JPH09152245A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却効率の向上と小形化を図る。 【解決手段】 冷却水が貯留される冷水タンク21を備え
る。冷水タンク21内に、冷凍サイクルの一部を構成する
蒸発コイル26を環状に配置する。蒸発コイル26の内側
に、内部を被冷却液が流通される環状の冷却パイプ28を
蒸発コイル26と同心円上に配置する。冷水タンク21内で
蒸発コイル26と冷却パイプ28との間に、冷却水の氷結を
検知する氷検知センサ37を配置する。氷検知センサ37が
冷却水の氷結を検知したとき冷却手段23を停止させる制
御手段を設ける。冷水タンク21内の限られたスペース内
で蒸発コイル26の表面積を最大限に大きくし、冷却パイ
プ28と蒸発コイル26とを同心円上に配置することによ
り、冷却効率の向上と小形化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば飲料用水を
冷却する冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、飲料液をカップに抽出し
て提供するカップディスペンサやカップ式飲料自動販売
機などでは、カップにコーヒー、紅茶、ウーロン茶など
の原料液を抽出するとともに冷水または湯水を抽出する
ことにより、そのカップ内で原料液と冷水または湯水と
を混合して希釈された飲料を提供するようにしている。

【０００３】このようなディスペンサなどでは冷水を供
給するための冷却装置を備えている。この冷却装置で
は、例えば、特公平７−１５０８号公報に記載されてい
るように、冷水タンクに冷却水を貯留し、この冷水タン
ク内の冷却水中に冷凍サイクルの蒸発コイルを配置して
その冷却水を冷却するとともに、冷却水中に冷却パイプ
を配置してその冷却パイプ内に飲料水を流通させること
により、冷却パイプを介して冷却水と飲料水とを熱交換
させ、飲料水を冷却するようにしている。

【０００４】この場合、冷水タンク内の冷却水の熱量が
飲料水の冷却に使用されるが、冷却水の容量には限りが
あるので、同一の容量で多くの熱量を蓄えるために、蒸
発コイルの周囲の冷却水を氷結させて潜熱を蓄える方法
が採られている。これにより、冷水が連続供給される際
にも氷の蓄熱量を利用して冷却能力の増強が図られてい
る。

【０００５】このように冷水タンク内の冷却水を氷結さ
せる場合、冷却パイプの周りの冷却水まで氷結が及ぶ
と、冷却パイプ内の飲料水も氷結してしてしまうため、
冷水タンク内の氷の発生状態を氷検知センサで検知し、
冷却パイプの周りの冷却液が氷結する前に冷凍サイクル
を停止するようにしている。

【０００６】そして、前記公報に記載された冷却装置の
構造では、冷水タンクの中心側に蒸発コイルを配置し、
この蒸発コイルの周囲に冷却コイルを配置し、蒸発コイ
ルから所定の位置に氷検知センサを配置している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷却装置では、冷水タンクの中心側に蒸発コイルを配置
しているため、蒸発コイルの表面積が小さく、冷却効率
が悪い問題があり、また、蒸発コイルの表面積を大きく
して冷却効率を向上させようとすれば大形化する問題が
ある。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、冷却効率の向上と小形化を図ることができる冷却
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】請求項１記載の冷却装置
は、冷却水が貯留される冷水タンクと、この冷水タンク
内に、冷凍サイクルの一部を構成する蒸発コイルが環状
に配置された冷却手段と、前記冷水タンク内で前記蒸発
コイルの内側の同心円上に環状に配置され、内部を被冷
却液が流通される冷却パイプと、前記冷水タンク内で蒸
発コイルと冷却パイプとの間に配置され、冷却水の氷結
を検知する氷検知センサと、この氷検知センサが冷却水
の氷結を検知したとき冷却手段を停止させる制御手段と
を具備していることを特徴とする。これにより、冷水タ
ンク内の限られたスペース内で蒸発コイルの表面積が最
大限に大きくなり、かつ、冷却パイプと蒸発コイルとが
同心円上に配置され、冷却効率の向上と小形化が図れ
る。

【００１０】請求項２記載の冷却装置は、請求項１記載
の冷却装置において、冷却パイプを保持するホルダを備
え、このホルダに氷検知センサを設けたことを特徴とす
る。これにより、冷却パイプを基準としてその冷却パイ
プからの一定位置で冷却水の氷結が検知される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の冷却装置の一実施
の形態を図面を参照して説明する。

【００１２】図３はディスペンサの概略図を示し、本体
１内に、湯水を供給する加熱装置２、冷水を供給する冷
却装置３、これら加熱装置２および冷却装置３を制御す
る制御手段としてのコントローラ４が配置されている。

