JPS582569A - 水冷蓄熱式飲料冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 仁の発−はカッ１式軟科自動販売横、冷水あるいはシ四
ツ１欽科ディスペｙｔなどに周いられる水冷蓄熱式軟１
！冷却装置に関する。

屓記飲料冷却装置として、＊ＪＥ構たした冷却水槽内に
冷凍機の１発１イに、ｌｋ科供給パイプツインに介挿し
た軟科冷却署イル、右、よび、水撹拌用のアジテークを
浸漬配置し、冷凍機の運転により水槽内の水を熱移動媒
体をして飲料を冷却させる装置が周知である。この鳩舎
１．に冷凍機の小容量化を目的として水槽内の蒸発コイ
ルの周囲にいわゆるアイスバフ夕と称される氷を常時蓄
氷４してお会、冷凍機の停止中にも氷の曹島量を廂用し
て槽内冷却水を低温ｋｌＩＩ持し、Ｃれｋより瞬時的な
飲−冷却能力の増強化をｍ４方式が一毅に広く錘用され
ている。かかる従来の水冷蓄熱式飲料冷却装置の概要を
第１１５！！Ｉに示す。第１図に右いて、１は飲料　□
冷却用の水を満たした冷却水槽であり、この中には水中
に浸漬して冷凍機２の蒸発コイル２１、飲料供給ライン
３の途中に介挿された飲料冷却コイル３１、および水撹
拌用のアジテータ４が配置されている。冷凍機２は蒸発
コイル２１を含め圧縮機２２．凝縮器２３．詔よびキャ
ビラリチェープ２４で冷凍サイクルを構成している。ま
た飲料供給ライン３は水道より給水を受ける水リザーバ
器より引出して配管された冷水ツインであり、送水ポン
プ３２．冷却コイル３１．冷水弁３３を経て先端の吐出
ノズルがベッドステージに置かれたカップ６の上方に臨
んで開口している。なあ図示されていないが、同じ冷却
水槽ｌ内には前記の冷水ラインのほかにシロップ供給ラ
イン、怠よび飲料供給ツイン３の途中から分絃した炭酸
水供給ラインのカーｌネータなども冷却するよう浸漬配
置されている。

かかる構成において、アジテータ４で水を攪拌１内の水
を冷却し、この水を熱移動媒体として冷却コイル３１を
流れる飲料水を冷やす。更に冷凍機２の運転中には蒸発
コイル２１の周囲に氷を生成させて常時アイスパンタと
して蓄氷してｉＩ舎、飲料水の連続供給時などには氷の
蓄熱量を有用して飲料冷却能カの増強を園っている。

とζろで上記飲料冷却装置の運転やｋは、飲料供給ライ
ン１の動作が正常であるにもがかわらずしばしば飲料水
がカップ馨ヘスムーズに供給されないトラブルの生じる
ことがある。このトチプルを調べて見ると、飲料供給ラ
イン３の途中狭い箇所、例えば冷水弁３３の内部などに
細かい氷片が詰まり、水の流れを阻害していることが判
明した。

このことは冷却過程で冷水弁３３が一閉じている巖に飲
料冷却コイル３１のｍ分で過冷却が生じ、これが原因で
冷水弁を開いた際に飲料水中に氷片が斃生したものと考
えられ、この点についての考察を行った結果、その要因
は次の点にあることが明らかｋなった・ すなわち冷却水槽１の水温の時間的推移を園゛て表わす
と−”２図の□各点８１　、←）、十→、−・・のよう
′な経過をたどる。つ讐り漬凍機″２□の這−隨麺によ
り水槽１内番ζおける蒸発コイル２□１の周囲の水はピ
）の常温から除々に水温が４ｍ’＜”’ｆｘす１’：ｔ
Ｌ　、ｌｔ−′Ｊ発コイＡ；２１の周りに氷が生じる直
前には（ｏｌ→Ｈのよう化水温は氷点である０℃ｉ越１
是で更に低□“下□゛じ、゛−イナス温度の過冷却状１
１１Ｃなり、蒸発コイル２１へ結氷が生じた瞬間に水は
（１［真る。それ以後は冷凍機の運転とともに結氷層重
成長−１”□るが水温は０℃に保たれる。また飲料水の
給水’＊’ｔｉ’＊シて冷却負荷が冷凍機の蓄氷能力以
上化なればト）で氷は融解１ してなくなり、水温はに）→′（ホ）のよう化上昇する
が、飲料水の供給量が低下あるいは停止すれば再び水温
は低下する。この場合にも蒸発→イルに着氷する過程で
（へ）→（ト）の期間に過冷却が生じる。この際の過冷
却度は実験で調べたところ−とよれば冷凍機の能力によ
っても異なるが最大−３℃１１度で、時間的には数分、
条件□如何によっては数十分も継続する、しかもこの過
冷却期間中にもアジテータ４は運転しているので水槽ｌ
内の全域に過冷却現象が波及する。この゛結果漏発冨イ
ル２１と離間して配置されている飲料冷却コイル３１内
の飲料水も氷点以下″に過□冷却されることに一′なる
ので、この時点に冷水弁３３−ｔ−開いで通水を開始す
ると瞬時に□氷片が生じて□′飲料供給ライン３の途中
に結り、トラ′プルを引起こす□。特に、ｔｎｌ１Ｍ売
−機では１販売動作の飲料供給量□を弁の時開制御で定
めており、したがって前記の氷片＃ＩＩまりはそのまま
販売トラブルに進展する。

かかる水槽内での過冷却現象を防止する手段として、水
槽内の水温、特に飲料冷却コイル近傍の水温を検知し、
この水温が氷点近くまで下降した際に一時的にアジテー
タを停止して水の攪拌を止め、着氷開始直前に蒸発器コ
イルの周囲に一生じた過冷却が飲料冷却コイルにまで波
及しないようにするとともに、蒸発コイルへの着氷を・
確認した後にアジテータ゛を運転再開する運転制御方法
が提案されている。この方法は飲料パイプ内の氷片発生
防止には有効である夏面、′ナーモスタットを倉なアジ
テータの運転制御回路の構成に多くの費用がかかるし、
またサーモスタット堆付けのための空間を要することか
ら水槽内における各部品のレイアウトに制約を与える。

更に加えてアジテータを一時的にせよ停止すると、水槽
の水濃度がアジテータモータに伝熱してモ、−夕を冷や
し、内部に露付きを生じてモータの絶縁劣化を来たす恐
れもある。

この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、そ
の目的は冷凍機の蒸発コイルに簡単な部品を付加するこ
とにより、アジテータを継続運転したままでも冷却水槽
内に過冷却現象を生じさせることなしに蒸発コイルの周
りに氷を着氷させてアイスパンクを生成させることがで
き、飲料供給ライン中Ｉこ氷片の発生するトラブルを確
実に防止できるようにした水冷蓄熱式飲料冷却装置を得
ることにある。

かかる目的はこの発明により、蒸発コイルの少なくとも
冷媒入口に近い部分の外周を吸水性のある材質のカバー
で被覆し、冷凍機の運転により前この種水を被に蒸発コ
イルの全域Ｅｌって氷を成長着氷させるようｋしたこと
くより達成される。

以下この発明を図示の実施例に基づ會詳述する。

まずｇａｓｋ右いて、１薙コイル２１における冷媒人口
に近い部分２ｓｋは吸水性の萬い材質のカバー７が被Ｉ
［′８れている。皺カバー７はシート状のものを１装す
るか、あるいは植毛のごと会手法て蒸発コイル２１に一
体形成するなどして設ける。周知のようＫＭ８発ニイル
２はキャビッリチェープ２４に近い冷媒入口側の部分！
！５での冷厳蒸発温度が他の部分く較べて最も低いので
あるが、さらにアジテータ４が運転されていても、水槽
１の中を流れる攪拌水流はカバー７の外側を流れ、カバ
ー７内の水はｔ傘書１停留した才まであるので、カバー
７を被覆したコイル部分付近の水は局部的に急速に過冷
却されて、第５ｇｍに符号８て示す氷がいち早く生成す
ることになる。しかもカバ、′ −７）内＠″′ｃＮ発コイルに一旦着氷すれば、この氷
が種水となり、この種水を核として蒸発コイル２１の長
手方向く沿って氷が成長し、やがて蒸発コイル全域に亘
って結氷し、いわゆるアイスパンクが形成される。かく
して、蒸発」イル２１と並べて水槽内に浸漬配置された
飲料冷却コイル３１内の飲料に過冷却は発生せず、冷水
弁３３の開弁時にも氷片の発生することを未然に防げる
。かかるアイスバンク生成運転過程の嫌移をメイムチャ
ーートで表わす第＠閣のどとくである。なお層中におけ
る特性線Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ第３Ｅに記入した各
温度側定点に〜Ｄの温度炭化の揃移を表面温度、Ｃはガ
バーで包囲されている冷媒入口部分のｌｌＮ１１温度、
Ｄは冷媒出口部分の表面温度である。なおりバー７は蒸
発コイル２１の冷厳人口に近い一部分のみならず、その
長手方向の全域にＩり被覆しても同様な効果を奏するこ
とができる。

次にＪ［１Ｉｖ−別な実施例を示す。この実施例では、
蒸発コイル２１の特に冷媒入口に近い部分２ｓが水槽１
の規定値Ｈの水面から上方へ露呈して配管されており、
このツイル藝分２５にカバー７が被覆されている。該カ
バー７はｇｓａｃ＋の実施例と同じく吸水性の高いこと
に加えて、更に外気の断熱性を高めるために熱伝導性の
低い材質のものが用いられる。この実施例てはカバー７
が空気中の橿気を吸温し、あるいはアジテータ４の運転
に伴う水貢の掖立ち。、飛沫を浴びて温気を含む。

ｔた■示例のようにカバー７の下端を水中にｔＩ＆漬し
ておくととｋより、唱細管現象によってカバー７に十分
な水を貴家せておくことがてｉる。この状態で冷凍機を
運転すれば、水傭装置が氷点に間違する以前の段階に冷
媒蒸発温度の最も低い冷媒入口側でコイル部分２ｓの周
りｋいち早く着氷する。しかもこの着氷は水＠１の外方
で行われるので、水槽内の水化影譬が及ぶことはない。

そして一旦氷がで会れば、これを種水として蒸発コイル
２１の長手方向く成長してゆ會、やがて水画下にあるコ
イル部分の全域に１って着氷し、アイスパンクを生成す
る。しかもこのように種水の成員により水厘下の蒸発フ
ィルへの着氷が進行する着氷過程では、第１Ｅのように
水面下で新たに氷を着“氷させるｉ合と異なり、水槽内
では過冷却現象は発生しない。したがって飲料冷却；イ
ル３１内番こ氷片の垂じる恐れもなく、アジテータ４の
継続運転が可能となる。會た冷媒入口側のボイル部分２
５に生成された種水８は断熱性のあるカバー７内に蓄氷
されているので容易に融解せず、水槽内の水温上昇によ
ってアイスパンクが融解しても残存する。したがって次
のサイクルでは、冷凍機の運転により上記の種水を核と
して氷の成長くより短時間のうちに水槽内に過冷却を生
じることなく再びアイスパンクを生成することができる
。なおこの実施例も第３図のｌＩ施例と同様に第６図に
示した運転特性の推移をたどる。

冷却を生じることなしに蒸発コイルの周りに氷を着氷さ
せ、アイスパンクとして蓄氷することがて舎る。したが
って７ジテータを運転したままてもジテータの継続運転
により水槽内の熱買流特性をより一層高めることがで會
るなどの利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における水冷蓄熱式飲料冷却装置の系統図
、箒！図は第１１１１［置の運転に伴う水温変化の推移
を示すタイムチャート、１１３図、嬉４図はこの発明の
異なるｌＩＩ施例の構成断面図、第Ｓ図はｇａ、第４図
＆Ｃ怠ける要部の拡大図、第６閣はこの発明による運転
特性を示すタイムチャートである。 １・・・冷却水槽、２・・・冷凍機、２１・・蒸発コイ
ル、２Ｓ・・・蒸発コイルの冷媒入口に近い部分、３・
・・飲料供給ライン、３１・・・飲料冷却コイル、４・
・・アジテータ、７・・・カバー、８・・・種水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）水を満たした冷却水槽内に冷凍機の蒸発コイル・飲
   料供給ラインに介挿された飲料冷却コイル。 および水撹拌用のアジテータ、を浸漬配置し、冷凍機の
   運転により蒸発フィルの周りに氷を生成させて蓄氷し、
   水槽内の水を熱移動媒体としてアジテータを運転しなが
   ら飲料冷却コイル内を通流する飲料を冷却するようにし
   た水冷蓄熱式ｆＩｋ料冷却羨置装おいて、蒸発コイルの
   少なくとも冷媒入口に近い部分の外周を吸水性のある材
   質のカバーで被覆し、冷凍機の運転により前記蒸発コイ
   ルの冷厳入口部分の周りに生じた氷を種水として、この
   覆水を核に蒸発コイルの全域に亘って氷を成長着氷させ
   るようにしたことを特徴とする水冷蓄熱式飲料冷却装置
   。 ２）４Ｉ許請求の１１１１１１１１項に記禦のＩｋ料冷
   却装置において、蒸発コイルの冷厳入口に近い部分を水
   面の上方に露呈して配管するとともに、該コイル部分＜
   ａ＊慟があり、かつ熱伝導性の低い材質のカバーを被覆
   した水冷蓄熱、式飲料冷ＩＩａｌＩ装置。 ３）ｑ＃許−請求の範鵬薦２１［ＩＣ起噴の飲料冷却−
   置に自いて、カバーの一端が水中に浸漬されている水冷
   蓄熱式飲料冷却装置。