罐或其它容器中的碳酸饮料运送到碳酸饮料的授权经销商、零售商或其他销售商，诸如食品商店、电影院、小卖部、餐厅、体育活动以及其它分销机构。汽水瓶和容器的运送和储存包括了对附加散装货物的不必要的处理。这需要大量的额外运送和处理空间，对于用于最终用户消费的碳酸饮料的制作而言，这增加了成本并引起效率低下。此做法还具有这样的附加限制，即需要零售商在从制造商处订购和接收运货之前能够准确地估计对其将售卖的每种类型的碳酸饮料的需求。在运货过程中，如果零售商的的需求超过或低于他们先前预期的订货量，他们不能够调节其碳酸饮料的供给。类似地，预包装饮料的零售商不能够根据消费者的偏好调整饮料的成分。

另一个通常的做法是刚好在消费饮料之前或在将饮料售卖给消费者之时的前提下，将各种调味剂液体与碳酸水混合。在某些做法中，这种饮料在饮料分配到杯中(例如经由通常使用的喷泉饮料机分配饮料)时混合。此做法要求规模大的设施，包括压缩机、储槽以及管道，这需要相当大的投资和空间。此方法的一个缺点在于，碳酸化和混合的工艺必然会浪费大量的二氧化碳气体，以方便将二氧化碳气体引入到混合物中。因为大部分的二氧化碳气体在饮料消费之前排出，所以以此方式制作的饮料具有相对少的冒泡。进一步的缺点在于，以此方式制作的饮料一定必然包含水基，因为二氧化碳气体仅通过水为媒介引入到饮料中。

因此，存在对于刚好在由最终用户消费之前将多种的配料碳酸饮料碳酸化的设备的广泛需要。这种设备将尤其适合用于将由几种配料构成的饮料碳酸化，该饮料将被即时混合和碳酸化。以此方式，可以为消费者提供根据消费者的偏好的比例、碳酸化水平以及配料而调整的定制的碳酸饮料。

发明内容

根据一个实施例，用于将饮料碳酸化的设备包括基座和定位在基座上方的气体供给隔室。容器定位在基座的至少一部分与气体供给隔室之间，容器具有顶部和底部，顶部具有开口。衬垫安装在容器的顶部和气体供给隔室之间。衬垫具有漏斗状形状和定位在漏斗状形状的窄端处的开口。导管联接到气体源和加压隔室。在操作中，气体供给到气体供给隔室，流动通过衬垫并流入容器中。

根据另一个实施例，用于将饮料碳酸化的装置包括加压隔室和联接到气体供给隔室的容器。容器具有开口。衬垫联接到容器中的开口且形成容器和气体供给隔室的耐压密封器皿。衬垫具有开口。气体导管与加压隔室气动连通。在操作中，气体供给到气体供给隔室，流动通过衬垫并流入容器中。

根据另一个实施例，将饮料碳酸化的方法包括用液体填充容器，将衬垫放置在容器的开口上，将容器和衬垫联接到碳酸化装置的气体供给隔室；以及致动碳酸化装置，以将气体供给到气体供给隔室中，气体然后流动通过衬垫并进入容器中。

根据另一个实施例，将饮料碳酸化的方法包括用液体填充容器，将衬垫放置在容器的开口和碳酸化装置的气体供给隔室之间，以及将气体供给到气体供给隔室中，并通过衬垫并进入容器中。

根据另一个实施例，将饮料碳酸化的方法包括在将二氧化碳气体供给通过定位在容器的开口上的衬垫中的开口的同时，摇晃包括多个配料的容器。

根据一个实施例，基座具有平台，容器支撑件就位在该平台上且与平台可移动地联接，以猛烈地混合容器中的配料。可以通过相对于平台的顶部在横向方向振荡、相对于平台的顶部在平行的方向上振荡、相对于平台的顶部在倾斜的方向上振荡，和在其轴线上回旋或旋转，可以摇动容器支撑件，以引起容器的配料的混合。

