Procedimiento y aparato para suministrar cantidades predeterminadas de gas en un líquido.

Un aparato para suministrar unas cantidades predeterminadas de gas en un líquido,

comprendiendo el aparato:

* una cámara (9) de medición de volumen conocido, que está conectada con una fuente (1) de gas comprimido por medio de un conducto de entrada, y conectada con un sistema de suministro final o inyector (10) por medio de un conducto de salida;

* por lo menos un sensor para medir la presión y un sensor para medir la temperatura ubicados en el interior de la cámara (9) de medición, estando conectados los sensores con un sistema de control electrónico que comprende un circuito (8) de microprocesador digital y un panel (11) de control, en el que el microprocesador permite procesar la información suministrada por los sensores de temperatura y de presión y realiza los cálculos requeridos a partir de los datos introducidos en el panel (11) de control para calcular la dosis de gas correcta a ser aplicada;

* una válvula (3) de entrada y una válvula (4) de salida,

* en el que la válvula (3) de entrada es una electroválvula ubicada entre la fuente (1) de gas comprimido y la cámara (9) de medición, que permite regular el paso controlado del gas desde la fuente (1) de gas comprimido hasta la cámara (9) de medición, mientras que la válvula (4) de salida se mantiene cerrada,

* y en el que la válvula (4) de salida se encuentra entre la cámara (9) de medición y el sistema de suministro final o inyector (10), la cual es una electroválvula que permite regular el paso controlado del gas desde la cámara de medición hasta el sistema de suministro final o inyector (10)

* en el que el sistema de suministro final o inyector comprende un tubo (13) de aplicación largo con un difusor que divide el gas en burbujas pequeñas para facilitar su disolución.

Procedimiento y aparato para suministrar cantidades predeterminadas de gas en un líquido La presente invención se refiere a un procedimiento y aparato para suministrar unas cantidades predeterminadas de gas en un líquido o, siempre que se requiera, una adición sumamente precisa de unas cantidades conocidas de gas. El procedimiento de la presente invención encuentra su aplicación principalmente en la industria vitivinícola, en la que se requiere la aplicación de dióxido de azufre para evitar la oxidación del mosto de uva y del vino, para evitar el crecimiento de microflora no deseada y para controlar la fermentación.

Antecedentes de la invención El anhídrido sulfuroso (o dióxido de azufre; SO2) se usa en la enología debido a su acción antioxidante y como un antiséptico que retarda el desarrollo de microflora no deseada tal como levaduras y otros organismos perjudiciales, y también debido a que ayuda a solubilizar las sustancias fenólicas. La sulfitación del vino se lleva a cabo con el fin de controlar la fermentación del vino.

La patente ES 2246651 hace referencia a un dosificador que suministra una solución que contiene gas. Este dosificador introduce una solución de anhídrido sulfuroso en tuberías de transferencia de mosto. Este dosificador de líquido tiene ciertas limitaciones de precisión que podrían ser aceptables para unos volúmenes grandes, pero no puede usarse a menor escala. Además, añade agua al sistema.

La patente ES 1.004.225 U describe un aparato dosificador de anhídrido sulfuroso en base a una válvula de regulación de flujo que opera mediante la adición de gas al interior de unas tuberías de transferencia de mosto para detener la fermentación mientras que se están llenando los depósitos que se usan para la fermentación. Este proceso de gasificación en línea funciona suministrando una cantidad de flujo en la tubería de transferencia y, por lo tanto, gasificando el mismo. Este aparato dosificador no incluye sistema de medición de tiempo alguno con el fin de establecer un volumen de gas o gramos de gas a añadir, por lo tanto no es útil en unas aplicaciones más precisas o a menor escala.

Estos procedimientos de sulfitación a gran escala, incluso cuando es posible conseguir la adición de las cantidades deseadas de SO2, tienen la desventaja de ser poco precisos cuando se aplican a unas cantidades menores de mosto o de vino en sus diferentes fases de producción.

El proceso de adición de dióxido de azufre o de sulfitación a menor escala, por ejemplo, puede llevarse a cabo de forma manual por medio de la adición de una solución de anhídrido sulfuroso en una concentración de aproximadamente un 5 %. El anhídrido sulfuroso se prepara mediante el burbujeo de SO2 gaseoso en agua pura hasta que la solución alcanza la densidad que indica la concentración de solución deseada. La preparación de esta solución se lleva a cabo al aire libre, donde se burbujea anhídrido sulfuroso gaseoso en un estanque de agua. Habitualmente, este es un proceso largo y se producen emanaciones de gas tanto durante la disolución como durante el manejo de la solución en la totalidad del proceso de sulfitación. Este proceso tiene las desventajas de requerir un proceso previo para preparar la solución y de añadir una cierta cantidad de agua al vino. La cantidad de agua añadida en un año puede alcanzar un 0, 5 % o más del volumen total del depósito.

El uso de este procedimiento de sulfitación manual, incluso cuando la cantidad requerida de SO2 se añade con un cierto nivel de precisión, tiene la desventaja de añadir elementos no deseados al vino, tal como agua.

