JP2023022656A - 炭酸水ディスペンサ - Google Patents

Abstract

【課題】炭酸水生成のスイッチがＯＮされてから、炭酸水を得るまでの時間を短縮させることが可能な炭酸水ディスペンサを提供する。
【解決手段】加圧下で飲料水に炭酸を溶解させて炭酸水を生成し出水する炭酸水ディスペンサ１であって、飲料水供給部２００、炭酸ガス供給部３００、出水部４００、内圧制御部５００、攪拌部６００、および、冷却部８００を制御する制御ユニット１０を備え、制御ユニット１０は、生成部１００で生成された炭酸水を出水部４００から出水した後、生成部１００に所定量の飲料水を供給し、飲料水が所定温度以下となるように、飲料水供給部２００および冷却部８００に指示する。
【選択図】図２

Description

この発明は、炭酸水ディスペンサに関するものである。

飲料水ディスペンサとして、特開２０２０－１３２２５９号公報（特許文献１）および特開２０２０－１３２２６０号公報（特許文献２）が挙げられる。

この特許文献１および特許文献２においては、強炭酸水を生成することを目的とし、炭酸ガスの溶解度を高くすることができ、強炭酸水の生成を可能にする炭酸水ディスペンサを提供することを目的としている。

特開２０２０－１３２２５９号公報 特開２０２０－１３２２６０号公報

上記特許文献１および特許文献２に開示される炭酸水ディスペンサにおいては、炭酸水を生成槽で生成する場合に、炭酸水生成のスイッチがＯＮされた後に、生成槽に予め冷却された飲料水を供給し、その後炭酸を供給して、炭酸の強度を高めるために炭酸水を攪拌していた。しかし、この生成方法では、炭酸水生成のスイッチがＯＮされてから炭酸水を得るまでに時間を要するという課題があった。

この発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、炭酸水生成のスイッチがＯＮされてから、炭酸水を得るまでの時間を短縮させることが可能な炭酸水ディスペンサを提供することを目的とする。

本開示に基づく炭酸水ディスペンサは、加圧下で飲料水に炭酸を溶解させて炭酸水を生成し出水する炭酸水ディスペンサであって、上記炭酸水を生成する生成部と、上記生成部に上記飲料水を供給する飲料水供給部と、上記生成部に上記炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部と、上記生成部で生成された上記炭酸水を出水する出水部と、上記生成部の内圧を制御する内圧制御部と、上記生成部に設けられ、上記飲料水に上記炭酸を溶解させる際に、上記飲料水を攪拌する攪拌部と、上記生成部内の上記飲料水を冷却する冷却部と、上記飲料水供給部、上記炭酸ガス供給部、上記出水部、上記内圧制御部、上記攪拌部、および、上記冷却部を制御する制御ユニットとを備える。

上記制御ユニットは、上記生成部で生成された上記炭酸水を上記出水部から出水した後、上記生成部に所定量の上記飲料水を供給し、上記飲料水が所定温度以下となるように、上記飲料水供給部および上記冷却部に指示する。

他の形態における炭酸水ディスペンサにおいては、上記制御ユニットは、上記飲料水に上記炭酸を溶解させる際に、上記飲料水の温度が所定温度以下となるまで上記飲料水を攪拌するように上記攪拌部に指示する。

他の形態における炭酸水ディスペンサにおいては、上記内圧制御部は、開閉弁を含み、上記制御ユニットは、上記生成部の内圧を低下させる際には、上記開閉弁の開状態の秒数及び開状態の回数を調整するように指示する。

他の形態における炭酸水ディスペンサにおいては、上記制御ユニットは、上記炭酸ガス供給部における上記炭酸ガスの供給量を検知し、上記炭酸ガスの供給量が所定量以下になったことを報知する報知部を含む。

他の形態における炭酸水ディスペンサにおいては、上記炭酸ガス供給部は、炭酸ガス供給手段と、上記炭酸ガス供給手段から上記生成部に炭酸ガスを供給する第１炭酸ガス供給管と、上記第１炭酸ガス供給管に設けられ、上記生成部に供給される上記炭酸ガスの圧力を調整する第１圧力調整機構とを含み、上記第１圧力調整機構は、上記炭酸ガス供給部における上記炭酸ガスの供給量を検知するセンサを有する。

