JP5980487B2 - 流路の遮断装置及び該装置を備えた飲料サーバシステム - Google Patents

Description

この発明は、例えばビールサーバの流路に取り付けられ、その注出作業中にビール切れとなったとき流路を自動的に遮断する装置と、この遮断装置を備えた飲料サーバシステムに関するものである。

飲食店に供される業務用のビールサーバシステムは、図７に示すように、ビール樽ＢＴにディスペンサヘッドＤＨを介してガスボンベＧＢおよび冷却装置（ビールディスペンサ）ＣＡが接続され、炭酸ガスボンベＧＢから所定圧力に減圧された加圧ガスをビール樽ＢＴ内の液面に印加することで、ビール樽ＢＴのビールを冷却装置ＣＡに圧送して冷却するとともに、コックＣを開けることでノズルＮから冷却されたビールを注出するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−４６７９７号公報

ところで、上記従来のビールサーバシステムでは、ビール樽ＢＴにビールが残っているときはよいが、ビール樽ＢＴが空になると、注出作業中にノズルＮから泡と炭酸ガスが勢いよく放出され、それまでグラスに注いでいたビールが吹き飛ばされて、周囲を汚すといった問題があった。

また、営業終了後は、システムの全流路を洗浄するのであるが、このときサーバ内には一定量のビールが不可避に残留している。ビールは主に冷却装置ＣＡに多く残留し、一般的な業務用サーバであると、全体で３００ｃｃ前後のビールが残留している。これはちょうど大グラス一杯分の量に相当するが、従来は、その全てを洗浄時に洗い流しており、残留ビールを無駄に処分していた。なお、ビール樽ＢＴにビールが残っている限り、通常の注出作業では残留を解消することはできず、炭酸ガスボンベＧＢの加圧ガスを冷却装置ＣＡに直接印加して注出作業を行えば、圧力（０．３Ｍｐａ程度）が高すぎて残留ビールが噴出してしまい、結局、商品として提供することはできない。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、飲料の注出作業中に飲料樽が空となるなど、飲料の送出が途絶えとき、加圧ガスのみの放出を防止するために自動的に流路を遮断する装置を提供することである。また、営業終了時には、サーバシステムに残留する飲料を商品として適切に注出することができる飲料サーバシステムを開示することも本発明の目的の一つである。

上述した目的を達成するために本発明では、液切れが発生したときに当該流路を遮断する装置であって、磁性体からなる球状の弁体と、該球状弁体が液体の流れ方向に沿って着座する弁座を有し、該弁座から前記球状弁体が自重により離座する重力方向に前記球状弁体の落とし込み凹部を有した本体とを備え、液体が流れる通常時には前記球状弁体を落とし込み凹部に待避させておき、液切れが生じたときは球状弁体の磁性を利用して磁力により着座させるという手段を用いる。本体は、球状弁体を収容して液体流路に水平に取り付けられる通液管部に前記弁体が二次側に向かって着座する弁座を設けると共に、前記弁座よりも一次側を下方に分岐して、前記弁座から自重により落下する前記弁体の落とし込み凹部を設けた二股管状に形成することができ、この本体に対して、前記弁座の一次側には液体の有無を検知する液センサを設ける一方、二次側には前記液センサが液体無しを検知したときに励磁され、前記通液管部の内部に生じる磁力により前記落とし込み凹部にある前記弁体を前記弁座に着座自在に吸引する位置にソレノイドコイルを設けるという手段により目的を達成することができる。

本体の水平な通液管部は液体の流路と連通しており、流路に液体が流れているときは球状弁体が自重により落とし込み凹部に停留して前記連通を維持する。一方、液体の流れが途絶え、流路に液体が存在しなくなったときは、液センサがこれを検知し、この検知信号をトリガとしてソレノイドコイルに通電する。ソレノイドコイルは、通液管部の落とし込み凹部よりも二次側の外周面に巻回されて設けることができる。この場合、ソレノイドコイルを液体と接触させることなく取付けが簡単であり、しかも通液管部の内部流損もない。このようなソレノイドコイルは通電によりその内部に巻き方向や巻数に応じた磁界を生成し、当該磁力によって磁性体である球状弁体を吸引する。この吸引によって球状弁体は落とし込み凹部から弁座に引き寄せられ、そのまま、あるいは流路に作用する液体以外の流圧によって付勢されて着座し、当該流路を遮断する。

