JPH0442622Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用産業分野 この考案は、生ビールデイスペンサーや炭酸飲
料カツプサーバーのカーボネータ等に使用する圧
送炭酸ガスの圧力制御弁の改良に係り、特に、生
ビールや炭酸飲料の温度変化に応じて炭酸ガスの
圧力を自動的に補正し、常時適性圧力に維持する
温度対応型圧力制御弁に関する。

背景技術 生ビールデイスペンサーは、炭酸ガスボンベか
らの炭酸ガスにより、ビヤ樽内の生ビールを瞬間
冷却機へチユーブ管路を通して圧送し、サーバー
コツクよりジヨツキへ注ぎ出す構成からなる。

また、炭酸飲料カツプサーバーにて炭酸飲料を
つくる場合は、カーボネータ内の飲料水に炭酸ガ
スボンベから炭酸ガスを圧送して得られた炭酸水
と、炭酸ガスにて圧送する所定量のシロツプ等と
を混合してコツプなどへ注ぎ出す構成からなる。

生ビールや炭酸飲料水等の味覚や、安定した注
ぎ出しを維持するためには、圧送炭酸ガスの圧力
を調整する必要があり、一般に、炭酸ガスの圧力
が低すぎると、生ビール等から炭酸ガスが分離
し、また炭酸ガスの圧力が高すぎると生ビール等
の中に炭酸ガスが溶け込んでしまい、いずれの場
合も注ぎ出し時に泡立ちが多くなり、各種飲料の
特有の味覚を損ねることになる。

しかも、かかる生ビール等は、温度が高いほど
炭酸ガスが分離しやすいため、温度上昇に伴な
い、炭酸ガスの圧力を高くする必要がある。

このようなことから、炭酸ガスボンベとビヤ樽
等の飲料タンクとを接続する圧送管路中に、炭酸
ガスの圧力制御弁を配置する手段が採用されてい
る。

しかし、従来から使用されている圧力制御弁
は、通常、炭酸ガスボンベからの圧力を所要圧力
に減圧し、その圧力を一定に維持する構成や、圧
力調整を随時手動にて行う構成等からなるもの
で、上記の如き生ビール等の温度変化に即応して
適正圧力を調整するには極めて不便な構成であつ
た。

考案の目的 この考案は、上述の問題に鑑み、生ビールや炭
酸飲料等の温度変化に即応して、自動的に圧送炭
酸ガスの圧力を、適性圧力に調整可能にし、かつ
構造が簡単で製造容易な構成からなる温度対応型
圧力制御弁を目的としている。

考案の構成 この考案は、一方を開口したシリンダ内の閉塞
側に、湾曲方向を交互にして積層した複数枚の湾
曲状バイメタルを、バイメタルの押さえ板との間
にスラストベアリングを介装したピストン部材に
てバイアスばねを介して押圧収納してなるシリン
ダと、内蔵した中央部にリリーフ孔を有したダイ
ヤフラムの一方受圧面に弁部開口度を調整するス
テムをばねにて押圧した構成の弁本体とを、前記
ピストン部材先端部のダイヤフラム他方受圧面へ
の押圧量を調整可能に螺合一体化し、かつシリン
ダおよび／または弁本体に、シリンダと弁本体及
びダイヤフラムにて形成された内部空間と外部と
を連通するガス抜き孔を設けたことを特徴とする
温度対応型圧力制御弁である。

考案の好ましい実施態様 この考案の温度対応型圧力制御弁（以下圧力制
御弁）は、複数の湾曲状バイメタルを最も感温し
易く、かつそのばね力が有効に伝達されるよう
に、感温部となるシリンダ内に直接内蔵配置する
ことによつて、生ビールや炭酸飲料等の温度変化
に即応した弁部開口度の調整を可能とするととも
に、ダイヤフラムとステムを内蔵した弁本体と前
記シリンダとを相互に螺合一体化し、該圧力制御
弁の初期圧力の設定調整を容易にした構造であ
る。

