對氣體回收系統(tǒng)的改進的制作方法
【專利摘要】用于分配液體的液體分配系統(tǒng)，比如用于分配來自飲料容器的啤酒，該系統(tǒng)包括：可操作地連接到分配組件上的兩個或者更多個飲料容器，分配組件能夠同時分配來自兩個或者更多個飲料容器的液體，這兩個或者多個飲料容器每個都具有與之相連的探測器，用于探測相連接的飲料容器至少部分被使用；消耗除氣組件，允許從檢測到至少部分被使用的飲料容器中除去至少一些氣體；指示器，通知操作者所述至少部分被使用的容器準備好從液體分配系統(tǒng)除去并更換。
【專利說明】對氣體回收系統(tǒng)的改進
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體分配系統(tǒng)。
[0002]更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于分配來自巨大數(shù)量的容器或者桶的啤酒的液體分配系統(tǒng)，并涉及一種用于回收來自這種啤酒分配系統(tǒng)的氣體的氣體回收系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]對于酒館或者類似的地方，將啤酒存放在桶中是公知的。向桶中提供氣體，尤其是二氧化碳或者氮氣或者二者的混合物，以在桶中維持預定的壓力。桶中的壓力有助于推動啤酒至分配龍頭，在分配龍頭處供應啤酒，另外，還有助于保持啤酒中的碳酸飽和度。所使用的氣體的成分和壓力依賴于桶中特定啤酒所需要的壓力。
[0004]當啤酒被消耗時，需要向桶中泵送更多的氣體以保持所需要的壓力。特別地，一旦桶已經(jīng)全部被消耗光，不再有啤酒，那么就將桶從啤酒供應線上移出并將其返回至釀酒廠，然后在釀酒廠將剩余的氣體排出。
[0005]因此，在啤酒分配系統(tǒng)中需要大量的氣體，尤其是二氧化碳氣體，以為桶提供必要的壓力。該系統(tǒng)中桶的數(shù)量越多，所需要的氣體的量越大。
[0006]通常，氣體儲存在罐中，將罐分配至酒館或者類似的場所，一旦罐空了，就將其返回至氣體供應者，以將其重新充滿。因為由桶所應用的氣體通常被排放到空氣中，所以需要經(jīng)常輸送新的氣體。
[0007]這對環(huán)境具有負面的影響，不僅因為從所使用的桶中將其直接排放到空氣中的二氧化碳，而且因為需要經(jīng)常用來運輸?shù)姆峙溥\貨汽車所產(chǎn)生的排放。
[0008]因此，需要一種系統(tǒng)，其能降低飲料分配系統(tǒng)的氣體消耗量。
[0009]在W001/94252 (Jones)中公開了一種試圖達到這一要求的系統(tǒng)，該文獻示出了用于飲料分配系統(tǒng)的氣體回收系統(tǒng)的兩種實施方式。
[0010]在第一種實施方式中，來自用過的桶的氣體被傳輸給分離器，分離器分離該氣體，然后將其傳輸至收集罐中。然后，被分離的氣體被傳輸至壓縮機，之后就可以被該系統(tǒng)再次應用了。
[0011]如在該系統(tǒng)的【具體實施方式】中所示出的，在最后階段具有壓縮機會產(chǎn)生若干缺點。首先，在壓縮機的上游設置氣體收集罐意味著，只有桶中的一部分氣體是可回收的，這一部分氣體相當于收集罐和桶之間的平衡壓力。
[0012]為了提高桶中可回收氣體的量，壓縮機會不得不經(jīng)常停止和啟動，以保證在桶和收集罐之間存在壓力差。這就會導致對壓縮機非常高強度的磨損，因此需要經(jīng)常維修壓縮機。
[0013]第二，在第一個實施方式中，分離器出現(xiàn)在壓縮機的上游。因此，氣體會以不高于桶最高壓力的壓力經(jīng)過分離器，桶的最高壓力通常為約375kPa (提供的所有壓力是絕對壓力)。該壓力不足以保證將二氧化碳和氮氣從氣體混合物中徹底分離，因為當應用氣體分離過濾器時，通常需要高于約500kPa的壓力才能保證分離。[0014]Jones系統(tǒng)的第二種實施方式使用了氣體感測器，以探測自使用過的桶回收的氣體成分，然后傳輸該氣體經(jīng)過壓縮機，并進入相關的收集罐以獲得氣體的特定成分。
[0015]這種實施方式的主要缺點是所需要的收集罐的數(shù)量，即回收的每種氣體混合物需要一個收集罐。因此，如果分配系統(tǒng)中在一個場所有多個不同種類的啤酒，每種啤酒需要不同的氣體混合物，那么就會需要相同數(shù)目的儲存罐。
[0016]Jones系統(tǒng)的兩種實施方式的另外一個主要缺點是，它需要使用者將桶從啤酒源斷開后使其連接到氣體回收系統(tǒng)上。這就增加了勞動量，并因此增加與應用這種系統(tǒng)相關的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]因此，本發(fā)明的一個目的是克服或者至少減輕現(xiàn)有技術中的這些問題以及其它問題。
[0018]相應的，如附加的權(quán)利要求中所列出的，本發(fā)明提供一種液體分配系統(tǒng)、一種氣體回收系統(tǒng)和一種桶處理系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明的液體分配系統(tǒng)使得在處理循環(huán)過程中，不需要使用者介入就能夠處理系統(tǒng)中的飲料容器。
