JP2021054474A - Heat exchanger for beverage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、グラスやカップ等の容器に飲料を注入して提供する飲料提供装置に用いられ、提供する飲料を冷却または加熱するための飲料用熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a beverage heat exchanger used in a beverage providing device for injecting and providing a beverage into a container such as a glass or a cup, and for cooling or heating the provided beverage.
従来の飲料提供装置としては、ワイン等の飲料が収容されたボトルを、開口部を下方に向けた姿勢で保持し、グラス一杯分の量の飲料をボトルからグラスに注入して提供するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional beverage serving device, a bottle containing a beverage such as wine is held in a posture with the opening facing downward, and a glass-sized amount of beverage is injected from the bottle into a glass to serve the beverage. It is known (see, for example, Patent Document 1).
前記飲料提供装置は、飲料を所定の温度で提供する場合に、飲料が収容されたボトル全体を冷却することになるため、ボトルを収容する空間を形成する必要があり、装置が大型化する。 When the beverage is served at a predetermined temperature, the beverage serving device cools the entire bottle containing the beverage, so that it is necessary to form a space for accommodating the bottle, and the device becomes large in size.
本発明の目的とするところは、飲料提供装置に適用した場合に、装置の大型化を抑制することが可能であり、また、洗浄等のメンテナンス作業が容易な飲料用熱交換器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a beverage heat exchanger that, when applied to a beverage serving device, can suppress the increase in size of the device and facilitate maintenance work such as cleaning. It is in.
本発明の飲料用熱交換器は、前記目的を達成するために、飲料と熱媒体とを熱交換する飲料用熱交換器であって、上端側に飲料を流入させる飲料流入口が設けられ、下端側に飲料を流出させる飲料流出口が設けられ、鉛直方向に延びる中心軸の回りを螺旋状に飲料を流通させる飲料流路が形成された飲料流通管と、螺旋状に延びる前記飲料流通管の前記中心軸側において、前記飲料流通管に沿って螺旋状に熱媒体を流通させる熱媒体流通管と、を備え、前記飲料流通管は、前記熱媒体流通管に対して着脱自在である。 The beverage heat exchanger of the present invention is a beverage heat exchanger that exchanges heat between a beverage and a heat medium in order to achieve the above object, and is provided with a beverage inlet for flowing the beverage on the upper end side. A beverage distribution pipe in which a beverage outlet for discharging beverages is provided on the lower end side and a beverage flow path is formed in which beverages are spirally distributed around a central axis extending in the vertical direction, and the beverage distribution pipe extending spirally. On the central axis side of the above, a heat medium flow tube that spirally flows a heat medium along the beverage flow tube is provided, and the beverage flow tube is removable with respect to the heat medium flow tube.
本発明によれば、飲料を自重によって下方に流通させる際に、それぞれ螺旋状に流通する飲料と熱媒体とを熱交換させることができるので、上下方向の寸法を大きくすることなく、伝熱面積を増大させることが可能となり、装置の大型化を抑制することが可能となる。また、熱媒体流通管が、螺旋状の飲料流通管に対して中心軸側に配置され、飲料流通管が熱媒体流通管に対して着脱自在であるため、熱媒体流通管に対する飲料流通管の着脱が容易となり、飲料流通管の洗浄等のメンテナンス作業が容易となる。 According to the present invention, when the beverage is circulated downward by its own weight, the beverage and the heat medium that circulate spirally can exchange heat with each other, so that the heat transfer area can be obtained without increasing the vertical dimension. It is possible to increase the size of the device, and it is possible to suppress the increase in size of the device. Further, since the heat medium distribution pipe is arranged on the central axis side with respect to the spiral beverage distribution pipe and the beverage distribution pipe is detachable from the heat medium distribution pipe, the beverage distribution pipe with respect to the heat medium distribution pipe It becomes easy to put on and take off, and maintenance work such as cleaning the beverage distribution pipe becomes easy.
図1乃至図4は、本発明の一実施形態を示すものである。 1 to 4 show an embodiment of the present invention.
