JP2006052899A - ディスペンサ - Google Patents

Abstract

【課題】適温の飲料水が注出されている場合であっても、飲料水の注出を継続すると、やがて適温の飲料水が注出されなくなることを、ユーザーに予知させることのできるディスペンサを提供する。
【解決手段】表示部１８は、枠３０内に、冷却水温度が上限温度以下である場合に点灯するランプ３１と、冷却水槽７内の氷量を表すためのランプ３２，３３，３４，３５を備えている。ランプ３１は、サーミスタ１５に電気的に接続されており、サーミスタ１５によって検出された冷却水温度が、サーミスタ１５に設定されている上限温度よりも低い場合に、点灯するようになっている。ランプ３２，３３，３４，３５はそれぞれ、電極センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、蓄氷電極１７に電気的に接続され、氷２２の厚さが増加するに従い、順番に点灯するようになっている。
【選択図】図３

Description

この発明は、ディスペンサに係り、とくに、アイスバンク方式のディスペンサに関する。

従来のアイスバンク方式のディスペンサの構造が、例えば特許文献１等に記載されている。このようなディスペンサのうち、冷水を提供するためのディスペンサの構造を図６に示す。ディスペンサ４０は冷却水槽４１を備え、冷却水槽４１の内周面には、冷却水槽４１中の冷却水を冷却するために、管状の冷却器４２が巻回されている。冷却水の温度を測定するために、サーミスタ４８が設けられている。冷却器４２には、それぞれ図示しない圧縮機、凝縮器及び膨張弁が順次接続されて冷凍装置を構成する。この冷凍装置に冷媒が循環すると、冷却器４２において、冷媒と冷却水との間で熱交換が行われて冷却水が冷却され、冷却水槽４１中に氷が形成される。

形成された氷量を検出するために、冷却水槽には、蓄氷電極４４が設けられている。図７に示されるように、冷却水槽４１の内周面４１ａ付近において、冷却水槽４１の底面４１ｂに固定部材４５が固定されており、冷却器４２及び蓄氷電極４４は、固定部材４５に取り付けられている。蓄氷電極４４は、２つの電極センサ４４ａ，４４ｂから構成され、それぞれ固定部材４５に対して冷却器４２と反対側に、冷却器４２の中心部から電極センサの端部までの距離がｄとなるように取り付けられている。
氷４７は、冷却器４２の周りに、徐々に厚さが増すように板状に成長していく。この際、氷４７の厚さが均一になるように、攪拌モータ４６（図６参照）が冷却水を攪拌する。

次に、氷を形成するための蓄氷運転の制御について、図８に基づいて説明する。
任意の時間ｔ_０において電源がＯＮになると、攪拌モータ４６の運転が開始され（ＯＮとなり）、電源がＯＦＦにならない限り、攪拌モータ４６の運転は継続される。冷凍装置については、電源がＯＮとなると同時に、運転が開始される（ＯＮとなる）。冷凍装置の運転開始後、時間ｔ_１において氷が形成し始める。時間ｔ_０からｔ_１の間は、時間の経過とともに冷却水温度が低下し続け、０℃未満の過冷却状態となる。氷が形成し始めると、冷却水温度は０℃まで急上昇する。
形成される氷量が徐々に増加していき、時間ｔ_２になると、蓄氷電極４４が氷で覆われるようになる。２つの電極センサ４４ａ，４４ｂが共に氷で覆われていない場合には、冷却水を介して電極センサ間で通電が起こるが、どちらか一方でも氷で覆われるようになると、冷却水を介しての通電が起こらなくなる。このことを利用して、氷４７の厚さがＤ（図９参照）になったか否かを検出する。氷の厚さがＤになったことを検出した場合は、冷凍装置の運転が停止される（ＯＦＦになる）。冷凍装置の運転がＯＦＦの間に、冷却水槽４１中の氷が溶け、時間ｔ_３において、２つの電極センサ４４ａ，４４ｂが共に氷で覆われないようになると、電極センサ間で通電が起こる。これにより、冷凍装置の運転が再開され、再び蓄氷電極４４が氷で覆われるようになるまで（時間ｔ_４）、冷凍装置の運転が再開される。

