JP6586062B2 - 炭酸飲料の注出装置 - Google Patents

Description

本発明は、炭酸水と、炭酸水で希釈する焼酎やウイスキーなどの飲料原液を混合して注ぎ出す装置に関するものである。

炭酸飲料は従来から好まれている嗜好飲料品のひとつである。そして、飲食店などでは炭酸水とウイスキー、焼酎、あるいはジュース（シロップ）等の飲料原液を混合して供給するための飲料サーバが利用されている。

非特許文献１に示した飲料サーバ用のバルブ装置として、図５に示す構成のものが公知である。同図において、本発明に関係する構成を簡略的に説明すると、バルブ装置の操作レバー２１を操作したときにテコの原理で原液レバー２２と炭酸水レバー２３を同時に操作し、これによって双方のバルブ２４・２５を開閉する。２６は操作レバー２１を復帰させるための戻しバネである。ここで、操作レバー２１を操作すれば、原液レバー２２、炭酸水レバー２３を介してバルブ２４・２５を押し開き、それぞれ原液と炭酸水が上流側ブロック２７からオリフィス２８・２９を通過して混合部１０に導入される。バルブ本体１０では、原液は原液供給筒１１の先端側円筒の一部に設けられた供給孔１２から水平方向に噴出される一方、炭酸水は本体内流路１３の内部に供給され、炭酸水ホイール１４の周囲から混合キャップ１５に流下する。混合キャップ１５では、流下した炭酸水に供給孔１２から噴出した原液が混合されて混合キャップ１５のノズル１６から飲料容器などに供給される。

一方、特許文献１には、炭酸水と飲料原液とを混合して注出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吐出口の直前に、軸線が垂直方向となる円筒状空間部に炭酸水導入空間部を上部に残して円筒状コーンを挿入し、円筒状空間部の内周壁面と円筒状コーンの外周面との間に形成された環状の間隙を減圧通路とする減圧装置を設けたものが開示されている。また、円筒状コーンの下部には、外周面に複数のＵ字状溝を有する整流部を設け、該Ｕ字状溝を介して前記環状の間隙からの炭酸水を炭酸飲料吐出口に導く如く構成されている。即ち、特許文献１の炭酸水注出バルブは、非特許文献１のバルブ装置に円筒状コーンを付加した構成に相当する。

特開平１０−１９４３９３号公報

"マニュアルミキシングバルブ"、［online］、早川産機株式会社、［平成２７年１１月２０日検索］、インターネット〈URL：http://www.hayakawa-sanki.co.jp/products/?id=1338290677-758575〉

図５に示した非特許文献１のバルブ装置では、混合キャップ１５において炭酸水ホイール１４から流下した炭酸水に原液供給筒１１の先端側に設けられた供給孔１２から噴出する原液を混合するが、炭酸水ホイール１４の周囲の孔から比較的大量の炭酸水が混合キャップ１５内にシャワーの如く供給され、そこに原液の供給孔１２から原液が噴出することになるので、炭酸ガスが抜けてしまい、微炭酸になってしまう傾向がある。そうすると、強炭酸を好む需要者には向かないという課題がある。

一方、特許文献１の炭酸水注出バルブでは、円筒状コーンと円筒状空間部との間に形成される間隙により、炭酸水が十分な長さと断面積を有する通路で減圧されるため、非特許文献１のバルブ装置よりも、炭酸ガスの抜けが少なくなる。また、円筒状コーンの下部において、整流部の外周に設けられたＵ字状溝により、炭酸水が整流部を取り囲む壁面に沿って流されるため、円筒状コーンの外周面と円筒状空間部の内周面との間に形成された間隙から炭酸飲料吐出口への炭酸水の流れが円滑になり、さらに炭酸ガスの抜けが軽減され、その結果、比較的強炭酸の炭酸飲料を提供できるようになる。

しかしながら、特許文献１のバルブでは、円筒状空間部や円筒状コーンを成形するに際して、両者の間隙を均一とする高精度な成形が困難であった。つまり、環状の間隙を均一とするために、理想的には円筒状空間部と円筒状コーンの双方を真円とし、且つ、円筒状コーンを円筒状空間部に対して正確に同心に組み付ける必要があるが、そのような成形や組み付けは困難であり、往々にして誤差が生じる。特に、特許文献１では、円筒状コーンを直管状の飲料原液供給管に内シールの状態で装着するものであるため、円筒状コーンが僅かに傾いて装着される可能性も高い。そうすると、炭酸水の減圧通路となる円筒状空間部との間隙が不均一なまま十分に確保されなくなると共に、飲料原液と混合ムラが生じるという課題がある。

