(57)【要約】【課題】低コスト、省エネルギー、かつ高効率の冷水供給装置を提供する。【解決手段】水を収容する貯留タンク１と、貯留タンク１に連結され貯留タンク１内に水を供給する給水配管３と、貯留タンク１内の水を凍らせて製氷する冷却手段２と、貯留タンク１に設けられ熱を発生伝導する熱発生伝導要素４と、を備える。熱発生伝導要素４を介して貯留タンク１内に導入された熱が熱発生伝導要素４の周辺域の氷Kを融かすことにより、氷Kの内部において熱発生伝導要素４に沿う冷却水路５が形成される。給水配管３から供給された水は冷却水路５を通過して冷却される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を収容する貯留タンクと、
前記貯留タンクに連結され前記貯留タンク内に水を供給する給水配管と、
前記貯留タンク内の水を凍らせて製氷する冷却手段と、
前記貯留タンクに設けられ熱を発生伝導する熱発生伝導要素と、を備え、
前記熱発生伝導要素を介して前記貯留タンク内に導入された熱が前記熱発生伝導要素の周辺域の氷を融かすことにより、氷の内部において前記熱発生伝導要素に沿う冷却水路が形成され、前記給水配管から供給された水は前記冷却水路を通過して冷却されることを特徴とする冷水供給装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記貯留タンク内の水を製氷する際に発生する熱を外部に排出する排熱部を備え、
前記熱発生伝導要素は、前記貯留タンク内の氷を融かすための電気ヒータ、前記貯留タンク内の氷を融かすための水道水熱供給部、前記貯留タンク内の氷を融かすための空気熱供給部、または前記貯留タンク内の氷を融かすための前記冷却手段の前記排熱部のうちの少なくとも一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の冷水供給装置。
【請求項３】
前記給水配管は、前記貯留タンクに接続する接続部を備え、
前記接続部は、前記熱発生伝導要素と並行して前記貯留タンクに配置され、前記熱発生伝導要素から発生する熱により、内部に水の凍結が抑制された凍結抑制空間が形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の冷水供給装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、冷凍庫を備え、
前記貯留タンクは、前記冷凍庫内に配置され、前記冷凍庫内の冷気を用いて前記貯留タンクの外表面から前記貯留タンク内の水を凍らせて製氷することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷水供給装置。
【請求項５】
前記冷凍庫は、
前記冷凍庫の内部空間を熱的に仕切り、かつ前記貯留タンクの外表面との間に冷気を通過させる第１冷風路を区画する仕切部と、
前記仕切部に設けられ、前記第１冷風路を開閉し、前記冷凍庫内の冷気が前記第１冷風路への通過を制御する開閉部と、を備え、
前記第１冷風路を通過する冷気を用いて前記貯留タンクの前記外表面から前記貯留タンク内の水を凍らせて製氷することを特徴とする請求項４に記載の冷水供給装置。
【請求項６】
前記熱発生伝導要素は、前記水の冷却時にのみ、前記熱を発生することを特徴とする請求項１に記載の冷水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を冷やして冷水を供給する冷水供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷水供給装置（例えば、特許文献１参照）は、密閉氷蓄熱室と、密閉氷蓄熱室内に配置された冷媒配管を備えるコンディショニングユニット（冷却機）、と、密閉氷蓄熱室内に流入された水を繰り返し巡回させるポンプとからなるものである。特許文献１の冷水供給装置では、密閉氷蓄熱室内に冷媒配管を配置し、冷媒配管に接続された冷却機により冷媒配管の外径部において氷を生成する。そして、密閉氷蓄熱室内に水を流入させ、繰り返し巡回させる。また、密閉氷蓄熱室内に水を冷媒配管の外径部に生成された氷に接触させ熱交換（放熱）を行うことにより、氷を溶かしながら冷水を取り出す。
【特許文献１】特開２０００−１８６８３８号公報（第１〜４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の冷水供給装置では、密閉氷蓄熱室内に水を流入させた後、常時に水を繰り返して巡回させるため、ポンプ及びポンプを動かす電力が必要となり、装置のコストが高く、電気エネルギーの消費も多い。
【０００４】
また、ポンプの運転により発生する熱、或いはポンプを介してポンプ周辺環境からの熱は巡回される水と伴に密閉氷蓄熱室内に流入されるため、密閉氷蓄熱室内に冷却力を出力する冷却機には大きな冷却能力が必要とされ、高出力の冷却機を採用することにより、高コスト、高エネルギー消費の問題が発生する。
【０００５】
さらに、冷却機の冷媒配管を氷蓄熱室内に導入することにより、冷却機は冷水供給装置の専用機となり、冷却機の用途が限られている。
【０００６】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、低コスト、省エネルギー、かつ高効率の冷水供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の冷水供給装置は、水を収容する貯留タンクと、貯留タンクに連結され貯留タンク内に水を供給する給水配管と、貯留タンク内の水を凍らせて製氷する冷却手段と、貯留タンクに設けられ熱を発生伝導する熱発生伝導要素と、を備え、熱発生伝導要素を介して貯留タンク内に導入された熱が熱発生伝導要素の周辺域の氷を融かすことにより、氷の内部において熱発生伝導要素に沿う冷却水路が形成され、給水配管から供給された水は冷却水路を通過して冷却されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の冷水供給装置によれば、冷却手段を介して貯留タンク内の水を凍らせることにより、貯留タンク内に氷が形成される。また、本発明の冷水供給装置は、熱発生伝導要素を備えることにより、熱発生伝導要素から発生する熱は、貯留タンク内に製氷された氷に伝達され、熱発生伝導要素の周辺域の氷を融かすことができる。熱発生伝導要素と未融解の氷との間に、融かされた部分の氷による空間は連続的に形成される。このため、熱発生伝導要素に沿って、水の流れる冷却水路（連続の空間）が形成される。これにより、給水配管から貯留タンク内に供給された水は、氷の内部に形成された冷却水路を通過し、冷却水路を構成する氷との熱交換により冷やされ、冷水を生成することができる。また、冷却水路は氷の内部に形成されているため、冷却水路を通過する水は氷との接触面積が大きく確保され、効率的に水を冷やすことができる。また、冷却水路の経路は、熱発生伝導要素の配置により決められるので、熱発生伝導要素の設計（経路配置）及び氷の持つ熱容量などにより冷却水路の形成を最適化することは可能である。このように、熱発生伝導要素の配置（経路、形状）により貯留タンクの内部空間（氷の体積）を有効に利用し、より長くかつ有効な冷却水路を形成することができる。よって、本発明の冷水供給装置は効率的に水を冷やして冷水を生成することができる。また、本発明の冷水供給装置では、貯留タンクに冷却水路を構成できるので、水を常に循環させておくためのポンプが廃止でき、装置の低コスト化、省エネルギーを実現するのに有利である。
【０００９】
本発明の冷水供給装置の冷却手段は、貯留タンク内の水を製氷する際に発生する熱を外部に排出する排熱部を備え、熱発生伝導要素は、貯留タンク内の氷を融かすための電気ヒータ、貯留タンク内の氷を融かすための水道水熱供給部、貯留タンク内の氷を融かすための空気熱供給部、または貯留タンク内の氷を融かすための冷却手段の排熱部のうちの少なくとも一つから構成されることが好ましい。
