JP2593144B2

JP2593144B2 - 炭酸化装置

Info

Publication number: JP2593144B2
Application number: JP61127109A
Authority: JP
Inventors: ルイスジーンズエドワード
Original assignee: キヤドバリ− シユウエツプスピ−エルシ−
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-31
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPS62262730A; US4804112A; CA1308397C; EP0244801A2; GB8611389D0; EP0244801A3

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、特に炭酸飲料製造のため飲料配合装置に用
いられる水の中に二酸化炭素を吸収させるための炭酸化
装置に関する。

発明の背景及び従来の技術通常、二酸化炭素は、芳香濃縮液を有するか或いは有
さない水の中に導入される。

水が芳香濃縮液（ある場合にはシロップと呼ばれる）
を含まない時は、炭酸水が製造され、この炭酸水が一般
使用されるが或いは混合されてソーダ水となるか、更に
ある量の濃縮液と混合されて芳香飲料となる。芳香飲料
を製造する場合、炭酸水は飲料配合機中でシロップと混
合される。飲料配合機の例は米国特許明細書第4,523,69
7号に記載されており、これは家庭用使用のものであ
る。或いは炭酸水は従来レストラン，ソーダショップ，
バーなどで使用される商業機の配合ヘッド中でシロップ
と混合してもよい。

また炭酸水及び／或いは炭酸飲料を工場で製造するた
めの装置が知られており、この場合大規模な炭酸プラン
トによって水或いは芳香シロップを含む水に炭酸を導入
して炭酸水或いは炭酸飲料が製造され、次いでびん詰め
或いはかん詰めにされ、スーパーマーケットその他の小
売店に卸されて市販されるようにする。

本発明はこれらいずれの場合にも適用可能な炭酸化装
置を提供するものであって、基本的に気体を液体中に、
特に二酸化炭化素を水の中に導入するようにしており、
装置が後者のような機能を行なう場合にはカーボネータ
（carbonator）と呼ばれる。記載を簡単にするために、
この装置に言及する場合“カーボネータ”と記載し、ま
た気体を液体に接触させることにより液体中に吸収され
るようにする場合の気体及び液体について二酸化炭素及
び水という用語で代用する。

水を炭酸化することは長い間実施されており、二酸化
炭素を水に吸収させるため種々の方法が提案されてい
る。これら提案の目的は、勿論、吸収割合を最大にする
ことである。換言すると、最小の時間に水に最大量の二
酸化炭素を導入するようにすることである。いずれの提
案方法においても二酸化炭素と水とが密に接触するよう
にして二酸化炭素が水に吸収されるようにする。吸収さ
れる割合は、以下の要因を含むいくつかの要因に依存す
る： 1.接触が行われる時間。一般的には接触時の温度が低い
ほど吸収される速度が高い。

2.水と二酸化炭素の接触面積。一般的には接触面積が大
きいほど吸収割合が大きい。

3.接触が行われる時の圧力が高いほど、吸収の割合及び
速度が大きい。

水と二酸化炭素を接触させるためにもっとも一般的に
実施されている方法は、二酸化炭素の泡をカーボネータ
に収容される水の底部から沸き出させる方法であり、こ
の場合発泡する二酸化炭素ガスの発泡はできるだけ小さ
くして、最大の接触面積を得るようにする。水の温度は
出来るだけ低くして、最大の吸収が行われるようにす
る。

別のカーボネータにおいては逆流方法を採用する。即
ち、水と二酸化炭素がそれぞれ対向方向に流れるように
し、水の中を通る二酸化炭素発泡粒をできるだけ小さい
ものにして、最大の接触面積が得られるようにするもの
である。

他の炭酸化装置においては、二酸化炭素を例えばベン
チュリ装置に水を通すことによって生ずる水の噴流中に
導入する方法を採用している。二酸化炭素はベンチュリ
装置の首部に小さな発泡粒として導かれて高い速度で炭
酸化が行われるようにする。

更に別の実施装置においては、小さな孔から高圧で水
を導出させることにより極めて微小な霧状に噴霧して、
この霧を二酸化炭素雰囲気中に充満させるようにする。
水粒子の表面積が大きくなり、かくして二酸化炭素との
接触面積が大きくなり、吸収度が大きくなる。

