JPH10511064A - 大量の飲料を分配するノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 飲料を高容積流をなして送出する飲料分配ノズル（１０）は、本体（５２）及びこの本体（５２）の上に連結された開口部を持つカップ（１４）を含むハウジング（１１）、導管（１２）に載せたディフューザー（１３）、及びディフューザー（１３）の周りに位置決めされたディフューザープレート（４４）を有する。ノズル（１０）は、飲料用シロップ源及び混合流体源の両方と連通した標準的な電動弁に連結されている。ディフューザー（１３）は通路（２７）を有し、この通路は、飲料用シロップを混合チャンバ（５１）に送出するため、飲料用シロップ源と連通している。ディフューザー（１３）の外面及び本体の内面が第２チャンネル（４８）を形成する。ディフューザープレート（４４）は第１チャンネル（２９）内にあり、混合流体の流れが第１チャンネル（２９）に入るときに混合流体の流れの中に層流を発生する複数の孔を有する。混合流体は、第１チャンネル（２９）を出ると、導管（１２）によって混合流体の第１及び第２の流れに分けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 大量の飲料を分配するノズル 発明の背景 発明の分野 本発明は、飲料分配装置に関し、更に詳細には、所定時間に分配される飲料の 容積を増大するため、大量の飲料を分配する飲料分配ノズルに関するが、これに 限定されない。関連技術の説明 食品−飲料サービス産業において、供給を受ける顧客の数が増え、分配される 飲料の容積が大きくなったため、標準的な飲料分配ノズルでは顧客の要求に応え られない。標準的な分配ノズルは、炭酸飲料を４２．５２４ｇ／ｓ乃至８５．０ ４８ｇ／ｓ（毎秒１．５オンス乃至３オンス）の流量で分配する。しかしながら 、大容積のカップ（例えば９０７．１８４ｇ（３２オンス）又はそれ以上）を充 填する場合には、８５．０４８ｇ／ｓ（毎秒３オンス）以下の流量では不十分で ある。標準的な飲料分配ノズルの飲料分配速度は、多数の顧客に飲料を供給する 飲料分配装置の顧客の要求を満足させるには十分でない。 更に、標準的な分配ノズルの流量は、それらのノズルの８５．０４８ｇ／ｓ（ 毎秒３オンス）の最大流量を越えて増大させることができない。これは、炭酸飲 料が過度に発泡してしまうためである。過度の発泡を回避するために溶液から逃 げる二酸化炭素の量を最少にするため、ノズルに高圧で進入する炭酸水の圧力を 大気圧までゆっくりと減少しなければならない。８５．０４８ｇ／ｓ（毎秒３オ ンス）以上の流量では、標準的な分配ノズルは、炭酸水の圧力をゆっくりと減少 させることができず、そのため、過度の二酸化炭素がガスになって出てしまう。 従って、ノズル及びカップの両方で炭酸水から二酸化炭素が解放され、溶液から 逃げる解放された二酸化炭素により、分配された飲料が過度に発泡してしまう。 過度の発泡が起こると、飲料の「気が抜け」るため、製品の品質が損なわれる。 更に、標準的な分配ノズルの流路の大きさを大きくするだけでは流量を大きく することができない。これは、標準的なノズルは、炭酸水と飲料用シロップを大 流量の状態で適正に混合しないためである。標準的なノズルは、大流量の状態で は、適正に混合せず、飲料用シロップ及び炭酸水をカップ内で層状にし、これに よって、飲料の味を損なう。 マッキャンに賦与された、本発明と関連した１９９０年５月２９日付けの米国 特許第４，９２８，８５４号、１９９１年１月２２日付けの米国特許第４，９８ ６，４４７号、１９９１年９月１７日付けの米国特許第５，０４８，７２６号に は、標準的なノズルよりも流量が大きいディフューザー−注ぎ口アッセンブリが 開示されている。マッキャン等は、複数のディフューザー要素が内部に配置され 、流れ分離器が下部分に連結された本体を開示している。飲料用出口を形成する ため、注ぎ口が本体に連結されている。本体には、注ぎ口の混合チャンバと連通 したシロップ入口及びディフューザー要素と連通した一対の入口が設けられてい る。 各ディフューザー要素は、相互連結された一連のプレートからなり、炭酸水が 各プレートに設けられた複数の孔を通って流れるときに炭酸水の圧力を低下する 。炭酸水は、ディフューザー要素と接触した後に本体を出る。流れ分離器が炭酸 水の流れを注ぎ口の混合チャンバ内に差し向けられた第１の流れ及び注ぎ口の外 側の周りを流れる第２の流れに分ける。