【００１０】
本発明の冷水供給装置によれば、熱発生伝導要素を電気ヒータで構成することにより、容易に電流（電気エネルギー）から貯留タンク内の氷を融かすための熱に変えることができる。また、電気ヒータの電流（例えば、電流強度、通電時間）などを制御することにより、貯留タンク内の氷を融かすことで冷却水路の流径などを調整することもできる。また、熱発生伝導要素を水道水熱供給部または空気熱供給部で構成することにより、水道水または空気の持つ熱は貯留タンク内の氷を融かすエネルギーとなり、水道水または空気の持つ熱量を利用することができる。さらに、熱発生伝導要素を冷却手段の排熱部で構成することにより、冷却手段で発生する排熱を有効に再利用し、貯留タンク内の氷を融かすエネルギーとして回収することができる。よって、省エネルギーを実現すると同時に冷凍手段の効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の冷水供給装置の給水配管は、貯留タンクに接続する接続部を備え、接続部は、熱発生伝導要素と並行して貯留タンクに配置され、熱発生伝導要素から発生する熱により、内部に水の凍結が抑制された凍結抑制空間が形成されていることが好ましい。給水配管の接続部を熱発生伝導要素と並行して貯留タンクに配置することにより、貯留タンク内に水を供給する給水配管の凍結を抑制することができる。つまり、給水配管の接続部は、熱発生伝導要素と並行することにより、熱発生伝導要素から発生する熱は、直接接続部に伝導される。よって、接続部の内部に凍結抑制空間が形成され、接続部の内部の水がほぼ氷結温度以上に維持される。このため、給水配管の接続部は、貯留タンク内部の冷凍状態（氷結温度以下）による凍結が抑制され、給水配管内に凍結の発生による貯留タンク内への給水不能を未然に防ぐことができる。
【００１２】
本発明の冷水供給装置の冷却手段は、冷凍庫を備え、貯留タンクは、冷凍庫内に配置され、冷凍庫内の冷気を用いて貯留タンクの外表面から貯留タンク内の水を凍らせて製氷することが好ましい。本発明の冷水供給装置の冷却手段は冷凍庫を備えることにより、食材などの低温貯蔵が必要とする貯蔵物に対し、冷凍庫機能を有すると共に、水の製冷手段（冷水生成手段）としても機能することができる。つまり、本発明の冷水供給装置の冷却手段は、冷水供給としての冷水製冷に機能する以外にも、同時に冷凍庫などの多用途とすることができる。よって、本発明の冷水供給装置は、冷却手段を含む装置全体の効率が向上される。また、本発明の冷水供給装置では、冷却手段は、貯留タンクの外表面から製氷するので、冷却手段の冷媒配管などを貯留タンク内に入れる必要がなくなり、付加機能（冷凍庫、冷蔵庫など）のシステムを簡単に構成できる。さらに、ガス、液体などを冷媒として製氷することも可能で、貯留タンク内の水に対する冷却方法の自由度が高い。
【００１３】
また、本発明の冷水供給装置では、貯留タンクは冷凍庫内に配置されているため、貯蔵物の出し入れによる冷凍庫のドアの開閉時に、貯留タンクが蓄冷材として働き、冷凍庫内の温度の変動（上昇）を抑制でき、冷凍庫内の貯蔵物の保存状態を良好に保つことができる。
【００１４】
本発明の冷水供給装置の冷凍庫は、冷凍庫の内部空間を熱的に仕切り、かつ貯留タンクの外表面との間に冷気を通過させる第１冷風路を区画する仕切部と、仕切部に設けられ、第１冷風路を開閉し、冷凍庫内の冷気が第１冷風路への通過を制御する開閉部と、を備え、第１冷風路を通過する冷気を用いて貯留タンクの外表面から貯留タンク内の水を凍らせて製氷することが好ましい。本発明の冷水供給装置では、冷凍庫の内部空間を熱的に仕切る仕切部を備えることにより、冷凍庫の冷凍空間と、貯留タンク内の水（氷）を冷やすための第１冷風路とに分割することができる。つまり、仕切部により第１冷風路が冷凍空間から熱的に遮断され、冷凍庫のドアの開閉による庫内（冷凍空間）の温度の変動は、第１冷風路内の温度に影響し難くなる。また、仕切部には開閉部が備えられるため、第１冷風路に冷気の通過が有効に制御される。つまり、第１冷風路に冷気の流れが制御され、第１冷風路と冷凍空間内の温度をそれぞれ保つことができる。また、貯留タンクを冷やすための冷気を自由に通過させることができ、有効に貯留タンク内の水を製氷することができる。例えば、冷凍庫のドアを開けて冷凍庫内に貯蔵物を出し入れするとき、開閉部を自動的に閉状態に制御することにより、冷凍庫内の冷凍空間の温度が変動しても、第１冷風路内の温度変化は発生し難くなり、貯留タンク側への温度変動の影響を有効に抑制できる。よって、貯留タンク内の氷は常に安定した状態（温度）に維持され、氷内部にて安定した冷却水路を形成することができる。また、冷却水路を流れる水は安定した流量及び温度で冷やされるため、安定した状態の冷水を供給することができる。このように、仕切部及び開閉部を介して、冷凍庫の内部空間を冷凍空間と第１冷風路とに分けることにより、本実施形態例の冷水供給装置は、冷凍庫として機能できると同時に、安定した冷水を供給することもできる。また、本実施形態例の冷水供給装置は、冷凍庫機能及び冷水製冷機能を同時に有することにより、冷却手段を含む装置全体の効率が向上される。
【００１５】
また、本発明の冷水供給装置の熱発生伝導要素は、水の冷却時にのみ、熱を発生することが好ましい。これにより、冷水の必要な都度に、熱発生伝導要素が熱を発生して冷却水路を形成するので、常時、熱を発生する場合に比べ、省エネルギーに有利である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の冷水供給装置によれば、冷却手段を介して貯留タンク内の水を凍らせることにより、貯留タンク内に氷が形成される。また、本発明の冷水供給装置は、熱発生伝導要素を備えることにより、熱発生伝導要素から発生する熱は、貯留タンク内に製氷された氷に伝達され、熱発生伝導要素の周辺域の氷を融かすことができる。熱発生伝導要素と未融解の氷との間に、融かされた部分の氷による空間は連続的に形成される。このため、熱発生伝導要素に沿って、水の流れる冷却水路（連続の空間）が形成される。これにより、給水配管から貯留タンク内に供給された水は、氷の内部に形成された冷却水路を通過し、冷却水路を構成する氷との熱交換により冷やされ、冷水を生成することができる。また、冷却水路は氷の内部に形成されているため、冷却水路を通過する水は氷との接触面積が大きく確保され、効率的に水を冷やすことができる。また、冷却水路の経路は、熱発生伝導要素の配置により決められるので、熱発生伝導要素の設計（経路配置）及び氷の持つ熱容量などにより冷却水路の形成を最適化することは可能である。このように、熱発生伝導要素の（経路、形状）配置により貯留タンクの内部空間（氷の体積）を有効に利用し、より長くかつ有効な冷却水路を形成することができる。よって、本発明の冷水供給装置は効率的に水を冷やして冷水を生成することができる。また、本発明の冷水供給装置では、貯留タンクに冷却水路を構成できるので、水を常に循環させておくためのポンプが廃止でき、装置の低コスト化、省エネルギーを実現するのに有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の冷水供給装置について、図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
本実施形態例の冷水供給装置は、冷凍庫（冷蔵庫）機能を備えたものである。
【００１９】
具体的には、図１に示すように、本実施形態例の冷水供給装置は冷凍庫Ｌの内部において、主に貯留タンク１、冷却手段２、給水配管３、熱発生伝導要素４が備えられている。なお、図１は、本実施形態例の冷水供給装置の基本構成を示す。
【００２０】
