JP2018030639A - 飲料の供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧気体と液体飲料とを有効に分離することができる飲料の供給装置の提供。【解決手段】容器本体２０の首部２２とキャップ３０とによって、シリンダ体５０を容器本体２０側に一体的に支持する。シリンダ体５０の下端にフレキシブルな袋体９０を支持し、袋体３０の内部にビールなどを入れる。気体導入弁７０によって、袋体９０と容器本体２０との間の取囲み空間１００に、炭酸ガスなどの加圧気体を導入可能である。また、飲料開閉弁８０によって、飲料の出入口を開閉する。カップ状の飲料開閉弁８０の弁体８２は、支持脚８２４の外周に補強部８２６を備える。その補強部８２６は、気体導入弁７０の筒状の弁体７２の脚部７２４を、シリンダ体５０側に向けて径方向外側に押し付け可能である。【選択図】図１

Description

この発明は、炭酸飲料のような液体飲料、たとえば清涼飲料あるいはビールなどの飲料を容器内部から分配し供給する技術に関し、特には、容器の内部の飲料を加圧気体のエネルギーによって容器の外部に分配する、飲料の供給装置に関する。

この種の飲料の供給装置は、二つに大別することができる。第１は、供給すべき飲料が容器の中に直接位置し、その容器内の飲料に加圧気体を直接接触させて飲料を容器の外部に押出すタイプである。この第１のタイプは、より一般的であり、関連する特許文献を多数見出す。たとえば、脚部をもつ弁体の姿勢を安定させる特許文献１、シールリングの追加によって、汚水の侵入防止を図る特許文献２、ガス抜き孔を通して容器内のガスを抜く特許文献３などのほか多くのものがある。

第２は、供給すべき飲料がフレキシブルな袋体の内部にあり、その袋体が容器本体の中に位置し、その容器本体の内壁と袋体の外側との間の取囲み空間に加圧気体を導入することにより、袋体の内部の飲料を容器本体の外へと分配するタイプである。この第２のタイプについての特許文献は比較的に少ない。たとえば、折りたたみ変形性にすぐれた袋体を示す特許文献４、密閉ジャケットの内周にバルブ部を配置した技術を示す特許文献５（特には、その中の図４Ａ、４Ｂ参照）などがある。第２のタイプでは、飲料を袋体によって加圧気体から分離しているため、加圧気体と飲料との直接接触に起因する飲料の味や鮮度の低下を避けることができる。

特開２００６−３４１９３１号公報 特開２００４−２６９０００号公報 特開平９−１５９０４０号公報 特表２００５−５１７６０２号公報（ＷＯ２００３／０７０５９４に対応） 特表２００２−５２２３０７号公報（ＷＯ２０００／０７９０２に対応）

ここでは、飲料の味や鮮度を維持する面ですぐれた第２のタイプに着目する。第２のタイプでは、加圧気体の導入／遮断を行う気体導入弁、および飲料の出入口を開閉可能な飲料開閉弁のほか、供給すべき飲料を収容するフレキシブルな袋体を備える。フレキシブルな袋体について、今まで、気体導入弁の関連部品に支持させている。そのため、袋体は、気体導入弁の作動に伴って動くことになる。この袋体の動きは、気体導入弁の弁ストローク相当の大きさであり、たとえば、数ｍｍ程度という小さな値である。しかし、気体導入弁は、飲料の供給の度ごとに開閉するので、その動きが袋体、特にはその袋体の支持部に不都合な疲弊を与えるおそれがある。

また、第２のタイプでは、飲料を分配し供給するエネルギーとなる加圧気体と、供給する液体飲料とを確実に分離することが求められる。特に、分配のためのエネルギーとなる加圧気体、およびその加圧気体から圧を受ける飲料は、いずれも加圧状態である。そのため、加圧気体と液体飲料とを分離する際、加圧状態を考慮した対応が求められる。

この発明の目的は、第２のタイプの飲料の供給装置として、フレキシブルな袋体の疲弊を回避することができる上、加圧気体と液体飲料とを有効に分離することができるものを提供することである。

