JP5405099B2 - 飲料ディスペンサ - Google Patents

Description

この発明は飲料ディスペンサに係り、特に、粉末原料と水または湯とを混合攪拌して飲料を生成する飲料ディスペンサの構成に関する。

この種の飲料ディスペンサの構成として、回転可能に設けられたインペラを内部に有するミキシングユニットと、インペラを駆動して回転させる攪拌用モータとを備えたものが一般的である。ミキシングユニットの内部には粉末原料と水または湯とが供給されるようになっており、これらを回転するインペラで混合攪拌することによって飲料が生成される。生成された飲料は、ミキシングユニットの底部に設けられた注出口からカップ等に注出され、利用者に提供される。また、このような飲料ディスペンサは、ミキシングユニット内を自動的に洗浄する機能を有していることが一般的である。ミキシングユニット内の洗浄は所定時間毎に行われ、それにより、ミキシングユニット内を清潔に保つとともに、飲料がミキシングユニット内の部品に固着することを防止している。

例えば、特許文献１には、ミキシングユニット内に湯を供給しながらインペラを回転させることによって洗浄を行う飲料ディスペンサが記載されている。ミキシングユニット内に供給された湯は、インペラが回転することによって発生する水流によってミキシングユニット内に滞留し、その内部を洗浄する。インペラの回転は、予め設定された時間が経過すると停止されるようになっており、ミキシングユニット内を洗浄した湯は、インペラの回転停止に伴って注出口から排出される。

実開昭６２−１０５５８６号公報

ここで、ミキシングユニット内の洗浄には、飲料生成用として加熱された湯が用いられており、その温度は高温となっている。また、ミキシングユニット内を洗浄して排出された湯は、カップ等を載置するカップステージに落下し、カップステージに設けられた排水口から排出されることが一般的である。すなわち、特許文献１に記載の飲料ディスペンサでは、高温の湯がそのまま排出されるため、排出された湯がカップステージではねて利用者にかかってしまう可能性があるという問題点を有していた。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ミキシングユニット内を洗浄する際における安全性を向上した飲料ディスペンサを提供することを目的とする。

この発明に係る飲料ディスペンサは、内部に粉末原料、水及び湯が供給されるミキシングケースと、ミキシングケース内に回転可能に設けられるインペラとを備え、ミキシングケース内に供給された粉末原料と水または湯とを、回転するインペラで混合攪拌して飲料を生成する飲料ディスペンサにおいて、ミキシングケースは、ミキシングケース内に供給された湯を、回転するインペラで攪拌することによって洗浄され、ミキシングケース内に供給された湯は、ミキシングケースを洗浄した後に、インペラが回転を継続した状態でミキシングケース内に供給される水と混合されてから、インペラの回転が停止されてミキシングケース外に排出されることを特徴とするものである。

この発明によれば、ミキシングケースは、その内部に供給され、ミキシングケース内に供給された湯を、回転するインペラで攪拌することによって洗浄される。ミキシングケース内に供給された湯は、ミキシングケースを洗浄した後にミキシングケース内に供給される水と混合されるため、湯の温度が下がった状態で排出される。したがって、飲料ディスペンサにおいて、ミキシングユニット内を洗浄する際における安全性を向上することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態について添付図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１を示す。飲料ディスペンサ１は、粉末原料と水または湯とを混合攪拌して飲料を生成する装置であって、筐体２と、筐体２の内部に設けられた平板状の仕切板３とを備えている。仕切板３は、筐体２の内部を図１の矢印で示す前方側と後方側とに区画しており、仕切板３の前方側には、飲料の生成及び注出が行われる飲料生成室４が形成されている。一方、仕切板３の後方側には図示しない貯水タンクや冷凍回路等が収容されており、飲料を生成するための水の冷却または加熱を行う機械室５が形成されている。また、筐体２の前部には、利用者による操作や予め記憶されているプログラム等に基づいて、飲料ディスペンサ１の動作を制御する制御部１８が設けられている。

飲料生成室４内において、図１の矢印で示す上方側に位置する部位には、粉末原料が内部に貯められるキャニスタ６が設けられている。キャニスタ６は、その前面に形成され、下方側に開口する原料放出口６ａを有している。また、キャニスタ６の内部には、スクリュー６ｂが回転可能に設けられている。スクリュー６ｂは、キャニスタ６の後方側で仕切板３に固定された原料放出用モータ７に連結されており、原料放出用モータ７に駆動されて回転するようになっている。キャニスタ６内の粉末原料は、回転するスクリュー６ｂによって原料放出口６ａ付近に導かれるようになっており、それにより、粉末原料が原料放出口６ａから放出される。

