JP4060140B2 - 飲料冷却装置の氷厚制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷却水が貯留された水槽内に配置した蒸発管の周囲に氷結させた氷塊の潜熱を用いて飲料を冷却する飲料冷却装置の氷厚制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
常に冷たい飲料等を供給する飲料冷却装置では、冷却水が貯留された水槽内に配置した蒸発管の周囲に所望厚さの氷塊を生成して、この氷塊の潜熱を利用するアイスバンク式のものが知られている。この飲料冷却装置は、所定量の冷却水が貯留された水槽の内部に、飲料が流通するコイル状の飲料冷却管と、冷凍装置から導出されたコイル状の蒸発管とが同軸的に配置されて、両管が冷却水に浸漬される。この状態で、冷凍装置を運転して蒸発管に冷媒を循環供給して冷却することで、冷却水の一部を蒸発管の周囲に氷結させて氷塊を生成し、該氷塊の潜熱によって冷却水を冷却する。更に、この冷却された冷却水で、前記飲料冷却管を流通する飲料を間接的に冷却するようになっている。
【0003】
前記飲料冷却装置は、水槽内に生成される氷塊の氷厚を制御する氷厚制御装置を備え、該制御装置により冷凍装置をON/OFF制御することで、常に所定厚みの氷塊を維持するよう構成される。この氷厚制御装置は、少なくとも一方を所望の氷厚位置に位置決めした一対の電極を備え、両電極間のインピーダンスが、予め設定された閾値より低ければ、蒸発管に氷結した氷塊の厚みが所望の氷厚以下であると判断して冷凍装置の運転(ON状態)を継続し、該インピーダンスが閾値より高くなったときに、一方の電極が氷塊で覆われて氷塊の厚みが所望の氷厚に達したと判断して冷凍装置を停止(OFF制御)するよう設定されている。その後、時間が経過すると、冷却水の温度上昇に伴って氷塊が融け始め、該氷塊の厚さが所望の氷厚を下回ると前記電極が水中に露呈するに至る。この電極の露呈により、再び両電極間のインピーダンスが閾値より低くなるので、前記氷厚制御装置が冷凍装置の運転再開を指示する。このように、予め設定された閾値に対する両電極間の変化するインピーダンスの高低を基に冷凍装置のON/OFF制御を行なうことで、常に氷塊の厚さを所望の氷厚に維持するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記飲料冷却装置の冷却水としては一般に水道水が用いられ、この水道水の水質は地域や季節によって異なる場合があり、その水質の違いにより冷却水の電導度にも違いを生ずる。しかるに、前述した氷厚制御を行なうための閾値は、冷却水の電導度に応じてインピーダンスが変化するにも拘らず、予め設定された固定値であるため、冷却水の電導度の違いによっては、正常な氷厚制御を行な得なくなる。すなわち、冷却水の電導度が極度に高い場合には、電極が氷塊で覆われても前記インピーダンスが閾値を越えて高くならないときがあり、この場合は冷凍装置が停止しないために、氷塊が成長し過ぎて飲料冷却管が氷塊で覆われてしまい、飲料自体が氷結して注出できなくなる問題を招く。また逆に、冷却水の電導度が極度に低い場合は、氷塊がなくても前記インピーダンスが閾値を下回らないときがあり、この場合は冷凍装置が運転を開始しないために、飲料を冷却できなくなってしまう。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、冷却水の電導度の高低に関係なく、常に適正な氷厚制御を行ない得る飲料冷却装置の氷厚制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る飲料冷却装置の氷厚制御方法は、
冷却水を貯留した水槽内に配置されて冷凍装置から導出する蒸発管に冷媒を循環することで、該蒸発管の周りに氷塊を生成するよう構成した飲料冷却装置において、
前記冷凍装置のON/OFF制御を行なうことで氷塊の氷厚を制御するに際し、
前記蒸発管の近傍に配置された少なくとも2つの氷厚電極と、これら氷厚電極から離間して前記水槽内に配置された共通電極との間の夫々のインピーダンスを測定し、
前記共通電極と一方の氷厚電極間の第1インピーダンスが、共通電極と他方の氷厚電極間の第2インピーダンスより高くなったときの該第2インピーダンスを冷却水の基準インピーダンスとし、
前記冷凍装置のON状態で前記第2インピーダンスが、前記基準インピーダンスより所定の割合だけ上昇したときに冷凍装置をOFF制御し、この冷凍装置のOFF状態で第2インピーダンスが低下した後に第1インピーダンスが低下したときに冷凍装置をON制御するようにしたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る飲料冷却装置の氷厚制御方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【0008】
