CN110754945A - 流动类型碳化装置以及设有此装置的饮料分配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种流动类型碳化装置，包括：第一导管，其中待碳化的饮料和二氧化碳在其内流动；第二导管，其中非待碳化的饮料在其内流动；至少一湍流产生元件设置在该第一导管内；以及，其中该第一导管和第二导管为热性联通，使得来自该第二导管内流动的流体的热量加热该第一导管。在一实施例中，该第一导管及第二导管采用同心方式而排置。

Description

流动类型碳化装置以及设有此装置的饮料分配器

技术领域

本发明公开一种具有改善消毒性能的流动类型碳化装置，以及设有此流动类型碳化装置的饮料分配器，饮料分配器可将水等液体的饮料输出到使用者的玻璃杯或瓶子内。有些使用者较偏好饮用碳化饮料，例如碳酸水。由于水是以非碳化方式从水龙头、水箱或罐子供应到饮水机，因此，饮料分配器必须含有用于递送碳化饮料的碳化装置。

背景技术

大多数的饮料分配器含有将水碳化的水箱。水须在这个水箱中停滞较长一段时间。通常，并不希望有停滞状况发生，因为在停滞期间可能形成细菌。

基于文丘里（Venturi）喷嘴的流动类型碳化为现有技术，其中会将二氧化碳气流引入到水流中。

WO 2012/123462 A1公开一种流动类型碳化设备。

EP 0 322 925 A2公开一种用于将气体注入到液体之内的喷嘴。

现有技术的流动类型水碳化器具有相当低的效率。此外，要对现有技术的流动类型碳化器进行消毒，这种操作非常耗时，原因是文丘里喷嘴会对消毒流体施加高流动阻力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改善效率的流动类型碳化装置，以及一种具有这种高消毒效率的碳化装置的饮料分配器。

本发明的目的可通过一种具有流动类型碳化设备的饮料分配器所构成。

本发明公开一种含有第一导管和第二导管的流动类型碳化装置。待碳化的饮料和二氧化碳是在该第一导管内流动。非待碳化的饮料则是在该第二导管内流动。至少一湍流产生元件布置在该第一导管内。该湍流产生元件可协助溶解在饮料中的二氧化碳。该湍流产生元件可将二氧化碳气泡碎分成更小的气泡，使得二氧化碳在饮料中以更高的浓度溶解。在一实施例里，饮料可为水。该第一导管和第二导管为热性联通，使得来自在该第二导管内流动的流体（液体）的热量能够加热该第一导管。

该流动类型碳化装置可被有效地消毒，因为热水可通过该第二导管，致使该第二导管和该第一导管以及至少一湍流产生元件被加热，从而杀死细菌、病毒或是病原体。在一实施例中，温度为约60°C至99°C的流体（液体）可在短于5分钟的时间跨度内将该第二导管加热至约50°或更高。

此外，该第二导管可输送不被碳化的饮料，像是用于泡制咖啡或茶的水或是静止水。如果不被碳化的饮料不通过该至少一湍流产生元件，则可更快速地并且以较低的泵功率来分配饮料，原因是该第一导管中的湍流产生元件不会对在该第一导管内流动的饮料施予任何流动阻力。

该第一导管及第二导管可依同心方式排置。这种排置方式可确保适当的热性耦合并且减少空间需求。

在一实施例中，该第一导管围绕该第二导管而排置。不过，也可了解该第二导管为围绕于该第一导管而排置。较佳的是该第一导管围绕该第二导管而排置，借以将更多的湍流产生元件以及/或者更大的湍流产生元件的流动限制区域和/或更多的湍流产生开口定位到该第一导管内的饮料流中。

该至少一湍流产生元件会缩减该第一导管的截面。因此，当饮料通过该湍流产生元件时饮料的压力会上升，导致二氧化碳气泡被碎分并且更有效率地溶解在饮料里。

多个湍流产生元件可在该第一导管内的饮料流中循序地分开排置。另替地或附加地，可将多个湍流产生开口依次径向以分隔方式排置在该湍流产生元件上。

在一较佳实施例里，多个湍流产生开口可围绕于该湍流产生元件的圆周分开地排置。因此，饮料流被迫从具有湍流的湍流腔室到该第一导管的外部和这些湍流产生元件之间的空间，其中二氧化碳气泡被进一步划分并且被饮料溶解。

在一实施例中，该湍流产生元件在其外部周边处具有大致圆形的截面。该湍流产生元件的截面以垂直于该第一导管的轴向以及该第一导管内的饮料流动方向而排置。至少一湍流产生开口是由该湍流产生元件的外部周边处的至少一凹口所形成。因此，饮料流被迫到该第一导管的外部，并且这些湍流产生元件之间的空间形成湍流腔室。二氧化碳气泡在该凹口的边缘处被划分并且溶解在该湍流腔室内的饮料中。

在一实施例中，该凹口可为由该湍流产生元件的大致圆形截面的扁平部分所形成。除了在该湍流产生元件的外部周边处的至少一凹口之外，该湍流产生元件阻挡该第二导管的外壁与该第一导管的内壁之间的任何流体的流动。

