CN114080358A - 用于饮料容器的压力调节系统和具有该系统的饮料容器 - Google Patents

用于饮料容器的压力调节系统和具有该系统的饮料容器 Download PDF

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Abstract

一种用于饮料容器(2)的压力调节系统(12)，包括用于容纳加压气体的第一隔室(11)，第一隔室(11)通过至少气阀(13)与周围空间流体连通，气阀用于打开和关闭第一隔室与周围空间之间的通道，其中，设置有气阀控制系统，该气阀控制系统包括可变形的和/或可运动的壁或壁部(17)，其中，所述可变形的和/或可运动的壁部与所述气阀可操作地接触，以用于打开和/或关闭所述气阀(13)，其中，第二隔室(15)设置在所述可变形的和/或可运动的壁部(17)的一侧，所述可运动的和/或可变形的壁部(17)形成所述第二隔室(15)的壁，其中，所述第二隔室(15)形成压力调节空间，并且包括壁部，该壁部由至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部(24)形成或者包括至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部(24)。

Description

用于饮料容器的压力调节系统和具有该系统的饮料容器
技术领域
本公开涉及一种具有自调节的加压系统的饮料分配系统。本公开涉及一种制造压力调节器的方法和一种制备压力调节器以供使用的方法。本公开还涉及一种包括本公开的压力调节器的饮料容器，其中，该容器被填充有或者能够被填充气体饮料，例如碳酸饮料。
背景技术
在EP1064221中，公开了一种饮料分配系统，其包括具有自调节加压系统的容器。加压系统包括含有加压气体的气体容器、封闭气体容器的封闭件和压力调节器，该压力调节器可操作以用于打开封闭件从而允许气体从气体容器进入饮料隔室。压力调节器包括调节腔室，该调节腔室具有至少壁部分，该壁部分能够基于饮料隔室和调节腔室之间的压差运动，使得当饮料隔室中的压力下降时，例如由于从饮料隔室分配饮料而下降时，可运动壁将会运动并且将打开气体容器的封闭件，以允许气体进入饮料隔室，增加其中的压力。这将使可运动壁向后运动，从而一旦达到饮料隔室中所期望的压力，则允许封闭件再次关闭。类似的调节器在例如EP1064221和WO200035774中公开。
这些调节器的问题在于，由于气体通过壁进入腔室以平衡所述壁两侧的CO2气体分压，CO2气体可以进入调节腔室，并且在调节器的使用过程中，该气体将不再离开腔室。随着时间的推移，这将增加所述腔室中的内部压力，这将相应地增加饮料隔室内的调节压力。此外，这些加压系统的缺点在于，调节压力被设定为给定的预定值，从而在饮料的预定的优选温度下，压力将被调节在饮料的平衡压力附近，使得在该温度下饮料的碳酸化不会改变。这意味着，在其它温度下，压力将被调节至高于或低于所述平衡压力，从而导致饮料中气体的饱和度过高或过低。此外，当饮料被冷却至低温时，这可能会使得容器内的压力降低至压力调节器将开始不期望地调节的水平。
在WO2015/190926中，公开了一种饮料分配系统，在其中使用了压力调节器，该压力调节器可以克服先前已知的压力调节器的这些问题中的至少一些。在该已知的系统中，压力调节器包括用于容纳加压气体的第一隔室。该第一隔室通过至少气阀与出口空间流体连通，该气阀用于打开和关闭第一隔室与出口空间之间的通道。提供了一种气阀控制系统，该气阀控制系统包括所述出口空间的可变形的或可运动的壁部。可变形的或可运动的壁部可操作地与所述气阀相接触，以用于打开和关闭气阀。在所述可变形的或可运动的壁部的与出口空间相对的一侧设置有第二隔室。在该已知的系统中，第二隔室通过小开口或一组开口与饮料容器的饮料隔室流体连通，使得来自第二隔室的气体可以流入饮料隔室中，反之，使得来自饮料隔室的气体可以流入第二隔室中。一个或多个开口一起非常小，使得从第二隔室到饮料隔室或者反之从饮料隔室到第二隔室的这种流动只能相对缓慢地发生。因此，理论上，第二隔室内的压力可以相对缓慢地调节至饮料隔室内的压力。
已经发现，在实践中，WO2015/190926中所公开的压力调节器并不总能正确地运行。使用过程中仍会出现不期望的压力波动。因此，需要进一步改进用于饮料容器的压力调节器。
发明内容
本公开的目标是提供一种压力调节器，该压力调节器是已知压力调节器的替代。
本公开的一个目的是提供一种压力调节器，该压力调节器可以自动调节饮料容器、特别是包含气体和/或加压饮料比如啤酒的饮料容器中的压力。一个目的是提供一种压力调节器，该压力调节器可以根据例如饮料温度和/或气体含量的变化对调节压力进行调节。
本公开的一个目的是提供一种饮料容器，优选为自加压的饮料容器。本公开的一个目的是提供一种制备压力调节器以用于饮料容器的方法，该饮料容器包括加压的含气饮料，例如啤酒。本公开的一个目的是提供一种用于制造压力调节器或压力调节器的至少一部分的方法。
这些目的及目标中的至少一个和/或其他目的至少部分地通过所公开的压力调节器来获得。
在一个方面，本公开涉及一种用于饮料容器系统的压力调节系统，该压力调节系统可以包括用于容纳加压气体的第一隔室。所述第一隔室可以通过至少气阀与邻接空间流体连通，该气阀用于打开和关闭第一隔室与邻接空间之间的通道。提供了一种气阀控制系统，其可以包括可变形的和/或可运动的壁或壁部，其中，所述可变形的和/或可运动的壁部与所述气阀可操作地相接触，以用于打开和/或关闭所述气阀。第二隔室设置在所述可变形的和/或可运动的壁部的一侧，所述可运动的和/或可变形的壁部形成所述第二隔室的壁，其中，第二隔室形成压力调节空间。第二隔室包括壁部，该壁部由至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部形成或包括至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部，从而在使用过程中，例如允许气体进入第二隔室(和/或从第二隔室中离开)，但阻止液体进入所述第二隔室。
在一个方面，本公开涉及一种压力调节器，该压力调节器包括用于容纳加压气体的第一隔室。该第一隔室与出口邻接空间流体连通，或者可以通过至少气阀与出口邻接空间流体连通，该气阀用于打开和关闭第一隔室与邻接空间之间的通道。提供了一种气阀控制系统，其包括第二空间的可变形的和/或可运动的壁或壁部，其中，所述可变形的和/或可运动的壁部与所述气阀可操作地相接触，以用于打开和/或关闭所述气阀。第二隔室设置在所述可变形的和/或可运动的壁部的与邻接空间相对的一侧。根据本公开的压力调节器的特征还在于，第二隔室具有壁部，该壁部由气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部制成或者包括气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部。
令人惊讶的是，已经发现，通过或使用气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部形成第二隔室的部分壁，压力调节器的压力调节可以得到明显的改善。
在实施例中，可渗透的壁部可以具有疏水涂层或浸渍和/或可以使用疏水材料制成。
在实施例中，可渗透的壁部可以设置有支撑框架或者由支撑框架支撑，该支撑框架可以有利地具有比可渗透的壁部更高的刚度。优选地，具有支撑框架的可渗透的壁部具有类似于第二隔室的不是由可运动的和/或可变形的壁部形成的另一壁的刚度。这可以具有优点，即可渗透的壁部不会由于可渗透的壁部上的压差而变形，至少不会明显地不同于不是由可运动的和/或可变形的壁部形成的所述另一壁部。
可渗透的壁部优选地形成为使得气体、尤其是包含在第一隔室中和/或与该系统一起使用的饮料中的气体，例如CO2气体、N2气体或其混合物，可以在所述可渗透的壁部上的压差和/或所述可渗透的壁部上的所述气体的浓度差下穿过可渗透的壁部，而液体、尤其是水或啤酒，被阻止穿过所述可渗透的壁部进入第二隔室。可渗透的壁部可以例如由硅胶制成。压力调节器或调节系统的可渗透的壁部可以例如具有例如1000至4000巴勒(barrer)的气体渗透率。
