JP2015508150A - 飲料冷却装置およびこの冷却装置を用いた飲料供給システム - Google Patents

飲料冷却装置およびこの冷却装置を用いた飲料供給システム Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、冷却効率を向上させることができる飲料冷却装置を開示する。【解決手段】本発明の実施形態に係る飲料冷却装置は、新たな飲料が流入される流入口２２および冷却された飲料を排出する排出口２４が備えられた飲料貯蔵タンク２０と、飲料貯蔵タンク２０の内側壁面に結氷層５０を形成してこのタンク２０に供給された飲料を冷却するための冷却手段と、飲料貯蔵タンク２０の内部に提供されて流入口２２から流入された飲料が排出口２４まで移動する間に結氷層５０との接触面積を増大して冷却効率を増大させる飲料流れ誘導手段６０と、結氷層５０が飲料流れ誘導手段６０まで拡張形成されて飲料が移動できる通路が遮断されることを防止するための通路確保手段８０と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、飲料冷却装置に関し、より詳しくは、飲料貯蔵タンクまたは水道管から供給される飲料を順次に冷却して、先に供給された飲料と後に供給される飲料とが混合されないようにして冷却効率を向上させると共に、冷却された飲料が移動する流路を確保できる飲料冷却装置およびこの冷却装置を用いた飲料供給システムに関する。
一般に、飲料冷却装置は、水道水が供給されて浄水する浄水器、または特定の容器に収容されて販売される生水を供給する冷温水器などに提供されて、飲料を所定の温度に冷却してユーザーに供給する装置である。
また、店舗では、清涼飲料や生ビールのような酒類などを一定量で分けて販売するとき、冷却装置などを用いて所定の温度に冷却させて販売している。
このように水、清涼飲料、酒類などのような液体を所定の温度に冷却するためには、飲料を貯蔵するための貯蔵タンクと、この貯蔵タンクから供給される飲料を冷却するための冷却装置とが要求される。
前記貯蔵タンクには、飲料を投入できるようになった供給口と、前記貯蔵タンクに収容された飲料を外部に排出するための排出口とが形成され、このような飲料貯蔵タンクに収容された飲料は、前記冷却装置を通じて所定の温度に冷却される。
前記排出口にはコックが設置されて、飲料貯蔵タンクに収容された飲料を排出させることができ、前記飲料貯蔵タンクに収容された飲料の一定量を使用すると、使用した量だけ新たな飲料が供給口を通じて前記飲料貯蔵タンクに供給される。
このような従来の飲料冷却装置は、供給口を通じて飲料貯蔵タンクに飲料が流入すると、前記飲料貯蔵タンクで先に冷却された液体と冷却されていない飲料とが混合されるようになるので、飲料貯蔵タンクの冷却された飲料はそれだけ温度が上昇するようになる。
これは、前記飲料貯蔵タンク内の冷却効率を低下させる一要因になっている。
このように飲料貯蔵タンクに供給される液体が液体貯蔵タンクに収容された液体と互いに混合されないようにするための浄水器の冷却装置として、特許文献１の冷却装置が知られている。
特許文献１の冷却装置は、冷却筒の周りに、冷媒が循環する冷却コイルを設置し、前記冷却筒内部には、渦線形誘導板を設置して、前記冷却筒に流入される水を前記渦線形誘導板に沿って下降させて、前記冷却筒にあった水と混合されることを防止して、冷却効率を向上させることができるようにしている。
しかし、このような特許文献１の冷却装置は、前記冷却筒の周りに前記冷却コイルが設置されているので、この冷却コイルを通じた冷却作用で、前記冷却筒内部の水が結氷して氷層が形成される。
