(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装体の内部に冷却容器を設け、上記冷却容器にペルチェ素子等の冷却素子を取付けてなる飲料冷却装置において、上記冷却容器を上下面ともに開放された筒状に形成し、その下面を別体の底板により閉塞し、上記の底板に断熱材で囲まれた部分を形成し、その囲まれた部分に温度センサーを装着したことを特徴とする飲料冷却装置。
【請求項２】
上記の冷却容器を、アルミニュームの押出し成形により形成したことを特徴とする請求項１に記載の飲料冷却装置。
【請求項３】
上記の冷却容器がその外周面の一部に上端から下端にわたる平坦部を有し、その平坦部に前記の冷却素子を直接又はスペーサを介して間接的に取付け、上記平坦部以外の円筒部分の厚さを１ｍｍから４ｍｍの範囲に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の飲料冷却装置。
【請求項４】
上記の底板が断熱材製であることを特徴とする請求項１に記載の飲料冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、缶ビール等、容器に充填された飲料を飲み頃の温度に冷却し、随時これを注出できるようにした飲料冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
缶ビール等、容器に充填された飲料を飲み頃の温度まで冷却したり、その温度に保冷したりする小型の飲料冷却装置が従来から知られている（例えば、特開２０００−１７１１４２号公報参照）。
【０００３】
この種の従来の装置は、一般に、外装体の内部に冷却容器を設け、その冷却容器にペルチェ素子を取付け、そのペルチェ素子に放熱器を密着させた構成が基本的な構造となる。上記の冷却容器は、アルミニュームのプレス成形により形成された有底円筒状の容器が用いられ、その容器の厚さは０．４ｍｍ程度である。
【０００４】
また、上記の飲料冷却装置においては、ペルチェ素子の通電制御を行う必要があるため、飲料容器内の飲料の温度を知る必要がある。飲料の温度を直接検知することは困難であるので、冷却容器の温度を温度センサーにより検知して間接的に飲料の温度を検知するようにしている。この場合、冷却容器の温度は、これに取付けられたペルチェ素子の温度の影響を受けるため、ペルチェ素子から離れた位置に温度センサーを取付けると同時に、もう一つの温度センサーにより室温を検知して、その室温で前記の容器温度を補正することにより飲料の温度を間接的に検知するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、冷却容器をアルミニュームのプレス成形により形成したものは、これに取付けたペルチェ素子の近傍ではよく冷えるが、取付け位置から遠く離れると比較的温度が高く、冷却容器内部の温度分布が一様でない問題があった。後述の実験例において従来例として示すように、外径１４０ｍｍ、高さ２４０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの有底円筒状の冷却容器の外側面にペルチェ素子を取付け、吸熱量が１５Ｗ程度の場合、その容器のペルチェ素子近傍の温度と、その位置から１８０度離れた位置の温度差は３．３２℃であった。
【０００６】
そこで、この発明は、冷却容器の温度分布をできるだけ一様にすることにより、冷却性能を向上することを課題とする。
【０００７】
また、温度センサーに対するペルチェ素子の温度の影響を遮断して、１個の温度センサーにより、飲料の正確な温度検知が行えるようにすることをその他の課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、外装体の内部に冷却容器を設け、上記冷却容器にペルチェ素子等の冷却素子を取付けてなる飲料冷却装置において、上記冷却容器を上下面ともに開放された筒状に形成し、その下面を底板により閉塞した構成を採用した。
【０００９】
上記の構成によると、冷却容器と底板を別個に製作できるため、両者の製法、材質、厚さ等を、それぞれの機能に応じて任意に選定することができる。例えば、冷却容器をアルミニュームの押出し成形により、また底板をプラスチックの射出成形により製作することができる。
【００１０】
さらに、具体的には、上記の冷却容器がその外周面の一部に上端から下端にわたる平坦部を有し、その平坦部に前記の冷却素子を直接又はスペーサを介して間接的に取付け、上記平坦部以外の円筒部分の厚さを１ｍｍから４ｍｍの範囲に形成した構成をとることができる。この厚さは、前記の従来例のものに比べて、２．５倍から１０倍の厚さである。この範囲の厚さであると、後述のように、冷却容器の温度分布がほぼ均一となる。
【００１１】
なお、上記の厚みの上限は、冷却素子の大きさ、能力等に応じて４ｍｍを超える設計もあり得る。
【００１２】
