JP2002211695A - 発泡液吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料
を連続的かつ大量に吐出させることができる発泡液吐出
装置を提供すること。 【解決手段】 蓄氷部１３外側面と水槽１１内壁面との
間に形成される隙間部Ｂに、冷却水１２を第２の流れＦ
２として流すために、蓄氷部１３の底部と水槽１１の底
部との間に流路を確保する流路形成部材３０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発泡液吐出装置
に関し、さらに詳しくは、良く冷えた飲料を連続的かつ
大量に吐出させることができる発泡液吐出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】炭酸ガスを含有した生ビール等の清涼飲
料類を樽等の収納容器から冷却装置を介して供給する発
泡液吐出装置が知られている。かかる発泡液吐出装置に
ついて、生ビールの吐出装置を例にして、図１２〜図１
９に基づいて説明する。ここで、図１２は、従来におけ
る発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図、図１３は、
蓄氷部外周面と水槽内周面との間に隙間部を設けて蓄氷
部の表裏面全体に冷却水が行き届くようにした発泡液吐
出装置を示す断面図、図１４は、図１３に示した発泡液
吐出装置を示す平面図、図１５は、蓄氷量を確保するた
めに蓄氷部外面を水槽内周面および底面まで拡大した発
泡液吐出装置を示す断面図、図１６は、図１５に示した
発泡液吐出装置を示す平面図、図１７は、図１６に示し
た発泡液吐出装置におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図であ
る。また、図１８は、攪拌翼の位置を下げた発泡液吐出
装置を示す断面図、図１９は、図１８に示した発泡液吐
出装置の蓄氷部の氷解過程を示す説明図である。

【０００３】まず、装置の全体構成について図１２に基
づいて説明する。生ビール吐出装置は、生ビールを充填
した樽１内に炭酸ガスボンベ２から加圧炭酸ガスを供給
し、この供給した炭酸ガスの圧力によって樽１内の生ビ
ールを冷却装置３内の冷却コイル４に送出し、冷却コイ
ル４内で冷却された生ビールをバルブ５からジョッキ６
に吐出するように構成されている。なお、炭酸ガスボン
ベ２と樽１とは、配管７によって接続されている。樽１
の配管７と冷却装置３内の冷却コイル４は、継手９によ
って接続されている。また、冷却コイル４とバルブ５も
継手９によって接続されている。

【０００４】冷却装置３の水槽１１には、冷却水１２を
冷却するために、蒸発管１４によって蓄氷部１３が形成
されている。冷却水１２は、モータ１６によって回転す
る回転軸１６ａの先端に設けられた攪拌翼１５によって
攪拌されるようになっている。

【０００５】以上のような全体構成において、図１３お
よび図１４に示した発泡液吐出装置は、蓄氷部１３外周
面と水槽１１内周面との間に隙間部を設けて第２の流れ
Ｆ２が生じるように形成し、第１の流れＦ１とともに蓄
氷部１３の表裏面全体に冷却水が行き届くようにするこ
とにより、冷却性能を向上させたものである。また、第
２の流れＦ２を確保するために、蓄氷部１３と水槽１１
底部との間に隙間Ｓを設けている。

【０００６】しかしながら、熱交換性能を優先させてい
るため、蓄氷部１３での蓄氷量が多くとれなかったた
め、図１５〜図１７に示す発泡液吐出装置が提供される
に至った。この発泡液吐出装置は、同図に示すように、
蓄氷量を確保するために蓄氷部１３外面を水槽１１内周
面および底面まで拡大したものである。すなわち、蒸発
管１４を水槽１１の内周面および底面まで近接させ、水
槽１１内に導入されたばかりの飲料温度が高い冷却コイ
ル４（領域Ｅ）を効率良く冷却するようにしたものであ
る。蓄氷部１３は蒸発管１４に沿ってほぼ均一に形成さ
れるため、水槽１１の角部（領域Ｄ）には蓄氷されず、
冷却水１２が滞留している。

