具有按需製冷的飲料分配器的製作方法

2023-05-13 01:29:26

專利名稱：具有按需製冷的飲料分配器的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及一種液體或半液體分配系統，並且更特別是涉及 飲料分配器，其中一種或多種濃縮物按照預定比例在可飲用液體中混 合。
背景技術：
液體分配器廣泛用於多種工業中。包括化肥、殺蟲劑和清潔劑等合。類似的分配器還可在醫療領域得以應用。在食品和飲料工業中， 液體分配器廣泛用於例如快餐店的多種類型的地點。用於食品和飲料工業的液體分配器通過例如飲用水的飲用稀釋劑 重新構成果汁濃縮物，並且接著將重新構成的果汁分配器到消費地點 的容器內。由於與包裝有最終組分(口味、氣體等)並準備消費的"預 混合，，飲料相比，這種分配器有時稱為"後混合"分配器，這是由於 它們形成了最終產品。出於安全和味覺原因，後混合飲料分配器通常 需要在具有逐漸進入後混合產品的不同組分的分配器內製冷。用於食品和飲料工業的現有液體分配設備通常包括水浴，其中蒸 發器放置成形成冰庫或儲槽。水浴中的冰庫提供冷儲備，並且用來在 與果汁濃縮物混合之前，分開地冷卻飲用水。特別是，飲用水流過水 浴中的熱交換器管線，並由此在與果汁濃縮物組合之前冷卻。果汁濃縮物還可在與飲用水之前冷卻。通常，濃縮物包含在柔性 袋或剛性塑料容器內，濃縮物從中泵送到後混合閥。濃縮物儲槽保持 在分配器殼體內的專用隔室內。該隔室可通過冷水從水浴經由濃縮物 隔室內的熱交換器線圍循環來冷卻。具有水浴的飲料分配器不是以最為能源有效的方式來製冷分配器 的部件，這是由於它依賴於冷儲備、冰或冰水，這都提供了額外的能 源損失。冷儲備不能很好地適用於提供中間冷卻。另外，水浴還需要 另外的維護。另外，它佔據空間，並且增加分配器的總體佔地面積。 因此，需要一種更加緊湊和有效的液體分配器。發明內容本發明涉及改進的液體分配器的多種特徵。出於說明的目的，這 些特徵將在食品和飲料工業的領域內討論，但是不應該認為局限於這些應用。本發明提供一種液體或半液體飲料分配器，該分配器"按需"制 冷分配器內的液體流。另外，製冷系統在沒有冰的環境下操作。本發 明特別有利於製冷中間液體流。分配器包括用於飲用液體的導管和制 冷系統，製冷系統包括板式熱交換器。用於飲用液體的導管的一部分 位於板式熱交換器的內部以便製冷飲用液體。在本發明的實施例中，製冷系統能夠將飲用液體的溫度降低5°F (大約2.81C)。板式熱交換器可以是銅焊的板式熱交換器，例如銅或 不鏽鋼銅焊板式熱交換器。板式熱交換器包括靠近飲用液體導管的一 部分定位的製冷劑導管；板式熱交換器可構造成對於製冷劑和飲用液 體提供逆流方式。在一個實施例中，在足夠量的飲用液體進入導管時，致動製冷系 統。這可以經由分配器內的控制系統來實現。在一個實施例中，製冷系統還製冷用於與飲料分配器內的飲用液 體混合的濃縮物的殼體，例如在40°F (大約4.4"C)或以下。在一個 特徵中，製冷系統只在給定時間製冷飲用液體和殼體之一。在一個實 施例中，製冷系統構造成使得飲用液體優先於殼體製冷。在另一方面，本發明針對一種用於按需製冷飲料分配器內的飲用 液體的中間流的方法。該方法包括提供包括用於飲料分配器的板式熱 交換器的製冷系統、將用於飲用液體的導管的一部分結合到板式熱交 換器內以便按需製冷飲用液體的中間流的步驟。


本發明的以上和其它特徵和優點以及發明本身將從下面的說明、 附圖和權利要求中更加完整地理解。附圖不需要按照比例，相反，重點 主要在於說明本發明的原理。在附圖中，類似的標號用來在多個附圖 和多個實施例中表示類似的部件。圖1是按照本發明的實施例的飲料分配器的前部、上部和左側的 透視圖；圖2是沿著圖1的線2-2的剖視圖；圖3是用於本發明分配器的製冷系統的實施例的剖視圖；圖4是圖3的製冷系統的製冷迴路的示意圖； 圖5是用於本發明的實施例的銅焊板式熱交換器的局部剖視圖； 圖6是可在圖1所示的分配器內操作的水遞送系統的實施例的透 視圖；圖7是按照本發明的實施例的流量計組件的透視圖； 圖8是圖7的流量計的分解側視圖；圖9是圖1所示的分配器實施例的透視圖，其中前門被去除，並 且在右側的分解視圖中生產線的一部分在分配器內部；圖IO是圖9所示的濃縮物遞送系統的一部分的剖視圖，以及圖9 所示的混合噴嘴在放置在混合殼體內之前的透視圖；圖ll是按照圖9所示實施例的濃縮物排放管、活塞和混合噴嘴在 其組裝位置上的詳細透視圖；圖12是活塞的實施例的側部和頂部的透視圖；圖13A是混合噴嘴的實施例的側部和頂部的透視圖；圖13B是圖13A所示的混合噴嘴的側部的另一透視圖；圖13C是沿著線13C-13C的圖13B所示的實施例的截面圖；圖14A是按照本發明實施例的適配器面板的實施例的頂視圖；圖14B是圖14A的適配器面板的底視圖；圖15是按照本發明原理在未鎖定位置上在飲料分配器內與圖14A 的適配器面板接合的圖13A的混合噴嘴的截面圖；圖16是按照本發明原理在鎖定位置上在飲料分配器內與圖14A的 適配器面板接合的圖13A的混合噴嘴的透視圖；圖17是分配器的前部一部分的透視圖，其中前門開啟以便露出數 據輸入系統；圖18是按照本發明的實施例與每個濃縮物包裝件相關的標籤內容 的公式表示；圖19是表示按照本發明實施例涉及操作者和分配器控制系統的操 作步驟的方框圖。
具體實施方式
本領域的普通技術人員將明白的是本發明的特徵可單獨操作或者 結合操作。出於簡明的目的省略了重複內容，並且不限制權利要求的 範圍。除非明確指出，這裡使用的所有術語具有與本發明的領域中普6通技術人員所理解相同的含義。這裡使用的術語"飲料，，指的是用於消費的液體或半液體，並且 包括但不局限於果汁、蜜汁、蘇打(充碳酸氣或原樣的)、水、奶、酸 奶、軟冰、冰激凌、其它奶製品及其組合。術語"控制系統"、"控制迴路，，以及"控制器"作為名詞在這裡 互換地使用。這裡使用的術語"液體"指的是純液體和其中大部分是液體的混 合物，使得混合物可以是液體、半液體或含有少量的固體物質。本發明提供一種按需在分配器內製冷液體流的液體或半液體分配 器。通過"按需"，它指的是冷卻目標而沒有顯著延遲的能力。通常對 於例如用於快餐店的飲料分配器來說，分配器內的流體流是間斷的。 飲料流可在用餐時間幾乎是連續的，但是在標準時間會有長時間的空 閒時間。