Трубочка для питья
Изобретение относится к устройству для потребления напитков, такому как соломинки или трубки для питья, и может заменить обычные трубочки в тех случаях, когда желательно дополнительное перемешивание, улучшение вкуса и дезинфекция за счет действия кавитации внутри бактерий, приводящей к их уничтожению. Трубочка для питья содержит один или несколько полых цилиндров с одним сильфоном и имеет два сужения. Трубочка выполнена с одной или несколькими кавитационными камерами для создания кумулятивных микроструй, образующихся при схлопывании кавитационных пузырьков. Камера образована путем размещения на концах или стенках цилиндра дроссельных устройств в виде шайб или сопел, полученных за счет обжатия трубочки, и/или создания местных утолщений стенок трубочки, и/или вставки внутрь шайб или сопел, закрепленных привариванием, приклеиванием или обжатием. Может содержать дополнительные полые цилиндры с диаметрами, равными или большими диаметра основного цилиндра. Дроссельное устройство может быть выполнено в виде шайбы, имеющей внутреннее отверстие без фаски или имеющей внутреннее отверстие с коническими или округлыми фасками. Техническим результатом является улучшение вкуса напитка, обогащение его полезными для организма человека свободными ионами жидкости, очистка напитка от вредных бактерий и вирусов, находящихся в нем, за счет действия кавитации внутри бактерии, образования перекиси водорода, уменьшение количества насыщенных газов в напитке. 7 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение касается выполнения средства для питья и, более конкретно, конструкции трубочки, посредством которой обеспечивается забор напитка из емкости, и может заменить обычные трубочки в тех случаях, когда желательно дополнительное перемешивание и улучшение вкуса и дезинфекция за счет действия кавитации внутри бактерий, приводящее к их уничтожению.
Известна трубочка для коктейлей с набором отверстий по ее длине (US 2570366, 1951). Отверстия могут закрываться и открываться перед опусканием трубочки. При открытии любого одного отверстия первые дозы жидкости будут соответствовать выбранной, в зависимости от открытого отверстия, глубине, но по мере отбора жидкости уровень глубины будет переменным, что исключает возможность забора всей жидкости с заданной глубины.
Известна соломка для коктейлей, представляющая собой трубочку с надетым на нее поплавком. На нижнем конце трубочка изогнута на некоторый угол (JP 2005013684, 2005). Забор жидкости из емкости осуществляется через входное отверстие в трубочке. Из этого следует, что вход жидкости в трубочку только один, и при заборе жидкости через входное отверстие в канал трубочки будут захватываться за счет турбулентности потока и те слои жидкости, которые находятся выше и ниже входного отверстия.
Известна соломка для коктейлей, представляющая собой трубочку с поплавком-фильтром на ее конце (DE 20 2006000080 U, 20.04.2006). При использовании такой соломки струя, входящая в отверстие трубочки, собирает жидкость, находящуюся по всей глубине, в некотором конусе с вершиной на конце трубочки.
Известна соломка для коктейлей с ловушкой для льдинок на конце трубочки соломки (US 2004118769, 2004). Забор жидкости осуществляется с произвольной глубины. Жидкость поступает в трубочку через объем льдинок в ловушке.
Недостатками известных устройств является отсутствие возможности создания турбуленции большой интенсивности и кумулятивных микроструй, которые при их наличии обогащают напиток полезными для организма человека свободными ионами жидкости, а также обеззараживания напитка.
Известна трубочка для напитков и лекарств с полым цилиндром и сужениями в виде обжатий (WO 2008036885, A47G 21/18, 27.03.2008). Однако известное устройство не обеспечивает создания кавитационной камеры с созданием турбуленции большой интенсивности, а предназначено для задерживания в напитке твердых нерастворенных частиц.
Известна трубочка с полым цилиндром, сужениями в виде обжатий и фильтром (WO 2008062241 А1, 29.05.2008), которая также не обеспечивает создания кавитационной камеры с созданием турбуленции большой интенсивности, а с помощью установленного фильтра решает иные задачи.
