特許 6463150 飲料供給装置用熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6463150

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】飲料供給装置用熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F25D 11/00 20060101AFI20190121BHJP

   B67D 1/08 20060101ALI20190121BHJP

   F28F 21/06 20060101ALI20190121BHJP

   F28F 1/32 20060101ALI20190121BHJP

   F28D 7/16 20060101ALI20190121BHJP

【ＦＩ】

   F25D11/00 102A

   B67D1/08 A

   F28F21/06

   F28F1/32 G

   F28F1/32 A

   F28D7/16 C

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-13603(P2015-13603)

(22)【出願日】2015年1月27日

(65)【公開番号】特開2016-138699(P2016-138699A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2017年12月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】501428187

【氏名又は名称】昭和電工パッケージング株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】303040183

【氏名又は名称】サッポロビール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106091

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 直都

(74)【代理人】

【識別番号】100079038

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 彰

(74)【代理人】

【識別番号】100060874

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 瑛之助

(72)【発明者】

【氏名】南谷 広治

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼▲崎▼ 誠司

【審査官】 笹木 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２８９３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−０８７４１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５３−１６０８５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−０８５１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２１０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１４０９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｄ １１／００ 〜 １６／００

Ｆ２５Ｄ ２７／００ 〜 ３１／００

Ｂ６７Ｄ １／０８

Ｆ２８Ｄ １／００ 〜 １３／００

Ａ２３Ｌ ２／００ 〜 ２／８４

Ｆ２８Ｆ １／２２

Ｆ２８Ｆ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

飲料供給装置の供給管路の途中に設けられて飲料を熱媒体との熱交換により冷却または加熱する熱交換器であって、可撓性を有する樹脂管よりなる飲料流通管と、少なくとも１枚の金属ラミネートシートよりなりかつ飲料流通管の外面にこれを被覆するように接合されている伝熱シートとを備えており、伝熱シートが、飲料流通管の外面の周長よりも大きい幅を有する１枚の帯状の金属ラミネートシートよりなり、この金属ラミネートシートの幅方向の一部が飲料流通管の外面に平巻き状に接合されるとともに、余った金属ラミネートシートの両縁部が接合されることにより、伝熱シートに飲料流通管の外面から突出したフィン部が形成されている、飲料供給装置用熱交換器。

【請求項2】

飲料供給装置の供給管路の途中に設けられて飲料を熱媒体との熱交換により冷却または加熱する熱交換器であって、可撓性を有する樹脂管よりなる飲料流通管と、少なくとも１枚の金属ラミネートシートよりなりかつ飲料流通管の外面にこれを被覆するように接合されている伝熱シートとを備えており、伝熱シートが、飲料流通管の外面の周長よりも大きい合計幅を有する２枚の帯状の金属ラミネートシートよりなり、両金属ラミネートシートの幅方向の一部が飲料流通管の外面にこれを両側から被覆するように接合されるとともに、余った両金属ラミネートシートの一縁部どうしおよび同他縁部どうしがそれぞれ接合されることにより、伝熱シートに飲料流通管の外面から突出した２つのフィン部が形成されている、飲料供給装置用熱交換器。

【請求項3】

飲料流通管を構成している樹脂管の外面が熱融着性樹脂よりなり、伝熱シートを構成している金属ラミネートシートの接合面が熱融着性樹脂よりなり、これらの面が熱融着によって接合されている、請求項１または２記載の飲料供給装置用熱交換器。

【請求項4】

伝熱シートによって被覆されていない飲料流通管の一端部に、上流側供給管路との接続用継手を構成する１対の継手部材のうちいずれか一方が取り付けられ、伝熱シートによって被覆されていない飲料流通管の他端部に、下流側供給管路との接続用継手を構成する１対の継手部材のうちいずれか一方が取り付けられている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の飲料供給装置用熱交換器。

【請求項5】

熱交換器の少なくとも長さの一部が所定の配管パターンに曲げられているとともに、曲げられた部分の形態が保形具によって保持されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の飲料供給装置用熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ビール等の飲料を冷却または加熱して供給する飲料供給装置に関し、より詳細には、飲料供給装置において、飲料を供給管路の途中で熱媒体との熱交換により冷却または加熱する飲料供給装置用熱交換器に関する。

【0002】

この発明を特定するに当たり、「飲料」の語には、ビール・発泡酒・清酒・焼酎等のアルコール飲料、ミネラルウォーター・コーラ等の清涼飲料、オレンジジュース等の果実飲料といった通常の意味での飲料が含まれる他、スープ等の液体食品や、めんつゆ等の液体調味料も含まれるものとする。

【背景技術】

【0003】

従来のビールサーバー等の飲料供給装置として、飲料が充填された容器からのびる供給管と、冷却用水槽と、水槽内の水を冷却する冷凍サイクル装置と、一端が供給管に接続された螺旋円筒状のステンレス管よりなりかつ水槽内の冷却水に浸漬される熱交換器と、ステンレス管の他端に接続されたコック等の注出口とを備えてなるものが知られている（下記の特許文献１，２参照）。上記の装置では、常温で保管されている容器内の飲料が、例えば炭酸ガスボンベから容器内に送られてきた炭酸ガスの圧力により、供給管を経て熱交換器に供給され、熱交換器内を流れる間に水槽内の冷却水との熱交換によって急速に冷却された後、注出口からグラス等に注出されるようになっている。
従って、この飲料供給装置によれば、飲料充填容器を予め冷却しておく大型の冷蔵装置が不要となるので、使用する電力を抑えることができる上、装置のサイズも比較的小さいので、限られたスペースの店舗でも設置することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−３３１５２号公報

