用于从大气中生产啤酒的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种系统，该系统设计成从大气中提取水气、高度净化并且配制所提取的水、并且提供用于人类消费的所提取水的可选的碳酸化，以便生产啤酒并且保存该系统的产品。在一个实施例中，该装置从过滤的引入空气中收集水蒸气冷凝水，然后使冷凝水经受一系列的净化过滤器并且经受灭菌处理以便生产饮用水，同时还提供用于净化水与CO2气体结合的装置，以便于特定啤酒的生产、保存和分配。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用美国专利NO.7,861,544、美国专利NO.8,302,412和美国专利NO.8,650,892各自通过引用并入本文中。
技术介绍
消费者对于口感好、纯净且安全、经济并且环保的饮用水来源的需求产生出了日益增长的净化瓶装水市场，净化瓶装水包括包装在单个设定尺寸的塑料瓶中的水以及包装在专用的冷饮水机中的水，其中专用的冷饮水机需要定期供应和更换较大的水桶。上述供水方法中的每一种不仅都是不方便的并且相对费用高的，并且都会耗费宝贵的供水资源。此外，单个的净化水瓶通常由塑料制成并且很少被重复利用，这导致了不期望的填埋到垃圾填埋场中固体废弃物。常常不会受到重视并且基本上没有得到投资的一种水的来源是大气中的湿气。尽管室内除湿器已经长期存在于现有技术中，其中除湿器将空气中的湿气冷凝并且产生出随后将被废弃掉的废水，但这些除湿器并不使冷凝水受到专门的过滤或其它处理以使水适于人类消费和/或对人类消费而言味道更佳。消费者对于口感好、经济并且环保的饮用啤酒来源的需求产生出了日益增长的啤酒市场，啤酒包括包装在单个设定尺寸的罐和瓶中的啤酒以及包装在专用的啤酒冷饮器中的啤酒，其中啤酒冷饮器需要定期供应和更换较大的啤酒桶。此外，许多消费者喜欢瓶装或罐装啤酒，其供应会产生与针对非碳酸的和碳酸的净化水瓶（已经在上面进行了讨论）所讨论的相同的问题。啤酒还是全世界范围内在体积量上消费最多的饮料，超过了水，但需要大量的水来生产啤酒。因此，期望的是创造一种方便、经济并且环保的装置来供应安全、口感好的啤酒，啤酒可以由该装置自身来供应或者可以通过与其它不同种类的酿造者的酵母菌、麦芽、啤酒花和其它物质（可以偶尔包括诸如香草或水果之类的其它调味剂）进行组合来供应。
技术实现思路
本文中包含的专利技术性公开内容包括一种系统，该系统设计成从大气中提取水气、高度净化并且配制所提取的水、并且将所提取的水生产成啤酒来提供成用于人类消费，其中将啤酒碳酸化以便进行啤酒的保存。在一个实施例中，该装置从过滤的引入空气中收集水蒸气冷凝水，然后使冷凝水经受一系列的净化过滤器并且经受灭菌处理以便生产饮用水，同时还提供用于高质量的工艺酿造啤酒与CO2气体结合的装置，以便对特定的工艺酿造啤酒进行保存和分配。压力计指示啤酒的质量，啤酒的碳酸化等级以及啤酒的分配压力，以便进行特定啤酒的酿造。在一些替代性实施例中，在非常低的湿度和/或非常低的环境温度的情况下，所述环境不适于（not conductive to）生产非常多的冷凝水来进行水生产，该装置可以直接连接到外部自来水源，其中，自来水经历该装置的净化过滤过程和灭菌过程，以及可选的碳酸化处理以便生产工艺酿造啤酒。在酿造过程中存在有若干步骤，其中包括煮沸、发酵、配制和过滤。在气密性箱中需要两加仑的水，水被加热到80摄氏度，将谷物添加到水中浸泡二十分钟。添加麦芽提取物以便进行发酵并且添加啤酒花以产生特定的口味，在低温下保持一小时；将加工好的啤酒花投入到混合物中。需要将混合物冷却到25氏摄度，添加两加仑从空气中生产出的过滤过的水，将酵母投入，并且使混合物发酵一周或两周。将需要添加啤酒用糖或两杯从空气中生产出的沸水，将啤酒用糖/水溶液煮沸几分钟，然后将该溶液添加到啤酒中。这样即可从啤酒机获得从空气中生产的特定工艺酿造啤酒。上述
技术实现思路
