JP2009142326A - ミキシング装置及び飲料提供装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湯の供給量が少ない場合であっても湯が混合器内の全体に流れるのに充分な流速を確保することのできるミキシング装置及びそれを用いた飲料提供装置を提供する。
【解決手段】原料箱２から供給される粉体と湯供給装置３から供給される湯とを混合する混合器１０と、混合器１０で混合された液体を攪拌して吐出する攪拌器１１とを有し、湯供給装置３と混合器１０との間には、開閉動作により湯供給装置３から供給される湯を混合器１０に送出するあるいは送出しないようにすることのできる開閉弁５が設けられ、開閉弁５は開閉動作を制御する制御部６に接続され、制御部６は開閉弁５を所定の時間パターンに従って開状態とすることで、湯供給装置３からの湯を混合器１０に対し間欠的に送出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、コーヒーやお茶などの粉体飲料と湯とを混合攪拌して供給するミキシング装置及びそれを用いた飲料提供装置に関し、特に混合器と攪拌器とが別体であるミキシング装置及びそれを用いた飲料提供装置に関する。

従来、コーヒーやお茶などの粉体飲料と湯とを混合攪拌して供給するミキシング装置が知られており、このようなミキシング装置は自動販売機などの飲料提供装置に用いられている。ミキシング装置は、粉体を納めた原料箱と湯を供給する湯供給部とに接続されており、原料箱から供給される粉体と湯供給部から供給される湯とを混合し攪拌する。従来のミキシング装置及びそれを用いた飲料提供装置としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
特開２００６−３２６０５６号公報

特許文献１に挙げるミキシング装置は、ミキシングボールに粉体と湯とが供給されるものであって、ミキシングボールはその中で粉体と湯が混合され、かつこれらを攪拌する羽根も有している。しかし、このように混合と攪拌を同時に行うものでは、ミキシングボール内において羽根をあまり高回転とすることができないため、例えばコーヒー飲料において細かく泡立てるなどの加工を施すことができない。また、湯に溶けにくい粉体の場合には充分な攪拌ができない場合も考えられる。

このため、粉体と湯の混合を行う混合器と、混合器で混合された液体を攪拌する攪拌器とを別々に設け、攪拌器内には高速回転する羽根を内蔵するミキシング装置も知られている。この場合、混合器では粉体と湯の混合のみを行い、攪拌器で充分に攪拌を行うことができる。

混合器における混合は、湯の流れのみによって行われるため、湯が混合器内においてある程度の流速を有し、かつできるだけ長く混合器内を流れるように混合器が構成される。湯が混合器内をできるだけ長く流れるようにするため、混合器内に湯を導入する湯供給口は、円筒状に形成された混合器の側面に傾斜状に設けられ、湯が混合器内周面を螺旋状に流れるようにしている。湯の流速が大きい場合、湯は混合器全体を螺旋状に回りながら下降し、混合器に供給される粉体と混合される。

粉体と湯は、湯が混合器内面を流れている状態で粉体が供給されることで確実に混合されるが、粉体が混合器内面に先に付着し、その上を湯が流れた場合には、粉体は湯と接触する表面では溶解するものの、内部は溶けきれずに混合器内面に残ってしまうことがある。

通常、温かい飲料が提供される場合には、湯を混合器内で螺旋状に回りながら下降する流速で供給し、その供給時間内で粉体の供給が完了する。すなわち、湯が混合器内面を流れている状態で全ての粉体が供給されるので、混合器内において溶け残りが生じることはない。しかし、冷たい飲料を提供する場合には、通常よりも少量の湯を供給して混合攪拌し、さらに別途水を供給することで、温度を低くして提供することが行われており、この場合には湯の供給量が少ないために、湯が混合器内の全体を回るだけの流速を確保することができない。したがって、混合器内に湯が流れない領域が生じて粉体の溶け残りが生じる場合があった。これは、冷たい飲料を提供する場合だけでなく、例えば複数種類の粉体を用いる飲料においても、各粉体毎に供給される湯の供給量が少なくなって、同様の問題を生じていた。

本発明は、前記課題を鑑みてなされたものであり、湯の供給量が少ない場合であっても湯が混合器内の全体に流れるのに充分な流速を確保することのできるミキシング装置及びそれを用いた飲料提供装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るミキシング装置は、原料箱から供給される粉体と湯供給装置から供給される湯とを混合する混合器と、該混合器で混合された液体を攪拌して吐出する攪拌器とを有するミキシング装置において、
前記湯供給装置と混合器との間には、開閉動作により前記湯供給装置から供給される湯を前記混合器に送出するあるいは送出しないようにすることのできる開閉弁が設けられ、該開閉弁は開閉動作を制御する制御部に接続され、
前記制御部は前記開閉弁を所定の時間パターンに従って開状態とすることで、前記湯供給装置からの湯を前記混合器に対し間欠的に送出させることを特徴として構成されている。

