JP5338299B2 - 飲料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、飲料原料と温水とから調製した飲料を供給する飲料供給装置に関するものである。

飲料原料と温水とから調製した飲料を供給する飲料供給装置（例えばカップ式自動販売機）が知られている。図６は従来のカップ式自動販売機１１０の水回路図である。カップ式自動販売機１１０は、弁を開閉して水道から供給される飲用水の給水・停止を行う水入口電磁弁５１、水入口電磁弁５１が開いて供給された飲用水を貯留するリザーバタンク５０、リザーバタンク５０に貯留している飲用水を各機器に圧送する給水ポンプ５８、温水タンク９１に飲用水を圧送するときに弁を開く飲用水電磁弁５９、アイス飲料用の飲用水、炭酸水やシロップを冷却する冷却水槽３０、炭酸ガスを貯蔵する炭酸ガスボンベ３２、シロップを貯蔵するシロップタンク３３、炭酸水を製造して貯留するカーボネータ３４、カップＣに炭酸水を注出する炭酸水ノズル３５、カップＣに飲用水が冷やされた冷水を注出する冷水ノズル３６、カップＣにシロップを注出するシロップノズル３７、リザーバタンク５０から供給される飲用水で氷片を製造するオーガ式製氷機４０、給水ポンプ５８を運転して飲用水電磁弁５９を開いてリザーバタンク５０から圧送された飲用水を９５℃〜９７℃に加熱した温水を貯留する温水タンク９１等を備えている（例えば、特許文献１参照）。

そして、コーヒーブリュア９４にキャニスタ９２から供給されるコーヒー豆をミル９３で挽いた挽き豆を投入して温水タンク９１に貯留している温水を注いでコーヒー液を抽出し、キャニスタ９５から供給される砂糖、クリームなどの粉末原料とコーヒーブリュア９４から供給されるコーヒー液をミキシングボウル９６で攪拌混合してコーヒー飲料を調製してコーヒーノズル９７からカップＣにコーヒー飲料を注出する。

図７は従来の温水タンク９１を示す図である。温水タンク９１は、湯気が機内に充満するのを防ぎ、また、機内の浮遊物が混入するのを防ぐために上面開口を蓋９１ａで覆い、この蓋９１ａには、温水の水位変動に従動して昇降するフロート９１ｂ、フロート９１ｂの昇降に連動して動作する給水開始スイッチ９１ｃ、給水停止スイッチ９１ｄや電気ヒータ９１ｅが取り付けられている。そして、温水の水位が下がりフロート９１ｂが所定の位置まで降下すると給水開始スイッチ９１ｃが給水開始信号を出力して制御部（図示せず）が給水ポンプ５８を運転して飲用水電磁弁５９を開いてリザーバタンク５０に貯留している飲用水を温水タンク９１に圧送して給水する。給水により温水の水位が増してフロート９１ｂが所定の位置まで上昇すると給水停止スイッチ９１ｄが給水停止信号を出力して給水ポンプ５８の運転を停止して飲用水電磁弁５９を閉じ、温水タンク９１に温水を所定の水位に保って貯留するようにしている。

さらに、温水タンク９１には湯温センサ９１ｆ、温水供給電磁弁（図示せず）等が設けられ、リザーバタンク５０から供給された飲用水は電気ヒータ９１ｅで湯温センサ９１ｆが上限温度信号を出力する温度（例えば９７℃）まで加熱昇温されて温水となり温水タンク９１に貯留され、飲料供給指示に従って温水供給電磁弁を開閉してコーヒーブリュア９４やミキシングボウル９６に温水を供給し、この供給された温水と飲料原料とから飲料が調製されてカップＣに注がれる。