[0020]因為在氣體被傳輸經(jīng)過分離器之前已經(jīng)被壓縮，因此，所要求的氣體回收系統(tǒng)的各部件的布置導致了高水平的氣體回收和分離。
[0021]在優(yōu)選的實施方式中，該系統(tǒng)是完全自動的，這表示該系統(tǒng)能夠在啤酒分配模式和氣體回收模式之間自動地切換。仍然是在一種更加優(yōu)選的實施方式中，氣體一旦已經(jīng)從使用過的桶中完全回收，那么桶自動地被再次加壓至約170kPa的壓力，以為將桶返回至釀酒廠或者其它的供應者作好準備。
[0022]換句話說，本發(fā)明公開了一種完全自動的系統(tǒng)，其使桶能夠連接到飲料分配系統(tǒng)上，以使桶被應用并且使氣體被回收，然后不需要或者至少非常少的使用者介入，用于使桶準備返回釀酒廠。
[0023]在氣體回收系統(tǒng)的一種實施方式中，氣體分離器優(yōu)選為中空纖維膜的形式，設置在壓縮機下游。中空纖維膜元件包括多個孔，其尺寸設計為僅允許特定組分的氣體通過。通過在一定壓力下推動氣體經(jīng)過中空纖維膜，問題中的氣體被分離為所需要的一種或者多種氣體組分，之后一份或者多份組分氣體在返回系統(tǒng)之前被傳輸至儲存容器。
[0024]在第二種實施方式中，氣體分離器是中空纖維膜，設置在啤酒桶的下游。傳輸氣體經(jīng)過中空纖維膜，因此容納在桶中的氣體被分離。
[0025]在最優(yōu)選的實施方式中，氣體回收系統(tǒng)包括所述至少部分使用過的飲料容器下游的氣體混合單元。然后，氣體混合單元可以提供所需要的任意組分的氣體，例如70% 二氧化碳、30%氮氣；60% 二氧化碳、40%氮氣等。
[0026]相應的，對于絕大多數(shù)的應用來說，僅僅需要三個儲存罐:氧氣罐、氮氣罐和二氧化碳罐，氣體混合單元能夠?qū)⒌獨夂投趸蓟旌现寥我饨M成。當需要單獨成分的氣體時，那么該氣體繞過氣體混合單元。
[0027]因此本發(fā)明顯著地降低了所需要氣體儲存罐的數(shù)量。
[0028]本發(fā)明優(yōu)選的實施方式還提供了氮氣產(chǎn)生模式，因此不需要具有分配的氮氣罐。當處于氮氣產(chǎn)生模式時，系統(tǒng)從環(huán)境提取空氣，并使其傳輸經(jīng)過氣體分離器，然后分離的氮氣被分配至氮氣儲存罐。在這個過程中分離的其它氣體，例如氧氣，可以被分配至所需要的各自的儲存罐。
[0029]壓縮機優(yōu)選包括密封的卸載系統(tǒng)，其允許任意氣體保留在壓縮機中，然后在該系統(tǒng)中再循環(huán)一回收循環(huán)，從而在開始一新的回收循環(huán)時，消除了氣體浪費，還避免了安裝壓縮機。為了獲得這一功能，壓縮機包括卸載容器，在氣體回收循環(huán)之后保留在壓縮機中的任何氣體被充入卸載容器。當新的氣體回收循環(huán)開始時，容納在卸載容器中的氣體被反充入壓縮機的入口，并因此保留在該系統(tǒng)中。
[0030]本發(fā)明還公開了液體分配系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求所述、下面參照圖1更加詳細地描述的氣體回收系統(tǒng)。
[0031]本發(fā)明還公開了飲料消耗探測器的新設計，其優(yōu)選是啤酒泡沫(FOB)閥的形式。
[0032]啤酒泡沫閥是設置在介于啤酒桶和啤酒龍頭之間管路中的閥，在啤酒龍頭處供應啤酒。公知的啤酒泡沫閥包括具有來自啤酒桶的入口和通向啤酒龍頭的出口的腔室。在腔室內(nèi)放置浮子，當啤酒泡沫(FOB)閥腔室包含啤酒時，浮子漂浮在出口上方，從而允許啤酒流經(jīng)啤酒泡沫閥。當桶為空或者接近為空時，啤酒不再流經(jīng)啤酒泡沫閥，而是被泡沫替換。泡沫的密度不足夠大到支撐浮子，因此浮子掉入出口閥中，從而關閉啤酒泡沫閥。這就避免氣體或者過多的氣體進入啤酒管路。然后可以通過排氣閥將啤酒泡沫閥中的任何氣體排出。
[0033]為了使用所要求的氣體回收系統(tǒng)，公開了啤酒泡沫閥還在啤酒管路中具有安全閥。其可以有效地將啤酒泡沫閥從系統(tǒng)的其它部分隔離開。
[0034]優(yōu)選的，無論何時開始氣體回收循環(huán)，將啤酒泡沫閥從該系統(tǒng)隔離開。這就避免回收循環(huán)導致供給管路內(nèi)的任何壓力差將啤酒泡沫閥的浮子提升出啤酒泡沫閥腔室出口，將浮子提升出啤酒泡沫閥腔室出口會潛在地允許不希望的泡沫進入啤酒管路。安全閥也避免了對桶本身或者桶龍頭連接器內(nèi)的閥造成任何損害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]本發(fā)明的其它方面和優(yōu)選特征會在下面參照附圖進行描述，其中:
圖1是結(jié)合所要求氣體回收系統(tǒng)的液體分配系統(tǒng)的簡圖。
[0036]圖2和3示出了公知類型的啤酒泡沫閥。
[0037]圖4示出了結(jié)合安全閥的一種新的啤酒泡沫閥。
[0038]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明氣體回路中正常壓力水平的簡圖。
[0039]圖6示出了在向桶供給氣體期間根據(jù)本發(fā)明的氣體回路簡圖。
[0040]圖7示出了從桶中回收氣體期間根據(jù)本發(fā)明的氣體回路簡圖。
