專利名稱：流體混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及用于流體混合的裝置的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于將氣體添加至流體的設(shè)備，例如用于從非碳酸飲料獲得碳酸飲料的碳酸化設(shè)備。
背景技術(shù)：
碳酸飲料,例如發(fā)泡水(sparking water),由于對(duì)味覺(jué)受體的刺激和麻醉作用，提供了一種對(duì)味覺(jué)的不尋常的解渴和提神的感覺(jué)，并因此特別受到相當(dāng)數(shù)量的消費(fèi)者的喜愛(ài)。在目前的狀況下，由于天然的發(fā)泡水源(即自然含氣的)相對(duì)于市場(chǎng)需求顯得不足，碳酸水的發(fā)泡特征往往是通過(guò)俗稱為碳酸化器的設(shè)備(家用型或工業(yè)型)人為地獲得，碳酸化器實(shí)施將二氧化碳(也稱為CO2)添加到非碳酸水中的處理過(guò)程。本技術(shù)中有幾種碳酸化設(shè)備是已知的，它們基本上基于由適當(dāng)?shù)牧黧w動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的相同的工作原理。在這樣的系統(tǒng)中，在瓶?jī)?nèi)以高壓(通常大約在40巴(bar)的壓強(qiáng))壓縮的二氧化碳收集在合適的容器(稱為碳酸化器)中。碳酸化器還適于在其中容納原始水(primary water)或待碳酸化的水(或總的來(lái)說(shuō),其它類型的非碳酸飲料),并適于在碳酸化器中提供二氧化碳和原始水之間的混合過(guò)程中產(chǎn)生的碳酸水。具體地，混合過(guò)程是這樣的進(jìn)入到碳酸化器中的二氧化碳的一部分與原始水混合，由此形成碳酸水，而二氧化碳的其余部分在碳酸化器中仍然不溶。眾所周知，碳酸化器中的這種不溶的二氧化碳的壓力值是表示所獲得的碳酸水的碳酸化程度的參數(shù)；事實(shí)上，二氧化碳-水的溶解大體上遵循亨利定律(Henry law),根據(jù)該定律,在恒定的溫度下,在給定的液體體積中溶解的氣體的量正比于溶液上方的氣體的壓力。通常,銷閥(pin valve)抒進(jìn)瓶子的入口，所述閥能夠由銷驅(qū)動(dòng)器(pinactuator)觸發(fā)，當(dāng)瓶子未插入系統(tǒng)中時(shí)，所述銷閥防止氣體從瓶子流出。已知的水碳酸化系統(tǒng)包括機(jī)械減壓器的使用，用于將瓶?jī)?nèi)壓縮的二氧化碳的高壓降低至碳酸化器中處于平衡狀態(tài)時(shí)的期望壓力；如上文提到的，該壓力取決于碳酸水所需的碳酸化程度，但通常大約在4巴左右(因此在下文中，相對(duì)于瓶?jī)?nèi)的二氧化碳的高壓，將其稱為低壓)。這樣的減壓器通常為兩用設(shè)備一方面完全擰在瓶子的銷閥上，用于接收高壓氣體，另一方面用于向碳酸化器中提供低壓氣體。所述銷容置在這樣的設(shè)備(以便一旦將該設(shè)備擰到閥上即促使氣體從瓶中流出)以及執(zhí)行實(shí)際減壓操作的機(jī)械設(shè)備中；該機(jī)械設(shè)備通常包括隔膜和彈簧，通過(guò)在適當(dāng)壓力作用下變形，所述隔膜觸發(fā)滑門(mén)(shutter)，由此將其推至減壓器的打開(kāi)結(jié)構(gòu)中；而彈簧連接至隔膜并可由適當(dāng)?shù)男o進(jìn)行外部調(diào)節(jié)。更具體地說(shuō)，通過(guò)旋鈕對(duì)彈簧進(jìn)行預(yù)壓緊，隔膜在滑門(mén)上產(chǎn)生推力，促使減壓器打開(kāi)，從而使二氧化碳從減壓器的第一通路流入第二通路并因此進(jìn)入碳酸化器中；應(yīng)該指出的是，憑借瓶子和碳酸化器之間的壓力差，氣體流動(dòng)由已知的文氏管效應(yīng)作用促進(jìn)并輔助，文氏管效應(yīng)實(shí)質(zhì)上遵循反比例定律將流體流的壓力和速度聯(lián)系起來(lái)。碳酸化器內(nèi)的壓力增大至期望值(取決于期望的碳酸化程度，并且由彈簧加載的程度建立)，在隔膜本身上產(chǎn)生相反于彈簧在隔膜上施加的力的推力。這在滑門(mén)上產(chǎn)生反向推力，通過(guò)阻礙二氧化碳向碳酸化器流動(dòng)，該反向推力決定了減壓器的關(guān)閉。因此，銷閥由作用在隔膜上的相反的力調(diào)整，所述相反的力包括減壓器下游的氣壓(傾向于將其關(guān)閉)，和彈簧的推力(傾向于將其打開(kāi))。但是，使用這種碳酸化系統(tǒng)存在這樣的缺點(diǎn)，無(wú)論在處理有大量的水和/或飲料的工業(yè)應(yīng)用中，還是在家庭使用中，其可靠性隨時(shí)間降低。首先，隔膜以及與其相關(guān)的滑門(mén)的使用需要非常精密和復(fù)雜的系統(tǒng)以及精密的部件。