(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体入りの容器を収容する収容部を有し、その収容部周壁の内部に前記液体が流通する流路を設けた熱伝導性のジャケットと、
そのジャケットを加温又は冷却する温調手段と、
前記収容部内の容器から液体を取り出し、前記ジャケットの周壁内部の流路を通して当該温調装置の外側に供出する駆動手段を備えることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体の温調装置において、
前記ジャケットの周壁内部の流路は、前記周壁に沿って螺旋状に曲がって形成されていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体の温調装置において、
前記ジャケットの周壁内部の流路は、前記周壁内部に埋設された伝熱配管で形成されていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の液体の温調装置において、
前記ジャケットは、
前記液体入りの容器を収容する熱伝導性の内側容器と、
その内側容器の外周に沿って螺旋状に曲げられた伝熱配管と、
その伝熱配管の外側に配置された熱伝導性の外側容器と、
前記内側容器と伝熱配管と外側容器の間に形成される空隙に充満された液状熱媒体から構成されていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体の温調装置において、
前記温調手段は、
吸熱側熱導体と、放熱側熱導体と、前記吸熱側熱導体と放熱側熱導体の間に介在されたペルチェ素子を備えていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液体の温調装置において、
前記ペルチェ素子への給電の極性を切り替える極性切替手段が設けられ、その極性切替手段により前記液体を冷却するか加熱するかが切り替えられることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液体の温調装置において、
前記液体入りの容器が前記ジャケット内において逆さに倒立した状態で収容されることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液体の温調装置において、
前記液体入りの容器が口部の周囲に傾斜した肩部を有する形状をしており、
前記ジャケットの底部付近に前記容器の肩部が当接する傾斜部が設けられていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液体の温調装置において、
前記ジャケットの周壁内部に形成される流路の内径が５ｍｍ以上に規制されていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液体の温調装置において、
前記駆動手段の吐出配管から分岐した分岐配管と、その分岐配管の途中に設けられた加熱機構を有し、
前記加熱機構は、加熱源と、その加熱源の近くに配置された加熱伝熱配管を内部に埋設した熱伝導性の加熱本体を有し、
前記駆動手段を駆動して前記液体入りの容器から液体を取り出し、前記分岐配管を経由して、前記加熱本体の加熱伝熱配管を通すことにより、前記加熱機構から加熱した液体を取り出す構成になっていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液体の温調装置において、
前記駆動手段の吐出配管から分岐した分岐配管と、その分岐配管の途中に設けられた加熱機構を有し、
前記加熱機構は、内部にセラミックスヒーターと、液体の流路を有し、
前記駆動手段を駆動して前記液体入りの容器から液体を取り出し、前記分岐配管を経由して、前記加熱機構の流路を通すことにより、前記セラミックスヒーターで加熱して加熱機構から加熱した液体を取り出す構成になっていることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の液体の温調装置において、
前記加熱機構は、円管状のセラミックスヒーターと、そのセラミックスヒーターを収容する熱伝導性の円筒部材と、前記セラミックスヒーターを内部に取り付けた状態で前記円筒部材の開口部を閉塞する蓋部材と、前記セラミックスヒーターの外周面と前記円筒部材の内周面に間に設置された熱伝導性の螺旋状案内部材を有し、
前記円管状セラミックスヒーターの中空部と、前記セラミックスヒーターと円筒部材と螺旋状案内部材により形成された螺旋状流路が連通していることを特徴とする液体の温調装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の温調装置と、
電磁弁を付設した取水管から構成されていることを特徴とするディスペンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばペットボトルなどの容器の中に収容している飲料水などの液体（本明細書ではこの液体を容器液体と称している）を冷却あるいは（ならびに）加温することのできる温調装置および温調装置を備えたディスペンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばオフィス用、店舗用あるいは家庭用の冷水機や温水機が種々提案されている。図１２は、特開２０１２−４６１９５号公報（特許文献１）で提案されている冷水機の断面図である。
