BR112019019419A2 - aparelho de aplicação pressurizado portátil, e, kit dispensador. - Google Patents

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M Cecula Shawn
R Gerristead William
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Abstract

trata-se um sistema de carregamento de óxido nitroso para fabricar chantili por meio do carregamento de gás n20 de grau alimentício em um dispensador de chantili que contém uma certa quantidade de creme espesso. o sistema de carregamento inclui um recipiente de gás comprimido com óxido nitroso liquefeito e uma unidade de aplicação que compreende uma válvula liga/desliga; um regulador de pressão configurado para operar a uma pressão de saída controlada; e uma tubulação flexível que se conecta a um dispensador. o sistema de carregamento inclui também um meio para selecionar a pressão de aplicação ideal com base na quantidade de creme espesso, e na tolerância aceita da pressão de aplicação. também é fornecido um kit dispensador opcional que pode incluir um tubo imerso e/ou estruturas semelhantes a braço oscilante como parte de um kit dispensador operacionalmente conectado ao dispensador para promover a mistura e solvatação química.

Description

APARELHO DE APLICAÇÃO PRESSURIZADO PORTÁTIL, E, KIT DISPENSADOR
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a sistemas de suprimento de fluido pressurizado inovadores para criar chantili que tenha uma aparência e consistência semelhante a espuma ideais. Particularmente, os sistemas de fluido pressurizado são capazes de carregamento eficaz e controlado de fluido pressurizado em um dispensador que contém creme para chantili no estado líquido.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Os restaurantes e cafés e similares têm usado dispensadores de chantili por muitos anos. Tais dispensadores de chantili exigem fluido pressurizado (normalmente gás) para dispensar e bater o creme através de um bocal ou conjunto dispensador. Os dispensadores de chantili pressurizados da técnica anterior têm usado tipicamente um cartucho de gás de óxido nitroso pressurizado (gás N2O) que retém cerca de 8 gramas de gás N2O pressurizado. O cartucho de gás N2O pressurizado é tipicamente colocado dentro de um retentor pequeno em formato cilíndrico. Uma ponta perfurável do cartucho é empurrada contra um pino de perfuração disposto dentro de um furo de recebimento no dispensador de chantili. Quando o retentor é completamente rosqueado no furo de recebimento do dispensador de chantili, o pino de perfuração no furo de recebimento é empurrado na ponta perfurável sobre o cartucho, fazendo, assim, com que o cartucho seja perfurado. O cartucho perfurado permite que o gás N2O pressurizado seja liberado a partir do mesmo e passe no volume superior do dispensador. O dispensador é tipicamente agitado para fornecer força mecânica que promove a mistura do gás N2O com o creme espesso, permitindo assim que uma porção majoritária de gás N2O se dissolva no creme espesso e crie uma consistência semelhante à espuma batida. À medida que o gás N2O se mistura com o creme espesso, o
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2/21 nitrogênio forma pares com as moléculas graxas no creme espesso e gera chantili semelhante à espuma quando o óxido nitroso se dissolve no creme espesso. O restante do gás N2O permanece no volume superior, de modo que um equilíbrio de N2O gasoso-líquido seja substancialmente estabelecido. O gás N2O que ocupa o volume superior está sob pressão e pode ser usado para estabelecer uma pressão de descarga mediante a dispensação do chantili através de um bocal. O bocal é operacionalmente fixado ao dispensador para permitir que um usuário dispense o chantili.
[003] Existem inúmeras desvantagens de tais dispensadores de chantili. Por exemplo, os cartuchos individuais de gás N2O são dispendiosos para utilizar, custando em qualquer lugar de 35 cêntimos a 70 cêntimos por descarga. Adicionalmente, tal cartucho/carregador tem vida reutilizável limitada, contendo tipicamente gás pressurizado suficiente para apenas cerca de dez a doze porções por 0,47 litro (um quartilho) de chantili que é gerado. Ainda adicionalmente, a substituição de um cartucho de gás N2O vazio é demorada, exige várias etapas, ou seja, que (i) o retentor seja removido do dispensador de chantili; (ii) que o cartucho, agora vazio, seja retirado do pino de perfuração; (iii) que um novo cartucho seja colocado dentro do retentor; e (iv) que o retentor seja novamente rosqueado no dispensador de chantili. Este é um procedimento demorado e dispendioso para realizar a simples tarefa de dispensar chantili. Adicionalmente, tal cartucho (por exemplo, tamanho de 8 gramas), quando no dispensador, dificulta a visão da pessoa que aplica chantili a um produto alimentício.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [004] A invenção pode incluir qualquer um dentre os aspectos a seguir em várias combinações e pode incluir, também, qualquer outro aspecto da presente invenção descrito abaixo na descrição escrita.
[005] Em um primeiro aspecto, um aparelho de aplicação pressurizado portátil adaptado para carregar óxido nitroso de uma pureza de
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3/21 grau alimentício em um dispensador que contém creme espesso líquido, compreende: um vaso distinguido por um diâmetro efetivo e eixo geométrico longitudinal, o dito diâmetro efetivo reduzido até uma região afunilada ao longo do eixo geométrico longitudinal do vaso, o dito vaso definido adicionalmente por uma região interna que tem um volume de água de até cerca de 10 litros, em que o dito óxido nitroso de grau alimentício é ocupado em seu interior e mantido sob pressão; um regulador de pressão integrado com válvula (VIPR - valve integrated pressure regulator) operacionalmente conectado à dita região afunilada e contido no interior de uma estrutura de envoltório, o dito VIPR tendo uma estrutura unitária ao longo do eixo geométrico longitudinal, o dito VIPR definido, pelo menos em parte, por múltiplos componentes incluindo um regulador de pressão, um dispositivo de alívio de pressão, um manômetro, uma porta de preenchimento ao longo de uma porção do VIPR, uma porta de aplicação ao longo de uma segunda porção do VIPR, e uma válvula liga-desliga, sendo que cada um dentre o dito regulador de pressão, o dito dispositivo de alívio de pressão, a dita válvula liga-desliga e o manômetro ficam substancialmente encapsulados dentro da dita estrutura de envoltório; o dito regulador de pressão configurado para aplicar o dito óxido nitroso de grau alimentício a uma pressão de aplicação predefinida que se situa na faixa de cerca de 100 psi a cerca de 300 psi no dito dispensador que contém o dito creme espesso líquido; a dita válvula ligadesliga configurada para permitir o fluxo do dito óxido nitroso de grau alimentício a partir da região interna na dita porta de aplicação através da qual o dito óxido nitroso de grau alimentício flui em direção a uma entrada do dispensador, e adicionalmente sendo que a dita válvula liga-desliga é configurada para permitir o fluxo do dito óxido nitroso de grau alimentício a partir de uma fonte até a porta de preenchimento na qual o dito óxido nitroso de grau alimentício flui para a região interna do dispensador; o dito dispositivo de alívio de pressão operacionalmente conectado a uma saída do
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4/21 dito regulador de pressão e configurado para aliviar a pressão no aparelho a um nível que esteja em ou abaixo de uma classificação de pressão do dispensador; e o dito envoltório compreendendo adicionalmente uma empunhadura para permitir a portabilidade do aparelho.
