(57)【要約】【課題】ディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置内の水槽水の電解質濃度を一定に維持できる水槽水の水質を安定化する技術を提供する。【解決手段】電解質物質であって、その飽和水溶液が氷結しても、電解質を実質的に含まない氷が生成されるレベルの溶解度を有する物質を水質維持成分とすることを特徴とする、電極式飲料冷却制御装置用の水質安定化剤。好ましい態様において、電解質物質の飽和水溶液状態における導電率が１０〜３００μＳ／ｃｍである。電極式飲料冷却制御装置内水槽の水質安定化方法であって、上記の電解質物質を水槽水に過飽和量添加し、上記冷却制御装置稼動中の水槽水の水質を一定（好ましい態様において、水槽水の導電率が１０〜３００μＳ／ｃｍ）に維持させることを特徴とする方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質物質であって、その飽和水溶液が氷結しても、電解質を実質的に含まない氷が生成されるレベルの溶解度を有する物質を水質維持成分とすることを特徴とする、電極式飲料冷却制御装置用の水質安定化剤。
【請求項２】
電極式飲料冷却制御装置が、冷却式ディスペンサーであることを特徴とする、請求項１に記載の水質安定化剤。
【請求項３】
電解質物質が、その飽和水溶液状態において導電率１０〜３００μＳ／ｃｍを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の水質安定化剤。
【請求項４】
電解質物質が炭酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウムおよびクエン酸カルシウムからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水質安定化剤。
【請求項５】
電極式飲料冷却制御装置内水槽の水質安定化方法であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載された電解質物質を水槽水に過飽和量添加し、上記冷却制御装置稼動中の水槽水の水質を一定に維持させることを特徴とする、方法。
【請求項６】
電極式飲料冷却制御装置が、冷却式ディスペンサーであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
水槽水の導電率が１０〜３００μＳ／ｃｍに維持されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極式飲料冷却制御装置内の水槽水の水質安定化の技術に関し、さらに詳しくは本発明は、水槽における水中物質の電離を利用して電極により氷水を制御生成し、これにより飲料（ビール、清涼飲料水など）を冷却して注出する冷却式ディスペンサー、特に瞬間冷却式ディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置内の水槽の水質安定化剤および水質安定化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樽詰生ビールや清涼飲料水等の飲料を瞬時に所定温度に冷却して注出できる機能を有する機器として、一般に瞬間冷却式ディスペンサー（飲料注出装置）が用いられている。この機器は、水道水など電解質を含む水が満たされる水槽を有しており、その水から一定量の氷を生成して常に冷却状態を維持するよう制御されている。
【０００３】
瞬間冷却式ディスペンサーの制御機構の概略の一例は次の通りである（図１参照）。
ディスペンサーの水槽内には電極を備えた氷量調節センサーが配置されている。氷量調節センサーの電極には、一般的に陽極と陰極を有する２極方式とさらに１極がアース極として飲料用コイル等に接続された３極方式がある。その電極間に電解質を含む水を介して微弱電流が流れ、それによってコンプレッサーが起動して冷媒が水槽中の冷媒配管を通り、冷媒配管の外周に氷を生成させている。２極方式では、片方の電極がその氷で覆われてしまうと、生成された氷には電解質は含まれないため電極間に電流が流れなくなり、その結果コンプレッサーは停止し、氷の生成も停止するというものである。すなわち、二つの電極間の電流の有無でコンプレッサーをオン−オフ制御し、氷の生成量を制御している。また３極方式では、陽陰の２つの電極がどちらも氷に覆われたときコンプレッサーが停止し、双方が水に触れたときコンプレッサーは運転開始となる。
【０００４】
通常、この水は全国的には水道水が用いられており、電解質量も通電上問題ないレベル（硬度２０〜１５０ｐｐｍ程度：平成１４年度における水道局の全国水質調査による）で存在するが、時として（特に水の硬度の低い地域）、空気中の電解質を含まない水分が結露して水槽内に入ったり、電解質を含まない氷片を人為的に加えたりするため、水の電解質濃度が低下し、電極間に電流が流れなくなる（例えば導電率１０〜２０μＳ／ｃｍ以下（継電気の反応感度（仕様）により異なる）現象が起きる。その結果、氷の生成が停止し、ビール等の飲料の冷却が不十分になる。
【０００５】