在以上实施例的进一步的一个设置方式中，容器具有带有打开的顶端和底部的中空体形状。衬垫通过容器安装件将容器联接到气体供给隔室和盖。在一个实施例中，衬垫可以包括柔性膜、聚合材料或弹性材料，其在加压期间在隔室内可移除地固定到盖。衬垫具有周缘，衬垫在周缘附近与容器中的打开的顶端匹配。衬垫具有截头圆锥凸起，其具有孔，气体从气体供给隔室通过该孔流入容器中。衬垫具有松弛状态和反转状态，松弛状态和反转状态均以截头圆锥凸起的位置为特征。衬垫在其松弛状态下放置在容器的顶部上，其中衬垫的至少一部分向下延伸到容器的开口中。在操作期间，当气体供给到容器中时，衬垫的一部分可以移动到被导向背离容器的开口的方向的反转状态。

附图说明

图1为碳酸化装置的实施例的主视立体图，其中覆盖件处于打开位置。

图2为图1的装置的主视立体图，其中容器定位在装置上。

图3为图1的装置的主视立体图，其中覆盖件处于闭合位置。

图4为图1的装置的主视立体图，其中覆盖件处于打开位置，衬垫定位在盖上，容器安装件在打开位置。

图5为碳酸化装置的另一个实施例的主视图。

图6为图2中示出的容器的主视立体图。

图7为图2的装置沿线A-A所截取的截面图。

图8为图4中示出的衬垫的侧视立体图。

图9为图8中示出的衬垫的侧视图。

图10为图8的衬垫的俯视图。

图11为图8的衬垫的仰视图。

图12示出用于碳酸化装置的实施例的马达控制装置的示意图。

具体实施方式

本文中描述的一个实施例包括用于将具有若干配料的碳酸饮料碳酸化和混合的设备和方法，若干配料可能包括水、糖浆、调味剂、果汁和其他添加剂，其可以被即时地混合和碳酸化。图1和图2图示了这种碳酸化装置8的一个设置方式。在图示设置方式中，碳酸化装置8包括基座10、容器12以及衬垫13(图4中示出)。如图2和图3中所示，装置8还包括容器安装件14、容器支撑件15、覆盖件16以及气体递送导管17。

参考图1、图2和图4的实施例，基座10包括平台18，在该平台18上方安装有容器支撑件15安装。平台18可以为容器12提供支座。容器12可以由手容易地移除或放置在支座上。图5示出不同的实施例，其中平台18具有穿孔的顶表面19，在一个设置方式中，该穿孔的顶表面19可以包括在穿孔的顶表面下方的储存托盘，以方便清洁溢出物。根据另一个实施例，容器支撑件15可以与平台18可移动地联接，使得可以猛烈地摇晃容器，以混合容器的内含物。在这种设置方式中，通过相对于平台的顶部在横向方向上振荡、相对于平台的顶部在平行的方向上振荡、相对于平台的顶部在倾斜的方向上振荡，和/或在其轴线上回旋或旋转，可以摇动容器支撑件15，以引起容器的配料的混合并改进二氧化碳在容器中的液体中的溶解。

参考图示设置方式的图3，腔室11安装在基座10上。在装置的操作期间，腔室围绕并且容纳容器12和盖25。如所示地，腔室11可以包括两个侧壁、后壁、顶部以及覆盖件16，该覆盖件16可以铰接或可移动地联接到侧壁、后壁或顶部中的至少一个。可替换地，腔室可以为任何适合的几何形状。如图1-图4中的实施例中所示地，覆盖件16可以铰接在主体的顶部附近并向上打开，以允许对容器12的操作。如图1和图4中所示，覆盖件可以具有第一打开位置和如图3中所示的闭合位置，第一打开位置用于允许对容器12和容器安装件14的操作，闭合位置用于防止这种操作。在二氧化碳的递送和容器12的振荡期间，覆盖件16可以锁定在闭合位置中。覆盖件16降低了在腔室11外侧听到的噪音的等级。在图示实施例中，覆盖件16为透明或半透明的。图5示出可替换的实施例的铰接在侧面上的覆盖件。

