JP2020109332A - Liquid cooling apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a liquid cooling apparatus capable of efficiently and rapidly cooling liquid such as hot beverages without impairing a taste and flavor by eliminating troubles due to residual liquid at a bottom in a tank.SOLUTION: A flowing liquid film type liquid cooling apparatus 1 includes: a bottomed cylindrical tank 10 in which an inlet 10a for allowing beverage to enter is opened on an upper surface; a bottomed cylindrical case 20 that is connected to and disposed below the tank 10 and includes a discharge port 20a for discharging the cooled beverage and arranged to be open on a lower surface; and a heat exchange pipe 30 accommodated in the case 20. A conical projection portion 10A that projects upward in a mountain shape is integrally projected at a center portion of a bottom surface in the tank 10, and a plurality of flow down holes 12 are formed on a plane portion 10B position at a lowest portion around the projection portion 10A.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、液体を滴下させながら水等の冷却媒体との熱交換によってこれを冷却する流下液膜式の液体冷却装置に関する。 The present invention relates to a falling liquid film type liquid cooling device that cools a liquid by dripping the liquid and exchanging heat with a cooling medium such as water.

従来、熱湯など高温の湯で抽出した茶やコーヒーなどの飲料を冷やして飲む場合、高温の飲料を大量の氷に注いで急速に冷却することが行われている。一例として、熱いコーヒーからアイスコーヒーを作る場合、コーヒーメーカー等によって熱湯で抽出した熱いコーヒー(以下、「ホットコーヒー」と称する。)の中に氷の塊を投入することによって作られている。しかしながら、この方法では、コーヒーが氷水によって希釈されるため、コーヒー独特の味や風味が損なわれるという問題がある。 BACKGROUND ART Conventionally, when a beverage such as tea or coffee extracted with hot water such as boiling water is chilled and drunk, a high-temperature beverage is poured into a large amount of ice for rapid cooling. As an example, when making iced coffee from hot coffee, it is made by putting a block of ice into hot coffee extracted with hot water by a coffee maker (hereinafter referred to as “hot coffee”). However, in this method, since coffee is diluted with ice water, there is a problem that the taste and flavor peculiar to coffee are impaired.

そこで、例えば、特許文献1には、被処理流体貯留槽(タンク)に投入されたホットコーヒー等の被処理流体を滴下孔から滴下させ、下方に配置された熱交換パイプの表面に沿って液膜を形成しながら流下する被処理流体の液滴を、熱交換パイプを流れる水等の冷却媒体との熱交換によって冷却するようにした流下液膜式熱交換装置が提案されている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, a fluid to be treated such as hot coffee that has been put into a fluid storage tank (tank) to be treated is dropped from a drip hole, and liquid is flown along the surface of a heat exchange pipe arranged below. A falling liquid film type heat exchange device has been proposed in which droplets of a fluid to be treated flowing down while forming a film are cooled by heat exchange with a cooling medium such as water flowing through a heat exchange pipe.

特開2011−158239号公報JP, 2011-158239, A

しかしながら、特許文献1において提案された流下液膜式熱交換装置においては、被処理流体貯留槽(タンク)に投入される被処理流体の液面が高いときには、該被処理流体が圧力(自重)によって滴下孔からスムーズに落下するが、残量が少なくなって液面が低くなると、表面張力によって被処理流体が残液として被処理流体貯留槽(タンク)の底に残ってしまう。 However, in the falling-liquid-film heat exchange device proposed in Patent Document 1, when the liquid level of the fluid to be processed that is put into the fluid storage tank (tank) is high, the fluid to be processed is under pressure (self-weight). However, when the remaining amount becomes low and the liquid level becomes low, the fluid to be treated remains as residual liquid at the bottom of the fluid storage tank (tank) to be treated due to surface tension.

例えば、被処理流体がホットコーヒーである場合には、被処理流体貯留槽(タンク)の底に残ったコーヒーが空気に触れて酸化し、この酸化したコーヒーが次に投入されるホットコーヒーに混入し、冷やされたコーヒーの味や風味が損なわれる可能性がある。 For example, when the processed fluid is hot coffee, the coffee remaining at the bottom of the processed fluid storage tank (tank) is exposed to the air and oxidizes, and this oxidized coffee mixes with the hot coffee to be added next. However, the taste and flavor of chilled coffee may be impaired.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、タンク内底部の残液による不具合を解消して味や風味を損なうことなく熱い飲料などの液体を効率良く急速に冷却することができる液体冷却装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to efficiently and rapidly cool liquids such as hot beverages without compromising the taste and flavor by eliminating problems due to residual liquid in the bottom of the tank. Another object of the present invention is to provide a liquid cooling device capable of achieving the above.