図１に示すように、冷凍庫Ｌは、ケース部１０を備えている。また、冷凍庫Ｌの庫内温度を維持するために、ケース部１０は主に断熱材１０１により構成されている。このように、冷凍庫Ｌを覆うように断熱材１０１が配置されている。また、ケース部１０は、上側部１０Ａ、下側部１０Ｂ、左側部１０Ｃ、右側部１０Ｄ、前側部１０E（図２に示す）及び後側部１０F（図２に示す）からなる。前側部１０Eの所定位置には、ドア（図示せず）が設けられており、冷凍庫Ｌ内に冷凍食材などの貯蔵物（図示せず）を出し入れすることができるようになっている。
【００２１】
また、図１に示すように、冷凍庫Ｌのケース部１０の内部には、貯留タンク２と、冷凍食材などの貯蔵物を貯蔵する冷凍空間２０２が形成されている。なお、冷凍空間２０２に面して冷凍庫Ｌのドアが開閉可能に設置されている。
【００２２】
以下、冷却手段２及び冷凍空間２０２について説明する。
【００２３】
図１に示すように、ケース部１０の左側部１０Ｃには、冷却機２０が設けられている。また、冷凍空間２０２には、冷凍空間２０２を仕切る仕切板２０１Ａ、２０１Ｂが設けられている。仕切板２０１Ａは、左側部１０Ｃに平行して設置され、仕切板２０１Ｂは、上側部１０Ａに平行して設置されている。つまり、仕切板２０１Ａ，２０１Ｂは互いに垂直して接続されている。これにより、左側部１０Ｃと仕切板２０１Ａとの間に冷風路２０３Ａが形成され、上側部１０Ａと仕切板２０１Ｂとの間に冷風路２０３Ｂが形成され、冷風路２０３Ａと２０３Ｂは連通されている。
【００２４】
また、図１に示すように、仕切板２０１Ａとケース部１０の下側部１０Ｂとの間に開口部２０１Ｄが形成され、仕切板２０１Ｂと貯留タンク１との間に開口部２０１Ｃが形成されている。このように、開口部２０１Ｃ、２０１Ｄを介して、冷風路２０３Ａ、２０３Ｂは、冷凍空間２０２に連通されている。
【００２５】
また、冷風路２０３Ａには、冷却機２０の熱交換部２０Ａと、送風機２２が配置されている。このため、送風機２２により、熱交換部２０Ａで生成された冷気は冷風路２０３Ａ，２０３Ｂを流れ、冷凍庫Ｌの冷凍空間２０２内に還流するようになる（図１に示す矢印の方向に流れる）。
【００２６】
図１から理解できるように、冷却機２０の熱交換部２０Ａで形成された冷気は、冷風路２０３Ａ、２０３Ｂを介し冷凍空間２０２を還流する際、貯留タンク１の近辺に位置する開口部２０１Ｃを通って貯留タンク１の表面（１０２Ａ）を流れるため、貯留タンク１を有効に冷やすことができる。
【００２７】
このように、冷却手段２は、主に冷却機２０、送風機２２及び冷風路２０３Ａ、２０３Ｂから構成される。
【００２８】
以下、貯留タンク１及びその内部構造について説明する。
【００２９】
貯留タンク１は、図１に示すように、冷凍庫Ｌの内部に配置され、ケース部１０の右側部１０Ｄに隣接して設けられている。また、貯留タンク１のタンクケース部１０２は熱伝導性のよい金属などにより形成される。このため、貯留タンク１の表面（側面１０２Ａ）を介して貯留タンク１の内部まで冷熱を伝導することができ、貯留タンク１の表面から貯留タンク１の内部（水）を冷やす（製氷する）ことができる。
【００３０】
図２は、本実施形態例の貯留タンク１の断面を示す。なお、図２は図１に示す冷水供給装置の貯留タンク１のＡ−Ａ縦断面を示すものである。
【００３１】
図２に示すように、貯留タンク１には、熱発生伝導要素４が配置されている。なお、本実施形態例の熱発生伝導要素４は、電源４０と、電源４０に接続された電気ヒータ４１により構成される。なお、本実施形態例では、電源４０に接続された電気ヒータ４１は、電気エネルギーを熱に転換し熱源を構成するものである。
【００３２】
貯留タンク１のタンクケース部１０２は、側面１０２Ａ（図１に示す）、１０２Ｂ（図１に示す）、１０２Ｅ（図２に示す）、１０２Ｆ（図２に示す）、上面１０２Ｃ（図１、２に示す）及び下面１０２Ｄ（図１、２に示す）から構成される。
【００３３】
また、図２に示すように、タンクケース部１０２の側面１０２Ａ以外の側（上、下）面（１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ、１０２Ｅ、１０２Ｆ）は、断熱材１０１により覆われて、保温されている。なお、側面１０２Ａは、前述したように、冷却機２０から発生する冷気に接触して冷やされる。またタンクケース部１０２は熱伝導性の良い金属などにより構成されるため、タンクケース部１０２の側面１０２Ａを介して、貯留タンク１の内部を冷やすことができる。
【００３４】
また、図２に示すように、タンクケース部１０２の下面１０２Ｄには、電気ヒータ４１及び給水配管３をタンクケース部１０２内に導入する導入部１０３が設けられている。導入部１０３は、下面１０２Ｄにおいて側面１０２Ｅ側から近い位置に設けられている。また、タンクケース部１０２の上面１０２Ｃには、電気ヒータ４１及び冷水を導出する導出部１０４が設けられている。
【００３５】
また、熱発生伝導要素４を構成する電気ヒータ４１は、図２に示すように蛇行（迂回）するようにタンクケース部１０２の内部空間１１に配置されている。具体的には、電気ヒータ４１は、タンクケース部１０２の内部空間１１において、均等に配置される第１〜第９の９個の連続の熱伝導部４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を備えている。つまり、図２に示すように、電気ヒータ４１は導入部１０３を介してタンクケース部１０２の内部空間１１に導入される。タンクケース部１０２の下面１０２Ｄに平行するように第１熱伝導部４１１が配置されている。次に、第１熱伝導部４１１に続き、側面１０２Ｆ側に近い位置に、上向きにＵターンするように第２熱伝導部４１２が配置されている。次に、第２熱伝導部４１２に続き、第１熱伝導部４１１に平行するように第３熱伝導部４１３が配置されている。次に、第３熱伝導部４１３に続き、側面１０２Ｅに近い位置に、上向きにＵターンするように第４熱伝導部４１４が配置されている。同様に、第５熱伝導部４１５、第６熱伝導部４１６、第７熱伝導部４１７、第８熱伝導部４１８、第９熱伝導部４１９は、それぞれ連続的にタンクケース部１０２の内部空間１１に均等に配置され、最後に導出部１０４を介して外部へ導出される。また、電気ヒータ４１は、電源端４００を介して電源４０に接続されている。なお、タンクケース部１０２の寸法に基づき、熱伝導部（４１１〜４１９）の配置（それぞれの間の距離、Uターン方向等）を最適化することができる。また、熱伝導部（４１１〜４１９）の数は９個に限定されることなく、実際のタンクケース部１０２の寸法に応じて設定することができる。
【００３６】
図２に示すように、給水配管３から導入部１０３を介して貯留タンク１のタンクケース部１０２の内部空間１１に水が供給される。また、内部空間１１内に供給され溜められた水の水位は、タンクケース部１０２の高さ（容積）の一定位置（容積）、例えばタンクケース部１０２の内部空間１１の容積の７／１０〜９／１０に達成するときに止められる。つまり、タンクケース部１０２の内部空間１１において、水が占める空間の上方には、空気が存在する空間（体積調節空間１１０１）が残される。これにより、貯留タンク１のタンクケース部１０２内の水が冷却手段４により冷やされ氷を形成する際、水の凝固による体積の膨脹に対応する必要な（膨脹）調節体積（体積調節空間１１０１）が準備される。従って、水から製氷する際、貯留タンク１の破裂に起因する氷の体積の膨脹を調和することができる。よって、体積の膨脹による貯留タンク１の破裂を未然に防ぐことができる。
【００３７】
また、図１若しくは図２に示すように、タンクケース部１０２の導入部１０３には、管路１０３１が設けられている。さらに、管路１０３１には、貯留タンク１に水を供給する給水配管３と、貯留タンク１内の水を排出する排水部３１１が設けられている。
【００３８】
なお、給水配管３は、三方連通部３０１を介して管路１０３１に連通されている。また、給水配管３には、給水配管３の開閉及び流量の調整を行う流量調整部３０２（バルブ）が備えられている。排水部３１１には、排水部３１１の開閉及び流量の調整を行う流量調整部３１２（バルブ）が備えられている。
【００３９】