発明が解決しようとする問題点以上に概略的に説明した公知技術に関し、吸収割合の
点からみて最良の結果は、水を噴流させて微細な水粒子
或いは水滴とし、この霧（ミスト）を例えばカーボネー
タタンクなどの中の二酸化炭素雰囲気中に充満させるよ
うにする場合に得られる。しかしこのような装置の主た
る難点は、微細な霧を得るために必要な水供給路に圧力
を加えるには高価で、高性能のポンプが必要であり、こ
の費用にはポンプの購入と共にその保守量が含まれるこ
とである。なぜならポンプは高速で作動するため故障し
やすいからである。

炭酸水の製造業者はそのため、しばしば他の方法によ
る装置を使用しており、もっともよく採用されている方
法は、二酸化炭素ガスの発生を水の座部から沸き出させ
るようにしたものである。この方法では二酸化炭素吸収
速度が遅く、また故障せずに作動するとしても炭酸化の
レベルが比較的低い。

そこで、例えば仏国特許公開第569893号明細書（192
4）に開示される如く、炭酸ガスが充填されているタン
クと、該タンク内に設けられた回転する羽根付きファン
と、該羽根付きファンに噴出する水を当てるための水供
給管とを備え、この羽根付きファンが、水供給管から噴
出する水流の移動方向と平行な面で衝突して該水流の移
動方向と同じ方向へ回転する羽根と、水流の移動方向と
逆方向へ回転する羽根を夫々の回転軸方向へ交互に係合
するように配置して構成され、これら両羽根を一つの駆
動源で夫々逆方向へ回転駆動して水に炭酸ガスを吸収さ
せるものがある。

しかし乍ら、このような従来の炭酸化装置では、羽根
付きファンがタンク内に溜まる水内に浸漬されて、その
羽根が水と二酸化炭素とを一緒に掻き回すため、羽根付
きファンの回転抵抗が大きくて、羽根の回転数を必要な
水準まであげるには多くの電力を必要とし、経済的でな
いという問題がある。

本発明は斯かる従来事情に鑑み、羽根付きファンの回
転抵抗を小さくして消費電力を減少させることを目的と
する。

問題点を解決するための手段及び作用上記問題点を解決するために本発明が講ずる技術的手
段は、ａ）水／二酸化炭素接触用タンクと、ｂ）この接触用タンクに水をジェット又は流れの形態で
供給する水供給手段と、ｃ）上記接触用タンクに二酸化炭素を供給する二酸化炭
素供給手段と、ｄ）上記接触用タンク内の回転可能な羽根付きファン
と、ｅ）この羽根付きファンに接続した駆動手段と、ｆ）上記接触用タンクに溜まる水面を予めセットした基
準面に維持して、この基準面より上方に前記羽根付きフ
ァンを位置させる手段とを有し、上記水のジェット又は流れが、上記羽根付きファンの
軸方向に移動し、上記接触用タンク内の上記水面の上方
で、上記羽根付きファンを横切ることによって破砕され
るように、前記水をジェット又は流れの形態で供給する
水供給手段が配設されることを特徴とするものである。

上記羽根付きファンは、電磁継手を経由してモータに
より駆動することができ、そのためカーボネータタンク
外部に配置されるタンクと、タンク内部で回転するファ
ンとの間に物理的な結合は不要である。

本発明による典型的な構成においては、小規模装置用
のカーボネータタンクの容積は例えば1000ccのオーダー
にあり、またこのタンクには二酸化炭素入口から二酸化
炭素が45psiの圧力て供給される。水は適当な入口から
１〜40℃の温度で供給されて、1000cc/分の流速の一つ
もしくはそれ以上の水のジェット或いは噴流が生じるよ
うにする。ファンが回転する際ファンの羽根をジェット
或いは噴流が横切るようにし、刃は5000rpmのオーダー
の速度で回転し、このような条件で1000cc/分の全水供
給速度において４容のレベルの炭酸吸収が可能になる。

水は冷却或いは冷凍した状態でカーボネータに供給さ
れることが好ましい。この目的のため、水は冷凍ユニッ
トを通過した後カーボネータに供給するようにしてもよ
く、このこと自体によっていくつかの新規な特徴が生ま
れる。このような新規な特徴は、公知冷凍供給系の場合
では、本発明によるカーボネータで得られる高い速度の
炭酸化に対応するように、十分な水を適切な温度で供給
することができない、という自体から生ずる。

