Система выдачи напитка, контейнер для напитка и система создания давления для использования в системе выдачи напитка или контейнере - RU2710656C2
Код документа: RU2710656C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к системе выдачи напитка с системой создания давления, которая является саморегулируемой.
В документе EP1064221 описана система выдачи напитка, содержащая контейнер с саморегулируемой системой создания давления. Система создания давления содержит газовый контейнер, содержащий газ под давлением, закрывающий элемент, закрывающий газовый контейнер, и регулятор давления, приводимый в действие для открывания закрывающего элемента, чтобы обеспечить поступление газа из газового контейнера в отделение для напитка. Регулятор давления содержит камеру регулирования давления, по меньшей мере, часть стенки которой может перемещаться в зависимости от давления в отделении для напитка таким образом, что при падении давления в отделении для напитка, например, из-за выдачи из него напитка, подвижная стенка будет перемещаться и открывать закрывающий элемент газового контейнера, позволяя газу поступать в отделение для напитка, что увеличивает в нем давление. Это будет приводить к перемещению подвижной стенки в обратном направлении, позволяя закрывающему элементу снова закрыться, как только будет достигнуто требуемое давление в отделении для напитка.
В документе ЕР1064221 устройство создания давления с газовым контейнером и регулятором давления устанавливают в контейнере до или сразу после наполнения, после чего контейнер закрывают. Регулятор давления, таким образом, находится внутри отделения для напитка все время после закрывания под воздействием давления, имеющегося внутри этого отделения, включая период хранения и транспортировки. Перед установкой в контейнер необходимо не допустить того, что регулятор давления откроет закрывающий элемент газового контейнера, так как в этом случае большая часть газа, если не весь он, вытечет из газового контейнера до его установки в контейнер. В документе WO200035774 описано устройство создания давления, которое можно активировать после установки в контейнер. До активации регулятор отсоединен от закрывающего элемента, в результате чего перемещение подвижной стенки не будет приводить к открыванию закрывающего элемента. Однако такая система является сложной, относительно дорогой и может быть подвержена сбоям.
Помимо этого, в известной системе создания давления возникает проблема, связанная с тем, что газ СО2 может поступать в камеру регулирования давления из-за его миграции через стенку в эту камеру для выравнивания парциального давления СО2 с обеих сторон стенки, и этот газ больше не покинет камеру во время использования регулятора. Это приведет к увеличению внутреннего давления в указанной камере с течением времени, что вызовет соответствующее увеличение регулирующего давления внутри отделения для напитка. Кроме того, эти системы создания давления имеют недостаток, заключающийся в том, что устанавливают конкретную, заранее определенную величину регулирующего давления, таким образом, чтобы при заранее определенной, предпочтительной температуре напитка при регулировании давления обеспечивался приблизительно уровень равновесного давления напитка, в результате чего степень газирования напитка при этой температуре не будет меняться. Это означает, что при других температурах при регулировании давления будет обеспечиваться уровень выше или ниже указанного равновесного давления, что приведет к избыточной или недостаточной насыщенности напитка газом. Помимо этого, когда напиток охлаждается до низкой температуры, это может уменьшить давление внутри контейнера до такого уровня, что регулятор давления начнет регулировать давление нежелательным образом. Кроме того, эти устройства регулирования давления будут содержать как металлические детали, так и пластиковые детали, что может повлиять на возможность переработки для вторичного использования.
В документе WO2011/152717 описан контейнер с системой создания давления, в которой гибкая мембрана снабжена закрывающим элементом для перекрывания прохода для газа в газовом контейнере высокого давления. Этот закрывающий элемент затягивается в проход, когда мембрана под действием давления газа, находящегося внутри контейнера для напитка, и/или газа, вытекающего из газового контейнера, принимает куполообразную форму. Со стороны, противоположной относительно закрывающего элемента, на мембрану действует атмосферное давление. Между пространством, заключенным под мембраной, и отделением для напитка обеспечен относительно большой проход, который закрывается мембраной, когда напиток не выдается. Между указанным пространством и отделением для напитка обеспечен второй, небольшой проход, который открыт и будет обеспечивать с течением времени установление равновесного давления между этим пространством и отделением для напитка, причем это время больше времени, обычно требующегося для того, чтобы налить в кружку пиво. Таким образом, в этой известной системе регулирующее давление определяется, по меньшей мере, гибкостью мембраны и разностью между давлением в отделении для напитка и атмосферным давлением. С течением времени газ может проникать через мембрану, что приводит к потере газа и давления. Система регулирования давления объединена в единое целое с газовым контейнером высокого давления, так как закрывающий элемент установлен на мембране. Опять же, систему нужно поддерживать в неактивированном состоянии до использования и необходимо активировать для начала регулирования давления. В результате мембрана будет постоянно находиться под давлением, и поэтому растянутой до куполообразной формы. Это будет означать, что регулирующее давление с течением времени будет изменяться, из-за старения и ослабления материала мембраны. В частности, в периоды, когда выдача отсутствует, например, во время хранения и транспортировки. Эта система подвержена возникновению ошибок при регулировании, может функционировать неправильно, и ее нельзя проверить перед использованием. Помимо этого, ее трудно изготовить должным образом, в частности, небольшой проход, при этом необходимо задавать точный расход по времени для достижения равновесия в требуемый промежуток времени и обеспечить правильные позиционирование и монтаж закрывающего элемента и мембраны. Помимо этого, опять же, регулирующее давление фиксируется на заранее определенном уровне, выбранном с целью регулирования с обеспечением равновесного давления напитка при его конкретной требуемой температуре, что будет приводить к избыточной или недостаточной насыщенности напитка газом при других температурах и, в частности, при очень низких температурах.
Задачей настоящего изобретения является предложить альтернативную систему выдачи напитка.
Задачей настоящего изобретения является предложить систему выдачи напитка, при использовании которой, по меньшей мере, частично устраняется или исключается, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков и/или проблем, существующих в данной области техники.
Задачей настоящего изобретения является обеспечить систему выдачи напитка, имеющую систему создания давления, регулирующее давление в которой зависит от температуры системы и/или находящегося в ней напитка.
Задачей настоящего изобретения является обеспечить систему выдачи напитка с системой создания давления, которую можно использовать без необходимости активации.
Задачей настоящего изобретения является обеспечить контейнер, содержащий внутри устройство регулирования давления, которое может устанавливать регулирующее давление в соответствии с изменением температуры системы или напитка, с которыми оно используется.
Задачей настоящего изобретения является обеспечить устройство создания давления, предназначенное для регулирования давления в контейнере для напитка или системе выдачи напитка, при использовании которого, по меньшей мере, частично устраняется или, по меньшей мере, частично смягчается, по меньшей мере, одна проблема или один недостаток регуляторов, известных из документов WO2011/152717 или ЕР1064221.
По меньшей мере, одна из этих и других задач решается, и, по меньшей мере, одно из этих и других преимуществ обеспечивается в случае системы, устройства и/или контейнера, соответствующих этому изобретению.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, система выдачи напитка может содержать контейнер для напитка с отделением для напитка и систему создания давления. Система создания давления содержит газовый контейнер, содержащий газ под давлением, закрывающий элемент, закрывающий газовый контейнер, и регулятор давления, приводимый в действие для открывания закрывающего элемента, чтобы обеспечить поступление газа в отделение для напитка из газового контейнера. Регулятор давления содержит камеру регулирования давления, по меньшей мере, часть стенки которой выполнена таким образом, чтобы она перемещалась и/или деформировалась в зависимости от давления в отделении для напитка. Согласно изобретению, в стенке камеры регулирования давления обеспечен, по меньшей мере, один проход, создающий, по меньшей мере, часть прохода для газа между камерой регулирования давления и отделением для напитка. Указанную, по меньшей мере, одну подвижную и/или деформируемую часть стенки задействуют для открывания и закрывания закрывающего элемента указанным образом.
