CN103068718B - 吸收啤酒配给系统的推进剂气体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用推进剂气体填充筒的方法,其通过执行下述步骤:提供具有填充有活性碳的特定容积的筒,所述活性碳具有第一温度,并且在防止液化推进剂气体蒸发的第一加压和第二温度,提供一定容积的液化推进剂气体。本发明还涉及排空筒以在所述筒内创建真空状态的步骤,由此将所述活性碳冷却至第三温度,第三温度优选地低于所述第二温度,在防止液化推进剂气体蒸发的第二加压,将所述容积的液化推进剂气体注入到所述筒中的步骤,以及允许所述液化推进剂气体蒸发的步骤,并且在这种情况下消耗作为蒸发热的能量,所述能量由于所述推进剂气体被所述活性碳吸附而产生,由此降低所述活性碳的加热。
Description
技术领域
本发明涉及啤酒配给系统以及配给啤酒的方法。
背景技术
诸如啤酒和软饮料的碳酸饮料通常以加压提供在耐压容器中,耐压容器例如罐或桶。一旦桶或罐被打开,容器中的压力降将使得溶解在饮料中的二氧化碳逸出。在一段时间之后,例如在几小时后,二氧化碳(CO2)的逸出将导致饮料变得不适于饮料消费者饮用,这是由于其呈现出平淡且无味的口味。对于非专业用户来说,例如家庭或类似的私人用户,碳酸饮料通常提供在小容器(例如瓶或罐)中,小容器适于提供单份饮料并且容量大约在0.25-1.5升之间。期望消费者在几小时内或者优选地更少的时间内饮用完罐或瓶中的饮料,这是由于当饮料容器打开时,CO2将开始逸出饮料。此外,氧气将进入饮料。进入饮料容器的氧气导致饮料变质并且会降低打开的饮料容器内的饮料的存放时间。通常,饮料的质量和碳化的程度将在几小时内或最长在几天内(取决于打开饮料容器后的外部条件以及再密封饮料容器的可能性)达到不可接受的低水平。
碳酸饮料营业额较大的专业用户(例如酒吧和餐厅以及类似设施)可使用供应多份饮料的饮料配给系统来替代单个瓶或罐。专业的饮料配给系统通常使用大的饮料容器,例如桶,大的饮料容器连接到二氧化碳源以使饮料碳酸化并维持饮料容器内的压力,同时通过排液设备配给饮料。因此,饮料中的二氧化碳的水平可以保持恒定,而同时,氧气被阻止进入容器。因此,连接到饮料配给系统的饮料容器内的饮料可以在数周内保持为适于饮用的状态,这是由于饮料配给系统有效地补偿了饮料的二氧化碳的损失,取代了配给的饮料容积以维持饮料容器内的加压,还使饮品无氧气,否则,氧气将使饮料的口味变质。饮料配给系统也可包括冷却设备以将饮料保持在适于饮用和存储的温度,并且,饮料配给系统通常是可再利用的,即,当饮料桶排空时,可以打开饮料配给系统并安装新的满的饮料桶。
专业的饮料配给系统通常与大的容器或桶(可容纳10-50升或更多的饮料)一起。用于私人使用或专业使用的较小且便携的饮料配给系统通常可容纳5-10升的饮料。饮料配给系统的一个实例是由申请人公司提供的DraughtMasterTM系统,其在PCT申请WO2007/019848、WO2007/019849、WO2007/019850、WO2007/019851和WO2007/019853中描述。DraughtMasterTM系统将饮料容器与周围的氧气密封开并提供加压和冷却以避免二氧化碳损失以及饮料变质。
当在小社交聚会(例如私人聚会、家庭事件和会议等)提供饮料时,一些消费者倾向于使用所谓的迷你桶(mini-keg)或聚会桶(party-keg)。迷你桶也可用在专业的饮料配给设施中,例如用于较小的专业设施、缺少加压源接口的设施以及不适于使用高压容器的设施,例如飞机以及其他运输装置。迷你桶是便宜且单次使用的饮料配给系统,其提供的饮料的量比罐所允许提供的量大,同时不需要消费者投资可再利用的饮料配给系统。迷你桶允许提供多份饮料,而不损失碳化或风味,即使在多份饮料之间经过一段时间。其也使得用户可以选择每份饮料的量。通常,现有技术中的迷你桶构成单次使用的饮料配给系统并且包括用于配给饮料的排液设备以及二氧化碳筒,即使打开迷你桶后,该二氧化碳筒也能在延长的期间内(例如几天或几周)将迷你桶中的饮料保持在适于饮用状态。为了避免碳化和风味的损失,迷你桶包括碳化筒,用于保持桶内的加压二氧化碳气压并补偿由于饮料配给的压力损失。这样的迷你桶的容积通常在专业桶和单次使用的罐之间,例如2-15或3-10升,尤其是5升。此外,已知的迷你桶不包括二氧化碳调节。
因此,需要一种用于加压饮料容器的便宜且简单的方案。自加压饮料容器的一些实例在欧洲专利公开文本EP1737759和EP1170247中可以找到。上述已知的技术都利用了可商购的容纳加压CO2(二氧化碳)的CO2筒以及压力调节机构。CO2筒经由压力调节器释放CO2,压力调节器用于随着当压力由于饮料配给和多份供给时饮料容器存储期间的泄漏而降低时,压力调节器用于加压饮料和饮料容器。筒将占据空间,所占据的空间不可用于饮料。因此,筒应该优选地相对于饮料容器的容积较小。为了能够从小筒中生成适量的CO2以加压明显更大的饮料容器,筒必须具有高压。上述的公开文本EP1737759和EP1170247建议使用填充材料(例如活性碳)来降低筒内的压力。在本文本中,参考了先前提交的涉及压力维持饮料配给器的国际申请WO2010/119056和WO2010/119054。
上述技术具有一些缺陷。由于爆炸的风险,上述技术中的筒内的高压可构成安全隐患,尤其是在筒被加热时。上述技术还包括机械降压调节器,其可能堵塞或破裂。CO2筒和压力调节器通常必须由金属制成以承受高压。因此,一些迷你桶可以完全由金属或金属和塑料的组合制成。尽管许多塑料材料可以通过燃烧以环保方式被处理,但考虑到环保材料的目的,金属应该被回收。然而,在许多情况下,上述金属迷你桶并不适于回收,这是由于它们不同于常规可回收金属罐和桶,因为它们可能包含众多不同的塑料材料,这些塑料材料是不可分离和回收的,或者不能够以环保方式处理。因此,这些迷你桶存在不能被恰当回收的风险。
以圆柱形滚筒的形式提供大多数饮料容器和桶。由于圆柱允许稳定的定位,因而圆柱的形状是优选的。圆柱主体还相对于外表面提供了大的内部容积,由此允许使用较小的材料。以下事实是公知的:当容器的直径大约等于容器的高度时,即实现了最大化容积且最小化外表面的最优尺寸。此外,饮料容器的嘴应该尽可能的小,从而尽可能地降低饮料容器的泄漏。因此,常规的饮料容器具有大致对应于直径的高度以及小的开嘴。这样的容器已经生产了多年,除了形成非最佳的容器之外,尺寸的变化将需要对产品线进行昂贵的修改。上述的与容器的长度和嘴的直径有关的限制构成了对CO2筒的允许尺寸的技术限制。筒由精细的活性碳颗粒填充,从而降低筒内的压力。活性碳颗粒构成不可压缩但大体上可流动的材料。由此产生的问题是:必须大部分由饮料容器限定的筒的长度和开口不足以允许足量的CO2存储在CO2筒中。因此,本发明的目的在于提供允许更大容积的CO2筒插入到上述的最优的饮料容器中的技术。
市场上现存的迷你桶具有分离的排液设备以及压力产生设备,压力产生设备通常需要饮料容器上的两个分离的开口,以能够与配给设备分开来运行加压设备。除了增加泄漏之外,在饮料容器中提供两个开口通常需要昂贵的定制容器。此外,不能使用传统的吹塑技术,这是由于吹塑容器通常仅具有单个出口。其他迷你桶(例如本文描述的现有技术文件中的一个)使用单个开口,然而,压力产生设备固定到配给设备上。这具有如下缺点:饮料容器的完整长度不能用于压力产生设备。因此,本发明的目的在于提供在容器中仅需要单个开口的组合加压和配给设备。
在排液手柄转到非饮料配给位置之后,与饮料配给相关的一个问题在于:排液口的滴液。出现滴液是由于在连接到排液手柄的阀被关闭之后,一些饮料困在排液口内。由于空气不能进入饮料口内取代困住的饮料,饮料不能立即逸出。此外,申请人还发现:由于一些饮料由于表面张力而趋向于粘在排液口的内表面,即使使用通风排液口,引力也可能不足以清除排液口。然而,在用户将排液手柄转到非饮料配给位置之后的某个时间,困住的或阻塞的饮料可以释放或滴落。在用户已经移走其饮料杯的情况下,滴液将导致溢出液。可再利用且永久的饮料配给系统大部分具有位于排液口之下的滴盘来收集这样的溢出液,并且用户的损失将被限制到落入滴盘的相对较小的饮料容积。然而,考虑到单次使用的迷你桶,提供滴盘是十分不方便的,通常并不提供滴盘。不具有滴盘的饮料配给将不可避免地导致溢出液,而溢出液将弄脏饮料配给系统的下垫面。随后,用户可能会借助专门的方案,例如提供毛巾或自制的滴盘。然而,上述问题消极地影响了饮料配给体验。此外,残留在排液口中的饮料可能变质并且可能导致在排液口内生长细菌。此外,排液口中的残留饮料可能变干并且导致排液口的堵塞。在下述文献中研究了避免生物材料在表面上的积聚的问题:发表于2000年1月1日的“Biofouling”的由R.F.Brady和I.L.Singer所著的“Mechanical factors favoring release from fouling release coatings”,2000年1-3期,第15卷,第73-81页,其中,发现弹性模量和涂层厚度相对于生物污染物(biofoulant)的释放来说是重要的。然而,该公开文本仅考虑了海洋涂层工业。因此,本发明的目的在于提供利用饮料配给系统的无滴液的配给技术。
用加压CO2填充包括活性碳的筒使得活性碳在温度上增加,这是由于与活性碳中的气体吸附有关的放热过程。在填充由高压快速完成的情况下,不允许活性碳冷却,并且活性碳的温度将变得十分高。活性碳的高温可能导致CO2的解吸,甚至筒和活性碳的热破坏。申请人发现,由于上述问题,将不可能利用5巴或更高压的CO2快速填充筒。因此,本发明的目的在于提供一种利用加压CO2将包括活性碳的筒填充到5巴之上的技术,而不会出现上述的随温度变化的缺点。
迷你桶通常不提供内部冷却,因此,其必须通过放在冷存储室或冰箱特定时间周期来冷却至适于饮用的温度。用于冷却饮料的时间周期可能取决于容器、饮料、冷存储室或冰箱的性质而明显地变化。类似地,当冷的迷你桶已从冷存储室中移走并置放在环境温度的饮料配给设施时,饮料将取决于饮料配给设施的环境温度而被加热。当迷你桶暴露在阳光或类似物之下,加热可能被加速。因此,用于用户来说,可能在特定时间在不排出一些饮料的情况下难以确定具体迷你桶的饮料的温度。因此,本发明的目的在于提供一种从外部在视觉上确定构成迷你桶的饮料配给系统的容器的饮料的温度的技术。
在筒由CO2充满之后,筒应该至少暂时地被密封以将其运输到饮料填充站,其中,筒与待配给的饮料一起被置于饮料容器内。众所周知,在许多情况下,改进现有产品比开发全新的产品更加有益。容积大约为0.5升的筒将适于加压大约为5升的饮料容器。在现有技术中,已知提供模制的PET饮料容器,其容积对应于这种筒的容积,即0.5升。由于这种已知的饮料容器被大量的生产,因此,利用这种容器作为迷你桶系统中的筒将是十分合适的。这些的已知饮料容器还具有标准化模制帽或瓶盖。例如,这样的盖或帽在US4,476,987中公开,通过引用将该专利并入本文中。
因此,本发明的另一目的在于提供一种允许如上所述的那样将已知的饮料容器用在迷你桶系统中的技术。具体地,本发明的一个目的在于提供填充、封盖、激活和使用构成模制PET的容器的筒的方法和系统。
发明内容
根据本发明的第一方面通过用在饮料配给系统中的喷口来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),喷口限定了用于接收饮料的入口以及用于释放饮料的出口,饮料优选地是碳酸饮料,当喷口附接到饮料配给系统上时,出口位于入口之下,喷口包括一个或多个毛细流体通路,这些毛细流体通路在入口和出口之间延伸,一个或多个毛细流体通路中的每一个限定:
从入口到出口的单调递减的流动区域,及
允许空气从外部流入到毛细流体通路中的通风口
饮料配给系统优选地用于单次使用并且是迷你桶的类型,然而,喷口也可以与可再利用的饮料配给系统一起使用,例如专业的饮料配给系统。入口通常经由配给管线和允许用户选择性地配给的配给阀从饮料配给系统的饮料容器接收饮料。出口应该位于入口之下,从而进入入口的饮料流仍将保持在喷口内,并且通过重力从入口滴向出口。出口应该低于入口的声明涉及当喷口安装在饮料配给系统上并且饮料配给系统以其正常的非倒转的朝向位于大体上平坦的表面上时。
毛细流体通路的宽度应该足够小以出现毛细力或毛细作用。毛细作用被理解为小通路固有的自吸能力。本领域内众所周知,毛细力与毛细流体通路的半径成反比。尽管毛细作用在细小通路(例如几微米的通路)中最大,但对含水物质来说,大至几厘米的通路中的毛细作用仍然是可观的。毛细流体通路还应该是单调递减的。在这种方式中,毛细力将从入口到出口处增加。毛细流体通路的流动区域因此应该在入口和出口之间变化。设想到,出口附近的最小流动区域将确定配给饮品所需的时间,因此,可以通过使最小流动区域变大或增加额外的流体通路而减少配给时间。
申请人在本文中惊喜地发现,除了重力之外,毛细流体通路将提供额外的向下的力,以在配给阀已经关闭且中断饮料配给之后立即完全地清洁喷口。入口附近允许的最大流动区域应该仍然允许足够大的毛细力,从而防止任何饮料残留在喷口内。具体地,流体通路的流动区域应该小于饮料的常规滴的周长。在这种方式中,在不受到足够的毛细力的情况下,饮料滴不能容纳在喷口内。
除上文的内容之外,喷口包括通风口,用于允许空气流入毛细流体通路。在当中断饮料配给时,需要空气来替代位于喷口内的饮料流。开口优选地位于喷口的入口附近,从而排空整个喷口内的饮料。除非喷口通风,则吸力效应将防止任何饮料立即离开喷口。然而,饮料可以由于泄漏而离开喷口,通风口可以对每个毛细流体通路来说是分离,或者所有的毛细管共用一个通风口。
根据喷口的另一实施方式,一个或多个毛细流体通路包括至少一个中央的毛细流体通路和至少一个位于中央的毛细流体通路外部的周围的毛细流体通路。至少两个毛细流体通路的提供是优选的,这是由于配给时间将被降低到使用单个毛细流体通路所需时间的50%。通过如上述那样定向流体通路,即,大体上共轴,饮料将大体上均匀地分布在各种流体通路之间。
根据喷口的另一实施方式,中央的毛细流体通路在入口和出口之间的任意给定距离处比周围的毛细流体通路具有更少的流动区域,由此提供大体上平坦或平面的流型。由于能显著减少湍流的量,平坦流型是优选的。应该避免大量的湍流,这是由于湍流可能导致一些饮料形成可能残留在毛细流体通路内的小滴。由于从例如配给管线进入的饮料将通常具有抛物线流型,应该降低流体的中部的流速并且增加周围的流体通路的的流速。这通过降低中央流体通路的流动区域并增加周围流体通路的流体区域从而分别降低和增加流体阻力来实现。设想到,可以从中央朝着周围以同轴的方式添加其他具有增大的流体区域的流体通路。
根据喷口的另一实施方式,每个毛细流体通路都建立在两个纵壁部分和横壁部分之间,纵壁部分在入口和出口之间延伸,横壁部分在两个纵壁部分之间延伸。在这种方式中,实现了构成毛细流体通路的通道。
根据喷口的另一实施方式,一个或多个毛细流体通路中的每一个均将第一和第二纵壁之间的最大距离限定为1-5毫米,例如3毫米的最大距离。毛细流体通路的壁之间的距离应该小于滴的直径,而仍然允许大量的饮料流动通过。
根据喷口的另一实施方式,横壁部分在纵壁第一纵壁和第二纵壁的上端之间限定凹面。凹面将允许大流动区域,同时仍然维持大的毛细力。
根据喷口的另一实施方式,一个或多个毛细流体通路的一个或多个通风口构成位于喷口下侧的单个开口。单个大开口优选地替代多个小开口,因为小开口可能由饮料堵塞。通过毛细力将饮料保持在喷口内,因此,通风开口可以优选地位于喷口的下侧。
根据喷口的另一实施方式,通风口在入口和开口之间延伸。为了确保喷口中的饮料在中断饮料配给之后完全排空,开口优选地从头至尾从入口延伸到出口,由此允许喷口的完全通风。
根据喷口的另一实施方式,纵壁在出口处朝一点汇聚。通过允许喷口汇聚到一点上,出口将由形成喷口的最低点的点构成。在这种方式中,确保了仅可能有一滴饮料仍然附着到出口的点上。
根据喷口的另一实施方式,喷口由e模量(弹性模量)小于3的材料制成或至少具有这种材料的涂层,e模量例如在0.5-3的范围内,优选地小于0.1,更优选地小于0.01,例如0.002,材料最优选的是乙烯(二甲基硅氧烷)。还发现e模量低的材料(即“软”材料)将比e模量高的材料(即,“硬”材料)更能防止大程度的湿润。通过根据上文的内容选择喷口的材料,或者至少在喷口上提供这种材料的涂层,饮料不能或仅能够部分地湿润喷口的内壁。
根据喷口的另一实施方式,喷口大体上是透明的,从而允许从外部视觉观察到一个或多个毛细流体通路。在这种方式中,用户可以视觉观察喷口,以确保从出口接收饮料的饮料杯不会被移走,直到饮料流已经完全离开喷口。
通过包括有根据第一方面的喷口的饮料配给系统获得本发明的第一方面的另一实施方式,饮料配给系统还包括:
保持饮料的饮料容器,
具有阀排放口的配给阀,阀排放口与饮料容器流体连通,配给阀具有允许饮料通过配给阀的饮料配给位置和防止饮料流动通过配给阀的非饮料配给位置,喷口的入口与配给阀的阀排放口流体连通,以及
配给手柄,用于在饮料配给位置和非饮料配给位置之间操作配给阀。
上述喷口优选地安装饮料配给系统上或与饮料配给系统一起提供,饮料配给系统可以是单次使用的“迷你桶”系统或用于私人或专业用户的可再利用系统。系统包括可被加压或不加压的饮料容器、用于控制饮料从饮料容器到出口的流动的配给阀以及用于控制配给阀的控制手柄。
根据喷口的另一实施方式,喷口的入口正好位于配给阀的截流塞的下游。为了确保没有饮料残留在配给阀的下游,喷口优选地正好位于配给阀的截止塞的下游。截止塞通过从允许阀的入口和出口之间的流体连通的位置移动到塞完全阻塞入口和出口之间的流体连通的位置而形成了阀的实际密闭。
根据喷口的另一实施方式,在入口接收饮料,该入口承受的压力比大气压力至少高0.25巴,例如0.5-5巴,优选地在1-3巴,更优选地2巴。优选地,饮料容器被加压以允许饮料以适当的速率进入喷口。然而太高的压力可能导致湍流。因此,如上的压力被认为是合适的。
通过一种配给饮料的方法获得本发明的第一方面的另一实施方式,饮料优选地为碳酸饮料,该方法包括提供如上的饮料配给系统,并执行下述步骤:
将手柄从非饮料配给位置操作到饮料配给位置,
将饮料流从饮料配给系统的配给阀接收到喷口的入口中,
利用毛细效应将饮料流从喷口的入口经由一个或多个毛细流体通路运送到喷口的出口,
在喷口的出口处释放饮料流,
将手柄从饮料配给位置操作到非饮料配给位置,及
利用毛细效应排空一个或多个毛细流体通路,从而允许一个或多个毛细流体通路内大体上所有残留的饮料在喷口的出口处释放。
上述方法描述了利用饮料配给系统以无滴方式配给饮料的步骤。
根据本发明的第二方面通过一种将筒引入饮料容器的方法来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),饮料容器限定:
限定第一周长的开口,
容器的对着开口定位的相对壁部分,
开口和相对壁部分之间的长度,及
容器内并横跨长度的第二周长,第二周长大于第一周长,
筒限定:
底表面,
相对的顶表面,以及