また、本発明に係るミキシング装置は、前記制御部は前記開閉弁を所定時間毎に開状態とすることを特徴として構成されている。

さらに、本発明に係るミキシング装置は、前記制御部は、前記混合器に対する前記粉体の供給開始時には前記開閉弁を開状態として前記混合器に対して湯を供給することを特徴として構成されている。

さらにまた、本発明に係るミキシング装置は、前記混合器は円筒状の混合部を備え、該混合部は前記湯供給装置からの湯を導入する湯供給口を側面に備えると共に、該湯供給口は前記混合器内に連通する端面が傾斜状とされて、前記湯供給口から供給される湯は前記混合器内で円周方向に沿って螺旋状に流れ、
前記制御部が前記開閉弁を閉状態とする時間は、前記湯供給口から供給された湯が前記混合器内で螺旋状に流れるのにかかる時間よりも短いことを特徴として構成されている。

そして、本発明に係る飲料提供装置は、前記ミキシング装置と、前記原料箱と、前記湯供給装置と、カップを載置可能で前記攪拌器から吐出された液体を前記カップに供給する提供部とを有して構成されている。

本発明に係るミキシング装置によれば、湯供給装置と混合器との間には、開閉動作により湯供給装置から供給される湯を混合器に送出するあるいは送出しないようにすることのできる開閉弁が設けられ、開閉弁は開閉動作を制御する制御部に接続され、制御部は開閉弁を所定の時間パターンに従って開状態とすることで、湯供給装置からの湯を混合器に対し間欠的に送出させることにより、湯の供給量が少ない場合にも、湯が混合器内の全体に流れるのに充分な流速を確保することができ、粉体が供給される時間に渡って混合器内面の全体を湯が流れている状態とすることができるので、粉体と湯を確実に混合することができる。

また、本発明に係るミキシング装置によれば、制御部は開閉弁を所定時間毎に開状態とすることにより、簡易な制御で確実に湯の流速を確保することができる。

さらに、本発明に係るミキシング装置によれば、制御部は、混合器に対する粉体の供給開始時には開閉弁を開状態として混合器に対して湯を供給することにより、混合器に粉体が供給開始される際に確実に湯が供給された状態とすることができるので、粉体の溶け残りを防止することができる。

さらにまた、本発明に係るミキシング装置によれば、混合器は円筒状の混合部を備え、混合部は湯供給装置からの湯を導入する湯供給口を側面に備えると共に、湯供給口は混合器内に連通する端面が傾斜状とされて、湯供給口から供給される湯は混合器内で円周方向に沿って螺旋状に流れ、制御部が開閉弁を閉状態とする時間は、湯供給口から供給された湯が混合器内で螺旋状に流れるのにかかる時間よりも短いことにより、混合器内を螺旋状に流れる湯が途切れないようにすることができるので、湯の供給されていないところに粉体が供給されて溶け残りを生じることを確実に防止することができる。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態におけるミキシング装置１及びその周辺の機器の斜視図を示している。本実施形態におけるミキシング装置１は、自動販売機等の飲料提供装置において、飲料提供機会毎に供給される粉体と湯を混合・攪拌して吐出するものであり、図１に示すように、粉体と湯を混合する混合器１０と、混合器１０で混合された液体を攪拌する攪拌器１１とを有して構成されている。ミキシング装置１はさらに、混合器１０で混合された液体を攪拌器１１に送る連結管１２と、攪拌器１１で攪拌された液体を外部に吐出する吐出管１３とを備えている。

混合器１０は、上方に開口した略円筒状に形成されてなる本体部１５と、本体部１５の側面に形成される管状の湯供給口１６とからなっている。湯供給口１６は湯供給管４を介して湯供給装置３に接続されており、この湯供給装置３から湯の供給を受けて混合器１０内に湯を導入する。湯供給管４には、湯供給装置３と混合器１０との間に電磁弁からなる開閉弁５が設けられている。開閉弁５が開いている間、湯供給装置３からの湯は混合器１０に送出され、開閉弁５が閉じている間、湯供給装置３からの湯は混合器１０に送出されない。また、開閉弁５は制御部６に電気的に接続されて、その制御により開閉するようにされている。