そしてまた、この発明は、再使用しないワンウェイ方式に適し、しかも、リサイクルの上でも好ましい第２のタイプの飲料の供給装置を提供することを他の目的とする。この発明のさらなる目的については、今後の説明から明らかになるであろう。

この発明では、基本的に、第２のタイプの飲料の供給装置を採用する。すなわち、その供給装置は、首部を含む容器本体と、その容器本体の内部にフレキシブルな袋体を備え、前記容器本体の内壁と前記袋体の外側との間の取囲み空間に加圧気体を導入することにより、前記袋体の内部の飲料を前記首部から分配する構成である。

また、その飲料の供給装置は、主要な構成要素として、軸線方向に離れた第１端と第２端との間に内部空間を区画するシリンダ体と、そのシリンダ体の内部空間の中、第１端に近い位置にあり、前記取囲み空間に加圧気体の導入／遮断を行う気体導入弁と、この気体導入弁と軸線を一にしつつ、前記シリンダ体の内部空間の中、第２端に近い位置にあり、前記飲料の出入口を開閉可能な飲料開閉弁とを備える。

さらに、この発明の飲料の供給装置は、それらシリンダ体、気体導入弁および飲料開閉弁が次のＡ〜Ｆの条件および構成を備える。
Ａ 前記シリンダ体の第１端の側を前記容器本体の側に一体的に支持し、第１端から離れた第２端の側に前記袋体を支持する。
Ｂ 前記気体導入弁は、頭部およびその頭部から伸びる脚部、ならびに、それら頭部および脚部を貫く中心孔を含む、筒状の弁体を備える。
Ｃ 前記気体導入弁は、筒状の弁体の頭部が前記容器本体の首部の側の弁座から離れ、あるいはその弁座に当たることにより、加圧気体の導入／遮断を行う。
Ｄ 前記飲料開閉弁は、頭部およびその頭部から伸びる支持脚、ならびに支持脚の内周側から外周側に通じる飲料通路を含む弁体を備える。
Ｅ 前記飲料開閉弁は、弁体の頭部が前記気体導入弁の筒状の弁体の内周テーパ部から離れ、あるいはその内周テーパ部に当たることにより、飲料の出入口を開閉する。
Ｆ 前記飲料開閉弁の支持脚の外周に、径方向外側に広がる突部があり、その突部は、飲料開閉弁が閉状態のとき、気体導入弁の脚部をシリンダ体の側に押付け可能である。

飲料の供給に際し、前記気体導入弁の筒状の弁体、および前記飲料開閉弁の弁体は、首部の外からの操作によって前記シリンダ体の軸線に沿って前記容器本体の内部に向かう方向、およびその逆の方向に移動可能である。外からの操作は、容器本体の首部にディスペンスヘッドあるいはカプラと称するヘッドを装着することに行う。その点、当業者が良く知ることである（たとえば、特開２００９−２７４７６９号公報）。

好ましい一態様において、前記容器本体は、前記首部にねじ結合するキャップを備え、そのキャップと首部とによって、前記シリンダ体を支持する構成である。キャップは、ヘッドと容器本体との連結部として機能するため、容器本体の側と確実な密封を図るようにする。密封の点から、キャップはねじ結合が最も好ましいが、そのほか、はめ合いにロック機能を付加した構成など、他の結合構造を用いることもできる。

また、別の好ましい一態様において、気体導入弁における筒状の弁体は、前記頭部の部分が肉厚であり、前記脚部の部分が肉薄である。頭部の部分は、剛性が高く変形しにくいのに対し、脚部の部分は相対的に剛性が低く、弾性的に変形可能である。飲料開閉弁が閉状態のとき、その飲料開閉弁の支持脚の外周の突部が、気体導入弁の肉薄の脚部をシリンダ体の側に押し付け可能である。それにより、飲料開閉弁が閉じているとき、飲料開閉弁の支持脚の外周の突部は、気体導入弁の肉薄な脚部と相俟って、液体である飲料の側と加圧気体の側との間を確実に密閉し分離する。気体導入弁および飲料開閉弁の各弁体については、弁体それ自体あるいは弁体が当たる弁座のいずれか一方を、たとえばエラストマーのような弾性変形する材料で作り、密閉性を高めるようにするのが好ましい。

