JP3717615B2 - Carbonated water production equipment - Google Patents

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/70Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material
    • B01F25/72Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material with nozzles

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Non-Alcoholic Beverages (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機や飲料ディスペンサ等の炭酸飲料供給装置に適用される炭酸水製造装置に関し、特に、常温でも炭酸水を短時間で製造するようにした炭酸水製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の炭酸水製造装置には、カーボネータタンクを飲料冷却用の水槽に入れてカーボネータタンク自体を冷却するとともに、そのカーボネータタンク内に冷水を注入する低温タイプと、カーボネータタンクを水槽に入れずに別個に配置し、そのカーボネータタンク内に常温の水を注入する常温タイプとがある。
炭酸ガスは温度が低い程水に溶け込み易い傾向にあるため、高い炭酸ガス含有率の炭酸水を製造することができる点で、低温タイプの方が優れている。しかし、低温タイプは、水槽内に冷却コイルも配置されているため、タンク容量に限界があり、一杯あるいは二杯分程度の炭酸水しか貯蔵できないという欠点がある。一方、水槽を大きくすれば、タンク容量を大きくできるが、冷却効率が悪くなる。従って、何杯も連続して炭酸水を販売する必要のある自動販売機や飲料ディスペンサ等には低温タイプよりタンク容量を大きくできる常温タイプが適している。
【0003】
この常温タイプの従来の炭酸水製造装置を図5に示す。この炭酸水製造装置1は、縦置きされた円筒状のカーボネータタンク2を有し、カーボネータタンク2の上部に、加圧水を噴射する噴射ノズル3、炭酸ガスが所定の圧力で供給される炭酸ガス供給ノズル4、およびタンク2内の炭酸水5の下限水位を検出する下限水位検出センサ6を取り付け、カーボネータタンク2の底部に炭酸水吐出管7を導入したものである。炭酸ガス雰囲気中に向けて噴射ノズル3から加圧水を噴射すると、加圧水と炭酸ガスとの直接的な接触、および加圧水による攪拌効果により周囲雰囲気から炭酸ガスを巻き込み、炭酸ガスが水に溶け込んで、炭酸水が製造され、カーボネータタンク2の底部に貯蔵される。その後は、タンク2から必要量の炭酸水が炭酸水吐出管7を介して外部に吐出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図5に示した従来の炭酸水製造装置1によると、カーボネータタンク2が縦形であるので、噴射ノズル3を1つしか設けることができず、しかも加圧水と炭酸ガスとの直接的な接触、および加圧水による攪拌効果によって炭酸ガスを水に溶け込ませるものであるため、水と炭酸ガス雰囲気との接触面積が小さく、炭酸水を得るのに時間がかかるという欠点がある。
【0005】
従って、本発明の目的は、常温でも短時間で炭酸水を製造することのできる炭酸水製造装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、炭酸ガスで加圧されたカーボネータタンク内の炭酸ガス雰囲気中に前記カーボネータタンクの上方に設けられた噴射部から加圧水を霧状に噴射して炭酸水を製造し、前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵するとともに、前記炭酸ガスのガス圧で前記炭酸水を外部に吐出する炭酸水製造装置において、前記カーボネータタンク内に配置され、前記噴射部より噴射される前記加圧水が直接衝突する内壁を有し、当該内壁に衝突することにより前記炭酸水となったものを貯留する水滴受けと、前記水滴受けに設けられ、前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵された前記炭酸水と連通することにより、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の底部に導く炭酸水パイプを備えていることを特徴とする炭酸水製造装置を提供する
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る炭酸水製造装置を構成するカーボネータタンクの斜視図である。この炭酸水製造装置10は、例えば飲料ディスペンサに適用されるものであり、同図に示すように横置きされた円筒状のカーボネータタンク11を有している。このカーボネータタンク11は、周面上部に、加圧水を霧状の微細な水滴にしてタンク11内より高い圧力(例えば数kg/cm2 高い圧力)で噴射する2つの噴射ノズル12,12と、安全弁13を備えた炭酸ガス供給ノズル14と、炭酸水の水位を検出するフロースイッチ15とを設け、一方の側面から内部に炭酸水吐出管16を導入している。安全弁13は、タンク11内のガス圧力が一定以上になると、大気に開放してタンク11の破損を防止するものであり、手動で引くことによりタンク11内の空気を外部に排出できる手動用リング13aを備えている。
【0008】
図2はカーボネータタンク11の内部構造を示す斜視図である。カーボネータタンク11の内部には、2つの噴射ノズル12,12の直下に噴射ノズル12から噴射された水滴を受け入れる略断面U字状の水滴受け17,17を配置し、各水滴受け17,17をそれぞれの支持部材18,18によってタンク11の内壁から支持している。各水滴受け17の底面には、製造された炭酸水をタンク11内の底部に静かに導く2つの炭酸水パイプ19,19が支持部材18を貫通するように立設している。また、支持部材18には、軽量化等のための複数の大孔18aを形成し、水滴受け17の底面には、水溜りを防ぐための小孔17a,17aを支持部材18を貫通するように設けている。
【0009】
噴射ノズル12は、後述する加圧ポンプ22からの加圧水を円錐状の周面に沿うように霧状の微細な水滴にして噴射し、水滴受け17の内壁面に衝突させるノズル先端部12aを備えている。
【0010】
図3はこの炭酸水製造装置10の配管系を示す図である。噴射ノズル12,12には、水道に水供給管20Aを接続し、炭酸ガス供給ノズル14には、図示しない炭酸ガスボンベから炭酸ガス供給管20Bを接続し、炭酸水吐出管16に飲料ディスペンサ本体100内の炭酸水電磁弁101に至る炭酸水供給管20Cを接続している。上記水供給管20Aには、水入口電磁弁21A、加圧ポンプ22、タンク側水電磁弁21B、および加圧水の逆流を防ぐ逆止弁23Aを介装し、炭酸ガス供給管20Bに炭酸ガスの逆流を防ぐ逆止弁23Bを介装している。また、加圧ポンプ22とタンク側水電磁弁21Bとの間の水供給管20Aには、飲料ディスペンサ本体100に至る水供給分岐管20Dを接続し、この水供給分岐管20Dに加圧水の逆流を防ぐ逆止弁23Cを介装している。炭酸ガス供給ノズル14と逆止弁23Bとの間の炭酸ガス供給管20Bには、空気排出管20Eを接続し、この空気排出管20Eに空気排出用電磁弁21Cを介装している。
【0011】
