JP5389084B2

JP5389084B2 - 飲用冷水機の過冷防止構造

Info

Publication number: JP5389084B2
Application number: JP2011068299A
Authority: JP
Inventors: 榮喜松田; 喜造篠原
Original assignee: 株式会社九州イトミック
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: JP2012202625A

Description

本発明は、学校、公衆浴場あるいはその他公共施設などに設置される飲用冷水機が過冷却によって故障したり、トラブルを引き起こしたりするのを防止する技術に関する。

本願発明に関連する飲用冷水機として、水道管などの給水源から供給される水を、内蔵された水タンクに貯留した状態で冷却し、使用者の手動操作によって注水口から流出させる機能を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１などに記載されている従来の飲用冷水機は、給水源から送給される水を導入する給水管と、給水管を経由して導入された水を貯留する水タンクと、水タンク内の水を冷却するためコンプレッサから送給される冷媒を循環させる冷媒管と、を備え、冷媒管及び給水管が水タンクの周囲に巻回された構造を有している。

また、従来の飲用冷水機においては、水タンク内の水温を予め設定された温度範囲内に保つ手段として、図５に示すようなアナログサーモスタット５０が使用されている。アナログサーモスタット５０は、温度変化によって膨縮する熱媒体が封入されたキャピラリィチューブ５１と、キャピラリィチューブ５１の基端部に接続されたダイヤフラム５２を内蔵した本体部５３と、を備えている。アナログサーモスタット５０の先端部５１ａは、冷媒管付近に配置されたサヤ管５４内に収容され、この先端部５１ａが感知した温度に応じて作動するダイヤフラム５２によってコンプレッサ駆動用モータをＯＮ／ＯＦＦするという制御方式が採用されている。

即ち、冷媒管付近のサヤ管５４内に収容された先端部５１ａの温度変化によってキャピラリィチューブ５１内の熱媒体の体積が変化し、それに応じて伸縮するダイヤフラム５２によって、コンプレッサ駆動用モータのスイッチがＯＮ／ＯＦＦされる。

実開昭６２−３８５７１号公報

従来の飲用冷水機においては、水タンクの周囲に冷媒管及び給水管が巻回され、これらの周囲が発泡合成樹脂などの断熱材によって包囲され、図５に示すキャピラリィチューブ５１の先端部５１ａは前記断熱材を貫通した状態で、断熱材内の冷媒管付近に挿入される一方、キャピラリィチューブ５１の先端部５１ａ以外のダイヤフラム５２寄りの部分（以下、「露出部５１ｂ」という。）は大気と接触した状態にある。このため、キャピラリィチューブ５１の露出部５１ｂは気温の影響を受け易く、特に、気温の高い夏場などにおいては、露出部５１ｂの温度が高まり、キャピラリィチューブ５１の先端部５１ａが感知した冷媒管付近の温度がダイヤフラム５２に正確に反映されず、コンプレッサ駆動用モータが適切にＯＮ／ＯＦＦ制御されないことがある。

即ち、従来の飲用冷水機においては、キャピラリィチューブ５１の露出部５１ｂが大気と接触しているので、気温の高い夏場などは、キャピラリィチューブ５１の大部分を占める露出部５１ｂの温度が気温近くまで上昇した状態となり、冷媒管付近に位置する先端部５１ａが、予め設定された温度（低温）に当該冷媒管が達していることを感知しても、キャピラリィチューブ５１内の熱媒体全体が適切に収縮しないことがある。このため、冷媒管は設定温度まで冷却されているにもかかわらず、ダイヤフラム５２が収縮せず（ＯＮ状態からＯＦＦ状態へ切り替わらず）、コンプレッサが作動し続けることがある。

このように、冷媒管が設定温度まで冷却されているのに、コンプレッサが作動し続けると、冷媒管が設定温度より低い温度まで下降し、過冷却状態となるため、冷媒管と隣接している給水管内の水が凍結して給水管が閉塞され給水不能となったり、水凍結時の膨張により給水管にクラックが生じて漏水したりすることがある。

本発明が解決しようとする課題は、気温の高い夏場などに、飲用冷水機内の給水管内の水が過冷却によって凍結して給水管が閉塞したり、給水管にクラックが生じたりするのを防止することにある。

本発明に係る飲用冷水機の過冷防止構造は、給水源から送給される水を導入する給水管と、前記給水管から導入される水を貯留する水タンクと、コンプレッサから送給される冷媒を循環させる冷媒管と、を備え、前記冷媒管及び前記給水管が前記水タンクの周囲に巻回された飲用冷水機において、前記コンプレッサの作動状態を制御するためのアナログサーモスタット及びデジタルサーモスタットの両方を配置し、前記デジタルサーモスタットの感熱部が前記給水管の温度をピンポイント的に検知する機能を有するものであって、且つ、前記感熱部を、前記水タンクの周囲に巻回された前記給水管の直近に配置したことを特徴とする。ここで、デジタルサーモスタットの感熱部とは、温度を検知する領域が狭く、対象物の温度をピンポイント的に検知する機能を有する感熱手段（温度センサ）をいう。

