(57)【要約】【課題】  地球環境に対する影響の少ない冷媒を用いた冷却装置によって飲料冷却パイプが配設された水槽内の冷却水を冷却することを可能とする飲料供給装置を提供する【解決手段】  本発明の飲料ディスペンサ１は、冷却水を貯留し、蒸発パイプ３０によって冷却される水槽２９内に飲料冷却パイプ（シロップ冷却パイプ７、希釈水冷却パイプ２１、炭酸水冷却パイプ４４）を配設し、飲料の原料であるシロップ、希釈水、炭酸水を、各飲料冷却パイプ７、２１、４４内を通過させて抽出するものであって、圧縮機５１、放熱器５２、キャピラリーチューブ５９及び蒸発パイプ３０等を配管接続して冷媒回路が構成され、二酸化炭素を冷媒として充填して成る冷却装置Ｒを備えた。【選択図】図５
2006213345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を貯留し、冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、前記飲料冷却パイプ内を通過させて抽出する飲料供給装置において、
圧縮機、放熱器、減圧手段及び前記冷却器等を配管接続して冷媒回路が構成され、二酸化炭素を冷媒として充填して成る冷却装置を備えたことを特徴とする飲料供給装置。
【請求項２】
前記圧縮機の負荷を検出するための負荷検出手段と、該負荷検出手段の出力に基づいて当該圧縮機の回転数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１の飲料供給装置。
【請求項３】
前記放熱器を空冷するための送風機を備え、前記制御手段は、前記負荷検出手段の出力に基づいて当該送風機の送風量を制御することを特徴とする請求項２の飲料供給装置。
【請求項４】
前記負荷検出手段は、前記放熱器の温度を検出する温度検出手段であることを特徴とする請求項２又は請求項３の飲料供給装置。
【請求項５】
前記負荷検出手段は、前記水槽内の冷却水の温度を検出する温度検出手段であることを特徴とする請求項２又は請求項３の飲料供給装置。
【請求項６】
前記負荷検出手段は、外気温を検出する温度検出手段であることを特徴とする請求項２又は請求項３の飲料供給装置。
【請求項７】
前記負荷検出手段は、前記圧縮機の通電電流を検出する電流検出手段であることを特徴とする請求項２又は請求項３の飲料供給装置。
【請求項８】
前記負荷検出手段は、前記冷媒回路内の圧力を検出する圧力検出手段であることを特徴とする請求項２又は請求項３の飲料供給装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した温度、又は、前記電流検出手段が検出した電流値、又は、前記圧力検出手段が検出した圧力が上昇した場合、前記圧縮機の回転数を低下させ、又は、該圧縮機の回転数を低下させて且つ前記送風機の送風量を増大させることを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８の飲料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却水を貯留し、冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ内を通過させて抽出する飲料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりシロップ等の飲料原料や冷却水又はビール等の飲料を冷却して供給する飲料供給装置は、特許文献１に示されるように、水槽内に冷却水を貯溜し、そこを冷却装置の蒸発パイプによって冷却してその周囲に氷を生成すると共に、係る水槽内には飲料冷却パイプをコイル状に配設し、この飲料冷却パイプ内を通して飲料原料等を抽出することにより、飲料原料を瞬間的に冷却供給する構成とされている。
【特許文献１】特願平５−１５１４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の飲料供給装置において、冷却装置に用いられる冷媒は、今日一般的なＨＦＣ冷媒である。しかしながら、係る冷媒はオゾン層を破壊する原因ともされており、地球環境を保護する観点から、より地球環境に対する影響の少ない冷媒を用いた冷媒回路の開発が要求されている。
【０００４】
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、地球環境に対する影響の少ない冷媒を用いた冷却装置によって飲料冷却パイプが配設された水槽内の冷却水を冷却することを可能とする飲料供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の飲料供給装置は、冷却水を貯留し、冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ内を通過させて抽出するものであって、圧縮機、放熱器、減圧手段及び冷却器等を配管接続して冷媒回路が構成され、二酸化炭素を冷媒として充填して成る冷却装置を