CN116802155A - 用于处理水性液体的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理水性液体的装置。装置包括气体提供单元和第一气体管线，第一气体管线连接气体提供单元和第一液体容器，使得存在于第一液体容器的液体能够被预调节。装置包括调节单元和流体线路，其中，流体线路的第一区段连接第一液体容器和调节单元。流体管线的第二区段连接调节单元和第二液体容器。装置包括第二气体管线，第二气体管线连接气体提供单元和第二液体容器，使得气体能够被进料到第二液体容器中。装置配置用于使得气体能够在调节单元的上游经由第一气体管线进料到液体中，并且在调节单元的下游经由第二气体管线进料到液体中。

Description

用于处理水性液体的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于处理水性液体的装置和方法，特别是用于对水性液体进行灌注、矿化和/或碳酸化的装置和方法。水性液体可以是饮料，特别是饮用水。

背景技术

为了从自来水生产碳酸化的矿化水，必须向水中加入矿物质和CO₂。矿化可以通过在水通过矿物颗粒的填料时溶解适当的盐来进行。在自来水中的溶解是困难的，并且可以通过在水流过填料之前将水酸化来改善。存在各种酸化技术，例如将液体酸混合到水中或将固体酸化合物溶解到水中。已知的还有将气态的CO₂注入到水中使其更具酸性(过程在本文件中也被称为“灌注(priming)”)。

“碳酸化”(即，使水起泡)是通过混合CO₂和水来进行的，例如通过在水中注入加压的气态CO₂。碳酸化可以在分配之前在封闭的体积中发生(例如WPD,Sodax)，或在分配管线中发生(例如Rotarex“BubbleBox”)，或在填充有水的瓶子中发生(例如Sodastream，Aarke)。

这里公开的发明可以应用于这些方法中的每一种。

通过加入气态的CO₂而碳酸化水性液体的装置是已知的现有技术。此外，通过添加矿物盐来矿化水性液体置是已知的(US2017/0000164 A1)。在水性液体矿化前进行酸化可以改善矿化是已知的(例如US2018370826，US2019144311)。酸化可以通过向水性液体中加入少量CO₂来实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种配置用于处理水性液体的改进装置。特别地，本发明的目的是提供一种用于在矿化之前预调节水性液体和在矿化之后碳酸化水性液体的装置。

这一目的是通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求中要求保护了有利的实施方式，并且在下文中对其进行了描述。

本发明的第一方面是一种用于处理水性液体的装置，包括提供以第一压力提供气体的气体提供单元，连接气体提供单元的第一气体管线，和第一液体容器，使得气体可经由第一气体管线进料到第一液体容器中，使得当第一液体容器容纳水性液体时，水性液体可以被预调节。此外，该装置包括调节单元和流体管线，当提供第二液体容器时，流体管线将第一液体容器与第二液体容器连接，其中，流体管线包括第一区段和第二区段，其中，流体管线的第一区段连接第一液体容器和调节单元，并且流体管线的第二区段连接调节单元和第二液体容器。装置包括第二气体管线，当提供第二液体容器时，第二气体管线连接气体提供单元和第二液体容器，使得气体可经由第二气体管线馈送到第二液体容器中，使得当第二液体容器容纳水性液体，特别是先前在第一液体容器中预调节的水性液体时，气体能够注入到水性液体中，其中，装置布置和配置用于使得气体可经由第一气体管线在调节单元的上游和经由第二气体管线在调节单元的下游馈送到水性液体中。

水性液体可以是饮料，特别是饮用水。

在一个实施方式中，装置包括用于向装置提供水性液体的输入区段。输入区段能够与第一液体容器流体连接。

气体提供单元可以包括气体筒。在一个实施方式中，气体是CO₂。

第一液体容器可以是罐。第一液体容器可以是贮存器，特别是液体贮存器。在一个实施方式中，第一液体容器是管线的一部分，特别是流体管线的一部分。在一个实施方式中，第一液体容器是流体管线的T形接头。

第一液体容器可以包括第一液体容器的内部空间。在一个实施方式中，第一液体容器布置和配置用于使得水性液体可布置在第一液体容器中，特别是在第一液体容器的内部空间中。

在一个实施方式中，第一液体容器布置和配置用于使得水性液体可停留在第一液体容器中，特别是停留在第一液体容器的内部空间。根据一个实施方式，装置布置和配置用于使得水性液体能够停留在第一液体容器中，特别是停留在第一液体容器的内部空间，同时水性液体被预调节。

根据一个实施方式，装置布置和配置用于使得水性液体流过第一液体容器，特别是第一液体容器的内部空间，同时水性液体被预调节。

根据一个实施方式，第一液体容器布置和配置用于使得水性液体流过第一液体容器，特别是流过第一液体容器的内部空间，同时水性液体被预调节。

预调节可以是水性液体的酸化。预调节可以是水性液体的灌注。

为了酸化或灌注，可将少量CO₂进料至水性液体中。在一个实施方式中，将质量为0.2g/l至2g/l的CO₂，特别是0.3g/l至1g/l的CO₂，进料至用于灌注的水性液体中。

第二液体容器可以配置用于吸收和/或储存水性液体。第二液体容器可以包括第二液体容器的内部空间。特别地，第二液体容器的内部空间可以配置用于吸收和/或储存水性液体。

第二液体容器可以是瓶子。在一个实施方式中，第二液体容器是玻璃。在一个实施方式中，第二液体容器是罐。第二液体容器可以是壶。根据一个实施方式，第二液体容器是罐。在一个实施方式中，第二液体容器是管线的一部分，特别是流体管线的一部分。在一个实施方式中，第一液体容器是T形接头。

第二液体容器可以设置在装置上。在一个实施方式中，第二液体容器可以插入到装置中。装置可以包括接收单元，接收单元配置用于接收第二液体容器。在一个实施方式中，第二液体容器可以从装置移除。

在一个实施方式中，流体管线流体连接第一液体贮存器和第二液体贮存器。在一个实施方式中，流体管线配置和布置用于连接，特别是流体地连接，第一液体容器的内部空间和第二液体容器的内部空间。

流体管线可以布置和配置用于使得水性液体可以从第一液体贮存器经由流体管线流动到第二液体贮存器。特别地，装置可以配置用于使得在第一液体容器中预调节的水性液体可以经由流体管线从第一液体贮存器流动到第二液体贮存器。

