(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却用水の貯留された冷水タンク内には冷凍装置と接続された冷却手段が装備され、貯氷検知手段による氷の有無の検知に基づいて前記冷凍装置の駆動を制御して前記冷却手段の回りに所定厚さの氷層を形成しつつ前記冷却用水を冷却し、この冷却用水中に浸漬された注出管に飲料を流通させることにより冷飲料を供給するようにした冷飲料供給装置において、
前記貯氷検知手段は、一対の電極を備えて両電極間の抵抗値を測定する貯氷センサの測定値を基準値と比較することにより氷の有無を検知するようになっているとともに、
前記貯氷検知手段における前記基準値を変更する変更手段が設けられ、
この変更手段には、当該冷却用水の水温を測定するサーミスタと、冷却用水の抵抗値と水温との組み合わせに基づく複数の基準値のデータが格納された記憶手段とが付設され、変更手段は、製氷前に前記貯氷センサで冷却用水の抵抗値を測定するとともに、前記サーミスタで水温を測定し、これらの測定された冷却用水の抵抗値と水温に基づく基準値を前記記憶手段から呼び出して前記貯氷検知手段の基準値に取り込むことを特徴とする冷飲料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷水タンク内に浸漬した注出管に飲料を流通させることで冷飲料を供給する形式の冷飲料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の冷飲料供給装置の一例である冷水機として、図６に示すものが知られている。このものは、冷却用水Ｗが貯留される冷水タンク１内に、冷凍サイクルの一部を構成する冷却器２（蒸発パイプ）が周壁に沿うように螺旋巻きして配設される一方、この冷却器２の内側に注出管３が配設されており、貯氷センサ４による氷の有無の検知に基づいて冷凍サイクル（圧縮機）の停止と運転とを制御することで、冷却器２の回りに所定厚さの氷層Ｉを形成し、また撹拌部材５で撹拌しつつ冷却用水Ｗを冷却し、係る状態で給水バルブ６Ａと注出バルブ６Ｂを開放して水供給源７から注出管３に常温の飲用水を流通させると、冷却用水Ｗとの間の熱交換により冷水が生成されて注出口８から注出されるようになっている。
【０００３】
ここで貯氷センサ４は、冷却用水Ｗ中に水没された一対の電極４Ａ，４Ｂを備えており、水と氷とでは導電率が相違し、言い換えると両電極４Ａ，４Ｂ間の抵抗値が相違することを利用して、水か氷かを識別するようになっている。
具体的には、図７に示すように、冷却器２の回りに着氷が進み、貯氷センサ４で検知された測定値が上基準値、例えば１７０ＫΩに達すると、導通なし、すなわち貯氷センサ４の回りが氷で覆われたと判断されて、圧縮機が停止され、すなわち製氷が終了する。
一方、氷が融け出し、貯氷センサ４で検知された測定値が下基準値、例えば７４ＫΩに下がると、導通あり、すなわち貯氷センサ４の回りの氷が無くなって冷却用水Ｗ内に露出した状態となったと判断され、圧縮機が再駆動され、すなわち製氷が再開されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、冷却用水Ｗとして一般に使用される水道水の水質は、地域等によって異なる場合がある。一例としては、導電物質の含有量の多少があり、導電物質が多く含まれていれば、少ないものと比べると、抵抗値が下がる傾向にある。このような導電物質の含有量が多い水道水を冷却用水として使用すると、氷が生成された場合にも同氷内に導電物質が混入することから、貯氷センサ４が氷で覆われても、両電極４Ａ，４Ｂ間の抵抗値が所定値（１７０ＫΩ）まで上がらないことがあり得る。