具体实施方式

在详细解释本公开的任何实施方式之前，应当理解，本公开的应用不限于在以下描述中阐述或在以下附图中示出的构造和部件布置的细节。本公开能够支持其他实施方式并以各种方式实践或执行。而且，应当理解，本文使用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。普通技术人员将诸如“大体”、“约”、“大约”等程度的术语理解为指给定值之外的合理范围，例如与制造、组装和所描述的实施方式的使用。

图1图示了容器10(例如，锥形发酵罐)，容器10包括主体15、联接至主体15顶部的盖子20和选择性地将盖子20紧固到主体15的锁定组件25。虽然该申请说明了发酵罐，其是包含进行发酵的材料的容器，但在其他实施方式中，该容器可以是能够在压力下保持材料的任何合适的盛器或贮器。为了便于讨论，本公开将容器10称为发酵罐10。图示的锁定组件25是带状夹具，其可以包括垫圈(未示出)以促进盖子20与主体15之间的气密密封。盖子20包括端口30，端口30限定了将主体15的内部流体连接到装置的开口，该装置联接至端口30。在其他实施方式中，端口30可以联接至发酵罐10的主体15。

装置被构造成通过夹具32(例如，三夹具、带状夹具等)选择性地固定到端口30。如图1所示，该装置可以是管接头34。在其他实施方式中，其他装置被构造成作为附件联接至端口30，诸如压力阀35。现在参照图2和图3，压力阀35包括限定内部腔体55(如图3所示)的中空壳体50。该壳体50包括与顶部65相对的底部60和在底部60与顶部65之间延伸的纵向轴线70。底部60包括限定内部腔体55(如图3所示)的底部开口80的法兰75。参照图3，顶部65包括多个内部螺纹85，其限定了内部腔体55的顶部开口87。垫圈(例如，橡胶O形环等)可以定位在法兰75与端口30(如图1所示)之间，以在法兰75与端口30之间提供气密密封。夹具32(如图1所示)选择性地能够与法兰75接合以将压力阀35紧固到端口30。

继续参照图2和图3，压力阀35包括联接至壳体50的外表面的开口盛器88。开口盛器88被构造成容纳液体(例如，蒸馏液、无菌液体、惰性液体等)，这将在下面更详细地讨论。具体地，盛器88包括：联接至壳体50的基部89、联接至基部89的圆柱形环90(例如圆柱形侧壁)，以及定位在基部89与圆柱形环90之间的O形环91，以在它们之间提供液密密封。在图示的实施方式中，基部89相对于壳体50固定，并且圆柱形环90选择性地联接至基部89上和从基部89上移除。在其他实施方式中，基部89和圆柱形环90可以制造为单个部件，使得可以省略O形环91和/或基部89可以选择性地联接至壳体50上并且可以从壳体50移除。圆柱形环90可以是不透明的、半透明的或透明的。此外，开口盛器88还包括联接至基部89(图3中最佳示出)的出口93。在图示的实施方式中，出口93是选择性地联接至阀(未示出)的端口，该阀允许开口盛器88内的液体从开口盛器88排出。在其他实施方式中，出口93可以是允许液体从开口盛器88排出的阀门。在进一步的实施方式中，盛器88可以从压力阀35中省略。

具体参照图3，壳体50的凸缘92(例如，密封座)定位在内部腔体55内并且从壳体50的内表面朝向纵向轴线70径向向内突出。内部腔体55包括由凸缘92的内边缘限定的直径94。直径94在约1英寸与约1.5英寸之间。在图示的实施方式中，直径94约为1.25英寸。

继续参照图2和图3，壳体50还包括多个附件孔95a、95b和多个通气孔105。附件孔95a、95b和通气孔105都穿过壳体50的外表面形成以与内部腔体55连通。通气孔105提供内部腔体55与压力阀35周围的环境空气之间的流体连通。通气孔105沿纵向轴线70定位在凸缘92与顶部开口87之间。附件孔95a、95b沿纵向轴线70定位在凸缘92与底部开口80之间。换言之，凸缘92沿纵向轴线70定位在附件孔95a、95b与通气孔105之间。此外，盛器88的基部89还沿着纵向轴线70定位在附件孔95a、95b与通气孔105之间，使得圆柱形环90在朝向顶部开口87的方向上延伸超过通气孔105，并且出口93的开口在朝向底部开口80的方向上位于通气孔105下方。附件孔95a、95b是螺纹孔，其构造成将不同的附件可拆卸地固定到压力阀35。例如，压力计115——可操作以测量发酵罐10内的压力——可以螺纹联接至第一附件孔95a，以及气体入口柱120——可操作以将气体(例如，二氧化碳等)引入进入发酵罐10——可以螺纹联接至第二附件孔95b。每个附件孔95a、95b的使用是可选的。当不使用时，塞子(未示出)可以螺纹联接至每个附件孔95a、95b以选择性地密封孔95a、95b。在其他实施方式中，不同的附件(例如，温度计等)可以联接至附件孔95a、95b。在进一步的实施方式中，壳体50可包括一个附件孔、至少一个附件孔或多于两个附件孔。在又一实施方式中，壳体50可包括一个通气孔105。

