(57)【要約】【課題】冷却水の電導度の高低に関係なく、常に適正な氷厚制御を行なう。【解決手段】第１および第２の氷厚電極２４，２６と共通電極２８は、氷厚制御装置に接続される。氷厚制御装置は、第１の氷厚電極２４と共通電極２８間の第１インピーダンスＥ１が、第２の氷厚電極２６と共通電極２８間の第２インピーダンスＥ２より高くなったときの第２インピーダンスＥ２を、冷却水Ｗの基準インピーダンスＥ３として記憶する。冷凍装置の運転により第２インピーダンスＥ２が基準インピーダンスＥ３より上昇したとき、冷凍装置を停止する。そして、冷凍装置の停止状態で第２インピーダンスＥ２が低下した後に第１インピーダンスＥ１が低下したとき、冷凍装置の運転を再開する。【選択図】　図１
2004060936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水（Ｗ）を貯留した水槽（１０）内に配置されて冷凍装置（１４）から導出する蒸発管（１６）に冷媒を循環することで、該蒸発管（１６）の周りに氷塊（１８）を生成するよう構成した飲料冷却装置において、
前記冷凍装置（１４）のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうことで氷塊（１８）の氷厚を制御するに際し、
前記蒸発管（１６）の近傍に配置された少なくとも２つの氷厚電極（２４，２６）と、これら氷厚電極（２４，２６）から離間して前記水槽（１０）内に配置された共通電極（２８）との間の夫々のインピーダンスを測定し、
前記共通電極（２８）と一方の氷厚電極（２４）間の第１インピーダンス（Ｅ１）が、共通電極（２８）と他方の氷厚電極（２６）間の第２インピーダンス（Ｅ２）より高くなったときの該第２インピーダンス（Ｅ２）を冷却水（Ｗ）の基準インピーダンス（Ｅ３）とし、この基準インピーダンス（Ｅ３）に基づいて前記冷凍装置（１４）をＯＮ／ＯＦＦ制御するようにした
ことを特徴とする飲料冷却装置の氷厚制御方法。
【請求項２】
前記冷凍装置（１４）のＯＮ状態で前記第２インピーダンス（Ｅ２）が、前記基準インピーダンス（Ｅ３）より所定の割合だけ上昇したときに冷凍装置（１４）をＯＦＦ制御し、この冷凍装置（１４）のＯＦＦ状態で第２インピーダンス（Ｅ２）が低下した後に第１インピーダンス（Ｅ１）が低下したときに冷凍装置（１４）をＯＮ制御するようにした請求項１記載の飲料冷却装置の氷厚制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷却水が貯留された水槽内に配置した蒸発管の周囲に氷結させた氷塊の潜熱を用いて飲料を冷却する飲料冷却装置の氷厚制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
常に冷たい飲料等を供給する飲料冷却装置では、冷却水が貯留された水槽内に配置した蒸発管の周囲に所望厚さの氷塊を生成して、この氷塊の潜熱を利用するアイスバンク式のものが知られている。この飲料冷却装置は、所定量の冷却水が貯留された水槽の内部に、飲料が流通するコイル状の飲料冷却管と、冷凍装置から導出されたコイル状の蒸発管とが同軸的に配置されて、両管が冷却水に浸漬される。この状態で、冷凍装置を運転して蒸発管に冷媒を循環供給して冷却することで、冷却水の一部を蒸発管の周囲に氷結させて氷塊を生成し、該氷塊の潜熱によって冷却水を冷却する。更に、この冷却された冷却水で、前記飲料冷却管を流通する飲料を間接的に冷却するようになっている。
【０００３】
前記飲料冷却装置は、水槽内に生成される氷塊の氷厚を制御する氷厚制御装置を備え、該制御装置により冷凍装置をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、常に所定厚みの氷塊を維持するよう構成される。この氷厚制御装置は、少なくとも一方を所望の氷厚位置に位置決めした一対の電極を備え、両電極間のインピーダンスが、予め設定された閾値より低ければ、蒸発管に氷結した氷塊の厚みが所望の氷厚以下であると判断して冷凍装置の運転（ＯＮ状態）を継続し、該インピーダンスが閾値より高くなったときに、一方の電極が氷塊で覆われて氷塊の厚みが所望の氷厚に達したと判断して冷凍装置を停止（ＯＦＦ制御）するよう設定されている。