特許 6963622 炭酸化装置用の空気作動弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6963622

(24)【登録日】2021年10月19日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】炭酸化装置用の空気作動弁

(51)【国際特許分類】

   B01F 1/00 20060101AFI20211028BHJP

   B67D 1/00 20060101ALI20211028BHJP

   B01F 3/04 20060101ALI20211028BHJP

   B01F 15/02 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   B01F1/00 C

   B67D1/00

   B01F3/04 A

   B01F15/02 C

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-538401(P2019-538401)

(86)(22)【出願日】2017年3月16日

(65)【公表番号】特表2020-506039(P2020-506039A)

(43)【公表日】2020年2月27日

(86)【国際出願番号】IL2017050333

(87)【国際公開番号】WO2018134809

(87)【国際公開日】20180726

【審査請求日】2020年2月19日

(31)【優先権主張番号】15/407,327

(32)【優先日】2017年1月17日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517301759

【氏名又は名称】ソーダストリーム インダストリーズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(72)【発明者】

【氏名】ワイズマン，アロン

【審査官】 中村 泰三

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１１０８８７（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 実公昭４９−００７９５６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 登録実用新案第３０８１７４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−１８５０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２４３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−１３８９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３８８１６３６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００９７５４９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２３Ｌ ２／５４

Ａ４７Ｊ ３１／００

Ｂ０１Ｆ １／００

Ｂ０１Ｆ ３／０４

Ｂ０１Ｆ １５／０４

Ｂ６７Ｄ １／００

Ｆ１６Ｋ ３１／１２−４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可動壁付きの空気室であって、前記空気室内の気圧が増加した場合に、前記可動壁が外方向に移動して炭酸化装置の缶ホルダーに保持されたガス缶のガス解放弁のピンを押し込ませるように構成された空気室と、
前記空気室に空気を維持するように閉止可能な空気解放弁と、
大気から前記空気室に空気を吸い込んで、前記空気室内の気圧を増加させるように作動可能な空気ポンプと、
前記空気解放弁を閉止すると共に前記空気ポンプを作動して、前記空気室内の前記気圧を増加させて前記可動壁を外方向に移動させ、前記ガス缶の前記ガス解放弁を開放して、前記ガス缶からガスを解放させて液体を炭酸化すると共に、前記空気解放弁を開放して前記ガス解放弁を閉止可能とするように構成された制御部と、を備えている炭酸化装置。

【請求項2】

前記可動壁の前記外方向への移動によって先端側に押されて前記ピンを押し込むように構成されたプランジャーを更に備えている、請求項１の炭酸化装置。

【請求項3】

前記制御部は、更に、前記空気解放弁が開放された場合に、前記空気ポンプの動作を停止するように構成されている、請求項１又は２に記載の炭酸化装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記液体の炭酸化レベルが選択された炭酸化レベルに達した場合に、前記空気解放弁を開放するように構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の炭酸化装置。

【請求項5】

前記選択された炭酸化レベルの到達は、前記ガス解放弁が開放されている時間の長さによって示される、請求項４に記載の炭酸化装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記ガス解放弁が開放された後、所定の間隔後に、前記空気解放弁を開放するように構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の炭酸化装置。

【請求項7】

前記制御部は、プログラムされた炭酸化スキームに従って、前記ガス解放弁を開放させる動作と前記空気解放弁の開放の動作とを繰り返すように構成されている、請求項６に記載の炭酸化装置。

【請求項8】

前記空気解放弁は、常開のソレノイド弁を備えている、請求項１〜７のいずれかの炭酸化装置。

【請求項9】

前記炭酸化装置の傾斜を検知する傾斜センサーを更に備え、
前記制御部は、前記炭酸化装置の検知された傾斜角度が、閾値の傾斜角度を超えない場合のみ、前記空気解放弁を閉止する、又は、前記空気ポンプを作動させるように構成されている、請求項１〜８のいずれかの炭酸化装置。

【請求項10】

前記可動壁はピストンである、請求項１〜９のいずれかの炭酸化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭酸化装置に関する。特に、本発明は、炭酸化装置用の空気作動弁に関する。

【背景技術】

【0002】

炭酸化装置は、加圧ガス、典型的には、二酸化炭素を、液体、典型的には、水に導入するように設計されている。例えば、取り外し可能な水のボトルを装置に取り付け、ボトルの開口と装置との間に密閉を形成してもよい。密閉することは、加圧されたガスをボトルに導入する際に、ガスがボトルから大気へ逃げることを防止する。

【0003】

加圧ガスは、解放されるまで、缶に収容されてもよい。例えば、ガスは缶に液体として収容されてもよい。缶の弁は、缶からガスを解放するために開かれてもよい。導管のシステムは、解放された加圧ガスを、缶から、ガスを液体のボトルへ導入するノズルに導いてもよい。

【0004】

例えば、弁のプランジャーが内向きに押された場合、弁は缶からガスを解放してもよい。炭酸化装置は、弁を作動して缶からガスを解放する、手動で又は電気的に作動する機構を備えてもよい。

【発明の概要】

【0005】

本発明の実施形態によれば、炭酸化装置が提供され、前記炭酸化装置は、可動壁付きの空気室であって、前記空気室内の気圧が増加した場合に、前記可動壁が外方向に移動して炭酸化装置の缶ホルダーに保持されたガス缶のガス解放弁のピンを押し込ませるように構成された空気室と、前記空気室に空気を維持するように閉止可能な空気解放弁と、大気から前記空気室に空気を吸い込んで、前記空気室内の気圧を増加させるように作動可能な空気ポンプと、前記空気解放弁を閉止すると共に前記空気ポンプを作動して、前記空気室内の前記気圧を増加させて前記可動壁を外方向に移動させ、前記ガス缶の前記ガス解放弁を開放して、前記ガス缶からガスを解放させて液体を炭酸化すると共に、前記空気解放弁を開放して前記ガス解放弁を閉止可能とするように構成された制御部と、を備えている。