此外，當(dāng)瓶?jī)?nèi)二氧化碳的(高)壓力完全施加在減壓器上時(shí)(通過(guò)第一通路)，減壓器需由不可變形且高抵抗力材料(例如金屬，或其合金)制成，同時(shí)又要保持較低的生產(chǎn)成本，這些同時(shí)做到是很難的。此外，調(diào)節(jié)碳酸化程度必須通過(guò)旋鈕在彈簧上施加負(fù)載來(lái)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛刹考牟煌?、不可預(yù)測(cè)的磨損程度所產(chǎn)生的機(jī)械公差及其不可控的變化，這種調(diào)節(jié)的精度可能在很多應(yīng)用中是不足的。此外，這樣的系統(tǒng)需要在處于平衡狀態(tài)時(shí)，碳酸化器內(nèi)的壓力不低于預(yù)設(shè)值；當(dāng)彈簧由旋鈕調(diào)整后，該壓力必須足以克服彈簧力，以施加最小推力在隔膜上，否則在這種條件下，減壓器的關(guān)閉(以及由此的氣體的中斷)將不會(huì)發(fā)生。最小壓力的需要明顯限制了能夠獲得的碳酸化程度，因此很難滿足消費(fèi)者的不同需求和口味。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的描述，本發(fā)明的目標(biāo)是克服上述不足。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種冰箱，包括流體混合裝置(例如，碳酸化裝置)，用于將容納在設(shè)有閥設(shè)備的儲(chǔ)存瓶中的氣體添加至混合腔內(nèi)的液體中；混合腔內(nèi)的氣體和液體之間的混合形成已經(jīng)混合的氣體和液體以及未與液體混合的氣體的復(fù)合溶液，其中所述未混合氣體的壓力值表示復(fù)合溶液中的已經(jīng)混合的氣體的量。流體混合裝置包括壓力探測(cè)器和控制構(gòu)件，壓力探測(cè)器配置為探測(cè)混合腔內(nèi)的未混合的氣體的壓力值；控制構(gòu)件用于根據(jù)探測(cè)的壓力值控制所述閥設(shè)備的開(kāi)啟或關(guān)閉，以自動(dòng)調(diào)節(jié)從儲(chǔ)存瓶至混合腔的氣流。壓力探測(cè)器或傳感器可操作用于將探測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)將被提供至所述控制構(gòu)件，并且所述控制構(gòu)件可操作用于處理所述電信號(hào)，并且基于處理結(jié)果控制閥設(shè)備，以調(diào)整從儲(chǔ)存瓶至混合腔的氣流。特別地，控制構(gòu)件包括可安裝在所述閥設(shè)備上的觸發(fā)設(shè)備，以及適于基于壓力探測(cè)器所提供的電信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述觸發(fā)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)組件。這樣的觸發(fā)設(shè)備包括例如適于在閥設(shè)備的可移動(dòng)部件上施加或釋放推力的可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件，從而分別允許打開(kāi)或關(guān)閉閥設(shè)備。進(jìn)而，驅(qū)動(dòng)組件有利地包括凸輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該設(shè)備例如由發(fā)動(dòng)機(jī)-軸-凸輪-凸輪從動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)，其中所述凸輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備可被配置用于移動(dòng)所述可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件；或者包括電磁閥，所述電磁閥與可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件可操作地聯(lián)結(jié)，并且可觸發(fā)用于移動(dòng)可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件。有利地，該驅(qū)動(dòng)組件可具有自動(dòng)控制器；例如，其可包括電子控制器，所述電子控制器適于接收表示混合腔內(nèi)未混合的氣體的壓力的電信號(hào)，并將相應(yīng)的控制信號(hào)提供至發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件，用于基于所述混合腔內(nèi)的壓力是否低于或等于預(yù)設(shè)壓力值，來(lái)分別控制發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件的啟動(dòng)或停止。