流体管线包括第一区段和第二区段。流体管线的第一区段可以流体连接第一液体容器和调节单元。流体管线的第二区段可以流体地连接调节单元和第二液体容器。

根据一个实施方式，调节单元被包括在流体管线中，特别是在流体管线的第一区段和流体管线的第二区段之间。

装置可以配置和布置用于使得通过流体管线，水性液体可以从第一液体容器经由调节单元流到第二液体容器。

在一个实施方式中，装置布置和配置用于使得当提供水性液体至装置时，水性液体能够从输入区段流动至第一液体容器并且从第一液体容器经由调节单元流动至第二液体容器。

装置布置和配置用于使得气体可经由第一气体管线在调节单元的上游进料到水性液体中。装置可以布置和配置用于使得在水性液体移动到调节单元之前，气体能够经由第一气体管线进料到水性液体中。在本申请的上下文中，术语“上游”是指更靠近特定的源。相对于水性液体的流动，上游是指更靠近输入区段。

装置布置和配置用于使得气体可以经由第二气体管线进料到调节单元下游的水性液体中。装置可以布置和配置用于使得水性液体通过调节单元后，气体可以经由第二气体管线进料到水性液体中。在本申请的上下文中，术语“下游”是指远离特定的源。相对于水性液体的流动，下游是指远离输入区段。

在一个实施方式中，需要分支管线以在矿化之前将CO₂供应至水中。

根据一个实施方式，装置布置和配置用于使得水性液体在进入调节单元之前被预调节。根据一个实施方式，装置布置和配置用于使得水性液体在离开调节单元之后被碳酸化。水性液体可以在第二液体容器中被碳酸化。

根据一个实施方式，装置配置用于使得气体经由第二气体管线进料到第二液体容器，使得当第二液体容器容纳水性液体，特别是先前在第一液体容器中被预调节的水性液体时，水性液体可以被碳酸化。

对于碳酸化，可以将大量CO₂进料至水性液体中。在一个实施方式中，将质量为5g/l至35g/l的CO₂，特别是质量为8g/l至20g/l的CO₂进料至用于灌注的水性液体中。通过碳酸化，可以产生起泡的水性液体，特别是起泡的水。

在一个实施方式中，气体提供单元用于预调节在第一液体容器中的水性液体，特别是在第一液体容器中酸化水性液体，和在第二液体容器中处理水性液体，特别是在第一液体容器中碳酸化先前经预调节的水性液体。装置可以包括单一来源的CO₂，单一来源的CO₂先酸化随后碳酸化水。装置可以结合加压CO₂源，加压CO₂源可以用于在流过矿物质之前酸化水。

装置可以配置和布置用于在液体通过调节单元之前将少量CO₂进料到水性液体中，以及在液体通过调节单元之后将大量CO₂进料到调节单元中。装置可以配置和布置用于在调节单元上游的水性液体中进料少量CO₂，在调节单元下游进料大量CO₂。因此，除了被酸化之外，水性液体还可以被预碳酸化。

在一个实施方式中，第一气体管线与气体提供单元连接。在一个实施方式中，第二气体管线与气体提供单元连接。根据一个实施方式，第一气体管线和第二气体管线经由共用的气体管线与气体提供单元连接。在一个实施方式中，第一气体管线和第二气体管线分支出共用的气体管线。

在一个实施方式中，装置配置和布置用于使得气体提供单元可以用于酸化水性液体和用于碳酸化水性液体。

本发明的优点在于，由于预调节了水性液体，特别是酸化了水性液体，经由调节单元调节了水性液体。

本发明的优点是一个共同的气体提供单元可以用于两种目的，即预调节水性液体，特别是灌注水性液体，和碳酸化水性液体。只需要一个共同的气体提供单元，使得装置的尺寸可以较小，这有利于家用目的。

根据一个实施方式，气体提供单元包括气体贮存器和减压器，气体贮存器包括处于第二压力的加压气体，减压器连接气体贮存器，其中，减压器配置用于将压力从第二压力减少到第一压力，使得气体提供单元提供处于第一压力的气体。

减压器配置用于将压力从第二压力减小至第一压力。减压器可以与气态CO₂源相关联，并且可以适于在低于第二压力的第一压力下供应气态CO₂。

减压器可以与气体贮存器流体连接。气体贮存器可以是气体筒。

加压气体可以特别是CO₂。

在一个实施方式中，第二压力至少与第一压力一样高。

根据一个实施方式，第一压力小于20巴，特别是小于15巴，特别是小于12巴，特别是小于10巴。

根据一个实施方式，第一压力大于0.5巴，特别是大于1巴，特别是大于2巴。

根据一个实施方式，第二压力大于10巴，特别是大于20巴，特别是大于30巴，特别是大于40巴，特别是大于50巴。

根据一个实施方式，第二压力小于70巴。根据一个实施方式，第二压力在室温下为56巴。

当气体提供单元在使用中时，第二压力可随着时间推移而减小。

第一气体管线可以将减压器与第一液体容器流体连接，特别是流体连接第一流或一定体积的水，用于将气态CO₂与水混合，从而将水酸化。第二气体管线可以将减压器与第二液体容器流体连接，特别是流体连接第二流或体积的水，第二流或体积的水适于将气态CO₂注入到水中。

装置可以配置和布置用于使得处于第一压力下的气体可以插入第一气体管线中，特别是使得处于第一压力下的气体可以用于灌注至处于第一液体容器中的水性液体。

装置可以配置和布置用于使得处于第一压力的气体可以插入第二气体管线中，特别是使得处于第一压力的气体可以用于碳酸化处于第二液体容器中的水性液体。

特别地，装置可以配置和布置用于使得处于第一压力的气体可以插入第一气体管线和第二气体管线中，特别是使得处于第一压力的气体可以用于灌注处于第一液体容器中的水性液体和用于碳酸化处于第二液体容器中的水性液体。

减压器可以是减压阀。

在一个实施方式中，减压器配置用于在第二压力大于预定阈值时保持第一压力恒定。

减压器可以降低压力，使得可以提供对少量或低质量的CO₂的控制，这对于灌注(酸化)是特别必要的。当处理高压时，对少量或低质量的CO₂的控制是困难的。在高压下，阀门打开事件可以释放大量的CO₂。

