特開 2021-14270 改善された消毒特性を有するフロー型炭酸化装置およびそのような装置を有する飲料ディスペンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-14270(P2021-14270A)

(43)【公開日】2021年2月12日

(54)【発明の名称】改善された消毒特性を有するフロー型炭酸化装置およびそのような装置を有する飲料ディスペンサ

(51)【国際特許分類】

   B67D 1/07 20060101AFI20210115BHJP

【ＦＩ】

   B67D1/07

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-128199(P2019-128199)

(22)【出願日】2019年7月10日

(71)【出願人】

【識別番号】519244588

【氏名又は名称】リップラップ カンパニー ソシエテ アノニム

【氏名又は名称原語表記】ＲＩＰＲＵＰ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100125265

【弁理士】

【氏名又は名称】貝塚 亮平

(74)【代理人】

【識別番号】100092853

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 亮一

(72)【発明者】

【氏名】ドクター ビッセン モニーク

(72)【発明者】

【氏名】シュッカー ヨーゼフ

【テーマコード（参考）】

3E082

【Ｆターム（参考）】

3E082BB02

3E082BB04

3E082FF01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】改善された効率性を有するフロー型炭酸化装置を有する飲料ディスペンサを提供する。
【解決手段】本発明は、炭酸化される飲料と二酸化炭素が流れる第１パイプ２１６と炭酸化されない飲料が流れる第２パイプ２１４と、を備え、少なくとも１つの乱流生成部材が第１パイプに設けられ第１および第２パイプが、第１パイプを滅菌するために第２パイプを流れる流体からの熱が第１パイプを加熱するように、熱接続されている、フロー型炭酸化装置を開示する。１つの実施形態において、第１および第２パイプは同心状に設けられる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

‐炭酸化される飲料と二酸化炭素が流れる第１パイプと；
‐炭酸化されない飲料が流れる第２パイプと、を備え、
‐少なくとも１つの乱流生成部材が前記第１パイプに設けられ；
‐前記第１パイプおよび前記第２パイプが、前記第２パイプを流れる流体からの熱が前記第１パイプを加熱するように、熱接続されている、フロー型炭酸化装置。

【請求項2】

前記第１パイプおよび前記第２パイプが同心状に設けられる、請求項１に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項3】

前記第１パイプが前記第２パイプの周囲に設けられる、請求項１または２に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項4】

前記少なくとも１つの乱流生成部材が前記第１パイプの断面を縮小させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項5】

‐複数の乱流生成部材が前記第１パイプの飲料の流れ方向に直列に離間して設けられ；
‐複数の乱流生成開口部が前記乱流生成部材に径方向に離間して設けられる、
のうちの少なくとも１つを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項6】

複数の乱流生成開口部が前記乱流生成部材の周囲の周りに離間して設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項7】

前記乱流生成部材はその外周において全般的に円状の断面を有し、少なくとも１つの乱流生成開口部は前記乱流生成部材の外周における少なくとも１つの凹部により形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項8】

前記凹部が前記乱流生成部材の前記全般的に円状の断面の平坦部により形成される、請求項７に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項9】

前記凹部が、前記第１パイプの半径に直交する第１壁と前記第１壁に垂直な少なくとも１つの第２壁とにより形成される、請求項８に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項10】

複数の乱流生成部材が直列関係で設けられ、対向する前記乱流生成部材、前記第２パイプの外側円筒壁および前記第１パイプの内側円筒壁の間に乱流チェンバを形成する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項11】

‐直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の前記第１パイプの軸方向の距離は、前記第１パイプの軸方向の前記乱流生成部材の厚さの少なくとも２倍であり；
‐直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の前記第１パイプの軸方向の距離は、前記第１パイプの軸方向の前記乱流生成部材の厚さの約２倍から約３倍の間の範囲であり；
‐直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の前記第１パイプの軸方向の距離は、前記第１パイプの内径と前記第２パイプの外径の差の少なくとも２倍であり；
‐直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の前記第１パイプの軸方向の距離は、前記第１パイプの内径と前記第２パイプの外径の差の約２倍〜約３倍であり；
‐前記第１パイプの半径に直交する前記乱流生成部材の前記凹部の幅は、前記第１パイプの軸方向の前記乱流生成部材の厚さの約７５％〜約１２５％の間の範囲であり；
‐前記第１パイプの径方向の前記凹部の最大高さは、前記第１パイプの軸方向の前記乱流生成部材の厚さの約０．５％〜約１．５％の間の範囲である、
のうちの少なくとも１つを特徴とする、請求項１０に記載のフロー型炭酸化装置。

【請求項12】

フロー型炭酸化システムにおいて、
‐炭酸化制御部と；
‐請求項１〜１１のいずれか１項に記載のフロー型炭酸化装置と；
‐流体を前記第１パイプおよび／または第２パイプにガイドするように構成される少なくとも１つの制御バルブと、を備え、
前記炭酸化制御部は、前記フロー型炭酸化システムの第１動作モードにおいて、炭酸化される飲料が前記第１パイプにガイドされ、炭酸化されない飲料が前記第２パイプにガイドされるように、前記少なくとも１つの制御バルブを切り換えるように構成され、前記炭酸化制御部は、第２動作モードにおいて、消毒流体を前記第２パイプを通るようにガイドするように、前記制御バルブを切り換えるように構成される、フロー型炭酸化システム。

【請求項13】

請求項１２に記載のフロー型炭酸化システムを備える飲料ディスペンサにおいて、
‐前記フロー型炭酸化システムを通る飲料の流れを制御するように構成される少なくとも１つの液体フローバルブおよび液体ポンプと；
‐飲料に二酸化炭素を供給するための気体インレット部への気体の流れを制御するように構成される少なくとも１つの気体バルブおよび気体ポンプと；
‐前記少なくとも１つの液体フローバルブおよび液体ポンプと前記少なくとも１つの気体バルブおよび気体ポンプを制御するように構成される制御部であって、前記制御部は、前記フロー型炭酸化システムを通る飲料が流れる間に気体が前記気体インレット部に供給されるように、前記少なくとも１つの液体フローバルブおよび液体ポンプと前記少なくとも１つの気体バルブおよび気体ポンプを制御する、前記制御部と、
をさらに備える、飲料ディスペンサ。