そうすると、未だ導通あり、すなわち氷が生成されていないと判断されたまま、製氷が継続され、最終的には冷水タンク１内全体が凍り付く事態を招くおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、冷却用水の水質によらず製氷の制御を適正に行えるようにするところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷却用水の貯留された冷水タンク内には冷凍装置と接続された冷却手段が装備され、貯氷検知手段による氷の有無の検知に基づいて前記冷凍装置の駆動を制御して前記冷却手段の回りに所定厚さの氷層を形成しつつ前記冷却用水を冷却し、この冷却用水中に浸漬された注出管に飲料を流通させることにより冷飲料を供給するようにした冷飲料供給装置において、前記貯氷検知手段は、一対の電極を備えて両電極間の抵抗値を測定する貯氷センサの測定値を基準値と比較することにより氷の有無を検知するようになっているとともに、前記貯氷検知手段における前記基準値を変更する変更手段が設けられ、この変更手段には、当該冷却用水の水温を測定するサーミスタと、冷却用水の抵抗値と水温との組み合わせに基づく複数の基準値のデータが格納された記憶手段とが付設され、変更手段は、製氷前に前記貯氷センサで冷却用水の抵抗値を測定するとともに、前記サーミスタで水温を測定し、これらの測定された冷却用水の抵抗値と水温に基づく基準値を前記記憶手段から呼び出して前記貯氷検知手段の基準値に取り込むところに特徴を有する。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
記憶手段には、冷却用水の抵抗値と水温との組み合わせに基づく複数の基準値のデータが格納されており、変更手段は、製氷の開始前に貯氷センサで冷却用水の抵抗値を測定するとともにサーミスタで水温を測定し、これらの測定された冷却用水の抵抗値と水温に基づく基準値を記憶手段から呼び出して、貯氷検知手段の基準値に取り込んで変更する。
冷却用水の水質に応じて適正な基準値に変更することにより、氷の生成の有無を正確に検知でき、その結果、冷却手段の回りにできる氷層をほぼ一定に保持できて安定した冷却能力を得ることができる。
特に冷却用水の水質を未然に検知し、それに応じて基準値を自動的に選択できるようにしたから、ユーザーに冷却用水の水質に関する特別な知識が無くても、水質によらず氷層を正規に生成することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜参考例＞
本発明の参考例を図１ないし図３によって説明する。この参考例では、給茶機に設けられた冷水の供給部分を例示している。
図１において、符号１０は冷水タンクであって、回りを断熱材で囲われており、その内部には、オーバフローパイプ等を装備することで所定水位まで冷却用水Ｗが貯留可能とされている。
冷水タンク１０内には、蒸発パイプを円筒状に螺旋巻きしてなる冷却器１２が、内周面の内側に沿うように配されている。この冷却器１２には、冷凍装置１３である圧縮機１４、凝縮器１５及びキャピラリチューブ１６（膨張弁）が冷媒配管１７により循環接続され、周知の冷凍回路が構成されている。
【０００８】
冷却器１２のさらに内側には、注出管２０が配されている。この注出管２０は、熱伝導性に優れた素材からなるパイプを小径の円筒形に螺旋巻きして形成されており、流入口２０Ａ側は給水バルブ２１を介して水道水等の水供給源２２に接続され、また流出口２０Ｂ側は、各注出口２４と対応した注出バルブ２３に分岐して接続されている。
冷水タンク１０内の中心には、モータ２５により回転駆動されるシャフト２６が垂下して支持され、その下端に撹拌用のインペラ２７が設けられて、注出管２０の内側に浸漬されている。また、冷却器１２の内側の面には、一対の電極２８Ａ，２８Ｂを備えた貯氷センサ２９が設けられている。
【０００９】
基本的な運転としては、冷水タンク１０内に冷却用水Ｗを貯留して冷凍装置１３（圧縮機１４）を作動させると、冷媒配管１７内を循環される冷媒は冷却器１２内で気化され、そのときに生じる吸熱作用により冷却器１２付近の冷却用水Ｗが冷却されて氷層Ｉが生成され、この氷層Ｉの潜熱により冷却用水Ｗが冷却される。同時に、モータ２５が駆動されてインペラ２７が回転することによって冷却用水Ｗが撹拌され、冷却用水Ｗを万遍なく冷却し、また冷却器１２に対して一様に氷層Ｉができることを図っている。また、貯氷センサ２９を氷が覆ってこれが検知されたところで冷凍装置１３を停止し、逆に氷が融けて貯氷センサ２９が露出したところで冷凍装置１３の運転を再開するように制御されることで、氷層Ｉの量もほぼ一定に保持される。