使用例如冰庫的冷儲備的現有飲料分配器需要恆定補充儲備， 這是由於儲備恆定地散發熱量，是需要經常通過操作人員維護和修理 的不經濟系統。為了能夠在使用中處理繁忙和空閒時間，而不總是浪費能源，所 需的製冷系統需要在製冷系統的熱交換器區段內具有高效率。本發明 提供在液體分配器中操作的這種製冷系統。現在描述這種液體分配器 的實例。參考圖1，表示按照本發明一個實施例的後混合飲料分配器50。 從外側觀看的飲料分配器50包括具有鉸接前門54的殼體52。殼體52 還包括平臺或承滴盤56以便放置接收後混合產品的例如不同尺寸的杯 子的容器58。分配按鈕60a和60b可位於殼體52上的不同位置上，以 便操作者啟動分配循環。在圖1所示的特殊實施例中， 一組分配按鈕 60a或60b位於承滴盤56的任一側上，以便控制產品從任何分配噴嘴 (未示出)的分配。為了使得分配按鈕位於前門54之外的位置上，使 其容易連線，並且在前門54開啟的同時保持按鈕可被操作者看見和接 近。分配按鈕60a和60b可在所示實例中包括與不同份額尺寸相對應 的按鈕，例如小、中、大和超大。按鈕還可包括使得操作者取消/中斷 已經開始的分配循環或者在按鈕被按壓("結束，，或"即刻接通")的 同時手動分配的按鈕。它們還可包括指示機器狀態的燈。分配按鈕60a和60b可是背光的，以便增強可視性，並且可以是較大顯示器(或者 界面)的一部分，提供有關分配器的進一步信息，還參考圖1,顯示器62(例如液晶顯示器)表示在承滴盤56之下， 並且在分配器殼體52上以便顯示有關機器的信息。這種信息可包括錯 誤訊息、狀態、診斷訊息、操作指令等。類似於分配按鈕，使得顯示 器62離開前門54可有利於連線和功能。分配器殼體52的其它部件可 包括具有細槽66以便製冷系統所需的空氣吸入的金屬面板64。現在參考圖2，分配器50的剖視圖表示其不同的內部部件。在殼 體52內部以及在前門54之後的是濃縮物室68 (或隔室)以便放置濃 縮物的預先包裝的供給，並在分配之前將濃縮物與稀釋劑混合。在一 個實施例中，隔室68容納至少一個、最好是兩個濃縮物保持器70，其 中一個在附圖中表示。濃縮物(或添加劑、溶質)的預先包裝的供給 (未示出)存放在濃縮物保持器70內，並且來自於濃縮物供給的排放 管72供應到濃縮物遞送系統74，繼而將濃縮物遞送到混合和分配系統 76。通常是例如飲用水(碳酸化或非碳酸化)的飲用液體的稀釋劑(或 溶劑)經由例如水遞送系統78的分開的遞送系統供應到混合和分配系 統76。後混合產品逐漸經由混合噴嘴80分配到容器58內。還參考圖2，飲料分配器50還包括製冷系統82,提供所需的製冷 以便冷卻濃縮物室68和經由水遞送系統78供應的水。在一個實施例 中，控制系統84設置成監測、調節和控制分配器60內的不同系統的 操作，例如製冷系統82、濃縮物遞送系統74、水遞送系統78以及混 合和分配系統76。控制系統84還提供用於維護人員或操作者的錯誤診 斷。電源開關85位於分配器殼體52上，特別是在所示實施例中在承 滴盤56外側。分配器殼體52後部的插頭86將需要電力的系統連接到 外部電源上。例如水遞送系統78和/或製冷系統82的不同部件以隔離 材料88包覆。在優選實施例中， 一個飲料分配器50包括至少兩個生產線，使得 以上參考圖2描述的大部分部件在相同的分配器殼體52內並排複製。 例如，兩組濃縮物保持器70、濃縮物遞送系統74、 一部分水遞送系統 78、混合和分配系統76可被製造成安裝到一個分配器50內。製冷系 統82同樣在需要冷卻兩個生產線的地方進行分支。對於兩個生產線來說，操作者具有通過同一分配器提供兩種不同後混合產品的選擇。在一個實施例中，分配器50的佔地面積或尺寸不大於大約11英寸(大 約28.0cm)寬，大約25英寸(63.5cm)深以及大約55英寸(88. 9英 寸)高。為了節省空間，分配器50內的不同單獨部件可設計成整體模 塊，以便減小大量連接或密封部件，並且使其容易維護。本發明的特徵通過以下非限定性實例來描述。製冷系統現在參考圖3，表示按照本發明的製冷系統82的實施例。在一個 實施例中，製冷系統82包括一個或多個蒸發器、壓縮機90、冷凝器 92、風扇94、空氣過濾器96、乾燥器98和一個或多個任選的溫度傳 感器，這些是本領域普通技術人員公知的部件。在控制系統84的控制 下，這裡系統82冷卻濃縮物室68和水遞送系統78。在一個實施例中， 控制系統84編程以便防止製冷系統82在沒有安裝過濾器96的情況下 使用。這防止風扇94接合，並且因此保護冷凝器92不受到未過濾空 氣流的汙染。靠近過濾器96並為控制系統84提供反饋的簡單的簧片 開關能夠實現這些。另外，為了給水遞送系統78按需提供製冷，本發 明在其製冷系統82中包括板式熱交換器，例如銅焊的板式熱交換器 (BPHX) 100。示例性製冷迴路在圖4中表示，其中製冷劑流過壓縮機90、靠近 風扇94的冷凝器92以及包括引導製冷劑流動的電磁閥的多個閥102。 迴路包括冷卻水供應的初級迴路104以及冷卻濃縮物室68的次級迴路 106。在一個實施例中，初級迴路104例如以大約4盎司(大約0. I2升) 每秒或大約2加侖(大約3. 8升)每分鐘的流速將例如壓力水供應的 水供應降低至少5下(大約2. 8匸)或最好是10下(大約5. 6"C )。並 且次級迴路106將濃縮物室保持在40下(大約4. 4"C )或以下。在一 個特徵中，為了保證水供應的幾乎瞬時冷卻，初級迴路104和次級回 路106不同時致動，只有一個迴路在任何給定時間內致動。並且初級 水迴路104總是優先於次級室迴路106。在另一特徵中，來自於飲料塔 或水增壓器/冷卻器系統的水被引導，流入和流出BPHX100,以便實現熱交換中的最大效率。現在參考圖5，其中BPHX 100在分解剖^L圖中表示。BPHX 100包括可以裝填、焊接或銅焊在一起的薄不鏽鋼板108的多個波浪層。這 種BPHX可以例如從Alfa Uva Corporation購買。在一個實施例中， BPHX 100通過銅或鎳材料銅焊，並且稱為銅銅焊板式熱交換器。在另 一實施例中，BPHX 100是不鏽鋼銅焊板式熱交換器。由於形成在一個 板上的水導管110靠近形成在相鄰板內的製冷劑導管ll2定位，波浪 形的BPHX板108提供最大的熱交換器表面。製冷劑和水都通過電磁閥控制，使得在製冷劑流動時水將只流過 BPHX 100，並且反過來，形成瞬時節省能源的熱交換。