JP2006308206A - ディスペンサ - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースで、かつ飲料水を効率的に冷却することのできるディスペンサを提供する。
【解決手段】ディスペンサ１は、冷却水を貯溜する水槽２を備えている。水槽２の内部には、螺旋状に巻回された管状の冷却器３及び冷却コイル４が、隣り合うように設けられている。冷却コイル４の上方には、水槽２の内壁２ａから斜め上方に向かって延びる平板状の整流板６が設けられている。水槽２の底面２ｂには、冷却器３及び冷却コイル４がそれぞれ形成する螺旋の中心に相当する位置に、外部に連通する通水孔７，８がそれぞれ設けられている。冷却コイル４の下方の底面２ｂには、通水孔８と連通する噴出部材９が設けられている。水槽２の外部には、攪拌ポンプ１０が設けられている。攪拌ポンプ１０の吸引口と通水孔７とが吸引管１１によって連通され、攪拌ポンプ１０の吐出口と通水孔８とが吐出管１２によって連通されている。
【選択図】図１

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が、例えば、特許文献１に記載されている。このようなディスペンサは、蒸発器と飲料水が流通する冷却コイルとを内部に設けた水槽を備えている。蒸発器のまわりに蓄冷用の氷を作り、その氷の溶解により冷却される冷却水と冷却コイルを流通する飲料水とが熱交換することによって、冷却された飲料水が提供される。冷却水と飲料水との間の熱交換効率を向上させるために、攪拌モータを用いて水槽内の冷却水を攪拌する。

特開２００４−２８６３０６号公報

しかしながら、攪拌モータを用いて冷却水を攪拌すると、水槽底面で冷却水の流れが乱れてしまうため、冷却水を効率的に攪拌することが難しいといった問題点があった。また、冷却水と飲料水との熱交換効率、すなわち飲料水の冷却能力を確保するためには、その冷却能力に相当する氷量を確保する必要があるため、蒸発器及び冷却コイルの寸法が決定され、水槽の幅及び奥行きが大きくなってしまう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、省スペースで、かつ飲料水を効率的に冷却す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、冷却水を冷却して中空の柱状の氷を生成する、螺旋状に巻回された管状の蒸発器と、周囲の冷却水と内部の飲料水とが熱交換することによって、飲料水が冷却される冷却部材と、中空の柱状の氷の内部から冷却水を吸引し、冷却部材の周囲に冷却水を吐出する攪拌ポンプとを備える。
冷却部材の周囲を流れる冷却水を、中空の柱状の氷の内部に流入させる整流部材をさらに備えてもよい。
蒸発器が設けられた蓄氷槽と、冷却部材が設けられた冷却槽とを別個に備えてもよい。

この発明によれば、攪拌ポンプによって、中空の柱状の氷の内部から冷却水を吸引して冷却部材の周囲を流れるように冷却水を噴出し、冷却部材の周囲を流れる冷却水を中空の柱状の氷の内部に流入させるようにしたので、省スペースで、かつ飲料水を効率的に冷却することができる。

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。
実施の形態１．
図１に示されるように、ディスペンサ１は、冷却水を貯溜する水槽２を備えている。水槽２の内部には、螺旋状に巻回された管状の冷却器３及び冷却コイル４が、隣り合うように設けられている。ディスペンサ１には、圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器から構成される図示しない冷凍回路が設けられており、冷却器３が、この冷凍装置を構成する蒸発器に相当する。また、冷却コイル４は冷却部材を構成する。冷却器３が形成する螺旋の内部には、氷電極１５が設けられている。一方、冷却コイル４の一端は、図示しない水道の蛇口に接続し、他端は、冷却された水道水を注出するための注出コック５を備えている。冷却コイル４の上方には、水槽２の内壁２ａから斜め上方に向かって延びる平板状の整流板６が設けられている。ここで、整流板６は整流部材を構成する。水槽２の底面２ｂには、冷却器３及び冷却コイル４がそれぞれ形成する螺旋の中心に相当する位置に、外部に連通する通水孔７，８がそれぞれ設けられている。冷却コイル４の下方の底面２ｂには、通水孔８と連通する噴出部材９が設けられている。水槽２の外部には、攪拌ポンプ１０が設けられている。攪拌ポンプ１０の吸引口と通水孔７とが吸引管１１によって連通され、攪拌ポンプ１０の吐出口と通水孔８とが吐出管１２によって連通されている。