参照图4和图5，压力阀35包括活塞组件125(例如，压力控制组件)。活塞组件125包括致动器130(例如，杠杆)、盖135、活塞140、盘145、第一偏置构件150和第二偏置构件155。活塞140包括轴160和位于轴160的底端(或第一端部)处的碗165(例如，轴160的端部部分)。碗165包括上边缘166。轴160的顶端(或第二端)延伸穿过盖135中的开口168，使得致动器130联接至轴160的顶端。图示的致动器130包括定位在致动器130的端部处的凸轮表面169。在其他实施方式中，盖135可以包括至少一个通气孔105。

图示的盘145沿轴160联接至活塞140。盘145包括上部170、下部175和位于上部170与下部175之间的槽180。密封件185(例如，橡胶垫圈、垫圈等)部分地接收在槽180内以将密封件185联接至盘145。在图示的实施方式中，上部170的外径大于下部175的外径。下部175的尺寸为容纳在活塞140的碗165内，使得碗165的上边缘166能够与密封件185接合(见图6)。此外，密封件185包括大于内部腔体55的直径94的外径，使得密封件185被构造成抵靠凸缘92就位(见图6)。

此外，图示的盘145还包括中心孔190，其接收轴160并限定多个通气通道195。通气通道195延伸穿过上部170的上表面200和下部175的下表面205。在其他实施方式中，盘145可包括至少一个通气通道195。在进一步的实施方式中，中心孔190还可以用作通气通道，使得可以从盘145中省略通气通道195。

第一偏置构件150(例如，压缩螺旋弹簧)被限制在盘145的上表面200和固定到活塞140的轴160与保持器210之间并与之接合。第二偏置构件155(例如，压缩螺旋弹簧)被限制在盘145的上表面200与盖135的下表面215之间并与之接合。第二偏置构件155的直径大于第一偏置构件150的直径，使得第一偏置构件150可以被第二偏置构件155接收(或定位在其内)。

在压力阀35的组装期间，活塞组件125通过壳体50的顶部开口87被接收，使得盖135接合顶部部分65的内部螺纹85。当活塞组件125被接收在壳体50内时，轴160也平行于(或同心于)壳体50的纵向轴线70。参照图6，盖135被螺纹地旋转到壳体50中，使得密封件185接合壳体50的凸缘92。在一些实施方式中，盖135的外表面可包括抓握纹理(例如，如图2所示的表面滚花等)或抓握构件(例如，橡胶环等)以提供抓握表面以相对于壳体50旋转盖135。随着盖135的继续旋转，第二偏置构件155被压缩以产生作用在密封件185上的偏置力抵靠凸缘92。换言之，第二偏置构件155在向下的方向上朝向壳体50的底部60偏置盘145和密封件185。从而，第二偏置构件155将密封件185偏置成与凸缘92接合。而且，凸缘92限制了盘145和密封件185朝向壳体50的底部60的进一步运动。当活塞组件125完全容纳在壳体50内时(例如，当盖135的唇缘220接合壳体50的顶部65时)，第二偏置构件155提供作用在密封件185上的最大偏置力，使其紧靠凸缘92。在一些实施方式中，第二偏置构件155的最大偏置力在约11磅力与27磅力之间。在所示实施方式中，第二偏置构件155的最大偏置力约为18磅力。

继续参照图6，第一偏置构件150偏置碗165的上边缘166以与密封件185接合。换言之，第一偏置构件150在向上的方向上朝向壳体50的顶部65来偏置活塞140。第一偏置构件150的偏置力小于第二偏置构件155的偏置力。

在发酵过程(例如，酿造啤酒)期间，发酵罐10内可能需要正压力。例如，可能需要在压力下发酵。作为另一例子，可能需要使用作为发酵副产物产生的二氧化碳对啤酒进行天然碳酸化。该过程也称为发泡(spunding)，其中将材料(例如酵母)加入发酵罐10并与麦芽汁进行生物反应以产生酒精和气体(例如二氧化碳)。在发酵过程中保持发酵罐10内的气体在发酵罐10内产生正压力环境。这种气体可以被麦芽汁(和成品啤酒)吸收，使啤酒自然碳酸化。额外的气体(例如，二氧化碳)也可以通过气体入口柱120被引入发酵罐10中，该气体入口柱120联接至外部气罐。可在发酵过程中或发酵后添加额外的气体。可以添加额外的气体以补充发泡，或作为发泡以在发酵罐10内对啤酒进行碳酸化(例如，强制碳酸化)的替代。图示的压力阀35被动地调节发酵罐10内的正压力。发酵罐10内的正压力与第二偏置构件155的偏置力相对，沿向上方向作用于碗165和密封件185。如果发酵罐中的第一正压力P_{1 (}图6)10所测量和对压力计115观察到(图2所示)-是低于预定目标压力的，第二偏置构件155在活塞组件125与壳体50之间(经由密封件185与凸缘92之间的接合)提供的气密密封。这保持了发酵罐10内的第一正压力P₁。此外，碗165与密封件185接合以还提供气密密封，使得发酵罐10内的正压力不会通过盘145的通气通道195逸出。

