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公開番号2024174937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2024152687,2021568532
出願日2024-09-04,2020-05-16
発明の名称水分配ステーション
出願人ペプシコ・インク
代理人個人,個人
主分類B67D 1/08 20060101AFI20241210BHJP(びん,広口びんまたは類似の容器の開封または密封;液体の取扱い)
要約【課題】アルカリ水など異なる化学特性を有する水又は異なる温度で異なる炭酸化レベルを有する水など種類豊富な水を分配するディスペンサを提供すること。
【解決手段】飲料ステーションには、周囲温度水管路と流体連通し、冷却されたアルカリ水を提供するために、栓において冷水とアルカリ水とが混合される。高温水加熱素子は、栓の下に位置し、そのため、高温水は、栓から分配するために上方に流れ、加熱素子と栓との間のベント管路は、栓から加熱素子への高温水の流れを助ける。冷蔵システム及び炭酸化システムも提供される。冷蔵システムは、アイスバンク技術を使用する。水中撹拌器ポンプは、強制対流によってアイスバンクと水との間で交換される熱を改善する。撹拌器ポンプは、飲料水の温度に基づいて動作する。8の字形蒸発器コイルは、冷水能力を高めるために、2つの円筒形のアイスバンク及び2つの飲料水コイルを提供し得る。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
冷却された発泡性飲料のための飲料分配装置であって、
ハウジングであって、前記ハウジング内の水供給ポンプと流体連通している主水入口ポートを有して、前記装置の使用中に前記水供給ポンプに水を提供する、ハウジングと、
前記水供給ポンプ及び冷却器コイルと流体連通している少なくとも１つの飲料水冷却器コイルであって、前記冷却器コイルは、低温部分を有する熱交換器に少なくとも部分的に挿入され、前記熱交換器によって冷却されて、前記装置の使用中に、前記水供給ポンプからの入来水を、前記水供給ポンプにおける前記水の周囲温度と３２°Ｆを超える温度との間の温度まで冷却する、少なくとも１つの飲料水冷却器コイルと、
前記冷却器コイルと流体連通している、前記冷却器コイルの後の水管路スプリッタと、
前記冷却器コイルの下流及び前記水管路スプリッタの下流に位置付けられ、前記水管路スプリッタと流体連通している、ノーマルクローズ型冷水弁であって、前記冷水弁は、下流の分配出口と流体連通している、ノーマルクローズ型冷水弁と、
前記冷却器コイルの下流及び前記第１の水管路スプリッタの下流に位置付けられ、前記第１の水管路スプリッタと流体連通している、ノーマルクローズ型発泡水弁であって、前記発泡水弁は、下流の炭酸化デバイス及び下流の分配出口と流体連通している、ノーマルクローズ型発泡水弁と、
二酸化炭素ガスタンクと流体連通している少なくとも１つのノーマルクローズ型二酸化炭素ガス弁と、
前記水供給ポンプ、前記発泡水弁、前記二酸化炭素ガス弁、及び前記冷水弁と電気的に連通して、それらの弁を開閉し、前記供給ポンプの電源をオン／オフにする、電子制御モジュールと、
冷却された静水を分配するために前記電子制御モジュールと電気的に連通している冷水セレクタであって、前記冷水セレクタが起動されると、前記水供給ポンプの電源がオンになり、前記冷水弁が励起されて開き、前記装置の使用中に冷却された静水が前記分配出口へと流れることを可能にする、冷水セレクタと、
冷却された炭酸水を分配するために前記電子制御モジュールと電気的に連通している炭酸水セレクタであって、前記炭酸水セレクタが起動されると、前記水供給ポンプの電源がオンになり、前記発泡水弁及び前記二酸化炭素ガス弁の両方が励起されて開き、前記装置の使用中に炭酸水が前記分配出口へと流れることを可能にする、炭酸水セレクタと、を備える、飲料分配装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記発泡水弁の下流に位置し、前記二酸化炭素ガス弁と流体連通し、また、前記冷水管路スプリッタの下流に位置し、前記冷水管路スプリッタと流体連通している、少なくとも１つの第１の静的ベンチュリ制限デバイスを更に備える、請求項１に記載の飲料分配装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第１の静的ベンチュリ制限デバイスを通って流れる水を更に炭酸化するために、前記少なくとも１つの第１の静的ベンチュリ制限デバイスの下流にあり、前記少なくとも１つの第１の静的ベンチュリ制限デバイスと流体連通している、１つ以上の静的インライン炭酸化デバイスを更に備え、前記インラインベンチュリ制限デバイスは、前記熱交換器に少なくとも部分的に挿入され、前記熱交換器によって冷却され、前記炭酸化デバイスは、前記炭酸化デバイスの下流にある前記分配出口と流体連通している、請求項２に記載の飲料分配装置。