【0006】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記炭酸化装置は、前記可動壁の前記外方向への移動によって先端側に押されて前記ピンを押し込むように構成されたプランジャーを更に備えている。

【0007】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記制御部は、前記空気解放弁が開放された場合に、前記空気ポンプの動作を停止するように構成されている。

【0008】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記制御部は、前記液体の炭酸化レベルが選択された炭酸化レベルに達した場合に、前記空気解放弁を開放するように構成されている。

【0009】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記選択された炭酸化レベルの到達は、前記ガス解放弁が開放されている時間の長さによって示される。

【0010】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記制御部は、前記ガス解放弁が開放された後、所定の間隔後に、前記空気解放弁を開放するように構成されている。

【0011】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記制御部は、プログラムされた炭酸化スキームに従って、前記ガス解放弁を開放させる動作と前記空気解放弁の開放の動作とを繰り返すように構成されている。

【0012】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記空気解放弁は、常開のソレノイド弁を備えている。

【0013】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記炭酸化装置は、前記炭酸化装置の傾斜を検知する傾斜センサーを更に備え、前記制御部は、前記炭酸化装置の検知された傾斜角度が、閾値の傾斜角度を超えない場合のみ、前記空気解放弁を閉止する、又は、前記空気ポンプを作動させるように構成されている。

【0014】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記可動壁はピストンである。

【0015】

本発明の実施形態によれば、炭酸化装置用の空気弁作動機構が提供され、前記機構は、可動壁付きの空気室であって、前記可動壁が、前記室内の気圧が増加した場合に外方向に移動するように構成された空気室と、前記室内に空気を維持するように閉止可能な空気解放弁と、前記空気解放弁が閉止された場合に、大気から前記室に空気を吸い込み、前記室内の気圧を増加させるように作動可能な空気ポンプと、を備え、前記可動壁は、前記可動壁が外方向に移動された場合に、ガス缶のガス解放弁を開放するように構成され、解放された前記ガスが、前記ガスによって炭酸化されるべき液体に導かれる。

【0016】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記機構は、前記可動壁の前記外方向への移動によって先端側に押されるように構成されたプランジャーを備え、前記プランジャーが先端側へ押された場合に、前記プランジャーの先端が前記ガス解放弁のピンを押し込んで前記ガス解放弁を開放するように構成されている。

【0017】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記空気解放弁は、常開のソレノイド弁を備えている。

【0018】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記可動壁はピストンである。

【0019】

本発明の実施形態によれば、炭酸化装置を、前記炭酸化装置の制御部によって作動させる方法が提供され、前記方法は、空気解放弁を閉止して、前記装置の空気室からの空気の解放を防止するステップと、空気ポンプを作動して、大気から前記室へ空気を送り込んで前記室内の気圧を増加させて前記室の可動壁を外方向に移動させ、前記装置に取り付けられたガス缶のガス解放弁を開放させて前記缶からガスを解放し、解放された前記ガスが液体に導かれて前記液体を炭酸化するステップと、前記ガス解放弁が開放された後所定の時間間隔の経過後に、前記空気解放弁を開放して前記室から空気を解放して、前記ガス解放弁を閉止可能とするステップと、を含んでいる。

【0020】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記方法は、前記所定の時間間隔後に、前記空気ポンプの動作を停止するステップを含む。

【0021】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記所定の時間間隔は、選択された炭酸化レベルに対応する。

【0022】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記所定の時間間隔は、前記缶からのガスを解放する炭酸化パルスの長さを含む。

【0023】

さらに、本発明の実施形態によれば、前記方法は、炭酸化パルスを繰返して適用するステップを含む。

【0024】

さらに、本発明の実施形態によれば、炭酸化パルスを繰り返して適用することは、前記適用された炭酸化パルスのシーケンスが選択された炭酸化レベルに対応する場合に終了する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

本発明がより理解され、その実際の応用が評価されるために、次の図面が以下に提供されて参照される。図面は、例のみとして与えられ、発明の範囲を制限しないことが言及されるべきである。同様の成分は、同様の参照数字で記される。

【0026】

【図1】本発明の一実施形態において、空気作動弁付きの炭酸化装置の要素を模式的に示している。

【0027】

【図2A】缶からガスを解放させる空気弁作動機構付きの、図１に示される炭酸化装置の断面を模式的に示している。

【0028】

【図2B】缶のガス開放弁を閉止可能な空気弁作動機構付きの、図２Ａに示される炭酸化装置の断面を模式的に示している。

【0029】

【図3】図１に示される炭酸化装置の空気弁作動機構の動作を模式的に示している。

【0030】

【図4】本発明の一実施形態において、炭酸化装置の空気動作の方法を説明するフローチャートである。

【0031】

【図5】本発明の一実施形態において、複数の炭酸化パルス付きの炭酸化装置の空気動作の方法を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0032】

（発明の詳細な説明）
以下の詳細な説明において、多くの特別な詳細が、発明の完全な理解を与えるために、明らかにされる。しかし、本発明は、これらの特別な詳細なしに実施されることが、同業者によって理解されるであろう。他の例においては、公知の方法、手順及び要素が、本発明を不明瞭にしないように、詳細に記載されていない。

