本发明涉及一种碳酸化设备及其连接器，特别是关于一种将一瓶浓缩香料连接到一个装置上的连接器，该装置是碳酸化设备的一部分用于分配瓶中的浓缩物以便与碳酸水混合。 我们的美国专利第4，726，4949号和其在其他国家的同族专利公开了一种碳酸化设备，这种设备具有包括一个计量腔室的浓缩物分配器。当准备分配浓缩物时，二氧化碳气体通过压力输入至一个文杜里管内，再通过文杜里管的作用将供料瓶内的浓缩物供给计量腔室。文杜里管中的气体通入至浓缩物瓶中。从而即使夹带在气体中的某些浓缩物，也回到浓缩物瓶中。因此，将瓶连接至浓缩物分配器上的连接器包括有一个通道，用于容纳一个将浓缩物送往计量室的汲取管，和另一面通道，通过该通道从文杜里管出来的气体可以进入瓶中，以及第三个通道，以备瓶内的压缩气体可以通过该通道逸出至大气中。连接器上配有若干个弹性锁闩以备将连接器固定在分配器上。
虽然上述的美国专利装置作用很好，本发明是针对于提供一个对其结构加以改进的连接器。
连接器的主要要求条件是：
a.它必须具有可靠的机械联结，使其在使用中不致脱开，连接器与分配器之间必须有良好的密封，以使浓缩物不会在使用过程中溅出。
b.它与分配器的连接必须简便易行，以适合于家庭应用，让孩子们也能自己操作，在瓶中浓缩物用尽后换上新的。
c.同样理由，连接器应当便于拆开。
d.由于家用碳酸化设备应尽量结构紧凑，连接器也应结构紧凑并尽量少占地位。
e.连接器必须提供稳固地联结，也就是，浓缩物瓶必须保持在原位不动。
f.制造成本应当减低，因此连接器最好能廉价地由合成塑料模制而成。
g.一旦将空的浓缩物瓶子从设备上拆卸之后，最好不要再把它装上去重新应用。这样可以避免这只瓶子有可能被装进不适合的浓缩物从而损害这设备的运转，也对人的健康不利。
上述美国专利的连接器包括一个圆筒体，这圆筒体（基本上永久地）安装在含有浓缩物的瓶子上，并且在其内部结构中存有前面所述的通道和一个挡板装置用以防止进入瓶中的二氧化碳气体直接经由排出口逸出至大气中，这样可能会造成点滴的浓缩物也从排出口被排出的危险。若干个锁闩与圆筒体连成一整体。这些锁闩安装在圆筒体的外面并向上突出于圆筒体的顶端以便与分配器上相配合的凹槽相咬合。还配备有一个汲取管和密封件，虽然并不准备任意使用，但在没有瓶子时，没有与分配器相连接，因此存在着丢失这些配件的危险。
本发明的一个方面是专门关于提供一个更加结构紧凑和稳固的装置，达到这一点的本发明特征在于一个新颖的锁闩结构。根据这个特征，锁闩最好安置在园筒体的外面，但是低于其顶端。这与美国专利第4，726，494号所示的结构方案相比，不但降低了连接器的高度，（在美国专利中，锁闩是突出于连接器的上面的），而且，至少是以较好的方式，使锁闩不致在运送中遭到损坏。
另一个方面，本发明提供的锁闩装置是以围绕着连接器本体部分的一个环的形式，这个环最好是能卸开的以备将空瓶从碳酸化设备中移去。这样的环可以提供一个特别稳固的连接。
本发明另一个方面是关于降低连接器的制造成本，这是通过提供一种简化的挡板装置以使连接器更易于模制。
根据本发明又一个方面，前述的汲取管基本上永久地连接在这设备上。
