JP2004162984A

JP2004162984A - 液体冷却装置および液体導出機構

Info

Publication number: JP2004162984A
Application number: JP2002328601A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Masashiro; 好克正代; Koji Nakahara; 浩治中原; Ritsuo Maeda; 律夫前田; Shigeaki Takahashi; 重明高橋
Original assignee: Hokuei Co Ltd
Current assignee: Hokuei Co Ltd
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】ボトルに収容された液体を他の容器に移し替えることなく、簡便かつ効率的に冷却する。
【解決手段】下ケース１４および上ケース１６に、液体Ｗが格納されるペットボトル１２を収容する。ペットボトル１２は断熱材４６、６６によって覆われている。制御板３６の制御下においてペルチェ素子２８に通電を行うとともにファン３２を回転させる。ペルチェ素子２８の吸熱部には、金属製で筒形状の伝熱板３８が接続されており、該伝熱板３８の内壁がペットボトル１２に密着することによって液体Ｗが冷却される。ペルチェ素子２８の放熱部には放熱板３０が接続されており放熱を行う。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペルチェ素子を用いて、ボトルに収容された液体を冷却する液体冷却装置、および、ボトルに収容された液体を導出する液体導出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミネラルウォータ、清涼飲料水またはアルコール飲料等がボトルに収容されて販売されている。また、近時のボトルは、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ
ｒｅｓｉｎ）製のボトル（以下、ペットボトルという）が多い。
【０００３】
ペットボトルは安価、軽量および大量生産に向くという特徴を有する。また、開封後もキャップで栓をすることが可能である等の特徴を有することから瓶、缶および紙パック等の代替として用途が拡大している。ペットボトルは購入した消費者（ユーザ）により家庭用の冷蔵庫で冷却されることが多い。
【０００４】
ペットボトルに収容されたミネラルウォータを水道水の代用とすることがあるが、この場合には、ペットボトルからの注水を頻繁に行うので、冷蔵庫の開閉操作とペットボトルの取り出しが面倒であり、また冷蔵庫内の消費電力が大きくなる。さらに、ミネラルウォータ用のペットボトルは比較的大容量であるから冷蔵庫内の空きスペースが少なくなる。
【０００５】
このような不都合を解消するためには、飲料水等の液体を収溶した容器を単体で冷却すればよく、容器を単体で冷却するためにペルチェ素子を用いた冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、ペットボトルからカップに注水する場合、ペットボトルの口をカップの上に合わせたまま傾けるという作業が必要であるが、この作業は老人、病人および幼児にとっては困難であることがある。
【０００７】
そこで、ペットボトルからカップに自動的に注水するために、エアポンプを用いて容器の上部空間内を加圧する装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２０８４６５号公報（図１）
【特許文献２】
実用新案登録第３０８６２６８号公報（図１）
【特許文献３】
実用新案登録第２０２２６４９号公報（図５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の特許文献１に開示されている装置では、ペルチェ素子とペットボトルとの間を空気を媒体として冷却しているが、空気は熱伝導率が低いので冷却効率がさほど高くない。また、ペットボトルの一部が外に露出しているので、この部分から冷気が放散する。従って、冷却を行った後にペルチェ素子への通電を遮断すると、ペットボトルは短時間で室温まで上昇するに至る。さらに、この装置には注水機構は設けられていないので、カップに注水する際にはペットボトルを取り出さなければならない。
【００１０】
特許文献２に開示されている装置では、装置内に固定されたタンクを冷却するので、ペットボトルをそのまま冷却することはできない。つまり、内容液をペットボトルからタンクに全て入れ替える作業が必要になる。また、タンクは定期的に洗浄する必要があり面倒である。さらに、内容液は導出口である外部のコックまで充満しているので、このコックが放熱することとなり、冷却効率が低い。
【００１１】
特許文献３に開示されている装置では、エアポンプによる空気の送給を停止した直後、容器の上部空間はやや高圧となっている。従って、上部空間内の圧力が大気圧まで低下する間、注水は持続することになる。この現象は上部空間が大容量であるほど顕著であり、エアポンプを停止した後に注水が完全に停止するまで待たなければならず煩わしい。
