(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、蒸発管を縦向きに螺旋巻きしてなり冷凍装置と冷媒配管を介して循環接続された冷却器と、飲料の注出管とが浸漬され、氷センサによる氷の有無の検知に基づいて前記冷凍装置の運転を制御することにより前記冷却器の回りに所定量の氷層を形成しつつ冷却用水を冷却し、その中で前記注出管に飲料を流通させる間に冷飲料を生成して注出するようにした冷飲料供給装置において、
前記氷センサが一対の電極を有するとともに、前記氷センサを取り付けるブラケットが備えられ、
このブラケットは縦長の基板を有し、同基板の一面側に前記両電極が保持片により上下に間隔を開けて設けられるとともに、前記一面に沿って各電極のリード線が配線され、かつ反対側の面に、前記蒸発管に対して上方から差込可能な掛止爪を備えた２個の掛止板が上下に間隔を開けて設けられており、
前記ブラケットが前記冷水タンクの冷却用水中に水没して配設されていることを特徴とする冷飲料供給装置。
【請求項２】
前記ブラケットにおける前記基板、前記保持片並びに前記掛止爪が弾性を有する板材により一体的に形成されているとともに、前記基板が、長さ方向の中央部が前記掛止爪が設けられた面側に膨らんだ円弧状に予め形成されており、前記ブラケットは、前記基板を真直形状に弾性変形させつつ前記両掛止爪が前記蒸発管に差し込まれることで装着されていることを特徴とする請求項１記載の冷飲料供給装置。
【請求項３】
前記両電極のリード線における前記電極に近い部分に余長部が設けられ、この余長部が前記冷水タンクの冷却用水中に水没されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷飲料供給装置。
【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注出する冷飲料供給装置に関し、特に冷水タンク内に装備する氷センサの配設構造の改良に関する。
【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９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、冷凍回路の一部を構成する冷却器２（蒸発管）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、氷センサ４による氷の有無の検知に基づいて冷凍回路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されるようになっている。
【０００３】
上記した氷センサ４は、氷と水との電気抵抗の違い（氷＞水）を利用して結氷を検知するものであって、上下一対の電極４Ａを備えて両電極４Ａ間の電気抵抗を検知するようになっている。従来その配設構造は、図１０に示すようであり、Ｌ型のブラケット６の垂下部の表面に上記の両電極４Ａが取り付けられ、このブラケット６は、垂下部の裏面に設けられた掛止爪７を冷却器２（蒸発管）に引っ掛け、水平部の先端を冷水タンク１の開口縁にねじ８で止めることにより固定されている。また各電極４Ａに接続されたリード線９は、ブラケット６に沿って配線されたのち、外部の制御ユニットに導かれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような冷水機が給茶機内に装備される場合、冷水タンク１は、冷凍回路の一部を構成する圧縮機等の近傍に収納される場合が多く、したがって冷水タンク１の回りは、５０℃程度の高温雰囲気に曝されると言う事情がある。冷水タンク１自体は断熱構造となっているため、外熱が冷却用水Ｗに及ぶ懸念はないが、外熱が冷水タンク１の外部に露出しているブラケット６やリード線９を伝って電極４Ａ付近にまで侵入することはあり得る。
そうすると、氷センサ４が氷に埋まっているにも拘わらず、上記の侵入熱により氷センサ４やブラケット６の回りの氷が融けて、両電極４Ａ間が水で繋がった状態となり、そのため氷が無い状態として検知されたこととなって、冷凍回路が図らずも起動される。その結果、氷層Ｉが増えて冷水タンク１内を埋め、遂には注出管３内を凍結させて注出動作ができなくなる等の不具合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、氷センサが外熱の影響を受けることを極力抑えて正確な検知をさせるところにある。
