【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶，びん，ペットボトル商品などの飲料商品を対象に、その飲料容器に高温水を吹きつけて加熱する容器入り飲料の加熱装置，およびその加熱装置を用いて庫内に常温状態で貯蔵していた商品をホット商品として販売する自動販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機に適用する頭記の容器入り飲料の加熱装置としては、電磁誘導加熱方式，高温水に浸漬する加熱方式のほかに、販売時に庫内の商品収納ラックから払出した缶，びん，ペットボトルなどの容器入り飲料商品を加熱装置に導き、ここで飲料容器に高温水を吹きつけて中身飲料を加熱するようにした方式のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記の特許文献１に開示されている加熱装置は、商品販売時に機内の商品搬出経路から取り込んだ飲料容器を横置姿勢に保持して加熱室内に搬入し、この搬入位置で飲料容器を回転（自転）して中身飲料を攪拌させつつ、加熱室内に備えた噴射ノズルを通じて高温水を飲料容器の周面に吹きつけて加熱するようにしたもので、この加熱室に温水タンク，送水ポンプ，および温水の循環送水管路を組み合わせて加熱装置を構成している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３０７２１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の加熱装置を用いて容器入り飲料を加熱すると、次記のような問題点が発生する。
【０００６】
すなわち、飲料容器を横置姿勢に保持した状態では中身飲料の液面が容器の長手方向に形成され、その液面の上方と飲料容器の周壁との間が空気（または炭酸ガスなど）で満たされた空間となる。この状態で容器を回転させながら容器周面に高温水を吹きつけと、中身飲料と前記空間を満たしている空気との間に比熱の相違によって過渡的に温度差が生じ、この温度差のある媒質が飲料容器の回転によって互いに混ざり合う。
【０００７】
この場合に、缶入りコーヒーのように缶の内圧を多少負圧にして中身飲料を封入した商品では、前記のように飲料容器を回転させながらその周面に高温水を吹きつけると、高温に加熱されて膨張した空気が未だ十分に加熱が進んでない低温の飲料に放熱して収縮し、このために缶内の内圧が局所的に急減変化し、これが基で缶が凹むなどして変形してしまうことがある。
【０００８】
そのほかに、飲料容器を横置姿勢に保持して加熱室内に搬入し、回転させるには、商品の搬送機構，および回転駆動機構が複雑となる問題もある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は前記課題を解決し、加熱中に飲料容器の内圧変化で容器が変形するトラブルを防いで中身飲料を効率よく加熱でき、併せて加熱室への飲料容器の搬入，保持，および飲料攪拌が簡単な機構で対応できるように改良した容器入り飲料の加熱装置，およびその加熱装置を用いた自動販売機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、温水噴射手段および飲料容器を定位置に保持して中身飲料を攪拌する手段を備えた加熱室と、該加熱室に飲料容器を保持して送り込む搬送手段と、温水を貯留するヒータ付き温水タンクと、該温水タンクから送水ポンプ，加熱室を経由して温水タンクに戻る温水の循環送水管路とを組み合わせた構成になり、指令に基づき飲料容器を加熱室に搬入した上で、温水タンクから送水した高温水を飲料容器に噴射して加熱するようにした加熱方式の容器入り飲料の加熱装置において、
前記加熱室を縦向きに配置し、搬送手段により下方から加熱室内に搬入した飲料商品を直立姿勢に保持し、この状態で飲料容器を回転して中身飲料を攪拌しながら容器の周面に高温水を吹きつけるようにした構成とする（請求項１）。
【００１１】
上記のように加熱室に搬入した飲料容器を直立姿勢に保持することにより、飲料容器に封入されている空気と中身飲料とは上下に分離して空気は全て容器の頂部空間に集まり、液面以下の領域は中身飲料で満たされる。したがって、この直立姿勢を保ったまま飲料容器を回転して中身飲料を攪拌しつつ、その周面に高温水を吹きつけることにより、従来装置のように飲料容器を横置姿勢に保持して周面から高温水を吹きつけた場合に、空気と飲料との混ざり合いに起因して容器内に生じる局所的な内圧の急激変化が発生せず、かつ中身飲料と容器壁面との間の伝熱面積も増して熱貫流効率も向上し、これにより飲料容器の変形のおそれなしに、中身飲料が短時間で効率よく加熱されるようになる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記の加熱装置を構成する各部について、次記のような具体的態様で構成することができる。
【００１３】
（１） 加熱室を、下面に飲料容器の出入り口を開口したハウジングと、該ハウジングの室内上部に配置して前記出入り口より搬入した飲料容器の頂部を把持する回転式グリッパと、グリッパに連結した駆動モータと、ハウジングの室内周域に分散して循環送水管路の温水供給管に接続した温水噴射ノズルを配置した構成とし、下方からハウジングに搬入した飲料容器を前記グリッパで直立姿勢に把持し、この状態で駆動モータにより飲料容器を回転しつつ、その周囲から噴射ノズルを通じて高温水を吹きつけて中身飲料を加熱するようにする（請求項２）。
【００１４】
（２） 前記ハウジングの底部周域に循環送水管路の温水排出管に通じる排水溝部を形成し、温水噴射ノズルから放出した温水をこの排水溝部に集めて温水タンクに戻すようにする（請求項３）。
【００１５】
（３） 加熱室内に配したグリッパを弾性材で作られた碗状のキャップ体で構成し、該キャップ体を加熱室内に搬入した飲料容器の頂部に被せて把持し、この状態でモータ駆動により飲料容器を回転して中身飲料を攪拌させるようにする（請求項４）。
【００１６】
（４） 前項（３） のキャップ体を中空の二重構造とし、該キャップ体を加熱室内に搬入した飲料容器の頂部に被せた状態で、前記中空空間に加圧エアを導入してキャップ体を容器に密着させて飲料容器を把持できるようにする（請求項５）。
【００１７】
（５） 前項（３），（４） とは異なるタイプのグリッパとして、上端を揺動支点として放射状に配置した複数本のフィンガーと、各フィンガーを開閉操作するプッシャ式のアクチュエータとでグリッパを構成し、加熱室に搬入した飲料容器で前記アクチュエータを押し、これに応動して閉じるフィンガーで飲料容器を把持するようにする（請求項６）。
【００１８】