【０００３】
この冷水機１００は、ボトル１０１が収容される冷却室１０２を有する本体部１０３と、冷却室１０２の上方開口部を密閉する回動蓋１０４と、ボトル１０１の口部（図示せず）に取り付けられたアダプタ１０５と、アダプタ１０５を介してボトル１０１内の水１０６を取水する冷水コック部１０７と、冷却室１０２の底部１０８を冷却するペルチェ素子を含む冷却手段１０９などを備えている。
【０００４】
冷却室１０２の内周壁は、例えばステンレス鋼やアルミニウムなどの熱伝導性の良い金属で構成されている。
【０００５】
ボトル１０１の口部側を上にしてそれのキャップ（図示せず）を取り外し、口部にアダプタ１０５を取り付ける。本体部１０３の上部に枢支されている回動蓋１０４を開き、図１２に示すように、ボトル１０１を逆さにした倒立状態で冷却室１０２に挿入して、アダプタ１０５を冷水コック部１０７の基部に嵌着する。しかる後、回動蓋１０４を閉じて冷却室１０２内を密閉にする。
【０００６】
前述のように、冷却室１０２の底部１０８を冷却するように冷却手段１０９が設置されており、ボトル１０１の口部付近の水１０６を集中的に冷却している。
【０００７】
そしてコック部１０７を開くことにより、冷却された水１０６がアダプタ１０５を介しコック部１０７の流路１１０を通って取水される。
【０００８】
図中の符号１１１は冷却手段１０９のペルチェ素子、１１２は放熱側熱導体、１１３は放熱フィン、１１４はペルチェ素子給電用の制御回路基板である。  
【０００９】
なお、飲料用における調温装置の先行技術として、他に例えば特開２００２−４６７９９号公報（特許文献２）、特開２００７−１１２５１６号公報（特許文献３）、特開２００９−２０２９０３号公報（特許文献４）、特開２０１０−８３５８２号公報（特許文献５）、特開２０１１−２０７５２１号公報（特許文献６）ならびに特開２０１３−１１６７５７号公報（特許文献７）などを挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１２−４６１９５号公報
【特許文献２】特開２００２−４６７９９号公報
【特許文献３】特開２００７−１１２５１６号公報
【特許文献４】特開２００９−２０２９０３号公報
【特許文献５】特開２０１０−８３５８２号公報
【特許文献６】特開２０１１−２０７５２１号公報
【特許文献７】特開２０１３−１１６７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで図１２に示す従来の冷水機では、ボトル１０１内の冷水が無くなり、常温の水１０６が収容されている新しいボトル１０１に交換したとき、直ぐには冷水は得られず、ボトル１０１の口部内の水１０６が冷えるまでに時間がかかるなどの利便性に問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解消し、容器を交換してもすぐに温調された液体が得られる利便性に優れた容器液体の温調装置および温調装置を備えたディスペンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
例えば飲料水などの液体入りの容器を収容する収容部を設け、その収容部周壁の内部に前記液体が流通する例えば後述する冷却伝熱配管によって形成された流路を有する熱伝導性のジャケットと、
そのジャケットを加温又は冷却する電子温調ユニットなどの温調手段と、
前記収容部内の容器から液体を取り出し、前記ジャケットの周壁内部の流路を通して当該温調装置の外側に供出する例えば後述するポンプなどの駆動手段を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記ジャケットの周壁内部の流路は、前記周壁に沿って螺旋状に曲がって形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、
前記ジャケットの周壁内部の流路は、前記周壁内部に埋設された伝熱配管で形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第４の手段は前記第１または第２の手段において、
前記ジャケットは、
前記液体入りの容器を収容する熱伝導性の内側容器と、
その内側容器の外周に沿って螺旋状に曲げられた伝熱配管と、
その伝熱配管の外側に配置された熱伝導性の外側容器と、
前記内側容器と伝熱配管と外側容器の間に形成される空隙に充満された例えば水や不凍液などからなる液状熱媒体から構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第５の手段は前記第１ないし第４の手段において、
前記温調手段は、吸熱側熱導体と、放熱側熱導体と、前記吸熱側熱導体と放熱側熱導体の間に介在されたペルチェ素子を備えていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第６の手段は前記５の手段において、
前記ペルチェ素子への給電の極性を切り替える極性切替手段が設けられ、その極性切替手段により前記液体を冷却するか加熱するかが切り替えられることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第７の手段は前記第１ないし第６の手段において、
