CN105026306A - 用于饮料分配器的配水系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种具有从中通过的水流的配水系统(250)。该配水系统(250)可以包括一条或多条水线路(290，300)、与该一条或多条水线路(290，300)相联通的多个流量控制通路(410，420，430，440，450)、位于这些流量控制通路附近的具有多个预设流速的多个流量控制器(460，470，480，490，500)、以及多个流量控制阀(510，520，530，540，550)，该多个流量控制阀位于这些流量控制通路附近，这样使得打开这些流量控制阀中的一个流量控制阀允许该水流以该预设流速流过这些流量控制通路中的一个流量控制通路。

Description

用于饮料分配器的配水系统
技术领域
本申请和所产生的专利总体上涉及饮料分配器，并且更具体地涉及具有配水系统的饮料分配器，该配水系统具有多个预设流速以用于准确但比较便宜的流量控制。
发明背景
可商购获得的饮料分配器总体上是针对诸如餐馆、便利店等大量商业销售点设计的。饮料分配器旨在在少量时间内分配出大量的不同饮料。因此，饮料分配器设计专注于将整体冷却和分配速度最大化。为了适应这种情况，饮料分配器在尺寸上可能相对较大，并且其中的部件可能复杂且昂贵。
饮料分配器总体上包括多个泵和其他类型的流量控制装置，以便对其中的各种流体进行分配。饮料分配器必须准确地提供预先确定体积和/或预先确定流速的第一流体(如浓缩液)，从而与预先确定体积和/或预先确定流速的第二流体(如稀释液)混合。未能提供所述预先确定体积或预先确定流速的流体会导致不适当混合和不令人满意的饮料。然而，泵和其他类型的流量控制装置可能相对较贵并且可能需要定期清洁和维护。
因此希望的是具有改善的水和其他流体分配系统的饮料分配器。优选地，这种改善的配水系统可以提供准确且可靠的水流和其他流体流，但不具有已知饮料分配器泵和其他类型的流量控制装置通常所涉及的复杂度和成本。
发明概述
因此，本申请和所产生的专利提供了一种具有从中通过的水流的配水系统。该配水系统可以包括一条或多条水线路、与该一条或多条水线路相联通的多个流量控制通路、位于这些流量控制通路附近的具有多个预设流速的多个流量控制器、以及多个流量控制阀，这些流量控制阀位于这些流量控制通路附近，这样使得打开这些流量控制阀中的一个流量控制阀允许该水流以该预设流速流过这些流量控制通路中的一个流量控制通路。
本申请和所产生的专利进一步提供了一种饮料分配器中提供饮料的方法。该方法可以包括以下步骤：提供具有多个预先确定的从中通过的流速的多个流量控制通路；打开这些流量控制通路之一上的一个流量控制阀；使水以该预先确定的流速通过该流量控制通路而流至一个喷嘴，以及将一种浓缩液的流泵送至该喷嘴从而产生这种饮料。
本申请和所产生的专利进一步可以提供一种用于混合水流和浓缩液流的饮料分配系统。该饮料分配系统可以包括：用于该水流的多个流量控制通路，位于这些流量控制通路附近的多个预设流量控制器，位于这些流量控制通路附近的多个流量控制阀，以及用于该浓缩液流的浓缩液泵。
本申请和所产生的专利进一步可以提供一种用于混合稀释液流和浓缩液流的饮料分配系统。该饮料分配系统可以包括：用于该稀释液流的多个流量控制通路，位于这些流量控制通路附近的多个预设流量控制器，位于这些流量控制通路附近的多个流量控制阀，以及用于该浓缩液流的浓缩液泵。
当结合若干附图和所附权利要求书时，本申请和所产生的专利的这些和其他特征以及改进对本领域普通技术人员而言在回顾以下详细说明时将变得清楚。
附图简要说明
图1是如在此可以描述的具有配水系统的饮料分配器的示意图。
图2是示出了图1的配水系统的操作的图表。
图3是如在此可以描述的配水系统的替代性实施例的示意图。
详细说明
