JPH0811174B2 - Aeration nozzle for aeration of liquid containing organic matter - Google Patents

Aeration nozzle for aeration of liquid containing organic matter

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JPH0811174B2
JPH0811174B2 JP3515232A JP51523291A JPH0811174B2 JP H0811174 B2 JPH0811174 B2 JP H0811174B2 JP 3515232 A JP3515232 A JP 3515232A JP 51523291 A JP51523291 A JP 51523291A JP H0811174 B2 JPH0811174 B2 JP H0811174B2
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outer sleeve
liquid
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aeration
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ガシュトン ヴォップフナー
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アントン スタイネッカー エントヴィックルングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コムパニー
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Abstract

A venting nozzle for liquids containing organic substances, in particular for venting wort, allows fine air bubbles to be fed into the liquid. For this purpose, air under overpressure from a ring chamber (3) that surrounds the liquid pipe (2) is introduced through fine nozzles into the liquid stream that flows in the liquid channel.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機物を含む液体を曝気するためのエアレ
ーションノズルに関するものであり、このエアレーショ
ンノズルは、少なくとも１つの気体入口開口をもち、内
部を通って流れる液体に気体を混合するための液体ダク
トと、液体／気体混合物が内部を流れる混合チャンバと
を含み、液体／気体混合物は混合チャンバを通過した
後、差圧によって拡大チャンバ内で膨脹される。また、
本発明は、請求の範囲第24項に記載したように、麦汁を
曝気するための方法に関する。Description: The present invention relates to an aeration nozzle for aerating a liquid containing organic matter, the aeration nozzle having at least one gas inlet opening for supplying gas to the liquid flowing through it. It includes a liquid duct for mixing and a mixing chamber in which the liquid / gas mixture flows, the liquid / gas mixture passing through the mixing chamber and then expanded in the expansion chamber by a differential pressure. Also,
The present invention relates to a method for aerating wort as claimed in claim 24.

このようなエアレーションノズル及び方法は、国際出
願WO-A-90/05583号によって公知である。いわゆるベン
チュリノズルは、ここで使用されている。かかるベンチ
ュリノズルは、ノズル状に幅狭にされ次いで拡散される
ように拡大された管として設計されている。液体がベン
チュリノズルを通って流れる場合には、液体の速度は既
存の圧力では増大される。部分真空が発生する。液体が
内部を通って流れるベンチュリノズルに、気体の流れが
供給される場合には、気体は部分真空によりベンチュリ
管に吸引され、液体と混合される。Such an aeration nozzle and method are known from international application WO-A-90 / 05583. So-called Venturi nozzles are used here. Such Venturi nozzles are designed as enlarged tubes to be nozzle-like narrowed and then diffused. If the liquid flows through the Venturi nozzle, the velocity of the liquid is increased at the existing pressure. Partial vacuum occurs. When the gas stream is supplied to a Venturi nozzle through which the liquid flows, the gas is sucked into the Venturi tube by the partial vacuum and mixed with the liquid.

このようなエアレーションノズルは例えば、麦汁の曝
気およびイーストの曝気のためビール技術において使用
されており、或いは例えば二酸化炭素から酸素を取り去
るため濾過水コンディショニング、ビールやミネラルウ
ォータの炭酸飽和、及び廃水の中和において使用されて
いる。Such aeration nozzles are used, for example, in beer technology for aeration of wort and yeast, or for example, filtered water conditioning to remove oxygen from carbon dioxide, carbonate saturation of beer and mineral water, and wastewater. Used in neutralization.

麦汁の曝気は、特に以下のように取り扱われる。ベン
チュリノズルに流入する麦汁が空気と混合される場合に
は、麦汁中に空気の微細な分布が達成され、これによ
り、浮力の影響が確実に作用される。空気の泡が麦汁中
で微細に分布すればする程、浮力の際、泡の被膜がより
均一に形成される。ベンチュリノズルの使用において
は、大量の液体が流れる場合に付加的な推進ポンプの使
用を必要とする大きな圧力がベンチュリ管に発生するの
は不利である。さらに、微細な分布は未だ改良の余地が
あり、高圧の発生と幅狭の環状隙間により、イーストの
曝気においてイーストの醗酵力が減少する。かかる従来
技術を考慮して、本発明は、従来技術よりも一層微細な
分布状態で気体泡を効果的に生成する、有機物を含む液
体を曝気するためのエアレーションノズル及び有機物を
含む液体を曝気する方法を提供することを目的とする。Aeration of wort is specifically handled as follows. When the wort flowing into the Venturi nozzle is mixed with air, a fine distribution of air is achieved in the wort, which ensures the effect of buoyancy. The finer the air bubbles are distributed in the wort, the more evenly the foam film is formed during buoyancy. In the use of Venturi nozzles, it is a disadvantage that a large pressure is created in the Venturi tube which requires the use of an additional propulsion pump when a large amount of liquid flows. Further, the fine distribution still has room for improvement, and the fermentation pressure of yeast is reduced in the aeration of yeast due to the generation of high pressure and the narrow annular gap. In view of such prior art, the present invention aerates an aeration nozzle for aerating an organic-containing liquid and an organic-containing liquid that effectively generate gas bubbles in a finer distribution than the prior art. The purpose is to provide a method.