在一個實施例 中，水和製冷劑以通同向流動形式流動，這意味著它們都從交換器的 一側、頂部或底部流動到另一側。在優選實施例中，水和製冷劑以逆 向流動的形式流動，其中熱水從交換器的頂部流入，並且冷的製冷劑 從交換器的底部流入。因此，在水被冷卻時，由於它逐漸經過交換器， 它經過更冷的製冷劑，迫使水溫度快速降低。因此本發明的製冷系統 能夠按需冷卻水流，而不使用例如冰庫的冷儲備。換言之，製冷系統 在沒有冰的環境下操作。為了防止水迴路凍結，分配器的控制系統被編程以便防止製冷系 統在足夠的水進入迴路之前致動。例如，如果BPHX保持12盎司(大 約0. 35L)的水，並且從測量(例如在轉子流量計處)水流的觀點，確 定至少21盎司(大約0. 62L)的水需要確保BPHX內的水導管被充滿，功率循"中控制2i盎司(大約0.62i/)的水經過轉子i量計。回來參考圖4，製冷系統82的次級室迴路106可採用例如冷卻壁 技術的任何傳統的製冷技術，以便冷卻濃縮物室68。由於分配器存儲 並製造用於消費的產品，重要的是將濃縮物室68保持在基本上防止潛 在有害的細菌生長的溫度下，例如在40下(大約4J1C)或以下。在 一個實施例中，次級室迴路106採用毛細管制冷劑控制方案，這是由 於系統上的載荷相當恆定。稀釋劑遞送系統參考圖6，描述水遞送系統78的實施例。飲用水在分配器後部的 入口 114處被引入遞送系統78。入口 114被安裝成使得0.5英寸 (1.27cm) NPT (美國標準錐管螺紋)的入口連接到例如店內水冷卻/ 增壓系統的外部水供應源上。流入的水可^L例如增壓到大約20-100psi且預先冷卻到大約45下(大約7.2*C)。水遞送 系統78在一個實施例中提供在"主導-從屬"混合系統中作為主導物 的壓力水流。這種系統根據主導物(此實例中的水)的速度調節從屬 物(此實例中的濃縮物)的遞送速度，因此只有效地調節兩種成分之 一的速度。水遞送系統78還可與製冷系統82相結合來提供流入水的 進一步冷卻，例如另外冷卻5°F (大約2. 8TC ) -40°F ( 4. 4*C。為此， 包括水導管116a和116b的部分或所有的水遞送系統78被隔離。還參考圖6，水遞送系統78在水導管116a經過任選的壓力調節器 118時繼續。壓力調節器118可將水流調節到所需的壓力和流速，例如 30psi或以下以及大約2加侖(大約3. 8L)每分鐘。壓力-調節的水接 著被供應到製冷劑系統82的特別是BPHX 100的部分內。進一步冷卻 的水離開BPHX進入導管106b。由於所示的實施例具有來自於兩個濃縮 物供應源的兩個生產線，水這這裡分支，並且在進入各種混合分配系 統76a和76b之前流入兩個流量計組件120a和120b，並且作為最終產 品逐漸分配。現在參考圖7，流量計組件120設計成減小額外部件、連接器和固 定件，同時將流動控制和監測的功能結合到一個組件內。在一個實施 例中，流量計組件120包括位於整體殼體內並具有第一臂124和 第二臂126的歧管122。第一臂124提供用於流體輸入的至少一個入口 孔口 128,並且第二臂126提供用於流體輸出的至少一個出口孔口 130。 入口孔口 128經由一個孔口 (未示出)與出口孔口 130流體連通。第 二臂126的取向確定流體輸出的方向。在一個實施例中，第二臂126 沿著相對於第一臂124的軸線形成大約45-60度的軸線構成。還參考圖7，流量計或轉子流量計(未示出)在入口孔口 128的下 遊以及出口孔口 130的上遊處嵌置或以另外的方式整體形成在歧管殼 體123的第一臂124內。流量計通過產生指示流體流動速度的模擬輸 出信號來響應任何流體流動。在第一臂124上靠近流量計的是適配器 132,適配器132被構造並設置尺寸以便流量計傳感器134安裝在其凹 槽內。流量計傳感器134檢測通過流量計產生的輸出信號，並且經由 連線136傳遞到控制系統。控制系統使用此信息來設置濃縮物泵的步 調，以便實現所需的濃縮物比例，如下面部分說明那樣。為了確保準 確讀取，在流量計上遊，任選的壓力補償流動控制閥(未示出)可結ii合到第一歧管臂124內，以便調節進入流量計的水流。壓力補償流動 控制閥最好是單向閥。另外，例如止回閥(未示出)的另一單向閥可 任選地嵌置在第二殼體臂126內，以便防止任何流體流回流量計。來 自於混合系統的回流會汙染流量計，並防止其適當操作。還參考圖7，為了減小水遞送系統的連接部件的數量，流量計組件 12 0的孔口裝備有使得組件密封接收上遊和下遊導管的裝備，最好具有 標準尺寸，例如0.5英寸(1.27cm)的直徑。特別是，入口孔口 128 和出口孔口 130分別裝備有連接器組件138和140。流量計組件120還包括門保持(gate-keeping)閥，例如密封地 緊固在歧管殼體123上並位於流量計下遊而且在出口孔口 130的上遊 的電磁閥142。電磁閥142能夠關斷並重新開啟水流，並且需要控制從 BPHX到混合系統的水流。在所示實施例中，電磁閥142被預製，並且 接著經由螺釘144緊固在歧管殼體123上。現在參考圖8，流量計組件120的進一步細節在分解視圖中表示。 為了製造組件120,以一種方法，提供可購買到的壓力補償流動控制閥 145、具有渦輪機148的流量計146以及止回閥150。接著，使用NSF 列舉的食品等級的熱塑材料，可以例如經由注射模製來製造歧管殼體 123，同時在其中組裝沿著歧管孔口的流體流順序配置的壓力補償流動 控制閥145、流量計146、止回閥150。對於這裡描述的特殊歧管構造， 孔口插塞152用來密封殼體123上的備用孔口 153。可購買到的電磁閥 142接著經由雙向螺柱144和頂部螺母154，緊固在歧管殼體12上。還參考圖8,在歧管殼體123製造之後，連接器組件138和140可 分別裝備到入口孔口 128和出口孔口 130上。在一個實施例中，連接 器組件是快拆裝配件，並且可包括構造成安裝在孔口內以便密封接收 連接導管的可膨脹構件。如這裡描述那樣，每個連接器組件1300和140 可包括具有用於密封的外部O形圈158的帶倒刺的可膨脹構件156。在 一個實施例中，可膨脹構件156包括配置在一個圓形內並通過細槽分 開的多個延伸部。例如，這種連接器組件可以從Parker Hannifin Corporation of Ravenna, Ohio購買，其商標是TrueSeal。