この開示によれば、炭酸水生成のスイッチがＯＮされてから、炭酸水を得るまでの時間を短縮させることが可能な炭酸水ディスペンサの提供を可能とする。

実施の形態１の炭酸水ディスペンサの外観を示す模式図である。 実施の形態１の炭酸水ディスペンサの回路図である。 実施の形態１の炭酸水ディスペンサの制御ユニットを示す図である。 実施の形態２の炭酸水ディスペンサの回路図である。

本発明に基づいた各実施の形態の炭酸水ディスペンサについて、以下、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。図中に示す矢印は、炭酸ガス、飲料水、および、炭酸飲料の流れる方向を示すものである。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る炭酸水ディスペンサ１の構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、炭酸水ディスペンサ１の外観を示す模式図、図２は、炭酸水ディスペンサ１の回路図、図３は、制御ユニット１０を示す図である。

図１を参照して、本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１は、筐体の正面に炭酸水を出水する出水口４が設けられている。使用者の要求に応じて、炭酸水ディスペンサ１で生成された炭酸水を出水口４から利用することができる。

（炭酸水ディスペンサ１の全体構成）
図２を参照して、炭酸水は、生成部である炭酸水生成槽１００で生成される。炭酸水生成槽１００には、炭酸水生成槽１００に飲料水を供給する飲料水供給部２００、炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部３００が連結されている。炭酸水生成槽１００には、炭酸水生成槽１００で生成された炭酸水を出水する出水部４００が連結されている。炭酸水生成槽１００には、炭酸水生成槽１００の内圧を制御する内圧制御部５００が連結されている。

炭酸水生成槽１００には、飲料水に炭酸を溶解させる際に、飲料水を撹拌する撹拌部６００が設けられている。撹拌部６００は、炭酸水生成槽１００の底部外方に位置する、モーター６１０およびこのモーター６１０により回転する磁石６２０を含む。撹拌部６００は、炭酸水生成槽１００の底部内方に、磁石６２０の磁力により磁石６２０に追従して回転する回転子６３０を含む。

炭酸水生成槽１００には、水位センサー７００が設けられている。水位センサー７００は、満水検知センサー７１０および空検知センサー７２０を含む。

炭酸水生成槽１００に外周面には、炭酸水生成槽１００内の飲料水を冷却する冷却部８００が設けられている。冷却部８００は、炭酸水生成槽１００に外周面に配置され、冷媒が循環する冷媒循環路８１０を含む。

炭酸水ディスペンサ１は、炭酸水を生成する際に、飲料水供給部２００、炭酸ガス供給部３００、出水部４００、内圧制御部５００、撹拌部６００、水位センサー７００、および、冷却部８００を監視・制御する制御ユニット１０を含む。

（炭酸水生成槽１００）
本実施の形態では、炭酸水生成槽１００は、ステンレス製の容器である。炭酸水生成槽１００の底面は、回転子６３０との接触による摩耗粉の発生を抑制するために鏡面仕上げを施しておくとよい。なお、摩耗粉の発生を抑制する観点からは、鏡面仕上げの度合いは高いほうが好ましい。

（飲料水供給部２００）
飲料水供給部２００は、炭酸水生成槽１００に通じる飲料水供給管Ｌ１および飲料水供給管Ｌ１の開閉を行なう飲料水供給開閉弁２１０を含む。飲料水供給開閉弁２１０の開閉制御は、制御ユニット１０によって行なわれる。本実施の形態において、飲料水供給管Ｌ１には、ナイロンチューブが用いられる。

（炭酸ガス供給部３００）
炭酸ガス供給部３００は、炭酸ガスボンベ等の炭酸ガス供給手段Ｂ１から炭酸水生成槽１００に炭酸ガスを供給する第１炭酸ガス供給管Ｌ２を含む。第１炭酸ガス供給管Ｌ２には、炭酸水生成槽１００に供給される炭酸ガスの圧力を調整する第１圧力調整機構３１１を含む。本実施の形態において、第１圧力調整機構３１１には、第１圧力調整弁として減圧弁が用いられる。

炭酸ガス供給部３００は、炭酸ガスの流れ方向で見た場合に、第１圧力調整機構３１１の下流側には、第１安全弁３１３、第１開閉弁３１２がこの順で設けられている。

炭酸ガス供給部３００は、炭酸ガスの流れ方向で見た場合に、第１炭酸ガス供給管Ｌ２に並行に設けられ、第１開閉弁３１２の上流側において（本実施の形態では、第１圧力調整機構３１１と第１安全弁３１３との間）、第１炭酸ガス供給管Ｌ２から分岐し、第１開閉弁３１２よりも下流側で第１炭酸ガス供給管Ｌ２に合流する第２炭酸ガス供給管Ｌ５を含む。