仅意在提供包含在本专利申请内的专利技术性公开内容的非常简略的概要。上述简要概述并非意在列举本文中公开的专利技术性概念的全部内容。附图说明图1描绘了从大气中提取水的制冷系统的一个实施例的简单的单线图，图1示出了流体流动经过主要的部件；图2示出了从大气中提取水的系统的一个实施例的示图，其描绘了主要部件的功能性关系，其中主要部件使气体和液体受到过滤和灭菌处理以生产净化水，以便经历通过酿造工艺生产啤酒的过程；图3将专利技术性公开内容的一个实施例描绘为主要内部部件的等距视图；图4描绘了CO2气瓶和气体扩散室，其中气体扩散室具有压力和温度计以便讲行啤酒的酿造过程；图5描绘了专利技术性公开内容的一个实施例的前视图，其中包括CO2气瓶和气体扩散室的位置；图6描绘了不锈钢容器，该不锈钢容器的容积为3加仑（11.4升）并且具有盖。具体实施方式一个实施例包括如下系统：该系统设计成从大气中提取水气、高度净化并且配制所提取的水、并且提供所提取的水的可选的碳酸化以用于人类消费。装置从过滤的引入空气中收集水蒸汽冷凝水，然后使冷凝水经受一系列的净化过滤并且经受灭菌处理以便生产饮用水，同时还提供将净化水与CO2气体结合的装置，以便于分配酿造的啤酒。替代性地，在非常低的湿度和/或非常低的环境温度的情况下，所述环境不适于生产非常多的冷凝水来进行水生产，该装置可以直接连接到外部自来水源，其中，自来水经历该装置的净化过滤过程和灭菌过程，以及可选的碳酸化以及其啤酒工艺。参照图1-5。一些实施例结合有风扇/鼓风机5提供动力的过滤空气9的引入，过滤空气9被引导经过蒸发器（比如铝翅片蒸发器）冷凝装置4、2，从而使冷凝水在重力作用下排入到收集装置6中。在一个实施例中，收集装置6为高度抛光的板状可拆卸水容器，其中，高度抛光表面有利于冷凝水在重力作用下流动到下部水箱12中。收集的冷凝水接着被泵送经过一系列的过滤器（比如活性碳过滤器和/或远红外过滤器矿化作用）16、18，并且经过反渗透过滤器17。反渗透过滤器17还连接到废水比例控制器19，废水比例控制器19允许使用者对使用者想要使该系统产生多少废水进行控制。废水比例控制器19通过三通阀20连接到连接器装置6和废水出口。在实施例中，过滤的水然后经历紫外光灭菌26、28和温度调节（冷却25或加热35）。最后，该装置为使用者提供生产啤酒的选择，即引导净化水和保存啤酒产物A1的CO2气体A12，然后其可以为使用者提供生产出的啤酒31。一些实施例还结合有加热装置34、35、36和制冷装置1、25、37，从而终端使用者能够选择分配加热的水或冷却的水。一些实施例仅提供了分配冷却的水的装置，而在另外的实施中在环境温度下分配水。在一些实施例中，诸如加热和冷却系统、灭菌系统和防冻系统之类的各种子系统由智能单芯片控制系统控制。单芯片控制系统使用与水温、水位38和防冻温度相关的输出来决定何时致动比如电磁冷却阀37的多种控制装置。在一些实施例中，制冷系统包括常规制冷循环，常规制冷循环包括由压缩机1压缩成液体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供啤酒的系统，所述啤酒由来源于大气的净化饮用水生产出并且充有用于啤酒保存的CO2气体，所述系统包括：外壳，所述外壳具有空气入口和空气出口；制冷剂压缩机；用于麦芽、啤酒花、糖的混合容器以便气密性地发酵啤酒，所述混合容器允许添加用于啤酒保存的CO2；为啤酒机设计的压力和温度计，所述压力和温度计指示两周的时间段期间啤酒的碳酸化作用和啤酒的质量；至少一个多路的电磁操作的制冷剂控制阀；控制器装置，所述控制器装置用于进行监控以便对所述至少一个电磁操作的制冷剂控制阀和所述系统内的其它电气子系统进行控制；蒸发器装置，其中，所述蒸发器装置具有翅片以便最大化与环境空气的接触表面面积以及热传递，其中，所述翅片涂有无毒的抗腐蚀材料或PTFE保护层，所述无毒的抗腐蚀材料符合涂料可适用的管控食品标准，所述涂层还促进冷凝水的快速收集，并且其中，所述蒸发器能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂控制阀来接收从所述制冷剂压缩机泵送的已致冷制冷剂，以对横越所述蒸发器翅片流通的空气进行致冷，并且其中，所述蒸发器能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂控制阀来接收从所述制冷剂压缩机泵送的热的制冷剂，以对所述蒸发器翅片进行除霜；抗静电防霉空气过滤器，其中，所述抗静电防霉空气过滤器安装在所述蒸发器装置的上游，用于所述系统的制冷循环的冷凝器装置；风扇/鼓风机装置，其中，所述风扇或鼓风机装置使环境空气以如下方式流通：从所述空气入口经过所述抗静电防霉空气过滤器、横越所述蒸发器装置和所述冷凝器装置、然后从所述空气出口排出；具有高度抛光的表面的收集器装置；预滤器，所述预滤器用于将冷凝水的气味和将氨去除，其中，所述预滤器包括活性碳或沸石；冷凝水收集箱，其中，所述收集器装置的所述高度抛光的表面有助于冷凝水在重力作用下流动到所述冷凝水收集箱中，并且其中，所述冷凝水收集箱配备有水位检测器，所述水位检测器和控制器装置在预定的高的水位设定点处使所述蒸发器装置停止接收已致冷制冷剂；至少一个水泵；颗粒过滤器，所述颗粒过滤器用于对颗粒进行过滤以保护所述至少一个水泵的入口；水净化过滤组件，所述水净化过滤组件用于将细菌、病毒和重金属过滤出并且用于去除不想有的气味，所述水净化过滤组件包括：至少一个活性碳过滤器，至少一个反渗透过滤器，其中，所述反渗透过滤器具有小于或等于0.0001μm的孔，并且其中，所述反渗透过滤器能够被反冲洗，使得废水能够通过由废水比例控制器控制的三通阀引导至所述收集器装置，至少一个沸石过滤器；其中，所述水泵从所述冷凝水收集箱泵送冷凝水经过所述水净化组件；净化水收集箱，所述净化水收集箱用于收集净化水，其中，所述净化水收集箱配备有水位检测器，所述水位检测器和控制器装置在预定的高的水位设定点处使所述至少一个水泵停止将新的净化水泵送到所述净化水箱中；冷却回路，所述冷却回路设置在所述净化水收集箱内，其中，所述冷却回路能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂控制阀接收从所述制冷剂压缩机泵送的制冷剂，以冷却所述净化水，并且其中，所述净化水收集箱中的所述净化水的温度保持在2‑15℃的温度范围内；灭菌装置，所述灭菌装置用于杀死所述净化水收集箱内的生物物质和病毒，所述灭菌装置包括紫外光器件和灭菌室，所述紫外光器件具有至少99.99%的有效灭菌率，使用253‑255nm的范围内的波长；热水箱，所述热水箱通过重力排放从所述净化水箱接收净化水，其中，所述热水箱包含有电加热元件，其中，所述热水箱内的水通过所述控制器装置控制在50‑98℃的范围内，并且其中，为了为使用者提供热饮用水，所述热饮用水能够由热水泵泵送通过电操作阀和输出过滤器并且泵送至公共出口集管；公共出口阀，所述公共出口阀设置在所述公共出口集管处，所述公共出口阀可以定位成允许使用者从所述系统获得热的或冷的净化水的输出；至少一个CO2气瓶，所述至少一个CO2气瓶存放在所述外壳内并且是可移除的，所述至少一个CO2气瓶配备有单向阀、阀杆，出口释放阀和卸压阀；气体扩散室，所述气体扩散室存放在所述外壳内并且是可移除的，所述气体扩散室配备有入口阀和卸压阀，其中，如果所述卸压阀的弹簧压力设定值被设置在预定值以上，则所述控制器装置将发出警报，并且其中，所述气体扩散室包含有使用者确定的有效量的净化水，所述净化水通过使用者在从用于所述系统的所述公共出口阀获得的净化水中将所述气体手动充入到预定水平而获得；气体管路，所述气体管路用于连通地联接所述至少一个CO2气瓶和所述气体扩散室；以及弹簧加载的杠杆，所述杠杆连通地联接到所述至少一个CO2气瓶的阀杆，使得当所述杠杆被压下时，所述至少一个CO2气瓶的阀杆打开所述出口释放阀，所述至少一个CO2气瓶的单向阀通过所述气体扩散室内的导管将压缩气体释放到所述气体管路中并且释放到所述气体扩散室中，并且一旦所述气体扩散室实现了...