在一实施例中，该湍流产生元件中的凹口可为由正交于该第一导管的半径的第一边壁以及垂直于该第一边壁的至少一第二边壁所形成。

在一实施例中，多个湍流产生元件是以串联关系所排置，从而会在相对的湍流产生元件、该第二导管的外部圆柱边壁以及第一导管的内部圆柱边壁之间形成湍流腔室。

按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的第一导管的轴向距离可为该第一导管的轴向方向上的湍流产生元件的厚度的至少两倍。按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的第一导管的轴向距离可为在该第一导管的轴向方向上的湍流产生元件的厚度的大约两倍至大约三倍的范围。按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的第一导管的轴向距离是该第一导管的内径和该第二导管的外径之差的至少两倍。按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的第一导管的轴向距离是该第一导管的内径与该第二导管的外径之差的约两倍至约三倍。与该第一导管的半径正交的湍流产生元件的凹口的宽度为在该第一导管的轴向方向上的湍流产生元件的厚度的大约75%至大约125%的范围。该凹口在该第一导管的径向方向上的最大高度可为在该第一导管的轴向方向上的湍流产生元件的厚度的大约0.5%至大约1.5%的范围。

本发明还公开一种流动类型碳化设备，其含有碳化控制器，如前文所述的流动类型碳化装置，以及至少一经调适以将流体引导到该第一导管和/或该第二导管的控制机阀。该控制器可为使软件运行于其上的嵌入式电脑。该控制机阀可为Y-机阀。该碳化控制器经调适以在该流动类型碳化设备的第一操作模式下切换至少一控制机阀，使得待碳化的饮料会被引导至该第一导管，并且切换至少一控制机阀而使得不碳化的饮料被引导到该第二导管。

该碳化控制器经调适以在一第二操作状态下切换控制机阀，借此将消毒流体引导通过该第二导管。在一实施例中，该消毒流体（液体）可为水，而加热至60°C至99°C的范围，较佳地为75°C至85°C。流过第二导管的热流体会加热该第一导管、这些湍流产生元件、其内的凹口以及该第一导管之内的其他元件，从而消灭细菌、病毒和病原体。消毒流体和/或热流体可流过该第二导管，直到该第一导管被消毒和/或净化。之后，该碳化控制器也可引导消毒流体通过该第一导管以除去遭到消灭的细菌、病毒或病原体等等。

本发明还公开一种含有前述流动类型碳化装置的饮料分配器。该饮料分配器含有液体流机阀以及/或是液体泵，其经调适以控制通过该流动类型碳化装置的饮料流。该饮料分配器可进一步含有气体机阀以及/或是气体泵，其经调适以控制进入一气体注入口部分以对饮料供应二氧化碳的气体流。该控制器可为调适以控制该液体流机阀和/或该液体泵以及该气体机阀和/或该气体泵。该控制器可控制该液体流机阀和/或液体泵以及该气体机阀和/或气体泵，使得在饮料流过该流动类型碳化装置过程中将气体馈送到该气体注入口部分。

在一实施例中，该气体注入口部分可包括至少一第一气体喷注器和一第二气体喷注器，以供将气体喷注到该气体注入口部分内，其中该第一气体喷注器可引发第一气体输出流，该第二气体喷注器可引发第二气体输出流，并且其中该第二气体输出流比该第一气体流大至少50%，较佳地为大70%，更佳地为80%-120%，最佳地则为大至少80%。因此，可在较宽广范围上控制被喷注到液体内的气体量而无需耗用额外的碳化处理时间。该流动类型碳化装置可进一步包含一碳化控制器，经调适以控制该第一气体喷注器和该第二气体喷注器，其中如果是将低量的气体输送到液体中，则只会启动该第一气体喷注器，如果是将中量的气体馈送到液体中，则只会启动该第二气体喷注器，而如果是将高量的气体馈送到液体中，则启动该第一气体喷注器和该第二气体喷注器。应能了解中量的气体是大于低量的气体，并且高量的气体是大于中量的气体。注入液体内的二氧化碳量也可通过该第一和/或该第二气体喷注器的启动时间来控制。

较佳地，饮料流量小于每分钟1升，最好是每分钟0.5升至每分钟1升。如果待碳化饮料的温度为2°C，则借由本发明碳化装置可达到约5克/升的二氧化碳浓度。如果饮料的温度为8°C，则借由本发明流动类型碳化装置可达到约4克/升的二氧化碳浓度。这相当于约60%的效率。通过该碳化装置所输送的饮料可具有约3巴至约4巴的压力。在二氧化碳箱以及该第一气体喷注器和/或该第二气体喷注器之间可设置一减压机阀，特别是压力调节机阀，借以将二氧化碳的压力控制在某受控范围内。在该第一和/或该第二气体喷注器的入口处的较佳二氧化碳压力为约5巴至约6巴。

该饮料分配器可进一步包含一控温装置，其设置在该气体注入部分的下游处以及该湍流装置的上游处。较佳地，该控温装置是流动类型控温装置。该控温装置内的液体流动不是层流的，而是曲折形状，其有助于降减二氧化碳气泡的尺寸，并因而使二氧化碳溶解在例如水的液体中。