本発明の飲料用熱交換器は、ワイン等の飲料が収容されたボトルBを、開口部を下方に向けた姿勢で保持し、グラスG一杯分の量の飲料をボトルBからグラスGに注入して提供する飲料提供装置1に適用されるものである。
The beverage heat exchanger of the present invention holds a bottle B containing a beverage such as wine in a posture with the opening facing downward, and injects a full glass of beverage from the bottle B into the glass G. This is applied to the
飲料提供装置1は、図1に示すように、飲料をボトルBからグラスGに注入するための飲料抽出部10と、飲料抽出部10において抽出される飲料を冷却するための飲料冷却部20と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
飲料抽出部10は、グラスGに対して飲料を注入するためのノズル10aとボトルBとの間を連通する飲料流通路11を有している。
The
飲料流通路11には、飲料冷却部20の後述する飲料用熱交換器30が接続されている。飲料流通路11における飲料用熱交換器30の飲料流通方向の上流側には、飲料の流路を開閉する第1開閉弁11aが設けられている。また、飲料流通路11における飲料用熱交換器30の飲料流通方向の下流側には、飲料の流路を開閉する第2開閉弁11bが設けられている。さらに、飲料流通路11における第1開閉弁11aと飲料用熱交換器30との間には、飲料用熱交換器30に貯留された飲料をノズル10aに向けて圧送する窒素ガスを供給するための圧送気体供給部としてのガス供給路11cの一端が接続されている。また、ガス供給路11cの他端には、窒素ガスが貯留された圧送気体供給部としての窒素ボンベ12が接続されている。ガス供給路11cには、三方弁11dが設けられ、三方弁11dの流路を切り替えることによって、ガス供給路11cの一端側の連通先が、窒素ボンベ12側、または、飲料流通路11及びガス供給路11cの外側の飲料提供装置1の設置空間、に切り替えられる。また、三方弁11dには、ガス供給路11cの一端側と飲料提供装置1の設置空間とを連通させた状態で、設置空間からガス供給路11cへの空気の流入を規制し、ガス供給路11cから設置空間への気体の流出を許容する逆止弁11eが接続されている。
A
飲料冷却部20は、圧縮機21、凝縮器22、膨張弁23及び蒸発器として機能する本発明の飲料用熱交換器30を有している。飲料冷却部20には、圧縮機21、凝縮器22、膨張弁23及び飲料用熱交換器30を順に銅管によって接続し、圧縮機21を駆動させてフロン、代替フロン、二酸化炭素等の冷媒を循環させることで、冷凍サイクルが構成される。
The
飲料用熱交換器30は、図2及び図3に示すように、飲料を流通させる飲料流路が形成された飲料流通管31と、冷媒を流通させる熱媒体流通管としての冷媒流通管32と、飲料流通管31と冷媒流通管32との間に設けられた伝熱板33と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
飲料流通管31は、例えばステンレス管またはシリコン樹脂等の管部材からなり、鉛直方向に延びる中心軸Sの回りを螺旋状に延びるように形成されている。飲料流通管31は、上端側に飲料を流入させる飲料流入口31aが設けられ、下端側に飲料を流出させる飲料流出口31bが設けられている。飲料流通管31は、上下方向に隣り合う飲料流路が互いに所定の間隔をおいて螺旋状に延びている。飲料流通管31は、例えば分離と接続が可能な図示しないワンタッチ式の継手を介して、飲料抽出部10の飲料流通路11に対して着脱自在である。
The
冷媒流通管32は、例えば銅管からなり、螺旋状に延びる飲料流通管31の径方向内側(中心軸S側)において、飲料流通管31に沿って螺旋状に延びるように形成され、下端側から上端側に向かって冷媒を流通させる。冷媒流通管32の冷媒流入側端部32aは、螺旋状に延びる冷媒流通管32の径方向内側(中心軸S側)を下端側から上方に延びている。また、冷媒流通管32の冷媒流出側端部32bは、冷媒流通管32の上部側から冷媒流入側端部32aに隣接して上方に延びている。
The
伝熱板33は、例えば銅板またはステンレス板を円筒状に形成した部材からなり、内周面に冷媒流通管32を当接させた状態で、例えばロウ付け等によって冷媒流通管32と一体に形成されている。また、伝熱板33の外周面には、飲料流通管31が、伝熱板33に対して分離可能な別体として当接する。
The
以上のように構成された飲料提供装置1において、飲料を提供する動作について図1を用いて説明する。
The operation of providing a beverage in the
まず、飲料を提供する前の待機状態とするためには、第1開閉弁11aを開放し、第2開閉弁11bを閉鎖し、三方弁11dによってガス供給路11cの一端側と飲料提供装置1の設置空間とを連通させた状態とする。これにより、飲料流通路11内の気体が設置空間に排出され、ボトルBから流出した飲料が飲料流通路11内に流入する。その後、グラスG一杯分の飲料をボトルBから飲料流通路11内に流入させ、第1開閉弁11aを閉鎖する。これにより、飲料用熱交換器30の飲料流通管31には、グラスG一杯分の飲料が貯留された状態となる。ここで、飲料流通管31に貯留される飲料は、飲料を飲料流通路11内に流入させる時間を計測したり、飲料流通路11に設けられた流量計によって飲料の流量を直接計測したりすることによって、グラスG一杯分の量が計測される。