因此，本申请描述了一种具有改善的水和其他流体分配系统的饮料分配器。优选地，这种改善的配水系统可以提供准确且可靠的水流和其他流体流，但不具有已知饮料分配器泵和其他类型的流量控制装置通常所涉及的复杂度和成本。
现在参照附图，在这几个图中类似的数字指代类似的元件，图1示出了如在此可以描述的饮料分配系统100的示意图。总体来说，饮料分配系统100可以混合多种流体(如一种或多种浓缩液110、一种或多种甜味剂120、以及一种或多种稀释液130)以形成任何种不同饮料140。在此能够以任何体积或顺序来混合任何种流体。在此还可以使用其他类型的流体和其他类型的成分。分配出的饮料140可以是冷却的、加热的、或处于任何温度。
饮料分配系统100中的流体可以在分配喷嘴150中或附近被混合在一起。分配喷嘴150可以是能够同时混合多种流体的多味分配阀。分配喷嘴150可以与共同拥有的标题为“分配喷嘴组件(Dispensing NozzleAssembly)”的美国专利号8,047,402B2以及相关专利和申请中所示的相类似。在此可以使用其他部件和其他构型。
浓缩液110可以储存在多个浓缩液容器160中。浓缩液容器160可以位于饮料分配系统100的壳体内或者可以位于其外部。浓缩液110可以包括含有饮料140的除稀释液130之外的所有或大部分成分的多种常规饮料浓缩液或糖浆。这种浓缩液110可以储存在常规的盒中袋容器等中。浓缩液可以具有约三比一(3:1)至约六比一(6:1)左右的冲调比率。
可替代地，浓缩液110可以包括多种微量成分。这些微量成分可以具有从约十比一(10:1)、二十比一(20:1)、三十比一(30:1)或更高的范围的冲调比率。确切地讲，许多微量成分可以在五十比一(50:1)至三百比一(300:1)的范围内。这些微量成分的粘度可以在从约1厘泊至约100厘泊左右的范围内。微量成分的示例包括天然和人工香料；香料添加剂；天然和人工色素；人工甜味剂(高效力或相反)；用于控制酸味的添加剂，例如，柠檬酸、柠檬酸钾；功能添加剂，如维生素、矿物质、草本提取物；营养品；以及非处方(或相反)药物，如对乙酰氨基酚及相似类型的原料。此外，非加糖浓缩液中的酸性和非酸性组分还可以被分离并单独地储存。这些微量成分可以是液态、粉末(固态)、或气态形式和/或其组合。这些微量成分可能或可能不需要冷藏。还可以使用非饮料物质，如颜料、染料、油、化妆品等。各种类型的酒精可以用作微量成分。
在共同拥有的标题为“饮料分配系统(Beverage DispensingSystem)”的美国专利号7,757,896B2及相关专利和申请中示出了使用微量成分的饮料分配器的实例。在共同拥有的标题为“用于制作包括酸和可用酸降解的组分的合成物和/或包括多种可选择的组分的合成物的方法及装置(Methods and Apparatuses for Making Compositions Comprising an Acidand an Acid Degradable Component and/or Compositions Comprising aPlurality of Selectable Components)”的美国专利公开号2007/0212468 A1中示出了分离酸性和非酸性组分的实例。
浓缩液110可以被多个浓缩液泵170通过多条浓缩液线路180从浓缩液容器160泵送至分配喷嘴150。浓缩液泵170可以是容积式泵(positive displacement pump)或相似类型的装置。这种正排量泵可以提供对与常规浓缩液相比更加高度浓缩的微量成分的准确份量控制。该容积式泵可以是振动泵或电磁泵、齿轮泵、环形泵、蠕动泵、注射泵、压电泵、或被设计成针对每个泵浦周期泵送固定排量的任何其他类型的容积式装置。实例包括意大利CEME股份公司的乌尔卡咖啡部门(Ulka CoffeeDivision of CEME S.p.A.of Italy)所销售的代号为“E系列”或“HF系列”等的振动泵。在此可以使用其他类型的浓缩液泵170等。