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明の飲料供給装置は、上記発明において、圧縮機の負荷を検出するための負荷検出手段と、該負荷検出手段の出力に基づいて当該圧縮機の回転数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明の飲料供給装置は、上記発明において、放熱器を空冷するための送風機を備え、制御手段は、負荷検出手段の出力に基づいて当該送風機の送風量を制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明の飲料供給装置は、請求項２又は請求項３の発明において、負荷検出手段は、放熱器の温度を検出する温度検出手段であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明の飲料供給装置は、請求項２又は請求項３の発明において、負荷検出手段は、水槽内の冷却水の温度を検出する温度検出手段であることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明の飲料供給装置は、請求項２又は請求項３の発明において、負荷検出手段は、外気温を検出する温度検出手段であることを特徴とする。
【００１１】
請求項７の発明の飲料供給装置は、請求項２又は請求項３の発明において、負荷検出手段は、圧縮機の通電電流を検出する電流検出手段であることを特徴とする。
【００１２】
請求項８の発明の飲料供給装置は、請求項２又は請求項３の発明において、負荷検出手段は、冷媒回路内の圧力を検出する圧力検出手段であることを特徴とする。
【００１３】
請求項９の発明の飲料供給装置は、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８の発明において、制御手段は、温度検出手段が検出した温度、又は、電流検出手段が検出した電流値、又は、圧力検出手段が検出した圧力が上昇した場合、圧縮機の回転数を低下させ、又は、該圧縮機の回転数を低下させて且つ送風機の送風量を増大させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、冷却水を貯留し、冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ内を通過させて抽出する飲料供給装置において、圧縮機、放熱器、減圧手段及び蒸発器等を配管接続して冷媒回路が構成され、二酸化炭素を冷媒として充填して成る冷却装置を備えたことにより、従来の如きフロン規制の対象冷媒を使用することなく、水槽内に配設された飲料冷却パイプを冷却することが可能となる。
【００１５】
冷媒として用いられる二酸化炭素は、不燃性、不腐食性を有していると共に、オゾンを破壊せず、温暖化係数もフロン系冷媒の千分の一以下であるので、環境に適した飲料供給装置、即ちノンフロン化を実現した装置を提供できる。また、二酸化炭素は他の冷媒に比して著しく入手しやすいことから利便性も向上する。
【００１６】
また、請求項２の発明によれば、上記において圧縮機の負荷を検出するための負荷検出手段と、この負荷検出手段の出力に基づいて当該圧縮機の回転数を制御する制御手段とを備えたことにより、圧縮機が過負荷運転となる不都合を未然に回避することができるようになる。
【００１７】
即ち、上記発明の如く臨界温度が低い二酸化炭素を冷媒として使用している場合であっても、負荷検出手段により圧縮機の負荷を検出することで、未然に冷媒回路の高圧側の圧力が高くなり、冷媒循環量が減少することを回避することができ、これにより、冷凍能力の低下を未然に回避することができるようになる。そのため、圧縮機の運転効率を適正化することができ、冷却効率の向上を図ることができるようになる。
【００１８】
また、圧縮機の過負荷運転を回避することで、安全装置の作動により、圧縮機が停止してしまう不都合を回避することができる。
【００１９】
また、請求項３の発明では、上記発明において、放熱器を空冷するための送風機を備え、制御手段は、負荷検出手段の出力に基づいて当該送風機の送風量を制御することにより、冷媒回路の高圧側が高くなった場合であっても、放熱器の送風機の送風量を増加させることで、放熱器の空冷を促進させることができる。これにより、より一層、圧縮機の過負荷運転を抑制することができるようになる。
【００２０】
また、請求項４の発明では、負荷検出手段は、放熱器の温度を検出する温度検出手段とすることで、請求項９の発明の如く温度検出手段が検出した温度が上昇した場合には、圧縮機の回転数を低下させることにより、圧縮機の過負荷運転を未然に回避することができるようになる。また、これに伴い、送風機の送風量を増大させることで、より一層、放熱器の空冷を促進させることができ、効果的に圧縮機の過負荷運転の抑制を行うことができるようになる。
【００２１】