Указанное, по меньшей мере, одно отверстие позволяет газу поступать из отделения для напитка в камеру регулирования давления или выходить из этой камеры.
Газ может поступать в камеру регулирования давления или выходить из этой камеры только относительно медленно, в результате чего изменение давления в камере будет занимать больше времени, чем изменение давления, которое будет происходить во время выдачи напитка из контейнера. В предпочтительном случае указанное, по меньшей мере, одно отверстие имеет такие размеры, чтобы возникал относительно хорошо выраженный поток газа в камеру и/или из камеры.
В вариантах выполнения изобретения, указанное, по меньшей мере, одно отверстие может быть образовано в виде небольшого прокола стенки контейнера, например, одним микроотверстием, имеющим поперечное сечение, например, от одного до нескольких десятков квадратных микрон, или множеством таких отверстий, имеющих суммарное поперечное сечение, например, от одного до нескольких десятков квадратных микрон. В вариантах выполнения изобретения, указанное, по меньшей мере, одно отверстие может быть образован между двумя или более соседними частями регулятора давления, например, стенками камеры. Указанное, по меньшей мере, одно отверстие может быть образовано за счет неровности поверхности сопрягаемых поверхностных зон или частей регулятора давления. Указанное, по меньшей мере, одно отверстие, например, может быть образовано в виде кольцевого зазора между двумя дополняющими друг друга деталями, образующими часть камеры регулирования давления.
Согласно одному аспекту, настоящее изобретение может отличаться тем, что указанное, по меньшей мере, одно отверстие образует проход, являющийся относительно небольшим, в предпочтительном случае такой, чтобы в случае, когда давления внутри камеры регулирования давления и отделения для напитка, по существу, равны, газ мог проходить по нему легче, чем жидкость, в частности, напиток, в более предпочтительном случае, чтобы газ мог проходить через указанное отверстие или отверстия, а жидкость - нет. В качестве альтернативы, между камерой регулирования давления и отделением для напитка может быть обеспечена группа проходов, причем каждое отверстие образует проход, являющийся относительно небольшим, в предпочтительном случае такой, чтобы в случае, когда давления внутри камеры регулирования давления и отделения для напитка, по существу, равны, газ мог проходить через указанное отверстие или отверстия, а жидкость - нет.
В вариантах выполнения изобретения, отверстие или отверстия могут быть образованы так, что указанное, по меньшей мере, одно отверстие или комбинация отверстий из группы отверстий образуют такой проход, чтобы относительно резкое падение давления в отделении для напитка, например, во время выдачи из него некоторого количества напитка, приводящее к падению давления внутри камеры регулирования давления, нельзя было компенсировать в тот же период времени за счет подачи газа по указанному проходу из отделения для напитка в камеру регулирования давления, но который позволяет такую компенсацию в течение более длительного периода времени. В качестве альтернативы или в дополнение, указанное, по меньшей мере, одно отверстие или группа отверстий могут быть заданы таким образом, что в течение продолжительного периода времени, когда напиток не выдается, за изменением давления в отделении для напитка, обусловленным изменением температуры напитка, будет следовать идентичное изменение давления внутри камеры регулирования давления, в предпочтительном случае - без подачи газа из газового контейнера.
В вариантах выполнения изобретения, для газа может быть обеспечен относительно длинный проход, соединенный с указанным, по меньшей мере, одним отверстием, таким образом, чтобы газ, поступающий из отделения для напитка, протекал через этот проход перед поступлением в указанное, по меньшей мере, одно отверстие. В предпочтительном случае проход выполнен таким образом, что напиток не будет иметь возможность пройти весь проход полностью, что позволяет предотвратить достижение напитком указанного, по меньшей мере, одного отверстия в камеру регулирования давления. В вариантах выполнения изобретения, этот проход может быть обеспечен в лабиринте или в виде лабиринта. В вариантах выполнения изобретения, лабиринт может иметь первый конец, расположенный в указанном, по меньшей мере, одном отверстии или рядом с ним, и второй, противоположный конец, в частности, расположенный в отделении для напитка, причем на первом конце или между первым и вторым концами образован впуск в лабиринт для газа, обеспечивающий связь с закрывающим элементом или пространством, по меньшей мере, отчасти окружающим закрывающий элемент, таким образом, что при открывании закрывающего элемента газ, вытекающий из газового контейнера, протекает через лабиринт в отделение для напитка.
Согласно одному аспекту, настоящее изобретение может отличаться наличием контейнера, имеющего внутренний объем для хранения и содержащего устройство регулирования давления, содержащее регулятор давления и резервуар для газа под давлением, содержащий выпуск с клапаном, причем регулятор давления предназначен для открывания клапана и содержит камеру, по меньшей мере, часть стенки которой образована подвижным и/или деформируемым элементом, причем камера содержит газ и снабжена проходом для газа, выходящим в среду, окружающую камеру, в частности, в указанный внутренний объем для хранения.
Согласно одному аспекту, настоящее изобретение может отличаться наличием устройства создания давления, содержащего регулятор давления и резервуар для газа под давлением, содержащий выпуск с клапаном, причем регулятор давления предназначен для открывания клапана. Регулятор давления содержит камеру, по меньшей мере, часть стенки которой создана подвижным и/или деформируемым элементом, причем камера является, по существу, непроницаемой для жидкости и содержит газ. Камера снабжена проходом для газа, выходящим в среду, окружающую камеру, таким образом, что при перемещении подвижного и/или деформируемого элемента в камеру, приводящем к уменьшению внутреннего объема камеры, которое происходит быстрее, чем количество газа, соответствующее этому уменьшению объема, может выходить через этот проход, газ в камере сжимается.
В предпочтительном случае газ может перемещаться в камеру и из камеры через указанный проход для устранения разности давлений между камерой и средой, окружающей камеру, относительно медленно.
Другие особенности и преимущества, связанные с предлагаемыми решениями, станут очевидными из приведенного далее подробного описания различных вариантов выполнения изобретения, где ссылочные номера относятся к приложенным чертежам, которые предоставлены в качестве примера и на которых:
Фиг.1 и 2 схематичные виды контейнера или системы выдачи напитка по изобретению, с первым вариантом устройства создания давления в состоянии покоя и во время выдачи, соответственно;
Фиг.3 - общий вид в сечении части устройства создания давления, согласно модификации альтернативного варианта;
Фиг.3А – вид в сечении устройства создания давления, согласно модификации, показанной на Фиг.3;
Фиг.4 – вид в сечении части устройства создания давления, показанного на Фиг.3, где изображены регулятор давления и верхняя область газового контейнера с закрывающим элементом, в закрытом состоянии, для иллюстрации пути протекания газа в направлении камеры регулирования давления;
Фиг.5 - вид в сечении части устройства создания давления, которая показана на Фиг.4, и в увеличенном масштабе показана часть регулятора давления с проходом в камеру регулирования давления;
Фиг.6 - вид в сечении части устройства создания давления, показанного на Фиг.3, которая показана на Фиг.4 и 5, где изображены регулятор давления и верхняя область газового контейнера с закрывающим элементом, в открытом состоянии, для иллюстрации пути протекания газа из газового контейнера;
Фиг.7 – схематичный вид прохода, образованного в камере регулирования давления альтернативным образом;
Фиг.8 - график, иллюстрирующий изменение давления в отделении для напитка и камере регулирования давления сразу после наполнения, во время и после выдачи, причем во время выдачи и после нее в контейнере поддерживается постоянная температура;
Фиг.8А – увеличенный масштаб области графика, приведенного на Фиг.8, для иллюстрации давлений и изменения давлений во время выдачи порции напитка из контейнера;
Фиг.9 - схематичный общий вид альтернативного варианта устройства создания давления, с открытым лабиринтом;
Фиг.10 - увеличенный масштаб верхней области Фиг.9, для иллюстрации камеры регулирования давления с лабиринтом, причем крышка лабиринта снята;
Фиг.11 - общий вид сверху устройства создания давления с лабиринтом для обеспечения связи между имеющимся в контейнере отделением для хранения напитка и камерой регулирования давления в устройстве создания давления;
Фиг.12 - вид сверху устройства, показанного ан Фиг.9 - Фиг.11, причем крышка лабиринта снята;
Фиг.13А и В - соответственно, общий вид и вид сбоку, в разрезе, части устройства создания давления, показанного на Фиг.9 - Фиг.12, при сечении плоскостью XIII - XIII, указанной на Фиг.12; и
Фиг.14А и В - соответственно, общий вид и вид сбоку, в разрезе, части устройства создания давления, показанного на Фиг.9 - Фиг.12, при сечении плоскостью XIV - XIV, указанной на Фиг.12.