炭酸水の流れが混合チャンバに進入した とき、炭酸水はシロップと混合し、次いでシロップとともに注ぎ口を出、下にあ るカップに入る。注ぎ口の周りを移動している流れは、混合チャンバを出る炭酸 水及びシロップの流れと接触し、更に混合を行う。 本体内のディフューザー要素は適切に機能し、炭酸水の圧力を低下させ、これ によってカップ内での発泡を抑えるが、マッキャン等のディフューザー−注ぎ口 アッセンブリには幾つかの設計上の欠点がある。即ち、このアッセンブリは、洗 浄が困難であり、その露呈部品に塵埃や細菌が溜まるため、不衛生である。本体 は、容易に近付くことができる部品に分解して個々に洗浄することができず、本 体及び注ぎ口に洗浄溶液を流さなければならない。かくして、アッセンブリの洗 浄を行っても満足のいく殺菌効果が得られない。 更に、注ぎ口の外側が露呈されているため、飲料の充填中の大気や人間との接 触によって塵埃や細菌が溜まり易い。従って、第２の流れの炭酸水が注ぎ口の外 側を流れるときに塵埃や細菌を拾い、これが注ぎ口の露呈された表面上に溜まっ てしまう。 従って、露呈部品がない内蔵式ユニットであり、容易に洗浄できる部品に分解 できる、飲料を高容積流をなして分配する、飲料分配ノズルが望まれている。 発明の概要 本発明によれば、飲料を高容積流をなして分配するためのノズルは、ハウジン グ、このハウジングの下部分に位置決めされた導管、導管に載ったディフューザ ー、及びディフューザーの周りに配置されたディフューザープレートを有する。 ハウジングは、開口部が設けられたキャップに上部分が連結された本体を有する 。キャップは、ノズルと任意の標準的な電動弁との間の連結箇所を提供する。更 に、ディフューザーのネックはキャップの開口部から突出しており、これを標準 的な電動弁に挿入することができる。 ディフューザーには、標準的な電動弁に連結された飲料用シロップ源にディフ ューザーを連通させることができる内部通路が設けられている。更に、ディフュ ーザーの外面、本体の内面、及びキャップが第１チャンネルを形成し、この第１ チャンネルは、標準的な電動弁に連結された混合流体源と連通している。導管は 、その内部が混合チャンバを形成し、その外面及び本体の内面が第２チャンネル を形成するように、本体の下部分内に設けられている。混合チャンバ及び第２チ ャンネルは、両方とも、本体の底部の出口からノズルを出る。 標準的な電動弁を作動させると、飲料用シロップが飲料用シロップ源から標準 的な電動弁を通ってディフューザー内の通路に流入する。飲料用シロップは、デ ィフューザー内の通路から、ディフューザーに設けられた複数の出口を通って混 合チャンバに流入する。更に、混合流体が混合流体源から標準的な電動弁を通っ て第１チャンネルに流入する。しかしながら、混合流体は、先ず最初に、ディフ ューザープレートを通って流れる。ディフューザープレートには、混合流体が第 １チャンネルに進入するときに混合流体内に層流を発生する複数の孔が設けられ ている。 混合流体は第１チャンネルを出て導管と接触し、この導管により第１及び第２ の流れに分けられる。混合流体の第１の流れは、混合流体チャンバに進入し、ノ ズルから出る前にここで飲料用シロップと混合される。混合流体の第１の流れは 第２チャンネルを通って流れ、次いでノズルを出る。第２チャンネルを出た混合 流体は、混合チャンバを出る混合済みの飲料用シロップ及び混合流体と接触し、 その結果、両方の流れがノズルの下にあるカップに入り、最終的に混合され、こ れによって、飲料を分配する。 従って、本発明の目的は、飲料用シロップ及び混合流体を高容積流をなして分 配し、飲料を分配する飲料分配ノズルを提供することである。 本発明の別の目的は、飲料用シロップと混合流体とが層をなして分離しないよ うにする飲料分配ノズルを提供することである。 本発明の更に別の目的は、混合流体内の溶液中のガスが過剰に抜けないように するため、来入混合流体を減速し、来入混合流体の圧力を約０ｋｇ／ｃｍ２（０ ｐｓｉｇ）まで減少するような形状の飲料分配ノズルを提供することである。 本発明の更に他の目的、特徴、及び利点は、以下の記載から当業者には明らか になるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の飲料分配ノズルを示す分解斜視図である。 第２図は、本発明の飲料分配ノズルを示す第１図の２−２線に沿った断面図で ある。 