この考案の圧力制御弁を構成する複数の湾曲状
のバイメタルの仕様は、被圧力制御流体や用途等
に応じて適宜選定される。

例えば、実施例の生ビールデイスペンサーに用
いる圧力制御弁のバイメタルの場合は、それぞれ
高膨張側を凸面側に、低膨張側を凹面側に配置し
て、いわゆる皿バネ状に加工したもので、互いに
湾曲方向が交互になるよう、すなわち、高膨張側
と高膨張側、低膨張側と低膨張側を各々対向して
積層配置され、周囲の温度変化に応じて湾曲方向
に変形し、ピストン部材を介して所定圧力にて弁
本体側のダイヤフラムを押圧する構成からなつて
いる。また、炭酸飲料カツプサーバーにおけるシ
ロツプの圧送の場合は、バイメタルの高膨張側と
低膨張側が前記構成とは逆の構成となつている。

精度の高い圧力制御を行なうには、湾曲状バイ
アスメタルの使用数量を多くすることが望ましい
が、圧力制御弁の大きさ、使用温度範囲及び圧送
される液体の種類等を考慮して、使用数量及び形
状寸法や材質を選定することが望ましい。

また、湾曲状バメタルをシリンダ内にバイアス
ばねを介して押圧収納し、かつそのバネ力をダイ
ヤフラムに伝達するピストン部材は、実施例に示
す如き、プツシユピン構成のほか、前記機能を有
し、かつバイメタルへの所要の反力を与えるバイ
アスばねを介装させることができ、湾曲状バイメ
タルに押え部材を介してピストン部材との間にス
ラストベアリングを配置し、シリンダと弁本体と
の螺合進退によるばね力調整を容易にかつ確実に
することができれば、いかなる構成も適用でき
る。

バイメタルの押さえ板及びスラストベアリング
の材料や構成は、バイメタルの寸法やばね力、ピ
ストン部材の形状等に応じて適宜選定でき、実施
例に示す如き、各構成部品が独立した構成の外、
断熱材料からなる押さえ板や、スラストベアリン
グボツクスが押さえ板を兼ねる構成等が採用でき
る。

なお、バイアスばねは、圧力制御弁が極端な低
温雰囲気に晒された場合でも、その設定圧力を変
動させない機能を有する。

シリンダと相互に螺合一体化する弁本体は、実
施例に示す如き、バルブステムの挿通孔が流路と
なつた構成の他、流路を閉塞する弁部をステムに
て押圧開閉する構成など、内蔵したダイヤフラム
の一方受圧面に弁部開口度を調整するステムをば
ねにて押圧し、ダイヤフラムの他方受圧面をシリ
ンダ側のプツシユピンなどのピストン部材にて押
圧できる構成であれば、公知のいかなる構成も利
用できる。

また、この考案において、ガス抜き孔は、生ビ
ールデイスペンサーの未使用時に発生した生ビー
ルの温度変化に対応し、閉塞管路内の滞留炭酸ガ
スが生ビールに吸収されのを防止する機能を有す
る。

さらに、ガス抜き孔は、シリンダおよび／また
は弁本体（例えば、実施例のダイヤフラム支持
台）に、シリンダと弁本体及びダイヤフラムにて
形成さた内部空間と外部とを連通する構成であれ
ば、その位置、形状、寸法は任意に選定できる
が、該孔より水分や粉塵等の進入を防止するた
め、実施例の如きダイヤフラム支持台に下向きに
設けるのが好ましい。

この考案による圧力制御弁は、上記湾曲状バイ
メタルを収納したシリンダー外面を平滑面あるい
は所要形状にすることができるため、ビヤ樽等の
飲料タンクあるいは圧送管路に直接、当接配置す
ることができ、生ビール等の温度変化への即応性
を一段とすぐれたものにできる。

また、前述した各構成部材の配置形状等は、要
求される制御精度や本体寸法等に応じて適宜選定
することができる。

図面に基づく考案の開示 第１図はこの考案の一構成を示す圧力制御弁の
縦断説明図である。第２図はこの考案の圧力制御
弁を配設した生ビールデイスペンサーの概略説明
図である。なお、実施例のバイメタルは高膨張側
を凸面側に、低膨張側を凹面側に配置した構成の
ものを使用している。