【0033】

発明の実施形態はこの点に制限されないが、例えば、「処理する」、「コンピューターで計算する」、「計算する」、「決定する」、「設定する」、「解析する」、「調べる」などの用語を用いる検討は、コンピューターのレジスター及びメモリー内で物理的（例えば、電子的）な量として表されるデータを操作する、及び／又は、そのデータを、動作及び又は処理を実行するための命令を保存する、コンピューターのレジスター及び／又はメモリー、又は、他の非一時的な情報記憶媒体（例えばメモリー）内の物理的な量として同様に表される他のデータに変換する、コンピューター、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングシステム、又はその他の電気的なコンピューター装置の動作及び／又は処理に言及してもよい。発明の実施形態はこの点に制限されないが、ここで使用される、「複数」の用語は、例えば、「複数」及び「２つ以上」を含んでもよい。「複数」の用語は、明細書を通して、２つ以上の成分、装置、要素、パラメータ等を記載するように使用される。明白に述べられていない限り、ここで記載される方法の実施形態は、特別な順序又はシーケンスに拘束されない。さらに、記載された方法の実施例及びその要素のいくつかは、同時に、時間上の同じ時点で、又は、同じ時刻に起こる、又は、実行されることができる。他に示されない限り、ここで使用される接続詞「又は」は、全てを含んだ（述べられた選択肢のいくつか及び全て）として理解されるべきである。

【0034】

本発明の実施形態において、電動式炭酸化装置は、加圧ガスをガス缶から解放する空気圧機構を含む。缶から解放されたガスは、炭酸化ヘッドに流れてもよい。炭酸化ヘッドにおいて、ガスは、炭酸化ヘッドに保持されているボトルの液状内容物に注がれて、液状内容物を炭酸化してもよい。

【0035】

炭酸化は、典型的には、水又は他の液体の加圧された二酸化炭素への注入を言うが、ここに記載された炭酸化装置及び方法は、水又は他の液体の二酸化炭素又は他のガスへの注入を含むことが理解されるべきである。

【0036】

空気圧機構は、壁付きの空気室を含み、壁は、室内の気圧が増加した場合に外方向へ移動可能である。壁が外方向へ移動すると、壁は、ガス缶のガス解放弁の協力構造と係合し、缶からガスを解放してもよい。例えば、可動壁の外方向への移動は、ガス解放弁のピンを押し込み、弁を開放してもよい。

【0037】

ここで使用されるように、空気室の可動壁は、移動可能な剛性壁又はピストン、又は、外方向へ変形可能な部分を少なくとも含む壁又はダイヤフラムのことでもよい。後者の場合、壁の一部が外方向へ膨らむ、又は、内方向へ収縮するような壁の変形は、ここでは、壁の移動としても呼ばれる。

【0038】

空気ポンプは、室内へ大気から空気を送り込むように作動可能である。空気が室内に送り込まれると、室からの空気の解放を可能とする空気解放弁が閉止されてもよい。空気が室内へ送り込まれ続けると、室内の空気は圧縮され、室内の空気圧が増加する。室内の増加した圧力が、可動壁を外方向に移動させてもよい。可動壁の外方向への移動は、プランジャーの基端を押して、プランジャーを、ガス缶のガス解放弁のピンに向けて先端方向に移動させてもよい。プランジャーの先端がピンを押すと、ガス解放弁が開いて缶からガスを解放してもよい。缶からのガスは、その後、液体のボトル又は他の容器に向けられ、液体を炭酸化してもよい。

【0039】

炭酸化装置の制御部は、液体の炭酸化のレベルを監視してもよい。例えば、炭酸化のレベルは、炭酸化するガスがガス缶から解放される時間、液体に導入されたガスの圧力、液体に導入されたガスの体積、又は、他の関連する量の１つ以上によって示されてもよい。それゆえ、制御部は、缶からのガスの解放の持続時間、装置の導管を通るガスの流量比、液体へ導入されたガスの圧力、又は、他の炭酸化の程度を示す指標の１つ以上を監視するように構成されてもよい。

【0040】

例えば、炭酸化のレベルは、炭酸化装置の使用者によって、例えば、炭酸化装置の制御の動作によって選択可能であってもよく、固定されていても、又は、自動的に選択されてもよい。

【0041】

所定レベルの炭酸化が達成された場合、例えば、所望レベルの炭酸化に対応する所定の時間が経過した場合、制御部は、ガス缶からガスの解放を停止してもよい。例えば、空気解放弁が開かれて空気ポンプの作動が停止されて、室から空気を逃げさせてもよい。室からの空気の解放は、室内の気圧を低下させてもよい。その結果、缶のガス解放弁の閉止機構（例えば、バネ又は他の弾力要素）が、ガス解放弁のピンを外方向に押してもよい。ガス解放弁は、それゆえ、閉止されてもよい。ピンの外方向への移動は、プランジャーを、空気室の可動壁に向けて基端方向へ押してもよい。ピンの基端方向への移動は、空気を室に送り込む前に、空気室の可動壁を内側、例えば、実質的に元の位置へ移動させてもよい。

【0042】

空気作動ガス解放機構は、ここに記載されるように、電動式ポンプ及びガス缶からガスを解放する弁を使用し、電動式機構の他の形式以上に有利であってもよい。例えば、機械的機構は、機械的伝達を含む。機械的伝達は、電気モーターの回転運動を、ガス缶の解放弁のピンを押すロッド又はプランジャーの直線運動に変換するように構成される。例えば、そのような機械的伝達は、カム、ロッド、アーム、レバー、及び、同様の要素を含む。ロッド、アーム及びレバーのような直線要素は、ヒンジジョイントで互いに接続する。そのような機械的伝達は、加えられた力の内の振動が、動かなくなったり、他に動作に影響したりする力又は運動の成分を導く場合、故障しやすい（例えば、加えられた力が、正しい作動が実質的に縦向きの力を要求する横向きの力の成分を含んでいる）。様々な要素又はそれらの接続における電位変動又は公差は、各製造された炭酸化装置の正しい動作を確実にするために、高価又は時間のかかる校正又は調整処置を必要とする。

【0043】

一方、本発明の実施形態によれば、空気作動ガス解放機構の空気伝達は、回転運動を直線運動に変換する機械要素を必要としない。例えばポンプの回転運動は、室内の気圧によって直線運動に変換される。気圧は、全表面に垂直力を及ぼし、機構を動かなくする横向きの力、又は、製造された炭酸化装置間の変化の可能性を低減する。