【請求項14】

前記気体インレット部は第１および第２気体インジェクタを有し、前記炭酸化制御部は前記第１気体インジェクタおよび前記第２気体インジェクタを制御するように構成され、少量の気体を液体に供給すべき場合、前記第１気体インジェクタのみが動作され、中量の気体を液体に供給すべき場合、前記第２気体インジェクタのみが動作され、大量の気体を液体に供給すべき場合、前記第１気体インジェクタおよび前記第２気体インジェクタが動作される、請求項１３に記載の飲料ディスペンサ。

【請求項15】

前記気体注入部の下流かつ前記乱流装置の上流に設けられる調節装置をさらに備える、請求項１４に記載の飲料ディスペンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、改善された消毒特性を有するフロー型炭酸化装置およびそのようなフロー型炭酸化装置を有する飲料ディスペンサに関する。飲料ディスペンサは飲料、例えば水をユーザのグラスまたはボトルに吐水する。ユーザの中には炭酸飲料、例えば炭酸水を好む人たちがいる。水は蛇口、タンク、または缶から水ディスペンサに炭酸化されていない状態で供給されるため、飲料ディスペンサは炭酸飲料を吐出する炭酸化装置を有する必要がある。

【背景技術】

【0002】

相当数の飲料ディスペンサは、水が炭酸化されるタンクを有する。水はこのタンク内で相当な時間の間滞留しなければならない。一般に滞留が望ましくないのは、滞留中に細菌が発生する場合があるからである。

【0003】

二酸化炭素流が水流に導入される、ベンチュリノズルに基づくフロー型炭酸化が知られている。

【0004】

国際特許出願公開第２０１２／１２３４６２Ａ１号公報（特許文献１）は、フロー型炭酸化システムを開示している。

【0005】

欧州特許出願公開第０３２２９２５Ａ２号公報（特許文献２）は、気体を液体に注入するノズルを開示している。

【0006】

先行技術のフロー型炭酸水化装置は、比較的低い効率性を有する。さらに、先行技術のフロー型炭酸化装置は消毒に時間を要するのは、ベンチュリノズルが消毒流体に高い流れ抵抗を与えるからである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際特許出願公開第２０１２／１２３４６２Ａ１号公報

【特許文献2】欧州特許出願公開第０３２２９２５Ａ２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の課題は、改善された効率性を有するフロー型炭酸化装置、および効率的に消毒するそのような装置を有する飲料ディスペンサを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の課題は請求項１のフロー型炭酸化装置、請求項１２のフロー型炭酸化システムおよび請求項１３の飲料ディスペンサにより達成される。

【0010】

本発明は、第１パイプと第２パイプとを有するフロー型炭酸化装置を開示する。炭酸化される飲料と二酸化炭素は第１パイプを流れる。炭酸化されない飲料は第２パイプを流れる。少なくとも１つの乱流生成部材が第１パイプに設けられる。乱流生成部材は二酸化炭素が飲料に溶解するのを支援する。乱流生成部材は、二酸化炭素が飲料中により高い濃度で溶解するように、二酸化炭素の気泡をより小さい気泡に分割してよい。１つの実施形態において、飲料は水であってよい。第１および第２パイプは、第２パイプを流れる流体（液体）からの熱が第１パイプを加熱するように、熱接続されている。

【0011】

フロー型炭酸化装置は効率的に消毒されうるのは、熱水が第２パイプを通されてよく、それにより第２パイプ、第１パイプ、および少なくとも１つの乱流生成部材が、細菌、ウイルスまたは病原体が死滅するように加熱されるためである。１つの実施形態において、約６０℃〜９９℃の温度を有する流体（液体）は、第２パイプを５分未満の時間間隔で約５０℃以上に加熱できる。

【0012】

さらに、第２パイプは炭酸化されない飲料、例えばコーヒーもしくは茶を淹れるための水または無炭酸水を運んでよい。炭酸化されない飲料が少なくとも１つの乱流生成部材を通らない場合、飲料はより迅速に、より低いポンプ能力で分配されてよいのは、第１パイプの乱流生成部材が第１パイプを流れる飲料に流れ抵抗を与えないからである。

【0013】

第１および第２パイプは同心状に設けられてよい。この構成により好適な熱接続を確実にし、所要空間が低減される。

【0014】

１つの実施形態において、第１パイプは第２パイプの周囲に設けられる。しかし、第２パイプが第１パイプの周囲に設けられることも考えられる。好ましくは、第１パイプを第２パイプの周囲に設け、より多くの乱流生成部材および／または乱流生成部材のより大きな流れ制限領域および／またはより多くの乱流生成開口部を第１パイプの飲料の流れに位置させる。

【0015】

少なくとも１つの乱流生成部材が第１パイプの断面を縮小させる。これにより、乱流生成部材を通るときに飲料の圧力が増加することで、二酸化炭素気泡が分割され、より効率的に飲料に溶解する。

【0016】

複数の乱流生成部材が第１パイプの飲料の流れ方向に直列に離間して設けられてよい。代替として、または追加として、複数の乱流生成開口部が乱流生成部材に径方向に離間して設けられる。

【0017】

好ましい実施形態において、複数の乱流生成開口部が乱流生成部材の周囲の周りに離間して設けられる。これにより、飲料の流れは第１パイプの外側部へと押し込まれ、乱流生成部材間のスペースは乱流流れを有する乱流チェンバを形成し、二酸化炭素の気泡はさらに分割され、飲料に溶解する。

【0018】

１つの実施形態において、乱流生成部材はその外周において全般的に円状の断面を有する。乱流生成部材の断面は、第１パイプの軸方向および第１パイプの飲料の流れ方向に垂直に設けられる。少なくとも１つの乱流生成開口部は、乱流生成部材の外周における少なくとも１つの凹部により形成される。これにより、飲料の流れは第１パイプの外側部へと押し込まれ、乱流生成部材間のスペースは乱流チェンバを形成する。二酸化炭素気泡は凹部の縁で分割され、乱流チェンバの飲料に溶解する。

