JPH0636382Y2 - 温度対応型圧力制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用産業分野 この考案は、生ビールディスペンサーや炭酸飲料カップ
サーバーのカーボネータ等に使用する圧送炭酸ガスの圧
力制御弁の改良に係り、特に、生ビールや炭酸飲料の温
度変化に応じて炭酸ガスの圧力を自動的に補正し、常時
適性圧力に維持する温度対応型圧力制御弁に関する。

背景技術 生ビールディスペンサーは、炭酸ガスボンベからの炭酸
ガスにより、ビヤ樽内の生ビールを瞬間冷却機へチュー
ブ管路を通して圧送し、サーバーコックよりジョッキへ
注ぎ出す構成からなる。

また、炭酸飲料カップサーバーにて炭酸飲料をつくる場
合は、カーボネータ内の飲料水に炭酸ガスボンベから炭
酸ガスを圧送して得られた炭酸水と、炭酸ガスにて圧送
する所定量のシロップ等とを混合してコップなどへ注ぎ
出す構成からなる。

生ビールや炭酸飲料水等の味覚や、安定した注ぎ出しを
維持するためには、圧送炭酸ガスの圧力を調整する必要
があり、一般に、炭酸ガスの圧力が低すぎると、生ビー
ル等から炭酸ガスが分離し、また炭酸ガスの圧力が高す
ぎると生ビール等の中に炭酸ガスが溶け込んでしまい、
いずれの場合も注ぎ出し時に泡立ちが多くなり、各種飲
料の特有の味覚を損ねることになる。

しかも、かかる生ビール等は、温度が高いほど炭酸ガス
が分離しやすいため、温度上昇に伴ない、炭酸ガスの圧
力を高くする必要がある。

このようなことから、炭酸ガスボンベとビヤ樽等の飲料
タンクとを接続する圧送管路中に、炭酸ガスの圧力制御
弁を配置する手段が採用されている。

しかし、従来から使用されている圧力制御弁は、通常、
炭酸ガスボンベからの圧力を所要圧力に減圧し、その圧
力を一定に維持する構成や、圧力調整を随時手動にて行
う構成等からなるもので、上記の如き生ビール等の温度
変化に即応して適正圧力を調整するには極めて不便な構
成であった。

考案の目的 この考案は、上述の問題に鑑み、生ビールや炭酸飲料等
の温度変化に即応して、自動的に圧送炭酸ガスの圧力
を、適性圧力に調整可能にし、かつ構造が簡単で製造容
易な構成からなる温度対応型圧力制御弁を目的としてい
る。

考案の構成 この考案は、一方を開口し他方の閉塞側外端面を感温部
となしたシリンダ内の閉塞内端面側に当接しかつ湾曲方
向を交互にして積層した複数枚の湾曲状バイメタルをピ
ストン部材にて押圧収納してなるシリンダの開口部に、
内蔵したダイヤフラムの一方受圧面に弁部開口度を調整
するステムをばねにて押圧した構成の弁本体を螺合一体
化し、前記ピストン部材先端部のダイヤフラム他方受圧
面への押圧量を調整可能にしたことを特徴とする温度対
応型圧力制御弁である。

考案の好ましい実施態様 この考案の温度対応型圧力制御弁（以下圧力制御弁）
は、複数の湾曲状バイメタルを最も感温し易く、かつそ
のばね力が有効に伝達されるように、感温部となるシリ
ンダ内に直接内蔵配置することによって、生ビールや炭
酸飲料等の温度変化に即応した弁部開口度の調整を可能
とするとともに、ダイヤフラムとステムを内蔵した弁本
体を前記シリンダの開口部に螺合一体化し、該圧力制御
弁の初期圧力の設定調整を容易にした構造である。

この考案の圧力制御弁を構成する複数の湾曲状のバイメ
タルの仕様は、被圧力制御流体や用途等に応じて適宜選
定される。

例えば、実施例の生ビールディスペンサーに用いる圧力
制御弁のバイメタルの場合は、それぞれ高膨張側を凸面
側に、低膨張側を凹面側に配置して、いわゆる皿バネ状
に加工したもので、互いに湾曲方向が交互になるよう、
すなわち、高膨張側と高膨張側、低膨張側と低膨張側を
各々対向して積層配置され、周囲の温度変化に応じて湾
曲方向に変形し、ピストン部材を介して所定圧力にて弁
本体側のダイヤフラムを押圧する構成からなっている。
また、炭酸飲料カップサーバーにおけるシロップの圧送
の場合は、バイメタルの高膨張側と低膨張側が前記構成
とは逆の構成となっている。

