Емкости и способы выдачи доз жидкого концентрата, и жидкие концентраты длительного хранения
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к упакованному продукту в емкости, имеющему множество доз жидкого концентрата, и способу получения смеси с использованием дозированной выдачи жидкого концентрата из емкости с использованием одного или нескольких необходимых свойств и признаков, включая практически постоянную выдачу в некотором диапазоне сил надавливания, практически постоянную выдачу при одной силе надавливания, которая не зависит существенно от количества жидкого концентрата в емкости, практически не подтекающее выпускное отверстие, получение струи, дающей минимальное разбрызгивание, когда жидкий концентрат ударяется в заданную жидкость, и струи, которая в максимальной степени содействует перемешиванию жидкого концентрата с заданной жидкостью для получения в целом однородной смеси без использования дополнительных приспособлений или взбалтывания. Также раскрываются жидкие концентраты напитков, которые могут разливаться холодными при упаковке, и при этом имеют срок по меньшей мере двенадцать месяцев при обычных температурах хранения. В концентратах может использоваться сочетание низкого уровня рН и высокого содержания спирта, в частности уровня рН, не превышающего 3,5, и содержания спирта, превышающего 5 вес.%. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 20 ил., 29 табл.
Реферат
В настоящей заявке испрашивается приоритет по заявкам: US 61/241,584, поданной 11 сентября 2009 г., US 61/320,155, поданной 1 апреля 2010 г., US 61/320,218, поданной 1 апреля 2010 г., и US 61/374,178, поданной 16 августа 2010 г., полное содержание которых вводится здесь ссылкой.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
В настоящей заявке раскрываются емкости и способы дозированной выдачи жидкости и, в частности, емкости и способы выдачи доз жидкого концентрата, а также жидкий концентрат для использования в таких емкостях или отдельно от них.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Жидкие концентраты могут использоваться для уменьшения размеров упаковки, необходимой для обеспечения требуемого количества конечного продукта. Однако жидкие концентраты могут содержать концентрированные красители, так чтобы после перемешивания готовый продукт имел нужный цвет. Эти красители могут пачкать поверхности, такие как одежда, кожа и т.п., если они попадают на эти поверхности. Таким образом, емкость с концентрированной жидкостью будет неприемлемой, если при пользовании такой емкостью жидкий концентрат будет капать или будет подаваться из упаковки иным неконтролируемым образом. В некоторых емкостях жидкость подается из отверстия, когда пользователь сдавливает емкость. Когда такие емкости используются для хранения жидких концентратов, возникают по меньшей мере две проблемы. Во-первых, вышеуказанная проблема пятен: если концентрированную жидкость подавать из первого сосуда во второй сосуд, в котором уже имеется жидкость, то происходит расплескивание, когда струя концентрированной жидкости ударяется в жидкость во втором сосуде. Этот расплескивающийся материал может пачкать окружающие поверхности, а также одежду и кожу пользователя. Кроме того, в отличие от использования упаковок, таких как бутылочка кетчупа или горчицы, из которых можно выдавливать их содержимое и оценивать визуально количество выжимаемого содержимого, при подаче жидкого концентрата из упаковки в другую жидкость пользователю трудно оценить, как много концентрата уже выдано, чтобы получить необходимую конечную смесь. Еще одна проблема может возникать, когда уровень концентрированной жидкости, остающейся в упаковке, снижается после нескольких использований. В этой ситуации количество концентрированной жидкости, выдавливаемой при использовании одного и того же усилия выдавливания, может существенно изменяться при изменении уровня жидкого концентрата внутри упаковки.
Жидкости, включая концентрированные жидкости, могут быть также подвержены порче различными микробами, в особенности, если эти жидкости помещают в емкости, предназначенные для длительного хранения. Известные способы снижения вероятности порчи продукта и увеличения срока хранения упакованного продукта включают применение в различных сочетаниях тепла, давления, излучения, ультразвука, охлаждения, натуральных и искусственных противомикробных и консервирующих композиций и т.п. Любой полезный противомикробный процесс или противомикробная композиция может воздействовать на конкретные агенты, вызывающие порчу продукта, и при этом их воздействие на сам продукт минимально. В известных способах обычно используются в различных комбинациях консервирующие средства и пастеризация. В настоящее время наметилась тенденция к снижению количества консервирующих агентов, добавляемых в пищевые продукты. Пастеризация усложняет и удорожает производственный процесс, что связано с использованием энергии для нагрева композиций до температуры пастеризации.
