飲料碳酸化器和用于產生這樣的碳酸化飲料的方法技術

本發明專利技術提供一種用于提供碳酸化飲料(2)的飲料碳酸化器(1)。飲料碳酸化器(1)包括：(a)CO2生成單元(10)，包括光電化學電池(22)，其布置成在光(24)的影響之下將包括有機化合物(23)的第一液體(21)中的有機化合物(23)轉換成至少CO2并且產生包括氣體(25)的CO2，(b)壓強調節器(30)，布置成對包括氣體(25)的CO2加壓，以及混合室(40)，用于在壓強之下將包括氣體(25)的CO2混合到第二液體(41)中以提供碳酸化飲料(2)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種飲料碳酸化器以及一種用于產生碳酸化飲料的方法。
技術介紹
許多人喜歡飲用發泡水并且出于這一目的而例如購買成瓶發泡水。在本領域中已知用于碳酸化飲料的方法和可以用于這樣的方法的飲料碳酸化器。例如EP-0919518描述一種用于產生碳酸化飲料的碳酸化器、例如提供與碳酸化水混合的糖漿。碳酸化器包括用于保持待碳酸化的第一液體的裝置，所述保持裝置實質上包括封閉罐，封閉罐具有用于所述第一液體的關聯入口和用于在被碳酸化時的所述第一液體的關聯出口 ；用于在壓強之下向所述保持裝置中接納二氧化碳氣體的裝置；泵裝置，用于位于所述保持裝置內的所述第一液體，所述泵裝置具有位于所述保持裝置外部的驅動裝 置，所述泵裝置經由在泵裝置與驅動裝置之間的磁耦合來驅動；貯存器，所述保持裝置位于貯存器中，所述貯存器適于保持第二液體，第二液體包圍所述保持裝置的至少部分；以及攪動裝置，位于保持裝置下面，用于攪動所述第二液體，所述攪動裝置與所述驅動裝置直接連接。W0-2003/064314描述一種水配給器。水配給器包括供水管，與水源連接；第一和第二罐，存儲從供水管供應的水；co2罐；發泡水罐；冷卻管，纏繞第一罐、第二罐和CO2罐；出水裝置；第一出水管，從第二罐向出水裝置延伸；以及第二出水管，從第二罐向出水裝置延伸。CO2罐設置于第一罐和第二罐中的至少一個罐附近。根據W0-2003/064314，增加了可以供應的水量，并且還提高了 CO2罐的冷卻有效性。
技術實現思路
為了產生發泡水(例如在家里和在辦公室)，目前需要可能獲得起來昂貴和麻煩的液態CO2汽缸。CO2汽缸例如可能現在花費對于60升發泡水為約€ 10和對于汽缸為租金€20。另外，它們一般不能在超市中購買到。與這樣的汽缸一起工作的裝置也可能需要可以在60帕壓強工作的昂貴鋼材(典型裝置成本為€80)。另外，客戶有時抱怨在這樣的設備中產生的發泡水的口味。另外，這樣的系統可能需要相對大量能量。因此，本專利技術的目的是提供一種用于提供碳酸化飲料的替代方法和/或一種可以用于這樣的方法的飲料碳酸化器，該方法和飲料碳酸化器優選地還至少部分回避上文描述的缺點中的一個或者多個缺點。根據第一方面，本專利技術提供一種飲料碳酸化器(“裝置”)，飲料碳酸化器(“裝置”)包括(I)CO2生成單元，包括光電化學電池，布置成在光的影響之下將包括有機化合物的第一液體中的有機化合物轉換成至少CO2并且產生包括氣體的CO2, (2)壓強調節器，布置成對包括氣體的CO2加壓，以及(3)混合室，用于在壓強之下將包括氣體的CO2混合到第二液體中以提供碳酸化飲料。光電化學電池具體為可以在光的影響之下、即光電化地將有機化合物轉換成CO2的電池。在又一方面中，本專利技術提供一種用于產生碳酸化飲料的方法(“方法”或者“過程”)，方法(“方法”或者“過程”)包括將第一液體中的有機化合物光電化地轉換成至少CO2以產生包括氣體的CO2 ;并且在壓強之下將包括氣體的CO2混合到第二液體中以提供碳酸化飲料。具體而言，在這一方法中，可以應用如在這里描述的飲料碳酸化器。本專利技術實現使用容易可用的有機碳源如葡萄糖糖漿作為CO2源從而使這樣的裝置的使用成本低得多。本專利技術具體使用光電化學電池，其中例如可以將這樣的有機化合物如葡萄糖轉換成co2。在電池的一個電極(“陽極”)，光子由半導體材料吸收，并且形成例如可以將葡萄糖氧化成CO2的導帶電子和價帶空穴。