また、請求項５の発明では、負荷検出手段は、水槽内の冷却水の温度を検出する温度検出手段とすることで、請求項９の発明の如く温度検出手段が検出した温度が上昇した場合には、圧縮機の回転数を低下させることにより、圧縮機の過負荷運転を未然に回避することができるようになる。また、これに伴い、送風機の送風量を増大させることで、より一層、放熱器の空冷を促進させることができ、効果的に圧縮機の過負荷運転の抑制を行うことができるようになる。
【００２２】
また、請求項６の発明では、負荷検出手段は、外気温を検出する温度検出手段とすることで、請求項９の発明の如く温度検出手段が検出した温度が上昇した場合には、圧縮機の回転数を低下させることにより、圧縮機の過負荷運転を未然に回避することができるようになる。また、これに伴い、送風機の送風量を増大させることで、より一層、放熱器の空冷を促進させることができ、効果的に圧縮機の過負荷運転の抑制を行うことができるようになる。
【００２３】
また、請求項７の発明では、負荷検出手段は、圧縮機の通電電流を検出する電流検出手段とすることで、請求項９の発明の如く電流検出手段が検出した電流値が上昇した場合には、圧縮機の回転数を低下させることにより、圧縮機の過負荷運転を未然に回避することができるようになる。また、これに伴い、送風機の送風量を増大させることで、より一層、放熱器の空冷を促進させることができ、効果的に圧縮機の過負荷運転の抑制を行うことができるようになる。
【００２４】
また、請求項８の発明では、負荷検出手段は、冷媒回路内の圧力を検出する圧力検出手段とすることで、請求項９の発明の如く圧力検出手段が検出した圧力が上昇した場合には、圧縮機の回転数を低下させることにより、圧縮機の過負荷運転を未然に回避することができるようになる。また、これに伴い、送風機の送風量を増大させることで、より一層、放熱器の空冷を促進させることができ、効果的に圧縮機の過負荷運転の抑制を行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を利用した飲料ディスペンサ１の正面図、図２は飲料ディスペンサ１の側面図、図３は飲料ディスペンサ１の概略構成図を示している。
【実施例１】
【００２６】
実施例の飲料ディスペンサ１は、レストランや喫茶店などで使用される飲料ディスペンサであり、ウーロン茶、オレンジジュースなどの中性飲料を供給する図示しないＢＩＢユニットと、同じく強弱無炭酸系の目的飲料を供給するタンクユニット４とを合わせ持つ装置である。係る飲料ディスペンサ１の構造は本体２内に前記ＢＩＢユニットが配置され、本体外部にタンクユニット４が接続されている。そして、ＢＩＢユニットは前面に位置する開閉自在の扉２８にて隠蔽されている。尚、タンクユニット４の詳細については後述する。
【００２７】
開閉扉２８の前面には、タンクユニット４とＢＩＢユニットからの飲料供給を操作する操作部２７が設けられており、それぞれのユニットから供給される飲料毎に飲料供給量又は飲料供給方法を選択する操作ボタン、例えばボタンＳ、ボタンＭ、ボタンＬ、ボタンＣ／Ｐ等が設けられている。ボタンＳ、Ｍ、Ｌは、予め決められた量の飲料の供給を操作するボタンであり、ボタンＣ／Ｐは、当該ボタンを操作している間だけ飲料の供給を行うボタンである。
【００２８】
そして、この開閉扉２８の下部後方には、タンクユニット４からそれぞれの飲料を吐出するためのマルチバルブ１２（図３のみ図示する。）が設けられており、当該ノズル１２の下方には、テーブル１４が設けられ、当該テーブル１４上にカップを配置することができる。
【００２９】
一方、タンクユニット４により供給される飲料の原料は、飲料原料としてのシロップが密封された容器に収容されたもの、例えばタンク３内に収容されたシロップ（飲料原料）と、希釈水である。このとき、希釈水として冷却水を用いると無炭酸系の飲料が供給され、炭酸水を用いると強弱炭酸系の飲料が供給される。タンクユニット４は、図３に示すようにタンク３からシロップを供給するシロップ供給ライン６と、シロップ冷却パイプ（飲料冷却パイプ）７と、駆動モータ１０によって駆動される流量調整器８と、シロップ電磁弁９とを配設して構成している。また、このシロップ供給ライン６の端部には、他の供給ライン、即ち、冷却水供給ライン２４及び炭酸水供給ライン４６と共に、マルチバルブ１２が接続されている。このマルチバルブ１２は、シロップ、希釈水又は炭酸水を混合し、目的飲料としてカップ５０に排出するものである。
【００３０】
タンク３は、ガスレギュレータ１５が介設されたガス供給ライン１６を介して炭酸ガスボンベ２０が接続される。これにより、減圧弁としてのガスレギュレータ１５は、常に開放されていることから、シロップ供給ライン６の下流側に位置するシロップ電磁弁９が開放されることで、炭酸ガスボンベ２０から所定の圧力の炭酸ガスが供給され、シロップ供給ライン６にシロップを送出する。
【００３１】
前記シロップ冷却パイプ７は、詳細は後述する冷却装置Ｒによって冷却された冷却水を貯溜する水槽２９に浸漬されることにより当該パイプ７内を流入するシロップを冷却するものである。
【００３２】