飲料を入れる袋体については、バリヤ特性をもつアルミニュームのシートで構成することが好ましいが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック、あるいはまた、アルミニュームとプラスチックとの積層シートで構成することもできる。

袋体は、シリンダ体に固定することもできるが、リサイクルの上では、シリンダ体に取付け取外し可能にするのが好ましい。

この発明の一実施態様であり、主要な構成部分を断面構造で示す説明図である。 図１の実施例に対し、カプラ（ヘッド）を装着した状態を示す側断面図である。 装着したカプラ（ヘッド）を操作し、液体飲料を供給する状態を示す側断面図である。 シリンダ体の一実施例を示す斜視図である。 気体導入弁の弁体の一実施例を示す断面図である。 飲料開閉弁の弁体の一実施例を示す斜視図である。

図１を参照しながら、この発明の一実施態様である飲料の供給装置１０を説明する。供給装置１０は、ビールの供給装置であり、たとえばポリプロピレンなどのプラスチック製のタンク、つまり容器本体２０を備える。容器本体２０は、樽形状であり断面形状が円筒形である。その容量は、たとえば１０リットル程度であり、容器本体２０の大きさは、たとえば、高さは３５〜４０ｃｍ程度、径は２０〜２５ｃｍ程度である。この容器本体２０は上部に首部２２を備える。首部２２は、たとえば、径が６ｃｍ程度であり、容器本体２０に近い位置の外向きフランジ２２１と、その外向きフランジ２２１から開口端にわたるねじ付き筒部２２２とを備える。

容器本体２０の首部２２には、ねじ付き筒部２２２に適合するキャップ３０がねじ結合する。キャップ３０は、ポリアセタール樹脂などのエンジニアリングプラスチック製であり、首部２２側のねじ付き筒部２２２にねじ結合するキャップ本体部３２と、キャップ本体部３２と段差部３３を通して連なる中間部３４と、中間部３４に連なる開口部３６とを備える。開口部３６および中間部３４の内周を見ると、段差部３３に隣り合うテーパ部３４２（後で述べるように、このテーパ部３４２は、気体導入弁７０の弁座として機能することになる。）のほか、第１段差３４４ａおよび第２段差３４４ｂがある。第２段差３４４ｂはキャップ３０の開口に近い位置にあり、第１段差３４４ａはテーパ部３４２に隣り合う。キャップ３０は、首部２２に一体的にねじ結合され、第２図および第３図に示すように、カプラと称するヘッド４０の装着あるいは操作を可能とする。

供給装置１０においては、容器本体２０の首部２２に取付け取外し可能にねじ結合するキャップ３０によって、シリンダ体５０を容器本体２０に対して一体的に支持する。シリンダ体５０は、ＰＡ６Ｇ（ポリアミド６）などのエンジニアリングプラスチック製であり、図１に加えて図４の斜視図を見ると、シリンダ体５０の径は数段階にわたって順次異なる。すなわち、シリンダ体５０は、外向きフランジ５２１をもつ大径部分５２と、中間的な径をもつ中径部分５４と、最も径が小さい小径部分５６とを備える。そのようなシリンダ体５０は、大径部分５２の外向きフランジ５２１のある側（第１端）から小径部分５６の開口端５６１（第２端）にわたって、内部空間５８を区画する。後で詳しく述べるように、供給装置１０は、シリンダ体５０の内周の内部空間５８、特には、内部空間５８中、大径部分５２から中径部分５４の内周の部分に、気体導入弁７０と飲料開閉弁８０とを配置する。

シリンダ体５０は、第１端の側の外向きフランジ５２１を首部２２のねじ付き筒部２２２上に載せた形態で、首部２２を通して自らを容器本体２０の中に入れる。そして、キャップ３０が首部２２のねじ付き筒部２２２にねじ結合することにより、キャップ３０の段差部３３と首部２２のねじ付き筒部２２２の上面との間に外向きフランジ５２１を挟み込むようにして、シリンダ体５０は、容器本体２０の側に一体的に支持される。

