説明

飲用冷水機の過冷防止構造

【課題】気温の高い夏場などに、飲用冷水機内の給水管内の水が過冷却によって凍結して給水管が閉塞したり、給水管にクラックが生じたりするのを防止する。
【解決手段】飲用冷水機の過冷却防止構造は、水道管などの給水源から送給される水を導入する給水管11と、給水管11から導入される水Wを貯留する水タンク12と、コンプレッサ13から送給される冷媒を循環させる冷媒管14と、を備え、冷媒管14及び給水管11が水タンク12の外周に互いに接触した状態で巻回された飲用冷水機10において、コンプレッサ13の作動状態を制御するためのデジタルサーモスタット15の感熱部16を、水タンク12の周囲に巻回された給水管14に沿って接触した状態で配置されたサヤ管20内に収容している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、学校、公衆浴場あるいはその他公共施設などに設置される飲用冷水機が過冷却によって故障したり、トラブルを引き起こしたりするのを防止する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
本願発明に関連する飲用冷水機として、水道管などの給水源から供給される水を、内蔵された水タンクに貯留した状態で冷却し、使用者の手動操作によって注水口から流出させる機能を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1などに記載されている従来の飲用冷水機は、給水源から送給される水を導入する給水管と、給水管を経由して導入された水を貯留する水タンクと、水タンク内の水を冷却するためコンプレッサから送給される冷媒を循環させる冷媒管と、を備え、冷媒管及び給水管が水タンクの周囲に巻回された構造を有している。
【0003】
また、従来の飲用冷水機においては、水タンク内の水温を予め設定された温度範囲内に保つ手段として、図5に示すようなアナログサーモスタット50が使用されている。アナログサーモスタット50は、温度変化によって膨縮する熱媒体が封入されたキャピラリィチューブ51と、キャピラリィチューブ51の基端部に接続されたダイヤフラム52を内蔵した本体部53と、を備えている。アナログサーモスタット50の先端部51aは、冷媒管付近に配置されたサヤ管54内に収容され、この先端部51aが感知した温度に応じて作動するダイヤフラム52によってコンプレッサ駆動用モータをON/OFFするという制御方式が採用されている。
【0004】
即ち、冷媒管付近のサヤ管54内に収容された先端部51aの温度変化によってキャピラリィチューブ51内の熱媒体の体積が変化し、それに応じて伸縮するダイヤフラム52によって、コンプレッサ駆動用モータのスイッチがON/OFFされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開昭62−38571号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の飲用冷水機においては、水タンクの周囲に冷媒管及び給水管が巻回され、これらの周囲が発泡合成樹脂などの断熱材によって包囲され、図5に示すキャピラリィチューブ51の先端部51aは前記断熱材を貫通した状態で、断熱材内の冷媒管付近に挿入される一方、キャピラリィチューブ51の先端部51a以外のダイヤフラム52寄りの部分(以下、「露出部51b」という。)は大気と接触した状態にある。このため、キャピラリィチューブ51の露出部51bは気温の影響を受け易く、特に、気温の高い夏場などにおいては、露出部51bの温度が高まり、キャピラリィチューブ51の先端部51aが感知した冷媒管付近の温度がダイヤフラム52に正確に反映されず、コンプレッサ駆動用モータが適切にON/OFF制御されないことがある。
【0007】
即ち、従来の飲用冷水機においては、キャピラリィチューブ51の露出部51bが大気と接触しているので、気温の高い夏場などは、キャピラリィチューブ51の大部分を占める露出部51bの温度が気温近くまで上昇した状態となり、冷媒管付近に位置する先端部51aが、予め設定された温度(低温)に当該冷媒管が達していることを感知しても、キャピラリィチューブ51内の熱媒体全体が適切に収縮しないことがある。このため、冷媒管は設定温度まで冷却されているにもかかわらず、ダイヤフラム52が収縮せず(ON状態からOFF状態へ切り替わらず)、コンプレッサが作動し続けることがある。
【0008】
このように、冷媒管が設定温度まで冷却されているのに、コンプレッサが作動し続けると、冷媒管が設定温度より低い温度まで下降し、過冷却状態となるため、冷媒管と隣接している給水管内の水が凍結して給水管が閉塞され給水不能となったり、水凍結時の膨張により給水管にクラックが生じて漏水したりすることがある。
【0009】
