(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を貯留した水槽の内部に立設したコイル状の飲料供給管の周囲にコイル状の蒸発管を離間して配置した飲料冷却装置において、
所定量の電導水をその内部に封入しその水面の上方空間に空気又は窒素ガスを封入した熱伝導性金属素材からなる密閉容器に互いに離間して前記封入した電導水に浸漬される一対の電極を液密的に組付けて構成され、前記密閉容器が前記蒸発管の周囲に所定間隔にて離間して配置される氷厚検知器と、冷凍運転中に前記蒸発管の周囲に前記冷却水が凍結した氷が前記氷厚検知器の密閉容器に付着して同密閉容器に封入した電導水が凍結し、前記電極間のインピーダンスが所定値以上になったとき前記冷媒の循環供給を停止する制御手段とを備えた氷厚制御装置を設けたことを特徴とする飲料冷却装置。
【請求項２】
前記密閉容器に封入した電導水に過冷却防止剤を混入したことを特徴とする請求項１に記載した飲料冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料冷却装置に関し、特に、水槽内の冷却水を冷却する過程で蒸発器の周囲に形成される氷の厚さを制御する氷厚制御装置を備えた飲料冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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（蒸発器）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することにより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】
上記の飲料冷却装置は、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、所定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定の氷厚以下であると判断して冷凍装置の運転を継続し、少なくとも一方の電極が氷塊で覆われて両電極間のインピーダンスが閾値より高くなったときに、氷塊の厚みが所定の氷厚に達したと判断して冷凍装置を停止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、該氷塊の厚さが所定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と、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。
【特許文献１】特許第３６００８１２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような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温度に対する電気電導度の変化特性も変わることがある。さらに、飲料冷却装置の運転をすると、水槽内の冷却水は、空気中の水蒸気を吸収することにより増加したり、蒸発して減少することがある。水槽内の冷却水が増加または減少すると、冷却水の温度に対する電気伝導度の変化特性が変わることがあり、その結果、冷却水中の各電極間のインピーダンスの変化特性も変わることになる。しかるに、前述した氷厚制御を行なうための閾値は、冷却水の電気電導度に応じて両電極間のインピーダンスが変化するにも拘らず、予め定めた固定値であるため、冷却水の温度に対する電気電導度の変化特性の違いによっては、正常な氷厚制御を行ない得なくなる。すなわち、冷却水の温度に対する電気電導度の変化特性が極度に高い場合には、電極が氷塊で覆われても両電極間のインピーダンスが閾値を越えて高くならず、そのため冷凍装置が停止しないで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。これとは逆に、冷却水の温度に対する電気電導度の変化特性が極度に低い場合は、氷塊がなくても両電極間のインピーダンスが閾値を下回らず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ことになる。
【０００５】
さらに、上記の両電極は冷却水中に配置されているので、各電極にスケールなどの汚れが付着して両電極間のインピーダンスが正確に測定されなくなって正常な氷厚制御をできないことがある。
【０００６】
よって、本発明は、水槽内の冷却水の温度に対する電気伝導度の変化特性に影響を受けることなく、蒸発管の周囲に形成される氷の厚さを正確に制御する氷厚制御装置を備えた飲料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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、冷却水を貯留した水槽の内部に立設したコイル状の飲料供給管の周囲にコイル状の蒸発管を離間して配置した飲料冷却装置において、