В этом описании варианты системы выдачи напитка, контейнера и системы создания давления рассмотрены только в качестве примеров. В разных вариантах идентичные или похожие части и элементы имеют идентичные или похожие ссылочные обозначения.
В этом описании будут рассмотрены варианты систем выдачи напитка и, в частности, контейнеры, образующие такую систему или ее часть, которые содержат систему создания давления, при помощи которой можно регулировать давление в имеющемся в контейнере отделении для напитка. Регулирование давления нужно понимать, по меньшей мере, как поддержание давления в отделении для напитка в пределах заранее определенного диапазона, по меньшей мере, в течение периодов, когда не происходит выдачи. Такое регулирование может быть обеспечено при помощи регулятора давления, приводящего в действие закрывающий элемент газового контейнера высокого давления, далее также называемого просто "газовым контейнером", который обеспечен внутри системы создания давления или для нее, таким образом, что при падении давления в отделении для напитка регулятор давления может открывать закрывающий элемент газового контейнера и делать возможным протекание газа в отделение для напитка, что увеличивает там давление. Это снова будет приводить в действие регулятор давления таким образом, чтобы обеспечить повторное закрывание закрывающего элемента газового контейнера. Такие системы хорошо известны в данной области техники, описаны, например, в документах ЕР1064221 и WO200035774 и используются в изделии DraughtKeg®, предлагаемом на рынке компанией Heineken, Голландия.
В представленном описании рассмотрена система создания давления, которая имеет камеру регулирования давления, сообщающуюся с отделением для напитка, в результате чего в течение некоторого периода времени может быть достигнуто равновесие между давлением внутри камеры регулирования давления и давлением внутри отделения для напитка, за счет протекания газа, в частности, СО2, из отделения для напитка в камеру регулирования давления или в обратном направлении.
Это может означать, что, когда на устройство создания давления действует атмосферное давление, например, оно расположено вне контейнера для напитка, или перед наполнением контейнера для напитка, давление внутри камеры регулирования давления в регуляторе давления также будет атмосферным, и поэтому закрывающий элемент газового контейнера, соединенный с регулятором давления, будет закрыт, и газ под давлением, находящийся внутри газового контейнера, будет оставаться в этом контейнере. После наполнения контейнера для напитка газированным напитком, например, пивом, и закрывания отделения для напитка, давление внутри отделения для напитка будет выше атмосферного, и поэтому регулятор давления будет неактивным в том смысле, что закрывающий элемент газового контейнера будет закрыт. Газ СО2, содержащийся в газированном напитке, будет медленно поступать в камеру регулирования давления, до тех пор, пока давление внутри камеры регулирования давления не станет приблизительно равным давлению в отделении для напитка. Тогда регулятор давления и, таким образом, устройство создания давления активируются, что означает, что относительно быстрое падение давления в отделении для напитка, в частности, из-за выдачи из него некоторого количества напитка, приведет к тому, что регулятор давления откроет закрывающий элемент для компенсации падения давления за счет подачи газа из газового контейнера в отделение для напитка и будет сохранять открытое состояние до тех пор, пока снова не будет достигнуто требуемое давление газа внутри отделения для напитка. Так как газ может протекать в камеру регулирования давления и/или вытекать из нее только медленно, во время падения давления в отделении для напитка из-за выдачи напитка давление внутри камеры регулирования давления будет сохраняться, по существу, на неизменном уровне, что позволяет поддерживать активное и задействованное состояние регулятора давления с открыванием закрывающего элемента газового контейнера.
Возможность достижения в течение некоторого периода времени равновесия между давлением внутри камеры регулирования давления и давлением внутри отделения для напитка за счет протекания газа, в частности, СО2, из отделения для напитка в камеру регулирования давления или в обратном направлении также может дать выгодный эффект, заключающийся в том, что регулятор давления может отслеживать изменение температуры в системе, в частности, температуры напитка. Например, после наполнения контейнера для напитка температура напитка может подняться, например, во время транспортировки и хранения, в торговой точке или в месте потребления. Это приведет к увеличению давления в отделении для напитка и, возможно, с некоторой задержкой, в камере регулирования давления. Так как в системе, соответствующей настоящему изобретению, газ может протекать из отделения для напитка в камеру регулирования давления и в обратном направлении во время охлаждения напитка, что будет занимать значительно больше времени, чем необходимо при выдаче порции напитка, то давление внутри камеры регулирования давления будет легко следовать за уменьшением давления в отделении для напитка в результате вытекания газа из камеры регулирования давления в отделение для напитка. Аналогичным образом, когда температура напитка снова поднимется, давление внутри камеры регулирования давления также легко и автоматически будет следовать за подъемом давления внутри отделения для напитка из-за изменения температуры, без значительной задержки. В системе, соответствующей настоящему изобретению, давление внутри камеры регулирования давления, также называемое регулирующим давлением, будет колебаться с изменением температуры в контейнере в такой степени, что при разных температурах оно будет сопоставимо с равновесным давлением напитка, которое представляет собой давление при конкретной температуре, при котором содержание газа в напитке будет поддерживаться на требуемом, заранее определенном уровне. В результате при таком равновесном давлении при конкретной температуре насыщение напитка газом будет сохраняться на указанном заранее определенном требуемом уровне, например, уровне, который имелся при первоначальном производстве напитка. Для разных температур равновесное давление будет разным, и регулирующее давление будет автоматически подстраиваться под это измененное давление.
В настоящем изобретении под проходом между камерой регулирования давления и отделением для напитка нужно понимать любое газовое соединение, которое позволяет газу протекать в любую сторону между указанными камерой и отделением, по существу, с достижением равновесия в давлении между ними в течение некоторого периода времени. Такое отверстие или отверстия, например, без ограничения этим, могут представлять собой один или более следующих элементов: отверстия, каналы, микроотверстия, перфорацию, газопроницаемые мембраны или тому подобное, либо, например, проход, полученный за счет неровности сопрягаемых поверхностей или тому подобное.
В настоящем изобретении под периодом времени, используемым для указания времени, в течение которого газ может протекать в камеру регулирования давления или вытекать из нее, нужно понимать относительно длительный период по сравнению со временем, в течение которого порция напитка выдается из отделения для напитка. Такая порция может содержать, например, приблизительно 0,2-0,5 литра или, например, приблизительно, пинту, которые будут выдаваться в течение нескольких секунд. Указанный период времени, в течение которого может быть достигнуто равновесие давлений, в этих обстоятельствах будет в несколько раз превышать такое время выдачи и составлять, например, от нескольких минут до нескольких десятков минут, т.е., может быть достаточно долгим, чтобы сохранить регулирующее давление в камере регулирования давления в течение выдачи указанной порции или даже нескольких таких порций. В этом отношении регулирующее давление нужно понимать как давление, имеющееся в камере регулирования давления непосредственно до указанной выдачи такой порции.
Система регулирования давления, соответствующая изобретению, будет реагировать на резкое падение давления, так как в этом случае клапан газового контейнера будет открываться для подачи газа в отделение для напитка, но почти не будет реагировать на резкие увеличения давления, так как это будет всего лишь толкать подвижную или деформируемую стенку дальше в камеру регулирования давления, сжимая газ внутри нее.