First, in order to enter the standby state before serving the beverage, the first on-off
飲料流通管31に貯留された飲料は、飲料用熱交換器30の冷媒流通管32を流通する冷媒と熱交換することによって冷却される。
The beverage stored in the
次に、飲料を提供する場合には、第1開閉弁11aを閉鎖した状態で、第2開閉弁11bを開放し、三方弁11dによってガス供給路11cの一端側と窒素ボンベ12側とを連通させた状態とする。これにより、飲料流通管31に貯留された飲料は、自重によって飲料流通管31を流通するとともに、ガス供給路11cを介して飲料流通路11内に流入する窒素ガスによって圧送されることにより、飲料流通管31を流通してノズル10aからグラスGに注入される。
Next, when serving a beverage, the second on-off
グラスGへの飲料の注入が完了すると、第1開閉弁11aを開放し、第2開閉弁11bを閉鎖し、三方弁11dによってガス供給路11cの一端側と飲料提供装置1の設置空間とを連通させ、ボトルBからグラスG一杯分の飲料を飲料流通路11内に流入させて、第1開閉弁11aを閉鎖し、待機状態となる。
When the injection of the beverage into the glass G is completed, the first on-off
また、飲料提供装置1は、飲料用熱交換器30の飲料流通管31の洗浄等、メンテナンス作業を行うために飲料流通管31を着脱する場合がある。飲料流通管31を飲料提供装置1から取り外す場合には、飲料流通管31の飲料流入口31a及び飲料流出口31bの飲料流通路11に対する接続を解除し、図4に示すように、冷媒流通管32及び伝熱板33に対して飲料流通管31を下方に移動させて冷媒流通管32及び伝熱板33から飲料流通管31を取り外す。また、取り外された状態の飲料流通管31は、冷媒流通管32及び伝熱板33の下側から嵌合させて上方に移動させることにより、冷媒流通管32及び伝熱板33に対して取り付けられる。
Further, the
このように、本実施形態の飲料用熱交換器によれば、上端側に飲料を流入させる飲料流入口31aが設けられ、下端側に飲料を流出させる飲料流出口31bが設けられ、鉛直方向に延びる中心軸Sの回りを螺旋状に飲料を流通させる飲料流路が形成された飲料流通管31と、螺旋状に延びる飲料流通管31の中心軸S側において、飲料流通管31に沿って螺旋状に冷媒を流通させる冷媒流通管32と、を備え、飲料流通管31は、冷媒流通管32に対して着脱自在である。
As described above, according to the beverage heat exchanger of the present embodiment, the
これにより、飲料を自重によって下方に流通させる際に、それぞれ螺旋状に流通する飲料と冷媒とを熱交換させることができるので、上下方向の寸法を大きくすることなく、伝熱面積を増大することが可能となり、装置の大型化を抑制することが可能となる。また、冷媒流通管32が、螺旋状の飲料流通管31に対して中心軸側に配置され、飲料流通管31が冷媒流通管32に対して着脱自在であるため、冷媒流通管32に対する飲料流通管31の着脱が容易となり、飲料流通管31の洗浄等のメンテナンス作業が容易となる。
As a result, when the beverage is circulated downward by its own weight, the beverage and the refrigerant that circulate spirally can exchange heat with each other, so that the heat transfer area can be increased without increasing the vertical dimension. This makes it possible to suppress the increase in size of the device. Further, since the
また、飲料流通管31と冷媒流通管32との間に設けられ、一方の面に飲料流通管31が当接し、他方の面に冷媒流通管32が当接する筒状の伝熱板33を備えている。
Further, a tubular
これにより、冷媒流通管32及び伝熱板33に対して飲料流通管31を取り付けた場合に、冷媒流通管32に対して飲料流通管31が中心軸S方向に位置ずれが生じたとしても、冷媒流通管32を流通する冷媒と飲料流通管31を流通する飲料とを確実に熱交換することが可能となり、熱交換効率の低下を防止することが可能となる。
As a result, when the
また、伝熱板33は、冷媒流通管32と一体に形成されている。
Further, the
これにより、冷媒流通管32及び伝熱板33を一部品として取り扱うことができるので、組み付け工数の低減を図ることが可能となる。
As a result, the
また、飲料流通管31に窒素ガスを供給して飲料流通管31内の飲料を圧送する。
Further, nitrogen gas is supplied to the
これにより、飲料の自重に加えて窒素ガスによって飲料流通管31内の飲料をノズル10aから流出させることが可能となるため、飲料を提供する時間の短縮を図ることが可能となる。
