CN110234592A - 用于碳酸化机器的气动阀 - Google Patents

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Abstract

一种碳酸化机器，包括带有可移动壁的气动室。该壁向外移动，以当气动室中的气压增加时，按下保持在机器的罐保持器中的气体罐的放气阀的销。空气释放阀是可关闭的，以将空气保持在气动室中。气泵可操作以将空气从环境大气泵送到气动室中，以增加气动室中的气压。控制器配置为关闭空气释放阀并操作气泵以增加气动室中的气压，从而使可移动壁向外移动，以打开罐的放气阀，导致从罐中释放气体以使液体碳酸化，并且打开空气释放阀以使得放气阀能够关闭。

Description

用于碳酸化机器的气动阀
技术领域
本发明涉及碳酸化机器。更具体地，本发明涉及一种用于碳酸化机器的气动阀。
背景技术
碳酸化机器设计为将加压气体(通常是二氧化碳)引入液体(通常是水)中。例如，可移除的水瓶可附接到机器，使得在瓶口和机器之间形成密封。该密封防止气体从水瓶离开到环境大气中，因为将加压气体引入瓶中。
可将加压气体储存在罐中，直到将其释放为止。例如，可将气体作为液体储存在罐中。可打开罐的阀以从罐中释放气体。然后，管道系统可将从罐中释放的加压气体引导到喷嘴，喷嘴将气体引入液体瓶中。
例如，当向内挤压阀的柱塞时，阀可从罐中释放气体。碳酸化机器可包括用于操作阀以从罐中释放气体的手动或电动操作机构。
发明内容
因此，根据本发明的一个实施例，提供一种碳酸化机器，其包括：带有可移动壁的气动室，可移动壁配置为向外移动，以当气动室中的气压增加时，导致按下保持在机器的罐保持器中的气体罐的放气阀的销；空气释放阀，其可关闭以将空气保持在气动室中；气泵，其可操作以将空气从环境大气泵送到气动室中，以增加气动室中的气压；以及控制器，其配置为关闭空气释放阀并操作气泵以增加气动室中的气压，从而使可移动壁向外移动，以打开罐的放气阀，导致从罐中释放气体以使液体碳酸化，并且打开空气释放阀以使得放气阀能够关闭。
此外，根据本发明的一个实施例，碳酸化机器包括柱塞，其配置为由可移动壁的向外移动向远端推动以按下销。
此外，根据本发明的一个实施例，控制器配置为当打开空气释放阀时，停止气泵的操作。
此外，根据本发明的一个实施例，控制器配置为当液体的碳酸化水平达到所选择的碳酸化水平时，打开空气释放阀。
此外，根据本发明的一个实施例，所选择的碳酸化水平的达到由打开放气阀期间的时间的长度指示。
此外，根据本发明的一个实施例，控制器配置为在打开放气阀之后的预定间隔之后，打开空气释放阀。
此外，根据本发明的一个实施例，控制器配置为根据编程碳酸化方案重复导致放气阀打开和打开空气释放阀的操作。
此外，根据本发明的一个实施例，空气释放阀包括通常打开的电磁阀。
此外，根据本发明的一个实施例，碳酸化机器包括倾斜传感器，其中，控制器配置为仅当感测到的倾斜角不超过阈值倾斜角时，关闭空气释放阀或操作气泵。
此外，根据本发明的一个实施例，可移动壁包括活塞。
根据本发明的一个实施例，进一步提供一种用于碳酸化机器的气动阀操作机构，该机构包括：带有可移动壁的气动室，可移动壁配置为当气动室中的气压增加时向外移动；空气释放阀，其可关闭以将空气保持在气动室中；以及气泵，其可操作以将空气从环境大气泵送到气动室中，以当关闭空气释放阀时增加气动室中的气压，其中，可移动壁配置为当可移动壁向外移动时，导致气体罐的放气阀打开，将所释放的气体引导到将由气体碳酸化的液体。
此外，根据本发明的一个实施例，该机构包括柱塞，其配置为由可移动壁的向外移动向远端推动，柱塞的远端配置为当向远端推动柱塞时，按下放气阀的销以打开放气阀。
此外，根据本发明的一个实施例，空气释放阀包括通常打开的电磁阀。
此外，根据本发明的一个实施例，可移动壁包括活塞。
根据本发明的一个实施例，进一步提供一种通过机器的控制器操作碳酸化机器的方法，该方法包括：关闭空气释放阀以防止从机器的气动室释放空气；打开气泵以将空气从环境大气泵送到气动室中，以增加气动室中的气压，从而使气动室的可移动壁向外移动，以导致附接到机器的气体罐的放气阀打开，从而从罐中释放气体，将所释放的气体引导到液体以使液体碳酸化；在打开放气阀之后完成预定时间间隔时，打开空气释放阀以从气动室释放空气，从而使得放气阀能够关闭。
此外，根据本发明的一个实施例，该方法包括，在预定时间间隔之后停止气泵的操作。