精度の高い圧力制御を行なうには、湾曲状バイメタルの
使用数量を多くすることが望ましいが、圧力制御弁の大
きさ、使用温度範囲及び圧送される液体の種類等を考慮
して、使用数量及び形状寸法や材質を選定することが望
ましい。

また、湾曲状バイメタルをシリンダ内に押圧収納し、か
つそのバネ力をダイヤフラムに伝達するピストン部材
は、実施例に示す如き、プッシュピン構成のほか、シリ
ンダと弁本体との螺合進退によるばね力調整を容易にか
つ確実にすることができれば、いかなる構成も適用でき
る。

シリンダの開口部に螺合一体化する弁本体は、実施例に
示す如き、バルブステムの挿通孔が流路となった構成の
他、流路を閉塞する弁部をステムにて押圧開閉する構成
など、内蔵したダイヤフラムの一方受圧面に弁部開口度
を調整するステムをばねにて押圧し、ダイヤフラムの他
方受圧面をシリンダ側のプッシュピンなどのピストン部
材にて押圧できる構成であれば、公知のいかなる構成も
利用できる。

また、この考案において、ピストン部材にバイアスばね
によるバイメタルへの反力を与えることにより、バイメ
タルの位置ずれによる初期圧力の変動を防止したりする
のもよい。

あるいは、ダイヤフラムにリリーフ孔を設けたり、弁本
体にガス抜き孔を設けて、生ビールディスペンサーの未
使用時に発生した生ビールの温度変化に対応した炭酸ガ
ス圧力を維持することもできる。

さらには、湾曲状バイメタルに押え部材を介してピスト
ン部材との間にスラストベアリングを配置し、シリンダ
と弁本体との螺合進退によるばね力調整を容易にかつ確
実にすることができる。

この考案による圧力制御弁は、上記湾曲状バイメタルを
収納したシリンダー外面、すなわち感温部を平滑面ある
いは所要形状にすることができるため、ビヤ樽等の飲料
タンクあるいは圧送管路に直接、感温部を当接配置する
ことができ、生ビール等の温度変化への即応性を一段と
すぐれたものにできる。

また、前述した各構成部材の配置形状等は、要求される
制御精度や本体寸法等に応じて適宜選定することができ
る。

図面に基づく考案の開示 第１図はこの考案の一構成を示す圧力制御弁の縦断説明
図である。第２図はこの考案の圧力制御弁を配設した生
ビールディスペンサーの概略説明図である。なお、実施
例のバイメタルは高膨張側を凸面側に、低膨張側を凹面
側に配置した構成のものを使用している。

圧力制御弁は、バイメタル（２）を内蔵するカップ状の
シリンダ（１）の開口側のめねじ部（６）に、ダイヤフ
ラム（21）とバルブステム（15）を内蔵する弁本体（1
0）のおねじ部（23）を螺合させて一体化した構成から
なる。

弁本体（10）は、中央部にリリーフ孔を設けた円板状の
ダイヤフラム（21）を張設したダイヤフラム支持台（2
0）と、弁体（11）とを螺合一体化して構成してあり、
ダイヤフラム支持台（20）に弁体（11）が螺合嵌入する
ことにより、前記ダイヤフラム（21）が固着される構成
である。

すなわち、ダイヤフラム支持台（20）は、その開口下端
部が弁体（11）と螺合一体化するためのめねじ部（22）
であり、開口上端部はシリンダ（１）を螺合一体化する
ためのおねじ部（23）が形成されるとともに、中央部は
後述するプッシュピン（４）が位置するための貫通孔
（24）が設けられている。

弁体（11）は、中央部に貫通孔（12）が設けてあり、炭
酸ガスの流入口（13）と流出口（14）とを連通させてお
り、該貫通孔（12）には中央部にフランジ（15a）を周
設したバルブステム（15）が挿入され、貫通孔（12）外
端に螺合したエンドキャップ（16）と該フランジ（15
a）との間のバルブステム（15）に巻装された弁ばね（1
7）にて、バルブステム（15）の先端部が、ダイヤフラ
ム（21）の一方受圧面（図においてはダイヤフラムの下
面）中央部、すなわちリリーフ孔部を押圧するととも
に、ダイヤフラム（21）に連動して、貫通孔（12）とフ
ランジ部（15a）にて形成される弁部（18）の開口度を
調整する構成からなる。

シリンダ（１）内には、平坦面の頭部（５）側内面に、
湾曲方向が交互になるように積層配置されたバイメタル
（２）が当接するよう、円盤型の押え板（３）を介し
て、プッシュピン（４）の受圧用円板部に当接させてあ
り、プッシュピン（４）の押圧用ロッド部先端は、ダイ
ヤフラム支持台（20）の貫通孔（24）を挿通して、ダイ
ヤフラム（21）の他方受圧面（図においてはダイヤフラ
ムの上面）に当接している。