再者，流 量計傳感器134可經由歧管殼體123上的適配器結構132緊固在流量 計組件120上。通過將例如壓力補償流動控制閥、流量計(和/或其傳感器適配器)、電磁閥和止回閥的多種部件結合到一個基於歧管的組件中，本發 明使得所有這些部件經濟地結合到只具有兩個開口的一個容易維護的 組件內。另外該組件設計成使得這些受限數量的開口可以裝備連接器， 連接器可容易經由簡單的軸向運動連接到其它導管上，而不需要任何 工具，進一步增加的維護性能。整體的組件還使其更加容易地製造圍 繞它的緊密模製的隔離包覆物或殼體。 濃縮物遞送系統參考圖9，在本發明的一個實施例中，濃縮物遞送系統74將濃縮 物從儲槽遞送到混合和分配系統76，其中濃縮物與例如飲用水的稀釋 劑相遇，並且兩者在分配之前混合在一起。圖9表示圖1和2的分配 器實施例50,其中前門被去除，並且兩個平行生產線之一在部分分解 視圖中描述。可以是液體或半液體並且含有固體部分的濃縮物(例如具有或沒 有果肉的果汁或蜜汁濃縮物等)被加栽到包裝件內的濃縮物室68內。 包裝件可以是柔性、半剛性或剛性容器。濃縮物保持器70可設置成容 納濃縮物包裝件。在一個實施例中，濃縮物保持器70是具有鉸接蓋的 剛性盒，蓋可開啟以便露出與保持器殼體分開或形成整體的斜面162， 以有助於濃縮物從其包裝件中排出。濃縮物保持器70還可在其殼體(例 如蓋160和相對側168)上具有相應的凸脊164和凹槽166，以有助於 疊置和穩定並排放置。濃縮物保持器70還可具有操作者容易從濃縮物 室68接近的手指抓握部或手柄，以有助於保持器拆卸。例如，靠近保 持器70的邊緣的垂直凹槽165可用於這種功能。參考圖9和10，濃縮物包裝件具有位於濃縮物保持器70的底部處 的開口 170內的排放管72。濃縮物保持器70可包括突出部或類似結構， 以有助於排放管72鎖定在開口 170內的優選鎖定位置，以防止妨礙泵 操作的打結或不對準。另外，這種鎖定位置可確保監測排放管內的液 體流的傳感器適當操作。排放管72延伸離開濃縮物保持器70，並且連 接到泵頭172的頂部上的管適配器171上。在管適配器171之下的是 細長圓柱形活塞殼體176上，通過由馬達181供能的轉動軸(未示出) 驅動的活塞177在殼體內運動，以便將濃縮物從管適配器171轉移到 混合殼體178。在混合殼體178內的是混合噴嘴80的頂表面182與混 合殼體178的頂部內表面形成混合腔室184的部分。水同樣遞送到其中進行混合的混合腔室184。重新構成的產品接著經由混合噴嘴80的 排放出口 186分配。還參考圖9和10，泵頭172經由鎖定環190安裝在適配器板188 上。在一個實施例中，鎖定環190具有確保鎖定環190位於適當鎖定 位置上的反饋結構。因此，除非泵頭172和鎖定環190適當組裝，分 配器機器50不啟動。這種反饋結構的實例是磁體192，磁體192啟動 簧片開關194(圖10)，簧片開關194在與磁體192的適當鎖定位置相 對應的位置處放置在適配器板188之後。現在參考圖11，在更加詳細的視圖中，活塞177表示成延伸離開 適配器板188的上部開口 196。活塞177具有在操作過程中臨時保持濃 縮物的U形凹入部180(在圖12清楚表示)。還參考圖11,在活塞177 從排放管72朝著噴嘴頂表面182輸送濃縮物時，加壓和冷卻的水被迫 離開適配器板188的下部開口 198以便與濃縮物混合。混合產品接著 流過噴嘴頂表面182內的開口 202。按照本發明的一個特徵，回來參考圖10，活塞177是例如迴轉泵 (nutating pump )和無閥活塞泵的正位移泵的一部分，這些泵可以從 Miropu邁p Incorporated of Vancouver, Washington購買。迴轉限定 為任何轉動主體的軸線的振蕩。正位移泵在共同擁有的2004年9月30 曰提交的題為 "Positive Displacement P卿，，的美國申請 NO. 10/955175中詳細描述，並且在適當時該申請整體結合於此作為參 考。所述的迴轉泵是用於將液體從起始點(此實例中的管適配器171) 運動到目的地(這裡是混合腔室184)的直接驅動、正位移泵。活塞 177構造成圍繞其軸線轉動，使其U形凹入部180朝著管適配器171面 向上，以便裝載濃縮物，並且在一個循環結束時朝著混合腔室184面 向下，以便卸載其內容物。同時，活塞177還在通過箭頭404所示的 方向上前後振蕩，提供另外的正性力，從而輸送濃縮物。與螺杆泵或蠕動泵不同，採用例如迴轉泵或無閥活塞泵的正位移 泵的一個優點是增加對於磨損或濃縮物粘度變化的免疫能力。由於較 高粘度的濃縮物在這些泵中需要更高功率，現有技術泵通常受到輸送 不一致性的影響。相比之下，正位移泵可以一致地輸送，而不需要速 度調節，裝載具有廣泛的粘度的濃縮物。因此，遞送預定量的濃縮物， 只需要一次性設置泵的速度。在一個實施例中，泵裝備編碼器來監測活塞轉動次數，例如每次轉動可以等於濃縮物的1/32盎司(大約0. 0009L)。編碼器可放置在泵 馬達的轉動軸上，以便對活塞相對於水流轉動的轉動次數計數。泵轉 動次數通過控制系統控制，根據兩種信息濃縮物和水之間的預定所 需混合比例以及如上所述通過流量計組件檢測的水流量。還參考圖10，任選地，控制系統可被編程以便確保泵活塞177返 回到每次分配操作的結束處的吸入位置。通過使得活塞定位在吸入行 程處，其U形凹入部面向上，用於濃縮物的混合腔室184的整個點將 完全密封，以防止濃縮物的任何洩漏。這還使得從水遞送系統78在孔 口 206處進入混合腔室184的水在每次分配循環期間和之後衝洗並清 潔泵的出口和混合腔室184。混合和分配系統混合和分配系統76提供用於濃縮物和稀釋劑相遇和混合的公共空 間。混合和分配系統76還包括有助於混合的部件。回來參考圖9，在 一個實施例中，混合和分配系統76包括混合殼體178和混合噴嘴80。 如上所述，混合噴嘴80的頂部安裝在混合殼體178內，並在其中形成 混合腔室184 (圖10)。在一個實施例中，混合殼體178被製造成泵頭 172的一部分。現在參考圖11,按照本發明的一個特徵，位於噴嘴頂表面182上 的阻擋結構或轉向器200面向流入的稀釋劑流並迫使稀釋劑噴射到進 入通過活塞177卸載的濃縮物流中。在其中稀釋劑是水的實例中，流 入的水流經由下部板開口 198以及混合腔室殼體178 (圖10)內的水 進入口 205 (圖10)進入混合腔室。