JP2003296812A

JP2003296812A - 飲料製造機の給湯装置

Info

Publication number: JP2003296812A
Application number: JP2002098477A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yamamoto; 哲也山本
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】湯を貯蔵する温水タンクからの熱損失を低減す
る。【解決手段】温水タンク４から飲料１杯分の湯を小分け
して予熱タンク１７で誘導加熱コイル１９により予熱し
ておき、飲料販売時に予熱タンク１７の湯を飲料調合に
必要な最終温度まで加熱して供給する。温水タンク４で
の貯湯温度を必要最終温度よりも低い温度、例えば67℃
に抑え、これを予熱タンク１７で、例えば87℃に予熱
し、これを飲料販売時に最終温度の97℃に加熱すること
により、温水タンク４に最終温度で貯湯する場合に比
べ、温水タンク４での熱損失を少なくすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、原料を湯で溶解
あるいは抽出して飲料を製造するカップ式自動販売機あ
るいはディスペンサなどの飲料製造機に関し、特に湯を
供給する給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記給湯装置として、湯を飲料製造に必
要な温度に保温して温水タンクに貯蔵し、飲料製造時に
はこの湯を原料溶解などに供するものが一般に知られて
いる。図１４は、従来の例えばカップ式コーヒー自動販
売機の配管系統図である。図１４において、水リザーバ
１に貯留された水道配管からの水は、水ポンプ２により
水バルブ３を介して温水タンク４に送られ、ここでヒー
タ５により定温、例えば95℃に加熱されて貯蔵される。
この湯は、飲料製造（販売）時に給湯バルブ６を介して
定量、例えば150mLずつ取り出されて飲料製造工程に供
給される。配管の途中には誘導加熱コイルなどから補助
加熱装置８が設けられ、給湯配管の通過による湯温の低
下を回復させている。なお、温水タンク４は、一般に１
０Ｌ以上の容量を有している。

【０００３】カップ式のコーヒー自動販売機で製造され
るコーヒー飲料には、コーヒー原料に粉末を用いるイン
スタントコーヒーと、コーヒー豆からコーヒーを抽出す
るレギュラーコーヒーとがあり、これらの製造方法につ
いて以下について簡単に説明する。図１４において、イ
ンスタントコーヒー（以下、「ＩＮＳ」と記す）の調合
においては、販売信号によりカップ機構９からカップ１
０が商品取出口１１に搬出されるとともに、原料箱１２
から定量のコーヒー、砂糖、クリームなどの粉末原料
（原料粉）がミキシングボール１３に投入される。次い
で、ミキシングボール１３に温水タンク４から湯が供給
され、プロペラ機講１４で攪拌されて飲料が調合され
る。この飲料は配管を介してカップ１０に注入され、こ
のカップ１０は購入者により取り出される。

【０００４】次に、レギュラーコーヒー（以下、「ＲＥ
Ｇ」と記す）の調合においては、販売信号によりカップ
１０が搬出される一方、コーヒーミル１５で挽かれたコ
ーヒー豆がブリュア１６に適量搬出されるとともに、こ
のブリュア１６に湯が供給され、コーヒーの抽出が行わ
れる。抽出されたコーヒーは逐次ミキシングボール１３
に注入され、同時に原料箱１２から砂糖やクリームなど
の原料紛が投入される。これらは、プロペラ機講１４に
より攪拌されて飲料が調合され、この飲料はカップ１０
に注入される。

【０００５】図１５及び図１６は、上記した各飲料の製
造工程を模擬的に示したタイムチャートで、縦軸は工
程、横軸は時間（秒）である。各工程の開始と終了は矢
印（→）で表し、実線矢印は待機状態からの１杯目の販
売、破線矢印は連続販売の２杯目を示している。まず、
図１５に示すＩＮＳ製造において、販売信号に基づき、
カップ１０が例えば２秒で商品取出口１１に搬出され、
同時に原料紛及び湯が例えば５秒でミキシングボール１
３に供給される。次いで、プロペラ機構１４により例え
ば５秒攪拌され、でき上がった飲料は例えば５秒でカッ
プ１０に注入される。この間の製造時間（販売時間）は
15秒である。