この現象を防止するために、従来は水溶性の電解質である食塩や重曹を少量加えて電解質を補充し、正常にコンプレッサーを稼動させるという処置を行なっている。しかし、これらの電解質を過剰に加えると、電解質を含む氷が生成されるためにコンプレッサーが制御できなくなり、過剰な氷ができて、コイル内の飲料も凍結させるという現象も引き起こす。これらの現象防止のために、水中の電解質は一定の濃度範囲にあることが必要であり、そのために氷、食塩や重曹の添加量にも注意が要求されている。
【０００６】
また、製氷手段を備えた空調装置において、水の電解質濃度変化を電導度によって測定し、氷量を検知もしくは調整する方法が知られている。例えば、特開平１１−１４２１０号公報（特許文献１）には、アイスタンク内の氷水の導電率によりアイスタンク内の氷の含有量を測定し、測定結果に応じて製氷の速度を定め、全体の氷の貯蔵量を自動的に調整する、氷貯蔵式空気調和装置におけるタンク内の氷量の調整方法が記載されている。また、特開平３−１６３３４２号公報（特許文献２）には、氷蓄熱槽内の水内に存在する電解質を利用して該氷蓄熱槽内の水の伝導度を測定し、その伝導度の変化を検出することによって氷量を検知する、氷蓄熱槽内氷量の検知方法が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１４２１０号公報
【特許文献２】
特開平３−１６３３４２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ディスペンサー（飲料注出装置）等の電極式飲料冷却制御装置内の水槽内の氷量を一定に維持するために、水の電解質濃度変化を常時監視する装置を当該ディスペンサーに設置する等の方法により問題は解決できるが、高額の費用を要するために実施されていないのが実情である。従って、飲料の冷却不十分等のトラブル現象等が起きて初めて、前述のように電解質を添加するなどの方法で対処している。このような方法は事後処置であり、しかも、その処置の仕方が適切でないと新たなトラブルも発生させてしまうという問題がある。このような問題を解決するには、定期的に氷の生成状態を肉眼で監視するか、食塩や重曹を添加する場合には、それらの量を一定範囲内とすることが必要である。利用者は、常日頃このことを周知・徹底するよう要求されているが、依然としてこれらのトラブルは後をたたず、利用者自身が注意を払うことには限界がある。
上記のような問題点に鑑み、本発明は、食塩や重曹等の電解質を補充したり、氷の生成状態を監視したり、あるいは特別の装置を設置することなく、簡便な手段で生成氷量もしくは冷却を制御できるディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置の水質安定化の技術を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、本発明者は、電解質物質として、常時一定範囲内の所定濃度を維持できる適度な難溶性の塩を過剰に使用すれば、氷の監視や電解質添加量の調整などの対応も不要であると考え、そのような物質および使用方法を検討した。
その結果、電解質物質であって、その飽和水溶液が氷結しても、電解質を実質的に含まない氷が生成されるレベルの溶解度を有する物質が水質維持成分として有効であり、具体的には、飽和水溶液状態における導電率が概ね１０〜３００μＳ／ｃｍを有する難溶性の電解質物質が有効であり、更に具体的には、特に炭酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム等の難溶性電解質物質がこのような条件を満たしており、このような電解質物質を水質維持成分として使用することにより、上記目的を達成しうることを見出し、この知見をもとに本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、下記の冷却式ディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置用の水質安定化剤および水質安定化方法を要旨とするものである。
電解質物質であって、その飽和水溶液が氷結しても、電解質を実質的に含まない氷が生成されるレベルの溶解度を有する物質を水質維持成分とすることを特徴とする、電極式飲料冷却制御装置（代表的には、冷却式ディスペンサー）用の水質安定化剤。
好ましい態様において、電解質物質の飽和水溶液状態における導電率が１０〜３００μＳ／ｃｍであることを特徴とする、上記の水質安定化剤。
冷却式ディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置内の水槽の水質安定化方法であって、上記の電解質物質を水槽水に過飽和量添加し、上記冷却制御装置稼動中の水槽水の水質を一定に維持させることを特徴とする、方法。
好ましい態様において、水槽水の導電率が１０〜３００μＳ／ｃｍに維持されることを特徴とする、上記の方法。
【００１１】
