[RU]

Настоящее изобретение относится к системе выдачи напитка, предназначенной для выдачи газированного напитка. Система выдачи напитка содержит контейнер для напитка, ограничивающий внутреннее пространство для содержания газированного напитка при повышенном давлении, превышающем окружающее атмосферное давление, выдающее устройство, предназначенное для выдачи напитка из внутреннего пространства контейнера для напитка, и контроллер постоянного расхода, имеющий вход, сообщающийся по текучей среде с внутренним пространством контейнера для напитка, и выход, сообщающийся по текучей среде с выдающим устройством. Контроллер постоянного расхода имеет первое положение, определяющее максимальное эффективное живое сечение между входом и выходом, и второе положение, определяющее минимальное эффективное живое сечение между входом и выходом. При увеличении перепада давлений между входом и выходом в процессе выдачи напитка контроллер постоянного расхода постепенно переходит во второе положение, а при уменьшении перепада давлений между входом и выходом - в первое положение.

(57) Реферат / Формула:

Настоящее изобретение относится к системе выдачи напитка, предназначенной для выдачи газированного напитка. Система выдачи напитка содержит контейнер для напитка, ограничивающий внутреннее пространство для содержания газированного напитка при повышенном давлении, превышающем окружающее атмосферное давление, выдающее устройство, предназначенное для выдачи напитка из внутреннего пространства контейнера для напитка, и контроллер постоянного расхода, имеющий вход, сообщающийся по текучей среде с внутренним пространством контейнера для напитка, и выход, сообщающийся по текучей среде с выдающим устройством. Контроллер постоянного расхода имеет первое положение, определяющее максимальное эффективное живое сечение между входом и выходом, и второе положение, определяющее минимальное эффективное живое сечение между входом и выходом. При увеличении перепада давлений между входом и выходом в процессе выдачи напитка контроллер постоянного расхода постепенно переходит во второе положение, а при уменьшении перепада давлений между входом и выходом - в первое положение.

---

Евразийское (21) 201591816 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2016.08.31
(22) Дата подачи заявки 2014.04.04
(51) Int. Cl.
B67D 1/12 (2006.01) B67D 1/14 (2006.0l) F16K15/06 (2006.01) G05D 16/18 (2006.01)
(54) СИСТЕМА ВЫДАЧИ НАПИТКА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ВЫДАЧИ
ГАЗИРОВАННОГО НАПИТКА, А ТАКЖЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ
(31) (32) (33)
(86) (87) (71)
(72)
(74)
13162501.4 2013.04.05 EP
PCT/EP2014/056821
WO 2014/161985 2014.10.09
Заявитель:
КАРЛСБЕРГ БРЮИРИЗ А/С (DK)
Изобретатель:
Расмуссен Ян Нёрагер, Весборг Стен, Кристиансен Йонас (DK)
Представитель:
Рыбаков В.М., Новоселова С.В., Липатова И.И., Хмара М.В., Пантелеев А.С., Ильмер Е.Г., Осипов К.В. (RU)
(57) Настоящее изобретение относится к системе выдачи напитка, предназначенной для выдачи газированного напитка. Система выдачи напитка содержит контейнер для напитка, ограничивающий внутреннее пространство для содержания газированного напитка при повышенном давлении, превышающем окружающее атмосферное давление, выдающее устройство, предназначенное для выдачи напитка из внутреннего пространства контейнера для напитка, и контроллер постоянного расхода, имеющий вход, сообщающийся по текучей среде с внутренним пространством контейнера для напитка, и выход, сообщающийся по текучей среде с выдающим устройством. Контроллер постоянного расхода имеет первое положение, определяющее максимальное эффективное живое сечение между входом и выходом, и второе положение, определяющее минимальное эффективное живое сечение между входом и выходом. При увеличении перепада давлений между входом и выходом в процессе выдачи напитка контроллер постоянного расхода постепенно переходит во второе положение, а при уменьшении перепада давлений между входом и выходом - в первое положение.
СИСТЕМА ВЫДАЧИ НАПИТКА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ВЫДАЧИ ГАЗИРОВАННОГО НАПИТКА, А ТАКЖЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ
Настоящее изобретение относится к системе выдачи напитка, предназначенной для выдачи газированного напитка, и к способу выдачи 5 газированного напитка с использованием такой системы.
Уровень техники
Газированные напитки, такие, как пиво и безалкогольные напитки, обычно сохраняются при повышенном давлении и поставляются в контейнерах, рассчитанных на такое давление, например, в банках или кегах (бочонках). Когда кег
10 или банку открывают, падение давления в контейнере вызывает выход растворенного в напитке углекислого газа. По прошествии некоторого времени, например, нескольких часов, из-за выхода углекислого газа (С02) напиток выдыхается, становится невкусным и несоответствующим запросам потребителя. Непрофессиональным клиентам, например домохозяйствам и аналогичным
15 частным потребителям, газированные напитки, как правило, поставляются в маленьких контейнерах, например в бутылках или банках, которые подходят для однократной выдачи напитка и имеют объем порядка 0,25-1,5 литра.
Профессиональные потребители, например бары, рестораны и аналогичные заведения с большим оборотом газированных напитков, могут вместо
20 индивидуальных бутылок и банок использовать систему выдачи, предназначенную для многократной выдачи напитка. В профессиональных системах выдачи, как правило, используются большие контейнеры для напитка, например, кеги, которые соединены с источником углекислого газа для газировки напитка и для поддержания давления внутри контейнера в процессе выдачи напитка через крановое устройство.
25 Таким образом, содержание углекислого газа в напитке может поддерживаться постоянным, и в то же время не допускается проникновения в контейнер кислорода.