【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、蒸発管を縦向きに螺旋巻きしてなり冷凍装置と冷媒配管を介して循環接続された冷却器と、飲料の注出管とが浸漬され、氷センサによる氷の有無の検知に基づいて前記冷凍装置の運転を制御することにより前記冷却器の回りに所定量の氷層を形成しつつ冷却用水を冷却し、その中で前記注出管に飲料を流通させる間に冷飲料を生成して注出するようにした冷飲料供給装置において、前記氷センサが一対の電極を有するとともに、前記氷センサを取り付けるブラケットが備えられ、このブラケットは縦長の基板を有し、同基板の一面側に前記両電極が保持片により上下に間隔を開けて設けられるとともに、前記一面に沿って各電極のリード線が配線され、かつ反対側の面に、前記蒸発管に対して上方から差込可能な掛止爪を備えた２個の掛止板が上下に間隔を開けて設けられており、前記ブラケットが前記冷水タンクの冷却用水中に水没して配設されている構成としたところに特徴を有する。
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ブラケットにおける前記基板、前記保持片並びに前記掛止爪が弾性を有する板材により一体的に形成されているとともに、前記基板が、長さ方向の中央部が前記掛止爪が設けられた面側に膨らんだ円弧状に予め形成されており、前記ブラケットは、前記基板を真直形状に弾性変形させつつ前記両掛止爪が前記蒸発管に差し込まれることで装着されているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、前記両電極のリード線における前記電極に近い部分に余長部が設けられ、この余長部が前記冷水タンクの冷却用水中に水没されているところに特徴を有する。
【０００７】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
氷センサを取り付けたブラケットを冷却用水中に水没させたから、ブラケットを介して氷センサ付近に外熱が侵入することが防がれる。その結果、氷センサ付近の氷をいたずらに融かして結氷未完了と誤検知することが防止され、氷層が過剰に生成されることが避けられる。また、ブラケットは、冷却器に掛止するだけで簡単に固定できる。
＜請求項２の発明＞
ブラケットが弾性的に掛止されることで、固定力が強まり、例えば氷センサから引き出されたリード線に引っ張り力が作用した場合等にも、簡単に外れることがない。
【０００８】
＜請求項３の発明＞
ブラケット並びにリード線を介して外熱が侵入することがともに防止され、氷センサの誤検知がより確実に防止される。
【０００９】
【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。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図３によって説明する。この実施形態では、給茶機に設けられた冷水機を例示している。
まず、図１によって全体構造を説明する。符号１０は冷水タンクであって、上面側が若干開いた有底の円筒状をなし、底面の中央部に陥没部１１が形成された形状となっている。冷水タンク１０の上面には、断熱性の蓋１２が被着されるようになっているとともに、回りが断熱材１３で覆われており、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。
【００１０】
冷水タンク１０内には、冷却器１５が配されている。この冷却器１５は、蒸発管１６を粗巻きの螺旋状に回曲して形成されており、螺旋部の下端からその外面側に沿って立ち上がった部分が入口１６Ａで、螺旋部の上端から出口１６Ｂが引き出されて入口１６Ａ側に寄せられている。この冷却器１５が、その螺旋部を底面の陥没部１１よりも外側に位置させた状態で、冷水タンク１０の内壁の内側に沿うようにして配されている。冷却器１５は、図示しない冷凍装置と冷媒配管を介して循環接続され、周知の冷凍回路が構成されている。
【００１１】