この間、冷水または冷茶の注出スイッチが操作されると、給水バルブ２１と対応する注出バルブ２３とが開放され、水道水が注出管２０に導入されてその中を流通する間に冷却用水Ｗと熱交換して冷却され、冷水となって注出口２４に向けて吐出される。
【００１０】
本参考例では、冷却用水Ｗとして使用する水道水の水質によらず、所定量の氷層Ｉを生成する制御を正確に行うことを意図している。
まず基本的には、図２に参照して示すように、貯氷センサ２９における両電極２８Ａ，２８Ｂ間の抵抗値の測定値と、基準値とが、制御手段３０に装備された比較回路３１で比較され、測定値が上基準値に上がると、駆動制御回路３２を介して冷凍装置１３の圧縮機１４が停止され、一方、同測定値が下基準値に下がると、圧縮機１４が再駆動されるようになっている。
【００１１】
この参考例では、圧縮機１４の駆動と停止を制御する基準となる基準値として、通常の水用の第１基準値と、導電物質の含有量の多い水用の第２基準値との２パターンが準備されている。例えば、第１基準値では、上基準値が１７０ＫΩ、下基準値が７４ＫΩであり、また第２基準値では、上基準値が１１０ＫΩ、下基準値が４０ＫΩに設定されている。この両パターンは、図２に示す記憶部３３に予め格納されている。
一方、給茶機の操作部等には、通常の水と導電物質の含有量の多い水とのいずれかに切り替える切替スイッチ３４が装備されており、その操作に伴って、上記した第１基準値または第２基準値のいずれかのパターンが、比較回路３１に取り込まれるようになっている。
【００１２】
作動を、図３を参照して説明する。冷却用水Ｗとして使用する水道水が、通常の水である場合には、切替スイッチ３４の操作でそれを選択すると、第１基準値が比較回路３１に取り込まれる。
したがって、図３の特性線Ｘに示すように、冷却器１２の回りに着氷が進み、貯氷センサ２９の測定値が上基準値である１７０ＫΩに達すると、導通なし、すなわち貯氷センサ２９の回りが氷で覆われたと判断されて、圧縮機１４が停止され、すなわち製氷が終了する。氷が融け出し、貯氷センサ２９の測定値が下基準値である７４ＫΩに下がると、導通あり、すなわち貯氷センサ２９の回りの氷が無くなって冷却用水Ｗ内に露出した状態となったと判断され、圧縮機１４が再駆動され、すなわち製氷が再開される。この繰り返しによって、氷層Ｉの厚みがほぼ一定に保持される。
【００１３】
一方、冷却用水Ｗとして使用する水道水が、導電物質の含有量の多い水である場合には、切替スイッチ３４の操作でそれを選択すると、第２基準値が替わって比較回路３１に取り込まれる。
したがって今度は、図３の特性線Ｙに示すように、貯氷センサ２９の測定値が上基準値１１０ＫΩに達すると、導通なし、すなわち貯氷センサ２９の回りが氷で覆われたと判断されて、圧縮機１４が停止され、すなわち製氷が終了する。氷が融け出し、貯氷センサ２９の測定値が下基準値４０ＫΩに下がると、導通あり、すなわち貯氷センサ２９の回りの氷が無くなって冷却用水Ｗ内に露出した状態となったと判断され、圧縮機１４が再駆動され、すなわち製氷が再開される。
【００１４】
既述したように、導電物質の含有量の多い水では、それが氷となって貯氷センサ２９を覆った場合にも、貯氷センサ２９による抵抗値の測定値が小さく留められ、氷の生成が検知されないことが懸念されるが、第２基準値を選択することにより、氷の生成の判断の基準となる上基準値が、１１０ＫΩといった低い値に変更されているから、抵抗値が小さい値に留められたまま氷が生成された場合にも、これが確実に検知される。
その結果、導電物質の含有量の多い水が冷却用水Ｗとして使用される場合も、着氷が多過ぎたり、さらには冷水タンク１０内全体が凍り付くといった事態の発生が防止される。
これに付随し、冷水の注出動作が担保され、また安定した冷却能力が発揮されて一定品質の冷水を注出することができる。もちろん、撹拌部材であるインペラ２７が損傷を受けることもない。
しかも、切替スイッチ３４を操作するだけであるから、対応も簡単である。
【００１５】
＜参考例の変形例＞
