JP2010173664A - 炭酸ガス圧力調整器 - Google Patents

Abstract

【課題】低温時の長時間の飲料の供給停止後であっても発泡飲料を貯留する容器内から良好な泡と味を有する発泡飲料を注ぎだすことができる炭酸ガス圧力調整器を提供する。
【解決手段】所定温度Ｔ_１以下では一定の供給圧力Ｐ_２であり、所定温度Ｔ_２以上では一定の供給圧力Ｐ_４であり、温度がＴ_１からＴ_２の範囲では温度の増加とともに供給圧力がＰ_２からＰ_４へ単調に増加する関係にある通常モード用制御マップと、温度変化にかかわらず一定の供給圧力Ｐ_１であり、該供給圧力Ｐ_１が前記供給圧力Ｐ_２より０．０１ＭＰａから０．１０ＭＰａ低い関係にある閉店モード用制御マップとを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、発泡飲料を貯留する容器内の圧力を生ビール等の発泡飲料の温度に応じて調整する炭酸ガス圧力調整器に関する。

発泡飲料を貯留する容器内に供給する炭酸ガスの圧力を生ビール等の発泡飲料の温度と炭酸ガスの供給圧力との関係を規定する制御マップに従って自動調整することで、所定の温度範囲内においては、温度の増加に対して炭酸ガスの供給圧力も増加する単調増加の関係にあり、その範囲外では、温度の変化に対して炭酸ガスの供給圧力は所定値であって変化しないように調整する炭酸ガス圧力調整器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

国際公開第２００７／１３８９７８号パンフレット

上記のような炭酸ガス圧力調整器においては、予め設定した温度と圧力との関係に従って自動的に炭酸ガスの供給圧力を調整することができるので、発泡飲料の温度に最適な炭酸ガスの供給圧力で加圧することができるが、低温時において供給を停止している時間が長いと長時間の加圧により泡が多過になり味も低下するという課題がある。

本発明は、低温時において長時間の供給停止後であっても貯留容器内から良好な泡と味を有する発泡飲料を注ぎだすことができる炭酸ガス圧力調整器を提供することを主目的とする。

本発明に係る炭酸ガス圧力調整器は、所定温度Ｔ_１以下では一定の供給圧力Ｐ_２であり、所定温度Ｔ_２以上では一定の供給圧力Ｐ_４であり、温度がＴ_１からＴ_２の範囲では温度の増加とともに供給圧力がＰ_２からＰ_４へ単調に増加する関係にある通常モード用制御マップと、温度変化にかかわらず一定の供給圧力Ｐ_１であり、供給圧力Ｐ_１が供給圧力Ｐ_２より０．０１ＭＰａから０．１０ＭＰａ低い関係にある閉店モード用制御マップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、温度変化にかかわらず一定の供給圧力であり、該供給圧力は低温時においても、通常モード用制御マップの供給圧力より所定圧力だけ低い関係にある閉店モード用制御マップを備えるので、供給を停止している時間が長い場合であっても発泡飲料を貯留する容器内の加圧圧力を低く抑えることができ、泡が多過になり味が低下するのを防ぐことができる。

本発明において、所定温度Ｔ_１以下では一定の供給圧力Ｐ_３であり、所定温度Ｔ_３以上では一定の供給圧力Ｐ_４であり、温度がＴ_１からＴ_３の範囲では温度の増加とともに供給圧力がＰ_３からＰ_４へ単調に増加し、前記供給圧力Ｐ_３が前記供給圧力Ｐ_２より０．０５ＭＰａから０．２０ＭＰａ高く、前記温度Ｔ_３が前記温度Ｔ_２より低い関係にある繁盛モード用制御マップを備えることが好ましい。

本発明によれば、繁盛モード用制御マップを備え、該制御マップでは、低温時において供給圧力を高くすることができ、貯留容器から発泡飲料をより速く供給することができる。

本発明の炭酸ガス圧力調整器によれば、温度変化にかかわらず一定の炭酸ガスの供給圧力であり、低温時でも通常モード用制御マップの供給圧力より所定圧力だけ低い閉店モード用制御マップを備えるので、長時間の供給停止があっても貯留容器内の発泡飲料へ加圧する圧力を低く抑え、長時間の供給停止後であっても貯留容器内から良好な泡と味を有する発泡飲料を注ぎだすことができる。