第２炭酸ガス供給管Ｌ５は、炭酸水生成槽１００に供給される炭酸ガスの圧力を調整する第２圧力調整機構３１４を含む。本実施の形態では、第２圧力調整機構３１４には、第２圧力調整弁としてオリフィスが用いられる。第２圧力調整機構３１４の下流側には、第２開閉弁３１５が設けられている。なお、第２圧力調整機構３１４は、オリフィスに限定されることなく、第２炭酸ガス供給管Ｌ５の流路を絞ることで炭酸ガスの圧力を減圧する部材であれば、どのような部材であってもよい。

第１炭酸ガス供給管Ｌ２は、第２炭酸ガス供給管Ｌ５が合流する位置の下流側に、炭酸水生成槽１００の内圧を監視する圧力計３２０を含む。

第１開閉弁３１２および第２開閉弁３１５、および、圧力計３２０は、制御ユニット１０により、監視・制御される。

炭酸ガス供給手段Ｂ１から送られる炭酸ガスの圧力は、７ＭＰａＧである。第１圧力調整機構３１１において、炭酸水生成槽１００に供給される炭酸ガスの圧力は、０．９ＭＰａＧ程度にまで減圧される。第１炭酸ガス供給管Ｌ２および第２炭酸ガス供給管Ｌ５には、ナイロンチューブが用いられる。

（出水部４００）
出水部４００は、炭酸水生成槽１００から出水口４に通じる炭酸水出水管Ｌ３を含む。炭酸水出水管Ｌ３は、炭酸水の流れ方向で見た場合に、上流側から下流側に向けて、微粒子除去用のフィルタ４１０、流量調整弁４２０、および、第３開閉弁４３０を含む。流量調整弁、および、第３開閉弁４３０は、制御ユニット１０により、監視・制御される。炭酸水出水管Ｌ３には、ナイロンチューブが用いられる。

（内圧制御部５００）
内圧制御部５００は、炭酸水生成槽１００の内圧を減圧する目的で設けられている。内圧制御部５００は、炭酸水生成槽１００に連通する内圧制御管Ｌ４を含む。内圧制御管Ｌ４は、炭酸ガスの流れ方向で見た場合に、上流側から下流側に向けて、第１背圧弁５１０、逆止弁５２０、第４開閉弁５３０、および、第２背圧弁５４０を含む。第４開閉弁５３０は、制御ユニット１０により、監視・制御される。内圧制御管Ｌ４には、ナイロンチューブが用いられる。第１背圧弁５１０および第２背圧弁５４０は、所定の圧力設定値に設定される。

（撹拌部６００）
制御ユニット１０は，撹拌部６００に動作指令を行ない、炭酸水生成槽１００内の冷却水の撹拌を行なう。具体的には、制御ユニット１０は、撹拌部６００のモーター６１０に対し駆動する様に動作指令を行なう。

（水位センサー７００）
水位センサー７００は、満水検知センサー７１０および空検知センサー７２０を含む。制御ユニット１０は、満水検知センサー７１０および空検知センサー７２０から得られる信号に基づき、炭酸水生成槽１００内の飲料水または炭酸水の空検知および満水検知を監視する。

（冷却部８００）
炭酸水生成槽１００の外周面には冷却部８００が設けられている。冷却部８００は、制御ユニット１０に監視・制御される。炭酸水生成槽１００内には温度センサー（図示しない）が設けられ、制御ユニット１０は、この温度センサーから得られる温度情報に基づき、冷却部８００の内部の温度を監視・制御する。

炭酸水生成槽１００内に貯留される飲料水を冷却することで、飲料水に対する炭酸ガスの溶解の促進を図ることができる。飲料水の液温は、０℃～１５℃の範囲内が好ましい。飲料水の液温を０℃以上に設定することで、水の凝固を防止する。他方、冷却水の液温を１５℃以下に設定することで、炭酸ガスの冷却水に対する溶解が不十分となるのを抑制する。

（制御ユニット１０）
図３を参照して、制御ユニット１０は、炭酸水ディスペンサ１の各部と電気的に接続しており、各部の動作を監視・制御する。制御ユニット１０は演算処理部２０、メモリ部３０、および、入出力部４０を少なくとも含むコンピュータにより構成される。