（６） 一方、飲料容器を加熱室に搬入するための搬送手段は、飲料容器を直立姿勢に載置保持する回転式テーブルと、該テーブルの支持機構と、飲料容器の搬入位置で加熱室の出入り口を閉塞する蓋板と、これら部材を搭載した昇降機構とで構成する（請求項７）ものとし、ここで前記の支持機構は、テーブルの回転軸を鉛直姿勢に案内支持する軸受，ガイド，およびテーブルを上方に付勢して加熱室のグリッパとの間で飲料容器を保持させるようにする調整ばねを備えた構成とする（請求項８）。また、この場合に、前記調整ばねとしてばね定数の異なる複数のばねを直列に組み合わせることにより、高さが異なる各サイズの飲料容器にも対応させることができる（請求項９）。
【００１９】
（７） さらに、前記の循環送水管路には浄水器を備えて加熱室に供給する温水を浄水器に通して除塵，殺菌処理し、食品衛生の面から飲料容器に吹きつける温水の水質維持を図るようにする（請求項１０）。
【００２０】
（８） また、前記の循環送水管路に加熱室をバイパスして温水タンクの貯留水をポンプ経由で循環させるようにバイパス管路およびその制御弁を付設しておき、飲料容器を加熱しない待機中に前記バイパス管路を通じて温水タンクに貯留した温水を循環させて温水タンク内の上部と下部との温水温度差を小さく抑え、飲料容器を加熱する際に温水タンクから高温の温水を吐出し供給できるようにする（請求項１１）。
【００２１】
（９） また、温水の循環送水管路に送水ポンプの吐出口と吸込口との間を結ぶバイパス管路およびその制御弁を付設し、飲料容器の加熱を行わない待機中はポンプの運転を継続したまま前記バイパス管路を通じて温水を循環させておき、飲料容器の加熱指令が与えられた際にバイパス管路の制御弁を切換えることで、ポンプの起動に要する時間を待たずに加熱室への温水供給を即刻開始できるようにする（請求項１２）。
【００２２】
（１０）そして、前記の容器入り飲料の加熱装置を自動販売機に搭載することにより（請求項１３）、商品販売時に商品収納ラックから払出した容器入り飲料商品（常温保存）を前記加熱装置に送り込んで加熱し、短時間での加熱によりホット商品として販売に供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて説明する。
【００２４】
先ず、図１に自動販売機に搭載した容器入り飲料の加熱装置の全体構成を示す。図において、１は自動販売機の本体キャビネット、１ａはその前面扉、２は機内に搭載装備した容器入り飲料の加熱装置であり、図示してないがキャビネット１の庫内には商品収納ラックを装備し、ここに缶，びん，ペットボトルなどの容器入り飲料商品（以下、単に「商品」と呼称する）が常温状態で保存されている。そして、商品販売時にホット商品を選択すると、その販売指令に基づき商品収納ラックから払出した商品を後記のように加熱装置の搬送機構に受渡して加熱室に搬入し、ここで飲料容器の周面に高温水を吹きつけて中身飲料がホット飲料としての適温（５５℃程度）になるよう加熱した後、商品を加熱室から取出して商品取出口に送出する。
【００２５】
一方、前記の加熱装置２は、本発明に基づく縦型の加熱室３と、該加熱室３に下方から商品を送り込む昇降式の商品搬送機構４と、ヒータ５ａを内蔵した温水タンク５と、送水ポンプ６と、温水タンク５から送水ポンプ６，加熱室３を経由して温水タンクに戻る温水の循環送水管路７と、加熱室３か引出して温水タンク５との間の配管した排水側管路７ａに介装した浄水器８から構成されている。なお、図中で９は商品（缶入り飲料）、１０は加熱装置の制御装置、１１は温水タンク５に蓄えた温水（温度９５℃程度に加熱されている）である。
【００２６】
次に、前記の加熱装置２の主要部である加熱室３と搬送機構４の詳細構造，動作を図２（ａ） 〜（ｃ） で説明する。まず、加熱室３は下面に商品９の出入口１２ａが開口した下面開放形のハウジング１２と、該ハウジング１２の室内上部に配置して前記出入口１２ａより搬入した商品９の頂部を把持する回転式グリッパ１３と、該グリッパ１３に回転軸１４ａを介して連結した駆動モータ１４と、グリッパ１３を取り囲むようにハウジング１２の室内周域に分散配置した温水噴射ノズル１５を備えた構成になる。また、ハウジング１２の底部周域には、前記出入口１２の開口面よりも一段低い排水溝部１２ｃを形成し、噴射ノズル１５から放出した温水をこの排水溝部１２ｃに集め、循環送水管路の温水排出管７ａを通じて温水タンク５に戻すようにしている。
【００２７】
ここで、前記のグリッパ１３は、例えばゴムなどの弾性材質で作られた碗状のキャップ体で、加熱室３の下方から直立姿勢でハウジング１２に搬入された商品９の頂部を把持し、駆動モータ１４より商品９を回転させる。また、温水噴射ノズル１５は縦長な管に室内中央に向けて複数の噴射ノズル穴を開口したもので、その上端がハウジング１３の天井板を貫通し、分岐管１５ａを介して循環送水管路の温水供給管７ｂに連通接続されている。
【００２８】
一方、商品の搬送機構４は、商品９を直立姿勢に載置保持する回転式テーブル１６と、該テーブル１６の支持機構１７と、商品９を加熱室３に搬入した位置でハウジング１２の出入口１２ａを閉塞する蓋板１８と、これら部材をアーム１９ａに搭載した昇降機構１９からなり、前記支持機構１７にはテーブル１６の回転支軸１６ａを鉛直姿勢に案内支持するガイド軸受２０，軸シール２１，およびテーブル１６を上方に押圧付勢する調整ばね２２を備えた構成になる。
【００２９】
上記の構成で、搬送機構４は図１で表すように常時は下降位置に待機しており、商品販売時に商品収納ラックから払出した商品９を前記テーブル１６の上に移載して直立姿勢に載置保持し、続いて昇降機構１９が上方に移動して商品９を加熱室３のハウジング１２に搬入する。そして、加熱室５に商品９が搬入されると、前記調整ばね２２のばね付勢によりテーブル１６に載置した商品９の頂部を室内に装備したグリッパ１３に押付けて把持する。同時に、搬送機構４の蓋板１８がハウジング１２の出入口１２ａを閉塞する。続いて、制御装置１０（図１参照）からの指令により、前記の駆動モータ１４が始動してグリッパ１３とテーブル１６との間に挟んで直立姿勢に保持した商品９を回転して中身飲料を攪拌させるとともに、同時に送水ポンプ６が始動して温水タンク５から循環送水管路７を経て加熱室３の温水噴射ノズル１５に温水１１を供給し、噴射ノズル１５から噴出した温水を商品９の容器周面に吹きつけて中身飲料を加熱する。また、加熱室３のハウジング１２内に放出された温水は底部の排水溝部１２ｃに集められ、ここから排水管７ａを通じて温水タンク５に還流する。
【００３０】
なお、商品加熱中における中身飲料の攪拌効果を高めるために、前記の駆動モータ１４の回転方向を正転，逆転を交互に繰り返すように制御するのがよい。
【００３１】
また、加熱室３と温水タンク５との間に介装した浄水器８は、フィルタおよびイオン交換樹脂などを内蔵し、温水タンク５に還流する温水を浄化して食品衛生面から飲料容器に吹きつける温水の水質維持を図るようにしている。
【００３２】