このような氷層は、時間が経てば漸次に厚くなり、特に冷却筒の水が排出されない場合、氷層はさらに厚くなり、したがって、このような状態が持続すれば冷却筒の内部の一部または全部は結氷して冷却筒の水を外部に排出できなくなる。
また、特許文献１の冷却装置は、前記冷却筒の上部には開放部が形成され、この開放部に、冷却筒へ水を供給する流入部が定着される構造であるため、開放部の隙間を通じて細菌および汚染源などが冷却筒へ流入するおそれがある。
大韓民国公開特許１０−２００２−００２１２２８号
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために発明されたものであって、本発明の目的は、飲料貯蔵タンクの冷却された液体と飲料貯蔵タンクに流入される冷却されていない飲料とが混合されずに出口側に順次に流れながら、冷却された飲料は排出され、冷却されていない飲料は冷却されるように誘導して冷却効率を極大化し、また冷却された液体が結氷しても液体貯蔵タンク内部の流路を確保して飲料の使用を可能にし、また液体貯蔵タンクが密閉型からなって細菌および汚染源などの流入を防止できる飲料冷却装置およびこの冷却装置を用いた飲料供給システムを提供することにある。
本発明の実施形態に係る飲料冷却装置は、新たな飲料が流入される流入口および冷却された飲料を排出する排出口が備えられた飲料貯蔵タンクと、前記飲料貯蔵タンクの内側壁面に結氷層を形成してこのタンクに供給された飲料を冷却するための冷却手段と、前記飲料貯蔵タンクの内部に提供されて前記流入口から流入された飲料が前記排出口まで移動する間に前記結氷層との接触面積を増大して冷却効率を増大させる飲料流れ誘導手段と、前記結氷層が前記飲料流れ誘導手段まで拡張形成されて飲料が移動できる通路が遮断されることを防止するための通路確保手段と、を含む。
前記冷却手段は、冷媒を高温高圧で圧縮する圧縮器と、圧縮された気化状態の冷媒を液化状態にする凝縮器と、凝縮された冷媒の蒸発が容易に行われるようにこの冷媒の圧力を低める膨張バルブと、この膨張バルブの冷媒が供給されて前記飲料貯蔵タンクを冷却する冷却パイプと、を含む。
前記通路確保手段は、前記飲料流れ誘導手段を加温するヒーティング手段を含む。
前記飲料流れ誘導手段は、前記飲料貯蔵タンクの内部の上側から下側へ延長されるサポートメンバーと、このサポートメンバーの外周面を沿って螺旋状に形成されている螺旋状プレートと、を含む。
前記ヒーティング手段は、前記サポートメンバーの中心に挿入設置されてサポートメンバーの周囲まで結氷することを防止する。
前記飲料貯蔵タンクには、タンク内部の水温を感知する水温感知センサーと、前記水温感知センサーから伝達された水温データが伝達されて前記通路確保手段を稼働または稼働中断させる制御部とがさらに提供される。
また、本発明に係る飲料供給システムは、飲料供給源と、前記飲料供給源から供給される飲料に混合された異物を濾過するフィルター部と、前記フィルター部から供給される飲料を一時的に貯蔵する飲料貯蔵タンクと、前記飲料貯蔵タンクの内側壁面に結氷層を形成してこのタンクに供給された飲料を冷却するための冷却手段と、前記飲料貯蔵タンクの内部に提供されて前記流入口から流入された飲料が前記排出口まで移動する間に前記結氷層との接触面積を増大して冷却効率を増大させる飲料流れ誘導手段と、前記結氷層が前記飲料流れ誘導手段まで拡張形成されて飲料が移動できる通路が遮断されることを防止するための通路確保手段と、を含む。
本発明の実施形態に係る飲料冷却装置は、飲料貯蔵タンク内部に収容されている飲料が冷却手段の冷却作用で結氷されても、通路確保手段により飲料が流れる通路を確保できるため、常に冷却された飲料の使用を可能にする。