甜味剂120可以包括一种或多种非营养性甜味剂190或高果糖玉米糖浆200。在此还可以使用其他类型的甜味剂120，如糖溶液等。甜味剂120可以储存在甜味剂容器210中。甜味剂容器210可以是常规的盒中袋容器等。非营养性甜味剂190可以经由甜味剂泵220通过甜味剂线路215从甜味剂容器210泵送至喷嘴150。甜味剂泵220可以是类似于上文所描述的浓缩液泵170的容积式泵。来自甜味剂容器210的高果糖玉米糖浆220可以经由受控的齿轮泵230等被泵送至喷嘴150。受控的齿轮泵230可以适应高果糖玉米糖浆200等通常具有的更高的粘度。在此可以使用其他部件和其他构型。
饮料分配系统100可以包括如在此可以描述的配水系统250。配水系统250可以将淡水流260和/或碳酸水流270以预先确定的流速传送至分配喷嘴150。配水系统150可以包括水源280。水源280可以是常规的自来水源或任何类型的水源。配水系统250还可以使用稀释液130而非水。
配水系统250可以包括一条或多条淡水线路290以及一条或多条碳酸水线路300。一个或多个压力调节器310可以位于淡水线路290和/或碳酸水线路300附近。压力调节器310可以具有常规设计。碳酸化器320可以位于碳酸水线路300附近。碳酸化器320可以具有常规设计。碳酸化器320可以将淡水流260与二氧化碳流330混合，从而产生碳酸水流270。淡水流260和碳酸水流270可以流经冷板340。冷板340可以具有常规设计。冷板340可以是任何类型的热交换器以冷却淡水流260和碳酸水流270。高果糖玉米糖浆流200以及其他成分也可以流经冷板340。
配水系统250可以包括位于淡水线路290上的淡水源阀350和位于碳酸水线路300上的碳酸水源阀360。源阀350、360可以是常规的电磁阀等。电磁阀提供开/闭操作。在此还可以使用其他类型的阀。淡水线路290还可以具有中等碳酸化(mid-carb)线路370，该中等碳酸化线路在淡水源阀350附近分叉。(如下文将更详细描述的，来自中等碳酸化线路370的淡水260将在下游与碳酸水流270融合。)淡水线路290及碳酸水线路300可以在淡水源阀350和碳酸水源阀360下游的T形接合点380或其他地方融合。歧管线路390可以在T形接合点380的下游延伸。在此可以使用其他部件和其他构型。
配水系统250可以包括水歧管400，该水歧管通过歧管线路390与淡水流260和/或碳酸水流270相联通。可替代地，水流260、270能够以任何数量的单独线路或其组合到达水歧管400。水歧管400可以具有任何大小、形状或构型。
水歧管400可以包括多条延伸通过其中的流量控制通路410。在本实例中，虽然在此可以使用任何数量的流量控制通路410，但在此示出了第一流量控制通路420、第二流量控制通路430、第三流量控制通路440、和第四流量控制通路450。流量控制通路410可以具有任何大小、形状或构型。每个流量控制通路410中可以包括流量控制器460。在本实例中，虽然在此可以使用任何数量的流量控制器460，但在此示出了第一流量控制器470、第二流量控制器480、第三流量控制器490、和第四流量控制器500。流量控制器460可以是常规的机械流量控制装置。实例包括基于弹簧的流量控制器，如美国密歇根州麦迪逊海茨的定制阀概念公司(CustomValve Concepts of Mansion Heights,Michigan)所出售的代号为凯特FC阀自动流量控制器(Kates FC Valve Automatic Flow Controller)等的那些控制器。其他类型的流量控制器460可以包括针阀、活塞阀、以及甚至常规垫圈或其他类型的流阻塞物。流量控制通路410和流量控制器460可以并行安排和/或具有并行的流动路径。