前記液体入りの容器が前記ジャケット内において逆さに倒立した状態で収容されることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第８の手段は前記７の手段において、
前記液体入りの容器が口部の周囲に傾斜した肩部を有する形状をしており、
前記ジャケットの底部付近に前記容器の肩部が当接する傾斜部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第９の手段は前記第１ないし第８の手段において、
前記ジャケットの周壁内部に形成される流路の内径が５ｍｍ以上に規制されていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第１０の手段は前記第１ないし第９の手段において、
前記駆動手段の吐出配管から分岐した分岐配管と、その分岐配管の途中に設けられた加熱機構を有し、
前記加熱機構は、例えば後述するロッドシーズヒーターなどの加熱源と、その加熱源の近くに配置された加熱伝熱配管を内部に埋設した熱伝導性の加熱本体を有し、
前記駆動手段を駆動して前記液体入りの容器から液体を取り出し、前記分岐配管を経由して、前記加熱本体の加熱伝熱配管を通すことにより、前記加熱機構から加熱した液体を取り出す構成になっていることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の第１１の手段は前記第１ないし第９の手段において、
前記駆動手段の吐出配管から分岐した分岐配管と、その分岐配管の途中に設けられた加熱機構を有し、
前記加熱機構は、内部にセラミックスヒーターと、例えば後述する加熱伝熱配管から形成される液体の流路を有し、
前記駆動手段を駆動して前記液体入りの容器から液体を取り出し、前記分岐配管を経由して、前記加熱機構の流路を通すことにより、前記セラミックスヒーターで加熱して加熱機構から加熱した液体を取り出す構成になっていることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の第１２の手段は前記第１１の手段において、
前記加熱機構は、円管状のセラミックスヒーターと、そのセラミックスヒーターを収容する熱伝導性の円筒部材と、前記セラミックスヒーターを内部に取り付けた状態で前記円筒部材の開口部を閉塞する蓋部材と、前記セラミックスヒーターの外周面と前記円筒部材の内周面に間に設置された熱伝導性の螺旋状案内部材を有し、
前記円管状セラミックスヒーターの中空部と、前記セラミックスヒーターと円筒部材と螺旋状案内部材により形成された螺旋状流路が連通していることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第１３の手段は、ディスペンサが前記第１ないし第１２の手段の温調装置と電磁弁を付設した取水管を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は前述のような構成になっており、容器を交換してもすぐに温調された液体が得られる利便性に優れた液体の温調装置および温調装置を備えたディスペンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係る冷水ディスペンサの断熱本体と断熱蓋を除いて一部を断面にした概略側面図である。
【図２】その冷水ディスペンサの平面図である。
【図３】断熱本体と断熱蓋を装着した状態での冷水ディスペンサの一部を断面にした概略側面図である。
【図４】実施例１で使用するジャケットの平面図である。
【図５】そのジャケットの斜視図である。
【図６】伝熱配管の内径を変えた場合の伝熱配管の長さと水の揚程の関係を示した揚程特性図である。
【図７】実施例１に係る冷水ディスペンサに予めペットボトルを装着して冷却しておき、その後常温の新しいペットボトルに交換して、直ぐに複数回取水したときの取水温度と取水量を測定してまとめた図である。
【図８】本発明の実施例２に係る冷水ディスペンサの断熱本体と断熱蓋を除いて一部を断面にした概略側面図である。
【図９】本発明の実施例３に係る温調装置の概略構成図である。
【図１０】その温調装置に使用するタンクレス式加熱機構の一例を示す断面図である。
【図１１】前記温調装置に使用するタンクレス式加熱機構の他の例を示す断面図である。
【図１２】従来特許文献１で提案された冷水機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施例では、容器としてペットボトル（以下、ボトルと略称する）などの合成樹脂製のものを使用して、そのボトルの中に収容した飲料水を冷却する冷水ディスペンサの場合について図面とともに説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１に係る冷水ディスペンサの断熱本体と断熱蓋を除いて一部を断面にした概略側面図、図２はその冷水ディスペンサの平面図、図３は断熱本体と断熱蓋を装着した状態での冷水ディスペンサの一部を断面にした概略側面図である。  
【００３０】
また、図４ならびに図５は、本実施例で使用するジャケットの平面図ならびに斜視図である。
【００３１】