フロースイッチ15は、炭酸水24の水面の上下動に追従して中空軸15aに沿って上下動するフロート15bと、フロート15bの脱落を防止するストッパ15cと、フロート15bの外側に配置された円筒状の保護筒15dとを備えている。フロート15bの内部には永久磁石(図示せず)を備え、中空軸15aの内部には、上方の所定の位置に上限リードスイッチ15e(図4参照)を備え、下方の所定の位置に下限リードスイッチ15f(図4参照)を備えている。上限リードスイッチ15eは、炭酸水24の水面が上限水位Hに達すると、フロート15bの上昇によりフロート15b内の永久磁石の作用によってオン動作し、オン信号を制御部30に出力するものである。下限リードスイッチ15fは、炭酸水24の水面が下限水位Lに達すると、フロート15bの下降によりフロート15b内の永久磁石の作用によってオン動作し、オン信号を制御部30に出力するものである。
【0012】
炭酸水パイプ19,19の上端の位置は、炭酸水24の上限水位Hに一致させている。これにより、炭酸水24の水面が炭酸水パイプ19,19の上端と同レベルあるいはそれより下で変化している限り、噴射ノズル12から噴射された水滴の水滴受け17内壁面における衝突位置と水面との一定距離Sが補償される。
【0013】
図4は本装置10の制御系を示すブロック図である。この装置10は、本装置10全体を制御する制御部30を有し、この制御部30に、上記水入口電磁弁21A,タンク側水電磁弁21B,空気排出用電磁弁21C,上限リードスイッチ15eおよび下限リードスイッチ15fを接続し、さらに、本装置1を起動させるための動作スイッチ31と、電源を本装置1各部に供給する電源部32とを接続している。
【0014】
制御部30は、上限リードスイッチ15eおよび下限リードスイッチ15fのスイッチング動作に基づくタンク11内の炭酸水24の水位制御、動作スイッチ31の操作に基づくタンク11内の空気の排出制御、事故防止制御等を行うようになっている。この事故防止制御では、下限リードスイッチ15fからオン信号が出力されてからの経過時間を計時し、所定の時間(例えば10分)経過しても上限リードスイッチ15eからオン信号が出力されないときは、断水あるいは水漏れ等が発生したと判断して各部への電源供給を強制的に停止するよう電源部32を制御する。これにより、水漏れ事故や加圧ポンプ22のモータの焼き付き等の事故を防止することが可能になる。
【0015】
次に、本装置10の動作を説明する。
販売日の営業開始時になると、オペレータは動作スイッチ31をオンし、電源部32は制御部30の制御の下で本装置10各部に電源を供給する。図示しない炭酸ガスボンベは、所定の圧力(例えば8kg/cm2 )の炭酸ガスを炭酸ガス供給管20Bおよび逆止弁23Bを介してカーボネータタンク11内に送る。制御部30は、空気排出用電磁弁21Cを所定時間(例えば1〜2秒間)開いてカーボネータタンク11内に残留する空気を炭酸ガス供給ノズル14,空気排出管20Eおよび空気排出用電磁弁21Cを介して外部へ排出する。
【0016】
続いて、制御部30は、水入口電磁弁21Aおよびタンク側水電磁弁21Bを開くとともに加圧ポンプ22を駆動する。加圧ポンプ22は、飲料ディスペンサ本体100から水入口電磁弁21Aを介して供給された常温の水を加圧して水供給管20A,タンク側水電磁弁21Bおよび逆止弁23Aを介して噴射ノズル12,12に送る。噴射ノズル12,12は、加圧ポンプ22からの加圧水をノズル先端部12aにより霧状の微細な水滴にして噴射し、水滴受け17の内壁面に衝突させる。水滴受け17の内壁面に衝突した水滴は、巻き上がる。噴射,衝突,巻き上げの各過程で微細な水滴が雰囲気中の炭酸ガスを吸収し、炭酸水24となって水滴受け17に溜まる。水滴受け17内の炭酸水24の水面が上限水位Hと同水位に達すると、炭酸水24が炭酸水パイプ19を通してカーボネータタンク11内の底部に流れ、そこに貯蔵される。このような過程を経てタンク11内の底部に炭酸水24が貯蔵され、その水面が上昇して上限水位Hに達すると、フロート15bの上昇により、上限リードスイッチ15eがオンし、オン信号を制御部30に出力する。制御部30は、上限リードスイッチ15eからのオン信号に基づいてタンク側水電磁弁21Bを閉じるとともに、加圧ポンプ22の駆動を停止し、タンク11への水の供給を停止する。このような制御部30による水位制御によって上記動作が繰り返される。
【0017】
その後、販売の都度、飲料ディスペンサ本体100側の制御による炭酸水電磁弁101の開閉により、炭酸ガスボンベによる炭酸ガスの加圧に基づいて、一杯分の炭酸水24が炭酸水吐出管16,炭酸水供給管20Cおよび炭酸水電磁弁101を介して飲料ディスペンサ本体100側に供給される。複数回の販売により、カーボネータタンク11内の底部に貯蔵されている炭酸水24の水面が下限水位Lに達すると、フロート15bの下降により、下限リードスイッチ15fがオンし、オン信号を制御部30に出力する。制御部30は、下限リードスイッチ15fからのオン信号に基づいてタンク側水電磁弁21Bを開くとともに、加圧ポンプ22を駆動してタンク11への水の供給を開始する。販売日の営業終了時になると、オペレータは動作スイッチ31をオフする。電源部32は、制御部30の制御により本装置1各部への電源供給を停止する。
【0018】
上述した本装置10によれば、以下の効果が得られる。
(イ) 噴射ノズル12により霧状の微細な水滴を噴射しているので、水滴と炭酸ガス雰囲気との接触面積が増え、水滴に炭酸ガスを取り込み易くなる。また、噴射ノズル12を2つ設け、さらに、タンク11の内部が垂直断面積より大なる水平断面積を有するように、カーボネータタンク11を横置きにしているので、炭酸水の水面と炭酸ガス雰囲気との接触面積が大きくなる。この結果、常温状態でも短時間で多量の炭酸ガス含有率の高い炭酸水24を製造することができる。
(ロ) 水滴受け17内の炭酸水の水面を炭酸水パイプ19によって一定にしているので、噴射ノズル12から噴射された水滴の水滴受け17の内壁面における衝突位置と水面との距離Sが一定となる。この結果、水滴が水面に到達するまでの時間および衝突後の水滴の発生状態が一定となるため、炭酸水24の炭酸ガス含有率が安定化する。
(ハ) タンク11内に空気が存在すると、タンク11内の炭酸ガスの濃度を低下させ、製造される炭酸水の炭酸ガス含有率を低下させるが、動作スイッチ31の操作に基づいてカーボネータタンク11内の空気を外部に排出しているので、炭酸水の炭酸ガス含有率を高くすることができる。また、オペレータは、装置1を起動する動作スイッチ31を操作するだけで、タンク11内の空気の排出が行われるので、定期的に手動で空気排出操作を行わなくても済むため、オペレータの負担軽減を図ることができる。また、手動用リング13aを備えているので、必要であればいつでも空気を排出することができる。
(ニ) 上限リードスイッチ15eおよび下限リードスイッチ15fのスイッチング動作に基づいて上限水位Hと下限水位Lとの間で水位制御を行っているので、炭酸水の一定の貯蔵量を確保することができ、複数杯の炭酸水を連続して販売することが可能になる。
(ホ) 短時間で多量の高い炭酸ガス含有率の炭酸水を製造することができるので、カーボネータタンクを小型にすることが可能となる。
【0019】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。
例えば、上記実施の形態では、本発明を常温タイプに適用した場合について説明したが、低温タイプに適用してもよい。