また、円筒状空間部と円筒状コーンの間隙には低温（３℃前後）の炭酸水が流れるため、これらが冷却されて熱収縮する。特に、円筒状空間部を形成する口金部は円筒状コーンよりも薄肉であるため収縮率が大きく、両者の収縮差によって前記間隙が部分的に閉塞してしまうという課題もある。

本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、比較的強炭酸の炭酸飲料を安定して提供することができる炭酸飲料用サーバの注出装置を開示することである。

上述した目的を達成するために本発明では、炭酸水の供給弁と飲料原液の供給弁とを同時に開閉可能に設けたバルブ本体に、前記炭酸水の供給弁を介して前記炭酸水を導入する円形凹部を上下方向に設けると共に、該円形凹部の内側同心上に前記飲料原液の供給弁を介して前記飲料原液を供給する直管状の原液ノズルを垂設し、該原液ノズルの中途には平面視歯車状の傘体を配して、該傘体を伝う炭酸水と前記原液ノズルから供給される飲料原液とを混合して注出する炭酸飲料の注出装置であって、前記傘体の上段には、中心に前記原液ノズルを挿通する断面円形孔を有して前記円形凹部に嵌合する中空円筒状の流量調整体を配し、該流量調整体は、外周面にシールリングを有して前記円形凹部に水密に嵌合する一方、前記断面円形孔の内径を前記原液ノズルとの間で前記炭酸水の減圧流路を形成する大きさとするという手段を用いた。

上記手段によれば、炭酸水は流量調整体の断面円形孔と原液ノズルの外周との間に形成される環状の減圧流路にて減圧されて傘体へと流れる。このため、傘体を緩やかに炭酸水が伝うことになり、非特許文献１のものに比べて炭酸の抜けが生じにくく、比較的強炭酸の炭酸飲料を提供することができる。

また、上記手段では、流量調整体を外シールの状態で円形凹部に水密に嵌合するため、特許文献１のように、原液ノズルに円筒状コーンを内シールの状態で装着するよりも、流量調整体を上下方向に真っ直ぐ円形凹部に嵌合しやすい。さらに、流量調整体や円形凹部が真円でなくとも、シールリングによって誤差を吸収することができる。さらにまた、流量調整体の断面円形孔を炭酸水の流路としているため、特許文献１のように円筒状コーンと円筒状空間部の間を炭酸水の流路として、これら双方が同時に冷却される構成よりも、熱収縮の度合いが極めて小さくなる。

上記手段では、流量調整体を通過した炭酸水は下段の傘体を伝い、最終的には原液ノズルを伝うことになる。そこで、原液ノズルとして、飲料原液の供給細孔を傘体よりも下側の周壁に水平方向に複数設けたものを採用することで、炭酸水と均一に混合することが可能となる。なお、その際、バルブ本体には、前記原液ノズルを傘体と共に内部に収容する中空筒状のノズルキャップを着脱可能に装着することで、傘体を伝う炭酸水や、原液ノズルの供給細孔から水平方向に出る飲料原液が周囲に飛散するのを防止しつつ、これらを混合して炭酸飲料を下向きに注出することができる。

さらに、原液ノズルには、供給細孔を覆って飲料原液を下向きに供給する中空円筒状のノズルカバーを着脱可能に装着することが好ましい。これによれば前記ノズルキャップに飲料原液が付着しないため、飲料原液を別のものに変更したとき、ノズルキャップはそのままに、ノズルカバーを変えるだけで済むからである。

さらにまた、ノズルキャップは、ノズルカバーを収容する長さを有して、内部に傘体を収容する上側大径部と、該上側大径部から縮径段部を介して前記ノズルカバーを収容する下側小径部とを設け、前記下側小径部と前記ノズルカバーとの間は炭酸水の最終流路として、前記傘体を流下する炭酸水を整流可能な狭隘な断面積とした。

この手段によれば、傘体の上流側の減圧流路にて減圧され、傘体を流下する炭酸水を飲料原液と混合する前の最終段階で整流し、狭隘な断面積を有するドーナツ状の流路により、その発泡を抑制するので、より確実に強炭酸の炭酸飲料を提供することができる。

また、この最終流路は、ノズルキャップの下側小径部及びノズルカバーを長さ方向に均等な内径及び外径として形成することが好ましい。最終流路の断面が上下に均一となって、炭酸水が層流状態に整流されるため、より確実に炭酸水の発泡を抑制できるからである。

