JPH08170868A - 飲料冷却機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷却タンク内の飲料が減少して低水位になって
も飲料の温度を適正に制御し、且つ冷凍装置の運転サイ
クルも適正に制御することのできる温度制御性と耐久性
に優れた飲料冷却機を提供する。 【構成】飲料３０を貯める冷却タンク２の胴部外周を覆
う如く密着して高熱伝導性材料からなる伝熱部材４を装
着し、この伝熱部材４の外周に伝熱的に蒸発管１２に巻
き付け、この蒸発管１２には下端側から冷媒を供給する
と共に、感熱パイプ１４を蒸発管１２の冷媒出口側部分
と冷却タンク２の外周面との両方に対して溶接等により
一体化した。これにより、冷却タンク２内の飲料３０の
水位の高低にかかわらず伝熱部材４を通じて飲料温度の
影響を感熱パイプ１４に及ぼして、この感熱パイプ１４
の温度により冷凍装置１０の運転制御をすることができ
るように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍圧縮機を備えたボ
トル型の飲料冷却機に係るもので、特にその冷凍圧縮機
の運転制御と飲料の温度制御の改善に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍圧縮機を使用した飲料冷却
機は、図３に示すような構成のものがよく知られてお
り、実開昭６２−３８５７１号公報にも示されている。
図３に於いて、底部に注出弁ａを備えた冷却タンクｂの
胴部外周には蒸発管ｃが密着して巻装されており、この
蒸発管ｃと冷凍圧縮機ｄとコンデンサｅはサイクル結合
されて冷凍装置ｆを形成している。

【０００３】この冷凍装置ｆは前記蒸発管ｃの前記冷却
タンクｂの下側端から冷媒を供給するように構成されて
おり、前記蒸発管ｃの上側端近傍の部位には溶接等の手
段により感熱パイプｇが固着されている。

【０００４】更に、この感熱パイプｇにはアルミテープ
等の熱伝導体ｈの一端が接着され、その他端部は前記冷
却タンクｂの上部外周面に接着されると共に前記感熱パ
イプｇの中には前記冷凍装置ｆの運転を制御する温度ス
イッチｉの感温細管ｊが挿入されている。

【０００５】なお、ｋは前記冷却タンクｂ，蒸発管ｃ，
感熱パイプｇ，感温細管ｊ等を覆う状態に設けられた断
熱材である。次に、このような構成からなる飲料冷却機
で飲料水を冷却する場合について説明する。

【０００６】先ず、冷却タンクｂ内の水位がほぼ満水
（Ａ水位）の時には同冷却タンクｂ内の水は冷凍装置ｆ
の運転により冷却され、感熱パイプｇは蒸発管ｃの出口
温度と熱伝導体ｈ及び冷却タンクｂの壁を介しての冷却
タンクｂ内の水温の影響を受け、この感熱パイプｇの温
度を感温細管ｊにより感知して、温度スイッチｉにより
冷凍装置ｆの運転を制御することにより、適切な運転サ
イクルで冷却タンクｂ内の水温を適切に制御することが
できる。この点については前記実開昭６２−３８５７１
号公報にも詳述されている。

【０００７】次に、冷却タンクｂ内の冷水が注出弁ａか
ら注出されて水位が低下し、Ｂ水位になった場合、前記
熱伝導体ｈには冷却タンクｂ内の冷水の直接的な熱影響
がなくなり感熱パイプｇは、蒸発管ｃの出口部温度の影
響を強く受けることとなる。

【０００８】特に、飲料を溜める冷却タンクｂの材質は
耐蝕性の点からアルミニウムは嫌われ、ほとんど全てス
テンレスが使用されており、ステンレスの熱伝導率はア
ルミの１／１２と非常に低いことから、冷却タンクｂの
壁を通して底の方に溜まっている冷水の温度影響を熱伝
導体ｈに及ぼすことはほとんどできない。

【０００９】このような状況下で冷凍装置ｆの運転が停
止されると、蒸発管ｃに冷媒が供給されなくなること
と、断熱材ｋを通して外部から流入する熱により蒸発管
ｃの温度、即ち感熱パイプｇの温度は速かに上昇し、こ
れを感温細管ｊが感知して温度スイッチｉをＯＮにし、
冷凍装置ｆの運転が再開される。