本実施例の冷水ディスペンサは、ジャケット１と、そのジャケット１の外周を覆う有底状の断熱本体２ならびに断熱蓋３（ともに図３参照）と、電子温調ユニット４から主に構成されている。
【００３２】
ジャケット１は、所定の長さを有する耐熱性の冷却伝熱配管５（以下、伝熱配管５と略記する）を備えている。伝熱配管５は、図２に示すようにジャケット１に収容するボトル６の外周形状に合わせて、下方から上方に向けて螺旋状に曲げ加工されて形成される。
【００３３】
この曲げ加工により立体的になった伝熱配管５を金型（図示せず）内に装着して、熱伝導性の良い溶融した金属を前記金型内に流し込んで冷却固化することによって得た、周壁の内部に伝熱配管５をインサートモールド（埋設）したジャケット本体７から構成されている。
【００３４】
本実施例の場合、ジャケット本体７には熱伝導性の良い金属としてアルミニウムを使用しており、このアルミニウムの鋳造によりジャケット本体７を形成している関係上、伝熱配管５にはアルミニウムよりも融点の高いステンレス鋼が使用されている。伝熱配管５の長さは４〜１０ｍ程度、内径は５〜１０ｍｍ程度が適当である。伝熱配管５の内径ならびに長さについては、後で説明する。
【００３５】
また本実施例の場合、伝熱配管５はボトル６の外周形状に合わせて角部に丸味を付けて四角形になるように、下方から上方に向けて螺旋状に曲げている。  
【００３６】
図４に示すように、伝熱配管５の下端部５ａならびに上端部５ｂは、ジャケット本体７から所定の長さ外側に突出している。
【００３７】
ジャケット１の内側には、図２や図５に示すようにボトル６の外周形状に合った収容部８が設けられており、ボトル６の交換が可能なように上方が開口している。図１や図３に示すように、ボトル６の先細り状口部９の外周に形成されている傾斜した肩部１０の周面に当接して密着する傾斜部１１が、収容部８の底部付近に設けられている。
【００３８】
また、この傾斜部１１の下方中央部には、ボトル６の口部９が挿入される上下方向に貫通した貫通部１２が形成されている。ジャケット本体７の傾斜部１１から貫通部１２の下端開口部にかけて、ボトル６の肩部１０から口部９を取り囲むように肉厚部３１（図１、図３参照）が形成されている。
【００３９】
図１や図５に示すように、ジャケット１（ジャケット本体７）の上端は、収容部８へのボトル６の交換が可能なように開口している。  
【００４０】
図１や図３に示すように、伝熱配管５の下端部５ａはジャケット本体７の下部から突出して、揚水用のポンプ１３に接続されている。一方、伝熱配管５の上端部５ｂはジャケット本体７の上部から水平方向に突出して、取水側の電磁弁１４に接続されている。
【００４１】
また図１や図３に示すように、ジャケット本体７における収容部８の深さは、ボトル６の口部９を貫通部１２に挿入して、ボトル６の肩部１０が傾斜部１１に密着した状態で、ボトル６のほとんどの部分が収容部８内に収容できる程度の深さになっている。
【００４２】
なお、図３に示すように、断熱本体２からのボトル６の抜き差しを容易にするため、ボトル６を断熱本体２に装着した状態で、ボトル６の底部が手で掴めるように、ボトル６の底部が断熱本体２の開口端よりも若干突出するような寸法関係になっており、断熱本体２の開口端よりも突出したボトル６の底部がボトル６のつまみ部３２（図３参照）となっている。
【００４３】
図１や図５に示す符号１５は、ジャケット本体７の外周面で高さ方向の略中央のフラットな部分に設けられた、電子温調ユニット４を取り付けるためのユニット取付部である。
【００４４】
このような構成になっているジャケット１は断熱本体２内の所定位置に挿入、固定されており、ジャケット１の外周面と断熱本体２の内周面は密着している。さらに、ジャケット１の上端部１ａは、断熱蓋３を開いたときに露出しないように断熱本体２の上端部によって覆われている。
【００４５】
図３に示すように、断熱本体２内の底部には小さい空間部１６が設けられ、その空間部１６の貫通部１２の下方には、ポンプ１３の吸引側に取り付けられている受水部１７が設置されている。この受水部１７の機能については、後で説明する。
【００４６】
電子温調ユニット４は例えば図１に示すように、ジャケット１（ジャケット本体７）の外周面に設置する吸熱側熱導体１８と、放熱側熱導体１９と、吸熱側熱導体１８と放熱側熱導体１９の間に介在されるペルチェ素子２０と、放熱側熱導体１９の外側に連結される放熱フィン２１と、放熱フィン２１の近傍に配置される放熱ファン２２と、ペルチェ素子２０への給電を制御する電源制御基板２３などから構成されている。
【００４７】
図１において符号２４は、ジャケット１（ジャケット本体７）の内面に取り付けられた温度センサで、冷水ディスペンサの使用時にジャケット１（ジャケット本体７）の内面温度を計測して、その検出信号を電源制御基板２３に送信し、検出信号に基づいてペルチェ素子２０への給電を制御する。  
【００４８】
本実施例の場合、温度センサ２４はジャケット１（ジャケット本体７）の内面で、電子温調ユニット４の中央部と対向する位置に取り付けられている。
【００４９】
冷水ディスペンサを組み立てた状態では図３に示すように、電子温調ユニット４のうち、吸熱側熱導体１８とペルチェ素子２０の外周部は断熱本体２の一部に取り囲まれ、断熱本体２内に埋設されている。
【００５０】