【００１３】加熱装置２は、湯水が貯留される湯水タン
ク11を有し、この湯水タンク11の下部に湯水用給水電磁
弁12を通じて水道水などの飲料水が給水され、湯水タン
ク11内に配置されたヒータ13によって飲料水が常温から
所定の湯温に加温され、湯水タンク11内の上層の湯水が
出湯電磁弁14を通じて所定の抽出部に抽出される。湯水
タンク11には湯水の貯留量を検知するフロートスイッチ
などの水位センサ15が設けられている。

【００１４】冷却装置３は、冷却水が貯留される冷水タ
ンク21を有し、この冷水タンク21内には給水コック22を
通じて水道水などが給水され、冷水タンク21内の冷却水
が冷却手段23によって冷却される。冷却手段23は、冷水
タンク21外に配置された冷媒を圧縮するコンプレッサ24
および凝縮器25、冷水タンク21内に配置された蒸発コイ
ル26を有し、これらから冷凍サイクルが構成されてい
る。凝縮器25は放熱用のファン27を備えている。

【００１５】冷水タンク21内には冷却パイプ28が配置さ
れ、この冷却パイプ28に冷水用給水電磁弁29、減圧弁30
を通じて水道水などの飲料水が給水され、冷却パイプ28
を通じて冷却された冷水が出水電磁弁31を通じて所定の
抽出部に抽出される。

【００１６】また、冷水タンク21内には、モータ32によ
って回転されて冷却水を撹拌する撹拌スクリュー33、冷
却水の貯留量を検知するフロートスイッチなどの水位セ
ンサ34、冷却水の水温を検知する水温センサ35、過冷却
を検知する異常検知サーモ36、冷却水の氷結を検知する
一対の氷検知センサ37が配置されている。

【００１７】図１は冷水タンク21の断面図、図２は冷水
タンク21の平面図を示す。冷水タンク21は、円筒状の周
壁部38およびこの周壁部38の底面を閉塞する底板部39を
有する。この冷水タンク21内には、中心側から、撹拌ス
クリュー33、水位センサ34および水温センサ35、異常検
知サーモ36、冷却パイプ28、氷検知センサ37、蒸発コイ
ル26が順に配置されている。蒸発コイル26および冷却パ
イプ28とも螺旋状に形成されて同心円上に配置されてい
る。

【００１８】冷却パイプ28の上部は、冷水タンク21の中
心に対して対称な位置にそれぞれ配置される一対のホル
ダ40によって支持されている。このホルダ40は、上下方
向に長い板状に形成されており、上端が冷水タンク21の
上部に配置される部材や冷水タンク21の上面を閉塞する
蓋体などに取り付けられている。ホルダ40の下端には冷
却パイプ28の上部側を嵌合保持するほぼＵ字状の保持溝
41が形成されている。

【００１９】そして、一対のホルダ40には氷検知センサ
37が取り付けられている。この氷検知センサ37は、各ホ
ルダ40に取り付けられた一対の各電極37a 間に電流を流
し、冷却水が液体の状態のときの抵抗値と氷結したとき
の抵抗値の変化から氷結の有無を検知する。

【００２０】冷却パイプ28の下部は、冷水タンク21の底
板部39に取り付けられた複数の支持部材42の内側間に嵌
合保持され、底板部39から上方に離間されている。複数
の支持部材42の間には間隙があり、冷却液が流通可能に
なっている。

【００２１】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００２２】加熱装置２においては、湯水タンク11内に
貯留された湯水の湯温を監視し、適宜にヒータ13に通電
することによって適温に保つ。出湯電磁弁14を開くこと
により湯水タンク11内の上層の湯水が抽出される。湯水
タンク11内の水位の低下が水位センサ15で検知されれ
ば、湯水用給水電磁弁12を開いて湯水タンク11内の所定
の水位まで給水する。

【００２３】冷却装置３においては、給水コック22を開
いて冷水タンク21内に所定量の冷却用の水を給水する。
水位センサ34で冷却水が所定の水位以上にあることを検
知している状態で冷却手段23の運転が可能となる。冷却
手段23のを開始すると、冷凍サイクルの作用によって蒸
発コイル26を介して冷却液が冷却される。さらに、冷却
が進むと、蒸発コイル26の周りの冷却水が氷結し、すな
わち冷水タンク21内の外周側が氷結し、この冷却水の氷
結が中心側に向けて徐々に進行する。

【００２４】冷却水の氷結が氷検知センサ37の位置に達
すると、その氷検知センサ37で氷結を検知し、コントロ
ーラ４の制御によって冷却手段23の運転を停止させ、冷
却を中断する。冷却を中断すると、冷却水の氷結が溶け
始め、氷検知センサ37の周りの氷が溶けて氷検知センサ
37の検知が氷非検知になると、冷却手段23の運転を再開
する。