有利地，在较低压力下，可以容易地调节水性液体中的气体进料量，特别是用于灌注的水性液体中的气体进料量。

在一个实施方式中，装置包括至少一个阀，其中，至少一个阀布置和配置用于打开和/或关闭第一气体管线和/或第二气体管线，特别是其中至少一个阀是低压阀。

在一个实施方式中，装置包括至少一个阀，其中，至少一个阀布置和配置用于打开和/或关闭第一气体管线，特别是其中至少一个阀是低压阀。

在一个实施方式中，装置包括至少一个阀，其中，至少一个阀布置和配置用于打开和/或关闭第二气体管线，特别是其中至少一个阀是低压阀。

在一个实施方式中，装置包括至少一个阀，其中，至少一个阀布置和配置用于打开和/或关闭第一气体管线和第二气体管线，特别地其中至少一个阀是低压阀。

有利地，低压阀比高压阀便宜，使得设备的成本降低。低压阀可以比高压阀尺寸更小且体积更小。装置的整体尺寸可以减少，这有利于家庭使用。

根据一个实施方式，装置包括第一流量控制单元，其中，第一流量控制单元配置用于调节通过第一气体管线的气体的量。

第一流量控制单元可以配置用于控制和/或调节通过第一气体管线的气体的量。

在一个实施方式中，第一气体管线包括第一区段和第二区段，其中，第一流量控制单元连接第一气体管线的第一区段和第一气体管线的第二区段。

第一流量控制单元可以配置用于调节从第一气体管线的第一区段移动到第一气体管线的第二区段的气体量。

第一流量控制单元配置用于调节经由第一气体管线从气体提供单元流到第一液体贮存器的气体的量，特别是调节进入第一液体贮存器以预调节处于第一液体贮存器中的水性液体的气体的量。第一流量控制单元配置用于调节用于灌注的气体的量。

通过第一流量控制单元，已知体积的气体，特别是CO₂，可以插入到第一液体贮存器中，特别是插入到用于灌注的水性液体。装置配置用于使得已知体积的气体，特别是CO₂，与第一液体贮存器中的水性液体混合。

第一流量控制单元配置用于控制酸化水性液体所需的气体的量，特别是CO₂的量。第一流量控制单元配置用于调节进入到第一液体贮存器中的气体的进料量，特别是用于预调节，特别是灌注的水性液体。

有利地，经由第一流量控制单元，可以容易地调节灌注所需的气体的量，特别是使得水性液体被酸化，使得促进下游的调节。

第一流量控制单元可以由第一控制单元调节。第一流量控制单元可以由第一控制单元控制。

与碳酸化所需的CO₂的量相比，特别是碳酸化至水性液体起泡所需的CO₂的量相比，灌注需要的CO₂的量更少。

在一个实施方式中，第一流量控制单元包括储存区段，储存区段配置用于储存预定体积的气体，其中，储存区段包括入口和出口，其中，入口和/或出口配置用于打开和/或关闭。

储存区段可以包括储存区段的内部空间。储存区段的内部空间可以配置用于储存预定体积的气体。

出口可以布置在预定区段的相对面，而不是入口处。入口可以布置在比出口更靠近气体提供单元处。出口可以布置在比入口更远离气体提供单元处。出口可以布置在比入口更靠近第一液体贮存器。在第一流体管线的情况下，储存区段的入口可以布置在储存区段的出口的上游。

预定的气体体积可以是灌注所需的气体体积。

预定的气体体积可以是灌注所需的气体体积的一部分。储存区段可以配置用于使得用于灌注所需的CO₂的量可以储存在储存区段中。储存区段可以配置用于使得用于灌注所需的CO₂量的一部分可以储存在储存区段中。

装置可以配置用于使得将一部分预定量的CO₂输送到第一液体容器。根据所需的CO₂的量或体积，可以容易地调整预定数量的部分。所需的CO₂的体积可以取决于待灌注的水性液体的体积。所需的CO₂的体积可以取决于下游调节过程。

在一个实施方式中，装置配置用于使得预定体积的气体可以被连续地多次添加到第一液体容器。气体可以以相等的，即规则的时间间隔，多次进料到第一液体容器。在一个实施方式中，装置配置用于使得气体可以在第一液体容器中注射15次，其中，两次连续注射之间的时间间隔为2秒。

在一个实施方式中，第一液体容器是T形接头，其中，装置配置用于使得水性液体能够流过T形接头。装置可以配置用于使得通过T形接头流动的水性液体和在T形接头注入的气体彼此协调。对于给定量的待预调节并且流过第一液体容器的水性液体，可以在水性液体流动期间连续地添加预定体积的气体，使得总计所需的气体量已经与水性液体混合。

在一个实施方式中，装置配置用于使得在水性液体流过第一液体容器，特别是流过T形接头期间，预定体积的气体添加十五次至水性液体中，特别是以规则的间隔添加十五次至水性液体中。

在一个实施方式中，储存区段的体积在0.8cm³至1.2cm³之间，特别是1cm³。储存区段配置用于储存质量范围在10mg至30mg内的CO₂。

通过储存区段，可以容易地调节进料至用于灌注的水性液体中的CO₂的量和/或质量。有利地减少了由于注入太多CO₂用于灌注而导致的CO₂的损失。

根据一个实施方式，第一流量控制单元包括至少一个预调节阀，其中，至少一个预调节阀配置用于打开和/或关闭第一气体管线，特别是配置用于打开和/或关闭储存区段的入口和/或出口。

至少一个预调节阀可以是常闭式阀。至少一个预调节阀可以是低压阀。至少一个预调节阀可以是可调节的。至少一个预调节阀可以是可控制的。

至少一个预调节阀可以配置用于处于打开状态和处于关闭状态。

至少一个预调节阀可以由第一控制单元调节。至少一个预调节阀可以由第一控制单元控制。

至少一个预调节阀可以布置在储存区段的入口处。至少一个预调节阀可以配置用于控制和/或调节进入储存区段的气体量。

至少一个预调节阀可以布置在储存区段的出口处。至少一个预调节阀可以配置用于控制和/或调节离开储存区段的气体的量或体积。

至少一个预调节阀可以配置用于打开和/或关闭第一气体管线，使得经由至少一个预调节阀，可以控制或调节通过第一气体管线的气体的量或质量。第一液体贮存器中的气体供应可以通过至少一个预调节阀控制和/或调节。

