(57)【要約】【課題】氷に加えて、簡単な構成により、低温の冷水を短時間で作って供給できる製氷機12を提供する。【解決手段】製氷部27で氷を作り、氷貯留部28に氷を貯留する。氷取出部56から氷貯留部28内の氷を取り出す。給水口61から氷貯留部28内の氷に常温水を直接、給水する。氷貯留部28内の氷に直接、給水した常温水が氷を通過する間に、冷却されて冷水となる。冷水取出口62から氷貯留部28内の冷水を取り出す。【選択図】図１
2010181039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷を作る製氷部と、
この製氷部で作られた氷を貯留する氷貯留部と、
この氷貯留部内の氷を取り出す氷取出部と、
前記氷貯留部内の氷に常温水を直接、給水する給水部と、
前記氷貯留部内の氷に直接、給水された常温水が氷を通過する間に冷却された冷水を前記氷貯留部から取り出す冷水取出部と
を具備していることを特徴とする製氷機。
【請求項２】
氷貯留部の上部に給水部、下部に冷水取出部がそれぞれ配置されているとともに、これら給水部と冷水取出部とが互いに対向する位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
【請求項３】
常温水の給水時および給水後の少なくとも一方で、氷貯留部内の氷を攪拌する攪拌部を具備している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の製氷機。
【請求項４】
給水部は、１回に所定量の冷水を取り出す場合に、取り出す冷水の量より所定量少ない量の常温水を給水する
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の製氷機。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれかに記載の製氷機と、
この製氷機から氷および冷水を供給する供給部と
を具備していることを特徴とする飲料提供装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、氷および冷水を供給する製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カップ式飲料自動販売機では、カップ内に氷を供給するとともに飲料原料および冷水を供給し、カップ内で冷飲料を調合したカップ入り冷飲料を提供している。
【０００３】
このようなカップ式飲料自動販売機では、冷水を供給するための冷水機と、氷を供給するための製氷機とが個別に用いられている。さらに、冷水機および製氷機を冷却する冷凍機が用いられるが、この冷却機については、冷水機と製氷機とに個別に用いられる場合や、冷水機および製氷機に共通に用いられる場合がある。
【０００４】
冷水機は、水槽内に貯留した冷却水を冷凍機で冷却し、冷却水中を通過するように配置された配管に常温水を流し、常温水が配管内を通る間に冷却水で冷却された冷水を供給している。
【０００５】
製氷機は、カップ式飲料自動販売機ではオーガ式製氷機が多く用いられており、製氷部で作られた多数の粒状（フレーク状）の氷を氷貯留部に貯留し、この氷貯留部内の氷を供給している。
【０００６】
また、製氷機では、氷貯留部の底部を通過するように配置された配管に常温水を流し、常温水が配管内を通る間に氷で冷却された冷水とし、この冷水を製氷部に供給したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１５２２３９号公報（第２−３頁、図１−３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、氷および冷水を供給するには、冷凍機は共用可能であるものの、冷水機と製氷機とは個別に用いる必要があり、これらを用いるカップ式飲料自動販売機などでは大きな設置スペースを必要として大形化するとともに高価になってしまう。
【０００９】