Известно несколько попыток использовать кислотные средства, поскольку низкий уровень рН обеспечивает противомикробное действие. Тем не менее, для многих напитков трудно найти приемлемый баланс между высокой кислотностью для обеспечения требуемого противомикробного действия и оптимальной кислотностью, которая необходима для обеспечения вкуса напитка и стабильности состава. См., например, патент US 6703056, выданный Mehansho. Некоторые решения включали обеспечение баланса между уровнем рН и содержанием спирта, как это раскрывается в патенте JP 2000295976, выданном Nakamura. В этом документе раскрываются противомикробные композиции для кислых напитков, содержащих этиловый спирт. Однако композиции Nakamura также включают эмульгаторы и пропиленгликоль. В указанном документе раскрываются композиции кислых напитков, которые подавляют кристаллизацию сложного эфира жирной кислоты сахарозы. В этом документа не раскрываются композиции с уровнем рН ниже 3,5, и в нем ничего не говорится о концентратах с длительным сроком хранения для кислых напитков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предлагаются емкости и способы дозированной выдачи жидкого концентрата с использованием одного или нескольких необходимых свойств, включая: практически постоянную выдачу в некотором диапазоне сил надавливания; практически постоянную выдачу при одной силе надавливания, не зависящую существенно от количества жидкого концентрата в емкости; выпускное отверстие, которое практически не дает брызг и не подтекает; струю, дающую минимальное разбрызгивание, когда жидкий концентрат ударяется в заданную жидкость; и струю, которая содействует перемешиванию жидкого концентрата с заданной жидкостью для получения в целом однородной смеси без использования дополнительных приспособлений или взбалтывания. Емкость, раскрытая в настоящей заявке, содержит корпус с шарнирно прикрепленной крышкой, имеющей прикрепленное к ней выпускное горлышко. Емкость содержит выпускной тракт для потока текучей среды, поперек которого расположена форсунка для выдачи из емкости струи жидкого концентрата, имеющего одно или несколько требуемых свойств. Емкость дает возможность пользователю иметь сравнительно небольшую упаковку с жидким концентратом, который может выдаваться многократно небольшими дозами в гораздо большее количество жидкости, например воды, для приготовления напитка.
В одном из вариантов упакованный жидкий концентрат напитка содержит емкость с крышкой, в которой может помещаться много доз жидкого концентрата напитка. В этом варианте емкость с крышкой представляет собой корпус, закрывающуюся крышку и форсунку. Корпус емкости имеет закрытый нижний конец и верхний конец, имеющий выступ, который суживается в горлышко с выпускным отверстием. Между верхним и нижним концами проходит боковая предпочтительно упругая стенка, формирующая внутренний объем корпуса емкости, в который имеется доступ через выпускное отверстие. Боковая стенка обладает упругостью, так что ее можно сдавливать (сжимать) для выталкивания жидкого концентрата напитка через выпускное отверстие горлышка. Кроме того, боковая стенка может дополнительно содержать указательную зону, которая представляет собой углубление. Такая зона (если она используется) предпочтительно расположена ближе к выступу, чем к нижнему концу корпуса емкости. Она обеспечивает осязательную индикацию места приложения силы надавливания на боковую стенку для выталкивания жидкого концентрата напитка из внутреннего объема корпуса емкости и далее через выпускное отверстие горлышка, в результате чего улучшается равномерность подачи концентрата. Закрывающаяся крышка содержит основание, которое может быть прикреплено к горлышку корпуса емкости. Основание содержит горлышко с выпускным отверстием, совпадающим с выпускным отверстием горлышка корпуса емкости, так что жидкий концентрат напитка выходит из внутреннего объема корпуса емкости через выпускное отверстие горлышка основания. Крышка также содержит закрывающую часть, которая прикреплена к основанию с помощью шарнира и обеспечивает закрытие выпускного отверстия горлышка основания.