また、シリンダ体５０の中径部分５４の外周にねじ部５４２がある。そのねじ部５４２は、袋体９０の取付け部であり、フレキシブルな袋体９０を一体に支持するアダプタリング９２をねじ結合する部分である。アダプタリング９２は、たとえばポリエチレン製であり、フレキシブルな袋体９０に対し、たとえば、融着などにより一体化されている。そのアダプタリング９２をシリンダ体５０の側にねじ結合することにより、袋体９０は、シリンダ体５０に一体的に支持される。そこで、シリンダ体５０が容器本体２０と一体となった不動の存在であるため、シリンダ体５０に支持される袋体９０も上下動することはない。

フレキシブルな袋体９０は、容器本体２０の内部に位置し、容器本体２０の内壁と袋体９０自らの外側との間に取囲み空間１００を形成する。この取囲み空間１００は、外部の加圧気体源１１０のボンベから、矢印の径路Ｇで示すように、炭酸ガスなどの加圧気体を導入する空間である。供給装置１０は、フレキシブルな袋体９０の内部に供給すべき飲料（ビール）を貯える。そして、取囲み空間１００に加圧気体を導入することにより、フレキシブルな袋体９０を押付け変形させて、袋体９０の内部の飲料をシリンダ体５０の小径部分５６を通して、矢印の径路Ｌで示すように、首部２２から外へと分配することができる。

供給装置１０は、加圧気体源１１０に連絡する矢印の径路Ｇの途中に気体導入弁７０を備え、また、飲料を分配する矢印の径路Ｌの途中に飲料開閉弁８０を備える。気体導入弁７０および飲料開閉弁８０は、共にポペット形の弁、つまり、弁体が弁座に対して直角方向に移動して流路を開閉する弁である。それらの気体導入弁７０および飲料開閉弁８０は、軸線を一にしつつ、シリンダ体５０の内部空間５８中、大径部分５２から中径部分５４にわたる所に位置する。

気体導入弁７０は、弁体７２と、その弁体７２に相対する弁座（キャップ３０側のテーパ部３４２が弁座として機能する。）と、弁体７２を弁座３４２に向かって力を加える弁ばね７４とを備える。図１は、気体導入弁７０が開いた状態であり、弁体７２が弁座３４２から離れている。図５をも参照してさらに詳しく見ると、弁体７２は、頭部７２２と、その頭部７２２から軸線方向に伸びる脚部７２４と、それら頭部７２２および脚部７２４を貫く中心孔７２６とを含み、全体の形が筒状である。弁体７２は、弾性変形可能なエラストマー製であり、頭部７２２の上部外周のテーパ部７２２ａが、キャップ３０側の弁座３４２に当たり、あるいは弁座３４２から離れることにより、加圧気体の導入／遮断を行う。シリンダ体５０には、弁体７２の動きをガイドするために、大径部分５６の内周に、中径部分５４から伸びる延長ガイド部５４４がある。そしてまた、シリンダ体５０の大径部分５６には、導入される加圧気体を取囲み空間１００に向かわせるための気体通過孔５２２がある。気体通過孔５２２は、大径部分５６を貫き、その内外を連絡している。そのような気体通過孔５２２は、複数設けることが好ましく、たとえば、図４が明らかにするように、互いに対向する位置、つまり、周方向に１８０°隔てた位置に一対設けることができる。なお、弁体７２の頭部７２２は形状を保持するために肉厚であるのに対し、脚部７２４は変形をより容易にするために肉薄になっている。脚部７２４の変形をさらに容易にするため、図５に鎖線で示すように、脚部７２４の内周に、軸線方向に沿う多数の溝７２４ｄを設けることも好ましい。