また、冷水を作る場合、氷貯留部の底部を通過するように配置された配管に常温水を流し、常温水が配管内を通る間に氷で冷却された冷水とするため、構造が複雑であり、高価になってしまう。さらに、常温水を例えば０℃近くまで冷却するには、長い時間をかけて配管内を通さなければならず、冷水の供給に時間がかかってしまう。さらに、配管内に常温水を貯留しておくことで例えば０℃近くまで冷却することもできるが、氷貯留部に配置される配管の長さによって冷却できる水量に限度があり、冷飲料が連続する場合には冷却が追い付かなくなったり、配管内の水が凍ってしまうおそれもある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、氷に加えて、簡単な構成により、低温の冷水を短時間で作って供給できる製氷機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】
【００１１】
請求項１に記載の製氷機は、氷を作る製氷部と、この製氷部で作られた氷を貯留する氷貯留部と、この氷貯留部内の氷を取り出す氷取出部と、前記氷貯留部内の氷に常温水を直接、給水する給水部と、前記氷貯留部内の氷に直接、給水された常温水が氷を通過する間に冷却された冷水を前記氷貯留部から取り出す冷水取出部とを具備しているものである。
【００１２】
請求項２に記載の製氷機は、請求項１に記載の製氷機において、氷貯留部の上部に給水部、下部に冷水取出部がそれぞれ配置されているとともに、これら給水部と冷水取出部とが互いに対向する位置に配置されているものである。
【００１３】
請求項３に記載の製氷機は、請求項１または２に記載の製氷機において、常温水の給水時および給水後の少なくとも一方で、氷貯留部内の氷を攪拌する攪拌部を具備しているものである。
【００１４】
請求項４に記載の製氷機は、請求項１ないし３いずれかに記載の製氷機において、給水部は、１回に所定量の冷水を取り出す場合に、取り出す冷水の量より所定量少ない量の常温水を給水するものである。
【００１５】
請求項５に記載の飲料提供装置は、請求項１ないし４いずれかに記載の製氷機と、この製氷機から氷および冷水を供給する供給部とを具備しているものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の製氷機によれば、氷貯留部内の氷を氷取出部から取り出せるのに加えて、氷貯留部内の氷に給水部から常温水を直接、給水し、氷貯留部内の氷に直接、給水された常温水が氷を通過する間に冷却された冷水を冷水取出部から取り出せるため、簡単な構成により、低温の冷水を短時間で作って供給できる。
【００１７】
請求項２に記載の製氷機によれば、請求項１に記載の製氷機の効果に加えて、氷貯留部の上部に給水部、下部に冷水取出部をそれぞれ配置するとともに、これら給水部と冷水取出部とを互いに対向する位置に配置しているため、氷を通過して冷却された冷水を短時間で取り出すことができる。
【００１８】
請求項３に記載の製氷機によれば、請求項１または２に記載の製氷機の効果に加えて、常温水の給水時や給水後に、氷貯留部内の氷を攪拌部で攪拌するため、常温水が直接接触した所の氷が局所的に融けても、氷貯留部内の氷分布を均一にし、冷水の温度を安定させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の製氷機によれば、請求項１ないし３いずれかに記載の製氷機の効果に加えて、１回に所定量の冷水を取り出す場合に、常温水との接触で氷が融ける分の冷水量を考慮して、取り出す冷水の量より所定量少ない量の常温水を給水部から給水するため、所定量の冷水を安定して取り出すことができる。
【００２０】
請求項５に記載の飲料提供装置によれば、請求項１ないし４いずれかに記載の製氷機を用いるため、氷および冷水を供給可能でありながら設置スペースが小さく、飲料提供装置を小形化できるとともに安価にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態を示す製氷機の一部を切り欠いた斜視図である。
【図２】同上製氷機および冷凍機の斜視図である。
【図３】同上製氷機を用いたカップ式飲料自動販売機の通水構造を示す構成図である。
【図４】同上製氷機の攪拌部を回転させた状態で冷水能力を試験した結果を示す表である。
【図５】同上(a)は製氷機の攪拌部の回転を停止させた状態で冷水能力を試験した結果を示し、(b)は(a)の試験後に攪拌部を回転させてから試験した表である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２３】
図３には、飲料提供装置としてのカップ式飲料自動販売機の通水構造を示す。
【００２４】