その後、時間が経過すると、冷却水の温度上昇に伴って氷塊が融け始め、該氷塊の厚さが所望の氷厚を下回ると前記電極が水中に露呈するに至る。この電極の露呈により、再び両電極間のインピーダンスが閾値より低くなるので、前記氷厚制御装置が冷凍装置の運転再開を指示する。このように、予め設定された閾値に対する両電極間の変化するインピーダンスの高低を基に冷凍装置のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうことで、常に氷塊の厚さを所望の氷厚に維持するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記飲料冷却装置の冷却水としては一般に水道水が用いられ、この水道水の水質は地域や季節によって異なる場合があり、その水質の違いにより冷却水の電導度にも違いを生ずる。しかるに、前述した氷厚制御を行なうための閾値は、冷却水の電導度に応じてインピーダンスが変化するにも拘らず、予め設定された固定値であるため、冷却水の電導度の違いによっては、正常な氷厚制御を行な得なくなる。すなわち、冷却水の電導度が極度に高い場合には、電極が氷塊で覆われても前記インピーダンスが閾値を越えて高くならないときがあり、この場合は冷凍装置が停止しないために、氷塊が成長し過ぎて飲料冷却管が氷塊で覆われてしまい、飲料自体が氷結して注出できなくなる問題を招く。また逆に、冷却水の電導度が極度に低い場合は、氷塊がなくても前記インピーダンスが閾値を下回らないときがあり、この場合は冷凍装置が運転を開始しないために、飲料を冷却できなくなってしまう。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、冷却水の電導度の高低に関係なく、常に適正な氷厚制御を行ない得る飲料冷却装置の氷厚制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る飲料冷却装置の氷厚制御方法は、
冷却水を貯留した水槽内に配置されて冷凍装置から導出する蒸発管に冷媒を循環することで、該蒸発管の周りに氷塊を生成するよう構成した飲料冷却装置において、
前記冷凍装置のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうことで氷塊の氷厚を制御するに際し、
前記蒸発管の近傍に配置された少なくとも２つの氷厚電極と、これら氷厚電極から離間して前記水槽内に配置された共通電極との間の夫々のインピーダンスを測定し、
前記共通電極と一方の氷厚電極間の第１インピーダンスが、共通電極と他方の氷厚電極間の第２インピーダンスより高くなったときの該第２インピーダンスを冷却水の基準インピーダンスとし、この基準インピーダンスに基づいて前記冷凍装置をＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る飲料冷却装置の氷厚制御方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００８】
実施例に係る飲料冷却装置としての飲料ディスペンサは、図１および図２に示すように、所定量の冷却水Ｗが貯留される水槽１０の内部に、図示しない飲料供給源に接続するコイル状の飲料冷却管１２が冷却水Ｗに浸漬する状態で配置され、飲料供給源から供給されるジュースやビールあるいは水等の各種飲料は、該飲料冷却管１２を流通した後に飲料注出部（図示せず）から注出されるようになっている。また水槽１０の内部には、冷凍装置１４から導出する蒸発管１６が、冷却水Ｗに浸漬されると共に飲料冷却管１２を取囲む巻回状態で配置され、該冷凍装置１４の運転（ＯＮ状態）により蒸発管１６に冷媒を循環供給して水槽１０内に貯留されている冷却水Ｗの一部を該蒸発管１６の周囲に氷結させるよう構成されている。そして、蒸発管１６の周囲に氷結した所定厚みの氷塊１８の潜熱によって冷却した冷却水Ｗにより、前記飲料冷却管１２を流通する飲料を間接的に冷却するよう構成される。
【０００９】