前記プッシュピン（４）のダイヤフラム（21）への押圧
力は、バイメタル（２）のばね力であるが、このばね力
は、シリンダ（１）の開口側のめねじ部（６）と、弁本
体（10）のおねじ部（23）との螺合進退にて調整可能で
あり、シリンダ（１）のめねじ部（６）に設けた弁本体
（10）のおねじ部（23）へ当接するロックねじ（７）に
て調整後の位置決めができる構成である。

圧力制御弁を組立てる際、第１図に示す各構成部材を所
定位置に配設したのち、弁体（11）の流入口（13）から
一定圧力の炭酸ガスを流し、流出口（14）側の圧力が所
定の圧力（初期圧力）になるまでシリンダ（１）と弁本
体（10）とのねじ込み量を調整する。

すなわち、バイメタル（２）のばね力と、弁ばね（17）
のばね力およびガス圧力とが平衡した時点（初期圧力）
で、ロックねじ（７）を締め込み、シリンダ（１）と弁
本体（10）とを固定する構成である。

また、実施例では後述する如く、ビヤ樽（Ｄ）底部の突
起部（D₁）下面と圧力制御弁のシリンダー（１）の頭部
（５）とを当接配設する構成であるため、該頭部（５）
を平坦面となしているが、感温し易いように配置先に応
じてシリンダ（１）外形を任意の形状とすることができ
る。

第１図に示されるバイメタル（２）の押え板（３）は、
この考案において必須の構成部品ではなく、例えば、プ
ッシュピン（４）とバイメタル（２）とが直接当接する
構成でもよい。

また、押え板（３）を断熱材料で作製配置することによ
り、バイメタル（２）からの熱の拡散を低減し、温度変
化への即応性を向上させることも可能である。

ダイヤフラム（21）には必ずしもリリーフ孔は必要な
く、特にバルブステム（15）がダイヤフラム（21）の変
位に連動する構成であればその連結手段は公知のいずれ
の手段も採用可能である。

また、弁部（18）の構成も第１図に示される構成に限定
されるものでなく、弁体（11）の形状、バルブステム
（15）の形状等を適宜選定すればよく、また弁ばね（1
7）の形状、配置等もバルブステム（15）を介してダイ
ヤフラム（21）を押圧する構成であればいずれの公知手
段を採用してもよい。

さらにシリンダー（１）、ダイヤフラム支持台（20）等
は加工性等を考慮してAl材を用いるのが望ましいが、特
にこの使用分野においては耐食性を考慮してAl材表面に
無電解Niめっき及びCr電気めっきの複層めっきを施すこ
とか望ましい。

作用 上記構成からなるこの考案の圧力制御弁の配置は、飲料
タンクあるいは圧送管路に当接するほか、飲料タンクが
配設されている同じ雰囲気内に配設すれば、この考案の
効果を達成できる。以下に、第２図に示す如く、ビヤ樽
（Ｄ）底部の突起部（D₁）下面と圧力制御弁のシリンダ
ー（１）の頭部（５）とを、直接、当接配置する例を説
明する。

生ビールディスペンサーは、第２図に示す如く、炭酸ガ
スボンベ（Ａ）からの炭酸ガスにて、ビヤ樽（Ｄ）内の
生ビール（Ｅ）を瞬間冷却機（Ｆ）へ圧送し、サーバー
コック（Ｇ）よりジョッキ（Ｈ）へ注ぎ出す構成からな
る。

すなわち、炭酸ガスボンベ（Ａ）中の炭酸ガスは、一旦
減圧弁（Ｂ）にて所定圧力に減圧されたのち、圧力制御
弁（Ｃ）に圧送され、該圧力制御弁（Ｃ）にてビヤ樽
（Ｄ）内の生ビール（Ｅ）温度に対応した圧力に自動的
に調圧されたのち、ビヤ樽（Ｄ）内に圧送される。

ビヤ樽（Ｄ）内の生ビール（Ｅ）は、上記の圧力制御に
より常時その温度に対応した炭酸ガスを含むこととな
り、瞬間冷却器（Ｆ）を介して適正温度に冷却されたの
ち、サーバーコック（Ｇ）の開閉によりジョッキ（Ｈ）
に注がれる。

前述の構成からなる圧力制御弁において、炭酸ガスボン
ベ（Ａ）から圧送されてくる炭酸ガスの圧力が増加する
と、流出口（14）側の圧力が増加し、ダイヤフラム（2
1）を押し上げ、これと連動するバルブステム（15）が
上方に移動するため、弁部（18）の開口度が減少してガ
ス流量を減少させ、流出口（14）側のガス圧力を降下さ
せる。