[006] Em um segundo aspecto, um kit dispensador para melhorar a formação de uma consistência semelhante à espuma de chantili em um dispensador que contém creme espesso líquido que ocupa uma porção de fundo no mesmo, sendo que o dito kit compreende: um tubo imerso com uma seção de aspersão que pode ser montado em um furo de recebimento ao longo de uma seção de topo do dispensador; ou uma ou mais estruturas semelhantes a braço configuradas para se estenderem pelo menos parcialmente ao redor de uma superfície externa do dispensador, as ditas estruturas semelhantes a braço configuradas para vibrarem a uma frequência predefinida para misturar pelo menos parcialmente o óxido nitroso de grau alimentício, carregado no dispensador, com o dito creme espesso líquido contido no dispensador.
[007] Outros aspectos, características e modalidades da revelação serão mais evidentes a partir da descrição subsequente e das reivindicações em anexo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008] Os objetivos e vantagens da invenção serão melhor compreendidos a partir da descrição detalhada que se segue das modalidades preferenciais da invenção em conexão com as figuras em anexo, sendo que números iguais denotam elementos iguais por toda a parte e sendo que:
A Figura 1 mostra um desenho esquemático do aparelho de aplicação portátil conectado a um dispensador de chantili, de acordo com os princípios da presente invenção;
A Figura 2a mostra uma vista frontal de um regulador de pressão integrado com válvula (VIPR) conectado a um vaso de N2O, de acordo com os princípios da presente invenção;
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5/21
A Figura 2b mostra uma vista lateral do VIPR;
A Figura 2c mostra o lado oposto à vista frontal do VIPR; e
A Figura 3 mostra uma estrutura de envoltório de acordo com os princípios da presente invenção, sendo que a dita estrutura de envoltório é mostrada desmontada juntamente com uma válvula liga/desliga com uma porta de preenchimento e uma porta de aplicação;
A Figura 4a mostra uma vista frontal do VIPR conectado a um vaso de N2O, de acordo com os princípios da presente invenção;
A Figura 4b mostra uma vista lateral do VIPR;
A Figura 4c mostra um lado oposto à vista frontal do VIPR;
A Figura 5a mostra uma primeira vista do VIPR;
A Figura 5b mostra uma segunda vista do VIPR; e
As Figuras 6a e 6b mostram um kit dispensador opcional, o qual pode incluir um tubo imerso com estruturas semelhantes a braço oscilante e/ou aspersor configurado para auto vibrar para promover a agitação do conteúdo de creme espesso batido e gás N2O contidos dentro do mesmo. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [009] Deve-se compreender também que os desenhos não estão em escala e, em certos casos, os detalhes nos desenhos foram omitidos, os quais não são necessários para a compreensão das modalidades, como os detalhes de fabricação e montagem convencionais. Os desenhos aqui fornecidos destinam-se a ilustrar os princípios pelos quais a presente invenção pode ser executada.
[0010] A revelação é aqui descrita em várias modalidades, e com referência a várias características e aspectos da invenção. A revelação contempla tais características, aspectos e modalidades em várias permutações e combinações, como estando dentro do escopo da revelação. A revelação pode, portanto, ser especificada como compreendendo, consistindo em ou consistindo essencialmente de, quaisquer de tais combinações e permutações
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6/21 dessas características, aspectos e modalidades específicas(os), ou de uma ou mais selecionadas das mesmas.
[0011] Como usado aqui e nas reivindicações, o termo “conduto” e “perna de fluxo” significa trajetórias de fluxo dentro do aparelho de aplicação pressurizado portátil para aplicação de N2O a e a partir do aparelho de aplicação pressurizado portátil, sendo que as ditas trajetórias de fluxo são formadas por qualquer tubulação convencional, mangueiras e similares.
[0012] “Conectado”, como usado aqui, significa uma conexão direta ou indireta entre dois ou mais componentes por meio de tubulação convencional e montagem ou outro conduto, incluindo, porém sem limitação, válvulas, tubo, conduto e mangueiras, exceto onde especificado em contrário.
[0013] “Vaso”, como usado aqui, significa qualquer vaso de armazenamento, preenchimento ou aplicação que possa ser submetido à pressão, incluindo, porém sem limitação, cilindros, dewars, garrafas, tanques, barris, a granel e a granel em pequena escala, latas, dispensadores e similares. [0014] Exceto onde indicado em contrário, o termo “N2O”, como usado aqui e ao longo do relatório descritivo, é destinado a se referir a um gás liquefeito ou vapor ou combinação dos mesmos.
[0015] A presente invenção emergiu das deficiências dos dispensadores de chantili convencionais que usam cartuchos de gás N2O. A presente invenção oferece um sistema inovador de carregamento de gás N2O pressurizado para chantili capaz de produzir chantili com uma aparência e consistência semelhante à espuma ideais, e adicionalmente em que os atributos estruturais do sistema de carregamento de N2O pressurizado permitem o carregamento eficaz e controlado de gás N2O pressurizado em um dispensador que contém chantili líquido. Um kit de dispensação opcional pode melhorar a formação do chantili. O sistema de carregamento da presente invenção substitui os cartuchos individuais de óxido nitroso, geralmente usados para uso único e que é, de modo geral, um processo demorado,
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7/21 dispendioso e trabalhoso.