本発明において、上記のような電解質物質（もしくは水質安定化剤）をディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置の水槽内に過剰に（溶解度を超えて）添加しておけば、たとえ結露水などの電解質を含まない水が混入しても、本発明水質安定化剤としての電解質物質が飽和状態（溶解度）まで溶解して補充され、また、冷却水の蒸発等で水分が減少しても、過剰分が析出され、このような作用機構によって水槽水中の電解質濃度は常に一定に維持できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明において、電極式飲料冷却制御装置としては冷却式ディスペンサー（飲料注出装置）が代表的である。
また、電極式飲料冷却制御装置に用いられる対象の飲料としては、樽、軟質合成高分子製容器等に詰められたビール、ジュース、清涼飲料水など）があげられる。
【００１３】
本発明によるディスペンサー用水質安定化剤は、電解質物質であって、その飽和水溶液が氷結しても、電解質を実質的に含まない氷が生成されるレベルの溶解度を有する物質を水質維持成分とするものであることは前記したところである。ここで、「電解質を実質的に含まない・・・」とは、生成する氷が、通常のディスペンサー用電極（センサー）によって検出され得ない程度の導電率（通常１０μＳ／ｃｍ未満）を有することを意味する。また、「水質維持成分」とは、水槽水中の電解質を一定濃度に維持するのに有効な成分を意味する。
【００１４】
本発明における電解質物質は、上記のような性質の適度な難溶性を有する塩であり、好ましい態様において、その飽和水溶液状態における導電率が１０〜３００μＳ／ｃｍを有する電解質物質であり、より好ましい態様において、その導電率が４０〜２００μＳ／ｃｍを有する電解質物質である。ここで、「導電率」（電気伝導率あるいは電気伝導度）は通常ジーメンス（Ｓ／ｃｍまたはＳ／ｍ）で表わされ、市販の導電率計を用いて測定することができる。
【００１５】
上記のような性質を有する電解質物質としては、種々の塩がありうるが、代表的な好ましい態様において、炭酸カルシウム、第二リン酸カルシウム（リン酸一水素カルシウム）、第三リン酸カルシウム（リン酸カルシウム）、クエン酸カルシウム等があげられ、これらのいずれかを選択して使用することができる。また上記の電解質物質は、必要に応じて２種以上の組合せで使用することもできる。これらの電解質物質の溶解度（もしくは飽和溶液の濃度）は、炭酸カルシウムが０．００１５重量％、第二リン酸カルシウムが０．０２重量％、第三リン酸カルシウムが０．００２５重量％、クエン酸カルシウムが０．０８４９重量％であり（化学大辞典、縮刷版、１９８９年（共立出版株式会社発行）に基づく）、その時の導電率（測定）は、炭酸カルシウムが４０μＳ／ｃｍ、第二リン酸カルシウムが１４０μＳ／ｃｍ、第三リン酸カルシウムが４０μＳ／ｃｍ、クエン酸カルシウムが２００μＳ／ｃｍ程度である。なお、上記の溶解度は２５℃の条件下における文献値であり、導電率は２０℃の条件下における値である。
【００１６】
本発明はまた、上記のような電解質物質（もしくは水質安定化剤）を用いた冷却式ディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置内水槽の水質安定化方法にも関する。
すなわち、本発明による電極式飲料冷却制御装置内水槽の水質安定化方法は、本発明における上記の電解質物質もしくは水質安定化剤を水槽水に過飽和量添加し、上記冷却制御装置稼動中の水槽水の水質を一定に維持させることを特徴とするものである。
本発明の代表的態様における電解質物質、すなわち炭酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、クエン酸カルシウムの溶解度およびその導電率は上記した通りであるが、本発明において、水槽水について常時一定の電解質濃度を維持させるために、電解質物質は水中に過剰に添加する必要がある。ここで「過剰量」とは、ディスペンサーの稼動中、水質（電解質濃度）を常時一定に維持させるのに適切な量であれば特に制限はなく、溶解度を超える濃度であればよいが、例えば上記代表的電解質物質、すなわち炭酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、クエン酸カルシウムの場合、実用的には、例えば０．１重量％程度の濃度が過剰量として例示される。電解質物質添加量の上限は特に規定されないが、多量である程スケール付着等の問題が生じ易くなるため好ましくない。このような電解質物質の過剰添加により、水槽水の導電率は通常１０〜３００μＳ／ｃｍ程度の範囲に含まれる。
【００１７】
電解質物質は、電極式飲料冷却制御装置、例えば飲料注出装置としての冷却式ディスペンサー（図１参照）の水槽内に直接添加してもよいが、その場合不溶解分（過剰分）が、常時水槽中では攪拌機により懸濁状態になり、余分な冷却水とともにオーバーフロー（排水）されたり、電極等にスケールとして付着したり、あるいは氷内に混入する可能性もあるので、溶解液を通すが不溶解分の粒子は通さない材質を有する収容袋に入れて、水槽中にセットするなどの措置をするのが適切である。収容袋としては、例えば不溶性粒子を通さない天然または合成繊維製不織布袋等があげられる。