【特許文献2】特許第４５５４８５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した従来の飲料供給装置にあっては、熱交換器がステンレス管よりなるので、錆の発生や重金属の溶出がなく衛生的であり、また、冷却効率の面でも優れている。
しかしながら、上記の熱交換器の場合、長期間の使用によりステンレス管の内面が飲料によって汚染されるので、管内を特殊な薬品や装置を使って定期的に洗浄する必要があった。また、ステンレス管は、材料価格が高く、加工面も含めると製造コストが割高となる。

【0006】

この発明は、上記の課題に鑑みて考案されたものであって、衛生的に使用することができ、冷却または加熱効率に優れている上、価格が抑えられる飲料供給装置用熱交換器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明は、上記の目的を達成するために、以下の態様からなる。

【0008】

１）飲料供給装置の供給管路の途中に設けられて飲料を熱媒体との熱交換により冷却または加熱する熱交換器であって、可撓性を有する樹脂管よりなる飲料流通管と、少なくとも１枚の金属ラミネートシートよりなりかつ飲料流通管の外面にこれを被覆するように接合されている伝熱シートとを備えている、飲料供給装置用熱交換器。

【0009】

２）伝熱シートが、飲料流通管の外面の周長よりも大きい幅を有する１枚の帯状の金属ラミネートシートよりなり、この金属ラミネートシートの幅方向の一部が飲料流通管の外面に平巻き状に接合されるとともに、余った金属ラミネートシートの両縁部が接合されることにより、伝熱シートに飲料流通管の外面から突出したフィン部が形成されている、上記１）の飲料供給用熱交換器。

【0010】

３）伝熱シートが、飲料流通管の外面の周長よりも大きい合計幅を有する２枚の帯状の金属ラミネートシートよりなり、両金属ラミネートシートの幅方向の一部が飲料流通管の外面にこれを両側から被覆するように接合されるとともに、余った両金属ラミネートシートの一縁部どうしおよび同他縁部どうしがそれぞれ接合されることにより、伝熱シートに飲料流通管の外面から突出した２つのフィン部が形成されている、上記１）の飲料供給装置用熱交換器。

【0011】

４）飲料流通管を構成している樹脂管の外面が熱融着性樹脂よりなり、伝熱シートを構成している金属ラミネートシートの接合面が熱融着性樹脂よりなり、これらの面が熱融着によって接合されている、上記１）〜３）のいずれか１つの飲料供給装置用熱交換器。

【0012】

５）伝熱シートによって被覆されていない飲料流通管の一端部に、上流側供給管路との接続用継手を構成する１対の継手部材のうちいずれか一方が取り付けられ、伝熱シートによって被覆されていない飲料流通管の他端部に、下流側供給管路との接続用継手を構成する１対の継手部材のうちいずれか一方が取り付けられている、上記１）〜４）のいずれか１つの飲料供給装置用熱交換器。

【0013】

６）熱交換器の少なくとも長さの一部が所定の配管パターンに曲げられているとともに、曲げられた部分の形態が保形具によって保持されている、上記１）〜５）のいずれか１つの飲料供給装置用熱交換器。

【発明の効果】

【0014】

上記１）の飲料供給装置用熱交換器によれば、飲料流通管内を流れる飲料が、伝熱シートの金属層を通じて、熱媒体と高効率で熱交換されるので、飲料を短時間で冷却または加熱することができる。また、飲料流通管が樹脂製であるため、錆の発生や重金属の溶出等がなく、衛生面でも優れている上、樹脂材料を適宜選定すれば、飲料による汚染に強い内面構造とすることも可能であり、スープ等の塩分濃度が高い飲料にも適用可能である。さらに、飲料流通管を構成する樹脂管、および伝熱シートを構成する金属ラミネートシートは、従来の熱交換器を構成するステンレス管と比べて、材料コストおよび加工コストが安くなるため、熱交換器の価格が抑えられる。

【0015】

上記２）の飲料供給装置用熱交換器によれば、飲料流通管外面への伝熱シートの接合が容易であり、また、伝熱シートに形成されたフィン部によって伝熱面積が増大するため、飲料流通管内を流れる飲料をより効果的に冷却または加熱することができる。

【0016】

上記３）の飲料供給装置用熱交換器によれば、飲料流通管外面への伝熱シートの接合が容易であり、また、伝熱シートに形成された２つのフィン部によって、伝熱面積が上記２）の熱交換器の場合よりも更に増大するため、飲料流通管内を流れる飲料をより一層効果的に冷却または加熱することができる。

【0017】

上記４）の飲料供給装置用熱交換器によれば、飲料流通管と伝熱シートとが熱融着によって接合一体化されているため、両者の間には接着材層等の断熱層が形成されず、飲料をより高効率で冷却または加熱することができる。