上記目的を達成するため、本発明は、冷却対象の液体を投入する投入口(10a)が上面に開口する有底筒状のタンク(10)と、該タンク(10)の下方に連結配置され、冷却された前記液体が排出される排出口(20a)が下面に開口する有底筒状のケース(20)と、該ケース(20)内に収容された熱交換パイプ(30)と、を備える流下液膜式の液体冷却装置(1)であって、前記タンク(10)内の底面中央部に、上方に向かって山形に隆起する円錐状の隆起部(10A)を一体に突設し、該隆起部(10A)の周囲の最下部に位置する平面部(10B)に複数の流下孔(12)を形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a bottomed cylindrical tank (10) having an inlet (10a) for introducing a liquid to be cooled opened on the upper surface, and is connected and arranged below the tank (10). A bottomed cylindrical case (20) having a discharge port (20a) for discharging the cooled liquid on the lower surface, and a heat exchange pipe (30) housed in the case (20). A falling liquid film type liquid cooling device (1) comprising: a tank (10) having a cone-shaped protrusion (10A) projecting upward in a central portion of a bottom surface of the tank (10). A plurality of downflow holes (12) are formed in a flat surface portion (10B) located at the lowermost portion around the raised portion (10A).

本発明に係る液体冷却装置によれば、タンク内に投入された熱い飲料(例えば、コーヒー・紅茶・緑茶・中国茶等)など冷却対象の液体は、タンク内の底面に開口する複数の流下孔から滴下し、下方に配置された熱交換パイプの表面に沿って液膜を形成しながら流下する過程で、熱交換パイプを流れる冷却媒体との熱交換によって冷却され、効率良く急速に冷却される。この場合、タンク内の底面中央部には、中心に向かって円錐状に隆起する隆起部が一体に突設されているため、タンク内の冷却対象の液体の残量が少なくなって液面が低くなっても、当該液体の全てが隆起部の斜面に沿って平面部へと流れ、該平面に形成された複数の流下孔から熱交換パイプへと落下して冷却に供される。このため、タンク内の底部に冷却対象の液体が残液として残ることがなく、酸化した残液が次に投入される液体に混入することがなく、次に冷却された飲料の味や風味が損なわれるという不具合が解消される。 According to the liquid cooling device of the present invention, a liquid to be cooled such as a hot beverage (for example, coffee, black tea, green tea, Chinese tea, etc.) put in the tank has a plurality of flow holes that are opened at the bottom surface of the tank. It is cooled by heat exchange with the cooling medium flowing through the heat exchange pipe in the process of dripping from the heat exchange pipe and flowing down while forming a liquid film along the surface of the heat exchange pipe arranged below, and is efficiently and rapidly cooled. .. In this case, the central portion of the bottom surface in the tank is integrally provided with a raised portion that is raised in a conical shape toward the center. Even if the temperature becomes low, all of the liquid flows along the slope of the raised portion to the flat surface portion, drops from the plurality of downflow holes formed in the flat surface to the heat exchange pipe, and is used for cooling. Therefore, the liquid to be cooled does not remain as a residual liquid at the bottom of the tank, the oxidized residual liquid does not mix into the liquid to be added next, and the taste and flavor of the next cooled beverage are The problem of being damaged is eliminated.

また、この液体冷却装置(1)においては、前記流下孔(12)は、下方に向かって広がるものであっても良い。 Further, in the liquid cooling device (1), the downflow hole (12) may widen downward.

上記構成によれば、冷却対象の液体は、流下孔の内周面に接触したり付着することなく熱交換パイプに向かってスムーズに落下することができる。 According to the above configuration, the liquid to be cooled can smoothly drop toward the heat exchange pipe without coming into contact with or adhering to the inner peripheral surface of the downflow hole.

又、この液体冷却装置(1)においては、前記タンク(10)の外周に放熱フィン(11)を設けても良い。 In addition, in this liquid cooling device (1), a radiating fin (11) may be provided on the outer periphery of the tank (10).

この構成によれば、タンクの放熱面積がフィンによって増大し、タンク内に投入された冷却対象の液体からタンクへと伝導する熱が放熱フィンの放熱効果によって周囲に散逸するため、液体が熱交換パイプへと滴下する以前に予め冷却され、その冷却効率が高められる。 According to this configuration, the heat dissipation area of the tank is increased by the fins, and the heat conducted from the liquid to be cooled, which is put into the tank, to the tank is dissipated to the surroundings by the heat dissipation effect of the heat dissipation fins, so that the liquid heat exchanges. It is pre-cooled before being dropped on the pipe, and its cooling efficiency is enhanced.

また、この液体冷却装置(1)においては、前記タンク(10)は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されても良い。 In the liquid cooling device (1), the tank (10) may be made of aluminum or aluminum alloy.

上記構成によれば、タンクが他の金属よりも熱伝導率の高いアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されているため、冷却対象の液体の熱がタンクへと効率良く伝導して周囲に散逸し、該液体が効率良く冷却されてその温度が低下する。また、アルミニウム又はアルミニウム合金は、他の金属に比して表面張力が小さいため、タンク内の底面上に冷却対象の液体が表面張力によって付着しづらく、該液体がタンク内の底面上に残液として残ることがない。 According to the above configuration, since the tank is made of aluminum or aluminum alloy having a higher thermal conductivity than other metals, the heat of the liquid to be cooled is efficiently conducted to the tank and dissipated to the surroundings. The liquid is cooled efficiently and its temperature drops. Further, since aluminum or aluminum alloy has a smaller surface tension than other metals, it is difficult for the liquid to be cooled to adhere to the bottom surface of the tank due to the surface tension, and the liquid remains on the bottom surface of the tank. Will never remain as.