在一实施例中，所注入的气体量可通过在一段时间内启动该气体注入口部分中的气体喷注器来进行时间调节，此时段是依据水中二氧化碳的设定浓度而改变，与这些湍流产生元件的组态构造无关。

本发明还公开一种替代性的流动类型碳化装置（流动类型碳化部分），该装置含有用于供给加压液体的液体注入口；用于排出碳化液体的液体排出口；位于该液体注入口下游处的气体注入口部分；以及位于该气体注入口部分下游处的湍流部分，而当气体流过该气体注入口部分时加压液体经此流过。该湍流部分与该液体注入口和该液体排出口流体联通。该湍流部分包括至少一湍流元件，此者具有外管部分和内管部分。该外管部分是由分隔边壁部分地所封闭，而该内管部分则是从该部分开放的分隔边壁延伸。该内管部分是在该外管部分之内延伸。该内管部分和该外管部分是通过分隔边壁所连接。在该内管部分的一部分和该外管部分之间形成凹口。该内管部分和该外管部分是与该液体注入口和该液体排出口流动连通。替代性的流动类型碳化装置（区段）可为前文所述的流动类型碳化设备以及/或是饮料分配器的一部分。

该内管部分可自该分隔边壁上游延伸进入到由该外管部分所形成的凹口内。借此，从由该外管部分所形成的腔室流出的水会形成到直径小于该外管部分的内管部分里。本发明的发明人无意受特定理论的约束，即二氧化碳气泡在该内管部分的孔洞的边缘处破碎，并向上游延伸到该外管部分内而被液体溶解。

使用上，饮料行经该内管部分而流到由该外管部分所形成的腔室内。因此，由该内管部分所注射的液体的一部分会被引导到形成于该内管部分、该外管部分和该分隔边壁之间的凹口内。本发明的发明人无意受特定理论的约束，即在该内管部分的孔洞的边缘处突出到由该外管部分所形成的腔室内，二氧化碳气泡会破碎并且以更有效的方式溶解在饮料中。

该内管部分可下游延伸到该分隔边壁内而进入由该外管部分所形成的凹口里。此外，该内管部分周围的凹口会引起湍流而有助于二氧化碳溶解在液体中。

该外管部分比起该内管部分从该分隔边壁延伸得更远，使得该外管部分可构成腔室，而其中饮料自该内管部分流入该腔室以及/或者饮料可自该处流入该内管部分。

在一实施例中，该湍流部分包含串联连接的多个湍流元件。饮料从该液体注入口经过该多个湍流元件以串联流动连接的方式流到该液体排出口。

在该湍流区段的一部分中，两个相邻湍流元件的分隔边壁可彼此相邻地定位。而在该湍流区段的另一部分里，两个相邻湍流元件的外管部分的端部可彼此相邻地定位，其中该内管部分的端部彼此面对。两个外管部分可形成一腔室，而两个内管部分在该腔室的相对侧从个别的分隔边壁延伸到其内。

该外管部分与该湍流元件的分隔边壁可构成一圆柱体，而其中该内管部分在该分隔边壁内形成一开口。

该湍流部分可含有多个腔室，这些腔室与该湍流部分的注入口和该湍流部分的排出口为串联流动联通。这些腔室是由这些外管部分所形成。该等腔室是由这些分隔边壁所分隔。各个内管部分穿过分隔边壁延伸到相邻的腔室内。在延伸到该外管部分中的内管部分周围形成凹口。由于这些多个腔室和内管部分是以串联流体联通的方式所设置，因此该流动类型碳化装置的效率能够显著提升。在一实施例中，较佳地有三至四个腔室。一般说来，第五腔室并不会显著地增高水中达到的二氧化碳浓度。

彼此面对的相对内管部分的两个孔洞之间的距离可对应于该外管部分之内径的大约50%至大约150%，较佳地为大约70%至大约125%，更佳地为大约100%至大约120%。彼此面对的相对的内管部分的两个孔洞之间的距离可对应于流动通道的长度的大约50%至大约150%，较佳地为大约75%至大约125%，更佳地为大约85%至大约115%，而此流动通道是由在一第一腔室中延伸的内管部分以及在与第一腔室相邻的第二腔室中延伸的第二内管部分所形成。该内管部分的直径可对应于该外管部分的直径的大约5%至大约30%，较佳地为大约10%至大约25%，更佳地为大约15%至大约20%。该内管部分的边壁的厚度可对应于该内管部分的直径的大约50%至大约100%，较佳地为大约65%至大约85%，更佳地为大约70%至大约75%。该内管部分可从该分隔边壁延伸进入该腔室之内管直径的大约50%至大约400%，较佳地为大约100%至大约300%，更佳地为大约150%至大约250%。