流量調整体は、上面を円形に凹陥してなることで、該凹陥部に炭酸水が導入される際、その流速や圧力を低減するバッファとして機能し、より確実に炭酸水を断面円形孔へと導くことができる。

これと同様、ノズルカバーの上面も円形に凹陥することで、当該凹陥部に傘体から炭酸水が導入される際、その流速や圧力をバッファとして機能し、気抜けがない状態で炭酸水を最終流路に供給することができる。なお、これら凹陥部は、その深さを大きいほど前記バッファ機能が高まる。

本発明によれば、原液ノズルとで炭酸水の減圧流路を形成する中空円筒状の流量調整体を外シールの状態でバルブ本体側の円形凹部に嵌合するようにしたので、流量調整体をより確実に原液ノズルと同心の状態に組み付けることができ、また、低温な炭酸水による熱収縮もほぼ皆無で、仮に、流量調整体の外形や円形凹部が真円でなくとも、シールリングによって誤差を吸収できる。よって、炭酸水の減圧流路が確実に確保され、比較的強炭酸の炭酸飲料を安定して提供することができる。

本発明の一実施形態に係る炭酸飲料の注出装置の分解断面図 同、組付後の断面図 傘体の底面図 本発明の第二実施形態に係る炭酸飲料の注出装置の組立断面図 非特許文献１に係るバルブ装置の分解斜視図

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。図１は本発明の一実施形態に係る注出装置の分解図であり、上段から１はバルブ本体、２は炭酸水の流量調整体、３は傘体、４はノズルカバー、５はノズルキャップである。

バルブ本体１には、操作レバー１ａの操作によって同時に開閉する炭酸水の供給弁と飲料原液の供給弁とが内蔵されている（何れも図示せず）。こうした構造は、非特許文献１や特許文献１等によって公知であるため、詳細な説明は割愛する。そして、炭酸水の供給弁の二次側には炭酸水の流路１ｂを介して炭酸水を初期導入する空間部１ｃが形成され、該空間部１ｃと連続して、その下側に円形凹部６を上下方向に形成している。１ｄは、図２に示すように、ノズルキャップ５を装着するためにバルブ本体１の下面に設けた口金部であり、その内部に円形凹部６を形成している。

なお、円形凹部６の上段にある空間部１ｃへは炭酸水流路１ｂから炭酸水が円を描くように導入される。

一方、飲料原液の供給弁の二次側には原液流路１ｅが形成され、原液ノズル７と連通している。原液ノズル７はバルブ本体１に一体であって、円形凹部６の内側同心上に上下方向に垂設してなる。また、その下面は閉塞しているが、下側の周壁に飲料原液を水平方向に放出する供給細孔７ａを設けている。この実施形態の場合、供給細孔７ａは９０度の間隔で合計４つを設けているが、これに限定するものではない。

流量調整体２は、中心に原液ノズル７が挿通する断面円形孔２ａを貫設した中空円筒状の部材であり、その外径は円形凹部６の内径よりもやや小さくして、その外周面にはＯリング等のシールリング８を装着している。このシールリング８によって流体調整体２を円形凹部６に水密に嵌合することができる。これに対して断面円形孔２ａは、円形凹部６への嵌合時に、図２に示したように、原液ノズル７との間に環状の間隙９ができる内径としている。この環状の間隙９は、炭酸水の減圧流路として機能する。

また、この実施形態では、流体調整体２の上面に所定深さの円形の凹陥部２ｂを形成している。この凹陥部２ｂは、流体調整体２を円形凹部６に嵌合した状態で、炭酸水を初期導入する空間部１ｃと連続して、空間部１ｃに円を描くように導入された炭酸水の遠心力（流速や圧力）を弱めて確実に断面円形孔２ａへと導くものである。

傘体３は、図３に示すように、外周縁に複数のＵ字状の溝３ａを等間隔に設けた平面視歯車状であり、中心には原液ノズル７の挿通孔３ｂを形成している。また、この実施形態では、上下面を略円錐状に隆起させると共に、下面にはリブ状の凸条３ｃを挿通孔３ｂから放射状に複数設けており、流体調整体２を通過した炭酸水は、この傘体３の上面から溝３ａを伝って下面へと流下することになる。

