JP4169438B2 - 飲料冷却装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、飲料冷却装置に関し、更に詳細には、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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水やジュース等の飲料を供給する飲料ディスペンサでは、図７に示すように、所要量の飲料を内部画成した貯溜部１０ａに貯溜する飲料タンク１０が、断熱構造の水槽１２の内側面に対して所定間隔離間して収納されると共に、該水槽１２の内側面(内面)と飲料タンク１０の外側面(外面)とで画成されている部分の貯溜空間１２ａに、図示しない冷凍装置から導出した蒸発管１４が、飲料タンク１０を取囲む巻回状態で配置されている。この蒸発管１４が配置されている貯溜空間１２ａには、冷却水２としての水道水が、図示しない外部の水道系から延在する管体等を介して供給されて略満水状態で貯溜される。また前記飲料タンク１０には、その底面部に注出パイプ１６および注出コック１８からなる飲料注出装置が接続されている。すなわち、注出パイプ１６の一端が水槽１２を貫通して飲料タンク１０の貯溜部１０ａに連通接続されると共に、他端部が飲料ディスペンサを構成する筐体(図示せず)の外部に導出されており、その延在途中に飲料供給用の注出コック１８が配設してある。
【０００３】
前記水槽１２の底部に、該水槽１２内の冷却水２を循環させる循環経路３０の吸込部３０ａが設けられており、該循環経路３０の経路途中に設置されている循環ポンプ２６を運転することで、吸込部３０ａを介して吸込んだ冷却水２を、水槽１２の上部に設けた吐出部３０ｂから水槽１２内に吐出させるよう構成されている。このように冷却水２を循環経路３０を介して循環させることで、前記蒸発管１４に氷結した氷塊２０による冷却水２の冷却を効率良く行なわせ、前記貯溜部１０ａ内に貯溜されている飲料を速やかに冷却するようになっている。
【０００４】
前記飲料ディスペンサによる冷却工程を詳しく述べれば、前記冷凍装置が冷却運転を開始すると、前記蒸発管１４に冷媒が循環供給されることにより該蒸発管１４が冷却されると共に、前記冷却水２の一部が蒸発管１４の表面で氷結を開始する。蒸発管１４自体は、前述したように、巻回状態で配設されているため、上下方向で所定間隔離間して相互に隣接する蒸発管１４の表面で成長する氷は、経時的に成長することにより相互に連結し合って筒状となる。また前記循環経路３０の循環ポンプ２６が運転されて、水槽１２内の冷却水２は循環される。前記蒸発管１４の周囲に成長した氷塊２０は、その潜熱によって水槽１２内で流動状態にある冷却水２を冷却し、更にこの冷却された冷却水２が飲料タンク１０を冷却することにより、前記貯溜部１０ａ内に貯溜されている飲料が間接的に冷却される。
【０００５】
なお、前記蒸発管１４は、図８および図９に示す如く、前記飲料タンク１０を取囲む平面視において矩形状に巻回されており、その４つの隅部の夫々に配設される平面視において略Ｖ字形状の蒸発管固定板６０によって、該蒸発管１４が貯溜空間１２ａ内に収納されている。蒸発管１４と蒸発管固定板６０とは、該固定板６０に形成した取付部材６２にロックピン６２ａを介して係止されており、該取付部材６２を水槽１２の上端部にネジ６４で固定することで、蒸発管１４は貯溜空間１２ａ内に位置決め固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記飲料ディスペンサは、前述したように蒸発管１４の周囲に生成した氷塊２０および冷却水２を介して飲料タンク１０を冷却することにより、その内部に貯溜されている飲料を冷却するよう構成してある。従って、前記氷塊２０による冷却効果により効率良く飲料タンク１０を冷却するために、前述したように冷却水２を循環するようにしている。しかしながら、従来は図７に示すように、冷却水２の吐出部３０ｂが１箇所しかないため、前記水槽１２内に安定した水流を形成させることが困難であり、このため効率的な冷却も困難であった。また冷却水２が均一に流動しないため、均一な厚みの氷塊２０を得ることが難しくなり、その結果として氷塊２０の一部が飲料タンク１０に接触するまで成長してしまい、飲料を凍結させる不都合を招くおそれがあった。この点については、前記水槽１２を充分に大型化すれば回避可能であるが、この場合は製造コストが嵩むと共に装置が大型化する難点が指摘される。
【０００７】
また前述したように、Ｖ字形状の蒸発管固定板６０を介して蒸発管１４を位置決め固定する構造では、図８に示す如く、該蒸発管固定板６０の一部が蒸発管１４の内側(飲料タンク１０側)に大きく突出し、これが前記飲料タンク１０を中心部とする水平円周方向の水の流れを妨害していた。従って、冷却水２の効率的な流動が妨げられ、前述した欠点が更に顕著に現われる欠点が指摘される。
【０００８】
【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、飲料タンクの周りに冷却水の流れを確実に発生させることで、飲料の効率的な冷却をなし得る飲料冷却装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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は、
冷却水を貯溜する水槽と、冷却水に一部が浸漬した状態で水槽に収納され、飲料を貯溜する飲料タンクと、該飲料タンクの外面と水槽の内面との間に配置され、前記冷却水の一部を氷結させる蒸発管と、冷却水を循環させる循環ポンプとから構成した飲料冷却装置において、
前記飲料タンクと蒸発管との間に、該飲料タンクの外周に沿って上下方向に延在するよう配置され、前記循環ポンプの吐出側に接続される吐出部と、