【技术特征摘要】
2013.03.13 US 61/780,1731.一种用于提供啤酒的系统，所述啤酒由来源于大气的净化饮用水生产出
并且充有用于啤酒保存的CO2气体，所述系统包括：
外壳，所述外壳具有空气入口和空气出口；
制冷剂压缩机；
用于麦芽、啤酒花、糖的混合容器以便气密性地发酵啤酒，所述混合容器
允许添加用于啤酒保存的CO2；
为啤酒机设计的压力和温度计，所述压力和温度计指示两周的时间段期间
啤酒的碳酸化作用和啤酒的质量；
至少一个多路的电磁操作的制冷剂控制阀；
控制器装置，所述控制器装置用于进行监控以便对所述至少一个电磁操作
的制冷剂控制阀和所述系统内的其它电气子系统进行控制；
蒸发器装置，
其中，所述蒸发器装置具有翅片以便最大化与环境空气的接触表面面
积以及热传递，
其中，所述翅片涂有无毒的抗腐蚀材料或PTFE保护层，所述无毒的
抗腐蚀材料符合涂料可适用的管控食品标准，所述涂层还促进冷凝水的快
速收集，并且
其中，所述蒸发器能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂控
制阀来接收从所述制冷剂压缩机泵送的已致冷制冷剂，以对横越所述蒸发
器翅片流通的空气进行致冷，并且
其中，所述蒸发器能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂控
制阀来接收从所述制冷剂压缩机泵送的热的制冷剂，以对所述蒸发器翅片
进行除霜；
抗静电防霉空气过滤器，
其中，所述抗静电防霉空气过滤器安装在所述蒸发器装置的上游，
用于所述系统的制冷循环的冷凝器装置；
风扇/鼓风机装置，
其中，所述风扇或鼓风机装置使环境空气以如下方式流通：从所述空
气入口经过所述抗静电防霉空气过滤器、横越所述蒸发器装置和所述冷凝
器装置、然后从所述空气出口排出；
具有高度抛光的表面的收集器装置；
预滤器，所述预滤器用于将冷凝水的气味和将氨去除，
其中，所述预滤器包括活性碳或沸石；
冷凝水收集箱，
其中，所述收集器装置的所述高度抛光的表面有助于冷凝水在重力作
用下流动到所述冷凝水收集箱中，并且
其中，所述冷凝水收集箱配备有水位检测器，所述水位检测器和控制
器装置在预定的高的水位设定点处使所述蒸发器装置停止接收已致冷制冷
剂；
至少一个水泵；
颗粒过滤器，所述颗粒过滤器用于对颗粒进行过滤以保护所述至少一个水
泵的入口；
水净化过滤组件，所述水净化过滤组件用于将细菌、病毒和重金属过滤出
并且用于去除不想有的气味，所述水净化过滤组件包括：
至少一个活性碳过滤器，
至少一个反渗透过滤器，
其中，所述反渗透过滤器具有小于或等于0.0001μm的孔，并且
其中，所述反渗透过滤器能够被反冲洗，使得废水能够通过由废
水比例控制器控制的三通阀引导至所述收集器装置，
至少一个沸石过滤器；
其中，所述水泵从所述冷凝水收集箱泵送冷凝水经过所述水净化组件；
净化水收集箱，所述净化水收集箱用于收集净化水，
其中，所述净化水收集箱配备有水位检测器，所述水位检测器和控制
器装置在预定的高的水位设定点处使所述至少一个水泵停止将新的净化水
泵送到所述净化水箱中；
冷却回路，所述冷却回路设置在所述净化水收集箱内，
其中，所述冷却回路能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂
控制阀接收从所述制冷剂压缩机泵送的制冷剂，以冷却所述净化水，并且
其中，所述净化水收集箱中的所述净化水的温度保持在2-15℃的温度
范围内；
灭菌装置，所述灭菌装置用于杀死所述净化水收集箱内的生物物质和病毒，
所述灭菌装置包括紫外光器件和灭菌室，所述紫外光器件具有至少99.99%的有
效灭菌率，使用253-255nm的范围内的波长；
热水箱，所述热水箱通过重力排放从所述净化水箱接收净化水，
其中，所述热水箱包含有电加热元件，
其中，所述热水箱内的水通过所述控制器装置控制在50-98℃的范围