【００１８】
また、電解質物質の添加により、電極等にスケールが付着しやすくなることが懸念される場合には、通常のスケール防止剤を水槽水中に添加すればよい。
【００１９】
前記のような本発明水質安定化剤を電極式飲料冷却制御装置の水槽内に溶解度を超えて過剰に添加しておけば、結露水などの電解質を含まない水が混入した場合でも、水質安定化剤としての電解質物質が飽和状態まで溶解して補充され、また、冷却水の蒸発等で水分が減少しても、過剰分が析出し、これによって水槽水中の電解質濃度は常に一定に維持できる（図１参照）。本発明において、上記のような水槽水中の電解質濃度の維持により、ディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置の氷量調節センサーを介して氷の生成量が調節され、それにより飲料が一定の温度に冷却され得る。
【００２０】
【実施例】
以下の実施例は、本発明を更に具体的に説明するものであるが、本発明は、これによって限定されるものではない。
なお、本明細書において、特に断りのない限り％表示は重量％を意味する。
【００２１】
［実験例１］  電解質物質の溶解度（文献値＊）と飽和液での導電率の測定例
（１）電解質物質として炭酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、クエン酸カルシウムを使用し、溶解度濃度での電解質飽和溶液の導電率を、導電率計（ＷＡＴＥＲ  ＣＨＥＣＫ型（ＨＡＮＮＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製（イタリア））を用いて２０℃の条件で測定した。その結果を表１に示す。
（文献値＊：化学大辞典、縮刷版、１９８９年（共立出版株式会社発行）に記載された値（２５℃））
2004333030.tif 000002
※    文献値
※※  実測値
（２）食塩の場合の濃度と導電率の関係（測定例）は、表２のようであった。
2004333030.tif 000003
【００２２】
［実施例１］
瞬間冷却式ディスペンサー（ホシザキＤＢＦ−ｋ３０ＳＡ２）を使用し、水槽水の電解質として、従来の食塩と本発明における電解質物質を用いて飲料（ビール）での冷却比較試験を行なった。ディスペンサーは使用説明書に従って通常の条件で稼動させた。
本発明における電解質物質として炭酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、クエン酸カルシウムを使用し、水槽水中にそれぞれ過剰量（過飽和量）を添加した。各電解質物質の添加量は、炭酸カルシウム０．１重量％、第二リン酸カルシウム０．１重量％、第三リン酸カルシウム０．１重量％、クエン酸カルシウム０．１重量％であった。従来の食塩の濃度は、０．０１重量％、０．０５重量％および０．１重量％であった。なお、水槽用の水は、電極で検知されない導電率（検出限界１０μＳ／ｃｍ未満）の水を使用した。
本発明における電解質物質と従来の食塩を用いた場合の氷生成状態（正常氷結、過剰氷結、無氷結等）に関する結果を表３に示す。
2004333030.tif 000004
表３の結果から明らかなように、従来の食塩を使用した場合には、０．０６％および０．１％の濃度の際に過剰氷結の状況が発生したのに対して、本発明における電解質物質（本発明水質安定化剤）を使用した場合には、０．１％の濃度においても適切な氷結もしくは冷却の制御が可能であった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、上述のような電解質物質（本発明水質安定化剤）をディスペンサー等の電極式飲料冷却制御装置の水槽内に過剰に添加しておけば、たとえ結露水などの電解質を含まない水が混入しても、該電解質物質が飽和状態まで溶解して補充され、また、冷却水の蒸発等で水分が減少しても、過剰分が析出し、これにより水槽中の電解質濃度を常に一定に維持することができる。
上記のような作用的効果により、本発明は、「従来の技術」において前述したような氷生成上のトラブルが発生する可能性のある場合に採用すれば、以下のような実用的効果を奏する。
・  飲料注出装置等の電極式飲料冷却制御装置内水槽での氷生成の異常に伴うトラブル、例えば、氷が生成されないことによりビール等の飲料が冷えない、氷が生成し過ぎたために飲料が凍結して注出できない、あるいは攪拌機が破損した、というようなトラブルの発生を防止できる。
・  上記の結果、電極式飲料冷却制御装置装置を用いて飲料の販売をしようとする利用者にとって、トラブル発生による販売機会の損失を防止できる。
・  トラブル発生によるメーカーへの修理依頼件数（メーカー修理訪問件数）とその費用が減少する。
上述のように、本発明における電解質物質（本発明水質安定化剤）の使用という簡便な手段のみにより、氷の生成を制御できたことは思いがけかったことと解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】瞬間冷却式ディスペンサー（飲料注出装置）の構造を示す説明図である。
【図１】
2004333030.tif 000005