JP4419325B2 - 発泡液吐出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡液吐出装置に関し、さらに詳しくは、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる発泡液吐出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
炭酸ガスを含有した生ビール等の清涼飲料類を樽等の収納容器から冷却装置を介して供給する発泡液吐出装置が知られている。かかる発泡液吐出装置について、生ビールの吐出装置を例にして、図12〜図19に基づいて説明する。ここで、図12は、従来における発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図、図13は、蓄氷部外周面と水槽内周面との間に隙間部を設けて蓄氷部の表裏面全体に冷却水が行き届くようにした発泡液吐出装置を示す断面図、図14は、図13に示した発泡液吐出装置を示す平面図、図15は、蓄氷量を確保するために蓄氷部外面を水槽内周面および底面まで拡大した発泡液吐出装置を示す断面図、図16は、図15に示した発泡液吐出装置を示す平面図、図17は、図16に示した発泡液吐出装置におけるC−C断面を示す断面図である。また、図18は、攪拌翼の位置を下げた発泡液吐出装置を示す断面図、図19は、図18に示した発泡液吐出装置の蓄氷部の氷解過程を示す説明図である。
【0003】
まず、装置の全体構成について図12に基づいて説明する。生ビール吐出装置は、生ビールを充填した樽1内に炭酸ガスボンベ2から加圧炭酸ガスを供給し、この供給した炭酸ガスの圧力によって樽1内の生ビールを冷却装置3内の冷却コイル4に送出し、冷却コイル4内で冷却された生ビールをバルブ5からジョッキ6に吐出するように構成されている。なお、炭酸ガスボンベ2と樽1とは、配管7によって接続されている。樽1の配管7と冷却装置3内の冷却コイル4は、継手9によって接続されている。また、冷却コイル4とバルブ5も継手9によって接続されている。
【0004】
冷却装置3の水槽11には、冷却水12を冷却するために、蒸発管14によって蓄氷部13が形成されている。冷却水12は、モータ16によって回転する回転軸16aの先端に設けられた攪拌翼15によって攪拌されるようになっている。
【0005】
以上のような全体構成において、図13および図14に示した発泡液吐出装置は、蓄氷部13外周面と水槽11内周面との間に隙間部を設けて第2の流れF2が生じるように形成し、第1の流れF1とともに蓄氷部13の表裏面全体に冷却水が行き届くようにすることにより、冷却性能を向上させたものである。また、第2の流れF2を確保するために、蓄氷部13と水槽11底部との間に隙間Sを設けている。
【0006】
しかしながら、熱交換性能を優先させているため、蓄氷部13での蓄氷量が多くとれなかったため、図15〜図17に示す発泡液吐出装置が提供されるに至った。この発泡液吐出装置は、同図に示すように、蓄氷量を確保するために蓄氷部13外面を水槽11内周面および底面まで拡大したものである。すなわち、蒸発管14を水槽11の内周面および底面まで近接させ、水槽11内に導入されたばかりの飲料温度が高い冷却コイル4(領域E)を効率良く冷却するようにしたものである。蓄氷部13は蒸発管14に沿ってほぼ均一に形成されるため、水槽11の角部(領域D)には蓄氷されず、冷却水12が滞留している。
【0007】
