JPS63129008A - 炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカ−トリッジ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炭酸飲み物の製造に関するものであり、特に
ソーダ水などの炭酸飲み物またはその他の任意の二酸化
炭素含有風味飲み物を、工場生産でなく自己生産するこ
とに関するものである。

［従来の技術］ 約４０〜６０気圧のＧＯ２ガスを含有する小型の、−回
使用型、再充填型または使い捨て型のビン状カートリッ
ジを使用して、炭酸飲み物を自己生産または家庭生産す
る方法は以前から開発されていた。個々のカートリッジ
は、例えばそのキャップから突出したステムを有するボ
タン状部材、あるいはカートリッジを密封する金属フォ
イルダイヤフラムを有する簡単な構造の弁を備えている
。

その使用に際して、一定レベルまで水を充填させる容器
と、この容器上に取り付けられるサイホン管を有するね
じ込み型装置とから成る器具を使用する。さらにこの器
具は、炭酸飲み物を排出するための手動弁と、ステムを
押し込んで弁を開くのに有効な対向面、または弁の金属
フォイルフタを破裂させる穿孔針部材に対向してカート
リッジを配置し圧着するための締め付は手段を備えたカ
ートリッジ区画とを有している。

さらに最近になって、商標「５ＯＤＡＳＴＲＥＡｌ＋１
（ソーダストリーム）」のもとに世界中に公知の器具が
相当の商業的成功を収めている。この独の器具は、レバ
ーの操作によって一時に例えは５０〜１００杯の炭酸飲
み物を製造するに十分な容量のカートリッジを使用する
。レバーの操作ごとに、一定量の加圧炭酸ガスが放出さ
れる。

従来法による炭酸飲み物の家庭内での製造には、特殊の
器具を購入する必要があることは明らかであり、前述の
ように容器に水を満たし、そのヘッド部材を閉じ、カー
トリッジを操作してガス装入状態とするか、または「ソ
ーダストリーム」装置のレバーなどを操作する必要があ
った。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、本発明の目的は、特殊の高価な器具を必要とし
ない前述の手段を提供することにある。

本発明の他の目的は、補助的手段または装置を使用する
ことなく、実際上任意の容器中で炭酸飲み物を容易に製
造するにある。

本発明のさらに他の目的は、通常の家庭用サイズのねじ
込みキャップ付きビンに容易に利用される炭酸飲み物自
己製造用カートリッジを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は少なくとも部分
的にコンパクトな加水軟化性材料（ｍａｃｅｒａｔａｂ
ｌｅ　５ｕｂｓｔａｎｃｅ）から成るシールを有するこ
とを特徴とする加圧ＣＯ２ガスカートリッジを提供する
ものである。

加水軟化性材料は、ゼラチン、デンプン、砂糖などの水
溶性、吸水性または加水分解性（ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａ
ｂｌｅ）の材料、紙、ライスペーパ、板紙、フェルト、
アクリルなどの繊維材料またはセルラー（多孔質）材料
、またはナトリウム（Ｎａ）やカルシウム（ｃａ）など
の水と反応する化学物買など、液体によって浸漬されま
たは湿潤された時に直ちに軟化するすべての材料を含む
。

カートリッジのシールは、設計者のオプションによって
、水と接触した時に変形可能の固体の適当形状の弁部材
とし、０−リング状のガスケットとし、またはその他の
任意の種々の形態とすることができる。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。

第１ａ図においては、前述の通常の使い捨て型ＣＯ２カ
ートリッジの外観に全体として類似した金属またはプラ
スデック材料から成るカートリッジＣを示す。

従って、このカートリッジは全体としてビン型または弾
丸型を有し、本体部分ｌＯとヘッド１２とを有する。１
４は、例えば押しぼめ、接着、溶接などによってカート
リッジに対して密着されている弁座部材である。この弁
座部材１４は内側弁室または弁スペース１６を形成して
おり、弁座部１７と開口１８とを有する。この弁スペー
ス１６の中に、円錐形弁体２０が移動自在に収容されて
おり、この弁体２０の基部２０ａは、弁体２Ｇがカート
リッジ本体１０内に落下するのを防止するに十分なサイ
ズを有する。