冷却器１５の螺旋部の内側には、注出管１８が配されている。この注出管１８は、熱伝導性に優れた素材からなるパイプを、陥没部１１よりも小さい径で密着状に螺旋巻きして形成されている。注出管１８の流入口１８Ａ側は、給水弁１９を介して水道水等の水供給源２０に接続され、また流出口１８Ｂ側は、注出弁２２を介して注出口２３に接続されている。
注出管１８の内側には、モータ（図示せず）により回転駆動される撹拌用のインペラ２５が浸漬されている。
【００１２】
冷水タンク１０内には、結氷の有無を検知する氷センサ３０が設けられ、以下にその配設構造を説明する。
氷センサ３０は一対の電極３５を備えている。詳細には図２に示すように、ステンレス鋼線製の芯線３２を塩化ビニル等の樹脂被覆３３で覆ってなる被覆電線３１が準備され、この被覆電線３１の端末が皮剥きされて所定寸法露出された芯線３２が電極３５とされ、また、被覆電線３１自体が電極３５のリード線３６となっている。
【００１３】
両電極３５は、ブラケット４０によって冷却器１５の内周側の所定位置に配設される。ブラケット４０は、図２に詳細に示すように、縦長形状の基板４１と、上下２枚の電極保持板４４と、同じく上下２枚の掛止板５０とから構成されている。
基板４１には、表面側と裏面側とに交互に叩き出し形成されたボス４２が、縦方向に間隔を開けて表裏で２個ずつ設けられている。
【００１４】
電極保持板４４は基板４１の表面（図２の手前側の面）に固定されるようになっており、位置決め孔４６の開口された取付板４５の一方の側縁の上縁から、保持片４７が手前に直角曲げされて形成され、その先端が斜め外側に折り返されている。両電極保持板４４は、その取付板４５が位置決め孔４６をボス４２に嵌めて基板４１の表面に当てられ、スポット溶接することで上下に離間して固定されている。
一方、掛止板５０は基板４１の裏面に固定されるようになっており、位置決め孔５２の開口された取付板５１の下縁から、斜め下向きに延出したのち垂下した掛止爪５３が形成されている。両掛止板５０は、その取付板５１が位置決め孔５２をボス４２に嵌めて基板４１の裏面に当てられ、スポット溶接することで上下に離間して固定されている。
【００１５】
氷センサ３０の取り付けは、以下のようにして行われる。ブラケット４０は、上記のように基板４１の表裏に電極保持板４４と掛止板５０とを固定して形成される。図２に示すように、リード線３６は電極３５を下に向けた姿勢とされ、樹脂被覆３３の端末部分が電極保持板４４における保持片４７の折り返し部４８の裏側に入れられて、同図の矢線Ｘに示すように、折り返し部４８がかしめられて固定される。上下の電極３５は、共に下向きの姿勢で上下に所定間隔離間して配される。リード線３６は、基板４１における電極３５が取り付けられた側とは反対側の側縁に沿うように集められ、基板４１の上端部において上側の掛止板５０ともどもバンド５５で結束される。
【００１６】
このように、ブラケット４０に電極３５並びにリード線３６が固定されたら、ブラケット４０が冷却器１５に取り付けられる。詳細には、図３に示すように、ブラケット４０は掛止板５０を外側に向けた姿勢で冷却器１５の内周側に挿入され、上下の掛止板５０の掛止爪５３が、冷却器１５における上から一巻き目と、複数巻き開いた例えば四巻き目の蒸発管１６に上方から差し込まれる。そして、図２，３の矢線Ｙに示すように、掛止爪５３の垂下部が内側に折り曲げられることで、ブラケット４０は上方への抜け止めがされて取り付けられる。このときブラケット４０は、その大部分が冷却用水Ｗ中に没した状態とされる。なお、両リード線３６は揃って上方に引き出され、蓋１２の一部に形成された逃がし孔を通して外部に設置された制御ユニット（図示せず）側に導かれる。
【００１７】
そして稼働時には、冷水タンク１０内に冷却用水Ｗを貯留して冷凍装置を作動させると、冷媒配管内を循環される冷媒は冷却器１５内で気化され、そのときに生じる吸熱作用により冷却器１５付近の冷却用水Ｗが冷却されて氷層Ｉが生成される。ここで、氷層Ｉの厚みが増して、図３の鎖線に示すように、氷が氷センサ３０の両電極３５を覆い、両電極３５間の電気抵抗値（高い）によりこれが検知されると、冷凍装置が停止され、すなわち製氷が停止される。逆に氷が融けて氷センサ３０の両電極３５が露出し、電気抵抗値（低い）によりこれが検知されると、冷凍装置の運転が再開され、すなわち製氷が再開され、この繰り返し制御によって、氷層Ｉの厚みがほぼ一定に保持される。
