CN110072800B - 碳酸水旋塞 - Google Patents

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Abstract

碳酸水旋塞(10)，其为接纳被加压的碳酸水而从喷嘴(70)将其排出的碳酸水旋塞(10)，其特征在于，具备：第1碳酸水流路(45)；第2碳酸水流路(46)，其为与第1碳酸水流路(45)的下游侧连接、在与第1碳酸水流路(45)不同的方向上延伸的流路横截面呈圆环状的第2碳酸水流路(46)，虽然流路的外径比第1碳酸水流路(45)大，但流路截面积比第1碳酸水流路(45)小；和轴(50)，其为形成圆环状的第2碳酸水流路(46)的内周面的轴(50)、具有与第1碳酸水流路(45)连接的第2碳酸水流路(46)的部分中的围绕轴(50)的外周而形成的环状沟槽(52)，第1碳酸水流路(45)的纵向中心轴线(C1)相对于第2碳酸水流路(46)的纵向中心轴线(C2)，为非平行的且没有交叉。

Description

碳酸水旋塞
技术领域
本发明涉及将饮料用碳酸水注出的碳酸水旋塞(コック)。
背景技术
提供在碳酸水中混合了烧酒、威士忌酒等蒸馏酒或糖浆、可乐而成的发泡性酒精饮料或发泡性软饮料的碳酸水服务器已在饮食店等中使用。就碳酸水服务器而言，通常具备：二氧化碳储气瓶、对碳酸水加压而积存的碳酸化槽、蒸馏酒或糖浆等(以下称为“饮料原液”)的瓶、饮料原液送液泵、及将碳酸水和饮料原液混合而注出到玻璃杯的碳酸水旋塞。为了在水中使二氧化碳溶解而生成碳酸水，向碳酸化槽供给压力较高的二氧化碳。就碳酸水的二氧化碳容量而言，根据作用于碳酸化槽的二氧化碳压力来增减，另外，在碳酸化槽中最高，在通过碳酸水旋塞等时降低，在玻璃杯内最低。
在专利文献1中，记载有在餐厅等中用于将碳酸水和多种的饮料原液混合来提供发泡性的软饮料的手工制作型饮料供给装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-57053号公报
发明内容
发明要解决的课题
就使对碳酸化槽所施加的二氧化碳的压力降低而言，与使二氧化碳的消耗量减少一起都引起碳酸化槽的设备费用的减少。因此，希望不使注出到玻璃杯的饮料的二氧化碳容量降低地使对碳酸化槽所施加的二氧化碳的压力降低。
本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供二氧化碳容量的降低受到抑制的碳酸水旋塞。
用于解决课题的手段
为了达到上述的目的，根据本发明，提供碳酸水旋塞，其为接纳被加压的碳酸水而从喷嘴将其排出的碳酸水旋塞，具备：第1碳酸水流路；第2碳酸水流路，其为与第1碳酸水流路的下游侧连接而在与第1碳酸水流路不同的方向上进行延伸的流路横截面呈圆环状的第2碳酸水流路，虽然流路的外径比第1碳酸水流路大，但流路截面积比第1碳酸水流路小；轴，其为形成圆环状的第2碳酸水流路的内周面的轴，具有与第1碳酸水流路连接的第2碳酸水流路的部分中的围绕该轴的外周所形成的环状沟槽，第1碳酸水流路的纵向中心轴线相对于第2碳酸水流路的纵向中心轴线，为非平行的且没有交叉。
发明的效果
通过根据本发明的碳酸水旋塞的构成，就从第1碳酸水流路流入到第2碳酸水流路的碳酸水而言，没有使流路急剧地缩小，另外没有与轴强烈地碰撞而使其方向变换。其结果，通过碳酸水旋塞的碳酸水的二氧化碳容量的降低受到抑制，因此，使与该抑制部分相当的部分的碳酸化槽的压力降低成为可能。
附图说明
图1为示意地表示具备根据本发明的实施方式的碳酸水旋塞的碳酸水服务器的构成的图。
图2为根据本发明的实施方式的碳酸水旋塞的旋塞主体部的外观图，(a)为正视图，(b)为右侧视图。
图3为图2的旋塞主体部的侧面截面图。
图4为图2的旋塞主体部的横截面图，是图2的(a)的A～A截面图。
