JPH11195171A - コールド飲料の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却水槽の内部構造，配置に工夫の手を加え、
コールド飲料冷却装置の冷却能力が十分，かつ効率よく
発揮できるように改良する。 【解決手段】冷却水８を満たした水槽３に冷凍機の蒸発
コイル７ａ，シロップ冷却コイル１０ａ，希釈水冷却コ
イル１１ａ，カーボネータ４，およびプロペラ羽根９ｂ
を備えたアジテータ９を浸漬配備し、冷却水を伝熱媒体
として蒸発コイルの回りに蓄氷したアイスバンク８ａと
の熱交換によりシロップ，希釈水，およびカーボネータ
で製造した炭酸水を冷却するようにしたものにおいて、
水槽内部を上下の領域に区分けした上で、下部領域Ａに
蒸発コイルを配置し、上部領域Ｂには送水ガイド９ｃで
囲繞したプロペラ羽根の周域にシロップ，希釈水の冷却
コイル，およびカーボネータを並置配備し、プロペラ羽
根の回転力で生成した冷却水流をアイスバンクに衝突さ
せるようにして水槽内に循環送水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シロップ飲料，
炭酸飲料などを販売するカップ式飲料自動販売機，ない
しは飲料ディスペンサに搭載した水冷式のコールド飲料
の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、頭記の飲料ディスペンサを例に、
機内の飲料供給系統を図５に示す。図において、１は濃
縮シロップを収容したシロップタンク、２は飲料ディス
ペンサのベンドステージに配置した飲料供給弁、３はコ
ールド飲料の冷却装置を構成する断熱箱として作られた
上面開放形の冷却水槽、４はカーボネータ、５は炭酸ガ
スボンベ、６は水道水の送水ポンプ、７は水槽３に満た
した冷却水８の冷却に用いる冷凍機のコンデンシングユ
ニット、７ａはコンデンシングユニット７から引出して
水槽３の水中に浸漬配置した冷凍機の蒸発コイル（エバ
ポレータ）、９は水槽３に付設した冷却水攪拌用のアジ
テータであり、シロップタンク１，カーボネータ４，送
水ポンプ６と飲料供給弁２との間にはシロップ供給ライ
ン１０，希釈水供給ライン１１，および炭酸水供給ライ
ン１２が図示のように冷却水槽３を経由して配管されて
いる。

【０００３】すなわち、＃１〜＃４で示す種類別の各飲
料タンク１から引出したシロップ供給ライン１０は、水
槽３の中に浸漬配備したシロップ冷却コイル１０ａを経
由して飲料供給弁２に接続配管されている。また、希釈
水供給ライン１１は水槽３の中に浸漬配備した希釈水冷
却コイル１１ａを経て飲料供給弁２，およびカーボネー
タ４との間に配管され、さらにカーボネータ４から引出
した炭酸水供給ラインが飲料供給弁２に接続されてい
る。なお、１３は希釈水と炭酸水を混ぜるブレンダ、１
４は水槽３に水道水を補給する給水弁、１５は飲料供給
弁２に洗浄水（炭酸水）を供給するリンス弁である。

【０００４】上記の構成で、飲料ディスペンサの稼働時
には冷凍機のコンデンシングユニット７を運転し、水槽
３に収容した冷却水８を冷却して蒸発コイル７ａのまわ
りにアイスバンク（氷の塊）８ａを蓄氷するとともに、
アジテータ９を運転して冷却水８を攪拌し、アイスバン
ク８ａの氷の融解潜熱を利用して冷却水８を低温状態に
維持する。これにより、冷却水８を伝熱媒体として水槽
３の冷却水中に浸漬配備したシロップ冷却コイル１０
ａ，希釈水冷却コイル１１ａを通流するシロップ，希釈
水、およびカーボネータ４で製造した炭酸水が低温状態
に冷却される。

【０００５】そして、この状態でベンドステージにカッ
プをセットして飲料供給弁２を開放すると、シロップ供
給ライン１０，希釈水供給ライン１１，および炭酸水供
給ライン１２を通じて低温になったシロップ，希釈水，
炭酸水が混合されてカップに供給される。次に、前記し
た冷却水槽３の従来における具体的な構造，および飲料
冷却動作を図６(a),(b) で説明する。すなわち、水槽３
の内部に設置した筒状の仕切隔壁１６を境にしてその外
周側に螺旋状に巻回した冷凍機の蒸発コイル７ａが配置
されている。一方、仕切隔壁１６の内周側にはシロップ
冷却コイル１０ａ，希釈水冷却コイル１１ａ，およびカ
ーボネータ４が並置され、さらにその中央スペースに冷
却水攪拌用のアジテータ９が配置されている。

