專利名稱:液體處理的制作方法
本發(fā)明涉及液體的處理，更具體地說本發(fā)明涉及使水碳酸化和/或配制有味道的飲料特別是碳酸化飲料的設(shè)備及方法。
已知使水碳酸化的方法有二類。第一類是將二氧化碳?xì)怏w噴射于欲充以低壓二氧化碳的水中。以使二氧化碳形成氣泡而通過水層浮到水面時(shí)，使氣泡中的二氧化碳被水所吸收。這方法已廣泛地被采用，例如家庭中所用的小型碳酸化設(shè)備，就是應(yīng)用這方法的很普通的操作，用以配制足夠一個(gè)人一次飲用的碳酸化飲料。采用這種噴射法碳酸化的設(shè)備的實(shí)例可見于英國專利No，412，849(Schwendimann)和美國專利No，2，826，401(Peters)中。Schwendimann和Peters二者均用可以旋轉(zhuǎn)的噴射器，并在其底部末端安裝有橫向的構(gòu)件，以資協(xié)助二氧化碳和水的混合。噴射法碳酸化的主要問題只在高壓下才能有比較好的效果，因此，容器需保持在較高的壓力情況下進(jìn)行碳酸化反應(yīng)。例如代表性的容器壓力可達(dá)表壓170磅/平方英寸(11.6巴)。
已知的第二類方法中為達(dá)到碳酸化的目的包括在二氧化碳的氣氛中噴灑水或把水霧化。在這類方法中，碳酸化室予先充滿了二氧化碳?xì)怏w，用噴灑法把水引入室中。另一方法是當(dāng)碳酸化室部分裝入水后，將水向上抽起而噴灑于所述室內(nèi)水面上的二氧化碳的氣氛中。在這種方法中二氧化碳是溶解于噴灑的水滴中，而水滴則攜帶著處于溶解形式的二氧化碳進(jìn)入水體之中而產(chǎn)生碳酸化的水，用此法實(shí)現(xiàn)碳酸化的典型建議在美國專利2，306，714(Rowell)和美國專利2，391，003(Bowman)中公開過。這些方法中的主要問題與前述相同需要向碳酸化室施加相對(duì)地高的氣壓。同時(shí)，這些反應(yīng)也進(jìn)行地較慢，要想達(dá)到足夠碳酸化的程度，是需要相當(dāng)長的時(shí)間的。
因此，本發(fā)明的目的之一，在于提供一項(xiàng)改進(jìn)碳酸化的方法和設(shè)備。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面是提供碳酸化的方法，在該方法中所述碳酸化室是部分裝水的，在這水面上的其余空間提供著二氧化碳的氣氛，所述方法包括連續(xù)地或反復(fù)地把氣體從所述氣氛中壓進(jìn)水中。
在本發(fā)明的另一方面提供了碳酸化的設(shè)備，所述的設(shè)備包括一個(gè)碳酸化室適合于在該室中部分地裝水，并于室中水面之上，包括含有二氧化碳的氣氛。并配備能連續(xù)地或反復(fù)地把氣體從所述氣氛中壓進(jìn)所述水中的設(shè)施。
本發(fā)明的其他另一方面，提供了碳酸化的設(shè)備，所述設(shè)備包括一個(gè)碳酸化室，，在該室中適合于部分裝水，并于室中所述水面之上的空間是充滿了包括二氧化碳的氣氛，還包括一可移動(dòng)的構(gòu)件，最好是可轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，在操作中可在所述氣氛和所述水之間反復(fù)地移動(dòng)以便造成所述氣氛中氣體向下移動(dòng)而進(jìn)入所述的水中去。
按照本發(fā)明又另裝一個(gè)方面提供了碳酸化設(shè)備，所述設(shè)備包括一個(gè)碳酸化室，在該室中適合于部分裝水，而在水面上部空間包括著含有二氧化碳的氣氛，同時(shí)還包括一構(gòu)件，所述構(gòu)件為可繞一非垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，并具有多個(gè)葉片。所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸以水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸為最好。
已發(fā)現(xiàn)可按上述本發(fā)明所定義的優(yōu)選方面，在不需采用高壓的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)碳酸化。典型的，采用的壓力約為表壓100磅/平方英寸(6.8巴)已是足夠的，甚至可以用低壓，如降壓到60磅/平方英寸(4.1巴)。本發(fā)明尤其適合應(yīng)用于家庭的設(shè)備中，其中碳酸化室容量，即每次所裝的碳酸化水量是足夠供一個(gè)人飲用一次的量。
專利申請(qǐng)人承認(rèn)美國專利3，044，878(Knedlik)公開了一種為制造半冰凍飲料的設(shè)備，這專利的圖案中所顯示的設(shè)備，包括一圓柱形室，并按其水平軸方向進(jìn)行安裝。將已與調(diào)味濃縮物預(yù)先混合的水與二氧化碳，送進(jìn)室中，基本裝滿該室，并使室內(nèi)的液體溫度保持在冰點(diǎn)以下，為了防止形成冰粒，在所述室內(nèi)安裝著一部轉(zhuǎn)動(dòng)軸水平放置的、并具有葉片的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸由所述的圓柱形室的一端伸展到其另一端，其葉片伸展到靠近所述圓柱形室的圓柱形內(nèi)壁的位置。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子以給予液體強(qiáng)烈而連續(xù)的攪拌，由于液體裝滿所述的室，轉(zhuǎn)子也是從室內(nèi)的一端基本上伸展到另一端，而且是伸展到靠近室內(nèi)壁的位置，所以室內(nèi)的液體將被掃掠并和圓柱形室內(nèi)壁相接觸的。因此，在室內(nèi)的水面上沒有明顯而可見到的二氧化碳?xì)夥?，而葉片沒有起到如本發(fā)明優(yōu)選形式中所述把二氧化碳?jí)喝胨械淖饔?。再者按Knedlik的專利當(dāng)設(shè)備空轉(zhuǎn)和排出飲料時(shí)，其轉(zhuǎn)子均仍在連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)圓柱形室內(nèi)同時(shí)為新的溶液所填滿。以便保持室內(nèi)是滿裝的。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明的優(yōu)選形式是先把碳酸化作用停止，而后把已碳酸化的溶液排出，在這樣的情況下，將室內(nèi)的液體排空，因?yàn)樵谂欧乓后w時(shí)如仍在攪動(dòng)則可能導(dǎo)致發(fā)生脫碳酸化作用。這種Knedlik設(shè)備是為商業(yè)上采用而制造的，由它可獲得連續(xù)的飲料供應(yīng);因?yàn)闃?gòu)造太復(fù)雜和價(jià)格高昂，而不適合供家庭應(yīng)用，申請(qǐng)人同時(shí)還承認(rèn)Knedlik聲稱二氧化碳與水可以從分別不同管道輸入室中，但即使如此進(jìn)行改進(jìn)，Knedlik設(shè)備中所用的轉(zhuǎn)子的功能是不會(huì)變，而在水面上是沒有明顯可見的二氧化碳?xì)夥铡?br>正常情況下，碳酸化飲料是與調(diào)味濃縮物(糖漿)混合的。為此，除了在碳酸化設(shè)備中有供應(yīng)碳酸化水裝置之外，還宜提供配制經(jīng)選擇的調(diào)味濃縮物及將該調(diào)味濃縮物與碳酸化水進(jìn)行混合的裝置。已知的配制調(diào)味濃縮物方法包括向裝有調(diào)味濃縮物的容器中供應(yīng)二氧化碳，并在二氧化碳供應(yīng)罐的二氧化碳?jí)毫ο拢瑢⑺枇康恼{(diào)味濃縮物從其容器中迫向配制噴咀，并由該噴咀排入杯中，以便與碳酸化的水混合。上述美國專利2，391，003(Bowman)解釋了這個(gè)方法。這一方法的缺陷是浪費(fèi)了二氧化碳。