図２は、図１に示される水槽２の周辺及び内部の平面図である。ただし、水槽２の内部の構成がわかるように、整流板６を取り除いた状態の図である。
冷却器３は、上方から見たときに、内壁２ａに沿って略正方形となるように、螺旋状に巻回されている。一方、冷却コイル４は、上方から見たときに、略円形となるように、螺旋状に巻回されている。噴出部材９は、上方から見たときに、冷却コイル４を含むような略正方形の形状を有している。噴出部材９には、冷却水を上方に噴出させる５つのノズル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅを有している。ノズル９ａは、上方から見たときに、冷却コイル４が形成する円の中心と一致する位置に設けられており、残りの４つのノズル４ｂ〜４ｅはそれぞれ、噴出部材９の四隅であって、上方から見たときに、冷却コイル４が形成する円の外部に位置するように設けられている。噴出部材９の内部には、通水孔８を介して吐出管１２に連通すると共に、５つのノズル９ａ〜９ｅのそれぞれに連通するように分岐した分岐管１４が設けられている。

次に、この実施の形態１に係るディスペンサの動作を、図１及び２に基づいて説明する。
ディスペンサ１の電源を入れると、図示しない冷凍装置の運転が開始され、冷却器３によって、水槽２内に貯溜された冷却水が冷却される。冷却水が冷却されると、冷却器３を内部に包含するように氷１３が形成される。この氷１３は、断面が同心状に略正方形の中空部１３ａを有する中空の柱状の形状を有すると共に、水槽２の４つの内壁２ａのうちの３つの内壁と接するようになっている。冷却器３によって形成される氷１３の量については、氷電極１５と冷却器３との間の距離ｄを調整することによって行われ、冷却器３が形成する螺旋の内部における氷量を変化させて、氷１３の量を調整する。

冷凍装置の運転を開始した後、所定のタイミングで、攪拌ポンプ１０の運転が開始される。攪拌ポンプ１０は、矢印Ａに示されるように、氷１３の中空部１３ａの内部から冷却水を、通水孔７を介して吸引する。通水孔７を介して吸引された冷却水は、矢印Ａ及びＢに示されるように、吸引管１１及び吐出管１２内を流通し、矢印Ｃに示されるように、通水孔８を介して、噴出部材９から水槽２内へ再び噴出される。噴出部材９は、５つのノズル９ａ〜９ｅのそれぞれから、上方に向かって水槽２内に冷却水を噴出する。ノズル９ａから噴出された冷却水は、冷却コイル４が形成する螺旋の内部を上昇する。ノズル９ｂ〜９ｅのそれぞれから噴出された冷却水は、冷却コイル４が形成する螺旋の外部を上昇する。すなわち、噴出部材９から噴出された冷却水は、冷却コイル４の周囲を上方に向かって流れる。この際、冷却水が氷１３の一部を溶かすことによって、冷却水が冷却される。

冷却コイル４の周囲を上方に向かって流れた冷却水は、矢印Ｄに示されるように、整流板６によって、冷却器３に向かうように流れの方向を変えられる。既に述べたように、攪拌ポンプ１０によって、冷却器３が形成する螺旋の内部の冷却水が通水孔７から吸引されているので、この影響によって、整流板６により冷却器３に向かうように流れの方向を変えられた冷却水は、矢印Ｅに示されるように、冷却器３が形成する螺旋の内部に流れ込むようになる。
水槽２内では、氷１３の中空部１３ａの内部の冷却水が、ポンプ１１によって冷却コイル４の周囲を上昇するようになり、さらに整流板６によって再び氷１３の中空部１３ａの内部に戻るように、冷却水が循環するようになる。すなわち、冷却水の流れを乱すことなく、一定方向の冷却水の流れを維持するようにして、水槽２内の冷却水が攪拌される。

図示しない水道の蛇口から供給された水道水は、冷却コイル４内を流通する。この際、冷却コイル４の周囲を上方に向かって流れる冷却水と冷却コイル４内を流通する水道水とが熱交換を行い、冷却コイル４内の水道水が冷却される。このようにして冷却された水道水は、注出コック５から飲料水として提供される。水槽２内において、冷却水は乱れを生じさせることなく一定方向に循環しているので、冷却水と水道水との熱交換効率、すなわち水道水の冷却効率が高まる。

