JP2006275385A - 飲料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 水槽内の冷却水の着氷状態に応じて効率的に冷却装置を運転することが可能となる飲料供給装置を提供する。
【解決手段】 本発明の飲料ディスペンサ1は、冷却水を貯溜し、冷却装置Rを構成する蒸発パイプ30(冷却器)によって冷却される水槽29内に飲料冷却パイプ7、21、44を配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ7、21、44内を通過させて抽出するものであって、冷却装置Rを構成する圧縮機51と、水槽29内における着氷状態を検出するための氷センサ67と、氷センサ67の出力に基づいて圧縮機51の回転数を制御する制御部11とを備えた。
【選択図】図6
【解決手段】 本発明の飲料ディスペンサ1は、冷却水を貯溜し、冷却装置Rを構成する蒸発パイプ30(冷却器)によって冷却される水槽29内に飲料冷却パイプ7、21、44を配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ7、21、44内を通過させて抽出するものであって、冷却装置Rを構成する圧縮機51と、水槽29内における着氷状態を検出するための氷センサ67と、氷センサ67の出力に基づいて圧縮機51の回転数を制御する制御部11とを備えた。
【選択図】図6
Description
本発明は、冷却水を貯溜し、冷却装置を構成する冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ内を通過させて抽出する飲料供給装置に関するものである。
従来よりシロップ等の飲料原料や冷却水又はビール等の飲料を冷却して供給する飲料供給装置は、特許文献1に示されるように、水槽内に冷却水を貯溜し、そこを冷却装置の蒸発パイプによって冷却してその周囲に氷を生成すると共に、係る水槽内には飲料冷却パイプをコイル状に配設し、この飲料冷却パイプ内を通して飲料原料等を抽出することにより、飲料原料を瞬間的に冷却供給する構成とされている。
特開平6−336291号公報
従来の飲料供給装置では、水槽内の冷却水を蒸発パイプによって冷却し、その周囲に氷を生成し、当該生成された氷層を検出する氷センサの出力に基づき、冷却装置の圧縮機の運転を制御していた。この場合において、水槽内の冷却水が着氷しない場合と、着氷が生じている場合とでは、圧縮機に係る負荷は異なる。即ち、冷却水が着氷しない場合では蒸発パイプによる冷却対象となる冷却水の温度が着氷している場合に比べて高いため、圧縮機に加わる負荷が増加する。これに対し、水槽内の冷却水が着氷している場合には、冷却対象となる冷却水の温度が低いため、圧縮機に加わる負荷が減少する。
しかしながら、従来の飲料供給装置では、水槽内の冷却水の着氷の有無にかかわらず、一定の回転数にて圧縮機の制御を行っていたため、冷却、製氷運転の効率が悪いという問題があった。
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、水槽内の冷却水の着氷状態に応じて効率的に冷却装置を運転することが可能となる飲料供給装置を提供する。
本発明の飲料供給装置は、冷却水を貯溜し、冷却装置を構成する冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ内を通過させて抽出するものであって、冷却装置を構成する圧縮機と、水槽内における着氷状態を検出するための着氷状態検出手段と、着氷状態検出手段の出力に基づいて圧縮機の回転数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明の飲料供給装置は、上記発明において、制御手段は、水槽内に着氷が生じていない場合、圧縮機を所定の低回転数にて運転すると共に、水槽内に着氷が生じた場合は、圧縮機を所定の高回転数にて運転することを特徴とする。
請求項3の発明の飲料供給装置は、上記各発明において、着氷状態検出手段は、水槽内に生成される氷の有無を検出する氷センサであることを特徴とする。
請求項4の発明の飲料供給装置は、上記請求項1又は請求項2の発明において、着氷状態検出手段は、水槽内の冷却水の温度を検出する温度センサであることを特徴とする。
請求項5の発明の飲料供給装置は、上記発明において、水槽内に生成される氷の有無を検出する氷センサを備え、制御手段は、温度センサの出力に基づき、水槽内の冷却水の温度が所定の温度以上である場合、圧縮機を所定の低回転数で運転すると共に、氷センサの出力に基づき、水槽内に着氷が生じた場合には、圧縮機を所定の高回転数にて運転することを特徴とする。
請求項6の発明の飲料供給装置は、請求項3又は請求項5の発明において、氷センサを複数備え、制御手段は、各氷センサの出力に基づき、水槽内の着氷の厚みが増すに従い、段階的に圧縮機の回転数を上昇させることを特徴とする。
請求項7の発明の飲料供給装置は、上記各発明において、制御手段は、インバータにより圧縮機の回転数を制御することを特徴とする。