【００１２】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、ボトルに収容された液体を他の容器に移し替えることなく、簡便かつ効率的に冷却することを可能にする液体冷却装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、ボトルに収容された液体を簡便な操作により外部の容器に注水し、かつ操作終了時に即時に注水が停止することを可能にする液体導出機構を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液体冷却装置は、液体が格納されるボトルを着脱自在に収容するケースと、前記ケースに収容された状態で前記ボトルの周囲を覆う断熱材と、通電により吸熱作用および放熱作用を奏するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子に通電する制御部と、前記ペルチェ素子の放熱部に接合される放熱板と、前記放熱板に送風するファンと、前記ペルチェ素子の吸熱部に接合されるとともに、前記ボトルに接触する金属製の伝熱板と、を有することを特徴とする。
【００１５】
このように、ボトルに伝熱板を接触させた状態で、伝熱板をペルチェ素子で冷却することにより、ボトルに収容された液体を他の容器に移し替えることなく、簡便かつ効率的に冷却することができる。
【００１６】
この場合、封止部を具備するとともにスイッチを操作する操作片と、前記スイッチが操作されることによって駆動されるエアポンプと、前記エアポンプに接続され、前記ボトルの内部に空気を供給する第１流路と、前記第１流路に連通し、前記ボトルの外に開口しているリリーフ部と、一方が前記液体内に浸され、他方が前記ボトルの外で開口し、前記液体を導出する第２流路と、前記第１流路および前記第２流路の一部を構成するとともに、前記ボトルの口を塞ぐ栓と、を有し、前記操作片が操作されたときに、前記封止部によって前記リリーフ部が塞がれるとともに前記エアポンプが駆動され、前記操作片の操作が解除されたときに、前記リリーフ部が開放されるとともに前記エアポンプが停止されるようにするとよい。
【００１７】
また、前記ボトルは前記ケース内で前記口を上にして載置され、前記栓は、一端が前記ケースに当接する弾性体によって下方に付勢され、前記栓と前記口とが気密に保持されるようにすると、簡便な構造および単純な操作によってボトルの口を確実に塞ぐことができる。
【００１８】
さらに、前記スイッチには、モーメンタリ型スイッチを用いることによって、注水の止め忘れを防ぐことができる。
【００１９】
前記伝熱板は、平面内壁部と円弧凹部とを有する筒形状にすると、ボトルを挿入しやすい。また、角形のボトルは平面内壁部に接触し、丸形のボトルは円弧凹部に接触するので、角形および丸形のボトルの両方に適用することができる。
【００２０】
前記伝熱板の内壁に接して着脱自在に取り付けられ、前記伝熱板と前記ボトルとの隙間を埋め、または狭めるスペーサを設けることにより、種々の形状のボトルに適用することができる。
【００２１】
前記ケースの底部における前記ボトルの載置部分は、水平方向へ引き抜き可能な皿部材とすると、皿部材に貯まった結露水を排出しやすい。
【００２２】
また、本発明に係る液体導出機構は、ボトル内の液体を導出する液体導出機構であって、封止部を具備するとともにスイッチを操作する操作片と、前記スイッチによって駆動されるエアポンプと、前記エアポンプに接続され、前記ボトルの内部に空気を供給する第１流路と、前記第１流路に連通し、前記ボトルの外に開口しているリリーフ部と、一方が前記液体内に浸され、他方が前記ボトルの外で開口し、前記液体を導出する第２流路と、前記第１流路および前記第２流路の一部を構成するとともに、前記ボトルの口を塞ぐ栓と、を有し、前記操作片が操作されたときに、前記封止部によって前記リリーフ部が塞がれるとともに前記エアポンプが駆動され、前記操作片の操作が解除されたときに、前記リリーフ部が開放されるとともに前記エアポンプが停止されることを特徴とする。
【００２３】
このように、操作片によってリリーフ部の開閉操作とスイッチオン・オフ操作とを同時に行うことができ、ボトルに収容された液体を簡便な操作により外部の容器に注水し、かつ操作終了時に即時に注水を停止させることができる。
【００２４】
この場合、前記ボトル内で、前記第２流路を構成する管は、屈曲および伸縮可能な蛇腹部を有するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液体冷却装置および液体導出機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００２６】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係る液体冷却装置１０は、内部にペットボトル１２を収容して冷却する装置であり、下ケース１４と、該下ケース１４に対して蝶番１５で直結された上ケース１６と、下ケース１４の矢印Ａ１方向（以下、前方という）下部に設けられたトレー１８とを有する。上ケース１６は下ケース１４に対して蝶番１５を中心として開閉可能な蓋構造となっている。トレー１８にはカップ２０が載置されており、ペットボトル１２内の液体が注水される。トレー１８とカップ２０との間には、カップ２０の高さに応じて適当な補助台を設けてもよい。