また、図１若しくは図２に示すように、タンクケース部１０２の導出部１０４には、管路１０４１が設けられている。また、管路１０４１には、貯留タンク１において生成された冷水を外部へ供給する冷水流出部６が設けられている。冷水流出部６には、冷水流出部の開閉及び流量の調整を行う流量調整部６０２（バルブ）が備えられている。
【００４０】
また、管路１０４１には、貯留タンク１内に溜められた水を排水部３１１から排出する際、貯留タンク１内の気圧を維持するための逆止弁（気体或いは液体を一方の方向に流す可能な弁）６０１が備えられている。逆止弁６０１は、外部から貯留タンク１の内部に空気が流れるように設置され、貯留タンク１の内部に溜め込んだ水は、逆止弁６０１を通して外部へ流出することはできない。つまり、給水配管３から貯留タンク１内に水を供給する際、貯留タンク１に水が満水になった場合には、余った水（冷水）は管路１０４１を介して冷水流出部６に流れる。水は逆止弁６０１を通して外部へ流れることはない。また、貯留タンク１内の水は排水部３１１を介して貯留タンク１から排出されるとき、貯留タンク１内の水（冷水）の水位の低下に伴い、外部の空気が逆止弁６０１を介して貯留タンク１内に流れ込むことができる。よって、貯留タンク１内の圧力が維持され、水が容易に下方へ流出することが可能になる。
【００４１】
また、導入部１０３は、図３において拡大して示される。図３は、導入部１０３の拡大図である。図３に示すように、管路１０３１は、断熱材１０１により覆われているため、冷却手段４による冷熱の流入を遮断することができる。従って、管路１０３１内の（水の）温度は氷結温度以上に維持され、管路１０３１内部の水を流動可能な液体状態に維持することができる。また、管路１０３１は、貯留タンク１に接続する接続部３０１１を備えている。なお、管路１０３１は本実施形態例の供水管路３の一部を構成しているため、供水管路３は、接続部３０１１を介して貯留タンク１に連通している。
【００４２】
具体的には、図３に示すように、管路１０３１は接続部３０１１と直交して連通されている。接続部３０１１は、熱発生伝導要素４の電気ヒータ４１を取り巻くように、同軸的に設置されている。即ち、接続部３０１１は、電気ヒータ４１よりも径が大きい管状部材であり、電気ヒータ４１と並行（同軸）して貯留タンク１に配置されている。このため、接続部３０１１と電気ヒータ４１との間に凍結抑制空間３００が形成されている。つまり、接続部３０１１は電気ヒータ４１と並行（同軸）して配置されているため、電気ヒータ４１から発生する熱により、接続部３０１１の内部の温度が水のほぼ氷結温度以上に維持される。よって、接続部３０１１内の水の凍結が抑えられる。このように、凍結抑制空間３００内の水が凍りにくくなり、供水管路３（管路１０３１）から流入される水は接続部３０１１を介して貯留タンク１内に供給することができる。
【００４３】
次に、本実施形態例の冷水供給装置の動作について説明する。  
【００４４】
（１）まず、図２に示すように、流量調整手段３０２、６０２を開けることにより、給水配管３を介して水が貯留タンク１内に供給される。貯留タンク１内の水が貯留タンク１の内部空間１１を充満したとき、冷水流出部６を介して外部へ流出される。このとき、流量調整手段３０２を閉じる。つまり、貯留タンク１内の水が満水になったとき、余った水は冷水流出部６により捨てられる。
【００４５】
（２）次に、排水部３１１の流量調整手段３１２を数秒間開け、貯留タンク１内に満水になった水は、所定容積（水量）で排水部３１１を介して排出される。これにより、貯留タンク１の上方には、体積調節空間１１０１が形成される。なお、所定容積は、貯留タンク１の内部空間１１の全容積の１／１０〜３／１０とすることができる。
【００４６】
（３）次に、冷却手段２からの冷気（冷熱）により、冷凍庫Ｌの冷凍空間２０２の設定温度が保持されつつ、冷気が冷風路２０３Ａ、２０３Ｂを介して貯留タンク１の側面１０２Ａを流れる。よって、側面１０２Ａを介して貯留タンク１内に冷熱が伝導され、貯留タンク１内の水が製氷される。
【００４７】
（４）そして、電源４０のスイッチを入れ、電気ヒータ４１が発熱し、電気ヒータ４１の周辺域の氷Ｋを融かして、冷却水路５を構成する。図４は、電気ヒータ４１が発熱する際の周辺域の断面を示す。図４に示すように、熱発生伝導要素４を構成する電気ヒータ４１から発生する熱は、その周辺域の氷Ｋを融かして、電気ヒータ４１を中心軸とした管状冷却水路５が形成される。つまり、冷却水路５は、氷Ｋに覆われた状態で電気ヒータ４１の長さ方向に沿って形成されている。また、図２に示すように、電気ヒータ４１は、氷Kの内部において、蛇行（迂回）するように貯留タンク１の内部空間１１に配置されているため、冷却水路５も電気ヒータ４１の配置（経路）に沿って、蛇行（迂回）するように形成されている。
【００４８】
（５）次に、再び流量調整手段３０２、６０２を開けることにより、給水配管３を介して水が貯留タンク１内に供給される。このとき、供給された水は、冷却水路５に流れ込み、氷Ｋに接触して氷Ｋを融かしながら（熱交換しながら）、冷却水路５に沿って、蛇行（迂回）しつつ上昇する。そして、冷やされた水（冷水）は、冷却水路５を通り抜け、体積調節空間１１０１に到達する。さらに、体積調節空間１１０１内に溜めた冷水は、冷水導出部１０４及び冷水流出部６を介して利用者に供給される。
【００４９】
（６）冷水が出水後、貯留タンク１には次の氷となる水がほぼ満水となっている。そして（２）の過程に戻り、（２）〜（６）の過程を繰り返して冷水を供給する。
【００５０】
また、冷凍庫Ｌ内において、冷凍空間２０２は貯留タンク１と隣接して設けられているため、内部が製氷されている貯留タンク１は、冷凍庫Lの冷凍空間２０２内の蓄冷材として機能することができる。つまり、冷凍庫Ｌのドアを開けて冷凍空間２０２内に食材などの貯蔵物を出し入れする際、冷凍空間２０２内の温度が一部上昇するが、貯留タンク１が蓄冷材として機能することにより、冷却手段２の補助冷却手段として冷凍庫Ｌの冷凍空間２０２内に先に入っていた貯蔵物の温度上昇を抑えることや、冷却手段２の消費エネルギーを抑えることなどができる。
【００５１】
また、本実施形態例の冷水供給装置では、貯留タンク１の内部容積を約１リットルとして形成された場合、水温２５℃の原水（給水配管３から貯留タンク１内に流入する水）から、水温１５℃以下の冷水（冷水流出部６を介して外部へ流出する冷水）を約４リットルまで生成して供給することができる。冷水の供給速度は約２リットル／分である。なお、貯留タンク１の内部容積や冷水の供給速度などに関しては、実際に使用される原水の温度などに基づき最適化することができる。例えば、冷水の供給量は大きい場合には、貯留タンク１の内部容積をより大きくすることにより、氷K内部に形成された冷却水路５をより長く設定することができる。また、貯留タンク１の内部において、単位体積の氷に熱発生伝導要素４の占有率を向上させることにより、より長い冷却水路５を構成することができる。
【００５２】
