專利名稱：用于充碳酸氣飲料配出器的氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種氣體發(fā)生器裝置，尤其是涉及一種CO2氣體發(fā)生器組件，該組件用化學反應來產(chǎn)生這種氣體。
一種用糖漿和充了碳酸氣的水生產(chǎn)出充碳酸氣飲料的飲料配出器，通常把一個裝有CO2的充壓圓筒當作該裝置的一部分。然而，這樣的系統(tǒng)需要復雜的控制，以便不僅保證正確的充碳酸程度，而且在配出的同時提供恒定的水壓。后者當水正從其上或外部汲取時，對于在一個恒定的充碳酸氣水平上提供水-糖漿配比的適當控制是必不可少的。傳統(tǒng)的CO2圓筒包括多個笨重的高壓容器，它們必須是可重復使用，可重新充滿的密封裝置，不僅笨重、使用不便，而且需要從外部控制壓力，需要安全運行用的安全裝置。
根據(jù)充碳酸氣軟飲料配出器朝小型化和家用型發(fā)展的趨勢，目前需要一種不充壓或者低壓的CO2裝置，因為它能簡化通過正常銷售渠道的分配，并且對一般水平的用戶提供較大的方便。家用配出器是比較簡單的裝置，很少需要控制，而且在一些場合可將其插入冰箱，不需要單獨冷卻。
這還意味著需要一種簡單、易于處理、而且耐用的CO2發(fā)生器組件，使用者很少或者不需操作，CO2氣體就能自動產(chǎn)生。否則，家用配出器具有的簡單，費用低效率高的優(yōu)點由于配上笨重的CO2發(fā)生器組件而蕩然無存。
因此，本發(fā)明的一個目的是為充碳酸氣飲料配出器提供一種改進的充碳酸氣裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于飲料配出器的經(jīng)過改進的CO2發(fā)生器。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種化學型CO2發(fā)生器，可以基本恒定的壓力將CO2發(fā)送到一個充碳酸氣裝置，本發(fā)明的再一個目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的全自動氣體發(fā)生器。
本發(fā)明還有一個目的在于提供一種易于配置的、插入型氣體發(fā)生器，它在等于用戶壓力或者接近用戶壓力的情況下運行。
簡言之，本發(fā)明的上述和其他目的是通過一種自動調(diào)節(jié)的CO2發(fā)生器組件來達到的。就最主要方面來說，這種組件包括一個第一和一個第二液態(tài)反應物容器，第二反應物容器含有一個反應室，當兩種反應物混合時，反應室用來產(chǎn)生一種碳酸化學氣體當產(chǎn)生出的氣體壓力降低到一個預定值以下時，連結(jié)在這兩個容器之間的裝置把第一反應物從第一容器傳送到第二容器的反應腔。在一個專門的最佳實施例中，氣體發(fā)生器含有一個快速拆卸的插入式組件，此組件包括一個水、小蘇打貯存腔以及一個酸液貯存腔，整個反應腔處于水、小蘇打貯存腔內(nèi)，而且酸液貯存腔內(nèi)的壓力高于反應腔的壓力，從而提供了壓力差。當水、小蘇打與酸(例如磷酸)混合時，由于反應物混合而導致反應，就產(chǎn)生出二氧化碳，在這兩個腔之間連結(jié)一個壓力調(diào)節(jié)器，當反應腔內(nèi)CO2氣壓降低到常用的充碳酸氣飲料配出器所需預定值以下時，壓力調(diào)節(jié)器把酸貯存腔內(nèi)的酸溶液送入反應腔。然后，將產(chǎn)生出的CO2送往一個充碳酸氣裝置，與水混合，制成充碳酸氣的水。
下面結(jié)合附圖進行詳細解釋，以便對本發(fā)明有更好的了解，在附圖中

圖1是本發(fā)明一個實施例的透視圖;
圖2A和2B是本發(fā)明另一個實施例的局部剖出的機械示意圖;
圖3是本發(fā)明又一個實施例的機械示意圖;
圖4是本發(fā)明再一個實施例的機械示意圖;
圖5至8是本發(fā)明另外一些實施例的機械示意圖;
圖9A和圖9B是與圖5、6所示實施例配合使用的一個軸向型壓力調(diào)節(jié)器的中央剖面圖;
圖10A和10B是與圖7、8所示實施例配合使用的另一種類型壓力調(diào)節(jié)器裝置的截面圖;
圖11是圖10A、10B所示壓力調(diào)節(jié)器的一種改進型的截面圖。
請參考附圖，其中相同的參考編號指的是同一個零件。首先，參見圖1，此圖中畫出本發(fā)明的第一個實施例，其中參考編號10表示一個充碳酸氣的軟飲料配出器，它包括一個未畫出的充碳酸氣裝置，借助于二氧化碳(CO2)通過水時的冒泡作用，使CO2在此裝置中與該液體混合，形成充了碳酸氣的水。然后，充碳酸氣的水與來自一個容器的一定量的糖漿混合，再加到位于一個溢流和杯子支承托架14上方的分配口中，所述容器也裝在配出器10內(nèi)部。