本発明によれば、この目的は、請求の範囲第１項に示
した特徴によって達成される。請求の範囲第１項の特徴
部分によれば、液体ダクトは、長さの一部にわたって閉
鎖環状チャンバによって囲まれており、環状チャンバに
は、気体供給開口が設けられている。液体ダクトの壁に
は、環状チャンバの領域に、複数の気体供給開口が形成
されている。これにより、気体供給開口を通って流れる
気体を液体の流れのまわりに均一に分布させ、かつ、気
体を液体の流れにその円周全体に沿って均一に供給する
ことができる。According to the invention, this object is achieved by the features indicated in claim 1. According to the characterizing part of claim 1, the liquid duct is surrounded by a closed annular chamber over a part of its length, the annular chamber being provided with a gas supply opening. A plurality of gas supply openings are formed in the wall of the liquid duct in the region of the annular chamber. This allows the gas flowing through the gas supply openings to be evenly distributed around the flow of the liquid and to be supplied to the flow of the liquid evenly along its entire circumference.

気体供給開口が、気体入口開口によって形成される気
体入口面部全体の寸法の少なくとも1.5倍の横断面を有
しており、過剰圧力が環状チャンバに発生し、これによ
り、液体流れを含んでいる液体ダクト内への気体の侵入
が可能となる。The gas supply opening has a cross section of at least 1.5 times the size of the entire gas inlet surface formed by the gas inlet opening, and an overpressure is created in the annular chamber, whereby a liquid containing a liquid flow is generated. Gas can enter the duct.

液体ダクトと混合チャンバが中空の円筒形状を有し、
液体ダクトの内径d1が混合チャンバの内径d2よりも大き
い場合には、液体ダクトは傾斜壁を介して混合チャンバ
に至り、混合チャンバは、その内径d2の少なくとも1.5
倍に相当する長さを有しており、差圧による液体／気体
混合物の拡大チャンバ内への膨脹の場合には、液体中の
気体泡の特に効果的で微細な分散が達成される。これに
より麦汁の曝気の場合には浮力はかなり改良され、その
結果、従来技術よりもより均一で且つコンパクトな泡被
膜が形成される。The liquid duct and the mixing chamber have a hollow cylindrical shape,
If the inner diameter d 1 of the liquid duct is larger than the inner diameter d 2 of the mixing chamber, the liquid duct reaches the mixing chamber through the inclined wall, and the mixing chamber is at least 1.5 of its inner diameter d 2 .
In the case of expansion of the liquid / gas mixture into the expansion chamber due to the differential pressure, a particularly effective and fine dispersion of the gas bubbles in the liquid is achieved. This significantly improves the buoyancy in the case of wort aeration, resulting in a more uniform and compact foam coating than in the prior art.

本発明のエアレーションノズルを使用する場合には、
液体の流れを搬送するために特別な推進力を使用するこ
とを必要としない。何故ならば、気体を吸引するのに液
体の流れに十分な部分真空を生成する必要がなく、か
つ、管を幅狭にしたことにより大きな過剰圧力が形成さ
れないからである。When using the aeration nozzle of the present invention,
It does not require the use of special propulsion to carry the liquid stream. This is because it is not necessary to create a partial vacuum sufficient for the liquid flow to aspirate the gas, and the narrow tube does not create a large overpressure.

また、液体ダクト内に３〜５バールの過剰圧力で液体
を供給するのが特に好都合であることが明白になった。
これは、例えばイーストの場合に製品が流体ひずみによ
る損傷を受けないという利点を提供する。It has also proved to be particularly convenient to supply the liquid in the liquid duct with an overpressure of 3 to 5 bar.
This offers the advantage that the product is not damaged by fluid strain, for example in the case of yeast.

本発明の別の観点によれば、気体入口開口は、最大1m
mの直径を有するボアである。これにより、微細な気体
の流れが液体の流れを網状に覆う。これらの網状の気体
の流れは液体の実質的に表面にとどまり、液体の流れと
共に傾斜壁を介して混合チャンバ内に移動する。気体と
液体との混合は、乱流が形成されることなしに層状に行
われ、その結果、液体中に特に均一な泡が形成される。
液体ダクトの壁に環状チャンバの領域に25〜30の気体入
口開口を形成するのが特に有利である。さらに、気体入
口開口間の距離がそれぞれ少なくとも100mmである場合
には、気体入口開口を、液体ダクトの壁に沿って円周方
向に互い違いに配置するのが好都合である。このことの
利点として、２つの気体の流れが長さ方向軸線に沿って
液体ダクト内に次々に入って互いに層をなすことはな
い。すなわち、各気体の流れは、気体網を液体の流れの
まわりに生成するのに最適に使用される。According to another aspect of the invention, the gas inlet opening has a maximum of 1 m
A bore having a diameter of m. As a result, the fine gas flow covers the liquid flow in a net shape. These reticulated gas streams remain substantially at the surface of the liquid and move with the liquid stream through the sloping walls into the mixing chamber. The mixing of gas and liquid takes place in layers without the formation of turbulence, which results in the formation of particularly uniform bubbles in the liquid.
It is particularly advantageous to form 25 to 30 gas inlet openings in the region of the annular chamber in the wall of the liquid duct. Furthermore, it is expedient to stagger the gas inlet openings circumferentially along the wall of the liquid duct, if the distance between the gas inlet openings is at least 100 mm each. The advantage of this is that the two gas streams do not enter the liquid duct one after the other along the longitudinal axis and layer on top of each other. That is, each gas stream is optimally used to create a gas network around the liquid stream.

