[发明专利]用于混和气体和饮料的碳酸化管道及碳酸化过程

说明书

一种用于混和气体和饮料的碳酸化管道(1)。碳酸化管道(1)包括管状结构(12)，其包绕压缩结构(13)，压缩结构(13)沿纵向定位在管状结构(12)内部，并且设定用于饮料沿着碳酸化管道(1)流动的通道(14)。压缩结构(13)包括沿着碳酸化管道(1)顺序地限定会聚路径(8)、混合路径(19)以及减速路径(20)的外直径(P,C,G)，其中在会聚路径(8)中，碳酸化管道(1)包括用于气体注入通道(14)中的气体入口部分(9)，并且管状结构(12)限定了建立碳酸化管道(1)混合直径(F)的倒圆锥形突起(10)。

技术领域

本发明涉及碳酸化管道和碳酸化过程。具体而言，本发明涉及增大饮料中的气体溶解性的碳酸化管道和过程。

背景技术

在现有技术中已知的碳酸化过程和管道中，不可避免的是保持碳酸化罐中的压力稳定，以便维持饮料中的CO₂体积恒定。

这是由于以下事实而发生：在现有技术中已知的过程和管道中，变量(i)饮料温度、(ii)饮料流率、(iii)碳酸化管道气体入口部分中的CO₂流率，以及(iv)碳酸化管道结构构造全部相互关联，以便实现针对饮料中的CO₂体积的均匀值。

在本发明中提出的碳酸化过程中，在饮料进入碳酸化罐并且罐内部的压力开始增大(考虑罐输出中的阀被闭合)时，此类压力增大通过控制调节阀的开启百分比而管理(控制地闭合)碳酸化管道中的CO₂流率来控制。

另一方面，在提出的过程中，如果罐中的压力降低，则此类压力下降将通过增大碳酸化罐中的CO₂流率来控制。

换句话说，如果罐中的压力增大，则调节阀闭合(文丘里阀中的CO₂流率减少)。在现有技术中已知的常规过程中，在罐中的压力增大时，CO₂排出(放出)至大气。

在本过程中，没有CO₂排出，罐中的所有压力变化通过管理碳酸化管道和碳酸化罐中的CO₂流率来立即地补偿。

此外，关于其提出的碳酸化管道在邻近于气体入口部分的区域中利用了倒圆锥形(turbilionating)突起，从而在饮料与CO₂之间提供高效的湍流。

现有技术中已知的管道利用高压泵来为CO₂和饮料混合(混和)产生高压区域。此外，这些管道提供碳酸化过程，其需要若干步骤来实现期望的CO₂体积，这导致非常搅拌的饮料(搅动的)，从而使饮料填充过程变得低效。

此外，现有技术中已知的碳酸化管道减少了管道的面积，像瓶颈。在本发明中，管道的面积通过将不锈钢固体本体添加在管道中来减少，这增大了饮料与气体之间的接触面积。

如果饮料流率保持恒定并且碳酸化管道的面积减少，则饮料速度在其穿过减少的面积时增大。因此，如果动能增大，则由压力值确定的能量显著地减少。

该压力下降在本发明中提出的碳酸化管道的减少的面积中生成真空。该原理用于提出的碳酸化管道中，以将CO₂引入管道中。

尽管该压力下降有利于气体与饮料之间的混合，但为了改进此类混合并且确保过程中的高效率，关于其提出的碳酸化管道进一步在管道的减少的面积中使用倒圆锥形突起。

提出的碳酸化管道的主要优点之一在于如下事实：碳酸化管道入口和出口之间的压力差在10％至20％的范围内。这意味着，2.0kg/cm²的管道入口中的压力将在管道出口部分中仅降低到1.6kg/cm²(最大降低)至1.8kg/cm²(最小降低)。在现有技术中已知的常规管道中，该压力差可达到50％。