特開 2023-96943 炭酸ガス供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023096943

(43)【公開日】2023-07-07

(54)【発明の名称】炭酸ガス供給装置

(51)【国際特許分類】

   B67D 1/12 20060101AFI20230630BHJP

   G05D 16/20 20060101ALI20230630BHJP

   G05D 16/06 20060101ALI20230630BHJP

【ＦＩ】

B67D1/12

G05D16/20 H

G05D16/06 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021213027

(22)【出願日】2021-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】311007202

【氏名又は名称】アサヒビール株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000113997

【氏名又は名称】株式会社アクリテック

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 直之

(72)【発明者】

【氏名】今井 弘文

(72)【発明者】

【氏名】白石 和哉

(72)【発明者】

【氏名】内田 寿

【テーマコード（参考）】

3E082

5H316

【Ｆターム（参考）】

3E082AA04

3E082BB03

3E082CC01

3E082DD12

5H316AA20

5H316BB01

5H316BB12

5H316DD06

5H316DD17

5H316EE01

5H316EE02

5H316FF05

5H316FF23

5H316HH04

5H316HH14

5H316JJ01

5H316JJ09

5H316JJ11

5H316KK02

5H316LL03

(57)【要約】

【課題】飲料成分による圧力調整器の固着の防止に有利な構成を有する炭酸ガス供給装置を提供する。
【解決手段】炭酸ガス供給装置１００は、炭酸ガス供給源３から一次側ポートＰ１に供給される炭酸ガスの圧力を調整して二次側ポートＰ２から送り出す圧力調整器１０と、二次側ポートＰ２と飲料樽１とを接続する第１流路ＰＨ１に接続されたリリーフバルブ２０と、圧力調整器１０およびリリーフバルブ２０を制御するコントローラ２０とを備える。コントローラ３０は、飲料樽１から飲料サーバー２に送り出される飲料の温度を検出する温度センサ８１の出力に応じて、第１流路ＰＴ１が減圧されるようにリリーフバルブ２０を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次側ポートおよび二次側ポートを有し、炭酸ガス供給源から前記一次側ポートに供給される炭酸ガスの圧力を調整して前記二次側ポートから送り出す圧力調整器と、
前記二次側ポートと飲料樽とを接続する第１流路に接続されたリリーフバルブと、
前記圧力調整器および前記リリーフバルブを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記飲料樽から飲料サーバーに送り出される飲料の温度を検出する温度センサの出力に応じて、前記第１流路が減圧されるように前記リリーフバルブを制御する、
ことを特徴とする炭酸ガス供給装置。

【請求項2】

前記リリーフバルブを閉状態に維持するための力を前記リリーフバルブに供給するように、前記炭酸ガス供給源から供給される炭酸ガスを前記リリーフバルブに供給する第２流路を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項3】

前記炭酸ガス供給源から供給される炭酸ガスを所定圧力まで減圧するレギュレータと、
前記レギュレータによって前記所定圧力まで減圧された炭酸ガスを前記圧力調整器に供給する第３流路と、を更に備え、
前記第２流路は、前記レギュレータによって前記所定圧力まで減圧された炭酸ガスを前記リリーフバルブに供給する、
を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項4】

前記リリーフバルブは、
シートが設けられた第１開口、および、大気に連通した第２開口を有するシリンダと、
前記シリンダの内部空間を第１空間と第２空間とに分離するピストンと、
前記第２空間に配置され、前記シートに対向するように前記ピストンによって支持された弁体と、
前記シートと前記弁体との間に間隙を形成するように前記弁体を押圧するスプリングと、を含み、
前記第２流路を通して前記リリーフバルブに供給される炭酸ガスは、前記第１空間に導入され、前記シートに対して前記弁体を押し付ける方向の力を前記ピストンに与え、
前記第１開口は、前記第１流路に連通し、
前記第２開口は、前記第２空間と大気とを連通している、
ことを特徴とする請求項３に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項5】

前記第２流路に配置された三方バルブを更に備え、
前記三方バルブは、前記第２流路と前記リリーフバルブの前記第１空間とを接続する第１状態、または、前記リリーフバルブの前記第１空間を大気に連通させる第２状態に前記コントローラによって制御される、
ことを特徴とする請求項４に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項6】