[0016] A presente invenção se refere a componentes inovadores da disposição de dispensação de chantili que representa um aprimoramento significativo em relação a embalagens dispensadoras de óxido nitroso convencionais usadas para a produção de chantili. Juntamente com os novos componentes propostos, a presente invenção envolve também procedimentos associados para fabricar chantili, os quais são mais seguros e mais fáceis para o operador em comparação com os procedimentos e sistemas de carregamento de chantili convencionais.
[0017] Em uma modalidade da presente invenção, e conforme mostrado na Figura 1, é fornecido um aparelho de aplicação pressurizado portátil 1. O aparelho de aplicação portátil 1 é especialmente adaptado para carregar óxido nitroso de uma pureza de grau alimentício (isto é, denominado na presente invenção como “N2O de grau alimentício”) em um dispensador de chantili 16 que contém creme espesso líquido 17. Exceto onde especificado em contrário, “N2O de grau alimentício”, como usado aqui, é expresso em uma base de volume e destina-se a significar um certo nível de pureza de N2O conforme estabelecido por diversas autoridades reguladoras, incluindo a Administração de Alimentos e Fármacos (FDA, “Food and Drug Administration”). A título de exemplos ilustrativos, e sem a intenção que sejam limitadores, ο N2O de grau alimentício em uma base de volume pode ter um nível de pureza de 97% em v/v ou maior, 99% em v/v ou maior, 99,9% em v/v ou maior, sendo que % em v/v é a concentração de N2O por volume total. Deve-se compreender que outros níveis de purezas para ο N2O de grau alimentício conforme estabelecido pelo FDA e outros organismos reguladores, são contemplados pela presente invenção. O aparelho de aplicação pressurizado portátil 1 compreende um vaso 3 que contém um volume de óxido nitroso liquefeito de grau alimentício 2, que é adequado para fabricar chantili e que fica armazenado dentro da região interna 5 do vaso 3.
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O vaso 3 é distinguido por um diâmetro efetivo e eixo geométrico longitudinal. O diâmetro efetivo é reduzido até uma região afunilada 4 ao longo do eixo geométrico longitudinal em uma seção de topo do vaso 3. O vaso 3 é adicionalmente definido por uma região interna 5 do vaso 3. A região interna 5 tem uma capacidade de volume expressa como um volume de água de até cerca de 10 1, sendo que o gás N2O 2 ocupa seu interior e é mantido sob pressão ali.
[0018] A temperatura ambiente (por exemplo, 20 a 25 °C), a pressão de vapor de gás de N2O 2 é de aproximadamente 750 psig, que geralmente espera-se que permaneça substancialmente constante quando o vaso 3 é mantido em recintos fechados em condições ambientes, como resultado da produção, uso e consumo do chantili que ocorrem em recintos fechados em condições ambientes. A presente invenção reconhece que o vaso 3 pode ser exposto a condições que podem criar uma elevação de temperatura ou excursão dentro da região interna 5 durante o preenchimento, preparação ou transporte dos vasos de gás 3. Como resultado, o vaso 3 é construído para ser classificado acima de 1800 psig para levar em conta a elevação da pressão associada ou excursões correspondentes a tal elevação de temperatura ou excursões. O tamanho do vaso de gás comprimido 3 se situa na faixa de 1 a 10 1 de volume de água, de preferência, 3 a 7 1, e mais preferencialmente 3,5 a 5,5 1. O vaso de gás 3 é suficientemente compacto para encaixar em uma área confinada, e é móvel para facilidade de transporte dentro da área confinada. Em um exemplo, o vaso 3 pode ocupar uma área de projeção que se situa na faixa de 1 a 3 pés quadrados.
[0019] Para que se obtenha uma aparência e consistência semelhante à espuma otimizadas do chantili, o carregamento da quantidade de massa necessária de gás de óxido nitroso de grau alimentício ocorre sob controle preciso da pressão de aplicação de N2O em uma unidade de recebimento a jusante que é um dispensador de chantili 16. Tal carregamento ocorre com o
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9/21 uso de um sistema específico da presente invenção e seus componentes de aplicação associados, que serão agora explicados com mais detalhes. O aparelho de aplicação pressurizado portátil 1 inclui adicionalmente uma válvula liga-desliga de cilindro 15, conforme mostrado nas Figuras. A válvula liga-desliga 15 é configurada para permitir o fluxo de gás N2O 2 a partir da região interna 5 do vaso 3 para uma porta de aplicação 14 através da qual o gás N2O flui em direção a uma entrada de um dispensador 16 (Figura 1). A válvula liga-desliga 15 é também configurada para permitir o fluxo de gás N2O a partir de uma fonte (não mostrada) para uma porta de preenchimento 13 do vaso 3 na qual ο N2O flui para a região interna 5 do vaso 3. Dessa maneira, a válvula liga-desliga 15 pode permitir um fluxo de N2O para o vaso 3 a partir da fonte, e pode permitir também um fluxo de gás N2O 2 para fora do vaso 3 e para um dispensador 16, para bater um creme espesso líquido 17 contido no mesmo. Deve-se compreender que qualquer válvula liga-desliga 15 adequada pode ser usada, incluindo uma estrutura tipo botão, empunhadura atuada por alavanca ou qualquer outra estrutura de válvula que possa funcionar para abrir e fechar a porta de preenchimento 13 e a porta de aplicação 14, e assim permitir seletivamente o fluxo para dentro e fora do vaso 3.
[0020] O aparelho de aplicação pressurizado portátil 1 inclui adicionalmente um dispositivo limitador de pressão 9 (conforme pode ser visto nas Figuras 4C, 5B) que é operacionalmente conectado a uma saída 19 de um regulador de pressão 8 (conforme pode ser visto nas Figuras 4C, 5B) para proteger o dispensador 16 contra a sobrepressurização. O dispositivo de alívio de pressão 9 é configurado para aliviar a pressão no aparelho 1 a um nível que esteja em ou abaixo de uma classificação de pressão do dispensador 16.