前記流量調整器８は、内部に収容された一組の回転子３２、３２により一定容積量のシロップを連続的にシロップ供給ライン６に送出するものである。一方の回転子３２の軸には、前記駆動モータ１０が接続されており、このモータ１０には、該モータ１０の回転速度に応じた周波数のパルスを発生するマグネットエンコーダ３３が取り付けられている。
【００３３】
これにより、シロップ電磁弁９及び流量調整器８の回転子駆動モータ１０への通電が後述する制御部１１により制御されることで、タンク３からシロップ供給ライン６の端部に接続されるマルチバルブ１２に送出され、シロップの供給が制御される。
【００３４】
他方、本体２内には、希釈水として市水などの水道水を供給する希釈水供給配管１７が配設されている。この希釈水供給配管１７には、水入口電磁弁１８と、水ポンプ１９と、希釈水冷却パイプ（飲料冷却パイプ）２１と、希釈水流量計２２と、希釈水供給ライン２４とが順次、接続されている。尚、希釈水冷却パイプ２１は、前記シロップ冷却パイプ７と同様に詳細は後述する冷却装置Ｒによって冷却された冷却水により、当該希釈水冷却パイプ２１内を流通する希釈水の冷却を行う。
【００３５】
希釈水流量計２２は、流入する希釈水の流量に応じた流量信号を前記制御部１１に出力するものである。また、希釈水供給ライン２４には、希釈水電磁弁２５が介設されており、これにより、希釈水供給ライン２４の開閉制御が行われる。尚、当該希釈水供給ライン２４も前記シロップ供給ライン６と同様に、前記マルチバルブ１２に接続されている。これにより、希釈水電磁弁２５が前記制御部１１により制御されることで、マルチバルブ１２に送出される希釈水の供給が制御される。
【００３６】
また、希釈水供給ライン２４には、希釈水流量計２２と希釈水電磁弁２５との間に位置して、電磁弁３９が介設された水分岐ライン３８が接続される。この水分岐ライン３８は、炭酸水を製造するためのカーボネータ４０に接続されていると共に、当該カーボネータ４０には、一端が前記炭酸ガスボンベ２０に接続されたガス供給ライン４２が接続されている。ガス供給ライン４２には、ガスレギュレータ４１が介設されている。これにより、カーボネータ４０には、水分岐ライン３８を介して希釈水が供給されると共に、ガス供給ライン４２を介して炭酸ガスが供給され、これら希釈水と炭酸ガスを混合することで、炭酸水が生成される。
【００３７】
そして、このカーボネータ４０には、炭酸水流量計４３と、炭酸水冷却パイプ（飲料冷却パイプ）４４と、炭酸水電磁弁４５が設けられた炭酸水供給ライン４６が接続されており、当該炭酸水供給ライン４６の端部は、前記マルチバルブ１２に接続されている。
【００３８】
炭酸水流量計４３は、流入する炭酸水の流量に応じた流量信号を前記制御部１１に出力するものである。尚、炭酸水冷却パイプ４４は、前記シロップ冷却パイプ７と同様に詳細は後述する冷却装置Ｒによって冷却された冷却水により、当該炭酸水冷却パイプ４４内を流通する炭酸水の冷却を行う。また、炭酸水供給ライン４６に介設された炭酸水電磁弁４５により、炭酸水供給ライン４４の開閉制御が行われる。尚、当該炭酸水供給ライン４４も前記シロップ供給ライン６と同様に、前記マルチバルブ１２に接続されているため、炭酸水電磁弁４５が前記制御部１１により制御されることで、マルチバルブ１２に送出される炭酸水の供給が制御される。
【００３９】
以上の構成により、飲料ディスペンサ１の飲料供給動作について説明する。尚、カーボネータ４０には、予めガス供給ライン４２から炭酸ガスボンベ２０内の炭酸ガスが供給されていると共に、希釈水供給ライン２４を介して水分岐ライン３８から希釈水が供給されており、所定の炭酸濃度の炭酸水が製造され、収容されており、販売待機状態とされているものとする。
【００４０】
上記販売待機状態において、操作部２７の何れかの操作ボタンが操作されると、当該ボタン操作に従い、飲料の供給が行われる。ここで、無炭酸系飲料のボタンが操作された場合には、制御部１１は、水入口電磁弁１８を開放し、水ポンプ１９により市水から供給される水道水を希釈水冷却パイプ２１及び希釈水流量計２２を介して希釈水供給ライン２４に流入させる。また、制御部１１は、シロップ電磁弁９及び流量調整器８を駆動する回転子駆動モータ１０への通電制御を行うことで、タンク３から供給されるシロップをシロップ冷却パイプ７及び流量調整器８を介して、シロップ供給ライン６に流入させる。これにより、シロップを所定割合にて希釈水により希釈することで目的飲料が生成され、マルチバルブ１２よりカップ５０に供給される。
【００４１】
炭酸系飲料のボタンが操作された場合には、制御部１１は、水入口電磁弁１８を開放し、水ポンプ１９により市水から供給される水道水を希釈水冷却パイプ２１及び希釈水流量計２２を介して希釈水供給ライン２４に流入させる。更に、電磁弁３９及び炭酸水電磁弁４５を開閉制御することにより、カーボネータ４０から所定量の炭酸水がマルチバルブ１２に排出される。この場合にも、上記と同様にシロップ供給ライン６に所定量のシロップが供給されることで、シロップを所定割合にて炭酸水により希釈することで目的飲料が生成され、マルチバルブ１２よりカップ５０に供給される。
【００４２】