図８は冷却水槽３０とオーガ式製氷機４０を冷却する冷凍サイクル装置１１１を示す図である。冷凍サイクル装置１１１は、冷凍サイクルの作動媒体としてのガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にする圧縮機１１、送風機１３の回転駆動で送られる空気との熱交換により高温高圧のガス冷媒を冷却して液冷媒にする凝縮器１１２にガス冷媒を送出する冷媒管路２１、液冷媒を分配するＴ型フィッティング１４、弁を開くと凝縮器１１２で液化された液冷媒をキャピラリチューブ（減圧器）１６を介して水槽蒸発パイプ（蒸発器）１７に通流させる冷媒電磁弁１５、弁を開くと膨張弁１９を介して製氷機蒸発パイプ（蒸発器）２０に液冷媒を通流させる冷媒電磁弁１８、冷媒管路２１を着脱可能に結合する自己シール型のクイックカップリング２２、水槽蒸発パイプ１７および製氷機蒸発パイプ２０から圧縮機１１に戻るガス冷媒を合流させるＴ型フィッティング２３を備え、冷媒は冷媒管路２１を図中矢印方向に通流する。

キャピラリチューブ１６は凝縮器１１２で液化された高圧の液冷媒の圧力を下げ、水槽蒸発パイプ１７は冷却水槽３０の冷却水Ｗ中に配設され、液冷媒の蒸発熱（気化熱）により水槽蒸発パイプ１７周域に着氷したアイスバンク（氷魂）との熱交換により冷却水Ｗを略０℃の温度に保つ。アイスバンクセンサ３１はアイスバンクの厚みを検知して信号を出力し、制御部はアイスバンクを所定の厚みに保つように冷凍サイクル装置１１１を制御する。膨張弁１９はオーガ式製氷機４０の製氷筒４１外周面に巻装された製氷機蒸発パイプ２０に通流する高圧の液冷媒の圧力を下げる働きをする。

冷却水槽３０は、側面および底面を断熱壁で構成し、その上方を開口した略直方体の水槽にシロップや飲用水を冷やす冷却水Ｗを貯留している。そしてパイプをコイル状に巻回した水槽蒸発パイプ１７を冷却水Ｗ中に配設し、液冷媒を蒸発させたときに発生する蒸発熱で水槽蒸発パイプ１７の周囲にアイスバンクを形成し、このアイスバンクの蓄熱を利用して冷却水Ｗの温度を略０℃に保つようにしている。

オーガ式製氷機４０はリザーバタンク５０から供給される飲用水を製氷筒４１内壁面に着氷させた薄氷を螺旋状回転刃（以下「オーガ」という）４２の回転により掻き上げて氷片を製造し、製造された氷片は貯氷室４５に貯蔵される。
オーガ４２が挿通される製氷筒４１の外周面には冷凍サイクル装置１１１の製氷機蒸発パイプ２０が巻装され、オーガ４２の上方に設けられた氷圧縮用の押出しヘッド４３と、製氷筒４１および製氷機蒸発パイプ２０を包囲する断熱材４４を備え、製氷筒４１は給水管５６を介してリザーバタンク５０に接続されている。そして、製氷筒４１の外周面に巻装された製氷機蒸発パイプ２０を通流する冷媒の蒸発熱でリザーバタンク５０から供給される飲用水を製氷筒４１内壁面に着氷させた薄氷をオーガ４２を回転させて掻き取りながら押し上げて押出しヘッド４３で圧縮して氷片を製造する。

断面円形状の断熱壁で構成した貯氷室４５は製氷筒４１の上部に配設され、貯氷室４５の内部にはオーガ４２と同軸の回転軸４２ａの軸周囲に取り付けられた氷片攪拌用のアジテータ４６と、アジテータ４６と貯氷室４５の底部４５ａとの間に配設された氷片載置用の簀の子（氷片が溶けた融解水を水切りする役目を有している）４７を備えている。また、貯氷室４５の側壁には、氷搬出扉４８ａを備えた氷搬出口４８を設けている。氷搬出扉４８ａが開くと、簀の子４７上に貯蔵され、アジテータ４６で攪拌されている氷片が氷搬出口４８から搬出されてカップ式自動販売機１１０の販売口に載置したカップＣに供給される。