【０００７】また、図１８に示した発泡液吐出装置は、
冷却性能を上げるべく攪拌翼１５の位置を下げたもので
あり、本願出願人が本願発明の開発過程において見出し
たものである。同図に示すように、流れの滞留部Ｑ１，
Ｑ２が、流れの可視化実験等により確認された。図１９
に示すように、領域Ｆには、水槽１１内に導入されたば
かりの飲料温度が高い冷却コイル４が存在しているの
で、冷却水１２の温度が高くなっている。また、攪拌翼
１５が配設されているので、冷却水１２の流速も速い。
さらにこの部分では、冷却水１２が蓄氷部１３に垂直に
当たるので、境界領域Ｒ１に示す部分の氷が早く融けて
いく。したがって、蓄氷部１３の氷は、時間経過に伴
い、境界領域Ｒ２、Ｒ３へと融け広がっていく。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】良く冷えた飲料を連続
的かつ大量に吐出させるためには、温度の高い飲料が流
入する冷却コイル４の冷却効果を高めること、すなわ
ち、水槽１１底部での冷却効果を高める（冷却水１２の
流速を増加させる）ことが必要であるとともに、水槽１
１内全体においても冷却効果を低下させない（冷却水１
２の流速を低下させない）ことが必要となる。

【０００９】しかしながら、図１５〜図１７に示した従
来の発泡液吐出装置は、蓄氷部１３外周を冷却水１２の
流路まで拡大したので、蓄氷量は増えたものの、水槽１
１の角部（領域Ｄ）では冷却水１２が滞留し、水槽１１
内全体として、冷却水１２を効率良く循環しておらず、
良好な冷却性能が得られているとは言えなかった。

【００１０】また、図１８に示した発泡液吐出装置にあ
っては、氷の境界領域Ｒ１〜Ｒ３に示したように、氷の
片減りが生じてしまい、蓄氷効率が低下するとともに、
冷却水１２が円滑に循環しなくなる。

【００１１】したがって、飲料を連続的かつ大量に吐出
させると、冷却水と飲料との熱交換が不十分となって、
良く冷えた飲料を吐出できなくなってしまうという課題
があった。

【００１２】この発明は、上記に鑑みてなされたもので
あって、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を
連続的かつ大量に吐出させることができる発泡液吐出装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明の請求項１にかかる発泡液吐出装置は、
水槽内の冷却水と熱交換させることにより管内の飲料を
冷却する飲料配管と、前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、
前記冷却水を冷却し蓄氷部を形成する冷却手段とを少な
くとも備えた発泡液吐出装置において、前記蓄氷部外側
面と前記水槽内壁面との間に形成される隙間部に前記冷
却水を流して当該水槽内に当該冷却水を循環させるため
に、当該蓄氷部の底部と当該水槽の底部との間に隙間部
を形成して当該冷却水の流路を確保する流路形成部材を
設けたものである。

【００１４】冷却水は、攪拌翼によって下降流となって
水槽底部に当たり、その流れの一部が蓄氷部内周面に沿
って上昇する第１の流れとなるとともに、他の流れの一
部が流路形成部材内を通り、蓄氷部外周面（水槽内の角
部）に沿って上昇する第２の流れとなって循環する。

【００１５】このとき蓄氷部は、水槽内の角部以外の部
分では、水槽内面および底面まで形成されているので、
蓄氷量は十分に確保されている。そして、冷却水が上述
のように、第１の流れおよび第２の流れとなって循環す
るので、飲料の冷却性能が従来よりも大幅に向上し、良
く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができ
る。

【００１６】また、この発明の請求項２にかかる発泡液
吐出装置は、流路形成部材を断熱材により形成したもの
である。これにより、流路形成部材に接する蓄氷部が片
減りしないようにすることができ、冷却水の流れを乱さ
ないようにすることができる。

【００１７】また、この発明の請求項３にかかる発泡液
吐出装置は、水槽内の冷却水と熱交換させることにより
管内の飲料を冷却する飲料配管と、前記冷却水を攪拌す
る攪拌翼と、前記冷却水を冷却し蓄氷部を形成する冷却
手段とを少なくとも備えた発泡液吐出装置において、前
記飲料配管を前記水槽の深さ方向を長手方向としたコイ
ル状に配設するとともに、前記冷却手段を当該飲料配管
の外周囲に位置するように配設し、前記攪拌翼をその回
転軸が前記飲料配管全体の中心軸と一致するように前記
水槽の底部近傍に配置し、前記攪拌翼による前記冷却水
の下降流を前記蓄氷部内周面に沿った上昇流とするため
に、前記水槽底部に湾曲凹部を設けたものである。

【００１８】したがって、従来、攪拌翼の直下およびそ
の周辺に生じていた滞留部が生じなくなって流れが円滑
になり、流速が増加する。このため、冷却水と蓄氷部と
の熱伝達率が増加し、冷却性能が向上する。

