(57)【要約】【課題】缶ビール等の容器入り飲料の温度を急速に調節（例えば、冷却）することが可能な容器入り飲料温度調節装置を提供する。【解決手段】容器入り飲料温度調節装置である缶ビール冷却装置１００は、缶ビール１０１を保持して、缶ビール１０１を冷却する温度調節部１１０と、温度調節部１１０を缶ビール１０１と共に回転させる回転駆動部１２０とを備える。温度調節部１１０は、複数の温度調節ユニット１１１と、当該複数の温度調節ユニットを、缶ビール１０１の周囲に配置する温度調節ユニット保持部１１２とを備えている。各温度調節ユニット１１１は、缶ビール１０１の側面に当接して、缶ビール１０１を冷却するものであり、熱電変換モジュール（ペルチェモジュール）を備えている。【選択図】図２
2010071539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器入り飲料を保持して、当該容器入り飲料の温度を調節する温度調節部と、
前記温度調節部を回転させる回転駆動部と
を備え、
前記温度調節部は、前記容器入り飲料の側面に当接する温度調節ユニットを備える
ことを特徴とする容器入り飲料温度調節装置。
【請求項２】
前記温度調節部は、前記温度調節ユニットを複数備える
ことを特徴とする請求項１に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【請求項３】
前記温度調節ユニットは、前記容器入り飲料の周囲に配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【請求項４】
前記温度調節ユニットは、前記容器入り飲料の側面の全域を覆う
ことを特徴とする請求項３に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【請求項５】
前記温度調節部は、複数の前記温度調節ユニットが前記容器入り飲料の側面に当接することによって、前記容器入り飲料を保持する
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【請求項６】
前記温度調節ユニットは、
前記容器入り飲料の側面に当接する伝熱部材と、
一方の面が、前記伝熱部材と熱的に接触する熱電変換モジュールと
を備える
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【請求項７】
前記温度調節ユニットは、
前記伝熱部材を進退可能に保持するホルダ
を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【請求項８】
前記温度調節ユニットは、
前記伝熱部材を、前記容器入り飲料の方向に付勢する付勢手段
を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【請求項９】
前記温度調節ユニットは、
前記熱電変換モジュールの他方の面と、熱的に接触する液冷部材
を更に備えることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の容器入り飲料温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器入り飲料（例えば、缶ビール等）の温度を調節（例えば、冷却）する容器入り飲料温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
缶ビール等の容器入り飲料は、通常、まず容器ごと飲み頃の温度（例えば、５℃程度）まで冷やされた上で、中身の飲料が飲まれている。容器入り飲料の冷却は、例えば、冷蔵庫内に一定時間、貯蔵しておくことで行われる。
【０００３】
しかしながら、通常、冷蔵庫での冷却にはある程度時間がかかることになる。そのため、冷えた飲料を飲みたくなったときに即座に飲めるようにするには、容器入り飲料を予め冷蔵庫内に貯蔵しておき、予め冷却しておく必要があった。
【０００４】
この場合、冷蔵庫に貯蔵された容器入り飲料は、すぐには飲まれることなく、例えば、数日間にわたって、冷蔵庫内に貯蔵され続けることになる。つまり、容器入り飲料を常温（例えば、２５℃）から飲み頃の温度にまで冷やすためだけではなく、飲み頃の温度を維持するためにもエネルギーが使われることになり、エネルギーの有効利用という観点からは、必ずしも望ましいことではない。
【０００５】
ここで、容器入り飲料を急速に冷却することができれば、飲みたくなった時点で容器入り飲料を急速冷却し、その場で飲むということが可能となる。このようなことができれば、容器入り飲料を予め冷却しておき、飲み頃の温度に維持しておくということも不要となるので、その分エネルギーを節約することが可能となる。最近では、エコロジー的な観点からも、そのようなエネルギーを節約することを可能とする装置に対するニーズは高い。
【０００６】