貯氷室４５の上部には氷量検知板４９が設けられ、貯氷量が減少して氷量検知板４９が貯氷量下限位置に下がると製氷開始信号を出力する製氷開始スイッチ４９ａと、製氷動作が進み、貯氷量が増して氷量検知板４９が製氷停止位置まで押し上げられると製氷停止信号を出力する製氷停止スイッチ４９ｂが設けられている。
リザーバタンク５０は、水道から供給された飲用水の水位の変動に伴って上下動するフロート５３の位置を検出し、貯留している飲用水が給水開始水位Ａ１（下限水位）まで下がり、フロート５３が給水開始位置まで降下すると給水開始信号を出力する給水開始スイッチ５４と、飲用水が供給されて給水停止水位Ａ２（上限水位）まで上がり、フロート５３が給水停止位置まで上昇すると給水停止信号を出力する給水停止スイッチ５５を備えている。

そして、リザーバタンク５０に貯留している飲用水の水位の変動に伴ってフロート５３が上下動して、給水開始スイッチ５４が給水開始信号を出力すると制御部が水入口電磁弁５１を開いてリザーバタンク５０に給水し、給水停止スイッチ５５が給水停止信号を出力すると制御部が水入口電磁弁５１を閉じて給水を停止する。このようにしてリザーバタンク５０にオーガ式製氷機４０で良質の氷片を製造するのに適切な上限水位と下限水位の範囲内に常に保たれて貯留されている飲用水は給水管５６でオーガ式製氷機４０に供給され、冷凍サイクル装置１１１が運転されてオーガ式製氷機４０のオーガ４２が回転されると氷片が製造されて貯氷室４５に貯蔵される。また、給水管５７で給水ポンプ５８に連通し、給水ポンプ５８が運転されるとリザーバタンク５０に貯留してある飲用水がカーボネータ３４や温水タンク９１に供給される。
特開平８−３１５２４４号公報

このような温水タンク９１を備えるカップ式自動販売機等の飲料供給装置の飲料供給待機時における温水タンク９１の消費電力量は装置全体の消費電力量の約３０％を占めているため、飲料供給装置の消費電力量を低減して省エネを図る必要がある。この温水タンク９１からの放熱ロスを低減して貯留している温水の温度低下を防止するため、温水タンク９１の周囲には断熱材を貼り付けてタンク本体周囲からの放熱を防止するようにしている。

しかしながら、温水タンク９１の周囲に断熱材を貼り付けてタンク本体周囲からの放熱を防止するようにしても、温水タンクは９５℃〜９７℃に加熱した温水を貯留しており、装置筐体内温度（２０℃〜３０℃）との差が大きく、断熱材を通過しての放熱ロスが発生し、カップ式自動販売機等の飲料供給装置の消費電力量を低減させることは困難となっていた。