在使用过程中，每单位时间通过可渗透的壁部的气体体积优选地使得邻接空间中相对快速的压降(例如由于从邻接空间分配一定体积的饮料)将导致第二隔室的容积增加并且所述第二隔室中的压力降低，这是因为它无法由在与邻接空间中压降的时间框架相同的时间框架内的气体通过可渗透的壁部的传输来进行补偿。
一般而言，通过可渗透的壁部的渗透率可以使得，由第二隔室的可运动的和/或可变形的壁的变形和/或运动所导致的第二隔室的容积相对快速的减小或膨胀能相应地在第二隔室中产生压力增大或减小，该压力增大或减小随后通过气体从邻接空间(例如从使用压力调节器的饮料隔室)进入第二隔室，或者反之从第二隔室进入邻接空间而被释放。
在使用过程中，至少第一隔室和第二隔室可以基本上填充有气体和/或液体形式的相同的气体或气体混合物，尤其是CO2。显然可以使用其他气体，例如N2气体，或气体混合物。在实施例中，气体或气体混合物可以与待分配饮料中的气体或气体混合物相同。
在实施例中，第二隔室可以包括至少一个冲洗开口，在调节器用于压力调节的使用期间，该冲洗开口是关闭的。这种冲洗开口允许用气体或气体混合物冲洗第二隔室，特别是用于对饮料加压的气体或气体混合物，在这种冲洗之后开口中的该开口被关闭。
本公开还涉及一种饮料容器，该饮料容器包括本公开的压力调节器。包括气阀的通道可以直接地或间接地通向饮料容器的饮料隔室。可渗透的壁部可以直接地或间接地与所述饮料隔室流体接触。
本公开还涉及一种用于制备根据本公开的压力调节器的方法，其中，用存在于待用所述压力调节器进行加压的饮料中的气体或气体混合物清洗至少第二隔室。这种气体例如可以是CO2气体或CO2/N2气体混合物。在实施例中，通过将气体或气体混合物经由第一开口供给到第二隔室中并允许空气被所述气体或气体混合物经由第二开口挤出所述第二隔室，随后关闭开口，从而用所述气体或气体混合物来冲洗第二隔室。这种清洗可以直接在将压力调节器放入饮料容器并在装满饮料时关闭容器之前或之后进行。这种饮料可以是碳酸饮料，例如啤酒。
在实施例中，可渗透的壁部可以将压力调节腔室(即第二隔室)直接与饮料隔室连接。在实施例中，可渗透的壁部可以将压力调节腔室与在所述可渗透的壁部上延伸的第三隔室连接，从而防止压力调节腔室与饮料隔室之间的直接连通。这种第三隔室形成为其容积可以容易地改变，而所述第三隔室中的压力没有显著变化。在制备压力调节器的方法的另一个实施例中，第三隔室也用所述气体或气体混合物来清洗。
附图说明
为了阐明本发明，将参照附图进一步阐明根据本公开的压力调节器、饮料容器以及方法的示例性实施例。在附图中：
图1A和1B示意性地示出了根据本公开的容器或饮料分配系统，其中加压装置的第一实施例分别处于静止位置和分配过程中；
图2示意性地示出了实施例中根据本公开的容器或饮料分配系统的一部分；
图2A示意性地示出了在类似于例如图1和2的实施例中的根据本公开的容器或饮料分配系统的一部分，其中具有第三隔室；
图3A-3F以截面图示意性地示出了制造压力调节器的方法中的步骤；
图4A-4C以截面图示意性地示出了用于制备(特别是用于冲洗)压力调节器以供使用的方法中的步骤；
图5A和5B以截面图示意性地示出了将压力调节器安装在容器中并关闭容器的步骤；
图6以截面图示意性地示出了包括压力调节器的容器，例如在运输或储存期间；
图7A和7B示意性地示出了在容器处于相对高和相对低的温度下包括本公开的压力调节器的容器的截面图；
图8A示意性示出了在分配一份饮料，特别是第一份或者至少一个第一份饮料期间的本公开的系统；
图8B示意性地示出了紧接在关闭气体容器的阀之后并且在关闭龙头的抽吸不久之后的图8A的系统；
图9示意性地示出了当容器已经基本上清空了所述饮料时，在分配一份饮料期间的图8A和8B的系统。
图10A-10E示意性地示出了用于压力调节器的分隔壁或壁部的不同实施例的截面图；
图11A和图11B以放大的比例示出了用于本公开的压力调节系统的可渗透的壁部构造的截面透视图和截面侧视图；
图12A和12B以放大的比例示出了用于本公开的压力调节系统的可渗透的壁部构造的另一实施例的截面透视图和截面侧视图；
图13示出了用于例如图12A和12B中的结构的可渗透的壁部的俯视图；
图14示意性地示出了本公开的可渗透的壁部的另一替代实施例的截面图；
图15A示出了类似于图12B的用于本公开的压力调节系统的可渗透的壁部构造的另一实施例的截面图；
图15B示出了类似于图12B的用于本公开的压力调节系统的可渗透的壁部构造的又一实施例的截面图；和
图16示出了基于给定因子ζ的压力调节腔室中主导的压力随时间变化的曲线图。
具体实施方式
在本说明书中，仅通过示例的方式公开了饮料分配系统、压力调节器、容器和加压系统以及方法的实施例。在不同的实施例中，相同或相似的部件和特征具有相同或相似的附图标记。
在本说明书中，将会公开饮料分配系统的实施例，特别是形成这种系统或形成这种系统的一部分的容器的实施例，包括加压系统，利用该加压系统可以调节容器的饮料隔室中的压力，这种加压系统也可以称为压力调节器或压力调节系统。压力的调节应当被理解为至少包括将饮料隔室中的压力保持在预定的压力范围内，至少在不发生分配的时间段内。这种调节可以通过压力调节器来实现，该压力调节器操作设置在加压系统中或用于加压系统的高压气体容器(也简称为气体容器或第一隔室)的封闭件，使得当饮料隔室内的压力下降时，压力调节器可以打开气体容器的封闭件，以允许气体流入饮料隔室，增加饮料隔室中的压力。这还将操作压力调节器，使得其允许气体容器的封闭件再次关闭。这种系统在本领域中是众所周知的，例如被公开在EP1064221和WO200035774中，并用于荷兰喜力公司所销售的
Figure BDA0003460646950000071
中。
在本公开中，基本上应当被理解为至少意味着最大部分或几乎全部。例如给定尺寸或值或这种特性的小偏差在基本上的定义内是可接受的，例如小于给定数值或比值的20％，更具体地小于15％，更具体地小于10％，例如小于5％的偏差。
在本公开中，公开了一种加压系统，该加压系统具有与其周围环境连通的压力调节腔室或第二隔室，使得在一段时间内，通过气体(尤其是CO2气体)从饮料隔室流入压力调节腔室或者反之从压力调节腔室流入饮料隔室，可以在压力调节腔室或第二隔室内部的压力与饮料隔室内部的压力之间获得平衡。第二隔室是流体密封的，从而没有饮料会进入形成压力调节腔室的第二隔室。
第二隔室或压力调节腔室与第一隔室的封闭件通往的区域分开，从而没有气体从所述第一隔室直接流入所述第二隔室或压力调节腔室。
在本公开中，气体的流动应当被理解为还包括气体穿过(例如通过扩散或迁移)可渗透的壁部。
在本公开中，气体可渗透的壁部应当被理解为包括允许气体通过但阻止诸如啤酒或泡沫的流体通过的一层或多层材料的壁部。用于本公开的可渗透的壁部优选地特别适于允许用于对饮料进行加压的气体通过，例如当用于碳酸饮料如啤酒时允许CO2气体或N2气体通过。在实施例中，可渗透的壁部可以渗透CO2气体，但不可以渗透氧气。用于本公开的可渗透的壁部可以例如由于所述可渗透的壁部上的压差和/或由于所述可渗透的壁部上的分压差而对于气体是可渗透的，例如由于相关气体在可渗透的壁部的相对侧上的不同浓度。
用于本发明的可渗透的壁部可以是疏水的，使得可渗透的壁部上的流体将基本上不形成封闭的膜，而是在可渗透的壁部的表面上形成分离的液滴，优选地使得表面与液滴之间的表面角度大于90度。
一个优选的实施例包括硅胶可渗透壁，例如疏水性硅胶可渗透壁。
在本公开中，可渗透的壁部优选地具有刚度或者被设置有提供刚度的框架或此类支撑，使得可渗透的壁部在第二隔室15的内部或者饮料隔室3中的压力调节压力的影响下(特别是在可渗透的壁上的压差的影响下)基本上不会偏转或者变形。优选地，使得压力调节腔室内的压力变化将仅使得可运动的和/或可变形的壁部变形和/或运动，如下文中将要讨论的。
在本公开中，分隔壁或分隔壁部、尤其是由可渗透的壁部形成的壁部或者包括可渗透的壁部的壁部，应当被理解为至少是指当被放置在饮料容器的饮料隔室中或与饮料隔室相接触时，将第二隔室与压力调节器的环境、尤其是与饮料隔室分隔的壁或壁部。分隔至少应当被理解为防止饮料或泡沫进入第二隔室。分隔壁是气体可渗透的，从而可以通过穿过所述分隔壁或壁部的气体来调节所述第二隔室中的压力。
