JP2014046296A - 炭酸液製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、設置スペースを取らずに、必要な量に応じて炭酸飲料を製造することを可能とした炭酸液製造装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】炭酸ガス流入口１３と、炭酸ガス流出口１４が設けられると共に、炭酸ガス流入口１３から流入した炭酸ガスを減圧して炭酸ガス流出口１４から排出する圧力調整部３と、炭酸ガス流出口１４に、一端が連通状に設けられる炭酸ガス導入管４と、この炭酸ガス導入管４の他端に連通状に連結され、かつ、収納容器５に着脱可能とされるキャップ部５２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、炭酸液製造装置に関する。詳しくは、炭酸水や炭酸ジュース等の炭酸液を製造することができる炭酸液製造装置に係るものである。

従来、この種の炭酸液の製造装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
具体的には、図６に示すように、冷蔵容器１０１内に、飲料原液の収納容器１０２と、飲料原液と外部から供給される炭酸ガスの気液混合器１０３が収納されている。

また、収納容器１０２及び炭酸ガスボンベ１０４と気液混合器１０３が配管１０５、１０６でそれぞれ接続され、気液混合器１０３の下部出口１０７に炭酸飲料の充填容器１０８を着脱自在に接続可能な構成とされている。

ここで、飲料原液の収納容器１０２と気液混合器１０３は、ポンプ１０９を備えた配管１０５で接続し、飲料原液をポンプ１０９で気液混合器１０３内に上部から供給し、炭酸ガスが充填された気液混合器１０３内で飲料原液を多段の混合部材に沿って流下させることで、飲料原液と炭酸ガスの混合を行うものである。

特開２００２−２６４９９６号公報

このように、上述の特許文献１に記載された炭酸液製造装置では、飲料原液の収納容器と気液混合液及びポンプを備えた配管から構成されることから設置スペースとポンプを作動させるための電源が必要となる。

しかしながら、喫茶店等の飲食店では設置スペースを確保することが困難である。また、炭酸飲料を注文する数が限られているために、連続的、かつ大量に炭酸飲料を製造する必要性が生じない。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、動力源を必要とせずに、炭酸液を製造することを可能とした炭酸液製造装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る炭酸液製造装置は、炭酸ガス流入口と、炭酸ガス流出口が設けられると共に、前記炭酸ガス流入口から流入した炭酸ガスを減圧して前記炭酸ガス流出口から排出する圧力調整部と、前記炭酸ガス流出口に、一端が連通状に設けられる炭酸ガス導入管と、該炭酸ガス導入管の他端に連通状に連結され、かつ、収納容器に着脱可能とされるキャップ部とを備える。

ここで、炭酸ガス流入口と、炭酸ガス流出口が設けられると共に、炭酸ガス流入口から流入した炭酸ガスを減圧して炭酸ガス流出口から排出する圧力調整部によって、炭酸液の製造に適したガス圧に調整することが可能となる。例えば、５．７３３ＭＰａの高気圧で液状化された炭酸ガスが炭酸ガスボンベから供給され、炭酸ガス流入口から圧力調整部内へ流入し、０．９４ＭＰａの圧力に減圧されて炭酸ガス流出口から排出される。

また、炭酸ガス流出口に、一端が連通状に設けられる炭酸ガス導入管と、炭酸ガス導入管の他端に連通状に連結され、かつ、収納容器に着脱可能とされるキャップ部によって、収納容器等の内部に炭酸ガスを供給することができる。例えば、水が収納された収納容器の開口端にキャップ部を取り付け、炭酸ガス導入管を介して炭酸ガスを供給することにより、収納容器内の水に炭酸ガスが溶け込むことで炭酸ガスを製造できる。

また、キャップ部が、逆止弁付きバルブを有し、炭酸ガス導入管の他端が、逆止弁付きバルブに挿し込み可能なノズルが設けられた口金部を有する場合には、キャップ部と炭酸ガス導入管との連通が可能となると共に、逆止弁付きバルブで収納容器内に注入された炭酸ガス圧での逆流を防止することが可能となる。