本発明に係る炭酸ガス圧力調整器を備える発泡飲料供給装置の全体構成を示す概観図である。 本発明の実施例１に係る炭酸ガス圧力調整器の構成を示す一部欠載断面図である。 図２の中央部分の構成を示す拡大断面図である。 本発明に係る炭酸ガス圧力調整器によって調整する炭酸ガスの供給圧力と温度の関係を示す通常モード用制御マップである。 本発明に係る炭酸ガス圧力調整器によって調整する炭酸ガスの供給圧力と温度の関係を示す閉店モード用制御マップである。 本発明の実施例２及び３に係る炭酸ガス圧力調整器の構成を示す一部欠載断面図である。 本発明の実施例３に係る炭酸ガス圧力調整器によって調整する炭酸ガスの供給圧力と温度の関係を示す繁盛モード用制御マップである。

以下、添付図面を参照ながら本発明の一実施形態に係る炭酸ガス圧力調整器ついて詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

図１は、本発明の実施例１に係る炭酸ガス圧力調整器１を備える発泡飲料供給装置１００の全体構成を示す。炭酸ガスボンベ３９中の高圧炭酸ガスは、炭酸ガス圧力調整器１によって減圧され炭酸ガス供給通路３３を通ってビール樽２６に供給される。ビール樽２６内のビールは、炭酸ガスの圧力によってビール樽２６内の下部に設けられている取り出し口（図示せず）からビール通路３２を通って供給される。炭酸ガス圧力調整器用の電気は電源（ＡＣアダプタ）４０から導かれる。

図２は、本発明の実施例１に係る炭酸ガス圧力調整器１の断面図を、図３は図２の中央部分の拡大断面図を示す。本実施例において、弾性体として第１スプリング７及び第２スプリング１９を使用し、以下の実施例においても同様にスプリングを使用する。
炭酸ガスは、ガス入口部３から入り、弁座体９の弁開口１１を通って減圧された後、第１圧力室１６へ入り、ガス供給部６から出てビール樽２６に供給される。弁体１３は、第１スプリング７により弁座体９の弁開口１１が閉じる方向に付勢されており、弁体の先端１４はプレート１５と当接している。

プレート１５と当接しているダイヤフラム１７は、該プレート１５の当接面とは反対の面に当接している第２スプリング受け１８を介して第２スプリング１９により図面右方向、すなわち弁座体９の弁開口１１を広げる方向に、第１スプリング７よりも大きな弾性力で付勢されているので、運転開始前、弁座体９の弁開口１１は開いた状態にある。
第２スプリング１９は第２圧力室２１に収容されており、第１圧力室１６の炭酸ガスは第１ソレノイドバルブ２２が開かれることによってガス出口部２０を介して第２圧力室２１に供給される。第２圧力室２１の炭酸ガスは第２ソレノイドバルブ２５が開かれることによってガス排出口２３から排出される。

図４及び図５は、本発明に係る炭酸ガス圧力調整器１によって調整する炭酸ガスの供給圧力とビールの温度との関係を規定する制御マップ５２，５４を示す。制御マップ５２，５４は、それぞれの温度に対する最適な炭酸ガスの供給圧力として炭酸ガス圧力調整器１が制御する圧力の関係を示すものであり、予め、電子制御ユニット（図示せず。）に入力される。
図４は、通常モード用制御マップ５２を示す。通常モード用制御マップ５２では、所定温度Ｔ_１以下では一定の供給圧力Ｐ_２であり、所定温度Ｔ_２以上では一定の供給圧力Ｐ_４であり、温度がＴ_１からＴ_２の範囲では温度の増加とともに供給圧力がＰ_２からＰ_４へ単調に増加する。
本実施例では、温度Ｔ_１は１０℃、温度Ｔ_２は３５℃、供給圧力Ｐ_２は０．１５ＭＰａ、供給圧力Ｐ_４は０．３７２ＭＰａとし、温度が１０℃から３５℃の間では、温度の増加に比例して供給圧力は０．１５ＭＰａから０．３７２ＭＰａへ単調に増加する。

図５は、閉店モード用制御マップ５４を示す。閉店モード用制御マップ５４では、温度変化にかかわらず一定の供給圧力Ｐ_１であり、供給圧力Ｐ_１が通常モード用制御マップ５２における所定温度Ｔ_１以下での一定の供給圧力Ｐ_２より約０．０１ＭＰａから０．１０ＭＰａ低い関係にある。本実施例では、供給圧力Ｐ_１は０．１０ＭＰａである。