本发明的另一个方面是关于便于将浓缩物供给装置在容器上，例如一个浓缩物瓶的装置。在实际操作中特别是如刚提到的汲取管基本上永久连接在浓缩物分配器上的情况下，往往会发生困难。一种可能性是以下述方式对分配器和汲取管安装即使汲取管底端的下面有足够的位置以便将浓缩物容器放置于汲取管的下面，然后将其提升至能与浓缩物分配器相连接所要求的高度。然而，这样一种安排会使碳酸化设备显得特别庞大。为解决这一问题，本发明在另一个方面提供一种可以相对于碳酸化设备移动，并且最好能从其拆开的浓缩物分配器，以便于将一个新的浓缩物瓶连接到外壳体上。一个特别有利的实施例包括在这设备上配置有一个供气管套，该管套沿水平方向导向设备之外并用于容纳一个浓缩物供应装置的相配合的横向气体接受接头，还配置有一个位于供气管套下面的朝上的浓缩物接受管套，以配合浓缩物供应装置上相对应的朝下的浓缩物供应接头。气体供应接头能够上下移动以便在气体供应管套和气体接受接头保持接合时，容许浓缩物供应接头和浓缩物接受管套的相接合和拆开。这样的安排可以在更换用完了的浓缩物容器时使浓缩物供应装置易于连接到碳酸化设备上和从其拆开。
下面将通过实施例参照附图、对本发明作进一步描述：
图1是体现本发明的一个碳酸化设备的概略示意图;
图2是通过图1中部分设备的截面图，显示出根据本发明一个较好具体实施例的连接器，图中的连接器处于将浓缩物瓶固定到浓缩物分配器上的位置;
图3是图2中的部件相互了解后的截面图;
图4是图3中一些部件（同样是相互分解的）的透视图;
图5是一个浓缩物瓶在用尽其浓缩物供应后从分配器分开时的局部截面图;
图6表示连接器的一部分用以显示连接器与密封件之间的关系;
图7显示在应用瓶子之前的连接器与一个密封盖和一个帽罩的组合体;
图8是本发明一个最佳实施例的部分碳酸化设备的透视图;
图9是通过图8中部分设备的截面图;和
图10是类似于图9的截面图，但显示该部件处于不同的位置。
根据图1，一个家用碳酸化设备包括一个碳酸化室100，其容量最好是每次供一次饮用，例如，大约6至16液量盎司。二氧化碳的供应装置容纳在与一个阀结构104相连的储气罐102内，通过阀结构104，二氧化碳气体被输入室100以碳酸化其中的水。该碳酸化装置与我们的美国专利第4，719，056号及在其他国家的同族专利中所描述的相同。装有浓缩香料的瓶103由一个连接器106连接至浓缩物分配器108上。二氧化碳气体在压力下通过阀结构104和管道110被输往分配器108以使其开动。在炭酸化室100底部的排出阀114是用手操作的，用于将炭酸水放入饮用容器中，例如放在一个支座118上的玻璃杯116。管道120将浓缩物从分配器108输往排出阀114以与碳酸水混合。整套设备装在一个合适的外壳体内，图中非常概略地以122表示，外壳体应尽量地安排紧凑。
根据图2至4，浓缩物分配器108包括一个外壳体122，体内包含一个计量腔124，计量腔又分成一个主要部分124a和一个辅助部分124b，两个部分互相沟道。隔墙126限定了一个隔室128，隔室位于腔室124之内并通过一根穿过连接器106的汲取管130与浓缩物瓶104的底部相连通。
通道132与管道110相连以接受从那里来的气体;当分配器108操纵时，这气体经由小孔134，空间136，一个具有放大上端140的朝下导管138并通过连接器106进入瓶104中。气体以高速通过小孔134，由于文杜里效应使空间136和与其相连通的室124内的压力降低。降低的压力将浓缩物通过汲取管130和隔室128吸入计量脘124中。在停止供气后，隔墙126的顶边限定了浓缩物在腔室124中的最高水平面，因为高过这水平面的浓缩物就回经由汲取管130流回至瓶104中。再者，如果腔室124已溢满而气体供应仍在进行，则溢出的浓缩物将随着气流通过管138流回至浓缩物瓶中。因此，可能随时会发现，在气体供应连续进行时，在瓶和室124之间有一些浓缩物的循环流动，然后又回到瓶中;然而，在供应气体停止后，准确计量数量的浓缩物将留在室腔124内。
