СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ КОНТЕЙНЕРА ДЛЯ НАПИТКОВ И КОНТЕЙНЕР ДЛЯ НАПИТКОВ, СОДЕРЖАЩИЙ ЕЕ
PRESSURE REGULATION SYSTEM OF BEVERAGE CONTAINER AND BEVERAGE CONTAINER CONTAINING IT

Настоящее раскрытие относится к системе выдачи напитка с системой создания давления, которая является саморегулирующейся. Раскрытие относится также к способу изготовления регулятора давления и способу получения регулятора давления для его использования. Кроме того, раскрытие относится к контейнеру для напитка, содержащему этот регулятор давления, причем контейнер заполнен газообразным напитком или может быть заполнен газообразным напитком, таким как газированный напиток.
В EP 1064221 раскрыта система выдачи напитка, содержащая контейнер с саморегулирующейся системой создания давления. Система создания давления содержит емкость с газом, содержащую газ под давлением, крышку, закрывающее емкость с газом, и регулятор давления, приводимый в действие для открытия крышки для обеспечения прохождения газа в отделение для напитка из емкости с газом. Регулятор давления содержит регулирующую камеру, имеющую, по меньшей мере, стеновую часть, перемещаемую в зависимости от давления в отделении для напитка, так что при падении давления в отделении для напитка, например вследствие выдачи из него напитка, подвижная стенка будет перемещаться и открывать крышку емкости с газом, обеспечивая прохождение газа в отделение для напитка, увеличивая давление в нем. Это будет перемещать подвижную стенку назад, обеспечивая повторное закрытие после достижения заданного давления в отделении для напитка. Подобные регуляторы раскрыты, например, в EP 1064221 и WO200035774.
2
2
Эти регуляторы имеют недостаток в том, что газ CO может проходить в регулирующую камеру вследствие перемещения газа через стенку в камеру для выравнивания парциального давления газа CO на каждой стороне упомянутой стенки, причем этот газ больше не будет выходить из камеры во время использования регулятора. Это будет увеличивать внутреннее давление в упомянутой камере с течением времени, что соответственно будет увеличивать регулирующее давление внутри отделения для напитка. Кроме того, эти системы повышения давления имеют недостаток в том, что регулирующее давление устанавливается на заданном, заранее определенном значении, так что при заданной, предпочтительной температуре напитка давление будет регулироваться приблизительно при равновесном давлении напитка, так что газирование напитка при этой температуре не будет изменятся. Это означает то, что при других температурах давление будет регулироваться выше или нижеупомянутого равновесного давления и, таким образом, будет приводить к избыточному или недостаточному насыщению газа в напитке. Кроме того, при охлаждении напитка до низкой температуры, это может уменьшить давление внутри контейнера до такого уровня, что регулятор давления начнет нежелательно регулировать его.
В WO2015/190926 раскрыта система выдачи напитка, в которой используется регулятор давления, который должен устранять, по меньшей мере, некоторые из этих недостатков ранее известных регуляторов давления. В этой известной системе регулятор давления содержит первое отделение для содержания газа под давлением. Это первое отделение находится в сообщении по текучей среде с выпускной областью через, по меньшей мере, газовый клапан для открытия и закрытия канала между первым отделением и выпускной областью. Предусмотрена система управления газовым клапаном, содержащая деформируемую или подвижную стеновую часть упомянутой выпускной области. Деформируемая или подвижная стеновая часть выполнена с возможностью контакта с упомянутым газовым клапаном для открытия и закрытия газового клапана. Второе отделение образовано на стороне упомянутой деформируемой или подвижной стеновой части, противоположной выпускной области. В этой известной системе второе отделение находится в сообщении по текучей среде с отделением для напитка контейнера для напитка, хотя небольшое отверстие состоит из набора отверстий, так что газ из второго отделения может проходить в отделение для напитка и наоборот. Отверстие или отверстия вместе являются такими маленькими, что такой поток из второго отделения в отделение для напитка и наоборот может проходить только относительно медленно. Следовательно, теоретически давление внутри второго отделения может регулироваться относительно медленно до давления внутри отделения для напитка.
Было установлено, что практически регулятор давления, как раскрыто в WO2015/190926, не всегда работает должным образом. Нежелательные колебания давления во время использования все еще происходят. Следовательно, существует потребность в дополнительном усовершенствовании регулятора давления для контейнера для напитка.
Целью настоящего раскрытия является создание регулятора давления, который является альтернативой известному регулятору давления.
Одной из целей раскрытия является создание регулятора давления, который может автоматически регулировать давление в контейнере для напитка, особенно в контейнере для напитка, содержащем газообразный и/или находящийся под давлением напиток, такой как пиво. Целью является создание регулятора давления, который может регулировать регулирующее давление, например, для изменений температуры напитка и/или содержания газа.
Целью настоящего раскрытия является создание контейнера для напитка, предпочтительно, самостоятельно повышающего давление. Целью настоящего раскрытия является создание способа получения регулятора давления для использования в контейнере для напитка, содержащем газосодержащий напиток под давлением, такой как пиво. Целью настоящего раскрытия является создание способа изготовления регулятора давления или, по меньшей мере, его части.
По меньшей мере, одна из этих целей и задач и/или других целей достигается, по меньшей мере, частично, с помощью регулятора давления, как раскрыто. Регулятор давления в соответствии с настоящим раскрытием содержит первое отделение для содержания газа под давлением. Первое отделение находится в сообщении по текучей среде или может быть приведено в сообщение по текучей среде с выпускной областью через, по меньшей мере, газовый клапан для открытия и закрытия канала между первым отделением и выпускной областью. Предусмотрена система управления газовым клапаном, содержащая деформируемую и/или подвижную стенку или стеновую часть упомянутой выпускной области, причем упомянутая деформируемая и/или подвижная стеновая часть выполнена с возможностью контакта с упомянутым газовым клапаном для открытия и/или закрытия упомянутого газового клапана. Второе отделение расположено на стороне указанной деформируемой и/или подвижной стеновой части, противоположной выпускной области. Регулятор давления в соответствии с настоящим раскрытием может дополнительно может отличаться тем, что второе отделение находится в сообщении по текучей среде с третьим отделением, причем третье отделение содержит, по меньшей мере, одну разделительную стеновую часть и является непроницаемым для жидкости.
Однако, было обнаружено, что посредством добавления третьего отделения к регулятору, как заявлено, имеющего разделительную стенку или разделительную стеновую часть регулирование давления с помощью регулятора давления может быть значительно улучшено.
В вариантах осуществления разделительная стеновая часть может быть частью подвижной и/или деформируемой стеновой части, или содержать подвижную и/или деформируемую стеновую часть. В вариантах осуществления разделительная стеновая часть может быть газопроницаемой и, по существу, непроницаемой для текучей среды.
2
2
2
В вариантах осуществления второе отделение может находиться в соединении по текучей среде с третьим отделением через, по меньшей мере, одно отверстие или через ряд отверстий, причем отверстие имеет или отверстия имеют общую площадь поперечного сечения менее, чем приблизительно 5-1000 мкм, например 5-100 мкм, такую как, например, 10-50 мкм.
В более общем случае соединение по текучей среде между вторым и третьим отделениями может быть таким, что существует ограничение потока между двумя отделениями, так что относительно быстрое уменьшение или увеличение объема второго отделения за счет деформации и/или перемещения подвижной и/или деформируемой стенки второго отделения обеспечивает соответственно увеличение и уменьшение давления во втором отделении, которое впоследствии сбрасывается за счет потока газа из второго отделения в третье отделение и наоборот. Разделительная стеновая часть третьего отделения в вариантах осуществления будет обеспечивать изменение объема третьего отделения без значительного изменения давления внутри третьего отделения.
В вариантах осуществления разделительная стеновая часть третьего отделения может содержать, по меньшей мере, подвижную и/или разделительную стеновую часть, обеспечивающую увеличение и уменьшение внутреннего объема третьего отделения, причем подвижная и/или разделительная стеновая часть второго отделения обеспечивает увеличение и уменьшение объема второго отделения. Соединение по текучей среде между вторым и третьим отделениями в вариантах осуществления может быть выполнено таким образом, что изменение объема второго отделения будет приводить к изменению объема третьего отделения с запаздыванием по времени и наоборот.