【００１９】また、冷却水が蓄氷部の蓄氷面に対して平
行な上昇流となるので、蓄氷面が均一に融けていく。こ
のため、飲料の連続販売時に冷却性能を一定に保つこと
ができる。このように、冷却性能を大幅に向上させ、良
く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる発泡液吐
出装置の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明
する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定され
るものではない。

【００２１】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１にかかる発泡液吐出装置を示す断面図であり、後
述する図３におけるＡ−Ａ断面を示している。図２は、
流路形成部材を示す斜視図、図３は、発泡液吐出装置を
示す平面図、図４は、発泡液吐出装置を示す断面図、図
５は、攪拌翼を示す斜視図、図６は、発泡液吐出装置の
全体構成を示す説明図である。なお、上記従来技術にお
いて説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同
一の符号を付して、重複説明を省略または簡略化する。

【００２２】攪拌翼１５は、図５に示すように、送風機
等で一般的に使用される軸流羽根車形状にて形成してあ
る。この攪拌翼１５は、本願出願人が特願２０００−３
３１３６７号において提案したものである。攪拌翼１５
のボス部１５ｂは、円柱の頂部に半球を延設したような
形状に形成してある。これにより、攪拌翼１５の上部か
ら流入する冷却水１２の流入抵抗を低減できるようにし
ている。回転軸１６ａは、軸穴１５ｃに固定されるよう
になっている。

【００２３】翼部１５ａは、円弧翼として形成してある
が、ＮＡＣＡ翼、コントロールディフュージョン翼、二
重円弧翼、多重円弧翼等として形成してもよい。なお、
攪拌翼１５のボス比（＝ボス部１５ｂの外径／翼部１５
ａの外径）は、０．４〜０．６の範囲で設定することが
好ましい。図１では、攪拌翼１５を概念的に示したが、
上記攪拌翼１５が設けられている。

【００２４】つぎに本発明の要部たる流路形成部材３０
を設けた発泡液吐出装置について図１〜図４に基づいて
説明する。図２に示すように、流路形成部材３０は、内
部を流路とできるように断面が逆Ｕ字状となっている。
この流路形成部材３０は、断熱部材により形成されてお
り、この流路形成部材３０に接する蓄氷部１３が片減り
し、冷却水１２の流れを乱さないようにしてある。

【００２５】そして、このように形成した流路形成部材
３０は、図１および図３に示すように、水槽１１角部の
蓄氷されない領域Ｂに第２の流れＦ２を確保できるよう
に配設されている。

【００２６】冷却水１２は、図１に示すように、攪拌翼
１５によって下降流となって水槽１１底部に当たり、そ
の流れの一部が蓄氷部１３内周面に沿って上昇する第１
の流れＦ１となるとともに、他の流れの一部が流路形成
部材３０内を通り、蓄氷部１３外周面（領域Ｂ）に沿っ
て上昇する第２の流れＦ２となって循環する。

【００２７】このとき、図３および図４に示すように、
蓄氷部１３は、領域Ｂ以外の部分では、水槽１１内面お
よび底面まで形成されているので、蓄氷量は十分に確保
されている。そして、冷却水１２は、攪拌効果の優れた
攪拌翼１５の作用と相俟って、第１の流れＦ１および第
２の流れＦ２となって循環するので、飲料の冷却性能が
従来よりも大幅に向上する。

【００２８】この効果を実証するために、ボス比０．４
７の攪拌翼１５を用いて２秒間間欠試験を実施したとこ
ろ、図７および図８に示す結果が得られた。ここで、図
７は、流路形成部材を設けなかった場合の連続飲料吐出
性能を示すグラフ図、図８は、流路形成部材を設けた本
発明装置の連続飲料吐出性能を示すグラフ図である。ま
た、グラフ中の記号は、図６に示すように、Ｔ１はバル
ブ５の入口飲料温度、Ｔ２は水槽１１内の冷却水１２の
代表温度、Ｔ３はこれらＴ１およびＴ２の温度差、Ｔ４
はジョッキ６の飲料温度である。

【００２９】また、図７および図８を比較すれば明らか
なように、ジョッキ飲料温度Ｔ４は、流路形成部材３０
を設けた場合の方が、規格温度（８℃）への到達時間が
長くなっていることが分かる。すなわち、飲料を規定温
度内で長時間吐出できることが分かる。同図中に示した
ように、流路形成部材３０を設けなかった場合の飲料吐
出性能がジョッキ３１杯であるのに対して、流路形成部
材３０を設けた場合のそれは、４０杯となることが確認
できた。