【0044】

図を参照する。

【0045】

図１は、本発明の実施形態に係る、空気作動付きの炭酸化装置の要素を模式的に示している。

【0046】

炭酸化装置１０は、外ハウジングが取り外されて示されて、ハウジングによって覆われる炭酸化装置１０の要素が示されている。

【0047】

炭酸化装置１０は、二酸化炭素又は他のガスなどのガスを、ガス缶２０から、炭酸化ヘッド３４へ送るように構成されている。炭酸化される液体（例えば、水、水ベースの飲料、又は他の液体）を含むボトル３６は、炭酸化ヘッド３４に装着されてもよい。ガスは、ヘッド入口３１とボトル３６内に搬送される。

【0048】

ガス缶２０は、円筒状又は他の形状であり、缶ホルダー２１で、炭酸化装置１０に取り付けられてもよい。ガス缶２０は、液状化されたガス、加圧されたガス、又は、その２つの組合せ（例えば、液状化されたガスの一部が蒸発して、液状化されたガスの上方で加圧されたガスの層を形成する）を保持するように構成されてもよい。

【0049】

ユーザーは、ユーザー制御部４６を作動させて、炭酸化装置１０に、ボトル３６内の液体の炭酸化を開始させてもよい。例えば、作動されたユーザー制御部４６は、複数の提供された炭酸化レベル（図３参照）、例えば、高（Ｈ）、中（Ｍ）、又は、低（Ｌ）から、所望の炭酸化レベルを選択してもよい。制御部の他の形式が備えられてもよい。空気弁作動機構４０の制御部４２は、選択されたユーザー制御部４６に従って、空気弁作動機構４０の要素を作動させてもよい。

【0050】

炭酸化装置１０の空気弁作動機構４０は、缶ガス解放弁２５を作動して、ガス缶２０からガスを解放させてもよい。空気弁作動機構４０の空気ポンプ４８は、制御部４２によって作動されて、大気から空気を空気取入口５０を通して引き込み、取入導管５６を通して空気を空気室１２へ送ってもよい。例えば、空気ポンプ４８は、大気から空気を引き込み、その空気を加圧しながら空気室１２に送り込むように構成された、エアコンプレッサー、ファン、ブロアー、蛇腹、プランジャー、又は他の機構を含んでもよい。空気ポンプ４８が作動している間、制御部４２は、空気解放弁５２を閉止して、空気室１２から空気が空気吹出口５４を通って大気へ解放されることを防止してもよい。例えば、空気解放弁５２は、電圧が印加されるまで開いたままの常開型ソレノイド弁を含んでもよい。常閉型弁、又は、他の作動原理に基づく弁のような、他の形式の弁が使用されてもよい。

【0051】

空気解放弁５２が閉止されている間の空気ポンプ４８の作動は、空気室１２内の気圧を増加させてもよい。増加した気圧は、缶ガス解放弁２５を開放し、ガスを解放して、ボトル３６内の液体内容物を炭酸化してもよい。

【0052】

制御部４２が、ボトル３６の液体内容物の炭酸化が完了したこと（例えば、ユーザー制御部４６の作動によって決定された長さの時間が経過した後、又は、炭酸化の終了を他の方法で判定した後）、又は、一連の炭酸化パルスのプログラムされた炭酸化スキームの炭酸化パルスが完了したこと（例えば、缶ガス解放弁２５が開いてから所定の時間が経過した後）を判定すると、空気が空気室１２から解放されてもよい。例えば、空気解放弁５２が開放され、空気ポンプ４８の作動が停止されてもよい。それゆえ、空気は、流出導管５７及び空気吹出口５４を通って空気室１２から排気されてもよい。その結果としての空気室１２内の気圧の減少は、缶ガス解放弁２５の閉止機構が、缶ガス解放弁２５を閉止することを可能としてもよい。

【0053】

図２Ａは、ガスを缶から解放させる空気弁作動機構付きの、図１に示される炭酸化装置の断面を模式的に示している。

【0054】

炭酸化装置１０の要素は、ハウジング１１に収容される、又は、ハウジング１１に取り付けられてもよい。ハウジング１１は、ハウジング１１の他の区域に対して、回転する、又は、他の方法で移動する、又は、変位するように構成された１つ以上の区域を含んでもよい。

【0055】

缶ガス解放弁２５が開放されると、ガスは、ガス缶２０から、炭酸化ヘッド３４に取り付けられたボトル３６に送られてもよい。

【0056】

炭酸化装置１０の空気弁作動機構４０は、缶ガス解放弁２５を作動して、ガスをガス缶２０から解放させてもよい。

【0057】

ガス缶２０は、缶ホルダー２１によって炭酸化装置１０に取り付けられてもよい。例えば、缶ホルダー２１は、ネジ２３ａ又は他の構造を有し、それらは、ガス缶２０の缶ガス解放弁２５の対応するネジ２３ｂ又は他の構造と協働して、ガス缶２０を炭酸化装置１０に保持してもよい。

【0058】

空気弁作動機構４０による缶ガス解放弁２５の動作は、ガス缶２０からガスを解放してもよい。例えば、缶ガス解放弁２５の弁プランジャー２４は、ガス缶２０に押し込まれ、加圧されたガスをガス金具２８を介して解放することを可能としてもよい。内方向の押圧力が弁プランジャー２４に及ばなくなると、缶弁閉止部材２６は、弁プランジャー２４を外方向に押し、ガスの解放を防止してもよい。例えば、缶弁閉止部材２６は、弁プランジャー２４が内方向に押された際に圧縮されるバネ、又は、他の弾力性の要素を含んでもよい。

