CN1980851A - 用来减少液体流出物中溶解的气体损失的分配装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种在加压液体(4)流经分配装置(2)时可以减少溶解在液体中的气体损失的分配装置(2)及其使用方法。该方法用来对液体(4)保持压缩气体(80)过压,容器配有盖子(42),在盖子上安有分配装置(2)。分配装置(2)包括至少一个液体流动管道(6),该管道(6)包括至少一个收缩的纵向部分(8)。分配装置(2)的特征在于,它还包含至少一个液体流动的排料表面(12),该表面位于流动管道(6)的下游,而且在充满气体的氛围(10)内,至少在液体(4)的初始排放阶段,流动管道(6)至少封住了液体流动排料表面(12)的一部分。排料表面(12)设置为在排放液体(4)时还能抑制湍流。因此,液体(4)可以分散在排料表面(12)上,并且阻碍释出最少的排出液体(4)内溶解的气体。
Description
技术领域
本发明涉及一种加压液体流经分配装置时可以减少溶解在液体中的气体损失的分配装置,该液体可以例如来自于液体存储容器。该存储容器以下简称容器。
本发明还涉及一种可以对存储容器中液体维持压缩气体过压的方法;该容器配有一个盖子,在盖子上安有分配装置。
作为实例,溶解的气体可以为二氧化碳(CO2)和/或者一氧化二氮(N2O)和/或者其它可在液体中溶解的气体。
含有气体的液体可以是饮料,如矿泉水、软饮料、啤酒等等,并且该液体可以具有比正常的地球表面大气压力更高的压力。
作为实例,上述的容器可以为一种饮料容器,饮料瓶、木桶、大桶、小桶或者罐。容器可以因容器内液体中释出的气体而受压,由此,释出的气体起了液体流的压缩气体的作用。容器也可以通过与一个和容器相接的单独的压力源进行施压;至少当液体流经分配装置进行分配时,该压力源保持过压。单独的压力源对于存储容器来说可以是外部的容器也可以是内部的容器;容器内如有压缩气体,优选地对该容器可以压力控制。
背景技术
在消费这样一种带气的液体时,一个常见现象就是当开启存储容器时,气体逐渐从液体中释放并且逸出。如果没有从外部来源提供额外的压力气体,气体的释出会逐渐使液体或多或少地跑气。对于饮料来说,这种状态经常会使饮料缺乏滋味,导致消费者感觉饮料变差。因此,上述的气体的释出通常被认为是一个需解决的问题。
现有技术及相应的缺点
少量含有气体的液体从独立的容器如软饮料瓶中多次流出,会使容器中溶解的气体逐渐排出。同时,由于容器内液体体积减少,气体体积增大,过压降低,容器内剩余液体中溶解的气体将会释出。当容器内部与常压相通时,特别容易发生气体从液体中的释出。在某些条件下,如当容器和其中的液体被摇动和/或者受热时,会进一步增强气体从液体中的释出。当液体直接流出容器的开口处时,如当矿泉水、软饮料或者啤酒流出瓶口或罐口时,会逸出很多释出的气体。在这种液体分配的情况下,液体通过容器开口处流出的同时,空气通常也会通过开口处流入。因此,空气与流动的液体以及容器内剩余的液体混在一起。由于空气气泡及其混合通常发生在湍流条件下,此时空气被带走。空气形成气泡,且汇合通常发生在湍流条件下。空气气泡和被引进液体中的一些颗粒,如小污染物等,甚至变成在液体中产生新的气泡的起源。由于分配的液体的类型不同,上述的关系会使液体中产生泡沫或与环境接触的液体表面急剧增大,导致可释出的溶解的气体能通过的面积大大增多。除了上述的气泡,释出的气体起了在液体中产生气泡的起源的作用,因此,液体中可能产生更多的泡沫。当使用更大的瓶子和容器来存储含有气体的饮料时,上述问题尤其突出,因此必须限制液体容器的尺寸以获得令人满意的饮料质量。
对于一个与外部压力源相接的容器,将会通过压力源建立或者保持过压。压力源可以是一个泵装置,如手动的动力气泵。当需要更快的液体流速时,压力源可以是一个外部的增压气源,如一个二氧化碳容器,它与一个桶或者相似装置相连,当带气的液体从容器中流出时,该气源可以保持容器内的过压。从容器中流出的液体不得不沿着流动线路流动,并且还穿过一个分配口,如排水旋塞或者排出管。流动路线可以包括一个相对较细的管子,一个软管,一个阀门装置和/或者另一种类型的节流装置。沿着流动路线,液体置于静压差之下,这些有助于液体中溶解的气体的释出。因此,液体流动伴有很多气泡,这些气泡在液体分配时可能在液体的表面产生泡沫。气泡聚集体的大小取决于包括时间的很多因素。液体流经以上流动路线的时间越长,可用来在液体中产生气泡的时间就越长。因此,气泡聚集体的大小取决于压力差程度、流动路线的长度和流动的速度。然而,液体中一些小颗粒或者细菌可能会增大气泡聚集体的尺寸。所有这些情况代表了分配的液体中不想要的气泡产生的来源以及相应地缺少气泡的来源。在某些情况下,例如由于审美的原因,希望得到以泡沫的形式产生的气泡。玻璃杯盛装的啤酒上的一层泡沫就是后者的一个例子。
如果带气的液体在从容器中流出的过程中接触到相对粗糙的表面,根据流体定律和流动条件,在液体中会产生流阻和可能的湍流。举例来讲,沿着上述的流动路线和/或排放口和/或用于分配液体的饮料杯的内部表面,这些不平坦的或者粗糙的表面存在于上述的容器开口处。这种粗糙的表面越多越有助于液体流动时气泡的产生,因此促进了液体中溶解的气体的更多地释出。
溶解的气体的释出可能发生在很多情况下,如容器内剩余的液体,或者液体流动过程本身,或者当溶液灌入饮料杯之后,等等。另外,气体的释出也要取决于流体定律,并且与液体缔合的气流的性质相关。
此外,美国专利US 5842617公开了一个可以分配增压的或者充气饮料的装置,它更适于分配在非常高的流速下极少泡沫的饮料。这种分配装置一般摆放在零售酒类的地方,它体积相对较大,技术比较复杂。因此,这类装置不适于目前常用的瓶装液体的分配。液体经分配装置通过外部压力源如二氧化碳容器从盛装的容器中流出。该装置包括一个液体导管,其终端有一个密封帽形状的分配头。在操作位置,液体导管的出口被翻过来朝向帽的内部,液体导管向它的出口方向延伸。液体的流动路线存在于液体导管和帽之间,少部分液体流路在旋塞开口处终结。在带气的液体分配过程中,液体将通过液体导管流动,向导管的出口孔和出口端上行。如果导管向出口孔伸长,在流动区间液体的流动速度将减小。根据美国专利US 5842617,上述的向上的流动将导致液体的大部分压力和流动能在液体到达导管的出口端之前转变为势能。因此,液体应当能够溢出出口端,并且主要通过重力向下流,然后液体从上述的旋塞开口处灌入。流动的进程将阻碍液体从导管的出口孔溅射,因此在溢出的液体中产生泡沫。液体向出口端的上行流动致使液体压力下降,液体速度降低,因而导致液体压力在导管的出口端减小至正常的大气压。然而,这会导致在液体流动中产生气泡的的泡沫的不想要的释出。根据专利US5842617,该分配装置也用于大的流动速度。这意味着在上述的出口端液体的流动速度和由此产生的速度能是相当大的,这很容易导致不希望的从下游的出口端的液体溅射和湍流中产生的泡沫。如果液体由于相当大的推进压力在出口端呈现一个静态的过压,这个影响会增强。在液体中以气泡形式或小颗粒形式的细菌也将会促进泡沫的增长。因此,根据专利US5842617的介绍内容,该分配装置很有可能不起作用。更有可能的是,它会导致溶解的气体的大量损失,并且在分配的液体中产生太多的泡沫。
发明内容
本发明的主要的目的在于避免或者减少上述的现有技术的缺陷和问题。
更具体的讲,本发明的目的在于提供一个分配装置,以在加压液体流经该分配装置时可以减少溶解在其中的气体损失。当液体存留在一个附属的存储容器中,无论是容器内液体的存储过程中、或者液体从容器中流出以及液体已经分配完这些过程,都可以发生溶解在液体中的气体的损失。因此,本发明试图在整个使用过程中尽可能多地保持溶解在液体中的气体。
液体流经分配装置应该是可控的,至少可以控制开始和停止。
本发明的另一个目的是为增压的、带气的液体,特别是饮料提供一个功能改善并且构造简单的分配装置。
本发明又一个目的是提供一个比现有技术中采用的分配装置更价廉的分配装置。
