CN1241785C - 快速排放流体食品的装置和方法 - Google Patents
快速排放流体食品的装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1241785C CN1241785C CN00818284.1A CN00818284A CN1241785C CN 1241785 C CN1241785 C CN 1241785C CN 00818284 A CN00818284 A CN 00818284A CN 1241785 C CN1241785 C CN 1241785C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluid
- jet pipe
- fluid food
- food
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/0042—Details of specific parts of the dispensers
- B67D1/0081—Dispensing valves
- B67D1/0085—Dispensing valves electro-mechanical
- B67D1/0086—Hand-held gun type valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/0003—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid
- B67D1/0004—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid the beverage being stored in a container, e.g. bottle, cartridge, bag-in-box, bowl
- B67D1/0005—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid the beverage being stored in a container, e.g. bottle, cartridge, bag-in-box, bowl the apparatus comprising means for automatically controlling the amount to be dispensed
- B67D1/0006—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid the beverage being stored in a container, e.g. bottle, cartridge, bag-in-box, bowl the apparatus comprising means for automatically controlling the amount to be dispensed based on the timed opening of a valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/0003—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid
- B67D1/0009—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid the beverage being stored in an intermediate container connected to a supply
- B67D1/001—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid the beverage being stored in an intermediate container connected to a supply the apparatus comprising means for automatically controlling the amount to be dispensed
- B67D1/0011—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught the beverage being a single liquid the beverage being stored in an intermediate container connected to a supply the apparatus comprising means for automatically controlling the amount to be dispensed based on the timed opening of a valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/08—Details
- B67D1/0857—Cooling arrangements
- B67D1/0858—Cooling arrangements using compression systems
- B67D1/0861—Cooling arrangements using compression systems the evaporator acting through an intermediate heat transfer means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/08—Details
- B67D1/0857—Cooling arrangements
- B67D1/0858—Cooling arrangements using compression systems
- B67D1/0861—Cooling arrangements using compression systems the evaporator acting through an intermediate heat transfer means
- B67D1/0865—Cooling arrangements using compression systems the evaporator acting through an intermediate heat transfer means by circulating a cooling fluid along beverage supply lines, e.g. pythons
- B67D1/0867—Cooling arrangements using compression systems the evaporator acting through an intermediate heat transfer means by circulating a cooling fluid along beverage supply lines, e.g. pythons the cooling fluid being a liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/0042—Details of specific parts of the dispensers
- B67D1/0081—Dispensing valves
- B67D2001/0087—Dispensing valves being mounted on the dispenser housing
- B67D2001/0088—Dispensing valves being mounted on the dispenser housing operated by push buttons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
- B67D1/0042—Details of specific parts of the dispensers
- B67D1/0081—Dispensing valves
- B67D2001/0087—Dispensing valves being mounted on the dispenser housing
- B67D2001/009—Dispensing valves being mounted on the dispenser housing operated by cup detection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D2210/00—Indexing scheme relating to aspects and details of apparatus or devices for dispensing beverages on draught or for controlling flow of liquids under gravity from storage containers for dispensing purposes
- B67D2210/00002—Purifying means
- B67D2210/00013—Sterilising means
- B67D2210/00015—UV radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Devices For Dispensing Beverages (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Dairy Products (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
Abstract
公开了一种流体食品的排放装置和排放方法,该排放装置喷管组件(40),它能控制从喷管组件(40)排出的流体食品的压力。该喷管组件(40)还包括一个手持的流体食品排放器(16),它能冷却并有选择地排放供到其中的多种流体食品的一种。
Description
技术领域
本发明通常关于流体排放器,特别是关于流体食品排放器和它的冷却、消毒、测量和压力控制装置。
背景技术
尽管流体排放系统和装置中已作出了很多改进,但近十年来关于这种装置和系统中存在的问题仍未解决。这些问题存在于许多不同的流体排放的应用中,但下面将描述在食品和饮料工业中流体排放装置和系统的特殊影响。可以看出,在该工业中的流体食品排放器可用来排放各种碳酸的、无碳酸预混合的和混合的饮料,包括如啤酒、苏打水、水、咖啡、茶等等。在该工业中的流体排放器还常用于排放非饮料类流体、如调味品、食品成分等。这里所用的和所附权利要求中所用的“流体食品”指的是任何类型的待消费并是可流动形式的食品或饮料。
在流体食品排放技术方面长期存在的主要问题是用于碳酸饮料时的排放问题。首先,由于倒出的流体是碳酸的,因此对压降很敏感,传统的碳酸流体食品排放器通常流得很慢,需要数秒钟才能填满一个通常尺寸的杯子或玻璃杯。其次,当流速增大时,排放的饮料常常具有不希望有的大量泡沫的上部(这会溢出、撒出或产生污物),并常因快速排放而使食品单调无味。一些现有的装置采用流体静压力来使流体食品推出位于排放口上方的保存罐,在授予Nelson的美国专利号5603363中公开了一种这样的装置。不幸的是,这些装置不能在出口处提供压力控制,在碳酸流体食品情况下在防止形成泡沫和饮料损失方面它的能力有限。在这种装置中的台架压力的工作潜力由于流体静压而大大浪费了。由于在这些装置中不能保持对出口的台架压力,碳酸流体食品不可避免地会在等待下次排放时损失它的碳酸气。另外,象其它现有的啤酒排放器一样,这些装置采用效率很低的方法来冷却容器和流体食品的供给装置。
传统的流体食品排放器的另一个问题与该流体在排放前和流体饮用时的温度有关。一些饮料通常冷却后饮用,但饮料中没有冰,因此在排放前必须保持冷却或冷冻。这项要求就在排放这类饮料的排放器上加上了许多设计限制。作为例子,啤酒是冷却饮用的,因此在排放前必须冷冻或冷却。传统的做法是在冷冻和隔热的储存区冷却啤酒。在啤酒排放之前的不确定的时间内冷却啤酒储存区的方法效率低而且成本高。这种冷却还不能提供待排放流体食品的快速控温和温度变化。特别是由于储存的流体食品通常量相当大,这就不可能由用户来快速改变和调节温度。另外,传统的制冷系统不大适合用制冷系统的自动或手动控制来进行流体食品温度的控制。
与大多数其它的不需要冷却的(如软饮料、茶、柠檬汁等,它们可在排放后在容器中与冰混合)、或至少与在制冷流体源和出口、龙头或排放枪之间的流体管线上不需要冷却装置或系统的流体食品不一样,啤酒最好在直到排放点上均能保持冷却。因此,很多传统的排放器不宜用于排放啤酒。例如,位于制冷流体源和出口、龙头或排放枪之间的流体管线内的啤酒会在两次排放之间变成温的。在这些管线中的啤酒喝起来是温的,它可与流体管线中的温啤酒后流出的冷啤酒混合,或泄放和排放掉。这种情况是不能接受的,因为这些产品被称为废品或不能满足要求的产品。另外,由于很多流体食品会很快变质,长时间地保存这些未冷却的流体食品(如在从制冷流体源到出口、龙头或喷射枪之间的管线中的食品)会使流体变质、甚至污染构件或整个排放系统,从而要求对整个系统进行清洗。
由于很多流体食品一直到排放点均需保持冷却,为达到这种冷却所要求的装置和构件对传统的排放器设计构成了很大的限制。因此,如啤酒那样的易变质流体的排放器通常有不可移动的龙头,这些龙头通过隔热的或制冷的管线连到制冷流体源上,而较少变质的流体(特别是那些在排放后可用冰冷却的流体)的排放器可以用手拿着和移动,如果需要,它们由不制冷的和不隔热的流体管线连接到制冷源或不制冷的流体中。
一个与上述问题相关的流体食品排放器的设计任务是在需要时清洗和消毒排放器的能力。象上述问题一样,不能适当地清洗排放器系统会影响流体食品的气味,甚至会使新鲜的流体食品变质。由于不能适当地清洗和消毒排放器系统的一个或多个内部区域,因此很多有潜力的排放器系统的设计不能采用。尤其是当排放器系统设计采用具有小的、难于接近的小零件或具有小内部区域的零件,它们不能用冲洗方法来很容易地清洗,这种设计可能提供的优点由于清洗要求而无法做到。
上述所有问题均对排放的流体食品的质量和味道有很大影响,而且还有一个在大多数的排放器应用中起作用的重要因素:速度。由于不能采用已知装置来增大液流、由于碳酸流体在其排放方式上需要特别当心、或由于来自易变质流体对排放器设计的限制,传统的流体食品排放器肯定流速慢、而且效率低。
有鉴于上述先有技术中的问题和限制,就需要有一种流体食品的排放装置和方法,它能以受控制的方式来快速排放流体食品,即使在两次排放之间的较长时间内也不会起泡或除去二氧化碳;它能使整个通过排放装置的流体长期地并高效率地保持冷却;它可采用自动或手动制冷系统的控制装置来对排放的流体食品进行快速而准确的温度控制;它可做成安装或手持装置的形式;即使在装置中存在相当小而难于接近的内部区域也可很容易地进行清洗和消毒;它还可监视装置的操作和控制排放压力、流速、和头部大小等排放参数。本发明的每个优选实施例可达到一个或多个上述结果。
发明内容