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種流體混合裝置，一般來(lái)說(shuō)，所述流體混合裝置應(yīng)用在家庭和/或工業(yè)上的液體和/或氣體混合裝置中是有用的。通過(guò)本發(fā)明，能夠得到簡(jiǎn)單且可靠的自動(dòng)化碳酸化裝置，其具有高精度和極其容易的碳酸化程度的設(shè)定(例如，通過(guò)對(duì)控制器和/或壓力傳感器的適當(dāng)?shù)膮?shù)起作用)。此夕卜，由于碳酸化裝置通過(guò)打開(kāi)或關(guān)閉閥而不是減壓器來(lái)調(diào)節(jié)來(lái)自瓶子的氣流，因此觸發(fā)設(shè)備不必用作減壓器，不會(huì)受到潛在的有害的加壓氣體射流的沖擊；這使得觸發(fā)設(shè)備能夠采用比金屬更低抵抗力的材料(如塑料)，但更容易工作，因而更經(jīng)濟(jì)。所述裝置還允許將待碳酸化的水以低于已知減壓器的正常功能所必需的所述預(yù)設(shè)值的壓力加在碳酸化器中，這就能夠獲得多種碳酸化程度，因此能夠獲得多種類型的碳酸水/飲料。


參照下面對(duì)本發(fā)明可能的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，將能夠更好地理解本發(fā)明的解決方案的這些和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)，這些實(shí)施例純粹是通過(guò)示例的方式給出，將結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀。在這方面，應(yīng)該明確了解，除非另外說(shuō)明，附圖不一定按比例繪制，它們僅用于概念性地說(shuō)明所描述的結(jié)構(gòu)和程序。具體地圖I以橫截面的形式示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的流體混合裝置，具體為飲料碳酸化裝置，以及圖2示意性示出了能夠使用圖I中的裝置的設(shè)備。
具體實(shí)施例方式參照附圖，圖I示意性示出了流體混合裝置，尤其是飲料碳酸化裝置100 ;在所描述的示例性實(shí)施例中，為方便起見(jiàn)，將涉及水的碳酸化過(guò)程，但應(yīng)該理解，這并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)?正如可以很好理解的)普通的碳酸飲料是由可能已經(jīng)添加香料的碳酸水制成的。碳酸化裝置100包括容器105 (稱為碳酸化器)，其適于經(jīng)由輸入管道110接收原始水(即待碳酸化的水)，經(jīng)由氣體供應(yīng)管道115接收有溶解力的氣體(在這里所考慮的示例中是將與原始水混合的二氧化碳)，并且經(jīng)由相應(yīng)的輸送管道120提供通過(guò)將二氧化碳與原始水混合所獲得的碳酸水。瓶125與碳酸化裝置100相關(guān)聯(lián)，該瓶適于容納將在碳酸化處理過(guò)程中使用的二氧化碳；二氧化碳通常以高壓(大約40巴)壓縮在瓶125內(nèi)，以存儲(chǔ)相對(duì)大量的二氧化碳，從而使瓶125能夠用于多個(gè)碳酸化周期，而不需要頻繁更換。在瓶125的入口處能夠安裝(例如通過(guò)擰進(jìn))已知類型的銷閥130，所述閥包括可移動(dòng)體135，所述可移動(dòng)體135在閥體130中形成的腔內(nèi)滑動(dòng)，并且適于與襯墊140協(xié)作，以抑制氣體從瓶125中流出；通過(guò)這種方式，僅當(dāng)可移動(dòng)體135被起到銷的作用的驅(qū)動(dòng)器按壓時(shí)(閥130的打開(kāi)條件)，允許來(lái)自瓶125的二氧化碳通過(guò)可移動(dòng)體135中的通氣槽(在圖中不可見(jiàn))，下文將對(duì)此詳細(xì)解釋；在缺少這種按壓時(shí)，彈簧143針對(duì)襯墊140推動(dòng)可移動(dòng)體135，以防止氣體流出。觸發(fā)設(shè)備145安裝在閥130上，該觸發(fā)設(shè)備包括空心腔150和豎直沖程腔155，空心腔150連接閥體130中設(shè)置的腔與氣體供應(yīng)管道115，豎直沖程腔155從空心腔150向上大體延伸至觸發(fā)設(shè)備145的頂(開(kāi)放)端。