また、飲料貯蔵タンク内に流入される飲料は、先に冷却された飲料と混合されずに排出口を通じて順次に排出させることができるため、飲料の冷却効率を高めることができる。
さらに、飲料貯蔵タンクが外部と遮断された構造からなっているため、外部の細菌などの侵入を防止することができる。
本発明の実施形態に係る飲料冷却装置を備えた飲料供給システムを示す図面である。 本発明の冷却装置に適用される冷凍サイクルを説明するための図面である。 本発明の実施形態に係る冷却装置の側断面図である。 本発明の他の実施形態に係る飲料冷却装置を備えた飲料供給システムを示す図面である。
以下、本発明の好適な実施形態に係る飲料冷却装置およびこの冷却装置を用いた飲料供給システムについて図面を参照してより詳しく説明する。
図１に示したように、本発明の第一の実施形態に係る飲料冷却装置およびこの冷却装置を用いた飲料供給システムは、浄水器、冷温水器、および酒類などの冷却装置として利用可能であり、図１では飲料冷却装置が浄水器に適用されたものを示している。
本発明による飲料供給システムは、飲料供給源Ｓから供給される飲料を浄化するフィルター手段１０と、このフィルター手段１０を通じて出る浄化された飲料を貯蔵する飲料貯蔵タンク２０と、飲料貯蔵タンク２０の外周に提供される冷却パイプ３０とを含む。
冷却パイプ３０は、図２に示したように、通常の冷凍システムの構成要素である。
冷却パイプ３０は、飲料貯蔵タンク２０の外周に螺旋状に巻回された構造を有する。図２に示したように、通常の冷凍サイクルは、冷媒を高温高圧のガスで圧縮する圧縮器３２と、圧縮器３２から圧縮された気化状態の冷媒が伝達されて液化状態の冷媒にする凝縮器３４と、前記凝縮された冷媒の蒸発が容易に行われるようにこの冷媒の圧力を低める膨張バルブ３６と、この膨張バルブ３６の冷媒が供給されて周辺の熱を吸収して温度を低める蒸発器とを含む。冷却パイプ３０は前記蒸発器を意味する。
飲料供給源Ｓとフィルター手段１０の間には、飲料が一方向にのみ流れるようにするチェックバルブＶ１が設置されれば、飲料の一方向流れを安定的に維持できる。
飲料供給源Ｓから飲料の供給のために連結される管路Ｌ１は、飲料貯蔵タンク２０の流入口２２まで延長されており、飲料貯蔵タンク２０には冷却された飲料をユーザーに供給するための他の管路Ｌ２が排出口２４から延長される。この管路Ｌ１には一般的な減圧バルブが設置され、Ｌ２の端部には一般的な構造のコックＣが設置される。
管路Ｌ１には、さらに他の管路Ｌ３が連結されて温水貯蔵タンク５０に飲料を供給できるようになっており、この温水貯蔵タンク４０はさらに他の管路Ｌ４を通じてコックＣに連結されてユーザーに温水を供給できるようになっている。
温水貯蔵タンク４０は、一般にヒーターを用いてタンク内の飲料を加温させることができる方式の加温装置が全て適用可能である。
温水貯蔵タンク４０の上部には、さらに他の管路Ｌ５が連結されており、この管路Ｌ５には温水貯蔵タンク４０内の飲料が加温作用により膨張するとき、膨張する飲料を一時的に貯蔵するための補助タンク４２が連結される。補助タンク４２の容量を超えて飲料が膨張するとき、その飲料を排出するための手段として、貯水槽４４を管路Ｌ５の端部に設置できる。
管路Ｌ１、Ｌ３には、飲料貯蔵タンク２０と温水貯蔵タンク４０に飲料を供給したり飲料の供給を遮断するために、ソレノイドバルブＶ３、Ｖ４がそれぞれ設置される。
図３に示したように、飲料貯蔵タンク２０の外周に巻回されている冷却パイプ３０の冷却作用により飲料貯蔵タンク２０の内部に結氷層５０が形成されることによって、ユーザーへの冷たい飲料の提供を可能にするが、結氷層５０と飲料貯蔵タンク２０内の飲料とが接触できる結氷面積を広めると共に、飲料が結氷層と接触する時間を増大させて冷却効率を増大できる飲料流れ誘導手段６０が、飲料貯蔵タンク２０に提供される。