Наиболее близким к предложенному является описанная в RU 2293506, A47G 21/18, 20.02.2007 трубочка для питья с сильфоном и одним или несколькими полыми цилиндрами. В известной конструкции использован механизм клапана, который, например, может быть образован продолжением трубки, из которой сформирован сильфонный элемент.
Однако и данное устройство не позволяет обеспечить достижения тех эффектов, которые обеспечиваются настоящим изобретением.
Техническим результатом заявленной конструкции трубочки является:
1. Улучшение вкуса напитка при его питье через предложенную трубочку. Достигается это путем интенсивного перемешивания за счет образования макротурбулентных вихрей большой интенсивности и микровихрей, получаемых при схлопывании микрокавитационных пузырьков, полученных после схлопывания каверн, образующихся в трубочке. При схлопывании микропузырьков образуются кумулятивные микроструи со скоростями порядка 1000 м/с и ударными местными давлениями порядка 10000 атм.
2. Обогащение напитка полезными для организма человека свободными ионами жидкости, число которых существенно увеличивается за счет кавитационно-кумулятивного воздействия и энергии, выделяющейся при схлопывании пузырьков.
3. Очистка напитка от вредных бактерий и вирусов, находящихся в нем, за счет действия кавитации внутри бактерии, образования перекиси водорода. Определенную роль в разрушении бактерий вирусов играет выделение газа из растворов, а также резкое изменение давления в жидкости.
4. Уменьшение количества насыщенных газов в напитке, что приводит к сохранению здоровья человека, потому что насыщенные газы, растворенные в жидкости, отрицательно влияют на кровеносные сосуды человека, так как кавитация пузырьков этих газов приводит к повреждению стенок сосудов и сердечных клапанов.
5. В некоторых случаях представляется возможным уменьшить усилия, затрачиваемые для подъема напитка через трубочку из сосудов в полость рта, даже несмотря на наличие мест сопротивления жидкости в виде пережатий. Объясняется это как снижением коэффициента сопротивления трения жидкости о стенку трубочки при увеличении турбулентности потока жидкости, так и разбиением потока жидкости на ряд частей, для подъема которых требуется меньшее усилие.
Указанный результат обеспечивается тем, что трубочка для питья, содержащая один или несколько полых цилиндров с, по меньшей мере, одним сильфоном, характеризуется тем, что трубочка имеет, по меньшей мере, два сужения и выполнена с одной или несколькими кавитационными камерами для создания кумулятивных микроструй, образующихся при схлопывании кавитационных пузырьков, причем камера образована путем размещения на концах или стенках цилиндра дроссельных устройств в виде шайб или сопел, полученных за счет обжатия трубочки и/или создания местных утолщений стенок трубочки и/или вставки внутрь шайб или сопел, закрепленных привариванием, приклеиванием или обжатием.
Дополнительно результат обеспечивается тем, что трубочка для питья содержит дополнительные полые цилиндры с диаметрами, равными или большими диаметра основного цилиндра;
внутренний диаметр одной или нескольких кавитационных камер больше внутреннего диаметра цилиндра;
дроссельное устройство выполнено в виде шайбы, имеющей внутреннее отверстие без фаски;
дроссельное устройство выполнено в виде шайбы, имеющей внутреннее отверстие с коническими или округлыми фасками;
дроссельное устройство выполнено в виде сопла, имеющего цилиндрическую среднюю часть и конические вход и выход;
внутренняя поверхность трубочки выполнена шероховатой.
Изобретение иллюстрируют чертежи, на которых показано:
Фиг.1 - трубочка с сужениями (1) и кавитационными камерами (2).
Фиг.2 - трубочка с кавитационными камерами (3), внутренний диаметр которых больше внутреннего диаметра трубочки.
Фиг.3 - трубочка с дроссельным устройством с обжатием в виде шайбы с внутренним отверстием без фаски.
Фиг.4 - трубочка с дроссельным устройством с обжатием в виде шайбы с внутренним отверстием с коническими фасками.
Фиг.5 - трубочка с дроссельным устройством с обжатием в виде шайбы с внутренним отверстием с округлыми фасками.
