ES2254323T3 - Dispensadores de liquido gasificado. - Google Patents
Dispensadores de liquido gasificado.Info
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Abstract
Dispensador de líquido gasificado que incluye: - un depósito de líquido (3) dispuesto para recibir líquido de una fuente de líquido (1) y provisto de medios (4) para enfriar el líquido allí dentro; - un recipiente a presión (12) conteniendo un espacio de líquido (16) y un espacio de gas (17) sobre el espacio de líquido (16), un conducto de entrada de gas, una boquilla inyectora de líquido (14) en el espacio de gas (17), y un conducto de salida de líquido (29) del espacio de líquido (16); - medios de refrigeración (18-20) para la refrigeración del líquido en el recipiente a presión (12); - una alimentación de gas (22) dispuesto para suministrar una carga de gas presurizado al recipiente a presión (12) a través del conducto de entrada del gas; - un conducto de salida de descarga (31) para dispensar líquido presurizado recibido de dicho conducto de salida del líquida (29); y - un medio de bombeo (11) para transferir líquido enfriado del depósito (3) a la boquilla inyectora (14) bajo presión donde el líquido enfriado es inyectado en el espacio de gas (17) caracterizado por el hecho de que el recipiente a presión (12) es recibido de manera extraible en los medios de refrigeración (18-20) donde tanto el recipiente a presión (12) como el depósito (3) pueden ser reemplazados.
Description
Dispensadores de líquido gasificado.
Esta invención se refiere a dispensadores para
líquidos gasificados, p. ej. agua enriquecida con oxígeno.
EP 0 581 491 A describe un dispensador de agua
que tiene un alojamiento que soporta una botella invertida. Un tubo
de alimentación sobresale hacia arriba en el cuello de la botella a
través del cual se descarga agua bajo gravedad en un depósito en
forma de bolsa flexible. El agua es enfriada en el depósito antes
de ser dispensada por un conducto de salida de descarga que
incorpora una válvula manualmente operable. Por motivos higiénicos
el tubo de alimentación es incorporado en una unidad que puede ser
retirada junto a la bolsa y los tubos asociados para su sustitución
durante una operación de mantenimiento.
Mientras la mayoría de dispensadores de agua
embotellada siguen proporcionando agua (sin gas) hay una demanda
creciente de agua enriquecida con oxígeno. Algunos piensan que el
agua potable con un mayor nivel de oxígeno disuelto proporciona
beneficios para la salud y mejora en general las funciones del
cuerpo.
Los refrigeradores oxigenadores de agua conocidos
tienen un depósito fijo en el que el oxígeno es burbujeado a través
del agua. El depósito debe ser de un tamaño considerable con el
objetivo de maximizar el área de contacto entre las burbujas de
oxígeno y el agua, y el depósito es propenso a la contaminación
bacteriana. Tales técnicas de oxigenación requieren una cantidad
grande de oxígeno que es normalmente provisto por un generador de
oxígeno incluido, que aumenta adicionalmente el tamaño y complejidad
del aparato. Además, el agua dispensada desprende burbujas de forma
muy dispersa por lo que tiene la apariencia de estar sin gas en
comparación con las bebidas carbonatadas efervescentes con las que
la mayoría de la gente está familiarizada.
US 5 310 088 A expone tal dispensador de líquido
gasificado conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
La presente invención tiene la tarea de
proporcionar una nueva forma de dispensador de líquido gasificado
que sea higiénico de usar, sea relativamente pequeño y compacto, y
ofrezca un uso eficiente del gas proporcionando al mismo tiempo un
producto efervescente o altamente gaseoso.
La presente invención propone un dispensador de
líquido gasificado que incluye:
- -
- un depósito de líquido dispuesto para recibir líquido de una fuente de líquido y provisto de medios para enfriar el líquido allí dentro;
- -
- un recipiente a presión conteniendo un espacio de líquido y un espacio de gas sobre el espacio de líquido, un conducto de entrada de gas, una boquilla inyectora de líquido en el espacio de gas, y un conducto de salida del líquido del espacio de líquido;
- -
- medios de refrigeración para refrigerar el líquido en el recipiente a presión;
- -
- una alimentación de gas dispuesta para suministrar una carga de gas presurizado al recipiente a presión a través del conducto de entrada del gas;
- -
- un conducto de salida de descarga para dispensar líquido presurizado recibido de dicho conducto de salida de líquido; y
- -
- medios de bombeo para transferir el líquido enfriado del depósito a la boquilla inyectora bajo presión donde el líquido enfriado es inyectado en el espacio de gas
caracterizado por el hecho de
que
el recipiente a presión es recibido
de manera extraible en el medio de refrigeración donde tanto el
recipiente a presión como el depósito pueden ser
reemplazados.