如图6和图7中所示，容器12可以为具有打开的顶端20和底部21的大体圆柱形形状的中空体。可以在将容器安装到装置8中用于碳酸化之前将组成饮料36的配料的混合物放置到容器12中。在操作期间，容器定位在平台18和气体供给隔室40之间。容器的打开的顶端20与底部21之间的距离可以大于圆柱形形状的最大直径。容器的打开的顶端20具有边缘22。在某些实施例中，如图7中所示，边缘22还可以具有形成在其中的槽42。边缘22还定尺寸为接收衬垫13，该衬垫13可以将饮料36密封在容器12中。

如图2和图8中所示，容器边缘22与容器安装件14匹配，以将容器12固定到基座10。参考图2，容器安装件14联接到基座10且收容在腔室11内。容器安装件14可以可移动地联接在腔室11内，使得容器安装件14可以相对于平台18与容器支撑件15一致地移动。如图4中所示，容器安装件14包括托架23和连接件24。托架23可以接近于容器12的曲率。如图7中所示，托架23的内部具有对应于容器12的边缘22的环形槽41。托架23的第一部分铰接或可移动地联接到托架的第二部分，以打开，使得安装件14可以接收容器边缘22。如图2中所示，托架的第一部分与连接件相互作用，以将容器12固定到容器支撑件15上。连接件24可以包括扣、螺钉、螺栓、圆盾、夹、卡扣、阀或其他这种紧固件。

盖25与托架23的内径相邻。盖25可以相对于腔室11可移动地联接，使得部件与容器支撑件15和容器安装件14一致地移动。盖25包括孔，以接收气体递送导管17，通过该气体递送导管17可以递送所供给的二氧化碳气体或其他气体化合物。

参考图8-图12，衬垫13在形状上可以为圆形，具有顶表面26和底表面27以及截头圆锥凸起28，气体通过该截头圆锥凸起28流入容器12中。在其他设置方式中，衬垫13可以例如具有不同的形状，以与不同截面形状的容器(未图示)匹配。衬垫13的外周定尺寸为覆盖并匹配至容器打开的顶端20。衬垫13的底表面放置在容器打开的顶端20上，并且抵靠容器的边缘22弹性地支承。在某些实施例中，衬垫的底表面27的外沿可以具有与边缘槽42匹配的下唇边29。衬垫13的外沿还可以紧靠容器安装件14的托架23的环形槽41。当从顶部看时，衬垫13覆盖容器的打开的顶端20并且密封容器。当安装到容器12时，衬垫13防止在碳酸化期间饮料36从容器12泄露出来或飞溅到容器的边缘22的上方。在一个实施例中，衬垫13可以包括柔性膜、聚合材料、硅材料、硅橡胶材料和/或弹性材料。在一个实施例中，衬垫13由以商标名瓦克有机硅弹塑性硅橡胶R407/70(Wacker Silicones Elastosil R407/70)出售的硅材料制成。

衬垫13的与底侧相对的顶侧借助于容器安装件14联接到盖25。衬垫13可移除地密封到盖，从而在衬垫13和盖25之间形成气体供给隔室40。衬垫的顶侧的外沿具有上唇边30，该上唇边30安装到盖的内环38。在图示实施例中，衬垫13具有反转状态以截头圆锥凸起28的取向为特征的松弛状态和反转状态。

如图8中所示，衬垫13可以在其松弛状态下放置在容器12的顶部上，其中衬垫13的至少一部分向下延伸到容器12的开口中。在一个实施例中，在操作期间，当气体供给到容器12中时，衬垫13的一部分可以移动到被导向背离容器13的开口的方向的反转状态。在松弛状态下，截头圆锥凸起28包括两个同心的渐缩曲线。