通過重新引導的水流產生的渦流 繼續經過整個分配循環，並且有效地產生濃縮物和水的均勻和完全混 合的混合物。在流出排出出口 186 (圖9)之前，混合物接著流過噴嘴頂表面182 內的開口 202並經過混合噴嘴80的其它部分。在一個實施例中，對於 "結束"操作來說，在分配所需產品之後濃縮物和水的混合物保持在 混合腔室內。圖13A、 13B和13C表示按照本發明的混合噴嘴80的一個實施例。 噴嘴主體189具有入口區段191、出口區段195和之間的減壓區段193。 噴嘴主體189沿著轉動軸線197延伸，並且限定從入口區段191到出口區段195的液體通道199。入口區段191包括噴嘴頂部261和其上的 阻擋結構或轉向器200。減壓區段193包括噴嘴頂部261和腔室底部 264之間的減壓腔室263。減壓腔室263可通過多個壁266部分地分隔 成多個腔室。在每個腔室內，具有靠近底部周邊位於腔室底部264上 的細長擴散細槽268。可以具有任何數量的擴散細槽，例如四個，其中 的標示為268a和268b的兩個細槽在附圖中描述。與入口開口 202相 比，這些擴散細槽268進一步遠離噴嘴軸線197,以便朝著噴嘴周邊引 導液體流。還參考圖13A-13C，擴散細槽268通向由噴嘴出口區段195限定的 漏鬥270 (如圖13C所示)。這裡使用的漏鬥指的是限定其一端截面大 於另一端截面的結構；漏鬥的直徑可連續朝著一端漸縮，或者漸縮可 通過直徑不變化的區段來中斷。在所示實施例中，漏鬥270包括從頂 部到底部的內壁272,內壁首先具有恆定直徑，並且接著朝著排放出口 186的邊緣274連續漸縮。特別參考圖13C，噴嘴的液體通道199開始於噴嘴頂表面182上的 入口開口 202。在噴嘴主體189部分插入混合腔室時噴嘴頂表面182 用作混合腔室的底部。雖然噴嘴頂表面182可以是平的，在優選實施 例中，它是略微彎曲的，其中在底部的最低點處具有入口開口 202，以 有助於重力排放。噴嘴通道199的開始部分是具有恆定直徑的入口通 道262，入口通道從入口開口 202延伸穿過噴嘴頂部261並且進入減壓 腔室263。在一個實施例中，與噴嘴頂表面182的尺寸相比，入口開口 202設計成相當受到限制，使得在後混合產品流過入口通道262並進入 減壓腔室263時，液體通道199的平均截面面積的顯著增加大大減小 了壓力以及液體流動的動能。通過減壓腔室263產生的壓力降用來減 小分配產品過程中的飛濺。在一個實施例中，減壓腔室263具有比入 口通道262至少大20倍、優選大50倍並最好大IOO倍的截面面積。 在一個實施例中，入口開口 202具有0. 125英寸(大約3. 2mm)的直徑， 並且減壓腔室263具有1. 375英寸(大約3. 5cm)的直徑，因此增加截 面面積、121倍。噴嘴頂部261和腔室底部264具有圍繞其周邊的凹槽，凹槽各自 容納0形圍276a、 276b。在噴嘴主體189鎖定時，O形圈密封混合殼 體的內部。16參考圖13C,噴嘴通道199的最後部分包括漏鬥270。通向漏鬥的 擴散細槽268可具有不同形狀，包括橢圓形、菜豆形、圓形、矩形、 扇形、弧形等。擴散細槽268沿著腔室底部264的邊緣定位，以^便將 產品流朝著內部漏鬥壁272引導。由於與在通道199的中間自由下落 不同，產品沿著漏鬥壁272流動，進一步減小了飛賊。流動路徑在它 從擴散細槽268進入漏鬥270時截面面積增加同樣趨於減緩流動。在 流動朝著噴嘴軸線197重新對中時，漏鬥270的形狀(其大部分朝著 底部邊緣274漸縮)同樣趨於形成螺旋流動形式。對中的產品流使其 更加容易在等待的容器內接收整個產品。噴嘴主體189的區段以及這裡描述的其它不同的結構可以分開制 造並在使用之前組裝，或者作為單個整體部件製造。噴嘴主體189應 該設置尺寸，使得至少入口區段191和減壓區段193安裝在例如混合 殼體178 (圖10)的噴嘴殼體內。噴嘴可通過多種符合食品安全的材 料製造，包括不鏽鋼、陶資和塑料。回來參考圖13A、 13B和13C，轉向器200提供重新引導流入水流 的升高的阻擋表面201。轉向器200被描述成大致圓柱形的，但是本領 域普通技術人員將理解到它可以具有任何多種幾何形狀。阻擋表面201 設計成使得水和濃縮物之間最大限度地接觸。在這種情況下，它改變 加壓水流的方向，使得水流對面遇到流入的濃縮物流，即兩流以接近 180度的角度或者以鈍角相遇。回來參考圖11，阻擋表面201在它引 導水時形成噴射圖案，使得水分子如箭頭203a和203b所示的多個方 向上反彈離開表面。流入的濃縮物流大致在箭頭205所示的重力掉落 方向上運動。兩個流以角度207相遇。在一個實施例中，角度207大 於90度，並且優選的是大於120度。阻擋表面201可以具有多種幾何形狀，均勻或不均勻、 一致或分 段。例如，阻擋表面201可以是凹入或凸起的、波浪、凹坑等。在所 示實施例中，阻擋表面201是凹入表面，使得轉向水產生寬、薄、強 力噴射，從而進入濃縮物流，並且在混合腔室內產生渦流流動形式。 這種渦流流動形式造成產品均勻混合，產品接著被迫進入噴嘴頂表面 182內的開口 202。阻擋表面201的邊緣可以是尖銳或鈍的。在一個實 施例中，為了避免操作者受傷，轉向器200的頂部變平或被倒圓。為了確保阻擋表面201大致面向進入混合腔室的水流，即噴嘴主體189在混合腔室內鎖定在預定取向上，某種鎖定結構可添加在噴嘴 上。參考圖13B和13C,在一個實施例中，阻擋表面201圍繞噴嘴軸線 197對稱定位，因此，同樣圍繞噴嘴軸線197對稱的鎖定結構設置成定 向噴嘴。在一個實施例中，這種鎖定結構包括與噴嘴主體289形成整 體的非對稱凸緣。特別是，非對稱凸緣可以是位於腔室底部和中間凸 緣280之間並具有平側部279的D形凸緣278。在D形凸緣278和中間 凸緣280之間具有凹槽282，將接合適配器面板，如下面描述那樣。D 形凸緣278和中間凸緣280最好與噴嘴主體189的其它部分形成整體。還參考圖13B和13C，另一鎖定結構可以是沿著噴嘴軸線197延伸 的一組突出部。在一個實施例中，突出部是沿著噴嘴主體189的外側 佔據不同橫向跨度的一對翼形手柄284和286。鎖定手柄284剛好從下 部凸緣288之下向上延伸，並且終止於中間凸緣280的頂部的高度。 