なお、特開２００３−１１４０８０号公報には、容器状に形成された吸熱側熱導体の下面に、熱電変換素子を取り付けて、前記吸熱側熱導体の内側に挿入された缶等を冷やす構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１１４０８０号公報（段落００５４〜００５７、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、容器入り飲料の温度を急速に調節することが可能な容器入り飲料温度調節装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る容器入り飲料温度調節装置は、容器入り飲料を保持して、当該容器入り飲料の温度を調節する温度調節部と、前記温度調節部を回転させる回転駆動部とを備え、前記温度調節部は、前記容器入り飲料の側面に当接する温度調節ユニットを備えることを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記温度調節部は、前記温度調節ユニットを複数備えるようにしてもよい。更に、この場合、前記温度調節ユニットは、前記容器入り飲料の周囲に配置されるようにしてもよいし、前記容器入り飲料の側面の全域を覆うようにしてもよい。
【００１０】
また、以上の場合において、前記温度調節部は、複数の前記温度調節ユニットが前記容器入り飲料の側面に当接することによって、前記容器入り飲料を保持するようにしてもよい。
【００１１】
また、以上の場合において、前記温度調節ユニットは、前記容器入り飲料の側面に当接する伝熱部材と、一方の面が、前記伝熱部材と熱的に接触する熱電変換モジュールとを備えるようにしてもよい。
【００１２】
この場合、前記温度調節ユニットは、前記伝熱部材を進退可能に保持するホルダを更に備えるようにしてもよく、更に、前記伝熱部材を、前記容器入り飲料の方向に付勢する付勢手段を備えるようにしてもよい。また、前記温度調節ユニットは、前記熱電変換モジュールの他方の面と、熱的に接触する液冷部材を更に備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、容器入り飲料の温度を急速に調節することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、容器入り飲料としての缶入り飲料（より具体的には、缶ビール）の冷却を行う容器入り飲料温度調節装置（以下、缶ビール冷却装置という）について説明する。本缶ビール冷却装置は、缶ビールを急に飲みたくなったとき等に、冷えていない缶ビールを急速に冷却するために利用される。より具体的には、本缶ビール冷却装置は、例えば、３５０ｍｌの缶ビールを、常温（２５℃）から５℃位まで、約５分程度で冷却するものである。
【００１５】
図１〜図３は、本発明による缶ビール冷却装置の全体構造を説明するための図である。図１は正面図を示し、図２は側面図を示し、図３は平面図を示している。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本発明による缶ビール冷却装置１００は、温度調節部１１０と、回転駆動部１２０とを備える。なお、簡単のため、図３では、温度調節部１１０は省略してある。
【００１７】
温度調節部１１０は、缶ビール１０１を保持して、缶ビール１０１の温度を調節（本実施形態では、冷却）するものである。図１及び図２に示すように、温度調節部１１０は、温度調節ユニット１１１と、温度調節ユニット保持部１１２とを備える。
【００１８】
温度調節ユニット１１１は、缶ビール１０１の側面に当接して、缶ビール１０１の温度を調節（本実施形態では、冷却）するものである。図２に示すように、温度調節部１１０は、複数（本実施形態では、６つ）の温度調節ユニット１１１を備えている。なお、簡単のため、図１では、一つの温度調節ユニット１１１のみを示している。後述するように、各温度調節ユニット１１１は、熱電変換モジュール（ペルチェモジュール）を備えており、熱電変換モジュールに一定方向の電流を流すことによって、缶ビール１０１を冷却する。
【００１９】
温度調節ユニット保持部１１２は、複数の温度調節ユニット１１１を、缶ビール１０１の周囲に配置されるように保持するものである。後述するように、温度調節部１１０は、複数（本実施形態では、２つ）の温度調節ユニット保持部１１２を備えているが、図１では、そのうちの１つのみが見えている。
【００２０】
温度調節部１１０の構造の更なる詳細については後述する。
【００２１】
回転駆動部１２０は、温度調節部１１０を回転させるものであり、温度調節部１１０を回転させることによって、温度調節部１１０と共に、温度調節部１１０によって保持された缶ビール１０１を回転させるものである。図１〜図３に示すように、回転駆動部１２０は、温度調節部保持部１２１と、連結部材１２２と、回転シャフト１２３と、軸受部１２４と、従動プーリ１２５と，ベルト１２６と、駆動プーリ１２７と、減速機付きモータ１２８とを備える。また、回転シャフト１２３の中央部付近には、ロータリージョイント１３１と、スリップリング１３２とが装着されている。
【００２２】
温度調節部保持部１２１は、温度調節部１１０を保持する部材であって、背の低い有底円筒状の形状を有し、開口部分に、温度調節部１１０の一方の温度調節ユニット保持部１１２を収容した状態で、温度調節部１１０（温度調節ユニット保持部１１２）と連結される。また、温度調節部保持部１２１の底部の中央には、回転シャフト１２３の一端を挿入するための孔が形成されている。
【００２３】