本実施例に係る炭酸ガス圧力調整器１の作動について説明する。
（運転開始時）
運転開始時に炭酸ガスボンベ３９の元バルブ４１を開けると、弁開口１１は開いているので炭酸ガスは、炭酸ガス圧力調整器１を通ってビール樽２６に流れ、ビール樽２６が加圧される。この供給圧力、つまり第１圧力室１６内の炭酸ガスの圧力が第２スプリング１９によって付勢される弾性力に逆らって、ダイヤフラム１７を図面左方向、すなわち弁座体９の弁開口１１を閉じる方向に作用し、一定圧力以上になると弁開口１１が閉じて、炭酸ガスボンベ３９からの炭酸ガスの供給が停止し、供給する炭酸ガスの圧力は一定に保持される。

ビール樽２６からビールが供給され炭酸ガスボンベ３９の供給する炭酸ガスの圧力が下がると、第１圧力室１６内の炭酸ガスの圧力が下がり、第２スプリング１９の弾性力によって付勢される図面右方向の力が勝るので、弁座体９の弁開口１１は開き、炭酸ガスボンベ３９から炭酸ガスがビール樽２６に供給される。

本実施例に係る炭酸ガス圧力調整器１では、ダイヤフラム１７に対して第２スプリング１９の付勢力が弁座体９の弁開口１１を開く方向に作用し、第１圧力室１６の炭酸ガス圧力と第１スプリング７の付勢力が弁座体９の弁開口１１を閉じる方向に作用する。このため、炭酸ガスの供給圧力が低下し第１圧力室１６の炭酸ガスが所定圧力より下がると第２スプリング１９の付勢力が第１圧力室１６の炭酸ガス圧力と第１スプリング７の付勢力を上回る。そして、ダイヤフラム１７が、該ダイヤフラム１７に当接しているプレート１５を介して弁体１３を図面右方向に移動させることによって、弁座体９の弁開口１１が開く。このことにより、炭酸ガスボンベ３９から炭酸ガスが供給されるので、再び第１圧力室１６の炭酸ガス圧力は上昇し、供給炭酸ガスの圧力は所定圧力に維持される。

前記所定圧力は、第１スプリング７と第２スプリング１９の付勢力の選定により適宜決めることができるが、通常は、第１スプリング７には一定のものを使用し、第２スプリング１９の付勢力を設定圧力Ｐｏとなるように選定する。本実施例では、圧力Ｐｏは０．８ＭＰａである。

（通常運転時）
通常運転時には図４に示す通常モード用制御マップ５２が選択される。
図１に示すように、ビール樽２６から出た直後のビール温度は温度センサ２７により検出され、信号として温度センサコード３５を通って炭酸ガス圧力調整器１の電子制御ユニット（図示せず）に送られる。温度センサとしては、サーミスタ素子を使用することができる。ビール樽２６の内部の圧力を検出するために、ビール樽２６の上部に圧力センサ２９が設けられており、この圧力が信号として電子制御ユニット（図示せず）に送られる。

ビール温度が温度センサ２７から電子制御ユニット（図示せず）に入力されると、制御マップに入力されているその温度（Ｔ℃）に対する最適な炭酸ガスの供給圧力（以下、「Ｐｔ」とする。）と圧力センサ２９から送られてきたビール樽２６の供給圧力（以下、「Ｐａ」とする。）との比較が行われる。
その結果、ＰａがＰｔより低いときには、電子制御ユニットは第１ソレノイドバルブ２２に制御信号を出力し、この信号を入力した第１ソレノイドバルブ２２は、炭酸ガスを通すように作動する。この作動により、第１圧力室１６のガス出口部２０から一部炭酸ガスが第１ソレノイドバルブ２２を通って第２圧力室２１に入るので、第１圧力室１６と第２圧力室２１の圧力が等しくなる。つまり、上記運転開始時の状態となるので、ガス入口部３からガス供給部６に炭酸ガスが流れ、ビール樽２６内の炭酸ガス圧力が上昇する。

さらに、Ｐａが上昇してＰｔに達すると、電子制御ユニットは第１ソレノイドバルブ２２にバルブを閉じさせる制御信号を出力する。このことにより、第１ソレノイドバルブ２２は閉じ、第２圧力室２１への炭酸ガスの供給が停止するので、ダイヤフラム１７が弁座体９の弁開口１１を閉じる位置でバランスし、ビール樽２６への炭酸ガスの供給は停止し、ビール樽２６内の炭酸ガス供給圧力の上昇は停止する。