Al enfriar previamente el líquido e inyectarlo
bajo presión en una carga de gas presurizado el líquido se
sobrecarga con gas disuelto. Así, cuando el líquido es dispensado,
el gas sale rápidamente de la solución apareciendo como grandes
burbujas de gas. Además, el volumen del depósito puede ser
relativamente pequeño y el uso de gas es relativamente bajo. Puesto
que el dispensador de líquido gasificado de la presente invención
puede funcionar muy eficientemente a una presión relativamente baja,
el recipiente a presión puede estar provisto por un recipiente de
plástico económico desechable que puede ser reemplazado junto con
el depósito durante una operación de la mantenimiento.
Una forma preferida de medio de bombeo consiste
en una sección de motor fija y un cuerpo de bombeo desechable.
Preferiblemente se provee un medio de control
para operar el medio de bombeo. El medio de control es
preferiblemente también dispuesto para operar una válvula de gas
para suministrar una carga de gas al recipiente a presión. La carga
de gas es introducida preferiblemente cuando el medio de bombeo no
funciona para evitar la descarga del gas no disuelto a través del
conducto de salida de descarga.
La siguiente descripción y los dibujos anexos a
los que se hace referencia son incluidos como ejemplos no
limitativos para ilustrar cómo puede ponerse en práctica la
invención. En los dibujos:
La figura 1 es un dibujo esquemático que muestra
los componentes internos de un dispensador de agua enriquecida con
oxígeno según una forma de realización preferida de la
invención;
La figura 2 es una vista lateral de una bomba de
agua para el uso en el dispensador; y
La figura 3 es una vista en perspectiva
desfragmentada de la sección reemplazable de la bomba.
El dispensador tiene un alojamiento H que provee
un alojamiento para recibir una botella de agua invertida 1. El
agua pasa a través del cuello de la botella 1 y viaja por medio de
un tubo 2 a un depósito 3 formado por un recipiente de plástico que
es recibido de manera extraible, en los serpentines de
refrigeración 4 de un sistema de refrigeración convencional. Si
fuera necesario, el agua enfriada sin gas puede ser extraída del
depósito por medio de los tubos 5 y un conducto de salida de
descarga 6 que incorpora una válvula de presión manualmente
operable. Puesto que esta parte del refrigerador de agua es
convencional no será descrito con mayor detalle.
El agua enfriada también puede ser recogida del
depósito por medio de un tubo de transferencia 10 que conduce por
medio de una bomba de desplazamiento positivo 11 (descrita abajo) a
un recipiente a presión de oxigenación 12. El recipiente de
oxigenación es generalmente cilíndrico y es moldeado de PET u otro
plástico similar a una botella de bebida efervescente. El tubo 10
entra en el recipiente 12 a través de un cierre superior 13
finalizando en una boquilla inyectora 14 sobre el recipiente. La
parte del fondo del recipiente normalmente contiene agua 16 con un
espacio de gas 17 formado en la parte superior. El recipiente de
oxigenación es recibido en un soporte de aluminio u otro conductor
de calor 18 que interbloquea la región del centro del recipiente
por encima del espacio del agua 16. Un elemento Peltier 19 se
encuentra entre el soporte 18 y un disipador de calor con aletas 20
para refrigerar el agua en el recipiente de oxigenación.
El espacio de gas 17 es cargado con oxígeno de un
cilindro 22 provisto de un regulador de presión 23. El oxígeno pasa
a través de un tubo de suministro 24 por medio de una válvula
solenoide normalmente cerrada 25 y un conector en linea 26,
entrando nuevamente por encima del recipiente de oxigenación a
través del cierre 13. Un tubo recto 28 provee una salida del agua
29 adyacente al fondo del recipiente para conducir agua enriquecida
con oxígeno a través del cierre 13 y un tubo 30 a una salida del
agua enriquecida con oxígeno 31 para lo que se incluye una válvula
de presión manualmente operable.
