JP2016169885A - 飲料冷却装置 - Google Patents

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由秋 嘉藤
優介 頼田
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優介 頼田
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Shogo Arita
正吾 有田
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Abstract

【課題】飲料冷却装置において、冷却水槽内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知できるようにする。
【解決手段】飲料冷却装置10は、冷却水槽20内に配設した蒸発管33の周囲に氷を形成させることにより冷却水を冷却する冷凍装置30と、冷却水槽20内に設けた飲料冷却管21と、冷却水槽20内の冷却水に水流を発生させる撹拌装置23と、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知する氷厚検知器40とを備え、氷厚検知器40は、撹拌装置23による冷却水の水流によって動作する流動子42の動作が蒸発管33の周囲に形成された氷によって規制されていることをセンサ43により検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにした。
【選択図】図1

Description

本発明は、冷却水槽内に配設した蒸発管の周囲に氷を形成させることにより冷却水を冷却し、冷却水槽内の飲料冷却管にビール等の飲料を通過させることで冷却する飲料冷却装置に関し、特に、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにした飲料冷却装置に関する。
特許文献1にはビール等の飲料を冷却する飲料冷却装置が開示されている。特許文献1の飲料冷却装置は、冷却水を貯えた冷却水槽と、冷却水槽の内周面に沿って配設した蒸発管の周囲に氷を形成させることにより冷却水を冷却する冷凍装置と、冷却水槽内にて螺旋状に巻回した飲料冷却管と、冷却水槽内にて飲料冷却管の内側に配置した撹拌羽根を回転させることで冷却水槽内の冷却水を撹拌する撹拌装置とを備えている。この飲料冷却装置は、冷凍装置を作動させることにより冷却水槽内にて蒸発管の周囲に氷を形成させ、飲料冷却管を通過する飲料を冷却水と熱交換することで冷却するものである。
この飲料冷却装置においては、蒸発管の周囲に形成した氷が飲料冷却管を巻き込むまで成長すると、飲料冷却管内の飲料が凍結して飲料冷却管を通過できなくなるため、冷却水槽内には蒸発管の周囲に形成される氷の厚みを検知する氷厚検知センサが設けられ、氷厚検知センサの検知結果に基づいて冷凍装置の作動を制御するようにしている。氷厚検知センサは蒸発管の周囲に1対の電極を備え、1対の電極間の電位差(電気抵抗値)に基づいて、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知している。具体的には、1対の電極が氷に覆われているときには、1対の電極間の電位差(電気抵抗値)が所定の上限値以上となり、一対の電極が氷に覆われずに冷却水に露出しているときには、1対の電極間の電位差(電気抵抗値)は所定の下限値以下となり、この一対の電極間の電位差(電気抵抗値)に基づいて蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知している。
特開平8−285430号公報
特許文献1に記載の飲料冷却装置においては、氷厚検知センサは冷却水槽内の冷却水が水(液体)の状態であるときの導電率と氷(固体)の状態であるときの導電率の違いを利用して蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知するようにしている。具体的には、氷厚検知センサの周囲の冷却水が水の状態であるときには、氷厚検知センサの1対の電極間に電気が流れやすいために電極間の電位差が所定の下限値より低くなり、氷厚検知センサの周囲の冷却水が氷の状態であるときには、1対の電極間に電気が流れにくいために電極間の電位差が所定の上限値より高くなる。しかし、飲料冷却装置を設置した地域によっては、水道等の給水源から供給される水の導電率が高いことがあり、氷厚検知センサの周囲の冷却水が氷の状態であっても、1対の電極間に電気が流れやすくて電極間の電位差が所定の上限値より高くならないときがあり、氷厚検知センサによって蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知できない場合があった。本発明は、飲料冷却装置において、冷却水槽内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知できるようにすることを目的とする。
本発明は上記課題を解決するため、冷却水を貯えた冷却水槽と、冷却水槽内に配設した蒸発管に冷媒を循環供給し、蒸発管の周囲に氷を形成させることにより冷却水を冷却する冷凍装置と、冷却水槽内に設けた飲料冷却管と、冷却水槽内に配置した撹拌羽根を回転させることで冷却水槽内に冷却水の水流を発生させる撹拌装置とを備え、冷凍装置を作動させることにより冷却水槽内にて蒸発管の周囲に氷を形成させ、飲料冷却管を通過する飲料を冷却水と熱交換することで冷却する飲料冷却装置であって、蒸発管の周囲に設けられて撹拌装置による冷却水の水流によって動作する流動子と、流動子が動作したか否かを検出するセンサとを有し、撹拌装置による冷却水の水流による流動子の動作が蒸発管の周囲に形成された氷によって規制されていることをセンサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにした氷厚検知器を備えたことを特徴とする飲料冷却装置を提供するものである。
上記のように構成した飲料冷却装置においては、蒸発管の周囲に設けられて撹拌装置による冷却水の水流によって動作する流動子と、流動子が動作したか否かを検出するセンサとを有し、撹拌装置による冷却水の水流による流動子の動作が蒸発管の周囲に形成された氷によって規制されていることをセンサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにした氷厚検知器を備えたので、冷却水槽内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと検知できるようになり、水道等の給水源の水質を気にすることなく飲料ディスペンサを設置することができるようになった。
上記のように構成した飲料冷却装置の一実施形態として、氷厚検知器は、冷却水槽内の蒸発管の周囲に配設したガイドシャフトと、該ガイドシャフトに長手方向に移動可能に案内されて撹拌装置による冷却水の水流によって長手方向に流動する流動子と、センサとしてガイドシャフトに設けられて流動子の位置を検出する位置センサとを有し、撹拌装置の運転を制御することで冷却水の水流を変化させたときに、流動子が蒸発管の周囲に形成された氷によってガイドシャフトの長手方向の移動を規制されたことを位置センサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしてもよい。この実施形態をさらに具体化したものでは、飲料冷却管は冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、撹拌装置は螺旋状の飲料冷却管の内側に撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、氷厚検知器は、ガイドシャフトを飲料冷却管の外側にて蒸発管の周囲に立設させ、ガイドシャフトに案内された流動子を撹拌装置による冷却水の水流を発生させてないときにガイドシャフトの下部に位置させ、撹拌装置による冷却水の水流を発生させたときにガイドシャフトの下部より上側に移動する重さに設定し、撹拌装置の運転時に所定時間毎に一時的に運転停止させる運転停止処理の制御を実行することで冷却水の水流を止めたときに、流動子がガイドシャフトの下部に移動しないことを位置センサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしてもよい。
このようにした実施形態では、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されてないときには、流動子は撹拌装置による冷却水の水流によりガイドシャフトの下部より上側に移動しており、流動子は運転停止処理によって水流を止めることでガイドシャフトの下部に移動する。これに対し、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたときには、流動子は撹拌装置による冷却水の水流によってガイドシャフトの下部より上側にあるときに蒸発管の周囲の氷に巻き込まれて移動が規制され、流動子は運転停止処理を実行して水流を止めてもガイドシャフトの下部に移動せずに下部より上側に留まる。このように運転停止処理をしたときの流動子の位置を位置センサにより検出することにより、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知することができる。
この実施形態では、ガイドシャフトの上端位置を少なくとも冷却水槽の上下方向の中間部まで延出させて、撹拌装置による冷却水の水流を発生させたときに流動子を冷却水槽の上下方向の中間部まで移動させるようにするのが好ましく、このようにしたときには、流動子を蒸発管の周囲にて冷却水槽の上下方向の中間部に安定して形成される氷に巻き込ませることで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと安定して検知できるようになった。
上記のように構成した飲料冷却装置の他の実施形態として、飲料冷却管は冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、撹拌装置は螺旋状の飲料冷却管の内側に撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、氷厚検知器は、ガイドシャフトを蒸発管の周囲となる飲料冷却管の外側にて上部が冷却水の水面より上側まで延出するように立設させ、ガイドシャフトの上部にて冷却水の水面より上側に位置センサを設け、ガイドシャフトに案内された流動子を撹拌装置による冷却水の水流を発生させてないときにガイドシャフトの下部に位置させ、撹拌装置による冷却水の水流を発生させたときにガイドシャフトの下部より上側に移動する重さに設定するととともに、流動子にはガイドシャフトの下部より上側に移動したときに冷却水の水面より上側に突き出て位置センサにより流動子がガイドシャフトの下部より上側に位置することを検出させる被検出部を備えるようにし、撹拌装置の運転時に所定時間毎に一時的に運転停止させる運転停止処理の制御を実行することで冷却水の水流を止めたときに、流動子がガイドシャフトの下部に移動しないことを位置センサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしてもよい。
このようにした実施形態では、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されてないときには、流動子は撹拌装置による冷却水の水流により被検出部が冷却水の水面より上側となるうようにガイドシャフトの下部より上側に移動しており、流動子は運転停止処理によって水流を止めると被検出部が冷却水に沈むようにガイドシャフトの下部に移動する。これに対し、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたときには、流動子は撹拌装置による冷却水の水流によってガイドシャフトの下部より上側にあるときに蒸発管の周囲の氷に巻き込まれて移動が規制され、流動子は運転停止処理を実行して水流を止めてもガイドシャフトの下部に移動せずに下部より上側に留まる。このように運転停止処理をしたときの流動子の被検出部の位置を位置センサにより検出することにより、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知することができる。この場合には、位置センサを冷却水の水面より上側に設けることができ、位置センサの配線等が冷却水に含まれる物質により絶縁低下するおそれがなくなった。
上記の各実施形態においては、撹拌装置の運転時に運転停止処理を間欠的に複数回実行するように制御するのが好ましく、このようにしたときには、流動子が蒸発管の周囲に形成された氷に巻き込まれてないにも関わらず、流動子がガイドシャフトに引っ掛かってガイドシャフトの下部に落下しない状態となるのを防ぐことができ、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かの検知の精度を高くすることができる。