一方、放熱側熱導体１９、放熱フィン２１、放熱ファン２２ならびに電源制御基板２３などは、断熱本体２の外側に設置されている。  
【００５１】
断熱本体２の上部に配置されている断熱蓋３は、ヒンジ部（図示せず）により断熱本体２に回動可能に支持されている。
【００５２】
図１に示すように、伝熱配管５の上端部５ｂが接続された電磁弁１４からは冷水用取水管２５（以下、取水管２５と略記する）が下側に向いて延びており、取水管２５の下方にはコップ２６を載せるドレンパン２７が設けられている。
【００５３】
また、電磁弁１４はＬＥＤランプ（図示せず）を内蔵した取水スイッチ２８に接続され、その取水スイッチ２８はポンプ１３の駆動制御部（図示せず）に接続されている。  
【００５４】
前述の電磁弁１４、ドレンパン２７ならびに取水スイッチ２８などは、断熱本体２を含む筐体（図示せず）に支持されている。
【００５５】
実施例１に係る冷水ディスペンサは、前述のような構成になっている。次にこの冷水ディスペンサの動作について説明する。  
【００５６】
まず、飲料水２９を収容しているボトル６の口部９を上にして、それのキャップ（図示せず）を回して外し、その口部９の螺旋状の溝を利用して給水キャップ３０を螺着する。この給水キャップ３０は、ボトル６の口部９を下にしても、飲料水２９が出ないための逆止弁（図示せず）が内蔵されている。
【００５７】
冷水ディスペンサの断熱蓋３を開け、給水キャップ３０を下にしてボトル６をジャケット１（ジャケット本体７）の収容部８内に、逆さに倒立した状態で挿入する。この挿入は、ボトル６の肩部１０がジャケット本体７の傾斜部１１に密着したところで、安定に支持・収容される。
【００５８】
このボトル６の挿入により、ボトル６に取り付けられている給水キャップ３０が受水部１７内に入り込み、受水部１７の機能により給水キャップ３０内の逆止弁を開くと同時に、ボトル６内に空気を送り、ボトル６から連続的に通水できる状態になり、ボトル６内の飲料水２９の一部がポンプ１３の所まで流れ込む。しかる後、断熱蓋３を閉じて、断熱本体２の開口部を密閉する。
【００５９】
この状態で取水スイッチ２８をＯＮすると、揚水用のポンプ１３が駆動し、ボトル６内の飲料水２９が受水部１７―ポンプ１３―伝熱配管５を通り、伝熱配管５の全長にわたって飲料水２９が充満し、飲料水２９の一部が取水管２５から出ると、取水スイッチ２８をＯＦＦしてポンプ１３の駆動を停止する。
【００６０】
この状態では電子温調ユニット４には給電していないから、ボトル６から伝熱配管５までの間の飲料水２９は常温である。温度センサ２４（図１参照）からの検出信号に基づいて、電源制御基板２３より電力が電子温調ユニット４に供給され、伝熱配管５を内蔵したジャケット本体７を冷却する。
【００６１】
図３に示すように、
（ａ）．電子温調ユニット４は広い吸熱面を有するジャケット本体７の周面の高さ方向略中央部に設置されていること、
（ｂ）．ボトル６のほとんどの部分がジャケット１（ジャケット本体７）内に収容されていること、
（ｃ）．ジャケット本体７の周壁部内部に、飲料水２９が流通する伝熱配管５などの流路が長く形成されていること、
（ｄ）．ジャケット１ならびにモータ１３からの外部への放熱が断熱本体２ならびに断熱蓋３によって遮断されて、保温効果が高いことなどから、
伝熱配管５内ならびにボトル６内の飲料水２９が急速に冷却される。
【００６２】
特に伝熱配管５内の飲料水２９は、ボトル６内の飲料水２９に比べると少量であり、しかも電子温調ユニット４に近接しており、さらに周囲全体が熱伝導性の良い伝熱配管５ならびにジャケット本体７で覆われていることから、所定の温度まで短時間に冷却される。
【００６３】
飲料水２９が所定の温度まで冷却されたことを間接的に温度センサ２４で検出すると、取水スイッチ２８に内蔵されているＬＥＤランプが点灯して、冷水の取水が可能であることを表示する。
【００６４】
この状態でドレンパン２７上にコップ２６を載せて、取水スイッチ２８を押すと電磁弁１４が開き、揚水用のモータ１３が駆動して、伝熱配管５内の冷水状態になった飲料水２９が取水管２５から流出してコップ２６内に注がれる。モータ１３により、取水された飲料水２９分だけボトル６内の飲料水２９が伝熱配管５内に移動する。
【００６５】
ボトル６内の飲料水２９全体が十分に冷えていなくても、長い伝熱配管５内を通過するときに十分に冷却されて、取水管２５からは冷水が取水できる。
【００６６】
取水スイッチ２８の押圧を止めるとモータ１３が停止し、電磁弁１４が閉じられ、飲料水２９の冷水状態が電子温調ユニット４によって維持される。
【００６７】
図６は、伝熱配管５の内径を変えた場合の伝熱配管５の長さと水の揚程（揚高）の関係を示した揚程特性図である。  
【００６８】
このテストに使用した伝熱配管５は全てステンレス製配管で、図中の点線は伝熱配管５の内径が４ｍｍ、一点鎖線は内径が５ｍｍ、実線は内径が６ｍｍの特性曲線である。また、使用したポンプ１３の型名はPanasonic社製ＴＺ６２３で、仕様はＤＣ１２Ｖ−０．２７Ａである。伝熱配管５への給水量は、１０秒間で４００ｍｌとした。
【００６９】
前記型名のポンプ１３はジャーポットなどで汎用されている小型で低コストのポンプで、このようなポンプ１３を使用することにより、温調装置の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００７０】