演算処理部２０には、各種演算処理を行なうＣＰＵを用いるとよい。メモリ部３０には、プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ－アクセス Ｍｅｍｏｒｙ）及び制御用ソフトウェアやデータ等を記憶しておく磁気ディスク等を含む。

磁気ディスクには、炭酸水生成等のプログラムが予め格納されている。ＣＰＵはプログラムをＲＡＭに読み出し、当該プログラムの内容に従ってＣＰＵが炭酸水ディスペンサ１の各部を制御する。

入出力部４０には、炭酸水生成槽１００内の水位を測定する水位センサー７００、炭酸水生成槽１００の圧力を測定する圧力計３２０、炭酸水生成槽１００内の温度を測定する温度センサー等の各種センサーからの検出入力信号が加えられる。炭酸水の出水を要求する炭酸水スイッチ等（何れも図示しない）による操作入力も加えられる。

（炭酸水の生成）
次に、上記構成を備える炭酸水ディスペンサ１を用いて、炭酸水を生成し出水する場合の炭酸水ディスペンサ１の動作について、以下に説明する。

（炭酸水の生成時）
制御ユニット１０は、使用者が炭酸水スイッチを操作して炭酸水の出水を要求すると、飲料水供給部２００の飲料水供給開閉弁２１０に対し開栓する動作指令を行なう。これにより、飲料水供給管Ｌ１を通じて飲料水が炭酸水生成槽１００に供給される。飲料水の供給量は飲料水供給開閉弁２１０の開栓時間等で調整する。第１開閉弁３１２、第２開閉弁３１５、および、第３開閉弁４３０は、制御ユニット１０の動作指令により閉栓されている。飲料水は、予め所定温度にまで冷却した冷却水を用いてもよい。

制御ユニット１０は、第４開閉弁５３０に対し開栓する様に動作指令を行なう。これにより、炭酸水生成槽１００内部の気体の一部を内圧制御管Ｌ４から排気し、炭酸水生成槽１００内部の圧力が大気圧と同等となるように調整する。

制御ユニット１０は、炭酸水生成槽１００内に所定量の飲料水が供給されると、飲料水供給開閉弁２１０に対し閉栓する動作指令を行なう。同様に、制御ユニット１０は、第４開閉弁５３０に対し閉栓する動作指令を行なう。第１開閉弁３１２、第２開閉弁３１５、第３開閉弁４３０に対しては、閉栓状態を維持する動作指令を行なう。

制御ユニット１０は、飲料水の供給終了後、炭酸ガス供給部３００の第１開閉弁３１２を開栓する動作指令を行なう。これにより、炭酸ガス供給手段Ｂ１に貯蔵されている炭酸ガスが、第１炭酸ガス供給管Ｌ２を通じて炭酸水生成槽１００に供給される。

炭酸水生成槽１００内の圧力（第１内圧）の設定値としては特に限定されないが、高圧ガス保安法の規定を考慮すると、上限値は１．０ＭＰａＧ未満であることが好ましい。一方、下限値は、炭酸ガスを飲料水に十分に溶解させるとの観点からは、０．９ＭＰａＧ以上であることがより好ましい。炭酸水生成槽１００内に炭酸ガスが供給されている間は、飲料水供給開閉弁２１０、第２開閉弁３１５、第３開閉弁４３０、および、第４開閉弁５３０は何れも、制御ユニット１０の動作指令により閉栓されている。

制御ユニット１０は、炭酸ガスの供給開始と同時に、撹拌部６００に動作指令を行ない、炭酸水生成槽１００内の飲料水の撹拌を行なう。具体的には、制御ユニット１０は、撹拌部６００のモーター６１０を駆動させる動作指令を行なう。これにより、モーター６１０が駆動し、磁石６２０を回転させることで、炭酸水生成槽１００内に載置されている回転子６３０を回転駆動させる。飲料水を撹拌することで、飲料水に溶解させる炭酸ガスの濃度を均一にし、濃度勾配が生じるのを抑制することができる。これにより、従来の炭酸水ディスペンサよりも、より多くの炭酸ガスを溶解させた炭酸水の生成を可能にする。

撹拌速度および撹拌時間は、適宜必要に応じて設定することができる。撹拌速度は、制御ユニット１０の動作指令により、回転子６３０の回転数を制御することで調整可能である。撹拌時間については、制御ユニット１０の動作指令により、モーター６１０の駆動時間を制御することで調整可能である。