【0059】

いくつかの場合、缶ホルダー２１は、過剰圧力装置を備えてもよい。過剰圧力装置は、缶ガス解放弁２５が閉止し損なった場合に、ガス缶２０からのガスの流出を防ぐように構成されてもよい。例えば、缶弁閉止部材２６が損傷したり他の理由で動かなくなったりした場合、弁プランジャー２４が損傷したり、曲がったり、傾斜して、正確な運動が防止された場合、又は、弁プランジャー２４の正しい運動を防止する異物が缶ガス解放弁２５に入り込んだ場合、缶ガス解放弁２５は閉止し損なうことがある。過剰圧力装置は、弁プランジャー２４（又はプランジャー１８）が押し込まれていない場合、ガスの流路を閉止する密閉システム（例えば、プラスチック又は他の適切な材料）を含んでもよい。過剰圧力装置は、弁プランジャー２４が押し込まれると、ガスを再度流通させ、弁プランジャー２４が押し込まれなくなると、再度流れを停止してもよい。

【0060】

空気弁作動機構４０は、空気室１２を含んでもよい。空気室１２は、可動壁を含む。示された例では、可動壁はピストン１４を含む。

【0061】

制御部４２が、空気弁作動機構４０を作動して缶ガス解放弁２５を開放すると、空気ポンプ４８が作動されて、大気から空気を空気取入口５０を通して取り入れてもよい。空気は、取入導管５６及び空気入口開口１５を通って、空気室１２に送り込まれてもよい。空気解放弁５２は閉止されて、空気の、空気出口開口１６及び流出導管５７を通った空気吹出口５４及び大気への排気を防止してもよい。

【0062】

空気が空気室１２に送り込まれて加圧されると、気圧は、空気室１２内で増加し、増加した圧力が、外方向移動１９をもって、ピストン１４を外方向へ移動させる。ピストン１４の外方向移動１９（図３）は、室横壁１３によって、横方向において規制されてもよい。例えば、ピストン１４は、円形を有し、室横壁１３は、円筒壁であってもよい。ピストン１４、及び、室横壁１３の断面は、同じ形状（例えば、楕円、矩形、多角形、又は、他の形状）を有してもよい。ピストン１４は、室横壁１３に対してその方向を傾けたり、又は、変化させたりすることなく、室横壁１３に沿ってピストン１４をスライドさせるように形成され、又は、構成されてもよい。ピストン１４は、ピストン１４と室横壁１３との間の空気室１２からガスの逃げを低減、又は、制限するように構成されてもよい（例えば、低摩擦ガスケット又はブラシのような、低摩擦密閉構造を有する）。あるいは、又は、ピストン１４に加えて、可動壁は、空気室１２内の気圧が増加したときに外方向に膨らむ、変形可能、又は、弾性ダイヤフラムを含んでもよい。

【0063】

ボトル３６（又は、炭酸化される液体の他の容器）は、炭酸化ヘッド３４に取り付けられてもよい。例えば、炭酸化ヘッド３４は、ボトルホルダー３５を含んでもよい。ボトルホルダー３５は、ボトル３６を炭酸化ヘッド３４に保持するための構造、例えば、示される様な引き込み可能クランプ、を含んでもよい。あるいは、又は、さらに、ボトルホルダー３５は、ボトル３６を炭酸化ヘッド３４に保持するためのネジ、又は他の構造を含んでもよい。ボトルホルダー３５は、加圧されたガスが、ガス注入ワンド３２の先端開口３３を通してボトル３６に導入されている際に、ボトル３６を炭酸化ヘッド３４に保持するように構成されている。ボトルホルダー３５は、ボトルホルダー３５と係合するように設けられた構造を持つようにそれぞれ構成された、１つ以上の特別な形式のボトル３６を保持するように構成されてもよい。ボトル３６は、炭酸化中、ボトル３６内に形成される所定の圧力に耐えるように構成されてもよい。そのようなボトル３６がボトルホルダー３５によって保持されて、ボトル３６が所定のレベル（典型的には、ボトル３６に記されている）まで液体で満たされると、ガス注入ワンド３２の少なくとも先端開口３３が、ボトル３６の液体内容物に浸される。

【0064】

缶ガス解放弁２５が開放されてガス缶２０からガスが解放されると、解放されたガスは、ガス金具２８から、ガス導管３０を通って、ガス注入ワンド３２へ流れてもよい。それゆえ、ガス缶２０から解放されたガスは、炭酸化ヘッド３４に保持されたボトル３６の液体内容物を炭酸化してもよい。

【0065】

制御部４２は、電気回路構成要素、又は、１つ以上の処理ユニットを含んでもよい。制御部４２を作動させる電力は、電力接続を介して、例えば、交流線電圧を、制御部４２の作動に適切な直流電圧に変換する変換器に供給されてもよい。あるいは、又は、さらに、制御部４２は、直流電源（例えば、蓄電池、又は、他の電源）によって電力を供給されてもよい。制御部４２は、電力を、空気弁作動機構４０の要素に制御可能に供給する制御可能なスイッチ、接点、又は他の要素を含んでもよい（例えば、空気ポンプ４８、空気解放弁５２、センサー４４、又は他の要素）。

【0066】

図２Ｂは、缶のガス解放弁を閉止可能とする空気弁作動機構を有する、図２Ａに示される炭酸化装置の断面を模式的に示している。

【0067】

ピストン１４は、空気室１２内に引き込まれ、缶弁閉止部材２６が缶ガス解放弁２５の閉止することを可能としている。

【0068】

図３は、図１に示される炭酸化装置の空気弁作動機構の動作を模式的に示している。

【0069】

ユーザーは、ユーザー制御部４６を操作して、炭酸化装置に、炭酸化ヘッド３４に装着されたボトル内の液体の炭酸化を開始させる。例えば、操作されたユーザー制御部４６は、高（Ｈ）、中（Ｍ）、又は低（Ｌ）等の複数の提供された炭酸化レベルから、所望の炭酸化レベルを選択してもよい。他の形式の制御が提供されてもよい。空気弁作動機構４０の制御部４２は、選択されたユーザー制御部４６に従って、空気弁作動機構４０の他の要素を作動してもよい。