上記のように構成した飲料冷却装置の他の実施形態として、飲料冷却管は冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、撹拌装置は螺旋状の飲料冷却管の内側に撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、撹拌装置は撹拌羽根を第1の回転速度で回転させることで冷却水槽内に冷却水の第1の水流を発生させ、撹拌羽根を第1の回転速度より速い第2の回転速度で回転させることで冷却水槽内に冷却水の第1の水流より速い第2の水流を発生させるようにしたものであり、氷厚検知器は、ガイドシャフトを飲料冷却管の外側にて蒸発管の周囲に立設させ、ガイドシャフトに案内された流動子を撹拌装置による冷却水の第1の水流を発生させているときにガイドシャフトの下部に位置させ、撹拌装置による冷却水の第2の水流を発生させたときにガイドシャフトの下部から上側に移動する重さに設定したものとし、撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の一方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の一方を発生させるように撹拌装置を運転しているときに所定時間毎に一時的に撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の他方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の他方を発生させる水流切替運転処理を実行したときに、流動子がガイドシャフトに沿って移動しないことを位置センサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしてもよい。
このようにした実施形態では、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されてないときには、流動子は撹拌装置による冷却水の水流によって移動可能となっており、流動子は水流切替運転処理によって冷却水の水流の速さを変えるとガイドシャフトに沿ってに移動する。これに対し、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたときには、流動子は蒸発管の周囲の氷によって移動が規制され、流動子は水流切替運転処理を実行してもガイドシャフトに沿って移動しない。このように水流切替運転処理をしたときの流動子の位置を位置センサにより検出することにより、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知することができる。また、水流切替運転処理により冷却水の水流を停止させることなく水流の速さを切り替えるだけであるので、飲料冷却管を通過する飲料の冷却効率が低下しない。
この実施形態では、ガイドシャフトの上端位置を少なくとも冷却水槽の上下方向の中間部まで延出させて、撹拌装置による冷却水の水流を発生させたときに流動子を冷却水槽の上下方向の中間部まで移動させるようにするのが好ましく、このようにしたときには、流動子を蒸発管の周囲にて冷却水槽の上下方向の中間部に安定して形成される氷に巻き込ませることで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと安定して検知できるようになった。
上記のように構成した飲料冷却装置の他の実施形態として、飲料冷却管は冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、撹拌装置は螺旋状の飲料冷却管の内側に撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、撹拌装置は撹拌羽根を第1の回転速度で回転させることで冷却水槽内に冷却水の第1の水流を発生させ、撹拌羽根を第1の回転速度より速い第2の回転速度で回転させることで冷却水槽内に冷却水の第1の水流より速い第2の水流を発生させるようにしたものであり、氷厚検知器は、ガイドシャフトを蒸発管の周囲となる飲料冷却管の外側にて上部が冷却水の水面より上側まで延出するように立設して、ガイドシャフトの上部にて冷却水の水面より上側に位置センサを設け、ガイドシャフトに案内された流動子を撹拌装置による冷却水の第1の水流を発生させているときにガイドシャフトの下部に位置させ、撹拌装置による冷却水の第2の水流を発生させたときにガイドシャフトの下部より上側に移動する重さに設定するととともに、流動子にはガイドシャフトの下部より上側に位置するときに冷却水の水面より上側に突き出て位置センサにより流動子がガイドシャフトの下部より上側に位置することを検出させる被検出部を備えるようにし、撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の一方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の一方を発生させるように撹拌装置を運転しているときに所定時間毎に一時的に撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の他方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の他方を発生させる水流切替運転処理を実行したときに、流動子がガイドシャフトに沿って移動しないことを位置センサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしてもよい。
このようにした実施形態では、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されてないときには、流動子は撹拌装置による冷却水の水流により移動可能となっており、流動子は水流切替運転処理によってガイドシャフトに沿って移動する。これに対し、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたときには、流動子は蒸発管の周囲の氷によって移動が規制され、流動子は水流切替運転処理を実行してもガイドシャフトに沿って移動しない。このように水流切替運転処理をしたときの流動子の被検出部の位置を位置センサにより検出することにより、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知することができる。また、水流切替運転処理により冷却水の水流を停止させることなく水流の速さを切り替えるだけであるので、飲料冷却管を通過する飲料の冷却効率が低下しない。さらに、位置センサを冷却水の水面より上側に設けることができ、位置センサの配線等が冷却水に含まれる物質により絶縁低下するおそれがなくなった。
上記の各実施形態においては、撹拌装置の運転時に運転停止処理を間欠的に複数回実行するように制御するのが好ましく、このようにしたときには、流動子が蒸発管の周囲に形成された氷に移動が規制されてないにも関わらず、流動子がガイドシャフトに引っ掛かってガイドシャフトに沿って移動しない状態となるのを防ぐことができ、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かの検知の精度を高くすることができる。
上記のように構成した飲料冷却装置の他の実施形態として、氷厚検知器は、冷却水槽内の蒸発管の周囲に配設した支持軸と、流動子として該支持軸に支持されて撹拌装置による冷却水の水流によって回転する回転体と、センサとして冷却水の水流によって回転する支持軸または回転体の回転を検出する回転センサとを備え、撹拌装置による冷却水の水流により回転する回転体が蒸発管の周囲に形成された氷によって回転を規制されていることを回転センサにより検出することで、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしてもよい。
このようにした実施形態では、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されてないときには、回転体は撹拌装置による冷却水の水流により回転する。これに対し、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたときには、回転体は蒸発管の周囲の氷に巻き込まれて回転が規制される。このように回転体の回転を回転センサにより検出することにより、蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知することができる。また、この実施形態では、撹拌装置を運転停止処理する必要がないので、飲料冷却管を通過する飲料の冷却効率が低下しない。
本発明による飲料冷却装置の第1実施形態の飲料ディスペンサを左右方向の中心部で前後方向に沿って切断した縦方向断面図である。 第1実施形態の飲料ディスペンサの制御装置のブロック図である。 第1(第2)実施形態の飲料ディスペンサの作動を示すタイムチャートである。 撹拌装置の運転停止処理を間欠的に3回実行しているときの図3に対応したタイムチャートである。 第2実施形態の飲料ディスペンサの図1に相当する断面図である。 第3実施形態の飲料ディスペンサの図1に相当する断面図である。 第3(第4)実施形態の飲料ディスペンサの作動を示すタイムチャートである。 水流切替運転処理を間欠的に3回実行したときの図7に対応したタイムチャートである。 第4実施形態の飲料ディスペンサの図1に相当する断面図である。 第5実施形態の飲料ディスペンサの図1に相当する断面図である。 第5実施形態の飲料ディスペンサの制御装置のブロック図である。 第5実施形態の飲料ディスペンサの作動を示すタイムチャートである。 撹拌装置の運転停止処理を実行したときの図12に対応したタイムチャートである。
以下に、本発明による飲料冷却装置の実施形態である飲料ディスペンサを図面を参照して説明する。本発明の飲料ディスペンサ10は、冷却水を貯えた冷却水槽20と、冷却水槽20内に配設した蒸発管33に冷媒を循環供給し、蒸発管33の周囲に氷を形成させることにより冷却水を冷却する冷凍装置30と、冷却水槽20内に設けた飲料冷却管21と、冷却水槽20内に配置した撹拌羽根23dを回転させることで冷却水槽20内に冷却水の水流を発生させる撹拌装置23とを備え、冷凍装置30を作動させることにより冷却水槽20内にて蒸発管33の周囲に氷を形成させ、飲料冷却管21を通過する飲料を冷却水と熱交換することで冷却するものである。この飲料ディスペンサ10においては、蒸発管33の周囲に設けられて撹拌装置23による冷却水の水流によって動作する流動子42〜42Dと、流動子42〜42Dが動作したか否かを検出するセンサ43〜43Dとを有し、撹拌装置23による冷却水の水流による流動子42〜42Dの動作(移動、回転)が蒸発管33の周囲に形成された氷によって規制されていることをセンサ43〜43Dにより検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにした氷厚検知器40〜40Dを備えたものである。この発明の飲料ディスペンサ10の各実施形態を以下に詳述する。
(第1実施形態)
図1に示したように、第1実施形態の飲料ディスペンサ10は、ハウジング11内の前部に冷却水を貯える冷却水槽20と、後部を機械室12として冷却水槽20内の冷却水を冷却する冷凍装置30とを収容したものである。
図1に示したように、冷却水槽20内には水平方向の中央部に飲料を冷却する螺旋状の飲料冷却管21が設けられており、飲料冷却管21は上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回されている。飲料冷却管21の導入端部にはハウジング11の外部に設けた図示しないビア樽等の飲料容器に接続され、導出端部にはハウジング11の前面に設けた注出コック22に接続されている。冷却水槽20には撹拌装置23が設けられており、撹拌装置23は冷却水槽20内に配置した撹拌羽根23dを回転させることで冷却水槽20内に冷却水の水流を発生させるものである。撹拌装置23は、冷却水槽20の上縁に架設した支持板23aの上面に撹拌モータ23bを備えている。撹拌モータ23bにより回転する回転軸23cは支持板23aを貫通して螺旋状の飲料冷却管21の内側中央部となる位置で冷却水槽20内に延び、先端には冷却水を撹拌する撹拌羽根23dが固定されている。撹拌モータ23bにより回転軸23cを回転させると、回転軸23cの先端部の撹拌羽根23dが冷却水槽20内の螺旋状の飲料冷却管21の内側で回転し、撹拌羽根23dは図1の矢印に示したように螺旋状の飲料冷却管21の内側にて上部から底部に冷却水の水流を発生させ、螺旋状の飲料冷却管21の外側にて底部から上部に冷却水の水流を発生させている。