キャニスタ６の下方には、仕切板３に固定されて前方側に突出するモータベース８が設けられており、モータベース８には、内部で飲料を生成するためのミキシングユニット９が取り付けられている。ミキシングユニット９は、中空の部材であるミキシングケース１０と、ミキシングケース１０内に回転可能に設けられたインペラ１１とを備えている。インペラ１１の上端部は、その上方側に配置され、モータベース８に固定された攪拌用モータ１２に連結されており、攪拌用モータ１２に駆動されてインペラ１１が回転するようになっている。

ミキシングケース１０の前面には、キャニスタ６の原料放出口６ａに向かって延在し、キャニスタ６から放出された粉末原料を受ける原料受容口１０ａが形成されている。また、ミキシングユニット９内には、機械室５内から飲料生成室４内に延出する給水管１３と、モータベース８に設けられた図示しない給水口とを介して、機械室５からの水または湯が選択的に供給されるようになっている。すなわち、ミキシングユニット９は、供給された粉末原料と水または湯とを、攪拌用モータ１２に駆動されて回転するインペラ１１で混合攪拌して飲料を生成するものである。ミキシングユニット９内で生成された飲料は、ミキシングケース１０の下部に形成された注出口１０ｂから注出されるようになっている。

また、ミキシングケース１０の後部には、後方側に開口するオーバーフロー排出口１０ｃが形成されており、その下方には、上部開口を有する中空の部材であるダクト１４が設けられている。オーバーフロー排出口１０ｃは、ミキシングユニット９内の水または湯の量が所定量以上となった場合の余剰分や、飲料生成時に発生する湯気をミキシングユニット９の外部に排出するためのものである。
ここで、原料放出用モータ７と攪拌用モータ１２との作動、及びミキシングユニット９内への水または湯の供給は、制御部１８から出力される指令に基づいて行われるものである。

尚、キャニスタ６、ミキシングユニット９及び攪拌用モータ１２の数は、生成する飲料の種類の数に応じて適宜変更されるものである。飲料ディスペンサ１は、図２に示すようにキャニスタ６及びミキシングユニット９をそれぞれ３つずつ備えるとともに、図示はされないが、３つの攪拌用モータ１２を備えている。３つのミキシングユニット９の下方には、各注出口１０ｂから注出された飲料を受ける注出ガイド１５が設けられており、注出ガイド１５の下部には、各ミキシングユニット９から受けた飲料を注出する注出口１５ａが形成されている。注出ガイド１５の下方には、注出口１５ａから注出された飲料が注がれるカップ等を載置するためのカップステージ１６が設けられている。また、カップステージ１６には図示しない排水パイプが接続されており、カップステージ１６が受けた水または湯を、排水パイプによって飲料ディスペンサ１の外部に排出可能となっている。

また、ダクト１４の底部には排出口１４ａが形成されており、その下方には、排水パイプ１７が設けられている。ミキシングユニット９のオーバーフロー排出口１０ｃ（図１参照）から排出された水または湯は、ダクト１４の排出口１４ａから排水パイプ１７内に流通し、排水パイプ１７を介して飲料ディスペンサ１の外部に排出される。

ここで、図３〜５を用いて、ミキシングユニット９及びその周辺の構成について詳細に説明する。
図３に示すように、ミキシングユニット９は、上方側に開口する中空の部材であるケース本体２１内にインペラ１１が挿入され、ケース本体２１の上部にキャップ２２を取り付けた構成となっている。すなわち、ケース本体２１とキャップ２２とは、ミキシングケース１０を構成しており、その内部にインペラ１１が収容された状態となっている。インペラ１１は、細長い円筒状の回転軸２３を有しており、その上端部には、径方向外側に広がった円板状の連結部２４が形成されている。

連結部２４の上面の中心部には凸部２４ａが形成されており、凸部２４ａがキャップ２２に形成された孔２２ａ内に挿入されることによって、インペラ１１の上端側が回転可能に支持されるようになっている。一方、インペラ１１の下端部には、径方向外側に広がった円板部２５が形成されており、円板部２５の下面には、粉末原料と水または湯とを混合攪拌するための攪拌翼２５ａ（図４参照）が形成されている。

