專利名稱：飲料分配裝置的制作方法
本申請是2003年3月13日提交的美國專利申請(申請?zhí)?0/388,907)的接續(xù)申請。
本發(fā)明涉及分配碳酸或者加壓飲料的管口，更具體地，涉及用于使傳統(tǒng)碳酸飲料龍頭以高流速分配碳酸或者加壓飲料且發(fā)起泡沫最小的可拆卸管口。
背景技術(shù)：
加壓飲料(例如啤酒)的生產(chǎn)是使飲料含有一定量的溶解氣體，通常是二氧化碳(CO2)。盡管在啤酒釀造和發(fā)酵過程中會自然產(chǎn)生一定量的溶解CO2，大多數(shù)商業(yè)釀酒廠會在其產(chǎn)品中溶解額外的CO2。對于商業(yè)釀酒廠，添加額外的CO2具有兩個(gè)主要目的。第一，從質(zhì)量控制的觀點(diǎn)來看，可調(diào)節(jié)生產(chǎn)的所有啤酒使之包含相同量的CO2。第二，額外的CO2提供給啤酒更多的冒泡品質(zhì)，讓消費(fèi)者感覺到更好的舒適感和風(fēng)味。
多數(shù)主要釀酒廠生產(chǎn)的啤酒包含在10和15psi(68950和103425牛頓每平方米)之間的溶解CO2。因?yàn)镃O2的大氣水平要小很多，當(dāng)啤酒暴露在周圍大氣中時(shí)，傾向于釋放出一些溶解的CO2。由于啤酒的復(fù)雜化學(xué)構(gòu)成，當(dāng)溶解CO2離開溶液時(shí)會產(chǎn)生泡沫。
對啤酒中產(chǎn)生的泡沫量有影響的其它參數(shù)包括溫度和紊流度。液體的物理性質(zhì)表明液體溫度越高，溶解氣體的容量越小。這樣，啤酒溫度越高，其溶解氣體就更容易從溶液中溢出，因此啤酒更容易起泡沫。紊流和其它形式的擾動會在啤酒中產(chǎn)生壓力突然急劇變化的區(qū)域，造成CO2以泡沫的形式從溶液中溢出。
盡管主要商業(yè)釀酒廠生產(chǎn)的很多啤酒趨向于用瓶和罐來包裝，大量啤酒也用大的、密封的叫做小桶(keg)的容器來包裝。小桶是可再度使用和可再度灌裝的鋁制容器，其便于使用，衛(wèi)生清潔，通常可儲存和分配15.5加侖(58.7升)啤酒。裝在小桶中的啤酒，叫做桶裝啤酒，通常供應(yīng)酒吧、酒館、夜總會、運(yùn)動場、節(jié)日和大的聚會。
在消費(fèi)時(shí)為將桶裝啤酒分配到敞口容器需要特殊的裝置。啤酒分配龍頭(通常叫做啤酒龍頭)包括閥門和的噴口，用來控制和引導(dǎo)啤酒，使之流入敞口容器。啤酒在從傳統(tǒng)龍頭流出時(shí)，常常會起泡沫。這種起泡的一個(gè)原因僅僅是因?yàn)槿芙庠谄【浦械腃O2和周圍大氣中的CO2的壓力差。當(dāng)啤酒暴露在大氣中時(shí)，CO2會自然地從啤酒中釋放出來。造成起泡的另一個(gè)原因是啤酒經(jīng)傳統(tǒng)龍頭分配時(shí)的紊流特征。即使小心地分配，啤酒也會濺到容器壁和底部而形成泡沫。
少量泡沫經(jīng)常是希望的。沒有適當(dāng)存儲的啤酒常常會使其溶解的CO2流失到大氣中而會覺得平淡。因此，對消費(fèi)者來說，少量的泡沫意味著啤酒是新鮮的。此外，啤酒的推廣者已經(jīng)成功地說明了完美的啤酒容器應(yīng)具有一層豐富的泡沫。而另一方面，消費(fèi)者和飲料商販不想要過多的泡沫。因?yàn)樽⑷肴萜鞯腃O2泡沫代替了液體啤酒，過量的泡沫會讓消費(fèi)者不滿意，經(jīng)常會要求另一杯。明白了這點(diǎn)，商販只有兩個(gè)選擇。他們可以在容器中注入部分啤酒，等泡沫消散后再注入另外的啤酒，這是一個(gè)耗時(shí)的過程。或者，他們可以在灌注容器時(shí)倒出過量的泡沫，在此過程中會浪費(fèi)啤酒。
因?yàn)檫^量的泡沫對消費(fèi)者和商販都是個(gè)問題，所以已經(jīng)有人嘗試設(shè)計(jì)其安裝和設(shè)置可以在分配過程中達(dá)到最佳泡沫量的啤酒分配系統(tǒng)。除了在整個(gè)分配過程中將啤酒保持在恒定的較冷的溫度，傳統(tǒng)的啤酒分配系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成以足夠緩慢的流速倒出啤酒，在該速度下流出龍頭的啤酒撞擊容器時(shí)不會引起泡沫。
傳統(tǒng)系統(tǒng)被優(yōu)化為流速為每分鐘一美國加侖(3.785升)。盡管這樣的流速適合大多數(shù)少量分配的情況，但在很多情況下，如果能夠更快地分配啤酒，同時(shí)保持最佳的泡沫量，商販和消費(fèi)者都可以受益。在繁忙的酒吧、酒館、節(jié)日、大型聚會和運(yùn)動場，消費(fèi)者要排很長的隊(duì)來飲酒。在這些情況下，商販和客戶都需要更快地分配啤酒。
之前已經(jīng)設(shè)計(jì)出比每分鐘一美國加侖的標(biāo)準(zhǔn)流速更快地分配啤酒的啤酒分配系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是其通常要使用精密的電子控制裝置，使其制造和維修都很昂貴。此外，這些系統(tǒng)中的一些在靠近龍頭處使用存儲裝置，使得裝置很大并且難以清潔。另外，在現(xiàn)有吧臺上安裝這樣的裝置很困難，也很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種飲料分配裝置，其可以以比現(xiàn)有機(jī)械式龍頭裝置高很多的流速分配加壓飲料，而不會產(chǎn)生過量的泡沫。其可以完全以機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)，從而降低制造和維修成本。此外，安裝本發(fā)明時(shí)不需要在分配位置或靠近分配位置處使用儲存裝置，從而便于清潔和改裝現(xiàn)有的吧臺頂部。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明包括用來分配加壓飲料的分配裝置，其包括具有內(nèi)部通道的管口，其中加壓飲料至少在初始時(shí)流以大氣條件從該管口中通過；液體接收端，其連接作為加壓飲料分配系統(tǒng)的終端部件；和液體分配端，其至少在初始時(shí)將加壓飲料分配到大氣環(huán)境，其中管口內(nèi)部通道的橫截面積從液體接收端到液體分配端變小。管口的液體接收端處被設(shè)計(jì)為可拆卸地配合并且是密封地配合傳統(tǒng)碳酸飲料龍頭的端部。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括向上延伸的頸部、流線型閥門裝置和向下延伸的管口裝置。裝置的整體形狀和尺寸可讓一系列容器都從底部被灌注。此外，管口裝置包括流線型的流動轉(zhuǎn)向構(gòu)件，其用于大體徑向地分散液流。所以，會減少高速分配啤酒時(shí)生成的泡沫量。