また、縦寸法が横寸法とほぼ等しいかあるいは小さいカーボネータタンクを縦置きとし、その上部に複数の噴射ノズルを設けてもよい。
また、上記実施の形態では、噴射ノズルの数に対応して複数の水滴受けを設けたが、1つの共通の水滴受けを設けてよい。
また、上記実施の形態では、噴射ノズルからの水滴を水滴受けの壁内面に向けて噴射しているが、水滴受け内の水面に向けて噴射してもよい。
【0020】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の炭酸水製造装置によれば、カーボネータタンクの上部に加圧水を霧状に噴射する噴射ノズルを複数設けているので、噴射した加圧水の水滴と炭酸ガス雰囲気との接触面積が増え、水滴に炭酸ガスを取り込み易くなる。従って、常温でも短時間で炭酸水を製造することができる。
また、高い炭酸ガス含有率の炭酸水を製造することができるので、カーボネータタンクを小型にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る炭酸水製造装置を構成するカーボネータタンクの斜視図
【図2】本発明に係る炭酸水製造装置を構成するカーボネータタンクの内部構造を示す斜視図
【図3】本発明に係る炭酸水製造装置の配管系を示す図
【図4】本発明に係る炭酸水製造装置の制御系を示す図
【図5】従来の炭酸水製造装置を示す図
【符号の説明】
10 炭酸水製造装置
11 カーボネータタンク
12 噴射ノズル
12a ノズル先端部
13 安全弁
13a 手動用リング
14 炭酸ガス供給ノズル
15 フロースイッチ
15a 中空軸
15b フロート
15c ストッパ
15d 保護筒
15e 上限リードスイッチ
15f 下限リードスイッチ
16 炭酸水吐出管
17 水滴受け
17a 小孔
18 支持部材
18a 大孔
19 炭酸水パイプ
20A 水供給管
20B 炭酸ガス供給管
20C 炭酸水供給管
20D 水供給分岐管
20E 空気排出管
21A 水入口電磁弁
21B タンク側水電磁弁
21C 空気排出用電磁弁
22 加圧ポンプ
23A,23B,23C 逆止弁
24 炭酸水
30 制御部
31 動作スイッチ
32 電源部
100 飲料ディスペンサ本体
101 炭酸水電磁弁
H 上限水位
L 下限水位
S 衝突位置と水面との距離
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a carbonated water production apparatus applied to a carbonated beverage supply apparatus such as a vending machine or a beverage dispenser, and more particularly to a carbonated water production apparatus that produces carbonated water in a short time even at room temperature.
[0002]
[Prior art]
In conventional carbonated water production equipment, the carbonator tank is placed in a water tank for cooling beverages to cool the carbonator tank itself, and a low temperature type in which cold water is injected into the carbonator tank, and the carbonator tank to the water tank. There is a room temperature type in which water is placed in the carbonator tank and poured at room temperature.
Since carbon dioxide gas tends to dissolve in water at a lower temperature, the low temperature type is superior in that carbonated water having a high carbon dioxide content can be produced. However, the low temperature type has a drawback that the tank capacity is limited because only the cooling coil is arranged in the water tank, and only about one or two cups of carbonated water can be stored. On the other hand, if the water tank is enlarged, the tank capacity can be increased, but the cooling efficiency is deteriorated. Therefore, the room temperature type capable of increasing the tank capacity is more suitable than the low temperature type for vending machines and beverage dispensers that need to continuously sell carbonated water.
[0003]
A conventional carbonated water production apparatus of this room temperature type is shown in FIG. This carbonated water production apparatus 1 has a vertically-arranged cylindrical carbonator tank 2, an injection nozzle 3 for injecting pressurized water to the upper part of the carbonator tank 2, and carbonic acid supplied with carbon dioxide at a predetermined pressure. A gas supply nozzle 4 and a lower limit water level detection sensor 6 for detecting the lower limit water level of the carbonated water 5 in the tank 2 are attached, and a carbonated water discharge pipe 7 is introduced at the bottom of the carbonator tank 2. When pressurized water is injected from the injection nozzle 3 toward the carbon dioxide gas atmosphere, the carbon dioxide gas is dissolved from the surrounding atmosphere by direct contact between the pressurized water and the carbon dioxide gas and the stirring effect by the pressurized water, and the carbon dioxide gas dissolves in the water. Water is produced and stored at the bottom of the carbonator tank 2. Thereafter, a necessary amount of carbonated water is discharged from the tank 2 through the carbonated water discharge pipe 7 to the outside.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional carbonated water production apparatus 1 shown in FIG. 5, the carbonator tank 2 is vertical, so that only one injection nozzle 3 can be provided, and direct pressure water and carbon dioxide gas can be directly provided. Since the carbon dioxide gas is dissolved in the water by the contact and the stirring effect by the pressurized water, there is a drawback that the contact area between the water and the carbon dioxide gas atmosphere is small and it takes time to obtain the carbonated water.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a carbonated water production apparatus capable of producing carbonated water in a short time even at room temperature.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention jets pressurized water in the form of a mist from a jet section provided above the carbonator tank into a carbon dioxide gas atmosphere in a carbonator tank pressurized with carbon dioxide. And in the carbonated water production apparatus for discharging the carbonated water to the outside with the gas pressure of the carbon dioxide gas, the carbonated water is stored in the lower part of the carbonator tank, and is disposed in the carbonator tank. A water droplet receiver that has an inner wall that directly collides with the pressurized water that is injected from the injection unit, and that stores the carbonated water by colliding with the inner wall; and the carbonator tank provided in the water droplet receiver. A carbonated water pipe that leads the carbonated water stored in the water droplet receiver to the bottom of the carbonator tank by communicating with the carbonated water stored in the lower part of the tank. Providing carbonated water manufacturing apparatus characterized by Eteiru.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a carbonator tank constituting a carbonated water production apparatus according to an embodiment of the present invention. This carbonated water manufacturing apparatus 10 is applied to, for example, a beverage dispenser, and has a cylindrical carbonator tank 11 placed horizontally as shown in FIG. This carbonator tank 11 has two injection nozzles 12 and 12 for injecting pressurized water into mist-like fine water droplets at a higher pressure than the inside of the tank 11 (for example, a pressure higher by several kg / cm 2 ) on the upper peripheral surface, A carbon dioxide supply nozzle 14 provided with a safety valve 13 and a flow switch 15 for detecting the water level of carbonated water are provided, and a carbonated water discharge pipe 16 is introduced into the inside from one side surface. When the gas pressure in the tank 11 exceeds a certain level, the safety valve 13 is opened to the atmosphere to prevent damage to the tank 11, and a manual ring that can discharge the air in the tank 11 to the outside by pulling it manually. 13a.
[0008]
FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the carbonator tank 11. Inside the carbonator tank 11, water drop receptacles 17, 17 having a substantially U-shaped cross-section for receiving water droplets ejected from the injection nozzle 12 are disposed immediately below the two injection nozzles 12, 12. Are supported from the inner wall of the tank 11 by the respective support members 18 and 18. Two carbonated water pipes 19, 19 that gently guide the produced carbonated water to the bottom of the tank 11 are erected on the bottom surface of each water droplet receiver 17 so as to penetrate the support member 18. The support member 18 is formed with a plurality of large holes 18a for weight reduction and the like, and the bottom surface of the water droplet receiver 17 has small holes 17a and 17a for preventing water accumulation penetrating the support member 18. Provided.
[0009]
The injection nozzle 12 includes a nozzle tip portion 12 a that injects pressurized water from a pressure pump 22, which will be described later, into mist-like fine water droplets along a conical circumferential surface and collides with the inner wall surface of the water droplet receiver 17. ing.
[0010]
FIG. 3 is a diagram showing a piping system of the carbonated water production apparatus 10. A water supply pipe 20A is connected to the water supply pipes 12 and 12, a carbon dioxide supply nozzle 14 is connected to a carbon dioxide supply pipe 20B from a carbon dioxide cylinder (not shown), and the carbonated water discharge pipe 16 is connected to the beverage dispenser main body 100. A carbonated water supply pipe 20 </ b> C reaching the carbonated water solenoid valve 101 is connected. The water supply pipe 20A is provided with a water inlet solenoid valve 21A, a pressurizing pump 22, a tank-side water solenoid valve 21B, and a check valve 23A for preventing backflow of pressurized water, and carbon dioxide gas is supplied to the carbon dioxide supply pipe 20B. A check valve 23B is provided to prevent backflow. Further, a water supply branch pipe 20D extending to the beverage dispenser main body 100 is connected to the water supply pipe 20A between the pressurization pump 22 and the tank side water electromagnetic valve 21B, and a reverse flow of pressurized water is supplied to the water supply branch pipe 20D. A check valve 23 </ b> C for preventing is interposed. An air discharge pipe 20E is connected to the carbon dioxide supply pipe 20B between the carbon dioxide supply nozzle 14 and the check valve 23B, and an air discharge electromagnetic valve 21C is interposed in the air discharge pipe 20E.
[0011]
The flow switch 15 includes a float 15b that moves up and down along the hollow shaft 15a following the vertical movement of the water surface of the carbonated water 24, a stopper 15c that prevents the float 15b from falling off, and a cylinder that is disposed outside the float 15b. And a cylindrical protective cylinder 15d. The float 15b has a permanent magnet (not shown), the hollow shaft 15a has an upper limit reed switch 15e (see FIG. 4) at a predetermined upper position, and a lower limit lead at a lower predetermined position. A switch 15f (see FIG. 4) is provided. When the water surface of the carbonated water 24 reaches the upper limit water level H, the upper limit reed switch 15 e is turned on by the action of a permanent magnet in the float 15 b due to the rise of the float 15 b and outputs an on signal to the control unit 30. When the water surface of the carbonated water 24 reaches the lower limit water level L, the lower limit reed switch 15 f is turned on by the action of a permanent magnet in the float 15 b when the float 15 b is lowered, and outputs an on signal to the control unit 30.
[0012]
The positions of the upper ends of the carbonated water pipes 19, 19 are matched with the upper limit water level H of the carbonated water 24. Thereby, as long as the water surface of the carbonated water 24 changes at the same level as or below the upper ends of the carbonated water pipes 19, 19, the collision position of the water droplets ejected from the spray nozzle 12 on the inner wall surface of the water droplet receiver 17 and the water surface A certain distance S is compensated for.
[0013]
FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the apparatus 10. The device 10 has a control unit 30 for controlling the entire device 10, and includes the water inlet solenoid valve 21A, the tank side water solenoid valve 21B, the air discharge solenoid valve 21C, and the upper limit reed switch 15e. The lower limit reed switch 15f is connected, and an operation switch 31 for starting up the apparatus 1 and a power supply unit 32 for supplying power to each part of the apparatus 1 are connected.
[0014]
The control unit 30 controls the water level of the carbonated water 24 in the tank 11 based on the switching operation of the upper limit reed switch 15e and the lower limit reed switch 15f, discharge control of the air in the tank 11 based on the operation of the operation switch 31, accident prevention control, etc. Is supposed to do. In this accident prevention control, the elapsed time since the ON signal is output from the lower limit reed switch 15f is counted, and when the ON signal is not output from the upper limit reed switch 15e even if a predetermined time (for example, 10 minutes) elapses, The power supply unit 32 is controlled so as to forcibly stop the power supply to each unit by judging that water breakage or water leakage has occurred. This makes it possible to prevent accidents such as water leakage accidents and seizure of the motor of the pressure pump 22.
[0015]
Next, the operation of the apparatus 10 will be described.
When the sales day starts, the operator turns on the operation switch 31, and the power supply unit 32 supplies power to each unit of the apparatus 10 under the control of the control unit 30. A carbon dioxide gas cylinder (not shown) sends carbon dioxide having a predetermined pressure (for example, 8 kg / cm 2 ) into the carbonator tank 11 through the carbon dioxide supply pipe 20B and the check valve 23B. The control unit 30 opens the air discharge electromagnetic valve 21C for a predetermined time (for example, 1 to 2 seconds), and causes the air remaining in the carbonator tank 11 to flow into the carbon dioxide supply nozzle 14, the air discharge pipe 20E, and the air discharge electromagnetic valve 21C. To the outside via
[0016]
Subsequently, the control unit 30 opens the water inlet electromagnetic valve 21 </ b> A and the tank side water electromagnetic valve 21 </ b> B and drives the pressure pump 22. The pressurizing pump 22 pressurizes normal temperature water supplied from the beverage dispenser main body 100 through the water inlet electromagnetic valve 21A, and sprays the water through the water supply pipe 20A, the tank-side water electromagnetic valve 21B, and the check valve 23A. Send to 12,12. The spray nozzles 12 and 12 spray the pressurized water from the pressurizing pump 22 into mist-like fine water droplets by the nozzle tip portion 12 a and collide with the inner wall surface of the water droplet receiver 17. The water droplets that collide with the inner wall surface of the water droplet receiver 17 roll up. In each process of injection, collision, and winding, fine water droplets absorb carbon dioxide in the atmosphere and become carbonated water 24 that accumulates in the water droplet receiver 17. When the water level of the carbonated water 24 in the water droplet receiver 17 reaches the same level as the upper limit water level H, the carbonated water 24 flows to the bottom of the carbonator tank 11 through the carbonated water pipe 19 and is stored there. Through this process, carbonated water 24 is stored at the bottom of the tank 11, and when the water level rises and reaches the upper limit water level H, the upper limit reed switch 15e is turned on by the rise of the float 15b and the on signal is controlled. To the unit 30. The control unit 30 closes the tank-side water electromagnetic valve 21B based on the ON signal from the upper limit reed switch 15e, stops driving the pressurizing pump 22, and stops supplying water to the tank 11. The above operation is repeated by such water level control by the control unit 30.
[0017]
Thereafter, each time of sale, the carbonated water solenoid valve 101 is opened and closed under the control of the beverage dispenser main body 100, so that a full amount of carbonated water 24 is fed into the carbonated water discharge pipe 16, carbonated water based on the pressurization of the carbon dioxide gas by the carbon dioxide gas cylinder. It is supplied to the beverage dispenser main body 100 through the supply pipe 20C and the carbonated water electromagnetic valve 101. When the water level of the carbonated water 24 stored in the bottom of the carbonator tank 11 reaches the lower limit water level L due to multiple sales, the lower limit reed switch 15f is turned on by the lowering of the float 15b, and the on signal is controlled. Output to 30. The control unit 30 opens the tank-side water electromagnetic valve 21B based on the ON signal from the lower limit reed switch 15f, and drives the pressurizing pump 22 to start supplying water to the tank 11. When the sales day ends, the operator turns off the operation switch 31. The power supply unit 32 stops the power supply to each part of the apparatus 1 under the control of the control unit 30.
[0018]
According to the apparatus 10 described above, the following effects can be obtained.
(A) Since the mist-like fine water droplets are ejected by the ejection nozzle 12, the contact area between the water droplet and the carbon dioxide gas atmosphere increases, and the carbon dioxide gas can be easily taken into the water droplets. In addition, since the carbonator tank 11 is placed horizontally so that two injection nozzles 12 are provided and the inside of the tank 11 has a horizontal sectional area larger than the vertical sectional area, the surface of carbonated water and the carbon dioxide gas The contact area with the atmosphere increases. As a result, a large amount of carbonated water 24 having a high carbon dioxide gas content can be produced in a short time even at room temperature.
(B) Since the surface of the carbonated water in the water droplet receiver 17 is made constant by the carbonated water pipe 19, the distance S between the collision position of the water droplet sprayed from the spray nozzle 12 on the inner wall surface of the water droplet receiver 17 and the water surface is constant. It becomes. As a result, the time until the water droplets reach the water surface and the state of occurrence of the water droplets after the collision are constant, so that the carbon dioxide content of the carbonated water 24 is stabilized.
(C) If air is present in the tank 11, the concentration of carbon dioxide in the tank 11 is reduced and the carbon dioxide content of the produced carbonated water is reduced. Since the air in 11 is discharged to the outside, the carbon dioxide content of carbonated water can be increased. Moreover, since the operator discharges the air in the tank 11 only by operating the operation switch 31 that activates the apparatus 1, it is not necessary to manually perform the air discharging operation periodically. Mitigation can be achieved. Moreover, since the manual ring 13a is provided, air can be discharged whenever necessary.
(D) Since the water level is controlled between the upper limit water level H and the lower limit water level L based on the switching operation of the upper limit reed switch 15e and the lower limit reed switch 15f, a certain amount of carbonated water can be secured. It becomes possible to sell several cups of carbonated water continuously.
(E) Since a large amount of carbonated water having a high carbon dioxide gas content can be produced in a short time, the carbonator tank can be reduced in size.
[0019]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various embodiment is possible.
For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the room temperature type has been described. However, the present invention may be applied to a low temperature type.
Further, a carbonator tank having a vertical dimension substantially equal to or smaller than the horizontal dimension may be set vertically, and a plurality of injection nozzles may be provided on the upper part.
Moreover, in the said embodiment, although the some water droplet receiver was provided corresponding to the number of injection nozzles, you may provide one common water droplet receiver.
Moreover, in the said embodiment, although the water droplet from an injection nozzle is injected toward the wall inner surface of a water droplet receiver, you may inject toward the water surface in a water droplet receiver.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the carbonated water production apparatus of the present invention, since a plurality of injection nozzles for injecting pressurized water in the form of a mist are provided in the upper portion of the carbonator tank, contact between the injected water droplets of pressurized water and the carbon dioxide atmosphere The area increases, and it becomes easier to incorporate carbon dioxide into water droplets. Therefore, carbonated water can be produced in a short time even at room temperature.
Further, since carbonated water having a high carbon dioxide gas content can be produced, the carbonator tank can be reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a carbonator tank constituting a carbonated water production apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of a carbonator tank constituting a carbonated water production apparatus according to the present invention. Fig. 4 is a diagram showing a piping system of a carbonated water production apparatus according to the present invention. Fig. 4 is a diagram showing a control system of the carbonated water production apparatus according to the present invention. Fig. 5 is a diagram showing a conventional carbonated water production apparatus.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Carbonated water manufacturing apparatus 11 Carbonator tank 12 Injection nozzle 12a Nozzle tip part 13 Safety valve 13a Manual ring 14 Carbon dioxide supply nozzle 15 Flow switch 15a Hollow shaft 15b Float 15c Stopper 15d Protection cylinder 15e Upper limit reed switch 15f Lower limit reed switch 16 Carbonic acid Water discharge pipe 17 Water drop receiver 17a Small hole 18 Support member 18a Large hole 19 Carbonated water pipe 20A Water supply pipe 20B Carbon dioxide supply pipe 20C Carbonated water supply pipe 20D Water supply branch pipe 20E Air discharge pipe 21A Water inlet solenoid valve 21B Tank side Water solenoid valve 21C Solenoid valve 22 for air discharge Pressure pumps 23A, 23B, 23C Check valve 24 Carbonated water 30 Control unit 31 Operation switch 32 Power supply unit 100 Beverage dispenser main body 101 Carbonated water solenoid valve H Upper water level L Lower water level S Collision Distance between position and water surface

Claims (3)

炭酸ガスで加圧されたカーボネータタンク内の炭酸ガス雰囲気中に前記カーボネータタンクの上方に設けられた噴射部から加圧水を霧状に噴射して炭酸水を製造し、前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵するとともに、前記炭酸ガスのガス圧で前記炭酸水を外部に吐出する炭酸水製造装置において、
前記カーボネータタンク内に配置され、前記噴射部より噴射される前記加圧水が直接衝突する内壁を有し、当該内壁に衝突することにより前記炭酸水となったものを貯留する水滴受けと、
前記水滴受けに設けられ、前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵された前記炭酸水と連通することにより、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の底部に導く炭酸水パイプを備えていることを特徴とする炭酸水製造装置。
