JP2019094087A - 炭酸水吐出ノズル及び高濃度の炭酸水の吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高濃度の炭酸水を確実かつ適切に減圧でき、高濃度のまま炭酸水を供給することができる炭酸水吐出ノズル及び高濃度の炭酸水の吐出方法を提供すること。【解決手段】 炭酸水流入部及びこの炭酸水流入部に連通する孔状の炭酸水吐出部を備えるノズルケースと、該炭酸水吐出部に設けられ、かつ、取付状態において、その下端部が前記ノズルケースよりも下方に突出するノズル本体と、該ノズル本体の下部に設けられたキャップ部材と、該キャップ部材の周囲をカバーするカバー筒とで構成され、前記ノズル本体の外周面の少なくとも一部には、細溝の炭酸水通過路が形成されるとともに、この炭酸水通過路が形成された部位の直径は、前記炭酸水吐出部の直径と同径又はわずかに小径に形成され、前記キャップ部材は、その上面と前記ノズルケースの底面との間に、前記炭酸水吐出部の内周面と前記ノズル本体の細溝の炭酸水通過路を通過した高濃度の炭酸水が通過する微小な隙間を有している。【選択図】 図１

Description

本発明は、炭酸水のガスボリューム（ＧＶ）値を維持したまま炭酸水を吐出できる炭酸水用吐出ノズル及び高濃度の炭酸水の吐出方法に関する。

特許文献１には、「炭酸水の通路を開閉する炭酸水の供給弁、飲料原液の通路を開閉する供給弁等を備えたバルブ本体と、前記炭酸水の通路を開閉する供給弁及び飲料原液の通路をそれぞれ開閉する図示しない供給弁を開閉するバルブレバーと、炭酸水の通路から供給される炭酸水と飲料原液の通路から供給される飲料原液とを炭酸飲料水吐出口において混合して注出するノズルとを有する炭酸水注出バルブにおいて、炭酸水の通路における炭酸飲料水吐出口の直前に、該炭酸飲料水吐出口に近付くにつれて断面積が広くなる減圧通路を有する減圧装置を設け、減圧通路の壁面に網目状の細溝を設けた炭酸水注出バルブ」が開示されている。

しかしながら、このようなノズルでは、減圧装置で炭酸水をゆっくり静かに減圧することができるというものの、炭酸水の減圧が十分でない場合があり、減圧しきれていない状態で炭酸水が供給された場合には、炭酸水に溶解している炭酸が抜けてしまう（高ＧＶ値を維持できない）という欠点があった。

特許第３４６９０２４号公報

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、高濃度の炭酸水を確実かつ適切に減圧でき、高濃度のまま炭酸水を供給することができる炭酸水吐出ノズルを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の炭酸水吐出ノズルは、炭酸水流入部及びこの炭酸水流入部に連通する孔状の炭酸水吐出部を備えるノズルケースと、該炭酸水吐出部に設けられ、かつ、取付状態において、その下端部が前記ノズルケースよりも下方に突出するノズル本体と、該ノズル本体の下部に設けられたキャップ部材と、該キャップ部材の周囲をカバーするカバー筒とで構成され、前記ノズル本体の外周面の少なくとも一部には、細溝の炭酸水通過路が形成されるとともに、この炭酸水通過路が形成された部位の直径は、前記炭酸水吐出部の直径と同径又はわずかに小径に形成され、前記キャップ部材は、その上面と前記ノズルケースの底面との間に、前記炭酸水吐出部の内周面と前記ノズル本体の細溝の炭酸水通過路を通過した高濃度の炭酸水が通過する微小な隙間を有していることを特徴とする。