在一個(gè)實(shí)施例中，管口的水平橫截面從管口頂部到底部或管口的液體分配端而逐漸減小。優(yōu)選地，減小的橫截面輪廓與沒有這種管口時(shí)在重力作用下下落的液流的橫截面一致。這種形狀的管口保證了從其中流過的液體基本上保持與管口內(nèi)壁的持續(xù)接觸。這樣，阻止了管口液體分配端的氣體向上冒泡而進(jìn)入管口。此外，作用在管口內(nèi)壁和流經(jīng)管口的液體之間的黏滯力用于抵消由重力引起的管口中液體的加速。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在管口增加校正流動部件，其可用于減小通過管口的液流的紊流。這樣的部件還增加了減速黏滯力作用的表面積量。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該裝置可以選擇兩種不同流速來分配啤酒。在這樣的實(shí)施例中，減壓部件和可選擇性地引導(dǎo)液體經(jīng)過減壓部件的多路閥門與該裝置結(jié)合為一體。當(dāng)將閥門的位置設(shè)置為使液體在進(jìn)入快速飲料分配裝置前首先流經(jīng)減壓器時(shí)，液體的分配速度減小，該速度優(yōu)選是傳統(tǒng)啤酒分配龍頭的最佳速度。當(dāng)將閥門的位置設(shè)置為使液體繞過減壓器時(shí)，快速飲料分配裝置以較快的流速運(yùn)行。
因?yàn)榭焖亠嬃涎b置能夠以傳統(tǒng)啤酒分配系統(tǒng)至少兩倍的流速分配啤酒，同時(shí)可以獲得最佳的泡沫水平，其也可作為新穎物品來吸引飲料消費(fèi)者的注意。通過采用透明材料制造該裝置的部件，從而讓消費(fèi)者可以看到在其中流動的飲料，可以突出這種吸引力。
結(jié)合附圖，參考以下關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)說明，可以理解本發(fā)明實(shí)施例的更多優(yōu)點(diǎn)和特征。


圖1是示出飲料分配系統(tǒng)的構(gòu)件的側(cè)視圖，其具有快速飲料分配裝置的第一實(shí)施例的示意剖視圖。
圖2是圖1的快速飲料分配裝置的詳細(xì)示意剖視圖。
圖3是快速飲料分配裝置第二實(shí)施例的示意透視圖，其中頸部裝置由高的汲取分配塔(draft dispensing tower)替代。
圖4是閥門在關(guān)閉位置時(shí)圖2的閥門裝置的詳細(xì)示意剖面圖。
圖5是用在圖2中的閥門裝置的流線型閥部件的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖6是用在圖2中的閥門裝置的流線型閥部件的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
圖7是圖4的閥門裝置的剖面示意圖，其中閥門處于打開位置。
圖8是圖4的流線型閥部件的透視圖，示出了閥肩面向液體的表面的曲率和輪廓形狀。
圖9是閥頸和閥肩的橫截透視圖。
圖10是傳統(tǒng)啤酒分配龍頭的示意剖面圖。
圖11是重力作用于流出傳統(tǒng)龍頭的液體的圖解。
圖12示出了管口裝置的另一個(gè)實(shí)施例的示意剖面圖，其中成線性錐形的管口接近圖2的管口橫截面拋物線輪廓。
圖13示出了管口裝置的另一個(gè)實(shí)施例的示意剖面圖，其中圓柱管口接近圖2的管口橫截面的拋物線輪廓。
圖14是管口裝置的另一個(gè)實(shí)施例的透視剖面圖，其中管口包括四個(gè)半圓的矯正流動通道。
圖15是包括兩個(gè)半圓流動校正通道的管口裝置的剖視圖。
圖16是包括六個(gè)半圓流動校正通道的管口裝置的剖視圖。
圖17是包括七個(gè)半圓流動校正通道的管口裝置的剖視圖。
圖18是圖2的管口裝置的詳細(xì)剖面示意圖，其中示出了容器和液流線，指示流動轉(zhuǎn)向器使液體流轉(zhuǎn)向。
圖19是圖2的流動轉(zhuǎn)向器的透視圖。
圖20是用于圖2的管口裝置的流動轉(zhuǎn)向器的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖21也是用于圖2的管口裝置的流動轉(zhuǎn)向器的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖22也是用于圖2的管口裝置的流動轉(zhuǎn)向器的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖23一個(gè)管口裝置的示意剖面圖，其具有可在縱向上調(diào)節(jié)位置的流動轉(zhuǎn)向器。
圖24是圖23的管口裝置的示意剖面圖，其中示出的流動轉(zhuǎn)向器移到新位置。
圖25是在其頸部裝置中有圓錐擴(kuò)散器的快速飲料分配裝置的示意剖面圖。
圖26是示出有多路閥門和減壓部件的快速飲料分配裝置的示意剖面圖。
圖27是圖26的多路閥門的詳細(xì)示意剖面圖，其中該閥門引導(dǎo)液體使其繞過減壓部件。
圖28是圖26的多路閥門的詳細(xì)示意剖面圖，其中該閥門在引導(dǎo)液體流向快速飲料分配裝置前引導(dǎo)液體通過減壓部件。
圖29是使用O形環(huán)將管口裝置連接到傳統(tǒng)啤酒分配龍頭的噴口的管口裝置的分解透視圖。
圖30是示出了連接到傳統(tǒng)啤酒分配龍頭的噴口的管口裝置的透視圖。
圖31是連接到傳統(tǒng)啤酒分配龍頭的噴口的管口裝置的透視圖，其中切掉部分管口裝置以圖解O形環(huán)連接機(jī)構(gòu)。
圖32是示出了O形環(huán)連接機(jī)構(gòu)的部分剖視圖的圖31的一部分的放大剖視圖。
圖33是示出了管口內(nèi)部幾何形狀的圖30的管口裝置的放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，快速飲料分配裝置35包括頸部裝置36、閥門裝置37和向下延伸的管口裝置38。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，頸部裝置36基本上是垂直的。快速飲料分配裝置35設(shè)計(jì)為連接到傳統(tǒng)的加壓飲料分配系統(tǒng)，例如啤酒分配系統(tǒng)39，其包括啤酒桶40或者類似的飲料存放儲存裝置，和用于將飲料從容器或者啤酒桶40輸送到快速飲料分配裝置35的飲料管41。柄部(shank)42將快速飲料分配裝置35連接到飲料管41。小桶導(dǎo)出裝置43將飲料管41連接到啤酒桶40。汲取分配塔44支撐柄部42。