在另一方面，本發(fā)明涉及配制調(diào)味濃縮物的改進(jìn)方法。
按照本發(fā)明又另一優(yōu)選方面，碳酸化設(shè)備是包括一個(gè)接收水及二氧化碳的碳酸化室和調(diào)味濃縮物配制裝置，該調(diào)味濃縮配制裝置利用經(jīng)碳酸化反應(yīng)后從碳酸化室放出來的氣體使該濃縮物移動(dòng)，從而便于對(duì)該濃縮物的配制。最好是，將所述調(diào)味濃縮物直接從它的容器中利用從碳酸化室所放出來的氣體的壓力送入一排料噴咀。
在另一優(yōu)選的方面，本發(fā)明提供了碳酸化方法及設(shè)備，其中為達(dá)到碳酸化，須對(duì)碳酸化室進(jìn)行加壓，并利用碳酸化室的壓力導(dǎo)致調(diào)味濃縮物移動(dòng)至配制噴咀。在一優(yōu)選形式中，碳酸化室的上部經(jīng)過一個(gè)閥門而接通到調(diào)味濃縮物容器的上部，這樣，只要開啟閥門，則調(diào)味濃縮物容器亦被加壓。
以這樣的方式，即可對(duì)調(diào)味濃縮物進(jìn)行配制而又不浪費(fèi)新鮮的二氧化碳，意即，直接由二氧化碳供應(yīng)罐獲取的二氧化碳。
申請(qǐng)人:承認(rèn)美國專利3，809，292(Booth)曾經(jīng)公開過一種商業(yè)上采用的碳酸化設(shè)備，其中對(duì)碳酸化的飲料是連續(xù)地供應(yīng)。水的碳酸化是在碳酸化室用如以上介紹的噴射法進(jìn)行，水是部分裝在維持于高壓下的碳酸化室內(nèi)，從此室內(nèi)引出來的壓力可供給到調(diào)味濃縮物容器中，以供排放調(diào)味濃縮物之用。但是，這公開專利中，碳酸化室在碳酸化過程終了時(shí)并不減壓。因此，該專利并未曾公開過利用否則會(huì)被廢棄的二氧化碳對(duì)調(diào)味濃縮物容器進(jìn)行加壓的概念。
碳酸化設(shè)備最好包括著一定數(shù)量的各自包含不同味道的調(diào)味濃縮物的容器。先有建議的設(shè)備中，所述容器是經(jīng)過多個(gè)電磁開關(guān)閥門連接到供排放調(diào)味濃縮物的出口噴咀。通過激勵(lì)合適的閥門進(jìn)行調(diào)味濃縮物的選擇;但這種裝置是比較昂貴的。
按照本發(fā)明的另一優(yōu)選方面，調(diào)味濃縮物的選擇裝置，包括一系列閥門、人工操作的可實(shí)現(xiàn)選擇的活動(dòng)部件、及按照所選擇部件的位置以供激勵(lì)所述閥門的機(jī)械裝置。
在一優(yōu)選的形式中，所述選擇部件或其中的一部分是用作傳遞從激勵(lì)部件至選擇閥門的活動(dòng)。所述激勵(lì)部件是這樣布置的，當(dāng)將一只杯子放在接領(lǐng)碳酸化的水和調(diào)味濃縮物的位置時(shí)，該激勵(lì)部件即進(jìn)行操作以便進(jìn)行飲料的配制。
在一優(yōu)選形式中，碳酸化飲料的配制設(shè)備包括一個(gè)激勵(lì)部件，在動(dòng)作時(shí)可以開啟第一閥門來放出碳酸化的水，同時(shí)開啟從多個(gè)閥門中選擇好的一個(gè)閥門來放出所選擇的調(diào)味濃縮物;一個(gè)可動(dòng)的選擇部件用于選擇需開啟的其他閥門。在一優(yōu)選形式中所述選擇部件和第一閥門的部分相連，使當(dāng)?shù)谝婚y門開啟時(shí)，差不多同時(shí)也開啟了其它的預(yù)先選定的閥門。
各種不同味道的調(diào)味濃縮物，一般具有不同的粘度，為此需控制配制的調(diào)味濃縮物的量。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選形式中提供的碳酸化設(shè)備，能夠從多種調(diào)味濃縮物中配制經(jīng)過選擇的一種不同的調(diào)味濃縮物，配制各種調(diào)味濃縮物的裝置包括從各種調(diào)味濃縮物容器向排放點(diǎn)輸送相應(yīng)的調(diào)味濃縮物的管道，所述的管道中至少有一個(gè)其管孔之截面積與其他的管是不同的，或者，至少其中之一補(bǔ)償調(diào)味濃縮物間粘度的差別。有一了這樣的安排，在確定配制的量的同時(shí)，可以利用同樣的壓力來排放每種調(diào)味濃縮物。
本發(fā)明可進(jìn)一步用附圖來描述，其中圖1顯示按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的設(shè)備的圖。
圖2顯示按圖1的箭A的方向，設(shè)備的一個(gè)部分側(cè)視圖。
圖3是一幅顯示圖1及圖2中的設(shè)備是如何進(jìn)行碳酸化的圖。
圖4是顯示圖1中設(shè)備內(nèi)包含的閥門部分單元的剖面圖和該閥門單元在其關(guān)閉狀態(tài)。
圖5和圖4相似，但顯示出閥門單元是在其開啟狀態(tài)。
圖6顯示圖4、圖5的閥門單元部分的頂視圖。
圖7與圖6相似;但顯示調(diào)味濃縮物的選擇器元件是在不同的位置的頂視圖。
圖8是說明包括在圖1的設(shè)備中的一個(gè)控制單元的框圖。
圖9是一張時(shí)間表，顯示在圖8中的控制單元控制下的各種操作的時(shí)間。
圖10簡(jiǎn)略說明在圖8中的控制單元所遵循的程序的側(cè)視圖。
圖11與圖2相似，顯示圖1設(shè)備的一個(gè)改進(jìn)側(cè)視圖。
圖12，是圖11按箭頭B的方向的側(cè)視圖。
圖13顯示了圖1設(shè)備的進(jìn)一步的改進(jìn)。
圖14說明設(shè)備的更進(jìn)一步改進(jìn)。
圖15按照本發(fā)明的另一實(shí)施具體方案的碳酸化設(shè)備的圖示。
圖16是通過包括在圖15的設(shè)備中的碳酸化室的剖面圖。
圖17是包括在圖15及16的設(shè)備中的轉(zhuǎn)子的透視圖。
圖18至21在四個(gè)不同位置上碳酸化室的進(jìn)水閥門。
圖22顯示通過安裝在二氧化碳供應(yīng)罐上的二氧化碳控制閥門裝置的一個(gè)剖面圖。
圖23是用于碳酸化室排放碳酸化的水和選擇調(diào)味濃縮物的閥門裝置的頂視圖。
圖24至25為圖23中在A-A線上的剖面圖，分別顯示閥門在關(guān)閉和開啟時(shí)的位置。
圖26是包括在圖15的設(shè)備中的電路框圖。
圖27是一張時(shí)間圖表，說明圖15至26中的裝置的操作情況。
關(guān)于圖1，碳酸化設(shè)備包括碳酸化室10，儲(chǔ)水箱12，二氧化碳供應(yīng)罐14，調(diào)味濃縮物供應(yīng)裝置16。閥門單元18，是設(shè)在室10的底部，來自室10的碳酸化的水和來自裝置16經(jīng)選擇的調(diào)味濃縮物配制在杯20內(nèi)。
從儲(chǔ)水箱12，經(jīng)過繼電器S2控制的閥門V2，管道22和設(shè)在室10內(nèi)部的球形閥供水至室10，室壁有一個(gè)通風(fēng)孔26，通過管28連接到室10內(nèi)，當(dāng)向室10填充水的時(shí)候，空氣可以從該管排放出去，管道28插在室10內(nèi)一段深度，即在室10填充水直至以W標(biāo)記的所需水平面時(shí)，該管的底部能恰好浸沒在水面之下。