球状弁体は鉄などの磁性体からなるが、その表面に弾性を有する合成樹脂またはゴムのコーティング層が形成されていることが好ましい。こうすることによって錆を防ぎ、またコーティング層の弾力性によって、より確実に弁体を水密に着座させることができるからである。

本発明の遮断装置は、電磁弁の一種として分類することが可能であるが、従来の一般的な電磁弁のように、プランジャをピストン・シリンダ構造で摺動させるものではため、ストロークが不要な分、装置が小型化され、しかも摩耗等の劣化もない。

また、落とし込み凹部は、下端が開口し、この開口に閉止栓を着脱自在に装着して閉塞することで、この閉止栓を取り外せば、本体を流路に接続したままの状態で、前記開口を通じて本体内部の清掃及びメンテナンスが可能となる。

また、落とし込み凹部は、通液管部に対して垂直に設けることも可能であるが、一次側に傾斜して設けることで、特に弁座や本体二次側の内部メンテナンスが容易となる。

なお、本発明では、液体として飲料、特にビールなどの炭酸飲料を想定しているが、いずれにせよ、液センサは、液体の有無を検知できるものであればよい。ただし、液体を直に検知する接触式センサは、液体が正常に流れているときに、接触子が流損や乱流を起こす恐れがあり、特に液体がビールであると発泡させる恐れがあり、また本体への組付けも面倒となる。そこで、液センサは、通液管部の外側に設けて、液体を非接触で検知できるものが好ましい。このような非接触式の液センサとしては、通液管部の管壁に作用する液体温度の変化を静電容量の計測により検知する静電容量形近接センサが代表的であるが、この他、音や電磁波によって液体の有無を検知することも可能であり、さらに、当該センサを取り付ける通液管部がアクリルなどの透明または半透明素材からなる場合は光学センサを使用することもできる。

また、本発明では、飲料樽に、ガス流路を介して炭酸ガスボンベを接続すると共に、飲料流路を介してディスペンサを接続した飲料サーバシステムにおいて、前記飲料樽が空になったときの不用意なガスの噴出を防止するために、前記飲料流路に上述の遮断装置を接続するという手段を用いる。

さらに、営業終了時などにディスペンサに残留する飲料を無駄なく注出するために、ガス流路と遮断装置よりも二次側の飲料流路間にガスのバイパス流路を設けると共に、このバイパス流路には、スイッチ操作により任意に開弁自在な常閉の電磁弁と、前記ガス流路から分岐されるガス圧をディスペンサに残留する飲料の注出圧まで減圧する減圧手段を設け、さらに、前記遮断装置は、前記スイッチ操作と連動してソレノイドコイルを前記液センサにより液体検知とは無関係に強制的に励磁するという手段を用いる。なお、この場合の電磁弁は通常のプランジャ式のものが該当する。減圧手段としては、減圧弁や絞り弁のほか、バイパス流路そのものをガス流路よりも小径とすることが該当する。

この残留飲料の注出手段によれば、スイッチ操作によって遮断装置を駆動させて強制的にその一次側の飲料流路を遮断する一方、電磁弁を開弁させてバイパス流路を開放して、通常の注出圧よりも低圧のガス圧を生成してディスペンサの残留飲料を注出することができる。

なお、適用する飲料は、その注出圧が比較的高圧である炭酸飲料、特にビールであることが好ましい

本発明の遮断装置によれば、液切れを検知して流路を遮断することができるため、液体を送出するガスの暴出を防ぐことができ、特にビールなどの炭酸飲料のサーバシステムに適用することで、飲料の商品価値を損なうことなく、かつ、最後の一杯まで無駄なく注出することができる。