【００２５】このとき、冷却パイプ28を保持するホルダ
40に氷検知センサ37を設けたことにより、冷却パイプ28
を基準としてその冷却パイプ28からの一定位置で冷却水
の氷結を検知でき、冷却パイプ28の周りの冷却水が氷結
するのを確実に防止できる。

【００２６】さらに、氷検知センサ37は冷水タンク21の
中心に対して図１の左右に対称な位置にそれぞれ配置さ
れるため、氷厚に図１の左右のばらつきが生じても、確
実に冷却手段23の運転停止制御を行なえる。

【００２７】撹拌スクリュー33は常時回転されており、
冷水タンク21内の冷却水が撹拌され、冷却水と冷却パイ
プ28内の飲料水との熱交換が効率よく行なわれる。特
に、冷却パイプ28を冷水タンク21の底板部39から離して
配置しているため、撹拌スクリュー33による冷却水の流
れが冷却パイプ28の全体に作用し、冷却効率が向上す
る。

【００２８】なお、氷検知センサ37の異常などによって
氷結を検知できない場合でも、蒸発コイル26と冷却パイ
プ28との間に配置された異常検知サーモ36で過冷却（温
度）を検出すると、冷却手段23の運転を停止させ、冷却
パイプ28を保護することができ、氷検知センサ37と合わ
せて二重安全機能が確保される。

【００２９】そして、冷水抽出時は、冷水用給水電磁弁
29および出水電磁弁31を開放することにより、冷却パイ
プ28を通じて熱交換されて冷却された冷水が抽出され
る。

【００３０】このように、冷水タンク21内に冷却パイプ
28を内側に配置するとともに蒸発コイル26を外側に配置
し、かつ、冷却パイプ28と蒸発コイル26とを同心円上に
配置したことにより、冷水タンク21内の限られたスペー
ス内で蒸発コイル26の表面積を最大限に大きくでき、冷
却効率の向上と小形化を図ることができる。さらに、蒸
発コイル26を外側に配置することによってセンタなどを
内側に集中できるので、それらを組み込みやすい。

【００３１】なお、冷水タンク21の水位センサ34として
は、フロートスイッチに限らず、氷検知センサ37と同様
に、一対の電極を用い、この一対の電極間の電流の水中
での抵抗値と空中での抵抗値の変化によって、水位を検
知するようにしてもよい。この場合、水の汚れも、水位
センサの抵抗値の変化として検知するようにしておけ
ば、氷が生成されても水の汚れにより氷検知センサ37が
氷無しと誤検知するような水質異常センサとして機能さ
せることができる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の冷却装置によれば、冷水
タンク内に冷却パイプを内側に配置するとともに蒸発コ
イルを外側に配置して、冷水タンク内の限られたスペー
ス内で蒸発コイルの表面積を最大限に大きくし、かつ、
冷却パイプと蒸発コイルとを同心円上に配置したことに
より、冷却効率の向上と小形化を図ることができる。

【００３３】請求項２記載の冷却装置によれば、請求項
１記載の冷却装置の効果に加えて、冷却パイプを保持す
るホルダに氷検知センサを設けたことにより、冷却パイ
プを基準としてその冷却パイプからの一定位置で冷却水
の氷結を検知でき、冷却パイプの周りの冷却水が氷結す
るのを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却装置の一実施の形態を示す冷水タ
ンクの断面図である。

【図２】同上実施の形態の冷水タンクの平面図である。

【図３】同上実施の形態のディスペンサの概略図であ
る。

【符号の説明】

４ 制御手段としてのコントローラ 21 冷水タンク 23 冷却手段 26 蒸発コイル 28 冷却パイプ 37 氷検知センサ 40 ホルダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却水が貯留される冷水タンクと、 この冷水タンク内に、冷凍サイクルの一部を構成する蒸
   発コイルが環状に配置された冷却手段と、 前記冷水タンク内で前記蒸発コイルの内側の同心円上に
   環状に配置され、内部を被冷却液が流通される冷却パイ
   プと、 前記冷水タンク内で蒸発コイルと冷却パイプとの間に配
   置され、冷却水の氷結を検知する氷検知センサと、 この氷検知センサが冷却水の氷結を検知したとき冷却手
   段を停止させる制御手段とを具備していることを特徴と
   する冷却装置。
2. 【請求項２】 冷却パイプを保持するホルダを備え、こ
   のホルダに氷検知センサを設けたことを特徴とする請求
   項１記載の冷却装置。