JP7091015B2 - 炭酸水注出バルブ - Google Patents

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Description

この発明は、炭酸水注出バルブに関する。
特許文献1に示すように、従来の炭酸飲料ディスペンサに設けられる炭酸水注出バルブには、炭酸水の供給経路の一部に、炭酸水の動揺を抑制して炭酸ガスの濃度を上げるための減圧経路が設けられている。この減圧経路は、バルブ本体の内部に挿入された円筒形状のコーンの外周面とバルブ本体との間の間隙によって構成される。また、コーンの外周面である円筒面には網目状の細溝が形成されている。
特開平10-194393号公報
しかしながら、特許文献1の炭酸水注出バルブでは、円筒形状のコーンの外周面である円筒面に網目状の細溝が形成されているため、コーンの外周面の網目状の細溝は射出成形で形成することができない。従って、コーンの外周面に切削加工を施す必要があり、その分、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
この発明は、このような問題を解決するためになされ、高濃度な炭酸水を作成することができるとともに、部品の製造コストを抑えることができる炭酸水注出バルブを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、この発明に係る炭酸水注出バルブは、炭酸飲料吐出口を有するノズルと、ノズルの炭酸飲料吐出口に炭酸水を供給する炭酸水供給管と、炭酸水供給管の炭酸水の流通を制御するバルブ本体と、バルブ本体に取り付けられるコーンとを備え、コーンは、筒形状の外周面と、外周面の端部に配置される端面とを有し、コーンの少なくとも1つの端面には網目構造が形成され、網目構造は炭酸水供給流路の少なくとも一部を構成する。
この発明に係る炭酸水注出バルブのコーンにおいて、網目構造が形成される端面は平面であってもよい。
また、網目構造が形成されるコーンの端面は円錐面の少なくとも一部をなす形状であってもよい。
この発明に係る炭酸水注出バルブによれば、高濃度な炭酸水を作成することができるとともに、部品の製造コストを抑えることができる。
この発明の実施の形態1に係る炭酸水注出バルブの正面図であって、特に炭酸水供給流路近傍の構造を断面で示す図である。 図1に示す炭酸水注出バルブの炭酸水供給流路近傍の構造を拡大した図である。 図1に示す炭酸水注出バルブの側面図であって、特に炭酸水供給流路近傍の構造を断面で示す図である。 図1に示す炭酸水注出バルブの内側コーンを示す斜視図である。 図5(i)は、別の実施の形態に係る炭酸水注出バルブに使用される略円柱形状のコーンを示す斜視図であり、図5(ii)は、図5(i)に示すコーンを用いた炭酸水注出バルブの炭酸水供給流路近傍の構造を示す断面側面図である。 この発明の実施の形態2に係る炭酸水注出バルブの炭酸水供給流路近傍の構造を示す断面側面図である。 図6に示す炭酸水注出バルブのコーンを示す斜視図である。 参考例に係る炭酸水注出バルブの炭酸水供給流路近傍の構造を示す断面側面図である。 図8に示す炭酸水注出バルブのコーン、整流部及びノズルの分解斜視図である。 図10(i)は、別の参考例に係る炭酸水注出バルブの炭酸水供給流路近傍の構造を示す断面側面図であり、図10(ii)は、図10(i)に示す炭酸水注出バルブのコーンを示す斜視図である。
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1~4を用いて、この実施の形態1に係る炭酸水注出バルブ100について説明する。