所定量の電導水をその内部に封入しその水面の上方空間に空気又は窒素ガスを封入した熱伝導性金属素材からなる密閉容器に互いに離間して前記封入した電導水に浸漬される一対の電極を液密的に組付けて構成され、前記密閉容器が前記蒸発管の周囲に所定の間隔にて離間して配置される氷厚検知器と、前記蒸発管に冷媒が循環供給されて同蒸発管の周囲に前記冷却水が凍結した氷が前記氷厚検知器の前記密閉容器に付着して同密閉容器に封入した電導水が凍結したとき前記電極間のインピーダンスを検知して前記冷媒の循環供給を停止する制御手段とを備えた氷厚制御装置を設けたことを特徴とする飲料冷却装置を提供するものである。
【０００８】
上記のように構成した飲料冷却装置においては、下記の利点がある。
（１）前記密閉容器に封入した電導水の電気伝導度は、前記水槽に貯留した冷却水の電気伝導度が変化しても常に一定であるので、前記両電極間のインピーダンスの変化特性が変わることがなく、前記蒸発管の周囲に形成される氷の厚さを的確に規制することができる。
（２）前記密閉容器に封入した電導水は常に清浄に保たれるので、前記両電極にスケールが付着することがなく、同電極間のインピーダンスの検出に支障をきたさない。
（３）前記密閉容器に封入した電導水の水面上方に空気又は窒素ガスを封入したことにより、前記電導水が凍結して形成された氷の体積膨張が吸収されるので、前記密閉容器がその内部に形成された氷によって破損することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明の飲料冷却装置を採用した飲料ディスペンサの第１実施形態を示しており、この飲料ディスペンサは、装置本体Ｂと、炭酸ガスの封入したガスボンベＧと、飲料を蓄えた飲料供給源Ｔと、注出コックＰとにより構成されている。
【００１０】
装置本体Ｂは、図１に示すように、下側ハウジングＢ１と、この下側ハウジングＢ１上に載置固定した上側ハウジングＢ２とにより構成されている。
【００１１】
図２に示すように、上側ハウジングＢ２の内部には、水槽１０と、コイル状の蒸発器２１と、コイル状の３０と、撹拌装置４０と、氷厚制御装置の氷厚検知器５０が配置されている。水槽１０は、飲料冷却管３０内の飲料を冷却する冷却水Ｗを貯えている。
【００１２】
コイル状の蒸発器２１は、水槽１０の周壁近傍に立設されていて、下側ハウジングＢ１の内部に配置した冷凍装置（図示せず）に接続されている。冷凍装置は、公知のとおり、圧縮機により圧縮した冷媒ガスを凝縮器により冷却して液化させ、この液化冷媒を膨張弁とキャピラリを通して水槽１０内に配置した蒸発器２１に導いて気化させる。これにより、水槽内の冷却水が凍結して蒸発器の周囲に円筒状の氷を形成する。
【００１３】
飲料冷却管３０は、図２に示すように、水槽１０内にて蒸発器２１の内側に同心的に立設して冷却水に浸漬され、飲料供給源ＴからガスボンベＧの炭酸ガス圧により圧送される飲料が供給される。飲料冷却管３０に供給されて冷却水により冷却された飲料が図１に示したホースを通して注出コックＰから飲料容器に注出される。
【００１４】
撹拌装置４０は、図２に示すように、モータ４１と、プロペラ４２とを備えている。モータ４１は、水槽４１の上端開口部に固定した支持板上に搭載されている。モータ４１の出力軸と同軸的に連結されて水槽１０内に垂下する回転軸の先端にはプロペラ４２が連結されている。プロペラ４２はモータ４１の駆動により回転して水槽１０内に貯留されている冷却水Ｗを撹拌し、冷却水Ｗの全体が蒸発器２１の周囲に形成される氷Ｉに接触して均一に冷却されるようにする。
【００１５】
氷厚制御装置（氷厚制御手段）の氷厚検知器５０は、蒸発器２１の周囲に形成される氷Ｉの厚さを検知して制御するためのものであり、図２に示すように、水槽１０内の上下方向の任意の位置（本実施形態では中間位置）にて蒸発器２１の周囲から離間して適宜な支持手段により配置されている。図３に示したように、氷厚検知器５０は、密閉容器５１の内部に所定量の電導水を封入すると共にその水面の上方空間に緩衝気体として機能する空気又は窒素ガス５４封入し、互いに離間して封入した電導水に浸漬される一対の電極５２を密閉容器５１に組付けて構成されている。
【００１６】
密閉容器５１は、ステンレスなどの熱伝導金属素材により形成され、容器本体５１aの上端開口部に蓋体５１ｂに周囲を溶接して構成されている。この密閉容器５１の内部に封入した電導水は、水槽１０内の冷却水から隔離して遮断されている。一対の電極５２は、容器本体５１の上部に液密的に組込んだ電極保持部材５１ｃに保持されて電導水に浸漬されている。なお、一対の電極５２は、中間部から上部にかけて蓋５１ｂと電極保持部材５１ｃに接触しないように絶縁部材により被覆されている。また、電極５２が挿入されている蓋５１ｂの貫通孔の周囲には、Ｏリングが介装されているので電導水５３が密閉部材５１内から漏れることがない。