Фиг.6 - трубочка с дроссельным устройством со вставкой в виде шайбы с внутренним отверстием без фаски.
Фиг.7 - трубочка с дроссельным устройством со вставкой в виде шайбы с внутренним отверстием с коническими фасками.
Фиг.8 - трубочка с дроссельным устройством со вставкой в виде шайбы с внутренним отверстием с округлыми фасками.
Фиг.9 - трубочка с дроссельным устройством с локальным внутренним утолщением стенок в виде шайбы с внутренним отверстием без фаски.
Фиг.10 - трубочка с дроссельным устройством с локальным внутренним утолщением стенок в виде шайбы с внутренним отверстием с коническими фасками.
Фиг.11 - трубочка с дроссельным устройством с локальным внутренним утолщением стенок в виде шайбы с внутренним отверстием с округлыми фасками.
Фиг.12 - трубочка с дроссельным устройством с обжатием в виде сопла с коническими входом и выходом и цилиндрической средней частью.
Фиг.13 - трубочка с дроссельным устройством с обжатием в виде сопла 
-образного профиля продольного сечения.
Фиг.14 - трубочка с дроссельным устройством со вставкой в виде сопла с коническими входом и выходом и цилиндрической средней частью.
Фиг.15 - трубочка с дроссельным устройством со вставкой в виде сопла -образного профиля продольного сечения.
Фиг.16 - трубочка с дроссельным устройством с локальным внутренним утолщением стенок в виде сопла с коническими входом и выходом и цилиндрической средней частью.
Фиг.17 - трубочка с дроссельным устройством с локальным внутренним утолщением стенок в виде сопла -образного профиля продольного сечения.
Фиг.18 - схематично, с проекцией на графики, показан принцип работы устройства с двумя дроссельными устройствами в виде сопел 4 и 5, образованных участками 6-9 и 10-13, соответственно.
Фиг.19 - трубочка с дроссельными устройствами 14 и сильфоном 15.
Сущность изобретения заключается в следующем.
В трубочке для питья с помощью двух или более сужений местных создается одна или более кавитационная камера, позволяющая интенсифицировать ряд физико-химических процессов в проходящей через нее жидкости, что приводит к улучшению вкуса напитка, обогащению напитка полезными для организма человека свободными ионами, очистить напиток от вредных бактерий и вирусов, находящихся в нем, уменьшить вредное влияние насыщенных газов в напитке и в некоторых случаях уменьшить усилия, затрачиваемые при питье напитка через трубочку.
Трубочка должна иметь не менее двух сужений 1 (фиг.1), образующих одну или несколько кавитационных камер 2.
Внутренний диаметр одной или нескольких кавитационных камер 3 может быть больше внутреннего диаметра трубочки.
Сужение трубочки представляет собой дроссельное устройство, которое может быть выполнено в виде дроссельной шайбы (фиг.3-11) или в виде дроссельного сопла (фиг.12-17).
Дроссельное устройство может быть образовано как за счет обжатия трубочки (фиг.3-5, 12, 13) или использования специальных вставок в трубочку (фиг.6-8, 14, 15), которые могут крепиться к ней путем приваривания, приклеивания или обжатия, так и за счет локальных внутренних утолщений стенок (фиг.9-11, 16, 17).
Дроссельные шайбы могут иметь внутреннее отверстие без фаски (фиг 3, 6, 9), с коническими фасками (фиг.4, 7, 10) и с округлыми фасками (фиг.5, 8, 11).
Дроссельные сопла могут иметь конический вход и выход и цилиндрическую среднюю часть (фиг.12, 14, 16) или иметь специально подобранный -образный профиль продольного сечения сопла (фиг.13, 15, 17).
Устройство работает следующим образом. Рассмотрим фиг.18.
Сопло 4 - участки трубочки 6-9, сопло 5 - участки 10-13, кавитационная камера - участок 4-5.