【0070】

制御部４２は、１つ以上のセンサー４４によって検知された１つ以上の検知された状態に従って、要素を作動してもよい。ガスを解放する空気弁作動機構４０の動作は、１つ以上の状態がセンサー４４で検知された場合に、制限されたり、又は、防止されたりしてもよい。例えば、センサー４４の傾斜センサーが、炭酸化装置１０の傾斜が、閾値の傾斜角度を超えたり、又は、傾斜角度の所定の範囲から外れたりしたことを示すと、ガスの解放を防止してもよい。あるいは、又は、さらに、他の検知された状態が、ガスの解放を防止することになってもよい（例えば、ボトルがないこと又は炭酸化ヘッド３４に不適切に保持されたボトル、ガス缶２０がないこと又は缶ホルダー２１へ不適切に保持されたガス缶、ガス導管３０、空気取入口５０、又は空気吹出口５４等の開口又は導管の閉塞、要素の動作不良、ボトル内の過剰なガス圧力を示す検知された条件、又は、他に示された条件）。

【0071】

１つ以上のセンサー４４は、１つ以上の圧力センサー（例えば、炭酸化ヘッド３４に保持されたボトルの内容物の炭酸化の、又は他の、ガス缶２０からガス導管３０へのガスの解放を検知するための）、タイマー（例えば、処理の時間を計測するための、一例として、異なるレベルの炭酸化を得ることに対応する、有効炭酸化の異なる時間を計測するための）、接点又は他の機械的センサー（例えば、缶ホルダー２１によって保持されたガス缶２０、炭酸化ヘッド３４に保持されたボトル、弁ピン２２の位置、又は、他の機械的センサーを検知するための）、温度センサー又は他の環境条件のセンサー、又は、他のセンサーを含んでもよい。

【0072】

制御部４２が炭酸化処理を開始すると、空気解放弁５２が閉止されて空気ポンプ４８が作動され、空気室１２内の気圧を増加させてもよい。気圧が空気室１２内で増加すると、増加した圧力はピストン１４を、外方向への移動１９をもって外方向へ移動させてもよい。

【0073】

ピストン１４が、空気室１２から、外方向への移動１９をもって外方向へ移動すると、ピストン１４は、プランジャー１８の基端を押してもよい。例えば、ピストン１４の先端は、プランジャー１８の基端に係合するように構成された構造を有してもよい。それゆえ、プランジャー１８は、ガス缶２０の缶ガス解放弁２５に向かって先端方向に移動されてもよい。

【0074】

プランジャー１８の先端の動きは、缶ガス解放弁２５の弁プランジャー２４（例えば、ガス缶２０の外部からアクセス可能な弁プランジャー２４の端部を示す弁ピン２２）の弁ピン２２を、ガス缶２０に押し込んでもよい。弁プランジャー２４の内方向への押し込みは、ガス缶２０からガスを解放させてもよい。解放されたガスは、ガス流出６２として、ガス金具２８を通して流れてもよい。ガス流出６２は、ガス導管３０を通ってガス注入ワンド３２に流れ込み、先端開口３３から流れ出る。それゆえ、ガス流出６２は、炭酸化ヘッド３４に保持され、先端開口３３が浸されたボトル３６によって含まれる液体を炭酸化してもよい。缶ホルダー２１は、ガスの、ガス金具２８を通って以外の缶ホルダー２１の部分を通ってガスが逃げることを防ぐための密閉構造１７（例えば、Ｏリング又は他のガスケット、又は、他の密閉構造）を含んでもよい。

【0075】

ガス流出６２は、ボトル３６の液体内容物の炭酸化レベルが、所定の炭酸化レベルに達するまで、又は、一連の炭酸化パルスのプログラムされた炭酸化スキームの炭酸化パルスが完了するまで、継続されてもよい。例えば、所定の炭酸化レベル、又は、炭酸化パルスの終了は、ユーザー制御部４６のユーザーの選択に従って判定されてもよい。選択された炭酸化レベルは、ガス缶２０からのガスの解放時間を判定してもよい。あるいは、又は、さらに、炭酸化レベルの到達は、１つ以上のセンサー４４による読取に応じて示されてもよい（例えば、ガス流量メーター、ボトル３６内の液体のガス内容物を計測するセンサー、又は、他のセンサー）。

【0076】

炭酸化ヘッド３４は、ボトル３６内の気圧が所定のレベルを超えたときに、ガスを大気へ逃がすことのできる圧力逃し弁（図示省略）を含んでもよい。例えば、圧力逃がし弁は、ボトル３６内の炭酸化されているガスの圧力によって開放される弾性要素（例えば、フラップ、キャップ、バネ、又は他の弾性又は弾力性の要素）を含んでもよい。

【0077】

所定の炭酸化レベルが到達されて示されると、制御部４２は、空気ポンプ４８の作動を停止してもよい。制御部４２は、空気ポンプ４８の作動の停止の前、停止に連続して、又は、停止に続いて、空気解放弁５２を開く、又は、閉止電圧の空気解放弁５２への印加を停止して空気解放弁５２を開放可能としてもよい。大気圧以上の圧力において空気室１２内に保持されている空気は、空気出口開口１７、流出導管５７、及び空気吹出口５４を通って、空気室１２から大気へ逃げてもよい。

【0078】

空気室１２内の圧力が減少すると、缶弁閉止部材２６は、弁プランジャー２４を、ガス缶２０から外方向へ押してもよい。弁プランジャー２４の弁ピン２２の外方向への移動は、プランジャー１８及びピストン１４を、空気室１２内に押し込んでもよい。ピストン１４の空気室１２への押し込みは、さらに、空気を、空気室１２から空気吹出口５４を通して送り出してもよい。弁プランジャー２４は、缶ガス解放弁２５がガス缶２０を閉止するまで外方向に押され、ガス缶２０からのガスのさらなる流出を防止してもよい。