【0019】

１つの実施形態において、凹部は乱流生成部材の全般的に円状の断面の平坦部により形成されてよい。乱流生成部材は、乱流生成部材の外周における少なくとも１つの凹部を除いて、第２パイプの外壁と第１パイプの内壁の間のあらゆる流体の流れを妨げる。

【0020】

１つの実施形態において、凹部は、第１パイプの半径に直交する第１壁と第１壁に垂直な少なくとも１つの第２壁とにより形成されてよい。

【0021】

１つの実施形態において、複数の乱流生成部材が直列関係で設けられ、対向する乱流生成部材、第２パイプの外側円筒壁および第１パイプの内側円筒壁の間に乱流チェンバを形成する。

【0022】

直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の第１パイプの軸方向の距離は、第１パイプの軸方向の乱流生成部材の厚さの少なくとも２倍であってよい。直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の第１パイプの軸方向の距離は、第１パイプの軸方向の乱流生成部材の厚さの約２倍から約３倍の間の範囲であってよい。直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の第１パイプの軸方向の距離は、第１パイプの内径と第２パイプの外径の差の少なくとも２倍である。直列関係で設けられる２つの乱流生成部材間の第１パイプの軸方向の距離は、第１パイプの内径と第２パイプの外径の差の約２倍〜約３倍である。第１パイプの半径に直交する乱流生成部材の凹部の幅は第１パイプの軸方向の乱流生成部材の厚さの約７５％〜約１２５％の間の範囲である。第１パイプの径方向の凹部の最大高さは、第１パイプの軸方向の乱流生成部材の厚さの約０．５％〜約１．５％の間の範囲である。

【0023】

また、本発明は、炭酸化制御部と、上記フロー型炭酸化装置と、流体を第１パイプおよび／または第２パイプにガイドするように構成される少なくとも１つの制御バルブとを有する炭酸化システムを開示する。制御部はソフトウェアが実行する組み込み型コンピュータであってよい。制御バルブはＹ型バルブであってよい。炭酸化制御部は、フロー型炭酸化システムの第１動作モードにおいて、炭酸化される飲料が第１パイプにガイドされるように、少なくとも１つの制御バルブを切り換え、炭酸化されない飲料が第２パイプにガイドされるように、少なくとも１つの制御バルブを切り換えるように構成される。

【0024】

炭酸化制御部は、第２動作モードにおいて、消毒流体を第２パイプを通るようにガイドするように、制御バルブを切り換えるように構成される。１つの実施形態において、消毒流体（液体）は、６０℃〜９９℃、好ましくは７５℃〜８５℃の間の範囲まで加熱される水であってよい。第２パイプを流れる熱流体は、細菌、ウイルスおよび病原体が死滅するように第１パイプ、乱流生成部材、その凹部および第１パイプの他の部材を加熱する。消毒流体および／または熱流体は、第１パイプが消毒および／または滅菌されるまで、第２パイプを流れてよい。その後、炭酸化制御部は、死滅した細菌、ウイルスまたは病原体などを除去するために、滅菌流体を第１パイプを通るようにガイドしてもよい。

【0025】

また、本発明は、上記フロー型炭酸化システムを有する飲料ディスペンサを開示する。飲料ディスペンサは、フロー型炭酸化装置を通る飲料の流れを制御するように構成される液体フローバルブおよび液体ポンプを有する。飲料ディスペンサは、飲料に二酸化炭素を供給するための気体インレット部への気体の流れを制御するように構成される気体バルブおよび気体ポンプをさらに有してよい。制御部は、液体フローバルブおよび／または液体ポンプと気体バルブおよび／または気体ポンプを制御するように構成されてよい。制御部は、フロー型炭酸化装置を通る飲料が流れる間に気体が気体インレット部に供給されるように、液体フローバルブおよび／または液体ポンプと気体バルブおよび／または気体ポンプを制御してよい。

【0026】

１つの実施形態において、気体インレット部は、気体を気体インレット部に注入するための少なくとも１つの第１気体インジェクタおよび第２気体インジェクタを有してよく、第１気体インジェクタは第１気体出力流を発生させ、第１気体インジェクタは第２気体出力流を発生させ、第２気体出力流は、第１気体流よりも少なくとも５０％大きく、好ましくは７０％大きく、より好ましくは８０％〜１２０％の間で、最も好ましくは少なくとも８０％大きい。これにより、液体に注入される気体の量を、より広範囲にわたって、炭酸化のための追加の処理時間を必要とすることなく制御できる。フロー型炭酸化装置は、
第１気体インジェクタおよび第２気体インジェクタを制御するように構成される炭酸化制御部をさらに有してよく、少量の気体を液体に供給すべき場合、第１気体インジェクタのみが動作され、中量の気体を液体に供給すべき場合、第２気体インジェクタのみが動作され、大量の気体を液体に供給すべき場合、前記第１気体インジェクタおよび前記第２気体インジェクタが動作される。中量の気体は少量の気体よりも多く、大量の気体は中量の気体よりも多いと理解されるべきである。液体に注入される二酸化炭素の量は第１および／または第２気体インジェクタの動作時間により制御されてもよい。

【0027】

好ましくは、飲料の流量は毎分１Ｌ未満、好ましくは毎分０．５Ｌ〜毎分１Ｌの間である。炭酸化される飲料が２℃の温度を有する場合、約５ｇ／Ｌの二酸化炭素濃度を本炭酸化装置を用いて達成できる。炭酸化される飲料が８℃の温度を有する場合、約４ｇ／Ｌの二酸化炭素濃度を本発明のフロー型炭酸化装置を用いて達成できる。これは約６０％の効率に相当する。炭酸化装置を通して供給される飲料は約３ｂａｒ〜約４ｂａｒの圧力を有してよい。二酸化炭素タンクと第１気体インジェクタおよび／または第２気体インジェクタとの間に、減圧バルブ、特に調圧バルブを配置して、制御された範囲内で二酸化炭素の圧力を制御できる。第１および／または第２気体インジェクタのインレットにおける好ましい二酸化炭素圧力は約５ｂａｒ〜約６ｂａｒである。