また、上記の底板に断熱材で囲まれた部分を形成し、その囲まれた部分に温度センサーを装着した構成をとることができる。たとえば、インサート成形により外周部を金属で形成すると共に、中央部分をプラスチックで形成し、そのプラスチック部分の中央に温度センサーを取付ける構造や、底板全体をプラスチック製とした構成をとることができる。このような構成によると、温度センサーに対する冷却素子の温度の影響を遮断することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１に示すように、実施形態の飲料冷却装置は、いわゆるビールサーバであり、外装体１と、その内部に設けられた冷却容器２、ペルチェ素子３とその放熱器４、ビール注出器具５及び炭酸ガスボンベ等の加圧器具６（図２参照）を主要な構成要素とする。
【００１４】
外装体１はプラスチック製であり、冷却部１ａの後部に電装部１ｂが設けられる。図２、図３に示すように、冷却部１ａの前端部は円弧状に形成され、その最前端部分に柱部材７が取付けられる。冷却部１ａの上面部は、冷却容器２に合致した開口を有する上板８が設けられる。前記の柱部材７の上端は上板８より高く突き出す。電装部１ｂの上面は円弧面に形成され、その円弧面に合致する円弧面を有する蓋部材９が冷却部１ａの上面に開閉自在に被せられる。蓋部材９の前端部に前記の柱部材７の上端形状に合致する逆Ｕ形の覆い部９ａが形成される。
【００１５】
前記の冷却容器２は、図４，図５に示すように、上下両端面が開放された円筒形に形成され、その下面は底板１１により閉塞される。冷却容器２の円筒部の後部背面に上下両端にわたる同一幅の肉厚の平坦部１２が形成される。この冷却容器２は、アルミニュームの押し出し成形により製作され、円筒部の厚さは１ｍｍから４ｍｍの範囲で適宜選定される。１ｍｍ未満では、十分な熱伝達がえられず、円筒部１１ａの熱分布に差異が生じる。また、ペルチェ素子の大きさが４０×４０ｍｍの場合では４ｍｍを超えると熱伝達の上では飽和領域となり、材料コストが無視できなくなる。
【００１６】
底板１１は、この部分に温度センサーを取付けない場合は金属製（例えば、アルミニュームのプレス成形品）でよいが、温度センサー１３（図１参照）を取付ける場合は、断熱性あるプラスチック（例えば、ＡＢＳ樹脂）の成形品を用いる。また、外周部を金属製とし、中央部分を上記のプラスチック製としたインサート成形品であってもよい。いずれの場合も、温度センサー１３がプラスチック部分で冷却容器２から断熱される。なお、温度センサー１３は、缶３３の底面に接触させてもよい。
【００１７】
図４，図５に示すように、前記の平坦部１２にアルミニューム製のスペーサ１４がビス１５により取付けられる。そのスペーサ１４の背面部分が、外装体１の冷却部１ａと電装部１ｂとの間の隔壁１ｃに設けられた窓穴１６から電装部１ｂの内部に露出し（図１、図３参照）、スペーサ１４は電装部１ｂ側から隔壁１ｃに螺入したビス１７により隔壁１ｃに固定される。
【００１８】
また、電装部１ｂの内部において、隔壁１ｃに沿って前記の放熱器４が配置され、その基板１８と前記のスペーサ１４との間にペルチェ素子３を挟着し、基板１８側から挿入したビス１９をスペーサ１４に螺合することにより、放熱器４をスペーサ１４に固定する。さらに、上記放熱器４の基板１８をビス２１により隔壁１ｃに固定する。上記の放熱器４の基板１８の背面に、上下方向に長い多数の放熱フィン２２が基板１８の幅方向に所定の間隔をおいて固定される。
【００１９】
図３に示すように、前記の電装部１ｂの内部において、左右一対の隔板２３，２３が設けられ、その両隔板２３の間が通風ダクト２４となり、その下端部に送風ファン２５が取付けられる（図６参照）。通風ダクト２４の上端部には、電装部１ｂの背面側に開放された排気口２６が設けられ、その排気口２６は電装部１ｂの背面板に設けた排気穴２７に合致している（図１参照）。また、送風ファン２５の下方の電装部１ｂの背面板と両側面板に吸気穴２８が設けられる。この吸気穴２８から吸入された空気が通風ダクト２４を上昇する間に放熱フィン２２の熱と熱交換を行う。また、上記の一方の隔板２３の外面に電源スイッチ基板２９が取付けられ、また他方の隔板２３の外面に制御基板３１が取付けられる。
【００２０】
前記のビール注出器具５は、図１及び図２に示すように、前記外装体１の前面部に設けられた柱部材７の上端部に固定されるコック３２と、缶ビールの缶３３の口部に取付けられるキャップ３４、そのキャップ３４とコック３２の間を接続する注出ホース３５とにより構成される。注出ホース３５は、図２に示すように螺旋部分が設けられ、これにより注出されるビールの流れに適当な抵抗を付与し、泡の発生を抑制するようにしている。また、上記キャップ３４と加圧器具６との間に加圧ホース３６が接続される。
【００２１】
その他、冷却容器２と外装体１の冷却部１ａのすき間に発砲ウレタン等の断熱材３７が充填される。また、缶ビールの缶３３の肩部に一対の半環状の発砲スチロール製の断熱部材３８、３８（図１参照）が着脱自在に介在される。
【００２２】
なお、上記の冷却容器２の内周面に多数の縦リブを設けることにより、内周面の表面積を増大するようにしてもよい。また、図示の場合、缶３３と冷却容器の間のすき間は缶３３の出し入れに必要な最小限の大きさに設定される。
【００２３】
