專利名稱：微量氣體擴(kuò)散裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微量氣體擴(kuò)散裝置，具體說是一種向容器內(nèi)連續(xù)輸入微量氣體的由木質(zhì)材料制成的裝置，它廣泛用于葡萄酒陳釀、水處理等系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
葡萄酒橡木桶陳釀的傳統(tǒng)工藝技術(shù)引起業(yè)界人士的廣泛關(guān)注，因而人們提出了葡萄酒微氧熟化技術(shù)，即模擬橡木桶的自然陳釀環(huán)境，采用大型儲(chǔ)酒容器，連續(xù)、微量地向酒中輸入氧氣，完成陳釀過程中的自然微氧熟化狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的目的。這里要解決的主要技術(shù)問題是設(shè)計(jì)制造微量氣體擴(kuò)散器，因?yàn)槠咸丫频年愥勈且粋€(gè)自然微氧氧化過程，過量氧化反而影響酒的質(zhì)量。在水處理等系統(tǒng)中，同樣需要微量氣體擴(kuò)散器，從而，相繼出現(xiàn)了用金屬、陶瓷等材料制造微孔結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散器，雖然當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)能將微孔陶瓷氣體擴(kuò)散器的微孔做到微米或亞微米級(jí)，但通過微孔陶瓷氣體擴(kuò)散器的氧氣仍然是以氣泡的形式進(jìn)入葡萄酒中，存在著溶解與擴(kuò)散均勻度的問題，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，氧氣在葡萄酒中的溶解與擴(kuò)散效果與橡木桶陳釀的加氧節(jié)律仍有很大的區(qū)別。雖然，橡木桶陳釀的加氧節(jié)律尚不完全知道，但是，這里要解決的主要問題——設(shè)計(jì)制造微量氣體擴(kuò)散裝置，這是當(dāng)今世界葡萄酒界所共知的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、取材廣泛、便于制作，且價(jià)格低廉的微量氣體擴(kuò)散裝置。使其能像橡木桶一樣，在葡萄酒陳釀過程中連續(xù)、均勻調(diào)節(jié)酒中溶解氧的含量，并使供氧量與葡萄酒的耗氧量維持在一個(gè)均衡適宜的水平。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中包括木質(zhì)擴(kuò)散體和固定安放木質(zhì)擴(kuò)散體的支承體；支承體一端設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與氣源連通，氣源中的氣體通過木質(zhì)擴(kuò)散體向外擴(kuò)散。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中木質(zhì)擴(kuò)散體為具有通孔的管狀體或具有盲孔的筒狀體；支承體包括殼體和下端蓋，殼體為一端設(shè)有進(jìn)氣管的封閉端，殼壁四周均勻分布若干個(gè)出氣小孔，另一端為開口端，并通過法蘭與下端蓋密封連接，進(jìn)氣管與木質(zhì)擴(kuò)散體的通孔或盲孔連通。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中在管狀或筒狀木質(zhì)擴(kuò)散體的外表面上設(shè)有若干個(gè)具有一定深度、并與出氣小孔對(duì)應(yīng)連通的孔。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中木質(zhì)擴(kuò)散體為具有通孔的管狀體或具有盲孔的筒狀體；支承體包括上端蓋和下端蓋，進(jìn)氣管位于上端蓋上，并與木質(zhì)擴(kuò)散體通孔或盲孔連通；在木質(zhì)擴(kuò)散體外表面上還設(shè)有緊箍，上端蓋和下端蓋通過螺栓連接固定。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中木質(zhì)擴(kuò)散體為封閉桶形，且桶身和兩端蓋均由若干個(gè)木質(zhì)板條拼接而成；支承體為沿桶身徑向方向安裝的至少3道緊箍，進(jìn)氣管位于其中一端蓋上。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中支承體包括殼體和端蓋，殼體為一端中心設(shè)有進(jìn)氣管的封閉端，另一開口端與端蓋通過法蘭密封連接，在端蓋上設(shè)有出氣管；中心設(shè)有通孔的管狀木質(zhì)擴(kuò)散體安裝在殼體和端蓋內(nèi)，其通孔與進(jìn)氣管連通構(gòu)成原氣室；木質(zhì)擴(kuò)散體的外壁與殼體內(nèi)壁之間構(gòu)成與出氣管連通的集氣室，出氣管通過管道與設(shè)有若干個(gè)小通孔的擴(kuò)散頭連通。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中在原氣室和集氣室上分別設(shè)有氣壓表。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中在木質(zhì)擴(kuò)散體兩端設(shè)有密封墊圈。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置，其中木質(zhì)擴(kuò)散體為橡木，氣源為氧氣。