Участки трубочки 6, 7 и 10, 11 являются конфузорами, соответственно скорость движения напитка в них увеличивается. В соответствии с законом сохранения энергии давление внутри жидкости на этих участках падает. Увеличение скорости потока приводит к увеличению числа вихрей внутри потока, т.е.к повышению его турбулентности, а снижение давления внутри жидкости - к образованию каверн, т.е. пузырьков перенасыщенных паров газов, растворенных в жидкости.
Наибольшее число вихрей и каверн образуется в самом узком участке сопел 7, 8, 11, 12, где скорость жидкости наибольшая, а давление наименьшее. При дальнейшем движении жидкости она переходит в участки расширения трубочки 8, 9, 12, 13, т.е. в диффузоры, где скорость движения жидкости замедляется, а давление возрастает. Наибольшее замедление скорости потока жидкости и увеличение его давления происходят в кавитационной камере - на участке трубочки 9, 10. Из-за торможения жидкости на участке трубочки 8, 9 и 12, 13 и особенно в кавитационной камере происходит образование макротурбулентных вихрей большой интенсивности и микровихрей, получаемых при схлопывании микрокавитационных пузырьков. Микрокавитационные пузырьки появились после схлопывания каверн, образующихся в трубочке на участках 6, 8, 10, 12. При схлопывании микропузырьков образуются кумулятивные микроструи со скоростями порядка 1000 м/с и ударными местными давлениями порядка 10000 атм, которые оказывают размалывающее, размешивающее и растворяющее микрокинетическое воздействие на вещества, составляющие напиток. Образованные в кавитационной камере завихрения и микропузырьки переходят в следующее сужение трубочки - участки 10-13, где число образованных вихрей и каверн существенно увеличивается, что приводит к более интенсивному процессу перемешивания жидкости при ее движении по трубочке. При увеличении числа кавитационных камер процесс перемешивания жидкости происходит значительно интенсивнее.
В целях повышения интенсивности процесса турбулизации жидкости в кавитационной камере и большего образования в ней каверн и микропузырьков рекомендуется увеличить трение на внутренние поверхности камеры (фиг.19). С этой целью гофру - сильфон предлагается размещать внутри камеры и внутреннюю поверхность камеры за счет специальной обработки делать шероховатой. Увеличение шероховатости трубочки по всей ее длине за кавитационными камерами по ходу движения жидкости будет дополнительно интенсифицировать процесс ее перемешивания.
Таким образом, как следует из данного описания заявленное устройство в процессе своей эксплуатации обеспечивает достижение указанного технического результата.
1. Трубочка для питья, содержащая один или несколько полых цилиндров с, по меньшей мере, одним сильфоном, отличающаяся тем, что трубочка имеет, по меньшей мере, два сужения и выполнена с одной или несколькими кавитационными камерами для создания кумулятивных микроструй, образующихся при схлопывании кавитационных пузырьков, причем камера образована путем размещения на концах или стенках цилиндра дроссельных устройств в виде шайб или сопел, полученных за счет обжатия трубочки и/или создания местных утолщений стенок трубочки и/или вставки внутрь шайб или сопел, закрепленных привариванием, приклеиванием или обжатием.
2. Трубочка для питья по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительные полые цилиндры с диаметрами, равными или большими диаметра основного цилиндра.
3. Трубочка для питья по п.1, отличающаяся тем, что внутренний диаметр одной или нескольких кавитационных камер больше внутреннего диаметра цилиндра.
4. Трубочка для питья по п.1, отличающаяся тем, что дроссельное устройство выполнено в виде шайбы, имеющей внутреннее отверстие без фаски.
5. Трубочка для питья по п.1, отличающаяся тем, что дроссельное устройство выполнено в виде шайбы, имеющей внутреннее отверстие с коническими или округлыми фасками.
6. Трубочка для питья по п.1, отличающаяся тем, что дроссельное устройство выполнено в виде сопла, имеющего цилиндрическую среднюю часть и конические вход и выход.
7. Трубочка для питья по п.1, отличающаяся тем, что дроссельное устройство выполнено в виде сопла, имеющего профиль продольного сечения, согласно фиг.13, 15, 17.
8. Трубочка для питья по п.1, отличающаяся тем, что ее внутренняя поверхность выполнена шероховатой.
