(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却用水の貯留された冷水タンク内には冷凍装置と接続された冷却手段が装備され、氷検知センサからの信号に基づいて前記冷凍装置の駆動を制御して前記冷却手段の回りに所定厚さの氷層を形成しつつ前記冷却用水を冷却する一方、この冷却用水中に、飲用水の供給源と接続された流通管が浸漬されて、この流通管の出口側に開閉弁を備えた注出口が設けられ、前記開閉弁の開放に伴い前記流通管中で冷却された冷水が注出口から吐出されるようにした冷水供給装置において、
前記注出口にエア抜き管が設けられてその先端は所定寸法立ち上げられたのち下方に折り返されて前記冷水タンクの上部に臨み、前記所定寸法は、前記流通管中の冷水の入れ替えを行うべく前記開閉弁が連続開放された場合には、吐出された冷水の一部が前記エア抜き管を通って前記冷水タンクに流入可能であり、かつ、前記連続開放時に比べて開放時間が短い通常の冷水の注出時には、冷水の一部が前記エアー抜き管側に流入した場合でも当該エアー抜き管内に留まるだけの高さであることを特徴とする冷水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷水タンク内に浸漬した流通管に飲用水を流通させることで冷水を供給するタイプの冷水供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の冷水供給装置としては、図５に示すものが知られている。このものは、冷却用水Ｗの貯留された冷水タンク１内に、冷凍サイクルの一部を構成する蒸発パイプ２と、水道水等の飲用水の供給源と接続された冷却コイル３とが外側と内側で同心に浸漬された構造であって、氷検知センサ４による氷の有無の検知に基づいて冷凍サイクルの停止と運転とを制御することで、蒸発パイプ２の回りに所定厚さの氷層Ｉを形成しつつ冷却用水Ｗを冷却しておき、冷却コイル３の出口に設けられた開閉弁を開放することで、冷却コイル３中で冷却された冷水が吐出されるようになっている。
なお、このような構造は、特開平９−１５２２４５号等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来例において、冷水タンク１の上面の開口には蓋５が被着されるのであるが、冷水タンク１内が低温状態にあって蓋５も冷却されるから、蓋５の表面に結露が生じやすく、これが撹拌用のインペラ６のシャフト７を通す孔８等から冷水タンク１内に滴下する。冷水タンク１にはオーバフローパイプが備えられていて、上記のように結露水が冷水タンク１内に滴下されると、溢れた分がオーバフローパイプから排水されるといったことが繰り返されるが、これが長期に及ぶと、元々水道水である冷却用水Ｗが次第に純水（脱塩水）化する結果を招く。
【０００４】
一方、上記した氷検知センサ４は、水と氷との電気伝導率の相違に基づいて氷の有無を検知している。詳細には、氷層Ｉが張り出して氷検知センサ４が氷で覆われると、電気伝導率が小さくなって氷が有ることが検知され、そうすると冷凍サイクルの運転が停止される。逆に氷層Ｉが後退して氷検知センサ４が冷却用水Ｗ中に露呈すると、電気伝導率が大きくなって氷が無いことが検知されて、冷凍サイクルが運転され、以上の繰り返しによって氷層Ｉの厚さがほぼ一定に保たれるようになっている。
しかるに冷却用水Ｗが純水化してくると、この純水は水道水に比べて電気伝導率が小さいから、氷層Ｉが後退して氷検知センサ４が冷却用水Ｗに露呈しても、電気伝導率が小さい状態のままで氷が有るものと誤認され、冷凍サイクルが運転されない事態を招くおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、冷水タンクに貯留された冷却用水が純水化することを防ぐところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、冷却用水の貯留された冷水タンク内には冷凍装置と接続された冷却手段が装備され、氷検知センサからの信号に基づいて前記冷凍装置の駆動を制御して前記冷却手段の回りに所定厚さの氷層を形成しつつ前記冷却用水を冷却する一方、この冷却用水中に、飲用水の供給源