【0018】

上記５）の飲料供給装置用熱交換器によれば、飲料流通管と上流側および下流側供給管路との接続を、継手によって簡単にかつ確実に行うことができるので、取付性および信頼性が向上する。特に、継手として迅速継手を用いれば、ワンタッチで着脱を行うことができるので、便利である。

【0019】

上記６）の飲料供給装置用熱交換器によれば、要求される冷却または加熱性能を確保するために全長を長くしても、コンパクトな状態にすることができ、しかも保形具によって形態が保持されるので、飲料供給装置に組み込むことが容易となり、取扱性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】この発明による飲料供給装置用熱交換器において、飲料流通管を構成する樹脂管の積層構造を示す断面図である。

【図2】この発明による飲料供給装置用熱交換器において、伝熱シートを構成する金属ラミネートシートの積層構造を示す断面図である。

【図3】この発明の第１の実施形態に係る飲料供給装置用熱交換器の一部を示す斜視図である。

【図4】同熱交換器の拡大横断面図である。

【図5】同熱交換器の製造工程を示す斜視図である。

【図6】同熱交換器の完成形態を示す斜視図である。

【図7】同熱交換器が保持具により保持されている部分の拡大水平断面図である。

【図8】同熱交換器を冷却機能付き飲料供給装置に冷却器として組み込んだ状態を示す垂直断面図である。

【図9】同熱交換器を加熱機能付き飲料供給装置に加熱器として組み込んだ状態を示す垂直断面図である。

【図10】この発明の第２の実施形態に係る飲料供給装置用熱交換器の一部を示す斜視図である。

【図11】同熱交換器の拡大横断面図である。

【図12】同熱交換器の製造工程を示す斜視図である。

【図13】同熱交換器の完成形態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、この発明の実施形態を、図１〜図１３を参照して説明する。

【0022】

図１は、この発明の飲料供給装置用熱交換器において、飲料流通管を構成する樹脂管の積層構造を示したものである。同図に示すように、樹脂管(20)は、内外２層構造のものである。
樹脂管(20)の外層(21)は、例えば、熱融着性を有する汎用のポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂よりなる。但し、外層の材料は、熱融着性を有する樹脂であれば上記に限定されず、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂やポリウレタン樹脂等であってもよい。
樹脂管(20)の内層(22)は、外層(21)と同じオレフィン系の樹脂であってもよいが、飲料による汚染に強いフッ素系樹脂やシリコーン系樹脂等を使用してもよく、また、これらを架橋して硬質化してもよい。また、熱伝導率を上げるために、前述の樹脂に粒径０．５〜５μｍ程度のカーボン粒子を０．５〜５重量％程度添加してもよい。
樹脂管(20)は、通常、外径３〜８ｍｍ程度、肉厚０．５〜３ｍｍ程度とされるが、保形性や冷却または加熱効率を考慮すると、外径４〜６ｍｍ、肉厚１〜２ｍｍにするのが好ましい。

【0023】

図２は、この発明の飲料供給装置用熱交換器において、伝熱シートを構成する金属ラミネートシートの積層構造を示したものである。同図に示すように、金属ラミネートシート(30)は、金属箔(31)の片面に接着剤(34)を介してオレフィン系樹脂フィルム（熱融着性樹脂フィルム）(32)を貼り合わせると共に、金属箔(31)の他面に接着剤(34)を介して耐熱性樹脂フィルム(33)を貼り合わせてなるものである。
金属箔(31)には、熱伝導率の高いアルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔等が用いられる他、これらを組み合わせたクラッド箔を用いることもできる。また、金属箔(31)の調質は、軟質でも硬質でも構わないが、熱伝導性を考慮して、厚みを２０〜１５０μｍ程度にすることが好ましい。
接着剤(34)に関しては、熱媒体として水を使用する場合には耐水性が要求されるので、２液硬化型のポリエステルポリウレタン、もしくはポリエーテルポリウレタン系の接着剤等が用いられ、塗布量は０．２〜５ｇ／ｍ^２程度とする。
オレフィン系樹脂フィルム(32)は、樹脂管(20)の外面と熱融着させる必要があるので、樹脂管(20)の外層(21)を構成するオレフィン系樹脂と同種の樹脂を使用するのが好ましい。すなわち、樹脂管(20)の外層(21)を構成する樹脂がポリエチレンであれば、ポリエチレンフィルムを使用し、同樹脂がポリプロピレンであれば、ポリプロピレンフィルムを使用する。また、オレフィン系樹脂フィルム(32)の厚みは、通常１５〜８０μｍ程度とするが、汎用性や伝熱効率を考慮すると、１５〜３０μｍ程度にするのが好ましい。
耐熱性樹脂フィルム(33)の材質は、特に限定されるものではないが、好適には、汎用性があって、熱融着時の耐熱性と冷却水等の低温に耐えうる耐寒性を兼ね備えたポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム等が用いられ、その厚みは５〜２５μｍ程度とする。
なお、熱交換器を冷却水または加熱水（熱媒体）の中に長期間浸漬しない場合には、耐熱性樹脂フィルム(33)を貼り合わせずに、金属箔(31)の面を露出させる構成にしてもよく、また、耐熱性樹脂フィルム(33)を貼り合わせずに、金属箔(31)の面にエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化型樹脂を塗布した構成にしても構わない。