在空心腔150和沖程腔155中可豎直移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器160與可移動(dòng)體135對(duì)齊，并且配置為大體實(shí)現(xiàn)兩個(gè)基本的操作結(jié)構(gòu)在閑置結(jié)構(gòu)中(決定閥130的關(guān)閉)，驅(qū)動(dòng)器160簡(jiǎn)單地?cái)R在可移動(dòng)體135上，基本不施加任何壓力(除了可以忽略不計(jì)的其自身重量)，并且具有延伸超過(guò)沖程腔155的暴露部分161 (處于觸發(fā)設(shè)備145的開(kāi)放的頂端中)；在這種結(jié)構(gòu)中，被彈簧143壓制的可移動(dòng)體135緊靠襯墊140，因此在瓶125的內(nèi)部與碳酸化器105的內(nèi)部之間不會(huì)建立經(jīng)由氣體供應(yīng)管道115和空心腔150的流體連通。在起作用的配置中(決定閥130的打開(kāi))，在所述暴露部分161上施加的壓力的作用下(將在下文中對(duì)其進(jìn)行描述)，驅(qū)動(dòng)器160滑動(dòng)穿過(guò)空心腔150和沖程腔155，直至推壓在可移動(dòng)體135上，可移動(dòng)體135因此被向下推動(dòng)，由此形成經(jīng)由所述通氣槽和空心腔150進(jìn)入氣體供應(yīng)管道115 (以及由此進(jìn)入碳酸化器105)的二氧化碳通路；通向碳酸化器105的二氧化碳通路由文氏管效應(yīng)促進(jìn)并輔助，能夠防止從閥130出來(lái)的部分氣體利用通過(guò)沖程腔155而通過(guò)觸發(fā)設(shè)備145的頂部開(kāi)口釋放。在閥130關(guān)閉和打開(kāi)期間，驅(qū)動(dòng)器160允許沿空心腔150和沖程腔155滑動(dòng)的距離由安裝在驅(qū)動(dòng)器160上(或其整體部件)的端部沖程元件163限制；該端部沖程元件163包括放大的橫截面部分(相對(duì)于驅(qū)動(dòng)器160的主體)，該橫截面部分垂直于驅(qū)動(dòng)器160的軸線延伸為具有比沖程腔155的寬度更大的寬度；這樣，通過(guò)在沖程腔155的入口處擊打由空心腔150的壁限定的肩部(上端敲擊)或擊打襯墊140 (下端敲擊)，端部沖程元件163限制驅(qū)動(dòng)器160的滑動(dòng)范圍，從而防止空心腔155內(nèi)(或來(lái)自氣體供應(yīng)管道115)的殘余二氧化碳的過(guò)大壓力將驅(qū)動(dòng)器160從沖程腔155拉出(在閥130的關(guān)閉條件下)或驅(qū)動(dòng)器160在可移動(dòng)體135上施加過(guò)大壓力(在閥的打開(kāi)條件下)。驅(qū)動(dòng)器160上促使其下降的壓力(以及由此的驅(qū)動(dòng)器在可移動(dòng)體135上的作用力)由安裝在桿170的大致中心區(qū)域處的接觸部分165施加。桿170的一端a鉸接至支撐物175，支撐物175固定至觸發(fā)設(shè)備145的外部主體(或是其整體部件)，而另一端b受到固定至軸185的凸輪180所施加的推動(dòng)力，軸185能夠通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)190進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)這種方式，能夠使桿170關(guān)于其鉸接端部轉(zhuǎn)動(dòng)。接觸部分165 (以及桿170)經(jīng)由推力彈簧195連接至觸發(fā)設(shè)備145的外部主體，推力彈簧195在閑置條件下(即不存在桿170的端部b上的壓力時(shí))將桿170保持在平衡位置。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)器160僅受到重力作用，使其擱在可移動(dòng)體135上(但不將其偏置)，驅(qū)動(dòng)器160以其自身的暴露部分161在沖程管道155之上延伸并超出沖程管道155。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)190運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸185被觸發(fā)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且該旋轉(zhuǎn)傳遞至凸輪180 ;桿170的端部b被凸輪180向下壓，因此繞鉸接端a以一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)并決定彈簧195的壓縮，直到接觸部分165開(kāi)始按壓驅(qū)動(dòng)器160的暴露部分161 ;基本上，作用在驅(qū)動(dòng)器160上的機(jī)構(gòu)為凸輪-凸輪從動(dòng)組件。