В другом варианте упакованный жидкий концентрат напитка содержит емкость с крышкой, состоящую из корпуса емкости, закрывающейся крышки и форсунки, причем в емкости может помещаться много доз жидкого концентрата напитка. Корпус емкости имеет внутренний объем для хранения там жидкого концентрата. Внутренний объем формируется боковой стенкой, проходящей между закрытым первым концом и по меньшей мере частично открытым вторым концом. Боковая стенка содержит по меньшей мере одну гибкую часть, которая может отклоняться при надавливании для выталкивания жидкого концентрата из внутреннего объема корпуса емкости и далее через по меньшей мере частично открытый второй конец Боковая стенка также может иметь дополнительно область захвата, утопленную относительно прилегающих частей боковой стенки и расположенную ближе ко второму концу, чем к первому концу, для указания того, что сдавливающая сила должна прикладываться ближе ко второму концу, чем к первому концу. Закрывающаяся крышка прикреплена к по меньшей мере частично открытому второму концу корпуса емкости и содержит основание и закрывающую часть, прикрепленную к основанию с возможность поворота относительно него. Основание имеет отходящее наружу горлышко с выпускным отверстием. Горлышко сообщается с внутренним объемом корпуса емкости для формирования тракта для потока текучей среды между внутренним объемом емкости и выпускным отверстием, так что давление, выталкивающее жидкий концентрат напитка из внутреннего объема корпуса емкости, выталкивает его через выпускное отверстие горлышка. Форсунка расположена в выпускном тракте и имеет отверстие (просвет), предназначенное для формирования струи жидкого концентрата, имеющего показатель рабочей характеристики жидкого концентрата меньше 4, при воздействии на эластичную часть боковой стенки силы, создающей массовый расход от примерно 1,0 г/сек до примерно 1,5 г/сек.
В настоящем изобретении также предлагается способ получения смеси, используя струю жидкого концентрата из емкости. Способ начинается приложением давления к гибкой части боковой стенки емкости, в которой может помещаться для хранения много доз жидкого концентрата. Емкость содержит также выпускное отверстие с форсункой, расположенной поперек отверстия. В форсунке имеется отверстие (просвет). Затем из емкости через форсунку подают струю жидкого концентрата с массовым расходом в диапазоне от 1,0 г/сек до 3,0 г/сек или от 1,0 г/сек до 1,5 г/сек. После этого осуществляется воздействие струей на заданную жидкость внутри заданного сосуда так, что при воздействии не вытесняется заметное количество текучей среды из заданного сосуда. Затем осуществляется перемешивание заданной жидкости с жидким концентратом посредством струи с получением в целом однородной смеси. Давление, которое необходимо для получения требуемого истекающего потока, может зависеть от вязкости текучей среды. Вязкость жидкого концентрата внутри емкости может быть меньше, чем примерно 75 сП, или меньше, чем примерно 500 сП, и предпочтительно находится в диапазоне от примерно 1 сП до примерно 25 сП.
В настоящем изобретении предлагаются композиции жидких концентратов напитков и способы их получения, которые могут быть упакованы способом холодного розлива для обеспечения срока хранения по меньшей мере двенадцать месяцев при обычных температурах хранения, причем эти композиции подходят для независимого использования, или же могут использоваться вместе с емкостями, раскрытыми в настоящей заявке. Указанный срок хранения может быть получен за счет сочетания низкого уровня рН и высокого содержания спирта для обеспечения стабильности ингредиентов, которые сами по себе не являются стабильными. Таким образом, может быть получен концентрат кислого напитка, который имеет срок хранения при обычных температурах по меньшей мере двенадцать месяцев, и не требует использования пастеризации или добавления консервирующих веществ.
В одном из вариантов уровень рН концентрата может быть меньше, чем примерно 3 или 3,5, и содержание спирта может быть по меньшей мере 1 вес.%. В некоторых вариантах композиции и способы их получения могут содержать концентрат напитка для холодного розлива, в котором используется сочетание низкого уровня рН (ниже, чем примерно 3) и спирта (предпочтительно от примерно 5 вес.% до примерно 35 вес.%). В концентрат могут быть добавлены различные сочетания солей (таких как электролиты) в количестве от примерно 0,01 вес.% до примерно 35 вес.%. Такие соли могут снижать активность воды в композициях для улучшения противомикробного действия. В результате может быть получена композиция жидкого концентрата напитка, которая: может храниться по меньшей мере в течение 12 месяцев; может иметь степень концентрации 75 раз или более, предпочтительно до 100 раз, то есть, концентрат составляет 1/100 готового напитка); и может иметь активность воды в диапазоне от примерно 0,6 до примерно 1,0, предпочтительно в диапазоне от примерно 0,75 до примерно 1,0.