前記飲料冷却管１２の内側には、モータ２０により回転駆動される撹拌羽根２２が配置され、該撹拌羽根２２を回転することで、水槽１０内に貯留されている冷却水Ｗを撹拌して、該冷却水Ｗの全体を氷塊１８に効率的に接触させて全体が均一に冷却されるようにしてある。
【００１０】
前記蒸発管１６に当接しない設定氷厚位置近傍に、図２および図４に示す如く、一対の氷厚電極（正極側電極）２４，２６が配置されると共に、両氷厚電極２４，２６から離間する位置に共通電極（負極側電極）２８が配置され、これら各電極２４，２６，２８は、水槽１０内に生成される氷塊１８の氷厚を設定制御する氷厚制御装置３０に接続されている（図３参照）。なお、実施例では前記飲料冷却管１２を共通電極２８として兼用し、部品点数を増加させないようにしてあるが、別途共通電極を設けてもよい。また、両氷厚電極２４，２６は、前記蒸発管１６に対する冷媒の流通方向に離間して樹脂製の絶縁体３２に配設されると共に、流通方向の上流側に位置する第１の氷厚電極２４は、下流側に位置する第２の氷厚電極２６より蒸発管１６側に近接するよう設定されている。
【００１１】
前記氷厚制御装置３０では、第１の氷厚電極（一方の氷厚電極）２４と共通電極２８間の第１インピーダンスＥ１、および第２の氷厚電極（他方の氷厚電極）２６と共通電極２８間の第２インピーダンスＥ２を測定し、第１インピーダンスＥ１が第２インピーダンスＥ２より高くなったとき（図４の状態）の該第２インピーダンスＥ２を、冷却水Ｗの基準インピーダンスＥ３として該氷厚制御装置３０の記憶部（図示せず）に記憶するよう設定される。そして、氷厚制御装置３０は、この基準インピーダンスＥ３に基づいて前記冷凍装置１４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうよう構成される。
【００１２】
すなわち、前記冷凍装置１４の運転（ＯＮ状態）により前記第２インピーダンスＥ２が、前記基準インピーダンスＥ３より所定の割合だけ上昇したときに、氷厚制御装置３０は第２の氷厚電極２６が氷塊１８で覆われたと判断して（図５の状態）、冷凍装置１４を停止（ＯＦＦ制御）する。そして、この冷凍装置１４の停止状態（ＯＦＦ状態）で第２インピーダンスＥ２が低下した後に第１インピーダンスＥ１が低下したときに、氷塊１８が融けて第１の氷厚電極２４が水中に露呈したと判断して（図６の状態）、冷凍装置１４の運転を再開（ＯＮ制御）するよう設定される。なお、両インピーダンスＥ１，Ｅ２の低下とは、冷凍装置１４が停止制御されたときの値から下がったことを意味する。また、冷凍装置１４を停止する条件である、基準インピーダンスＥ３に対する第２インピーダンスＥ２の上昇割合は、水中に露呈している第２の氷厚電極２６と共通電極２８間のインピーダンスと、氷塊１８で覆われている第２の氷厚電極２６と共通電極２８間のインピーダンスとから予め割出した値に設定される。
【００１３】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係る飲料ディスペンサの作用につき説明する。前記飲料ディスペンサでは、前記冷凍装置１４が運転を開始すると、前記蒸発管１６に冷媒が循環供給される。この冷媒が循環供給されることにより、該蒸発管１６が次第に冷却され、前記水槽１０内に貯留されている冷却水Ｗの一部が蒸発管１６の表面から氷結を開始する。この蒸発管１６の表面で成長する氷は、相互に連結し合うことにより筒状の氷塊１８となり、その潜熱によって水槽１０内に貯留されている冷却水Ｗを経時的に冷却するに至る。また、冷凍装置１４の運転開始から所定のタイミングで前記撹拌羽根２２が回転されて水槽内の冷却水Ｗが撹拌され、蒸発管１６に生成される氷塊１８により冷却水Ｗが効率よく冷却される。従って、蒸発管１８の内側に配置された前記飲料冷却管１２を通流する飲料は、冷却水Ｗを介して効率的に冷却される。
【００１４】