[0021] O regulador de pressão 8 também está incluído. A Figura 4c mostra que o regulador de pressão 8 está em comunicação com a porta de
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10/21 aplicação 14. O regulador de pressão 8 funciona para controlar a pressão de aplicação de gás N2O 2 retirado da região interna 5 do vaso 3. De preferência, o regulador de pressão 8 é configurado para aplicar o dito gás N2O 2 fora do vaso 3 a uma pressão de aplicação predefinida que se situa na faixa de cerca de 100 psi a cerca de 300 psi no dito dispensador 16 que contém o dito creme espesso líquido 17. O regulador de pressão 8 inclui um orifício que é configurado para receber N2O de grau alimentício a uma pressão de vaso a partir da região interna 5 do vaso 3 e então reduzir a pressão de vaso até a pressão de aplicação predefinida. O orifício, assim, serve para manter um fluxo controlado para a corrente de gás N2O a uma pressão de aplicação ideal, permitindo, desse modo, que o gás N2O entre no dispensador de chantili 16 com a quantidade ideal de N2O pressurizado a uma pressão de aplicação controlada, de acordo com os princípios da presente invenção, para bater o creme espesso líquido 17 contido no mesmo.
[0022] O aparelho 1 inclui adicionalmente um regulador de pressão integrado em válvula (VIPR 6) conforme ilustrado nas Figuras. O VIPR 6 é definido, pelo menos em parte, por múltiplos componentes, incluindo o regulador de pressão 8; o dispositivo de alívio de pressão 9; o manômetro 10; a porta de preenchimento 13 ao longo da primeira porção 11 do VIPR 6; uma porta de aplicação 14 ao longo da segunda porção 12 do VIPR 6; e a válvula liga-desliga 15. O regulador de pressão 8; o dispositivo de alívio de pressão 9; a válvula liga-desliga 15; e o manômetro 10 são substancialmente encapsulados dentro de uma estrutura de envoltório 7. O VIPR 6 é, de preferência, uma unidade única que integra todos os componentes. Diferente de sistemas de carregamento e dispensadores de N2O convencionais para bater um creme espesso líquido, a presente invenção incorpora um VIPR 6 que fornece benefícios de facilidade de uso, segurança aprimorada e economia de custo mediante a eliminação do uso de cartuchos de N2O. Adicionalmente, o VIPR 6 é estruturalmente configurado para ter um design
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11/21 compacto a fim de manter a portabilidade geral do aparelho 1.
[0023] O VIPR 6 tem uma porta de preenchimento 13 ao longo da primeira porção 11 do VIPR 6 e uma porta de aplicação 14 ao longo da segunda porção 12 do VIPR 6, conforme mostrado nas Figuras. Tal configuração estrutural do VIPR 6 possibilita a facilidade de purga e preenchimento. A porta de preenchimento 13 inclui, de preferência, conexões adequadas (por exemplo, CGA) para permitir a conexão a uma válvula de verificação. A válvula de verificação serve para impedir o retropreenchimento mediante o preenchimento da região interna 5 do vaso 3 com N2O. Uma tampa de proteção contra poeira (não mostrada) pode ser também incorporada para reduzir ou substancialmente eliminar a contaminação por particulados de poeira, preservando assim a pureza de grau alimentício do N2O. A porta de aplicação 14 ao longo da segunda porção 12 se conecta com uma unidade de fechamento 33 para fornecer uma trajetória de conduto para as moléculas de N2O fluírem ao longo da mesma e para dentro do dispensador de chantili 16.
[0024] O manômetro 10 está situado na seção frontal ou porção de topo do VIPR 6. Tal localização do manômetro 10 dentro do VIPR 6 permite uma indicação clara e direta da pressão de N2O 2 dentro da região interna 5 do vaso 3. O manômetro 10, em uma modalidade, pode incorporar indicadores visuais diferentes, como cores, cada um dos quais correspondendo a uma pressão de operação específica, de modo que uma primeira cor corresponda a uma primeira faixa de pressão de operação desejada que permite o uso do vaso 3; uma segunda cor corresponda a uma segunda faixa de pressão insuficiente, exigindo, assim, a remoção do vaso 3 de uso; e uma terceira cor corresponda a um regime de pressão entre a primeira faixa de pressão de operação desejada e a segunda faixa de pressão insuficiente, exigindo assim o monitoramento da pressão de N2O 2 durante o uso, com a expectativa de que o vaso 3 terá a pressão reduzida para a segunda
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12/21 faixa de pressão insuficiente em um período de tempo operacional relativamente curto. A título de exemplo, a cor verde pode corresponder a uma pressão de N2O 2 de aproximadamente 650 a 850 psig dentro da região interna 5 do vaso 3. Um usuário no local do aparelho 1 pode observar visualmente a cor verde e perceber que a pressão de N2O 2 no vaso 3 é adequada e ο N2O 2 pode ser carregado em um dispensador de chantili 16 para produzir chantili de uma aparência e consistência semelhante à espuma ideais. A cor vermelha no manômetro 10 pode corresponder a uma pressão de N2O 2 no vaso 3 de cerca de 0 a 550 psig, significando que a quantidade de óxido nitroso de grau alimentício 2 no vaso 3 é insuficiente para produzir chantili de qualquer consistência semelhante à espuma, alertando assim um usuário para substituir ou reabastecer o vaso 3 com quantidades maiores de N2O 2 para a produção adequada de chantili de aparência e consistência semelhante à espuma ideais. Uma cor amarela no manômetro 10 pode corresponder a uma pressão de N2O 2 entre cerca de 550 e 650 psig, significando que a pressão do N2O 2 no vaso 3 deve ser monitorada com a expectativa de que o vaso 3 terá a pressão reduzida para a faixa de pressão insuficiente em um período de tempo operacional relativamente curto e precisará, então, ser substituído ou preenchido com uma quantidade maior de N2O suficiente para retomar a produção de batimento do creme líquido 17.