図1に示したように、冷凍装置30は、冷媒を圧縮する圧縮機31と、圧縮した冷媒ガスを冷却する凝縮器32と、液化冷媒を膨張させるキャピラリチューブ(図示省略)と、冷却水槽20の内周面に螺旋状に巻回されて膨張させた液化冷媒を気化させて冷却水を冷却する蒸発管33とを備え、これらを連結して冷媒が循環する冷媒回路を構成している。冷凍装置30は、冷媒回路の冷媒を循環させることにより、冷却水槽20内にて蒸発管33の周囲の冷却水を冷却し、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iを形成している。
図1に示したように、冷却水槽20内には蒸発管33の周囲に形成される氷の厚みを検知するための氷厚検知器40が設けられている。氷厚検知器40は、冷却水槽20内の飲料冷却管21の外側にて蒸発管33の周囲に配設したガイドシャフト41と、ガイドシャフト41に長手方向に移動可能に案内されて撹拌装置23による冷却水の水流によって長手方向に移動(流動)する流動子42と、ガイドシャフト41に設けられて流動子42のガイドシャフト41における長手方向の位置を検出するリードスイッチ等の近接スイッチを用いた位置センサ43とを備えている。
この実施形態の氷厚検知器40は、撹拌装置23の運転を制御することで冷却水の水流を変化させたときに、流動子42が蒸発管33の周囲に形成された氷Iによってガイドシャフト41の長手方向の移動を規制されたことを位置センサ43により検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するものである。具体的には、ガイドシャフト41は冷却水槽20の前側底部にて蒸発管33の周囲となる後側に立設しており、ガイドシャフト41には流動子42が長手方向に移動可能に案内されている。ガイドシャフト41は、蒸発管33の周囲に所定の厚みに形成された氷Iが流動子42を巻き込んで長手方向に移動するのを規制する位置で冷却水槽20の底部に立設している。ガイドシャフト41の上端位置は冷却水槽20内にて上下方向の中間部に位置している。
流動子42は撹拌装置23による冷却水の水流を変化させたときに移動(流動)するものであり、この実施形態の流動子42はガイドシャフト41の長手方向に沿って移動(流動)するようになっている。流動子42は、撹拌装置23の冷却水の水流を発生させてないときにガイドシャフト41の下部に位置し(冷却水中に沈んでいる)、撹拌装置23の冷却水の水流を発生させたときにガイドシャフト41の下部より上側として上部に移動する(冷却水の水流によって浮上する)重さに設定されている。流動子42には磁石42aが設けられており、この磁石42aは流動子42のガイドシャフト41における上下方向の位置を検出させるためのものである。
ガイドシャフト41の上部には位置センサ43が設けられており、位置センサ43はガイドシャフト41に案内されている流動子42の上下方向(長手方向)の位置を検出するものである。流動子42がガイドシャフト41の上部(下部より上側)に案内されているときには、位置センサ43は流動子42の磁石42aが近接したことによりオン信号を出力し、流動子42がガイドシャフト41の上部より下側(下部)に案内されているときには、位置センサ43は流動子42の磁石42aが離間したことによりオフ信号を出力する。
撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に上述した水流を発生させているときに、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなっていないときには、流動子42は氷Iに巻き込まれていないために、ガイドシャフト41を上下に移動可能となっている。この状態では、流動子42は冷却水の水流によってガイドシャフト41の上部に位置しており、位置センサ43はガイドシャフト41の上部に位置した流動子42の磁石42aが近接したことによりオン信号を出力している。このときに、撹拌装置23を一時的に運転停止させると、流動子42は冷却水の水流が止まることでガイドシャフト41の下部に自重により落下(移動)し、位置センサ43はガイドシャフト41の下部に落下した流動子42の磁石42aが離間したことによりオフ信号を出力する。
これに対し、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に上述した水流を発生させているときに、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなると、流動子42は蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれ、ガイドシャフト41を上下に移動が規制された状態となる。この状態でも、流動子42はガイドシャフト41の上部に位置しており、位置センサ43はガイドシャフト41の上部に位置した流動子42の磁石42aが近接したことによりオン信号を出力している。このとき、撹拌装置23を一時的に運転停止させても、流動子42は蒸発管33の周囲の氷Iに巻き込まれているのでガイドシャフト41の下部に落下(移動)せず、位置センサ43はガイドシャフト41の上部に留まる流動子42の磁石42aが近接したことにより引き続きオン信号を出力する。このように、氷厚検知器40は、撹拌装置23の運転を制御することで冷却水の水流の変化させたときに、流動子42が蒸発管33の周囲に形成された氷Iによってガイドシャフト41の長手方向の移動を規制されていることを位置センサ43に検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するようにしている。
図2に示したように、飲料ディスペンサ10は冷凍装置30の作動を制御する制御装置50を備えており、制御装置50は撹拌装置23(特に撹拌モータ23b)と、冷凍装置30(特に圧縮機31)と、氷厚検知器40(特に位置センサ43)とに接続されている。制御装置50は、氷厚検知器40による検知結果に基づいて冷凍装置30の作動を制御し、蒸発管33の周囲に形成される氷Iが飲料冷却管21を巻き込まないように、蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなるように制御している。また、氷厚検知器40によって蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するときには、制御装置50は、撹拌装置23の運転を制御することによって冷却水槽20内の冷却水の水流を変化させている。撹拌装置23の運転の制御によって冷却水の水流が変化したときに、氷厚検知器40は流動子42が蒸発管33の周囲に形成された氷によってガイドシャフト41の長手方向の移動を規制されていることを位置センサ43により検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するようにしている。
次に、この飲料ディスペンサ10で氷厚検知器40の検知結果に基づいて蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iを形成させるときの作動について説明する。図3に示したように、飲料ディスペンサ10の電源を投入すると、制御装置50は、撹拌装置23を運転させるとともに冷凍装置30を作動させる。冷凍装置30の作動によって冷媒が冷媒回路を循環し、冷却水槽20内の冷却水は循環する冷媒が蒸発管33で気化して冷却され、蒸発管33の周囲で徐々に凍結して氷Iとなる。また、撹拌装置23の運転により、冷却水槽20内では螺旋状の飲料冷却管21の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、螺旋状の飲料冷却管21の外側にて底部から上部に冷却水の水流を発生させている。撹拌装置23は冷却水槽20内の冷却水を撹拌することで、飲料冷却管21を通過する飲料を冷却水と効率よく熱交換させて冷却するとともに、蒸発管33の周囲に形成される氷Iの厚みが局部的に飲料冷却管21に近接するように厚くまたは離間するように薄くならないように略一定の厚みとなるようにしている。
図3のaの間のタイミングに示したように、冷凍装置30の作動によって蒸発管33の周囲に氷Iを徐々に形成させるとともに、撹拌装置23を運転させることで冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させているときには、流動子42は撹拌装置23の水流によりガイドシャフト41の上部に位置し(図1の2点鎖線に示した)、位置センサ43はガイドシャフト41の上部に位置する流動子42の磁石42aが近接していることにより制御装置50にオン信号を出力している。
図3に示したように、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させているときに、制御装置50は撹拌装置23の運転停止処理として、所定時間として10分毎に撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止する(撹拌モータ23bの作動停止する)ように制御している。図3のaの間のタイミングに示したように、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなっていないときに、運転停止処理によって撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させると、流動子42は蒸発管33の周囲に形成される氷Iに巻き込まれてないので、自重によってガイドシャフト41の下部に落下(移動)する(図1の実線に示した)。流動子42がガイドシャフト41の下部に落下すると、位置センサ43はガイドシャフト41の下部に落下した流動子42の磁石42aが離間したことにより制御装置50にオフ信号を出力し、制御装置50は位置センサ43のオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を引き続き作動させる。
これに対し、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させているときに、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなると、流動子42は蒸発管33の周囲に形成される氷Iに巻き込まれて、ガイドシャフト41を上下に移動が規制された状態となる。この状態で、運転停止処理として撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させても、流動子42は蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれているので、ガイドシャフト41の下部に落下せずに上部に留まる。流動子42がガイドシャフト41の上部に留まっていると、図3のaとbとの間のタイミングに示したように、位置センサ43はガイドシャフト41の上部に留まった流動子42の磁石42aが継続して近接していることにより制御装置50にオン信号を引き続き出力し、制御装置50は位置センサ43の継続的なオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させた後でも、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが所定の厚みの範囲で流動子42を巻き込んでいる間は、運転停止処理として撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させても、流動子42はガイドシャフト41の上部に留まっている。図3のbの間のタイミングに示したように、位置センサ43はガイドシャフト41の上部に留まった流動子42の磁石42aが近接していることにより制御装置50にオン信号を継続的に出力し、制御装置50は位置センサ43のオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を引き続き停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させてから、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが徐々に融けて所定の厚みとならなくなり、流動子42が蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれないようになり、蒸発管33の周囲に形成された氷Iによって移動が規制されないようなる。この状態で、運転停止処理として撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させたときには、撹拌装置23による水流によってガイドシャフト41の上部に位置していた流動子42は自重によってガイドシャフト41の下部に落下する。流動子42がガイドシャフト41の下部に落下すると、図3のcの間のタイミングに示したように、位置センサ43はガイドシャフト41の下部に落下した流動子42の磁石42aが離間したことにより制御装置50にオフ信号を出力し、制御装置50は位置センサ43のオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を再び作動させる。
