Устройство для обработки и очистки жидкого продукта - RU2352625C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к пищевой, в частности ликероводочной, промышленности. Изобретение предназначено для индивидуальной обработки и очистки каждой единичной порции жидкого продукта, в том числе спиртосодержащего, выливаемого из бутылки в период времени, предшествующий потреблению лично потребителем.

Известно устройство для обработки и очистки жидкого продукта (см. патент США №6193886 от 27.02.2001 г.), содержащее картридж, состоящий из соединяемого с горловиной бутылки корпуса и размещенного в нем фильтра, и воздухоподающее приспособление.

Недостатками известного устройства являются: низкая эффективность используемого картриджа, обусловленная прохождением через него жидкого продукта с разной степенью очистки; расположение картриджа внутри емкости в жидкости; невозможность работы со спиртосодержащими жидкостями и невозможность использования бутылок с жестким корпусом.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в устранении недостатков прототипа и обеспечения необходимого давления в бутылке для продавливания жидкого продукта, в том числе спиртосодержащего, через соответствующие фильтрующие материалы и сорбенты, с целью обеспечения его эффективной обработки и очистки и приемлемой потребителю скорости его вытекания из бутылки при розливе в емкости для пития, за счет создания малогабаритного индивидуального устройства для обработки и очистки жидкого продукта, находящегося в бутылке, в том числе с жестким корпусом, на основе малогабаритной воздушной помпы, соединенной с микроэлектромотором, а также создания узла управления и индикации работы устройства, с целью удобства его использования и экономии ресурса элементов питания и создания автоматического выключателя воздухоподающего приспособления устройства, включающегося в момент опрокидывания бутылки горлышком вниз, для налива жидкого продукта в емкость для пития, и автоматически выключающегося при возврате ее в исходное положение, для удобства потребления и экономии ресурса элементов питания.

Указанный результат достигается за счет того, что в устройстве, содержащем картридж и воздухоподающее приспособление, фильтр закреплен на внутренней поверхности корпуса картриджа, герметично соединенного с горловиной бутылки, а воздухоподающее приспособление для создания необходимого давления в бутылке состоит из корпуса, закрепленного на бутылке, внутри которого размещены малогабаритная воздушная помпа, соединенная с микроэлектромотором и сопряженная своим выходным отверстием с узлом подачи воздуха в бутылку. Цепь управления устройства может содержать выключатель питания или расположенный на корпусе устройства выключатель питания и закрепленный внутри корпуса устройства автоматический выключатель или датчик положения. Автоматический выключатель может быть выполнен в виде геркона и перемещающего магнита или в виде двух контактов и перемещающего электропроводного замыкающего их элемента. В качестве элементов питания могут использоваться соответствующие батарейки. Узел управления для индикации работы устройства может содержать световой индикатор в виде светодиодов, и/или звуковой индикатор, который может состоять из постоянного программируемого запоминающего устройства в виде микросхемы памяти с записью мелодии и голосовой фразы, усилителя низкой частоты и динамика. Воздухоподающее приспособление для создания давления может быть выполнено в виде малогабаритной воздушной помпы, соединенной с микроэлектромотором, расположенными снаружи бутылки в корпусе. Узел подачи воздуха может быть образован выполненным в корпусе картриджа сквозным воздушным каналом или расположенным между корпусом картриджа и горловиной бутылки кольцевым уплотнительным элементом с отверстием для воздухоподающей трубки, сообщенным с каналами, выполненными на внутренней поверхности корпуса картриджа и ограниченными внешней поверхностью горловины бутылки, или выполненным в бутылке отверстием, герметично соединенным с трубкой посредством уплотнительного элемента. Узел подачи воздуха также может быть образован воздухоподающей трубкой, соединенной одним концом с малогабаритной воздушной помпой, а другим концом с дополнительным сквозным отверстием в герметизирующем элементе и его центральным отверстием. Фильтр может быть образован последовательно расположенными фильтрующим материалом грубой очистки, сорбентом или их смесью и фильтрующим материалом тонкой очистки. В выходном отверстии корпуса картриджа для исключения брызг может быть сформирован рассекатель. Устройство может быть снабжено сопряженным с корпусом посредством резьбы запорным колпачком с фиксатором первого вскрытия в виде отрывного кольца. Корпус картриджа и корпус воздухоподающего приспособления для создания избыточного давления с элементами управления и индикации могут быть закрыты предохранительным колпаком. Предохранительный колпак может быть изготовлен из прозрачного материала. Корпус картриджа может быть герметично соединен с горловиной бутылки посредством посадочного места с ориентированной внутренней резьбой, посадочного места с насадкой или герметизирующего элемента. Посадочное место для сопряжения корпуса картриджа с горловиной бутылки может быть выполнено с запорным фиксатором в виде кольцевой защелки. Применение в воздухоподающем приспособлении устройства малогабаритной помпы, соединенной с микроэлектромотором, работающим от стандартных элементов питания, дает возможность создать и стабильно поддерживать во внутренней полости бутылки с жидким продуктом давление необходимой величины, что позволяет использовать в фильтре фильтрующие материалы с очень высокой фильтрующей способностью и необходимые для эффективной обработки водки сорбенты, а также дает возможность обеспечить приемлемую для потребителя скорость вытекания водки в емкость для пития. Совершенно очевидно, что в прототипе это сделать принципиально невозможно. Закрепление фильтрующих материалов и сорбентов на внутренней поверхности корпуса картриджа и равномерное их размещение поперек потока жидкого продукта позволяет обеспечить максимальную рабочую площадь фильтра, а также одинаковую степень обработки всех частей потока жидкого продукта, продавливаемого через фильтр.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство для обработки и очистки жидкого продукта с подачей воздуха под давлением внутрь бутылки через кольцевой уплотнительный элемент посредством малогабаритной воздушной помпы, соединенной с микроэлектромотором, продольный разрез.