次に、図４及び図５を参照して前記水槽２９の構成及び冷却装置Ｒについて説明する。水槽２９は上方に開口しており、内部には、冷却水が貯溜されると共に、その周囲には断熱壁５０が設けられて断熱される。この水槽２９の下方には圧縮機５１、放熱器５２及び放熱器５２を空冷するための送風機５３等から成る冷却装置Ｒが配設されている。
【００４３】
冷却装置Ｒは、図５に示すように、圧縮機５１として密閉容器内に図示しない電動要素と第１及び第２の回転圧縮要素５４、５５を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサが用いられている。この圧縮機５１は、インバータ方式を採用しており、接続される制御部１１により任意に回転数を調整することが可能であるものとする。
【００４４】
そして、冷却装置Ｒは、冷媒配管５６を介して圧縮機５１の第１の回転圧縮要素５４と、中間熱交換器５７と、圧縮機５１の第２の回転圧縮要素５５と、放熱器５２と、内部熱交換器５８の放熱部５８Ａと、減圧手段としてのキャピラリーチューブ５９と、冷却器としての蒸発パイプ３０と、内部熱交換器５８の吸熱部５８Ｂとが順次接続されることにより、環状の冷凍サイクルを構成している。
【００４５】
ここで、内部熱交換器５８の放熱部５８Ａは、蒸発パイプ３０から流出した冷媒が循環する冷却部５８Ｂと交熱的に設けられている。この冷却装置Ｒの冷媒回路内には、冷媒として地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である二酸化炭素が充填されている。また、放熱器５２には通風用の送風機５３が設けられている。図５において、６０は放熱器５２の温度を検出する放熱器温度センサ（負荷検出手段としての温度検出手段）であり、当該放熱器温度センサ６０の出力に基づき、圧縮機５１及び送風機５３の運転制御が行われる。
【００４６】
前記圧縮機５１及び放熱器５２と共に冷却装置Ｒの冷凍サイクルを構成する蒸発パイプ３０は、水槽２９内にコイル状に挿入されており、水槽２９内の冷却水に没してそれを冷却する。一方、水槽２９内にはコイル状の飲料冷却パイプ７、２１、４４が上方から挿入配設されており、冷却水内に没している。尚、図４では、シロップ冷却パイプ７のみが図示されているが、これ以外にも希釈水冷却パイプ２１及び炭酸水冷却パイプ４４が挿入配設されているものとする。
【００４７】
また、蒸発パイプ３０の内方には氷センサ６７が設けられている。この氷センサ６７は二つの電極から成り、両電極間の抵抗値の変化から蒸発パイプ３０周囲の氷層Ｉの検出を行う。即ち、電極間が水の場合はその抵抗値は低く、氷の場合は高くなるので、係る抵抗値変化により氷層Ｉの生成を検出するものである。
【００４８】
水槽２９内には撹拌機６４が取り付けられる。当該攪拌機６４はモータ６８により回転駆動される。また、水槽２９の底壁２９Ａ上面には放射状に延在する四枚のガイド板６６が取り付けられており、後述する蒸発パイプ３０及び飲料冷却パイプ７の下端部のパイプはそれぞれ各ガイド板６６の上縁に保持されている。
【００４９】
以上の構成で、本発明の飲料供給装置１の動作を説明する。飲料供給装置１が据え付けられて電源が投入されると、制御部１１は冷却装置Ｒの圧縮機５１を起動して運転を開始する。圧縮機５１の前記電動要素に通電されると、電動要素が起動してロータが回転する。この回転により図示しない回転軸と一体に設けられた図示しない上下偏心部に嵌合された図示しない上下ローラが第１及び第２の回転圧縮要素５４、５５を構成する上下シリンダ内で偏心回転する。これにより、第１の回転圧縮要素５４の下シリンダの低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、下ローラとベーンの作用により圧縮されて中間圧となり、下シリンダの高圧室側より圧縮機５１の密閉容器内に吐出される。これによって、密閉容器内は中間圧となる。
【００５０】
そして、密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは一旦密閉容器外に出て中間熱交換器５７を通過し、冷媒はそこで空冷され、今度は密閉容器内の第２の回転圧縮要素５５の上シリンダの低圧室側に吸入され、上ローラとベーンの作用により２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側から外部に吐出される。このとき、冷媒は＋８６℃程となり、適切な超臨界圧力まで圧縮されている。
【００５１】
このとき、圧縮機５１は上述した如く第１の回転圧縮要素５４及び第２の回転圧縮要素５５を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサである。即ち、第１の回転圧縮要素５４に吸い込んで圧縮された冷媒を、第２の回転圧縮要素５５に吸い込んで圧縮することができるため、二酸化炭素冷媒を効率的に超臨界圧力まで圧縮することが可能となる。
【００５２】