本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置利用木質(zhì)材料天然的纖維微孔結(jié)構(gòu)，即沿木髓管方向、木材徑向和弦向均具有讓微量氣體通透的性能。顯然，將取材廣泛、便于制作的木質(zhì)材料制成的氣體擴(kuò)散裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)。特別是將其應(yīng)用于葡萄酒陳釀熟化技術(shù)中，能完全摸擬傳統(tǒng)的橡木桶陳釀技術(shù)，連續(xù)、微量地向酒中輸入氧，使其熟化過程中的供氧量與耗氧量維持在一個(gè)均衡適宜的水平，使葡萄酒具有濃郁的芳香和圓潤(rùn)柔合的口感，而且色澤穩(wěn)定，酒的品位大為提高。從而實(shí)現(xiàn)葡萄酒生產(chǎn)的工業(yè)化目的，即不用價(jià)格貴昂的橡木桶，而選用大容量的金屬容器，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理剖面示意圖(管狀木質(zhì)擴(kuò)散體)；圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面示意圖(筒狀木質(zhì)擴(kuò)散體)；圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面示意圖(桶狀木質(zhì)擴(kuò)散體)；圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
由圖1可見，本發(fā)明微量氣體擴(kuò)散裝置第一實(shí)施例包括木質(zhì)擴(kuò)散體1和固定安放木質(zhì)擴(kuò)散體1的支承體；其中支承體包括殼體2和下端蓋3，殼體2為一端設(shè)有進(jìn)氣管4的封閉端，殼壁四周均勻分布若干個(gè)出氣小孔5，另一端為開口端，并通過法蘭與下端蓋3密封連接。中心設(shè)有通孔的管狀木質(zhì)擴(kuò)散體1安裝在殼體2中，且兩端設(shè)有密封墊圈6；其通孔與進(jìn)氣管4連通，在它的外表面上設(shè)有若干個(gè)具有一定深度、并與出氣小孔5對(duì)應(yīng)連通的孔5′。
使用時(shí)，進(jìn)氣管4通過管道與氣源連通，將該裝置直接放在裝有溶液的容器中，氣體進(jìn)入木質(zhì)擴(kuò)散體1內(nèi)后，再向溶液擴(kuò)散。由于這類裝置是在一定的壓力下工作，因而木質(zhì)擴(kuò)散體1的最佳制造方式為具有通孔的管狀體或具有盲孔的筒狀體，一方面將其置于容器內(nèi)與液體接觸可以保證木質(zhì)擴(kuò)散體不產(chǎn)生裂紋，并具有較高的耐壓能力。該裝置安全工作壓力在1.5Mpa以下，最佳工作壓力為0.1～0.8Mpa。另一方面，就木材的微量透氣性而言，如果拋開木材木髓管方向，那么木材徑向的透氣性要遠(yuǎn)大于弦向透氣性，這符合木材本身的結(jié)構(gòu)特征。
圖2為本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中木質(zhì)擴(kuò)散體1為具有盲孔的筒狀體；支承體包括上端蓋8和下端蓋3，進(jìn)氣管4位于上端蓋8上，并與木質(zhì)擴(kuò)散體1中的盲孔連通；通過螺栓將木質(zhì)擴(kuò)散體1連接固定在上端蓋8和下端蓋3之間，木質(zhì)擴(kuò)散體1兩端設(shè)有密封墊圈6，在木質(zhì)擴(kuò)散體1外表面上還設(shè)有緊箍7。使用時(shí)，也是將本發(fā)明的擴(kuò)散裝置置于裝有溶液的容器中，在木質(zhì)擴(kuò)散體1外表面上的緊箍7，是為了增加其抗壓強(qiáng)度。
圖3所示，木質(zhì)擴(kuò)散體1為封閉桶形，且桶身和兩端蓋均由若干個(gè)木質(zhì)板條拼接而成；支承體為沿桶身徑向方向至少安裝3道緊箍7′，進(jìn)氣管4位于其中一端蓋上。這完全是仿造橡木桶的形狀及構(gòu)造而設(shè)計(jì)制作的。因?yàn)閾?jù)分析研究，板條的拼縫之間也可以使微量氧氣滲入桶內(nèi)的葡萄酒中，但是在應(yīng)用中，原理有所不同。因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法中，橡木桶是內(nèi)表面接觸葡萄酒，外表面接觸空氣，氧氣進(jìn)入桶內(nèi)葡萄酒中是由于揮發(fā)而導(dǎo)致桶內(nèi)產(chǎn)生真空。本發(fā)明使用中也是將其置于裝有葡萄酒的容器中，即外表面接觸葡萄酒，內(nèi)表面接觸空氣，氧氣由于在一定壓力條件下通過微量氣體擴(kuò)散裝置向酒中擴(kuò)散。兩者的機(jī)理不同，但產(chǎn)生的效果是一樣的。
圖4為本發(fā)明的第四實(shí)施例，其中支承體包括殼體9和端蓋10，殼體9為一端中心設(shè)有進(jìn)氣管11的封閉端，另一開口端與端蓋10通過法蘭密封連接，在端蓋10上設(shè)有出氣管12；中心設(shè)有通孔的管狀木質(zhì)擴(kuò)散體1安裝在殼體9內(nèi)，其通孔與進(jìn)氣管11連通，而另一端與端蓋10封閉連接，且兩端設(shè)有密封墊圈6，并構(gòu)成原氣室13；木質(zhì)擴(kuò)散體1的外壁與殼體9內(nèi)壁之間構(gòu)成與出氣管12連通的集氣室14，出氣管12通過管道與設(shè)有若干個(gè)小通孔的擴(kuò)散頭15連通。該實(shí)施例在使用中與前述不一樣，它是將該裝置放置在容器的外面，與其連通的擴(kuò)散頭15置于容器內(nèi)的溶液中。
本發(fā)明的微量氣體擴(kuò)散裝置在實(shí)際應(yīng)用中，在與氣源的連接管道上還可加裝穩(wěn)壓調(diào)壓或流量測(cè)量等多種控制和檢測(cè)系統(tǒng)，有效地控制氣體的輸出量。
為了提高木質(zhì)擴(kuò)散體1對(duì)氣體的通透性，可用具有一定濃度的堿或酸對(duì)木材進(jìn)行化學(xué)處理，或用微波、蒸汽等物理方法進(jìn)行處理，改善木材的微孔結(jié)構(gòu)，有效地對(duì)木材的透氣性進(jìn)行選擇控制。