2
2
Во время использования, по меньшей мере, первое, второе и третье отделения могут быть, по существу, заполнены одним и тем же газом или газовой смесью в газообразной и/или жидкой форме, особенно CO. Очевидно, могут использоваться другие газы, например NO или газовые смеси. В вариантах осуществления газ или газовая смесь могут быть такими же, что и газ или газовая смесь в напитке, подлежащем выдаче.
Предпочтительно, во время использования в положении покоя разность давлений над разделительной стеновой частью будет составлять не более около 15000 Па (150 мбар), предпочтительно, менее 10000 Па (100 мбар), более предпочтительно менее 7500 Па (75 мбар), такая как, например, около 5000 Па (50 мбар) или менее.
В вариантах осуществления разделительная стеновая часть может содержать фольгу, особенно полимерную пленку, предпочтительно, по существу, неупругую фольгу. Фольга является предпочтительно такой, что она, по существу, не влияет на давление внутри камеры, закрытой, по крайней мере, частично упомянутой фольгой. В вариантах осуществления фольга может быть соединена со стенкой третьего отделения на расстоянии от разделительной стенки, отделяющей третье отделение от второго отделения. Фольга может быть выполнена и/или иметь размеры, так что она может опираться на, по существу, всю внутреннюю поверхность стенок третьего отделения, предпочтительно, не растягиваясь. В таком положении внутренний объем третьего отделения может быть, по существу, равен нулю, но может увеличиваться за счет удаления фольги со стенок.
В вариантах осуществления  для разделительной стеновой части может иметься упор, ограничивающий возможное увеличение объема третьего отделения посредством перемещения и/или деформации разделительной стеновой части. В вариантах осуществления объем третьего отделения может быть больше объема второго отделения, по меньшей мере, при сравнении максимальных объемов второго и третьего отделений.
В вариантах осуществления третье отделение может содержать, по меньшей мере, одно промывочное отверстие, которое во время использования регулятора для регулирования давления закрыто. Такое промывочное отверстие обеспечивает продувку третьего отделения газом или газовой смесью, особенно газом или газовой смесью, используемыми для повышения давления напитка, причем отверстия закрыты после такой продувки.
Раскрытие дополнительно относится к контейнеру для напитка, содержащему регулятор давления согласно изобретению. Выпускная область может открываться непосредственно или косвенно в отделение для напитка контейнера для напитка. Разделительная стеновая часть может быть выполнена непосредственно или косвенно в контакте по текучей среде с упомянутым отделением для напитка.
2
2
Раскрытие дополнительно относится к способу получения регулятора давления в соответствии с изобретением, в котором, по меньшей мере, третье отделение продувается газом или газовой смесью, находящимися в напитке, который должен находиться под давлением с помощью упомянутого регулятора давления. Таким газом может быть, например, газ CO или газовая смесь CO. В вариантах осуществления третье отделение продувают упомянутым газом или газовой смесью посредством подачи газа или газовой смеси в третье отделение через первое отверстие и обеспечения вытеснения воздуха из упомянутого третьего отделения упомянутыми газом или газовой смесью через второе отверстие, и затем закрытия отверстий. Такая продувка может быть осуществлена непосредственно перед размещением регулятора давления или непосредственно после размещения регулятора давления в контейнере для напитка и закрытия контейнера при заполнении его напитком. Таким напитком может быть газированный напиток, такой как пиво.
Раскрытие дополнительно относится к способу изготовления регулятора давления в соответствии с изобретением, в котором часть регулятора выполнена содержащей, по меньшей мере, второе отделение и нижнюю стенку, а также периферийную стенку третьего отделения. Фольга соединена с периферийной стенкой, расположенной на расстоянии от нижней стенки, закрывая третье отделение. Из третьего отделения удаляется воздух, так что фольга пластически деформируется, отделяя фольгу от внутренней стороны периферийной стенки и нижней стенки. Во время деформации фольга может нагреваться для обеспечения пластической деформации. Фольга может быть, например, полимерной пленкой, такой как, вакуумная драфтируемая фольга, такой как, например, но не ограничиваясь этим, полиэтиленовой пленкой.
При объяснении изобретения примеры осуществления регуляторов давления, контейнеров для напитков и способов в соответствии с раскрытием будут дополнительно объяснены со ссылкой на чертежи, на которых
фиг.1A и 1B - схематичный вид контейнера или системы выдачи напитка в соответствии с раскрытием согласно первому варианту осуществления устройства для создания давления в положении покоя и во время выдачи соответственно;
фиг.2 - схематичный вид части контейнера или системы выдачи напитков в соответствии с раскрытием, согласно второму варианту осуществления;
фиг.3А-F - схематичные виды в разрезе этапов способа изготовления регулятора давления;
фиг.4А-C - схематичные виды в разрезе этапов способа получения регулятора давления;
фиг.5А и B - схематичные виды в разрезе этапов установки регулятора давления в контейнере и закрытия контейнера;
фиг.6 - схематичный вид в разрезе контейнера, содержащего регулятор давления, например, во время транспортировки или хранения;
фиг.7А и B - схематичный вид в разрезе контейнера, содержащего регулятор давления раскрытия, при относительно высокой и относительно низкой температуре контейнера;
фиг.8А - схематичный вид системы раскрытия во время выдачи порции напитка, в частности, первой или, по меньшей мере, одной из первых порций;
фиг.8В - схематичный вид системы по фиг.8А непосредственно после закрытия крана;
фиг.9 - схематичный вид системы на фиг.8А и B во время выдачи порции, когда из контейнера уже, по существу, слит упомянутый напиток;
фиг.10А-E - схематичные виды в разрезе разных вариантов осуществления разделительной стенки или части разделительной регулятора давления;
фиг.11 - схематичный вид альтернативного канала для газа между вторым и третьим отделениями;
фиг.12 - схематичный вид части альтернативного варианта осуществления устройства для повышения давления; и
фиг.13 - схематичный вид стеновой части согласно альтернативному варианту осуществления отверстия.
В настоящем описании варианты осуществления систем выдачи напитков, регуляторов давления, контейнеров и систем повышения давления, а также способов раскрыты только в качестве примеров. В разных вариантах осуществления одни и те же части или подобные части и элементы имеют одни и те же или подобные ссылочные позиции.
В настоящем описании будут раскрыты варианты осуществления систем выдачи напитков и, особенно, контейнеров, образующих такую систему или образующих ее часть, содержащих систему создания давления, с помощью которой давление в отделении для напитка контейнера может регулироваться, такая система создания давления может также называться регулятором давления или системой регулирования давления. Регулирование давления следует понимать как, по меньшей мере, включающее в себя поддержание давления в отделении для напитка в пределах заданного диапазона давлений, по меньшей мере, в течение периодов, в течение которых не происходит выдачи. Такое регулирование может быть обеспечено с помощью регулятора давления, который управляет крышкой емкости с газом высокого давления, кроме того, также называемой просто емкостью с газом или первым отделением, расположенного в системе создания давления или для системы создания давления, так что когда давление внутри отделения для напитка падает, регулятор давления может открывать крышку емкости с газом, обеспечивать прохождение газа в отделение для напитка, увеличивая давление в нем. Это снова будет приводить в действие регулятор давления таким образом, что он будет снова обеспечивать закрытие крышки емкости с газом снова. Такие системы хорошо известны в данной области техники и, например, раскрыты в EP 1064221 и WO200035774 и используются в DraughtKeg , продаваемом компанией Heineken, Нидерланды.
В этом раскрытии фразу «по существу» следует понимать как, по меньшей мере, означающую наибольшую часть или почти целиком. Небольшие отклонения, например, заданного размера или значения или такой характеристики, являются допустимыми в рамках определения, по существу, такие как, например, отклонения менее 20%, более конкретно, менее 15%, более конкретно, менее 10%, такие как, например, менее 5% от заданного числового или пропорционального значения.
2
В настоящем раскрытии раскрыта система создания давления, которая имеет камеру регулирования давления или второе отделение, которое находится в сообщении с третьим отделением, так что в течение некоторого периода времени может быть получено равновесие между давлением внутри камеры регулирования давления или второго отделения и давлением внутри отделения для напитка за счет потока газа, особенно газа CO, из третьего отделения в камеру регулирования давления или наоборот. Третье отделение является непроницаемым для текучей среды, так что напиток не будет проходить в третье отделение.