また、口金部が、バネ部材の付勢力で常時は閉とされる開放端の一方が口金部に固着されると共に、開放端の他方が逆止弁付きバルブと係留可能な凹部が形成されたクリップ部を有する場合には、口金部のノズルとキャップ部の逆止弁付きバルブとを連通状に接続した状態で、クリップ部のバネの付勢力で互いの接続を維持することが可能となる。

また、炭酸ガス導入管が、開閉弁部を有する場合には、収納容器内へ注入される炭酸ガスの流入量を自在に調整し、例えば炭酸水やハイボールなどのそれぞれの炭酸液に応じての炭酸ガスの供給量を調整することが可能となる。

また、圧力調整部が、炭酸ガスが減圧されたガス圧を表示する炭酸ガス圧表示部及び圧力調整部に供給される炭酸ガスの残存量を表示する炭酸ガス残量表示部を有する場合には、例えば、炭酸ガス圧表示部で減圧されたガス圧が表示されることで炭酸液を製造する適正なガス圧を表示することが可能となる。更に、炭酸ガス残量表示部で例えば炭酸ボンベの炭酸ガス残存量が表示されることで炭酸液の生産量を把握することが可能となる。

本発明によれば、動力源を必要とせずに必要量の炭酸液を製造することができる。

本発明を適用した炭酸液製造装置の一例を説明するための模式図である。 本発明を適用した炭酸液製造装置における圧力調整部の一例を説明するための模式図である。 本発明を適用した炭酸液製造装置における圧力調整部の一例を説明するための断面模式図である。 本発明を適用した炭酸液製造装置における収納容器口金部の一例を説明するための断面模式図である。 本発明を適用した炭酸液製造装置における収納容器口金部と炭酸ガス導入管との連結機構の一例を説明するための模式図である。 従来の炭酸液製造装置の一例を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参酌しながら詳述する。
図１は本発明を適用した炭酸液製造装置の一例を説明するための模式図である。

ここで示す炭酸液製造装置１は、炭酸ガス供給部２に一端が連結された圧力調整部３と、この圧力調整部３の他端に接続された炭酸ガス導入管４と、炭酸ガス導入管４の先端に取り付けられた収納容器５とから構成されている。

また、炭酸ガス供給部２は、例えば、−２０度で１．９６８ＭＰａ、０度で３．４８５ＭＰａ、２０度で５．７３３ＭＰａの高圧で液状化された液化ガスボンベより構成されている。

この炭酸ガス供給部２の上部には、ハンドル８が取付けられた開閉バルブ７が設けられ、ハンドル８を左右方向に回すことで開閉バルブ７の開閉が自在に行える構成とされている。

また、開閉バルブ７には、外周面に雄ネジ部９が形成され、圧力調整部３と連結可能な連結管部６が設けられている。

［圧力調整部について］
図２（Ａ）は本発明を適用した炭酸液製造装置における圧力調整部の一例を説明するための平面模式図、図２（Ｂ）は本発明を適用した炭酸液製造装置における圧力調整部の一例を説明するための側面模式図である。

ここで示す圧力調整部３は、上ケース１０と下ケース１１とから構成されている。この下ケース１１には、連結管部６に連結可能とされた袋状ナット１２を有する炭酸ガス流入口１３と、炭酸ガス導入管４に連結可能とされた炭酸ガス流出口１４が設けられている。

更に、下ケース１１には、炭酸ガスの圧力を表示する炭酸ガス圧表示部１５と、炭酸ガスの残量を表示する炭酸ガス残量表示部１６が設けられている。

また、上ケース１０の上端には、炭酸ガス供給部２からの炭酸ガス圧力を約０．９４ＭＰａに減圧する調圧ハンドル１８が設けられている。

次に、図３（Ａ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ線における圧力調整部の内部機構を説明するための要部断面模式図、図３（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線における圧力調整部の内部機構を説明するための要部断面模式図である。