本发明通过提供一个喷管组件来解决上述先有技术中的问题,该喷管组件能控制喷管组件具有的流体食品的压力,一个制冷系统采用制冷系统的制冷压力控制来提供有效和优良的流体食品温度的控制,一种类型的热交换器以一种方式连接以冷却通到排放喷管出口的流体食品,一个消毒系统用以有效地消毒流体食品排放系统的内、外部、甚至是难于接近的位置,一个手持的流体食品排放器能冷却和有选择地排放供到其中的多种流体食品的一种。
本发明解决了如何采用流体食品架的压力作为整个排放系统的压力而不会出现如可能产生的较高压力的排放问题(尤其是在如啤酒排放系统那样的碳酸饮料系统中,在两次排放之间长时间地保持对碳酸饮料的加压是非常不必要的)。本发明提供了一种流体食品的排放装置,包括:一个至少具有一个壁的喷管,一个接纳在喷管内的阀,该阀和至少一个壁确定了喷管内用以接收和保持流体食品的液密的腔;和一个连到阀上用以使阀以伸缩关系相对于喷管移动的作动器,该阀具有与液密的腔内的一定范围的流体食品压力相对应的至少一个打开位置和一定范围的关闭位置,在关闭位置上,阀密封在喷管内的不同位置上。本发明的替换性实施例采用了其它的降压构件和装置来控制喷管上的排放压力。例如,一个排空管线可从喷管组件或供给流体食品的流体管线延伸到出口组件。在喷管打开之前通过将一定量的来自喷管或流体管线的流体食品排出,一个系统控制器可将喷管中的流体食品的压力降到所要求的和可控制的排放水平上。本发明的另一些实施例采用可移动的流体管线的壁、可变形的流体腔壁等等来控制喷管上的流体食品的压力。可以采用控制喷管阀动作的压力传感器和/或流速表的控制系统来测量和监视流动情况,由此可使用户在需要时监视流体食品的排放和耗费情况。
为了改进排放系统的温度控制和冷却效率,本发明最好采用靠近喷管组件的热交换器,在热交换器和它的相应的喷管组件之间没有大的结构件堵塞。最好采用高效的板式热交换器,因为它们的效率较高而且尺寸小。在热交换器中可采用一个通气系统或塞来通风或注满它的可能存在的前部空间,由此可避免清洗和加压排放的问题。由于热交换器的位置靠近喷管组件,因此它能产生对流循环,通过喷管组件将冷的流体食品送到喷管组件的终端部分,并在此接收温的流体食品,因此直到每个喷管组件排放口均可使流体食品保持冷却。另外由于流体食品在靠近排放点处冷却,在很多应用中可以由隔热的储存区的对流冷却来去掉由于两次排放之间的潜在的长时间内的流体食品的无效的制冷源。
如果需要,本发明还可采用排放枪的形式,由此可提供排放喷管的机动性和排放速度。排放枪的优选实施例具有一个热交换器,它靠近喷管组件以在喷管组件中产生如上面讨论的冷却对流循环。为了增加轻便性和用户操纵排放枪的能力,该热交换器是一种如板式热交换器那样的高效热交换器。该排放枪可具有多个流体食品输入口。因此允许用户可有选择地排放多种流体食品的一种。最好一个阀装在热交换器和排放枪的喷管组件之间,该阀可由用户通过排放枪上的控制装置来控制,用以排放供到其中的任何流体。如上面所述的喷管组件和热交换器一样,热交换器的位置靠近排放点消除了在很多应用中制冷流体食品的要求。另外,喷管的压力控制最好由具有如上所述的一定范围的关闭位置的喷管组件阀来进行。
为了进一步改进对流体食品温度的控制,本发明最好具有一个可通过控制制冷剂压力和/或温度来控制的制冷系统。一个蒸发器压力调节器尤其可用于控制制冷系统中压缩机上游的制冷剂压力,由此可控制热交换器中制冷剂的冷却能力和控制通过热交换器的制冷剂的温度。此外,一个热气旁路阀可将来自压缩机的热的制冷剂重新引入热交换器的冷的制冷剂中,由此来控制热交换器的冷却能力和控制通过热交换器的流体食品的温度,该阀特别可用于制冷系统处于低载荷或0载荷操作条件下的情况(如在热交换器中的流体已经是冷的时不常见的排放之间的情况)。
本发明的优选实施例具有一个用来消毒系统内外表面的紫外光组件。该紫外光组件具有一个紫外光发生器并具有一个或多个将紫外光传到排放系统内或上面的各个位置的紫外光传输装置。例如,紫外光可传输到常在表面以下灌注操作中沉浸的喷管外表面上、热交换器的前部空间、甚至是排放系统的流体管线内的许多位置上。该紫外光传输器可以是光导纤维、光管或其它普通的能将紫外光从紫外光发生器传输到一定距离上的待消毒的位置的构件。
本发明还提供了利用上述排放装置来排放流体食品的方法。
通过下面参照附图对本发明的详细描述将会更加清楚本发明的进一步的目的、优点和操作过程及方法,其中在整个附图中同样的构件用相同的数字表示。
附图说明
下面参照表示本发明的优选实施例的附图来进一步描述本发明。但应该看到。附图中所公开的本发明仅以示例方式来说明,下面说明和图示的各种构件及其联合可进行不同的安置和组合,从而产生在本发明的精神和范围内的实施例。
在附图中,其中相同的参照数字表示同样的构件。
图1是本发明第一个优选实施例的售货车的透视图,该售货车具有一组架式喷管组件、一个排放枪和相应的构件;
图2是图1所示的售货车的垂直剖视图,它表示售货车的内的连接和构件;
图3是本发明优选实施例的食品流动情况的概略示图;
图4是图1和2所示的架式喷管组件的垂直剖视图;
图5是本发明优选实施例的制冷的概略示图;
图6是用在图1和2所示的售货车上的架式热交换器的部分切开的透视图;
图6a是图6的架式热交换器的垂直剖视图;
图7是图1所示排放枪的侧向垂直剖视图;
图8是沿图7中的8-8线剖开的图7所示的排放枪的前部垂直剖视图;和
图9是本发明优选实施例的消毒系统的概略示图。
具体实施方式
本发明可用在排放流体食品的任何环境中,例如,本申请的附图示出本发明用在移动售货架(通常示为10)上。首先参见图1,该售货架最好是一个配套设备,它可由一台发电机或通到电源的电缆(未示出)来供电。图示的售货架具有一个排放架12,从架12伸出多个排放喷管14,用来排放各种流体食品。图示的售货架10具有一个流体食品排放枪16,它能有选择地排放由流体管18供给的多种流体食品的一种。为了使用户能控制该台和排放操作。该售货架10最好在用户可接近的位置具有控制器20(最好是如图所示的控制板形式)。
正如图2所示,售货架10罩住最好是小桶形式的啤酒供给装置,下面仅参照一个小桶和相关的加压和流体输送构件(如流体管线、压力调节器、喷管和其它排放构件)来进行描述,不过本发明可用于其它小桶22和图2中看不见的相关的排放设备。另外,本发明的下面的描述仅以示例形式参照排放啤酒的一个装置的不同实施例来进行的。但是,应该看到,本发明不仅限于排放这种类型的流体食品、或储存和排放这种流体的罐子,本发明可用于排放在上述发明背景中提到的任何其它类型的流体食品。其它流体食品常常不装在桶中,但常以很多其它类型的罐子来运输和储存。本发明同样能用于将不同的流体罐子的其它流体来进行排放操作。
正如本专业技术人员熟知的,啤酒是加压储存的,并是由压力源或连到桶上的啤酒气(一种二氧化碳和氮气的混合物)、或二氧化碳罐那样的流体加压装置来从传统的桶中排放的。这些压力源或流体加压装置将压力加在桶里的啤酒上,将啤酒通过啤酒龙头推出。应该看到,在整个说明书和权利要求书中,当称谓一个构件“连接”到另一构件上时,这不一定就是指一个构件固定或附着到另一构件上,该术语“连接”指的是一个构件直接或间接地连接到另一构件上、或与另一构件机械或电连接。为了调节桶中啤酒的压力和系统中的啤酒的压力,一个压力调节器以传统方式连接到压力源上,它最好能测量压力源内和桶内的压力量级、还可允许用户来改变释放到桶中的压力。在图2中示出的本发明的优选实施例中的一种流体食品加压器是一个二氧化碳罐24,它以传统方式由压力管线26连接到桶22上。一种传统的压力调节器28装到罐24上,用以测量上述罐和桶的压力。一个流体输送管线30也以传统方式通过一个开关32连接到桶22上,该管线通到下面将讨论的下游的排放设备上。
罐24、压力管线26、调节器28、桶22、开关32、输送管线30以及它们的操作和连接这些构件(未示出)的连接装置对本专业技术人员来说是熟知的,因此在此不作详述。然而,应该看到,本发明的替换性的实施例可采用完全不同于这里讨论的桶和桶的布局的传统的流体储存布局和流体食品加压装置,这些都将落入本发明的范围内。例如,虽然在啤酒排放装置上不是优选的,某些流体食品储存装置依赖流体的液体静压来为下游的排放设备提供足够的流体压力。在这种情况下,流体食品根本就不必加压,它可放置在比下游排放设备高的位置上,以此建立必须的排放压力。作为另一个例子,其它系统采用流体泵来加压排放的流体。至少部分按照待排放的流体的储存压力,流体储存装置可呈桶、罐、包或类似的形式。每个这类替换的流体加压布局和储存装置均起到与图示实施例相同的作用,即在压力下将流体从储罐供到下游的排放设备(可以具有也可不具有调节使来自储存装置的流体移动的压力的传统的装置)。对本专业技术人员来说,这些替换的加压布局和储存装置是熟知的,它们均落入本发明的精神和范围之内。
继续参见图2,输送管线30从桶22通到架式热交换器34。该架式热交换器34最好为供有制冷剂的板式热交换器,下面将详细讨论这一点。该板式热交换器34最好位于确定排放架12的后部的罩36中,它以传统的方式安装在罩内。该架式热交换器34具有传统的开口和接头,用以连接来自售货机10中每个桶22的啤酒输入和输出管线;并连接连到架式热交换器34上的输入和输出制冷剂管线。
从热交换器34伸出的是一系列的啤酒输出管线38(每根对应于每个桶),在图2中仅可见到其中的一根。每个输出管线38通到喷管组件40,该喷管口组件可由用户操作来打开和关闭,从而如下面将详述的那样来排放啤酒。
在图1和2所示的本发明的优选实施例中,所示出的排放枪16也连接到桶22上。亦即排放枪16或一个喷管组件40(未示出)将提供来自桶22的啤酒。虽然如图2所示通过开关32将两者连到同一个桶22上,这种布局仅用作说明和简化的目的。来自桶22的啤酒由流体管线42供给排放枪16,在图2中仅可看见这些管线中的一根。更具体地说,排放枪16最好具有一个板式热交换器44,流体管线穿过它并以传统方式通过流体输入口相连接。一个流体输出口(下面将详述)将热交换器44连到啤酒枪16的喷管组件46。该热交换器44还具有传统的用以连接输入和输出制冷剂管线和架式热交换器34的开口和接头。
图中所示的售货架10还具有一个制冷系统(通常示为48,并在下面将详细描述),用以冷却售货架10的内部和冷却热交换器34、44的制冷剂。为了将制冷剂供给热交换器34、44,传统的制冷剂管线50、52从制冷系统48分别通到热交换器34、44,通过本专业技术人员熟知的接头和开口连接到制冷系统48和热交换器34、44上。同样,传统的制冷剂返回管线54、56分别从热交换器34、44伸出,通过传统的接头和开口连接到制冷剂系统48和热交换器34、44上。
为了使桶22和连接流体食品和制冷剂管线30、42、50、52、54和56冷却,售货架10内部最好以传统的方式隔热。对于运行在售货架10外部到排放枪16的流体管线42,在排放枪16不使用时最好将这些管线放在售货架10内。特别是,流体管线42可附着到一个卷筒装置或任何其它的传统的管线承装装置(未示出)上,在排放枪16返回到售货架10上的保持器58上时,它将流体管线42拉到售货架10内。对本专业技术人员来说,这些装置和操作均是熟知的,因此不作进一步描述了。
参见图3,现详细描述穿过本发明的啤酒的流动情况。正如在这里和所附权利要求中所采用的,术语“流体管线”总体上指的是从流体源(例如桶22)到排放出口70、130流体通过的区域。“流体管线”可以指流体通过该系统的整个通路或一部分通路。
如上所述,输送管线30从每个桶22通到架式热交换器34,并以传统方式连到架式热交换器34的流体输入管线上。输送管线30最好装有阀60,用于至少有选择地限制、最好是有选择地关闭输送管线。为简化起见,阀60最好是传统的收缩阀,但也可采用能迅速关闭和打开输送管线30的膜阀或任何其它阀。阀60可象很多收缩阀所用的那样装在输送管线30上方,也可按需要拼接到输送管线30内。
如上所述,流体输出管线30从架式热交换器34通到每个喷管组件40。输出管线38和连接的喷管组件40是架式热交换器34在其流体出口(未示出)上的延伸。一根排空管线62最好从输出管线38或喷管组件40伸出,如图3所示,并以传统方式连接到输出管线或喷管组件上。排空管线62最好装有排空阀64,可有选择地关闭排空阀62。排空阀64最好也是一个收缩阀,但也可以是如上面参照输送管线30上的阀门60描述的其它任何阀门。正如将要更详细描述的,喷管组件40供给来自热交换器44的啤酒,它可进行开启和关闭,以有选择地排放啤酒。
喷管组件40(见图4)包括一个罩66、一个可移动到打开和关闭排放出口70的阀68和一个流体保持腔或容器80,它至少由罩66的一部分、最好至少由罩66的一部分和阀68来确定。罩66最好是如图所示的细长体。为了下面将要叙述的理由,罩66、阀68和排放出口70的形状最好做成允许阀68在罩66内以伸缩关系移动一段距离。在图示的实施例中,罩66、阀68和排放出口70具有圆形截面的形状,因此,在罩66内确定了一个管状内部区域。阀68最好是如图4所示的柱塞型阀,其中阀68在到达打开位置之前通过的位置范围内能提供对罩66的壁或内壁(取决于罩66的形状)的密封。虽然在这种阀中,一个打开位置是可能的,阀66最好可移动通过一定范围的打开位置,因此可提供不同尺寸的排放出口70和从排放出口70流出的相应范围的流速。为了作动阀68,一根阀杆72装在阀68的一端,并穿过罩66伸到最好附着到罩66上的作动器74。作动器74最好由用户或系统控制器150以传统的方式来进行控制,以将阀68定位在罩66中的一定范围内的不同位置上。该位置范围包括至少一个排放70打开以排放啤酒的打开位置和沿罩66长度确定的、排放口70关闭以防止啤酒排放的关闭位置的范围。本专业技术人员将会看到,整个喷管组件40的罩66不一定是细长或管状的。在采用优选的柱塞型阀68时(下面描述的其它出口构件也能起到柱塞型阀68的作用,如下面讨论的那样),仅与阀68接触的罩部分在关闭阀门位置的范围内来提供流体密封,它们应是细长的、管状的或沿其长度具有恒定截面积的一个腔。
作动器74最好是气动的,它最好由来自气压机(未示出)、压缩空气罐(也未示出)或从连到加压桶22上的罐24的传统的管线和接头来供给压缩空气。本专业普通技术人员可以看出,为完成将阀68相对于罩66移动以打开排放出口70的同样功能,可采用多种其它的作动装置和组件。例如,作动器74不必在与出口阀68打开和关闭相对应的伸和缩的两个位置上均具有外部动力,作动器74可在一个方向具有外部动力(例如朝出口阀门68打开的伸展位置),并由喷管组件40内的加压的啤酒以本专业技术人员熟知的方式压向相反的方向。作为另一个例子,气动作动器74可用由齿轮(如用阀杆、齿轨上的齿轮齿转动阀杆72的蜗形齿轮和小齿轮组等)、磁力等来移动阀的电动或液压作动器、或机械作动器代替。在这一方面而言,阀68不必装到阀杆72上并由阀杆来移动。现有的多种其它的阀作动构件和组件可用来移动阀68,从而打开和关闭排放出口。然而在所有这些情况下的作动构件和组件最好是可控制的,它能使阀68在一定范围的位置上移到罩66内的所需要的位置上。这些其它的作动组件和构件也落入本发明的精神和范围内。