美國大多數(shù)主要生產(chǎn)商生產(chǎn)的啤酒調(diào)配為最佳在大約38華氏度(3.3攝氏度)下保存和供應(yīng)。如果啤酒比該最佳溫度暖和，其將會在分配時(shí)釋放過多的二氧化碳(CO2)。如果啤酒比最佳溫度涼，其將在分配時(shí)會保留過多的CO2，因而味道較弱。因?yàn)榇蠖鄶?shù)系統(tǒng)不能夠保持精確的溫度，在36和40華氏度(2.2和4.4攝氏度)之間的范圍通常是可以接受的。相應(yīng)地，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的啤酒分配系統(tǒng)39能夠冷卻系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)件，并將這些構(gòu)件保持在可接受的溫度范圍內(nèi)。
如圖1所示，在很多分配系統(tǒng)中，通過在和飲料管41捆在一起的冷卻液管45中循環(huán)冷卻液，飲料管41中的啤酒可以保持得較涼。這樣的系統(tǒng)通常利用乙二醇冷卻裝置46和乙二醇泵47冷卻和循環(huán)乙二醇?；蛘?，一些系統(tǒng)將冷空氣吹過包括飲料管41的導(dǎo)管作為保持飲料管41冷卻的方法。
為了將飲料從啤酒桶40通過整個(gè)啤酒分配系統(tǒng)39傳輸?shù)娇焖亠嬃戏峙湎到y(tǒng)35，啤酒桶40中的啤酒需要能源。該能源通常通過壓縮氣體(通常是壓縮CO2)來提供。如圖1所示，在系統(tǒng)中，裝有壓縮CO2的罐48通過壓縮氣體軟管49連接到啤酒桶40。壓力調(diào)節(jié)裝置50作為調(diào)節(jié)驅(qū)動啤酒通過啤酒分配系統(tǒng)39的CO2壓力的裝置。在啤酒桶40和快速飲料分配裝置35之間距離較大的系統(tǒng)中，可使用第二氣體為通過飲料管41輸送啤酒提供附加壓力。容納在氮?dú)夤?1中的壓縮氮?dú)?N2)可用作該第二氣體。氮?dú)夤?1通過獨(dú)立的壓縮氣體軟管49連接到啤酒桶40。獨(dú)立的壓力調(diào)節(jié)裝置50作為調(diào)節(jié)壓縮氮?dú)馓峁┑母郊訅毫Φ难b置。一些系統(tǒng)可以從空氣中提取氮?dú)?，因此不需要?dú)立的氮?dú)夤蕖？蛇x地，在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)可使用機(jī)械泵(未示出)提供經(jīng)過系統(tǒng)傳輸啤酒所需能量，從而替代壓縮氣體，或者使用壓縮氣體的同時(shí)也使用機(jī)械泵。
雷諾數(shù)(Reynolds number)是通常用于液體流動分析的無因次參數(shù)。流經(jīng)雷諾數(shù)在2100以下的圓形管道或管子的液體會表現(xiàn)出層流。雷諾數(shù)大于4000的系統(tǒng)會表現(xiàn)出湍流。既不是層流也不是湍流的系統(tǒng)會表現(xiàn)出過度流的特征。雷諾數(shù)可通過下述公式計(jì)算Re=ρVDμ]]>其中Re＝雷諾數(shù)ρ＝液體密度V＝液體線速度D＝管道直徑μ＝液體的粘性液體流經(jīng)快速飲料分配裝置35經(jīng)歷的壓力下降是決定啤酒流經(jīng)啤酒分配系統(tǒng)39流速的若干參數(shù)之一。流速也受到飲料管41的長度、直徑和粗糙度、啤酒桶40和快速飲料分配裝置35的高度差以及壓縮CO2和/或N2提供的能量的影響。具體而言，對于完全展開的液體層流，流速可根據(jù)以下公式確定Q=πD4Δp128μ.l]]>其中Q＝體積流速D是飲料管41的直徑
Δp＝啤酒桶40和快速飲料分配裝置35之間的壓力差μ＝分配的啤酒或者其他液體的粘度I＝啤酒流過的飲料管41的長度傳統(tǒng)啤酒分配龍頭的目標(biāo)流速是每分鐘一美國加侖(3.785升)，而快速飲料分配裝置35的目標(biāo)流速是該速度的至少兩倍。不論啤酒是以每分鐘一加侖流動還是以每分鐘三加侖流動，對于內(nèi)徑小于1英寸的飲料管41來說，通過飲料管41的流動很難成為完全的層流。在這些情況下，適用下述公式hL=fIDV22g]]>其中hL＝系統(tǒng)部分1和2之間的壓頭損失f＝摩擦系數(shù)(飲料管41粗糙度和雷諾數(shù)的函數(shù))I＝飲料管41的長度D＝飲料管41的直徑V＝液體的線速度g＝萬有引力常數(shù)因此，當(dāng)連接啤酒桶41和快速飲料分配裝置35的飲料管41的長度增加且飲料管41的直徑減小時(shí)，必須增加壓縮CO2和/或N2提供的能量數(shù)量，才能克服附加壓力的壓頭損失。另外，必須增加壓縮CO2和/或N2提供的能量數(shù)量來提高液體流經(jīng)飲料管41的速度。優(yōu)選地，啤酒分配系統(tǒng)39被設(shè)計(jì)為以提高的流速將啤酒輸送到柄部42處，從而使快速分配系統(tǒng)35提供和傳統(tǒng)系統(tǒng)相比提高的灌注能力。
快速飲料分配裝置35的頸部裝置36定位和支撐快速飲料分配裝置35，使得可以對從玻璃杯到罐的多種尺寸容器在底部灌注(bottomfilling)。為了對這樣的容器進(jìn)行底部灌注，管口裝置38的末端52和吧臺53或直接在其下方的其它結(jié)構(gòu)的頂部之間的距離優(yōu)選為至少與將要放置的最大容器的高度相等。優(yōu)選地，需要足夠的空隙以將罐54直接放置于管口裝置38下面。
圖2更詳細(xì)地示出了本發(fā)明的快速飲料分配裝置35的一個(gè)實(shí)施例。在圖2中示出的實(shí)施例中，頸部裝置36的下端55有螺紋56，通過標(biāo)準(zhǔn)柄部連接螺母57、壓縮環(huán)58和壓縮墊圈59連接到標(biāo)準(zhǔn)啤酒龍頭柄部42，當(dāng)然也可采用其它連接方法，包括但不限于使用具有O形環(huán)的凸緣和快速斷開裝置。另外，頸部裝置36可通過焊接或其它方法永久地連接到柄部42。通常在安裝吧臺頂部時(shí)，柄部42被連接到汲取分配塔柱60。連接墊片61置于柄部42和頸部裝置36之間以保證緊密密封。在頸部裝置里是將液體從柄部孔63輸送到閥門裝置37的頸部管62的長度。頸部管62的直徑優(yōu)選與柄部孔63的直徑在頸部裝置36和柄部42之間的連接點(diǎn)處配合。優(yōu)選地，在頸部裝置36下端55的頸部管62在最初時(shí)與柄部孔63軸向?qū)?zhǔn)。在本實(shí)施例中，頸部管62在頸部裝置36中保持垂直前彎曲大約90度。然后頸部管62在靠近頸部裝置36上端65的地方彎曲成大約90度的圓弧64。由于圓弧64的半徑增加，與液流方向改變相關(guān)的紊流減少。盡管具有較大半徑的圓弧64可減少與液流方向改變相關(guān)的紊流，這也會導(dǎo)致快速飲料分配裝置35在汲取分配塔44和管口裝置38之間的水平距離較大。因此，圓弧64的半徑優(yōu)選足夠小，從而使管口裝置38可直接置于吧臺頂部的排出裝置66上。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，閥門裝置37連接到頸部裝置36上端65，使得液體可以流經(jīng)頸部管62進(jìn)入閥門裝置37而沒有滲漏。此外，頸部裝置36上端65的頸部管62在接近閥門裝置37時(shí)內(nèi)徑可加大，使得頸部管62的內(nèi)徑在頸部裝置36和閥門裝置連接的地方與閥殼94的內(nèi)徑配合。