請求項8の発明の飲料供給装置は、上記各発明において、冷却装置は、二酸化炭素を冷媒として充填した冷媒回路により構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、冷却水を貯溜し、冷却装置を構成する冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、飲料冷却パイプ内を通過させて抽出する飲料供給装置において、冷却装置を構成する圧縮機と、水槽内における着氷状態を検出するための着氷状態検出手段と、着氷状態検出手段の出力に基づいて圧縮機の回転数を制御する制御手段とを備えたことにより、水槽内の着氷状態に応じて圧縮機の回転数を可変とすることができる。
これにより、水槽内の着氷状態に応じて圧縮機に加わる負荷を制御することが可能となり、請求項2の発明の如く、制御手段は、水槽内に着氷が生じていない場合には圧縮機を所定の低回転数にて運転すると共に、水槽内に着氷が生じた場合は、圧縮機を所定の高回転数にて運転することが可能となる。
そのため、水槽内に着氷が生じていない場合、即ち、水槽内の冷却水を冷却する段階では、圧縮機を所定の低回転数にて運転し、圧縮機に加わる負荷を軽減することで、圧縮機の高圧側の圧力上昇を抑制することが可能となる。これにより、高効率にて圧縮機を運転することが可能となる。
他方、水槽内に着氷が生じた場合、即ち、水槽内の冷却水に氷を生成する段階では、圧縮機を所定の高回転数にて運転することで、冷却器における蒸発温度を下げることが可能となる。これにより、冷却器に付着した氷が断熱材として働き、冷却水への熱の伝導が抑制された場合であっても、より冷却器の蒸発温度が低下することで、効率的に水槽に氷を生成することが可能となる。
請求項3の発明によれば、上記各発明において、着氷状態検出手段は、水槽内に生成される氷の有無を検出する氷センサであるため、直接、水槽内の氷の有無を氷センサにて検出することが可能となり、精度よく圧縮機の回転数を制御することができるようになり、効率的に水槽内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
請求項4の発明によれば、上記請求項1又は請求項2の発明において、着氷状態検出手段は、水槽内の冷却水の温度を検出する温度センサであるため、直接、水槽内の冷却水の温度を検出することが可能となり、精度よく圧縮機の回転数を制御することができるようになり、効率的に水槽内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
請求項5の発明によれば、上記発明において、水槽内に生成される氷の有無を検出する氷センサを備え、制御手段は、温度センサの出力に基づき、水槽内の冷却水の温度が所定の温度以上である場合、圧縮機を所定の低回転数で運転すると共に、氷センサの出力に基づき、水槽内に着氷が生じた場合には、圧縮機を所定の高回転数にて運転することにより、水槽内の冷却水の冷却状況を、直接温度センサの検出に基づき、判断することが可能となり、水槽内の氷の生成状況を、直接氷センサの検出に基づき、判断することが可能となる。
これにより、より精度よく圧縮機の回転数を制御することができるようになり、効率的に水槽内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
請求項6の発明によれば、氷センサが設けられる請求項3又は請求項5の発明において、氷センサを複数備え、制御手段は、各氷センサの出力に基づき、水槽内の着氷の厚みが増すに従い、段階的に圧縮機の回転数を上昇させることにより、水槽内の着氷の厚みに応じて圧縮機の回転数を段階的に制御することが可能となる。
これにより、水槽内の氷の生成状況を詳細に検出することが可能となり、より一層、精度よく圧縮機の回転数を制御することができるようになる。効率的に水槽内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
請求項7の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、インバータにより圧縮機の回転数を制御するため、容易に圧縮機の回転数を制御することが可能となり、簡易な構成にて本発明を実現することが可能となる。
請求項8の発明によれば、上記各発明において、冷却装置は、二酸化炭素を冷媒として充填した冷媒回路により構成されているため、従来の如きフロン規制の対象冷媒を使用することなく、水槽内に配設された飲料冷却パイプを冷却することが可能となる。
冷媒として用いられる二酸化炭素は、不燃性、不腐食性を有していると共に、オゾンを破壊せず、温暖化係数もフロン系冷媒の千分の一以下であるので、環境に適した飲料供給装置、即ちノンフロン化を実現した装置を提供できる。また、二酸化炭素は他の冷媒に比して著しく入手しやすいことから利便性も向上する。
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明を利用した飲料ディスペンサ1の正面図、図2は飲料ディスペンサ1の側面図、図3は飲料ディスペンサ1の扉28を開放した状態の正面図、図4は飲料ディスペンサ1の内部を透視した側面図、図5は飲料ディスペンサ1の概略構成図を示している。
実施例の飲料ディスペンサ1は、レストランや喫茶店などで使用される飲料ディスペンサであり、ウーロン茶、オレンジジュースなどの中性飲料を供給するBIBユニット5と、同じく強弱無炭酸系の目的飲料を供給するタンクユニット4とを合わせ持つ装置である。係る飲料ディスペンサ1の構造は本体2内にBIBユニット5が配置され、本体外部にタンクユニット4が接続されている。そして、BIBユニット5は前面に位置する開閉自在の扉28にて隠蔽されている。尚、タンクユニット4の詳細については後述する。