Профессиональные системы выдачи напитка, как правило, работают с большими контейнерами или кегами, которые могут содержать 10-50 литров напитка или более. Уменьшенные и переносные системы выдачи напитка для частного или 30 профессионального использования, как правило, могут содержать 5-10 литров напитка. Один пример системы выдачи напитка дает система DraughtMaster(tm),
которую поставляет компания заявителя и которая раскрыта в заявках РСТ WO2007/019848, WO2007/019849, WO2007/019850, WO2007/019851 и WO2007/019853. Система DraughtMaster(tm) изолирует контейнер для напитка от кислорода окружающего воздуха и обеспечивает поддержание давления и 5 охлаждение во избежание потери углекислого газа и порчи напитка.
В последние десять лет все большую популярность приобретают так называемые "мини-кеги" или "пати-кеги", и, соответственно, появился спрос на такие мини-кеги вместимостью от приблизительно 1 до 10 литров. Такие мини-кеги могут использоваться для выдачи напитка на небольших общественных
10 мероприятиях, например частных вечеринках, семейных праздниках и встречах и т.п. Мини-кеги могут также использоваться в профессиональных заведениях с выдачей напитков, например в небольших профессиональных заведениях, в заведениях, не имеющих доступа к источникам поддержания давления, и в заведениях, где контейнеры высокого давления могут быть неприемлемы, например
15 на самолетах и на других транспортных средствах. Мини-кег - это дешевая одноразовая система выдачи напитка для выдачи большего количества напитка, чем позволяет банка, не требующая в то же время от потребителя вложений в многоразовую систему выдачи напитка. Мини-кег позволяет осуществить многократную выдачу напитка без потери газирования или вкуса, даже когда между
20 выдачами может пройти некоторое время. Он также дает пользователю возможность выбора количества напитка для каждой выдачи.
Как правило, мини-кеги из уровня техники представляют собой однократно используемую систему выдачи напитка; они содержат крановое устройство для выдачи напитка и гильзу с углекислым газом для сохранения напитка в мини-кеге в
25 пригодном для питья состоянии в течение продолжительного периода времени, например нескольких дней или недель, даже когда мини-кег уже открыт. Во избежание потери газирования и вкуса, мини-кеги содержат газировочную гильзу для сохранения атмосферы повышенного давления углекислого газа внутри кега и компенсации потери давления вследствие выдачи напитка. Такие мини-кеги, как
30 правило, имеют объем в диапазоне от профессиональных кегов до одноразовых банок, например, 2-15 литров или 3-10 литров, и в частности - 5 литров. Кроме того, известны мини-кеги, в которых нет регулировки уровня углекислого газа. Один пример такого мини-кега предлагает компания-заявитель в международной заявке
WO2011/157786, которая раскрывает дешевую и простую систему выдачи напитка с автоматическим поддержанием давления.
Дальнейшие примеры контейнеров напитка с автоматическим поддержанием давления даны в европейских патентных публикациях ЕР 1 737 759 и ЕР 1 170 247. 5 В обеих описанных выше известных технологиях используются имеющиеся на рынке гильзы С02, содержащие сжатый С02 (углекислый газ) и механизм регулировки давления. Гильзы С02 выпускают С02 через регулятор давления, который используется для поддержания давления напитка и давления в контейнере для напитка по мере падения давления вследствие выдачи напитка, а также
10 вследствие утечки в процессе хранения контейнера для напитка в промежутках между выдачами. Чтобы из маленькой гильзы выдавать соответствующие количества С02 и поддерживать давление в значительно большем контейнере для напитка, в гильзе должно быть высокое давление. В вышеуказанных публикациях предложено использовать для снижения давления внутри гильзы материал-
15 наполнитель, например активированный уголь.
Мини-кеги раскрытого выше типа, как правило, содержат очень простой механизм регулировки давления или вообще не содержат такого механизма. Если механизм регулировки давления не используется, то очевидно, что давление внутри контейнера для напитка будет медленно уменьшаться по мере выдачи напитка, так
20 как выданный напиток должен быть замещен газом из гильзы, и очевидно, что газ, запасенный в гильзе, будет перетекать в контейнер и давление в гильзе будет уменьшаться. Использование материала-наполнителя, например активированного угля или других адсорбентов, обеспечит ограниченное падение давления в процессе выдачи. Однако для того, чтобы обеспечить, по существу, постоянное
25 давление в контейнере для напитка в процессе выдачи всего напитка, содержащегося в контейнере, гильза должна быть очень большой и должна содержать очень большое количество материала-наполнителя. Это было бы экономически неэффективно, и поэтому большинство таких систем допускают падение давления в процессе выдачи всего напитка, по меньшей мере, на
30 несколько бар.
Для того чтобы давление внутри контейнера для напитка не выходило за определенные пределы даже при использовании гильзы высокого давления, может
применяться механизм регулировки давления. Но и в случае использования механизма регулировки, давление внутри контейнера для напитка по ряду причин может все же значительно меняться. Механизмы регулировки давления, обычно применяемые для мини-кегов однократного использования, дешевы и поэтому, 5 естественно, очень примитивны. В некоторых случаях перепад давлений между внешней средой и внутренностью контейнера отслеживается с помощью гибкой мембраны, и когда этот перепад превышает определенный предел, мембрана вызывает выпуск газа из гильзы в контейнер для напитка. Такие простые механизмы регулировки давления не очень точны и не очень чувствительны к колебаниям 10 давления, особенно, когда применяются в маленьком мини-кеге с крохотным свободным пространством над жидкостью. Таким образом, даже когда механизм регулировки давления используется, система выдачи напитка может допускать падение давления, по меньшей мере, на несколько бар в процессе выдачи всего напитка.
15 Для большинства напитков существует оптимальное давление выдачи.