好適な実施例の詳細な説明 第１図及び第２図に示すように、飲料分配ノズル１０は、本体５２及びキャッ プ１４を含むハウジング１１、導管１２、ディフューザー１３、及びディフュー ザープレート４４からなる。導管１２は本体５２の下部分内に置かれ、導管の上 にディフューザー１３が位置決めされる。ディフューザープレート４４は、キャ ップ１４を本体５２に螺合してハウジング１１を形成したとき、ディフューザー １３に載っている。キャップ１４を本体５２に螺合させるものとして説明したが 、本体５２に永久的に取り付けて一体の一部品ユニットを形成してもよい。 導管１２の内面は、本体５２内に混合チャンバ５１を形成する。導管１２の外 面にはベーン３８−４１が設けられており、これらのベーンは、本体５２の下部 分の内面に当接しており、円形のチャンネル４８が導管１２の外面と本体５２の 内面との間に形成される。 ディフューザー１３は、任意の標準的なプラスチック成形プロセスを使用して 一部品として一体に形成されたネック２１、本体３２、及びヘッド３３からなる 。ネック２１、本体３２、及びヘッド３３には、飲料用シロップ源（以下に説明 する）から飲料用シロップを受け入れる通路２７が形成されている。ヘッド３３ には、飲料用シロップを通路２７から混合チャンバ５１に流入させる複数の（こ こでは八個）出口４２が設けられている。本体３２の外面、本体５２の内面、及 びキャップ１４の湾曲した内面が、混合流体源（以下に説明する）から混合流体 を受け入れる円形のチャンネル４３を形成する。更に、ディフューザー１３には 、フィン３４−３７が設けられており、これらのフィンにより、ディフューザー １３の本体３２は導管１２から離間され、混合流体が通路４３から混合チャンバ ５１及びチャンネル４８に流入できる。 ディフューザープレート４４は、中央に開口部が設けられた円形のディスクか らなる。開口部が設けられているため、ディフューザープレートを本体３２とネ ック２１との間の連結点に形成されたリップ上に置くことができる。ディフュー ザープレート４４には、複数の孔４５が設けられ、これらの孔により、ディフュ ーザープレート４４を通して混合流体をチャンネル４３に流入させることができ る。 キャップ１４には通孔が設けられており、この孔により、ディフューザー１３ のネック２１を突出させることができる。かくして、キャップ１４及びディフュ ーザー１３のネック２１を分配弁１５に連結し、ノズル１０を通して飲料を分配 することができる。分配弁１５は、混合流体及び飲料用シロップをノズル１０に 送出するのに適した任意の電動式分配弁であるのがよい。キャップ１４は、タブ １６及び１７、及びリップ１８を有し、これによりノズル１０を分配弁１５に連 結することができる。分配弁１５の下側には開口部（図示せず）が設けられてお り、この開口部を通して下ユニット１９（第２図参照）が突出できる。開口部の 縁部には、タブ１５及び１６を受け入れるようになった一対のスロット（図示せ ず）が設けられている。更に、下ユニット１９には、ディフューザー１３のネッ ク２１を受け入れるようになったキャビティ２０（第２図参照）が設けられてい る。ネック２１には、ネック２１とキャビティ２０との間に流体シールを形成す るＯ−リング２３を受け入れる溝２２が設けられている。 かくして、ノズル１０を分配弁１５に連結するため、ネック２１が完全にキャ ビティ２０内に入るまでキャビティ２０に挿入する。ネック２１をキャビティ２ ０に挿入した後、タブ１６及び１７を対応するスロットに挿入し、その後、タブ １６及び１７が分配弁１５の下側にある開口部の縁部に沿って内面を捕捉するよ うにノズル１０を回転させる。タブ１６及び１７を分配弁１５に挿入した状態で リップ１８が分配弁１５の下側にある開口部の縁部に沿って外面と当接する。従 って、ノズル１０をひとたび分配弁１５の下側に連結すると、下ユニット１９が 飲料用シロップ及び混合流体の両方をノズル１０に入れることができる。 分配弁１５の下ユニット１９は、入口２４が任意の適当なシロップ導管を使用 して飲料用シロップ源（図示せず）に連結されている。飲料用シロップを入口２ ４を通してチャンネル２５に圧送するため、飲料用シロップを圧送するのに適し たポンプ（図示せず）が飲料用シロップ源と入口２４との間に設けられている。 チャンネル２５には、飲料用シロップがチャンネル２５から漏れないようにする 栓２６が設けられている。飲料用シロップをディフューザー１３の通路２７内に 送出するため、チャンネル２５はキャビティ２０に連結されている 下ユニット１９は、入口２８を更に有し、この入口は、混合流体源、代表的に は炭酸水器（ｃａｒｂｏｎａｔｏｒ）に任意の適当な導管を使用して連結されて いる。