В этом раскрытии под разделительной стенкой или разделительной стеновой частью следует понимать, по меньшей мере, стенку или стеновую часть, отделяющие третье отделение от окружающей среды регулятора давления, особенно, от отделения для напитка при размещении в отделение для напитка контейнера для напитка или в контакте с ним. Под отделением следует понимать, по крайней мере, отделение, предотвращение прохождение напитка или пены в третье отделение. Разделительная стенка предпочтительно является, по меньшей мере, подвижной, деформируемой и/или газопроницаемой, так что объем третьего отделения регулируется, и/или давление может регулироваться в упомянутом третьем отделении за счет, по меньшей мере, указанной разделительной стенки или стеновой части.
2
Это может означать, что когда устройство создания давления находится под атмосферным давлением, например на наружной стороне контейнера для напитка или перед заполнением контейнера для напитка, давление внутри камеры регулирования давления регулятора давления также будет атмосферным, и, таким образом, крышка емкости с газом, соединенная с регулятором давления, будет закрыта, и газ под давлением внутри емкости с газом останется в упомянутой емкости с газом. Давление в третьем отделении также будет атмосферным. После заполнения контейнера для напитка газированным напитком, таким как пиво, и закрытия отделения для напитка давление внутри отделения для напитка будет выше атмосферного, и, таким образом, регулятор давления будет неактивным в том смысле, что крышка емкости с газом будет закрыта. Газ CO, содержащийся в газированном напитке, будет воздействовать на стенку регулятора давления или стеновую часть третьего отделения до такой степени, что он будет обеспечивать то, что давление внутри камеры регулирования давления станет приблизительно таким же, что и давление в отделении для напитка. Таким образом, регулятор давления приводится в действие, означая то, что относительно быстрое падение давления в отделении для напитка, особенно вследствие выдачи из него количества напитка, будет приводить к тому, что регулятор давления откроет крышку первого отделения или емкости с газом для компенсации падения давления вследствие выдачи посредством подачи газа из емкости с газом в отделение для напитка до тех пор, пока заданное давление газа внутри отделения для напитка не будет снова достигнуто. Поскольку газ может только медленно проходить в камеру регулирования давления и/или из камеры регулирования давления в третье отделение, во время падения давления в отделении для напитка вследствие выдачи напитка давление внутри камеры регулирования будет поддерживаться, по существу, на том же уровне, таким образом, поддерживая регулятор давления активным и работающим для открытия крышки емкости с газом.
В системе регулятора давления настоящего раскрытия третье отделение предпочтительно имеет разделительную стенку или стеновую часть, обеспечивающую увеличение или уменьшение объема третьего отделения. Предпочтительно, объем третьего отделения может изменяться таким образом, что количество газа или газовой смеси может подаваться в упомянутое третье отделение или удаляться из него без значительного изменения давления в третьем отделении или, по меньшей мере, приводя к значительно меньшему изменению давления, которое имело бы место, когда тоже самое количество газа или газовой смеси было бы подано в отделение, имеющего фиксированный объем примерно того же размера, что и третье отделение, имеющее объем, средний между максимальным и минимальным объемом, который также может назваться средним объемом (минимальный объем + (максимальный объем-минимальный объем)/2). В вариантах осуществления стенка регулятора давления или стеновая часть могут быть выполнены таким образом, что при использовании в контейнере для напитка, содержащем напиток под давлением, система регулирования давления будет приводить к ситуации равновесного давления, в которой нет значительной разности давлений между давлением в третьем отделении и давлением в отделении для напитка контейнера, содержащего напиток. Под значительной разностью давлений предпочтительно следует понимать как разность давлений не более 15%, предпочтительно не более 10%, более предпочтительно не более 5% разности давлений между упомянутыми давлениями, особенно при измерении, когда давление во втором отделении и давление в третьем отделении одинаковы. В качестве примера, который не следует рассматривать как ограничивающий объем раскрытия, если напиток является напитком, например пивом, при абсолютном давлении 1,6 бар, разность давлений между давлением в третьем отделении и давлением в отделении для напитка (абсолютное давление 1,6 бар) может быть менее 0,24 бар, предпочтительно менее 0,16 бар, более предпочтительно менее 0,08 бар.
2
Вероятность того, что в течение некоторого времени может быть получено равновесие между давлением внутри второго отделения, образующего камеру регулирования давления, и давлением внутри третьего отделения, и, следовательно, в отделении для напитка, за счет потока газа, особенно газа CO, из третьего отделения во второе отделение или наоборот, может также иметь благоприятный эффект в том, что изменение температуры в системе, особенно напитка, может отслеживаться регулятором давления. Например, после наполнения контейнера для напитка температура напитка может повышаться, например, во время транспортировки и хранения, в магазине или в месте потребления. Это будет приводить к повышению давления в отделении для напитка. Поскольку в системе в соответствии с настоящим раскрытием газ может проходить между третьим отделением и вторым отделением во время охлаждения напитка, давление внутри камеры регулирования давления будет легко соответствовать снижению давления в отделении для напитка, за счет газа, выходящего из камеры регулирования в третье отделение, без значительного повышения давления в третьем отделении. Подобным образом, когда температура напитка будет снова подниматься, давление внутри камеры регулятора давления также будет легко и автоматически повышаться вслед за повышением давления внутри отделения для напитков вследствие изменения температуры.
В регуляторе давления возможный дебет газового потока ограничен между вторым и третьим отделениями, так что для достижения равновесия давления потребуется значительно больше времени по сравнению со временем, необходимым для выдачи порции напитка. Следовательно, выдача порции напитка будет обеспечивать за счет подвижной/деформируемой стенки или стеновой части второго отделения увеличение объема второго отделения, открывая клапан первого отделения для повторного повышения давления внутри отделения для напитка. Относительно быстрое повышение давления внутри отделения для напитка, с другой стороны, будет сначала увеличивать давление внутри второго отделения, уменьшая его объем. Затем газ будет медленно выходить из второго отделения в третье отделение без значительного повышения давления внутри третьего отделения, так что со временем снова будет достигнуто равновесие давления.
В системе в соответствии с настоящим раскрытием давление внутри камеры регулирования давления, называемое также регулирующим давлением, будет колебаться с изменением температуры в контейнере до такой степени, что регулирующее давление будет при разных температурах соответствовать равновесному давлению напитка, которое представляет собой давление при данной температуре, при котором содержание газа в напитке будет поддерживаться на желаемом заданном уровне. Таким образом, при таком равновесном давлении при данной температуре насыщение газа в напитке будет поддерживаться на упомянутом заданном, желаемом уровне, например на уровне напитка в качестве исходного продукта. Для разных температур равновесное давление будет разным, и регулирующее давление будет автоматически адаптировано к этому измененному давлению.
В настоящем раскрытии под отверстием между вторым отделением и третьим отделением следует понимать любое газовое соединение, которое обеспечивает прохождение газа в любом направлении между упомянутой камерой и указанным отделением для достижения, по существу, равновесия давления между регулирующей камерой и отделением для напитка в течение некоторого времени. Такое отверстие или отверстия могут быть, например, но не ограничиваясь этим, одним или несколькими отверстиями, каналами, микроотверстиями, перфорациями, газопроницаемыми мембранами или тому подобным, или, например, каналом, полученным за счет шероховатости поверхности сопряженных поверхностей или тому подобного.
В настоящем раскрытии под периодом времени, в течение которого газ может проходить в камеру регулирования давления или выходить из нее, следует понимать период, относительно продолжительный по сравнению с периодом, в течение которого порция напитка дозируется из отделения для напитка. Такая порция может, например, содержать около 0,2-0,5 л или, например, около пинты, которая будет дозироваться в течение нескольких секунд. Период времени, как указано, в течение которого может быть достигнуто равновесие давления, будет при таких обстоятельствах кратностью такого времени выдачи, например от минут до десятков минут, т. е., достаточно длительным для поддержания регулирующего давления в камере регулирования давления во время выдачи упомянутой порции или даже нескольких таких порций. Регулирующее давление в этом отношении следует понимать как означающее давление, преобладающее внутри камеры регулирования давления непосредственно перед упомянутой выдачей  такой порции.