このように、本実施形態例の冷水供給装置によれば、冷却手段２を介して貯留タンク１内の水を凍らせることにより、貯留タンク１内に氷Ｋが形成される。また、貯留タンク１に熱発生伝導要素４を備えることにより、熱発生伝導要素４から発生する熱は、貯留タンク１内に製氷された氷Ｋに伝達され、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１）の周辺域の氷Ｋを融かすことができる。熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１）と未融解の氷Ｋとの間に、融かされた部分の氷による空間は連続に形成される。このため、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１）に沿って、水の流れる冷却水路５（連続の空間）が形成される。これにより、給水配管３から貯留タンク１内に供給された水は、氷Ｋの内部に形成された冷却水路５を通過し、冷却水路５を構成する氷Ｋとの熱交換により冷やされ、冷水を形成することができる。また、冷却水路５は氷Ｋの内部に形成されているため、冷却水路５を通過する水は氷Ｋとの接触面積が大きく確保され、効率的に水を冷やすことができる。また、冷却水路５の経路は、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１、熱伝導部４１１〜４１９）の配置により決められるので、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１、熱伝導部４１１〜４１９）の設計（経路配置）及び氷Ｋの持つ熱容量などにより冷却水路５を最適化することは可能である。本実施形態例では、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１、熱伝導部４１１〜４１９）を蛇行（迂回）するように貯留タンク１内に配置することにより、熱発生伝導要素（電気ヒータ４１、熱伝導部４１１〜４１９）に沿った蛇行（迂回）状の冷却水路５を形成することができ、限られた貯留タンク１の内部空間１１に有効な冷却水路５を形成することができる。このように、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１、熱伝導部４１１〜４１９）の配置（経路、形状）により貯留タンク１の内部空間１１（氷の体積）を有効に利用し、より長くかつ有効な冷却水路５を形成することができる。よって、実施形態例の冷水供給装置は効率的に水を冷やして冷水を生成することができる。また、本実施形態例の冷水供給装置では、貯留タンク１に冷却水路５を構成できるので、水を常に循環させておくためのポンプが廃止でき、装置の低コスト化、省エネルギーを実現するのに有利である。
【００５３】
また、熱発生伝導要素４を電気ヒータ４１で構成することにより、容易に電流（電気エネルギー）から貯留タンク１内の氷Ｋを融かすための熱に変えることができる。また、電気ヒータ４１の電流（例えば、電流強度、通電時間）などを制御することにより、貯留タンク１内の氷Ｋを融かすことで冷却水路５の流径などを調整することもできる。
【００５４】
また、本実施形態例の冷水供給装置では、給水配管３の接続部３０１１を熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１）と並行して貯留タンク１（導入部１０３）に配置することにより、貯留タンク１内に水を供給する給水配管３（接続部３０１１）の凍結を抑制することができる。つまり、給水配管３の接続部３０１１は、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１）と並行することにより、熱発生伝導要素４（電気ヒータ４１）から発生する熱は、直接接続部３０１１に伝導される。よって、接続部３０１１の内部に凍結抑制空間３００が形成され、接続部３０１１の内部の水がほぼ氷結温度以上に維持される。このため、給水配管３の接続部３０１１は、貯留タンク１内部の冷凍状態（氷結温度以下）による凍結が抑制され、給水配管３（接続部３０１１）内に凍結の発生による貯留タンク１内への給水不能を未然に防ぐことができる。
【００５５】
また、本実施形態例の冷水供給装置では、冷却手段２は、食材などの低温貯蔵が必要とする貯蔵物に対し、冷凍庫機能を備えると共に、冷水供給装置の水の製冷手段としても機能することができる。つまり、本実施形態例の冷水供給装置の冷却手段２は、冷水供給の製冷に機能する以外にも、同時に冷凍庫などの多用途とすることができる。よって、本実施形態例の冷水供給装置は、冷却手段２を含む装置全体の効率が向上される。
【００５６】
また、本実施形態例の冷水供給装置では、冷却手段２は、貯留タンク１の外表面（１０２Ａ）から製氷するので、冷却手段２の冷媒配管などを貯留タンク１内に入れる必要がなくなり、付加機能（冷凍庫、冷蔵庫など）のシステムを簡単に構成できる。さらに、ガス、液体などを冷媒として製氷することも可能で、貯留タンク１内の水に対する冷却方法の自由度が高い。
【００５７】
また、本実施形態例の冷水供給装置では、貯留タンク１は冷凍庫Ｌ内に配置されているため、貯蔵物の出し入れによる冷凍庫Ｌのドアの開閉時に、貯留タンク１（内部の氷Ｋ）が蓄冷材として働き、冷凍庫Ｌ（冷凍空間２０２）内の温度の変動（上昇）を抑制でき、冷凍庫Ｌ（冷凍空間２０２）内の食材などの保存状態を良好に保つことができる。
【００５８】
また、本実施形態例の冷水供給装置では、熱発生伝導要素４は、水の冷却時にのみ、熱を発生することができる。これにより、冷水の必要な都度に、熱発生伝導要素４が熱を発生して冷却水路５を形成するので、常時、熱を発生する場合に比べ、省エネルギーに有利である。
【００５９】
（第２実施形態）
本実施形態例は、第１実施形態例の構成とは基本的に同様である。以下、第１実施形態例と異なる部分について説明する。なお、第１実施形態例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００６０】
図５は、本実施形態例の冷水供給装置を示す。図５に示すように、本実施形態例の冷水供給装置は、第１実施形態例に示す冷凍庫Ｌの内部に仕切部２５を設けて変形させた変形実施形態例である。
【００６１】
具体的には、冷凍庫Ｌの内部において、貯留タンク１と冷凍空間２０２との間に第１冷風路２４を区画するように仕切部２５が設置されている。つまり、図５に示すように、仕切部２５は、貯留タンク１の側面１０２Ａに平行して設置されている。従って、仕切部２５の側面２５Ｂと貯留タンク１の側面１０２Ａとの間に第１冷風路２４が区画される。また、仕切部２５の側面２５Ａは、冷凍空間２０２に面する。
【００６２】
仕切部２５は、板状の断熱材１０１から構成されている。また、仕切部２５は、ケース部１０の上側部１０Ａと接続する端部には、開閉部２３Ａが形成され、下側部１０Ｂと接続する端部には、開閉部２３Ｂが形成されている。つまり、第１冷風路２４の両端には、第１冷風路２４を開閉する開閉部２３Ａ，２３Ｂが設けられている。
【００６３】
仕切板２０１Ｂは、仕切部２５と直交するように配置され、仕切部２５との間に開口部２０１Ｃが形成されている。また、仕切板２０１Ｃは、下側部１０Ｂに平行して設けられ、仕切部２５と直交するように配置されている。仕切板２０１Ｃは、一端が仕切部２５と接続し、他端が仕切板２０１Ａと共に開口部２０１Ｄを形成している。なお、仕切板２０１Ｃと下側部１０Ｂとの間には、冷風路２０３Ｃが形成されている。
【００６４】
このように、開閉部２３Ａ，２３Ｂが閉状態の場合では、冷却手段２から発生する冷気は、冷風路２０３Ａ，２０３Ｂ、開口部２０１Ｃを介して冷凍空間２０２に流れ、冷凍空間２０２内の貯蔵物を冷やすことができる。冷気は冷凍空間２０２を通過した後に、開口部２０１Ｄを介して冷却手段２に流れて再生される。
【００６５】
また、開閉部２３Ａ、２３Ｂが開状態の場合では、冷却手段２から発生する冷気は、冷風路２０３Ａ，２０３Ｂ、開口部２０１Ｃを介して冷凍空間２０２に流れると同時に、冷風路２０３Ａ、２０３Ｂ、開閉部２３Ａを介して第１冷風路２４に流れ込み、貯留タンク１の側面１０２Ａから貯留タンク１の内部（の水）を凍らせることができる。冷気は第１冷風路２４を通過した後に、開閉部２３Ｂ、冷風路２０３Ｃ、２０３Ａを介して冷却手段２に流れて再生される。
【００６６】