首先，圖1所示的CO2發(fā)生器包括一對通常呈圓筒形的容器16和18。容器16與容器18的截面直徑基本相同，但由于容器16的高度相對較矮，所以比容器18小一些。通常，容器16包括一個兩加侖的罐，而容器18包括一個五加侖的罐。這兩個容器16、18都做得能在室溫下經(jīng)受住大約125磅/平方英寸的工作壓力。制造容器16、18的材料能耐某種酸溶液，例如說磷酸。
第一對管子20和22通過一對相應的配件24和26伸入容器16的頂部。而第二對管子28和30以同樣的方式通過一對相應的配件32和34伸入容器18的頂部。管子22和28向下伸入相應的容器16和18直至底部附近，而管子20和30只是伸到相應容器的上部，因而確定了相應的上部空間。
從圖1還可看出，管子22和28借助于一個逆止閥36和一個電磁閥38連接在一起，伸入容器16的管子20的上端連接一個第二逆止閥40，逆止閥40又連到一個電壓力傳感器42上。傳感器42通過一對導線44和46連接到一個電源48上，此電源可以是一個直流電池。
從容器18向上伸出的另一根管子30連接到一個三通接頭50上，此三通接頭有一端連到壓力傳感器42上，另一端連到一根CO2發(fā)送管52上，發(fā)送管52再與配出器10的充碳酸氣裝置(未畫出)相連。一對導線51和53從壓力傳感器裝置42連到電磁閥38上以便驅(qū)動該閥。
在工作中，用例如大約兩加侖的磷酸溶液部分地充滿容器16，并用來自外部系統(tǒng)的二氧化碳充壓到大約100磅/平方英寸。然后將大約一加侖水注入容器18，再加入例如42磅小蘇打，隨后將容器18充壓至大約70磅/平方英寸。當圖1所示的所有機械連結(jié)均完成之后，在容器16和18之間就會產(chǎn)生一個壓力差。于是，磷酸溶液就會從容器16經(jīng)過管子22和28流入容器18，進入容器18底部的磷酸與小蘇打反應，生成二氧化碳。由于二氧化碳的生成，使容器18頂部的上部空間壓力超過100磅/平方英寸。壓力傳感器42相對于這一壓力值十分敏感，在此瞬間它就關(guān)斷電磁閥38，于是中止了磷酸進入容器18的流動。
將容器18內(nèi)產(chǎn)生出的這種氣體經(jīng)由管子52送入配出器10。隨著越來越多的二氧化碳在配出裝置10中被使用，容器18內(nèi)的壓力會減少并降低到例如80磅/平方英寸以下。此時壓力傳感器42開啟電磁閥38，使磷酸重新從容器16流入容器18。容器16和18的上部空間用逆止閥36和40相連，能阻止氣體從容器16流入容器18。因此容器16始終保持大約100磅/平方英寸。該壓力閥經(jīng)過挑選，然而，當需要時，該壓力可以減小，這將在隨后的特殊應用的最佳實施例中進行解釋。
當全部化學物品用盡時，容器16就空了，而另一方面，容器18會含有一種磷酸鹽混合物。空容器16在需要時可重新充滿，而容器18中的生成物可以除去，例如用作肥料。
當需要時，電磁閥38、逆止閥36以及在壓力傳感器42和管子20之間的管道部分可以取消，取而代之在容器外部的22和38區(qū)段內(nèi)放一個泵，于是壓力傳感器42按需要動作，接通或關(guān)斷此泵。在這種改進型式中，容器16不要求是一個充壓容器，而可以是一個開口容器，如果需要也可以是一種盒內(nèi)的袋(bag-in-box)型容器。
根據(jù)本發(fā)明的化學反應型CO2發(fā)生器的另一個最佳實施例如圖2A、2B所示。圖2A所示的最佳實施例披露一種可重新裝滿的化學反應型CO2發(fā)生器，它呈容易更換的插入或組件形狀，并包括一個通常為圓筒鐘形的金屬或者塑料外罩54，外罩54含有一個內(nèi)腔56以及一了包圍著內(nèi)腔56的同軸外腔58，內(nèi)腔中裝有溶液，例如磷酸，而外腔中裝有水和小蘇打。而且，外罩上端呈半球形，底部基本是平的，四個可快速拆卸的插座式流體連結(jié)器68、70、72和74的內(nèi)孔部分60、62、64和66安裝在所述底部，而它們的插入元件76、78、80和82被固定在一個支承表面84上，所述支承表面可以設置在例如充碳酸氣的飲料配出器(未畫出)的內(nèi)部。
從圖2A中還可以看出，該外罩包括一個外壁構(gòu)件86和一個內(nèi)壁構(gòu)件88。內(nèi)壁構(gòu)件88又包括一個水平的帶有向上外凸緣92的平底構(gòu)件90，所述外凸緣與外壁構(gòu)件86的下底部分密封接合。而一個圓形的帶有向上外凸緣96的內(nèi)平底構(gòu)件94與內(nèi)壁構(gòu)件88的底部密封接觸。在平底構(gòu)件90和94上做出四個小開口或者說小孔98、100、102和104，這些小孔與相應的連結(jié)器內(nèi)孔部分60、62、64和66對準。