圧力制御弁は、バイメタル２を内蔵するカツプ
状のシリンダ１の開口側のめねじ部６に、ダイヤ
フラム２１とバルブステム１５を内蔵する弁本体
１０のおねじ部２３を螺合させて一体化した構成
からなる。

弁本体１０は、中央部にリリーフ孔を設けた円
板状のダイヤフラム２１を張設したダイヤフラム
支持台２０と、弁体１１とを螺合一体化して構成
してあり、ダイヤフラム支持台２０に弁体１１が
螺合嵌入することにより、前記ダイヤフラム２１
が固着される構成である。

すなわち、ダイヤフラム支持台２０は、その開
口下端部が弁体１１と螺合一体化するためのめね
じ部２２であり、開口上端部はシリンダ１を螺合
一体化するためのおねじ部２３が形成されるとと
もに、中央部は後述するプツシユピン４が位置す
るための貫通孔２４が設けられている。

弁体１１は、中央部に貫通孔１２が設けてあ
り、炭酸ガスの流入口１３と流出口１４とを連通
させており、該貫通孔１２には中央部にフランジ
１５ａを周設したバルブステム１５が挿入され、
貫通孔１２外端に螺合したエンドキヤツプ１６と
該フランジ１５ａとの間のバルブステム１５に巻
装された弁ばね１７にて、バルブステム１５の先
端部が、ダイヤフラム２１の一方受圧面（図にお
いてはダイヤフラムの下面）中央部、すなわちリ
リーフ孔部を押圧するととも、ダイヤフラム２１
に連動して、貫通孔１２とフランジ部１５ａにて
形成される弁部１８の開口度を調整する構成から
なる。

シリンダ１内には、平坦面の頭部５側内面に、
湾曲方向が交互になるように積層配置されたバイ
メタル２が当接するよう、円盤型の押え板３を介
して、プツシユピン４の受圧用円板部に当接させ
てあり、さらに、押え板３とプツシユピン４との
間にスラストベアリング８を介装してある。

また、プツシユピン４の押圧用ロツド部にはバ
イアスばね８が巻装され、ロツド部の先端は、ダ
イヤフラム支持台２０の貫通孔２４を挿通して、
ダイヤフラム２１の他方受圧面（図においてはダ
イヤフラムの上面）に当接している。

前記プツシユピン４のダイヤフラム２１への押
圧力は、バイメタル２のばね力であるが、このば
ね力は、シリンダ１の開口側のめねじ部６と、弁
本体１０のおねじ部２３との螺合進退にて調整可
能であり、シリンダ１のめねじ部６に設けた弁本
体１０のおねじ部２３へ当接するロツクねじ７に
て調整後の位置決めができる構成である。

圧力制御弁を組立てる際、第１図に示す各構成
部材を所定位置に配設したのち、弁体１１の流入
口１３から一定圧力の炭酸ガスを流し、流出口１
４側の圧力が所定の圧力（初期圧力）になるまで
シリンダ１と弁本体１０とのねじ込み量を調整す
る。

すなわち、バイメタル２のばね力と、弁ばね１
７のばね力およびガス圧力とが平衡した時点（初
期圧力）で、ロツクねじ７を締め込み、シリンダ
１と弁本体１０とを固定する構成である。

しかし、スラストベアリング８を介装せずにプ
ツシユピン４とバイメタルの押え板３を直接当接
すると、、シリンダ１と弁本体１０との螺合量調
整時に、バイメタル２が共回りする恐れがあり、
この時、材料の圧延方向によつてバイメタルの湾
曲度が微妙に異なるため、これを考慮して位置決
めしたものがずれることから、所要の圧力調整が
困難になつたり、バイメタル２がシリンダ１の内
周面に食込んだりして、シリンダ１と弁本体１０
との螺合進退が円滑にいかなくなる。