また、本発明の高濃度の炭酸水の吐出方法は、炭酸水流入部及びこの炭酸水流入部に連通する孔状の炭酸水吐出部を備えるノズルケースと、該炭酸水吐出部に設けられ、かつ、取付状態において、その下端部が前記ノズルケースよりも下方に突出するノズル本体と、該ノズル本体の下部に設けられたキャップ部材と、該キャップ部材の周囲をカバーするカバー筒とで構成される炭酸水吐出ノズルを用いた高濃度の炭酸水の吐出方法であって、前記炭酸水は、前記ノズル本体の外周面の少なくとも一部に形成される細溝を通過し、かつ、前記キャップ部材の上面と前記ノズルケースの底面との間形成される微小な隙間を通過することによって吐出されることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１及び請求項８に記載の各発明においては、炭酸水通過路及びキャップ部材の上面とノズルケースの底面の間の微小な隙間により炭酸水を十分に減圧することができる。したがって、高濃度の炭酸水を供給することができる。
（２）請求項２に記載の発明も前記（１）と同様な効果が得られるとともに、熱膨張率がステンレス鋼と近い樹脂をノズルケースに用いているので、温度変化による寸法の変動が小さく、安定して炭酸水を減圧することができる。
（３）請求項３乃至請求項５に記載の各発明も前記（１）〜（２）と同様な効果が得られるとともに、より効率よく炭酸水を減圧することができ、高濃度の炭酸水を得ることができる。
（４）請求項６及び請求項７に記載の発明も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、所定のトルクで締めつけて取付けることにより、キャップ部材の上面とノズルケースの底面の隙間を一定にすることができる。
したがって、吐出される炭酸水の流量を一定値に調整することができる。

図１乃至図８は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図９乃至図１２は本発明の第２の実施形態示す説明図である。
第１の実施形態の炭酸水吐出ノズルの平面図。 炭酸水吐出ノズルの正面図。 図１の３−３線断面図。 図１の４−４線断面図。 ノズルケースの平面図。 図５の６−６線断面図。 ノズル本体の及びキャップ部材の説明図。 使用状態の概略説明図。 第２の実施形態の炭酸水吐出ノズルの平面図。 炭酸水吐出ノズルの正面図。 図９の１１−１１線断面図。 ノズル本体の正面図。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１乃至図８に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は本発明の炭酸水吐出ノズルである。

この炭酸水吐出ノズル１は、図１乃至図４に示すように、水平方向の炭酸水流入部２及びこの炭酸水流入部２に連通する略垂直上下方向に延在する断面円形の孔状の炭酸水吐出部３（円柱状空間あるいは円柱状の孔）を備えるノズルケース４と、該炭酸水吐出部３に設けられ、その直径が炭酸水吐出部３と略同径であるとともに、取付状態において、その下端部５ａが前記ノズルケース４の底面４ａよりも下方に突出するノズル本体５と、該ノズル本体５の下部に設けられたキャップ部材６と、該キャップ部材６の周囲をカバーするカバー筒７とで構成されている。

ノズルケース４は、図５に示すように、略直方体状のケース体で、ポリアセタール（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ）やポリカーボネート （ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）等のいわゆるエンジニアリングプラスチック等で形成されており、その素材はノズル本体５の線膨張係数に近い材料であることが望ましく、本実施形態においては、ポリカボネートが用いられている。ノズル本体５（ステンレス鋼）の線膨張係数に近い材料（例えばポリカボネート）を用いることにより、温度変化があった場合であっても、ノズル本体５の直径（外径）と炭酸水吐出部３の直径（内径）の差が大きく変化しないため、炭酸水の減圧を安定して行うことができ、高濃度の炭酸水を供給を安定して行うことができる。

このノズルケース４は、図５及び図６に示すように、本実施形態では炭酸水製造装置や炭酸水タンク等の炭酸水供給手段２４から炭酸水の供給を受ける炭酸水流入部２が側面部に形成されている。この炭酸水流入部２には、本実施形態では炭酸水供給手段２４と接続するためのネジ部８が略水平方向に形成されており、このネジ部８の終端部の平面部分には、略水平方向に延在する断面円形状の炭酸水流入路９が形成されている。

この炭酸水流入路９の終端部は、炭酸水吐出部３に連通している。すなわち、炭酸水流入部２と炭酸水吐出部３は炭酸水流入路９を介して連通しており、炭酸水流入部２から流入した炭酸水は、炭酸水流入路９を通過して炭酸水吐出部３に流れ込む。