【0024】

［第１の実施形態］
図３および図４には、この発明の第１の実施形態に係る飲料供給装置用熱交換器が示されている。
図示の熱交換器(1A)は、樹脂管(20)よりなる飲料流通管(2)と、金属ラミネートシート(30)よりなりかつ飲料流通管(2)の外面にこれを被覆するように接合されている伝熱シート(3)とを備えている。
伝熱シート(3)を構成する金属ラミネートシート(30)は、飲料流通管(2)外面の周長よりも大きい幅を有する帯状のものである。そして、この金属ラミネートシート(30)の幅中間部が、オレフィン系樹脂フィルム面(320)を内側にして、飲料流通管(2)の外面に平巻きされ、同シート(30)のオレフィン系樹脂フィルム面(320)が飲料流通管(2)の外面に熱融着されている。さらに、余った金属ラミネートシート(30)の両縁部(30a)(30b)のオレフィン系樹脂フィルム面(320)どうしが熱融着されている。このシート両縁部(30a)(30b)どうしの熱融着部により、伝熱シート(3)に、飲料流通管(2)の外面から略半径方向外方に突出しかつ飲料流通管(2)の長さ方向に沿ってのびるフィン部(35)が形成されている。熱融着部、すなわちフィン部(35)の幅は、通常０．５〜１０ｍｍ程度となされるが、熱融着の確実性や冷却または加熱効率を考慮すると、１〜５ｍｍ程度にするのが好ましい。伝熱シート(3)を構成する金属ラミネートシート(30)の幅は、飲料流通管(2)外面の周長に、フィン部(35)の幅の２倍を加えたものとなされる。
飲料流通管(2)の一端部(23)および他端部(24)（図６参照）は、伝熱シート(3)によって被覆されていない。これらの端部(23)(24)には、後述するように、上流側および下流側供給管路との接続用継手の一方の継手部材がそれぞれ取り付けられるようになっている。飲料流通管(2)の両端部(23)(24)の長さは、特に限定されないが、例えばそれぞれ１００ｍｍ程度となされる。

【0025】

図５は、上記熱交換器の製造方法の一例を示したものである。
同図に示すように、リール(51)に巻かれた樹脂管(20)を繰り出すと共に、所定幅に裁断されたロール状の金属ラミネートシート(30)を繰り出して、両者(20)(30)を、押えロール(52)と加熱ロール(53)との間に通すと、樹脂管(20)の外面が金属ラミネートシート(30)のオレフィン系樹脂フィルム面に部分的に熱融着される。
続いて、上記工程により予備的に一体化された樹脂管(20)および両金属ラミネートシート(30)を、熱板(54)の成形孔(541)に通すと、樹脂管(20)の外面に金属ラミネートシート(30)が平巻きされて両者(20)(30)が熱融着されるとともに、金属ラミネートシート(30)の余った両縁部(30a)(30b)のオレフィン系樹脂フィルム面(320)どうしが熱融着される。
こうして、飲料流通管(2)とフィン部(35)を有する伝熱シート(3)とで構成された管状の熱交換器(1A)が、連続的に形成される。

【0026】

図６に示すように、熱交換器(1A)は、その両端側部分を除く長さ中間部分が螺旋円筒状に曲げられて、その形態が保形具(4)によって保持されることにより、完成形態となされている。
熱交換器(1A)の一端側部分(12)は、螺旋円筒状部分(11)の上端から垂直上向きに短くのびた直管状となされている。また、熱交換器(1A)の他端側部分(13)は、螺旋円筒状部分(11)の下端から螺旋円筒状部分(11)の内側を通ってその上方に突き出すように垂直上向きに長くのびた直管状のものである。熱交換器(1A)の飲料流通管(2)の両端部(23)(24)は、互いに近接して上向きに配置されている。従って、飲料供給装置内における配管の取り回しが容易となる。
保形具(4)は、計３つ用いられており、熱交換器(1A)の螺旋円筒状部分(11)に、周方向等間隔おきに装着されている。各保形具(4)は、１対のステンレス製挟持プレート(41)(42)と、両挟持プレート(41)(42)を締め付ける締付手段とを備えている。図７に詳しく示すように、締付手段は、一方の挟持プレート(41)の上下端部に他方の挟持プレート(42)に向かって突出状に設けられた雄ねじ部材(43)と、他方の挟持プレート(42)の挿通孔(421)に通された雄ねじ部材(43)の先端部にねじ嵌められるナット(44)と、エラストマー等の弾性材料よりなりかつ雄ねじ部材(43)の周囲に緩く嵌められた状態で両挟持プレート(41)(42)間に介在されるスペーサリング(45)とを備えている。両挟持プレート(41)(42)の間には、熱交換器(1A)の螺旋円筒状部分(11)の全ての段が介在されており、この状態で両挟持プレート(41)(42)が雄ねじ部材(43)およびナット(44)によって締め付けられることにより、螺旋円筒状部分(11)の形態が保持されるようになっている。この際、スペーサリング(45)によって、両挟持プレート(41)(42)の締付量が規制されるようになっており、熱交換器(1A)の飲料流通管(2)が押し潰されて破損したり飲料の流通が阻害されたりするおそれがない。
なお、熱交換器の配管パターンは、図示のものに限定されず、任意の形態をとりうる。また、保形具についても、熱交換器の配管パターン等に応じて、上記以外の適宜構造のものを採用しうるものである。