このように、水槽２内に、螺旋状に巻回された管状の冷却器３及び冷却コイル４を隣り合うように設け、冷却器３が形成する螺旋の内部における氷量を変化させることによって、氷１３の量を調整できるので、省スペースで、水槽２内における氷１３の量を可能な限り多くすることができる。
また、攪拌ポンプ１０によって、氷１３の中空部１３ａの内部から冷却水を吸引して、冷却コイル４の周囲を冷却水が上方に向かって流れるようにし、冷却コイル４の周囲を上昇した冷却水を、整流板６によって、氷１３の中空部１３ａの内部に戻すようすることにより、水槽２内において、冷却水が乱れを生じることなく一定方向に循環するので、水道水を効率的に冷却することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係るディスペンサを、図３に基づいて説明する。尚、実施の形態２において、図１及び２の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この実施の形態２に係るディスペンサは、実施の形態１に対して、冷却部材として冷却タンクを使用したものである。
ディスペンサ２０は、水槽２の内部に、螺旋状に巻回された冷却器３と冷却部材である冷却タンク２１とを隣り合うように備えている。整流部材である整流板２２は、水槽２の内壁２ａから斜め上方に向かって延びると共に、冷却タンク２１が整流板２２を貫通するように設けられている。噴出部材２３は、実施の形態１における噴出部材９のノズル９ａに相当するノズルを有しておらず、噴出部材９のノズル９ｂ〜９ｅに相当する４つのノズル２４を有している。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

実施の形態２では、噴出部材２３の４つのノズル２４から噴出された冷却水は、冷却タンク２１の周囲を上方に向かって流れる（矢印Ｃ）。この際に、冷却水と冷却タンク２１内部の水道水とが熱交換することにより、冷却タンク２１内部の水道水が冷却される。また、冷却タンク２１の周囲を上方に向かって流れた冷却水は、整流板２２によって、冷却器３に向かうように流れの方向を変えられ（矢印Ｄ）、氷１３の中空部１３ａの内部に流入される（矢印Ｅ）。これにより、水槽２内では、氷１３の中空部１３ａの内部の冷却水が、ポンプ１１によって冷却タンク２１の周囲を上昇するようになり、さらに整流板２２によって再び冷却器３が形成する螺旋の内部に戻るように、冷却水が循環するようになる。その他の動作については、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係るディスペンサを、図４に基づいて説明する。実施の形態３に係るディスペンサは、実施の形態１に対して、水槽２を２つの別々の水槽にし、一方の水槽に冷却器３を、他方の水槽に冷却コイル４を設けたものである。
ディスペンサ３０は、直方体形状の冷却槽３１及び蓄氷槽３２を備えている。冷却槽３１の上面は開口しており、蓄氷槽３２は密閉されている。冷却槽３１の内部には冷却コイル４が設けられ、蓄氷槽３２の内部には冷却器３が設けられている。冷却槽３１の底面３１ａには外部に連通する通水孔３４が設けられ、蓄氷槽３２の天井面３２ｂには外部に連通する通水孔３５が設けられている。通水孔３４及び３５を連通するように整流管３３が設けられている。蓄氷槽３２において、整流管３３は天井面３２ｂから下方に向かって延びており、その先端部３３ａは、冷却器３が形成する螺旋の内部の中心に位置している。ここで、整流管３３は、整流部材を構成する。

蓄氷槽３２の底面３２ａには、冷却器３が形成する螺旋の中心に相当する位置に、外部に連通する通水孔３６が設けられている。冷却槽３１及び蓄氷槽３２の外部には、攪拌ポンプ１０が設けられている。攪拌ポンプ１０の吸引口と通水孔３６とが吸引管３７によって連通され、攪拌ポンプ１０の吐出口と冷却槽３１の開口とが吐出管３８によって連通されている。
吐出管３８の端部は、冷却槽３１内において、５つのノズル３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅに分岐している。ノズル３８ａは、冷却コイル４が形成する螺旋の内部の中心に位置して下方を向いており、ノズル３８ｂ〜３８ｅはそれぞれ、冷却コイル４が形成する螺旋の外部であって、冷却槽３１の四隅に位置して下方を向いている。
その他の構成は、実施の形態１と同じである。

次に、この実施の形態３に係るディスペンサの動作を、図４に基づいて説明する。
ディスペンサ３０の電源を入れると、図示しない冷凍装置の運転が開始され、冷却器３によって蓄氷槽３２内の冷却水が冷却される。冷却水が冷却されると、冷却器３を内部に包含するように氷１３が形成される。この氷１３は、実施の形態１と同様に、断面が同心状に略正方形の中空部１３ａ（図２参照）を有する中空の柱状の形状を有している。ただし、氷１３は蓄氷槽３２の４つの内壁３２ｃの全てに接するようになっている。尚、氷１３の量は、実施の形態１と同様に、氷電極１５と冷却器３との間の距離ｄ（図２参照）を調整することによって行われ、冷却器３が形成する螺旋の内部における氷の量を変化させることで調整可能である。