该内管部分在孔洞处必须是锋利边缘。较佳地，该内管部分的孔洞是通过钻凿处理所制造。

相对内管部分彼此面对的孔洞之间的距离约为3.5mm至约12mm，较佳地为约4.5mm至约10mm，更佳地为约6mm至约8mm。由在该第一腔室中延伸的第一内管部分和在与该第一腔室相邻的第二腔室中延伸的第二内管部分所形成的流动通道的长度范围为约3.5mm至约12mm，较佳地为约4.5mm至约10mm，更佳地为约6mm至约8mm。该内管部分的直径可为约0.5mm至约3mm，较佳地为约0.7mm至约2mm，更佳地为约1mm至约1.5mm。该内管部分的边壁的厚度约为0.3mm至约1.5mm，较佳地为约0.5mm至约1mm，更佳地为约0.7mm至约0.8mm。该内管部分可从该分隔边壁延伸进入该腔室的大约1mm至大约3mm，较佳地为大约1.5mm至大约2.5mm，更佳地为大约1.7mm至大约2.2mm。该外管部分的内径范围在约4mm至约10mm之间，较佳地为约4mm至约8mm之间，最佳地为约5mm至约7mm之间。

附图说明

现参照于显示出本发明的非限制性实施例的附图以进一步详细描述本发明，其中：

图1为一饮料分配器的元件的略图；

图2为根据本发明第一实施例的湍流装置的示意性剖视图；

图3为根据本发明第一实施例的湍流产生元件的示意性剖视图；

图4为根据本发明第二实施例的湍流装置的示意性剖视图。

附图标记说明

100 饮料分配器

102 水源

104 导管

106 泵

107 加热器

108 导管

109 清洁剂装置

110 气体注入口部分

111 液体注入口

112 二氧化碳瓶

113 选择性导管

114 导管

116 减压机阀 / 压力调节机阀

118 导管

120 第一喷注器供应导管

122 第二喷注器供应导管

124 第一气体喷注器

126 第二气体喷注器

128 控温装置 / 冷却器

130 电源

131 冷却元件

132 电源

134 导管

136 导管

138 导管

140 喷嘴

142 容器

200 湍流部分

202 第二注入口

204 第二排出口

206 第一注入口

208 第一排出口

210a~210d 湍流产生元件

212a~212d 湍流产生开口

214 第二导管

216 第一导管

218 注入口

220 第一部分

222a~222e 湍流腔室

230 第二排出口导管

240 第一排出口导管

300 湍流部分

306a~206h 湍流元件

308a~308h 外管部分

310a~310h 内管部分

312a~312h 孔洞

314a~314h 凹口

316a~316h 分隔边壁

318a~318d 腔室。

具体实施方式

现参考图1，图中显示一运用本发明的饮料分配器100的示意图。本发明现虽参照于饮料分配器(饮水机)100所描述的，然而应了解本发明确可应用于任何类型的饮料分配器100。一水源102可为水龙头、水箱、罐子等等。该水源102是通过导管104连接到泵106。该泵106将具有大约3巴至大约4巴压力的水供应到连接到气体注入口部份110的导管108内。该气体注入口部分110包含一液体注入口111以用于接收加压水。该气体注入口部分110包含第一气体喷注器124和第二气体喷注器126。与该第一气体喷注器124相比较，该第二气体喷注器126可向流经该气体注入口部分110的水提供大约两倍的二氧化碳。

该第二气体喷注器126的开口可具有比该第一气体喷注器124的开口更大的面积。该第二气体喷注器126开口的面积可为该第一气体喷注器124开口的面积的两倍。该第二气体喷注器126开口的面积可以比该第一气体喷注器124开口的面积大至少50%，较佳地为大70%，更佳地为大80%和120%，最佳地为大至少80%。

该饮料分配器100含有通过导管114连接到一减压机阀或压力调节机阀116的二氧化碳瓶112。该减压机阀116可对导管118供应压力为约5巴至约6巴的二氧化碳。该导管118分支成第一喷注器供应导管120和第二喷注器供应导管122。该第一喷注器供应导管120连接到该第一气体喷注器124，而该第二喷注器供应导管122是连接到该第二气体喷注器126。

该气体注入口部分110通过一选择性导管113连接到控温装置128，也即冷却器。水在冷却器中流动并通过一曲折形状导管134，该导管134通过邻近一冷却元件131。该冷却元件131可含有连接到电源130、132的珀尔帖元件。该冷却元件131也可为一热交换器，而冷却介质经此流过，此冷却介质是由导管113所供应并通过导管134释出。该控温水通过选择性导管136离开而进入湍流部分200，此部分将于后文中参考图2和3，根据该湍流部分200的第一实施例，并且参考图4根据第二实施例湍流部分300，进一步详细说明。

该湍流部分200包含一第一排出口208以将碳化水输出到导管138，而喷嘴140连接于此导管以将碳化水分配到使用者的容器142内。

该饮料分配器100进一步包含一设置在该导管108与清洁剂装置109之间的流动类型加热器107，而该清洁剂装置经调适以将水加热到至少70°，较佳地为80°，更佳地为90°的温度。水可用来充当消毒液，并可通过该清洁剂装置109向其内添加清洁剂。由此，假如一控制器150将该饮料分配器100自饮料分配模式切换至清洁模式，则清洁液可向下游流到该气体注入口部分110、流动类型控温装置128并且经过该湍流部分200，借以对这些元件进行洁净消毒。