装置可以配置和布置用于使得进料到第一液体贮存器中的气体的量或质量可以经由至少一个预调节阀控制。装置可以配置和布置用于使得进料到第一液体贮存器中的气体的量或质量可以经由至少一个预调节阀调节。

根据一个实施方式，至少一个预调节阀可以配置用于控制灌注时间，即，灌注水性液体的持续时间。

有利地，通过使用至少一个预调节阀，可容易地调节气体在第一液体容器中的注入，特别是水性液体的灌注。

根据一个实施方式，第一流量控制单元包括第一预调节阀和第二预调节阀，其中，第一预调节阀和第二预调节阀串联布置，使得储存区段由第一预调节阀和第二预调节阀界定，特别是其中第一预调节阀布置和配置用于打开和/或关闭储存区段的入口，并且，特别是其中第二预调节阀布置和配置用于打开和/或关闭储存区段的出口。

在一个实施方式中，装置包括两个阀，特别是两个预调节阀，两个阀串联布置在减压器和第一液体容器之间，例如水流或水量，从而形成已知体积的CO₂在打开最接近水量的阀时与水量混合。在一个实施方式中，装置包括串联布置在减压器和第一液体容器之间的第一预调节阀和第二预调节阀，从而在打开布置和构造用于打开和/或关闭储存区段的出口的预调节阀时，形成将已知体积的CO₂与一定体积的水将在第一液体容器中混合。

在一个实施方式中，第一预调节阀布置在储存区段的入口处并且配置用于打开和/或关闭入口，使得第一预调节阀可以调节进入储存区段的气体的量。

在一个实施方式中，第二预调节阀布置在储存区段的出口处并且配置用于打开和/或关闭出口，使得第二预调节阀可以调节离开储存区段的气体量。

第一预调节阀可以是可控制的。第二预调节阀可以是可控制的。

在一个实施方式中，第一流量控制单元配置用于处于第一状态和第二状态。在第一状态中，第一预调节阀可以打开并且第二预调节阀可以关闭。在第一状态中，储存区段可以经由入口填充气体。在第二状态中，第一预调节阀可以关闭并且第二预调节阀可以打开。在第二状态中，储存在储存区段中的气体能够经由出口流出储存区段。

在一个实施方式中，装置配置用于使得装置可以多次从第一状态改变到第二状态以及从第二状态改变到第一状态，特别是在预定的时间段内多次改变。

在一个实施方式中，第一流量控制单元配置用于处于第一状态、第二状态和第三状态。在第三状态中，第一预调节阀和第二预调节阀可以关闭。在第三状态中，储存区段中的气体量可以保持恒定。

在一个实施方式中，储存区段配置用于使得灌注所需的气体量能够被储存在储存区段中。为了灌注，第一流量控制单元可以从第一状态或第三状态改变到第二状态。预先储存在储存区段中的预定量的气体可以从储存区段流向第一液体容器。

在一个实施方式中，储存区段配置用于使得灌注所需的气体量的一部分能够储存在储存区段中。为了灌注，第一流量控制单元可以多次从第一状态或第三状态改变到第二状态并回到第一状态，使得气体量的多个部分可以从储存区段流动到第一液体容器。

优点是，提供给第一液体容器的气体的量或体积，特别是CO₂的量或体积，可容易地由第一流量控制单元调节。进入第一液体容器的用于灌注的气体的体积，可以根据预调节的需求容易地调节。

有利地，通过使用第一预调节阀和第二预调节阀，可以容易地调节气体在第一液体容器中的注入，特别是水性液体的灌注。

一个实施方式的特征在于，装置包括至少一个限流器，其中，至少一个限流器被包括在第一流量控制单元和/或气体提供单元中，特别是在减压器或减压器的下游中。

在本申请的上下文中，相对于第一气体管线，术语“上游”是指更靠近气体提供单元。在本申请的上下文中，相对于第一气体管线，术语“下游”是指离气体提供单元更远。

限流器可以是毛细管。在一个实施方式中，限流器是校准孔。在一个实施方式中，限流器包括多个校准孔或由多个校准孔组成。限流器可以是孔板。

在一个实施方式中，限流器被包括在减压器中。

根据一个实施方式，第一流量控制单元包括一个限流器和一个预调节阀。限流器和预调节阀可以串联布置。根据一个实施方式，限流器布置在预调节阀的上游。根据一个实施方式，限流器布置在预调节阀的下游。

在一个实施方式中，限流器配置和布置用于限制进入储存区段的气体的流动。在一个实施方式中，限流器配置和布置用于限制经过储存区段的气体的流动，特别是气体的量或体积。限流器可以配置和布置用于当预调节阀处于打开状态时，限制经过储存区段的气体的量或体积。

装置可以配置和布置用于使得“储存”在限流器和第二预调节阀之间的CO₂的混合快速发生，并且可以调节限流器，使得在预调节阀开启时，流过预调节阀的额外CO₂的量可以忽略。限流器可以集成在减压器的出口中。

有利地，当使用限流器时，降低了装置的复杂性。有利地降低了装置的成本，同时保持了装置的功能性。

在一个实施方式中，至少一个限流器布置和配置用于限制在储存区段的入口处和/或出口处的气流。

限流器可以布置和配置用于限制通过第一气体管线的气体的流动。限流器可以布置和配置用于限制进入储存区段的气体的流量。

在一个实施方式中，装置包括在储存区段的出口处的预调节阀和在储存区段的入口处的限流器。限流器可以配置和布置用于使得当预调节阀处于打开状态时，进入储存区段的额外的气体流量可以忽略。

通过限流器，有利地降低了装置的成本。

在一个实施方式中，装置包括第二流量控制单元，其中，第二流量控制单元包括至少一个碳酸化阀，碳酸化阀配置用于打开和/或关闭第二气体管线。

碳酸化阀可以是常闭阀。碳酸化阀可以是低压阀。

第二流量控制单元可以配置用于调节通过第二气体管线的气体量。特别地，第二流量控制单元可以配置用于调节待注入到第二液体容器中以处理水性液体的气体的量，特别是使水性液体碳酸化，使得产生起泡的水性液体。