本実施形態においては、ネジ部８はＰＴ１／４（管用テーパーねじ）で形成され、炭酸水流入路９は直径１．６ｍｍに形成されている。この炭酸水流入路９の直径を調整することにより、炭酸水吐出部３に流れ込む炭酸水の流量を調整することもできる。

炭酸水吐出部３は、前述したように略垂直上下方向に延在する断面円形の孔で、その上面には、ノズル本体５を螺合により取付けるためのノズル取付メネジ１０が形成されている。

炭酸水吐出部３が形成されている部位付近の底面には、この炭酸水吐出部３よりも大径で、略ドーナツ状（下向き環状凹所）のカバー筒取付溝１１が形成されている。このカバー筒取付溝１１には、カバー筒７が取り付けられる。

また、本実施形態においては、ノズルケース４には、図４に示すように炭酸水と混合して供給される飲料を供給する飲料流入部１２と、この飲料流入部１２と飲料流入路１３を介して連通する飲料吐出部１４が形成されており、この飲料吐出部１４が形成されている部位付近の底面には、この飲料吐出部１４よりも大径で、略ドーナツ状の飲料用カバー筒取付溝１５が形成されている。この飲料用カバー筒取付溝１５には、飲料用カバー筒１６が取り付けられる。

飲料吐出部１４にはノズル等は設けられず、飲料流入路１３を通過した飲料は、そのまま飲料吐出部１４から供給される。

ところで、本実施形態においては、炭酸水と混合される飲料としては、例えば清涼飲料水の原液（シロップ）や、焼酎、ウイスキー、果実酒、スピリッツ、ブランデー、清酒等のアルコール類等がある。

ノズル本体５は、図７に示すように、略円柱状の部材で、ステンレス鋼、例えばＳＵＳ３０４等で形成されている。このノズル本体５の上部には、前記ノズル取付メネジ１０と螺合する取付ネジ１７が形成されている。この取付ネジ１７は、本実施形態ではＭ５（メートルねじ）のネジを用いている。

ノズル本体５の外周面は、ノズルケース４に取り付けた際に炭酸水が通過する細溝の炭酸水通過路１８となっている。前記細溝はローレット状、網目状あるいは格子状に形成されている。

付言すると前記細溝は、本実施形態では、いわゆるローレットアヤメ状に形成されており、ノズルケース４に取付けた状態において、この溝を炭酸水が通過する。この炭酸水通過路１８を炭酸水が通過することにより、炭酸水が減圧されながらノズル本体５の下方に向けて流れる。

このノズル本体５の炭酸水通過路１８が形成された部位の直径（外径）は、炭酸水吐出部３の直径と同径又はわずかに小径となるように形成されている。ここで、同径又はわずかに小径とは、直径の差が０ｍｍ（同径）乃至０．５ｍｍとなるような直径を意味している。

例えば、直径の差が０．５ｍｍとは、炭酸水吐出部３の直径が１０．３ｍｍでノズル本体５の外径が９．８ｍｍ等である。

炭酸水吐出部３とノズル本体５の直径の差は０．５ｍｍ以下に形成され、好ましくは直径の差が０．３ｍｍ以下、より好ましくは同径であることが望ましい。そのような直径に形成することにより、炭酸水を効率よく減圧することができる。
ノズル本体５をノズルケース４に取り付けた際に炭酸水流入路９に対向する部位には、周方向にくびれ状の凹所１９が形成されている。

また、ノズル本体５の下方には、小径部２０が形成されている。この小径部には炭酸水通過路１８は形成されておらず、この小径部２０の上端部は、ノズルケース４にノズル本体５を取り付けた際に、ノズルケース４の底面４ａと略面一になるように形成している。
ノズル本体５の底面には、キャップ部材６を取付けるためのキャップ取付ネジ２１が形成されている。このキャップ取付ネジ２１にキャップ部材６が螺合されて取り付けられる。このキャップ取付ネジ２１は本実施形態においてはＭ４（メートルねじ）のネジを用いている。

