(57)【要約】【課題】カーボネータや飲料冷却管が、蒸発管に生成される氷塊により凍結しないように制御することで、冷飲料の供給性能を安定させ、凍結による販売不良等を防止する。【解決手段】蒸発コイル８を冷却水槽３内に螺旋状に巻回して配管し、その内側にカーボネータ６と、アジテータ９とを略並列に配置し、蒸発コイル８の周域に、蒸発コイル８とカーボネータ６が接近する領域にカーボネータ６に寄せて配置されたＯＦＦ電極１１ａと、蒸発コイル８に近接する水流の激しい位置に配置されたＯＮ電極１２と、冷却水に浸漬される共通電極１３と、を備え、ＯＦＦ電極１１ａと共通電極１３間の抵抗値の測定によりＯＦＦ電極１１ａが氷塊に覆われたことが検知されたとき冷凍機の運転を停止し、ＯＮ電極１２と共通電極１３間の抵抗値の測定によりＯＮ電極１２を覆う氷塊が溶けたことが検知されたとき、冷凍機の運転を開始するように、氷厚制御手段が冷凍機の運転を制御する。【選択図】      図１
2012002376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を貯留した冷却水槽内に、冷凍機の蒸発コイルと、飲料冷却コイルと、前記冷却水の攪拌用のアジテータと、炭酸水を生成するカーボネータと、を浸漬配備し、前記冷凍機の運転により前記蒸発コイルの周囲に氷結した氷塊の蓄熱で、前記飲料冷却コイル内を通過する飲料と、前記カーボネータとを冷却する飲料冷却装置において、前記蒸発コイルを前記冷却水槽内に螺旋状に巻回して配管し、前記螺旋状の蒸発コイルの内側領域に前記カーボネータと、前記アジテータとを略並列に配置し、前記螺旋状の蒸発コイルの周域に対峙して電極式の氷塊センサを配備し、前記氷塊センサは、前記螺旋状の蒸発コイルと前記カーボネータが接近する領域に前記カーボネータに寄せて配置された第１のＯＦＦ電極と、前記螺旋状の蒸発コイルに近接する水流の激しい位置に配置されたＯＮ電極と、前記水槽内の冷却水に常時浸漬されるように配置された共通電極と、を備え、氷厚制御手段が、前記第１のＯＦＦ電極と前記共通電極間の抵抗値を測定することにより前記第１のＯＦＦ電極が前記氷塊に覆われたことが検知されたとき前記冷凍機の運転を停止し、前記ＯＮ電極と前記共通電極間の抵抗値を測定することにより前記ＯＮ電極を覆う氷塊が溶けたことが検知されたとき、前記冷凍機の運転を開始するように、前記冷凍機の運転を制御することを特徴とする飲料冷却装置。
【請求項２】
前記飲料冷却コイルを前記蒸発コイルの下方にこれと同様に前記冷却水槽内の外周領域に螺旋状に巻回して配管し、前記飲料冷却管の入口管及び出口管を前記螺旋状の蒸発コイルの外側に上下方向に延設して配置し、前記螺旋状の蒸発パイプと前記入口管もしくは出口管が接近する領域に前記入口管もしくは出口管に寄せて配置された第２のＯＦＦ電極とを備え、前記氷厚制御手段は、前記第１のＯＦＦ電極または第２のＯＦＦ電極と前記共通電極間の抵抗値を測定することにより何れかが氷塊に覆われたことが検知されたとき、前記冷凍機の運転を停止するように制御することを特徴とする請求項1に記載の飲料冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料ディスペンサやカップ式自動販売機などに適用する飲料冷却装置に関し、特に冷却水が貯留された水槽内に配設した冷却器の周囲に氷塊を生成し、その潜熱により飲料を冷却する飲料冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこのような飲料冷却装置としては、先に公開された特開２００４−６０９３６号公報(特許文献１)に記載されるような飲料冷却装置が知られている。