また、傾斜壁が液体ダクトの外壁の軸線に対して角度
αを形成する場合には、その角度は最大22°であるのが
好都合である。液体ダクトから小径の混合チャンバへの
液体／気体混合物のかかる緩慢な移行は、気体を液体に
出来るだけ層状に導入するために、かつ、エアレーショ
ンノズルに高すぎる圧力が発生するのを阻止するため
に、必要である。Also, if the slanted wall forms an angle α with the axis of the outer wall of the liquid duct, that angle is expediently at most 22 °. Such a gradual transfer of the liquid / gas mixture from the liquid duct to the small diameter mixing chamber is intended to introduce the gas into the liquid as laminarly as possible and to prevent too high pressures at the aeration nozzle. ,is necessary.

本発明の好適な実施例によれば、液体ダクトは内スリ
ーブの一部であり、拡大チャンバと気体供給開口は外ス
リーブの一部であり、環状チャンバは、内スリーブを外
スリーブに挿入することによって形成され、内スリーブ
は内壁を形成し、外スリーブは環状チャンバの外壁を形
成する。かくして、内スリーブは、いかなる時でも外ス
リーブから困難なしに分離することができ、これによ
り、問題を生じさせることなしにエアレーションノズル
を清掃することができる。さらに、このため、エアレー
ションスリーブの製造を簡単にすることができ、損傷が
生じた場合には、内スリーブ又は外スリーブを他方から
独立に交換することができる。According to a preferred embodiment of the invention, the liquid duct is part of the inner sleeve, the expansion chamber and the gas supply opening are part of the outer sleeve, and the annular chamber is for inserting the inner sleeve into the outer sleeve. Formed by the inner sleeve forming the inner wall and the outer sleeve forming the outer wall of the annular chamber. Thus, the inner sleeve can be separated from the outer sleeve at any time without difficulty, which allows the aeration nozzle to be cleaned without causing problems. Moreover, this also simplifies the manufacture of the aeration sleeve and, in the event of damage, allows the inner or outer sleeve to be replaced independently of the other.

本発明の実施例の好適な一例によれば、傾斜壁と混合
チャンバは外スリーブに形成される。本発明の実施例の
好適な第２の例によれば、傾斜壁と混合チャンバは内ス
リーブに形成されている。According to a preferred embodiment of the present invention, the inclined wall and the mixing chamber are formed in the outer sleeve. According to a second preferred embodiment of the present invention, the sloping wall and the mixing chamber are formed in the inner sleeve.

内スリーブが、外径が外スリーブの内径に合致するよ
うに形成された少なくとも１つの壁部分を含む場合に
は、内スリーブは、外スリーブに緊密に当接して安定位
置を占める。If the inner sleeve includes at least one wall portion formed such that the outer diameter matches the inner diameter of the outer sleeve, the inner sleeve closely abuts the outer sleeve and occupies a stable position.

さらに、環状チャンバを両側で密封するのが有利であ
る。何故ならば、これにより、不必要な圧力容積なし
に、所要の過剰圧力を環状チャンバに生成することがで
きるからである。環状チャンバを密封するために、一方
の密封リングを受け入れるための、円周方向に延び、半
径方向に向いた溝を、外スリーブの内壁に或いは内スリ
ーブの外壁に形成するのが好都合である。麦汁に曝気に
通常使用されているように、密封リングとしてＯ−リン
グを使用することができるが、エアレーションノズルの
使用の種類に応じて、金属シールやテフロンシールのよ
うな他の密封材料を使用することもできる。Furthermore, it is advantageous to seal the annular chamber on both sides. This is because this allows the required overpressure to be created in the annular chamber without an unnecessary pressure volume. Conveniently, a circumferentially extending, radially oriented groove is formed in the inner wall of the outer sleeve or in the outer wall of the inner sleeve for receiving one of the sealing rings to seal the annular chamber. An O-ring can be used as the sealing ring, as is commonly used for aerating wort, but other sealing materials such as metal seals or Teflon seals can be used depending on the type of aeration nozzle used. It can also be used.

外スリーブは好適には、内スリーブの一端に、外スリ
ーブへの挿入の際に内スリーブが当接するストップ面を
有する。このため、内スリーブの外スリーブに対する位
置は、長さ方向においても画定される。内スリーブと外
スリーブのストップ面との間にシールを設けるのが都合
がよい。環状チャンバを密封するために、一方の側でシ
ールを用いることができる。The outer sleeve preferably has at one end of the inner sleeve a stop surface against which the inner sleeve abuts during insertion into the outer sleeve. Therefore, the position of the inner sleeve with respect to the outer sleeve is also defined in the length direction. It is convenient to provide a seal between the inner sleeve and the stop surface of the outer sleeve. A seal can be used on one side to seal the annular chamber.