As a result, the beverage in the
また、飲料流通管31は、上下方向に隣り合う飲料流路が互いに間隔をおいて螺旋状に延びている。
Further, in the
これにより、飲料流通管31における螺旋状に延びる飲料流路の勾配を大きくすることが可能となり、飲料流通管31を流通する飲料を確実且つ迅速にグラスGに注入することが可能となる。
As a result, the gradient of the beverage flow path extending spirally in the
また、冷媒流通管32の両端部32a,32bは、上端側に配置され、飲料流通管31は、冷媒流通管32の下端側から着脱される。
Further, both
これにより、飲料流通管31を取り外す場合には、飲料流通管31の両端部を飲料流通路11から分離し、冷媒流通管32に対して下方に移動させることによって飲料流通管31の取り外すことが可能となるため、メンテナンス作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。
As a result, when the
尚、前記実施形態では、飲料用熱交換器によって冷却する飲料としてワインを示したが、これに限られるものではない。飲料用熱交換器によって冷却する飲料としては、日本酒、コーヒー、紅茶等の飲料であってもよい。 In the above embodiment, wine is shown as a beverage to be cooled by a beverage heat exchanger, but the present invention is not limited to this. The beverage cooled by the beverage heat exchanger may be a beverage such as sake, coffee, or black tea.
また、前記実施形態では、飲料用熱交換器において飲料と冷媒とを熱交換することによって、飲料を冷却するようにしたものを示したが、飲料用熱交換器において冷媒を放熱させることにより、飲料を加熱するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the beverage is cooled by exchanging heat between the beverage and the refrigerant in the beverage heat exchanger. However, by dissipating the refrigerant in the beverage heat exchanger, the refrigerant is dissipated. The beverage may be heated.
また、前記実施形態では、飲料用熱交換器において飲料と熱交換する熱媒体として、フロン、代替フロン、二酸化炭素等の冷媒を示したが、飲料を冷却または加熱可能であれば、例えば、水やクーラント等の液体を熱媒体として用いてもよい。 Further, in the above-described embodiment, a refrigerant such as freon, alternative freon, or carbon dioxide is shown as a heat medium for heat exchange with the beverage in the beverage heat exchanger, but if the beverage can be cooled or heated, for example, water. Or a liquid such as a coolant may be used as a heat medium.
また、前記実施形態では、飲料流通管から飲料を圧送するガスとして窒素ガスを用いたものを示したが、窒素ガスに限られるものではない。飲料流通管から飲料を圧送するガスとしては、飲料に対して不活性で、飲料の劣化を防止可能な気体が提供する飲料の品質を保持する上で有効であり、窒素ガスに限られない。また、飲料の劣化を防止可能な気体であれば、複数種類の気体を混合した気体を用いてもよい。 Further, in the above-described embodiment, nitrogen gas is used as the gas for pumping the beverage from the beverage distribution pipe, but the present invention is not limited to nitrogen gas. The gas for pumping the beverage from the beverage distribution pipe is effective in maintaining the quality of the beverage provided by the gas which is inert to the beverage and can prevent the deterioration of the beverage, and is not limited to nitrogen gas. Further, as long as the gas can prevent the deterioration of the beverage, a gas obtained by mixing a plurality of types of gases may be used.