【0027】

図８は、上記の熱交換器(1A)を、冷却機能付き飲料供給装置(60)に冷却器として組み込んだ状態を示したものである。
飲料供給装置(60)は、飲料充填容器（図示略）からのびる樹脂製の供給管(61)と、冷却用水槽(62)と、水槽(62)内の水(C)を冷却する冷凍サイクル装置(63)とを備えている。そして、熱交換器(1A)が、水槽(62)内の冷却水(C)に浸漬されるように配置されている。

【0028】

水槽(62)は、有底筒状のものであって、箱形のケーシング(64)内に収容されている。ケーシング(64)の上方開口は、蓋(65)によって塞がれている。
冷凍サイクル装置(63)は、製氷用冷却管(631)、コンプレッサ(632)、凝縮器(633)、脱水器(634)およびキャピラリーチューブ(635)をループ状に接続してなる冷媒循環路(630)を有している。製氷用冷却管(631)は、水槽(62)の周壁内面に沿って所定のパターンで配管された銅管等の金属管よりなる。コンプレッサ(632)、凝縮器(633)、脱水器(634)およびキャピラリーチューブ(635)は、水槽(62)に隣接するようにケーシング(64)内に配置されている。また、ケーシング(64)内には、凝縮器(633)に向かって冷却エアを送るファンモータ(636)が設置されている。
冷媒循環路(630)に封入されているフロン等の冷媒は、コンプレッサ(632)で圧縮されることにより７０℃前後の高温冷媒ガスとなり、次いで、凝縮器(633)において冷却エアとの熱交換により４０℃前後の高温冷媒液となる。その後、高温冷媒液は、脱水器(634)を経てキャピラリーチューブ(635)に送られ、ここで膨張させられることにより、−１０℃前後の低温低圧冷媒ガスとなる。この冷媒ガスが製氷用冷却管(631)に導入されると、冷却管(631)の周囲の水(C)が冷媒ガスとの熱交換により冷却されて氷(C1)が生成され、この氷(C1)により水槽(62)内の水(C)全体が冷却される。
また、図示は省略したが、ケーシング(64)内には、熱交換器(1A)の螺旋円筒状部分(11)の内側に垂直軸周りに回転自在に配置されかつモータで回転駆動されることにより水槽(62)内の冷却水(C)を撹拌する撹拌子を備えた撹拌装置が設けられていてもよく、それによって水槽(62)内の温度分布を一定に保つことができる。

【0029】

熱交換器(1A)の飲料流通管(2)の一端部(23)は、ケーシング(64)内に導入された供給管(61)の先端部に、迅速継手(66)を介して接続されている。つまり、飲料流通管(2)の一端部(23)には、迅速継手(66)を構成する１対の雄型継手部材および雌型継手部材のうち一方(661)が取り付けられており、この一方の継手部材(661)が、供給管(61)の先端部に取り付けられている他方の継手部材(662)にワンタッチで着脱自在に接続されている。
熱交換器(1A)の飲料流通管(2)の他端部(24)は、ケーシング(64)の壁に貫通状に取り付けられたコック(67)の基端部に、迅速継手(66)を介して接続されている。つまり、飲料流通管(2)の他端部(24)には、迅速継手(66)を構成する１対の雄型継手部材および雌型継手部材のうち一方(661)が取り付けられており、この一方の継手部材(661)が、コック(67)の基端部に取り付けられている他方の継手部材(662)にワンタッチで着脱自在に接続されている。

【0030】

上記の飲料供給装置(60)にあっては、図示しない炭酸ガスボンベから飲料充填容器内に送られてきた炭酸ガスの圧力により、容器内の飲料(B)が供給管(61)を経て熱交換器(1A)へ供給される。供給された飲料(B)は、熱交換器(1A)の飲料流通管(2)内を流れる間に、伝熱シート(3)の金属箔(31)層を介して、水槽(62)内の冷却水(C)と熱交換を行い、それによって急速に冷却される。冷却された飲料(B1)は、熱交換器(1A)を出てコック(67)からグラス(G)等に注出される。

【0031】

図９は、上記の熱交換器(1A)を、加熱機能付き飲料供給装置(70)に加熱器として組み込んだ状態を示したものである。
飲料供給装置(70)は、飲料充填容器（図示略）からのびる樹脂製の供給管(71)と、加熱用水槽(72)と、水槽(72)内の水(C)を加熱するヒータ(73)とを備えている。そして、熱交換器(1A)が、水槽(72)内の加熱水(C)に浸漬されるように配置されている。

