JP6763666B2 - 液体サーバー - Google Patents
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Description
よって、特許文献1に開示されている2重容器によると、外側容器の外観を維持しながら、内容物を収容する内側容器に空気が入ることを回避できるため、内容物の品質の劣化を抑制することができる。
(1)液体が収容されるとともに液体の注出口が形成された軟包装容器と、前記軟包装容器を押圧する押圧手段と、前記軟包装容器と前記押圧手段とを収容する筐体と、前記筐体に設けられるコックと、前記注出口とコックとを接続する接続管と、を備え、前記押圧手段は、流体が送り込まれることによって前記筐体の内部で膨張し前記軟包装容器を押圧するバッグであって、前記バッグに流体を送り込むポンプと、前記バッグの内部の圧力、及び、前記バッグが前記軟包装容器に与える圧力、の少なくとも一方を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段の検知結果に基づいて、前記バッグによって前記軟包装容器に与える圧力が略一定となるように、前記ポンプの駆動を制御する制御手段と、をさらに備え、前記軟包装容器の内部には液体を前記注出口に誘導する誘導管が設けられており、前記注出口は、キャップを螺合することによって塞ぐことが可能である液体サーバー。
(2)液体が収容されるとともに液体の注出口が形成された軟包装容器と、前記軟包装容器を押圧する押圧手段と、前記軟包装容器と前記押圧手段とを収容する筐体と、前記筐体に設けられるコックと、前記注出口とコックとを接続する接続管と、を備え、前記押圧手段は、前記軟包装容器を押圧する方向に伸縮する機構を備えた押圧装置であって、前記押圧装置が前記軟包装容器に与える圧力を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段の検知結果に基づいて、前記押圧装置によって前記軟包装容器に与える圧力が略一定となるように、前記押圧装置の駆動を制御する制御手段と、をさらに備え、前記軟包装容器の内部には液体を前記注出口に誘導する誘導管が設けられており、前記注出口は、キャップを螺合することによって塞ぐことが可能である液体サーバー。
(3)前記制御手段は、液体の20℃におけるガス圧が0.24MPaである場合に、前記押圧手段の前記軟包装容器に与える圧力を100〜140kN/m 2 とする前記1又は前記2に記載の液体サーバー。
まず、本実施形態に係る液体サーバーの対象とする液体(以下、適宜「対象液体」という)について説明する。
対象液体は、液体であれば特に限定されず、果実飲料、コーヒー飲料、茶系飲料、水、豆乳類等といった非発泡性飲料だけでなく、ビール、発泡酒、炭酸飲料等といった発泡性飲料でもよい。
対象液体の容量についても特に限定されないが、一度に飲みきることのできないような容量、例えば、飲みきるのに数日〜十数日間かかるような1L以上10L以下といった容量とすればよい。また、対象液体が、希釈したり、混合したりして飲む飲料である場合は、対象液体の容量は、0.3L以上1L以下といった容量としてもよい。
まず、第1実施形態に係る液体サーバーの構成について、図1、2を参照して説明する。
第1実施形態に係る液体サーバー1(1A)は、液体をコップ、グラス、ジョッキ等に注ぐ機器である。そして、液体サーバー1(1A)は、軟包装容器10と、押圧手段20(バッグ20A)と、筐体30と、ポンプ40と、圧力検知手段50(圧力計50A)と、制御手段60と、を備えている。
軟包装容器10は、液体を収容する容器である。そして、軟包装容器10は、外圧によって形状が変化する可撓性の高い容器本体部10aと、容器本体部10aの上面に設けられ容器本体部10a内の液体を外部に注ぎ出すことができる注出口10bと、容器本体部10a内の液体を注出口10bに誘導する誘導管10cと、注出口10bを塞ぐキャップ10dと、を備える。
押圧手段20は、軟包装容器10を押圧する手段であって、内部に流体が送り込まれることによって膨張するバッグ20Aである。そして、バッグ20Aは、少なくとも筐体30の内部の体積と同程度まで膨張することができる。
なお、この「流体」は、気体であっても液体であってもよい。