ケース本体２１の下部には、円筒形状を有し、インペラ１１の円板部２５が収容される小径円筒部２６が形成されている。小径円筒部２６の上部には、上方側に向かって円錐状に広がる中央部２７が形成されており、中央部２７の上部には、略円筒形状を有する大径円筒部２８が形成されている。大径円筒部２８の前面には、キャップ２２に塞がれることによって原料受容口（図１参照）を形成する原料ガイド部２８ａが形成されている。

大径円筒部２８の後方側における上端部には、キャップ２２に塞がれることによってオーバーフロー排出口１０ｃ（図１参照）を形成する後部開口２８ｂが形成されている。また、ケース本体２１の両側部には、側方に突出するとともに前後方向に沿って延在するフランジ部２１ａが形成されている。ミキシングユニット９は、ケース本体２１のフランジ部２１ａを、モータベース８に形成されたガイド部８ａ（図２参照）内に挿入することによって、モータベース８に取り付けられるようになっている。

図５に示すように、インペラ１１の連結部２４の上方側には、攪拌用モータ１２の駆動軸１２ａに一体として固定されたマグネットカップリング１２ｂが配置されている。また、連結部２４の内部には、磁力によりマグネットカップリング１２ｂと引き付け合う永久磁石２４ｂが収容されている。すなわち、インペラ１１と攪拌用モータ１２の駆動軸１２ａとは、永久磁石２４ｂとマグネットカップリング１２ｂとの間に作用する磁力を介して連結されており、攪拌用モータ１２の駆動軸１２ａが回転すると、インペラ１１も駆動軸１２ａと一体として回転するようになっている。

また、マグネットカップリング１２ｂの下面の中心部には凹部１２ｃが形成されている。インペラ１１の連結部２４の凸部２４ａは、キャップ２２を貫通して上方側に突出しており、凸部２４ａと凹部１２ｃとが係合することによって、インペラ１１の軸中心線と攪拌用モータ１２の軸中心線とが同一直線Ｌ上に配置されるようになっている。また、インペラ１１及び攪拌用モータ１２の軸中心線となる直線Ｌは、下方側から上方側に向かうにつれて後方に傾くように配置されている。

インペラ１１の円板部２５が収容されている小径円筒部２６の下端部は、注出口１０ｂが形成された底部２６ａによって閉じられており、底部２６ａの中心部には、軸中心線Ｌに沿って上方側に突出する円筒状の軸支持部２６ｂが形成されている。注出口１０ｂは、軸支持部２６ｂの近傍に形成されており、注出口１０ｂと円板部２５の下面に形成された攪拌翼２５ａとが互いに対向するように配置されている。また、円板部２５の中心部には、下方側に開口する係合孔２５ｂが形成されておる。インペラ１１の下端側は、係合孔２５ｂ内に軸支持部２６ｂが挿入されて係合することによって回転可能に支持されている。

次に、この実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１の動作について説明する。
まず、飲料ディスペンサ１を用いて飲料の生成及び注出を行う際の動作について説明する。尚、飲料ディスペンサ１は３つのキャニスタ６（図２参照）を有しており、通常、各キャニスタ６内には異なる粉末原料が貯められている。すなわち、飲料ディスペンサ１は、異なる３種類の飲料を注出可能となっており、注出される飲料は利用者の操作によって選択されるものであるが、各キャニスタ６、各ミキシングユニット９及び各攪拌用モータ１２の動作は、選択された飲料の種類に関わらず共通である。

図１に示すように、利用者の操作によって注出される飲料が選択されると、制御部１８は、飲料を注出するための指令を出力して原料放出用モータ７、攪拌用モータ１２を作動させるとともに、機械室５内の水または湯をミキシングユニット９内に供給させる。利用者が選択した飲料に対応するキャニスタ６内のスクリュー６ｂは、原料放出用モータ７に駆動されて回転する。スクリュー６ｂが回転すると、キャニスタ６内の粉末原料が原料放出口６ａから放出され、放出された粉末原料が原料受容口１０ａを介してミキシングユニット９内に供給される。同時に、ミキシングユニット９内には、機械室５内で冷却された水または加熱された湯が供給されるが、ここで供給される水または湯の量は、飲料を生成するために必要となる全体量のうちの一部のみとなっている。