[0041]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明閥系統(tǒng)自動變換的簡圖。
[0042]圖9是根據(jù)本發(fā)明氣體回收系統(tǒng)中使用的過濾器的詳圖。
[0043]圖10是在帶有C02旁路的另一種實施方式中液體分配系統(tǒng)簡圖。
[0044]圖11是在帶有變壓吸收分離器的另一種實施方式中液體分配系統(tǒng)簡圖。
[0045]圖12是另一種【具體實施方式】中的液體分配簡圖，其直接處理氣體和產(chǎn)生氮氣?！揪唧w實施方式】
[0046]在圖1中，根據(jù)本發(fā)明結(jié)合氣體回收系統(tǒng)的液體分配系統(tǒng)總體上示出為10。啤酒沿著啤酒管路15從桶16中放出，可以向桶供給氣體并沿著氣體管路17從桶中將氣體排出。為了清楚起見，只示出了一個桶，但是應該理解，可以將多個桶連接到這種氣體回收系統(tǒng)上。
[0047]現(xiàn)在將參照圖1來描述氣體回收系統(tǒng)。飲料分配系統(tǒng)具有一中央控制單元12。一旦中央控制單元12已經(jīng)收到來自啤酒泡沫閥14的信號，表明桶16被使用，即不再有一點啤酒了，那么壓力傳感器18檢查看桶中是否有足夠的壓力用于氣體回收循環(huán)。如果壓力傳感器18探測到?jīng)]有足夠的壓力，那么關閉閥64，切斷通向桶的氣體源，并打開閥20和22以允許氣體從桶16進入氣體回收系統(tǒng)。然后，氣體流經(jīng)通常指示為24的過濾器(參照圖9進行更加詳細的說明)后進入壓縮機26。
[0048]氣體在壓縮機26中被壓縮，接著在壓力下被推動進入中空纖維膜28。在壓縮機和中空纖維膜之間放置壓力傳感器30，以探測中空纖維膜什么時候變得堵塞并需要維修。
[0049]一旦氣體已經(jīng)進入所述膜，氣體就被推動進入膜元件中包含的孔中，其將進入的氣體分離成一份或者多份組分氣體。
[0050]然后，各組分氣體被導向它們各自的儲存罐。在該實施例中，氣體回收系統(tǒng)包括氧氣儲存罐32、氮氣儲存罐34和二氧化碳儲存罐36。
[0051]然后回收的氣體將被該系統(tǒng)再次利用。
[0052]通常，啤酒和氣體混合物一起供給，以提供必要的壓力。為了提供必要的混合物，所需要的氣體被傳輸經(jīng)過氣體混合單元38，然后氣體混合物就可以返回至該系統(tǒng)使用。如果需要單一的氣體，例如100%的二氧化碳，那么僅從二氧化碳儲存罐中提取氣體而不會發(fā)生氣體的混合。
[0053]在氣體混合單元的下游設置一額外的氣體供給罐40。如果由于氣體回收系統(tǒng)中的任何損失導致沒有回收足夠的氣體，該額外的罐用于通過額外的氣體充滿該系統(tǒng)。因為本發(fā)明提供了非常高的氣體回收率，因此僅僅會很少地從該額外的罐40中提取氣體。
[0054]本發(fā)明的氣體回收系統(tǒng)還具有氮氣產(chǎn)生模式。當處于氮氣產(chǎn)生模式時，提取來自環(huán)境的空氣使其通過過濾器42，之后如上所述沿著氣體回收路徑傳輸氣體。一旦空氣被傳輸經(jīng)過中空的纖維膜28，其就主要地被分裂為氮氣和氧氣，然后它們被繼續(xù)傳輸至它們各自的儲存罐。然后這些回收的氣體就可以由系統(tǒng)使用了。儲存在氧氣儲存罐中的任何氧氣用于驅(qū)動該系統(tǒng)中的任意氣體驅(qū)動裝置。這就避免了氧氣的浪費。
[0055]壓縮機的密封傳輸功能進一步提高了該系統(tǒng)的效率，并降低了氣體浪費，其如下所述發(fā)揮作用。一旦已經(jīng)從桶16中回收所有氣體，就關閉閥20和22，因此將壓縮機26從桶分離開。一旦關閉這些閥，就由中央控制單元12打開閥44，這就允許壓縮機26中殘留的氣體被傳輸至卸載容器46。一旦啟動一次新的回收循環(huán)，那么在卸載容器46中的任何氣體將被返回至氣體回收管路，從而得到處理。
[0056]一旦桶16中的啤酒被用光而且所有的氣體已經(jīng)被回收，那么自動地對桶再加壓至170kPa，以返回至釀酒廠或者桶提供者。在該實施例中，一旦控制單元12接收到已經(jīng)完成氣體回收操作的信號，那么打開閥48，來自儲存罐34的氮氣被反向充入桶16中，直到達到所需要的壓力。然后控制單元會發(fā)出信號告訴使用者，桶已經(jīng)準備好被移出。[0057]本發(fā)明的另一個特征是啤酒泡沫閥14。圖2和3中示出了公知的啤酒泡沫閥。
[0058]在圖2中，示出了啤酒以箭頭A的方向進入啤酒泡沫閥，并且以箭頭B的方向離開啤酒泡沫閥。在圖2中，桶中還有啤酒留在其中，這就導致浮子50漂浮在腔室52中。因此浮子保持高于出口 54，啤酒可以流動穿過啤酒管路。
[0059]當桶中的啤酒用光時，泡沫進入啤酒泡沫閥，因此導致浮子50在腔室52中掉下并關閉出口 54，從而防止泡沫進入啤酒管路。
[0060]圖3示出了氣體回收循環(huán)過程中桶龍頭連接器56出故障時的潛在后果。當氣體從桶16中抽出時，在啤酒管路中產(chǎn)生真空或者部分真空，因此浮子50被提升在出口 54之夕卜，從而允許泡沫和氣體進入啤酒管路，對桶龍頭連接器56產(chǎn)生潛在地危害。
[0061]通過給啤酒管路附加安全閥58可以解決這個問題，在氣體回收循環(huán)中可以關閉該安全閥，從而將啤酒泡沫閥14與氣體管路17分隔開。這就防止啤酒泡沫閥在氣體回收期間被打開。