【０００６】このアジテータ９は、駆動モータ９ａにプ
ロペラ羽根９ｂを連結した一種の軸流式ポンプとしてな
り、プロペラ羽根９ｂを回転駆動することにより、水槽
内には図示矢印Ｐで表すように仕切隔壁１６の内外領域
を経由して循環する冷却水８の水流が発生するととも
に、この循環送流過程で水流が仕切隔壁１６の外周域を
上昇する際に蒸発コイル７ａの回りに蓄氷されているア
イスバンク８ａの表面を洗流して低温に冷却され、仕切
隔壁１６の内周域を流れ過程でシロップ冷却コイル１０
ａ，希釈水冷却コイル１１ａ，およびカーボネータ４と
熱交換してシロップ，希釈水，炭酸水を冷却する。

【０００７】なお、蒸発コイル７ａの外側にはアイスバ
ンクの蓄氷量を検知する氷センサを備えており、アイス
バンク７ａの融解が進んでその蓄氷量が減少すると、氷
センサの検出信号で冷凍機のコンデンシングユニット７
が始動して製氷を行い、定量の蓄氷量を維持するように
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来構成の飲料冷却装置を搭載したカップ式飲料自動販売
機，飲料ディスペンサで飲料を連続販売した場合に、カ
ップに供給した飲料が十分に冷えず、飲料冷却装置の冷
却能力が期待通り発揮できないことがしばしば経験され
てことである。そこで、発明者等はその原因を究明した
ところ、機能面で次記のような点に問題のあることが判
明した。すなわち、 (1) アジテータ９の回転駆動により水槽３内を生成した
冷却水８の循環水流は、冷凍機の蒸発コイル７ａの回り
に着氷したアイスバンク８ａに対してその氷表面に沿っ
て層流状態のまま流れる。したがって、水流との接触に
よってアイスバンク８ａの表面から氷を溶かし出す融解
能力が小さく、冷却水８の水流とアイスバンク８ａとの
間の熱伝達効率が低い。このために、飲料が連続供給さ
れると、アイスバンク８ａの融解により得られる冷却能
力が追いつかず、結果として飲料供給弁を通じてカップ
に生温い飲料が供給されるといった事態が生じる。

【０００９】(2) 水槽内でアジテータ９のプロペラ羽根
９ｂを回転駆動した際に、従来構造のままでは、図６
(a) の矢印ｐで表すようにプロペラ羽根９ｂからの吐出
し水流の一部は遠心力作用によりプロペラ羽根９ｂの近
傍周域をショートサーキットして吸込み側に還流する。
このために、プロペラ羽根９ｂの吐出し側から蒸発コイ
ル７ａ，およびシロップ，希釈水冷却コイル，カーボネ
ータを経由した正規の循環経路を流れる冷却水の流量，
流速が減少し、この結果として飲料冷却装置の冷却能力
が低下する。

【００１０】この発明は上記の点に鑑みなされたもので
あり、その目的は前記課題を解決し、冷却能力が十分，
かつ効率よく発揮できるように冷却水槽の内部構造，配
置を改良したコールド飲料の冷却装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、冷却水を満たした水槽内に冷凍
機の蒸発コイル，シロップ冷却コイル，希釈水冷却コイ
ル，カーボネータ，およびプロペラ羽根を備えた軸流ポ
ンプ式の冷却水攪拌用アジテータを浸漬配備し、冷却水
を伝熱媒体として前記蒸発コイルの回りに蓄氷したアイ
スバンクとの熱交換によりシロップ冷却コイル，希釈水
冷却コイルに流れるシロップ，希釈水，およびカーボネ
ータで製造した炭酸水を冷却するようにしたコールド飲
料の冷却装置において、 (1) 水槽内部を上下，ないし左右の領域に区分けした上
で、その一方側の領域に冷凍機の蒸発コイルを配置する
とともに、他方側の領域には前記蒸発コイルに対向して
配したアジテータのプロペラ羽根を取り囲んでその周域
にシロップ冷却コイル，希釈水冷却コイル，およびカー
ボネータを並置配置し、プロペラ羽根の回転力により生
成した冷却水の吐出し水流を蒸発コイルの回りに着氷し
たアイスバンクの表面に衝突させるように水槽内を循環
送水する（請求項１）。