由于頸部裝置36暴露在周圍環(huán)境中，在系統(tǒng)停止期間殘留在頸部管62中的啤酒會變暖，而這是不希望的。為了將頸部管62中的殘留啤酒保持在適當(dāng)?shù)墓?yīng)溫度，可在頸部裝置36中填充絕熱材料67。作為替代方式，或者作為對絕熱材料67的補(bǔ)充，可通過將冷卻液管45伸入頸部裝置36中來用乙二醇冷卻頸部裝置36(未示出)。
如圖3所示，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，快速飲料分配裝置35的頸部裝置36被一個(gè)高的汲取分配塔裝置68替代，該高的汲取分配塔裝置包括高的汲取分配塔69、汲取分配塔蓋70、汲取分配塔座71、安裝螺釘72、柄部42和圓柱隔熱體73的。在此實(shí)施例中，閥門裝置37連接到固定在高汲取分配塔69上的柄部42。盡管也可采用其它方式，包括帶有O形環(huán)和快速斷開裝置的凸緣，閥門裝置37可利用柄部連接螺母57、壓縮環(huán)58、壓縮墊圈59和連接墊片61連接到柄部42。吧臺頂部53和柄部42之間的距離使得管口裝置38的末端52與吧臺頂部53之間的距離大于標(biāo)準(zhǔn)罐54的高度。在本實(shí)施例中，沒有暴露在周圍環(huán)境中的頸部裝置，并且，留在閥門裝置37壓力上游的啤酒在高汲取分配塔裝置68中與周圍環(huán)境保持隔熱。另外，在本實(shí)施例中，柄部孔63的直徑沿著其長度逐漸增加，使得在一端柄部孔63的直徑與飲料管41的直徑相同，并且柄部孔63的直徑和閥殼94的內(nèi)徑在閥門裝置37與柄部42連接點(diǎn)處配合。
如圖4所示，在一個(gè)實(shí)施例中，閥門裝置37包括閥部件74、手柄桿75、摩擦環(huán)76、閥帽墊圈77、壓縮閥帽78、閥腔79、閥座80、閥肩導(dǎo)槽81、外通氣孔82和內(nèi)通氣孔83。閥部件74可包括閥頭84、閥頸85、閥肩86和座墊圈87。閥頸85可通過任何已知方式固定在閥頭84上。優(yōu)選地，閥頸85通過螺紋方式固定在閥頭84上，使得兩部分可以拆開。座墊圈87可置于閥頭84和閥頸85之間的位置。經(jīng)裝配的閥頭84、座墊圈87和閥頸85的輪廓形狀是流線型的，以最小程度地干擾在其周圍流動的液體。因此，座墊圈87面向液體的外表面88平滑地過渡成形，優(yōu)選與閥頭84的外表面89相切。此外，座墊圈87面向液體的外表面平滑地過渡成形，優(yōu)選與閥頸85相切。
圖5和圖6示出閥部件74的其它實(shí)施例。在這些實(shí)施例中，閥頭84的特征是基本上呈球形或者橢圓形，座墊圈87外表面88的輪廓通常平滑過渡到閥頭84的外表面89。此外，座墊圈87外表面的輪廓通常平滑過渡到閥頸85。如圖4所示，閥肩86的尺寸可設(shè)計(jì)為使之以一個(gè)較緊的圓周公差縱向滑入閥肩導(dǎo)槽81，從而使得整個(gè)閥部件74與閥腔79在軸向上對準(zhǔn)。手柄桿75的末端90裝入閥肩槽91中。嵌在手柄桿75上的球窩接頭92置于構(gòu)成閥殼94一部分的球座93中。摩擦環(huán)76和閥帽墊圈77沿圓周配合在球窩接頭92的上端周圍。壓縮閥帽78也可沿圓周配合在手柄桿75的周圍，并通過壓縮閥帽78的螺紋和閥殼94內(nèi)的螺紋固定。在擰到特定位置時(shí)，壓縮閥帽78頂著摩擦環(huán)76和閥帽墊圈77，形成阻止啤酒通過球座93滲漏出閥門裝置37的密封。
圖4示出了閥部件74在封閉位置時(shí)的閥門裝置37。在該位置，手柄桿75的近側(cè)螺紋端95可朝向閥頭84傾斜一個(gè)角度。因?yàn)槭直鷹U75繞其球窩接頭92樞軸轉(zhuǎn)動，在閥門關(guān)閉位置，手柄桿75的末端90從閥頭84傾斜離開一個(gè)角度，從而縱向拉動閥部件74，直到座墊圈87與閥座接觸為止，因此形成切斷液體流動的密封。在該位置，閥腔79中以及通過系統(tǒng)的液體的壓力將會比周圍的大氣壓力大，以防止在系統(tǒng)沒有倒出啤酒時(shí)CO2從溶液中溢出。因此，閥腔79中的液體壓力與閥肩86和閥肩導(dǎo)槽81之間的摩擦力，以及閥肩槽91、摩擦環(huán)76、閥帽墊圈77、壓縮閥帽78和手柄桿75之間的摩擦力的結(jié)合足以將閥部件74保持在其封閉位置。所以，不管閥部件74的液體上游的壓力如何，都不需要彈簧、鎖、致動器或其它構(gòu)件對閥部件施加主動力來將閥部件74保持在其關(guān)閉位置。此外，當(dāng)閥部件74處在封閉位置時(shí)，閥肩槽91在外通氣孔82和內(nèi)通氣孔83之間形成一個(gè)通道，從而讓空氣進(jìn)入管口上部，這樣在閥部件74移到封閉位置時(shí)可促進(jìn)更快速和更完全地排出管口裝置38中的任何液體。
為了打開閥部件74，手柄桿75的螺紋端95沿著大致遠(yuǎn)離閥座80的方向向前移動。因?yàn)槭直鷹U75以這種方式移動，其在球座93中繞球窩接頭92的中心樞軸轉(zhuǎn)動，使得手柄桿75的末端90反方向旋轉(zhuǎn)。手柄桿75的末端90的運(yùn)動使得閥部件74在將座墊圈87從閥座80移開的方向上滑動，從而將閥部件74置于打開位置。由在其周圍流動的液體作用在閥頭84上的力結(jié)合閥肩86及閥肩導(dǎo)槽81之間的摩擦力、以及閥肩槽91、摩擦環(huán)76、閥帽墊圈77、壓縮閥帽78和手柄桿75之間的摩擦力足以將閥部件74保持在其打開位置，而不需向手柄桿75或閥部件74持續(xù)施加主動力。
優(yōu)選地，閥門裝置37盡可能設(shè)計(jì)為流線型，以減少液體流動的干擾。如圖7中的液流線96所示，引導(dǎo)流經(jīng)閥門裝置37的液體呈弧形進(jìn)入通常朝向下方的管口裝置38。因此，閥部件37不僅要能夠開啟和停止液體的流動，還應(yīng)該在將液體導(dǎo)入管口99時(shí)盡可能減小液體流動的干擾。如圖8所示，為了促使液體流動平滑地改變方向，將閥肩86面向液體的表面97的輪廓設(shè)計(jì)為當(dāng)閥部件74處在打開位置時(shí)配合閥殼94內(nèi)表面的曲率。具體而言，在這里示出的實(shí)施例中，靠近閥肩86的閥殼94的內(nèi)表面的形狀大體是弧形圓柱的一部分。即，閥肩86面向液體的表面97是大體凹入的形狀，并具有兩個(gè)曲率半徑。第一半徑和由引導(dǎo)液體進(jìn)入管口99的閥殼94所形成弧形的較大半徑相配合。第二曲率半徑垂直于第一半徑，并在閥部件37和管口99連接的地方與閥殼94的內(nèi)徑配合?；蛘?，閥肩86面向液體的表面97可僅有第一曲率半徑，在這種情況下，閥肩86面向液體表面97仍然可以引導(dǎo)液體以流線型的形式流入管口99。另外，閥肩86面向液體的表面97也可為平面，在這種情況下，這一平面的邊緣應(yīng)該在閥部件74位于打開位置時(shí)與閥殼94的內(nèi)表面平齊，并且該平面傾斜的程度可以有效地將液體引入管口99。相反，如圖10所示，在傳統(tǒng)啤酒分配龍頭98中，閥肩86面向液體的表面97是平頭且大體垂直的平面。此外，這樣的設(shè)計(jì)會導(dǎo)致液體突然改變方向，如液流線96所示。這種液體的突然改向會引起紊流。