カーボネータに供給される水を冷凍するため、冷凍装
置と共に使用するようにしてもよく、本発明の別の局面
においてはこのような冷凍装置は、カーボネータに供給
される水の中に浸漬している冷凍コイル（らせん体）を
有する。冷媒は例ではフレオンのような適当な液体用冷
媒であってよい。フレオンは前記冷凍コイルを通過する
ようにする。コイルに使用する管は二層からなる管であ
ってよく、内層をフレオンが通るようにし、外層は、内
層管が破砕してフレオンが内層管から外層管の内側に漏
出するような場合にフレオンの逃散路を提供する。これ
に関連して、外管（外層管）はプラスチック管からなり
比較的ぴったり内管に適合するようにするが、銅ワイヤ
等の手段が中管外側に沿って延びるようにし、それによ
り、漏出が起った場合にも水と接触することなくこれに
沿ってフレオンが逃散できるようにする。このような構
成を採用することにより、冷凍装置は冷凍装置について
決められている安全基準を満足すると考えられる。

なお冷凍される水を収容するタンクが、冷凍コイルに
よって巻回されるようにすることは通常のことであるこ
とが指摘されるべきである。

飲料、特に炭酸飲料の配合に関し、炭酸水と芳香との
混合この種の装置の中で行う場合、炭酸化のレベルにつ
き選択的に変動させることができず、特に蒸留水を混合
ヘッドに送ることのできないような単一の炭酸水供給部
のみしか具備していないことが普通である。

濃縮液が例えば使い捨て可能なパックに入っている場
合、蒸留水と混合する濃縮液を入れたパックを装置に受
けいれられるようにすれば有利である。

本発明の別の局面においては、飲料を製造するため希
釈液供給と濃縮液供給を具体化した飲料配合装置にすぐ
れた希釈液供給部が設けられている。

このような装置の第一の構成においては、飲料配合装
置は蒸留水供給部、この蒸留水を炭酸化するカーボネー
タ、飲料を製造するため炭酸水と濃縮液が配合される配
合ヘッドに向かうカーボネータの出口、を有し、蒸留水
供給系からの枝管が設けられ、それにより蒸留水は配合
ヘッドに向かい、この場合濃縮液と混合される希釈液は
選択的に、蒸留水，或いは炭酸水，或いは炭酸水供給部
からの水と蒸留水供給部からの水とで混合された中間的
な、あるい程度炭酸化した水であってよい。

このことはカーボネータ出口及び蒸留水枝管が接続し
ている混合弁を設けることによって可能になる。このよ
うな混合弁は調整オリフィスを有し、オリフィスは、蒸
留水の量及びカーボネータからこの混合弁を通る水の量
をそれぞれゼロから最大値まで調整し、それによりこの
混合弁から配合ヘッドに供給される希釈液について、カ
ーボネータから出た炭酸水のレベルに等しい最大炭酸レ
ベルから、蒸留水供給部から出た炭酸度ゼロの蒸留水レ
ベルまで、その炭酸レベルを変動させることができる。

混合弁のオリフィスは適当な手段で変動を調整するこ
とができるが、家庭内使用のための比較的小型でコンパ
クトな装置では手動で調整できるものであることが好ま
しい。精巧な調整手段は、大型設備の場合に用いること
ができる。

先述第一の構成に代えて或いはこの構成に付加される
本発明による第二の構成においては、配合装置は二以上
の配合ヘッドを有し、これらにより異なる香料及び組成
物と、そして種々のレベルの炭酸度の希釈液との混合が
行われる。それぞれの配合ヘッドには同じ蒸留水入口と
接続する希釈剤供給部が接続しており、その第一の供給
部は蒸留水供給部であり、第二の供給部はカーボネータ
タンクと直接接続しており、第三の供給部は蒸留水供給
部からの蒸留水とカーボネータタンクからの炭酸水との
ブレンドの供給部である。第三の供給部には先述の混合
弁が設けられている。

第一及び第二の上記供給弁には、希釈液が供給される
オリフィスを設けるようにしてもよい。このようなオリ
フィスはその大きさが調整可能であるようにして、オリ
フィスを通る希釈液の流量を制御できるようにする。第
一及び第二供給部のこのようなオリフィスは手動で調整
できるようにしてもよく或いは他の適当な手段であって
もよい。

このような構成をもつため、水の供給は蒸留水のレベ
ルのものから、カーボネータタンクから直接に導出され
る最大炭酸レベルのものまでそのレベルを変動させるこ
とが可能であり、このような特徴は最大の飲料配合装置
においては見られなかったものである。