本発明は、上記実情に鑑みて、消費電力量を低減して省エネを図ることができる飲料供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る飲料供給装置は、飲用水を加熱して貯留する第１温水タンクと、飲用水を冷却する冷却水槽と、飲用水から氷片を製造する製氷機と、前記冷却水槽と前記製氷機に冷熱を供給する冷凍サイクル装置と、を備え、飲料原料と飲用水とから調製したホット飲料またはコールド飲料を供給する飲料供給装置において、
前記第１温水タンクに飲用水を供給する給水管経路に、前記冷凍サイクル装置の放熱器からの排熱により前記第１温水タンクに供給する飲用水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器で加熱された飲用水を貯留する第２温水タンクと、前記第２温水タンクと前記熱交換器とを結ぶ飲用水の循環経路と、前記第２温水タンクと前記第１温水タンクとが同じ水位となるように連通して配設した管路と、前記第２温水タンクの水位検出手段が出力する信号で前記第１温水タンクの水位を制御する制御手段と、を設け、
前記循環経路と前記給水管経路とで前記第２温水タンクに貯留している飲用水を前記熱交換器を介して循環させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、飲用水を加熱して貯留する第１温水タンクと、飲用水を冷却する冷却水槽と、飲用水から氷片を製造する製氷機と、冷却水槽と製氷機に冷熱を供給する冷凍サイクル装置と、を備え、飲料原料と飲用水とから調製したホット飲料またはコールド飲料を供給する飲料供給装置において、第１温水タンクに飲用水を供給する給水管経路に、冷凍サイクル装置の放熱器からの排熱により第１温水タンクに供給する飲用水を加熱するための熱交換器と、熱交換器で加熱された飲用水を貯留する第２温水タンクと、第２温水タンクと熱交換器とを結ぶ飲用水の循環経路と、第２温水タンクと第１温水タンクとが同じ水位となるように連通して配設した管路と、第２温水タンクの水位検出手段が出力する信号で第１温水タンクの水位を制御する制御手段と、を設け、循環経路と給水管経路とで第２温水タンクに貯留している飲用水を熱交換器を介して循環させることにより、冷凍サイクル装置の放熱器の排熱を利用して第２温水タンク内の飲用水の温度を常に高く保つことで、熱交換器で加熱された飲用水を効率良く第１温水タンクに供給し、高温の温水が貯留されている第１温水タンクからの放熱による熱ロスを少なくすることができるので、消費電力量を低減して省エネを図ることができる飲料供給装置を提供することが可能となる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料供給装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、従来と同一構成に関しては同一符号を用いる。
図１は冷凍サイクル装置および水回路を備えた本発明の実施の形態である飲料供給装置（カップ式自動販売機）１の概念図である。冷凍サイクル装置１０は、ガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にする圧縮機１１、送風機１３の回転駆動で機外から吸引された空気との熱交換により高温高圧のガス冷媒を冷却して液冷媒にする凝縮器（放熱器）１２、液冷媒を分配するＴ型フィッティング１４、弁を開くと凝縮器１２で液化された液冷媒をキャピラリチューブ（減圧器）１６を介して水槽蒸発パイプ（蒸発器）１７に通流させる冷媒電磁弁１５、弁を開くと膨張弁１９を介して製氷機蒸発パイプ（蒸発器）２０に液冷媒を通流させる冷媒電磁弁１８、冷媒管路２１を着脱可能に結合する自己シール型のクイックカップリング２２、水槽蒸発パイプ１７および製氷機蒸発パイプ２０から圧縮機１１に戻るガス冷媒を合流させるＴ型フィッティング２３を備え、冷媒は冷媒管路２１を図中矢印方向に通流する。

送風機１３の回転駆動で機外から吸引された空気は凝縮器１２でガス冷媒と熱交換されて機外へと排気され、空気との熱交換により冷却されるガス冷媒は温度６０℃〜８０℃で液冷媒に凝縮される。ガス冷媒と熱交換された空気は凝縮器１２の排気側において５０℃〜７０℃程度まで昇温される。キャピラリチューブ１６は凝縮器１２で液化された高圧の液冷媒の圧力を下げ、水槽蒸発パイプ１７は冷却水槽３０の冷却水Ｗ中に配設され、液冷媒の蒸発熱（気化熱）により水槽蒸発パイプ１７周域に着氷したアイスバンク（氷魂）との熱交換により冷却水Ｗを略０℃の温度に保つ。アイスバンクセンサ３１はアイスバンクの厚みを検知して信号を出力し、制御部（制御手段）１００（図２参照）はアイスバンクを所定の厚みに保つように冷凍サイクル装置１０を制御する。膨張弁１９はオーガ式製氷機（製氷機）４０の製氷筒４１外周面に巻装された製氷機蒸発パイプ２０に通流する高圧の液冷媒の圧力を下げる働きをする。