このように、本実施形態例の冷水供給装置では、冷凍庫Ｌの内部空間を熱的に仕切る仕切部２５を備えることにより、冷凍庫Ｌの冷凍空間２０２と、貯留タンク１内の水（氷）を冷やすための第１冷風路２４とに分割することができる。つまり、仕切部２５により第１冷風路２４が冷凍空間２０２から熱的に遮断され、冷凍庫Ｌのドアの開閉による庫内（冷凍空間２０２）の温度の変動は、第１冷風路２４内の温度に影響し難くなる。また、仕切部２５には開閉部２３Ａ，２３Ｂが備えられるため、第１冷風路２４に冷気の通過が有効に制御される。つまり、第１冷風路２４に冷気の流れが制御され、第１冷風路２４と冷凍空間２０２内の温度をそれぞれ保つことができる。また、貯留タンク１を冷やすための冷気を自由に通過させることができ、有効に貯留タンク１内の水を製氷することができる。例えば、冷凍庫Ｌのドアを開けて冷凍庫Ｌ（冷凍空間２０２）内に食材などの貯蔵物を出し入れするとき、開閉部２３Ａ，２３Ｂを自動的に閉状態に制御することにより、冷凍庫Ｌ内の冷凍空間２０２の温度が変動しても、第１冷風路２４内の温度変化は発生し難くなり、貯留タンク１側への温度変動の影響を有効に抑制できる。よって、貯留タンク１内の氷Ｋは常に安定した状態（温度）に維持され、氷Ｋ内部にて安定した冷却水路５を形成することができる。また、冷却水路５を流れる水は安定した流量及び温度で冷やされるため、安定した状態の冷水を供給することができる。このように、仕切部２５及び開閉部２３Ａ、２３Ｂを介して、冷凍庫Ｌの内部空間を冷凍空間２０２と第１冷風路２４とに分けることにより、本実施形態例の冷水供給装置は、冷凍庫として機能できると同時に、安定した冷水を供給することもできる。また、本実施形態例の冷水供給装置は、冷凍庫機能及び冷水製冷機能を同時に有することにより、冷却手段２を含む装置全体の効率が向上される。
【００６７】
（第３実施形態）
本実施形態例は、第１実施形態例の構成とは基本的に同様である。以下、第１実施形態例と異なる部分について説明する。なお、第１実施形態例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００６８】
図６は、本実施形態例の冷水供給装置の貯留タンク１の縦断面（図１に示すＡ−Ａ位置と同様）を示す。図６に示すように、本実施形態例の冷水供給装置は、熱発生伝導要素４に関して異なる以外には、第１実施形態例と同様な構成である。つまり、本実施形態例では、熱発生伝導要素４の熱源を構成するものは、外部に存在する空気であり、空気の持つ熱を用いて貯留タンク１内の氷を融かして、冷却水路５を形成する形態例である。
【００６９】
具体的には、図６に示すように、本実施形態例の貯留タンク１には、熱発生伝導要素４が配置されている。本実施形態例の熱発生伝導要素４は、熱発生源４０Ａと、熱発生源４０Ａに接続された循環熱媒管路４１Ａにより構成される。なお、本実施形態例の熱発生源４０Ａと循環熱媒管路４１Ａは、本発明の冷水供給装置の空気熱供給部を構成するものである。また、循環熱媒管路４１Ａは、熱伝導性の良い金属などにより構成される。循環熱媒管路４１Ａの内部には、熱媒が流れており、熱が熱媒を介して移動される。なお、本実施形態例に用いられる熱媒として、エチレングリコール等のような凍結しない熱媒（不凍液）を例示することができる。
【００７０】
熱発生源４０Ａは、ラジエーター（放熱器）７２と、ラジエーター７２に空気の熱風を送給する送風機７１とから構成される。また、循環熱媒管路４１Ａは外部管路４００Ａを備え、ラジエーター７２は循環熱媒管路４１Ａの外部管路４００に配置されている。
【００７１】
循環熱媒管路４１Ａは、図６に示すように、蛇行（迂回）するようにタンクケース部１０２の内部空間１１に配置されている。具体的には、循環熱媒管路４１Ａは、タンクケース部１０２の内部空間１１において、均等に配置される第１〜第９の９個の連続の管状熱伝導部４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６、４１７、４１８、４１９を備えている。つまり、図６に示すように、循環熱媒管路４１Ａは導入部１０３を介してタンクケース部１０２の内部空間１１に導入される。タンクケース部１０２の下面１０２Ｄに平行するように第１熱伝導部４１１が配置されている。次に、第１熱伝導部４１１に続き、側面１０２Ｆ側に近い位置に、上向きにＵターンするように第２熱伝導部４１２が配置されている。次に、第２熱伝導部４１２に続き、第１熱伝導部４１１に平行するように第３熱伝導部４１３が配置されている。次に、第３熱伝導部４１３に続き、側面１０２Ｅに近い位置に、上向きにＵターンするように第４熱伝導部４１４が配置されている。同様に、第５熱伝導部４１５、第６熱伝導部４１６、第７熱伝導部４１７、第８熱伝導部４１８、第９熱伝導部４１９は、それぞれ連続的にタンクケース部１０２の内部空間１１に均等に配置され、最後に導出部１０４を介して外部へ導出される。また、循環熱媒管路４１Aは、外部管路４００Ａを介してラジエーター７２に接続されている。また、外部管路４００Ａには、管路内部の熱媒を循環させるポンプＰが設けられている。
【００７２】
次に、空気熱供給部による空気の熱を利用した本実施形態例の冷水供給装置の動作について説明する。
【００７３】
（１）まず、（図６を参照）流量調整手段３０２、６０２を開けることにより、給水配管３を介して水が貯留タンク１内に供給される。貯留タンク１内の水が貯留タンク１の内部空間１１を充満したとき、冷水流出部６を介して外部へ流出される。このとき、流量調整手段３０２を閉じる。つまり、貯留タンク１内の水が満水になったとき、余った水は冷水流出部６により捨てられる。
【００７４】
（２）次に、（図６を参照）排水部３１１の流量調整手段３１２を数秒間開け、貯留タンク１内に満水になった水は、所定容積（水量）で排水部３１１を介して排出される。これにより、貯留タンク１の上方には、体積調節空間１１０１が形成される。なお、所定容積は、貯留タンク１の内部空間１１の全容積の１／１０〜３／１０とすることができる。
【００７５】
（３）次に、（図１を参照）冷却手段２からの冷気（冷熱）により、冷凍庫Ｌの冷凍空間２０２の設定温度が保持されつつ、冷気が冷風路２０３Ａ、２０３Ｂを介して貯留タンク１の側面１０２Ａを流れる。よって、側面１０２Ａを介して貯留タンク１内に冷熱が伝導され、貯留タンク１内の水が製氷される。
【００７６】
（４）そして、（図６を参照）熱発生源４０Ａを作動させ、循環熱媒管路４１Ａを介して、空気の熱がラジエーター７２により循環熱媒管路４１Ａ内の熱媒に伝導され、さらに、熱が熱媒を介して循環熱媒管路４１Ａに沿って貯留タンク１内に流れる。よって、循環熱媒管路４１Ａの周辺域の氷Ｋが熱に融かされ、冷却水路５が構成される。冷却水路５の断面は、図４に示す。このように、冷却水路５は、氷Ｋに覆われた状態で循環熱媒管路４１Ａの長さ方向に沿って形成されている。また、図６に示すように、循環熱媒管路４１Ａは、氷Ｋの内部において、蛇行（迂回）するように貯留タンク１の内部空間１１に配置されているため、冷却水路５も循環熱媒管路４１Ａの配置（経路）に沿って、蛇行（迂回）するように形成されている。
【００７７】
（５）次に、（図６を参照）再び流量調整手段３０２、６０２を開けることにより、給水配管３を介して水が貯留タンク１内に供給される。このとき、供給された水は、冷却水路５に流れ込み、氷Ｋに接触して氷Ｋを融かしながら（熱交換しながら）、冷却水路５に沿って、蛇行（迂回）しつつ上昇する。そして、冷やされた水（冷水）は、冷却水路５を通り抜け、体積調節空間１１０１に到達する。さらに、体積調節空間１１０１内に溜めた冷水は、冷水導出部１０４及び冷水流出部６を介して利用者に供給される。
【００７８】
（６）冷水が出水後、貯留タンク１には次の氷となる水が満水となっている。そして（２）の過程に戻り、（２）〜（６）の過程を繰り返して冷水を供給する。
【００７９】
このように、本実施形態例では、熱発生伝導要素４を空気熱供給部（熱発生源４０Ａ、循環熱媒管路４１Ａ）で構成することにより、空気の持つ熱は貯留タンク１内の氷Kを融かすエネルギーとなり、空気の持つ熱量を利用することができる。よって、省エネルギーを実現することができる。
【００８０】
（第４実施形態）
本実施形態例は、第３実施形態例の構成とは基本的に同様である。以下、第３実施形態例と異なる部分について説明する。なお、第３実施形態例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００８１】
