JP2003192098A - 冷飲料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 注出管内での凍結を防止する。 【解決手段】 冷却器１３の立ち上がった入口管１６の
回りに保護筒体４０が嵌装され、螺旋部１５の外周と冷
水タンク１０の内壁との間で挟持される。保護筒体４０
の内周面と入口管１６の外周面との間には、１〜２mm程
度のクリアランスが形成され、ここに進入した冷却用水
Ｗが滞留部分Ｗｔを構成する。滞留部分Ｗｔは、保護筒
体４０で保護されて撹拌の影響を受け難く、他の位置の
冷却用水Ｗよりも低温になりやすい。冷却用水Ｗが過冷
却域に入ると着氷の環境となるが、少量の滞留部分Ｗｔ
が特に急激に冷却されることで、ここをきっかけとして
冷却器１３に対して早期に着氷が開始される。その際、
注出管３０の回りの冷却用水Ｗの温度は比較的高い温度
に留められ、また過冷却域にある時間も短いから、注出
管３０内も低温になり難く、注出管３０内で凍結する可
能性は少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷水タンク内に浸
漬した注出管に飲料を流通させることで冷飲料を注出す
る形式の冷飲料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷飲料供給装置の一例である冷
水機として、図４に示すものが知られている。このもの
は、冷却用水Ｗが貯留される冷水タンク１内に、冷凍回
路の一部を構成する冷却器２（蒸発管）が周壁に沿うよ
うに螺旋巻きして配設される一方、この冷却器２の内側
に注出管３が配設されており、貯氷センサ４による氷の
有無の検知に基づいて冷凍回路の停止と運転とを制御す
ることで、冷却器２の回りに所定厚さの氷層Ｉを形成
し、また撹拌部材５で撹拌しつつ冷却用水Ｗを冷却し、
係る状態で給水弁６Ａ及び注出弁６Ｂを開放して水供給
源７から注出管３に常温の飲用水を流通させると、冷却
用水Ｗとの間の熱交換により冷水が生成されて注出口８
から注出されるようになっている。

【０００３】ここで、冷却器２の回りに氷層Ｉができる
過程、特に初めて氷ができる場合や、冷水を大量に連続
して注出した結果冷却器２の回りにあった氷層Ｉが全て
融けて、改めて氷ができる場合を見ると、以下のような
現象を呈する。図５に示すように、冷却器２の温度が低
下することに伴い冷水タンク１内の冷却用水Ｗの温度が
次第に低下し、それが０℃以下の過冷却域に入った後、
衝撃等が誘因となって冷却器２に着氷が始まる。このと
き、過冷却域にあった冷却用水Ｗの水温はほとんど瞬時
に０℃付近まで上昇し、それとともに冷水タンク１内で
シャーベット状の氷が生成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、上記のような現
象は注出管３内でも発生する。すなわち注出管３内の水
温は周囲の冷却用水Ｗの水温とほぼ等しい温度になって
いるため、冷却用水Ｗの水温が過冷却域にあれば、注出
管３内も過冷却状態となる。この状態で少量（１０〜５
０cm3 程度）の注出を行うと、注出時の衝撃や圧力変化
等の状態の変化に起因して、注出管３内にもシャーベッ
ト状の氷が生成され、注出管３内が詰まるおそれがあ
る。注出管３が一旦詰まると、シャーベット状の氷が融
けるまで、数十分間にもわたって注出ができない場合が
あった。このような注出管３の詰まりの現象は、過冷却
時の冷却用水Ｗの温度が低いほど発生しやすい。本発明
は上記のような事情に基づいて完成されたものであっ
て、その目的は、注出管内での凍結を防止するところに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、冷却用水の貯留さ
れた冷水タンク内には、冷凍装置と循環接続された蒸発
管を螺旋状に回曲してなる冷却器と、飲料の注出管と、
撹拌部材とが浸漬され、前記冷却器の回りに氷層を形成
しかつ撹拌部材で撹拌しつつ冷却用水を冷却し、その中
で前記注出管に飲料を流通させる間に冷飲料を生成して
注出するようにした冷飲料供給装置において、前記冷却
器のうちの略鉛直方向に延出された配管部分の回りに
は、筒体がクリアランスを持って嵌装され、前記筒体内
に前記冷却用水の滞留部分が形成されている構成とした
ところに特徴を有する。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載のもの
において、前記筒体が、前記冷却器における螺旋部の外
周と前記冷水タンクの内壁との間で挟まれて支持されて
いるところに特徴を有する。請求項３の発明は、請求項
１または請求項２に記載のものにおいて、前記冷却器の
略鉛直方向に延出された配管部分が、この冷却器の入口
側に設けられているところに特徴を有する。