衬垫13具有在其截头圆锥凸起28中的孔37，来自气体递送隔室40的加压的气体可以通过孔37流入容器12中。衬垫13允许气体递送到容器并且防止气体递送管线17和盖25被饮料污染。孔37显著小于衬垫13的外径，以允许气体流过孔37，但是防止容器中的液体16飞溅到孔37中以及污染气体递送管线17和盖25。衬垫13还允许更容易地清洁设备。其进一步允许使用单个设备以生成各自具有不同配料的多种碳酸饮料，以不会由先前的混合物污染新的混合物。具体地，在将具有特定的调味料组合的饮料碳酸化的及其操作之后，容器12和衬垫13可移除，由此从设备消除先前饮料的所有残留。一旦在前的衬垫13和容器12从设备移除，可以引入清洁的衬垫13及清洁的容器12。由此，此装置在调换饮料调味料或不同混合物时需要最低限度的清洁。对使用的衬垫13和容器12的清洁可以发生在分离的过程中，同时机器正在操作，允许对于在替换饮料当中的清洁而言最低限度的中断。这可以减少消费者等待的时间和准备时间。衬垫13还可以保护容器12中的内含物免受来自容器12外侧的灰尘或杂物污染。衬垫13还可以防止容器12中的内含物泄漏到平台18上或飞溅到外部装置部件上。

衬垫13还可以防止在饮料容纳在容器内侧时在混合过程期间或混合过程之后碳酸饮料起泡。在加压期间，盖25和衬垫13可以形成局部真空，将盖25联接到衬垫13。同样在加压期间，衬垫13可以暂时地联接到容器12。然而，一旦容器12从设备移除，衬垫13变成柔性地联接到盖25，衬垫13可以从盖25移除。衬垫13从设备完全可移除，方便了对衬垫13的迅速更换。对来自气体供给隔室的压力的释放释放了衬垫13在容器12的边缘22上的力，允许容器12从装置移除并且允许对当前充分碳酸化的饮料的消费。衬垫13材料的柔性允许容易地将衬垫13从盖25移除，用于清洁。

虽然在图示实施例中，衬垫13在加压之后反转或改变形状，但是在其他实施例中，衬垫13可以具有大致不改变的形状和/或以不同的方式改变形状。

在一个实施例中，基座包含电马达32，如图12中示意性地示出地，该电马达32与容器支撑件15、容器12、盖25以及容器安装件14中的一个或多个联接，以导致混合物的振动和摇晃。电马达可以与马达控制器33联接，该马达控制器33改变振动和摇晃的速度。参考图2和图3，基座8可以包括马达控制按钮31，该马达控制按钮31可以通过改变马达振荡运行时间、通过改变马达振荡周期的强度，和/或通过注射较大体积的碳酸气体到容器12中，和/或通过调节容器中的压力和/或通过以不同的时间量操作这种过程而改变在混合物中的碳酸化水平。对于装置的每次单独运行的特定的运行时间、强度、待插入到混合物中的气体的体积和/或的压力，可以对马达控制按钮31进行手动编程，或装置可以包括用于预选的混合物组合的默认程序。

图12示出马达和控制装置的一个设置方式的示意图，该设置方式可以在本文描述的碳酸化装置的实施例中使用。马达32可以由控制器33控制且可以将运动引入包括容器支撑件15、容器12、盖25、容器安装件14以及气体递送管线17的一个或多个的可移动部件34中。控制器33还可以控制从气体供给件35前进，通过气体递送管线17进入容器12中的气体供给。例如，在一个设置方式中，控制器33可以操作沿气体递送管线定位的一个或多个阀。控制器33可以通过独立的控制操作马达32和气体供给件35，并且可以同时控制马达32和气体供给35二者。控制器可以改变混合物中的气体的存在或不存在、气体的流动速率、待插入到混合物中的气体的体积、马达振动或摇晃的幅度、马达工作循环的持续时间以及马达振动的强度。这种控制可以响应于用户而致动设置在装置8上的各种控制按钮、旋钮、开关和/或其他用户输入件。控制器33可以为本领域技术人员已知的多种形式。例如，控制器可以包括计算机控制系统。控制系统可以包括诸如执行某些任务的软件和/或硬件部件的模块，该硬件部件s诸如现场可编程门阵列(FPGA)or特定用途集成电路(ASIC)。