这意味着当加压装置处于大气压力下时，例如在饮料容器的外部或者在填充饮料容器之前，压力调节器的压力调节腔室内的压力也将会是大气压力，因此连接至压力调节器的气体容器的封闭件将被关闭，并且气体容器内的加压气体将停留在所述气体容器中。在用诸如啤酒的碳酸饮料填充饮料容器并关闭饮料隔室之后，饮料隔室内部的压力将高于大气压力，因此压力调节器将不起作用，也就是说气体容器的封闭件将被关闭。包含在碳酸饮料中的CO2气体所起到作用的程度将会使得压力调节腔室内的压力变得与饮料隔室中的压力大致相同。因此，压力调节器被激活，这意味着饮料隔室中相对快速的压降，特别是由于从饮料隔室中分配一定量的饮料，将会使得压力调节器打开第一隔室或气体容器的封闭件，以通过将气体从气体容器供给到饮料隔室中来补偿由分配引起的压降，直到再次达到饮料隔室内部的期望的气体压力。由于在饮料隔室中由于饮料的分配而产生压降的过程中，气体只能通过可渗透的壁部缓慢地流入和/或流出压力调节腔室，调节腔室内的压力将保持在基本相同的水平，从而保持压力调节器有效并可操作以打开气体容器的封闭件。
在本公开的压力调节器系统中，第二隔室优选地具有分隔壁或壁部，以允许气体、尤其是至少CO2气体进入和/或离开第二隔室。
通过气体、特别是CO2气体流入或流出第二隔室，在一段时间内在形成压力调节腔室的第二隔室内部的压力与饮料隔室内部的压力之间可以获得平衡的这种可能性还可以具有有利的效果，即压力调节器可以跟随系统中、特别是饮料的温度变化。例如，在填充饮料容器之后，饮料的温度可能会升高，例如在运输和储存期间，在商店或消费者场所。这将导致饮料隔室中的压力增加。因为在根据本公开的系统中，气体可以通过可渗透的壁部进入和/或离开第二隔室，因此在饮料冷却期间，通过气体流出调节腔室，压力调节腔室内部的压力将容易地跟随饮料隔室中的压力降低，而不会显著地升高饮料隔室中的压力。类似地，当饮料的温度再次升高时，由于温度容易地且自动地变化，压力调节腔室内部的压力也将跟随饮料隔室内部的压力升高。
在压力调节器中，通过可渗透的壁部的可能的气体流量极限受到限制，使得达到压力平衡所需的时间比分配一份饮料所需的时间长得多。因此，分配一份饮料，例如大约100毫升或更多，将会使得第二隔室的可运动的和/或可变形的壁或壁部允许第二隔室的容积增加，打开第一隔室的阀以再次升高饮料隔室内的压力。另一方面，饮料隔室内部相对快速的压力增加将首先增加第二隔室内部的压力，减小其容积。而后气体可以缓慢地流入或流出第二隔室，从而随着时间的推移，将再次获得压力平衡。
在根据本公开的系统中，压力调节腔室内部的压力，也称为调节压力，将随着容器中的温度变化而在一定程度上波动，使得调节压力在不同温度下与饮料的平衡压力一致，该平衡压力是在给定温度下的压力，在该压力下饮料的气体含量将保持在期望的预定水平。因此，在给定温度下的这种平衡压力下，饮料中的气体饱和度将保持在所述预定的期望水平，例如原始生产出的饮料水平。对于不同的温度，平衡压力会不同，并且调节压力会自动适应该变化的压力。
在本公开中，可渗透的壁部应当被理解为提供气体连接，该气体连接允许气体在所述第二隔室和其周围环境之间以任一方向流动，以用于在一段时间内基本上获得压力调节腔室与饮料隔室之间的压力平衡。
在本公开中，与气体能够流入或流出压力调节腔室的时期相关的时间段应当被理解为与从饮料隔室中分配一份饮料的时期相比相对长的时期。这种一份可以例如包含约0.2至0.5升或例如约1品脱，其将在约1分钟内(例如约10至60秒，取决于一份的体积)进行分配。在这种情况下，所指的可以达到压力平衡的时间段将是该分配时间的倍数，例如几分钟到几十分钟，即该时间段足够长，以在分配所述一份或者甚至多个这种一份的过程中保持压力调节腔室中的调节压力。在这一方面，调节压力应当被理解为恰好在这种一份的所述分配之前压力调节腔室内占主导的压力。
根据本公开的压力调节系统将对压力的突然下降作出反应，因为这时气体容器的阀将会被打开以将气体供应到饮料隔室中，但几乎不会对压力的突然升高作出反应，因为这只会将可运动的或可变形的壁进一步推向压力调节腔室中，压缩压力调节腔室中的气体。
图1和图2示出了形成饮料分配系统1或其一部分的容器2的实施例，其特别地用于碳酸饮料例如啤酒。然而，非碳酸饮料也可以使用这种系统来分配。容器2包括至少部分地填充有碳酸饮料比如啤酒4的饮料隔室3。顶部空间5设置在饮料4上方，并填充有气体，在所示实施例中为CO2气体。然而，对于不同的饮料，这可以是不同的气体，例如但不限于氮气、空气、氧气等，或者这些气体的气体混合物。示意性地示出了分配装置6，分配装置6包括连接至出口8的龙头7。汲取管可以以已知的方式连接至出口8，并延伸到接近于容器2的底部9。已知的任何合适的分配装置都可以与本公开的系统1一起使用，可以利用该分配装置从饮料隔室3中分配饮料。分配装置可以设置在任何合适的位置。
在容器2内部、特别是在饮料隔室3中，设置有加压系统10，加压系统10包括气体容器11和压力调节器12。提供阀系统13，也称为封闭件，以用于封闭气体容器11的出口14。气体容器11是第一隔室100或者包括第一隔室100，第一隔室100填充有例如初始压力为几巴绝对压力(1巴＝100kPa)的加压气体，如CO2气体。例如但不限于高于10巴，例如约16巴或者甚至更高。容纳在气体容器11中的气体量优选地足以用于从容器2中分配全部饮料。如本领域已知的，可以在气体容器11内设置气体吸附和/或吸收材料，例如但不限于活性煤。
压力调节器12是可操作的以用于打开封闭件13，并且在壳体16中包括压力调节腔室15。压力调节腔室形成第二隔室15。气体容器11一侧的壳体16设置有壁部17，壁部17形成压力调节腔室15的壁18的一部分。在该实施例中，壁部17是可变形的壁部17，例如隔膜。可替换地或附加地，壁部17可以是可运动的壁部，例如活塞，以密封壁18的内部，用于形成压力调节腔室15，压力调节腔室15的内部容积可以改变，如将要进行讨论的。连接至气体容器11的是朝向顶部空间5开口的外壳体部分19，在所示实施例中，外壳体部分19位于与气体容器11相对的一侧。在该实施例中，外壳体部分19具有围绕压力调节腔室15的壁18的周向壁20。在周向壁20与壁18之间设置有至少一个通道21，从而形成出口开口，将顶部空间5和被封闭在壁部17与外壳体部分19的底部23之间的出口空间22连接起来。至少一个通道21使得顶部空间5内占主导的气体压力P1基本上与作用在壁部17一侧上的所述气体空间22中的压力相同。
在实施例中，外壳体部分19可以被部分或全部去除，使得出口空间是饮料隔室3本身的一部分或由饮料隔室3本身形成。
在压力调节腔室15中，将存在第二压力P2，第二压力P2作用在壁部17的相对侧上，即向内面向压力调节腔室15的一侧上。
第二隔室或压力调节腔室15的壁的一部分由至少一个可渗透的壁部24形成或者包括至少一个可渗透的壁部24。可渗透的壁部可以渗透气体、尤其是CO2气体，但是不能渗透液体，例如饮料，比如啤酒或其泡沫。优选地，可渗透的壁部的渗透性受到限制，从而导致腔室15的容积V减小或者在相反的方向上导致腔室15的容积V增加的壁部17向所述壳体16中的突然运动将会造成压力调节腔室或第二隔室15内的压力变化，这是因为气体无法足够快地通过所述可渗透的壁部24流入或流出压力调节腔室15以阻止这种压力变化，但是，在更长的时间段上可以获得压力平衡。
如上所述，优选地，所述可渗透的壁部24或每个可渗透的壁部24相对较硬，从而当压力调节腔室15内的压力变化时(即，当可渗透的壁上存在压差时)，它不会明显变形。例如，由于对材料和/或尺寸和/或可渗透的壁部的设计的选择，用于该目的的可渗透的壁部可以具有其自身的固有刚度。附加地或替代地，可渗透的壁部24可以设置有提供所需刚度的支撑结构25，如图11-13中示意性示出的那样。这种支撑结构可以例如集成到可渗透的壁部中，例如作为可渗透的壁部24的一层，例如过滤器、网或泡沫单元，例如图11-14所示的那样。附加地或替代地，支撑结构可以是例如第二隔室15的壁部26或者可以包括例如第二隔室15的壁部26，设置有一个或多个相对较大的开口27，开口27由可渗透的壁部24封闭，如图11-13所示。优选地，可渗透的壁部24或者可渗透的壁部24和支撑结构25具有与第二隔室24的壁18、19的刚度相当的刚度。