また、図18に示した発泡液吐出装置は、冷却性能を上げるべく攪拌翼15の位置を下げたものであり、本願出願人が本願発明の開発過程において見出したものである。同図に示すように、流れの滞留部Q1,Q2が、流れの可視化実験等により確認された。図19に示すように、領域Fには、水槽11内に導入されたばかりの飲料温度が高い冷却コイル4が存在しているので、冷却水12の温度が高くなっている。また、攪拌翼15が配設されているので、冷却水12の流速も速い。さらにこの部分では、冷却水12が蓄氷部13に垂直に当たるので、境界領域R1に示す部分の氷が早く融けていく。したがって、蓄氷部13の氷は、時間経過に伴い、境界領域R2、R3へと融け広がっていく。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させるためには、温度の高い飲料が流入する冷却コイル4の冷却効果を高めること、すなわち、水槽11底部での冷却効果を高める(冷却水12の流速を増加させる)ことが必要であるとともに、水槽11内全体においても冷却効果を低下させない(冷却水12の流速を低下させない)ことが必要となる。
【0009】
しかしながら、図15〜図17に示した従来の発泡液吐出装置は、蓄氷部13外周を冷却水12の流路まで拡大したので、蓄氷量は増えたものの、水槽11の角部(領域D)では冷却水12が滞留し、水槽11内全体として、冷却水12を効率良く循環しておらず、良好な冷却性能が得られているとは言えなかった。
【0010】
また、図18に示した発泡液吐出装置にあっては、氷の境界領域R1〜R3に示したように、氷の片減りが生じてしまい、蓄氷効率が低下するとともに、冷却水12が円滑に循環しなくなる。
【0011】
したがって、飲料を連続的かつ大量に吐出させると、冷却水と飲料との熱交換が不十分となって、良く冷えた飲料を吐出できなくなってしまうという課題があった。
【0012】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる発泡液吐出装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明の請求項1にかかる発泡液吐出装置は、水槽内の冷却水と熱交換させることにより管内の飲料を冷却する飲料配管と、前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、前記冷却水を冷却し蓄氷部を形成する冷却手段とを少なくとも備えた発泡液吐出装置において、前記蓄氷部外側面と前記水槽内壁面との間に形成される隙間部に前記冷却水を流して当該水槽内に当該冷却水を循環させるために、当該蓄氷部の底部と当該水槽の底部との間に隙間部を形成して当該冷却水の流路を確保する流路形成部材を設けたものである。
【0014】
冷却水は、攪拌翼によって下降流となって水槽底部に当たり、その流れの一部が蓄氷部内周面に沿って上昇する第1の流れとなるとともに、他の流れの一部が流路形成部材内を通り、蓄氷部外周面(水槽内の角部)に沿って上昇する第2の流れとなって循環する。
【0015】
このとき蓄氷部は、水槽内の角部以外の部分では、水槽内面および底面まで形成されているので、蓄氷量は十分に確保されている。そして、冷却水が上述のように、第1の流れおよび第2の流れとなって循環するので、飲料の冷却性能が従来よりも大幅に向上し、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【0016】
しかも、上記発泡液吐出装置は、流路形成部材を断熱材により形成したものである。これにより、流路形成部材に接する蓄氷部が片減りしないようにすることができ、冷却水の流れを乱さないようにすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる発泡液吐出装置の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0021】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1にかかる発泡液吐出装置を示す断面図であり、後述する図3におけるA−A断面を示している。図2は、流路形成部材を示す斜視図、図3は、発泡液吐出装置を示す平面図、図4は、発泡液吐出装置を示す断面図、図5は、攪拌翼を示す斜視図、図6は、発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図である。なお、上記従来技術において説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して、重複説明を省略または簡略化する。