さらには、プツシユピン４の先端が当接してい
るダイヤフラム２１を捩つてしまい、ゴム製のダ
イヤフラム２１を破損したり、また、ダイヤフラ
ム２１のリリーフ孔とバルブステム１５との位置
ずれを招き、通常使用時に該リリーフ孔より炭酸
ガスが洩れて、所要の圧力が得られなくなる恐れ
がある。

ところが、押え板３とプツシユピン４との間に
スラストベアリング８を介装することにより、バ
イメタル２を回転させることがないため、前記の
問題を一切発生させることなく、また、極めて容
易にシリンダ１と弁本体１０との螺合進退による
圧力設定、調整が可能となる。

また、実施例では後述する如く、ビヤ樽Ｄ底部
の突起部Ｄ１下面と圧力制御弁のシリンダー１の
頭部５とを当接配設する構成であるため、該頭部
５を平坦面となしているが、感温し易いように配
置先に応じてシリンダ１外形を任意の形状とする
ことができる。

第１図に示されるバイメタル２の押え板３を断
熱材料で作製配置することにより、バイメタル２
からの熱の拡散を低減し、温度変化への即応性を
向上させることも可能である。

ダイヤフラム２１には必ずしもリリーフ孔は必
要なく、特にバルブステム１５がダイヤフラム２
１の変位に連動する構成であればその連結手段は
公知のいずれの手段も採用可能である。

また、弁部１８の構成も第１図に示される構成
に限定されるものでなく、弁体１１の形状、バル
ブステム１５の形状等を適宜選定すればよく、ま
た弁ばね１７の形状、配置等もバルブステム１５
を介してダイヤフラム２１を押圧する構成であれ
ばいずれの公知手段を採用してもよい。

さらに、シリンダー１、ダイヤフラム支持台２
０等は加工性等を考慮してA1材を用いるのが望
ましいが、特にこの使用分野においては耐食性を
考慮してA1材表面に無電解Niめつき及びCr電気
めつきの複層めつきを施すことが望ましい。

作 用 上記構成からなるこの考案の圧力制御弁の配置
は、飲料タンクあるいは圧送管路に当接するほ
か、飲料タンクが配設されている同じ雰囲気内に
配設すれば、この考案の効果を達成できる。以下
に、第２図に示す如く、ビヤ樽Ｄ底部の突起部Ｄ
１下面と圧力制御弁のシリンダー１の頭部５と
を、直接、当接配置する例を説明する。

生ビールデイスペンサーは、第２図に示す如
く、炭酸ガスボンベＡからの炭酸ガスにて、ビヤ
樽Ｄ内の生ビールＥを瞬間冷却機Ｆへ圧送し、サ
ーバーコツクＧよりジヨツキＨへ注ぎ出す構成か
らなる。

すなわち、炭酸ガスボンベＡ中の炭酸ガスは、
一旦減圧弁Ｂにて所定圧力に減圧されたのち、圧
力制御弁Ｃに圧送され、該圧力制御弁Ｃにてビヤ
樽Ｄ内の生ビールＥ温度に対応した圧力に自動的
に調圧されたのち、ビヤ樽Ｄ内に圧送される。

ビヤ樽Ｄ内の生ビールＥは、上記の圧力制御に
より常時その温度に対応した炭酸ガスを含むこと
となり、瞬間冷却器Ｆを介して適正温度に冷却さ
れたのち、サーバーコツクＧの開閉によりジヨツ
キＨに注がれる。

前述の構成からなる圧力制御弁において、炭酸
ガスボンベＡから圧送されてくる炭酸ガスの圧力
が増加すると、流出口１４側の圧力が増加し、ダ
イヤフラム２１を押し上げ、これと連動するバル
ブステム１５が上方に移動するため、弁部１８の
開口度が減少してガス流量を減少させ、流出口１
４側のガス圧力を降下させる。

一方、炭酸ガスボンベＡから圧送されてくる炭
酸ガスの圧力が減少すると、流出口１４側の圧力
が減少し、バイメタル２のばね力によりダイヤフ
ラム２１を押し下げ、これと連動するバルブステ
ム１５が下方に移動するため、弁部１８の開口度
が拡大し、ガス流量を増加させ、流出口１４側の
ガス圧力を増加させる。