Слишком высокое давление выдачи вызывает, вследствие высоких скоростей жидкости через выдающий кран, вспенивание напитка при выдаче, т.е. образование большого количества пузырей, заполняющих весь стакан для напитка. С другой стороны, при слишком низком давлении выдачи напиток течет очень медленно и не
20 образуется вообще никакого пенного слоя. Оптимальное давление выдачи обеспечивает пользователю надлежащий напор выдачи пива с пенным слоем в несколько сантиметров над поверхностью напитка. Для достижения такого оптимального результата, давление выдачи должно быть тщательно определено в зависимости от типа напитка и характеристик выдающего устройства.
25 В уровне техники проблема чрезмерного вспенивания при выдаче
газированного напитка из пати-кега исследована. В документе ЕР 1 648 813 В1 раскрыт пенный дроссель с лабиринтным каналом, открытым со стороны внутренности контейнера и заканчивающимся проходным отверстием на другом конце.
30 Кроме того, из уровня техники известен документ DE 19 802 291,
относящийся к каналу сброса давления в виде змеевика, по которому напиток может течь от места подсоединения до крана.
Сущность изобретения
По причинам, указанным выше, предполагается, что конструкции системы выдачи напитка с постоянным или даже, по существу, постоянным давлением в контейнере для напитка в процессе выдачи всего напитка хотя и возможны, но не 5 будут экономически эффективны. Поэтому цель настоящего изобретения заключается в предложении системы выдачи напитка, которая предотвращает чрезмерное вспенивание в процессе выдачи всего напитка и, тем не менее, допускает надлежащую скорость выдачи и образование пены.
Следующая цель настоящего изобретения заключается в предложении 10 системы выдачи напитка, в которой выдача напитка производится, по существу, неизменным потоком, или с постоянным расходом, так как поток выдачи напитка остается, по существу, неизменным с момента начала выдачи и до прекращения выдачи напитка. Кроме того, по существу, неизменный поток, или постоянный расход, обеспечивает также, по существу, неизменный расход в процессе всей 15 выдачи напитка - от выдачи напитка из нового контейнера и до опорожнения контейнера.
Кроме того, обычно для выдачи используют такое же давление, как и внутреннее давление напитка, подлежащего выдаче. Таким образом можно избежать избыточного или недостаточного газирования напитка в процессе 20 хранения и выдачи. Однако это давление может быть не оптимальным для выдачи, так как иногда давление внутри напитка выше, чем давление выдачи. Поэтому возможность иметь внутри контейнера для напитка давление, превышающее давление выдачи, составляет преимущество настоящего изобретения.
Вышеуказанная потребность, вышеуказанная цель и вышеуказанное 25 преимущество, вместе с многими другими потребностями, целями и преимуществами, как будет видно из приводимого ниже подробного описания настоящего изобретения, обеспечиваются согласно первому аспекту настоящего изобретения за счет системы выдачи напитка, предназначенной для выдачи газированного напитка, причем система выдачи напитка содержит:
контейнер для напитка, определяющий внутреннее пространство для содержания газированного напитка при повышенном давлении, превышающем окружающее атмосферное давление,
выдающее устройство, предназначенное для выдачи напитка из внутреннего 5 пространства контейнера для напитка, и
контроллер постоянного расхода, имеющий вход, сообщающийся по текучей среде с внутренним пространством контейнера для напитка, и выход, сообщающийся по текучей среде с выдающим устройством, причем контроллер постоянного расхода имеет первое положение, определяющее максимальное 10 эффективное живое сечение между входом и выходом, и второе положение, определяющее минимальное эффективное живое сечение между входом и выходом, при этом в процессе выдачи напитка при увеличении перепада давлений между входом и выходом контроллер постоянного расхода постепенно переходит во второе положение, а при уменьшении перепада давлений между входом и 15 выходом - в первое положение.
В данном контексте термин "постоянный поток" следует понимать как родовой термин, охватывающий не только строго физически неизменный поток, но также потоки, которые могут считаться, в основном, неизменными или рассматриваются пользователем как неизменные при выдаче напитка с момента 20 начала выдачи и до прекращения выдачи напитка.
Система выдачи напитка - это, обычно, система с мини-кегом или с пати-кегом, предназначенная для выдачи газированного напитка, например пива, однако идеи настоящего изобретения могут также быть приложены к более крупным и даже профессиональным системам с менее точной подачей газа под давлением.
25 Таким образом, контейнер для напитка обычно имеет вместимость 1-10
литров, предпочтительно 3-7 литров, но его вместимость может быть и больше - до нескольких сотен литров. Повышенное давление может быть различным для различных напитков и систем, однако часто повышенное давление приблизительно соответствует внутреннему давлению газа в напитке или немного превышает его.
30 Таким образом, повышенное давление, как правило, приблизительно на 2-3 бар выше атмосферного давления. Напиток находится в контейнере в пространстве для напитка. Контейнер может также содержать небольшое свободное пространство над
жидкостью, которое увеличивается в процессе выдачи напитка. Кроме того, может быть предусмотрено применение так называемого "мешка" в кеговых системах; в этих системах напиток содержится в мешке внутри жесткого контейнера, так что находящийся под давлением газ не имеет прямого доступа к напитку.
5 Выдающее устройство должно быть приспособлено для перехода системы
выдачи напитка между выдачей напитка и отсутствием выдачи. Когда выдающее устройство настроено на выдачу напитка, напиток будет вытекать из выхода контроллера постоянного расхода через выдающее устройство к внешнему пользователю системы выдачи напитка.
10 Контроллер постоянного расхода может сообщаться со стояком, чтобы
обеспечивать возможность протекания напитка к входу клапана ограничения потока под действием давления, оказываемого на напиток. Альтернативно, может использоваться мешок в кеге, когда напиток содержится в гибком мешке внутри контейнера. По мере выдачи напитка давление в контейнере вызывает смятие
15 мешка.
