JP2023528595A - 飲料を冷却するためのチラー - Google Patents

Abstract

飲料を冷却するためのチラーは、熱交換流体を保持するように構成されたリザーバと、リザーバ内に配置された蒸発器コイルと、を含む。蒸発器コイルは、冷却剤を循環させるように構成された複数の巻線と、複数の巻線のうちの１つ以上の外面から延在する突起と、を含む。チラーは、リザーバ内に配置されたチラーコイルを更に含み、飲料は、チラーコイルを通って流れるように構成されている。冷却剤が蒸発器コイルの複数の巻線を通して循環されるとき、凍結した熱交換流体のバンクが、巻線上及び突起上に形成される。

Description

本明細書に記載の実施形態は、概して、コンパクトなサイズを有する、飲料を冷却するためのチラーに関する。具体的には、本明細書に記載の実施形態は、飲料が通って流れる１つ以上のチラーコイルと、チラーコイルから蒸発器コイルへの熱伝達を促進するための突起を含む、冷却剤を循環させるための蒸発器コイルと、を含む、チラーに関する。

チラーは、飲料を冷却及び分配するために使用される。いくつかのチラーは、飲料を分配する前に、リザーバ内の飲料の量を冷却することによって動作する。消費者が飲料を望む場合、予冷された飲料の一部分は、単にリザーバから分配される。

予冷された飲料を貯蔵するためのリザーバを必要とするチラーには、いくつかの欠点がある。リザーバは、実質的な空間を占め、チラーのサイズを増大させる。これは、家庭又はオフィス設定のためのチラーを提供する場合に望ましくない場合がある。更に、リザーバ内の飲料の量を冷却することは、長期間かかる場合がある。貯蔵量の予冷された飲料が分配されると、消費者は、飲料の新しいバッチが冷却されるまで、ある期間待機しなければならない。

したがって、小さな形状因子を有し、飲料を数秒で急速に冷やし、冷やされた飲料を連続的に分配することができるチラーが当該技術分野で必要とされている。

本明細書に記載のいくつかの実施形態は、飲料を冷却するためのチラーであって、チラーが、熱交換流体を保持するように構成されたリザーバと、リザーバ内に配置された蒸発器コイルと、を含む、チラーに関する。チラーの蒸発器コイルは、冷却剤を循環させるように構成された複数の巻線と、複数の巻線のうちの１つ以上の外面から延在する突起と、を含む。チラーは、リザーバ内に配置されたチラーコイルを更に含み、飲料は、チラーコイルを通って流れるように構成され、冷却剤が蒸発器コイルの複数の巻線を通して循環されるとき、凍結した熱交換流体のバンクが、複数の巻線上及び突起上に形成される。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、突起は、１つ以上のフィンを含み得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、突起は、１つ以上のロッドを含み得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、突起は、格子構造を含み得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、蒸発器コイルは、第１の材料から形成され得、突起は、第２の材料から形成され得、第１の材料は、第２の材料と同じであり得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、蒸発器コイルは、中央容積を画定し得、チラーコイルは、蒸発器コイルの中央容積内に配置され得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、チラーは、リザーバ内に配置された第２のチラーコイルを更に含み得、飲料は、第２のチラーコイルを通って流れるように構成されている。いくつかの実施形態では、チラーは、飲料の流れを第１のチラーコイル及び第２のチラーコイルに分割するように構成されたスプリッタを更に含み得、スプリッタは、飲料のより大きな部分が第２のチラーコイルよりも第１のチラーコイルに流れるように、飲料の流れを分割する。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、チラーコイルの壁厚は、約０．２ｍｍ～約１．０ｍｍの範囲であり得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、チラーのリザーバは、約３Ｌ～約１０Ｌの総容積を有し得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、チラーは、リザーバ内に配置された撹拌器を更に含み、撹拌器は、１つ以上のブレードを有するインペラを含み得る。いくつかの実施形態では、チラーは、コイルの温度を決定するように構成された温度センサを更に含み、撹拌器チラーは、温度センサによって検出されたときのチラーコイルの温度が所定の温度帯にあるときに動作するように構成されている。

本明細書に記載のいくつかの実施形態は、飲料の選択を受信するように構成されたユーザインターフェースと、飲料を冷却するように構成されたチラーと、を含む飲料ディスペンサに関する。飲料ディスペンサのチラーは、熱交換流体を貯蔵するように構成されたリザーバと、リザーバ内に配置され、冷却剤を循環させるように構成された蒸発器コイルであって、蒸発器コイルが、複数の巻線、及び蒸発器コイルの複数の巻線のうちの１つ以上の外面から延在する突起を含む、蒸発器コイルと、を含む。飲料ディスペンサのチラーは、リザーバ内に配置されたチラーコイルであって、飲料は、飲料がチラーコイルを通って流れるときに飲料が冷却されるように、チラーコイルを通って流れ、冷却剤が蒸発器コイルを通して循環されるとき、凍結した熱交換流体のバンクが、蒸発器コイル上及び突起上に形成される、チラーコイルを更に含む。飲料ディスペンサは、飲料を分配するための、チラーコイルと連通する分配ノズルを更に含む。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、飲料ディスペンサは、冷却剤を循環させるように構成された冷却システムを更に含み得、冷却システムは、蒸発器コイルを含み得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、飲料ディスペンサは、飲料を炭酸化するように構成されたカーボネータを更に含み得、カーボネータは、チラーコイルと連通する。

本明細書に記載のいくつかの実施形態は、リザーバと、リザーバ内に貯蔵された熱交換流体と、を含む、飲料を冷却するためのチラーに関し、熱交換流体は、約０℃の凝固点を有するイオン液体である。チラーは、リザーバ内に配置された蒸発器コイルを更に含み、蒸発器コイルは、冷却剤を循環させるように構成された複数の巻線と、複数の巻線のうちの１つ以上の外面から延在する突起と、を含む。チラーは、リザーバ内に配置されたチラーコイルを更に含み、飲料はチラーコイルを通って流れ、冷却剤が蒸発器コイルの巻線を通して循環されるとき、熱交換流体の少なくとも一部分が固相に凍結する。

本明細書に記載の様々な実施形態のうちのいずれかにおいて、熱交換流体は、約０．０１℃～約５℃の凝固点を有し得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、イオン液体は、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、及びモルホリン系イオン液体の群から選択され得る。

本明細書に記載の様々な実施形態のうちのいずれかにおいて、イオン液体は、約２００ｋＪ／ｋｇ～約３００ｋＪ／ｋｇの範囲の融解潜熱を有し得る。

イオン液体を有する、本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかにおいて、冷却剤が蒸発器コイルの巻線を通して循環されるとき、熱交換流体の全てが固相に凍結し得る。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本開示を例解するものであり、説明と合わせて、本開示の原理を更に説明し、当業者が本開示を作製及び使用することを可能にする役割を果たす。
チラーのリザーバの上端が取り外されている、一実施形態によるチラーの斜視図を示す。 一実施形態による、チラー及び冷却システムの構成要素の概略図を示す。 一実施形態によるチラーの概略的な断面図を示す。 図３によるチラーの上から下への図を示す。 一実施形態による突起を含むチラーのための蒸発器コイルの断面図を示す。 一実施形態による突起を含むチラーのための蒸発器コイルの上から下への図を示す。 一実施形態による突起を含むチラーのための蒸発器コイルの断面図を示す。 一実施形態による突起を含むチラーのための蒸発器コイルの上から下への図を示す。 一実施形態による、網状構造を有する蒸発器コイルの突起の拡大図を示す。 一実施形態による、突起を有するチラーコイルの斜視図を示す。 一実施形態によるチラーの概略的な断面図を示す。 図１１のチラーとともに使用するための一実施形態による、網状構造を有する突起を有する蒸発器コイルの斜視図を示す。 一実施形態による撹拌器ポンプ及びスワールチューブを有するチラーの上から下への図を示す。 図１３の線１４－１４に沿って取られた、図１３のチラーの断面図を示す。 一実施形態によるチラーの断面図を示す。 図１５のチラーの上から下への図を示す。 図１５のチラーの蒸発器コイルの斜視図を示す。 図１７の格子構造の側面図を示す。 一実施形態による、格子構造を有する蒸発器コイルの上から下への図を示す。 図１９による格子構造を有する蒸発器コイルの側面断面図を示す。 図１５のチラーのチラーコイルの斜視図を示す。 一実施形態によるチラーコイルの断面図を示す。 チラーにおける熱交換流体の温度の経時的なプロットを示す。 一実施形態による、イオン液体熱交換流体を含むチラーの断面図を示す。 一実施形態によるチラーを含む飲料ディスペンサの図を示す。 一実施形態による飲料ディスペンサの構成要素の概略図を示す。 実施形態が実装され得る例示的なコンピュータシステムの概略的なブロック図を示す。

以下、添付図面に例示される代表的な実施形態を詳細に参照する。以下の説明は、複数の実施形態を１つの好ましい実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。それに対して、本発明は、特許請求の範囲によって定義される実施形態の趣旨及び範囲の範囲内に含まれ得る代替物、変形物、及び均等物を包含することを意図している。

家庭内又はオフィス内の飲料チラーに対する需要が高まっている。家庭又はオフィスの使用のためのチラーを提供するために、チラーは、キッチンカウンターなどのカウンタートップにチラーを設置することができるように、小さな形状因子を有する必要がある。炭酸水又は非炭酸水などの予冷された飲料のリザーバを有するチラーは、典型的には大きく、家庭又はオフィス設定での使用には非現実的である。

予冷された飲料のリザーバが排除され、代わりに飲料がオンデマンドで、すなわち飲料が分配されるときに冷やされる場合、チラーのフットプリントを大幅に低減することができる。飲料は、飲料がコイルを通過するときに飲料から熱を除去するために、水などの熱交換流体を含有するリザーバに配置されたコイルに飲料を通すことによって、非常に急速にかつオンデマンドで冷却することができる。いくつかのチラーは、熱交換流体を使用して飲料を冷却し得るが、２０Ｌの熱交換流体以上の大きなリザーバに依存し得る。結果として、そのようなチラーを使用する飲料ディスペンサは、家庭又はオフィスの設定には実用的ではなく、代わりに、レストラン又はバーなどの商業用調理場で使用される。したがって、小さなフットプリントを維持するために、飲料ディスペンサチラーは、熱交換流体を貯蔵するための小さなチラーリザーバを使用しなければならない。

しかしながら、ある量の液体を、オンデマンド式に、かつ比較的少量の熱交換流体で、５℃以下などの所望の温度に冷却することは、特により大量の飲料又はより高い流量の飲料を分配することが望ましいため、多くの設計上及び工学的課題を提示する。更に、二酸化炭素の可溶化が温度の上昇とともに著しく減少するので、炭酸飲料は、炭酸飲料の十分な炭酸化を維持し、過度の発泡を回避するために、５℃以下まで冷やされなければならない。

チラー内の熱交換は、飲料がチラーを通って流れる間、飲料を数秒間で冷却するのに十分でなければならず、チラーは、大量の飲料を冷却するのに十分でなければならない。チラーは、そのコンパクト比係数によって評価することができ、そのコンパクト比係数は、チラーの容積に対する、１時間で、５℃以下で分配することができる最大冷水体積の比を指し得る。したがって、１時間で、５℃以下で分配することができる液体の体積が、チラーの容積に対して大きいことを示す、高いコンパクト比係数を有するチラーを製造することが望ましい。

本出願の発明者らは、チラー内の熱交換を最大化することによって、コンパクト比係数を増大させることができることを見出した。熱交換効率を高めることにより、チラーは、同じ容積の冷やされた飲料を製造しながら、より小さいフットプリントを用いて設計することができ、あるいは、チラーのサイズを増大させることなく、分配することができる冷やされた飲料の体積を増大させることができる。