ＰａがＰｔより高いときには、電子制御ユニットは第２ソレノイドバルブ２５に制御信号を出力し、この信号を入力した第２ソレノイドバルブ２５は、炭酸ガスを通すように作動する。この作動により、第２圧力室２１内の炭酸ガスが第２ソレノイドバルブ２５を通ってガス排出口２３から大気に排出されるので、第２圧力室２１内の圧力が低下し、ダイヤフラム１７が図面左方向へ移動することにより、プレート１５を介して弁体１３は図面左方向へ移動し、弁開口１１は閉じ、炭酸ガスの供給が停止する。

次いで、電子制御ユニットから出力される制御信号により第１ソレノイドバルブ２２が作動すると、第１ソレノイドバルブ２２を炭酸ガスが流れることができるようになるので、第１圧力室１６のガス出口部２０から供給炭酸ガスが第２圧力室２１を通過して、ガス排出口２３から大気に排出されるので、ビール樽２６内の炭酸ガス供給圧力はより迅速に減圧する。

さらに、Ｐａが低下してＰｔになると、電子制御ユニットが、第１ソレノイドバルブ２２と第２ソレノイドバルブ２５を閉じさせる制御信号を出力する。このことにより、ガス出口部２０から炭酸ガスが大気へ排出されなくなるので、供給圧力の低下は停止する。

本実施例では、図４に示す通常モード用制御マップ５２により、温度３５℃以上では供給圧力が一定（０．３７２ＭＰａ）となるように設定しているので、ビールの温度が３５℃以上になった場合でも、供給圧力が異常に高くなり、ビールの供給が増えすぎることを防止できる。

本実施例において、第１ソレノイドバルブ２２及び第２ソレノイドバルブ２５の作動は、バルブの開閉を断続的に繰り返す操作であり、その間隔は、炭酸ガスの急激な流れを抑制し、正確な圧力制御ができるように電子制御ユニットにて調整される。本実施例においては、第１バルブ２２及び第２バルブ２５としてソレノイドバルブを使用するが、他の動力源による駆動バルブ（油圧バルブ等）も使用できる。以下の実施例においても同様である。

（閉店時）
閉店時には図５に示す閉店モード用制御マップ５４が選択される。そうすると、閉店モード用制御マップ５４に従って、ビールの温度にかかわらず、供給圧力が一定（０．１０ＭＰａ）となるように調整される。つまり、例えば、１０℃以下の低温時において、通常モード用制御マップ５２の供給圧力０．１５ＭＰａより０．０５ＭＰａ低く調整される。このように低温時においても供給圧力が低く調整されるので、閉店後において泡が多過になり味が低下するのを防ぐことができる。

図６は、本発明の実施例２の炭酸ガス圧力調整器１０の断面図を示す。なお、図６において、図２及び図３で用いた構成要素と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
図６５に示すように、炭酸ガス圧力調整器１０では、ガスの流れを絞るためにガス入口部３とガス出口部２０にそれぞれオリフィス４，５を形成し、第１圧力室１６の圧力を検出するために圧力センサ３０が設けている他は、実施例１と同じである。
本実施例においても、実施例１の場合と同じ、図４に示す通常モード用制御マップ５２と図５に示す閉店モード用制御マップ５４が電子制御ユニットに記憶されている。

本発明の実施例２の炭酸ガス圧力調整器１０では、オリフィス４，５を形成しているので、炭酸ガスボンベ３９から第１圧力室１６へ、第１圧力室１６からビール樽２６への急激な炭酸ガスの流れを防止でき、よりスムーズで正確な炭酸ガス供給圧力の調整ができる。

また、本実施例において、ビール樽２６の上部に設置した圧力センサ２９に代えて、炭酸ガス圧力調整器１０に形成された圧力センサ３０にて検出される炭酸ガスの供給圧力を信号として電子制御ユニット（図示せず。）に送り、供給圧力を調整する。電子制御ユニットは炭酸ガス圧力調整器１０（図面裏面）に取り付けられているので、圧力センサコードを最短にすることができる。本実施例において、ビール樽２６内の炭酸ガスの供給圧力の制御は、実施例１にもまして、迅速かつ正確に行われる。