驅(qū)動(dòng)器160轉(zhuǎn)而通過(guò)在沖程腔155和空心腔150內(nèi)豎直滑動(dòng)，使可移動(dòng)體135偏置，直到鄰接襯墊140的端部沖程元件163促使閥完全打開(kāi)；在這種情況下，瓶125內(nèi)部經(jīng)由可移動(dòng)體135的通氣槽與空心腔150流體相通，因此二氧化碳流出至碳酸化器105中。當(dāng)然，為了有效地保持這樣的結(jié)構(gòu)，必要的是，發(fā)動(dòng)機(jī)190以及凸輪180的觸發(fā)要在桿170在驅(qū)動(dòng)器160上施加最大推力時(shí)停止(即，具有對(duì)可移動(dòng)體135受控的并且準(zhǔn)確的偏置)。例如可以通過(guò)使用步進(jìn)式發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)上述功能，步進(jìn)式發(fā)動(dòng)機(jī)如果被供電，僅在非常精確的角向位置停止，或通過(guò)使用具有由編碼器控制的旋轉(zhuǎn)角度的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)上述功能。當(dāng)凸輪180進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，桿170由彈簧195的復(fù)位(由于其卸壓)協(xié)助返回平衡位置，從而釋放驅(qū)動(dòng)器160上的壓力(由此釋放可移動(dòng)體135上的壓力)，二氧化碳的進(jìn)一步流出被阻止。發(fā)動(dòng)機(jī)190由適當(dāng)?shù)碾娮涌刂茊卧?97控制，所述電子控制單元配置用于獲取并處理表示碳酸化器105內(nèi)的壓力值的電信號(hào)，并將相應(yīng)的命令信號(hào)提供至發(fā)動(dòng)機(jī)190，以便根據(jù)碳酸化器105內(nèi)的壓力值與期望值之間的差來(lái)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)190的啟動(dòng)、停止和速度。碳酸化器105內(nèi)的壓力的探測(cè)被指定由已知類型的壓力傳感器199完成，該壓力傳感器安裝在碳酸化器105上(例如圖中示出的頂壁上)，檢測(cè)其上氣體施加的壓力，并且將該壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，所述電信號(hào)將被發(fā)送到電子控制單元197用于產(chǎn)生相應(yīng)的控制發(fā)動(dòng)機(jī)190的命令信號(hào)。所需飲料(例如水)的碳酸化可通過(guò)多個(gè)連續(xù)的碳酸化周期制成，在每個(gè)周期結(jié)束時(shí)，根據(jù)需要將得到的碳酸水全部或部分地取出，因此新的原始水能夠被引入碳酸化器105用來(lái)碳酸化。具體地，在新的周期開(kāi)始時(shí)，原始水注入碳酸化器105，其中，通過(guò)與碳酸水混合以及與在先前的碳酸化周期中可能殘留的未溶解的二氧化碳混合，形成二次水(secondarywater)(即相對(duì)于期望的碳酸化程度僅部分碳酸化的水)。在這種情況下，碳酸化器105內(nèi)的未溶解的二氧化碳必然具有低于預(yù)設(shè)值的壓力值(假設(shè)期望具有與先前周期相同的壓力值)，以確保所需的碳酸化程度。因此，壓力傳感器199探測(cè)該壓力，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，并將電信號(hào)發(fā)送給電子控制單元197 ;由于該壓力值低于預(yù)設(shè)壓力值，電子控制單元197產(chǎn)生適當(dāng)?shù)挠糜谟|發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)190的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)。如上文所述，發(fā)動(dòng)機(jī)的觸發(fā)促使閥130打開(kāi)，從而使瓶125內(nèi)的二氧化碳從中流出，并直接進(jìn)入碳酸化器105 (穿過(guò)空心腔150和供應(yīng)管道115)，其中二氧化碳混合在其中容納的二次水中。一旦未溶解的二氧化碳在壓力探測(cè)器199上施加基本上等于預(yù)設(shè)壓力值的壓力時(shí)，電子控制單元197接收表示該條件的電信號(hào)，從而產(chǎn)生用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由此促使閥130關(guān)閉。在獲得碳酸水以后，可以通過(guò)輸送管道120取出碳酸水，然后可以開(kāi)始相當(dāng)于之前周期的一個(gè)新的周期。