と接続された流通管が浸漬されて、この流通管の出口側に開閉弁を備えた注出口が設けられ、前記開閉弁の開放に伴い前記流通管中で冷却された冷水が注出口から吐出されるようにした冷水供給装置において、前記注出口にエア抜き管が設けられてその先端は所定寸法立ち上げられたのち下方に折り返されて前記冷水タンクの上部に臨み、前記所定寸法は、前記流通管中の冷水の入れ替えを行うべく前記開閉弁が連続開放された場合には、吐出された冷水の一部が前記エア抜き管を通って前記冷水タンクに流入可能であり、かつ、前記連続開放時に比べて開放時間が短い通常の冷水の注出時には、冷水の一部が前記エアー抜き管側に流入した場合でも当該エアー抜き管内に留まるだけの高さであるところに特徴を有する。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
流通管中に残った冷水（飲用水）の入れ替えを行うべく開閉弁を連続開放すると、注出口から吐出される冷水の一部がエア抜き管を通って冷水タンクに流入し、冷却用水中に混ぜられる。水道水等の飲用水が冷却用水中に適宜に大量に混ぜられるから、冷却用水が純水化することが防止される。その結果、氷検知センサの誤検知が防止される。
一方、通常の冷水の注出時でも、流路抵抗等により吐出された冷水の一部がエア抜き管側に回る可能性があるが、仮にそうであってもエア抜き管の立ち上がりの部分に留まり、最終的には注出口に戻って注出される。通常の冷水の注出時にはロス無く注出することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を給茶機に適用した一実施形態を図１ないし図４に基づいて説明する。
図において、符号１０は給茶機本体であって縦長の箱形に形成されており、前面から所定寸法奥に入った位置に正面パネル１１が張られて、その奥側に、冷水タンク２０と貯湯タンク５０とが並んで設置されているとともに、手前の下部に詳しくは図示しないが注出部１２が設定され、その底面にコップ等の容器を置くためのすのこ状の載置台１３が設けられて、その下側がドレンパン１４で覆われている。
【０００８】
冷水タンク２０は、図１に示すように、正面から見た左側のほぼ中央高さ位置に設置されている。この冷水タンク２０は、図４に示すように、断熱構造で有底の円筒状に形成され、上面の開口には蓋２１が被着されている。冷水タンク２０内には、その内壁に沿うようにして蒸発パイプ２２が疎巻きの螺旋円筒状に形成されて配設されている。蒸発パイプ２２の入口２２Ａと出口２２Ｂは、蓋２１を貫通して外部に引き出され、図示しない冷凍装置と冷媒配管により循環接続されて、周知の冷凍サイクルが構成されている。
また、蒸発パイプ２２の周面から所定寸法中心に入った位置には、氷検知センサ２３が配設されている。この氷検知センサ２３は、電気伝導率の大小を測定することで氷の有無を検知するように機能する。
【０００９】
蒸発パイプ２２の内側には、熱伝導性に優れた素材からなるパイプを蒸発パイプ２２よりも小径の円筒形に密着巻きしてなる冷却コイル２４が同心に収容され、下端部を保持板２５に内嵌して支持されている。冷却コイル２４の下端から立ち上げられた流入管２４Ａは、蓋２１の上面に突出したのち、図１に示すように、冷水タンク２０の左前面側を垂下するように配管されており、水道水等の水供給源から引き出されて給茶機本体１０の底部に沿って水平に配管された第１給水管２７と接続されている。この第１給水管２７には、流量センサ２８が介設されている。
【００１０】
一方、冷却コイル２４の上端から立ち上げられた流出管２４Ｂは、同じく蓋２１の上面に突出したのち、蓋２１の前縁側に並列された図示４個の電磁弁３０の入力ポートに分岐して接続されている。４個の電磁弁３０の出力ポートにはそれぞれ注出口３１が設けられ、そのうちの１つの注出口３１Ａ（図１の右端）は、ホース３２を介して白湯または冷水用の注出管３３に接続されているとともに、他の３個の注出口３１Ｂは、同じくホース３２を介して粉末茶等と混合する個別のミキシング容器（図示せず）に導かれている。
詳しくは後記するように、電磁弁３０が開放されると、冷却コイル２４内の冷水が対応する注出口３１から吐出されるようになっている。
【００１１】