必要なら、弁座に対する弁体２０の密着を保証するため
の０−リング２２が配備される。本発明の独自の特徴と
するところは、弁体２０を加水軟化性物質、すなわち液
中に浸漬された時にそのコンパクトな状態または剛性を
失い軟化されまたは分解する材料から成ることである。

このような材料の好ましい例は、ゼラチン、デンプン、
有機または無機化合物、例えば砂糖あるいは塩、コンパ
クトな繊維質材料、例えばフェルト、あるいは紙などの
セルラー（多孔質）材料または繊維質材料である。

またこれにかえて、第１ｂ図に図示の球体２４など、他
の形状の弁体な使用することもできる。これは、例えば
金属またはプラスチックのボールから成る内側コア２６
紮有し、このボールは好ましくは粗にした外周面を有し
、この面が任意の適切な湿潤性材料層２８でもって被覆
されている。

第１ａ図に模式的に破線で示されるように、加圧ＣＯ２
ガスによるカートリッジの充填は通常のカートリッジの
場合と実質的に同様に実施される。すなわち、ガスケッ
トリング３２と供給路（コンジット）３４とを具備する
ガス充填装置（図示されず）のヘッド３０がカートリッ
ジＣの喉部分の周囲に配置され、一定量のガスがカート
リッジの中に装入される。弁体２０（または球体２４）
は、そのガス充填位置からａすれるやいなや、後述のよ
うにカートリッジを使用しない間、弁の排出開口１８を
自動的に閉鎖する。

第２ａ図および第２ｂ図に図示のカートリッジのヘッド
部３８は、その円形直立ショルダまたは縁部４２の内側
に画成されたキャビティ４０を有する。このキャビティ
４０の内部に、ドーム型キャップ部材４４が配置され、
このキャップ部材４４は任意の加水軟化性材料から成る
。このキャップ部材４４は外向きに広がるフランジ４４
ａを有し、そのフランジ４４ａ上のキャビテイ４０内部
に、例えばＯ−リング４６の形の弾性ガスケットが配着
されている。４８は部分的に図示されている充填装置の
ヘッド部であり、このヘッド部は、充填路５２を通して
加圧ガスの進入を制御するステム弁体５０を有する形態
のものである。充填装置ヘッド４８が第２ａ図の位置よ
り若干下方の位置まで下降されると、圧下ガスがカート
リッジＣの中に（矢印のように）装入され、所要の圧に
達する。さらにヘッド部４８を下降させると（またはカ
ートリッジＣを上昇させると）、ヘッド部４８のカム面
５４によって縁部（リム）４２に冷間圧延またはクリン
ピングが生じる。その結果、第２ｂ図に示されるように
、Ｏ−リング４６によりカートリッジＣが密封され、ガ
スの脱出が防止される。

いまや、本発明の開示したところに従ってこのカートリ
ッジは使用可能な状態となった。

なお、あとで詳述するが、この段階で留意すべきことは
、Ｏ−リング４６で代表される密封部材を加水軟化性材
料そのもので作り、キャップ部材４４を通常の素材（プ
ラスチック）で製造することができるということである
。この場合、リング４６を液体と接触させるようにする
にはすき間４２ａが保たれなければならない。操作結果
は同一であろう。

第３ａ図と第３ｂ図には、前記加水軟化性物質から成る
リング状シール５６を示す。このシール５６は先に述べ
た実施例のキャビティ４０と同様のキャビティ５８の中
に着座させられている。円形縁部６．０が任意適切な材
料から成るキャップ部材６２を包囲し、このキャップ部
材６２は好ましくは、通路６４を備え、またその底部に
密封リング６６を備えている。

第３ａ図は前述のようなカートリッジの充填段階を示し
、これに対して第３ｂ図においては直立縁部６０が既に
変形されてシール５６上にかぶさり閉鎖している。しか
し先に述べたように、このカートリッジを使用する時、
すなわち炭酸化される飲み物の中に浸漬される際に液体
の通路としてギャップ５６ａが残されていなければなら
ない。はんの僅かな湿潤過程においても、リング５６は
軟化してシールとして作用しなくなり、通路６４と５６
ａを通してガスを液体中に進入させ周囲の液体と混合さ
せることは明らかである。