キャップ部材６は、樹脂製で、その内部にキャップ取付ネジ２１と螺合するメネジ部２２が形成されており、螺合によりノズル本体５の下端部に取り付けられる。

このキャップ部材６の上面６ａは、本実施形態では、取付状態において前記ノズルケース４の底面４ａとの間に、前記炭酸水吐出部３の内周面と前記ノズル本体５の細溝の炭酸水通過路１８を通過した高濃度の炭酸水が通過する微小な隙間２３を有して設けられている。具体的には隙間２３は通常時（炭酸水を供給しない状態）において０．５ｍｍ以下に設定される。微小な隙間が０．５ｍｍよりも大きいと、炭酸水の減圧が十分にできないおそれがある。また、この隙間２３は好ましくは０．０１ｍｍ以上であることが望ましく０．３ｍｍ以下とすることが望ましい。更に好ましくは０．１ｍｍ以下とすることが望ましい。これにより、高濃度の炭酸水をより確実かつ適切に減圧することができる。

また、通常時において、この隙間２３を０ｍｍ（ピッタリと密着した状態）としてもよい。キャップ部材６やノズルケース４は樹脂製であるため、炭酸水通過路１８を通過した炭酸水の圧力で微細な変形をすることによって、キャップ部材６の上面６ａと前記ノズルケース４の底面４ａとの間に微細な隙間２３が発生し、その隙間２３を炭酸水が通過するためである。

すなわち、本願発明の炭酸水吐出ノズル１は、炭酸水の供給時に微細な隙間２３を有しているものであればよく、通常時において微細な隙間２３が０ｍｍであることを除外するものではない。

本実施形態では、キャップ部材６をネジにより取付けているため、トルクレンチ等で所定のトルクでキャップ部材６を取付けることにより、隙間２３を一定に保つことができる。なお、キャップ部材６の底面には、トルクレンチで締め付けることができるよう、線状の溝（図示せず）が形成されている。

カバー筒７は、カバー筒取付溝１１に嵌合等により取り付けられ、キャップ部材６の外周部分に設けられる円筒状の部材である。このカバー筒７の下端部はキャップ部材６の下端部よりも下方へ突出していることが望ましく、炭酸水はキャップ部材６とノズルケース４の間の隙間２３を通過すると、左右方向に広がって吐出し、その後、炭酸水はカバー筒７の内壁面によって下方へガイドされ、飲料用の容器等に注がれる。

炭酸水吐出ノズル１を使用して炭酸水を吐出する場合（本発明の高濃度の炭酸水の吐出方法）は、例えば図８に示すように、炭酸水製造装置や炭酸水タンク等の炭酸水供給手段２４から炭酸水の供給を受けると、炭酸水は炭酸水流入路９を通過し、ノズル本体５が設けられた炭酸水吐出部３に到達する。この炭酸水吐出部３では、炭酸水吐出部３の内壁面とノズル本体５の間、主にノズル本体５に形成された炭酸水通過路１８する。このとき、炭酸水は微小な空間である炭酸水通過路１８を通過することにより０．７５ＭＰａから大気圧近くまで減圧される。

さらに、炭酸水通過路１８を通過した炭酸水は、キャップ部材６とノズルケース４の間の隙間２３を通過する。この隙間２３を通過する際にも炭酸水は減圧され、大気圧と略同圧力となる。その後、炭酸水はカバー筒７によってガイドされ飲料用の容器に注がれるが、炭酸水通過路１８及び隙間２３によって十分に減圧されているため、高濃度（ＧＶ値４〜６）を保ったまま炭酸水が提供される。

なお、減圧せずに飲料用の容器に炭酸水を供給した場合には、ＧＶ値は３程度となる。
この炭酸水の供給と同調して、飲料吐出部１４から飲料も提供され、飲料用の容器の中で炭酸水と飲料が混合されて提供される。

[発明を実施するための異なる形態]
次に、図９乃至図１２に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図９乃至図１２に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、飲料流入部等を備えないノズルケース４Ａを用いるとともに、小径部を形成しないノズル本体５Ａを用いた点で、このような炭酸水吐出ノズル１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