撹拌部６００による撹拌の終了は、炭酸ガスの供給終了と同時に終了する。より具体的には、制御ユニット１０が撹拌部６００のモーター６１０に対し駆動を停止する様に動作指令を行なうことで、撹拌は終了する。

（炭酸水の生成後）
制御ユニット１０は、炭酸水の生成後、炭酸ガス供給部３００の第１開閉弁３１２に対し閉栓する様に動作指令を行なう。次に、制御ユニット１０は、出水口４からの炭酸水の噴出を防止するために、内圧制御部５００の第４開閉弁５３０に対して開栓する様に動作指令を行なう。これにより、炭酸水生成槽１００の内圧は、略大気圧（第２内圧）と等しくなる。次に、制御ユニット１０は、炭酸水を出水口４から出水させるために、炭酸水出水管Ｌ３の第３開閉弁４３０に対し開栓する様に動作指令を行なう。これにより、使用者は、出水口４から炭酸水を得ることができる。

しかしながら、炭酸水は、自重による落下となるために、生成した炭酸水を得るために時間を要することとなる。そこで、本実施の形態では、制御ユニット１０において、以下の操作指令を行なう。

（炭酸水の出水時）
具体的には、炭酸水の生成後、制御ユニット１０は、炭酸ガス供給部３００の第１開閉弁３１２に対し閉栓する様に動作指令を行なう。次に、制御ユニット１０は、出水口４からの炭酸水の噴出を防止するために、内圧制御部５００の第４開閉弁５３０に対して開栓する様に動作指令を行なう。これにより、炭酸水生成槽１００の内圧（第２内圧）は、一旦、略大気圧と等しくなる。

次に、制御ユニット１０は、内圧制御部５００の第４開閉弁５３０に対して閉栓する様に動作指令を行なう。次に、制御ユニット１０は、炭酸ガス供給部３００の第２開閉弁３１５に対し開栓する様に動作指令を行なう。これにより、炭酸水生成槽１００へ炭酸ガスが再度供給される。この炭酸ガスの供給は、炭酸水生成槽１００の内圧を高めるためである。炭酸水生成槽１００への炭酸ガスの供給量は、第２圧力調整機構３１４によって調整される。

次に、制御ユニット１０は、炭酸水生成槽１００の内圧が、大気圧（第２内圧）を超え、炭酸水を押し出すのに適した、第１内圧未満である炭酸水出水内圧となるように制御する。この炭酸水出水内圧に達すると、炭酸ガス供給部３００の第２開閉弁３１５に対し閉栓する様に動作指令を行なう。その後、制御ユニット１０は、炭酸水を出水口４から出水させるために、炭酸水出水管Ｌ３の第３開閉弁４３０に対し開栓する様に動作指令を行なう。この際、第１開閉弁３１２、第２開閉弁３１５、第４開閉弁５３０は、閉栓状態のままで保持されている。

これにより、炭酸水生成槽１００内の炭酸水は、炭酸水生成槽１００の高められた炭酸水出水内圧に押され出水口４（図１参照）から適切な勢いで出水する。

本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１は、強炭酸水の生成を可能にするとともに、炭酸水を出水口４から出水させるために、炭酸ガス供給部３００に設けられた第２圧力調整機構３１４を含む第２炭酸ガス供給管Ｌ５を有している。これにより、出水口４から適切な勢いで出水する炭酸水の提供を可能とする。

本実施の形態では、上記炭酸水の生成時のフロー、炭酸水の生成後のフロー、および、炭酸水の出水時のフローを一連のフローとして実施しているが、この３種のフローを同時に実施することには限定されない。生成時のフローのみの実施、炭酸水の生成後のフローのみの実施、および、炭酸水の出水時のフローのみの実施でもよいし、適宜、これらのフローを選択して組み合わせて実施してもよいし、公知の他のフローを組み合わせてもよい。

（実施の形態２）
次に、本実施の形態に係る炭酸水ディスペンサ１Ａの構成について、図４を参照して説明する。図４は、炭酸水ディスペンサ１Ａの回路図である。

本実施の形態における炭酸水ディスペンサ１Ａは、基本的構成は、上記実施の形態１で説明した炭酸水ディスペンサ１と同じである。よって、以下では、改良点について説明する。