なお、氷厚検知器40により蒸発管33の周囲に形成された氷Iが所定の厚みとなったことを検知したとき(氷の厚みの上限を検知したとき)に冷凍装置30を所定時間(例えば数分程度)継続して作動させてもよい。このようにすることで、蒸発管33の周囲に所定の厚みで形成された氷Iが短時間で流動子42を巻き込まない厚みに融けるのを防ぐことにより、冷凍装置30が短時間で作動と作動停止を繰り返すのを防ぐことができる。同様に、氷厚検知器40により蒸発管33の周囲に形成された氷Iが所定の厚みとならなくなったことを検知したとき(氷の厚みの下限を検知したとき)に冷凍装置30を所定時間(例えば数分程度)継続して作動停止させてもよい。このようにしたときにも、蒸発管33の周囲に所定の厚みとならなくなった氷Iが短時間で流動子42を巻き込む厚みとなるのを防ぐことにより、冷凍装置30が短時間で作動と作動停止を繰り返すのを防ぐことができる。このように、冷凍装置30が短時間で作動と作動停止を繰り返すのを防ぐことで、冷凍装置30の消費エネルギーを抑えることができるとともに、冷凍装置30が早期に故障するのを防ぐことができる。
上記のように構成した飲料ディスペンサ10においては、氷厚検知器40は冷却水槽20内に螺旋状の飲料冷却管21の外側にて蒸発管33の周囲に配設したガイドシャフト41と、ガイドシャフト41に長手方向に移動可能に案内されて撹拌装置23による冷却水の水流によって長手方向に流動する流動子42と、ガイドシャフト41に設けられて流動子42の長手方向の位置を検出する位置センサ43とを備えている。この飲料ディスペンサ10においては、撹拌装置23の運転を制御することで冷却水の水流を変化させたときに、流動子42が蒸発管33の周囲に形成された氷Iによってガイドシャフト41の長手方向の移動を規制されていることを位置センサ43により検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するようにしている。
具体的には、この飲料ディスペンサ10では、撹拌装置23は螺旋状の飲料冷却管21の内側の撹拌羽根23dを回転させることで飲料冷却管21の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、飲料冷却管21の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものである。また、ガイドシャフト41は底部から上部に冷却水の水流が発生している蒸発管33の周囲に立設して、ガイドシャフト41に案内された流動子42を撹拌装置23による冷却水の水流を発生させてないときにガイドシャフト41の下部に位置させ、撹拌装置23による冷却水の水流を発生させたときにガイドシャフト41の上部に移動する重さに設定した。撹拌装置23の運転時に所定時間(この実施形態では10分であり、これに限られるものでない)毎に一時的(この実施形態では10秒間であり、これに限られるものでない)に運転停止させる運転停止処理を実行することで冷却水の水流を止めたときに、流動子42がガイドシャフト41の下部に落下しないことを位置センサ43により検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するようにした。
このように、冷却水槽20内の冷却水の水流によってガイドシャフト41を移動(動作)する流動子42が蒸発管33の周囲に形成された氷Iにより移動(動作)するのを規制されたか否かを位置センサ(センサ)43により検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知するようにした。これにより、冷却水槽20内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと検知できるようになり、水道等の給水源の水質を気にすることなく飲料ディスペンサ10を設置することができるようになった。
冷却水槽20内にて蒸発管33の周囲に形成される氷は冷却水槽20の下部では撹拌装置23による水流により削られやすくなっており、また、冷却水槽20の上部では冷媒が不足したとき等に氷が形成されにくくなっている。このため、冷却水槽20の上部及び下部では蒸発管33の周囲に氷が安定して形成されにくく、冷却水槽20の上下方向の中間部で蒸発管33の周囲に氷が安定して形成されていた。この実施形態では、ガイドシャフト41の上端位置を冷却水槽20の上下方向の中間部まで延出させ、撹拌装置23による冷却水の水流を発生させたときに流動子42を冷却水槽20の上下方向の中間部まで移動させるようにしている。これにより、流動子42を蒸発管33の周囲にて冷却水槽20の上下方向の中間部に安定して形成される氷に巻き込ませることで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと安定して検知できるようになった。また、ガイドシャフト41を冷却水槽20内の蒸発管33の上部と対向する位置まで延出させてもよく、このようにしたきには、流動子42を冷却水の水流により冷却水槽20の上下方向の中間部まで上昇する重さに設定するのが好ましい。さらに、ガイドシャフト41には流動子42が冷却水槽20内の上下方向の中間部のみを上下方向に移動するように制限するストッパ(図示省略)を設けるのが好ましい。
上記の実施形態では、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に水流を発生させているときに、運転停止処理として所定時間として10分毎に10秒間(一時的に)運転停止(撹拌モータ23bの作動停止)するように制御している。本発明はこれに限られるものでなく、図4に示したように、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に水流を発生させているときに、運転停止処理を間欠的(断続的)に複数回(図4のタイムチャートでは3回としている)実行させるようにしてもよい。運転停止処理を間欠的に複数回実行させるように制御したときには、流動子42は蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれてないにも関わらず、流動子42がガイドシャフト41等に引っ掛かってガイドシャフト41の下部に落下しない状態となるのを防ぐことができる。このように、運転停止処理を間欠的に複数回実行させるように制御したときには、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたか否かの検知の精度を高くすることができる。
上記の実施形態においては、流動子42のガイドシャフト41における長手方向の位置を検出する位置センサ43をガイドシャフト41の上部に設けたが、本発明はこれに限られるものでなく、位置センサ43を例えばガイドシャフト41の下部に設けたものであってもよい。位置センサ43をガイドシャフト41の下部に設けたときには、流動子42がガイドシャフト41の上部(下部より上側)に案内されているときには、位置センサ43は流動子42の磁石42aが離間したことによりオフ信号を出力し、流動子42がガイドシャフト41の下部に案内されているときには、位置センサ43は流動子42の磁石42aが近接したことによりオン信号を出力する。制御装置50はこの位置センサ43のオンオフ信号に基づいて、流動子42のガイドシャフト41における長手方向の位置の検出に基づいて、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するようにしてもよい。なお、位置センサ43を設けた位置については、後述する第2〜第4実施形態においても同様である。
上記の実施形態においては、ガイドシャフト41を蒸発管33の周囲にて立設させたが、本発明はこれに限られるものでなく、冷却水槽20内の冷却水を撹拌装置23によって周方向に水流を発生させたときに、ガイドシャフト41を冷却水槽20内の周方向に延出するように配設し、流動子42をガイドシャフト41に沿って案内させたものであってもよい。この場合には、ガイドシャフト41には水流の上流側または下流側に位置センサ43を設け、位置センサ43により流動子42のガイドシャフト41における長手方向の位置を検出させるようにする。また、ガイドシャフト41には流動子42を冷却水の水流の上流側に移動するように付勢するばね部材(付勢手段)を設けるようにする。
蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなってないときには、撹拌装置23によって冷却水槽20内に冷却水の水流を発生させているときに、流動子42はばね部材の付勢力に抗してガイドシャフト41の長手方向にて水流の下流側に流動(移動)している。撹拌装置23を一時的に停止(または水流を逆方向に発生)させて冷却水槽20内の冷却水の水流を一時的に停止(または水流を逆方向に発生)させたときには、流動子42はばね部材の付勢力によってガイドシャフト41の長手方向にて水流の上流側に一時的に移動する。
これに対し、流動子42がガイドシャフト41の長手方向にて水流の下流側に流動しているときに、蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなって流動子42を巻き込むようになると、流動子42はガイドシャフト41の長手方向に移動が規制されるため、流動子42はばね部材の付勢力によってガイドシャフト41の長手方向にて水流の上流側に移動しないようになる。この状態で、撹拌装置23を運転中に一時的に運転停止させたときに、流動子42はガイドシャフト41の長手方向にて水流の上流側に移動しない。
このように、冷却水槽20内の冷却水を撹拌装置23によって周方向に水流を発生させたときに、ガイドシャフト41を冷却水槽20内の周方向に延出するように配設し、流動子42をガイドシャフト41に沿って案内させたものであっても、撹拌装置23の運転を制御することで冷却水の水流の変化させたときに、流動子42が蒸発管33の周囲に形成された氷Iによってガイドシャフト41の長手方向の移動を規制されていることを位置センサ43に検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知することができる。
(第2実施形態)
図5に示したように、第2実施形態の飲料ディスペンサ10Aは、第1実施形態の飲料ディスペンサ10の氷厚検知器40を氷厚検知器40Aに代えたものであり、これ以外については上述した第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様である。
第2実施形態の飲料ディスペンサ10Aの氷厚検知器40Aにおいては、ガイドシャフト41Aは蒸発管33の周囲となる飲料冷却管21の外側にて上部が冷却水の水面より上側まで延出するように立設している。ガイドシャフト41Aの上部にて冷却水の水面より上側には位置センサ43が設けられている。ガイドシャフト41Aに案内された流動子42Aは撹拌装置23による冷却水の水流を発生させてないときにガイドシャフト41Aの下部に位置し、撹拌装置23による冷却水の水流を発生させたときにガイドシャフト41Aの下部より上側となる上下方向の中間部に移動する重さに設定されている。また、流動子42Aはガイドシャフト41Aの上下方向の中間部に移動したときに冷却水の水面より上側に突き出て位置センサ43Aにより流動子42Aがガイドシャフト41Aの上下方向の中間部に位置することを検出させる被検知バー(被検出部)42Abを上方に突出するように備えている。被検知バー42Abの上端部には流動子42Aのガイドシャフト41Aにおける上下方向の位置を検出させる磁石42Aaが取り付けられている。
第2実施形態の飲料ディスペンサ10Aにおいても、上述した第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様に、撹拌装置23の運転時に所定時間(10分)毎に一時的(10秒間)に運転停止させる運転停止処理の制御を実行することで冷却水の水流を止めたときに、流動子42Aがガイドシャフト41Aの下部に落下しないことを位置センサ43Aにより検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するようにした。