本実施形態では、飲料は他のノズル等から供給され、飲料用の容器の中で炭酸水と飲料が混合されて提供される。

なお、本発明の実施形態ではローレットアヤメ状の溝を炭酸水通過路として用いるものについて説明したが、格子溝（略垂直方向と水平方向の溝が交わるような溝）を炭酸水通過路として用いてもよく、ローレット平目状の溝を炭酸水通過路として用いてもよい。
また、ノズル本体をノズルケースに螺合により設けているが、接着その他の方法で設けてもよく、キャップ部材についても螺合以外の方法でノズル本体に設けてもよい。

本発明は炭酸水吐出ノズルを製造する産業及び、炭酸水を供給する飲食店等の店舗等で利用される。

１、１Ａ：炭酸水吐出ノズル、 ２：炭酸水流入部、
３：炭酸水吐出部、 ４、４Ａ：ノズルケース、
５、５Ａ：ノズル本体、 ６：キャップ部材、
７：カバー筒、 ８：ネジ部、
９：炭酸水流入路、 １０：ノズル取付メネジ、
１１：カバー筒取付溝、 １２：飲料流入部、
１３：飲料流入路、 １４：飲料吐出部、
１５：飲料用カバー筒取付溝、 １６：飲料用カバー筒、
１７：取付ネジ、 １８：炭酸水通過路、
１９：凹所、 ２０：小径部、
２１：キャップ取付ネジ、 ２２：メネジ部、
２３：隙間、 ２４：炭酸水供給手段。

Claims (8)

1. 炭酸水流入部及びこの炭酸水流入部に連通する孔状の炭酸水吐出部を備えるノズルケースと、該炭酸水吐出部に設けられ、かつ、取付状態において、その下端部が前記ノズルケースよりも下方に突出するノズル本体と、該ノズル本体の下部に設けられたキャップ部材と、該キャップ部材の周囲をカバーするカバー筒とで構成され、
   前記ノズル本体の外周面の少なくとも一部には、細溝の炭酸水通過路が形成されるとともに、この炭酸水通過路が形成された部位の直径は、前記炭酸水吐出部の直径と同径又はわずかに小径に形成され、前記キャップ部材は、その上面と前記ノズルケースの底面との間に、前記炭酸水吐出部の内周面と前記ノズル本体の細溝の炭酸水通過路を通過した高濃度の炭酸水が通過する微小な隙間を有している炭酸水吐出ノズル。
2. 前記ノズルケースは、ポリカボネートで形成されるとともに、前記ノズル本体はステンレス鋼で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の炭酸水吐出ノズル。
3. ノズル本体の炭酸水通過路が形成された部位の直径と、炭酸水吐出部の直径の差は０ｍｍ乃至０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の炭酸水吐出ノズル。
4. 前記キャップ部材の上面と前記ノズルケースの底面の間の隙間は０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の炭酸水吐出ノズル。
5. 前記炭酸水の濃度が、吐出時に４〜６ＧＶであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の炭酸水吐出ノズル。
6. 前記キャップ部材は螺合によってノズル本体に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の炭酸水の製造装置。
7. 前記キャップ部材は所定のトルクで取り付けられていることを特徴とする請求項６に記載の炭酸水吐出ノズル。
8. 炭酸水流入部及びこの炭酸水流入部に連通する孔状の炭酸水吐出部を備えるノズルケースと、該炭酸水吐出部に設けられ、かつ、取付状態において、その下端部が前記ノズルケースよりも下方に突出するノズル本体と、該ノズル本体の下部に設けられたキャップ部材と、該キャップ部材の周囲をカバーするカバー筒とで構成される炭酸水吐出ノズルを用いた高濃度の炭酸水の吐出方法であって、前記炭酸水は、前記ノズル本体の外周面の少なくとも一部に形成される細溝を通過し、かつ、前記キャップ部材の上面と前記ノズルケースの底面との間形成される微小な隙間を通過することによって吐出される高濃度の炭酸水の吐出方法。

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