浓缩液供应管道120与形成空心圆筒件144的一部分的管142相连，圆筒件144以可拆卸地连接于一个与壳体122连为一体的接头146上。接头146外面的一个“O”型圈148与圆筒件144的内壁形成摩擦配合。一个垂直移动的阀150（图中显示打开的位置）包括一个密封件152;在没有接上圆筒件144时，阀150受到弹簧154的作用被向下推动至一个闭合的位置，在这位置中，密封件152与阀座156相啮合。当圆筒件144连接到接头146上时，装在圆筒件144内的朝上的叉尖158顶住阀150的下面部分160，以便将阀抬起并打开。在计量腔124的部分124b的底部装有一个浓缩物排出口162，在室124被排空时，排出口162就由一个球164所关闭。当室124内装有浓缩物时，球164就向上浮起在浓缩物的上面，从而计量腔124通过排出口162与接头146相通，此时阀156就打开。阀156的配置可以防止室124内的残余浓缩物的在圆筒件144脱开分配器108时，例如为了安装上一个新的瓶104时，从分配器108中滴出。在制备饮料的操作中，一计量腔124被排空时，浮球阀164就立即关闭，这样保证了管道120内仍充满浓缩物以备下一次制备饮料时用，同时也保证了在每一次的炭酸水饮料中都分配以适量的浓缩物。
连接器106包括一个圆筒体170，一个位于圆筒体170一端的挡板结构172，一个位于圆筒体170另一端的裙缘174和一个锁闩环176，所以各部分都由一个单一的整体合成塑料模压制品构成。连接器106是利用圆筒体170内壁上的肋条178和裙缘174内壁上的肋条180固定在瓶104上的。瓶颈上端配有一个环形的凸出部分182以与肋条178咬合，及一个凸缘184以与肋条180咬口。肋条178和180的形状必须使其在将连接器装到瓶子上时能把连接器压牢在瓶颈上而不致轻易脱开。辐条186将裙缘174连接于圆筒体170上。挡板结构172包括内和外环188，190和一配置在径向平面上并与环188和190互相连结的若干挡板192。圆筒体170上端有一个内向的凸缘194支持着外环190，外环又支持着挡板192，而挡板又支持着内环188。挡板192的轴向长度等于外环190的轴向长度。环188和190的底端处于同一径向平面内，但环188在轴向上较环190为短，因此由内环188的顶端和挡板192的内端形成一个圆形凹口196。
锁闩环176通过一个能撕开的环带198和辐条186连接于圆筒体170上。环带198备有一个拉片200以便在准备撕开环带时可以用手指和拇指将其摄住。在锁闩环176的内壁上有一些朝内突出的突出物202，突出物具有朝下倾斜的上平面204和径向的下平面206。
分配器108上备有朝下的圆筒形凸起部208，凸起部有一个轴向槽210和一个靠近下端的外向突出物212。突出物212除了在槽210处有中断外，形成一个完整的环带。突出物212的下平面214是倾斜的而其上平面216是径向的。
在安装一个新的浓缩物瓶至分配器108时，连接器的圆筒体170首先插入中空的凸起部208，凸起部随即进入介于圆筒体170和锁闩环176之间的空隙中。前面所述的突出物202和212的形状保证了突出物202能滑过突出物212，凸起部208和环176有足够的弹性能适应这滑动，直到连接器106通过平面206和216的互相咬合锁紧在凸起部208上。随后瓶子只能通过（除非经过极度困难）将环带198撕开，使锁闩环176与连接器106的其余部分脱开才能移去。在连接器从凸起部208移开后，分离的锁闩环176就能很容易地使其变形而令其无困难地从凸起部208移开。