本発明の好適な実施例によれば、内スリーブは外スリ
ーブ内に完全に受け入れられ、ロックを用いてストップ
面に押付けられる。すると、内スリーブは、外スリーブ
に対して滑らないように固定される。ロックは好適に
は、外スリーブにねじ込むことができる。また、ロック
を密封するのが都合が良い。何故ならば、内スリーブが
特に効果的で且つ安定的なやり方で外スリーブに位置決
めされ、さらに環状チャンバが密封されるからである。
さらに、ロックがエアレーションノズルの一部である場
合には、エアレーションノズルを装置に固定することが
できるのが有利である。According to a preferred embodiment of the invention, the inner sleeve is completely received in the outer sleeve and is pressed against the stop surface with a lock. Then, the inner sleeve is fixed so as not to slip with respect to the outer sleeve. The lock is preferably screwable onto the outer sleeve. It is also convenient to seal the lock. This is because the inner sleeve is positioned on the outer sleeve in a particularly effective and stable manner, and the annular chamber is sealed.
Furthermore, if the lock is part of the aeration nozzle, it is advantageous to be able to fix the aeration nozzle to the device.

別の好適な実施例によれば、ネック取付具は内スリー
ブの一部であり、内スリーブは外スリーブを超えて突出
し外スリーブと共にカラーを形成し、ユニオンナットが
カラーに螺合し、内スリーブが外スリーブのストップ面
に押付けられている。さらに、このやり方で、内スリー
ブは外スリーブ内に安定的に位置決めされる。内スリー
ブと外スリーブとの間にカラーにシールが形成される場
合には、環状チャンバの一端を密封するために、このシ
ールを使用することができる。According to another preferred embodiment, the neck fitting is part of an inner sleeve, the inner sleeve projecting beyond the outer sleeve and forming a collar with the outer sleeve, a union nut screwing onto the collar, Is pressed against the stop surface of the outer sleeve. Furthermore, in this way the inner sleeve is stably positioned within the outer sleeve. If a seal is formed on the collar between the inner sleeve and the outer sleeve, this seal can be used to seal one end of the annular chamber.

気体供給連結具が環状チャンバの気体供給開口に形成
されている場合には、エアレーションノズルを、特に簡
単なやり方で気体供給ラインと連結することができる。If the gas supply connection is formed in the gas supply opening of the annular chamber, the aeration nozzle can be connected to the gas supply line in a particularly simple manner.

さらに、エアレーションノズルの両端と気体供給連結
具に、標準的な連結具を提供するのが都合がよい。何故
ならば、不必要な労力と時間を費やすことなしに、所望
の装置にエアレーションノズルを固定することができる
からである。Further, it is convenient to provide standard fittings for both ends of the aeration nozzle and the gas supply fitting. This is because the aeration nozzle can be fixed to a desired device without spending unnecessary labor and time.

本発明によれば、標準的な連結具は、直径20mm〜200m
mである。何故ならば、本発明の装置が、これらの標準
寸法用に設計された液体処理量で特に好適に機能するか
らである。麦汁の曝気の場合には、麦汁は、３〜５バー
ルの過剰圧力で且つ0.2〜200m3/hの流量で、液体ダクト
に供給される。According to the invention, a standard connector has a diameter of 20 mm to 200 m.
m. This is because the device of the present invention works particularly well with liquid throughputs designed for these standard dimensions. In the case of wort aeration, the wort is fed to the liquid duct with an overpressure of 3-5 bar and a flow rate of 0.2-200 m 3 / h.

以下、本発明について図面を参照してより詳細に説明
する。第１図は、本発明によるエアレーションノズルの
第１実施例の横断面図である。第２図は、本発明による
エアレーションノズルの第２実施例の横断面図である。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of an aeration nozzle according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of the aeration nozzle according to the present invention.