上述裝置100能夠用在大型工業(yè)廠房以及小型家用碳酸化器中；例如，碳酸化裝置能夠有效且容易地集成在制冷電器中，如圖2以示意性方式示出的冰箱200。冰箱200大體上包括用于貯存食物的內(nèi)隔間(在圖中不可見(jiàn))，以及一個(gè)或多個(gè)(在此示出的示例中是兩個(gè))用于進(jìn)入此類內(nèi)隔間的門(mén)205a、205b。冰箱200還包括已知類型的飲料提供設(shè)備，在圖中用附圖標(biāo)記210標(biāo)示，用于允許使用者自取飲料，而不需進(jìn)入冰箱的內(nèi)隔間；所描述的碳酸化裝置100能夠與這種提供設(shè)備210簡(jiǎn)單地結(jié)合，例如通過(guò)將其集成在存取門(mén)205a中，如圖中示例性示出(當(dāng)然，碳酸化裝置100和提供設(shè)備210的相對(duì)位置對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)并不是局限性的，可以基本上取決于技術(shù)和/或美學(xué)方面的設(shè)計(jì)需要)。因此，通過(guò)(已知的)飲料提供設(shè)備210和本發(fā)明中的碳酸化裝置100的組合使用，冰箱200能夠提供碳酸飲料。
因?yàn)槟軌颢@得的碳酸化程度現(xiàn)在基于壓力傳感器的易獲取參數(shù)的設(shè)置來(lái)選定，所以本發(fā)明是有利的。因此系統(tǒng)是簡(jiǎn)單靈活以及可靠的。避免使用機(jī)械減壓器，事實(shí)上使得有可能形成塑料材料而不是金屬的部件，由于易于制造的優(yōu)勢(shì)，因此能夠降低成本。此外，由于采用對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述系統(tǒng)確保了閥的打開(kāi)和關(guān)閉條件是精確的、受控的，并且在一段時(shí)間內(nèi)，甚至是在完成多個(gè)碳酸化周期以后保持穩(wěn)定。最后，水可能以最小的壓力注入碳酸化器中，從而保證獲得多種碳酸化程度的碳酸水。當(dāng)然，為了滿足局部的和特定的需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)上述方案進(jìn)行多種邏輯上的和/或物理上的調(diào)整和改變。特別是，盡管對(duì)本發(fā)明參照優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了一定程度的詳細(xì)描述，然而應(yīng)該理解，形式上和細(xì)節(jié)上的多種省略、替換和變化以及其它實(shí)施例是可能的；此外應(yīng)該明確，結(jié)合本發(fā)明的任意公開(kāi)的實(shí)施例描述的特定元件和/或方法步驟可以作為一種通用的設(shè)計(jì)選擇結(jié)合在任意其它實(shí)施例中。例如，所述系統(tǒng)可用于混合任意類型的流體，這并不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍。特別是，所述碳酸化系統(tǒng)是一種特定類型的混合裝置，因此它可用于產(chǎn)生氣體-氣體、液體-氣體或液體-液體的組合方案，對(duì)于所用液體或氣體的類型或種類沒(méi)有區(qū)別。一般來(lái)說(shuō)，瓶可以是任何適于容納液體和/或氣體的儲(chǔ)存容器；因此，也可以不提供閥，或者可以用等效元件來(lái)替換閥。此外，閥的打開(kāi)和關(guān)閉結(jié)構(gòu)不應(yīng)以限制方式解釋；例如，可以很容易設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)具有更多操作結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器；特別是，對(duì)驅(qū)動(dòng)器的滑動(dòng)的調(diào)節(jié)可以是精細(xì)的，從而僅部分地壓制可移動(dòng)體，來(lái)調(diào)整允許進(jìn)入碳酸化器的氣體的量；這樣就可以避免過(guò)量的氣流使得超出預(yù)設(shè)壓力值(壓力探測(cè)器在該值時(shí)發(fā)出信號(hào)來(lái)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī))。發(fā)動(dòng)機(jī)的類型本身并不是對(duì)本發(fā)明的限制。特別是，發(fā)動(dòng)機(jī)的類型可以基于設(shè)計(jì)和/或經(jīng)濟(jì)上的考慮選定。例如，能夠根據(jù)要獲得的性能使用無(wú)刷或步進(jìn)式發(fā)動(dòng)機(jī)；例如，選定的發(fā)動(dòng)機(jī)具有低成本和良好的性能，以及高機(jī)械和電氣強(qiáng)度?？