二氧化碳從供應(yīng)罐14經(jīng)過繼電器S1控制的閥門V1及管道30供應(yīng)到碳酸化室10的上部。
氣孔26中放置球29，它是如此安排以致在向室10加壓而使水壓進(jìn)管道28時(shí)，球29可將通風(fēng)孔26封閉。為此目的，該球是可以向上移動(dòng)，以使與位于通風(fēng)孔26頂部的閥座31產(chǎn)生封閉性的接合。球29還這樣的安排，當(dāng)將二氧化碳導(dǎo)入室10而使水平面降到管道28的底部下面時(shí)，在這樣的情況下在室內(nèi)10進(jìn)行的碳酸化反應(yīng)可以完成。
攪拌器32是裝在室10的內(nèi)部，可繞其水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由裝在室外的電動(dòng)機(jī)36的軸34驅(qū)動(dòng)，軸34可穿過室10的壁的開口處進(jìn)入室10內(nèi)，用適合的封閉物料使之很好地水密封。另外，軸34可用磁偶合的方法和電動(dòng)機(jī)36相連接。
攪拌器32包括三對(duì)葉片38a、38b，40a、40b和42a、42b，其中每對(duì)中的二個(gè)葉片(如38a與38b)是在軸35上直接的彼止相對(duì)的位置上安裝的，而葉片40a與40b安裝在軸34上葉片38a與38b的左邊的位置，并與之相對(duì)間成一角度，而42a與42b則按裝在軸34上葉片38a與38b的右邊，并與之相對(duì)間成另一角度。所述的角度使六個(gè)葉片間等角分隔地圍繞在軸34上。從圖上可看到38a是伸向水平線W的上面并幾乎達(dá)到室10的頂部，而38b幾乎伸向室10的底部。在圖2中L表示當(dāng)設(shè)備是處在水平位置，攪拌器停止轉(zhuǎn)動(dòng)而葉片處在最高位置時(shí)，各葉片突出水平面W的那一部分的長度，D表示葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片頂部所掃掠的圓圈的直徑，L至少為D的5%，D的12%以上較好。作為實(shí)現(xiàn)最佳碳酸化過程特別優(yōu)選L是D的12%至15%。當(dāng)攪拌器32轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片從水里向外移動(dòng)進(jìn)入水平面上的空間而又返回水中去。
在操作時(shí)，室10是部分裝水，達(dá)到水平面W。開啟閥門V1，使二氧化碳進(jìn)入室10的水平面以上的空間中，壓力開關(guān)44可以感測(cè)室10中的氣體的壓力。一旦壓力達(dá)到所需要的水平，最好是在表壓60至140磅/平方英寸(9.6巴)，例如在表壓100磅/平方英寸(6.8巴)，繼電器被激勵(lì)而關(guān)閉V1。球形閥門24可制止水因室10內(nèi)壓力而向管道22倒流，當(dāng)室10內(nèi)的壓力上升到所需要的值時(shí)，就驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)36，使攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)起來。典型的情況為葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)速度從500至2000轉(zhuǎn)分，最好是在1000至1500轉(zhuǎn)分范圍之內(nèi)。持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)幾秒鐘，如5秒，此時(shí)水的碳酸化反應(yīng)正在進(jìn)行。碳酸化的程度可按攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，和/或室10水面上含二氧化碳的空間中的壓力的變化而變化。
攪拌器的作用在于把水面上部空間中的氣體壓入水中去，要求壓入水中的氣體愈多愈好，而且應(yīng)該進(jìn)行到這樣的程度，使碳酸化的程度愈深愈好。為達(dá)到這樣的目的，如上所述，葉片的尺寸，幾乎可達(dá)到室10的頂部及底部。同時(shí)，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可將室10中處在底部的水移動(dòng)到較高的水平面，從而各水平面的水能被均勻地碳酸化。另外這攪拌器可使水產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪動(dòng)，從而飛濺到二氧化碳的氣氛中使之有助于碳酸化反應(yīng)，促使達(dá)到均勻碳酸化。如圖3所示，各葉片除了可以把葉片前的氣體形式的二氧化碳?jí)喝胨兄猓€可以在葉片后產(chǎn)生渦旋，從而可以把氣體形式的二氧化碳吸入導(dǎo)致把所述氣體帶到水中去。圖3還顯示出葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的流體的流線。從從圖1中可知攪拌器32是安裝在室10的一邊，從平面圖看室10的斷面以圓形為最好，以這樣的安排在室10中的攪拌器開動(dòng)時(shí)水也跟著在室中轉(zhuǎn)動(dòng)，可以見到不同部分的水，均會(huì)經(jīng)過攪拌器而受到碳酸化的作用。
在碳酸化過程進(jìn)行中，在室10水平面上的空間中二氧化碳?xì)怏w為水所吸收，而使氣體壓力下降，這將會(huì)被氣壓開關(guān)44感測(cè)到，當(dāng)壓力下降到一定水平時(shí)，如下降表壓5磅/平方英寸(0.3巴)時(shí)，閥門V1又重新開啟而放入二氧化碳到室10中。
調(diào)味濃縮物的配制裝置16包括3個(gè)容器46、48、和50，各儲(chǔ)有不同味道的調(diào)味濃縮物，用汲取管52，54及56分別插入容器46，48及50中，調(diào)味濃縮物且?guī)缀踔辈宓降撞?，并分別通過管道58，60及62與閥門單元18連接，以便從容器中分別輸送出調(diào)味濃縮物。容器46，48，50的上部經(jīng)過管道系統(tǒng)64連接至室10的上部。由繼電器S2所控制的閥門V3是安裝在管道系統(tǒng)64中。
待室10中的碳酸化反應(yīng)終了時(shí)，即開啟閥V3使容器46，48與59的上部亦能利用室10上部的氣體進(jìn)行加壓。接在管道系統(tǒng)64上的減壓閥66，可限制46，48及50三個(gè)容器中的壓力至預(yù)定值，如2磅/平方英寸(0.1巴)。所以容器46，48及50均被加至相等的壓力，該加壓作用使容器中的調(diào)味濃縮物受到足以將調(diào)味濃縮物分別從它們的容器中進(jìn)行配制的力。因各種調(diào)味濃縮物的粘度不同，汲取管55，54，56和/或管道58，60及62孔徑是預(yù)先選定以保證所需的調(diào)味濃縮物的量是可供作配制的必需量。僅僅作為實(shí)例，以可口可樂為配料，汲取管及連接管的管徑為6毫米，當(dāng)用檸檬酸汁時(shí)則可用3毫米管徑，當(dāng)用來配制補(bǔ)身劑則管徑亦可選為3毫米。
圖4～7中已解釋過的閥門單元18的細(xì)節(jié)，它有三個(gè)功能(1)它可以降低碳酸化室10的壓力，(2)它可從容器46，48及50中的調(diào)味濃縮物中選擇需給予配制的哪一種，且配制所選擇的調(diào)味濃縮物，(3)它可以從室10內(nèi)配制碳酸化的水。