開閉扉28の前面には、タンクユニット4とBIBユニット5からの飲料供給を操作する操作部27が設けられており、それぞれのユニットから供給される飲料毎に飲料供給量又は飲料供給方法を選択する操作ボタン、例えばボタンS、ボタンM、ボタンL、ボタンC/P等が設けられている。ボタンS、M、Lは、予め決められた量の飲料の供給を操作するボタンであり、ボタンC/Pは、当該ボタンを操作している間だけ飲料の供給を行うボタンである。
そして、この開閉扉28の下部後方には、タンクユニット4からそれぞれの飲料を吐出するためのマルチノズル12が設けられており、当該ノズル12の下方には、テーブル14が設けられ、当該テーブル14上にカップを配置することができる。
一方、タンクユニット4により供給される飲料の原料は、飲料原料としてのシロップが密封された容器に収容されたもの、例えばタンク3内に収容されたシロップ(飲料原料)と、希釈水である。このとき、希釈水として冷却水を用いると無炭酸系の飲料が供給され、炭酸水を用いると強弱炭酸系の飲料が供給される。タンクユニット4は、図5に示すようにタンク3からシロップを供給するシロップ供給ライン6と、シロップ冷却パイプ(飲料冷却パイプ)7と、駆動モータ10によって駆動される流量調整器8と、シロップ電磁弁9とを配設して構成している。また、このシロップ供給ライン6の端部には、他の供給ライン、即ち、冷却水供給ライン24及び炭酸水供給ライン46と共に、マルチノズル12が接続されている。このマルチノズル12は、シロップ、希釈水又は炭酸水を混合し、目的飲料としてカップ50に排出するものである。
タンク3は、ガスレギュレータ15が介設されたガス供給ライン16を介して炭酸ガスボンベ20が接続される。これにより、減圧弁としてのガスレギュレータ15は、常に開放されていることから、シロップ供給ライン6の下流側に位置するシロップ電磁弁9が開放されることで、炭酸ガスボンベ20から所定の圧力の炭酸ガスが供給され、シロップ供給ライン6にシロップを送出する。
前記シロップ冷却パイプ7は、冷却装置Rによって冷却された冷却水を貯溜する水槽29に浸漬されることにより当該パイプ7内を流入するシロップを冷却するものである。なお、当該冷却装置Rの詳細は後述する。
前記流量調整器8は、内部に収容された一組の回転子32、32により一定容積量のシロップを連続的にシロップ供給ライン6に送出するものである。一方の回転子32の軸には、前記駆動モータ10が接続されており、このモータ10には、該モータ10の回転速度に応じた周波数のパルスを発生するマグネットエンコーダ33が取り付けられている。
これにより、シロップ電磁弁9及び流量調整器8の回転子駆動モータ10への通電が後述する制御部11により制御されることで、タンク3からシロップ供給ライン6の端部に接続されるマルチノズル12に送出され、シロップの供給が制御される。
他方、本体2内には、希釈水として市水などの水道水を供給する希釈水供給配管17が配設されている。この希釈水供給配管17には、水入口電磁弁18と、水ポンプ19と、希釈水冷却パイプ(飲料冷却パイプ)21と、希釈水流量計22と、希釈水供給ライン24とが順次、接続されている。尚、希釈水冷却パイプ21は、前記シロップ冷却パイプ7と同様に詳細は後述する冷却装置Rによって冷却された冷却水により、当該希釈水冷却パイプ21内を流通する希釈水の冷却を行う。
希釈水流量計22は、流入する希釈水の流量に応じた流量信号を前記制御部11に出力するものである。また、希釈水供給ライン24には、希釈水電磁弁25が介設されており、これにより、希釈水供給ライン24の開閉制御が行われる。尚、当該希釈水供給ライン24も前記シロップ供給ライン6と同様に、前記マルチノズル12に接続されている。これにより、希釈水電磁弁25が前記制御部11により制御されることで、マルチノズル12に送出される希釈水の供給が制御される。
また、希釈水供給ライン24には、希釈水流量計22と希釈水電磁弁25との間に位置して、電磁弁39が介設された水分岐ライン38が接続される。この水分岐ライン38は、炭酸水を製造するためのカーボネータ40に接続されていると共に、当該カーボネータ40には、一端が前記炭酸ガスボンベ20に接続されたガス供給ライン42が接続されている。ガス供給ライン42には、ガスレギュレータ41が介設されている。これにより、カーボネータ40には、水分岐ライン38を介して希釈水が供給されると共に、ガス供給ライン42を介して炭酸ガスが供給され、これら希釈水と炭酸ガスを混合することで、炭酸水が生成される。
そして、このカーボネータ40には、炭酸水流量計43と、炭酸水冷却パイプ(飲料冷却パイプ)44と、炭酸水電磁弁45が設けられた炭酸水供給ライン46が接続されており、当該炭酸水供給ライン46の端部は、前記マルチノズル12に接続されている。
炭酸水流量計43は、流入する炭酸水の流量に応じた流量信号を前記制御部11に出力するものである。尚、炭酸水冷却パイプ44は、前記シロップ冷却パイプ7と同様に詳細は後述する冷却装置Rによって冷却された冷却水により、当該炭酸水冷却パイプ44内を流通する炭酸水の冷却を行う。また、炭酸水供給ライン46に介設された炭酸水電磁弁45により、炭酸水供給ライン46の開閉制御が行われる。尚、当該炭酸水供給ライン46も前記シロップ供給ライン6と同様に、前記マルチノズル12に接続されているため、炭酸水電磁弁45が前記制御部11により制御されることで、マルチノズル12に送出される炭酸水の供給が制御される。