[0062]圖5、6和7是圖1的啤酒分配管路和氣體回收管路各部分的詳細視圖，示出了氣體供給和氣體回收的各個階段中氣體供給管路和氣體回收管路內(nèi)的壓力水平。
[0063]圖5示出了氣體管路中得到的正常壓力水平。供給氣體的管路壓力設為445kPa，然后通過壓力下降閥60使其降為375kPa。然后供給氣體進入氣環(huán)總管路62，并依據(jù)桶16中啤酒的類型使壓力再次下降至介于238kPa和362kPa之間的某個水平。
[0064]圖6示出了正常的啤酒分配運行期間向桶16的氣體供給。當桶需要額外的壓力時，氣體流經(jīng)閥64，因此允許氣體通過桶龍頭連接器56從氣環(huán)總管路62流向桶16。
[0065]圖7示出了氣體回收操作期間氣體回路某些部分的。一旦控制單元12接收到來自啤酒泡沫閥14的信號，桶16中已經(jīng)沒有啤酒了，那么控制系統(tǒng)就會打開排氣閥66大約五秒鐘，以排出啤酒泡沫閥中的任何氣體。然后由關閉安全閥58將啤酒泡沫閥14從氣體管路斷開。
[0066]然后關閉閥64和68,打開閥20,以允許氣體傳輸經(jīng)過主系統(tǒng)，用于如上參照圖1所述使氣體回收循環(huán)繼續(xù)進行。
[0067]圖8示出了連接到根據(jù)本發(fā)明的液體分配設備和氣體回收系統(tǒng)上的桶16、116、216、316和416，為了清楚起見從附圖中移除了一些特征。圖8示出了自動切換如何基于閥系統(tǒng)進行工作，以允許系統(tǒng)檢測桶何時用光了，從而要么需要將桶從該系統(tǒng)移除，要么需要氣體回收循環(huán)，并檢測哪個桶中仍有啤酒，從而可以保持連接在啤酒管路上。當桶中的啤酒用光的時候，基于閥系統(tǒng)的自動切換允許飲料分配系統(tǒng)在各桶之間進行切換。
[0068]盡管為了容易理解，在圖8中只示出了這些連接中的一個，但是每個桶16、116、216,316和416分別連接到啤酒泡沫閥14、114、214、314和414上。當控制單元12接收到來自啤酒泡沫閥14的信號，表明桶16是空的時，啤酒泡沫閥14就會經(jīng)歷如上參照圖4所述的排氣和分離步驟。然后控制閥70會被關閉，因此將桶16從啤酒管路上斷開連接。
[0069]之后打開控制閥72，以將桶116連接到啤酒管路上。如果啤酒泡沫閥114感測到桶116也已經(jīng)完全用空了，那么控制單元12就會關閉閥72以將桶116從啤酒管路上斷開，并打開閥74以將桶216連接到啤酒管路上。這個過程繼續(xù)進行，經(jīng)過使用啤酒泡沫閥314和414以及控制閥76和78，直到系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)一個桶仍有啤酒。應該理解，該系統(tǒng)適用于任意數(shù)量的桶。[0070]控制單元12會向使用者指示什么時候啤酒桶用光了、所有氣體已經(jīng)回收了以及桶被再加壓了因此桶可以從該系統(tǒng)被移除并用一個新的桶換掉。
[0071]圖9詳細地示出了過濾器單元24，其設置在壓縮機26的上游。過濾器單元包括主殼體80，主殼體80內(nèi)包含有過濾器元件82、84、86和88。過濾器單元的端部用蓋90封閉。氣體以箭頭C的方向進入過濾器單元，并以箭頭D的方向離開過濾器。
[0072]回收的氣體首先流經(jīng)除濕元件82，以從氣流中除掉水分。過濾器單元還具有水分傳感器92，如果氣流中含有過多的水分，在桶不正確地儲存的情況下會發(fā)生這種情況，例如將桶存放在非直立的狀態(tài)下，那么水分傳感器92就會通過警報指示操作者。
[0073]然后回收的氣體流經(jīng)分子篩元件84，分子篩元件84除掉氣體中殘留的任何其它水分或者酒精，之后，回收的氣體流經(jīng)吸收過濾器元件86，吸收過濾器元件86會除去氣體中的任何碳氫化合物。然后，回收的氣體流經(jīng)精細過濾器88，精細過濾器88會除掉系統(tǒng)中殘留的任何其它雜質(zhì)。然后，過濾了的氣體傳輸至壓縮機用于繼續(xù)氣體回收循環(huán)。
[0074]應該理解，對于過濾器來說，也可能獨立地包括上述特征并且不在一個外殼中。
[0075]圖10是具有如前參照圖1所述的許多特征的液體分配系統(tǒng)簡圖，該系統(tǒng)另外具有C02旁路。該圖示出了中央控制單元12、啤酒泡沫閥14、啤酒管路15、桶16、氣體管路17、壓力傳感器18、閥20和22、過濾器24、壓縮機26、中空纖維膜28、壓力傳感器30、氮氣儲存罐34、二氧化碳儲存罐36、氣體混合單元38、額外的罐40、閥44和48、卸載容器46、浮子
50、漂浮腔室52、桶龍頭連接器56、氣環(huán)總管路62和閥64和68。此外，還示出了 C02旁路壓力傳感器94、閥96和98以及接點92、100和102。閥98處于接點92和100之間的連接中，并確定中空纖維膜28的旁路。