また、この液体冷却装置(1)においては、前記ケース(20)は、合成樹脂で構成されていても良い。 In the liquid cooling device (1), the case (20) may be made of synthetic resin.

上記構成によれば、金属よりも断熱効果の高い合成樹脂で構成されたケースによって外気からケース内への熱伝導が抑えられ、ケース内の温度上昇が抑えられるため、冷却された飲料の温度上昇が抑えられる。また、合成樹脂製のケースの成形が容易であるため、該ケースの製造コストが低く抑えられる。 According to the above configuration, the case made of a synthetic resin having a higher heat insulation effect than the metal suppresses heat conduction from the outside air into the case and suppresses the temperature rise in the case. Can be suppressed. Further, since the case made of synthetic resin is easily molded, the manufacturing cost of the case can be suppressed low.

また、この液体冷却装置(1)においては、前記熱交換パイプ(30)は、スパイラル状に多層に巻装されてループ状又は筒状を成し、その一端(30A)は、前記ケース(20)外へと延びて冷却媒体流入口(30a)として開口し、他端(30B)は、前記ケース(20)外へと延びて冷却媒体流出口(30b)として開口しており、該熱交換パイプ(30)に前記冷却媒体が下側から上側に向かって流れるようにしても良い。 Further, in this liquid cooling device (1), the heat exchange pipe (30) is spirally wound in multiple layers to form a loop or a cylinder, and one end (30A) of the heat exchange pipe (30) has the case (20). ) The cooling medium inflow port (30a) extends outward, and the other end (30B) extends to the outside of the case (20) to open as a cooling medium outflow port (30b). The cooling medium may flow through the pipe (30) from the lower side to the upper side.

この構成によれば、スパイラル状に多層に巻装された熱交換パイプにおける冷却媒体の流れ経路が長くなるため、この熱交換パイプを流れる冷却媒体との熱交換時間も長くなり、冷却対象の液体が冷却媒体によって効率良く急速に冷却される。 According to this configuration, since the flow path of the cooling medium in the heat exchange pipe wound in multiple layers in a spiral shape becomes long, the heat exchange time with the cooling medium flowing through the heat exchange pipe also becomes long, and the liquid to be cooled is cooled. Are efficiently and rapidly cooled by the cooling medium.

また、前記液体冷却装置(1)においては、前記熱交換パイプ(30)は、ガラス、ステンレス、銅、銅合金のいずれかで構成されていても良い。 In the liquid cooling device (1), the heat exchange pipe (30) may be made of any of glass, stainless steel, copper and copper alloy.

上記構成によれば、熱伝導率の高い銅又は銅合金製の熱交換パイプを介して冷却対象の液体と冷却媒体との熱交換が効率良くなされるため、液体が効果的且つ急速に冷却される。又、銅及び銅合金は、高い殺菌能力を備えているため、熱交換パイプの表面に液膜を形成しながら流下する液体と熱交換パイプ内を流れる冷却媒体が殺菌される、という効果もある。 According to the above configuration, heat exchange between the liquid to be cooled and the cooling medium is efficiently performed via the heat exchange pipe made of copper or a copper alloy having high thermal conductivity, so that the liquid is cooled effectively and rapidly. It Further, since copper and copper alloys have high sterilization ability, there is also an effect that the liquid flowing down while forming a liquid film on the surface of the heat exchange pipe and the cooling medium flowing in the heat exchange pipe are sterilized. ..

本発明に係る液体冷却装置によれば、タンク内底部の残液による不具合を解消できるので、冷却対象の液体が熱いコーヒーなどの飲料である場合に、その味や風味を損なうことなく当該飲料を効率良く急速に冷却することができるという効果が得られる。 According to the liquid cooling device according to the present invention, it is possible to solve the problem due to the residual liquid in the bottom portion of the tank, when the liquid to be cooled is a beverage such as hot coffee, the beverage without impairing its taste and flavor. The effect that it can be cooled efficiently and rapidly can be obtained.

本発明に係る液体冷却装置を斜め下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the liquid cooling device concerning the present invention from the slanting lower part. 本発明に係る液体冷却装置を斜め上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the liquid cooling device concerning the present invention from the slanting upper part. 本発明に係る液体冷却装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a liquid cooling device according to the present invention. 図3のA部拡大詳細図である。FIG. 4 is an enlarged detailed view of a portion A of FIG. 3. (a),(b)は流下孔の他の形態を示す部分縦断面図である。(A), (b) is a partial longitudinal cross-sectional view showing another form of the downflow hole. 本発明に係る液体冷却装置のタンクを半裁して示す斜視図である。It is a perspective view which shows the tank of the liquid cooling device which concerns on this invention by cutting in half. 本発明に係る液体冷却装置の熱交換パイプの斜視図である。It is a perspective view of a heat exchange pipe of the liquid cooling device according to the present invention.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明に係る液体冷却装置を斜め下方から見た斜視図、図2は同液体冷却装置を斜め上方から見た斜視図、図3は同液体冷却装置の縦断面図、図4は図3のA部拡大詳細図、図5(a),(b)は流下孔の他の形態を示す部分縦断面図、図6は本発明に係る液体冷却装置のタンクを半裁して示す斜視図、図7は同液体冷却装置の熱交換パイプの斜視図である。 1 is a perspective view of a liquid cooling device according to the present invention seen obliquely from below, FIG. 2 is a perspective view of the same liquid cooling device seen from obliquely above, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the same liquid cooling device, and FIG. 3 is an enlarged detailed view of part A of FIG. 3, FIGS. 5(a) and 5(b) are partial vertical cross-sectional views showing another form of the downflow hole, and FIG. 6 is a perspective view showing the tank of the liquid cooling device according to the present invention in a half-cut state FIG. 7 and FIG. 7 are perspective views of a heat exchange pipe of the liquid cooling device.