此外，根据本发明的一个实施例，该预定时间间隔对应于所选择的碳酸化水平。
此外，根据本发明的一个实施例，该预定时间间隔包括从罐中释放气体的碳酸化脉冲的长度。
此外，根据本发明的一个实施例，该方法包括重复施加碳酸化脉冲。
此外，根据本发明的一个实施例，当一系列所施加的碳酸化脉冲对应于所选择的碳酸化水平时，结束重复施加碳酸化脉冲。
附图说明
为了更好地理解本发明并认识其实际应用，在下文中提供并参考了以下的图。应指出，这些图仅作为示例给出，决不限制本发明的范围。相同的部件用相同的参考数字表示。
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的带有气动阀的碳酸化机器的部件。
图2A示意性地示出了图1所示的碳酸化机器的剖视图，带有导致气体从罐中释放的气动阀操作机构。
图2B示意性地示出了图2A所示的碳酸化机器的剖视图，其中，气动阀操作机构使得罐的放气阀能够关闭。
图3示意性地示出了图1所示的碳酸化机器的气动阀操作机构的操作。
图4是描绘了根据本发明的一个实施例的用于气动操作碳酸化机器的方法的流程图。
图5是描绘了根据本发明的一个实施例的用于通过多个碳酸化脉冲气动操作碳酸化机器的方法的流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以提供本发明的充分理解。然而，本领域普通技术人员将理解，在没有这些具体细节的情况下可实践本发明。在其他情况中，尚未详细描述众所周知的方法、程序、部件、模块、单元和/或电路，以避免混淆本发明。
虽然本发明的实施例在这方面不受限制，但是使用诸如“处理”、“计算”、“核算(calculating)”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等术语进行的讨论可以指的是计算机、计算平台、计算系统，或其他电子计算装置的操作和/或处理，其将表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理量(例如电子量)的数据操纵和/或转换为类似地表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理量的其他数据，或者可储存指令以执行操作和/或处理的其他信息非易失性存储介质(例如存储器)。虽然本发明的实施例在这方面不受限制，但是如本文使用的术语“复数个”和“多个”可包括，例如，“多个”或者“两个或更多个”。术语“复数个”或“多个”在说明书中可用来描述两个或更多个部件、装置、元件、单元、参数等。除非明确说明，否则本文描述的方法实施例不限于特定顺序或序列。另外，所述方法实施例或其元件的一部分可同步、在同一时间点，或者同时出现或执行。除非另有说明，否则如本文使用的连词“或”应理解为包含(任何或所有所述选项)。
根据本发明的一个实施例，电动碳酸化机器包括气动机构，其用于从气体罐释放加压气体。从罐中释放的气体可流到碳酸化头。在碳酸化头处，可将气体注入固定到碳酸化头的瓶的液体内容物中，以使液体内容物碳酸化。
虽然碳酸化通常指的是注入带有加压二氧化碳的水或另一种液体，但是如本文描述的碳酸化装置和方法应理解为包括注入带有二氧化碳或另一种气体的水或另一种液体。
气动机构包括气动室，气动室带有当气动室内的气压增加时可向外移动的壁。当壁向外移动时，壁可接合气体罐的放气阀的配合结构，以从罐中释放气体。例如，可移动壁的向外移动可导致按下放气阀的销，以打开阀。
如本文使用的，气动室的可移动壁可以指的是可刚性移动的壁或活塞，或者指的是包括至少一个可向外变形的部分的壁或隔膜。在后一种情况中，壁的变形使得壁的一部分向外凸出或向内收缩，在这里也叫做壁的运动。
气泵可操作以将空气从环境大气泵送到气动室中。当将空气泵送到气动室中时，使得能够从气动室释放空气的空气释放阀可关闭。当空气继续泵送到气动室中时，气动室中的空气变得被压缩，增加气动室内的气压。气动室中的增加的压力可导致可移动壁向外移动。可移动壁的向外移动可压在柱塞的近端上，以使柱塞在远端朝着气体罐的放气阀的销移动。当柱塞的远端压在销上时，放气阀可打开以从罐中释放气体。然后可将来自罐的气体引导到液体的瓶或其他容器，以使液体碳酸化。