现参考图2和3，图中显示该湍流部分200的第一且较佳实施例。该湍流部分200含有第一注入口206，待碳化的水经过该第一注入口206而进入该湍流部分200。该湍流部分200含有第一排出口208，碳化的水经此排出而离开该湍流部分200。进一步，该湍流部分200包含第二注入口202，不被碳化的水会经此而入，以及第二排出口204，不被碳化的水会经此排出而离开该湍流部分200。

在该第一注入口206和该第一排出口208之间排设有多个湍流产生元件210a、210b、210c、210d。这些多个湍流产生元件210a、210b、210c、210d是与构成于该第二注入口202和该第二排出口204之间的第二导管214一体形成。在这些湍流产生元件210a、210b、210c、210d的周围，第一导管216延伸连接该第一注入口206和该第一排出口208。

如图2和3所示，这些湍流产生元件210a、210b、210c、210d通常为实心，并且是从该第二导管214延伸到该第一导管216。在大致圆形的湍流产生元件210a、210b、210c、210d的外部周边处设置有多个湍流产生开口212a、212b、212c、212d。该湍流产生开口212a可为沿该湍流产生元件210a的周边所设置。在图3所示的实施例中，在沿（环绕）该湍流产生元件210a的周边处设置有三个湍流产生开口212a。在另一实施例中，可沿着该湍流产生元件210a的周边排设更多的湍流产生开口212a或更少的湍流产生开口212a，例如两个湍流产生开口212a、四个湍流产生开口212a，或者是更多的湍流产生开口212a。

即如图3中可见，各个湍流产生开口212a可包含大致垂直于该湍流产生元件210a的径向而延伸的第一部分220。第二部份的注入口218则可为垂直于该湍流产生开口212a的第一部分220而设置。

如图2中可见，多湍流产生元件210a、210b、210c、210d以及/或是多个湍流产生开口212a、212b、212c、212d可在图2箭头所示的流动方向上以串联关系布置。这些湍流产生元件210a、210b、210c、210d可为相隔分开，借以在该湍流产生元件210a的前方，在这些湍流产生元件210a、210b、210c、210d之间，以及/或是在该湍流产生元件210d的后方，于待碳化水的流动方向上形成湍流腔室222a、222b、222c、222d、222e。无意受限于特定理论，本发明的发明人假设二氧化碳气泡在这些湍流产生开口212a、212b、212c、212d处会分开并且溶解在水中。此外，在这些湍流产生开口212a、212b、212c、212d处可产生更高的压力，导致二氧化碳气泡分别地溶解在饮料和水中。进一步，在这些湍流腔室222a、222b、222c、222d、222e中所产生的湍流导致饮料和水分别地溶解二氧化碳。

这些湍流产生元件210a、210b、210c、210d的厚度可在约1mm至3mm之间的范围内。两个湍流产生元件210a、210b、210c、210d之间的距离可在3mm到7mm之间的范围内。该第一导管216的内径可在7mm和10mm之间的范围内，并且该第二导管214的外径可在4mm到6mm的范围内。

在根据图2和3的实施例中，该第一导管216和该第二导管214经绘制为同心。然而并非必然如此，该第一导管216和该第二导管214可借由任何适当方式热耦合，例如铜的热导体，或者热导管。

该湍流部分200连接到一机阀224。该机阀224的注入口218连接到导管136，此导管分别地从该流动类型水控温装置128输送饮料和水。该机阀224可操作地连接到该控制器150。如果该控制器150设置水不被碳化，则在该注入口218处进入该机阀224的水会被传递到该机阀224的第二排出口导管230，并且进入该湍流部分200的第二注入口202。不被碳化的水可为用于泡制茶、咖啡的水或是静止水。在该第二导管214中流动的水不会通过任何湍流元件，并且该第一气体喷注器124和第二气体喷注器126没有注入二氧化碳。因此，水会离开该第二排出口204而不被碳化并且进入该喷嘴140。

如果该控制器150设置水将被碳化，则会借由该第一气体喷注气124和/或第二气体喷注器126喷注二氧化碳。此外，切换该机阀224以使得分别地进入该机阀224的注入口218的饮料和水会被传送到该机阀224的第一排出口导管240，其中，该第一排出口导管240连接到该湍流部份200的第一注入口206。饮料和水分别地流过这些含有湍流产生开口212a、212b、212c、212d的湍流产生元件210a、210b、210c、210d，其中二氧化碳气泡会分开并且个别地被饮料和水溶解，即如前文所述。

