(57)【要約】【課題】  ペルチェモジュールを用いて収納部に収納された樹脂シート製飲料袋内の飲料の加熱ないし冷却を行う飲料供給装置において、収納された飲料袋内の飲料を比較的容量の小さいペルチェ素子で短時間に効率良く冷却する技術手段を得る。【解決手段】  飲料袋１を収納する収納部３は、所定量の飲料を充填しだ上記飲料袋を２段積みにして収納可能な内法高さを備え、ペルチェモジュールの伝熱板１１は、上記収納部の両側壁内面下半部に、上段の飲料袋の重さで収納部内壁面に押圧される下段の飲料袋の袋面に全面が密着する大きさで配置されている。特に好ましい伝熱板１１の大きさは、規定量の飲料を充填した飲料袋の側面面積の略１／２の面積である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟なシートで形成された飲料袋(1)を積重して収納可能な収納部(3)と、この収納部に収納された袋内の飲料を冷却するペルチェモジュール(14)とを備えた飲料供給装置において、前記収納部は、所定量の飲料を充填しだ上記飲料袋を２段積みにして収納可能な内法高さを備え、前記ペルチェモジュールの伝熱板(11)は、上記収納部の両側壁内面下半部に、上段の飲料袋の重さで収納部内壁面に押圧される下段の飲料袋の袋側面に密着する大きさで配置されている、飲料供給装置。
【請求項２】
前記伝熱板が、規定量の飲料を充填した飲料袋の側面面積の略１／２の面積である、請求項１記載の飲料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、事務所、食堂、工場などに設置されて茶や清涼飲料などを供給する飲料供給装置に関するもので、飲料を充填した柔軟なシート製の袋を収納する収納部と当該収納部に収納された袋内の飲料を冷却するペルチェモジュールとを備えた飲料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
装置に設けた注ぎ口を開くことにより、当該装置に収納された飲料を供給する飲料供給装置（ウオーターサーバー）が知られている。この種の装置に収納される飲料は、搬送の便及び衛生の点から、柔軟な樹脂シート製の袋に充填し、これを各飲料供給装置の収納部に収容して、当該袋から直接飲料が供給されるようにするのが好ましい。
【０００３】
例えば下記特許文献１には、ウォーターサーバー上に載置する飲料水用袋の収納ケースが提案されている。当該収納ケースは、下部側に飲料水用袋の抽出口を突出させて係合保持する開口部を備え、前面側が低くなる方向に傾斜した底面を備えている。
【０００４】
また特許文献２には、現に使用している飲料容器と予備の飲料容器とを収納する冷却貯蔵室を備えた飲料供給装置が示されている。使用している容器は、注ぎ口にコックを装着して注ぎ口を下にして収容され、予備の容器は注ぎ口を上にして収納されている。
【０００５】
また、本願出願人は、特許文献３において、下辺部に開閉弁付注ぎ口を設けた合成樹脂シート製の飲料袋に飲料を封入し、前面に飲料袋の注ぎ口を臨出させるスリット状の開口を備えかつ加熱ないし冷却手段を付設した筒形収納部に飲料袋をその注ぎ口を上記開口から臨出させて少なくとも２段積みにして収容する飲料供給装置を提案している。また、上記加熱器ないし冷却器として、収納部の底板にペルチェ素子を添設することを提案している。この装置では、下段の飲料袋の注ぎ口を開いたときに、加熱ないし冷却手段で加熱又は冷却された飲料が自重により流出し、下段の飲料袋内の飲料の消費量に対応して上段の飲料袋が下段の飲料袋を押し潰して自重により収納部内を下降する。
【特許文献１】特開平９−２２６８３２号公報
【特許文献２】実開昭５７−１５９６９７号公報
【特許文献３】特開２００３−１７５９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
供給する飲料を加熱ないし冷却する手段として、ペルチェ素子に伝熱板と放熱器とを取付けたペルチェモジュールを用いれば、素子にに通電することにより、伝熱板を加熱又は冷却することができる。加熱と冷却とは、ペルチェ素子に与える電流の極性を反転することによって変換することができ、従って同一装置で加熱と冷却とが共に可能である。また加熱ないし冷却手段としてペルチェモジュールを用いることにより、飲料供給装置の構造を単純化でき、装置を安価に提供することができる。
【０００７】
しかしペルチェ素子は、大容量のものは極めて高価である上、多数のペルチェモジュールを用いると装置の構造が複雑になり、装置構造を単純化できるという長所が失われてしまう。
【０００８】