図７は、本実施形態例の冷水供給装置の貯留タンク１の縦断面（図１に示すＡ−Ａ位置と同様）を示す。図７に示すように、本実施形態例の冷水供給装置は、熱発生伝導要素４に関して異なる以外には、第３実施形態例と同様な構成である。
【００８２】
つまり、本実施形態例では、熱発生伝導要素４の熱源を構成するものは、空気の持つ熱に加え、冷却手段２の排熱も含まれる。空気の持つ熱及び冷却手段２の排熱を用い、貯留タンク１内の氷Ｋを融かして冷却水路５を有効に形成することができる。
【００８３】
具体的には、図７に示すように、本実施形態例の貯留タンク１には、熱発生伝導要素４が配置されている。本実施形態例の熱発生伝導要素４は、熱発生源４０Ａと、熱発生源４０Ａに接続された循環熱媒管路４１Ａと、冷却手段２の排熱部２０Ｂとから構成される。なお、冷却手段２の排熱部２０Ｂは、循環熱媒管路４１Ａと熱的に接続されている。
【００８４】
本実施形態例の熱発生源４０Ａと、循環熱媒管路４１Ａは、本発明の冷水供給装置の空気熱供給部を構成するものである。
【００８５】
また、図７に示すように、循環熱媒管路４１Aは、管路６２１、６２３、６２５、６２６を備えている。熱発生源４０Ａは、ラジエーター（放熱器）７２及びラジエーター７２に空気の熱風を送給する送風機７１を備え、更に、冷却機２０（図１を参照）の排熱部２０Bと熱的に接続されている。
【００８６】
また、循環熱媒管路４１Ａは、熱伝導性の良い金属などにより構成される。循環熱媒管路４１Ａの内部には、熱媒が流れており、熱が熱媒を介して移動される。なお、本実施形態例に用いる熱媒として、エチレングリコール等のように凍結しない熱媒（不凍液）を例示することができる。
【００８７】
ラジエーター７２は、管路６２３に配置され、冷却機２０の排熱部２０Bは、管路６２４に熱的に接触して配置されている。また、管路６２３、６２４は、三方連通部６２２、６２４により、閉合回路Ｗ（→６２２→６２３→６２４→６２５→６２２→）を形成している。さらに、三方連通部６２２には、管路６２１が接続され、三方連通部６２４には、管路６２６が連通されている。このように、熱を生成（冷却手段２から排出）する排熱部２０B及びラジエーター７２は、閉合回路Ｗに配置され、閉合回路Ｗはさらに循環熱媒管路４１Aに配置されている。
【００８８】
また、管路６２４には、ポンプPが設置されている。管路６２１には、管路の開閉及び流量の調整を行う流量調整手段６２１Ａ（バルブ）が設置されている。管路６２６には、逆止弁６２６Ａが設置され、管路６２６内の熱媒はD１方向（図７に示す）に流動可能に設定されている。
【００８９】
流量調整手段６２１Ａが閉じられた状態では、ポンプＰを作動させると、閉合回路Ｗ内の熱媒はＤ２方向（図７に示す）に循環するように流れ、排熱部２０B及びラジエーター７２からの熱を循環しながら溜めることができる。つまり、冷水供給しないとき、待機状態として、熱を持った熱媒は、閉合回路Ｗに収容され、貯留タンク１の内部に流れない。
また、流量調整手段６２１Ａを開状態に切り替えると、ポンプＰにより、熱媒は管路６２５、６２１の順に（Ｄ３方向、図７に示す）流れる。さらに、循環熱媒管路４１Ａを沿って貯留タンク１の内部を流れた後に、管路６２６を介して排熱部２０Bに戻って再生される。このように、熱媒は、循環熱媒管路４１Ａ内において、Ｄ１、Ｄ３方向に沿って、循環するように流れる。つまり、冷水供給するとき、作動状態として、熱を持った熱媒は、閉合回路Ｗから解放され、貯留タンク１の内部に流れ込むことにより氷を融かして冷却水路５を形成することができる。
【００９０】
次に、空気の熱及び冷却手段２の排熱を利用した本実施形態例の冷水供給装置の動作について説明する。
【００９１】
（１）まず、（図７を参照）流量調整手段３０２、６０２を開けることにより、給水配管３を介して水が貯留タンク１内に供給される。貯留タンク１内の水が貯留タンク１の内部空間１１を充満したとき、冷水流出部６を介して外部へ流出される。このとき、流量調整手段３０２を閉じる。つまり、貯留タンク１内の水が満水になったとき、余った水は冷水流出部６により捨てられる。
【００９２】
（２）次に、（図７を参照）排水部３１１の流量調整手段３１２を数秒間開け、貯留タンク１内に満水となった水は、所定体積（水量）で排水部３１１を介して排出される。これにより、貯留タンク１の上方には、体積調節空間１１０１が形成される。なお、所定容積は、貯留タンク１の内部空間１１の全容積の１／１０〜３／１０とすることができる。
【００９３】
（３）次に、（図１を参照）冷却手段２からの冷気（冷熱）により、冷凍庫Ｌの冷凍空間２０２の設定温度が保持されつつ、冷気が冷風路２０３Ａ、２０３Ｂを介して貯留タンク１の側面１０２Ａを流れる。よって、側面１０２Ａを介して貯留タンク１内に冷熱が伝導され、貯留タンク１内の水が製氷される。
【００９４】
（４）そして、（図７を参考）流量調整手段６２１Ａを開状態に設定し（待機状態から作動状態に切り替え）、閉合回路Ｗ内に溜められ熱を持った熱媒は、循環熱媒管路４１Ａを介して貯留タンク１内に流れる。よって、循環熱媒管路４１Ａの周辺域の氷Ｋが熱に融かされ、冷却水路５が構成される。
【００９５】
（５）次に、（図７を参照）再び流量調整手段３０２、６０２を同時に開けることにより、給水配管３を介して水が貯留タンク１内に供給される。このとき、供給された水は、冷却水路５に流れ込み、氷Ｋに接触して氷Ｋを融かしながら（熱交換しながら）、冷却水路５に沿って、蛇行（迂回）しつつ上昇する。そして、冷やされた水（冷水）は、冷却水路５を通り抜け、体積調節空間１１０１に到達する。さらに、体積調節空間１１０１内に溜めた冷水は、冷水導出部１０４及び冷水流出部６を介して利用者に供給される。
【００９６】
（６）冷水が出水後、貯留タンク１には次の氷となる水がほぼ満水となっている。そして（２）の過程に戻り、（２）〜（６）の過程を繰り返して冷水を供給する。また、流量調整手段６２１Ａを閉じることにより、熱媒が閉合回路Ｗにて循環しながら熱を溜める待機状態に切り替えられる。
【００９７】
このように、本実施形態例では、熱発生伝導要素４を空気熱供給部（熱発生源４０Ａ、循環熱媒管路４１Ａ）で構成することにより、空気の持つ熱は貯留タンク１内の氷Ｋを融かすエネルギーとなり、空気の持つ熱量を利用することができる。さらに、熱発生伝導要素４を冷却手段２の排熱部２０Ｂで構成することにより、冷却手段２で発生する排熱を再利用し、氷Ｋを融かすエネルギーとして回収することができる。よって、省エネルギーを実現すると同時に冷却手段２の効率を向上させることができる。
【００９８】
（第５実施形態）
本実施形態例は、第３実施形態例の構成とは基本的に同様である。以下、第３実施形態例と異なる部分について説明する。なお、第３実施形態例と同様な部分に関しては、同じ符号を用いて説明する。
【００９９】
図８は、本実施形態例の冷水供給装置の貯留タンク１の縦断面（図１に示すＡ−Ａ位置と同様）を示す。図８に示すように、本実施形態例の冷水供給装置は、熱発生伝導要素４に関して異なる以外には、第３実施形態例と同様な構成である。
【０１００】
つまり、本実施形態例では、熱発生伝導要素４の熱源を構成するものは、水道水の持つ熱から構成される。水道水の持つ熱を用い、貯留タンク１内の氷Ｋを融かして冷却水路５を有効に形成することができる。
【０１０１】
具体的には、図８に示すように、本実施形態例の貯留タンク１には、熱発生伝導要素４が配置されている。本実施形態例の熱発生伝導要素４は、熱発生源４０Ｂと、熱発生源４０Ｂに接続された熱媒管路４１Ｂにより構成される。
【０１０２】
なお、本実施形態例の熱発生源４０Ｂと熱媒管路４１Ｂは、本発明の冷水供給装置の水道水熱供給部を構成するものである。また、熱媒管路４１Ｂは、熱伝導性の良い金属などにより構成される。熱媒管路４１Ｂの内部には、熱媒が流れており、熱が熱媒を介して移動される。なお、本実施形態例に用いられる熱媒として、給水配管３からの水道水が直接利用される。