图示的压力阀35可操作以被动地限制发酵罐10内的最大正压力。由于第一正压力P₁₍图6)增加并达到阈值压力P₂₍图7)时，压力作用在活塞组件125，并产生克服第二偏置构件155的偏置力的力。进而，活塞140、盘145和密封件185朝盖135向上移动，脱离了凸缘92与密封件185之间的气密密封。因此，允许发酵罐10内的压力通过壳体50的通气孔105从压力阀35逸出。特别地，发酵罐10内的压力通过盛器88内接收的惰性液体逸出(例如，气泡冒出)——惰性液体被填充到盛器88内的水平以覆盖通气孔105。从而，环境空气被阻止进入壳体50以禁止任何空气颗粒移动经过密封件185并进入发酵罐10。惰性液体中的气泡在视觉上表示压力阀35从发酵罐10释放压力。一旦从发酵罐10释放足够的正压力，压力降低到低于阈值压力P₂并且第二偏置构件155重新建立密封件185与凸缘92(图6)之间的气密密封。在图示的实施方式中，当活塞组件125完全就位在壳体50内时，阈值压力P₂比大气压高约15磅/平方英寸(psi)。在其他实施方式中，取决于第二偏置构件155的偏置力和凸缘92的直径94的阈值压力P₂可以不同于15psi。

图示的压力阀35也是可调节的，以将发酵罐10内的最大正压力降低到期望的量。通过沿从壳体50松开的方向旋转盖135，将第二偏置构件155减压以减小用于在凸缘92与密封件185之间提供气密密封的偏置力。因此，通过调节盖135，发酵罐10内的正压力可以通过压力阀35改变到期望的量(例如，从高于大气压0psi到15psi的任何压力)。例如，为了将发酵罐10保持在5psi，盖135沿松开方向旋转，直到在压力计115上观察到5psi。

参照图9，发酵罐10内的正压力可通过移动致动器130手动释放。通过将致动器130相对于轴160旋转到如图9所示的直立位置，致动器130的凸轮表面169接合盖135的顶表面以向上移动活塞140。这种运动还抵抗第二偏置构件155的偏置力来向上移动密封件185和盘145以脱离凸缘92与密封件185之间的气密密封。因此，发酵罐10内的正压力可以通过压力阀35手动释放(例如，在锁定组件25被松开并且盖子20从主体15移除之前)。此外，致动器130处于如图9所示的直立位置提供了发酵罐10内的正压力正被手动释放的视觉指示。

参照图10和图11，所示压力阀35也可用作真空释放阀。发酵罐10在发酵过程中(例如，当发酵罐10内的材料被冷却时，也称为冷碰撞时)可以经历负压力环境或真空。特别地，发酵罐10内的负压力P₃用于抵抗第一偏置构件150的偏置力向下拉活塞140。活塞140的这种运动脱离了碗165的上边缘166与密封件185之间的密封，允许环境空气通过压力阀35进入发酵罐10(例如，如果将惰性液体在冷碰撞期间从盛器88中移除)。具体地，环境空气可以穿过壳体50的通气孔105、盘145的通气通道195、活塞140的碗状物165，并穿过壳体50的底部开口80。在图示的实施方式中，在碗状件165与密封件185之间的气密密封被脱离之前，负压力P₃比大气压低1psi至5psi。在其他实施方式中，在冷碰撞期间惰性液体保留在盛器88内和/或在冷碰撞期间经由气体入口柱120向发酵罐10添加压力。在进一步的实施方式中，出口93可以被打开以在冷碰撞之前从盛器88中排出惰性液体。在又一实施方式中，活塞组件125的轴160可以缩短。更具体地，轴160的长度可以相对于图6所示的长度缩短。轴160的长度可以缩短，使得盘145的上部170的至少一部分延伸到通气孔105的底部边缘上方(或与其共同延伸)，以响应发酵罐内的正压力P₁(图6)。此外，凸缘92还可以向上移动更靠近通气孔105，以保持盘145和密封件185的厚度。因此，当出口93打开以排出盛器88时，大部分惰性液体通过出口93从压力阀35排出，并且少量惰性液体留在壳体50内(例如，在碗165和通风通道195内)。

此外，活塞140抵抗第一偏置构件150的偏置力沿向下方向的这种运动可以是手动操作以从发酵罐10释放正压力。与手动移动致动器130相比，手动向下推动活塞140可以提供更小的调节以从发酵罐10释放正压力。例如，联接至致动器130的轴160的端部可以被向下压向盖135来抵抗第一偏置构件150的偏置力。特别地，向下的力可以沿纵向轴线70的方向施加到轴160的端部，而致动器130或盖135不旋转。从而，碗165的上边缘166脱离了碗165与密封件185之间的气密密封，从而允许正压力通过通气通道195从发酵罐10逸出。

尽管已经参考某些优选实施方式详细描述了本公开，但是在所描述的本公开的一个或更多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。在以下权利要求中阐述了本公开的各种特征和优点。