そして、所定の加熱時間が経過すると、グリッパ１３の駆動モータ１４および送水ポンプ６が停止し、続いて昇降機構１９が下降して加熱済みの商品９をテーブル１６に載せたまま加熱室３から引出す。そして、昇降機構１９が待機位置まで下降すると、プッシャ機構などによりテーブル１６に載っている商品を自動販売機の商品取出口に送出する。
【００３３】
次に、加熱室３に配備したグリッパ１３について、いくつかの応用実施例を説明する。まず、図３（ａ），（ｂ） は本発明の請求項５に対応するグリッパの実施例を示すもので、先記のように弾性材質で作られた碗状のキャップ体１３ａが中空空間１３ａ−１を挟んだ内外二重構造になり、その頂部に結合したヘッダー１３ｂに穿孔した圧力通路１３ｂ−１，１３ｂ−２を通じてキャップ体１３ａの中空空間１３ａ−１および内側空間が圧力制御装置に連通されている。
【００３４】
かかる構成で、図３（ｂ） のように商品９の頂部にグリッパのキャップ体１３ａを被せた状態で、圧力制御装置よりヘッダー１３ｂの圧力通路１３ｂ−１を通じてキャップ体１３ａの中空空間１３ａ−１に加圧エアを導入すると、キャップ体１３ａはエア圧を受けてその内側の壁面が商品９の容器に密着するようになり、同時にヘッダー１３の圧力通路１３ｂ−２を通じてキャップ体の内方空間を真空引きすると、商品９が確実にキャップ体１３ａに吸着保持されるようになる。
【００３５】
図４（ａ），（ｂ） は本発明の請求項６に対応する別なタイプのグリッパを示すものである。この実施例では、グリッパ１３が、上端を揺動支点として井桁形ヘッダー１３ｃの周囲に分散して配置した４本のフィンガー１３ｄと、フィンガー１３ｄを一括して開閉操作するプッシャ式のアクチュエータ１３ｅから構成されている。ここで、フィンガー１３ｄは、上端側が連結ピン１３ｄ−１を介してヘッダー１３ｃへ揺動自在に連結されている。また、アクチュエータ１３ｅは、ヘッダー１３ｃを上下に貫通した操作ピン１３ｅ−１と、該操作ピン１３ｅ−１の軸上に貫挿して各フィンガー１３ｄの上端に対峙させた操作板１３ｅ−２と、該操作板１３ｅ−２と操作ピン１３ｅ−１の先端頭部との間に介装した駆動ばね（圧縮コイルばね）１３ｅ−３との組立体からなる。
【００３６】
上記の構成で、常時はフィンガー１３ｄが図示実線位置に開いている。ここで、加熱室に搬入された商品の頂部がアクチュエータ１３ｅの操作ピン１３ｅ−１の頭部に当たって上方に押し上げると、駆動ばね１３ｅ−３を介して操作板１３ｅ−２がフィンガー１３ｄの後端を押し上げる。これにより、フィンガー１３ｄは鎖線で表す閉位置に向け傾動して商品（図示せず）の頂部を把持する。
【００３７】
次に、図２（ｂ） の搬送機構４で述べた回転式テーブル１６の支持機構１７について、本発明の請求項９に対応する応用実施例を図５で説明する。すなわち、図２の実施例ではテーブル１６を上方に付勢する調整ばねとして回転支軸１６ａに１個のコイルばね２２を介装し、商品を加熱室に搬入した際に商品の頂部が先記したグリッパに当たるように押すようにしている。
【００３８】
ところで、飲料商品，例えば缶商品は中身飲料の容量によって缶の長さサイズ，重量が様々であり、ロング缶（５００ｍｌ缶）とショート缶（１９０ｍｌ缶）とでは飲料容器のサイズが大きく異なる。このために、使用する調整ばねが１個のみでは、そのコイルばねの伸縮ストロークにも限りがあってロング缶とショート缶の双方に対応させることが実際には困難である。そこで、この実施例では調整ばね２２のほかに、ばね定数の異なる第２の調整ばね２３を直列に組み合わせて２段の調整ばねでテーブル１６を付勢するようにしており、これによりロング缶およびショート缶のサイズ差を吸収して商品を加熱室のグリッパとの間で直立姿勢に安定保持させることができる。
【００３９】
そのために、図示実施例では調整ばね２２の下側に２枚の調整板２４ａと２４ｂを配したこの間に第２の調整ばね２３を介装し、さらに調整板２４ａ，２４ｂにそれぞれにガイド支柱２５ａ，２５ｂを設けてテーブル１６の回転支軸１６ａを鉛直姿勢に安定支持するようにしている。
【００４０】
次に、図１に示した温水の循環送水管路７に関する応用実施例を図６，図７で説明する。まず、図６は本発明の請求項１１に対応する実施例の循環送水管路を示すものであり、加熱室７をバイパスするように送水ポンプ６の吐出側と加熱室５の排水側管路との間に制御弁（方向切換弁）２６を介してバイパス管路２７を追加装備している。なお、２８は給水弁，２９はドレンコックである。
【００４１】
そして、自動販売機の販売待機時，つまり加熱室３で商品の加熱を行ってない状態で、前記制御弁２８をバイパス管路２７側に切換えてポンプ送水を行うことにより、温水タンク５の貯留水が図示矢印の経路を辿って循環し、タンク内の上層（高温）と下層（低温）の温水を入れ換えて湯温が均温化するようなる。
【００４２】
これにより、長時間の販売待機後に行う商品の加熱動作でも、温水タンク５から温度の低い温水が加熱室３に供給されるのを防いで安定した商品の加熱が行える。また、図示のようにバイパス管路２７を浄水器８の上流側に配管しておくことで、販売待機中でも循環送水による温水の浄化が行える。
【００４３】
一方、図７は本発明の請求項１２に対応する実施例の循環送水管路を示すものであり、送水ポンプ６の吐出側と吸込側との間に制御弁（方向切換弁）３０を介してバイパス管路３１を追加装備している。
【００４４】
この実施例は、商品の販売待機中に送水ポンプ６の運転を停止せずにスタンバイの状態を維持し、次回の販売時にはポンプの起動時間（ポンプを停止状態から起動すると、指令から実際に送水が開始されるまでに時間的な遅れが生じて商品の販売時間が長くなる））を待たずに即刻加熱室への温水供給が開始できるようにしたものであり、販売待機中は前記制御弁３０を切換えて温水をバイパス管路３１に循環送水し、次回の販売指令で制御弁３０を循環送水管路７側に切換えるように運転制御する。これにより、送水ポンプ６の始動に要する時間を待たずに加熱室３に温水供給ができる。
【００４５】
なお、図示実施例では、自動販売機に搭載した加熱装置について説明したが、これに限定されるものではなく、自動販売機以外にも適用できることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、飲料容器の周面に高温水を吹きつけて中身飲料を加熱する方式の容器入り飲料の加熱装置であって、室内に温水噴射手段および飲料容器を定位置に保持して中身飲料を攪拌する手段を備えた加熱室と、該加熱室に飲料容器を送り込む搬送手段と、温水を貯留するヒータ付き温水タンクと、該温水タンクから送水ポンプ，加熱室を経由して温水タンクに戻る温水の循環送水管路とからなり、指令に基づき飲料容器を加熱室に搬入した上で、温水タンクから送水した高温水を飲料容器に噴射して加熱するようにしたものにおいて、前記加熱室を縦向き配置とし、搬送手段により下方から加熱室内に搬入した飲料商品を直立姿勢に保持し、この状態で飲料容器を回転しつつその周面に高温水を吹きつけるようにしたことにより、