因?yàn)榱鹘?jīng)閥腔79的一些液體在其流入管口裝置38途中必須經(jīng)過閥頸85，所以閥頸85的橫截面設(shè)計(jì)為流線型，以便于液體在該方向上流動，如圖9所示。
除上述手動移動閥部件74的實(shí)施例外，也將用自動或發(fā)動機(jī)操作方式提供閥部件在打開和關(guān)閉位置之間移動所需的能量。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可用連接到閥肩86的線性致動器代替手柄桿75將閥部件74從其關(guān)閉位置移向其打開位置并返回時(shí)的推拉功能。此外，閥部件74也可以用和家用電器中控制水流的螺線管相似的方式通過電磁方式移動。并且，齒輪或者其它的旋轉(zhuǎn)閥門移動機(jī)構(gòu)也可行使在關(guān)閉和打開位置之間移動閥部件74的功能。
優(yōu)選地，流經(jīng)閥門裝置37的液體立即導(dǎo)入管口裝置38，如圖2所示。優(yōu)選地，管口裝置38包括向下延伸的管口99和置于管口99下端101附近的液體分散部件或流動轉(zhuǎn)向器100。由于重力效應(yīng)，流經(jīng)閥門裝置37進(jìn)入管口裝置38的液體會加速。管口裝置38滿足四個(gè)主要功能。第一，管口內(nèi)表面102和液體之間的黏滯力可以減慢液流的速度，一定程度上抵消了重力引起的液體加速。第二，設(shè)計(jì)管口內(nèi)表面102的形狀以便減小當(dāng)閥部件74處在其打開位置時(shí)空氣向上進(jìn)入系統(tǒng)的機(jī)會。實(shí)心的沒有空氣的液流可減少管口裝置38中的液體泡沫。第三，流動轉(zhuǎn)向器100用于改變從管口裝置38中流出的液體的流動方向，減小了當(dāng)液體沖擊所灌注的容器內(nèi)表面時(shí)而引起的紊流和泡沫。優(yōu)選地，管口裝置38足夠長，使得轉(zhuǎn)向器100可以接觸到所灌注的最大容器的底部，從而使得能夠從容器底部和靠近容器底部處灌注。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，管口裝置38的長度大約為3英寸(7.62厘米)到大約15英寸(38.1厘米)。更優(yōu)選地，管口裝置38的長度為大約4英寸(10.16厘米)到大約12英寸(30.48厘米)。更優(yōu)選地，管口裝置38的長度為大約8英寸(20.32厘米)到10英寸(25.4厘米)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在啤酒分配龍頭203的噴口202上安裝有可拆卸連接的管口裝置201。管口裝置201可連接到任何傳統(tǒng)的啤酒分配龍頭上。如圖29-33所示，管口裝置201包括向下延伸的管口204、O形環(huán)205和流動轉(zhuǎn)向器206。啤酒分配龍頭203可作為包括汲取分配塔207的更大的啤酒分配系統(tǒng)的一部分。這樣，任何傳統(tǒng)啤酒分配龍口可更改為以更快速度分配啤酒，并帶有所期望的泡沫水平。
可通過任何已知的機(jī)構(gòu)，包括焊接、螺紋、螺紋配合、定位螺釘、粘合劑或環(huán)氧樹脂、軟管夾、特氟綸(Teflon)帶、卡入配合和壓入配合，包括一個(gè)或多個(gè)O形環(huán)，將管口裝置201連接到啤酒分配龍頭上?？蓪⒐芸谘b置201構(gòu)造成使得僅利用管口204和噴口202之間的摩擦力而將管口裝置201夾在或卡在啤酒分配龍頭203的噴口202上。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖29、圖31、圖32和圖33所示，O形環(huán)205將管口裝置201連接到啤酒分配龍頭203的噴口202上。O形環(huán)205可容納在靠近管口裝置201上端209的槽208中。然后通過將管口裝置201的上端209和噴口202同心地對準(zhǔn)，并將管口裝置201的上端209推到噴口202上，從而將管口裝置201可拆卸地連接到噴口202上。這樣，通過作用在管口204和O形環(huán)205之間的摩擦力以及O形環(huán)205與噴口202之間的摩擦力可將管口裝置201的位置固定。因?yàn)楫?dāng)管口裝置201連接到噴口202上時(shí)，O形環(huán)205處于壓縮的狀態(tài)，所以在O形環(huán)205壓縮時(shí)存儲的彈性能量可提供附加的摩擦固定力。O形環(huán)205提供了管口裝置201的上端209和噴口202之間的防水密封，并且在操作過程中當(dāng)管口204或流動轉(zhuǎn)向器206不小心碰到玻璃杯、茶杯、罐子或其它容器時(shí)，也可以緩沖沖擊。
優(yōu)選地，管口裝置201足夠長，以使流動轉(zhuǎn)向器206可以到達(dá)所灌注的最大容器的底部，從而能夠在容器的底部或靠近底部處灌注。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，管口裝置201的長度為大約3英寸(7.62厘米)到大約12英寸(30.5厘米)。優(yōu)選地，管口裝置201的長度為大約4英寸(10.2厘米)到大約9英寸(22.9厘米)。更優(yōu)選地，管口裝置201的長度為大約4.5英寸(11.4厘米)到7.5英寸(19.1厘米)。
圖11示出了從傳統(tǒng)龍頭98流出的液流103。缺少了管口99，由于重力作用，龍頭98中的液體在液體下落時(shí)流速增加。該加速使得在液體落下且離龍頭98越來越遠(yuǎn)時(shí)，液流103的橫截面積減少。其輪廓的大致形狀是拋物線狀，而其具體輪廓取決于液體的流速和龍頭出口104的直徑。利用基本的幾何學(xué)原理使用伯努里式(Bernoulli’sequation)，可以計(jì)算出距龍頭出口104給定距離的液流103的橫截面積。根據(jù)伯努里式(Bernoulli’s equation)p1+12ρV12+ρgz1=p2+12ρV22+ρgz2]]>其中p1、p2分別是龍頭出口104處和距龍頭出口104一定距離處的液壓ρ是液體密度V1、V2分別是液流103在龍頭出口104處和距龍頭出口104一定距離處的線速度g是重力引起的加速度z1和z2分別是指龍頭出口104處和距龍頭出口104給定距離處的點(diǎn)因?yàn)樽杂闪鲃拥囊毫?03處在大氣壓力下，所以p1＝p2＝0。設(shè)置z1＝0，z2＝h，將V2重命名為V0，V1重命名為Vh，提供Vh關(guān)于h的等式，其中Vh是在龍頭出口104下方垂直距離為h處液流103的線速度。