【００１０】冷却タンクｂ内の水は既に冷えており、水
量も少ないことから熱負荷は小さく、冷凍装置ｆが運転
を再開すると、蒸発管ｃに供給された冷媒はほとんど消
費されず蒸発しながら低温のまま蒸発管ｃの出口に到達
するため、感熱パイプｇの温度は急速に低下して行き、
冷凍装置ｆは短時間運転しただけで再び停止される。

【００１１】このように、冷凍装置ｆは、冷却タンクｂ
内の冷水温度とは無関係に運転停止が行なわれ、しかも
非常に短周期のＯＮ−ＯＦＦ状況となる。この結果、冷
却タンクｂ内の水温制御ができず、冷え過ぎて氷結する
虞れがあるほか、頻繁なＯＮ−ＯＦＦにより冷凍装置ｆ
が故障したり、寿命が短くなるなどの問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
飲料冷却機では、冷却タンクが満水でない場合に、冷凍
装置が、冷却タンク内の冷水温度とは無関係に運転停止
が行なわれ、しかも非常に短周期のＯＮ−ＯＦＦ状況と
なり、この結果、冷却タンク内の水温制御ができず、冷
え過ぎて氷結する虞れがあるほか、頻繁なＯＮ−ＯＦＦ
により冷凍装置が故障したり、寿命が短くなるなどの問
題があった。

【００１３】本発明は、上記のような従来機の問題点を
解消すべくなされたもので、冷却タンク内の飲料が減少
して低水位になっても飲料の温度を適正に制御し、且つ
冷凍装置の運転サイクルも適正に制御することのできる
温度制御性と耐久性に優れた飲料冷却機を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための第１の手段として、冷却すべき飲料を溜める
冷却タンクと、この冷却タンクの胴部外周を覆いかつ密
着状態で装着された高熱伝導性材料からなる伝熱部材
と、この伝熱部材の外周に前記冷却タンクの下側端から
冷媒を流入せしめる如く巻き付けられた冷凍装置の蒸発
管と、前記蒸発管の冷媒出口側部分と前記冷却タンク外
周面との両方に固着された感熱パイプと、この感熱パイ
プ内に挿入された温度センサの感知温度により前記冷凍
装置の運転を制御する温度スイッチとを具備してなる構
成としたものである。

【００１５】また、第２の手段として、冷却すべき飲料
を溜める冷却タンクと、この冷却タンクの胴部外周を覆
いかつ密着状態で装着された高熱伝導性材料からなる伝
熱部材と、この伝熱部材の外周に前記冷却タンクの下側
端から冷媒を流入せしめる如く巻き付けられた冷凍装置
の蒸発管と、前記蒸発管の冷媒出口側部分と前記冷却タ
ンク外周面との両方に固着された感熱パイプと、この感
熱パイプ内に挿入された温度センサの感知温度により前
記冷凍装置の運転を制御する温度スイッチと、前記感熱
パイプの中に挿入され該感熱パイプと温度センサとの間
に介在するゴムチューブとを具備してなる構成としたも
のである。

【００１６】また、第３の手段として、冷却すべき飲料
を溜める縦型のステンレス製の冷却タンクと、この冷却
タンクの胴部外周を覆いかつ密着状態で装着された高熱
伝導性材料からなる伝熱部材と、この伝熱部材の外周に
前記冷却タンクの下側端から冷媒を流入せしめる如く巻
き付けられた冷凍装置の蒸発管と、前記蒸発管の冷媒出
口側部分と前記冷却タンク外周面との両方に溶接され固
定された感熱パイプと、この感熱パイプ内に挿入された
温度センサの感知温度により前記冷凍装置の運転を制御
する温度スイッチと、前記感熱パイプの中に挿入され該
感熱パイプと温度センサとの間に介在するゴムチューブ
とを具備してなる構成としたものである。

【００１７】

【作用】上記第１の手段の飲料冷却機によれば、飲料を
貯める冷却タンクの胴部外周を覆う如く密着して高熱伝
導性材料からなる伝熱部材を装着し、この伝熱部材の外
周に伝熱的に蒸発管に巻き付け、この蒸発管には下端側
から冷媒を供給すると共に、感熱パイプを蒸発管の冷媒
出口側部分と冷却タンク外周面との両方に対して接する
ように一体に固設したから、冷却タンク内の飲料の水位
の高低にかかわらず伝熱部材を通じて飲料温度の影響を
感熱パイプに及ぼして、この感熱パイプの温度により冷
凍装置の運転制御をすることができる。これにより、従
来は冷却タンク内の飲料水位が低下すると温度センサに
対して飲料の温度の影響を及ぼすことができず、適切な
飲料温度制御ができなかったが、本発明によれば飲料の
水位が低くなっても飲料温度を温度センサに伝達でき、
適切な飲料温度制御ができる。