一方、飲料開閉弁８０も、弁体８２と、その弁体８２に相対する弁座（気体導入弁７０の弁体７２の内周テーパ部７２２ｂが弁座として機能する。）と、弁体８２を弁座７２２ｂに向かって力を加える弁ばね８４とを備える。飲料開閉弁８０の弁体８２は、シリンダ体５０と同様、ＰＡ６Ｇ（ポリアミド６）などのエンジニアリングプラスチック製である。弁体８２は、図６から分かるように、全体形状がほぼカップ状であり、内外を閉じる頭部８２２と（頭部８２２の上部外周のテーパ部８２２ａが弁座７２２ｂに当たることにより、飲料開閉弁８０を閉じる。）、その頭部８２２から軸線方向に伸びる複数本の支持脚８２４と、軸線方向に見てそれら支持脚８２４の中間部分に位置し、支持脚８２４の部分を補強する補強部８２６とを備える。そのような弁体８２は、その上半分が気体導入弁７０の弁体７２の中心孔７２６に入り込み、残りの下半分がシリンダ体５０の中径部分５４の内側に位置する。ここで、飲料開閉弁８０の複数本の支持脚８２４は、隣り合う支持脚８２４の間に飲料通過孔８２８を区画する。したがって、弁体８２を全くのカップ状とし、複数本の支持脚８２４を全周にわたる一体的な構造とし、その全周にわたる支持脚に複数の飲料通過孔８２８を設けるようにすることもできる。

さて、飲料の供給装置１０によって、飲料のビールを分配し供給する場合、当業者が良く知るように、カプラと称するヘッド４０を用いる。図２および図３を参照しながら、ヘッド４０による操作を説明する。ヘッド４０は、首部２２にねじ結合するキャップ３０の部分に装着される。ヘッド４０は、本体４２に付属した操作レバー４４を備える。その操作レバー４４を図３の矢印Ｒのように回動すると、本体４２の内部のプッシュロッド４６が下方に、つまり、首部２２の中に入る方向に動く。また、操作レバー４４は、操作を止めるとリターンスプリング４８の力により元に戻る。なお、ヘッド４０には、加圧気体源１１０に連絡する管路４０Ｇ、および分配する飲料の通路となる管路４０Ｌがある。

ヘッド４０のプッシュロッド４６は、気体導入弁７０の弁体７２および飲料開閉弁８０の弁体８２の上面に当たり、それらの弁体７２，８２を下方に押す。図２に示す操作前において、気体導入弁７０は、弁体７２の外周テーパ部７２２ａが首部２２と一体のキャップ３０側のテーパ部３４２に当たり、遮断状態（加圧気体の導入を遮断する状態）にある。また、飲料開閉弁８０は、カップ状の弁体８２の上部外周のテーパ部８２２ａが筒状の弁体７２の内周テーパ部７２２ｂに当たり、閉じ状態（飲料の径路Ｌを閉じた状態）にある。弁ばね７４，８４は、そのような遮断状態および閉じ状態を維持する。そのほか、各弁体７２，８２は、加圧状態の飲料からの圧をも受ける。そのため、弁体７２の脚部７２４は、径方向外側に広がろうとする力を受け、脚部７２４の外周面をシリンダ体５０の中径部分５４の内周壁に密に当てる。その上、圧を受けるカップ状の弁体８２は、径方向外側に突き出た補強部８２６が脚部７２４を径方向外側に押し、脚部７２４とシリンダ体５０の中径部分５４との間の密閉度を高める。したがって、各弁７０，８０が遮断あるいは閉じ状態のとき、加圧気体の側と飲料の側とは確実に分離される。

そのような遮断あるいは閉状態（図２の状態）から、ヘッド４０の操作レバー４４を操作することにより、筒状の弁体７２の頭部７２２の下面７２２ｃをシリンダ体５０の延長ガイド部５４４の上面に当て、しかもまた、カップ状の弁体８２の上部外周のテーパ部８２２ａを筒状の弁体７２の内周テーパ部７２２ｂから離した状態（図１および図３に示す開状態）にする。それにより、気体導入弁７０が開あるいは導入状態になることから、加圧気体源１１０の加圧気体が径路Ｇを通して、取囲み空間１００の中に導入される。フレキシブルな袋体９０は、導入された加圧気体の圧を受けて容積を縮小し、その内部の飲料を径路Ｌを通して外部へと分配し供給する。そのような供給時においても、加圧気体の径路Ｇの側と、液体である飲料の径路Ｌの側とは確実に分離される。