在示例性实施例中，如图15A的截面图中示意性地示出的，可渗透的壁部24可以是多层结构，包括例如由一层编织或非编织的网、开孔泡沫等形成的至少第一层61，气体可以渗透通过该第一层，其中，在非限制性实施例中，相应的渗透可以是例如1050和4000巴勒的速率。特别地，由第一层61提供的相应的渗透速率可以显著高于由第二层62提供的渗透速率。该第二层62可以设置在第一层61上(参见附图)，该第二层62可以例如是不同的材料，例如硅胶层、疏水层，例如但不限于疏水硅胶层，第二层62不阻挡可渗透的壁部对于所述气体的所述渗透性，而是防止液体阻挡可渗透的壁部24的渗透性。
在实施例中，如图15B中示意性示出的，可渗透的壁部24可以由(单个)材料层65形成，例如网状或开孔泡沫或网格或其他已知的气体可渗透材料，材料层65已经涂覆有和/或浸渍有涂层材料，例如硅胶基材料。例如喷涂或浸涂材料。
在图1和图2的实施例中，封闭件13设置成包括通过杆13B连接至壁17的元件13A，从而形成阀。该元件例如可以是圆盘、圆锥体或球体或任何其他适于打开和关闭出口14的主体。如果壁17上的压差使得杆13B在图1或图2中向上运动，元件13A将被迫进入出口14，从而关闭出口14。优选地，所述元件13A非物理地连接至杆13B，使得杆13B可以例如在图1A和图1B中比元件13A更进一步向上地行进，从而杆13B与所述元件13A暂时失去接触。然而，如果壁17上的压差使得杆13B在图1或图2中向下运动，则元件13A将被迫离开出口14，从而打开出口14。壁17可以被形成为或张紧为使得，当壁17上没有压差时，特别是在大气压下，壁17将元件13A偏压到出口14中，用于在激活之前保持出口关闭。显然，也可以使用其他阀来代替，例如本说明书的引言中提及的现有技术中所公开的一个或多个气雾阀。元件13A可以被偏压到关闭位置。
在图1A中，容器显示为处于静止状态，即分配装置6关闭并且没有饮料正在被分配。在饮料隔室3、特别是在顶部空间5中，主要为第一压力P1，而在腔室15中，主要为第二压力P2。如果P1和P2不相等，例如由于容器2刚刚被填充并关闭，或者饮料正在被或已经被冷却或加热，将会在一段时间内进行补偿，使得在这段时间之后，P1和P2的压力将变得相等。例如，如果P1比P2高，气体将进入压力调节腔室15，而如果P2比P1高，气体将沿相反方向流出压力调节腔室15。因此，这些压力之间会达到平衡。
在本公开中，压力调节腔室被认为是其中调节压力占主导的腔室15，该压力调节腔室至少部分地由可运动的和/或可变形的壁17限定，并且基本上仅包含气体，并且与饮料隔室和包含在所述饮料隔室中的饮料隔开。因此，压力调节腔室将基本上并且优选完全没有饮料。压力调节腔室15具有壁，使得容积的变化仅通过可运动的和/或可变形的壁17的变形和/或位移获得。
因为填充并封闭容器2之后，由于至少要运输到例如商店、酒吧或消费者，在容器被用来进行分配之前会存在相对较长的时间，所以获得这种平衡的时期可能相对较长，例如几小时甚至几天。类似地，由于饮料的冷却或加热不是突然的，而是取决于例如体积和相关的温差，需要几十分钟到几个小时，因此气体可以进入和/或离开压力调节腔室15的这段时间可以相对较长，例如几分钟到几小时。
在图1B中，示出了处于分配一份饮料4期间的容器2。在这个阶段，龙头7打开足够长的时间，以将一份饮料4从容器2分配到例如玻璃杯(未示出)中。在分配期间，压力P1会相对快地下降。由于压力调节腔室15中的压力P2在这一相对较短的分配期间(如上所述)内不会显著变化，壁17上的压差将在气体容器11的方向上压迫杆13B，从而打开阀并允许处于压力下的气体通过开口14离开气体容器11并进入出口空间22，气体将从出口空间22流入顶部空间5和饮料隔室3，从而将其中的压力增加回期望的初始压力P1。当压力P1回到期望的压力时，壁17将允许阀再次关闭。
如上所述，由于与分配期间饮料的流动以及从第一隔室100到饮料隔室3的气体供应相比，气体通过至少一个可渗透的壁部24进入或离开压力调节腔室15相对较慢，所以在该分配期间，除了由于壁17的相对较小的运动和/或变形之外，腔室15中的调节压力P2将几乎没有变化。壁部17的运动和/或变形将非常小，以至于其中的容积增加或减少几乎不会影响到压力P2。因此，期望的调节压力和给定的温度将基本被保持。
在本公开的压力调节装置10中，调节压力不是固定压力，而是根据待分配饮料的平衡压力所设定的压力，与饮料的温度基本无关。在给定时间段内离开容器内饮料的气体量将等于(重新)进入所述饮料的气体量，以保持饮料的饱和水平。由于至少一个可渗透的壁部24，饮料中的温度变化所引起的平衡压力的变化也将被压力调节腔室15中的调节压力跟随，并且因此压力调节系统将在不同的温度下保持饮料的期望的平衡压力。
不希望受限于任何理论，似乎通过提供可渗透的壁部、特别是疏水性的可渗透的壁部，本公开的压力调节器12提供对于调节压力的更好的控制，这是因为防止了饮料和饮料泡沫阻塞可渗透的壁部24。
附加地或替代地，至少一个可渗透的壁部可以形成在多孔体中或者形成为多孔体，从而允许气体通过，例如但不限于开孔泡沫材料。
连接出口空间22和饮料隔室5的所述出口通道或开口21或者每个出口通道或开口21可以设置在饮料中或饮料上方的任何高度处。压力装置10可以定位在不同于附图所示的位置，例如使得压力调节器12面向下或相对于第一隔室100面向一侧。
可渗透的壁部24的目的是，相比于例如从饮料隔室3中分配一份饮料所引起的壁17的运动和/或变形而产生的第二隔室15的压力和/或容积的相对突然的变化，使得气体从第二隔室15相对较慢地进入其周围环境，或者反之相对较慢地从周围环境进入第二隔室15。因此，通过向第二隔室添加气体或从第二隔室去除气体，并且/或者在不打开出口14的情况下允许基于饮料隔室中的压力P1来调节第二隔室15中的调节压力P2，至少一个可渗透的壁部24提供对于第二隔室15的压力和/或容积的相对突然的变化的时间延迟补偿。
在图2中，示意性地示出了本公开的容器1的替代性实施例的一部分，在其中使用与图1中所使用的相同或相似的附图标记来表示相同或相似的元件。在该实施例中，压力调节器12通过盖子或封闭件304悬挂在容器1的饮料隔室3内，盖子或封闭件304连接至容器顶部的开口，例如容器的颈部区域。气体容器11或第一隔室100连接至压力调节器的相对端，在此显示为下端。在该实施例中，壳体16可以例如由塑料制成，例如通过整体成型，包括用于第二隔室15的壁。可运动的或可变形的壁或壁部17被示出为隔膜17，其中心部分17A比连接至第二隔室15的壁19的周向部分17B厚，以朝向出口空间22封闭压力调节器腔室15。
在实施例中，第三隔室300可以连接至压力调节器或者设置在压力调节器中，在可渗透的壁部24上延伸，从而使得气体可以通过可渗透的壁部24从压力调节腔室15进入第三隔室300，反之可以从第三隔室300进入压力调节腔室15，其中，第三隔室至少通过分隔壁302与饮料隔室3隔开，如图2A所示。
在本公开中，分隔壁或分隔壁部应当被理解为至少是指将第三腔室与压力调节器的环境分隔开的壁或壁部，尤其是当放置在饮料容器的饮料隔室中或与饮料隔室相接触时，将第三腔室与饮料隔室分隔开的壁或壁部。分隔开应当被理解为至少是指阻止饮料或泡沫进入第三隔室，也称为第三腔室。优选地，分隔壁至少是可运动的、可变形的并且/或者可透气的，使得第三腔室的容积是可调节的并且/或者压力至少可以通过所述的分隔壁或壁部在所述第三腔室中调节。
这意味着当加压装置处于大气压力下时，例如处于饮料容器的外部或者在填充饮料容器之前，压力调节器的压力调节腔室内的压力也将是大气压力，因此连接至压力调节器的气体容器的封闭件将被关闭，并且气体容器内的加压气体将停留在所述气体容器中。第三隔室内的压力也将是大气压力。在用例如啤酒的碳酸饮料填充饮料容器并关闭饮料隔室之后，饮料隔室内部的压力将高于大气压力，因此压力调节器将不起作用，也就是说气体容器的封闭件将被关闭。包含在碳酸饮料中的CO2气体将会作用在第三隔室的压力调节壁或壁部上，其作用程度会使得压力调节腔室内的压力变得与饮料隔室中的压力大致相同。因此，压力调节器被激活，这意味着饮料隔室中相对快速的压降，特别是由于从饮料隔室中分配一定量的饮料造成的相对快速的压降，将会使得压力调节器打开第一隔室或气体容器的封闭件，以通过将气体从气体容器中供给到饮料隔室中来补偿由分配所引起的压降，直到再次达到饮料隔室内部的期望气体压力。由于气体只能缓慢地流入和/或流出压力调节腔室并进入第三隔室，在饮料隔室中的压力由于饮料分配而降低的过程中，调节腔室内的压力将保持在基本相同的水平，由此保持压力调节器有效并且可操作以打开气体容器的封闭件。