本明細書に記載のいくつかの実施形態は、凍結した熱交換流体のバンクを蒸発器コイル上、及び追加的に突起上に形成することができるように突起を有する蒸発器コイルを含むチラーに関する。このようにして、凍結した熱交換流体のバンクの表面積は、蒸発器コイル単独に形成された凍結した熱交換流体のバンクと比較して増大され得る。凍結した熱交換流体のバンクの表面積の増大は、蒸発器コイルとチラーコイルとの間の熱伝達を増加させて、チラーコイル内の飲料の冷却を促進し得る。本明細書に記載のいくつかの実施形態は、突起上の熱交換流体の凍結したバンクの形成を容易にする網状構造を備える突起を有する蒸発器コイルを含むチラーに関する。突起の網状構造は、凍結した熱交換流体のバンクの熱伝導率を増大させ、凍結した熱交換流体のバンクをより急速に形成させる。

本明細書で使用される場合、「飲料」という用語は、炭酸水、非炭酸水（例えば、静水）、風味付き又は強化された水、ジュース、コーヒー又は茶ベースの飲料、スポーツ飲料、エネルギー飲料、ソーダ、乳製品又は乳製品ベースの飲料（例えば、牛乳）を含むが、これらに限定されない、様々な消費可能な液体のいずれかを指し得る。

本明細書で使用される場合、「冷却剤」という用語は、冷媒、特に、とりわけＲ６００ａ、Ｒ１３４ａ、Ｒ２９０、Ｒ７４４、Ｒ３２、及びそれらの混合物、例えばＲ２９０／Ｒ７４４の混合物を含む、低い地球温暖化係数（global warming potential、ＧＷＰ）及び／又はオゾン破壊係数（ozone depletion potential、ＯＤＰ）を有する冷媒などの、熱交換流体の温度を低下させるように構成された任意の流体を指し得る。

本明細書で使用される場合、「熱交換流体」という用語は、飲料などのチラーコイル内の液体からの熱交換を駆動するように構成された物質を指し得る。例えば、熱交換流体は、とりわけ、溶融条件及び氷構造に影響するために全固形分及び／又はｐＨが変化し得る水、水及びアルコール混合物、又はイオン液体を含み得る。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載のチラーは、飲料の温度を２０℃以上低下させるように構成され得る。チラーは、１０秒未満、８秒未満、又は４秒未満で飲料の温度を周囲温度、例えば、約２５℃～５℃以下に低下させるように構成され得る。いくつかの実施形態では、チラーが最初に始動されると、８０分以下、６０分以下、又は４０分以下でチラーのリザーバ内に凍結した熱交換流体のバンクが形成され得る。このようにして、チラーは急速な始動時間を有し、始動直後に飲料の冷却を開始することができる。更に、チラーは、枯渇したときに凍結した熱交換流体のバンクを迅速に再生することができる。

本明細書のいくつかの実施形態は、図１に示されるように、熱交換流体を保持するように構成されたリザーバ１１０を含むチラー１００を対象とする。蒸発器コイル１６０は、リザーバ１１０内に配置され、冷却剤を循環させるための冷却システムの一部である。飲料源に接続されたチラーコイル１３０は、リザーバ１１０内及び蒸発器コイル１６０の中央容積１６４内に配置されている。チラーコイル１３０は、飲料を冷却し、飲料をディスペンサ１０５に送るように構成されている。ディスペンサ１０５は、リザーバ１１０上に配置されてもよいか、又はリザーバ１１０から離れており、導管を介してそれに接続されてもよい。撹拌器又はポンプ１８０は、リザーバ１１０内に配置されてもよく、リザーバ１１０内で熱交換流体を循環させるように構成されている。動作中、凍結した熱交換流体のバンク（例えば、熱交換流体が水である場合の氷バンク）は、チラーコイル１３０内の飲料から熱を吸収するために蒸発器コイル１６０の周りに形成される。熱交換を増大させるために、蒸発器コイル１６０は、本明細書で更に詳細に考察されるように、その周囲にバンクが形成される１つ以上の突起１７０を含んでもよい。

リザーバ１１０は、チラーコイル１３０を通って流れる飲料とチラー１００の蒸発器コイル１６０との間の熱伝達を容易にする熱交換流体を保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、熱交換流体は、水であり得る。熱交換流体として水を使用することは、水が非毒性であり、エンドユーザによって容易に排出されかつ交換することができるため、チラー１００のメンテナンスを容易にし得る。

いくつかの実施形態では、チラー１００のリザーバ１１０は、約３Ｌ～約１０Ｌの全内部容積を有し得る。リザーバ１１０は、約２Ｌ～約９Ｌの熱交換流体、約２．５Ｌ～約８Ｌの熱交換流体、又は約３Ｌ～約７Ｌの熱交換流体を保持するように構成され得る。チラー１００の総サイズは、リザーバ１１０のサイズに大きく依存するため、小さなリザーバ１１０及び少量の熱交換流体を使用することにより、チラー１００は、キッチンカウンタートップ上、キッチンシンクの下、又はキッチンキャビネットに組み込まれるなど、家庭又はオフィス設定での使用に好適なコンパクトな形状因子を有することができる。

チラー１００のリザーバ１１０は、様々な形状のいずれかを有してもよく、とりわけ、長方形の角柱、立方体、又は円柱として成形されてもよい。リザーバ１１０は、チラー１００内へのチラー１００の外部の熱の伝達を抑制又は最小化するように断熱され得る。リザーバ１１０は、熱交換流体を充填又は交換するために、又はリザーバ１１０内の構成要素のメンテナンス若しくは修復を実施するためなど、リザーバ１１０の内部容積へのアクセスを提供する蓋を含み得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、リザーバ１１０は、リザーバ１１０の内部容積がエンドユーザによってアクセスできないようにシールされ得る。

いくつかの実施形態によるチラー１００の構成要素を図２に示す。チラー１００は、チラーコイル１３０及び蒸発器コイル１６０が配置されているリザーバ１１０を含み得る。チラーコイル１３０及び蒸発器コイル１６０は、入れ子構成に配置され得、リザーバ１１０内の熱交換流体に少なくとも部分的に浸漬され得る。チラー１００から離れた飲料源７００は、チラーコイル１３０に飲料を供給するために、導管などによってチラーコイル１３０と接続され得る。飲料源７００は、例えば、都市水供給、井戸、又は飲料のリザーバであり得る。チラー１００は、チラーコイル１３０を通って流れた冷却された飲料を分配するための、チラーコイル１３０と接続された、分配ノズルなどのディスペンサ１０５を含み得る。ディスペンサ１０５が作動されると、飲料は飲料源７００からチラーコイル１３０を通って流れ、飲料は、チラーコイル１３０を通って流れるときに冷やされ、それにより、飲料は、ディスペンサ１０５を介して分配されるときには冷却（例えば、５℃以下に）されている。したがって、飲料は、オンデマンド様式で冷やされ、これは、連続的に冷やすこととも称され得る。

チラー１００の蒸発器コイル１６０は、冷却システム８００の一部として冷却剤を循環させるように構成されている。冷却システム８００は、蒸気圧縮冷却システムであってもよく、当業者によって理解されるように、蒸発器コイル１６０に加えて、圧縮器８１０、コンデンサ８２０、及び膨張弁８３０を含み得る。冷却剤が蒸発器コイル１６０を通って流れて液体から蒸気に変化するとき、蒸発器コイル１６０を取り囲む熱交換流体が凍結し、凍結した熱交換流体のバンクを形成する（例えば、図３参照）。チラーコイル１３０を通って流れる飲料からの熱は、凍結した熱交換流体のバンクによって移送及び吸収され、その結果、飲料が冷やされる。凍結した熱交換流体のバンクは、高い融解潜熱を有するので、熱交換流体の温度の対応する変化なしにかなりの量の熱を吸収することができる。

いくつかの実施形態では、蒸発器コイル１６０は、例えば図３に示されるように、積層構成で配置された複数の巻線１６２を有する管であり得る。各巻線１６２は、上から下への方法で見たときに矩形の構成を有し得る（例えば、図４を参照）。しかしながら、いくつかの実施形態では、各巻線１６２は、上から下への方法で見たときに、正方形、円形、又は楕円形の構成を有し得る。巻線１６２は、蒸発器コイル１６０の中心軸Ｚの周りに延在し得る。巻線１６２は、互いに接触していてもよく、又は空間１６８によって分離されてもよい。蒸発器コイル１６０は、リザーバ１１０の内部周囲１１２に従ってもよい。いくつかの実施形態では、蒸発器コイル１６０は、リザーバ１１０の形状に対応する形状を有し得る。例えば、リザーバ１１０が実質的に矩形の構成を有する場合、蒸発器コイル１６０は、リザーバ１１０の周囲１１２の形状に追従するように矩形の構成を有し得る。別の例では、リザーバ１１０が（円形断面を有する）実質的に円筒形の形状を有する場合、蒸発器コイル１６０は同様に円形の形状を有し得る。蒸発器コイル１６０は、蒸発器コイル１６０の外部に中央容積１６４を画定する。蒸発器コイル１６０は、高い熱伝導率を有する材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、蒸発器コイル１６０は、銅などの金属から形成され得る。

チラーコイル１３０は、チラー１００のリザーバ１１０内に配置され得る。チラーコイル１３０は、蒸発器コイル１６０と入れ子構成に配置され得る。図３及び図４に示すように、チラーコイル１３０は、蒸発器コイル１６０によって画定される中央容積１６４内に配置され得る。したがって、蒸発器コイル１６０は、チラーコイル１３０を少なくとも部分的に取り囲んでもよい。チラーコイル１３０は、積層構成で配置された複数の巻線１３２を有するチューブであり得る。巻線１３２は、互いに接触していてもよく、又は空間１３８によって分離されてもよい。巻線１３２は、リザーバ１１０の形状に対応するか、又は蒸発器コイル１６０の形状に対応する形状を有し得る。したがって、リザーバ１１０が矩形の構成を有する場合、各巻線１３２は、上から下への方法で見たときに矩形の構成を有し得る（例えば、図４を参照）。しかしながら、いくつかの実施形態では、巻線１３２は、上から下への方法で見たとき、とりわけ、正方形、円形、又は楕円形の構成を有し得る。いくつかの実施形態では、巻線１３２は、全て同じ形状を有していなくてもよい。チラーコイル１３０の巻線１３２は、中心軸の周りに延在し得る。いくつかの実施形態では、チラーコイル１３０の中心軸は、蒸発器コイル１６０及びチラーコイル１３０が同心円状に配置されるように、蒸発器コイル１６０の中心軸（例えば、軸Ｚ）と同じであり得る。チラーコイル１３０は、腐食を抑制し、スケールの沈積を低減し、チラーコイル１３０内の飲料の汚染を防止又は最小限に抑えるために、ステンレス鋼などの金属で形成され得る。

いくつかの実施形態では、蒸発器コイル１６０は、蒸発器コイル１６０の外面１６１から延在する１つ以上の突起１７０を含む。突起１７０は、図４に示すように、蒸発器コイル１６０からチラーコイル１３０に向かう方向に延在し得る。いくつかの実施形態では、突起１７０は、蒸発器コイル１６０の中央容積１６４内に内方に延在し得る。蒸発器コイル１６０内の冷却剤は、突起１７０内又は突起１７０を通って流れない。本明細書では単に「バンク」と称される凍結した熱交換流体７２０のバンクは、蒸発器コイル１６０の巻線１５２上及び突起１７０上に形成される。したがって、突起１７０は、チラーコイル１３０（及びチラーコイル１３０を通って流れる飲料）との熱交換を促進するためにバンク７２０の総表面積を増加させるのに役立つ。

チラー１００の動作において、冷却剤は蒸発器コイル１６０を通って流れかつ蒸発し、蒸発器コイル１６０を取り囲む熱交換流体７１０を凍結させ、凍結した又は固相の熱交換流体のバンク７２０を形成する（例えば、図３を参照）。バンク７２０は、蒸発器コイル１６０及び突起１７０の周りに厚さｔ_ｂを有し得る。蒸発器コイル１６０及び突起１７０はチラーコイル１３０から距離Ｌだけ離間されているので、バンク７２０がチラーコイル１３０に到達しない。したがって、Ｌはｔ_ｂより大きい。チラーコイル１３０が蒸発器コイル１６０に近すぎると、チラーコイル１３０を通って流れる飲料凍結し、チラーコイル１３０を通る飲料の流れを妨げ得る。更に、その固体状態と液体状態とにおける熱交換流体間の界面を最大化するために、隣接する突起１７０の間に空間が提供される。突起１７０は、距離ｄだけ離間されてもよく、突起１７０間の距離は、２ｔ_ｂより大きくてもよい。