攪拌器１１には、連結管１２を介して混合器１０で混合された液体が供給される。当該液体を攪拌するため、攪拌器１１は内部に回転する羽根（図示しない）を有している。この羽根は、飲料提供装置側にモータ等の動力源を有しており、動力源と接続されることで攪拌器１１内において高速回転する。攪拌器１１は連結管１２と吐出管１３以外は閉じた空間であるため、混合器１０内に羽根を設ける場合に比べて、羽根を高速回転させることができる。

混合器１０の上方には原料箱２が配置されている。原料箱２は、飲料の材料となる粉体を納めた箱であり、下部に粉体供給部２ａを備えている。原料箱２内の粉体は、粉体供給部２ａから混合器１０の本体部１５に供給される。原料箱２からの粉体の供給は、１回の飲料提供機会あたり所定時間に渡って連続状に行われる。

湯供給装置３は、外部から水の供給を受け、それを所定温度まで加熱して貯留し、飲料提供機会毎に所定量を混合器１０に対して送出する。湯供給管４に設けられた開閉弁５が開状態であれば、湯供給装置３からの湯は混合器１０に対して連続的に供給される。本実施形態では、後述するように湯の供給時において開閉弁５が制御部６の制御により開閉を繰り返すことで、湯は混合器１０に対して間欠的に供給される。

図２には、混合器１０の平面図を示している。この図に示すように、本体部１５に設けられる湯供給口１６は、混合器１０内に連通する端面が傾斜状となる向きとされており、混合器１０内に導入される湯は、略円筒状である本体部１５の内壁面に沿う方向の流速を有して混合器１０内に進入する。

図３には、混合器１０の斜視図を示している。この図に示すように、湯供給口１６から本体部１５の内壁面に沿うように導入された湯は、本体部１５の内壁面を螺旋状に回りながら下降していき、下端に達した湯は連結管１２側に流出する。この際に、湯は本体部１５の内壁面のうち、湯供給口１６よりも下方の略全領域を通って連結管１２に達する。そのためには、湯供給口１６から流入する湯の流速が一定以上であることが必要である。

供給される湯量が充分であれば、開閉弁５を開状態としたままで湯供給装置３からの湯を連続的に混合器１０内に送出しても、原料箱２から粉体が供給される時間に渡って湯供給口１６から本体部１５に流入する湯の流速を所定以上に保つことができるが、供給される湯量が少ない場合には、原料箱２から粉体が供給される時間に渡って連続状に湯を供給すると、湯供給口１６から本体部１５に流入する湯の流速が低くなって、遠心力が小さくなるために、図３に示すように湯が本体部１５の内壁面の全領域に渡るように流れず、流入した湯がすぐに下方に流れてしまうこととなる。すると、原料箱２から供給される粉体が湯の流れていない領域にも付着し、充分に混合を行うことができない。また、湯の流速が小さいことによっても、充分な混合が妨げられることがある。

このため、湯の供給時に制御部６によって開閉弁５を開閉させるように制御することで、湯を間欠的に混合器１０に送出するようにする。図４には、開閉弁５の開閉状態及び原料箱２からの粉体供給量の時間パターンを示している。この図に示すように、粉体は供給開始から供給終了まで連続的に供給がなされる。開閉弁５は、粉体の供給開始時と供給終了時にはそれぞれ開状態となっており、またその間の時間においては所定時間毎に開状態と閉状態を順番に繰り返す。

図４の時間パターンに従って開閉弁５を制御することにより、湯供給装置３からの湯は開閉弁５が開状態となっている時間にのみ混合器１０に送出されることとなる。すなわち、湯は混合器１０内に間欠的に流入する。このため、粉体が供給される時間において供給される湯の総量は、湯が連続的に供給される場合に比べて少なくなり、かつ湯供給口１６から流入する湯の流速は、湯が連続的に供給される場合よりも大きくすることができる。

開閉弁５を開状態としている時間と閉状態としている時間との比率は、粉体が供給される時間と、供給される湯の総量と、湯に必要な流速とから算出される。また、開閉弁５の開閉周期は、１周期毎の混合器１０内に湯が供給されない時間をできるだけ短くするためにできるだけ短い方がよい。少なくとも１周期毎の混合器１０内に湯が供給されない時間、すなわち制御部６が開閉弁５を閉状態とする時間は、湯供給口１６から混合器１０内に供給された湯が、混合器１０内で螺旋状に流れるのにかかる時間よりも短くすることで、湯を間欠的に供給しても混合器１０内には常時湯が流れている状態とすることができる。