Концентраты по настоящему изобретению могут содержать любое сочетание добавок или ингредиентов, таких как вода, ароматизаторы, питательные добавки, красители, подсластители, соли, буферы, камеди, кофеин, стабилизирующие добавки и т.п.Могут вводиться дополнительные консервирующие вещества, такие как сорбат или бензоат, однако они необязательны для обеспечения необходимого срока хранения. Степень концентрации концентрата может быть от примерно 25 раз до примерно 500 раз, от примерно 75 раз до примерно 160 раз, или от примерно 40 раз до примерно 500 раз, и уровень рН концентрата может быть от примерно 1,4 до примерно 3,0 или 3,5. Уровень рН может быть установлен с использованием пищевой кислоты, такой как адипиновая кислота, лимонная кислота, яблочная кислота, фумаровая кислота, виннокаменная кислота, ортофосфорная кислота, молочная кислота или любая другая пищевая органическая или неорганическая кислота. Кислоту выбирают в зависимости от необходимого уровня рН концентрата и желаемого вкуса разбавленного продукта, готового к употреблению. Для регулирования уровня рН концентрата также могут использоваться буферные растворы, такие как сопряженные основания любой кислоты, например цитрат натрия, цитрат калия, ацетаты и фосфаты. Концентраты могут содержать буфер с весовым отношением кислота/буфер примерно 1:1 или более, например, от 1:1 до 4000:1, предпочтительно от примерно 1:1 до примерно 40:1 и более предпочтительно от примерно 7:1 до примерно 15:1. Напиток, пригодный для питья, может быть разбавленным концентратом, объемное содержание спирта в котором может быть меньше, чем примерно 0,5%.
Способы изготовления концентратов могут включать: обеспечение воды и добавок; обеспечение спирта в количестве по меньшей мере 5 вес.%; регулирование уровня рН, чтобы он был меньше, чем примерно 3 и предпочтительно был равен примерно 2,5 или меньше. Как это уже указывалось, добавками могут быть ароматизаторы, питательные добавки, подсластители, соли, буферы, камеди и стабилизирующие агенты. Концентраты могут быть упакованы в герметичную емкость без использования пастеризации. Способ изготовления концентрата может включать: обеспечение заданного количества воды; обеспечение цитрата калия; обеспечение подсластителя; обеспечение кислот в количестве, необходимом для получения уровня рН, не превышающего примерно 3; обеспечение красителя; обеспечение по меньшей мере 5 вес.% спирта; и обеспечение ароматизатора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 - вид в перспективе емкости с крышкой в закрытом положении.
Фигура 2 - схематический вид в перспективе емкости, показанной на фигуре 1, которую сдавливают для подачи из нее струи жидкости в сосуд, в котором имеется вторая жидкость.
Фигура 3 - увеличенный вид сверху в плане горлышка и форсунки крышки, показанной на фигуре 1.
Фигура 4 - увеличенный вид сверху в плане горлышка и форсунки крышки, показанной на фигуре 1.
Фигура 5 - вид в перспективе другого варианта емкости с крышкой в закрытом положении.
Фигура 6 - вид в перспективе другого варианта емкости с крышкой в закрытом положении.
Фигура 7 - вид снизу в перспективе, иллюстрирующий результаты испытаний на способность смешивания для испытываемых форсунок (показаны стаканы с разными уровнями смеси).
Фигура 8 - вид сверху в плане, иллюстрирующий результаты испытаний на разбрызгивание при ударе струи для испытываемой форсунки (показан кофейный фильтр с отметками брызг на нем).
Фигура 9 - вид сверху в плане, иллюстрирующий результаты испытаний на разбрызгивание при ударе струи для испытываемой форсунки (показан кофейный фильтр с отметками брызг на нем).
Фигура 10 - вид сверху в плане, иллюстрирующий результаты испытаний на разбрызгивание при ударе струи для испытываемой форсунки (показан кофейный фильтр с отметками брызг на нем).
Фигура 11 - вид сверху в плане, иллюстрирующий результаты испытаний на разбрызгивание при ударе струи для испытываемой форсунки (показан кофейный фильтр с отметками брызг на нем).
Фигура 12 - вид сверху в плане, иллюстрирующий результаты испытаний на разбрызгивание при ударе струи для испытываемой форсунки (показан кофейный фильтр с отметками брызг на нем).
Фигура 13 - вид сверху в плане, иллюстрирующий результаты испытаний на разбрызгивание при ударе струи для испытываемой форсунки (показан кофейный фильтр с отметками брызг на нем).
Фигура 14 - вид сверху в плане, иллюстрирующий результаты испытаний на разбрызгивание при ударе струи для испытываемой форсунки (показан кофейный фильтр с отметками брызг на нем).
Фигура 15 - графическое представление показателя способности смешивания и показателя разбрызгивания при ударе струи для испытываемых форсунок.
Фигура 16 - графическое представление разницы массового расхода для слабого и сильного сдавливания для испытываемых форсунок.
Фигура 17 - графическое представление разницы величины момент-секунда для слабого и сильного надавливания для испытываемых форсунок.