在本发明的特别推荐的实施例中,一个起动传感器76和关闭传感器78装在出口罩66的顶部或在阀68的顶部(如图4所示)。两个传感器76、78以传统方式连到一个系统控制器150上,用以控制阀60、62、76从喷管组件40排放啤酒并在需要时停止啤酒的排放。起动传感器76最好是响应触动的机械的起动装置,而关闭传感器78是一个光传感器,它响应对啤酒的光学探测或沉浸在啤酒中。当然,可用很多其它公知的机械和电子传感器来将信号送到系统控制器150,从而打开和关闭出口组件40的阀68。这些传感器包括、但不仅限于贴近式传感器、移动传感器、温度传感器、液体传感器等等。然而所用的传感器(尤其是本发明优选实施例中的起动传感器76那样的机械传感器)应选成能与各种啤酒容器和容器的形状一起操作。例如,当选择的起动传感器是通过探测啤酒容器的底面来操作时,该传感器应该能探测各种类型的啤酒容器的底面,包括但不仅限于平的、斜的、不透明的、透明的、反光的、不反光的等等表面。
在啤酒排放操作中,用户将一个玻璃杯或一个大杯那样的容器放在与所需要的啤酒类型的喷管组件40的下方,升起容器,一直升起到能起动起动传感器76(在推荐的手动起动传感器的情况下最好通过与容器底接触来起动)。在起动时,起动传感器76通过电连接装置将一个信号送给系统控制器150(如沿阀杆72向上,从作动器74或罩66出来,和到达系统控制器150;离开罩66向上再到达系统控制器150,等等)、或者传送一个普通方式的无线信号,该信号由系统控制器150接收。系统控制器150作出响应,关闭来自桶22的输送管线30上的阀60。在这个阶段,桶22、输送管线30、热交换器34、输出管线38和喷管组件40所含啤酒的压力接近或等于桶中的压力,对于适当地从喷管组件40排放啤酒来说,这个压力太大了。因此,最好按照所要排放的特点(如所要求的啤酒量)和所排放的啤酒的类型,将喷管组件40的压力降到所需要的量,可用多种方法来降低喷管组件40上的压力。
例如,系统控制器150可发送一个信号到排空阀64,以打开该阀将啤酒排出排空管线62。阀控制器响应这样的信号对本专业技术人员来说是熟知的,因此这里不作进一步描述了。排空阀64最好打开足够长的时间使足够的啤酒放出,以降低喷管组件40中的压力。排空阀打开所需要的时间至少部分地取决于所要求的降压量、所排放的啤酒的类型和排空管线62和排空阀64的尺寸。系统控制器150最好为不同类型啤酒所要求的压降所需要的时间预先设定程序。因此用户用控制装置20来进入将排放的啤酒的类型,此时系统控制器150参照喷管组件40中的压降所需要的时间将压力降到足够低,以进行适当的啤酒排放。在喷管组件40的压力充分降低后,系统控制器150传送一个信号到排空阀64,以关闭该阀,同时发送一个信号到作动器74,以打开出口阀68。
作为另一个例子,喷管组件40中的压力可通过加大所含啤酒区域的一些部分来降压,虽通过加粗流体管线或一部分热交换器34(如移动确定流体管线或热交换器34一部分的壁或表面)可进行加大,但最好还是加大流体保持腔80。因此,阀68可以移动,从而增大喷管组件40的罩66中的流体保持腔80的尺寸。该阀最好确定流体保持腔的一个面或壁。正如上面讨论的,阀68最好可移过一定范围的喷管组件40的关闭位置,并最好在罩66内呈伸缩关系。当系统控制器50接到来自起动传感器76的起动信号时,该系统控制器150发出一个信号到作动器,将阀移向排放出口70,该移动增加了喷管组件40中的流体保持腔80的容积,因此降低了喷管组件40中的压力,在阀68到达排放出口70并打开以排放啤酒之前,喷管组件内的压力已降到所要求的排放压力上。
还有一种普通的降压装置和组件可用来降低喷管组件40内的排放前的压力。例如,一个或多个确定流体保持腔80的壁可以移动以扩大流体保持腔,这样在出口阀68移动之前一个或多个伸缩式的壁可横向地移向和移离流体保持腔80的中心,可变形的流体保持腔80(如管状柔性的柔性壁)增大了流体保持腔80等的容积。作为例子,在球形构件中可形成这种壁,通常它们受到带子、缆绳或其它固定件的限束,在排放前松开以增大流体保持腔80的容积。对本专业技术人员来说,其它公知的装置和组件均装入本发明的精神和范围之内。
应该看到,可采用多于一个的降压装置来将出口排放压力降到所需要的水平。例如如图3和4所示,喷管组件包括排空管线62和排空阀64组件,还包括伸缩式出口阀68。实践中通常仅一个这样的装置是必需的。因此,大多采用如图4和5所示的优选的伸缩式喷管组件,就不必采用或去掉排空管线62和排空阀64。另外,如图3和图4中所示的采用排空管线62和排空阀64时,可不必要求阀68具有一定范围的关闭位置,换言之,阀68可简单地具有一个打开和一个关闭的位置。按照降压组件和装置的工作速度和喷管组件的排放速度,甚至可以去掉来自桶22的输送管线30上的阀60。特别是由于在离喷管组件一定距离上通常出现的压降滞后在喷管组件40上或接近处的低压力,就不必降低架式热交换器(如在输送管线30中)的上游的流体压力。在喷管组件40上足够快的压降可允许用户在热交换器34上游的高压传到喷管组件40时之前在喷管组件上以所需要的排放压力或与其相接近的压力来排放啤酒,因此就不必启动输送管线32上的夹紧阀或去掉该夹紧阀。
在排放前降低喷管组件40上的压力可用上述不同的方式来进行,包括采用图中所示的优选的阀门装置。尽管这种排空阀是优选的,还可采用其它的普通的各种阀来代替(包括但不仅限于夹紧阀、膜阀、球阀和滑阀等),其中可采用一个或多个上面描述的替换的降压装置。
在系统控制器150将一个信号送到作动器74以打开出口阀68的同时或此后不久,系统控制器150还最好启动关闭传感器78(如果还没有启动的话)。该关闭传感器78最好选成能探测出口阀68的高度或出口罩66端部上或其附近的液体存在情况。关闭传感器78通过探测容器中啤酒的大致的表面、探测它在啤酒容器中的沉浸情况、探测与从传感器上移走啤酒相对应的温度变化等来进行这项功能。然而,关闭传感器最好用光以流体探测技术中熟知的方式来探测它的沉浸情况。
只要系统控制器150没有接到来自关闭传感器78的信号,该系统控制器150允许啤酒从喷管组件40倒出。本发明优选实施例的出口是表面以下注入的出口,也就是说啤酒注入容器中的已排放出的啤酒中。由于采用了图3和4所示的优选形状的出口阀68,啤酒在容器的各个方向上迅速排出出口70,因此,这比直接排放能较好地分配啤酒的压力(有助于减小碳酸气损失和产生气泡)。但是,应该看到,来自排放出口的啤酒不必是所有方向的放射性流,它可以是线流、扇状流或任何其它所需要的形状。在起初的一定量的啤酒倒入容器后,喷管组件40的顶部最好保持在容器中的啤酒表面以下。因此后加的、排放入容器的啤酒以较小泡沫的形式注入,还可减少碳酸气损失。当用户已将啤酒排入容器时,用户使容器从排放组件40降低,关闭传感器78探测出它已不沉浸在啤酒中,因此以普通方式将一个信号送到系统控制器150。在接到该信号后,系统控制器150对作动器74发出一个信号,使出口阀78返回到关闭位置,由此封闭排放出口70并停止啤酒的排放。
通过采用上述喷管组件,在从桶22到出口阀68的整个系统中能保持压力,特别是系统的平衡状态是压力基本等于桶中啤酒的储存压力(或“架式压力”)。整个系统的这种压力由于较低或是大气压,就可防止碳酸气损失;还可防止由于不合要求的高压产生过量的碳酸气,能迅速地排放啤酒,并能较好地对排放进行控制。
对用来控制啤酒排放的喷管组件上的起动传感器76和关闭传感器78来说,存在多种可替换装置。例如,喷管组件40可由用户用控制装置20来直接操作,在此情况下,用户最好直接指定啤酒排放的开始和停止时间。作为啤酒排放的容器尺寸是已知时的另一个例子,该信息可由用户通过控制装置20直接输入系统控制器150。在操作中,由如上面讨论的通过用户作动的控制装置20上的按钮,由起动传感器76那样的起动传感器来启动该系统,从而开始排放啤酒,由一个或多个位于喷管组件附近的传感器以本专业技术人员熟知的方式来探测出口14下方的容器的存在情况。当已排放了所需要量的啤酒时,可以各种方式来停止排放,这些方法如采用上面讨论的关闭传感器78那样的关闭传感器,一个或多个位于喷管组件40附近的传感器用来探测容器从出口下方移走的情况,用位于从桶22到出口阀68(最好在排放出口70或在罩66内)的沿整个系统的任何位置上的流速表来测出流过流速表的流量,或采用同样位于沿系统的任何位置、但最好在喷管组件40上的普通的压力传感器来测出正在排放的啤酒的压力。在这两种情况下,喷管组件的尺寸是已知的并最好以普通方式编入系统控制器150的程序中。例如,如果采用流速表,为计算流过流速表的流量,应知道流速表上出口14的横截面积。如果采用压力传感器,为计算每单位时间通过排放出口的流量,应知道出口阀打开时排放出口70的尺寸。在采用定时器152时,最好与系统控制器150连在一起,在与所需要的流体排放量对应的时间已过去后(如可用需要排放的流体量除以单位时间的流速)系统控制器150可对作动器74发出一个信号,以关闭出口阀68。由于在排放操作中压力和流速是变化的,一个替换实施例采用流速表和压力传感器分别地连续地监视啤酒流和压力,以普通的方式来适时修正流动速度。当用流速表或压力传感器测出啤酒量时,系统控制器150对作动器74发出一个信号以关闭出口阀68。
上面讨论的计算流量的装置和系统对本专业技术人员来说是熟知的,它们均落入本发明的精神和范围内。但是,应该看到,这类装置和系统对上述出口阀68来说并不是必须使用的,它们可用来控制对喷管组件40的啤酒供给。例如,这种装置和系统可用于位于架式热交换器34上游的如阀60那样的阀上,以此控制对喷管组件40的流体供给,它本身最好定时成打开和关闭或接近上游阀的打开和关闭的时间。无论装置或系统基于阀打开时间(如上述压力传感器例子一样)或用已知的横截面面积测量流速(如上述的流速表),均可采用不用出口阀68的控制阀门来从喷管组件40排放出所需要的啤酒量。
还有一种方法,在该方法中,可通过关闭喷管组件40上游的如阀60那样的阀门、排放出关闭后的阀门60下游的所有流体,以此来排放来自喷管组件40的所需要的啤酒量。阀60可放置在喷管组件40足够距离的位置,这样从阀60通过喷管组件40的啤酒量是一个已知的设定量,如12盎司、20盎司等等。通过关闭阀60并排放阀60下游的流体,就从喷管组件40排出已知量的流体。如果需要缩短阀60和喷管组件40之间的流体管线的距离,可在流体管线上设一个或多个具有已知容积的流体腔(未示出),该腔在阀60关闭时排空。另外,可采用位于喷管组件40上游的不同位置上的多个阀60,每个从喷管组件40排出不同的流体量(最好为标准的平均值)。因此,用户和/或系统控制器150能有选择地关闭与所需要的排放量相对应的多个阀的一个,为了有助于在阀60关闭时排空其下游管线,该阀可具有普通的排放管线或与相关的开口(如位于阀60本身上或紧靠阀60的下游),在阀60时开口打开,在阀打开时开口关闭。同样,为了有助于在出口阀68关闭时将流体注入阀60下游的流体管线和在排放后打开阀60,可用一个普通的排气阀或管线放置在喷管组件40上,在注入流体管线时,它打开;在流体管线已注满时关闭。
虽然可采用控制喷管组件40的上游的阀门来排放一定量的啤酒,,由于通过系统的压力变化和压力传送时间不固定,会导致排放精度较低,因此这种设计通常不是优选的。然而,压力变化和压力传送时间受所用的阀60的特殊位置和热交换器34的类型和尺寸影响很大,因此,通过采用在系统中的流体食品上具有低压效应的热交换器或将阀60放置在热交换器34和喷管组件40之间可以减轻有关这类阀的控制的问题。
应该看到,由于从喷管组件40排出的啤酒量可采用如上所述的流量表和定时的压力传感器在排放时测出,那么就可用普通的方式、如系统控制器150就能监视从任何或所有喷管组件排出的总的啤酒量。此外,这对监视啤酒的消耗量、是否有偷窃和顾客的喜好及需求是特别有用的。
图5和6表示本发明的制冷系统。与传统的售货台不同,本发明不需要隔热的或制冷的小桶储存区。由于不需要小桶储存区的制冷系统而以下面描述的热交换器制冷系统代替,可大大节省成本和维护费用,得到一个更有效的制冷系统。隔热和制冷的小桶储存区对小桶排放期间在两天以上是特别有用的。然而在如体育赛事和过节那样的特许的售货台的大容量排放的情况下,小桶被打开后迅速排放足以去掉防止变质而进行的制冷。在图中示出的售货台10中未示出冷却小桶储存区的制冷系统,如果需要,可以采用制冷系统。这种系统及它们的操作情况对本专业技术人员来说是熟知的,因此这里不作进一步描述。
首先参见图5,它概略示出本发明的制冷系统48,它示出一个制冷系统的四个主要构件:一台压缩机82、一个冷凝器84、一个膨胀阀(在图示的优选实施例中为三部分供给的缠绕的毛细管86)和一个蒸发器(在图示的优选实施例中,是架式热交换器34或排放枪式热交换器44)。在这种制冷系统48中,虽然可采用很多不同的工作流体、如氨水、R-12或12-134a或12-404a但最好采用工作流体R-22。
在如本发明优选实施例中所用的蒸汽压缩机制冷循环中,压缩机82接收到较低压力和高温的制冷剂气体,并将这些制冷剂气体压缩到较高压力和高温的制冷剂气体。这种制冷剂气体通过气体管线88送到冷凝器84冷却成具有较高压力和较低温度的制冷剂液体。虽然现在具有多种不同的冷凝器,但冷凝器84最好是一种普通的气冷冷凝器,它具有至少一个风扇将空气吹在冷凝器的管线上,以冷却其中的制冷剂。在通过冷凝器84后,较高压力和低温的制冷液通过三部分供给的缠绕的毛细管86以降低制冷剂的压力,由此产生较低压力和低温的制冷液。然后该制冷液通过热交换器34、44,在其中吸收来自啤酒的热量,冷却啤酒。然后所产生的较高温度和低压的制冷剂气体送到压缩机82(通过下面讨论的阀96)以进行下一循环。热交换器34、44最好用普通的可开启的接头92(和最好是普通的带螺纹的flair接头),这样,由制冷系统48制冷的装置可迅速而方便地进行更换。同样,连到热交换器34、44上的制冷管线最好由普通的可开启的带螺纹的flair接头94连接。本专业技术人员可以看出,这种接头可具有多种不同形式。对本专业技术人员来说,这种接头以及用以连接制冷系统48的所有构件和它们的管线的所有接头和连接件均是熟知的,因此这里不作进一步描述。
任何连接制冷系统48的管线可以是刚硬的,但这些管线最好是柔性的,从而易于连接和维护。并且最好是透明的,从而能观察流体特性和纯度。特别是在运行到、并从排放枪16返回制冷剂供给和返回管线50、52、54和56中,这些管线应是柔性的,从而使用户可移动排放枪。这些管线在制冷和空调技术中是公知的,例如可用柔性的汽车空调软管来将热交换器44连到制冷系统48的其余的构件上。
本发明的制冷系统48可用来控制由排放枪16和喷管组件40排放的啤酒的温度。在本发明中非常希望能控制热交换器34、44的冷却量。正如在该技术中公知的,为了适当地排放啤酒,啤酒的压力必须保持在相当窄的范围内,啤酒温度对该压力影响很大。虽然要求在喷管组件40内使啤酒保持冷却,但最好能如下所述,啤酒的温度通过控制制冷系统48来进行控制。通过由制冷系统的控制来控制流过该系统的啤酒的温度,也可较好地控制由如上所述的出口阀68的移动引起的压力变化以及系统中的啤酒的压力(这是如上所述的测量啤酒排放的一个重要因素)。例如,如果在啤酒排放前,先移动出口阀68以降低啤酒压力,在喷管组件40中要求较低的平衡的啤酒压力,系统控制器150可控制制冷系统(下面将详细描述)以增大热交换器34上的冷却,由此降低喷管组件40上的啤酒压力。在上面已描述的控制系统中的啤酒压力和温度的本发明的其它实施例中,这种控制是很有用的。