В первом положении контроллера постоянного расхода эффективное живое сечение между входом и выходом максимально, тогда как во втором положении контроллера постоянного расхода эффективное живое сечение между входом и выходом минимально. Эффективное живое сечение следует понимать как
20 ограниченную площадь поперечного сечения в контроллере постоянного расхода, через которую может течь напиток. Контроллер постоянного расхода должен быть местом наименьшего эффективного живого сечения между контейнером для напитка и выдающим устройством и, таким образом, определять эффективное живое сечение тракта потока от контейнера для напитка к выдающему устройству.
25 При отсутствии выдачи напитка, т.е. когда выдающее устройство не позволяет напитку вытекать из контейнера для напитка наружу, система выдачи напитка не работает, и разность давлений между входом и выходом контроллера постоянного расхода равна нулю. Таким образом, контроллер постоянного расхода находится в первом положении, т.е. определяет максимальное эффективное живое сечение
30 между входом и выходом. В процессе выдачи напитка, т.е. когда выдающее устройство позволяет напитку вытекать из контейнера для напитка наружу, напиток
будет течь через контроллер постоянного расхода, и разность давлений между входом и выходом контроллера постоянного расхода будет ненулевой.
Когда в процессе выдачи напитка повышенное давление внутри контейнера для напитка увеличивается, разность давлений между входом и выходом 5 контроллера постоянного расхода также будет увеличиваться, при условии, что окружающее атмосферное давление внешней для контейнера среды является постоянным. Это вызывает постепенный переход контроллера постоянного расхода во второе положение; при этом давление в процессе выдачи напитка увеличивается. При очень высокой разности давлений между входом и выходом,
10 подразумевающей максимально возможное давлении внутри контейнера для напитка, контроллер постоянного расхода перейдет во второе положение, т.е. в положение, определяющее минимальное эффективное живое сечение между входом и выходом в процессе выдачи напитка. Наоборот, когда повышенное давление внутри контейнера для напитка снижается, разность давлений между
15 входом и выходом контроллера постоянного расхода также будет уменьшаться. Это вызывает постепенный переход контроллера постоянного расхода в первое положение; давление при этом уменьшается.
Когда выдающее устройство обеспечивает выдачу, напиток всегда будет течь от более высокого давления, т.е. из контейнера, к более низкому давлению, т.е.
20 в окружающую выдающее устройство внешнюю среду. Меньшее эффективное живое сечение будет определять меньший объемный расход. Таким образом, объемный расход через контроллер расхода зависит от эффективного живого сечения и перепада давлений между входом и выходом. На объемный расход влияет много других факторов, например турбулентность и сжимаемость напитка.
25 Турбулентность может быть снижена плавностью очертаний контроллера постоянного расхода. Размеры контроллера постоянного расхода могут быть определены с помощью компьютерного моделирования методами вычислительной гидродинамики (ВГД). Приблизительное значение объемного расхода может быть получено из уравнения непрерывности умножением эффективного живого сечения
30 на скорость течения:
Скорость течения от входа к выходу может быть получена из уравнения Бернулли:
1 2 1 2
p1+a-g-y1 +-- <7-vl =p2 + a-g-y2 +--cr-v2
где p - это давление, р - плотность, у - высота и v - скорость, соответственно, на 5 входе и выходе.
Более высокий перепад давлений обусловливает более высокий расход, но этому противодействует меньшее эффективное живое сечение, и наоборот. Таким образом, расход через контроллер постоянного расхода будет приблизительно постоянным независимо от давления в контейнере для напитка, при условии, что 10 окружающее атмосферное давление внешней для выдающего устройства среды является постоянным. Чтобы достичь соответствующих характеристик выдачи, т.е. достичь надлежащего вспенивания, величину постоянного расхода для каждой конкретной установки выдачи напитка можно определить опытным путем.
Предпочтительно, все части системы выдачи напитка изготовлены из 15 пластмасс, чтобы систему можно было легко утилизировать после использования. Во избежание возникновения чрезмерной турбулентности все части контроллера постоянного расхода могут быть скругленными, т.е. без острых кромок, которые могли бы вызвать разделение потока и тем самым инициировать турбулентность.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта 20 настоящего изобретения контроллер постоянного расхода содержит отверстие и регулирующий поток элемент, частично закрывающий отверстие, причем регулирующий поток элемент может перемещаться между первым положением, в котором регулирующий поток элемент и отверстие определяют максимальное эффективное живое сечение между входом и выходом, и вторым положением, в 25 котором регулирующий поток элемент и отверстие определяют минимальное эффективное живое сечение между входом и выходом.
