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用于在容器中填充液体和用于富集以气体的设备和方法技术

技术编号:42663803 阅读:25 留言:0更新日期:2024-09-10 12:20
本发明专利技术涉及一种用于将液体填充到可移除容器(100)中并例如通过碳酸化使所述可移除容器(100)内的所述液体富集以气体的设备(1)。本发明专利技术还涉及一种用于将液体填充到容器(100)中和/或使液体富集以气体的方法。该设备包括填充头(10),其具有用于封闭容器(100)的开口(101)的盖板(11)、液体入口端口(14)、气体出口端口(12)和气体入口端口(13),以及用于相对于容器(100)的开口(101)密封盖板(11)的密封件(19)。该密封件包括固定到盖板(11)的第一表面(21)和可相对于盖板(11)弹性移动的第二表面(20)。设备(1)还包括连接到气体出口端口(12)的抽吸泵、可连接到气体入口端口(13)的压力供应单元、待被液体填充并且可连接到液体入口端口(14)的罐、以及控制单元,该控制单元配置成操作抽吸泵以将所述可移除容器(100)内的气体压力降低到作用在罐内的液体上的气体压力以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于诸如家用苏打机的设备的填充头,其用于将液体填充到可移除容器中并例如通过碳酸化使所述容器内的液体富集以气体。更确切地,本专利技术涉及一种填充头,该填充头既可用于在负压下填充容器,又可用于在正压下使液体富集以气体,例如co2。本专利技术还涉及用于将液体填充到容器中和/或使液体富集以气体的这种设备和方法。饮料分配器、苏打机和用于使容器内用于饮用的液体富集以气体(例如通过碳酸化)或用于用液体填充容器(该容器通常是瓶)的其他装置是长期以来已知的,并且优选地在家中用于调节和制备液体(诸如水)。使用这种机器具有以下优点:省去将水瓶携带到家中的需要,同时通过例如使用较少的一次性瓶来保护环境。此外,在家中使用用于制备液体的机器还具有以下优点:使液体富集以气体(诸如co2)(即碳酸化)可以由用户确定,并且因此适于不同用户的需要。通常,在瓶内的液体碳酸化之前,通过使用水龙头对瓶进行预填充。然后在相应的设备内碳酸化该静止的水,然后在其中增加瓶内的压力。然而,还存在能够将液体填充到瓶中的设备,而不必使用水龙头来预填充瓶。尽管如此,如果液体通过设备而不是预先使用水龙头直接分配到瓶内,则通常需要泵。这里,当泵送液体时,可以在直接液体接触的泵和没有液体接触的泵之间进行区分。与液体接触的泵(例如微型齿轮泵)产生潜在的关键卫生问题,因为液体接触结合停滞和室温以及泵内部构件(密封件、死点等)有利于微生物生长。因此,为了防止泵和液体之间的接触,可以使用空气泵,其在罐中产生过压/正压,并从而将液体输送到瓶中。例如,us 10,752,483 b1公开了一种用于将诸如水的液体从液体储存容器分配到杯中的设备。在这方面,代表水罐的瓶内的水使用空气泵加压并流入储器中。从这里,液体可以由于施加的压力而填充到相应的杯中。为了对水罐中的水加压,代替空气泵,可以使用用于使液体碳酸化的co2气缸来对水罐加压。因此,为了填充和碳酸化两者,应用过压的使用。一般而言,当使用气泵对容器中的水加压时,通常从环境中吸入空气以产生正压,然后将该空气吹入设备内,由此其与水接触。因此,如果在厨房中使用通过气泵对其水罐中的水加压的设备,这可能具有例如来自烹饪的气溶胶和颗粒(诸如洋葱蒸汽、油蒸气等)被吸入系统内(这又可以允许微生物生长)的缺点。此外,为了提供一种经济有效的产品,压缩空气泵(即用于这种空气泵的部件)通常不被证明是食品安全的,因为它们不与水直接接触。尽管如此,由空气泵泵送的空气与泵和水两者都接触,这就是为何不能排除水的污染的原因。通过利用来自co2气缸的co2进行这种加压,可以避免上述通过用空气泵对水罐加压而污染水罐的水的风险。然而,施加co2以在水罐中施加过压以便将水输送到诸如杯的容器具有co2被消耗的缺点,这导致co2气缸的较早排空。然而,特别是在家用苏打机领域中,消费者对有关co2消耗的效率(即,用一个co2气缸可以获得多少个容器的碳酸起泡水)非常敏感。加压空气输送诸如水的液体的另一个缺点是,用于储存的罐必须是完全密封的耐压的,这导致更高的制造成本。此外,当用户想要使用加压空气(例如使用自来水)再填充设备的这种罐以便再填充罐时,移除过程需要额外的努力。这是由于这些罐必须保持用于输送液体的压力,所以它们需要与设备的耐压连接。例如,相反地,用户必须旋松罐,否则系统将不能充分密封。在us 5,992,684a中公开了一种用于将水从罐输送到水龙头的替代系统。这里,提供真空泵以将水从第一水储存罐吸入位于第一水储存罐上方的第二水储存罐中。水可以经由三个不同的龙头从第二水储存罐分配。第二水储存罐和这些龙头中的一个之间的导管包括混合器,该混合器使流过混合器的水碳酸化,使用压缩机使水从第二水储存罐流向龙头。除了如上所述的至少部分地通过从环境吸入空气以压缩空气的压缩机输送水的缺点之外,这种系统还需要两个储存罐。因此,本专利技术的目的是提供一种用于设备的填充头,其允许将液体填充到可移除容器中并且例如通过碳酸化使容器内的液体富集以气体,以及提供一种用于例如通过碳酸化使液体有效地填充和富集以气体的方法。该目的通过如权利要求1所述的设备和根据权利要求12所述的方法来解决。