【０００６】連続販売の２杯目のカップ１０は、１杯目
の飲料が商品取出口１１から取り出されるとカップ機構
９から搬出される（飲料の取り出しはセンサにより検知
されている）。従って、２杯目の飲料の製造は、１杯目
の製造終了後、その取り出し時間だけ遅れて開始される
が、図示タイムチャートでは便宜上、取出し時間は省略
されている。すなわち、図１４において、温水タンク４
に常時最終温度（95℃）の湯が貯蔵されている場合に
は、図１５に示すように、連続販売の２杯目は１杯目製
造終了後、直ちに製造が開始されるものとし、製造時間
は１杯目と同じ15秒となる。

【０００７】次に、図１６に示すＲＥＧ製造において、
販売信号に基づきカップ１０が２秒で搬出され、また貯
蔵されたコーヒー豆がミル１５により例えば５秒で挽き
豆にされた後、この挽き豆は例えば５秒でブリュア１６
に投入され、同時に湯が供給される。コーヒーはブリュ
ア１６により、例えば１０秒で抽出されてミキシングボ
ール１３に注入される。その間、砂糖、クリームなどの
原料粉がミキシングボール１３に投入されるとともに、
これらは攪拌されて飲料が調合される。この飲料は５秒
で商品取出口１１のカップ１０に吐出され、購入者によ
り取り出される。この間の製造時間は25秒である。続い
て、連続販売の２杯目も同じ時間で製造される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】飲料製造に必要な最終
温度で温水タンクに貯湯しておく上記従来構成によれ
ば、連続販売においても必要と同時に湯の供給を開始
し、常に販売時間を一定にすることが可能である。しか
し、温水タンクからの熱損失量は外気温度と保温温度と
の差に比例するため、高温で貯蔵する従来方式の温水タ
ンクは熱損失が大きく、飲料製造機のランニングコスト
が高くなるという問題がある。そこで、温水タンクを省
き、水リザーバに貯留した水を飲料製造時に誘導加熱な
どにより加熱して直ちに供給する方法が考えられてい
る。ところが、常温、例えば５℃の水を95℃まで加熱し
ようとすると、電源容量の制約からかなりの時間を要
し、その分、販売時間が長くなる。例えば、電源電圧10
0Ｖ、消費電力Ｐ＝1.2ｋＷの加熱装置の場合、飲料一杯
の湯量Ｌ＝150mL、昇温温度ΔＴ＝95-5＝90℃とする
と、加熱効率ηを仮に100％としても、昇温時間ｔは約4
5秒かかる（ｔ＝4.19・ΔＴ・Ｌ/（Ｐ・η）＝4.19×90
×0.150/(1.2×100/100)＝47.1秒ただし、4.19は熱の
仕事当量）。

【０００９】そのため、飲料一杯分程度の小容量の加熱
容器を水リザーバと別途に設け、水リザーバからこの加
熱容器に水を小分けするとともに、この水を販売待機中
に予熱温度まで加熱して保温しておき、飲料販売時には
予熱温度の湯を販売温度まで昇温させるカップ式飲料自
動販売機の飲料水加熱装置が提案されている（特許第28
03838号公報参照）。この飲料水加熱装置によれば、水
の予熱が完了している販売待機状態からの販売において
は、湯の加熱は予熱温度からになるため、常温の水を販
売温度まで加熱する場合に比べて販売時間は短くなる。
しかし、飲料が連続販売される場合には、２杯目以降の
飲料は水からの加熱になるため販売時間か結局長くな
る。

【００１０】その対策として、販売待機中に循環パイプ
を含めて飲料２杯分程度の水を貯水タンクから加熱容器
に循環予熱しておき、この湯を販売時に販売温度まで加
熱し、加熱容器上部から貯湯容器を通して出湯する一
方、加熱容器下部から貯水タンクの水を同時に取り入
れ、次販売の湯の予熱時間を短縮して連続販売を可能に
したカップ式飲料自動販売機の給湯装置が提案されてい
る（特開2000-276648号公報参照）。しかし、このよう
な連続販売を可能にするには、加熱容器にかなり大きな
消費電力、例えば200Ｖ,３ｋＷ程度の加熱装置が必要で
あり、自動販売機に一般に普及している100Ｖ電源では
対応できない。