【００１２】(2) 前項(1) の構成において、アジテータ
のプロペラ羽根を囲繞して水槽内に円筒状の送水ガイド
を配置する（請求項２）。 上記の構成により、アジテータのプロペラ羽根の回転力
により生じた吐出し水流は蒸発コイルの回りに蓄氷して
いるアイスバンクに対して直角方向から氷の表面に衝突
した後、氷の表面上を広がるように流れて水槽内を循環
する。これにより、アジテータの回転により生成した冷
却水の水流を殆ど層流状態のままアイスバンクの表面に
沿って平行に流すようにした従来構造と較べて、水流と
の衝突によりアイスバンクの氷融解が促進されようにな
り、その分だけ冷却水の水温が低下して熱負荷（シロッ
プ，希釈水など）に対して十分な冷却能力を発揮する。

【００１３】また、プロペラ羽根を囲繞してその外周側
に送水ガイドを設けたことにより、先記したプロペラ羽
根近傍をショートサーキットする水流の発生がなくな
り、それだけ蒸発コイル，飲料冷却コイルを経由する正
規の循環経路を流れる冷却水の流量が増して飲料の冷却
能力が高くなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図４に示す図示実施例に基づいて説明する。なお、
各実施例の図中で、図６に対応する同一部材には同じ符
号が付してある。 〔実施例１〕図１，図２において、冷却水８を満たした
冷却水槽３には、その内部を上下に二分する領域Ａ，Ｂ
に区分けしたた上で、その下側の領域Ａに冷凍機の蒸発
コイル（エバポレータ）７ａが蛇行状に配管して配置さ
れている。一方、上側の領域Ｂには、その中央部に冷却
水攪拌用のアジテータ９を配置するとともに、そのプロ
ペラ羽根９ｂを取り囲むようにその外周域には螺旋状に
巻回したシロップ冷却コイル１０ａ，希釈水冷却コイル
１１ａが内外多重に並べて配置され、さらにその内側に
カーボネータ４を配置した構成になる。

【００１５】また、アジテータ９のプロペラ羽根９ｂ
は、蒸発コイル７ａに接近して吐出し水流Ｐを蒸発コイ
ル７ａの回りに着氷したアイスバンク８ａの表面に吹き
当てるように配置されている。さらに、水槽内にはプロ
ペラ羽根９ｂの外周を囲繞して円筒状の送水ガイド９ｃ
を備えている。かかる構成で、冷凍機を運転して蒸発コ
イル７ａの回りに生成した氷をアイスバンク８ａとして
蓄氷した状態で、アジテータ９のプロペラ羽根９ｂを回
転駆動すると、プロペラ羽根の回転力により生じた冷却
水８の水流Ｐは、アイスバンク８ａに対して略直角方向
から氷の表面に衝突した後、アイスバンク８ａの表面に
沿って周囲に広がるように流れ、さらに方向を反転して
水槽３内を上昇してシロップ冷却コイル１０ａ，希釈水
冷却コイル１１ａ，およびカーボネータ４を流れ、再び
反転してプロペラ羽根９ｂに還流するように循環する。
また、プロペラ羽根９ｂを通過する水流は、図２で表す
ように送水ガイド９ｃに拘束されて全水量が下方に向け
て流れ、図６で述べたようにプロペラ羽根の近傍を吐出
側から吸込側にショートサーキットすることがない。

【００１６】これにより、冷却水流との衝突による攪拌
効果が加わって冷却水／氷間の熱伝達が高まるととも
に、アイスバンク８ａからの氷の融解も促進されてその
融解潜熱による冷却作用で冷却水の水温がより一層低温
になる。したがって、冷却水８を伝熱媒体としてシロッ
プ冷却コイル１０ａ，希釈水冷却コイル１１ａに流れる
シロップ，希釈水，およびカーボネータ４で製造した炭
酸水を冷やす冷却能力が向上する。なお、アイスバンク
８ａの蓄氷量が減少すれば、氷センサ（図示せず）の信
号に基づき冷凍機が始動して製氷動作を再開し、アイス
バンク８ａの蓄氷量を回復させる。