[0025] Conforme mostrado nas Figuras, o regulador de pressão 8 está situado dentro do corpo principal do VIPR 6. O regulador de pressão 8 é configurado para fornecer uma pressão de saída fixa de N2O que é carregado a partir do vaso 3 e no dispensador 16. O regulador de pressão 8 fica adequadamente ocultado dentro do VIPR 6 para impedir que os consumidores ou usuários finais acessem as configurações do regulador de pressão 8, o que faria com que a pressão de aplicação predefinida fosse alterada. Ao contrário dos sistemas de carregamento convencionais, o aparelho 1 da presente invenção tem um regulador 8 situado dentro do VIPR 6, de modo que o dito
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13/21 regulador 8 seja resistente à violação por clientes ou usuários. Em outras palavras, o fabricante (por exemplo, de preferência, o fabricante de gás industrial ou fabricante de vaso) é responsável pela predefinição do regulador de pressão 8, para que se obtenha a pressão de aplicação necessária.
[0026] De acordo com os princípios da presente invenção, o regulador de pressão 8 é predefinido de acordo com a seguinte relação empírica descoberta pelos inventores da presente invenção:
P — c + kRCD sendo que P é a definição do regulador de pressão 8 (psig) e representa a pressão de aplicação alvo (“P alvo”) de N2O a partir do vaso 3 no dispensador 16 para otimizar o batimento do creme espesso líquido 17 ali contido; Rcd é a razão entre um volume do creme espesso líquido 17 no dispensador 16 e um volume total do dispensador 16; e c e k são constantes empíricas. Rcd é, de preferência, entre cerca de 0,4 e 0,8, e mais preferencialmente entre cerca de 0,55 e 0,7; c é -122,5; e k é 520. As constantes c e k são parâmetros ajustados a partir dos resultados experimentais obtidos pelos inventores. Dado um dispensador de chantili 7 específico que tem um certo volume, a definição inicial do regulador de pressão 8, que é conectado ao vaso 3, pode ser calculada pela Fórmula mencionada acima (a), e ajustada consequentemente, conforme possa ser desejado, para produzir chantili no dispensador 16 com uma aparência e consistência semelhante à espuma otimizadas. Os inventores descobriram que a P alvo se situa, de preferência, dentro de uma faixa que é mais ou menos 10% da P alvo para gerar a pressão de aplicação ideal. Em outras palavras, P pode se situar na faixa de cerca de 0,9*(c+ kRco) a cerca de 1,1 *(c+ kRco)· De outro modo, quando a P alvo é predefinida ou ajustada para estar fora da faixa permissível (isto é, P está acima de 110% da P alvo ou abaixo de 90% da P alvo), a qualidade de chantili, conforme definido por sua aparência e consistência semelhante à espuma, é insatisfatória. Em particular, os
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14/21 inventores observaram que quando a pressão é 110% de P alvo, o chantili parece mais espumado que necessário e a borda do chantili parece áspera e fofa. De modo contrário, quando a pressão é 90% da P alvo, o chantili exibe fluidez excessiva e não consegue manter seu formato.
[0027] O VIPR 6 compreende também um envoltório 7. O envoltório 7 tem uma estrutura específica, conforme mostrado nas Figuras, que oferece proteção contra queda e que pode satisfazer as exigências do teste de queda. O envoltório 7 inclui uma empunhadura fácil de transportar 20 para uso móvel e transportabilidade. A empunhadura 20 pode simplificar a elevação e manipulação do aparelho 1. O envoltório 7 é, de preferência, feito de materiais adequados que podem suportar tensões e deformações; e proteger também o corpo do regulador de pressão 8 e manômetro 10. O envoltório 7 é removível de modo que um usuário final possa remover e substituir o envoltório 7 no local, conforme necessário. Deve-se compreender que a presente invenção contempla outros tipos de envoltórios que fornecem funcionalidade similar ao design mostrado nas Figuras.
[0028] O aparelho de aplicação pressurizado portátil 1 compreende também uma unidade de fechamento 33 para conectar o vaso de gás comprimido 3 a partir da porta de aplicação 14 situada na segunda porção 12 do VIPR 6 ao furo de recebimento 27 do dispensador 16 por meio de um ou mais encaixes. A unidade de fechamento 33 inclui, de preferência, uma mangueira flexível 21 com uma válvula de verificação 22. A mangueira flexível 21, de preferência, é feita de materiais poliméricos. A mangueira 21 deve ser quimicamente compatível com o óxido nitroso de grau alimentício e mecanicamente capaz de suportar a pressão de trabalho necessária (isto é, a pressão de aplicação P do N2O que flui através da mangueira 21). A extremidade de aplicação da mangueira 21 pode ser conectada ao furo de recebimento 27 do dispensador de chantili 16. A válvula de verificação 22 se abre, mediante força mecânica, e, dessa forma, fornece uma passagem de
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15/21 fluxo para o óxido nitroso de grau alimentício entrar no dispensador 16. A válvula de verificação 22 se fecha quando se desconecta do dispensador 16 e mantém todo o gás residual na mangueira 21 sem escapar. Dessa maneira, o operador evita ou reduz substancialmente o risco de qualquer liberação ou exposição inadvertida de óxido nitroso de grau alimentício na atmosfera.
[0029] Embora uma mangueira flexível 21 tenha sido descrita em relação à produção de chantili de aparência e consistência semelhante à espuma ideais, deve-se compreender que a unidade de fechamento 33 pode incluir altemativamente qualquer conduto adequado que possa fornecer uma trajetória de fluxo para receber N2O a uma pressão de aplicação P alvo a partir do vaso 3 para dentro do dispensador 16.
[0030] Tendo descrito os componentes estruturais do aparelho de aplicação pressurizado portátil 1, será descrito agora um método para operar o aparelho 1 em um procedimento de carregamento de N2O para fabricar chantili de aparência e consistência semelhante à espuma ideais. Um recipiente de fonte de N2O (não mostrado) é montado e conectado ao vaso 3. O VIPR 6 é instalado no vaso 3. O VIPR 6 contém os componentes, conforme descrito anteriormente. Em seguida, o vaso 3 é preenchido com óxido nitroso liquefeito a partir do recipiente fonte de N2O. Presumindo-se que o preenchimento ocorra à temperatura ambiente (isto é, cerca de 20 graus C), o óxido nitroso liquefeito irá exercer uma pressão de vapor de cerca de 750 psig. Nesse sentido, o manômetro 10 no vaso 3 é verificado e a expectativa é que a leitura seja de cerca de 750 psi. O preenchimento de N2O liquefeito ocorre, de preferência, por meio do fabricante de gás industrial. Entretanto, deve-se compreender que o sistema da presente invenção pode ser preenchido por outros operadores.