リザーバタンク５０は、弁を開閉して水道から供給される飲用水の給水・停止を行う水入口電磁弁５１を通じて供給された飲用水を貯留するリザーバタンク本体５２、リザーバタンク本体５２に貯留している飲用水の水位変動に従動して昇降するフロート５３の位置を検出し、飲用水（貯留水）が給水開始水位に下がり、フロート５３が給水開始位置に降下すると給水開始信号を出力する給水開始スイッチ５４、給水により飲用水が給水停止水位に上がり、フロート５３が給水停止位置に上昇すると給水停止信号を出力する給水停止スイッチ５５を備え、リザーバタンク５０は飲用水を給水開始水位と給水停止水位との間に保って貯留している。給水開始スイッチ５４および給水停止スイッチ５５は、例えば磁石でオン、オフを行うリードスイッチやマイクロスイッチを適宜採用することができる。そして、リザーバタンク５０に貯留している飲用水は給水管５６でオーガ式製氷機４０に供給され、給水管５７で温水リザーバタンク（第２温水タンク）６０やカーボネータ（図示せず）等に供給される。

温水リザーバタンク６０は、給水管５７、給水電磁弁６７、Ｔ型フィッティング６８、熱交換器６９、給水ポンプ７０、給水管（給水管経路）７１でリザーバタンク５０と接続している。また、温水リザーバタンク６０とＴ型フィッティング６８は循環電磁弁７３を介して循環管（循環経路）７２で接続されている。熱交換器６９は凝縮器１２の排気側に設けられている。リザーバタンク５０から温水リザーバタンク６０に供給される飲用水は、送風機１３の回転駆動で機外から吸引されて凝縮器１２で高温のガス冷媒と熱交換された５０℃〜７０℃の空気との熱交換で熱交換器６９で加熱されて水温が上昇し、給水電磁弁６７を開いて給水ポンプ７０を運転すると温水リザーバタンク６０に供給される。例えば、フィン＆チューブ式熱交換器の伝熱面積を０．２５平方メートルとし、５０℃〜７０℃の空気がフィン＆チューブを通過する場合、冷凍サイクル装置１０の運転時間を５分間とすると、水温２０℃の水５００ｍｌを３４℃〜４２℃まで上昇させることができる。

また、温水リザーバタンク６０は、リザーバタンク５０から供給された飲用水を貯留する温水リザーバタンク本体６１、温水リザーバタンク本体６１の周囲を覆い放熱を防いで熱ロスを少なくする断熱材６２、温水リザーバタンク本体６１に貯留している飲用水の水位変動に従動して昇降するフロート６３の位置を検出し、フロート６３が給水開始水位に降下すると給水開始信号を出力する給水開始スイッチ（水位検出手段）６４、フロート６３が給水停止水位に上昇すると給水停止信号を出力する給水停止スイッチ（水位検出手段）６５、貯留されている飲用水の温度を検知する水温センサ６６を備え、温水リザーバタンク６０は、連通している温水管（管路）８８で温水タンク（第１温水タンク）８０の電気ヒータ８３および温水供給電磁弁８４の上部位置で空気入出口８５の下部位置となるように水位を保って飲用水を貯留している。

そして、温水リザーバタンク６０に貯留している飲用水の水位低下に伴ってフロート６３が降下して給水開始スイッチ６４が給水開始信号を出力すると制御部１００が給水電磁弁６７を開くとともに給水ポンプ７０を運転する。リザーバタンク５０に貯留されている飲用水は熱交換器６９で温められて温水リザーブタンク６０に供給され、水位上昇に伴ってフロート６３が上昇して給水停止スイッチ６５が給水停止信号を出力すると制御部１００が給水電磁弁６７を閉じるとともに給水ポンプ７０の運転を停止する。このようにして温水リザーバタンク６０に熱交換器６９で温められた飲用水が供給されて適切な上限水位と下限水位の範囲内に常に保たれて貯留される。