第４ａ図と第４ｂ図に示す実施態様においては、カート
リッジＣのヘッド部６８はブッシング、嵌め環７０によ
って閉鎖され、この嵌め環７０は通り孔７２を有する。

嵌めｙＪ７０はネジ山７４をその上部分に備える。７６
は全部または一部が加水軟化性材料から成るディスク部
材であり、嵌め４７０の上端に配置される。開口８０を
備えたねじ込みキャップ７８が嵌め環７０の上に部分的
にねじ込まれている。また図示のようにカートリッジヘ
ッドのリム８４の上に０−リングシール８２が配置さね
ている。

７４４ａ図はガス充填状態を示し、この場合加圧ガスは
開口８０を通りディスク部材７６の回りを通って、通路
７２からカートリッジＣの中に流入することができる。

この段階の終了時および、なお充填圧下にあるとぎ、キ
ャップ７８を任意適切な手段（図示されず）によって回
転させて、第４ｂ図に図示のようにディスク部材７６と
シール８２の双方によって当接閉鎖させ、このようにし
てカートリッジの指示された用途のための準備を完了す
る。

第５ａ図および第５ｂ図に明瞭に例示するように、ディ
スク８４をその一部のみ、加水軟化性材料で構成するこ
とができる。すなわちディスクＢ４の中心部に作られた
適当な開口の中に加水軟化性物質の小さな充填物または
コア８６を成形しまたはその他の方法で固定することが
できる。

第６図は、加水軟化性物質を、別個の部材としてではな
く、被覆層の形で使用する場合を示す。

この場合カートリッジＣはキャップ部８８を備え、この
キャップ部はフランジショルダ９０と、丸いヘッド９２
と通り孔９４とを有する。加水軟化性材料層９６がヘッ
ド９２を包囲し、この層９６は、例えばゼラチン（液状
）浴の中にヘッドを浸漬することによって簡便に得られ
る。前記のようにしてカートリッジのリップをＯ−リン
グ９７の上に曲げることにより、前述のように（第２ｂ
図または第３ｂ図）カートリッジのガス充填を完了する
。

本発明の基本的原理を使用する他の方法を第７図に示す
。キャップ組立体９８は柔軟性若しくは弾性のワッシャ
１００を含み、このワッシャは中心開口１００ａを有す
る。例えばアルニミウムホイルから成るコイン状ディス
ク１０２がワッシャ１００を覆っている。砂糖結晶など
のばらのままの微粒子状加水軟化性材料の充填材料１０
４がディスク１０２の上に配置される。カートリッジの
内部圧に抵抗し、ディスクの破裂を防止するための機械
的強度はキャップ１０６によって与えられ、このキャッ
プは穿７Ｌ１０６ａを有し、充填材料を保持している。

組立体９８をカートリッジ上に配置し、ガスの充填直後
に、リム１０８の曲げによって密封する。

第８図は、ネジ込みキャップ１１２を具備する通常の家
庭用サイズの飲み物ビンであって、全部通常の設計であ
る。本発明によるカートリッジＣを使い易くするため、
各カートリッジにベースフランジ部材１１４（第９図）
を装着するのが好適である。この部材１１４はプラスチ
ックとすることができ、カートリッジの底部に対して圧
着または接着する。フランジ１１４は円形であって、ビ
ン１１０の口の直径に対応した直径を有する。従って、
カートリッジはビンの口から懸垂されて、キャップ１１
２によって定置保持され、キャップの密封性には影響し
ない。

第１０図に明瞭に示されるように、カートリッジＣを上
下逆さにしてビン１１０の口または喉の中に挿入し、キ
ャップ１１２を閉鎖し、つぎに加水軟化性材料が軟化し
てその機能を果すまで湿らせるのに十分な時間、ビンを
逆さの状態に保持すればよい。ビンの内圧が安全限度を
越えた場合の安全のため、弱化の切込み１１６を備える
ことが好ましい。またそのためにも、ベースフランジ部
材１１４を使用せず、カートリッジＣの底部にビンのキ
ャップ１１２を取り付けて、消費者に供給することが好
ましい。