次に、この飲料ディスペンサ10Aで氷厚検知器40Aの検知結果に基づいて蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iを形成させるときの作動について説明する。図3に示したように、この飲料ディスペンサ10Aにおいても、第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様に、電源の投入によって、制御装置50は、撹拌装置23を運転させるとともに冷凍装置30を作動させる。冷凍装置30の作動によって冷媒が冷媒回路を循環し、冷却水槽20内の冷却水は循環する冷媒が蒸発管33で気化して冷却され、蒸発管33の周囲で徐々に凍結して氷Iとなる。また、撹拌装置23の運転により、冷却水槽20内では螺旋状の飲料冷却管21の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、螺旋状の飲料冷却管21の外側にて底部から上部に冷却水の水流を発生させている。
図3のaの間のタイミングに示したように、冷凍装置30の作動によって蒸発管33の周囲に氷Iを徐々に形成させるとともに、撹拌装置23を運転させることで冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させているときには、流動子42Aは撹拌装置23の水流によりガイドシャフト41Aの上下方向の中間部に位置している(図5の2点鎖線に示した)。流動子42Aの被検知バー42Abは上端部が冷却水の水面より上側に突き出て位置センサ43Aと近接する位置にあり、位置センサ43Aは被検知バー42Abの上端部に設けた磁石42Aaが近接していることにより制御装置50にオン信号を継続的に出力している。
図3に示したように、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に上述したような水流を発生させているときに、制御装置50は撹拌装置23の運転停止処理として、所定時間として10分毎に撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止する(撹拌モータ23bの作動停止する)ように制御している。図3のaの間のタイミングに示したように、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなっていないときに、運転停止処理によって撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させると、流動子42Aは蒸発管33の周囲に形成される氷Iに巻き込まれてないので、自重によってガイドシャフト41Aの下部に落下する(図5の実線に示した)。流動子42Aがガイドシャフト41の下部に落下すると、被検知バー42Abの上端部に設けた磁石42Aaは冷却水中に沈み、位置センサ43は磁石42Aaが離間したことにより制御装置50にオフ信号を出力し、制御装置50は位置センサ43Aのオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を引き続き作動させる。
これに対し、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に上述したような水流を発生させているときに、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなると、流動子42Aは蒸発管33の周囲に形成される氷Iに巻き込まれて、ガイドシャフト41Aを上下に移動が規制された状態となる。この状態で、運転停止処理として撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させても、流動子42Aは蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれているので、ガイドシャフト41Aの上下方向の中間部に移動せずに上下方向の中間部に留まる。流動子42Aがガイドシャフト41Aの上下方向の中間部に留まっていると、図3のaとbとの間のタイミングに示したように、位置センサ43Aは被検知バー42Abの上端部の磁石42Aaが継続して近接していることにより制御装置50にオン信号を引き続き出力し、制御装置50は位置センサ43Aの継続的なオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させた後でも、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが所定の厚みの範囲で流動子42Aを巻き込んでいる間は、運転停止処理として撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させても、流動子42Aはガイドシャフト41Aの上下方向の中間部に留まっている。図3のbの間のタイミングに示したように、位置センサ43Aは被検知バー42Abの上端部の磁石42Aaが近接していることにより制御装置50にオン信号を継続的に出力し、制御装置50は位置センサ43Aのオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を引き続き停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させてから、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが徐々に融けて所定の厚みとならなくなり、流動子42Aが蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれないようになり、蒸発管33の周囲に形成された氷Iによって移動が規制されないようなる。この状態で、運転停止処理として撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止させたときには、撹拌装置23による水流によってガイドシャフト41Aの上下方向の中間部に位置していた流動子42Aは自重によってガイドシャフト41Aの下部に落下する。流動子42Aがガイドシャフト41Aの下部に落下すると、図3のcのタイミングに示したように、被検知バー42Abの上端部の磁石42Aaが位置センサ43Aから離間して冷却水中に沈む。位置センサ43Aは磁石42Aaが離間したことにより制御装置50にオフ信号を出力し、制御装置50は位置センサ43Aのオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を再び作動させる。
この第2実施形態の飲料ディスペンサ10Aにおいても、冷却水槽20内の冷却水の水流によってガイドシャフト41Aを移動(動作)する流動子42Aが蒸発管33の周囲に形成された氷Iにより移動(動作)するのを規制されたか否かを位置センサ(センサ)43Aにより検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知するようにした。これにより、冷却水槽20内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと検知できるようになり、水道等の給水源の水質を気にすることなく飲料ディスペンサ10を設置することができるようになった。さらに、位置センサ43Aを冷却水槽20内の冷却水の水面より上側に設けたので、位置センサ43Aの配線等が冷却水に含まれる物質により絶縁低下するおそれがなくなった。
なお、この実施形態でも、図4に示したように、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に水流を発生させているときに、運転停止処理を間欠的に複数回(図4のタイムチャートでは3回としている)実行させるようにしてもよい。
(第3実施形態)
図6に示したように、第3実施形態の飲料ディスペンサ10Bは、第1実施形態の飲料ディスペンサ10の撹拌装置23を撹拌装置23Bに代え、氷厚検知器40を氷厚検知器40Bに代えたものであり、これ以外については上述した第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様である。
第3実施形態の飲料ディスペンサ10Bの撹拌装置23Bは、撹拌モータ23Bbの回転速度を変更可能として撹拌羽根23Bcの回転速度を変更可能としたものである。撹拌モータ23Bbは例えばDCモータを用いたものであり、制御装置50に設けた駆動回路(図示省略)により撹拌モータ23Bbに入力される電流を制御することで、撹拌モータ23Bbの回転速度を変更可能としたものである。撹拌モータ23Bbは第1実施形態の回転速度と同じ通常の回転速度(第1の回転速度)である通常回転と、通常の回転速度より速い回転速度(第2の回転速度)である高速回転との2つの回転速度に変更可能としたものである。さらに撹拌モータ23Bbは、これら2つの回転速度と、通常の回転速度より遅い回転速度である低速回転にも変更可能としたものである。なお、低速回転も請求項に記載の第1の回転速度に含まれるものである。撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bb(撹拌羽根23Bc)を通常回転で回転させると、冷却水槽20内には冷却水の通常の水流(第1の水流)が発生し、撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bb(撹拌羽根23Bc)を高速回転で回転させると、冷却水槽20内には冷却水の高速の水流(第2の水流)が発生し、撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bb(撹拌羽根23Bc)を低速回転で回転させると、冷却水槽20内には冷却水の低速の水流(この場合でも第2の水流より遅い第1の水流である)が発生する。
また、第3実施形態の飲料ディスペンサ10Bの氷厚検知器40Bは、第1実施形態の氷厚検知器40と同様の構成であるが、流動子42Bは撹拌装置23Bより冷却水の通常または低速の水流(第1の水流)を発生させているときにガイドシャフト41Bの下部に位置し(冷却水中に沈んでいる)、撹拌装置23Bの冷却水の高速の水流(第2の水流)を発生させたときにガイドシャフト41Bの下部より上側として上部に移動する(冷却水の水流によって浮上する)重さに設定されている。これ以外については、上述した第1実施形態の氷厚検知器40と同様である。
次に、この飲料ディスペンサ10Bで氷厚検知器40Bの検知結果に基づいて蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iを形成させるときの作動について説明する。図7に示したように、この飲料ディスペンサ10Bにおいても、第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様に、電源の投入によって、制御装置50は、撹拌装置23を運転させるとともに冷凍装置30を作動させる。冷凍装置30の作動によって冷媒が冷媒回路を循環し、冷却水槽20内の冷却水は循環する冷媒が蒸発管33で気化して冷却され、蒸発管33の周囲で徐々に凍結して氷Iとなる。また、撹拌装置23Bの運転により、冷却水槽20内では螺旋状の飲料冷却管21の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、螺旋状の飲料冷却管21の外側にて底部から上部に冷却水の水流を発生させている。撹拌装置23Bは冷却水槽20内の冷却水を撹拌することで、飲料冷却管21を通過する飲料を冷却水と効率よく熱交換させて冷却するとともに、蒸発管33の周囲に形成される氷Iの厚みが局部的に飲料冷却管21に近接するように厚くまたは離間するように薄くならないように略一定の厚みとなるようにしている。なお、電源を投入してから、氷厚検知器40Bにより蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するまでは、制御装置50は撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bbを低速回転で回転させている。蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されるまで冷却水槽20内の冷却水の水流を遅くすることで、蒸発管33の周囲に形成される氷が通常回転の水流によって削られにくくなり、蒸発管33の周囲にできるだけ早く所定の厚みの氷Iを形成させることができる。
図7のaの間のタイミングに示したように、冷凍装置30の作動によって蒸発管33の周囲に氷Iを徐々に形成させるとともに、撹拌装置23Bを運転させることで冷却水槽20内の冷却水に低速の水流を発生させているときには、流動子42Bは低速の水流によってガイドシャフト41Bを上昇することなく下部に位置し、位置センサ43Bはガイドシャフト41Bの下部に位置する流動子42Bの磁石42Baが離間していることにより制御装置50にオフ信号を継続的に出力している。