本実施の形態に係る液体冷却装置1は、冷却方式として流下液膜式を採用するものであって、冷却対象の液体である熱湯などで抽出した茶やコーヒーなどの熱い飲料(以下、「ホット飲料」という。)の一例として、熱湯で抽出した熱いコーヒー(ホットコーヒー)を冷却して冷たいコーヒー(以下、「アイスコーヒー」という。)を作るものである。この液体冷却装置1は、図1〜図3に示すように、ホットコーヒーを投入する投入口10aが上面に開口する有底円筒状のタンク10と、該タンク10の下方に連結配置された有底円筒状のケース20と、該ケース20内に収容された熱交換パイプ30とによって構成されている。 The liquid cooling device 1 according to the present embodiment employs a falling liquid film system as a cooling system, and a hot beverage such as tea or coffee extracted with hot water that is a liquid to be cooled (hereinafter, referred to as “hot”). As an example of the "beverage"), hot coffee extracted with hot water (hot coffee) is cooled to make cold coffee (hereinafter referred to as "ice coffee"). As shown in FIGS. 1 to 3, the liquid cooling device 1 has a bottomed cylindrical tank 10 having a charging port 10a for charging hot coffee, which is opened on the upper surface, and is connected to the tank 10 below the tank 10. It is composed of a bottom cylindrical case 20 and a heat exchange pipe 30 housed in the case 20.

以下、各構成要素であるタンク10とケース20及び熱交換パイプ30の詳細について説明する。 Hereinafter, details of the tank 10, the case 20, and the heat exchange pipe 30, which are the respective constituent elements, will be described.

<タンク>
タンク10は、他の金属よりも熱伝導率が高いアルミニウム又はアルミニウム合金によって有底円筒状に一体成形されており、その上部外周には、図3及び図6に示すように、リングプレート状の複数(図示例では、5枚)の放熱フィン11が上下方向に適当な間隔で一体に形成されている。また、このタンク10の下端部外周には、一定幅の嵌合溝10bが全周に亘って形成されている。なお、便宜上、図1及び図2においては、放熱フィン11の図示を省略している。
<Tank>
The tank 10 is integrally molded in a bottomed cylindrical shape with aluminum or an aluminum alloy having a higher thermal conductivity than other metals, and has a ring plate shape on the outer periphery of the upper portion as shown in FIGS. 3 and 6. A plurality of (five in the illustrated example) radiating fins 11 are integrally formed in the vertical direction at appropriate intervals. A fitting groove 10b having a constant width is formed on the outer circumference of the lower end of the tank 10 over the entire circumference. For the sake of convenience, the radiation fins 11 are not shown in FIGS. 1 and 2.

そして、図3及び図6に示すように、タンク10内の底面中央部には、上方に向かって山形に隆起する円錐状の隆起部10Aが一体に突設されており、この隆起部10Aの周囲の最下部に位置するリング状の平面部10Bには、複数(図示例では、8つ)の流下孔12が周方向に等角度ピッチ(45°ピッチ)で上下方向に貫設されている。ここで、図4に詳細に示すように、各流下孔12は、下方に向かって広がっている。具体的には、各流下孔12は、タンク10内の底面の平面部10B上に開口するストレートな円孔12aと、該円孔12aの下方に形成された半球面状孔12bとを連通させて構成されており、半球面状孔12bの径は、円孔12aの径よりも大きく設定されている。 As shown in FIGS. 3 and 6, at the center of the bottom surface of the tank 10, there is integrally provided a conical protrusion 10A protruding upward in a mountain shape. In the ring-shaped flat surface portion 10B located at the lowermost part of the periphery, a plurality (eight in the illustrated example) of the downflow holes 12 are provided in the circumferential direction so as to penetrate in the vertical direction at equal angular pitches (45° pitch). .. Here, as shown in detail in FIG. 4, each of the downflow holes 12 expands downward. Specifically, each of the downflow holes 12 connects a straight circular hole 12a opened on the flat surface portion 10B of the bottom surface in the tank 10 and a hemispherical hole 12b formed below the circular hole 12a. The diameter of the hemispherical hole 12b is set to be larger than the diameter of the circular hole 12a.

ところで、下方に向かって広がる流下孔としては、図5(a),(b)に示すようなものであっても良い。即ち、図5(a)に示す流下孔12’は、同一径のストレートな円孔12a’と該円孔12a’の途中から下方に向かって広がるテーパ孔12b’とを連通させて構成されており、図5(b)に示す流下孔12”は、その全体が下方に向かって広がるテーパ孔として構成されている。 By the way, as the flow-down holes that spread downward, those shown in FIGS. 5(a) and 5(b) may be used. That is, the downflow hole 12' shown in FIG. 5(a) is formed by connecting a straight circular hole 12a' having the same diameter and a tapered hole 12b' that extends downward from the middle of the circular hole 12a'. The entire flow-down hole 12″ shown in FIG. 5(b) is formed as a tapered hole that widens downward.

