JPS60168521A - 炭酸ガス飽和装置 - 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】 ３里ｐ！月 本発明は、一般に、飲料用の水を炭酸ガスで飽和するた
めのカーボネータ−に、さらに詳しくは、カーデネータ
ーに使用するブリードバルブに関する。

本発明者の係属中の米国特許出願番号筒１４０．６８５
号の明細書に開示のカーボネータ−においては、二酸化
炭素を稀釈槽中に導入し、通常の方法によジオリフイス
を介してバッチ式の炭酸ガス飽和を実施する。前記のオ
リフィスは、ガスの流量を下げるが、所望の流量で炭酸
水を調製し得るに十分な大きさでなければならない。十
分な炭酸ガス飽和には１２〜１５分間を要する。この時
間よυ前では、炭酸ガス飽和は不十分である。

従って、バッチ式の炭酸ガス飽和を迅速に達成する方法
および手段の必要性は明白である。

茜亘些！豊 カーボネータ−中に圧力が生じたときに、力−デネータ
ーから少量の二酸化炭素をゆっくりと放出することを可
能とすることによって、パッチ式カーデネーター、例え
ば、前記米国特許出願番号筒１４０，６８５号明細書に
開示の型のカーデネーターにおいて、迅速な炭酸ガス飽
和を得ることが可能であるということが見い出された。

本発明は、二酸化炭素を水中に流入させ、水中を通過さ
せることを制御し、延長する方法で実施することによっ
て所望の効果が達成されるという認識に基づいている。

ガスがカーボネーター中に導入される間の時間の長さを
増すことによって、ガスと水との間の接触時間が増大さ
れる。次いで、このことによυ、有効な接触表面積が増
大し、その間にガスの水中への吸収が起こる。本発明は
、改良されたブリードバルブ、およびブリードバルブに
関連したガスの損失を伴わない以外はブリードバルブと
同一の長期の接触の効果を達成する低流量フィードバル
ブの双方を提供する。

概括的に述べると、本発明に従って、容器中にあって炭
酸ガスで飽和されるべき水に、調節した流量で圧力下に
二酸化炭素を流し、所定の圧力に至るまで小口径オリフ
ィスからの流れを惹起し、所定の圧力に至ったときに前
記オリフィスからの流れを停止することによって、バッ
チ式炭酸ガス飽和を実施する。

１態様において、これをブリードバルブによって達成す
る。本発明のブリードバルブは、カーがネーターの頂部
に挿入することが可能でおり、変位ピストン様部材を含
んでいる。この変位ピストン様部材は、可視の色表示が
与えられる、ガス流停止位置に達するまで、槽内部の圧
力上昇に伴なって上方へ移動する。

第２の態様において、フィードパルプＫｌいる。

本発明のフィードパルプは、ガスが徐々にカーボネータ
−に入９てより良好な炭酸ガス飽和を達成するように低
流量での供給を可能とするだけでなく、同時に、調製前
にオリフィスの開口を大きくとって、調製、すなわち、
多量の水を必要な素早さでガスと置き換えることを実施
するに必要な流れを提供することが可能である。長期間
にわたって流れを維持するように、二酸化炭素の供給源
と炭素原子の供給源との間の圧力差に応じて流れを調節
する。

詳細な記載 第１図に示すように、？デー１１を含むバルブは、カー
ボネーターの蓋１３中の適当なねじ山に螺合されている
。？デー１１の外部にはねじ山部１５がある。ねじ山部
１５には、ゴムシールパッド２０を含む調整ディスク１
７が螺合されている１調整デイスク１７から下方に、０
リングシ一ル手段３１を有する長い中空ピストン１９が
伸びており、前記中空ピストン１９は、その内部末端２
１に微細なスクリーン構造体を有している。中空ぎスト
ン１９は、ばね２５によって内方へ押しつけられている
。バルブがデー１１の外部端面は、調節自在ディスクの
真下に３つのカットアウト２３を含んでおり、前記カッ
トアウトからピストンを見ることができる。中空ピスト
ン１９の外部末端は、内部に約４５７／１０００■（１
８／１０００インチ）のオリフィス２８を持つさら状シ
ート２７を有している。二酸化炭素は、カー？ネーター
２９に導入されこれを炭酸ガス飽和すると、ガスは、ス
クリーン部２１およびシート２７内のオリフィス２８を
通って、そしてボデー１１のカットアウト２３を通って
逃出する。カー？ネーターへガスを導入するオリフィス
はオリフィス２８より口径が大きいので、槽内に圧力が
生ずる。カーボネータ一槽中に圧力が生ずると、シート
２７がクールノ９ッド２０を封止して、排ガス流を遮断
し、同時に、カットアウト２３を通して見ることができ
るピストン１９０着色部分によって炭酸ガス飽和の終了
が表示される（この表示は、絶対的に本質的なものでは
ない）までピストン１９は変化スプリング２５に抗して
外部方向に移動する。