［発明の効果］ このようにして５本発明は、家庭などでソーダ水または
その他の炭酸飲み物を製造する極めて簡単な方法を提供
するものである。必要なことは新しいカートリッジの供
給だけである。カートリッジは再充填型とし、または特
にプラスチックの場合には使い捨て型とすることができ
る。高価な装置を購入する必要がなく、操作法を研究し
て守る必要はなく、また準備段階の必要もない。簡単に
いえば、手数と費用が最小限となる。

実験によれば、第４ｂ図の実施態様によるカートリッジ
において、加水軟化性材料として硬質フィルム状ゼラチ
ンを使用した場合に、ＣＯ２ガスの発生は約３０秒後に
徐々に開始され、１分で終了する。

もちろん、広い範囲の加水軟化性材料から、その品質、
コンパクト性およびその他の要因を考慮して適当なもの
を選ぶことによって最適タイミングを制御し決定するこ
とは容易である。

本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、本発
明の範囲を逸脱しない限りにおいて任意所望に変更して
実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の第１実施例によるシールを具備した
カートリッジの断面図、 第１ｂ図は第１ａ図のカートリッジに使用するに適した
他の形状の弁体を示す図、 第２ａ図は本発明の他の実施態様によるカートリッジシ
ールの部分断面図、 第２ｂ図は第２ａ図のシールの閉鎖状態を示す断面図、 第３ａ図は本発明カートリッジシールの他の実施態様の
部分断面図、 第３ｂ図は第３ａ図のシールの閉鎖状態を示１す断面図
、 第４ａ図は本発明のカートリッジシールの他の実施態様
の充填状態を示す断面図、 第４ｂ図は第４ａ図の閉鎖状態を示す断面図、第５ａ図
は第４ａ図と第４ｂ図の実施態様に使用される弁体の変
形を示す断面図、 第５ｂ図は第５ａ図の弁体の平面図、 第６図は本発明のカートリッジシールの他の実施態様の
断面図、 第７図は本発明のカートリッジシールの他の実施態様の
断面図、 第８図はねじ込まれたキャップを有する通常の飲み物ビ
ンの断面図、 第９図は第８図のビンと共に使用されるフランジを具備
するカートリッジの斜視図、 第１０図は炭酸飲み物の製造の際に第８図のビンと第９
図のカートリッジとを使用する方法を示す部分断面図で
ある。 Ｃ・・・カートリッジ容器、 １２・・・ヘッド、 １４・・・弁座部材、 ２０・・・湿潤性弁体、 ２４・・・球体、 ２８・・・加水軟化性材料層、 ４４・・・加水軟化性キャップ部材、 ４６・・・Ｏ−リング、 ５６・・・加水軟化性リング、 ６２・・・キャップ部材、 ６４・・・ガス通路、 ７０・・・ブッシング、 ７２・・・通り孔、 ７６・・・加水軟化性ディスク、 ９２・・・ヘッド、 ９４・・・通り孔、 ９６・・・加水軟化性材料層、 １０２・・・フォイル、 １０４・・・加水軟化性充填材、 １０６・・・キャップ、 １１０・・・飲み物ビン、 １１２・・・キャップ、 １１４・・・ベースフランジ。 σｑ 派 区 、Ｏ Ｃり 派 ！ 十 只 区 Φ Ｏつ 沫 区 、Ω Ｏフ 派 区 づ 寸 沫 区 １） 寸 沫 ト に と 区 ｑり 沫 鴛 ？ 火 区 ト 沫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも部分的にコンパクトな加水軟化性材料か
   ら成るシールを有することを特徴とする炭酸飲み物製造
   用加圧炭酸ガスカートリッジ。 ２）前記加水軟化性材料は水溶性であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭
   酸ガスカートリッジ。 ３）前記加水軟化性材料は吸水性であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭
   酸ガスカートリッジ。 ４）前記材料は加水分解性であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガス
   カートリッジ。 ５）シェル状形の本体と、前記シールを含むヘッド部と
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカートリッジ。 ６）前記シールは、カートリッジの内部をその外部と連
   通する開口を有する弁室を画成する弁座と、前記弁室の
   内部に収容され、前記開口を密封して加圧ガスの脱出を
   防止する前記加水軟化性材料から成る弁体とからなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の炭酸飲み物
   製造用加圧炭酸ガスカートリッジ。 ７）前記開口を通して前記カートリッジ内部にガスの充
   填を許すように、前記弁体が前記弁室の内部に緩く収容
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
