(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽内の冷却水と熱交換させることにより管内の飲料を冷却する飲料配管と、
前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、
を少なくとも備えた発泡液吐出装置において、
前記攪拌翼の前記水槽内での高さを可変とする翼高さ可変手段を備えたことを特徴とする発泡液吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡液吐出装置に関し、さらに詳しくは、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる発泡液吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭酸ガスを含有した生ビール等の清涼飲料類を樽等の収納容器から冷却装置を介して供給する発泡液吐出装置が知られている。かかる発泡液吐出装置について、生ビールの吐出装置を例にして、図１３および図１４に基づいて説明する。ここで、図１３は、従来における発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図、図１４は、モータの構成を示す回路図である。
【０００３】
生ビール吐出装置は、生ビールを充填した樽１内に炭酸ガスボンベ２から加圧炭酸ガスを供給し、この供給した炭酸ガスの圧力によって樽１内の生ビールを冷却装置３内の冷却コイル４に送出し、冷却コイル４内で冷却された生ビールをバルブ５からジョッキ６に吐出するように構成されている。なお、炭酸ガスボンベ２と樽１とは、配管７によって接続されている。樽１の配管７と冷却装置３内の冷却コイル４は、継手９によって接続されている。また、冷却コイル４とバルブ５も継手９によって接続されている。
【０００４】
冷却装置３の水槽１１には、冷却水１２を冷却するために、蒸発管１４によって蓄氷部１３が形成されている。冷却水１２は、モータ１６によって回転する回転軸１６ａの先端に設けられた攪拌翼１５によって攪拌されるようになっている。モータ１６は、図１４に示すように、ロータ１６Ａ、主巻線１６Ｂ、補助巻線１６Ｃ、コンデンサ１６Ｄとから構成され、一定の回転数で運転されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させるためには、温度の高い飲料が流入する冷却コイル４の冷却効果を高めること、すなわち、水槽１１底部での冷却効果を高める（冷却水１２の流速を増加させる）ことが必要であるとともに、水槽１１内全体においても冷却効果を低下させない（冷却水１２の流速を低下させない）ことが必要となる。
【０００６】
しかしながら、従来の発泡液吐出装置の攪拌翼１５は、水槽１１内の高さ方向のほぼ中央部（試験例では、約１６６ｍｍに設定）に配設されていることが多く、攪拌による冷却水の流速は、飲料の吐出量にかかわらずほぼ一定である。したがって、飲料を連続的かつ大量に吐出させると、冷却水と飲料との熱交換が不十分となって、良く冷えた飲料を吐出できなくなってしまうという課題があった。
【０００７】
一方、回転速度の大きなモータ１６を使用して対処する手段も考えられるが、使用電力が増加してしまうとともに装置のコストアップを招くため、かかる手段を採用することは好ましくない。したがって、従来と同一のモータ１６あるいは同等の使用電力のモータを使用し、使用電力を増加させることなく、冷却水１２の攪拌性能を向上させる手段の提供が望まれていた。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる発泡液吐出装置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】
上述の目的を達成するために、この発明の請求項１にかかる発泡液吐出装置は、水槽内の冷却水と熱交換させることにより管内の飲料を冷却する飲料配管と、前記冷却水を攪拌する攪拌翼とを少なくとも備えた発泡液吐出装置において、前記攪拌翼の前記水槽内での高さを可変とする翼高さ可変手段を備えたものである。
【００１０】
したがって、攪拌翼の高さを可変にすることで、冷却水の流速を制御し、氷の融解量を変化させて冷却性能を最適に調節できるので、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる発泡液吐出装置の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかる発泡液吐出装置を示す説明図、図２は、攪拌翼を示す斜視図、図３は、発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図、図４〜図６は、連続吐出簡易試験によって得られた冷却性能（規格温度の飲料を連続的に吐出できる時間）を示すグラフ図、図７は、翼高さと蓄氷部表面流速との関係を示すグラフ図、図８は、翼高さと規定水温・飲温への到達時間との関係（冷却性能）を示すグラフ図である。なお、上記従来技術において説明した部材と同一もしくは相当する部材には、同一の符号を付して、重複説明を省略または簡略化する。
【００１８】