【００２７】
また、本実施の形態に係る液体導出機構２００（図８参照）は、液体冷却装置１０に組み込まれており、ペットボトル１２内の液体Ｗを導出するものである。液体導出機構２００の詳細については後述する。
【００２８】
下ケース１４では、矢印Ａ２方向（以下、後方という）の機械室２２と前方の冷却室２４とが仕切板２６によって仕切られている。機械室２２には、ペルチェ素子２８と、該ペルチェ素子２８の放熱部に接続されている放熱板３０と、該放熱板３０に対して送風するファン３２と、ペットボトル１２に空気を送風するエアポンプ３４と、ファン３２の回転制御およびペルチェ素子２８の通電制御を行う制御板３６とが設けられている。また、機械室２２の後方、すなわち液体冷却装置１０の後面には通気口３７が設けられている。ペルチェ素子２８は、２種類の半導体の接合部に通電することによって熱の吸収および放熱を行う素子であり、薄く小型である。
【００２９】
冷却室２４の下部にはペットボトル１２を冷却する伝熱板３８が設けられており、該伝熱板３８とペルチェ素子２８の吸熱部は、仕切板２６の開口孔を介して接続されている。ペルチェ素子２８と伝熱板３８との接続面およびペルチェ素子２８と放熱板３０との接続面には熱伝導を促進するサーマルペーストを塗布するとよい。
【００３０】
放熱板３０は金属製で、多数のひだを有する長尺な形状である。図２に示すように、放熱板３０は鉛直縦長に配置され、機械室２２における矢印Ｂ１方向に偏在している。ファン３２は、ペルチェ素子２８と略同じ高さに設けられており、通気口３７から吸気して放熱板３０に対して送風する。エアポンプ３４は、通気口３７から吸気してチューブ４０に空気を送給する。エアポンプ３４の吐出口とチューブ４０との間にはフィルタ４２が設けられている。エアポンプ３４は、機械室２２の上部における矢印Ｂ２方向に偏在している。
【００３１】
制御板３６は、図示しない温度センサに接続されており、該温度センサにより計測した冷却室２４の温度が規定温度（例えば、５〜１０℃）以上であるときにペルチェ素子２８に通電するとともにファン３２を回転させる機能をもつ。制御板３６は、機械室２２の下方における矢印Ｂ２方向に偏在している。制御の基準となる規定温度はボリューム等により調整可能としてもよい。
【００３２】
冷却室２４には、ペットボトル１２の底部を支持する受け皿４４と、ペットボトル１２のやや下部が挿入される伝熱板３８と、冷却室２４の下方および側方を覆う断熱材４６とが設けられている。また、冷却室２４における左右両側には、それぞれ収容スペース４８が設けられており、該収容スペース４８の内部には、やや長尺で、一側面が円弧面５０ａである２つのスペーサ５０が設けられている。スペーサ５０は、伝熱板３８と同じアルミニウム材である。
【００３３】
図２および図３に示すように、伝熱板３８は一隅に縦長の膨出部３８ａを有する筒形状のアルミニウム材であり、熱伝導率が高い。膨出部３８ａは、滑らかな平面部３８ｂを有し、該平面部３８ｂには２つのねじ穴３８ｃが設けられている。伝熱板３８の内面は、上からみて、４隅がカットされた略角形であり、４隅にはそれぞれ縦方向に連通するスリット３８ｄが設けられている。また、伝熱板３８の内面には、上からみて、対向する距離が短い一対面（平面内壁部）３８ｅの中央には、それぞれ縦方向に連通する円弧凹部３８ｆ設けられている。２つの円弧凹部３８ｆの円弧はそれぞれ同じ曲率であり、同一円上に設定されている（図１０参照）。伝熱板３８の内面は、角形のペットボトル１２を挿入したときに、その側面に当接する大きさに設定されている。
【００３４】
２つのスペーサ５０において円弧面５０ａである一側面は、伝熱板３８の円弧凹部３８ｆと同じ曲率である。円弧面５０ａの反対側の外面５０ｂは、伝熱板３８における、距離の長い一対面（平面内壁部）３８ｇと同じ形状に形成されている。スペーサ５０の端部には伝熱板３８のスリット３８ｄに係合可能な凸部５０ｃが設けられている。２つのスペーサ５０はそれぞれ伝熱板３８の内部に挿入可能であり、スリット３８ｄと凸部５０ｃとを係合させることにより、２つの円弧凹部３８ｆおよび２つの円弧面５０ａは１つの円を形成する（図１０参照）。この場合、伝熱板３８の一対面３８ｇとスペーサ５０の外面５０ｂとは隙間なく密着する。２つの円弧凹部３８ｆおよび２つの円弧面５０ａによって形成される円は、ペットボトル１２のうち丸形のものを挿入したときに、その側面に当接する大きさに設定されている。
【００３５】