飲料容器を横置姿勢に保持してその周面に高温水を吹きつけた従来の加熱方式で発生する内圧の急激変化に伴う飲料容器の変形トラブルを防止することができる。また、中身飲料と容器壁面との間の伝熱面積も増して熱貫流効率も向上し、これにより中身飲料が短時間で効率よく加熱されるようになる。
【００４７】
さらに、加熱室を縦向き配置とし、飲料容器を直立姿勢に搬入して保持するようにしたことで、加熱室への飲料容器の搬入，保持，および飲料の攪拌が簡単な機構で対応できる実益も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器入り飲料の加熱装置を自動販売機に搭載した実施例を表す加熱装置全体のシステム系統図
【図２】図１における加熱室および搬送機構の詳細構造図で、（ａ） は加熱室，（ｂ） は搬送機構，（ｃ） は商品を加熱室に搬入，保持した状態を表す構成断面図
【図３】図２の加熱室に装備したグリッパに対する応用実施例の構造図で、（ａ），（ｂ） はそれぞれグリッパ単独，商品の把持状態を表した断面図
【図４】図３とさらに異なる応用実施例のグリッパ構造図で、（ａ），（ｂ） はそれぞれ側視断面図，および平面図
【図５】図２に示した搬送機構に対する応用実施例のテーブル支持機構を表す構造図
【図６】図１の温水循環送水管路に対する応用実施例を表す配管系統図
【図７】図６とさらに異なる応用実施例を表す配管系統図
【符号の説明】
１ 自動販売機の本体キャビネット
２ 容器入り飲料の加熱装置
３ 加熱室
４ 搬送機構
５ 温水タンク
６ 送水ポンプ
７ 温水の循環送水管路
８ 浄水器
９ 商品（缶入り飲料）
１０ 制御装置
１１ 温水
１２ ハウジング
１２ａ 出入口
１２ｃ 排水溝部
１３ グリッパ
１３ａ キャップ体
１３ａ−１ 中空空間
１３ｄ フィンガー
１３ｅ 開閉操作用のアクチュエータ
１４ グリッパの駆動モータ
１５ 温水噴射ノズル
１６ 回転式テーブル
１７ 支持機構
１８ 蓋板
１９ 昇降機構
２２ 調整ばね
２３ 第２の調整ばね
２６，３０ 制御弁（方向切換弁）
２７，３１ バイパス管路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is directed to beverage products such as cans, bottles, and plastic bottle products, and a container-equipped beverage heating device that heats the beverage container by spraying high-temperature water, and a room temperature state in the cabinet using the heating device. The present invention relates to a vending machine that sells products stored in Japan as hot products.
[0002]
[Prior art]
In addition to the electromagnetic induction heating method and the heating method of immersing in high-temperature water, the heating device for beverages in containers mentioned above, which is applied to vending machines, cans, bottles, and pets dispensed from the product storage rack at the time of sale There is known a system in which a beverage product in a container such as a bottle is guided to a heating device, and the content beverage is heated by spraying high-temperature water on the beverage container (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
The heating device disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 holds the beverage container taken from the product carry-out path in the machine at the time of selling the product in a horizontal position and carries it into the heating chamber, and rotates the beverage container at this carry-in position ( The hot beverage is heated by spraying the peripheral surface of the beverage container through the spray nozzle provided in the heating chamber while stirring the content beverage by rotation, and a hot water tank, a water pump, and A heating device is configured by combining circulating water supply pipelines of hot water.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-307213
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the beverage in a container is heated using the above-described conventional heating device, the following problems occur.
[0006]