碳酸化机器的控制器可监测液体的碳酸化水平。例如，碳酸化水平可由一个或多个以下参数指示：从气体罐释放碳酸化气体的持续时间、液体中的引入气体的压力、引入液体的气体的体积，或者另一相关的量。因此，控制器可配置为监测一个或多个以下参数：从罐中释放气体的持续时间、通过机器管道的气流的速度或体积、引入液体的气体的压力，或者碳酸化程度的另一指示。
例如，碳酸化水平可由碳酸化机器的用户选择，例如，通过操作碳酸化机器的控制器，或者可以是固定的或自动选择的。
当达到预定碳酸化水平时，例如，当对应于所需碳酸化水平的预定时段已经过去时，控制器可停止从气体罐释放气体。例如，空气释放阀可打开，并且气泵的操作可停止，以使得空气能够从气动室离开。从气动室释放空气可减小气动室中的气压。结果，罐的放气阀的关闭机构(例如，弹簧或其他弹性元件)可将放气阀的销向外推。因此可关闭放气阀。销的向外移动可在近端方向上将柱塞推向气动室的可移动壁。销的近端运动可导致气动室的可移动壁向内移动，例如，在将空气泵送到气动室中之前基本上移动到其原始位置。
使用电动泵和阀从气体罐释放气体且如本文描述的气动放气机构，可能比其他类型的电动机构有利。例如，机械机构可包括机械传动装置。机械传动装置可配置为，将电动机的旋转运动转换成挤压气体罐的放气阀的销的杆或柱塞的线性运动。例如，这种机械传动装置可包括凸轮、杆、臂、杠杆，及类似部件。线性部件，例如杆、臂和杠杆，可在铰接接头处彼此连接。当所施加的力的变化引起会阻塞或以其他方式影响操作的力或运动的分量时(例如，所施加的力包括侧向力分量，其中适当的操作需要基本上纵向的力)，这种机械传动装置会容易发生故障。各种部件或其连接中的潜在变化或公差会需要昂贵或耗时的校准或者调节程序，以确保每个所制造的碳酸化机器的正确操作。
另一方面，根据本发明的一个实施例，气动放气机构的气动传动不需要机械部件来将旋转运动转换成线性运动。通过气动室中的气压将例如泵的任何旋转运动转换成线性运动。气压在所有表面上施加法向力，降低了会阻塞机构的侧向力的可能性，或者减小了所制造的碳酸化机器之间的变化的可能性。
现在参考这些图。
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的带有气动阀的碳酸化机器的部件。
碳酸化机器10示出为移除了其外壳体，以显示由壳体覆盖的碳酸化机器10的部件。
碳酸化机器10配置为将气体(例如二氧化碳或另一种气体)从气体罐20运送到碳酸化头34。可将包含待碳酸化液体(例如，水、含水饮料，或另一种液体)的瓶36附接到碳酸化头34。将气体运送到头部入口31并使其进入瓶36。
气体罐20可具有圆柱形或其他形状，并且可在罐保持器21处附接到碳酸化机器10。气体罐20可配置为容纳液化气、压缩气体，或者这二者的组合(例如，其中一部分液化气蒸发以在液化气上方形成压缩气体层)。
用户可操作用户控制46，以导致碳酸化机器10启动瓶36中的液体的碳酸化。例如，操作的用户控制46可从多个所提供的碳酸化水平(如图3所示)中选择所需碳酸化水平，例如高(H)、中(M)或低(L)。可提供其他类型的控制。气动阀操作机构40的控制器42可根据所选择的用户控制46操作气动阀操作机构40的部件。
碳酸化机器10的气动阀操作机构40可操作罐放气阀25，以导致从气体罐20释放气体。气动阀操作机构40的气泵48可由控制器42操作，以经由进气口50从环境大气中吸入空气，并迫使空气经由进气管道56进入气动室12。例如，泵48可包括空气压缩机、风扇、鼓风机、波纹管、柱塞，或者其他配置为从大气中吸入空气、在压缩空气的同时迫使空气进入气动室12的机构。在气泵48操作的同时，控制器42可关闭空气释放阀52，以防止空气从气动室12经由出气口54释放回到环境大气中。例如，空气释放阀52可包括可包括通常打开的电磁阀，其保持打开，除非施加电压。可使用另一种类型的阀，例如通常关闭的阀或基于另一工作原理的阀。
气泵48在空气释放阀52关闭的同时的操作可增加气动室12中的气压。增加的气压可导致罐放气阀25打开，释放气体以碳酸化瓶36的液体内容物。
当控制器42确定瓶36的液体内容物的碳酸化完成时(例如，在其长度由用户控制46的操作确定的一段时间过去之后，或者在以其他方式确定碳酸化完成之后)，或者确定一系列碳酸化脉冲的编程碳酸化方案的碳酸化脉冲完成时(例如，在自从打开罐放气阀25开始过去一段预定时间之后)，可从气动室12释放空气。例如，可打开空气释放阀52，并且可停止气泵48的操作。因此，可将空气从气动室12经由流出管道57和出气口54排出，降低气动室12中的气压。产生的气动室12中的气压的降低可使得罐放气阀25的关闭机构能够关闭罐放气阀25。