図６に示すように、ミキシングユニット９内に粉末原料と水または湯とが供給されると、攪拌用モータ１２は、予め設定された所定時間の間、インペラ１１を駆動して回転させる。ここで、ミキシングユニット９内の水または湯は、回転する円板部２５に設けられた攪拌翼２５ａによって径方向外側に押し出されるため、ミキシングユニット９内には、インペラ１１の軸中心線Ｌを回転中心とする渦Ｗが発生する。この際、ミキシングケース１０の注出口１０ｂは、インペラ１１の軸中心線Ｌの近傍に形成されているため、攪拌翼２５ａに押し出される作用により、水または湯が注出口１０ｂから漏れることがなく、ミキシングユニット９内に滞留する。また、ミキシングユニット９内に供給された水または湯の量は、必要となる全体量のうちの一部のみであるため、発生した渦Ｗの高さは、オーバーフローが発生する水位Ｈを超えることがない。

ミキシングユニット９内に供給された粉末原料は、インペラ１１の回転が停止するまでの所定時間の間に、渦Ｗの水流によって水または湯と混合攪拌されて溶解する。ここで、ミキシングユニット９内に供給された水または湯の量は、飲料を生成するために必要となる全体量の一部であるため、濃度が高い状態となっている。インペラ１１の回転開始後から所定時間が経過すると、攪拌用モータ１２は作動を停止し、インペラ１１の回転も停止される。また、インペラ１１の回転停止と同時に、ミキシングユニット９内には、飲料を生成するために必要となる全体量のうちの残りの分となる水または湯が供給される。

インペラ１１が回転を停止したことにより、ミキシングユニット９内で発生していた渦の水流には乱れが生じる。この水流の乱れにより、粉末原料が溶解した水または湯と、インペラ１１の回転停止後に供給された水または湯とが混合され、所定の濃度の飲料となる。所定の濃度となった飲料は、円板部２５の外周面と小径円筒部２６の内周面との間の隙間、及び注出口１０ｂを介して、ミキシングユニット９の外部に注出される。注出口１０ｂから注出された飲料は、注出ガイド１５の注出口１５ａ（図２参照）を介して、カップステージ１６上に載置されたカップ内に注がれる。

次に、飲料ディスペンサ１でミキシングユニット９内を洗浄する際における動作について説明する。尚、以下に説明するミキシングユニット９内の洗浄は、予め設定された時間や飲料の注出回数等に応じて自動的に行われるように構成されてもよく、また、利用者の操作に応じて行われるように構成されてもよい。制御部１８は、ミキシングユニット９内を洗浄するための指令を出力し、この指令に基づいて、攪拌用モータ１２の作動と、ミキシングユニット９内への水または湯の供給とが制御される。

ミキシングユニット９内の洗浄が開始されると、まず、機械室５内で加熱された湯が給水管１３（図１参照）を介してミキシングユニット９内に供給される。図６に示すように、ミキシングユニット９内に湯が供給されると、攪拌用モータ１２は、インペラ１１を駆動して回転させ、供給された湯を攪拌する。飲料を生成する際と同様に、インペラ１１の回転が開始されると、ミキシングユニット９内の湯は回転する円板部２５に設けられた攪拌翼２５ａによって径方向外側に押し出される。それにより、供給された湯はミキシングユニット９内に滞留するとともに、インペラ１１の軸中心線Ｌを回転中心とする渦Ｗが発生する。このように発生した渦Ｗの水流によって、ミキシングユニット９内が洗浄される。

ここで、ミキシングケース１０は、小径円筒部２６、中央部２７及び大径円筒部２８を有しており、その内周面は略円筒形状となっている。したがって、インペラ１１を高速で回転させて流速の速い渦Ｗを発生させた場合において、その渦Ｗの水流は、ミキシングケース１０の内周面によって乱されにくい状態となっており、それにより、渦Ｗの高さを安定させることが可能となっている。すなわち、インペラ１１を高速回転させることにより、少量の湯でも渦Ｗの高さがオーバーフローが発生する水位Ｈまで行き渡るようになっており、洗浄に用いる湯の量を低減しながらも、ミキシングユニット９内を確実に洗浄することが可能となっている

インペラ１１の回転開始から所定時間が経過すると、ミキシングユニット９内への湯の供給が停止される。次いで、ミキシングユニット９内へは、インペラ１１が回転を継続した状態で水が供給される。インペラ１１が回転を継続していることにより、ミキシングユニット９内を洗浄した湯と、その後に供給された水とが混合され、温度が低下する。ここで、水が供給されることによりオーバーフローが発生する水位Ｈを上回った場合、水位Ｈを上回る分の湯は、オーバーフロー排出口１０ｃを介して、ミキシングユニット９の外部に排出される。