第二流量控制单元可以是可控的。

根据一个实施方式，第二气体管线包括喷嘴，其中，喷嘴布置和配置用于当提供第二液体容器时可以插入到第二液体容器中。

在一个实施方式中，喷嘴具有细长形状。喷嘴可以包括尖端。沿着喷嘴的纵向轴线，喷嘴的长度可以在60mm至120mm之间。根据一个实施方式，喷嘴的长度为100mm。在喷嘴的尖端，喷嘴的直径可以在5mm至15mm之间。在一个实施方式中，喷嘴的尖端处的直径为12mm。

在一个实施方式中，喷嘴配置用于使得当第二液体容器填充有水性液体时，尖端可以插入到水性液体中。在一个实施方式中，喷嘴配置用于使得当提供第二液体容器并且第二液体容器填充有水性液体时，尖端可以插入到水性液体中。

在一个实施方式中，喷嘴包括两个出口开口，其中，喷嘴配置用于使得当气体通过第二气体管线时，气体可以经由喷嘴，特别是经由两个出口开口，流出第二气体管线。

两个出口开口可以是贯通开口。

两个出口开口可以具有圆形形状。两个出口开口中的每一个的直径可以在0.2mm和1.5mm之间。在一个实施方式中，两个出口开口具有相同的直径。在一个实施方式中，两个出口开口中的每一个的直径为0.9mm。

两个出口之间的距离可以在3mm和10mm之间。在一个实施方式中，两个出口开口之间的距离为4.5mm。

当喷嘴插入到第二液体容器中时，气体可以经由出口开口从第二气体管线流入到第二液体容器。特别地，当喷嘴插入到水性液体中时，气体可以经由两个出口开口，从第二气体管线流入到存在于第二液体容器中的水性液体中。

与通过单个出口开口的气流相比，气体流量可以增加。与包括单个出口开口的喷嘴相比，更大体积的气体可以通过包括两个出口开口的喷嘴。两个出口开口可以布置和配置用于将气体的喷射速度保持在足够的水平，特别是CO₂的喷射速度，同时在给定时间内输送更大质量的CO₂。

尽管气体的压力降低，但由于通过两个出口开口的流量增加，气体仍可以快速地进料到第二液体容器中，即，水性液体可以快速地碳酸化。

有利地，碳酸化水性液体所需的时间，特别是产生起泡的水所需的时间短且对用户友好。

在一个实施方式中，调节单元包括至少一种介质，其中，介质配置用于当水性液体与介质接触时，将至少一种物质添加到水性液体，特别是经预调节的水性液体，特别是通过将物质溶解在水性液体中，特别是其中介质包括至少一种矿物盐，特别是包括钙、镁和/或钠的矿物盐。

介质可以包括在水性液体中溶解度低的矿物盐，特别是水中溶解度低的矿物盐。介质可以包括在酸化的水性液体中溶解度增加的矿物盐。

调节单元可以包括碳酸钙。调节单元可以包括氧化镁。

调节单元可以是矿物筒。

调节单元可配置用于使得水性液体通过调节单元得到增强。

装置可以配置用于使得调节单元可以容易地从装置移除。装置可以布置使得调节单元可以容易地插入到装置中。有利地，调节装置可以以快速且用户友好的方式更换。

调节单元可以是一定体积的矿物质。一定体积的矿物质可以位于第一液体容器和第二液体容器之间，使得在第一液体容器中酸化的水可以溶解部分一定体积的矿物质中的矿物质，从而产生仍矿化的水。然后可以将仍矿化的水导入第二液体容器中进行碳酸化。导入第二液体容器中的仍矿化的水可以作为仍矿化的水被直接消耗，或者可以作为起泡的矿化水被碳酸化消耗。

根据一个实施方式，装置包括泵，泵配置用于将水性液体从第一液体容器经由流体管线移动到第二液体容器。

泵可配置用于将水性液体从输入区段移动到第一液体容器。泵可以配置用于将水性液体从第一液体容器经由流体管线移动到调节单元。泵可以配置用于将水性液体从调节单元移动到第二液体容器。

在一个实施方式中，泵配置用于将水性液体从输入区段移动到第一液体容器。在一个实施方式中，泵配置用于将水性液体从水性液体源移动到第一液体容器，特别是经由输入区段。

根据一个实施方式，泵布置和配置用于经由调节单元将水性液体从输区段移动到第一液体容器，以及从第一液体容器移动到第二液体容器。

在一个实施方式中，泵是液压泵。

在一个实施方式中，泵比第一液体容器更靠近水性液体源。水性液体源可以是罐。

本发明的第二方面涉及一种处理水性液体的方法，特别是使用如本发明的装置。方法包括以下步骤：

a)在气体提供单元中提供气体，

b)在第一液体容器中提供水性液体，

c)经由第一气体管线从气体提供单元移动气体，

d)通过第一气体管线将气体进料至含有水性液体的第一液体容器中，产生经预调节的水性液体，

e)将水性液体，特别是经预调节的水性液体，从第一液体容器经由流体管线引导至调节单元，特别是产生经调节的水性液体，

f)提供第二液体容器，

g)将水性液体，特别是经调节的水性液体，从调节单元经由流体管线引导至第二液体容器，

h)经由第二气体管线移动来自气体提供单元的气体，以及

i)将气体经由第二气体管线进料到第二液体容器中，第二液体容器容纳水性液体，特别是经调节的水性液体，特别是产生碳酸化的水性液体。

预调节的水性液体可从第一液体容器移动到包括至少一种介质的调节单元，其中，当预调节的水性液体与至少一种介质接触时，将至少一种物质添加到预调节的水性液体。

在一个实施方式中，通过打开至少一个预调节阀来打开第一气体管线，使得气体可以经过第一气体管线并且在第一液体贮存器中流动。

第一气体管线可以通过关闭至少一个预调节阀来关闭。

可以通过将气体注入到第二液体容器中来对第二液体容器加压。第二液体容器可以通过注入气体和水性液体来加压，特别是预调节的水性液体，更特别是容纳在第二液体贮存器中的经调节的水性液体，可以被碳酸化，特别是其中产生碳酸化的水性液体。