互连底表面和顶表面的圆柱形表面,圆柱形表面限定了底表面和顶表面之间的高度,高度最初大于长度,圆柱形表面限定横跨高度的第三周长,第三周长小于或等于第一周长,圆柱形表面包括朝向内的沿着高度的至少一部分延伸的褶层,
筒由可流动且大体上不可压缩的材料填充,方法包括执行下述步骤:
i)提供筒和饮料容器,
ii)将筒以非倒转的朝向经由饮料容器的开口插入到饮料容器中,
iii)将筒的底表面与容器的相对壁部分并置,
iv)使筒的顶表面承受朝向底表面的力,力使得筒变形,而筒的容积大体上维持,变形大体上同时包括:
-使高度降低到小于长度,
-重新安置可流动且大体上不可压缩的材料,及
-展开圆柱形表面的褶层,由此使第三周长扩大到超第一周长,但不超出第二周长。
周长通常被理解为基本上圆形的形状,然而,其他形状也是可行的。第二周长被理解为定义在限定容器的最大圆周的位置,即,通常在所谓的容器主体内。容器的“主体”部分通常是圆柱形并且位于容器的肩部或颈部以及容器的底部之间。筒最初可高于容器,从而使筒包括足量的可流动材料,同时仍然能够适配通过容器的开口。容器通常吹塑成形并且大体上是刚性的,而筒可以由柔性材料制成,优选地由聚合物材料制成。然而,筒也可由柔性金属的薄板制成,例如铝薄板或锡薄板。筒可包括预定的横跨向内的褶层的折叠线,当承受压力时,其适于折叠在一起。可选地,变形的位置是临时的,筒具有足够的弹性以承受变形。向内的褶层允许当出现折叠时筒呈现的直径小于容器的开口,并且当褶层展开时允许直径大于容器的开口。在本文中,词汇褶层应该被广义地解释并且包括允许上述尺寸变化的凸起和类似物。展开应该被解释为还包括部分地展开以允许筒增大其直径。展开还应该被解释为包括将出现向外朝向的褶层而不是向内的褶层的可能性。在筒由CO2填充并且内部压力高于大气压力的情况下,应该理解到,使向内的褶层在插入到容器之后才展开,这通过下述方法实现:由于桶自身的刚性,通过使筒承受等于或高于内部压力的外部加压,或者通过利用诸如橡胶带或类似物的机械手段使向内的褶层保持不动。
在第三步之后,筒将抵靠在饮料容器的底部并且筒的顶表面将通过容器的开口突出。随后,通过向下按压筒的顶表面而进行变形,从而降低筒的高度,筒的顶部附近的可流动材料向下重置,并且筒的褶层附近的可流动材料向外重置,由此展开褶层。可以机械地施加压力,例如通过液压装置或可选地利用压缩CO2利用空气作用施加压力。不可压缩的可流动材料应该被解释为包括当承受力时能够变形但实质上不可压缩的所有材料。典型的实例包括大部分液体和颗粒固体。变形之后筒的高度小于或等于容器的高度。应该理解到,筒可以配备有帽或类似物,帽同时应该作为容器的开口的密封件,并且即使在变形之后,这种帽当然也可以略微地延伸到开口之上。
根据该方法的另一实施方式,可流动材料由活性碳颗粒构成。在优选实施方式中,可流动材料是活性碳的颗粒。这些颗粒十分精细并且因此是可流动的,表现出类似于液体的性质。
根据该方法的另一实施方式,筒由聚合物材料制成。由于聚合物材料的柔性、耐久性和一次性,诸如塑料的聚合物材料是优选的。
根据该方法的另一实施方式,筒由PE或HDPE制成。适合的聚合物包括上述材料。
根据该方法的另一实施方式,力在10牛顿和100千牛顿之间,例如在100牛顿和10千牛顿之间,通常为1千牛顿。实现变形所需的力取决于筒的形状和厚度以及可流动材料的粘度。
根据该方法的另一实施方式,在步骤iv)中,热量降低至少10%,例如至少20%,优选地至少30%,更优选地至少40%,更优选地更少50%。大的压缩将允许容器具有更小的开口和/或更大量的可流动材料包括在筒中。
根据该方法的另一实施方式,长度在0.1米和1米之间,通过在0.2米和0.6米之间,例如在0.3米和0.5米之间。容器的上述长度通常用于容纳5-150升的饮料。
根据该方法的另一实施方式,第一周长限定的直径在1厘米和10厘米之间,例如在2厘米和8厘米之间,通常在3厘米和5厘米之间。上述直径对应于常规饮料容器和/或桶的开口的直径。
根据该方法的另一实施方式,第二周长限定的直径是长度的0.5-1.5倍,或者通常是长度的0.75-1倍。容器的直径通常等于或稍小于饮料容器的长度或高度。
根据该方法的另一实施方式,圆柱形表面包括一个或多个向内的沿着高度的至少一部分延伸的褶层。可以提供其他向内的褶层以允许筒大体上对称地展开。
根据该方法的另一实施方式,筒还包括帽,用于密封开口。常规的帽可用于密封筒和容器。帽可以被推入到开口中并由开口和帽之间的摩擦力保持就位,类似于香槟酒瓶的软木塞。
根据该方法的另一实施方式,帽和开口包括互相啮合的突起。位于开口的嘴部的内表面上的和帽的外表面上的相互啮合的突起可用于将帽固定在开口中。
根据该方法的另一实施方式,在承受升高的气压的室中进行该方法。本方法可以饮料容器由饮料(例如碳酸饮料)填充和/或筒由气体(例如二氧化碳)填充的同时或之后进行。
通过一种容器组件获得本发明的第二方面的另一实施方式,该容器组件包括筒和饮料容器,饮料容器限定:
限定第一周长的开口,
容器的对着开口定位的相对壁部分,
开口和相对壁部分之间的长度,及
容器内并横跨长度的第二周长,第二周长大于第一周长,
筒限定:
底表面,
相对的顶表面,以及
互连底表面和顶表面的圆柱形表面,圆柱形表面限定了底表面和顶表面之间的高度,高度小于长度,圆柱形表面限定横跨高度的第三周长,第三周长大于第一周长,
筒由可流动且大体上不可压缩的材料填充,
通过下述过程形成筒:
i)将筒以非倒转的朝向经由饮料容器的开口插入到饮料容器中,
ii)将筒的底表面与容器的相对壁部分并置,
iii)使筒的顶表面承受朝向底表面的力,力使得筒变形,而筒的容积大体上维持,其中,该变形大体上同时:
-将高度降低到小于长度,
-重新安置可流动且大体上不可压缩的材料,及
-展开圆柱形表面的褶层,由此使第三周长扩大到超第一周长,但不超出第二周长。
容器组件优选地与该方法一起使用。
通过一种用在包括筒和饮料容器的容器组件中的筒来获得本发明的第二方面的另一实施方式,饮料容器限定:
限定第一周长的开口,
容器的对着开口定位的相对壁部分,
开口和相对壁部分之间的长度,及
容器内并横跨长度的第二周长,第二周长大于第一周长,
筒限定:
底表面,
相对的顶表面,以及
互连底表面和顶表面的圆柱形表面,圆柱形表面限定了底表面和顶表面之间的高度,高度大于长度,圆柱形表面限定横跨高度的第三周长,第三周长小于或等于第一周长,圆柱形表面包括朝向内的沿着高度的至少一部分延伸的褶层,
筒由可流动且大体上不可压缩的材料填充
筒适于进行执行如下过程:
i)将筒以非倒转的朝向经由饮料容器的开口插入到饮料容器中,
ii)将筒的底表面与容器的相对壁部分并置,
iii)使筒的顶表面承受朝向底表面的力,筒变形,而筒的容积大体上维持不变,其中,该变形大体上同时:
a)将高度降低到小于长度,
b)重新安置可流动且大体上不可压缩的材料,及
c)展开圆柱形表面的褶层,由此使第三周长扩大到超第一周长,但不超出第二周长。
筒可以优选地与容器组件和/或该方法一起使用。
根据本发明的第三方面通过一种容器组件来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),该容器组件包括:
用于容纳饮料的饮料容器,饮料优选的是碳酸饮料,饮料在容器内建立头部空间和饮料空间,
位于饮料容器内的筒,该筒限定用于容纳加压下的推进剂气体的内部空间,及
帽,其密封饮料容器和筒,帽包括允许推进剂气体从筒的内部空间流向饮料容器的头部空间的第一流体通路以及允许饮料从饮料容器的饮料空间流向饮料容器外部的第二流体通路,第一通路和第二通路是分离的。
饮料容器可以优选地是标准的吹塑成型的具有单个开口且耐压的塑料容器。适当的压力可以在1-5巴的范围内。可选地,可以使用金属容器,然而,出于经济原因,金属是次优选的。饮料优选地在压力下存储和配给。饮料填充容器的一部分,优选很大一部分,该部分被称为饮料空间。在饮料容器由饮料填充之后,头部空间,即,小气窝(gas pocket)应该保留在开口处。头部空间应该足够大以容纳压力产生设备。例如,六升的饮料容器可以适于建立大约5升的饮料空间以及大约1升的头部空间。当配给饮料时,头部空间增大,而饮料空间减小。帽应该适于密封容器的开口。
筒优选地还具有一个开口,该开口将被帽密封。筒应该适配到容器内,并且筒的开口可以优选地小于容器的开口。优选地,以直立位置旋转饮料容器;然而,倒置位置也是可行的。在倒置位置中,饮料空间位于帽附近,而经由饮料实现第一流体通路和头部空间之间的流体连通。在优选直立位置的情况下,头部空间位于帽附近,而需要上升管提供第二流体通路和饮料空间之间的流体连通。第一和第二流体通路应该是分离的,然而,它们可以优选地彼此靠近。
根据容器组件的另一实施方式,帽包括外壁、内壁以及互连外壁和内壁的周壁,周壁对饮料容器密封,而内壁对筒密封。优选地,帽固定在饮料容器的嘴部,从而密封饮料容器。筒的开口随后可以对筒的内壁密封。
根据容器组件的另一实施方式,帽还包括激活机构,激活机构限定第一流体通路和/或第二流体通路关闭的未激活状态以及第一流体通路和/或第二流体通路打开的激活状态。帽可包括按钮或旋钮以激活组件。可以将处于未激活状态的组件提供给用户,在该状态中,不可能配给饮料,这是由于第一流体通路、第二流体通路或两个通路都被关闭。激活应该被理解为分别打开第一流体通路、第二流体通路或这两个通路的操作。执行激活步骤以防止未授权的或意外的饮料配给,还防止液体泄漏。
根据容器组件的另一实施方式,激活机构包括:
密封第一流体通路和/或第二流体通路的可刺穿的膜,及
穿刺元件,用于刺穿可刺穿的膜,穿刺元件在未激活状态下远离可刺穿的膜,并且在激活状态下,穿刺元件刺穿可刺穿的膜,可刺穿的膜位于帽中或者可选地位于筒中。激活机构可以包括可刺穿的膜以及穿刺元件。可刺穿的膜可以关闭第一流体通路以防止头部空间在激活之前加压。可选地,可刺穿的膜可以关闭第二流体通路以防止在激活之前配给饮料。还可选地,第一流体通路和第二流体通路可以由两个分离的可刺穿的膜的关闭。
根据容器组件的另一实施方式,推进剂气体由二氧化碳构成。二氧化碳既可用于加压容器,也可用于碳化饮料。可选地,全氟醚(perfluorether)可用作推进剂气体。
根据容器组件的另一实施方式,配给阀位于第二流体通路中或位于其下游,配给阀在非配给位置和配给位置之间是可操作的,非配给位置防止饮料经由第二通路配给,配给位置允许饮料经由第二通路配给。在可选的激活之后,用户可以经由配给阀控制饮料配给。配给阀可以连接到配给手柄。
根据容器组件的另一实施方式,帽部包括位于中央的内室以及外室,该内室建立第二流体通路的至少一部分,该外室至少部分地封闭内室并建立第一流体通路。第二流体通路优选地位于中央,以使饮料容器对称,从而有助于将排液设备安装在第二流体通路的下游。随后,排液设备可连通到帽的中部,并且由此独立地安装在饮料容器的朝向上。
根据容器组件的另一实施方式,帽部还包括透气膜,用于防止液体从容器的饮料空间经由第一流体通路流入筒的内部空间。为了防止任何饮料进入筒中,第二流体通路可以具有透气但不透液的膜。举例来说,这样的膜可以是膜。
根据容器组件的另一实施方式,第一流体通路和/或第二流体通路连接到管上,该管分别延伸到头部空间和/或饮料空间。在一些实施方式中,管可能是有益的,从而在帽和饮料容器的相对底部之间建立适当的流体连通。在使用倒置饮料容器的情况下,即饮料容器的帽部朝向下,可以提供从第一通路延伸到头部空间的管。在使用非倒置饮料容器的情况下,管(即上升管)可用于提供第二通路和饮料空间之间的流体连通。
根据容器组件的另一实施方式,透气膜限定至少70毫牛顿/米的液体屏障并可透过透气性大于0.0141/秒.巴的气体。用于屏障和透气膜的透气性已经被证明适于自始至终防止任何饮料经由第一流体通路进入筒中,同时允许足量的推进剂气体从筒的内部进入头部空间,从而维持足够高的驱动压力,进而在整个饮料配给操作期间允许适当的饮料流。
根据容器组件的另一实施方式,筒的内部空间还包括活性碳。在优选实施方式中,内部空间填充有活性碳,从而降低了筒内的必要压力。
通过一种通过提供容器组件配给饮料的方法来获得本发明的第三方面的另一实施方式,该容器组件包括:
容纳饮料的饮料容器,饮料在容器内建立头部空间和饮料空间,
位于饮料容器内的筒,该筒限定用于容纳加压下的推进剂气体的内部空间,及
帽,其密封饮料容器和筒,帽包括允许推进剂气体从筒的内部空间流向饮料容器的头部空间的第一流体通路以及允许饮料从饮料容器的饮料空间流向饮料容器外部的第二流体通路,第一通路和第二通路是分离的,
方法由下述步骤组成:
将推进剂气体流从筒的内部空间经由第一流体通路运送到饮料容器的头部空间,及
将饮料流从饮料容器的饮料空间经由第二流体通路运送到饮料容器的外部。
上述方法优选地与根据本发明的容器组件一起使用。上述步骤优选地通过操作配给阀而同时进行。
通过一种组装容器组件的方法来获得本发明的第三方面的另一实施方式,该方法包括下述步骤:
提供容纳饮料的饮料容器,
提供限定内部空间的筒,及
提供用于密封饮料容器和筒的帽,帽包括第一流体通路和第二流体通路,第一通路和第二通路是分离的,
通过利用第一量的饮料填充饮料容器而在饮料容器内建立头部空间和饮料空间,
在加压下利用第二量的推进剂气体填充筒,
将帽安装到筒上,及
将帽安装到饮料容器上,从而筒位于饮料容器内,第一流体通路从筒的内部空间导向饮料容器的头部空间,第二流体通路从饮料容器的饮料空间导向饮料容器的外部。
上述方法优选地用于组装根据本发明组的容器组件。
根据方法的另一实施方式,在利用第二量的推进剂气体填充之后,筒由爆裂膜密封。在这种方式中,可以远程组装筒并以方便的形式将筒运输到饮料填充位置。
通过一种用于密封饮料容器和筒的帽获得本发明的第三方面的另一实施方式,饮料容器包含饮料以建立头部空间和饮料空间,筒限定用于容纳加压下的推进剂气体的内部空间,帽包括允许推进剂气体从筒的内部空间流向饮料容器的头部空间的第一流体通路以及允许饮料从饮料容器的饮料空间流向饮料容器外部的第二流体通路,第一通路和第二通路是分离的。
根据本发明的帽优选地用在组件中或者用在根据第三方面的任意一种方法。
根据本发明的第四方面通过一种利用推进剂气体填充筒的方法来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),该方法包括下述步骤:
提供具有填充有活性碳的特定容积的筒,活性碳具有第一温度,
使活性碳吸附第一量的推进剂气体,同时允许活性碳呈现第二温度,第二温度高于第一温度,
允许活性碳冷却至第三温度,第三温度低于第二温度,及
使活性碳吸附第二量的推进剂气体,同时允许活性碳呈现第四温度,第四温度高于第三温度,
第二和第四温度低于活性碳的自毁或自解吸温度。
由于活性碳在吸附期间的自我加热,该方法将允许填充筒的推进剂气体的量大于以其他可能方法中的量。筒具有特定容积,取决于筒的应用区域,该特定容积可以明显不同。优选地,筒用在包括大约5-10升的饮料容器的所谓的迷你桶系统中,该饮料容器可用二氧化碳作为推进剂气体加压。在上述情况下,筒可以为0.5-1升。
筒应该由活性碳填充以降低筒内所需的压力。在这种方式中,0.5升的筒和2-3巴的推进剂气体压力将足以配给4-5升的饮料,而不会出现明显的压力损失,然而,在没有活性碳的情况下,将需要超出30巴的压力和压力调节机构。以第一温度提供筒和活性碳,第一温度应该明显低于活性碳的自毁或自解吸温度,例如优选地为室温或低于室温。
通过简单地将筒连接到推进剂气体填充管可以利用第一量的推进剂气体填充筒。推进剂气体将由活性碳吸附。在吸附过程期间,吸附剂(即活性碳)释放大量的热,由此将活性碳加热至第一温度之上。在不使用外部冷却的情况下,吸附的二氧化碳越多,达到的温度越高。在吸附了第一量的推进剂气体之后,温度将上升到第二温度,第二温度应该低于活性碳的自毁或自解吸温度。因此,第一量必须总是小于足以达到活性碳的自毁或自解吸温度的量。因此省去了任何外部冷却手段,例如将热传导至外部环境中。活性碳的自毁或自解吸温度是活性碳自燃或自发地释放大部分推进剂气体的温度。通常,发生上述情况的温度为400-600摄氏度。
在利用推进剂气体第一次填充筒之后,允许筒降温至第三温度,第三温度明显低于活性碳的自毁或自解吸温度。可以通过简单地将筒闲置在冷却环境中足够长的时间来实现冷却。该时间可以有利地用于将筒运输到新位置。
在筒冷却之后,可以利用第二量的推进剂气体第二次填充筒。第二量必须也总是小于足以达到活性碳的自毁或自解吸温度的量。显而易见,在应该吸附大量的推进剂气体时,可以增加额外的填充循环。
根据方法的另一实施方式,第一和第三温度大体上等于或小于室温。为了允许第一量和第二量的推进剂气体尽可能的多,第一和第三温度应该尽可能的低。优选地,室温或较低的温度用于允许第一和第三量对应于在室温和活性碳的自毁或自解吸温度之间的温度上升。
根据方法的另一实施方式,第一量和第二量的CO2中的每一个均对应于大气压下的气体容积,该气体容积超出活性碳的特定容积至少5倍,优选地10倍。活性碳的量优选地相对于筒的容积尽可能的多,从而相对于筒的容积容纳尽可能多的推进剂气体。
根据方法的另一实施方式,筒还包括特定量的除氧剂。除氧剂可以优选地用于防止推进剂气体中的任何氧。氧可以消极影响某些产品,尤其是诸如啤酒的饮料,例如可能明显的减少产品的保质期。
根据方法的另一实施方式,除氧剂包括铁粉。铁粉可以优选地用作除氧剂。铁粉应该尽可能的精细,从而作用有效的除氧剂。
根据方法的另一实施方式,铁粉占活性碳重量的0.01-0.1%。仅仅相对少量的铁粉就足以移除出现在活性碳中的相对少量的氧。
根据方法的另一实施方式,除氧剂位于筒的开口处。为了顾及到任何从外部泄漏到筒中的氧,除氧剂优选地位于筒的开口附近。
根据方法的另一实施方式,当允许筒冷却至第三温度时,筒被密封。在筒被运输到另一地点的情况下,筒可以在这种运输期间优选地被密封,从而防止与筒的外部进行任何气体交换。通常,诸如可撕标签或类似物的薄膜用作密封件。
根据方法的另一实施方式,通过在零摄氏度上闲置特定的长时间而使筒冷却,或者可选地,通过在等于或小于零摄氏度的温度中闲置特定的短时间而使筒冷却。筒可以在室温下闲置特定长的时间,通常几小时或更长,从而达到第三温度。可选地,可以通过存放在低温状态下而快速地冷却筒。
根据方法的另一实施方式,筒具有开口,该开口由可爆裂的膜密封。筒的开口可以由可爆裂的膜密封,从而推进剂气体在膜破裂之前不能逸出。可爆裂的膜可以在冷却期间或在推进剂气体的最终填充之后施加。薄膜可以由诸如加压气压或穿刺元件之类的手段破裂。
根据方法的另一实施方式,推进剂气体的第一量和第二量大体上相等。优选地,第一和第二量是相等的,从而实现了最效率的填充并使第四温度大约等于第二温度。
根据方法的另一实施方式,推进剂气体由CO2构成。二氧化碳优选地用作推进剂气体,尤其是在推进剂气体与碳酸饮料(例如啤酒)一起使用的情况下。另外,全氟醚(perfluorether)可用作推进剂气体。
根据方法的另一实施方式,在吸附第二量的推进剂气体之前,筒的绝对压力在1-4巴之间,例如3巴,在吸附第二量的推进剂气体之后,推进剂气体的绝对压力在4-8巴之间,例如6巴。通常,压力将在每次填充操作之后增加。