在消毒操作模式的第一步骤中，该控制器150可以通过切换该机阀224以使得由该流动类型加热器107所加热的水流通，并且选择性地由该清洁剂装置109补充到该第二导管214，使得热水从该机阀224的注入口218流到该第二排出口导管230。热水进入该第二注入口202并且加热该第二导管214和这些湍流产生元件210a、210b、210c、210d，从而也加热该第一导管216。所以，该湍流部分200能够被有效地洁净和/或消毒。一旦所有细菌在这些湍流腔室222a、222b、222c、220d、220e以及湍流产生开口212a、212b、212c、212d中遭到破坏，该控制器150可在第二步骤中切换该机阀224，使得热水从该机阀224的注入口218流动到该第一导管排出口240，并因此进入该第一注入口206，借以将遭到破坏的细菌、病原体和病毒从这些湍流腔室222a、222b、222c、222d、222e和湍流产生开口212a、212b、212c、212d去除。

该湍流部分200的第一实施例可供借由一流动类型湍流部分200通过这些湍流腔室222a、222b、222c、220d、222e以及湍流开口212a、212b、212c、212d来进行有效的流动类型碳化。该湍流产生开口212a、212b、212c、212d虽限制液体的流动，但是该湍流部分200可被有效地洁净和/或消毒，因为热的消毒液体可在该第二注入口202和该第二排出口204之间通过，并且因为从该第二注入口202流到该第二排出口204的液体是与这些湍流产生元件210a、210b、210c、210d和该第一导管216热性联通。

现参考图4，图中显示根据本发明第三实施例的湍流部分（流动类型碳化装置）300的示意性剖视图。该湍流部分300基本上包含由多个湍流元件306a-306h的外管部分308a-308h形成的四个腔室318a、318b、318c、318d。

第一湍流元件306a的内管部分310a延伸进入该第一腔室318a中。在该外管部分308a和该内管部分310a之间形成一凹口314a。在该外管部分308a和该内管部分310a之间排设有一分隔边壁316a。该外管部分308a和该分隔边壁316a可构成一圆柱体，其中该内管部分310a延伸穿过该分隔边壁316a。该内管部分310a形成一流体通道，其中流体可通过该内管部分310a的孔洞312a进入该第一腔室316a。该第一湍流元件306a的外管部分308a在下游方向上进一步延伸，作为第一湍流元件306a的内管部分310a。流动方向在图4中以箭头表示。

一第二湍流元件306b经设置在邻近于该第一湍流元件306a。该第二湍流元件306b的形状大致上是与该第一湍流元件306a的形状相同。故而，为简洁起见，并未详细描述该第二湍流元件。该第二湍流元件也含有一外管部分308b，此者借由分隔边壁316b而连接于内管部分310b。该第二湍流元件306b经设置在该湍流部分300内，使得该第二湍流元件306b的内管区段316b的孔洞312b是面朝该第一湍流元件306a的内管区段310a的孔洞312a。该第二湍流元件306b的内管部分310b向上游延伸到该第一腔室318a里。

流体是通过该第二湍流元件306b的内管部分310b中的孔洞312b而进入。该外管部分308b则在上游方向上从该分隔边壁316b进一步延伸而作为该内管部分310b。在该第二湍流元件306b的外管部分308b与该内管部分310b之间形成一凹口314b。

在一实施例中，该第一湍流元件306a和该第二湍流元件306b的组合可构成具有单一腔室318a的湍流区段。

为提升多个腔室318a-318d的效率，可依串联流动联通的方式来排设多个湍流元件306a-306h。

在图4中显示的实施例里，第三湍流元件306c是排置在邻近于该第二湍流元件306b。该第三湍流元件306b的形状大致上是与该第一湍流元件306a的形状相同。该第三湍流元件306c的分隔边壁316c经布置为与该第二湍流元件306b的分隔边壁316b相邻（面对面）。因此，该第三湍流元件的内管部分310c向下游延伸到由该第三湍流元件306c的外管部分308c所形成的腔室318b里。流体流通过该第二湍流元件的内管部分312b和该第三湍流元件306c的内管部分312c所形成的通道，并且通过该第三湍流元件306c的内管部分310c的孔洞312c进入到该腔室318b内。在该外管部分308c和该内管部分310c之间形成一凹口314c。

一第四湍流元件306d经过设置在邻近于该第三湍流元件306c。该第四湍流元件306d的形状大致上是与该第一湍流元件306a的形状相同。故而，为简洁起见，并未详细描述该第四湍流元件。该第四湍流元件也含有一外管部分308d，此者借由分隔边壁316d而连接于内管部分310d。该第四湍流元件306d经布置在该湍流部分300中，使得该第四湍流元件306d的内管区段310d的孔洞312d为面朝该第三湍流元件306c的内管区段310c的孔洞312c。该第四湍流元件306d的内管部分310d向上游延伸到该第二腔室318b里。

流体通过孔洞312d从该第二湍流元件306d的内管部分310d里的腔室318b而进入。该外管部分308d则在下游方向上从该分隔边壁316b进一步延伸而作为该内管部分310d。在该第四湍流元件306d的外管部分308d与该内管部分310d之间形成一凹口314d。