【0028】

飲料ディスペンサは、気体注入部の下流かつ乱流装置の上流に設けられる調節装置をさらに有してよい。好ましくは、調節装置はフロー型調節装置である。調節装置内の液体流は層流ではなく蛇行形状を有し、これにより二酸化炭素気泡のサイズ低減を支援し、よって二酸化炭素が液体、例えば水に溶解するのを支援する。

【0029】

１つの実施形態において、注入気体の量は、乱流生成部材の構成に依存することなく、水中の所定の二酸化炭素濃度に応じて変わる時間期間にわたって気体インレット部の気体インジェクタを動作させることにより時間調整されてよい。

【0030】

また、本発明は、加圧された液体を供給する液体インレットと、炭酸化された液体を吐出する液体アウトレットと、液体インレットの下流に位置する気体インレット部と、気体が気体インレット部を流れると加圧された液体が流れる、気体インレット部の下流に位置する乱流部と、を有する代替のフロー型炭酸化装置（フロー型炭酸化部）を開示する。乱流部は、液体インレットと液体アウトレットと流体接続されている。乱流部は、外側パイプ部と内側パイプ部とを有する少なくとも１つの乱流部材を含む。外側パイプ部は、分割壁により部分的に閉止され、内側パイプ部は、部分的に開放される分割壁から延在する。内側パイプ部は、外側パイプ部内において延在する。内側パイプ部および外側パイプ部は、分割壁により接続される。凹部が、内側パイプ部の部分と外側パイプ部の部分との間に形成される。内側パイプ部および外側パイプ部は、液体インレットおよび液体アウトレットと流体接続されている。代替のフロー型炭酸化装置（部）は、上記フロー型炭酸化システムおよび／または飲料ディスペンサの一部であってよい。

【0031】

内側パイプ部は、分割壁から上流に、外側パイプ部により形成される凹部内に延在してよい。これにより、外側パイプ部により形成されるチェンバから流れる水が、外側パイプ部よりも小さい直径を有する内側パイプ部内へと形成される。本発明の発明者たちは、特定の理論に拘束されることを望むことなく、二酸化炭素気泡が外側パイプ部内へと上流に延在する内側パイプ部のオリフィスの縁で断片化され、液体に溶解することを想定している。

【0032】

使用中、飲料は内側パイプ部を通って外側パイプ部により形成されるチェンバ内へと流れる。これにより、内側パイプ部により注入される液体の一部は、内側パイプ部、外側パイプ部および分割壁の間に形成される凹部にガイドされる。本発明の発明者たちは、特定の理論に拘束されることを望むことなく、外側パイプ部により形成されるチェンバ内へ突出する内側パイプ部のオリフィスの縁で二酸化炭素気泡が断片化され、より効率的に飲料に溶解することを想定している。

【0033】

内側パイプ部は、分割壁内へと下流に、外側パイプ部により形成される凹部内に延在してよい。さらに、内側パイプ部の周りの凹部は乱流を発生させ、二酸化炭素が液体に溶解するのを支援する。

【0034】

外側パイプ部は、外側パイプ部が、飲料が内側パイプ部から流入し、かつ／または飲料がそこから内側パイプ部内へ流れる場合があるチェンバを形成してよいように、分離壁から内側パイプ部よりもさらに延在する。

【0035】

１つの実施形態において、乱流部は、直列接続された複数の乱流部材を有する。飲料は、液体インレットから複数の乱流部材を通って、直列フロー接続している液体アウトレットへと流れる。

【0036】

乱流部の部分において、２つの隣接する乱流部材の分割壁は、互いに隣接して位置してよい。乱流部の他の部分において、２つの隣接する乱流部材の外側パイプ部の端部は互いに隣接して位置してよく、内側パイプ部の端部は互いに面する。２つの外側パイプ部は、２つの内側パイプ部がチェンバの相対する側において各分割壁からその中に延在するチェンバを形成する。

【0037】

外側パイプ部と乱流部材の分割壁は円筒を形成し、内側パイプ部は分割壁において開口部を形成する。

【0038】

乱流部は、乱流部のインレットおよび乱流部のアウトレットと直列フロー接続された複数のチェンバを有する。チェンバは外側パイプ部により形成される。チェンバは分割壁により分離される。各内側パイプ部は分割壁を通って隣接するチェンバ内に延在する。凹部は、外側パイプ部内に延在する内側パイプ部の周りに形成される。複数のチェンバおよび内側パイプ部は直列流体接続で設けられるため、フロー型炭酸化装置の効率は著しく上昇する。１つの実施形態において、３〜４個のチェンバが好ましい。一般に、５個目のチェンバにより、達成される水の二酸化炭素濃度は著しく上昇しない。

【0039】

互いに面して対向する内側パイプ部の２つのオリフィス間の距離は、外側パイプ部内の内径の約５０％〜約１５０％、好ましくは約７０％〜約１２５％、より好ましくは約１００％〜約１２０％に相当してよい。互いに面して対向する内側パイプ部の２つのオリフィス間の距離は、第１チェンバに延在する第１内側パイプ部と、第１チェンバに隣接する第２チェンバに延在する第２内側パイプ部とにより形成される流路の長さの約５０％〜約１５０％、好ましくは約７５％〜約１２５％、より好ましくは約８５％〜約１１５％に相当してよい。内側パイプ部の直径は、外側パイプ部の直径の約５％〜約３０％、好ましくは約１０％〜約２５％、より好ましくは約１５％〜約２０％に相当してよい。内側パイプ部の壁の厚さは、内側パイプ部の直径の約５０％〜約１００％、好ましくは約６５％〜約８５％、より好ましくは約７０％〜約７５％に相当してよい。内側パイプ部は、分割壁からチェンバ内へ、内側パイプの直径の約５０％〜約４００％、好ましくは約１００％〜約３００％、より好ましくは約１５０％〜約２５０％延在してよい。