Хотя система регулирования давления в соответствии с раскрытием будет реагировать на внезапное падение давления, поскольку клапан емкости с газом будет открыт для подачи газа в отделение для напитка, но почти всегда на не внезапные повышения давления, поскольку это будет только толкать подвижную или деформируемую стенку дальше в камеру регулирования давления, сжимая газ в ней.
2
На фиг.1 и 2 изображен вариант осуществления контейнера 2, образующего систему 1 выдачи напитка, особенно для газированных напитков, таких как пиво. Однако, также негазированные напитки могут дозироваться такой системой. Контейнер 2 содержит отделение 3 для напитка, по меньшей мере частично заполненное газированным напитком, таким как пиво 4. Над напитком 4 расположено свободное пространство 5, заполненное газом, в изображенном варианте осуществления газом CO. Однако, для разных напитков это может быть другой газ, такой как, например, но не ограничиваясь этим, газообразный азот, воздух, кислород или тому подобное, или газовая смесь таких газов. Схематично показано выдачное устройство 6, содержащее кран 7, соединенный с выпускным отверстием 8. Погружная трубка (например, показанная на фиг.5-9) может быть соединена с выпускным отверстием 8, проходя в непосредственной близости от нижней части 9 контейнера 2, известным способом. Любое известное пригодное выдачное устройство может быть использовано с системой 1 настоящего раскрытия, с помощью которой напиток может выдаваться из отделения 3 для напитка.
2
Внутри контейнера 2, особенно в отделении 3 для напитка, расположена система 10 создания давления, содержащая емкость 11 с газом и регулятор 12 давления. Клапанная система 13, кроме того, также называемая запорным элементом, выполнена с возможностью закрытия выпускного отверстия 14 емкости 11 с газом. Емкость 11 с газом представляет собой или содержит первое отделение 100, заполненное газом под давлением, таким как газ CO, например, первоначально при абсолютном давлении в несколько бар (1 бар=100 кПа). Например, но не ограничиваясь этим, выше 10 бар, например, около 16 бар или даже выше. Количество газа, содержащегося в емкости 11 с газом, предпочтительно является достаточным для выдачи всего содержимого напитка из контейнера 2. Газопоглощающий и/или поглощающий материал, такой как активный уголь, но не ограничиваясь этим, может быть расположен внутри емкости 11 с газом, как известно в данной области техники.
1
Регулятор 12 давления выполнен с возможностью открытия запорного элемента 13 и содержит камеру 15 регулирования давления в кожухе 16. Камера регулирования давления образует второе отделение 200. Кожух 16 на стороне емкости 11 с газом содержит часть 17 стенки, образующую стеновую часть 18 камеры 15 регулирования давления. В этом варианте осуществления часть 17 стенки является частью 17 деформируемой стенки, такой как мембрана. В качестве альтернативы или дополнительно часть 17 стенки может быть частью подвижной стенки, такой как поршень, уплотняющей внутреннюю сторону стенки 18 для образования камеры 15 регулирования давления, внутренний объем которой может изменяться, как будет обсуждено. Наружная часть 19 кожуха соединена с емкостью 11 с газом, открыта в свободное пространство 5, в изображенном варианте осуществления на стороне, противоположной емкости 11 с газом. Часть 19 наружного кожуха имеет периферийную стенку 20, окружающую стенку 18 камеры 15 регулирования давления. Между периферийной стенкой 20 и стенкой 18 расположен, по меньшей мере, один канал 21, образующий выпускное отверстие, соединяющее свободную область 5 с выпускной областью 22, заключенной между частью 17 стенки и нижней частью 23 части 19 наружного кожуха. По меньшей мере, один канал 21 выполнен таким образом, что давление Р газа, преобладающее внутри свободной области 5, будет, по существу, таким же, что и давление в упомянутой газовой области 22, действующее на одну сторону части 17 стенки.
2
В камере 15 регулирования давления будет присутствовать второе давление Р, действующее на противоположную сторону стеновой части 17, которая является стороной, обращенной внутрь камеры 15 регулирования давления. Третье отделение 300 образовано в регуляторе 12 давления, изображенное здесь как часть кожуха 16 над камерой 15 регулирования давления.
300
Третье отделение 300 предпочтительно является непроницаемым для текучей среды, также как и второе отделение или камера 15 регулирования давления, означая, что напиток и его пена не может проходить в упомянутые отделения. Третье отделение 300 может иметь стенку 18 в качестве нижней стенки и периферийную стенку 18А, проходящую от нее. В изображенных вариантах осуществления третье отделение закрыто разделительной стенкой или стеновой частью 301. В вариантах осуществления разделительная стенка или стеновая часть 301 может быть выполнена с возможностью обеспечения изменений внутреннего объема V третьего отделения. В вариантах осуществления разделительная стенка или стеновая часть 301 может обеспечивать, по существу, свободное прохождение газа в третье отделение и выход из него из отделения для напитка или в отделение для напитка. В таких вариантах осуществления упомянутая стенка или стеновая часть 301 может быть, например, образована из газопроницаемой мембраны или содержать газопроницаемую, но непроницаемую для напитка мембрану, такую как, не ограничиваясь этим, полупроницаемая мембрана, например Goretex.
В варианте осуществления, изображенном на фиг.1-7 разделительная стенка 301 образована, по существу, фольгой, особенно относительно тонкой, гибкой фольгой. Фольга может быть, например, тонкой полимерной пленкой, такой как, но не ограничиваясь этим, полиэтиленовая пленка. Под фольгой следует в этом раскрытии понимать, по меньшей мере, пленку или лист материала, гибкий и имеющий малую толщину по сравнению с направлениями длины и ширины, перпендикулярными друг другу и к толщине.
300
В вариантах осуществления фольга, образующая разделительную стенку 301, может иметь площадь поверхности, большую, чем отверстие 312, образованное периферийной стенкой 18А, так что внутренний объем V третьего отделения 300 может увеличиваться или уменьшаться без растяжения фольги.
300
В стенке 18 камеры 15 регулирования давления образовано отверстие 24, соединяющее внутренний объем V камеры 15 регулирования давления с третьим отделением 300. Для ясности на чертежах это отверстие 24 изображено значительно большим, чем его фактический размер. Газ может выходить из камеры 15 регулирования давления в третье отделение 300 и наоборот через упомянутое отверстие 24. Отверстие 24 имеет поперечное сечение, которое, например, значительно меньше поперечного сечения, по меньшей мере, одного канала 21 и предпочтительно, по меньшей мере, такое, что внезапное перемещение стеновой части 17 в упомянутый кожух 16, уменьшая объем V камеры 15, или в противоположном направлении увеличивая объем V камеры 15, будет приводить к изменению давления внутри камеры регулирования давления или второго отделения 200 вследствие того, что газ не может проходить в камеру 15 регулирования давления или выходить из камеры 15 регулирования давления через упомянутое отверстие 24 достаточно быстро для предотвращения такого изменения давления, тогда как в течение более длительного периода времени равновесие давления может быть достигнуто. Разделительная стенка или стеновая часть 301, с другой стороны, будет обеспечивать изменение объема V третьего отделения, по существу, без изменения давления, преобладающего в нем.
Как обсуждено, в вариантах осуществления данного раскрытия предпочтительно во время использования в положении покоя, во время которого температура напитка остается, по существу, одинаковой, и напиток не выдается, разность давлений над разделительной стенкой поддерживается предпочтительно ниже 15000 Па, предпочтительно менее 10000 Па (100 мбар), более предпочтительно менее 7500 Па (75 мбар), такое как, например, около 5000 Па (50 мбар) или менее.
В варианте осуществления на фиг.1 и 2 запорный элемент 13 содержит элемент 13А, соединенный со стенкой 17 с помощью стержня 13B, образующий клапан. Элемент может быть, например, диском, конусом или шариком или любым другим элементом, пригодным для открытия и закрытия выпускного отверстия 14. Если разность давлений над стенкой 17 является такой, что стержень 13B перемещен вверх на фиг.1 или 2, элемент 13А будет вдавливаться в выпускное отверстие 14, закрывая выпускное отверстие 14. Предпочтительно, упомянутый элемент 13А физически не соединен со стержнем 13B, так что стержень 13B может, например, перемещаться дальше вверх на фиг.1А и B, чем элемент 13А, причем стержень 13B временно теряет контакт с упомянутым элементом 13А. Однако, если разность давлений над стенкой 17 является такой, что стержень 13B перемещен вниз на фиг.1 или 2, элемент 13А будет вытеснен из выпускного отверстия 14, открывая выпускное отверстие 14. Стенка 17 может быть образована или натянута таким образом, что она смещает элемент 13А в выпускное отверстие 14, когда нет разности давлений над стенкой 17, особенно при атмосферном давлении, для поддержания выпускного отверстия закрытым до приведения в действие. Очевидно, что вместо него могут быть использованы другие клапаны, такие как аэрозольный клапан или клапаны, как раскрыто в предшествующем уровне техники, упомянутом во введении к настоящему описанию. Элемент 13А может смещаться в закрытое положение.