一方、冷却コイル４３は、注出コック４９と連動する電磁弁４８を介して、水道に連結されている。冷水を注出するために注出コック４９を操作すると、電磁弁４８が開いて、水道から水道水が冷却コイル４３に給水される。水道水は、冷却コイル４３内を流通する際、冷却水と熱交換を行うことによって冷却される。冷却された水道水は、注出コック４９から冷水として注出される。冷水の注出が終わり、注出コック４９の操作を終了させると、電磁弁４８が閉じ、冷却コイル４３への水道水の給水が遮断される。

特開平９−３３１５２号公報

しかしながら、冷凍装置が停止した時間ｔ_２以降において、冷水の注出操作が頻繁に行われると、時間ｔ_３において冷凍装置の運転が再開されたとしても、氷が形成されずに氷が徐々に減少し、時間ｔ_４において氷が完全になくなってしまう場合もある。この場合、冷却水槽から氷が溶けてなくなっても、時間ｔ_５のように、冷却水温度が設定温度以下であれば、冷却水の温度が適温であることになるため、適温の冷水が注出できると判定されることになる。この状態でさらに冷水の注出操作を続けると、やがて冷却水温度が上限温度を超えてしまい、注出された冷水が温くなってしまうといった問題点があった。さらに、冷凍装置及び攪拌モータ４６の運転が停止された時間ｔ_２以降は、冷却水槽４１内の氷量がわからないので、冷水をどのくらい注出できるのかわからないといった問題点もあった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、適温の飲料水が注出されている場合であっても、飲料水の注出を継続すると、やがて適温の飲料水が注出されなくなることを、ユーザーに予知させることのできるディスペンサを提供することを目的とする。

この発明に係るディスペンサは、冷却水を貯水する冷却水槽と、冷却水槽内の氷量を検出する氷量検出手段と、冷却水槽内の氷が所定量か否かを検出する満氷検出手段と、上限温度が設定された、冷却水の温度を検出する水温検出手段と、満氷検出手段及び氷量検出手段によって検出された氷量を表示すると共に、水温検出手段によって検出された冷却水の温度が上限温度より低いか否かを表示する表示部とを備える。

この発明によれば、満氷検出手段及び氷量検出手段を設け、これらによる検出結果を表示するようにすると共に、上限温度が設定された水温検出手段を設け、これにより検出された冷却水温度が上限温度より低いかどうかを表示するようにしたので、ユーザーは、冷却水槽内の氷量がどのくらいあるか、及び冷水温度が最適か否かを知ることができ、これにより、適温の飲料水が注出されている場合であっても、飲料水の注出を継続すると、やがて適温の飲料水が注出されなくなることを予知することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、この発明の実施の形態に係るディスペンサ１は、給水管２が図示しない水道に連結されている。給水管２には、水道水圧を減圧するための減圧装置３、ディスペンサ１への水道水の供給を制御する電磁弁４、手動閉止バルブ５及び逆流を防止するショックアブソーバ６が設けられている。
冷却水槽７内には、内コイル及び外コイルが並列に構成されている冷却コイル８が設けられ、ショックアブソーバ６を介して給水管２と連結している。冷却水槽７内周面には、冷却水槽７内の冷却水を冷却するための冷却器９が設けられている。冷却器９、圧縮機１０、凝縮器１１、及び図示しない膨張弁が順次接続されて冷凍装置２０が構成され、圧縮機１０によって、冷凍装置２０内を冷媒が循環するようになっている。
また、冷却水槽７内には、冷却水の水温検出手段であるサーミスタ１５、冷却水槽７内の氷量を検出する中間電極１６及び蓄氷電極１７が設けられている。さらに、冷却水槽７の下方には、冷却水を循環する攪拌モータ１２が設けられている。