一根CO2發(fā)送管106從孔98向上伸出，進入外腔58。在連結(jié)器內(nèi)孔部分60、62、64和66之間延伸著一根閉鎖桿108，當外罩54放置在支承表面84的應有位置時，閉鎖桿108將對面的連結(jié)器的插入元件76、78、80和82鎖定在應有位置。連結(jié)器元件的手動釋放裝置由桿108的一個折彎伸出的構(gòu)件110提供。
從圖2A還可以看出，內(nèi)腔56經(jīng)過一個不排放的壓力調(diào)節(jié)器112與外腔58相連，所述壓力調(diào)節(jié)器通過一對液體導管114、116以及一個逆止閥118連結(jié)在連結(jié)器插入元件80和82之間。一個三通接頭122與連結(jié)器插入元件76相連，CO2輸出發(fā)送管106通過此三通接頭122連結(jié)到一根CO2輸出管路120上。三通接頭122還通過一段管子126往回連到連結(jié)器插入元件78上。在來自三通122的輸出管路120中還設置另一個逆止閥128。
本實施例的工作情況如下當使用者開始得到組件54并且在將它安裝在配出器支承表面84上之前，內(nèi)外腔56和58均被充壓，并使內(nèi)腔56中的壓力大于外腔58中的壓力。例如，如果調(diào)節(jié)器112被設計成或者預調(diào)到60/磅平方英寸，在酸溶液腔56中的壓力就大于60磅/平方英寸，而水、小蘇打混合腔58內(nèi)的壓力不足60磅/平方英寸，當裝置54被“插入”，也就是說安裝到應有位置時，酸溶液會從內(nèi)腔56流入外腔58，并與小蘇打迅速發(fā)生反應，產(chǎn)生CO2。在此過程中，外腔內(nèi)部的壓力升高。當外腔中壓力超過60/磅平方英寸時調(diào)節(jié)器112動作，阻止酸繼續(xù)流入，于是外腔中的壓力將穩(wěn)定在稍高于60磅/平方英寸的數(shù)值上。隨著CO2從外腔經(jīng)過管106引出，外腔58中的壓力以后會降到60磅/平方英寸以下。此時，調(diào)節(jié)器112能將內(nèi)腔56中另外一些酸溶液送入外腔58中，這一循環(huán)自行重復。
當所有酸溶液從內(nèi)腔56傳送到外腔58之后，此組件54就要更換。由于外腔58頂部的CO2通過逆止閥124通道與內(nèi)腔相連，內(nèi)腔56中的壓力總是大于或等于外腔58中的壓力。
圖2B畫出了圖2A所示實施例的一種改型。它與圖2A的結(jié)構(gòu)相似，但是只使用三個液體管路連結(jié)器，來連結(jié)鐘形外罩54′的經(jīng)過改型的底面。所述連結(jié)器包括連結(jié)器68、72、和74。取消圖2A中所示的第四個連結(jié)器是因為含有一個內(nèi)部逆止閥130，此逆止閥在內(nèi)腔56和外腔58之間，位于內(nèi)壁構(gòu)件88′的頂部。它的工作情況與圖2A所示的最佳實施例相同酸溶液經(jīng)過調(diào)節(jié)器112從內(nèi)腔56流入外腔58，直至外腔58中的壓力由于產(chǎn)生CO2而等于內(nèi)腔56中的壓力時為止，于是調(diào)節(jié)器112阻止任何磷溶液繼續(xù)流入外腔58。當外腔58中的壓力隨后降到60磅/平方英寸以下時，內(nèi)腔中的酸溶液將重新流入外腔。
圖2B所示結(jié)構(gòu)不如圖2A所示結(jié)構(gòu)那樣令人滿意，因為它有一個固有的弱點，如果組件54′在使用或者裝運時，而逆止閥130出現(xiàn)故障，整個組件將會過壓，并因此導致毀壞事故。
下面再看本發(fā)明的又一個實施例，參見圖3。圖中所畫的是一個CO2發(fā)生器組件，它包括一個用一個雙作用活塞136與反應腔134隔開的酸溶液腔132，所述反應腔中裝有小蘇打和水，而活塞136位于兩個鄰接的活塞缸138和140之間。酸溶液腔132由直徑相對較小的活塞缸138的外端確定，而反應腔134由直徑較大的活塞缸140的外端確定。一個相對較大的活塞頭142在缸140中滑動，而一個相對較小的活塞頭144在較小的缸138中滑動，這兩個活塞頭142和144由一個活塞桿146連結(jié)。在缸140的下部設置一個排氣孔148。
裝有一種溶液(例如是磷酸)的下酸溶液腔132用一對流體管路150和152、一個調(diào)節(jié)器154以及一個逆止閥156連結(jié)到反應腔134上，所述調(diào)節(jié)器可調(diào)到例如70磅/平方英寸的壓力。還可以看到，上方流體管路152向下伸入小蘇打和水中，缸140的頂部沒有上部空間158。生成的CO2積聚在上部空間158中，然后再通過輸出管路160送往一臺充碳酸氣軟飲料配出器的充碳酸氣裝置(未畫出)。