根据方法的另一实施方式,由活性碳在不超过10秒,优选地不超过5秒的时间内吸附第一量和第二量的推进剂气体。本方法适于工业大批量制造筒以及快速填充时间,例如每次填充操作几秒。
通过一种填充有特定容积的活性碳的筒来获得本发明的第四方面的另一实施方式,特定容积超出在单次填充步骤中可填充的容积,在等于或低于室温的第一温度下提供筒,利用两步填充筒,其中,在第一步中,活性碳在1-4巴的填充压力下吸附第一量的推进剂气体,在第二步中,特定容积的活性碳在4-8巴的填充压力下吸附第二量的推进剂气体,同时允许活性碳呈现第二温度,第二温度高于第一温度,而不超出活性碳的自毁或自解吸温度。上述筒优选地与该方法一起使用。
根据本发明的第五方面通过一种饮料容器组件来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),该饮料容器组件包括:
限定顶部、相对定位的底部和在顶部和底部之间延伸的壁的饮料容器,壁至少限定视觉检查壁区,饮料容器具有用于容纳饮料的饮料空间,及
位于饮料容器内并且至少部分地延伸到饮料空间内的温度指示器,可以从饮料容器外部通过饮料容器的视觉检查壁区观察到温度指示器。
饮料容器可以由金属制成,或者优选地由吹塑塑料制成。诸如玻璃或木材的其他材料也是可能的。视觉检查壁区可以是对视觉光谱中的一些波长透明或至少半透明的窗口。视觉检查壁区的大小可以变化。在一些实施方式中,视觉检查壁区甚至可以覆盖容器的整个壁,而在其他实施方式中,提供小的视觉检查壁区。
饮料空间通常位于饮料容器的底部。饮料空间可以由酒精或非酒精饮料填充,例如啤酒、汽水或其他拟在冰冷状态下供给的碳酸饮料。饮料也可以是非碳酸饮料,例如牛奶或酒。此外,诸如咖啡、茶或巧克力的拟在热状态下供给的饮料也可以被填充到饮料空间中。在饮料空间之上,在靠近饮料容器顶部的地方通常提供有构成小气窝的头部空间,当饮料空间中的饮料量由于饮料的配给而降低时,气窝的容积将增加。
温度指示器应该位于饮料容器内并至少部分地延伸到饮料空间中。至少当饮料空间由饮料填充时,温度指示器应该与饮料接触。温度指示器应该从外部可见并且视觉地将与饮料温度有关的饮料容器信息传达给外部的用户。可能的温度指示器包括模拟或数字温度计、液晶、油墨、双金属条、相变材料以及公知的类似装置。
根据饮料容器组件的另一实施方式,温度指示器能够在与第一温度范围相关的第一视觉指示和与第二温度范围相关的第二视觉指示之间转换。视觉指示可以是能够在再次呈现第一温度范围时重新呈现第一视觉指示的可逆类型,或者可以是不可逆类型,不论随后是否返回到第一温度范围,该温度指示器都会处于第二视觉指示状态。
根据饮料容器组件的另一实施方式,第一温度范围包括饮料不适于饮用的温度,而第二温度范围包括饮料适于饮用的温度。具体地,应该告知用户饮料是否处于其最优饮用温度。一些饮料在室温下被购买,但最优饮用温度比室温低(例如大多数碳酸饮料)或比室温高。大部分啤酒以盒、桶、容器或包存放在室温下,而最优饮用温度小于温度,为5-12℃。因此,第一温度范围可以大于12℃,而第二温度可以等于或低于12℃。举例来说,能得将容器保持在冰箱内而冷却饮料的用户随后将得到该饮料是否已经达到最优饮用温度的指示。可选地第三温度范围可以低于5℃。
根据饮料容器组件的另一实施方式,视觉检查壁区具有特定的光学滤波性质,光学滤波性质阻止由第一视觉指示或可选的第二视觉指示发出的光通过,并且允许由第二视觉指示或可选的第一视觉指示发出的光通过。在优选实施方式中,当呈现第一温度范围以达到温度指示器变为可见的效果时,例如,当饮料具有非最优温度时,视觉检查壁区不会传送由第一视觉指示器发出的光。当饮料呈现第二温度范围并因此发现第二视觉指示的光时,温度指示器变为可见以显示饮料适于饮用。反之,即温度指示器变为可见以显示饮料不适于饮料当然也是可行的。发出也应该理解为反射和类似的光学或视觉效应。
根据饮料容器组件的另一实施方式,第一视觉指示构成第一颜色范围,并且第二视觉指示构成第二颜色范围。更方便地,不同颜色范围分别用于指示非最优和最优饮用温度范围。
根据饮料容器组件的另一实施方式,第一颜色范围对应于低于510纳米的光波长,第二颜色范围对应于高于510纳米的光波长。
根据饮料容器组件的另一实施方式,温度指示器是热敏油墨层。在优选实施方式中,将热敏油墨作为温度指示器。这样的油墨是可商购的,其具有多个温度范围,有可逆的,也有不可逆的。因此,油墨的性质在本文中不详细讨论。油墨应该是无毒的,或者至少具有无毒材料的涂层。
根据饮料容器组件的另一实施方式,温度指器涂敷为至少部分地覆盖饮料容器的视觉检查壁区。
根据饮料容器组件的另一实施方式,温度指示器完全地封闭在饮料空间内。优选地,饮料完全地覆盖温度指示器,从而视觉指示不会混淆,并且不会被头部空间的可能的不同温度影响。
根据饮料容器组件的另一实施方式,温度指示器涂敷在位于饮料容器内的筒上,筒至少部分地延伸进入饮料空间。在筒位于饮料中央附近的情况下,结果可以更加精确,这是因为其不会被饮料容器壁附近的可能的更热或更冷的边界层影响。
根据饮料容器组件的另一实施方式,筒由填充有诸如CO2的推进剂气体的筒组成。筒因此可以是用于碳化和/或加压饮料容器中的饮料的筒。
根据饮料容器组件的另一实施方式,视觉检查壁区至少从饮料容器的顶部延伸至底部。为了实现与饮料容器的朝向无关的温度指示,视觉检查壁区优选地至少从饮料容器的顶部延伸至底部。
根据饮料容器组件的另一实施方式,温度指示器位于饮料容器的底部附近,并且饮料空间位于饮料容器的底部附近。为了当饮料容器几乎为空时也实现温度指示,温度指示器位于饮料容器的底部附近。
根据饮料容器组件的另一实施方式,视觉检查壁区或可选的筒是具有刻度的,并构成饮料空间内的饮料的容积的量度,而允许温度指示器从饮料容器的外部可见。在这种方式下,用户可以轻易的视觉观察到饮料的温度和剩余饮料的量。
通过一种处理饮料的方法获得本发明的第五方面的另一实施方式,该方法包括提供饮料容器组件,饮料容器组件包括:
限定顶部、相对定位的底部和在顶部和底部之间延伸的壁的饮料容器,壁至少限定视觉检查壁区,饮料容器具有用于容纳饮料的饮料空间,及
位于饮料容器内并且至少部分地延伸到饮料空间内的温度指示器,可以从饮料容器外部通过饮料容器的视觉检查壁区观察到温度指示器,
方法包括下述步骤:
以第一温度提供饮料容器组件,
将饮料容器组件冷却至第二温度,
从饮料容器组件的外部观察到温度指示器,及
从饮料容器配给至少一部分饮料。
优选地利用上述的饮料容器组件进行处理饮料的方法。
根据本发明的第六方面通过一种利用推进剂气体填充筒的方法来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),该方法包括执行下述步骤:
提供筒,筒限定主体部分和圆柱形颈部,主体部分限定内部空间,圆柱形颈部限定用于允许进入主体部分的内部空间的开口、位于开口附近的上颈部和位于主体部分附近的下颈部,圆柱形颈部包括沿着上颈部和下颈部环绕圆柱形颈部的第一螺纹,筒还包括用于密封颈部的开口的盖,盖限定用于与颈部的第一螺纹配合的第二螺纹,第一螺纹和/或第二螺纹包括分别第一和/或第二泄压通风口,分别使第一螺纹和/或第二螺纹交叉,从而当盖以宽松位置应用到圆柱形颈部时,允许气流通过第一螺纹和/或第二螺纹,
将特定容积的吸附材料经由开口引入到筒内,推进剂气体能够吸附在吸附材料上并从吸附材料中释放,
通过允许第一和第二螺纹部分地啮合而将盖在宽松位置应用到圆柱形颈部,同时维持筒的内部空间和外部的经由一和/或第二泄压通风口的气体连通,
在吸附材料内建立特定温度,例如低于室温的温度,
通过经由第一和/或第二泄压通风口以及开口引入推进剂气体而使吸附材料吸收特定量的推进剂气体,同时允许吸附材料从特定温度加热至升高的温度,升高的温度低于吸附材料自毁、解吸或破坏的温度,或者低于吸附材料在很大程度解吸推进剂气体的温度,及
通过允许第一和第二螺纹进一步啮合而将盖以密封位置固定到颈部,从而使得盖密封开口并且阻断筒的内部空间和外部之间的气体连通。
在本文中,申请人惊喜地发现:在筒已经由吸附材料填充之后以及在筒由二氧化碳加压和填充之前,筒可以已经直接具有盖。在利用吸附材料(以颗粒形式提供)填充筒之后,盖可以宽松以旋到圆柱形颈部。筒可以随后插入到压力室中,或者可选地,在盖已经以宽松位置附接时,加压喷嘴可以附接到筒的开口上。
泄压通风口是与筒的盖和/或颈部交叉的沟或槽。举例来说,可以从US4,476,987获知泄压通风口,在传统饮料瓶中,泄压通风口用于允许加压二氧化碳在饮料容器打开时离开饮料容器的头部空间。加压二氧化碳应该在颈部和盖的螺纹脱离之前离开头部空间,以防止盖被压力喷出,并防止人员受伤或财产损失。因此,在旋松盖期间,在盖与开口宽松接触但仍然经由螺纹保持啮合时,加压气体可以经由泄压通风口逸出。
申请人已经发现,尽管帽覆盖了筒的颈部,但泄压通风口允许加压推进剂气体经由开口进入筒。在这种方式下,在完成二氧化碳填充之后,盖必须被固定。因此,不需要提供分离机构来在压力下应用盖,仅仅需要在压力下拧紧或固定的机构。
此外,申请人发现可以在特定温度(例如低于室温的温度)下建立吸附材料,从而避免了吸附材料的根据温度变化的毁坏或如下的二氧化碳的解吸。
根据另一实施方式,吸附材料包括特定容积的颗粒,颗粒包括第一组的颗粒和第二组的颗粒,第一组包括第一尺寸的颗粒,而第二组包括第二尺寸的颗粒,第一尺寸至少是第二尺寸的十倍。
为了增加吸附材料的密度,可以以两种不同颗粒尺寸的颗粒形式提供吸附材料。较小的颗粒可以填充存在于单个较大颗粒之间的空间。申请人发现,较大尺寸的颗粒应该至少是较小尺寸的颗粒的大约十倍,从而实现吸附材料的有利密度。吸附材料的较高密度允许同一饮料容器的较小的筒。在本文中,申请人公司已经计算出,在使用一种尺寸的颗粒的情况下,筒的大约78%的可用空间可以被填充。因此,筒的大约22%的可用空间未被吸附材料填充。在使用两种颗粒尺寸并且使较小的颗粒是较大的颗粒的十分之一的情况下,筒内剩余的22%的可用空间中的大约78%被填充。因此,填充比例将增加大约16%,在筒中产生总共94%的由吸附材料填充的可用空间。
根据另一实施方式,筒内的特定容积的吸附材料限定至少0.45千克/升的特定密度,优选地至少0.50千克/升,最优选地0.54千克/升。
申请人发现,通过应用上述方法,特定密度可以增加到超出0.45千克/升。
根据另一实施方式,筒限定的容积在0.1和5升之间,优选地在0.1和1升之间,更优选地在0.3和0.7升之间,例如0.4升、0.5升或0.6升。对于大约5升的饮料容器来说,常规筒尺寸大约为0.5升。
根据另一实施方式,筒由诸如PET的硬质塑料制成。优选地,标准PET饮料瓶用作筒。
根据另一实施方式,吸附材料是活性碳并且/或者推进剂材料是二氧化碳。优选地,对于碳酸饮料来说,无毒的活性碳用作吸附材料,二氧化碳(CO2)用作推进剂气体。
根据本发明的另一方面通过一种压力产生设备来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),该压力产生设备包括:
碳化筒,筒限定限定主体部分和圆柱形颈部,主体部分限定内部空间,圆柱形颈部限定用于允许进入主体部分的内部空间的开口、位于开口附近的上颈部和位于主体部分附近的下颈部,筒还包括用于密封颈部的开口的盖,及
覆盖筒的盖的帽部,帽部建立第一流体通路以允许推进剂气体从筒的内部空间流到压力产生设备的外部,第一流体通路包括疏水迷宫,从而防止任意程度的液体进入压力产生设备。
优选地使用这种盖-帽组件,从而能够密封构成小的常规PET瓶的筒以及构成迷你桶的饮料容器。然而,在一些实施方式中,饮料容器的开口可以由分离的帽密封。进入帽部的第一通路的饮料可以存储在其中或者存储在筒中,并且不可能配给,由此造成用户的损失。更糟的是,饮料可能进入筒中并使通常在筒的内部空间使用的吸附材料变质。疏水迷宫应该理解为阻止大量饮料进入帽部并继续进入筒的内部的流体通路。疏水迷宫在其最简单的配置中构成组止大量饮料流而允许大量自由气体流进入第一流体通路的结构。
根据另一实施方式,帽部包括第二流体通路以允许饮料流动通过帽部,第一流体通路和第二流体通路是分离的。
如上,帽部优选地密封饮料容器的开口。为了避免在饮料容器中需要两个开口,帽部优选地包括第二流体通路,第二流体通路可选地包括上升管,以配给饮料。第一和第二流体通路应该完全分离。
根据另一实施方式,盖包括可刺穿的不透水且不透气的膜,盖的可刺穿的膜最初未被刺穿,帽部包括穿刺机构,用于当盖被推到盖上时刺穿可刺穿的膜并建立第一流体通路,可刺穿的膜优选地由铝制成。
为了激活压力产生设备,盖可以具有可刺穿的膜。可刺穿的膜最初防气和防液,从而可以在加压状态下运输压力产生设备。当压力产生设备正在或将要被安装时,可通过将帽的穿刺机构推入到可刺穿的膜中以使可刺穿的膜破裂,从而在筒的内部空间和第一流体通路中之间建立流体连通。
根据另一实施方式,疏水迷宫包括一个或多个毛细管,一个或多个毛细管中每一个优选地均具有小于1000微米的直径,更优选地小于100微米,最优选地小于10微米。
疏水迷宫可包括一个或多个毛细管,防止大量液体(即饮料)通过。
根据另一实施方式,疏水迷宫至少部分地由沿着盖的外周表面和/或帽部的相应内表面的一个或多个槽建立。
可通过沿着盖的外周表面和/或帽部的相应内表面的一个或多个槽建立疏水迷宫。在具体实施方式中,通过沿着盖的外周表面和/或帽部的相应内表面的一个或多个槽建立毛细管。
根据另一实施方式,疏水迷宫还包括不透液的透气膜,例如GORE-TEXTM膜或由其他公司生产的类似膜。
作为另一种预防措施,疏水迷宫可选地包括不透液的透气膜。可选地,筒包括这样的膜。
根据另一实施方式,疏水迷宫限定了至少70毫牛顿/米的液体屏障以及大于0.0141/秒.巴的透气性。
上述值是适于允许筒的内部即使在摇动或倒置饮料容器时也没有饮料的典型的屏障和透气性值。
应该理解,压力产生设备可以与上述的填充方法一起使用。
根据本发明的另一方面通过一种自调节的恒压保持饮料配给器组件来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),该恒压保持饮料配给器组件包括配给设备和饮料容器,饮料容器限定内部空间,内部空间包括:
填充有碳酸饮料并且与配给设备连通以允许配给碳酸饮料的饮料空间,以及
与饮料空间连通并填充有CO2的头部空间,当承受的特定温度为2℃-50℃时,优选地为3℃-25℃,更优选地5℃-15℃,CO2的初始压力为比大气压力高0.1-3巴,
饮料配给器组件还包括如上所述的压力产生设备,筒的圆柱形颈部包括沿着上颈部和下颈部环绕圆柱形颈部的第一螺纹,盖限定用于与颈部的第一螺纹配合的第二螺纹,第一螺纹和/或第二螺纹包括分别第一和/或第二泄压通风口,分别使第一螺纹和/或第二螺纹交叉,从而当盖在宽松位置应用到圆柱形颈部时,允许气流通过第一螺纹和/或第二螺纹,筒经由疏水迷宫与头部空间连通,并且包括已经吸附的特定量的CO2的特定量的吸附材料,特定量的吸附材料本身就能够调节头部空间内的压力,并且能够通过将CO2经由疏水迷宫释放到头部空间或通过经由疏水迷宫从头部空间吸附CO2而保存饮料空间中的碳酸饮料的碳化水平,当通过利用配给设备并在由头部空间完全替代的期间中在头部空间中维持初始压力或在至少维持在比大气压力高0.1-3巴.压,而从容器中配给具有特定温度的碳酸饮料时,特定量的CO2足以允许头部空间的容积增加并替代饮料空间。
在本文中,自调节应该被理解为压力调节是饮料配给组件所固有的,并且不需要外部气体供给。在饮料配给时,应该优选地维持压力,而在饮料空间中不存在任何实质的压力损失,从而避免碳酸饮料变得平淡。由于维持恒压可能需要大容积的吸附材料,在一些情况下,在剩余足够的驱动压力以允许高效的饮料配给时,可以优选地在饮料空间中允许一些压力损失。
通过自调节,还根据并在维持饮料的平衡时建立了固有的压力调节,即,不使得饮料中发生任何实质上大程度的变化,也包括饮料的二氧化碳组分,并且通过这种方法防止了饮料的任何变化,这些变化可能也使饮料口味变坏。应该理解的是,与饮料配给组件中的压力调节相关的最关键的问题是保持饮料的口味,或者可选地避免口味由于二氧化碳组分或饮料任何其他组分的变化而产生任何实质变化。
优选地,饮料容器可以吹塑成型以允许相对于原始材料使用的大内部空间。在一些情况下,内部空间可以隔开的,例如限定饮料空间的柔性袋或限定内部袋和外部容器之间的头部空间的刚性外部容器,这也被称为桶中袋和盒中袋概念,然而,在大多数情况下,内部空间将是一体的。饮料空间由内部空间填充有碳酸饮料的一部分限定。配给设备通常包括排液管线和排液阀。排液管线可以构成上升管和/或排液软管。排液阀应该通常处于闭合位置,防止除在期望饮料时(其中,阀应该被暂时切换到打开位置,允许用户定义量的饮料从饮料空间经由配给设备流到由用户提供的且靠近排液阀出口的玻璃杯或类似物中)之外发生的饮料配给。
头部空间由内部空间中未填充有饮料的一部分限定。头部空间通常位于饮料空间之上并且由碳酸饮料的表面与饮料空间分界。头部空间的初始压力应该相对于外部大气压力加压,以防止碳酸饮料的碳化并保持碳酸饮料的平衡。还设想,内部空间的压力是统一的,即,头部空间中的压力等于和饮料空间中的压力相等。根据碳酸饮料的类型以及使饮料通过配给设备流出所需的配给压力,头部空间的初始压力可以在0.1-3巴之间。初始压力还影响饮料的初始碳化,即,高的初始CO2压力使得饮料吸收更多的CO2,这使得饮料的碳化水平高。还设想,不同种类的碳酸饮料可以具有不同的期望碳化水平。尤其考虑到啤酒,初始碳化水平在不同种类的啤酒之间变化很大。
在供给时的饮料温度通常稍小于室温,对于大多数碳酸饮料来说,在5℃-15℃之间。为了达到这样的温度,可以将饮料容器存放在冷存储室或冰箱中。碳酸饮料包括水和溶解在水中的CO2。当饮料温度下降时,允许更多的CO2溶解在水中,并且反之亦然,即当饮料温度上升时,水中包含的CO2较少,并且CO2必然溶解,导致饮料容器中的压力上升。设想到,饮料容器可以在不同于常规供给温度的温度下存放。这样的存放温度通常可以在2℃-50℃之间。
用于与头部空间连通的筒可以优选地位于饮料容器的内部空间内,然而,在一些实施方式中,优选地将筒置于饮料容器的外部并通过软管连接头部空间和筒。举例来说,筒可以在饮料空间和头部空间之间的表面上漂浮。疏水迷宫用于防止任何饮料意外地进入筒中,并保持筒的内部干燥。筒填充有每份容积能够吸附并释放大量CO2直到存放在干燥状态的吸附材料。至少当饮料容器处于稳定位置时,筒内的吸附材料应该主要地与头部空间连通。然而,由于头部空间与饮料空间连通,饮料可能意外地进入头部空间,尤其是当移动饮料容器时。进入筒中并与吸附材料接触的饮料可以明显地降低吸附材料的效率。举例来说,疏水迷宫可以是能够在吸附材料和头部空间之间防止液体连通但允许气体连通的多孔材料或类似物的薄膜。可以使用任意数量的筒,例如,可以使用一个大筒或可选的多个小筒。