前記吐出部に穿設されて上下方向に離間し、前記飲料タンクの周りに周方向の水流を生ずる向きに冷却水を吐出する複数の吐出孔とから構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る飲料冷却装置につき、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。なお、従来の技術で説明した部材と同一の部材に関しては、同一の符号を付すと共にその詳細な説明は省略する。
【００１１】
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、図２および図３に示す如く、筐体２２の内部に断熱構造の水槽１２が配置されると共に、該水槽１２内に飲料タンク１０が収納されている。水槽１２の内面と飲料タンク１０の外面とで画成される貯溜空間１２ａに、筐体２２内に配置した圧縮機２４ａおよび凝縮器２４ｂ等からなる冷凍装置２４から導出する蒸発管１４が、飲料タンク１０との間に所要の隙間を存して取囲む巻回状態で配置され、該冷凍装置２４の冷却運転により貯溜空間１２ａに貯溜されている冷却水２を蒸発管１４の周囲に氷結させるよう構成される。なお、飲料タンク１０の外底面と水槽１２の内底面とは所要間隔離間し、飲料タンク１０の底部側にも冷却水２が接触するようになっている。
【００１２】
前記飲料ディスペンサには、前記水槽１２の貯溜空間１２ａに貯溜された冷却水２を循環させるための循環ポンプ２６を備えた循環経路３０が設けられている。この循環経路３０は、図２に示す如く、水槽１２の底部中央に一端が連通接続されると共に他端が循環ポンプ２６の吸込側に接続された第１連通管(連通管)７０と、循環ポンプ２６の吐出側に一端部が接続すると共に他端部が三又の分岐ジョイント２８における第１接続口２８ａに接続された第２連通管７２とを備える。また循環経路３０は、分岐ジョイント２８の第２接続口２８ｂに接続されて水槽１２内に導入された第１吐出管３４および分岐ジョイント２８の第３接続口２８ｃに接続されて水槽１２内に導入された第２吐出管３８とから構成される。すなわち、循環ポンプ２６を運転することで、水槽１２に貯溜されている冷却水２が第１連通管７０を介して循環ポンプ２６に吸込まれると共に、第２連通管７２、分岐ジョイント２８および２本の吐出管３４,３８を介して水槽１２内に吐出され、これにより水槽１２内の冷却水２が循環されるようになっている。
【００１３】
前記第１吐出管３４の冷却水２に浸漬される浸漬部は、図１に示す如く、略Ｕ字形状となるよう形成され、その底部が前記水槽１２の内底面と平行に近接するように、前記飲料タンク１０と蒸発管１４との間に配置されている。また第１吐出管３４の浸漬部は、循環ポンプ２６からの冷却水２が下方に向かう管内の流れ方向上流側に位置する第１前吐出部(吐出部)３５と、上方に向かう下流側に位置する第１後吐出部(吐出部)３６とが、飲料タンク１０の外周に沿って上下方向に延在するよう配置される。前記第２吐出管３８の冷却水２に浸漬される浸漬部も略Ｕ字形状となるよう形成され、その底部が水槽１２の内底面と平行に近接するように、飲料タンク１０と蒸発管１４との間に配置される。また第２吐出管３８の浸漬部は、循環ポンプ２６からの冷却水２が下方に向かう管内の流れ方向上流側に位置する第２後吐出部(吐出部)３９と、上方に向かう下流側に位置する第２前吐出部(吐出部)４０とが、飲料タンク１０の外周に沿って上下方向に延在するよう配置される。そして実施例では、４つの吐出部３５,３６,３９,４０が、図３に示すように、飲料タンク１０の外側において周方向に略９０度の間隔で配置されると共に、冷却水２における管内の流れ方向の上流側に位置する第１前吐出部３５と第２後吐出部３９、および下流側に位置する第１後吐出部３６と第２前吐出部４０が、飲料タンク１０の中央を挟んで対角線上に位置するよう設定されている。
【００１４】
前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０には、上下方向に離間する複数の吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａが夫々穿設されると共に、各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａの向きは、図４に示す如く、前記飲料タンク１０の周りに同一方向(実施例では時計方向)の水流を生ずる向きに設定されている。すなわち、前記循環ポンプ２６の運転により循環経路３０内を流通した冷却水２は、前記第１吐出管３４および第２吐出管３８の２方向に分岐され、夫々の前吐出部３５,４０および後吐出部３６,３９の複数の吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから同一向きに吐出されて、前記貯溜空間１２ａで飲料タンク１０の周りを回転するようになっている。なお、吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから吐出される冷却水２は、前記飲料タンク１０の外周面に所定の角度で当たり、該冷却水２が分散して前記貯留空間１２ａ内に満遍なく、かつ効率のよい水流を形成するよう構成されている。
【００１５】
また、前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０の夫々は、図３に示す如く、円筒状の飲料タンク１０と四角形状の蒸発管１４とが最も離間する蒸発管１４の隅部１４ａと対応する位置に配置されると共に、各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａからは、飲料タンク１０と蒸発管１４とが最も近接する空間に向けて冷却水２が吐出されるよう設定される。そして、この構成によって、該空間に臨む蒸発管１４に成長する氷塊２０が、飲料タンク１０に接触するまで成長するのを抑制するようになっている。
【００１６】
前記蒸発管１４の貯溜空間１２ａ内での配設構造について、図４〜図６を参照して詳しく述べれば、該蒸発管１４は、前記飲料タンク１０の周りに所定間隔で離間して略四角形状の巻回状態で設置され、その各隅部１４ａには所定曲率のアールが施されている。
【００１７】