Отверстие соединяет вход и выход контроллера постоянного расхода. Регулирующий поток элемент расположен между входом и выходом клапана и может перемещаться для переключения контроллера постоянного расхода между 30 максимальным эффективным живым сечением и минимальным эффективным
живым сечением. Когда давление внутри контейнера для напитка в процессе выдачи увеличивается, создаваемое потоком напитка давление толкает регулирующий поток элемент закрывать все большую часть отверстия, определяя тем самым минимальное эффективное живое сечение расхода. Когда давление 5 внутри контейнера для напитка в процессе выдачи уменьшается, регулирующий поток элемент отходит от отверстия так, чтобы закрывать все меньшую часть отверстия.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения регулирующий поток элемент представляет собой
10 подпружиненный элемент, реагирующий на перепад давлений между входом и выходом. Этот подпружиненный элемент может быть расположен на пути потока сквозь отверстие так, что возрастающий перепад давлений будет смещать регулирующий поток элемент к отверстию, увеличивая тем самым напряжение пружины и уменьшая эффективное живое сечение. При снижении перепада
15 давлений нагруженная пружина будет смещать регулирующий поток элемент от отверстия, уменьшая тем самым нагрузку от пружины и увеличивая эффективное живое сечение.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения регулирующий поток элемент представляет собой упругий
20 элемент, реагирующий на перепад давлений между входом и выходом. Этот упругий элемент может быть расположен около отверстия, частично закрывая его и располагаясь под небольшим углом относительно внутренности контейнера для напитка. Когда перепад давлений между входом и выходом увеличивается, упругий элемент отгибается в сторону отверстия и, таким образом, закрывает все большую
25 часть отверстия, определяя тем самым меньшее эффективное живое сечение. Когда перепад давлений уменьшается, упругий элемент возвращается, благодаря своей эластичности, в положение, в котором он закрывает все меньшую часть отверстия, обеспечивая тем самым большее эффективное живое сечение.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта 30 настоящего изобретения регулирующий поток элемент содержит дополнительные упругие элементы, предпочтительно, 1 дополнительный упругий элемент, альтернативно - несколько упругих элементов, например, от 5 до 50, или 2, 3, или 4
дополнительных упругих элемента. Несколько упругих элементов могут применяться для того, чтобы лучше определять эффективное живое сечение. Использование нескольких упругих элементов может также улучшить характеристики течения сквозь контроллер постоянного расхода, чтобы избежать 5 чрезмерной турбулентности.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения отверстие имеет прямоугольную или, альтернативно, круглую форму. Прямоугольную форму может быть проще изготавливать формованием, однако круглая форма может быть менее склонна создавать 10 турбулентность. К альтернативным геометрическим конфигурациям могут быть причислены многоугольные формы, например, треугольная, квадратная, пятиугольная, шестиугольная и т.д., эллиптические или, альтернативно, криволинейные формы, или их комбинации. Увеличение турбулентности может усилить пенообразование.
15 Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта
настоящего изобретения контроллер постоянного расхода дополнительно содержит канал ламинарного потока напитка, обеспечивающий сообщение по текучей среде выхода контроллера постоянного расхода с выдающим устройством, причем канал ламинарного потока напитка имеет эффективное живое сечение, превышающее
20 максимальное эффективное живое сечение. Пройдя выход, поток напитка под действием давления увеличивает свою скорость, в частности, в месте наименьшего эффективного живого сечения. В случае, когда непосредственно после этого поток напитка выпускается из выдающего устройства, турбулентность может не успокоиться, и быстрое падение давления может привести к возникновению
25 избыточного количества пены при попадании напитка в стакан. Чтобы избежать этого и снизить турбулентность течения напитка, между выходом и выдающим устройством располагают соединяющий их канал ламинарного потока. Эффективное живое сечение этого канала ламинарного потока должно быть приблизительно той же величины, что и эффективное живое сечение между входом
30 и выходом, но немного больше последнего, чтобы предотвратить слишком быстрое расширение напитка. Канал ламинарного потока должен быть достаточно длинным, чтобы напиток мог расширяться медленно. Канал ламинарного потока,
предпочтительно, должен иметь, по существу, постоянное эффективное живое сечение.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения канал ламинарного потока напитка выполнен в форме 5 меандра. Канал ламинарного потока может быть выполнен в форме меандра для того, чтобы он имел достаточную длину, и в то же время система выдачи напитка оставалась компактной.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения канал ламинарного потока напитка имеет эффективное
10 живое сечение, превышающее максимальное живое сечение в 1,01-100 раз, предпочтительно в 1,1-50 раз, более предпочтительно в 1,2-20 раз, и наиболее предпочтительно в 1,5-10 раз или, альтернативно, превышающее максимальное живое сечение в 1,01, в 1,1, в 1,2 или в 1,5 раза. При использовании вышеуказанных соотношений, предпочтительно - меньших соотношений, эффективного живого
15 сечения канала ламинарного потока и максимального эффективного живого сечения между входом и выходом, напиток внутри канала ламинарного потока будет оставаться, по меньшей мере, под небольшим давлением и поэтому не станет расширяться немедленно после выхода.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта 20 настоящего изобретения канал ламинарного потока напитка дополнительно определяет расстояние протекания между выходом и выдающим устройством, причем это расстояние протекания по меньшей мере в 10 раз, предпочтительно - в 20 раз, более предпочтительно - в 50 раз, и наиболее предпочтительно - в 100 раз больше диаметра канала ламинарного потока напитка. Если сделать канал 25 ламинарного потока напитка достаточно длинным, то градиент давления между выходом и выдающим устройством будет мал. Соответственно, увеличение скорости будет очень малым, и расширение напитка будет происходить медленно. Таким образом, напиток сможет находиться в спокойном состоянии, его турбулентность уменьшится, и, как следствие, в процессе выдачи образуется 30 меньше пены.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения выдающее устройство герметизировано разрушаемой мембраной, предпочтительно - алюминиевой или пластмассовой мембраной. Таким образом, выдающее устройство может вначале находиться в невыдающем 5 положении, будучи гигиенически герметизированным. Выдача напитка может быть начата после разрушения или иного удаления разрушаемой мембраны.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения выдающее устройство представляет собой кран выпуска напитка, предназначенный для управления выдачей напитка. Кран выпуска напитка,
10 т.е. управляемый потребителем клапан, может использоваться для переключения выдающего устройства между положением выдачи и положением отсутствия выдачи. В положении отсутствия выдачи, т.е. при закрытом клапане, перепад давлений между входом и выходом контроллера постоянного расхода будет равен нулю. Когда выдающее устройство находится в положении выдачи, напиток будет
15 вытекать из контейнера для напитка наружу через выдающее устройство, и, таким образом, перепад давлений между входом и выходом будет ненулевым.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения эффективное живое сечение между входом и выходом обратно пропорционально разнице давлений между входом и выходом. Таким 20 образом, эффективное живое сечение будет уменьшаться с увеличением разницы давлений и уменьшаться с увеличением разницы давлений.
Согласно дополнительному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения контроллер постоянного расхода выполнен в виде отдельного сформованного пластмассового элемента или, альтернативно, встроен 25 в общую конструкцию.