That is, in the state where the beverage container is held in the horizontal position, the liquid level of the content beverage is formed in the longitudinal direction of the container, and the space above the liquid level and the peripheral wall of the beverage container is filled with air (or carbon dioxide gas, etc.). Space. When high temperature water is sprayed on the peripheral surface of the container while rotating the container in this state, a temperature difference occurs transiently due to the difference in specific heat between the content beverage and the air filling the space, and this temperature difference exists. The media mix with each other as the beverage container rotates.
[0007]
In this case, in the case of a product in which the internal pressure of the can is slightly negative pressure and the content beverage is enclosed like coffee in a can, if high temperature water is sprayed on the peripheral surface while rotating the beverage container as described above, the temperature rises. The heated and expanded air dissipates heat and contracts to a low-temperature beverage that has not been sufficiently heated, causing the internal pressure in the can to suddenly change locally, which causes the can to dent and deform. May end up.
[0008]
In addition, there is also a problem that the product transport mechanism and the rotation drive mechanism are complicated in order to hold the beverage container in a horizontal posture, carry it into the heating chamber, and rotate it.
[0009]
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to prevent the trouble that the container is deformed due to a change in the internal pressure of the beverage container during the heating, and to efficiently heat the content beverage, and also to carry in and hold the beverage container in the heating chamber An object of the present invention is to provide a container-equipped beverage heating apparatus improved so as to be able to cope with a beverage agitation and a vending machine using the heating apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a heating chamber provided with means for stirring the contents beverage by holding the hot water jetting means and the beverage container in place, and holding the beverage container in the heating chamber, Conveying means for feeding, a hot water tank with a heater for storing hot water, and a circulating water supply line for returning hot water from the hot water tank to the hot water tank via a water supply pump and a heating chamber are combined. In the heating device for a beverage containing a heating method in which the container is brought into the heating chamber and heated by spraying high-temperature water fed from the hot water tank to the beverage container,
The heating chamber is arranged vertically, the beverage product carried into the heating chamber from below by the conveying means is held in an upright posture, and in this state, the beverage container is rotated to agitate the content beverage while the peripheral surface of the container is hot. It is set as the structure which sprayed water (Claim 1).