この特許文献1に記載される飲料冷却装置は、冷却水を貯留した水槽内に配置された冷凍装置の蒸発管（冷却器）に冷媒を循環することで、その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、その冷凍装置のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうことにより、その氷塊の氷厚を制御するに際し、その蒸発管の近傍に配置された２つの氷厚電極（ＯＮ／ＯＦＦ電極）と、これら氷厚電極から離間して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、２つの内の一方の氷厚電極が氷に覆われることで共通電極とその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その第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と第１及び第２インピーダンスの測定結果との比較に基づいて前記冷凍装置をＯＮ／ＯＦＦして、その氷塊の氷厚を制御するようにしたものである。そして、これによれば、電極間のインピーダンスを測定して氷厚制御を実施する場合の基準インピーダンスを、絶対的なものではなく水質に応じた相対的なものにすることができるから、貯留される冷却水の水質により変化する電導度の相違に影響されることなく、常に適正な氷厚制御ができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６０９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような従来の飲料冷却装置において、蒸発管の周りに生成される氷塊の氷厚は、蒸発管の近傍の一箇所に配置された２つの氷厚電極と、これらから離間された共通電極との間の夫々のインピーダンスを測定することにより制御されるが、蒸発管の周囲の冷却水の温度や流速の状態は、水槽周囲の温度状態や、蒸発管の形状、水槽内のアジテータ（攪拌機）やカーボネータ（炭酸水生成器）等の配置等により、各々の場所で異なるから、蒸発管周りに生成される氷塊の氷厚は一様ではなくバラツキが生じる。そのため、水中に浸漬されるカーボネータや飲料冷却管等が、蒸発管に生成される氷塊の局部的成長により覆われて凍結しないように、これらと蒸発管との間に十分な隙間を設ける必要があった。そのため、従来の飲料冷却装置においては、水槽が大型化する、また、蒸発管の着氷量がばらついて冷却可能な飲料の量が一定しないなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に対応するため、カーボネータや飲料冷却管が、蒸発管周りに生成される氷塊により凍結しないように氷塊の氷厚を的確に制御することによって、水槽を小型化して装置を小型化し、蒸発管の着氷量を安定させて冷飲料の供給性能を安定させ、カーボネータや飲料冷却管の凍結による販売不良等の故障を防止することができる飲料冷却装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、冷却水を貯留した冷却水槽内に、冷凍機の蒸発コイル（蒸発管）と、飲料冷却コイル（飲料冷却管）と、前記冷却水の攪拌用のアジテータと、炭酸水を生成するカーボネータと、を浸漬配備し、前記冷凍機の運転により前記蒸発コイルの周囲に氷結した氷塊の蓄熱で、前記飲料冷却コイル内を通過する飲料と、前記カーボネータとを冷却する飲料冷却装置において、前記蒸発コイルを前記冷却水槽内に螺旋状に巻回して配管し、前記螺旋状の蒸発コイルの内側領域に前記カーボネータと、前記アジテータとを略並列に配置し、前記螺旋状の蒸発コイルの周域に対峙して電極式の氷塊センサを配備し、前記氷塊センサは、前記螺旋状の蒸発コイルと前記カーボネータが接近する領域に前記カーボネータに寄せて配置された第１のＯＦＦ電極と、前記螺旋状の蒸発コイルに近接する水流の激しい位置に配置されたＯＮ電極と、前記水槽内の冷却水に常時浸漬されるように配置された共通電極と、を備え、氷厚制御手段が、前記第１のＯＦＦ電極と前記共通電極間の抵抗値を測定することにより前記第１のＯＦＦ電極が前記氷塊に覆われたことが検知されたとき前記冷凍機の運転を停止し、前記ＯＮ電極と前記共通電極間の抵抗値を測定することにより前記ＯＮ電極を覆う氷塊が溶けたことが検知されたとき、前記冷凍機の運転を開始するように、前記冷凍機の運転を制御するものである。