当排液阀打开时,头部空间中的压力驱使饮料流出饮料容器,由此减少饮料空间并用头部空间替代饮料空间。假设温度恒定,由于头部空间中的容积在饮料配给期间增加,因此压力降低。在存放期间,由于通过饮料容器材料的扩散,头部空间中压力也缓慢的降低。在不提供筒或具有吸附材料的筒时,头部空间中降低的压力将使得用于配给饮料压力减少,并且当压力在内部空间和外部之间相等时,最终中断饮料配给操作。饮料空间内的较低压力也将使得饮料中CO2的逸出,使得饮料变得平淡,并且变得不适于饮用。通过提供具有特定量的吸附材料的筒,该特定量的吸附材料足以允许吸附材料吸附特定量的CO2,该特定量的CO2又足以替代全部的饮料空间,而不会在头部空间中产生任何明显的压力损失,同时还维持饮料的驱动压力和碳化水平。驱动压力被理解为内部空间和外部之间的用于配给饮料的压力差。通过选择具有高吸附性能的吸附材料,筒以及头部空间可以相对于饮料空间较小,这将减少使用的材料。吸附材料应该具有根据头部空间中的压力而吸附和释放CO2的固有能力。头部空间中的压力的降低将立即由固有地释放CO2的吸附材料抵消,从而大体上中和压力降,由此碳酸饮料变得平坦并维持饮料的驱动压力。在本文中,应该理解到,在整个配给饮料容器中的饮料期间,特定的压力损失是不可避免的,然而,通过提供足够多的特定量的吸附材料和特定量的CO2,可以使压力损失最小化,从而至少大体上维持压力。此外,对一些饮料来说,可以承受更大的压力损失,只要驱动压力足够大。尤其应该注意到,与现有技术相比,本发明的筒将不需要任何任意类型的机械压力调节器,这是由于调节功能为吸附材料所固有。
尽管推荐在某个饮料特定温度享用大部分饮料,但一些消费者可以喜欢以与其他消费者略微不同的温度提供他们的饮料。在一些情况下,举例来说,由于缺少冰箱或冷藏器,可能不能够提供饮料容器的适当冷却。由于饮料配给组件通常是便携的,还设想,一些用户会将其运输到不具有冷却可能性的地点,例如公共或私人花园、娱乐区、体育场馆、海滩等。在温度上升的情况下,碳酸饮料的CO2将释放到头部空间中,使得头部空间中的压力上升。这样的与温度相关的压力上升在碳酸饮料消费者中是众所周知的并且可能导致不期间的配给行为和溢出。在这些情况下,筒中的吸附材料将通过吸附由碳酸饮料释放的而CO2而抵消中和压力升高。与现有技术产品的标准状态所允许的温度范围相比,筒将通过允许再次吸附过量的CO2而允许在更大温度范围内的适当饮料配给行为。
显而易见,饮料配给组件的所有部件的处理应该在无菌环境中进行。此外,显然,上述的填充方法和压力产生设备可以与上述的组件一起使用。
根据本发明的另一方面通过一种利用推进剂气体填充筒的方法来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),该方法包括执行下述步骤:
提供具有填充有活性碳的特定容积的筒,活性碳具有第一温度,
在防止液化推进剂气体蒸发第一加压和第二温度,提供一定容积的液化推进剂气体,
排空筒,从而在筒内创建真空状态,由此将活性碳冷却至第三温度,第三温度优选地低于第二温度,
在防止液化推进剂气体蒸发的第二加压,将容积的液化推进剂气体注入到筒中,及
允许液化推进剂气体蒸发,并且在这种情况下作为蒸发热消耗能量,能量由于推进剂气体被活性碳吸附而产生,由此降低活性碳的温度。
上述方法是先前的避免活性碳的自解吸和自毁的两步填充方法的优选替代方式。筒优选地完全由活性碳填充。筒的容积应该明显小于安装筒的饮料容器的容积。然而,活性碳的量应该足以吸附一定量的二氧化碳,该一定量的二氧化碳足以碳化并配给保持在饮料容器中的饮料。活性碳保持在第一温度下,第一温度优选地高于室温,从而解吸任何可能在运输和存放期间吸附的水蒸汽或氧。氧对饮料尤其有害并且可能明显地缩短产品的保持期。
液化推进剂气体可包括在大气压力和室温下处于气态但当温度低于室温且压力高于大气压力时处于液态的元素或化合物。换句话说,液化推进剂气体是冷凝气体。液化推进剂气体应该是无毒的,并且优选地是不可燃的。存储液化推进剂气体的压力和温度应该允许液化气体保持在液体状态。液化推进剂气体的容积应该足以由活性碳吸附并且当处于气态时,足以碳化和配给饮料容器中存储的饮料。
在陈述真空时,指部分真空,即,压力明显低于大气压力。应该理解,活性碳不应该被排空,而应该保留在筒中。可以使用滤尘器以确保没有活性碳在排空期间逸出。在排空期间,残留在筒内的任何大量的气体(要么由活性碳吸附,要么残留在活性碳外的筒内)将被移除。在排空期间,活性碳的温度将下降,优选地下降至等于或低于液化推进剂气体的温度的温度。
液化推进剂气体被注入到筒中,同时确保大部分液化推进剂气体保持在液体状态,因此在高压下进行注入。当推进剂气体已经被注入时,筒可以被密封,从而防止任何推进剂气体的逸出。在与活性碳接触之后,液化推进剂气体不应该立即蒸发,这是由于活性碳保持在低温状态。然而,随着温度的上升和/或压力的降低,一些液化推进剂气体将蒸发。
随着液化推进剂气体蒸发,它将消耗作为蒸发热的能量。这会冷却活性碳。然而,随着推进剂气体由活性碳吸附,将以吸附热量的形式产生能量。当液化推进剂气体蒸发时消耗的蒸发热(即产生的冷却)将在很大程度上补偿吸附活性碳中的二氧化碳所产生的热量,也就是说,与吸附气态形式的推进剂气体相比,活性碳的热量将降低。因此,所有的推进剂气体可以由活性碳吸收,而活性碳不会达到其自解吸或自毁的温度。
根据另一实施方式,液化推进剂气体是液态CO2。在筒与碳酸饮料一起使用的情况下,使用CO2作为液化推进剂气体是有利的,原因在于其将允许饮料的碳化。
根据另一实施方式,第一温度在0-500摄氏度之间,优选地在20-100摄氏度之间,例如20-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80、80-90或90-100摄氏度。大约40摄氏度的温度范围是优选地,这是由于该温度范围允许水蒸汽和氧从活性碳中解吸。
根据另一实施方式,第二温度在-57至-20摄氏度之间,优选地在-50至-40摄氏度之间。上述温度将允许优选的推进剂气体CO2以合理的压力保持在液体状态,请参见附图19。
根据另一实施方式,第三温度在-100至-50摄氏度之间,例如-70至-50或-90至-70摄氏度。上述温度将防止液化推进剂气体在与活性碳接触之后立即蒸发,并由此防止活性碳可能的毁坏。此外,活性碳的低初始温度将有助于将其保持在自解吸/自毁温度之下。
根据另一实施方式,第一加压和第二加压在5.11巴-80巴的绝对压力之间,优选地为6-10巴,例如6-7、7-8、8-9或9-10巴绝对压力。优选地,应该使用稍高于5.11巴(使CO2保持在液态的最低可能压力)的压力,从而能够使用标记加压设备。
根据另一实施方式,筒限定的容积在0.1-5升之间,优选地在0.2-1升之间,更优选地在0.3-0.7升之间,例如0.3-0.4升、0.4-0.5升、0.5-0.6升或0.6-0.7升。上述容积构成了用于加压可商购的5升“聚会桶”的足够尺寸。
根据另一实施方式,液化推进剂气体的容积为1毫升-10毫升,优选地在2毫升-7毫升,例如,2-3毫升、3-4毫升、4-5毫升、5-6毫升、6-7毫升或3.7毫升。容积为3.7毫升的液化CO2将在室温和室压下产生23升的气体。这将足以配给5-10的饮料。
根据另一实施方式,吸附材料包括特定容积的颗粒,颗粒包括第一组的颗粒和第二组的颗粒,第一组包括第一尺寸的颗粒,而第二组包括第二尺寸的颗粒,第一尺寸至少是第二尺寸的十倍。优选地,为了能够增加活性碳的吸附能力,如上文详细的那样,使用两种尺寸的颗粒。
根据另一实施方式,其中,筒内的特定容积的吸附材料限定至少0.45千克/升的特定密度,优选地至少0.50千克/升,最优选地0.54千克/升。申请人发现,通过应用上述方法,特定密度可以增加到超出0.45千克/升。
根据另一实施方式,筒由诸如PET的硬质塑料制成。由于PET将允许筒承受高压力,而不会变形或泄漏,并且同时PET是可以以环保的方式抛弃且可以与食品一起安全使用,因此PET是适合的。
根据另一实施方式,液态CO2的容积对应于大气压力下的气体容积,该气体容积超出活性碳的特定容积至少5倍,优选地为10倍,更优选地为20倍,最优选地为50倍。优选地,大约0.5升的活性碳用于存储25升的推进剂气体。
根据另一实施方式,由活性碳在不超过10秒,优选地不超过5秒的时间内吸附第一量和第二量的推进剂气体。上述方法将允许在短时间内执行吸附,从而可以实现高效率的产品线。
根据另一实施方式,筒限定主体部分和圆柱形颈部,主体部分限定内部空间,圆柱形颈部限定用于允许进入主体部分的内部空间的开口、位于开口附近的上颈部和位于主体部分附近的下颈部,圆柱形颈部包括沿着上颈部和下颈部环绕圆柱形颈部的第一螺纹,筒还包括用于密封颈部的开口的盖,盖限定用于与颈部的第一螺纹配合的第二螺纹,第一螺纹和/或第二螺纹包括分别第一和/或第二泄压通风口,分别使第一螺纹和/或第二螺纹交叉,从而当盖在宽松位置应用到圆柱形颈部时,允许气流通过第一螺纹和/或第二螺纹,通过允许第一和第二螺纹部分地啮合而将盖在宽松位置应用到圆柱形颈部,同时维持筒的内部空间和外部的经由一和/或第二泄压通风口的气体连通,经由泄压通风口流入容积的液化推进剂气体,方法包括下述最后一步:通过允许第一和第二螺纹进一步啮合而将盖在密封位置固定到颈部,从而使得盖密封开口并且阻断筒的内部空间和外部之间的气体连通。优选地,可以根据上文中已经详细解释的方法进行填充。
根据本发明的另一方面通过一种根据上述方法填充的筒来实现上述需要和目的以及其他众多需要和目的(结合下述说明将显而易见),当处于室温时,筒的内部压力为比大气压力高1-3巴,例如高1-2、2-3巴或高大约2巴。高于大气压力大约2巴的配给压力将确定适当的配给条件。
附图说明
图1示出了根据本发明的饮料配给系统的第一实施方式。
图2是示出了利用根据本发明的饮料配给系统填充和配给饮料的一系列视图。
图3是根据本发明的饮料配给系统的另一实施方式的立体图。
图4是根据本发明的基部和手柄组件的分解立体图。
图5是根据本发明优选实施方式的压力产生设备的立体图。
图6是示出了将压力产生设备安装到根据本发明的饮料配给系统上的第一步的一系列视图。
图7是示出了将压力产生设备安装到根据本发明的饮料配给系统上的第二步的一系列视图。
图8是示出了利用根据本发明的饮料配给系统的手柄组件排出饮料的一系列视图。
图9是示出了根据本发明的另一手柄组件的不同运行模式的一系列视图。
图10是根据本发明的帽部的分解图,示出了通过其中的气流和饮料流。
图11是以不同视图示出了根据本发明的改进的排液口的一系列视图。
图12是示出了根据本发明的饮料配给系统的冷状态实施方式和温状态实施方式的一系列视图。
图13是示出了利用活性碳填充筒的现有优选步骤的一系列视图。
图14是压力产生设备的立体图。
图15是压力产生设备的替代实施方式。
图16是饮料容器中的筒的替代安装。
图17是包括有柔性袋的压力产生设备的另一实施方式。
图18是示出了利用二氧化碳填充筒的现有优选步骤的一系列视图。
图19是示出了CO2的相图的图表。
具体实施方式
图1A示出了根据本发明的饮料配给系统10。饮料配给系统10包括容器12。容器12包括底部14、圆柱壁部分16、肩部18和嘴部20,嘴部20构成了用于进入饮料容器12内部的开口,饮料容器12的内部限定了内部空间。容器12优选地是由可抛弃一次性和/或可燃料材料制成,例如塑料材料。可选地,也可以使用其他材料,例如:玻璃、金属、纸板或上述材料的组合。优选地,整个饮料配给系统由单次使用的塑料材料制成,其可以通过燃料以环境友好环保的方式循环。饮料容器12的尺寸可以小至仅用于1人的较小容器的大约1/2升或1升,大至用于专业饮料配给设施(例如酒吧、餐厅和类似地点)的20升、40升、50升或更大。优选地,饮料容器12的尺寸在5-10升的范围内,以迷你桶或聚会桶的形式,与小社交事件(例如聚会)一起使用。
饮料配给系统10还包括压力产生设备22。压力产生设备22包括配给设备24和筒26。筒26由加压的二氧化碳气体填充,其已经由活性碳28的颗粒吸附。筒26包括开口30,开口30由爆裂膜32密封。筒26的宽度对应于饮料容器12的嘴部20的宽度,从而筒26可以轻易地插入并且容纳在饮料容器12内。筒26可以由类似于饮料容器12的吹塑塑料制成。筒26的开口30与配给设备24的帽部36的气体入口34配合。帽部36包括通过帽部36的外室40而与气体入口34流体连通的气体出口38。帽部36还包括周壁42,周壁42的宽度等于或稍大于饮料容器12的嘴部20的宽度。帽部36还包括穿刺元件44。穿刺元件44包括位于帽部36外的旋钮46以及位于帽部36内的针130,针130朝向气体入口34取向。
配给设备24还包括配给管线48。配给管线48延伸通过筒26的通道50并且延伸至帽部36的第一通路52,到达位于帽部36外部的配给阀54。配给阀54由排液手柄56控制。手柄56在非饮料配给位置和饮料配给位置之间是可操作的,在饮料配给位置,配给阀54处于打开位置,允许饮料从饮料容器12流动通过配给管线48,流至饮料喷口58。
图1B示出了当压力产生设备22已经安装在饮料容器12的嘴部20上时的饮料配给系统10。通过使饮料容器12的嘴部20承受向外的力而使周壁42对着饮料容器12的嘴部20固定,从而将帽部36牢固地密封在饮料容器12上。饮料容器12先前已经填充有饮料60,饮料60优选地是碳酸饮料,例如啤酒。筒26位于容器12内,并且筒26的开口30附接到帽部36的气体入口34上。帽部36的气体出口38和外室40与位于饮料60之上且位于容器12的肩部18附近的顶部空间流体连通。外室40由此构成穿过帽部36的第二通路。气体出口38由不可通过液体的透气膜64密封,举例来说,透气膜64由膜构成。图1B中示出的饮料配给系统10处于分配给消费者的状态。
图2A示出了饮料容器12的填充。通过将软管引入到饮料容器12的嘴部20中并利用饮料将饮料容器12的内部填充至大约80%的水平而填充饮料容器12,从而允许饮料容器的剩余的20%容纳压力产生设备22和小顶部空间的设施。图2A还示出了安装在由框表示的加压二氧化碳环境中的压力产生设备22。压力产生设备由此充有特定量的二氧化碳,其能够加压饮料容器12并在后续的配给中替代饮料60。
图2B示出了当压力产生设备22已经引入到饮料容器12中时的饮料配给系统。压力产生设备包括用于密封嘴部20的帽部36和包括活性碳的筒26。
图2C示出了饮料配给系统10的压力产生设备22的激活。激活应该发生在用户位置,例如酒吧、餐厅、私人家庭或类似地点,恰好在第一次饮料配给操作之前。诸如酒保或私人用户的用户可如第一箭头所示向下朝着帽部36推动穿刺元件44的旋钮46(如第一箭头所示),从而使得穿刺元件44的针130刺破筒26的开口30的密封膜32。当密封膜32破裂时,在筒26的内部和饮料容器12的顶部空间之间经由气体入口34、外室40和气体出口38(如第二箭头所示)建立了气体连通。透气膜64允许二氧化碳从筒26逸出并进入顶部空间,而防止任何饮料60进入帽部36的外室40或筒26的内部。
图2D示出了利用根据本发明的饮料配给系统10的饮料配给。通过按压手柄56(如向下的箭头所示),可以使饮料流出饮料喷口58并流入饮料杯66。通过如第一箭头所示的那样按压手柄56,将配给阀54从非饮料配给位置操作到饮料配给位置。饮料容器12的顶部空间中的压力(通常在比大气压高0.5-10巴的范围内,典型地比大气压高6-8巴)使得饮料进入靠近饮料容器12的底部14的配给管线48(如箭头所示)并继续向上通过筒26的通道50,还通过帽部36的第一通路52,经由打开的配给阀54通过饮料喷口58到达饮料容器12的外部。随着通过配给管线48配给饮料60,顶部空间62中的压力将降低,这也会导致配给压力降低。通过从筒26的活性碳28中释放二氧化碳来防止这种现象。二氧化碳气体将如箭头所示的那样从筒26流入顶部空间,由此最小化顶部空间内的压力损失,从而可以维持至少大约2-3巴的压力,直到大体上通过配给管线48已经配给了所有的饮料60。
图3是作为当前优选实施方式的饮料配给系统10’的立体图。容器12’类似于前述实施方式中描述的容器12,然而,其具有波状底部14’,用于将饮料容器12’的位置牢固且稳定地固定到大体上平坦的表面,例如桌子、服务台或吧台。可选地,圆形的底部可以与基部一起使用,这将在下文中示出。容器制造领域内众所周知的是,为了生产相对于用于制造饮料容器所使用的材料量来说具有最大容积的容器,饮料容器的高度-宽度之比应该大约为1。通过将饮料容器的高度和宽度(即,直径)之间的比例保持在接近1的水平,饮料容器12’也将呈现稳定位置,饮料容器12’将具有易于运输的形状并且具有有吸引力的外观。饮料配给系统10’还包括固定到容器12’的嘴部(此处未示出)的环状基部68。基部68由支撑件70额外地支撑。饮料配给系统10’还具有可去除的饮料喷口58’和可去除的排液手柄56’。排液手柄56’连接到致动元件72,致动元件72又连接到配给阀54’,所有的这些部件形成手柄组件124的一部分。饮料喷口58’和排液手柄56’在饮料配给系统10’的运输期间可以被去除并存放在基部68内。在运输时,基部68可以由遮罩74封闭以使基部68的内部保持洁净并防止可去除部件(即,手柄56’和饮料喷口58’)的损失。当用户准备好开始饮料配给操作时,遮罩74可以被移除并且可选地在用户位置用作滴盘。随后,将手柄56’附接到致动元件72上,并且将饮料喷口58’附接到配给阀54’上。
图4是图3的基部68的分解立体图,具体地示出了手柄组件124。基部68包括位于中央的孔76。孔76内容纳有穿刺元件44’。穿刺元件44’包括朝向上的旋钮46’和朝向下的针130’。针130’通过小O形环78密封到基部68的底壁上。基部68的下壁还通过大O形环80密封到饮料容器12的嘴部20(未示出)上。
致动元件72位于孔76的外部并且与配给阀54’和连接部82机械地互连,连接部82枢转地连接到基部68上。连接部82还连接到手柄56’上。通过向下朝着饮料容器12’按压手柄56’,连接部将朝着配给阀54’转动。由于致动元件72连接到连接部82,致动元件72将朝着配给阀54’进行平移运动。配给阀54’具有与致动元件72的叉部86配合的第一突起84。配给阀54’还包括与基部68的阶梯部90配合的第二突起88。通过操作手柄56’,配给阀54’将由此展开,允许穿过配给阀54’的流体通路。配给阀54’在一侧与配给管线部分92(该配给管线部分提供配给阀54’和孔76之间的流体连通)流体连通,在另一侧与连接器94(该连接器94提供配给阀54’和饮料喷口58’的流体连通)流体连通。喷口可以是标准管状类型(如附图标记58’所示),或者可选地是改进的无滴类型(由附图标记58”表示)。将在下文中结合图10更详细地描述改进的喷口58”。应该注意到,在使用改进的喷口58”的情况下,可以省去连接器94。