1
2
3
1
2
1
2
1
2
2
1
3
1
2
На фиг.1А контейнер изображен в состоянии покоя, т.е., выдачное устройство 6 закрыто, и напиток не выдается. В отделении 3 для напитка и, особенно, в свободной области 5 преобладает первое давление Р, тогда как в камере 15 преобладает второе давление Р. В третьем отделении будет преобладать давление Р. Если P и P не являются равными, например, потому что контейнер 2 только что был заполнен и закрыт, или напиток охлаждается или нагревается или был охлажден или нагрет, компенсация будет происходить в течение некоторого периода времени, так что после такого времени давления P и P станут одинаковыми. Например, если Р выше Р, то газ будет выходить из третьего отделения 300 в камеру 15, тогда как если Р выше Р, то газ будет проходить в противоположном направлении из камеры 15 в третье отделение 300. Таким образом, между этими давлениями будет достигнуто равновесие. В равновесной ситуации давление Р будет, по существу, таким же, что и давления Р и Р.
Поскольку после заполнения и закрытия контейнера 2 будет доступен относительно длительный период перед использованием контейнера для выдачи, вследствие, по меньшей мере, транспортировки, например, в магазин, бар или потребителю, период для получения такого равновесия может быть относительно длительным, например, часы или даже дни. Подобным образом, поскольку охлаждение или нагревание напитка не будет внезапным, а займет от десятков минут до нескольких часов в зависимости, например, от объема и соответствующих разностей температур, также период времени, в течение которого газ может проходить в камеру 15 регулирования давления и/или выходить из камеры 15 регулирования давления из третьего отделения 300 или входить в третье отделение 300, может быть относительно длительным, например от минут до часов.
1
2
1
1
На фиг.1В контейнер 2 изображен во время выдачи порции напитка 4. На этом этапе кран 7 открыт достаточно долго для выдачи порции напитка 4 из контейнера 2, например, в стакан (не показан). В течение периода выдачи давление Р будет падать относительно быстро. Поскольку давление Р в камере в течение этого относительно короткого периода выдачи будет оставаться, по существу, одинаковым, разность давлений над стенкой 17 будет заставлять стержень 13В перемещаться в направлении емкости 11 с газом, таким образом, открывая клапан и обеспечивая выход газа под давлением из емкости 11 с газом через отверстие 14 и в выпускную область 22, из которой он будет проходить в свободную область 5 и отделение 3 для напитка, увеличивая давление в нем обратно до заданного начального давления Р. Когда давление P вернется к заданному давлению, стенка 17 будет обеспечивать повторное закрытие клапана.
2
2
Как обсуждено, поскольку поток газа через, по меньшей мере, одно отверстие 24 в камеру 15 или из нее из третьего отделения или в третье отделение является относительно медленным по сравнению с потоком напитка во время выдачи и подачи газа из первого отделения 100, регулирующее давление Р в камере 15 не будет  изменяться или почти не будет изменяться в течение такого периода выдачи. Кроме того, перемещение и/или деформация стеновой части 17 будут настолько малыми, что увеличение или уменьшение ее объема также вряд ли повлияет на давление Р. Таким образом, заданное регулирующее давление и заданная температура в основном будут поддерживаться.
В устройстве 10 регулирования давления настоящего раскрытия регулирующее давление не является фиксированным давлением, а является давлением, которое будет установлено в зависимости от равновесного давления напитка, подлежащего выдаче, в основном независимо от температуры напитка. Количество газа, выходящего из напитка внутри контейнера в течение заданного промежутка времени, будет равно количеству газа (повторно), входящего в упомянутый напиток, поддерживая уровень насыщения напитка. За счет, по меньшей мере, одного отверстия 24 и разделительной стенки или стеновой части 301 изменение равновесного давления вследствие изменения температуры напитка также будет сопровождаться регулирующим давлением в камере 15 регулирования давления, и, таким образом, система регулятора давления будет поддерживать заданное равновесное давление напитка при разных температурах.
Не желая быть связанным с какой-либо теорией, оказывается, что, за счет наличия третьего отделения, непроницаемого по текучей среде, с разделительной стенкой, регулятор 12 давления настоящего раскрытия обеспечивает лучшее регулирование регулирующего давления, поскольку напиток и пена напитка предотвращены от прохождения в, по меньшей мере, одно отверстие 24, тогда как текучая среда или пена не могут быть удержаны таким образом, что они могут блокировать поток газа через, по меньшей мере, одно отверстие 24.
Вместо одного отверстия 24 ряд даже более меньших отверстий 24 может быть образован между вторым и третьим отделениями 200, 300, вместе имеющих площадь поперечного сечения, подобную площади поперечного сечения одного отверстия, как обсуждено здесь ранее. Дополнительно или в качестве альтернативы, по меньшей мере, одно отверстие может быть образовано в пористом элементе или в виде пористого элемента, обеспечивая прохождение газа через него, такого как, но не ограничиваясь этим, пенопласт с открытыми порами. Как обсуждено, отверстие 24 может быть образовано любым подходящим способом и может, например, быть выполнено с использованием формовочной системы, лазера, водяной струи, ультразвука или любого известного пригодного средства. В качестве альтернативы, по меньшей мере, одно отверстие 24 может быть образовано посредством стыковки двух или более частей, причем между сопряженными поверхностями образован канал для образования отверстия, например, посредством наличия, по меньшей мере, одной из поверхностей, имеющих шероховатость поверхности, отличную от шероховатости противоположной поверхности и особенно более высокую, чем шероховатость противоположной поверхности, так что вершины поверхностей встречаются, и между такими вершинами образованы каналы, через которые может проходить газ. Такие поверхности могут быть выполнены посредством литья, причем соответствующие поверхности пресс-формы могут содержать заданные микронеровности поверхности и шероховатость, подлежащие переносу на формованную часть или части, или могут быть образованы на части или частях после формования. Заданная шероховатость поверхности может быть получена, например, механической обработкой, шлифованием песком, травлением, струйной обработкой, такой как пескоструйная обработка, чисткой льдом или стеклоструйной обработкой, эрозией, такой как, например, электроэрозионная обработка, электроэрозионной вырезкой, выдавливанием формы штампом, отливкой или любыми другими пригодными способами, известными специалисту.
Каждый выпускной канал или отверстие 21, соединяющие выпускную область 22 с отделением 5 для напитка, могут быть расположены на любом уровне или в напитке, или над напитком. Устройство 10 повышения давления может быть ориентировано в отличном положении от положения, как показано на чертежах, например с регулятором 12 давления, обращенным вниз или к стороне относительно первого отделения 100.
На фиг.11 схематично изображен вариант осуществления такого отверстия 24 в разрезе, в котором отверстие 25 образовано в стенке 18 кожуха 16, имеющее относительно большое поперечное сечение, например, 1-10 мм, такое как, например, но ни в коем случае не ограниченное примерно 2-5 мм. Боковая кромка 25А отверстия 25 может быть наклонена под углом, так что отверстие 25 слегка сужается, особенно сужаясь в направлении камеры 15. Боковая кромка 25А может, например, иметь относительно низкую шероховатость поверхности, например, но не ограниченную шероховатостью, в среднем полученной посредством литья под давления пластмассы, например, но не ограниченную Ra 0,1-1,6 мкм. Наружная поверхность 26A вставленной пробки 26, особенно вдавленной в отверстие 25, может иметь более высокую шероховатость поверхности, например, но не ограниченную Ra 1,6-25 мкм, причем шероховатость ориентирована таким образом, что миниатюрные каналы получены между пиками или гребнями шероховатости поверхности, обеспечивающие прохождение газа между пробкой и кромкой 25А отверстия 25 из третьего отделения 300 в камеру 15 регулирования давления или наоборот. Применимые или пригодные шероховатости и размеры могут быть легко определены специалистом, в зависимости среди прочего от размеров отверстия 25 и пробки 26, давления вставки пробки 26 в отверстие 25, преобладающих давлений газа и заданного потока из третьего отделения 300 в камеру 15 регулирования давления или наоборот.