前記レギュレータから前記三方バルブに向けて炭酸ガスが供給されるように前記第２流路に配置された逆止バルブを更に備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項7】

前記第１流路における前記リリーフバルブの接続部と前記圧力調整器との間の位置に接続された安全バルブを更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項8】

前記圧力調整器は、
前記第１流路の圧力を増加させるための増圧バルブと、
前記第１流路の圧力を減圧させるための減圧バルブと、を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の炭酸ガス供給装置。

【請求項9】

前記コントローラは、前記飲料樽の圧力を減少させるために前記第１流路の圧力を減少させる際に、前記減圧バルブを閉状態にした状態で、目標圧力に応じて前記リリーフバルブを開く、
ことを特徴とする請求項８に記載の炭酸ガス供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭酸ガス供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ビール樽に炭酸ガスを供給する機械式の圧力調整器が開示されている。この圧力調整器は、ビール樽からディスペンサを経由してビール通路を通過するビール温度をサーモワックスペレットによって感知してプランジャを伸縮させることによってバルブを開閉し、これによって炭酸ガスの圧力をビール温度に応じて自動調整する。機械式の圧力調整器は、温度変化に対する追従が遅れる点で改善の余地があった。特許文献２には、発泡飲料の温度を測定する温度センサの出力に基づいて加圧用のバルブおよび減圧用のバルブを制御する電気制御式の炭酸ガス調整器が開示されている。

【0003】

しかし、特許文献２に記載されたような電気式の炭酸ガス調整器では、ビール樽の圧力を低下させる際に、ビール樽から炭酸ガス調整器の減圧用バルブを通して、ビールミスト（飲料成分）を含んだ炭酸ガスが排出される。このようなビールミストによって減圧用バルブの可動部が固着しうる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－１４３２６５号公報

【特許文献2】特開２００９－２８０２２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、飲料成分による圧力調整器の固着の防止に有利な構成を有する炭酸ガス供給装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の１つの側面は、炭酸ガス供給装置に係り、前記炭酸ガス供給装置は、一次側ポートおよび二次側ポートを有し、炭酸ガス供給源から前記一次側ポートに供給される炭酸ガスの圧力を調整して前記二次側ポートから送り出す圧力調整器と、前記二次側ポートと飲料樽とを接続する第１流路に接続されたリリーフバルブと、前記圧力調整器および前記リリーフバルブを制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記飲料樽から飲料サーバーに送り出される飲料の温度を検出する温度センサの出力に応じて、前記第１流路が減圧されるように前記リリーフバルブを制御する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、飲料成分による圧力調整器の固着の防止に有利な構成を有する炭酸ガス供給装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態の炭酸ガス供給装置の構成を模式的に示す図。

【図2】図１に示された例におけるリリーフバルブの拡大図。

【図3】実施形態の炭酸ガス供給装置の動作を模式的に示す図。

【図4】図３におけるＡの部分を拡大した図。

【図5】図３におけるＢの部分を拡大した図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

図１には、実施形態の炭酸ガス供給装置１００の構成が模式的に示されている。炭酸ガス供給装置１００は、炭酸ガス供給源（例えば、炭酸ガスボンベ）３から供給される炭酸ガスを目標圧力に調整して飲料樽１に供給するように構成される。炭酸ガス供給装置１００は、飲料注出システムとしても理解されうる。飲料樽１に供給された炭酸ガスは、その圧力によって飲料樽１内の発泡性飲料の液面を押し下げ、これによって、飲料樽１内の発泡性飲料が飲料樽１から押し出されて飲料サーバー２に供給される。発泡性飲料は、例えば、ビール、発泡酒、ビール風飲料、サワー、または、ハイボール等でありうる。

【0011】

炭酸ガス供給装置１００は、圧力調整器１０と、リリーフバルブ２０と、コントローラ３０とを備えうる。圧力調整器１０は、一次側ポートＰ１および二次側ポートＰ２を有しうる。圧力調整器１０は、炭酸ガス供給源３から一次側ポートＰ１に供給される炭酸ガスの圧力を調整して二次側ポートＰ２から送り出すように構成されうる。圧力調整器１０の二次側ポートＰ２は、第１流路ＰＨ１を通して飲料樽１と接続される。リリーフバルブ２０は、第１流路ＰＨ１に接続されうる。