冷水タンク２０内の中心には、図４に示すように、モータ３５により回転駆動されるシャフト３６が垂下して支持され、その下端に撹拌用のインペラ３７が設けられているとともに、シャフト３６のモータ３５の上方へ突出した端部には、モータ３５の自冷ファン３８が取り付けられている。
冷水タンク２０の底面の中心には排水管４０が設けられ、この排水管４０に接続された排水ホース４２が、図３に示すように、正面パネル１１の前面に沿って立ち上がるようにして取り付けられている。一方、冷水タンク２０の上端部の周壁にはオーバフローパイプ４４が設けられ、上記した載置台１３の下のドレンパン１４に導かれている。
【００１２】
さて、上記した各注出口３１からは、図２に示すように、それぞれ上向きにエア抜き口４６が突設されている。一方、冷水タンク２０に被着された蓋２１の奥側には、同図に示すように、４個の接続口４７が開口されている。そして、図３に示すように、それぞれのエア抜き口４６には、個別のエア抜きホース４８の一端が接続され、各エア抜きホース４８の他端は、所定寸法立ち上げられたのち下方に折り返されて、対応する接続口４７に接続されている。この立ち上がりの寸法Ｈは、通常の注出時において、給水圧の変動等により流量が上がって、冷水の一部がエア抜きホース４８側に流入した場合にも、エア抜きホース４８内に留まることができるだけの高さである。
【００１３】
もう一方の貯湯タンク５０側を簡単に説明すると、この貯湯タンク５０内には、投げ込み式のヒータ等が装備されていて、図１に示すように、給水弁５１が開放されることで、縦向きに配管された第２給水管５２を通って上部側から水道水が供給されて所定量が貯留されるとともに、ヒータで加熱されることで所定温度に保温されている。なお、水位が所定水位まで下がったら、給水弁５１が開放して所定水位まで自動的に補給される。
貯湯タンク５０の底部側には給湯口５４が設けられ、この給湯口５４に４個の電磁弁５５が分岐して設けられていて、各電磁弁５５の出力ポートのうちの１つの出力ポート（図２の右端）が、既述した白湯または冷水用の注出管３３に接続されているとともに、他の３個の出力ポートは、粉末茶等と混合する個別のミキシング容器に導かれている。
【００１４】
続いて本実施形態の作用を説明する。この実施形態では、３種類のお茶と冷茶、及び白湯と冷水の合計８種類の飲料が注出可能とされている。
お茶または白湯の注出動作を簡単に説明すると、貯湯タンク５０には、所定量以上の温水が所定温度に保持されて貯留されており、お茶または白湯の注出スイッチが操作されると、温水側の対応する電磁弁５５が所定時間開放されて、貯留された温水が水頭圧により給湯口５４から吐出され、開かれた電磁弁５５を通ったのち、粉末茶と混合されてお茶として、あるいは白湯として直接に注出管３３から注出される。
【００１５】
次に、冷茶または冷水の注出動作を説明する。冷水タンク２０側では、水道水が冷却用水Ｗとして貯留され、冷凍装置が駆動されることで、冷媒配管内を循環される冷媒が蒸発パイプ２２内で気化され、そのときに生じる吸熱作用により蒸発パイプ２２付近の冷却用水Ｗが冷却されて氷層Ｉが生成され、この氷層Ｉの潜熱により冷却用水Ｗが冷却される。ここで、氷層Ｉが張り出して氷検知センサ２３が氷で覆われると、電気伝導率が小さくなって氷が有ることが検知され、そうすると冷凍装置の運転が停止される。逆に氷層Ｉが後退して氷検知センサ２３が冷却用水Ｗ中に露呈すると、電気伝導率が大きくなって氷が無いことが検知されて、冷凍装置が運転され、以上の繰り返しによって氷層Ｉの厚さがほぼ一定に保たれるようになっている。
またモータ３５が駆動されてインペラ３７が回転することにより、冷却用水Ｗが撹拌されて全域にわたって万遍なく冷却された状態にある。
【００１６】
この状態で冷茶または冷水の注出スイッチが操作されると、冷水側の対応する電磁弁３０が開放され、第１給水管２７を通って水道水が冷却コイル２４に導入されつつ、冷却コイル２４中で冷却された冷水が注出口３１から吐出され、第１給水管２７に介設された流量センサ２８で所定量が吐出されたことが検知されたら電磁弁３０が閉じ、吐出された冷水は、粉末茶と混合されて冷茶として、あるいは冷水として直接に注出管３３から注出される。