[0031] A mangueira flexível 21 é conectada à saída do regulador de pressão 8. A integridade da mangueira flexível 21 é confirmada como estando isenta de rachaduras ou danos causados por sobreaquecimento, conforme
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16/21 pode ser evidente pela deformação ou mudança de cor.
[0032] O dispensador 16 é carregado com creme espesso líquido 17 até um certo nível. Aditivos opcionais podem também ser carregados no mesmo para completar a formulação, como açúcar, xarope e agentes flavorizantes. Tendo carregado no dispensador 16 o creme espesso líquido 17 necessário e aditivos opcionais, uma tampa é engatada sobre uma porção de topo do dispensador 16 para isolar o conteúdo no mesmo.
[0033] Em seguida, a pressão de aplicação alvo P é calculada com base na Fórmula (a) que leva em conta (i) a quantidade de creme espesso líquido 17 carregada no dispensador 16; e (ii) o volume total do dispensador 16. A pressão de aplicação alvo P representa a pressão de carregamento necessária na qual ο N2O é carregado no dispensador 16. O regulador de pressão 8 é ajustado com antecedência pelo fabricante (por exemplo, fabricante de gás industrial ou fabricante de vaso) para que o cliente ou usuário final receba um aparelho que contém N2O 1 que está pronto para uso. Como tal, o regulador de pressão 8 é ajustado para ser predefinido para essa pressão alvo P. A extremidade de aplicação da mangueira flexível 21 está conectada ao furo de recebimento 27 no dispensador 16. Em seguida, a válvula liga-desliga 15 é configurada na posição aberta. O gás de óxido nitroso é retirado do vaso 3 e tem sua pressão reduzida de sua pressão de vaso (isto é, cerca de 750 psig a 20 °C) para a P alvo por meio do regulador de pressão 8, que foi predefinido ou ajustado para a pressão de aplicação P alvo, de acordo com a Fórmula (a) descrita anteriormente neste documento. Ο N2O flui ao longo da mangueira flexível 21 e é carregado no dispensador 16, e opcionalmente através de um tubo imerso 25 com aspersor 26 (através de um kit dispensador 24 opcional a ser explicado abaixo) de modo que a porção de extremidade do aspersor 26 seja imersa a uma certa profundidade no creme espesso líquido 17. Ο N2O continua a entrar no dispensador 16 até que a diferença de pressão seja de ou se aproxime de 0 psig, ponto no qual o
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17/21 preenchimento para automaticamente. Tendo introduzido ο N2O liquefeito na região interna 5 do vaso 3, o dispensador 16 é manual ou automaticamente agitado, de preferência, cerca de 10 a 20 vezes se a agitação for feita de uma maneira não contínua. A medida que o gás N2O se mistura com o creme espesso líquido 17, o nitrogênio forma pares com as moléculas graxas no creme espesso líquido 17 e gera chantili semelhante à espuma quando o óxido nitroso de grau alimentício se dissolve no creme espesso. Dessa maneira, o creme espesso líquido 17 é transformado em chantili que tem uma aparência ótima e consistência similar a espuma e consistência semelhante à espuma ideais.
[0034] O aparelho 1 permanece no local do consumidor ou usuário e pode ser usado como uma fonte de N2O para carregar N2O no dispensador 16 para fabricar múltiplos lotes de chantili de acordo com os princípios da presente invenção, de modo que a aparência e a consistência semelhante à espuma do chantili sejam otimizadas em virtude do aparelho 1 e do método pelo qual o aparelho 1 é operado. Adicionalmente, durante tal período, nenhuma substituição de cartuchos de N2O é necessária. O manômetro 10 no vaso 3 é periódica ou sistematicamente verificado para assegurar que o suprimento adequado de vapor N2O permaneça no espaço livre do vaso 3. Quando o manômetro 10 indicar que a pressão dentro do espaço livre do vaso 3 tem uma leitura abaixo de um certo nível (por exemplo, 550 psig), o vaso 3 é, de preferência, substituído por um novo vaso 3 reabastecido e o vaso esgotado 3 é reabastecido. Meios alternativos para determinar quando substituir e reabastecer o vaso 3 são contemplados, incluindo o uso de manômetro 10 com um ou mais indicadores visuais de cor, cada uma dos quais correspondendo a uma certa faixa de pressão conforme descrito anteriormente neste documento, permitindo assim ao usuário um meio simples e confiável para avaliar se o vaso 3 está esgotado ou se aproximando do esgotamento.
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18/21 [0035] A mangueira flexível 21 é desconectada do dispensador 16. A válvula de verificação 22 na extremidade de aplicação da mangueira flexível 21 mantém a mangueira 21 sob pressão suficiente. Dessa maneira, nenhum gás vaza para a atmosfera quando da desconexão da mangueira 21, tomando assim a operação segura. A válvula liga/desliga 15 é configurada a partir da posição ligada para desligada.
[0036] Nesse ponto, o chantili está pronto para ser dispensado do dispensador 16. O gás N2O de grau alimentício, que ocupa o volume suspenso do dispensador 16, está sob pressão, o que pode ser usado para estabelecer uma pressão de descarga que força o chantili através de um bocal que é operacionalmente fixado ao dispensador 16 para permitir que um usuário dispense o chantili sobre diversos produtos destinados ao consumidor (por exemplo, diversos produtos de café, incluindo cappuccino, latte e similares). Quando todo o chantili é consumido ou quando a pressão de vapor de N2O no espaço livre for insuficiente para dispensar o dito chantili da porção de fundo 31 do dispensador 16, os diversos componentes do dispensador 16 podem ser desmontados, limpos e adequadamente secos.