いくつかの実施形態では、突起は、図５及び図６に示されるように、フィン１７２として形成され得る。フィン１７２は、実質的に平面状であり得る。フィン１７２は、ほぼ矩形の形状を有し得る。フィン１７２は、蒸発器コイル１６０の少なくとも一部分に沿って延在し得る。図５に示すように、フィン１７２は、蒸発器コイル１６０の１つ以上の巻線１６２の一部分に沿って延在する。フィン１７２は、蒸発器コイル１６０の角又は湾曲部分の周りに延在するように巻線１６２の輪郭に従い得る。フィン１７２は、フィン１７２間に空間を許容するように、全ての巻線１６２上に存在しなくてもよい。フィン１７２は、バンク７２０がフィン１７２間の空間を完全に充填しないように離間されている。いくつかの実施形態では、フィン１７２は、交互の巻線１６２上に配置され得る。例えば、蒸発器コイル１６０の第１の巻線１６２Ａは、フィン１７２を有し得、第１の巻線１６２Ａに隣接する第２の巻線１６２Ｂは、フィンを有さなくてもよい。別の例では、３つの巻線ごとに、フィン１７２を含み得る。いくつかの実施形態では、各フィン１７２は、約１ｍｍ～約１２ｍｍ、又は約２ｍｍ～約８ｍｍ、又は約３ｍｍ～約５ｍｍの厚さを有し得る。

いくつかの実施形態では、蒸発器コイル１６０は、例えば図７及び図８に示されるように、ロッド１７８として形成された突起１７０を含み得る。ロッド１７８は、蒸発器コイル１６０を通る流れの方向に対してほぼ垂直に延在し得、図８に最もよく示されるように、蒸発器コイル１６０の軸Ｘに対してほぼ垂直に延在し得る。ロッド１７８の第１の端部１７７は、蒸発器コイル１６０の外面１６１に接続され得、ロッド１７８は、第１の端部１７７の反対側の第２の端部１７９で終端し得る。ロッド１７８は、第１の端部１７７から第２の端部１７９まで測定される長さｒを有してもよい。ロッド１７８は、長さに対して横方向のロッド１７８の最も広い寸法として測定される厚さｔを有する。ロッド１７８は、間隔ａで互いに離間され得る。ロッド１７８は、凍結した熱交換流体のバンクが蒸発器コイル１６０及びロッド１７８上に形成されるとき、ロッド１７８間の空間が凍結した熱交換流体のバンクによって完全には充填されないように離間されている。ロッド１７８は各々、同じサイズ及び寸法であり得る。いくつかの実施形態では、ロッド１７８は、ロッド１７８の長さに沿って概ね線形であり得る。いくつかの実施形態では、ロッド１７８は、互いにほぼ平行であり得る。いくつかの実施形態では、ロッド１７８は、とりわけ、円筒形状、円錐形状、又は矩形の角柱形状を有し得る。当業者によって認められるように、ロッド１７８の数及び間隔は、ロッドの寸法（例えば、長さ及び直径）に部分的に依存する。突起１７０は、フィン１７２、ロッド１７８などとして形成されるかにかかわらず、様々な締結方法を介して蒸発器コイル１６０の外面１６１に固定され得る。いくつかの実施形態では、突起１７０は、蒸発器コイル１６０に恒久的に固定され得、突起１７０は、蒸発器コイル１６０に溶接又は結合され得るか、又はろう付けによって固定され得る。しかしながら、突起１７０は、他の締結方法の中でも、ブラケット、機械的締結具、又は接着剤を介して蒸発器コイル１６０に固定され得る。

突起１７０は、高い熱伝導率を有する材料から形成され得る。突起１７０は、蒸発器コイル１６０と同じ材料から形成され得る。例えば、蒸発器コイル１６０が銅から形成される実施形態では、突起１７０はまた、銅から形成され得る。熱交換流体が蒸発器コイル１６０の巻線１６２の周りに凍結すると、熱交換流体は突起１７０の周りでも凍結し得る。その結果、突起１７０の周りの熱交換流体の凍結により、凍結した熱交換流体のバンクの表面積が増大する。

いくつかの実施形態では、突起１７０は、ヒートパイプから形成され得る。ヒートパイプは、突起１７０上の凍結した熱交換流体の急速な形成、並びにチラーコイルに近接する急速な熱伝達を促進するのに役立ち得る。ヒートパイプは、密閉された内部容積を画定する中空管と、動作温度範囲内の蒸気及び液体であるように構成された内部容積内に配置された作動流体と、を含み得る。ヒートパイプ内の作動流体は、動作温度の範囲に基づいて選択され得、例えば、他の好適な流体中のアンモニア、アルコール、又は水であり得る。ヒートパイプは、ロッド１７８と同じ様式で配置されてもよく、したがって、蒸発器コイル１６０の外面から中央容積１６４内へ、チラーコイルに向かって半径方向に延在してもよい。

いくつかの実施形態では、突起１７０は、中実であり得、そのため、突起１７０には、熱交換流体が突起１７０内へ又は突起１７０を通って流れることを可能にすることになる開口部がない。いくつかの実施形態では、突起１７０は、例えば図９に示されるように、突起１７０の本体１７１が複数の開口部又は細孔１７３を有するような網状構造を有し得る。このようにして、熱交換流体７１０は、細孔１７３を通して突出部１７０の本体１７１内に流れ得る。細孔１７３は、凍結した熱交換流体のバンクが細孔１７３を完全に充填しないように十分に大きくてもよい。網状構造は、突起１７０上及びその周囲のバンク７２０の延長を促進するために熱交換流体７１０の凍結を容易にし得る。網状構造はまた、バンク７２０の溶融を遅延させ得る。網状構造は、バンク７２０の熱伝導率を増大させてもよく、バンク７２０はより急速に形成させる。本体１７１は、高い熱伝導率を有し、バンク７２０内で熱交換を駆動する。考察されたように、突起１７０は、銅などの高い熱伝導率を有する金属で形成され得る。いくつかの実施形態では、突起１７０に網状構造を提供するために、突起１７０は、他の材料の中でも、銅発泡体などの金属発泡体から形成され得る。網状構造は、内部セル又は細孔を有し得、セル又は細孔は、様々なサイズを有し得る。

いくつかの実施形態では、蒸発器コイルではなくチラーコイル１３０’が、例えば図１０に示されるように、突起１７０’を含み得る。そのような実施形態では、チラーコイル１３０’は、蒸発器コイル１６０の突起１７０に関して説明したように、同じ構造及び特徴を有する１つ以上の突起を含み得る。そのような実施形態では、蒸発器コイル１６０は、チラーコイル１３０’の突起上に成長することから、蒸発器コイルの突起上の凍結した熱交換流体のバンクの成長を回避するために、突起１７０を有していなくてもよい。チラーコイル１３０’の突起１７０’は、チラーコイル１３０’の１つ以上の巻線１３２’の外面から外向きに延在し得、蒸発器コイルに向かう方向に延在し得る。チラーコイル１３０’上の突起１７０’は、伝導性熱伝達を促進するのに役立つ。熱交換流体は、チラーコイル１３０’から熱交換流体のバンクに熱を伝達するように循環してもよく、突起１７０’を通る伝導性熱伝達は、熱交換流体を通る対流熱伝達よりも急速に熱を伝達し得る。更に、突起１７０’はまた、熱伝達に利用可能な表面積を増大させ得る。

いくつかの実施形態では、図１０に示すように、チラーコイル１３０’上の突起１７０’は、フィン１７２’を含み得る。フィン１７２’は、フィン１７２に関して説明したように、同じ構造及び特徴を有し得る。したがって、フィン１７２’は、チラーコイル１３０’の１つ以上の巻線１３２’から延在し得る。フィン１７２’は互いに離間していてもよく、フィン１７２’は各巻線１３２’に存在しなくてもよい。フィン１７２’は、チラーコイル１３０’の巻線１３２’の平面内に延在し得る。いくつかの実施形態では、突起１７０’は、蒸発器コイル１６０のロッド１７８に関して説明されるようなロッドを交互に含んでもよく、網状構造又は発泡体を有し得る。更に、チラーコイル１３０’の突起１７０’は、本明細書で更に詳細に説明されるように、格子構造を形成し得る。

他の実施形態では、チラー２００は、図１１に示すように形成され得る。チラー２００は、図１のチラー１００と同様であり、熱交換流体７１０を保持するように構成されたリザーバ２１０と、リザーバ２１０内に配置された冷却剤を循環させるための蒸発器コイル２６０と、飲料が通って流れ、かつやはりリザーバ２１０内に配置されたチラーコイル２３０と、を含む。しかしながら、チラー２００は、チラーコイル２３０が中央容積２３４を画定し、蒸発器コイル２６０がチラーコイル２３０の中央容積２３４内に配置されているという点で、チラー１００とは異なる。したがって、チラーコイル２３０及び蒸発器コイル２６０の位置は、チラー１００と比べて置き換えられている。チラーコイル２３０は、蒸発器コイル２６０を少なくとも部分的に取り囲んでいる。蒸発器コイル２６０は、チラーコイル２３０と同じ軸Ｙの周りに巻かれ得る。蒸発器コイル２６０及びチラーコイル２３０は、同心円状に配置され得る。

チラー２００のチラーコイル２３０は、リザーバ２１０の周囲に従ってもよい。その結果、リザーバ２１０内のチラーコイル２３０の長さは、チラー１００のチラーコイル１３０に対してより長くてもよい。したがって、チラー２００は、所与の時間にチラー２００によってより大きな体積の飲料を冷却することを可能にしながら、チラー１００と同じフットプリントを有し得る。更に、蒸発器コイル２６０上に形成されたバンク７２０は、チラー２００においてよりコンパクトであり得る。蒸発器コイル２６０上に形成されたバンク７２０は、蒸発器コイル２６０内の開放中央領域を維持して、熱交換流体が蒸発器コイル２６０の中央領域内を循環することを可能にし、撹拌器のための空間を提供し得る。

チラー２００の蒸発器コイル２６０は、突起２７０を含み得る。突起２７０は、蒸発器コイル１６０及び突起１７０に関して上述したように、同じ配置、構造、及び特徴を有し得る。しかしながら、突起２７０は、蒸発器コイル２６０の外面からチラーコイル２３０に向かう方向に延在するため、突起２７０は、蒸発器コイル２６０からチラーコイル２３０に向かって外向きに延在する一方、チラー１００の蒸発器コイル１６０の突起１７０は、蒸発器コイル１６０の中央容積１６４に向かって内向きに延在する。

いくつかの実施形態では、チラー２００の蒸発器コイル２６０は、例えば図１２に示されるように、発泡体２７８を含む突起２７０を含み得る。発泡体２７８は、蒸発器コイル２６０から蒸発器コイル２６０の中央容積に向かって、蒸発器コイル２６０の中央容積２６４から離れるように、又はその両方において延在し得る。したがって、発泡体２７８は、蒸発器コイル２６０の対向する側面上に配置され得る。発泡体２７８は、多孔質であってもよく、網状構造を有してもよい。発泡体２７８は、蒸発器コイル２６０及び発泡体２７８上の凍結した熱交換流体のバンクの迅速な形成を容易にするのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、発泡体２７８は、蒸発器コイル２６０の全長に延在し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、発泡体２７８は、蒸発器コイル２６０の一部分のみに配置され得る。いくつかの実施形態では、発泡体２７８は、蒸発器コイル２６０と同じ材料で作製され得、いくつかの実施形態では、発泡体２７８は、銅発泡体などの金属発泡体であり得る。しかしながら、他の実施形態では、発泡体２７８は、とりわけパラフィンなどの非金属材料で作製され得る。