【0040】

内側パイプ部はオリフィスで鋭く縁付けられる必要がある。好ましくは、内側パイプ部のオリフィスはドリル加工により製造される。

【0041】

互いに面して対向する内側パイプ部の２つのオリフィス間の距離は、約３．５ｍｍ〜約１２ｍｍ、好ましくは約４．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、より好ましくは約６ｍｍ〜約８ｍｍの範囲である。第１チェンバに延在する第１内側パイプ部と、第１チェンバに隣接する第２チェンバに延在する第２内側パイプ部とにより形成される流路の長さは、約３．５ｍｍ〜約１２ｍｍ、好ましくは約４．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、より好ましくは約６ｍｍ〜約８ｍｍの範囲である。内側パイプ部の直径は、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは約０．７ｍｍ〜約２ｍｍ、より好ましくは約１ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲である。内側パイプ部の壁の厚さは、約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、より好ましくは約０．７ｍｍ〜約０．８ｍｍの範囲である。内側パイプ部は、分割壁からチェンバ内へ、約１ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは約１．５ｍｍ〜約２．５ｍｍ、より好ましくは約１．７ｍｍ〜約２．２ｍｍ延在してよい。外側パイプ部の内径は、約４ｍｍ〜約１０ｍｍ、好ましくは約４ｍｍ〜約８ｍｍ、より好ましくは約５ｍｍ〜約７ｍｍの範囲である。

【図面の簡単な説明】

【0042】

以下、本発明を、本発明の限定的でない実施形態を示す添付の図面を参照して、さらに詳細に説明する。

【図1】図１は、飲料ディスペンサの構成要素の概略図である。

【図2】図２は、本発明の第１実施形態による乱流装置の概略断面図である。

【図3】図３は、本発明の第１実施形態による乱流生成部材の概略断面図である。

【図4】図４は、本発明の第２実施形態による乱流装置の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

本発明を用いた飲料ディスペンサ１００の概略図を示す図１を参照する。本発明は水ディスペンサ１００を参照して記載されるが、本発明はいかなるタイプの飲料ディスペンサにも適用可能であると理解されるべきである。参照符号１０２は水源を示す。水源は蛇口、タンク、または缶などである。水源１０２はパイプ１０４によりポンプ１０６と接続される。ポンプ１０６は、約３ｂａｒ〜約４ｂａｒの圧力を有する水を、気体インレット部１１０と接続されるパイプ１０８に供給する。気体インレット部１１０は、第１気体インジェクタ１２４と第２気体インジェクタ１２６とを含む。第２気体インジェクタ１２６は、第１気体インジェクタと比較して約２倍の二酸化炭素を、気体インレット部を流れる水に供給できる。

【0044】

第２気体インジェクタ１２６の開口部は、第１気体インジェクタ１２４の開口部よりも大きい面積を有してよい。第２気体インジェクタ１２６の開口部の面積は、第１気体インジェクタ１２４の開口部の面積の２倍の大きさであってよい。第２気体インジェクタ１２６の開口部の面積は、第１気体インジェクタ１２４の開口部の面積よりも、少なくとも５０％大きく、好ましくは７０％大きく、より好ましくは８０％〜１２０％大きく、最も好ましくは少なくとも８０％大きくてよい。

【0045】

水ディスペンサ１００は、パイプ１１４により減圧バルブまたは調圧バルブ１１６と接続される二酸化炭素ボトル１１２を有する。減圧バルブ１１６は、約５ｂａｒ〜約６ｂａｒの圧力を有する二酸化炭素を、パイプ１１８に供給する。パイプ１１８は、第１インジェクタ供給パイプ１２０と第１インジェクタ供給パイプ１２２に分岐する。第１インジェクタ供給パイプ１２０は第１気体インジェクタ１２４と接続され、第２インジェクタ供給パイプ１２２は第２気体インジェクタ１２６と接続される。

【0046】

気体インレット部１１０は、任意パイプ１１３により調節装置１２８、言い換えると、冷却器１２８と接続される。水は、冷却器１２８内を、冷却部材１３１に隣接して通る蛇行形状パイプ１３４を通って流れる。冷却部材１３１は、パワーサプライ（パイプ）１３０，１３２と接続されるペルチエ素子を含んでよい。冷却部材１３１は、パイプ１３０により供給されパイプ１３２により吐出される冷媒が通る熱交換器であってもよい。調節された水は任意パイプ１３６を通って乱流部２００へと出ていくが、乱流部２００の第１実施形態による図２および３を参照して、乱流部３００の第２実施形態による図４を参照してさらに詳細に説明される。

【0047】

乱流部２００は、炭酸化された水をユーザの容器１４２に分配するノズル１４０が接続されるパイプ１３８に炭酸化された水を出力する、アウトレット２０８を含む。

【0048】

水ディスペンサ１００は、パイプ１０８と洗浄剤装置１０９との間に設けられ、少なくとも７０℃、好ましくは８０℃、より好ましくは９０℃の温度まで水を加熱するように構成されるフロー型加熱器１０７をさらに有する。水は、洗浄剤が洗浄剤装置１０９により付加されてよい滅菌流体として働く。そこから洗浄剤は、制御部１５０が飲料分配モードから洗浄モードへと水ディスペンサ１００を切り換える場合、気体インレット部１１０、フロー型調節装置１２８へと下流に、乱流部２００を通って流れ、これらの部材を滅菌する。

【0049】

乱流部２００の第１および好ましい実施形態を示す図２および図３を参照する。乱流部２００は、炭酸化される水が乱流部２００に入る第１インレット２０６を有する。乱流部２００は、炭酸化された水が乱流部２００から出ていく第１アウトレット２０８を有する。さらに、乱流部２００は、炭酸化されない水が入る第２インレット２０２と、炭酸化されない水が乱流部２００から出ていく第２アウトレット２０４とを有する。

【0050】

第１インレット２０６と第１アウトレット２０８との間に、複数の乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄが設けられる。複数の乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄは、第２インレット２０２と第２アウトレット２０４との間に形成される第２パイプ２１４と一体化して形成される。乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄの周りには、第１パイプ２１６が延在し、第１インレット２０６を第１アウトレット２０８と接続する。

