JP6636382B2 - 炭酸飲料の注出装置 - Google Patents

Description

この発明は、炭酸水と飲料原液を混合して炭酸飲料を注出する装置に係り、炭酸濃度に応じた流量にて炭酸水を飲料原液と混合することができるように、炭酸水の流量調整機構を改良した構成に関する。

飲食店などで使用される炭酸飲料サーバーは、炭酸水を生成するカーボネータタンクと、ウイスキーや焼酎、あるいはジュース（シロップ）等、所望の飲料原液が入った原液タンクと、これら各タンクから供給される炭酸水と飲料原液とを混合して、炭酸飲料としてグラス等に注出する注出装置とから構成される。

従来、炭酸飲料の注出装置としては、図１２に示すものが公知である（非特許文献１）。同図に示す装置において、本発明に関係する構成を簡略的に説明すると、同装置は、カーボネータタンクと原液タンクとが接続される継手２０ａ・２０ｂを有し、出口となる供給口２０ｃ・２０ｄとの間の流路で炭酸水と飲料原液それぞれの流量を別個独立に調整可能なフローコントロールベース２０と、該ベース２０の供給口２０ｃ・２０ｄを開閉するバルブ２１・２２と、該バルブ２１・２２を介して前記供給口２０ａ・２０ｂに取り付けるオリフィスキャップ２３・２４と、該オリフィスキャップ２２・２４の二次側に取り付ける混合機構２５とを備える。バルブ２１・２２は、各開閉レバー２６・２７によって別個に開閉操作される他、主レバー２８を操作すれば同時に開閉できるようになっている。

そして、通常は、主レバー２８にグラス等の容器を押しててバルブ２１・２２を同時に開き、フローコントロールベース２０にて調整された流量の炭酸水と飲料原液がオリフィスキャップ２３・２４を通じて混合機構２５にて混合され、ノズル２９から炭酸飲料が注出される。

ところで、カーボネータタンクでは炭酸水の炭酸濃度の調整が可能で、強炭酸の炭酸飲料を提供する場合、カーボネータタンクへの炭酸ガスの印加圧力を高くして、強炭酸の炭酸水を生成し、これを図１２に示した注出装置に供給する。

しかし、このようにしてカーボネータタンク内の圧力が高まると、これを受けたフローコントロールベース２０から勢いよく炭酸水が混合機構２５に向かって放出され、炭酸飲料の注出前に、せっかく溶け込んだ炭酸ガスが装置内部で抜けてしまったり、炭酸飲料をグラス等に注出する際、フォーミング現象が起きて必要以上に泡立ってしまうという問題がある。

そこで、図１２に示した注出装置では、強炭酸の炭酸水が供給される場合は、その流量（流速）を抑えるために、図１３に示したように、フローコントロールベース２０の下面から内部流路３０に対してピン状の弁体３１を垂直にねじ込み、当該弁体３１を締め込んだり、緩めたりして上下動させて、流路３０内におけるピン３１ａの突出量を調整することによって、この部分の流路３０の開度を調整し、もって、炭酸水の流量を調整していた。なお、飲料原液側も同様の流量調整機構を有している。

”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１３に示すフローコントロールベース２０に採用の流量調整機構は、ストレートな流路３０に対して、これよりも直径が小さいストレートなピン３１ａを挿入しているだけである。したがって、ピン３１ａの上下によって調整できる流量の増減幅が小さい。つまり、弁体３１を完全に締め込んで、流路３０内でのピン３１ａの突出量を最大とし、最も炭酸水の流量を減少させたとしても、図１４に示したように、流路３０内におけるピン３１ａの突出部分の左右には必ず隙間が生じ、強炭酸の炭酸水が不用意に発泡しない程度にその流量を十分に減少させることができない場合があった。

この状態から流量を増加する場合は、弁体３１を緩めてピン３１ａの突出量を小さくするが、このときピン３１ａの上方に新たな隙間が確保されるだけであり、流量を大幅に増加させるものではない。さらに、この増加操作ではフローコントロールベース２０に対する弁体３１のねじ込み量が小さくなり、過度に緩めると炭酸水の圧力によって弁体３１が抜け出てしまう恐れもあった。