図1及び3に示すように、炭酸水注出バルブ100は、内部を炭酸水が流通する炭酸水供給管3と、内部をシロップやリカー等の飲料原液が流通する飲料原液供給管4と、炭酸水供給管3及び飲料原液供給管4が接続するバルブ本体1とを有している。また、バルブ本体1は、炭酸水供給管3による炭酸水の供給を制御する炭酸水供給弁1aと、飲料原液供給管4による飲料原液の供給を制御する飲料原液供給弁1bとを有する。さらに、バルブ本体1の下部には、炭酸水供給弁1a及び飲料原液供給弁1bの開閉を制御するバルブレバー2が取り付けられる。
さらに、バルブ本体1には、略円筒形状のノズル取付部12が下方に突出して一体的に設けられている。バルブ本体1には、ノズル取付部12を介してノズル22が取り付けられる。ノズル22は、下方に開放された炭酸飲料吐出口25を有している。また、ノズル取付部12の内側には略円柱形状の空間であるコーン収容空間13が形成される。さらに、コーン収容空間13の上部には、炭酸水供給管3に連通する炭酸水導入空間11が形成されている。そして、炭酸水導入空間11の上面11aは、炭酸水供給管3との接続箇所を頂点としてコーン収容空間13の径方向に亘って徐々に低くなるように傾斜して形成されている。また、コーン収容空間13の中央には、飲料原液供給管4に連通する飲料原液注出管5が軸方向に沿って下方に延びている。
また、コーン収容空間13の内側には略円筒形状の外コーン20が設けられる。外コーン20は、円筒形状の外周面20bと、外周面20bの上端に配置された上端面20aとを有する。外コーン20の上端面20aは平面であり、一定の幅を持った円の軌跡をなす形状である。ここで、外コーン20の外周面20bとノズル22の内周面との間には、ノズル取付部12の下端に当接して止め輪24が設けられている。従って、外コーン20はノズル22の内周面に対して径方向に位置合わせされるとともに、外コーン20の外周面20bとコーン収容空間13の内周面との間には間隙15が形成される。そしてさらに、外コーン20の内側には、図4に示す略円筒形状の内コーン10が嵌め込まれる。ここで、内コーン10の外径は外コーン20の内径とほぼ同一の長さであり、内コーン10の軸方向の長さは外コーン20の軸方向の長さよりも短い。また、外コーン20及び外コーン20に嵌め込まれた内コーン10は、コーン収容空間13の上面に当接するように配置されている。また、図4に示すように、内コーン10の中央部分には第一取付孔10bが形成されており、内コーン10の第一取付孔10bには飲料原液注出管5が挿入される。さらに、内コーン10の上端面10aには複数の細溝が各々互いに交差しつつ網目形状に形成され、網目構造10dをなしている。なお、内コーン10の上端面10aは平面をなしている。また、内コーン10の上端面10aとバルブ本体1のコーン収容空間13の上面とは互いに対向して近接しているため、網目構造10dを流通する炭酸水は、内コーン10とバルブ本体1との間を流通することとなる。
ここで、径方向に重なり合う内コーン10及び外コーン20は、コーン40を構成する。また、内コーン10の上端面10a及び外コーン20の上端面20aは、コーン40の上端面40aを構成する。
さらに、炭酸水供給管3、炭酸水導入空間11、網目構造10d及び間隙15は、炭酸水供給流路を構成する。
また、ノズル22の内部には略円盤形状の整流部30が嵌め込まれており、整流部30は上面が外コーン20の下端に当接するように配置される。また、整流部30の中央には第二取付孔32が形成され、第二取付孔32には飲料原液注出管5が挿入される。さらに、整流部30の外縁には、複数の切欠溝30aが形成されている。
次に、炭酸水注出バルブ100による炭酸飲料の作製方法について図1~3を用いて説明する。
まず、利用者が手に持ったコップ等でバルブレバー2を図3の矢印Pの方向に押すと、通常時は閉鎖状態である炭酸水供給管3の炭酸水供給弁1a及び飲料原液供給管4の飲料原液供給弁1bが開放される。これにより、炭酸水供給管3を炭酸水が、飲料原液供給管4を飲料原液が流通する。