ここで、圧力調整部３は、上ケース１０と下ケース１１とによりダイヤフラム１９を挟み込み、下ケース１１の下部に栓体２０が螺着された構成とされている。

また、上ケース１０は、その内部が断面逆Ｕ字状に形成されたカップ状のもので、ダイヤフラム１９との間に圧力調整室２１が形成されると共に、この圧力調整室２１と外部とを連通する小孔２２が開口されている。

更に、圧力調整室２１には、上、下バネ受け２３、２４と、コイルバネ２５とが収納され、上ケース１０の上端から圧力調整室２１内にねじ込まれた調圧ハンドル１８の調整ネジ２６の先端でダイヤフラム１９の押し込みができるような構成とされている。

また、下ケース１１は、ダイヤフラム１９との間で二次室２７が形成されている。この二次室２７内には、ダイヤフラム１９の略中央に弁体３９が貫設されると共に、弁体３９の上下方向に向けて圧力調整室２１及び二次室２７に連通された通路３３が形成されている。

更に、二次室２７の弁体３９の軸線上には、空室２８と弁室３０とが栓体２０方向に向けて連通状に配置されている。

ここで、空室２８内には、弁押し３４が上下動可能に設けられ、この弁押し３４の軸部３５は空室２８と弁室３０との間に形成された弁座２９の孔（図示せず。）に遊挿されている。なお、弁押し３４は空室２８の開口縁に設けられたＣ型ピン３６の存在により空室２８から二次室２７内に侵入することができない構成とされている。

また、弁室３０では、栓体２０の挿入側筒部３７内を弁体３９Ａが上下動可能に設けられると共に、圧縮コイルバネ４０（一部省略する。）で弁体３９Ａが上方に付勢されて弁座２９と当接するような構成とされている。更に、挿入側筒部３７の外周に円筒状の金網フィルター３８が設けられている。

また、下ケース１１には、弁室３０に連通された炭酸ガス流入口１３及び二次室２７に連通された炭酸ガス流出口１４と安全弁１７が設けられている。

［炭酸ガス導入管について］
ここで、前記図１に示すように、炭酸ガス導入管４は可撓性を有するゴムホースで形成され、その一端が圧力調整部３の炭酸ガス流出口１４に接続されている。

また、図４に示すように、炭酸ガス導入管４の他端にはガス注入開閉弁部４２が接続されている。このガス注入開閉弁部４２は、内部に弁体（図示せず。）が内包され、この弁体をコック４３で開閉することで炭酸ガスの流量を調整できる構成とされている。

更に、ガス注入開閉弁部４２の開口端４６には、口金部４４が接続されている。この口金部４４の基端４５の外周面に雄ネジ部９Ａが周設されている。この雄ネジ部９Ａがガス注入開閉弁部４２の開口端４６の内周面に形成された雌ネジ部４７に螺合することでガス注入開閉弁部４２に接続可能とされている。

また、口金部４４の先端にはノズル４８が設けられると共に、ノズル４８を支持するためのクリップ部４９が設けられている。このクリップ部４９は、例えば、自転車の空気入れのクリップのように、２枚の挟持板５０、５０が互いに重なり合うように連結枢支されると共に、巻回状とされたバネ５１の付勢力で先端側が閉じた状態とされている。

ここで、一方の挟持板５０の先端側に口金部４４のノズル４８が貫通した状態で取り付けられている。また、他方の挟持板５０の先端側にはノズル４８が遊挿可能な凹部（図示せず。）が開設されている。

［キャップ部について］
ここで、キャップ部５２は図５に示すように、塩化ビニール等で形成された耐圧式の形状とされた収納容器５の筒状首部５４に螺合可能な構成とされている。

このキャップ部５２の上端面には炭酸ガス注入部５３が取り付けられている。この炭酸ガス注入部５３は、外周面にネジ（図示せず。）が形成された管状のバルブ取付け基台５６をキャップ部５２の上端面に開口された穴（図示せず。）に挿通し、ナット５７及びワッシャー５８でキャップ部５２の上端面を挟んだ状態で締結固定されている。