本発明の第一実施形態を示した遮断装置の説明図（通常時） 同、（遮断過程） 同、（遮断時） 本発明の第二実施形態を示した飲料サーバシステムの回路図 本発明の第三実施形態を示した飲料サーバシステムの回路図（通常注出時） 同、（残留飲料の注出時） 従来のビールサーバシステムを示した回路図

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。まず、本発明の液体流路の遮断装置１０は、図１に示すように、水平な通液管部１の途中を下方に分岐して落とし込み凹部２を一体的に形成した本体３と、この本体３に収容される球状弁体４と、本体３の落とし込み凹部２よりも一次側（上流側）に設けた液センサ５と、本体３の落とし込み凹部２よりも二次側に設けたソレノイドコイル６とからなる。

本体３は、上述のように、通液管部１の下面に落とし込み凹部２を設けた二股管状であり、このうち通液管部１は、その内部に球状弁体４が二次側（下流側）に向かって着座する弁座１ａを有している。この実施形態では、通液管部１の内径を変えて、小径の段部を弁座１ａとしている。また、この弁座１ａと向き合って、同様の小径段部１ｂが反対側にも設けられており、球状弁体４が通液管部１の一次側端部から流出してしまうことを防止している。

落とし込み凹部２は、この実施形態の場合、通液管部１に対して一次側に傾斜して設けている。そして、その下端は開口２ａしており、この開口２ａを閉止栓２ｂで閉塞している。閉止栓２ｂは開口２ａに対して、ネジ結合などにより着脱自在に装着される。よって、下端開口２ａから球状弁体４を投入した後、閉止栓２ｂを装着することで、球状弁体４を本体３に収容することができる。なお、落とし込み凹部２の深さは、球状弁体４が通液管部１に飛び出ず、完全に落ち込む深さであることが好ましい。通液管部１の流路が球状弁体４によって妨げられることを回避するとともに、通液管部１に液体が流れる通常使用時に、その流れに付勢されて球状弁体４が不用意に弁座１ａに着座することがないように、球状弁体４を落とし込み凹部２に確実に待避させておくためである。

なお、本体３は、液体流路から取り外してもメンテナンスを行うことができるが、この実施形態の場合は、本体３を液体流路に取り付けたままでも、閉止栓２ｂを外せば、球状弁体４を取り出してメンテナンスをすることができる。特に、この実施形態では、落とし込み凹部２を一次側に傾斜して設けているため、閉止栓２ｂを外したとき、下端開口２ａから弁座１ａの様子を容易に目視することができ、また、弁座１ａからブラシなどの清掃用具も容易に挿入することができる。

球状弁体４は、本発明において磁性体である。特に強磁性体であることが好ましく、鉄であれば安価で、しかも、十分な重みによって落とし込み凹部２での停留状態が安定する。ただし、鉄の場合は、錆やすいため、その表面に防錆コーティング４ａを施しておく必要がある。この防錆コーティング４ａは、弁座１ａとのシール性を高めるために、弾性を有する合成樹脂またはゴムであることが好ましい。

液センサ５は、通液管部１に液体が存在することを検知するもので、本実施形態においては液体がないときに検知信号を発するものを採用する。液センサ５は、直に液体と接触する接触式と、間接的に液体を検知する非接触式が存在する。接触式の場合は通液管部１の流路を妨げるので、非接触式が好ましく、実際、この実施形態では、通液管部１の外側から当該内部の液体を検知する非接触式のセンサを採用している。非接触式の液センサとしては、液体温度の変化を静電容量によって検知する近接センサ、超音波や電磁波を発信して、波形や周波数の変化を検知する振動センサ、さらに光を照射して、その変化を検知する光学センサなどが該当する。ただし、超音波センサなどの振動センサは外乱によるノイズが大きく、また光学センサは通液管部１が透明または半透明でなければならないなどの制約があるため、静電容量形の近接センサが最も好ましいものである。