第１図及び第２図によれば、エアレーションノズル１
は液体ダクト２を有しており、液体ダクト２は、その長
さの一部にわたって閉鎖環状チャンバ３によって囲まれ
ている。環状チャンバには気体供給開口４が設けられて
おり、液体ダクト２の壁には環状チャンバ３の領域に、
最大径1mmの25〜30のボア５が設けられている。隣接す
るボア５の間の距離は少なくとも10mmであり、ボアは、
円周方向に互い違いに設けられている。気体供給開口４
は、ボアによって形成される気体入口面部全体の寸法の
少なくとも1.5倍の横断面を有する。気体の流れが気体
供給開口４を通って環状チャンバ３に案内された場合に
は、環状チャンバに過剰圧力が形成され、気体は、ボア
５を通って、液体の流れが案内されている液体ダクト２
に流入する。ボア５を通って液体ダクト２に流入した気
体の流れは、個々の流線を形成し、これらの流線は、液
体ダクト２を通って流れる液体を網状に包囲する。液体
ダクト２は、傾斜壁６を介して混合チャンバ７と連結さ
れている。混合チャンバ７は、液体ダクト２の内径d1よ
りも小さな内径d2を有する。傾斜壁は、液体ダクト２の
外壁の軸線に対して角度α（最大角度は22°である）を
形成する。混合チャンバ７は、混合チャンバ７の内径D2
の少なくとも1.5倍に相当する長さを有する。この装置
では、気体によって包囲された液体は積層状態に混合さ
れ、気体は傾斜壁６及び混合チャンバ７を通って流れ、
乱流の発生を回避する。混合チャンバ７は、拡大チャン
バ９のところで終わっており、拡大チャンバ９では、液
体／気体混合物は差圧によって膨脹される。到達した液
体／気体混合物の膨脹の際、液体には特に均一で効果的
なバブルが形成される。According to FIGS. 1 and 2, the aeration nozzle 1
Has a liquid duct 2 which is surrounded by a closed annular chamber 3 over part of its length. The annular chamber is provided with a gas supply opening 4, the wall of the liquid duct 2 in the region of the annular chamber 3,
There are 25 to 30 bores 5 with a maximum diameter of 1 mm. The distance between adjacent bores 5 is at least 10 mm and the bores are
They are provided alternately in the circumferential direction. Gas supply opening 4
Has a cross section of at least 1.5 times the size of the entire gas inlet face formed by the bore. When the gas flow is guided through the gas supply opening 4 into the annular chamber 3, an overpressure is created in the annular chamber and the gas passes through the bore 5 and the liquid duct in which the liquid flow is guided. Two
Flows into. The flow of gas through the bore 5 into the liquid duct 2 forms individual streamlines, which streamlikely enclose the liquid flowing through the liquid duct 2. The liquid duct 2 is connected to the mixing chamber 7 via an inclined wall 6. The mixing chamber 7 has an inner diameter d 2 which is smaller than the inner diameter d 1 of the liquid duct 2. The inclined wall forms an angle α (maximum angle is 22 °) with the axis of the outer wall of the liquid duct 2. The mixing chamber 7 has an inner diameter D 2 of the mixing chamber 7.
Has a length corresponding to at least 1.5 times. In this device, the liquid surrounded by the gas is mixed in a stacked state and the gas flows through the inclined wall 6 and the mixing chamber 7,
Avoid turbulence. The mixing chamber 7 ends at the expansion chamber 9, in which the liquid / gas mixture is expanded by a differential pressure. Upon expansion of the liquid / gas mixture that has arrived, particularly uniform and effective bubbles are formed in the liquid.

エアレーションノズル１は、内スリーブ10と外スリー
ブ11とに分けられている。内スリーブ10は、内スリーブ
10が外スリーブ11のストップ面12に当接するように、外
スリーブ11内に挿入されている。環状チャンバ３は、内
スリーブ10と外スリーブ11とによって形成されている。
第１図に示した実施例では、液体ダクト２、傾斜壁６及
び混合チャンバ７は、内スリーブ10の一部である。拡大
チャンバ９の一部は、外スリーブ11の一部である。内ス
リーブ10は、外スリーブ11内に完全に収容されている。
ネック取付具13がロック14を用いて外スリーブ11にねじ
込まれており、これにより、内スリーブ10は、外スリー
ブ11のストップ面12に押付けられる。ロック14は、Ｏ−
リングで密封されている。さらに、Ｏ−リング15を受け
入れるための溝16が、環状チャンバ３の両側に、外スリ
ーブ11の内壁に形成されている。これにより、環状チャ
ンバ３は、過剰圧力が内部で有効に維持されるように、
密封されている。The aeration nozzle 1 is divided into an inner sleeve 10 and an outer sleeve 11. The inner sleeve 10 is an inner sleeve.
The outer sleeve 11 is inserted into the outer sleeve 11 such that the stop 10 contacts the stop surface 12 of the outer sleeve 11. The annular chamber 3 is formed by an inner sleeve 10 and an outer sleeve 11.
In the embodiment shown in FIG. 1, the liquid duct 2, the inclined wall 6 and the mixing chamber 7 are part of the inner sleeve 10. Part of the expansion chamber 9 is part of the outer sleeve 11. The inner sleeve 10 is completely contained within the outer sleeve 11.
A neck fitting 13 is screwed onto the outer sleeve 11 with a lock 14 so that the inner sleeve 10 is pressed against the stop surface 12 of the outer sleeve 11. Lock 14 is O-
It is sealed with a ring. Furthermore, grooves 16 for receiving the O-rings 15 are formed in the inner wall of the outer sleeve 11 on both sides of the annular chamber 3. This allows the annular chamber 3 to have an overpressure effectively maintained therein.
It is sealed.

第２図に示した実施例によれば、液体ダクト２とネッ
ク取付具13は、内スリーブ10の一部である。傾斜壁６、
混合チャンバ７及び拡大チャンバ９の一部は、外スリー
ブ11の一部である。内スリーブ10は外スリーブ11を超え
て突出し、外スリーブ11と共にカラー16を形成してい
る。ユニオンナット18がカラー16に螺合され、内スリー
ブ10は、外スリーブ11のストップ面12に押付けられてい
る。環状チャンバ３を密封する、Ｏ−リング15を受け入
れるための溝16が、ストップ面12と該ストップ面12で支
持されている内スリーブ10の端部との間、及び、カラー
17に内スリーブ10と外スリーブ11との間に配置されてい
る。According to the embodiment shown in FIG. 2, the liquid duct 2 and the neck fitting 13 are part of the inner sleeve 10. Inclined wall 6,
The mixing chamber 7 and part of the expansion chamber 9 are part of the outer sleeve 11. The inner sleeve 10 projects beyond the outer sleeve 11 and forms a collar 16 with the outer sleeve 11. A union nut 18 is screwed onto the collar 16, and the inner sleeve 10 is pressed against the stop surface 12 of the outer sleeve 11. A groove 16 for receiving the O-ring 15 that seals the annular chamber 3 is provided between the stop surface 12 and the end of the inner sleeve 10 supported by the stop surface 12 and the collar.
It is arranged at 17 between the inner sleeve 10 and the outer sleeve 11.