図１に戻り、ペットボトル１２を冷却室２４から抜いた状態では、トレー１８を外した後に、受け皿４４は前方水平に引き抜き可能である。受け皿４４には、ペットボトル１２を冷却することによる結露水が貯まるので、冷却室２４から引き抜いて結露水を排出することができる。受け皿４４は水平に引き抜くことができ、しかも引き抜き時の移動距離が短いので結露水がこぼれにくい。
【００３６】
下ケース１４の後面上部には、上ケース１６を開けた際に、上ケース１６の後端面を支持するストッパ５２が設けられている。
【００３７】
下ケース１４の前面上部には、前方へ延在する注出部５４が設けられ、この注出部５４の下面には導出孔５６が設けられている。導出穴はトレー１８の上方に設定されている。導出孔５６のやや後方には、上方へ延在する２つのフック５８が設けられている。
【００３８】
上ケース１６は、エアポンプ３４を駆動させて注水を行うためのスイッチ機構部６０と、ペットボトル１２の口１２ａを塞ぐとともに液体、空気の流路の一部を構成する栓機構部６２と、ペットボトル１２からカップ２０へ注水するノズル（第２流路）６４と、冷却室２４の上面を覆う断熱材６６と、上ケース１６を開ける操作を行う断面Ｌ字型のレバー６８とを有する。
【００３９】
レバー６８は、注出部５４の上方に設けられており、Ｌ字の屈曲部の軸を中心に回動可能である。レバー６８の下方延在部６８ａの先端は鉤形状となっており、フック５８と係合している。下方延在部６８ａと上ケース１６の上面板１６ａとの間にはトーションスプリング７０が設けられており、レバー６８を反時計方向へ付勢している。人手により、レバー６８の操作部６８ｂを上方へ引き上げると、下方延在部６８ａとフック５８との係合が解除され、上ケース１６を開けることができる（図９参照）。
【００４０】
図４および図５に示すように、スイッチ機構部６０は、スイッチ機構部本体７２と、薄型でモーメンタリ型のスイッチ７４と、スイッチ７４の操作子７４ａを操作するボタン（操作片）７６と、該ボタン７６を上方へ付勢するコイルスプリング７８と、スイッチ機構部６０の横孔８０とチューブ８１とを接続する継手８４と、横孔８０に連通し上方に開口するリリーフ部８２を囲むように配置されるＯリング８６とを有する。チューブ８１の他端は、三方継手１３０によりチューブ４０に連通しているが、スイッチ機構部６０をチューブ４０の極めて近くに配置可能であるときには、チューブ８１を省略してもよい。
【００４１】
スイッチ機構部本体７２は、略直方体であり長尺方向に連通し上面に開口する第１スリット８８および第２スリット９０を有する。第１スリット８８には、スイッチ７４が挿入される。第２スリット９０の中央部は円柱溝９２とつながっており、該円柱溝９２の底面には前記のリリーフ部８２が設けられている。スイッチ機構部６０は、ねじ９３により上ケース１６の下面板１６ｂに取り付けられる。
【００４２】
ボタン７６は、比較的大径である上部円柱部９４と、比較的小径である下部円柱部９６と、上部円柱部９４の下部に設けられたフランジ９８とを有する。下部円柱部９６は、上部円柱部９４の下面であるスイッチ操作面７６ａにおいて、偏心した位置に設けられている。下部円柱部９６の径は、円柱溝９２の径と略同じであり、該円柱溝９２に挿入されている。
【００４３】
コイルスプリング７８は、スイッチ機構部本体７２の上面とスイッチ操作面７６ａとの間に設けられ、下部円柱部９６を囲繞するように配置されている。コイルスプリング７８は、ボタン７６を上方へ付勢し、フランジ９８が上ケース１６の上面板１６ａに当接している。上部円柱部９４は、上面板１６ａに設けられた丸孔１００から上方にやや突出している。下部円柱部９６の下面（封止部）９６ａはＯリング８６に対して離間しており、リリーフ部８２は第２スリット９０を介して大気開放状態となっている。ボタン７６のスイッチ操作面７６ａは、スイッチ７４の操作子７４ａに対して離間している。
【００４４】
図６に示すように、人手によりボタン７６を上から押すと、ボタン７６はコイルスプリング７８を圧縮して下がる。このとき、ボタン７６の下面９６ａがＯリング８６をやや圧縮して、リリーフ部８２が塞がれる。また、スイッチ操作面７６ａはスイッチ７４の操作子７４ａを押圧してスイッチ７４をオンにする。スイッチ７４をオンにすることによりエアポンプ３４が駆動される。
【００４５】
ボタン７６から手を放すことによりボタン７６は原位置へ移動し、図５に示す状態に戻る。このとき、リリーフ部８２は大気開放になり、横孔８０の内圧は大気圧に等しくなる。また、スイッチ操作面７６ａは操作子７４ａから離間するので、スイッチ７４はオフになりエアポンプ３４は停止する。つまり、スイッチ７４はモーメンタリ型なので、ボタン７６を押している間だけエアポンプ３４を駆動することができ、手を放せばエアポンプ３４は停止する。通常、カップ２０は比較的小容量であることから注水時間は短く、注水時にボタン７６を押し続ける操作が適する。また、モーメンタリ型のスイッチ７４を用いることにより、不注意による注水の止め忘れを防止することができる。
【００４６】