本発明者らの種々の実験結果から、収容容量が２Ｌのペットボトルが装着できる冷水ディスペンサの場合、伝熱配管の揚程は５ｍあれば十分であることが判明しており、揚程の目標を２．２ｍにして、伝熱配管の長さを十分にとった方が冷水ディスペンサの冷却特性としては好ましい。
【００７１】
図６のテスト結果から明らかなように、内径が４ｍｍの伝熱配管（点線表示）を使用した場合、揚程目標２．２ｍ（図６中の横細線Ａ参照）では伝熱配管の長さは１ｍ以下であり、伝熱配管の長さが短く、そのために内径が４ｍｍの伝熱配管は冷水ディスペンサ用としては不適当である。
【００７２】
また、内径が５ｍｍ未満の伝熱配管を使用して有効な熱交換性能と適量の水量を得ようとした場合、特殊な高圧ポンプが必要となり、そのために温調装置の大型化ならびにコストの増大を招くため好ましくない。
【００７３】
これに対して内径が５ｍｍの伝熱配管（一点鎖線表示）を使用した場合、揚程目標２．２ｍでは伝熱配管の長さは約４．５ｍまで延び、内径が４ｍｍの伝熱配管の約５倍強である。さらに内径が６ｍｍの伝熱配管（実線表示）を使用した場合、揚程目標２．２ｍでは伝熱配管の長さは約１０ｍ以上となり、内径が４ｍｍの伝熱配管の約１０倍強である。このテスト結果から、冷水ディスペンサに使用する伝熱配管の内径は５ｍｍ以上、好ましくは内径６ｍｍ以上とする。
【００７４】
伝熱配管の内径の上限値は、伝熱配管内での飲料水の良好な冷却効果などを考慮して１０ｍｍ程度である。  
【００７５】
本実施例では、内径６ｍｍ、外径８ｍｍ、長さ約５．５ｍのステンレス製の伝熱配管５を使用し、伝熱配管５のターン数（図１参照）は１０ターンとした。
【００７６】
図７は、本実施例に係る冷水ディスペンサに予め２Ｌのペットボトルを装着して冷却しておき、その冷却していたペットボトルを取り出して新しい常温のペットボトルに交換して、直ぐに約２００ｍｌ毎の取水を１０杯行い、各杯での取水温度と取水量を測定してまとめた図である。図７中の●印は取水温度（左縦軸）を、◆印は取水量（右縦軸）を示している。
【００７７】
交換した新しいペットボトルには２５℃の常温の飲料水が入っているが、交換前のペットボトルの飲料水が冷水の状態で伝熱配管５の中に充満して残っており、しかも、その冷水を充満しているジャケット１は所定の広さならびに厚さを有して、大きな熱容量を持っており、一度ジャケット１全体が冷えているから、１〜３杯までは１０℃以下の冷水が取水できる。
【００７８】
４杯目も取水温度は１０℃であり、取水毎に取水温度は若干上昇しているが、ジャケット１が大きな熱容量を持っているため、取水温度は急激には上昇しないことが、このテストで分かる。
【００７９】
この図７はボトル交換直後の取水温度の変化を示しているが、ボトルを交換して時間が経過すると、交換したボトル６内の飲料水２９の冷却が進み、それによって取水温度は１０℃以下となることが、他の実験で確認されている。
【００８０】
本発明では電子温調ユニット４を使用しているから、ペルチェ素子２０への給電の極性を切り替える極性切替手段を設けて、ペルチェ素子２０への極性を切り替えることにより、冷水ディスペンサを温水ディスペンサとして使用することもできる。
【００８１】
また、ペルチェ素子２０を使用していることから加熱動作も簡単にできるため、例えば給水キャップ３０，受水部１７，ポンプ１３，伝熱配管５，電磁弁１４および取水管２５などの給水系統の加熱除菌・殺菌の目的で、飲料水２９を例えば５０℃以上に加熱して通水することもでき、衛生的である。
【００８２】
前記実施例では、型内に伝熱配管を装着して、その型内に溶融した金属を射出して伝熱配管をインサートモールドしたジャケット本体を形成したが、伝熱配管を使用しないで、ダイキャスト加工により周壁内部に螺旋状などの長い流路を有するジャケット本体を成形することも可能である。
【００８３】
この場合、ジャケット本体の流路入口側に前記ポンプと接続する入口側管体と、ジャケット本体の流路出口側に前記電磁弁と接続する出口側管体を設ける必要がある。
【００８４】
前記実施例では、液体を収容する容器としてペットボトルを用いる例を示したが、収容している液体の量が少なくなると、それに応じて自然に容積が縮む収縮性の容器を使用することも可能である。
【００８５】
前記実施例では、飲料水２９を収容したボトル６を冷却する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばバイオマス関係など他の技術分野において、薬液などの液体を一定温度の冷却状態あるいは加温状態に維持する温調装置にも適用可能である。
【００８６】
（実施例２）
図８は、本発明の実施例２に係る冷水ディスペンサの断熱本体と断熱蓋を除いて一部を断面にした概略側面図である。  
【００８７】
本実施例２で図１に示す実施例１と相違する点は、ジャケット１の構成である。
【００８８】
本実施例ではジャケット１は、収容するボトル６の外周形状に合わせて成形された内側容器４１と、その内側容器４１の外周に配置されて実施例１と同様に螺旋状に曲げ加工された伝熱配管５と、その伝熱配管５の外側に配置された外側容器４２と、内側容器４１と伝熱配管５と外側容器４２の間に形成される空隙に充満される液状熱媒体４３から構成されている。
【００８９】