El nivel de agua en el recipiente de oxigenación
es determinado por una sonda 32 que es introducida a través del
cierre 13 para formar un electrodo de un sensor capacitativo, el
otro electrodo estando formado por el soporte 18. Cuando se abre la
válvula de emisión 31 la carga de oxígeno presurizado en el
recipiente 12 hace que salga agua enriquecida con oxígeno del
conducto de salida de descarga 31. La reducción resultante del
nivel de agua dentro del recipiente es detectada por la sonda 32
que indica a un sistema de control electrónico 40 que ponga en
marcha la bomba 11. Esto hace que un chorro a gran velocidad de
agua previamente enfriada se introduzca en el espacio de gas 17 a
través de la boquilla 14 causando una turbulencia considerable
cuando el chorro choca con la superficie del agua que queda en el
recipiente de oxigenación. El chorro de agua simultáneamente lleva
oxígeno al agua, de modo que ésta queda sobresaturada con oxígeno
disuelto.
Si se desea, el área de superficie del agua puede
ser aumentado otro 50% si el recipiente de oxigenación es
inclinado, logrando así un aumento adicional del nivel de
oxigenación.
Cuando se cierra la válvula 31 la bomba sigue
inyectando agua en el recipiente 12 hasta que la sonda 32 detecte
un cambio en la capacitancia cuando el nivel de agua alcanza la
sonda. El sistema de control 40 apaga entonces la bomba, tras lo
cual la válvula solenoide 25 se abre durante un período corto para
admitir otra carga de oxígeno en el espacio de gas 17.
El enfriado previo del agua en el depósito 3
asegura que el agua esté en la mejor condición para absorber altos
niveles de oxígeno tan pronto como ésta entre en el recipiente de
oxigenación. El refrigerador Peltyer 18, 19, 20 asegura que el agua
enriquecida con oxígeno pueda ser rigurosamente mantenida a una
temperatura adecuada para la depleción mínima de oxígeno disuelto
antes de ser dispensada.
Aunque el volumen del recipiente de oxigenación y
la presión del gas son pequeños el nivel de saturación de oxígeno
en el agua dispensada es muy alto. De hecho, el agua dispensada es
generalmente muy efervescente, teniendo la apariencia de los
refrescos carbonatados.
La presión del gas establecida por el regulador
23 y el volumen de agua en el depósito 12 son establecidos de
manera que si fallara la bomba cuando la válvula 31 está abierta
(p. ej. debido a un fallo de alimentación) la presión del gas en el
recipiente descienda hasta la presión atmosférica antes de que la
abertura del conducto de salida sea descubierta. En consecuencia
cesará la descarga de agua sin riesgo de descargar gas de oxígeno
en la atmósfera. De hecho, en condiciones normales todo el oxígeno
provisto por el cilindro 22 se disolverá en el agua con pequeña o
sin ninguna pérdida.
La bomba de agua que se muestra en la Fig. 2
incluye una sección de motor fija 50 y una sección de bombeo
separable 51. La sección 50 contiene un motor eléctrico que mueve
recíprocamente una pinza 52 mediante una excéntrica. La pinza tiene
un par de brazos de recogida sobresalientes separados 53 y 54 con
extremos dirigidos hacia dentro. La sección de bombeo 51, también
mostrada en detalle desfragmentado en la Fig. 3, incluye un
cilindro 56 conteniendo un pistón 57 que lleva una junta tórica 58
en una ranura 59. El pistón tiene un acoplamiento con sección de
punta de flecha 60 que sobresale de un extremo del cilindro 56
mientras que el final opuesto del cilindro tiene una unidad de
cabeza 62 que incorpora conectores de conductos de entrada y de
salida 63 y 64. Se monta una válvula de charnela en forma de disco
65 en la cara interna de la cabeza para asegurar que el agua pueda
fluir a través del cilindro sólo en una dirección. Así, cuando la
pinza 52 está asociada con el acoplamiento 60, la unidad del motor
mueve el pistón para que corra agua en el cilindro a través del
acopiador del conducto de entrada 63 y luego la expulse a través
del conducto de salida 64 tras el movimiento en la dirección
inversa.