【0012】

コントローラ３０は、圧力調整器１０およびリリーフバルブ２０を制御するように構成されうる。コントローラ３０は、飲料樽１から飲料サーバー２に送り出される発泡性飲料の温度を検出する温度センサ８１の出力に応じて、第１流路ＰＨ１が減圧（あるいは、一時的に大気開放）されるようにリリーフバルブ２０を制御しうる。コントローラ３０によるリリーフバルブ２０の制御は、コントローラ３０がリリーフバルブ２０に電気信号を供給することによってなされてもよいし、後述のように、コントローラ３０が他の構成要素（一例では、三方バルブＶ４）を制御することによって間接的になされてもよい。また、そのような他の構成要素をリリーフバルブ２０の構成要素と見做すこともできる。

【0013】

温度センサ８１は、飲料樽１と飲料サーバー２とを接続する流路に配置あるいは接続されうる。温度センサ８１は、炭酸ガス供給装置１００の構成要素として理解されてもよいし、炭酸ガス供給装置１００の構成要素ではないものとして理解されてもよい。温度センサ８１は、飲料サーバー２に設けられてもよい。あるいは、温度センサ８１は、飲料樽１に取り付けられてもよい。

【0014】

炭酸ガス供給装置１００は、更に、リリーフバルブ２０を閉状態に維持するための力をリリーフバルブ２０に供給するように、炭酸ガス供給源３から供給される炭酸ガスをリリーフバルブ２０に供給する第２流路ＰＨ２を備えうる。炭酸ガス供給装置１００は、更に、炭酸ガス供給源３から供給される炭酸ガスを所定圧力まで減圧するレギュレータ４０を備えうる。炭酸ガス供給装置１００は、更に、レギュレータ４０によって所定圧力まで減圧された炭酸ガスを圧力調整器１０に供給する第３流路ＰＨ３と備えうる。第２流路ＰＨ２は、レギュレータ４０によって所定圧力まで減圧された炭酸ガスをリリーフバルブ２０に供給するように配置されうる。

【0015】

リリーフバルブ２０の構成は、特定の構成に限定されるものではない。図２は、図１に示された例におけるリリーフバルブ２０の拡大図である。一例において、リリーフバルブ２０は、シリンダ２１と、ピストン２２と、弁体２３と、スプリング２４とを含みうる。シリンダ２１は、例えば、シート２９が設けられた第１開口ＯＰ１、および、大気に連通した第２開口ＯＰ２を有しうる。ピストン２２は、シリンダ２１の内部空間を第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とに分離しうる。弁体２３は、第２空間Ｓ２に配置され、シート２９に対向するようにピストン２２によって支持されうる。スプリング２４は、シート２９と弁体２３との間に間隙２８を形成するように弁体２３を押圧するように配置されうる。

【0016】

第２流路ＰＨ２を通して第１空間Ｓ１に供給される炭酸ガスは、第１空間Ｓ１に導入され、シート２９に対して弁体２３を押し付ける方向の力をピストン２２に与えうる。第１開口ＯＰ１は、第１流路ＰＨ１に連通している。第２開口ＯＰ２は、第２空間Ｓ２を大気に連通させる。

【0017】

炭酸ガス供給装置１００は、第２流路ＰＨ２に配置された三方バルブＶ４を更に備えうる。三方バルブＶ４は、第２流路ＰＨ２とリリーフバルブ２０の第１空間Ｓ１とを接続する第１状態、または、リリーフバルブ２０の第１空間Ｓ１を大気に連通させる第２状態にコントローラ３０によって制御されうる。炭酸ガス供給装置１００は、レギュレータ４０から三方バルブＶ４に向けて炭酸ガスが供給されるように第２流路ＰＨ２に配置された逆止バルブ６０を更に備えうる。逆止バルブ６０は、炭酸ガス供給源３内の炭酸ガスの量が低下することによって炭酸ガス供給源３から供給される炭酸ガスの圧力が降下した際に三方バルブＶ４あるいはリリーフバルブ２０の第１空間Ｓ１に供給される炭酸ガスの圧力が低下することを防止するように機能しうる。