冷却コイル８の下流端部には注出管１３が接続され、注出管１３の他端には、冷水を注出する注出コック１４が設けられている。注出コック１４と電磁弁４とは電気的に接続されて連動するようになっており、注出コック１４から冷水が注出されると電磁弁４が開き、水道から冷却コイル８へ水道水が供給される。一方、注出コック１４から冷水の注出が停止すると電磁弁４は閉じ、冷却コイル８への水道水の供給が停止する。
また、制御装置１９が設けられており、この制御装置１９には、圧縮機１０、攪拌モータ１２、サーミスタ１５、中間電極１６、及び蓄氷電極１７が電気的に接続されている。
さらに、注出コック１４の上方には、冷却水温度が上限温度以下か否かを表示すると共に、冷却水槽７内の氷量を表示する表示部１８が設けられている。

次に、中間電極１６及び蓄氷電極１７の構成を、図２に基づいて説明する。
図２に示されるように、冷却水槽７の内周面７ａ付近において、冷却水槽７の底面７ｂに固定部材２１が固定されており、冷却器９は固定部材２１に固定されている。蓄氷電極１７は、２つの電極センサ１７ａ，１７ｂから構成され、それぞれ固定部材２１に対して冷却器９と反対側に、冷却器９の中心部から電極センサ１７ａ，１７ｂの端部までの距離がｄとなるように取り付けられている。中間電極１６は、蓄氷電極１７を構成する２つの電極センサ１７ａ，１７ｂと同種の３つの電極センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃで構成され、冷却器９の中心部からの距離がそれぞれ異なるように、固定部材２１に取り付けられている。

氷は、冷却器９の周りに、徐々に厚さが増すように板状に成長していく。この際、氷２２の厚さが均一に成長するように、攪拌モータ１２が冷却水を攪拌する。中間電極１６及び蓄氷電極１７を構成する５つの電極センサ間では、冷却水を介して通電が起こっている。冷却水中では電流が流れるが、氷中では電流は流れない。この性質を利用し、各電極センサが氷で覆われているか否かを判断でき、これにより、氷２２の厚さを検出することができる。
氷が形成し始めてから、まず電極センサ１６ａが氷で覆われると、電極センサ１６ａと他の電極センサとの間で通電が起こらなくなるため、電極センサ１６ａの位置まで氷が形成されたことを検出する。その後、氷の成長と共に、順次電極センサ１６ｂ，１６ｃの位置まで氷が形成されたことを検出する。これにより、中間電極１６は、氷２２の厚さ、すなわち氷量を測定することができる。ここで、中間電極１６は、氷量検出手段を構成する。
さらに氷の成長が進み、蓄氷電極１７を構成する２つの電極デンサ１７ａ，１７ｂが氷で覆われるようになると、これらの電極間で通電が起こらなくなるため、これによって氷２２が厚さＤまで成長したことを検出する。このときの氷２２の厚さＤ（氷２２の量）を満氷と規定する。蓄氷電極１７は、厚さＤの氷２２を検出することで、満氷であることを検出する。ここで、蓄氷電極１７は、満氷検出手段を構成する。

次に、冷却水温度が上限温度以下か否かを表示すると共に、冷却水槽７内の氷量を表示する表示部１８の構成を図３に基づいて説明する。
表示部１８は、枠３０内に、冷却水温度が上限温度以下である場合に点灯するランプ３１と、冷却水槽７内の氷量を表すためのランプ３２，３３，３４，３５を備えている。ランプ３１は、サーミスタ１５に電気的に接続されており、サーミスタ１５によって検出された冷却水温度が、サーミスタ１５に設定されている上限温度よりも低い場合に、点灯するようになっている。
一方、ランプ３２，３３，３４，３５はそれぞれ、電極センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、蓄氷電極１７（電極センサ１７ａ，１７ｂ）に電気的に接続されている。氷２２の（図２参照）厚さが増加するに従い、電極センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、蓄氷電極１７の順に氷で覆われていく。電極センサ１６ａが氷で覆われ始めたらランプ３２が点灯し、電極センサ１６ｂが氷で覆われ始めたらランプ３３が点灯し、電極センサ１６ｃが氷で覆われ始めたらランプ３４が点灯し、蓄氷電極１７が氷で覆われ始めたらランプ３５が点灯するようになっている。したがって、ランプ３２，３３，３４，３５の点灯数によって、氷２２の厚さ、すなわち冷却水槽７中の氷量を表すことができる。ランプ３２，３３，３４，３５には、「１」、「２」、「３」、「満氷」なる数字又は文字が記されており、氷量のレベルを表している。