実施例に係る飲料冷却装置としての飲料ディスペンサは、図1および図2に示すように、所定量の冷却水Wが貯留される水槽10の内部に、図示しない飲料供給源に接続するコイル状の飲料冷却管12が冷却水Wに浸漬する状態で配置され、飲料供給源から供給されるジュースやビールあるいは水等の各種飲料は、該飲料冷却管12を流通した後に飲料注出部(図示せず)から注出されるようになっている。また水槽10の内部には、冷凍装置14から導出する蒸発管16が、冷却水Wに浸漬されると共に飲料冷却管12を取囲む巻回状態で配置され、該冷凍装置14の運転(ON状態)により蒸発管16に冷媒を循環供給して水槽10内に貯留されている冷却水Wの一部を該蒸発管16の周囲に氷結させるよう構成されている。そして、蒸発管16の周囲に氷結した所定厚みの氷塊18の潜熱によって冷却した冷却水Wにより、前記飲料冷却管12を流通する飲料を間接的に冷却するよう構成される。
【0009】
前記飲料冷却管12の内側には、モータ20により回転駆動される撹拌羽根22が配置され、該撹拌羽根22を回転することで、水槽10内に貯留されている冷却水Wを撹拌して、該冷却水Wの全体を氷塊18に効率的に接触させて全体が均一に冷却されるようにしてある。
【0010】
前記蒸発管16に当接しない設定氷厚位置近傍に、図2および図4に示す如く、一対の氷厚電極(正極側電極)24,26が配置されると共に、両氷厚電極24,26から離間する位置に共通電極(負極側電極)28が配置され、これら各電極24,26,28は、水槽10内に生成される氷塊18の氷厚を設定制御する氷厚制御装置30に接続されている(図3参照)。なお、実施例では前記飲料冷却管12を共通電極28として兼用し、部品点数を増加させないようにしてあるが、別途共通電極を設けてもよい。また、両氷厚電極24,26は、前記蒸発管16に対する冷媒の流通方向に離間して樹脂製の絶縁体32に配設されると共に、流通方向の上流側に位置する第1の氷厚電極24は、下流側に位置する第2の氷厚電極26より蒸発管16側に近接するよう設定されている。
【0011】
前記氷厚制御装置30では、第1の氷厚電極(一方の氷厚電極)24と共通電極28間の第1インピーダンスE1、および第2の氷厚電極(他方の氷厚電極)26と共通電極28間の第2インピーダンスE2を測定し、第1インピーダンスE1が第2インピーダンスE2より高くなったとき(図4の状態)の該第2インピーダンスE2を、冷却水Wの基準インピーダンスE3として該氷厚制御装置30の記憶部(図示せず)に記憶するよう設定される。そして、氷厚制御装置30は、この基準インピーダンスE3に基づいて前記冷凍装置14のON/OFF制御を行なうよう構成される。
【0012】
すなわち、前記冷凍装置14の運転(ON状態)により前記第2インピーダンスE2が、前記基準インピーダンスE3より所定の割合だけ上昇したときに、氷厚制御装置30は第2の氷厚電極26が氷塊18で覆われたと判断して(図5の状態)、冷凍装置14を停止(OFF制御)する。そして、この冷凍装置14の停止状態(OFF状態)で第2インピーダンスE2が低下した後に第1インピーダンスE1が低下したときに、氷塊18が融けて第1の氷厚電極24が水中に露呈したと判断して(図6の状態)、冷凍装置14の運転を再開(ON制御)するよう設定される。なお、両インピーダンスE1,E2の低下とは、冷凍装置14が停止制御されたときの値から下がったことを意味する。また、冷凍装置14を停止する条件である、基準インピーダンスE3に対する第2インピーダンスE2の上昇割合は、水中に露呈している第2の氷厚電極26と共通電極28間のインピーダンスと、氷塊18で覆われている第2の氷厚電極26と共通電極28間のインピーダンスとから予め割出した値に設定される。
【0013】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係る飲料ディスペンサの作用につき説明する。前記飲料ディスペンサでは、前記冷凍装置14が運転を開始すると、前記蒸発管16に冷媒が循環供給される。この冷媒が循環供給されることにより、該蒸発管16が次第に冷却され、前記水槽10内に貯留されている冷却水Wの一部が蒸発管16の表面から氷結を開始する。この蒸発管16の表面で成長する氷は、相互に連結し合うことにより筒状の氷塊18となり、その潜熱によって水槽10内に貯留されている冷却水Wを経時的に冷却するに至る。また、冷凍装置14の運転開始から所定のタイミングで前記撹拌羽根22が回転されて水槽内の冷却水Wが撹拌され、蒸発管16に生成される氷塊18により冷却水Wが効率よく冷却される。従って、蒸発管18の内側に配置された前記飲料冷却管12を通流する飲料は、冷却水Wを介して効率的に冷却される。
【0014】
前記冷凍装置14の運転が継続され、図4に示す如く、氷塊18が第1の氷厚電極24を覆うと、該第1の氷厚電極24と共通電極28間の第1インピーダンスE1が、水中に露呈している第2の氷厚電極26と共通電極28間の第2インピーダンスE2より高くなる。そこで、前記氷厚制御装置30は、このときの第2インピーダンスE2を冷却水Wの基準インピーダンスE3として記憶する。冷凍装置14の運転継続により氷塊18が更に成長して、図5に示すように、第2の氷厚電極26が氷塊18で覆われると、第2インピーダンスE2は基準インピーダンスE3より上昇する。そして、この上昇割合が予め設定された値に達したときに、氷厚制御装置30は氷塊18の厚みが所望の氷厚(設定氷厚)になったと判断して、前記冷凍装置14を停止制御(OFF制御)する。