【００１８】
上記のように生成された氷層Ｉの潜熱により冷却用水Ｗが冷却され、併せてインペラ２５が回転することにより冷却用水Ｗが撹拌されて、全域にわたって万遍なく冷却される。
この間に、冷水または冷茶の注出スイッチが操作されると、給水弁１９と対応する注出弁２２とが開放され、水道水が注出管１８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２３に向けて吐出される。
【００１９】
ここで、冷水タンク１０の回りは、５０℃程度の高温雰囲気に曝される可能性があるが、氷センサ３０（電極３５）を取り付けたブラケット４０が、冷却用水Ｗ（氷層Ｉ）中に没しているから、少なくともブラケット４０を介して氷センサ３０（電極３５）付近に外熱が侵入することが防がれる。そのため、両電極３５付近の氷をいたずらに融かして結氷未完了と誤検知することが防止され、氷層Ｉが過剰に生成されることが避けられる。したがって、注出管１８内が凍り付く等が未然に防止される。
また、ブラケット４０を取り付ける作業は、掛止板５０を、冷却器１５を構成する蒸発管１６に差し込んで掛止爪５３を折り曲げるだけで良くて、簡単に行うことができ、ひいては製造コストの削減を図ることができる。
【００２０】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を図４ないし図６によって説明する。この実施形態では、ブラケット６０の形状に変更が加えられている。なお、第１実施形態と同一機能を有する部位については、同一符号を付すことで説明を簡略若しくは省略する。
ブラケット６０は、ばね鋼板等の弾性を有する板材により一体形成されている。まず細長い基板６１は、長さ方向の中央部が裏面側（図４の左側）に膨らんだ円弧状に予め形成されている。この基板６１の一方の側縁に形成された上下２枚の舌片が、第１実施形態の保持片４７と同じように、手前に直角曲げされたのち、先端が斜め外側に折り返されることで、氷センサ３０の電極３５を保持する保持片６２が形成されている。
【００２１】
基板６１の上縁には、基板６１の裏面に折り重ねられたのち、基板６１から離間するように斜め下向きに延出し、さらに基板６１側に向けて少し折り返されることで、全体にく字形をなす上側の掛止爪６３が形成されている。掛止爪６３の先端と基板６１との間隔は、冷却器１５を構成する蒸発管１６の直径よりも少し小さく設定されている。また掛止爪６３の先端側では、さらに外側に折り重ねられた二重板構造となっており、蒸発管１６への差し込みがしやすくされ、併せて補強が図られている。
一方、基板６１の下縁には、基板６１から離間するように斜め下向きに延出したのち、基板６１側に向けて少し折り返されることで、同じく全体にく字形をなす下側の掛止爪６４が形成されている。
【００２２】
この第２実施形態における氷センサ３０の取り付けは、以下のようにして行われる。まず、上記の第１実施形態と同様に、リード線３６における樹脂被覆３３の端末が保持片６２にかしめられて固定され、上下の電極３５が、共に下向きの姿勢で上下に所定間隔離間して配される。リード線３６は、基板６１の上端部において揃ってバンド５５で結束される。
このように、電極３５並びにリード線３６が固定されたブラケット６０が、図４に示すように、冷却器１５の内周側に斜め姿勢で挿入されて、下端の掛止爪６４が、冷却器１５における例えば上から五巻き目の蒸発管１６に差し込まれる。次に、ブラケット６０を適宜に上方にずらしつつ、また基板６１を真直姿勢に弾性変形させながら、下端側を支点として図４の矢線に示すように回動し、図５に示すように、上側の掛止爪６３を一巻き目の蒸発管１６の上方に持ち来す。そうしたら、同図の矢線に示すように、上側の掛止爪６３の先端を弾性的に開きつつ、ブラケット６０が押し下げられ、図６に示すように、蒸発管１６が掛止爪６３，６４の基部側に当たったところで押し込みが停止される。
【００２３】
このとき、上側の掛止爪６３が復元変形して、その先端が一巻き目の蒸発管１６の下面に係止し、また、下側の掛止爪６４の先端が五巻き目の蒸発管１６の下面に係止する。そして基板６１は、元々円弧状であったところを真直形状に弾性変形して装着されているのであるから、いわゆるスプリングバックにより、掛止爪６３，６４並びに基板６１が蒸発管１６に弾性的に密着し、強固に抜け止め状に装着される。