これによれば、前記螺旋状の蒸発コイルと前記カーボネータが最も接近する領域において、前記蒸発コイルの周囲に氷結し成長する氷塊を、それが前記カーボネータに到達する直前に、前記第１のＯＦＦ電極によって的確に検知することができるから、前記蒸発コイルの氷塊と前記カーボネータの接触による前記カーボネータの凍結を確実に防止することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の飲料冷却装置において、前記飲料冷却コイルを前記蒸発コイルの下方にこれと同様に前記冷却水槽内の外周領域に螺旋状に巻回して配管し、前記飲料冷却管の入口管及び出口管を前記螺旋状の蒸発コイルの外側に上下方向に延設して配置し、前記螺旋状の蒸発コイルと前記入口管もしくは出口管が接近する領域に前記入口管もしくは出口管に寄せて配置された第２のＯＦＦ電極とを備え、前記氷厚制御手段は、前記第１のＯＦＦ電極または第２のＯＦＦ電極と前記共通電極間の抵抗値を測定することにより何れかが氷塊に覆われたことが検知されたとき、前記冷凍機の運転を停止するように制御するものである。
これによれば、前記蒸発コイルの周囲に氷結し成長する氷塊を、それが前記カーボネータまたは前記入口管もしくは出口管の何れかに到達する直前に、前記第１のＯＦＦ電極または前記第２のＯＦＦ電極により検出し、前記冷凍機の運転を停止するように制御することができるから、前記蒸発コイルの氷塊と前記カーボネータの接触による前記カーボネータの凍結と、前記蒸発コイルの氷塊と前記飲料冷却コイルの入口管もしくは出口管の接触による前記飲料冷却コイルの凍結とを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、蒸発コイルの氷塊とカーボネータの接触によるカーボネータの凍結を確実に防止することができるから、蒸発コイルとカーボネータの隙間を小さくすることで水槽を小型化し装置を全体的に小型化することができる。また、蒸発コイルの着氷量を増やしてもカーボネータの凍結を確実に防止することができるから、冷飲料の供給性能を安定させ、カーボネータの凍結による販売不良等の故障を防止することができる飲料冷却装置を提供することができる。
また、請求項２に係る発明によれば、カーボネータと共に飲料冷却コイルの凍結を確実に防止することができるから、蒸発コイルとそれらの隙間を少なくして、さらに水槽を小型化し装置を小型化することができる。また、蒸発コイルの着氷量を増やしてもそれらの凍結を確実に防止することができるから、上記と同様に冷飲料の供給性能を安定させ、これらの凍結による販売不良等の故障を防止することができる飲料冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態の飲料冷却装置の構造を模式的に示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の飲料冷却装置において、電極式のコントロールセンサによる氷塊の大きさ（氷厚）の制御を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態の飲料冷却装置の構造を模式的に示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。図に示すように、この飲料冷却装置１は、カップ式自動販売機や、飲料ディスペンサにおいて、カップに吐出して供給される飲料水等を冷却する装置として用いられるもので、冷却水を満たした冷却水槽３と、その冷却水槽３内に浸漬配備した飲料冷却コイル５と、カーボネータ６と、冷凍機（図示なし）の蒸発コイル８と、冷却水の攪拌用のアジテータ９とを備えている。ここで、飲料冷却コイル５は、図示しない水リザーバタンクから供給される飲料水等を冷却水槽３に満たされた冷却水中を通過させることにより冷却し、図示しないベンドステージ上のカップ等に吐出して供給するためのものである。また、カーボネータ６は、冷却水槽３内の冷却水に浸漬され冷却された状態において、水に炭酸ガスを効率的に溶融して炭酸水を製造し、同様に図示しないベンドステージ上のカップ等に吐出、供給するためのものである。
【００１１】
冷却水槽３内では、図示のように槽内の外周域３ａに沿って冷凍機の蒸発コイル８を螺旋状に巻回して配管するとともに、その内周側にカーボネータ６、および冷却水の攪拌用のアジテータ（プロペラ式の軸流ポンプ）９を横に並べて略並列に配置し、さらに、蒸発コイル８の内外周域には、所定の間隔を隔てて、蒸発コイル８の周りに生成される氷塊を検知する電極式のコントロールセンサ（氷塊センサ）１１ａ，１１ｂ，１２，１３を備えている。