カップ式飲料自動販売機は、水道管からの水道水を給水する給水手段11、氷および冷水を供給する製氷機12、湯を供給する湯タンク13、レギュラーコーヒーを抽出するレギュラーコーヒー抽出部14、カップ式飲料の自動販売機の前面の取出口から飲料入りカップを取出可能とする供給部としてのベントステージ15、飲料原料を供給する図示しない飲料原料供給部などを備えている。
【００２５】
そして、冷飲料提供時には、ベントステージ15に供給されたカップ内に氷、飲料原料および冷水を供給し、これらをカップ内で攪拌し、カップ入り冷飲料を提供する。また、温飲料提供時には、ベントステージ15に供給されたカップ内に湯および飲料原料を供給し、これらをカップ内で攪拌し、カップ入り温飲料を提供する。また、レギュラーコーヒー飲料提供時には、湯をレギュラーコーヒー抽出部14に供給し、レギュラーコーヒー抽出部14で抽出されたレギュラーコーヒーを、ベントステージ15に供給されたカップ内に供給し、カップ入りレギュラーコーヒーを提供する。
【００２６】
また、給水手段11は、水道管によって供給される水道水が、電磁弁21、水フィルタ22、水リザーバ23の順に流れ、この水リザーバ23から三方コック24を介して製氷機12および湯タンク13にそれぞれ送り込まれる。
【００２７】
また、製氷機12は、多数の粒状（フレーク状）の氷を作る製氷部27、および作られた氷を貯留する氷貯留部28を有し、氷貯留部28内の氷を取り出し、ベントステージ15に配置されたカップ内に供給する。
【００２８】
この製氷機12は、冷水機としての機能も備えており、水リザーバ23内の常温水を給水ポンプ29によって氷貯留部28内に上部から給水し、常温水が氷貯留部28内の氷を通過して冷却された冷水を氷貯留部28の下部から取り出し、三方弁30を介してベントステージ15に配置されたカップ内に供給する。
【００２９】
また、湯タンク13は、水リザーバ23内の常温水を給水ポンプ33によって逆止弁34を介して湯タンク13の下部に供給し、湯タンク13内に配置されたヒーター35によって所定温度の湯に沸き上げ、湯をベントステージ15に配置されたカップ内や、レギュラーコーヒー抽出部14に供給する。
【００３０】
次に、図２に示すように、製氷機12は冷凍機38の上部に配置されている。冷凍機38は、冷媒を圧縮する圧縮機39、圧縮される冷媒を凝縮して液化させる凝縮器40、凝縮して液化された冷媒を気化させて蒸発潜熱で製氷機12の製氷部27を冷却する図示しない蒸発パイプなどを備えた冷凍サイクルによって構成されている。凝縮器40の熱を放熱させるための送風機41が配置されている。
【００３１】
次に、図１に示すように、製氷機12は、下部側に配置された製氷部27、およびこの製氷部27の上部側に配置された氷貯留部28を備えている。
【００３２】
製氷部27は、オーガ式製氷機であり、円筒状の断熱容器44、この断熱容器44内に配置された円筒状の製氷筒、この製氷筒内に回転可能に配置された螺旋状の回転刃を有するオーガ、このオーガを回転させるためのモータ45および減速機46、製氷筒の外周に配置された冷凍機38の蒸発パイプなどを備えている。そして、製氷筒内に下部から給水するとともに冷凍機38の運転により、製氷筒の内面に氷結させ、さらに、オーガを回転させることにより、製氷筒の内面の氷を削り取りながら圧縮して多数の粒状の氷とし、これら氷を氷貯留部28に押し上げて貯留させる。
【００３３】
氷貯留部28は、製氷部27の断熱容器44の上部に配置される円筒状の断熱容器47を有している。この断熱容器47は、円筒状の周壁部48、底面部49、および着脱可能な上面部50を有し、内部に氷を貯留する氷貯留空間51が形成されている。底面部49は中央部側より周辺部側が低くなるように傾斜されている。
【００３４】
氷貯留空間51には、底面部49の中央部からオーガの上端に連結された軸部52が挿通されているとともに、この軸部52に氷貯留空間51内の氷を攪拌する攪拌部53が取り付けられている。攪拌部53は、オーガと一体に回転するものであり、軸部52に取り付けられた取付部54、およびこの取付部54の周面部から突設された複数本の攪拌棒55を有している。なお、氷貯留部28に貯留される氷は多数の粒状で独立しており、攪拌部53の回転によって氷貯留部28内での氷分布が均一にならされる。
【００３５】