前記巻回状態で設置される蒸発管１４の水槽１２への固定は、少なくとも蒸発管１４の高さ寸法より長い高さを有して、略四角形状の水槽１２内部における隅部を挟む２つの内面に当接する当接部５２,５２と、この当接部５２,５２の間を接続すると共に、該蒸発管１４の隅部１４ａを嵌合的に取付ける取付部５４とから構成される固定部材５０により行なわれる。取付部５４には、図６に示す如く、蒸発管１４の巻数に応じた各隅部１４ａの位置に対応して嵌合孔５４ａが複数設けられており、各嵌合孔５４ａに対応して隅部１４ａを夫々嵌合することで、蒸発管１４が固定部材５０に取付けられるようになっている。そして、蒸発管１４に取付部５４を介して固定部材５０を取付けた状態で、前記当接部５２,５２は蒸発管１４の外側(飲料タンク１０から離間する側)に臨むよう構成される。すなわち、前記蒸発管１４の４つの隅部１４ａの夫々に固定部材５０を取付けた状態で、該蒸発管１４を水槽１２内に収納することで、図４に示す如く、各固定部材５０の当接部５２,５２が水槽１２の内面に当接し、これによって蒸発管１４が水槽１２内に位置決め固定される。
【００１８】
なお、蒸発管１４の位置決め状態において、前記取付部５４は、前記飲料タンク１０の外周面に対する接線方向と平行に臨むよう設定され、該取付部５４が水の流れを阻害しないよう構成される。
【００１９】
前記飲料タンク１０および水槽１２の上端部は、図２に示す如く、カバー４８により囲繞されている。このカバー４８は、水槽１２の内径と略同一の内径寸法に設定された中空の円筒部材(図示せず)を有すると共に、筐体２２の上端部全てを閉成可能に構成されている。すなわちカバー４８は、前記筐体２２上に載置された際には、該筐体２２の一部となり、前記飲料タンク１０を密閉状態とすると共に、前記貯溜空間１２ａに貯溜される冷却水２が周囲に飛散するのを防止するべく機能する。
【００２０】
前記飲料タンク１０には、該タンク１０内における飲料の水位(液位,貯溜量)を検知する複数(実施例では４基)の水位センサ４４が、高さ方向(上下方向)に離間して配設される。この水位センサ４４は、図３に示す如く、円筒状の飲料タンク１０と四角形状の蒸発管１４とが最も離間する蒸発管１４の隅部１４ａと対応する位置に配置されている。また水位センサ４４は、該センサ４４の配設位置に近接する前記第２後吐出部３９に穿設される吐出孔３９ａからの冷却水２の吐出方向とは逆側に位置しており、該吐出孔３９ａから吐出された冷却水２により生ずる水流を阻害しないよう構成してある。
【００２１】
前記蒸発管１４と飲料タンク１０との間における該蒸発管１４に当接しない設定氷厚位置に、蒸発管１４に氷結する氷塊２０の厚さを検知する氷厚センサ４６が配設されている。この氷厚センサ４６も、前記水位センサ４４と同様に、蒸発管１４の隅部１４ａと飲料タンク１０との間に配置されると共に、氷厚センサ４６の配設位置に近接する前記第１前吐出部３５に穿設される吐出孔３５ａからの冷却水２の吐出方向とは逆側に位置しており、該吐出孔３５ａから吐出された冷却水２により生ずる水流を阻害しないよう構成してある。なお、氷厚センサ４６による氷塊２０の検知、非検知によって、前記冷凍装置２４がＯＮ−ＯＦＦ制御されて、氷塊２０の厚みを略一定に保つよう構成される。
【００２２】
【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２４が冷却運転を開始すると、前記蒸発管１４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１４が次第に冷却され、水槽１２の貯溜空間１２ａに貯溜されている冷却水２の一部が蒸発管１４の表面から氷結を開始する。また冷凍装置２４の運転開始から所定のタイミングで前記循環ポンプ２６が運転されると、前記循環経路３０を介して冷却水２が循環される。すなわち、前記貯溜空間１２ａに貯溜されている冷却水２は、水槽１２の底部中央に連通接続された第１連通管７０を介して循環ポンプ２６に吸込まれ、この冷却水２が該循環ポンプ２６の吐出側に接続された第２連通管７２、分岐ジョイント２８、第１前吐出部３５および第１後吐出部３６を有する第１吐出管３４と、第２後吐出部３９および第２前吐出部４０を有する第２吐出管３６とを介して水槽１２の貯溜空間１２ａに帰還される。
【００２３】
前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０は、図２に示す如く、前記飲料タンク１０の外周に沿って上下方向に延在し、かつ複数の吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａが上下方に離間して同一向きで穿設されているから、各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから吐出される冷却水２によって、飲料タンク１０の外側には上下方向の全体に亘って周方向の所定向きに水流が均一に生ずる。しかも、第１吐出管３４における管内の流れ方向上流側に位置して吐出孔３５ａからの冷却水２の吐出に勢いがある第１前吐出部３５と、第２吐出管３８における管内の流れ方向上流側に位置して吐出孔３９ａからの冷却水２の吐出に勢いがある第２後吐出部３９とを対角に位置させているから、冷却水２の安定した水流が形成される。
【００２４】
このように、前記貯溜空間１２ａには、前記飲料タンク１０の外側を一定方向に回る冷却水２の安定した水流が形成されるから、蒸発管１４の表面には氷が略均一に成長し、前述したように相互に連結し合うことにより筒状の氷塊２０となり、その潜熱によって水槽１２に貯溜された冷却水２を経時的に冷却するに至る。しかも、冷却水２は飲料タンク１０の周りを回転しながら循環されるので、蒸発管１４に生成された氷塊２０により効率良く冷却され、従って蒸発管１４の内側に配置された飲料タンク１０に貯溜されている飲料も効率的に冷却される。また、４つの吐出部３５,３６,３９,４０の各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから吐出される冷却水２は、前記飲料タンク１０の外周面に所定の角度で当たり、該冷却水２が分散するよう構成してあるから、吐出された勢いのある冷却水２が蒸発管１４に氷結している氷塊２０に直接当たることで抉れるのは防止され、均一な厚みの氷塊２０が形成される。