ノズルカバー４は、流量調整体２と傘体３を組み付けた後、原液ノズル７に供給細孔７ａを覆うように装着されるもので、中心には原液ノズル７の挿通孔４ａを形成し、この挿通孔４ａには原液ノズル７に水密に挿入するＯリング等のシールリング４ｂを設けている。また、挿通孔４ａの下半は大径部４ｃとして、この大径部４ｃに供給細孔７ａから放出される飲料原液を衝突させて、下面開口部４ｄから飲料原液を下向きに供給するようにしている。

ノズルキャップ５は、図２に示したように、流量調整体２、傘体３、及びノズルカバー４を装着した原液ノズル７を内部に収容した状態でバルブ本体１の下面に装着される中空筒状部材であり、下向きにやや窄まった外形として、その下面開口５ａから炭酸水による飲料原液の希釈液、即ち炭酸飲料を注出する本装置の最終的なノズルである。

上記構成の注出装置によれば、流量調整体２をその中心に原液ノズル７を挿通しながらバルブ本体１の円形凹部６に嵌合し、次いで原液ノズル７に傘体３、ノズルカバー４の順で装着し、最後にノズルキャップ５を装着することで組み付けが完了する（図２）。このとき、流量調整体２は外シールの状態で円形凹部６に嵌合するため、原液ノズル７に内シールの状態で挿入する構成よりも、原液ノズル７と同心上に真っ直ぐに組み付けることができる。また、円形凹部６の内周や流体調整体２の外周が真円でなく、僅かに歪んでいたとしても、シールリング８がその歪みを吸収して、流体調整体２の断面円形孔２ａと原液ノズル７との間に、炭酸水の減圧流路である間隙９を均一な環状の状態で確保することができる。

このように組み付けが完了した後は、原液ノズル７操作レバー１ａを開側（図面上、紙面奥側）に操作することによって、炭酸水がバルブ本体１における供給弁、流路１ｂ、空間部１ｃの順に導入され、次いで流量調整体２の上面凹陥部２ｂを経て、断面円形孔２ａと原液ノズル７との間隙９を縫って傘体３へと導かれる。このとき、流体調整体２が外シールであることにより、炭酸水はバルブ本体１の円形凹部６に回り込むことがない。したがって、低温な炭酸水によって円形凹部６（口金部１ｄ）が熱収縮することが一切ない。また、流体調整体２についても、炭酸水の通路となる断面円形孔２ａは外周面よりも表面積が十分に小さく、断面円形孔２ａから外周面までが十分に肉厚であるため、この流体調整体２が低温の炭酸水によって熱収縮することは殆どないか、無視できる量である。したがって、断面円形孔２ａの内径は成型時の状態を維持し、原液ノズル７との間隙９も均一な環状のまま確保される。よって、炭酸水を比較的強炭酸の状態で傘体３へと安定的に供給することができ、結果、比較的強炭酸の炭酸飲料を安定して供給することができる。

また、この実施形態では、原液ノズル７の先に供給細孔７ａを覆うノズルカバー４を装着しているので、供給細孔７ａから放出される飲料原液はノズルカバー４によって下向きに供給されることになり、ノズルキャップ５に飲料原液が直接付着することがない。したがって、ノズルカバー４の外周を伝ってくる炭酸水を飲料原液とより均一に混合することができる。また、飲料原液を他のものに変更する場合でもノズルカバー４を取り替えるだけで、ノズルキャップ５の洗浄は不要である。

ただし、ノズルカバー４を省略することができ、この場合でも比較的強炭酸の炭酸飲料を安定して供給することができる。

図４は、本発明の第二実施形態に係る炭酸飲料の注出装置である。なお、第一実施形態と共通する構成については同一符号を付して、さらなる詳細な説明は割愛することし、以下、第一実施形態と異なる第二実施形態特有の構成並びに作用効果について説明する。

第一実施形態との対比における第二実施形態の特有の構成は、第一に、ノズルキャップ５０の内部構造にある。このノズルキャップ５０は、図４に示したように、その内部構造を、傘体３を境に縮径段部５１を介して、その上部に傘体３を収容する上側大径部５２と、下部にはノズルカバー４を収容する下側小径部５３とを有した二段構成としている。このうち、特に下側小径部５３は、その内径が、上下の長さ方向に均等であって、図中、ノズルカバー４の先端テーパ部４ｅまでのＨの範囲で、ノズルカバー４との間にドーナツ状の流路６０を形成している。