На Фиг.1 и 2 показан вариант контейнера 2, образующего систему 1 выдачи напитка, в частности, для газированных напитков, например, пива. Однако с использованием такой системы можно обеспечивать выдачу также и негазированных напитков. Контейнер 2 содержит отделение 3 для напитка, по меньшей мере, частично заполненное газированным напитком 4, например, пивом. Над напитком 4 имеется верхнее пространство 5, заполненное газом, в показанном варианте - газом СО2. Однако для других напитков это может быть другой газ, например, но не ограничиваясь указанным, азот, воздух, кислород и т.п. Схематично показано средство 6 выдачи, содержащее кран 7, соединенный с выпуском 8. С выпуском известным образом может быть соединена погружная трубка (не показана), проходящая почти до дна 9 контейнера. С системой 1 по этому изобретению может применяться любое подходящее известное средство выдачи, с использованием которого можно выдавать напиток из отделения 3 для напитка.
Внутри контейнера 2, в частности, в отделении 3 для напитка, обеспечено устройство 10 создания давления, содержащее газовый контейнер 11 и регулятор 12 давления. Для закрывания выпуска 14 газового контейнера 11 обеспечен закрывающий элемент 13. Газовый контейнер 11 заполнен газом под давлением, например, СО2, для примера - под первоначальным давлением в несколько бар. Например, но не ограничиваясь, указанным, выше 10 бар (1000 кПа), например, приблизительно 16 бар (1600 кПа) или даже выше. Количества газа, содержащегося в газовом контейнере 11, в предпочтительном случае достаточно для выдачи всего содержащегося напитка из контейнера 2. Внутри газового контейнера 11, как известно в данной области техники, может быть обеспечен газоадсорбирующий и/или газоабсорбирующий материал, например, но не ограничиваясь указанным, активированный уголь.
Регулятор 12 давления задействуется для открывания закрывающего элемента 13 и содержит камеру 15 регулирования давления в корпусе 16. Корпус 16 на стороне газового контейнера 11 имеет часть 17 стенки, входящую в состав стенки 18 камеры 15. В этом варианте часть 17 стенки представляет собой деформируемую часть 17 стенки. В качестве альтернативы или в дополнение, часть 17 стенки может представлять собой подвижную часть стенки, например, поршень, с обеспечением герметичности пространства внутри стенки 18 для создания камеры 15, внутренний объем которой может изменяться, как будет рассмотрено далее. С газовым контейнером 11 соединена внешняя часть 19 корпуса, которая открыта в верхнее пространство 5, в показанном варианте - со стороны, противоположной относительно газового контейнера 11. Внешняя часть 19 корпуса имеет периферийную стенку 20, окружающую стенку 18 камеры 15. Между периферийной стенкой 20 и стенкой 18 обеспечен, по меньшей мере, один проход 21, соединяющий верхнее пространство 5 с газовым пространством 22, заключенным между частью 17 стенки и дном 23 внешней части 19 корпуса. Указанный, по меньшей мере, один проход 21 выполнен таким образом, что давление Р1 газа, имеющееся внутри верхнего пространства 5, будет, по существу, тем же, что давление в газовом пространстве 22, которое действует на одну сторону части 17 стенки.
В камере 15 регулирования давления будет иметься второе давление Р2, которое действует на противоположную сторону части 17 стенки, а именно, сторону, обращенную внутрь камеры 15. В стенке 18 камеры 15 обеспечено отверстие 24, соединяющий отделение 3 для напитка, в частности, верхнее пространство 5, с внутренним объемом камеры 15. Для ясности на Фиг.1 и 2 это отверстие 24 показано значительно больше его действительного размера. Отверстие 24 имеет поперечное сечение, которое, например, существенно меньше поперечного сечения указанного, по меньшей мере, одного прохода 21, и в предпочтительном случае является, по меньшей мере, таким, что резкое перемещение части 17 стенки в корпус 16, с уменьшением объема камеры 15, или в противоположном направлении, с увеличением объема камеры 15, будет приводить к изменению давления внутри камеры из-за того, что газ не может протекать в камеру 15 или вытекать из нее через это отверстие 24 достаточно быстро, чтобы предотвратить это изменение давления, в то время как в течение более длительного периода времени такое равновесие давлений может быть достигнуто.
В варианте, показанном на Фиг.1 и 2, обеспечен закрывающий элемент 13, содержащий элемент 13А в форме шарика, соединенный с частью 17 стенки штырем 13В. Если разность давлений на части 17 стенки такова, что штырь 13В перемещается вверх на Фиг.1 или 2, это будет заставлять шарик 13А входить в выпуск 14. Но, если разность давлений на части 17 стенки такова, что штырь 13В перемещается вниз на Фиг.1 или 2, это будет заставлять шарик 13А выходить из выпуска 14, открывая его. Часть 17 стенки может быть создана или растянута таким образом, что она перемещает шарик 13А в выпуск 14, если на этой части нет разности давлений, в частности, при атмосферном давлении, для поддержания выпуска закрытым до активации. Очевидно, что вместо этого могут применяться другие клапаны, например, клапан, используемый в аэрозольных баллонах, или клапаны, описанные в документах, соответствующих известному уровню техники, которые указанны во вводной части этой спецификации.
На Фиг.1 контейнер показан в состоянии покоя, т.е., средство 6 выдачи закрыто, и напиток не выдается. В отделении 3 для напитка и, в частности, в верхнем пространстве 5, имеется первое давление Р1, в то время как в камере 15 имеется второе давление Р2. Если Р1 и Р2не равны, например, из-за того, что контейнер 2 только что был наполнен и закрыт, или напиток охлаждается или нагревается, либо был охлажден или нагрет, в течение некоторого периода времени будет происходить компенсация, в результате чего по истечении этого времени давления Р1 и Р2станут равными. Например, если Р1 выше Р2, газ будет протекать из верхнего пространства 5 в камеру 15, если же Р2 выше Р1, газ будет протекать в противоположном направлении, из камеры 15 в верхнее пространство 5. В результате между этими давлениями будет достигаться равновесие. Так как после наполнения и закрывания контейнера 2 будет иметься относительно длительный период до использования контейнера для выдачи, по меньшей мере, из-за транспортировки, например, в торговую точку, бар или потребителю, период для достижения такого равновесия может быть относительно длительным, например, несколько часов или даже дней. Аналогичным образом, так как охлаждение или нагрев напитка не будут резкими, а будут происходить от нескольких десятков минут до нескольких часов, в зависимости, например, от объема и соответствующих градиентов температур, опять же, период времени, в течение которого газ может протекать в камеру и/или вытекать из нее, может быть относительно длительным, например, от нескольких минут до нескольких часов.
На Фиг.2 контейнер 2 показан во время выдачи порции напитка 4. На этой стадии кран 7 открыт достаточно долго, чтобы выдать порцию напитка 4 из контейнера 2, например, в кружку (не показана). В течение периода выдачи давление Р1 будет падать относительно быстро. Так как давление Р2 в камере в течение этого относительно короткого периода выдачи будет оставаться, по существу, неизменным, разность давлений на части 17 стенки будет заставлять штырь 13В перемещаться в направлении газового контейнера 11, что приведет к открыванию выпуска 14 и сделает возможным выход газа, находящегося под давлением, из газового контейнера 11 и в газовое пространство 22, из которого он будет протекать в верхнее пространство 5 и отделение 3 для напитка, увеличивая давление там обратно до требуемого начального уровня, равного Р1. Когда давление Р1 вернется на требуемый уровень, часть 17 стенки будет тянуть штырь 13В обратно, и выпуск 14 снова будет закрываться.