用于把碳酸化室10的壓力降低的閥門單元18，包括一個(gè)排氣閥68，它是經(jīng)過管道70及部分管道30而接到碳酸化室10的頂部。排氣閥68包括可活動(dòng)的閥門部件68a，用彈簧把它推到上部關(guān)閉的位置上。激勵(lì)杠桿72的一端點(diǎn)72a與閥門部件68a樞軸連接，以便將將閥門部件68a向下推動(dòng)以開啟閥門68。由此將室10上部的氣體通過管道30及70和閥門68排放到空氣中去。
激勵(lì)杠桿72包括上臂段72b和指向下的臂段72c。杠桿72是由支點(diǎn)72d，在介于上臂的端點(diǎn)中間連接在圓形中空的套筒74上，而該圓形中空的套筒是裝于室10的底部10a可供垂直滑動(dòng)的孔內(nèi)。圓形套筒74形成閥門供碳酸化的水從室10排放出去之用。為此目的，在該套筒的近頂部位置開了側(cè)孔74a，且具有頭76b并帶上封口76，該封口76，當(dāng)套筒74是處在最低位置時(shí)，與室10的底壁10a的內(nèi)壁表面相切合，以使在這種情況下水不能從室10中逸出。
當(dāng)碳酸化反應(yīng)完成后，室10是經(jīng)加壓，而使閥門頭76緊緊地壓住室10的底壁10a內(nèi)壁表面。為此，如圖4，當(dāng)桿72的指向下的臂段72c按箭頭X所示方向向左移動(dòng)時(shí)，杠桿72會(huì)繞支點(diǎn)72d而轉(zhuǎn)動(dòng)，套筒74保持不動(dòng)，這樣閥門68被打開;因此而降低室10內(nèi)的壓力。如臂72c繼續(xù)按圖4中箭頭X的方向向前移動(dòng)，可使這杠桿繞它的末端72a為支點(diǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，以使套筒74向上滑動(dòng)到圖5所示的位置，這時(shí)套筒閥門74就打開而使碳酸化的水從室10內(nèi)排出。激勵(lì)杠桿72的設(shè)計(jì)是使指向下臂的段72c安排成可與杯20相接合，因此如圖4及5當(dāng)杯20相對(duì)于閥門單元向左邊移動(dòng)時(shí)，閥門68首先開啟，套筒74為室10內(nèi)的壓力所支撐而仍保持不動(dòng)，之后當(dāng)室10的壓力一旦降低，套筒74就會(huì)向上移動(dòng)而使碳酸化的水從孔眼74a及套筒74而排放到杯20中。
閥門單元18包括三個(gè)調(diào)味濃縮物配制閥78，80及82分別與管道58，60及62相連接。閥門78，80及82基本上是同樣的結(jié)構(gòu)。如圖4及5所示閥門80包括可垂直移動(dòng)的閥門部件84，用彈簧86向下推到如圖4的關(guān)閉位置上。調(diào)味濃縮物選擇棒88是安裝在套筒74的下端并可繞其垂直軸而轉(zhuǎn)動(dòng)。在選擇棒88的一端有按鈕或手柄90，以便實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)動(dòng)而使其另一端92能在所選擇的閥門78，80或82之一的位置的下方。圖6顯示了棒88的終點(diǎn)92是在閥門80的位置的下方，而圖7則顯示它是在閥門82的位置的下方。因此，由于桿72的激勵(lì)而升起套筒74時(shí)，而可排放碳酸化的水到杯20中，所選擇的閥門78，80，或82中之一與棒88的末端92相接合，以便通過閥門部件84被提升而開啟該閥門。閥門部件84的結(jié)構(gòu)與套筒74相似，它是側(cè)面有孔眼的中空體，使選定的調(diào)味濃縮物，通過選定的閥門部件84、選擇棒82中的孔眼94排放出去而流入杯20中。如上面所說的，調(diào)味濃縮物的排放是由于調(diào)味濃縮物容器的上部通以壓力所致。
為避免一種調(diào)味濃縮物和另一種調(diào)味濃縮物發(fā)生彼此間互相污染，棒88上提供分別獨(dú)立的孔眼94以配合不同的閥門。這就需要對(duì)孔眼94與閥門78，80與82進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩ㄎ?。另外，孔?4應(yīng)足夠地大，以保證調(diào)味濃縮物通過孔眼94而不致于接觸其邊界，從而防止污染。當(dāng)然，在這樣的情況下，棒88接合閥門部件84的目的在于協(xié)助開啟相關(guān)的閥門。再另外，閥門部件84，可具有向下突出且通過孔眼94的噴咀，以保證孔眼94不會(huì)受污染。
參照?qǐng)D8，微型控制儀100從能源102接收能量，并具三條輸入線路分別接受來自啟動(dòng)鈕104、壓力開關(guān)器4和碳酸化反應(yīng)時(shí)間選擇器106的信號(hào)。微型控制儀100有電流輸出到繼電器S1和繼電器S2，到馬達(dá)36與3個(gè)指示器108，110及112，以分別指示二氧化碳的供應(yīng)量較低，以使機(jī)器的操作者等待，一俟碳酸化完成后才能配制飲料。從圖8及9可看到，當(dāng)按下“啟動(dòng)”鈕104，接通“等街”指示器110，繼電器S2通上電流而啟動(dòng)了閥門V2，這時(shí)清水就可從槽12流向碳酸化室10，與此同時(shí)閥門V3打開，但這時(shí)沒有什么顯著的作用。控制儀100的程序安排成保持將V2打開5秒鐘，這套設(shè)備設(shè)計(jì)成能在這段時(shí)間里，流向室10的水的流通量足以在五秒鐘內(nèi)將水裝到所需要的水平面W，然后控制儀100會(huì)使繼電器S2斷電，并關(guān)上閥門V2，同樣地關(guān)上閥門V3。隨后使繼電器S1通電，而把閥門V1打開，使二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入室10的水面上的空間中。連續(xù)地用壓力開關(guān)44感測(cè)空間里的壓力，當(dāng)壓力達(dá)到所需要值如表壓100磅/平方英寸(6.5巴)控制儀100將繼電器S1斷電，從而關(guān)閉了V1，另一方面如在兩秒鐘以內(nèi)壓力達(dá)不到這水平時(shí)，控制儀100也將S1斷電，閥門V1關(guān)閉，同時(shí)還將低壓氣體指示器108通上電流?？刂苾x100又使馬達(dá)36通電，而使室10中的水碳酸化。馬達(dá)36通電時(shí)間按照使用人對(duì)碳酸化程度的要求而定，該要求是通過確定碳酸化選擇器106來實(shí)現(xiàn)的。如圖9所示，碳酸化的時(shí)間一般是在2至5秒內(nèi)變化。又從圖9及10中可見到，在碳酸化過程中，壓力開關(guān)44將時(shí)刻指示出室10上部因二氧化碳為水所吸收壓力下降的情況，如每減少5磅/平方英寸(0.3巴)指示一次，當(dāng)發(fā)生此種情況時(shí)，閥門V1又打開，直到壓力重達(dá)需要的水平，如100磅/平方英寸，由于壓力開關(guān)44的開和關(guān)動(dòng)作而致影響閥門V1的開啟和關(guān)閉在碳酸化反應(yīng)的時(shí)間內(nèi)會(huì)多次發(fā)生。
當(dāng)選擇的碳酸化時(shí)間完成后，繼電器S2又通電，這時(shí)是為開啟閥門V3(雖然V2也開啟，但無甚作用)，因此，利用了室10的氣壓將調(diào)味濃縮物容器46，48和50加壓。閥門V3維持開啟狀態(tài)二秒鐘，然后關(guān)閉。隨之，控制儀將“即用”指示器112通上電流，從而使用者可通過閥門單元18配制飲料。
