Сатуратор Советский патент 1992 года по МПК A23L2/00 A23L2/26 

ел

С

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для приготовления и порционной выдачи газированных напитков. Сатуратор содержит насос-дозатор с дозирующей и перепускной полостями и поршнем, смесительную камеру с форсункой, силовой привод с рабочим органом, жестко связанным с поршнем насоса-дозатора и образующим две полости, водо- и газоподводящие трубопроводы и систему распределительных клапанов. Новым в сатураторе является насос, соединение полостей силового привода через соленоидные клапаны с нагнетательным трубопроводом насоса и атмосферой. Силовой привод с рабочим органом выполнен в виде цилиндра с поршнем, а на нагнетательном трубопроводе установлен аккумулятор с датчиками давления, включенными в цепь управления работой насоса. 2 з.п.ф-лы. 2 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для приготовления и порционной выдачи газированных напитков.

Известны устройства для приготовления и порционной выдачи газированной воды, содержащие насос-дозатор с дозирующей и перепускной полостями и поршнем, смесительную камеру с форсункой и систему распределительных клапанов. Указан- ные устройства просты по конструкции, потребляют незначительное количество электроэнергии, так как функционируют за счет энергии сжатого диоксида углерода и водопроводной воды.

Однако аппараты данного типа отличаются низким коэффициентом использования газа (до 50% потребляемого газа

сбрасывается в атмосферу и не входит в состав газированного напитка), а газируемая жидкость должна подводиться к аппарату под избыточным давлением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для приготовления и порционной выдачи газированной воды, содержащее насос-дозатор с дозирующей и перепускной полостями и поршнем, смесительную камеру с форсункой, силовую газовую камеру, водо- и газоподводящие трубопроводы и систему распределительных клапанов. В данном устройстве более эффективно используется диоксид углерода и тем самым существенно увеличивается коэффициент использования газа.

Недостатки прототипа заключаются в следующем.

2

О

о

со

Работу по выдаче газированного напитка и перемещению поршня насоса-дозатра и мембраны в крайнее нижнее положение осуществляет жидкость, поступающая в аппарат под избыточным давлением Рь. При понижении входного давления воды производительность устройства снижается, и при падении давления до некоторого значения Pbmin устройство теряет работоспособность, т.е. колебания входного давления воды снижают надежность работы устройства.

Приготовление газированного напитка из жиДкости, находящейся в открытой емкости, невозможно. Это снижает ассортимент приготавливаемых напитков.

В прототипе имеется газоподводящий трубопровод высокого давления, что предъявляет к конструкции устройства повышенные требования в части соединений коммуникаций, прочности элементов.

В полости силовой газовой камеры подводится газ под низким и высоким давлением, значения давления газа взаимосвязаны, поэтому колебание или изменение одного из значений давления газа нарушит работоспособность устройств. По этой же причине нельзя регулировать степень насыщения напитка диоксидом углерода путем изменения рабочего давления газа Рг в смесительной камере.

Непременным условием нормальной работы данного устройства является то, что отработанный и поступивший из силовой подмембранной полости диоксид углерода должен полностью раствориться в газируемой жидкости при приготовлении порции газированной воды. Это зависит от объема газируемой жидкости, температуры жидкости и других ее физических свойств. Поэтому для конструкции аппарата с определенными геометрическими размерами изменение любого из указанных параметров может привести к нарушению работоспо собности. Это снижает надежность работы устройства и ассортимент приготавливаемых напитков.

Усилие на штоке мембраны не постоянно, следовательно, не постоянен и напор на смесительном органе (форсунке). Усилие изменяется по мере движения мембраны, так как на определенном участке перемещения начинает оказывать влияние усилие растяжения мембраны, что приводит к снижению интенсивности процесса сатурации и нестабильности работы смесительного органа.

Цель изобретения - повышение надежности в работе и расширение ассортимента приготавливаемых напитков.

Указанная цель достигается тем, что в сатураторе, содержащем насос-дозатор с дозирующей и перепускной полостями и поршнем, смесительную камеру с форсункой, силовой привод в виде камеры с рабочим органом, разделяющим камеру на две полости и жестко связанным с поршнем насоса-дозатора, водо- и газоподводящие тру- бопроводы и систему управления с

0 распределительными клапанами, сатуратор дополнительно снабжен насосом, а полости силового привода выполнены сообщающимися посредством соленоидных клапанов с нагнетательным Ypy6onpOBOAOM насоса и

5 атмосферой. Кроме того, в сатураторе силовой привод с рабочим органом выполнен в виде цилиндра с поршнем, а на нагнетательном трубопроводе насоса установлен аккумулятор с датчиком давления, включенными

0 в систему управления.