一第五湍流元件306e经过设置在邻近于该第四湍流元件306d。该第五湍流元件306e的形状大致上是与该第一湍流元件306a的形状相同。该第五湍流元件306e的分隔边壁316e经排设为与该第四湍流元件的分隔边壁316d相邻（面对面）。因此，该第五湍流元件的内管部分310e向下游延伸到由该第五湍流元件306e的外管部分308e所形成的第三腔室318c里。流体流通过该第四湍流元件的内管部分312d和该第五湍流元件306e的内管部分310e所形成的通道，并且通过该第五湍流元件306e的内管部分310e的孔洞312e进入到该腔室318c内。在该外管部分308e和该内管部分310e之间形成一凹口314e。

一第六湍流元件306f经设置在邻近于该第五湍流元件306e。该第六湍流元件306f的形状大致上是与该第一湍流元件306a的形状相同。该第六湍流元件也含有一外管部分308f，此者借由分隔边壁316f而连接于内管部分310f。该第六湍流元件306f经布置在该湍流部分300中，使得该第六湍流元件306f的内管区段316f的孔洞312f为面朝该第五湍流元件306e的内管区段310e的孔洞312e。该第六湍流元件306f的内管部分310f向上游延伸到该第三腔室318c里。

一第七湍流元件306g经过设置在邻近于该第六湍流元件306f。该第七湍流元件306g的形状大致上是与该第一湍流元件306a的形状相同。该第七湍流元件306g的分隔边壁316g经排设为与该第六湍流元件的分隔边壁316f相邻（面对面）。因此，该第七湍流元件的内管部分310g向下游延伸到由该第七湍流元件306g的外管部分308g所形成的第四腔室318d里。流体流通过该第六湍流元件306f的内管部分312f和该第七湍流元件306g的内管部分310g所形成的通道，并且通过该第七湍流元件306g的内管部分310g的孔洞312g进入到该第四腔室318d内。在该外管部分308g和该内管部分310g之间形成一凹口314g。

一第八湍流元件306h经设置在邻近于该第七湍流元件306g。该第八湍流元件306h的形状大致上是与该第一湍流元件306a的形状相同。该第八湍流元件306h也含有一外管部分308h，此者借由分隔边壁316h而连接于内管部分310h。该第八湍流元件306h经设置在该湍流部分300内，使得该第八湍流元件306h的内管区段316h的孔洞312h是面朝该第七湍流元件306g的内管区段310g的孔洞312g。该第八湍流元件306h的内管部分310h向上游延伸到该第四腔室318d里。

彼此面对的相对内管部分310a-310h的孔洞312a-312h之间的距离约为3.5mm至约12mm，较佳地为约4.5mm至约10mm，更佳地为约6mm至约8mm。由在上游腔室318a-318c中延伸的第一内管部分310a-310h和在与第一腔室相邻的下游腔室318b-318d中延伸的第二内管部分310a-310h所形成的流动通道的长度范围从大约3.5mm至约12mm，较佳地为约4.5mm至约10mm，更佳地为约6mm至约8mm。该内管部分310a-310h直径的范围可为约0.5mm至约3mm，较佳地为约0.7mm至约2mm，更佳地为约1mm至约1.5mm。该内管部分310a-310h边壁厚度的范围为从约0.3mm到约1.5mm，较佳地为约0.5mm到约1mm，更佳地为约0.7mm到约0.8mm。该内管部分310a-310h可从该分隔边壁316a-316h延伸约1mm至约3mm，较佳地为约1.5mm至2.5mm，更佳地为约1.7mm至约2.2mm，至腔室内。该外管部分308a-308h的内径范围在约4mm至约10mm之间，较佳地为约4mm至约8mm之间，最佳地为约5mm至约7mm之间。

后文中将更详细地描述该湍流部分的操作。流体，在本实施例中该流体包含水及二氧化碳，经过这些第一湍流元件、第三湍流元件、第五湍流元件和第七湍流元件306a、306c、306e、306g的孔洞312a、312c、312e、312g进入到个别的腔室318a、318b、318c、318d内。发明人假定，然而无意受限于特定理论，在孔洞312a、312c、312e、312g处二氧化碳气泡被分裂而且散布在水中并在水中溶解。此外，围绕该内管部分310a、310c、310e、310g的凹口314a、314c、314e、314g形成该流体的湍流，而其中水可依特别有效的方式溶解二氧化碳。

此外，该凹口314a、314c、314e、314g可在这些腔室318a、318b、318c、318d中引起特定的湍流而有助于将二氧化碳溶解在水中。

流体分别地通过该第二湍流元件、第四湍流元件、第六湍流元件和第八湍流元件306b、306d、306f、306h的内管部分310b、310d、310f、310h的孔洞312b、312d、312f、312h离开该腔室318a、318b、318c、318d。发明人假设在该孔洞312b、312d、312f、312h的边缘处，二氧化碳气泡被分开并且更有效地分裂和溶解在水中。此外，位于该外管部分306b、306d、306f、306h与该内管部分316b、316d、316f、316h之间的凹口314b、314d、314f、314h可增加该腔室318a、318b、318c、318d内的湍流流动，如此提升碳化的效率。