技术介绍


技术实现思路

1、根据本专利技术的一个方面,提供了一种设备的填充头,其用于将液体填充到可移除容器中并例如通过碳酸化使所述容器内的液体富集以气体。优选地,所述填充头用于根据本权利要求1所述的设备。所述填充头包括用于封闭容器的开口的盖板、设置在所述盖板中的液体入口端口和气体出口端口、以及用于相对于所述容器的开口密封所述盖板的密封件。此外,密封件包括固定到盖板的第一表面和可相对于盖板弹性移动的第二表面。此外,填充头包括设置在所述盖板中的气体入口端口。

2、根据本专利技术的填充头和设备适于与具有开口的任何类型的可移除容器一起使用。优选地,所述可移除容器将具有上部部分,所述上部部分具有小于其下部部分的直径,该上部部分可以被称为容器的“颈部”。所述开口通常位于所述上部部分的顶部上,即开口具有的直径小于容器下部部分的最大直径。优选地,容器是瓶或玻璃瓶,更优选地是瓶。除了所述开口之外,容器可以具有另外的开口。

3、当可移除容器与填充头一起使用时,可弹性移动密封件的第二表面配置成与容器的开口接触并搁置抵靠容器的开口。因此,当相应的可移除容器与所述填充头一起使用时,密封件的弹性材料在朝向盖板移动的同时至少部分地压缩或变形。这又导致由弹性密封件的压缩和变形导致的力,该力作用在密封件上以迫使第二表面朝向第一表面(即,朝向盖板)。第二表面是密封件的最远侧表面,当具有内表面和外表面的容器与填充头一起使用时,第二表面被限定为面向容器的开口。因此,只要容器与填充头接触,使密封件压缩和变形的力就允许密封件邻接抵靠开口并允许耐压密封,以便允许抽吸泵通过气体出口端口将空气吸到容器外部。因此,相应的抽吸泵可以通过经由气体出口端口吸出气体(优选空气)而在容器内部提供负压,即低于包含待填充到容器中的液体的罐内部的气体压力的气体压力。通常,罐处于大气压力下。此外,容器经由可选的连接喷嘴通过液体入口端口从罐填充液体,该连接喷嘴布置在罐与液体入口端口之间的液体流动路径中,该连接喷嘴优选地附接到填充头的盖板。此外,一旦容器填充以液体,加压气体就可以经由气体入口端口供应到容器中,因此允许液体富集以所述气体。因此,所有流体(即液体和/或气体)通过填充头以便进入或离开容器,其中在借助于抽吸泵进行气体提取期间,容器内的气体压力是负压(负的压力)。优选地,密封件和/或液体入口端口和出口布置在填充头内,使得液体流体(例如水)不接触填充头的密封件,以便避免污染,诸如由湿密封件引发的微生物生长。优选地,容器内的气体压力低于存在于设备的水罐的水面上方的大气压力,该大气压力通常为约1巴。因此,容器内的气体压力优选小于1巴,优选0.1巴至0.9巴,更优选0.6巴至0.8巴。并且其中当通过经由气体入口端口供应气体来加压液体时,容器内的气体压力通常升高至2巴至8巴之间的压力。