为了控制该制冷系统,最好在热交换器34、44和压缩机82之间安置一个普通的蒸发器压力调节器(EPR)阀96,该EPR阀96以普通方式连到制冷剂返回管线54、56上。EPR阀96测量制冷剂返回管线54、56(和热交换器34、44)中的制冷剂压力,限制来自热交换器34、44的液流或进一步打开来自热交换器34、44的液流。每个变化均以本专业技术人员熟知的方式改变EPR阀96的上游的压力。尤其是通过调节该阀,可以增大和减小热交换器34、44内的压力。增加了热交换器34、44中的制冷剂压力,降低了吸收来自热交换器34、44中啤酒的热量的能力,因此,降低了热交换器34、44的冷却效果,同时增加了通过其间的啤酒的温度。相反,增加热交换器34、44中的制冷剂压力时增加了制冷剂吸收来自热交换器34、44中啤酒热量的能力,因此增大了热交换器的效率并降低了通过其间的啤酒的温度。EPR阀96上游的压力可通过调节EPR阀96以导致制冷剂冷却能力改变来精确地进行控制,因此可精确地控制排放啤酒的温度,并允许制冷系统48连续地独立于装载量地运转。这与传统的流体食品排放器的制冷系统不同,在传统的流体食品排放器的制冷系统中,当在该系统上的装载量变少时,制冷系统通常必须循环和断开。该EPR阀最好连接到系统控制器150上并由它以普通的方式自动地进行调节,当然如果需要,也可由用户手动调节。为此,一个温度传感器(未示出)最好装在喷管组件40、热交换器34、44或小桶22内或它们的附近,用来确定系统中啤酒的温度并将些信息提供给系统控制器150,然后系统控制器150可调节EPR阀96以改变啤酒的温度。
在图5的概略示图中还示出另一种可调节制冷系统48来控制热交换器34、44的冷却的方法。具体地说,一个排出管线98最好连到压缩机82的排放端,另一端连到从毛细管86到热交换器34、44的制冷剂供给管线50、52上。排出管线98装有普通的旁路调节器100,它测量制冷剂供给管线50、52中制冷剂的压力。并保持排出管线关闭或打开一定量使来自压缩机82的热的制冷剂排到制冷剂供给管线50、52。排出管线98和旁路调节器100最好用普通的接头连到压缩机82和制冷剂供给管线50、52上。由旁路调节器作压缩机82排出的热制冷剂与制冷剂供给管线50、52中的冷的制冷液混合并对其加热,由此降低了制冷剂吸收热交换器34、44中啤酒的热量的能力,升高了通过热交换器34、44中的啤酒的温度。与制冷剂供给管线50、52中的制冷剂混合的热的制冷气体的量可由旁路调节器精确控制,以改变制冷剂的冷却能力,因此精确控制了排放出的啤酒的温度,同时允许制冷系统48连续地、独立于装载量地运行。如上所述,这与传统的流体食品的制冷系统不同,传统的制冷系统在该系统上的装载量小时通常必须循环和断开。该旁路调节器100最好连到系统控制器150上并由它以普通的方式自动调节,但如果需要,也可由用户手动调节。为此一个温度传感器(未示出)最好装在喷管组件40、46,热交换器34、44、或小桶22内或其附近,以确定该系统中啤酒的温度,并将这个信息供给系统控制器150,然后系统控制器150调节旁路调节器100,从而改变啤酒的温度。
应该看到,EPR阀96和旁路调节器可具有本专业技术人员熟知的多种不同的形式,它们中的每一种均可有效地打开和关闭相应的管线以改变系统中制冷剂的压力或将热的制冷剂喷入冷的制冷剂管线中。这些制冷剂系统的构件至少起到阀的作用,最好能作为一个调节器来响应探测到的制冷剂管线中到达的门限值自动地打开和关闭,(由此自动地保持制冷系统48在能足以保持所需要的啤酒温度的能力上工作)。尽管在如图所示的本发明的优选实施例中包含了EPR阀96和调节器100,一个本专业技术人员将看到,该系统的操作可由一个或任何数量的这些装置来控制。如果这些装置的任何一个或两个是简单的阀而不是调节器,仍有可能通过如上所述的测量流过热交换器34、44的啤酒的压力和/或温度并由于系统控制器150响应测出的温度和/或压力,通过过操作阀96、100来控制制冷系统。
参见图6,可较详细地看到一个本发明优选实施例的架式热交换器34,它最好是在一个普通的罩中的板式热交换器,具有至少一个啤酒输入口102、一个啤酒输出口104,一个制冷剂输入口106和一个制冷剂输出口108。在图示的优选实施例中,该架式热交换器是一个用于四种不同啤酒的具有四个独立的通过热交换器34的流体通路的板式热交换器。因此,图示的架式热交换器34具有四个不同的啤酒输入口102和四个不同的啤酒输出口104;并具有一个制冷剂输入口106和一个制冷剂输出口108,它们用来使制冷剂通过架式热交换器34的所有部分。本专业技术人员将可看到,该架式热交换器34可分成任何数量的独立部分(啤酒流动通路),这些部分与运行到排放架12的所需要的啤酒数量相对应,如果需要,可采用更多的制冷剂输入和输出口106、108。这种架式热交换器34甚至可为每个架式热交换器34的每个部分备有专用的制冷剂输入和输出口106、108。另外,对每个啤酒排放架12,该排放架12可具有带专用的制冷剂输入和输出口106、108的单独的热交换器34。具有多个流体通道的板式热交换器对本专业技术人员来说是熟知的,因此这里不作进一步描述。如上所述,输送管线30从相应的小桶22通到每个流体输入口,并以普通的方式和普通的接头连到小桶上。同样地,制冷剂供给管线50和制冷剂返回管线54分别通到制冷剂输入和输出口106、108,并以普通的方式和接头与其相连。每个架式热交换器34的输出口108最好伸到出口罩66。
在采用普通的板式热交换器来排放流体食品时可能出现的一个问题是这种热交换器中通常具有一个前部空间,该前部空间是不合要求的,因为这个区域很难清洗(在一些情况下它们不可能变成湿的或沉浸在冷却流体中)、会在系统中产生压力调节问题,还会庇护细菌生长、甚至可能引起系统中的啤酒变质。参见图6和6a,该前部空间110是热交换器内部高于啤酒出口104的区域,在正常的系统操作期间,它没有充装流体。图6和6a详细表示本发明的板式热交换器。正如本专业技术人员熟知的,由热交换器内的一块或多块板使待冷却的流体与制冷剂保持分开,每块板的一侧暴露或沉浸在制冷剂中,而每块板的另一侧暴露或沉浸在待冷却的流体中。为了防止上述前部空间引起的问题,在架式热交换器54的顶部最好设一个通气口113。该通气口113具有通气阀115,它能起动成打开和关闭通气口113。通气阀115可以是任何能打开和关闭通气口的阀,但最好是仅允许气体从架式热交换器54排出的单向阀。该架式热交换器54还最好在其顶部具有能探测液体压力的传感器117,该传感器117可为多种类型中的一种,这些类型包括但不仅限于;用以探测架式热交换器54的前部空间中大致的流体量的光学传感器,响应液体沉浸的液体传感器、响应由于液体与传感器接触或传感器上存在液体而产生的温差的温度传感器,机械的或电子机械式的液面传感器等等。通气口113、通气阀115、传感器117和它们的连接和操作在技术上讲是普通的。尽管通气阀115可以手动打开和关闭(也是以普通方式),但最好由与传感器117连接的系统控制器150控制。然而,应该看到,通气阀115和传感器117可分开供电并自带电路,该电路接收来自传感器117的信号,以此信号控制通气阀115。这种电路对本专业技术人员来说是熟知的,因此也落入本发明的精神和范围内。
在操作中,通气阀115打开以允许流体从架式热交换器54排出。当使感器117探测到架式热交换器54的顶部有液体存在时(即在架式热交换器的流体食品起动高度或最大充装高度),传感器117最好传送一个或多个信号到系统控制器150,控制器再发出一个或多个信号以关闭通气阀115,以防止流体从架式热交换器54排出。传感器117最好选择和定位成在架式热交换器54刚充满啤酒时就关闭出口阀115。按照所用传感器117类型的不同,传感器117可放置在通气口113来探测啤酒起初进入通气口113的情况、甚至能附着到通气阀115上或就装在它的侧部。由于采用了上述通气设计,系统控制器150能在任何需要的时候排出架式热交换器54的啤酒高度上方的空间中的气体,这不仅可避免与前部空间有关的上述问题,而且可以更容易地进行清洗。具体地说,当清洗流体喷入该系统时,通气阀115和传感器117可以工作以确保清洗流体接触、冲洗并清洁架式热交换器54的所有区域。
本专业技术人员均熟知,很多其它的通气组件和构件均可用来替代上述和图示的通气出口113、通气阀115和传感器117。这些其它的通气组件和构件均落入本发明的精神和范围之内。
作为一种解决上述架式热交换器前部空间的问题的通气组件和构件的替代物,该前部空间110可注入或塞入形状与前部空间110匹配的填堵材料(未示出)。虽然如环氧树脂、塑料和铝等很多材料可以采用,但填堵材料最好由易于清洁的材料制成,如黄铜、不锈钢、泰氟隆或其它食品级合成材料,同时最好能充满所有的前部空间110。
参见图4和6,本发明的另一个重要特征关于保持喷管组件40中的啤酒温度。如上所述,本发明的架式热交换器54具有多个延伸出的啤酒出口。每个喷管组件40具有一个输入口112,一个啤酒输出口104以普通方式(最好是普通的接头)连到输入口112上。每个输出口104最好用如不锈钢之类的高导热率的食品级材料制成。每个输入口112和喷管组件40中的流体保持腔80也最好用高导热率的食品级材料制成。
在架式热交换器54的本体和出口组件40的罩66之间的距离最好尽可能地短、同时又能为容器放置和移到以及从喷管组件40移出提供足够的空间。该距离(在图示的优选实施例中,啤酒输出口104和喷管组件输入口112的结合长度确定了架式热交换器54和喷管组件40之间的流体通道或流体管线)小于约30.5cm(12英寸),该距离优选小于20.3cm(8英寸),但最好在2.5~15.2cm(1和6英寸)之间。因此喷管组件40是热交换器的延伸。
架式热交换器54和喷管组件40的罩66之间的距离对本发明的特征来说是很重要的:它能使喷管组件40中的啤酒温度保持成尽可能地接近排出架式热交换器54时的温度,该功能最好由啤酒输出口104和喷管组件输入口112的优良的热传导材料来进行。特别是当啤酒流过喷管组件并从排放出口70排出时,啤酒没有足够时间从由架式热交换器54控制的最佳饮用温度发生大的变化。当不从喷管组件40排放啤酒时,非常需要将啤酒保持在最佳饮用温度上。
先有技术的啤酒排放器既不能在不确定的时间内使喷管中的啤酒保持足够的冷却,又不能以有效和便宜的方式保持啤酒制冷。而在本发明中,在制冷构件(如架式热交换器54)和喷管组件40的流体保持腔80之间的距离最好缩短成使通过流体保持腔80的流体保持成接近架式热交换器54中的啤酒的温度或由对流热循环排出架式热交换器时的温度。具体地说,架式热交换器34本体中或架式热交换器54的啤酒输出口104的啤酒通常是从架式热交换器到喷管组件40的排放口70时是最冷的,由于出口阀48离冷源较远,因此出口阀的啤酒是最暖的。因此在架式热交换器34的本体中的啤酒和喷管组件40的终端上的啤酒之间存在着温差或温度梯度。通过采用如上所述的使架式热交换器接近喷管组件40的罩66,来自周围和架式热交换器34的啤酒输出口104内的冷啤酒以对流形式流向流体保持腔80。由于冷的流体有下沉的倾向,进入流体保持腔的冷的流体移到流体保持腔80的最下部,即喷管组件40中啤酒最暖的位置,于是冷啤酒与暖啤酒混合并冷却暖啤酒。由于暖啤酒有上升的倾向,流体保持腔80中的暖啤酒在其中上升到靠近冷源(架式热交换器34)的位置。这种对流循环仅在架式热交换器34和流体保持腔80之间的距离如上所述相当短的时候才能有效地保持喷管组件中的啤酒冷却。尽管不会产生如上所述的啤酒冷却,但所推荐的啤酒输出口104、喷管组件输入口112和喷管组件40中的流体保持腔80的壁采用高导热率的材料有助于配置从架式热交换器34、向下到啤酒输出口104和喷管组件输入口112及再向下到流体保持腔80的冷,因此该冷通过对流和传导配置到架式热交换器34的下游。
在如上所述和图示的热交换器和出口组件设计中,架式热交换器34能使架式热交换器34中的啤酒和流体保持腔中的啤酒之间的温差保持在华氏5°以内。在热交换器到喷管组件的距离在最优选的2.5~15.2cm(1~6英寸)范围内时,该温差可保持在2华民度之内。在本发明中,这些温差可长时间地保持。尽管在先有技术的系统中采用了较冷温度的较远的冷源来冷却下游的啤酒。但这类系统是在下列因素的混合下工作的,这些因素包括大量的和无效的能量损失。啤酒过度冷却和沿流体通路产生大的温度梯度(在一些情况下系统中的构件温度甚至降到冰点以下);这就不可能或难于得出本发明的系统温度和压力控制。
作为上面描述的如喷管组件40那样的固定的喷管组件的替换件,图7和8示出一种排放枪16形式的小型喷管组件46。除了下面的描述外,排放枪16采用基本相同的构件和连接件,并在与如上所述的架式热交换器34和喷管组件40相同的原理下进行工作。
排放枪16具有枪式热交换器44,来自小桶22的流体管线42连到该热交换器上。象架式热交换器34一样,该枪式热交换器44最好是一个板式热交换器,它具有多个啤酒输入口114和多个啤酒输出口116,它们与供到排放枪16的不同啤酒相对应;还具有制冷剂输入口118和输出口120。从小桶22通到排放枪16的流体管线每个都连到啤酒输入口114上,而运行在制冷系统48到排放枪16之间的制冷剂供给管线52和制冷剂返回管线56分别连到制冷剂输入口118和制冷剂输出口120上。所有对枪式热交换器44的连接在技术上都是普通的,并最好用普通的接头来连接。
象架式热交换器34一样,枪式热交换器44最好具有相互分开的多个流体通路,和沿每个啤酒的流体通路运行的制冷剂通路。具有多个分开的流体小腔和通路的热交换器(参见图示的优选实施例,板式热交换器)对本专业技术人员来说是公知的,因此这里不作进一步描述。
该枪式热交换器44最好具有从每个啤酒输出口116接受啤酒的多口啤酒输出阀。该啤酒输出口120最好做成如图所示的形状,从枪式热交换器44通到啤酒输出阀122,它们中的每一个均以普通的方式连接(如用普通的接头、钎焊等等)。另外,啤酒输出口116可用相当短的流体管线(未示出)连到啤酒输出阀122上,这些管线以普通的方式连到啤酒输出口116和啤酒输出阀122上。
该啤酒输出阀122最好可电动控制地打开一个从枪式热交换器44到啤酒输出阀122的啤酒输出口116。对本专业技术人员来说,均熟知很多种不同类型的阀可实施这项功能。在图示的优选实施例中,该啤酒输出阀122是普通的4路输入,1路输出的转动的电磁阀。该啤酒输出阀122最好电连接到一个控制板124上,该控制板最好安装在枪式热交换器44的一个面上。另外,该啤酒输出阀122可由沿流体和制冷剂管线42、52、56运行的电线(未示出)电连接到售货台10的控制装置20上。在图示的优选实施例中,控制板124具有用户以普通方式操作啤酒输出阀122的按钮。
排放枪16的喷管组件46基本与上述排放架12的喷管组件40相同,并以非常相同的方式工作。然而罩126最好具有一个排放延伸件128,该件从排放出口130伸出。因此,由喷管组件的开口确定的、从喷管组件排出啤酒的流体出口移到离排放出口130一段距离。当出口阀132由作动器134移向并通过排放出口130以排放啤酒时,通过排放出口130的啤酒流进入排放延伸件128,向下进入要灌注的容器中。排放延伸件用来引导啤酒进入容器,但不是本发明必需的构件。然而当在排放枪16(以如上述排放器的喷管组件40同样的方式操作)上采用排放延伸件128,起动传感器136和关闭传感器138时起动传感器136和关闭传感器138最好如图所示安装在排放延伸件128的端部。
作为出口阀132的电动或自动控制的替换物,应该看到,如果需要可由用户用手动来控制出口阀132的运动。例如,用户可用手操作一个如排放枪16上的按钮那样的控制装置来机械地打开出口阀132。该出口阀还可由一个或多个弹簧、磁铁或出口中加压流体食品的流体压力以本专业技术人员熟知方式来偏压关闭。通过操纵该手动控制装置,用户最好将出口阀132在保持腔140中移动它的低压关闭位置,此后,出口阀132打开,在其低压上排放啤酒。作为另一个例子,出口阀132可由用户采用如上所述的手动方法作动,此后,定时作动器(以前讨论过的类型)来控制出口阀132的打开保持多长时间。还应该看到,这种在出口阀132作动上述手动控制装置也可以刚才讨论的用于排放枪16的同样的方式用到架式喷管组件40的出口阀68上。