图5为图3中的轴的环状沟槽的部分的放大图。
图6为表示二氧化碳容量的实测值的图。
图7为表示二氧化碳容量的实测值的图。
具体实施方式
参照图1～图7，在以下对根据本发明的实施方式的碳酸水旋塞10进行说明。最初，参照图1，对具备根据本发明的实施方式的碳酸水旋塞10的碳酸水服务器100进行说明。
图1的碳酸水服务器100是用于提供将烧酒、威士忌酒等的饮料原液与碳酸水混合而成的发泡性酒精饮料的装置。碳酸水服务器100可以是以糖浆、可乐等作为饮料原液来提供发泡性软饮料的装置。图1的碳酸水服务器100具备：积存饮料原液的瓶101、压送饮料原液的送液泵102、压力调节阀103附属的二氧化碳储气瓶104、使二氧化碳溶解于水而生成碳酸水的碳酸化槽105、将碳酸化槽105冷却的冷却水槽106、将用净水过滤器107所过滤的自来水向碳酸化槽105供给的高压泵108、将碳酸水与饮料原液混合而向玻璃杯等注出的碳酸水旋塞10、和具备制冷剂压缩机109的冷却装置110等。就水、饮料原液和碳酸水的各自的供给管路111、112、113而言，在冷却水槽106中被冷却，但为了提高其冷却效率，具有线圈状部分111a、112a、113a。
在图1的碳酸水服务器100中，就碳酸水而言，基于在碳酸化槽105内进行作用的压力来向碳酸水旋塞10压送。另一方面，就饮料原液而言，通过送液泵102向碳酸水旋塞10压送。就碳酸水与饮料原液的混合比率的调整而言，通过调整送液泵102的排出压力来进行。另外，碳酸水的二氧化碳容量在碳酸化槽105中最高，在从碳酸水旋塞10注出的玻璃杯(未图示)内最低。
碳酸水旋塞10具备：各自独立地用手动将碳酸水的流路和饮料原液的流路开闭的阀单元20、和在阀单元20的下游所配置的旋塞主体部30。旋塞主体部30具有可抑制二氧化碳容量的下降的新型的、特征的构成，相对于此，阀单元20是具有上述的功能的公知的构成。因此，在本说明书中省略对于阀单元20的过多的说明，以下对于旋塞主体部30详细地说明。
图2为表示旋塞主体部30的外观的图，图2的(a)为正视图，(b)为右侧视图。另外，为了使说明容易理解，如图2及图3那样规定进行正交的X、Y、Z轴方向。图3是为了表达后述的第1碳酸水流路45及第2碳酸水流路46而切断的侧面截面图。图4为图2的(a)的A～A截面图。旋塞主体部30具有：大致长方体块状的主体40、配置于主体40内部的轴50、安装于轴50的下端的整流构件60、和安装于主体40的下面的喷嘴70。就主体40而言，如图2的(a)中所示，具有相对于在其Z方向上延伸的中心线LZ大致对称地设置的直径比较小的碳酸水入口41和饮料原液入口42。在碳酸水入口41和饮料原液入口42的各自的周围同轴地形成大径的带有台阶的凹部43，另外，在带有台阶的凹部43的周围，形成有合计6个孔44。这些带有台阶的凹部43、孔44是为了与阀单元20的连接而设置的。
主体40具有：从碳酸水入口41向内部水平地延伸的第1碳酸水流路45、与第1碳酸水流路45的下游侧连接而向铅直下方延伸的第2碳酸水流路46、和从饮料原液入口42向内部沿斜上方延伸的第1原液流路47。就第2碳酸水流路46而言，通过与主体40的中心线LZ同轴地从底部向上方开设的止动孔即中心孔48的周壁面、和直径比中心孔48小且同轴地螺纹连接固定于中心孔48的轴50的外周面而形成。换言之，就第2碳酸水流路46而言，作为轴50的外周面与中心孔48的周壁面之间的圆环状的间隙g而形成。在本实施方式中，第1碳酸水流路45的直径为3.5mm，相对于此，第2碳酸水流路46的外径为11.1mm，扩大到约3倍。不过，对于流路截面积，相反地，第2碳酸水流路46缩小到第1碳酸水流路45的约40％。