更に、バルブ取付け基台５６内に逆止弁付バルブ５９を差し込み、締結用ネジ６０で締結固定されている。

このような構成の炭酸ガス注入部５３は、逆止弁付バルブ５９内に口金部４４のノズル４８を差し込み、クリップ部４９でバルブ取付け基台５６に取付け可能とされている。

ここで、ノズル４８から逆止弁付バルブ５９内に注入された炭酸ガス圧で弁が開き、収納容器５内に炭酸ガスの注入が可能とされる。

以上の構成の本発明では、前記図１〜図５に示すように、炭酸ガスボンベ等の炭酸ガス供給部２のハンドル８を回して開閉バルブ７を開の状態とする。

ここで、圧力調整部３の調圧ハンドル１８で調整ネジ２６を設定圧（約０．９４ＭＰａ）に応じてねじ込む。これに伴い、ダイヤフラム１９が下方に押し込まれて弁体３９、弁押し３４、弁体３９Ａが下方に移動し、弁体３９Ａと弁座２９との間に隙間が形成される。

また、炭酸ガスは、炭酸ガス供給部２から例えば５．７３３ＭＰａの高圧状態で圧力調整部３の炭酸ガス流入口１３から金網フィルター３８、弁室３０、挿入側筒部３７の内壁と弁体３９Ａの外周面との隙間から弁体３９Ａと弁座２９との間の隙間へと流れ込み、更に、空室２８、弁押し３４と空室２８の内壁面との隙間という経路で二次室２７内に流入する。

ここで、二次室２７内への炭酸ガスの流入に伴い、ダイヤフラム１９はコイルバネ２５の付勢力に抗して上方に変形し、二次室２７内の圧力が設定圧となると、弁体３９Ａと弁座２９との間の隙間が閉じられて二次室２７内への炭酸ガスの流入が制御される。

また、二次室２７内の圧力が設定値以下の圧力となると、ダイヤフラム１９はコイルバネ２５の付勢力で元の状態に復帰することで弁体３９Ａと弁座２９との間の隙間が生じて二次室２７内への炭酸ガスの流入が行われる。

また、二次室２７内の圧力が設定圧を超えた場合には、ダイヤフラム１９が上方に変形して弁体３９と弁押し３４との間に隙間ができ、二次室２７内の圧力が設定圧となるまで炭酸ガスを二次室２７、通路３３、圧力調整室２１、小孔２２の経路で弁外部に放出する。

このようにして、炭酸ガス供給部２から炭酸ガスは常に設定圧を維持しながら炭酸ガス導入管４内に流出する。

なお、二次室２７内で炭酸ガスが固化して発生したドライアイスが再気化した場合においても、二次室２７内の圧力が設定値以上になったときには安全弁１７が開弁状態となって炭酸ガスを瞬時に大気に放出することとなる。

ここで、炭酸ガス導入管４のガス注入開閉弁部４２の弁体（図示せず。）をコック４３で開とすることで、設定圧（約０．９４ＭＰａ）に減圧された炭酸ガスは炭酸ガス流出口１４から炭酸ガス導入管４内に流出する。

これに伴い、炭酸ガスは炭酸ガス導入管４の他端に取付けられる口金部４４のノズル４８から噴出する。

更に、ノズル４８から噴出する炭酸ガスは、キャップ部５２に取り付けられた逆止弁付バルブ５９内を通して収納容器５内に注入される。

なお、収納容器５内に炭酸ガスが注入されることで収納容器５内に生起するガス圧で弁が閉まり、逆止弁付バルブ５９から収納容器５内の炭酸ガスが逆流しないことになる。

また、収納容器５内に、例えば水が収納されている場合には、収納容器５を軽く振ることで炭酸ガスが水に溶け込んで炭酸水を製造することができる。

このようにして、収納容器５内に例えばワインを入れればスパークリングワイン、あるいはジンジャーエール、ラムネ、ハイボール等の炭酸液を必要に応じて製造することが可能となる。

なお、本実施例では前記図３において示す構成の圧力調整部を詳述するものであるが、必ずしも本実施例で詳述した圧力調整部を使用する必要性はない。
例えば、炭酸ガスを約０．９４ＭＰａに減圧可能なものであればいかなる構成の圧力調整部であっても構わない。