図7に示したように、撹拌装置23Bを低速回転で運転させて冷却水槽20内の冷却水に低速の水流を発生させているときに、制御装置50は撹拌装置23Bの水流切替運転処理として、所定時間として10分毎に撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bbを10秒間(一時的に)高速回転で回転させるように制御している。図7のaの間のタイミングに示したように、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなっていないときに、水流切替運転処理によって撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bbを10秒間(一時的に)高速回転させると、流動子42Bは蒸発管33の周囲に形成された氷Iに引っかかることなく上昇する。流動子42Bがガイドシャフト41Bの下部より上側となる上部に上昇(移動)すると、位置センサ43Bはガイドシャフト41Bの上部に上昇した流動子42Bの磁石42Baが近接したことにより制御装置50にオン信号を出力し、制御装置50は位置センサ43Bのオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を引き続き作動させる。
これに対し、撹拌装置23Bを低速回転で運転させて冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させているときに、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなると、流動子42Bは蒸発管33の周囲に形成される氷Iによって、ガイドシャフト41Bを上下に移動が規制された状態となる。この状態で、水流切替運転処理として撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bbを10秒間(一時的に)高速回転で回転させても、流動子42Bは蒸発管33の周囲に形成された氷Iに引っ掛かって、ガイドシャフト41Bの上部に移動せずに下部に留まる。流動子42Bがガイドシャフト41Bの下部に留まっていると、図7のaとbとの間のタイミングに示したように、位置センサ43Bはガイドシャフト41Bの上部に留まった流動子42Bの磁石42Baが継続して離間していることにより制御装置50にオフ信号を引き続き出力し、制御装置50は位置センサ43Bの継続的なオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を停止させる。なお、電源の投入後に、氷厚検知器40Bによって蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを1度検知した後では、制御装置50は撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bbを通常回転で回転させている。蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成された後で冷却水槽20内の冷却水を通常回転による水流とすることで、飲料冷却管21内を通過する飲料を効率よく冷却することができるようなる。
冷凍装置30の作動を停止させた後でも、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが所定の厚みの範囲にあって流動子42Bの上昇を規制している間は、水流切替運転処理として撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bbを10秒間(一時的に)高速回転させても、流動子42Bはガイドシャフト41Bの下部に留まっている。図7のbの間のタイミングに示したように、位置センサ43Bはガイドシャフト41Bの下部に留まった流動子42Bの磁石42Baが離間していることにより制御装置50にオフ信号を継続的に出力し、制御装置50は位置センサ43Bのオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を引き続き停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させてから、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが徐々に融けて所定の厚みとならなくなり、流動子42Bが蒸発管33の周囲に形成された氷Iに引っ掛からないようになり、蒸発管33の周囲に形成された氷Iによって移動が規制されないようなる。この状態で、水流切替運転処理として撹拌装置23Bの撹拌モータ23Bbを10秒間(一時的に)高速回転で回転させたときには、流動子42Bは氷Iによって上昇するのを規制されることなくガイドシャフト41Bの上部に移動する。流動子42Bがガイドシャフト41Bの上部に移動すると、図7のcのタイミングに示したように、位置センサ43Bはガイドシャフト41Bの上部に移動した流動子42Bの磁石42Baが近接したことにより制御装置50にオン信号を出力し、制御装置50は位置センサ43Bのオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を再び作動させる。
この第3実施形態の飲料ディスペンサ10Bにおいても、冷却水槽20内の冷却水の水流によってガイドシャフト41Bを移動(動作)する流動子42Bが蒸発管33の周囲に形成された氷Iにより移動(動作)するのを規制されたか否かを位置センサ(センサ)43Bにより検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知するようにした。これにより、冷却水槽20内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと検知できるようになり、水道等の給水源の水質を気にすることなく飲料ディスペンサ10を設置することができるようになった。さらに、氷厚検知器40Bにより氷の厚みを検知するときに、第1実施形態のように撹拌装置23Bの運転停止処理を実行する必要がないので、撹拌装置23Bを一時的に運転停止させたことに起因する、飲料冷却管21を通過する飲料を冷却する冷却機能の低下を防ぐことができた。
この実施形態では、水流切替運転処理として低速または通常の水流(第1の水流)を発生させるように撹拌装置23Bを運転しているときに所定時間毎に一時的に高速の水流(第2の水流)を発生させているが、本発明はこれに限られるものでなく、水流切替運転処理として高速の水流(第2の水流)を発生させるように撹拌装置23Bを運転しているときに所定時間毎に一時的に低速または通常の水流(第1の水流)を発生させるようにしてもよい。このようにしたときには、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないときには、流動子42Bは撹拌装置23Bによる高速の水流によりガイドシャフト41Bの上部に位置し、水流切替運転処理として撹拌装置23Bにより一時的に低速または通常の水流(第1の水流)を発生させたときには、流動子42Bはガイドシャフト41Bの下部に落下する。これに対し、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたときには、流動子42Bはガイドシャフト41Bの上部にて蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれて上下の移動が規制され、水流切替運転処理として撹拌装置23Bにより一時的に低速または通常の水流(第1の水流)を発生させたときにも、流動子42Bはガイドシャフト41Bの上部に留まる。このように水流切替運転処理によって撹拌装置23Bの運転の制御をしたときに、流動子42Bの位置を位置センサ43Bによって検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことを検知するようにしてもよい。
また、図8に示したように、撹拌装置23Bにより低速または通常の水流(または高速の水流)を発生させているときに、水流切替運転処理として撹拌装置23Bにより高速の水流(低速または通常の水流)を間欠的に複数回(図8のタイムチャートでは3回としている)実行させるようにしてもよい。水流切替運転処理を間欠的に複数回実行させるように制御したときには、流動子42Bは蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれてないにも関わらず、流動子42Bがガイドシャフト41A等に引っ掛かってガイドシャフト41Aの下部に落下しない状態となるのを防ぐことができる。このように、水流切替運転処理を間欠的に複数回実行させるように制御したときには、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたか否かの検知の精度を高くすることができる。
(第4実施形態)
第4実施形態の飲料ディスペンサ10Cは、第1実施形態の飲料ディスペンサの撹拌装置23を第3実施形態の飲料ディスペンサ10Bで説明した撹拌装置23Bと同じ構成とした撹拌装置23Cに代え、第1実施形態の飲料ディスペンサの氷厚検知器40を第2実施形態の飲料ディスペンサ10Aで説明した氷厚検知器40Aと同じ構成とした氷厚検知器40Cに代えたものであり。氷厚検知器40Cの流動子42Cは、撹拌装置23Cより冷却水の通常または低速の水流(第1の水流)を発生させているときにガイドシャフト41Cの下部に位置し(冷却水中に沈んでいる)、撹拌装置23Cの冷却水の高速の水流(第2の水流)を発生させたときにガイドシャフト41Cの下部より上側として上部に移動する(冷却水の水流によって浮上する)重さに設定されている。これ以外について上述した第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様である。また、撹拌装置23Cについては第3実施形態の飲料ディスペンサ10Bで説明した撹拌装置23Bと符号が異なるだけであり、氷厚検知器40Cについても流動子42Cの重さの設定を変更しただけで、第2実施形態の飲料ディスペンサ10Aで説明した氷厚検知器40と符号が異なるだけであるので、各構造についての詳細な説明を省略する。
次に、この飲料ディスペンサ10Cで氷厚検知器40Cの検知結果に基づいて蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iを形成させるときの作動について説明する。この飲料ディスペンサ10Cにおいても、第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様に、電源の投入によって、制御装置50は、撹拌装置23Cを運転させるとともに冷凍装置30を作動させる。冷凍装置30の作動によって冷媒が冷媒回路を循環し、冷却水槽20内の冷却水は循環する冷媒が蒸発管33で気化して冷却され、蒸発管33の周囲で徐々に凍結して氷Iとなる。また、撹拌装置23Cの運転により、冷却水槽20内では螺旋状の飲料冷却管21の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、螺旋状の飲料冷却管21の外側にて底部から上部に冷却水の水流を発生させている。
図7のaの間のタイミングに示したように、冷凍装置30の作動によって蒸発管33の周囲に氷Iを徐々に形成させるとともに、撹拌装置23Cを運転させることで冷却水槽20内の冷却水に低速の水流を発生させているときには、流動子42Cは低速の水流によってガイドシャフト41Cを上昇することなく下部に位置している。流動子42Cの被検知バー42Cbは上端部の磁石42Caは冷却水の水中に沈んで位置センサ43Cと離間する位置にあり、位置センサ43Cはガイドシャフト41Cの上部に位置する流動子42Cの磁石42Caが離間していることにより制御装置50にオフ信号を継続的に出力している。
図7に示したように、撹拌装置23Cを低速回転で運転させて冷却水槽20内の冷却水に低速の水流を発生させているときに、制御装置50は撹拌装置23Cの水流切替運転処理として、所定時間として10分毎に撹拌装置23Cの撹拌モータ23Cbを10秒間(一時的に)高速回転で回転させるように制御している。図7のaの間のタイミングに示したように、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなっていないときに、水流切替運転処理によって撹拌装置23Cの撹拌モータ23Cbを10秒間(一時的に)高速回転させると、流動子42Cは蒸発管33の周囲に形成された氷Iに引っかかることなく上昇する。流動子42Cの被検知バー42Cbは上端部が冷却水の水面より上側に突き出て位置センサ43Cと近接する位置となり、位置センサ43Cはガイドシャフト41Cの上部に位置する流動子42Cの磁石42Caが近接したことにより制御装置50にオン信号を出力する。制御装置50は位置センサ43Cのオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を引き続き作動させる。