攪拌翼１５は、図２に示すように、送風機等で一般的に使用される軸流羽根車形状にて形成してある。この攪拌翼１５は、本願出願人が特願２０００−３３１３６７号において提案したものである。攪拌翼１５のボス部１５ｂは、円柱の頂部に半球を延設したような形状に形成してある。これにより、攪拌翼１５の上部から流入する冷却水１２の流入抵抗を低減できるようにしている。
【００１９】
翼部１５ａは、円弧翼として形成してあるが、ＮＡＣＡ翼、コントロールディフュージョン翼、二重円弧翼、多重円弧翼等として形成してもよい。なお、攪拌翼１５のボス比（＝ボス部１５ｂの外径／翼部１５ａの外径）は、０．４〜０．６の範囲で設定することが好ましい。図１では、攪拌翼１５を概念的に示したが、上記攪拌翼１５が設けられている。
【００２０】
図１に示すように、モータ１６は、攪拌翼１５の高さを任意に変更できるアクチュエータ３０によって支持され、このアクチュエータ３０は、水槽１１の蓋部等に設けられている。なお、アクチュエータ３０の駆動方式は、たとえば、油圧式やモータ駆動式、あるいは手動式等であってもよく、公知技術によって構成できる。
【００２１】
つぎに本発明による飲料の冷却性能について試験結果に基づいて説明する。ボス比０．４７の攪拌翼１５を用いて２秒間間欠試験を実施したところ、翼高さ毎に図４〜図６に示す結果が得られた。ここで、図４は、翼高さが１６６ｍｍ（従来の高さ）の場合を示し、図５は、翼高さが７２ｍｍの場合を示し、図６は、翼高さが２０ｍｍの場合を示している。また、グラフ中の記号は、図３に示すように、Ｔ１はバルブ５の入口飲料温度、Ｔ２は水槽１１内の冷却水１２の代表温度、Ｔ３はこれらＴ１およびＴ２の温度差である。さらに、図４〜図６において、Ｋ１は規格温度内の飲料を吐出できる時間であり、Ｋ２は冷却水１２が当該規格飲料温度を維持できる時間である。
【００２２】
また、上記結果に基づいて、翼高さと蓄氷部１３の表面流速との関係を図７に示すとともに、翼高さと規定水温・飲温への到達時間との関係（冷却性能）を図８に示す。図７に示すように、攪拌翼１５の高さが低くなるにしたがって、蓄氷部１３の冷却水の流速がほぼ比例的に増加していることが分かる。一般に流体速度と熱伝達係数は比例関係にあるので、冷却水と氷の熱伝達率が向上して氷融解量が増加する。
【００２３】
また、図８に示すように、水槽水温および飲料温度ともに、攪拌翼１５の高さが低くなるにしたがって、規定温度（８℃）への到達時間が長くなっていることが分かる。すなわち、飲料を規定温度内で長時間吐出できることが分かる。
【００２４】
このように、飲料の冷却性能は攪拌翼１５の高さにほぼ比例しているので、攪拌翼１５の高さを変えることによって制御することができる。すなわち、従来と同一のモータ１６を使用し、使用電力を増加させることなく、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【００２５】
以上のように、この実施の形態１にかかる発泡液吐出装置によれば、従来仕様のモータ１６を使用しつつ、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態１においては、本発明を生ビールの吐出装置に適用するものとして説明したが、これに限定されず、炭酸ガスを含有するその他の清涼飲料の吐出装置にも適用することができる。また、特願２０００−３３１３６７号において提案した攪拌翼１５を使用して説明したが、これに限定されず、従来の攪拌翼を使用してもよい。
【００２７】
実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２にかかる発泡液吐出装置を示す説明図である。モータ１６は、ケース４０内にロータ４１およびコイル４２と、ロータ４１とともに回転し、挿通された回転軸１６ａを止めねじ４４で固定する固定部材４３と、ベアリング４５とからなっている。すなわち、回転軸１６ａを固定部材４３内で上下に摺動させ、任意の位置で止めねじ４４によって固定することで、攪拌翼１５の高さを手動で変更できるようにしたものであり、上記実施の形態１の場合と同様の効果を期待できる。
【００２８】
以上のように、この実施の形態２にかかる発泡液吐出装置によれば、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【００２９】
実施の形態３．
図１０は、この発明の実施の形態３にかかる発泡液吐出装置のモータのコイルタップ切り替えスイッチを示す説明図、図１１は、発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図、図１２は、攪拌翼を駆動するモータの制御を示すフローチャートである。
【００３０】
図１０および図１１に示すように、切り替えスイッチ５０は、バルブ５の開閉に応じてコントローラ６０によって制御されるようになっている。なお、バルブ５の開閉信号の出力手段は、たとえば、特開２０００−１８５７９８号公報に記載の公知技術にて構成することができる。
【００３１】
モータ１６は、このコントローラ６０による切り替えスイッチ５０の切り替えにより、バルブ５の開時に高速回転に、閉時に低速回転になるように同期させて制御されるようになっている。コントローラ６０はカウンタを備え、バルブ５の開閉時間も監視している。