【００２５】
なお、前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０の各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａからは、飲料タンク１０と蒸発管１４とが最も近接する空間に向けて冷却水２が吐出されるから、当該部位の蒸発管１４に成長する氷塊２０が飲料タンク１０に接触するのを防止することができる。すなわち、氷塊２０が飲料タンク１０に接触することを、水槽１２を大型化することなく防ぐことができ、内部の飲料が凍結するのを防止し得る。また、前記蒸発管１４の周囲に均一な厚みの氷塊２０を形成し得るのであるから、前記氷厚センサ４６で制御される厚みを、飲料タンク１０と蒸発管１４とが最も近接する部位の離間距離に応じた値に設定しておけば、飲料タンク１０に氷塊２０が接触しない範囲で水槽１２内に大最限に氷塊２０を作ることができる。更に実施例では、吐出部３５,３６および吐出部３９,４０を夫々１つの経路(第１吐出管３４,第２吐出管３８)としたので、前記循環ポンプ２６からの分岐を１箇所とすることができ、コストを低減することが可能となる。
【００２６】
前記蒸発管１４を貯溜空間１２ａ内に取付けている固定部材５０は、該蒸発管１４の内側の貯溜空間１２ａ(前記吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０)から吐出された冷却水２により水流が形成されている領域)には張出す等していないので、冷却水２の水流を全く阻害することがない。また前記蒸発管１４の水槽１２内への取付作業においても、巻回構造となっている該蒸発管１４の各隅部１４を対応する嵌合孔５４ａに差込んで嵌合させることで蒸発管１４の各隅部１４ａに固定部材５０を夫々取付けた状態で、水槽１２内に上部から挿入するだけで、各固定部材５０の当接部５２,５２が水槽１２の内面に当接して位置決めされる(図４参照)。すなわち、蒸発管１４の取付および固定作業が極めて簡便になる。
【００２７】
なお、前記水位センサ４４や氷厚センサ４６の配設位置は、近接する吐出部３５,３９における吐出孔３５ａ,３９ａからの冷却水２の吐出方向とは逆側に設定されているから、該吐出孔３５ａ,３９ａから吐出された冷却水２の流れを阻害することがない。また水位センサ４４は、蒸発管１４と飲料タンク１０とが最も離間する部位に設けられているから、前記氷塊２０が水位センサ４４の配設位置まで成長することはなく、該センサ４４が凍り付くこともない。
【００２８】
本実施例においては、４つの吐出部から冷却水を吐出するよう構成したが、循環ポンプの能力、吐出孔の数、孔径、孔ピッチ等によって、３つ以下または５つ以上とすることもできる。
【００２９】
【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では、冷却水を吐出する複数の吐出孔を穿設した吐出部を、飲料タンクの上下方向に延在するよう配設したから、水槽内の全体に冷却水の均一な水流を形成することができ、飲料タンクに貯溜されている飲料を均一、かつ効率よく冷却し得る。また吐出部を複数とすることで、冷却水の流れが良り確実かつ均一に形成され、蒸発管の周囲に均一な厚みの氷塊を形成することができる。更に、吐出部の吐出孔から吐出される冷却水を、飲料タンクの外周面に当てて分散させることで、勢いのある冷却水が蒸発管に氷結している氷塊に直接当たって抉れるのを防止することができる。
【００３０】
また前記蒸発管を水槽に位置決めするための固定部材を、飲料タンクの外側に生ずる水の流れを妨げない形状に形成したので、更に効率のよい飲料の冷却が可能となる効果を奏する。なお、蒸発管の水槽に対する位置決めは、固定部材により簡単に行ない得る利点も有する。
【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全体構造を示す側断面図である。
【図２】 実施例に係る飲料ディスペンサを示す縦断背面図である。
【図３】 実施例に係る飲料ディスペンサを示す平断面図である。
【図４】 実施例に係る蒸発管の取付構造を示す概略平断面図である。
【図５】 実施例に係る蒸発管の取付構造を示す概略側断面図である。
【図６】 実施例に係る蒸発管の固定部材への取付構造を示す概略斜視図である。
【図７】 従来の技術に係る飲料ディスペンサを示す側断面図である。
【図８】 従来の技術に係る蒸発管の取付構造を示す概略平断面図である。
【図９】 従来の技術に係る蒸発管の取付構造を示す概略側断面図である。
【符号の説明】
２ 冷却水，１０ 飲料タンク，１２ 水槽，１４ 蒸発管，２６ 循環ポンプ
３５ 第１前吐出部(吐出部)，３５ａ 吐出孔，３６ 第１後吐出部(吐出部)
３６ａ 吐出孔，３９ 第２後吐出部(吐出部)，３９ａ 吐出孔
４０ 第２前吐出部(吐出部)，４０ａ 吐出孔，５０ 固定部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、飲料冷却装置に関し、更に詳細には、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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水やジュース等の飲料を供給する飲料ディスペンサでは、図７に示すように、所要量の飲料を内部画成した貯溜部１０ａに貯溜する飲料タンク１０が、断熱構造の水槽１２の内側面に対して所定間隔離間して収納されると共に、該水槽１２の内側面(内面)と飲料タンク１０の外側面(外面)とで画成されている部分の貯溜空間１２ａに、図示しない冷凍装置から導出した蒸発管１４が、飲料タンク１０を取囲む巻回状態で配置されている。この蒸発管１４が配置されている貯溜空間１２ａには、冷却水２としての水道水が、図示しない外部の水道系から延在する管体等を介して供給されて略満水状態で貯溜される。また前記飲料タンク１０には、その底面部に注出パイプ１６および注出コック１８からなる飲料注出装置が接続されている。すなわち、注出パイプ１６の一端が水槽１２を貫通して飲料タンク１０の貯溜部１０ａに連通接続されると共に、他端部が飲料ディスペンサを構成する筐体(図示せず)の外部に導出されており、その延在途中に飲料供給用の注出コック１８が配設してある。