[0076]該系統(tǒng)及其特征如前參照圖1進行描述。此外，該系統(tǒng)具有C02旁路，其允許C02被直接傳輸進入C02儲存罐36而不經(jīng)過中空纖維膜28。在優(yōu)選的實施方式中，該系統(tǒng)具有兩個輸入，一個用于混合氣體，一個用于C02。利用壓力傳感器94檢測是否存在C02，優(yōu)選在C02入口處進行檢測，關閉在C02回收中不使用的閥。因此，只有閥96和98保持打開。如前參照圖1詳細描述的氣體在過濾器24處過濾，并由壓縮機26流向接點92，再經(jīng)閥98至接點100，從而允許氣體繞過中空纖維膜流動。氣體從接點100流向102，并被傳輸至C02儲存罐36。在進一步的實施方式中，除了 C02之外的其它氣體繞過中空纖維膜28流動，并被直接傳輸至如上所述方法中各自的罐中。但是，在飲料分配系統(tǒng)中，直接回收C02更優(yōu)選于直接回收其它氣體。
[0077]圖11另一種實施方式中具有變壓吸收或者PSA分離器104的液體分配系統(tǒng)簡圖。該圖示出了中央控制單元12、啤酒泡沫閥14、啤酒管路15、桶16、氣體管路17、壓力傳感器18、閥20、過濾器24、壓縮機26、氮氣儲存罐34、C02儲存罐36、氣體混合單元38、額外的罐40、閥44和48、卸載容器46、浮子50、漂浮腔室52、桶龍頭連接器56、氣環(huán)主管路62、閥64和68以及接點92。此外，該圖還示出了閥106、108、110、114、116和118、變壓吸收氣缸105和120、壓縮機112、排氣閥122和入口 124。在使用過程中，氣體流向接點92并流經(jīng)入口124，在那兒氣體被導向變壓吸收分離器104。
[0078]圖11示出了本發(fā)明的另一種實施方式，其結(jié)合了一種變壓吸收型分離器，以代替中空纖維膜28。在考慮成本和純度時可以使用變壓吸收分離器104。
[0079]在圖11示出的實施例中，變壓吸收分離器104結(jié)合如前參照圖10描述的C02旁路。變壓吸收分離器104是本領域公知的一種。本領域的技術人員能夠理解，變壓吸收分離器104可以用于與其它的液體分配系統(tǒng)相連接，比如參照圖1所描述的系統(tǒng)。
[0080]在一種實施方式中，系統(tǒng)運行C02回收模式。C02被檢測到并如參照圖10所描述的被導向接點92，閥108、114、116和118被關閉，閥106和110被打開。在C02回收模式中，壓縮機26給系統(tǒng)加壓預定長度的時間，優(yōu)選直到該系統(tǒng)被加壓至足夠的壓力從而以所需要的壓力分配飲料。經(jīng)過這段時間后，關閉閥106和110并停止壓縮機26。在經(jīng)過另一預定長的時間后，在優(yōu)選的實施方式中大約10秒，打開閥108并開啟壓縮機112。使變壓吸收分離器104的內(nèi)裝物排空至C02儲存罐36中，經(jīng)過一預定時間段后，系統(tǒng)停止壓縮機112并關閉閥108。優(yōu)選的，在運行過程中，如果仍在系統(tǒng)124的入口處檢測氣體壓力，那么兩個變壓吸收氣缸105和120以“一個打開一個關閉”為基礎運行，即當一個氣缸處于加壓狀態(tài)時，另一個氣缸會處于減壓狀態(tài)，從而提供連續(xù)的氣流。這種設置的好處是保證在正常運行模式下系統(tǒng)中有很少或者沒有等待時間。
[0081]在另一種實施方式中，該系統(tǒng)在N2回收模式下運行。在該實施方式中，變壓吸收氣缸105被充滿，然后啟動壓縮機26并打開空氣進氣閥124。關閉閥108和110，打開閥106，從而為變壓吸收氣缸105充氣，盡管在其它的實施方式中也可以為其它的變壓吸收氣缸充氣。依據(jù)系統(tǒng)中所需要的壓力，壓縮機26運行預定時間段，然后停止運行，隨之關閉閥106。在另一預定長的時間后，在優(yōu)選實施方式中是10秒，打開排氣閥122直到變壓吸收氣缸105中的壓力已達到大氣壓力，隨之關閉排氣閥122。如前所述的回收模式，如果N2儲存罐34中還沒達到預定壓力水平，該系統(tǒng)可以按照如前參照C02旁路模式所述的“一個打開一個關閉”的模式操作兩個變壓吸收氣缸105和120。
[0082]在其它的實施方式中，變壓吸收分離器104可以包括任意數(shù)量的變壓吸收氣缸105、120，并且從這種系統(tǒng)回收的系統(tǒng)并不需要限制為C02和N2。
[0083]圖12是液體分配系統(tǒng)的另一種實施方式，其能對氣體直接處理和產(chǎn)生N2。在該實施方式中，直接處理來自桶的氣體，從而不需要中空纖維膜28或者變壓吸收分離器104。該圖示出了中央控制單元12、啤酒泡沫閥14、啤酒管路15、桶16、氣體管路17、壓力傳感器
18、過濾器24、壓縮機26、氮氣儲存罐34、二氧化碳儲存罐36、氣體混合單元38、額外的罐
40、閥44和48、卸載容器46、浮子50、漂浮腔室52、桶龍頭連接器56、氣環(huán)總管路62和閥64和68。此外，還示出了連接到過濾器128上的入口 126、連接到氣體傳感器132上的閥129、130和131以及接點138，氣體傳感器132連接到一個70/30混合氣體罐134和一個60/40混合氣體罐136。在使用過程中，氣體從壓縮機26流向接點138。氣體從接點138被導向閥130，從而繞過中空纖維膜28。