ミキシングユニット９内への水の供給開始後から所定時間が経過して、利用者にかかったとしても安全な程度まで温度が低下すると、攪拌用モータ１２は作動を停止し、インペラ１１の回転も停止される。同時に、機械室５からの水の供給も停止される。温度の下がった湯は、円板部２５の外周面と小径円筒部２６の内周面との間の隙間、及び注出口１０ｂを介して、ミキシングユニット９の外部に注出される。注出口１０ｂから注出された湯は、注出ガイド１５の注出口１５ａ（図２参照）を介して、カップステージ１６上に排出される。排出された湯の温度は低下しているため、例えばカップステージ１６上ではねた湯が利用者にかかったとしても火傷等を負うことがなく、安全な状態となっている。カップステージ１６に排出された湯は、図示しない排水パイプ内に導かれ、飲料ディスペンサ１の外部に排出される。

このように、ミキシングユニット９は、その内部に湯を供給するとともに、インペラ１１を回転させることによって洗浄され、ミキシングユニット９内に供給された湯は、ミキシングユニット９を洗浄した後に供給される水と混合された後に、ミキシングユニット９内から排出されるように構成したので、湯の温度が下がった状態で排出される。したがって、飲料ディスペンサ１において、ミキシングユニット９内を洗浄する際における安全性を向上することが可能となる。

以上に述べたミキシングユニット９を洗浄する際の動作を、図７を用いて説明する。尚、図７は、矢印ｔで示す方向を時間軸として、飲料ディスペンサ１の動作を概略的に示したものである。
まず、制御部１８からの指令に基づき、ミキシングユニット９内への湯の供給（Ｓ１）が開始され、同時に、攪拌用モータ１２の作動（Ｓ２）が開始される。作動する攪拌用モータ１２はインペラ１１を回転させ、ミキシングユニット９内を洗浄する。所定の時間ｔ１が経過するとミキシングユニット９内への湯の供給は停止されるが、攪拌用モータ１２の作動は継続される。ミキシングユニット９内への湯の供給が停止されると、所定時間を置いてミキシングユニット９内への水の供給（Ｓ３）が開始される。尚、湯の供給停止から水の供給開始までの所定時間は、湯によってミキシングユニット９内を洗浄するための期間であって、この間も攪拌用モータ１２は作動を継続している。

ミキシングユニット９内への水の供給が開始された時間ｔ２において、攪拌用モータ１２は作動を継続しているため、インペラ１１も回転している。ミキシングユニット９内を洗浄した湯と供給された水とは、回転するインペラ１１によって混合され、それにより、湯の温度が低下する。ミキシングユニット９内への水の供給は、所定時間ｔ３の時点で停止され、同時に攪拌用モータ１２の作動も停止される。ここで、ミキシングユニット９内に供給された湯、または水と湯との混合液体のうち、オーバーフローが発生する水位Ｈを上回る水位に達した分は、オーバーフロー排出口１０ｃから排出される（Ｓ４）。ミキシングユニット９内への水の供給と、攪拌用モータ１２の作動とが停止すると、インペラ１１も回転を停止するため、供給された水により温度が低下した湯は、注出口１０ｂを介してミキシングユニット９の外部に排出される（Ｓ５）。

この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサを概略的に示す断面側面図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサを示す正面図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサのミキシングユニットを示す斜視図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサのインペラを示す斜視図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサのミキシングユニット周辺を示す部分拡大断面側面図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサの動作を説明するための部分拡大断面側面図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサにおいてミキシングユニットを洗浄する際の動作を説明するためのチャート図である。

符号の説明

１ 飲料ディスペンサ、１０ ミキシングケース、１１ インペラ、１２ 攪拌用モータ。

Claims (1)

1. 内部に粉末原料、水及び湯が供給されるミキシングケースと、
   前記ミキシングケース内に回転可能に設けられるインペラと
   を備え、前記ミキシングケース内に供給された前記粉末原料と前記水または前記湯とを、回転する前記インペラで混合攪拌して飲料を生成する飲料ディスペンサにおいて、
   前記ミキシングケースは、前記ミキシングケース内に供給された前記湯を、回転する前記インペラで攪拌することによって洗浄され、
   前記ミキシングケース内に供給された前記湯は、前記ミキシングケースを洗浄した後に、前記インペラが回転を継続した状態で前記ミキシングケース内に供給される前記水と混合されてから、前記インペラの回転が停止されて前記ミキシングケース外に排出されることを特徴とする飲料ディスペンサ。

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