次に、この実施の形態に係るディスペンサの動作を説明する。
図１に示されるように、ディスペンサ１の電源を入れると圧縮機１０が起動し、冷凍装置２０内を冷媒が循環する。冷媒の循環により冷却器９が冷却され、冷却器９と冷却水槽７内の冷却水とが熱交換を行うことによって、冷却水が冷却されて氷が形成される。また、冷凍装置２０の運転開始から所定のタイミングで攪拌モータ１２が運転されると、冷却水槽７内の冷却水が攪拌されて、冷却水は効率的に冷却される。さらに、この攪拌により、後述する冷却コイル８内の水道水と冷却水との熱交換効率を高める効果も得られる。

次に、このような、氷を形成するための蓄氷運転の制御について、図４に基づいて説明する。
任意の時間ｔ_Ａ０において電源がＯＮになると、冷凍装置２０及び攪拌モータ１２の運転が開始される（ＯＮとなる）。冷凍装置２０及び攪拌モータ１２の運転開始後、時間ｔ_Ａ１において氷が形成し始める。時間ｔ_０からｔ_１の間は、時間の経過とともに冷却水温度が低下し続け、時間ｔ_Ｂ１において、サーミスタ１５に設定されている上限温度に達する。これにより、サーミスタ１５から表示部１８内のランプ３１に電気信号が伝達されてランプ３１が点灯し、冷却水温度が上限温度より低くなったことを知ることができる。その後、時間ｔ_Ｂ２において、冷却水が０℃以下の過冷却状態となる。さらに、時間ｔ_Ａ１において、氷が形成し始めることによって、冷却水温度は０℃まで急上昇する。

時間ｔ_Ａ１において氷が形成し始めると、電極センサ１６ａが氷で覆われ始め、時間ｔ_Ａ２において電極センサ１６ａが完全に氷で覆われるようになる。すると、電極センサ１６ａから表示部１８内のランプ３２に電気信号が伝達されてランプ３２が点灯し、冷却水槽７内の氷量のレベルが「１」であることを知ることができる。
その後、同様に、時間ｔ_Ａ３、ｔ_Ａ４、ｔ_Ａ５において、電極センサ１６ｂ、１６ｃ、蓄氷電極１７がそれぞれ、氷で覆われ始めると、表示部１８内のランプ３３，３４，３５が順次点灯していき、冷却水槽７内の氷量のレベルが「２」、「３」、「満氷」であることを順次知ることができる。

時間ｔ_Ａ５において、蓄氷電極１７が氷で完全に覆われると、制御装置１９は、冷凍装置２０及び攪拌モータ１２の運転を停止する（ＯＦＦとなる）。
その後、冷凍装置２０及び攪拌モータ１２の運転が停止された状態で、注出コック１４より冷水を注出することにより、あるいは冷水が注出されるのを待機している間に、氷が溶けて氷量が減少する。時間ｔ_Ａ６において、蓄氷電極１７が氷で覆われないようになると、蓄氷電極１７から表示部１８内のランプ３５へ電気信号が伝達されなくなり、ランプ３５の点灯が消える。その後、同様に、時間ｔ_Ａ７、ｔ_Ａ８、ｔ_Ａ９において、電極センサ１６ｃ、１６ｂ、１６ａがそれぞれ、順次氷で覆われないようになると、ランプ３４，３３，３２の点灯が順次消えていく。このようにして、冷却水槽７内の氷量の減少を知ることができる。