[0011]
By holding the beverage container carried into the heating chamber in an upright posture as described above, the air enclosed in the beverage container and the content beverage are separated vertically, and all the air gathers in the top space of the container, and the liquid level The following areas are filled with content beverages. Therefore, while maintaining the upright posture, the beverage container is rotated to agitate the content beverage, and hot water is sprayed on the peripheral surface thereof, so that the beverage container is held in the horizontal posture as in the conventional device. When high-temperature water is blown from the surface, there is no sudden change in local pressure generated in the container due to mixing of air and beverage, and heat transfer between the beverage and the container wall surface The area is increased and the heat flow efficiency is also improved, whereby the content beverage is efficiently heated in a short time without fear of deformation of the beverage container.
[0012]
Moreover, according to this invention, it can comprise in the specific aspect as follows about each part which comprises the said heating apparatus.
[0013]
(1) A heating chamber having a housing having a beverage container opening / closing opening on the lower surface, a rotary gripper disposed at the upper part of the housing and gripping the top of the beverage container carried from the opening / closing port, and a drive connected to the gripper A configuration in which a motor and a hot water injection nozzle dispersed in the indoor peripheral area of the housing and connected to the hot water supply pipe of the circulating water supply pipe are arranged, and the beverage container carried into the housing from below is held in an upright posture by the gripper, In this state, the beverage container is rotated by the drive motor, and hot water is sprayed from the periphery through the spray nozzle to heat the content beverage (Claim 2).
[0014]
(2) A drainage groove portion that communicates with the hot water discharge pipe of the circulating water supply pipe line is formed in the bottom peripheral area of the housing, and the hot water discharged from the hot water injection nozzle is collected in the drainage groove portion and returned to the hot water tank. 3).
[0015]
(3) The gripper disposed in the heating chamber is constituted by a bowl-shaped cap body made of an elastic material, and the cap body is gripped on the top of the beverage container carried into the heating chamber. The beverage container is rotated to stir the content beverage (claim 4).
[0016]
(4) The cap body of the above item (3) has a hollow double structure, and the cap body is introduced into the hollow space in a state where the cap body is put on the top of the beverage container carried into the heating chamber. So that the beverage container can be gripped.
[0017]
(5) As a gripper of a different type from the previous items (3) and (4), a gripper is composed of a plurality of fingers arranged radially with the upper end as a swing fulcrum and a pusher actuator that opens and closes each finger. Then, the actuator is pushed by the beverage container carried into the heating chamber, and the beverage container is gripped by a finger that closes in response to the actuator (Claim 6).
[0018]
(6) On the other hand, the transport means for transporting the beverage container into the heating chamber includes a rotary table for placing and holding the beverage container in an upright posture, a support mechanism for the table, and a position where the beverage container is transported. A lid plate that closes the entrance and exit and an elevating mechanism mounted with these members (Claim 7), wherein the support mechanism includes a bearing, a guide, and a guide for guiding and supporting the rotating shaft of the table in a vertical posture. And an adjustment spring that urges the table upward to hold the beverage container with the gripper of the heating chamber. In this case, a plurality of springs having different spring constants can be combined in series as the adjustment spring, so that it is possible to cope with beverage containers of different sizes having different heights (Claim 9).
[0019]
(7) Furthermore, the circulating water supply pipe is equipped with a water purifier, and the hot water supplied to the heating chamber is passed through the water purifier to remove dust and sterilize, and maintain the quality of the hot water that is blown to the beverage container from the viewpoint of food sanitation. (Claim 10).
[0020]
(8) In addition, a bypass pipe and its control valve are provided to bypass the heating chamber and circulate the stored water in the hot water tank via the pump in the circulation water supply pipe, and the standby without heating the beverage container The hot water stored in the hot water tank is circulated through the bypass pipe to keep the temperature difference between the upper and lower parts of the hot water tank small, and when the beverage container is heated, hot water is discharged from the hot water tank and supplied. (Claim 11).
[0021]
(9) In addition, a bypass pipe connecting the discharge port and the suction port of the water pump and its control valve are attached to the circulating water supply pipe of the hot water, and the pump is operated during standby when the beverage container is not heated. Continue to circulate hot water through the bypass line and switch the control valve of the bypass line when a beverage container heating command is given, without waiting for the time required to start the pump to the heating chamber The hot water supply can be started immediately (claim 12).
[0022]
(10) By mounting the container-equipped beverage heating device on the vending machine (Claim 13), the container-packaged beverage product (stored at room temperature) dispensed from the product storage rack at the time of product sales is stored in the heating device. It can be fed and heated and sold as a hot product by heating in a short time.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the illustrated examples.
[0024]
First, FIG. 1 shows an overall configuration of a container-containing beverage heating apparatus mounted on a vending machine. In the figure, 1 is a main body cabinet of a vending machine, 1a is a front door of the vending machine, 2 is a heating device for a beverage in a container mounted in the machine, and a product storage rack is provided in the cabinet 1 although not shown. Equipped with a beverage product in a container such as a can, a bottle, or a plastic bottle (hereinafter simply referred to as “product”) stored at room temperature. Then, when a hot product is selected at the time of product sales, the product delivered from the product storage rack based on the sales instruction is delivered to the heating mechanism of the heating device as described later and carried into the heating chamber, where it is placed on the peripheral surface of the beverage container. After hot water is sprayed and the content beverage is heated to an appropriate temperature (about 55 ° C.) as a hot beverage, the product is taken out of the heating chamber and delivered to the product outlet.