以上の構成により、飲料ディスペンサ1の飲料供給動作について説明する。尚、カーボネータ40には、予めガス供給ライン42から炭酸ガスボンベ20内の炭酸ガスが供給されていると共に、希釈水供給ライン24を介して水分岐ライン38から希釈水が供給されており、所定の炭酸濃度の炭酸水が製造され、収容されており、販売待機状態とされているものとする。
上記販売待機状態において、操作部27の何れかの操作ボタンが操作されると、当該ボタン操作に従い、飲料の供給が行われる。ここで、無炭酸系飲料のボタンが操作された場合には、制御部11は、水入口電磁弁18を開放し、水ポンプ19により市水から供給される水道水を希釈水冷却パイプ21及び希釈水流量計22を介して希釈水供給ライン24に流入させる。また、制御部11は、シロップ電磁弁9及び流量調整器8を駆動する回転子駆動モータ10への通電制御を行うことで、タンク3から供給されるシロップをシロップ冷却パイプ7及び流量調整器8を介して、シロップ供給ライン6に流入させる。これにより、シロップを所定割合にて希釈水により希釈することで目的飲料が生成され、マルチノズル12よりカップ50に供給される。
炭酸系飲料のボタンが操作された場合には、制御部11は、炭酸水電磁弁45を開閉制御することにより、カーボネータ40から所定量の炭酸水がマルチノズル12に排出される。この場合にも、上記と同様にシロップ供給ライン6に所定量のシロップが供給されることで、シロップを所定割合にて炭酸水により希釈することで目的飲料が生成され、マルチノズル12よりカップ50に供給される。
次に、図6及び図7を参照して前記水槽29の構成及び冷却装置Rについて説明する。水槽29は上方に開口しており、内部には、冷却水が貯溜されると共に、その周囲には断熱壁50が設けられて断熱される。この水槽29の下方には圧縮機51、放熱器52及び放熱器52を空冷するための送風機53等から成る冷却装置Rが配設されている。
冷却装置Rは、図7に示すように、圧縮機51として密閉容器内に図示しない電動要素と第1及び第2の回転圧縮要素54、55を備えた内部中間圧型多段(2段)圧縮式ロータリコンプレッサが用いられている。なお、圧縮機51は、これ以外の方式の圧縮機、例えば内部高圧式のロータリーコンプレッサであっても良いものとする。この圧縮機51は、インバータ方式を採用しており、接続される制御部11により任意に回転数を調整することが可能であるものとする。
そして、冷却装置Rは、冷媒配管56を介して圧縮機51の第1の回転圧縮要素54と、中間熱交換器57と、圧縮機51の第2の回転圧縮要素55と、放熱器52と、内部熱交換器58の放熱部58Aと、減圧手段としてのキャピラリーチューブ59と、冷却器としての蒸発パイプ30と、内部熱交換器58の吸熱部58Bとが順次接続されることにより、環状の冷凍サイクルを構成している。
ここで、内部熱交換器58の放熱部58Aは、蒸発パイプ30から流出した冷媒が循環する冷却部58Bと交熱的に設けられている。この冷却装置Rの冷媒回路内には、冷媒として地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である二酸化炭素が充填されている。また、放熱器52には通風用の送風機53が設けられている。図5において、67は水槽29内における着氷状態を検出するための氷センサ(着氷状態検出手段)であり、当該氷センサ67(氷検出回路72)の出力に基づき、圧縮機51の運転制御が行われる。
前記圧縮機51及び放熱器52と共に冷却装置Rの冷凍サイクルを構成する蒸発パイプ30は、水槽29内にコイル状に挿入されており、水槽29内の冷却水に没してそれを冷却する。一方、水槽29内にはコイル状の飲料冷却パイプ7、21、44が上方から挿入配設されており、冷却水内に没している。尚、図6では、シロップ冷却パイプ7のみが図示されているが、これ以外にも希釈水冷却パイプ21及び炭酸水冷却パイプ44が挿入配設されているものとする。
また、蒸発パイプ30の内方には氷センサ67が設けられている。本実施例において、この氷センサ67は一対の電極68A、68Aからなる第1のIBC(Ice Bank Control)センサ68と、蒸発パイプ30の内方であって一対の電極68A、68Aの外側に配置された一対の電極69A、69Aからなる第2のIBCセンサ69と、蒸発パイプ30の内方であって前記一対の電極69A、69Aの更に外側に配置された一対の電極70A、70Aからなる第3のIBCセンサ70と、これら第1、第2及び第3のIBCセンサが接続されるそれぞれ氷検出回路72とから構成されており、これら第1、第2及び第3のIBCセンサ68、69、70は取付板71により蒸発パイプ30に取り付けられている。氷検出回路72は第1のIBCセンサ68の電極68A、68A間、第2のIBCセンサ69の電極69A、69A間、第3のIBCセンサ70の電極70A、70A間に氷が介在して抵抗値が所定の値以上になると、氷検出信号を出力するものである。即ち、電極間が水の場合はその抵抗値は低く、氷の場合は高くなるので、係る抵抗値変化により氷層Iの生成を検出するものである。これにより、蒸発パイプ30周囲の氷層Iの有無及び厚みを検出することができる。