【0022】
攪拌翼15は、図5に示すように、送風機等で一般的に使用される軸流羽根車形状にて形成してある。この攪拌翼15は、本願出願人が特願2000−331367号において提案したものである。攪拌翼15のボス部15bは、円柱の頂部に半球を延設したような形状に形成してある。これにより、攪拌翼15の上部から流入する冷却水12の流入抵抗を低減できるようにしている。回転軸16aは、軸穴15cに固定されるようになっている。
【0023】
翼部15aは、円弧翼として形成してあるが、NACA翼、コントロールディフュージョン翼、二重円弧翼、多重円弧翼等として形成してもよい。なお、攪拌翼15のボス比(=ボス部15bの外径/翼部15aの外径)は、0.4〜0.6の範囲で設定することが好ましい。図1では、攪拌翼15を概念的に示したが、上記攪拌翼15が設けられている。
【0024】
つぎに本発明の要部たる流路形成部材30を設けた発泡液吐出装置について図1〜図4に基づいて説明する。図2に示すように、流路形成部材30は、内部を流路とできるように断面が逆U字状となっている。この流路形成部材30は、断熱部材により形成されており、この流路形成部材30に接する蓄氷部13が片減りし、冷却水12の流れを乱さないようにしてある。
【0025】
そして、このように形成した流路形成部材30は、図1および図3に示すように、水槽11角部の蓄氷されない領域Bに第2の流れF2を確保できるように配設されている。
【0026】
冷却水12は、図1に示すように、攪拌翼15によって下降流となって水槽11底部に当たり、その流れの一部が蓄氷部13内周面に沿って上昇する第1の流れF1となるとともに、他の流れの一部が流路形成部材30内を通り、蓄氷部13外周面(領域B)に沿って上昇する第2の流れF2となって循環する。
【0027】
このとき、図3および図4に示すように、蓄氷部13は、領域B以外の部分では、水槽11内面および底面まで形成されているので、蓄氷量は十分に確保されている。そして、冷却水12は、攪拌効果の優れた攪拌翼15の作用と相俟って、第1の流れF1および第2の流れF2となって循環するので、飲料の冷却性能が従来よりも大幅に向上する。
【0028】
この効果を実証するために、ボス比0.47の攪拌翼15を用いて2秒間間欠試験を実施したところ、図7および図8に示す結果が得られた。ここで、図7は、流路形成部材を設けなかった場合の連続飲料吐出性能を示すグラフ図、図8は、流路形成部材を設けた本発明装置の連続飲料吐出性能を示すグラフ図である。また、グラフ中の記号は、図6に示すように、T1はバルブ5の入口飲料温度、T2は水槽11内の冷却水12の代表温度、T3はこれらT1およびT2の温度差、T4はジョッキ6の飲料温度である。
【0029】
また、図7および図8を比較すれば明らかなように、ジョッキ飲料温度T4は、流路形成部材30を設けた場合の方が、規格温度(8℃)への到達時間が長くなっていることが分かる。すなわち、飲料を規定温度内で長時間吐出できることが分かる。同図中に示したように、流路形成部材30を設けなかった場合の飲料吐出性能がジョッキ31杯であるのに対して、流路形成部材30を設けた場合のそれは、40杯となることが確認できた。
【0030】
以上のように、この実施の形態1にかかる発泡液吐出装置によれば、流路形成部材30を設けたことにより、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【0031】
なお、上記実施の形態1においては、本発明を生ビールの吐出装置に適用するものとして説明したが、これに限定されず、炭酸ガスを含有するその他の清涼飲料の吐出装置にも適用することができる。また、特願2000−331367号において提案した攪拌翼15を使用して説明したが、これに限定されず、従来の攪拌翼を使用してもよい。
【0032】
実施の形態2.