連結部材１２２は、温度調節部保持部１２１と回転シャフト１２３とを連結する部材である。温度調節部保持部１２１と回転シャフト１２３とは、連結部材１２２によって連結されることで、一体となって回転する。
【００２４】
回転シャフト１２３は、温度調節部保持部１２１を回転させる軸部材であって、長手方向に延びる貫通孔１４１が形成された中空軸となっている。当該貫通孔１４１内には、温度調節ユニット１１１内の熱電変換モジュールへ電力を供給するための配線が通ることとなる。すなわち、熱電変換モジュールと、スリップリング１３２とを接続する配線が通ることとなる。更に、回転シャフト１２３の一方（図１における右側）の端面には、一定の深さを有する小さな縦穴１４２が複数個（本実施形態では、１２個）、前記貫通孔１４１の回りに形成される。そして、回転シャフト１２３の側面のロータリージョイント１３１が装着される付近には、前記縦穴１４２のそれぞれと連通する横孔が形成されている。これらの横孔及び縦穴１４２並びにロータリージョイント１３１を介して、温度調節ユニット１１１への冷却液（冷却媒体）の供給及び温度調節ユニット１１１からの冷却液の回収が行われる。
【００２５】
軸受部１２４は、回転シャフト１２３を回転可能に支持する部材であって、ボールベアリングと、ボールベアリングを保持するベアリングホルダとから構成される。図１に示すように、回転駆動部１２０は、軸受部１２４を２つ備えており、２つの軸受部１２４は、回転シャフト１２３の両端部付近に配置されている。各軸受部１２４は、ベース部１５０に立設された一対の脚部１５１に取り付けられて、ベース部１５０に固定されている。
【００２６】
従動プーリ１２５は、回転シャフト１２３を回転させるための部材であって、回転シャフト１２３の一方の端部付近に装着（固定）される。駆動プーリ１２７は、減速機付きモータ１２８の回転軸（出力シャフト）に装着（固定）される部材であって、減速機付きモータ１２８の回転軸と一体となって回転するものである。ベルト１２６は、従動プーリ１２５と駆動プーリ１２７とに巻き掛けられて、駆動プーリ１２７の回転を、従動プーリ１２５へ伝達するものである。すなわち、駆動プーリ１２７、ベルト１２６及び従動プーリ１２５を介して、減速機付きモータ１２８の回転力が、回転シャフト１２３に伝達されることになる。減速機付きモータ１２８は、駆動プーリ１２７、ベルト１２６及び従動プーリ１２５を介して、回転シャフト１２３を回転駆動するものである。なお、簡単のため、図１では、ベルト１２６、駆動プーリ１２７及び減速機付きモータ１２８は省略してある。
【００２７】
ロータリージョイント１３１は、温度調節部１１０に対して、放熱用の冷却液を供給するとともに、温度調節部１１０で使用された冷却液を、温度調節部１１０から回収するためのものであって、ロータリージョイント１３１を利用することにより、温度調節部１１０を回転させた状態においても、温度調節部１１０に対して、外部から冷却液を供給等することが可能となる。なお、前述したように、ロータリージョイント１３１は、回転シャフト１２３に形成された横孔及び縦穴１４２を介して、各温度調節ユニット１１１との間で冷却液の供給及び回収を行う。すなわち、簡単のため、図示は省略してあるが、各温度調節ユニット１１１と、回転シャフト１２３の一方の端面に形成された縦穴１４２とは、例えば、チューブ及び継手を介して適宜接続されており、各温度調節ユニット１１１への冷却液の供給及び各温度調節ユニット１１１からの冷却液の回収が可能なようになっている。前述したように、本実施形態では、縦穴１４２は１２個形成されており、各縦穴１４２は、６つある温度調節ユニット１１１それぞれの供給用及び回収用のそれぞれに利用される（６×２＝１２）。
【００２８】
スリップリング１３２は、温度調節部１１０に対して、電力を供給するためのものであって、スリップリング１３２を利用することにより、温度調節部１１０を回転させた状態においても、温度調節部１１０に対して、外部から電力を供給することが可能になる。前述したように、スリップリング１３２と各温度調節ユニット１１１（熱電変換モジュール）との間の配線は、回転シャフト１２３内の空洞１４１を介して行われる。
【００２９】
次に、温度調節部１１０の構造について説明する。
【００３０】
図４及び図５は、温度調節部１１０の構造を説明するための図である。図４は正面図を示し、図５は側面図を示す。なお、簡単のため、図４でも、一つの温度調節ユニット１１１のみを示している。
【００３１】
前述したように、温度調節部１１０は、温度調節ユニット１１１と、温度調節ユニット保持部１１２とを備えている。図５に示すように、温度調節部１１０は、複数（具体的には、６つ）の温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｆを備えており、複数の温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｆ全体で、缶ビール１０１の側面のほぼ全域を覆うようにしている。温度調節ユニット保持部１１２は、複数の温度調節ユニット１１１がこのような位置に配置されるよう、複数の温度調節ユニット１１１を保持している。図４に示すように、温度調節部１１０は、複数（具体的には、２つ）の温度調節ユニット保持部１１２を備えており、缶ビール１０１をセットした際に、各温度調節ユニット保持部１１２が、缶ビール１の端部（上端部又は下端部）付近に位置するように配置される。図５に示すように、温度調節ユニット保持部１１２は、円板状の部材の中央に正六角形状の孔が形成されたリング状の部材であって、その内周面（正六角形の各辺）に、温度調節ユニット１１１が固定される。