このような構成とすれば、給水管の直近に配置された、デジタルサーモスタットの感熱部は、周囲の気温の影響を受けることなく、当該感熱部が検知した給水管の温度を正確にデジタルサーモスタットへ伝えるので、給水管が設定温度まで冷えると速やかにコンプレッサがＯＦＦされ、冷え過ぎが発生しない。このため、気温の高い夏場などに、飲用冷水機内の給水管内の水が過冷却によって凍結して給水管が閉塞したり、給水管にクラックが生じたりするのを防止することができる。

ここで、前記水タンクの周囲に巻回された範囲内に位置する前記給水管の下流領域に前記感熱部を配置することが望ましい。なお、給水管の下流領域とは、当該給水管内を流れる水の流動方向の下流側に位置する部分をいう。

本発明が実施される飲用冷水機は、冷媒管及び給水管が水タンクの周囲に巻回された構造を有するので、巻回された範囲内に位置する給水管内を流動する水は冷媒管によって冷却されながら上流から下流へ移動する結果、前記給水管内の水は上流側より下流側の方が低温となる。そこで、前記給水管の下流領域に前記感熱部を配置すれば、過冷となりやすい当該下流領域の給水管の温度を正確に検知し、これに基づいてコンプレッサ駆動用モータを制御することができるため、過冷却に起因する水凍結やクラック発生の防止に有効である。

さらに、前記給水管と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されたサヤ管内に前記感熱部を収容し、前記サヤ管の少なくとも一部を前記給水管に接触させた状態で配置することもできる。

このような構成とすれば、給水管と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成され、その少なくとも一部が給水管に接触した状態にあるサヤ管は給水管と一体的に温度変化するので、サヤ管内に収容された感熱部は給水管の温度を正確に検知することができ、コンプレッサ駆動用モータの制御精度の向上を図ることができる。

本発明により、気温の高い夏場などに、飲用冷水機内の給水管内の水が過冷却によって凍結して給水管が閉塞したり、給水管にクラックが生じたりするのを防止することができる。

本発明の実施形態である飲用冷水機の過冷防止構造を示す構成図である。図１のＡ−Ａ線における一部省略断面図である。図２の一部拡大図である。図１に示す飲用冷水機の過冷防止構造を構成するデジタルサーモスタットを示す図である。従来の飲用冷水機を構成するアナログサーモスタットを示す図である。

本実施形態の飲用冷水機の過冷防止構造は、図１〜図３に示すように、水道管などの給水源（図示せず）から送給される水を導入する給水管１１と、給水管１１から導入される水Ｗを貯留する水タンク１２と、コンプレッサ１３から送給される冷媒を循環させる冷媒管１４と、を備え、冷媒管１４及び給水管１１が水タンク１２の外周に互いに接触した状態で巻回された飲用冷水機１０において、コンプレッサ１３の作動状態を制御するためのデジタルサーモスタット１５の感熱部１６を、水タンク１２の周囲に巻回された給水管１１の直近に配置している。

図２に示すように、冷媒管１４は、水タンク１２の外周面に沿って互いに隣接しながら螺旋を描くように巻回され、この冷媒管１４の螺旋外周面に沿って互いに隣接しながら螺旋を描くように給水管１１が巻回されている。また、図１に示すように、水タンク１２と、その外周面に巻回された冷媒管１４及び給水管１１を全体的に覆うように発泡合成樹脂製の断熱材２２が設けられている。

図１に示すように、コンプレッサ１３から送給された冷媒は、水タンク１２の外周面で螺旋をなす冷媒管１４の上方から下方に向かって水タンク１２の周囲を螺旋状に回転しながら流動し、再びコンプレッサ１３へ流入する。給水源（図示せず）から送給された水は、冷媒管１４の螺旋外周面で螺旋をなす給水管１１の上方から下方に向かって冷媒管１４の周囲を螺旋状に回転しながら流動した後、その最下部から垂直に立ち上がる起立部１１ａ内を上昇して水タック１２内へ流入する。水タンク１２内に貯留されている水Ｗは、所定の手動操作により、注水口（図示せず）から吐出される。