0+12ρVh2+ρg*0=0+12ρV02+ρgh]]>12ρVh2=12ρV02+ρgh]]>Vh2=V02+2gh]]>Vh=V02+2gh]]>
其中V0是液流103在龍頭出口104處的線速度。
根據(jù)以下等式，液流103的流速和液流103的線速度以及液流103的橫截面積的關(guān)系如下Q＝A0V0其中Q是液體的流速A0是龍頭出口104的橫截面積V0是在龍頭出口104處的液流103的線速度求出V0并在關(guān)于Vh的等式中進(jìn)行替代，生成如下結(jié)果Vh=(QA0)2+2gh]]>對于圓形的龍頭出口104，A0可由D0表達(dá)，D0是龍頭出口104的直徑A0=π(D02)2]]>A0=πD024]]>再進(jìn)行一次替代，求出用D0表示的VhVh=(QπD024)2+2gh]]>Vh=(4Qπ2D02)2+2gh]]>Vh=16Q2π2D04+2gh]]>此外，因?yàn)橐后w的流速在不壓縮系統(tǒng)中是恒定的Q＝AhVh其中Q是液體的體積流速Ah是液流103在距龍頭出口104距離h處的橫截面積Vh是液流103在距龍頭出口104距離h處的線速度按照上述求出Ah并用之前求得的Vh進(jìn)行替代，液流103的橫截面積Vh即可以作為其距龍頭出口104的垂直距離h、龍頭出口104的直徑和液體流速的函數(shù)Q＝VhAhAh=QVh]]>Ah=Q16Q2π2D04+2gh]]>優(yōu)選地，如利用上述等式所計(jì)算的，管口裝置38的橫截面形狀與自由落體的液流103的橫截面形狀相匹配。在該實(shí)施例中，管口99的橫截面積從上向下逐漸減小。在使用了流動轉(zhuǎn)向器的優(yōu)選實(shí)施例中，管口99在靠近其末端處加寬，以容納流動轉(zhuǎn)向器100，但是所得到的同心環(huán)的橫截面積保持了到管口裝置出口105處橫截面積逐漸減小的的連續(xù)性。如圖所示，流動轉(zhuǎn)向器的流動轉(zhuǎn)向器軸106的橫截面積從上向下逐漸增加，通過使用這樣的流動轉(zhuǎn)向器，同心環(huán)可保持橫截面積逐漸減小。或者，如果管口99末端的橫截面(未示出)逐漸減小，流動轉(zhuǎn)向器100的流動轉(zhuǎn)向器軸106的直徑也可以是固定的。具有與自由落體液流103的橫截面形狀匹配的橫截面形狀的管口裝置38可使流過管口裝置38的液體與管口內(nèi)表面102始終保持接觸。這樣，作用在液體和管口內(nèi)表面102之間的摩擦力可使液體減慢速度。另外，只要液體以管口裝置38的優(yōu)化流速流動，空氣就不能以氣泡形式進(jìn)入管口裝置38。
在如圖12所示的管口裝置38的可選實(shí)施例中，具有一個(gè)線形錐體的管口107接近管口99逐漸減小的橫截面積，該管口99的橫截面形狀與自由流動的液流的橫截面形狀相匹配。
在如圖13所示的管口裝置38的另一個(gè)實(shí)施例中，使用了圓柱管口108。在該實(shí)施例中，直到引入流動轉(zhuǎn)向器100之前，圓柱管口108的橫截面積是恒定的，在這種情況下，由流動轉(zhuǎn)向器100引起的橫截面積減少足以在液體流動時(shí)阻止空氣進(jìn)入圓柱管口108。因此，內(nèi)部通道的橫截面積從管口的液體接收端到管口的液體分配端變小。
在如圖14所示的另一實(shí)施例中，管口裝置38包括兩個(gè)或更多流動校正通道109，用于減少任何管口裝置38中的液體的徑向移動，并減少液體流經(jīng)管口裝置38的紊流。管口99優(yōu)選分為至少兩個(gè)通道109，并且優(yōu)選是三到十個(gè)通道109。更優(yōu)選的是將管口99分四個(gè)尺寸相同的通道109。圖15、圖16和圖17示出了具有通道的管口各種實(shí)施例的橫截面。
雷諾數(shù)指示了液流的層流或紊流狀態(tài)。沒有流動校正通道109的圓形橫截面管口99的雷諾數(shù)可以表示如下Re=ρVDμ]]>非圓形導(dǎo)管的雷諾數(shù)可以通過下面的等式確定Reh=ρVDhμ]]>其中Reh是基于液力直徑的雷諾數(shù)。液力直徑由Dh＝4A/P確定，其中A是導(dǎo)管的橫截面積，P是導(dǎo)管的周長。對于管口裝置38中各個(gè)尺寸相同的半圓楔形通道109A=1hπ(D2)2=1hπ(D24)]]>4A=4(1n)πD24=πD2n]]>P=2(12D)+πDn=D+πDn=(n+π)Dn]]>Dh=4AP=πD2n(n+π)D=(ππ+n)D]]>Reh=ρVDhμ=(ππ+n)ρVDμ]]>其中D是管口99的內(nèi)徑，n是相同大小的半圓楔形通道109的數(shù)目。具有通道109的管口99的雷諾數(shù)與沒有任何流動校正通道的管口99相比生成以下比率RehRe=(ππ+n)ρVDμρVDμ=ππ+n]]>
因此，流經(jīng)帶有流動校正通道109的管口裝置38的液體的雷諾數(shù)與沒有流動校正通道的管口裝置38相比按照系數(shù)(π)/(π+n)減少。如指出的，增加通道109的數(shù)量可以進(jìn)一步減少流經(jīng)管口99的液體的雷諾數(shù)。此外，每個(gè)流動校正通道109的表面110增加了液體和表面110之間形成的黏滯力可作用其上的有效表面面積，從而在液體流經(jīng)管口99時(shí)進(jìn)一步使其減速。
管口裝置38可是隔熱的和/或由液體或者其它本領(lǐng)域已知方法冷卻，其中包括但不限于，海綿、空氣、循環(huán)乙二醇、循環(huán)水和熱電裝置。因?yàn)楣芸谘b置38暴露在周圍空氣中，如果沒有這樣的隔熱或冷卻機(jī)構(gòu)，會被加熱到周圍溫度。也可將由乙二醇冷卻的分配系統(tǒng)的乙二醇管路延長，使其和管口裝置38(未示出)相纏繞來冷卻管口裝置38。