【００１１】そこで、この発明の課題は、販売時間を抑
えながら熱損失を低減し、かつ小容量の電源で対応でき
るようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、温水タンク
に定温の湯を貯蔵し、この温水タンクの貯湯温度を飲料
製造に必要な最終温度より低く設定するとともに、前記
温水タンクより容量が小さく、かつ湯沸し機能及び保温
機能を有する予熱タンクを前記温水タンクの後段に接続
し、前記温水タンクから前記予熱タンクに注入した定量
の湯を前記最終温度より低く、かつ前記温水タンクの貯
湯温度より高い予熱温度に予熱待機させるとともに、飲
料製造時には前記予熱タンク内の湯を前記最終温度まで
昇温させて供給するようにするものである（請求項
１）。

【００１３】この請求項１は、定温まで昇温させて貯蔵
した温水タンクの湯を用い、この湯を小容量の予熱タン
クで更に予熱温度まで加熱待機させておき、飲料製造時
には予熱タンクの湯を最終温度まで昇温させて供給する
ものである。この請求項１によれば、温水タンクの貯湯
温度は最終温度より低いため、温水タンクでの熱損失は
最終温度で貯湯する場合に比べて小さくなる。また、予
熱タンクでの予熱は温水タンクの貯湯温度からとなるた
め、比較的小容量の加熱装置でも短時間で昇温可能とな
る。

【００１４】請求項１において、前記予熱タンクから最
終温度の湯を供給し終わったら、当該飲料製造終了まで
の時間内に、次飲料の湯の前記予熱タンクへの注入及び
予熱を開始するようにするのがよい（請求項２）。これ
により、当該飲料の製造工程と次販売の湯の予熱工程と
をラップさせ、連続販売の際の販売時間を短縮すること
ができる。

【００１５】請求項１において、前記予熱タンクを直列
に２個設け、後段の前記予熱タンクの湯を前記予熱温度
から最終温度まで昇温させる間に、前段の前記予熱タン
クに前記温水タンクから湯を注入し、前記最終温度の湯
を後段の前記予熱タンクから供給する間に前段の前記予
熱タンクの湯を予熱するとともに、後段の前記予熱タン
クから前記最終温度の湯を供給し終わったら、前段の前
記予熱タンクから前記予熱温度の湯を後段の前記予熱タ
ンクに注入するようにすることができる（請求項３）。
これにより、当該飲料の湯の予熱温度から最終温度への
加熱工程と次飲料の水の予熱タンクへの注入工程及び当
該飲料の湯の供給工程と次飲料の湯の予熱工程とをそれ
ぞれラップさせ、連続販売の際の販売時間を短縮するこ
とができる。

【００１６】また、請求項１において、前記予熱タンク
を並列に２個設け、一方の前記予熱タンクの湯を前記予
熱温度から最終温度まで昇温させる間に、もう一方の前
記予熱タンクに前記温水タンクから湯を注入するととも
に、一方の前記飲料熱タンクから最終温度の湯を供給す
る間に、もう一方の前記予熱タンクの湯を前記予熱温度
から前記最終温度まで昇温させるようにすることができ
る（請求項４）。これによっても、当該飲料の湯の予熱
温度から最終温度への加熱工程と次飲料の水の予熱タン
クへの注入工程及び当該飲料の湯の供給工程と次飲料の
湯の予熱工程とをそれぞれラップさせ、連続販売の際の
販売時間を短縮することができる。

【００１７】請求項１〜請求項４において、前記予熱タ
ンクの容量は飲料一杯分に設定することができる（請求
項５）。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、カップ式コーヒー自動販
売機におけるこの発明の実施の形態１を示す配管構成図
である。図１において、図１４の従来例と相違するの
は、温水タンク４の後段に予熱タンク１７が接続されて
いる点である。また、湯は方向切換弁（四方弁）７によ
り、カップ１０、ミキシングボール１３及びブリュワ１
６に振り分けられ、予熱タンク１７の出口はバルブ１８
で閉止可能になっている。ここで、予熱タンク１７は保
温機能を有するとともに、加熱コイル１９により内蔵す
る図示しない発熱金属を誘導加熱し、この発熱金属から
の熱伝達によりタンク内の湯を加熱する機能を有してい
る。加熱コイル１９の消費電力は、100Ｖ，1.2ｋＷであ
る。また、温水タンク４の貯湯温度は飲料製造に必要な
最終温度、例えば97℃よりも低い、例えば67℃に設定さ
れている。予熱タンク１７の容量は温水タンク４よりも
小さく、例えば飲料１杯分の150mLで、温水タンク４か
ら注入された湯を温水タンク４の貯湯温度67℃より高
く、最終温度97℃よりも少し低い、例えば87℃に予熱し
て販売待機する。その他の構成は従来例と実質的に同じ
である。