飲料流れ誘導手段６０は、サポートメンバー７０と、サポートメンバー７０の外周に一定の広さと幅を有し、螺旋状に形成された螺旋状プレート７２とを含む。
螺旋状プレート７２の外周面は、飲料貯蔵タンク２０の内周面と接触する程度の大きさで形成されればよい。
冷却パイプ３０で行われる熱交換作用によって飲料貯蔵タンク２０の内周面に結氷層５０が形成されるとき、この結氷層５０は螺旋状プレート７２の外周面まで覆う状態となる。結氷層５０の内周面が、飲料が流れる通路となる。
結氷層５０が飲料流れ誘導手段６０まで拡張形成されてサポートメンバー７０まで結氷されると前記飲料が通過できる流路が閉鎖されるが、飲料貯蔵タンク２０には飲料が移動できる通路が閉鎖されることを防止するための通路確保手段８０が提供される。
本発明の実施形態に係る通路確保手段８０は、サポートメンバー７０の周囲に結氷層５０が形成されないようにして飲料の通路を確保するものである。
そのために、本実施形態では、サポートメンバー７０の長さ方向に電気ヒーターＨを埋込して、この電気ヒーターＨが発熱することによって、サポートメンバー７０の周囲が結氷しないようにしている。
電気ヒーターＨをサポートメンバー７０に埋込するために、サポートメンバー７０には、電気ヒーターＨを挿入するための孔７４が空く。
孔７４へ飲料貯蔵タンク２０に流入される飲料が流入することを防止するために、サポートメンバー７０の下端部にはキャップ７６が提供される。
キャップ７６は、サポートメンバー７０に空いた孔７４へ飲料が流入することを遮断するが、管路Ｌ１を通じて飲料貯蔵タンク２０に飲料が流入されるようにキャップの側壁には孔７８が形成される。
飲料貯蔵タンク２０の内側には、飲料の温度を感知するための飲料温度感知センサー８２を設置して、リアルタイムで飲料貯蔵タンク２０内の飲料の温度を感知することができるようにし、このセンサー８２で感知された温度信号は制御部８４に伝達される。したがって、制御部８４は、センサー８２から伝達される飲料の温度が設定された温度以上である場合に、電気ヒーターＨに供給される電流を遮断することになる。このような技術的事項により、飲料貯蔵タンク２０内の温度が上昇することで、冷却効率が低下することを防止することができる。
図４は、本発明の他の実施形態に係る飲料供給システムを示す。本実施形態のシステムが上述したシステムと異なる点は、通路確保手段６０の具体的な方法である。
言い換えると、前記実施形態で通路確保手段８０はサポートメンバー７０に電気ヒーターＨを設置してサポートメンバー７０の周囲の飲料が結氷することを防止するが、本実施形態における通路確保手段８０は、温水貯蔵タンク４０からコックＣまで延長される管路Ｌ４で、さらに他の管路Ｌ６を分岐させて、サポートメンバー７０に空いた孔７４へ温水貯蔵タンク４０の温水が流れるようにするものである。
このようにサポートメンバー７０の孔７４に温水が流れるようになると、サポートメンバー７０の周囲にある飲料の結氷を防止できる。
前記実施形態は、本発明の前記目的を実現できる方法の具体的な例を説明したものである。したがって、前記実施形態が本発明の請求範囲を限定するのではなく、発明の詳細な説明と図面を通じて変形可能な技術的事項は全て本発明の範囲に属する。
１０ フィルター手段
２０ 飲料貯蔵タンク
２２ 流入口
２４ 排出口
３０ 冷却パイプ
３２ 圧縮器
３４ 凝縮器
３６ 膨張バルブ
４０ 温水貯蔵タンク
４２ 補助タンク
４４ 貯水槽
５０ 結氷層
６０ 飲料流れ誘導手段