【0051】

図２および図３に見ることができるように、乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄは全般的に固く、第２パイプ２１４から第１パイプ２１６に延在する。全般的に円状の乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄの外周に、複数の乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄが設けられる。乱流生成開口部２１２ａは、乱流生成部材２１０ａの周囲に沿って設けられてよい。図３に示される実施形態において、３個の乱流生成開口部２１２ａが乱流生成部材２１０ａの周囲に沿って（の周りに）設けられる。他の実施形態において、より多い乱流生成開口部またはより少ない乱流生成開口部、例えば２個の乱流生成開口部、４個の乱流生成開口部またはそれより多い乱流生成開口部が、乱流生成部材２１０ａの周囲に沿って設けられてよい。

【0052】

図３に見ることができるように、各乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄは、乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄの径方向に全般的に垂直に延在する第１部２２０を有してよい。乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄの第１部２２０に垂直に、第２部２１８が設けられてよい。

【0053】

図２に見ることができるように、複数の乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄおよび／または複数の乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄが、直列関係で、図２の矢印により示される流れ方向に設けられてよい。乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄは、離間されてよく、乱流チェンバ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅを乱流生成部材２１０ａの前、乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄの間および／または乱流生成部材２１０ｄの後で、炭酸化される水の流れ方向に形成する。特定の理論に拘束されることを望むことなく、本発明の発明者たちは、二酸化炭素気泡が乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄで分割され、水に溶解することを想定している。さらに、乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄにおいて、より高い圧力が生成される結果、二酸化炭素が飲料および水それぞれに溶解する。また、乱流チェンバ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅで生成される乱流により、飲料および水のそれぞれが二酸化炭素を溶解させることになる。

【0054】

乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄの厚さは、約１ｍｍ〜約３ｍｍの間の範囲であってよい。２つの乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ間の距離は、３ｍｍ〜７ｍｍの間の範囲であってよい。第１パイプ２１６の内径は７ｍｍ〜１０ｍｍの間の範囲であってよく、第２パイプの外径は４ｍｍ〜６ｍｍの間の範囲であってよい。

【0055】

図２および図３による実施形態において、第１パイプ２１６および第２パイプ２１４は同心状に記載されている。この形態である必要はなく、第１パイプ２１６および第２パイプ２１４は、熱導体、例えば銅、または熱パイプなどの好適な手段により熱接続されてよい。

【0056】

乱流部２００はバルブ２２４と接続される。バルブ２２４のインレット２１８は、フロー型水調節装置１２８から飲料および水をそれぞれ運ぶパイプ１３６と接続される。バルブ２２４は制御部１５０と動作接続される。制御部１５０が水は炭酸化されないと決定する場合、インレット２１８でバルブ２２４に入る水は、バルブ２２４の第２アウトレットパイプ２３０に通され、乱流部２００の第２インレット２０２に入る。炭酸化されない水は、茶、コーヒーを入れるための水または無炭酸水であってよい。第２パイプ２１４を流れる水は、どの乱流部材も通過せず、二酸化炭素が第１および第２注入バルブ１２４、１２６により注入されない。したがって、水は炭酸化されずに第２アウトレット２０４を出ていき、ノズル１４０に入る。

【0057】

制御部１５０が水は炭酸化されると決定する場合、二酸化炭素が第１および／または第２注入バルブ１２４，１２６により注入される。さらに、バルブ２２４は、バルブ２２４のインレット２１８に入る飲料および水がそれぞれバルブ２２４の第１アウトレットパイプ２４０に通されるように切り替えられ、第１アウトレットパイプ２４０は乱流装置２００の第１インレット２０６と接続される。飲料および水はそれぞれ、乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄをそれぞれ有する乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄを通り、上記のように、二酸化炭素気泡が分割され、飲料および水にそれぞれ溶解する。

【0058】

消毒動作モードの第１ステップにおいて、制御部１５０は、熱水がバルブ２２４のインレット２１８から第２アウトレットパイプ２３０に流れるように、バルブ２２４を切り換えて、フロー型水加熱器１０７により加熱され、任意で洗浄剤分配器１０９により補われる水を第２パイプ２１４に通してよい。熱水は第２インレット２０２に入り、第２パイプ２１４と乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ、したがって第１パイプ２１６も加熱する。よって、乱流部材２００は効果的に消毒および／または滅菌される。すべての細菌が乱流チェンバ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅと乱流開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄにおいて死滅したらすぐ、制御部１５０は、熱水がバルブ２２４のインレット２１８から第１パイプアウトレット２４０へ、したがって第１インレット２０６に流れ、死滅した細菌、病原体およびウイルスを乱流チェンバ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅと乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄから除去するように、第２ステップでバルブ２２４を切り換えてよい。

【0059】

乱流部２００の第１実施形態は、乱流チェンバ２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ，２２２ｅと乱流開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄによるフロー型乱流部２００により効果的なフロー型の炭酸化を可能にする。乱流生成開口部２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄは液体の流れを制限するが、乱流部２００を効果的に消毒および／または滅菌できるのは、熱滅菌液体が第２インレット２０２と第２アウトレット２０４の間を通されてよいからであり、第２インレット２０２から第２アウトレット２０４へ流れる液体が乱流生成部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄおよび第１パイプ２１６と熱接続されているからである。

【0060】

本発明の第３実施形態による乱流部（フロー型炭酸化装置）３００の概略断面図を示す図４を参照する。乱流部３００は本質的に、複数の乱流部材３０６ａ〜３０６ｈの外側パイプ部３０８ａ〜３０８ｈにより形成される４個のチェンバ３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃ，３１８ｄを有する。

【0061】

第１チェンバ３１８ａ内に、第１乱流部材３０６ａの内側パイプ部３１０ａが延在する。外側パイプ部３０８ａと内側パイプ部３１０ａとの間に凹部３１４ａが形成される。外側パイプ部３０８ａと内側パイプ部３１０ａとの間に分割壁３１６ａが設けられる。外側パイプ部３０８ａと分割壁３１６ａは円筒を形成してよく、内側パイプ部３１０ａは分割壁３１６ａを通して延在する。内側パイプ部３１０ａは流体流路を形成し、流体は内側パイプ部３１０ａのオリフィス３１２ａを通して第１チェンバ３１８ａに入る。第１乱流部材３０６ａの外側パイプ部３０８ａは、下流方向に第１乱流部材３０６ａの内側パイプ部３１０ａとしてさらに延在する。流れ方向は図４の矢印により示される。