氷貯留部28の側面には、氷貯留部28内の氷を外部に取り出す氷取出部56が配設されている。この氷取出部56には、断熱容器47の周壁部48に氷取出口が開口され、この氷取出口を開閉するシャッタが配置されており、このシャッタをソレノイドやモータなどの氷取出駆動部で開閉駆動する。シャッタの開放により、氷貯留部28内の氷が氷取出口から流出し、シュート57を通じて取り出すことができる。
【００３６】
また、製氷機12は、この製氷機12を用いて常温水から０℃に近い低温の冷水を作って供給する冷水製造供給部60を備えている。
【００３７】
この冷水製造供給部60は、氷貯留部28の断熱容器47の上面部50に配置された給水口61と、断熱容器47の底面部49に配置された冷水取出部としての冷水取出口62とを備えている。給水口61には給水ポンプ29によって常温水を送り込むように接続され、これら給水口61および給水ポンプ29などによって給水部63が構成されている。給水部63により、給水ポンプ29によって送り込まれる常温水を、給水口61から氷貯留部28内の氷上に直接、給水する。また、冷水取出口62により、氷貯留部28内の氷に直接、給水された常温水が氷の間を流下して通過する間に冷却された０℃に近い低温の冷水を、氷貯留部28の下部から取り出す。冷水取出口62から取り出された冷水はベントステージ15に供給される。なお、氷貯留部28に貯留される氷は多数の粒状（フレーク状）で独立しており、氷間には水が通過する隙間がある。
【００３８】
給水口61および冷水取出口62は氷貯留部28の径方向の同一ライン上に位置するとともに、給水口61は氷貯留部28の中心部と周辺部との中間位置に配置され、冷水取出口62は氷貯留部28の周辺部近傍であって断熱容器47の底面部49が下降傾斜した周縁部近傍に配置されている。したがって、給水口61と冷水取出口62とは、略同一位置であって、互いに対向する位置に配置されている。
【００３９】
また、カップ式飲料自動販売機を制御する制御部66を備えている。
【００４０】
この制御部66は、製氷機12において常温水を給水中あるいは給水後に、モータ45を制御して攪拌部53を回転させる機能、１回に所定量の冷水を取り出す際に、取り出す冷水の量より所定量少ない量の常温水を、給水部63の給水ポンプ29を制御して給水する機能を有している。
【００４１】
次に、製氷機12の動作を説明する。
【００４２】
製氷部27の製氷筒内に下部から給水するとともに冷凍機38の運転により、製氷筒の内面に氷結させ、さらに、オーガを回転させることにより、製氷筒の内面の氷を削り取りながら圧縮して多数の粒状の氷とし、これら氷を氷貯留部28に押し上げて貯留させる。オーガの回転中は攪拌部53も一体に回転し、氷貯留部28内での氷分布を均一にする。このようにして、氷貯留部28内に一定量の氷を貯留する。
【００４３】
カップ式飲料自動販売機で氷入り冷飲料が選択された場合には、氷取出部56のシャッタを所定時間だけ開き、１回分の氷を流出させて取り出し、ベントステージ15に配置されたカップ内に供給する。
【００４４】
略同時期に、給水ポンプ29を動作させ、１回分の常温水を給水口61に送り込み、給水口61から氷貯留部28内の氷に直接、給水する。この氷貯留部28内の氷に直接、給水された常温水は氷の間を流下して通過する間に冷却されて０℃に近い低温の冷水となり、氷貯留部28の下部の冷水取出口62から流出する。常温水が直接接触した一部の氷は融けて冷水となり、この冷水も冷水取出口62から流出する。冷水取出口62から流出する冷水は、三方弁30を介して、ベントステージ15に配置されたカップ内に供給する。
【００４５】
このように、製氷機12では、氷貯留部28内の氷を氷取出部56から取り出せるのに加えて、氷貯留部28内の氷に給水口61から常温水を直接、給水し、氷貯留部28内の氷に直接、給水された常温水が氷を通過する間に冷却された０℃に近い低温の冷水を冷水取出口62から取り出せるため、簡単な構成により、０℃に近い低温の冷水を短時間で作って供給できる。
【００４６】
すなわち、従来、冷水を作る場合、氷貯留部の底部を通過するように配置された配管に常温水を流し、常温水が配管内を通る間に氷で冷却された冷水とするため、構造が複雑であり、高価になってしまう。さらに、常温水を０℃近くまで冷却するには、長い時間をかけて配管内を通さなければならず、冷水の供給に時間がかかってしまう。さらに、配管内に常温水を貯留しておくことで０℃近くまで冷却することもできるが、氷貯留部に配置される配管の長さによって冷却できる水量に限度があり、冷飲料が連続する場合には冷却が追い付かなくなったり、配管内の水が凍ってしまうおそれもある。こういった従来の冷水機の問題点を、製氷機12では解決することができる。