向電池中的第二電極(“陰極”)運送光轉換過程所產生的電子，它們在該第二電極以氧反應以產生水。在這一光誘發過程中生成可以(部分)用來驅動裝置的電力。例如I千克糖可以容易遞送足夠CO2以產生200升發泡水(I千克蔗糖(C12H22O11)是2. 92摩爾并且可以氧化成35摩爾或者1543克C022。強碳酸化水包含約6克/升CO2,因而用約I千克糖可以制成257升發泡水)?？梢远ㄖ艭O2含量，因為公知的是人們關于氣體(泡沫)含量具有不同口味。用于發泡水的價格可以由此實質上下降。另外，裝置可以 被設計成在低壓工作從而無需昂貴高壓材料。術語飲料或者飲品是具體預備用于人類消費的液體。術語“飲料”可以不指代水本身，但是在本專利技術中，碳酸化水(發泡水)視為飲料。飲料的例子包括可樂、發泡水、冰茶、檸檬水、果汁飲料、水果飲料、熱巧克力、熱茶、熱咖啡、牛奶、奶昔、葡萄酒、啤酒、樂啤露(rootbeer)、橙子蘇打、葡萄蘇打、奶油蘇打和姜汁以及其它例子。因此，術語“飲料”可以指代酒精飲料、非酒精飲料和軟飲料以及其它飲料。可以用本專利技術的裝置和方法產生的碳酸化飲料優選地是消費冷飲、比如可樂、泡發水、冰茶、檸檬水、果汁飲料、水果飲料、葡萄酒、啤酒、橙子蘇打、葡萄蘇打、奶油蘇打和姜汁以及其它例子。具體而言，這里的飲料不是基于奶制品的飲料。因此優選地，第二液體是飲料或者飲料前體。飲料前體的例子是水或者可樂混合物，通過向飲料前體中引入CO2將該水或者可樂混合物轉換成飲料(以分別提供發泡水和可樂)。在一個具體實施例中，第二液體是水、因此具體為諸如非蒸餾水、非發泡礦物質水、去礦物質水等非發泡水。本專利技術的一個具體方面是使用光電化學電池以本地生成CO2和電力。具體而言，光電化學電池是基于納米TiO2的光電化學電池。如本領域中所知，染料可以用來靈敏化納米TiO2(格瑞冊耳電池(Graetzel cell)類型)。也可以應用其它半導體材料、比如ZnO或者CdS。這樣的光電化學電池在原理上也可以用于環境補救、即水和廢水清理、空氣污染消除和消毒，因為它們能夠去除有機化合物，如在這里應用于生成C02的那樣，例如參照Masao Kaneko 等人的"Photoelectrochemical reaction of biomass and bio-relatedcompounds with nanoporous Ti02 film photoanode and O2-reducing cathode ",Electrochemistry Communications,8(2006)336。有利地，利用本專利技術的裝置和方法，同時生成CO2和電力。通過向光電化學電池提供第一液體并且照射(例如用太陽光和/或用人造光)電池，特別是陽極，來生成CO2和電力。將至少部分的CO2引入到第二液體中，并且至少部分電力可以用來驅動裝置。室內生成的電力可能不足以驅動整個裝置。因此，裝置可以從附加電能源如內部或者外部電能源獲得電力。在一個實施例中，飲料碳酸化器還可以包括光源(人造光源)，該光源被布置成提供至少部分的光電化學電池所需要的光。在一個實施例中，向裝置添加(UV)燈，該燈生成光以便驅動電化學光反應。這一燈可以由市電電源或者由(可再充電)電池組饋給。當裝置依賴于傳入日光時，裝置可以通過生成的電力完全操作自身(泵等)。因此，本專利技術的方法還可以包括向光電化學電池提供光源如(UV)燈的光?？梢姽?也)可以用來驅動光電化學電池。例如可以應用氮摻雜的TiO2作為可以執行在可見光的影響之下將有機化合物轉換成CO2的半導體，但是TiO2中的其它摻雜物也可以具有這一效果(例如參見Nick Serpone 的"Is the Band Gap of Pristine TiO2Narrowed by Ani本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B·戈藤伯斯，G·格羅伊爾，C·R·萊達，P·H·L·諾騰，
申請(專利權)人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：
國別省市：