Вышеуказанная потребность, вышеуказанная цель и вышеуказанное преимущество, а также многие другие потребности, цели и преимущества, как будет видно из приводимого ниже подробного раскрытия настоящего изобретения, согласно его второму аспекту достигаются за счет способа выдачи газированного 30 напитка из контейнера для напитка, содержащего газированный напиток при
повышенном давлении, превышающем окружающее атмосферное давление, в выдающее устройство, причем способ включает в себя следующее:
обеспечивают контроллер постоянного расхода, сообщающийся по текучей
среде с напитком и с выходом, расположенным напротив входа, и
5 выдают напиток, тем самым постепенно уменьшая повышенное давление,
заставляющее контроллер постоянного расхода переходить из второго положения, определяющего минимальное живое сечение между входом и выходом контроллера постоянного расхода, к первому положению, определяющему максимальное живое сечение между входом и выходом контроллера постоянного расхода.
10 Вышеуказанный способ согласно второму аспекту настоящего изобретения,
предпочтительно, применяют вместе с любым из вариантов осуществления системы согласно первому аспекту изобретения. Как правило, при использовании газовой гильзы с наполнителем, но без контроллера, повышенное давление внутри контейнера для напитка является самым высоким в начале выдачи напитка,
15 поскольку гильза наполнена газом. Соответственно, контроллер постоянного расхода в процессе выдачи будет находиться во втором положении или вблизи второго положения, которое определяет минимальное эффективное живое сечение. При непрерывной выдаче давление в гильзе будет падать, и для сохранения расхода регулятор постоянного расхода будет в процессе выдачи перемещаться ко
20 второму положению, определяющему максимальное эффективное живое сечение. Когда выдающее устройство находится в положении отсутствия выдачи напитка, или когда контейнер для напитка опорожнен, регулятор постоянного расхода находится в первом положении.
Краткое описание чертежей
25 Фиг. 1 - вид в аксонометрии контроллера постоянного расхода, фиг. 2 - вид сбоку в разрезе контроллера постоянного расхода, фиг. 3 - вид сбоку в разрезе первого варианта осуществления регулятора потока, фиг. 4 - вид в аксонометрии второго варианта осуществления регулятора потока, фиг. 5 - вид в аксонометрии третьего варианта осуществления регулятора потока,
30 фиг. 6 - вид сбоку в разрезе четвертого варианта осуществления регулятора потока, фиг. 7 - вид в аксонометрии четвертого варианта осуществления регулятора потока, фиг. 8 - вид в аксонометрии системы выдачи напитка.
Подробное раскрытие изобретения
На фиг. 1 показан в аксонометрии контроллер 10 постоянного расхода. Контроллер 10 постоянного расхода определяет вход 12, выход 14 и отверстие 16. Контроллер постоянного расхода содержит регулятор 18 потока, который будет 5 раскрыт подробнее при рассмотрении последующих фигур чертежей. Выход 14 соединен с каналом 20 ламинарного потока. Канал 20 ламинарного потока герметизирован разрушаемой мембраной 22. Для обеспечения возможности выдачи напитка разрушаемая мембрана 22 должна быть пробита в центре, чтобы открыть проход от входа 12 через канал 20 ламинарного потока к выходу.
10 Путь потока через контроллер 10 постоянного расхода в процессе выдачи
показан черной стрелкой. Вход 12 контроллера 10 постоянного расхода соединен с внутренним пространством контейнера для напитка (не показано), опционально -через стояк. Когда перепад давлений между входом 12 и выходом 14 велик, регулятор 18 потока закрывает большую часть отверстия 16, так что эффективное
15 живое сечение контроллера 10 постоянного расхода мало. Когда перепад давлений между входом 12 и выходом 14 мал, регулятор 18 потока закрывает меньшую часть отверстия 16, так что эффективное живое сечение контроллера 10 постоянного расхода велико. Таким образом, расход через контроллер 10 постоянного расхода остается приблизительно постоянным, т.е. независимым от перепада давлений
20 между входом 12 и выходом 14.
Канал 20 ламинарного потока обеспечивает затухание любой турбулентности, которая может возникнуть при прохождении напитка с высокой скоростью между входом 12 и выходом 14, и, благодаря сравнительно малому градиенту давления в канале 20 ламинарного потока, позволяет подавить и предотвратить мгновенное
25 образование больших пузырей. Эффективное живое сечение канала 20 ламинарного потока должно быть немного больше эффективного живого сечения между входом 12 и выходом 14. Длина канала 20 ламинарного потока должна быть значительно больше расстояния между входом 12 и выходом 14, чтобы имелось достаточное расстояние для минимизации градиента давления и минимизации образования
30 турбулентности. Конкретные размеры контроллера 10 постоянного расхода зависят от разных факторов, например от типа напитка, формы контроллера, используемых давлений и т.д.
На фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе контроллера 10 постоянного расхода в сборе. Регулятор 18 потока содержит два регулирующих поток элемента 24, которые в данном варианте осуществления образованы направленными внутрь (в направлении контейнера для напитка) упругими створками. Контроллер 10 5 постоянного расхода, предпочтительно, выполнен или сформован из пластмассы. Канал 20 управления потоком виден в виде выемки. Канал 20 управления потоком герметизирован сверху разрушаемой мембраной 22. Предполагается, что канал 20 управления потоком может быть закрыт и непрокалываемым пластиковым листом, за исключением центральной зоны, где требуется обеспечить доступ к напитку.
10 На фиг. ЗА показан вид сбоку в разрезе первого варианта осуществления
регулятора 18 потока в положении выдачи напитка, когда давление в контейнере для напитка мало или когда выдача напитка прервана. В этом случае упругие регулирующие поток элементы 24 не напряжены и определяют большое эффективное живое сечение в отверстии 16, так как перепад давлений между входом
15 и выходом мал.