二氧化碳气体经由气体递送管线17引入容器12中。二氧化碳气体的路径可以通过可以位于盖25中的孔中的气体递送管线17行进，并且可以进入盖25和衬垫13之间的气体供给隔室中，气体供给隔室由于气体流动的存在而被加压。在压力下的二氧化碳气体可以被迫使通过衬垫13内的截头圆锥凸起28中的开口并进入具有饮料的耐压密闭的器皿。可以猛烈地摇晃加压的气体和混合物的组合，以使液体和气体颗粒紧密接触并辅助将二氧化碳溶解到液体中。二氧化碳气体可以从常规的二氧化碳气缸供给到实施例。在其他设置方式中，可以通过气体递送管线17将不同的气体和液体化合物引入到混合物中。

使用设备的一个方法包括用待碳酸化的饮料36部分地填充容器12。此步骤可以包括将多种配料混合在一起。然后可以将衬垫13在其松弛状态下放置在容器12的打开端20中。可以将容器的边缘22联接到衬垫的内唇边29。可以将容器12放置在支撑件上，容器安装件14固定到容器12的边缘22上，其中衬垫的上唇边放置到盖25的环38上。可以将覆盖件16放置在闭合位置中。在一个实施例中，经由马达控制按钮31使马达32开始操作。在操作期间，将二氧化碳气体引入到混合物中。二氧化碳气体的引入可以在混合物在平台上猛烈摇动之前，在摇动期间，和/或在摇动完成之后，或在一些组合或子组合中发生。猛烈的摇动可以增强二氧化碳颗粒向混合物中的引入。对于装置的每次单独运行的特定的运行时间、强度、待插入到混合物中的气体的体积，可以对马达控制按钮31进行手动编程，或可替换地，装置可以包括用于预选的混合物组合的默认程序。在完成摇动之后，减噪覆盖件可以放置到打开位置。可以打开安装件14，然后可以移除容器12。目前衬垫13联接到盖25且可以可选地移除，用于更换或清洁。因此准备供给。

以上描述的各种装置、方法、过程以及技术提供了许多进行所描述的实施例和设置方式的方法。当然，根据本文描述的任何特定的实施例，并非需要和/或实现所描述的所有的特征、目标或优点。同样地，尽管本发明是在某些实施例、设置方式和实施例的上下文中公开的，但是本领域技术人员可以理解，本发明延伸到具体的公开的实施例之外，到其他可替换的实施例、组合、子组合和/或使用以及其明显的变型和等同物。因此，本发明不意图由本文的实施例的具体公开限制。

Claims (27)

1.用于将饮料碳酸化的设备，其包括：

基座；

容器，所述容器定位在所述基座的至少一部分的上方，所述容器具有顶部和底部，所述顶部具有开口；

衬垫，所述衬垫联接到所述容器的所述顶部，所述衬垫具有漏斗状形状和定位在所述漏斗状形状的窄端处的开口；

气体供给隔室，所述气体供给隔室在所述衬垫上方；以及

气体供给导管，所述气体供给导管联接到气体源和所述气体供给隔室，其中在操作期间，气体从所述导管供给到所述气体供给隔室，所述气体从所述气体供给隔室流动，通过所述衬垫的所述开口并且进入所述容器中。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬垫的至少一部分向下延伸到所述容器的所述开口中。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述衬垫具有截头圆锥形状。

4.根据权利要求2所述的设备，其中在操作期间，当气体供给到所述容器中时，所述衬垫的至少一部分被导向背离所述容器的所述开口的方向。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述衬垫可移除地联接到所述气体供给隔室和所述容器。