圖3所示的結(jié)構(gòu)起到一個流體壓力放大器的作用，由于缸138和140的相對直徑差別，能在兩者之間得到例如2∶1的放大倍數(shù)。因此，當反應腔內(nèi)壓力為65磅/平方英寸時，酸溶液腔132內(nèi)的壓力能達到130磅/平方英寸。這就保證進入調(diào)節(jié)器154的酸溶液壓力大大超過調(diào)節(jié)器的調(diào)定值，通常此值為70磅/平方英寸。當反應室內(nèi)壓力超過70磅/平方英寸時調(diào)節(jié)器動作，關(guān)斷酸溶液流，使它不能進入反應室134的小蘇打和水的溶液中;然而，當此壓力降到70磅/平方英寸以下時，調(diào)節(jié)閥再次動作，允許酸流入反應室底部，如圖所示。
現(xiàn)在參見圖4，圖中示意地畫出了一個CO2發(fā)生器系統(tǒng)。它含有一個按要求啟停的雙向泵組件162，以便將酸溶液送入裝有小蘇打和水的反應腔。泵162可為1984年3月13日發(fā)布的克萊得爾(Credle)的美國專利4，436，493中披露的那種類型。如圖所示，參考編另164表示一個可更換的、規(guī)格化的容器組件，它包括一個充滿酸溶液的柔性袋166，此袋位于小蘇打、水體165的內(nèi)部。一根加長管168向下伸入容器164中，以便將酸溶液送入該容器底部，反應結(jié)果生成CO2，此CO2積聚在容器164頂部的上部空間170中。除了管子168之外，還使用一個安裝環(huán)172，將袋166固緊在容器上，在容器頂部還設置一根CO2輸出管路174。元件168、172以及174進一步與快速拆卸流體連結(jié)器176、178、180相連，并且這些元件與圖2A、2B中所示的元件相似。
至于酸溶液輸入小蘇打、水體的控制，是雙向泵162來提供的。泵162包括一對作用活塞184和186，兩活塞用一根公用活塞桿188相連結(jié)?；钊?84包括設置在一個相對較小的活塞缸190中的一個較小的活塞頭188，而所述活塞缸190又與含有一較大的內(nèi)活塞頭194的一個較大的活塞缸192相鄰。因此構(gòu)成了一個用于酸溶液的壓縮腔196以及一個用于CO2的膨脹腔198。CO2從一個四通閥裝置200送往腔內(nèi)，在一對相對的驅(qū)動桿204和206之間并在活塞桿188中部裝有一個碰撞塊元件202，四通閥200就是由這個碰撞塊202驅(qū)動的。
同樣，該組件右側(cè)的活塞186包括設置在一個較小的外圓筒形活塞缸210內(nèi)的一個相對較小的活塞頭208，以及設置在一個相鄰的較大的內(nèi)活塞缸214內(nèi)的一個較大的活塞頭212。因而在鄰近活塞頭208處提供一個酸壓縮腔216，而在活塞208和212之間提供一個CO2膨脹腔。
從圖4中還可以看出，酸溶液從柔性袋166經(jīng)過一根流體管路220進行傳送，所述管路220分成管路222和224兩個方向，這兩個管路同時經(jīng)過逆止閥226和228將酸溶液送往兩個壓縮腔196和216。酸溶液借助于一對逆止閥232、234以及流體管路236、238、240，從兩個壓縮腔196和216交替地送往一個壓力控制驅(qū)動閥230。酸溶液再通過一根液體管路242，從閥230傳送到向下伸入小蘇打、水體165中的加長輸送管168中。在容器164中產(chǎn)生出的CO2不僅經(jīng)過流動管道244送往外部的一個充碳酸氣裝置(未畫出)，而且還同時通過流動管道246送至四通閥200，并通過流動管道248送往壓力控制閥230。
因此，當在上部空間170中的CO2被送到閥200時，閥200交替地將CO2送入連結(jié)在上面的流動管路250和252而送往泵膨脹腔198和218。這個動作還交替地將酸溶液從壓縮腔196和216泵到壓力控制閥230，這是因為碰撞塊202接觸驅(qū)動構(gòu)件204或206中的任何一個的動作造成的。圖4所示的泵機構(gòu)使壓力稍有放大，以保證來自壓縮腔196和216的離開泵162的酸溶液總是處于比容器164上部空間170中的氣壓稍高的壓力狀態(tài)。一旦反應腔內(nèi)的壓力低于70磅/平方英寸，壓力控制閥230將保持開啟，允許酸通過傳送管168泵入反應腔容器164。