【００１９】図２（Ａ）〜（Ｄ）は、図１における給湯
動作を説明する手順図である。待機状態ではバルブ６及
び１８は閉で、予熱タンク１７の湯は87℃に保温されて
いる。待機状態から１杯目の販売信号があると、手順
で予熱タンク１７の湯を予熱温度87℃から最終温度97℃
まで約５秒で加熱する。次いで手順でバルブ１８を開
にし、予熱タンク１７の97℃の湯を調理工程に５秒で供
給する。予熱タンク１７からの湯の供給が終わったら、
手順でバルブ１８を閉にし、バルブ６を開にして、湯
タンク１から67℃の湯を５秒で予熱タンク１７に注入す
る。次いで、手順でバルブ６を閉にし、予熱タンク１
７の湯を10秒で67℃から87℃に予熱して待機する。これ
で、１サイクル（25秒）を終了し、以降は上記手順〜
を繰り返す。

【００２０】それでは、図１の給湯装置を用いたＩＮＳ
及びＲＥＧの各製造工程について、従来例と同様のタイ
ムチャートを図３及び図４に示す。まず、図３に示すＩ
ＮＳ製造において、販売信号に基づき、カップ１０が２
秒で商品取出口１１に搬出され、同時に図２の手順に
より予熱タンク１７の湯が５秒で87℃から97℃に加熱さ
れる。次いで、手順が実行され、予熱タンク１７から
97℃の湯がミキシングボール１３に供給されるととも
に、同時に原料紛もミキシングボール１３に搬出され
る。次いで、ミキシングボール１３内のプロペラ機構１
４により５秒攪拌され、でき上がった飲料は５秒でカッ
プ１０に吐出される。この間の製造時間（販売時間）は
20秒である。この製造時間は従来例の15秒より５秒多い
が、これは予熱温度87℃の湯を最終温度97℃まで昇温す
るのに要する時間である。

【００２１】一方、給湯装置ではミキシングボール１３
での攪拌中に平行して手順が実行され、予熱タンク１
７に次販売（２杯目）の67℃の湯が注入される。次い
で、飲料のカップ１０への吐出の間に平行して手順が
実行され、予熱タンク１７の湯が10秒で67℃から87℃に
予熱される。この予熱の終了は、１杯目の飲料が吐出さ
れてから５秒後である。従って、２杯目の飲料に使用さ
れる湯の手順の実行は飲料吐出後、５秒経てからであ
り、２杯目の飲料の吐出完了は販売信号から25秒後、つ
まり連続販売の場合の販売時間は25秒となる。３杯目以
降の販売時間は２杯目と同じである。

【００２２】図３において、２杯目について手順→
→が実行され、湯タンク４の湯が供給可能になるまで
には20秒の待ち時間を要する。従って、最終温度の湯が
温水タンク４から直ちに供給可能な従来例（待ち時間ゼ
ロ）よりも販売時間が長くなることになるが、図３から
分るように、手順及び手順の一部は１杯目の飲料製
造工程、すなわち攪拌工程及び飲料吐出工程とラップし
ているため、実際の販売時間の延びは10秒（＝25秒-15
秒）に留まる。

【００２３】次に、図４に示すＲＥＧ製造において、販
売信号に基づきカップ１０が２秒で搬出され、またコー
ヒー豆は５秒で挽き豆にされた後、５秒でブリュア１６
に投入される。一方、給湯装置において、販売信号と同
時に手順が５秒で実行され、続いて手順により５秒
で湯がブリュア１６に供給される。これにより、販売信
号の10秒後から10秒でコーヒーが抽出され、ミキシング
ボール１３に投入される。その間、原料粉（砂糖,クリ
ーム）が投入されるとともに攪拌され、飲料が調合され
る。でき上がった飲料は５秒でカップ１０に吐出され
る。この１杯目の販売時間は25秒である。一方、給湯装
置では１杯目のコーヒー抽出中及び飲料吐出中に、手順
（５秒）及び手順（10秒）が実行され、次販売の湯
が87℃まで予熱される。そこで、販売信号が連続的に出
されると、次販売の湯の手順が直ちに実行され、２杯
目の飲料が同様に製造される。従って、連続販売におい
ても、製造時間は同じ25秒である。