水槽29内には撹拌機76が取り付けられる。当該攪拌機76はモータ75により回転駆動される。
以上の構成で、本発明の飲料ディスペンサ1の動作を説明する。飲料ディスペンサ1が据え付けられて電源が投入されると、制御部11は冷却装置Rの圧縮機51を起動して運転を開始する。圧縮機51の前記電動要素に通電されると、電動要素が起動してロータが回転する。この回転により図示しない回転軸と一体に設けられた図示しない上下偏心部に嵌合された図示しない上下ローラが第1及び第2の回転圧縮要素54、55を構成する上下シリンダ内で偏心回転する。これにより、第1の回転圧縮要素54の下シリンダの低圧室側に吸入された低圧の冷媒ガスは、下ローラとベーンの作用により圧縮されて中間圧となり、下シリンダの高圧室側より圧縮機51の密閉容器内に吐出される。これによって、密閉容器内は中間圧となる。
そして、密閉容器内の中間圧の冷媒ガスは一旦密閉容器外に出て中間熱交換器57を通過し、冷媒はそこで空冷され、今度は密閉容器内の第2の回転圧縮要素55の上シリンダの低圧室側に吸入され、上ローラとベーンの作用により2段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側から外部に吐出される。このとき、冷媒は+86℃程となり、適切な超臨界圧力まで圧縮されている。
このとき、圧縮機51は上述した如く第1の回転圧縮要素54及び第2の回転圧縮要素55を備えた内部中間圧型多段(2段)圧縮式ロータリコンプレッサである。即ち、第1の回転圧縮要素54に吸い込んで圧縮された冷媒を、第2の回転圧縮要素55に吸い込んで圧縮することができるため、二酸化炭素冷媒を効率的に超臨界圧力まで圧縮することが可能となる。
更にまた、第1の回転圧縮要素54から吐出される冷媒は、中間熱交換器57により放熱させるため、熱量バランスを取ることができるようになる。また、中間熱交換器57で第1の回転圧縮要素54の吐出冷媒を放熱させることにより、第2の回転圧縮要素55に吸い込まれる冷媒密度を高くすることができ、圧縮効率の改善を図ることができるようになる。
上述した如く圧縮機51から吐出された冷媒ガスは放熱器52に流入し、そこで送風機53による通風により放熱される。そして、放熱器52から流出した冷媒は、内部熱交換器58の放熱部58Aに流入し、そこで当該放熱部58Aと交熱的に配設された吸熱部58Bと熱交換することにより、熱を奪われて冷却される。尚、ここで本発明における冷却装置Rは超臨界圧力にまで圧縮された冷媒(二酸化炭素)を用いているため、当該放熱部58Aにおいて、冷媒は液化することなく、気体の状態を維持したままで温度が低下する。
そして、放熱部58Aにて冷却された高圧側の冷媒ガスは、キャピラリーチューブ59に至る。尚、キャピラリーチューブ59の入口では冷媒ガスは未だ気体状態であるが、キャピラリーチューブ59における圧力低下により、ガスと液体の二相混合体とされ、その状態で蒸発パイプ30内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、そのときに生じる吸熱作用によって水槽29内の冷却水を冷却する(このときの冷媒温度は−5℃程)。
ここで、冷却装置Rの運転当初は、水槽29内の冷却水は、着氷が生じていない状態である。そのため、氷センサ67のいずれのIBCセンサ68、69、70も着氷を検出していないことから、当該検出に基づき制御部11は、圧縮機51の回転数を所定の低回転数、本実施例では40Hzにて運転を行う。
これにより、水槽29内に着氷が生じていない場合、即ち、水槽29内の冷却水を冷却する段階では、圧縮機51を低回転数にて運転することで、圧縮機51に加わる負荷を軽減することが可能となり、圧縮機51の高圧側の圧力上昇を抑制することが可能となる。そのため、当該水槽29内に着氷が生じていない状態において最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
上述した如き冷却によって蒸発パイプ30外周に氷層Iが生成され、氷センサ67の最も蒸発パイプ30の近くに設けられる第3のIBCセンサ70の電極70A、70A間が氷となると、前述の如く電極間の抵抗値が高くなるので、制御部11は圧縮機51の回転数を所定の低回転数、即ち本実施例では40Hzから所定の高回転数、即ち本実施例では50Hzに上げる。
これにより、水槽29内に着氷が生じた場合、即ち、水槽29内の冷却水に氷を生成する段階において、圧縮機51を高回転数にて運転することで、蒸発パイプ30における蒸発温度を下げることが可能となる。そのため、蒸発パイプ30に付着した氷が断熱材として働き、冷却水への熱の伝導が抑制された場合であっても、より蒸発パイプ30の蒸発温度を低下させることで、効率的に水槽29に氷を生成することが可能となる。
また、この場合、ある程度、水槽29内の温度が低下した状態で圧縮機51の回転数を上げて運転することから、圧縮機51の高圧側にかかる負荷を軽減することができ、最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
更に、冷却が進行し、蒸発パイプ30の外周の氷層Iが成長し、氷センサ67の電極70A、70Aの内側に設けられる第2のIBCセンサ69の電極69A、69A間が氷となると、前述の如く電極間の抵抗値が高くなるので、制御部11は圧縮機51の回転数を50Hzから更に55Hzに上げる。