Как рассмотрено выше, так как протекание газа через указанное, по меньшей мере, одно отверстие 24 в камеру 15 или из нее является относительно медленным по сравнению с вытеканием напитка во время выдачи и подачей газа из газового контейнера, регулирующее давление Р2 в камере 15 будет изменяться в небольшой степени/не будет изменяться вовсе в течение такого периода выдачи. Помимо этого, перемещение и/или деформация части 17 стенки будут настолько малыми, что увеличение или уменьшение объема этой камеры также вряд ли будет влиять на давление Р2. В результате фактически будут сохраняться требуемое регулирующее давление и конкретная температура.
В устройстве 10 регулирования давления, соответствующем настоящему изобретению, регулирующее давление не является фиксированным, а представляет собой давление, которое будет устанавливаться в зависимости от равновесного давления выдаваемого напитка, по существу, независимо от температуры напитка. Количество газа, выходящего из напитка внутри контейнера в течение конкретного периода времени, будет равно количеству газа, (повторно) поступающему в этот напиток, что сохраняет уровень насыщения напитка. Из-за наличия указанного, по меньшей мере, одного отверстия 24, за изменением равновесного давления, обусловленным изменением температуры напитка, также будет следовать изменение регулирующего давления в камере регулирования давления, и в результате регулятор будет поддерживать требуемое равновесное давление напитка при разных температурах.
Как рассмотрено выше, проход 24 может быть обеспечен любым подходящим образом и может быть изготовлен, например, с использованием системы формования, лазера, струи воды, ультразвука или любых известных подходящих средств. В качестве альтернативы, указанное, по меньшей мере, одно отверстие 24 может быть обеспечен за счет наличия двух или более создающих контакт деталей, причем между контактирующими поверхностями возникает зазор для создания прохода, например, из-за того, что, по меньшей мере, одна из поверхностей имеет неровность, отличающуюся от неровности расположенной напротив поверхности, и, в частности, выше нее, в результате чего выступы поверхностей контактируют, и между такими выступами возникают зазоры, через которые может протекать газ. Такие поверхности могут быть изготовлены путем формования, причем соответствующие поверхности формы могут быть снабжены требуемыми рельефом и неровностью, которые должны быть перенесены на формованную деталь или детали, либо они могут быть созданы на детали или деталях после формования. Требуемая неровность поверхности может быть создана, например, при помощи механической обработки, шлифования, травления, струйной обработки, например, песком, льдом или стеклом, эрозионной обработки, например, такой как электроэрозионная обработка, в том числе, с использованием проволоки, выдавливания в холодном состоянии, литья или любых других подходящих средств, известных специалисту.
На Фиг.7 в разрезе схематично показан вариант такого прохода, где в стенке 18 корпуса 16, имеющей относительно большое поперечное сечение, например, от 1 до 10 мм, и, ни в коей мере не подразумевая под этим ограничение, для примера - приблизительно от 2 до 5 мм, создано отверстие 25. Боковая сторона 25А отверстия 25 может быть наклонной, в результате чего отверстие 25 является немного коническим, в частности, сужается в направлении камеры 15. Боковая сторона 25А, например, может иметь относительно низкую неровность поверхности, для примера, но не ограничиваясь указанным, неровность, в среднем получаемую при литье пластиков под давлением, для примера, но не ограничиваясь указанным, с величиной Ra от 0,1 до 1,6 мкм. Внешняя поверхность 26А пробки 26, вставляемой, в частности, запрессовываемой в отверстие 25, может иметь более высокую неровность поверхности, для примера, но не ограничиваясь указанным, с величиной Ra от 1,6 до 25 мкм, причем неровность ориентирована таким образом, что между выступами или гребнями шероховатых поверхностей возникают миниатюрные каналы, что позволяет газу проходить между пробкой и стороной 25А отверстия 25, из верхнего пространства 5 в камеру 15 или в обратном направлении. Применимые или подходящие неровности и размеры легко могут быть заданы специалистом, в зависимости, среди прочего, от размеров отверстия 25 и пробки 26, давления вставки пробки 26 в отверстие 25, имеющихся давлений газа и требуемого расхода при протекании из верхнего пространства 5 в камеру 15 или в обратном направлении.
На Фиг.3 - Фиг.6 показан альтернативный вариант устройства 10 создания давления, в котором при этой модификации газовый контейнер 11 снабжен открытой горловиной, закрываемой колпаком 27, по существу, в форме купола, с созданием выпускного прохода 14 на вершине колпака 27 или рядом с ней. На стороне, обращенной внутрь газового контейнера 11, находится закрывающий элемент 13, в этой модификации - прикрепленный к колпаку 27 при помощи, по меньшей мере, одного пружинящего элемента 28, перемещающего закрывающий элемент 13 к выпускному проходу 14 и/или внутрь него, что приводит к закрыванию этого прохода. Колпак 27 и закрывающий элемент 13 с пружинящим элементом (элементами) 28 могут быть изготовлены из пластика или любого другого подходящего материала, как и газовый контейнер 11.
В модификации на Фиг.3 - Фиг.6 регулятор 12 давления установлен на фланце 29 колпака 27 при помощи буртика 30, обеспечивающего защелкивание, или аналогичного средства. Регулятор 12 давления также может быть установлен иным образом. В этой модификации регулятор 12 давления содержит внешний корпус 19 и внутренний корпус 16. Буртик 30 защелкивания образован на нижнем конце 31 внешнего корпуса, который является, по существу, цилиндрическим. На противоположном, верхнем конце 32 образован аналогичный буртик 33 защелкивания. Рядом с нижним, первым концом во внешнем корпусе 19 создана поперечная стенка 34, имеющая, по существу, форму усеченного конуса. Верхняя часть образует подвижную часть 17 стенки камеры 15 регулирования давления и через гибкое кольцо 35 соединена с частью 36 стенки в форме усеченного конуса. В поперечной стенке 34 образовано, по меньшей мере, одно отверстие 37, в этой модификации - в области перехода между внешней цилиндрической стенкой 20 и конической частью 36 стенки, непосредственно над фланцем 29. Фланец 29 зафиксирован на месте между буртиком 31 защелкивания и нижним концом конической стенки 34.
В центре части 17 стенки находится короткий штырь 13В, проходящий в проход 14 в колпаке 27 для контакта с закрывающим элементом 13. В результате, если подвижная часть 17 стенки перемещается в направлении колпака 27, штырь 13В будет выталкивать закрывающий элемент 13 из прохода 14, открывая закрывающий элемент и позволяя газу протекать из газового контейнера 11 в газовое пространство 22 между конической стенкой 34 и колпаком 27, ниже части 17 стенки. Из этого газового пространства 22 газ может протекать через отверстие 37 в лабиринт L и/или в отделение 3 для напитка, как будет рассмотрено далее.
Внутренняя корпусная часть 16 зафиксирована внутри цилиндрической стенки 20 внешнего корпуса. Эта внутренняя корпусная часть 16 содержит, по существу, цилиндрическую или имеющую форму усеченного конуса стенку 38 и имеет открытый нижний конец 39, опирающийся на гибкое кольцо 35, и закрытый противоположный конец 40. Внутри стенки 38 и между частью 17 стенки и указанным противоположным концом 40 создана камера 15 регулирования давления. В камере 15 может быть обеспечена стенка 41, чтобы предотвратить слишком сильный подъем части 17 стенки. Конец 40 закрыт концевой стенкой 42, проходящей за коническую стенку 38 таким образом, что периферийный край 53 будет находиться в контакте с буртиком 33 защелкивания и под ним, что приводит к фиксации внутренней корпусной части 16 в положении. В концевой стенке 42 обеспечен отверстие 43, поблизости от буртика 32 защелкивания или, по меньшей мере, на расстоянии от камеры 15. Этот отверстие 43, таким образом, открыт в пространство между стенками 38 и 19А.