図７に示すように、栓機構部６２は、一部がペットボトル１２の口１２ａに挿入される第１栓１０２と、該第１栓１０２の上に載置される第２栓１０４と、第２栓１０４と上ケース１６の上面板１６ａとの間に設けられるコイルスプリング（弾性体）１０６とを有する。
【００４７】
第１栓１０２は、下部の挿入部１０８と上部の胴部１１０とからなる２段の円筒形状であり、挿入部１０８と胴部１１０との段差部分には環状シール１１２が設けられている。該環状シール１１２は、ペットボトル１２の口１２ａを液密に封じることができる。挿入部１０８は、ペットボトル１２の口１２ａより小径であり、ペットボトル１２の口１２ａに挿入される。第１栓１０２には、下面と胴部１１０の側面とを連通させるＬ字型液体流路（第２流路）１１４と、下面と上面とを連通する複数の小径孔１１６とが設けられている。第１栓１０２の下面におけるＬ字型液体流路１１４の開口部には、柔軟なホース（第２流路）１１８が接続されている。該ホース１１８は、ペットボトル１２の底面に到達可能な長さを有する。
【００４８】
第１栓１０２の胴部１１０におけるＬ字型液体流路１１４の開口部には、前記のノズル６４が接続されている。ノズル６４の他端はＬ字型に屈曲し、導出孔５６（図１参照）から下方へやや突出している。また、この屈曲部にはストレーナ１１９（図１参照）が設けられている。
【００４９】
第２栓１０４は、胴部１２０と、該胴部１２０の上方の大径部１２２とから構成される２段の円筒形状である。第２栓１０４には、下面１０４ａと大径部１２２の側面とを連通させるＬ字型空気流路１２４が設けられており、下面１０４ａの開口部はやや広い拡径部１０４ｂとなっている。下面１０４ａには、拡径部を囲繞するようにＯリング１２６が設けられている。
【００５０】
第２栓１０４の胴部１２０は、上ケース１６の下面板１６ｂに設けられた丸孔１６ｃに挿入されている。丸孔１６ｃの周囲には上方へ延在する円筒壁１６ｄが設けられており、第２栓１０４の大径部１２２は円筒壁１６ｄの内面に沿って昇降可能である。円筒壁１６ｄには切欠きが設けられており、該切欠きを介して、チューブ（第１流路）１２８が大径部１２２の側面におけるＬ字型空気流路１２４の開口部に接続されている。ノズル６４、ホース１１８、チューブ１２８はそれぞれ着脱自在である。また、チューブ１２８の一端部は、前記チューブ４０および８１と三方継手１３０を介して連通している。チューブ１２８と第２栓１０４との接続部には必要に応じてフィルタを挿入してもよい。
【００５１】
コイルスプリング１０６は、第２栓１０４の上面に当接しており、第１および第２栓１０２、１０４を下方へ付勢している。コイルスプリング１０６の付勢力によって環状シール１１２およびＯリング１２６はやや圧縮され、ペットボトル１２と第１栓１０２との間および第１栓１０２と第２栓１０４との間を密封している。第１栓１０２の小径孔１１６は、それぞれ第２栓１０４の大径部１２２を介してＬ字型空気流路１２４に連通している。小径孔１１６およびＬ字型空気流路１２４はペットボトル１２の上部空間１２ｂに連通するとともに、Ｏリング１２６によって気密に保たれる。
【００５２】
第１および第２栓１０２、１０４は、コイルスプリング１０６によって下方へ付勢され、しかも大径部１２２が円筒壁１６ｄに沿って昇降可能であることから、栓機構部６２は種々の高さのペットボトル１２に対して適用可能である。
【００５３】
第１栓１０２と第２栓１０４とは分離するので、第１栓１０２のみを取り出してＬ字型液体流路１１４を洗浄することができる。ノズル６４およびホース１１８は着脱可能であることから、洗浄または交換が容易である。
【００５４】
次に、液体冷却装置１０に組み込まれている液体導出機構２００について、図８を参照しながら説明する。
【００５５】
液体導出機構２００は、ペットボトル１２内の液体Ｗを導出する機構であり、前記のエアポンプ３４、スイッチ機構部６０、栓機構部６２、ホース１１８、ノズル６４およびチューブ４０、８１、１２８を有する。
【００５６】
チューブ４０は、フィルタ４２を介してエアポンプ３４に接続されている。チューブ８１および１２８は、それぞれスイッチ機構部６０および栓機構部６２に接続されている。チューブ４０、８１および１２８は、それぞれの一端が三方継手１３０で接続され連通している。従って、エアポンプ３４の吐出口は、栓機構部６２を介してペットボトルの上部空間１２ｂに連通するとともに、スイッチ機構部６０のリリーフ部８２に連通している。また、ノズル６４は、栓機構部６２を介してホース１１８に接続され、該ホース１１８はペットボトル１２内の液体に浸されている。
【００５７】
ボタン７６を押すことにより、スイッチ７４の操作子７４ａが押圧されてスイッチ７４がオンとなりエアポンプ３４が駆動される。このとき、ボタン７６の下面９６ａはＯリング８６に当接してリリーフ部８２を塞ぐ。リリーフ部８２が塞がれていることにより、エアポンプ３４から送給される空気は、チューブ（第１流路）４０を通りペットボトル１２の上部空間１２ｂに供給される。チューブ４０、８１、１２８および上部空間１２ｂの圧力が上昇することにより、液体Ｗの液面が下方に押し下げられる。これにより液体Ｗがホース１１８、ノズル６４およびストレーナ１１９を通って導出される。導出された液体はカップ２０に注がれる。