麦汁を曝気するプロセスを例にして、エアレーション
ノズルの機能を以下に説明する。The function of the aeration nozzle will be described below by taking the process of aerating the wort as an example.

麦汁が、ネック取付具13を介して、３〜５バールの過
剰圧力および0.5〜200m3/hの流量で液体ダクト２に供給
される。空気が、気体供給開口４を介して、3.5〜８バ
ールの過剰圧力および２〜100リットル/hの流量で環状
チャンバ３に供給される。気体供給開口４が、ボアによ
って形成される面部全体の寸法の少なくとも1.5倍の横
断面を有するので、気体は、過剰圧力で環状チャンバ内
に均一に分布される。気体は、全てのボア５を均一に通
って液体ダクト２に流入し、そこで気体は液体を網状に
包囲する。液体と気体は傾斜壁６を通って混合チャンバ
７に一緒に流入する。液体／気体の流れは、液体ダクト
２の直径d2から混合チャンバ７の直径d1に減少させられ
る。流れの横断面の減少は、連続的に十分に（即ち、最
大22°の傾斜角度αで）行われ、かかる傾斜は、傾斜壁
６に対して液体ダクト２の外壁の軸線８によって形成さ
れている。空気と麦汁は、乱流が生じないように、層状
に混合される。混合の間、曝気された麦汁は、混合チャ
ンバ７の直径d2の少なくとも1.5倍に相当する混合チャ
ンバ７の長さを通って流れる。曝気された麦汁が混合チ
ャンバ７を出るとき、曝気された麦汁は拡大チャンバ９
に入って差圧によって膨脹され、麦汁内に泡が効果的に
形成され、泡は極めて均一に分布される。これにより、
極めて均一な泡が形成されるように、浮力に影響を及ぼ
される。The wort is fed to the liquid duct 2 via the neck fitting 13 with an overpressure of 3-5 bar and a flow rate of 0.5-200 m 3 / h. Air is supplied to the annular chamber 3 via the gas supply opening 4 at an overpressure of 3.5-8 bar and a flow rate of 2-100 l / h. The gas supply opening 4 has a cross section of at least 1.5 times the size of the entire surface formed by the bore, so that the gas is evenly distributed in the annular chamber at overpressure. The gas passes uniformly through all bores 5 into the liquid duct 2, where it surrounds the liquid in a mesh. The liquid and gas flow together through the inclined wall 6 into the mixing chamber 7. The liquid / gas flow is reduced from the diameter d 2 of the liquid duct 2 to the diameter d 1 of the mixing chamber 7. The reduction of the flow cross section is sufficiently continuous (ie with an inclination angle α of at most 22 °) that such inclination is formed by the axis 8 of the outer wall of the liquid duct 2 with respect to the inclined wall 6. There is. The air and wort are mixed in layers so that no turbulence occurs. During mixing, the aerated wort flows through the length of the mixing chamber 7, which corresponds to at least 1.5 times the diameter d 2 of the mixing chamber 7. As the aerated wort exits the mixing chamber 7, the aerated wort expands into the expansion chamber 9.
Upon entering and being expanded by the differential pressure, bubbles are effectively formed in the wort and the bubbles are very evenly distributed. This allows
Buoyancy is affected so that very uniform bubbles are formed.