【００２４】図５は、この発明の実施の形態２を示すも
のである。この実施の形態２の実施の形態１との相違
は、予熱タンク１７と直列にもう１個の予熱タンク２０
が接続されている点である。予熱タンク１７と予熱タン
ク２０との間には、バルブ２１が設けられている。予熱
タンク２０は予熱タンク１７と同一の構成で、保温機能
及び加熱機能を有する。その他の構成は実施の形態１と
同じである。

【００２５】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、図５における給湯
動作を説明する手順図である。待機状態ではバルブ６,
１８,２１は閉で、予熱タンク１７の湯は87℃に保温さ
れている。待機状態から１杯目の販売信号があると、手
順で予熱タンク１７の湯を予熱温度87℃から97℃まで
５秒で加熱し、同時にバルブ６を開にして、温水タンク
４から予熱タンク２０に67℃の湯を注入する。次いで手
順でバルブ１８を開にして、予熱タンク１７の97℃の
湯を調理工程に５秒で供給し、同時に予熱タンク２０の
湯を67℃から87℃に10秒で予熱する。予熱タンク２０の
湯の予熱が終わったら、手順でバルブ１８を閉にし、
バルブ２１を開にして予熱タンク２０から87℃の湯を５
秒で予熱タンク１７に注入する。この注入が終わった
ら、バルブ２１を閉にして待機する。これで、１サイク
ル（20秒）を終了し、以降は上記手順〜を繰り返
す。

【００２６】図５の給湯装置を用いたＩＮＳ及びＲＥＧ
の製造工程について、タイムチャートを図７及び図８に
示す。まず、図７に示すＩＮＳ製造において、販売信号
に基づき、カップ１０が２秒で商品取出口１１に搬出さ
れ、同時に図６の手順により予熱タンク１７の湯が５
秒で87℃から97℃に加熱されるとともに、温水タンク１
から67℃の湯が予熱タンク２０に注入される。次いで、
手順が実行され、予熱タンク１７から97℃の湯がミキ
シングボール１３に供給されるとともに、予熱タンク２
０の湯が67℃から87℃に予熱される。同時に、原料紛も
ミキシングボール１３に供給される。次いで、プロペラ
機構１４により５秒攪拌され、でき上がった飲料は５秒
でカップ１０に吐出される。この間の製造時間は20秒で
ある。

【００２７】一方、給湯装置では、飲料吐出と平行して
手順が実行され、予熱タンク２０から87℃の湯が予熱
タンク１７に注入される。従って、連続販売では、１杯
目の吐出終了と同時に手順が実行され、２杯目以降の
製造時間も20秒となる。実施の形態２において、待機状
態からの製造時間は実施の形態１と同じ20秒であるが、
連続販売の製造時間は実施の形態１より５秒短縮され
る。これは、手順において、予熱タンク１７からの湯
の供給の間に、予熱タンク２０で平行して予熱されるこ
とによるものである。

【００２８】次に、図８に示すＲＥＧ製造において、販
売信号に基づきカップ１０が２秒で搬出され、またコー
ヒー豆は５秒で挽き豆にされた後、５秒でブリュア１６
に投入される。一方、給湯装置において、販売信号と同
時に手順が５秒で実行され、予熱タンク１７の湯が87
℃から97℃に加熱されるとともに、温水タンク１の67℃
の湯が予熱タンク２０に注入される。続いて手順によ
り、５秒で湯がブリュア１６に供給されるとともに、そ
れと平行して予熱タンク２０の67℃の湯が10秒で87℃に
予熱される。ブリュア１６への湯の供給が終わると10秒
でコーヒーが抽出され、ミキシングボール１３に投入さ
れる。その間、原料粉（砂糖,クリーム）が投入される
とともに攪拌され、飲料が調合される。でき上がった飲
料は５秒でカップ１０に吐出される。この１杯目の販売
時間は25秒である。一方、給湯装置では１杯目のコーヒ
ー抽出中に手順が実行され、次販売の87℃の湯が予熱
タンク２０から予熱タンク１７に注入される。販売信号
が連続的に出されると、次販売の湯の手順が直ちに実
行され、２杯目の飲料が同様に製造される。連続販売に
おいても、製造時間は同じ25秒である。