El procedimiento de sulfitación de la presente invención no requiere la preparación de una solución mediante el burbujeo de SO2, con los inconvenientes asociados en cuanto al tiempo y a las emanaciones malolientes generadas, y no es necesario medir la densidad de la solución antes de la aplicación. Además, no se añade agua al vino y los fallos humanos se minimizan gracias a un dispositivo de medición y a la precisión de aplicación del procedimiento.

El proceso de adición de dióxido de azufre o de sulfitación a menor escala también puede realizarse de forma manual con la adición de polvos de metabisulfito de potasio o bisulfito de potasio, los cuales se disuelven en poca agua, mosto o vino y se añaden al producto tratado como un homogeneizado. En teoría, 100 g de metabisulfito producen 57, 6 g de equivalente de SO2. Con el uso de metabisulfito de potasio, se añade potasio al mosto o vino, que es un producto no deseado durante el proceso de sulfitación.

El uso de este procedimiento de sulfitación manual, incluso cuando la cantidad requerida de SO2 se añade con un cierto nivel de precisión, tiene la desventaja de añadir elementos no deseados al vino, tal como potasio.

El procedimiento de sulfitación de la presente invención no requiere la preparación de una solución, evitando de este modo errores en la pesada de metabisulfito, que es un proceso laborioso, delicado y vulnerable a errores humanos. Además, no se añaden sales de potasio al vino y los fallos humanos se minimizan gracias a un dispositivo de medición y a la precisión de aplicación del procedimiento.

Con el aparato dosificador de la presente invención, estos problemas se han superado y se ha conseguido un suministro preciso de unas cantidades conocidas de SO2 gaseoso al vino sin añadir elementos no deseados.

El dispositivo dosificador de gas de la presente invención es útil para suministrar SO2 en barricas más pequeñas, y también es útil cuando se usan unos recipientes con unos volúmenes más grandes, de tal forma que también puede usarse con barricas más grandes.

El documento DE1442341 da a conocer un aparato que comprende una fuente de dióxido de azufre comprimido que tiene una válvula de reducción de presión, una entrada, una cámara de medición y un sensor de presión que está adaptado para medir de forma continua la temperatura y la presión, respectivamente.

El documento DE2404500 da a conocer un aparato que comprende una fuente de dióxido de azufre comprimido que tiene una válvula de reducción de presión, un conducto de entrada y una cámara de expansión, desde la cual el gas se transporta a través de un sensor de presión, un sensor de temperatura y una válvula de regulación de flujo de gas hasta una tubería de inyección que comprende una boquilla de múltiples orificios.

Descripción detallada de la invención El fin de la presente invención comprende el desarrollo de un aparato simple que permite el suministro de unas cantidades conocidas y precisas de gas en gramos. Este tiene aplicación en la industria vitivinícola, en la que se requiere controlar la cantidad de SO2 libre en el mosto y el vino en las diferentes fases de producción.

Además, el aparato de la presente invención se maneja y se manipula con facilidad, y puede tener un tamaño reducido que permite el uso de dicho aparato incluso como un equipo portátil y que posibilita su uso en recipientes de un tamaño más pequeño, tal como barricas.

El aparato dosificador de gas permite el suministro desde unas dosis pequeñas, fracciones de gas medidas en gramos, hasta kilogramos, mediante el uso de la misma tecnología.

La naturaleza de la presente invención se entenderá más claramente a partir de la descripción de las figuras adjuntas y de la descripción de una realización de la presente invención.

Descripción de las figuras La figura 1 muestra una vista esquemática del aparato de la presente invención, en la que el circuito de gas se representa mediante una línea continua, el circuito de control se representa mediante una línea de puntos y los equipos directamente implicados en el suministro se representan mediante líneas discontinuas.

En el aparato de la presente invención, que comprende un recipiente o cámara (9) de medición de volumen conocido para contener el gas a ser inyectado, esta cámara (9) de medición está conectada por medio de un conducto de entrada con una fuente (1) de gas comprimido o con una línea presurizada a partir de la cual podría obtenerse el gas a ser suministrado.

Una válvula (2) de corte de gas y una válvula (3) de entrada se encuentran entre la fuente (1) de gas comprimido y la cámara (9) de medición. La válvula (3) de entrada es una electroválvula que permite regular el paso de gas desde la fuente (1) de gas comprimido hasta la cámara (9) de medición.