【０００７】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞筒体の内側
のクリアランスにある冷却用水は、撹拌部材による撹拌
の影響を受けずに滞留状態にあるから、他の位置の冷却
用水よりも低温になりやすい。したがって冷却用水が過
冷却域に入った場合に、冷却器の略鉛直方向に延出され
た配管部分の回りの少量の冷却用水が特に急激に冷却さ
れることで、この部分をきっかけとして早期に着氷が開
始される。その結果、着氷開始時にあっても、注出管の
回りの冷却用水の温度は比較的高い温度に留められ、ま
た過冷却域にある時間も短いから、注出管内でシャーベ
ット状の氷が生成されること、すなわち凍結する可能性
は大幅に抑えられる。もって、注出管の詰まりを防止す
ることができる。筒体は冷水タンク内で縦向きに設けら
れているから、冷水タンク内全体では撹拌の際の抵抗と
なり難く、また筒体の配設作業も容易である。

【０００８】＜請求項２の発明＞冷却器の螺旋部の外周
と冷水タンクの内壁との間で筒体を挟んで支持するよう
にしたから、筒体を配設するに当たって格別の取付部材
が不要であり、また取り付けの作業も簡単に行うことが
できる。 ＜請求項３の発明＞冷却器において最も低温となる入口
側の回りに冷却用水の滞留部分を構成したから、より早
い段階で着氷を促すことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図３に基づいて説明する。この実施形態では、給
茶機に設けられた冷水の供給部分を例示している。ここ
で、図１は装置全体を概略的に示し、詳細な構造は図２
に示されている。図１及び図２において、符号１０は冷
水タンクであって、上面側が若干開いた有底の円筒状を
なし、底面の中央部に陥没部１１が形成された形状とな
っている。冷水タンク１０の上面には、断熱性の蓋（図
示せず）が被着されるようになっているとともに、回り
が断熱材１２で覆われており、内部には、オーバフロー
パイプ等を装備することで所定水位まで冷却用水Ｗが貯
留可能とされている。

【００１０】冷水タンク１０内には、冷却器１３が配さ
れている。この冷却器１３は、蒸発管１４を螺旋状の円
筒形に回曲して形成されており、螺旋部１５の下端から
その外面側に沿って立ち上がった部分が入口管１６とな
っているとともに、螺旋部１５の上端から出口管１７が
引き出されて入口管１６側に寄せられている。この冷却
器１３が、その螺旋部１５を底面の陥没部１１よりも外
側に位置させた状態で、冷水タンク１０の内壁の内側に
沿うようにして配されている。それに伴い入口管１６
は、螺旋部１５の外周と冷水タンク１０の内壁との間を
立ち上がり、冷水タンク１０の上端部付近で出口管１７
と合わせられて、側方に引き出されるようになってい
る。

【００１１】冷却器１３の入口管１６と出口管１７とに
は、図１に示すように、冷凍装置２０である圧縮機２
１、凝縮器２２及びキャピラリチューブ２３（膨張弁）
が冷媒配管２４により循環接続され、周知の冷凍回路が
構成されている。なお、冷媒配管２４における冷却器１
３の入口管１６への導入部分と、出口管１７からの戻し
部分とが重ねられることで熱交換部２５が構成されてお
り（図１参照）、ここでは、圧縮機２１に戻る低温の冷
媒ガスの冷熱を利用して、冷却器１３に入る液冷媒の温
度低下を促すように機能している。ただし、この熱交換
部２５付近は低温で結露しやすいため、熱交換部２５と
圧縮機２１への戻り配管部分２６とにわたって、発泡樹
脂材等からなる筒状断熱材２７で覆うことにより、結露
の発生を防止するようになっている。

【００１２】上記した冷却器１３の螺旋部１５の内側に
は、注出管３０が配されている。この注出管３０は、熱
伝導性に優れた素材からなるパイプを、陥没部１１より
も小さい径の円筒形に螺旋巻きすることで形成されてい
る。注出管３０の流入口３０Ａ側は、給水弁３１を介し
て水道水等の水供給源３２に接続され、また流出口３０
Ｂ側は、注出弁３３を介して注出口３４に接続されてい
る。冷水タンク１０内の中心には、モータ３５により回
転駆動されるシャフト３６が垂下して支持され、その下
端に撹拌用のインペラ３７が設けられて、注出管３０の
内側に浸漬されている。また、冷却器１３の内側の面に
は、一対の電極を備えた貯氷センサ３９が設けられてい
る。

【００１３】通常の運転時には、冷水タンク１０内に冷
却用水Ｗを貯留して冷凍装置２０（圧縮機２１）を作動
させると、冷媒配管２４内を循環される冷媒は冷却器１
３内で気化され、そのときに生じる吸熱作用により冷却
器１３付近の冷却用水Ｗが冷却されて氷層Ｉが生成さ
れ、この氷層Ｉの潜熱により冷却用水Ｗが冷却される。
同時に、モータ３５が駆動されてインペラ３７が回転す
ることによって冷却用水Ｗが撹拌され、冷却用水Ｗを万
遍なく冷却し、また冷却器１３に対して一様に氷層Ｉが
できることを図っている。また、貯氷センサ３９を氷が
覆ってこれが検知されたところで冷凍装置２０を停止
し、逆に氷が融けて貯氷センサ３９が露出したところで
冷凍装置２０の運転を再開するように制御されること
で、氷層Ｉの量もほぼ一定に保持される。この間、冷水
または冷茶の注出スイッチが操作されると、給水弁３１
と対応する注出弁３３とが開放され、水道水が注出管３
０に導入されてその中を流通する間に冷却用水Ｗと熱交
換して冷却され、冷水となって注出口３４に向けて吐出
される。

【００１４】さてこの実施形態では、冷却器１３の回り
に初めて氷ができる場合等に、注出管３０内が凍結する
ことを防止する手段が講じられている。そのため、冷却
器１３における冷水タンク１０内を立ち上がった入口管
１６の回りには、図２に示すように、発泡樹脂等の耐水
性に優れた断熱材からなる保護筒体４０が嵌装されてい
る。保護筒体４０は、例えばその壁部に対して縦向きの
スリットが入れられているとともに、下端側における一
面側の外面が、冷水タンク１０の内壁の傾斜と対応して
テーパ状に削成されている。

【００１５】保護筒体４０は、スリットから開いて入口
管１６に嵌装されたのちテープで止められ、冷却器１３
の螺旋部１５の外周面と、冷水タンク１０の内壁との間
で挟み付けられて保持されている。ここで、図３に示す
ように、保護筒体４０の内周面と、入口管１６の外周面
との間には、１〜２mm程度のクリアランスｃが形成され
るようになっている。このクリアランスｃに進入した冷
却用水Ｗが、後記するように本願発明の滞留部分Ｗｔを
構成する。

【００１６】続いて本実施形態の作用を説明する。稼働
を開始すべく電源を入れたとき、若しくは稼働途中でも
冷水を大量に連続して注出した場合には冷却器１３への
着氷はなく、冷却器１３の回りに新たに若しくは改めて
氷層Ｉが形成されることになる。着氷するに先立ち、冷
却用水Ｗが過冷却域に向けて次第に冷却される。この
間、インペラ３７が回転して冷却用水Ｗは撹拌される
が、保護筒体４０の内側のクリアランスｃに進入してい
る冷却用水Ｗは、保護筒体４０で保護されて撹拌の影響
を受け難い。特に保護筒体４０は、冷水タンク１０内に
おける陥没部１１よりも外側に配されていて、インペラ
３７の回転に伴う水流は、図２の矢線に示すように、段
差部１８に当たって保護筒体４０よりも内方（冷水タン
ク１０の中心に寄った位置）を上昇する傾向にあるか
ら、保護筒体４０の内側のクリアランスｃにある冷却用
水Ｗは滞留状態にある。この滞留部分Ｗｔは、他の位置
の冷却用水Ｗよりも低温になりやすいと言える。また、
この滞留部分Ｗｔは、冷却器１３のうちの最も低温の入
口管１６の回りにあり、量も少ないことでより冷却され
やすい状態にある。

【００１７】そして、冷却用水Ｗが過冷却域に入ると、
衝撃等が誘因となって冷却器１３に対して着氷が開始さ
れるが、上記したように、保護筒体４０の内側すなわち
入口管１６の回りの少量の滞留部分Ｗｔが特に急激に冷
却されることによって、この滞留部分Ｗｔをきっかけと
して冷却器１３に対して早期に着氷が開始される。この
着氷開始に伴い、過冷却状態にあった冷水タンク１０の
水温は、０℃付近に急激に上昇する。上記のようにして
着氷が開始された際、注出管３０の回りの冷却用水Ｗの
温度は比較的高い温度に留められ、また過冷却域にある
時間も短いから、注出管３０内も低温になり難い。もっ
て注出管３０内でシャーベット状の氷が生成される可能
性は大幅に抑えられる。

【００１８】以上のように本実施形態では、冷却器１３
の入口管１６の回りに保護筒体４０を設けることによ
り、撹拌の影響を受け難い冷却用水Ｗの滞留部分Ｗｔを
形成し、言い換えると他の位置の冷却用水Ｗよりも低温
になりやすい部分を構成したから、冷却用水Ｗが過冷却
域に入った場合に、少量の滞留部分Ｗｔが特に急激に冷
却されることで、この部分をきっかけとして早期に着氷
が開始される。そのため、着氷開始時において、注出管
３０の回りの冷却用水Ｗの温度は比較的高い温度に留め
られ、また過冷却域にある時間も短いから、注出管３０
内でシャーベット状の氷が生成されること、すなわち凍
結する可能性は大幅に抑えられる。もって、注出管３０
の詰まりを防止することができる。

【００１９】保護筒体４０自身は、冷水タンク１０の内
壁に沿った位置で、かつ縦向きに設けられているから、
撹拌の際に水の流れの妨げとならない。このため、冷水
タンク１０内が万遍なく撹拌され、氷層Ｉを一様に形成
することができる。また、保護筒体４０は直線状であっ
て、これも直線状の入口管１６に横方向から嵌めれば良
いから、嵌装作業自体が簡単であり、また冷却器１３の
螺旋部１５の外周と冷水タンク１０の内壁との間で挟む
だけで、格別の取付部材を用いることなく支持できるよ
うになっているから、配設の作業がきわめて簡単とな
る。

【００２０】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）保護筒体は、例えば厚手のシリコンチューブ等、
要は、その内側に撹拌の影響を受け難い冷却用水の滞留
部分を形成し得るものであればよい。 （２）冷却器における保護筒体を嵌装する部分は、上記
実施形態に例示した入口管に限らず、例えば出口管や途
中位置に略鉛直方向に延出された配管部分があれば、そ
の部分に嵌装するようにしてもよい。 （３）本発明は、冷水に限らず、ジュース、コーヒ等の
他の飲料を冷却して供給する冷飲料冷却装置全般に広く
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る概略断面図及びブ
ロック図

【図２】 冷水タンク部分の縦断面図

【図３】 保護筒体の配設部分の部分拡大断面図

【図４】 従来例の概略断面図

【図５】 その冷水タンク内の水温変化を示すグラフ

【符号の説明】

１０…冷水タンク １３…冷却器 １４…蒸発管 １５
…螺旋部 １６…入口管 ２０…冷凍装置 ２４…冷媒
配管 ３０…注出管 ３７…インペラ（撹拌部材） ４
０…保護筒体 Ｗ…冷却用水 Ｗｔ…（冷却用水Ｗの）
滞留部分 Ｉ…氷層 ｃ…クリアランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 道也 愛知県豊明市栄町南館３番の16 ホシザキ 電機株式会社内 (72)発明者 原 俊明 愛知県豊明市栄町南館３番の16 ホシザキ 電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3E082 AA02 BB04 CC01 EE02 3L045 AA04 BA04 CA01 DA02 GA02 HA01 JA13 PA01 PA04 PA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却用水の貯留された冷水タンク内に
   は、冷凍装置と循環接続された蒸発管を螺旋状に回曲し
   てなる冷却器と、飲料の注出管と、撹拌部材とが浸漬さ
   れ、前記冷却器の回りに氷層を形成しかつ撹拌部材で撹
   拌しつつ冷却用水を冷却し、その中で前記注出管に飲料
   を流通させる間に冷飲料を生成して注出するようにした
   冷飲料供給装置において、 前記冷却器のうちの略鉛直方向に延出された配管部分の
   回りには、筒体がクリアランスを持って嵌装され、前記
   筒体内に前記冷却用水の滞留部分が形成されていること
   を特徴とする冷飲料供給装置。
2. 【請求項２】 前記筒体が、前記冷却器における螺旋部
   の外周と前記冷水タンクの内壁との間で挟まれて支持さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の冷飲料供給装
   置。
3. 【請求項３】 前記冷却器の略鉛直方向に延出された配
   管部分が、この冷却器の入口側に設けられていることを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の冷飲料供給装
   置。