權(quán)利要求
1.一種微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是包括木質(zhì)擴(kuò)散體(1)和固定安放所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)的支承體；所述支承體一端設(shè)有進(jìn)氣管(4、4′、11)，所述進(jìn)氣管(4、4′、11)與氣源連通，所述氣源中的氣體通過所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)向外擴(kuò)散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)為具有通孔的管狀體或具有盲孔的筒狀體；所述支承體包括殼體(2)和下端蓋(3)，所述殼體(2)為一端設(shè)有所述進(jìn)氣管(4)的封閉端，殼壁四周均勻分布若干個(gè)出氣小孔(5)，另一端為開口端，并通過法蘭與所述下端蓋(3)密封連接，所述進(jìn)氣管(4)與所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)的通孔或盲孔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是在所述的管狀或筒狀木質(zhì)擴(kuò)散體(1)的外表面上設(shè)有若干個(gè)具有一定深度、并與所述出氣小孔(5)對(duì)應(yīng)連通的孔(5′)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)為具有通孔的管狀體或具有盲孔的筒狀體；所述支承體包括上端蓋(8)和下端蓋(3)，所述進(jìn)氣管(4)位于所述上端蓋(8)上，并與所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)通孔或盲孔連通；在所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)外表面上還設(shè)有緊箍(7)，所述上端蓋(8)和下端蓋(3)通過螺栓連接固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)為封閉桶形，且桶身和兩端蓋均由若干個(gè)木質(zhì)板條拼接而成；所述支承體為沿桶身徑向方向安裝的至少3道緊箍(7′)，所述進(jìn)氣管(4′)位于其中一端蓋上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是所述支承體包括殼體(9)和端蓋(10)，所述殼體(9)為一端中心設(shè)有進(jìn)氣管(11)的封閉端，另一開口端與所述端蓋(10)通過法蘭密封連接，在所述端蓋(10)上設(shè)有出氣管(12)；中心設(shè)有通孔的所述管狀木質(zhì)擴(kuò)散體(1)安裝在所述殼體(9)和所述端蓋(10)內(nèi)，其通孔與所述進(jìn)氣管(11)連通構(gòu)成原氣室(13)；所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)的外壁與所述殼體(9)內(nèi)壁之間構(gòu)成與所述出氣管(12)連通的集氣室(14)，所述出氣管(12)通過管道與設(shè)有若干個(gè)小通孔的擴(kuò)散頭(15)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是在所述原氣室(13)和集氣室(14)上分別設(shè)有氣壓表(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、4或6所述微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是在所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)兩端設(shè)有密封墊圈(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、4或5所述的微量氣體擴(kuò)散裝置，其特征是所述木質(zhì)擴(kuò)散體(1)為橡木，氣源為氧氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種向容器內(nèi)連續(xù)輸入微量氣體的由木質(zhì)材料制成的擴(kuò)散裝置，廣泛用于葡萄酒陳釀、水處理等系統(tǒng)中。它包括木質(zhì)擴(kuò)散體和安放木質(zhì)擴(kuò)散體的支承體等；木質(zhì)擴(kuò)散體為具有通孔的管狀體或具有盲孔的筒狀體，以及封閉桶形。支承體一端設(shè)有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與氣源連通，氣體進(jìn)入木質(zhì)擴(kuò)散體內(nèi)后，再向外擴(kuò)散。本發(fā)明利用木質(zhì)材料天然的纖維微孔結(jié)構(gòu)，即沿木髓管方向和其徑向，均具有讓微量氣體通透的性能。顯然，由取材廣泛、便于制作的木質(zhì)材料制成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)。特別是將其應(yīng)用于葡萄酒陳釀熟化技術(shù)中，能完全摸擬傳統(tǒng)的橡木桶陳釀技術(shù)。從而實(shí)現(xiàn)葡萄酒生產(chǎn)的工業(yè)化目的，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B01F13/00GK1973975SQ200610090769
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月25日
發(fā)明者馬榮昌 申請(qǐng)人:馬榮昌