【００３２】
次に、温度調節ユニット１１１の構造について説明する。複数の温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｆの構造は、基本的に同一である。但し、６つの温度調節ユニット１１１のうち５つの温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅ（以下、可動温度調節ユニットということがある）は、温度調節ユニット保持部１１２に対して、進退（前後動）可能に構成されるのに対して、ひとつの温度調節ユニット１１１ｆ（以下、固定温度調節ユニットということがある）は、進退（前後動）しないように構成される点で異なる。
【００３３】
図６は、温度調節ユニット１１１の構造を説明するための図である。同図（ａ）は、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅの構造を示し、同図（ｂ）は、固定温度調節ユニット１１１ｆの構造を示している。
【００３４】
同図に示すように、温度調節ユニット１１１は、伝熱ブロック６１０と、熱電変換モジュール６２０と、液冷ブロック６３０と、プッシャ６４０と、ホルダ６５０とを備える。
【００３５】
伝熱ブロック６１０は、缶ビールの側面に当接すると共に、熱電変換モジュール６２０の一方の面（本実施形態では、吸熱面）に接触して熱を伝達する伝熱部材であって、例えば、熱伝導性の高い金属（例えば、アルミニウム）によって構成される。伝熱ブロック６１０の缶ビールの側面に当接する側の面は、缶ビールの側面に密接するように、缶ビールの側面の形状に適合した形状に形成される。本実施形態では、６つの伝熱ブロック６１０で缶ビールの側面のほぼ全域を覆うようにしているので、各伝熱ブロック６１０は、缶ビールの周方向のほぼ１／６の領域を覆うように構成される。なお、伝熱ブロック６１０と、熱電変換モジュール６２０とは、例えば、熱伝導性の高い接着剤で接着されて一体をなす。
【００３６】
熱電変換モジュール６２０は、缶ビールの温度を調節（本実施形態では、冷却）するために、伝熱ブロック６１０の温度を調節（本実施形態では、冷却）する温度調節手段（冷却手段）であって、伝熱ブロック６１０と、液冷ブロック６３０との間に挟持される。熱電変換モジュール６２０の構造については後述する。
【００３７】
液冷ブロック６３０は、熱電変換モジュール６２０の他方の面（本実施形態では、放熱面）に接触して熱を伝達（放熱）する伝熱部材（放熱部材）であって、例えば、熱伝導性の高い金属（例えば、アルミニウム）によって構成される。液冷ブロック６３０は、概ね背の低い四角柱状の形状を有しており、その内部に、冷却液を通過させるための液路が形成されている。液路は、熱電変換モジュール６２０の放熱面と平行に蛇行するよう形成されており、供給口となる一方の継手から供給された冷却液が、排出口となる他方の継手に向かって、蛇行しながら流れることによって、熱電変換モジュール６２０の放熱面の熱が効果的に奪われることになる。液冷ブロック６３０の構造については後述する。
【００３８】
プッシャ６４０は、細長い平板状の部材の短手方向の両端部分を直角に曲げて、断面がコの字状になるように形成されたものである。プッシャ６４０は、スタッド６６０を介して伝熱ブロック６１０と一体をなすように接合（ねじ留め）されている。なお、スタッド６６０とは、中央部にねじ孔が形成された六角柱状の部材である。
【００３９】
ホルダ６５０は、プッシャ６４０を保持する部材であって、プッシャ６４０同様、細長い平板状の部材の短手方向の両端部分を直角に曲げて、断面がコの字状になるように形成されたものである。ホルダ６５０は、コの字の開口側をプッシャ６４０の方に向けた状態で、温度調節ユニット保持部１１２に取り付けられる。
【００４０】
また、同図に示すように、液冷ブロック６３０とプッシャ６４０との間には、付勢手段として、ばね（より具体的には、皿ばね）６７０が配置されており、皿ばね６７０の付勢力によって、液冷ブロック６３０が、熱電変換モジュール６２０に対して押しつけられるようになっている。なお、液冷ブロック６３０と熱電変換モジュール６２０とが接する面には、熱伝導性を高めるため、例えば、熱伝導性に優れた半固形状の物質であるサーマルグリースが塗布される。
【００４１】
ここまで説明した構造は、６つの温度調節ユニット１１１すべてに共通する構造である。以下、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅと、固定温度調節ユニット１１１ｆとで異なる点について説明する。
【００４２】