例示的なチラー１００、２００は、例示の目的で本明細書に記載されているが、チラーのリザーバ内の蒸発器コイル及び１つ以上のチラーコイルの他の配置が可能であることが理解される。更に、蒸発器コイルを有する任意のチラーの熱交換効率は、本明細書に記載の突起を組み込むことによって改善され得ることが理解される。いくつかの実施形態では、リザーバ、蒸発器コイル、及びチラーコイルを有するチラーの熱交換効率は、本明細書に記載される１つ以上の突起を蒸発器コイルの外面に取り付けることによって強化され得る。このようにして、冷却剤が蒸発器コイルを通して循環されると、氷バンクなどの凍結した熱交換材料のバンクは、蒸発器コイルに沿って、また突起に沿って急速に形成されて、バンクの表面積、したがって、固体及び液体状態の熱交換流体の界面を増大させ得る。いくつかの実施形態では、リザーバ、蒸発器コイル、及びチラーコイルを有するチラーの熱伝達効率は、本明細書に記載されるような突起をチラーコイルの外面に取り付けることによって強化され得る。このようにして、突起は伝導性熱伝達を提供し、チラーコイルとの熱伝達のための表面積を増大させる。

本明細書に記載のいくつかの実施形態は、図１３及び図１４に示されるように、リザーバ３１０内の熱交換流体７１０の循環を容易にするように構成されたスワールチューブ３９０を有するチラー３００に関する。チラー３００は、チラー１００に関して上述したような同じ構造及び特徴を有し得る。したがって、チラー３００は、リザーバ３１０、蒸発器コイル３６０、及びチラーコイル３３０を含み得る。蒸発器コイル３６０は、チラーコイル３３０が配置された中央容積３６４を画定し得る。蒸発器コイル３６０は、蒸発器コイル１６０の突起１７０に関して上で考察されたような突起３７０を含み得る。

チラー３００は、リザーバ３１０内で熱交換流体を循環させるように構成されたポンプ３８０を更に含み得る。ポンプ３８０は、リザーバ３１０内の熱交換流体７１０内に浸漬され得る。いくつかの実施形態では、ポンプ３８０は、リザーバ３１０の下端３１１に配置され得る。ポンプ３８０は、熱交換流体７１０をリザーバ３１０からポンプ３８０に引き込むように構成された吸入口３８２を含み得る。ポンプ３８０及びポンプ３８０の吸入口３８２は、チラーコイル３３０によって画定された中央容積３３４から熱交換流体７１０を引き出すように配置され得る。したがって、ポンプ３８０又はポンプ３８０の吸入口３８２は、チラーコイル３３０の中央容積３３４内に配置され得る。ポンプ３８０は、熱交換流体７１０を循環させるように熱交換流体７１０を排出するための１つ以上の出口を含み得る。出口は、熱交換流体７１０を横方向に方向付けるように配置され得る。

いくつかの実施形態では、スワールチューブ３９０は、ポンプ３８０と連通し得、ポンプ３８０からチラーコイル３３０と蒸発器コイル３６０との間の空間内へ延在し得る。チラーコイル３３０は、チラーコイル３３０の巻線３３２間に限られた空間があるように、密に巻き付けられ得る。その結果、チラーコイル３３０の中央容積３３４内の熱交換流体７１０は、容易にリザーバ３１０内を循環しない場合がある。これは、中央容積３３４内の熱交換流体７１０から蒸発器コイル３６０及び突起３７０上に形成された凍結した熱交換材料のバンクへの熱伝達を阻害し得る。

いくつかの実施形態では、ポンプ３８０は、中央容積３３４から熱交換流体７１０を引き出し、熱交換流体７１０を、スワールチューブ３９０を介して凍結した熱交換流体のバンクに向かって分散させるように構成され得る。スワールチューブ３９０は、１つ以上の巻線を含み得る。スワールチューブ３９０は、可撓性材料から構成され得る。スワールチューブ３９０の巻線は、チラーコイル３３０又は蒸発器コイル３６０の巻線よりも大きく離間され得、その結果、スワールチューブ３９０は、リザーバ３１０内の熱交換流体７１０の循環に影響を与えない。スワールチューブ３９０は、１つ以上の出口３９２を含み得る。スワールチューブ３９０は、スワールチューブ３９０の末端３９４に出口３９２を含み得る。追加の出口３９２は、スワールチューブ３９０の長さに沿って配置され得る。各出口３９２は、出口３９２から逃げる熱交換流体が蒸発器コイル３６０の突起３７０に向けられるように配置され得る。このようにして、チラーコイル３３０の中央容積３３４からの比較的温かい熱交換流体は、凍結した熱交換流体７１０のバンクに向けられる。これは、乱流を誘発し、熱伝達を促進し、リザーバ３１０内で熱交換流体７１０を循環させるのに役立つ。これは、起動時及び飲料が分配されている間、飲料をより速く冷却するのに役立ち得る。

いくつかの実施形態では、図１４に示すように、ポンプ３８０は、リザーバ３１０の下端３１１に配置され得、スワールチューブ３９０は、ポンプ３８０からリザーバ３１０の上端３１３に向かって延在し得る。これは、より低温の熱交換流体がリザーバ３１０の上端３１３にあり、比較的温かい熱交換流体が下端３１１にあり、熱交換流体７１０を上下方向に循環させるため、リザーバ３１０内の渦の形成を誘発し得る。飲料は、下端３１１でチラーコイル３３０に入り、チラーコイル３３０の上端３１３から出てもよく、リザーバ３１０内の熱交換流体との対流熱交換を生じる。対向流熱交換は、チラーコイル３３０内の飲料とリザーバ３１０内の熱交換流体との間の温度の差の最大化により、チラーコイル内の飲料の温度変化を最大化し得る。

いくつかの実施形態では、チラー４００が例えば図１５～図１６に示されている。チラー４００は、本明細書に記載されるものを除いて、チラー１００に関して説明したのと同じ構造及び特徴を含み得る。チラー１００と同様に、チラー４００は、熱交換流体を収容するように構成されたリザーバ４１０と、冷却剤を循環させるための冷却システムの一部であるリザーバ４１０内に配置された蒸発器コイル４６０と、を含む。更に、チラー４００は、飲料源に接続され、蒸発器コイル４６０の中央容積４６４内のリザーバ４１０内に配置されたチラーコイル４３０を含む。チラーコイル４３０は、飲料を冷却し、冷却された飲料をディスペンサに送るように構成されている。いくつかの実施形態では、チラー４００は、リザーバ４１０内で熱交換流体を循環させ、熱対流を最適化するように構成された撹拌器４９０を更に含む。

いくつかの実施形態では、チラー４００の蒸発器コイル４６０は、冷却剤が通って流れ得る複数の巻線４６２を有する管であり得る。巻線４６２は、リザーバ４１０の下端からリザーバ４１０の上端に向かって積み重ねられた構成で配置され得る。巻線４６２は、中心軸Ｘの周りに延在し得る。チラー４００の動作において、巻線４６２は、熱交換流体に浸漬される。蒸発器コイル４６０は、リザーバ４１０の周囲に沿って配置され得る。したがって、蒸発器コイル４６０は、リザーバ４１０の内壁に隣接して、リザーバ４１０の内壁に従って配置され得る。蒸発器コイル４６０は、リザーバ４１０の形状に対応する形状を有し得る。例えば、リザーバ４１０が矩形の形状を有する場合、蒸発器コイル４６０は、図１６に最もよく示されるように、同様に矩形の形状を有し得る。蒸発器コイル４６０が矩形の形状を有する実施形態では、蒸発器コイル４６０の巻線４６２は、線形部分４６１及び湾曲部分４６３を含み得る（例えば、図１７を参照）。

蒸発器コイル４６０は、蒸発器コイル４６０の巻線４６２の外面から延在する突起４７０を更に含み得る。いくつかの実施形態では、突起４７０は、蒸発器コイル４６０によって画定された中央容積４６４内へ、チラーコイル４３０に向かって延在し得る。図１７～図１８に示すように、突起４７０は、格子構造４７２を形成し得る。格子構造４７２は、二次元又は三次元の格子構造であり得る。いくつかの実施形態では、格子構造４７２は、複数のフィン４７４を含み得る。フィン４７４は、実質的に平面状であってもよく、ほぼ矩形の形状を有してもよい。フィン４７４は、蒸発器コイル４６０の直線部分４６１に沿ってなど、蒸発器コイル４６０の１つ以上の巻線４６２の少なくとも一部分に沿って延在し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、フィン４７４は、蒸発器コイル４６０の湾曲部分４６３に沿って配置され得る。フィン４７４は、巻線４６２の平面に配置され得る。フィン４７４は、ロッド４７６によって互いに接続され得る。ロッド４７６は、蒸発器コイル４６０の中心軸に概ね平行に配置され得る。更に、ロッド４７６は、フィン４７４に対してほぼ垂直に、かつ互いに平行に配置され得る。したがって、フィン４７４及びロッド４７６は、蒸発器４６０上に形成された熱交換流体の凍結したバンクに接触するように液体熱交換流体が通って流れ得るチャネル４７８又は通路を画定するグリッドのような構成を有する格子構造４７２を形成し得る。

フィン４７４は、フィン４７４上に形成される凍結した熱交換流体のバンクの厚さよりも大きい距離で互いに離間され得、その結果、バンクはフィン４７４の間の空間を完全に充填せず、液体熱交換流体は隣接するフィン４７４間の空間において流れ得る。同様に、ロッド４７６は、ロッド４７６上に形成される凍結した熱交換流体のバンクの厚さよりも大きい距離で互いに離間され得、その結果、バンクはロッド４７６の間の空間を完全に充填せず、液体熱交換流体はロッド４７６の間にあり得る。フィン４７４又はロッド４７６の間隔が近すぎると、凍結した熱交換流体のバンクは、熱交換流体が通って流れ得る空間をほとんど又は全く残さない場合がある。いくつかの実施形態では、フィン４７４は、約１０ｍｍ～約３０ｍｍ、約１２ｍｍ～約２８ｍｍ、又は約１５ｍｍ～約２５ｍｍだけ互いに離間され得る。いくつかの実施形態では、ロッド４７６は、互いに約８ｍｍ～約２４ｍｍ、約１０ｍｍ～約２２ｍｍ、又は約１２ｍｍ～約２０ｍｍだけ互いに離間され得る。

いくつかの実施形態では、フィン４７４及びロッド４７６を含む格子構造４７２は、単一構造として形成され得る。格子構造４７２は、他の締結方法の中でも、溶接又はろう付けによって蒸発器コイル４６０の巻線４６２に接合され得る。いくつかの実施形態では、格子構造４７２は、蒸発器コイル４６０と同じ材料で形成され得る。このようにして、熱伝達は、蒸発器コイル４６０及び格子構造４７２の材料において同じである。いくつかの実施形態では、蒸発器コイル４６０及び格子構造４７２は、銅を含み得る。

理論に拘束されることが望まれないが、蒸発器コイル４６０上の凍結した熱交換流体、例えば氷のバンクの形成をここで説明する。チラー４００が使用される場合、冷却剤は、蒸発器コイル４６０の巻線４６２を通って流れ、所定の温度で蒸発する。冷却剤の蒸発プロセスは、熱交換流体からかなりの量の熱を吸収し、結果として、凍結した熱交換流体のバンクが、最初に蒸発器コイル４６０の巻線４６２の外部の周りに形成され始める。格子構造４７２の材料が冷却されると、バンクは、格子構造４７２のフィン４７４に沿って急速に形成され続ける。バンクは、隣接するフィン４７４の間に延在する格子構造４７２のロッド４７６の外面に沿って形成するように進み得る。

熱交換流体の得られた凍結したバンクは、液体熱交換流体が通って流れ得るチャネル４７８を画定する。格子構造４７２は、チラーコイル４３０内の飲料から熱交換流体を介した熱交換流体の凍結したバンクへの熱伝達を促進するために、熱交換流体の凍結したバンク表面積を（蒸発器コイル単独の巻線上に形成された熱交換流体のバンクに対して）増大させるように機能する。更に、格子構造４７２は、液体熱交換流体が格子構造４７２を通って流れて凍結した熱交換流体のバンクと接触するのを可能にするのに十分な空間を提供する。