そこでこの発明は、加熱ないし冷却手段としてペルチェモジュールを用いて収納部に収納された樹脂シート製飲料袋内の飲料の加熱ないし冷却を行う飲料供給装置において、収納された飲料袋内の飲料を比較的容量の小さいペルチェ素子で短時間に効率良く冷却する技術手段を得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決した本願の請求項１の発明に係る飲料供給装置は、柔軟なシートで形成された飲料袋１を積重して収納可能な収納部３と、この収納部に収納された袋内の飲料を冷却するペルチェモジュール１４とを備えた飲料供給装置において、前記収納部は、所定量の飲料を充填しだ上記飲料袋を２段積みにして収納可能な内法高さを備え、前記ペルチェモジュールの伝熱板１１は、上記収納部の両側壁内面下半部に、上段の飲料袋の重さで収納部内壁面に押圧される下段の飲料袋の袋面に略全面が密着する大きさで配置されている。
【００１０】
請求項２の発明は、上記構造を備えた飲料供給装置において、前記伝熱板１１が、規定量の飲料を充填した飲料袋の側面面積の略１／２の面積であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
ペルチェモジュール１４を収納部３の両側壁に配置することで、飲料袋内の飲料が対流を起こし、短時間で冷却ができる。更にペルチェモジュールの放熱器（フィン）が装置側面に露出するため、冷却効果が頭打ちになることもない。更に飲料袋１内の水温が低くなると袋表面に結露するが、その結露水の回収にも支障が少ない。特許文献３のようにペルチェモジュールを収納部底面に配置すると、袋の上部と下部での飲料温度の温度差が大きくなり、放熱器の周囲温度が高くなって放熱効率が低下する。
【００１２】
飲料袋１内の飲料を効果的に冷却する為には、ペルチェモジュールの伝熱板１１を飲料袋１に完全に密着させることが必要である。収納部３の両側面下半部に伝熱板１１を配置した収納部３に飲料袋を上下２段に収納すると、上段の飲料の重さで下段の飲料袋が膨らんで袋面が伝熱板１１に押圧され、下段の飲料を効率よく冷却できる。下段の飲料が消費されて伝熱板１１の上部が露出してくると、上段の飲料袋が下降して露出した伝熱板に接触するようになり、かつ上段の袋の下部も飲料の重量で膨らもうとしているので、伝熱板１１との密着も良好で、冷却に無駄が生じない。
【００１３】
伝熱板１１の面積を大きくすると、その全面を冷却しようとするために温度が分散され、伝熱板１１の温度が低くならない。逆に伝熱板１１を小さくしすぎると、伝熱板１１はマイナスまで冷却されるが、飲料袋１内の飲料を有効に冷却することが出来ず、伝熱板１１の結露も多くなる。伝熱板１１の好ましい大きさは、収納部３の両側にそれぞれ、飲料袋の側面面積の０．３〜０．８程度の面積とするのが良く、より好ましくは略０．５倍の面積である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の一実施形態を示す図１ないし図５を参照して、この発明を更に説明する。図１は飲料供給装置の正面図、図２は図１の中央部における断面側面図、図３は図１のＡ部断面図、図４は前面板を開いた状態で示す正面図、図５は飲料袋の斜視図である。
【００１５】
飲料袋１は、柔軟な合成樹脂シート製で、図５に示すように略立方体形状（箱形）に作られているが、飲料を充填すると、その重さで周壁面が膨らんだ形になる。飲料袋１の前面の下端部分には短筒状の袋口が一体に設けられ、この袋口にコック付きの注ぎ口２が装着されている。注ぎ口２の根元ないし前記袋口の左右に縦方向のガイド溝４が形成されている。この飲料袋１は、一枚のシートを折畳んで形成したもので、図５における上下面及び両側面はシート一枚であるが、注ぎ口を装着した前面及び背面の両側には、両側面のシートが折り込まれてシートが３重に重なった部分が存在している。
【００１６】
飲料供給装置の収納部３は、内部の飲料によって膨らむ前の、図５に示すような直方体としたとき飲料袋の平面形状と略等しい断面寸法の上下に長い角筒状で、飲料袋１を２段重ねで収納できるように、飲料袋１の高さの２倍の高さを備えている。上記断面寸法とすることにより、飲料を収納した袋の袋面が膨らもうとして収納部３の周壁面に押接される。収納部３の底面は、前方が低くなる方向に緩く傾斜しており、その前縁に結露水を排出するドレンパイプ５が設けられている。
【００１７】
収納部３の周壁並びに天板及び底板は、断熱板で作られており、天板の前方部と前面板６全体とが天板の略中央部に設けた枢支軸７回りに一体に上方に回動して開閉されるようになっている。前面板６の内側には、収納部３の前面下半部を閉鎖するように、中央に上下端が開放された縦方向のスリット８を備えた内面板９が固定的に設けられている。内面板９の下方部には、使用済の飲料袋を引き出すための引出口１０が開口しており、スリット８の下端は、この引出口１０に連通している。引出口１０は、下方にスライドして開かれるシャッター１９で閉鎖されるようになっており、このシャッターの上縁中央にスリット８の下端と繋がるＵ字状の切欠１８が設けられている。なお、図１はシャッター１９を閉めた状態、図４は開いた状態で示されており、図４の２０はシャッター１９の開閉ガイドである。