【００３０】以上のように、この実施の形態１にかかる
発泡液吐出装置によれば、流路形成部材３０を設けたこ
とにより、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料
を連続的かつ大量に吐出させることができる。

【００３１】なお、上記実施の形態１においては、本発
明を生ビールの吐出装置に適用するものとして説明した
が、これに限定されず、炭酸ガスを含有するその他の清
涼飲料の吐出装置にも適用することができる。また、特
願２０００−３３１３６７号において提案した攪拌翼１
５を使用して説明したが、これに限定されず、従来の攪
拌翼を使用してもよい。

【００３２】実施の形態２．図９は、この発明の実施の
形態２にかかる発泡液吐出装置を示す断面図、図１０
は、発泡液吐出装置の水平断面図、図１１は、連続飲料
吐出性能を示すグラフ図である。同図に示すように、本
発明は、攪拌翼１５を水槽１１の底部近傍に配置すると
ともに、この攪拌翼１５による冷却水１２の下降流を蓄
氷部１３内周面に沿った上昇流とするために、水槽１１
底部に湾曲凹部１１ａを設けたものである。

【００３３】このように構成することにより、従来、攪
拌翼１５の直下およびその周辺に生じていた滞留部Ｑ
１，Ｑ２（図１８参照）が生じなくなって、流れが円滑
になり、流速が増加する。このため、冷却水１２と蓄氷
部１３との熱伝達率が増加し、冷却性能が向上する。

【００３４】また、冷却水１２が蓄氷部１３の蓄氷面Ｐ
１に対して平行に流れるので（図９中の流れＦ）、蓄氷
面Ｐ２、蓄氷面Ｐ３へと均一に融けていく。このため、
飲料の連続販売時に冷却性能を一定に保つことができ
る。

【００３５】この効果を実証するために、上記実施の形
態１の場合と同様に２秒間間欠試験を実施したところ、
図１１に示す結果が得られた。すなわち、飲料吐出性能
がジョッキ４０杯となることが確認できた。本発明が適
用されていない従来装置では、３０杯程度であるので
（図示せず）、大幅に吐出性能が向上していることが確
認できた。

【００３６】以上のように、この実施の形態２にかかる
発泡液吐出装置によれば、冷却性能を大幅に向上させ、
良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることがで
きる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
発泡液吐出装置（請求項１）によれば、水槽内の冷却水
と熱交換させることにより管内の飲料を冷却する飲料配
管と、前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、前記冷却水を冷
却し蓄氷部を形成する冷却手段とを少なくとも備えた発
泡液吐出装置において、前記蓄氷部外側面と前記水槽内
壁面との間に形成される隙間部に前記冷却水を流して当
該水槽内に当該冷却水を循環させるために、当該蓄氷部
の底部と当該水槽の底部との間に隙間部を形成して当該
冷却水の流路を確保する流路形成部材を設けたので、冷
却水は、攪拌翼によって下降流となって水槽底部に当た
り、その流れの一部が蓄氷部内周面に沿って上昇する第
１の流れとなるとともに、他の流れの一部が流路形成部
材内を通り、蓄氷部外周面（水槽内の角部）に沿って上
昇する第２の流れとなって循環する。したがって、飲料
の冷却性能が従来よりも大幅に向上し、良く冷えた飲料
を連続的かつ大量に吐出させることができる。

【００３８】また、この発明にかかる発泡液吐出装置
（請求項２）によれば、流路形成部材を断熱材により形
成したので、流路形成部材に接する蓄氷部が片減りしな
いようにすることができ、冷却水の流れを乱さないよう
にすることができる。