图5A示出了根据本发明的压力产生设备22’的优选实施方式。压力产生设备22’包括筒26’和构成帽部36’的配给设备24’。配给管线48’固定到筒26’的外部并且从筒26’的底部延伸到筒26’的顶部。筒26’填充有活性碳和二氧化碳,并且筒26’的开口30’由密封膜32’密封。将结合后续的图6A-6D详细描述填充和密封过程。
帽部36’分为上帽部36a和下帽部36b,上帽部36a还包括可刺穿膜96。将在下文中详细描述帽部36’。
图5B示出了图5A的帽部36’的近视立体图。如前所述,帽部36’包括上帽部36a和下帽部36b。上帽部36a包括洞98,用于进入帽部36’的内室100。洞98由应用在上帽部36a的顶部的可刺穿膜96覆盖。内室100由构成第二流体通路的外室40’环绕,并且在构成第二流体通路的外室40100和构成第一流体通路的外室40’之间防止充分的连通。下帽部36b还包括两个分离的气体出口,这两个出口都由附图标记38’指代。每个气体出口38’由透气膜覆盖,膜均由附图标记64’指代。每个透气膜允许外室40’和下帽部94的外部之间的气体连通,其中下帽部将朝向饮料容器(此处未示出)的内部。配给管线48’的上部与帽部36’的内室100流体连通。当上帽部36a连接到下帽部36b以形成帽部36’时,内室100和外室40’被完全地分离。帽部36’的周壁具有密封唇102。
当帽部36’组装到筒26’的开口30’上时,建立了两个完全分离的流体通路。流体通路包括从筒26’的开口30’经由外室40’至气体出口38’的第一流体通路,开口30’由密封膜32’密封,而气体出口38’通过透气膜64’与液体隔离。第二流体通路形成为从配给管线48’通过帽部36’的内室100至洞98。洞由可刺穿膜96密封。因此,第一流体通路用于二氧化碳气,而第二流体通路用于饮料。通过使密封膜32’破裂而建立第一流体通路,通过刺穿可刺穿膜96而建立第二流体通路。流体路径的建立应该理解为激活饮料配给系统,即,使得流体通路准备好使用。
图6A示出了用于压力产生设备的空筒26’。筒26’具有开口30,开口30具有边缘104。筒26’可以被吹塑成形,并且优选地由柔性塑料材料制成,例如PE、PP、PET或类似材料。
图6B示出了利用活性碳填充筒26’,活性碳由附图标记28’表示。在填充过程中,筒26’可选地保持在填充室内,填充室在图中由框表示。填充室包括压力优选地为2-3巴的加压二氧化碳气体。在筒26未保持在二氧化碳环境中的情况下,筒必须在最初排掉所有氧气并由二氧化碳冲洗。无氧筒的填充包括首先将填充喷嘴106固定并密封到筒26’的开口30’的边缘104上。随后,活性碳28’被引入筒26’中,而筒26’保持震动或摇动(在图中由平行线表示),从而允许活性碳28’均匀地充满,并且避免在筒26’的活性碳28’内形成任何气泡或空腔。
图6C示出了在筒26’已经完全由活性碳填充之后的位于填充室(由框表示)内的筒26’。在利用活性碳28’填充之后,加压二氧化碳气被引入筒26’并且由活性碳28’吸附。在本文中,申请人发现:大约为2-3巴的填充压力将允许适量的二氧化碳被活性碳28’吸附,而不允许活性碳28’通过二氧化碳吸附的放热过程自加热。在使用较高填充压力的情况下,自加热将使温度上升到活性碳28’的解吸、自燃或自毁温度之上。在本文中,应该理解的是,在大约5-6巴获得适当的配给压力,因此,在后续步骤中需要利用二氧化碳气的二次填充。
图6D示出了处于完成状态的筒26’。在填充室104内的筒26’的加压之后,帽部36附接并密封筒26’的开口30’。此后,筒26’可以从填充室104移去并允许其冷却至环境温度。随后,如图6D所示的筒26’可以存放或运输到分离的站点中,筒26’在该站点中被安装在饮料容器(未示出)中。前述的帽部36’(此处未示出)的密封膜防止二氧化碳泄漏到外部。筒26’具有向内的褶层108,将在下文中详细地描述褶层108。
图7A示出了饮料容器12’的填充。通过下述方法填充饮料容器12’:将填充管110引入穿过饮料容器12’的嘴部20’,在饮料容器12’内形成饮料60’和顶部空间62’的容积。当完成饮料填充过程时,饮料60’占饮料容器12’的容积的75%-85%,而顶部空间62’占饮料容器12’的容积的剩余的15%-25%。申请人利用6升的饮料容器12’(填充有5升的啤酒)进行实验室测试。在填充后,撤去填充管110。
图7B示出了将筒26’引入饮料容器12’以及饮料容器12’的封帽。筒26的宽度应该稍小于饮料容器12’的嘴部20’的宽度,从而允许气流从外部流入饮料容器12’的内部。饮料容器12’随后通过利用饮料容器12’的环形法兰114而固定到压力喷嘴112上。饮料60’、顶部空间62’以及筒26’随后承受二氧化碳气的大约5-8巴的压力。气压可以可选地用于碳化饮料,然而,通常饮料是预碳化的饮料。二氧化碳压力将使得密封膜32’破裂,并允许二氧化碳经由第二流体路径(方向相反)流入筒26’。通过帽部36’进入筒26’的二氧化碳气将由筒26’内的活性碳吸附。由于筒26’已经预先装载有2-3巴的二氧化碳,由活性碳吸附的额外的二氧化碳气将使得活性碳的温度低于活性碳的解吸、自燃或自毁温度。不使用这种两步碳化而通过快速填充大约4巴的加压CO2的气体填充过程可能导致活性碳自加热到解吸、自燃或自毁温度之上的温度。解吸温度指活性碳失去其吸附二氧化碳能力并释放任何先前吸附的二氧化碳的温度。在达到解吸温度的情况下,筒26’内可存储的二氧化碳的量将不足以调节饮料容器12’的顶部空间62内的压力。词组“自加热”用于描述当加压气体由活性碳吸附时发生的放热过程。
应该注意到,筒26’的高度超出了饮料容器12’的高度。为了能够在筒26’内存放足量的活性碳和二氧化碳气体,同时将饮料容器12’的嘴部20’保持得尽可能的小,并且将饮料容器12’的尺寸(即高度-宽度比)相对于饮料容器12’的容积保持在尽可能有益的水平,需要允许筒26’在初始状态比饮料容器12’长。
通过将杆116引入到帽部36’上,向下的压力可以施加到帽部36’,从而降低筒26’的高度。在测试中,申请人施加了大约1000牛的压力。由于筒26’的底部与饮料容器12’的底部14并置并且筒26由不可压缩的活性碳填充,因此,筒26’必须如箭头所示的那样增加其宽度。活性碳28’由十分精细的颗粒组成,由此可以像液体那样流动。因此,活性碳是不可压缩的,并且筒26’的高度的降低将使得筒26’的宽度增加。为了防止筒26’的任何破裂,筒26’配备有褶层108,当承受压力时,褶层108将展开,允许筒26’呈现较大的宽度。这将在下文中更详细的描述。
图7B还示出了筒26’在承受杆116的压缩之前的横截面。褶层108被清楚地示出为朝向内部,允许筒26’的较小宽度,并且使得筒26’能够被引入穿过饮料容器12’的嘴部20’。这将允许嘴部20’的较小直径,并由此允许较少的泄漏,等等。
图7C示出了当帽部36’已经引入到饮料容器12’的嘴部20’内时的饮料容器12’。帽部36’等于或稍大于饮料容器12’的嘴部20’,使得帽部36’牢固地夹在嘴部20’内。申请人进行了测试,显示出在至少高至7巴的压力时帽部36’将保持在嘴部20’内,之后才会弹出。允许的最大压力取决于饮料容器12’中的压力以及容器的嘴部20’和帽部36’的密封唇102之间的摩擦力。结合香槟的制造和装瓶,已知知道了类似的帽很长一段时间。如图7E中所示,筒26’宽度现在超出了嘴部的宽度,并且顶部空间62’现在明显地减少了。
图7C还示出了筒26’在压缩之后的横截面视图。筒26’在其压缩之前的状态由虚线示出。可以清楚地看到,在压缩之后,筒26’的横截面增加,褶层108已经展开并且不再呈现为褶层。可选地,如图所示,褶层108可以仍然存在,但在筒压缩后向外延伸,与压缩之前的位置(其中褶层108向内突起)相反。
图7D示出了在帽部36’已经安装到和密封嘴部20上后并且已经绕着嘴部20安装和密封基部68的饮料配给系统10’。
图8A示出了当安装到饮料容器12的嘴部20上时的图4的基部68。基部68在帽部36已经应用之后安装基部68。基部68通过大O形环80密封到嘴部20上。饮料配给系统现在处理运输给消费者的状况。在运输和存储期间,通过遮罩74使基部68的内部防尘和防震。
图8B示出了当移除遮罩74之后的基部68,手柄56’已经组装到连接部82上并且饮料喷口58”已经组装到阀54”上。在运输至消费者期间,手柄56’和饮料喷口58”优选地存放在基部68中。在消费者位置处,手柄56’和饮料喷口58”如上所述地组装。
图8C示出了在用户地点的激活期间的基部68。在激活之前,不能开始饮料配给,这是由于帽部36’的洞98由可刺穿膜96封闭,因此,第二流体通路未建立或激活。通过以箭头的方向按压穿刺元件44’的旋钮46’,针130’将在洞98处刺穿可刺穿膜96,由此建立第二流体通路。现在允许饮料从内室100进入位于帽部56’和配给管线部分92之间的中部空间120。饮料配给系统现在被激活并准备好运行,但饮料可以仍然未穿过阀56,直到操作56’。阀当前处于非饮料配给位置,其中,阀56的塞子118封闭配给管线部分92,如从近视图中可见的那样。阀56由手柄56’经由连接部82和致动元件72操作。
图8D示出了配给期间的基部68。通过如大箭头所示的那样向下按压手柄56’,阀56沿着位于第一突起84和第二突起88之间的柔性阀部分122延伸,从而使得塞子118从配给管线部分92如近视图中的小箭头所示的那样移开。在这种方式中,由A表示的完整的第一流体路径建立如下:从饮料空间(未示出)开始,通过帽部36’和基部68,到达饮料喷口58”。假设饮料空间不为空,只要操作了手柄56’,饮料将继续流出饮料喷口58”。在饮料配给期间,饮料的容积将减少,顶部空间62’的容积将增大,而由于通过第二流体通路的气流,压力大体上保持恒定。通过释放手柄56’,可以中断饮料配给。饮料喷口58”通过以向下的方向限定打开的通道并具有曲率而设计为在手柄56’已经释放之后防止任何饮料滴落。下文将更详细地描述饮料喷口58”。
图9A1示出了手柄组件124’的实施方式,其中,手柄56”直接作用在阀54”上。如前所述,阀54”在喷口58’附近具有第一突起84’,在配给管线部分92附近具有第二突起88’。配给阀54’的柔性阀部分122位于第一突起84’和第二突起88’之间。在本实施方式中,手柄56’连接附接到位于阀54”之上的轴126上,并绕着该轴126旋转。配给阀54’的致动部分128向下延伸并抓住阀54’的第二突起88’。阀54’的第一突起84’固定到饮料配给系统(未示出)的基部(未示出)。在该视图中,阀58是关闭的,而手柄56”呈现大体上水平垂直的位置。
图9A2示出了当手柄56”已经从其原始垂直位置向前摆动到手柄56”朝向喷口58’的位置时(如大箭头所示)的手柄组件124’的实施方式。由于手柄58’绕着轴126旋转,根据大箭头摆动手柄58’将使得致动部分128从其原始的大体上垂直的位置向后摆动到致动部分128朝着配给管线部分延伸的位置(如小箭头所示)。由于致动部分128固定到阀54”的第二突起88’上,并且阀54’的第一突起84’相对于饮料配给系统(未示出)的基部(未示出)固定,第一突起84’和第二突起88’将彼此移开,并且柔性阀部分122将展开,由此打开阀54”并允许饮料从配给管线部分92’流向喷口58’。
图9B1示出了手柄组件124”的另一实施方式,其类似于上文中结合图9A1描述的实施方式,但作为对将致动部分128固定到阀54’的第二突起88’上的替代,致动部分128固定到阀54’的第一突起84’上。因此,阀54’的第二突起88’固定到饮料配给系统(未示出)的基部(未示出)。
图9B2示出了当手柄56”已经从其原始垂直位置向后摆动到手柄56”的朝向远离喷口58’的位置时(如大箭头所示)的手柄组件124”的实施方式。由于手柄58’绕着轴126旋转,根据大箭头摆动手柄58’将使得致动部分128从其原始的大体上垂直的位置向前摆动到致动部分128朝着喷口58’延伸的位置(如小箭头所示)。由于致动部分128固定到阀54”的第一突起84’上,并且阀54’的第二突起88’相对于饮料配给系统(未示出)的基部(未示出)固定,第一突起84’和第二突起88’将彼此移开,并且柔性阀部分122将展开,由此打开阀54”并允许饮料从配给管线部分92’流向喷口58’。
图9C1示出了手柄组件124”’的另一实施方式,其类似于上文中结合图9A1描述的实施方式,但作为对将手柄56”固定到位于阀54”之上的轴126’上的替代,手柄56”固定到位于阀54”之下的轴126’上。因此,阀54’的第二突起88’固定到轴126’之上的手柄56”的致动部分128’上。阀54”的第一突起84’固定到基部(未示出)。
图9C2示出了当手柄56”已经从其原始垂直位置向后摆动到手柄56”的朝向远离喷口58’的位置时(如大箭头所示)的手柄组件124”’的实施方式。由于手柄58’绕着轴126’旋转,根据大箭头摆动手柄58’将使得致动部分128’也向后摆动。由于致动部分128’固定到阀54”的第二突起88’上,并且阀54’的第一突起84’相对于饮料配给系统(未示出)的基部(未示出)固定,第一突起84’和第二突起88’将彼此移开,并且柔性阀部分122将展开,由此打开阀54”并允许饮料从配给管线部分92’流向喷口58’。
图9D1示出了手柄组件124””的另一实施方式,其类似于上文中结合图9C1描述的实施方式,但作为对将致动部分128固定到阀54’的第二突起88’上的替代,致动部分128’固定到阀54’的第一突起84’上。因此,阀54’的第二突起88’固定到饮料配给系统(未示出)的基部。
图9D2示出了当手柄56”已经从其原始垂直位置向前摆动到手柄56”朝向喷口58’的位置时(如大箭头所示)的手柄组件124’的实施方式。由于手柄58’绕着轴126’旋转,根据大箭头摆动手柄58’将使得致动部分128’从其原始的大体上垂直的位置向前摆动到致动部分128’朝着喷口58’延伸的位置(如小箭头所示)。由于致动部分128’固定到阀54”的第一突起84’上,并且阀54’的第二突起88’相对于饮料配给系统(未示出)的基部固定,第一突起84’和第二突起88’将彼此移开,并且柔性阀部分122将展开,由此打开阀54”并允许饮料从配给管线部分92’流向喷口58’。
图10A示出了图5的压力产生设备22’的侧视图。压力产生设备22’已经安装到饮料容器12中,并且帽部36’形成饮料容器12的嘴部20的密封。帽部36’限定了由A表示的气体的第一流体路径,在图中由空心箭头表示。第一流体路径A从筒26’的内部开始延伸,通过筒26’的爆裂膜32’和帽部36’的气体入口34’,进入帽部36’的外室40’。第一流体路继续进入饮料容器12的顶部空间62,如结合图9B解释的那样。帽部36’还限定了由B表示的饮料的第二流体路径,在图中由实心箭头表示。第二流体路径A从饮料容器12的饮料空间(未示出)开始延伸,经过位于筒26’外且沿着筒26’的配给管线48’,进入帽部36’的内室100,并穿过帽部36’的洞98。第一流体路径A和第二流体路径B保持完全地分离。
图10B从与第一观察方向垂直的第二观察方向示出了图5的压力产生设备22’,并示出了第一流体路径A从帽部36’的外室40’到饮料容器12的顶部空间62中的延续。继续从外室40’开始,第一流体路径A分成两个流体路径,每个流体路径延伸通过两个透气膜(透气膜均由附图标记64’表示)中的一个,进入饮料容器的顶部空间62。在饮料配给系统的常规操作期间,二氧化碳气体将以图中所示的方向根据第一流体路径A流动,从而当顶部空间62的压力例如由于存储期间的泄漏而下降或者顶部空间由于饮料配给操作而扩张时,使顶部空间62的压力与筒26’压力相等。然而,在特殊情况下,例如,当头部空间被阳光加热时,头部空间中的气压超出筒26’的内部的压力。在顶部空间62中的压力超出筒26’内的压力的情况下,第二流体路径B将反向,气体将从顶部空间62流向筒26’的内部。
透气膜64’将允许气体的双向流动。然而,透气膜64’不会允许任何液体(例如饮料)通过。在饮料容器被摇动或倒置时,这是重要的。随后,防止饮料进入筒26’的内部。举例来说,透气膜64’可以由膜构成。众所周知,具有允许气体流动但阻止液体流动的能力。
图10C示出了类似于图5B的压力产生设备22’的分解立体图,但指明了第一流体路径A和第二流体路径B。第一流体路径A限定如下:从筒26’的内部开始,通过爆裂膜32’,经过外室40’,穿过透气膜64’并进入饮料容器12的顶部空间62中。如前所示,第二流体路径B限定如下:穿过配给管线48’,经过帽部36’的内室100并穿过上帽部92的洞98。洞98最初由可刺穿膜96密封。可刺穿膜96的刺穿和第二流体路径B的延续在图8D中描述。
图11A示出了根据本发明的喷口58”的侧视图。喷口用于与上述的饮料配给系统(未示出)一起使用。喷口58”包括阀连接器132,其用于可选地利用其间的连接器(未示出)置于上述的配给阀(未示出)周围。喷口58”还包括纵壁134,其向下朝向喷口前端136。
图11B示出了根据本发明的喷口58”的截面侧视图。从构成入口的阀连接器132至构成出口的喷口前端136之间限定了多个平行的毛细流体通路138。内喷口壁140隔开多个毛细流体通路138中的每个毛细流体通路。内喷口壁140延伸到阀连接器132内。当安装时,阀(未示出)将延伸到阀连接器132的止动件142。当喷口58”安装在如图3所示的一个饮料配给系统上时,纵壁134以常规方向从阀连接器132向下弯曲到喷口前端136。纵壁134不完全地封闭喷口58”的下部,因此形成通风口144。
图11C示出了朝着喷口58”的下侧进入通风口144的外观图,显示出从阀连接器132延伸到喷口前端136的毛细流体通路138a、138b和138c。第一毛细流体通路138a限定在第一纵壁部分134a和第一内喷口壁140a之间,第二毛细流体通路138b限定在第一内喷口壁140a和第二内喷口壁140b之间,第三毛细流体通路138c限定在第二内喷口壁140b和第二纵壁部分134b之间。纵壁部分134a、134b以及内喷口壁140a、140b单调地(monotonically)从阀连接器132汇聚到喷口前端136,因此,由毛细流体通路138a、138b和138c限定的流动区域从阀连接器132到喷口前端136单调地减少。
由每个毛细流体通路138a、138b和138c在阀连接器132上限定的流动区域应该足够小,从而允许饮料充保持在流体路径内,并且不会通过通风口144滴出。进入阀连接器132上的任意毛细流体通路138a、138b和138c中的饮料流将从阀连接器132输送到喷口前端136,举例来说,通过利用三种流动效应的结合,饮料流将在该喷口前端136处释放到饮料杯中。三种流动效应是由加压饮料容器产生的流的动量、由于纵壁134的向下形状的重力以及通过汇聚流体通路138a、138b和138c所产生的毛细力。