ここで、電磁弁３０の出力ポートに接続された注出口３１からは、エア抜きホース４８が引き出されて冷水タンク２０内の上部空間と接続されているから、電磁弁３０が閉じた後も冷水がスムーズに流れ、注出管３３で後垂れが生じたり、注出経路内に残存することはない。また、給水圧の変動等により流量が上がったり、注出経路に詰まりが生じた場合は逆流が生じるおそれがあるが、逆流分は立ち上がったエア抜きホース４８側に回って貯えられ、電磁弁３０が閉じたあとは注出経路側に流出するから、定量注出は確保される。
【００１７】
この間、冷水タンク２０内が低温状態にあって蓋２１が冷却されており、一方、撹拌用のインペラ３７を駆動するモータ３５には、冷却用に自冷ファン３８により外気が当てられていて、それに伴い湿気が蓋２１の表面に吹き付けられるから、蓋２１の表面には結露が生じやすい。そしてその結露水は、インペラ３７のシャフト３６を通す孔や、蒸発パイプ２２の出入口２２Ａ，２２Ｂを逃がす逃がし溝２１Ａ等から冷水タンク２０内に滴下し、溢れた分がオーバフローパイプ４４から排水されるといったことが繰り返されることで、元々水道水である冷却用水Ｗが次第に純水（脱塩水）化する傾向となる。
【００１８】
一方、本実施形態の給茶機では、業務終了時等の適宜のときに、冷却コイル２４内の冷水を新しいものと入れ替えることが行われる。この場合は、白湯または冷水の注出管３３と接続された注出口３１Ａの電磁弁３０が所定時間連続開放される。このときの電磁弁３０の開放時間は、例えば通常の冷水注出時の１回の注出量（コップ１杯分）のおよそ３０倍の量の水道水が供給できる時間である。
すなわち、電磁弁３０が開放されることで、注出管３３から冷水が排水されつつ冷却コイル２４内に第１給水管２７から新たな水道水が連続して供給されるが、このように大量の水道水が連続して供給されると、注出管３３からの排水だけでは詰まりが生じて、供給された水道水の一部がエア抜きホース４８側に回り、立ち上がり部分も通過して接続口４７から冷水タンク２０内に流入する。
もちろん溢れた分は、オーバフローパイプ４４から排出はされるが、運転中に生ずる結露水に比べて、遙かに大量の水道水が冷却用水Ｗ中に混ぜられることになる。
【００１９】
以上のように本実施形態によれば、冷却コイル２４中に残った冷水（水道水）の入れ替えが行われる際、注出口３１Ａから吐出される冷水の一部がエア抜きホース４８を通って冷水タンク２０に流入し、冷却用水Ｗ中に混ぜられる。これにより冷却用水Ｗが純水化することが防止される。
その結果、氷層Ｉが後退して氷検知センサ２３が冷却用水Ｗ中に露呈した場合に、冷却用水Ｗの電気伝導率が氷とは違ってはっきり高いものと測定できて、氷が無いことが正確に検知され、氷層Ｉの再成長を促すべく冷凍装置が正確に起動される。
一方、通常の冷水の注出時でも、注出経路の抵抗等により吐出された冷水の一部がエア抜きホース４８側に回る可能性があるが、エア抜きホース４８は所定高さＨだけ立ち上げて配管されているから、仮にエア抜きホース４８側に回ったとしても立ち上がりの部分に留まり、最終的には注出口３１に戻って注出される。すなわち、通常の冷水の注出時には定量が注出できる。
【００２０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、冷水と温水の両方を吐出することができる給茶機を例示したが、冷水のみを供給する冷水機にももちろん適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の正面図
【図２】  その平面図
【図３】  その側面図
【図４】  冷水タンクの断面図
【図５】  従来例の断面図
【符号の説明】
Ｗ…冷却用水  Ｉ…氷層  Ｈ…立ち上がり寸法  ２０…冷水タンク  ２１…蓋２２…蒸発パイプ  ２３…氷検知センサ  ２４…冷却コイル  ２４Ｂ…流出管３０…電磁弁  ３１Ａ，３１Ｂ…注出口  ３３…注出管  ４６…エア抜き口  ４７…接続口  ４８…エア抜きホース
【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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