冷凍装置の運転を開始した後、所定のタイミングで、攪拌ポンプ１０の運転が開始される。攪拌ポンプ１０は、矢印Ｆに示されるように、蓄氷槽３２において、氷１３の中空部１３の内部の冷却水を、通水孔３６を介して吸引する。通水孔３６を介して吸引された冷却水は、矢印Ｇ及びＨに示されるように、吸引管３７及び吐出管３８内を流通し、ノズル３８ａ〜３８ｅのそれぞれから冷却槽３１内へ噴出される。ノズル３８ａから噴出された冷却水は、矢印Ｉに示されるように、冷却コイル４が形成する螺旋の内部を下降する。ノズル３８ｂ〜３８ｅのそれぞれから噴出された冷却水は、矢印Ｊに示されるように、冷却コイル４が形成する螺旋の外部を下降する。すなわち、ノズル３８ａ〜３８ｅのそれぞれから噴出された冷却水は、冷却コイル４の周囲を下方に向かって流れる。この際、冷却水と冷却コイル４内を流通する水道水との間で熱交換が行われることによって、水道水が冷却される。冷却された水道水は、注出コック５から冷水として提供される。
コイル４の周囲を下方に向かって流れた冷却水は、矢印Ｋに示されるように、整流管３３を流通して蓄氷槽３２の内部に流れ込む。整流管３３の先端３３ａは、冷却器３が形成する螺旋の内部の中心に相当する位置において下方を向いているため、整流管３３から蓄氷槽３２の内部に流れ込んだ冷却水は、氷１３の中空部１３ａの内部を下降する。

実施の形態３では、冷却水は、蓄氷槽３２において、氷１３の中空部１３ａの内部からポンプ１０によって吸引されて、冷却槽３１内へ噴出される。冷却槽３１内へ噴出された冷却水は、冷却コイルの周囲を下降した後、整流管３３を流通して蓄氷槽３２内へ戻され、氷１３の中空部１３ａの内部を下降する。このような経路で、冷却水が循環する。すなわち、冷却槽３１及び蓄氷槽３２内の冷却水は、一定方向の流れを維持するように循環することによって攪拌される。また、実施の形態１と同様に、冷却器３が形成する氷１３の量を調整できるので、省スペースで、蓄氷槽３２内における氷１３の量を可能な限り多くすることができる。さらに、冷却コイル４を冷却槽３１に設け、冷却器３を蓄氷槽３２に設けることにより、ディスペンサ３０内において、冷却槽３１及び蓄氷槽３２のそれぞれを異なる位置に設置することができるので、ディスペンサ３０をコンパクトにすることもできる。

実施の形態３では、冷却部材として冷却コイル４を用いたが、これに限定するものではない。実施の形態２に示される冷却タンク２１を使用してもよい。
また、実施の形態１〜３では、飲料水として水道水を使用したが、これに限定するものではなく、ジュースやお茶等の飲料水でもよい。この場合、水道の蛇口に接続された冷却コイル４の一端を、その他の飲料水が貯溜されているタンクに接続すればよく、冷却部材として飲料タンク２１を使用する場合には、飲料タンク２１にその他の飲料水を貯溜すればよい。

この発明の実施の形態１に係るディスペンサの主要部分を表す断面側面図である。 実施の形態１に係るディスペンサに設けられた水槽の周囲及び内部の平面図である。 実施の形態２に係るディスペンサの主要部分を表す断面側面図である。 実施の形態３に係るディスペンサの主要部分を表す断面側面図である。

符号の説明

１，２０，３０ ディスペンサ、３ 冷却器（蒸発器）、４ 冷却コイル（冷却部材）、６，２２ 整流板（整流部材）、１０ 攪拌ポンプ、１３ （中空の柱状の）氷、３１ 冷却槽、３２ 蓄氷槽、３３ 整流管（整流部材）。

Claims (3)

1. 冷却水を冷却して中空の柱状の氷を生成する、螺旋状に巻回された管状の蒸発器と、
   周囲の前記冷却水と内部の飲料水とが熱交換することによって、前記飲料水が冷却される冷却部材と、
   前記中空の柱状の氷の内部から前記冷却水を吸引し、前記冷却部材の周囲に前記冷却水を吐出する攪拌ポンプと
   を備えるディスペンサ。
2. 前記冷却部材の周囲を流れる前記冷却水を、前記中空の柱状の氷の内部に流入させる整流部材をさらに備える請求項１に記載のディスペンサ。
3. 前記蒸発器が設けられた蓄氷槽と、
   前記冷却部材が設けられた冷却槽と
   を別個に備える請求項１または２に記載のディスペンサ。

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