（炭酸水生成槽１００）
本実施の形態では、炭酸水生成槽１００の容量を実施の形態１よりも小さくし、使用者は、生成した炭酸水を全て出水し、炭酸水生成槽１００内での炭酸水の残存を抑制できるようにした。

（飲料水供給部２００）
上記実施の形態１における飲料水供給部２００においては、炭酸水ディスペンサ１の小型化およびコストダウンの観点から、飲料水供給開閉弁２１０には、小型の開閉弁を用いていた。しかし、給水供給時間が長い（給水に１分以上）ことが確認された。そこで、本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、飲料水供給開閉弁２１０には、実施の形態１よりも大型の開閉弁を用いることとした。

（炭酸ガス供給部３００）
上記実施の形態１における炭酸ガス供給部３００においては、第２炭酸ガス供給管Ｌ５に、第２圧力調整弁としてオリフィスを用いていた。しかし、オリフィスでは圧力調整（流量調整）が容易ではないことから、本実施の形態では、第２圧力調整弁としてニードル弁を用いている。これにより、炭酸水生成槽１００内の圧力調整（流量調整）を容易に行なうことができる。

（出水部４００）
上記実施の形態１における出水部４００においては、炭酸水出水管Ｌ３に微粒子除去用のフィルタ４１０が設けられていた。しかし、フィルタ４１０において、炭酸水の溶存炭酸ガスが気化し、出水する炭酸水の炭酸強度が悪化する場合があることが確認された。さらに、フィルタ４１０部に水が残留し、菌の増殖を招くおそれがある。また、通常のウォーターサーバーでは、出水部４００には同等のフィルタは設けられておらず、実施の形態１の炭酸水ディスペンサ１においては、撹拌部６００による粉末の発生も確認されていない。そこで、本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、炭酸水出水管Ｌ３に微粒子除去用のフィルタ４１０は設けないこととした。

上記実施の形態１における出水部４００においては、炭酸水出水管Ｌ３に流量調整弁４２０を設けていた。しかし、流量調整弁４２０の内部において、炭酸水の溶存炭酸ガスが気化し、出水する炭酸水の炭酸強度が悪化する場合があることが確認された。そこで、本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、流量の調整は、第３開閉弁４３０の調整で実施することとし、流量調整弁４２０は設けないこととした。

上記実施の形態１における出水部４００においては、炭酸水ディスペンサ１の小型化およびコストダウンの観点から、第３開閉弁４３０には、小型の開閉弁を用いていた。しかし、炭酸水の溶存炭酸ガスが気化し、出水する炭酸水の炭酸強度が悪化する場合があることが確認された。また、流量調整弁４２０を設けないこととしたことから、第３開閉弁４３０には、実施の形態１よりも大型の開閉弁を用いることとした。これにより、出水する炭酸水の炭酸強度の悪化を抑制することが可能となる。

上記実施の形態１における出水部４００においては、炭酸水出水管Ｌ３には、ナイロンチューブを用いていた。しかし、炭酸水の出水の勢いが激しくなり、溶存炭酸ガスが気化し、出水する炭酸水の炭酸強度が悪化する場合があることが確認された。そこで、本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、炭酸水出水管Ｌ３には、実施の形態１よりも太いナイロンチューブを用いることとした。これにより、出水する炭酸水の炭酸強度の悪化を抑制することが可能となる。

上記実施の形態１における出水部４００において、炭酸水生成槽１００から第３開閉弁４３０の間には、炭酸水の出水後も炭酸水が残存することが考えられる。この残存した炭酸水は、時間の経過とともに溶存炭酸ガスが気化することとなる。この炭酸が抜けた炭酸水が次回の新しい炭酸水と混合すると新しい炭酸水の炭酸強度を悪化させることとなる。そこで、本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、炭酸水出水管Ｌ３の長さが炭酸水ディスペンサ１Ａの構造上最短となる長さにした。さらに、炭酸水出水管Ｌ３の内径をより小さくするようにした。これにより、実施の形態１の構成に比較して、入熱および圧損を最小限にし、出水する炭酸水の炭酸強度の悪化を抑制することが可能となる。

（内圧制御部５００）
上記実施の形態１における内圧制御部５００においては、圧力設定値が０．０１ＭＰａＧの第２背圧弁５４０を設けていた。しかし、第４開閉弁５３０の制御により炭酸水生成槽１００の内圧を低下させる調整は可能であることから、本実施の形態の炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、第２背圧弁５４０を設けないこととした。これにより、炭酸水ディスペンサ１Ａの製造に要するコストの削減が可能となる。第４開閉弁５３０の制御としては、制御ユニット１０は、炭酸水生成槽１００の内圧を低下させる際には、第４開閉弁５３０の開状態の秒数及び開状態の回数を調整するように指示する。