已知：如果溶解有气体的流体的流动成为湍流，则招致气体容量的降低。因此，就上述的、本实施方式中的第1碳酸水流路45及第2碳酸水流路46的形状及流路截面积而言，以维持规定的供给流量的同时这些流路内的流动维持层流作为一个条件而确定。
就第1原液流路47而言，以将饮料原液入口42、和在主体40的轴用螺纹孔的上端部附近的内周面所形成的第1原液流路47的出口进行连接的方式，从上述入口42向斜上方延伸。另一方面，轴50具有第2原液流路51作为沿着其中心轴线所形成的孔。第2原液流路51的入口设置于轴50的上端面。第2原液流路51沿着轴50的中心轴线从上端向下方延伸，在下端部附近的外周面具有以放射状分支的4个出口。应予说明，轴50的中心轴线、主体40的中心轴线LZ和第2碳酸水流路46的纵向中心轴线C2在本实施方式中是一致的。
在轴50的下端部将整流构件60螺纹连接而固定。将整流构件60形成为具有半球状的顶端的圆柱状，在其上端部的内侧形成有圆形凹部61。就圆形凹部61而言，由于其直径比第2碳酸水流路46的外径大，因此接住在第2碳酸水流路46流落的碳酸水而能够使其与从设置于轴50的第2原液流路51的出口所流出的饮料原液进行混合。
就喷嘴70而言，在内部具有能够容纳整流构件60的空间，在包围整流构件60的状态下螺纹连接固定于主体40的底面。就在整流构件60中被混合的碳酸水与饮料原液而言，通过整流构件60的上端面与主体40的底面之间的间隙，流入到喷嘴70中的空间，从其向下方排出。
接着，对第1碳酸水流路45与第2碳酸水流路46的连接的状态更详细地说明。就第1碳酸水流路45的纵向中心轴线C1与第2碳酸水流路46的纵向中心轴线C2而言，在X方向上观看时垂直地交叉(图3)，但在Z方向上观看时不交叉(图4)。特别地，在本实施方式中，如图4中所示，以表示第1碳酸水流路45的轮廓的2条直线中的、远离第2碳酸水流路46的纵向中心轴线C2的那条直线为对于表示第2碳酸水流路46的外径的圆的切线的方式，将第1碳酸水流路45与第2碳酸水流路46连接。
就轴50而言，在与第1碳酸水流路45连接的第2碳酸水流路46的部分，换言之，在从侧面沿X方向观看时第1碳酸水流路45的纵向中心轴线C1进行交叉的部分，具有围绕该轴50的外周而形成的环状沟槽52。环状沟槽52具有弓形的截面。在本实施方式中，就弓形的尺寸而言，将其半径r设定为2.5mm，将弦s设定为4mm，将弧的高度h设定为1mm。另外，轴50的外周面与主体40的中心孔48的内周面之间的间隙g、即第2碳酸水流路46的宽度g为0.1mm。就如图5那样从侧面观看时的环状沟槽52的弓形的面积加上由弓形的弦s和第2碳酸水流路的宽度g所形成的矩形的面积所得的施以交叉影线的区域A的面积而言，在本实施方式中为3.2mm2，其为第1碳酸水流路45的流路截面积的33％。
如上所述，第1碳酸水流路45对于第2碳酸水流路46在切线的方向上连接，以及在第1碳酸水流路45的延长线上的轴50中形成环状沟槽52，由此就从以水平进行延伸的第1碳酸水流路45流入到向铅直下方进行延伸的第2碳酸水流路46的碳酸水而言，没有使流路急剧地缩小，另外没有与轴50猛烈地撞击，进行从水平方向向下方的方向转换。其结果，碳酸水的二氧化碳容量的降低受到抑制。
实际上，关于被排出的碳酸水的二氧化碳容量，用实测值来比较本实施方式的第1碳酸水流路45相对于第2碳酸水流路46在切线的方向连接的碳酸水旋塞10、与虽然轴50具有环状沟槽52但第1碳酸水流路45与第2碳酸水流路46的纵向中心轴线C1、C2在Z方向上观看时交叉的第1比较用碳酸水旋塞(未图示)，如图6中所示，得知：在第1比较用碳酸水旋塞的情况下为4.5V/V，相对于此，在本实施方式的碳酸水旋塞10中为4.8V/V，提高约7％。