さらに、螺旋状に巻回された蒸発コイル８の下方には、蒸発コイル８と同様に槽内の外周域に沿って螺旋状に巻回して配置された飲料冷却コイル５が備えられている。そして、この飲料冷却コイル５の端部に設けられる入口管５ａ及び出口管５ｂは、冷却水槽３の隅部において、蒸発コイル８の外周側にこれと所定の間隔を隔てて上下方向に延設して備えられている。なお、螺旋状の蒸発コイル８の底部と螺旋状の飲料冷却コイル５の上部の間には、蒸発コイル８の周りに生成される氷塊が、下方の飲料冷却コイル５に及ばない程度の間隔が設けられている。
【００１２】
蒸発コイル８の周りに生成される氷塊を検知する電極式のコントロールセンサ（氷塊センサ）１１，１２，１３は、蒸発コイル８の内周側に配置されたカーボネータ６とその蒸発コイル８が接近する領域（例えば最も接近する領域）に、カーボネータ６側に寄せて配置した第１のＯＦＦ電極センサ１１ａと、蒸発コイル８の外周側に配置された飲料冷却コイル５の入口管５ａもしくは出口管５ｂが蒸発コイル８とが接近する領域（例えば最も接近する領域）に、その飲料冷却コイル５の入口管５ａもしくは出口管５ｂに寄せて配置した第２のＯＦＦ電極センサ１１ｂと、冷凍機の蒸発コイル８の内周側に近接し、アジテータ９の影響を強く受けて冷却水の水流が激しい位置に配置されたＯＮ電極１２と、冷却水槽３内の冷却水に常時浸漬され、蒸発コイル８の周りに生成される氷塊に覆われない位置に配設された共通電極１３と、を備えている。これらの電極式のコントロールセンサ１１ａ，１１ｂ，１２，１３は、氷と水の電導度（抵抗値）が違う性質（水よりも氷の方が比抵抗が大きい）を利用して、蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊の氷厚（大きさ）の上限、下限を検知するものである。
【００１３】
このような構成において、図示しない氷厚制御手段は、電極式のコントロールセンサ１１ａ，１１ｂ，１２，１３の検知結果に基づいて冷凍機の運転を制御し、蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊の氷厚を制御する。そして、蒸発コイル８の周りに生成した氷塊を蓄熱源として、アジテータ９の運転により冷却水槽３内に満たした冷却水を攪拌、循環し、飲料冷却コイル５内を通過する飲料水、及びカーボネータ６及び炭酸水を冷却するようにしている。
ここで、電極式のコントロールセンサ１１ａ，１１ｂ，１２，１３による氷厚の制御について説明する。図２は、電極式のコントロールセンサ１１，１２，１３による氷厚制御を模式的に示す図である。図示しない冷凍機が運転されると、蒸発コイル８の周囲に氷塊が生成され、その氷厚が冷凍機の運転時間に応じて増加する。そして、その氷塊が、蒸発コイル８の内周側に近接して配置されたＯＮ電極１２を覆うように成長し、ＯＮ電極１２と共通電極１３間の抵抗値が所定値より高くなった場合は、これにより氷塊がＯＮ電極１２を覆うように成長したことが検知される。さらに、氷塊が成長し、蒸発コイル８の内周側にカーボネータ６に寄せて配置された第１のＯＦＦ電極１１ａ、または蒸発コイル８の外周側に飲料冷却コイル５の入口管５ａもしくは出口管５ｂに寄せて配置された第２のＯＦＦ電極１１ｂを覆うように成長し、第１のＯＦＦ電極１１ａまたは第２のＯＦＦ電極１１ｂと共通電極１３間の抵抗値が所定値より高くなった場合は、第１のＯＦＦ電極１１ａまたは第２のＯＦＦ電極１１ｂを覆うように氷塊が成長したもの（図２の冷凍機ＯＦＦ時の氷塊参照）と判断して、冷凍機の運転を停止する。これにより、蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊は、カーボネータ６または飲料冷却コイル５の入口管５ａもしくは出口管５ｂに接しないようにその氷厚（大きさ）が確実に制御されるから、蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊とカーボネータ６または飲料冷却コイル５の入口管５ａもしくは出口管５ｂが接触して、カーボネータ６内の炭酸水、または飲料冷却コイル５を通過する飲料水が凍結することが確実に防止される。