顯然，室10中所儲(chǔ)的水量最好是足夠供一次飲用，因此作為實(shí)例，室10的總?cè)萘靠蔀?.5液盎司(0.27升)，將設(shè)備安排成按容積計(jì)室10的5/6供儲(chǔ)水，而其余的1/6則充氣體。這樣，每次開動(dòng)設(shè)備時(shí)可以配制約8液盎司的碳酸化水。但這些數(shù)據(jù)是可以變動(dòng)的。
圖11與12顯示攪拌器的改進(jìn)形式，在這種改進(jìn)中，提供了二對(duì)葉片120a，120b和122a和122b，如圖11所示各葉片按其旋轉(zhuǎn)方向向前彎曲以協(xié)助保證有效地把氣體驅(qū)入水中。從圖12中可以看到葉片對(duì)120a及120b是位于葉片對(duì)122a，122b的旁邊。
在圖13的改進(jìn)中，將皮帶124安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)輪126上，在該皮帶上還附著多個(gè)杯128。當(dāng)皮帶124為輪126驅(qū)動(dòng)時(shí)，杯子會(huì)收集在水平面W之上的氣體，而把氣體壓進(jìn)水中，使碳酸化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。
在圖14的改進(jìn)中，提供往復(fù)倒置蓋罩部件130，該部件可由其在水平面W讓的實(shí)線位置移動(dòng)到其在近室10底部的虛線位置。如此，當(dāng)部件130垂直地上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將氣體壓入水中，從而達(dá)到碳酸化的目的。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還有其它各種改進(jìn)，例如，所述的碳酸化方法可以在與調(diào)味濃縮物配制裝置及上面曾經(jīng)說明過的特定閥門單元18無關(guān)地的情況下，應(yīng)用于不同形式的設(shè)備中。同樣，上面說明過的調(diào)味濃縮物配制裝置也可與其他形式的碳酸化設(shè)備及其他形式的選擇閥門裝置一起使用。上面說明過的選擇閥門裝置也可與其他形式的碳酸化設(shè)備及其他調(diào)味濃縮物供應(yīng)裝置一起使用。
有關(guān)更進(jìn)一步的改進(jìn)實(shí)例，如可以變動(dòng)操作的時(shí)間，可以安排馬達(dá)36在室10的壓力達(dá)到壓力開關(guān)44選定水平之前先通電，按這樣的改進(jìn)，一旦有二氧化碳進(jìn)入室10時(shí)，碳酸化就可以馬上開始。
其他的改進(jìn)還包括除了圖4與5所示的裝置之外，尚可提供在排放碳酸化的水之前使室10的壓力降低的裝置?；蛘哌€可把設(shè)備結(jié)構(gòu)加以改良即可在壓力下排放碳酸化水。
此外，尚可將閥門作為調(diào)節(jié)裝置而安裝在管道58，60及62上，以便控制和改變調(diào)味濃縮物的量的方法，來代替上述用不同管道孔徑進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法。
圖16所示的碳酸化裝置包括碳酸化室200，它在204處與儲(chǔ)水器202連接。二氧化碳供應(yīng)罐206通過閥門裝置208及供氣管道210與碳酸化室200連接。碳酸化室底部裝有閥門212，以排放碳酸化的水以及選自調(diào)味濃縮物瓶214，216及218中之一的調(diào)味濃縮物。這些調(diào)味濃縮物瓶通過調(diào)味濃縮物供應(yīng)管道220與閥門212連接。在碳酸化反應(yīng)之后，可利用碳酸化室200的二氧化碳向調(diào)味濃縮物瓶214，216和218加壓。為此，調(diào)味濃縮物瓶214，216和218通過氣體管道222，閥門裝置208和氣體管道210與碳酸化室200連接。
碳酸化室200包含轉(zhuǎn)子224，所述轉(zhuǎn)子由圓柱體226和6個(gè)徑向葉片228組成。轉(zhuǎn)子224繞水平軸旋轉(zhuǎn)，其功能與圖1和圖3所示轉(zhuǎn)子32相同，即用作將氣體形式的二氧化碳從水平面之上的二氧化碳?xì)夥镇?qū)入水中，使水碳酸化。轉(zhuǎn)子224支撐在傳動(dòng)軸225上，該軸是由設(shè)在碳酸化室200外的馬達(dá)230驅(qū)動(dòng)的。碳酸化室200中還有閥門232，用于控制從儲(chǔ)水器202輸送到碳酸化室200的水流量。在圖16中，閥門232處于全關(guān)閉位置，假定碳酸化室200充水至水平W處并利用供應(yīng)罐206中的二氧化碳碳加壓，以便為碳酸化反應(yīng)作準(zhǔn)備。密封圈233防止水從軸225漏出。圖16所示的L和D表明與圖2中所示的具有同樣特點(diǎn)，并且具有相同的關(guān)系。
閥門232由與圓筒形軸套236緊配合、但可以進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的圓筒形套筒234，盤形閥體238和向下伸出的閥桿240組成。閥桿240與碳酸化室底部200相接合，以限制所述閥門的向下運(yùn)動(dòng)。栓柱242與軸套236內(nèi)側(cè)構(gòu)成一整體，接合在套筒234的槽244內(nèi)。由圖18至圖21可以看出槽244的形狀。
圖18至圖21為該裝置作業(yè)時(shí)假定閥門232所處的各種位置。圖18，所述閥門處于與圖16中相同的位置。從該圖可以看出，所述閥間處于其最上的位置，使O-環(huán)246壓縮在閥體238與圓筒形軸套236下端表面之間，從而形成氣密封。在此位置，栓柱242位于槽244的最低處。如上所述，當(dāng)碳酸化室200用二氧化碳加壓時(shí)，假定閥門232處在圖16和圖18中所示的位置。完成碳酸化反應(yīng)后，當(dāng)碳酸化室200降壓時(shí)，在閥門232處的水的重量便使其從圖18中所示位置向下運(yùn)動(dòng)至圖19中所示位置，此時(shí)，槽244壁上的水平支撐面247被栓柱242支撐，從而阻止閥門232進(jìn)一步向下運(yùn)動(dòng)。在圖19所示位置，閥門仍然是關(guān)閉的，所以水不能從儲(chǔ)水器202進(jìn)入碳酸化室200(雖然可以理解，會(huì)有少量的滲漏現(xiàn)象發(fā)生)。將閥門從圖19中的位置繞垂直軸旋轉(zhuǎn)到圖20中的位置便會(huì)開啟閥門。在圖20中的位置，支撐面247離開了栓柱242。這種旋轉(zhuǎn)是通過轉(zhuǎn)子225的瞬間旋轉(zhuǎn)，從而使葉片228中的一個(gè)部分228a與盤形閥體238側(cè)邊伸出的栓柱248相接合，這種接合可見于圖20中。當(dāng)閥門232旋轉(zhuǎn)至圖20所示的位置后，它便可以在水的重量作用下進(jìn)一步下落，直至閥桿240與碳酸化室底部接觸，如圖21所示。在此位置上，槽244和套筒234上的另外的槽250，均位于軸套236的下方，從而使水可以通過這些槽流入碳酸化室200中。
當(dāng)水上升至接近水平面W時(shí)，閥門232上浮，直至它返回到圖20中所示的位置。此時(shí)，再次切斷供水。其后，加壓下將二氧化碳送入碳酸化室200，閥門232迫回至圖18中的位置。當(dāng)它從圖20中的位置運(yùn)動(dòng)至圖18中所示的位置時(shí)，槽244中的傾斜面252與栓柱242接合，從而使閥232旋轉(zhuǎn)，而栓柱242再次位于槽244的最低部位，如圖18所示，位于支撐面247之下。