【0032】

水槽(72)は、有底筒状のものであって、箱形のケーシング(74)内に収容されている。ケーシング(74)の上方開口は、蓋(75)によって塞がれている。
ヒータ(73)としては、例えば、金属製パイプの内部にニクロム線等の発熱体を挿入したシースヒータが用いられる。
ケーシング(74)内には、熱交換器(1A)の円筒状伝熱シート(3)の内側に垂直軸周りに回転自在に配置されて水槽(72)内の加熱水(C)を撹拌する撹拌子(781)を備えた撹拌装置(78)が設けられている。撹拌子(781)は、モータ(782)によって常時回転させられる。
また、ケーシング(74)内には、水槽(72)内の加熱水(C)の温度を測定する温度センサ(79)が設置されている。この温度センサ(79)によって測定された加熱水(C)の温度が設定値よりも下がった場合に、図示しない制御ユニットにより、ヒータ(73)を作動させて、加熱水(C)の温度が上昇させられるようになっている。

【0033】

熱交換器(1A)の飲料流通管(2)の一端部(23)は、ケーシング(74)内に導入された供給管(71)の先端部に、迅速継手(76)を介して接続されている。つまり、飲料流通管(2)の一端部(23)には、迅速継手(76)を構成する１対の雄型継手部材および雌型継手部材のうち一方(761)が取り付けられており、この一方の継手部材(761)が、供給管(71)の先端部に取り付けられている他方の継手部材(762)にワンタッチで着脱自在に接続されている。
熱交換器(1A)の飲料流通管(2)の他端部(24)は、ケーシング(74)の壁に貫通状に取り付けられたコック(77)の基端部に、迅速継手(76)を介して接続されている。つまり、飲料流通管(2)の他端部(24)には、迅速継手(76)を構成する１対の雄型継手部材および雌型継手部材のうち一方(761)が取り付けられており、この一方の継手部材(761)が、コック(77)の基端部に取り付けられている他方の継手部材(762)にワンタッチで着脱自在に接続されている。

【0034】

上記の飲料供給装置(70)にあっては、図示しない炭酸ガスボンベから飲料充填容器内に送られてきた炭酸ガスの圧力により、容器内の飲料(B)が供給管(71)を経て熱交換器(1A)へ供給される。供給された飲料(B)は、熱交換器(1A)の飲料流通管(2)内を流れる間に、伝熱シート(3)の金属箔(31)層を介して、水槽(72)内の加熱水(C)と熱交換を行い、それによって急速に加熱される。加熱された飲料(B1)は、熱交換器(1A)を出てコック(77)からグラス(G)等に注出される。
なお、加熱する飲料としては、例えばビール（ホットビール用）、コーヒー、日本酒、スープ、茶、レモネード等が挙げられ、熱交換器(1A)によって例えば５０〜８０℃程度まで加熱される。

【0035】

［第２の実施形態］
図１０および図１１には、この発明の第２の実施形態に係る飲料供給装置用熱交換器が示されている。
図示の熱交換器(1B)は、樹脂管(20)よりなる飲料流通管(2)と、２枚の金属ラミネートシート(30)よりなりかつ飲料流通管(2)の外面にこれを被覆するように接合されている伝熱シート(3X)とを備えている。
伝熱シート(3X)を構成する２枚の金属ラミネートシート(30)は、それぞれ飲料流通管(2)外面の周長の半分よりも大きい幅を有する帯状のものである。そして、一方の金属ラミネートシート(30)の幅中間部のオレフィン系樹脂フィルム面(320)が、飲料流通管(2)外面の周方向半分に重ねられて熱融着され、また、他方の金属ラミネートシート(30)の幅中間部のオレフィン系樹脂フィルム面(320)が、飲料流通管(2)外面の残りの周方向半分に重ねられて熱融着されている。さらに、余った両金属ラミネートシート(30)の一縁部(30a)のオレフィン系樹脂フィルム面(320)どうしおよび同他縁部(30b)のオレフィン系樹脂フィルム面(320)どうしが、それぞれ熱融着されている。これらシート一縁部(30a)どうしの熱融着部およびシート他縁部(30b)どうしの熱融着部により、伝熱シート(3X)に、飲料流通管(2)の外面から略半径方向外方に突出しかつ飲料流通管(2)の長さ方向に沿ってのびる２つのフィン部(35)が形成されている。熱融着部、すなわちフィン部(35)の幅は、通常０．５〜１０ｍｍ程度となされるが、熱融着の確実性や冷却または加熱効率を考慮すると、１〜５ｍｍ程度にするのが好ましい。伝熱シート(3X)を構成する２枚の金属ラミネートシート(30)の幅は、それぞれ、飲料流通管(2)外面の周長の半分に２つのフィン部(35)の幅を加えたものとなされる。なお、２枚の金属ラミネートシートの幅は、必ずしも同一にしなくてもよく、両シートの幅の合計が飲料流通管(2)外面の周長よりも大きくなるのであれば、両シートを異なる幅のものとしてもよい。また、３枚以上の金属ラミネートシートを使用して、上記と同様の方法で伝熱シートを形成してもよく、それによって伝熱シートに３つ以上のフィン部を形成することができる。
図１０に示すように、飲料流通管(2)の一端部(23)および他端部(24)（図１３参照）は、伝熱シート(3X)によって被覆されておらず、それぞれに継手部材が取り付けられるようになっている。各端部(23)(24)の長さは、特に限定されないが、例えば１００ｍｍ程度となされる。