Между концевой стенкой 42 и нижним концом 39 конической стенки 38 наружу от стенки 38 проходит группа, по существу, параллельных кольцевых выступов 44, которые своими периферийными краями примыкают к внутренней стороне стенки 20, в результате чего вокруг стенки 38 возникает группа кольцевых пространств 45. Каждый из выступов 44 снабжен проходом 46, в разных положениях, таким образом, что они не находятся на прямой линии один над другим. Это означает, что создается лабиринт L, по которому может проходить газ из отверстия 37 к отверстию 43 или в обратном направлении, через все пространства 45, как схематично показано на Фиг.4 стрелками F. В результате этот лабиринт L образует относительно длинный проход или канал для газа, который будет предотвращать достижение напитком, который может поступить в отверстие 43, отверстия 37, или предотвращать его протекание дальше и, что более важно, протекание в отверстие или отверстия 24 и создание препятствий в этом отверстии (отверстиях) 24 для прохождения газа в камеру 15 регулирования давления и/или из нее.
Из области непосредственно над нижним концом 39 стенки 38 проходит вниз чуть более широкая вторая стенка 47 в форме усеченного конуса, у которой зона 47А внутренней поверхности прижата к зоне 36А внешней поверхности стенки 36. По меньшей мере, одна из поверхностных зон 47А и 36А может иметь относительно высокую неровность, в то время как другая может иметь более низкую неровность. В предпочтительном случае поверхностные зоны 36А, 47А могут иметь разную неровность. Эти неровности поверхности выбирают таким образом, чтобы поверхностные зоны 36А, 47А не прилегали друг к другу с перекрыванием любого возможного прохода для газа между ними. В предпочтительном случае неровности поверхности выбирают таким образом, чтобы между поверхностными зонами 36А, 47А возникала группа проходов, вместе образующих отверстие 24 или группу таких отверстий 24, чтобы обеспечить протекание газа в камеру 15 и вытекание из нее, в частности, медленно.
Только в качестве примера, что ни в коем случае не должно пониматься как накладывающее ограничения каким-либо образом на объем изобретения, неровности поверхности могут, например, находиться в диапазоне от 0,3 до 0,8 Ra, для примера, приблизительно 0,6 Ra, или, по меньшей мере, одна из поверхностей может иметь такую неровность, в то время как другая может быть более гладкой. Как рассмотрено прежде, специалист сможет задать подходящие неровности поверхности и возможные рельефы поверхностей, чтобы получить требуемый расход, например, с учетом давлений во время использования, размеров и применяемых материалов, требуемой задержки при приведении давлений в камере 15 и верхнем пространстве 5 снова в равновесие и т.п.
Как схематично показано на Фиг.5, газ может протекать из лабиринта L через отверстие 37 в газовое пространство 22, но также и в проход 24 или каждый из проходов 24 между поверхностными зонами 36А, 47А, и, таким образом, протекать в камеру 15, если давление Р2 внутри камеры 15 ниже давления Р1 в верхнем пространстве 5, и в этом случае - в газовом пространстве 22. Аналогичным образом, газ может покидать камеру 15, проходя через указанное, по меньшей мере, одно отверстие 24, образованный между поверхностными зонами 36А, 47А, если давление Р2 внутри камеры 15 выше давления Р1 в верхнем пространстве.
Как схематично показано на Фиг.6, газ, поступающий из газового контейнера 11, когда закрывающий элемент 13 открылся, будет протекать в газовое пространство 22 и, проходя через отверстие 37, будет затем протекать в лабиринт, чтобы поступить из прохода 42 в отделение 3 для напитка и, в частности, в верхнее пространство. Это может иметь то преимущество, что напиток, который мог поступить в лабиринт, будет выдуваться из него газом под давлением, протекающим в противоположном направлении. Это предотвращает блокирование лабиринта L очень простым и точным образом. Это, в частности, может быть выгодным, когда регулятор давления может, по меньшей мере, отчасти погрузиться в напиток.
На Фиг.9 - Фиг.14 показан альтернативный вариант устройства 10 регулирования давления, снова имеющего газовый контейнер 11 и соединенный с ним регулятор 12 давления. Это устройство регулирования давления аналогично предыдущим вариантам, причем идентичные элементы имеют идентичные или похожие ссылочные обозначения. Ниже будут рассмотрены, главным образом, отличия от предыдущих вариантов.
На Фиг.9 схематично показано устройство 10 регулирования давления, содержащее контейнер 11 с газом под давлением и регулятор 12 давления. В этом варианте в регулятор 12 давления, в частности, в его корпус, встроен клапан 7А выдачи, нижний конец которого соединен с вертикальной трубкой 50, которая при установке в контейнер 1, аналогичный показанному на Фиг.1 и 2, известным образом может доходить до нижней стороны этого контейнера. Клапан 7А может, например, представлять собой клапан, по типу относящийся к используемому в аэрозольных баллонах, или к клапану другого типа, который можно открывать, например, если толкать, тянуть или наклонять тело клапана, или за счет надавливания, либо к клапану любого другого подходящего типа. Аналогичную вертикальную трубку 50 можно было бы обеспечить и в других вариантах. В этом варианте вертикальная трубка проходит сбоку газового контейнера 11 таким образом, чтобы получился относительно компактный блок. На Фиг.10 в увеличенном масштабе показан регулятор 12 давления, установленный на контейнер 11.
На Фиг.9 - Фиг.12 крышка 51 снята с конца 40 регулятора 12 давления, чтобы показать лабиринт L на этом конце 40. В этом варианте путь LA в лабиринте L расположен в плоскости, по существу, перпендикулярной продольной оси А-А газового контейнера 11 и продольной оси регулятора 21 давления, которые могут совпадать. В этом варианте корпус 20 регулятора 12 давления имеет закрытую концевую стенку 42, на которой, в предпочтительном случае как единое целое с ней образован лабиринт L, при помощи стоячих стенок 52, задающих путь LA между отверстием 43 и отверстием 37. Отверстие 43, который находится поблизости от края стенки 42, при установке устройства 10 внутрь контейнера 2, будет открыт в отделение для напитка в этом контейнере. Отверстие 37 будет открыт в пространство 22 и, таким образом, будет сообщаться с указанным, по меньшей мере, одним отверстием 24, открытым в пространство камеры 15 регулирования давления, по аналогии с рассмотренными прежде вариантами. Когда крышка 51 помещена на стенку 42, она будет проходить над стенками 52 и будет контактировать с ними, в результате закрывая лабиринт L таким образом, что газ сможет проходить из отверстия 37 в отверстие 43 и в обратном направлении только через лабиринт L.
И снова лабиринт L и, в частности, относительная длина образованного через него пути 7А, будут предотвращать достижение напитком, который может поступить в отверстие 43, отверстия 37 или предотвращать его протекание дальше, и, в частности, достижение указанного, по меньшей мере, одного отверстия 24 в камеру 15. Помимо этого, так как газ, выбрасываемый из газового контейнера 11, может попадать в отделение для напитка в контейнере только через лабиринт L, напиток, который мог поступить в лабиринт L через отверстие 43, будет опять же выбрасываться газом, протекающим под высоким давлением через этот лабиринт.
На Фиг.13А и В, а также на Фиг.14А и В приведены два разреза регулятора 12 давления и части контейнера 11 устройства 10 при сечении перпендикулярными плоскостями. В этом варианте газовый контейнер 11 имеет в его горловине или на ней стенку 29, внешний край которой соединен со стенкой 20. Это снова может быть соединение с защелкиванием или любое другое подходящее соединение, пока оно обеспечивает непроницаемость для жидкости и газа. Центральная область 60 стенки 29 в этом варианте выполнена таким образом, что она проходит в контейнер и снабжена проходом 14, однако очевидно, что стенка 29 может быть также выполнена по-другому, например, по существу, плоской. Под проходом 14 обеспечен закрывающий элемент 13, который, например, соединен со стенкой 29 при помощи пружинящего элемента 28, например, по аналогии с предыдущими вариантами, и который перемещается таким пружинным элементом и/или давлением газа внутрь контейнера 11 в положение, в котором этот элемент 13 перекрывает проход 14. Опять же обеспечен штырь 13А, проходящий в проход 14 и/или через него и контактирующий с элементом 13 для принудительного отведения его на расстояние от прохода 14, чтобы обеспечить вытекание газа из контейнера в пространство 22, как будет более подробно рассмотрено далее.