本発明が解決しようとする課題は、気温の高い夏場などに、飲用冷水機内の給水管内の水が過冷却によって凍結して給水管が閉塞したり、給水管にクラックが生じたりするのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る飲用冷水機の過冷却防止構造は、給水源から送給される水を導入する給水管と、前記給水管から導入される水を貯留する水タンクと、コンプレッサから送給される冷媒を循環させる冷媒管と、を備え、前記冷媒管及び前記給水管が前記水タンクの周囲に巻回された飲用冷水機において、前記コンプレッサの作動状態を制御するためのデジタルサーモスタットの感熱部を、前記水タンクの周囲に巻回された前記給水管の直近に配置したことを特徴とする。ここで、デジタルサーモスタットの感熱部とは、温度を検知する領域が狭く、対象物の温度をピンポイント的に検知する機能を有する感熱手段(温度センサ)をいう。
【0011】
このような構成とすれば、給水管の直近に配置された、デジタルサーモスタットの感熱部は、周囲の気温の影響を受けることなく、当該感熱部が検知した給水管の温度を正確にデジタルサーモスタットへ伝えるので、給水管が設定温度まで冷えると速やかにコンプレッサがOFFされ、冷え過ぎが発生しない。このため、気温の高い夏場などに、飲用冷水機内の給水管内の水が過冷却によって凍結して給水管が閉塞したり、給水管にクラックが生じたりするのを防止することができる。
【0012】
ここで、前記水タンクの周囲に巻回された範囲内に位置する前記給水管の下流領域に前記感熱部を配置することが望ましい。なお、給水管の下流領域とは、当該給水管内を流れる水の流動方向の下流側に位置する部分をいう。
【0013】
本発明が実施される飲用冷水機は、冷媒管及び給水管が水タンクの周囲に巻回された構造を有するので、巻回された範囲内に位置する給水管内を流動する水は冷媒管によって冷却されながら上流から下流へ移動する結果、前記給水管内の水は上流側より下流側の方が低温となる。そこで、前記給水管の下流領域に前記感熱部を配置すれば、過冷となりやすい当該下流領域の給水管の温度を正確に検知し、これに基づいてコンプレッサ駆動用モータを制御することができるため、過冷却に起因する水凍結やクラック発生の防止に有効である。
【0014】
さらに、前記給水管と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されたサヤ管内に前記感熱部を収容し、前記サヤ管の少なくとも一部を前記給水管に接触させた状態で配置することもできる。
【0015】
このような構成とすれば、給水管と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成され、その少なくとも一部が給水管に接触した状態にあるサヤ管は給水管と一体的に温度変化するので、サヤ管内に収容された感熱部は給水管の温度を正確に検知することができ、コンプレッサ駆動用モータの制御精度の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明により、気温の高い夏場などに、飲用冷水機内の給水管内の水が過冷却によって凍結して給水管が閉塞したり、給水管にクラックが生じたりするのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態である飲用冷水機の過冷却防止構造を示す構成図である。
【図2】図1のA−A線における一部省略断面図である。
【図3】図2の一部拡大図である。
【図4】図1に示す飲用冷水機の過冷却防止構造を構成するデジタルサーモスタットを示す図である。
【図5】従来の飲用冷水機を構成するアナログサーモスタットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本実施形態の飲用冷水機の過冷却防止構造は、図1〜図3に示すように、水道管などの給水源(図示せず)から送給される水を導入する給水管11と、給水管11から導入される水Wを貯留する水タンク12と、コンプレッサ13から送給される冷媒を循環させる冷媒管14と、を備え、冷媒管14及び給水管11が水タンク12の外周に互いに接触した状態で巻回された飲用冷水機10において、コンプレッサ13の作動状態を制御するためのデジタルサーモスタット15の感熱部16を、水タンク12の周囲に巻回された給水管11の直近に配置している。
【0019】
図2に示すように、冷媒管14は、水タンク12の外周面に沿って互いに隣接しながら螺旋を描くように巻回され、この冷媒管14の螺旋外周面に沿って互いに隣接しながら螺旋を描くように給水管11が巻回されている。また、図1に示すように、水タンク12と、その外周面に巻回された冷媒管14及び給水管11を全体的に覆うように発泡合成樹脂製の断熱材22が設けられている。
【0020】
図1に示すように、コンプレッサ13から送給された冷媒は、水タンク12の外周面で螺旋をなす冷媒管14の上方から下方に向かって水タンク12の周囲を螺旋状に回転しながら流動し、再びコンプレッサ13へ流入する。給水源(図示せず)から送給された水は、冷媒管14の螺旋外周面で螺旋をなす給水管11の上方から下方に向かって冷媒管14の周囲を螺旋状に回転しながら流動した後、その最下部から垂直に立ち上がる起立部11a内を上昇して水タック12内へ流入する。水タンク12内に貯留されている水Wは、所定の手動操作により、注水口(図示せず)から吐出される。
【0021】