<ケース>
ケース20は、合成樹脂によって有底円筒状に一体成形されており、その下端部は下方に向かって縮径する漏斗状の案内部20Aが一体に形成されており、この案内部20Aの中央には、冷却されたコーヒーが排出される円孔状の排出口20aが開口している。また、図1に示すように、ケース20の底面には、当該液体冷却装置1を不図示の台等の上に載置するための3枚の矩形プレート状の脚部20Bが周方向に等角度ピッチ(120°ピッチ)で一体に突設されている。
<Case>
The case 20 is integrally molded in a cylindrical shape with a bottom by a synthetic resin, and a lower end of the case 20 is integrally formed with a funnel-shaped guide portion 20A having a diameter reduced downward. Has a circular hole-shaped discharge port 20a through which the cooled coffee is discharged. Further, as shown in FIG. 1, on the bottom surface of the case 20, three rectangular plate-shaped leg portions 20B for mounting the liquid cooling device 1 on a table (not shown) or the like are circumferentially arranged. It is integrally projected at an angular pitch (120° pitch).

以上のように構成されたケース20は、図3に示すように、その上端部がタンク10の下端外周に全周に亘って形成された嵌合溝10bに下方から嵌合することによって、タンク10の下端部に連結される。換言すると、タンク10は、その下端部外周に形成された嵌合溝10bをケース20の上端部外周に嵌合させることによって、ケース20の上部に載置された状態で連結される。 As shown in FIG. 3, the case 20 configured as described above has the upper end thereof fitted into the fitting groove 10b formed over the entire circumference of the lower end of the tank 10 from below, whereby the tank 20 It is connected to the lower end of 10. In other words, the tank 10 is connected while being mounted on the upper part of the case 20 by fitting the fitting groove 10b formed on the outer circumference of the lower end part thereof to the outer circumference of the upper end part of the case 20.

<熱交換パイプ>
熱交換パイプ30は、図7に示すように、熱伝導率の高い銅パイプをスパイラル状に多層に巻装して円筒状、あるいはループ状又は筒状に構成されており、その一端30Aは、当該熱交換パイプ30の下端から垂直に立ち上がった後に直角に折り曲げられており、その端面は、冷却媒体である水道水Wが流入するための冷却媒体流入口30aとして開口している。また、この熱交換パイプ30の他端30Bは、当該熱交換パイプ30の上端から接線方向に真っ直ぐ水平に延び、その端面は、冷却媒体である水道水Wが流出するための冷却媒体流出口30bとして開口している。
<Heat exchange pipe>
As shown in FIG. 7, the heat exchange pipe 30 has a cylindrical shape or a loop shape or a tubular shape formed by spirally winding a copper pipe having a high thermal conductivity in a multilayer shape, and one end 30A thereof is It rises vertically from the lower end of the heat exchange pipe 30 and is then bent at a right angle, and its end face is opened as a cooling medium inlet 30a for the tap water W as a cooling medium to flow in. In addition, the other end 30B of the heat exchange pipe 30 extends straight from the upper end of the heat exchange pipe 30 in a tangential direction, and the end face thereof is a cooling medium outlet 30b for the tap water W as a cooling medium to flow out. It is open as

以上のように構成された熱交換パイプ30は、図3に示すように、ケース20の内部に垂直に起立した状態で収容されており、その下端部から垂直に立ち上がって水平に延びる一端30Aは、図2に示すように、ケース20の上部に形成された切欠き20bを貫通して該ケース20の外へと延び、その端面は、前述のように冷却媒体流入口30aとして開口している。また、熱交換パイプ30の上端から接線方向に水平に延びる他端30Bは、図2に示すように、ケース20の上部に形成された切欠き20cを貫通して該ケース20の外へと延び、その端面は、前述のように冷却媒体流出口30bとして開口している。なお、本実施の形態では、冷却媒体として水道水Wを用いているため、熱交換パイプ30の冷却媒体流入口30aは、不図示の水道の蛇口に接続されている。 As shown in FIG. 3, the heat exchange pipe 30 configured as described above is accommodated inside the case 20 in a vertically standing state, and one end 30A vertically rising from the lower end portion thereof and extending horizontally is As shown in FIG. 2, it extends through the notch 20b formed in the upper part of the case 20 to the outside of the case 20, and the end face thereof is open as the cooling medium inlet 30a as described above. .. The other end 30B extending horizontally in the tangential direction from the upper end of the heat exchange pipe 30 extends through the notch 20c formed in the upper portion of the case 20 to the outside of the case 20, as shown in FIG. The end surface thereof is open as the cooling medium outlet 30b as described above. In this embodiment, since tap water W is used as the cooling medium, the cooling medium inflow port 30a of the heat exchange pipe 30 is connected to a water tap not shown.

次に、以上のように構成された液体冷却装置1の作用効果について説明する。 Next, the function and effect of the liquid cooling device 1 configured as above will be described.