Стенка 29 может быть соединена с контейнером любым подходящим путем, например, но не ограничиваясь указанным, при помощи клея, сварки, средств защелкивания, запрессовки, винтовой резьбы, байонетного соединения или тому подобного, с получением газонепроницаемого соединения.
В этом варианте внутри регулятора 12 давления обеспечена первая часть 54, имеющая окружную стенку 36 и закрывающую стенку 17, образующую деформируемую стенку, например, мембрану, либо, по меньшей мере, часть этой стенки 17 может быть деформируемой. В центре стенки 17 обеспечен штырь 13А. В приведенном варианте показан штырь 13А, являющийся окончанием конической центральной части 17А стенки 17. Центральная часть 17А стенки может быть толще, что означает, что любая деформация в стенке 17 будет исходить, по существу, от кольцевой части 17В между центральной частью 17А и периферийной стенкой 36. Кольцевая часть 17В может иметь волнообразные области 17С или тому подобное для повышения гибкости и/или способности к упругой деформации.
Стенка 17 расположена на стороне, обращенной к контейнеру 11, а указанная периферийная стенка проходит в противоположном направлении. Периферийная стенка 36 имеет внутреннюю поверхность 36А, которая наклонена относительно оси А-А, в результате чего первая часть 54 имеет с внутренней стороны, по существу, форму усеченного конуса, с более узким концом у стенки 17, и открыта с противоположного более широкого конца 55. Первая часть 54 может опираться на стенку 29 таким образом, чтобы между ними возникал, по меньшей мере, один проход, чтобы обеспечить прохождение газа ниже стенки 17 и между стенкой 36 и стенкой 29 в пространство 22, как будет рассмотрено далее.
Обеспечена вторая часть 56, расположенная, по меньшей мере, отчасти внутри первой части 54. Вторая часть 56 имеет стенку 57 закрытого конца и периферийную стенку 47. Периферийная стенка 47 имеет внешнюю поверхность 47А, которая наклонена относительно оси А-А таким образом, что с внешней стороны вторая часть 56 имеет, по существу, форму усеченного конуса, и ее форма с внешней стороны и размеры, например, по существу, соответствуют внутреннему объему первой части 54. Вторая часть 56 запрессована с открытого, более широкого конца 55 в первую часть 54, в результате чего поверхности 36А и 47А находятся в контакте друг с другом. Аналогично поверхностям 36А и 47А из ранее рассмотренных вариантов, по меньшей мере, одна из этих поверхностей 36А, 47А имеет определенную неровность, в результате чего при сопряжении этих двух поверхностей 36А, 47А показанным образом между ними возникает, по меньшей мере, один проход, соединяющий пространство 22 с камерой 15, заключенной между первой и второй частями 54, 56, аналогично предыдущим вариантам. Внутри камеры 15, опять же, может быть обеспечена стенка 41, например, проходящая от концевой стенки 57, которая может ограничивать путь перемещения стенки 17 и, в частности, ее центральной части 17А, в камеру 15. Между концевой стенкой 57 и стенкой 42 может быть обеспечен проход или пространство 58, благодаря чему газ может проходить между пространством 22 и каналом 7А лабиринта через отверстие 37.
Во время использования устройство 10 регулирования давления, соответствующее изобретению, будет располагаться в контейнере 1, который будет содержать напиток, в частности, газированный напиток, например, пиво. На Фиг.8 схематично показана взаимосвязь между давлением внутри контейнера, т.е., давлением напитка, и давлением внутри камеры 15 регулятора 12 давления.
До установки устройства регулирования давления в контейнер 1 и наполнения контейнера 1 напитком, давление внутри камеры 15 будет атмосферным, как и давление снаружи камеры 15, например, в пространстве 22 и вокруг регулятора 12 давления. Стенка 17 будет находиться в положении, при котором контейнер 11 закрыт. Например, проход 14 будет закрыт элементом 13. Из контейнера 11 газ вытекать не будет, даже в атмосферных условиях. Таким образом, регулятор в этом состоянии не будет приводиться в действие. Поэтому в этом состоянии он может храниться и транспортироваться без риска выхода газа из контейнера 11.
После установки регулятора давления в контейнер 1, например, на станции наполнения, контейнер будет наполняться относительно холодным напитком, который будет иметь давление выше атмосферного, например, но не ограничиваясь указанным, приблизительно от 1,8 до 2,2 бар (от 180 кПа до 220 кПа) абсолютного давления, или, как показано на Фиг.8, приблизительно 1 бар (100 кПа) избыточного давления (BarG - Bar Gauge), при котором контейнер будет закрыт. В этом состоянии давление внутри камеры 15 будет атмосферным и, таким образом, будет составлять 0 бар (0 кПа) избыточного давления, как показано на Фиг.8 в крайней левой точке. Давление наполнения может, например, зависеть от типа напитка, типа газа в напитке, если он имеется, равновесного давления такого газа в таком напитке при температуре наполнения и тому подобных факторов, которые известны специалисту.
После закрывания контейнера 1, как показано на Фиг.8 в левом нижнем углу графика, давление в камере 15 будет относительно медленно подниматься, за счет протекания газа из верхнего пространства 5 контейнера 1 через лабиринт L, если он обеспечен, и через проход 24 в камеру 15, до тех пор, пока давление внутри камеры 15 не станет, по существу, равным давлению в верхнем пространстве 5, т.е., давлению напитка, которое будет представлять собой равновесное давление напитка при температуре в данный момент времени. На Фиг.8 эта точка достигается через приблизительно 5 часов после закрывания контейнера.
После наполнения и закрывания контейнера 1, он обычно будет храниться и транспортироваться, например, в магазин, бар или ресторан и/или потребителю, в течение этого периода температура напитка может увеличиться из-за только небольшого охлаждения или отсутствия охлаждения. Из-за подъема температуры давление в верхнем пространстве 5 также будет увеличиваться, вместе с равновесным давлением напитка. Так как это увеличение будет происходить относительно медленно, за подъемом давления в верхнем пространстве легко и автоматически будет следовать подъем давления внутри камеры 15, из-за протекания газа из верхнего пространства 5 через отверстие или отверстия 24 в камеру 15. Это представлено на Фиг.8 двумя почти совпадающими линиями между приблизительно 5 часами и приблизительно 22 часами после наполнения. После этого давление может сохраняться относительно постоянным в течение некоторого времени, на Фиг.8 показанного как период между приблизительно 22 часами и приблизительно 28 часами после наполнения.
Когда контейнер 1 с напитком 4 затем снова охлаждается, давление в верхнем пространстве 5 будет снова уменьшаться, и за ним будет следовать давление внутри камеры 15. Так как это уменьшение будет происходить относительно медленно, например, со скоростью, аналогичной скорости при подъеме давления, уменьшение давления внутри камеры 15 будет следовать за уменьшением давления в верхнем пространстве 5 легко и автоматически, из-за протекания газа из камеры 15 через отверстие или отверстия 24 снова в верхнее пространство 5, как представлено на Фиг.8 двумя почти совпадающими линиями между приблизительно 28 и 45 часами после наполнения.
Охлаждение напитка 4 будет занимать несколько часов, например, 10-12 часов, как показано только в качестве примера на Фиг.8. Затем требуемая пониженная температура напитка может поддерживаться на уровне, например, но не ограничиваясь указанным, приблизительно 6°С для пива типа лагер. При предпочтительной температуре, как в верхнем пространстве 5, так и в камере 15 будет иметься равновесное давление напитка. На Фиг.8 только в качестве примера такое равновесное давление показано на уровне, например, приблизительно 0,9 бар (90 кПа) избыточного давления (или приблизительно 1,9 бар (190 кПа) абсолютного давления), что ни в коей мере не должно восприниматься как ограничение каким-либо образом.