2
1
Назначением, по меньшей мере, одного отверстия 24 является обеспечение относительно медленного прохождения газа из второго отделения 200 в третье отделение 300 или наоборот по сравнению с относительно внезапным изменением давления и/или объема второго отделения 200 посредством перемещения и/или деформации стенки 17, вследствие, например, порции напитка, дозируемого из отделения 3 для напитка. Следовательно, по меньшей мере, одно отверстие 24 обеспечивает временную задержку при компенсации относительно внезапного изменения давления и/или объема второго отделения 200 путем добавления или удаления газа из второго отделения в третье отделение или наоборот, и/или обеспечения регулировки регулирующего давления Р во втором отделении 200 на основании давления Р в отделении для напитка без открытия выпускного отверстия 14.
На фиг.2 схематично изображена часть альтернативного варианта осуществления контейнера 1 настоящего раскрытия, в которой те же или подобные элементы обозначены теми же или подобными ссылочными позициями, как использовано на фиг. 1. В этом варианте осуществления регулятор 12 давления подвешен внутри отделения 3 для напитка контейнера 1m с помощью крышки или пробки 304, соединенной с отверстием в верхней части контейнера, например в области его горловины. Емкость 11 с газом или первое отделение 100 соединено с противоположным концом регулятора давления, изображенным здесь как нижний конец. В этом варианте осуществления кожух 16 может быть, например, выполнен из пластмассы, например, путем формования как одно целое, содержащий стенки 18, 18А и 19 для второго и третьего отделений 200, 300. Подвижная или деформируемая стенка или часть 17 стенки изображена в виде мембраны 17, причем центральный участок 17А толще периферийного участка 17В, соединенного со стенкой 19 второго отделения 200, изолируя регулятор 15 давления от выпускной области 22.
2
2
3
2
3
1
2
300
3
Второе отделение 200 отделено от третьего отделения 300 стенкой 18, содержащей, по меньшей мере, одно отверстие 24. Разделительная стенка 301 соединена с периферийной стенкой 18А кожуха и в этом варианте изображена в виде очень гибкой мембраны, такой как, например, полимерная пленка, хотя также возможны другие варианты осуществления, как обсуждено дополнительно в этом раскрытии. Разделительная стенка 301 может, по существу, свободно поддерживать перепады давления над стенкой 301 посредством перемещения и/или деформации без значительного самопроизвольного влияния на давление на каждой стороне упомянутой стенки 301. Например, если в свободной области 5 давление Р повышается, газ внутри свободной области 5 будет толкать разделительную стенку 301 вниз к стенке 18 до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие давления на обеих сторонах разделительной стенки 301, без растягивания или создания соответствующей или значительной разности давлений над стенкой, например из-за трения, деформирующих сил или тому подобного. Кроме того, когда контейнер оставляют стоять в течение некоторого времени, например без выдачи напитка, если сначала присутствует разность давлений между давлением Р внутри второго отделения или камеры 200, 15 регулирования давления и давлением Р в третьем отделении 300, газ будет проходить через, по меньшей мере, одно отверстие 24 до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие упомянутых давлений Р, Р, которые будут затем, по существу, такими же, что и давление Р в свободной области. Если давление Р в отделении 3 для напитка изменяется относительно медленно (по сравнению с изменениями, происходящими во время выдачи одной или нескольких порций напитка), например из-за изменения температуры, это будет изменять объем V третьего отделения 300 вследствие перемещения и/или деформации разделительной стенки 301, причем изменение объема и, следовательно, изменение давления Р будет происходить с подобной скоростью за счет подобного изменения давления в камере 15 регулирования давления вследствие прохождения газа через, по меньшей мере, одно отверстие 24.
На фиг.3А-F раскрыты этапы способа изготовления регулятора 12 давления в соответствии с раскрытием.
На фиг.3А изображен схематично в разрезе кожух регулятора давления, содержащий опорную стенку 18, содержащую, по меньшей мере, одно отверстие 24, периферийную стенку 18А для окружения третьего отделения 300 и периферийную стенку 19 для окружения второго отделения 200. Фольга 302 для образования разделительной стенки 301 установлена на верхней кромке 18B периферийной стенки 18A. Она может быть соединена уплотняющим способом при помощи любого пригодного способа, такого как, например, при помощи сварки, такой как ультразвуковая сварка, при помощи клея или термосваривания или тому подобного. Третье отделение 300, таким образом, имеет открытый верхний конец, закрытый фольгой 302, образующей заготовку для разделительной стенки 301. Фольга 302, здесь изображенная пунктирной линией, является непроницаемой для текучей среды и гибкой. Фольга является, например, вакуумной формуемой полимерной пленкой или листом, соединенным с периферийной стенкой 18А любым пригодным уплотняющим способом, например, сваркой. В положении, изображенном на фиг.3A, фольга 302, по существу. является плоской. В периферийной стенке 18А образовано, по меньшей мере, одно промывочное отверстие 303, открывающееся в третье отделение 300 под фольгой 302. Кроме того, в этом варианте осуществления, по меньшей мере, одно второе промывочное отверстие 310 образовано в стенке 19 второго отделения 200. На фиг.3B воздух, находящийся в третьем отделении 300, был удален из третьего отделения, например, через промывочное отверстие 303, выталкивая фольгу 302 в третье отделение 300, предпочтительно к внутренней стороне периферийной стенки 18А и нижней стенки 18, как показано на фиг.3B. До деформации и/или во время деформации фольгу 302 можно нагревать ниже температуры плавления, как схематично показано на фиг.3B, нагревателем 311. Фольга 302 может быть пластически деформирована таким образом, что после охлаждения она может прилегать к упомянутым стенкам 18, 18A, по существу, без натяжения фольги 302. Фольга 302 может быть вакуумформованной на месте в регуляторе 12 давления. В качестве альтернативы, она может быть образована на наружной стороне регулятора 12 и затем установлена, например, при помощи сварки.
На фиг.3С изображена подвижная и/или деформируемая стенка 17, такая как мембрана, как обсуждено на фиг.2, которая была соединена со стенкой 19 второго отделения 200, для закрытия его нижнего бокового конца. Стержень 13B проходит от центрального участка 17A.
На фиг.3D изображено кольцо 312, установленное на верхней кромке 18B периферийной стенки 18B, над фольгой 302. Кольцо 312 может содержать средство для установки его на крышке 304, как будет обсуждено ниже. Здесь это показано в виде выступающего наружу фланца 313.
Если эти этапы будут осуществлены в атмосферных условиях, второе и третье отделения 200, 300 будут заполнены воздухом под атмосферным давлением.
На фиг.3Е изображен регулятор 12 давления, соединенный с крышкой 304 посредством зацепления фланца 313 под зацепляющими средствами 314 на внутренней стороне крышки 304. Очевидно, что могут быть использованы альтернативные средства для установки, включая, но не ограничиваясь этим, завинчивание, болтовое соединение, сварку, склеивание, интегральное формование с кольцом, клепку или другие известные в данной области техники средства. Кроме того, контейнер 11 давления или первое отделение 100 установлено на стенке 19, образуя выпускную область 22 между верхней стороной 315 контейнера 11 давления и подвижной и/или деформируемой стенкой 17. Одно или несколько выпускных отверстий 21 выполнены с возможностью соединения выпускной области 22 с окружающей средой E на наружной стороне регулятора 12 давления.
Как можно видеть на фиг.3F, газ, например воздух, может затем подаваться в третье отделение 300 через, по меньшей мере, одно промывочное отверстие 303, выдавливая фольгу 302 от стенок третьего отделения 300. На фиг.3F фольга 302 изображена в положении, по существу, свободном от стенок 18, 18A. Как можно видеть, фольга 302 может, например, быть морщинистой или смятой и предпочтительно, по существу, свободна от натяжения. Таким образом, фольга 302 может легко деформироваться без какой-либо значительной разности давлений на фольгу 302.