梢灾笇?dǎo)對(duì)特定類型的發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇的重要參數(shù)可以是具有非常低的轉(zhuǎn)速(即使不使用機(jī)械減速器)，阻塞的轉(zhuǎn)子處(無(wú)振動(dòng))的穩(wěn)定性，以及簡(jiǎn)單的(或沒(méi)有)初始校準(zhǔn)。最后，發(fā)動(dòng)機(jī)和凸輪，甚至所有的發(fā)動(dòng)機(jī)-凸輪-凸輪從動(dòng)組件能夠用等效部件替換，例如由電磁閥觸發(fā)的機(jī)電設(shè)備。凸輪-凸輪從動(dòng)件推力系統(tǒng)本身并不必然是對(duì)本發(fā)明的限制；本領(lǐng)域已知的多種機(jī)械解決方案可用于提高機(jī)械效率，但不損害本發(fā)明的基本理念。甚至壓力傳感器也不是對(duì)本發(fā)明的限制；例如，根據(jù)期望使用的碳酸化規(guī)格及其需要達(dá)到的精度，可以使用(相關(guān)的或不同的)電子壓力開(kāi)關(guān)，也可以是可編程的壓阻橋(piezoresistive-bridge)壓力測(cè)量。壓力傳感器也可以結(jié)合電子處理電路，如前置放大器，以提高信噪比的水平，從而使壓力控制和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)更加精確。在最簡(jiǎn)單的情況下，也可以不設(shè)置電子控制器。另外或替代地，電子控制器可以用數(shù)字控制器替代，所述數(shù)字控制器例如部分或完全由軟件實(shí)現(xiàn)，其經(jīng)由適當(dāng)?shù)牟杉褰邮諄?lái)自壓力傳感器的壓力值。因?yàn)椴恍枰貏e高的采集和處理速度，所以上述功能能夠以相對(duì)低的成本實(shí)現(xiàn)。所述系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)用于家庭應(yīng)用或工業(yè)應(yīng)用；例如，所述系統(tǒng)能夠集成在冰箱中或與已知的自來(lái)水過(guò)濾設(shè)備相結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種冰箱(200)，包括流體混合裝置(100)，所述流體混合裝置用于將容納在設(shè)有閥設(shè)備(130)的儲(chǔ)存瓶(125)中的氣體添加至混合腔(105)中的液體中，所述混合腔中的氣體和液體之間的混合形成已經(jīng)混合的氣體和液體以及未與液體混合的氣體的復(fù)合溶液，其中所述未混合氣體的壓力值表示所述復(fù)合溶液中的已經(jīng)混合的氣體的量， 其特征在于，包括 -壓力探測(cè)器(199)，其配置為探測(cè)所述混合腔內(nèi)的未混合的氣體的壓力值，以及 -控制構(gòu)件(145，165，170，175，180，185，190，195，197)，用于根據(jù)所探測(cè)的壓力值控制所述閥設(shè)備的打開(kāi)或關(guān)閉，以自動(dòng)調(diào)整從所述儲(chǔ)存瓶至所述混合腔的氣流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冰箱，其特征在于，所述壓力探測(cè)器能夠操作為將所探測(cè)到的壓力值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，所述電信號(hào)被提供至所述控制構(gòu)件，并且所述控制構(gòu)件能夠操作為處理所述電信號(hào)，并且基于處理結(jié)果控制所述閥設(shè)備，以調(diào)整從所述儲(chǔ)存瓶至所述混合腔的氣流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱，其特征在于，所述控制構(gòu)件包括 -所述閥設(shè)備的觸發(fā)設(shè)備(145)，所述觸發(fā)設(shè)備能夠安裝在所述閥設(shè)備上； -驅(qū)動(dòng)組件(165，170，175，180，185，195，190，197)，其適于基于由所述壓力探測(cè)器提供的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述觸發(fā)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冰箱，其特征在于，所述觸發(fā)設(shè)備包括可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器元件(160)，所述可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器元件適于在所述