実施例本発明の実施態様及び様々の局面について添附図面を
参照しつつ以下に説明する。

第１図について、炭酸飲料を配合する装置は、配合弁
或いは配合ヘッド10を有し、配合弁10はその中に倒立状
態でシロップのパックびん或いは容器12が挿入されてい
る。弁10或いはパック12は米国特許第4,523,697に記載
されているものと実質的に同じであってよい。配合弁10
により容器12から、矢印14に示すように目盛をつけた状
態でシロップを例えばカップ16などの飲用容器の流下さ
せることができ、同時に、弁10により希釈液が矢印18に
示すように供給路20、配合弁10を経由してその導出口か
導出され、希釈液とシロップが同時に飲用容器16中に配
合され、飲料として供される。配合弁10がもとの位置に
戻ると、シロップ及び希釈液の流入が停止する。かくし
てこの装置は所望量の飲料を配合するように設計されて
いるが、別の実施態様においては、配合装置はバッチ式
（所定量区分式）に設計され、配合弁が作動するごとに
所定量の希釈液及び濃縮液が配合されるようになってい
る。

希釈路20は、供給路24及び26に効果的に接続する二つ
の入口を有する調整弁22から延びている。供給路24は炭
酸化容器、即ちカーボネータタンク28から炭酸冷却水を
運び、供給路26は冷凍ユニット32の出力路30と接続して
おり、それにより供給路26は冷却されている蒸留水を受
ける。調整弁22は調整オリフィス22A,22Bを有し、これ
らオリフィスはそれぞれ弁を流れる蒸留水の一定量、及
びこの混合弁を流れる炭酸化装置かの炭酸水の一定量を
調整することができる。この例においてはこれらオリフ
ィス22A,22Bは最大及び最小（ゼロ）流量位置の間を手
動で調整可能であり、混合弁の出口路20には、オリフィ
ス22Aが閉じると蒸留水のみが弁を通して供給され、流
動する水はゼロから変動する。オリフィス22Bが閉じる
と炭酸化率最大の水が供給され、この場合炭酸化タンク
からの炭酸水が弁から直接流れることになる。オリフィ
ス22A,22Bの開閉状態を変動させることにより最大炭酸
化状態と最小炭酸化状態のどのような中間状態でも得ら
れる。選択される炭酸レベルは、希釈液と同時に配合ヘ
ッドから配合される濃縮液の品質及び性質に依存する。

これとは別に、或いはこれに加え、複数の配合ヘッド
が設けられておりこれらが相異なる品質及び性質を濃縮
液を受け入れて、種々の炭酸化レベルとするため希釈液
で希釈するよう、蒸留水枝管21が第一配合ヘッドに接続
しており、第二枝管23が炭酸水タンク出口から直接に第
二配合ヘッドに接続するようにしてもよく、第一及び第
三配合ヘッドは、第一図に示すヘッドと同様にして接続
される。

従って第一配合ヘッドには蒸留水のみが供給され、従
って適当な濃縮液のみが配合され、第三配合ヘッドには
高レベルの炭酸度を有する希釈液で希釈しなければなら
ない濃縮液が配合される。

このような構成は配合にかなりの柔軟性を付与するも
のであり、従来は単一の蒸留水供給部から、様々の炭酸
レベルの希釈液を供給することはできなかった。

蒸留水供給系30は一般的には20psiの圧力であるよう
にする。供給系30はまた枝管30Aを通じてカーボネータ2
8に通じている。水は供給源と接続する管34を経由して
冷凍ユニットに供給され、ユニット32の水は、管36,38
及びコンプレッサ40を含む冷凍回路により冷凍される。
カーボネータ28には供給管42を通じて二酸化炭素が供給
される。カーボネータ28はポンプヘッド44を有し、管30
Aから供給される水はポンプヘッド44により垂直上方に
噴霧ジェット46となり、このジェット46は軸50に支承さ
れる回転羽根もしくはパドル48により干渉される。軸50
は、カーボネータ28の外部に配置されている駆動モータ
52により回転する。羽根付きファン（bladed fan）も
しくはロータ48の目的は、水の噴霧ジェット46を機械的
に横切るようにして、水を雲状の粒子に微小化すること
であり、このことによって管42を通りカーボネータ28内
部に供給されたCO₂雰囲気と接触し、かくして微小水粒
子は二酸化炭素を含浸し場合により飽和する。この水粒
子は重力の作用によりカーボネータ底に降下し、集合し
て炭酸水となる。管30Aから供給される水は既に冷凍ユ
ニット32を通っているため、二酸化炭素を吸着する能力
は向上している。次に炭酸水は管24を経て調整弁22に達
する。

調整弁22は、蒸留水が管20を経て供給されるようにす
るか、管24からの炭酸水を管20を経て供給すか、或いは
管26から供給される蒸留水と管24から供給される炭酸水
との混合水を、容器16の最終的な飲用用途に必要な炭酸
化のレベルまで炭酸化するようにするか、を調整するこ
とができる。

水の噴霧ジェット46が機械的に攪拌され羽根付きファ
ン48により破砕されるようにしたことにより、比較的低
出力の駆動モータを使用することができ、従来噴霧化の
ために使用していた高圧ポンプは必要でなくなる。

第２図には完全な配合装置が示されており、図面から
４つのシロップ容器12が設けられていることがわかる。
容器12はマニホルド（多岐管）56と接続しており、マニ
ホルド56は４つの配合弁、及びこれらそれぞれの配合弁
を連続的に或いは電気タイマー手段で操作してバッチ
（区分式）に供給するための４つの押しボタン58を有す
る。

マニホルド56はその下部にシロップ及び希釈液の適当
な出口を有し、またトレイ60が設けられており、トレイ
上に例えば容器16のようなベッセルが載置され配合され
た飲料を受けるようにする。マニホルドは垂直支持枠62
と接続している。枠62は後部に向かって開いた中空状で
あって、冷凍ユニットキャビネット32の突出部64を受け
入れている。キャビネット32はその後部に冷却用空気採
り入れブリル66を有し、第３図に示すようにキャビネッ
ト32あには実際にコンプレッサ40が収容されている。キ
ャビネット32には更にカーボネータ28及び再循環ポンプ
68が配置されている。キャビネット32中のソレノイド28
は配合ヘッドに対するCO₂の供給量を制御する。

キャビネット32は、第２図からわかるように枠62の後
部の継手（coupling）に摺動して結合し作動状態に入る
ようにし、またこれからはずれることにより不作動状態
になるような構成とし、それにより適切な管が継手（co
upling）と接続して希釈液、CO₂及び電流がキャビネッ
ト32から配合弁に供給されることを確実にする。

第５図及び６図には、キャビネット後部であって、キ
ャビネットの高さ及び幅を区画する狭い室71の前壁74と
後壁76の間に設けられる凝縮器コイル70が示されてい
る。コイル70はキャビネット頂部に入口端73を有し、幅
全体にわたって蛇行しつつ下降して室71の下端に達す
る。ここからコイル70の復帰部分が室71の頂部にコイル
出口端75として戻る。コイルは実質的に室幅全体にわた
って延長する直接部分77と、この直接部分の端部で半円
形になっている部分79とからなり、半円部分79により下
方の、次の直線部分と接続している。かくして直線部分
77は実際上二つのバンク（bank）77A,77Bを形成してお
り、夫々のバンクの直線部は、室71を限定するプレート
74,76のそれぞれに隣接する二つのバンク77A,77Bと垂直
方向に整合している。空気は適当なファンによって室を
通り、凝縮器コイルからの熱を除去するようにしてあ
り、空気は室底部の入口78から入り室頂部の出口から出
る。室の中間位置に設けた水平バッフル80はコイルを上
方部分と下方部分に分離し、空気が矢印81に示したよう
に流れることを保障し、それにより空気がコイルの上方
及び下方部分のそれぞれに効果的に流れるようにする。
コイルの直線部77は例えば銅テープのような電導性スト
ラップ材料により接続されており、このテープは直線部
77A,77Bを横切るように織られている。テープは熱伝導
性であり、その目的は、熱をコイルから有効に除去する
ためコイルの表面積を効果的に拡大するようにすること
である。

冷凍ユニットのこのエバポレータコイルは第７図に示
されており、コイル82を通って冷媒が矢印84に示したよ
うに流れる。コイルは矩形路では４つの壁をなしている
が内方に、らせん状に向い中央域86に達する。ここでコ
イルはそれ自体復帰するようにし復帰らせんを内方に向
かうらせん状コイルと複合させるようにするか、或いは
単純ならせんを形成するようにする。コイル82は、実際
上氷が成長する開放上部を有する箱を区画する。このコ
イルは第９図に示す構造の管からなり、銅製の内管88と
その外側の熱収縮性プラスチック管90からなる。熱収縮
性プラスチック管を銅管88の外側に適用する前に、細い
0.5mm直径の銅ワイヤ92の銅管88の外側に適用し軸方向
に延ばすようにする。かくしてプラスチック管90が収縮
すると、銅管88の外面全周面に接触するが、銅ワイヤ92
の側部には狭い空気路が形成されることになる。この空
気路は、銅の内管88が破砕し銅管中の冷媒が漏出する事
態が生じた時にはこのワイヤ側部の空気路に入り込む。
この処置は必要であり好ましいものである。何故なら本
発明の別の局面においては、コイル82は水の中に配置さ
れて水を冷却するようにしてあり、またこの水は第１図
に示すような飲料配合装置の供給系30に供給されるもの
であるからである。コイル82はこれに接続する制御手段
を具備するようにして、冷凍ユニットの作動中コイル上
に氷が成長することを制限するようにしてもよい。

コイル82の別の構成として、ロールボンド（Roll Bon
d,商標名）法による二重壁構造にすることも考えられ
る。

第10図は本発明の原理を具体化する別の冷凍ユニット
及びカーボネータの構造を示したものである。第10図に
示すように、この装置はキャビネット94を有し、その内
部は熱絶縁材料96により断熱されている。この熱絶縁材
料は一方では、水供給タンク98を支承している。タンク
98上部の副タンク100には冷凍ユニットのエバポレータ
コイル102が設けられている。コンプレッサは番号104で
示される。供給トレイ106が副タンク100を囲んでおり、
入口108を経て流入する水源からの水はトレイ106に小滝
となって分かれ落ち副タンクと接触し、それにより流入
水は最大限に冷却される。冷却された水はタンク96中の
水となる。

カーボネータタンク120は直立した羽根（blades）も
しくは（paddles）124を具備するファンのロータ122を
有する。ロータ122はカーボネータ外側にあるモータ12
6、軸128、歯つきベルト130を通じて回転する。歯つき
ベルト130は、ロータ122を支持する軸134のピニオン132
と係合している。軸はベアリング136に支持されてお
り、密閉バック環138が設けられて二酸化炭素が軸134を
越えて漏出することを防止する。ポンプ140は水110を入
口管142から引き出し、一方向弁144を通じてカーボネー
タ中のロータ122の上部域に供給し、それにより流入す
る水の噴流がロータ122によりさえぎられ、ロータの回
転と流入する噴流に機械的な仕事を加えることにより微
粒化する。微粒化した水は二酸化炭素雰囲気と密に接触
する。二酸化炭素は入口管146を通じて供給されてい
る。微小水粒子は急速に二酸化炭素を吸収し、ある場合
には飽和状態になってカーボネータ底に沈み、かくして
炭酸水148を構成する。炭酸水は出口管150を通じて引き
出され、第２図に示すマニホルド58における配合弁のよ
うな、配合ヘッドの配合弁に供給される。

第11図及び12図は操作上第10図の構成と同様の構成を
示すものであるが、いくらか違っており、従って主たる
相違点のみを以下に記載する。

第11図においてキャビネットは番号150により、熱絶
縁物質は152により、また水タンクは154で示されてい
る。この場合、冷凍コイル156がタンク154を囲周する層
に具体化されており、層158はタンク154と熱絶縁物質15
2の間に配置されている。カーボネータ160はタンク154
中の水162の中に配置されており、この場合には図示の
如くタンク154の内壁に氷164が成長する。パドルモータ
166はタンク154外部にあるが、その駆動軸168はタンク1
54中に延び、攪拌パドル（かい）170を有する。パドル1
70は、水162をタンク154中で循環状態に保持する。

モータ172は羽根（paddles）174（第12図）をカーボ
ネータタンク160内で駆動するために使用される。この
場合モータは電磁継手（coupling）176を駆動し、電磁
継手（coupling）はタンク160内部の電機子178を回転さ
せる。しかしロータ176と電機子178の間には機械的な継
手（coupling）はなく、かししてこの構造は、二酸化炭
素が密閉環138を越えて漏出する可能性のある例えば第1
0図のような構造に存在する難点を克服するものであ
る。電機子178は羽根（paddles）174と結合しており、
その組体178/174は固定軸180のまわりを回転可能であ
る。かみあい駆動部194は組体178/174と結合しており、
固定子184を有する偏心ポンプのロータ182を回転させ
る。このポンプは蒸留水タンク162から水を、フィルタ
ー186、入口管188を経て室190中に引き出す。室190から
水は入口192を経由して偏心ポンプ中に引き出され、次
いで十分な圧力下でマニホルド196を有する出口管194か
ら排出される。この際水198の噴流は上方に噴出して羽
根（paddles）174の回転路に入る。その結果他の実施態
様の場合と同様に、水の噴流は微粒化し水粒子の雲を生
成し、これは、入口198を通じてカーボネータ内部へ供
給される二酸化炭素による雰囲気と接触する。番号200
は、炭酸水を引出すことのできる出口管を示す。

第13図はモータ駆動部とカーボネータ構造の別の実施
態様を示すものであって、いくらか第12図の構成と類似
するが、ポンプは冷却水を上方に、カーボネータの外部
から羽根付きロータ174の回転路に噴出させ、ロータ202
を有する軸200には第12図に示すような延長部がない。
駆動モータ204は電磁継手（coupling）206を駆動し、継
手（coupling）206は電磁誘導により、キャビネット中
に配置されており軸200を有する電機子208を駆動する。
従ってモータとロータの間には機械的な継手（couplin
g）は実際上存在しない。

本発明のこの実施態様においては、水は第10図の入口
144と同様の入口から下方に向かい、水は羽根（paddle
s）もしくは（blades）202の回転路中に入って微粒化さ
れ、カーボネータ内部の二酸化炭素雰囲気と密に接触す
る。第13図には図示されていないがカーボネータへの二
酸化炭素の供給入口が同様に設けらている。入口はカー
ボネータのふたを通過する単純な管であってよく、或い
はカーボネータの底に延びる管である場合、管は二酸化
炭素を水中からヘッドスペースへ分散するための、焼結
金属，ガラス或いはプラスチックの拡散ユニットを有す
る。炭酸水出口管210が示されており、これけは減圧弁2
12を有し、それにより炭酸水がカーボネータ内部に較べ
減圧状態で出口へ引き出されるようにする。

別の実施態様においては水はカーボネータタンク外部
にあるポンプにより供給されるが、タンク内側には第12
図のマニホルド196と同様の水マニホルドが設けられ、
これを通じて水は、第12図と関連して説明したような羽
根（paddles）202により噴霧化され上方へ噴出する。こ
の構造はマニホルドを有する点のほかは第13図の構造と
同様である。

カーボネータはすべて適当な水面センサーを有し、セ
ンサーには様々の実施態様がある。第13図に示される水
面センサーは三つの水面感知電極214,216及び218からな
る。これは刃つきロータが浸漬するレベルにまで水面が
達しているか、或いはカーボネータ中に水の不足が生じ
ていないか、を検出するためのものである。第13図の実
施態様において最高水面を制御するための上側水面電極
218が設けられ、最低水面を制御するためには下方紙面
電極216が設けられている。センサー214は、他の電極21
6,218のそれぞれに状態路（condition path）を提供す
るための共通電極である。

第13図のカーボネータは、種々の入口及び出口、水面
感知プローブを有するカバーもしくはふた220、及び磁
気継手（coupling）、電機子、ロータ組体200/202の構
成を示す。

本発明の種々の実施態様において、流入する水が機械
的に処理されて二酸化炭素雰囲気中に噴霧化されるよう
にすることを確実にすることにより、水を効果的かつ効
率的に炭酸化する手段が設けられていることが理解され
るであろう。

更に、本発明の概念を、一般的に気体を液体に吸収さ
せるようにするために応用することができない、とする
理由は何もない。

また、エバポレータコイルを少なくともある実施態様
において冷却される水の中に浸漬するようにすることに
より、装置の冷凍ユニットに関しある利点が得られる。
安全のためエバポレータコイルの管に二重壁構造を使用
することにより、冷媒の漏出が生じた場合には、冷媒
が、飲料に使用する水を汚染する前に二層の壁を通らな
ければならないようにすることができる。

発明の効果以上の如く接触用タンク内に溜まる水面よりも上方に
羽根付きファンを位置させることによって、該羽根付き
ファンが水の中を掻き回すことのないので、羽根付きフ
ァンがタンク内に溜まる水内に浸漬されて水と二酸化炭
素とを一緒に掻き回す従来のものに付べ羽根付きファン
の回転抵抗が小さくなり、羽根の回転数を必要な水準ま
で少ない電力であげられて消費電力を減少でき、経済的
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す飲料配合装置の説明
図、第２図は第１図に示す原理によって作動する飲料配
合装置の特定の実施態様を示す斜視図、第３図は同平面
図、第４図は同正面図、第５図は第２図に示す飲料配合
装置の冷凍ユニットの背面図、第６図は部分拡大断面
図、第７図は第２図に示す装置の冷凍ユニットにおける
エバポレータコイルの平面図、第８図は同側面図、第９
図はエバポレータコイルに使用される管の拡大断面図、
第10図は本発明の原理を具体化した冷凍・炭酸化装置で
あるが、第２〜９図に示す構成の別の実施態様を示す断
面図、第11図は第10図の構成に類似するが別の実施態様
を示す断面図、第12図は第11図の装置におけるカーボネ
ータの構成を示す断面図、第13図は本発明の特に好まし
い実施態様によるカーボネータの構成を示す断面図であ
る。 10……配合ヘッド、12……濃縮液の供給を支える手段
（容器） 20……接続管（供給路）、22……調整弁 24……炭酸水出口（供給路）、26……静水供給管（供給
路） 28……接触用タンク（カーボネータタンク） 30A……水供給手段（枝管）、32……冷凍ユニット 42……二酸化炭素供給手段（供給管）、48……羽根付き
ファン 50……軸、52……駆動手段（駆動モータ） 82……冷却コイル（コイル） 120……接触用タンク（カーボネータタンク） 122……羽根付きファン（ファンのロータ） 126……駆動手段（モータ）、134……軸 140……水供給手段（ポンプ）、146……二酸化炭素供給
手段（入口管） 160……接触用タンク（カーボネータタンク） 172……駆動手段（モータ） 174……羽根付きファン（羽根付きロータ） 176……電磁継手、180……軸（固定軸） 188……水供給手段（入口管）、198……二酸化炭素供給
手段（入口） 200……軸、202……羽根付きファン（羽根） 204……駆動手段（駆動モータ） 216……水面を維持する手段（水面感知電極） 218……水面を維持する手段（水面感知電極）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水を炭酸化処理するための炭酸化装置であ
って、ａ）水／二酸化炭素接触用タンク（28,120,160）と、ｂ）この接触用タンク（28,120,160）に水をジェット又
は流れの形態で供給する水供給手段（30A,140,188）
と、ｃ）上記接触用タンク（28,120,160）に二酸化炭素を供
給する二酸化炭素供給手段（42,146,198）と、ｄ）上記接触用タンク（28,120,160）内の回転可能な羽
根付きファン（48,122,174,202）と、ｅ）この羽根付きファン（48,122,174,202）に接続した
駆動手段（52,126,172,204）と、ｆ）上記接触用タンク（28,120,160）に溜まる水面を予
めセットした基準面に維持して、この基準面より上方に
前記羽根付きファン（48,122,174,202）を位置させる手
段（216,218）とを有し、上記水のジェット又は流れが、上記羽根付きファン（4
8,122,174,202）の軸（50,134,180,200）方向に移動
し、上記接触用タンク（28,120,160）内の上記水面の上
方で、上記羽根付きファン（48,122,174,202）を横切る
ことによって破砕されるように、前記水をジェット又は
流れの形態で供給する水供給手段（30A,140,188）が配
設されることを特徴とする炭酸化装置。
【請求項２】前記駆動手段（52,126,172,204）と前記羽
根付きファン（48,122,174,202）との間に物理的な接続
部がないようにするための、上記駆動手段（52,126,17
2,204）と上記羽根付きファン（48,122,174,202）との
間の電磁継手（176）を有する特許請求の範囲第１項記
載の炭酸化装置。
【請求項３】前記接触用タンク（28,120,160）に供給さ
れるべき水を冷却する冷却コイル（82）をもった冷却ユ
ニット（32）を有する特許請求の範囲第１項または第２
項記載の炭酸化装置。
【請求項４】配合ヘッド（10）と、調整弁（22）と、前
記接触用タンク（28,120,160）から上記調整弁（22）へ
通じる炭酸水出口（24）と、上記調整弁（22）へ通じる
静水供給管（26）と、上記調整弁（22）から上記配合ヘ
ッド（10）へ通じる接続管（20）とを有する特許請求の
範囲第１項、第２項または第３項記載の炭酸化装置。
【請求項５】前記配合ヘッド（10）から配合された水と
混合する濃縮液の供給を維持する手段（12）を、前記配
合ヘッド（10）が有する特許請求の範囲第４項記載の炭
酸化装置。
【請求項６】前記接触用タンク（28,120,160）からの放
出を可能とすべく、前記接触用タンク（28,120,160）が
前記配合ヘッド（10）に接続される特許請求の範囲第５
項記載の炭酸化装置。