図１，図４に示すように、デジタルサーモスタット１５は、対象物の温度を検知する感熱部１６と、感熱部１６で検知した温度信号を送信するケーブル１７と、ケーブル１７を経由して送信される温度信号と、予め設定された温度とを対比し、コンプレッサ１３駆動用モータの制御部１８へＯＮ／ＯＦＦ信号を送信する本体部１９と、を備えている。感熱部１６は温度を検知する領域が狭く、対象物の温度（給水管１１の温度）をピンポイント的に検知する機能を有する。

図１〜図３に示すように、水タンク１２の外周で螺旋をなす冷媒管１４の外周面に螺旋状に巻回された範囲Ｅ内に位置する給水管１１の下流領域１１ｂの外周面に沿って接触した状態でサヤ管２０が配置され、このサヤ管２０内に、デジタルサーモスタット１５の感熱部１６が挿入されている。本実施形態においては、螺旋状に配管された冷媒管１４の外周面で螺旋をなす給水管１１の最下に位置する巻回部分が下流領域１１ｂに該当する。

また、サヤ管２０の上方には、別のサヤ管２１が配管され、図５と同様のアナログサーモスタット５０のキャピラリィチューブ５１の先端部５１ａがサヤ管２１内に収容された状態で配置されている。サヤ管２０，２１は、給水管１１と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されている。

図１〜図４に示す、飲用冷水機１０の過冷防止構造においては、給水管１１ｂの直近に配置されたサヤ管２０内に挿入されている、デジタルサーモスタット１５の感熱部１６は、周囲の気温の影響を受けることなく、当該感熱部１６が検知した給水管１１ｂの温度を正確にデジタルサーモスタット１５の本体部１９へ伝えるので、給水管１１の下流領域１１ｂが設定温度まで冷えると速やかにコンプレッサ１３がＯＦＦされ、冷え過ぎが発生しない。このため、気温の高い夏場などに、飲用冷水機１０内の給水管１１内の水が過冷却によって凍結して給水管１１が閉塞したり、給水管１１にクラックが生じたりするのを防止することができる。

また、水タンク１２の周囲に巻回された範囲Ｅ内に位置する給水管１１の下流領域１１ｂに、感熱部１６が挿入されたサヤ管２０を配置したことにより、過冷となりやすい当該下流領域１１ｂの給水管１１の温度を正確に検知し、これに基づいてコンプレッサ１３駆動用モータを制御することができるため、過冷却に起因する給水管１１内の水の凍結に起因する閉塞やクラック発生を有効に防止することができる。

さらに、給水管１１と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されたサヤ管２０内に感熱部１６を収容し、サヤ管２０の一部を給水管１１に沿って接触させた状態で配置したことにより、サヤ管２０は給水管１１の下流領域１１ｂと一体的に温度変化するので、サヤ管２０内に収容された感熱部１６は給水管１１の下流部分１１ｂの温度を正確に検知することができ、コンプレッサ１３駆動用モータの制御精度を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、デジタルサーモスタット１５及びアナログサーモスタット５０の両方を配置しているが、これに限定するものではなく、デジタルサーモスタット１５のみを配置した場合も前述した作用効果を得ることができる。

本発明に係る飲用冷水機の過冷防止構造は、学校、公衆浴場あるいはその他公共施設などに設置される飲用冷水機などにおいて広く利用することができる。

１０飲用冷水機
１１給水管
１１ａ起立部
１１ｂ下流領域
１２水タンク
１３コンプレッサ
１４冷媒管
１５デジタルサーモスタット
１６感熱部
１７ケーブル
１８制御部
１９，５３本体部
２０，２１サヤ管
２２断熱材
５０アナログサーモスタット
５１キャピラリィチューブ
５１ａ先端部
５２ダイヤフラム
Ｅ範囲
Ｗ水

Claims

給水源から送給される水を導入する給水管と、前記給水管から導入される水を貯留する水タンクと、コンプレッサから送給される冷媒を循環させる冷媒管と、を備え、前記冷媒管及び前記給水管が前記水タンクの周囲に巻回された飲用冷水機において、前記コンプレッサの作動状態を制御するためのアナログサーモスタット及びデジタルサーモスタットの両方を配置し、前記デジタルサーモスタットの感熱部が前記給水管の温度をピンポイント的に検知する機能を有するものであって、且つ、前記感熱部を、前記水タンクの周囲に巻回された前記給水管の直近に配置したことを特徴とする飲用冷水機の過冷防止構造。
前記水タンクの周囲に巻回された範囲内に位置する前記給水管の下流領域に前記感熱部を配置した請求項１記載の飲用冷水機の過冷防止構造。
前記給水管と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されたサヤ管内に前記感熱部を収容し、前記サヤ管の少なくとも一部を前記給水管に接触させた状態で配置したことを特徴とする請求項１または２記載の飲用冷水機の過冷防止構造。