当該流路６０は、傘体３を流下する炭酸水について、ノズルカバー４から供給される飲料原液と混合する前の最終流路であり、その断面積は当該炭酸水の発泡を抑制する値に設定している。即ち、炭酸水の発泡を抑制するためには、ノズルキャップ５０の下側小径部５３の内径とノズルカバー４の外径とのクリアランスを小さくして、断面積をより小さくすることが好ましい。

さらに、この第二実施形態では、最終流路６０において炭酸水が乱流を起こさないように、流路６０の断面積を上下にわたって均等として、層流状態で炭酸水が流れるようにして発泡を抑えている。なお、ノズルカバー４の先端テーパ部４ｅをカバーする部分（Ｈよりも下側）では、下側小径部５３とのクリアランスが大きくなるが、この部分は炭酸水を飲料原液と混合する部分であり、その長さも短いため、炭酸水が大きく気抜けすることはない。ただし、先端テーパ部４ｅにおいても、下側小径部５３とのクリアランスを均一にするため、当該下側小径部５３の下端一部をテーパ状の内径部としてもよいし、あるいは、ノズルキャップ５０はそのままに、ノズルカバー４の外径を全長にわたって同一径にしてもよい。

さらにまた、この第二実施形態の第二の特徴として、ノズルカバー４の上面に形成した凹陥部４ｆの深さ（段の長さ）を、第一実施形態よりも大きくしている。このノズルカバー４の凹陥部４ｆは、流量調整体２の上面に形成した凹陥部２ｂと同様に、ここに流れ込む炭酸水の流速を低減して、発泡を抑制するものであり、その深さを大きくするほど、炭酸水の発泡抑制効果を高めることができる。

１ バルブ本体
１ａ 操作レバー
１ｂ 炭酸水流路
１ｃ 空間部
１ｄ 口金部
１ｅ 原液流路
２ 流量調整体
２ａ 断面円形孔
２ｂ 凹陥部
３ 傘体
３ａ 溝
３ｂ 挿通孔
３ｃ 凸条
４ ノズルカバー
４ａ 挿通孔
４ｂ シールリング
４ｃ 大径部
４ｄ 下面開口部
５・５０ ノズルキャップ
５ａ 下面開口
６ 円形凹部
７ 原液ノズル
７ａ 供給細孔
８ シールリング
９ 間隙（炭酸水の減圧流路）

Claims (6)

1. 炭酸水の供給弁と飲料原液の供給弁とを同時に開閉可能に設けたバルブ本体に、前記炭酸水の供給弁を介して前記炭酸水を導入する円形凹部を上下方向に設けると共に、該円形凹部の内側同心上に前記飲料原液の供給弁を介して前記飲料原液を供給する直管状の原液ノズルを垂設し、該原液ノズルの中途には平面視歯車状の傘体を配して、該傘体を伝う炭酸水と前記原液ノズルから供給される飲料原液とを混合して注出する炭酸飲料の注出装置であって、前記傘体の上段には、中心に前記原液ノズルを挿通する断面円形孔を有して前記円形凹部に嵌合する中空円筒状の流量調整体を配し、該流量調整体は、外周面にシールリングを有して前記円形凹部に水密に嵌合する一方、前記断面円形孔の内径を前記原液ノズルとの間で前記炭酸水の減圧流路を形成する大きさとし、前記流量調整体は、上面を円形に凹陥してなることを特徴とする炭酸飲料の注出装置。
2. 原液ノズルは、飲料原液の供給細孔を傘体よりも下側の周壁に水平方向に複数設けてなり、バルブ本体には、前記原液ノズルを傘体と共に内部に収容する中空筒状のノズルキャップを着脱可能に装着した請求項１記載の炭酸飲料の注出装置。
3. 原液ノズルには、供給細孔を覆って飲料原液を下向きに供給する中空円筒状のノズルカバーをさらに着脱可能に装着した請求項２記載の炭酸飲料の注出装置。
4. ノズルキャップは、ノズルカバーを収容する長さを有して、内部に傘体を収容する上側大径部と、該上側大径部から縮径段部を介して前記ノズルカバーを収容する下側小径部とを設け、前記下側小径部と前記ノズルカバーとの間は炭酸水の最終流路として、前記傘体を流下する炭酸水を整流可能な狭隘な断面積とした請求項３記載の炭酸飲料の注出装置。
5. 最終流路におけるノズルキャップの下側小径部の内径及びノズルカバーの外径は互いに長さ方向に均等である請求項４記載の炭酸飲料の注出装置。
6. ノズルカバーは、上面を円形に凹陥してなる請求項３から５のうち何れか一項記載の炭酸飲料の注出装置。

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