【請求項４】
前記主入口ポートの下流に位置付けられ、前記主入口弁を開閉するために前記制御モジュールと電気的に連通している、ノーマルクローズ型主入口弁を更に備え、前記冷水セレクタ又は前記炭酸水セレクタが起動されると、前記主入口弁が励起されて開く、請求項１に記載の飲料分配装置。
【請求項５】
分配される水の量を測定するために、前記主入口ポートと流体連通し、前記制御モジュールに電気的に接続された流量計を更に備える、請求項１に記載の飲料分配装置。
【請求項６】
前記主弁及び前記分配出口と流体連通し、前記周囲水弁を開閉するために前記制御モジュールと電気的に連通している、ノーマルクローズ型周囲水弁と、
周囲温度水を分配するために前記電子制御モジュールと電気的に連通している周囲水セレクタであって、前記周囲水セレクタが起動されると、前記コントローラが前記周囲水弁を開いて、周囲温度水が前記装置の使用中に分配されることを可能にする、周囲水セレクタと、を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
アルカリ飲料のための飲料分配装置であって、
使用中に水を受容するために前記分配装置の前記主水入口ポートと流体連通し、前記周囲水弁を開閉するために前記制御モジュールと電気的に連通している、ノーマルクローズ型周囲水弁と、
前記周囲水弁の下流にあり、前記周囲水弁と流体連通している入口を有し、アルカリ水管路と流体連通しているカートリッジ出口を有する、アルカリカートリッジと、
少なくとも１つのアルカリ無機塩類と、前記アルカリカートリッジ出口と流体連通している下流の活性化粒状炭素床と、を収容する、アルカリカートリッジと、
前記周囲水弁を開いて、周囲温度水が前記アルカリカートリッジを通って前記アルカリ水管路に流入することを可能にすることによってアルカリ水を分配するために、電子制御モジュールと電気的に連通している、アルカリセレクタと、を備える、飲料分配装置。
【請求項８】
前記アルカリ室は、無機セラミックボールを収容するカートリッジを備え、前記カートリッジは、前記周囲水弁と流体連通し、前記周囲水弁の下流にあるマニフォールド入口を有するマニフォールドに取り外し可能に接続され、前記マニフォールドは、前記アルカリ水管路と流体連通しているマニフォールド出口を有する、請求項７に記載の飲料分配装置。
【請求項９】
前記分配装置は、水を冷蔵及び冷却するための冷蔵システムを有し、ノーマルクローズ型冷水弁は、前記冷蔵システムから冷水を分配するためにコントローラによって起動され得、
前記分配装置は、前記アルカリ水管路及び前記冷水管路の両方と流体連通している出口を有し、
前記コントローラは、前記分配装置の使用中に前記分配出口において冷水及びアルカリ水の混合物を分配するために、前記周囲水弁及び前記冷水弁の両方を開き、次いで閉じる、請求項８に記載の飲料分配装置。
【請求項１０】
前記冷水弁は、前記周囲水弁が開かれ、次いで閉じられる時間間隔よりも短い時間間隔で開く、請求項９に記載の飲料分配装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年４月７日に出願された米国特許出願第６３／０００，６５２号、及び２０１９年５月１７日に出願された同第６２／８４９，７９６号に対する優先権を主張するものであり、これらの開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,300 文字）【０００２】
（連邦政府資金による研究開発の記載）
該当なし
【背景技術】
【０００３】
最近では、様々なサイズ及び特徴の水ディスペンサが家庭、オフィス、及びレストランで利用されている。しかし、現在のディスペンサでは分配されない数種の飲料が存在し、よって、アルカリ水など異なる化学特性を有する水又は異なる温度で異なる炭酸化レベルを有する水など種類豊富な水を分配するディスペンサが必要とされている。
【０００４】