【００２９】図９は、この発明の実施の形態３を示すも
のである。この実施の形態３の実施の形態１との相違
は、予熱タンク１７と並列にもう１個の予熱タンク２２
が接続されている点である。予熱タンク２２の後段には
バルブ２３設けられ、予熱タンク１７と予熱タンク２２
との間はバルブ（三方弁）２４で切り換えられる。予熱
タンク２２は予熱タンク１７と同一の構成で、保温機能
及び加熱機能を有する。その他の構成は実施の形態１と
同じである。

【００３０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、図９における
給湯動作を説明する手順図である。待機状態ではバルブ
６,１８,２３は閉で、予熱タンク１７の湯は87℃に保温
されている。待機状態から１杯目の販売信号があると、
手順で予熱タンク１７の湯を予熱温度87℃から97℃ま
で５秒で加熱し、同時にバルブ６を開にして、温水タン
ク４から予熱タンク２２に67℃の湯を注入する。次い
で、手順でバルブ１８を開にして、予熱タンク１７の
97℃の湯を調理工程に５秒で供給し、同時に予熱タンク
２２の湯を10秒で67℃から87℃に予熱する。予熱タンク
１７からの湯の供給が終わったら、バルブ１８を閉にし
て待機する。これで、１サイクル（15秒）を終了し、以
降は上記手順〜を繰り返す。

【００３１】図９の給湯装置を用いたＩＮＳ及びＲＥＧ
の製造工程について、タイムチャートを図１１及び図１
２に示す。まず、図１１に示すＩＮＳ製造において、販
売信号に基づき、カップ１０が２秒で商品取出口１１に
搬出され、同時に図１０の手順により予熱タンク１７
の湯が５秒で87℃から97℃に加熱され、平行して温水タ
ンク１から67℃の湯が予熱タンク２２に注入される。次
いで、手順が実行され、予熱タンク１７から97℃の湯
がミキシングボール１３に供給され、平行して予熱タン
ク２２の湯が10秒で67℃から87℃に予熱される。また、
同時に原料紛が５秒でミキシングボール１３に供給さ
れ、次いでプロペラ機構１４により５秒攪拌され、でき
上がった飲料は５秒でカップ１０に吐出される。この間
の製造時間は20秒である。連続販売の場合には、カップ
１０への飲料吐出の終了と同時に１杯目と同じ工程が開
始される。従って、２杯目の製造時間も同じ20秒であ
る。

【００３２】次に、図１２に示すＲＥＧ製造において、
販売信号に基づきカップ１０が２秒で搬出され、またコ
ーヒー豆は５秒で挽き豆にされた後、５秒でブリュア１
６に投入される。一方、給湯装置において、販売信号と
同時に手順が５秒で実行され、予熱タンク１７の湯が
87℃から97℃に加熱され、平行して温水タンク１の67℃
の湯が予熱タンク２２に注入される。続いて手順によ
り、予熱タンク１７から５秒で97℃の湯がブリュア１６
に供給され、平行して予熱タンク２２の67℃の湯が10秒
で87℃に予熱される。ブリュア１６への湯の供給が終わ
ると10秒でコーヒーが抽出され、ミキシングボール１３
に投入される。その間、原料粉（砂糖,クリーム）が投
入されるとともに攪拌され、飲料が調合される。でき上
がった飲料は５秒でカップ１０に吐出される。この１杯
目の販売時間は25秒である。販売信号が連続的に出され
ると、次販売の湯の手順が直ちに実行され、２杯目の
飲料が同様に製造される。連続販売においても、製造時
間は同じ25秒である。