【0018】

炭酸ガス供給装置１００は、第１流路ＰＨ１におけるリリーフバルブ２０の接続部と圧力調整器１０との間の位置に接続された安全バルブＶ３を更に備えうる。安全バルブＶ３は、第１流路ＰＨ１の圧力が規定圧力以上になることを防止するように機能する。

【0019】

圧力調整器１０の構成は、特定の構成に限定されないが、一例において、圧力調整器１０は、第１流路ＰＨ１の圧力を増加させるための増圧バルブＶ１と、第１流路ＰＨ１の圧力を減圧させるための減圧バルブＶ２とを含みうる。圧力調整器１０の内部空間は、第１空間Ｓ３、第２空間Ｓ４および第３空間Ｓ５を有しうる。第１空間Ｓ３と第２空間Ｓ４とは、ダイヤフラム１３によって区画されうる。ダイヤフラム１３には、スプリング１４が接続されうる。また、ダイヤフラム１３には、弁体１１が連結され、弁体１１には、スプリング１２が接続されうる。弁体１１の位置は、スプリング１２、１４およびダイヤフラム１３の復元力、ならびに、第１空間Ｓ３と第２空間Ｓ４との圧力差によって決定され、これによって弁体１１とそれに対向するシートとの間隙が決定される。

【0020】

増圧バルブＶ１が開かれると、第３流路ＰＨ３から第３空間Ｓ５を通して第１空間Ｓ３に炭酸ガスが導入されて、第１空間Ｓ３の圧力が増加する。これにより、弁体１１とそれに対向するシールとの間隙で構成されるバルブを通過する炭酸ガスが増加し、第２空間Ｓ４の炭酸ガスの圧力が増加する。第１空間Ｓ３の圧力は、スプリング１２、１４およびダイヤフラム１３の復元力、ならびに、第１空間Ｓ３と第２空間Ｓ４との圧力差が釣り合うまで増加し、第２空間Ｓ４、即ち第１流路ＰＨ１の圧力も増加する。

【0021】

減圧バルブＶ２が開かれると、第１空間Ｓ３に炭酸ガスが大気中に排出され、第１空間Ｓ３の圧力が減少する。これにより、弁体１１とそれに対向するシールとの間隙で構成されるバルブを通過する炭酸ガスが減少し、第２空間Ｓ４の炭酸ガスの圧力が減少する。第１空間Ｓ３の圧力は、スプリング１２、１４およびダイヤフラム１３の復元力、ならびに、第１空間Ｓ３と第２空間Ｓ４との圧力差が釣り合うまで減少し、第２空間Ｓ４、即ち第１流路ＰＨ１の圧力も減少する。

【0022】

コントローラ３０は、飲料樽１の圧力を減少させるために第１流路ＰＨ１の圧力を減少させる際に、減圧バルブＶ２を閉状態にした状態で、目標圧力に応じてリリーフバルブ２０を開状態にするように、即ち、開口ＯＰ２を通して第１流路ＰＨ１を大気に連通させるように構成されうる。飲料樽１の圧力を減少させる際にリリーフバルブ２０を通して飲料樽１内の炭酸ガスを排出する構成によれば、飲料樽１内の飲料ミスト（例えば、ビールミスト）を含む炭酸ガスが圧力調整器１０に流入することを防止することができる。これにより、圧力調整器１０の構成要素が飲料ミストによって固着することが抑制される。

【0023】

炭酸ガス供給装置１００は、第１流路ＰＨ１の圧力を検出する圧力センサ８２を更に備えうる。コントローラ３０は、圧力センサ８２の出力に基づいて増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２およびリリーフバルブ２０を制御しうる。なお、一例において、コントローラ３０は、三方バルブＶ４を制御することによってリリーフバルブ２０を制御する。炭酸ガス供給装置１００は、第３流路ＰＨ３の圧力を検出する圧力センサ８３を更に備えてもよい。コントローラ３０は、圧力センサ８３の出力に基づいて炭酸ガス供給源３における炭酸ガスの不足を検出することができる。