【００１７】
密閉容器５１に封入した電導水５３は、蒸発管２１の周囲に形成された氷が密閉容器５１に付着したとき凍結するもので、純水に重曹を加えて所定の電気伝導度（例えば電気伝導度３００μＳ／ｃｍ）となるように調整されている。なお、電導水５３には過冷却防止剤としてヨウ化銀を添加するのが望ましく、これにより密閉容器５１内にて電導水が過冷却により凍結するのを防止できる。
【００１８】
上記のように構成した氷厚検知器５０を備えた氷厚制御装置は、下側ハウジングの内部に設置した冷凍装置（図示せず）の制御回路（マイクロコンピュータ）に接続されていて、氷厚検知器５０内の両電極５２間のインピーダンスの測定値に応じて前記冷凍装置の運転が前記制御回路の制御下にて制御されるように機能する。
【００１９】
上記のように構成した飲料デイスペンサにおいて、冷凍装置の運転時に圧縮機の作動によって圧縮された冷媒ガスが凝縮器により冷却されて液化し、液化した冷媒が膨張弁を通して水槽１０内の蒸発器２１にて気化する。これにより、水槽１０内の冷却水Ｗが蒸発器２１との熱交換によって徐々に冷却されて蒸発器２１の周囲に氷Iを形成する。このとき、モータ４１の作動によって回転駆動されるプロペラにより冷却水Ｗが攪拌され均一に冷却され、飲料供給管３０に供給される飲料が冷却される。
【００２０】
このような冷却水の冷却中に蒸発器２１の周囲に形成された氷Ｉが成長して氷厚検知器５０の密閉容器５１に付着すると、同密閉容器５１に封入した電導水が凍結して両電極間のインピーダンスの測定値が所定値（閾値）以上になる。このとき、氷厚制御装置にて測定される両電極間のインピーダンスの上昇に応答して冷凍装置の運転がその制御回路の制御下にて停止する。
【００２１】
冷凍装置２０の運転が停止すると、蒸発器２１の周囲に形成された氷Ｉは徐々に融けてその氷厚が減少する。これにより、蒸発器２１の周囲に形成された氷Ｉが氷厚制御装置の密閉容器５１から解離すると、両電極５２間のインピーダンスが所定値以下になり、
氷厚制御装置にて測定される両電極５２間のインピーダンスの下降に応答して冷凍装置の運転がその制御回路の制御下にて再開する。
【００２２】
上記のように構成した飲料ディスペンサにおいては、所定の電気伝導度（例えば３００μＳ／ｃｍ）に調整された電導水５３は、密閉容器５１に封入されているので、その電気伝導度の変化特性が変化することがなく、両電極５２間のインピーダンスの変化特性も殆ど変わることがない。よって、氷厚検知器５０を備えた氷厚制御装置は、冷却水Ｗの水質（電気伝導度）に影響されることなく、常に正確に氷厚制御をすることができる。
【００２３】
また、密閉容器５１は、ステンレス製等の熱伝導性が高い金属素材で形成されているので、蒸発器２１の周囲に形成された氷Iが付着したとき同密閉容器内に封入した電導水が即時に凍結する。よって、上記の氷厚検知器５０を備えた氷厚制御装置によれば、蒸発器２１の周囲に形成される氷の厚さを的確に制御することができる。なお、氷厚検知器５０の密閉容器５１内に封入した電導水は水槽１０に貯留された冷却水から隔離されてその水質の影響を受けないので、両電極５２にスケールが付着する虞もない。また、密閉容器５１内に緩衝気体として機能する空気又は窒素ガスを封入したことにより、密閉容器５１内にて凍結した氷の体積膨張に起因する同密閉容器の破損を防止することができる。
【００２４】
また、電導水５３には、過冷却防止剤としてヨウ化銀が含まれているので、電導水５３が、過冷却状態にて凍結されることもない。
【００２５】
（第２実施形態）
図３に示した実施形態においては、密閉容器５１の内部に封入した電導水に一対の電極５２を浸漬したが、図４に示したように単一の電極５２Ａを電導水５３Ａに浸漬して、図３に示した密閉容器５１と同様に形成した密閉容器５１Ａの周壁を他の電極として機能させてこれらの両電極間のインピーダンスを検出するように実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る飲料冷却装置の一実施形態である飲料ディスペンサの概略構成図である。
【図２】図１の装置本体の要部の断面図である。
【図３】第１実施形態における氷厚検出器の断面図である。
【図４】第２実施形態における氷厚検出器の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…水槽、２０…冷凍装置、２１…蒸発器、５０…氷厚制御装置の氷厚検出器、５１…密閉容器、５２…電極、５３…電導水、５４…空気又は窒素ガス。
【図１】
0004794913.tif 000002
【図２】
0004794913.tif 000003
【図３】
0004794913.tif 000004
【図４】
0004794913.tif 000005