標準手柄286同樣剛好從下部凸緣288之下向上延伸，但是終止於中 間凸緣280的頂部之下。現在將描述鎖定結構的使用和混合噴嘴的安裝。現在參考圖14A 和14B，有助於混合噴嘴的安裝和鎖定的相應的鎖定結構在適配器面板 290中找到。適配器面板290在一個實施例中固定地位於前門之後，並 且在混合腔室184之下，其相對於水路的空間關係是固定的，並且是 公知的。適配器面板290限定一個或多個開口 292，該開口設置尺寸並 成形為穿過非對稱凸緣278，但是不穿過噴嘴主體189的較大中間凸緣 280 (圖13C)。如圖14A的頂視圖所示，在非對稱凸緣278是D形的特 定實施例中，適配器開口 292同樣如此。參考圖14B提供的適配器面板290的底視圖，D形開口 2"位於大 的圓形凹口內，使得凹口從面板290的其它部分降低，並且D形開口 292的邊緣通過凹口底部294圍繞。凹口邊界296被設置尺寸並成形為 舒適地安裝中間噴嘴凸緣280。除了安裝中間噴嘴凸緣280的圓形之 外，凹口具有弧形鎖定細槽298;鎖定細槽298設計成與鎖定手柄284 協作地控制鎖定和解鎖順序(圖13C)。特別是，鎖定細槽298設置尺 寸，使得鎖定手柄284的頂部舒適地安裝在細槽內，並且可在細槽一 側299和另一側300之間前後轉動，將噴嘴主體的其它部分與其一起 轉動。在操作中，參考圖13B和14B,噴嘴入口區段191和噴嘴減壓區段之下插入穿過開口 292。由於其非對稱形狀，D 形凸緣278的平側部279必須與開口 292的平側部297對中。中間噴 嘴凸緣280將不能穿過適配器開口 292，但是將貼靠凹口底部294靜置 在面板凹口邊界296內。此時，噴嘴主體189位於解鎖位置，其中鎖 定手柄284貼靠鎖定細槽298的未鎖定側部299靜置。解鎖位置在圖 15中表示，圖15表示適配器面板290的凹口底部2M在噴嘴D形凸緣 278和噴嘴中間凸緣280之間接合在鎖定凹槽282內，並且鎖定手柄 284朝著混合腔室184的正後部。回來參考圖13B和14B，鎖定細槽298的取向指示鎖定手柄284可 只逆時針轉動(注意到圖14B是從底部觀看的)，直到它停止在鎖定細 槽298的鎖定側300。鎖定位置在圖16中描述，其中升高的阻擋表面 201直接面向從開口 298的方向進入的水流。為了解鎖噴嘴，通過順時 針轉動手柄284和286簡單顛倒所述運動順序，直到它們停止在圖15 的解鎖位置為止。操作者可接著使用下部噴嘴凸緣288作為抓握輔助 部，以便將噴嘴主體189向下拉出適配器面板290內的開口 292。控制系統為了監測和控制分配器內的不同系統的操作，提供控制系統。控 制系統可包括微處理器、 一個或多個印刷電路板和其它本領域公知的 其它部件以便進行多種計算和存儲功能。在一個實施例中，控制系統 保持並調節製冷系統、稀釋劑遞送系統、濃縮物遞送系統以及混合和 分配系統的功能。更特別是，控制系統相對於*製冷系統監測過濾器配置、啟動水冷卻迴路，在室冷卻迴路 之上支承水冷卻迴路；*稀釋劑遞送系統在不同點調節控制水流的 一 個或多個門保持 開關，調節水流的壓力；接收並存儲流速輸出；魯濃縮物遞送系統；監測泵頭鎖定，接收並存儲有關濃縮物的信 息，包括產品的所需的混合比例，確認濃縮物狀態，計算和調節泵速 度和填充容積，控制活塞位置；*混合和分配系統啟動系統的清潔，分配整體填充容積；以及 *診斷識別錯誤並提供修正指令。以上的總結用來提供總體指導，並不認為作為嚴格限制，這是由 於控制系統通常與一個以上系統工作，以便進行特定功能。在進行與19製冷相關的功能時，控制系統如上所述確保在過濾器沒有適當安裝的 情況下製冷系統不能啟動。在這種情況下，控制系統還提供診斷訊息， 以便顯示提醒操作者安裝過濾器。控制系統還經由來自於流量計的輸出信號來監測經過流量計的水數量，並且使得只在足夠的水(例如21 盎司(大約0. 62L))經過時，初級水冷卻迴路啟動，以^便防止水迴路 凍結。但是一旦初級水冷卻迴路啟動，控制系統將在次級室冷卻迴路之 上支持此功能。控制系統還確保只有一個製冷迴路在任何給定時間內 啟動，並且室冷卻迴路在室內溫度高於預定溫度時啟動。稀釋劑遞送系統可沿著水路在不同點處包括例如電磁閥的門保持 開關。控制系統控制這些開關的操作，以便調節水流，例如進出水冷 卻迴路，特別是在水進入和離開BPHX時。控制系統還例如經由壓力調 節器調節水流的壓力。來自於流量計的輸出信號被發送到控制系統以 便處理和存儲。在每個分配循環中， 一旦要求一定的份額尺寸，通過從流量計讀 取水流並添加從濃縮物泵分配的容積，控制系統確定何時該要求可以 實現。每個部分將能夠經過容積教導方法來校正。對於另外的冰來說 對於份額容積提供補償方法可以結合到控制方案中。對於濃縮物遞送系統，控制系統確保在泵頭沒有如上所述經由鎖 定環適當組裝的情況下不開始分配循環。根據其中水是主導物並且濃 縮物是從屬物的主導-從屬計劃控制系統，控制系統根據計算填充容積 以及檢測的水流速來調節泵速，以便實現所需混合比例。不同於某些 現有技術的控制，本發明的控制方案只有效地調節一個參數(泵速)， 使得系統更加可靠，容易維護，並且不容易故障。在每個分配循環結 束時，控制系統確保濃縮物泵內的活塞返回到吸入位置，從而在濃縮 物遞送系統和混合和分配系統之間有效地形成密封。現在參考圖17,在濃縮物裝載到分配系統內時，為了給控制系統 提供有關濃縮物包裝件的信息，本發明提供數據輸入系統。該系統包 括標籤208a或208b以及安裝在分配器50內的標籤讀取器210。標籤 讀取器210可以是光學掃描器，例如雷射掃描器或發光二極體(LED) 掃描器。在一個實施例中，標籤讀取器210是可容納在保護蓋之後的 從Intermec Technologies Corporation購買的Intermec E1022 ScanEngine,在另一實施例中，數據輸入系統採用無線電頻率識別(RFID) 技術，並且標籤讀取器210是無線電頻率傳感器。標籤208a可拆卸地 固定在最好由柔性材料製成的濃縮物排放管72上，並且是標記、帶、 張貼品、晶片或類似結構，而標籤208b永久地與濃縮物排放管72相 關(例如直接印製其上)。在一個實施例中，標籤208a由防水聚酯薄 膜製成並襯有粘合劑。標籤208a或208b各自包括可機器讀取形式的 有關與標籤相關的濃縮物包裝件的某些信息。可機器讀取形式212可 以是光學、磁性或電子或其它可讀取形式。在一個實施例中，可機器 讀取形式212可通過無線電頻率讀取。信息和包括後混合產品內的濃 縮物和稀釋劑之間的所需組分比例的數據，而不管對於任何給定份額