入口２８を通して混合流体をチャンネル２９に圧送するため、混合流体（ この好ましい実施例では炭酸水）を圧送するのに適したポンプ（図示せず）が混 合流体源と入口２８との間に設けられている。チャンネル２９には、混合流体が チャンネル２９から漏れないようにする栓３０が設けられている。チャンネル２ ９はキャビティ３１に連結されている。キャビティ３１は、キャビティ２０の外 壁の周りで下ユニット１９内に形成された円形のキャビティである。 キャビティ３１は、ディフューザープレート４４に設けられた孔４５を通して 混合流体をチャンネル４３に流す。混合流体は、本体３２の周りを流れ、導管１ ２によって二つの流れに分けられる。第１の流れは混合チャンバ５１に流入し、 ディフューザー１３の通路２７からヘッド３３の出口４２を通って混合チャンバ ５１内に送出された飲料用シロップとこのチャンバ内で混合する。混合後、混合 された流体及び飲料用シロップを、混合物チャンバ５１から、導管１２が本体５ ２の出口のところに形成する出口４７を通して送出する。第２の流れは導管１２ の周りを流れてチャンネル４８に入り、本体５２からの出口のところに導管１２ が形成する出口４９を通ってチャンネル４８から出る。混合流体の第２の流れは 、チャンネル４８を出たとき、予め混合された飲料用シロップ及び混合流体と接 触する。予め混合された飲料用シロップ及び混合流体は、ノズル１０の下に置い たカップ内で混合流体の第２の流れと組み合わせられ、このカップ内で最終的な 混合が行われ、分配された飲料を形成する。 更に特定的には、飲料を飲もうとする人がレバー５０を押すと、レバー５０が スイッチを付勢し、飲料用シロップ用のポンプ及び混合流体用のポンプへ電力を 送出する。従って、これらのポンプは、飲料用シロップをチャンネル２５に送出 し、混合流体をチャンネル２９に送出するように作動する。飲料用シロップはチ ャンネル２５からディフューザー１３の通路２７に流入し、ディフューザー１３ を出て、ヘッド３３の出口４２を通って混合チャンバ５１に入る。 混合流体は、高圧で送出されるために比較的乱流をなしてチャンネル２９に入 る。一例として、混合流体が炭酸水である場合には、混合流体は、少なくとも７ ．０３ｋｇ／ｃｍ２（１００ｐｓｉ）の圧力でチャンネル２９に入る。かくして 、ノズル１０は、混合流体及び飲料用シロップを層を形成しないように適切に混 合するため、及び炭酸水の場合に炭酸ガスが過剰に放出されないようにするため 、来入する混合流体の流速を減速し、圧力を低下させなければならない。混合流 体がキャビティ３１に入ったとき、チャンネル２９とキャビティ３１との間の容 積の差によって、初期減速及び圧力低下が起こる。即ち、キャビティ３１は混合 流体に大きな容積を提供し、これによって、混合流体が大きな容積に膨張すると きに流速及び圧力の両方が減少する。 混合流体は、次いで、キャビティ３１からディフューザープレート４４を通っ てチャンネル４３に流入する。混合流体がディフューザープレート４４の孔４５ を通過するとき、孔４５により、チャンネル４３に流入する混合流体の流れが層 流になる。層流を形成することによって混合流体の来入流内の初期乱流を減少さ せることにより、炭酸ガスが抜けないようにする。更に、キャビティ３１とチャ ンネル４３との間の容積を増大することにより、圧力を下げる。 混合流体の流れは、導管１２の上部と接触したチャンネル４３を通って流れる 。 導管１２は、混合流体の単一の流れを混合チャンバ５１に入る混合流体の第１の 流れとチャンネル４８に入る混合流体の第２の流れに分ける。混合流体の第１の 流れが混合チャンバ５１に入るとき、この流れは、混合チャンバ５１内の容積の 増大により再び減速し且つ圧力を下げる。更に、混合流体の第１の流れは、ディ フューザー１３のヘッド３３の出口４２から混合チャンバ５１に入る飲料用シロ ップと混合する。混合流体及び飲料用シロップは混合チャンバ５１内で混合し、 次いで、混合チャンバ５１から出口４７を通って流出する。混合流体及び飲料用 シロップが混合チャンバ５１内で混合し、出口４７から流出するとき、組み合わ せた混合流体及び飲料用シロップの圧力はほぼ０ｋｇ／ｃｍ２（０ｐｓｉｇ）で ある。 混合流体の第２の流れは、チャンネル４８に入ったとき、更に減速し、圧力が 下がる。混合流体の第２の流れは、チャンネル４８から出口４９を通って出る。 