На Фиг.8 приблизительно через 65 часов после наполнения контейнера 1 из него выдается порция напитка через клапан 7, 7А розлива, приводимый в действие, по меньшей мере, отчасти давлением, имеющимся внутри контейнера 1. Период выдачи порции показан на Фиг.8 как скачок S вниз от, по существу, горизонтальных линий, представляющих давления до и после этой выдачи порции. Такая порция может, например, составлять приблизительно 0,2 или 0,3 литра. На Фиг.8А в увеличенном масштабе показано изменение давления в отделении 3 для напитка относительно давления внутри камеры 15 во время такой выдачи. Как показано, выдача приведет к относительно резкому, быстрому уменьшению давления внутри контейнера 1, представленного сплошной линией на Фиг.8 и 8А, так как за относительно короткий период времени, например, но не ограничиваясь указанным, от нескольких секунд до приблизительно 10-20 секунд, объем напитка внутри контейнера 1 будет уменьшаться на объем порции. Это будет означать, что давление в пространстве 22 тоже будет падать, приводя к перемещению и/или деформации стенки 17 или части 17 стенки с открыванием клапана 13 и предоставлением возможности газу протекать под давлением из контейнера в пространство 22 и оттуда в контейнер 1, преимущественно - в верхнее пространство 5, для повторного увеличения давления внутри отделения 3 для напитка, обратно до равновесного давления при конкретной температуре.
Так как, как рассмотрено выше, отверстие или объединенные отверстия 24 будут разрешать только очень ограниченный поток газа из верхнего пространства 5 в камеру 15 или в обратном направлении, т.е., низкий объемный расход (м3/с) по сравнению со значительно более высоким объемным расходом выдаваемого напитка, то давление внутри камеры 15 во время такой выдачи изменяться не будет, по меньшей мере, как-либо значительно, как показано на Фиг.8 и 8А пунктирной линией. Таким образом, регулятор 12 давления будет регулировать давление при регулирующем давлении, соответствующем равновесному давлению напитка при конкретной температуре, которое имелось в начале выдачи. В результате почти сразу после закрывания клапана 7, 7А выдачи после выдачи указанной порции давление внутри контейнера 1 будет возвращаться на равновесный уровень, как схематично показано справа на Фиг.8 и 8А.
Из приведенного выше следует, что давление внутри регулятора давления, в частности, в камере 15, может следовать за относительно медленными изменениями давления в окружающей его среде, например, давления в отделении для напитка, но не может следовать за резкими изменениями такого давления, например, являющимися результатом выдачи части содержимого такого контейнера или быстрого увеличения его объема. Специалисту будет очевидно, что на время реакции регулятора 12 давления можно влиять, по меньшей мере, путем задания объемного расхода газа в отверстии или отверстиях 24 при поступлении в камеру 15 этого регулятора и/или выходе из нее. Время реакции нужно понимать как время, требующееся регулятору давления для адаптации к изменению давления в окружающей его среде, например, в отделении для напитка, в котором он установлен. Более длительное время реакции будет означать, что изменение давления в окружающей среде, например, в отделении 3 для напитка, может существовать в течение более длительного периода времени перед тем, как за ним последует аналогичное изменение давления внутри камеры 15.
При использовании лабиринта L между отверстием 37 и отверстием 43 или, по меньшей мере, между отверстием или отверстиями 24 и отделением 3 для напитка, можно получить относительно компактный регулятор давления, в частности, с относительно ограниченной высотой, без неоправданного уменьшения длины прохода LA, для газа. Как указано выше, относительно длинный путь LA будет предотвращать достижение отверстия или отверстий 24 напитком, который поступил в проход. Напиток, достигший отверстия или отверстий 24, может привести к блокированию, по меньшей мере, части этих отверстия или отверстий, что не позволит газу протекать в камеру 15 и/или вытекать из нее. В тех вариантах, в которых напиток не может достичь отверстия или отверстий 24, например, из-за того, что регулятор давления удерживается выше уровня напитка в отделении 3 для напитка, такой проход LA, например, образованный лабиринтом L, можно исключить или, по меньшей мере, можно уменьшить его длину. В качестве альтернативы лабиринту L, можно обеспечить проход LA другим образом, например, при помощи трубки или канала, например, являющихся, по существу, прямыми или проходящих, например, по спирали, вокруг части контейнера 11 или имеющих зигзагообразную форму, U-образную форму или любые другие подходящие форму и размеры. Проход LA в предпочтительном случае выполнен таким образом, что напиток, поступающий в него, будет выдуваться наружу газом, проходящим под давлением в противоположном направлении, из контейнера 11 в отделение 3 для напитка.
Изобретение ни в коей мере не ограничивается вариантами его реализации, которые конкретно показаны и рассмотрены в этом описании. В пределах объема пунктов приложенной Формулы изобретения возможно любое число изменений и модификаций, включая комбинации элементов из вариантов, которые показаны, но не ограничиваясь этим. Например, вместо подвижной или деформируемой части 17 стенки, непосредственно прикрепленной к дополнительным элементам корпуса регулятора давления, можно было бы использовать подвижную часть стенки, образующую отдельную деталь, например, такую как поршень. Вместо закрывающего элемента газового контейнера 11, который конкретно рассмотрен, можно было бы использовать другой тип закрывающего элемента, такой как клапан, например, клапан, по типу относящийся к используемым в аэрозольных баллонах, который рассмотрен и используется, например, в документе WO00/035774, в частности, показанный в нем на Фиг.2 и 3, который может быть охватываемого, охватывающего или наклонного типа. Аналогичный клапан можно использовать в качестве клапана 7 выдачи. Для создания указанного прохода 24 (или аналогичного) в пространство камеры 15 регулирования давления можно использовать другие поверхностные зоны. Лабиринт L может иметь другие форму и размеры, может занимать большие или меньшие пространства и даже может быть полностью исключен. В системе выдачи напитка, соответствующей изобретению, выпуск может быть соединен с другим средством выдачи, например, но не ограничиваясь указанным, удаленной колонкой розлива, при помощи линии выдачи, соединенной с этим выпуском. Контейнер и, в частности, его отделение для напитка, могут иметь любой требуемый объем. Регулятор давления может быть обеспечен в стенке контейнера таким образом, чтобы газовый контейнер с колпаком можно было перед использованием контейнера устанавливать в этот регулятор давления снаружи этого контейнера, вместо описанного расположения устройства создания давления с регулятором давления внутри контейнера, при этом проход 42 открыт в отделение для напитка, и внешний корпус 19 соединен с фланцем 29 с обеспечением газонепроницаемости.
Предполагается, что эти и различные другие модификации не выходят за пределы объема изобретения, который определен в пунктах приложенной Формулы изобретения.
Реферат
Предлагается система выдачи напитка, контейнер для напитка и система создания давления, предназначенная для использования в системе выдачи напитка или контейнере. Система (1) выдачи напитка содержит контейнер (2) для напитка с отделением (3) для напитка и систему (10) создания давления, причем система (10) создания давления содержит газовый контейнер (11), содержащий газ под давлением, закрывающий элемент (13), закрывающий газовый контейнер (11), и регулятор (12) давления, приводимый в действие для открывания закрывающего элемента (13), чтобы обеспечить поступление газа в отделение (3) для напитка из газового контейнера (11), причем регулятор (12) давления содержит камеру (15) регулирования давления, по меньшей мере часть (17) стенки которой выполнена таким образом, чтобы она перемещалась и/или деформировалась в зависимости от давления в отделении (3) для напитка, причем в стенке (18) камеры регулирования давления обеспечено по меньшей мере одно отверстие (24), создающее по меньшей мере часть прохода для газа между камерой (15) регулирования давления и отделением (3) для напитка. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 14 ил.