いくつかの実施形態では、格子構造４８０は、例えば図１９～図２０に示されるように、セル４８８を画定し得る。格子構造４８０は、蒸発器コイル４６０の１つ以上の巻線４６２の外面から外向きに延在する第１のロッド４８２を含み得る。第１のロッド４８２は、蒸発器コイル４６０から半径方向に延在し得、チラーコイルに向かって蒸発器コイル４６０の中央容積内へ延在し得る。第２のロッド４８４は、第１のロッド４８２に対して垂直に配置されてもよく、巻線４６２の平面に平行又は平面内に配置されてもよい。図１９に示すように、第２のロッド４８４は、巻線４６２と同心の１つ以上のリングを形成し得る。格子構造４８０は、蒸発器コイル４６０の中心軸に平行な第３のロッド４８６を更に含み得る。したがって、セル４８８は、第１、第２、及び第３のロッド４８２、４８４、４８６によって画定され得、実質的に開いた面を有する立方体又は矩形の角柱として成形され得る。セル４８８を有する格子構造４８０は、フィン４７４及びロッド４７６を有する格子構造４７２と比べて、液体熱交換流体の流れのための追加の空間を提供する。しかしながら、格子構造４８０は、フィン４７４ではなく第１及び第２のロッドを使用することにより、格子構造４７２よりもやや少ない表面積を有し得る。

いくつかの実施形態では、チラー４００は、リザーバ４１０内に配置された複数の巻線４３４、４４４を各々有する複数のチラーコイル４３０、４４０を含み得る。図１５～図１６に示すように、チラー４００は、第１のチラーコイル４３０及び更に第２のチラーコイル４４０を含み得る。しかしながら、チラー４００は、より少ない又は追加のチラーコイルを含み得ることが理解される。複数のチラーコイルの使用は、所与の時間にチラー４００によって冷やされ得る飲料の総体積を増大させるように機能する。しかしながら、チラーコイルの数は、リザーバ内の利用可能な空間によって制約される。

チラーコイル４３０、４４０は、蒸発器コイル４６０によって画定される中央容積４６４内に配置され得る。このようにして、蒸発器コイル４６０は、チラーコイル４３０、４４０を少なくとも部分的に取り囲む。各チラーコイル４３０は、積層構成で配置された複数の巻線４３４を含み得る（例えば、図２１を参照）。巻線４３４は、蒸発器コイル４６０の中心軸などの中心軸の周りに延在し得る。いくつかの実施形態では、チラーコイル４３０の巻線４３４は、熱交換流体が巻線４３４内の隣接する間の空間内で流れることを可能にするように互いに離間され得る。いくつかの実施形態では、巻線４３４は、中心軸の方向に約０．１ｍｍ～約１ｍｍだけ離間していてもよい。いくつかの実施形態では、巻線４３４は、０．５ｍｍだけ離間していてもよい。巻線４３４の間の空間が小さすぎる場合、チラーコイル４３０は、リザーバ４１０内の熱交換流体の循環を阻害する障壁を形成し得る。巻線４３４の間の空間が増加すると、リザーバ４１０内に収まり得るチラーコイル４３０の巻線４３４の数が減少し、これは望ましくない。

いくつかの実施形態では、図２１に示すように、チラーコイル４３０、４４０は、入れ子構成で配置され得る。いくつかの実施形態では、第２のチラーコイル４４０は、第１のチラーコイル４３０によって画定される中央容積内に配置され得る。したがって、第１のチラーコイル４３０は、第１の直径Ｄ_１を有してもよく、第２のチラーコイル４４０は、第１の直径Ｄ_１よりも小さい第２の直径Ｄ_２を有してもよい。第２のチラーコイル４４０は、ギャップ４３８によって第１のチラーコイル４３０から分離され得る。いくつかの実施形態では、ギャップ４３８は、熱伝達を促進するために、液体熱交換流体がチラーコイル４３０、４４０間を流れるための空間を提供し得る。

いくつかの実施形態では、チラー４００内のチラーコイル４３０、４４０の全長は、約８メートル～約１８メートル、約１０メートル～約１６メートル、又は約１２メートル～約１４メートルであり得る。リザーバ４１０内のチラーコイル４３０の全長を増大させると、所与の時間に冷却され得る飲料の量が増加する。第２のチラーコイル４４０は、例えば図２１に示されるように、第２のチラーコイル４４０が第１のチラーコイル４３０よりも小さい直径を有し得るため、第１のチラーコイル４３０の長さよりも小さい長さを有し得る。リザーバ４１０の容積が増大するにつれて、チラーコイル４３０の全長が増大し得るため、いくつかの実施形態では、全てのチラーコイルの全長（メートル）とリザーバ４１０の総容積（リットル）との比は、約２メートル／リットル～約６メートル／リットルの範囲であり得る。

いくつかの実施形態では、第１のチラーコイル４３０は、第１の入口４３１及び第１の出口４３２を含み得、第２のチラーコイル４４０は、第２の入口４４１及び第２の出口４４２を含み得る。したがって、第１及び第２のチラーコイル４３０、４４０は、チラー４００によって冷却されるために飲料が通って流れ得る２つの別個の流路を画定し得る。そのような実施形態では、チラー４００は、チラーコイル４３０、４４０間で飲料の到来供給を分割するように構成されたスプリッタ４０８を更に含み得る。第１のチラーコイル４３０は、蒸発器コイル４６０により近接し、かつ第２のチラーコイル４４０に対するより長い全長によって、熱を伝達するためのより大きな能力を有し得る。結果として、スプリッタ４０８は、第２のチラーコイル４４０よりも到来飲料のより大きな部分を第１のチラーコイル４３０に提供し得る。例えば、スプリッタ４０８は、飲料の到来する流れのうちの６０％以上、６５％以上、又は７０％以上を第１のチラーコイル４３０に提供し、残りを第２のチラーコイル４４０に提供し得る。スプリッタ４０８は、飲料の流れを２つのチラーコイル４３０、４４０の間で分割して、両出口４３２、４４２における飲料の温度が実質的に同じであるようにし得る。

いくつかの実施形態では、第１のチラーコイル４３０の第１の出口４３２は、第２のチラーコイル４４０の第２の入口４４１と連通するか、又はその逆であってもよく、それにより、チラーコイル４３０、４４０は、飲料が通って流れ得る１つの連続的な流路を形成する。そのような実施形態では、別個の流路を画定する第１及び第２のチラーコイル４３０、４４０を有する実施形態のように、同じ量の飲料が所与の時間に冷却され得る。しかしながら、１つの長い連続流路にわたる圧力降下は、同じ長さを有する２つの別個の流路にわたる圧力降下と比較して比較的高く、飲料を循環させるためのより強いポンプを必要とし得る。

いくつかの実施形態では、チラーコイル４３０、４４０は、熱伝達を容易にし、かつチラーコイル４３０、４４０の巻線の間隔を維持するように構成された１つ以上のコネクタ４５０を含み得る。いくつかの実施形態では、コネクタ４５０は、第１及び第２のチラーコイル４３０、４４０を互いに接続する第１のコネクタ４５２を含み得る。第１のコネクタ４５２は、ギャップ４３８を通って延在し、第１及び第２のチラーコイル４３０、４４０の熱伝達を均等化するのに役立ち得る。第１のチラーコイル４３０が蒸発器コイル４６０により近いので、第１のチラーコイル４３０は、より低い温度を有する傾向があってもよく、第１のコネクタ４５２は、第１のチラーコイル４３０と第２のチラーコイル４４０との間に伝導性熱伝達を提供する。第１のコネクタ４５２は、第１のチラーコイル４３０に接続された第１の端部及び第２のチラーコイル４４０に接続された第２の端部を有するロッド又はプレートを含み得る。いくつかの実施形態では、複数の第１のコネクタ４５２は、チラーコイル４３０、４４０の上端に配置され得、第２の複数の第１のコネクタ４５２は、チラーコイル４３０、４４０の下端に配置され得る。第１のコネクタ４５２は、チラー４００の縦軸をほぼ横断する平面内に配置され得る。いくつかの実施形態では、第１のコネクタ４５２は、チラーコイル４３０、４４０と同じ材料、例えば、ステンレス鋼であり得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、第１のコネクタ４５２は、高い熱伝導率を有する銅又は別の金属であり得る。

更に、いくつかの実施形態では、各チラーコイル４３０、４４０は、蒸発器コイル４６０の中心軸に平行な方向にチラーコイル４３０、４４０の外面に沿って延在する第２のコネクタ４５４を含み得る。第２のコネクタ４５４は、同じチラーコイル４３０、４４０の異なる巻線間で熱伝達を均等化するのに役立ち得る。更に、第２のコネクタ４５４は、隣接する巻線４３４、４４４の間の間隔を維持するのに役立ち得る。

チラーコイルは、チラーコイル内の飲料とリザーバ４１０内の熱交換流体との間の熱伝達を最大化するように構成され得る。チラーコイル４３０を通って流れる飲料から熱が抽出される速度は、チラーコイル４３０の材料、コイル４３０の内径、及びチラーコイル４３０の壁厚を含むいくつかの要因に依存する。チラー４００は、複数のチラーコイルを有し得ることが理解されるが、簡潔にするために、以下の考察は、単一のチラーコイル４３０に関する。

いくつかの実施形態では、チラーコイル４３０は、３００シリーズ又は４００シリーズのステンレス鋼などのステンレス鋼で形成され得る。ステンレス鋼は、高い耐食性を提供し、チラーコイル４３０と接触する飲料の汚染をほとんど又は全くもたらさない。更に、ステンレス鋼は、チラーコイルを通じた熱の移動を容易にするために比較的高い熱伝導率を有する。

一実施形態によるチラーコイル４３０の断面積を図２２に示す。いくつかの実施形態では、チラーコイル４３０は、実質的に円形の断面積を有し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、チラーコイル４３０は、楕円形の断面積を有し得る。楕円形の断面積を有するチラーコイル４３０は、任意の断面形状の最も高い熱伝達を有し得る。更に、楕円形断面形状は、円形断面積に対して楕円形断面積の高さが減少するため、チラーコイル４３０のより多くの数の巻線がチラー４００のリザーバ４１０内に嵌合することを可能にする。

各チラーコイル４３０の壁厚ｔ_ｗは、チラーコイル４３０内の飲料からリザーバ４１０内の熱交換流体への熱の伝達を容易にするように選択され得る。図２２に示すように、壁厚ｔ_ｗは、チラーコイル４３０の内面４３６からチラーコイル４３０の外面４３９までの半径方向の最短距離として定義され得る。概して、飲料ディスペンサ内で飲料を循環させるための導管は、約１ｍｍの壁厚を有する。いくつかの実施形態では、チラーコイル４３０の壁厚は、０．２ｍｍ～１．０ｍｍの範囲であり得、約０．５ｍｍであり得る。壁厚が増加すると、熱伝達の速度が、チラーコイル４３０の壁の追加の材料に起因して減少する。チラーコイル４３０の壁厚を０．２ｍｍ未満に更に減少させることは、熱伝達速度を更に増大させ得るが、非常に薄い壁厚を有するチラーコイル４３０は、非実用的になり得、チラーコイル４３０が所望の構成（例えば、複数の矩形巻線又は円形巻線）に成形されているときに、非常に薄い壁厚を有するチラーコイル４３０は、脆くなりかつき裂が生じやすくなり得る。いくつかの実施形態では、円形の断面積を有するチラーコイル４３０は、約４．５ｍｍ～約６．５ｍｍの小さい内径Ｄ_ｉを有し得る。チラーコイル４３０の内径が減少するにつれて、熱伝達速度が増大する。

いくつかの実施形態では、チラー４００は、チラーコイル内の飲料の温度の低下を最大化するために、リザーバ４１０内のチラーコイル４３０を介した飲料の向流熱交換を提供し得る。そのような実施形態では、飲料は、チラーコイル４３０を通って、チラーコイル４３０の下端から上端に向かって流れてもよい。したがって、飲料は、チラーコイル４３０を通ってほぼ上向き方向に流れる。リザーバ４１０内の熱交換流体の温度は、リザーバ４１０の上端で比較的低く、リザーバ４１０の下端で比較的高い場合がある。その結果、リザーバ内の熱交換流体の流れは、上端から下端に向かっていてもよく、チラーコイル４３０を通って流れる飲料との向流熱交換をもたらす。