また、前記実施形態では、冷媒流通管32の両端部32a,32bを上端側に配置し、飲料流通管31を冷媒流通管32の下端側から着脱するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。冷媒流通管の両端部を下端側に配置し、飲料流通管を冷媒流通管の上端側から着脱するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, both ends 32a and 32b of the
また、前記実施形態では、ガス供給路11cに設けられた三方弁11dを介して飲料流通路11中の気体を抜きながら、飲料流通管31にグラスG一杯分の飲料を貯留するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。ガス供給路11cに三方弁11dを有しない飲料抽出部の場合には、飲料流通管31にグラス一杯分の飲料を流入させている間、飲料流通路11の下端側に設けられた第2開閉弁11bを開放することによって、飲料流通路11中の気体を抜きながら、飲料流通管31にグラスG一杯分の飲料が流入したところで第1開閉弁11a及び第2開閉弁11bを同時に閉鎖することによって、飲料流通管31に飲料を貯留してもよい。ここで、飲料流通管31は、グラスG一杯分(例えば、100ml)よりも大きな内容積となるような内径及び全長に形成することによって、飲料の漏出を防止する。
Further, in the above-described embodiment, a glass G of beverage is stored in the
また、前記実施形態では、螺旋状に延びる飲料流通管31の中心軸S側において、飲料流通管31に沿って螺旋状に冷媒を流通させる冷媒流通管32を配置したものを示したが、螺旋状に延びる冷媒流通管の中心軸側に螺旋状に延びる飲料流通管を配置してもよい。この場合には、飲料流通管における飲料流路の勾配を大きくすることが可能となるので、飲料流通管を流通する飲料を確実且つ迅速にグラスに注入することが可能となる。また、冷媒流通管の中心軸側に螺旋状に延びる飲料流通管を配置した場合には、螺旋の巻径が小さくなって、飲料流通管に貯留可能な飲料の容量が小さくなることが考えられるが、飲料流通管の巻数を多くすることによって必要な飲料の容量を確保することが可能となる。この場合には、冷媒流通管の中心軸側に位置することによって飲料の温度を保持する保温性を向上させることが可能となる。
Further, in the above-described embodiment, the
また、前記実施形態では、飲料流通管31に飲料を貯留し、飲料流通管31に貯留された飲料と冷媒流通管32を流通する冷媒とを熱交換することによって飲料を冷却するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。飲料を飲料流通管31に貯留することなく、飲料流通管31を流通している飲料と、冷媒流通管32を流通している冷媒と、を熱交換することによって、飲料を冷却するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the beverage is stored in the
10…飲料抽出部、11…飲料流通路、11c…ガス供給路、11d…三方弁、12…窒素ボンベ、30…飲料用熱交換器、31…飲料流通管、31a…飲料流入口、31b…飲料流出口、32…冷媒流通管、32a…冷媒流入側端部、32b…冷媒流出側端部、33…伝熱板、S…中心軸。 10 ... Beverage extraction unit, 11 ... Beverage flow passage, 11c ... Gas supply path, 11d ... Three-way valve, 12 ... Nitrogen cylinder, 30 ... Beverage heat exchanger, 31 ... Beverage distribution pipe, 31a ... Beverage inflow port, 31b ... Beverage outlet, 32 ... Refrigerant flow pipe, 32a ... Refrigerant inflow side end, 32b ... Refrigerant outflow side end, 33 ... Heat transfer plate, S ... Central axis.
Claims (7)
上端側に飲料を流入させる飲料流入口が設けられ、下端側に飲料を流出させる飲料流出口が設けられ、鉛直方向に延びる中心軸の回りを螺旋状に飲料を流通させる飲料流路が形成された飲料流通管と、
螺旋状に延びる前記飲料流通管の前記中心軸側において、前記飲料流通管に沿って螺旋状に熱媒体を流通させる熱媒体流通管と、を備え、
前記飲料流通管は、前記熱媒体流通管に対して着脱自在である
飲料用熱交換器。 A beverage heat exchanger that exchanges heat between a beverage and a heat medium.
A beverage inlet for flowing beverages is provided on the upper end side, a beverage outlet for flowing beverages is provided on the lower end side, and a beverage flow path for circulating beverages spirally around a central axis extending in the vertical direction is formed. Beverage distribution pipe and
On the central axis side of the beverage distribution pipe extending spirally, a heat medium distribution pipe that spirally flows a heat medium along the beverage distribution pipe is provided.
The beverage distribution pipe is a heat exchanger for beverages that is removable from the heat medium distribution pipe.
請求項1に記載の飲料用熱交換器。 A tubular heat transfer plate is provided between the beverage distribution pipe and the heat medium distribution pipe, and the beverage distribution pipe is in contact with one surface and the heat medium distribution pipe is in contact with the other surface. The beverage heat exchanger according to claim 1.
請求項2に記載の飲料用熱交換器。 The beverage heat exchanger according to claim 2, wherein the heat transfer plate is integrally formed with the heat medium flow tube.
請求項1乃至3のいずれかに記載の飲料用熱交換器。 The beverage heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pumping gas supply unit that supplies gas to the beverage distribution pipe and pumps the beverage in the beverage distribution pipe.
請求項1乃至4のいずれかに記載の飲料用熱交換器。 The beverage heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein the beverage distribution pipe has the beverage flow paths adjacent to each other in the vertical direction spirally extending at intervals from each other.
前記飲料流通管は、前記熱媒体流通管の上下方向の他端側から着脱される
請求項1乃至5のいずれかに記載の飲料用熱交換器。 Both ends of the heat medium flow tube are arranged on one end side in the vertical direction.
The beverage heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, wherein the beverage distribution pipe is attached / detached from the other end side of the heat medium distribution pipe in the vertical direction.
飲料提供装置。 A beverage providing device including the beverage heat exchanger according to any one of claims 1 to 6.
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