更にまた、第１の回転圧縮要素５４から吐出される冷媒は、中間熱交換器５７により放熱させるため、熱量バランスを取ることができるようになる。また、中間熱交換器５７で第１の回転圧縮要素５４の吐出冷媒を放熱させることにより、第２の回転圧縮要素５５に吸い込まれる冷媒密度を高くすることができ、圧縮効率の改善を図ることができるようになる。
【００５３】
上述した如く圧縮機５１から吐出された冷媒ガスは放熱器５２に流入し、そこで送風機５３による通風により放熱される。尚、このとき、放熱器５２の温度は、放熱器温度センサ６０により検出され、これに基づき詳細は後述する如く圧縮機５１の回転数及び送風機５３が制御され、所定の温度に調整されるものとする。
【００５４】
そして、放熱器５２から流出した冷媒は、内部熱交換器５８の放熱部５８Ａに流入し、そこで当該放熱部５８Ａと交熱的に配設された吸熱部５８Ｂと熱交換することにより、熱を奪われて冷却される。尚、ここで本発明における冷却装置Ｒは超臨界圧力にまで圧縮された冷媒（二酸化炭素）を用いているため、当該放熱部５８Ａにおいて、冷媒は液化することなく、気体の状態を維持したままで温度が低下する。
【００５５】
そして、放熱部５８Ａにて冷却された高圧側の冷媒ガスは、キャピラリーチューブ５９に至る。尚、キャピラリーチューブ５９の入口では冷媒ガスは未だ気体状態であるが、キャピラリーチューブ５９における圧力低下により、ガスと液体の二相混合体とされ、その状態で蒸発パイプ３０内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、そのときに生じる吸熱作用によって水槽２９内の冷却水を冷却する（このときの冷媒温度は−５℃程）。
【００５６】
この冷却によって蒸発パイプ３０外周に氷層Ｉが生成され、氷センサ６７の電極間が氷となると、前述の如く電極間の抵抗値が高くなるので、制御部１１は圧縮機５１を停止する。その後、電極間の氷が融解すると前述の如く電極間の抵抗値が低くなるので、制御部１１は圧縮機５１を起動する。係る制御によって蒸発パイプ３０の周囲には一定の厚みの氷層Ｉが生成されるので、飲料冷却パイプ７、２１、４４はこの氷層Ｉの潜熱で冷却されることになる。
【００５７】
そして、蒸発パイプ３０から流出した冷媒は、内部熱交換器５８の吸熱部５８Ｂに流入し、そこで当該吸熱部５８Ｂと交熱的に配設された放熱部５８Ａと熱交換する。尚、ここで冷媒は前記冷却水や放熱部５８Ａと熱交換することにより気体の状態となり、再び圧縮機５１の第１の回転圧縮要素５４に吸い込まれる。
【００５８】
本発明において、冷却装置Ｒの冷媒回路には、冷媒として二酸化炭素を充填しているため、当該二酸化炭素はオゾン破壊を生じない物質であるため、ノンフロン化を実現することができ、温暖化係数もフロン系冷媒の千分の一以下とすることができる。また、二酸化炭素は他の冷媒に比して著しく入手しやすいことから利便性も向上する。
【００５９】
ここで、電源投入時において制御部１１は、圧縮機５１の回転数を例えば５０Ｈｚとし、放熱器５２の送風機５３は、通常回転数として運転する。これに対し、本発明では、冷却装置Ｒの冷媒回路の冷媒として二酸化炭素を使用している。そのため、当該二酸化炭素の臨界温度が約＋３１℃と低いことから、放熱器５２では、通常の外気温度で二酸化炭素の冷媒を放熱させても液化しない超臨界圧力の状態を生じる場合がある。この場合、冷媒回路の高圧側の圧力が高くなり、冷媒循環量が減少し冷凍能力が大きく低下する。そのため、圧縮機５１は過負荷運転状態となり、低効率の冷凍運転サイクルを行うこととなる。
【００６０】
そこで、本実施例では、前記放熱器温度センサ６０によって検出される温度が例えば＋２０℃より高く＋４０℃より低い場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を上記５０Ｈｚとし、放熱器５２の送風機５３は通常回転数として運転を行う。そして、放熱器温度センサ６０によって検出される温度が例えば＋４０℃以上に上昇した場合は、制御部１１は、例えば圧縮機５１の回転数を４０Ｈｚに落とし、送風機５３を所定の高速回転数として運転を行う。
【００６１】
これにより、圧縮機５１の過負荷運転を放熱器５２の温度によって未然に判断し、圧縮機５１の回転数を落とすことで、冷媒回路の高圧側圧力の上昇を抑制し、安定した状態で圧縮機５１を運転することが可能となり、冷却効率の良い運転を実現することができるようになる。そのため、冷媒回路の高圧側圧力が上昇することにより、消費電力量が増加する不都合を回避することができ、また、圧縮機５１の過負荷運転が限界に達したことで、安全装置等が作動して運転が停止してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。
【００６２】
また、この場合、放熱器５２の温度上昇に伴って、送風機５３の回転数を高速として運転することで、放熱器５２の空冷を促進させることができるようになり、より一層圧縮機５１の過負荷運転を抑制することができるようになる。
【００６３】
尚、前記放熱器温度センサ６０によって検出される温度が例えば＋２０℃以下に低下した場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を６０Ｈｚに上げ、氷の生成を迅速化させることもできる。