いくつかの実施形態では、チラー４００は、図１５～図１６に最もよく示されるように、リザーバ４１０内の液体熱交換流体を循環させるように構成された撹拌器４９０を含み得る。バンクに隣接する液体熱交換流体が比較的低温であり、チラーコイル４３０に隣接する液体熱交換流体が比較的温かいので、撹拌器４９０は熱交換流体を循環させて熱対流を高めるのに役立つ。撹拌器４９０は、チラー４００の中心軸Ｘに沿って配置され得る。撹拌器４９０は、複数のチラーコイル４４０の最も内側のチラーコイルなどの、チラーコイルによって画定される中央容積に配置され得る。いくつかの実施形態では、撹拌器４９０は、チラー４００の上端４０１からチラー４００の下端４０３に向かって延在するように配置され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、撹拌器４９０は、チラー４００の下端４０３から上端４０１に向かって延在するように配置され得る。いくつかの実施形態では、撹拌器４９０は浸漬可能であってもよい。

いくつかの実施形態では、撹拌器４９０は、１つ以上のブレード４９４を有するインペラ４９２を含み得る。インペラ４９２は、チラー４００の上端４０１から下端４０３に向かって延在するように配置され得る。いくつかの実施形態では、インペラ４９２は、リザーバ４１０の全高に延在し得る。いくつかの実施形態では、ブレード４９４は、中心軸Ｘに対して角度Ａで配置され得る。角度Ａは、リザーバ内の熱交換流体の流れ及びモータのトルクを決定する。いくつかの実施形態では、角度Ａは、リザーバ４１０内の熱交換流体の流れを最大化するように中心軸Ｘに対して約１５～約４５度、約１７～約３５度、又は約２０～約３０度である。

撹拌器４９０は、インペラ４９２の回転を引き起こすように構成されたモータ４９６を含み得る。チラー４００の動作において、モータ４９６は、リザーバ４１０内の液体熱交換流体に浸漬され得る。いくつかの実施形態では、撹拌器４９０は、モータ４９６が熱交換流体に浸漬されないように、リザーバ４１０内に配置されたインペラ４９２を有する、リザーバ４１０の外部に配置されたモータを含み得る。モータ４９６は、直流（ＤＣ）モータであり得る。いくつかの実施形態では、モータ４９６は、インペラ４９２を８，０００ｒｐｍ以上、９，０００ｒｐｍ以上、又は１０，０００ｒｐｍ以上の速度で回転させるように構成され得、インペラ４９２の回転速度は、９，０００～１２，０００ｒｐｍの範囲であり得る。回転速度を増大させることにより、熱交換流体が、熱伝達を促進するために、数秒ほどのより短い期間で均一な温度に到達することが可能になる。より低い回転速度は、熱交換流体の均一な温度を達成するためにより長い時間を必要とし得、熱伝達を遅くする又は遅延させ得る。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるようなチラーの動作は、１つ以上の温度センサに基づいて制御され得る。チラーは、チラーの動作を制御する制御ユニットを含んでもよく、制御ユニットは、温度センサからの入力に基づいて、冷却システム、撹拌器、及び他の構成要素の動作を制御する。温度センサからの読み取り値に基づく冷却システム及びチラーの撹拌器の動作は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第１６／８７５，９７５号（米国公開第２０２０／０３６１７５８（Ａ１）号）に記載されている。

いくつかの実施形態では、温度センサ４０４は、負温度型サーミスタ（negative temperature type thermistor、ＮＴＣ）などのサーミスタを含み得る。いくつかの実施形態では、第１の温度センサ（又はセンサ）４０４Ａは、冷却システムの圧縮機の動作を制御するために使用されてもよく、第２の温度センサ（又はセンサ）４０４Ｂは、図１５に示されるように、撹拌器４９０の動作を制御するために使用されてもよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、チラー４００は、第１の温度センサ又は第２の温度センサのみを含んでもよい。例えば、撹拌器なしの実施形態では、チラーは、撹拌器の動作を制御するために使用される第２の温度センサを含まなくてもよい。

いくつかの実施形態では、第１の温度センサ４０４Ａは、凍結した熱交換流体のバンクの厚さを制御するために使用される。バンクは、蒸発器からチラーコイルに向かって外向きに成長し続け得る。冷却システムは、凍結した熱交換流体のバンクがチラーコイルに近すぎるように成長するのを防ぐために動作される。第１の温度センサ４０４Ａが、熱交換流体の凍結したバンクの特定の厚さへの成長を示す所定の温度範囲内の温度を検出すると、圧縮機は、熱交換流体の凍結したバンクの更なる成長を防止するために作動停止され得る。考察されたように、凍結したバンクが成長し続けると、熱交換流体の凍結したバンクがチラーコイルに近づく場合があり、チラーコイル内の飲料の凍結をもたらす。第１の温度センサ４０４Ａは、蒸発器コイル４６０から所定の距離に配置されてもよく、バンクが温度センサに近づくと、温度センサ４０４Ａは、低温を検出し、冷却システムを作動停止させ、冷却剤の循環を停止させてもよい。温度センサ４０４Ａは、蒸発器コイル４６０に面したその外面が、バンクのための所望の壁厚にあるように配置され得る。バンクが温度センサ４０４Ａに接触すると、温度センサ４０４Ａは、０℃以下の温度を検出してもよく、冷却システム８００を作動停止させる制御ユニットと通信し得る。

いくつかの実施形態では、冷却システムは、例えば、図２３に示すように、上限閾値温度Ｔ_ＵＴ及び下限閾値温度Ｔ_ＬＴを有する所定の温度帯域内で動作する。図２３は、冷却システムの動作を説明するために提供され、熱交換流体の温度の変化は、経時的に線形又は一定ではない場合があることが理解される。チラーが最初に始動され、熱交換流体が周囲温度（点ａ）になると、冷却システムは、凍結した熱交換流体のバンクを形成させるように作動し得る。温度が低下するにつれて、温度は、上限閾値温度を超えて所定の温度帯域（点ｂ）内に入り得る。冷却システムは、氷の形成を容易にするために動作し続ける。温度が、０℃未満であり得る下限閾値温度（点ｃ）に達すると、冷却システムは、バンクの更なる成長を停止させるために作動停止し得る。凍結した熱交換流体のバンクの消費又は枯渇に起因して温度が上昇するにつれて、所定の温度帯域内で温度が上昇するときには冷却システムは非作動のままである。温度が、約０℃であり得る上限温度閾値（点ｄ）に達すると、冷却システムは、凍結した熱交換流体のバンクの回復を開始するために再び作動し得る。更に、冷却システムは、冷却システムの頻繁な作動及び作動停止を防止するために、所定の最小時間にわたって作動又は作動停止したままであるように構成され得る。いくつかの実施形態では、所定の最小時間は、１分～５分である。

いくつかの実施形態では、チラー４００は、チラーコイル内の飲料の温度を検出するように構成された第２の温度センサ４０４Ｂを更に含み得る。第２の温度センサは、チラーコイルの外面に直ぐ隣接して配置されてもよく、又はチラーコイルの外面と接触していてもよい。第２の温度センサ４０４Ｂは、チラーコイルの温度を検出してもよく、したがって、チラーコイル４３０内の飲料の温度を計算するために使用されてもよい。２つ以上のチラーコイルを有する実施形態では、第２の温度センサは、最も外側のチラーコイル（蒸発器コイルに最も近い位置に位置付けられたチラーコイル）に隣接して配置され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、センサは、チラーコイル４３０内に配置され、飲料の温度を決定するために飲料と接触していてもよい。例えば、センサは、チラーコイル４３０の特定の場所において飲料の温度を直接決定する光ファイバ温度センサ又は温度プローブを含み得る。

撹拌器４９０などのチラーの撹拌器は、上限温度閾値及び下限温度閾値を含む所定の温度帯域内で動作するように構成され得る。チラーの設置時に、チラーには周囲温度の熱交換流体が充填される。蒸発器コイル４６０は、リザーバ４１０内の熱交換流体を冷却し、凍結した熱交換流体のバンクが蒸発器コイル４６０の周りに形成し始めるとき、撹拌器４９０は作動していない。冷却システムが動作しており、熱交換流体の温度が周囲温度から低下しているときに撹拌器４９０を作動させるのは望ましくない。なぜならば、熱交換流体を循環させるための撹拌器４９０の作動は、蒸発器コイル４６０の周囲での熱交換流体の凍結したバンクの形成を妨害する又は遅延させ得るからである。しかしながら、第２の温度センサ４０４Ｂによって検出された温度が上限閾値温度を下回り、凍結した熱交換流体のバンクが形成されるにつれて、撹拌器４９０を作動させることは、液体熱交換流体を循環させるのに役立ち、チラーコイル４３０からの熱の移動を促進し、チラーコイル４３０を通って流れる飲料を急速に冷却する。第２の温度センサ４０４Ｂによって検出された温度が減少し続けるにつれて（すなわち、チラーコイル４３０の温度が減少するにつれて）、撹拌器４９０は、第２の温度センサ４０４Ｂが下限閾値温度以下の温度を検出すると、停止され得る。第２の温度センサ４０４Ｂによって検出された温度が、約０℃～約２℃の範囲であり得る下限閾値温度に達するにつれて、撹拌器４９０は、凍結した熱交換流体のバンクの不必要な枯渇を防止するために作動停止される（すなわち、オフにされる）。更に、下限閾値温度未満に温度を低下させることは、非効率的で非実用的であり得、したがって、撹拌器４９０は、エネルギーを節約し、撹拌器から熱交換流体への熱伝達を排除するために作動停止され得る。温度が所定の温度帯域内の下限閾値温度から上昇するにつれて、撹拌器４９０は、上限閾値温度（例えば、約１℃～約５℃）に達するまで非作動のままであり、この時点で撹拌器４９０は再び作動され得る。

いくつかの実施形態では、撹拌器４９０は、ユーザの存在の検出に基づいて動作を更に開始してもよい。そのような実施形態では、チラー４００（又はチラーを含む飲料ディスペンサ）は、チラー又は飲料ディスペンサの所定の距離内のユーザ又は物体の存在を検出するように構成された近接センサ４９８を含み得る（例えば、図２５を参照）。いくつかの実施形態では、所定の距離は、チラーの５０ｃｍ以内、３０ｃｍ以内、又は１０ｃｍ以内であり得る。チラーを使用することを望まない人がチラー４００のそばを通過するか、又はチラー４００の全般的な領域にいるときに作動させることを回避しながら、チラーを使用することを望むユーザが存在するときには作動するように、所定の距離が選択される。いくつかの実施形態では、近接センサ４９８は、動きが最小期間にわたって検出された場合にのみ作動される。

近接センサ４９８が、所定の距離内のユーザ又は物体を検出し、ユーザの存在を示す場合、チラー４００の撹拌器４９０は、第１の所定の時間だけ作動し得る。第１の所定の時間は、５秒～６０秒、１０秒～４０秒、又は２０秒～３０秒の範囲であり得る。このようにして、チラー４００は、ユーザがチラーから飲料を分配するための準備において、リザーバ４１０内の熱交換流体を循環させ始め得る。温度センサ４０４Ｂは、チラーコイル４３０の温度を検出する際に遅延又は待ち時間を有してもよく、ユーザの近接に基づくチラー４００の作動は、チラー４００が熱伝達を促進するために使用されるときに撹拌器が作動させられることを確実にするのに役立つ。ユーザが飲料を分配しない場合、撹拌器４９０は、単に第１の所定の時間の後に作動停止する。

いくつかの実施形態では、ユーザが飲料を分配するためにチラー４００を使用する場合、撹拌器４９０は、約３０秒～約１５０秒、約５０秒～約１３０秒、又は約７０秒～約１１０秒など、第２の所定の時間だけ作動し得る。所定の第２の時間が完了すると、撹拌器４９０は、上で考察されたように温度センサ４０４Ｂに基づいて動作する。チラー４００は、チラーが飲料を分配するために使用されるときはいつでも第２の所定の時間だけ撹拌器４９０を作動させ得る。動作ロジックは、撹拌器４９０に関して考察されているが、同じ動作ロジックは、他のタイプの撹拌器で適用され得ることが理解される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載のチラーは、イオン液体である熱交換流体を含み得る。熱伝達を促進するために可能な限り大きい凍結した熱交換流体のバンクを有することが望ましいが、凍結した熱交換流体のバンクのサイズは、リザーバの寸法及びリザーバ内の他の構成要素によって制限され得る。考察されたように、凍結した熱交換流体のバンクは、バンクがチラーコイルに近すぎる場合、チラーコイル内の飲料の凍結を引き起こし得る。