На фиг.2 - то же, с резьбовым соединением корпуса картриджа и бутылки, продольный разрез.

На фиг.3 изображено устройство для обработки и очистки жидкого продукта с подачей воздуха под давлением внутрь бутылки через воздушный канал в корпусе картриджа, который сопряжен с горловиной бутылки посредством посадочного места с насадкой и запорным фиксатором, продольный разрез.

На фиг.4 - то же, с резьбовым соединением картриджа и бутылки, продольный разрез.

На фиг.5 изображено устройство для обработки и очистки жидкого продукта с подачей воздуха под давлением внутрь бутылки через дополнительное отверстие в ее корпусе, продольный разрез.

На фиг.6 - то же, с резьбовым соединением картриджа и бутылки, продольный разрез.

На фиг.7 изображено устройство для обработки и очистки жидкого продукта с подачей воздуха под давлением внутрь бутылки через отверстия в герметизирующем элементе, кроме того, в этом варианте узел управления устройства содержит автоматический выключатель и световую и звуковую индикацию работы, продольный разрез.

Первый пример выполнения устройства представлен на фиг.1 и 2.

Устройство кроме емкости 1 для водки (бутылка) содержит три основных компонента: картридж с фильтром, воздухоподающее приспособление для создания необходимого давления во внутреннем объеме бутылки и узел подачи воздуха в бутылку.

Картридж с фильтром состоит из запорного колпачка 2 с внутренней резьбой 3 для навинчивания на корпус 4 картриджа и фиксатора первого вскрытия в виде отрывного кольца 5. Корпус 4 имеет посадочное место 6 на горловину бутылки, рассекатель-ограничитель 7 с каналами 8 для протока водки, резьбу 3 на своей внешней стороне и полость 9, в которой последовательно размещены: фильтрующий материал 10 грубой очистки; сорбент 11 или их смесь и фильтрующий материал 12 тонкой очистки. Посадочное место на внутренней поверхности корпуса для его соединения с горлышком бутылки может быть выполнено в виде ориентированной резьбы 13 (фиг.2) либо насадки с запорным фиксатором в виде кольцевой защелки 14 (фиг.1).

Узел подачи воздуха в бутылку состоит из воздухоподающей трубки 15, соединенной одним концом с выходным отверстием 16 малогабаритной воздушной помпы 17, а другим концом с отверстием 19 в кольцевом уплотнительном элементе 18, кольцевого уплотнительного элемента 18, а также воздушных каналов 20, образованных в элементах корпуса картриджа, вдоль наружной поверхности горловины бутылки, через которые воздух окружающей среды из малогабаритной воздушной помпы под давлением поступает во внутреннюю полость 21 бутылки.

Воздухоподающее приспособление для создания необходимого давления во внутренней полости бутылки состоит из корпуса 22, закрепленного на бутылке, и содержащихся внутри него малогабаритной воздушной помпы 17, соединенной с микроэлектромотором 23, элементов питания 24, выключателя питания 25 и соединительных электропроводов 26.

Работа устройства, изображенного на фиг. 1 и 2, происходит следующим образом.

