(57)【要約】【課題】ビールサーバー等の飲料冷却装置の飲料冷却までの予備運転時間を短縮するようにしたものである。【解決手段】圧縮機１と、凝縮器２と、膨張手段３と、蒸発器５を順次環状に接続した冷凍サイクルと、前記蒸発器５に熱交換的に配設した不凍液冷却器６と、ポンプ７と、冷却器９を環状に接続し、かつ不凍液を封入した熱搬送回路と、前記冷却器９と熱交換的に配設した飲料冷却器１０を具備する供給回路より構成し、前記蒸発器５と不凍液冷却器６を熱交換させ、二次冷媒である不凍液を所定の温度になるまでポンプ７で循環させることにより、飲料冷却器１０を連続的に冷却し、常時飲料を冷却するのに適した温度を生成して任意に冷却した飲料を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を順次環状に接続した冷凍サイクルと、前記蒸発器に熱交換的に配設した不凍液冷却器と、ポンプと、冷却器を環状に接続し、かつ不凍液を封入した熱搬送回路と、前記冷却器と熱交換的に配設した液体冷却器を有する供給回路を具備した液体冷却装置。
【請求項２】
前記供給回路を、炭酸ガスボンベと、圧力調整弁と、第一の三方弁と、液体タンクと、第二の三方弁と、二方弁と、前記第一の三方弁と第二の三方弁に接続され、かつ前記液体タンクをバイパスするバイパス路を設けた請求項１に記載の液体冷却装置。
【請求項３】
前記熱搬送回路の不凍液の温度を検出する不凍液温度センサーと、前記不凍液センサーの温度により、前記圧縮機の運転停止制御を行う圧縮機運転停止手段を具備した請求項１または２記載の液体冷却装置。
【請求項４】
前記熱搬送回路の不凍液の温度を検出する不凍液温度センサーと、前記不凍液センサーの温度により、前記圧縮機の運転能力を制御するインバータ等の圧縮機能力可変手段と、前記不凍液温度センサーの信号により、前記圧縮機能力可変手段を制御するようにした請求項１または２に記載の液体冷却装置。
【請求項５】
前記第一の三方弁と第二の三方弁を、前記二方弁の閉鎖後に所定時間バイパス路が開路するように動作させる請求項１から４のいずれか一項に記載の液体冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビール、発泡酒や清涼飲料水等の液体を対象とする液体冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液体冷却装置は、予め冷却した水または、冷却により得られた氷の入った冷却水槽中に飲料の通る熱交換パイプを没し、操作により熱交換パイプ中に飲料を通すことにより、冷却水と飲料を熱交換し、所定の飲み頃の温度となる飲料（液体）を提供するものであった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された飲料冷却装置を示すものである。
【０００４】
図４に示すように、従来の装置は、冷却槽２５、冷却パイプ２６、飲料パイプ２７、水２８、氷２９と攪拌ファン３０から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１２８１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、飲料の冷却を行うために、冷却パイプの周囲に着氷させるまでの予備冷却運転が必要となり、また水槽内の水の準備に時間がかかり、使用開始までに半日から１日程度の長い時間が必要であった。
【０００７】
したがって、従来の装置は、使用者の利便性の低下や、予備運転のためのエネルギー消費や、また、水槽に水を満たすことから重量が重くなる等の課題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、水槽を廃止し、短い予備運転にて使用が可能になり、運搬も容易な飲料（液体）冷却装置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】
【０００９】
上記従来の課題を解決するために、本発明の飲料冷却装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、前記圧縮機、凝縮器、膨張手段と蒸発器を順次環状に接続した冷凍サイクルと、前記蒸発器に熱交換的に配設した不凍液冷却器と、ポンプと、冷却器を順次環状に接続し、熱搬送媒体である二次冷媒に不凍液を封入した二次冷却サイクルと、前記冷却器と熱交換的に配設した飲料冷却器を具備する構成としたものである。
【００１０】
これによって、二次冷媒である不凍液を所定の温度になるまでポンプで循環させることにより、蒸発器と不凍液冷却器の熱交換作用によって不凍液を連続的に冷却することができる。したがって、常時飲料を冷却するのに適した温度の不凍液を準備することができ、比較的短時間で任意の温度に飲料を冷却することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の飲料等を対象とする液体冷却器は、水槽を不要とし、飲料冷却のための予備冷却時間を短縮することで、省エネ性の向上と小型化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における飲料冷却装置の冷却回路図
【図２】同実施の形態１における飲料冷却装置の制御回路ブロック図
【図３】本発明の実施の形態２における飲料冷却装置の制御回路ブロック図