在包括第三隔室(也称为第三腔室)的本公开的压力调节器系统中，第三腔室优选地具有分隔壁或壁部，以允许第三隔室的容积增加或减少。优选地，第三隔室的容积可以改变，使得一定量的气体或气体混合物可以被引入到所述第三隔室中或者从所述第三隔室中去除，而第三隔室中的压力没有明显变化，或者至少，所产生的压力变化明显小于当相同量的气体或气体混合物被引入到具有与第三隔室的尺寸大约相同的固定容积的隔室中时会发生的压力变化，第三隔室具有介于最大和最小容积之间的容积中值，也可以称为平均容积(最小容积+(最大容积–最小容积)/2)。在实施例中，压力调节壁或壁部可以被设计成使得当用于容纳加压饮料的饮料容器中时，压力调节系统将会趋向平衡压力状态，在平衡压力状态中，第三隔室中的压力与容纳饮料的容器的饮料隔室中的压力之间没有明显的压差。优选地，特别是在第二隔室中的压力与第三隔室中的压力相同时进行测量的情况下，没有明显的压差应当被理解为不超过所述压力之间的压差15％、优选地不超过10％、更优选地不超过5％的压差。举例来说(这不应当被认为是限制本公开的范围)，如果饮料(例如啤酒)的绝对压力为1.6巴，则第三隔室与饮料隔室中的压力(1.6巴的绝对压力)之间的压差可以小于0.4巴，优选地小于0.16巴，更优选地小于0.08巴。
在一段时间内，可以通过气体、特别是CO2气体从第三隔室流入第二隔室或反之从第二隔室流入第三隔室而在形成压力调节腔室的第二隔室内部的压力与第三隔室内部以及因此饮料隔室中的压力之间获得平衡的这种可能性的有利效果还在于使得压力调节器可以跟随系统中、特别是饮料的温度变化。例如，在填充饮料容器之后，例如在运输和储存期间，在商店或消费者场所，饮料的温度可能会升高。这将导致饮料隔室中的压力增加。因为在根据本公开的系统中，在饮料冷却期间，气体可以在第三隔室和第二隔室之间流动，因此通过气体流出调节腔室并进入第三隔室，压力调节腔室内部的压力将会跟随饮料隔室中的压力降低，直到调节腔室与饮料隔室中的压力达到平衡。类似地，当饮料的温度将再次升高时，由于温度自动变化，压力调节腔室内部的压力也将跟随饮料隔室内部的压力升高。
在包括这种第三隔室300的压力调节器中，可能的气体流量极限(debit)被限制在第二隔室和第三隔室之间，而在没有第三隔室的实施例中，可能的气体流量极限被限制在压力调节腔室和饮料隔室3之间。该极限使得达到压力平衡所需的时间比分配一份饮料所需的时间要长得多。因此，分配一份饮料将使得第二隔室的可运动的和/或可变形的壁或壁部允许第二隔室的容积增加，从而打开第一隔室的阀以再次升高饮料隔室内的压力。另一方面，饮料隔室内部相对快速的压力增加将首先增加第二隔室内部的压力，减小其容积。然后，气体将缓慢流出第二隔室进入第三隔室，而不会显著增加第三隔室内部的压力，这样，随着时间的推移，将会再次获得压力平衡。
因此，在本发明中，可渗透的壁部24可以允许气体在压力调节腔室15和饮料隔室3之间或者在压力调节腔室15和第三隔室300(如果提供的话)之间从其中通过。
优选地，和第二隔室或压力调节腔室15一样，第三隔室300是流体密封的，这意味着饮料以及饮料的泡沫都不能进入所述隔室。第三隔室300可以具有作为底壁的壁18和从壁18延伸出的周向壁18A。在所示出的实施例中，第三隔室由分隔壁或壁部301封闭。在实施例中，分隔壁或壁部301可以被设计成允许改变第三隔室的内部容积V300。在实施例中，分隔壁或壁部301可以允许气体基本上自由地从饮料隔室流入第三隔室或者从第三隔室流入饮料隔室。在这样的实施例中，所述壁或壁部301可以例如由气体可渗透但不透饮料的膜形成或者包括气体可渗透但不透饮料的膜，例如但不限于半渗透膜，例如
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在图2A和图3所示的实施例中，分隔壁301基本上由箔片形成，尤其是相对较薄的柔性箔片。该箔片例如可以是薄塑料箔片，例如但不限于聚乙烯基箔片。在本公开中，箔片应当被理解为至少指的是一层材料或一片材料，该一层材料或一片材料是柔性的并且相比于彼此垂直且与厚度垂直的长度和宽度方向具有小的厚度。例如，图10中示出了替代性的实施例。分隔壁或壁部301将允许第三隔室的容积V300改变，而其中主导的压力基本上不变。在静止位置使用期间，这期间饮料的温度保持基本不变并且没有饮料被分配，优选地，分隔壁301上的压差优选地保持在15000帕斯卡以下，优选地小于10000帕斯卡(100毫巴)，更优选地小于7500帕斯卡(75毫巴)，例如大约5000帕斯卡(50毫巴)或更小。
在实施例中，形成分隔壁301的箔片可以具有比周向壁18A所限定的开口312更大的表面积，使得第三隔室300的内部容积V300可以增加或减少，而不会拉伸箔片。
在图2A中，容器以静止状态示出，即分配装置6关闭并且没有饮料正在被分配。在饮料隔室3中，特别是在顶部空间5中，第一压力P1占主导，而在腔室15中，第二压力P2占主导。在第三隔室里，P3的压力将占主导。如果P1和P2不相等，例如由于容器2刚刚被填充并关闭，或者饮料正在被冷却或加热或已经被冷却或加热，则在一段时间内将会进行补偿，从而使得在这段时间之后，P1和P2的压力将变得相等。例如，如果P1高于P2，气体将从第三隔室300流入腔室15，而如果P2高于P1，气体将沿着相反方向从腔室15流入第三隔室300。因此，这些压力之间将会达到平衡。在平衡状态下，压力P3将与压力P1和P2基本相同。
在图3A-3F中，公开了根据本公开的用于制造压力调节器12的方法中的步骤。
图3A中以横截面示意性地示出了压力调节器的壳体，该壳体包括具有可渗透的壁部24的底壁18、用于围护第三隔室300的周向壁18A和用于围护第二隔室15的周向壁19。用于形成分隔壁301的箔片302被安装在周向壁18A的顶部边缘18B上。可以通过任何合适的方式以密封方式进行连接，例如通过焊接，例如超声波焊接，通过胶粘或热密封等。因此，第三隔室300具有由箔片302封闭的开口上端，箔片302形成分隔壁301的预成型件。在此用条纹线条所表示的箔片302是不透液体的且柔性的。箔片例如是可真空成形的塑料薄膜或薄片，其以任何合适的密封方式，例如通过焊接而连接至周向壁18A。在图3A所示的位置，箔片302基本上是平的。在周向壁18A中，在箔片302的下方设置有向第三隔室300中开口的至少一个冲洗开口303。此外，在该实施例中，至少一个第二冲洗开口310设置在第二隔室15的壁19中。在图3B中，存在于第三隔室300中的空气已经例如通过冲洗开口303而从第三隔室去除，从而将箔片302拉入第三隔室300中，优选地抵靠在周向壁18A和底壁18的内侧，如图3B所示。如图3B中示意性示出的，在变形之前和/或在变形期间，箔片302可以通过加热器311被加热至低于熔化温度。箔片302可以塑性变形，从而在冷却之后，箔片302可以在其中基本没有张力的状态下抵靠在所述壁18、18A上。箔片302可以在压力调节器12中原位地真空形成。替代地，箔片302可以在调节器12的外部形成，然后例如通过焊接来安装。
图3C示出了可运动的和/或可变形的壁17，例如图2中所讨论的可渗透的壁部，其已经连接至第二隔室15的壁19，以用于封闭其下侧端部。杆13B从中心部分17A延伸。
图3D示出了安装在周向壁18B的上边缘18B上并位于箔片302上方的环312。环312可以包括用于将其安装至盖子304的装置，如将要讨论的。在此，这通过向外延伸的凸缘313示出。
如果在大气条件下采取这些步骤，则第二隔室15和第三隔室300将会充满大气压下的空气。
图3E示出了通过将凸缘313在盖子304的内侧上钩在钩接装置314下方而连接至盖子304的压力调节器12。显然可以提供用于安装的替代方式，包括但不限于螺纹连接、螺栓连接、焊接、胶粘、与环一体形成、铆接或本领域已知的其他方式。此外，压力容器11或第一隔室100被安装至壁19，在压力容器11的上侧315与可运动的和/或可变形的壁17之间形成出口空间22。提供一个或多个出口21，以用于将出口空间22与压力调节器12外部的环境E连接。
如图3F所示，而后气体、例如空气可以通过至少一个冲洗开口303被迫入第三腔室300，迫使箔片302远离第三腔室300的壁。在图3F中，箔片302被示出为处于基本上不接触壁18、18A的位置。可以看出，箔片302例如可以是波纹状或褶皱状的，并且优选为基本上没有张力。因此，箔片302可以容易地变形，而箔片302上不存在任何明显的压差。