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、強炭酸の炭酸飲料を注出する場合に炭酸水の流量を十分に減少して、溶け込んだ炭酸ガスの放出を極力抑え、また、流量を増加する場合でも、流量調整部材が不用意に脱落することがない炭酸飲料の注出装置を提供することである。

上述した目的を達成するために本発明では、炭酸水の流路と飲料原液の流路とを独立して有し、前記流路途中で少なくとも前記炭酸水側の流量を調整可能としたフローコントロールベースと、前記炭酸水と前記飲料原液の各流路の出口を同時に開閉可能な開閉弁と、該開閉弁を開閉操作する操作レバーとを備え、前記フローコントロールベースから供給される所定流量の前記炭酸水と前記飲料原液とを混合して炭酸飲料を注出する装置であって、前記フローコントロールベースには、一端が開口して前記炭酸水の流路と直交する有底の円錐孔を設けると共に、先端側に前記円錐孔に対応したテーパ角を有する円錐弁体を備え、該円錐弁体が前記開口を介して前記円錐孔に出入可能な流量調整弁を設けるという手段を用いた。

この手段によれば、流量調整弁の円錐弁体が完全に円錐孔に嵌入した状態では炭酸水の流路が閉塞され、この状態から円錐弁体を変位させることによって、その外周面と円錐孔の内周面との間の隙間が徐々に拡大して、該隙間の大きさに見合った流量とすることができる。この隙間は円錐弁体を円錐孔に嵌入に近い状態とすることで限りなく小さくすることができるため、炭酸水の流量を極限に抑えることができる。なお、円錐孔や円錐弁体のテーパ角をより鋭角にすれば、円錐弁体の変位量に対して前記隙間の変化量が小さくなり、流量の増減率を小さくすることができるのに対し、前記テーパ角をより鈍角にすれば、円錐弁体の変位量に対して前記隙間の変化量も大きくなり、流量の増減率を大きくすることができる。

流量調整弁は円錐弁体の基端側を袋ナットによりフローコントロールベースに接続することが好ましい。円錐弁体を袋ナットの締め込みによって変位させることができ、また、流量増加方向に円錐弁体を極限に変位させたとしても袋ナットによって円錐弁体が圧力によって不用意に脱落することを防止できるからである。

さらに、フローコントロールベースには炭酸水の流路を水平方向に設けると共に、円錐孔は底を下側として上下方向に設けることが好ましい。フローコントロールベースに対する炭酸水の供給源の接続と、円錐弁体の変位操作とが容易となり、また、円錐弁体の取り付けも容易だからである。

さらにまた、飲料原液の流路にも、炭酸水の流路と同じ円錐孔及び流量調整弁を設けることが好ましい。飲料原液についても炭酸水と同様の流量調整が可能となり、また、最初に炭酸水と飲料原液の供給源と接続する際に、いずれを炭酸水とするか飲料原液とするかの区別なく接続することができるからである。

本発明によれば、炭酸水の流路について、該流路に直交して円錐孔を設けると共に、この円錐孔に嵌入可能な円錐弁体によって流量調整弁を構成したので、円錐弁体を限りなく円錐孔に嵌入に近い状態とすることで、炭酸水の流量を極限に小さくでき、カーボネータタンクから高圧の状態で強炭酸の炭酸水が供給される場合でも、その流量（流速）を抑えることによって溶解した炭酸ガスが抜けてしまうことを防止し、強炭酸の炭酸飲料を注出することができる。

また、円錐弁体を袋ナットによってフローコントロールベースに接続したので、円錐弁体を流量増加方向に変位させたとしても、袋ナットにより円錐弁体がフローコントロールベースから脱落することを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る炭酸飲料の注出装置におけるフローコントロールベースの分解正面図 同、背面図 同、平面図 同、側面図 同、Ａ−Ａ線断面図 同、流量調整弁を装着した断面図（全閉状態） 同、流量調整弁を装着した断面図（絞り状態） 同、流量調整弁を装着した断面図（中間開度状態） 同、流量調整弁を装着した断面図（全開状態） 本発明の第二実施形態に係る要部断面図 本発明の第三実施形態に係る要部断面図 従来（非特許文献１）のバルブ装置の分解斜視図 同、フローコントロールベースの断面図 同、要部拡大断面図