【実施例２】
【００６４】
以下、第２の実施例として、負荷検出手段に外気温度センサを用いた場合について説明する。尚、前記制御部１１には、図５に示す如く当該飲料ディスペンサ１が設置される外気温度を検出するため、当該本体２に設けられた負荷検出手段としての外気温センサ７０が接続されているものとする。
【００６５】
係る実施例において前記外気温度センサ７０によって検出される温度が例えば＋１０℃より高く＋３０℃より低い場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を上記５０Ｈｚとし、放熱器５２の送風機５３は通常回転数として運転を行う。そして、外気温度センサ７０によって検出される温度が例えば＋３０℃以上に上昇した場合は、制御部１１は、例えば圧縮機５１の回転数を４０Ｈｚに落とし、送風機５３を所定の高速回転数として運転を行う。
【００６６】
これにより、圧縮機５１の過負荷運転を外気温度によって未然に判断し、圧縮機５１の回転数を落とすことで、冷媒回路の高圧側圧力の上昇を抑制し、安定した状態で圧縮機５１を運転することが可能となり、冷却効率の良い運転を実現することができるようになる。これによっても、冷媒回路の高圧側圧力が上昇することにより、消費電力量が増加する不都合を回避することができ、また、圧縮機５１の過負荷運転が限界に達したことで、安全装置等が作動して運転が停止してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。
【００６７】
またこの場合も、外気温度の上昇に伴って、送風機５３の回転数を高速として運転することで、放熱器５２の空冷を促進させることができるようになり、より一層圧縮機５１の過負荷運転を抑制することができるようになる。
【００６８】
尚、前記外気温度センサ７０によって検出される温度が例えば＋１０℃以下に低下した場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を６０Ｈｚに上げ、氷の生成を迅速化させることもできる。
【実施例３】
【００６９】
以下、第３の実施例として、負荷検出手段に冷却水温度センサを用いた場合について説明する。この場合、水槽２９内には、貯溜される冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ６９が設けられており、当該冷却水温度センサ６９は、前記制御部１１に接続されているものとする。
【００７０】
係る実施例において前記冷却水温度センサ６９によって検出される温度が例えば＋１℃より高く＋５℃より低い場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を上記５０Ｈｚとし、放熱器５２の送風機５３は通常回転数として運転を行う。そして、冷却水温度センサ６９によって検出される温度が例えば＋５℃以上に上昇した場合は、制御部１１は、例えば圧縮機５１の回転数を４０Ｈｚに落とし、送風機５３を所定の高速回転数として運転を行う。
【００７１】
これによっても、圧縮機５１の過負荷運転を水槽２９の冷却水の温度によって未然に判断し、圧縮機５１の回転数を落とすことで、冷媒回路の高圧側圧力の上昇を抑制し、安定した状態で圧縮機５１を運転することが可能となり、冷却効率の良い運転を実現することができるようになる。これによっても、冷媒回路の高圧側圧力が上昇することにより、消費電力量が増加する不都合を回避することができ、また、圧縮機５１の過負荷運転が限界に達したことで、安全装置等が作動して運転が停止してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。
【００７２】
また、この場合も、水槽２９内の冷却水の温度上昇に伴って、送風機５３の回転数を高速として運転することで、放熱器５２の空冷を促進させることができるようになり、より一層圧縮機５１の過負荷運転を抑制することができるようになる。
【００７３】
尚、前記冷却水温度センサ６９によって検出される温度が例えば＋１℃以下に低下した場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を６０Ｈｚに上げ、氷の生成を迅速化させることもできる。
【実施例４】
【００７４】
以下、第４の実施例として、負荷検出手段に圧縮機５１の通電電流値検出手段を用いた場合について説明する。この場合、圧縮機５１には、図５に示す如く圧縮機５１の通電電流値を検出するための電流値検出センサ７１が設けられており、当該電流値検出センサ７１は、前記制御部１１に接続されているものとする。
【００７５】
係る実施例において前記電流値検出センサ７１によって検出される通電電流値が所定の下限値より高く上限値より低い場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を上記５０Ｈｚとし、放熱器５２の送風機５３は通常回転数として運転を行う。そして、電流値検出センサ７１よって検出される通電電流値が所定の上限値に上昇した場合は、制御部１１は、例えば圧縮機５１の回転数を４０Ｈｚに落とし、送風機５３を所定の高速回転数として運転を行う。