另外，将虽然第1碳酸水流路45相对于第2碳酸水流路46在切线的方向上连接但不具有弓形的环状沟槽52的第2比较用碳酸水旋塞(未图示)与本实施方式的碳酸水旋塞10进行比较的结果(实测值)示于图7。如图7中所示，得知：就碳酸水的二氧化碳容量而言，在第2比较用碳酸水旋塞的情形下为约4.6V/V，相对于此，本实施方式的碳酸水旋塞10为4.8V/V，提高约4％。
就弓形的环状沟槽52的深度或弧的高度h而言，在图5中所示的实施方式中设定为1mm，即使过深，由于自由空间增加，因此发生湍流，招致气体容量的降低。就不发生湍流的环状沟槽52的深度的上限值而言，能够由计算机模拟来求出，其结果为1.5mm。环状沟槽52的深度为1.5mm时的图5的区域A的面积为第1碳酸水流路45的流路截面积的50％。
另一方面，由图7中所示的实测结果可以理解：随着环状沟槽52的深度从最佳值变浅，碳酸水的二氧化碳容量逐渐降低，但与完全没有环状沟槽52的情形相比，浅的环状沟槽52大概也存在效果。
在本实施方式中，如图4中所示，在Z轴方向上观看时，第1碳酸水流路45相对于第2碳酸水流路46在其切线方向上连接，但由图6中所示的实测结果可以理解：只要第1碳酸水流路45的纵向中心轴线C1相对于第2碳酸水流路46的纵向中心轴线C2接近但不交叉，虽然不是上述实施方式的情形那样，但是大概存在本发明的效果。
在本实施方式中，就第1碳酸水流路45的纵向中心轴线C1与第2碳酸水流路46的纵向中心轴线C2而言，从侧面观看时交叉成直角，但交差的角度为直角以外的实施方式在本发明中也是可以的。
对上述的纵向中心轴线C1和C2的关系进行概括，在本发明中，第1碳酸水流路45与第2碳酸水流路46的各自的纵向中心轴线C1、C2彼此是不平行的且没有交叉的实施方式是可以的。
在上述的实施方式中，向碳酸水旋塞10所供给的饮料原液只是一种，供给多种饮料原液的碳酸水旋塞的实施方式在本发明中也是可以的。另外，相反没有供给饮料原液而只供给碳酸水的碳酸水旋塞的实施方式在本发明中也是可以的。
附图标记的说明
10 碳酸水旋塞
30 旋塞主体部
40 主体
41 碳酸水入口
42 饮料原液入口
45 第1碳酸水流路
46 第2碳酸水流路
50 轴
52 环状沟槽
60 整流构件
70 喷嘴
C1 第1碳酸水流路的纵向中心轴线
C2 第2碳酸水流路的纵向中心轴线

Claims (4)

1.一种碳酸水旋塞，其为接纳被加压的碳酸水而从喷嘴将其排出的碳酸水旋塞，其特征在于，具备：
第1碳酸水流路；
第2碳酸水流路，其为在所述第1碳酸水流路的下游侧连接、在与所述第1碳酸水流路不同的方向上延伸的流路横截面呈圆环状的第2碳酸水流路，虽然第2碳酸水流路的外径比所述第1碳酸水流路大，但第2碳酸水流路的截面积比所述第1碳酸水流路小；和
轴，其为形成圆环状的所述第2碳酸水流路的内周面的轴，具有与所述第1碳酸水流路连接的所述第2碳酸水流路的部分中的围绕该轴的外周所形成的环状沟槽，
就所述第1碳酸水流路的纵向中心轴线而言，相对于所述第2碳酸水流路的纵向中心轴线，为非平行的且没有交叉。
2.根据权利要求1所述的碳酸水旋塞，其中，以表示所述第1碳酸水流路的轮廓的2条直线中的、远离所述第2碳酸水流路的中心轴线的那条直线为表示圆环状的所述第2碳酸水流路的外侧的轮廓的圆的切线的方式，将所述第1碳酸水流路与所述第2碳酸水流路连接。
3.根据权利要求1或2所述的碳酸水旋塞，其中，所述轴的所述环状沟槽的截面形状为弓形，将所述弓形的面积与由所述弓形的弦和所述第2碳酸水流路的宽度所形成的矩形的面积合计而得的面积不到所述第1碳酸水流路的流路截面积的50％。
4.根据权利要求3所述的碳酸水旋塞，其中，将所述弓形的面积与由所述弓形的弦和所述第2碳酸水流路的宽度所形成的矩形的面积的合计而得的面积为所述第1碳酸水流路的流路截面积的33％。
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