イオン液体は、チラー内の熱交換流体として有用であり得る。なぜならば、イオン液体は、水の凝固点よりも高い凝固点を有し得るからである。その結果、リザーバ内のイオン液体は、チラーコイルを通って流れる飲料を凍結させることなく固相に凍結し得る。結果として、リザーバ内の熱交換流体の実質的に全てが凍結してもよく、固相にあってもよい。リザーバの全体の容積が、凍結した熱交換流体のバンクになり得、熱は、一定温度でバンクの相の変化中に抽出することができる。当業者には理解されるように、伝導性熱伝達は、液体熱交換流体を介した対流熱伝達ではなく、固相においてはるかに効率的に進行し得る。更に、イオン液体の凝固点が水よりも高いため、バンクは熱交換流体としての水と比べてより急速に形成され得る。

いくつかの実施形態では、イオン液体は、大気圧で約０．０１℃～約５℃の凝固点を有し得るので、凝固点は、チラーコイル内の飲料の凍結を防止するために水の凝固点よりも高い。熱交換流体として使用するためのイオン液体は、高い融解潜熱を有し得、いくつかの実施形態では、５０ｋＪ／ｋｇ～４００ｋＪ／ｋｇ、１５０ｋＪ／ｋｇ～３５０ｋＪ／ｋｇ、又は２００ｋＪ／ｋｇ～３００ｋＪ／ｋｇの範囲の融解潜熱を有し得る。更に、熱交換流体として使用するためのイオン液体は、低蒸気張力を有し得、不活性（不燃性でありかつ腐食性ではない）であり得、再生利用可能又は再利用可能であり得、かつ熱交換流体の性能が経時的に劣化しないように、長期間にわたって（１年以上など）一貫した物理的及び化学的特性を示し得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のチラーの熱交換流体としての使用に好適なイオン液体は、ＢＭＩＭ－ＮＴＦ２又はＢＭＩＭ－ＰＦ６、イミダゾリウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、及びモルホリン系イオン液体、及びそれらのモルホリン系イオン液体、及びそれらの組み合わせのような、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムイオン液体から選択され得る。

いくつかの実施形態では、チラー５００は、図２４に示すように、イオン液体７３０である熱交換流体を含むリザーバ５１０を含む。チラー５００は、本明細書に記載されるものを除いて、チラー１００、２００、３００、４００のいずれかに関して上述したように構成され得る。したがって、チラー５００は、冷却剤が通って流れる蒸発器コイル５６０と、飲料が通って流れる１つ以上のチラーコイル５３０、５４０と、を含み得る。チラー５００は、主に熱交換流体としてイオン液体７３０の使用において異なる。更に、イオン液体７３０の使用は、以下で更に詳細に説明するように、撹拌器なしでチラー５００を製造することを可能にする。更に、チラー５００は、全ての熱交換流体が凍結したときに冷却システムが作動することを停止させるように構成された、チラー５００の中心軸に沿って位置する単一の温度センサ５０４を有し得る。

チラー５００のリザーバ５１０は、イオン液体７３０がリザーバ５１０内に封入され、エンドユーザがアクセス不能であるようにシールされ得る。したがって、チラー５００は、組み立てられ、イオン液体７３０が充填され、密封され得る。これは、チラー５００の貯蔵又は輸送中にイオン液体７３０が逃げるのを防ぐのに役立ち得る。

チラー５００の蒸発器コイル５６０は、例えば、突起１７０、４７０に関して本明細書に記載される突起５７０を含み得る。突起５７０は、イオン液体が、突起５７０を有さない実施形態よりも急速に固相に凍結するのに役立ち得る。

更に、チラー５００は、熱交換流体を循環させるための撹拌器を含まない。イオン液体７３０は、チラー５００の動作中に固相であり得るため、撹拌器は、イオン液体が可能な限り速く相を変化させるように液相において熱対流を促進するように液相熱交換流体を循環させる必要がない。その結果、チラー５００の構築は、撹拌器（例えば、撹拌器４９０）及び第２の温度センサ（例えば、４０４Ｂ）を排除することによって簡略化される。更に、撹拌器がリザーバ内の空間を占めるので、撹拌器の排除は、撹拌器を有するチラーの実施形態に対して、より多くの量の熱交換流体がリザーバに含まれることを可能にする。

更に、イオン液体が熱交換流体として使用される場合、５００の動作チラーロジックが簡略化される。チラー５００は、凍結した熱交換流体のバンクの成長を監視するために温度センサを必要としない。なぜならば、実質的に全てのイオン液体が固相に凍結するのに対し、飲料は、凍結のリスクなくチラーコイル５３０、５４０内を流れ続けるからである。熱交換流体としてのイオン液体の混合物は、チラー５００の容積全体における溶融潜熱が、バンク７２０などの氷バンクの潜熱がより大きくなるように注意深く選択され得る。更に、チラー５００に撹拌器が存在しないため、撹拌器の動作を制御するために温度センサ（例えば、温度センサ４０４Ｂ）は必要とされない。

いくつかの実施形態では、飲料ディスペンサ６００は、本明細書に記載のチラー１００、２００、３００、４００、５００を含み得る。図２５に示すように、飲料ディスペンサ６００は、チラー１００などのチラーを封入するハウジング６１０を含み得る。飲料ディスペンサ６００はコンパクトな構成を有し得るので、チラー６００は、家庭用キッチン又はオフィス休憩室などのカウンタートップ、卓上などに配置され得る。飲料ディスペンサ６００は、熱水、冷水、アルカリ水、又はスパークリング水などのベース液体を分配するように構成され得、風味付き飲料又は炭酸ソフト飲料を提供するためにベース液体に加えて香味料を分配するように構成され得る。ベース液体７５０の供給源は、飲料ディスペンサ６００から遠隔に配置され得る（例えば、図２６を参照）。同様に、香味料７４０の供給源は、遠隔に配置され、導管を介して飲料ディスペンサ６００に提供され得るか、又は１つ以上の香味料が、飲料ディスペンサ６００のハウジング６１０内に封入され得る。飲料ディスペンサ６００は、冷却剤をチラー１００の蒸発器コイル１６０を通して循環させるための冷却システム８００を更に含み得る。

飲料ディスペンサ６００のハウジング６１０は、飲料容器受容領域６１５を画定し得る。飲料ディスペンサ６００は、ベース液体、又は混合されたベース液体及び香味料などの飲料を分配するために、飲料容器受容領域６１５においてハウジング６１０に配置されたノズル６２０を含み得る。ノズル６２０は、飲料容器受容領域６１５におけるハウジング６１０の上端６１４に配置され得る。カップ又はボトルなどの容器８８０は、ノズル６２０を介して飲料が充填されるために飲料容器受容領域６１５内に配置され得る。容器８８０は、飲料容器受容領域６１５におけるハウジング６１０の下端６１２上に配置され得、これは、ディスペンサ１０５から過剰な液体を収集するための滴下トレイ６１９を含み得る。

飲料ディスペンサ６００のハウジング６１０は、図２６に示すように、ユーザ入力を受信するためのユーザインターフェース６４０を更に含み得る。ユーザインターフェース６４０は、ユーザ入力を受信するための、ボタン、スイッチ、レバー、ノブ、ダイアル、タッチパネル、タッチスクリーンなどの、１つ以上のアクチュエータ６４２を含み得る。ユーザ入力は、飲料選択を含み得る。いくつかの実施形態では、各飲料は、別個のアクチュエータを有し得る。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース６４０は、代替的又は追加的に、飲料ディスペンサ６００を作動させるための命令、利用可能な飲料のリスト、又はメンテナンス情報などの情報をユーザに提供するためのディスプレイ６４４を含み得る。いくつかの実施形態では、ディスプレイ６４４は、ユーザ入力を受信するためのタッチスクリーンディスプレイであり得る。

飲料ディスペンサ６００は、飲料ディスペンサ６００の作動を制御するための制御ユニット６５０を含み得る。制御ユニット６５０は、ユーザインターフェース６４０によって受信されたユーザ入力が制御ユニット６５０に通信されるように、ユーザインターフェース６４０と通信してもよく、制御ユニット６５０は、ベース液体及び／又は香味料の流れを駆動及び制御するために１つ以上のポンプ及び弁６６０を作動させることなどによって、ユーザ入力に基づいて飲料を分配し得る。いくつかの実施形態では、制御ユニット６５０は、冷却剤を循環させるために冷却システム８００と更に通信し得る。制御ユニット６５０はまた、本明細書で考察されるように、温度センサから入力を受信し、温度センサからの入力に基づいて冷却システム及び撹拌器を作動又は作動停止させることなどによって、チラーの動作ロジックを実施するためにチラーと通信し得る。

いくつかの実施形態では、飲料ディスペンサ６００は、カーボネータ６７０、アルカリカートリッジ、水フィルタ、又はベース液体を香味料と組み合わせるためのミキサなどの、ベース液体を処理するための追加の処理ユニットを含み得る。処理ユニットは、チラー１００の上流又は下流に配置され得る。いくつかの実施形態では、水フィルタは、水がチラー１００によって冷やされる前に水を濾過し得る。いくつかの実施形態では、カーボネータ６７０は、炭酸化前に水が冷やされるようにチラーの下流に配置され得る。いくつかの実施形態では、カーボネータ６７０は、チラー１００内に配置され得る。いくつかの実施形態では、冷やされ、かつ炭酸化された水は、次いで、香味料と混合されて、分配ノズル内で、又は分配ノズルに到達する前に、風味付き飲料又は炭酸ソフトドリンクを形成し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、水は、香味料と混合され、次いでチラー１００によって冷却され、その後に炭酸化され得る。

図２７は、実施形態又はその部分がコンピュータ可読コードとして実装され得る、例示的なコンピュータシステム９００を図示している。本明細書で考察される制御ユニット６５０は、本明細書で考察されるプロセスを実施するためのコンピュータシステム９００の構成要素の全て又はいくつかを有するコンピュータシステムであり得る。

プログラマブルロジックが使用される場合、このようなロジックは、市販の処理プラットフォーム又は特定の目的のデバイス上で実行することができる。当業者であれば、開示された主題の実施形態が、マルチコアマルチプロセッサシステム、ミニコンピュータ、及びメインフレームコンピュータ、分散された機能とリンク又はクラスタ化されたコンピュータ、並びに、仮想的に任意のデバイスに埋め込まれ得る普及型又は小型コンピュータを含む、様々なコンピュータシステム構成により実践され得ることを理解することができる。

例えば、少なくとも１つのプロセッサデバイス及びメモリは、上記の実施形態を実装するために使用されてもよい。プロセッサデバイスは、単一のプロセッサ、複数のプロセッサ、又はこれらの組み合わせであってもよい。プロセッサデバイスは、１つ以上のプロセッサ「コア」を有してもよい。

様々な実施形態が、このコンピュータシステム例９００に関して実装され得る。本明細書を読めば、他のコンピュータシステム及び／又はコンピュータアーキテクチャを使用して、本発明の１つ以上を実施する方法が当業者には明らかになるであろう。動作は連続的なプロセスとして記載され得るが、動作の一部は、実際に、平行して、同時に、かつ／又は分散環境において実施されてもよく、シングル又はマルチプロセッサマシンによるアクセスに対してローカルに又はリモートに記憶されたプログラムコードにより実施されてもよい。加えて、いくつかの実施形態では、動作順序は、開示された主題の趣旨を逸脱することなく、再調整されてもよい。

プロセッサデバイス９０４は、専用又は汎用プロセッサデバイスであってもよい。当業者に理解されるように、プロセッサデバイス９０４はまた、マルチコア／マルチプロセッサシステムにおける単一のプロセッサであってもよく、かかるシステムは、単独で動作するか、又はクラスタ若しくはサーバファームにおいて動作するコンピュータデバイスのクラスタで動作する。プロセッサデバイス９０４は、通信インフラストラクチャ９０６、例えば、バス、メッセージキュー、ネットワーク、又はマルチコアメッセージ受け渡しスキームに接続される。