温水タンク８０は、供給された飲用水を貯留する温水タンク本体８１、湯気が機内に充満するのを防ぎ、また、機内の浮遊物が混入するのを防ぐために温水タンク本体８１上面開口を覆う蓋８２、温水リザーバタンク６０から供給された飲用水を加熱するための電気ヒータ８３、飲料供給指示に従って弁を開閉してコーヒーブリュア（図示せず）やミキシングボール（図示せず）に温水を供給する温水供給電磁弁８４、貯留される温水の水位の変動により温水タンク８０内に空気（蒸気）が入出する空気入出口８５、温水タンク本体８１や蓋８２の周囲を覆い、放熱を防いで熱ロスを少なくする断熱材８６、貯留されている温水の温度を検知する湯温センサ８７を備えている。また、温水タンク８０は温水リザーバタンク６０と水位が連動するように温水管８８で連通され、貯留される温水の水位は電気ヒータ８３および温水供給電磁弁８４の上部位置で空気入出口８５の下部位置となるように適切な上限水位と下限水位の範囲内に常に保たれて貯留される。温水管８８には、温水タンク８０に貯留してある温水が温水リザーバタンク６０に逆流することを防止する逆流防止弁８９を設け、温水リザーバタンク６０と温水タンク８０は断熱壁９０でその周囲を覆うようにしてある。

このように、温水リザーバタンク６０と温水タンク８０とが同じ水位となるように温水管８８で連通して配設し、温水リザーバタンク６０に設けた水位検出手段が出力する信号で温水タンク８０の水位を制御するようにしたので、温水タンク８０の上面開口を覆っている蓋８２に、温水の水位変動に従動して昇降するフロート、フロートの昇降に連動して動作する給水開始スイッチ、給水停止スイッチ等を取り付ける必要をなくすことで、温水タンク８０上面を覆っている蓋８２を断熱する断熱材８６を温水タンク本体８１および蓋８２の周囲全面に貼り付けることができるので、蓋８２からの放熱による熱ロス、また、フロートや給水開始スイッチ、給水停止スイッチ取付金具からの放熱による熱ロスの発生を防止して、温水タンク８０からの放熱をすくなくすることができる。また、温水タンク９１で使用していたフロートは９５℃〜９７℃の温度に耐えることができるようにステンレス材で形成されていて高価であったが、熱交換器６９で加熱されて温水リザーバタンク６０に貯留されている飲用水の温度は略４０℃であり、フロート６３の材質を耐熱温度が低いものを選択することができ、コストの低減また重量軽減による小型化を図ることができる。

図２は、飲料供給装置１の制御系を示したブロック図である。制御部１００には所定の指令信号を記憶するメモリ１０１やタイマー１０２が付設されている。制御部１００は、アイスバンクの厚みを検知して信号を出力するアイスバンクセンサ３１、オーガ式製氷機４０の貯氷量が減少して氷量検知板４９が貯氷量下限位置に下がると製氷開始信号を出力する製氷開始スイッチ４９ａ、オーガ式製氷機４０の製氷が進み、貯氷量が増して氷量検知板４９が製氷停止位置まで押し上げられると製氷停止信号を出力する製氷停止スイッチ４９ｂ、リザーバタンク５０への給水開始信号を出力する給水開始スイッチ５４、リザーバタンク５０への給水停止信号を出力する給水停止スイッチ５５、温水リザーバタンク６０への給水開始信号を出力する給水開始スイッチ６４、温水リザーバタンク６０への給水停止信号を出力する給水停止スイッチ６５、温水リザーバタンク６０に貯留している飲用水の温度を検知して温度信号を出力する水温センサ６６、熱交換器６９内の飲用水の温度を検知して温度信号を出力する水温センサ６９ａ、温水タンク８０に貯留している温水の温度を検知して温度信号を出力する湯温センサ８７、飲料供給装置１庫内温度を検知して温度信号を出力する庫内温度センサ１０３等からの信号を受ける。そして制御部１００はこれらの入力信号に基づいて、冷凍サイクル装置１０、オーガ式製氷機４０、給水電磁弁６７、給水ポンプ７０、循環電磁弁７３、電気ヒータ８３等を制御する。