当阀(未示出)正好关闭并且饮料流的最后一部分进入喷口58”时,该最后一部分也将承受由加压饮料容器产生的流的动量、由于纵壁134的向下形状的重力以及通过汇聚流体通路138a、138b和138c所产生的毛细力。申请人发现,通过组合上种三种流动效应,避免了在喷口58”内残留任何饮料。因此,通过三种效应的结合,饮料的最后流将被迫使流向喷口前端136,这有效地清洁了整个毛细流体通路138。在最坏的情况下,仅有一滴饮料仍然附着到喷口前端136。由此避免了喷口136的长期滴落。这种特征在与通常不提供滴盘的便携式配给系统一起使用时尤其有用。通风口144还防止了任意饮料由于吸气作用而残留在喷口内,即,空气被允许进入阀连接器132附近的喷口内,从而饮料流可以由空气替代。
除上述内容之外,位于中央的第二流体通路138b比位于第二流体通路138b周围的第一流体通路138a和第三流体通路138c具有更小的流体区域。具有层状抛物线流型且在阀连接器132处进入喷口58”的饮料流将分成进入第二流体通路138b的内部流部分以及两个分别进入第一流体通路138a和第三流体通路138c的外部流部分。配给管线(未示出)中的流型大休上是层状和抛物线的,即,在配给管线的壁附近流动的外部流部分的流速将小于在流中的心附近的内部流部分的流速。因此,在阀连接器132处进入喷口58”的第二流体通路138b的内部流部分的流速高于外部流部分。由于第二流体通路138b的流动区域较小,内部流部分将因此比进入第一流体通路138a和第三流体通路138c中任意一个的外部流部分承受更高的流体阻力。由于内部流部分承受的流体阻力比外部流部分高,流将呈现平坦流型,而不是抛物线流型。平坦流型(也被称为平面流型)在外部流部分和内部流部分上具有大体上均匀的流速,即,在所有的流体通路中流速大体上相同。由此,在喷口58”中产生的湍流的量将减少,并且流将保持为层状。通过将流保持为层状,进一步降低了饮料残留在喷口中的风险。
用于喷口58”的材料最优选地是聚乙烯(二甲基硅氧烷),或者e模量(弹性模量)小于3的类似材料。可选地,在其他材料优选用于喷口自身时,喷口58”可以由不同材料制成,但具有聚乙烯(二甲基硅氧烷)材料的涂层。e模量小于3的材料(也被称为剥离涂层)具有低水平的湿度,并且还将有助于在阀关闭之后防止任意饮料残留在喷口中。有剥离涂层有关的更多细节将在下述文献中找到:发表在2000年1月1日的“Biofouling”中的由R.F.Brady和I.L.Singer所著的“Mechanical factors favoring releasefrom fouling release coatings”,第15卷,第1-3期,第73-81页。
图11D示出了根据本发明的喷口58”的立体图。设想可以使用更多的流体通路,例如10个或100个,这取决于期望的将被配给的饮料量。尽管已经结合用于配给饮料(具体的是碳酸饮料,例如啤酒)的饮料配给系统描述了喷口58”,但还设想根据本发明的喷口还可以与各种其他液体的应该避免溢出的配给或类似处理一起使用,例如石油、汽油、肥皂、消毒液等的配给。
图12A1示出了包括有容器12、配给管线48和手柄56的饮料配给系统10”。手柄56控制配给阀54,配给阀54在饮料配给位置和非饮料配给位置之间是可操作的。容器的上部具有把手146,用于容易地运输饮料配给系统10。把手146安装在基部68上。基部68安装在饮料容器12的嘴部(未示出)上。
饮料容器12包括圆形底部14、肩部18以及与底部14和肩部18互连的壁16。底部连接到基座154上,基座154是平坦的并允许饮料容器12具有圆形底部。圆形底部允许在容器内使用较高的压力,而不导致底部14的变形。容器由饮料60填充。壁16包括目视检查区,在其在本实施方式中可以是壁16的透明部分,用于允许目视检查容器12的内部。容器12包括从底部14延伸到肩部18的筒26。筒26固定在饮料容器12内部。筒26与饮料60接触。
筒26具有温度指示器,其优选地构成一层热敏油墨148,即,具有热敏性质的漆层。可选地,可以使用液晶达到同样的目的,然而,出于成本原因,热敏油墨148是优选的。在该图中,饮料容器12以室温存放,例如20-23摄氏度。热敏油墨在12-20摄氏度(例如,15-17摄氏度,即,在室温和啤酒供给温度之间)的范围内具有彩色过渡。在该图中,饮料呈现室温,而热敏油墨148呈现白色以指示其温度。观察饮料配给系统10”的用户将立即得知饮料需要冷却,并会将饮料配给系统10”置于冰箱内一段时间,直到饮料足够冷。
图12A2示出了饮料配给系统10”,其中,饮料冷却至适当的供给温度,例如5-12摄氏度。筒26的热敏油墨148将由此变色为黑色。观察饮料配给系统10”的用户将立即得知饮料足够冷并适于配给。优选地,可逆油墨用作热敏油墨148,从而在饮料再次加热时,热敏油墨148将再次呈现白色以表明需要再次冷却。显然,也可以使用除黑/白之外的其他颜色。
上述特征允许用户确定被冷却的饮料配给系统何时达到适于供给的温度,并且在饮料经受一段时间的高温之后而再次呈现出室温的情况下,允许用户再次冷却饮料。
图12B1示出了饮料呈现室温的饮料配给系统10”’。饮料配给系统10”’包括容器12’,容器12’具有由金属制成的圆柱壁16’和位于容器12’的底部14’附近的配给阀54’。壁16’在配给阀54’附近具有圆形窗150’。窗150’是透明的并且可以由塑料制成。饮料配给系统10”’的容器12’的内部包括位于配给阀54’附近的筒26’。可以通过窗150’看见筒26。如上所述,筒26’涂敷有一层热敏油墨148。筒26可以用于如上所述的那样冷却饮料,然而,其也可以用作配给管线或配给管线和冷却的组合。
图12B2示出了饮料已经冷却至适于饮用的温度的饮料配给系统10”’。热敏油墨148由此变色以表明饮料具有适于饮用的温度。
图12C1示出了饮料呈现室温的饮料配给系统10””。饮料配给系统10””包括完全透明的容器12。除了告知用户饮料温度之外,筒26和涂敷在筒上的热敏油墨148可以用于告知用户产品,例如在本实施方式中,热敏油墨148形成饮料公司的商标。在室温时,当通过壁16观察时,热敏油墨148呈现不可辨识的颜色,如虚线所示。不可辨识的颜色指不能够与容器的外部区分开来的颜色。优选地,筒26由温度不敏感的油墨涂为彩色,而热敏油墨148选择为当存放在室温下时呈现与筒的颜色一致的颜色。例如,筒26可以被温度不敏感的油墨涂为绿色,而热敏油墨148的商标可以由在室温下为绿色的温度敏感的油墨涂敷。热敏油墨148的商标将因此在室温下是不可辨识的。可选地,饮料容器12的壁16可具有特定的光学滤波性质,防止传送与特定颜色相对应的波长。例如,饮料容器12的壁16可具有仅传送与绿色对应的波长的光学滤波性质。热敏油墨148和筒26可以涂敷为在室温下不呈绿色。在这种方式中,热敏油墨148的商标将是不同辨识的。
图12C2示出了饮料已经冷却至适于饮用的温度的饮料配给系统10””。热敏油墨148的层应该从不可辨识的颜色转变为可辨识的颜色,由此使热敏油墨148的商标透过壁12可见。
图12D1示出了饮料呈现室温的饮料配给系统10””’。饮料配给系统10””’包括完全透明的容器12。在本实施方式中,构成产品信息的商标由非热敏油墨152涂敷,而热敏油墨148形成“冷”字。在室温下,如上文中结合图12C1描述的那样,当通过壁16观察时,热敏油墨148呈现不可辨识的颜色。
图12D2示出了了饮料已经冷却至适于饮用的温度的饮料配给系统10””’。热敏油墨148的层应该从不可辨识的颜色转变为可辨识的颜色,由此使筒26上的“冷”字透过壁12可见。热敏油墨148优选地位于饮料容器的下部,从而即使在已经配给了大量饮料的情况下,热敏油墨148也与饮料接触。
图13A示出了利用二氧化碳对筒26”的可选的冲洗。筒26”原则上与前述的筒26’相同,除了筒26”是不可折叠的,即,不包括任何褶层,并且筒26”除了圆柱形主体外还在边缘104之上包括圆柱形颈部158。圆柱形颈部158在图13A以近视图示出。圆柱形颈部158分成上颈部160和下颈部162,并且还沿着上颈部160和下颈部162包括螺纹164。螺纹164由环绕圆柱形颈部158的螺旋形突起组成,并且在某些位置中断以形成穿过上颈部164和下颈部160之间的螺纹164的直通路或泄压通风口166。利用二氧化碳进行冲洗,从而冲洗掉任何可能残留在筒26”内的氧。通过将冲洗管156通过筒26”的开口30’引入并利用二氧化碳冲洗筒26”的内部而执行冲洗。
图13B示出了将活性碳28引入到筒内,类似于结合图6b描述的填充过程。通过将双填充管168引入通过开口30’而将构成吸附材料的活性碳28”填充到筒26’中。双填充管168提供两种活性碳28a和28b,它们在颗粒的尺寸上不同。在本文中,颗粒28b是颗粒28a的体积的大约10倍。这可以在图13B的近视图中更详细地观察到。填充两种不同尺寸的颗粒28a和28b的目的在于在筒26’中实现比仅利用大尺寸的颗粒时可获得的密度更高的活性碳密度,这是由于仅利用大颗粒28b,会在单独的颗粒之间产生大的未填充空间。利用小尺寸的颗粒28a填充,大颗粒之间的这些空间由小颗粒填充。通过利用两种不同尺寸的颗粒,比与仅利用大颗粒时所得到的密度0.45千克/L相比,通过利用两种不同尺寸的颗粒,申请人已经在筒内获得0.54千克/L的活性碳密度。筒26”可选地保持在填充室(由框表示)内。填充室可包括大气压力的二氧化碳。
在引入到筒中之前,活性碳已经被处理以移除任何氧和/或水分子(其可能在存储和搬运期间吸附)。处理包括将活性碳在无氧环境中加热到大约20℃-50℃的温度,从而解吸任何氧和/或水分子。
图13C示出了筒26”,其中,盖170已经宽松地应用到圆柱形颈部158之上,举例来说,通过将盖170例如旋转半圈而使盖和圆柱形颈部的螺纹互相接合。举例来说,盖在由铝制成的顶部上具有可刺穿的膜172。筒26”由此被组装但并未由二氧化碳填充。
图13D示出了通过将筒26”置于压力室(在图13D中由框表示)中而将二氧化碳填充到筒26”中。压力室中的压力应该对应于饮料容器的初始压力,例如,2-3巴,或更高,例如5-6巴。在填充期间,活性碳28”的温度将由于吸附而增加。为了补偿增加的温度,压力室优选地保持在低压。二氧化碳将经由螺纹164的泄压通风口166进入筒26”,如在结合图13D的处于松开位置的盖170的近视图中的箭头所示。在近视图中,盖170的密封环174示为处于非密封位置,允许二氧化碳进入筒26”的内部。由泄压通风口占据的较小区域允许略慢的填充,这将避免在活性碳28”中的异常温度。
压力室优选地保持在低温状态,例如,-30℃至-20℃,从而进一步补偿吸附期间活性碳的温度增加。更优选地,可以将冷表面(例如冷却块)保持在筒26”附近,从而从筒26”将热量带走。将要填充到5升的饮料容器的筒26”中的CO2的量对应于40℃下的23升。
图13E示出了筒26”,其中,已经通过将盖170旋到圆柱形颈部158直到盖170的密封环174对着筒26”的开口30’密封而将盖170固定到筒26”上。筒26”可以因此从压力室中移除。
图13F示出了由筒26’形成的压力产生设备22”,其中,处于未激活位置的帽部36”已经附接到筒26’上。帽部36”类似于前述的帽部36’,然而,其并不是连接附接至筒26”的开口30’,而是应用到盖170的顶部并且夹持在盖170的外周表面和帽部36”相应的内表面之间。帽部36”还包括位于盖170的可刺穿的膜172之上的穿刺机构176以及环绕可刺穿的膜172外部的穿刺机构176且不与盖170接触的另一密封环174b。在被引入到饮料容器中之前,这是筒26”的未激活状态。除了不可透水的透气膜64之外,帽部36”还包括位于透气膜64和饮料容器12’之间的一组毛细管178。毛细管178在饮料容器12’在搬运期间倒置时防止大量的饮料进入帽部36”。
图13G示出了将碳酸饮料填充到饮料容器12’,这种填充与图7A的容器的填充一致。
图13H示出在将筒26”安装到饮料容器12’上时的压力产生设备22”的激活。当通过在帽部36”上施加压力而将筒26”推入容器12’中时,盖170的外周表面将沿着帽部36”的相应内表面滑动,并且由尖端构成的穿刺机构176将刺入并刺破可刺穿的膜172,另一密封环174b将盖170密封到帽部36”上,同时帽部36”将牢固地夹持到饮料容器中,如结合图7描述的那样。由此建立下述气体连通:从筒26”的内部开始,经由透气膜64和毛细管178,进入饮料容器12’,如图13H的近视图所示。筒26”抵靠在饮料容器12’的底部。
图13I示出了已经将基部68安装到饮料容器12’上的饮料容器12’。
图13J示出了图5的压力产生设备22”的侧视图。压力产生设备22”已经安装到饮料容器12上,并且帽部36’形成饮料容器12’的嘴部20的密封。帽部36”’限定了由A表示的气体的第一流体路径,在图中由空心箭头表示。第一流体路径A从筒26’的内部开始延伸,通过前述的盖170的可刺穿的膜172,进入帽部36”的外室40’。第一流体路继续进入饮料容器12’的顶部空间62,如结合图9B解释的那样。帽部36”还限定了由B表示的饮料的第二流体路径,在图中由实心箭头表示。第二流体路径B从饮料容器12的饮料空间(未示出)开始延伸,经过位于筒26”外且沿着筒26”的配给管线48”,进入帽部36”的内室100’,并穿过帽部36”的洞98’。第一流体路径A和第二流体路径B保持完全地分离。
图13K从与第一观察方向垂直的第二观察方向示出了图13J的压力产生设备22’,并示出了第一流体路径A从帽部36”的外室40”到饮料容器12’的顶部空间62中的延续。继续从外室40”开始,第一流体路径A分成两个流体路径,每个流体路径延伸通过两个透气膜(透气膜均由附图标记64’表示)中的一个,并经由毛细管(均由附图标记178表示)中的一个,进入饮料容器的顶部空间62。在饮料配给系统的常规操作期间,二氧化碳气体将以图中所示的方向根据第一流体路径A流动,从而当顶部空间62的压力例如由于存储期间的泄漏而下降或者顶部空间62由于饮料配给操作而扩张时,使顶部空间62的压力与筒26”压力相等。然而,在特殊情况下,例如,当头部空间被阳光加热时,头部空间中的气压超出筒26”的内部的压力。在顶部空间62中的压力超出筒26”内的压力的情况下,第一流体路径A将反向,气体将从顶部空间62流向筒26”的内部。
透气膜64’以及毛细管178将允许气体的双向流动。然而,毛细管178不会允许任何液体(例如饮料)通过。透气膜64’用作安全措施,以允许筒26”的内部在极小滴通过毛细管178时保持干燥,例如在饮料容器被摇动或倒置并抵靠在基部上时。随后,防止饮料进入筒26’的内部。举例来说,透气膜64’可以由膜构成。众所周知,具有允许气体流动但阻止液体流动的能力。也可以应用从其他制造商获得的其他膜,例如,从Paal GmbH公司获得的膜。
图14示出了类似于图10C的压力产生设备22”的分解立体图,该压力产生设备22”包括筒26”、筒26”的嘴部20处的盖170和安装在盖170上的帽部36”。
图15A示出了压力产生设备22”’的替代实施方式,类似于前述实施方式的压力产生设备22”,然而,其中,毛细管178’形成在帽部36”’和盖170’之间。举例来说,毛细管178’可以形成为沿着盖170’的外周表面和/或帽部36”’的相应内表面的螺旋槽。
图15B示出了压力产生设备22””的又一替代实施方式,类似于图15A的前述实施方式的压力产生设备22”’,然而,其中,已经省去了透气膜64,气体可以直接从筒26”的内部经由形成在帽部36”’和盖170’之间的毛细管178’流入饮料容器的头部空间。可选地,不透水的透气膜位于筒颈部内。是否需要该膜取决于是否期望摇动或倒置饮料容器。
图16示出了压力产生设备22V的再一实施方式,其漂浮在饮料容器12’内。饮料容器由分离帽180密闭。
图17A示出了类似于图13F的压力产生设备22”的压力产生设备22VI的另一实施方式,还示出了容器12’。本实施方式还包括围绕压力产生设备22”的柔性袋182。柔性袋182连接到压力产生设备22VI的毛细管178,并且构成不透气且不透液的袋,例如聚合箔的袋,或者优选地折叠铝箔的袋。饮料60存储在柔性袋182外部并且填充压力产生设备外的全部空间,即,不存在头部空间。柔性袋182由压力产生设备22VI加压。容器由帽部36在嘴部20处密封,并且转而通过位于饮料容器12的圆柱壁16中的阀54’配给饮料。当通过配给阀54’配给饮料60时,加压二氧化碳将从压力产生设备22VI的筒26传送到柔性袋182。柔性袋因此由于压力而扩张并保持饮料空间加压。柔性袋182防止了饮料60和二氧化碳之间的任何接触。本实施方式因此适于与非碳酸饮料或仅包含少量碳酸的饮料一起使用。实例包括啤酒,其由氮(除二氧化碳之外或替代二氧化碳)加压,以及非饮料,例如喷雾、润肤露或类似物。
图17B示出了与前述的图17A的压力产生设备22VI类似的压力产生设备22VII的另一实施方式,但是,通过位于帽部36中的阀54”配给饮料60,举例来说,类似于前述的图14的实施方式。
图18A示出了利用二氧化碳对筒26”’的可选的冲洗。筒26”原则上与前述的筒26”’相同。圆柱形颈部158在图13A以近视图示出。圆柱形颈部158分成下颈部160和上颈部162,并且还沿着上和下颈部160,162包括螺纹164。螺纹164由环绕圆柱形颈部158的螺旋形突起组成,并且在某些位置中断以形成穿过上颈部164和下颈部160之间的螺纹164的直通路或泄压通风口166。利用二氧化碳进行冲洗,从而冲洗掉任何可能残留在筒26”’内的氧。通过将冲洗管156通过筒26”’的开口30’引入并利用二氧化碳冲洗筒26”’的内部而执行冲洗。
图18B示出了将活性碳28引入到筒内,类似于结合图6b描述的填充过程。通过将双填充管168引入通过开口30’而将构成吸附材料的活性碳28”填充到筒26”’中。双填充管168提供两种活性碳28a和28b,它们在颗粒的尺寸上不同。在本文中,颗粒28b是颗粒28a的体积的大约10倍。这可以在图13B的近视图中更详细地观察到。填充两种不同尺寸的颗粒28a和28b的目的在于在筒26”’中实现比仅利用大尺寸的颗粒时可获得的密度更高的活性碳密度,这是由于仅利用大颗粒28b,会在单独的颗粒之间产生大的未填充空间。利用小尺寸的颗粒28a填充,大颗粒之间的这些空间由小颗粒填充。与仅利用大颗粒时所得到的密度0.45千克/L相比,通过利用两种不同尺寸的颗粒,申请人已经在筒内获得的0.54千克/L的活性碳密度。筒26”’可选地保持在填充室(由框表示)内。填充室可包括大气压力的二氧化碳。
在引入到筒中之前,活性碳已经被处理以移除任何氧和/或水分子(其可能在存储和搬运期间吸附)。处理包括将活性碳在无氧环境中加热到大约20℃-50℃的温度,从而解吸任何氧和/或水分子。
图18C示出了筒26”’,其中,盖170已经宽松地应用到圆柱形颈部158之上,举例来说,通过将盖170例如旋转半圈而使盖和圆柱形颈部的螺纹互相接合。举例来说,盖在由铝制成的顶部上具有可刺穿的膜172。筒26”’由此被组装但并未由二氧化碳填充。