内，并且
其中，为了为使用者提供热饮用水，所述热饮用水能够由热水泵泵送
通过电操作阀和输出过滤器并且泵送至公共出口集管；
公共出口阀，所述公共出口阀设置在所述公共出口集管处，所述公共出口
阀可以定位成允许使用者从所述系统获得热的或冷的净化水的输出；
至少一个CO2气瓶，所述至少一个CO2气瓶存放在所述外壳内并且是可移
除的，所述至少一个CO2气瓶配备有单向阀、阀杆，出口释放阀和卸压阀；
气体扩散室，所述气体扩散室存放在所述外壳内并且是可移除的，所述气
体扩散室配备有入口阀和卸压阀，
其中，如果所述卸压阀的弹簧压力设定值被设置在预定值以上，则所
述控制器装置将发出警报，并且
其中，所述气体扩散室包含有使用者确定的有效量的净化水，所述净
化水通过使用者在从用于所述系统的所述公共出口阀获得的净化水中将所
述气体手动充入到预定水平而获得；
气体管路，所述气体管路用于连通地联接所述至少一个CO2气瓶和所述气
体扩散室；以及
弹簧加载的杠杆，所述杠杆连通地联接到所述至少一个CO2气瓶的阀杆，
使得当所述杠杆被压下时，
所述至少一个CO2气瓶的阀杆打开所述出口释放阀，
所述至少一个CO2气瓶的单向阀通过所述气体扩散室内的导管将压缩
气体释放到所述气体管路中并且释放到所述气体扩散室中，并且
一旦所述气体扩散室实现了净化水和用于啤酒产物保存的CO2气体的
饱和含量，所述出口释放阀即打开，由此向使用者发出信号以释放所述弹
簧加载的杠杆，以便中止所述至少一个CO2气瓶与所述气体扩散室之间的
气体输送；
从而碳酸化空气中提取的啤酒产物，使用者能够在两周的发酵之后通过所
述杠杆释放生产出的啤酒进行取用而获得所述啤酒产物。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述出口释放阀能够将所述啤酒引
导至所述公共出口阀。
3.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述制冷剂压缩机为可控制可变速高效压缩机；
所述制冷剂压缩机由逆变控制器控制；
所述制冷剂压缩机的工作周期和操作能够由使用者在机载控制面板上通过
所述逆变控制器进行调节；并且
使用者能够对所述系统进行编程以根据环境条件在最佳效率下操作所述制
冷剂压缩机。
4.根据权利要求4所述的系统，其中，所述系统由至少一个具有至少300
W的额定功率的太阳能电池板提供电力。
5.一种用于制造提供啤酒的系统的方法，所述啤酒由来源于大气的净化饮
用水生产出并且充有用于啤酒保存的CO2气体，所述方法包括以下步骤：
提供具有空气入口和空气出口的外壳；
提供制冷剂压缩机；
提供至少一个多路的电磁操作的制冷剂控制阀；
提供控制器装置，所述控制器装置用于进行监控以便对所述至少一个电磁
操作的制冷剂控制阀和所述系统内的其它电气子系统进行控制；
提供蒸发器装置，
其中，所述蒸发器装置具有翅片以便最大化与环境空气的接触表面面
积以及热传递，
其中，所述翅片涂有无毒的抗腐蚀材料或PTFE保护层，所述无毒的
抗腐蚀材料符合涂料可适用的管控食品标准，所述涂层还促进冷凝水的快
速收集，并且
其中，所述蒸发器能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂控
制阀来接收从所述制冷剂压缩机泵送的已致冷制冷剂，以对横越所述蒸发
器翅片流通的空气进行致冷，并且
其中，所述蒸发器能够构造成通过所述至少一个电磁操作的制冷剂控
制阀来接收从所述制冷剂压缩机泵送的热的制冷剂，以对所述蒸发器翅片
进行除霜；
提供抗静...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨利詹姆士·泰勒曼，韦恩·费雷拉，
申请(专利权)人：蓝色生态有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US