[0037] Em uma outra modalidade da presente invenção, um kit dispensador 24 opcional pode ser usado com o dispensador 16 para intensificar a formação de uma aparência e consistência semelhante à espuma do chantili no dispensador 16 contendo creme espesso líquido 17, o qual ocupa uma porção de fundo 31 no mesmo. O kit dispensador 24 pode incluir um tubo imerso removível 25 com uma seção de aspersor 26 ao longo do mesmo e ao longo da porção de fundo do tubo imerso 25 que pode ser montado em um furo de recebimento 27 do dispensador 16, conforme mostrado nas Figuras. Alternativa ou adicionalmente a isso, o kit dispensador 24 inclui uma ou mais estruturas semelhantes a braço 30 configuradas para se estenderem, pelo menos parcialmente, ao redor de uma superfície externa 29 do dispensador 16. As estruturas semelhantes a braço 30 podem oscilar a uma
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19/21 frequência predefinida para misturar, pelo menos parcialmente, o teor de N2O, que é carregado no interior do dispensador 16, com o creme espesso líquido 17 contido no dispensador 16.
[0038] O tubo imerso removível 25 pode ser preso ao dispensador 16 por vários meios, incluindo, de preferência, rosqueamento em roscas do furo de recebimento 27 do dispensador 16, para facilidade de montagem e desmontagem no mesmo. Outros meios além do engate mecânico são contemplados, como soldagem, fazendo, assim, com que o tubo imerso 25 fique permanentemente afixado ao dispensador 16. O comprimento do tubo imerso removível 25 é, de preferência, maior que cerca de Ά da profundidade do dispensador 16, e mais preferencialmente, mais que cerca de da profundidade do dispensador 16. A seção de aspersão 26 pode ser operacional ou integralmente conectada na extremidade do tubo imerso removível 25. De preferência, a seção de aspersão 26 é feita de meios de aço inoxidável poroso. O comprimento da seção de aspersão 26 pode ser maior que cerca de x/i do comprimento do tubo imerso 25, ficando imersa sob o nível do creme espesso líquido batido 17. Dessa maneira, quando o aparelho de aplicação pressurizado portátil 1 com N2O de grau alimentício 2 contido no mesmo é conectado ao dispensador de chantili 16, o gás N2O é aplicado ao longo da mangueira flexível 21, e na seção de topo 32 do dispensador 16. A seção de aspersor 26 pode gerar bolhas de gás através do creme espesso líquido 17. As bolha de gás fornecem significativamente mais interface entre o gás de óxido nitroso e o creme espesso líquido 17, o que permite que seja obtida mistura intensificada em um tempo mais curto, exigindo menos agitação do dispensador de chantili 16 após o carregamento de gás N2O, em comparação com sistemas de carregamento de óxido nitroso de grau alimentício convencionais, incluindo cartuchos de N2O.
[0039] O kit dispensador 24 pode incluir, opcionalmente, uma ou mais estruturas semelhantes a braço 30 como parte de um agitador automático
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20/21 ou unidade de vibração que pode ser usada no lugar de, ou adicionalmente a, um usuário que agita manualmente o dispensador 16. O agitador automático pode ter um par de estruturas semelhantes a braço idênticas 30 (isto é, quatro estruturas semelhantes a braço) que podem segurar e manter o corpo do dispensador 16 sem deslizamento. A unidade de agitador automático pode ter uma estrutura semelhante a botão ou outra estrutura ativada por usuário para controlar e ajustar quantas vezes, contínua ou intermitentemente, o dispensador 16 é agitado, e por quanto tempo. A força que as estruturas semelhantes a braço 30 podem aplicar sobre o dispensador 16 deve ser suficiente para preencher o interior do dispensador 16 substancial ou completamente cheio de creme espesso líquido 17. Em um exemplo, o creme espesso líquido 17 pode ser preenchido no dispensador 16 em uma quantidade na qual o peso pode ser de cerca de até 2 kg. Opcionalmente, as superfícies externas 29 das estruturas semelhantes a braço 30 podem ser dotadas de luvas com materiais semelhantes à borracha para conferir atrito adicional ao longo das mesmas, o que pode impedir o deslocamento ou deslizamento das estruturas semelhantes a braço 30 durante o processo de agitação. As estruturas semelhantes a braço 30 são acionadas, de preferência, por um motor. A direção de oscilação ocorre, de preferência, em uma direção para frente e para trás substancialmente reta ou linear e a uma frequência predefinida, ao contrário de um movimento circular do dispensador 16. O benefício da agitação automática, em relação à agitação convencional em que o operador tem que agitar manualmente o dispensador (por exemplo, 20 vezes ou mais e repetir o mesmo procedimento 10 vezes ou mais para fabricar chantili em um turno de trabalho), permite que o operador se afaste durante a agitação e decantação para realizar uma outra operação, economizando assim trabalho e tempo investido na fabricação dos produtos finais de chantili. Adicionalmente, a aparência e a consistência semelhante à espuma dos produtos finais de chantili, quando realizados de acordo com o sistema da
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21/21 presente invenção, são superiores àquelas criadas por meios convencionais.
[0040] Embora tenha sido mostrado e descrito o que é considerado ser determinadas modalidades da invenção, será, naturalmente, entendido que várias modificações e alterações na forma ou detalhe podem ser prontamente feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção. E, portanto, pretendido, que esta invenção não é limitada à forma exata e detalhe aqui mostrado e descrito, nem a qualquer coisa menos do que o todo da invenção aqui revelada e reivindicada daqui em diante.