Фигура 18 - графическое представление максимальной разницы между двумя точками полученных данных для линейности потока для испытываемых форсунок.
Фигура 19 - вид в перспективе разобранной емкости в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
Фигура 20 - вид в перспективе нижней части крышки, показанной на фигуре 19.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для выдачи жидкого концентрата нужным образом предлагается емкость 10 и соответствующие способы. Свойства выдачи нужным образом включают, например: практически постоянную выдачу в некотором диапазоне сил надавливания; практически постоянную выдачу при одной силе надавливания, не зависящую существенно от количества жидкого концентрата в емкости; выпускное отверстие, которое практически не дает брызг и не подтекает; струю с минимальным разбрызгиванием, когда жидкий концентрат поступает в другую жидкость; и струю, которая содействует перемешиванию жидкого концентрата с другой жидкостью.
Емкости 10 присущи некоторые или все из вышеуказанных свойств при дозированной подаче струи жидкого концентрата в заданный сосуд, в котором имеется заданная жидкость. Вышеописанная емкость 10 обеспечивает подачу жидкого концентрата таким образом, чтобы он поступал в заданную жидкость без существенного расплескивания и разбрызгивания, и при этом создается достаточная турбулентность или достаточное перемешивание внутри заданного сосуда жидкого концентрата и заданной жидкости для формирования в целом однородной конечной смеси без использования дополнительных приспособлений или взбалтывания.
На фигурах 1-6 показаны варианты емкости 10, обладающей по меньшей мере некоторыми, и предпочтительно всеми, из вышеуказанных свойств. Емкость имеет закрытый первый конец 12 и по меньшей мере частично открытый второй конец 14, выполненный с возможностью прикрепления к нему крышки 16. Первый и второй концы 12, 14 соединены боковой стенкой 18, имеющей в целом трубчатую форму, которая может иметь любое подходящее поперечное сечение, включая многоугольную или криволинейную форму, или их сочетания, причем стенка формирует внутренний объем емкости. В предпочтительном варианте емкость 10 имеет такие размеры, которые позволяют разместить в ней много доз (порций) жидкого концентрата 20. В одном из вариантов объем дозы жидкого концентрата 20 равен примерно 2 см3 на 240 см3 напитка, и емкость 10 рассчитана на примерно 60 см3 жидкого концентрата 20. В другом варианте емкость 10 может содержать примерно 48 см3 жидкого концентрата 20.
Варианты формы емкости 10 иллюстрируются на фигурах 1, 3 и 4. Как показано на фигурах 1 и 5, емкость 10 имеет первый конец 12, который служит в качестве основания, на котором может стоять емкость 10. Боковая стенка 18 проходит в целом вверх от основания до второго конца 14. Как уже указывалось, крышка 16 прикрепляется ко второму концу 14 с помощью любого подходящего средства, включая, например, резьбовое соединение с горлышком, соединение с фиксацией защелкиванием, клеевое соединение, ультразвуковую сварку и т.п.В предпочтительном варианте второй конец 14 включает обращенный вверх выступ, который суживается с формированием горлышка, обеспечивающего соединение с крышкой 16 с фиксацией защелкиванием. В одном из вариантов, представленном на фигуре 1, емкость 10 может иметь в целом яйцеобразную форму, в которой передняя и задняя поверхности 21 выгибаются наружу, обеспечивая эргономическое решение формы емкости. В другом варианте, представленном на фигуре 6, боковая стенка содержит переднюю и заднюю поверхности 23, которые имеют в целом каплевидную форму, так что емкость 10 имеет вытянутое поперечное сечение.