【0036】

図１２は、上記熱交換器(1B)の製造方法の一例を示したものである。
同図に示すように、リール(51)に巻かれた樹脂管(20)を繰り出すと共に、それぞれ所定幅に裁断された２つのロール状の金属ラミネートシート(30)を繰り出して、これら(20)(30)を、押えロール(52)と加熱ロール(53)との間に通すと、樹脂管(20)の外面が両金属ラミネートシート(30)のオレフィン系樹脂フィルム面(320)に部分的に熱融着される。
続いて、上記工程により予備的に一体化された樹脂管(20)および両金属ラミネートシート(30)を熱板(54)の成形孔(542)に通すと、樹脂管(20)の外面に、両金属ラミネートシート(30)の幅中間部が上下両側から重ねられて両者(20)(30)が熱融着されるとともに、両金属ラミネートシート(30)の一縁部どうしおよび他縁部どうしがそれぞれ熱融着される。
こうして、飲料流通管(2)と２つのフィン部(35)を有する伝熱シート(3X)とで構成された管状の熱交換器(1B)が、連続的に形成される。

【0037】

図１３に示すように、この実施形態の熱交換器(1B)も、その両端側部分を除く長さ中間部分(11)が螺旋円筒状に曲げられて、その形態が保形具(4)によって保持されることにより、完成形態となされている。
完成形態の熱交換器(1B)の具体的構造や保形具(4)については、図６および図７に示す第１の実施形態と実質的に同じであるので、詳しい説明は省略する。

【0038】

第２の実施形態の熱交換器(1B)も、第１の実施形態と同じように、飲料供給装置(60)(70)に組み込まれて（図８，９参照）、飲料(B)を容器から注出口(67)(77)に供給する過程で急速に冷却または加熱する機能を奏する。
特に、この実施形態の熱交換器(1B)の場合、伝熱シート(3X)に２つのフィン部(35)が形成されているので、それだけ伝熱面積が大きくなり、優れた冷却効果が得られる。

【実施例】

【0039】

次に、この発明の具体的実施例について説明するが、この発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

【0040】

＜実施例１＞
まず、飲料流通管(2)として、外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍの架橋ポリエチレン管(20)を用意し、これをリール(51)に巻きつけた。
また、厚さ４０μｍのＪＩＳ Ｈ４１６０で分類されるＡ８０７９の焼鈍済みのアルミ合金箔(31)の片面に、２液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤(34)を３ｇ／ｍ^２塗布し、乾燥後に厚さ１２μｍの延伸したポリエステルフィルム(33)を貼り合せた。次に、アルミ合金箔(31)の他面に、２液硬化型のポリエステルポリウレタン接着剤(34)を３ｇ／ｍ^２塗布し、乾燥後に厚さ３０μｍの直鎖低密度ポリエチレンフィルム（ＬＬＤＰＥ）(32)を貼り合せて、４０℃の恒温槽にて３日間の養生を行うことにより、アルミラミネートシート(30)を得た。そして、このアルミラミネートシート(30)を、幅２０ｍｍに断裁して、ロール状に巻回した。
次に、架橋ポリエチレン管(20)およびアルミラミネートシート(30)を繰り出して、これらを押えロール(52)と２００℃に加熱した加熱ロール(53)との間に通すことにより、架橋ポリエチレン管(20)外面とアルミラミネートシート(30)のオレフィン系樹脂フィルム面(320)とを部分的に熱融着した。続いて、上記工程により予備的に一体化された架橋ポリエチレン管(20)およびアルミラミネートシート(30)を、２００℃に加熱した熱板(54)の成形孔(541)に通すことにより、架橋ポリエチレン管(20)外面にアルミラミネートシート(30)を平巻きして両者を熱融着するとともに、アルミラミネートシート(30)の両縁部(30a)(30b)どうしを熱融着した。なお、架橋ポリエチレン管(20)の両端部(23)(24)には、それぞれ長さ１０ｃｍに亘って、アルミラミネートシート(30)を熱融着せず、架橋ポリエチレン管(20)外面が露出する部分を形成した。
こうして得た架橋ポリエチレン管(20)およびアルミラミネートシート(30)よりなる管状体を、両端側の所定長さ部分を除いて、螺旋円筒状に曲げ成形し、成形した螺旋円筒状部分(11)に３つの保形具(4)を装着して、その形態が保持されるようにした。螺旋円筒状部分(11)は、外径１５５ｍｍ、高さ２５０ｍｍとした。また、管状体の両端側部分(12)(13)を垂直上向きに折り曲げた。
以上により、実施例１の熱交換器(1A)を作製した。