很明显，在没有第三隔室的实施例中，调节腔室15可以以类似的方式使用诸如CO2的气体进行冲洗。
在图4A-4C中，示出了制备压力调节器的三个步骤，该压力调节器包括用于饮料容器的第三隔室300。
在图4A中，示出了压力调节器12，压力调节器12被安装在包含加压气体(例如CO2)的气体容器11或第一隔室100上。这种气体可以被加压，使其部分液化。空气通过开口303从第三腔室300中被抽出，从而将箔片302拉回抵靠第三隔室300的壁18、18A的内侧。同时，空气通过另一冲洗开口310从第二隔室15中被吸入。因此，优选地，从压力调节器中、特别是从第三隔室300和第二隔室15中去除尽可能多的空气以及因此尽可能多的氧气。
图4B则示出了利用气体，优选地利用与在第一隔室11、100中提供的，用于对容器中的饮料进行加压的相同的气体，也可以理解为气体混合物，来冲洗压力调节器。在所示出的实施例中，气体是CO2气体。气体通过冲洗开口303被引入第三腔室300，并向外压迫箔片302。此外，气体将优选地通过使用另一冲洗开口310而被允许进入第二隔室15。在实施例中，气体可以通过另一冲洗开口被引入，同时允许任何剩余的空气尽可能多地通过同一个或不同的冲洗开口逸出。在实施例中，例如，另一冲洗开口可以用于抽吸，同时气体通过冲洗开口303被引入第三隔室300，其中，气体可以通过壁18中的可渗透的壁部24流入第二隔室。也可以使用这些实施例的组合。优选地，两个隔室15、300仅填充相关的气体或气体混合物。在图3-7中，盖子304安装在压力调节器12上，位于第三腔室300(如果提供的话)的上方。盖子304可以例如由塑料或金属制成，并且可以是可以封闭容器的填充开口的盖子304，如将要讨论的那样。此外，盖子304可以形成用于压力调节壁、尤其是箔片302的止挡部305，并因此限定第三腔室300的最大容积V300(max)，而最小容积V300(min)在所示的实施例中基本上等于零。
在将气体引入第三隔室300后，特别是达到最大容积后，如图4C所示，至少一个冲洗开口303可以例如通过塞子或通过焊接来关闭，将气体截留在压力调节器12内。在该位置中，气体基本上不能从第三腔室300中逸出，只能进入第二隔室15。类似地，所述另外的冲洗开口310或每个另外的冲洗开口310可以被关闭。优选地，如图所示，第二隔室15的容积V15明显小于第三隔室300的最大容积V300(max)。例如，第二隔室15的最大容积可以小于第三隔室300的最大容积的一半。由于调节器将被放置在相同气体环境中的饮料容器中，因此基本上没有气体会移入或移出隔室。
图5A和图5B示出了安装在饮料容器1中的本公开的压力调节器系统。在容器1的饮料隔室3已经填充饮料、特别是加压饮料，优选为包含气体的饮料，例如碳酸饮料，例如啤酒之后，包括调节器12和第一隔室100(即气体容器11)的调节器系统通过容器1的填充开口305插入。悬挂压力调节器12的盖子304安装至填充开口305的边沿317，例如通过焊接，例如但不限于激光焊接，或任何其他合适的方式，以封闭饮料隔室3。汲取管316已经安装至出口8，例如安装至分配装置6，例如龙头7，分配装置6可以以任何合适的方式直接地或通过例如饮料管线等连接至盖子304。
从图5A中可以看出，容器1将填充有饮料4，例如啤酒，饮料中可以包含一圈泡沫4A。在泡沫4A上方，示出了顶部空间5，顶部空间5可以填充空气或空气与气体例如CO2的混合物。当带有气体容器11和汲取管316的压力调节器12通过填充开口305被引入时，容器中的饮料液面将上升，将该一圈泡沫4A向上推到边沿305。因此所有的空气都被排出。
图5B中示出了填充并封闭后的容器1。盖子304已经以任何合适的方式安装至边沿305，例如但不限于通过焊接，例如超声波焊接。压力调节器12(压力调节器12与饮料隔室3开放连接，因此将具有基本相同的压力)的出口空间22中的压力将允许壁17被压下，打开阀并允许气体从第一隔室100中通过出口空间22流入或者直接流入饮料隔室3中。这将增加饮料隔室中的压力。图5B中示出了已经关闭的容器1。由于出口空间22中的压力也已经升高，壁17被迫向上，减小了第二隔室15的容积V15并再次关闭阀13。
很明显的是，至少气体可以容易地经过环312和盖子304之间的连接，使得饮料隔室内部的压力可以作用在分隔壁301上，或者如果没有设置第三隔室，则作用在可渗透的壁部24上。一段时间后，泡沫4A将基本上沉淀并再次液化，留下基本上充满气体的顶部空间5。
在该位置中，容器1将被运输和储存。由于可渗透的壁部24，在第二隔室15和其周围环境、尤其是饮料隔室3之间将会产生压力平衡，该压力平衡将基本上与给定温度下容器中饮料的平衡压力相同。这例如图6所示的那样。正如所讨论的，所描述的第三隔室的存在不会明显改变这一点。
如果在例如储存或运输带有饮料的容器的过程中，饮料隔室3内的压力发生变化，例如由于温度变化而变化，可渗透的壁部24将允许第二隔室15内的压力跟随这种变化，从而调节第二隔室15内的调节压力以匹配饮料中变化的平衡压力。
在图7A和7B中，作为示例，示出了两种可能的情况。饮料容器内的压力将相对较低，例如由于容器1和其中的饮料的显著冷却。另一方面，在图7B中，例如由于升温，饮料容器中可能存在高压。由于在储存和运输过程中温度和压力的变化通常只会逐渐发生，因此通过允许气体经由用作一个或多个节流阀的至少一个可渗透的壁部24从第三隔室流入第二隔室或者反之从第二隔室流入第三隔室，压力调节器中的压力将跟随饮料隔室中的压力变化。例如，随着时间的推移，饮料隔室中压力的增加将使气体流入第二隔室15，使得第二隔室15中的调节压力增加至大约饮料隔室3中的压力。另一方面，降低饮料隔室3中的压力将允许气体从第二隔室15中流出，使得调节压力降低至大约饮料隔室3中的压力。因此，调节压力将跟随饮料中相对缓慢的压力变化。
然而，如图8A和图9所示，如果从容器1中分配饮料，饮料隔室3中的压力P1将迅速下降。这意味着出口空间22内的压力也将下降，允许壁17被压下，以打开阀13并允许气体流入饮料隔室3，从而再次升高压力。这一切都将在几秒内发生，在此期间，没有气体或者仅有非常有限的量的气体将从饮料隔室3或者从第三隔室300(如果提供的话)进入第二隔室15。这意味着第二隔室15中的压力不会由于这种气体进入压力调节腔室15而发生显著变化。这意味着不久之后，饮料隔室3内的压力P1将再次回到调节压力，并且由于壁17将被迫回升，阀13将被再次关闭。因此，尽管分配饮料，调节压力仍将保持在期望的水平。
从图9中可以看出，在通过龙头7分配了几份之后，压力仍然可以被精确地调节。如果容器1中的平衡压力由于例如剩余气体体积或者由于显著减少的饮料体积而改变，则第二隔室15中的调节压力可以缓慢地调节到新的平衡压力。
图11-13以示例的方式示出了压力调节腔室15的可渗透的壁部的壁结构的实施例。在这些实施例中，例如与可运动的和/或可变形的壁部17相对，壁部18具有用于支撑实际的可渗透的壁部24的支撑结构25，如上所述，该实际的可渗透的壁部24主要形成为薄膜或网格、层压材料等。支撑结构25在两个相对侧24A、24B处支撑可渗透的壁部24，使得可渗透的壁部24不会明显变形，例如不会明显向内凸出，即进入压力调节腔室15，也不会明显向外凸出，即进入饮料隔室或第三腔室。因此优选地，壁18的刚性使得压力调节腔室15的容积在使用过程中仅由于可变形的和/或可运动的壁部17的运动和/或变形而变化。
在图11A和11B的实施例中，可渗透的壁部24由多层材料的基本平坦的材料片形成，并被围护在两个更加刚性的层125A和层125B之间(例如，提供支撑结构25)，优选为包括相对较大的开口27以允许气体容易地到达可渗透的壁部24的塑料层，优选地，不会由于所述开口125C、125D而产生相关的压力变化
在图11的实施例中，层125A、125B中的至少一个设置有周向封闭的直立的脊125E，可渗透的壁部24压靠脊125E，形成密封件127，以抵靠所述层125A、125B中的至少一个密封可渗透的壁部24，从而防止气体围绕所述可渗透的壁部24从压力调节腔室15流到饮料隔室3或第三隔室300(如果提供的话)中，或者反之从饮料隔室3或第三隔室300(如果提供的话)流到压力调节腔室15中。因此，在压力调节腔室15与饮料隔室3或第三隔室300之间或者反之在饮料隔室3或第三隔室300与压力调节腔室15之间经过的任何气体都必须通过可渗透的壁部24。