同図（ａ）に示すように、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅでは、プッシャ６４０とホルダ６５０との間に、付勢手段として、ばね（より具体的には、圧縮コイルばね）６８０が配置されており、圧縮コイルばね６８０によって、プッシャ６４０とホルダ６５０とは、互いに離れる方向に付勢されている。なお、圧縮コイルばね６８０は、ねじ６９０の軸部（ねじ部）が挿入される円筒状の部材である可動用カラー６９１の外周に装着されている。
【００４３】
一方、同図（ｂ）に示すように、固定温度調節ユニット１１１ｆでは、プッシャ６４０とホルダ６５０との間には、固定用カラー６９２が配置されており、当該固定用カラー６９２を介して、プッシャ６４０とホルダ６５０とが、ねじ６９０によって固定されている。
【００４４】
図７は、温度調節ユニット１１１における、各構成要素の連結関係を説明するための図である。同図（ａ）は、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅにおける連結関係を示し、同図（ｂ）は、固定温度調節ユニット１１１ｆにおける連結関係を示している。
【００４５】
同図（ａ）に示すように、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅにおいては、まず、伝熱ブロック６１０とスタッド６６０とが、ねじ６９３によって連結される。更に、軸部に可動用カラー６９１を挿入したねじ６９０が、ホルダ６５０に形成された孔６５１及びプッシャ６４０に形成された孔６４１を介して、スタッド６６０に形成されたねじ孔６６１にねじ込まれることによって、プッシャ６４０とスタッド６６０とが連結される。その結果、伝熱ブロック６１０と、スタッド６６０と、プッシャ６４０と、カラー６９１と、ねじ６９０とは、一体をなすよう連結されることになる。なお、前述したように、可動用カラー６９１の外周には、圧縮コイルばね６８０が装着されて、プッシャ６４０とホルダ６５０とを互いに離れる方向に付勢する。また、同図（ａ）に示すように、可動用カラー６９１の径は、プッシャ６４０に形成された孔６４１の径よりは大きいが、ホルダ６５０に形成された孔６５１の径よりは小さいので、例えば、ホルダ６５０が固定された状態で、伝熱ブロック６１０に対して、同図の右から左に向かって外力が作用した場合、伝熱ブロック６１０と一体をなす可動用カラー６９１の左端部は、ホルダ６５０に形成された孔６５１を通過して、左側に突出することになる。
【００４６】
一方、同図（ｂ）に示すように、固定温度調節ユニット１１１ｆにおいても、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅと同様に、まず、伝熱ブロック６１０とスタッド６６０とが、ねじ６９３によって連結される。更に、固定温度調節ユニット１１１ｆでは、ねじ６９０が、ホルダ６５０に形成された孔６５１、固定用カラー６９２及びプッシャ６４０に形成された孔６４１を介して、スタッド６６０に形成されたねじ孔６６１にねじ込まれることによって、ホルダ６５０とプッシャ６４０とスタッド６６０とが連結される。同図（ｂ）に示すように、固定用カラー６９２は、大径及び小径の円柱状部材を連結して、その中央にねじ６９０の軸部を通す孔を形成したような形状を有しており、更に、小径部の径は、ホルダ６５０に形成された孔６５１を通過可能である一方で、大径部の径は、プッシャ６４０に形成された孔６４１及びホルダ６５０に形成された孔６５１のいずれをも通過できないように形成されている。その結果、伝熱ブロック６１０と、スタッド６６０と、プッシャ６４０と、固定用カラー６９２と、ホルダ６５０と、ねじ６９０とは、一体をなすよう連結されることになる。
【００４７】
図８は、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅの進退動作を説明するための図である。
【００４８】
可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅにおいては、伝熱ブロック６１０に対して、外力が作用していない場合、圧縮コイルばね６８０の付勢力によって、ホルダ６５０から離れる方向（同図における右方向）に、プッシャ６４０が押され、同図（ａ）に示すように、プッシャ６４０と（可動用カラー６９１を介して）一体をなすねじ６９０の頭部がホルダ６５０に当接した状態で静止することになる。
【００４９】
一方、同図（ａ）に示した状態において、伝熱ブロック６１０に対して、同図の右から左に向かって外力が作用した場合、スタッド６６０を介して、プッシャ６４０が、圧縮コイルばね６８０の付勢力に逆らって、ホルダ６５０に近づく方向（同図における左方向）に押され、同図（ｂ）に示すように、プッシャ６４０の直角に曲げられた端部が、ホルダ６５０に当接した状態で静止することになる。この際、プッシャ６４０と一体をなす可動用カラー６９１及びねじ６９０は、同図（ｂ）に示すように、同図（ａ）の状態に比べて、左側に突出することになる。
【００５０】
以上説明したように、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅにおいては、ホルダ６５０に対して、伝熱ブロック６１０（並びに伝熱ブロック６１０と一体をなす熱電変換モジュール６２０、液冷ブロック６３０及びプッシャ６４０）が進退（前後動）可能に構成される。