流量控制器460中的每一个可以是针对从中通过的不同流速预设的。例如，第一流量控制器470可以是针对120毫升每秒的流速而设置的，第二流量控制器480可以是针对90毫升每秒的流速而设置的，第三流量控制器490可以是针对60毫升每秒的流速而设置的，并且第四流量控制器500可以是针对40毫升每秒的流速而设置的。在此可以使用其他类型的流速及其组合。
每个流量控制通路410还可以包括流量控制阀510。在本实例中，虽然可以使用任何数量的流量控制阀510，但在此示出了第一流量控制阀520、第二流量控制阀530、第三流量控制阀540、和第四流量控制阀55。流量控制阀510可以是常规的电磁阀等。流量控制阀510可以类似于上文所描述的源阀350、360并且可以提供开/闭功能。在此可以使用其他类型的阀。喷嘴线路560可以位于水歧管500与喷嘴150之间。在此可以使用其他部件和其他构型。
饮料分配系统100的整体操作可以受控制器570的控制。控制器570可以是常规的微处理器或其他类型的可编程逻辑器件。在此，控制器570可以控制各种泵、阀、以及其他部件的操作。控制器570可以在饮料分配系统100内部或远离它。在此可以使用其他部件和其他构型。
在使用中，控制器570可以激活合适的浓缩液泵170来将合适的浓缩液110泵送至分配喷嘴150。同样，控制器570可以激活甜味剂泵220或受控的齿轮泵230来将合适的甜味剂120泵送至分配喷嘴150。控制器570还可以激活配水系统250打开合适的源阀350和合适的流量控制阀510从而允许碳酸水270或淡水260以预先确定的流速向分配喷嘴150流动预先确定的时长。在图2的图表中示出了各种操作替代方案。
当碳酸水源阀360打开时，碳酸水流270流至水歧管400。如果第三流量控制阀540是打开的，则流向分配喷嘴150的流速将为60毫升每秒；如果第二流量控制阀530是打开的，则流速将为90毫升每秒；并且如果第一流量控制阀520是打开的，则流速将为120毫升每秒。同样的，为了甚至更高的流速，可以同时打开许多流量控制阀510。打开第二流量控制阀530和第三流量控制阀540将导致180毫升每秒的流速；打开第一流量控制阀520和第三流量控制阀540将导致180毫升每秒的流速；并且打开第一流量控制阀520和第二流量控制阀530将导致210毫升每秒的流速。如上文所描述的，中等碳酸化线路370可以从淡水线路290分叉。这样，打开第一流量控制阀520和第四流量控制阀530将导致淡水260与碳酸水270的组合，得到具有160毫升每秒流速的中等碳酸化流580。在此可以使用其他类型的流速及其组合。
与淡水源阀350类似，打开第三流量控制阀540导致分配喷嘴150的60毫升每秒的流速；打开第二流量控制阀530将导致90毫升每秒的流速；并且打开第一流量控制阀520将导致120毫升每秒的流速。同样的，在此还可以打开多个流量控制阀510。打开第二流量控制阀530和第三流量控制阀540将导致150毫升每秒的流速；打开第一流量控制阀520和第三流量控制阀540将导致180毫升每秒的流速；并且打开第一流量控制阀520和第二流量控制阀530将导致210毫升每秒的流速。在此可以使用其他类型的流速及其组合。
可以基于浓缩液110和甜味剂120的本质选择不同的流速。例如，可能趋向起泡的饮料140可能需要更慢的流速。与典型浓缩液泵170通常可以容纳的相比，其他饮料可能更多地需要给定成分，如酸性浓缩液。这样，水流速度可以更慢。同样的，配水系统250可以容纳中等碳酸化饮料。因此，控制器570选择合适的源阀350和合适的流量控制阀510以供碳酸水270或淡水260基于所选择的饮料140以预先确定的流速向分配喷嘴150流动预先确定的时长。