图2A示意性地示出了图1所示的碳酸化机器的剖视图，带有导致气体从罐中释放的气动阀操作机构。
碳酸化机器10的部件可封装在壳体11中，或者可安装到壳体11。壳体11可包括一个或多个部分，其配置为相对于壳体11的另一个部分旋转或以其他方式移动或位移。
当罐放气阀25打开时，可将气体从气体罐20运送到附接到碳酸化头34的瓶36。
碳酸化机器10的气动阀操作机构40可操作罐放气阀25，以导致从气体罐20释放气体。
气体罐20可通过罐保持器21附接到碳酸化机器10。例如，罐保持器21可包括螺纹23a或其他结构，该结构配置为与对应螺纹23b配合，或者与气体罐20的罐放气阀25上的其他结构配合以将气体罐20固定到碳酸化机器10。
通过气动阀操作机构40操作罐放气阀25可从气体罐20释放气体。例如，可将罐放气阀25的阀柱塞24压入气体罐20中，使得能够经由气体配件28释放加压气体。当不再对阀柱塞24施加向内挤压的力时，罐阀闭合器26可将阀柱塞24向外推以防止气体释放。例如，罐阀闭合器26可包括当向内推阀柱塞24时被压缩的弹簧，或者另一种类型的弹性元件。
在一些情况中，罐保持器21可设置有过压装置。过压装置可配置为在罐放气阀25无法关闭的事件中，防止气体从气体罐20流出。例如，如果罐阀闭合器26损坏或以其他方式出现故障，如果阀柱塞24损坏、弯曲或倾斜以防止适当运动，或者如果将异物引入罐放气阀25以防止阀柱塞24的适当运动，则罐放气阀25可能无法关闭。过压装置可包括密封件(例如，由塑料构成或者由另一种合适的材料构成)的系统，当未按下阀柱塞24(或柱塞18)时，该系统关闭气流路径。过压装置可能使得当按下阀柱塞24时气体能够再次流动，并且当不再按下阀柱塞24时能够再次停止流动。
气动阀操作机构40可包括气动室12。气动室12包括可移动壁。在所示示例中，可移动壁包括活塞14。
当控制器42操作气动阀操作机构40以打开罐放气阀25时，可操作气泵48以从环境大气经由进气口50吸入空气。可经由进气管道56和进气口15迫使空气进入气动室12。可关闭空气释放阀52以防止空气经由出气口16和流出管道57排出到出气口54和环境大气。
当迫使空气进入气动室12并使其在气动室12中被压缩时，气动室12内的气压可增加，并且增加的压力使活塞14通过向外运动19而向外移动。活塞14的向外运动19(图3)可能受到侧室壁13的侧向约束。例如，活塞14可具有圆形形状，并且侧室壁13可以是圆柱形壁。活塞14及由此侧室壁13的横截面可具有另一种形状(例如，椭圆形、矩形、多边形，或另一种形状)。活塞14的形状或结构可构造为使得活塞14能够沿着侧室壁13滑动，而不会倾斜或以其他方式改变其相对于侧室壁13的方向。活塞14还可配置为(例如，通过低摩擦密封结构，例如低摩擦垫圈或刷)减少或消除空气在活塞14和侧室壁13之间从气动室12逸出。代替活塞14，或者除了活塞14以外，可移动壁可包括可变形的或弹性的隔膜，当气动室12内的气压增加时，该隔膜可向外凸出。
瓶36(或其他待碳酸化液体的容器)可附接到碳酸化头34。例如，碳酸化头34可包括瓶架35。瓶架35可包括用于将瓶36固定到碳酸化头34的结构，例如，如图所示的可收缩夹。替代地或另外地，瓶架35可包括螺纹或其他将瓶36固定到碳酸化头34的结构。瓶架35配置为当将加压气体经由气体注入棒32的远端开口33注入瓶36中时，将瓶36固定到碳酸化头34。瓶架35可配置为固定一个或多个具体类型的瓶36，其各自配置为具有设计为接合瓶架35的结构。瓶36可配置为承受在碳酸化过程中可能在瓶36内形成的预定压力。当这种瓶36由瓶架35固定并将瓶36用液体填充到预定水平(通常标记在瓶36上)时，将气体注入棒32的至少远端开口33浸没在瓶36的液体内容物中。
当打开罐放气阀25以从气体罐20释放气体时，所释放的气体可经由气体管道30从气体配件28流出到气体注入棒32。因此，从气体罐20释放的气体可使固定到碳酸化头34的瓶36的液体内容物碳酸化。