これに対し、撹拌装置23Cを低速回転で運転させて冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させているときに、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなると、流動子42Cは蒸発管33の周囲に形成される氷Iによって、ガイドシャフト41Cを上下に移動が規制された状態となる。この状態で、水流切替運転処理として撹拌装置23Cの撹拌モータ23Cbを10秒間(一時的に)高速回転で回転させても、流動子42Cは蒸発管33の周囲に形成された氷Iに引っ掛かって、ガイドシャフト41Cの上部に移動せずに下部に留まる。流動子42Cがガイドシャフト41Cの下部に留まっていると、流動子42Cの被検知バー42Cbは上端部が冷却水の水中に沈んだままとなり、図7のaとbとの間のタイミングに示したように、位置センサ43Cは被検知バー42Cbの上端部の磁石42Caが離間していることにより制御装置50にオフ信号を引き続き出力し、制御装置50は位置センサ43Cのオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させた後でも、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが所定の厚みの範囲にあって流動子42Cの上昇を規制している間は、水流切替運転処理として撹拌装置23Cの撹拌モータ23Cbを10秒間(一時的に)高速回転させても、流動子42Cはガイドシャフト41Cの下部に留まっている。図7のbの間のタイミングに示したように、流動子42Cがガイドシャフト41Cの下部に留まっていると、流動子42Cの被検知バー42Cbは上端部が冷却水の水中に沈んだままとなり、位置センサ43Cは被検知バー42Cbの上端部の磁石42Caが離間していることにより制御装置50にオフ信号を引き続き出力し、制御装置50は位置センサ43Cのオフ信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を引き続き停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させてから、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが徐々に融けて所定の厚みとならなくなり、流動子42Cが蒸発管33の周囲に形成された氷Iに引っ掛からないようになり、蒸発管33の周囲に形成された氷Iによって移動が規制されないようなる。この状態で、水流切替運転処理として撹拌装置23Cの撹拌モータ23Cbを10秒間(一時的に)高速回転で回転させたときには、流動子42Cは氷Iによって上昇するのを規制されることなくガイドシャフト41Cの上部に移動する。流動子42Cの被検知バー42Cbは上端部が冷却水の水面より上側に突き出て位置センサ43Cと近接する位置となり、図7のcのタイミングになると、位置センサ43Cは被検知バー42Cbの上端部の磁石42Caが近接していることにより制御装置50にオン信号を出力する。制御装置50は位置センサ43Cのオン信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を再び作動させる。
この第4実施形態の飲料ディスペンサ10Cにおいても、冷却水槽20内の冷却水の水流によってガイドシャフト41Cを移動(動作)する流動子42Cが蒸発管33の周囲に形成された氷Iにより移動(動作)するのを規制されたか否かを位置センサ(センサ)43Cにより検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知するようにした。これにより、冷却水槽20内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと検知できるようになり、水道等の給水源の水質を気にすることなく飲料ディスペンサ10を設置することができるようになった。
また、氷厚検知器40Cにより氷の厚みを検知するときに、第2実施形態のように撹拌装置23Cの運転停止処理を実行する必要がないので、撹拌装置23Cを一時的に運転停止させたことに起因する、飲料冷却管21を通過する飲料を冷却する冷却機能の低下を防ぐことができた。さらに、位置センサ43Cを冷却水槽20内の冷却水の水面より上側に設けたので、位置センサ43Cの配線等が冷却水に含まれる物質により絶縁低下するおそれがなくなった。
また、この第4実施形態でも、第3実施形態で説明したのと同様に、水流切替運転処理として高速の水流(第2の水流)を発生させるように撹拌装置23Cを運転しているときに所定時間毎に一時的に低速または通常の水流(第1の水流)を発生させるようにしてもよい。
なお、図8に示したように、撹拌装置23Cにより低速または通常の水流(または高速の水流)を発生させているときに、水流切替運転処理として撹拌装置23Cにより高速の水流(低速または通常の水流)を間欠的に複数回(図8のタイムチャートでは3回としている)実行させるようにしてもよい。
(第5実施形態)
図10に示したように、第5実施形態の飲料ディスペンサ10Dは、第1実施形態の飲料ディスペンサ10の氷厚検知器40を氷厚検知器40Dに代えたものであり、これ以外については上述した第1実施形態の飲料ディスペンサ10と同様である。
第5実施形態の飲料ディスペンサ10Dにおいては、氷厚検知器40Dは、冷却水槽20内の飲料冷却管21の外側にて蒸発管33の周囲に設けた支持軸41Dと、支持軸41Dに支持されて撹拌装置23による冷却水の水流によって回転する回転体(流動子)42Dと、回転体42Dの回転を検出する回転センサ43Dとを備えている。氷厚検知器40Dは、撹拌装置23による冷却水の水流により回転する回転体42Dが蒸発管33の周囲に形成された氷によって回転(回転動作)するのを規制されていることを回転センサ43Dにより検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようしたものである。
支持軸41Dは冷却水槽20内の底部に設けたブラケット(図示省略)に支持されており、支持軸41Dには回転体42Dが回転可能に支持されている。回転体42Dは撹拌装置23による冷却水の水流により回転するものであり、この実施形態では8つの羽根部を備えている。回転体42Dは冷却水槽20内の底部にて蒸発管33の周囲に設けられており、蒸発管33の周囲に所定の厚みに氷Iが形成されてないときには、回転体42Dは撹拌装置23による冷却水の水流により回転し、蒸発管33の周囲に所定の厚みに氷Iが形成されたときには、回転体42Dは氷Iに巻き込まれることで撹拌装置23による冷却水の水流で回転しないようなる。
回転センサ43Dは回転体42Dの軸部に設けた被検知部材となる磁石またはエンコーダ等により回転体42Dの回転を検出するものであり、図11に示したように制御装置50に接続されている。回転センサ43Dは回転体42Dが撹拌装置23による冷却水の水流により回転しているときにHIの信号を出力し、回転体42Dが蒸発管33の周囲の氷Iにより回転しないまたは極めて低速で回転しているときにLOWの信号を出力する。なお、回転体42Dを支持軸41Dに一体的に固定し、支持軸41Dをブラケットに回転可能に支持させたときには、回転センサ43Dは回転体42Dの軸部に設けた被検知部材となる磁石またはエンコーダ等により回転体42Dの回転を検出してもよいし、支持軸41Dに設けた被検知部材となる磁石またはエンコーダ等により回転体42Dの回転を検出してもよい。
次に、この飲料ディスペンサ10Dで氷厚検知器40Dの検知結果に基づいて蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iを形成させるときの作動について説明する。図12に示したように、飲料ディスペンサ10の電源を投入すると、制御装置50は、撹拌装置23を運転させるとともに冷凍装置30を作動させる。冷凍装置30の作動によって冷媒が冷媒回路を循環し、冷却水槽20内の冷却水は循環する冷媒が蒸発管33で気化して冷却され、蒸発管33の周囲で徐々に凍結して氷Iとなる。また、撹拌装置23の運転により、冷却水槽20内では螺旋状の飲料冷却管21の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、螺旋状の飲料冷却管21の外側にて底部から上部に冷却水の水流を発生させている。
冷凍装置30の作動によって蒸発管33の周囲に氷Iを徐々に形成させるとともに、撹拌装置23を運転させることで冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させている。図12のaの間のタイミングに示したように、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなっていないときには、回転体42Dは撹拌装置23の水流により回転し、回転センサ43Dは回転体42Dの回転を検出して制御装置50にHI信号を出力している。制御装置50は回転センサ43DによるHI信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を引き続き作動させる。
これに対し、撹拌装置23を運転させて冷却水槽20内の冷却水に上記のような水流を発生させているときに、図12のaとbとの間のタイミングに示したように、冷却水槽20内の蒸発管33の周囲に形成される氷Iが所定の厚みとなると、回転体42Dは蒸発管33の周囲に形成される氷Iに巻き込まれて回転が規制された状態となり、回転センサ43Dは回転体42Dの回転停止を検出して制御装置50にLOW信号を出力する。制御装置50は回転センサ43DのLOW信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させた後でも、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが所定の厚みの範囲で回転体42Dを巻き込んでいる間は、回転体42Dは氷Iによって回転が規制されている。図12のbの間のタイミングに示したように、回転センサ43Dは回転体42Dの回転停止を検出しているときに制御装置50にLOW信号を継続的に出力し、制御装置50は回転センサ43DのLOW信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されたことの検知に基づいて、冷凍装置30の作動を引き続き停止させる。
冷凍装置30の作動を停止させてから、蒸発管33の周囲に形成された氷Iが徐々に融けて所定の厚みとならなくなり、回転体42Dは蒸発管33の周囲に形成された氷Iに巻き込まれないようになって回転する。図12のcのタイミングに示したように、回転センサ43Dは回転体42Dの回転を検出して制御装置50にHI信号を出力し、制御装置50は回転センサ43DによるHI信号の入力、すなわち、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷Iが形成されていないことの検知に基づいて、冷凍装置30を再び作動させる。
この第5実施形態の飲料ディスペンサ10Dにおいても、冷却水槽20内の冷却水の水流によって回転(動作)する回転体42Dが蒸発管33の周囲に形成された氷Iにより回転(動作)するのを規制されたか否かを回転センサ(センサ)43Dにより検出することで、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたか否かを検知するようにした。これにより、冷却水槽20内の冷却水の水質に関わらず、蒸発管33の周囲に所定の厚みの氷が形成されたこと検知できるようになり、水道等の給水源の水質を気にすることなく飲料ディスペンサ10を設置することができるようになった。さらに、氷厚検知器40Dにより氷の厚みを検知するときに、第1及び第2実施形態のように撹拌装置23の運転停止処理を実行する必要がないので、撹拌装置23を一時的に運転停止させたことに起因する、飲料冷却管21を通過する飲料を冷却する冷却機能の低下を防ぐことができた。
なお、図13に示したように、氷厚検知器40Dにより氷の厚みを検知するときに、第1及び第2実施形態の飲料ディスペンサ10,10Aと同様に、撹拌装置23の運転停止処理として、所定時間として10分毎に撹拌装置23を10秒間(一時的に)運転停止する(撹拌モータ23bの作動停止する)ように制御してもよい。このようにしたときには、回転体42Dが撹拌装置23の水流に応じて回転したか否かを検知することができるようになる。
また、本発明の飲料冷却装置の一実施形態として飲料ディスペンサ10を用いて説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、注出コックを例えばカウンタ等に別途取り付け、カウンタに取り付けた注出コックに飲料ホース等を用いて飲料冷却管21を接続するようにした飲料冷却装置にも適用されるものである。