コンピュータシステム９００はまた、メインメモリ９０８、例えば、ランダムアクセスメモリ（random access memory、ＲＡＭ）を含み、かつ二次メモリ９１０も含んでもよい。二次メモリ９１０としては、例えば、ハードディスクドライブ９１２又は取り外し可能な記憶ドライブ９１４が挙げられ得る。取り外し可能な記憶ドライブ９１４としては、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリなどが挙げられ得る。取り外し可能な記憶ドライブ９１４は、周知の様式で、取り外し可能な記憶ユニット９１８に対する読み出し及び／又は書き込みを行う。取り外し可能な記憶ユニット９１８としては、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスク、ユニバーサルシリアルバス（universal serial bus、ＵＳＢ）ドライブなどが挙げられ得るが、これらに対しては、取り外し可能な記憶ドライブ９１４によって読み出し及び書き込みがなされる。当業者によって理解されるように、取り外し可能な記憶ユニット９１８としては、コンピュータソフトウェア及び／又はデータを記憶したコンピュータによって使用可能な記憶媒体が挙げられる。

コンピュータシステム９００は（場合によっては）、ディスプレイ９４０に表示する対象のグラフィックス、テキスト、及び他のデータを通信インフラストラクチャ９０６から（又は、図示されていないフレームバッファから）転送する表示インターフェース９０２（キーボード、マウスなどの入力デバイス及び出力デバイスを含めることができる）を含む。

代替的な実装形態では、二次メモリ９１０は、コンピュータプログラム又は他の命令がコンピュータシステム９００にロードされることを可能にするための、他の類似の手段を含み得る。かかる手段は、例えば、取り外し可能な記憶ユニット９２２及びインターフェース９２０を含んでもよい。かかる手段の実施例は、プログラムカートリッジ及びカートリッジインターフェース（ビデオゲームデバイスに見られるようなものなど）、取り外し可能なメモリチップ（ＥＰＲＯＭ又はＰＲＯＭなど）及び関連するソケット、並びに、ソフトウェア及びデータを取り外し可能な記憶ユニット９２２からコンピュータシステム９００に伝送することができる他の取り外し可能な記憶ユニット９２２及びインターフェース９２０を含んでもよい。

コンピュータシステム９００はまた、通信インターフェース９２４を含んでもよい。通信インターフェース９２４は、ソフトウェア及びデータがコンピュータシステム９００と外部デバイスとの間で伝送されることを可能にする。通信インターフェース９２４は、モデム、ネットワークインターフェース（イーサネットカードなど）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロット及びカードなどを含み得る。通信インターフェース９２４を介して伝送されるソフトウェア及びデータは、信号の形態であってもよく、これは、電子的信号、電磁気的信号、光学的信号、又は通信インターフェース９２４により受信されることができる他の信号であってもよい。これらの信号は、通信経路９２６を介して通信インターフェース９２４に提供されてもよい。通信経路９２６は、信号を搬送し、ワイヤ若しくはケーブル、光ファイバ、電話回線、携帯電話リンク、ＲＦリンク、又は他の通信チャネルを使用して実装されてもよい。

本明細書では、「コンピュータプログラム媒体」及び「コンピュータ使用可能媒体」という用語は、概して、取り外し可能な記憶ユニット９１８、取り外し可能な記憶ユニット９２２、及びハードディスクドライブ９１２内にインストールされたハードディスクなどの媒体を指すために使用される。コンピュータプログラム媒体及びコンピュータ使用可能媒体はまた、メインメモリ９０８及び二次メモリ９１０などのメモリを指すこともあり、これは、メモリ半導体（例えば、ＤＲＡＭなど）であってもよい。

コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、メインメモリ９０８及び／又は二次メモリ９１０内に記憶される。コンピュータプログラムはまた、通信インターフェース９２４を介して受信されてもよい。かかるコンピュータプログラムが実行されると、コンピュータシステム９００が、本明細書で考察される実施形態を実施することを可能にする。具体的には、コンピュータプログラムが実行されると、プロセッサデバイス９０４が、本明細書で考察される実施形態のプロセスを実施することを可能にする。したがって、かかるコンピュータプログラムは、コンピュータシステム９００の制御装置を表す。実施形態がソフトウェアを使用して実施される場合、ソフトウェアは、コンピュータプログラム製品内に記憶され、取り外し可能な記憶ドライブ９１４、インターフェース９２０、及びハードディスクドライブ９１２、又は通信インターフェース９２４を使用してコンピュータシステム９００にロードされてもよい。

本発明の実施形態はまた、任意のコンピュータ使用可能媒体上に記憶されたソフトウェアを含むコンピュータプログラム製品を対象とするものであり得る。このようなソフトウェアは、１つ以上のデータ処理デバイスにおいて実行されると、データ処理デバイスに、本明細書で記載されたように動作させる。本発明の実施形態は、コンピュータ使用可能又は読み取り可能媒体を採用してもよい。コンピュータ使用可能媒体の例としては、一次記憶デバイス（例えば、任意の種類のランダムアクセスメモリ）、二次記憶デバイス（例えば、ハードドライブ、フロッピーディスク、ＣＤ ＲＯＭ、ＺＩＰディスク、テープ、磁気記憶デバイス、及び光学記憶デバイス、ＭＥＭＳ、ナノ技術記憶デバイスなど）が挙げられるが、これらに限定されない。

「発明の概要」及び「要約書」の項ではなく、「発明を実施するための形態」の項は、特許請求の範囲を解釈するために使用されることが意図されていることを理解されたい。発明の概要及び要約の項は、本発明者らによって想到されるような、本発明の１つ以上であるが全てではない例示的な実施形態を示し得、ひいては、本発明及び添付の特許請求の範囲をいかようにも限定することを意図するものではない。

特定の機能の実装形態及びそれらの関係を例解する機能的ビルディングブロックの助けにより、本発明を上で説明してきた。これらの機能的ビルディングブロックの境界は、説明の便宜上、本明細書において任意に定義されている。特定の機能及びこれらの関係が適切に行われる限り、代替の境界を定義することができる。

特定実施形態の前述の説明により、本発明の全般的な性質が完全に明らかになり、他者が、当業者の知識を適用することによって、過度の試行錯誤をすることなく、本発明の全般的な概念を逸脱することなく、そのような特定の実施形態を様々な用途に容易に修正及び／又は適合させることができる。したがって、そのような適合及び修正は、本明細書で提示した教示及び指導に基づいて、開示された実施形態の等価物の意味及び範囲内にあることが意図される。本明細書の表現法又は用語法は、説明を目的とするものであって、限定するものではないことを理解されたく、それ故、本明細書の用語法又は表現法は、本明細書の教示及び指導の観点から当業者によって解釈されるべきである。

本発明の広がり及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、下記特許請求の範囲及びこれらの等価物に従ってのみ定義されるべきである。

Claims (20)

1. 飲料を冷却するためのチラーであって、
   熱交換流体を保持するように構成されたリザーバと、
   前記リザーバ内に配置された蒸発器コイルであって、前記蒸発器コイルが、
   冷却剤を循環させるように構成された複数の巻線、及び
   前記複数の巻線のうちの１つ以上の外面から延在する突起を備える、蒸発器コイルと、
   前記リザーバ内に配置されたチラーコイルであって、前記飲料が、前記チラーコイルを通って流れるように構成されている、チラーコイルと、を備え、
   前記冷却剤が前記蒸発器コイルの前記複数の巻線を通して循環されるとき、凍結した熱交換流体のバンクが、前記巻線上及び前記突起上に形成される、チラー。
2. 前記突起が、１つ以上のフィンを含む、請求項１に記載のチラー。
3. 前記突起が、１つ以上のロッドを含む、請求項１に記載のチラー。
4. 前記突起が、格子構造を含む、請求項１に記載のチラー。
5. 前記蒸発器コイルが、第１の材料から形成されており、前記突起が、第２の材料から形成されており、前記第１の材料が、前記第２の材料と同じである、請求項１に記載のチラー。
6. 前記蒸発器コイルが、中央容積を画定し、前記チラーコイルが、前記蒸発器コイルの前記中央容積内に配置されている、請求項１に記載のチラー。
7. 前記リザーバ内に配置された第２のチラーコイルを更に備え、前記飲料が、前記第１のチラーコイル及び前記第２のチラーコイルを通って流れるように構成されている、請求項１に記載のチラー。
8. 前記飲料の流れを前記第１のチラーコイル及び前記第２のチラーコイルに分割するように構成されたスプリッタを更に備え、前記スプリッタは、前記飲料のより大きな部分が前記第２のチラーコイルよりも前記第１のチラーコイルに流れるように、前記飲料の前記流れを分割する、請求項７に記載のチラー。
9. 前記チラーコイルの壁厚が、約０．２ｍｍ～約１．０ｍｍの範囲である、請求項１に記載のチラー。
10. 前記リザーバが、約３Ｌ～約１０Ｌの総容積を備える、請求項１に記載のチラー。
11. 前記リザーバ内に配置された撹拌器を更に備え、前記撹拌器が、１つ以上のブレードを有するインペラを備える、請求項１に記載のチラー。
12. 前記チラーコイルの温度を決定するように構成された温度センサを更に備え、前記撹拌器は、前記温度センサによって検出されたときの前記チラーコイルの温度が所定の温度帯にあるときに動作するように構成されている、請求項１１に記載のチラー。
13. 飲料ディスペンサであって、
    飲料の選択を受信するように構成されたユーザインターフェースと、
    飲料を冷却するように構成されたチラーであって、前記チラーが、
    熱交換流体を貯蔵するように構成されたリザーバ、
    前記リザーバ内に配置され、冷却剤を循環させるように構成された蒸発器コイルであって、前記蒸発器コイルが、複数の巻線、及び前記蒸発器コイルの前記複数の巻線のうちの１つ以上の外面から延在する突起を備える、蒸発器コイル、及び
    前記リザーバ内に配置されたチラーコイルを備え、前記飲料は、前記飲料が前記チラーコイルを通って流れるときに前記飲料が冷却されるように、前記チラーコイルを通って流れ、前記冷却剤が前記蒸発器コイルを通して循環されるとき、凍結した熱交換流体のバンクが、前記蒸発器コイル上及び前記突起上に形成される、チラーと、
    前記飲料を分配するための、前記チラーコイルと連通する分配ノズルと、を備える、飲料ディスペンサ。
14. 前記冷却剤を循環させるように構成された冷却システムを更に備え、前記冷却システムが、前記蒸発器コイルを備える、請求項１３に記載の飲料ディスペンサ。
15. 前記飲料を炭酸化するように構成されたカーボネータを更に備え、前記カーボネータが、前記チラーコイルと連通する、請求項１３に記載の飲料ディスペンサ。
16. 飲料を冷却するためのチラーであって、
    リザーバと、
    前記リザーバ内に貯蔵された熱交換流体であって、前記熱交換流体が、約０℃の凝固点を有するイオン液体である、熱交換流体と、
    前記リザーバ内に配置された蒸発器コイルであって、前記蒸発器コイルが、
    冷却剤を循環させるように構成された複数の巻線、及び
    前記複数の巻線のうちの１つ以上の外面から延在する突起を備える、蒸発器コイルと、
    前記リザーバ内に配置されたチラーコイルであって、前記飲料が、前記チラーコイルを通って流れる、チラーコイルと、を備え、
    前記冷却剤が前記蒸発器コイルの前記巻線を通して循環されるとき、前記熱交換流体の少なくとも一部分が固相に凍結する、チラー。
17. 前記熱交換流体が、約０．０１℃～約５℃の凝固点を含む、請求項１６に記載のチラー。
18. 前記イオン液体が、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム系イオン液体、イミダゾリウム系イオン液体、ピリジニウム系イオン液体、及びモルホリン系イオン液体の群から選択される、請求項１６に記載のチラー。
19. 前記イオン液体が、約２００ｋＪ／ｋｇ～約３００ｋＪ／ｋｇの範囲の融解潜熱を含む、請求項１６に記載のチラー。
20. 前記冷却剤が前記蒸発器コイルの前記巻線を通して循環されるとき、前記熱交換流体の全てが固相に凍結する、請求項１６に記載のチラー。

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