【００４７】
そして、この製氷機12は氷および冷水を供給可能でありながら設置スペースが小さいため、この製氷機12を用いるカップ式飲料自動販売機を小形化できるとともに安価にできる。
【００４８】
また、製氷機12の氷貯留部28の上部に給水口61、下部に冷水取出口62をそれぞれ配置するとともに、これら給水口61と冷水取出口62とを互いに対向する位置に配置しているため、氷を通過して冷却された０℃に近い低温の冷水を短時間で取り出すことができる。そのため、カップ入り飲料の提供にかかる時間を短縮でき、購入者の待ち時間を短くできる。
【００４９】
また、製氷機12では、常温水を給水中、あるいは給水後毎には、オーガとともに攪拌部53を回転させることにより、常温水との直接接触によって給水箇所の氷の一部が融けてしまっても、氷分布を均一にし、次回の冷水製造動作時の冷却能力を維持するとともに、オーガの回転で氷を補給する。
【００５０】
ここで、図４に、製氷機12の攪拌部53を回転させた状態で冷水能力を試験した結果を示す。試験方法は、給水する常温水の温度が２３．４℃、常温水の１回毎の目標給水量が１２０ｃｍ3、給水間隔４０秒、給水口61から直下へ１点集中給水するものとして、給水開始から１５秒後までに冷水取出口62から流出する冷水の温度、および水量を、１０回分測定した。
【００５１】
図４に示すように、攪拌部53が回転している状態では、１０回の試験とも、冷水取出口62から流出する冷水の温度および水量が安定していた。
【００５２】
さらに、図５(a)に、製氷機12の攪拌部53の回転を停止させた状態で冷水能力を試験した結果を示す。試験方法は、上述のとおりである。
【００５３】
図５(a)に示すように、攪拌部53が回転していない状態では、給水回数が増えるにしたがって、冷水の水温が上昇することが確認された。これは、常温水との直接接触によって給水箇所の氷の一部が融け、氷の層に穴が空いたようになるため、冷却能力が低下したためである。なお、８回目までで水温上昇が確認されたため、９回目以降の試験は打ち切った。
【００５４】
さらに、図５(b)に、製氷機12の攪拌部53の回転を停止させた状態で冷水能力を試験した後に、攪拌部53を０．５秒回転させてから、１回試験した結果を示す。試験方法は、上述のとおりである。
【００５５】
その結果、冷水の水温が低くなった。これは、氷の攪拌によって、給水箇所の氷の穴がなくなり、氷の分布が均一になったことによる。
【００５６】
また、製氷機12から取り出される冷水は、常温水の給水量に加えて、常温水との接触で氷が融けた冷水量分が増加する。そのため、カップ式飲料自動販売機において１回に所定量の冷水をカップに供給するには、常温水との接触で氷が融ける分の冷水量を考慮して、製氷機12から取り出す冷水の量より少ない量の常温水を、給水部63の給水ポンプ29を制御して給水する。これにより、所定量の冷水を安定してカップに供給することができ、飲料の濃さを一定に保つことができる。
【００５７】
また、カップ式飲料自動販売機で氷なし冷飲料が選択された場合には、氷は取り出さず、冷水のみを取り出して、ベントステージ15に配置されるカップ内に供給する。
【００５８】
なお、製氷機12の氷貯留部28内の氷への給水は、給水口61から直下へ１点集中給水しても、給水口61から広い範囲に拡散給水するようにしてもよい。
【００５９】
また、製氷機12の氷貯留部28内からの冷水の取出効率を向上させるために、氷貯留部28の底面形状を、冷水取出口62へ向けて下降傾斜するようにしたり、冷水取出口62に連続する溝をつけたり、冷水取出口62付近を窪ませるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
12    製氷機
15    供給部としてのベントステージ
27    製氷部
28    氷貯留部
53    攪拌部
56    氷取出部
62    冷水取出部としての冷水取出口
63    給水部
【図１】
2010181039.tif 000003
【図２】
2010181039.tif 000004
【図３】
2010181039.tif 000005
【図４】
2010181039.tif 000006
【図５】
2010181039.tif 000007