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炭酸飲料の注出装置について、フローコントロールベースを分解した正面図を示したものであり、図２は背面図、図３は平面図、図４は側面図、図５はＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示している。

これらの図において、１はベース本体、２・３は炭酸水と飲料原液の供給源に接続する継手部であり、継手部２・３からベース本体１の前面にかけては炭酸水と飲料原液の流路４・５がそれぞれ独立して水平に設けられている。このようなフローコントロールベースにおいて、流路４・５の出口（二次側開口）を同時に開閉する開閉弁や、該開閉弁を開閉操作する操作レバー、及びフローコントロールベースから供給される所定流量の炭酸水と飲料原液を混合する機構は従来装置と同じ構成を採用することができるため、詳細を割愛する。

また、流路４・５の何れを炭酸水の流路とするか飲料原液の流路とするか自由に選択でき、また、後述する流量調整機構についても同じ構成を有しているため、ここでは図５のＡ−Ａ線断面図に示された流路４を炭酸水の流路と仮定して説明する。

即ち、流量調整機構として、流路４を設けた継手部２の上面には雄ネジ部２ａが上方に垂直に突設され、該雄ネジ部２ａの上端から流路４にかけて有底の弁体挿入孔６が形成されている。この弁体挿入孔６は、流路４の上部までに設けた内径が全範囲均一な直線孔７と、この直線孔７の下端から流路４を貫通して設けた円錐孔８とからなる。

一方、９は弁体挿入孔６に装着する流量調整弁であって、弁体１０と、パッキン１１と、前記雄ネジ部２ａに螺合する袋ナット１２とからなる。

弁体１０は、先端側（下端側）に円錐孔８の内周面とテーパ角が一致する外周面からなる円錐部１０ａを有し、これを直線孔７をガイド孔として上下にスライドする直線軸部１０ｂと一体に形成すると共に、基端側（上端側）には前記パッキン１１と螺合する雄ネジ軸部１０ｃを設けている。

パッキン１１は、弁体１０の直線軸部１０ｂと同径の取付部１１ａの上部に、継手部２の雄ネジ部２ａとほぼ同径の拡径部１１ｂを設けた二段構成であり、上下に前記雄ネジ軸部１０ｃが螺合する雌ネジ孔１１ｃを貫設している。

袋ナット１２は、雄ネジ部２ａに螺合する雌ネジ部１２ａを有し、その上面には通孔１２ｂを設けている。

上記構成の流量調整弁９は、まず弁体１０とパッキン１１を一体化した状態で、円錐部１０ａを下向きにして弁体挿入孔６に挿入し、袋ナット１２を雄ネジ部２ａに螺合することで装着が完了する。ここで、フローコントロールベースに炭酸水の供給源（カーボネータタンク）を接続する前は、弁体１０は自由落下によって弁体挿入孔６に落とし込まれた状態にあるが、前記供給源を接続して流路４が炭酸水によって充満すると、袋ナット１２を緩めた状態では、浮力または／及び炭酸水の圧力によって、パッキン１１が袋ナット１２に密着する位置まで浮き上がろうとする。そして、流路４が炭酸水で充満しているときの弁体１０の浮き上がり量は、袋ナット１２の締め込み具合（緩め具合）によって調整される。

即ち、袋ナット１２を完全に締め込んだ状態では弁体１０の浮き上がり量はゼロとなり、図６に示したように、円錐部１０ａが円錐孔８に嵌入した状態となる。この状態では、円錐部１０ａの外周面全部が円錐孔８の内周面全部に密着して流路４を閉塞（寸断）するため、炭酸飲料の注出は不可となる。