图18D示出了利用CO2填充系统184将任何残留的气体从筒26”’中移除。筒26”’安装在CO2填充系统184的填充头186上,从而填充头186的导管190位于盖170和筒26”’的边缘104之间的过渡区域附近。密封件170将盖170和筒26”’的边缘104密封到填充头186上。导管190导向具有37毫升的预定容积的圆柱室192。室192还连接到真空198和包括液态CO2的箱194上。第一阀200、第二阀202和第三阀204将室192分别选择性地连接到液态CO2箱194、填充头186的导管190和真空198上。CO2填充系统184还包括连接到室192的活塞机构196。活塞206在室192内在靠近导管190的位置和对着导管190的位置之间是可移动的流体密封的。
为了从筒26中排空所有的气体,活塞的位置对着导管190,第一阀200关闭,而第二阀202和第三阀204打开。在这种方式下,筒26”’的内部经由导管190和泄压通风口166连接到真空198。同时,筒26”’的温度将由于活性碳的快速排气而下降到大约-80摄氏度。可以在筒内可选地使用滤尘器,从而防止任何活性碳在排空期间逸出。
图18E示出了将37毫升的液态CO2引入室192。通过打开第一阀200,同时关闭第二阀202和第三阀204,液态CO2将进入室198并填充整个室198。在这种方式下,将确定37毫升的CO2。37毫升的液态CO2在室温下大约对应于23升的气态CO2。
图18F显示了将室192的容纳物经由导管190和160引入到筒26”’,如箭头所示。这通过下述步骤完成:打开第二阀202、关闭第一阀200和第三阀204,将活塞206从对着导管190的初始位置移动到靠近导管190的位置(例如通过液压力或气动力)。筒192在填充期间应该优选地保持在低温状态,例如-40至-50摄氏度。在大约-40至-50摄氏度的温度下并在至少大于5.11巴的压力下提供液态CO2。参见图19以获得更多细节。
当液态CO2进入筒26”’的内部并接触筒26”’内的活性碳28时,活性碳将蒸发并被活性碳吸附。由于活性碳在排空后保持在低温状态,甚至低于-80摄氏度,在与活性碳接触之后,CO2的蒸发将不会是瞬时的。相反,一些CO2将蒸发并由活性碳吸附。吸附过程产生热量,使得更多的液态CO2蒸发。液态CO2的蒸发由此补偿了吸附期间产生的热量,因此,可以实现快速吸附,而不会明显增加活性碳的温度。因此,活性碳温度保持在低于自毁/自解吸的温度之下,而不需要任何外部冷却手段来冷却活性碳。应该注意到,由于碳的低导热性,活性碳和外部环境之间不可能发生明显的热能交换。
图18F示出了填充筒26”’的最终步骤。在最终步骤中,所有的阀200、202和204都关闭,筒26”’的盖170关闭并通过将盖固定到筒的颈部而密封。当所有的液态CO2已经吸附在活性碳中时,筒26”’中的压力大约为2巴,温度大约为20摄氏度。此后,筒26可以从填充头186上移除。
图19示出了CO2的相图。纵轴表示以巴为单位的压力,横轴表示以摄氏度为单位的温度。由A表示的区域代表CO2为固态的温度/压力对,由B表示的区域代表CO2为液态的温度/压力对,由C表示的区域代表CO2为气态的温度/压力对。因此,液态CO2必须维持在区域B中的温度和压力水平。
还设想,在上述的压力产生设备的优选实施方式中,包括有少量除氧剂。除氧剂与活性碳一起混合在筒中,并且优选地位于筒的开口附近。除氧剂的目的在于移除任何在制造和搬运期间可能泄漏到筒中的氧。除氧剂的量大约为活性碳量的0.01–0.1%,由于量小,除氧剂并未示出。适当的除氧剂包括铁粉。
申请人进行了概念验证实验并得出68g的活性碳将足以适当地配给5升的碳酸饮料。
作为利用二氧化碳填充压力产生设备的筒的替代方式,可以利用申请人早先的申请EP2184259中公开的技术。具体地,筒可包括或耦接到CO2产生化学系统,该系统包括两种不同的化合物来生成CO2。当两种不同的化合物混合时,生成的CO2至少部分地由筒内的活性碳吸附。可在封帽饮料容器之前进行激活(即,两种不同化合物的混合)或通过由用户在配给前操作的激活机构来进行激活。清除剂可以用吸附任何多余的水(用在CO2产生化学反应中)。
对于本领域技术人员显而易见的是,可以设想上述实施方式的各种组合。
尽管结合具体实施方式描述了本发明,但还设想到本领域技术人员可以进行众多改进,并且本领域技术人员容易想到的改进应该被视为本发明的一部分,就像限定在随附权利要求中一样。
下面是附图中的附图标记列表。使用了一个或多个(’)以区分同一部件的不同实施方式。
部件列表
10.饮料配给系统 | 94.连接器 | 182.柔性袋 |
12.饮料容器 | 96.可刺穿膜 | 184.CO2填充系统 |
14.容器的底部 | 98.洞 | 186.填充头 |
16.容器的圆柱壁 | 100.内室(第二通路) | 188.密封件 |
18.容器的肩部 | 102.密封唇 | 190.导管 |
20.容器的嘴部 | 104.边缘 | 192.室 |
22.压力产生设备 | 106.填充喷嘴 | 194.液态CO2箱 |
24.配给设备 | 108.褶层 | 196.活塞机构 |
26.筒 | 110.填充管 | 198.真空 |
28.活性碳 | 112.压力喷嘴 | 200.第一阀 |
30.开口 | 114.环形法兰 | 202.第二阀 |
32.爆裂膜 | 116.杆 | 204.第三阀 |
34.气体入口 | 118.塞子 | 206.活塞 |
36.帽部 | 120.中部空间 | |
36a.上帽部 | 122.柔性阀部分 | |
36b.下帽部 | 124.手柄组件 | |
38.气体出口 | 126.轴 | |
40.外室(第一通路) | 128.致动部分 | |
42.周壁 | 130.针 | |
44.穿刺元件 | 132.阀连接器 | |
46.旋钮 | 134.纵壁 | |
48.配给管线 | 136.喷口前端 | |
50.通道 | 138.毛细流体通路(a,b,c) | |
52.第一通路 | 140.内喷口壁 | |
54.配给阀 | 142.止动件 | |
56.配给手柄 | 144.通风口 | |
58.喷口 | 146.把手 | |
60.饮料 | 148.热敏油墨 | |
62.顶部空间 | 150.窗 | |
64.透气膜 | 152.非热敏油墨 | |
66.饮料杯 | 154.基座 | |
68.基部 | 156.冲洗管 | |
70.支撑件 | 158.圆柱形颈部 | |
72.致动元件 | 160.螺纹 | |
74.遮罩 | 162.上颈部 | |
76.孔 | 164.下颈部 | |
78.小O形环 | 166.泄压通风口 | |
80.大O形环 | 168.双填充管 | |
82.连接部 | 170.盖 | |
84.第一突起 | 172.可刺穿的膜 | |
86.叉部 | 174.密封环 |
88.第二突起 | 176.穿刺机构 | |
90.阶梯部 | 178.毛细管 | |
92.配给管线部分 | 180.分离帽 |
表征本发明的第一组特征点:
1、一种将筒引入饮料容器的方法,所述饮料容器限定:
限定第一周长的开口,
所述容器的对着所述开口定位的相对壁部分,
所述开口和所述相对壁部分之间的长度,及
所述容器内并横跨所述长度的第二周长,所述第二周长大于所述第一周长,
所述筒限定:
底表面,
相对的顶表面,以及
互连所述底表面和所述顶表面的圆柱形表面,所述圆柱形表面限定了所述底表面和所述顶表面之间的高度,所述高度最初大于所述长度,所述圆柱形表面限定横跨所述高度的第三周长,第三周长小于或等于所述第一周长,所述圆柱形表面包括朝向内的沿着所述高度的至少一部分延伸的褶层,
所述筒由可流动且大体上不可压缩的材料填充,所述方法包括执行下述步骤:
i)提供所述筒和所述饮料容器,
ii)将所述筒以非倒转的朝向经由所述饮料容器的所述开口插入到所述饮料容器中,
iii)将所述筒的所述底表面与所述容器的所述相对壁部分并置,
iv)使所述筒的所述顶表面承受朝向所述底表面的力,所述力使得所述筒变形,而所述筒的容积大体上维持,所述变形大体上同时包括:
-使所述高度降低到小于所述长度,
-重新安置所述可流动且大体上不可压缩的材料,及
-展开所述圆柱形表面的所述褶层,由此使所述第三周长扩大到超所述第一周长,但不超出所述第二周长。
2、根据项目1所述的方法,其中,所述可流动材料由活性碳颗粒构成。
3、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述筒由聚合物材料制成。
4、根据项目3所述的方法,其中,所述筒由PE或HDPE制成。
5、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述力在10牛顿至100千牛顿之间,例如在100牛顿至10千牛顿之间,通常为1千牛顿。
6、根据任一前述项目所述的方法,其中,在步骤iv)中,所述高度降低至少10%,例如至少20%,优选地至少30%,更优选地至少40%,更优选地更少50%。
7、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述长度在0.1米和1米之间,通过在0.2米和0.6米之间,例如在0.3米和0.5米之间。
8、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述第一周长限定的直径在1厘米和10厘米之间,例如在2厘米和8厘米之间,通常在3厘米和5厘米之间。
9、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述第二周长限定的直径在所述长度的0.5倍和1.5倍之间,或者通常在所述长度的0.75倍和1倍之间。
10、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述圆柱形表面包括一个或多个向内的沿着所述高度的至少一部分延伸的褶层。
11、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述筒还包括帽,用于密封所述开口。
12、根据项目11所述的方法,其中,所述帽和所述开口包括互相啮合的突起。
13、根据任一前述项目所述的方法,其中,在承受升高的气压的室中进行所述方法。
14、一种容器组件,包括筒和饮料容器,所述饮料容器限定:
限定第一周长的开口,
所述容器的对着所述开口定位的相对壁部分,
所述开口和所述相对壁部分之间的长度,及
所述容器内并横跨所述长度的第二周长,所述第二周长大于所述第一周长,
所述筒限定:
底表面,
相对的顶表面,以及
互连所述底表面和所述顶表面的圆柱形表面,所述圆柱形表面限定了所述底表面和所述顶表面之间的高度,所述高度小于所述长度,所述圆柱形表面限定横跨所述高度的第三周长,第三周长大于所述第一周长,
所述筒由可流动且大体上不可压缩的材料填充,
通过下述过程形成所述筒,其中:
i)将所述筒以非倒转的朝向经由所述饮料容器的所述开口插入到所述饮料容器中,
ii)将所述筒的所述底表面与所述容器的所述相对壁部分并置,
iii)使所述筒的所述顶表面承受朝向所述底表面的力,所述筒变形,而所述筒的容积大体上维持,其中,该变形大体上同时:
-将所述高度降低到小于所述长度,
-重新安置所述可流动且大体上不可压缩的材料,及
-展开所述圆柱形表面的褶层,由此使所述第三周长扩大到超所述第一周长但不超出所述第二周长。
15、一种用在包括筒和饮料容器的容器组件中的筒,所述饮料容器限定:
限定第一周长的开口,
所述容器的对着所述开口定位的相对壁部分,
所述开口和所述相对壁部分之间的长度,及
所述容器内并横跨所述长度的第二周长,所述第二周长大于所述第一周长,
所述筒限定:
底表面,
相对的顶表面,以及
互连所述底表面和所述顶表面的圆柱形表面,所述圆柱形表面限定了所述底表面和所述顶表面之间的高度,所述高度大于所述长度,所述圆柱形表面限定横跨所述高度的第三周长,第三周长小于或等于所述第一周长,所述圆柱形表面包括朝向内的沿着所述高度的至少一部分延伸的褶层,
所述筒由可流动且大体上不可压缩的材料填充,
所述筒适于进行执行如下过程:
i)将所述筒以非倒转的朝向经由所述饮料容器的所述开口插入到所述饮料容器中,
ii)将所述筒的所述底表面与所述容器的所述相对壁部分并置,
iii)使所述筒的所述顶表面承受朝向所述底表面的力,所述筒变形,而所述筒的容积大体上维持不变,其中,该变形大体上同时:
-将所述高度降低到小于所述长度,
-重新安置所述可流动且大体上不可压缩的材料,及
-展开所述圆柱形表面的所述褶层,由此使所述第三周长扩大到超所述第一周长但不超出所述第二周长。
表征本发明的第二组特征点:
1、一种利用推进剂气体填充筒的方法,其通过执行下述步骤进行:
提供填充有活性碳的特定容积的筒,所述活性碳具有第一温度,
使所述活性碳吸附第一量的推进剂气体,同时允许所述活性碳呈现第二温度,所述第二温度高于所述第一温度,
允许所述活性碳冷却至第三温度,所述第三温度低于所述第二温度,及
使所述活性碳吸附第二量的推进剂气体,同时允许所述活性碳呈现第四温度,所述第四温度高于所述第三温度,
所述第二和第四温度低于所述活性碳的自毁或自解吸温度。
2、根据项目1所述的方法,其中,所述第一和第三温度大体上等于或小于室温。
3、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述第一量和第二量的CO2中的每一个均对应于大气压下的气体容积,该气体容积超出所述活性碳的特定容积至少5倍,优选地10倍。
4、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述筒还包括特定量的除氧剂。
5、根据项目4所述的方法,其中,所述除氧剂包括铁粉。
6、根据项目5所述的方法,其中,铁粉占所述活性碳重量的0.01-0.1%。
7、根据项目4-5中任一项所述的方法,其中,所述除氧剂位于所述筒的开口处。
8、根据任一前述项目所述的方法,其中,当允许所述筒冷却至所述第三温度时,所述筒被密封。
9、根据任一前述项目所述的方法,其中,通过在零摄氏度以上上的温度闲置特定的长时间而使所述筒冷却,或者可选地,通过在等于或小于零摄氏度的温度中闲置特定的短时间而使所述筒冷却。
10、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述筒具有开口,该开口由可爆裂的膜密封。
11、根据任一前述项目所述的方法,其中,推进剂气体的所述第一量和第二量大体上相等。
12、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述推进剂气体由CO2构成。
13、根据任一前述项目所述的方法,其中,在吸附所述第二量的推进剂气体之前,所述筒的绝对压力在1-4巴之间,例如3巴,在吸附所述第二量的推进剂气体之后,推进剂气体的绝对压力在4-8巴之间,例如6巴。
14、根据任一前述项目所述的方法,其中,由所述活性碳在不超过10秒,优选地不超过5秒的时间内吸附所述第一量和第二量的推进剂气体。
15、一种填充有特定容积的活性碳的筒,所述特定容积超出在单次填充步骤中可填充的容积,所述筒在构成或低于室温的第一温度下提供,利用两步填充所述筒,其中,在第一步中,所述活性碳在1-4巴的填充压力下吸附第一量的推进剂气体,在第二步中,所述特定容积的活性碳在4-8巴的填充压力下吸附第二量的推进剂气体,同时允许所述活性碳呈现第二温度,所述第二温度高于所述第一温度,而不超出所述活性碳的自毁或自解吸温度。
表征本发明的第三组特征点:
1、一种容器组件,包括:
用于容纳饮料的饮料容器,饮料优选的是碳酸饮料,所述饮料在所述容器内建立头部空间和饮料空间,
位于所述饮料容器内的筒,该筒限定用于容纳加压下的推进剂气体的内部空间,及
帽,其密封所述饮料容器和所述筒,所述帽包括允许推进剂气体从所述筒的内部空间流向所述饮料容器的所述头部空间的第一流体通路以及允许饮料从所述饮料容器的所述饮料空间流向所述饮料容器外部的第二流体通路,所述第一通路和所述第二通路是分离的。
2、根据项目1所述的容器组件,其中,所述帽包括外壁、内壁以及互连所述外壁和内壁的周壁,所述周壁对所述饮料容器密封,而所述内壁对所述筒密封。
3、根据任一前述项目所述的容器组件,其中,所述帽还包括激活机构,所述激活机构限定所述第一流体通路和/或所述第二流体通路关闭的未激活状态以及所述第一流体通路和/或所述第二流体通路打开的激活状态。
4、根据项目3所述的容器组件,其中,所述激活机构包括:
密封所述第一流体通路和/或所述第二流体通路的可刺穿的膜,及
穿刺元件,用于刺穿所述可刺穿的膜,所述穿刺元件在所述未激活状态下远离所述可刺穿的膜,并且在所述激活状态下,穿刺元件刺穿所述可刺穿的膜,所述可刺穿的膜位于所述帽中或者可选地位于所述筒中。
5、根据任一前述项目所述的容器组件,其中,所述推进剂气体由二氧化碳构成。
6、根据任一前述项目所述的容器组件,其中,还包括位于所述第二流体通路中或位于其下游的配给阀,所述配给阀在非配给位置和配给位置之间是可操作的,非配给位置防止饮料经由所述第二通路配给,配给位置允许饮料经由所述第二通路配给。
7、根据任一前述项目所述的容器组件,其中,所述帽部包括位于中央的内室以及外室,该内室建立所述第二流体通路的至少一部分,该外室至少部分地封闭所述内室并建立所述第一流体通路。
8、根据任一前述项目所述的容器组件,其中,所述帽部还包括透气膜,用于防止液体从所述容器的所述饮料空间经由所述第一流体通路流入所述筒的所述内部空间。
9、根据任一前述项目所述的容器组件,其中,所述第一流体通路和/或所述第二流体通路连接到管上,该管分别延伸到所述头部空间和/或饮料空间。
10、根据项目8所述的容器组件,其中,所述透气膜限定至少70毫牛顿/米的液体屏障并可透过透气性大于0.0141/秒.巴的气体。
11、根据任一前述项目所述的容器组件,其中,所述筒的所述内部空间还包括活性碳。
12、一种通过提供容器组件配给饮料的方法,该容器组件包括:
容纳饮料的饮料容器,所述饮料在所述容器内形成头部空间和饮料空间,
位于所述饮料容器内的筒,该筒限定用于容纳加压下的推进剂气体的内部空间,及
帽,其密封所述饮料容器和所述筒,所述帽包括允许推进剂气体从所述筒的内部空间流向所述饮料容器的所述头部空间的第一流体通路以及允许饮料从所述饮料容器的所述饮料空间流向所述饮料容器外部的第二流体通路,所述第一通路和所述第二通路是分离的,
所述方法包括下述步骤:
将推进剂气体流从所述筒的所述内部空间经由所述第一流体通路运送到所述饮料容器的所述头部空间,及
将饮料流从所述饮料容器的所述饮料空间经由所述第二流体通路运送到所述饮料容器的外部。
13、一种组装容器组件的方法,其通过执行下述步骤进行:
提供容纳饮料的饮料容器,
提供限定内部空间的筒,及
提供用于密封所述饮料容器和所述筒的帽,所述帽包括第一流体通路和第二流体通路,所述第一通路和所述第二通路是分离的,
通过利用第一量的饮料填充所述饮料容器而在所述饮料容器内建立头部空间和饮料空间,