【００１４】
そして、冷凍機の停止により、蒸発コイル８の周囲に生成され氷塊が溶けて水となり、ＯＮ電極１２と共通電極１３間の抵抗値が所定値より低くなった場合は、これによりＯＮ電極１２を覆う氷塊が溶けたもの（図２の冷凍機ＯＮ時の氷塊参照）と判断して、冷凍機の運転を開始し、蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊を再び成長させる。このようにして、冷却水槽３内の蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊を一定の範囲の大きさ（氷厚）に保つようにしている。
なお、蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊が成長しても、第一のＯＦＦ電極１１ａを覆う前には、飲料冷却コイル５と接触しないように構成すれば、第２のＯＦＦ電極１１ｂを備える必要はなく、また同様に、氷塊が成長しても、第２のＯＦＦ電極１１ｂを覆う前には、カーボネータ６と接触しないように構成すれば、第１のＯＦＦ電極１１ａを備える必要はない。すなわち、いずれか一方のＯＦＦ電極１１を備える構成であっても当然良い。
以上のように、本発明の飲料冷却装置１は、螺旋状の蒸発コイル８とカーボネータ６が接近する領域において、蒸発コイル８の周囲に氷結し成長する氷塊を、それがカーボネータ６に到達する直前に、第１のＯＦＦ電極１１ａによって的確に検知することができるから、蒸発コイル８の周囲に生成される氷塊とカーボネータ６の接触によるカーボネータ６内の炭酸水等の凍結を確実に防止することができる。したがって、蒸発コイル８とカーボネータ６の間隔を小さくすることで冷却水槽３を小型化し装置を全体的に小型化することができる。また、蒸発コイル８の長さを長くしたり、冷却水の水流を遅くするなどして、その着氷量を増やしてもカーボネータ６の凍結を確実に防止することができるから、冷飲料の供給性能を安定させ、カーボネータ６の凍結による販売不良等の故障を防止することができる飲料冷却装置を提供することができる。
【００１５】
また、蒸発コイル８の周囲に氷結し成長する氷塊を、それがカーボネータ６または飲料冷却コイル５の入口管５ａもしくは出口管５ｂの何れかに到達する直前に、第１のＯＦＦ電極１１ａまたは第２のＯＦＦ電極１１ｂにより検出し、冷凍機の運転を停止するように制御することができるから、蒸発コイル８の氷塊とカーボネータ６の接触によるカーボネータ６の凍結と、蒸発コイル８の氷塊と飲料冷却コイル５の入口管５ａもしくは出口管５ｂの接触による飲料冷却コイル５の凍結とを確実に防止することができる。したがって、蒸発コイル５とそれらの隙間を少なくして、さらに冷却水槽３を小型化し装置を小型化することができる。また、蒸発コイル８の着氷量を増やしてもそれらの凍結を確実に防止することができるから、上記と同様に冷飲料の供給性能を安定させ、これらの凍結による販売不良等の故障を防止することができる飲料冷却装置を提供することができる。
なお、本発明は、言うまでもなく本実施の形態に示す装置にのみ限定されず、その趣旨の包含する範囲で応用変更が可能である。例えば、この飲料冷却装置１を構成する冷却水槽３や蒸発コイル８、飲料冷却コイル５等の構成、形状や、電極式のコントロールセンサ１１，１２，１３の配置、形状等は、この実施形態に示すものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００１６】
１  飲料冷却装置
３  冷却水槽
５  飲料冷却コイル
５ａ  入口管（飲料冷却コイル）
５ｂ  出口管（飲料冷却コイル）
６  カーボネータ
８  蒸発コイル
９  アジテータ
１１ａ  第１のＯＦＦ電極（氷塊センサ）
１１ｂ  第２のＯＦＦ電極（氷塊センサ）
１２  ＯＮ電極（氷塊センサ）
１３  共通電極（氷塊センサ）
【図１】
2012002376.tif 000003
【図２】
2012002376.tif 000004