そして、ソレノイドコイル６は、液センサ５による液体無しの検知信号を受けて、図示しない電気回路によって通電が開始され、励磁するものである。ソレノイドコイル６は通液管部１の端部外周に巻回して設けられるため、通液管部１の内部に巻き方向や巻数に見合った磁界を生成する。そして、その磁力によって、落とし込み凹部２に停留する球状弁体４を吸引し（図２参照）、弁座１ａに着座させる作用を行う（図３参照）。なお、ソレノイド６の電磁石としての磁力は、球状弁体４の磁性や重さに合うように設計する必要がある。この点、ソレノイド６は通液管部１に直に電線を巻き付けて構成することも可能であるが、ソレノイドコイル６と通液管部１の間に、円筒状の鉄心７を設けておくことで、磁力を高めることができる。この場合、当該磁力のみによって球状弁体４を着座させ、この遮断状態を保持することも可能となる。ただし、遮断後も通液管部１内にはガス圧が作用しているため、このガス圧を利用して球状弁体４の着座状態を維持させることも可能である。

このように、上記実施形態の遮断装置１０によれば、液体が流れる通常の状態では、球状弁体４が落とし込み凹部２に停留して通液管部１の内部流路を確保する一方、液切れが生じて通液管部１が液体の圧送ガスで充満されたときは、液センサ５から液無し信号が発せられ、これに基づいてソレノイドコイル６が励磁して球状弁体４を弁座１ａに着座させ、流路を遮断する。そして、この状態で飲料樽を新しいものに付け替えて、適宜なリセット手段によってソレノイド６の励磁を解除することにより、遮断装置１０を図１の開通状態に復帰させれば、再度、飲料の注出作業が可能となる。

次に、図４は、上述した遮断装置１０をビールに代表される飲料サーバーシステムに設けた第二の実施形態を示したものである。当該システムの基本構成は、図７に示した従来システムと同じであり、飲料樽ＢＴに、ガス流路ＧＣを介して炭酸ガスボンベＧＢと、飲料流路ＢＣを介してディスペンサＣＡとを接続したものである。ディスペンサＣＡは、コックＣの開閉によりノズルＮから飲料を注出するもので、内部において冷媒との熱交換により飲料を冷却する機能を有する。

上記回路構成において、本発明の飲料サーバシステムでは、飲料流路ＢＣの途中に遮断装置１０を接続している。よって、飲料の注出中に飲料樽ＢＴが空になるなど、飲料流路ＢＣから飲料がなくなり、代わりに泡やガスが充満したときは、上述した要領に従い、遮断装置１０が飲料流路ＢＣを遮断する。したがって、ディスペンサＣＡからガスや泡が噴出して、周囲を汚してしまうなどの事故を未然に防止することができる。

なお、液センサ５が液無しを検知すれば即座に、ソレノイド６を励磁させることで、上記の事故防止機能が高まるが、このタイミングは、液センサ５とソレノイド６の間に遅延回路を挿入することで、次のように遅らせることもできる。つまり、液無し検知から若干遅れてソレノイド６を励磁することで、球状弁体の着座による流路遮断までに猶予ができ、その間にディスペンサＣＡを含めて全流路の飲料を全て注出することが可能になる。このように飲料を全注出する利点は、清掃が楽になるほか、飲料を無駄に廃棄することが回避される点にある。ただし、清掃は営業終了後に行われるところ、営業終了時点で飲料樽ＢＴを完全に使い切ることはむしろ希である。

そこで、飲料樽ＢＴに残量があって、翌営業日に継続して使用する場合でも、その日のラストオーダはディスペンサＣＡに残留する飲料を適切に注出する第三の実施形態を説明する。すなわち、図５・６に示したように、まずガス流路ＧＣからガスのパイパス流路ＢＰを分岐し、その端部を遮断装置１０よりも二次側の飲料流路ＢＣに接続する。

この第三の実施形態においては、遮断装置１０はソレノイドコイル６の二次側で通液管部１を分岐してバイパス流路ＢＰの接続口１１を設けている。よって、遮断装置１０に分岐入力構造が集約されているので、チーズ管を別途用意しなくとも、遮断装置１０に対してバイパス流路ＢＰの一端を直結することが可能となっている。

そして、バイパス流路ＢＰには、電磁弁８と減圧弁９を設けている。電磁弁８は、常閉であり、通常の使用時は、図５に示すように、飲料樽ＢＴにガス圧を印加し、もって飲料樽ＢＴからディスペンサＣＡに飲料を送出するルートを確保している。