【0079】

缶ガス解放弁２５（又は、過剰圧力装置）がガス流出６２を停止すると、ボトル３６は、炭酸化ヘッド３４から取り外されてもよい。例えば、ロック機構が開放されて、ボトルホルダー３５からのボトルの取り外しを可能としてもよい。炭酸化ヘッド３４は、ボトル３６内の気圧が、大気圧に近い圧力に減少するまで、ボトルホルダー３５がボトル３６を解放することを防止する機構を備えてもよい。例えば、ボトルホルダー３５は、ボトル３６が前向きに傾斜するまで、ボトル３６を保持するように構成されてもよい、又は、機械的又は他のガス解放機構が他の方法で作動して過剰なガスを解放する。気圧が減少すると、ボトル３６は、ボトルホルダー３５から取り外されてもよい。

【0080】

制御部４２は、炭酸化装置１０の空気動作の方法を実行するように構成されてもよい。例えば、制御部４２は、炭酸化装置１０の要素を、その方法を実行させるように設計された電気回路要素を含んでもよい。あるいは、又は、さらに、制御部４２は、例えば、制御部４２のデータ記憶ユニット又はメモリーに保存されているような、プログラムされた命令に従って作動するように構成された処理装置を含んでもよい。

【0081】

図４は、本発明の実施形態に係る、炭酸化装置の空気動作の方法を示すフローチャートである。

【0082】

ここに示されるいくつかのフローチャートに関して、示された方法の、フローチャートのブロックによって表される個々の動作への分割は、簡易性と明確性のみに対して選択されていることが理解されるべきである。示された方法の個々の動作への他の分割は、等価な結果をもって可能である。示された方法の個々の動作へのそのような他の分割は、示された方法の他の実施形態を表すとして理解されるべきである。

【0083】

同様に、他に示されない限り、ここに参照されるいくつかのフローチャートのブロックによって表される動作の実行順序は、簡易性と明確性のみに対して選択されている。示された方法の動作は、等価の結果をもって、他の順序、又は同時に実行されてもよい。示された方法のそのような並べ替えは、示された方法の他の実施形態を表わすとして理解されるべきである。

【0084】

空気動作方法１００は、炭酸化ヘッド３４に接続されたボトル３６の液体内容物を炭酸化させる命令が受信されると、炭酸化装置１０の制御部４２によって実行されてもよい（ブロック１１０）。例えば、命令は、炭酸化装置１０のユーザーによるユーザー制御部４６の作動によって、又は、作動に応じて発生してもよい。命令は、ボトル３６内の内容物が炭酸化される炭酸化レベルを示してもよい。あるいは、又は、さらに、命令は、炭酸化されていない液体のボトル３６が炭酸化ヘッド３４に保持されていることが検知された場合に受信されてもよい。

【0085】

制御部４２は、空気解放弁５２を閉止してもよい（ブロック１２０）。例えば、制御部４２は、ソレノイドに電流を印加したり、又は、他の方法で、空気解放弁５２を閉止させたりしてもよい。

【0086】

空気解放弁５２の閉止の前、閉止に連続して、又は、閉止に続いて、制御部４２は空気ポンプ４８を作動して、大気から空気を引き込み、空気を空気室１２内で加圧してもよい（ブロック１３０）。

【0087】

空気ポンプ４８の作動と空気解放弁５２の閉止との組合せは、空気室１２内の気圧を増加し、ピストン１４を外方向に押し出してもよい。ピストン１４の外方向への動きは、（例えば、弁ピン２２を内方向に押圧するプランジャー１８を介して）缶ガス解放弁２５を開放し、ガス缶２０からガスを解放して、ボトル３６の内容物を炭酸化してもよい。

【0088】

制御部４２は、所定の条件が満たされた場合のみに、空気解放弁５２を閉止する、空気ポンプ４８を作動させる、又はその両方を行うように構成されて、ボトル３６の内容物を炭酸化してもよい。例えば、炭酸化処理は、センサー４４が、所定の条件、又は条件の範囲から外れた条件を示さない場合のみに進行してもよい。例えば、制御部４２は、センサー４４の傾斜センサーによって検知された傾斜が、所定の傾斜を超えない場合に、炭酸化処理を進めないように構成されてもよい。炭酸化処理は、センサー４４によって検知された他の条件次第であってもよい。

【0089】

炭酸化処理は、所定の時間間隔が経過するまで継続してもよい（ブロック１４０）。ガスがガス缶２０から解放される間の時間（例えば、缶ガス解放弁２５が開放された後、又は、缶ガス解放弁２５が開放されることが予測された時間後、例えば、空気解放弁５２が閉止されたときに空気ポンプ４８の作動開始後）は、所定の時間間隔が経過するまで監視されてもよい。所定の時間間隔は、選択された炭酸化レベルに対応してもよい。あるいは、又は、さらに、一つの炭酸化パルスの時間間隔は、プログラムされた炭酸化スキームに従って予め決定されてもよい（この場合、炭酸化レベルは、一連の炭酸化パルスによって決定され、ガスが、各パルス中にガス缶２０から解放される）。例えば、ガス缶２０からのガスの解放の持続は、制御部４２又はセンサー４４と協働する、又は、制御部４２と他の方法でアクセス可能なタイマーによって監視されてもよい。

【0090】

所定の時間間隔が経過していない場合、空気ポンプ４８の作動及び空気解放弁５２の閉止を継続する（ブロック１２０に戻る）。

【0091】

炭酸化が完了すると、制御部４２は、空気解放弁５２を開放させる（ブロック１５０）。例えば、制御部４２は、空気解放弁５２のソレノイドへの電流を遮断してもよく、又は、他の方法で空気解放弁５２を開放させてもよい。