分配器108的隔室128通过一个开口220与汲取管130相连通。与外壳体122连成一体的四个朝下的叉尖222以间隔开的位置沿着开口220进行分布，叉尖的下端具有钩224。一个圆筒形颈圈206松动地围绕着叉尖222，并具有四个朝内的突出物228，突出物在连接器106不在的情况下，限制了颈圈226相对于叉尖222的向下移动，如图5所示。颈圈226以肋条230固定了汲取管130上端的内部，而在其上端备有向外突出的凸缘232，凸缘的上表面上有一个环形的隆脊234。
在分配器108的壳体122下面配有一个实体弹性体的密封圈240，该密封圈有一个中央开孔242，以容纳叉尖222，和一个偏心设置的接头244，中有一个通孔246，以紧密地容纳管138的下端，并与其形成密封。密封圈240的边缘248是增厚的。
浓缩物瓶104上，备有一个盖，这个盖将连接器106的上端关闭，一直到瓶子装接至分配器108等使用时为止。这个盖可以，例如，由粘附在凸缘194的上表面和/或环190的上表面上的一层铝箔组成。当瓶子准备装到分配器上时，这盖首先被去除，然后将汲取管130通过环188插入瓶中。开始时，汲取管130和颈圈226处于如图5中的位置，但，当圆筒体170完全插入凸起部208时，套筒230的凸缘232将位于由环188的上平面和挡板192的内缘所限定的凹入处，并由环188的上平面支撑着。当连接器106被推向完全就位时，锁闩环176与突出物214相咬合，凸缘232上的隆脊234被推入弹性体件240内以形成汲取管130和壳体122之间的气密密封。另外，密封圈240的增厚边缘部分248和与其相啮合的凸缘194的上表面部分也形成气密密封。还有，如图中所示，与密封圈240的下表面在其右面边上（即在接头244周围）相接触的那些挡板192的上端，与密封圈240也形成密封。这样，如图2中箭头A所示，从管138来的气体经由接头244和在这结构右边的挡板192之间的一个或多个空隙（如图2所示）进入瓶104。在图2中还可以看到（并可参考图6中显示的密封圈240与挡板结构之间的关系），大部分挡板192之间的空隙通过凸起部208的内部和其中的槽210把瓶104的内部通向外部大气。还有，图6还显示从管246来的气体总能被送入一个或多个挡板之间的空隙，而与连接器相对于管138的旋转位置无关。由于密封圈240与挡板192之间的配合，径向的挡板192保证了从管138进入连接器106的气体不会沿着周边环流，而是在其能沿着图2中箭头B所指的路线逸出至大气之前就被迫使进入瓶104的上面部分。这样可以保证夹带在从管138进入连接器106的气体中的浓缩物重新回到瓶中的浓缩物主体内而不被排出这设备之外。
为了保证在连接器106连接到分配器108时可以获得所要求的密封，突出物202的平面206和环190和凸缘194的上表面之间的尺寸a应当与分配器的尺寸相配合。这样，如图3所示，尺寸a可以是11±1mm而尺寸a则较尺寸a略小。尺寸b，即环188与190的上表面之间的距离（也就是容纳凸缘232的凹进部分的深度），最好是大约1.8mm。尺寸c，即环190的上表面和凸缘194的上表面之间的距离最好是0.5mm，这需与密封圈240的增厚部分248的大小相配合。
当满瓶的浓缩物送来时，上面必须配置一个盖以防止液体溅出。图7显示了一个盖290接合在连接器的顶面，最好是与表面190相啮合。此外，还需配备一个用弹性合成塑料制成的杯形罩帽292，罩帽上有一个搭接突出物294以与连接器上相配合的突出物296咬合。罩帽292保护盖290不致在运送中是被损坏，因为后者可能是由比较柔软的材料如铝箔制成。能够容易地配置这样一种罩帽也是本发明这一最佳实施例的一个优点。