6.根据权利要求1所述的设备，进一步包括可移除地联接到所述衬垫的盖。

7.用于将饮料碳酸化的设备，包括：

气体供给隔室；

容器，所述容器联接到所述气体供给隔室，所述容器具有开口；

衬垫，所述衬垫联接到所述容器且形成所述容器和所述气体供给隔室的器皿，所述衬垫具有开口；以及

气体导管，所述气体导管与所述气体供给隔室流体连通。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述容器和所述气体供给隔室构造为在以下情况下被摇晃：在气体被供给通过所述气体导管，进入所述气体供给隔室中，通过所述衬垫孔和进入所述容器中时。

9.用于将饮料碳酸化的设备，其包括：

基座；

盖，所述盖具有孔；

气体导管，所述气体导管联接到所述盖中的所述孔；

容器，所述容器具有开口；以及

衬垫，所述衬垫联接到所述容器并联接到所述盖，以形成器皿，所述衬垫和所述盖限定气体供给隔室，并且所述衬垫具有开口；

其中气体从所述气体导管流入所述气体供给隔室中，通过所述衬垫孔，并进入所述容器中。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述衬垫具有截头圆锥形状。

11.根据权利要求9所述的设备，其中所述衬垫可移除地联接到所述盖和所述容器。

12.根据权利要求9所述的设备，其中所述容器紧靠所述衬垫的底表面并且所述盖紧靠所述衬垫的顶表面。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述衬垫开口与所述盖中的所述孔不对准。

14.根据权利要求9所述的设备，进一步包括安装件，所述安装件将所述盖和所述容器可移除地固定到所述基座。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述安装件包括托架，所述托架具有环形槽，所述环形槽联接到所述盖和所述容器。

16.根据权利要求14所述的设备，进一步包括马达，所述马达联接到所述安装件和所述盖，以在所述容器固定在所述安装件内时引起所述容器的移动。

17.根据权利要求16所述的设备，进一步包括容器支撑件，所述容器的底部设置在所述容器支撑件上，其中当所述马达引起移动时，所述容器支撑件与所述安装件和所述盖一致地移动。

18.根据权利要求14所述的设备，进一步包括：

容器支撑件，所述容器的底部设置在所述容器支撑件上；以及

马达，所述马达联接到所述容器支撑件，以在所述容器固定在所述安装件内时引起所述容器的移动。

19.根据权利要求9所述的设备，进一步包括：

腔室，所述腔室围绕所述容器和所述盖；以及

覆盖件，所述覆盖件可移除地连接到所述基座，其中所述覆盖件从第一打开位置到第二闭合位置可移动，所述第一打开位置允许对所述容器的操作，所述第二闭合位置防止对所述容器的操作。

20.将饮料碳酸化的方法，包括：

用液体填充容器；

将衬垫放置在所述容器的开口上；

将所述容器和所述衬垫联接到碳酸化装置的气体供给隔室；以及

致动所述碳酸化装置，以将气体供给到所述气体供给隔室中，其中所述气体从所述气体供给隔室流动，通过衬垫孔并进入所述容器中。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括致动所述碳酸化装置，以摇晃所述容器。

22.根据权利要求21所述的方法，其中在摇晃所述碳酸化装置的同时，将气体供给通过所述衬垫和进入所述容器中。

23.将饮料碳酸化的方法，包括：

用液体填充容器；

将衬垫放置在所述容器的开口和碳酸化装置的气体供给隔室之间；

将气体供给到所述气体供给隔室中，其中所述气体从所述气体供给隔室流动，通过所述衬垫并进入所述容器中。

24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括在将气体供给通过所述衬垫和进入所述容器中的同时摇晃所述容器。

25.将饮料碳酸化的方法，包括：在将二氧化碳气体供给通过定位在容器的开口上的衬垫中的开口的同时，摇晃包括多种配料的所述容器。

26.根据权利要求25所述的方法，进一步包括将气体供给通过供给隔室然后通过衬垫并进入所述容器中。

27.根据权利要求26所述的方法，进一步包括在将气体供给通过所述气体供给隔室并进入所述容器中时，将所述衬垫从第一构造转化到第二构造。