本发明再一个目的是提供一种使用本发明的分配装置的方法,该分配装置与存储上述液体的容器上的盖子相连接。
如何实现本发明目的
这些目的是通过后续的说明书和随后专利权利要求所公开中的特征来实现的。
根据本发明,分配装置包括至少一个液体流动管道,而该管由至少一个收缩的纵向部分组成。这个分配装置的区别技术特征在于它至少由一个液体排料表面组成,这个液体排料表面设置在液体流动管处下游,并且至少在初始的液体排放阶段,液体排放表面至少部分处于气体包围状态。此外,上述的排料表面还可设置为阻止溢出流体发生湍流。因此,可以通过释出最小量的溶解在液体中的气体,以延缓可能遍布排出表面的液体。
该分配装置优选用作自动售货机中流动液体的封口装置。
该装置也包含一种对存储容器中液体中的压缩气体保持过压的方法,压缩气体从液体的溶解中释出。在液体从容器中分配的整个期间都将会保持上述的过压。存储容器设有一个盖子,在盖子上配有上述的分配装置。该方法的区别技术特征包含以下:
-在液体被注满容器之前,用一个比参考饱和率更大的溶解压缩气体的饱和度来安置液体;
-此后,将液体不完全充满容器,达到一个比参考液面更低的液面。因此,为了在上述的分配期间维持上述的过压,容器一直保持可释出压缩气体的补充体积。
在流经上述的流动管道时,液体遵循流体动力学连续性方程和贝努利(Bernoulli)压力方程运动。
在排出表面下游,液体优选通过重力流动,并优选收集在饮料杯或类似容器中。
本发明的分配装置可以安在存储容器的盖子内,然而它也可以被用作液体的排放装置,如排水旋塞、排水管或者类似的装置。举例来讲,排放装置与容器是相互连接的。容器甚至被用作液体中的混合浓缩。此外,分配装置可以与一个输水管相连,该输水管将分配装置连接到液体容器的底部或侧面。将带气的饮料存储在一个较大的瓶子或者容器时,通过这个分配装置都可以使该饮料保持合格的质量。
封口装置
如果对一个流动的液体使用封口装置,可以手动或者自动操作该装置。例如,封口装置可能包括一个手动的活性阀,一个电磁阀,一个球阀或者一些其它相配的封口装置。因此,当封口装置装置紧闭时,液体可以一直封闭在附属的存储容器中。分配装置可以包括封口装置。或者,它还可以作为一个单独的封口装置存在,至少在一个操作位置上与分配装置相连。封口装置优选安放在分配装置的上游处。如果封口装置安置在分配装置的下游处,将导致分配装置处于增大的压力下并且要面临所有流往封口装置的液体。因此,分配装置应当安放于全压力负荷下,并且为了使液体在分配装置的排料表面流出时与气体氛围接触,一定要把液体从排料表面去除。
气氛
如上所述,气氛包围至少部分上述的液体排料表面,在这些表面上至少在初始的排放阶段液体被铺展。气氛通常将由正常大气压力下的空气组成。该气氛可能也包含另一种气体,如二氧化碳。并且气氛可能与正常的大气压力不同。气氛还可能包含从液体流动中释出的气体,如二氧化碳和/或一氧化二氮。相对于液体的比重而言,这种气氛的比重很小,这导致液体在流出过程中与重量轻的气体粒子相冲突,以阻碍液体中气体释出和产生泡沫的湍流。由于液体从气氛中的流出,使得释出的气泡易于从液体中逸出,而不是与液体混合或者可能产生泡沫。气氛组成了一个对液体很容易成形的界面,这使得液体形成一个自然的流动形状成为可能。
流动管道
本发明达到预期的作用的必要条件之一,就是液体流经管道的流动速度的提高是迅速的,并且是在一个相对短的距离内发生的。正上所述,速度的提高是遵循流体动力学连续性方程和贝努利压力方程。这种流动进程将流动管道中气体从液体中的释出以及在其中产生气泡的可用时间缩短,从而阻碍了气泡在液体中的积聚。因此应当有至少一个流动管道相对较短。此外,流动管道优选设置为可以抑制流动液体的湍流。因此,当液体流经流动管道时,液体势能的变化和流动摩擦损失可以忽略,因而液体的能量守恒主要包括速度能(动压力)和压能(静压能)。因为流动管道由至少一个收缩的纵向部分组成,该部分的流动截面积缩小,使得液体的流动速度加快,从而流动管道的主要功能就是将压能转换为速度能。因此,带气的液体从流动管道中以更快的速度和更高的的速度能排气,同时静压和压能减小。
然而,液体静压的降低有助于液体中不想要的气泡的释出。通过沿着纵向的流动断面外形安放流动管道,可能抵消气体的释出,这种安放形式导致流动管道紧下游的静态液压与上述的气体氛围压力近似相等,且与现时的流动状态相比是更适合。
至少有一个流动管道会呈现任何几何截面形状和纵向的断面外形。
流动管道可能会被外部关闭,它可能包括至少一个具有适当截面形状的流动元件:管子、喷嘴和嘴管。
流动管道由一个收缩的流动路径组成,这个路径界于分配装置中的至少一个第一流动元件和至少一个第二流动元件之间。通过流动元件的适当装配,元件协作产生收缩的流动路径。举例来讲,在上述的构成第一流动元件的液体流动管道和构成第二流动元件的液体排料表面之间,流动元件被装配形成一个狭缝形状的出口孔。
不管流动管道是由一个还是更多的流动元件组成,它都是由诸如金属、塑料和/或其它合适类型的材料所制成。
流动管道可由一种柔韧性的材料,如塑料或者黄铜等金属制成,可以沿着至少一个管道的纵向部分改变流动的截面。因此,可以通过挤压或者其它改变形状的方法,减小或者增大诸如嘴管的出口孔径。
或者,可以通过转动至少一个上述的流动元件,对液体流动进行开始、停止或者调整的操作。
为了在液体整个流动过程中抑制气泡的产生,流动管道优选设置为可以抑制湍流。可以通过安放具有平滑内表面的管道,尤其是在液体速度最快的出口孔以及收缩程度最大的通道处安放上述管道,达到以上目的。
此外,在流动管道的出口孔应当有一个陡变的终端,这样的话,沿着该终端,上述下游气体氛围中的气体粒子可以无阻碍地与流出的液体迅速接触。流动管道应当如此设置,使得液体在碰到并且分散在上述的排料表面之前,尽可能均匀地,优选以层流形式,使液体集中流出。因此在流程到达排料表面之前,减弱了从液体中带走诸如空气等气体。相对于排料表面,流动可能有一些合适的入射角和方位。
排料表面
本发明达到预期作用的另一个必要条件,就是液体流动分散在上述抑制湍流的排料表面。如果液体流动是一个液体射流,排料表面可能具有一个液体铺展的形状。然而,如果液体流经一个设置在上述单独的流动元件之间的收缩的流动路径,那么液体可能已经开始遍布在液体流动管道的收缩的纵向部分的排料表面上。在所有的液体流动进展中,由于液体与排放面的接触面积增大,液体的深度降低。为了在与排放面相接触的液体流动的边界层处阻碍气体释出和气泡的产生,即使排料表面以抑制湍流形式排列,排放面也将通过提高液体流动的接触面积,进行减少流动速度的摩擦。因此,单位液体面积上的流动摩擦相对较小,而液体分散的整个接触面积上的总动摩擦相对很大。同时,当液体分散在排放面时,液体流动速度能的一个重要部分被用来克服液体内部的剪切力。这样,在没有促进液体流动中气泡产生的情况下,液体流动的大部分速度能被消耗掉了。
为了将至少一个排料表面设置为湍流,排放面最好是光滑的,且具有低的粗糙系数。具有非常低的粗糙系数的镜子似的光滑表面对于液体流动提供了一个最佳的抑制湍流和气泡产生的功能。举例来讲,排放面可以由具有光滑表面的塑料、玻璃或者抛光的金属制造。
通过对排料表面进行合适的表面处理,甚至可以将排料表面设置为可以抑制湍流。通过在排料表面上添加一种粘性的材料,可以达到抑制液体的流动湍流的作用。这种粘性的材料可以包含诸如糖、果胶、淀粉、凝胶或者其它的改性聚合物。粘性的材料添加到或者封装在排料表面的表面层内。举例来讲,粘性的材料可能被添加到一个由塑料制成的排料表面上。或者,在对这种塑料的排料表面模塑之后,粘性材料也可能通过另一种表面处理作为一个涂层添加。这种表面处理导致排料表面具有低的粗糙系数,因此获得液体排放的抑制湍流和抑制气泡集中的作用。
可以将相应的抑制湍流的材料和/或表面处理用于分配装置的至少一个流动管道。
此外,排料表面可能有任意适当的形状。例如,它可以是平面的、凹面的、凸面的、圆形的、管状的、螺旋状的、波状的,或者它可以通过几种表面、表面型或者几何表面形状组装而成。排料表面也可以设置做为饮料容器例如饮料杯的一部分,在容器内部带气的液体被分配。排料表面还可以设置作为液体存储容器的一部分,例如容器外面的一部分,或者它完全位于或部分位于存储容器的流动孔的内部。
当本发明的分配装置没有新鲜的压缩气体供给,且与一个单独的容器例如软饮料瓶相连的情况下,液体应当保持足够量的溶解的气体,从而在整个分配期间保持令人满意的的液体质量。如果分配装置与不断地有新鲜的压缩气体和/或者带气的液体供给的容器相连,那么在液体存储在容器期间,液体将会保持稳定的气体容量。
附图说明
以下部分涉及了发明的具体实施例:
图1用局部剖面示出了根据本发明的分配装置的工作原理视图,该分配装置包括一个平面的排放面;
图2同图1,然而分配装置带有一个上游阀;
图3和图4为分配装置的另一个实施例的局部剖视图,该装置分别处于关闭和打开的状态;
图5和图6分别为分配装置中排料表面在两种不同实施例的局部剖视图;
图7为分配装置另一个实施例的局部剖视图,该分配装置的排料表面包含一个通流孔;
图8以立体图形式示出了分配装置的一个实施例,该分配装置包括一终端位于轴环内表面的管道;
图9和图10为安装在盖子内的另一个分配装置的剖视图,该分配装置包含一个柔性的活化构件,两图中该分配装置分别处于关闭和打开的状态;
图11和图12示出了与图9和图10大体上相同的分配装置,而图中的柔性的活化构件包括一个头盔形阀门关闭构件;
图13为一个瓶子的局部剖视图,该瓶子在瓶盖中安有本发明所述的分配装置,图中瓶子显示为静止时的竖直方向;
图14示出了一个水平放置的瓶子,该瓶子在瓶盖中安有另一种类型的分配装置,该分配装置与一个排放输水管相连,图中的瓶子在静止和排放状态被水平地放置;
图15、16、17和18分别为安有分配装置的另一个盖子的不同视图,该分配装置包含一个手动操作的、可转的阀门装置;
图19和20也示出了安有分配装置的盖子的剖视图,该分配装置包含另一种不同的手动操作的、可转的阀门装置,两图中该分配装置分别处于关闭和打开的状态,且图19中的盖子还配有一个防护罩;
图21为安有分配装置的盖子的剖视图,该分配装配包括一按钮式调节装置,可以控制打开、关闭和流体流速的调整;
图22示出了对图2中分配装置略作修改的一个实施例;
图23为安在盖子中的分配装置的另一个实施例的剖视图,该装置包括一个阀门,该阀门通过推杆以靠着推杆手动操作的悬臂轴承的方式进行活动;
图24为盖子中安装的另一种分配装置的剖视图,该装置包含多个排料表面,在相连阀门装置的翼型螺母转动时液体可以在这些表面上流动;
图25和26分别为安有分配装置的盖子的立体图和剖视图;该装置配有另一种类型的阀门装置,这个阀门装置通过手动操作的捏手和靠在其上的轴承进行活动;
图27和28分别示出了图19和21中分配装置的剖视图,两图中分配装置的内部处于高的过压下。
图29和30分别为安在盖子中的另一种分配装置的剖视图,该分配装置含有一个液滴形状的流动元件,该元件与一个外部的调节套相连,而该调节套相对于盖子是可旋转的,从而可以调节排放速度,两图中分配装置分别处于关闭和打开状态;
图31也是安在盖子中的分配装置的剖视图,这个盖子有一个外部的隔断壁,该隔断壁被相对于盖子可旋转的调节套所环绕,因此可调节排放速度,图中该分配装置处于处于封闭状态;
图32和33为安在盖子中的分配装置的最后一个实施例的剖视图,该分配装置与图11和12中的分配装置类似,且含有一个配有锥形密封元件的力传送器撑条,两图中的分配装置分别处于处于关闭和打开状态。
此外,图中显示的零件在相对大小、长度、横向尺寸等方面及其相对位置方面可能略有简化和变形。
具体实施方式
本发明以下实施例中所用的零件和元件可以不用像实施例中显示的那样,而是可以以任意数量、任意组合分组及使用。实施例甚至可以与该领域内其它现有技术方案以及零部件联合使用。
在下述内容中,即使元件图样在不同的实施例中可能不同,每个特定元件都使用一个特定的数字标识。
图1示出了依据本发明的分配装置2,该图示出了受压的带气液体4流经装置2时,装置操作的主模式。分配装置2含有一个由管7界定的内壁很光滑的流动管道6。在其下游端,管7通过具有锥形喷嘴形状的收缩的纵向部分8排列。液体4以相对紧靠管7上游处的液体速度更高的排放速度,从锥形喷嘴部分8处像集中的液体射流4a一样进行排放。流动方向用一个指向下游的箭头标在管7上。液体射流4a在气体氛围10中排放,且垂直碰到排料表面12,该表面有光滑的外壁,排列在从排放管7的出口孔14的近距离内。在本实施例中,氛围10为常压下的空气。排料表面12是平面形状的,包括一例的竖直表面16。因此空气10环绕液体射流4a和排料表面12。并且液体射流4a带动周围流动的空气10运动,而基本上没有与其它的液体和气体混合。在液体射流4a旁边的指向下游的箭头指出了流动方向。在碰到排料表面12后,液体射流4a很快地分散在整个表面12上,成为一个较薄的、同心的液体分散层4b。液体分散层4b在平坦的排料表面12上减速,并且积聚在某些流动较慢的、同心的且较厚的液体积聚层4c。借助重力,液体积聚层4c作为排放流体4d从分配装置2中被排出。这个流动进程降低了液体4的流动速度,没有产生不必要的湍流,因此在流动过程中从液体释出的溶解的气体最少。
图2示出了根据图1的分配装置2。但是该装置在管7的上游末端设有一个手动操作阀形式的封闭装置18,用于液体4的流出。为了避免管7内持久的压降,所述阀18应当快速地完全打开或关闭。例如,螺线管或球阀可以用于此目的。
根据图3和图4的分配装置也包括管7和在竖直板面16上的平的排料表面12。管7与竖直板面16垂直排列,构成上述的分配装置2的第二流动元件。本实施例中,在管7的下游末端设有一个外部的倾斜套管20,该套管设置在排料表面12的近距离内,放射状地向外突出,套管20构成了上述的分配装置2第一流动元件。套管20在径向末端的圆周边缘处,其横截面逐渐变小,这些边缘从而构成了环形的圆周边21。这样排列的话,套管20和排料表面12界定了流动管道6内中间收缩的纵向部分8,而它的下游末端成为圆形的狭缝形状的出口孔14。因此,管7、套管20和板面16沿着纵向部分8界定了流动管道6。液体在出口孔14放射状地流动,其后在平的排料表面12上象同心的的液体分散层4b一样流动。如同图1的实施例,进一步的液体流动继续进行。液体流动最好为层流,且尽可能比较均匀。图4示出了封闭状态下的分配装置2,套管20将密封的压力推向板面16的排料表面12,这样,部件16和20共同担当了分配装置2中封闭装置18的作用。图4中的箭头说明了部件16和20彼此施加压力。然而,这样一个阀门的功能要假定部件16和20中至少一个设置为相对于另一个部件可移动。因此,收缩的纵向部分8的流动横截面和流动速度可控,这有利于液体4在不同推进压力的情况下调整狭缝形出口孔14的大小,从而可以获得稳定的流速。
图5和图6示出了分配装置2中排料表面12的两个不同实施例。就图1所示的实施例来讲,两个实施例都使用了带有一个锥形喷嘴部分的管7用界定的流动管道6,该流动管道设置在排料表面的近距离内。液体射流4a从管7垂直排出,并且碰到环绕着气体10的表面12。随后,射流4a以减速的方式分散在表面12上成为一个液体分散层4b。最后,液体4从分配装置2中排出,成为减速的排出流体4d,其借助重力进一步向下流动。在图5中,排料表面12组成了一个具有半圆横截面的碗状物22的内部凹表面,该碗状物可以是凹槽。液体射流4a以锐角角度碰到凹碗表面12,并且在区域24内接近碗状物22的侧边26处。在所述的区域24的对边,阻滞的稍厚的液体积聚层4c溢出侧边26。图6上的排料表面12组成了一个液滴状构件28的外表面。构件28的上游末端呈现钝的且凸起的形状,而下游末端终结于一个点。液体射流4a以直角碰到表面12的凹端,并且减速分散在表面12的所有侧面上形为液体分散层4b。液体4在从分配装置2中排出前,在表面12的突出部分周围集中成稍厚的液体积聚层4c。
图7示出了为引导液体4通过分配装置2的的另一种方法。这里,分配装置2包括一个平面形状的配有通流孔30的竖直板面16。在本实施例中,板面16与管7互相连接,而管7围绕在孔30的上游侧。然而,这个管7是可选的,并不是使分配装置2起所需功能所必须的。在下游侧,孔30被环形的、圆锥形的轴环围绕着,该轴环的外径沿着下游方向逐渐减小。轴环32与孔30的轴同心安装,板面16的轴环32构成了分配装置2的上述第二流动元件。带有开口斜端35的套管杯34被同心地排列在上述的孔轴外,且环绕着轴环32。因此,套管杯34的内部起了液体室的作用。套管杯34的斜端35构成了分配装置2的上述第一流动元件。在本实施例中,分配装置2的流动管道6由管7、环绕着通流孔30的板面16和套管杯34限定。流动管道6的收缩的纵向部分8由上述的斜端35和圆锥形轴环32限定,由此,管道6的出口孔14呈圆形的狭缝形状。此外,套管杯34和板面16的排列相对于彼此在沿着上述孔轴方向上都是可移动的,因此狭缝形状的出口孔14的大小也是可调的。图7示出了处于封闭状态的出口孔14,图上的箭头说明了零件32和35彼此施加压力。零件32和35共同起到了分配装置2中封闭装置的作用。当出口孔14打开时,正如上述图1中实施例所述,液体4可以流到排料表面12上。图7中的分配装置没有轴环32也会起作用的。
图8中的分配装置2与图5中的相似,装置2包括具有锥形喷嘴部分8的管7和凹的排料表面12。与图5不同,分配装置2的排料表面12至少包含套管36的部分内壁表面,该壁设有一个通孔38。在本实例中,套管36垂直排列,并且其两端都是敞开的。管7的一部分和喷嘴部分8通过孔38,喷嘴部分8设置在排料表面12的近距离内。液体射流4a在气体10中向下倾斜地排放,其后以锐角碰到凹的套管表面12。然后,液体射流4a分散在垂直的表面12上,接着作为减速的排放流体4d排出进入饮料杯40中。图上用箭头指出了流动方向。如果套管36的上端封闭,图8中的分配装置2也会起作用。很明显,套管36可以非垂直地排列,并且液体射流4a可以以与图8所示的不同的角度、与排料表面12不同的距离进行排放。
图9和图10示出了为安在盖子42内的分配装置2。分配装置2含有一个柔性的活化构件44,它连接到盖子42中的隔断壁46外面,并且处于穿过隔断壁46的出口孔48周围。隔断壁46构成了上述的分配装置2的较低流动元件,并且用一个内连接部分50和一个外部套管部分54分开盖子42。连接部分50具有螺纹52,可以与相连的瓶子(未示出)接起来,这个瓶子在操作状态时处于过压P下。套管部分54围住并且保护柔性的活化构件44。
分配构件44绕着墙的开口处48同心设置,并且从中突出。在外端,柔性的活化构件44成型为一个承压面56,在承压面上手指58(参考图10)可以用轴向的压力将构件44推向隔断壁46,并且打开分配装置2排放上述瓶中的液体(未示出)。
在内端,柔性的活化构件44成型为一个同心的穹顶状的套管,该套管放射状地向外突出,对应图3和图4中的套管20,包住了墙的开口处48。在本例中,套管60和隔断壁46界定了中间的透镜形状的流动区域62,而该流动区域62还包含了分配装置2中的收缩的纵向部分8。套管60构成了分配装置2的上述第一流动元件,根据相同的流动原理,装置2的作用同图3和图4中实施例所述的一样。套管60的横截面在径向末端的圆周边缘处,其横截面逐渐变小,从而,对应图3和图4中外围边21,这些边缘构成了环形的外围边64。当活化构件44处于静止状态时(参考图9),外围边64将密封的压力挤向隔断壁46。因此,可以阻挡不想要的颗粒或者类似物挤入流动区域62。密封的排列起了分配装置2中阀门18的作用。
在套管60和密封边62内,套管60配有外围的均匀分布的分隔凸起66,这些分隔凸起在隔离壁46方向轴向地向内突出,并且不管分配装置2是打开还是关闭,都挤压着隔离壁46。分隔凸起66有一定长度,当活化构件44处于静止状态时,可以让圆周边62靠着隔离壁46保持压力密封(参考图9)。分隔凸起66的外围分布也导致了它们之间存在着流动缝隙。
沿着中心线,活化构件44配有一个动力传送器撑条68,该撑条向下突出穿过壁开口处48,在其自由末端有一个同心的头状的按钮捏手70,可以将构件44连接到隔离壁46上。按钮捏手70的颈管用径向布置的外围平均分布的单向挡板71支撑,该挡板在隔离壁46内部沿墙出口孔48设置。挡板71向外倾斜突出进入盖子42的内部连接部分50,由此防止活化构件44与隔离壁46变松。外围分布的单向挡板也使得任何时候在其间都存在着流动缝隙。
为了打开分配装置2排放液体,将柔性的活化构件44向内推向隔离壁46。在这种向内推动时,上述的分隔凸起66起了旋转支点的作用,上述的推力将套管60的圆周边64从其在隔离壁46的支撑处扭转提升。由此形成了一个圆形的狭缝形状的出口孔14(参考图10)。通过该出口,液体以上述方式流入分散在排料表面12上的空气10,该处出口由隔离壁46的外部和上述套管部分54的内部组成的。因此,壁出口孔48周围的隔离壁46、套管60和隔离壁46界定了分配装置2的流动管道6。调整活化构件44上的轴向压缩力可以控制流动速度。
图11和图12所示的分配装置2与图9和图10中的分配装置基本相同。图11和图12示出了分配装置2分别处于关闭和打开状态。然而,本实施例中,隔离壁46没有配备单向挡板71。此外,动力传送器撑条配有一个同心的、头盔形状的密封构件72,该密封构件72比壁出口孔48略宽,设在壁出口孔48的内部。密封构件72也担当了将活化构件44连接到隔离壁46的元件的作用。当活化构件44处于静止状态,并且上述的相连的瓶子内过压P施加与头盔形状的密封构件72上时,密封构件72的颈部以压力密封形式(所谓的正密封)被推向隔离壁46。这种密封设置起了分配装置2中的阀门18的作用。为了打开分配装置2让液体流动,柔性的活化构件44和撑条68被轴向向内推向隔离壁46。因此,上述的密封构件72从隔离壁46处移走,在部件46和72之间开口排放液体。通过设计,在圆周边64开始举起隔离壁46之前,可将活化构件44设置成可以打开密封构件72,使得最初的液体排放到流动区域62。这有利于在出口14处避免湍流流动,并且对主要发生在紧靠着出口14上游处的收缩的纵向部分8的液体流动的静压差比较有利。
图13示出了一个瓶子74,瓶子的开口75与盖子42连接,而在盖子42内装有分配装置2,盖子42配有一个偏轴的导流槽76,该槽缝隙相对较大,经过此处,排放流体4d(未示出)可以从分配装置2中流出。瓶子74含有从液体4中释出的压缩气体80。根据本发明提出的方法,液体4在装瓶之前,配以饱和度比这种液体4正常饱和度更大的溶解压缩气体80。然后,为了给液体4中大量压缩气体80予以空间,将瓶子74用液体4不完全充满达到液面78,瓶子74的标准的液体装灌程度用液面82标出。因此,瓶子74含有带气的补充体积84,在液体4从瓶子74中分配的整个期间,为了保持瓶子74中的过压,压缩气体80可以在其中释出。
在装灌液体4后立刻充入压缩气体,也可以立即填加压缩气体80。压缩气体80可以通过安在盖子42内的合适的气体填充设备或者阀充入,或者通过配给瓶子74的充气阀充入气体。图13中没有显示这些气体充入装置。
留出液体容器74的补充体积84,使得在该体积内的压缩气体80积聚,可能有几个好处。通过在容器中的液体4内溶解相对大量的压缩气体,气体将会在补充体积84内连续地释出和存储,并且可能在容器74内产生增大的推进压力和更大量的压缩气体。因此,可以从容器74中持续地推进更大量的液体4。然而,这要求容器74,其分配装置2和其它可能的相连设备的安装要承受住局部最大的推进压力,这个压力比存在于诸如通常的带气的软饮料瓶内的推进压力更大。因此,这里不需要摇动容器74以促进气体的释出,也不需要等待溶解的气体从液体4中的释出,以随着时间的延长在容器74内增大足够的推进压力。对于较低的推进压力下安装的容器74,如通常的软饮料瓶,为了在液体4内达到限定的体积的溶解气体,这种液体4的不完全充满将降低容器内的最大压力,导致对分配装置2以及容器74的张力较低。在提高的温度下,气体将从液体4中释出,液体从而包含较少的溶解气体,这会减少液体4在分配期间产生气泡/泡沫的风险。在这样的条件下,为了使气体更快地释出以及瓶子内压力增长,可能留在容器74内产生气泡的细菌。举例来讲,这些细菌可能是不均匀的,或是一些适当的小颗粒。这些小颗粒形成于或位于容器74、盖子42的里面或上面以及容器74内其它部件上,如容器74内流动管的外面。作为替代方案,可以在通过容器74分配了一定体积的液体4后用气体充入补充体积84,和/或为了在液体4灌入容器74以及安装好盖子42后盖子42设置为可以导入气体80。
图14示出了一个水平位置的瓶子74,该瓶子配有瓶盖42,在瓶盖42中安有分配装置2,瓶盖42配有导流槽76。瓶盖42与排放溢流管86互相连接,该管将液体4(未示出)从瓶子74的较低位置区域88导引到瓶盖42内的分配装置2。在液体4的整个分配期间,瓶子74保持水平位置静止。分配装置2也配有用于液体4的内部阀门装置18(未示出)。阀门装置18与活化杆90互相连接,该杆伸入导流槽76的下面,为了激活阀门装置,上述的活化杆90被推向瓶盖42以打开阀门装置18使得液体排放。上述介绍的设置确保了在瓶子倒空之前有液体4可用于排放。瓶子74可以水平地放置,例如放在冰箱内,这样可以通过把饮料瓶40推向杆90,从而打开进行液体排放,直接将液体4排入饮料瓶40内。
图15、16、17和18分别示出了装有分配装置2的另一个瓶盖42的立体图、俯视图以及两个剖视图,该分配装置配有手动操作的、可转的阀门装置18。图9-12中实施例的盖子42配有隔离壁46,该壁有一个穿过壁的开口48,隔离壁46构成了分配装置2的上述第二流动元件。隔离壁46用具有螺纹52的内连接部分50和围住分配装置2的外部套管部分54分开盖子42。在本实施例中,外部套管部分54的自由端与密封盖子92互相连接,在密封盖子92中排有分配出口94和通风口96。密封盖子92优选与盖子42可脱离式连接。在密封盖子92的中心,配有轴向延伸的螺纹轴心98,其中,通过其间的螺纹连接器102,螺杆心轴100以可转方式设置。在螺杆心轴100的外端,该轴与活化杆90互相连接,并且在该轴内端,该轴成形为一个同心的穹顶状的套管,径向地向外突出,通过形成一个环形的圆周边64(参考图9)包住了壁开口48。套管构成了分配装置2的上述第一流动元件。通过转动杆90,以及由此转动的螺杆心轴100,边64可以相对于隔离壁46和壁开48轴向地移动。图17和18上所画的分配装置2处于关闭状态,套管60被向内拧至对隔离壁46完全地密封,隔离壁46的外部作为分配装置2的排料表面12。这种密封设置起了分配装置2内阀门18的作用。与图9所示的一样,套管60和隔离壁也界定了分配装置2的中间收缩的纵向部分8(未示出)。通过旋转螺杆心轴100,可以调整收缩的纵向部分8的流动横截面和排放速度。液体的排放进程与图9-12所述的一样。此外,图17示出了与喇叭口104相连的流动管86,该管设置在隔离壁46的内部,环绕着壁开口48。
图19和20所示的分配装置2与图15-18中的分配装置大体相似,这里盖子42与瓶子开口75相连。然而,盖子92配有内螺纹轴心98,活化杆90是翼状的且分配口94设置在了与瓶子74相连的盖子42的外套管部分54。图19示出了配有防护罩106的盖子42,这个防护罩围住了套管部分54和分配出口94,此外图中还示出了关闭状态下的阀门18。图20示出了打开状态下的阀门18,为了打开分配装置2的收缩的纵向部分8,已经将套管60向外拧,使得可以通过其出口孔14排放液体。
图21所示的实施例基于图3和4中的分配装置2,然而,这里的装置是安在盖子42内,而这个盖子42配有一个按钮108形式的调节装置,可以控制分配装置2的打开、关闭和流体流速的调整。轴向延伸的管7连接到隔离壁46的外部,并且环绕着壁出口48。管7的自由末端配有外部倾斜的的套管20,该套管20构成了分配装置2的上述第一流动元件,并且在静止状态,套管20被密封地挤向位于外部的圆板(参考图4),构成了分配装置2的上述第二流动元件。板面16的一侧构成了液体射流4a(未示出)的排料表面12。板面16的直径比套管部分54的内径小,而且通过多个外围分离的附加支架110连接在其上。因此,从分配装置2中出来的排放流体4d(未示出)将流经一个圆形的位于板面16的外围和套管部分54之间的分配口94。按钮108安装在了板面16的外侧,并且配有轴向的支架112,该支架伸入板面16的小孔(未示出)中,而且它设在管7的周围,向下突出和隔离壁46相接触。为了打开分配装置2以排放液体,按钮108处于轴向的压缩力下,推动着隔离壁46和与之相连的管7和套管20内移短距离,并从板面16移开。因此,正如图3所示,排放用的狭缝形状的出口孔14经过收缩的纵向部分8。
图22所示的分配装置2是对图21中分配装置2改进的实施例。这里的隔离壁46被设为单独的盘子形状的部件,密封地定位在盖子42内的环形支座114上。在隔离壁46的内部配有凸缘116,当瓶颈(未示出)被拧紧进入盖子42内时,凸缘116用来密封瓶颈。板面16配有向内突出的内圆周轴环118,从而增大上述的排料表面12的表面。板面16还配有外圆周轴环120,它向外突出并且保护按钮108避免粗心的按压。在相连的液体容器内通常的压力变化下,使用分开的隔离壁46使得隔离壁的设置更容易获得一定程度的凹入。
图23所示的分配装置2将图22和图11中的元件结合起来。然而,圆板16没有外圆周边120,利于悬臂122与板面16枢轴连接在一个从盖子42向外突出的非中心点124。悬臂122枢轴连接到并且挤向轴向推杆126,该推杆在管7内轴向可动,并且它的直径比管7的内径小很多。因此,可以在管7和推杆126之间获得流动路径。在推杆126的自由末端,配有同心的穹顶状的密封构件72,该密封构件72比壁出口孔48略宽,安在壁出口孔48的内部。当分配装置2处于静止状态,并且相连的瓶子内的过压P作用于穹顶状的密封构件72上时,构件72的颈部以压力密封的方式被推向隔离壁46。这种密封设置起到了分配装置2中的阀门18的作用。通过用诸如饮料瓶40(未示出)推动悬臂122,使得推杆126和它的密封构件72被轴向向内推向隔离壁46,阀门18即被打开。举例来讲,盖子42可以与图14所示放在冰箱中的水平位置的瓶子74相连接。在相连的容器74内的较高的过压条件下,隔离壁46将朝板面16的方向外弯,使得管7形成的上述的狭缝形状的出口孔14变得相对较小。同图27和28一起,可以更详细地显示和说明这一点。在相对较低的过压P下,弯曲将会相对较小,这使得出口孔14变得相对大些。这样,由于可以得到正压密封,在相同时间内排放速度可以自调。在相对较低的过压P下,阀门18也可以配有斜弹簧,当阀门18关闭时,可以推动密封构件72密封挤向隔离壁46。
基于图3和4所示的分配装置,图24也示出了设在盖子42内的分配装置2。然而在本实施例中,使用了具有更多排料表面12的同心的组装部件。该分配装置2不用增大盖子42的直径,即可在相对较大的排放速度下安装使用。隔离壁46的壁开口孔与十字形的撑条128的横截面互相连接,在盖子42的外套管部分54的内部,该撑条轴向向外突出。在撑条的纵向方向,撑条突出顺次穿过设在紧靠着隔离壁的对面的短管7′、在第一圆板16′内的流动孔30、第二短管7″、在第二圆板16″内的流动孔30、最后进入翼型螺母130。由于撑条128是十字形状的,在撑条128和部件7′、7″、16′、16″和130之间总共有4个轴向的流动路径。翼型螺母130用轴向延伸的短喇叭口132安装,在其较低的自由端是敞开的,这个末端面对着第二圆板16″的外侧。喇叭口132包括了内螺纹部分134,其围住了与十字形状撑条128的外端相连的外部的螺纹心轴栓136。转动翼型螺母130时,喇叭口132轴向运动。隔离壁46的外侧以及第一圆板16′和第二圆板16″的两侧构成了液体4(未示出)的排料表面12,共组成了5个排料表面12。在第一个短管7′和第二个短管7″的两侧轴向末端以及喇叭口132的自由末端都配有外部倾斜的的套管20(参考图3和4)。如图24所示,当翼型螺母130向隔离壁46拧紧时,所有的套管20都向相连的排料表面12施加压力,从而封住液体4。这种密封设置起了分配装置2中的阀门18的作用。然而,当翼型螺母130向外拧到一定程度,通过各自收缩的纵向部分8以及位于套管20和板面16′、16″的排料表面12之间的狭缝形状的出口孔14(未示出),液体4将流到所有的排料表面12上。排放流速可以通过转动翼型螺母130进行调整。因此,从分配装置2中流出的排放流体4d(未示出)将通过位于板面16′、16″和套管部分54之间的圆形分配口94流出。
图25和26示出了与图15-18所述的实施例有些相似的分配装置2,并且根据图15-18及图3和4相同的流动原理,该分配装置2起作用。在本实施例中,边92构成了盖子42的一部分。分配口94设在了边92内,而且开口94还作为通风口。在边92的中心配有轴向延伸的、内部光滑的轴心138,在其中轴向可动地设有外部光滑的心轴140。在心轴140的内端,设有上述的穹顶状的套管60,套管60在盖子42的隔离壁46的开口处48周围构成了上述的圆形的圆周边64。在轴心138的外端,通过铰链销142径向地支撑在轴心138里,轴心138与活化杆90枢轴连接。杆90轴向地从轴心138中突出,而且在其内端,杆90与安在铰链销142周围的偏心凸轮144相连。偏心凸轮144挤向心轴140的外端。当杆90逐渐绕铰链销142转动时,由于凸轮144的偏轴形状,心轴140在轴向方向上得以逐渐运动。因此,得以调节隔离壁46与圆周边64之间的距离,包括关闭液体排放,此外还可以调节从分配装置2中流出的排放速度。流出的液体4(未示出)将会沿着排料表面12减速,这里的排料表面12是由隔离壁46的外面和上述的套管部分54的内面构成的。
图27和28分别与图20和21中的实施例相对应,但是这里示出的分配装置2是处于瓶子74内高过压P下。在这两个实施例中,由于上述的过压,隔离壁46向外轴向凸出。此外,图28示出了由于过压P,位于外部的圆板16轴向向外弯,该板的一侧构成了排料表面12。为了引导轴向弯曲至排料表面12的某一区域,通过一个圆形的减弱区146来设置。在相连的容器74内相对高的过压P下,隔离壁46沿朝板16的方向向外弯,使得在管7处形成狭缝形状的出口孔14相对较小。当杆90或者按钮108在某一打开状态下,将在容器74内产生增大的过压,使得排放速度增大,而较小的出口孔14消除并且抵消了增大的排放速度,因此排放速度基本保持平稳,甚至在容器74内过压P变化很大时,排放速度也很稳定。在关闭状态下,隔离壁46的弯曲将有助于在容器74内增大的过压条件P下,增大正密封压力以及改善密封状态。
图29和30也示出了安装在盖子42的分配装置2,它结合了图3、4、6和21的特点。与图21中所示的相比,图29和30所示的分配装置2配有轴向延伸的管7,其与隔离壁46的外部相连,并且环绕着壁的出口48,管7还配有外部倾斜的套管20。套管20构成了分配装置2的上述第一流动元件。盖子42的外部套管54与密封的、渐变的调整套管148枢轴连接,该调整套管148配有4个径向安装的附加撑条152(其中在图上仅示出了3个撑条152),这些撑条152与液滴状构件28(参考图6)相连接,套液滴状构件28构成了分配装置2的上述第二流动元件。构件28被同心地安在管7的纵轴周围。在本实例中,分配装置2的排料表面12是由液滴状构件28的表面所构成。通过相对于套管部分54来转动调整套管148,可以精确地调整套管20和构件28之间的距离,从而调整出口孔14的大小,图29所示的为完全关闭状态。调整的精确性由螺纹部分150的螺距决定。这种密封排列起了分配装置2中的阀门18的作用。从分配装置2出来的排放流体4d(未示出)通过位于液滴状构件28与调节套管148之间的圆形分配口94排放。
图31也示出了盖子42,它具有内连接部分50和外套管部分54,然而在上述部件50和54之间不存在隔断壁46。在本实施例中,隔断壁46安在套管部分54的外端,构成了比连接部分50略小的直径。隔离壁46构成了分配装置2的上述第二流动元件,而且在隔离壁46的外围,配有更多的周缘分布的壁出口48。隔离壁46被设计为在中心尖顶154处具有同心的、向外偏转的终端。在尖顶154和隔离壁46的外围之间,偏斜形成了横截面向外的凹面,外表面构成了分配装置2的排料表面12。通过螺旋部分150,调整套管156可转动地连接着外套管部分54的周围。在调整套管156的径向内侧有一个柔性的连接环,其横截面形成了类似穹顶状的斜套管160,斜套管160轴向向内突出并且封住了壁的出口48。这样,装配的套管160和隔离壁46界定了中间的流动区域62,它包括了分配装置2的收缩的纵向部分8。套管160构成了分配装置2的上述的第一流动元件,根据上述图3和4、图9、10、11和12所示的实施例相同的流动原理,装置2起作用。套管160的横截面形成了内部的、环形的圆周边162和更短的外部的、环形的圆周边164。通过将调整套管156向盖子42的连接部分50方向轴向向内旋动,如图31所示,圆周边162、164最终将密封的压力挤向隔离壁46。这种密封设置起了分配装置2中的阀门18的作用。当调整套管156轴向向外旋动时,阀门装置18打开,使得液体通过壁的出口48和上述的收缩的纵向部分8排放,进一步流到外排料表面12上,这也界定了分配装置2的分配口94。通过相对于套管部分54来旋动调整套管156,可以控制液体的排放速度,从而将分配装置2的出口14的大小设置为理想程度。
图32和33所示的分配装置2与图11和12所示的分配装置有些相似。图32和33分别示出了关闭和打开状态下的分配装置2。在本实施例中,盖子42的外部套管部分54的自由末端与边92的连接可松开,边92配有一个界定了分配口48的偏轴的导流槽76,并且在外部套管部分54的自由末端配有设在壁出口48内的同心的、圆锥形的密封构件72。密封构件72组成了分配装置2的上述第二流动元件。圆锥形的密封构件72在盖子42的内连接部分50的内部,沿着上游方向延伸,在该区域,构件72比壁的出口48更宽。在壁出口48的内,隔离壁46具有柔性的密封环165,它突出进入壁出口48内,在径向逐渐变细,并且在边缘终结。当分配装置2处于静止状态,圆锥形的密封构件72将密封的压力挤向密封环165(参考图32)。密封环165构成了分配装置2的上述的第一流动元件。这种密封排列起了分配装置2中的阀门18的作用。在盖子42的内连接部分50内部的过压P条件下,由于密封构件72的锥形形状,它将以压力密封形式正压向密封环165。这样装配的圆锥形密封构件72和柔性的密封环165,界定了带有收缩的纵向部分8的中间的流动管道6。当边92和撑条68被轴向向内推向隔离壁46时,密封构件72从密封环165处移开,使液体可以在部件165和72之间排放(参考图33)。为了控制轴向的凹入处使边92处于界定的区域内,边92也配有圆形的减弱区1 66。当分配装置2打开时,流动管道6的下游端构成了圆形的狭缝形状的出口孔14。因此,液体4可以沿着分散在排料表面12上的撑条68排入气体10,这里的排料表面12位于边92和套管部分54的内部以及隔离壁46的部分外侧。液体4和气体10的流动进程用指向下游的箭头标在了图33上。为了确保在初始排放阶段,液体4排入气体10并且与下游的液体4少量混和,隔离壁46配有外圆周轴环168,该环围绕着壁开口48和撑条68的下游侧。此后,减速的液体4通过上述的导流槽76流出。
对于本领域技术人员来讲,具有根据PCT/NO02/00198的阀门装置的知识,并且将之与后面的实施例比较,即可知大气压P1在边92外侧上起作用,而真空P2通过导流槽76得以供给,两者在边92上共同建立压力差P1-P2。这个压力差将边92和撑条68向内推向隔离壁46,用力推动密封构件72从密封环165处移开,从而开始液体排放。因此,依据PCT/NO02/00198的阀门装置可与本分配装置2一起使用,以获得分配装置的吸取力。
Claims (55)
1.一种分配装置(2),用于当加压液体(4)流经分配装置(2)时减少溶解在液体中的气体损失,其中分配装置(2)包括至少一个液体流动管道(6),该管道(6)由至少一个收缩的纵向部分(8)组成,其特征在于:
-分配装置(2)还包括至少一个液体流动排料表面(12),该表面位于流动管道(6)的下游,而且至少在液体(4)的初始排放阶段,在充满气体的气氛(10)内流动管道(6)封住了液体流动排料表面(12)的至少一部分;
-其中,所述的排料表面(12)的设置为可抑制排放液体(4)的湍流,由此液体(4)可以分散在排料表面(12)上,并且仅释出最少的排出液体(4)内溶解的气体。
2.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,液体流动管道(6)至少包含一种与排料表面(12)相隔一定距离的下列流动元件:
-管子(7);
-喷嘴;和
-喷嘴管。
3.根据权利要求2所述的分配装置(2),其特征在于,排料表面(12)至少形成了套管(36)内壁表面的一部分,套管壁有一个通孔(38),所述的流动元件中至少有一部分已经插进孔(38)内。
4.根据权利要求2或3所述的分配装置(2),其特征在于,所述的与排料表面(12)之间的距离是可调的。
5.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,所述的收缩的纵向的流动部分(8)界定于至少一个第一流动元件(20、35、60、160、165)和至少一个第二流动元件(16、16′、16″、32、46、28、72)之间。
6.根据权利要求5所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第一流动元件(20、35、60、160、165)和所述的第二流动元件(16、16′、16″、32、46、28、72)设置为彼此可相对移动,因此,管道(6)的出口孔(14)是可调的。
7.根据权利要求5或6所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第一流动元件包含一个外部倾斜的套管(20),该套管(20)径向向外突出并设在管子(7)的下游处。
8.根据权利要求7所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第二流动元件是一个板(16)。
9.根据权利要求5所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第一流动元件由套管杯(34)的开阔斜端(35)组成,该套管杯(34)环绕着圆锥形的轴环(32),而轴环(32)的外径向下游方向逐渐变小,轴环(32)设在板(16)的下游侧,环绕着流动孔(30),在那里轴环(32)形成了所述的第二流动元件。
10.根据权利要求9所述的分配装置(2),其特征在于,板(16)的上游侧与管子(7)连接,而管子(7)围绕着板(16)内的流动孔(30)。
11.根据权利要求5所述的分配装置(2),其特征在于,分配装置(2)设在盖子(42)内,当其处于使用状态时,盖子(42)围绕着存储容器(74)的开口(75),并且包括带有至少一个穿透的壁开口(48)的隔离壁(46)。
12.根据权利要求11所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第一流动元件包含至少一个穹顶状的、与盖子(42)相连的套管(60、160),该套管径向变细,形成了环形的外围边(64、162),由此,流动区域(62)包含了上述的存在于套管(60、160)和隔离壁(46)之间的收缩的纵向部分(8),隔离壁(46)形成了上述的第二流动元件。
13.根据权利要求12所述的分配装置(2),其特征在于,套管(60)形成了柔性活化构件(44)的内端,该构件(44)与隔离壁(46)的下游端相连,环绕着墙的开口(48);并且
-在套管(60)和圆周边(64)的内侧,配有外围分布的隔离凸起(66),这些凸起(66)在隔离壁(46)方向向内突出,而且不管分配装置(2)是打开还是关闭,这些凸起(66)都挤压着隔离壁(46),隔离凸起(66)起了支点的作用,在此处扭转力可能起作用,将外围边(64)从其与隔离壁(46)的接触处提升起来。
14.根据权利要求13所述的分配装置(2),其特征在于,活化构件(44)配有动力传送器撑条(68),该撑条(68)允许旁通流动,其向下突出穿过壁开口处(48),撑条(68)的自由末端安有按钮构件(70、72),用于将活化构件(44)固定在隔离壁(46)上。
15.根据权利要求14所述的分配装置(2),其特征在于,所述的按钮构件包括同心的、头状的按钮捏手(70),它的颈部用轴向延伸的、外围分布的单向挡板(71)支撑,而单向挡板(71)设置在隔离壁(46)的上游侧围绕着墙出口孔(48),向外倾斜突入盖子(42)内。
16.根据权利要求14所述的分配装置(2),其特征在于,所述的按钮构件包括同心的、头盔状的密封构件(72),该密封构件(72)比壁的出口孔(48)略宽,排在墙的出口孔(48)的内部。
17.根据权利要求13-16中任何一个所述的分配装置(2),其特征在于,柔性的活化构件(44)在其外端成型为压力面(56),在承压面上,轴向的压力可能起作用,使得分配装置(2)打开以排放液体(4)。
18.根据权利要求12所述的分配装置(2),其特征在于,套管(60)形成心轴(100、140)的内端,该心轴与盖子(42)轴向可动地连接。
19.根据权利要求18所述的分配装置(2),其特征在于,为了达到所述的轴向运动,心轴(100)可转地连接到盖子(42)上。
20.根据权利要求18或19所述的分配装置(2),其特征在于,心轴(100、140)与边(92)相连接,该边有个分配口(94),且边(92)连着盖子(42)。
21.根据权利要求11-20中任何一个所述的分配装置(2),其特征在于,喇叭口(104)设在隔离壁(46)的上游侧,环绕着墙的开口(48);并且
-输水管(86)与喇叭口(104)相连接,并且通过存储容器(74)的底部(88)或者侧面使输水管(86)与分配装置(2)连接起来。
22.根据权利要求12所述的分配装置(2),其特征在于,套管(160)为柔性的连接环(158),它环绕着几个外围分布的隔离壁(46)的壁开口(48),连接环(158)与周围的调整环(156)相连接,该调整环(156)可转动地连接着盖子(42)以调节液体(4)的排放速度;并且
隔离壁(46)成型为带有同心的偏转,其在中心方向变细终结(154),隔离壁(46)的外表面形成了分配装置(2)的排料表面(12)。
23.根据权利要求11所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第一流动元件包含至少一个外部倾斜的套管(20),该套管(20)径向向外突出,配给至少一个管子(7、7′、7″)的至少一个末端。
24.根据权利要求23所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第一流动元件包括设在轴向延伸的管子(7)自由端的套管(20),而管子(7)与隔离壁(46)的下游侧相连,环绕着该壁的出口(48)。
25.根据权利要求24所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第二流动元件为液滴形状的构件(28),该构件(28)以旁通流动的形式与周围的调节套管(148)相连接,而调节套管(148)可转动地连接到盖子(42)上以调节液体(4)的排放速度。
26.根据权利要求24所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第二流动元件为安在盖子(42)下游的板面(16),该板面(16)以旁通流动的形式与盖子(42)相连接,并且在分配装置(2)处于静止状态时,盖子(42)密封地挤向板面(16);并且
-盖子(12)配有与隔离壁(46)相接触的流速调节装置(108),在调节装置(108)上,轴向的压力可以向内移动隔离壁(46)将之移开板面(16),从而打开分配装置(2)以排放液体(4)。
27.根据权利要求24所述的分配装置(2),其特征在于,所述的第二流动元件为设在盖子(42)下游的板面(16),该板面(16)以旁通流动的形式与盖子(42)相连接,并且在分配装置(2)处于静止状态时,盖子(42)密封地挤向板面(16),并且
-允许旁通流动的推杆(126)轴向可动地安装在管子(7)内,在推杆(126)内部的自由末端,安有比壁的出口孔(48)略宽的密封构件(72);在分配装置(2)处于静止状态时,密封构件(72)以正压密封的方式挤着墙出口孔(48)的上游侧。
28.根据权利要求23所述的分配装置(2),其特征在于,所述的至少一个第一流动元件包括设在每个管子(7′、7″)末端的套管(20);
-所述的至少有一个第二流动元件由几个板面(16′、16″)组成,每个板面配有一个通流孔(30);
-壁出口孔(48)与撑条(128)相连接,该撑条(128)允许旁通流动,并且从隔离壁(46)中轴向向外突出,穿过管子(7′、7″)和板面(16′、16″)内的通流孔(30);
-撑条(128)在其纵向方向,顺次地、分别被至少一个紧靠着隔离壁(46)对面的第一个管子(7′)、第一个圆板(16′)、第二个管子(7″)、第二个圆板(16″)同心地环绕;并且
-撑条(128)外部的自由末端连接着轴向可动的按钮装置(130),该装置(130)与所述的零件(46、7′、7″、16′、16″)互相连接,使得调节液体(4)的排放速度成为可能。
29.根据权利要求11-28中任何一个所述的分配装置(2),其特征在于,隔离壁(46)形成了单独的可释放连接盖子(42)的零件。
30.根据权利要求11-28中任何一个所述的分配装置(2),其特征在于,隔离壁(46)配有减弱区(146),以引导隔离壁(46)轴向偏转达到其指定区域。
31.根据权利要求11-28中任何一个所述的分配装置(2),其特征在于,盖子(42)配有保护分配装置(2)的防护罩(106)。
32.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,流动管道的出口孔(14)是可调的。
33.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,分配装置(2)与放液装置相连,该放液装置含有排水旋塞或者排水管以排放液体(4)。
34.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,分配装置(2)连着封闭装置(18)以排放液体(4)。
35.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,存储容器(74)通过从容器(74)内的液体(4)中释出的气体进行施压,由此,释出的气体起了液体(4)的压缩气的作用。
36.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,存储容器(74)通过与之相连的单独的压力源进行施压,并且至少在液体(4)流经分配装置(2)进行分配时,该压力源保持过压。
37.根据权利要求36所述的分配装置(2),其特征在于,单独的压力源是存储容器(74)的外部容器,其中含有压缩气体(80)。
38.根据权利要求36所述的分配装置(2),其特征在于,单独的压力源是存储容器(74)的内部容器,其中含有压缩气体(80)。
39.根据权利要求36、37或38所述的分配装置(2),其特征在于,单独的压力源是压力可调的。
40.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,分配装置(2)在其上游侧与输送管(86)相连接,该输送管(86)通过存储容器(74)的底部(88)或者侧面与分配装置(2)连接起来。
41.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,液体流动管道(6)的至少一个纵向部分比较光滑、具有低的粗糙系数,由此,纵向部分设为抑制湍流地排放液体(4)。
42.根据权利要求41所述的分配装置(2),其特征在于,所述的纵向部分如镜子似的光滑。
43.根据权利要求41所述的分配装置(2),其特征在于,在所述的纵向部分的表层上添加有一种粘性材料,由此,纵向部分被抑制湍流地设置以排放液体(4)。
44.根据权利要求43所述的分配装置(2),其特征在于,粘性材料包括至少一种以下材料:糖、果胶、淀粉、凝胶以及改性的聚合物。
45.根据权利要求41所述的分配装置(2),其特征在于,所述至少一个纵向部分含有:
-所述的流动管道(6)的收缩的纵向部分(8);
-流动管道(6)的出口孔(14)处的纵向部分。
46.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,流动管道(6)由柔性材料制成,该材料可以沿着管道(6)的至少一个纵向部分,改变管道(6)的流动截面积。
47.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,为了排放液体(4),排料表面(12)被分散地排列。
48.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,分配表面(12)的至少一个表面部分光滑并具有低的粗糙系数,由此,表面部分被抑制湍流地设置以排放液体(4)。
49.根据权利要求48所述的分配装置(2),其特征在于,所述的表面部分为镜子似的光滑。
50.根据权利要求48所述的分配装置(2),其特征在于,在所述的表面部分的表层上添加有一种粘性材料,由此,表面部分被抑制湍流地设置以排放液体(4)。
51.根据权利要求50所述的分配装置(2),其特征在于,粘性材料包括至少一种以下材料:糖、果胶、淀粉、凝胶以及改性的聚合物。
52.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,排料表面(12)包含至少一种以下表面形状:平面的、凹面的、凸面的、圆形的、管状的、螺旋状的以及波状的。
53.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,排料表面(12)被设置为分配液体(4)的饮料容器(40)的一部分。
54.根据权利要求1所述的分配装置(2),其特征在于,排料表面(12)被设置为存储容器(74)外侧的一部分。
55.一种为了保持存储容器(74)内液体(4)中压缩气体(80)过压的方法,压缩气体(80)在液体(4)的分散中以释出的状态存在,其中所述的过压是为了持续遍及液体(4)从容器(74)中分配的整个期间,并且容器(74)配有盖子(42),在盖子(42)上安有根据权利要求11-31以及41-54中任何一个所述的分配装置(2),其特征在于,该方法包括:
-将液体(4)注入容器(74)之前,用一个比参考饱和液面的饱和度更大的溶解压缩气体(80)的饱和度来设置液体。
-此后,将所述的液体(4)不完全充满容器(74),达到一个比参考液面(82)更低的液面(78);因此,为了在整个上述的分配期间保持上述的过压,容器(74)包含一个可以释出或者装有压缩气体(80)的补充体积(84)。
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