図1,図4に示すように、デジタルサーモスタット15は、対象物の温度を検知する感熱部16と、感熱部16で検知した温度信号を送信するケーブル17と、ケーブル17を経由して送信される温度信号と、予め設定された温度とを対比し、コンプレッサ13駆動用モータの制御部18へON/OFF信号を送信する本体部19と、を備えている。感熱部16は温度を検知する領域が狭く、対象物の温度(給水管11の温度)をピンポイント的に検知する機能を有する。
【0022】
図1〜図3に示すように、水タンク12の外周で螺旋をなす冷媒管14の外周面に螺旋状に巻回された範囲E内に位置する給水管11の下流領域11bの外周面に沿って接触した状態でサヤ管20が配置され、このサヤ管20内に、デジタルサーモスタット15の感熱部16が挿入されている。本実施形態においては、螺旋状に配管された冷媒管14の外周面で螺旋をなす給水管11の最下に位置する巻回部分が下流領域11bに該当する。
【0023】
また、サヤ管20の上方には、別のサヤ管21が配管され、図5と同様のアナログサーモスタット50のキャピラリィチューブ51の先端部51aがサヤ管21内に収容された状態で配置されている。サヤ管20,21は、給水管11と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されている。
【0024】
図1〜図4に示す、飲用冷水機10の過冷却防止構造においては、給水管11bの直近に配置されたサヤ管20内に挿入されている、デジタルサーモスタット15の感熱部16は、周囲の気温の影響を受けることなく、当該感熱部16が検知した給水管11bの温度を正確にデジタルサーモスタット15の本体部19へ伝えるので、給水管11の下流領域11bが設定温度まで冷えると速やかにコンプレッサ13がOFFされ、冷え過ぎが発生しない。このため、気温の高い夏場などに、飲用冷水機10内の給水管11内の水が過冷却によって凍結して給水管11が閉塞したり、給水管11にクラックが生じたりするのを防止することができる。
【0025】
また、水タンク12の周囲に巻回された範囲E内に位置する給水管11の下流領域11bに、感熱部16が挿入されたサヤ管20を配置したことにより、過冷となりやすい当該下流領域11bの給水管11の温度を正確に検知し、これに基づいてコンプレッサ13駆動用モータを制御することができるため、過冷却に起因する給水管11内の水の凍結に起因する閉塞やクラック発生を有効に防止することができる。
【0026】
さらに、給水管11と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されたサヤ管20内に感熱部16を収容し、サヤ管20の一部を給水管11に沿って接触させた状態で配置したことにより、サヤ管20は給水管11の下流領域11bと一体的に温度変化するので、サヤ管20内に収容された感熱部16は給水管11の下流部分11bの温度を正確に検知することができ、コンプレッサ13駆動用モータの制御精度を向上させることができる。
【0027】
なお、本実施形態においては、デジタルサーモスタット15及びアナログサーモスタット50の両方を配置しているが、これに限定するものではなく、デジタルサーモスタット15のみを配置した場合も前述した作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0028】
本発明に係る飲用冷水機の過冷却防止構造は、学校、公衆浴場あるいはその他公共施設などに設置される飲用冷水機などにおいて広く利用することができる。
【符号の説明】
【0029】
10 飲用冷水機
11 給水管
11a 起立部
11b 下流領域
12 水タンク
13 コンプレッサ
14 冷媒管
15 デジタルサーモスタット
16 感熱部
17 ケーブル
18 制御部
19,53 本体部
20,21 サヤ管
22 断熱材
50 アナログサーモスタット
51 キャピラリィチューブ
51a 先端部
52 ダイヤフラム
E 範囲
W 水

【特許請求の範囲】
【請求項1】
給水源から送給される水を導入する給水管と、前記給水管から導入される水を貯留する水タンクと、コンプレッサから送給される冷媒を循環させる冷媒管と、を備え、前記冷媒管及び前記給水管が前記水タンクの周囲に巻回された飲用冷水機において、前記コンプレッサの作動状態を制御するためのデジタルサーモスタットの感熱部を、前記水タンクの周囲に巻回された前記給水管の直近に配置したことを特徴とする飲用冷水機の過冷却防止構造。
【請求項2】
前記水タンクの周囲に巻回された範囲内に位置する前記給水管の下流領域に前記感熱部を配置した請求項1記載の飲用冷水機の過冷防止構造。
【請求項3】
前記給水管と同等以上の熱伝導率を有する材料で形成されたサヤ管内に前記感熱部を収容し、前記サヤ管の少なくとも一部を前記給水管に接触させた状態で配置したことを特徴とする請求項1または2記載の飲用冷水機の過冷防止構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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