Carbonated water is produced by spraying pressurized water in the form of a mist from a spray unit provided above the carbonator tank into a carbon dioxide gas atmosphere in a carbonator tank pressurized with carbon dioxide gas. In the carbonated water production apparatus for storing in the lower part of the neta tank and discharging the carbonated water to the outside with the gas pressure of the carbon dioxide gas,
A water droplet receiver that is disposed in the carbonator tank and has an inner wall that directly collides with the pressurized water ejected from the ejection section, and stores the carbonated water by colliding with the inner wall;
A carbonated water pipe that is provided in the water drop receiver and leads the carbonated water stored in the water drop receiver to the bottom of the carbonator tank by communicating with the carbonated water stored in the lower part of the carbonator tank An apparatus for producing carbonated water, comprising:
炭酸ガスで加圧されたカーボネータタンク内の炭酸ガス雰囲気中に前記カーボネータタンクの上方に設けられた噴射部から加圧水を霧状に噴射して炭酸水を製造し、前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵するとともに、前記炭酸ガスのガス圧で前記炭酸水を外部に吐出する炭酸水製造装置において、Carbonated water is produced by spraying pressurized water in the form of a mist from a spray unit provided above the carbonator tank into a carbon dioxide gas atmosphere in a carbonator tank pressurized with carbon dioxide gas. In the carbonated water production apparatus for storing in the lower part of the neta tank and discharging the carbonated water to the outside with the gas pressure of the carbon dioxide gas,
前記カーボネータタンク内に配置され、前記噴射部より噴射される前記加圧水が直接衝突する内壁を有し、当該内壁に衝突することにより前記炭酸水となったものを貯留する水滴受けと、A water droplet receiver that is disposed in the carbonator tank and has an inner wall that directly collides with the pressurized water ejected from the ejection section, and stores the carbonated water by colliding with the inner wall;
前記水滴受けに設けられ、前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵された前記炭酸水と連通することにより、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の底部に導く炭酸水パイプを備え、A carbonated water pipe that is provided in the water drop receiver and leads the carbonated water stored in the water drop receiver to the bottom of the carbonator tank by communicating with the carbonated water stored in the lower part of the carbonator tank With
前記炭酸水パイプは、前記水滴受けの所定の高さに上端の位置が設定されることにより、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水の水位を前記所定の高さで一定に保つように構成され、The carbonated water pipe is configured to keep the water level of the carbonated water stored in the water droplet receiver constant at the predetermined height by setting an upper end position at a predetermined height of the water droplet receiver. And
前記噴射部は、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水の水位より高い所定の位置で前記加圧水を前記内壁に衝突させることを特徴とする炭酸水製造装置。The said injection part makes the said pressurized water collide with the said inner wall in the predetermined position higher than the water level of the said carbonated water stored in the said water droplet receiver, The carbonated water manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
炭酸ガスで加圧されたカーボネータタンク内の炭酸ガス雰囲気中に前記カーボネータタンクの上方に設けられた噴射部から加圧水を霧状に噴射して炭酸水を製造し、前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵するとともに、前記炭酸ガスのガス圧で前記炭酸水を外部に吐出する炭酸水製造装置において、Carbonated water is produced by spraying pressurized water in the form of a mist from a spray unit provided above the carbonator tank into a carbon dioxide gas atmosphere in a carbonator tank pressurized with carbon dioxide gas. In the carbonated water production apparatus for storing in the lower part of the neta tank and discharging the carbonated water to the outside with the gas pressure of the carbon dioxide gas,
前記カーボネータタンク内に配置され、前記噴射部より噴射される前記加圧水が直接衝突する内壁を有し、当該内壁に衝突することにより前記炭酸水となったものを貯留する水滴受けと、A water droplet receiver that is disposed in the carbonator tank and has an inner wall that directly collides with the pressurized water ejected from the ejection section, and stores the carbonated water by colliding with the inner wall;
前記水滴受けに設けられ、前記カーボネータタンク内の下部に貯蔵された前記炭酸水と連通することにより、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水を前記カーボネータタンク内の底部に導く炭酸水パイプと、A carbonated water pipe that is provided in the water drop receiver and leads the carbonated water stored in the water drop receiver to the bottom of the carbonator tank by communicating with the carbonated water stored in the lower part of the carbonator tank When,
貯蔵された前記炭酸水の上限位置および下限位置を検出する検出手段と、Detecting means for detecting an upper limit position and a lower limit position of the stored carbonated water;
前記検出手段による前記上限水位および下限水位の検出結果に基づいて前記噴射部の前記加圧水の噴射を制御することにより、貯蔵された前記炭酸水の水位を制御する制御手段を備え、Control means for controlling the water level of the stored carbonated water by controlling the injection of the pressurized water of the injection unit based on the detection results of the upper limit water level and the lower limit water level by the detection means,
前記炭酸水パイプは、前記上限水位に上端の位置が設定されることにより、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水の水位を前記上限水位で一定に保つように構成され、The carbonated water pipe is configured to keep the water level of the carbonated water stored in the water droplet receiver constant at the upper limit water level by setting the upper end position to the upper limit water level,
前記噴射部は、前記水滴受けに貯留された前記炭酸水の水位より高い所定の位置で前記加圧水を前記内壁に衝突させることを特徴とする炭酸水製造装置。The said injection part makes the said pressurized water collide with the said inner wall in the predetermined position higher than the water level of the said carbonated water stored in the said water droplet receiver, The carbonated water manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
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