【0092】

空気解放弁５２の開放の前、開放に連続して、開放に続いて、制御部４２は空気ポンプ４８の作動を停止してもよい。

【0093】

空気は、それゆえ、空気室１２から大気へ排気されてもよく、空気室１２内の気圧を減少させることができる。その結果、缶ガス解放弁２５は閉止されて、ガス缶２０から液体へのガスの流れを停止してもよい。例えば、缶弁閉止部材２６は、缶ガス解放弁２５を閉止可能としてもよい。缶ガス解放弁２５の閉止は、ピストン１４（例えば、弁ピン２２及びプランジャー１８を介して）を、空気室１２に内方向に押し込んでもよい。いくつかの場合（例えば、缶弁閉止部材２６の不具合時に適切に作動するために）、過剰圧力装置は、缶ガス解放弁２５を閉止してもよい。

【0094】

缶ガス解放弁２５が閉止されると、ボトル３６の炭酸化ヘッド３４からの取り外しが可能とされてもよい。例えば、ボトルホルダー３５が、ボトル３６が前方へ傾斜するまで、ボトル３６を保持するように構成されてもよい、又は、機械的又は他のガス解放機構が他の方法で作動されて、ボトル３６から過剰なガスを解放してもよい。ボトル３６内の気圧が減少されると、ボトル３６がボトルホルダー３５から取り外されてもよい。

【0095】

本発明の実施形態によれば、選択された炭酸化レベルの到着は、一連の炭酸化パルスのプログラムされたスキームによって決定されてもよい。各炭酸化パルスは、時間間隔の持続の間、ガス缶２０からボトル３６の液体内容物へのガスの注入を含む。例えば、各時間間隔の持続は、選択された炭酸化レベルに関連するプログラムされたスキームに従って決定されてもよい。

【0096】

図５は、本発明の実施形態に係る、複数の炭酸化パルス付きの炭酸化装置の空気動作方法を示すフローチャートである。

【0097】

空気動作方法２００は、炭酸化ヘッド３４に接続されたボトル３６の液体内容物を選択された炭酸化レベルに炭酸化する命令を受け取ると、炭酸化装置１０の制御部４２によって実行されてもよい（ブロック２１０）。例えば、命令は、炭酸化装置１０のユーザーによるユーザー制御部４６の作動によって、又は、作動に応じて発生してもよい。

【0098】

制御部４２は、空気ポンプ４８を作動させて大気から空気を引き込み、空気を空気室１２で圧縮しながら空気解放弁５２を閉止させることによって、炭酸化パルスの適用を開始させてもよい（ブロック２２０）。空気ポンプ４８の作動と空気解放弁５２の閉止との組み合わせは、空気室１２内の気圧を増加させて、ピストン１４を外方向に押す。ピストン１４の外方向への動きは（例えば、弁ピン２２を内方向に押すプランジャー１８を介して）、缶ガス解放弁２５を開き、ガス缶２０からガスを解放して、炭酸化ヘッド３４に保持されたボトル３６の内容物を炭酸化してもよい。

【0099】

制御部４２は、例えば、１つ以上のセンサー４４によって検知されたような、所定の条件が満たされた場合のみに、空気解放弁５２を閉止する、空気ポンプ４８を作動させる、又はその両方を行うように構成されて、ボトル３６の内容物を炭酸化してもよい。例えば、制御部４２は、センサー４４の傾斜センサーによって検知された傾斜が、所定の傾斜を超えない場合に、炭酸化処理を進めないように構成されてもよい。

【0100】

プログラムされた炭酸化スキームによって決定された所定の時間間隔後、制御部４２は、空気解放弁５２を開放させることで、炭酸化パルスを終了してもよい（ブロック２３０）。空気解放弁５２の開放の前、開放に連続して、開放に続いて、制御部４２は空気ポンプ４８の作動を停止してもよい。

【0101】

空気は、それゆえ、空気室１２から大気に排気されてもよく、空気室１２内の気圧を減少させることができる。その結果、缶ガス解放弁２５は閉止可能であり、ガス缶２０から液体へのガスの流れを停止してもよい。

【0102】

炭酸化パルスの適用（ブロック２２０及び２３０によって示される動作を含む各炭酸化パルスの適用）のシーケンスは、繰り返して適用されたパルスのシーケンスが、選択された炭酸化レベルに対応する炭酸化パルスのスキームの完了に対応するかどうかを決定するように監視されてもよい（ブロック２４０）。

【0103】

炭酸化パルスの適応されたシーケンスが、プログラムされた炭酸化スキームを完了させていない場合、他の炭酸化パルスが実行されてもよい（ブロック２２０及び２３０の動作の繰返し）。

【0104】

実行された炭酸化パルスが、選択された炭酸化レベルに関連する炭酸化スキームを完了させた場合、炭酸化パルスの実行が終了してもよい（ブロック２５０）。ボトル３６は、炭酸化ヘッド３４から取り外されてもよい。例えば、ボトルホルダー３５が、ボトル３６が前方へ傾斜するまで、ボトル３６を保持するように構成されてもよい、又は、機械的又は他のガス解放機構が他の方法で作動されて、ボトル３６から過剰なガスを解放する。ボトル３６内の気圧が減少されると、ボトル３６がボトルホルダー３５から取り外されてもよい。

【0105】

異なる実施形態がここに開示される。ある実施形態の特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わされてもよく、それゆえ、ある実施形態は、複数の実施形態の特徴の組み合わせでもよい。発明の実施形態の前記の記載は、図面と記載の目的として表されている。網羅していること、又は、発明を開示された正確な形式に限定することは意図されていない。当業者であれば、上記の教示に照らして、多くの修正、変形、置換、変更及び等価物が可能であることを理解すべきである。従って、添付のクレームは、本発明の真の主旨の範囲内に入るような全ての修正及び変更をカバーすることを意図していることが理解されるべきである。

【0106】

本発明の明確な特徴はここに示されて記載されているが、多くの変形、置換、変化及等価物が、本技術の同業者に見出されるであろう。それゆえ、添付されたクレームは、発明の真の意図内においてそのような変形や変更の全てをカバーするように意図されていることが理解されるべきである。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】