このように、上記作用により予め設定した初期
圧力を変動させることなく一定圧力に維持するこ
とが可能となる。

さらに、生ビールの温度変化は、ビア樽Ｄ及び
シリンダ１を介して、バイメタル２が感知し、そ
の温度上昇に伴い、バイメタル２が湾曲変形し、
プツシユピン４を介してダイヤフラム２１を下方
に押し下げ、弁部１８の開口度を増加させること
で流出口１４側の圧力を増加させることが可能と
なる。

同様に生ビールの温度が低下すると、それに伴
いバイメタル２の湾曲が修正され、プツシユピン
４を介してダイヤフラム２１を押圧する力が減少
し、ダイヤフラム２１が上方に押し上げられ、弁
部１８の開口度が減少し、流出口１４側の圧力を
低下させることが可能となる。

すなわち、予め設定された温度での初期圧力に
対して、生ビール温度変化に対応したバイメタル
２の変形により流出口１４側の圧力を、自動的に
増加あるいは低下させることができ、生ビールの
温度に即応した最適な圧力を得ることが可能とな
る。

この考案において、バイアスばね９は、圧力制
御弁の設定圧を調整する際に、予めバイメタル２
に所要の圧力を付加しておくことにより、圧力制
御弁が極端な低温雰囲気に晒された場合でも、そ
の設定圧力を変動させない機能を有する。

すなわち、バイメタル２が低温を感知すると、
その湾曲が修正されてほぼ偏平状態になり、ばね
力が減少し、特に、炭酸ガスの流入が減少して弁
体１１で圧力が低下すると、積層された複数のバ
イメタル２間に〓間が生じて移動し、再度温度が
上昇した際には、初期設定圧力が変動するととも
に、制御弁としての圧力調整が困難となる。

しかし、バイアスばね９を配設することによ
り、バイメタルが偏平状となつても圧力設定時の
相互位置が変動しないよう、所要圧力で押圧配置
でき、前記の問題の発生がなくなる。

また、生ビールデイスペンサーの未使用時は、
炭酸ガスボンベからの炭酸ガスの供給を止め、ビ
ールのサーバーコツクも閉じられている。この際
のサーバーコツクＧと弁体１１の流出口１４間に
は、使用停止直前の圧力を持つた炭酸ガスが滞留
しており、生ビールの温度が低下すると、炭酸ガ
スの圧力調整ができず、生ビール内に過剰の炭酸
ガスが吸収され、使用再開位時は、味覚を損ねた
生ビールを供給することになる。

このため、上述の問題を解消するため、シリン
ダ１とダイヤフラム支持台２０及びダイヤフラム
２１にて形成された内部空間と外部とを連通する
ガス抜き孔２５をダイヤフラム支持台２０のおね
じ部２３に垂直方向に穿孔して設ける。

第３図ｂ図に示す如く、生ビールの温度低下に
対応して、バイメタル（図示せず）感温、変形バ
ルブステム１５による弁部１８の閉塞を維持した
まま、ダイヤフラム２１が所要湾曲した時、ダイ
ヤフラム２１のリリーフ孔２１ａ，プツシユピン
４先端に設けたガス案内溝４ａ及びガス抜き孔
（図示せず）を通過させて、余分な炭酸ガスを弁
外に逃して炭酸ガス圧力を低下させることがで
き、生ビールの温度変化に対応したガス圧に調整
できる。

さらに、第３図ａ図に示す如く、炭酸ガス圧力
が適性値まで低下すると、ダイヤフラム２１はバ
イメタルのばね力と炭酸ガス圧とが均衡してその
湾曲を修正し、リリーフ孔２１ａをバルブステム
１５にて閉塞し、常に適性圧力を維持できる。

なお、炭酸飲料カツプサーバーの場合は、カー
ボネータにて得られた炭酸水と、所定量のシロツ
プを炭酸ガスにより圧送して混合するが、シロツ
プ温度が低下すると、粘度が上昇するため、圧送
圧力を大きくし、逆にシリツプ温度が上昇する
と、圧送圧力を小さくする必要がある。