【００３３】上記実施の形態１〜３において、温水タン
ク４での貯湯温度を97℃から67℃に低下させ、また予熱
タンク１７,２０,２２での熱損失は、待機湯量が温水タ
ンク４の高々１〜２％であり、かつ待機温度も87℃で最
終温度の97℃より低くほとんど無視できることから、販
売待機中の温水タンク４での熱放散量（熱損失量）は、
次に述べる通り従来例より理論上約30％減少させること
ができる。

【００３４】すなわち、自動販売機の外気温度が15℃の
場合、従来の温水タンク４からの熱損失量をΔＱ、実施
の形態１〜３における温水タンク４からの熱損失量をΔ
Ｑ^,予熱タンク１７，２０，２２からの熱損失量をΔｑ^,
とすれば、熱損失量は外気温度に比例するため、実施の
形態１〜３の全熱損失量（ΔＱ^,＋Δｑ^,）に対する従来
の熱損失量ΔＱの比は次のようになる。

【００３５】｛ΔＱ^,＋Δｑ^,｝/ΔＱ＝｛（67-15）/（9
7-15）×ΔＱ+Δｑ^,｝/ΔＱ＝52/82+Δｑ^,/ΔＱ＝0.63+
Δｑ^,/ΔＱここで、予熱タンク１７，２０，２２の保温温度を87
℃、湯量を0.15Ｌ，温水タンク４のそれを97℃、10Ｌと
すれば、Δｑ^,/ΔＱは0.05程度となる。従って、｛ΔＱ
^,＋Δｑ^,｝/ΔＱ＝0.63+0.05＝0.68となり、熱損失量が
従来と比べて約30％減少する。なお、上記した温水タン
クの保温温度67℃、予熱タンクの保温温度87℃は一例で
あり、それらの保温温度は販売時間と省エネ効果との兼
ね合いから適宜に設定されるものである。

【００３６】図１３は、従来例及び実施の形態１〜３の
上記飲料製造時間（販売時間）を表にまとめて比較した
ものである。図１３によれば、ＩＮＳ製造において、販
売待機状態からの１杯目は、実施の形態１〜３では従来
例より５秒長く、連続販売（２杯目以降）は、実施の形
態１では10秒長く、実施の形態２,３では５秒長い。一
方、コーヒー抽出により本来販売時間の長いＲＥＧ製造
においては、１杯目及び２杯目以降の何れにおいても、
従来例と実施の形態１〜３に販売時間の差はない。飲料
販売は多くの場合、販売待機状態からの販売であること
を考えると、実施の形態１〜３の販売時間の延びは実質
的に５秒以内であり、実用上許容される範囲内である。

【００３７】なお、図示実施の形態においては、予熱タ
ンクを２個直列又は並列に温水タンクに接続する例を示
したが、予熱タンクは３個以上用いることも可能であ
る。また、飲料製造機としてコーヒー自動販売機の例を
示したが、この発明は原料を湯で溶解調合し、あるいは
抽出するカップ式飲料自動販売機あるいはディスペンサ
一般に適用可能である。更に、自動販売機として原料を
ミキシングボールを用いて攪拌調合する例を示したが、
この発明は原料をカップに直に投入して、カップ内で攪
拌調合するいわゆるカップミキシング方式の自動販売機
（例えば、特開2001-229451号公報参照）にも適用可能
である。更にまた、予熱タンクでの加熱方法は誘導加熱
に限らず抵抗加熱も採用可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、温水タ
ンクの貯湯温度を飲料製造に必要な最終温度より低く抑
えるとともに、この温水タンクから予熱タンクに注入し
た飲料１杯分程度の少量の湯を温水タンクの貯湯温度よ
り高く、最終温度より低い予熱温度に加熱して保温待機
させておき、飲料製造時に予熱タンクの湯を最終温度ま
で加熱して飲料製造工程に供給することにより、最終温
度の湯を温水タンクに貯蔵する場合に比べ、販売待機中
における温水タンクからの熱損失量を大幅に低減するこ
とができる。また、連続販売における次販売の湯の予熱
タンクでの予熱や最終温度までの加熱は、当該販売の飲
料の製造過程とラップして行なわせることができるの
で、販売時間の延びも最小限に抑えることが可能であ
る。その場合、予熱タンクを２個用いることにより、一
方の予熱タンクへの温水タンクから湯の注入や最終温度
への加熱をもう一方の予熱タンクでの湯の予熱や供給と
同時並行に行ない、販売時間の短縮を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示すコーヒー自動販
売機の配管構成図である。