图12和图13中公开了壁或壁部18的替代性实施例，同样包括设置有例如上文中所述的开口27的内层125A和外层125B。可渗透的壁部24可以夹在所述层125A、125B之间。在该实施例中，可渗透的壁部24被模制为具有至少一个边沿部分126，边沿部分126被压缩在两层125A、125B之间，从而如本文前面所述地形成密封件127，防止气体在可渗透的壁部24旁边经过，而仅允许气体从可渗透的壁部24通过。
图14以横截面示意性地示出了替代性的可渗透的壁部，其中，例如由塑料或金属的网格材料或设置有开口129阵列的元件制成的相对刚性的载体128(载体128由气体可渗透的不透液体材料浸渍或覆盖，或者其中，在所述开口中设置气体可渗透的不透液体材料，例如硅胶或如下所述的其它材料)允许气体经过可渗透的壁部，而不会由于使用过程中在所述壁部上出现的压差而导致可渗透的壁部24显著变形。图14中示意性地示出了具有开口129的元件128，开口129相对较大，并且由相对较薄的硅胶层130覆盖。优选地，层130具有小于开口129的最大直径或宽度或这种横截面尺寸的厚度，并且优选地在开口129之间粘附至元件128，以支撑层130。在图14中，为了显示出开口129，层130被示为透明的，但是它也可以是部不透明的或半透明的。
显然，也可以使用根据图14的壁部24和例如图11或图12所示的支撑结构25的组合。
在实施例中，壁18、尤其是层125中的至少一个或两个，可以与压力调节腔室的另一壁整体制成，其中，例如，层125中的至少一个可以形成为铰接、折叠或滑动部分，该铰接、折叠或滑动部分可以在放置于另一层上之后在壁部24上封闭。替代性地，壁18可以单独制成，然后进行安装以封闭腔室15，例如通过焊接、压配、螺纹、夹紧或任何其他合适的方式来安装。
在本发明的一个方面，可渗透的壁部可以具有由下文中所讨论的公式(1)定义的渗透性，其中使用被称为zeta(ζ)的参数。zeta被定义为当该腔室在高于周围气体的压力下开始时，压力调节腔室15中的压力指数衰减的时间常数：
P(t)-Pamb＝(P(0)-Pamb)*e-zeta*t (1)
zeta＝腔室容积分数，即在给定条件下，1秒内填充的腔室容积乘以(delta(P)/Pabs)；
P(t)＝在给定时间点压力调节腔室内的压力；
Pamb＝环境压力；
P(0)＝开始时调节腔室内的压力(即在吃水(draughting)动作开始之前)；
特别地，zeta可以由如下的公式2表示：
Figure BDA0003460646950000271
或者由公式3表示：
Figure BDA0003460646950000272
其中，
R＝气体常数；
T＝压力调节腔室内的温度(K)；
β＝渗透率，单位是[mol/m*s*Pa]；
Aperm＝壁部24的用于渗透的表面积；
Vch＝压力调节腔室的腔室容积；
Dperm＝可渗透的壁部24的厚度；
P＝压力调节腔室的低压侧的压力(Pa)；
ΔP＝可渗透的壁部24上的压差(Pa)；
Figure BDA0003460646950000281
＝给定试验条件下的泄漏率[m3/s]。
关于泄漏率
Figure BDA0003460646950000282
以及相应的测试条件，应当理解，可渗透的壁的泄漏率可以简单地通过在壁上施加预定的压差并测量所得到的流速来确定，或者替代地，通过基于压降计算流速来确定。
在另一个实施例中，已经发现在zeta为约0.00250[1/s]的情况下可以获得良好的结果。特别地，根据优选的实施例，zeta可以在0.00125至0.005[1/s]的范围内。
例如，在非限制性的示例中，使用以下的示例性参数，所需的zeta可以被转换成所使用材料的渗透率:
-壁部24的有效渗透表面为400mm2；
-压力调节腔室的腔室容积为3.3mm3；并且
-壁部24的材料厚度为0.08mm；
这导致壁部24的材料的渗透性属性约为2050巴勒(标称值)。优选的范围可以是例如1000至4000巴勒(或1050至4000巴勒)。
在用于根据本公开的系统的过程中，气体通过可渗透的壁部24的通过速率将取决于所述可渗透的壁部24上的压差。在使用过程中，可渗透的壁部24上的压差可能暂时存在，例如由于分配饮料和/或饮料的温度变化，该压差通常远低于1巴。压力调节腔室的容积V200对于系统的设计也很重要；对于更大的压力调节腔室15，在系统性能相同的情况下允许更多的气体通过。为此，引入了变量“zeta”。
需要注意的是，系数ζ不是常数，因为delta(P)随时间减小。例如，参见图16中的曲线图，示出了基于给定的系数ζ，压力调节腔室中占主导的压力随时间的变化。
在一个有利的实施例中，可渗透的壁部使用硅胶材料制成，因为硅胶材料具有对于CO2来说相对较高的渗透性以及不透液体性。使用硅胶的另一个优点可能是，该材料的柔性允许容易地形成所讨论的密封。
可渗透的壁部24可以具有各种构型，并且包括各种材料，例如由上文可知，例如，可渗透的壁部24的示例性实施例可以包括以下一种或多种：
-箔片，尤其是塑料箔片或硅胶箔片，优选为基本上无弹性的箔片；
-层压板；
-注射成型部件；
-浸渍的织造部件；和
-浸渍的非织造部件。
同样，很明显，各种合适的材料可以用于形成可渗透的壁部24(例如，除了以上所提到的材料之外)，例如选自非限制性的组的材料，该组包括：改性大气包装用聚合物，特别是聚烯烃、填充的低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯(mPE)、双轴拉伸β-成核聚丙烯、侧链结晶聚合物，以及用于气体分离的聚合物，特别是梯形PIM聚合物、PIM-Pls(聚酰亚胺)、具有金属有机框架(MOF)的混合基质膜(MMM)、(氟化)F-聚合物、特氟隆(PTFE)AF-2400、嵌段共聚物，微孔聚合物(BreatheWayTM)。
可以通过本公开的系统分配饮料，特别是但不限于包含气体或气体混合物的饮料，例如包含CO2和/或N2或CO2和/或N2与其他气体的混合物的饮料。
在实施例中，例如如上所述，提供了一种用于饮料容器系统的压力调节系统，该压力调节系统包括用于容纳加压气体的第一隔室，该第一隔室通过至少一个气阀与周围空间流体连通，该至少一个气阀用于打开和关闭第一隔室与周围空间之间的通道，其中，提供了气阀控制系统，该气阀控制系统包括可变形的和/或可运动的壁或壁部，其中，所述可变形的和/或可运动的壁部与所述气阀可操作地接触，以打开和/或关闭所述气阀，其中，第二隔室设置在所述可变形的和/或可运动的壁部的一侧，所述可运动的和/或可变形的壁部形成所述第二隔室的壁，其中，所述第二隔室形成压力调节空间并且包括壁部，该壁部由至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部形成或者包括至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部，其中，第三隔室设置在气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部之上，位于壁部的与第二隔室相对的一侧。优选地，第三隔室具有壁部，该壁部是柔性的并且/或者是可变形的并且/或者是气体可渗透而不透液体的，使得第三隔室的容积可以改变，而所述第三隔室内部的压力不会产生显著变化。
如上所述，优选地，在使用压力调节器之前，至少第二隔室，更优选地，第二隔室和第三隔室(如果存在的话)，可以用气体冲洗或清洗，例如但不限于与饮料(该饮料的压力将被调节)中所提供的气体相类似的气体。因此，例如，存在于这些隔室中任何一个中的任何氧气都可以被所述气体替代，从而防止例如在压力调节器的使用过程中饮料的氧化并且/或者防止由于不同气体通过例如气体可渗透的壁部的交换而导致的调节压力变化。
举例来说，在用于分配含有CO2气体的啤酒如淡啤酒的实施例中，容器的顶部空间中的压力将会与饮料中的压力相等。例如，对于啤酒，在约0℃的饮料温度下，平衡压力约为1.6巴(1600000帕斯卡)绝对压力，而在约40℃的温度下，压力约为5.5巴(5.5×106帕斯卡)。