【０００３】
前記水槽１２の底部に、該水槽１２内の冷却水２を循環させる循環経路３０の吸込部３０ａが設けられており、該循環経路３０の経路途中に設置されている循環ポンプ２６を運転することで、吸込部３０ａを介して吸込んだ冷却水２を、水槽１２の上部に設けた吐出部３０ｂから水槽１２内に吐出させるよう構成されている。このように冷却水２を循環経路３０を介して循環させることで、前記蒸発管１４に氷結した氷塊２０による冷却水２の冷却を効率良く行なわせ、前記貯溜部１０ａ内に貯溜されている飲料を速やかに冷却するようになっている。
【０００４】
前記飲料ディスペンサによる冷却工程を詳しく述べれば、前記冷凍装置が冷却運転を開始すると、前記蒸発管１４に冷媒が循環供給されることにより該蒸発管１４が冷却されると共に、前記冷却水２の一部が蒸発管１４の表面で氷結を開始する。蒸発管１４自体は、前述したように、巻回状態で配設されているため、上下方向で所定間隔離間して相互に隣接する蒸発管１４の表面で成長する氷は、経時的に成長することにより相互に連結し合って筒状となる。また前記循環経路３０の循環ポンプ２６が運転されて、水槽１２内の冷却水２は循環される。前記蒸発管１４の周囲に成長した氷塊２０は、その潜熱によって水槽１２内で流動状態にある冷却水２を冷却し、更にこの冷却された冷却水２が飲料タンク１０を冷却することにより、前記貯溜部１０ａ内に貯溜されている飲料が間接的に冷却される。
【０００５】
なお、前記蒸発管１４は、図８および図９に示す如く、前記飲料タンク１０を取囲む平面視において矩形状に巻回されており、その４つの隅部の夫々に配設される平面視において略Ｖ字形状の蒸発管固定板６０によって、該蒸発管１４が貯溜空間１２ａ内に収納されている。蒸発管１４と蒸発管固定板６０とは、該固定板６０に形成した取付部材６２にロックピン６２ａを介して係止されており、該取付部材６２を水槽１２の上端部にネジ６４で固定することで、蒸発管１４は貯溜空間１２ａ内に位置決め固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記飲料ディスペンサは、前述したように蒸発管１４の周囲に生成した氷塊２０および冷却水２を介して飲料タンク１０を冷却することにより、その内部に貯溜されている飲料を冷却するよう構成してある。従って、前記氷塊２０による冷却効果により効率良く飲料タンク１０を冷却するために、前述したように冷却水２を循環するようにしている。しかしながら、従来は図７に示すように、冷却水２の吐出部３０ｂが１箇所しかないため、前記水槽１２内に安定した水流を形成させることが困難であり、このため効率的な冷却も困難であった。また冷却水２が均一に流動しないため、均一な厚みの氷塊２０を得ることが難しくなり、その結果として氷塊２０の一部が飲料タンク１０に接触するまで成長してしまい、飲料を凍結させる不都合を招くおそれがあった。この点については、前記水槽１２を充分に大型化すれば回避可能であるが、この場合は製造コストが嵩むと共に装置が大型化する難点が指摘される。
【０００７】
また前述したように、Ｖ字形状の蒸発管固定板６０を介して蒸発管１４を位置決め固定する構造では、図８に示す如く、該蒸発管固定板６０の一部が蒸発管１４の内側(飲料タンク１０側)に大きく突出し、これが前記飲料タンク１０を中心部とする水平円周方向の水の流れを妨害していた。従って、冷却水２の効率的な流動が妨げられ、前述した欠点が更に顕著に現われる欠点が指摘される。
【０００８】
【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、飲料タンクの周りに冷却水の流れを確実に発生させることで、飲料の効率的な冷却をなし得る飲料冷却装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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は、
冷却水を貯溜する水槽と、冷却水に一部が浸漬した状態で水槽に収納され、飲料を貯溜する飲料タンクと、該飲料タンクの外面と水槽の内面との間に配置され、前記冷却水の一部を氷結させる蒸発管と、冷却水を循環させる循環ポンプとから構成した飲料冷却装置において、
前記飲料タンクと蒸発管との間に、該飲料タンクの外周に沿って上下方向に延在するよう配置され、前記循環ポンプの吐出側に接続される吐出部と、
前記吐出部に穿設されて上下方向に離間し、前記飲料タンクの周りに周方向の水流を生ずる向きに冷却水を吐出する複数の吐出孔とから構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る飲料冷却装置につき、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。なお、従来の技術で説明した部材と同一の部材に関しては、同一の符号を付すと共にその詳細な説明は省略する。
【００１１】
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、図２および図３に示す如く、筐体２２の内部に断熱構造の水槽１２が配置されると共に、該水槽１２内に飲料タンク１０が収納されている。水槽１２の内面と飲料タンク１０の外面とで画成される貯溜空間１２ａに、筐体２２内に配置した圧縮機２４ａおよび凝縮器２４ｂ等からなる冷凍装置２４から導出する蒸発管１４が、飲料タンク１０との間に所要の隙間を存して取囲む巻回状態で配置され、該冷凍装置２４の冷却運転により貯溜空間１２ａに貯溜されている冷却水２を蒸発管１４の周囲に氷結させるよう構成される。なお、飲料タンク１０の外底面と水槽１２の内底面とは所要間隔離間し、飲料タンク１０の底部側にも冷却水２が接触するようになっている。