（水位センサー７００）
上記実施の形態１における水位センサー７００は、満水検知センサー７１０および空検知センサー７２０を含んでいた。満水検知センサー７１０においては、水滴が付着することにより、満水を誤検出する可能性があった。炭酸水生成槽１００の底面側に配置される空検知センサー７２０においては、撹拌部６００の回転子６３０と干渉しない位置に配置する必要があった。

本実施の形態における炭酸水ディスペンサ１においては、空検知センサー７２０を廃止し、満水検知センサー７１０を２か所に配置する構成とした。これにより、撹拌部６００の回転子６３０と干渉を回避し、満水時の検知の精度を向上させることが可能となる。

（制御ユニット１０：給水タイミングの改良）
上記実施の形態における炭酸水ディスペンサ１においては、使用者による炭酸水の製造要求（炭酸水の出水を要求する炭酸水スイッチのＯＮ等）に基づき、炭酸水の製造が開始される。具体的には、使用者による炭酸水の製造要求を制御ユニット１０が受け付けたのちに、飲料水供給部２００から炭酸水生成槽１００への給水が開始されていた。しかし、これでは、使用者が炭酸水を得るまでに相当時間を要していた。

本実施の形態における炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、制御ユニット１０において、炭酸水生成槽１００で生成された炭酸水を出水部４００から出水した後、炭酸水生成槽１００に所定量の飲料水を供給し、飲料水が所定温度以下となるように、飲料水供給部２００および冷却部８００に指示する制御を行なっている。これにより、使用者による炭酸水の製造要求から炭酸水の出水までに要する時間を短縮させることが可能となる。

（制御ユニット１０：炭酸水の温度管理）
上記実施の形態における炭酸水ディスペンサ１においては、炭酸水の生成工程においては、炭酸水生成槽１００における炭酸水の生成工程時（撹拌部６００による撹拌時）に、冷却部８００を一定時間稼働させて、飲料水の冷却を行なっていた。しかしながら、炭酸水の生成のタイミングによって、供給される飲料水の温度が異なることから、冷却部８００を一定時間稼働させただけでは、生成される炭酸水の温度が所定温度（４℃）に達せず、炭酸強度が不十分になることが考えられる。

本実施の形態における炭酸水ディスペンサ１Ａにおいては、制御ユニット１０は、飲料水に炭酸を溶解させる際に、飲料水の温度が所定温度（４℃）以下となるまで飲料水を撹拌するように撹拌部６００に指示する制御を行っている。これにより、炭酸強度の向上が図られるとともに、生成される炭酸強度の変動を小さくすることを可能とする。

（炭酸ボンベの交換作業）
上記各実施の形態おける炭酸ガス供給部３００の炭酸ガス供給手段Ｂ１として、たとえば、炭酸ガスボンベ内の炭酸ガスが所定量以下になった場合の炭酸ガスボンベの交換作業（炭酸ガスボンベ取り換え方法）について以下説明する。

炭酸ガスボンベ内の炭酸ガス量は、第１圧力調整機構３１１に備えられたセンサーで検出し、その検出情報は、制御ユニット１０に送られる。制御ユニット１０で、炭酸ガスボンベ内の炭酸ガス量が所定量以下になったことを検出した場合、炭酸水ディスペンサ１，１Ａが備える報知部５０（図３参照）に指示が送られる。これにより、使用者は、炭酸ガスボンベ内の炭酸ガス量が所定量以下になった事を認識する。

報知部５０としては、使用者が認識可能なように、ブザー等による発音を用いた報知、ＬＥＤ等を用いた発光、圧力を用いたピンの上下動位置の確認を用いた報知が考えられる。

使用者が炭酸ガスボンベを交換する時、具体的には、以下のステップを実行する。ステップ１：使用者が炭酸ガスボンベ交換ボタンを押す。ステップ２：炭酸ガスボンベ交換ボタンを押すことで、制御ユニット１０は、内圧制御部５００の第４開閉弁５３０を数秒間開放し炭酸水生成槽１００および炭酸ガス供給部３００を減圧する。この数秒間、報知部５０により、ブザー音を鳴らしてもよい。減圧後は、使用者は、第４開閉弁５３０を閉鎖する。