   の炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカートリッジ。 ８）前記弁室は、前記カートリッジのヘッド部に固着さ
   れたキャップ部材の中に画成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭
   酸ガスカートリッジ。 ９）前記弁体は円錐形であることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカー
   トリッジ。 １０）前記弁体は球形であることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカー
   トリッジ。 １１）前記弁体は内部コアと、前記加水軟化性材料から
   成る外部被覆とからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項または第１０項のいずれかの項に記載の炭酸飲
   み物製造用加圧炭酸ガスカートリッジ。 １２）前記シールは、前記ヘッド部の中に形成されたキ
   ャビティ中に着座した前記加水軟化性材料から成るキャ
   ップ部材を有し、前記キャップ部材の縁部と前記キャビ
   ティを包囲する壁部を画成する折り返されたリップとの
   間に弾性ガスケットが締め付けられるようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の炭酸飲み物製造
   用加圧炭酸ガスカートリッジ。 １３）前記キャップ部材はドーム状であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項記載の炭酸飲み物製造用加
   圧炭酸ガスカートリッジ。 １４）前記シールは、前記ヘッド部の中に形成されたキ
   ャビティ内に着座したキャップ部材を有し、前記キャッ
   プ部材の縁部と前記キャビティを包囲する壁部を画成す
   る折り返されたリップとの間に前記加水軟化性材料から
   成るガスケットが締め付けられるようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の炭酸飲み物製造用加
   圧炭酸ガスカートリッジ。 １５）前記キャップ部材は、その内部にガスの充填およ
   び排出用通路を具備することを特徴とする特許請求の範
   囲第１４項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカート
   リッジ。 １６）前記シールは少なくとも部分的に前記加水軟化性
   材料から成るディスクを有し、該ディスクは、前記ヘッ
   ド部に固着されたブッシングと、ねじ込み型カバー部材
   との間に介装され、該カバー部材は、前記カートリッジ
   にガス充填後、前記ブッシングに対して締め付けられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の炭酸飲み
   物製造用加圧炭酸ガスカートリッジ。 １７）前記シールは、通り孔を有するヘッド部分を有し
   、当該ヘッド部分は前記加水軟化性材料によって全体が
   被覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載の炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカートリッジ。 １８）前記シールはフォイルを有し、該フォイルは、そ
   の上に配置され、有孔カバー部材によって保持されるば
   らの状態の前記加水軟化性材料によつて、前記内圧によ
   る破裂に対して補強されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項記載の炭酸飲み物製造用加圧炭酸ガスカ
   ートリッジ。 １９）（ａ）炭酸化する飲み物を容器に充填する工程と
   、 （ｂ）少なくとも部分的に加水軟化性材料から成るシー
   ルを具備した加圧ＣＯ＿２ガスカートリッジを前記容器
   内に挿入する工程と、 （ｃ）前記加水軟化性材料が軟化されてカートリッジか
   らガスを放出させるに十分な時間、前記容器を閉鎖する
   段階とを含む家庭内で炭酸飲み物を製造する工程 とを具えたことを特徴とする炭酸飲み物の家庭的製造方
   法。 ２０）前記容器はビンであり、該ビンは開放縁部を有す
   る喉部と、ねじ込みストッパとを有し、前記カートリッ
   ジは、前記ストッパが閉成された時に前記縁部上に合わ
   されるフランジを備え、前記カートリッジがビンの喉部
   の中に懸垂されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ９項記載の炭酸飲み物の家庭的製造方法。