控制器42可包括电路或者一个或多个处理单元。可经由电源连接对例如转换器提供用于操作控制器42的功率，转换器将交流电线路电压转换成适合于控制器42的操作的直流电压。替代地或另外地，控制器42可由直流电源(例如，蓄电池，或者其他电源)供电。控制器42可包括可控开关、触点，或者其他用于对气动阀操作机构40的部件(例如，气泵48、空气释放阀52、传感器44，或者其他部件)可控供应电功率的部件。
图2B示意性地示出了图2A所示的碳酸化机器的剖视图，其中，气动阀操作机构使得罐的放气阀能够关闭。
活塞14缩回到气动室12中，从而使得管阀闭合器26能够关闭罐放气阀25。
图3示意性地示出了图1所示的碳酸化机器的气动阀操作机构的操作。
用户可操作用户控制46，以导致碳酸化机器启动附接到碳酸化头34的瓶中的液体的碳酸化。例如，操作的用户控制46可从多个所提供的碳酸化水平中选择所需碳酸化水平，例如高(H)、中(M)或低(L)。可提供其他类型的控制。气动阀操作机构40的控制器42可根据所选择的用户控制46操作气动阀操作机构40的其他部件。
控制器42可根据一个或多个感测到的条件操作部件，该条件由一个或多个传感器44感测到。当传感器44感测到一个或多个条件时，可限制或防止气动阀操作机构40释放气体的操作。例如，如果传感器44的倾斜传感器指示碳酸化机器10的倾斜超过阈值倾斜角或者与倾斜角的预定范围偏离，则可防止气体的释放。替代地或另外地，其他感测到的条件可导致防止气体释放(例如，指示以下现象的感测到的条件：在碳酸化头34中缺少瓶或者瓶固定不当，在罐保持器21中缺少气体罐20或者气体罐固定不当，开口或管道堵塞(例如气体管道30、进气口50或出气口54)，部件的操作故障，瓶中的气压过大，或者另一指示条件)。
传感器44中的一个或多个传感器可包括一个或多个压力传感器(例如，用于检测从气体罐20释放气体，在气体管道30中释放气体，检测固定在碳酸化头34中或其他地方的瓶的内容物的碳酸化)、定时器(例如，用于测量过程的持续时间，例如测量活性碳酸化的不同的时间段，对应于获得不同的碳酸化水平)、触点或其他机械传感器(例如，用于感测由罐保持器21固定的气体罐20、固定在碳酸化头34中的瓶、阀销22的位置，或者另一种机械传感器)、温度传感器或其他环境条件的传感器，或者其他传感器。
当控制器42启动碳酸化过程时，可关闭空气释放阀52，并且可操作气泵48以增加气动室12中的气压。当气动室12内的气压增加时，增加的压力可使活塞14通过向外运动19而向外移动。
当使活塞14通过向外运动19而从气动室12向外移动时，活塞14可推压柱塞18的近端。例如，活塞14的远端可包括配置为接合柱塞18的近端的结构。因此，柱塞18可朝着气体罐20的罐放气阀25向远端移动。
柱塞18的远端运动可将罐放气阀25的阀柱塞24的阀销22(例如，阀销22指的是可从气体罐20的外部接触的阀柱塞24的端部)按入气体罐20中。阀柱塞24的向内按下可导致从气体罐20释放气体。所释放的气体可作为气体流出62而流过气体配件28。气体流出62可流过气体管道30进入气体注入棒32并离开远端开口33。因此，气体流出62可使固定在碳酸化头34中的瓶36包含的液体碳酸化，并且远端开口33浸没在该液体中。罐保持器21可包括密封结构17(例如，O形环或其他垫圈，或者其他密封结构)，以防止气体除了通过气体配件28以外通过罐保持器21的部件逸出。
气体流出62可继续，直到瓶36的液体内容物的碳酸化水平达到预定碳酸化水平为止，或者直到一系列碳酸化脉冲的编程碳酸化方案的碳酸化脉冲完成为止。例如，可根据用户控制46的用户选择，来确定预定碳酸化水平或碳酸化脉冲的结束。所选择的碳酸化水平可决定气体从气体罐20释放的持续时间。替代地或另外地，可根据一个或多个传感器44(例如，气体流量计、用于测量瓶36中的液体的气体含量的传感器，或者另一种传感器)的读数来指示达到碳酸化水平。
碳酸化头34可包括减压阀(未示出)，其使得当瓶36中的气体压力超过预定水平时，气体能够逸出到环境大气中。例如，减压阀可包括弹性元件(例如，阀瓣、阀盖、弹簧，或者其他弹性或弹性元件)，其可由瓶36中的碳酸化气体的压力打开。
当指示达到预定碳酸化水平时，控制器42可停止气泵48的操作。控制器42可在气泵48的操作停止之前、同时或之后，打开空气释放阀52以停止对空气释放阀52施加关闭电压，从而使得空气释放阀52能够打开。在高于大气压的压力下保持在气动室12中的空气，可经由出气口17、流出管道57和出气口54从气动室12逸出到环境大气中。