ステップ３：制御ユニット１０は、炭酸水生成槽１００および炭酸ガス供給部３００の減圧後、報知部５０によるブザー音を停止する。ステップ４：使用者が、炭酸ガスボンベを新しい炭酸ガスボンベに交換する。ステップ５：炭酸ガスボンベの交換中は、炭酸水ディスペンサ１，１Ａの設けられた各種操作ボタンの入力は制限され、使用者により、炭酸ガスボンベの交換終了により、報知部５０による報知を終了する。

以上、各実施の形態において本開示の炭酸水ディスペンサについて説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１，１Ａ 炭酸水ディスペンサ、４ 出水口、１０ 制御ユニット、２０ 演算処理部、３０ メモリ部、４０ 入出力部、５０ 報知部、１００ 炭酸水生成槽、２００ 飲料水供給部、２１０ 飲料水供給開閉弁、３００ 炭酸ガス供給部、３１１ 第１圧力調整機構、３１２ 第１開閉弁、３１３ 第１安全弁、３１４ 第２圧力調整機構、３１５ 第２開閉弁、３２０ 圧力計、４００ 出水部、４１０ フィルタ、４２０ 流量調整弁、４３０ 第３開閉弁、５００ 内圧制御部、５１０ 第１背圧弁、５２０ 逆止弁、５３０ 第４開閉弁、５４０ 第２背圧弁、６００ 撹拌部、６１０ モーター、６２０ 磁石、６３０ 回転子、７００ 水位センサー、７１０ 満水検知センサー、７２０ 空検知センサー、８００ 冷却部、８１０ 冷媒循環路、２０２０ 特開、Ｂ１ 炭酸ガス供給手段、Ｌ１ 飲料水供給管、Ｌ２ 第１炭酸ガス供給管、Ｌ３ 炭酸水出水管、Ｌ４ 内圧制御管、Ｌ５ 第２炭酸ガス供給管、Ｓ１ センサー。

Claims (5)

1. 加圧下で飲料水に炭酸を溶解させて炭酸水を生成し出水する炭酸水ディスペンサであって、
   前記炭酸水を生成する生成部と、
   前記生成部に前記飲料水を供給する飲料水供給部と、
   前記生成部に前記炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部と、
   前記生成部で生成された前記炭酸水を出水する出水部と、
   前記生成部の内圧を制御する内圧制御部と、
   前記生成部に設けられ、前記飲料水に前記炭酸を溶解させる際に、前記飲料水を攪拌する攪拌部と、
   前記生成部内の前記飲料水を冷却する冷却部と、
   前記飲料水供給部、前記炭酸ガス供給部、前記出水部、前記内圧制御部、および、前記攪拌部、前記冷却部を制御する制御ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットは、
   前記生成部で生成された前記炭酸水を前記出水部から出水した後、前記生成部に所定量の前記飲料水を供給し、前記飲料水が所定温度以下となるように、前記飲料水供給部および前記冷却部に指示する、炭酸水ディスペンサ。
2. 前記制御ユニットは、
   前記飲料水に前記炭酸を溶解させる際に、前記飲料水の温度が所定温度以下となるまで前記飲料水を攪拌するように前記攪拌部に指示する、請求項１に記載の炭酸水ディスペンサ。
3. 前記内圧制御部は、開閉弁を含み、
   前記制御ユニットは、
   前記生成部の内圧を低下させる際には、前記開閉弁の開状態の秒数及び開状態の回数を調整するように指示する、請求項２に記載の炭酸水ディスペンサ。
4. 前記制御ユニットは、前記炭酸ガス供給部における前記炭酸ガスの供給量を検知し、前記炭酸ガスの供給量が所定量以下になったことを報知する報知部を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の炭酸水ディスペンサ。
5. 前記炭酸ガス供給部は、
   炭酸ガス供給手段と、
   前記炭酸ガス供給手段から前記生成部に炭酸ガスを供給する第１炭酸ガス供給管と、
   前記第１炭酸ガス供給管に設けられ、前記生成部に供給される前記炭酸ガスの圧力を調整する第１圧力調整機構と、
   を含み、
   前記第１圧力調整機構は、前記炭酸ガス供給部における前記炭酸ガスの供給量を検知するセンサを有する、請求項４に記載の炭酸水ディスペンサ。
   

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