また、図４では所定時間毎に開閉弁５を開閉させるようにしたが、開閉の時間パターンはこれに限られない。図５には、開閉の時間パターンの別の例を示している。この例では、粉体の供給開始時には開閉弁５を開状態とする時間を長くし、その後粉体の供給終了時にかけて開閉弁５を開状態とする時間が次第に短くなるようにしている。この他、開閉の時間パターンは粉体が湯と確実に混合されるように様々に設定することができる。ただし、湯が混合器１０内を流れている状態であるところに粉体を供給するために、粉体の供給開始時と供給終了時には少なくとも開閉弁５が開状態となっていて、湯が混合器１０内に流入している必要がある。

このように、湯供給装置３から混合器１０内に湯を送出する際に、制御部６により開閉弁５を開閉制御することにより、湯を混合器１０に対して間欠的に送出することとしたので、供給される湯量が少ない場合であっても、混合器１０内に流入する湯の流速を高くすることができ、本体部１５を湯が螺旋状に下降して確実に粉体と混合させることができる。

図６には、本実施形態におけるミキシング装置１を有した飲料提供装置の概要図を示している。この図に示すように、この飲料提供装置は、３つの原料箱２と２つのミキシング装置１を有している。３つの原料箱２のうち２つは一方のミキシング装置１に粉体を供給し、残る１つの原料箱２は他方のミキシング装置１に粉体を供給する。また、各ミキシング装置１には湯供給装置３からの湯供給管４が接続され、それぞれに開閉弁５が設けられている。

ミキシング装置１の下方には、カップ２２を載置することのできる飲料供給部２１が配置されており、攪拌器１１の吐出管１３に接続される飲料供給管２０がカップ２２の上方位置まで延びている。この飲料提供装置は、飲料提供機会毎に各原料箱２から粉体が、湯供給装置３から湯が、それぞれミキシング装置１の混合器１０に供給されて混合される。この際、各開閉弁５は制御部６により制御され、所定の時間パターンに従って開状態とされることにより、湯供給装置３からの湯を間欠的に混合器１０に送出する。各ミキシング装置１で混合、攪拌された飲料は、飲料供給管２０を介してカップ２２に注がれる。

図６には、飲料提供装置の一例を示したが、飲料提供装置の構成はこれに限られず、ミキシング装置１や原料箱２の数や配置等は、様々に設定されうるものである。また、冷たい飲料の場合には、湯量を半分にしてミキシング装置１で混合、攪拌する液体の濃度を倍にし、別途冷水を供給して倍に薄めて飲料提供部２１に飲料が供給されるようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態に限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。

本実施形態におけるミキシング装置及びその周辺の機器の斜視図である。 混合器の平面図である。 混合器の斜視図である。 開閉弁の開閉状態及び原料箱からの粉体供給量の時間パターンを示した図である。 開閉の時間パターンの別の例を示した図である。 本実施形態におけるミキシング装置を有した飲料提供装置の概要図である。

符号の説明

１ ミキシング装置
２ 原料箱
２ａ 粉体供給部
３ 湯供給装置
４ 湯供給管
５ 開閉弁
６ 制御部
１０ 混合器
１１ 攪拌器
１２ 連結管
１３ 吐出管
１５ 本体部
１６ 湯供給口
２０ 飲料供給管
２１ 飲料供給部

Claims (5)

1. 原料箱から供給される粉体と湯供給装置から供給される湯とを混合する混合器と、該混合器で混合された液体を攪拌して吐出する攪拌器とを有するミキシング装置において、
   前記湯供給装置と混合器との間には、開閉動作により前記湯供給装置から供給される湯を前記混合器に送出するあるいは送出しないようにすることのできる開閉弁が設けられ、該開閉弁は開閉動作を制御する制御部に接続され、
   前記制御部は前記開閉弁を所定の時間パターンに従って開状態とすることで、前記湯供給装置からの湯を前記混合器に対し間欠的に送出させることを特徴とするミキシング装置。
2. 前記制御部は前記開閉弁を所定時間毎に開状態とすることを特徴とする請求項１記載のミキシング装置。
3. 前記制御部は、前記混合器に対する前記粉体の供給開始時には前記開閉弁を開状態として前記混合器に対して湯を供給することを特徴とする請求項１または２記載のミキシング装置。
4. 前記混合器は円筒状の混合部を備え、該混合部は前記湯供給装置からの湯を導入する湯供給口を側面に備えると共に、該湯供給口は前記混合器内に連通する端面が傾斜状とされて、前記湯供給口から供給される湯は前記混合器内で円周方向に沿って螺旋状に流れ、
   前記制御部が前記開閉弁を閉状態とする時間は、前記湯供給口から供給された湯が前記混合器内で螺旋状に流れるのにかかる時間よりも短いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のミキシング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のミキシング装置と、前記原料箱と、前記湯供給装置と、カップを載置可能で前記攪拌器から吐出された液体を前記カップに供給する提供部とを有する飲料提供装置。

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