【００１２】
前記飲料ディスペンサには、前記水槽１２の貯溜空間１２ａに貯溜された冷却水２を循環させるための循環ポンプ２６を備えた循環経路３０が設けられている。この循環経路３０は、図２に示す如く、水槽１２の底部中央に一端が連通接続されると共に他端が循環ポンプ２６の吸込側に接続された第１連通管(連通管)７０と、循環ポンプ２６の吐出側に一端部が接続すると共に他端部が三又の分岐ジョイント２８における第１接続口２８ａに接続された第２連通管７２とを備える。また循環経路３０は、分岐ジョイント２８の第２接続口２８ｂに接続されて水槽１２内に導入された第１吐出管３４および分岐ジョイント２８の第３接続口２８ｃに接続されて水槽１２内に導入された第２吐出管３８とから構成される。すなわち、循環ポンプ２６を運転することで、水槽１２に貯溜されている冷却水２が第１連通管７０を介して循環ポンプ２６に吸込まれると共に、第２連通管７２、分岐ジョイント２８および２本の吐出管３４,３８を介して水槽１２内に吐出され、これにより水槽１２内の冷却水２が循環されるようになっている。
【００１３】
前記第１吐出管３４の冷却水２に浸漬される浸漬部は、図１に示す如く、略Ｕ字形状となるよう形成され、その底部が前記水槽１２の内底面と平行に近接するように、前記飲料タンク１０と蒸発管１４との間に配置されている。また第１吐出管３４の浸漬部は、循環ポンプ２６からの冷却水２が下方に向かう管内の流れ方向上流側に位置する第１前吐出部(吐出部)３５と、上方に向かう下流側に位置する第１後吐出部(吐出部)３６とが、飲料タンク１０の外周に沿って上下方向に延在するよう配置される。前記第２吐出管３８の冷却水２に浸漬される浸漬部も略Ｕ字形状となるよう形成され、その底部が水槽１２の内底面と平行に近接するように、飲料タンク１０と蒸発管１４との間に配置される。また第２吐出管３８の浸漬部は、循環ポンプ２６からの冷却水２が下方に向かう管内の流れ方向上流側に位置する第２後吐出部(吐出部)３９と、上方に向かう下流側に位置する第２前吐出部(吐出部)４０とが、飲料タンク１０の外周に沿って上下方向に延在するよう配置される。そして実施例では、４つの吐出部３５,３６,３９,４０が、図３に示すように、飲料タンク１０の外側において周方向に略９０度の間隔で配置されると共に、冷却水２における管内の流れ方向の上流側に位置する第１前吐出部３５と第２後吐出部３９、および下流側に位置する第１後吐出部３６と第２前吐出部４０が、飲料タンク１０の中央を挟んで対角線上に位置するよう設定されている。
【００１４】
前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０には、上下方向に離間する複数の吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａが夫々穿設されると共に、各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａの向きは、図４に示す如く、前記飲料タンク１０の周りに同一方向(実施例では時計方向)の水流を生ずる向きに設定されている。すなわち、前記循環ポンプ２６の運転により循環経路３０内を流通した冷却水２は、前記第１吐出管３４および第２吐出管３８の２方向に分岐され、夫々の前吐出部３５,４０および後吐出部３６,３９の複数の吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから同一向きに吐出されて、前記貯溜空間１２ａで飲料タンク１０の周りを回転するようになっている。なお、吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから吐出される冷却水２は、前記飲料タンク１０の外周面に所定の角度で当たり、該冷却水２が分散して前記貯留空間１２ａ内に満遍なく、かつ効率のよい水流を形成するよう構成されている。
【００１５】
また、前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０の夫々は、図３に示す如く、円筒状の飲料タンク１０と四角形状の蒸発管１４とが最も離間する蒸発管１４の隅部１４ａと対応する位置に配置されると共に、各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａからは、飲料タンク１０と蒸発管１４とが最も近接する空間に向けて冷却水２が吐出されるよう設定される。そして、この構成によって、該空間に臨む蒸発管１４に成長する氷塊２０が、飲料タンク１０に接触するまで成長するのを抑制するようになっている。
【００１６】
前記蒸発管１４の貯溜空間１２ａ内での配設構造について、図４〜図６を参照して詳しく述べれば、該蒸発管１４は、前記飲料タンク１０の周りに所定間隔で離間して略四角形状の巻回状態で設置され、その各隅部１４ａには所定曲率のアールが施されている。
【００１７】
前記巻回状態で設置される蒸発管１４の水槽１２への固定は、少なくとも蒸発管１４の高さ寸法より長い高さを有して、略四角形状の水槽１２内部における隅部を挟む２つの内面に当接する当接部５２,５２と、この当接部５２,５２の間を接続すると共に、該蒸発管１４の隅部１４ａを嵌合的に取付ける取付部５４とから構成される固定部材５０により行なわれる。取付部５４には、図６に示す如く、蒸発管１４の巻数に応じた各隅部１４ａの位置に対応して嵌合孔５４ａが複数設けられており、各嵌合孔５４ａに対応して隅部１４ａを夫々嵌合することで、蒸発管１４が固定部材５０に取付けられるようになっている。そして、蒸発管１４に取付部５４を介して固定部材５０を取付けた状態で、前記当接部５２,５２は蒸発管１４の外側(飲料タンク１０から離間する側)に臨むよう構成される。すなわち、前記蒸発管１４の４つの隅部１４ａの夫々に固定部材５０を取付けた状態で、該蒸発管１４を水槽１２内に収納することで、図４に示す如く、各固定部材５０の当接部５２,５２が水槽１２の内面に当接し、これによって蒸発管１４が水槽１２内に位置決め固定される。