いくつかの水ディスペンサは、典型的には、冷水と二酸化炭素ガスを混合することによって、加圧キャニスタ（すなわち、圧力下の金属容器）内で（ポンプを使用して）高圧で注入される炭酸水を提供する。加圧キャニスタがガスと混合された水で満たされると、ユーザーは、加圧キャニスタが空になるまでその中に収容された炭酸水を分配することができ、バッチごとにそのサイクルが繰り返される。特定の容量の炭酸水（あらかじめ炭酸化された）を保持するために加圧キャニスタを使用せずに、代わりに、２０１９年２月２７日に出願された米国特許出願第１６／３２９，０４３号であり、２０１９年７月１８日に米国特許出願公開第２０１９／０２１７２５６号として公開されたような、静電荷を使用するカーボネータなどの小型で効率的かつ連続的な、非エネルギー消費型のインラインフラッシュカーボネータを使用する、炭酸水又は他の炭酸飲料を即座に、必要に応じて、連続的に（すなわち、バッチごとではなく）生成することができるディスペンサが必要とされる。現行技術の炭酸飲料ディスペンサは、二酸化炭素ガスを水と組み合わせるために加圧キャニスタを使用するが、圧力を受けるこのような容器が占める空間は、その冷却器の全体的な寸法を増加させ、その冷却器のエネルギー効率を低下させる。したがって、炭酸化システムが小型かつ効率的であり、冷蔵システムもコンパクトかつ効率的であり得るディスペンサが必要とされる。
【０００５】
水中の二酸化炭素ガスの溶解度レベル及び炭酸の形成が水の温度に関連する、すなわち、溶解度は、水の温度が水凍結温度（すなわち、０℃）に近づくと最大になるということは、物理学の周知の原理であることから、炭酸水及び炭酸飲料を分配することができる商用の水ディスペンサは、非常に強力な冷蔵システムを有しなければならない。
【０００６】
冷却器は、冷水収容容器の内部の水浴に浸漬された冷蔵蒸発器コイルを有し、同じ水浴中に、ディスペンサによって製造される飲料水を冷蔵するための水ディスペンサ冷却コイルを有する。このような水ディスペンサは、いわゆる「水浴／アイスバンク」技術を使用し、蒸発器コイルの周囲一面に形成される氷の潜熱が、冷却器に入る飲料水をフラッシュ冷蔵するために使用される。更に、効率的な冷却システムを有するために、水ディスペンサのための冷蔵庫が必要とされる。
【０００７】
冷却器は通常、出荷中の水の重量及び漏れを回避するために、冷水収容容器を空にして出荷される。したがって、ディスペンサの取り付け及びセットアップの間、取り付け係又はユーザーは、冷水収容容器に大量の水を手動で充填しなければならず、こぼす、跳ね上げる、及び入れすぎる問題が付随する。経時的に水が収容容器から蒸発する場合にも、手動で再充填する必要がある。したがって、冷水収容容器の手動充填及び再充填に付随する問題を回避する、輸送に好適な軽量の水ディスペンサが必要とされる。水ディスペンサが移動又は廃棄されなければならないときに、このような冷水収容容器を空にすることが更に必要とされる。
【０００８】
更に、冷却蒸発器コイルは、冷水収容容器内の水を凍結させ、温度センサは、形成される氷の量を制限するために使用される。氷の成長が温度センサと接触するほどになったときに、圧縮機が動作を停止しない場合、冷却器内の水浴全体が凍結し、続いて、水浴が完全に凍結した冷却器収容容器の内部に浸漬されているステンレス鋼の飲料水用の冷水コイル内に流れる飲料水が凍結して、分配することができなくなる。氷の潜熱を使用して、水収容容器内の冷却コイルの冷却効率を高め得るように、かつ冷却器の内部の攪拌器が、氷の成長又は任意の他の時間に関する変動に基づくのではなく、冷却器水コイル内の飲料水の温度によって制御されるように、形成された氷の量に対するより正確な制御が必要とされる。
【０００９】
冷水収容容器に浸漬された蒸発器冷却コイルを備えた水ディスペンサは、ディスペンサに収容される冷却された水の限られた供給を提供するが、その供給は、需要が高い期間に枯渇する可能性がある。したがって、氷と水との間の界面にあたる表面間の熱交換を高めることで、冷却された水の能力を高めて、水冷却器コイルの内部の飲料水の温度が十分に低くなったときに不必要に氷が溶けることを回避しながら、冷却器内の水に必要な撹拌を起こすことが必要とされる。水を適切な方向に向けることによって、対流による熱伝達を増加させる水浴撹拌器が更に必要とされる。
【００１０】
冷水収容容器内での水の循環が中断されないことによる過剰な攪拌とそれに伴う消費、及びアイスバンクの早期融解を回避することが必要とされる。要求に基づいてアイスバンクの潜熱の使用を最適化することが更に必要とされる。
（【００１１】以降は省略されています）

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