【００３２】
つぎに制御動作について図１２に基づいて説明する。モータ１６は、通常、低速回転している（ステップＳ１０）。コントローラ６０は、バルブ５の開閉状態を監視しており（ステップＳ１１）、バルブ５が開いていると判断したら（ステップＳ１２肯定）、切り替えスイッチ５０を切り替え、モータ１６を高速側で回転させ、冷却性能を上げる（ステップＳ１３）。
【００３３】
そして、バルブ５の開閉状態を監視し（ステップＳ１４）、バルブ５が閉じていると判断したら（ステップＳ１５肯定）、コントローラ６０がカウンタによりバルブ５の閉じている時間を計測し（ステップＳ１６）、たとえば、５秒以下でバルブが開いたら（ステップＳ１７肯定）、飲料が大量に連続吐出されていると判断し、モータ１６を高速側で回転させ、冷却性能を上げる（ステップＳ１８、ステップＳ１６）。
【００３４】
一方、バルブ５が５秒以上閉じていたら（ステップＳ１７否定）、通常の低速回転で待機させ（ステップＳ１９）、必要以上の熱交換を避けることにより蓄氷量を確保でき、大量かつ連続吐出時に備えることができる。なお、上記ステップＳ１２およびステップＳ１５におけるバルブ５の開閉判断において、否定判断がなされたならば、コントローラ６０による監視が続行される（ステップＳ１１、ステップＳ１４）。
【００３５】
このように、販売時には、冷却性能を向上させ、良く冷えた飲料を大量かつ連続的に吐出可能にし、販売待機時には、必要以上の熱交換を避けて蓄氷量を確保し、大量かつ連続吐出時に備えることができる。
【００３６】
以上のように、この実施の形態３にかかる発泡液吐出装置によれば、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる発泡液吐出装置（請求項１）によれば、水槽内の冷却水と熱交換させることにより管内の飲料を冷却する飲料配管と、前記冷却水を攪拌する攪拌翼と、少なくとも備えた発泡液吐出装置において、前記攪拌翼の前記水槽内での高さを可変とする翼高さ可変手段を備えたので、攪拌翼の高さを可変にすることにより冷却水の流速を制御し、氷の融解量を変化させて冷却性能を最適に調節できる。したがって、冷却性能を大幅に向上させ、良く冷えた飲料を連続的かつ大量に吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる発泡液吐出装置を示す説明図である。
【図２】攪拌翼を示す斜視図である。
【図３】発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図である。
【図４】連続吐出簡易試験によって得られた冷却性能（規格温度の飲料を連続的に吐出できる時間）を示すグラフ図である。
【図５】連続吐出簡易試験によって得られた冷却性能（規格温度の飲料を連続的に吐出できる時間）を示すグラフ図である。
【図６】連続吐出簡易試験によって得られた冷却性能（規格温度の飲料を連続的に吐出できる時間）を示すグラフ図である。
【図７】翼高さと蓄氷部表面流速との関係を示すグラフ図である。
【図８】翼高さと規定水温・飲温への到達時間との関係（冷却性能）を示すグラフ図である。
【図９】この発明の実施の形態２にかかる発泡液吐出装置を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施の形態３にかかる発泡液吐出装置のモータのコイルタップ切り替えスイッチを示す説明図である。
【図１１】発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図である。
【図１２】攪拌翼を駆動するモータの制御を示すフローチャートである。
【図１３】従来における発泡液吐出装置の全体構成を示す説明図である。
【図１４】モータの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１  樽
２  炭酸ガスボンベ
３  冷却装置
４  冷却コイル
５  バルブ
６  ジョッキ
１１  水槽
１２  冷却水
１３  蓄氷部
１４  蒸発管
１５  攪拌翼
１６  モータ
１６ａ  回転軸
３０  アクチュエータ
４０  ケース
４１  ロータ
４２  コイル
４３  固定部材
４４  止めねじ
４５  ベアリング
５０  切り替えスイッチ
６０  コントローラ
【図１】
0004419326.tif 000002
【図２】
0004419326.tif 000003
【図３】
0004419326.tif 000004
【図４】
0004419326.tif 000005
【図５】
0004419326.tif 000006
【図６】
0004419326.tif 000007
【図７】
0004419326.tif 000008
【図８】
0004419326.tif 000009
【図９】
0004419326.tif 000010
【図１０】
0004419326.tif 000011
【図１１】
0004419326.tif 000012
【図１２】
0004419326.tif 000013
【図１３】
0004419326.tif 000014
【図１４】
0004419326.tif 000015