図9は、この発明の実施の形態2にかかる発泡液吐出装置を示す断面図、図10は、発泡液吐出装置の水平断面図、図11は、連続飲料吐出性能を示すグラフ図である。同図に示すように、本発明は、攪拌翼15を水槽11の底部近傍に配置するとともに、この攪拌翼15による冷却水12の下降流を蓄氷部13内周面に沿った上昇流とするために、水槽11底部に湾曲凹部11aを設けたものである。
【0033】
このように構成することにより、従来、攪拌翼15の直下およびその周辺に生じていた滞留部Q1,Q2(図18参照)が生じなくなって、流れが円滑になり、流速が増加する。このため、冷却水12と蓄氷部13との熱伝達率が増加し、冷却性能が向上する。
【0034】
また、冷却水12が蓄氷部13の蓄氷面P1に対して平行に流れるので(図9中の流れF)、蓄氷面P2、蓄氷面P3へと均一に融けていく。このため、飲料の連続販売時に冷却性能を一定に保つことができる。
【0035】
この効果を実証するために、上記実施の形態1の場合と同様に2秒間間欠試験を実施したところ、図11に示す結果が得られた。すなわち、飲料吐出性能がジョッキ40杯となることが確認できた。本発明が適用されていない従来装置では、30杯程度であるので(図示せず)、大幅に吐出性能が向上していることが確認できた。
【0036】
以上のように、この実施の形態2にかかる発泡液吐出装置によれば、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる発泡液吐出装置(請求項1)によれば、水槽内の冷却水と熱交換させることにより管内の飲料を冷却する飲料配管と、前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、前記冷却水を冷却し蓄氷部を形成する冷却手段とを少なくとも備えた発泡液吐出装置において、前記蓄氷部外側面と前記水槽内壁面との間に形成される隙間部に前記冷却水を流して当該水槽内に当該冷却水を循環させるために、当該蓄氷部の底部と当該水槽の底部との間に隙間部を形成して当該冷却水の流路を確保する流路形成部材を設けたので、冷却水は、攪拌翼によって下降流となって水槽底部に当たり、その流れの一部が蓄氷部内周面に沿って上昇する第1の流れとなるとともに、他の流れの一部が流路形成部材内を通り、蓄氷部外周面(水槽内の角部)に沿って上昇する第2の流れとなって循環する。したがって、飲料の冷却性能が従来よりも大幅に向上し、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【0038】
しかも、この発明にかかる発泡液吐出装置によれば、流路形成部材を断熱材により形成したので、流路形成部材に接する蓄氷部が片減りしないようにすることができ、冷却水の流れを乱さないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1にかかる発泡液吐出装置を示す断面図である。
【図2】流路形成部材を示す斜視図である。
【図3】発泡液吐出装置を示す平面図である。
【図4】発泡液吐出装置を示す断面図である。
【図5】攪拌翼を示す斜視図である。
【図6】発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図である。
【図7】流路形成部材を設けなかった場合の連続飲料吐出性能を示すグラフ図である。
【図8】流路形成部材を設けた本発明装置の連続飲料吐出性能を示すグラフ図である。
【図9】この発明の実施の形態2にかかる発泡液吐出装置を示す断面図である。
【図10】発泡液吐出装置の水平断面図である。
【図11】連続飲料吐出性能を示すグラフ図である。
【図12】従来における発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図である。
【図13】蓄氷部外周面と水槽内周面との間に隙間部を設けて蓄氷部の表裏面全体に冷却水が行き届くようにした発泡液吐出装置を示す断面図である。
【図14】図13に示した発泡液吐出装置を示す平面図である。
【図15】蓄氷量を確保するために蓄氷部外面を水槽内周面および底面まで拡大した発泡液吐出装置を示す断面図である。
【図16】図15に示した発泡液吐出装置を示す平面図である。
【図17】図16に示した発泡液吐出装置におけるC−C断面を示す断面図である。
【図18】攪拌翼の位置を下げた発泡液吐出装置を示す断面図である。
【図19】図18に示した発泡液吐出装置の蓄氷部の氷解過程を示す説明図である。
【符号の説明】
1 樽
2 炭酸ガスボンベ
3 冷却装置
4 冷却コイル
5 バルブ
6 ジョッキ
11 水槽
11a 湾曲凹部
12 冷却水
13 蓄氷部
14 蒸発管
15 攪拌翼
16 モータ
16a 回転軸
30 流路形成部材
F1 第1の流れ
F2 第2の流れ
Claims (1)
- 水槽内の冷却水と熱交換させることにより管内の飲料を冷却する飲料配管と、
前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、
前記冷却水を冷却し蓄氷部を形成する冷却手段と、
を少なくとも備えた発泡液吐出装置において、
前記蓄氷部外側面と前記水槽内壁面との間に形成される隙間部に前記冷却水を流して当該水槽内に当該冷却水を循環させるために、当該蓄氷部の底部と当該水槽の底部との間に隙間部を形成して当該冷却水の流路を確保する流路形成部材を設け、かつこの流路形成部材を断熱材により形成したことを特徴とする発泡液吐出装置。
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