【図４】従来例を示す飲料冷却装置のシステム構成図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器を順次環状に接続した冷凍サイクルと、前記蒸発器に熱交換的に配設した不凍液冷却器と、ポンプと、冷却器を環状に接続し、かつ不凍液を封入した熱搬送回路と、前記冷却器と熱交換的に配設した液体冷却器を有する供給回路を具備したものである。
【００１４】
かかる構成とすることにより、前記液体冷却器を連続的に冷却し、常時飲料を冷却するのに適した温度で準備することができ、任意に冷却された飲料等の液体を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記供給回路を、炭酸ガスボンベと、圧力調整弁と、第一の三方弁と、液体タンクと、第二の三方弁と、二方弁と、前記第一の三方弁と第二の三方弁に接続され、かつ前記液体タンクをバイパスするバイパス路を設けたものである。
【００１６】
かかる構成とすることにより、前記液体冷却器内に残留した飲料等の液体を炭酸ガスによって残らず押し出すことができ、液体冷却器内の液体凍結による詰まりを防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記熱搬送回路の不凍液の温度を検出する不凍液温度センサーと、前記不凍液センサーの温度により、前記圧縮機の運転停止制御を行う圧縮機運転停止手段を具備したものである。
【００１８】
かかる構成とすることにより、飲料等の液体を冷却するための不凍液を適した温度帯に保つことができ、飲料の飲み頃温度あるいは所望の温度の液体を得ることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記熱搬送回路の不凍液の温度を検出する不凍液温度センサーと、前記不凍液センサーの温度により、前記圧縮機の運転能力を制御するインバータ等の圧縮機能力可変手段と、前記不凍液温度センサーの信号により、前記圧縮機能力可変手段を制御するようにしたものである。
【００２０】
かかる構成とすることにより、不凍液温度を一定の温度に制御することができ、飲料等の液体を任意の温度に冷却することができる。
【００２１】
請求項５は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記第一の三方弁と第二の三方弁を、前記二方弁の閉鎖後に所定時間バイパス路が開路するように動作させるものである。
【００２２】
かかる構成とすることにより、液体冷却器内の飲料あるいは液体の残留を抑制し、液体冷却器の凍結を防止することができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における飲料冷却装置の冷却回路図である。図２は、同飲料冷却装置の制御回路ブロック図である。
【００２５】
図１において、飲料冷却装置は、冷媒を循環させることにより熱源となるエネルギーを生成する冷凍サイクルと、内部に封入した不凍液を循環させることにより、冷凍サイクルによる熱を搬送する熱搬送回路と、熱搬送回路の熱により冷却された飲料を供給する供給回路を具備した構成となっている。
【００２６】
冷凍サイクルは、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁やキャピラリチューブ等の膨張手段３、二次冷媒熱交換器４を構成する蒸発器５を環状に連結した構成となっている。
【００２７】
また、熱搬送回路は、上述したように不凍液が循環する構成であり、蒸発器５と熱交換可能に配置され、かつ二次冷媒熱交換器４を構成する不凍液冷却器６と、不凍液を循環させるポンプ７と、飲料熱交換器８を構成する冷却器９を環状に連結した構成となっている。そして、不凍液冷却器６とポンプ７の間には、余剰な不凍液を貯留するリザーブタンク１９が配置されている。
【００２８】
さらに、供給回路は、冷却器９と熱交換可能に配置され、かつ飲料熱交換器８を構成する飲料冷却器（本発明の液体冷却器に相当）１０と、炭酸ガスボンベ１１と、炭酸ガスボンベ１１からの供給圧力を調整する圧力調整弁１２と、飲料が貯留された飲料タンク（本発明の液体タンクに相当）１３と、飲料タンク１３を挟んで位置する第一の三方弁１４、第二の三方弁１５と、飲料の供給口１７からの供給、停止を操作する二方弁１６と、第一の三方弁１４と第二の三方弁１５を連結するバイパス路１８を具備した構成となっている。
【００２９】
したがって、第一の三方弁１４は、選択的に内部の流れを飲料タンク１３または、バイパス路１８に切り換えることができ、同様に、第二の三方弁１５は、入口側が飲料タンク１３またはバイパス路１８となるように選択的に切り換えることができる。
【００３０】
また、飲料タンク１３には、加圧口１３Ａと飲料取り出し口１３Ｂが設けられ、加圧口１３Ａは、飲料タンク１３内の上部に開口し、飲料取り出し口１３Ｂは、飲料タンク１３内の底部に開口している。
【００３１】
次に、制御回路について説明する。図２において、２０は圧縮機運転停止手段、２１は温度制御手段、２２は不凍液温度センサー、２３は電源である。
【００３２】
不凍液温度センサー２２は、ポンプ７と冷却器９の間の配管中に設けられ、不凍液の温度を検知する。また、不凍液温度センサー２２は、温度制御手段２１に接続されている。
【００３３】
温度制御手段２１は、圧縮機運転停止手段２０に接続され、不凍液温度センサー２２の検知温度により温度制御手段２１の指令に従い、電源２３を断続し、圧縮機１を運転停止する。
【００３４】