前記冷凍装置１４の運転が継続され、図４に示す如く、氷塊１８が第１の氷厚電極２４を覆うと、該第１の氷厚電極２４と共通電極２８間の第１インピーダンスＥ１が、水中に露呈している第２の氷厚電極２６と共通電極２８間の第２インピーダンスＥ２より高くなる。そこで、前記氷厚制御装置３０は、このときの第２インピーダンスＥ２を冷却水Ｗの基準インピーダンスＥ３として記憶する。冷凍装置１４の運転継続により氷塊１８が更に成長して、図５に示すように、第２の氷厚電極２６が氷塊１８で覆われると、第２インピーダンスＥ２は基準インピーダンスＥ３より上昇する。そして、この上昇割合が予め設定された値に達したときに、氷厚制御装置３０は氷塊１８の厚みが所望の氷厚（設定氷厚）になったと判断して、前記冷凍装置１４を停止制御（ＯＦＦ制御）する。
【００１５】
前記氷塊１８が設定氷厚まで生成されて冷凍装置１４が停止すると、時間経過と共に氷塊１８が融け始めて氷厚が減少する。そして、前記第２インピーダンスＥ２が低下した後に第１インピーダンスＥ１が低下したとき、すなわち、第２の氷厚電極２６が水中に露呈するのに引続いて第１の氷厚電極２４が水中に露呈したときに（図６の状態）、前記氷厚制御装置３０は氷塊１８の厚みが設定氷厚を下回ったと判断して、冷凍装置１４の運転を再開（ＯＮ制御）させる。以後は、前述したと同様に冷凍装置１４のＯＮ／ＯＦＦ制御が繰返されて、前記氷塊１８の厚みは常に設定氷厚に維持される。
【００１６】
すなわち、前記水槽１０内に貯留されている冷却水Ｗの基準インピーダンスＥ３を求め、該インピーダンスＥ３に基づいて冷凍装置１４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうから、使用される冷却水Ｗの水質が変わっても、常に適正な氷厚制御を行なうことができる。従って、氷塊１８が飲料冷却管１２を覆うまで成長して飲料自体が氷結したり、あるいは冷凍装置１４の運転が開始されずに飲料が冷却されない事態の発生を防止し得る。なお、氷厚制御を行なうために、冷却水Ｗの電導度を測定する専用の電極を別途設ける必要はないので、コストは低廉に抑えられる。
【００１７】
実施例では、水槽内に配設したコイル状の飲料冷却管に飲料を流通することで冷却する構成としたが、飲料の冷却部としては飲料冷却管に限定されるものでなく、水槽内に冷却部としての飲料タンクを配置し、該タンクに飲料を貯留することで冷却する構成であってもよい。また、氷厚電極の配設数は２つに限られるものでなく、任意の数に設定でき、各氷厚電極を蒸発管から異なる離間距離で夫々配置し、氷塊の氷厚を段階的に制御することも可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る飲料冷却装置の氷厚制御方法では、共通電極と一方の氷厚電極との第１インピーダンスが、共通電極と他方の氷厚電極との第２インピーダンスより高くなったときの、該第２インピーダンスを冷却水の基準インピーダンスとして、この基準インピーダンスに基づいて冷凍装置をＯＮ／ＯＦ制御して氷塊の厚みを一定氷厚に維持するようにしたから、冷却水の電導度が違っていても常に適正な氷厚制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る飲料ディスペンサの概略側断面図である。
【図２】実施例に係る飲料ディスペンサの概略平断面図である。
【図３】実施例に係る飲料ディスペンサの氷厚制御系のブロック図である。
【図４】実施例に係る第１の氷厚電極が氷塊で覆われた状態を示す説明図である。
【図５】実施例に係る第１および第２の氷厚電極が氷塊で覆われた状態を示す説明図である。
【図６】実施例に係る第１および第２の氷厚電極が水中に露呈した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　水槽，１４　冷凍装置，１６　蒸発管，１８　氷塊，２４　第１の氷厚電極
２６　第２の氷厚電極，２８　共通電極，Ｗ　冷却水，Ｅ１　第１インピーダンス
Ｅ２　第２インピーダンス，Ｅ３　基準インピーダンス
【図１】
2004060936.tif 000003
【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】
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