時間ｔ_Ａ１０において、冷却水槽７内の氷が完全になくなっても、冷却水温度が上限温度よりも低いため、冷凍装置２０及び攪拌モータ１２の運転は開始されない。このため、時間の経過とともに、冷却水温度が上昇する。時間ｔ_Ｂ３において、冷却水温度が上限温度に達し、制御装置１９が冷凍装置２０及び攪拌モータ１２の運転を開始する。これと同時に、サーミスタ１５から表示部１８内のランプ３１へ電気信号が伝達されなくなり、ランプ３１の点灯が消える。その後、冷凍装置２０及び攪拌モータ１２の運転によって冷却水温度が低下し、時間ｔ_Ｂ４において、冷却水温度が上限温度より低くなると、サーミスタ１５からランプ３１へ再び電気信号が送られて、ランプ３１が再び点灯する。

ユーザーは、却水槽７内の氷量から、どのくらい冷水が注出できるかどうかを判断でき、冷却水温度から、最適な温度の冷水が注出できるか否かを判断することができる。
ユーザーが、注出コック１４から冷水を注出するために、注出コック１４を作動すると、電磁弁４が開いて、水道から供給された水道水は給水管２を流通し、減圧装置３によって、水道水圧が適正な圧力に減圧される。減圧装置３によって減圧された水道水は、冷却コイル８へ供給される。水道水が冷却コイル８を流通する際、冷却水槽７中の冷却水と熱交換することにより、水道水は冷却され、冷水として注出コック１４から注出される。

このように、複数の電極センサ１６ａ，１６ｂ，１６ｃからなる中間電極１６及び蓄氷電極１７を設け、これらによる検出結果を表示部１８に表示するようにし、さらに上限温度が設定された水温検出手段を設け、これにより検出された冷却水温度が上限温度より低いかどうかを表示部１８に表示するようにしたので、ユーザーは、冷却水槽内の氷量がどのくらいあるか、及び冷却水温度が最適か否かを知ることができる。これにより、適温の冷水が注出されている場合であっても、冷水の注出を継続すると、やがて適温の冷水が注出されなくなることを予知することができる。

この実施の形態では、氷量検出手段として、電極センサを３つ用いたが、３つに限定するものではない。電極センサの数に応じた数のランプを表示部１８に設ければ、氷量をより正確に知らせることができる。
また、電極センサとして、ピンポイントタイプの電極を用いたが、図５に示されるように、冷却器９の周りに同心円状に設置する同心円状タイプの電極センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ（中間電極３６）を用いてもよい。この場合でも、設置する電極の数は、適宜設定することができる。

この発明の実施の形態に係るディスペンサの内部構造を表す図である。 この実施の形態に係る中間電極と蓄氷電極の構成を表す図である。 この実施の形態に係る表示部の構成を表す図である。 この実施の形態に係る氷量及び冷却水温度を知らせるための機能を説明するための図である。 この実施の形態に係る中間電極と蓄氷電極の構成の変形例を表す図である。 従来のディスペンサの構造を表す図である。 従来の蓄氷電極の構成を表す図である。 従来のディスペンサの制御を説明するための図である。

符号の説明

１ ディスペンサ、７ 冷却水槽、１５ サーミスタ（水温検出手段）、１６，３６ 中間電極（氷量検出手段）、１７ 蓄氷電極（満氷検出手段）、１８ 表示部。

Claims (1)

1. 冷却水を貯水する冷却水槽と、
   前記冷却水槽内の氷量を検出する氷量検出手段と、
   前記冷却水槽内の氷が所定量か否かを検出する満氷検出手段と、
   上限温度が設定された、前記冷却水の温度を検出する水温検出手段と、
   前記満氷検出手段及び前記氷量検出手段によって検出された氷量を表示すると共に、前記水温検出手段によって検出された前記冷却水の温度が前記上限温度より低いか否かを表示する表示部と
   を備えるディスペンサ。

Images