较佳地，流过该湍流部分300的水流量小于每分钟1升，而较佳地每分钟0.5升至每分钟1升。如果待碳化水的温度为2°C，则通过本发明碳化装置可达到约5克/升的二氧化碳浓度。如果水的温度为8°C，则通过本发明流动类型碳化装置可达到4克/升的二氧化碳浓度。这相当于约60%的效率。通过该气体注入口部分110和/或该湍流部分300所输送的水可具有约3巴至约4巴的压力。

Claims (15)

1.一种流动类型碳化装置，其特征在于，包括：

第一导管，其中待碳化的饮料和二氧化碳在其内流动；

第二导管，其中非待碳化的饮料在其内流动；

至少一湍流产生元件，设置在该第一导管内；以及

其中该第一导管和第二导管为热性联通，在该第二导管内流动的流体的热量加热该第一导管。

2.根据权利要求1所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中该第一导管和第二导管以同心方式设置。

3.根据权利要求1所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中该第一导管是绕于该第二导管所设置的。

4.根据权利要求1所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中该至少一湍流产生元件缩减该第一导管的截面。

5.根据权利要求1所述的流动类型碳化装置，其特征为下列至少一项：

多个湍流产生元件在该第一导管内的饮料流动方向上循序地分开排置；

多个湍流产生开口径向地排置在该湍流产生元件上。

6.根据权利要求5所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中多个湍流产生开口围绕于该湍流产生元件的圆周分开地排置。

7.根据权利要求5所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中该湍流产生元件在其外部周边处设有圆形的截面，并且其中至少一湍流产生开口是由该湍流产生元件的外部周边处的至少一凹口所形成。

8.根据权利要求7所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中该凹口为由该湍流产生元件的圆形截面的扁平部分所形成。

9.根据权利要求8所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中该凹口是由正交于该第一导管的半径的第一边壁以及垂直于该第一边壁的至少一第二边壁所形成。

10.根据权利要求1所述的流动类型碳化装置，其特征在于：其中多个湍流产生元件是以串联关系所排置，而在相对的该湍流产生元件、该第二导管的外部圆柱边壁以及该第一导管的内部圆柱边壁之间形成一湍流腔室。

11.根据权利要求10所述的流动类型碳化装置，其特征为下列至少一项：

按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的该第一导管的轴向距离为该第一导管的轴向方向上的湍流产生元件的厚度的至少两倍；

按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的该第一导管的轴向距离为在该第一导管的轴向方向上的该湍流产生元件的厚度的2倍至3倍的范围；

按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的该第一导管的轴向距离是该第一导管的内径和该第二导管的外径之差的至少2倍；

按串联关系所排置的两个湍流产生元件间的该第一导管的轴向距离是该第一导管的内径与该第二导管的外径之差的2倍至3倍；

与该第一导管的半径正交的该湍流产生元件的凹口的宽度为在该第一导管的轴向方向上的该湍流产生元件的厚度的75%至125%的范围；

该凹口在该第一导管的径向方向上的最大高度为在该第一导管的轴向方向上的该湍流产生元件的厚度的0.5%至1.5%的范围。

12.一种流动类型碳化装置，其特征在于，包括：

碳化控制器；

第一导管，其中待碳化的饮料和二氧化碳在其内流动；

第二导管，其中非待碳化的饮料在其内流动；

至少一湍流产生元件设置在该第一导管内；

其中该第一导管和第二导管为热性联通，在该第二导管内流动的流体的热量加热该第一导管；以及

至少一控制阀，其经调适以将流体引导到该第一导管和/或该第二导管；

其中该碳化控制器经调适以在第一操作模式下切换至少一控制机阀，使得待碳化的饮料会被引导至该第一导管，并且切换该至少一控制机阀而使得不碳化的饮料会被引导到该第二导管，并且其中该碳化控制器经调适以在第二操作状态下切换该控制机阀以将消毒液引导通过该第二导管。

13.一种含有根据权利要求12所述的流动类型碳化装置的饮料分配器，其特征在于，进一步包括：

液体流机阀及液体泵的至少一个，其经调适以控制通过该流动类型碳化设备的饮料流；

气体机阀及气体泵的其中一个，其经调适以控制进入一气体注入口部分以对饮料供应二氧化碳的气体流；以及

控制器，其经调适以控制该液体流机阀和该液体泵的至少一个，以及该气体机阀和该气体泵中的至少一个，其中该控制器控制液体流机阀和液体泵中的至少一个以及该气体机阀或气体泵的至少一个，借以使得在饮料流过该流动类型碳化设备过程中将气体传送到该气体注入口部分。

14.根据权利要求13所述的饮料分配器，其特征在于：其中该气体注入口部分包括第一气体喷注器及第二气体喷注器，并且其中该碳化控制器经调适以控制该第一气体喷注器及该第二气体喷注器，而其中如果是将低量的气体输送到液体中，则只会启动该第一气体喷注器，如果是将中量的气体输送到液体中，则只会启动该第二气体喷注器，并且如果是将高量的气体输送到液体中，则启动该第一气体喷注器和该第二气体喷注器。

15.根据权利要求14所述的饮料分配器，其特征在于，进一步包括一控温装置，该控温装置经设置在该气体注入部分的下游处以及该湍流装置的上游处。

Images