以上のように構成された飲料冷却器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３５】
圧縮機１の起動により、冷却運転が開始され、蒸発器５が冷却を開始する。ポンプ７は電源２３の投入により運転を開始する。そして、ポンプ７の運転により、不凍液は熱搬送回路内を常時循環し、その温度は徐々に低下する。
【００３６】
時間の経過に伴い、不凍液の温度が所定の温度、例えば−１０℃になると、不凍液温度センサー２２が検知し、温度制御手段２１は圧縮機運転停止手段２０に指示し、圧縮機１の運転を停止する。
【００３７】
かかる状態においても、ポンプ７が運転中であるため、低温になった不凍液は循環を続け、飲料の冷却準備が完了する。
【００３８】
図示しない操作手段により二方弁１６が開弁されると、圧力調整弁１２により圧力を調整された炭酸ガスボンベ１１の炭酸ガスが飲料タンク１３内を加圧しているので、飲料タンク内の飲料は、飲料取り出し口１３Ｂより流出し、第二の三方弁１５を介して飲料冷却器１０に流入する。
【００３９】
ここで飲料は、不凍液と熱交換し、冷却されて飲み頃の温度（例えば２℃〜５℃）となって、二方弁１６を介して供給口１７からグラス等に注がれる。
【００４０】
このとき、不凍液は熱交換によりその温度が上昇する。そして、設定温度以上を検出したとき、不凍液温度センサー２２がその温度上昇を検知し、圧縮機１が起動して、再び不凍液は冷却される。
【００４１】
また、連続的に飲料が注がれる場合にあっても、不凍液温度センサー２２の検知により圧縮機１が温度に応じて運転されるため、不凍液の温度上昇が防止され、常に飲み頃の温度帯の飲料を提供することができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態１では、常に冷却された不凍液が循環し、飲料と熱交換するので、少量の循環する不凍液で、飲料と不凍液の温度差を大きくし、短時間で飲料の冷却が可能となる。また、不凍液の温度を常時監視し、必要な一定の温度帯に保つことができることから、連続使用も可能となり、ビールサーバー等の飲料サーバーの利便性に多大な効果が期待できる。
【００４３】
なお、上記構成の装置は、飲料に限らず、園芸等において温度調整が必要な給水装置等、温度制御を必要とする液体供給装置としても実施できる。
【００４４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における飲料冷却装置の電気回路のブロック図を示したものである。ここで、実施の形態１と同様の構成要件については、同位置の符号を付して説明する。
【００４５】
図３において、実施の形態１と相違する構成は、圧縮機１の運転・停止の制御に、インバータ２４を採用した点である。インバータ２４は、温度制御手段２１の指令に従い、圧縮機１の能力の増減および運転停止を行う。
【００４６】
以上のように構成された飲料冷却装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４７】
飲料との熱交換により、不凍液の温度が上昇し、これを不凍液温度センサー２２が検知する。この情報と現在の圧縮機１の運転状況を元に、温度制御手段２１は、圧縮機１の運転状態を演算により決定する。
【００４８】
そして、決定された運転状態をインバータ２４に指令し、インバータは、圧縮機１の能力、例えば回転数を変更する。
【００４９】
このとき、不凍液温度センサー２２の検出値を制御量とし、圧縮機１の運転能力を操作量としたフィードバック制御回路が形成される。
【００５０】
このフィードバック制御を適切に選定し、設計することで飲料との熱交換の有無に拘わらず、不凍液の温度をほぼ一定に制御することができる。
【００５１】
このため、飲料冷却可能までの時間が短縮され、提供する飲料の温度も一定の飲み頃温度にできるなど、省エネ性向上とより美味しい飲料を提供することができる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態２では、インバータを用い圧縮機の能力を自由に増減できるので、飲料と熱交換する不凍液の温度が一定に保たれ、不凍液の温度を常時監視し、必要な一定の温度に保てることから、連続使用も可能となり、ビールサーバー等の飲料サーバーの利便性に多大な効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる液体冷却装置は、水槽を不要とし、飲料等の液体冷却のための予備冷却時間を短縮することで、省エネ性の向上と小型化が可能となる。その結果、ビールサーバーや飲料自販機等の用途、さらには温度調節を必要とする液体の供給装置として幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  圧縮機
２  凝縮器
３  膨張手段
５  蒸発器
６  不凍液冷却器
７  ポンプ
９  冷却器
１０  飲料冷却器（液体冷却器）
１１  炭酸ガスボンベ
１２  圧力調整弁
１３  飲料タンク（液体タンク）
１４  第一の三方弁
１５  第二の三方弁
１６  二方弁
１８  バイパス路
２０  圧縮機運転停止手段
２１  温度制御手段
２２  不凍液温度センサー
２４  インバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011158175.tif 000005
【図４】
2011158175.tif 000006