炭酸水供給管3から炭酸水導入空間11に流入した炭酸水は、内コーン10の上端面10aの網目構造10dの細溝の内部を流通する。すなわち、炭酸水は、内コーン10の上端面10aとバルブ本体1のコーン収容空間13の上面との間に設けられる網目構造10dを流通しつつ、図2の矢印Aに示すように、外コーン20の上端面20aの外縁部に向かって外径側に広がっていく。そして、炭酸水は、矢印Bに示すように、間隙15を流通して下方へ流れ落ちる。そしてさらに、矢印Cに示すように、炭酸水は整流部30の切欠溝30aを介してノズル22の内部に流入し、ノズル22の炭酸飲料吐出口25に供給される。
すなわち、炭酸水供給管3とノズル22の炭酸飲料吐出口25とは、炭酸水導入空間11、網目構造10d、間隙15及び切欠溝30aを介して連通されており、これにより、炭酸水供給管3はノズル22の炭酸飲料吐出口25に炭酸水を供給することができる。
一方、飲料原液供給管4を流通する飲料原液は飲料原液注出管5を流通して下方へ流れ落ち、矢印Dに示すようにノズル22の内部に流入し、炭酸飲料吐出口25に供給される。そして、飲料原液は炭酸水と混ざり合い、炭酸飲料として、ノズル22の炭酸飲料吐出口25から矢印Eに示すように外部に注出される。
以上より、この実施の形態1に係る炭酸水注出バルブ100では、内コーン10の上端面10aに網目構造10dが形成されることによって、炭酸水の流通経路の面積及び距離が実質的に大きくなる。従って、炭酸水が内コーン10の網目構造10d及び外コーン20とコーン収容空間13との間の間隙15を流通する間にも、炭酸水の流速が充分に減速されることとなり、炭酸水の動揺が抑制される。従って、炭酸ガスと水との結びつきの乱れも軽減されるため、より高濃度な炭酸水を注出することができる。
また、網目構造10dが形成されているのが、内コーン10の外周面10cや外コーン20の外周面20bではなく、平面形状の上端面10aであるため、網目構造10dを射出成形により形成することができ、内コーン10を製造する手間とコストが削減される。
なお、この実施の形態において、内コーン10の上端面10aのみならず、外コーン20の上端面20aにも網目構造が形成されてもよい。
また、内コーン10と外コーン20との間に、炭酸水供給通路の一部としての間隙が設けられてもよい。
さらにまた、この実施の形態のようにコーン40が内コーン10と外コーン20とを有する場合に限られず、図5(i)に示す1個の略円柱形状のコーン110が、図5(ii)に示すように、バルブ本体101に形成されるコーン収容空間113に挿入されてもよい。
この例において、図5(i)に示すように、略円筒形状のコーン110は、円筒形状の外周面110bと、外周面110bの上端部に配置される円形状の平面である上端面110aとを有する。上端面110aには、複数の細溝が各々互いに交差しつつ網目形状に形成され、網目構造110cをなしている。
また、図5(ii)に示すように、コーン110が挿入された略円柱形状のコーン収容空間113の上面の中央部には、炭酸水流通路103が接続する。ここで、バルブ本体101は、図示しない炭酸水供給弁を有し、炭酸水流通路103における炭酸水の流通を制御している。また、バルブ本体101には、コーン収容空間113の下部にノズル122が取り付けられている。さらに、ノズル122の内側には整流部130が嵌め込まれ、整流部130はコーン110の下面に当接する位置に配置されている。また、整流部130の外縁には複数の切欠溝130aが形成されている。そして、炭酸水流通路103からコーン収容空間113に流入した炭酸水は、コーン110の上端面110aに形成される網目構造110dの細溝を流通し、矢印A1に示すように径方向外側へ広がる。さらに、炭酸水はコーン110の外周面110bとバルブ本体101との間の間隙115を流通して流れ落ち(矢印B1)、整流部130の外縁の切欠溝130aを介してノズル122の内部の炭酸飲料吐出口125に供給される(矢印C1)。なお、炭酸水流通路103、網目構造110c及び間隙115は、炭酸水供給流路を構成する。