また、この場合においても、より水槽29内の温度が低下した状態で更に圧縮機51の回転数を上げて運転することから、圧縮機51の高圧側にかかる負荷を軽減することができ、最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
また、更に冷却が進行し、蒸発パイプ30の外周の氷層Iが成長し、氷センサ67の電極69A、69Aの内側に設けられる第1のIBCセンサ68の電極68A、68A間が氷となると、前述の如く電極間の抵抗値が高くなるので、制御部11は圧縮機51を停止する。
このように水槽29内の着氷の厚みが増すに従い、段階的に圧縮機51の回転数を上昇させることにより、水槽29内の着氷の厚みに応じて圧縮機51の回転数を段階的に制御することが可能となる。
これにより、水槽29内の氷の生成状況を詳細に検出することが可能となり、精度よく圧縮機51の回転数を制御することができるようになる。効率的に水槽51内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
特に、本実施例では、直接、水槽29内の氷の有無を氷センサ67にて検出して圧縮機51の運転制御を行うことから、精度よく圧縮機の回転数を制御することができ、効率的に水槽29内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
その後、電極68A、68A間の氷が融解すると前述の如く電極間の抵抗値が低くなるので、制御部11は圧縮機51を起動し、所定の高速回転数、即ち55Hzにて運転する。係る制御によって蒸発パイプ30の周囲には一定の厚み以上の氷層Iが生成されるので、飲料冷却パイプ7、21、44はこの氷層Iの潜熱で冷却されることになる。
そして、蒸発パイプ30から流出した冷媒は、内部熱交換器58の吸熱部58Bに流入し、そこで当該吸熱部58Bと交熱的に配設された放熱部58Aと熱交換する。尚、ここで冷媒は前記冷却水や放熱部58Aと熱交換することにより気体の状態となり、再び圧縮機51の第1の回転圧縮要素54に吸い込まれる。
以下、第2の実施例として、図8を参照して着氷状態検出手段として温度センサ80を用いた場合について説明する。尚、前記氷検出回路72には、図8に示す如く水槽29内の冷却水の水温を検出するための温度センサ80が接続されているものとする。
係る実施例において、冷却装置Rの運転当初は、水槽29内の冷却水は、着氷が生じていない状態である。そのため、温度センサ80により検出される水槽29内の冷却水の温度は、着氷が生じない温度、例えば+3℃〜+5℃よりも高い温度を検出する。これに基づき、制御部11は、圧縮機51の回転数を所定の低回転数、本実施例では40Hzにて運転を行う。
これにより、水槽29内に着氷が生じていない場合、即ち、水槽29内の冷却水を冷却する段階では、圧縮機51を低回転数にて運転することで、圧縮機51に加わる負荷を軽減することが可能となり、圧縮機51の高圧側の圧力上昇を抑制することが可能となる。そのため、当該水槽29内に着氷が生じていない状態において最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
上述した如き冷却によって蒸発パイプ30外周に氷層Iが生成され、温度センサ80により検出される温度が前記+3℃〜+5℃以下を検出した場合には、制御部11は圧縮機51の回転数を所定の低回転数、即ち本実施例では40Hzから所定の高回転数、即ち本実施例では50Hzに上げる。
これにより、水槽29内に着氷が生じた場合、即ち、水槽29内の冷却水に氷を生成する段階において、圧縮機51を高回転数にて運転することで、蒸発パイプ30における蒸発温度を下げることが可能となる。そのため、蒸発パイプ30に付着した氷が断熱材として働き、冷却水への熱の伝導が抑制された場合であっても、より蒸発パイプ30の蒸発温度を低下させることで、効率的に水槽29に氷を生成することが可能となる。
また、この場合、ある程度、水槽29内の温度が低下した状態で圧縮機51の回転数を上げて運転することから、圧縮機51の高圧側にかかる負荷を軽減することができ、最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
係る制御によって蒸発パイプ30の周囲には一定の厚み以上の氷層Iが生成されるので、飲料冷却パイプ7、21、44はこの氷層Iの潜熱で冷却されることになる。
係る実施例によれば、直接、水槽29内の氷の有無を温度センサ80にて検出することが可能となり、精度よく圧縮機51の回転数を制御することができるようになり、効率的に水槽29内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
以下、第3の実施例として、図9を参照して着氷状態検出手段として第1の実施例における氷センサ67及び第2の実施例における温度センサ80を併用した場合について説明する。尚、前記氷検出回路72には、図9に示す如く第1、第2、第3のIBCセンサ68、69、70及び水槽29内の冷却水の水温を検出するための温度センサ80が接続されているものとする。