В альтернативном варианте, представленном на фигуре 5, емкость 10 может быть выполнена таким образом, что она устанавливается на крышку 16, прикрепленную ко второму концу 14. В этом варианте крышка 16 имеет в целом плоскую верхнюю поверхность, так что емкость 10 может устойчиво стоять на крышке 16. Кроме того, поскольку первый конец 12 не должен в этом случае служить основанием для емкости 10, то боковая стенка 18 может суживаться, по мере того как она переходит от второго конца 14 к первому концу 12 для формирования узкого первого конца 12, как это показано на фигуре 5. Боковая стенка 18 может также содержать заглубленную часть 25, которая может сопрягаться с боковой стенкой 18 на виде спереди и иметь инвертированную каплевидную форму, как показано на фигуре 5. Кроме того, как показано на фигурах 5 и 6, боковая стенка 18 может также иметь углубление 22, служащее в качестве площадки для захвата. В одном из вариантов углубление 22 расположено по горизонтали по центру боковой поверхности 18 емкости 10. Предпочтительно углубление 22 располагают ближе ко второму концу 14 емкости 10. Такое расположение углубления 22 является предпочтительным, поскольку по мере расходования жидкого концентрата 20 из емкости 10 свободное пространство в ней заполняется воздухом. Жидкий концентрат 20 подается более равномерно, если сила давления приложена к тем местам емкости 10, в которых имеется жидкий концентрат 20, а не в тех местах, где находится воздушный пузырь. При подаче жидкого концентрата 20 емкость 10 переворачивают, так чтобы второй конец 14 с крышкой 16 был ниже первого конца 12, чтобы в процессе дозированной подачи жидкого концентрата первый конец 12 содержал воздух, находящийся в емкости 10. В таком варианте углубление 22 может служить в качестве указателя для пальца пользователя, выдавливающего жидкий концентрат 20 из емкости 10. Как показано на фигурах, углубление 22 может иметь в целом круглую форму, однако возможны и другие формы, такие как многоугольная, криволинейная или их сочетания.
На фигурах 1-6 иллюстрируются различные варианты крышки 16. В этих вариантах крышка 16 представляет собой откидывающуюся верхнюю часть с основанием 24 и закрывающую часть 26. В нижней части основания 24 сформирован проем, который соединяется со вторым концом 14 емкости 10 и сообщается с внутренним объемом емкости 10. Верхняя поверхность 28 основания 24 содержит горлышко 30, формирующее выпускное отверстие 31, открывающееся наружу. Горлышко 30 продолжает проем, сформированный в нижней части основания 24, для обеспечения выходного или выпускного тракта для потока жидкого концентрата 20, имеющегося внутри емкости 10.
В одном из аспектов горлышко 30 содержит расположенную внутри него форсунку 32, размещенную поперек выпускного тракта, которая обеспечивает ограничение потока жидкости из емкости 10 для формирования струи 34 жидкого концентрата 20. На фигурах 3 и 4 иллюстрируются варианты форм форсунки 32 для использования в емкости 10. Как показано на фигуре 3, форсунка 32 представляет собой в целом плоскую пластину 36, имеющую сквозное отверстие, сквозной канал или проход 38. Сквозной канал 38 может иметь прямые кромки или суживающиеся стенки. В альтернативном варианте, представленном на фигуре 4, форсунка 32 представляет собой в целом плоскую гибкую пластину 40, которая может быть выполнена из силикона или из аналогичного материала и в которой имеются прорези 42, предпочтительно две пересекающиеся прорези 42, формирующие четыре створки 44, имеющие в целом треугольную форму. При таком устройстве, когда емкость 10 сдавливают, например, путем нажатия на боковую стенку в месте углубления 22, жидкий концентрат 20 выталкивается к форсунке 32, створки 44 которой отходят наружу, обеспечивая проход потока жидкого концентрата 20. Струя 34 жидкого концентрата, формируемая форсункой 32, ударяет с силой, определяемой скоростью и массовым расходом струи, в заданную жидкость 43 в заданном сосуде 45 для создания турбулентности в заданной жидкости 43 и формирования практически однородно перемешанного конечного продукта без использования каких-либо приспособлений или встряхивания.
Закрывающая часть 26 крышки 16 имеет в целом куполообразную форму и предназначена для сопряжения с горлышком 30, отходящим от основания 24. Как показано на фигуре 2, закрывающая часть 26 присоединена к основанию 24 с использованием шарнира 46. Закрывающая часть 26 может также содержать закупоривающую часть (пробку) 48, отходящую от внутренней поверхности 50 закрывающей части крышки. В предпочтительном варианте закупоривающая часть 48 имеет такие размеры и форму, чтобы она плотно входила в горлышко 30 для обеспечения дополнительной защиты от случайного выпуска жидкого концентрата 20 или от другой утечки. Кроме того, в одном из вариантов закрывающая часть 26 может быть сформирована с возможностью защелкивания на основании 24 для перекрытия доступа во внутреннее пространство 19 емкости 10. В этом случае на основании 52 может быть сформирована углубленная часть 52, расположенная рядом с закрывающей частью 26, когда она повернута в закрытое положение. Углубленная часть 52 может обеспечивать доступ к кромке 54 закрывающей части 26, так чтобы пользователь мог нажимать на кромку 54 для открытия закрывающей части 26.