因此，配水系统250在不使用常规且昂贵的泵等的情况下提供了淡水260、碳酸水270、及其组合的多个预设流速。而是，在由源阀350和流量控制阀510管理时，配水系统250包括在流量控制通路410中使用机械流量控制器460。代替昂贵的泵，配水系统250可以使用这些机械流控制器和简单的开/闭阀来提供预设流速。因此，配水系统250可以比已知的水泵送系统更便宜但具有相同水平的准确度。
图3示出如在此可以描述的配水系统590的一个进一步实施例。在本实例中，配水系统590可以包括一个或多个碳酸水歧管600以及一个或多淡水歧管610。碳酸水歧管600和淡水歧管610还可以包括多个流量控制通路410，这些流量控制通路中具有多个流量控制器460和多个流量控制阀510。可以使用任何数量的流量控制通路410。还可以使用任何数量的碳酸水歧管600和淡水歧管610一起来产生各种类型的具有不同碳酸化水平的中等碳酸化流580。在此可以使用其他部件和其他构型。
在此所描述的部件等的许多其他组合能够用于其他构型中。例如，在没有中等碳酸化流580的情况下，淡水流260和碳酸水流270可能是足够的。某些流量控制通路410和/或流量控制器460可以专用于淡水流260或碳酸水流270和/或其中的多个。淡水流260可以是可调整的，同时，碳酸水流270可以是固定的，反之亦然。
应当清楚的是，前文仅涉及本申请和所产生的专利的某些实施例。在此，本领域普通技术人员可以在不背离以下权利要求书及其等效物所限定的本发明的总体精神和范围的情况下进行许多改变和更改。

Claims (15)

1.一种具有从中通过的水流的配水系统，包括：
一条或多条水线路；
与该一条或多条水线路相联通的多个流量控制通路；
位于该多个流量控制通路附近的多个流量控制器；
其中，该多个流量控制器包括多个从中通过的预设流速；以及
多个流量控制阀，该多个流量控制阀位于该多个流量控制通路附近，这样使得打开该多个流量控制阀中的一个流量控制阀允许该水流以该多个预设流速中的一个预设流速流过该多个流量控制通路中的一个流量控制通路。
2.如权利要求1所述的配水系统，其中，该水流包括一个淡水流和一个碳酸水流，并且其中，该一条或多条水线路包括一条淡水线路和一条碳酸水线路。
3.如权利要求2所述的配水系统，其中，该淡水线路包括一个淡水源阀，并且该碳酸水线路包括一个碳酸水源阀。
4.如权利要求3所述的配水系统，其中，该淡水源阀和该碳酸水源阀包括一个电磁阀或其他类型的开/闭阀。
5.如权利要求2所述的配水系统，其中，该淡水线路包括一个从中分支的中等碳酸化线路。
6.如权利要求2所述的配水系统，其中，该淡水线路与该碳酸水线路并入一条歧管线路。
7.如权利要求2所述的配水系统，进一步包括位于该碳酸水线路上的一个碳酸化器。
8.如权利要求1所述的配水系统，其中，该一条或多条水线路上包括一个压力调节器。
9.如权利要求1所述的配水系统，进一步包括一条水歧管，并且其中，该多个流量控制通路位于该水歧管内。
10.如权利要求9所述的配水系统，进一步包括多条水歧管。
11.如权利要求1所述的配水系统，其中，该多个流量控制器包括多个机械流量控制器。
12.如权利要求11所述的配水系统，其中，该多个机械流量控制器包括一个基于弹簧的流量控制器、一个针阀、一个活塞阀、或一个流阻塞物。
13.如权利要求1所述的配水系统，其中，该多个流量控制阀包括一个电磁阀或其他类型的开/闭阀。
14.如权利要求1所述的配水系统，进一步包括位于该多个流量控制通路下游的一个喷嘴和一条喷嘴线路。
15.一种在饮料分配器中提供饮料的方法，包括：
提供具有多个预先确定的从中通过的流速的多个流量控制通路；
打开该多个流量控制通路之一上的一个流量控制阀；
使水以该预先确定的流速通过该流量控制通路流至一个喷嘴；以及
将一种浓缩液的流泵送至该喷嘴从而产生这种饮料。
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