【００１７】〔実施例２〕図３は先記実施例１の応用実
施例を示すものであり、この実施例においては、冷却水
槽３内に区分けした領域Ａ，Ｂを実施例１とは逆にして
槽内の上部側領域Ａに蒸発コイル７ａを、下部側領域Ｂ
にアジテータ９，シロップ冷却コイル１０ａ，希釈水冷
却コイル１１ａ ，およびカーボネータ４を配置してい
る。なお、９ｄはアジテータ９の駆動軸の貫通部分から
水漏れが生じるのを防ぐ防水シールである。

【００１８】この実施例においても、実施例１と同様に
冷却水８を伝熱媒体として蒸発コイル７ａの回りに着氷
させたアイスバンク８ａと飲料との間の熱伝達を向上さ
せて高い冷却能力が発揮できる。 〔実施例３〕図３は先記実施例２とさらに異なる応用実
施例を示すものである。この実施例においては、冷却水
槽３の内部で左右に領域Ａ，Ｂを区分けした上で、その
左側の領域Ａに蒸発コイル７ａを収設するとともに、右
側の領域Ｂにアジテータ９，シロップ冷却コイル１０
ａ，希釈水冷却コイル１１ａ ，およびカーボネータ４
を配置した構成になる。この実施例においても、実施例
１，２と同様な効果が得られる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明の構成によれ
ば、冷凍機の蒸発コイルの回りに蓄氷したアイスバンク
と冷却水槽内を循環する冷却水との間の熱伝達が高まる
ほか、水流との衝突による氷の融解が促進され、これに
よりアジテータで水槽内を循環送水する冷却水を伝熱媒
体としてシロップ冷却コイル，希釈水冷却コイルに流れ
るシロップ，希釈水，およびカーボネータで製造した炭
酸水を冷やす飲料の冷却能力を十分に発揮できる。

【００２０】したがって、当該冷却装置を搭載したカッ
プ式飲料自動販売機，飲料ディスペンサでコールド飲料
を連続販売した場合でも、販売飲料が生温くなるような
不具合を回避して十分に冷えた飲料を販売することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に対応するコールド飲料冷
却装置の構成断面図

【図２】図１におけるアジテータのプロペラ羽根周辺を
流れる冷却水の水流を表す拡大図

【図３】この発明の実施例２に対応するコールド飲料冷
却装置の構成断面図

【図４】この発明の実施例３に対応するコールド飲料冷
却装置の構成断面図

【図５】この発明の実施対象となる飲料ディスペンサの
飲料供給系統図

【図６】従来におけるコールド飲料冷却装置の構成図で
あり、(a) は縦断面図、(b) は(a) 図の矢視Ｘ−Ｘ断面
図

【符号の説明】

３ 冷却水槽 ４ カーボネータ ７ 冷凍機のコンデンシングユニット ７ａ 蒸発コイル ８ 冷却水 ８ａ アイスバンク ９ アジテータ ９ｂ プロペラ羽根 ９ｃ 送水ガイド １０ａ シロップ冷却コイル １１ａ 希釈水冷却コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カップ式飲料自動販売機，ないし飲料ディ
   スペンサに搭載して使用するコールド飲料の冷却装置で
   あり、冷却水を満たした水槽内に冷凍機の蒸発コイル，
   シロップ冷却コイル，希釈水冷却コイル，カーボネー
   タ，およびプロペラ羽根を備えた軸流ポンプ式の冷却水
   攪拌用アジテータを浸漬配備し、冷却水を伝熱媒体とし
   て前記蒸発コイルの回りに蓄氷したアイスバンクとの熱
   交換によりシロップ冷却コイル，希釈水冷却コイルに流
   れるシロップ，希釈水，およびカーボネータで製造した
   炭酸水を冷却するようにしたものにおいて、水槽内部を
   上下，ないし左右の領域に区分けした上で、その一方側
   の領域に冷凍機の蒸発コイルを配置するとともに、他方
   側の領域には前記蒸発コイルに対向して配したアジテー
   タのプロペラ羽根を取り囲んでその周域にシロップ冷却
   コイル，希釈水冷却コイル，およびカーボネータを並置
   配置し、プロペラ羽根の回転力により生成した冷却水の
   吐出し水流を蒸発コイルの回りに形成したアイスバンク
   の氷表面に向けて衝突させるようにして循環送水するこ
   とを特徴とするコールド飲料の冷却装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の冷却装置において、アジテ
   ータのプロペラ羽根を囲繞して水槽内に円筒状の送水ガ
   イドを配置したことを特徴とするコールド飲料の冷却装
   置。