【0062】

第１乱流部材３０６ａに隣接して第２乱流部材３０６ｂが位置する。第２乱流部材３０６ｂは第１乱流部材３０６ａと本質的に同じ形状を有する。よって、簡潔のために、第２乱流部材は詳細に記載されない。また、第２乱流部材は、分割壁３１６ｂにより内側パイプ部３１０ｂと接続される外側パイプ部３０８ｂを有する。第２乱流部材３０６ｂは、第２乱流部材３０６ｂの内側パイプ部３１０ｂのオリフィス３１２ｂが第１乱流部材３０６ａの内側パイプ部３１０ａのオリフィス３１２ａに面するように、乱流部３００に設けられる。第２乱流部材３０６ｂの内側パイプ部３１０ｂは第１チェンバ３１８ａ内へと下流に延在する。

【0063】

流体は、第２乱流部材３０６ｂの内側パイプ部３１０ｂにおけるオリフィス３１２ｂを通して入る。外側パイプ部３０８ｂは、分割壁３１６ｂから下流方向に内側パイプ部３１０ｂとしてさらに延在する。第２乱流部材３０６ｂの外側パイプ部３０８ｂと内側パイプ部３１０ｂとの間に凹部３１４ｂが形成される。

【0064】

第１乱流部材３０６ａと第２乱流部材３０６ｂの組み合わせは、１つの実施形態において、１個のチェンバ３１８ａを有する乱流部を形成できる。

【0065】

効率を向上させるため、複数のチェンバ３１８ａ〜３１８ｄと複数の乱流部材３０６ａ〜３０６ｈは直列フロー接続で設けることができる。

【0066】

図４に開示される実施形態において、第２乱流部材３０６ｂに隣接して第３乱流部材３０６ｃが設けられる。第３乱流部材３０６ｃは第１乱流部材３０６ａと本質的に同じ形状を有する。第３乱流部材３０６ｃの分割壁３１６ｃは、第２乱流部材３０６ｂの分割壁３１６ｂに隣接して（面して）設けられる。したがって、第３乱流部材の内側パイプ部３１０ｃは、第３乱流部材３０６ｃの外側パイプ部３０８ｃにより形成される第２チェンバ３１８ｂ内へと下流に延在する。流体は、第２乱流部材の内側パイプ部３１０ｂと第３乱流部材３０６ｃの内側パイプ部３１０ｃにより形成される流路を通り、第３乱流部材３０６ｃの内側パイプ部３１０ｃのオリフィス３１２ｃを通して第２チェンバ３１８ｂに入る。外側パイプ部３０８ｃと内側パイプ部３１０ｃとの間に凹部３１４ｃが形成される。

【0067】

第３乱流部材３０６ｃに隣接して第４乱流部材３０６ｄが位置する。第４乱流部材３０６ｄは第１乱流部材３０６ａと本質的に同じ形状を有する。よって、簡潔のために、第４乱流部材は詳細に記載されない。また、第４乱流部材３０６ｄは、分割壁３１６ｄにより内側パイプ部３１０ｄと接続される外側パイプ部３０８ｄを有する。第４乱流部材３０６ｄは、第４乱流部材３０６ｄの内側パイプ部３１０ｄのオリフィス３１２ｄが第３乱流部材３０６ｃの内側パイプ部３１０ｃのオリフィス３１２ｃに面するように、乱流部３００に設けられる。第４乱流部材３０６ｄの内側パイプ部３１０ｄは第２チェンバ３１８ｂ内へと下流に延在する。

【0068】

流体は、第２チェンバ３１８ｂから第４乱流部材３０６ｄの内側パイプ部３１０ｄにおけるオリフィス３１２ｄを通して入る。外側パイプ部３０８ｄは、分割壁３１６ｄから下流方向に内側パイプ部３１０ｄとしてさらに延在する。第４乱流部材３０６ｂの外側パイプ部３０８ｄと内側パイプ部３１０ｄとの間に凹部３１４ｄが形成される。

【0069】

第４乱流部材３０６ｄに隣接して第５乱流部材３０６ｅが設けられる。第５乱流部材３０６ｅは第１乱流部材３０６ａと本質的に同じ形状を有する。第５乱流部材３０６ｅの分割壁３１６ｅは、第４乱流部材の分割壁３１６ｄに隣接して（面して）設けられる。したがって、第５乱流部材の内側パイプ部３１０ｅは、第５乱流部材３０６ｅの外側パイプ部３０８ｅにより形成される第３チェンバ３１８ｃ内へと下流に延在する。流体は、第４乱流部材の内側パイプ部３１０ｄと第５乱流部材３０６ｅの内側パイプ部３１０ｅにより形成される流路を通り、第５乱流部材３０６ｅの内側パイプ部３１０ｅのオリフィス３１２ｅを通して第３チェンバ３１８ｃに入る。外側パイプ部３０８ｅと内側パイプ部３１０ｅとの間に凹部３１４ｅが形成される。

【0070】

第５乱流部材３０６ｅに隣接して第６乱流部材３０６ｆが位置する。第６乱流部材３０６ｆは第１乱流部材３０６ａと本質的に同じ形状を有する。また、第６乱流部材３０６ｆは、分割壁３１６ｆにより内側パイプ部３１０ｆと接続される外側パイプ部３０８ｆを有する。第６乱流部材３０６ｆは、第６乱流部材３０６ｆの内側パイプ部３１０ｆのオリフィス３１２ｆが第５乱流部材３０６ｅの内側パイプ部３１０ｅのオリフィス３１２ｅに面するように、乱流部３００に設けられる。第６乱流部材３０６ｆの内側パイプ部３１０ｆは第３チェンバ３１８ｃ内へと下流に延在する。