Durante el mantenimiento de rutina del
dispensador, el depósito 3, el recipiente de oxigenación 12 y los
tubos asociados pueden ser retirados y reemplazados por componentes
limpios. La alimentación de oxígeno es desconectada del acopiador
de rápida liberación 26. Al mismo tiempo, la sección de bombeo 51
de la bomba de agua 11 puede ser desconectada de la pinza 52 y
reemplazada. Los brazos elásticos 53 y 54 de la pinza se mueven
sobre el acoplamiento 60 para asegurar que el pistón sea
automáticamente asociado, cuando funcione el motor. El tubo de
alimentación 2 está incluido en una unidad distribuidora
desmontable que puede ser reemplazada con el depósito 3 como se
describe en EP 0 581 491 A. Puesto que todas las superficies que
entran en contacto con el agua son renovadas, se puede mantener una
higiene completa en el dispensador.
Se podrían usar otras formas de bomba para
transferir el agua enfriada del depósito 3 al recipiente a presión
12, por ejemplo una bomba de diafragma o una bomba de disco
oscilante que haya sido modificada para incluir una sección de
motor fija y una sección de bombeo reemplazable.
Claims (9)
1. Dispensador de líquido gasificado que
incluye:
- -
- un depósito de líquido (3) dispuesto para recibir líquido de una fuente de líquido (1) y provisto de medios (4) para enfriar el líquido allí dentro;
- -
- un recipiente a presión (12) conteniendo un espacio de líquido (16) y un espacio de gas (17) sobre el espacio de líquido (16), un conducto de entrada de gas, una boquilla inyectora de líquido (14) en el espacio de gas (17), y un conducto de salida de líquido (29) del espacio de líquido (16);
- -
- medios de refrigeración (18-20) para la refrigeración del líquido en el recipiente a presión (12);
- -
- una alimentación de gas (22) dispuesto para suministrar una carga de gas presurizado al recipiente a presión (12) a través del conducto de entrada del gas;
- -
- un conducto de salida de descarga (31) para dispensar líquido presurizado recibido de dicho conducto de salida del líquida (29); y
- -
- un medio de bombeo (11) para transferir líquido enfriado del depósito (3) a la boquilla inyectora (14) bajo presión donde el líquido enfriado es inyectado en el espacio de gas (17)
caracterizado por el hecho
de
que
el recipiente a presión (12) es
recibido de manera extraible en los medios de refrigeración
(18-20) donde tanto el recipiente a presión (12)
como el depósito (3) pueden ser
reemplazados.
2. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 1, en el que el medio de bombeo (11) incluye una
sección de motor fija (50) y un cuerpo de bombeo desechable (51)
que puede ser desconectado de la sección de motor (50) y
reemplazado con el recipiente a presión (12) y el depósito (3).
3. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 2, en el que el cuerpo de bombeo (51) tiene una
cámara de bombeo (56) que contiene un elemento de desplazamiento
del líquido (57) que tiene un acoplamiento liberable (60) con la
sección de motor (50).
4. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 3, en el que el cuerpo de bombeo (51) incluye medios
de válvula (65) para producir un flujo unidireccional del líquido a
través de la cámara de bombeo (56).
5. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 1, en el que un medio de control (40) está provisto
para operar el medio de bombeo (11).
6. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 5, en el que el medio de control (40) está dispuesto
para operar el medio de bombeo (11) en respuesta a la extracción de
líquido del recipiente a presión (12) que es detectado detectando
la capacitancia entre un primer electrodo (32) dentro del
recipiente (12) y un segundo electrodo (18) fuera del
recipiente.
7. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 5, en el que el medio de control (40) está dispuesto
para operar una válvula de gas (25) para suministrar una carga de
gas al recipiente a presión (12) cuando el medio de bombeo (11) no
está funcionando.
8. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 1, en el que el líquido es agua y el gas es
oxígeno.
9. Dispensador de líquido gasificado según la
reivindicación 1, en el que la fuente de líquido (1) incluye una
botella.
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