内側容器４１と外側容器４２は、アルミニウムの薄いプレス加工品からなり、外側容器４２の内側に内側容器４１が配置された二重構造になっている。内側容器４１と外側容器４２の底部中央には、ボトル６に取り付けた給水キャップ３０が貫通する挿通穴４４が形成されている。
【００９０】
この挿通穴４４を取り囲むように、内側容器４１と外側容器４２の底部どうしを連続して溶接（図示せず）している。この溶接は、挿通穴４４からの熱媒体４３の液漏れ防止に役立っている。
【００９１】
外側容器４２の外周面で高さ方向の略中央のフラットな部分にユニット取付部１５が設けられて、そこに電子温調ユニット４が取り付けられている。  
【００９２】
本実施例では伝熱配管５は内側容器４１と接触しているが、外側容器４２と接触させても良い。また、伝熱配管５は内側容器４１と外側容器４２の両方に接触させることも可能である。
【００９３】
前記実施例１では鋳造によりジャケット本体７を形成しているため、伝熱配管５の材質はジャケット本体７よりも融点の高い材料に限定されるが、本実施例では鋳造によらないため、伝熱配管５として銅やステンレス鋼などの熱伝導性の高い材質が使用可能であり、管内流体（本実施例では飲料水２９）との熱交換性能を高くできる。
【００９４】
前記液状熱媒体４３としては、例えば水、不凍液、油、ゲルなどの比熱の大きな液状体が使用される。液状熱媒体４３の乾燥を防止するため、外側容器４２の上端開口部は図３のジャケット１の上端部１ａのように断熱本体２の上部で覆われて密閉されている。
【００９５】
本実施例のジャケット１は、実施例１のジャケット１よりも重さならびにサイズを小さくすることが可能で、冷水ディスペンサの軽量、小型化が図れる。
【００９６】
（実施例３）
図９は、本発明の実施例３に係る温調装置の概略構成図である。本実施例の温調装置は、冷水・温水併用ディスペンサとなっている。  
【００９７】
冷水用ディスペンサの構造は、図１に示す実施例１の冷水ディスペンサと同じであるから、その説明は省略する。
【００９８】
温水用ディスペンサは、ポンプ１３の吐出配管から分岐した分岐配管５１と、その分岐配管５１の途中に設けられた第１電磁弁５２ならびに加熱機構５３と、加熱機構５３の温水取水側に接続された第２電磁弁５４と、第２電磁弁５４から延びた温水用取水管５５から構成されている。
【００９９】
図示していないが、第２電磁弁５４は、冷水と温水の選択ができる取水スイッチに接続されており、更にこの取水スイッチはポンプ１３と温水の取水時に駆動する前記第１電磁弁５２に接続されている。
【０１００】
加熱機構５３には種々の構造を有する加熱機構を使用することが可能であるが、本実施例では飲料水２９を加熱するためのタンクを用いないタンクレス式の加熱機構を用いている。このタンクレス式の加熱機構であれば、部品点数が少なくて、熱効率が良く、小型化が可能で、安価である等の特長を有している。
【０１０１】
図１０は、タンクレス式加熱機構の一例を示す断面図である。  
【０１０２】
このタンクレス式加熱機構５３では螺旋状に巻いて管長を長くとった加熱伝熱配管５６（以下、伝熱配管５６と略記する）と、１本ないし複数本のロッドシーズヒーター５７が鋳物の型内（図示せず）に装着される。図１０に示すように、ロッドシーズヒーター５７は、伝熱配管５６よりも内側の位置に配置される。
【０１０３】
この状態で、熱伝導性の良いアルミニウムの溶融金属を金型内に流し込んで冷却固化することによって、内部に伝熱配管５６とロッドシーズヒーター５７をインサートモールド（埋設）したアルミニウムダイキャストの加熱本体５８が構成される。
【０１０４】
ロッドシーズヒーター５７に通電することによりそれが発熱し、熱は熱伝導性の良い加熱本体５８を介して伝熱配管５６に伝達されて、加熱機構５３全体が高温状態になり、伝熱配管５６内を流通する飲料水２９が所定の温度に加熱される。
【０１０５】
このタンクレス式加熱機構の場合、伝熱配管５６とロッドシーズヒーター５７をインサートモールド（埋設）して、肉厚のアルミニウム製ダイキャストの加熱本体５８が用いられているから、大きな熱容量を持ったタンクレス式加熱機構となる。そして加熱機構５３全体が一度温められているため、新しいボトル６に交換してもすぐに温かい飲料水２９が取水できる。
【０１０６】
この実施例では加熱本体５８内にインサートモールド（埋設）する加熱源としてロッドシーズヒーター５７を用いたが、他の構成の加熱源を加熱本体５８内にインサートモールド（埋設）することも可能である。
【０１０７】
図１１は、タンクレス式加熱機構の他の例を示す断面図である。  
【０１０８】
このタンクレス式加熱機構５３は、円管状のセラミックスヒーター５９と、そのセラミックスヒーター５９を収納する円筒部材６０と、その円筒部材６０の上端開口部を閉塞する蓋部材６１から構成されている。
【０１０９】
セラミックスヒーター５９は円管状をしており、それの周壁の内部には連続した螺旋状にパターンニングされた導電パターン（図示せず）が形成されている。このセラミックスヒーター５９は蓋部材６１の中央部を貫通して蓋部材６１に取り付けられた状態で、円筒部材６０内に設置されているが、セラミックスヒーター５９の下端部は円筒部材６０の底面よりも若干浮いた状態で固定されている。
【０１１０】