上記とは逆に、通常の水よりも、導電物質の含有量の少ない水が冷却用水Ｗとして使用された場合、通常の水用の第１基準値で制御すると、着氷量が少なくなるおそれがある。この場合は、上下の基準値が第１基準値のそれよりも高く設定された別の基準値のパターンを準備し、これを基準にして製氷を制御することで適正な着氷量を得ることができる。
また、製氷終了用を司る上基準値と、製氷再開を司る下基準値とを、それぞれ独立して切り替えができるようにしてもよい。
【００１６】
なお、冷却用水Ｗの導電率が相違することについては、上記したように予め備わった水質によること以外にも、例えば、冷水タンク１０の蓋等への結露水が冷水タンク１０中に順次に混入して、冷却用水Ｗが純水化することで導電率が下がったり、あるいは、冷却用水Ｗが汚れる等で導電率が上がったりと、後発的な要因で導電率が替わることがある。そのため、水質によっては本来基準値を変更する必要がない場合にも、後発的な要因による導電率の相違に対応すべく、本参考例のような基準値の変更機能を備えていると便利である。
【００１７】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図４及び図５によって説明する。この実施形態では、冷却用水Ｗの水質等を検知し、それに応じて、圧縮機１４の駆動と停止を制御する基準となる基準値を自動的に選択できるようにしている。
この実施形態では、冷却用水Ｗとして使用する水道水が、通常の水と、導電物質の含有量の多い水とのいずれであるかを検知するようになっている。
そのため、本実施形態の制御手段４０には、図４に示すように、冷却用水Ｗの水温を検知するサーミスタ４１と、上記した貯氷センサ２９とを入力側に備えた水質検知手段４２を設けている。
【００１８】
基本的には、貯氷センサ２９で冷却用水Ｗの抵抗値を測定すれば、導電率が低い水であるか高い水であるか、すなわち通常の水か、導電物質の含有量の多い水かは判る。ただし、同じ水であっても、水温が高くなるほど導電率が低く、水温が低くなるほど導電率が高くなることが知られている。
そのため水質検知手段４２には、水温と、水の抵抗値との組み合わせにより、通常の水と、導電物質の含有量の多い水とのいずれに所属するかのデータが予め格納されている。
【００１９】
一方、記憶部３３には、上記参考例と同様に、通常の水用の第１基準値（上基準値が１７０ＫΩ、下基準値が７４ＫΩ）と、導電物質の含有量の多い水用の第２基準値（上基準値が１１０ＫΩ、下基準値が４０ＫΩ）とのパターンが、格納されている。
そして、サーミスタ４１により水温が、貯氷センサ２９により抵抗値がそれぞれ測定されると、その組み合わせによって、冷却用水Ｗが通常の水か、導電物質の含有量の多い水かが判別され、その判別結果に対応して、記憶部３３に格納された第１基準値または第２基準値のいずれかのパターンが、比較回路３１に取り込まれるようになっている。
上記したサーミスタ４１、貯氷センサ２９、記憶部３３、水質検知手段４２及び比較回路３１により、本発明の変更手段が構成される。
【００２０】
本実施形態の作用を、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。
稼働を開始すべく電源を入れたとき、上記したサーミスタ４１を利用して、冷却用水Ｗの温度が検知される。冷却用水Ｗの温度が０℃前後のときは、冷却器１２に着氷があると判断され（ステップＳ１が「ＮＯ」）、比較回路３１に既に取り込まれている基準値を使用する。
一方、冷却用水Ｗの温度が例えば５℃以上である場合は、冷却器１２に着氷していないと判断され（ステップＳ１が「ＹＥＳ」）、ステップＳ２において、既述したように、サーミスタ４１で測定された水温と、貯氷センサ２９で測定された抵抗値に基づいて、冷却用水Ｗが通常の水か、導電物質の含有量の多い水かが判別され、引き続きステップＳ３において、その判別結果に対応して第１基準値または第２基準値のいずれかのパターンが比較回路３１に取り込まれる。
【００２１】