【００５１】
図９〜図１１は、温度調節ユニット１１１における各構成要素の位置関係を説明するための図である。
【００５２】
図９（ａ）に示すように、本実施形態では、ひとつの伝熱ブロック６１０に対して、２つの熱電変換モジュール６２０を設けており、２つの熱電変換モジュール６２０は、それぞれ、伝熱ブロック６１０の長手方向の両端及び中央に形成されたねじ孔６１１の間に配置される。前述したように、伝熱ブロック６１０と熱電変換モジュール６２０とは、例えば、熱伝導性の高い接着剤で接着されて一体をなしている。また、２つの熱電変換モジュール６２０は、電気的には直列に接続される。
【００５３】
更に、同図（ｂ）に示すように、各熱電変換モジュール６２０に対しては、液冷ブロック６３０が用意されており、前述したように、熱電変換モジュール６２０と液冷ブロック６３０は、熱伝導性を高めるため、例えば、サーマルグリースを介して、熱的に接触している。また、２つの液冷ブロック６３０は、一本の流路を形成するように、継手６３７及びチューブ（不図示）を介して直列に連結される。なお、同図（ｂ）に示すように、液冷ブロック６３０の熱電変換モジュール６２０と接する面とは反対側の面には、後述する皿ばねホルダ６７１が嵌め込まれる浅い穴６３１が形成されている。
【００５４】
更に、図１０（ａ）に示すように、各液冷ブロック６３０に対しては、２つの皿ばねホルダ６７１が用意されている。皿ばねホルダ６７１は、円板状の部材（円板部）６７２の中央に円柱状の部材（円柱部）６７３を連結したような形状を有しており、円板部６７２が液冷ブロック６３０に形成された穴６３１に嵌め込まれ、円柱部６７３に皿ばねが装着されて、皿ばねの付勢力によって、液冷ブロック６３０を熱電変換モジュール６２０に対して押しつけるものである。
【００５５】
更に、同図（ｂ）に示すように、各皿ばねホルダ６７１の円柱部６７３に皿ばね６７０を装着した状態で、各皿ばねホルダ６７１の円柱部６７３が、プッシャ６４０に形成された孔６４２に挿入されるように、プッシャ６４０が配置される。すなわち、各皿ばねホルダ６７１は、プッシャ６４０に形成された孔６４２に、円柱部６７３が保持された状態で、皿ばね６７０の付勢力によって、円板部６７２を液冷ブロック６３０に対して押しつけることになる。なお、このとき、伝熱ブロック６１０に形成されたねじ孔６１１の位置と、プッシャ６４０に形成された孔６４１の位置があうようになっている。
【００５６】
更に、図１１（ａ）に示すように、プッシャ６４０を覆うように、ホルダ６５０が配置される。この際、プッシャ６４０に形成された孔６４１と、ホルダ６５０に形成された孔６５１の位置があうように配置される。なお、同図（ａ）に示すように、ホルダ６５０には、更に、ホルダ６５０を温度調節ユニット保持部１１２に固定するためのねじ孔６５２が形成されている。すなわち、同図（ｂ）に示すように、当該ねじ孔６５２を介して、ホルダ６５０が温度調節ユニット保持部１１２に固定されることによって、温度調節ユニット１１１全体が、温度調節ユニット保持部１１２に保持されることになる。
【００５７】
次に、熱電変換モジュール６２０の構造について説明する。
【００５８】
図１２は、熱電変換モジュール６２０の構造を説明するための図である。
【００５９】
同図に示すように、熱電変換モジュール６２０は、板状に並べられた複数のπ型熱電素子６２１（ｎ型半導体素子６２２及びｐ型半導体素子６２３の一端を金属電極６２４で接合したもの）によって構成されており、複数のπ型熱電素子６２１は、金属電極６２５によって、電気的には直列に、熱的には並列に接続されている。同図に示した例では、矢印の方向（π型熱電素子のｎ側からｐ側へ向かう方向）に直流電流を流すと、上面側（π型熱電素子のｎｐ接合側）で吸熱が行われ、底面側で放熱が行われることになる。また、上面及び底面には、それぞれ、絶縁基板６２６（例えば、セラミック基板）が接合されており、吸熱面及び放熱面を形成している。なお、同図では、上面側の絶縁基板は省略してある。
【００６０】
次に、液冷ブロック６３０の構造について説明する。
【００６１】
図１３は、液冷ブロック６３０の構造を説明するための図である。同図（ａ）は正面図を示し、同図（ｂ）は側面図を示し、同図（ｃ）は断面図を示している。また、同図（ｄ）は、後述するエンドブロックの底面図を示している。
【００６２】
同図に示すように、液冷ブロック６３０は、一つの本体ブロック６３２と、二つのエンドブロック６３３とによって構成されている。本体ブロック６３２及びエンドブロック６３３は、一体となって、冷却液を流すための液路を形成する部材である。
【００６３】
同図に示すように、本体ブロック６３２は、概ね背の低い四角柱状の形状を有し、一方（同図における左側）の端面から他方（同図における右側）の端面に向かって延びる複数（同図の例では、９つ）の貫通孔６３４が形成されている。当該貫通孔６３４が、冷却液が流れる液路の一部を構成することになる。
【００６４】