在加压下利用第二量的推进剂气体填充所述筒,
将所述帽安装到所述筒上,及
将所述帽安装到所述饮料容器上,从而所述筒位于所述饮料容器内,所述第一流体通路从所述筒的所述内部空间导向所述饮料容器的所述头部空间,所述第二流体通路从所述饮料容器的所述饮料空间导向所述饮料容器的外部。
14、根据项目13所述的方法,其中,在所述填充之后,所述筒由爆裂膜密封。
15、一种用于密封饮料容器和筒的帽,所述饮料容器包含饮料以建立头部空间和饮料空间,所述筒限定用于容纳加压下的推进剂气体的内部空间,所述帽包括允许推进剂气体从所述筒的内部空间流向所述饮料容器的所述头部空间的第一流体通路以及允许饮料从所述饮料容器的所述饮料空间流向所述饮料容器外部的第二流体通路,所述第一通路和所述第二通路是分离的。
表征本发明的第四组特征点:
1、一种用在饮料配给系统中的喷口,所述喷口限定了用于接收饮料的入口以及用于释放所述饮料的出口,饮料优选地是碳酸饮料,当所述喷口附接到所述饮料配给系统上时,所述出口位于所述入口之下,所述喷口包括一个或多个毛细流体通路,这些毛细流体通路在所述入口和所述出口之间延伸,所述一个或多个毛细流体通路中的每一个限定:
从所述入口到所述出口的单调递减的流动区域,及
允许空气从外部流入到所述毛细流体通路中的通风口。
2、根据项目1所述喷口,其中,所述一个或多个毛细流体通路构成至少一个中央的毛细流体通路和至少一个位于所述中央的毛细流体通路外部的周围的毛细流体通路。
3、根据项目2所述的喷口,其中,所述中央的毛细流体通路在所述入口和所述出口之间的任意给定距离处比所述周围的毛细流体通路具有更少的流动区域,由此提供大体上平坦或平面的流型。
4、根据任一前述项目所述的喷口,其中,每个毛细流体通路都建立在两个纵壁部分和横壁部分之间,纵壁部分在所述入口和所述出口之间延伸,横壁部分在所述两个纵壁部分之间延伸。
5、根据项目4所述的喷口,其中,所述一个或多个毛细流体通路中的每一个均将所述第一和第二纵壁之间的最大距离限定为1-5毫米,例如3毫米的最大距离。
6、根据项目4或5所述的喷口,其中,所述横壁部分在所述纵壁所述第一纵壁和所述第二纵壁的上端之间限定凹面。
7、根据任一前述项目所述的喷口,其中,所述一个或多个毛细流体通路的所述一个或多个通风口构成位于所述喷口下侧的单个开口。
8、根据任一前述项目所述的喷口,其中,所述通风口在所述入口和所述开口之间延伸。
9、根据任一前述项目所述的喷口,其中,所述纵壁在所述出口处朝一点汇聚。
10、根据任一前述项目所述的喷口,其中,所述喷口由e模量(弹性模量)小于3的材料制成或至少具有这种材料的涂层,e模量例如在0.5-3的范围内,优选地小于0.1,更优选地小于0.01,例如0.002,所述材料最优选的是乙烯(二甲基硅氧烷)。
11、根据任一前述项目所述的喷口,其中,所述喷口大体上是透明的,从而允许从外部视觉观察到所述一个或多个毛细流体通路。
12、一种包括根据项目1-11中任一项目所述的喷口的饮料配给系统,所述饮料配给系统还包括:
保持所述饮料的饮料容器,
具有阀排放口的配给阀,阀排放口与所述饮料容器流体连通,配给阀具有允许饮料通过所述配给阀的饮料配给位置和防止饮料流动通过所述配给阀的非饮料配给位置,所述喷口的所述入口与所述配给阀的所述阀排放口流体连通,以及
配给手柄,用于在所述饮料配给位置和所述非饮料配给位置之间操作所述配给阀。
13、根据项目12所述的配给系统,其中,所述喷口的所述入口正好位于所述配给阀的截流塞的下游。
14、根据项目12或13所述的配给系统,其中在所述入口接收所述饮料,该入口承受的压力比大气压力至少高0.25巴,例如0.5-5巴,优选地在1巴和3巴之间,更优选地2巴。
15、一种配给饮料的方法,饮料优选地为碳酸饮料,所述方法包括提供根据项目12-14中任一项目所述的饮料配给系统,并执行下述步骤:
将所述手柄从所述非饮料配给位置操作到所述饮料配给位置,
将饮料流从所述饮料配给系统的所述配给阀接收到所述喷口的所述入口中,
利用毛细效应将所述饮料流从所述喷口的所述入口经由所述一个或多个毛细流体通路运送到所述喷口的所述出口,
在所述喷口的所述出口处释放饮料流,
将所述手柄从所述饮料配给位置操作到所述非饮料配给位置,及
利用毛细效应排空所述一个或多个毛细流体通路,从而允许所述一个或多个毛细流体通路内大体上所有残留的饮料在所述喷口的所述出口处释放。
表征本发明的第五组特征点:
1、一种饮料容器组件,包括:
限定顶部、相对定位的底部和在所述顶部和所述底部之间延伸的壁的饮料容器,所述壁至少限定视觉检查壁区,所述饮料容器具有用于容纳饮料的饮料空间,及
位于所述饮料容器内并且至少部分地延伸到所述饮料空间内的温度指示器,可以从所述饮料容器外部通过所述饮料容器的所述视觉检查壁区观察到所述温度指示器。
2、根据项目1所述的饮料容器组件,其中,所述温度指示器能够在与第一温度范围相关的第一视觉指示和与第二温度范围相关的第二视觉指示之间转换。
3、根据项目2所述的饮料容器组件,其中,所述第一温度范围包括所述饮料不适于饮用的温度,而所述第二温度范围包括所述饮料适于饮用的温度。
4、根据项目2-3中任一项目所述的饮料容器组件,其中,所述视觉检查壁区具有特定的光学滤波性质,所述光学滤波性质阻止由所述第一视觉指示或可选的所述第二视觉指示发出的光通过,并且允许由所述第二视觉指示或可选的所述第一视觉指示发出的光通过。
5、根据项目2-4中任一项目所述的饮料容器组件,其中,所述第一视觉指示构成第一颜色范围,并且所述第二视觉指示构成第二颜色范围。
6、根据项目5所述的饮料容器组件,其中,所述第一颜色范围对应于低于510纳米的光波长,所述第二颜色范围对应于高于510纳米的光波长。
7、根据任一前述项目所述的饮料容器组件,其中,所述温度指示器是热敏油墨层。
8、根据任一前述项目所述的饮料容器组件,其中,所述温度指器涂敷为至少部分地覆盖所述饮料容器的所述视觉检查壁区。
9、根据任一前述项目所述的饮料容器组件,其中,所述温度指示器完全地封闭在所述饮料空间内。
10、根据任一前述项目所述的饮料容器组件,其中,所述温度指示器涂敷在位于所述饮料容器内的筒上,所述筒至少部分地延伸进入所述饮料空间。
11、根据项目10所述的饮料容器组件,其中,所述筒由填充有诸如CO2的推进剂气体的筒组成。
12、根据任一前述项目所述的饮料容器组件,其中,所述视觉检查壁区至少从所述饮料容器的所述顶部延伸至所述底部。
13、根据任一前述项目所述的饮料容器组件,其中,所述温度指示器位于所述饮料容器的底部附近,并且所述饮料空间位于所述饮料容器的底部附近。
14、根据任一前述项目所述的饮料容器组件,其中,所述视觉检查壁区或可选的所述筒是具有刻度的,并构成饮料空间内的饮料的容积的量度,同时允许所述温度指示器从所述饮料容器的外部可见。
15、一种处理饮料的方法,包括提供饮料容器组件,所述饮料容器组件包括:
限定顶部、相对定位的底部和在所述顶部和所述底部之间延伸的壁的饮料容器,所述壁至少限定视觉检查壁区,所述饮料容器具有容纳饮料的饮料空间,及
位于所述饮料容器内并且至少部分地延伸到所述饮料空间内的温度指示器,可以从所述饮料容器外部通过所述饮料容器的所述视觉检查壁区观察到所述温度指示器,
所述方法包括下述步骤:
以第一温度提供所述饮料容器组件,
将所述饮料容器组件冷却至第二温度,
从所述饮料容器组件的外部观察到所述温度指示器,及从所述饮料容器配给至少一部分所述饮料。
表征本发明的第六组特征点:
1、一种利用推进剂气体填充筒的方法,其通过执行下述步骤进行:
碳化筒,所述筒限定主体部分和圆柱形颈部,所述主体部分限定内部空间,所述圆柱形颈部限定用于允许进入所述主体部分的内部空间的开口、位于所述开口附近的上颈部和位于所述主体部分附近的下颈部,所述圆柱形颈部包括沿着所述上颈部和所述下颈部环绕所述圆柱形颈部的第一螺纹,所述筒还包括用于密封所述颈部的所述开口的盖,所述盖限定用于与所述颈部的所述第一螺纹配合的第二螺纹,所述第一螺纹和/或所述第二螺纹包括分别第一和/或第二泄压通风口,分别使所述第一螺纹和/或所述第二螺纹交叉,从而当所述盖以宽松位置应用到所述圆柱形颈部时,允许气流通过所述第一螺纹和/或所述第二螺纹,
将特定容积的吸附材料经由所述开口引入到所述筒内,所述推进剂气体能够吸附在所述吸附材料上并从所述吸附材料中释放,
通过允许所述第一和第二螺纹部分地啮合而将所述盖在所述宽松位置应用到所述圆柱形颈部,同时维持所述筒的内部空间和所述外部的经由一和/或第二泄压通风口的气体连通,
在吸附材料内建立特定温度,例如低于室温的温度,
通过经由第一和/或第二泄压通风口以及所述开口引入所述推进剂气体而使所述吸附材料吸收特定量的推进剂气体,同时允许所述吸附材料从所述特定温度加热至升高的温度,所述升高的温度低于吸附材料自毁、解吸或破坏的温度,或者低于所述吸附材料在很大程度上解吸所述推进剂气体的温度,及
通过允许所述第一和第二螺纹进一步啮合而将所述盖以密封位置固定到所述颈部,从而使得所述盖密封所述开口并且阻断所述筒的内部空间和外部之间的气体连通。
2、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述吸附材料包括特定容积的颗粒,所述颗粒包括第一组的颗粒和第二组的颗粒,所述第一组包括第一尺寸的颗粒,而所述第二组包括第二尺寸的颗粒,所述第一尺寸至少是所述第二尺寸的十倍。
3、根据项目2所述的方法,其中,所述筒内的所述特定容积的吸附材料限定至少0.45千克/升的特定密度,优选地至少0.50千克/升,最优选地0.54千克/升。
4、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述筒限定的容积在0.1升和5升之间,优选地在0.2升和1升之间,更优选地在0.3升和0.7升之间,例如0.4升、0.5升或0.6升。
5、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述筒由诸如PET的硬质塑料制成。
6、根据任一前述项目所述的方法,其中,所述吸附材料是活性碳并且/或者所述推进剂材料是二氧化碳。
7、一种压力产生设备,包括:
碳化筒,所述筒限定限定主体部分和圆柱形颈部,所述主体部分限定内部空间,所述圆柱形颈部限定用于允许进入所述主体部分的内部空间的开口、位于所述开口附近的上颈部和位于所述主体部分附近的下颈部,所述筒还包括用于密封所述颈部的所述开口的盖,及
覆盖所述筒的所述盖的帽部,所述帽部建立第一流体通路以允许推进剂气体从所述筒的所述内部空间流到所述压力产生设备的外部,所述第一流体通路包括疏水迷宫,从而防止液体任意程度地进入所述压力产生设备。
8、根据项目7所述的压力产生设备,其中,所述帽部包括第二流体通路以允许饮料流动通过所述帽部,所述第一流体通路和所述第二流体通路是分离的。
9、根据项目7-8中任一项目所述的压力产生设备,其中,所述盖包括可刺穿的不透水且不透气的膜,所述盖的所述可刺穿的膜最初未被刺穿,所述帽部包括穿刺机构,用于当所述盖被推到所述盖上时刺穿所述可刺穿的膜并建立所述第一流体通路,所述可刺穿的膜优选地由铝制成。
10、根据项目7-9中任一项目所述的压力产生设备,其中,所述疏水迷宫包括一个或多个毛细管,所述一个或多个毛细管中每一个优选地均具有小于1000微米的直径,更优选地小于100微米,最优选地小于10微米。
11、根据项目10所述的压力产生设备,其中,所述疏水迷宫至少部分地由沿着盖的外周表面和/或帽部的相应内表面的一个或多个槽建立。
12、根据项目7-8中任一项目所述的压力产生设备,其中,所述疏水迷宫还包括不透液的透气膜,例如GORE-TEXTM膜或由其他公司生产的类似膜。
13、根据项目7-11中任一项目所述的压力产生设备,其中,所述疏水迷宫限定了至少70毫牛顿/米的液体屏障以及大于0.0141/秒.巴的透气性。
14、根据项目7-13中任一项目所述的压力产生设备,还包括项目1-6中任一项目所述的特征。
15、一种自调节的恒压保持饮料配给器组件,包括配给设备和饮料容器,所述饮料容器限定内部空间,所述内部空间包括:
填充有碳酸饮料并且与所述配给设备连通以允许所述碳酸饮料配给的饮料空间,以及
与所述饮料空间连通并填充有CO2的头部空间,当承受的特定温度为2℃-50℃时,优选地为3℃-25℃,更优选地5℃-15℃,CO2的初始压力比大气压力高0.1-3巴,
所述饮料配给器组件还包括根据项目7-13中任一项目所述的压力产生设备,所述筒的所述圆柱形颈部包括沿着所述上颈部和所述下颈部环绕所述圆柱形颈部的第一螺纹,所述盖限定用于与所述颈部的所述第一螺纹配合的第二螺纹,所述第一螺纹和/或所述第二螺纹包括分别第一和/或第二泄压通风口,分别使所述第一螺纹和/或所述第二螺纹交叉,从而当所述盖以在宽松位置应用到所述圆柱形颈部时,允许气流通过所述第一螺纹和/或所述第二螺纹,所述筒经由所述疏水迷宫与所述头部空间连通,并且包括已经吸附的特定量的CO2的特定量的吸附材料,所述特定量的吸附材料本身就能够调节所述头部空间内的压力,并且能够通过将CO2经由所述疏水迷宫释放到所述头部空间或通过经由所述疏水迷宫从所述头部空间吸附CO2而保存所述饮料空间中的所述碳酸饮料的碳化水平,当通过利用所述配给设备并在由所述头部空间完全替代的期间中在所述头部空间中维持所述初始压力或至少维持比大气压力高0.1-3巴的压力,而从所述容器中配给具有所述特定温度的所述碳酸饮料时,所述特定量的CO2足以允许所述头部空间的容积增加并替代所述饮料空间。
Claims (34)
1.一种利用推进剂气体填充筒的方法,其通过执行下述步骤:
提供具有填充有活性碳的特定容积的筒,所述活性碳具有第一温度,
在防止液化推进剂气体蒸发的第一加压和第二温度,提供一定容积的液化推进剂气体,
排空所述筒,以在所述筒内创建真空状态,由此将所述活性碳冷却至第三温度,
在以防止所述液化推进剂气体蒸发的第二加压,将所述容积的液化推进剂气体注入到所述筒中,及
允许所述液化推进剂气体蒸发,并且在这种情况下消耗作为蒸发热的能量,所述能量由于所述推进剂气体被所述活性碳吸附而产生,由此降低所述活性碳的加热。
2.根据权利要求1的方法,其中,第三温度低于所述第二温度。
3.根据权利要求1的方法,其中,所述液化推进剂气体是液态CO2。
4.根据权利要求1的方法,其中,所述第一温度在0和500摄氏度之间。
5.根据权利要求4的方法,其中,所述第一温度在20和100摄氏度之间。
6.根据权利要求5的方法,其中,所述第一温度在20-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80、80-90或90-100摄氏度之间。
7.根据权利要求1的方法,其中,所述第二温度在-57和-20摄氏度之间。
8.根据权利要求7的方法,其中,所述第二温度在-50和-40摄氏度之间。
9.根据权利要求1的方法,其中,所述第三温度在-100和-50摄氏度之间。
10.根据权利要求9的方法,其中,所述第三温度为在-70至-50或-90至-70摄氏度之间。
11.根据权利要求1的方法,其中,所述第一加压和所述第二加压在5.11巴和80巴的绝对压力之间。
12.根据权利要求11的方法,其中,所述第一加压和所述第二加压在6-10巴绝对压力之间。
13.根据权利要求12的方法,其中,所述第一加压和所述第二加压在6-7、7-8、8-9或9-10巴绝对压力之间。
14.根据权利要求1的方法,其中,所述筒限定的容积在0.1和5升之间。
15.根据权利要求14的方法,其中,所述筒限定的容积在0.2和1升之间。
16.根据权利要求15的方法,其中,所述筒限定的容积在0.3和0.7升之间。
17.根据权利要求16的方法,其中,所述筒限定的容积在0.3-0.4升、0.4-0.5升、0.5-0.6升或0.6-0.7升之间。
18.根据权利要求1的方法,其中,所述液化推进剂气体的所述容积为1毫升和10毫升之间。
19.根据权利要求18的方法,其中,所述液化推进剂气体的所述容积在2毫升和7毫升之间。
20.根据权利要求19的方法,其中,所述液化推进剂气体的所述容积在2-3毫升、3-4毫升、4-5毫升、5-6毫升或者6-7毫升之间。
21.根据权利要求20的方法,其中,所述液化推进剂气体的所述容积为3.7毫升。
22.根据权利要求1的方法,其中,所述活性碳包括特定容积的颗粒,所述颗粒包括第一组的颗粒和第二组的颗粒,所述第一组包括第一尺寸的颗粒,而所述第二组包括第二尺寸的颗粒,所述第一尺寸至少是所述第二尺寸的十倍。
23.根据权利要求1的方法,其中,所述筒内的所述特定容积的活性碳限定至少0.45千克/升的特定密度。
24.根据权利要求23的方法,其中,所述筒内的所述特定容积的活性碳限定至少0.50千克/升的特定密度。
25.根据权利要求24的方法,其中,所述筒内的所述特定容积的活性碳限定0.54千克/升的特定密度。
26.根据权利要求1的方法,其中,所述筒由硬质塑料制成。
27.根据权利要求26的方法,其中,所述硬质塑料为PET。
28.根据权利要求3的方法,其中,液态CO2的所述容积对应于大气压力下的气体容积,该气体容积超出所述活性碳的特定容积至少5倍。
29.根据权利要求28的方法,其中,该气体容积超出所述活性碳的特定容积10倍、20或50倍。
30.根据权利要求1的方法,其中,由所述活性碳在不超过10秒吸附第一量和第二量的推进剂气体。
31.根据权利要求30的方法,其中,由所述活性碳在不超过5秒的时间内吸附所述第一量和第二量的推进剂气体。
32.根据权利要求1的方法,其中,所述筒限定主体部分和圆柱形颈部,所述主体部分限定内部空间,所述圆柱形颈部限定用于允许进入所述主体部分的内部空间的开口、位于所述开口附近的上颈部和位于所述主体部分附近的下颈部,所述圆柱形颈部包括沿着所述上颈部和所述下颈部环绕所述圆柱形颈部的第一螺纹,所述筒还包括用于密封所述颈部的所述开口的盖,所述盖限定用于与所述颈部的所述第一螺纹配合的第二螺纹,所述第一螺纹包括第一泄压通风口,所述第二螺纹包括第二泄压通风口,使所述第一螺纹和所述第二螺纹交叉,从而当所述盖以在宽松位置应用到所述圆柱形颈部时,允许气流通过所述第一螺纹和所述第二螺纹,通过允许所述第一和第二螺纹部分地啮合而将所述盖在所述宽松位置最初应用到所述圆柱形颈部,同时维持所述筒的内部空间和外部之间的经由所述第一泄压通风口和第二泄压通风口的气体连通,经由所述泄压通风口流入所述容积的液化推进剂气体,所述方法包括下述最后一步:通过允许所述第一和第二螺纹进一步啮合而将所述盖在密封位置固定到所述颈部,从而使得所述盖密封所述开口并且阻断所述筒的内部空间和外部之间的气体连通。
33.一种根据权利要求1-32中任一权利要求所述的方法填充的筒,当处于室温时,所述筒的内部压力为比大气压力高1-3巴。
34.根据权利要求33的筒,其中,当处于室温时,所述筒的内部压力为比大气压力高1-2、2-3巴或高大约2巴。
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