【００３９】また、この発明にかかる発泡液吐出装置
（請求項３）によれば、水槽内の冷却水と熱交換させる
ことにより管内の飲料を冷却する飲料配管と、前記冷却
水を攪拌する攪拌翼と、前記冷却水を冷却し蓄氷部を形
成する冷却手段とを少なくとも備えた発泡液吐出装置に
おいて、前記飲料配管を前記水槽の深さ方向を長手方向
としたコイル状に配設するとともに、前記冷却手段を当
該飲料配管の外周囲に位置するように配設し、前記攪拌
翼をその回転軸が前記飲料配管全体の中心軸と一致する
ように前記水槽の底部近傍に配置し、前記攪拌翼による
前記冷却水の下降流を前記蓄氷部内周面に沿った上昇流
とするために、前記水槽底部に湾曲凹部を設けたので、
攪拌翼の直下およびその周辺に生じていた滞留部が生じ
なくなって流れが円滑になり、流速が増加する。このた
め、冷却水と蓄氷部との熱伝達率が増加し、冷却性能が
向上する。また、冷却水が蓄氷部の蓄氷面に対して平行
な上昇流となるので、蓄氷面が均一に融けていく。この
ため、飲料の連続販売時に冷却性能を一定に保つことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１にかかる発泡液吐出装
置を示す断面図である。

【図２】流路形成部材を示す斜視図である。

【図３】発泡液吐出装置を示す平面図である。

【図４】発泡液吐出装置を示す断面図である。

【図５】攪拌翼を示す斜視図である。

【図６】発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図であ
る。

【図７】流路形成部材を設けなかった場合の連続飲料吐
出性能を示すグラフ図である。

【図８】流路形成部材を設けた本発明装置の連続飲料吐
出性能を示すグラフ図である。

【図９】この発明の実施の形態２にかかる発泡液吐出装
置を示す断面図である。

【図１０】発泡液吐出装置の水平断面図である。

【図１１】連続飲料吐出性能を示すグラフ図である。

【図１２】従来における発泡液吐出装置の全体構成を示
す説明図である。

【図１３】蓄氷部外周面と水槽内周面との間に隙間部を
設けて蓄氷部の表裏面全体に冷却水が行き届くようにし
た発泡液吐出装置を示す断面図である。

【図１４】図１３に示した発泡液吐出装置を示す平面図
である。

【図１５】蓄氷量を確保するために蓄氷部外面を水槽内
周面および底面まで拡大した発泡液吐出装置を示す断面
図である。

【図１６】図１５に示した発泡液吐出装置を示す平面図
である。

【図１７】図１６に示した発泡液吐出装置におけるＣ−
Ｃ断面を示す断面図である。

【図１８】攪拌翼の位置を下げた発泡液吐出装置を示す
断面図である。

【図１９】図１８に示した発泡液吐出装置の蓄氷部の氷
解過程を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 樽 ２ 炭酸ガスボンベ ３ 冷却装置 ４ 冷却コイル ５ バルブ ６ ジョッキ １１ 水槽 １１ａ 湾曲凹部 １２ 冷却水 １３ 蓄氷部 １４ 蒸発管 １５ 攪拌翼 １６ モータ １６ａ 回転軸 ３０ 流路形成部材 Ｆ１ 第１の流れ Ｆ２ 第２の流れ

フロントページの続き (72)発明者 太田 春夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 山下 智弘 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 塚本 直史 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3E082 AA04 BB03 CC01 EE03 4B017 LP14 LP18 LT02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽内の冷却水と熱交換させることによ
   り管内の飲料を冷却する飲料配管と、 前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、 前記冷却水を冷却し蓄氷部を形成する冷却手段と、 を少なくとも備えた発泡液吐出装置において、 前記蓄氷部外側面と前記水槽内壁面との間に形成される
   隙間部に前記冷却水を流して当該水槽内に当該冷却水を
   循環させるために、当該蓄氷部の底部と当該水槽の底部
   との間に隙間部を形成して当該冷却水の流路を確保する
   流路形成部材を設けたことを特徴とする発泡液吐出装
   置。
2. 【請求項２】 流路形成部材を断熱材により形成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の発泡液吐出装置。
3. 【請求項３】 水槽内の冷却水と熱交換させることによ
   り管内の飲料を冷却する飲料配管と、 前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、 前記冷却水を冷却し蓄氷部を形成する冷却手段と、 を少なくとも備えた発泡液吐出装置において、 前記飲料配管を前記水槽の深さ方向を長手方向としたコ
   イル状に配設するとともに、前記冷却手段を当該飲料配
   管の外周囲に位置するように配設し、 前記攪拌翼をその回転軸が前記飲料配管全体の中心軸と
   一致するように前記水槽の底部近傍に配置し、 前記攪拌翼による前記冷却水の下降流を前記蓄氷部内周
   面に沿った上昇流とするために、前記水槽底部に湾曲凹
   部を設けたことを特徴とする発泡液吐出装置。