在操作中,用户抓住排放枪16并将它移到待灌注啤酒的容器的上方。如果需要,用户最好通过操作排放枪16上的控制板124来改变待排放啤酒的类型。如果改变了待排放啤酒的类型,控制板124最好将一个信号直接送到啤酒出口阀122(或从响应控制板124的控制系统),以打开与选定的排放啤酒相对应的啤酒输出口116。然后排放枪16由下列方法中的一种起动:用户操纵控制板124或售货台的控制装置20上的控制器;或最好由起动传感器136以上面讨论的排放架式喷管组件40的方式来起动。此时空的流体保持腔140用选定的啤酒灌注,差不多与此同时出口阀132最好移向排放出口130,以如上所述减小保持腔中的压力。
尽管不是优选的,该流体保持腔140可装有与上面参照架式热交换器34讨论的通气口、阀和传感器组件那样的以同样方式操作的通气口、阀和传感器组件。这些组件最好位于流体保持腔140的顶部,用于空的流体保持腔的通气,并允许来自啤酒输出阀122的快速的啤酒流进入流体保持腔140。这种组件可手动控制,但最好电连接到输出阀116、控制板124、控制装置20或系统控制器150上,从而用啤酒输出阀122打开并在流体保持腔已注满或基本注满后关闭。
在所需要量的啤酒已排入容器后,阀132最好移动到关闭排放口130,啤酒输出阀最好移动到关闭位置。最好首先关闭输出阀122,以允许足够的时间来排空流体保持腔140。此时,可以打开上面提到的通气口、阀和传感器组件(未示出),以协助排空流体保持腔140。当阀132由作动器134返回到关闭排放出口130时,出口组件46作好了下次排放循环的准备。
在如上所述的排放枪16的操作中,在两次的啤酒排放之间流体保持腔140是空的,如果不是这样,保持在其中的啤酒将与下次排放时从啤酒出口阀122排出的啤酒混合。如果在下次排放循环中排放同样的啤酒,这是不必要的;如果在下次排放循环中选择不同的啤酒,这是不合要求的。虽然并不象上述操作那样合乎要求,但还有一种替换的操作枪的操作,它保持流体保持腔140内的啤酒,在每次由保持啤酒输出阀打开的每次排放后,同时打开出口阀132,然后再关闭出口阀132。因此这种排放腔的操作非常象上述排放架式喷管组件40的出口组件的操作。该啤酒输出阀122最好由系统控制器150控制,以保持打开,连续不断地排放同样的啤酒。然而如果通过控制板124或售货台控制装置20来选择另一种啤酒,在下次排放前,流体保持腔140的啤酒要排空。这种排空工作可通过用户操作的控制板124或售货台20上的控制装置由系统控制器150来进行,或者由系统控制器150自动进行,每次操作中均收到一个指示,以起动啤酒输出阀122,打开不同的啤酒输出口116。在排空操作期间,啤酒输出阀122是关闭的,然后出口阀132打开,主要用于使废啤酒从流体保持腔140中排出。然后作动器134最好立即将出口阀132返回到关闭位置,起动啤酒输出阀122,对应于要排放的啤酒来打开输出口116。另外,出口罩126可设有普通的通气口和通气阀(未示出),它们最好由系统控制器150控制来打开,以在打开啤酒输出阀122之前排掉流体保持腔中的啤酒。无论是通过打开出口阀132还是打开出口罩126中的通气阀来进行排放,都能通过主要打开出口阀132或通气阀的同时打开啤酒输出阀122,由选定排放的新啤酒的压力来排空流体保持腔140。
在这种排放枪16的最优选的实施例中,如图7和8所示,啤酒输出阀122紧接着热交换器的下游。这种设计减小了在保持腔140在两次排放之间充满啤酒时、在不同类型的啤酒的两次排放之间由于排空排放枪16引起的啤酒浪费。然而,还能(尽管不是优选的)将啤酒输出阀122安置在小桶22和喷管组件46之间的另一位置。例如,一个多个输入口、单输出口的阀可作为替代物安置在枪式热交换器44的上游,最好所有4根流体管线42将以普通的方式连到阀的输入口,阀本身以普通的方式连到枪式热交换器44的啤酒输入口。该阀可以与上述优选的排放枪实施例的啤酒输出阀122基本相同的方式进行控制。该设计提供的优点是:枪式热交换器44仅需具有一个啤酒通路,因为在同一时间仅允许一种啤酒进入枪式热交换器44,这就可得到一个较简单、便宜而又易于清洗的枪式热交换器。然而,该设计的缺点是:在两种不同啤酒的排放之间排放或排空该枪式热交换器44是较为困难的。在排放时不能排空枪式热交换器44和喷管组件46的情况下,其中的啤酒可由流动的通过排放枪16的新选择的啤酒、或由枪式热交换器44上的气动接头中的压缩空气或气体(如从罐24供给的)将啤酒推过热交换器44来排空。虽然每次排空确实浪费了一定量的啤酒,但枪式热交换器44或喷管组件46中两者相加的啤酒容量是相当小的。
上述和图示的本发明优选实施例的排放枪16所提供的优点与排放架12的喷管组件40和热交换器34的非常相同。例如,在打开排放出口130之前在喷管组件46的保持腔140内的啤酒的压降控制在起泡和碳酸气损失最小的情况下,提供了较快的流速。作为另一个例子,喷管组件46对枪式热交换器44邻近,提供了与上述排放架式出口组件时同样的对流循环冷却效果,因此使到达排放出口130的啤酒保持在受控制的冷却温度上。应该看到,排放枪16(在与排放架12的喷管组件40相比时)的较为密集的特征在枪式热交换器44的本体和喷管组件46的罩126之间提供了一个较短的距离,该距离在2.5~15.2cm(1~6英寸)之间,最好约在2.5~7.6cm(1~3英寸)之间。由于距离较短,在流体保持腔140中的啤酒和枪式热交换器44上的啤酒之间的最大温差小于华氏10度,最好小于华氏5度。在排放枪16的构件尺寸较小时,更短的热交换器到喷管组件的距离能导致更小的温差。排放枪16的喷管组件的尺寸最好基本与排放架中的喷管组件40相同。然而,如果需要,在排放枪16以冷却速度和/或流动速度排放时可采用较小的喷管组件和较小的热交换器。还应看到,上述参照图5讨论的制冷系统的控制和操作同样可用到枪式热交换器44的冷却操作中。
如图7和8所示的枪式热交换器44和喷管组件46的相对方向在实施本发明时是不作要求的。图中所示的设计:枪式热交换器44沿着喷管组件46的侧部放置、在枪式热交换器44的侧部为手把形式142等等,仅作为枪式热交换器44相对于喷管驵件46的很多不同的相对方向中的一种,本专业技术人员将可看出,可具有很多其它的相对方向,如喷管组件46与图7所示的位置呈一角度(如90°),通过一根弯管将来自啤酒出口阀122的啤酒排放到喷管组件46中。这些和其它的排放枪的设计均落入本发明的精神和范围之内。除了这些由排放枪16提供的优点外,一个同样重要的优点是排放枪16是手持和小型的。虽然在先有技术中已知的排放枪已用于排放多种流体食品,在很多不同场合它们的用途是非常有限的。一个主要的限制是由于这样的事实:即在先有技术的排放枪管线中的流体食品在两次排放之间的一段时间后变暖。在这些食品被排放之前无法对它进行冷却,售货人只能扔掉变暖的流体或努力将它们卖给顾客。简言之,由于在两次排放之间的管线中流体变暖而使很多流体食品的排放枪是不可接受的,尤其是如啤酒那样通常不能放在冰上销售的流体食品更是如此。本发明的排放枪16通过在排放枪16上提供一个冷却装置(枪式热交换器44)解决了这个问题。因此,即使流体食品在流体管线42上变暖了,同样的流体可在符合要求和可控制的冷却温度下排出排放枪。在对流体食品两次排放需要隔很长时间的情况下,最好将流体管线42拉入并储藏在如上所述的制冷的储藏室中。因此,用这种排放枪16来排放流体食品的仅有的限制是储藏容器(小桶22)中的流体食品的变质速度。
上述和图示的排放枪16是一个多种啤酒的排放枪。应该看到,该排放枪16也适用于仅排放一种啤酒,尤其是啤酒排放枪16可具有一个啤酒输入口114,通到小桶22的一根流体管线42以普通方式连到输入口上,因此这种排放枪16最好具有一个直接通到出口组件46的一个啤酒输出口116,因此就不需要具有啤酒输出阀122和与其相关的、用于上述排放枪16的引线。该排放枪16基本以与排放架12的热交换器34和喷管组件40相同的方式操作,但仅有一个流体管线、一个啤酒输入口和一个带有热交换器的啤酒输出口。然而,该排放枪16最好至少具有一个手动排放钮(未示出),用来手动起动作动器134以打开排放出口130。优选的图示实施例的排放枪能有选择地排放供到其中的四种啤酒中的任何一种。但是根据上面描述的本发明的原理,任何数量的啤酒均不供到排放枪16来进行有控制的排放(当然,按照供到排放枪16的啤酒数量需要有不同数量的开口和不同类型的阀)。上面参照排放架的架式热交换器34和喷管组件40描述的构件和操作的替换性实施例同样也可用作排放枪16的替换性实施例。
相反,上面描述的排放架14可改成以类似于排放枪16的多个流体输入、单个流体输出的设计的方式来操作,特别是如上所述和图示的,没有专用于每个啤酒输出口104的喷管组件40,该排放架14可具有一个啤酒输出阀,啤酒输出口104以类似于排放枪16的啤酒输出阀122的方式连到该输出阀上。喷管组件40最好是类似于图7所示的排放枪16的喷管组件46,并以与其相类似的方式操作。但是,这个系统的控制装置最好位于售货台控制装置上而不是在架式热交换器34上。上面参照排放枪16描述的构件和操作的替换实施例同样可用作架式热交换器34和喷管组件40的替换实施例。
如上所述,现有流体食品排放器的一个大的问题是难于保持流体排放器清洁。很多流体食品(包括啤酒)特别适宜于细菌和其它微生物生长。因此,在排放操作的任何时间上与流体食品接触的流体排放器的任何区域都应进行经常和彻底的清洗。但是,即使经常彻底地清洗仍不能防止流体食品变质和污染,特别是在本发明的依赖下表面注入流体食品的优选实施例中,非常需要提供一种常规地或经常地消毒暴露在空气中的表面的方法。图9示出了进行该项功能的装置。该装置依靠紫外光来消毒本发明排放系统的表面,它包括以普通方式供电的一个紫外光发生器144,该发生器连到排放系统的不同区域上。作为一个例子,图9的紫外光发生器144连到排放架12的喷管组件40和架式热交换器34的顶部上。
普通的紫外光消毒装置由于需要大的空间,因此在它们的应用中受到限制。但是,在本发明采用了普通的光导纤维146来将紫外光从紫外光发生器144传输到待消毒的表面,这就解决了这个问题。本专业技术人员均熟知紫外光发生器和光导纤维、以及光导纤维可连到光源上以将光传到远离光源的位置上的方法。因此,至少一根光导纤维146以普通方式连到紫外光发生器144上,并以普通的方式固定定位在紫外光照射的表面上或其附近。在本发明的一个优选实施例中,两根来自紫外光源144(它可位于售货台10内或任何其它所需要的位置)的光导纤维146通到排放架中喷管组件40的罩66侧部的位置上。该光导纤维146的终端最好连到配置镜148上,该配置镜将来自光导纤维146的紫外光配置到罩66的外表面上。配置镜148和光导纤维配置来自光导纤维的光的关系对本专业技术人员来说是熟知的,因此这里不作进一步描述。
最好有多根光导纤维146从紫外光发生器144通到以普通方式位于和固定在罩66外表面附近的配置镜148上,光导纤维146和位于罩66附近的配置镜148的数量由需要消毒的表面的数量确定,但最好能将紫外光照射到罩66的整个外表面上。
还是如图9所示,一系列的光导纤维146最好通到以普通方式安装在排放枪16的容器58内的配置镜148上。尽管不能使光导纤维通到排放枪16本身上,但光导纤维146最好通到排放枪容器58上。象喷管组件40周围的配置镜148一样,图示的在排放枪16的容器58上的配置镜148接收来自光导纤维146的紫外光,并发出接收的紫外光。这样光导纤维146就将紫外光照在排放枪16(和最好是出口罩66的外表面)的表面上。
光导纤维可通到排放系统的多个其它位置来消毒这些位置的表面。正如图9所示,光导纤维可通到位于小桶22顶部上的一个或多个配置镜上来消毒内部确定的前部空间的内表面。光导纤维还可通到安装在出口罩126和排放枪16的排放延伸件128及排放出口70、130周围的位置上的配置镜上,从而消毒出口罩66、126的内端,装到排放枪16的排放延伸件128内或其端部来消毒它的内部等等。本发明(及先有技术)的排放系统中前部空间形成的任何地方均是光导纤维可通到的,都可将消毒的紫外光照射在该前部空间表面上。
应该看到,尽管配置镜148将来自光导纤维146的紫外光配置到待消毒的表面上,但对实施本发明来说并不要求具有配置镜。紫外光可直接从光导纤维146传送到待消毒的表面上。在这种情况下,暴露到紫外光中的表面积大大小于采用配置镜148的情况,但对于用于消毒相当小的表面来说,这样可以是特别符合要求的。另外,光导纤维146仅是多种可用于本发明的不同的紫外光发射器中的一种。例如,如果需要,光导纤维146可由光管替代,正如本专业技术人员公知的,光管具有接收光并沿其长度很容易地向外配置光线的能力。这种光配置的图形特别适用于以光导纤维不能做到的方式将消毒的紫外光照射到多个表面上。例如,通到喷管组件40、46的罩66、126的光导纤维146可由普通的光管代替,这些光管包围着喷管组件40、46,或通到喷管组件40、46的侧部。光管可通到前面参照光导纤维描述的任何位置,如果需要的话,甚至能穿过系统的流体管线来消毒它们的内部。
图9所示的光导纤维146和配置镜148的数量和位置是任意的,图中仅以示例形式示出。本专业技术人员将可看到,任何数量的光导纤维、配置镜、光管或其它紫外光发射装置均可用于流体食品排放装置内或外的任何需要的位置上。
为了使本发明的清洗更容易和彻底,该流体系统的所有构件最好用食品级金属、如不锈钢、黄铜制造,只是密封件、接头和阀构件除外,它们由食品级塑料或其它所需要的合成材料制成。在本发明的优选的实施例中,出口罩36、126和排放延伸件128的外表面具有有利于清洗的泰氟隆(teflon)涂层。如果需要,装置中利于细菌和其它微生物生长的其它表面也涂上泰氟隆、如出口罩36、126和排放延伸件126的表面,出口阀68、132的表面等等。
上面描述和图示的实施例仅作为示例,并不对本发明的概念和原理构成限制。为此,本专业技术人员将可看到,在不超出由所附权利要求设定的本发明的精神和范围的情况下,可对构件、它们的构形和布局作出各种改变。例如上面描述和图示的每个本发明的优选实施例采用了板式热交换器34、44来冷却通过其中的流体食品,板式热交换器由于它的效率较高,因此在本发明是推荐使用的。但是,本专业技术人员将可看到,很多其它类型的热交换器可用来代替优选的板式热交换器34、44,它们包括但不仅限于壳式和管式热交换器、在管式热交换器中的管、热管等等。
另外,每个上面描述和图示的实施例具有一个或多个储藏在制冷的售货台10内的小桶22,但应该看到,本发明并不依靠流体食品源的制冷来排放冷的流体食品。由于进入喷管组件40、46的流体食品已由相应的热交换器34、44冷却,热交换器34、44上游的流体食品的温度仅与供给制冷剂的热交换器34、44的制冷系统所要求的工作量相关,因此,如果需要,小桶22可以连接并在室温下从本发明的装置中排放。基本上本发明采用了相当小而有效的热交换器在排放前快速冷却流体食品的更为有效的方法,来代替在排放前的相当长的时间内保持大容积的流体食品冷却的效率极低的普通做法。
Claims (137)
1.一种流体食品的排放装置,包括:
一个至少具有一个壁的喷管,
一个接纳在喷管内的阀,该阀和至少一个壁确定了喷管内用以接收和保持流体食品的液密的腔;和
一个连到阀上用以使阀以伸缩关系相对于喷管移动的作动器,