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】有機物を含む液体を曝気するためのエアレ
ーションノズルであって、該エアレーションノズルは、
液体ダクト（２）と、液体ダクト（２）を通って流れる
液体に気体を混合するための、少なくとも１つの気体入
口開口（５）と、内部を液体／気体混合物が流れる混合
チャンバ（７）とを含み、前記液体／気体混合物は、混
合チャンバ（７）を通過した後、差圧によって拡大チャ
ンバ（９）内で膨張される、エアレーションノズルにお
いて、 液体ダクト（２）は、その長さの一部にわたって閉鎖環
状チャンバ（３）によって囲まれており、閉鎖環状チャ
ンバ（３）には、気体供給開口が設けられており、 複数の気体入口開口（５）が、液体ダクト（２）の壁に
環状チャンバ（３）の領域に形成されており、気体供給
開口（４）は、気体入口開口（５）によって形成された
気体入口面部全体の寸法の少なくとも1.5倍の横断面を
有しており、 液体ダクト（２）と混合チャンバ（７）は中空の円筒形
状を有しており、液体ダクト（２）の内径D1は、混合チ
ャンバ（７）の内径D2よりも大きく、液体ダクト（２）
は、傾斜壁（６）を介して混合チャンバ（７）に至って
おり、 混合チャンバ（７）は、その内径D2の少なくとも1.5倍
に相当する長さを有している、 ことを特徴とするエアレーションノズル。1. An aeration nozzle for aerating a liquid containing an organic matter, the aeration nozzle comprising:
A liquid duct (2), at least one gas inlet opening (5) for mixing a gas with a liquid flowing through the liquid duct (2), and a mixing chamber (7) in which a liquid / gas mixture flows. Wherein the liquid / gas mixture is expanded in the expansion chamber (9) by a differential pressure after passing through the mixing chamber (7), in which the liquid duct (2) is one of its length. Surrounded by a closed annular chamber (3), the closed annular chamber (3) is provided with a gas supply opening, and a plurality of gas inlet openings (5) are provided in the wall of the liquid duct (2). Formed in the region of the annular chamber (3), the gas supply opening (4) has a cross section of at least 1.5 times the size of the entire gas inlet face formed by the gas inlet opening (5), liquid Duct (2) and the mixing chamber (7) has a hollow cylindrical shape, the inner diameter D1 of the liquid duct (2) is greater than the inner diameter D2 of the mixing chamber (7), a liquid duct (2)
To the mixing chamber (7) via an inclined wall (6), the mixing chamber (7) having a length corresponding to at least 1.5 times its inner diameter D2. nozzle. 【請求項２】気体入口開口（５）は、最大1mmの直径を
有するボアであることを特徴とする請求の範囲第１項に
記載のエアレーションノズル。2. Aeration nozzle according to claim 1, characterized in that the gas inlet opening (5) is a bore having a diameter of at most 1 mm. 【請求項３】液体ダクト（２）の壁には、環状チャンバ
の領域に、25〜30の気体入口開口（５）が形成されてい
ることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載
のエアレーションノズル。3. A wall of the liquid duct (2) is provided with 25 to 30 gas inlet openings (5) in the region of the annular chamber. An aeration nozzle according to item. 【請求項４】気体入口開口（５）間の距離はそれぞれ少
なくとも10mmであることを特徴とする請求の範囲第１項
乃至第３項のいずれか１つに記載のエアレーションノズ
ル。4. Aeration nozzle according to claim 1, wherein the distance between the gas inlet openings (5) is at least 10 mm each. 【請求項５】気体入口開口（５）は、液体ダクト（２）
の壁に沿って円周方向に互い違いに配置されていること
を特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１
つに記載のエアレーションノズル。5. The gas inlet opening (5) has a liquid duct (2).
The staggered arrangement in the circumferential direction along the wall of the said, any one of claims 1 to 4 characterized by the above-mentioned.
Aeration nozzle described in one. 【請求項６】傾斜壁（６）は液体ダクト（２）の壁に対
して最大22°の角度を形成していることを特徴とする請
求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１つに記載のエア
レーションノズル。6. An inclined wall (6) forms an angle of up to 22 ° with the wall of the liquid duct (2), according to one of claims 1 to 5. Aeration nozzle described in one. 【請求項７】液体ダクト（２）は内スリーブ（10）の一
部であり、拡大チャンバ（９）と気体入口開口（４）は
外スリーブ（11）の一部であり、環状チャンバ（３）
は、内スリーブ（10）の外スリーブ（11）内に挿入する
ことによって形成されており、内スリーブ（10）は内壁
を形成し外スリーブ（11）は環状チャンバ（３）の外壁
を形成していることを特徴とする請求の範囲第１項乃至
第６項のいずれか１つに記載のエアレーションノズル。7. The liquid duct (2) is part of the inner sleeve (10), the expansion chamber (9) and the gas inlet opening (4) are part of the outer sleeve (11) and the annular chamber (3). )
Are formed by inserting them into the outer sleeve (11) of the inner sleeve (10), the inner sleeve (10) forming the inner wall and the outer sleeve (11) forming the outer wall of the annular chamber (3). The aeration nozzle according to any one of claims 1 to 6, which is characterized in that: 【請求項８】傾斜壁（６）と混合チャンバ（７）は、外
スリーブ（11）に形成されていることを特徴とする請求
の範囲第７項に記載のエアレーションノズル。8. Aeration nozzle according to claim 7, characterized in that the inclined wall (6) and the mixing chamber (7) are formed in an outer sleeve (11). 【請求項９】傾斜壁（６）と混合チャンバ（７）は、内
スリーブ（10）に形成されていることを特徴とする請求
の範囲第７項に記載のエアレーションノズル。9. Aeration nozzle according to claim 7, characterized in that the inclined wall (6) and the mixing chamber (7) are formed in an inner sleeve (10). 【請求項１０】内スリーブ（10）は少なくとも壁部分を
含み、該壁部分の外径は外スリーブ（11）の内径に合致
することを特徴とする請求の範囲第７項乃至第９項のい