【００２４】
この第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、ブラケット６０が冷却用水Ｗ（氷層Ｉ）中に没しているから、少なくともブラケット６０を介して氷センサ３０（電極３５）付近に外熱が侵入することが防がれ、両電極３５付近の氷をいたずらに融かして結氷未完了と誤検知することが防止される。
特にブラケット６０は、スプリングバックを利用していることで、冷却器１５に対して強固に取り付けることができる。また、第１実施形態のブラケット４０と比べると、掛止爪６３，６４の先端を係止用に曲げる作業が不要にできるから、取付作業がより簡単となる。さらに、電極３５の保持片６２と掛止爪６３，６４とが基板６１から一体的に形成されていることで部品点数が減り、溶接の工程等も不要にできるから、製造コストの低下がさらに図られる。
なお、ブラケット６０に設けられた上側の掛止爪６３を蒸発管１６に差し込む作業がより円滑にできるように、図７に示すように、上側の掛止爪６３の先端６３Ａを再度外方に開いた形状としてもよい。
【００２５】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態を図８によって説明する。この第３実施形態のブラケット７０は、第１実施形態のブラケット４０に対して、基板４１の上端から取付板７１が直角に延出して形成されている。電極３５の取り付け部分等、他の構造は第１実施形態と同様である。
ブラケット７０を取り付ける場合は、上下の掛止板５０の掛止爪５３が、冷却器１５における上から一巻き目と四巻き目の蒸発管１６に上方から差し込まれ、取付板７１の先端が、冷水タンク１０の上端縁のフランジ７３にねじ７４で止められて固定される。
【００２６】
一方、この第３実施形態では、リード線３６に余長部３６Ａが設けられ、この余長部３６Ａが、ブラケット７０への結束部分から引き出された箇所で弛まされて、冷却用水Ｗ中に水没されている。
そのため、少なくともリード線３６を介して氷センサ３０（電極３５）付近に外熱が侵入することが防がれ、両電極３５付近の氷をいたずらに融かして結氷未完了と誤検知することが防止される。同様に氷層Ｉが過剰に生成されることが避けられ、注出管１８内が凍り付く等が未然に防止される。
【００２７】
＜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）第１実施形態と第３実施形態のブラケットにおいても、電極の保持片や掛止爪を基板と一体形成するようにしてもよい。
（２）第１，第２実施形態に示したブラケットを水没させる手段と、第３実施形態に示したリード線の余長部を水没させる手段とを併用してもよい。ブラケット並びにリード線を介して外熱が侵入することがともに防止され、氷センサの誤検知をより確実に防止することができる。
（３）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】  本発明の第１実施形態に係る縦断面図及びブロック図
【図２】  ブラケットの分解斜視図
【図３】  氷センサの配設部分を示す部分断面図
【図４】  第２実施形態に係るブラケットの取り付けの初期状態を示す部分断面図
【図５】  ブラケットの押し下げ動作を示す部分断面図
【図６】  ブラケットの取付完了時を示す部分断面図
【図７】  ブラケットの変形例を示す部分側面図
【図８】  第３実施形態に係る氷センサの配設部分を示す部分断面図
【図９】  従来例の概略断面図
【図１０】  その氷センサの配設部分を示す部分断面図
【符号の説明】
Ｗ…冷却用水  Ｉ…氷層  １０…冷水タンク  １５…冷却器  １６…蒸発管  １８…注出管  ３０…氷センサ  ３５…電極  ３６…リード線  ３６Ａ…余長部４０…ブラケット  ４７…保持片  ５３…掛止爪  ６０…ブラケット  ６１…基板  ６３，６４…掛止爪
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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