[0084]在該實施方式中，直接處理來自桶16的氣體，不需要中空纖維膜28或者變壓吸收分離器104 (在圖12中未示出)。在優(yōu)選的實施方式中，有三個入口 126，每一個與特定的氣體混合物連通，特定的氣體混合物例如為70/30、60/40或者C02，盡管在其它的實施方式中，依據(jù)有多少氣體需要過濾，可以有多于或者少于三個入口。在優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明將僅過濾一種氣體，其在某一時間流經(jīng)入口 126。在優(yōu)選的實施方式中，入口 126安裝傳感器，從而可以檢測正被過濾的氣體類型。一旦已確定氣體的類型，那么該系統(tǒng)僅處理所述類型氣體并過濾氣體后使其進入相應的儲存罐。例如，如果入口 126處檢測到70/30混合氣體，過濾器128就只通過70/30混合氣體，打開閥129和壓力傳感器132，關閉閥130和131，從而將氣體導向70/30儲存罐134。為了回收其它的氣體，按需要打開和關閉閥129、130和131，從而將氣體導向預定的儲存罐。本領域的技術人員能夠理解，在僅允許正確類型的氣體進入罐134、136和36的操作中，氣體傳感器132起著額外仿故障裝置的作用。在其它的實施方式中，可以回收其它類型的氣體并且可以應用不同數(shù)量的入口 126。
[0085]在優(yōu)選的實施方式中，氣體傳感器132是C02氣體傳感器,并用于檢測儲存罐134、136和26中的C02水平。該系統(tǒng)中C02水平的檢測是重要的，因為少量飲料分配氣體，即C02，會被與之接觸的啤酒消耗掉。因此，一段時間后，如果未檢查氣體混合物，因為C02水平會發(fā)生變化，所以該系統(tǒng)最終會損失該氣體的混合比例。當氣體傳感器132已經(jīng)檢測到氣體混合比例的異常時，就會采取補救措施以使混合氣體恢復到所需要的比例。本發(fā)明提供了一種保證混合氣體中氣體水平處于正確比例并將其維持在所述比例的方法。
[0086]在其它實施方式中，該系統(tǒng)還可以具有中空纖維膜28或者變壓吸收分離器104，以產(chǎn)生N2，也可以具有氣體混合單元38以制備用于分配所需要的所有可能的氣體混合物。
[0087]圖13示出了不與飲料分配系統(tǒng)連接的氣體回收系統(tǒng)。在該實施方式中，直接回收來自桶的氣體，其可以作為一個獨立的系統(tǒng)，可以從空的桶中回收氣體。該圖示出了中央控制單元12、過濾器24、壓縮機26、中空纖維膜28、氮氣儲存罐34、二氧化碳儲存罐36、氣體混合單元38、閥44、卸載容器46、接點92和100、70/30混合氣體罐134。
[0088]此外，示出了桶，包括C02桶140和混合氣體桶142，桶狀態(tài)指示器144、連接到C02桶140和混合氣體桶142上的閥146和空氣進口 148。還示出了與中空纖維膜28、過濾器24和壓縮機26連接的排氣口 150。閥152與中空纖維膜28相連接，閥154和156分別與70/30混合氣體罐134和C02儲存罐36相連接，閥158分開介于70/30混合氣體罐134和C02儲存罐36之間的連接。
[0089]在使用過程中，將桶連接到氣體回收系統(tǒng)上。優(yōu)選的，有一個狀態(tài)指示器144，這樣使用者就能夠看到桶中還剩下多少氣體。在該實施方式下面的實施例中，有兩個連接到該系統(tǒng)上的桶，C02桶140和混合氣體桶142。氣體直接流向閥146，其優(yōu)選為單向止回閥。還有一個空氣入口 148，其從環(huán)境中吸取空氣以提供氮氣。如上參照圖1所述，氣體被傳輸經(jīng)過過濾器24。有些氣體在這個階段通過排氣口 150被排出。流經(jīng)過濾器24的氣體在壓縮機26中被壓縮，并經(jīng)過管道流向接點92。如前參照圖10所述的實施方式中，介于接點92和100之間的管路形成了中空纖維膜28的旁路。在圖13所示的實施方式中，氣體經(jīng)過中空纖維膜28和閥152流向接點153，在此處依據(jù)哪種氣體被過濾，或者通過閥146將其反向循環(huán)進入該系統(tǒng)，或者將其儲存在氮氣儲存罐34中。本領域的技術人員能夠理解，所儲存的氣體不必是氮氣，但是依賴于所述膜的結(jié)構(gòu)。
[0090]在進一步的實施方式中，氣體回收系統(tǒng)以和參照圖10所述的C02旁路相同的方式工作。在這種實施方式中，依據(jù)檢測出那種氣體，打開閥154或者156。如果檢測到70/30氣體，那么打開閥154，關閉閥156，氣體直接流向70/30儲存罐134。類似的，如果檢測到C02，打開閥156，關閉閥154，氣體直接流向C02儲存罐。
[0091]本領域的技術人員應該理解，參照C02旁路來說明氣體回收系統(tǒng)，這種實施方式可以包括說明書中描述的其它實施方式，具有中空纖維膜28、變壓吸收分離器104或者直接處理。
[0092]本申請還公開了一種自動桶處理系統(tǒng)，包括控制器或者控制單元，其構(gòu)型為與飲料消耗探測器和飲料容器相連接，以在飲料用光時指揮氣體回收系統(tǒng)開始從飲料容器回收氣體。
[0093]優(yōu)選的，氣體回收系統(tǒng)是此處與本發(fā)明相關進行描述的類型，但是自動桶處理系統(tǒng)潛在地可安裝到現(xiàn)有類型的氣體回收系統(tǒng)上。
[0094]優(yōu)選的，飲料消耗探測器是如參照圖4描述的啤酒泡沫閥。
【權(quán)利要求】