図７は、本発明の実施例３において使用される繁盛モード用制御マップ５６を示す。繁盛モード用制御マップ５６は、温度Ｔ_１より低い温度では一定の供給圧力Ｐ_３であり、温度の増加とともに供給圧力がＰ_３からＰ_４へ単調に増加する。通常モード用制御マップ５２における最高圧力Ｐ_４まで増加したら温度上昇にかかわらず圧力は一定に保持される。
本実施例において、圧力Ｐ_３は０．３０ＭＰａとし、他の条件は実施例１及び実施例２と同じである。

（繁盛時）
来客が多く頻繁にビールをサービングするときには、図７に示す繁盛モード用制御マップ５６を選択する。繁盛モード用制御マップ５６は、所定温度Ｔ_１以下では一定の供給圧力Ｐ_３であり、所定温度Ｔ_３以上では一定の供給圧力Ｐ_４であり、温度がＴ_１からＴ_３の範囲では温度の増加とともに供給圧力がＰ_３からＰ_４へ単調に増加し、前記供給圧力Ｐ_３が前記供給圧力Ｐ_２より０．０５ＭＰａから０．２０ＭＰａ高く、前記温度Ｔ_３が前記温度Ｔ_２より低い関係にある。この繁盛モード用制御マップ５６での制御はタイマーに連動しており、通常３〜１０分間作動し、タイマー設定時間経過後、自動的に通常モード用制御マップ５２に切り替わる。本実施例では、タイマー設定を５分間とする。

繁盛モード用制御マップ５６では、図４に示す通常モード用制御マップの場合より、炭酸ガスの供給圧力が０．１５ＭＰａ高く調整されるので、ビールをより速く充填することができる。
本実施例に係る繁盛モード用制御マップ５６では、ビール樽２６内のビール温度が低いとき、特に約１０〜２０℃のとき、ビールの供給速度を速くすることができるという効果を有する。

以上説明したように、本発明によると温度に応じた炭酸ガスの供給圧力の調整を応答速度が速く、きめ細かくできるので、ビアホールや居酒屋などの発泡飲料樽用の炭酸ガス圧力調整器として使用できる。

１，１０ 炭酸ガス圧力調整器
３ ガス入口部
４，５ オリフィス
６ ガス供給部
７ 第１スプリング
９ 弁座体
１１ 弁開口
１３ 弁体
１４ 弁体の先端
１５ プレート
１６ 第１圧力室
１７ ダイヤフラム
１８ 第２スプリング受け
１９ 第２スプリング
２０ ガス出口部
２１ 第２圧力室
２２ 第１ソレノイドバルブ
２３ ガス排出口
２５ 第２ソレノイドバルブ
２６ ビール樽
２７ 温度センサ
２９，３０ 圧力センサ
３９ 炭酸ガスボンベ
５２ 通常モード用制御マップ
５４ 閉店モード用制御マップ
５６ 繁盛モード用制御マップ
１００ 発泡飲料供給装置

Claims (2)

1. 温度と炭酸ガスの供給圧力の関係を規定する制御マップによって炭酸ガスの供給圧力を制御する炭酸ガス圧力調整器であって、
   所定温度Ｔ_１以下では一定の供給圧力Ｐ_２であり、所定温度Ｔ_２以上では一定の供給圧力Ｐ_４であり、温度がＴ_１からＴ_２の範囲では温度の増加とともに供給圧力がＰ_２からＰ_４へ単調に増加する関係にある通常モード用制御マップと、
   温度変化にかかわらず一定の供給圧力Ｐ_１であり、該供給圧力Ｐ_１が前記供給圧力Ｐ_２より０．０１ＭＰａから０．１０ＭＰａ低い関係にある閉店モード用制御マップと
   を備えることを特徴とする炭酸ガス圧力調整器。
2. 所定温度Ｔ_１以下では一定の供給圧力Ｐ_３であり、所定温度Ｔ_３以上では一定の供給圧力Ｐ_４であり、温度がＴ_１からＴ_３の範囲では温度の増加とともに供給圧力がＰ_３からＰ_４へ単調に増加し、前記供給圧力Ｐ_３が前記供給圧力Ｐ_２より０．０５ＭＰａから０．２０ＭＰａ高く、前記温度Ｔ_３が前記温度Ｔ_２より低い関係にある繁盛モード用制御マップ
   を備えることを特徴とする請求項１記載の炭酸ガス圧力調整器。

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