第二气体管线可以通过打开至少一个碳酸化阀而打开，使得气体可以经过第二气体管线并且进料到第二液体容器中。

第二气体管线可以通过关闭至少一个碳酸化阀来关闭。

根据一个实施方式，气态的CO₂进料到第一液体容器中，特别是每升水性液体进料0.2g CO₂至每升水性液体进料2g CO₂，更特别是每升水性液体进料0.5g CO₂至每升水性液体进料1g CO₂，产生预调节的水性液体。

根据一个实施方式，气态的CO₂进料到第二液体容器中，特别是每升水性液体进料5g CO₂至每升水性液体进料35g CO₂，更特别是每升水性液体进料8g CO₂至每升水性液体进料20g CO₂，产生碳酸化水性液体，特别是起泡的水。

附图说明

下面，本发明的进一步特征、优点和实施方式将通过参考附图解释，其中，

图1示出了根据本发明的装置的实施方式的示意图，

图2示出了根据本发明的装置的实施方式的示意图，其中，装置包括第一预调节阀和第二预调节阀，

图3示出了根据本发明的装置的实施方式的示意图，其中，装置包括第一限流器和第二预调节阀，

图4示出了根据本发明的装置的实施方式的示意图，装置包括减压器、第一限流器和第二预调节阀，

图5示出了根据本发明的装置的实施方式的示意图，装置包括减压器、第一限流器、第二预调节阀和碳酸化阀，

图6示出了根据本发明的装置的实施方式的示意图，设备包括减压器、第一预调节阀、第二预调节阀和碳酸化阀，

图7示出了喷嘴，其中，入口示出了喷嘴尖端的细节，以及

图8示出了气体提供单元中的压力和减压器下游的压力的时间发展。

具体实施方式

图1-图6，各自示出了装置1的实施方式的示意图。装置1可以包括气体提供单元10。气体提供单元10可以配置用于储存气体，特别是CO₂。气体提供单元10可以包括气体筒14。气体提供单元10可以包括减压器16(图4，图5，图6)。

装置1可以包括第一气体管线20和第二气体管线28。装置1可以配置用于使得当气体输送到气体提供单元10时，气体经由第一气体管线20从气体提供单元10向出口区段26流动。装置1可以配置用于使得当气体输送至气体提供单元10时，气体可以经由第二气体管线28从气体流动单元10向喷嘴60流动。

根据一个实施方式，装置1包括共用的气体管线29，其中，共用的气体管线29在第一气体管线20和第二气体管线28分支。在一个实施方式中，装置包括共用的气体管线29，其中，第一气体管线20和第二气体管线28源于共用的气体管线29。在一个实施方式中，共用的气体管线29是第一气体管线20的一部分。在一个实施方式中，共用的气体管线29是第二气体管线28的一部分。

第一气体管线20可以包括第一区段22。第一气体管线20可以包括第二区段24。气体提供单元10可以与第一气体管线20连接，特别是与气体管线20的第一区段22连接。在一些实施方式中，第一气体管线20通过共用的气体管线29与气体提供单元10连接。

装置1可以包括第一流量控制单元30。第一气体管线20中的第一区段22可以与第一流量控制单元30连接。特别是，第一气体管线20的第一区段22可以与第一流量控制单元30流体连接。第一气体管线20的第二区段24可以与第一流量控制单元30连接，特别是流体连接。在一个实施方式中，第一流量控制单元30布置和配置用于连接，特别是流体连接，第一气体管线20的第一区段22和第一气体管线20的第二区段24。

第一流量控制单元30可以包括一个入口36。第一流量控制单元30可以包括一个出口38。入口36布置在出口38的上游。在本申请的上下文中，相对于第一气体管线20和/或通过第一气体管线20的气体的流动而言，这是指第一流量控制单元30的入口36可以布置在比第一流量控制单元30的出口38更接近气体提供单元10处。

第一流量控制单元30可以包括储存区段34。储存区段34可以包括内部空间。储存区段34，特别是储存区段34的内部空间，可以与第一气体管线20流体连接。

第一气体管线20的第一区段22可以与入口36连接。第一气体管线20的第二区段24可以与第一流量控制单元30的出口38连接。储存区段24可以由第一气体管线20构成。储存区段24可以包括预定的体积。

根据一个实施方式，装置1包括阀300。阀300可以处于打开状态。阀300可以处于关闭状态。阀可以是碳酸化阀306(图5，图6)。在一个实施方式中，阀300是预调节阀302、304(图2-图6)。

装置可以包括碳酸化阀306。碳酸化阀306可以布置和配置用于打开和/或关闭第二气体管线28(图5，图6)。

在一个实施方式中，装置1包括预调节阀302、304(图2-图6)。在一个实施方式中，装置1包括第一预调节阀302和第二预调节阀304(图2，图6)。

第一预调节阀302可以布置在储存区段30的入口36处。第二预调节阀304可以布置在储存区段30的出口38处(图2，图6)。

在一些实施方式中，第一预调节阀302配置用于打开和/或关闭第一气体管线20，特别是用于打开和/或关闭储存区段30的入口36。根据一个实施方式，经由第一预调节阀302进入储存区段24的一定量的气体是可以控制的。

第一预调节阀302可以布置使得预定体积的气体可以储存在储存区段30。第一预调节阀302的位置可以由预定体积的气体选择，预定体积的气体可以储存在储存区段30中。

在一个实施方式中，第二预调节阀304可以配置用于打开和/或关闭第一气体管线20，特别是用于打开和/或关闭储存区段30的出口38。根据一个实施方式，经由第二预调节阀304离开储存区段24的气体的量是可以控制的。

第二预调节阀304可以布置使得预定体积的气体可以储存在储存区段30。第二预调节阀302的位置可以由预定体积的气体选择，预定体积的气体可以储存在储存区段30。

特别地，第一预调节阀302和第二预调节阀304可以布置使得预定体积的气体可以储存在储存区段30中，特别是在第一预调节阀302和第二预调节阀304之间。第一预调节阀302的位置和第二预调节阀304的位置可以由预定体积的气体选择，预定体积的气体可以储存在第一预调节阀302和第二预调节阀304之间。