【００１８】また、冷却タンク内の飲料の水位が低くて
も蒸発管の出口付近にある温度センサ部に飲料温度を伝
達できるので、従来の冷凍装置停止時の温度センサ部の
急な温度上昇による冷凍装置の短週期運転の問題が解消
できる結果、冷凍装置の故障の虞れが減少し耐久性が向
上するほか、飲料温度に無関係な短周期運転による飲料
氷結の虞れもなくなることから、ジュースやアイスコー
ヒー等氷結によって品質が損なわれるような飲料の冷却
にも安心して使用することが可能となる。

【００１９】また、第２の手段の飲料冷却機によれば、
上記第１の手段の作用に加え、感熱パイプの中に挿入さ
れ該感熱パイプと温度センサとの間に介在するゴムチュ
ーブを設けたから、この感熱パイプの中に挿入されたゴ
ムチューブが熱の緩衝体となって作用し、蒸発管の中の
冷媒の蒸発ゾーンが感熱パイプの固着部分に及ぼうとす
る時、安定的な蒸発ゾーンになる前に不安定な時期があ
り、感熱パイプの温度を高感度で検出することによる冷
凍装置の寸動を防止することができる。

【００２０】また、第３の手段の飲料冷却機によれば、
上記第２の手段の作用に加え、感熱パイプを冷却タンク
の外周及び蒸発管に溶接にて一体化し固着したから、こ
の部分の接触等による伝熱抵抗を排除でき、金属内熱伝
導により円滑な熱伝達を確保することが可能となり、よ
り安定した動作状態を得ることが可能となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１及び図
２を参照して説明する。図１は本発明の飲料冷却機の全
体構造を概略的に示す縦断側面図であり、図２は図１の
Ｘ−Ｘ線に沿う横断平面図である。

【００２２】筐体１内には縦形のステンレス製の冷却タ
ンク２が設けられ、この冷却タンク２の胴部外周には同
部を覆う如く厚さ１ｍｍのアルミニウム製の伝熱部材４
が密着して装着され、この伝熱部材４の外周には前記筐
体１の底面に設けられた冷凍圧縮機６及びコンデンサ８
と接続されて冷凍装置１０を構成する蒸発管１２が密着
して巻装され、この蒸発管１２の巻き終り部付近の上面
に接して一端が開口し、他端は前記冷却タンク２の外周
に添う如く湾曲し、且つ閉塞した感熱パイプ１４が設け
られ、同感熱パイプ１４の湾曲部を蒸発管１２と前記冷
却タンク２の外面に溶接固着されている。符号Ｃ，Ｄ部
は、この溶接固着部分を示す。

【００２３】この感熱パイプ１４の中には、ゴムチュー
ブ１６が挿入され、更にこのゴムチューブ１６の中に
は、前記冷凍装置１０の運転、停止を制御する温度スイ
ッチ１８の温度センサとしての感温細管２０が挿入され
ている。

【００２４】更に、前記冷却タンク２と前記筐体１との
隙間には断熱材２２が充填され、同冷却タンク２の上部
開口には蓋２４が載置されると共に、底部からは前記筐
体１外の注出弁２６に連なる飲料導管２８が延設されて
いる。

【００２５】次に、上記のように構成された飲料冷却機
の動作並びに作用について、飲料として水を冷却する場
合を例に説明する。まず、冷却タンク２にほぼ満水のＡ
レベルまで水３０を入れ冷凍装置１０の運転を開始する
と蒸発管１２の下端部から冷媒液が送り込まれ、この冷
媒は蒸発しながら上端部へと流れ、この蒸発に伴って蒸
発管１２は低温となり、熱伝導により伝熱部材４を介し
て冷却タンク２が冷却される。これにより、冷却タンク
２内の水３０が冷却されると共に、対流を起し順次全体
が冷却されることとなる。

【００２６】水温が高い間は熱負荷が大きいため蒸発管
１２に送り込まれた冷媒は冷却タンク２の中程の高さま
でで蒸発を終り、以後はガス状となって流れ、冷凍圧縮
機６に戻って行くが、水温が低くなるにつれて冷媒の蒸
発ゾーンは上部へ伸びて行き、ついには蒸発管１２の最
上段にまで到達する。