该阀具有与液密的腔内的一定范围的流体食品压力相对应的至少一个打开位置和一定范围的关闭位置,在关闭位置上,阀密封在喷管内的不同位置上。
2.如权利要求1的排放装置,其中至少部分喷管是管状的,该阀以伸缩关系位于喷管的管状部分中。
3.如权利要求1的排放装置,还包括:
一个控制器连到作动器上,用以控制作动器的移动;和
一个与控制器相连的定时器用来为作动器的移动定时,以控制从喷管排放的量。
4.如权利要求1的排放装置,还包括:
一个用来探测装置中的流体食品的压力的压力传感器;和
一个连到作动器上用以控制作动器移动的控制器,该控制器响应压力传感器测出的压力来控制作动器的移动。
5.如权利要求1的排放装置,其中喷管内在阀的至少一个打开的位置上的压力低于喷管内在关闭位置范围内的压力。
6.如权利要求1的排放装置,还包括:
一个用以探测喷管内流体食品的压力的压力传感器,
一个连到压力传感器上的控制器,该控制器响应由压力传感器探测的压力而进行控制,
一个与控制器相连的定时器;
该控制器连到作动器上,和该定时器在需要的时间长度上按探测到的压力作动作动器。
7.按照权利要求1的排放装置,其中至少一部分喷管上具有泰氟隆涂层。
8.按照权利要求1的排放装置,还包括用以探测从喷管排放的流体食品量的流量表。
9.按照权利要求8的排放装置,其中流量表位于喷管上,以测量通过喷管的流量。
10.按照权利要求8的排放装置,其中流量表位于喷管上游,用以间接测量通过喷管的流量。
11.如权利要求1的排放装置,还包括:
将喷管连到上游设备上的流体管线,
位于流体管线上的阀;和
连到阀上以打开和关闭流体管线上的阀的控制器;
流体管线可关闭,以确定喷管内和在流体管线上的阀和从喷管排出时的喷管之间的流体管线中的流体食品的预定的容积。
12.如权利要求11的排放装置,其中流体管线上的阀是第一阀,该排放装置还包括至少一个在流体管线上的附加的阀,每个流体管线上的附加的阀可关闭,以确定位于喷管内和在流体管线的每个附加的阀和从喷管排出时的喷管之间的流体管线中的流体食品的预定的容积。
13.如权利要求11的排放装置,其中该排放装置是手持的。
14.如权利要求1的排放装置,还包括连到喷管上的起动传感器,该起动传感器电连接到作动器上以起动作动器,从而打开阀。
15.如权利要求14的排放装置,其中起动传感器通过控制器电连接到喷管上。
16.如权利要求1的排放装置,还包括连到喷管上的关闭传感器,该关闭传感器电连接到作动器上以起动作动器,从而关闭阀。
17.如权利要求16的排放装置,其中关闭传感器通过控制器电连接到喷管上。
18.如权利要求1的排放装置,其中喷管和阀的形状做成在阀处于至少一个打开的位置时能从环形排放口排放流体食品。
19.一种流体食品排放装置,包括:
一个在其中确定一个用于接收和保持流体食品的腔的喷管;
一个以伸缩关系位于喷管内的柱塞阀,该柱塞阀确定了腔的壁;和
一个连到柱塞阀上的作动器,
该柱塞阀具有一个打开位置,在该位置上腔中的流体食品可以排出;和滑动密封确定的一定范围的关闭位置,在该位置上腔中的流体食品不能排出,该柱塞阀可由作动器移动到打开位置和在关闭位置的范围内移动。
20.如权利要求19的排放装置,其中喷管具有基本沿其长度的恒定的截面形状。
21.如权利要求20的排放装置,其中在阀的关闭位置的范围中,阀在通过喷管的恒定的截面的长度时提供了液密密封。
22.如权利要求21的排放装置,其中当阀处于打开位置时,至少阀的一部分基本位于喷管的恒定截面长度的外侧。
23.一种流体食品排放器,包括:
一个具有排放口和一个细长腔的喷管,细长腔用以接收和保持流体食品,和
一个在细长腔内并可移过一定范围的位置的柱塞阀,该一定范围的位置包括至少两个关闭位置和至少一个打开位置;在至少两个关闭的位置中,柱塞阀堵住通过排放口的流体食品流,在至少一个打开的位置上,该柱塞阀不堵住通过排放口的流体食品流,
该至少两个关闭位置包括第一和第二关闭位置,在第一关闭位置,柱塞阀在喷管中的第一位置密封了细长腔,其中喷管的流体食品的压力在第一压力上;在第二关闭位置,柱塞在喷管中的第二位置密封了细长腔,其中喷管的流体食品的压力在低于第一压力的第二压力上。
24.如权利要求23的排放器,还包括:
与喷管流体连通的上游阀,该上游阀具有一个打开位置,在该位置上,流体食品供到喷管;和一个关闭位置,在该位置上,上游阀堵住流到喷管的流体流,和
在上游阀和喷管之间的流体容积,该流体容积包括喷管内的流体容积,
一个连到柱塞阀上的作动器,通过作动器的作动,柱塞阀通过它的位置范围移动,
一个连到上游阀和作动器上的控制器,该上游阀可由控制器关闭,以从喷管、在柱塞阀的至少一个打开的位置上排放已知容积的流体食品,该流体食品的已知容积基本等于流体容积。
25.如权利要求24的排放器,还包括至少一个附加的上游阀,该阀与喷管流体连通,并与该上游阀和喷管之间的至少一个附加的流体容积相对应;每个附加的流体容积包括喷管内的流体容积,控制器连接到每个附加的上游阀上,用以有选择地进行控制,以在柱塞阀的至少一个打开的位置上从出口排放不同的已知容量的流体食品,每个不同的已知容量的流体食品基本等于相应的一个附加的流体容积。
26.一种排放流体食品的方法,包括下列步骤:
提供一个具有内表面的喷管,该内表面至少部分由一具有流体密封的可移动壁确定,
使流体管线中的流体食品保持在第一压力上,流体管线的终端在一关闭的喷管上,以使流体食品不能流过;
在喷管内将可移动壁移动到不同的位置以加大喷管内确定的腔,从而将流体管线中的压力降低到第二压力;和
打开喷管,使流体食品基本在第二压力上流过喷管。
27.如权利要求26的方法,其中该表面是一个阀的可在喷管内移动的表面。
28.如权利要求27的方法,其中该阀与喷管呈伸缩关系。
29.如权利要求27的方法,还包括下列步骤:
提供一个连到阀上的作动器,和
由作动器的作动使阀在喷管内移动。
30.如权利要求26的方法,其中喷管具有用以接纳流体食品的腔,和其中该表面是确定至少一部分内腔的可移动壁的内部表面。
31.如权利要求30的方法,其中可移动壁连到使它移动的作动器上。
32.如权利要求30的方法,其中可移动壁是柔性的,该壁可对应于加在壁上的不同的限制力在不同的位置上移动。
33.如权利要求26的方法,其中该表面在喷管中的一定范围的位置上移动,从而产生相应的腔尺寸增大的范围和在喷管腔内流体压力减小的范围。
34.如权利要求28的方法,还包括下列步骤:
在打开喷管的同时起动一个定时器,和
在定时器到达与从喷管排放的流体食品量相对应的预定时间时关闭喷管。
35.如权利要求27的方法,还包括下列步骤:
提供一个连到阀上的作动器,
测量流体管线中流体食品的压力,
定出喷管打开多长时间;和
在喷管已打开一预定时间后起动作动器以移动阀,该预定时间增长,流体管线内流体食品的压力降低。
36.如权利要求26的方法,其中移动可移动的壁和打开阀是由传感器起动的,该方法还包括下列步骤:
将接收容器移到喷管下方的排放装置,和
在移动接收容器的同时切断传感器。
37.如权利要求26的方法,还包括下列步骤:
将接收容器从喷管处移开,
在移动按接收容器的同时切断关闭传感器,和
关闭喷管以停止通过喷管的流体食品的流动。
38.如权利要求26的方法,还包括下列步骤:测出在一段时间上从喷管排出的流体食品的总量。
39.如权利要求38的方法,其中测量流体食品总量是由流速表进行的。
40.如权利要求38的方法,其中测量流体食品总量的步骤通过下列步骤进行:
测出具有已知喷管开口的出口打开的时间,
测出流体管线内流体食品的压力,
确定每单位时间内在该流体食品压力下排出喷管开口的流体量,
通过将每单位时间内在该流体食品压力下排出喷管开口的流体量乘以喷管打开的时间就可确定在一段时间上从喷管排出的流体量。
41.如权利要求40的方去,其中测量流体食品的总量是在多次流体排放操作后进行的。
42.如权利要求26的方法,还包括在打开喷管的步骤前关闭喷管上游的阀的步骤。
43.如权利要求42的方法,还包括下列步骤:
在打开喷管后排放阀下游的流体食品。
44.如权利要求43的方法,其中排出喷管的流体食品的流体压力随着打开喷管的步骤后的时间而减小。
45.如权利要求26的方法,还包括在打开喷管的步骤之前关闭多个喷管上游的阀中的一个的步骤,在打开喷管的步骤以后多个阀的每一个与从喷管排放的流体食品的不同的量相对应。
46.如权利要求45的方法,还包括下列步骤:
排放已关闭多个阀的一个的下游的流体食品。
47.如权利要求26的方法,其中喷管是手持流体食品排放器的一部分,流体食品通到其中。
48.如权利要求26的方法,还包括下列步骤:
在打开喷管之前将一个喷管插入一个容器内,
用足以沉浸喷管排放口的流体食品来灌注容器,和
在喷管关闭以前,使排放口保持沉浸在容器中的已排放的流体食品中。
49.一种排放流体食品的方法,包括下列步骤:
将流体食品在第一压力下送到一个喷管中,该喷管由喷管内的阀关闭;
在喷管内不同位置之间移动在该位置上密封的阀以增大喷管内的腔的尺寸,并使流体食品的压力降到第二压力;
在将阀移动以增加腔的尺寸后将阀移动到打开位置以打开喷管;和
基本在第二压力下从喷管排放流体食品。
50.一种在流体食品发泡很少的情况下从一排放装置排放一定量的流体食品的方法,该方法包括下列步骤:
在喷管的一个腔内接收在第一压力下的一定量的流体食品,该腔的边界至少部分是由一个柱塞阀的表面限定的,柱塞阀确定了喷管内的滑动密封,
移动该柱塞阀,以增大腔的尺寸并将腔中的流体食品的压力降至第二压力;和
进一步移动柱塞阀以打开喷管,并基本在第二压力上从喷管排出流体食品。
51.如权利要求50的方法,其中移动柱塞阀的步骤包括在喷管的管形部分内伸缩柱塞阀。
52.如权利要求50的方法,还包括下列步骤:
定出喷管打开的时间长度;和
在与从喷管排放的流体食品的预定的量相对应的时间已到后移动柱塞阀以关闭喷管。
53.如权利要求50的方法,还包括下列步骤:
测出喷管内的流体食品的压力,
将流体压力的信息传到控制器,
定出喷管要打开多长时间,
确定流过喷管的流体食品的流速,
将一个信号从控制器送到与柱塞阀连接的作动器,在与从喷管排放的流体食品的所需要的量相对应的时间已到时关闭柱塞阀。
54.如权利要求50的方法,还包括测量从喷管流出的流体食品的量的步骤。
55.如权利要求50的方法,还包括下列步骤:
测出通过喷管的流体食品的流速;
将至少一个表示流速的信号传给控制器,
将所要求的量除以流体食品的流速从头计算出从喷管排放所需要的量的流体食品所需要的时间;
将来自控制器的一个信号送到与柱塞阀连接的作动器,在与从喷管排放的流体食品的量相对应的时间已到时关闭柱塞阀。
56.一种控制从排放装置排放流体食品的方法,包括下列步骤:
提供保持在第一压力下的流体,
在流体管线内接收一定量的流体食品,该流体管线包括在其一端关闭的喷管,
测量流体食品的压力,
打开喷管以确定喷管中的排放口,排放口允许流体食品排出喷管;和
用测出的流体食品压力来确定排出喷管的流体食品的体积。
57.如权利要求56的方法,其中测量流体食品压力的步骤是由流体管线中的压力传感器进行的,该方法还包括下列步骤:
提供一个连到喷管和压力传感器上的控制器,
将来自压力传感器的流体食品的压力信息传到控制器,
以从压力传感器接收的压力信息和排放口尺寸为基础,通过控制器确定从喷管排放的流体食品的所需要的量所需要的时间;
在已到达所需要的时间时,将来自控制器的信号送到喷管以关闭出口。
58.如权利要求57的方法,其中确定所需要的时间的步骤包括:
在整个时间增量上监视流体管线中的流体食品的压力量级,
计算时间增量期间的喷管的流速,
计算在整个时间增量上流体流出喷管的量,
将在整个时间增量上的流体流出喷管的量加到流体流出喷管的总量;和
将流体流出喷管的总量与所需要的流体流出喷管的量相比较。
59.一种流体食品排放装置,包括:
一根流体管线,该流体管线包括:
一个位于其端部上的喷管,
一个确定流体管线的流体食品的容量的体积,和
一个可移动以改变流体管线的体积的压力表面,
一个放置在流体管线中以测量流体压力的压力测量装置;
一个连到喷管以打开和关闭喷管的作动器,
一个连到压力测量装置和喷管作动器上的控制器,该控制器响应压力测量装置测出的压力来控制作动器移动的时间。
60.一种流体食品排放装置,包括:
一个用于对流体食品加压并保持压力的流体食品加压装置,
一个与加压装置流体连通,用以冷却通过其间的流体食品的蒸发器;和
一个装到蒸发器上的具有一个终端的喷管,该喷管定位成充分靠近蒸发器,从而在流体食品不从喷管排放时冷却喷管的终端。
61.如权利要求60的装置,其中流体食品加压装置是与蒸发器流体连通的流体食品的加压容器。
62.如权利要求60的装置,其中蒸发器是板式热交换器。
63.如权利要求60的装置,其中蒸发器至少是一根热管。
64.如权利要求60的装置,其中在该装置操作期间,在蒸发器和喷管终端之间存在着温度梯度,该温度梯度在蒸发器和喷管终端之间产生对流循环,从而将喷管的温暖的流体食品移向蒸发器,并将蒸发器冷却的流体食品移到喷管。
65.如权利要求60的装置,其中在该装置操作期间,在蒸发器和喷管终端之间存在着温度梯度,该温度梯度由蒸发器保持在5华氏度。
66.如权利要求60的装置,其中在该装置操作期间,在蒸发器和喷管终端之间存在着温度梯度,该温度梯度由蒸发器保持在2华氏度。
67.如权利要求60的装置,其中喷管和蒸发器确定一个由用户移动到不同的流体食品的排放位置的手持装置。
68.一种流体食品的排放装置,包括:
一个用以冷却通过其间的流体食品的蒸发器,
一个邻近蒸发器的喷管,
一根从蒸发器通到喷管以接收来自蒸发器的冷却的流体食品的流体管线,该蒸发器不管是否从喷管排放流体食品均能长期地使喷管内的流体食品保持在室温以下。
69.如权利要求68的装置,其中喷管具有流体食品容器,流体管线从流体食品容器伸出并包括该流体食品容器。
70.如权利要求68的装置,其中蒸发器是板式热交换器。
71.如权利要求68的装置,其中蒸发器是至少一根热管。
72.如权利要求68的装置,其中在装置操作期间在蒸发器的流体管线中的流体食品和喷管终端的流体食品之间存在温差,该温差能产生对流循环,使较温暖的流体食品流向蒸发器并使冷却的流体食品流出蒸发器。
73.如权利要求68的装置,其中蒸发器具有一个出口,其中在装置操作期间,在蒸发器出口的流体食品和装置喷管之间的流体食品之间存在温差,该蒸发器能将该温差长期保持在约5华氏度以下。
74.如权利要求68的装置,其中蒸发器具有一个出口,其中在装置操作期间,在蒸发器出口的流体食品和装置喷管之间的流体食品之间存在温差,该蒸发器能将该温差长期保持在约2华氏度以下。
75.如权利要求68的装置,其中蒸发器、喷管和流体管线确定了由用户独立地移动到不同排放位置的手持装置。
76.一种流体食品排放装置,包括:
一个蒸发器,
一个连到蒸发器上的流体喷管,该流体喷管具有排放口,
一个流体通路在蒸发器和流体喷管的排放口之间建立了流体连通,该流体通路足够短,以允许在蒸发器和流体喷管的排放口之间的流体食品的对流循环。
77.一种流体食品喷管组件,包括:
一个具有内腔的流体喷管,
一个由流体喷管内腔的至少一部分确定的流体管线,该流体管线具有至少一个能保持流体食品的壁,
一个连到流体管线上的热交换器,该热交换器足够靠近流体喷管,以通过对流循环来冷却流体喷管中的流体。
78.如权利要求77的喷管组件,其中流体管线足够短,以允许冷却的流体食品在对流循环下从热交换器流到喷管内腔,并允许温暖的流体食品在对流循环下从喷管内腔流到热交换器。
79.如权利要求78的喷管组件,其中在操作期间在流体管线上的温差由热交换器保持在约华氏5度以内。
80.如权利要求78的喷管组件,其中在操作期间在流体管线上的温差由热交换器保持在约华氏2度以内。
81.一种使食品排放装置中一定量的流体食品长期保持在室温以下的方法,包括下列步骤:
通过一个热交换器将一定量的流体食品冷却到室温以下,
该一定量的流体食品通过一流体管线,该流体管线至少由一部分喷管来确定,和
在流体管线内以对流来循环该一定量的流体食品,该对流是由热交换器和喷管之间的温差、在喷管内加热一定量的流体食品和在热交换器附近冷却而引起的。
82.如权利要求81的方法,其中冷却该一定量的流体食品的步骤包括使该一定量的流体食品通过一个板式热交换器。
83.如权利要求81的方法,其中冷却该一定量的流体食品的步骤包括使该一定量的流体食品通过一根热管。
84.如权利要求81的方法,其中在邻近热交换器的流体管线内的液体食品具有第一温度,其中喷管内的流体食品具有大于第一温度的第二温度,该第二温度由对流保持在第一温度的约5华氏度以内。
85.如权利要求81的方法,其中在邻近热交换器的流体管线内的流体食品具有第一温度,其中喷管内的流体食品具有大于第一温度的第二温度,该第二温度由对流保持在第一温度的约2华氏度以内。
86.一种保持排放前的流体食品的温度的方法,该方法包括下列步骤:
将流体食品从流体食品源引导到热交换器,
在热交换器内冷却流体食品以产生冷却的流体食品;
将冷却的流体食品从热交换器通到喷管,用以排放冷却的流体食品,和
由热交换器使热交换器和喷管之间的冷却的流体食品保持在室温以下。
87.如权利要求86的方法,还包括通过热交换器和喷管之间流体食品的对流循环来冷却喷管中的流体食品的步骤。
88.如权利要求86的方法,其中喷管具有流体食品排放端,该方法进一步包括下列步骤:
加热喷管排放端的出口中的流体食品,以产生温暖的流体食品;
由对流循环将温暖的流体食品从喷管循环到热交换器,和
通过与来自热交换器的冷的流体食品的循环来冷却温暖的流体食品。
89.一种用于保持流体排放喷管中的流体食品的温度的方法,包括下列步骤:
使流体食品流过一个热交换器,
在热交换器中冷却流体食品,
使流体食品流入排放喷管,和
在由排放出口周围确定的热源和由热交换器确定的冷源之间的排放出口中产生流体食品的对流循环。
90.一种用于流体食品排放器的热传导装置,该热传导装置包括:
至少一块板,
一对与至少一块板的第一侧流体连通的制冷剂口,
一对与至少一块板的第二侧流体连通的流体食品口,
一个在该对流体食品喷管之间确定的流体通路,该流体通路具有在装置操作期间沉浸在流体食品中的第一部分和在装置操作期间不沉浸在流体食品中的第二部分,和
至少一个装在装置的第二部分的至少一部分上的柱塞。
91.如权利要求90的热传导装置,其中多块板以堆积形状安置,其中制冷剂口与多块板的每一块的第一侧流体连通,和其中该对流体食品口与多块板的每一块的第二侧流体连通。
92.如权利要求90的热传导装置,其中至少一个柱塞是由下组材料中选出的一种材料制成的,这组材料是:不锈钢、环氧、泰氟隆和黄铜。
93.如权利要求90的热传导装置,还包括位于该装置的第二部分顶部区域用以在装置中的流体食品上方流体流通的通气口。
94.如权利要求93的热传导装置,还包括一个在装置的第二部分中的液面高度传感器,它用于测量装置中的液面高度,使液面高度传感器连到通气口,以响应装置中测出的流体食品液面高度来打开和关闭通气口,该通气口在流体食品液面高度在装置中的流体食品起动高度以上时关闭,在流体食品起动高度下方时打开。
95.一种用以冷却流体食品的热交换装置,该热交换装置包括:
一个罩,该罩具有内部确定的流体腔,该内部流体腔具有一个最大的加注高度,
一个液体高度传感器,该传感器在罩中用来探测内部流体腔中的流体食品的液面高度;和
一个连到液面高度传感器上并在最大加注高度上方与内腔连通的通气阀;当液面高度传感器探测到内部流体腔中已达到最大液面高度时,该通气阀响应液面高度传感器而关闭,在液面高度传感器没有探测到内部流体腔中的最大的加注高度时打开。
96.如权利要求95的热交换器装置,其中该交换器装置是一个板式热交换器,和其中由在罩内堆积的板之间的至少部分流体空间来确定该内部流体腔。
97.一种具有消毒装置的流体食品排放装置,该流体食品排放装置包括:
一个紫外光发生器,
一个第一端靠近紫外光发生器的紫外光传输器,
一个具有一个表面的喷管;和
一个连接并与该喷管流体连通的以将流体食品供到喷管的流体管线;
该紫外光传输器具有靠近喷管表面的第二端,用来将紫外光从紫外光发生器传输到喷管表面,其中该表面是喷管的外表面。
98.一种具有消毒装置的流体食品排放装置,该流体食品排放装置包括:
一个紫外光发生器,
一个第一端靠近紫外光发生器的紫外光传输器,
一个具有一个表面的喷管;和
一个连接并与该喷管流体连通的以将流体食品供到喷管的流体管线;
该紫外光传输器具有靠近喷管表面的第二端,用来将紫外光从紫外光发生器传输到喷管表面,其中该表面是喷管的内表面。
99.如权利要求98的流体食品排放装置,其中喷管的内表面是喷管内流体食品腔的表面。
100.如权利要求97的流体食品排放装置,其中紫外光传输器是第一紫外光传输器,和其中流体管线具有内表面,该装置还包括一个第二紫外光传输器,它具有靠近紫外光发生器的第一端,和位于流体管线内用于将紫外光从紫外光发生器传输到流体管线内部的第二端。
101.如权利要求97的装置,其中紫外光传输器是第一紫外光传输器,该装置还包括:
一个与流体食品管线流体连通以将流体食品供到流体管线的流体食品容器,该流体食品具有内表面;和
一个第二紫外光传输器具有靠近紫外光发生器的第一端和位于流体食品容器内用来将紫外光从紫外光发生器传输到流体食品容器的内表面的第二端。
102.如权利要求97或101的装置,其中紫外光传输器是光导纤维。
103.如权利要求97或101的装置,其中紫外光传输器是光管。
104.如权利要求97的装置,其中该装置是手持的流体食品排放器,其中紫外光发生器的位置远离喷管。
105.一种具有消毒装置的流体食品排放装置,该流体食品排放装置包括:
一个紫外光发生器,
一个靠近紫外光发生器的紫外光传输器,
一个具有内部表面的流体食品的容器,
一个喷管,和
一根连到喷管并与喷管和流体食品容器流体连通的流体管线,它用来将流体食品供到喷管,该流体管线具有内部表面;
紫外光传输器延伸到至少一个流体食品容器和流体食品管线上,以将紫外光从紫外光发生器传输到至少一个流体食品容器和流体食品管线的表面上。
106.如权利要求105的装置,其中紫外光传输器是光导纤维。
107.如权利要求105的装置,其中紫外光传输器是光管。
108.如权利要求105的装置,其中该表面是内部表面。
109.一种消毒流体食品排放装置的方法,该装置具有一个流体食品储存容器,一个排放流体食品的喷管和一根流体管线,该流体管线连到流体食品储存容器和喷管上并与它们流体连通,该方法包括下列步骤:
由一紫外光发生器产生紫外光,
在靠近紫外光发生器的紫外光传输器中接收紫外光,
将紫外光通过紫外光传输器传到流体食品储存容器、喷管和流体管线的至少一个上,和
将紫外光引导到流体食品储存容器、喷管和流体管线的至少一个的表面上。
110.如权利要求109的方法,其中该表面是内部表面。
111.如权利要求109的方法,其中紫外光传输器是至少一根光导纤维。
112.如权利要求109的方法,其中紫外光传输器是至少一根光管。
113.如权利要求109的方法,其中该喷管是手持排放枪的一部分,流体管线穿过该手持排放枪。
114.一种具有消毒装置的流体食品排放装置,该流体食品排放装置包括:
一个紫外光发生器,
一个靠近紫外光发生器的紫外光传输器,
一个具有带喷管表面的出口的排放枪,
一个排放枪把手,和
一根连到排放枪上与其流体连通以将流体食品供到喷管的流体管线,
一个紫外光传输器延伸到排放枪把手上以将紫外光传输到排放枪把手上,位于排放枪把手上的紫外光传输器将紫外光引导到位于排放枪把手上的喷管表面上。
115.如权利要求114的流体食品排放装置,其中紫外光传输器是至少一根光导纤维。
116.如权利要求114的流体食品排放装置,其中紫外光传输器是至少一根光管。
117.一种消毒流体食品排放枪的喷管的方法,包括下列步骤:
由一个紫外光发生器来产生紫外光,
在靠近紫外光发生器的紫外光传输器上接收紫外光,
将紫外光通过紫外光传输器传到排放枪把手;和
将紫外光引导到排放枪把手中的排放枪喷管上。
118.如权利要求117的方法,其中紫外光传输器是至少一根光导纤维。
119.如权利要求117的方法,其中紫外光传输器是至少一根光管。
120.一种流体食品排放枪,包括:
一个热交换器,该热交换器具有:
至少一个流体食品输入口,
一个与至少一个流体食品输入口流体连通的流体食品输出阀,
一个制冷剂输入口,和
一个制冷剂输出口;
一个连到热交换器的流体食品输出阀上并与其流体连通的喷管,该喷管具有:
一个可在打开位置和至少一个关闭位置之间移动的喷管阀,和
一个连到喷管阀以使它在打开和关闭位置上移动的作动器。
121.如权利要求120的排放枪,其中热交换器是一个板式热交换器。
122.如权利要求120的排放枪,其中热交换器具有接纳多种不同流体食品的多个流体食品输入口,流体食品输出阀可控制成有选择地在多个流体食品输出口的一个和喷管之间建立流体连通。
123.如权利要求120的排放枪,其中出口阀与喷管是伸缩关系,和其中出口阀可移过与喷管内流体食品压力的一定范围相对应的一定范围的关闭位置。
124.如权利要求120的排放枪,还包括位于喷管上并连到作动器上的起动传感器,该起动传感器响应探测到的喷管下方的接收容器通过控制作动器来打开喷管。
125.如权利要求124的排放枪,其中起动传感器由系统控制器连到作动器上。
126.如权利要求120的排放枪,还包括连到作动器上的关闭传感器,该关闭传感器响应喷管下方的接收容器的移开通过控制作动器来关闭喷管。
127.如权利要求126的排放枪,其中关闭传感器由系统控制器连到作动器上。
128.如权利要求120的排放枪,其中喷管离热交换器足够近,从而使热交换器和喷管之间的流体食品的对流循环来冷却喷管内的流体食品。
129.如权利要求128的排放枪,其中喷管和热交换器内的流体食品的温度保持在约5华氏度以内。
130.如权利要求128的排放枪,其中喷管和热交换器内的流体食品的温度保持在约2华氏度以内。
131.一种流体食品排放枪,包括:
一个热交换器具有:
一个流体食品输入口,和
一个流体食品输出口,
一个连到流体食品输出口上,并与其流体连通的喷管,该喷管具有:
一个罩,
一个可在罩内移动到打开位置和至少一个关闭位置上的阀,和
一个连到阀上以将该阀移到其打开和关闭位置的作动器。
132.如权利要求131的排放枪,其中热交换器是一个板式热交换器。
133.如权利要求131的排放枪,其中阀可在喷管罩内移过一定范围的关闭位置,该位置与喷管罩内的一定范围的流体食品压力相对应。
134.如权利要求133的排放枪,还包括:
一个连到作动器上以控制该作动器的操作的系统控制器,
一个与系统控制器结合的定时器,该系统控制器的构造和安置做成在定时器到达与所需要的排放量相对应的预定时间时使阀移动到关闭位置。
135.如权利要求131的排放枪,还包括一个连到作动器上以起动作动器的起动传感器,该起动器传感器位于排放枪上,以探测出口下方的接收容器是否存在。
136.如权利要求131的排放枪,还包括一个连到作动器上以起动作动器的关闭传感器,该关闭传感器位于排放枪上,以探测喷管下方接收容器是否移走。
137.一种冷却流体食品的方法,包括下列步骤:
提供一个热交换器,该热交换器连到一个喷管上以确定一个手持的流体食品排放枪,
接收热交换器的流体食品输出口中的流体食品,
接收热交换器中的制冷剂输入口中的制冷剂,
通过与热交换器中的制冷剂的热交换来冷却热交换器中的流体食品,
将来自热交换器的冷却的流体食品排放到喷管,
将冷却的流体食品接收在喷管的保持腔内,
起动喷管中的阀,以打开喷管中的排放口,和
从喷管内保持腔排出冷却的流体食品。
Applications Claiming Priority (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/437,853 | 1999-11-10 | ||
US09/437,835 | 1999-11-10 | ||
US09/438,113 US6216918B1 (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Apparatus and method for sterilizing a fluid dispensing device |
US09/437,702 US6354342B1 (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Hand-held rapid dispensing apparatus and method |
US09/437,673 | 1999-11-10 | ||
US09/437,702 | 1999-11-10 | ||
US09/437,673 US6354341B1 (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Rapid comestible fluid dispensing apparatus and method |
US09/437,835 US6449970B1 (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Refrigeration apparatus and method for a fluid dispensing device |
US09/437,853 US6360556B1 (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Apparatus and method for controlling fluid delivery temperature in a dispensing apparatus |
US09/438,113 | 1999-11-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1423608A CN1423608A (zh) | 2003-06-11 |
CN1241785C true CN1241785C (zh) | 2006-02-15 |
Family
ID=27541606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN00818284.1A Expired - Fee Related CN1241785C (zh) | 1999-11-10 | 2000-11-10 | 快速排放流体食品的装置和方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1237783B1 (zh) |
JP (1) | JP2003513860A (zh) |
CN (1) | CN1241785C (zh) |
AT (1) | ATE454313T1 (zh) |
AU (2) | AU780023B2 (zh) |
BR (1) | BR0015502B1 (zh) |
CA (1) | CA2391233C (zh) |
DE (1) | DE60043668D1 (zh) |
MX (1) | MXPA02005208A (zh) |
WO (1) | WO2001034470A1 (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050097909A1 (en) * | 2003-11-10 | 2005-05-12 | Cleland James M. | Table top refrigerated beverage dispenser |
BRPI0619914A2 (pt) | 2005-12-15 | 2011-10-25 | Niagara Dispensing Technologies Inc | dispensador de bebida e método para controlar taxa de fluxo volumérico durante um evento de dispensa de fluido |
JP2007182250A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 飲食流動体供給装置 |
US10631558B2 (en) | 2006-03-06 | 2020-04-28 | The Coca-Cola Company | Methods and apparatuses for making compositions comprising an acid and an acid degradable component and/or compositions comprising a plurality of selectable components |
US8162176B2 (en) | 2007-09-06 | 2012-04-24 | The Coca-Cola Company | Method and apparatuses for providing a selectable beverage |
ES2527362B2 (es) * | 2014-05-20 | 2015-06-11 | Esteban BANUS RICOMA | Sistema modular de dispensador de bebida |
JP2020070085A (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 株式会社フジキン | 2つ以上の飲料タンクを備える炭酸飲料提供装置 |
US11592325B2 (en) * | 2019-03-08 | 2023-02-28 | Chromaflo Technologies Europe B.V. | Solid colorant dispensing unit and tinting machine comprising the same |
WO2021194414A1 (en) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | Vino Fontaine Pte Ltd | Beverage dispensation, preservation system and apparatus |
CN114680679B (zh) * | 2020-12-28 | 2023-09-26 | 广东美的生活电器制造有限公司 | 家用电器及其流体排放装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3599839A (en) * | 1969-08-04 | 1971-08-17 | William A Hansen | Volumetric meter |
US4501381A (en) * | 1983-04-27 | 1985-02-26 | Hart John E | Purified water dispensing machine |
DE3435725A1 (de) * | 1984-09-28 | 1986-04-10 | Bartholomäus 8024 Deisenhofen Gmeineder | Verfahren zum zapfen von bier, insbesondere weissbier, in trinkgefaesse |
US4886190A (en) * | 1986-10-29 | 1989-12-12 | The Coca-Cola Company | Postmix juice dispensing system |
JPS6468267A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-14 | Nippon Akamizu Boshi Taisaku P | Ultra-violet bactericidal apparatus for air |
JP2605858Y2 (ja) * | 1992-12-22 | 2000-08-21 | サッポロビール株式会社 | 注出バルブ |
US5766665A (en) * | 1995-05-26 | 1998-06-16 | Archibald Bros. Fine Beverages, Inc. | Method of preparing a multi-flavored comestible shake |
US5603363A (en) | 1995-06-20 | 1997-02-18 | Exel Nelson Engineering Llc | Apparatus for dispensing a carbonated beverage with minimal foaming |
US5918773A (en) * | 1995-10-03 | 1999-07-06 | Christine J. Donovan | Combined water purifier/dispenser and walk-in cooler |
US5911884A (en) * | 1996-12-02 | 1999-06-15 | Entre Pure Industries | Contamination proof purified water dispenser and method of using same |
EP0861801A1 (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-02 | Whitbread Plc | Beverage dispenser |
US5873259A (en) * | 1997-08-14 | 1999-02-23 | Utah Milk Technologies, L.C. | System for cooling head of fluid dispensing apparatus |
AU3791901A (en) * | 1999-11-03 | 2001-05-14 | Dispensing Systems Inc. | Apparatus and method for dispensing a carbonated beverage with minimal/controlled foaming under system pressure |
US6354342B1 (en) * | 1999-11-10 | 2002-03-12 | Shurflo Pump Manufacturing Company, Inc. | Hand-held rapid dispensing apparatus and method |
US6449970B1 (en) * | 1999-11-10 | 2002-09-17 | Shurflo Pump Manufacturing Company, Inc. | Refrigeration apparatus and method for a fluid dispensing device |
US6354341B1 (en) * | 1999-11-10 | 2002-03-12 | Shurflo Pump Manufacturing Co., Inc. | Rapid comestible fluid dispensing apparatus and method |
-
2000
- 2000-11-10 AU AU15968/01A patent/AU780023B2/en not_active Ceased
- 2000-11-10 JP JP2001536433A patent/JP2003513860A/ja active Pending
- 2000-11-10 WO PCT/US2000/030965 patent/WO2001034470A1/en active IP Right Grant
- 2000-11-10 CA CA002391233A patent/CA2391233C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-10 AT AT00978512T patent/ATE454313T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-11-10 MX MXPA02005208A patent/MXPA02005208A/es active IP Right Grant
- 2000-11-10 CN CN00818284.1A patent/CN1241785C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-10 EP EP00978512A patent/EP1237783B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-10 DE DE60043668T patent/DE60043668D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-10 BR BRPI0015502-0A patent/BR0015502B1/pt not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-05-24 AU AU2005202247A patent/AU2005202247B2/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1237783A1 (en) | 2002-09-11 |
AU2005202247B2 (en) | 2009-02-05 |
WO2001034470A1 (en) | 2001-05-17 |
AU780023B2 (en) | 2005-02-24 |
EP1237783A4 (en) | 2005-08-17 |
BR0015502A (pt) | 2003-04-29 |
ATE454313T1 (de) | 2010-01-15 |
MXPA02005208A (es) | 2003-09-25 |
CN1423608A (zh) | 2003-06-11 |
JP2003513860A (ja) | 2003-04-15 |
BR0015502B1 (pt) | 2010-04-06 |
WO2001034470A9 (en) | 2002-07-25 |
DE60043668D1 (de) | 2010-02-25 |
CA2391233A1 (en) | 2001-05-17 |
EP1237783B1 (en) | 2010-01-06 |
AU1596801A (en) | 2001-06-06 |
AU2005202247A1 (en) | 2005-06-16 |
CA2391233C (en) | 2009-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7815079B2 (en) | Rapid comestible fluid dispensing apparatus and method | |
US6354341B1 (en) | Rapid comestible fluid dispensing apparatus and method | |
US6382467B2 (en) | Apparatus and method for sterilizing a fluid dispensing device | |
US6695168B2 (en) | Comestible fluid dispensing apparatus and method | |
US20070151992A1 (en) | Rapid comestible fluid dispensing apparatus and method | |
CN1313354C (zh) | 小量饮料配发器 | |
US6449970B1 (en) | Refrigeration apparatus and method for a fluid dispensing device | |
CN1241785C (zh) | 快速排放流体食品的装置和方法 | |
US6354342B1 (en) | Hand-held rapid dispensing apparatus and method | |
US6360556B1 (en) | Apparatus and method for controlling fluid delivery temperature in a dispensing apparatus | |
AU2002236532A1 (en) | Rapid comestible fluid dispensing apparatus and method employing a diffuser | |
RU2309117C2 (ru) | Подача разливных напитков | |
US6230513B1 (en) | Water cooler and dispenser | |
US20180362320A1 (en) | Disposable Tube Unit Adapted For Use In A Heat Exchanger For A Beverage Dispensing Apparatus, Heat Exchanger For A Beverage Dispensing Apparatus, Beverage Dispensing Apparatus And Method Of Dispensing A Beverage | |
RU2011127146A (ru) | Бытовое устройство для выдачи напитка, имеющее охлаждающие средства | |
CA2612825A1 (en) | Beverage dispenser cooling system | |
CA2612800A1 (en) | Beverage dispenser cooling system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060215 Termination date: 20101110 |