係る構成で、温水タンク８０に貯留している温水の水位が下がり、連動して水位が下がる温水リザーブタンク６０のフロート６３が所定の位置に降下すると給水開始スイッチ６４が給水開始信号を出力し、制御部１００は給水電磁弁６７を開くとともに給水ポンプ７０を運転して熱交換器６９で水温が上昇した飲用水を供給する。飲用水が供給されて温水リザーブタンク６０および温水タンク８０の水位が連動して上がり、フロート６３が所定の水位に上昇すると給水停止スイッチ６５が給水停止信号を出力して給水が完了する。熱交換器６９で水温が上昇して温水タンク８０に供給された飲料水は電気ヒータ８３でさらに加熱されて湯温センサ８７が上限温度信号を出力する温度（例えば９７℃）まで加熱昇温されて温水となり温水タンク８０に貯留される。

図３は制御部１００の制御の実施例を示すフローチャート図、図４はその判定表である。熱交換器６９から温水用リザーバタンク６０への給水管７１における水温低下は飲料供給装置１庫内温度と給水管７１内水温とに関係するので、庫内温度センサ１０３が出力する飲料供給装置１庫内温度と水温センサ６９ａが出力する熱交換器６９内水温との温度差と水温低下の関係を予め試験データからデータテーブル化しておき、制御部１００の制御時に両温度の差によりデータテーブルから抽出することにより得ることができる。

オーガ式製氷機４０の貯氷量が減少して氷量検知板４９が貯氷量下限位置に下がり製氷開始スイッチ４９ａが製氷開始信号を出力する、またはアイスバンク厚みが所定値より減少してアイスバンクセンサ３１が冷凍サイクル開始信号を出力すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、冷凍サイクル装置１０を始動し（ステップＳ１０２）、給水電磁弁６７を閉じて給水ポンプ７０の運転を停止し（ステップＳ１０３）、リザーバタンク５０から温水リザーバタンク６０への給水を停止する。熱交換器６９では、送風機１３の回転駆動で機外から吸引されて凝縮器１２で高温のガス冷媒と熱交換された５０℃〜７０℃の空気との熱交換により飲用水が加熱される。例えば、温水リザーバタンク６０の一回の給水容量５００ｍｌを熱交換器６９の内容積にする場合、内径８ｍｍのパイプを使用して１パス２００ｍｍの配管を５パス備えたフィン＆チューブ式熱交換器として伝熱面積を０．２５平方メートルにすると、約５分間の冷凍サイクル装置１０の運転時間内に熱交換器６９で２０℃の飲用水を３４℃〜４２℃まで加熱することができる。

オーガ式製氷機４０の製氷が進み、貯氷量が増して氷量検知板４９が製氷停止位置まで押し上げられて製氷停止スイッチ４９ｂが製氷停止信号を出力する、またはアイスバンク厚みが所定値になりアイスバンクセンサ３１が冷凍サイクル停止信号を出力すると（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、冷凍サイクル装置１０を停止し（ステップＳ１０５）、給水電磁弁６７を開いて給水ポンプ７０を運転して（ステップＳ１０６）熱交換器６９で加熱された飲用水を温水リザーバタンク６０に圧送する。そして、温水リザーバタンク６０の給水停止スイッチ６５が給水停止信号を出力すると給水電磁弁６７を閉じて給水ポンプ７０の運転を停止する。