在分配啤酒時(shí)產(chǎn)生過量泡沫的主要原因是使飲料以較快速度或別的紊流方式碰撞到容器的底部。通過將從管口裝置38流出的液體逐漸轉(zhuǎn)向和分散，從而減小液體和容器之間的沖擊力，流動轉(zhuǎn)向器100因此可減少泡沫的產(chǎn)生。如圖18中的模擬液流線96所示，流經(jīng)管口裝置38的液體均勻地散布在流動轉(zhuǎn)向器軸106周圍。當(dāng)液體流經(jīng)流動轉(zhuǎn)向器100時(shí)，其從大致向下的方向流動逐漸轉(zhuǎn)向徑向流動。優(yōu)選地，從管口裝置38流出的液體以包含向下向量的平均的360度的方式徑向分散。已經(jīng)確定，在為各種尺寸的容器分配液體時(shí)，這種方式可使得飲料產(chǎn)生泡沫最少。還可以在管口99下端設(shè)置唇緣111。盡管也可采用其它形狀，但唇緣111優(yōu)選是圓形的，以便改進(jìn)從管口裝置出口105流出的液體的流動特性。
優(yōu)選地，流動轉(zhuǎn)向器100是流線形的物體。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，流動轉(zhuǎn)向器100的近端112呈橢圓的圓頂形狀。在該實(shí)施例中，圓形的流動轉(zhuǎn)向器軸106朝向流動轉(zhuǎn)向器座113逐漸變寬，從而使液流轉(zhuǎn)向時(shí)紊流最小。優(yōu)選地，流動轉(zhuǎn)向器100在整個(gè)縱向長度上的水平橫截面是圓形，但只要不嚴(yán)重干擾液體流動，也可以考慮其它形狀。流動轉(zhuǎn)向器座113優(yōu)選也是圓形的，并且是平坦的，從而可使平底容器的底部可靠著流動轉(zhuǎn)向器座113平齊放置。但是，只要流動轉(zhuǎn)向器座113底部的外緣可充分接觸要灌注的容器底部，轉(zhuǎn)向器座113的底部也可以是略微凹入的表面。流動轉(zhuǎn)向器100的外表面優(yōu)選是光滑的。
雖然較高較寬的流動轉(zhuǎn)向器100在液體轉(zhuǎn)向時(shí)可減少出現(xiàn)紊流，但這樣的流動轉(zhuǎn)向器100會導(dǎo)致管口裝置38較長較寬，因此難與和較小容器配合使用。為此原因，需要更緊湊的流動轉(zhuǎn)向器100。優(yōu)選地，當(dāng)測量其近端112和座113之間時(shí)，流動轉(zhuǎn)向器100在0.5英寸(1.27厘米)到8英寸(20.32厘米)之間。較優(yōu)選地，當(dāng)沿著該長度測量時(shí)，流動轉(zhuǎn)向器100在1英寸(2.54厘米)到4英寸(10.16厘米)之間。更優(yōu)選地，當(dāng)沿著該長度測量時(shí)，流動轉(zhuǎn)向器100為2英寸(5.08厘米)。優(yōu)選地，流動轉(zhuǎn)向器座113在其最寬處的測量值為0.25英寸(0.635厘米)到5英寸(12.7厘米)之間。較優(yōu)選地，流動轉(zhuǎn)向器座113在其最寬處的測量值為0.5英寸(1.27厘米)到2英寸(5.08厘米)之間。圖20、圖21和圖22示出了流動轉(zhuǎn)向器100的其它實(shí)施例。流動轉(zhuǎn)向器100有很多其它形狀和構(gòu)造都能夠在液體離開管口裝置38而沖擊容器時(shí)減少產(chǎn)生的泡沫量。流動轉(zhuǎn)向器優(yōu)選是倒錐形。
優(yōu)選地，流動轉(zhuǎn)向器100通常不能活動，但可以被拆卸。流動轉(zhuǎn)向器100可通過一個(gè)或者多個(gè)支撐結(jié)構(gòu)114連接到管口99內(nèi)側(cè)。支撐結(jié)構(gòu)114具有足夠的強(qiáng)度，即使有液流存在，也可以沿著管口99的軸線使流動轉(zhuǎn)向器100位于中間。為了減小對液流的干擾，支撐結(jié)構(gòu)114優(yōu)選是流線形，并且包括圓形的近端115，其向著末端116的一點(diǎn)處逐漸變細(xì)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如圖19所示的翼形可以使支撐結(jié)構(gòu)114引起的紊流最小。在管口裝置38包括流動校正通道109的情況下，流動轉(zhuǎn)向器100可以不需要支撐結(jié)構(gòu)114來固定定位，因?yàn)槠淇梢灾苯庸潭ㄔ谛纬闪鲃有Ｕǖ?09的表面110上。
流動轉(zhuǎn)向器100沿縱向置于管口裝置38中，使得在管口裝置38的唇緣111和流動轉(zhuǎn)向器100之間形成管口裝置出口105，從而使液體離開管口裝置38進(jìn)入容器。管口裝置出口105的尺寸必須足夠大，以使液體快速流出管口裝置38，并且還應(yīng)該足夠小，以便實(shí)現(xiàn)平均的放射狀的液體分散進(jìn)入容器。管口裝置出口105的最佳尺寸隨著液體流速、管口99直徑和流動轉(zhuǎn)向器100的特定形狀的不同而不同。優(yōu)選地，當(dāng)測量管口99的唇緣111和流動轉(zhuǎn)向器100之間的垂直距離時(shí)，管口裝置出口105的高度在0.2英寸(0.508厘米)和1.5英寸(3.81厘米)之間。較優(yōu)選地，管口裝置出口105的高度在0.35英寸(0.889厘米)和0.6英寸(1.524厘米)之間。更優(yōu)選地，管口裝置出口105的高度在0.4英寸(1.016厘米)和0.5英寸(1.27厘米)之間。
雖然管口裝置出口105的高度可以是固定的距離，如圖23和圖24所示的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例允許在管口裝置38中利用管口99中的固定螺釘117和沉頭槽118細(xì)微調(diào)整流動轉(zhuǎn)向器100的特定縱向位置，松開固定螺釘117即可讓流動轉(zhuǎn)向器100在縱向移動。將流動轉(zhuǎn)向器100沿著管口裝置38的軸縱向移動，管口裝置出口105的高度將會改變。也可從管口裝置38中完全取出固定螺釘117，使得可將流動轉(zhuǎn)向器100從管口裝置38上完全拆卸，從而進(jìn)行清潔和保養(yǎng)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散器121置于閥門裝置37的上游，從而增加進(jìn)入閥門裝置的液體的橫截面積，使得紊流量最小。優(yōu)選地，擴(kuò)散器121從其喉端119到其出口端120逐漸變細(xì)。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖25所示，錐形擴(kuò)散器121置于快速飲料分配裝置35的頸部裝置36中。盡管其也可以包括曲率半徑，在本實(shí)施例中錐形擴(kuò)散器121的軸線與快速飲料分配裝置35的頸部裝置35在垂直方向上對準(zhǔn)。優(yōu)選地，錐形擴(kuò)散器121的擴(kuò)張角(在錐形擴(kuò)散器121的軸線和錐形擴(kuò)散器壁122之間測量的角)較小。較大的擴(kuò)張角常常會導(dǎo)致紊流增加，這是因?yàn)橐后w的橫截面積在較短的距離上被強(qiáng)制增大。為了減少紊流，同時(shí)有利于分配，錐形擴(kuò)散器121的擴(kuò)張角優(yōu)選小于25度。較優(yōu)選地，擴(kuò)張角小于12度，而更優(yōu)選是8度或者更小的角度。