【００７６】
これにより、圧縮機５１への通電電流値により直接圧縮機５１の過負荷運転を判断することが可能となる。そのため、圧縮機５１の回転数を落とすことで、冷媒回路の高圧側圧力の上昇を抑制し、安定した状態で圧縮機５１を運転することが可能となり、冷却効率の良い運転を実現することができるようになる。これによっても、冷媒回路の高圧側圧力が上昇することにより、消費電力量が増加する不都合を回避することができ、また、圧縮機５１の過負荷運転が限界に達したことで、安全装置等が作動して運転が停止してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。
【００７７】
また、この場合も、送風機５３の回転数を高速として運転することで、放熱器５２の空冷を促進させることができるようになり、より一層圧縮機５１の過負荷運転を抑制することができるようになる。
【００７８】
尚、前記電流値検出センサ７１によって検出される通電電流値が所定の下限値以下に低下した場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を６０Ｈｚに上げ、氷の生成を迅速化させることもできる。
【実施例５】
【００７９】
以下、第５の実施例として、負荷検出手段に冷媒回路内の圧力を検出する圧力検出手段を用いた場合について説明する。この場合、放熱器５２には、図５に示す如く放熱器５２内の圧力を検出するための圧力センサ７２が設けられており、当該圧力センサ７２は、前記制御部１１に接続されているものとする。
【００８０】
係る実施例において前記圧力センサ７２によって検出される放熱器５２内の圧力が所定の下限値より高く上限値より低い場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を上記５０Ｈｚとし、放熱器５２の送風機５３は通常回転数として運転を行う。そして、圧力センサ７２よって検出される圧力が所定の上限値に上昇した場合は、制御部１１は、例えば圧縮機５１の回転数を４０Ｈｚに落とし、送風機５３を所定の高速回転数として運転を行う。
【００８１】
これにより、放熱器５２内の圧力により圧縮機５１の過負荷運転を判断することが可能となる。そのため、圧縮機５１の回転数を落とすことで、冷媒回路の高圧側圧力の上昇を抑制し、安定した状態で圧縮機５１を運転することが可能となり、冷却効率の良い運転を実現することができるようになる。そのため、これによっても、冷媒回路の高圧側圧力が上昇することにより、消費電力量が増加する不都合を回避することができ、また、圧縮機５１の過負荷運転が限界に達したことで、安全装置等が作動して運転が停止してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。
【００８２】
また、この場合も、送風機５３の回転数を高速として運転することで、放熱器５２の空冷を促進させることができるようになり、より一層圧縮機５１の過負荷運転を抑制することができるようになる。
【００８３】
尚、前記圧力センサ７２によって検出される圧力が所定の下限値以下に低下した場合には、制御部１１は、圧縮機５１の回転数を６０Ｈｚに上げ、氷の生成を迅速化させることもできる。
【００８４】
尚、上記各実施例において、ジュース等種々の飲料を抽出する飲料供給装置について本発明を適用したが、それに限らず、冷水やビールを抽出する飲料供給装置についても本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明を利用した飲料ディスペンサの正面図である。
【図２】飲料ディスペンサの側面図である。
【図３】飲料ディスペンサの概略構成図である。
【図４】水槽及び冷却装置の概略構成説明図である。
【図５】冷却装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
Ｒ    冷却装置
１    飲料ディスペンサ
２    本体
７    シロップ冷却パイプ（飲料冷却パイプ）
１１  制御部
２１  希釈水冷却パイプ（飲料冷却パイプ）
２９  水槽
３０  蒸発パイプ（冷却器）
４４  炭酸水冷却パイプ（飲料冷却パイプ）
５１  圧縮機
５２  放熱器
５３  送風機
５６  冷媒配管
５７  中間熱交換器
５８  内部熱交換器
６０  放熱器温度センサ（負荷検出手段）
６９  冷却水温度センサ（負荷検出手段）
７０  外気温度センサ（負荷検出手段）
７１  電流値検出センサ（負荷検出手段）
７２  圧力センサ（負荷検出手段）
【図１】
2006213345.tif 000003
【図２】
2006213345.tif 000004
【図３】
2006213345.tif 000005
【図４】
2006213345.tif 000006
【図５】
2006213345.tif 000007