一方、炭酸ガスボンベ（Ａ）から圧送されてくる炭酸ガ
スの圧力が減少すると、流出口（14）側の圧力が減少
し、バイメタル（２）のばね力によりダイヤフラム（2
1）を押し下げ、これと連動するバルブステム（15）が
下方に移動するため、弁部（18）の開口度が拡大し、ガ
ス流量を増加させ、流出口（14）側のガス圧力を増加さ
せる。

このように、上記作用により予め設定した初期圧力を変
動させることなく一定圧力に維持することが可能とな
る。

さらに、生ビールの温度変化は、ビヤ樽（（Ｄ）及びシ
リンダ（１）を介して、バイメタル（２）が感知し、そ
の温度上昇に伴い、バイメタル（２）が湾曲変形し、プ
ッシュピン（４）を介してダイヤフラム（21）を下方に
押し下げ、弁部（18）の開口度を増加させることで流出
口（14）側の圧力を増加させることが可能となる。

同様に生ビールの温度が低下すると、それに伴いバイメ
タル（２）の湾曲が修正され、プッシュピン（４）を介
してダイヤフラム（21）を押圧する力が減少し、ダイヤ
フラム（21）が上方に押し上げられ、弁部（18）の開口
度が減少し、流出口（14）側の圧力を低下させることが
可能となる。

すなわち、予め設定された温度での初期圧力に対して、
生ビールの温度変化に対応したバイメタル（２）の変形
により流出口（14）側の圧力を、自動的に増加あるいは
低下させることができ、生ビールの温度に即応した最適
な圧力を得ることが可能となる。

なお、炭酸飲料カップサーバーの場合は、カーボネータ
にて得られた炭酸水と、所定量のシロップを炭酸ガスに
より圧送して混合するが、シロップ温度が低下すると、
粘度が上昇するため、圧送圧力を大きくし、逆にシロッ
プ温度が上昇すると、圧送圧力を小さくする必要があ
る。

カーボネータへの炭酸ガスの圧送には、前記と同構成の
圧力制御弁を用いるが、かかるシロップの圧送には、前
記した圧力制御弁のバイメタルに、低膨張側を凸面側、
高膨張側を凹面側に配置した構成のバイメタルを使用す
ることにより、シロップの温度変化に対応した最適炭酸
ガス圧力に保持できる。

考案の効果 この考案による圧力制御弁は、生ビール等の温度変化に
即応して炭酸ガスの圧力を自動的に調整し、常時適正圧
力に維持することができるため味覚を損ねることなく、
生ビール等を供給することができる。

特に、この考案の圧力制御弁においては、カップ状のシ
リンダと弁本体とを螺合一体化する構成であるため、ば
ね性の大きな複数枚の湾曲状バイメタルをシリンダ内に
容易に収納配置することができ、しかもシリンダー内周
面がプッシュピン、バイメタルの押え板等の案内面とな
り、より一層組立てを容易にすることができる。

また、初期圧力を設定する際も、シリンダーと弁本体と
のねじ込み量を調整するだけであり、容易な作業にて精
度の高い圧力調整を可能にする。

さらに、この考案による圧力制御弁は、シリンダーの頭
部を直接ビヤ樽等の飲料タンクに当接させても、密封性
がよいため生ビール等の侵入を防止でき、制御弁の寿命
を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断面説明図であ
る。第２図はこの考案の圧力制御弁を配設した生ビール
ディスペンサーの概略図である。 １……シリンダ、２……バイメタル、３……押え板、４
……プッシュピン、５……頭部、6,22……めねじ部、７
……ロックねじ、10……弁本体、11……弁体、12,24…
…貫通孔、13……流入口、14……流出口、15……バルブ
ステム、15a……フランジ、16……エンドキャップ、17
……弁ばね、18……弁部、19,23……おねじ部、20……
ダイヤフラム支持台、21……ダイヤフラム。 Ａ……炭酸ガスボンベ、Ｂ……減圧弁、Ｃ……圧力制御
弁、Ｄ……ビア樽、Ｅ……生ビール、Ｆ……瞬間冷却
機、Ｇ……サーバーコック、Ｈ……ジョッキ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方を開口し他方の閉塞側外端面を感温部
   となしたシリンダ内の閉塞内端面側に当接しかつ湾曲方
   向を交互にして積層した複数枚の湾曲状バイメタルをピ
   ストン部材にて押圧収納してなるシリンダの開口部に、
   内蔵したダイヤフラムの一方受圧面に弁部開口度を調整
   するステムをばねにて押圧した構成の弁本体を螺合一体
   化し、前記ピストン部材先端部のダイヤフラム他方受圧
   面への押圧量を調整可能にしたことを特徴とする温度対
   応型圧力制御弁。