混合流体の第２の流れは、出口４９のところで、出口４７を出る前に混合した混 合流体及び飲料用シロップの流れと接触する。予め混合した流れと同様に、流体 の第２の流れはチャンネル４８をほぼ０ｋｇ／ｃｍ２（０ｐｓｉｇ）で出る。混 合済みの 飲料用シロップ及び混合流体の流れ及び混合流体の第２の流れは、流 体の単一の流れをなしてノズル１０を出る。これは、ノズル１０の下に置いたカ ップに入り、最終的に分配された飲料製品を形成する。 混合チャンバ５１内の混合流体と飲料用シロップとの混合中に泡が立ち過ぎな いようにするため、混合チャンバ５１内の混合流体の量が減少するように、混合 流体の流れを二つの流れに分ける。更に、混合流体の第２の流れは、混合済みの 飲料用シロップ及び混合流体の流れの外面と接触し、カップ内で追加の混合が行 われる。混合を追加に行うことによって、混合流体と飲料用シロップとを完全に 混合し、これらが層をなして分離しないようにする。従って、ノズル１０は、高 容積流を提供すると同時に、混合流体からガスが過度に抜けないようにし且つ飲 料用シロップ及び混合流体が層をなして分離しないようにする。 本発明を以上の実施例に関して説明したが、当業者には明らかなように、こう した説明は単なる例示の目的であって、多くの種々の変形及び変更が本発明の範 疇にある。従って、本発明の範囲は、いかなる意味においても以上の説明によっ ては限定されず、以下の請求の範囲によってのみ限定される。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９５年６月７日 【補正内容】 請求の範囲 １．入口及び出口を有するハウジングと、 前記ハウジング内に設けられており且つ前記ハウジングを通って前記ハウジン グの出口部分内を下方へ延びる導管と、 前記ハウジング内に位置決めされ、前記導管の上端に載せられたディフューザ ーと、 前記導管の内面によって形成され、前記ハウジングの出口と連通した混合チャ ンバと、 飲料用シロップを前記混合チャンバ内に送出するため、飲料用シロップ源と連 通した前記ディフューザー内の通路と、 前記ディフューザーの外面及び前記ハウジングの上部内面によって形成され、 混合流体の流れを受け入れるように、前記ハウジングの入口を介して混合流体源 と連通された第１チャンネルと、 前記第１チャンネル内に位置決めされたディフューザープレートと、 前記導管の外面及び前記ハウジングの内面によって形成され、前記ハウジング の出口と連通した第２チャンネルと、を有し、 前記導管は、前記第１チャンネルを出た混合流体の流れを分割し、混合流体の 第１の流れを前記混合チャンバに送出し、混合流体の第２の流れを前記第２チャ ンネルに送出することを特徴とする飲料分配ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入口及び出口を有するハウジングと、 前記ハウジング内に設けられた導管と、 前記ハウジング内に位置決めされ、前記導管に載せられたディフューザーと、 前記導管の内面によって形成され、前記ハウジングの出口と連通した混合チャ ンバと、 飲料用シロップを前記混合チャンバ内に送出するため、飲料用シロップ源と連 通した前記ディフューザー内の通路と、 前記ディフューザー及び前記ハウジングの内面によって形成され、混合流体の 流れを受け入れるため、前記ハウジングの入口を介して混合流体源と連通された 第１チャンネルと、 前記第１チャンネル内に位置決めされたディフューザープレートと、 前記導管の外面及び前記ハウジングの内面によって形成され、前記ハウジング の出口と連通した第２チャンネルと、を有し、 前記導管は、前記第１チャンネルを出た混合流体の流れを分割し、混合流体の 第１の流れを前記混合チャンバに送出し、混合流体の第２の流れを前記第２チャ ンネルに送出することを特徴とする飲料分配ノズル。 ２．前記ディフューザープレートには複数の孔が設けられており、これらの孔 を通って混合流体が流れ、混合流体の流れの中に層流を発生することを特徴とす る請求項１に記載の飲料分配ノズル。 ３．前記ハウジングは、本体に連結されたキャップを具備することを特徴とす る請求項１に記載の飲料分配ノズル。 ４．前記ディフューザーは、前記ディフューザーを前記導管から離すための少 なくとも一つのフィンを有することを特徴とする請求項１に記載の飲料分配ノズ ル。 ５．前記導管は、前記導管を前記ハウジングの前記内面から離すための少なく とも一つのベーンを有することを特徴とする請求項１に記載の飲料分配ノズル。