一方、袋ナット１２を緩めると弁体１０が浮き上がり、図７〜９に示したように、円錐部１０ａの外周面と円錐孔８の内周面の間に隙間が生じる。袋ナット１２の緩め方が大きいほど、この隙間は大きくなる。また、円錐部１０ａの端部と円錐孔８の底との間の隙間も大きくなる。したがって、これら隙間の大きさに応じた流量の炭酸水がフローコントロールベースの二次側に供給されることになる。

ここで、袋ナット１２を完全に締め込んだ状態から僅かに緩めただけで、図７に示すように、円錐部１０ａが円錐孔８から浮き上がって、円錐孔８の内周面に形成される流路４の開口部４ａ・４ｂが開通するが、上述のように、弁体１０の円錐部１０ａと円錐孔８との間の隙間は極めて小さく、ここを流れる炭酸水の流量を極限に抑えることができる。

一方、袋ナット１２を緩めていけば弁体１０の浮き上がり量が大きなり、流量を増加することができるが、最も袋ナット１０を緩めた図９の全開状態としても、弁体１０は袋ナット１２に内蔵されているため、弁体挿入孔６から飛び出すには至らず、漏水することもない。

なお、上記実施形態では、流路４の下部に至るまで円錐孔８を設けたが、図１０に示すように、流路４の下点に底が位置するように円錐孔８’を設けてもよく、また、図１１に示すように、流路４の下点より下部側は小径の直線孔７’としてもよく、弁体１０についても、これら円錐孔８’や直線孔７’に対応した形状とすることも本発明に含まれる。

さらに、円錐孔８や円錐部１０ａのテーパ角は図示したものに限らず、より鋭角にすることも、より鈍角にすることもある。

さらにまた、弁体挿入孔６や流量調整弁の向きは上から下に向かうものに限らず、流路４に直交する方向であれば、左右または下から上に向かう方向に構成することも可能である。

また、他方の流路５については説明を省略したが、流路４と同様の上記流量調整機構を設けることも可能である他、仮に、飲料原液の流路５で固定するならば、当該流路５については従来装置と同じ流量調整機構とし、流路４のみに本発明の流量調整機構を設けることも可能である。

１ ベース本体
２・３ 継手部
２ａ 雄ネジ部
４・５ 流路
６ 弁体挿入孔
７ 直線孔
８ 円錐孔
９ 流量調整弁
１０ 弁体
１０ａ 円錐部
１０ｂ 直線軸部
１０ｃ 雄ネジ軸部
１１ パッキン
１１ａ 取付部
１１ｂ 拡径部
１１ｃ 雌ネジ孔
１２ 袋ナット
１２ａ 雌ネジ部
１２ｂ 通孔

Claims (2)

1. 炭酸水の流路と飲料原液の流路とを独立して有し、前記流路途中で少なくとも前記炭酸水側の流量を調整可能としたフローコントロールベースと、前記炭酸水と前記飲料原液の各流路の出口を同時に開閉可能な開閉弁と、該開閉弁を開閉操作する操作レバーとを備え、前記フローコントロールベースから供給される所定流量の前記炭酸水と前記飲料原液とを混合して炭酸飲料を注出する装置であって、前記フローコントロールベースには、一端が開口して前記炭酸水の流路と直交する有底の円錐孔を設けると共に、先端側に前記円錐孔に対応したテーパ角を有して、前記円錐孔に自由落下によって落とし込まれる円錐弁体を備え、前記炭酸水の流路が炭酸水によって充満すると該円錐弁体が浮力または／及び前記炭酸水の圧力によって浮き上がるように前記開口を介して前記円錐孔に出入可能な流量調整弁を設け、前記炭酸水の流路を水平方向に設けると共に、前記円錐孔は底を下側として、当該底が前記炭酸水の流路の下部を突き抜けず、当該流路の下点に位置するように、上下方向に設け、さらに、前記流量調整弁は円錐弁体の基端側を袋ナットによりフローコントロールベースに接続して、前記袋ナットの締め込み具合により前記円錐弁体の浮き上がり量を調整することを特徴とする炭酸飲料の注出装置。
2. 飲料原液の流路にも、炭酸水の流路と同じ円錐孔及び流量調整弁を設けた請求項１記載の炭酸飲料の注出装置。

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