【００１８】
なお、蒸発管１４の位置決め状態において、前記取付部５４は、前記飲料タンク１０の外周面に対する接線方向と平行に臨むよう設定され、該取付部５４が水の流れを阻害しないよう構成される。
【００１９】
前記飲料タンク１０および水槽１２の上端部は、図２に示す如く、カバー４８により囲繞されている。このカバー４８は、水槽１２の内径と略同一の内径寸法に設定された中空の円筒部材(図示せず)を有すると共に、筐体２２の上端部全てを閉成可能に構成されている。すなわちカバー４８は、前記筐体２２上に載置された際には、該筐体２２の一部となり、前記飲料タンク１０を密閉状態とすると共に、前記貯溜空間１２ａに貯溜される冷却水２が周囲に飛散するのを防止するべく機能する。
【００２０】
前記飲料タンク１０には、該タンク１０内における飲料の水位(液位,貯溜量)を検知する複数(実施例では４基)の水位センサ４４が、高さ方向(上下方向)に離間して配設される。この水位センサ４４は、図３に示す如く、円筒状の飲料タンク１０と四角形状の蒸発管１４とが最も離間する蒸発管１４の隅部１４ａと対応する位置に配置されている。また水位センサ４４は、該センサ４４の配設位置に近接する前記第２後吐出部３９に穿設される吐出孔３９ａからの冷却水２の吐出方向とは逆側に位置しており、該吐出孔３９ａから吐出された冷却水２により生ずる水流を阻害しないよう構成してある。
【００２１】
前記蒸発管１４と飲料タンク１０との間における該蒸発管１４に当接しない設定氷厚位置に、蒸発管１４に氷結する氷塊２０の厚さを検知する氷厚センサ４６が配設されている。この氷厚センサ４６も、前記水位センサ４４と同様に、蒸発管１４の隅部１４ａと飲料タンク１０との間に配置されると共に、氷厚センサ４６の配設位置に近接する前記第１前吐出部３５に穿設される吐出孔３５ａからの冷却水２の吐出方向とは逆側に位置しており、該吐出孔３５ａから吐出された冷却水２により生ずる水流を阻害しないよう構成してある。なお、氷厚センサ４６による氷塊２０の検知、非検知によって、前記冷凍装置２４がＯＮ−ＯＦＦ制御されて、氷塊２０の厚みを略一定に保つよう構成される。
【００２２】
【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２４が冷却運転を開始すると、前記蒸発管１４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１４が次第に冷却され、水槽１２の貯溜空間１２ａに貯溜されている冷却水２の一部が蒸発管１４の表面から氷結を開始する。また冷凍装置２４の運転開始から所定のタイミングで前記循環ポンプ２６が運転されると、前記循環経路３０を介して冷却水２が循環される。すなわち、前記貯溜空間１２ａに貯溜されている冷却水２は、水槽１２の底部中央に連通接続された第１連通管７０を介して循環ポンプ２６に吸込まれ、この冷却水２が該循環ポンプ２６の吐出側に接続された第２連通管７２、分岐ジョイント２８、第１前吐出部３５および第１後吐出部３６を有する第１吐出管３４と、第２後吐出部３９および第２前吐出部４０を有する第２吐出管３６とを介して水槽１２の貯溜空間１２ａに帰還される。
【００２３】
前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０は、図２に示す如く、前記飲料タンク１０の外周に沿って上下方向に延在し、かつ複数の吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａが上下方に離間して同一向きで穿設されているから、各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから吐出される冷却水２によって、飲料タンク１０の外側には上下方向の全体に亘って周方向の所定向きに水流が均一に生ずる。しかも、第１吐出管３４における管内の流れ方向上流側に位置して吐出孔３５ａからの冷却水２の吐出に勢いがある第１前吐出部３５と、第２吐出管３８における管内の流れ方向上流側に位置して吐出孔３９ａからの冷却水２の吐出に勢いがある第２後吐出部３９とを対角に位置させているから、冷却水２の安定した水流が形成される。
【００２４】
このように、前記貯溜空間１２ａには、前記飲料タンク１０の外側を一定方向に回る冷却水２の安定した水流が形成されるから、蒸発管１４の表面には氷が略均一に成長し、前述したように相互に連結し合うことにより筒状の氷塊２０となり、その潜熱によって水槽１２に貯溜された冷却水２を経時的に冷却するに至る。しかも、冷却水２は飲料タンク１０の周りを回転しながら循環されるので、蒸発管１４に生成された氷塊２０により効率良く冷却され、従って蒸発管１４の内側に配置された飲料タンク１０に貯溜されている飲料も効率的に冷却される。また、４つの吐出部３５,３６,３９,４０の各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａから吐出される冷却水２は、前記飲料タンク１０の外周面に所定の角度で当たり、該冷却水２が分散するよう構成してあるから、吐出された勢いのある冷却水２が蒸発管１４に氷結している氷塊２０に直接当たることで抉れるのは防止され、均一な厚みの氷塊２０が形成される。
【００２５】
なお、前記４つの吐出部３５,３６,３９,４０の各吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０ａからは、飲料タンク１０と蒸発管１４とが最も近接する空間に向けて冷却水２が吐出されるから、当該部位の蒸発管１４に成長する氷塊２０が飲料タンク１０に接触するのを防止することができる。すなわち、氷塊２０が飲料タンク１０に接触することを、水槽１２を大型化することなく防ぐことができ、内部の飲料が凍結するのを防止し得る。また、前記蒸発管１４の周囲に均一な厚みの氷塊２０を形成し得るのであるから、前記氷厚センサ４６で制御される厚みを、飲料タンク１０と蒸発管１４とが最も近接する部位の離間距離に応じた値に設定しておけば、飲料タンク１０に氷塊２０が接触しない範囲で水槽１２内に大最限に氷塊２０を作ることができる。更に実施例では、吐出部３５,３６および吐出部３９,４０を夫々１つの経路(第１吐出管３４,第２吐出管３８)としたので、前記循環ポンプ２６からの分岐を１箇所とすることができ、コストを低減することが可能となる。