本発明に係る液体冷却装置1において、タンク10の上面に開口する投入口10aから当該タンク10内にホットコーヒーが投入されると、このホットコーヒーは、タンク10内の底面に開口する複数の流下孔12から滴下し、下方に配置された熱交換パイプ30の表面に沿って液膜を形成しながら流下する。 In the liquid cooling device 1 according to the present invention, when hot coffee is introduced into the tank 10 from the introduction port 10a opened on the upper surface of the tank 10, the hot coffee flows into a plurality of run-down openings opened on the bottom surface of the tank 10. The liquid drops from the holes 12 and flows down while forming a liquid film along the surface of the heat exchange pipe 30 arranged below.

ここで、熱交換パイプ30には冷却媒体としての水道水Wが流れている。即ち、水道水Wは、図1、図2及び図7に矢印にて示すように、熱交換パイプ30の冷却媒体流入口30aから当該熱交換パイプ30へと流入し、該熱交換パイプ30内をループを描いて旋回しながら下方(下側)から上方(上側)へと流れ、その過程でホットコーヒーとの熱交換によって該ホットコーヒーを効率良く急速に冷却する。そして、ホットコーヒーの冷却に供されて温度の高くなった水道水Wは、熱交換パイプ30の冷却媒体流出口30bから当該熱交換パイプ30外へと排出され、例えば、次のホットコーヒーの抽出において予熱された水として使用され、或いは厨房での洗い水として利用される。 Here, tap water W as a cooling medium flows through the heat exchange pipe 30. That is, the tap water W flows from the cooling medium inflow port 30a of the heat exchange pipe 30 into the heat exchange pipe 30 as shown by the arrows in FIGS. Flowing in a loop from below (lower side) to above (upper side) while swirling, and in the process, the hot coffee is efficiently and rapidly cooled by heat exchange with the hot coffee. Then, the tap water W that has been used for cooling the hot coffee and has a high temperature is discharged from the cooling medium outlet 30b of the heat exchange pipe 30 to the outside of the heat exchange pipe 30, and, for example, the extraction of the next hot coffee. Used as preheated water in, or used as wash water in the kitchen.

ところで、本実施の形態では、タンク10内の底面中央部には、中心に向かって円錐状に隆起する隆起部10Aが一体に突設されているため、タンク10内のホットコーヒーの残量が少なくなって液面が低くなっても、ホットコーヒーの全てが隆起部10Aの斜面に沿って平面部10Bへと流れ、該平面10Bに形成された複数の流下孔12から熱交換パイプ30へと落下してホットコーヒーの冷却に供される。このため、タンク10内の底部にホットコーヒーが残液として残ることがなく、酸化した残液が次にタンク10に投入されるホットコーヒーに混入することがなく、次に冷却されたアイスコーヒーの味や風味が損なわれるという不具合が解消される。 By the way, in the present embodiment, the central portion of the bottom surface in the tank 10 is integrally provided with the raised portion 10A that is raised in a conical shape toward the center. Even if the liquid level becomes low and the liquid level becomes low, all of the hot coffee flows to the flat surface portion 10B along the slope of the raised portion 10A, and from the plurality of downflow holes 12 formed in the flat surface 10B to the heat exchange pipe 30. It falls and is used for cooling hot coffee. Therefore, hot coffee does not remain as a residual liquid in the bottom of the tank 10, and the oxidized residual liquid does not mix with the hot coffee that is next charged into the tank 10. The problem that the taste and flavor are impaired is solved.

また、本実施の形態では、図4に示すように、各流下孔12は、下方に向かって広がっているため、各流下孔12から落下するホットコーヒーは、流下孔12の内周面に接触したり付着することなく熱交換パイプ30に向かってスムーズに落下することができる。ここで、各流下孔12の大きさと数は、ホットコーヒーの量や冷却時間を考慮して最適に設定される。また、熱交換パイプ30を流れる水道水Wの流量も同様に設定されるが、本実施の形態では、ホットコーヒーの量と水道水Wの量の比率は、1:2に設定されている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, each downflow hole 12 spreads downward, so that hot coffee falling from each downflow hole 12 contacts the inner peripheral surface of the downflow hole 12. It can drop smoothly toward the heat exchange pipe 30 without dripping or adhering. Here, the size and number of each downflow hole 12 are optimally set in consideration of the amount of hot coffee and the cooling time. Further, the flow rate of the tap water W flowing through the heat exchange pipe 30 is also set in the same manner, but in the present embodiment, the ratio of the amount of hot coffee and the amount of tap water W is set to 1:2.

そして、本実施の形態では、タンク10の外周に複数(5枚)の放熱フィン11を一体に形成したため、タンク10の放熱面積が放熱フィン11によって増大し、タンク10内に投入されたホットコーヒーからタンク10へと伝導する熱が放熱フィン11の放熱効果によって周囲に散逸する。このため、ホットコーヒーが熱交換パイプ30へと滴下する以前に予め冷却され、その冷却効率が高められるという効果が得られる。 Further, in the present embodiment, since a plurality of (5) radiating fins 11 are integrally formed on the outer periphery of the tank 10, the radiating area of the tank 10 is increased by the radiating fins 11 and the hot coffee put in the tank 10 is increased. The heat conducted from the tank 10 to the tank 10 is dissipated to the surroundings by the heat dissipation effect of the heat dissipation fin 11. Therefore, the hot coffee is cooled in advance before being dropped into the heat exchange pipe 30, and the cooling efficiency can be improved.