【００５８】
液体Ｗがカップ２０に適量注がれた後、ボタン７６から手を放すと、ボタン７６は操作子７４ａから離間してスイッチ７４がオフになり、エアポンプ３４は停止する。このとき、ボタン７６の下面９６ａはＯリング８６から離間するので、スイッチ機構部６０のリリーフ部８２は大気開放状態となり、チューブ４０、８１、１２８および上部空間１２ｂの圧力は即時に下がり大気圧と等しくなる。従って、液体Ｗを押し下げる力がなくなり、ノズル６４からの即時に停止する。
【００５９】
次に、このように構成される液体冷却装置１０および液体導出機構２００を用いて、ペットボトル１２内の液体Ｗを冷却し、導出する手順について説明する。
【００６０】
まず、レバー６８を操作して上ケース１６を開け（図９参照）、栓を開封したペットボトル１２を冷却室２４に挿入する。図２に示すように、角形のペットボトル１２を挿入する場合、ペットボトル１２の側面は伝熱板３８の内面に接触する。伝熱板３８の内面は角形で一般的なペットボトル１２と略同じ断面形状に設定されており、しかもペットボトル１２の側面は多少の弾性を有することから前記伝熱板３８の内面に密着する。
【００６１】
また、図１０に示すように、丸形のペットボトル１２を挿入する場合、予め２つのスペーサ５０を伝熱板３８の内部に装着しておく。２つの円弧凹部３８ｆおよび２つの円弧面５０ａは、丸形で一般的なペットボトル１２と略同じ断面形状の円を形成する。スペーサ５０およびペットボトル１２の側面は多少の弾性を有することから、ペットボトル１２は円弧凹部３８ｆおよび円弧面５０ａに密着する。
【００６２】
次に、ホース１１８およびノズル６４を接続した状態の第１栓１０２をペットボトル１２に取り付ける。ノズル６４を注出部５４の方向に向けたまま、ホース１１８および挿入部１０８を口１２ａから挿入する。第１栓１０２を取り付けることにより、環状シール１１２は口１２ａに当接し、ノズル６４の先端は導出孔５６から下方にやや突出する。
【００６３】
なお、前回にペットボトル１２を冷却して発生した結露水は、受け皿４４に貯められている。新たにペットボトル１２を挿入する前に、トレー１８とともに受け皿４４を引き抜いて、貯まった結露水を処理することができる。
【００６４】
次いで、上ケース１６を閉じる。上ケース１６の上面板１６ａを軽く押さえることにより、レバー６８の下方延在部６８ａはフック５８に対して係合し、下ケース１４と上ケース１６とが当接される。すなわち、第２栓１０４の下面１０４ａと第１栓１０２の上面とが当接する。第１栓１０２および第２栓１０４はコイルスプリング１０６の弾性力により下方に付勢されるので環状シール１１２およびＯリング１２６がやや圧縮され、気密および液密作用を奏する。
【００６５】
さらに、図示しない電源スイッチをオンにすることにより冷却室２４が冷却される。すなわち、制御板３６が冷却室２４の温度を計測し、所定の温度以上であるときにはペルチェ素子２８に通電する。これによりペルチェ素子２８は伝熱板３８から吸熱し、放熱板３０へ放熱する。また、制御板３６の制御下にファン３２が回転し、放熱板３０に送風する。ファン３２は、放熱板３０のうちペルチェ素子２８と接触している箇所に対して送風を行うので放熱効果が高い。
【００６６】
伝熱板３８がペルチェ素子２８によって冷却されることにより、伝熱板３８に密着しているペットボトル１２内の液体Ｗも冷却される。伝熱板３８は熱伝導率が高くしかもペットボトル１２の側部は薄いので、ペルチェ素子２８は効率的に液体Ｗを冷却することができる。また、伝熱板３８はペットボトル１２の下方部に密着しているので、液体Ｗの残量が少ない場合にも液体Ｗはペットボトル１２を介して伝熱板３８に密着して効率的に冷却される。
【００６７】
２つのスペーサ５０を用いて丸形のペットボトル１２（図１０参照）を冷却する場合には、丸形のペットボトル１２内の液体Ｗは、伝熱板３８の円弧凹部３８ｆとスペーサ５０の円弧面５０ａに密着して冷却される。
【００６８】
制御板３６は、冷却室２４が所定温度以下に冷却されたことを検出した後、ペルチェ素子２８に対する通電を停止するとともに、ファン３２の回転を停止させる。このとき、冷却が終了したことをインジケータ等で表示するようにしてもよい。一度冷却された冷却室２４および液体Ｗは断熱材４６、６６の作用により外気に対して断熱されているので低温の状態が長時間維持される。
【００６９】
制御板３６は、冷却室２４が所定温度以上に上昇したことを検出すると、再度、ペルチェ素子２８に対する通電と、ファン３２の回転制御とを行い、冷却室２４および液体Ｗが常に適温となるように制御する。
【００７０】
次に、ユーザが液体Ｗを注水する際には、カップ２０をトレー１８上に載置し、ボタン７６を押す。上記したように、この操作によりエアポンプ３４が駆動され、上部空間１２ｂの圧力が上昇することにより液体Ｗの液面が下方に押し下げられる。これにより液体Ｗの一部がホース１１８、ノズル６４およびストレーナ１１９を通って導出される（図８参照）。このとき、上部空間１２ｂと連通しているリリーフ部８２はボタン７６の下面９６ａによって塞がれているので、空気が漏れることなく液体Ｗの液面は確実に押し下げられる。