係る実施例において、冷却装置Rの運転当初は、水槽29内の冷却水は、着氷が生じていない状態である。そのため、温度センサ80により検出される水槽29内の冷却水の温度は、着氷が生じない温度、例えば+3℃〜+5℃よりも高い温度を検出する。これに基づき、制御部11は、圧縮機51の回転数を所定の低回転数、本実施例では40Hzにて運転を行う。
これにより、水槽29内に着氷が生じていない場合、即ち、水槽29内の冷却水を冷却する段階では、圧縮機51を低回転数にて運転することで、圧縮機51に加わる負荷を軽減することが可能となり、圧縮機51の高圧側の圧力上昇を抑制することが可能となる。そのため、当該水槽29内に着氷が生じていない状態において最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
上述した如き冷却によって蒸発パイプ30外周に氷層Iが生成され、温度センサ80により検出される温度が前記+3℃〜+5℃以下を検出した場合には、制御部11は圧縮機51の回転数を所定の低回転数、即ち本実施例では40Hzから所定の高回転数、即ち本実施例では50Hzに上げる。
これにより、水槽29内に着氷が生じた場合、即ち、水槽29内の冷却水に氷を生成する段階において、圧縮機51を高回転数にて運転することで、蒸発パイプ30における蒸発温度を下げることが可能となる。そのため、蒸発パイプ30に付着した氷が断熱材として働き、冷却水への熱の伝導が抑制された場合であっても、より蒸発パイプ30の蒸発温度を低下させることで、効率的に水槽29に氷を生成することが可能となる。
また、この場合、ある程度、水槽29内の温度が低下した状態で圧縮機51の回転数を上げて運転することから、圧縮機51の高圧側にかかる負荷を軽減することができ、最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
更に、冷却が進行し、蒸発パイプ30の外周の氷層Iが成長し、氷センサ67の電極70A、70Aの内側に設けられる第2のIBCセンサ69の電極69A、69A間が氷となると、前述の如く電極間の抵抗値が高くなるので、制御部11は圧縮機51の回転数を50Hzから更に55Hzに上げる。
また、この場合においても、より水槽29内の温度が低下した状態で更に圧縮機51の回転数を上げて運転することから、圧縮機51の高圧側にかかる負荷を軽減することができ、最も効率の良い状態で圧縮機51を運転することが可能となる。
また、更に冷却が進行し、蒸発パイプ30の外周の氷層Iが成長し、氷センサ67の電極69A、69Aの内側に設けられる第1のIBCセンサ68の電極68A、68A間が氷となると、前述の如く電極間の抵抗値が高くなるので、制御部11は圧縮機51を停止する。
このように水槽29内の着氷の厚みが増すに従い、段階的に圧縮機51の回転数を上昇させることにより、水槽29内の着氷の厚みに応じて圧縮機51の回転数を段階的に制御することが可能となる。
これにより、水槽29内の氷の生成状況を詳細に検出することが可能となり、精度よく圧縮機51の回転数を制御することができるようになる。効率的に水槽51内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
また、係る実施例では、水槽29内の冷却水の冷却状況を、直接、温度センサ80の検出に基づき、判断することが可能となり、水槽29内の氷の生成状況を、直接、氷センサ67の検出に基づき、判断することが可能となる。そのため、より精度よく圧縮機51の回転数を制御することができるようになり、効率的に水槽29内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
その後、電極68A、68A間の氷が融解すると前述の如く電極間の抵抗値が低くなるので、制御部11は圧縮機51を起動し、所定の高速回転数、即ち55Hzにて運転する。係る制御によって蒸発パイプ30の周囲には一定の厚み以上の氷層Iが生成されるので、飲料冷却パイプ7、21、44はこの氷層Iの潜熱で冷却されることになる。
なお、上記各実施例において、圧縮機51は、インバータ方式を採用していることから、制御部11により、容易に圧縮機51の回転数を制御することが可能となり、簡易な構成にて本発明を実現することが可能となる。
また、本実施例では、圧縮機51の回転数の制御により蒸発パイプ30の蒸発温度の調整を行っているが、これ以外にも、減圧手段として電子膨張弁を用い、当該電子膨張弁による冷媒流量の制御を行うことで、蒸発パイプ30の蒸発温度を段階的に調整してもよいものとする。これによっても、圧縮機51への負荷を軽減することが可能となり、効率的に水槽29内の冷却水の冷却及び氷の生成を行うことが可能となる。
上記各実施例において、冷却装置Rの冷媒回路には、冷媒として二酸化炭素を充填しているため、当該二酸化炭素はオゾン破壊を生じない物質であるため、ノンフロン化を実現することができ、温暖化係数もフロン系冷媒の千分の一以下とすることができる。また、二酸化炭素は他の冷媒に比して著しく入手しやすいことから利便性も向上する。
また、上記各実施例において、ジュース等種々の飲料を抽出する飲料供給装置について本発明を適用したが、それに限らず、冷水やビールを抽出する飲料供給装置についても本発明は有効である。
R 冷却装置
1 飲料ディスペンサ
7 シロップ冷却パイプ(飲料冷却パイプ)
11 制御部
21 希釈水冷却パイプ(飲料冷却パイプ)
29 水槽
30 蒸発パイプ(冷却器)