ずれか１つに記載のエアレーションノズル。10. Inner sleeve (10) comprises at least a wall portion, the outer diameter of said wall portion matching the inner diameter of the outer sleeve (11). The aeration nozzle according to any one of claims. 【請求項１１】環状チャンバ（３）は両側が密封されて
いることを特徴とする請求の範囲第10項に記載のエアレ
ーションノズル。11. Aeration nozzle according to claim 10, characterized in that the annular chamber (3) is sealed on both sides. 【請求項１２】環状チャンバ（３）を密封するため、円
周方向に延びていて、半径方向に向けられた溝（16）
が、外スリーブ（11）の内壁に形成され、或いは、内ス
リーブ（10）の外壁に形成されて各密封リング（15）を
受け入れることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の
エアレーションノズル。12. A groove (16) extending in the circumferential direction and oriented radially to seal the annular chamber (3).
12. The aeration nozzle according to claim 11, characterized in that it is formed on the inner wall of the outer sleeve (11) or formed on the outer wall of the inner sleeve (10) to receive each sealing ring (15). . 【請求項１３】外スリーブ（11）は、内スリーブ（10）
の外スリーブへの挿入の際、内スリーブ（10）の端部の
ためのストップ面（12）を有することを特徴とする請求
の範囲第７項乃至第12項のいずれか１つに記載のエアレ
ーションノズル。13. The outer sleeve (11) is an inner sleeve (10).
A stop surface (12) for the end of the inner sleeve (10) during insertion of the outer sleeve into the outer sleeve according to any one of claims 7 to 12. Aeration nozzle. 【請求項１４】シール（15、16）が、内スリーブ（10）
と外スリーブ（11）のストップ面（12）と間に設けられ
ていることを特徴とする請求の範囲第13項に記載のエア
レーションノズル。14. A seal (15, 16) having an inner sleeve (10).
14. The aeration nozzle according to claim 13, which is provided between the outer sleeve (11) and the stop surface (12) of the outer sleeve (11). 【請求項１５】内スリーブ（10）は外スリーブ（11）内
に完全に受け入れられ、ロック（14）でストップ面（1
2）に押付けられていることを特徴とする請求の範囲第1
3項又は第14項に記載のエアレーションノズル。15. The inner sleeve (10) is fully received in the outer sleeve (11) and the lock (14) provides a stop surface (1).
Claim 1 characterized in that it is pressed against 2)
The aeration nozzle according to item 3 or 14. 【請求項１６】ロック（14）は外スリーブ（11）にねじ
込むことができることを特徴とする請求の範囲第15項に
記載のエアレーションノズル。16. Aeration nozzle according to claim 15, characterized in that the lock (14) can be screwed onto the outer sleeve (11). 【請求項１７】ロック（14）は密封されていることを特
徴とする請求の範囲第15項又は第16項に記載のエアレー
ションノズル。17. Aeration nozzle according to claim 15 or 16, characterized in that the lock (14) is sealed. 【請求項１８】ロック（14）はネック取付具（13）の一
部であることを特徴とする請求の範囲第17項に記載のエ
アレーションノズル。18. Aeration nozzle according to claim 17, characterized in that the lock (14) is part of the neck fitting (13). 【請求項１９】ネック取付具（13）は内スリーブ（10）
の一部であり、内スリーブ（10）は外スリーブ（11）を
超えて突出し外スリーブ（11）と共にカラー（17）を形
成しており、ユニオンナット（18）がカラー（17）に螺
合され、内スリーブ（10）は、外スリーブ（11）のスト
ップ面（12）に押付けられていることを特徴とする請求
の範囲第13項又は第14項に記載のエアレーションノズ
ル。19. The neck fitting (13) has an inner sleeve (10).
The inner sleeve (10) projects beyond the outer sleeve (11) to form a collar (17) with the outer sleeve (11), and the union nut (18) is screwed onto the collar (17). The aeration nozzle according to claim 13 or 14, wherein the inner sleeve (10) is pressed against the stop surface (12) of the outer sleeve (11). 【請求項２０】シールが、カラー（17）に内スリーブ
（10）と外スリーブ（11）との間に設けられていること
を特徴とする請求の範囲第19項に記載のエアレーション
ノズル。20. Aeration nozzle according to claim 19, characterized in that a seal is provided on the collar (17) between the inner sleeve (10) and the outer sleeve (11). 【請求項２１】気体供給連結具が、環状チャンバ（３）
の気体供給開口（４）に形成されていることを特徴とす
る請求の範囲第１項乃至第20項のいずれか１つに記載の
エアレーションノズル。21. The gas supply connector comprises an annular chamber (3).
The aeration nozzle according to any one of claims 1 to 20, which is formed in the gas supply opening (4). 【請求項２２】エアレーションノズル（１）と気体供給
連結具の両方の端部には、標準的な連結具が設けられて
いることを特徴とする請求の範囲第11項乃至第13項のい
ずれか１つに記載のエアレーションノズル。22. Any of claims 11 to 13 characterized in that standard connectors are provided at both ends of the aeration nozzle (1) and the gas supply connector. The aeration nozzle according to claim 1. 【請求項２３】麦汁の曝気のための、請求の範囲第１項
乃至第22項のいずれか１つに記載のエアレーションノズ
ルの使用方法。23. Use of the aeration nozzle according to any one of claims 1 to 22 for aeration of wort. 【請求項２４】麦汁を３〜５バールの過剰圧力で且つ0.
5〜200m3/hの流量で液体ダクト（２）に供給し、空気を
3.5〜８バールの過剰圧力で且つ２〜100リットル／分の
流量で麦汁に供給することを特徴とする請求の範囲第23
項に記載の方法。24. Wort at an overpressure of 3 to 5 bar and at a pressure of 0.
Supply air to the liquid duct (2) at a flow rate of 5 to 200 m 3 / h and supply air.
The method according to claim 23, characterized in that the wort is fed at an excess pressure of 3.5 to 8 bar and at a flow rate of 2 to 100 l / min.
The method described in the section.
JP3515232A 1990-09-21 1991-09-20 Aeration nozzle for aeration of liquid containing organic matter Expired - Lifetime JPH0811174B2 (en)

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