幾個看來顯著不同的實施例已在上文作了介紹。圖5、6、7和8將披露本發(fā)明的另外一些實施例。這些實施例。這些實施例的某些特點彼此基本相同，而在其他方面仍相互有別。首先介紹圖5結(jié)構(gòu)，此圖所示的是一種化學制品CO2發(fā)生器組件的比較簡單的結(jié)構(gòu)，它由一個容器外殼256組成，容器外殼256包括一個內(nèi)部的酸溶液腔258以及一個外部的盛小蘇打、水的反應腔260，在這一點上，它與圖2A、2B所示結(jié)構(gòu)相似，但具有倒置的形式，并且它進一步包括一個內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)器262，此機構(gòu)的細節(jié)畫在圖9A和9B中，將在下文中作介紹。
酸溶液腔258是由設置在外殼256中心的一個加長內(nèi)圓筒264確定的。壓力調(diào)節(jié)器262固定在此圓筒的一個橫向內(nèi)底壁266上，其作用是將酸傳送到反應腔260的底部，在該處生成CO2，并將CO2積聚在頂部的環(huán)形上部空間268中，一根CO2輸出管路270就從該上部空間伸出。所述輸出管路270連接到一個簡單的快速拆卸連結(jié)器272上，以便將CO2送往一個未畫出的充碳酸氣裝置。在圓筒264的頂部設置一個單獨的逆止閥274，以保證在內(nèi)部的酸溶液腔258中的壓力總是大于或等于外部的反應腔260中的壓力，在這一點上與圖2所示的實施例類似。
至于圖5所示的調(diào)節(jié)器262，包括一個如圖9A和9B所示的比較簡單、成本低廉的裝置，此裝置包括一個例如由塑造的塑料構(gòu)件制成的結(jié)構(gòu)，并有一個蓋形構(gòu)件263和一個蓋形構(gòu)件265，蓋形構(gòu)件上附有共軸的出、入口配件267和269，所述配件沿彼此相對的方向向外伸出。并且，蓋形構(gòu)件265還包括一個管段271，它從入口配件269向內(nèi)伸出，此管段的內(nèi)端終于針閥276的閥座273。所述針閥從一個平圓盤278向上伸出，圓盤上有許多與針閥276相鄰的壓力釋放孔279。圓盤278被固定在一個呈環(huán)狀隔板形狀的、塑造的、有彈性的彈簧構(gòu)件280的一端，構(gòu)件280圍繞著入口管段271，并且貼接在蓋形構(gòu)件265的內(nèi)表面。彈簧構(gòu)件280還包括一個較薄的、向外延伸的邊緣282，此邊緣位于蓋形構(gòu)件265、263的周界凸緣間，它們在此處連結(jié)在一起，形成一個密封的閉合物。
從圖9B可以看出，由于生成CO2反應腔260(見圖5)內(nèi)壓力升高，由此造成的圓盤278外側(cè)壓力的增加會使彈簧構(gòu)件280壓縮，并使針閥構(gòu)件276與座273接合，于是關(guān)斷進入入口配件269的流動，此處入口配件是接往盛酸腔258的，在彈簧構(gòu)件280壓縮期間，在蓋形構(gòu)件265中的酸能通過釋放孔279排出。當反應腔260中的壓力由于CO2減少而降低時，彈簧構(gòu)件280回彈，使閥尖276不再靠在閥座上，于是又允許酸從腔258流入反應腔260。
現(xiàn)在參見圖6所示的實施例，它包括一個如同圖5所示的外殼256，以及相同的壓力調(diào)節(jié)器262，然而，現(xiàn)在酸溶液盛在一個上方腔288中，而反應腔290位于外殼256的下部。外殼256具有一個水平橫壁292將這兩個腔隔開。壓力調(diào)節(jié)器262固定在壁292上，其入口配件269伸進腔288，而出口配件267與一根加長管294相連，管294向下伸入盛在腔290中的小蘇打和水中，生成的CO2積聚在反應腔290上方的上部空間296中，為了將生成的CO2發(fā)送到快速拆卸連結(jié)器272處，另一根加長管298穿過盛在腔288中的酸溶液，插到反應腔290的頂部，如圖所示。另外，一個類似于圖5所示逆止閥274的逆止閥300連結(jié)到管298上，以保證腔288內(nèi)的壓力等于或大于反應腔290的壓力。
下面，在圖7中披露另一個實施例，它類似于圖5所示的實施例，只是采用了第二實施例中的壓力調(diào)節(jié)器與其相連。如圖7所示，這種調(diào)節(jié)器的標號為262′，它包括一種在圖10A和10B中詳細畫出的結(jié)構(gòu)。這種調(diào)節(jié)器262′類似于圖9A、9B所示的調(diào)節(jié)器262，但是它現(xiàn)在包括經(jīng)過改形的蓋263′和265′。蓋265′不再有入口配件269，而蓋263′則包括出口和入口配件267′和269′兩者，它們在此裝置的同一側(cè)面相互靠近。針閥機構(gòu)也經(jīng)過改形，閥桿302現(xiàn)在從貼住彈簧構(gòu)件的圓盤278′垂下。另外，此閥桿包括一個與閥座304接合的頭部303，所述閥座是在蓋263′的平表面部分306上做出的。
調(diào)節(jié)器262′的工作情況如下由于反應腔268(見圖7)中CO2增加而導致的圓盤278′上的壓力升高，在彈簧構(gòu)件280作用下拉動閥桿302向上，使閥桿與閥座304接合，因而如同上述那樣不再向反應腔供應酸溶液。
在將壓力調(diào)節(jié)器262′固定在例如外殼256頂部的同時，一對延伸管308和310被相應地連接到入口和出口配件269′和267′上，使它們向下伸入腔258和260的底部。
圖7所示的實施例的一種變型示于圖8中，所述變型包括在內(nèi)圓筒264底面設置一個泡在反應腔260的小蘇打和水的溶液中的逆止閥274，并在配件296上安裝一個第二逆止閥275。
酸溶液腔258內(nèi)的壓力一開始為70磅/平方英寸，而反應腔260內(nèi)的壓力一開始為70/平方英寸或稍高一些。當一些CO2從反應腔260通過壓力輸出管273引出時，在反應腔260內(nèi)的壓力降到低于酸溶液腔258內(nèi)的壓力。于是一些酸流經(jīng)位于酸溶液腔258底部的逆止閥274，直至反應腔260內(nèi)的壓力超過酸溶液腔258內(nèi)的壓力，然后中止這一流動。由于動作過度，在反應腔260內(nèi)的壓力會繼續(xù)升高，直至它回升到稍高于70/平方英寸為止。固定在調(diào)節(jié)器入口處的逆止閥275保證CO2只能從反應腔上部空間268流向酸溶液腔上部空間259。調(diào)節(jié)器262′調(diào)為70磅/平方英寸。一當酸溶液腔258內(nèi)的壓力降到70磅/平方英寸以下，調(diào)節(jié)器262′就開啟，來自反應腔260的過大壓力使酸溶液腔258重新加壓到70磅/平方英寸，在這一瞬間調(diào)節(jié)器262′切斷氣流，于是酸溶液腔258內(nèi)的壓力等于70磅/平方英寸，而反應腔260內(nèi)的壓力稍高于70磅/平方英寸。
圖10A、10B中所示的壓力調(diào)節(jié)器262′的變型形式262″在圖11中畫出，它們的結(jié)構(gòu)基本相同，只是調(diào)節(jié)器262″現(xiàn)在包括用來改變調(diào)整點的裝置，也就根說改變閥機構(gòu)開啟或關(guān)斷壓力的裝置。如圖11所示，彈簧構(gòu)件280不再貼住蓋狀構(gòu)件265′的內(nèi)壁表面316，而是固定到一個與含有閥桿的圓盤278′類似的圓盤318上。然而，圓盤318的上表面包括一個螺釘容納凹部320以及一個凸出部分322，該凸出部分向下固定在環(huán)狀彈簧構(gòu)件280的中心。蓋265′的頂壁324還包括一個肩部326，穿過此肩部做出一個螺紋孔328。一個通用的螺釘330擰入孔328之中，其頂點與凹部320接觸。在不對圓盤278′施加任何壓力的情況下，擰動螺釘330，就能改變彈簧構(gòu)件280的壓縮量。因此，調(diào)整點可以在一個配出器(未畫出)正常工作所需的預定壓力范圍內(nèi)進行手動調(diào)節(jié)，圖7、8所示的最佳實施例就使用這種調(diào)節(jié)器。
因此，上面已經(jīng)示出和解釋了易處理的CO2發(fā)生器組件的幾種不同結(jié)構(gòu)，這種發(fā)生器組件能用來連結(jié)充碳酸氣飲料配出器，使用時用比較簡單的化學法產(chǎn)生CO2。這種裝置能用于家用配出器以及(或者)不大熟悉的使用者也能操作設備的場合。
已經(jīng)介紹，典型的酸反應物包括磷酸，但應該注意到，一旦需要，在一定情況下也可使用檬酸。至于用來與水結(jié)合的另一種反應物，小蘇打通常最為適用，此外當需要時也能使用碳酸鈣。上述用來盛放反應物的容器包括多個單獨豎放的容器。
目前已經(jīng)示出和描述的內(nèi)容只是本發(fā)明的最佳實施例，應該注意，本發(fā)明不受其限制，因此，所有在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的變型、替代和改變均包含在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動調(diào)節(jié)的氣體發(fā)生器裝置，它用來產(chǎn)生一種氣體供充碳酸氣的飲料配出器使用，并且是通過一種化學反應來產(chǎn)生這種氣體的，它包括用來盛放一種第一化學反應物的第一容器裝置；用來盛放一種第二化學反應物的第二容器裝置；一個與所述第二容器裝置成一整體的反應腔，當所述第一和第二反應物混合時，該反應腔用來產(chǎn)生所述氣體；連接在所述第一和第二容器裝置之間的裝置，當產(chǎn)生出的氣體壓力降低到一個預定值以下時，它控制來自所述第一容器裝置的所述第一反應物向所述第二容器裝置的傳送；以及排出裝置，它將來自所述第二容器裝置的產(chǎn)生出的氣體傳送到飲料配出器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，所述第一和第二容器裝置包括液體容器裝置，并且所述化學反應物包括液體反應物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置;其特征為，所述第一反應物包括一種酸溶液，并且所述第二反應物包括一種化學物品碳酸鹽和水的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，所述第一和第二容器包括用于液態(tài)反應物的充壓容器;并且，第一容器內(nèi)的壓力一開始大于第二容器內(nèi)的壓力;第二容器內(nèi)的壓力會由于氣體在此生成而增大;而且，連結(jié)在所述第一和第二容器之間的所述反應物傳送控制裝置包括對所述容器之間的壓力差敏感的裝置;當所述第一容器的壓力大于所述第二容器內(nèi)的壓力并且在所述第二容器內(nèi)的壓力降低到某個預調(diào)值以下時，該敏感裝置能使反應物在兩容器之間流動以便生成氣體;而當所述第二容器內(nèi)的壓力等于或大于所述第一容器內(nèi)的壓力時，該裝置能阻止反應物流動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征為，所述第一和第二液體容器包括多個單獨豎放的容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征為，所述每一個容器均包括一對連結(jié)其上的流體管路，所述壓力敏感裝置包括一個壓力傳感器以及一個電磁閥，所述壓力傳感器連結(jié)在所述一對管路的一根第一管路之間，而所述電磁閥連結(jié)在所述一對管路的第二管路之間，所述壓力傳感器進一步包括用來控制所述電磁閥動作的裝置，所述電磁閥控制來自所述第一容器的第一反應物向所述第二容器的傳送。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征為，所述第一和第二液體容器包括位于一個公共外殼內(nèi)的各自的液體腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征為，所述液體腔包括一個總體位于中心的內(nèi)腔以及一個鄰接的環(huán)形外腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征為，所述內(nèi)腔包括一個用來容納一種酸溶液的腔，所述外腔包括一個用來容納化學物品碳酸鹽和水的溶液的腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征為，形成所述內(nèi)、外腔的公共外殼包括一個通常為平的底部區(qū)域，它用來安裝在所述飲料配出器的一個支承平面上，并且在上面有多個通往相應腔的開口，還包括在所述開口、壓力敏感裝置和排出裝置之間的流體連結(jié)裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征為，所述壓力敏感裝置和排出裝置包括分別安裝在所述支承表面上的一個流體調(diào)節(jié)器和一個氣體管路;所述流體連結(jié)裝置包括多個插座式連結(jié)器，它們分別將所述開口連結(jié)到所述流體調(diào)節(jié)器和氣體管路上，從而形成一個快速拆卸的插入式組件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征為，所述公共外殼包括一個具有基本平行的內(nèi)、外壁構(gòu)件的鐘形外殼，所述內(nèi)壁為內(nèi)、外腔公共壁。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，所述第一和第二液體容器裝置包括一個雙作用活塞組件的外端部分，該組件包括一對鄰接的活塞缸，所述活塞缸內(nèi)有各自的活塞頭構(gòu)件并用一根公共活塞桿連結(jié)在一起，因此一個活塞缸內(nèi)的膨脹伴隨著另一個活塞缸內(nèi)的壓縮，以及所述傳送控制裝置連結(jié)在所述活塞缸的所述外端部分之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征為，一個所述活塞缸的直徑大于另一個活塞缸的直徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征為，較大活塞缸的外端部分包括所述第二容器裝置，并且其特征為，較小活塞缸的外端部分包括所述第一容器裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征為，所述第一反應物包括一種酸溶液，而所述第二反應物包括一種化學物品碳酸鹽和水的一種混合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，所述第一容器裝置包括柔性的容器裝置，它含有一種液態(tài)的第一反應物，位于所述第二容器裝置內(nèi)的第二反應物的液體中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征為，所述第一反應物包括一種酸溶液，而第二反應物包括一種化學物品碳酸鹽和水的混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征為，所述用來控制反應物傳送的裝置包括一臺泵，此泵連結(jié)在所述第一容器裝置的柔性容器裝置上，并由在第二容器裝置的反應腔內(nèi)產(chǎn)生的氣體驅(qū)動，泵運轉(zhuǎn)時能提高第一反應物的壓力;以及閥裝置，它連結(jié)在所述泵和第二容器裝置之間，并且對于在第一反應物被提高了的壓力以及在所述第二容器裝置的反應腔內(nèi)產(chǎn)生出的氣體之間的壓力差敏感，因此當產(chǎn)生出的氣體壓力降到低于第一反應物被提高了的壓力時，就將第一反應物傳送到所述第二容器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征為，所述泵包括一個泵組件，該組件含有一對用一根公共活塞桿連結(jié)的相對的雙作用活塞，每一個所述活塞包含一對鄰接的活塞缸，缸內(nèi)設置有各自的活塞頭構(gòu)件，第一反應物被送往其外端部分，而產(chǎn)生出的氣體送入活塞頭構(gòu)件之間的空間，因此，在一對所述活塞的一個活塞內(nèi)氣體的膨脹伴隨著另一個所述成對活塞的外端部分內(nèi)所述第一反應物的壓縮。
21.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征為，所述第一和第二容器包括一對鄰接的圓筒形構(gòu)件，兩者之間至少具有一個公共壁。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征為，所述的一對圓筒形構(gòu)件是相互共軸的，第一容器包括一個相對較小的內(nèi)容器構(gòu)件，而所述第二容器包括一個較大的外容器構(gòu)件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征為，所述用來控制傳送第一反應物的裝置包括一個壓力調(diào)節(jié)器組件，它設置在所述第二容器構(gòu)件的內(nèi)部。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征為，所述壓力調(diào)節(jié)器組件被設置在位于第二容器構(gòu)件內(nèi)部的第一容器構(gòu)件的下部。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其特征為，所述的用來控制傳送第一反應物的裝置包括一個壓力調(diào)節(jié)器組件，它包括設置在兩個容器構(gòu)件的外部。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征為，所述第一和第二容器包括一個公共圓筒各自隔開的部分。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其特征為，第一容器包括所述隔開部分的上部，而所述第二容器包括所述隔開部分的下部。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征為，用來控制傳送第一反應物的裝置包括一個壓力調(diào)節(jié)器組件，它被設置在所述公共圓筒內(nèi)部的公共壁上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體發(fā)生器，尤其是涉及采用化學反應的CO
文檔編號B67D7/72GK1044412SQ8910911
公開日1990年8月8日 申請日期1989年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月8日
發(fā)明者阿瑟爾·格·盧笛克, 艾希斯·賽恩·格普特 申請人:可口可樂公司