На фиг.4А-C изображены три этапа подготовки регулятора давления для использования в контейнере для напитка.
2
На фиг.4А изображен регулятор 12 давления, установленный на емкости 11 с газом или первом отделении 100, содержащем газ под давлением, например CO. Такой газ может находиться под давлением таким образом, что он частично сжижен. Воздух удаляется из третьего отделения 300 через отверстие 303, оттягивая фольгу 302 назад к внутренней стороне стенок 18, 18A третьего отделения 300. В то же время воздух удаляется из второго отделения 200 через дополнительное промывочное отверстие 310. Таким образом, предпочтительно из регулятора давления удалено как можно больше воздуха и, следовательно, как можно больше кислорода, особенно из третьего отделения 300 и второго отделения 200.
2
300
300
На фиг.4B затем показана продувка регулятора давления газом, предпочтительно тем же газом, под которым также можно понимать газовую смесь, которая находится в первом отделении 11, 100, используемом для повышения давления напитка в контейнере. В изображенном варианте осуществления газом является газ CO. Газ подается в третье отделение 300 через промывочное отверстие 303, выталкивая фольгу 302 наружу. Кроме того, газ будет проходить во второе отделение 200, предпочтительно посредством использования дополнительного промывочного отверстия 310. В вариантах осуществления газ может подаваться через дополнительное промывочное отверстие, одновременно обеспечивая максимальный выход любого оставшегося воздуха через то же самое или другое промывочное отверстие. В вариантах осуществления, например, дополнительное промывочное отверстие может использоваться для всасывания, в то время как газ подается через промывочное отверстие 303 в третье отделение 300, причем газ может проходить во второе отделение через, по меньшей мере, одно отверстие 24 в стенке 18. Сочетания этих вариантов осуществления также могут быть использованы. Предпочтительно, оба отделения 200, 300 были заполнены только соответствующим газом или газовой смесью. На фиг.3-7 крышка 304 установлена на регуляторе 12 давления над третьим отделением 300. Эта крышка 304 может быть, например, выполнена из пластмассы или металла и может быть крышкой 304, которая может закрывать отверстие для наполнения контейнера, как будет обсуждено. Кроме того, крышка 304 может образовывать упор 305 для стенки регулятора давления, особенно фольги 302, и таким образом, образуя максимальный объем V(max) третьего отделения 300, тогда как минимальный объем V(min) в изображенных вариантах осуществления, по существу, равен нулю.
200
300
После подачи газа в третье отделение 300, особенно газа с максимальным объемом, как можно видеть на фиг.4С, по меньшей мере, одно промывочное отверстие 303 может быть закрыто, например, пробкой или сваркой, задерживая газ внутри регулятора 12 давления. В этом положении газ, по существу, не может выходить из третьего отделения 300, кроме как во второе отделение 200. Подобным образом, каждое дополнительное промывочное отверстие 310 может быть закрыто. Предпочтительно, как показано, объем V второго отделения 200 значительно меньше максимального объема V(max) третьего отделения 300. Например, максимальный объем второго отделения 200 может быть меньше половины максимального объема третьего отделения 300. Поскольку регулятор будет расположен в контейнере для напитка в среде того же газа, по существу, газ не будет перемещаться в отделения или из них.
На фиг.5А и B изображена система регулятора давления согласно изобретению, установленная в контейнере 1 для напитка. Система регулятора, содержащая регулятор 12 и первое отделение 100, т.е., емкость 11 с газом, вставляется через отверстие 305 для наполнения контейнера 1 после заполнения напитком отделения 4 для напитка, особенно, напитком под давлением, предпочтительно газосодержащим напитком, таким как газированный напиток, такой как пиво. Крышка 304, на которой подвешен регулятор 12 давления, установлена на крае 316 отверстия 305 для наполнения, например, сваркой, такой как, но не ограничиваясь этим, лазерная сварка, или любым другим пригодным способом, закрывая отделение 4 для напитка 4. Погружная трубка 316 была установлена на выпускном отверстии 8, например на дозирующем устройстве 6, таком как кран 7, который может быть соединен с крышкой 304 непосредственно или, например, с помощью трубки для напитка или тому подобного любым пригодным способом.
2
Как можно видеть на фиг.5A, контейнер 1 будет заполнен напитком 4, таким как пиво, который может содержать воротник пены 4А. Над пеной 4А изображена свободная область 5, которая может быть заполнена воздухом или смесью воздуха и газа, такого как CO. Когда регулятор 12 давления с емкостью 11 с газом и погружной трубкой 316 вставляется через отверстие 305 для наполнения, уровень напитка в контейнере будет повышаться, подталкивая воротник пены 4А вверх к краю 305. Таким образом, весь воздух удаляется.
3
200
На фиг.5В контейнер 1 изображен после заполнения и закрытия. Крышка 304 была установлена на краю 305 любым пригодным способом, таким как, например, но не ограничиваясь этим, сварка, такая как ультразвуковая сварка. Давление в выпускной области 22 регулятора 12 давления обеспечивает принудительное опускание стенки 17, открывая клапан и обеспечивая выход газа из первого отделения 100 в отделение для напитка через выпускную область. Это будет увеличивать давление в отделении для напитка, которое будет принудительно опускать фольгу 302, сжимая газ внутри третьего отделения 300, тогда как фольга 302 в качестве разделительной стенки 301 будет предотвращать прохождение текучей среды или пены в третье отделение 300. На фиг.5В изображен контейнер 1 после закрытия, причем давление Р в третьем отделении было повышено. Поскольку давление в выпускной области 22 также было повышено, стенка 17 выталкивается вверх, уменьшая объем V второго отделения 200 и повторно закрывая клапан 13.
Будет понятно, что, по меньшей мере, газ может легко проходить через соединение между кольцом 312 и крышкой 304, так что давление внутри отделения для напитка может действовать на разделительную стенку 301. Как можно видеть, например, на фиг. 6-9, через некоторое время пена 4А будет в значительной степени оседать и снова разжижаться, оставляя свободную область 5, по существу, заполненную газом.
В этом положении контейнер 1 будет транспортироваться и храниться. Благодаря отверстию или отверстиям 24 между третьим и вторым отделениями 300, 200 будет возникать равновесие давления, которое будет, по существу, таким же, что и равновесное давление напитка в контейнере при данной температуре. Так, например, показано на фиг.6.
Если во время, например, хранения или транспортировки контейнера с напитком давление внутри отделения 3 для напитка изменяется, например, в результате изменения температуры, разделительная стенка будет обеспечивать соответствие давления во втором и третьем отделениях 200, 300 такому изменению, регулируя регулирующее давление внутри второго отделения 200 для соответствия измененному равновесному давлению в напитке.
На фиг.7A и 7B в качестве примера изображены две возможные ситуации. На фиг.7A фольга 302 изображена, по существу, в промежуточном положении между нижней частью 18 и упором 304. Давление внутри контейнера для напитка будет относительно низким, например, вследствие значительного охлаждения контейнера 1 и напитка в нем. На фиг.7B, с другой стороны, фольга 302 была полностью прижата к нижней части 18 третьего отделения 300 вследствие высокого давления в контейнере для напитка. Например, вследствие высокого давления напитка. Поскольку изменения температуры и давления во время хранения и транспортировки обычно происходят только постепенно, давление в регуляторе давления будет следовать за изменением давления в отделении для напитка посредством обеспечения прохождения газа из третьего отделения во второе отделение или наоборот через отверстие или отверстия 24, действующие как дроссельное отверстие (отверстия). Например, увеличение давления в отделении для напитка будет увеличивать давление внутри третьего отделения за счет вытеснения фольги вниз, что со временем заставит газ проходить из третьего отделения во второе отделение 200, увеличивая регулирующее давление во втором отделении примерно до давления в отделении для напитка. С другой стороны, уменьшение давления в отделении для напитка будет обеспечивать прохождение газа из второго отделения в третье отделение, уменьшая регулирующее давление примерно до давления в отделении для напитка. Следовательно, регулирующее давление будет следовать за относительно медленными изменениями давления в напитке.