また、バッグ20Aの材質は特に限定されないものの、ゴムのように伸縮性の大きな材質で構成されていてもよいし、伸縮性のない軟質プラスチック等で構成されていてもよい。さらに、バッグ20Aは、前後側の面が伸縮性のない材質で構成されるとともに、上下左右側の面が伸縮性の大きな材質で構成されていたり、蛇腹のような構造となっていたりしてもよい。
筐体30は、軟包装容器10とバッグ20Aとを収容するものである。そして、筐体30は、軟包装容器10とバッグ20Aとを収容可能であって上面が開口している筐体本体部30aと、筐体本体部30aの前面に設けられるコック30bと、軟包装容器10の注出口10bとコック30bとを接続する接続管30cと、筐体本体部30aの上面の開口を閉じる蓋30dと、を備える。
ポンプ40は、バッグ20Aの内部に流体を送り込むものである。なお、ポンプ40は、バッグ20Aの内部に流体を送り込む構成のものであれば、特に限定されず、公知のポンプを使用することができる。
圧力検知手段50は、バッグ20Aの内部の圧力を検知する圧力計50Aである。なお、圧力計50Aは、バッグ20Aの内部の圧力を検知する構成のものであれば、特に限定されず、公知の圧力計を使用することができる。また、図1、図2では、圧力計50Aは、バッグ20Aとポンプ40との間に設けられているが、設置場所も特に限定されず、ポンプ40に設置されていてもよく、バッグ20Aに設置されていてもよい。
制御手段60は、圧力計50Aから送信された圧力値と事前にインプットされたデータに基づき、バッグ20Aによって軟包装容器10に与える圧力が略一定となるように、ポンプ40の駆動を制御する手段である。
そして、制御手段60は、例えば、マイクロコンピュータであり、図示はしないが、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、各種インタフェース等の電子回路(図示せず)を含んで構成される。そして、ROMに記憶されたプログラムを読み出してRAMに展開し、CPUが各種処理を実行するようになっている。
次に、第1実施形態に係る液体サーバーの動作について、図1を参照して説明する。
第1実施形態に係る液体サーバー1Aの動作を説明するにあたり、準備工程、開始工程、液体を注ぐ工程、に分けて説明する。
まず、軟包装容器10の注出口10bからキャップ10dを取り外し、筐体本体部30aの内部に設置する。そして、軟包装容器10の注出口10bを接続管30cに接続する。なお、この接続の構成については、脱着容易な構成であれば特に限定されず、例えば、雄螺子と雌螺子とを用いるねじ込み式の接続であっても、弾性のある接続管30cの内側に注出口10bを挿入する差し込み式の接続であってもよい。
その後、筐体本体部30aに蓋30dを取り付ける。
制御手段60のスイッチをオンにすると、制御手段60が、圧力計50Aから送信されるバッグ20Aの内部の圧力値(以下、適宜「実測圧力値A」という)と、事前にインプットされている目標とする圧力値(以下、適宜「目標圧力値A」という)との比較処理を実施する。
つまり、制御手段60が、実測圧力値A<目標圧力値Aと判断した場合は、ポンプ40を順流制御し、実測圧力値A=目標圧力値Aと判断した場合は、ポンプ40を停止制御する。
この比較処理→ポンプ40の駆動の制御という一連の作業は、制御手段60のスイッチをオンにしてからオフにするまでの間、周期的に実施される。
また、万が一、実測圧力値A>目標圧力値Aとなってしまった場合、制御手段60が、バッグ20Aから流体を外部に流し出すようにポンプ40の駆動を制御(逆流制御)するという構成となっていてもよいし、ポンプ40を停止制御するという構成となっていてもよい。
液体サーバー1Aからコップ等に液体を注ぐ場合、コック30bを開ける(コック30bのレバーを前方又は後方に倒す)と、軟包装容器10がバッグ20Aによって押圧されていることにより、軟包装容器10内の液体が、注出口10b→接続管30c→コック30bを通り、コップ等に注がれる。この際、軟包装容器10の体積が減少し、軟包装容器10からバッグ20Aへの圧力が減少することによって、バッグ20Aの内部の圧力が低下してしまう。ここで、制御手段60は、瞬時に実測圧力値A<目標圧力値Aであると判断することによって、ポンプ40を順流制御し、実測圧力値A=目標圧力値Aの状態を維持する。