以上のような飲料の供給装置１０は、基本的に、再使用しないワンウェイ方式で用いる。それにより、再使用に伴う容器の回収や洗浄などの作業を省略化することができる。しかも、プラスチック製の大きな容器本体２０、アルミニュームを含む袋体９０、および首部２２の内周の各部品を確実に分けてリサイクル処分を行うことができ、リサイクルの上でも好ましい。

１０ 供給装置
２０ 容器本体
２２ 首部
３０ キャップ
４０ カプラ（ヘッド）
５０ シリンダ体
５２ 大径部分
５４ 中径部分
５６ 小径部分
５８ 内部空間
７０ 気体導入弁
７２ 筒状の弁体
７２２ 頭部
７２２ａ 外周テーパ部
７２２ｂ 内周テーパ部
７２４ 脚部
７２６ 中心孔
８０ 飲料開閉弁
８２ カップ状の弁体
８２２ 頭部
８２２ａ テーパ部
８２４ 支持脚
８２６ 補強部
９０ 袋体
１００ 取囲み空間
１１０ 加圧気体源

Claims (5)

1. 首部を含む容器本体と、その容器本体の内部にフレキシブルな袋体を備え、前記容器本体の内壁と前記袋体の外側との間の取囲み空間に加圧気体を導入することにより、前記袋体の内部の飲料を前記首部から分配する、飲料の供給装置であって、
   軸線方向に離れた第１端と第２端との間に内部空間を区画するシリンダ体と、そのシリンダ体の内部空間の中、第１端に近い位置にあり、前記取囲み空間に加圧気体の導入／遮断を行う気体導入弁と、この気体導入弁と軸線を一にしつつ、前記シリンダ体の内部空間の中、第２端に近い位置にあり、前記飲料の出入口を開閉可能な飲料開閉弁とを備え、さらに、それらシリンダ体、気体導入弁および飲料開閉弁が次のＡ〜Ｆの条件および構成を備える、飲料の供給装置。
   Ａ 前記シリンダ体の第１端の側を前記容器本体の側に一体的に支持し、第１端から離れた第２端の側に前記袋体を支持する。
   Ｂ 前記気体導入弁は、頭部およびその頭部から伸びる脚部、ならびに、それら頭部および脚部を貫く中心孔を含む、筒状の弁体を備える。
   Ｃ 前記気体導入弁は、筒状の弁体の頭部が前記容器本体の首部の側の弁座から離れ、あるいはその弁座に当たることにより、加圧気体の導入／遮断を行う。
   Ｄ 前記飲料開閉弁は、頭部およびその頭部から軸線方向に伸びる支持脚、ならびに軸線方向に見て支持脚の中間部分に位置し、支持脚の部分を補強する補強部を含む弁体を備える。
   Ｅ 前記飲料開閉弁は、弁体の頭部が前記気体導入弁の筒状の弁体の内周テーパ部から離れ、あるいはその内周テーパ部に当たることにより、飲料の出入口を開閉する。
   Ｆ 前記飲料開閉弁の支持脚の補強部の外周には、径方向外側に広がる突部があり、その突部は、飲料開閉弁が閉状態のとき、気体導入弁の脚部をシリンダ体の側に押付け可能である。
2. 前記気体導入弁の筒状の弁体、および前記飲料開閉弁の弁体は、首部の外からの操作によって前記シリンダ体の軸線に沿って前記容器本体の内部に向かう方向、およびその逆の方向に移動可能である、請求項１の飲料の供給装置。
3. 前記容器本体は、前記首部にねじ結合するキャップをさらに備え、そのキャップと首部とによって、前記シリンダ体を支持する構成である、請求項１あるいは２の飲料の供給装置。
4. 前記筒状の弁体は、前記頭部の部分が肉厚であり、前記脚部の部分が肉薄であり、前記飲料開閉弁が閉状態のとき、前記支持脚の補強部外周の突部が、前記気体導入弁の肉薄の脚部をシリンダ体の側に押付け可能である、請求項１の飲料の供給装置。
5. 前記袋体は、前記シリンダ体に取付け取外し可能である、請求項１の飲料の供給装置。