当减小气动室12中的压力时，罐阀闭合器26可将阀柱塞24从气体罐20向外推。阀柱塞24的阀销22的向外运动可将柱塞18和活塞14推入气动室12中。将活塞14推入气动室12中可进一步迫使空气通过出气口54离开气动室12。可向外推阀柱塞24，直到罐放气阀25关闭气体罐20为止，以防止气体从气体罐20的任何进一步流出。
一旦罐放气阀25(或过压装置)停止气体流出62，便可将瓶36从碳酸化头34移除。例如，可释放锁定机构以使得能够将瓶从瓶架35移除。碳酸化头34可设置有这样的机构，其防止瓶架35释放瓶36，直到将瓶36中的气体压力减小到接近大气压的压力为止。例如，瓶架35可配置为固定瓶36，直到瓶36向前倾斜，或者机械机构或其他气体释放机构以其他方式操作以释放多余气体为止。一旦气体压力已经减小，便可将瓶36从瓶架35移除。
控制器42可配置为执行用于气动操作碳酸化机器10的方法。例如，控制器42可包括设计为导致碳酸化机器10的部件执行该方法的电路。替代地或另外地，控制器42可包括配置为根据编程指令(例如，储存在控制器42的数据存储单元或存储器上的)操作的处理器。
图4是描绘了根据本发明的一个实施例的用于气动操作碳酸化机器的方法的流程图。
关于本文提到的任何流程图，应理解，仅为了方便和清楚起见，已经选择将所示方法分成由流程图的块代表的不连续操作。将所示方法用替代方式分成不连续操作可能具有等效结果。这种将所示方法分成不连续操作的替代方式应理解为，代表所示方法的其他实施例。
类似地，应理解，除非另有说明，否则仅为了方便和清楚起见，已经选择由本文提到的任何流程图的块代表的操作的所示执行顺序。所示方法的操作可按替代顺序执行，或者同时执行，具有等效结果。所示方法的操作的这种重新排序应理解为代表所示方法的其他实施例。
可由碳酸化机器10的控制器42在接收到使连接到碳酸化头34的瓶36的液体内容物碳酸化的指令时执行气动操作方法100(块110)。例如，该指令可由碳酸化机器10的用户进行的用户控制46的操作产生，或者响应于该操作而产生。该指令可指示瓶36的内容物将要碳酸化的碳酸化水平。替代地或另外地，当感测到非碳酸化液体的瓶36固定在碳酸化头34中时，可接收该指令。
控制器42可导致空气释放阀52关闭(块120)。例如，控制器42可对电磁阀施加电流，或者以其他方式导致空气释放阀52关闭。
在关闭空气释放阀52之前、同时或之后，控制器42可操作气泵48，以从环境大气中吸入空气并压缩气动室12中的空气(块130)。
气泵48的操作和空气释放阀52的关闭的组合可增加气动室12内的气压，以将活塞14向外推。活塞14的向外运动能够(例如，经由柱塞18向内挤压阀销22)打开罐放气阀25，以从气体罐20释放气体，从而使瓶36的内容物碳酸化。
控制器42可配置为关闭空气释放阀52，操作气泵48，或者进行这两个操作，以仅当满足预定条件时使瓶36的内容物碳酸化。例如，仅当传感器44不指示偏离预定条件或条件范围的条件时，碳酸化过程可继续进行。例如，控制器42可配置为当传感器44的倾斜传感器检测到的倾斜不超过预定倾斜时，碳酸化过程不继续进行。碳酸化过程可能取决于传感器44感测到的其他条件。
碳酸化过程可继续，直到预定时间间隔过去为止(块140)。可监测从气体罐20释放气体期间的时间段的持续时间(例如，在罐放气阀25已经打开之后，或者在预期罐放气阀25已经打开的时间之后，例如，在当空气释放阀52关闭时开始操作气泵48之后)，直到预定时间间隔已经过去为止。该预定时间间隔可对应于所选择的碳酸化水平。替代地或另外地，可根据编程碳酸化方案来预定单个碳酸化脉冲的时间间隔(在该情况中，碳酸化水平可由一系列碳酸化脉冲决定，其中，在每个脉冲的过程中从气体罐20释放气体)。例如，从气体罐20释放气体的持续时间可由定时器监测，定时器包含在控制器42或传感器44中，或者可以其他方式由控制器42获得。
如果预定时间间隔尚未过去，则气泵48的操作和空气释放阀52的关闭继续(返回到块120)。
当碳酸化完成时，控制器42可导致空气释放阀52打开(块150)。例如，控制器42可中断空气释放阀52的电磁阀中的电流，或者可以其他方式导致空气释放阀52打开。
在打开空气释放阀52之前、同时或之后，控制器42可停止气泵48的操作。