一方、電磁弁８は、スイッチ（図示せず）を操作することで、任意に開弁することができる。また、減圧弁９はガス流路ＧＣのガス圧をさらに減圧して、直にディスペンサＣＡに付加した場合でも、その残留飲料を噴出させることなく、商品として提供できる程度の低圧のガス圧を生成するものである。これとともに、電磁弁８を開弁するために上記スイッチを操作したとき、遮断装置１０は既に遮断しているといないとにかかわらず、遮断状態として、その一次側の飲料流路を遮断する。つまり、スイッチ操作時には、遮断装置１０は液センサ５による飲料の有無検知とは無関係に、強制的にソレノイドコイル６が励磁され、一次側の飲料流路を遮断することによって、あらたに飲料樽ＢＴから飲料がディスペンサＣＡに供給されないようにする。

すなわち、その店の飲料のラストオーダを受けたときにスイッチを操作することによって、図６に示すように、通常使用時のメインルートが遮断され、代わりにバイパス流路ＢＰを通じて低圧のガス圧がディスペンサＣＡに付加されて、ディスペンサＣＡに残留飲料を商品として提供することができる。

なお、翌営業日にはバイパスルートからメインルートに切り替える必要があるが、これはスイッチを逆に操作することで、電磁弁８を閉弁する一方、遮断装置１０を開通させることができる。

本発明の遮断装置は、液体の流路であれば、水道にも適用することができる。

１０ 遮断装置
１ 通液管部
２ 落とし込み凹部
３ 本体
４ 球状弁体
５ 液センサ
６ ソレノイドコイル
ＢＰ バイパス流路
８ 電磁弁
９ 減圧弁

Claims (9)

1. 液体流路に液切れが発生したときに当該液体流路を遮断する装置であって、
   磁性体からなる球状の弁体と、
   該球状弁体が液体の流れ方向に沿って着座する弁座を有し、該弁座から前記球状弁体が自重により離座する重力方向に前記球状弁体の落とし込み凹部を有した本体と、
   該本体に流れる液体の有無を検知する液センサと、
   該液センサが液体無しを検知したときに励磁して、前記落とし込み凹部にある前記球状弁体を前記弁座に着座するよう吸引する位置にソレノイドコイルとを備えたことを特徴とする液体流路の遮断装置。
2. 球状弁体は、その表面に弾性を有する合成樹脂またはゴムのコーティング層が形成されている請求項１記載の液体流路の遮断装置。
3. 落とし込み凹部は、下端が開口し、当該開口に閉止栓を着脱自在に装着してなる請求項１または２記載の液体流路の遮断装置。
4. 落とし込み凹部は、一次側に傾斜してなる請求項３記載の液体流路の遮断装置。
5. 液センサは、本体の外側から液体の有無を検知する非接触式センサである請求項１から４のうち何れか一項記載の液体流路の遮断装置。
6. 飲料樽に、ガス流路を介して炭酸ガスボンベと、飲料流路を介してディスペンサとを接続した飲料サーバシステムにおいて、前記飲料流路を液体流路として、前記飲料流路に請求項１から５のうち何れか一項記載の液体流路の遮断装置を接続したことを特徴とする飲料サーバシステム。
7. ガス流路と、液体流路の遮断装置よりも二次側の飲料流路との間にガスのバイパス流路を設けると共に、このバイパス流路には、スイッチ操作により任意に開弁自在な常閉の電磁弁と、前記ガス流路から分岐されるガス圧をディスペンサに残留する飲料の注出圧まで減圧する減圧手段を設け、さらに、前記液体流路の遮断装置は、前記スイッチ操作と連動してソレノイドコイルを強制的に励磁することを特徴とした請求項６記載の飲料サーバシステム。
8. 液体流路の遮断装置は、本体の二次側端部を分岐して、バイパス流路の接続口を設けた請求項７記載の飲料サーバシステム。
9. 飲料はビールである請求項６、７または８記載の飲料サーバシステム。

Images