在一个实施方式中，装置1包括限流器310(图3，图4，图5)。限流器310可以布置在储存区段30的入口36。在一些实施方式中，限流器310布置在储存区段30的入口36，第二预调节阀304布置在储存区段30的出口38。

在一个实施方式中，装置1包括第一控制单元32(图1)。第一控制单元32可以配置用于控制至少一个阀300，特别是至少一个预调节阀302、304，特别是第一预调节阀302和/或第二预调节阀304。第一控制单元32可以配置用于调节特定阀300的状态。第一控制单元32可以配置用于调节第一预调节阀302的状态。第一控制单元32可以配置用于调节第二预调节阀304的状态。

第一控制单元32可以配置用于使得经由第一控制单元32的第一预调节阀302的状态可以从打开状态改变到关闭状态和/或从关闭状态改变到打开状态。第一控制单元32可以配置用于使得经由第一控制单元32的第二预调节阀304的状态可从打开状态改变到关闭状态和/或从关闭状态改变到打开状态。

在一些实施方式中，第一气体管线20包括出口26。特别是，第一气体管线20的第二区段24可以包括出口26。

装置1可以布置和配置用于使得气体可以从气体提供单元10流过第一气体管线20。特别地，装置1可以布置和配置用于使得气体可以经由第一流量控制单元30从气体提供单元10流动至出口26。气体可以经由出口26离开第一气体管线20。在一些实施方式中，装置1可以配置用于使得气体经由出口26多次喷射。第一止回阀80可以布置在第一气体管线20中，特别是布置在第一气体管线20的第二区段24中(图6)。第一止回阀80可以布置在第一液体容器50中。

装置1可以包括流体管线40。流体管线40可以包括第一区段42。流体管线40可以包括第二区段44。装置1可以包括调节单元70。调节单元70可以配置和布置用于使得调节单元70连接流体管线40的第一区段42和流体管线40的第二区段44。

流体管线40，特别是流体管线40的第一区段42可以与第一液体容器50连接。在一个实施方式中，流体管线40，特别是流体管线40的第一区段42包括第一液体容器50。第一液体容器50可以由流体管线40形成。在一个实施方式中，第一液体容器50是T形接头51(图6)。流体管线40的第一区段42可以连接第一液体容器50和调节单元70。

第一气体管线20可以与第一液体容器50连接，使得当气体经由出口26流出第一气体管线20时，气体可以进入第一液体容器50。第一气体管线20可以与第一液体容器50流体连接。

第二液体容器52可以设置在装置1上。在一个实施方式中，第二液体容器52是瓶子53(图6)。装置1可以包括第二液体容器52。第二液体容器52可以经由流体管线40与调节单元70连接，特别是经由流体管线40的第二区段44。在一个实施方式中，第二流体容器52可逆地与流体管线40连接，特别是可逆地与流体管线40的第二区段44连接。

在一个实施方式中，流体管线40，特别是流体管线的40第二区段44，包括流体出口48。流体出口48可以插入到第二液体容器52中。流体出口48可以与第二液体容器52连接。流体出口48可以与第二液体容器52连接。在一个实施方式中，流体管线40，特别是流体管线40的第二区段44，包括第二止回阀81。

装置1可以配置用于使得通过流体管线40，水性液体可以从第一液体容器50经由调节单元流到第二液体容器52。水性液体可以经由流体出口48从流体管线40移动到第二液体容器52。

在一个实施方式中，水性液体可以通过泵47移动(图6)。在一个实施方式中，泵47布置在第一流体容器50的上游。在本申请的上下文中，相对于流体管线40，术语“上游”是指更接近水性液体46的源头。

调节单元70可以包括矿化单元。调节单元70可以包括第二止回阀81(图6)。第二止回阀81可以配置用于防止来自第二液体容器52的气体流入调节单元70和/或泵47中。

装置1可以包括第二气体管线28。第二气体管线28可以与气体提供单元10和第二液体容器52连接。在一个实施方式中，第二气体管线28是插入到第二液体容器52中。在一个实施方式中，第二气体管线28与第二液体容器52可逆地连接。

装置1可以包括喷嘴60(图6，图7)。喷嘴60可以与第二气体管线28连接。第二气体管线28可以包括喷嘴60。

在一个实施方式中，当第二液体容器52填充有水性液体5时，喷嘴60可以插入到第二液体容器52中，使得喷嘴60，特别是喷嘴60的尖端62伸入到水性液体5中，即浸入水性液体5中(图6，图7)。

在一个实施方式中，碳酸化阀306布置和配置用于打开和/或关闭第二气体管线28(图5，图6)。

根据一个实施方式，气体提供单元10包括减压器16(图4，图5，图6)。在一个实施方式中，共用的气体管线29与减压器16连接。第一气体管线20可以与减压器16连接。第二气体管线28可以与减压器16连接。

根据一个实施方式，装置1配置用于使得储存区段30可以被多次填充气体、排空和再填充气体，特别是使得储存区段30可以以相等的时间间隔多次释放预定体积的气体。

为了用气体填充储存区段30，第一预调节阀302可以打开，并且第二预调节阀304可以关闭。气体可以流入储存区段30并且留在储存区段30。为了排空，第二预调节阀304可以打开。特别地，当气体经由出口38离开储存区段30时，第一预调节阀302关闭，使得没有额外的气体通过储存区段。在排空之后，第二预调节阀304可以关闭，并且第一预调节阀可以打开，使得储存区段30可以再次填充气体。

根据一个实施方式，装置配置用于在1L的水性液体中进料0.4g CO₂，特别是在水中，在一分钟内从水性液体46的源头通过第一液体容器50流动到调节单元70。储存在第一预调节阀302和第二预调节阀304之间的预定体积的气体可以是20mg。第一预调节阀302和第二预调节阀304是可以控制的，使得第一预调节阀302在将气体填充至储存区段30时是打开的，然后关闭，随后打开第二预调节阀304直至气体混合。在一个实施方式中，第二预调节阀304打开1s。然后关闭第二预调节阀304。打开和/或关闭第一预调节阀302和/或第二预调节阀304的这个顺序重复20次。在一个实施方式中，事件的顺序在等间隔的时间点上重复20次，例如有规律地每3s重复。