また、本発明の飲料冷却装置の一実施形態として飲料ディスペンサ10を用いて説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、例えば、飲料として水、茶等を冷却して注出する給水機、給茶機にも適用されるものである。
10〜10D…飲料冷却装置(飲料ディスペンサ)、20…冷却水槽、21…飲料冷却管、23,23B,23C…撹拌装置、23d…撹拌羽根、30…冷凍装置、33…蒸発管、40〜40D…氷厚検知器、41〜41C…ガイドシャフト、41D…支持軸、42〜42C…流動子、42D…回転体(流動子)、43〜43C…位置センサ(センサ)、43D…回転センサ(センサ)。

Claims (11)

  1. 冷却水を貯えた冷却水槽と、
    前記冷却水槽内に配設した蒸発管に冷媒を循環供給し、前記蒸発管の周囲に氷を形成させることにより冷却水を冷却する冷凍装置と、
    前記冷却水槽内に設けた飲料冷却管と、
    前記冷却水槽内に配置した撹拌羽根を回転させることで前記冷却水槽内に冷却水の水流を発生させる撹拌装置とを備え、
    前記冷凍装置を作動させることにより前記冷却水槽内にて前記蒸発管の周囲に氷を形成させ、前記飲料冷却管を通過する飲料を冷却水と熱交換することで冷却する飲料冷却装置であって、
    前記蒸発管の周囲に設けられて前記撹拌装置による冷却水の水流によって動作する流動子と、前記流動子が動作したか否かを検出するセンサとを有し、
    前記撹拌装置による冷却水の水流による前記流動子の動作が前記蒸発管の周囲に形成された氷によって規制されていることを前記センサにより検出することで、前記蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにした氷厚検知器を備えたことを特徴とする飲料冷却装置。
  2. 請求項1に記載の飲料冷却装置において、
    前記氷厚検知器は、前記冷却水槽内の前記蒸発管の周囲に配設したガイドシャフトと、該ガイドシャフトに長手方向に移動可能に案内されて前記撹拌装置による冷却水の水流によって長手方向に流動する前記流動子と、前記センサとして前記ガイドシャフトに設けられて前記流動子の位置を検出する位置センサとを有し、
    前記撹拌装置の運転を制御することで冷却水の水流を変化させたときに、前記流動子が前記蒸発管の周囲に形成された氷によって前記ガイドシャフトの長手方向の移動を規制されたことを前記位置センサにより検出することで、前記蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
  3. 請求項2に記載の飲料冷却装置において、
    前記飲料冷却管は前記冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、
    前記撹拌装置は前記螺旋状の飲料冷却管の内側に前記撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで前記飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、前記飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、
    前記氷厚検知器は、前記ガイドシャフトを前記飲料冷却管の外側にて前記蒸発管の周囲に立設させ、前記ガイドシャフトに案内された前記流動子を前記撹拌装置による冷却水の水流を発生させてないときに前記ガイドシャフトの下部に位置させ、前記撹拌装置による冷却水の水流を発生させたときに前記ガイドシャフトの下部より上側に移動する重さに設定し、
    前記撹拌装置の運転時に所定時間毎に一時的に運転停止させる運転停止処理の制御を実行することで冷却水の水流を止めたときに、前記流動子が前記ガイドシャフトの下部に移動しないことを前記位置センサにより検出することで、前記蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
  4. 請求項3に記載の飲料冷却装置において、
    前記ガイドシャフトの上端位置を少なくとも前記冷却水槽の上下方向の中間部まで延出させて、前記撹拌装置による冷却水の水流を発生させたときに前記流動子を前記冷却水槽の上下方向の中間部まで移動させるようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
  5. 請求項2に記載の飲料冷却装置において、
    前記飲料冷却管は前記冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、
    前記撹拌装置は前記螺旋状の飲料冷却管の内側に前記撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで前記飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、前記飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、
    前記氷厚検知器は、前記ガイドシャフトを前記蒸発管の周囲となる前記飲料冷却管の外側にて上部が冷却水の水面より上側まで延出するように立設させ、前記ガイドシャフトの上部にて冷却水の水面より上側に前記位置センサを設け、前記ガイドシャフトに案内された前記流動子を前記撹拌装置による冷却水の水流を発生させてないときに前記ガイドシャフトの下部に位置させ、前記撹拌装置による冷却水の水流を発生させたときに前記ガイドシャフトの下部より上側に移動する重さに設定するととともに、前記流動子には前記ガイドシャフトの下部より上側に移動したときに冷却水の水面より上側に突き出て前記位置センサにより前記流動子が前記ガイドシャフトの下部より上側に位置することを検出させる被検出部を備えるようにし、
    前記撹拌装置の運転時に所定時間毎に一時的に運転停止させる運転停止処理の制御を実行することで冷却水の水流を止めたときに、前記流動子が前記ガイドシャフトの下部に移動しないことを前記位置センサにより検出することで、前記蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
  6. 請求項3〜5の何れか1項に記載の飲料冷却装置において
    前記撹拌装置の運転時に前記運転停止処理を間欠的に複数回実行するように制御したことを特徴とする飲料冷却装置。
  7. 請求項2に記載の飲料冷却装置において、
    前記飲料冷却管は前記冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、
    前記撹拌装置は前記螺旋状の飲料冷却管の内側に前記撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで前記飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、前記飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、
    前記撹拌装置は前記撹拌羽根を第1の回転速度で回転させることで前記冷却水槽内に冷却水の第1の水流を発生させ、前記撹拌羽根を第1の回転速度より速い第2の回転速度で回転させることで前記冷却水槽内に冷却水の第1の水流より速い第2の水流を発生させるようにしたものであり、
    前記氷厚検知器は、前記ガイドシャフトを前記飲料冷却管の外側にて前記蒸発管の周囲に立設させ、前記ガイドシャフトに案内された前記流動子を前記撹拌装置による冷却水の第1の水流を発生させているときに前記ガイドシャフトの下部に位置させ、前記撹拌装置による冷却水の第2の水流を発生させたときに前記ガイドシャフトの下部から上側に移動する重さに設定したものとし、
    前記撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の一方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の一方を発生させるように前記撹拌装置を運転しているときに所定時間毎に一時的に前記撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の他方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の他方を発生させる水流切替運転処理を実行したときに、前記流動子が前記ガイドシャフトに沿って移動しないことを前記位置センサにより検出することで、前記蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
  8. 請求項7に記載の飲料冷却装置において、
    前記ガイドシャフトの上端位置を少なくとも前記冷却水槽の上下方向の中間部まで延出させて、前記撹拌装置によって冷却水の第2の水流を発生させたときに前記流動子を前記冷却水槽の上下方向の中間部まで移動させるようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
  9. 請求項2に記載の飲料冷却装置において、
    前記飲料冷却管は前記冷却水槽内にて上下方向を螺旋の進行方向として螺旋状に巻回したものであり、
    前記撹拌装置は前記螺旋状の飲料冷却管の内側に前記撹拌羽根を有し、該撹拌羽根を回転させることで前記飲料冷却管の内側で上部から底部に冷却水の水流を発生させ、前記飲料冷却管の外側で底部から上部に冷却水の水流を発生させるものであり、
    前記撹拌装置は前記撹拌羽根を第1の回転速度で回転させることで前記冷却水槽内に冷却水の第1の水流を発生させ、前記撹拌羽根を第1の回転速度より速い第2の回転速度で回転させることで前記冷却水槽内に冷却水の第1の水流より速い第2の水流を発生させるようにしたものであり、
    前記氷厚検知器は、前記ガイドシャフトを前記蒸発管の周囲となる前記飲料冷却管の外側にて上部が冷却水の水面より上側まで延出するように立設して、前記ガイドシャフトの上部にて冷却水の水面より上側に前記位置センサを設け、前記ガイドシャフトに案内された前記流動子を前記撹拌装置による冷却水の第1の水流を発生させているときに前記ガイドシャフトの下部に位置させ、前記撹拌装置による冷却水の第2の水流を発生させたときに前記ガイドシャフトの下部より上側に移動する重さに設定するととともに、前記流動子には前記ガイドシャフトの下部より上側に位置するときに冷却水の水面より上側に突き出て前記位置センサにより前記流動子が前記ガイドシャフトの下部より上側に位置することを検出させる被検出部を備えるようにし、
    前記撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の一方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の一方を発生させるように前記撹拌装置を運転しているときに所定時間毎に一時的に前記撹拌羽根を第1及び第2の回転速度の他方で回転させることで冷却水の第1及び第2の水流の他方を発生させる水流切替運転処理を実行したときに、前記流動子が前記ガイドシャフトに沿って移動しないことを前記位置センサにより検出することで、前記蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
  10. 請求項7〜9の何れか1項に記載の飲料冷却装置において、
    前記撹拌装置を第1及び第2の水流の一方を発生させるように運転させているときに前記水流切替運転処理を間欠的に複数回実行するように制御したことを特徴とする飲料冷却装置。
  11. 請求項1に記載の飲料冷却装置において、
    前記氷厚検知器は、前記冷却水槽内の前記蒸発管の周囲に配設した支持軸と、前記流動子として該支持軸に支持されて前記撹拌装置による冷却水の水流によって回転する回転体と、前記センサとして冷却水の水流によって回転する前記支持軸または前記回転体の回転を検出する回転センサとを備え、
    前記撹拌装置による冷却水の水流により回転する前記回転体が前記蒸発管の周囲に形成された氷によって回転を規制されていることを前記回転センサにより検出することで、前記蒸発管の周囲に所定の厚みの氷が形成されたことを検知するようにしたことを特徴とする飲料冷却装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108591984A (zh) * 2018-04-28 2018-09-28 广东美的厨房电器制造有限公司 蒸汽发生器

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