閥門裝置208的設(shè)計(jì)是新穎的，其更詳細(xì)的情況示于圖22。它包含閥體252，該閥體具有罩蓋裝置254，以普通的方法(圖中未示出)，例如螺紋，與二氧化碳瓶206相連接。使用普通的方法(圖中未示出)將閥門裝置208與瓶206連接，使瓶206內(nèi)部與閥門裝置208相連通，而使進(jìn)行連接時(shí)，沒有造成很大的二氧化碳?xì)怏w的損失。
閥體252具有通路256，它經(jīng)過閥門258與瓶206的內(nèi)部相連接。供氣管道210與通路256相連接，從而使閥258打開時(shí)，瓶206中的二氧化碳可以供應(yīng)到碳酸室200中。通路256還經(jīng)過通路260及管道262與壓力傳感室264相通，該傳感室的一個(gè)壁為膜片266所組成。繼電器268的線圈274緊固的桿272上，桿的下端與膜片266的上表面接合，且受壓縮彈簧272的向下壓力。繼電器268鐵芯(圖中未示出)通過桿276與杠桿280的一端278相連接;杠桿280的另一端通過樞軸282與閥286的閥桿284相連接。該閥門位于閥體252上，當(dāng)閥門打開時(shí)，使供氣管210和222彼此相通。閥258具有閥桿288，它在杠桿280的中間位置支撐著該杠桿。如圖22所示，為電接觸器290構(gòu)成的壓力敏感開關(guān)。當(dāng)壓力傳感室264的壓力達(dá)到某一數(shù)值，足以使膜片266上升時(shí)，壓力敏感開關(guān)便給出一個(gè)相應(yīng)于壓力值的電信號(hào)。
繼電器268通電時(shí)，將桿276向下拉，從而使杠桿280繞樞軸282為支點(diǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，因而把閥門258打開，使二氧化碳?xì)夤?yīng)到碳酸化室中。彈簧272的強(qiáng)度保證當(dāng)繼電器268通電時(shí)，桿276被向下拉，而不是桿270被彈簧272的力向上拉。碳酸化室200的壓力膜片266感受，當(dāng)壓力達(dá)到足以使碳酸化反應(yīng)開始時(shí)，比如表壓100磅/平方英寸(6.8巴)，膜片266上升。壓力敏感開關(guān)290也打開，給出一個(gè)信號(hào)，表明已達(dá)所需壓力。膜片266的向上運(yùn)動(dòng)使整個(gè)繼電器268上升，所以杠桿280繞樞軸282為支點(diǎn)向上轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門258在氣瓶206的壓力的作用下關(guān)閉，閥桿288對(duì)杠桿280的作用力使閥286處于關(guān)閉位置。此時(shí)，碳酸化反應(yīng)便可開始，當(dāng)二氧化碳被吸收到碳酸化室200內(nèi)的水中時(shí)，碳酸化室200的壓力將有所下降，使膜片266向下運(yùn)動(dòng)，因而閥門258再次被打開。將達(dá)到平衡狀態(tài)，在這狀態(tài)下，閽門258與開的情況剛好足以維持碳酸化室200進(jìn)行碳酸化反應(yīng)所需要的壓力。
當(dāng)碳酸化反應(yīng)完成之后，繼電器268斷電。其后，碳酸化室200，供氣管路210和通路256的壓力足以打開閥286，從而向調(diào)味濃縮物供應(yīng)容器214，216和218加壓。利用降壓閥門(圖中未示出)將調(diào)味濃縮物供應(yīng)容器214、216和218的壓力限制在大約2磅/平方英寸(0.1巴)。閥門286起止逆閥門的作用，保證當(dāng)碳酸化室200排空時(shí)，調(diào)味濃縮物供應(yīng)容器214、216和218的壓力不損失。
閥208制造特別簡(jiǎn)單而且造價(jià)便宜，故具有優(yōu)越性，尤其是只需要一個(gè)繼電器。
如上面所述的具體實(shí)施方案中，在所述的具體實(shí)施方案的敘述中，通過驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子224，使葉片228連續(xù)地和反復(fù)地在碳酸化室200中的水和水面上的二氧化碳?xì)夥罩g運(yùn)動(dòng)，從而使二氧化碳從氣氛中進(jìn)到水中實(shí)現(xiàn)碳酸化反應(yīng)的。根據(jù)壓力敏感開關(guān)290來的信號(hào)起動(dòng)驅(qū)達(dá)230，開始碳酸化反應(yīng)。
從碳酸化室200排出的碳酸化的水，以及從容器214、216和218中選擇所需調(diào)味濃縮物，是依靠閥門212進(jìn)行的，此閥門的詳情示于圖23至圖25中。
閥門212具有固定在碳酸化室200下端的閥殼300以及套筒302，在該套筒上安裝圓筒形閥門部件304，以便垂直滑動(dòng)。在閥門部件304的頂部有閥帽306。當(dāng)閥處于關(guān)閉位置時(shí)，閥帽與室200底部?jī)?nèi)面表相接合，以防止從碳酸化室200排出水。這種位置示于圖24。如圖25所示，閥門部件304可以上升達(dá)到打開位置，此時(shí)水便可以從室200經(jīng)過孔308，再經(jīng)過圓筒形閥門部件304的內(nèi)部向下，并從閥件304開口底部末端排出。
如圖25所示，激勵(lì)杠桿310可以繞樞軸旋轉(zhuǎn)，以將閥門部件304提高到打開位置。激勵(lì)杠桿310由從閥帽306向下延長的、并穿過桿310上的一個(gè)孔314的軸梗312定位。相對(duì)于軸梗312而言，孔314的大小足以使杠桿310能繞樞軸軸動(dòng)。閥殼300的內(nèi)層弧形壁316起了杠桿310繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的支點(diǎn)的作用。所述繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)是由操作人員按住杠桿310的外端部分310a而實(shí)現(xiàn)的。杠桿310可以繞軸梗312在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且在由閥殼300的外層弧形壁320上的凹槽318所規(guī)定的三個(gè)位置的任一位置上，可使杠桿310如圖25所示繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。外層弧形壁320可以防止杠桿310在不處于凹槽318中的任一位置時(shí)發(fā)生繞軸樞轉(zhuǎn)動(dòng)。通過分別指向上和指向下的弧形延長部分313和315可使杠桿310穩(wěn)定;該延長部分313和315分別接合在套筒302的外表面和弧形壁316的內(nèi)表面上。