【0041】

＜実施例２＞
飲料流通管(2)として、実施例１と同じ架橋ポリエチレン管(20)を用意し、これをリール(51)に巻きつけた。
また、伝熱シート(3X)の構成材料として、実施例１と同じアルミラミネートシート(30)のロール体を２つ用意した。
次に、架橋ポリエチレン管(20)および２枚のアルミラミネートシート(30)を繰り出して、これらを押えロール(52)と２００℃に加熱した加熱ロール(53)との間に通すことにより、架橋ポリエチレン管(20)外面と両アルミラミネートシート(30)とを部分的に熱融着した。続いて、上記工程により予備的に一体化された架橋ポリエチレン管(20)および両アルミラミネートシート(30)を、２００℃に加熱した熱板(54)の成形孔(542)に通すことにより、架橋ポリエチレン管(20)外面に両アルミラミネートシート(30)の幅中間部を熱融着するとともに、両アルミラミネートシート(30)の一縁部(30a)どうしおよび他縁部(30b)どうしを熱融着した。なお、架橋ポリエチレン管(20)の両端部には、それぞれ長さ１０ｃｍに亘って、両アルミラミネートシート(30)を熱融着せず、架橋ポリエチレン管(20)外面が露出する部分を形成した。
こうして得た架橋ポリエチレン管(20)および２枚のアルミラミネートシート(30)よりなる管状体を、両端側の所定長さ部分を除いて、螺旋円筒状に曲げ成形し、成形した螺旋円筒状部分(11)に３つの保形具(4)を装着して、その形態が保持されるようにした。螺旋円筒状部分(11)は、外径１５５ｍｍ、高さ２５０ｍｍとした。また、管状体の両端側部分(12)(13)を垂直上向きに折り曲げた。
以上により、実施例２の熱交換器(1B)を作製した。

【0042】

＜比較例＞
外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍ、長さ１４ｍのステンレス直管を、全体の外径が１５５ｍｍとなるように螺旋円筒状に曲げ成形して、比較例の熱交換器を作製した。

【0043】

＜飲料冷却効果評価＞
スターラーを装備した縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、深さ４０ｃｍのステンレス槽に、４０リットルの水道水と２０リットルの氷とを投入して、冷却水を生成した。そして、スターラーを回転させて冷却水を撹拌しながら、実施例１の熱交換器(1A)を、スターラーの撹拌子にかからないようにステンレス槽内の冷却水に完全に浸漬した。
次に、熱交換器(1A)の飲料流通管(2)にその一端部から１分間当り５リットルの流量にて水を供給し、飲料流通管(2)の他端部から出てきた水を、２００ｍｌずつ５つのガラスコップに注ぎ、各ガラスコップ内の水温を測定した。
実施例２の熱交換器(1B)および比較例の熱交換器についても、上記と同様の操作を行い、各ガラスコップに注出された水の温度を測定した。
測定結果を、各熱交換器の重量と共に、以下の表１に示す。

【0044】

【表1】

【0045】

表１から明らかなように、ステンレス管を使用した比較例の熱交換器に対し、実施例１および実施例２の熱交換器(1A)(1B)は、大幅に重量が軽減されていた。
また、実施例１および実施例２の熱交換器(1A)(1B)によって冷却された水は、ステンレス管を使用した比較例の場合と大差ない温度まで下がっていた。

【0046】

＜飲料加熱効果評価＞
スターラーを装備した縦４０ｃｍ、横４０ｃｍ、深さ４０ｃｍのステンレス槽に、外部から６０℃に加熱された加熱水を連続供給しながら、実施例１の熱交換器(1A)を、スターラーの撹拌子にかからないようにステンレス槽内の加熱水に完全に浸漬した。
次に、熱交換器(1A)の飲料流通管(2)にその一端部から１分間当り１．５リットルの流量にて水を供給し、飲料流通管(2)の他端部から出てきた水を、２００ｍｌずつ３つのガラスコップに順次注ぎ、各ガラスコップ内の水温を測定した。
実施例２の熱交換器(1B)および比較例の熱交換器についても、上記と同様の操作を行い、各ガラスコップに注出された水の温度を測定した。
測定結果を、以下の表２に示す。

【0047】

【表2】

【0048】

表２から明らかなように、実施例１、２の熱交換器(1A)(1B)によって加熱された水は、ステンレス管を使用した比較例の場合と大差ない程度まで温度が上昇した。

【産業上の利用可能性】

【0049】

この発明は、ビールサーバー等の飲料供給装置において、ビール等の各種飲料を供給過程で急速に冷却または加熱するための熱交換器として好適に使用することができる。

【符号の説明】

【0050】

(1A)(1B)：飲料供給装置用熱交換器
(11)：螺旋円筒状部分
(2)：飲料流通管
(20)：樹脂管
(23)：飲料供給管の一端部
(24)：飲料供給管の他端部
(3)(3X)：伝熱シート
(30)：金属ラミネートシート
(31)：金属箔
(32)：オレフィン系樹脂フィルム（熱融着性樹脂フィルム）
(33)：耐熱性樹脂フィルム
(35)：フィン部
(4)：保形具
(60)：冷却機能付き飲料供給装置
(61)：供給管（上流側供給管路）
(66)：迅速継手
(661)(662)：継手部材
(67)：コック（下流側供給管路）
(70)：加熱機能付き飲料供給装置
(71)：供給管（上流側供給管路）
(76)：迅速継手
(761)(762)：継手部材
(77)：コック（下流側供給管路）(B)：飲料
(C)：冷却水・加熱水（熱媒体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】