连接器106的这个最佳实施例，如在图中所显示和文中详细描述的，符合前面所给出的一切要求。特别是锁闩176被间隔地安置在圆筒体170的外面，但低于其上端，使这结构紧凑并易于装配和拆卸，如文中所述。这种结构既可靠又省钱，因为整个结构可以从合成塑料以一个整体模制出来。在一个环上配置锁闩204保证了当浓缩物瓶连接到碳酸化设备上的极大稳固性，这条环是不会偶然地断开，造成在使用前将瓶跌落。一个简便的搭锁的连接被用于这设备上。必须撕开条带198以卸开环176才能取出用完了的瓶子保证这瓶子不能再重新应用，因而基本上免去了这种危险，即可能应用一种不合适的浓缩物，例如过于粘性的浓缩物，以致造成这碳酸化设备无法操作。
根据图8，该设备的外壳体122（图1中仅作示意图显示）包括一个主要部分300，其中包含炭酸化室（未显示）并形成一个空腔302，用于容纳一个玻璃杯或其他饮用器皿，在空腔302的上面部分装有一个排出阀114。外壳体122的左边有一个隔室304（如图8），用于安放三个浓缩物瓶，各贮有不同香味的浓缩物，分别标以104a，104b和104c。隔室304由一个底座306，一个后壁308，侧壁310，一个可折卸的盖312和一个低前壁314构成。为清晰起见，壁310，盖312和前壁314都只用点划线表示。
隔室304内还包含三个分配器108a，108b和108c，又分别通过连接器106a，106b和106c与各自的浓缩瓶相连，连接器都固定在各瓶子上。瓶子104a，b，c，连接106a，b，c和分配器108a，b，c都如在图1至7中所描述的，并标以相同同的标号，但加上了a，b，和c以表示图8中不同的部件。另一个隔室（未显示）用于安置二氧化碳供应罐可装在壳体122的另一边。
在最初的描述中曾提到过在装上和卸下浓缩物瓶时，汲取管130仍旧装在分配器108a上。为了使隔室304尽可能紧凑，分配器108a，b和c都能由碳酸化设备上拆开，因而连接器106和分配器108之间的连接可以很容易达成。而在分配器拆开后，汲取管130仍旧插在瓶中，这样就不需要在隔室304内备有足够的空间以备在分配器108仍留在原位时发生上述动作。图8显示分配器108a从设备脱开后又从隔室304移出，从而可再装上一瓶新的浓缩物瓶104a。在新瓶104a安装好后，就可以重新装上分配器，首先将分配器的接头133a插入中空的圆筒形气体连接器外套316a，如图9所示，从而“O”型圈135基本上形成气密密封。这样，通道132就与气体管道110相接。气体连接器外套316a支持在一个滑动件318a上，滑件安装在壳体122的壁322的一条槽320a中并可以上下滑动。在接头133a插入气体连接器处套316a后，这时滑动件318a处于在上方位置，滑动件318a即朝下移动，如箭头324所示，直到达到如图10中的位置，其中接头146a已完全插入圆筒体144内，从而通过与元件158相啮合，使阀件150移向打开位置。在图10的位置时，这设备就可以前面所述的方式进行操作，在其中，一次饮用所需数量的浓缩物，就通过由小孔134排出的气体的文杜里效应，被吸入计量腔124内，然后，通过阀144的作用，从腔室124通过管道120流入饮用容器内。
当瓶中之一的浓缩物用尽时，相应的分配器108a就可以从图10中的位置提高到图9的位置，从而使接头146从圆筒体144分开，之后，分配器就可向左横向移开，如图8，9和10所示，使接头133从气体连接器外套316脱开。用完的瓶104就可通过撕开条带198从连接器106中取出，然后将环176从凸起部208移去，一个新的浓缩物瓶就可以连接到分配器108上。
在本发明的范围内，各种各样的变更都是可能的。例如，虽然分配器108在本实施例中用的是文杜里泵，其它能使浓缩物从瓶中流向分配室的装置也都能使用。然而，还是应用了一种气体驱动的泵，最好是文杜里泵。