在特定情況下，需要減緩液體離開快速飲料分配裝置35的流速。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖36所示，為了有選擇的減緩液體分配的流速，在該系統(tǒng)中引入減壓部件123與多路閥門124。盡管減壓部件123可為多種形式，優(yōu)選地，減壓部件123由一段直徑較窄的管子組成。減壓部件123盤繞在快速飲料分配裝置35的頸部裝置36內(nèi)，從而減小其所需空間。
減壓部件123的輸入端125和輸出端126連接到置于快速飲料分配裝置35的頸座127的多路閥門124。如圖27中的實(shí)施例所示，在一個(gè)位置，多路閥門124在快速飲料分配裝置35和其余的啤酒分配系統(tǒng)39之間提供了無阻礙的全端口開口(full-port opening)。液流箭頭128指示液體流經(jīng)多路閥門124的路徑。在該位置，液流完全繞過減壓部件123，液體以常規(guī)流速從快速飲料分配裝置35分配，就像沒有存在減壓部件123一樣。
如圖28所示，在其它位置，多路閥門124引導(dǎo)液體在其通過快速飲料裝置35的過程中流過減壓部件123。在該位置，進(jìn)入多路閥門124的液體被導(dǎo)向閥門的輸出口129，該輸出口連接到減壓部件123的輸入端125。來自啤酒分配系統(tǒng)39的能量在液體通過其閥門輸入口130再次進(jìn)入多路閥門124之前繼續(xù)移動液體通過減壓部件123的整個(gè)長度，該閥門輸入口引導(dǎo)來自減壓部件123的輸出端126的液體通過快速飲料分配裝置35。因?yàn)樵俅芜M(jìn)入多路閥門124的液體的壓力下降，液體以減小的流速(優(yōu)選是傳統(tǒng)啤酒分配龍頭的最佳流速)再次進(jìn)入快速飲料分配裝置35。
上述的詳細(xì)描述應(yīng)被看作解釋說明而并不是限制，并且應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的精神和范圍應(yīng)由以下的權(quán)利要求(包括所有等同物)來限定。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種用來使龍頭以加大的流速分配加壓飲料的管口，包括液體接收端，用來連接到所述加壓飲料分配系統(tǒng)的所述龍頭；連接機(jī)構(gòu)，其可拆卸地并且是密封地將所述管口連接到所述龍頭；和液體分配端，其至少在初始時(shí)將加壓飲料分配到大氣環(huán)境；其中所述管口的內(nèi)部通道的橫截面積從所述液體接收端到所述液體分配端減小，并且所述內(nèi)部通道的所述橫截面輪廓與在周圍環(huán)境壓力下自由下落的液流的橫截面輪廓近似。
2.一種飲料分配系統(tǒng)，包括盛放碳酸飲料的容器；能量源，其在所述容器中加壓所述碳酸飲料；閥門，其與所述容器中的飲料流體相通，所述閥門具有打開位置和關(guān)閉位置；龍頭，其具有與所述閥門流體流通的液體接收端和液體分配端；管口，其具有液體接收端，該液體接收端與所述龍頭的所述液體分配端流體相通，并且可拆卸地連接到所述龍頭的所述液體分配端；內(nèi)部通道，當(dāng)所述閥門處于打開位置時(shí)，所述碳酸飲料流經(jīng)該內(nèi)部通道的橫截面；液體分配端，其具有一個(gè)開口，所述碳酸飲料至少在初始時(shí)從該開口流出進(jìn)入大氣環(huán)境，其中所述管口的所述內(nèi)部通道的所述橫截面從所述管口的所述液體接收端到所述管口的所述液體分配端減小，以使流經(jīng)所述管口的碳酸飲料從所述管口的所述液體接收端到所述管口的所述液體分配端基本上持續(xù)地接觸所述內(nèi)部通道的表面。
3.一種用于分配啤酒的裝置，包括啤酒存儲裝置，連接到所述啤酒存儲裝置的管子，壓力源，其對所述存儲裝置加壓，以便經(jīng)過所述管子從所述存儲裝置輸送啤酒，
龍頭，其具有與所述管子流體相通的啤酒接收端和啤酒分配端，管口，其具有啤酒接收端和啤酒分配端，和密封裝置，其在所述管口的所述接收端和所述龍頭的所述啤酒分配端之間提供流體密封，其中所述管口的所述啤酒接收端適合與所述龍頭的所述啤酒分配端的可拆卸地配合，并且所述管口被構(gòu)造為在分配期間控制泡沫的形成。
4.一種用于分配啤酒的系統(tǒng)，包括盛放被分配的啤酒的裝置，向所述啤酒分配系統(tǒng)提供壓力的裝置，從所屬系統(tǒng)分配所述啤酒的裝置，控制分配的啤酒量的裝置，控制分配的啤酒溫度的裝置，和控制所述分配的啤酒中的泡沫量的裝置，其中所述控制所述分配啤酒中的泡沫量的裝置可與所述啤酒分配裝置可拆卸地配合。
權(quán)利要求
1.一種用來使龍頭以加大的流速分配加壓飲料的管口，包括液體接收端，用來連接到所述加壓飲料分配系統(tǒng)的所述龍頭；連接機(jī)構(gòu)，其可拆卸地并且是密封地將所述管口連接到所述龍頭；和液體分配端，其至少在初始時(shí)將加壓飲料分配到大氣環(huán)境；其中所述管口的內(nèi)部通道的橫截面積從所述液體接收端到所述液體分配端減小，并且所述內(nèi)部通道的所述橫截面輪廓與在周圍環(huán)境壓力下自由下落的液流的橫截面輪廓近似。
2.一種飲料分配系統(tǒng)，包括盛放碳酸飲料的容器；能量源，其在所述容器中加壓所述碳酸飲料；閥門，其與所述容器中的飲料流體相通，所述閥門具有打開位置和關(guān)閉位置；龍頭，其具有與所述閥門流體流通的液體接收端和液體分配端；管口，其具有液體接收端，該液體接收端與所述龍頭的所述液體分配端流體相通，并且可拆卸地連接到所述龍頭的所述液體分配端；內(nèi)部通道，當(dāng)所述閥門處于打開位置時(shí)，所述碳酸飲料流經(jīng)該內(nèi)部通道的橫截面；液體分配端，其具有一個(gè)開口，所述碳酸飲料至少在初始時(shí)從該開口流出進(jìn)入大氣環(huán)境，其中所述管口的所述內(nèi)部通道的所述橫截面從所述管口的所述液體接收端到所述管口的所述液體分配端減小，以使流經(jīng)所述管口的碳酸飲料從所述管口的所述液體接收端到所述管口的所述液體分配端基本上持續(xù)地接觸所述內(nèi)部通道的表面。
全文摘要
一種用于連接到飲料分配裝置的傳統(tǒng)龍頭上的可拆卸管口，可以以較高流速分配加壓飲料，而不會產(chǎn)生過量泡沫。
文檔編號B05B1/02GK1759063SQ03826132
公開日2006年4月12日 申請日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者M·C·尤科 申請人:M·C·尤科