調整ディスク１７は、通常、２分間で３．８容積つ炭酸
ガス飽和を与えるように調整される。典型的には、オリ
フィス２８の開口は、０４５７２ｍｍ（，０，０１８イ
ンチ）の直径を有している。カーボネータ−の入口の直
径の寸法は、典型的には、０．６３５ｍｍ（０，０２５
インチ）である。３．１６に９／ｃｍ”　（４５プサイ
）において、この寸法は、６秒間で１４１．７９（５オ
ンス）の水を導入し、ガスによる置換を可能とする。６
．３５　ｍｓ　（０，２５インチ）の入口および０．４
５７２＋ｎｍ（０，０１８インチ）の出口の場合には、
自動的着座を行なうに必要な圧力が約２分間で生ずる。

第２図は、同じ目的を達成するだめの自動ガスフィード
バルブの横断面図である。前記バルブは、例えば、３．
１６　ｋｇ／ｃｍ”　（４５プサイ）の圧力の二酸化炭
素の供給源に接続されるカップリングを気密を保って取
付けるだめの第１直径のねじ孔４３を含むボデ一部４１
を包含している。この孔４３から内方にはよシ大きな孔
があり、その内部には、円周にシール材としての０リン
グ４７を持つピストン様部材４５が嵌入されている。ピ
ストン部材４５は、その内部末端に円筒形突出部４９を
有している。ピストン部材４５の外部末端または入口端
から、最小直径０．８８９調（０，０３５インチ）の孔
５１が、突出部４９のよシ大きな孔５３へ開口している
。突出部４９には約０．３３０ｗｎ（０，０１３インチ
）の直径を有する側口５５もある。

側口５５と整列した開口５９を有するスリーブ５７は、
突出部４９上に挿入され、それと密着している。スリー
ブ５７は、Ｏリング６３　ヲ保持するように設計された
中央開口６１を含んでいる。

変位スプリング６５は、スリーブ５７を囲・んでいる。

孔４４に隣接して、ねじ孔６７がある。、ねじ孔６７に
は、プラグ６９が挿入されている。プラグ６９は、その
内部末端に凹所７０を有しており、前記内部末端にはば
ね６５が嵌合されている。この部材、プラグ６９は、ピ
ストン４５を内方向に押、しつける傾向を有して、ピス
トン４５に抗してはね６５を押しつける。プラグ６９は
、外方向に伸びる円筒形突起７１を含んでいる。中央孔
７３　・は、突起７１およびプラグ６９の本体を通って
伸びている。孔７３の内部末端において、孔４４によっ
て形成されるスペースと連通状態にある補助ロア７に沿
って中央ねじ開ロア５が形成される。

突起７１は、外側にねじ山が切られ、フイ）Ｆ／々ルブ
が結合されるカーがネーターのがスディフｒザーブロッ
クに螺合されるように用いられる。

突起７１における孔７３の外部末端には、３要素からな
る逆止弁が挿入されている。第１要素は、中央孔８１を
有するフランジ何円筒の形のプラスチック部７９を含ん
でなる。フランジ８０の外径は、孔７３の内径に等しい
。フランジ８ｏ上の円筒部８３の頂部には、環状突起に
よってバルブシート８５が形成されている。市販で入手
可能な軽量クラスチックまたはゴムのバルブディスク８
７がこのバルブシート８５上に着座している。円筒部８
３の頂部およびこの弁の第３要素９１の孔によって規定
されるチャンバー８９内での前記ディスク８７の移動が
可能である。前記第３要素９１は、円筒要素であって通
常、第１弁要素の円筒部８３の外径と同じ寸法の第１孔
９３を有し、まだ、その外径は孔７３０寸法に同じであ
る。孔９３は、小さい方の孔９５と連続状態におり、そ
れを介して外部につながっている。大きい方の孔９３０
基部には、複数のリブ９７があり、このリブ９７によっ
て、バルブディスク８７が孔９３の内部末端に抗して着
座する場合であってもなお、孔９５へ連通状態にあるこ
とを保証する。

さらに、円錐末端１０３を有するプラグ１０１は、グラ
グチャンノ々−６９の孔７５に螺合されている。図示し
た通常の位置において、円錐末端１０３はＯリング６３
から一定間隔にある。間隔の大きさは、プラグ１０１が
孔７５に螺合される距離を調節することによって、調節
することができる。