【００７１】
ホース１１８は、柔軟でしかも底面に到達可能な長さを有することから、ペットボトル１２内の液体Ｗは全量が導出され得る。また、ホース１１８に代えて、図１１に示すように、屈曲および伸縮可能な蛇腹部１１８ｂを有するホース１１８ａを設けてもよい。この蛇腹部１１８ｂにより、ホース１１８ａの端部は確実にペットボトル１２の底部に達し、任意の高さのペットボトル１２を適用することができる。また、ホース１１８ａによれば、液体Ｗを全量導出可能である。
【００７２】
液体Ｗがカップ２０に適量注がれた後、ボタン７６から手を放すと、エアポンプ３４は停止し、カップ２０への注水が止まる。このとき、リリーフ部８２は大気開放状態になるので、上部空間１２ｂの内圧は即時に低下する。従って、カップ２０への注水も即時に停止する。
【００７３】
上記したように、本実施の形態に係る液体冷却装置１０によれば、冷却室２４は断熱材４６および６６により覆われているので、ペルチェ素子２８への通電を停止した後も一度冷却された液体Ｗは長時間保冷される。液体Ｗを導出する際には上ケース１６を開く必要がないので、冷却室２４内の冷気が放散することがなく消費電力を低減することができる。
【００７４】
冷却にはペルチェ素子２８を用いることから、コンプレッサ等の駆動部や冷媒が不要でメンテナンスや据え付け作業はほとんど不要である。
【００７５】
また、液体冷却装置１０は、ファン３２およびエアポンプ３４以外には騒音を発するものがなく、しかもエアポンプ３４は液体Ｗの導出時以外は停止しているので静粛である。
【００７６】
さらにまた、冷却手段のペルチェ素子２８は比較的小さく、またコンプレッサやコンデンサ等が不要である。しかも、ペットボトル１２を冷却するための専用装置であることから無駄な空間がなく、小型軽量である。従って、液体冷却装置１０は分散配置に適し、例えば、病院や介護施設等において被介護者の部屋にそれぞれ設置すると好適に利用可能である。
【００７７】
また、本実施の形態に係る液体冷却装置１０および液体導出機構２００によれば、ペットボトル１２を冷却室２４内に収容したままの状態で、ボタン７６を操作するという極めて単純な操作により液体Ｗを導出することができるので、幼児、老人または病人等の体力の弱いユーザにも容易に操作可能である。
【００７８】
ボタン７６のモーメンタリ型のスイッチ７４を押している間、液体Ｗの導出が続き、ボタン７６から手を放すことにより注水が停止するので、止め忘れがない。このとき、ボタン７６の下面９６ａは、Ｏリング８６から離間するので、ペットボトル１２の上部空間１２ｂに連通するリリーフ部８２が開放され、上部空間１２ｂは即時に減圧して大気圧となる。従って、液体Ｗを押し下げる力がなくなり、液体Ｗの導出は即時に停止する。
【００７９】
さらに、液体Ｗは他の容器へ移し替えることなく、ペットボトル１２に収容したまま冷却室２４で冷却されるので扱いが簡便であるとともに、容器の洗浄の手間がない。ホース１１８以外は液体Ｗと接触しないので、液体Ｗに臭い等がつくことがない。
【００８０】
上ケース１６を閉じる際、第１栓１０２および第２栓１０４によって、ペットボトル１２の口１２ａは自動的に塞がれる。第１栓１０２および第２栓１０４はコイルスプリング１０６によって下方に付勢されるのでＯリング１２６および環状シール１１２がやや圧縮されて上部空間１２ｂを気密にする。この際、ペットボトル１２の口１２ａ、第１栓１０２および第２栓１０４は、完全な同軸状に設定されている必要はなく、上ケース１６を閉じるという単純な操作によって上部空間１２ｂを気密に保つことができる。
【００８１】
なお、上記の例ではペットボトル１２を冷却する例について説明したが、冷却する対象物はボトル缶等でもよい。また、スペーサ５０は、アルミニウム材として説明したが、ゲル状の高分子吸収体を薄い樹脂成形品に充填したものを用いてもよい。このようにすることによって、高い保冷効果を奏することができる。さらに、冷却室２４内の任意の箇所に高分子吸収体を設けるようにしてもよい。
【００８２】
本発明に係る液体冷却装置および液体導出機構は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液体冷却装置によれば、ボトルに収容された液体を他の容器に移し替えることなく、簡便かつ効率的に冷却するという効果を達成することができる。
【００８４】
また、本発明に係る液体導出機構によれば、ボトルに収容された液体を簡便な操作により外部の容器に注水し、かつ操作終了時に即時に注水を停止させるという効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る液体冷却装置の断面側面図である。
【図２】液体冷却装置における下ケースの平面図である。
【図３】ペルチェ素子、伝熱板、放熱板およびスペーサを示す斜視図である。
【図４】スイッチ機構部を示す分解斜視図である。