44 炭酸水冷却パイプ(飲料冷却パイプ)
51 圧縮機
67 氷センサ
68 第1のIBCセンサ
69 第2のIBCセンサ
70 第3のIBCセンサ
72 氷検出回路
80 温度センサ
1 飲料ディスペンサ
7 シロップ冷却パイプ(飲料冷却パイプ)
11 制御部
21 希釈水冷却パイプ(飲料冷却パイプ)
29 水槽
30 蒸発パイプ(冷却器)
44 炭酸水冷却パイプ(飲料冷却パイプ)
51 圧縮機
67 氷センサ
68 第1のIBCセンサ
69 第2のIBCセンサ
70 第3のIBCセンサ
72 氷検出回路
80 温度センサ
Claims (8)
- 冷却水を貯溜し、冷却装置を構成する冷却器によって冷却される水槽内に飲料冷却パイプを配設し、飲料若しくは当該飲料の原料を、前記飲料冷却パイプ内を通過させて抽出する飲料供給装置において、
前記冷却装置を構成する圧縮機と、前記水槽内における着氷状態を検出するための着氷状態検出手段と、該着氷状態検出手段の出力に基づいて前記圧縮機の回転数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料供給装置。 - 前記制御手段は、前記水槽内に着氷が生じていない場合、前記圧縮機を所定の低回転数にて運転すると共に、前記水槽内に着氷が生じた場合は、前記圧縮機を所定の高回転数にて運転することを特徴とする請求項1の飲料供給装置。
- 前記着氷状態検出手段は、前記水槽内に生成される氷の有無を検出する氷センサであることを特徴とする請求項1又は請求項2の飲料供給装置。
- 前記着氷状態検出手段は、前記水槽内の冷却水の温度を検出する温度センサであることを特徴とする請求項1又は請求項2の飲料供給装置。
- 前記水槽内に生成される氷の有無を検出する氷センサを備え、
前記制御手段は、温度センサの出力に基づき、前記水槽内の冷却水の温度が所定の温度以上である場合、前記圧縮機を所定の低回転数で運転すると共に、前記氷センサの出力に基づき、前記水槽内に着氷が生じた場合には、前記圧縮機を所定の高回転数にて運転することを特徴とする請求項4の飲料供給装置。 - 前記氷センサを複数備え、
前記制御手段は、各氷センサの出力に基づき、前記水槽内の着氷の厚みが増すに従い、段階的に前記圧縮機の回転数を上昇させることを特徴とする請求項3又は請求項5の飲料供給装置。 - 前記制御手段は、インバータにより前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6の飲料供給装置。
- 前記冷却装置は、二酸化炭素を冷媒として充填した冷媒回路により構成されていることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6又は請求項7の飲料供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005094199A JP2006275385A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 飲料供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005094199A JP2006275385A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 飲料供給装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006275385A true JP2006275385A (ja) | 2006-10-12 |
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ID=37210331
Family Applications (1)
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JP2005094199A Pending JP2006275385A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 飲料供給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006275385A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017146009A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | タカギ冷機株式会社 | 循環式冷水機 |
JP2019104505A (ja) * | 2017-12-11 | 2019-06-27 | アサヒビール株式会社 | 液体品質管理装置 |
-
2005
- 2005-03-29 JP JP2005094199A patent/JP2006275385A/ja active Pending
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JP2017146009A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | タカギ冷機株式会社 | 循環式冷水機 |
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