従って、網目構造110cを有する略円柱形状のコーン110を使用することにより、炭酸水注出バルブ100と同様に、炭酸水の動揺が抑制されて、より高濃度な炭酸水が注出される。また、網目構造110cが平面形状の上端面110aに形成されているため、網目構造110cを射出成形により形成することができ、製造コストを削減することができる。
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る炭酸水注出バルブ200における炭酸水注出部の構成を図6及び7に示す。
炭酸水注出バルブ200はバルブ本体201を有している。バルブ本体201には、略円柱形状の空間の上に略円錐形状の空間を積み重ねた形状のコーン収容空間213が形成されている。さらに、コーン収容空間213の上面の中央部、すなわち略円錐形状の空間の頂点に相当する箇所には、炭酸水流通路203が接続する。また、バルブ本体201には、コーン収容空間213の下部にノズル222が取り付けられている。
なお、バルブ本体201は、図示しない炭酸水供給弁を有し、炭酸水供給管203における炭酸水の流通を制御している。
またさらに、コーン収容空間213にはコーン210が嵌め込まれる。このコーン210は、図6に示すように、略円柱形状の部分の上に、頂点付近が切り取られた略円錐形状、すなわち切頭円錐形状の部分が積み重ねられた形状をなしている。また、コーン210の切頭円錐形状の部分の外面は、コーン210の円筒形状の外周面210bの端部に配置されており、コーン210の上端面210aを構成する。従って、コーン210の上端面210aは切頭円錐面、すなわち円錐面の一部をなす形状となっている。そして、コーン210の上端面210aには、複数の細溝が各々互いに交差しつつ網目形状に形成され、網目構造210dをなしている。また、コーン210の外周面210bとコーン収容空間213の内周面との間には間隙215が形成される。
ここで、炭酸水流通路203、網目構造210d及び間隙215は炭酸水供給流路を構成する。
また、ノズル222の内側には略円盤形状の整流部230が嵌め込まれ、整流部230はコーン210の下端面に当接する位置に配置されている。整流部230の外縁には複数の切欠溝230aが形成される。
炭酸水流通路203からコーン収容空間213に流入する炭酸水は、コーン210の上端面210aに形成される網目構造210dの細溝を流通し、上端面210aの傾斜に沿って矢印A2に示すように径方向外側へと流れ落ちる。さらに、炭酸水は、コーン210の外周面210bとバルブ本体201との間の間隙215を流通して流れ落ち(矢印B2)、整流部230の外縁の切欠溝230aを介してノズル222の内部の炭酸飲料吐出口225に供給される(矢印C2)。炭酸飲料吐出口225に供給された炭酸水は、図示しない飲料原液供給通路から供給された飲料原液と混ざり合い、炭酸飲料として外部に注出される。
以上より、この実施の形態に係る炭酸水注出バルブ200では、コーン210の上端面210aに網目構造210dが形成されることにより、実施の形態1の炭酸水注出バルブ100と同様に、炭酸水の動揺が抑制され、より高濃度な炭酸水が注出される。
また、網目構造210dが形成されているのが、コーン210の上端面210aであるため、網目構造210dを射出成形により形成することができ、コーン210を製造する手間とコストが削減される。
さらに、網目構造210dが形成される上端面210aが円錐面の一部をなす形状の曲面であることにより、炭酸水の流通の際に上端面210aに対して垂直にかかる圧力が軽減される。従って、コーン210を保持するノズル222及び整流部230の強度を従来よりも低く設定することができる。
参考例1.