実施形態の飲料冷却装置は以上のようなものであり、開栓した缶ビールの口部に前記のキャップ３４を取付け、加圧器具６、注出器具５との接続を完了したのち通電して、ペルチェ素子３及び送風ファン２５を作動させる。ペルチェ素子３の冷却作用により、冷却容器２と、その内部の缶３３を介して内部の飲料であるビールが冷却される。所定の飲み頃の温度において、コックのハンドル３９を操作して、加圧器具６のガス圧により缶３３内部のビールをジョッキに注出する。
【００２４】
このとき、ハンドル３９を前方（操作者の手前側）に傾斜させると、コック３２からビール液が注出され、ハンドル４５を反対側（後方）に傾斜させるとビールの泡が注出される。
【００２５】
〔比較計算〕
前記のようにして冷却した場合の冷却容器２の温度分布を知るため、以下の比較計算を行った。
（１）本発明の冷却容器２
製法  押出し成形
材質  アルミニューム
熱伝導率  ２．３５Ｗ／ｃｍ・ｄｅｇ
厚み  ２ｍｍ
外径  １４０ｍｍ
高さ  ２４０ｍｍ
伝達係数  １１．２８Ｗ／ｄｅｇ
（２）従来例の冷却容器
製法  プレス成形
材質  同上
熱伝導率  同上
厚み  ０．４ｍｍ
外径  同上
高さ  同上
伝達係数  ２．２６Ｗ／ｄｅｇ
（３）計算結果
ペルチェ素子近傍と、そこから１８０度離れた位置の温度差
0003657510.tif 000002
本発明の場合は、冷却容器２のペルチェ素子３近傍と、そこから１８０度離れた位置との間の温度勾配はほとんどないことがわかった。
【００２６】
〔実験例１〕
実際のビール缶の内部の液温に温度差が生じるか否かを知るため、前記実施形態の構造で、３リットルのビール缶に水を満たし、その缶内部の中央部ａ、左右両側部ｂ、ｃの３ヵ所に温度センサーを挿入して、その温度を測定した。その結果を図７に示す。そのグラフからわかるように、ａ、ｂ、ｃの３ヵ所の温度差は実質的にゼロである。
【００２７】
〔実験例２〕
前記の実施形態の構造で、本発明の冷却容器２の底板１１（プラスチック製）が、ペルチェ素子の影響を受けているかどうかを知るために、缶３３内部の水温と、底板１１の温度を測定した。また、比較例として、底板をアルミニュームのプレス製品とした場合の底板の温度を測定した。その結果を図８に示す。
【００２８】
このグラフからわかるように、底板がアルミニュームの場合は、その温度変化と水温の変化との間にはほとんど相関関係は見られないが、底板がプラスチックの本発明の場合の温度変化は、水温の変化と強い相関関係が見られる。この傾向は、室温を変えて実験した場合にも見られ、プラスチック製の底板１１の温度と水温の間には相関があるということができる。このような相関があるということは、底板がアルミニュームの場合は底板の温度がペルチェ素子の温度の影響を受けているのに対し、底板がプラスチックの本発明の場合はペルチェ素子の温度の影響がなく、専ら水温に追従していることを意味する。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、冷却容器と底板が別体であるため、それぞれの製法や材質、厚さ等をそれぞれの機能に応じた最適のものを選定することができる。例えば、冷却容器をアルミニュームの押出し成形により製作することにより、１から４ｍｍ程度の厚さに製作することができ、これにより冷却容器全体の温度勾配が小さくなり、冷却対象の飲料をほぼ均一の温度に冷却することができ、冷却効率を向上させることができる。また、底板の全部又は一部を断熱部材で形成することにより、それに取付けた温度センサーの検知温度が冷却素子の温度の影響を受けにくくなり、底板に取付けた１個の温度センサーで液温を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図
【図２】同上の分解斜視図
【図３】同上の横断平面図
【図４】（ａ）同上の冷却容器部分の断面図
（ｂ）同上の冷却容器部分の平面図
【図５】同上の冷却容器部分の分解斜視図
【図６】同上の背面側の一部切欠部斜視図
【図７】缶内部の水温の測定結果を示すグラフ
【図８】水温と底板温度の測定結果を示すグラフ
【符号の説明】
１  外装体
１ａ  冷却部
１ｂ  電装部
１ｃ  隔壁
２  冷却容器
３  ペルチェ素子
４  放熱器
５  ビール注出器
６  加圧器具
７  柱部材
８  上板
９  蓋部材
９ａ  覆い部
１１  底板
１２  平坦部
１３  温度センサー
１４  スペーサ
１５  ビス
１６  窓穴
１７  ビス
１８  基板
１９  ビス
２１  ビス
２２  放熱フィン
２３  隔板
２４  通風ダクト
２５  送風ファン
２６  排気口
２７  排気穴
２８  吸気穴
２９  電源スイッチ基板
３１  制御基板
３２  コック
３３  缶
３４  キャップ
３５  注出ホース
３６  加圧ホース
３７  断熱材
３８  断熱部材
３９  ハンドル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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