【００２７】この結果、蒸発管１２の最上段は急激に温
度低下し、これに溶接された感熱パイプ１４の温度も低
下するが、感熱パイプ１４は溶接部Ｄ及び冷却タンク２
の壁を介して冷却タンク２内の上部水温の影響も受けて
おり、感熱パイプ１４の温度はこれら両熱影響の下に決
ってくる。

【００２８】水温が希望する温度になった時の感熱パイ
プ１４の温度で温度スイッチ１８が開路するように設定
しておけば、感熱パイプ１４の温度をゴムチューブ１６
を介して感温細管２０が検知し、温度スイッチ１８を動
作させて冷凍装置１０を停止せしめ、水（冷水）３０を
所望の温度に制御することができる。即ち、満水時の動
作は従来例とほぼ同様である。

【００２９】次に、冷水３０が注出弁２６から注出され
て消費されることで、水位が半分以下のＢレベルとなっ
た場合、感熱パイプ１４のレベルには冷水はなくなる
が、Ｂレベル以下の冷水温度は薄いステンレス製の冷却
タンク２の壁を介して熱伝導体４に伝達され、この熱伝
導体４はアルミ製で非常に熱伝導率が高いことと、外部
を厚く断熱材２２で覆われて遮熱されていることから、
熱伝導体４の上部まで全体に冷水温度が伝達される。

【００３０】熱伝導体４に接する水面から上の冷却タン
ク２の壁面温度も、これに近い温度になる結果、感熱パ
イプ１４はこの冷却タンク２の壁温を溶接部Ｄを通して
伝達されることとなり、水位は低くても冷水温度を確実
に感熱パイプ１４の温度に反映できる。従って、冷水温
度が所望の温度にある限り温度スイッチ１８は開路した
ままで、冷凍装置１０が運転されることはない。

【００３１】また、冷却タンク２内の冷水温度が上昇す
ると、その昇温が前記熱伝導体４によって感熱パイプ１
４に伝えられ、これをゴムチューブ１６を介して感温細
管２０が検知し、温度スイッチ１８により冷凍装置１０
を運転し、冷水３０を所望の温度に戻すように冷却が再
開される。

【００３２】このようにして、冷却タンク２内の水位が
低くても適切に冷水温度の制御ができ、且つ冷凍装置１
０の停止中も感熱パイプ１４に対して冷水３０の温度を
伝達することから、冷凍装置１０の停止に伴う感熱パイ
プ１４の急な温度上昇を原因とする冷凍装置１０の短周
期運転も起こらない。

【００３３】なお、感熱パイプ１４の中に挿入されたゴ
ムチューブ１６は熱の緩衝体となって作用するもので、
蒸発管１２の中の冷媒の蒸発ゾーンが感熱パイプ１４の
溶接部分に及ぼうとする時、安定的な蒸発ゾーンになる
前に不安定な時期があり、感熱パイプ１４の温度を高感
度で検出することによる冷凍装置１０の寸動を防止して
いる。

【００３４】また、感熱パイプ１４は、冷却タンク２の
外周及び蒸発管１２に溶接固着されているが、これは接
触等による伝熱抵抗を排除すべく、溶接により一体化
し、金属内熱伝導により円滑な熱伝達を確保するためで
ある。

【００３５】更に、上記の実施例に於いては伝熱部材４
は厚さ約１ｍｍのアルミニウム製として説明したが、こ
れに限られるものではなく、高熱伝導性材料であれば他
の材質でも良く、厚さも必要とする伝熱量に応じて適宜
選択すべきものである。その他、本発明は本発明の要旨
を変えない範囲で種々変形実施可能なことは勿論であ
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、次のよ
うな効果を奏する。請求項１記載の飲料冷却機によれ
ば、飲料を貯める冷却タンクの胴部外周を覆う如く密着
して高熱伝導性材料からなる伝熱部材を装着し、この伝
熱部材の外周に伝熱的に蒸発管に巻き付け、この蒸発管
には下端側から冷媒を供給すると共に、感熱パイプを蒸
発管の冷媒出口側部分と冷却タンク外周面との両方に対
して接するように一体に固設したから、冷却タンク内の
飲料の水位の高低にかかわらず伝熱部材を通じて飲料温
度の影響を感熱パイプに及ぼして、この感熱パイプの温
度により冷凍装置の運転制御をすることができる結果、
飲料の水位が低くなっても飲料温度を温度センサに伝達
でき、適切な飲料温度制御ができる。