閥設(shè)備的可移動(dòng)部件(135)上施加或釋放一推力，從而分別使所述閥設(shè)備打開(kāi)或關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰箱，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件(165，170，175，180,185，190,195)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件能夠操作性地與所述可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器元件聯(lián)結(jié)并且能夠被觸發(fā)以移動(dòng)所述可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冰箱，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括凸輪驅(qū)動(dòng)器設(shè)備(165，170，175，180，185，195)，所述凸輪驅(qū)動(dòng)器設(shè)備被配置為移動(dòng)所述可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的冰箱，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括電磁閥，所述電磁閥操作性地與所述可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器元件聯(lián)結(jié)，并且能夠被觸發(fā)以移動(dòng)所述可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的冰箱，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括 電子控制器(197)，所述電子控制器適于接收表示所述混合腔內(nèi)的未混合的氣體的壓力的電信號(hào)，并適于將相應(yīng)的控制信號(hào)提供至所述發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件，用于根據(jù)所述混合腔內(nèi)的所述壓力是低于預(yù)設(shè)壓力值或者等于預(yù)設(shè)壓力值，分別控制發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件的啟動(dòng)或停止。
9.一種流體混合裝置(100)，用于將容納在設(shè)有閥設(shè)備(130)的儲(chǔ)存瓶(125)中的氣體添加至混合腔(105)內(nèi)的液體中，所述混合腔內(nèi)的氣體和液體之間的混合形成已經(jīng)混合的氣體和液體以及未與液體混合的氣體的復(fù)合溶液，其中所述未混合的氣體的壓力值表示所述復(fù)合溶液中的已經(jīng)混合的氣體的量， 其特征在于，包括 -壓力探測(cè)器(199)，其配置為探測(cè)所述混合腔內(nèi)的未混合的氣體的壓力值，以及 -控制構(gòu)件(145，165，170，175，180，185，190，195，197)，用于根據(jù)探測(cè)的壓力值控制所述閥設(shè)備的打開(kāi)或關(guān)閉，以自動(dòng)調(diào)整從所述儲(chǔ)存瓶至所述混合腔的氣流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冰箱，包括流體混合裝置(100)，所述流體混合裝置用于將容納在設(shè)有閥設(shè)備(130)的儲(chǔ)存瓶(125)中的氣體添加至混合腔(105)中的液體中；混合腔內(nèi)部的氣體和液體之間的混合形成已經(jīng)混合的氣體和液體以及沒(méi)有與液體混合的氣體的復(fù)合溶液。所述非混合的氣體的壓力值表示復(fù)合溶液中已經(jīng)混合的氣體的量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的流體混合裝置包括配置為探測(cè)混合腔內(nèi)非混合氣體的壓力值的壓力探測(cè)器(199)；以及控制構(gòu)件(145，165，170，175，180，185，190，195，197)，用于根據(jù)檢測(cè)到的壓力值控制所述閥設(shè)備的打開(kāi)或關(guān)閉，以自動(dòng)調(diào)節(jié)從儲(chǔ)存瓶至混合腔的氣流。
文檔編號(hào)B67D1/00GK102985774SQ201180024805
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者A·博西, M·西苗尼 申請(qǐng)人:伊萊克斯家用產(chǎn)品公司