1.用于飲料分配系統(tǒng)的氣體回收系統(tǒng)，該氣體回收系統(tǒng)包括:用于從至少部分使用過的飲料容器中提取氣體的裝置；在所述至少部分使用過的飲料容器下游的壓縮機；所述壓縮機下游的氣體分離器；所述氣體分離器下游的氣體儲存容器；其特征在于，在使用過程中，氣體回收系統(tǒng)構(gòu)型為從所述至少部分使用過的飲料容器中提取氣體，通過使所述氣體流經(jīng)所述氣體分離器將所述氣體分離為組分氣體，將至少一種分離的組分氣體選擇性地導向所述氣體儲存容器。
2.用于飲料分配系統(tǒng)的氣體回收系統(tǒng)，該氣體回收系統(tǒng)包括:用于從至少部分使用過的飲料容器中提取氣體的裝置；在所述至少部分使用過的飲料容器下游的氣體分離器；所述氣體分離器下游的氣體儲存容器；其特征在于，在使用過程中，氣體回收系統(tǒng)構(gòu)型為從所述至少部分使用過的飲料容器中提取氣體，通過使所述氣體流經(jīng)所述氣體分離器將所述氣體分離為組分氣體，將至少一種分離的組分氣體選擇性地導向所述氣體儲存容器，其中氣體分離器包括中空纖維膜。
3.用于分配液體的液體分配系統(tǒng)，比如分配來自飲料容器的啤酒，該系統(tǒng)包括:可操作地連接到分配組件上的兩個或者更多個飲料容器，分配組件能夠同時分配來自兩個或者更多個飲料容器的液體，這兩個或者多個飲料容器每個都具有與之相連的探測器，用于探測相連接的飲料容器至少部分被使用；消耗除氣組件，允許從檢測到至少部分被使用的飲料容器中除去至少一些氣體；指示器，通知操作者所述至少部分被使用的容器準備好從液體分配系統(tǒng)除去并更換。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括五個或者更多個飲料容器，它們同時連接到分配組件上，并能夠?qū)@五個或者更多個飲料容器中的每一個進行自動處理，優(yōu)選包括十個或者更多個這種飲料容器。
5.如權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，還包括連接到消耗排氣組件上的氣體回收系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求3- 5之一所述的液體分配系統(tǒng)，包括在權(quán)利要求1或2中所述的氣體回收系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求1一 6任意之一中所述的系統(tǒng)，還包括控制器。
8.前述任一權(quán)利要求中所述的系統(tǒng)，包括啤酒泡沫閥。
9.如權(quán)利要求8中列出的系統(tǒng)，其特征在于在收到來自啤酒泡沫閥的信號，表明所述至少部分被使用的小桶被用光了，控制器指令開始氣體回收循環(huán)。
10.如權(quán)利要求9中所述的系統(tǒng)，其特征在于，基于來自所述至少部分被使用的飲料容器的氣體回收循環(huán)是否完成，自動地對所述至少部分被使用的飲料容器進行再加壓。
11.如權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征在對于所述至少部分被使用的飲料容器再加壓至大約170kPa。
12.如權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其特征在于，啤酒泡沫閥包括:形成腔室的殼體；在所述腔室底部設置的通道，以允許用于飲料分配；在所述腔室 內(nèi)設置的浮子，以可選擇地關閉所述通道；啤酒泡沫閥還包括隔離控制閥，以隔離所述啤酒泡沫閥。
13.如權(quán)利要求12中所述的系統(tǒng)，其特征在于隔離控制閥設置在啤酒泡沫閥的下游。
14.如前述任一權(quán)利要求中所述的系統(tǒng)，其特征在于，當依賴于權(quán)利要求1或2時，向氣體分離器以高于500kPa的壓力供給氣體。
15.如前述任一權(quán)利要求中所述的系統(tǒng)，當依賴于權(quán)利要求1或2時，該系統(tǒng)還包括所述氣體儲存容器下游的氣體混合單元，用于將分離的氣體混合得到所需要的組分。
16.如權(quán)利要求15中所述的系統(tǒng)，其特征在于供給所需要組分的氣體，以供所述飲料分配系統(tǒng)所用。
17.如權(quán)利要求15中所述的系統(tǒng)，還包括介于所述氣體儲存容器和氣體混合單元之間的降壓閥。
18.如權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)，其特征在于壓縮機包括密封的卸載系統(tǒng)，用于在氣體回收循環(huán)結(jié)束時降低壓縮機中的壓力。
19.如權(quán)利要求18中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述密封的卸載系統(tǒng)包括卸載容器，在氣體回收循環(huán)結(jié)束時，至少一些殘留在壓縮機中的氣體被卸載至所述卸載容器。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，緊接著啟動一個新的氣體回收循環(huán)后，在卸載容器中殘留的任何氣體被返回至氣體回收系統(tǒng)中。
21.如前任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，包括分離的氮氣和或氧氣和或二氧化碳儲存容器。