因此，可将空气从气动室12排出到环境大气中，允许减小气动室12内的气压。结果，可允许罐空气释放阀52关闭，以停止气体从气体罐20流到液体。例如，可允许罐阀闭合器26关闭罐放气阀25。罐放气阀25的关闭还可将活塞14(例如，经由阀销22和柱塞18)向内推到气动室12中。在一些情况中(例如，在罐阀闭合器26不能适当操作时)，过压装置可关闭罐放气阀25。
当罐放气阀25关闭时，可使得能够将瓶36从碳酸化头34移除。例如，瓶架35可配置为固定瓶36，直到瓶36向前倾斜，或者机械机构或其他气体释放结构以其他方式操作而从瓶36释放多余气体为止。一旦瓶36中的气体压力已经减小，便可将瓶36从瓶架35移除。
根据本发明的一个实施例，可通过一系列碳酸化脉冲的编程方案来确定达到所选择的碳酸化水平。每个碳酸化脉冲包括，在一定时间间隔的持续时间内将气体从气体罐20注入瓶36的液体内容物中。例如，可根据与所选择的碳酸化水平相关联的编程方案来确定每个时间间隔的持续时间。
图5是描绘了根据本发明的一个实施例的用于通过多个碳酸化脉冲气动操作碳酸化机器的方法的流程图。
可由碳酸化机器10的控制器42在接收到使连接到碳酸化头34的瓶36的液体内容物碳酸化到所选择的碳酸化水平的指令时执行气动操作方法200(块210)。例如，该指令可由碳酸化机器10的用户进行的用户控制46的操作产生，或者响应于该操作而产生。
控制器42可通过导致空气释放阀52在操作气泵48以从环境大气中吸入空气的同时关闭并压缩气动室12中的空气，而导致开始施加碳酸化脉冲(块220)。气泵48的操作和空气释放阀52的关闭的组合可增加气动室12内的气压，以将活塞14向外推。活塞14的向外运动能够(例如，经由柱塞18向内挤压阀销22)打开罐放气阀25以从气体罐20释放气体，从而使保持在碳酸化头34中的瓶36的内容物碳酸化。
控制器42可配置为关闭空气释放阀52，操作气泵48，或者进行这两个操作，以仅当满足预定条件时使瓶36的内容物碳酸化，例如，如由一个或多个传感器44感测到的。例如，控制器42可配置为当传感器44的倾斜传感器检测到的倾斜不超过预定倾斜时，碳酸化过程不继续进行。
在由编程碳酸化方案确定的预定时间间隔之后，控制器42可通过导致空气释放阀52打开来结束碳酸化脉冲(块230)。在打开空气释放阀52之前、同时或之后，控制器42可停止气泵48的操作。
因此，可将空气从气动室12排出到环境大气中，允许减小气动室12内的气压。结果，可允许罐放气阀25关闭，以使气体停止从气体罐20流到液体。
可监测施加碳酸化脉冲的顺序(每个碳酸化脉冲的施加包括由块220和230描绘的操作)，以判断重复施加的脉冲的顺序是否对应于与所选择的碳酸化水平对应的碳酸化脉冲的方案的完成(块240)。
如果所施加的碳酸化脉冲的顺序未完成编程碳酸化方案，则可执行另一碳酸化脉冲(重复块220和230的操作)。
如果所执行的碳酸化脉冲完成与所选择的碳酸化水平相关联的碳酸化方案，则碳酸化脉冲的执行可结束(块250)。瓶36可从碳酸化头34移除。例如，瓶架35可配置为固定瓶36，直到瓶36向前倾斜，或者机械机构或其他气体释放机构以其他方式操作而从瓶36释放多余气体为止。一旦瓶36中的气体压力已经减小，便可将瓶36从瓶架35移除。
本文公开了不同的实施例。某些实施例的特征可与其他实施例的特征相结合；因此，某些实施例可以是多个实施例的特征的组合。已经为了说明和描述的目的而提出了本发明的实施例的以上描述。目的并不是详尽的或是将本发明限制于所公开的精确形式。本领域技术人员应认识到，根据以上教导，许多修改、变化、替代、变更和等价物是可能的。因此，应理解，所附权利要求旨在覆盖所有这种落在本发明的真正精神内的修改和变化。
虽然本文中已经说明并描述了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人员现在将想到许多修改、替代、变化和等价物。因此，应理解，所附权利要求旨在覆盖所有这种落在本发明的真正精神内的修改和变化。

Claims (20)

1.一种碳酸化机器，包括：
气动室，带有可移动壁，所述可移动壁配置为向外移动，以当所述气动室中的气压增加时，导致按下保持在所述碳酸化机器的罐保持器中的气体罐的放气阀的销；
空气释放阀，能关闭以将空气保持在所述气动室中；
气泵，能操作为用于将空气从环境大气泵送到所述气动室中，以增加所述气动室中的气压；以及
控制器，配置为关闭所述空气释放阀并操作所述气泵以增加所述气动室中的气压，从而使所述可移动壁向外移动，以打开所述气体罐的放气阀，导致从所述气体罐中释放气体以使液体碳酸化，并且打开所述空气释放阀以使得所述放气阀能够关闭。