尺寸來說產品需要濃縮物的低(具有冰的產品)或高(沒有冰的產品) 填充容積、確保食品安全的保質期、濃縮物的口味特點等。在優選實 施例中，標籤包括有關每個包裝件的某些獨特的信息，從而可以確保 獨特和特定包裝的識別特徵。例如，標籤可指示何時濃縮物被包裝(準 確到秒)，這通常對於每個包裝來說是獨特的。
現在參考圖18，在標籤實例中，數據存在於與這裡圖形表示的參 數相對應的條形碼中。特別是，第一數據組214表示包裝日期是"2000 年l月7日"。第二數據組216以"小時-分鐘-秒鐘"的格式(所示的 實例使用五個隨機整數)表示包裝時間。第三數據組218表示用於後 混合產品中的稀釋劑和濃縮物之間的所需組分比例的指示，在此特定 實例中是5: 1。第三數據組220表示包裝的保質期是"2000年1月26 日"。第五數據組222表示冰的狀態，即冰是否通常添加在從此濃縮物 形成的後混合產品內。第六數據組224表示濃縮物口味的特徵，在此 情況下，"A，，表示橙汁。控制系統被編程以便按照預定公式將每個數 據組轉換成真實信息。
一旦讀取器210從標籤208a或208b獲得特定包裝的信息，它將 信息發送給控制系統。控制系統接著能夠為使用者顯示這種信息，以 便調節產品的混合和分配，跟蹤剩餘濃縮物的數量以及監測濃縮物的 新鮮程度，以便確保安全消費。
現在參考圖19，表示與數據輸入系統相關的操作步驟。在步驟226 中，具有空或用完的濃縮物包裝件的濃縮物保持器從濃縮物室中去除。 在步驟228中，接著確定保持器從分配器哪一側去除或者倒空。根據有關倒空/離開狀態的控制設置內部標示。這可經由多種方式實現。例 如，機器可具有監測濃縮物保持器位置的傳感器，或者機器可被手動 教授從哪一側去除濃縮物保持器。在一個實施例中，磁體嵌置在濃縮 物保持器中(例如在底部處)，使得保持器的去除在分配器內部的相應 位置處觸發簧片開關，從而將去除的信號發送到控制系統。
還參考圖19， 一旦控制器知道濃縮物保持器已經從分配器去除， 在步驟230，它致動例如光學掃描器的標籤讀取器，並且在步驟232， 接通用於受影響一側的指示器，例如紅色和琥珀色LED。在步驟234, 操作者用新濃縮物包裝件填充保持器並且將保持器放置在分配器內。 在步驟236，操作者在新排放管上手動提供新標籤，以便啟動掃描器並 掃描條形碼。作為選擇，標籤被自動檢測，並且通過分配器內的傳感 器或讀取器來讀取。在步驟238，控制器確定掃描是否成功。如果不是， 將指導操作者在步驟240中重新掃描條形碼。但是如果掃描成功，掃 描器將被關斷，並且通過控制器在步驟242產生獨特的產品識別特徵。 這種獨特的識別特徵(對於每個濃縮物包裝件來說是特定的)作為永 久記錄保持記錄在控制器中，以便防止產品擅動。
由於控制系統調節泵速，並且泵在每轉中遞送設置數量的濃縮物， 控制系統可在任何給定時間內監測從特定包裝件分配的濃縮物的數量 並且將信息對應於獨特的識別特徵。因此，控制系統可計算和限定給 定包裝件內留下的理論容積，或者警告操作者濃縮物何時含量低。一 旦包裝件被倒空，控制器將相應的識別特徵標示成零狀態，並且不使 得包裝件重新安裝。獨特的產品識別特徵還可通過控制系統來使用， 以便跟蹤與其相關的包裝件已經安裝了多少次，並且在包裝件的壽命 期間繼續監測濃縮物使用。如果在用完之前包裝件從分配器去除，控 制器將在包裝件重新安裝在分配器內時認出同一的包裝件，並且將從 最後記錄的高度開始對容積計數。
再次參考圖19，獨特的識別特徵可用來監測並調節濃縮物使用的 其它方面，例如，在步驟244中，控制器確定是否濃縮物用完，或者 超過最佳使用期限。在步驟246中，如果答案是肯定的，控制將對產 品識別特徵進行標示，並且不允許從當前的包裝件進行任何進一步分 配。在下一個步驟248,經由兩個紅色LED指示警告信號。控制器還重 新啟動掃描器，並且順序顛倒倒步驟234以便開始更換包裝件。但是如果在步驟244確定濃縮物沒有用完，在步驟250控制器繼續確定條 形碼是否有效。如果答案是否定的，開始步驟248和隨後的步驟。如 果答案是肯定的，開始步驟252，其中設置有關所需組分比例並處理從 以前掃描包裝件標籤得到的信息。在步驟254，控制器同樣從標籤上的 掃描信息進一步確定在後混合產品中是否需要冰。
根據步驟252和254收集的信息，控制器計算操作者所要求的每 個份額尺寸所需的濃縮物容積。在步驟256，在指出後混合產品中不需 要冰時，將預設填充容積用於所有份額尺寸。否則，如同在步驟258， 如果指出需要冰，填充容積被補償預定數值。在任何情況下，控制器 繼續到步驟260，以便通過同樣從步驟236中標籤掃描中獲得的適當口 味的識別特徵來更新分配器顯示。
按照本發明的一個特徵，控制系統被編程並構造成調節混合和分 配過程，以便針對稀釋劑和濃縮物之間的比例實現組分比例的一致性， 例如在大約10: l到大約2: l之間。控制系統需要兩個信息來實現這 種任務所需組分比例以及稀釋劑的流速。前者可經過數據輸入系統 如上所述獲得，其中標籤為控制器提供信息。後者作為通過例如與控 制迴路點連通的流量計的計量裝置產生的輸出信號來接收。除了設置 濃縮物遞送速度之外，控制系統還根據份額尺寸信息(即所需的特定 份額尺寸以及在後混合產品中是否需要冰(這後面的信息最好同樣來 自於包裝標籤))確定分配循環的持續時間。
在例如迴轉泵的正位移泵用來泵送與稀釋劑接觸的濃縮物以便形 成混合的實施例中，馬達構造成致動迴轉泵，並且通過每個馬達轉動 傳遞的濃縮物數量是固定的。因此，編碼器可構造成調節馬達的轉動 速度以及濃縮物傳遞速度。 一旦計算出所需轉動速度和/或給定分配循 環的持續時間，與編碼器電連通的控制系統發送指令給編碼器。因此， 正確數量/容積的濃縮物被添加在每個分配循環內。
例如，控制器從包裝件標籤接收水和濃縮物之間的所需組分比例 是10:1。另外流量計給控制器發送水以大約4盎司(大約0. 12L)每 秒的速度流動的信號。這意味著濃縮物需要以大約0.4盎司(大約 0. 012L)每秒的速度泵送。由於泵活塞的每次轉動總是遞送1/32盎司 (大約0. 0009L)的濃縮物，控制器將活塞設置在12. 8轉每秒。如果 分配循環需要21盎司(大約0.62L)的份額尺寸，並且安裝包裝件標籤產品不需要冰，控制器將確定分配循環將持續大約4. 8秒。