22.如權(quán)利要求21中所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)具有氮氣產(chǎn)生模式。
23.如前任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，當依賴于權(quán)利要求1時，該系統(tǒng)包括所述壓縮機上游設置的過濾器。
24.如權(quán)利要求23中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述過濾器包括除濕過濾器。
25.如權(quán)利要求23或24中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述過濾器包括分子篩，用于除去來自氣體的水分和酒精。
26.如權(quán)利要求23至25之一中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述過濾器包括吸收過濾層，用于除去碳氫化合物。
27.如權(quán)利要求23至26任意之一所述的系統(tǒng)，其特征在于所述過濾器包括用于除去雜質(zhì)的精細過濾器。
28.如權(quán)利要求23中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述過濾器包括容納在單個殼體中的除濕過濾器、分子篩、吸收過濾層和精細過濾器。
29.如權(quán)利要求2中所述的氣體回收系統(tǒng)，其特征在于所述中空纖維膜包括一列孔。
30.如權(quán)利要求29中所述的氣體回收系統(tǒng)，其特征在于使所述孔大小尺寸合適，從而僅允許選擇的氣體經(jīng)過所述中空纖維膜。
31.如權(quán)利要求6中所述的飲料分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括對閥系統(tǒng)的自動轉(zhuǎn)換，以允許飲料分配和氣體回收在使用的多個飲料容器之間進行自動切換。
32.如權(quán)利要求31中所述的飲料分配系統(tǒng)，其特征在于控制器控制對閥系統(tǒng)的所述自動轉(zhuǎn)換。
33.如權(quán)利要求1中所述的氣體回收系統(tǒng)，其特征在于氣體分離器是變壓吸收型分離器。
34.如權(quán)利要求7至28中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述氣體分離器是變壓吸收型分離器。
35.用于飲料分配系統(tǒng)的氣體回收系統(tǒng)，該氣體回收系統(tǒng)包括:用于從至少部分使用過的飲料容器中提取氣體的裝置；用于探測一種或者多種氣體的裝置；在所述至少部分使用過的飲料容器下游的壓縮機；在所述氣體壓縮機下游的一個或者多個氣體儲存容器；其特征在于，在使用過程中，該氣體回收系統(tǒng)構(gòu)型為可選擇地將提取的氣體導向一個或者多個所述氣體儲存容器，所述氣體儲存容器特征在于存儲在它們中或者將要儲存在它們中的氣體是與所探測氣體類型類似的類型。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的氣體回收系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括中空纖維膜和/或變壓吸收型分離器和優(yōu)選氣體混合單元。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的氣體回收系統(tǒng)，其特征在于中空纖維膜和/或變壓吸收型分離器構(gòu)型為產(chǎn)生N2。
38.用于飲料分配系統(tǒng)的氣體回收系統(tǒng)，該氣體回收系統(tǒng)包括:用于從至少部分使用過的飲料容器中提取氣體的裝置；一個或者多個氣體入口，使其可選擇地過濾一類氣體；在所述至少部分使用過的飲料容器下游的壓縮機；在壓縮機下游的一個或者多個氣體儲存容器，其與一個或者多個所述氣體入口相對應；其特征在于在使用過程中，氣體回收系統(tǒng)構(gòu)型為從所述至少部分使用過的飲料容器中提取氣體，傳輸所述氣體經(jīng)過所述入口直接至相應的氣體儲存容器。
39.在飲料分配出口中應用的自動桶處理系統(tǒng)，比如在酒館中應用，該系統(tǒng)包括控制器和飲料消耗探測器，它們可操作地彼此連通，這樣以接收來自飲料消耗探測器的信號為基礎，信號表明飲料容易已經(jīng)達到預定至少部分被使用的狀態(tài)，將控制器構(gòu)型為能夠至少部分地處理所述飲料容器，從而使飲料容器處于基本上準備好返回釀酒廠的狀態(tài)。
40.如前任一權(quán)利要求中所述的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)構(gòu)型為回收來自至少部分使用的飲料容器的氣體，而不需要將 所述至少部分使用的飲料容器從飲料分配系統(tǒng)上除去。
【文檔編號】B67D1/04GK103635416SQ200980109026
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2008年1月16日
【發(fā)明者】保羅·哈斯基, R·W·薩圖 申請人:史丹維科技有限公司