在一个示例中，饮料隔室的容积可以在1升以上，并且容积V15(max)可以是约4200mm3。通过从第一隔室100向饮料隔室中加入加压气体，该系统可以响应由饮料分配引起的快速压降，例如在不到1分钟的时间内的十分之一巴的压降，而当例如饮料隔室3中的压力由于温度变化而发生变化时(这将花费更长的时间，例如几个小时)，气体可以非常缓慢地从第二隔室15流向其周围环境，或者反之从周围环境流向第二隔室15，使得形成压力调节腔室的第二隔室15中的调节压力P2将被修正为顶部空间5中的平衡压力。
图10A-10E示出了压力调节壁或壁部301的替代性实施例。
图10A示出了壁301，壁301形成为固定在周向壁18A的周向的固定位置处的波状膜。图10B示出了连接至柔性膜环301B的相对刚性的板元件301A的结合，柔性膜环301B又密封地连接至周向壁18A。图10C示出了类似于图10B的实施例，但是这里的柔性膜部分形成为大致管状元件301B。图10D示出了活塞型分隔壁301，该活塞型分隔壁301以非常低的摩擦(例如通过使用减小摩擦的塑料或涂层，例如但不限于特氟隆)抵靠周向壁18A的内侧进行密封。图10E示出了分隔壁301的实施例，该分隔壁301基本上是连续的，并且是高度柔性且可拉伸的，从而可以在V300(min)和V300(max)之间改变形状，而不需要很大的力。这可以例如由橡胶或人造橡胶、硅胶等制成，并且可以非常薄，例如一微米至几微米或更小。
本发明绝不限于仅以示例的方式示出并讨论的实施例。在所附权利要求的范围内，其许多变型是可能的。例如，压力调节器可以完全围护在饮料隔室内，或者可以形成为容器的整体部分。可以使用其他材料以形成气体可渗透的壁部24，而可渗透的壁部24可以不同地定位，例如在压力调节壁的侧壁中，或者在可运动的和/或可变形的壁部17中或挨着可运动的和/或可变形的壁部17。可以使用其他类型的阀和分配系统。如上所述的实施例的组合也被认为是被公开的。这些和可比的变型以及它们的组合被理解为落入权利要求所概述的本发明的框架内。自然，不同实施例的不同方面和/或它们的组合可以在本发明的框架内相互组合和交换。因此，所提到的实施例不应当被理解为是限制性的。
例如，第一隔室可以用各种方式来基本上填充气体，包括液体形式的气体、气体形式的气体、液体形式的气体和气体形式的气体的混合物、附着在例如碳上的气体，和/或其他。

Claims (19)

1.一种用于饮料容器系统的压力调节系统，包括用于容纳加压气体的第一隔室，所述第一隔室通过至少气阀与周围空间流体连通，所述气阀用于打开和关闭所述第一隔室与周围空间之间的通道，其中，设置有气阀控制系统，所述气阀控制系统包括可变形的和/或可运动的壁或壁部，其中，所述可变形的和/或可运动的壁部与所述气阀可操作地接触，以打开和/或关闭所述气阀，其中，所述可变形的和/或可运动的壁部的一侧设置有第二隔室，所述可运动的和/或可变形的壁部形成所述第二隔室的壁，其中，所述第二隔室形成压力调节空间并且包括壁部，该壁部由至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部形成或者包括至少气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部。
2.根据权利要求1所述的压力调节系统，其中，所述气体可渗透、不透液体的可渗透的壁部被构造成使得在使用过程中，气体能够进入所述第二隔室并且/或者从所述第二隔室离开，特别是经由该气体可渗透的壁部，并且使得所述气体可渗透的壁部阻止液体进入所述第二隔室。
3.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，所述气体可渗透的壁部设置有支撑框架，其中，所述支撑框架具有比所述可渗透的壁部高的刚度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，所述气体可渗透的壁部具有在1000至4000巴勒范围内的气体渗透率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，所述压力调节系统具有使得ζ(zeta)在0.00125至0.005(1/s)范围内的构型，其中，ζ被定义为：
Figure FDA0003460646940000011
其中，R＝气体常数，T＝所述第二隔室中的温度(K),β＝渗透率[mol/m.s.Pa]，Aperm＝所述气体可渗透的壁部的用于渗透的表面积，Vch＝所述第二隔室的腔室容积，并且Dperm＝所述可渗透的壁部的厚度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，当所述气阀打开时，所述第一隔室与所述周围环境、尤其是饮料隔室开放连通。
7.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，在使用过程中，至少所述第一隔室和第二隔室基本上充满气体和/或液体形式的相同的气体或气体混合物，尤其是CO2或N2或其混合物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，所述可渗透的壁部包括或包含以下至少一个：
-箔片，尤其是塑料箔片，优选为基本无弹性的箔片；
-层压板；
-注射成型部件；
-浸渍的织造部件；和
-浸渍的非织造部件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，所述可渗透的壁部包括硅胶或硅胶基材料或者由硅胶或硅胶基材料制成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，所述可渗透的壁部涂覆有或浸渍有硅胶或硅胶基材料。
11.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，所述可运动的和/或可变形的壁部设置在所述第二隔室的第一侧，尤其是面向所述第一隔室的一侧，并且所述可渗透的壁部设置在所述第二隔室的相对的第二侧。
12.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，至少所述第二隔室包括至少一个冲洗开口，在所述调节器用于压力调节的使用过程中，所述至少一个冲洗开口是关闭的。
13.根据前述权利要求中任一项所述的压力调节系统，其中，所述可渗透的壁部由支撑件支撑，并且优选地，所述可渗透的壁部包括支撑件或者被围护在支撑件中，其中，优选地，所述支撑件包括位于所述可渗透的壁部的相对侧上的至少两层，具有至少一个开口，每个开口用于允许气体进出所述可渗透的壁部。
14.用于根据权利要求1-13中任一项所述的压力调节系统的压力调节器，其中，所述压力调节器至少包括所述第二隔室，以及用于将所述压力调节器连接至第一隔室、尤其是气体容器的连接装置，其中，所述第二隔室的外壁的至少一部分由半渗透性的壁部提供。
15.一种饮料容器，包括根据权利要求1-13中任一项所述的压力调节系统，其中，所述第一隔室的所述气阀通向所述饮料容器的饮料隔室，并且其中，所述可渗透的壁部设置在所述饮料隔室中或者与所述饮料隔室直接流体接触。
16.一种饮料容器，包括根据权利要求1-13中任一项所述的压力调节系统，其中，所述第一隔室的所述气阀通向所述饮料容器的饮料隔室，并且其中，所述可渗透的壁部设置在第三隔室中或者与第三隔室直接流体接触，以将所述可渗透的壁部与所述饮料隔室分隔开。
17.用于制备根据权利要求1-13中任一项所述的压力调节系统的方法，其中，用气体或气体混合物清洗至少所述第二隔室，优选地，该气体或气体混合物与存在于待用所述压力调节器进行加压的饮料中的气体或气体混合物相同，特别是CO2气体或N2气体或CO2/N2气体混合物。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，通过将所述气体或气体混合物经由第一开口供给到所述第二隔室中，并允许所述气体或气体混合物将空气经由第二开口压出所述第二隔室，并随后关闭开口，从而用所述气体或气体混合物冲洗至少所述第二隔室。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述可渗透的壁部将压力调节腔室与在所述可渗透的壁部之上延伸的第三隔室连接，从而阻止所述压力调节腔室与所述饮料隔室之间的直接连通，其中，所述第三隔室也用所述气体或气体混合物进行清洗。
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