【図５】ボタンを開放している状態のスイッチ機構部の一部断面側面図である。
【図６】ボタンを押した状態のスイッチ機構部の一部断面側面図である。
【図７】栓機構部の側面断面図である。
【図８】本実施の形態に係る液体導出機構の略式管路図である。
【図９】液体冷却装置の上ケースを開けた状態を示す断面側面図である。
【図１０】伝熱板に２つのスペーサおよびペットボトルを挿入した状態を示す平面図である。
【図１１】蛇腹部を有するホースが挿入された状態のペットボトルを示す図である。
【符号の説明】
１０…液体冷却装置１２…ペットボトル
１２ａ…口１２ｂ…上部空間
１４…下ケース１６…上ケース
１８…トレー２０…カップ
２２…機械室２４…冷却室
２６…仕切板２８…ペルチェ素子
３０…放熱板３２…ファン
３４…エアポンプ３６…制御板
３７…通気口３８…伝熱板
４０、８１、１２８…チューブ４４…受け皿
４６、６６…断熱材５０…スペーサ
５０ａ…円弧面３８ｅ、３８ｇ…一対面
３８ｆ…円弧凹部６０…スイッチ機構部
６２…栓機構部６４…ノズル
７４…スイッチ７６…ボタン
７６ａ…スイッチ操作面７８…コイルスプリング
８０…横孔８２…リリーフ部
８４…継手８６、１２６…Ｏリング
８８、９０…スリット９２…円柱溝
９６ａ…下面１０２、１０４…栓
１０６…コイルスプリング１１２…環状シール
１１４…Ｌ字型液体流路１１６…小径孔
１１８、１１８ａ…ホース１１８ｂ…蛇腹部
１２４…Ｌ字型空気流路２００…液体導出機構
Ｗ…液体

Claims

液体が格納されるボトルを着脱自在に収容するケースと、
前記ケースに収容された状態で前記ボトルの周囲を覆う断熱材と、
通電により吸熱作用および放熱作用を奏するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子に通電する制御部と、
前記ペルチェ素子の放熱部に接合される放熱板と、
前記放熱板に送風するファンと、
前記ペルチェ素子の吸熱部に接合されるとともに、前記ボトルに接触する金属製の伝熱板と、
を有することを特徴とする液体冷却装置。
請求項１記載の液体冷却装置において、
封止部を具備するとともにスイッチを操作する操作片と、
前記スイッチが操作されることによって駆動されるエアポンプと、
前記エアポンプに接続され、前記ボトルの内部に空気を供給する第１流路と、
前記第１流路に連通し、前記ボトルの外に開口しているリリーフ部と、
一方が前記液体内に浸され、他方が前記ボトルの外で開口し、前記液体を導出する第２流路と、
前記第１流路および前記第２流路の一部を構成するとともに、前記ボトルの口を塞ぐ栓と、
を有し、
前記操作片が操作されたときに、前記封止部によって前記リリーフ部が塞がれるとともに前記エアポンプが駆動され、前記操作片の操作が解除されたときに、前記リリーフ部が開放されるとともに前記エアポンプが停止されることを特徴とする液体冷却装置。
請求項２記載の液体冷却装置において、
前記ボトルは前記ケース内で前記口を上にして載置され、
前記栓は、一端が前記ケースに当接する弾性体によって下方に付勢され、前記栓と前記口とが気密に保持されることを特徴とする液体冷却装置。
請求項２または３のいずれか１項に記載の液体冷却装置において、
前記スイッチは、モーメンタリ型スイッチであることを特徴とする液体冷却装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体冷却装置において、
前記伝熱板は、平面内壁部と円弧凹部とを有する筒形状であることを特徴とする液体冷却装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体冷却装置において、
前記伝熱板の内壁に接して着脱自在に取り付けられ、前記伝熱板と前記ボトルとの隙間を埋め、または狭めるスペーサを有することを特徴とする液体冷却装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体冷却装置において、
前記ケースの底部における前記ボトルの載置部分は、水平方向へ引き抜き可能な皿部材であることを特徴とする液体冷却装置。
ボトル内の液体を導出する液体導出機構において、
封止部を具備するとともにスイッチを操作する操作片と、
前記スイッチによって駆動されるエアポンプと、
前記エアポンプに接続され、前記ボトルの内部に空気を供給する第１流路と、
前記第１流路に連通し、前記ボトルの外に開口しているリリーフ部と、
一方が前記液体内に浸され、他方が前記ボトルの外で開口し、前記液体を導出する第２流路と、
前記第１流路および前記第２流路の一部を構成するとともに、前記ボトルの口を塞ぐ栓と、
を有し、
前記操作片が操作されたときに、前記封止部によって前記リリーフ部が塞がれるとともに前記エアポンプが駆動され、前記操作片の操作が解除されたときに、前記リリーフ部が開放されるとともに前記エアポンプが停止されることを特徴とする液体導出機構。
請求項８記載の液体導出機構において、
前記ボトル内で、前記第２流路を構成する管は、屈曲および伸縮可能な蛇腹部を有することを特徴とする液体導出機構。