なお、コック30bは、液体の流出量が多い時には、コック30bに内蔵された液体の流量を調整する流量調節弁(図示せず)を使って、注ぎ易い流量に調整をしてもよい。
なお、コック30bが閉じている場合、一旦、実測圧力値A=目標圧力値Aの状態になると、大幅な温度変化等がない以上、実測圧力値A=目標圧力値Aの状態が維持されるため、制御手段60はポンプ40を停止制御する。
これにより、第1実施形態に係る液体サーバー1Aは、バッグ20Aの内部の圧力を略一定とすることができる、言い換えると、バッグ20Aが軟包装容器10に与える圧力を略一定とすることができる。
制御手段60によって比較処理を実施する圧力値については、前記のとおり、実測圧力値Aを使用してもよいし、この実測圧力値Aやバッグ20Aと軟包装容器10との接触面積等に基づいて、バッグ20Aが軟包装容器10に与える圧力を算出した値を使用してもよい。
なお、本実施形態に係る液体サーバー1は、押圧手段20が軟包装容器10に与える圧力を略一定としているが、ここで「略一定」とは、押圧手段20の軟包装容器10に対する圧力値が、所望の圧力値の±10%以下(好ましくは±5%以下)の範囲に収まることを示す。
次に、第2実施形態に係る液体サーバーの構成について、図3を参照して説明する。
第2実施形態に係る液体サーバー1(1B)は、軟包装容器10と、押圧手段20(押圧装置20B)と、筐体30と、圧力検知手段50(板状の圧力センサ50B)と、制御手段60と、を備えている。
そして、第2実施形態に係る液体サーバー1Bは、第1実施形態に係る液体サーバー1Aと比較すると、押圧手段20としてバッグ20Aではなく押圧装置20Bを設けている点、ポンプ40を設けていない点、圧力検知手段50として圧力計50Aではなく板状の圧力センサ50Bを設けている点、において相違する。
以下、第2実施形態に係る液体サーバーの構成を説明するにあたり、第1実施形態と共通する点については説明を省略し、相違する点を中心に説明する。
押圧手段20は、軟包装容器10を押圧する手段であって、軟包装容器10を押圧する方向に伸縮する機構を備えた押圧装置20Bである。そして、押圧装置20Bの伸縮する機構は、少なくとも筐体30aの前側の内壁まで伸びることができる。
圧力検知手段50は、軟包装容器10と押圧装置20Bとの間に設けられる板状の圧力センサ50Bである。なお、板状の圧力センサ50Bは、押圧装置20Bの軟包装容器10に対する圧力を検知する構成のものであれば特に限定されず、公知の圧力センサを使用することができる。
制御手段60は、板状の圧力センサ50Bから送信された圧力値と事前にインプットされたデータに基づき、押圧装置20Bによって軟包装容器10に与える圧力が略一定となるように、押圧装置20Bの駆動を制御する手段である。
次に、第2実施形態に係る液体サーバーの動作について、図3を参照して説明する。
第2実施形態に係る液体サーバーの動作を説明するにあたり、第1実施形態と共通する点については説明を省略し、相違する点を中心に説明する。
制御手段60のスイッチをオンにすると、制御手段60が、板状の圧力センサ50Bから送信される押圧装置20Bの軟包装容器10に対する圧力値(以下、適宜「実測圧力値B」という)と、事前にインプットされている目標とする圧力値(以下、適宜「目標圧力値B」という)との比較処理を実施する。
つまり、制御手段60が、実測圧力値B<目標圧力値Bと判断した場合は、押圧装置20Bを伸制御し、実測圧力値B=目標圧力値Bと判断した場合は、押圧装置20Bを停止制御する。
この比較処理→押圧装置20Bの駆動の制御という一連の作業は、制御手段60のスイッチをオンにしてからオフにするまでの間、周期的に実施される。
また、万が一、実測圧力値B>目標圧力値Bとなってしまった場合、制御手段60が、押圧装置20Bの伸縮する機構を縮めるように押圧装置20Bの駆動を制御(縮制御)するという構成となっていてもよいし、押圧装置20Bを停止制御するという構成となっていてもよい。
液体サーバー1Bからコップ等に液体を注ぐ場合、コック30bを開ける(コック30bのレバーを前方又は後方に倒す)と、軟包装容器10が押圧装置20Bによって押圧されていることにより、軟包装容器10内の液体が、注出口10b→接続管30c→コック30bを通り、コップ等に注がれる。この際、軟包装容器10の体積が減少することによって、押圧装置20Bの軟包装容器10に対する圧力が低下してしまう。ここで、制御手段60は、瞬時に実測圧力値B<目標圧力値Bであると判断することによって、押圧装置20Bを伸制御し、実測圧力値B=目標圧力値Bの状態を維持する。