そして、以上の過程を経て冷却されたコーヒーは、ケース20の下面に開口する排出口20aからケース20外へと排出される。 Then, the coffee cooled through the above process is discharged to the outside of the case 20 from the discharge port 20a opened on the lower surface of the case 20.

また、本実施の形態では、タンク10が他の金属よりも熱伝導率が高いアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されているため、ホットコーヒーの熱がタンク10へと効率良く伝導して放熱フィン11から周囲に散逸し、該ホットコーヒーが効率良く冷却されてその温度が低下する。更に、アルミニウム又はアルミニウム合金は、他の金属に比して表面張力が小さいため、タンク10内の底面上にホットコーヒーが表面張力によって付着しづらく、該ホットコーヒーがタンク10内の底面上に残液として残ることがない。 Further, in the present embodiment, since the tank 10 is made of aluminum or aluminum alloy having a higher thermal conductivity than other metals, the heat of the hot coffee is efficiently conducted to the tank 10 and the heat radiation fins 11 cause the heat to flow. Dissipated to the surroundings, the hot coffee is cooled efficiently and its temperature drops. Further, since aluminum or aluminum alloy has a smaller surface tension than other metals, it is difficult for hot coffee to adhere to the bottom surface of the tank 10 due to surface tension, and the hot coffee remains on the bottom surface of the tank 10. It does not remain as a liquid.

そして、本実施の形態に係る液体冷却装置1においては、ケース20は、合成樹脂で構成されており、合成樹脂は金属よりも断熱効果が高い(熱伝導率が低い)ため、合成樹脂で構成されたケース20によって外気からケース20内への熱伝導が抑えられ、ケース20内の温度上昇が抑えられる。この結、冷却されたコーヒーの温度上昇が防がれる。また、合成樹脂製のケース20の成形が容易化し、その製造コストが低く抑えられる。 Then, in the liquid cooling device 1 according to the present embodiment, the case 20 is made of synthetic resin, and since the synthetic resin has a higher heat insulating effect (lower thermal conductivity) than metal, it is made of synthetic resin. Heat conduction from the outside air to the inside of the case 20 is suppressed by the formed case 20, and an increase in temperature inside the case 20 is suppressed. As a result, the temperature rise of the cooled coffee can be prevented. Further, the molding of the case 20 made of synthetic resin is facilitated and the manufacturing cost thereof can be kept low.

また、本実施の形態に係る液体冷却装置1においては、熱交換パイプ30は、スパイラル状に多層に巻装されて円筒状を成し、その一端30Aは、ケース20外へと延びて冷却媒体流入口30aとして開口し、他端30Bは、ケース20外へと延びて冷却媒体流出口30bとして開口している。このため、スパイラル状に多層に巻装された熱交換パイプ30における水道水Wの流れ経路が長くなり、この熱交換パイプ30を流れる水道水Wとの熱交換時間も長くなり、結果的にホットコーヒーが水道水Wによって効率良く急速に冷却される。 Further, in the liquid cooling device 1 according to the present embodiment, the heat exchange pipes 30 are spirally wound in multiple layers to form a cylindrical shape, and one end 30A thereof extends to the outside of the case 20 to cool the cooling medium. The other end 30B extends to the outside of the case 20 and opens as a cooling medium outlet 30b. Therefore, the flow path of the tap water W in the heat exchange pipe 30 wound in a spiral shape in multiple layers becomes long, the heat exchange time with the tap water W flowing in the heat exchange pipe 30 also becomes long, and as a result, the hot water is hot. Coffee is efficiently and rapidly cooled by tap water W.

ここで、熱交換パイプ30は、銅又は銅合金で構成されており、銅又は銅合金の熱伝導率は他の金属よりも高いため、該熱交換パイプ30を介してホットコーヒーと水道水Wとの熱交換が効率良くなされ、結果的にホットコーヒーが効果的且つ急速に冷却される。また、銅及び銅合金は、高い殺菌能力を備えているため、熱交換パイプ30の表面に液膜を形成しながら流下するホットコーヒーと熱交換パイプ30内を流れる水道水Wが殺菌されるという効果も得られる。なお、上記以外にも、熱交換パイプ30は、ガラス製又はステンレス製とすることもできる。 Here, the heat exchange pipe 30 is made of copper or a copper alloy, and since the heat conductivity of copper or the copper alloy is higher than that of other metals, hot coffee and tap water W are passed through the heat exchange pipe 30. The heat is efficiently exchanged with the hot coffee, resulting in effective and rapid cooling of the hot coffee. Further, since copper and copper alloy have high sterilization ability, it is said that hot coffee flowing down while forming a liquid film on the surface of the heat exchange pipe 30 and tap water W flowing in the heat exchange pipe 30 are sterilized. The effect is also obtained. In addition to the above, the heat exchange pipe 30 may be made of glass or stainless steel.