【００３７】また、冷却タンク内の飲料の水位が低くて
も蒸発管の出口付近にある温度センサ部に飲料温度を伝
達できるので、従来の冷凍装置停止時の温度センサ部の
急な温度上昇による冷凍装置の短週期運転の問題が解消
できる結果、冷凍装置の故障の虞れが減少し耐久性が向
上するほか、飲料温度に無関係な短周期運転による飲料
氷結の虞れもなくなることから、ジュースやアイスコー
ヒー等氷結によって品質が損なわれるような飲料の冷却
にも安心して使用することができる。

【００３８】また、請求項２記載の飲料冷却機によれ
ば、上記請求項１記載の効果に加え、感熱パイプの中に
挿入され該感熱パイプと温度センサとの間に介在するゴ
ムチューブを設けたから、この感熱パイプの中に挿入さ
れたゴムチューブが熱の緩衝体となって作用し、蒸発管
の中の冷媒の蒸発ゾーンが感熱パイプの固着部分に及ぼ
うとする時、感熱パイプの温度を高感度で検出すること
による冷凍装置の寸動を防止することができる。

【００３９】また、請求項３記載の飲料冷却機によれ
ば、上記請求項２記載の効果に加え、感熱パイプを冷却
タンクの外周及び蒸発管に溶接にて一体化し固着したか
ら、この部分の接触等による伝熱抵抗を排除でき、金属
内熱伝導により円滑な熱伝達を確保することが可能とな
り、より安定した動作状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略的縦断側面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う横断平面図。

【図３】従来例を示す概略的縦断側面図。

【符号の説明】

１…筐体、２…冷却タンク、４…伝熱部材、６…冷凍圧
縮機、８…コンデンサ、１０…冷凍装置、１２…蒸発
管、１４…感熱パイプ、Ｃ，Ｄ…溶接固着部分、１６…
ゴムチューブ、１８…温度スイッチ、２０…感温細管
（温度センサ）、２２…断熱材、２４…蓋、２６…注出
弁、２８…飲料導管、３０…水（飲料）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却すべき飲料を溜める冷却タンクと、 この冷却タンクの胴部外周を覆いかつ密着状態で装着さ
   れた高熱伝導性材料からなる伝熱部材と、 この伝熱部材の外周に前記冷却タンクの下側端から冷媒
   を流入せしめる如く巻き付けられた冷凍装置の蒸発管
   と、 前記蒸発管の冷媒出口側部分と前記冷却タンク外周面と
   の両方に固着された感熱パイプと、 この感熱パイプ内に挿入された温度センサの感知温度に
   より前記冷凍装置の運転を制御する温度スイッチと、を
   具備してなることを特徴とする飲料冷却機。
2. 【請求項２】冷却すべき飲料を溜める冷却タンクと、 この冷却タンクの胴部外周を覆いかつ密着状態で装着さ
   れた高熱伝導性材料からなる伝熱部材と、 この伝熱部材の外周に前記冷却タンクの下側端から冷媒
   を流入せしめる如く巻き付けられた冷凍装置の蒸発管
   と、 前記蒸発管の冷媒出口側部分と前記冷却タンク外周面と
   の両方に固着された感熱パイプと、 この感熱パイプ内に挿入された温度センサの感知温度に
   より前記冷凍装置の運転を制御する温度スイッチと、 前記感熱パイプの中に挿入され該感熱パイプと温度セン
   サとの間に介在するゴムチューブと、を具備してなるこ
   とを特徴とする飲料冷却機。
3. 【請求項３】冷却すべき飲料を溜める縦型のステンレス
   製の冷却タンクと、 この冷却タンクの胴部外周を覆いかつ密着状態で装着さ
   れた高熱伝導性材料からなる伝熱部材と、 この伝熱部材の外周に前記冷却タンクの下側端から冷媒
   を流入せしめる如く巻き付けられた冷凍装置の蒸発管
   と、 前記蒸発管の冷媒出口側部分と前記冷却タンク外周面と
   の両方に溶接され固定された感熱パイプと、 この感熱パイプ内に挿入された温度センサの感知温度に
   より前記冷凍装置の運転を制御する温度スイッチと、 前記感熱パイプの中に挿入され該感熱パイプと温度セン
   サとの間に介在するゴムチューブと、を具備してなるこ
   とを特徴とする飲料冷却機。