[发明专利]啤酒分配器中的涡流产生装置

说明书

本发明涉及一种用于分配饮料如啤酒的装置，具体地说，本发明涉及一种用于分配生啤酒的啤酒龙头，但也并不仅限于此。

在酒吧或其他销售点分配啤酒时，啤酒通常储存在远离分配点的小桶中。将包含二氧化碳或氮与二氧化碳混合物的气缸与小桶相连通，以保持溶解在溶液中的气体，并将啤酒从小桶输送到分配龙头中。

为保证在正确的状态下将啤酒供应到龙头中，在将啤酒输送至龙头之前，通常使其通过一个冷却器和一个限压器。在一些装置中，在小桶和龙头之间设置一个泵。

在常用的啤酒分配系统中，所述龙头是一个可弹性偏置入开启和关闭状态的简单的开关龙头。在应用之前，根据要求设置分配系统，在龙头完全开启时，就以适当流量而在正确的状态下分配啤酒。常用的龙头具有一个简单的柱塞阀部件，该阀部件可移入及移出与其相配合的阀座，啤酒流过所述阀座。

阀的下游为通常具有均匀内孔的喷嘴，使啤酒成为连续流。这些阀的原有设计不能快速地控制啤酒和气体的分离，因此，啤酒头形成的程度是可变化的。

图1和图2(图中进行了示意性的显示)中显示了上述类型的通用龙头，在一些公共场合和酒吧中利用这种龙头来分配生啤酒。该龙头包括一个进入管1，该进入管1开口入筒形腔体2中。阀头3位于腔体的中间位置并用来关闭阀座4，阀座4形成于竖垂的分配喷口5的上端。阀头3的直径明显小于腔体2的内径，因此啤酒可围绕阀头的整个侧面流动而到达分配喷口5。这样，在应用过程中，啤酒通过进入管流入龙头、再流过阀头3，然后，向下穿过分配喷口。从图1和图2可看到，在按压阀头时，一些啤酒将在围绕阀头的任一方向中流动。

本发明人认识到：这种流动方式可在腔体2中特别是在进入管相对的区域中将产生紊流和滞流点。这样就会耗尽流动能量而在龙头上产生较大的压力降。因此，必须对小桶中的啤酒提供足够高的压力以允许产生所述的压力降。此外，啤酒穿过龙头的流动可能会对分配的啤酒的质量造成损害，这是因为啤酒在龙头本身中可从不饱和状态转变为过饱和状态。

分配的啤酒具有吸引人的泡沫头通常是很重要的。众所周知，生啤酒上的泡沫头是啤酒中的气体的溢出或分离生成气泡而产生的，通常最希望产生由小气泡形成的“致密”米色泡沫头。

目前销售的啤酒通常是下面两种类型之一：麦芽啤酒通常包含1.1-1.7％vol/vol的溶解二氧化碳，以及经常包含15-55％mg.l-1的溶解氮，或淡啤酒包含2.0-2.8％vol/vol的溶解二氧化碳。在任何一种情况下，作为过饱和溶液的啤酒进入玻璃杯就意味着它所包含的溶解气体可能从溶液中分离出。这种现象发生的程度取决于多个因素。这些因素包括过饱和的程度、流动状态和引起气泡成长的晶核格点的存在。在啤酒分配过程中，溶液中的气泡的产生是由不同的气泡晶核预先决定的。这就意味着：气泡是在包含预存晶核格点(nuclation sites)的表面上集结形成的，或在啤酒流入玻璃杯时，由于空气进入啤酒的结果而在溶液中形成的。

过去已试用了多种方法以便在生啤酒上产生高质量的泡沫头。例如，可将氮添加到啤酒中且常常也在分配龙头的基座中布置一个限流器。

这种限流器通常是包含5个孔的平盘，每个孔的直径在0.5-1mm之间。由所述孔所提供的减小的液流孔在限流器上引起压力降，从而产生气体的分离且在啤酒上形成泡沫头。

但是，具有限流器的这些已知龙头存在的问题在于：在限流器本身上产生较高的压力降可造成对控制泡沫头形成的损失。

从第一个方面可看到，本发明提供了一种饮料分配装置，形成的这种装置在流过该装置的大部分饮料中产生涡流运动。

本发明在大部分饮料(例如容积)中产生的涡流与在分配龙头中的紊流中发生的局部涡流或涡漩是不同的。但是，应认识到：涡流中的流体运动本身是典型涡漩的。

在本发明的涡流中，在涡流的中心产生了一个低压区域，其中，该区域中的压力下降低于平衡压力而使气体从液体饮料中分离出来。因为气体的分离是在不需要限流器的情况下达到的，所以就不会发生与这些装置相关的压力下降。因此，饮料可在较低的压力下进入装置。此外，已发现在从本发明的装置分配的生饮料上形成了高质量的泡沫头。

已发现：为该装置提供一个基本为圆形截面的流体腔可产生特殊的效果，其中，在腔体的进入口和输出口均可一起产生涡漩运动。

在该腔体中产生涡流运动的一种特别有效的方式，是使进入口在与流体腔的圆形截面相切的一条切线上延伸。在这种方式中，流入该装置的饮料从进入口沿着腔体的侧壁内表面流入。这样，饮料就环绕腔体流动而形成涡流。