その他、本実施の形態に係る液体冷却装置1は、タンク10とケース20及び熱交換パイプ30の3点で構成され、これらは容易に分解可能であるため、当該液体冷却装置1の分解清掃を簡単に行うことができるとともに、分解したタンク10とケース20及び熱交換パイプ30を容易に組み立てることができる。 In addition, the liquid cooling device 1 according to the present embodiment is composed of the tank 10, the case 20, and the heat exchange pipe 30, which can be easily disassembled. Therefore, the liquid cooling device 1 can be disassembled and cleaned. It can be performed easily, and the disassembled tank 10, case 20 and heat exchange pipe 30 can be easily assembled.

以上説明した実施の形態から明らかなように、本発明に係る液体冷却装置1によれば、タンク10内の底部の残液による不具合を解消して味や風味を損なうことなくホット飲料としてのホットコーヒーを効率良く急速に冷却することができるという効果が得られる。 As is clear from the embodiments described above, according to the liquid cooling device 1 of the present invention, the hot water as a hot beverage can be solved without compromising the troubles due to the residual liquid at the bottom of the tank 10 without impairing the taste and flavor. The effect that coffee can be cooled efficiently and rapidly is acquired.

なお、本実施の形態においては、液体冷却装置1による冷却対象の液体であるホット飲料がホットコーヒーである場合を例として説明したが、ホット飲料は、緑茶や抹茶等を含む他の任意のものであっても良い。 In the present embodiment, the case where the hot beverage that is the liquid to be cooled by the liquid cooling device 1 is hot coffee has been described as an example, but the hot beverage may be any other beverage including green tea, matcha tea, or the like. May be

また、以上の実施の形態では、冷却媒体として水道水Wを用いたが、冷却媒体としては、水道水W以外の水や冷媒を含む他の任意のものを使用することができる。 Further, in the above embodiment, the tap water W is used as the cooling medium, but the cooling medium may be any water other than the tap water W or containing the refrigerant.

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。 In addition, the present invention is not limited to application to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings.

1 液体冷却装置
10 タンク
10A タンクの隆起部
10B タンクの平面部
10a タンクの投入口
11 放熱フィン
12 流下孔
20 ケース
20a ケースの排出口
30 熱交換パイプ
30A 熱交換パイプの一端
30B 熱交換パイプの他端
30a 熱交換パイプの冷却媒体流入口
30b 熱交換パイプの冷却媒体流出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid cooling device 10 Tank 10A Raised part of tank 10B Flat part of tank 10a Tank input port 11 Radiating fin 12 Downflow hole 20 Case 20a Case discharge port 30 Heat exchange pipe 30A One end of heat exchange pipe 30B Others of heat exchange pipe End 30a Cooling medium inlet of heat exchange pipe 30b Cooling medium outlet of heat exchange pipe

Claims (7)

冷却対象の液体を投入する投入口が上面に開口する有底筒状のタンクと、
該タンクの下方に連結配置され、冷却された前記液体が排出される排出口が下面に開口する有底筒状のケースと、
該ケース内に収容された熱交換パイプと、
を備える流下液膜式の液体冷却装置であって、
前記タンク内の底面中央部に、上方に向かって山形に隆起する円錐状の隆起部を一体に突設し、該隆起部の周囲の最下部に位置する平面部に複数の流下孔を形成したことを特徴とする液体冷却装置。
A cylindrical tank with a bottom, in which a charging port for charging the liquid to be cooled is opened on the upper surface,
A bottomed tubular case connected and arranged below the tank, the discharge port for discharging the cooled liquid being open on the lower surface;
A heat exchange pipe housed in the case;
A falling liquid film type liquid cooling device comprising:
At the center of the bottom surface in the tank, a conical ridge protruding upward in a mountain shape is integrally projected, and a plurality of downflow holes are formed in the flat surface portion located at the lowest portion around the ridge. A liquid cooling device characterized by the above.
前記流下孔は、下方に向かって広がることを特徴とする請求項1に記載の液体冷却装置。 The liquid cooling device according to claim 1, wherein the downflow hole widens downward. 前記タンクの外周に放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体冷却装置。 The liquid cooling device according to claim 1, wherein a radiation fin is provided on the outer periphery of the tank. 前記タンクは、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の液体冷却装置。 The liquid cooling device according to claim 1, wherein the tank is made of aluminum or an aluminum alloy. 前記ケースは、合成樹脂で構成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液体冷却装置。 The liquid cooling device according to claim 1, wherein the case is made of synthetic resin. 前記熱交換パイプは、スパイラル状に多層に巻装されてループ状又は筒状を成し、その一端は、前記ケース外へと延びて冷却媒体流入口として開口し、他端は、前記ケース外へと延びて冷却媒体流出口として開口しており、該熱交換パイプに前記冷却媒体が下側から上側に向かって流れることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の液体冷却装置。 The heat exchange pipe is spirally wound in multiple layers to form a loop or a cylinder, one end of which extends outside the case to open as a cooling medium inlet, and the other end of which is outside the case. 6. The liquid cooling device according to claim 1, wherein the cooling medium flows from the lower side to the upper side of the heat exchange pipe, the cooling medium flowing out to the heat exchange pipe. .. 前記熱交換パイプは、ガラス、ステンレス、銅、銅合金のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の液体冷却装置。 7. The liquid cooling device according to claim 1, wherein the heat exchange pipe is made of glass, stainless steel, copper, or a copper alloy.
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