В альтернативном варианте емкость 110 аналогична емкости 10, представленной на фигурах 1-6, но она содержит модифицированную крышку 116 и модифицированный второй конец 114 емкости 110, как показано на фигурах 19 и 20. Аналогично предыдущему варианту крышка по такому альтернативному варианту емкости представляет собой верхний колпачок с закрывающей частью 126 и основанием 124. В нижней части основания 124 сформирован проем, который соединяется со вторым концом 114 емкости 110 и сообщается с внутренним объемом емкости 110. Верхняя поверхность 128 основания содержит горлышко 130, формирующее выпускное отверстие 131, открывающееся наружу. Горлышко 130 продолжает проем, сформированный в нижней части основания 124, для обеспечения выходного или выпускного тракта для потока жидкого концентрата 20, имеющегося внутри емкости 110. Горлышко 130 содержит расположенную внутри него форсунку 132, размещенную поперек выпускного тракта, которая обеспечивает ограничение потока жидкости из емкости 110 для формирования струи жидкого концентрата. Форсунка 132 может быть одной из форсунок, показанных на фигурах 3 и 4 и рассмотренных в настоящем описании.
Как и в предыдущем варианте, закрывающая часть 126 крышки 116 имеет в целом куполообразную форму и приспособлена для сопряжения с горлышком 130, отходящим от основания 124. Закрывающая часть 126 может также содержать закупоривающую часть 148, отходящую от внутренней поверхности 150 закрывающей части. В предпочтительном варианте закупоривающая часть 148 имеет такие размеры и форму, чтобы она плотно входила в горлышко 130 для обеспечения дополнительной защиты от случайного выпуска жидкого концентрата или от другой утечки. Закупоривающая часть 148 может быть полым цилиндрическим выступом, показанным на фигурах 19 и 20. Внутри закупоривающей части 148 может быть расположена дополнительно выступающая из нее внутренняя пробка 149. Эта пробка 149 может взаимодействовать с гибкой пластиной 40 форсунки 32 для ограничения перемещения пластины 40 из вогнутого положения, в котором створки закрыты, в выпуклое положение, в котором створки по меньшей мере частично открыты для выпуска жидкого концентрата. Внутренняя пробка 149 дополнительно предотвращает утечку или подтекание жидкости из емкости 110. Закупоривающая часть 148 и/или пробка 149 взаимодействуют с форсункой 132 и/или горлышком 130, чтобы по меньшей мере частично перекрыть поток текучей среды.
Закупоривающая часть 148 может иметь такую форму и такие размеры, чтобы при закрытии ею горлышка 130 пользователь слышал и/или ощущал рукой один, два или более щелчков. Например, скольжение заднего участка закупоривающей части 148 по задней части горлышка 130 (ближе к шарниру) может вызывать слышимый или ощутимый щелчок, когда закрывающая часть 126 перемещается в направлении закрытого положения. Дальнейшее перемещение закрывающей части 126 в направлении ее закрытого положения может вызывать второй слышимый и ощутимый щелчок, по мере того передний участок закупоривающей части скользит по передней части горлышка 130 (с противоположной стороны от шарнира). В предпочтительном варианте второй слышимый и ощутимый щелчок происходит сразу же после полного закрытия закрывающей части 126. Таким образом, может обеспечиваться звуковые и/или тактильные сигналы обратной связи закрытия закрывающей части 126.
Закрывающая часть 126 может быть выполнена с возможностью защелкивания на основании 124 для перекрытия доступа во внутреннее пространство емкости 110. В этом случае на основании 124 может быть сформирована углубленная часть 152, расположенная рядом с закрывающей частью 126, когда она повернута в закрытое положение. Углубленная часть 152 может затем обеспечивать доступ к кромке 154 закрывающей части 126, так чтобы пользователь мог нажимать на кромку 154 для открытия закрывающей части 126.
Для прикрепления крышки 116 к горлышку 114 емкости 110 оно снабжено кольцевым наклонным выступом 115, отходящим в радиальном направлении. Юбка 117, отходящая от нижней поверхности основания 124 крышки 116, имеет отходящий внутрь край 119. Этот край 119 расположен на юбке 117 таким образом, что он может скользить по выступу 115 и затем занимать положение за этим выступом для прикрепления крышки 116 к горлышку 114. В предпочтительном варианте наклонный выступ 115 имеет такую конструкцию, что для прикрепления крышки 116 необходимо меньшее усилие по сравнению с усилием, необходимым для ее снятия. Для ограничения поворота крышки 116 после ее установки на емкости 110 на горлышке 114 сформирован один или несколько отходящих наружу продольных выступов 121. Каждый такой выступ 121 входит в вырез 123, сформированный в юбке 117 крышки 116. Взаимодействие между боковыми кромками выступа 121 и боковыми кромками выреза 123 ограничивает поворот крышки 116 и удерживает ее в предпочтительном положении, особенно в том случае, когда части крышки 116 должны быть вровень с боковой стенкой 118 емкости 110. В варианте, представленном на фигурах 19 и 20, используются два выступа 121 и два выреза 123, которые отстоят друг от друга по окружности на 180 градусов.