【0024】

なお、図１において、増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２および三方バルブＶ４、温度センサ８１、圧力センサ８２および圧力センサ８３は、コントローラ３０に接続されていてないが、これらは、有線または無線でコントローラ３０と接続される。

【0025】

図３には、炭酸ガス供給装置１００の動作が模式的に示されている。図４は、図３におけるＡの部分を拡大した図であり、図５は、図３におけるＢの部分を拡大した図である。縦軸は、圧力センサ８２によって検出される圧力を示している。この圧力は、圧力センサ８２の出力値自体であってもよいし、該出力値（例えば、相対的な尺度で表されたアナログ値またはデジタル値）を他の尺度（典型的には、温度）の値に換算したものであってもよい。横軸は、時間を示している。

【0026】

図３の例は、飲料樽１を屋外（例えば、３５℃）から室内（例えば、２５℃）に搬入し、その飲料樽１に流路ＰＨ１を接続するとともに、飲料サーバー２を接続した時点から開始する。飲料樽１内の炭酸ガスの圧力によって第１流路ＰＨ１の圧力が上昇する。時刻ｔ１において、飲料サーバー２が操作されて飲料が注出される。これによって飲料樽１および第１流路ＰＨ１の圧力が少しだけ低下する。飲料が注出されることにより、温度センサ８１の出力が示す温度が上昇する。

【0027】

コントローラ３０は、温度センサ８１の出力が示す温度の上昇に応答して、飲料樽１（および第１流路ＰＨ１）の目標圧力をその温度に応じた圧力に変更する。そして、コントローラ３０は、目標圧力の変更に応じて、その変更後の目標圧力に従って増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２およびリリーフバルブ２０（増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２および三方バルブＶ４）を制御する。具体的には、この例では、コントローラ３０は、圧力センサ８２の出力が示す温度が目標圧力に一致するように、増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２および三方バルブＶ４を制御しうる。一例において、コントローラ３０は、図４に例示されるように、増圧バルブＶ１を簡潔的に開放させうる。

【0028】

図３の例では、時刻ｔ３において更に飲料サーバー２が操作されて発泡性飲料が注出され、時刻ｔ４において更に飲料サーバー２が操作されて発泡性飲料が注出されている。また、図３の例では、その後に更に時間が経過し、飲料樽１内の発泡性飲料の温度が室温に近づいた後の時刻ｔ５において更に飲料サーバー２が操作されて飲料が注出される。発泡性飲料が注出されることにより、温度センサ８１の出力が示す温度が下降する。

【0029】

コントローラ３０は、温度センサ８１の出力が示す温度の下降に応答して、飲料樽１（および第１流路ＰＨ１）の目標圧力をその温度に応じた圧力に変更する。そして、コントローラ３０は、目標圧力の変更に応じて、その変更後の目標圧力に従って増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２およびリリーフバルブ２０（増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２および三方バルブＶ４）を制御する。具体的には、この例では、コントローラ３０は、圧力センサ８２の出力が示す温度が目標圧力に一致するように、増圧バルブＶ１、減圧バルブＶ２および三方バルブＶ４を制御しうる。一例において、コントローラ３０は、図５に例示されるように、減圧バルブＶ２を継続的に開放した状態で三方バルブＶ４を簡潔的に開放させうる。

【0030】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0031】

１：飲料樽、２：飲料サーバー、３：炭酸ガス供給源、１０：圧力調整器、１１：弁体、１２：スプリング、１３：ダイヤフラム、１４：スプリング、Ｓ３：第１空間、Ｓ４：第２空間、Ｓ５：第３空間、２０：リリーフバルブ、２１：シリンダ、２２：ピストン、２３：弁体、２４：スプリング、ＯＰ１：第１開口、ＯＰ２：第２開口、２９：シート、Ｓ１：第１空間、Ｓ２：第２空間、３０：コントローラ、４０：レギュレータ、６０：逆止バルブ、８１：温度センサ、８２：圧力センサ、８３：圧力センサ、Ｖ１：増圧バルブ、Ｖ２：減圧バルブ、Ｖ４：三方バルブ、ＰＨ１：第１流路、ＰＨ２：第２流路、ＰＨ３：第３流路、１００：炭酸ガス供給装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】