4、因此,填充头允许在填充过程期间在容器中的负压的情况下和在放气过程期间在正压的情况下的耐压密封。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于将液体填充到可移除容器(100)中并且例如通过碳酸化使所述可移除容器(100)内的所述液体富集以气体的设备,所述设备包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)被设置为包括第一表面(20)和第二表面(21)两者的一个部分,或者被设置为其中第一部分包括所述第一表面(21)并且第二部分包括所述第二表面(20)的两个部分。

3.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)具有环形或管状形状,其壁厚(W)小于所述密封件的第一表面(21)和第二表面(20)之间的距离。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)包括波纹管(27),当所述密封件的第二表面(20)例如通过所述容器(100)的开口口(101)而朝向所述盖板( 1 1)移动时,所述波纹管(27)能够弹性压缩。

5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,还包括弹簧元件(24),所述弹簧元件(24)布置成远离所述盖板( 11)偏压所述波纹管(27)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)的第二表面(20)的下部部分包括内部密封唇缘(26),所述内部密封唇缘(26)配置成突出到所述可移除容器(100)的开口(101)内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)的第二表面(20)的下部部分包括外部密封唇缘(28),所述外部密封唇缘(28)配置成从所述可移除容器(100)的外部封闭所述开口(101)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)包括凸缘状压力表面(29),所述凸缘状压力表面(29)连接所述密封件(19)的不同直径的两个部分,其中在所述凸缘状压力表面(29)、代表所述不同直径的部分中的一个的所述密封件(19)的第二表面(20)的上部部分、以及所述盖板(11)之间形成空间,所述空间与所述气体入口端口(13)流体连通,并且所述凸缘状压力表面(29)的面积大于所述容器(100)的开口(101)的面积。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,水过滤器布置在所述罐的出口与所述盖板(11)的液体入口端口(14)之间,优选地所述水过滤器包括选自活性炭过滤器、用于去除病毒和/或细菌的陶瓷过滤器和离子交换树脂的部件中的至少一种,更优选地其组合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,还包括压力补偿阀,所述压力补偿阀配置成在所述容器(100)内的液体富集以气体之前由所述控制单元操作。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备具有以下特征i)至v)中的一个或多个:

12.一种使用根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)将液体填充到附接的可移除容器(100)内并使所述可移除容器(100)内的所述液体例如通过碳酸化而富集以气体的方法,其中所述方法包括以下步骤a.i)和b):

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法在步骤a.i)和b)之间另外包括以下步骤:

14.根据权利要求12和13所述的方法,其特征在于,在用户按下所述设备的单个按钮之后,由所述控制单元自动处理步骤a.i)和b),优选地在用户按下所述设备的单个按钮之后,由所述控制单元自动处理步骤a.i)、a.ii)、a.iii)和b)。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于将液体填充到可移除容器(100)中并且例如通过碳酸化使所述可移除容器(100)内的所述液体富集以气体的设备,所述设备包括:

2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)被设置为包括第一表面(20)和第二表面(21)两者的一个部分,或者被设置为其中第一部分包括所述第一表面(21)并且第二部分包括所述第二表面(20)的两个部分。

3.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)具有环形或管状形状,其壁厚(w)小于所述密封件的第一表面(21)和第二表面(20)之间的距离。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)包括波纹管(27),当所述密封件的第二表面(20)例如通过所述容器(100)的开口口(101)而朝向所述盖板( 1 1)移动时,所述波纹管(27)能够弹性压缩。

5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,还包括弹簧元件(24),所述弹簧元件(24)布置成远离所述盖板( 11)偏压所述波纹管(27)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)的第二表面(20)的下部部分包括内部密封唇缘(26),所述内部密封唇缘(26)配置成突出到所述可移除容器(100)的开口(101)内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)的第二表面(20)的下部部分包括外部密封唇缘(28),所述外部密封唇缘(28)配置成从所述可移除容器(100)的外部封闭所述开口(101)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述密封件(19)包括凸缘状压力表面(...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·伊姆赫尔
申请(专利权)人:碧然德欧洲股份公司
类型:发明
国别省市:

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