【0071】

第６乱流部材３０６ｆに隣接して第７乱流部材３０６ｇが設けられる。第７乱流部材３０６ｇは第１乱流部材３０６ａと本質的に同じ形状を有する。第７乱流部材３０６ｇの分割壁３１６ｇは、第６乱流部材の分割壁３１６ｆに隣接して（面して）設けられる。したがって、第７乱流部材の内側パイプ部３１０ｇは、第７乱流部材３０６ｇの外側パイプ部３０８ｇにより形成される第４チェンバ３１８ｄ内へと下流に延在する。流体は、第６乱流部材３０６ｆの内側パイプ部３１０ｆと第７乱流部材３０６ｇの内側パイプ部３１０ｇにより形成される流路を通り、第７乱流部材３０６ｇの内側パイプ部３１０ｇのオリフィス３１２ｇを通して第４チェンバ３１８ｄに入る。外側パイプ部３０８ｇと内側パイプ部３１０ｇとの間に凹部３１４ｇが形成される。

【0072】

第７乱流部材３０６ｇに隣接して第８乱流部材３０６ｈが位置する。第８乱流部材３０６ｈは第１乱流部材３０６ａと本質的に同じ形状を有する。また、第８乱流部材３０６ｈは、分割壁３１６ｈにより内側パイプ部３１０ｈと接続される外側パイプ部３０８ｈを有する。第８乱流部材３０６ｈは、第８乱流部材３０６ｈの内側パイプ部３１０ｈのオリフィス３１２ｈが第７乱流部材３０６ｇの内側パイプ部３１０ｇのオリフィス３１２ｇに面するように、乱流部３００に設けられる。第８乱流部材３０６ｈの内側パイプ部３１０ｈは第４チェンバ３１８ｄ内へと下流に延在する。

【0073】

互いに面して対向する内側パイプ部３１０ａ〜３１０ｈのオリフィス３１２ａ〜３１２ｈ間の距離は、約３．５ｍｍ〜約１２ｍｍ、好ましくは約４．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、より好ましくは約６ｍｍ〜約８ｍｍの範囲である。上流チェンバ３１８ａ，３１８ｃに延在する第１内側パイプ部３１０ａ〜３１０ｈと、上流チェンバ３１８ａ，３１８ｃに隣接する下流チェンバ３１８ｂ，３１８ｄに延在する第２内側パイプ部３１０ａ〜３１０ｈとにより形成される流路の長さは、約３．５ｍｍ〜約１２ｍｍ、好ましくは約４．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、より好ましくは約６ｍｍ〜約８ｍｍの範囲である。内側パイプ部３１０ａ〜３１０ｈの直径は、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは約０．７ｍｍ〜約２ｍｍ、より好ましくは約１ｍｍ〜約１．５ｍｍの範囲である。内側パイプ部３１０ａ〜３１０ｈの壁の厚さは、約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、より好ましくは約０．７ｍｍ〜約０．８ｍｍの範囲である。内側パイプ部３１０ａ〜３１０ｈは、分割壁３１６ａ〜３１６ｈからチェンバ内へ、約１ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは約１．５ｍｍ〜約２．５ｍｍ、より好ましくは約１．７ｍｍ〜約２．２ｍｍ延在してよい。外側パイプ部３０８ａ〜３０８ｈの内径は、約４ｍｍ〜約１０ｍｍ、好ましくは約４ｍｍ〜約８ｍｍ、より好ましくは約５ｍｍ〜約７ｍｍの範囲である。

【0074】

以下、乱流部３００の動作をさらに詳細に説明する。流体、この実施形態においては水と二酸化炭素を含む流体は、第１、第３、第５および第７乱流部材３０６ａ，３０６ｃ，３０６ｅ，３０６ｇのオリフィス３１２ａ，３１２ｃ，３１２ｅ，３１２ｇを通してそれぞれのチェンバ３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃ，３１８ｄ内へ流れる。本発明の発明者たちは、特定の理論に拘束されることを望むことなく、オリフィス３１２ａ，３１２ｃ，３１２ｅ，３１２ｇで二酸化炭素気泡が分割され、分配され、水に溶解することを想定している。さらに、内側パイプ部３１０ａ，３１０ｃ，３１０ｅ，３１０ｇの周りの凹部３１４ａ，３１４ｃ，３１４ｅ，３１４ｇは、水が二酸化炭素を特に効率的に溶解させることができる流体の乱流を形成する。

【0075】

さらに、凹部３１４ａ，３１４ｃ，３１４ｅ，３１４ｇは、チェンバ３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃ，３１８ｄにおいて特別な乱流を生じさせ、二酸化炭素が水に溶解することに寄与する。

【0076】

流体は、それぞれ、第２、第４、第６および第８乱流部材３０６ｂ，３０６ｄ，３０６ｆ，３０６ｈの内側パイプ部３１０ｂ，３１０ｄ，３１０ｆ，３１０ｈのオリフィス３１２ｂ，３１２ｄ，３１２ｆ，３１２ｈによりチェンバ３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃ，３１８ｄを出ていく。本発明の発明者たちは、オリフィス３１２ｂ，３１２ｄ，３１２ｆ，３１２ｈの縁で二酸化炭素の気泡が分けられ、分割され、より効率的に水に溶解することを想定している。さらに、外側パイプ部３０８ｂ，３０８ｄ，３０８ｆ，３０８ｈと内側パイプ部３１０ｂ，３１０ｄ，３１０ｆ，３１０ｈとの間の凹部３１４ｂ，３１４ｄ，３１４ｆ，３１４ｈは、チェンバ３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃ，３１８ｄにおいて流れの乱れを増加させ、炭酸化の効率性を増加させる。

【0077】

好ましくは、乱流部３００を通る水の流量は毎分１Ｌ未満、好ましくは毎分０．５Ｌ〜毎分１Ｌの間である。炭酸化される水が２℃の温度を有する場合、５ｇ／Ｌの二酸化炭素濃度を本炭酸化装置を用いて達成できる。水が８℃の温度を有する場合、４ｇ／Ｌの二酸化炭素濃度を本発明のフロー型炭酸化装置を用いて達成できる。これは約６０％の効率に相当する。気体インレット部１１０および／または乱流部３００を通して供給される水は約３ｂａｒ〜約４ｂａｒの圧力を有してよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】