参考例として、図8及び9に炭酸水注出バルブ300における炭酸水注出部の構成を示す。
炭酸水注出バルブ300はバルブ本体301を有している。バルブ本体301には、略円柱形状のコーン収容空間313が形成されている。さらに、コーン収容空間313の上面の中央部には、炭酸水流通路303が接続する。バルブ本体301は、図示しない炭酸水供給弁を有し、炭酸水流通路303における炭酸水の流通を制御している。また、バルブ本体301には、コーン収容空間313の下部にノズル322が取り付けられている。ノズル322の内部には外部に連通する炭酸飲料吐出口325が設けられる。
またさらに、コーン収容空間313にはコーン310が嵌め込まれる。このコーン310は、略円柱形状の第一コーン310aと、第一コーン310aの外側に設けられる略円筒形状の第二コーン310bと、第二コーン310bの外側に設けられる略円筒形状の第三コーン310cとを有する。すなわち、互いに異なる大きさの径を有する第一コーン310a、第二コーン310b及び第三コーン310cは、径方向に入れ子状に重ね合わされて設けられている。また、第一コーン310a、第二コーン310b及び第三コーン310cの外周面の各々には、複数の細溝が各々互いに交差しつつ網目形状に形成され、網目構造311a~311cをなしている。また、第二コーン310bの上端面とコーン収容空間313の上面との間にはOリング318が設けられている。
また、ノズル322の内側には略円盤形状の整流部330が嵌め込まれ、整流部330はコーン310の下端に当接する位置に配置されている。整流部330の外縁には複数の切欠溝330aが形成されている。ここで、第三コーン310cの下端面と整流部330の上面との間にはOリング319が設けられている。
なお、第一コーン310a、第二コーン310b及び第三コーン310cの網目構造311a~311cは互いに連通している。また、炭酸水流通路303及び網目構造311a~311cは炭酸水供給流路を構成する。
炭酸水流通路303からコーン収容空間313に流入する炭酸水は、図7の矢印A3に示すように、まず、第一コーン310aの外周面の網目構造311aを流通して下方に流れ落ちる。そして、炭酸水は第一コーン310aの下端に達した後、第二コーンの下端面と整流部330の上面との間を径方向外側に広がるように流通し(矢印B3)、第二コーン310bの外周面に形成される網目構造311bに流入する。さらに、炭酸水は第二コーン310bの外周面の網目構造311bを上方に向かって流通する(矢印C3)。そして、炭酸水は、第二コーン310bの上端に達した後、第三コーン310cの上端面とコーン収容空間313の上面との間を径方向外側に広がるように流通し(矢印D3)、第三コーン310cの外周面に形成される網目構造311cに流入する。そして、炭酸水は、第三コーン310cの外周面の網目構造311cを下方に向かって流通し(矢印E3)、整流部330の外縁の切欠溝330aを介してノズル322の炭酸飲料吐出口325に供給される(矢印F3)。炭酸飲料吐出口325に供給された炭酸水は、図示しない飲料原液供給通路から供給された飲料原液と混ざり合い、炭酸飲料として外部に注出される。
以上より、この参考例1に係る炭酸水注出バルブ300では、径方向に重なる第一コーン310a、第二コーン310b及び第三コーン310cを有し、さらに各々の外周面には網目構造311a~311cが形成されている。そして、これらの網目構造311a~311cは、炭酸水が流通する炭酸水供給流路の一部として互いに連通している。従って、炭酸水がこのような網目構造311a~311cを流通することにより、炭酸水の流通経路の面積及び距離が実質的に大きくなり、炭酸水の流速が減速される。これにより、炭酸水の動揺が抑制され、炭酸ガスと水との結びつきの乱れも軽減されて、より高濃度な炭酸水が注出される。また、1個だけのコーンを使用する場合とくらべて、約3倍の距離の網目構造311a,311b,311cを流通するため、炭酸水の動揺を抑制する効果がより高くなる。
さらに、第一コーン310a、第二コーン310b及び第三コーン310cは径方向に重ね合わせられているため、バルブ本体301を軸方向に大きくする必要がなく、炭酸水注出バルブ300を小型化することができる。
参考例2.