このとき、水温センサ６６が出力している温水リザーバタンク６０に貯留している飲用水温度と、水温センサ６９ａが出力している熱交換器６９内の飲用水温度に基づいて（ステップＳ１０７）制御部１００は、
「熱交換器６９内の飲用水温度−熱交換器６９内の飲用水を温水リザーバタンク６０に圧送する間の水温低下分＞温水リザーバタンク６０に貯留している飲用水温度」
が、図４の条件３に該当するとき、給水電磁弁６７を閉じ、循環電磁弁７３を開き、給水ポンプ７０を運転し（ステップＳ１０８）、冷凍サイクル装置１０の凝縮器１２の排熱を利用して熱交換器６９内および温水リザーバタンク６０内の飲用水の温度を常に高く保つようにして、熱交換器６９で加熱された飲用水を効率良く温水タンク８０に供給し、消費電力量を低減して省エネを図ることができる飲料供給装置１を提供することができる。

図５に温水タンク８０への飲用水供給水温と販売杯数に対する効果計算値（飲料供給装置１（例えばカップ式自動販売機）全体の消費電力量に対する）を示す。温水タンク８０への供給水温が４０℃の時、販売杯数が２５杯/日とすると約１．３％、１００杯/日だと５．４％の消費電力量低減になり、販売杯数が多い場所に設置されている飲料供給装置１の省エネ効果が大きいことが示されている。

本発明に係る飲料供給装置の実施の形態の概念図である。 図１に示した飲料供給装置の制御系を示すブロック図である。 図１に示した飲料供給装置の制御を示すフローチャート図である。 図１に示した飲料供給装置の制御の判定表である。 図１に示した飲料供給装置の省エネ効果を示す図である。 従来のカップ式自動販売機の水回路図である。 従来のカップ式自動販売機の温水タンク図である。 従来のカップ式自動販売機の冷凍サイクル装置を示す図である。

符号の説明

１ 飲料供給装置（カップ式自動販売機）
１０ 冷凍サイクル装置
１１ 圧縮機
１２ 凝縮器（放熱器）
１７ 水槽蒸発パイプ
２０ 製氷機蒸発パイプ
３０ 冷却水槽
３１ アイスバンクセンサ
４０ オーガ式製氷機（製氷機）
４９ａ 製氷開始スイッチ
４９ｂ 製氷停止スイッチ
５０ リザーバタンク
５４ 給水開始スイッチ
５５ 給水停止スイッチ
６０ 温水リザーバタンク（第２温水タンク）
６３ フロート
６４ 給水開始スイッチ（水位検出手段）
６５ 給水停止スイッチ（水位検出手段）
６６ 水温センサ
６７ 給水電磁弁
６９ 熱交換器
６９ａ 水温センサ
７０ 給水ポンプ
７１ 給水管（給水管経路）
７２ 循環管（循環経路）
７３ 循環電磁弁
８０ 温水タンク（第１温水タンク）
８３ 電気ヒータ
８７ 湯温センサ
８８ 温水管（管路）
１００ 制御部（制御手段）
１０３ 庫内温度センサ

Claims (1)

1. 飲用水を加熱して貯留する第１温水タンクと、飲用水を冷却する冷却水槽と、飲用水から氷片を製造する製氷機と、前記冷却水槽と前記製氷機に冷熱を供給する冷凍サイクル装置と、を備え、飲料原料と飲用水とから調製したホット飲料またはコールド飲料を供給する飲料供給装置において、
   前記第１温水タンクに飲用水を供給する給水管経路に、前記冷凍サイクル装置の放熱器からの排熱により前記第１温水タンクに供給する飲用水を加熱するための熱交換器と、前記熱交換器で加熱された飲用水を貯留する第２温水タンクと、前記第２温水タンクと前記熱交換器とを結ぶ飲用水の循環経路と、前記第２温水タンクと前記第１温水タンクとが同じ水位となるように連通して配設した管路と、前記第２温水タンクの水位検出手段が出力する信号で前記第１温水タンクの水位を制御する制御手段と、を設け、
   前記循環経路と前記給水管経路とで前記第２温水タンクに貯留している飲用水を前記熱交換器を介して循環させることを特徴とする飲料供給装置。
   

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