Закупоренную бутылку 1 с водкой берут в руки и открывают путем отвинчивания запорного колпачка 2, при этом отрывное кольцо 5 отделяется от запорного колпачка, затем бутылка переворачивается горлышком вниз над сосудом для налива. Водка, содержащаяся в бутылке 1, приливается через горлышко к фильтрующему материалу 10 грубой очистки, часть ее под действием гравитационных сил проходит через него и попадает в полость 9 корпуса картриджа, заполненную сорбентами 11, обеспечивающими заданную степень обработки водки. Пройдя через сорбенты 11, водка не сможет преодолеть фильтрующий материал 12 тонкой очистки из-за уменьшения силы давления вследствие разряжения воздуха во внутренней полости 21 бутылки 1 и большого суммарного сопротивления фильтрующих материалов и сорбента. Для того чтобы продавить водку через фильтрующие материалы и сорбент, потребитель включает выключатель 25 питания, вследствие чего на микроэлектромотор 23 подается электроэнергия с элементов питания 24, и малогабаритная воздушная помпа 17, соединенная с микроэлектромотором 23, начинает нагнетать воздух во внутреннюю полость 21 бутылки 1. Воздух от малогабаритной воздушной помпы 17 в бутылку 1 поступает через ее выходное отверстие 16, воздухоподающую трубку 15, отверстие 19 в кольцевом уплотнительном элементе, кольцевой уплотнительный элемент 18 и воздушные каналы 20, образованные в элементах корпуса 4 картриджа вдоль наружной поверхности горловины бутылки. При наполнении наливаемой емкости выключают выключатель 25 питания, останавливая работу малогабаритной воздушной помпы 17, и переворачивают бутылку горлышком вверх. Избыточное давление воздуха выталкивает часть водки из полости 9 картриджа, заполненной сорбентами и фильтрующими материалами, через фильтрующий материал 12 тонкой очистки в свободную часть полости 9 корпуса 4 картриджа над ним, ограниченную рассекателем-ограничителем 7. Остаточное давление сбрасывается через каналы 8 для протока водки. Конфигурация рассекателя-ограничителя 7 обеспечивает устранение возникающих при сбросе давления брызг водки. Запорный колпачок 2 навинчивают на корпус 4, т.е. герметично закупоривают бутылку 1. Небольшой остаток водки над фильтром под действием силы тяжести постепенно перетекает обратно в бутылку. При необходимости операция повторяется.

Второй пример выполнения устройства представлен на фиг.3 и 4. Его особенностью является то, что в корпусе картриджа сформирован воздушный канал и добавлен герметизирующий элемент 27 с центральным отверстием 28 для протока водки.

Работа устройства, изображенного на фиг.3 и 4, происходит аналогично вариантам, описанным выше.

Воздух от малогабаритной воздушной помпы 17 во внутреннюю полость 21 бутылки 1 поступает через ее выходное отверстие 16 помпы, воздухоподающую трубку 15, воздушный канал 29 в корпусе 4 картриджа и центральное отверстие 28 в герметизирующем элементе 27.

Третий пример выполнения устройства представлен на фиг.5 и 6. Его особенность состоит в том, что воздухоподающая трубка 15 соединена одним концом с выходным отверстием 16 малогабаритной воздушной помпы 17, а другим концом - через уплотнительное соединение 30 со специально образованным отверстием 31 в бутылке.

Работает устройство аналогично вариантам, описанным выше.

Четвертый пример выполнения устройства представлен на фиг. 7.

Устройство кроме емкости с водкой 1 содержит четыре основных компонента: картридж с фильтром, воздухоподающее приспособление для создания необходимого давления во внутренней полости бутылки, узел подачи воздуха в бутылку и узел управления и индикации работы устройства.

Картридж с фильтром состоит из запорного колпачка 2 с внутренней резьбой 3 для навинчивания на корпус 4 картриджа и фиксатора первого вскрытия в виде отрывного кольца 5, прозрачного корпуса 4 с посадочным местом с защелкой 32 для сопряжения с корпусом 37 воздухоподающего приспособления. В верхней части корпуса 4 картриджа сформирован рассекатель-ограничитель 7 с каналами 8 для протока водки и резьба 3 на внешней поверхности для навинчивания запорного колпачка 2. Во внутренней полости 9 картриджа последовательно размещены: герметизирующий элемент 34 с центральным отверстием 35, соединяющим полость картриджа 9 с внутренней полостью 21 бутылки 1 и дополнительным отверстием 36 для воздухоподающей трубки; фильтрующий материал 10 грубой очистки; сорбент 11 или их смесь, фильтрующий материал 12 тонкой очистки и крепежная решетка 33 с отверстиями для протока водки.

Воздухоподающее приспособление для создания необходимого давления во внутренней полости бутылки состоит из цилиндрического корпуса 37, сопряженного с внешней поверхностью горловины 38 бутылки 1 с помощью посадочного места с запорным фиксатором в виде кольцевого уступа 39, малогабаритной воздушной помпы 17, соединенной с микроэлектромотором 23 и элементов питания 24.

Узел подачи воздуха в бутылку состоит из воздухоподающей трубки 15, соединенной одним концом с выходным отверстием 16 малогабаритной воздушной помпы 17, а другим концом с дополнительным сквозным отверстием 36 в герметизирующем элементе 34 и центрального отверстия 35 в герметизирующем элементе, через которые воздух окружающей среды из малогабаритной воздушной помпы 17 под давлением поступает во внутреннюю полость 21 бутылки 1.