【００２６】
前記蒸発管１４を貯溜空間１２ａ内に取付けている固定部材５０は、該蒸発管１４の内側の貯溜空間１２ａ(前記吐出孔３５ａ,３６ａ,３９ａ,４０)から吐出された冷却水２により水流が形成されている領域)には張出す等していないので、冷却水２の水流を全く阻害することがない。また前記蒸発管１４の水槽１２内への取付作業においても、巻回構造となっている該蒸発管１４の各隅部１４を対応する嵌合孔５４ａに差込んで嵌合させることで蒸発管１４の各隅部１４ａに固定部材５０を夫々取付けた状態で、水槽１２内に上部から挿入するだけで、各固定部材５０の当接部５２,５２が水槽１２の内面に当接して位置決めされる(図４参照)。すなわち、蒸発管１４の取付および固定作業が極めて簡便になる。
【００２７】
なお、前記水位センサ４４や氷厚センサ４６の配設位置は、近接する吐出部３５,３９における吐出孔３５ａ,３９ａからの冷却水２の吐出方向とは逆側に設定されているから、該吐出孔３５ａ,３９ａから吐出された冷却水２の流れを阻害することがない。また水位センサ４４は、蒸発管１４と飲料タンク１０とが最も離間する部位に設けられているから、前記氷塊２０が水位センサ４４の配設位置まで成長することはなく、該センサ４４が凍り付くこともない。
【００２８】
本実施例においては、４つの吐出部から冷却水を吐出するよう構成したが、循環ポンプの能力、吐出孔の数、孔径、孔ピッチ等によって、３つ以下または５つ以上とすることもできる。
【００２９】
【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では、冷却水を吐出する複数の吐出孔を穿設した吐出部を、飲料タンクの上下方向に延在するよう配設したから、水槽内の全体に冷却水の均一な水流を形成することができ、飲料タンクに貯溜されている飲料を均一、かつ効率よく冷却し得る。また吐出部を複数とすることで、冷却水の流れが良り確実かつ均一に形成され、蒸発管の周囲に均一な厚みの氷塊を形成することができる。更に、吐出部の吐出孔から吐出される冷却水を、飲料タンクの外周面に当てて分散させることで、勢いのある冷却水が蒸発管に氷結している氷塊に直接当たって抉れるのを防止することができる。
【００３０】
また前記蒸発管を水槽に位置決めするための固定部材を、飲料タンクの外側に生ずる水の流れを妨げない形状に形成したので、更に効率のよい飲料の冷却が可能となる効果を奏する。なお、蒸発管の水槽に対する位置決めは、固定部材により簡単に行ない得る利点も有する。
【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全体構造を示す側断面図である。
【図２】 実施例に係る飲料ディスペンサを示す縦断背面図である。
【図３】 実施例に係る飲料ディスペンサを示す平断面図である。
【図４】 実施例に係る蒸発管の取付構造を示す概略平断面図である。
【図５】 実施例に係る蒸発管の取付構造を示す概略側断面図である。
【図６】 実施例に係る蒸発管の固定部材への取付構造を示す概略斜視図である。
【図７】 従来の技術に係る飲料ディスペンサを示す側断面図である。
【図８】 従来の技術に係る蒸発管の取付構造を示す概略平断面図である。
【図９】 従来の技術に係る蒸発管の取付構造を示す概略側断面図である。
【符号の説明】
２ 冷却水，１０ 飲料タンク，１２ 水槽，１４ 蒸発管，２６ 循環ポンプ
３５ 第１前吐出部(吐出部)，３５ａ 吐出孔，３６ 第１後吐出部(吐出部)
３６ａ 吐出孔，３９ 第２後吐出部(吐出部)，３９ａ 吐出孔
４０ 第２前吐出部(吐出部)，４０ａ 吐出孔，５０ 固定部材
Claims (6)
- 冷却水(2)を貯溜する水槽(12)と、冷却水(2)に一部が浸漬した状態で水槽(12)に収納され、飲料を貯溜する飲料タンク(10)と、該飲料タンク(10)の外面と水槽(12)の内面との間に配置され、前記冷却水(2)の一部を氷結させる蒸発管(14)と、冷却水(2)を循環させる循環ポンプ(26)とから構成した飲料冷却装置において、
前記飲料タンク(10)と蒸発管(14)との間に、該飲料タンク(10)の外周に沿って上下方向に延在するよう配置され、前記循環ポンプ(26)の吐出側に接続される吐出部(35,36,39,40)と、
前記吐出部(35,36,39,40)に穿設されて上下方向に離間し、前記飲料タンク(10)の周りに周方向の水流を生ずる向きに冷却水(2)を吐出する複数の吐出孔(35a,36a,39a,40a)とから構成した
ことを特徴とする飲料冷却装置。 - 前記飲料タンク(10)と蒸発管(14)との間に、複数の前記吐出部(35,36,39,40)が略９０度の間隔で配置されると共に、各吐出部(35,36,39,40)に穿設されている吐出孔(35a,36a,39a,40a)は、同一方向に水流を生じさせる向きに設定されている請求項１記載の飲料冷却装置。
- 前記循環ポンプ(26)は、前記水槽(12)の底部中央に接続した連通管(70)を介して冷却水(2)を吸込むようにした請求項１または２記載の飲料冷却装置。
- 前記吐出部(35,36,39,40)の吐出孔(35a,36a,39a,40a)から吐出される冷却水(2)が、前記飲料タンク(10)の外周面に当たるように設定した請求項１〜３の何れかに記載の飲料冷却装置。
- 前記蒸発管(14)を水槽(12)内に位置決めする固定部材(50)は、前記飲料タンク(10)の外側に生ずる水の流れを妨げない形状に形成されている請求項１〜４の何れかに記載の飲料冷却装置。
- 前記固定部材(50)は、前記水槽(12)の内面に当接することで位置決めされる請求項５記載の飲料冷却装置。
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