操作において、３．１６に９／α２（４５ゾサイ）のガ
スは、矢印１０５で示すようにピストン４５に対して作
用する。ガスは、また、矢印１０７の方向に孔５１中を
流れる。この時点では、カーボネーター内部の圧力は本
質的にゼロであシ、圧力差が、ばね６５の押しつけ力に
抗してピストン４５を動かし、円錐末端１０３を０リン
グ６３に着座させる。ここで、流れは、限定された放射
状の通路である側口５５を通る。本発明者の前記特許出
願明細書に記載の如く、カーボネータ−はディフューザ
ーを含んでおシ、ガスを低流量で放射状側口５５を通し
、次いで開ロア７．８１を通し、ディスク８７を着座位
置からはずし、孔９５からガスを出すことによって、ガ
スはディフューザー中に流入し、ディフューザーから炭
酸ガス飽和されるべき水中に流入する。

約２分後には、２．４６　ｋｇ／ｃｒｎ”　（３５プサ
イ）までの圧力がカーボネータ−内部に生ずる。一般に
、０、０７　ｋｇ／ｃｒｎ”　（１０７’サイ）の圧力
差の場合にガスが円錐末端１０３と０リング６３との間
の空所を流れることが可能であって、同じ流路に沿って
排気され得るように、プラグ１０１を位置決めしなけれ
ばならない。この限定された側口が存在しない場合には
、カーぎネーターは１５〜２０秒間でその最大圧に至る
であろう。第２図のバルブを用いた場合には、最大圧に
至るのに約２分間まで遅延する。この２分間の後には、
炭酸ガス飽和はかなシ高いレベルに達する。３〜５分後
には、炭酸ガス飽和は、最適レベルに達する。一方、本
発明者の前記出願明細書に記載のカーボネーターによれ
ば、十分な炭酸ガス飽和には１２〜１５分間を要した。

カーボネーターで３．３０■（０，１３インチ）のオリ
フィスを持ったフィードバルブまたはブリードバルブを
用いて実施した場合には、前記と同様な事が達成され得
る。しかしながら、これを実施して調製を行なう場合に
は、十分に迅速な調製に必要なガス置換が不可能となる
。第２図の態様によれば、いったん水が炭酸ガスで飽和
されると、ピストンは、円錐末端１０３の表面から離れ
た図示の位置に来る。そして、炭酸ガス飽和水が調製さ
れた場合には、調製される容量を置換すべき自由ガス流
が生じ、それによって、調製を実施し続けるために必要
な圧力がカーボネーター内に維持される。この時点で、
低流量の供給または低流量の放出は、もはや必要でなく
なる。これは、カーボネータ−中の水がすでに炭酸ガス
で飽和されたからである。すなわち、これがバッチ弐カ
ー？ネーターである。炭酸ガス飽和水が使い果された後
、新鮮な水の新たな供給によってプロセスが繰シ返され
る場合にのみ、新たな供給水を迅速にかつ効率よく炭酸
ガス飽和するために、低流量の供給または低流量の放出
の実施が必要となる。

さらに、２分後にガス通路を開放すると、その時点で二
酸化炭素が流入し、水の炭酸ガス飽和が行なわれる。

第３図は、本発明に係るカーがネーターの低流量フ（−
ドバルブの別の態様を説明するものである。図示の如く
、このバルブはボデ一部２０１　ヲ含んでいる。？デ一
部２０１は、第２図の突起７１に対応する突起２７１を
含んでいる。突起２７１には、第２図と関連して前記し
たと同じ逆止弁が挿入されている。一般的にプラグ１０
１に対応する部材２０３が、がデ一部２０１の内孔２０
５に螺合されている。ボデ一部２０１は、孔２０５の他
端において、順番に寸法の大きい孔２０７および孔２０
９を含んでいる。孔２０９は螺合されている。孔２０７
と２０９との間に形成される押縁にダイヤフラム２１３
が挿入されている。ダイヤフラム２１３は、その縁でね
じプラグ２１５によって気密に保持されている。ねじプ
ラグ２１５は、さらに中央ねじ孔２１７を含んでおり、
そのねじ孔２１７には、二酸化炭素の装入用の入口部材
２１９が気密に挿入されている。