別の参考例として、図10に炭酸水注出バルブ400の構成を示す。
図10(i)に示すように、炭酸水注出バルブ400は、炭酸水供給管403に接続される第一バルブ本体部401を有し、第一バルブ本体部401には炭酸水供給管403と連通する略円錐形状のコーン収容空間413が形成されている。また、第一バルブ本体部401の下部には、略円筒形状の第二バルブ本体部406が接続される。さらに、第二バルブ本体部406の下部にはノズル422が取り付けられる。ノズル422の内部には外部に連通する炭酸飲料吐出口425が設けられる。
なお、第一バルブ本体部401は、図示しない炭酸水供給弁を有し、炭酸水供給管403における炭酸水の流通を制御している。
第一バルブ本体部401のコーン収容空間413にはコーン取付部材414の円錐部414aが配置されており、コーン取付部材414の円錐部414aは、コーン収容空間413の内側曲面に対向する形状の円錐面を有している。コーン取付部材414の円錐部414aとコーン収容空間413の内側曲面との間には間隙415が形成される。また、コーン取付部材414の円錐部414aの下方には、第二バルブ本体部406の内側において軸方向下向きに延びる取付部414bが一体的に形成されている。
また、炭酸水注出バルブ400は、各々同一の形状の3個の略円筒形状のコーン410を有している。図10(ii)に示すように、コーン410の中央には取付孔410aが形成されている。さらに、コーン410の外周面410bには複数の細溝により網目構造410cが、各々形成されている。3個のコーン410の取付孔410aにはコーン取付部材414の取付部414bが貫通し、取付部414bに取り付けられるコーン410は直列的に並んで配置される。さらに、3個のコーン410の各々の網目構造410cは互いに連通している。ここで、炭酸水流通路403、網目構造410c及び間隙415は炭酸水供給流路を構成する。
また、一番下の炭酸水注出バルブ410の下部には、ノズル422の内側に嵌め込まれる略円盤形状の整流部430が配置されている。整流部430の外縁には複数の切欠溝430aが形成される。
炭酸水供給管403からコーン収容空間413に流入する炭酸水は、図10(i)の矢印A4に示すように、まず、コーン取付部材414の円錐部414aとコーン収容空間413の内周面との間を流通する。そして、直列的に並べられた3つのコーン410の外周面410bに設けられる網目構造410cを流通しながら下方に流れ落ちる(矢印B4)。そして、整流部430の外縁の切欠溝430aを介してノズル422の炭酸飲料吐出口425に供給される(矢印C4)。炭酸飲料吐出口425に供給された炭酸水は、図示しない飲料原液供給通路から供給された飲料原液と混ざり合い、炭酸飲料として外部に注出される。
以上より、この参考例に係る炭酸水注出バルブ400では、3個のコーン410が軸方向に直列的に接続され、各々の外周面410bには網目構造410cが形成されている。そして、これらの網目構造410cは、炭酸水が流通する炭酸水供給流路の一部を構成する。従って、炭酸水がこのような網目構造410cを流通することにより、炭酸水の流通経路の面積及び距離が実質的に大きくなり、炭酸水の流速が減速される。これにより、炭酸水の動揺が抑制され、炭酸ガスと水との結びつきの乱れも軽減されて、より高濃度な炭酸水が注出される。また、1個だけのコーンを使用する場合と比べて、炭酸水は約3倍の距離の網目構造410cを流通するため、炭酸水の濃度を上げる効果がより高くなる。
1,101,201 バルブ本体、3 炭酸水供給管(炭酸水供給流路)、10 内コーン、20 外コーン、10a,20a,40a、110a,210a 上端面、20b,110b,210b 外周面、10d,110c,210c 網目構造(炭酸水供給流路)、15,115,215 間隙(炭酸水供給流路)、22,122,222 ノズル、25,125,225 炭酸飲料吐出口、40,110,120 コーン、103,203 炭酸水流通路(炭酸水供給流路)、100,200 炭酸水注出バルブ。

Claims (3)

  1. 炭酸飲料吐出口を有するノズルと、
    前記ノズルの前記炭酸飲料吐出口に炭酸水を供給する炭酸水供給流路と、
    前記炭酸水供給流路による前記炭酸水の供給を制御するバルブ本体と、
    前記バルブ本体に設けられ前記ノズルが取り付けられるノズル取付部の、内側に取り付けられるコーンとを備え、
    前記コーンは、
    筒形状の外周面と、
    前記外周面の上端部に配置される上端面と、
    前記外周面を含む円筒形状の外コーンと、
    前記外コーンの内側に設けられる円筒形状の内コーンと
    を有し、
    前記上端面は、前記外コーンの上端面と、前記内コーンの上端面とを含み、
    前記コーンの少なくとも前記内コーンの上端面を含んだ上端面にのみ網目構造が形成され、
    前記網目構造は前記炭酸水供給流路の少なくとも一部を構成する炭酸水注出バルブ。
  2. 前記網目構造が形成される前記上端面は平面である請求項1に記載の炭酸水注出バルブ。
  3. 前記網目構造が形成される前記上端面は円錐面の少なくとも一部をなす形状である請求項1に記載の炭酸水注出バルブ。
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