カーボネートへの炭酸ガスの圧送には、前記と
同構成の圧力制御弁を用いるが、かかるシロツプ
の圧送には、前記した圧力制御弁のバイメタル
に、低膨張側を凸面側、高膨張側を凹面側に配置
した構成のバイメタルを使用することにより、シ
ロツプの温度変化に対応した最適炭酸ガス圧力に
保持できる。

考案の効果 この考案による圧力制御弁は、生ビール等の温
度変化に即応して炭酸ガスの圧力を自動的に調整
し、常時適正圧力に維持することができため味覚
を損ねることなく、生ビール等を供給することが
できる。

特に、この考案の圧力制御弁においては、押え
板とプツシユピンとの間にスラストベアリングを
介装し、カツプ状のシリンダと弁本体とを螺合一
体化する構成であるため、ばね性の大きな複数枚
の湾曲状バイメタルをシリンダ内に容易にかつ位
置決めよく収納配置することができ、しかもシリ
ンダー内周面がプツシユピン、バイメタルの押え
板等の案内面となり、より一層組立てを容易にす
ることができる。

また、押え板とプツシユピンとの間にスラスト
ベアリングを介装することにより、バイメタルを
回転させることがないため、シリンダーと弁本体
とのねじ込み量を調整するだけであり、初期圧力
を設定する際も、容易な作業にて精度の高い圧力
調整を可能にする。

また、バイアスばねにより、圧力制御弁の使
用、未使用にかかわらず、極低温に晒されても、
積層したバイメタルの相互位置の変動がなく、組
立調整時の初期圧力を維持できる。

また、ガス抜き孔を設けることにより、生ビー
ルデイスペンサーの未使用時に発生した生ビール
の温度変化に対応し、閉塞管路内の滞留炭酸ガス
が生ビールに吸収されのを防止できる。

さらに、この考案による圧力制御弁は、シリン
ダーの頭部を直接ビヤ樽等の飲料タンクに当接さ
せても、密封性がよいため生ビール等の侵入を防
止でき、制御弁の寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断面説明
図である。第２図はこの考案の圧力制御弁を配設
した生ビールデイスペンサーの概略図である。第
３図ａ，ｂ図はこの考案の圧力制御弁のダイヤフ
ラム及びリリーフ孔の詳細を示す縦断説明図であ
る。 １……シリンダ、２……バイメタル、３……押
え板、４……プツシユピン、４ａ……ガス案内
溝、５……頭部、６，２２……めねじ部、７……
ロツクねじ、８スラストベアリング、９……バイ
アスばね、１０……弁本体、１１……弁体、１
２，２４……貫通孔、１３流入口、１４……流出
口１５……バルブステム、１５ａ……フランジ、
１６……エンドキヤツプ、１７……弁ばね、１８
……弁部、１９，２３……おねじ部、２０……ダ
イヤフラム支持台、２１……ダイヤフラム、２１
ａ……リリーフ孔、２５……ガス抜き孔、Ａ……
炭酸ガスボンベ、Ｂ……減圧弁、Ｃ……圧力制御
弁、Ｄ……ビア樽、Ｅ……生ビール、Ｆ……瞬間
冷却機、Ｇ……サーバーコツク、Ｈ……ジヨツ
キ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方を開口したシリンダ内の閉塞側に、湾曲方
   向を交互にして積層した複数枚の湾曲状バイメタ
   ルを、バイメタルの押さえ板との間にスラストベ
   アリングを介装したピストン部材にてバイアスば
   ねを介して押圧収納してなるシリンダと、内蔵し
   た中央部にリリーフ孔を有したダイヤフラムの一
   方受圧面に弁部開口度を調整するステムをばねに
   て押圧した構成の弁本体とを、前記ピストン部材
   先端部のダイヤフラム他方受圧面への押圧量を調
   整可能に螺合一体化し、かつシリンダおよび／ま
   たは弁本体に、シリンダと弁本体及びダイヤフラ
   ムにて形成された内部空間と外部とを連通するガ
   ス抜き孔を設けたことを特徴とする温度対応型圧
   力制御弁。