На фиг. ЗВ показан вид сбоку в разрезе первого варианта осуществления регулятора 18 потока в положении выдачи напитка, когда давление в контейнере для напитка велико. В этом случае упругие регулирующие поток элементы 24 отжаты к выходу и определяют маленькое эффективное живое сечение в отверстии 16, так как 20 перепад давлений между входом и выходом велик. Этот эффект показан белыми стрелками, в то время как черные стрелки показывают течение напитка.
На фиг. 4А и В показан при взгляде, соответственно, спереди и сзади вид в аксонометрии второго варианта осуществления регулятора 18' потока. Принцип работы здесь аналогичен предшествующему варианту осуществления, за 25 исключением того, что круглое отверстие 16 закрывается четырьмя упругими регулирующими поток элементами 24.
На фиг. 5А и В показан при взгляде, соответственно, спереди и сзади вид в аксонометрии третьего варианта осуществления регулятора 18" потока. Принцип работы здесь аналогичен предшествующему варианту осуществления, за 30 исключением того, что отверстие 16 - прямоугольное и закрывается двумя прямоугольными упругими регулирующими поток элементами 24.
На фиг. 6А показан вид сбоку в разрезе четвертого варианта осуществления регулятора 18"' потока в положении выдачи напитка, когда давление в контейнере для напитка мало, или когда выдача напитка прервана. Регулятор 18"' потока включает в себя отверстие 18 и жесткий регулирующий поток элемент 26. Этот 5 жесткий регулирующий поток элемент 26 соединен с пружиной 28, которая в данном состоянии не напряжена, так как перепад давлений между входом 12 и выходом 14 мал. Напиток может течь сквозь отверстие 16, как показано черными стрелками. Регулятор 18"' потока определяет большое эффективное живое сечение.
На фиг. 6В показан вид сбоку в разрезе четвертого варианта осуществления 10 регулятора 18"' потока в состоянии выдачи напитка, когда давление в контейнере для напитка велико. Большой перепад давлений между входом 12 и выходом 14 вызывает более сильный поток через отверстие 16, и это заставляет жесткий регулирующий поток элемент 26, соединенный с пружиной 28, смещаться к отверстию 16, напрягая тем самым пружину 28. При этом жесткий регулирующий 15 поток элемент 26 закрывает большую часть отверстия 16, так что регулятор 18"' потока определяет меньшее эффективное живое сечение.
На фиг. 7А и В показан при взгляде, соответственно, спереди и сзади вид в аксонометрии четвертого варианта осуществления регулятора 18"' потока. Принцип работы здесь аналогичен предшествующим вариантам осуществления, за 20 исключением того, что регулирующий поток элемент 26 - жесткий и управляется пружиной 28.
На фиг. 8 показан вид в аксонометрии системы 30 выдачи напитка. Эта система выдачи напитка содержит контейнер 32 для напитка. Контейнер 32 для напитка ограничивает внутреннее пространство 34, заполненное газированным
25 напитком. Над внутренним пространством 34 располагается свободное пространство 36 над жидкостью, заполненное газом С02. Контейнер 32 для напитка содержит, далее, гильзу 38, наполненную углекислым газом. Гильза 38, предпочтительно, включает в себя фильтрующий материал. Гильза 38 сообщается со свободным пространством 36 контейнера 32 с возможностью прохождения газа,
30 предпочтительно - через капиллярную трубку (не показана), чтобы предотвратить утечку напитка в гильзу 38. Когда во всем внутреннем пространстве 34 напиток
оказывается замещен газом, свободное пространство 36 заполняет весь контейнер 32 для напитка.
Гильза 38 герметизирована колпачком 40, одновременно герметизирующим и контейнер 32 для напитка. Стояк 42 идет из внутреннего пространства 34 сквозь 5 колпачок 40 к выдающему устройству 44. Выдающее устройство 44 содержит раздаточную рукоятку 46, которая управляет выдающим клапаном 48. Нажимая на раздаточную рукоятку 46, управляют переводом выдающего клапана 48 из положения отсутствия выдачи напитка, т.е. закрытого положения клапана, в положение выдачи напитка, т.е. открытого положения клапана, позволяющего напитку вытекать из
10 контейнера 32 для напитка через стояк 42, колпачок 40 и выдающее устройство 44 наружу системы 30 выдачи напитка. Для направления напитка из клапана 48 в стакан для напитка (не показан) опционально может быть использован носик 50. Дополнительно, также опционально, может быть использована крышка 52 для защиты система 30 выдачи при транспортировке. Запускающий механизм 54
15 используется для начала выдачи напитка, как раскрыто ниже.
На фиг. 8В показан вид в аксонометрии гильзы 38. Гильза 38 содержит стояк 42, соединяющий внутреннее пространство контейнера и канал 20 управления потоком. Колпачок 40 содержит верхнюю часть 40а колпачка и нижнюю часть 40Ь колпачка. Гильза 30 герметизирована относительно нижней части 40Ь колпачка
20 уплотнением 52. Предусмотрено сообщение по газу между внутренностью гильзы 38 и свободным пространством 36 контейнера 32 посредством капиллярного канала 58, пропускающего газ, но не пропускающего жидкость. Гильза 38 содержит фильтр (не показан) из активированного угля, способный поглотить достаточно газа С02для того, чтобы заместить напиток во всем внутреннем пространстве 34. Канал 20 управления
25 потоком заключен между нижней частью 40Ь и верхней частью 40а колпачка. Регулятор 18 потока расположен между стояком 42 и каналом 20 управления потоком. В верхней части 40а колпачка имеется отверстие 56, закрытое разрушаемой мембраной
Для того чтобы стала возможна выдача напитка, пользователь обычно 30 активирует запускающий механизм, под действием которого выдающее устройство пробивает разрушаемую мембрану 22, и напиток получает возможность течь из
внутреннего пространства контейнера к выдающему устройству через стояк 42, регулятор 18 потока и канал 20 управления потоком.