1
1
Однако, если напиток выдается из контейнера 1, как показано на фиг.8А и 9, давление Р будет быстро падать в отделении 3 для напитка. Это означает, что давление также будет падать внутри выпускной области 22, обеспечивая принудительное опускание стенки 17 вниз, открывая клапан 13 и обеспечивая прохождение газа в отделение 3 для напитка, снова повышая давление. Все это будет происходить за секунды, в течение которых из третьего отделения 300 во второе отделение 200 не будет проходить никакое или только очень ограниченное количество газа. Это означает, что давление во втором отделении 200 не будет значительно изменяться вследствие такого незначительного количества газа. Это означает, что через некоторое время давление Р внутри отделения 3 для напитка снова вернется к регулирующему давлению, и клапан 13 снова закроется, так как стенка 17 будет принудительно поднята назад вверх. Следовательно, регулирующее давление будет поддерживаться на заданном уровне, несмотря на выдачу напитка.
Как можно видеть на фиг.9, после выдачи нескольких порций через кран 7, давление все еще может быть точно отрегулировано. Если равновесное давление будет изменяться в контейнере 1, например, вследствие оставшегося объема газа или вследствие значительно уменьшенного объема напитка, регулирующее давление во втором отделении 200 может медленно регулироваться до нового равновесного давления.
2
2
2
2
С помощью системы настоящего раскрытия напиток может дозироваться, особенно, но не ограничиваясь этим, напиток, содержащий газ или газовую смесь, такой как напиток, содержащий CO и/или NO, или смеси CO и/или NO и другой газ (газы).
(max)
(max)
В вариантах осуществления в соответствии с раскрытием третье отделение 300 имеет максимальный объем V300, который больше максимального объема V200 второго отделения 200. Предпочтительно, по меньшей мере, в два раза больше объема, более предпочтительно, по меньшей мере, в три раза больше объема, например, примерно в 5-7 раз больше объема.
2
(max)
(min)
(max)
(max)
6
В качестве примера, в варианте осуществления для выдачи пива, такого как светлое пиво, содержащее газ CO, давление в свободной области контейнера будет таким же, что и давление в напитке. Например, для пива абсолютное равновесное давление около 1,6 бар (1.600.000 Па) может присутствовать при температуре напитка около 0°С, тогда как давление может быть около 5,5 бар (5,5*10 Па) при температуре около 40°С. Система может быть выполнена таким образом, что при упомянутом более низком давлении 1,6 бар объем третьего отделения является максимальным (V300), тогда как при упомянутом более высоком давлении 5,5 бар упомянутый объем является минимальным (V300). Вследствие конструкции разделительной стенки разность давлений между третьим отделением 300 и свободной областью будет очень низкой, как обсуждено, порядка десятков миллибар. Закон Паскаля P*V/T для второго и третьего отделений 200, 300 будет приводить к соотношению между объемами V300 и V200, по меньшей мере, около 5:1.
(max)
(max)
2
3
3
2
2
В примере объем V300 может составлять около 25000 мм, и объем V200 может составлять около 4200 мм, причем отверстие 24 или вместе взятые отверстия 24 могут составлять, например, около 10-100 (мкм), например, 10-50 (мкм). Следовательно, система будет реагировать на быстрые перепады давления вследствие выдачи напитка, например перепад давления в десятки бар менее чем за минуту посредством добавления газа в отделение для напитка из первого отделения 100, в то время как давление в третьем отделении 300 почти не будет изменяться, тогда как когда, например, изменение давления в напитке происходит вследствие изменения температуры, что займет гораздо больше времени, например часы, газ может проходить из второго отделения 200 в третье отделение 300 или наоборот очень медленно, так что регулирующее давление Р во втором отделении 200, которое образует камеру регулирования давления, будет изменено до равновесного давления в свободной области 5.
На фиг. 10А-E изображены альтернативные варианты осуществления стенок регулятора давления или частей 301 стенок.
(min)
(max)
На фиг.10А изображена стенка 301, выполненная в виде волнообразной мембраны, закрепленной в фиксированном положении на периферийной стенке 18А. На фиг.10B изображено сочетание относительно жесткого пластинчатого элемента 301А, соединенного с гибким мембранным кольцом 301B, которое, в свою очередь, соединено с возможностью уплотнения с периферийной стенкой 18А. На фиг.10С изображен вариант осуществления, подобный варианту осуществления, изображенному на фиг.10B, но здесь гибкая мембрана выполнена в виде, по существу, трубчатого элемента 301B. На фиг.10D изображена разделительная стенка 301 поршневого типа, которая плотно прижимается к внутренней стороне периферийной стенки 18А при очень низком трении, например, посредством использования пластмассы, уменьшающей трение, или покрытия, такого как, но не ограничиваясь этим, тефлон. На фиг.10E изображен вариант осуществления разделительной стенки 301, которая, по существу, является непрерывной, и которая является очень гибкой и растяжимой, так что она может изменять форму между V300 и V300 без необходимого значительного усилия. Она может, например, быть выполнена из резины или искусственного каучука, кремния или тому подобного и быть очень тонкой, например от одного до нескольких микрометров или меньше.
(min)
(max)
На фиг.12 изображен альтернативный вариант осуществления системы 10 создания давления, содержащей регулятор 12 давления, например, как обсуждено выше, причем также образовано отверстие 24 в стенке 18 второго отделения 200. Третье отделение 300 в этом варианте осуществления содержит разделительную стенку 301 в форме шара, по существу, полностью окружающую третье отделение 301. Стенка 301 предпочтительно выполнена из гибкого материала, такого как тонкая фольга, например имеющая толщину в микрометрах, которая может быть, по существу, неупругой и/или, по меньшей мере, по существу, не должна растягиваться между минимальным рабочим объемом V300 и максимальным рабочим объемом V300. Отверстие 24 снова может выполнять функцию дроссельного отверстия, обеспечивая относительно медленное прохождение газа в третье отделение 300 и из него, так что при быстром падении давления во втором отделении, особенно во время выдачи порции напитка, это падение давления не может быть быстро компенсировано газом, выходящим из третьего отделения 300 во второе отделение 200, но со временем падение давления может быть компенсировано. В таком варианте осуществления очевидно вместо отверстия 24 горловина 313 отделения 300 может иметь функцию дросселя. Кроме того, во время использования система будет автоматически регулировать ситуацию равновесия, в которой будет установлена минимальная разность давлений над стенкой 301, такая как как описано выше.
24C
На фиг.13 схематически изображена часть регулятора 12 давления подобного тому, который показан на фиг.11, где, однако, отверстие 24 образовано по-другому. В этом варианте осуществления в стенке 18 образовано относительно большое отверстие 24А, которое закрыто стеновой частью 24С, которая является относительно тонкой по сравнению с толщиной W стенки 18. Стеновая часть 24С может быть, например, фольгой, расположенной на отверстии 24А. Фольга может, например, иметь толщину T менее миллиметра, например менее 0,5 мм, такую как, например 0,3 мм или менее. В упомянутой стеновой части 24С образовано фактическое отверстие или отверстия 24, например, путем прокалывания части 24С стенки иглой. Отверстие 24 может, например, иметь круглую форму с диаметром менее 10 микрометров (мкм), например, менее 5 микрометров, таким как, например, около 3 микрометров. Стеновая часть 24С может быть, например, установлена на стенке путем склеивания или сварки.
(макс)
Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается изображенными и обсужденными только в качестве примера вариантами осуществления. Многие его изменения возможны в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Например, третье отделение может быть расположено в другом положении, например сбоку второго отделения или частично внутри второго отделения, до тех пор, пока между ними имеется средство выравнивания давления с временной задержкой, такое как одно или несколько отверстий 24, как описано в качестве примера. Третье отделение может быть полностью выполнено таким образом, что оно обеспечивает увеличение и уменьшения его объема, такое как, например в виде шара, особенно шара, требующего очень малого усилия для раздувания до пригодного объема V300, причем такой шар соединен с, по меньшей мере, одним отверстием 24 или таким устройством с задержкой уравнивания давления, как показано на фиг.12. Они могут иметь сопоставимые изменения, а также их сочетания понимаются как находящиеся в пределах рамок изобретения, как изложено в формуле изобретения. Естественно, разные аспекты разных вариантов осуществления и/или их сочетаний могут быть объединены друг с другом и обменены в рамках изобретения. Следовательно, упомянутые варианты осуществления не следует понимать как ограничивающие.