Емкости, раскрытые в настоящем описании, могут иметь упругие боковые стенки, которые можно сдавливать для дозированной выдачи жидкого концентрата или другого содержимого из емкости. Под упругостью понимается свойство стенок полностью или по меньшей мере в целом возвращаться к первоначальной форме, когда сдавливание прекращается. Емкости могут быть снабжены конструктивными элементами-ограничителями смещения боковой стенки, то есть, степени сдавливания боковых стенок. Это может способствовать равномерности выпуска содержимого из емкости. Например, в качестве ограничителя может действовать вышеупомянутое углубление, когда оно может упираться в противоположную сторону боковой стенки для ограничения дальнейшего сдавливания противоположных частей боковой стенки. Глубина и/или толщина углубления может варьироваться для обеспечения нужной степени ограничения. В качестве таких ограничителей могут использоваться и другие выступы на одной или на обеих боковых стенках (такие как противолежащие углубления или выступы).
Раскрытые в настоящем описании варианты емкостей и их достоинства иллюстрируются нижеприведенными примерами, однако конкретные условия, технологические схемы, материалы и их количества, указанные в этих примерах, а также и другие условия и конкретные детали, не должны рассматриваться как ограничения способа и устройства.
ПРИМЕРЫ
Проводились испытания различных форсунок, используемых в качестве выпускного отверстия в емкости, изготовленной из полиэтилена высокой плотности и этилен-винилового спирта и вмещающей примерно 60 см3 жидкости. В нижеприведенной Таблице 1 указаны испытываемые форсунки и их сокращенные обозначения.
Таблица 1 | |
испытываемые форсунки | |
Наименование | Сокращение |
SLA, прямая кромка, 0,015 дюйма | O_015 |
SLA, прямая кромка, 0,020 дюйма | O_020 |
SLA, прямая кромка, 0,025 дюйма | O_025 |
LMS V21 Engine, 0,070 дюйма, крестообразный разрез | V21_070 |
LMS V21 Engine, 0,100 дюйма, крестообразный разрез | V21_100 |
LMS V21 Engine, 0,145 дюйма, крестообразный разрез | V21_145 |
LMS V21 Engine, 0,200 дюйма, крестообразный разрез | V21_200 |
Форсунки SLA, прямая кромка, имеют переднюю пластину со сквозным круговым отверстием, имеющим прямые кромки; способ изготовления - стереолитография. Число после идентификатора отверстия указывает его примерный диаметр. Обозначение LMS относится к силиконовому клапану, расположенному в форсунке, имеющей крестообразную прорезь, производства компании Liquid Molding Systems, Inc. (LMS), г.Мидленд, штат Мичиган. Створки крестообразной форсунки гибко отгибаются для пропускания продукта из емкости и по меньшей мере частично возвращаются в первоначальное положение для предотвращения нежелательного вытекания жидкости через клапан. При этом предотвращается просачивание жидкости из емкости, что, как это уже указывалось, важно для жидких концентратов. Число после идентификатора указывает длину каждого сегмента крестообразной прорези. Предполагается, что при использовании вместе емкостями, раскрытыми в настоящем описании, клапан обеспечивает прохождение наружного воздуха внутрь емкости на стадии очистки, когда сдавливание стенок емкости прекращается, для очистки клапана и частей выпускного тракта, проходящего через емкость и/или крышку. Кроме того, предполагается, что такое сочетание обеспечивает регулируемое истечение концентрата, когда клапан направлен вниз, так что воздух, который вошел внутрь на стадии очистки, удаляется из выпускного тракта. Другим подходящим клапаном является LMS V25 Engine, 0,070 дюйма, крестообразная прорезь.
Важной особенностью форсунки является ее способность перемешивания выталкиваемого жидкого концентрата с заданной жидкостью, обычно водой, с использованием только силы, создаваемой струей жидкого концентрата, ударяющей в воду. Для оценки степени перемешивания двух жидкостей может использоваться уровень кислотности (рН). Например, жидкий концентрат, наливаемый из чашки, оставляет отчетливые темные и светлые полосы. Однако струя жидкого концентрата может доставать до дна заданного сосуда и затем завихряется назад к поверхности заданной жидкост