Узел управления и индикации работы состоит из поворотного кольца 40, которое насажено на верхнюю часть корпуса 37 воздухоподающего приспособления, выключателя 25 питания, гравитационного автоматического выключателя в виде геркона 41 с магнитом 42, светодиодов 43 подсветки, расположенных по периметру нижнего торца прозрачного корпуса 4 картриджа, постоянного программируемого запоминающего устройства 44 в виде микросхемы памяти с записью мелодии или голосовой фразы, усилителя 45 низкой частоты, динамика 46 и соединительных электропроводов 26. Все устройство закрыто прозрачным предохранительным колпаком 47, соединенным с бутылкой посредством крепежной липкой ленты 48.

Работа устройства, изображенного на фиг.7, происходит следующим образом.

Бутылку 1 с водкой берут в руки, срывают крепежную липкую ленту 48, соединяющую бутылку с прозрачным предохранительным колпаком 47, и снимают колпак. Затем устройство открывают путем отвинчивания запорного колпачка 2 посредством смещения поворотного кольца 40, включают выключателем 25 питания и переворачивают горлышком вниз над сосудом для налива. Водка, содержащаяся в бутылке 1, приливается через горловину бутылки 38 и центральное отверстие 35 в герметизирующем элементе 34 к фильтрующему материалу 10 грубой очистки, часть ее под действием гравитационных сил проходит через него и попадает в полость 9 корпуса 4 картриджа, заполненную сорбентами 11, обеспечивающими заданную степень обработки водки. Пройдя через сорбент 11 или их смесь, водка не сможет преодолеть фильтрующий материал 12 тонкой очистки из-за уменьшения силы давления вследствие разряжения воздуха во внутренней полости 21 бутылки и большого суммарного сопротивления фильтрующих материалов и сорбента. Но в момент переворачивания устройства горлышком вниз магнит 42 под действием силы тяжести меняет свое положение, контакты геркона 41 замыкаются, на микроэлектромотор 23 поступает электроэнергия с элементов 24 питания, и малогабаритная воздушная помпа 17, соединенная с микроэлектромотором 23, начинает работать. Воздух через выходное отверстие 16 малогабаритной воздушной помпы 17, воздухоподающую трубку 15, дополнительное сквозное отверстие 36 и центральное отверстие 35 в герметизирующем элементе 34 поступает во внутреннюю полость 21 бутылки с водкой. При достижении номинального давления водка начинает продавливаться через фильтрующие материалы и сорбент, фильтруясь и обрабатываясь при этом. При наполнении наливаемой емкости переворачивают бутылку 1 горлышком вверх. Автоматический выключатель выключает микроэлектромотор 23, воздух перестает поступать во внутреннюю полость 21 бутылки 1, но в ней сохраняется избыточное давление, поэтому еще небольшая часть водки из полости картриджа 9, заполненной сорбентом и фильтрующими материалами, через фильтрующий материал 12 тонкой очистки будет вытеснена в свободную часть полости корпуса 4 картриджа над ним, ограниченную рассекателем-ограничителем 7. Лишний воздух сбрасывается в окружающее пространство через каналы 8 для протока водки. Конфигурация рассекателя-ограничителя 7 обеспечивает устранение возникающих при сбросе давления брызг водки. Запорный колпачок 2 навинчивают на верхнюю часть корпуса 4 картриджа, и он герметично закупоривает бутылку. Смещением поворотного кольца 40 в обратную сторону выключают выключатель 25 питания, устройство обесточивается. Небольшой остаток водки над фильтром под действием силы тяжести постепенно перетекает обратно в бутылку. При необходимости операцию повторяют.

Хотя выше приведено описание только нескольких предпочтительных вариантов осуществления изобретения, очевидно, что в соответствии с прилагаемой формулой могут быть использованы также и другие варианты осуществления, соответствующие объему настоящего изобретения.

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности. Обработка и очистка водки (жидкого продукта) осуществляется путем пропускания ее через смесь сорбирующих компонентов, заключенных между фильтрующими материалами. Каждая порция водки продавливается из бутылки с оптимальной скоростью через фильтрующий материал грубой очистки, сорбент(ы) и фильтрующий материал тонкой очистки, размещенные внутри или снаружи бутылки, за счет избыточного давления воздуха необходимой величины во внутренней полости бутылки, создаваемого по мере необходимости малогабаритной воздушной помпой, расположенной снаружи бутылки. Изобретение позволяет обеспечить очистку каждой порции водки при розливе из бутылки в емкость для пития непосредственно перед ее употреблением. 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула