JPH06505686A - ソフトドリンク分配ステーション用弁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、広（は、液体の調節分配、より詳しくはソフトドリンク飲料の混合及 び分配を行うソフトドリンク分配ステーションに使用されるフレーバシロップの 分配等に使用する分配弁及びこれに関連する弁アクチユエータ装置に関する。

より詳しくは、本発明は、ソーダ水の供給に応答して油圧作動され、シロップ収 容ボトルの分配弁を作動させ、これによりシロップ及びソーダ水の比例配分量を 正確に分配してソフトドリンク飲料を作るための弁アクチユエータに関する。

一般に、−回分約６〜ｌＯオンス（約１７０〜２８０ｇ）のオーダでソフトドリ ンク飲料を個々に小分けするのに使用されるソフトドリンク分配ステーション及 び／又は自動販売機等は従来から良（知られている。一般に、このような分配ス テージジンは、フレーバシロップを収容する１つ以上の別のボトルと、冷やされ 且つ炭酸化された形態の新鮮水の供給を受け入れ及び貯蔵する水リザーバとを有 している。飲料の小分けを欲する場合には、分配ステーションは、冷水及び選択 されたフレーバシロップの比例配分量の流れを調節し、飲用カップ、グラス等の 中で混合し且つ分配する。通常、フレーバシロップは濃縮された形態で提供され 、かなり多量の冷水に比べ比較的少量のフレーバシロップの体積比例配分量が一 回分として供給される。従って、消費者に常に一定で高品質の飲料の分配を確保 するには、厳格に調節された（すなわち計量された）体積のフレーバシロップを 正確に供給することが極めて重要である。残念なことに、分配されるシロップの 量に比較的少量の変動があっても、最終飲料の味が大きく変化してしまう。

これ迄、一般的な形式のソフトドリンク分配ステーション及び自動販売機は種々 の弁機構及びこれらに関連する弁アクチユエータを使用して、ソーダ水及び／又 はこれに関連するフレーバシロップを調節分配してソフトドリンク飲料を作って いる。この点に関し、水及びシロップの流れを調節するための電気作動形弁が広 く使用されている。しかしながら、これは、一般に、水及びシロップの流れに関 連する別々の弁の使用を必要とし、更に、比例配分された液体量の正確に調和し た供給の確保に要するタイマ機構及び回路も必要である。他の装置では、ソーダ 水の製造に使用される炭酸ガスの加圧供給源が、１つ以上の空気圧弁アクチュエ ータを作動させる圧力流体を形成している。しかしながら、弁機構の作動に使用 される炭酸ガスは大気中に排出されており、従って圧力ガス供給の大部分がソー ダ水の製造には利用されていない。

本発明は、ソフトドリンク分配ステーション内での水の加圧供給により流体力学 的に作動される比較的簡単且つ経済的な改良された弁アクチユエータを提供する ことにより従来技術に見られる問題及び欠点を解決する。本発明による改良され た弁アクチユエータは、水の部分の分配に応答し、これに対応して、選択された フレーバシロップを分配し、これにより、大気中への炭酸ガスの損失を伴うこと なくして、正確に比例量された分配を達成するための水の流れとフレーバシロッ プの流れとの簡単化された同期が得られる。

発明の要約 本発明によれば、ソーダ水及び選択したフレーバシロップの比例配分量を分配し てソフトドリンク飲料を作るのに使用される形式のソフトドリンク分配ステーシ ョンに使用する改良された弁アクチユエータが提供される。この弁アクチユエー タは、飲用カップ等の受容器へのソーダ水の分配に応答して、シロップ分配弁を 圧力応答作動させるようになっている。

ソフトドリンク分配ステーションは、適当な貯蔵リザーバ内に収容されたソーダ 水の加圧供給源を有しており、このソーダ水供給源は、通常、流入する水と炭酸 ガスとを適当に混合させることにより得られる。一般的なソフトドリンク分配ス テーションでは、ソーダ水供給源は、５５〜６０ｐｓｉ（約３．９〜４．２　ｋ ｇ／ｃｍりのオーダの圧力に維持される。水分配弁（電気作動形のものでよい） は、ソーダ水が、水分配導管を通って飲用カップ等に流れることを可能にする。

ソーダ水の流れ時間は厳格に制御され、分配すべきソーダ水の量をこの時間に対 応して選択する。

弁アクチユエータは、分配弁を開放位置と閉鎖位置との間で移動させるべく、シ ロップ収容ボトルの分配弁に機械的にリンクされている。弁アクチユエータは、 流量制限弁より上流側で且つ水分配弁より下流側の位置での水分配導管内の流体 圧力を受ける弾性ダイアプラムのような圧力応答エレメントを有している。ソー ダ水が導管を通って分配されると、前記導管内の圧力により圧力応答エレメント が変位され、これに対応してシロップ分配弁が開放位置に変位される。ソーダ水 が分配されると、水分配導管に沿う低下した圧力に弁アクチユエータが応答し、 発明の他の特徴及び利点が明らかになるであろう。

図面の簡単な説明 添付図面には本発明が示されており、これらの図面において、第１図は、本発明 の新規な特徴を具現した改良形弁アクチュエータを組み込むことができるソフト ドリンク分配ステーションの前方から見た斜視図、第２図は、シロップ分配弁が 取り付けられたフレーバシロップボトルの一例を示す斜視図、 第３図は、第２図の３−３線に沿って破断した拡大部分断面図、第４図は、閉鎖 状態にあるシロップ分配弁を示す第３図とほぼ同様な拡大部分断面図、 第５図は、開放状態にあるシロップ分配弁を示す第４図と同様な拡大部分断面図 、 第６図は、シロップ収容ボトル及びこれに関連する分配弁と作動関連している好 ましい弁アクチユエータを示す概略図、第７図は、本発明の別の好ましい形態を 示す概略図である。

好ましい実施例の詳細な説明 例示図面に示すように、第１図に全体を参照番号ＩＯで示すソフトドリンク分配 ステーションは、ソフトドリンク飲料を作るのに使用するフレーバシロップを収 容した１つ以上の比較的小さなボトル１２を有している。第２図〜第５図に示す ように、シロップ収容ボトル１２は、ボトルネック１６内に直接取り付けられた 比較的小型のシロップ分配弁１４を有している。シロップ分配弁１４は、分配ス テーションＩＯの正常な作動時にボトル１２からのシロップ分配流れを厳格且つ 正確に調節できるように設計されている。本発明による改良された弁アクチユエ ータ１８（図６）が設けられており、該弁アクチユエータ１８は、各シロップ収 容ボトル１２と関連している分配弁１４を流体力学的に作動させるためのソーダ 水の加圧供給源２０を用いている。

より詳しくは、第１図に示すソフトドリンク分配ステーションＩＯは従来技術に 知られた方法で全体的に構成されており、便利でコンパクトなカウンタ上設置に 適したサイズ及び形状をもつステーションハウジング２２を有している。例示の ハウジング２２は、飲用カップ２６（第６図、第７図）等を、３つの別々の分配 ノズル２８．３０．３２のうちの任意の１つの直下の充填位置に受け入れるため の前方が開放した受容部２４を形成している。これらの分配ノズル２８．３０． ３２は、該分配ノズルと同数の、ステーションハウジング２２内に着脱可能に取 り付けられるシロップ収容ボトル１２とそれぞれ関連している。更に、分配ノズ ル２８．３０．３２は、図示の分配ボタン３４．３６．３８のような個々の分配 アクチュエータとも関連している。分配ボタン３４．３６．３８の１つを押すと 、選択したボトルＩ２からのフレーバシロップ及びステーションハウジング２２ 内の水リザーバ２０（第６図、第７図）からの冷えたソーダ水の比例配分量を供 給し且つ混合するという方法でステーションの作動が開始される。この一般的な 形式のソフトドリンク分配ステーションについてのこれ以上の詳細な説明につい ては、参考として本願に取り入れる米国特許出願第５６２．２４４号（現在は米 国特許第５、０７１．５９５号）を参照されたい。また、図面にはカウンタ上置 き形サイズの分配ステーションＩＯ及び比較的小容量のシロップ収容ボトル１２ が示されているけれども、本発明は種々のサイズ及び形式の分配ステーション及 び他の流体分配装置にも同様に適用できることを理解すべきである。

本発明の改良された弁アクチユエータ１８は、ソーダ水及び選択されたフレーバ シロップの比例配分量を調和分配してソフトドリンク飲料を作るための簡単で効 率の良い装置及び方法を提供する。弁アクチユエータ１８は、水分配の時点での ソーダ水供給源の圧力に応答して、選択されたシロップフレーバボトル１２のシ ロップ分配弁１４を対応作動させる。好ましい形態においては、弁アクチユエー タ１８の作動に使用されるソーダ水供給の部分が、フレーバシロップと混合する ための飲用カップ２６に供給される水部分と同じである。

各ボトル１２に関連するシロップ分配弁１４の特定構造は別のものに変えること ができるけれども、第２図〜第４図には好ましい分配弁１４が示されており、該 分配弁１４は、参考として本願に取り入れる「シロップ分配装置及び弁組立体（ ＳＹＲＵＰ　ＤＩＳＰＥＮＳＥＲＡＮＤ　ＶＡＬＶＥ　ＡＳＳＥＭＢＬＹ）　Ｊ という名称に係ル１９９１年、１２月２７日付米国特許出願第８１３．７８２号 に示され且つ説明された分配弁と同じ構造を有している。明瞭化の目的でより詳 しく説明すると、図示の分配弁１４は、シロップ収容ボトル１２のネック１６内 に直接取り付けられるベースプレート４２を備えたベース部材４０を有している 。ベースプレート４２には複数のシロップ流出孔４４が形成されており、該シロ ップ流出孔４４は、ボトル１２を倒立位置にしてステーションハウジング２２内 に装着したときに、シロップがボトル１２から下向きに流れ得るようにする。ま た、ベース部材４０は、ベースプレート４２からシロップボトル１２の内部に向 かって短い距離だけ突出した通気管４６を有しており、該通気管４６の先端部す なわち自由端部には通気ポート４８が形成されている。ベースプレート４２及び 通気管４６は協働して通気通路５０を形成しており、該通気通路５０は、分配さ れるシロップ体積と置換すべき空気をボトル内部に導入する。

分配弁１４は更に可動弁部材５２を有しており、該弁部材５２は、ベース部材４ ０の外部に取り付けられたディスク状弁プレート５４を備えている。弁プレート ５４からは円筒状のシールスリーブ５６が突出しており、該シールスリーブ５６ は、ベースプレート４２の外面で且つシロップ流出孔４４を包囲する位置に形成 された環状シールチャンネル５８内にシール摺動状態に受入れられる。弁プレー ト５４のシロップ分配ポート６０が、ベースプレート４２の柱状シロップ弁ヘッ ド６２をシール状態に受入れ可能に配置されている。また、弁プレート５４には 長い弁軸６４が形成されており、該弁軸６４は、通気通路５０を通って、通気ポ ート４８を閉鎖するための通気弁へラド６６を形成している先端部すなわち自由 端部まで突出している。

上記シロップ分配弁１４は、シロップ収容ボトル１２が分配ステーションＩＯ内 で使用準備がなされるまで、標準ボトルキャップ６９（第２図、第３図）により 覆われ且つ保護されるように便利に設計されている。使用したい場合には、ボト ルキャップ６９を取り外して、ボトル１２をステーションハウジング２２内の適 当な支持ソケット７０（第４図、第５図）内に装着する。この取付は位置におい て、弁プレート５４に形成された外部の周方向スロット７２は、弁アクチユエー タ１８の機械的出力リンクを形成するヨーク部材７４と作動係合するように配置 される。後述するけれども、作動に際し、ヨーク部材７４は、シロップ弁ヘッド ６２及び通気弁ヘッド６６が分配ポート６０及び通気ポート４８を閉鎖する第４ 図の第１位置と、これらの弁ヘッド６２．６６がそれぞれのポート６０．４８か ら引っ込められてシロップの流出及びボトルの通気を可能にする第５図の第２位 置との間で弁部材５２を制御可能に変位させる。

第６図は、シロップ収容ボトル１２の１つと関連する弁アクチユエータ１８と、 ソーダ水及びフレーバシロップを比例配分する装置の作動とを示す概略図である 。

より詳しくは、ソーダ水リザーバ２０は、水道水等の供給源７６からの水と、従 来技術において知られた形式の適当な加圧力ートリッジ７８等からの炭酸ガスと の流入供給を受け入れる。分配ボタン３４．３６．３８の選択した１つを押すと ステーションコントローラ８０が作動して水分配弁８２を所定時間開放し、次に この水分配弁８２を自動的に閉鎖する。第６図に示すように、水分配弁８２は、 ソーダ水リザーバ２０から飲用カップ２６へと導かれている水分配導管８４に設 けられている。従って、水分配弁８２を所定時間開放することにより、所定体積 のソーダ水がカップ２６に供給される。

ソーダ水供給源は、溶液中に炭酸ガスを維持するため、一般に約５５〜６０ｐｓ ｉ　（約３．９〜４．２　ｋｇ／ｃｍり程度の圧力下に維持される。水分配弁８ ２から下流側に間隔を隔てた位置において水分配導管８４には流量制限弁８６が 設けられており、該流量制限弁８６は、水が飲用カップ２６に流れるときに、分 配導管８４の少なくとも一部を通る水圧を管理する。水分配導管８４には、水分 配弁　８２と流量制限弁８６との間の位置において、弁アクチユエータ１８の一 部を形成する圧力応答部材８８が設けられており、該圧力応答部材８８は、ボト ル１２のシロップ分配弁１４の圧力応答作動を可能にする。

第６図には好ましい一形態の圧力応答部材８８が示されている。該圧力応答部材 ８８はアクチュエータハウジング９２の一部を形成する弾性ダイアフラム９０を 有しており、該ダイアフラム９０は水分配導管８４と同一線上に配置された内部 圧力チャンバ９４を形成している。ダイアフラム９０には出力アーム９６が連結 されており、該出力アーム９６は更にヨーク部材７４に機械的にリンクされてい て、圧力チャンバ９４内の圧力に応答してヨーク部材７４を変位させる。ステー ションハウジング２２の一部とダイアフラム９０との間にははね９０が配置され ており、該ばね９０は、出力アーム９６及びこれに関連するヨーク部材７４を、 第４図に示すようにボトルを閉鎖する常時の位置に向かつて付勢している。

前述の如く水分配弁８２が開放されると、ソーダ水がアクチュエータハウジング ９２の圧力チャンバ９４内に流入し且つチャンバ９４を通過してチャンバ圧力を 充分に上昇させ、出力アーム９６及びこれに関連するヨーク部材７４を、第５図 に示すシロップ分配弁１４の開放位置に変位させる。かくして、水分配導管８４ を通るソーダ水の分配により、シロップ分配弁１４が流体力学的に作動され、同 じ時間だけシロップを対応して分配する。前述のようにして、コントローラ８０ により水分配弁８２が閉鎖されると、アクチュエータハウジング９２内の圧力レ ベルが瞬時に低下し、閉鎖位置へのシロップ分配弁１４のばね付勢による戻りを 可能にする。このようにして、コントローラ８０によって単一の制御弁８２が作 動されるにも関わらず、シロップの形態の第２液体の同時調節が行われ、正確に 比例配分されたシロップとソーダ水との混合物が得られる。

第７図は本発明の別の好ましい実施例を示すものであり、この実施例において、 第６図で説明した構成部品と同じ構成部品は共通の参照番号で示しである。この 実施例では、変更された弁アクチユエータ１８は、異なる大きさの面積をもつｌ 対の弾性ダイアフラム９０と１００との間に連結された、出力アーム９６及びこ れに関連するヨーク部材７４を有している。ダイアフラム９θは、前述のように 水分配導管８４に沿って配置された圧力チャンバ９４と関連する可動壁を形成し ている。第２ダイアフラム１００はダイアフラム９０より小さな面積を有してお り且つ分配弁８２の上流側の位置で水分配導管８４に連結された第２圧力チヤン バ１０４を形成する第２ハウジング１０２の一方側の可動壁を形成している。こ の構造により、ソーダ水供給源２０の圧力が第２圧力チヤンバ１０４に常時加え られ、水分配弁８２が閉鎖されるでいるときに、シロップ分配弁１４を閉鎖状態 に維持する。しかしながら、分配弁８２が開放されてアクチュエータハウジング ９２内の圧力が増大すると、この増大した圧力が、第２ハウジング１０２内の圧 力により与えられる閉鎖力に打ち勝ち、水分配中にシロップ分配弁１４を開放す る。水分配弁８２の閉鎖により水の分配が停止すると、前述のように、第２ハウ ジング１０２内の圧力により、シロップ分配弁１４が再び閉鎖位置に戻される。

かくして、本発明による改良された弁アクチユエータは、飲用カップ又は他の容 器へのソーダ水の時限供給に応答して、シロップ分配弁の正確な流体力学的作動 を与える。加圧されたソーダ水は、２つの液体の正確な比例配分量を得る方法で シロップ分配弁を作動させる流体媒体として使用される。重要なことは、ソーダ 水が廃棄されず、それどころか、ソフトドリンク飲料の一部を形成すべく飲用カ ップに分配されることである。

本発明の種々の変更及び改良は当業者にとって明らかであろう。従って、請求の 範囲の記載を除き、以上の説明及び添付図面の記載が本発明にいかなる制限を与 えるものではない。

２り 国

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．加圧ソーダ水の供給源を収容したリザーバと、該リザーバから受容器へのソ ーダ水の流路を形成する水分配導管と、前記リザーバから水分配導管を通って流 出するソーダ水を制御する水分配弁と、選択されるフレーバシロップの供給源を 収容するボトルと、該ボトルから前記受容器へのシロップの流出を制御するシロ ップ分配弁とを有するソフトドリンク分配ステーションの弁アクチュエータにお いて、 前記シロップ分配弁と係合できるアクチュエータ部材であって、前記ボトルから のシロップの流出の阻止及び許可のために、閉鎖位置と開放位置との間でシロッ プ分配弁を変位させるアクチュエータ部材と、前記水分配導管を通る水の流れに 応答する手段であって、前記水分配導管を通って水が流れる間に前記シロップ分 配弁を前記開放位置に移動させる第１位置に前記アクチュエータ部材を変位させ 、且つ前記水分配導管を通るソーダ水の流れが存在しない間に前記シロップ分配 弁を前記閉鎖位置に移動させる第２位置に前記アクチュエータ部材を変位させる 手段とを有することを特徴とするソフトドリンク分配ステーションの弁アクチュ エータ。
2. ２．前記水分配導管に沿って配置された流量制限弁を更に有しており、水分配導 管を通る水の流れに応答する前記手段が、前記流量制限弁より上流側の位置おけ る前記水分配導管に沿う流体圧力に応答する圧力応答エレメントを備えているこ とを特徴とする請求の範囲第１項に記載の弁アクチュエータ。
3. ３．前記流量制限弁が、前記水分配弁より下流側の位置において水分配導管に沿 って配置されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の弁アクチュエー タ。
4. ４．前記圧力応答エレメントが、前記水分配導管を通って水が流れている間に水 分配導管に沿う流体圧力に応答して前記アクチュエータ部材を前記第１位置に変 位させる弾性ダイアフラムからなることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の 弁アクチュエータ。
5. ５．前記水分配導管を通る水の流れが存在しないときに、前記アクチュエータ部 材を前記第２位置に常時付勢するためのばね手段を更に有していることを特徴と する請求の範囲第４項に記載の弁アクチュエータ。
6. ６．前記ダイアフラムが第１面積をもつ第１弾性ダイアフラムからなり、前記リ ザーバ内の流体圧力を受ける比較的小さい第２面積をもつ第２弾性ダイアフラム を更に有しており、該第２弾性ダイアフラムが前記アクチュエータ部材に連結さ れていて、前記水分配導管を通る水の流れが存在しないときに前記アクチュエー タ部材を前記第２位置に常時付勢していることを特徴とする請求の範囲第４項に 記載の弁アクチュエータ。
7. ７．前記水分配弁を所定時間だけ開放させる制御手段を更に有していることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載の弁アクチュエータ。
8. ８．前記加圧水の供給源がソーダ水の供給源であることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載の弁アクチュエータ。
9. ９．加圧ソーダ水の供給源を収容したリザーバと、該リザーバから受容器へのソ ーダ水の流路を形成する水分配導管と、前記リザーバから水分配導管を通って流 出するソーダ水を制御する水分配弁と、選択されるフレーバシロッブの供給源を 収容するボトルと、該ボトルから前記受容器へのシロップの流出を制御するシロ ップ分配弁とを有するソフトドリンク分配ステーションの水分配弁と協働してシ ロップ分配弁を作動させる方法において、前記シロップ分配弁とアクチュエータ 部材とを係合させる段階と、圧力応答エレメントを用いて水分配導管に沿うソー ダ水の流れに応答し、アクチュエータ部材を、前記シロップ分配弁を開放位置に 移動させる第１位置に変位させる段階と、 圧力応答エレメントを用いて水分配導管に沿うソーダ水の流れが存在しないこと に応答し、アクチュエータ部材を、前記シロップ分配弁を閉鎖位置に移動させる 第２位置に変位させる段階とを有することを特徴とするソフトドリンク分配ステ ーションの水分配弁と協働してシロップ分配弁を作動させる方法。
10. １０．前記水分配導管を通って水が流れている間に水分配導管に沿う選択された 位置でソーダ水の流れを制限する段階を更に有しており、前記流れに応答する段 階が、選択された制限位置から上流側の位置で水分配導管に沿う流体圧力に応答 する段階からなることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の方法。
11. １１．所定時間だけ前記水分配弁を開放させる段階を更に有していることを特徴 とする請求の範囲第９項に記載の方法。