2.根据权利要求1所述的碳酸化机器，进一步包括柱塞，所述柱塞配置为由所述可移动壁的向外移动而向远端推动，从而按下所述销。
3.根据权利要求1或2所述的碳酸化机器，其中，所述控制器配置为当打开所述空气释放阀时，停止所述气泵的操作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳酸化机器，其中，所述控制器配置为当液体的碳酸化水平达到所选择的碳酸化水平时，打开所述空气释放阀。
5.根据权利要求4所述的碳酸化机器，其中，所选择的碳酸化水平的达到由打开所述空气释放阀所持续的时间长度指示。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的碳酸化机器，其中，所述控制器配置为在打开所述放气阀后的预定间隔之后，打开所述空气释放阀。
7.根据权利要求6所述的碳酸化机器，其中，所述控制器配置为根据编程碳酸化方案重复导致所述放气阀打开和打开所述空气释放阀的操作。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的碳酸化机器，其中，所述空气释放阀包括通常打开的电磁阀。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的碳酸化机器，进一步包括倾斜传感器，其中，所述控制器配置为仅当感测到的倾斜角不超过阈值倾斜角时，关闭所述空气释放阀或操作所述气泵。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的碳酸化机器，其中，所述可移动壁包括活塞。
11.一种用于碳酸化机器的气动阀操作的机构，所述机构包括：
气动室，带有可移动壁，所述可移动壁配置为当所述气动室中的气压增加时向外移动；
空气释放阀，能关闭以将空气保持在所述气动室中；以及
气泵，能操作为用于将空气从环境大气泵送到所述气动室中，以当关闭所述空气释放阀时增加所述气动室中的气压，
其中，所述可移动壁配置为当所述可移动壁向外移动时，导致气体罐的放气阀打开，所释放的气体被引导到将被该气体碳酸化的液体。
12.根据权利要求11所述的机构，进一步包括柱塞，所述柱塞配置为由所述可移动壁的向外移动而向远端推动，所述柱塞的远端配置为当向远端推动所述柱塞时，按下所述放气阀的销以打开所述放气阀。
13.根据权利要求11或12所述的机构，其中，所述空气释放阀包括通常打开的电磁阀。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的机构，其中，所述可移动壁包括活塞。
15.一种通过碳酸化机器的控制器操作所述碳酸化机器的方法，所述方法包括：
关闭空气释放阀，以防止从所述碳酸化机器的气动室释放空气；
操作气泵以将空气从环境大气泵送到所述气动室中，以增加所述气动室中的气压，从而使所述气动室的可移动壁向外移动，以导致附接到所述碳酸化机器的气体罐的放气阀打开，从而从所述气体罐中释放气体，所释放的气体被引导到液体以使该液体碳酸化；
在打开所述空气释放阀之后完成预定时间间隔时，打开所述空气释放阀以从所述气动室释放空气，从而使得所述放气阀能够关闭。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括，在所述预定时间间隔之后停止所述气泵的操作。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述预定时间间隔对应于所选择的碳酸化水平。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，所述预定时间间隔包括从所述气体罐中释放气体的碳酸化脉冲的长度。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：重复施加碳酸化脉冲。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，当一系列所施加的碳酸化脉冲对应于所选择的碳酸化水平时，结束重复施加碳酸化脉冲的步骤。
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