Claims (20)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho de aplicação pressurizado portátil adaptado para carregar óxido nitroso de uma pureza de grau alimentício em um dispensador que contém creme espesso líquido, caracterizado pelo fato de que compreende:
    um vaso distinguido por um diâmetro efetivo e eixo geométrico longitudinal, o dito diâmetro efetivo reduzido até uma região afunilada ao longo do eixo geométrico longitudinal do vaso, o dito vaso definido adicionalmente por uma região interna que tem um volume de água de cerca de até 10 litros, sendo que o dito óxido nitroso de grau alimentício ocupa seu interior e é mantido sob pressão ali;
    um regulador de pressão integrado com válvula (VIPR - valve integrated pressure regulator) operacionalmente conectado à dita região afunilada e contido no interior de uma estrutura de envoltório, o dito VIPR tendo uma estrutura unitária ao longo do eixo geométrico longitudinal, o dito VIPR definido, pelo menos em parte, por múltiplos componentes incluindo um regulador de pressão, um dispositivo de alívio de pressão, um manômetro, uma porta de preenchimento ao longo de uma porção do VIPR, uma porta de aplicação ao longo de uma segunda porção do VIPR, e uma válvula ligadesliga, sendo que cada um dentre o dito regulador de pressão, o dito dispositivo de alívio de pressão, a dita válvula liga-desliga e o manômetro ficam substancialmente encapsulados dentro da dita estrutura de envoltório;
    o dito regulador de pressão configurado para aplicar o dito óxido nitroso de grau alimentício a uma pressão de aplicação predefinida que se situa na faixa de cerca de 100 psi a cerca de 300 psi no dito dispensador que contém o dito creme espesso líquido;
    a dita válvula liga-desliga configurada para permitir o fluxo do dito óxido nitroso de grau alimentício a partir da região interna na dita porta de aplicação através da qual o dito óxido nitroso de grau alimentício flui em
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  2. 2/5 direção a uma entrada do dispensador, e adicionalmente sendo que a dita válvula liga-desliga é configurada para permitir o fluxo do dito óxido nitroso de grau alimentício a partir de uma fonte até a porta de preenchimento na qual o dito óxido nitroso de grau alimentício flui para a região interna do dispensador;
    o dito dispositivo de alívio de pressão operacionalmente conectado a uma saída do dito regulador de pressão e configurado para aliviar a pressão no aparelho a um nível que esteja em ou abaixo de uma classificação de pressão do dispensador; e o dito envoltório compreendendo adicionalmente uma empunhadura para permitir a portabilidade do aparelho.
    2. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita válvula liga-desliga é uma estrutura semelhante a um botão giratório.
  3. 3. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita válvula liga-desliga é uma empunhadura atuada por alavanca.
  4. 4. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita válvula liga-desliga compreende adicionalmente uma válvula de verificação situada na porta de preenchimento.
  5. 5. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita válvula liga-desliga compreende adicionalmente uma mangueira operacionalmente conectada à porta de aplicação.
  6. 6. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito regulador de pressão é configurado para aplicar óxido nitroso de grau alimentício na pressão de aplicação predefinida, P, sendo que P = C+ kRco, sendo que
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    Rcd é a razão entre um volume do dito creme espesso líquido e um volume total de dispensador;
    c é uma primeira constante empírica; e k é uma segunda constante empírica.
  7. 7. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a pressão de aplicação predefinida, P, pode se situar na faixa de cerca de 0,9* (c+ kRco) a cerca de 1,1 *(c+kRCD).
  8. 8. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito regulador de pressão tem um orifício configurado para receber o dito óxido nitroso de grau alimentício a uma pressão de vaso, a partir da região interna e então reduzir a pressão de vaso até a pressão de aplicação predefinida.
  9. 9. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito manômetro tem um primeiro indicador visual para indicar uma primeira pressão de vaso que é adequada para fornecer a pressão de aplicação predefinida, e um segundo indicador visual para indicar uma segunda pressão de vaso que não é adequada para fornecer a presente pressão de aplicação.
  10. 10. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é configurado para ser montado no dispensador por um ou mais encaixes.
  11. 11. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um kit para ser usado com o dispensador, sendo que o dito kit compreende um tubo imerso removível com um aspersor que pode ser montado em um furo de recebimento do dispensador.
  12. 12. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o vaso tem uma pressão de
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    4/5 vaso de 750 psig.
  13. 13. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito aparelho é configurado para carregar o óxido nitroso de grau alimentício na ausência de um cartucho de óxido nitroso.
  14. 14. Aparelho de aplicação pressurizado portátil de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito kit compreende ainda opcionalmente, estruturas semelhantes a braço configuradas para se estenderem, pelo menos parcialmente, ao redor de uma superfície externa do dispensador, as ditas estruturas semelhantes a braço configuradas para oscilarem a uma frequência predefinida, a fim de vibrar o dispensador para misturar, pelo menos parcialmente, o dito óxido nitroso de grau alimentício aplicado com o dito creme espesso líquido contido no mesmo.
  15. 15. Kit dispensador para intensificar a formação de uma consistência semelhante à espuma de chantili em um dispensador que contém creme espesso líquido que ocupa uma porção de fundo no mesmo, o dito kit sendo, caracterizado pelo fato de que compreende:
    um tubo imerso com uma seção de aspersor que pode ser montada sobre um furo de recebimento ao longo de uma seção de topo do dispensador; ou uma ou mais estruturas semelhantes a braço configuradas para se estenderam, pelo menos parcialmente, ao redor de uma superfície externa do dispensador, as ditas estruturas semelhantes a braço configuradas para vibrarem a uma frequência predefinida para misturar, pelo menos parcialmente, o óxido nitroso de grau alimentício que é carregado no dispensador, com o dito creme espesso líquido contido no dispensador.
  16. 16. Kit dispensador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma unidade de fechamento configurada para se fixar operacionalmente a um aparelho de
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    5/5 aplicação pressurizado portátil, sendo que o dito aparelho de aplicação pressurizado portátil compreende um vaso que é definido, pelo menos em parte, por uma região interna que tem um volume de água de até cerca de 10 litros, sendo que o dito óxido nitroso de grau alimentício ocupa seu interior e é mantido, ali, sob pressão.
  17. 17. Kit dispensador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma válvula de verificação situada em uma porta de entrada para o dispensador.
  18. 18. Kit dispensador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita seção de aspersor é configurada para ser imersa, pelo menos parcialmente, no creme espesso líquido.
  19. 19. Kit dispensador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita uma ou mais estruturas semelhantes a braço compreendem até quatro estruturas semelhantes a braço.
  20. 20. Kit dispensador de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um motor para vibrar a dita uma ou mais estruturas semelhantes a braço.
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