なお、コック30bが閉じている場合、一旦、実測圧力値B=目標圧力値Bの状態になると、大幅な温度変化等がない以上、実測圧力値B=目標圧力値Bの状態が維持されるため、制御手段60は押圧装置20Bを停止制御する。
これにより、第2実施形態に係る液体サーバー1Bは、押圧装置20Bが軟包装容器10に与える圧力を略一定とすることができる。
本実施形態に係る液体サーバー1は、押圧手段20が液体を収容する軟包装容器10を略一定の圧力で押圧していることから、液体が発泡性のものであったとしても、溶け込んでいる気体が液体から抜け出るのを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る液体サーバー1によれば、軟包装容器10の内部において外気に接触させない状態で、非発泡性の液体だけでなく、発泡性の液体をも好適に保持しておくことができ、時間の経過に伴う品質の劣化が抑制された液体を提供することができる。
図1に示す第1実施形態に係る液体サーバー1Aは、圧力検知手段50として圧力計50Aを設けているが、この圧力計50Aの代わりに図3に示す板状の圧力センサ50Bを設けてもよいし、両方(圧力計50A、板状の圧力センサ50B)を設けてもよい。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
1A 第1実施形態に係る液体サーバー
1B 第2実施形態に係る液体サーバー
10 軟包装容器
10a 容器本体部
10b 注出口
10c 誘導管
10d キャップ
20 押圧手段
20A バッグ(押圧手段)
20B 押圧装置(押圧手段)
30 筐体
30a 筐体本体部
30b コック
30c 接続管
30d 蓋
40 ポンプ
50 圧力検知手段
50A 圧力計(圧力検知手段)
50B 板状の圧力センサ(圧力検知手段)
60 制御手段
100 変形例に係る軟包装容器
300 変形例に係る筐体
Claims (3)
- 液体が収容されるとともに液体の注出口が形成された軟包装容器と、
前記軟包装容器を押圧する押圧手段と、
前記軟包装容器と前記押圧手段とを収容する筐体と、
前記筐体に設けられるコックと、
前記注出口とコックとを接続する接続管と、を備え、
前記押圧手段は、流体が送り込まれることによって前記筐体の内部で膨張し前記軟包装容器を押圧するバッグであって、
前記バッグに流体を送り込むポンプと、
前記バッグの内部の圧力、及び、前記バッグが前記軟包装容器に与える圧力、の少なくとも一方を検知する圧力検知手段と、
前記圧力検知手段の検知結果に基づいて、前記バッグによって前記軟包装容器に与える圧力が略一定となるように、前記ポンプの駆動を制御する制御手段と、をさらに備え、
前記軟包装容器の内部には液体を前記注出口に誘導する誘導管が設けられており、
前記注出口は、キャップを螺合することによって塞ぐことが可能である液体サーバー。 - 液体が収容されるとともに液体の注出口が形成された軟包装容器と、
前記軟包装容器を押圧する押圧手段と、
前記軟包装容器と前記押圧手段とを収容する筐体と、
前記筐体に設けられるコックと、
前記注出口とコックとを接続する接続管と、を備え、
前記押圧手段は、前記軟包装容器を押圧する方向に伸縮する機構を備えた押圧装置であって、
前記押圧装置が前記軟包装容器に与える圧力を検知する圧力検知手段と、
前記圧力検知手段の検知結果に基づいて、前記押圧装置によって前記軟包装容器に与える圧力が略一定となるように、前記押圧装置の駆動を制御する制御手段と、をさらに備え、
前記軟包装容器の内部には液体を前記注出口に誘導する誘導管が設けられており、
前記注出口は、キャップを螺合することによって塞ぐことが可能である液体サーバー。 - 前記制御手段は、液体の20℃におけるガス圧が0.24MPaである場合に、前記押圧手段の前記軟包装容器に与える圧力を100〜140kN/m 2 とする請求項1又は請求項2に記載の液体サーバー。
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