同図に示すように、エンドブロック６３３は、概ね細長い四角柱状の形状を有し、長手方向の端部に貫通孔６３５が形成されている。当該貫通孔６３５は、継手が接続されて、冷却液の供給口又は排出口を構成することになる。また、エンドブロック６３３は、本体ブロック６３２と接合された際、隣接する貫通孔６３４同士を連通して、一本の液路を形成するよう、本体ブロック６３２と対向する面に、複数（同図の例では、４つ）の長穴（凹部）６３６が形成されている。２つのエンドブロック６３３は、同図に示すように、貫通孔６３５が対角の位置に来るように配置されて、本体ブロック６３２と接合される。
【００６５】
以上のような構造を有する本体ブロック６３２とエンドブロック６３３とを組み付けることにより、供給口となる継手から、排出口となる継手に向かって、蛇行しながら進む液路が、液冷ブロック６３０内に形成されることになる。すなわち、一方のエンドブロック６３３に形成された貫通孔６３５から導入された冷却液は、２つのエンドブロック６３３の間を、エンドブロック６３３にぶつかるたびに、１８０°向きを変えて流れることになり、交互に１８０°逆向きに流れるように蛇行しながら、他方のエンドブロック６３３に形成された貫通孔６３５に向かって流れることになる。
【００６６】
また、同図（ａ）に示すように、液冷ブロック６３０は、プッシャ６４０と対向する面に、円状の浅い穴６３１が形成されている。当該穴６３１は、前述したように、皿ばねホルダ６７１が嵌り込む穴である。液冷ブロック６３０は、皿ばねホルダ６７１に装着された皿ばね６７０によって、プッシャ６４０に対して、熱電変換モジュール６２０の方向に押されることになる。すなわち、液冷ブロック６３０は、皿ばね６７０の付勢力によって、熱電変換モジュール６２０に対して押しつけられることになる。
【００６７】
次に、以上のような構成を有する缶ビール冷却装置１００の動作について説明する。
【００６８】
まず、図１及び図２に示すように、冷却対象となる缶ビール１０１を缶ビール冷却装置１００にセットする。すなわち、温度調節部１１０の一方側（図１における右側）から、缶ビール１０１を押し込むことで、図１に示す位置に、缶ビール１０１をセットする。缶ビール１０１がセットされていない状態では、６つの温度調節ユニット１１１（伝熱ブロック６１０）で形成される円柱状領域の径は、缶ビール１０１の径よりやや小さくなるように構成されている。このような状態において、缶ビール１０１を押し込もうとすると、温度調節ユニット１１１（伝熱ブロック６１０）が外側に向かって押されることになる。そうすると、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅについては、プッシャ６４０とホルダ６５０との間に配置された圧縮コイルばね６８０が縮み、温度調節ユニット１１１（伝熱ブロック６１０）が少し、温度調節ユニット保持部１１２（ホルダ６５０）の方へ後退するので、缶ビール１０１のセットは容易に行える。この際、固定温度調節ユニット１１１ｆについては動かないので、缶ビール１０１は、固定温度調節ユニット１１１ｆを基準に、所定の位置にセットされることになる。また、缶ビール１０１が、図１及び図２に示すように、所定の位置にセットされた状態では、可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅについては、プッシャ６４０とホルダ６５０との間に配置された圧縮コイルばね６８０の付勢力によって、プッシャ６４０が缶ビール１０１方向に押されることとなり、プッシャ６４０と一体をなす伝熱ブロック６１０が缶ビール１０１の側面に押しつけられることになる。その結果、伝熱ブロック６１０と缶ビール１０１との密接度が高まり、両者間の熱伝導性が向上して、冷却効率を向上させることができる。
【００６９】
缶ビール１０１のセットが完了すると、次に、温度調節部１１０及び回転駆動部１２０をそれぞれ動作させる。まず、温度調節部１１０（温度調節ユニット１１１）を動作させることによって、伝熱ブロック６１０に当接する缶ビール１０１を冷却する。すなわち、熱電変換モジュール６２０に直流電流を流すことによって、伝熱ブロック６１０及び缶ビール１０１を冷却する。
【００７０】
また、同時に、回転駆動部１２０を動作させることによって、温度調節部１１０を、缶ビール１０１と共に回転させる。すなわち、減速機付きモータ１２８を動作させることによって、駆動プーリ１２７、ベルト１２６及び従動プーリ１２５を介して、回転シャフト１２３を回転させ、回転シャフト１２３に固定された温度調節部保持部１２１を回転させる。その結果、温度調節部１１０が、缶ビール１０１と共に回転することとなる。
【００７１】
温度調節部１１０を動作させて、セットした缶ビール１０１を冷却しつつ、缶ビール１０１を温度調節部１１０と共に回転させることにより、温度調節部１１０による冷却によって缶ビール１０１の内周面付近に温度境界層が発生するのを抑制することが可能となり、冷却効率を向上させることができる。
【００７２】
以上のようにして、缶ビール冷却装置１００を一定時間動作させると、冷却対象となる缶ビール１０１が、所望の温度まで、急速に冷却されることになる。
【００７３】
上述した缶ビール冷却装置１００によれば、缶ビール１０１の周囲を覆うように配置された複数の温度調節ユニット１１１を同時に動作させているので、缶ビール１０１を急速に冷却することが可能となる。
【００７４】