另外，控制系統可調節泵馬達的速度。編碼器將與當前轉動速度 相關的反饋信號發送到控制器，並且控制器繼而根據所需的組分比例 發送調節信號以及通過流量計檢測的水流速.這在水流速波動的情況 下是需要的，例如水供應裝置由多個設備共用的情況。在後混合產品
的。控制系統的優選實施例自動調節泵速，以便確保在後混合產品中 總是提供所需的組分比例。
此前披露的每個專利文件和出版物出於完整的原因結合於此作為 參考。
雖然通過某些實施例描述了本發明，使其多個方面可以更加完整 的理解和領會，但是不打算將本發明局限於這些特定的實施例。相反， 所希望的是覆蓋落入所附權利要求限定的本發明的範圍內的所有的變 型、改型和等同物。
權利要求
1.一種液體或半液體飲料分配器，包括用於飲用液體的導管；以及製冷系統，包括板式熱交換器，其中用於所述飲用液體的所述導管的一部分位於所述板式熱交換器內部，以便製冷所述飲用液體。
2. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，所述飲用液體 包括水。
3. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，所述製冷系統 能夠將所述飲用液體的溫度降低至少5下(大約2.81C)。
4. 如權利要求3所述的飲料分配器，其特徵在於，所述製冷系統 能夠將所述飲用液體的溫度降低至少IO"F (大約5. )。
5. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，所述板式熱交 換器是銅焊板式熱交換器。
6. 如權利要求5所述的飲料分配器，其特徵在於，所述銅焊的板 式熱交換器是銅或不鏽鋼銅焊的板式熱交換器。
7. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，在足夠數量的 所述飲用液體進入所述導管時，致動所述製冷系統。
8. 如權利要求7所述的飲料分配器，其特徵在於，還包括控制系 統，在每次功率循環中，在至少大約21盎司(大約0. 62L)的所述飲 用液體進入所述導管之前，防止所述製冷系統致動。
9. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，所述板式熱交 換器包括靠近所述飲用液體導管的所述部分定位的製冷劑導管，所述
10. 如^利要求1所述的飲料分配器，其特:i於:所-述製冷系 統按需製冷所述飲用液體的中間流。
11. 如權利要求IO所述的飲料分配器，其特徵在於，所述製冷系 統在沒有冰的環境下操作。
12. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，所迷製冷系 統還製冷用於濃縮物的殼體，濃縮物在所述飲料分配器內與所述飲用 液體混合。
13. 如權利要求12所述的飲料分配器，其特徵在於，所述製冷系 統能夠將所述殼體保持在40下(大約4.4t;)以下。
14. 如權利要求12所述的飲料分配器，其特徵在於，在任何時刻， 所述製冷系統在給定時刻只製冷所述飲用液體和所述殼體之一。
15. 如權利要求14所述的飲料分配器，其特徵在於，所述製冷系 統構造成優先於所述殼體製冷所述飲用液體。
16. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，所述製冷系 統還包括壓縮機和冷凝器。
17. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，還包括分配 產品的至少兩個混合噴嘴。
18. 如權利要求1所述的飲料分配器，其特徵在於，所述分配器 具有不大於大約11英寸(大約28. Ocm)寬、大約25英寸(大約63. 5cm) 深以及大約55英寸(88.9cm)高的尺寸。
19. 一種在飲料分配器中按需製冷飲用液體的中間流的方法，所 述方法包括如下步驟(a )提供包括用於所述飲料分配器的板式熱交換器的製冷系統；以及(b )將用於所述飲用液體的導管的一部分結合到所述板式熱交換 器內，以便按需製冷所述飲用液體的所述中間流。
20. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述飲用液體包括水。
21. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，步驟(b)包括靠 近製冷劑導管配置所述飲用液體導管的所述部分，並且針對製冷劑和 所述飲用液體提供逆流方式。
22. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述製冷系統構造 成將所述飲用液體的溫度降低至少5下(大約2. 8t:)。
23. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，還包括提供防止所 述製冷系統致動的機構，直到足夠數量的所述飲用液體進入所述導管 為止。
24. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述板式熱交換器 是銅焊板式熱交換器。
25. 如權利要求19所述的方法，其特徵在於，所述銅焊板式熱交 換器是銅或不鏽鋼銅焊的板式熱交換器。
全文摘要
一種飲料分配器在其製冷系統、稀釋劑遞送系統、濃縮物遞送系統、混合和分配系統和控制系統中提供多種創新特徵。製冷系統採用板式熱交換器，以便按需提供中間水流的製冷。稀釋遞送系統包括流量計/電磁閥/止回閥組件。濃縮物遞送系統採用正位移泵。混合和分配系統包括具有鎖定特徵的混合噴嘴，使得升高的阻擋表面直接面對壓力稀釋劑的入口以便形成渦流。控制系統從掃描器接收特定包裝的信息，並且從流量計接收稀釋劑流速信息，並且接著確定泵速度以便設置所需混合比例。
文檔編號F25D31/00GK101326419SQ200580052277
公開日2008年12月17日 申請日期2005年12月12日 優先權日2005年12月12日
發明者J·J·米納德, M·E·布希, P·F·麥克納米 申請人:開利公司