ダイヤフラム２１３は裏部材２２１を有している。孔２
２４は、裏部材２２１およびダイヤフラム２１３を介し
て形成され、例えば、０．６３５＠Ｉ＋（０，０２５イ
ンチ）の直径を有している。部材２０３は、例えば、０
．３３調（０，０１３インチ）直径の中央孔２２３を有
している。ダブ−に複数の通路２２５を形成し、孔２０
７によって形成されるスペースを部材２０３の他端へ連
通させ、このようにして逆止弁の入口と連通させる。図
示した位置において、流れは、ダイヤフラム２１３の中
央孔２２４を通シ、通路２２５から逆止弁へ、次いでデ
ィフューザー２３３へと導く管２３１へ至る。管２３１
は、ナツト２３７によってガスケット２３５に対して保
持されるフレア端２３３を有している。

炭酸ガス飽和工程が開始されると、第２図の態様を用い
た場合には、ダイヤフラム２１３０２つの面に大きな圧
力差が生ずる。ガスは、小さな孔２２４を介しては、直
ちに前記圧力差を均一化し得ないので、ダイヤフラム２
１３は部材２０３の方向にわん曲し、その部材をシール
するであろう。

この位置は点線で示されている。よって、ガスは狭い流
路２２３を貫流するように強制され、そして流れは上述
の如く制限されるであろう。圧力がダイヤフラムのバネ
定数に対応する圧力に達すると、ダイヤスラムが部材２
２３から離れ、そして第２図に図示の流路が再び確立さ
れるであろう。