【００１８】
飲料袋１は、前面板６を跳ね上げて開き、注ぎ口２をスリット８に嵌挿した状態で収納部３に収納される。飲料袋１を２段重ねで収納したときの上段の飲料袋は、下段の飲料袋内の飲料が消費されるに従って下降し、その下降途中において、注ぎ口２がスリット８に挿入されることとなる。
【００１９】
収納部３に収納された飲料袋１は、内容物の重量により底面、前後面及び両側面が外側へ膨らもうとするため、飲料が充填された袋１のこれらの面と収納部３の内壁面とは面接触するが、飲料袋１の角部及び辺部においては、シートの張力と内容物の圧力との関係で円弧状の稜となるため、収納部内壁面との間に細い隙間ができる。
【００２０】
収納部３の両側壁には、伝熱板１１と送風ファン付きの放熱器１３を備えたペルチェモジュール１４が装着されている。伝熱板１１は、薄い矩形の銅板で、その内側面が収納部の側壁内面と同一面となるように装着されている。この伝熱板は、上段の飲料袋が収納される時点において、下段の飲料袋の側面に全面が密着する大きさで配置されている。即ち、伝熱板１１は、その周縁部が上記隙間部分に露出しない大きさで、更に飲料に要求される温度に応じた最適な伝熱効率が得られるように、上記大きさより小さい面積のものが設けられる。これにより、伝熱板１１の熱が有効に飲料袋１内の飲料に伝達され、伝熱板１１の結露を最小にでき、要求される飲料温度への効率の良い冷却が可能になる。
【００２１】
収納部３に収納された上段の飲料袋は、その重量により下段の飲料袋を押し潰し、下段の飲料袋の周面を収納部３の内壁面に押接させている。下段の飲料袋の飲料が消費されると、当該袋は徐々に押し潰され、上段の飲料袋が下降してくる。この下降に伴い、上段の飲料袋と伝熱板１１との接触が始まり、上段の飲料袋内の飲料も徐々に冷却される。下段の飲料袋の飲料が使い切られると、当該袋は平たく押し潰された状態になるので、シャッター１９を下方にスライドして引出口１０から引出すことができる。このとき上段の飲料袋は、収納部３の底まで下降してくるから、シャッター１９を引上げて、後は継続して新たな飲料袋から飲料が供給できる。
【００２２】
一般的な１０リットル入りの飲料袋の飲料水を１２時間で２５℃から９℃以下に冷却するという仕様で、伝熱板１１の一具体例とそれによる冷却試験の一例を以下に示す。
（１）容量８０ｗのペルチェモジュールを収納部の両側壁に配置する。
（２）ペルチェモジュールの伝熱板は、厚さ１．０ｍｍの純銅（熱伝導率０．９３ＣＧＳ）で、表面に１５μｍ厚のクロムメッキ処理したものを使用する。伝熱板の大きさは幅１３０ｍｍ×高さ１８０ｍｍである。幅１００ｍｍ×高さ１８０ｍｍとすると、伝熱板に結露が生じ、冷却効率の低下が認められた。
（３）収納部の横断面寸法は、満タンにして周面が膨らんだ飲料袋の側面を片側で略２０ｍｍ押戻した幅寸法及び前後寸法である。飲料袋は軟らかいため、膨らんだ周面が収納部の内壁面で押戻され、縦方向に伸びて収納部内に収まり、袋周面が収納部内面に押接される。
【００２３】
図６は、上記の仕様で飲料袋内の飲料温度及び装置各部の温度変化の測定結果を示す線図である。横軸は測定時刻、縦軸は温度（摂氏）であり、線番号の１は室温、２は右側の伝熱板の温度、３は左側の伝熱板の温度、４は上段の飲料袋の袋内上部の飲料温度、５は上段の袋の袋内下部の飲料温度、６は下段の袋の袋内上部の飲料温度、７は下段の袋の袋内下部の飲料温度である。
【００２４】
図７は、図６と同様なペルチェモジュールを収納部の底面と背面に配置した比較例を示した線図で、横軸及び縦軸は図６と同様であり、線番号のうち、２は底面の伝熱板の温度、３は背面の伝熱板の温度であり、他は図６と同じである。
【００２５】
図６と図７とを比較すれば明らかなように、本発明の構造により、飲料袋内の飲料が短時間で均一に冷却されることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】は飲料供給装置の正面図
【図２】図１の中央部における断面側面図
【図３】図１のＡ部断面図
【図４】前面板を開いた状態で示す図１の飲料供給装置の正面図
【図５】飲料袋の斜視図
【図６】冷却曲線を示すグラフ
【図７】ペルチェモジュールを収納部底面と背面とに設けたときの冷却曲線を示すグラフ
【符号の説明】
【００２７】
１  飲料袋
３  収納部
14  ペルチェモジュール
11  伝熱板
【図１】
2005119675.tif 000003
【図２】
2005119675.tif 000004
【図３】
2005119675.tif 000005
【図４】
2005119675.tif 000006
【図５】
2005119675.tif 000007
【図６】
2005119675.tif 000008
【図７】
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