そののち製氷が開始され、冷却用水Ｗが通常の水であれば、第１基準値が選択されていることから、既述した図３の特性線Ｘに示すように、貯氷センサ２９の測定値が上基準値である１７０ＫΩに達すると、導通なし、すなわち貯氷センサ２９の回りが氷で覆われたと判断され（ステップＳ５が「ＹＥＳ」、ステップＳ６が「ＮＯ」）、ステップＳ８で圧縮機１４が停止され、すなわち製氷が終了する。氷が融け出し、貯氷センサ２９の測定値が下基準値である７４ＫΩに下がると、導通あり、すなわち貯氷センサ２９の回りの氷が無くなって冷却用水Ｗ内に露出した状態となったと判断され（ステップＳ５が「ＮＯ」、ステップＳ７が「ＮＯ」）、ステップＳ９で圧縮機１４が再駆動され、すなわち製氷が再開される。この繰り返しによって、氷層Ｉの厚みがほぼ一定に保持される。
【００２２】
一方、冷却用水Ｗが、導電物質の含有量の多い水であれば、第２基準値が選択されていることから、図３の特性線Ｙに示すように、貯氷センサ２９の測定値が上基準値１１０ＫΩに達すると、導通なし、すなわち貯氷センサ２９の回りが氷で覆われたと判断されて、圧縮機１４が停止され、すなわち製氷が終了する。氷が融け出し、貯氷センサ２９の測定値が下基準値４０ＫΩに下がると、導通あり、すなわち貯氷センサ２９の回りの氷が無くなって冷却用水Ｗ内に露出した状態となったと判断され、圧縮機１４が再駆動され、すなわち製氷が再開される。
【００２３】
この実施形態によれば、導電物質の含有量の多い水が冷却用水Ｗとして使用される場合も、着氷が多過ぎたり、さらには冷水タンク内全体が凍り付くといった事態の発生が防止される。これに付随し、冷水の注出動作が担保され、また安定した冷却能力が発揮されて一定品質の冷水を注出することができる。もちろん、撹拌部材であるインペラ２７が損傷を受けることもない。
しかも、冷却用水Ｗの水質を未然に検知し、それに応じて圧縮機１４の駆動と停止を制御する基準となる基準値を自動的に選択できるようにしたから、ユーザーに冷却用水Ｗの水質に関する特別な知識が無くても、水質によらず氷層Ｉを正規に生成することができる。
【００２４】
＜実施形態の変形例＞
前述したように、導電物質の含有量の少ない水が冷却用水Ｗとして使用された場合には、着氷量が少なくなるおそれがあるため、それを回避するためには、水質検知手段４２でそのような水を検知できるようにするとともに、上下の基準値が第１基準値のそれよりも高く設定された別の基準値のパターンを準備し、このパターンを自動的に選択してこれを基準に製氷を制御することにより、同様に適正な着氷量を得ることができる。
また、製氷終了用を司る上基準値と、製氷再開を司る下基準値とを、それぞれ独立して選択できるようにしてもよい。
さらに、冷却用水Ｗが純水化することで導電率が下がったり、冷却用水Ｗが汚れる等で導電率が上がったりと、後発的な要因で導電率が替わった場合にも、これが自動的に検知されて、適正な基準値により製氷を制御することができる。
【００２５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）本発明は、冷水に限らず、ジュース、コーヒ等の他の飲料を冷却して供給する冷飲料冷却装置全般に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例に係る概略断面図及びブロック図
【図２】  製氷制御機構のブロック図
【図３】  圧縮機の駆動のタイミングチャート
【図４】  本発明の実施形態に係る製氷制御機構のブロック図
【図５】  動作を示すフローチャート
【図６】  従来例の概略断面図
【図７】  圧縮機の駆動のタイミングチャート
【符号の説明】
Ｗ…冷却用水  Ｉ…氷層  １０…冷水タンク  １２…冷却器（冷却手段）  １３…冷凍装置  １４…圧縮機  ２０…注出管  ２８Ａ，２８Ｂ…電極  ２９…貯氷センサ（貯氷検知手段）  ３０…制御手段  ３１…比較回路  ３２…駆動制御回路  ３３…記憶部  ３４…切替スイッチ  ４０…制御手段  ４１…サーミスタ  ４２…水質検知手段
【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】
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【図７】
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