當(dāng)激勵(lì)杠桿310位于由凹槽318所規(guī)定的某一位置上時(shí)，其內(nèi)端310b便與三個(gè)調(diào)味濃縮物選擇器322之一連接。當(dāng)杠桿310如圖25所示繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的選擇器閥322便頂著彈簧324而打開，使相應(yīng)的調(diào)味濃縮物經(jīng)過相應(yīng)的管道220及與閥322連接的相應(yīng)軸套326進(jìn)到閥殼300內(nèi)部，以便與碳酸化的水混合。調(diào)味濃縮物和碳酸化的水從閥212落入適當(dāng)?shù)娜萜髦?，例圖15所示的杯215中。圖22至圖25所示的調(diào)味濃縮物選擇器和閥門裝置是極易制造且造價(jià)便宜，同時(shí)其優(yōu)點(diǎn)在于碳酸化的水具有沖洗閥門322及其周圍的趨勢(shì)，從而可以避免不希望出現(xiàn)的滯流的調(diào)味濃縮物的聚集。
上述討論的具體實(shí)施方案包括有一個(gè)簡(jiǎn)易的控制裝置，將參照?qǐng)D26和圖27加以敘述。該控制裝置具有控制系統(tǒng)400;它有作為輸入的“起動(dòng)”按鈕402和“停止”按鈕404，以及壓力開關(guān)290?？刂葡到y(tǒng)400有4個(gè)輸，分別與繼電器268、馬達(dá)230、安裝在裝置外部的指示燈406以及也安裝在裝置外部的低壓指示器408相連接。
如圖16所示，當(dāng)按下起動(dòng)按鈕402時(shí)，馬達(dá)230瞬即起動(dòng)，使轉(zhuǎn)子224旋轉(zhuǎn)，而使葉片部分228a與栓柱248接合，因而打開閥門232，使水進(jìn)入碳酸化室200。裝置的設(shè)計(jì)可使水流入碳酸化室的速率為5秒鐘結(jié)束后，水的高度達(dá)到所需水平面W。時(shí)間間隔是由控制系統(tǒng)400來調(diào)節(jié)。在此時(shí)間間隔結(jié)束時(shí)，控制系統(tǒng)400便發(fā)出信號(hào)，使繼電器268接通，從而經(jīng)過閥門258向碳酸化室供應(yīng)二氧化碳。經(jīng)過暫短時(shí)間之后，碳酸化室達(dá)到所需壓力，此時(shí)壓力開關(guān)290發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)給控制系統(tǒng)400，控制系統(tǒng)400使馬達(dá)230旋轉(zhuǎn)，從而開始進(jìn)行碳酸化反應(yīng)。如果在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)未達(dá)到所需壓力，則控制系統(tǒng)啟動(dòng)低壓指示器408。碳酸化反應(yīng)可以在最長為5秒的時(shí)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，該時(shí)間是由控制系統(tǒng)400調(diào)節(jié)的，并在接到壓力開關(guān)290的信號(hào)后即開始反應(yīng)。但是，如果飲用者需要低水平的碳酸化，則在任何時(shí)間可以按下停止按鈕，而停止碳酸化反應(yīng)。當(dāng)需要低水平的碳酸化時(shí)，為了幫助操作人員確定在什么時(shí)候終止碳酸化反應(yīng)，控制系統(tǒng)400使指示燈406在進(jìn)行碳酸化反應(yīng)的5秒鐘內(nèi)間斷地閃光。因此，通過對(duì)閃光次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，操作人員便可對(duì)已達(dá)到的碳酸化水平有所掌握。圖27所示的操作，碳酸化是在指示燈兩次閃光之后決定的。在為期5秒鐘的碳酸化反應(yīng)結(jié)束后，控制系統(tǒng)400使指示燈亮一段時(shí)間，指示碳酸化已完成。當(dāng)碳酸化反應(yīng)因操作人員按下停止按鈕404或達(dá)到了5秒鐘碳酸化期限而停止時(shí)，控制系統(tǒng)400使繼電器268和馬達(dá)230斷電。然后，如上所述，使調(diào)味濃縮物容器加壓。操作人員可以旋轉(zhuǎn)激勵(lì)杠桿310至所需位置，以選擇所希望使用的調(diào)味濃縮物，然后壓下杠桿310，以排放碳酸化的水及所選擇的調(diào)味濃縮物。當(dāng)然，如果需要時(shí)，可在弧形壁320上提供另外的凹槽318，使操作人員僅排放出碳酸化的水而沒有任何調(diào)味濃縮物。
從上述可知，參照?qǐng)D15至圖27所描述的這種具體實(shí)施方案，較前述的具體實(shí)施方案制造更為簡(jiǎn)單且造價(jià)更為便宜。前述的具體實(shí)施方案所給出的各種數(shù)據(jù)，諸如轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，氣體壓力等等，都可適用于圖15至圖27所示的具體實(shí)施方案中。
權(quán)利要求
1.一項(xiàng)碳酸化水的方法，其中一個(gè)碳酸化室是部分地裝水和在所述的室內(nèi)水平面的上部提供包含二氧化碳的氣氛，其特征在于通過移動(dòng)氣態(tài)形式二氧化碳使之從所述的氣氛中而進(jìn)入水中。
2.按照權(quán)利要求
1的方法，包括在所述氣氛和水之間連續(xù)地或重復(fù)地移動(dòng)至少一個(gè)部件，以期從所述氣氛把氣體抽吸或壓入水中。
3.按照權(quán)利要求
2的方法，包括停止所述部件的移動(dòng)，而從所述室內(nèi)排放出碳酸化的水。
4.碳酸化設(shè)備包括碳酸化室(10;200)，裝置(12，100;202，400)供所述室部分地裝注著水與裝置(14，100;206，400)為在所述室內(nèi)的水平面之上提供包含二氧化碳的氣氛，其特征在于通過裝置(32，224)將所述氣氛中的氣態(tài)二氧化碳向下移動(dòng)而進(jìn)入水中以便把水碳酸化。
5.按照權(quán)利要求
4的設(shè)備，其中所述移動(dòng)二氧化碳的裝置包括安裝上部件(38，128;130，228)供在所述氣氛與所述水之間運(yùn)動(dòng)之用;以及裝置(36，230)供所述部件在所述氣氛和所述水之間產(chǎn)生重復(fù)的或連續(xù)運(yùn)動(dòng)之用。
6.按照權(quán)利要求
5的設(shè)備，包括轉(zhuǎn)子(32;224)，而其中所述部件為轉(zhuǎn)子上的葉片(38;228)。
7.按照權(quán)利要求
6的設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)子(32;224)具有水平的轉(zhuǎn)軸。
8.按照權(quán)利要求
6或7的設(shè)備，其中如D是葉片(38;228)頂部在轉(zhuǎn)子(32;224)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所掃掠的圓圈的直徑，而L是在設(shè)備是水平放置，轉(zhuǎn)子停定而葉片達(dá)到最高的位置時(shí)，該葉片超出水平面(W)部分的長度，L至少為D的5%。
9.按照權(quán)利要求
8的設(shè)備，其中L至少為D的12%。
10.按照權(quán)利要求
9的設(shè)備，其中L為D的12%至15%。
11.按照權(quán)利要求
6至10中的任意一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)子(32;224)具有多個(gè)所述葉片(38;228)。
12.按照權(quán)利要求