La cámara (9) de medición se conecta por medio de un conducto de salida con un sistema de suministro final o inyector (10) . Una válvula (4) de salida se encuentra entre la cámara (9) de medición y el sistema de suministro final

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1. Un aparato para suministrar unas cantidades predeterminadas de gas en un líquido, comprendiendo el aparato:

• una cámara (9) de medición de volumen conocido, que está conectada con una fuente (1) de gas comprimido por medio de un conducto de entrada, y conectada con un sistema de suministro final o inyector (10) por medio de un conducto de salida;

• por lo menos un sensor para medir la presión y un sensor para medir la temperatura ubicados en el interior de la cámara (9) de medición, estando conectados los sensores con un sistema de control electrónico que comprende un circuito (8) de microprocesador digital y un panel (11) de control, en el que el microprocesador permite procesar la información suministrada por los sensores de temperatura y de presión y realiza los cálculos requeridos a partir de los datos introducidos en el panel (11) de control para calcular la dosis de gas correcta a ser aplicada;

• una válvula (3) de entrada y una válvula (4) de salida,

• en el que la válvula (3) de entrada es una electroválvula ubicada entre la fuente (1) de gas comprimido y la cámara (9) de medición, que permite regular el paso controlado del gas desde la fuente (1) de gas comprimido hasta la cámara (9) de medición, mientras que la válvula (4) de salida se mantiene cerrada,

• y en el que la válvula (4) de salida se encuentra entre la cámara (9) de medición y el sistema de suministro final o inyector (10) , la cual es una electroválvula que permite regular el paso controlado del gas desde la cámara de medición hasta el sistema de suministro final o inyector (10)

• en el que el sistema de suministro final o inyector comprende un tubo (13) de aplicación largo con un difusor que divide el gas en burbujas pequeñas para facilitar su disolución.

2. El aparato de suministro de gas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la longitud del tubo de aplicación depende del tamaño de las burbujas emitidas por el difusor y el tamaño del recipiente en el que está contenido el líquido que recibirá el gas inyectado.

3. El aparato de suministro de gas de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el difusor comprende un material microporoso.

4. El aparato de suministro de gas de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el tubo de aplicación tiene una longitud de 30 cm o más, preferentemente de 40 cm o más.

5. El aparato de suministro de gas de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el sensor (5) de presión permite medir la presión en el interior de la cámara (9) de medición de forma continua o cada vez que se requiere un registro de presión.

6. El aparato de suministro de gas de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el sensor (6) de temperatura permite medir la temperatura de gas en el interior de la cámara (9) de medición de forma continua, a intervalos regulares o cada vez que se requiere un registro de temperatura.

7. El aparato de suministro de gas de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que una válvula (2) de corte de gas se encuentra entre la fuente (1) de gas comprimido y la válvula (3) de entrada.

8. El aparato de suministro de gas de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la fuente (1) de gas comprimido contiene cualquier gas presurizado (licuado o no) o dicha fuente de gas comprimido es una línea presurizada a partir de la cual puede obtenerse el gas a ser suministrado.

9. El aparato de suministro de gas de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que los sensores de temperatura y de presión están conectados con un sistema de control electrónico.

10. Un procedimiento para suministrar unas cantidades predeterminadas de gas en un líquido, comprendiendo el procedimiento

a) proporcionar el aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9; b) abrir la válvula (3) de entrada para permitir el paso controlado de una cantidad determinada de gas al interior de una cámara (9) de medición para el gas a ser inyectado, mientras la válvula (4) de salida se mantiene cerrada; c) medir la diferencia de presión interna mediante el sensor (5) de presión, que registra la diferencia de presión en el interior de la cámara (9) de medición hasta que se alcanza un valor predeterminado para suministrar una cantidad predeterminada de gas en gramos y, una vez que se alcanza la presión deseada, cerrar la válvula (3) de entrada; d) medir la temperatura del gas almacenado en el interior de la cámara (9) de medición mediante el sensor (6) de temperatura, una vez que la válvula (3) de entrada ha sido cerrada; e) calcular, mediante el uso de un microprocesador, la presión interna final en el interior de la cámara de medición requerida para descargar la masa de gas que ha sido predeterminada en un panel (11) de control, y el microprocesador envía, posteriormente, una señal de apertura a la válvula de salida, mientras está siendo medida de forma continua la presión interna de la cámara (9) de medición, hasta que es alcanzada la presión calculada final; y cerrar la válvula de salida;

f) inyectar el gas dividido en unas burbujas muy pequeñas para facilitar su disolución en la masa del líquido; y g) repetir la operación de suministro hasta que es alcanzada la cantidad predeterminada de gas.

11. El procedimiento de suministro de gas de acuerdo con la reivindicación 10, en el que dicho procedimiento comprende cerrar la válvula (4) de salida de gas después de que el microprocesador detecte la presión calculada en el interior de la cámara de medición, en el que la presión final es calculada dependiendo de la cantidad en gramos o dosis a ser aplicada.

12. El procedimiento de suministro de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en el que la aplicación comprende unas dosis en gramos de SO2 gaseoso.

13. El procedimiento de suministro de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que la

aplicación comprende inyectar un gas medido en cantidades de masa con una precisión que varía de 0, 1 gramos a 9, 9 gramos.

14. El procedimiento de suministro de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que la aplicación comprende inyectar un gas medido en cantidades de masa con una precisión de 0, 1 gramos.

15. El procedimiento de suministro de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que la

aplicación comprende inyectar SO2 gaseoso medido en cantidades de masa en la masa de vino contenido en barricas.