【０１０３】
また、図８に示すように、熱媒管路４１Ｂは、管路６３１、３１４を備えている。管路６３１は、導出部１０４側に連通されている。管路４１４は、導入部１０３側に連通されている。
【０１０４】
管路６３１には、管路の開閉及び流量の調整を行う流量調整手段６３１Ａ（バルブ）が設置されている。さらに、導出部１０４に接続される管路６３１よりも上方には、大気に連通する管路６３３が設けられ、三方連通部６３２を介して管路６３１に連通される。なお、三方連通部６３２は、流量調整手段６３１Ａと導出部１０４との間の管路６３１に配置されている。また、管路６３３には、管路の開閉及び流量の調整を行う流量調整手段６３３Ａ（バルブ）が設置されている。
【０１０５】
管路３１４には、管路の開閉及び流量の調整を行う流量調整手段３１４Ａ（バルブ）が設置されている。また、管路３１４の下流側は、三方連通部３１３を介して排水部３１１に連通されている。なお、三方連通部３１３は、流量調整手段３１２よりも下流側に配置されている。
【０１０６】
このように、本実施形態例の熱発生源４０Ｂは、給水配管３から構成される。つまり、給水配管３から水道水が供給され、水道水の熱は、熱媒管路４１Ｂを介して貯留タンク１の内部に伝導される。貯留タンク１内に冷却水路５の形成に働き、熱交換した後の水道水は、管路３１４を介して排水部３１１へ排出される。
【０１０７】
また、本実施形態例の熱媒管路４１Bは、第３実施形態例の循環熱媒管路４１A（図６を参照）と同様に、蛇行（迂回）するようにタンクケース部１０２の内部空間１１に配置されている。
【０１０８】
このように、流量調整手段６３１A、３１５を開状態に切り替えると、水道水（熱媒）は管路６３１を介して貯留タンク１内部に流れる。そして、管路３１４を介して貯留タンク１から流出して排出される。つまり、水道水（熱媒）の持つ熱は、貯留タンク１の内部に流れこむことにより、熱媒管路４１Ｂの周辺域の氷Kを融かして冷却水路５を形成することができる。
【０１０９】
また、管路１０４１には、貯留タンク１内に溜められた水を排水部３１１から排出する際、貯留タンク１内の気圧を維持するための逆止弁（気体或いは液体を一方の方向に流す可能な弁）６０１が備えられている。逆止弁６０１は、外部から貯留タンク１の内部に空気が流れるように設置され、貯留タンク１の内部に溜め込んだ水は、逆止弁６０１を通して外部へ流出することはできない。つまり、給水配管３から貯留タンク１内に水を供給する際、貯留タンク１に水が満水になった場合には、余った水（冷水）は管路１０４１を介して冷水流出部６に流れる。水は逆止弁６０１を通して外部へ流れることはない。また、貯留タンク１内の水は排水部３１１を介して貯留タンク１から排出されるとき、貯留タンク１内の水（冷水）の水位の低下に伴い、外部の空気が逆止弁６０１を介して貯留タンク１内に流れ込むことができる。よって、貯留タンク１内の圧力が維持され、水が容易に下方へ流出することが可能になる。
【０１１０】
次に、水道水熱供給部による水道水の熱を利用した本実施形態例の冷水供給装置の動作について説明する。
【０１１１】
（１）まず、（図８を参照）流量調整手段３０２、６０２を開けることにより、給水配管３を介して水が貯留タンク１内に供給される。貯留タンク１内の水が貯留タンク１の内部空間１１を充満したとき、冷水流出部６を介して外部へ流出される。このとき、流量調整手段３０２を閉じる。つまり、貯留タンク１内の水が満水になったとき、余った水は冷水流出部６により捨てられる。
【０１１２】
（２）次に、（図８を参照）排水部３１１の流量調整手段３１２を数秒間開け、貯留タンク１内に満水となった水は、所定体積（水量）で排水部３１１を介して排出される。これにより、貯留タンク１の上方には、体積調節空間１１０１が形成される。なお、所定容積は、貯留タンク１の内部空間１１の全容積の１／１０〜３／１０とすることができる。
【０１１３】
（３）次に、（図８を参照）冷却手段２からの冷気（冷熱）により、冷凍庫Ｌの冷凍空間２０２の設定温度が保持されつつ、冷気が冷風路２０３Ａ、２０３Ｂを介して貯留タンク１の側面１０２Ａを流れる。よって、側面１０２Ａを介して貯留タンク１内に冷熱が伝導され、貯留タンク１内の水が製氷される。
【０１１４】
（４）そして、（図８を参考）流量調整手段６３１A及び３１５を開状態に設定し、水道水は管路６３１を介して給水配管３から貯留タンク１に流れる。水道水の持った熱は、熱媒管路４１Ｂを介して貯留タンク１内に伝導される。よって、熱媒管路４１Ｂの周辺域の氷Ｋが熱に融かされ、冷却水路５が構成される。
【０１１５】
（５）次に、（図８を参照）再び流量調整手段３０２、６０２を開けることにより、給水配管３（管路１０３１）を介して水が貯留タンク１内に供給される。このとき、供給された水は、冷却水路５に流れ込み、氷Ｋに接触して氷Ｋを融かしながら（熱交換しながら）、冷却水路５に沿って、蛇行（迂回）しつつ上昇する。そして、冷やされた水（冷水）は、冷却水路５を通り抜け、体積調節空間１１０１に到達する。さらに、体積調節空間１１０１内に溜めた冷水は、冷水導出部１０４及び冷水流出部６を介して利用者に供給される。
【０１１６】
（６）また、流量調整手段６３１Aを閉じ、流量調整手段６３３Ａ及び３１５を開状態にすることにより、空気が管路６３３から熱媒管路４１Bに流れ込む。熱媒管路４１Bを流れ熱媒を構成する水道水は、管路３１４を介して排水部３１１側に流出する。これにより、冷水供給装置の待機状態では、熱媒管路４１B内の水道水（熱媒）を排出（排空）することで、熱媒管路４１Ｂの凍結を防ぐことができる。
【０１１７】
（７）冷水が出水後、貯留タンク１には次の氷となる水がほぼ満水となっている。そして（２）の過程に戻り、（２）〜（６）の過程を繰り返して冷水を供給する。
【０１１８】
このように、本実施形態例では、熱発生伝導要素４を水道水熱供給部で構成することにより、水道水の持つ熱は氷を融かすエネルギーとなり、水道水の持つ熱量を利用することができる。よって、省エネルギーを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の冷水供給装置は、飲用水、冷却用水などの分野に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の第１実施形態例における冷水供給装置の概念図（側断面図）である。
【図２】本発明の第１実施形態例における冷水供給装置の図１に示すA−A断面図（縦断面図）である。
【図３】本発明の第１実施形態例における冷水供給装置の導入部の拡大図である
【図４】本発明の第１実施形態例における冷水供給装置の冷却水路の断面概念図である。
【図５】本発明の第２実施形態例における冷水供給装置の縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態例における冷水供給装置の縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態例における冷水供給装置の縦断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態例における冷水供給装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１：貯留タンク  ２：冷却手段  ３：給水配管  
４：熱発生伝導要素  ５：冷却水路  K：氷（製氷された水）
４１：電気ヒータ  ４０Ａ、４０Ｂ：熱発生源
４１Ａ：循環熱媒管路  ４１Ｂ：熱媒管路
２０Ｂ：排熱部  ３０１１：接続部  ３００：凍結抑制空間
Ｌ：冷凍庫  １０２Ａ：外表面（貯留タンク）
２３Ａ、２３Ｂ：開閉部  ２４：第１冷風路  ２５：仕切部
【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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