【0015】
前記氷塊18が設定氷厚まで生成されて冷凍装置14が停止すると、時間経過と共に氷塊18が融け始めて氷厚が減少する。そして、前記第2インピーダンスE2が低下した後に第1インピーダンスE1が低下したとき、すなわち、第2の氷厚電極26が水中に露呈するのに引続いて第1の氷厚電極24が水中に露呈したときに(図6の状態)、前記氷厚制御装置30は氷塊18の厚みが設定氷厚を下回ったと判断して、冷凍装置14の運転を再開(ON制御)させる。以後は、前述したと同様に冷凍装置14のON/OFF制御が繰返されて、前記氷塊18の厚みは常に設定氷厚に維持される。
【0016】
すなわち、前記水槽10内に貯留されている冷却水Wの基準インピーダンスE3を求め、該インピーダンスE3に基づいて冷凍装置14のON/OFF制御を行なうから、使用される冷却水Wの水質が変わっても、常に適正な氷厚制御を行なうことができる。従って、氷塊18が飲料冷却管12を覆うまで成長して飲料自体が氷結したり、あるいは冷凍装置14の運転が開始されずに飲料が冷却されない事態の発生を防止し得る。なお、氷厚制御を行なうために、冷却水Wの電導度を測定する専用の電極を別途設ける必要はないので、コストは低廉に抑えられる。
【0017】
実施例では、水槽内に配設したコイル状の飲料冷却管に飲料を流通することで冷却する構成としたが、飲料の冷却部としては飲料冷却管に限定されるものでなく、水槽内に冷却部としての飲料タンクを配置し、該タンクに飲料を貯留することで冷却する構成であってもよい。また、氷厚電極の配設数は2つに限られるものでなく、任意の数に設定でき、各氷厚電極を蒸発管から異なる離間距離で夫々配置し、氷塊の氷厚を段階的に制御することも可能である。
【0018】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る飲料冷却装置の氷厚制御方法では、共通電極と一方の氷厚電極との第1インピーダンスが、共通電極と他方の氷厚電極との第2インピーダンスより高くなったときの、該第2インピーダンスを冷却水の基準インピーダンスとして、この基準インピーダンスに基づいて冷凍装置をON/OF制御して氷塊の厚みを一定氷厚に維持するようにしたから、冷却水の電導度が違っていても常に適正な氷厚制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適な実施例に係る飲料ディスペンサの概略側断面図である。
【図2】 実施例に係る飲料ディスペンサの概略平断面図である。
【図3】 実施例に係る飲料ディスペンサの氷厚制御系のブロック図である。
【図4】 実施例に係る第1の氷厚電極が氷塊で覆われた状態を示す説明図である。
【図5】 実施例に係る第1および第2の氷厚電極が氷塊で覆われた状態を示す説明図である。
【図6】 実施例に係る第1および第2の氷厚電極が水中に露呈した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
10 水槽,14 冷凍装置,16 蒸発管,18 氷塊,24 第1の氷厚電極
26 第2の氷厚電極,28 共通電極,W 冷却水,E1 第1インピーダンス
E2 第2インピーダンス,E3 基準インピーダンス
Claims (1)
- 冷却水(W)を貯留した水槽(10)内に配置されて冷凍装置(14)から導出する蒸発管(16)に冷媒を循環することで、該蒸発管(16)の周りに氷塊(18)を生成するよう構成した飲料冷却装置において、
前記冷凍装置(14)のON/OFF制御を行なうことで氷塊(18)の氷厚を制御するに際し、
前記蒸発管(16)の近傍に配置された少なくとも2つの氷厚電極(24,26)と、これら氷厚電極(24,26)から離間して前記水槽(10)内に配置された共通電極(28)との間の夫々のインピーダンスを測定し、
前記共通電極(28)と一方の氷厚電極(24)間の第1インピーダンス(E1)が、共通電極(28)と他方の氷厚電極(26)間の第2インピーダンス(E2)より高くなったときの該第2インピーダンス(E2)を冷却水(W)の基準インピーダンス(E3)とし、
前記冷凍装置 (14) のON状態で前記第2インピーダンス (E 2 ) が、前記基準インピーダンス (E 3 ) より所定の割合だけ上昇したときに冷凍装置 (14) をOFF制御し、この冷凍装置 (14) のOFF状態で第2インピーダンス (E 2 ) が低下した後に第1インピーダンス (E 1 ) が低下したときに冷凍装置 (14) をON制御するようにした
ことを特徴とする飲料冷却装置の氷厚制御方法。
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