Специалист легко сможет предложить многочисленные модификации предпочтительных вариантов осуществления изобретения, раскрытого в настоящем 5 документе. Согласно настоящему изобретению в него следует считать включенными все конструкции, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система выдачи напитка, предназначенная для выдачи газированного напитка, причем указанная система выдачи напитка содержит:
контейнер для напитка, определяющий внутреннее пространство для 5 содержания указанного газированного напитка при повышенном давлении, превышающем окружающее атмосферное давление,
выдающее устройство, предназначенное для выдачи указанного напитка из указанного внутреннего пространства указанного контейнера для напитка, и
контроллер постоянного расхода, имеющий вход, сообщающийся по текучей 10 среде с указанным внутренним пространством указанного контейнера для напитка, и выход, сообщающийся по текучей среде с указанным выдающим устройством, причем указанный контроллер постоянного расхода имеет первое положение, определяющее максимальное эффективное живое сечение между указанным входом и указанным выходом, и второе положение, определяющее минимальное 15 эффективное живое сечение между указанным входом и указанным выходом, при этом указанный контроллер постоянного расхода выполнен с возможностью в процессе выдачи напитка постепенно переходить во второе положение при увеличении перепада давлений между указанным входом и указанным выходом и в первое положение при уменьшении перепада давлений между указанным входом и 20 указанным выходом.
2. Система выдачи напитка по п. 1, в которой указанный контроллер постоянного расхода содержит отверстие и регулирующий поток элемент, частично закрывающий указанное отверстие, причем указанный регулирующий поток элемент выполнен с возможностью перемещения между указанным первым положением, в
25 котором указанный регулирующий поток элемент и указанное отверстие определяют указанное максимальное живое сечение между указанным входом и указанным выходом, и указанным вторым положением, в котором указанный регулирующий поток элемент и указанное отверстие определяют указанное минимальное живое сечение между указанным входом и указанным выходом.
30 3. Система выдачи напитка по п. 2, в которой указанный регулирующий поток элемент представляет собой подпружиненный элемент, способный реагировать на перепад давлений между указанным входом и указанным выходом.
4. Система выдачи напитка по п. 2, в которой указанный регулирующий поток
элемент представляет собой упругий элемент, способный реагировать на перепад
давлений между указанным входом и указанным выходом.
5. Система выдачи напитка по п. 4, в которой указанный регулирующий поток
5 элемент содержит дополнительные упругие элементы, предпочтительно 1
дополнительный упругий элемент, альтернативно - больше упругих элементов, например, от 5 до 50, или 2, 3, или 4 дополнительных упругих элемента.
6. Система выдачи напитка по любому из п.п. 2-5, в которой указанное
отверстие имеет прямоугольную или, альтернативно, круглую форму.
10 7. Система выдачи напитка по любому из п.п. 1-6, в которой указанный контроллер постоянного расхода дополнительно содержит канал ламинарного потока напитка, обеспечивающий сообщение по текучей среде указанного выхода указанного контроллера постоянного расхода с указанным выдающим устройством, причем указанный канал ламинарного потока напитка определяет эффективное
15 живое сечение, которое больше указанного максимального эффективного живого сечения.
8. Система выдачи напитка по п. 7, в которой указанный канал ламинарного
потока напитка имеет форму меандра.
9. Система выдачи напитка по любому из п.п. 7-8, в которой указанный канал
20 ламинарного потока напитка определяет эффективное живое сечение, которое в
1,01-100 раз, предпочтительно в 1,1-50 раз, более предпочтительно в 1,2-20 раз, и наиболее предпочтительно в 1,5-10 раз больше указанного максимального эффективного живого сечения или, альтернативно, в 1,01, в 1,1, в 1,2 или в 1,5 раза больше максимального эффективного живого сечения.
25 10. Система выдачи напитка по любому из п.п. 7-9, в которой указанный канал ламинарного потока напитка дополнительно определяет расстояние протекания между указанным выходом и указанным выдающим устройством, причем указанное расстояние протекания, по меньшей мере, в 10 раз, предпочтительно в 20 раз, более предпочтительно в 50 раз, и наиболее предпочтительно в 100 раз больше
30 указанного диаметра указанного канала ламинарного потока напитка.
11. Система выдачи напитка по любому из п.п. 1-10, в которой указанное
выдающее устройство герметизировано разрушаемой мембраной,
предпочтительно - алюминиевой или пластмассовой мембраной.
12. Система выдачи напитка по любому из п.п. 1-11, в которой указанное
5 выдающее устройство представляет собой кран выпуска напитка для управления
выдачей указанного напитка.
13. Система выдачи напитка по любому из п.п. 1-12, в которой эффективное живое сечение между указанным входом и указанным выходом обратно пропорционально перепаду давлений между указанным входом и указанным
10 выходом.
14. Система выдачи напитка по любому из п.п. 1-13, в которой указанный контроллер постоянного расхода выполнен в виде отдельного сформованного пластмассового элемента.
15. Способ выдачи газированного напитка из контейнера для напитка,
15 содержащего указанный газированный напиток при повышенном давлении,
превышающем окружающее атмосферное давление, в выдающее устройство,
причем указанный способ включает в себя следующее:
обеспечивают контроллер постоянного расхода, определяющий вход,
сообщающийся по текучей среде с указанным напитком, и выход, расположенный 20 напротив указанного входа,и
выдают указанный напиток, тем самым постепенно уменьшая указанное
повышенное давление, что вызывает переход указанного контроллера постоянного
расхода из второго положения, определяющего минимальное живое сечение между
указанным входом и указанным выходом указанного контроллера постоянного 25 расхода, к первому положению, определяющему максимальное живое сечение
между указанным входом и указанным выходом указанного контроллера постоянного
расхода.
ФИГ. 5А
(19)
(19)
(19)
(19)