セラミックスヒーター５９の外周面と円筒部材６０の内周面の間には螺旋状に形成された案内部材６２が装着されており、セラミックスヒーター５９と円筒部材６０と案内部材６２により螺旋状流路６３が形成されている。
【０１１１】
円筒部材６０ならびに案内部材６２は、例えば銅やステイレス鋼などの熱伝導性の良い金属から構成されている。セラミックスヒーター５９の導電パターンに通電すると、セラミックスヒーター５９全体が発熱し、その熱は案内部材６２を介して円筒部材６０に伝達されて、加熱機構５３全体が高温状態になる。
【０１１２】
円管状セラミックスヒーター５９の上部から飲料水２９を通水すると、飲料水２９は最初、セラミックスヒーター５９によって加熱される。セラミックスヒーター５９の下端開口部から出た飲料水２９の流れは円筒部材６０の内側底部で方向転換されて、流路６３内に流れ込む。
【０１１３】
流路６３内では飲料水２９は、再度セラミックスヒーター５９と、加熱状態にある円筒部材６０ならびに案内部材６２によって加熱されるため、加熱機構５３の出口側からは所定の温度に加熱された飲料水２９が得られる。  
【０１１４】
セラミックスヒーター５９は発熱密度が高いため、飲料水２９の加熱速度が速い。また加熱機構５３のコンパクト化が可能となる。
【０１１５】
図１０ならびに図１１に示した加熱機構５３の外周全体は、図示していない断熱部材によって覆われており、加熱機構５３からの外部への熱の放散を遮断している。
【０１１６】
この実施例３に係る温調装置においても、冷水と温水の両方を取水することが可能である。また、加熱機構５３により、分岐配管５１、第１，第２電磁弁５２，５４、温水用取水管５５などの給水系統の加熱除菌・殺菌の目的で、飲料水２９を例えば５０℃以上に加熱して通水することもでき、衛生的である。
【０１１７】
この実施例３では図９に示すように、図１に示すジャケット１に分岐配管５１や加熱機構５３などを付設したが、図８に示す別構造のジャケット１に分岐配管５１や加熱機構５３などを付設することも可能である。
【０１１８】
本発明の主な実施例効果をまとめれば、下記の通りである。  
（１）温調装置内に装着した容器６からポンプ１３ならびに伝熱管５などの給水系統にかけて、冷却状態あるいは加熱状態が維持できるから、衛生の維持管理が行いやすい。
（２）周壁の内部に伝熱配管５をインサートモールドしたジャケット本体７を用いるから、伝熱配管５とジャケット本体７間の熱交換性能が高く維持できる。また、熱交換性能が高いことから、伝熱配管５が短くても飲料水の冷却あるいは加熱が可能である。
また、このジャケット本体７は大きな熱容量を有しているから、温調装置の冷却状態あるいは加熱状態が長時間維持できる。
（３）アルミニウムの薄いプレス加工品などからなる内側容器４１と外側容器４２の二重構造の間に曲げ加工された伝熱配管５を挿入し、内側容器４１と伝熱配管５と外側容器４２の間に形成される空隙に水や不凍液などの液状熱媒体４３を充満したジャケット本体７では、飲料水２９と伝熱配管５の熱交換性能は実施例１よりも小さくなるが、比熱が大きくなるため、軽量、小型化が可能である。  
また、伝熱配管５に銅などの熱伝導性の高い材料を使用することができ、管内流体との熱交換性能が高くなる。
（４）ペルチェ素子を含む電子温調ユニット５を使用すると、極性の切り替えで加熱動作も簡単にできるため、適宜、取水系統内の加熱除菌処理が行なえて、衛生の維持管理が容易である。
（５）温調装置内でボトル６を倒立した状態で設置し、そのボトル６の口部下方の冷却状態のところに冷却揚程用のポンプ１３が設置されているから衛生維持に有効である。
（６）電子温調ユニット５などの温調手段をジャケット本体７の周壁外面に取り付けているため、ジャケット本体７（ボトル６）を広い面積で全体的に温調することができ、熱伝達効率が良好である。  
【０１１９】
また、温調手段をボトル６の下部に配置していないため、温調装置の高さを低くすることができ、転倒し難い安定した温調装置の提供が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１：ジャケット
２：断熱本体
３：断熱蓋
４：電子温調ユニット（温調手段）
５：冷却伝熱配管（流路）
６：ボトル
７：ジャケット本体
８：収容部
９：口部
１０：肩部
１１：傾斜部
１３：ポンプ（温調手段）
１７：受水部
１８：吸熱側熱導体
１９：放熱側熱導体
２０：ペルチェ素子
２９：飲料水（液体）
３２：つまみ部
４１：内側容器
４２：外側容器
４３：液状熱媒体
５１：分岐配管
５２：第１電磁弁
５３：加熱機構
５４：第２電磁弁
５５：温水用取水管
５６：加熱伝熱配管（流路）
５７：ロッドシーズヒーター
５８：加熱本体
５９：セラミックスヒーター
６０：円筒部材
６１：蓋部材
６２：案内部材
６３：流路
【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】
0006576156.tif 000007
【図７】
0006576156.tif 000008
【図８】
0006576156.tif 000009
【図９】
0006576156.tif 000010
【図１０】
0006576156.tif 000011
【図１１】
0006576156.tif 000012
【図１２】
0006576156.tif 000013