5的設(shè)備，其中所述部件(130)是為在所述氣氛與所述水之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)而安裝的。
13.按照權(quán)利要求
5的設(shè)備，其中所述部件(128)可繞著伸展于所述氣氛和所述水之間的無末端路徑而運(yùn)動(dòng)。
14.按照權(quán)利要求
13的設(shè)備，其中所述部件(128)是安裝在限定所述無末端路徑的無末端彈性元件(124)上。
15.按照權(quán)利要求
14的設(shè)備，其中所述無末端彈性元件(124)攜帶多個(gè)所述部件(128)。
16.按照權(quán)利要求
12至15中的任意的設(shè)備，其中所述的或每一部件(128;130)以杯為其形狀。
17.按照權(quán)利要求
5至16的設(shè)備，包括儲(chǔ)水容器(202)連接到室(200)以向該室供應(yīng)待碳酸化的水，而閥門裝置(232)為控制從所述儲(chǔ)水槽到所述碳酸化室的供水量，所述可活動(dòng)部件(228)安排成當(dāng)所述可活動(dòng)的部件(228)發(fā)生瞬間運(yùn)動(dòng)時(shí)，即可將閥門(232)打開。
18.按照權(quán)利要求
4至17中的任意一項(xiàng)的設(shè)備，包括裝置(100;400)以改變激勵(lì)所述裝置移動(dòng)二氧化碳的時(shí)間從而改變所達(dá)到的碳酸化的程度。
19.按照權(quán)利要求
4至17中的任意一項(xiàng)的設(shè)備，包括裝置(100;404)以供按預(yù)定時(shí)間終了之后，自動(dòng)地終此所述裝置移動(dòng)二氧化碳的操作。
20.按照權(quán)利要求
19的設(shè)備，包括人工操縱的關(guān)閉裝置(400)，以供在所述預(yù)定時(shí)間終了之前，終止所述操作。
21.按照權(quán)利要求
19的設(shè)備包括裝置(106)以便在多個(gè)不同的預(yù)定時(shí)間中選定一個(gè)時(shí)間，供選擇所需達(dá)到的碳酸化的程度。
22.按照權(quán)利要求
4至21中的任意一項(xiàng)的設(shè)備，包括裝置(44，290)以供控制所述二氧化碳的氣氛的壓力，使之在表壓60磅/平方英寸(4.1巴)至140磅/平方英寸(9.6巴)之間。
23.按照權(quán)利要求
22的設(shè)備其中所述控制裝置(100;400)在操作中可保持所述壓力為表壓100磅/平方英寸(6.8巴)。
24.碳酸化設(shè)備，包括碳酸化室(10;200)，用作向室(10;200)供水的裝置(12;202)，用作控制儲(chǔ)水裝置的裝置(100;400)以使所述水只部分地裝注于所述室中，使所述室(10;200)中水面上形成包含二氧化碳的氣氛的裝置(14;206)，用作從所述室中排放碳酸化的水的裝置(18;212);其特征在于安裝在所述室中的轉(zhuǎn)子(32;224)通常是繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且具有至少一個(gè)葉片;及驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子(32;224)的裝置(36;230)以使所述葉片在經(jīng)過所述水和所述氣氛而將所述水碳酸化。
25.按照權(quán)利要求
24的設(shè)備，其中如果D是葉片(38、228)頂部在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所掃掠的圓圈的直徑，L為在設(shè)備是水平放置、轉(zhuǎn)子停定、葉片達(dá)到最高的位置時(shí)，該葉片超出水平面部分的長度，L至少為D的5%。
26.按照權(quán)利要求
25的設(shè)備，L至少為D的12%。
27.按照權(quán)利要求
26的設(shè)備，其中L為D的12%至15%。
28.按照權(quán)利要求
24至27中的任意一項(xiàng)的設(shè)備，所述轉(zhuǎn)子具有多個(gè)葉片。
29.按照權(quán)利要求
24至27中的任意一項(xiàng)的設(shè)備，包括裝置(100;400)以改變激勵(lì)所述驅(qū)動(dòng)裝置的時(shí)間，從而改變所達(dá)到的碳酸化的程度。
30.按照權(quán)利要求
24至28中的任意一項(xiàng)的設(shè)備，包括裝置(100;400)以供按預(yù)定時(shí)間終了之后，自動(dòng)地終止所述驅(qū)動(dòng)裝置的操作。
31.按照權(quán)利要求
30的設(shè)備，包括人工操縱的止裝置(404)，以便在所述預(yù)定時(shí)間終了之前，停止所述驅(qū)動(dòng)裝置的操作。
32.按照權(quán)利要求
30的設(shè)備，包括裝置(106)以便在多個(gè)不同的預(yù)定時(shí)間之中，選定一個(gè)時(shí)間，供選擇所需達(dá)到的碳酸化的程度。
33.碳酸化設(shè)備，包括碳酸化室(10;206)，用作供應(yīng)預(yù)定量的水到所述室的裝置(12，100;202，400)，用作供應(yīng)二氧化碳到所述室中以便在超大氣壓力下將所述水碳酸化的裝置(14，100;206，400)，在所述水的碳酸化反應(yīng)完成后降低所述室內(nèi)壓力的裝置(100，V3，400，286)，以及用作從所述室內(nèi)排放碳酸化的水的裝置(18;212)，所述設(shè)備包括調(diào)味濃縮物供應(yīng)裝置(46;214)，以便供應(yīng)將于所述室外與碳酸化的水進(jìn)行混合的調(diào)味濃縮物，以及用二氧化碳向調(diào)味濃縮物供應(yīng)裝置進(jìn)行加壓的裝置(64;222)，其特征在于所述加壓裝置(64;222)與所述室(10;200)連接以便利用碳酸化反應(yīng)完成后仍殘留在所述室內(nèi)的氣體。
34.按照權(quán)利要求
33的設(shè)備，包括減壓裝置(66)，以使作用于調(diào)味濃縮物供應(yīng)裝置(46;214)內(nèi)的壓力低于碳酸化反應(yīng)完成后作用于碳酸化室(10;200)內(nèi)的壓力。
專利摘要
敘述碳酸化方法及設(shè)備，其中碳酸化反應(yīng)在氣態(tài)的二氧化碳的氣氛中把二氧化碳向下壓入待碳酸化的水中，這種碳酸化反應(yīng)可通過裝有葉片的轉(zhuǎn)子，繞其水平軸旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。二氧化碳的氣氛最好是保持在壓力為表壓110磅/平方英寸。碳酸化的程度可以通過變動(dòng)碳酸化反應(yīng)時(shí)間予以改變。利用從碳酸化室中進(jìn)行碳酸化反應(yīng)完畢后，那些否則會(huì)被廢棄的二氧化碳對(duì)盛有各種味道的調(diào)味濃縮物的供應(yīng)裝置進(jìn)行加壓，以便用于從裝置中供應(yīng)調(diào)味濃縮物。
文檔編號(hào)A23L2/40GK85105678SQ85105678
公開日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1985年7月26日
發(fā)明者A·斯科特 申請(qǐng)人:伊索沃思有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan