CZ286224B6 - Dávkovač kapek kryogenní kapaliny - Google Patents

Abstract

Dávkovač (10) kapek kryogenní kapaliny obsahuje konsolidační prostředek (20) u výpusti (14), aby způsobil konsolidaci plynu, obsaženého v kryogenní kapalině, na bubliny s dostatečným vztlakem aby vystoupily k povrchu kapaliny spíše, než aby byly protaženy výpustí (14), kde by mohly přerušit spojitý proud kryogenní kapaliny.ŕ

Description

Dávkovač kapek kryogenní kapaliny

Oblast techniky

Vynález se týká dávkovače kapek kryogenní kapaliny, obsahujícího nádobu pro uložení kryogenní kapaliny s otvorem pro vypouštění kapaliny z nádoby.

Dosavadní stav techniky

Známé dávkovače kryogenní kapaliny jsou popsány v patentových spisech GB 2 092 552 a GB 2 251 296 a oba mají izolovanou nádrž na kapalný dusík opatřenou na vnitřním povrchu dna ovladačem, připojeným pro ovládání ventilu podle požadavků. Ovladač se uvádí do činnosti až tisíckrát za minutu k vyvinutí proudu kapiček pro jejich řízení do hrdel lahví nebo plechovek. Každá kapička je řízena do lahve nebo plechovky a alespoň částečně se odpaří, čímž přemístí část vzduchu v horním prostoru a zabraňuje oxidaci obsaženého výrobku. Někdy se vhání nadbytek kapalného dusíku do plechovek piva před utěsněním a vyvinutím tlaku v plechovce. Za těchto okolností se část dusíku rozpustí v pivu a zlepšuje trvanlivost pěny. Je to obecně známo jako „tahový systém“. Odpařený dusík účinně zvyšuje tlak v plechovce a tím zvyšuje její odolnost proti prasknutí nebo jinému vnějšímu poškození.

Z výše uvedených skutečností plyne, že je krajně důležité zajistit, aby do každé lahve nebo plechovky bylo vpuštěno přesně stejné množství kapalného dusíku. Malý obsah dusíku by mohl způsobit porušení jednotné struktury tenkostěnné nádoby nebo by mohl způsobit oxidaci výrobku, zatímco nadměrný obsah dusíku by mohl způsobit nadměrný vnitřní tlak nebo nadměrné pěnění při otevření plechovky.

Bylo pozorováno, že přesnost takového dávkovače je značně závislá na jakosti dávkované kapaliny. Rozdíl mezi odpařovacím tlakem kryogenní kapaliny a tlakem, při kterém je uložena v nádobě, má za následek, že jsou v roztoku udržována malá množství plynu. To je plyn, který když proudí výstupním otvorem, způsobuje blokování a přerušuje spojitý proud kapaliny v takové míře, že proud může být omezen nebo dokonce po krátká časová období přerušen.

Úkolem předloženého vynálezu tudíž je vytvořit dávkovač kapaliny, který by snižoval a pokud možno odstranil problémy spojené s výše uvedeným zařízením.

Podstata vynálezu

Vynález řeší úkol tím, že vytváří dávkovač kapek kryogenní kapaliny, obsahující nádobu pro uložení kryogenní kapaliny s otvorem pro vypouštění kapaliny z nádoby, jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje konsolidační prostředek pro udržení rozpuštěného plynu nebo bublin v kapalině pro složení do větších bublin, uzpůsobených k odvedení z oblasti otvoru výpusti, čímž se zamezí přiblížení bublin a/nebo rozpuštěného plynu k otvoru výpusti.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu konsolidační prostředek obsahuje strukturu, mající otvory pro průtok kapaliny a strukturované části, na kterých se plyn rozpouští v kapalině, nebo se malé bubliny slučují k vytváření větších bublin.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu konsolidační prostředek obsahuje trubku, která obklopuje výpust, takže otevřený konec trubky je uložen nad výpustí.

-1 CZ 286224 B6

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu konsolidační prostředek obsahuje síťku, mající velikost otvorů od 20 mikronů do 100 mikronů.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu má síťka velikost otvorů 70 mikronů.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu konsolidační prostředek obsahuje kovovou síťku.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu konsolidační prostředek obsahuje kovovou vlnu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr. 1 je řez známým dávkovačem kryogenní kapaliny a obr. 2 a 3 jsou řezy dávkovači kryogenní kapaliny podle prvního a druhého provedení předloženého vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn dávkovač 10 kryogenní kapaliny, obsahující izolovanou nádrž 12 pro kryogenní kapalinu, mající výpust 14 a kní připojený ventil 16 pro řízení proudu kryogenní kapaliny. K ventilu 16 je připojen ovladač, například elektromagnetický ovladač 18 pro otevírání ventilu 16. Ventil 16 a elektromagnetický ovladač 18 mohou být rozličného typu a proto zde nejsou podrobněji popisovány. Zvláště výhodné uspořádání je popisováno v britské přihlášce vynálezu číslo 94 137 544. V provozu je elektromagnetický ovladač 18 ovládán až tisíckrát za minutu a vyvíjí jemný proud kapiček kiyogenní kapaliny, vytékající z výpusti 14 a směrovaný do lahve nebo plechovky ve výrobní lince (není znázorněna).

Bylo pozorováno, že dávkovaná kapalina může obsahovat nežádoucí velké množství plynu. Když plyn protéká výpustí 14, má sklon blokovat a přerušovat spojitý proud až do té míry, že proud je omezen či dokonce po krátkou dobu přerušen. Takové přerušení či omezení proudu má za následek nepřesná nebo nestejná množství dávkované kryogenní kapaliny. Také je při vysokých rychlostech možné, že zařízení úplně vynechá dávkování kapaliny do některých lahví nebo plechovek.

K odstranění výše uvedených problémů vynález vytváří konsolidační prostředek 20, znázorněný na obr. 2 a 3. V provedení podle obr. 2 konsolidační prostředek 20 obsahuje strukturu, například drátěnou síťku či kovovou síťku, mající otvory 22 pro průtok kapaliny, a strukturní části 24, na kterých se plyn konsoliduje. Velikost otvorů může být od 20 mikronů do 100 mikronů, přednostně však je 70 mikronů. Konsolidační prostředek 20 má tvar na konci otevřené trubky, jejíž jeden konec je umístěn nad výpustí 14 a druhý konec nad ním, takže je vytvořena stěna, obklopující výpust.

Z obr. 2 je patrno, že konsolidační prostředek 20 obsahuje trubku ze síťky, mající otevřený horní konec 26, kterým volně protéká kryogenní kapalina ve velkých množstvích. Plyn, obsažený v kapalině, protékající horním koncem 26, je přitahován ke konsolidačnímu prostředku 20 výše popsaným způsobem, avšak hromadí se na jeho vnitřním povrchu. Bylo zjištěno, že horní konec 26 snižuje účinnost konsolidačního prostředku 20, protože bubliny, vyvinuté na vnitřním povrchu, nemohou unikat a jsou protaženy výpustí 14. Konsolidační prostředek 20 může obsahovat některý ze řady vhodných materiálů, jako jsou například ocelová vlna, jak je znázorněno na obr. 3. Velký počet vnitřních dutin účinně působí jako „místa nízké energie“.

-2CZ 286224 B6

Za provozu kryogenní kapalina, tažená výpustí 14, proudí konsolidačním prostředkem 20 nebo blízko něho. Velké bubliny b v kapalině nemohou projít a začnou se hromadit na vnějším povrchu 26a, kde zůstávají až do složení s jinými bublinami a získání dostatečného vztlaku pro odtržení od konsolidačního prostředku 20 a vystoupení k povrchu 30. Menší bubliny mohou projít otvory 22, avšak jsou přitahovány nesmáčitelným povrchem síťky a potom se spojí stejně, jak bylo popsáno výše. Rozpuštěný plyn je podobně přitahován k nesmáčitelnému povrchu a je vypuzen z roztoku a vytváří bubliny b, které jsou odvedeny z výpusti způsobem, popsaným výše. Konsolidační prostředek 20 v podstatě působí jako „místo nízké energie“, to znamená místo, které přitahuje bubliny a rozpuštěný plyn vlivem nerovnováhy mezi bublinami a rozpuštěným plynem a povrchem konsolidačního prostředku 20. Je jasné, že čím více „míst“ je vytvořeno, tím lépe a tedy je zvláště výhodná otevřená buňková struktura nebo tkaná struktura. Dutiny nebo složité průchody v takových strukturách také působí jako fyzické omezení, účinně působí na bubliny, až tyto dosáhnou dostatečného vztlaku k odtržení a vystoupí k povrchu. Konsolidace nastává na vnitřním povrchu 24a. popřípadě na vnějším povrchu 24b.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (6)

1. Dávkovač kapek kryogenní kapaliny, obsahující zásobník (12) kryogenní kapaliny, mající vypouštěcí otvor (14) kryogenní kapaliny, vyznačující se tím, že obsahuje konsolidační ústrojí (20), uložené uvnitř zásobníku (12) kryogenní kapaliny souose s vypouštěcím otvorem (14) kryogenní kapaliny.

2. Dávkovač podle nároku 1, vyznačující se tím, že konsolidační ústrojí (20) obsahuje válcovou stěnu (24), umístěnou souose s vypouštěcím otvorem (14) kryogenní kapaliny, přičemž válcová stěna (24) se dotýká dna (11) zásobníku (12) kryogenní kapaliny, a opatřenou otvory (22).

3. Dávkovač podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že válcová stěna (24) je tvořena síťkou, mající otvory o velikosti 20 až 100 mikronů.

4. Dávkovač podle nároku 3, vyznačující se tím, že velikost otvorů síťky je 65 až 75 mikronů.

5. Dávkovač podle nároku 4, vytvořena síťkou z kovu.

6. Dávkovač podle nároku 4, vytvořena z kovové vlny.

vyznačující se vyznačující se tím, že válcová stěna (24) je tím, že válcová stěna (24) je