На фиг.1, 2 приведена принципиальная схема сатуратора.

Сатуратор содержит насос-дозатор 1, внутренняя полость которого разделена по5 движным поршнем 2 на дозирующую 3 и перепускную 4 полости, смесительную камеру 5 с форсункой 6 в верхней ее части, силовой привод 7 с рабочим органом 8, жестко связанный штоком 9 с поршнем 2. До0 зирующая полость 3 насоса-дозатора 1 через обратные клапаны 10 и 11 сообщается с входным каналом форсунки 6 с источником 12 газируемой жидкости, а перепускная полость 4 через соленоидные клапаны 13 и

5 14 - со смесительной камерой 5 и сливным трубопроводом 15.

Сатуратор содержит также насос 16 (водяной или воздушный) с нагнетательным трубопроводом 17, соединенным через со0 леноидные клапаны 18 и 19 с полостями 20 и 21 силового привода 7. В свою очередь, полости 20 и 21 привода 7 сообщаются через соленоидные клапаны 22 и 23 трубопро- аодом 24 с атмосферой. Смесительная

5 камера 5 соединена с источником 25 диоксида углерода, а рабочий орган 8 силового привода 7 имеет шток 26, воздействующий на микропереключатели 27 и 28.

Силовои привод 7 с рабочим органом 8

0 выполнен в виде цилиндра с поршнем, а на нагнетательном трубопроводе 15 установлен аккумулятор 29.

Сатуратор работает следующим образом.

5Исходным положением является крайнее верхнее положение поршня 4 и рабочего органа 8, в перепускной полости 4 находится готовая к выдаче порция газированного налитка. По сигналу потребителя открываются соленоидные клапаны 14. 18,

23 и включается в работу насос 16. Газированный напиток из подпоршневой полости 4 по сливному трубопроводу 15 выдается потребителю, а насос 16 по трубопроводу 17 через соленоидный клапан 18 нагнетает в полость 20 силового привода 7 рабочую среду (воздух или жидкость). Рабочий орган 8 и, соответственно, поршень 2 насоса-дозатора 1 перемещаются вниз, при этом доза напитка вытесняется потребителю из пере- пускной полости 4, а из полости 21 силового привода 7 рабочая среда через открытый соленоидный клапан 23 и трубопровод сбрасывается в атмосферу (или емкость для рабочей жидкости). Одновременно с этим в дозирующую полость 3 насоса-дозатора 1 через обратный клапан 11 из емкости 12 подсасывается жидкость для приготовления газированного напитка. По достижении рабочим органом 8 и поршнем 2 крайнего нижнего положения шток 26 воздействует на нижний микропереключатель 27, который подает сигнал на закрытие соленоидных клапанов 14,18,23 и открытие клапанов 13, 19, 22. При этом перепускная полость 4 сообщается со смесительной камерой 5 и давление в ней устанавливается равным рабочему давлению газа в смесительной камере. Насосом 16 рабочая среда через открытый клапан 19 нагнетается в полость

21силового привода 7, перемещая рабочий орган 8 и поршень 2 в верхнее положение. Рабочая среда из полости 20 через клапан

22и трубопровод 24 сбрасывается в атмосферу (или емкость), а из дозирующей поло- сти 3 газируемая жидкость через обратный клапан 10 и форсунку 6 нагнетается в смесительную камеру 5, где и происходит приготовление газированного напитка (насыщение жидкости диоксидом углерода). Напиток из смесительной камеры 5 через открытый соленоидный клапан 13 перетекает в перепускную полость 4,где и накапливается. По достижении рабочим органом 8 и поршнем 2 крайнего верхнего положения шток 26 воздействует на верхний микропереключатель 28, который подает сигнал на

закрытие соленоидных клапанов 13,19,22 и отключение насоса 16. Сатуратор пришел в исходное состояние.

Если на нагнетательном трубопроводе 17 установлен аккумулятор 29, управление работой насоса осуществляется автономно с помощью датчиков давления. Это уменьшает частоту включения насоса 16, так как насос будет включаться только для подпитки рабочей среды в аккумулятор.

Сатуратор имеет высокую надежность в работе, так как его работоспособность не зависит от величины входного давления воды и от физических свойств газируемой жидкости, кроме того, снижается частота включения насоса.

Сатуратор может приготавливать газированные напитки широкого ассортимента.

Формула изобретения

(риг 4

Фиг 2