また、本実施例ではキャップ部の逆止弁付バルブと口金部との連結をクリップで行う構成について詳述するものであるが、必ずしもクリップによるものである必要性はない。
例えば、キャップ部の逆止弁付バルブと口金部とが互いに螺着する、あるいは逆止弁付バルブに口金部が一体的に連結された構成であっても構わない。

また、本実施例では炭酸ガス導入管にガス注入開閉弁部を設けた構成を詳述するものでるが、必ずしもガス注入開閉弁部を設ける必要性はない。
例えば、炭酸ガス供給部の開閉バルブでの炭酸ガスの供給、あるいは停止を行う構成であっても構わない。

本発明の炭酸液製造装置では、炭酸ガスボンベ等の炭酸ガス供給部からの炭酸ガス圧を利用することで、動力源を必要とせずに炭酸液を製造することが可能となる。
これにより、お店や自宅だけでなく、イベント会場やキャンプ場など屋外でも使用することが可能となる。

１ 炭酸液製造装置
２ 炭酸ガス供給部
３ 圧力調整部
４ 炭酸ガス導入管
５ 収納容器
６ 連結管部
７ 開閉バルブ
８ ハンドル
９、９Ａ 雄ネジ部
１０ 上ケース
１１ 下ケース
１２ 袋状ナット
１３ 炭酸ガス流入口
１４ 炭酸ガス流出口
１５ 炭酸ガス圧表示部
１６ 炭酸ガス残量表示部
１７ 安全弁
１８ 調圧ハンドル
１９ ダイヤフラム
２０ 栓体
２１ 圧力調整室
２２ 小孔
２３ 上バネ受け
２４ 下バネ受け
２５ コイルバネ
２６ 調整ネジ
２７ 二次室
２８ 空室
２９ 弁座
３０ 弁室
３３ 通路
３４ 弁押し
３５ 軸部
３６ Ｃ型ピン
３７ 挿入側筒部
３８ 金網フィルター
３９、３９Ａ 弁体
４０ 圧縮コイルバネ
４２ ガス注入開閉弁部
４３ コック
４４ 口金部
４５ 基端
４６ 開口端
４７ 雌ネジ部
４８ ノズル
４９ クリップ部
５０ 挟持板
５１ バネ
５２ キャップ部
５３ 炭酸ガス注入部
５４ 筒状首部
５６ バルブ取付け基台
５７ ナット
５８ ワッシャー
５９ 逆止弁付バルブ
６０ 締結用ネジ

Claims (5)

1. 炭酸ガス流入口と、炭酸ガス流出口が設けられると共に、前記炭酸ガス流入口から流入した炭酸ガスを減圧して前記炭酸ガス流出口から排出する圧力調整部と、
   前記炭酸ガス流出口に、一端が連通状に設けられる炭酸ガス導入管と、
   該炭酸ガス導入管の他端に連通状に連結され、かつ、収納容器に着脱可能とされるキャップ部とを備える
   炭酸液製造装置。
2. 前記キャップ部は、逆止弁付きバルブを有し、
   前記炭酸ガス導入管の他端は、前記逆止弁付きバルブに挿し込み可能なノズルが設けられた口金部を有する
   請求項１に記載の炭酸液製造装置。
3. 前記口金部は、バネ部材の付勢力で常時は閉とされる開放端の一方が前記口金部に固着されると共に、開放端の他方が前記逆止弁付きバルブと係留可能な凹部が形成されたクリップ部を有する
   請求項２に記載の炭酸液製造装置。
4. 前記炭酸ガス導入管は、開閉弁部を有する
   請求項１、請求項２または請求項３に記載の炭酸液製造装置。
5. 前記圧力調整部は、前記炭酸ガスが減圧されたガス圧を表示する炭酸ガス圧表示部及び前記圧力調整部に供給される炭酸ガスの残存量を表示する炭酸ガス残量表示部を有する
   請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の炭酸液製造装置。

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