[0025]
On the other hand, the heating device 2 includes a vertical heating chamber 3 according to the present invention, a liftable product transport mechanism 4 for feeding products into the heating chamber 3 from below, a hot water tank 5 incorporating a heater 5a, The drainage side of the piping between the water supply pump 6, the hot water circulation water supply line 7 that returns from the hot water tank 5 to the hot water tank via the water supply pump 6 and the heating chamber 3, and the hot water tank 5 drawn from the heating chamber 3 It is comprised from the water purifier 8 interposed in the pipe line 7a. In the figure, 9 is a product (canned beverage), 10 is a controller for the heating device, and 11 is hot water stored in the hot water tank 5 (heated to a temperature of about 95 ° C.).
[0026]
Next, the detailed structure and operation of the heating chamber 3 and the transport mechanism 4 which are the main parts of the heating device 2 will be described with reference to FIGS. First, the heating chamber 3 includes a housing 12 having an open bottom surface in which an inlet / outlet port 12a for the product 9 is opened on the lower surface, and a rotary gripper that is disposed in the upper part of the housing 12 and holds the top of the product 9 carried in from the inlet / outlet port 12a. 13, a drive motor 14 connected to the gripper 13 via a rotating shaft 14 a, and hot water injection nozzles 15 dispersedly arranged in the indoor peripheral region of the housing 12 so as to surround the gripper 13. Further, a drain groove 12c that is one step lower than the opening surface of the inlet / outlet 12 is formed in the bottom peripheral area of the housing 12, hot water discharged from the injection nozzle 15 is collected in the drain groove 12c, and hot water is discharged from the circulating water supply conduit. It returns to the hot water tank 5 through the pipe | tube 7a.
[0027]
Here, the gripper 13 is a bowl-shaped cap body made of an elastic material such as rubber, for example, and grips the top of the product 9 carried into the housing 12 in an upright posture from below the heating chamber 3 and is driven. The product 9 is rotated by the motor 14. The hot water injection nozzle 15 is a vertically long pipe having a plurality of injection nozzle holes opened toward the center of the room. The upper end of the hot water injection nozzle 15 penetrates the ceiling plate of the housing 13 and the circulating water supply pipe line is connected through the branch pipe 15a. The hot water supply pipe 7b is connected in communication.
[0028]
On the other hand, the product transport mechanism 4 includes a rotary table 16 that places and holds the product 9 in an upright posture, a support mechanism 17 for the table 16, and an entrance 12 a of the housing 12 at a position where the product 9 is carried into the heating chamber 3. And a lift mechanism 19 in which these members are mounted on an arm 19a. The support mechanism 17 includes a guide bearing 20, a shaft seal 21, and a shaft seal 21, which guide and support the rotary support shaft 16a of the table 16 in a vertical posture. In addition, an adjustment spring 22 that presses and urges the table 16 upward is provided.
[0029]
With the above configuration, the transport mechanism 4 always stands by at the lowered position as shown in FIG. 1, and the product 9 delivered from the product storage rack at the time of product sales is transferred onto the table 16 and brought into an upright posture. Then, the elevating mechanism 19 moves upward to carry the product 9 into the housing 12 of the heating chamber 3. When the product 9 is carried into the heating chamber 5, the top of the product 9 placed on the table 16 is pressed against the gripper 13 equipped in the room by the spring bias of the adjustment spring 22 and is gripped. At the same time, the cover plate 18 of the transport mechanism 4 closes the entrance 12 a of the housing 12. Subsequently, in response to a command from the control device 10 (see FIG. 1), the drive motor 14 is started, and the product 9 held between the gripper 13 and the table 16 and held in an upright posture is rotated to serve a content beverage. At the same time, the water supply pump 6 is started and the hot water 11 is supplied from the hot water tank 5 to the hot water injection nozzle 15 of the heating chamber 3 through the circulation water supply line 7, and the hot water jetted from the injection nozzle 15 is used as a container for the product 9. Spray the surrounding surface to heat the beverage. Further, the hot water discharged into the housing 12 of the heating chamber 3 is collected in the drainage groove 12c at the bottom, and then returns to the hot water tank 5 through the drainage pipe 7a.
[0030]
In addition, in order to enhance the stirring effect of the content beverage during product heating, it is preferable to control the rotation direction of the drive motor 14 so as to alternately repeat normal rotation and reverse rotation.
[0031]
Moreover, the water purifier 8 interposed between the heating chamber 3 and the hot water tank 5 incorporates a filter, an ion exchange resin, etc., purifies the hot water returning to the hot water tank 5 and blows it from the food hygiene side to the beverage container. We try to maintain the quality of the warm water.
[0032]
When a predetermined heating time elapses, the drive motor 14 and the water pump 6 of the gripper 13 are stopped, and then the elevating mechanism 19 is lowered to draw the heated product 9 from the heating chamber 3 while being placed on the table 16. . Then, when the elevating mechanism 19 is lowered to the standby position, the product placed on the table 16 is sent to the product outlet of the vending machine by a pusher mechanism or the like.
[0033]
Next, some application examples are described about the gripper 13 arranged in the heating chamber 3. 3 (a) and 3 (b) show an embodiment of a gripper corresponding to claim 5 of the present invention, and a hook-like cap body 13a made of an elastic material as described above has a hollow space. The hollow space 13a-1 and the inner space of the cap body 13a become pressure control devices through the pressure passages 13b-1 and 13b-2 drilled in the header 13b connected to the top of the inner and outer double structure with 13a-1 interposed therebetween. It is communicated.