在图7中，示出在一个实施方式中的喷嘴60，其中，喷嘴插入到第二液体容器52中。喷嘴60包括细长的主体61。细长的主体61可以沿着纵向轴线A延伸。喷嘴60可以包括尖端62。尖端62在插入的图7中更详细的示出。

喷嘴60可以包括两个出口开口64a、64b(图7，特别是插图7)。出口开口64a、64b中的每一个都可以具有圆形形状。出口开口64a、64b可以布置在喷嘴60的尖端62处。出口开口64a、64b可以布置在喷嘴60的前端63处。

图8示出了第一压力和第二压力的下降，第一压力是减压器下游的压力(虚线)，第二压力是气体筒中的压力，即CO₂筒中的压力(实线)，取决于填充的次数，即处理的次数。第一压力可以是8巴。第二压力可以是56巴。第一压力可以比第二压力恒定保持更大数目的循环。碳酸化和预调节可以随时间推移而更稳定，从而有利地改善用户体验。在第二压力可以在大约23次填充后降低的同时，第一压力可以保持恒定约30个循环。在一个实施方式中，第二压力在开始时，即第一次填充时，保持恒定，因为CO₂储存在两个相中，即液相和气相储存在CO₂筒中。

Claims (15)

1.一种用于处理水性液体的装置，包括

-气体提供单元，所述气体提供单元提供处于第一压力的气体，

-第一气体管线，所述第一气体管线连接所述气体提供单元和第一液体容器，使得所述气体能够经由所述第一气体管线进料到所述第一液体容器中，使得当所述第一液体容器容纳所述水性液体时，所述水性液体能够被预调节，

-调节单元，

-流体管线，当提供所述第二液体容器时，所述流体管线将所述第一液体容器与第二液体容器连接，其中，所述流体管线包括第一区段和第二区段，其中，所述流体管线的所述第一区段连接所述第一液体容器和所述调节单元，并且所述流体管线的所述第二区段连接所述处理单元和所述第二液体容器，

-第二气体管线，当提供所述第二液体容器时，所述第二气体管线连接所述气体提供单元和所述第二液体容器，使得所述气体能够经由所述第二气体管线进料到所述第二液体容器中，使得当所述第二液体容器容纳所述水性液体，特别是容纳先前在所述第一液体容器中预调节的所述水性液体时，所述气体能够注入到所述水性液体中，

其中，所述装置布置和配置用于使得所述气体能够在所述调节单元的上游经由所述第一气体管线进料到所述水性液体中，并且在所述调节单元的下游经由所述第二气体管线进料到所述水性液体中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体提供单元包括气体贮存器和减压器，所述气体贮存器包括处于第二压力的加压气体，所述减压器连接所述气体贮存器，其中，所述减压器配置用于将压力从所述第二压力减小至所述第一压力。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个阀，其中，所述至少一个阀布置和配置用于打开和/或关闭所述第一气体管线和/或所述第二气体管线，特别是其中所述至少一个阀是低压阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括第一流量控制单元，其中，所述第一流量控制单元配置用于调节通过所述第一气体管线的气体的量。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一流量控制单元包括储存区段，所述储存区段配置用于储存预定体积的气体，其中，所述储存区段包括入口和出口，其中，所述入口和/或所述出口配置用于打开和/或关闭。

6.根据权利要求4或5中的一项所述的装置，其特征在于，所述第一流量控制单元包括至少一个预调节阀，其中，所述至少一个预调节阀配置用于打开和/或关闭所述第一气体管线，特别是配置用于打开和/或关闭所述储存区段的所述入口和/或所述出口。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一流量控制单元包括第一预调节阀和第二预调节阀，其中，所述第一预调节阀和所述第二预调节阀串联布置，使得所述储存区段由所述第一预调节阀和所述第二预调节阀界定，特别是其中所述第一预调节阀布置和布置用于打开和/或关闭所述储存区段的入口，并且，特别是其中所述第二预调节阀布置和布置用于打开和/或关闭所述储存区段的出口。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个限流器，其中，所述至少一个限流器被包括在所述第一流量控制单元和/或所述气体提供单元中，特别是在所述减压器中或所述减压器的下游中。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少一个限流器布置和配置用于限制所述储存区段的入口处和/或出口处的气流。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括第二流量控制单元，其中，所述第二流量控制单元包括至少一个碳酸化阀，所述碳酸化阀配置用于打开和/或关闭所述第二气体管线。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二气体管线包括喷嘴，其中，所述喷嘴布置和配置用于当提供所述第二液体容器时能够插入所述第二液体容器中。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述喷嘴包括两个出口开口，其中，所述喷嘴配置用于使得所述气体能够经由所述喷嘴流出所述第二气体管线，特别是经由所述两个出口开口流出所述第二气体管线。

13.根据权利要求1至12任一项所述的装置，其特征在于，所述调节单元包括至少一种介质，其中，所述介质配置用于当所述水性液体与所述介质接触时，将至少一种物质添加到所述水性液体中，特别是所述经预调节的水性液体，特别是将所述物质溶解在所述水性液体中，特别是其中所述介质包括至少一种矿物盐，特别是包括钙、镁和/或钠的矿物盐。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括泵，所述泵配置用于使所述水性液体经由所述流体管线从所述第一液体容器移动至所述第二液体容器。

15.一种用于处理水性液体的方法，特别是使用根据权利要求1至14中任一项所述的装置，所述方法包括以下步骤：

a)在气体提供单元中提供气体，

b)在所述第一液体容器中提供水性液体，

c)经由第一气体管线从所述气体提供单元移动所述气体，

d)通过所述第一气体管线将所述气体进料至含有所述水性液体的所述第一液体容器中，产生经预调节的水性液体，

e)将所述水性液体，特别是所述经预调节的水性液体，从所述第一液体容器经由流体管线引导至所述调节单元，特别是产生经调节的水性液体，

f)提供第二液体容器，

g)将所述水性液体，特别是所述经调节的水性液体，从所述调节单元经由流体管线引导至所述第二液体容器，

h)经由第二气体管线移动来自所述气体提供单元的所述气体，以及

i)将所述气体经由所述第二气体管线进料到所述第二液体容器中，所述第二液体容器容纳所述水性液体，特别是所述经调节的水性液体，特别是产生碳酸化的水性液体。