部材２０３の位置は、それを調節して、ダイヤフラムが
部材２０３から離れるように圧力差を調節することが可
能である。さもなければ、ばね２０４を使用して、ダイ
ヤフラムがシートから離れる動きを助けることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１態様に係るカーがネーターブリー
ドパルブの横断面図である。 第２図は、本発明の１態様に係る低流量フィードバルブ
の横断面図である。 第３図は、本発明に係る低流量フィードバルブの別の態
様を示している。 ２８・・・オリフィス、２９・・・カーデネーター、５
１　’＋　５３・・・孔、５５・・・側口、５９・・・
開口。 特許出願人 カドグリ−シュウェッグス、パブリックリミティド　カ
ンパニー 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　内　１）　幸　男 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西　山　雅　也 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、　、３ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第２３６００２号２、発明の名称 炭酸ガス飽和方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　カドプリー　シュウェッ７°ス、　パブリック
リミティド　カンパニー ↓１代理人 ６、補正の対象 （１）　願書の「出願人の代表者」の桐（２）委任状 （３）図面 （４）明細書 ７、補正の内容 Ｑ）（２）　別紙め通シ （３）図面の浄書（内容に変更なし） （４）明細書の浄書（〃） ８、添附書類の目録 （１）訂正願書　１通 、（２）委任状及び訳文　゛　各１通 （３）浄書図面　１通 （４）＃書明細書　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、迅速でかつ有効な炭酸ガス飽和に帰するような供給
   圧力で二酸化炭素を用いてパッチ式に水を炭酸ガスで飽
   和する方法であって、 供給圧力よシ低い所定の圧力がカーボネーター中で達成
   されるまで、制御した方法で小口径オリフィスを通して
   二酸化炭素ガスを流すことによって、炭酸ガスで飽和さ
   れるべき水中に二酸化炭素を流し、そして、前記所定の
   圧力が達成された後、前記小口径オリフィスを通る流れ
   を有効に停止させることを含んでなる、パッチ式炭酸ガ
   ス飽和方法０ ２、前記カーボネータ−の入口に前記小口径オリフィス
   およびより大口径のオリフィスを有する低流量のフィー
   ドバルブを配置し、そして、前記所定の圧力が達成され
   るまで前記小口径オリフィスに前記ガスを貫流させ、次
   いで前記のより大口径のオリフィスにガスを貫流させる
   ことを含んでなる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、第１のより大きな寸法の入口を介して前記カーボネ
   ータ−にガスを流入させ、そして前記小口径オリフィス
   をブリードバルブに設け、前記所定の圧力が達成される
   まで前記カーボネータ−からガスを放出させ、その後で
   前記小口径オリフィスを閉じることを含んでなる、特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ４、パッチ式カーデネーター内のガス流を調節するだめ
   の装置であって、 前記カーボネータ−内の水中を通過するガス流を制限す
   る小口径オリフィス、そして前記オリフィス内を貫流す
   るガス流を調節するだめのものであって前記カーボネー
   タ−内の圧力に応答可能なバルブを含んでなることを特
   徴とする、ガス流調節装置。 ５、前記カーボネータ−の入口に配置された、前記小口
   径オリフィスおよびもう１つのより大口径のオリフィス
   を有する入口低流量フィードバルブを含んでなシ、その
   際、前記バルブは、前記所定の圧力が達成されるまで前
   記のより大口径のオリフィスが閉じたまま保持され、そ
   の後で前記バルブが開口して前記のより大口径のオリフ
   ィスを通る流れが可能となるように作られておシ、マた
   、前記入口低流量フィードバルブからの逆流を防止する
   ための逆止弁をさらに前記バルブが含んでなる、特許請
   求の範囲第４項記載の装置。 ６、　カー？ネーター容器と組合せられてなり、そして
   さらに前記容器に最低１個のガスディツー−デーを、お
   よび前記逆止弁と前記ディフューザーとの間に導管を含
   んでなる、特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７６、前記フィードバルブが、 入口部材への接続用に一端において第１孔を有するがデ
   一部材と、 円筒を形成する、前記第１孔に隣接したより大きな寸法
   の孔と、 前記のよシ大きな寸法の孔に隣接した他のねじ孔と、 前記円筒内にあって、より大きな径のオリフィスおよび
   小さな径の前記オリフィスを含むピストン部材と、 前記のより大口径のオリフィスの出口のバルブシートと
   、 前記ねじ孔に螺合されたプラグ部材と、前記プラグ部材
   と前記ピストンとの間に配置された変位はねと、 前記プラグ部材に取付けたものであって、前記バルブシ
   ートが内部を貫く出口流路を有する、前記プラグの方へ
   動いた場合に前記バルブシートを着座させるようになっ
   ているバルブ部材と、前記出口流路内の逆止弁とを備え
   、 それによって、大きな圧力差に対して、前記ピストン部
   材は、前記ばねの押しつけ力に抗して動かされて前記バ
   ルブ部材は前記バルブシートに着座され、前記ガスは前
   記小口径オリフィス内を貫流するように強制され、前記
   圧力が前記容器内に生じた場合に、前記バルブ部材が前
   記バルブシートから離れるように動いて前記のより大口
   径のオリフィス内を貫流することを可能としてなる、特
   許請求の範囲第５項記載の装置。 ８、前記プラグ部材の位置を調節する手段をさらに含む
   、特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９、前記フィードバルブが、 第１のねじ孔を有するポデ一部材と、 前記第１のねじ孔に隣接した第２のより小口径の孔と、 前記第１孔と第２孔との間に形成された押縁と、前記第
   ２孔に隣接した第３のよシ小ロ径のねじ孔と、 前記第２孔と出口との間に形成された流路と、前記押縁
   上に配置されたダイヤフラムであって、より大口径のオ
   リフィスを含むダイヤフラムと、前記第３孔内に螺合さ
   れたプラグであって、より小口径のオリフィスを有し、
   末端が前記ダイヤフラムと一定間隔にあってシートを形
   成しているプラグと、 前記第１孔内に螺合された入ロブラグであって、前記押
   縁に前記ダイヤフラムを保持しかつ二酸化炭素の入口を
   有する入ロブラグと、 前記出口内の逆止弁とを備え、 それによって、初めに圧力差が前記ダイヤフラムを前記
   プラグシートに着座させてガスを前記のより小口径のオ
   リフィスを貫流させるが、圧力が生じた場合には、前記
   着座位置からはずれて前記流路を貫流することを可能と
   してなる、特許請求の範囲第５項記載の装置。 １０、前記ダイヤフラムを変位させて前記プラグシート
   から離れさすばねをさらに含む、特許請求の範囲第９項
   記載の装置。 １１、前記カーデネーターからガスを放出するだめのも
   のであって、所定の圧力で前記オリフィスを閉じるよう
   になっている低流量ブリードバルブを含んでなる、特許
   請求の範囲Ｍ４項記載の装置。 １２、前記ブリードバルブが、 外部端面にネジ山を切った円筒を内部に形成する孔、お
   よびカー？ネーターの内側と連通状態に置かれるように
   前記円筒内部の内部端面に開口を有するポデーと、 前記円筒内のピストン部材であって、前記開口および前
   記ピストン部材の外部末端の前記小口径オリスイスと連
   通した孔を前記ピストン部材の内部末端に有し、そして
   前記外部末端のさら状シール縁が前記オリフィスを囲ん
   でいる、ピストン部材と、 内面に、前記円筒の外部末端に螺合されたバルブシート
   を有するディスクと、 前記ディスクと前記ピストンとの間で、前記ピストンシ
   ール縁を押えつけて前記シートから離すように働くばね
   と、 前記ピストン上の前記円筒から大気への最低１つの開口
   と を含んでなる、特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３、前記ピストンが、前記シール縁が前記シート上に
   収容される場合に前記開口と一致するように作られたマ
   ーキングをその上部に有する、特許請求の範囲第１２項
   記載の装置。 １４、前記ディスクが調節可能である、特許請求の範囲
   第１２項記載の装置。