【図２】図１のコーヒー自動販売機における給湯装置の
給湯動作を示す手順図である。

【図３】図１のコーヒー自動販売機におけるインスタン
トコーヒーの販売動作を示すタイムチャートである。

【図４】図１のコーヒー自動販売機におけるレギュラー
コーヒーの販売動作を示すタイムチャートである。

【図５】この発明の実施の形態２を示すコーヒー自動販
売機の配管構成図である。

【図６】図５のコーヒー自動販売機における給湯装置の
給湯動作を示す手順図である。

【図７】図５のコーヒー自動販売機におけるインスタン
トコーヒーの販売動作を示すタイムチャートである。

【図８】図５のコーヒー自動販売機におけるレギュラー
コーヒーの販売動作を示すタイムチャートである。

【図９】この発明の実施の形態３を示すコーヒー自動販
売機の配管構成図である。

【図１０】図９のコーヒー自動販売機における給湯装置
の給湯動作を示す手順図である。

【図１１】図９のコーヒー自動販売機におけるインスタ
ントコーヒーの販売動作を示すタイムチャートである。

【図１２】図９のコーヒー自動販売機におけるレギュラ
ーコーヒーの販売動作を示すタイムチャートである。

【図１３】従来例及び実施の形態１〜実施の形態３にお
ける飲料製造時間をまとめた表である。

【図１４】従来例を示すコーヒー自動販売機の配管構成
図である。

【図１５】図１３のコーヒー自動販売機におけるインス
タントコーヒーの販売動作を示すタイムチャートであ
る。

【図１６】図１３のコーヒー自動販売機におけるレギュ
ラーコーヒーの販売動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

４温水タンク５ヒータ６バルブ７バルブ（四方弁）９カップ機構１０カップ１１商品取出口１２原料箱１３ミキシングボール１４プロペラ機構１５コーヒーミル１６コーヒーブリュア１７予熱タンク１８バルブ１９誘導加熱コイル２０予熱タンク２２予熱タンク２３バルブ２４バルブ（三方弁）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温水タンクに定温の湯を貯蔵し、この温水
タンクの貯湯温度を飲料製造に必要な最終温度より低く
設定するとともに、前記温水タンクより容量が小さく、
かつ湯沸し機能及び保温機能を有する予熱タンクを前記
温水タンクの後段に接続し、前記温水タンクから前記予
熱タンクに注入した定量の湯を前記最終温度より低く、
かつ前記温水タンクの貯湯温度より高い予熱温度に予熱
待機させるとともに、飲料製造時には前記予熱タンク内
の湯を前記最終温度まで昇温させて供給するようにした
ことを特徴とする飲料製造機の給湯装置。
【請求項２】前記予熱タンクから前記最終温度の湯を供
給し終わったら、当該飲料製造終了までの時間内に、次
飲料の湯の前記予熱タンクへの注入及び予熱を開始する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の飲料製造機
の給湯装置。
【請求項３】前記予熱タンクを直列に２個設け、後段の
前記予熱タンクの湯を前記予熱温度から最終温度まで昇
温させる間に、前段の前記予熱タンクに前記温水タンク
から湯を注入し、前記最終温度の湯を後段の前記予熱タ
ンクから供給する間に前段の前記予熱タンクの湯を予熱
するとともに、後段の前記予熱タンクから前記最終温度
の湯を供給し終わったら、前段の前記予熱タンクから前
記予熱温度の湯を後段の前記予熱タンクに注入するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の飲料製造機の給
湯装置。
【請求項４】前記予熱タンクを並列に２個設け、一方の
前記予熱タンクの湯を前記予熱温度から最終温度まで昇
温させる間に、もう一方の前記予熱タンクに前記温水タ
ンクから湯を注入するとともに、一方の前記飲料熱タン
クから最終温度の湯を供給する間に、もう一方の前記予
熱タンクの湯を前記予熱温度から前記最終温度まで昇温
させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の飲料
製造機の給湯装置。
【請求項５】前記予熱タンクの容量を飲料一杯分に設定
したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに
記載の飲料製造機の給湯装置。