７０ サポートメンバー
７２ 螺旋状プレート
７４、７８ 孔
７６ キャップ
８０ 通路確保手段
８２ 飲料温度感知センサー
Ｃ コック
Ｈ ヒーター
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６ 管路
Ｓ 飲料供給源
Ｖ１ チェックバルブ
Ｖ３、Ｖ４ ソレノイドバルブ

Claims (10)

  1. 新たな飲料が流入される流入口および冷却された飲料を排出する排出口が備えられた飲料貯蔵タンクと、
    前記飲料貯蔵タンクの内側壁面に結氷層を形成してこのタンクに供給された飲料を冷却するための冷却手段と、
    前記飲料貯蔵タンクの内部に提供されて前記流入口から流入された飲料が前記排出口まで移動する間に前記結氷層との接触面積を増大して冷却効率を増大させる飲料流れ誘導手段と、
    前記結氷層が前記飲料流れ誘導手段まで拡張形成されて飲料が移動できる通路が遮断されることを防止するための通路確保手段と、
    を含む飲料冷却装置。
  2. 前記冷却手段は、冷媒を高温高圧で圧縮する圧縮器と、圧縮された気化状態の冷媒を液化状態にする凝縮器と、凝縮された冷媒の蒸発が容易に行われるようにこの冷媒の圧力を低める膨張バルブと、この膨張バルブの冷媒が供給されて前記飲料貯蔵タンクを冷却する冷却パイプと、を含む、請求項１に記載の飲料冷却装置。
  3. 前記通路確保手段は、前記飲料流れ誘導手段を加温するヒーティング手段を含む、請求項１に記載の飲料冷却装置。
  4. 前記飲料流れ誘導手段は、前記飲料貯蔵タンクの内部の上側から下側へ延長されるサポートメンバーと、このサポートメンバーの外周面を沿って螺旋状に形成されている螺旋状プレートと、を含む、請求項１に記載の飲料冷却装置。
  5. 前記ヒーティング手段は、前記サポートメンバーの中心に挿入設置されてサポートメンバーの周囲まで結氷することを防止できる熱を放出する電気ヒーターであることを特徴とする、請求項３に記載の飲料冷却装置。
  6. 前記飲料貯蔵タンクには、タンク内部の飲料の温度を感知する飲料温度感知センサーが設置されて前記通路確保手段を制御できる、請求項１に記載の飲料冷却装置。
  7. 前記通路確保手段は、前記サポートメンバーに形成された孔に温水を供給して前記サポートメンバーの周囲の飲料が結氷しないようにする、請求項１に記載の飲料冷却装置。
  8. 飲料供給源と、
    前記飲料供給源から供給される飲料に混合された異物を濾過するフィルター部と、
    前記フィルター部から供給される飲料を一時的に貯蔵する飲料貯蔵タンクと、
    前記飲料貯蔵タンクの内側壁面に結氷層を形成してこのタンクに供給された飲料を冷却するための冷却手段と、
    前記飲料貯蔵タンクの内部に提供されて前記流入口から流入された飲料が前記排出口まで移動する間に前記結氷層との接触面積を増大して冷却効率を増大させる飲料流れ誘導手段と、
    前記結氷層が前記飲料流れ誘導手段まで拡張形成されて飲料が移動できる通路が遮断されることを防止するための通路確保手段と、
    を含む飲料供給システム。
  9. 前記通路確保手段は、前記飲料貯蔵タンク内に位置し、螺旋状プレートを有しているサポートメンバーと、このサポートメンバーに内蔵される電気ヒーターと、を含む、請求項８に記載の飲料供給システム。
  10. 前記通路確保手段は、前記温水貯蔵タンクと前記サポートメンバーが管路で連結されてサポートメンバーに温水を供給できる、請求項８に記載の飲料供給システム。
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