更に、温度調節部１１０を缶ビール１０１と共に回転させているので、缶ビール１０１の内周面付近に温度境界層が発生するのを抑制することが可能となり、冷却効率を向上させて、缶ビール１０１をより速く冷却することが可能となる。
【００７５】
また、上述した実施形態では、熱電変換モジュール６２０の放熱に、空冷方式ではなく、液冷方式を採用しているので、装置（温度調節部１１０）をコンパクトに構成することが可能となる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態においては、６つの温度調節ユニット１１１によって、缶ビールの側面のほぼ全域を覆うようにしていたが、必要とされる冷却性能に応じて、温度調節ユニットの数を変えたり、缶ビールの側面の一部を覆うようにしたりすることもできる。例えば、前述した温度調節ユニット１１１を３つ使って、３つの温度調節ユニット１１１を等間隔に、缶ビールの周囲に配置するようにすることで、缶ビールの側面のほぼ１／２の領域を覆うようにすることが考えられる。
【００７７】
また、上述した実施形態では、缶ビールを冷却する場合について説明したが、もちろん、本発明を、缶ジュースその他の容器入り飲料の冷却に利用することもできるし、冷却する場合だけでなく、加温する場合に利用することも考えられる。例えば、熱電変換モジュールに流す電流の向きを逆にすれば、吸熱面と放熱面とが逆になるので、上述した構成のまま、容器入り飲料を加温することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明による缶ビール冷却装置の全体構造を説明するための正面図である。
【図２】本発明による缶ビール冷却装置の全体構造を説明するための側面図である。
【図３】本発明による缶ビール冷却装置の全体構造を説明するための平面図である。
【図４】温度調節部１１０の構造を説明するための正面図である。
【図５】温度調節部１１０の構造を説明するための側面図である。
【図６】温度調節ユニット１１１の構造を説明するための図である。
【図７】温度調節ユニット１１１における、各構成要素の連結関係を説明するための図である。
【図８】可動温度調節ユニット１１１ａ〜１１１ｅの進退動作を説明するための図である。
【図９】温度調節ユニット１１１における各構成要素の位置関係を説明するための図（その１）である。
【図１０】温度調節ユニット１１１における各構成要素の位置関係を説明するための図（その２）である。
【図１１】温度調節ユニット１１１における各構成要素の位置関係を説明するための図（その３）である。
【図１２】熱電変換モジュール６２０の構造を説明するための図である。
【図１３】液冷ブロック６３０の構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７９】
１００    缶ビール冷却装置
１１０    温度調節部
１１１    温度調節ユニット
１１１ａ〜１１１ｅ    可動温度調節ユニット
１１１ｆ    固定温度調節ユニット
１１２    温度調節ユニット保持部
１２０    回転駆動部
１２１    温度調節部保持部
１２２    連結部材
１２３    回転シャフト
１２４    軸受部
１２５    従動プーリ
１２６    ベルト
１２７    駆動プーリ
１２８    減速機付きモータ
１３１    ロータリージョイント
１３２    スリップリング
１４１    貫通孔
１４２    縦穴
１５０    ベース部
１５１    脚部
６１０    伝熱ブロック
６１１    ねじ孔
６２０    熱電変換モジュール
６２１    π型熱電素子
６２２    ｎ型半導体素子
６２３    ｐ型半導体素子
６２４，６２５    金属電極
６２６    絶縁基板
６３０    液冷ブロック
６３１    穴
６３２    本体ブロック
６３３    エンドブロック
６３４，６３５    貫通孔
６３６    長孔（凹部）
６３７    継手
６４０    プッシャ
６４１，６４２    孔
６５０    ホルダ
６５１    孔
６５２    ねじ孔
６６０    スタッド
６６１    ねじ孔
６７０    皿ばね
６７１    皿ばねホルダ
６７２    円板部
６７３    円柱部
６８０    圧縮コイルばね
６９０    ねじ
６９１    可動用カラー
６９２    固定用カラー
６９３    ねじ
【図１】
2010071539.tif 000003
【図２】
2010071539.tif 000004
【図３】
2010071539.tif 000005
【図４】
2010071539.tif 000006
【図５】
2010071539.tif 000007
【図６】
2010071539.tif 000008
【図７】
2010071539.tif 000009
【図８】
2010071539.tif 000010
【図９】
2010071539.tif 000011
【図１０】
2010071539.tif 000012
【図１１】
2010071539.tif 000013
【図１２】
2010071539.tif 000014
【図１３】
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