[0034]
With this configuration, the gripper cap body 13a is put on the top of the product 9 as shown in FIG. 3B, and the hollow space 13a-1 of the cap body 13a is passed through the pressure passage 13b-1 of the header 13b from the pressure control device. When the pressurized air is introduced to the cap body 13a, the cap body 13a receives the air pressure so that the inner wall surface thereof comes into close contact with the container of the product 9, and at the same time, the inner space of the cap body is formed through the pressure passage 13b-2 of the header 13. When the evacuation is performed, the product 9 is securely held by the cap body 13a.
[0035]
4 (a) and 4 (b) show another type of gripper corresponding to claim 6 of the present invention. In this embodiment, the gripper 13 is composed of four fingers 13d that are distributed around the cross beam header 13c with the upper end as a swing fulcrum, and a pusher actuator 13e that collectively opens and closes the fingers 13d. Has been. Here, the upper end side of the finger 13d is slidably connected to the header 13c via the connection pin 13d-1. The actuator 13e includes an operation pin 13e-1 that vertically penetrates the header 13c, an operation plate 13e-2 that penetrates the shaft of the operation pin 13e-1 and faces the upper end of each finger 13d, It comprises an assembly of a drive spring (compression coil spring) 13e-3 interposed between the operation plate 13e-2 and the tip of the operation pin 13e-1.
[0036]
With the above configuration, the finger 13d is normally open at the position indicated by the solid line. Here, when the top of the product carried into the heating chamber hits the head of the operation pin 13e-1 of the actuator 13e and pushes upward, the operation plate 13e-2 pushes the rear end of the finger 13d through the drive spring 13e-3. Push up. As a result, the finger 13d tilts toward the closed position indicated by the chain line and grips the top of the product (not shown).
[0037]
Next, an application example corresponding to claim 9 of the present invention will be described with reference to FIG. 5 with respect to the support mechanism 17 of the rotary table 16 described in the transport mechanism 4 of FIG. That is, in the embodiment shown in FIG. 2, one coil spring 22 is interposed on the rotary support shaft 16a as an adjustment spring for urging the table 16 upward, and when the product is carried into the heating chamber, the top of the product is previously described. I push it to hit the gripper.
[0038]
By the way, beverage products such as can products vary in length and weight depending on the capacity of the beverage, and the size of the beverage container differs greatly between long cans (500 ml cans) and short cans (190 ml cans). For this reason, if only one adjustment spring is used, the expansion / contraction stroke of the coil spring is limited, and it is actually difficult to correspond to both the long can and the short can. Therefore, in this embodiment, in addition to the adjustment spring 22, a second adjustment spring 23 having a different spring constant is combined in series so that the table 16 is urged by a two-stage adjustment spring. The size difference between the short cans can be absorbed and the product can be stably held in an upright posture with the gripper in the heating chamber.
[0039]
For this purpose, in the illustrated embodiment, two adjustment plates 24a and 24b are disposed below the adjustment spring 22, and a second adjustment spring 23 is interposed between the adjustment plates 24a and 24b. , 25b are provided to stably support the rotary support shaft 16a of the table 16 in a vertical posture.
[0040]
Next, application examples relating to the circulating water supply pipe 7 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. First, FIG. 6 shows a circulating water supply line of an embodiment corresponding to claim 11 of the present invention, and the discharge side of the water supply pump 6 and the drain side pipe of the heating chamber 5 so as to bypass the heating chamber 7. In addition, a bypass line 27 is additionally provided via a control valve (direction switching valve) 26. In addition, 28 is a water supply valve and 29 is a drain cock.
[0041]
Then, the storage of the hot water tank 5 is performed by switching the control valve 28 to the bypass line 27 side and pumping water when the vending machine is on standby for sale, that is, when the product is not heated in the heating chamber 3. The water circulates along the path indicated by the arrows in the figure, and the hot water temperature is equalized by replacing the hot water in the upper layer (high temperature) and the lower layer (low temperature) in the tank.
[0042]
Thereby, even in the heating operation of the product performed after a long standby time, the product can be stably heated by preventing the hot water having a low temperature from being supplied from the hot water tank 5 to the heating chamber 3. Further, as shown in the figure, by bypassing the bypass pipe line 27 to the upstream side of the water purifier 8, it is possible to purify the warm water by circulating water supply even during sales standby.
[0043]
On the other hand, FIG. 7 shows a circulating water supply line of an embodiment corresponding to claim 12 of the present invention, and a control valve (direction switching valve) 30 is interposed between the discharge side and the suction side of the water pump 6. The bypass line 31 is additionally provided.
[0044]
In this embodiment, the standby state is maintained without stopping the operation of the water pump 6 during the sale of the product, and the pump start time (the pump is actually started from the command when the pump is started from the stop state) at the next sale. This is a time delay before the product is started, and the sales time of the product becomes longer.)) The warm water supply to the heating chamber can be started immediately without waiting for the control valve to be The hot water is circulated and fed to the bypass line 31 by switching 30 and the operation is controlled so that the control valve 30 is switched to the circulated water line 7 side in the next sales command. Thereby, warm water can be supplied to the heating chamber 3 without waiting for the time required for starting the water pump 6.
[0045]
In the illustrated embodiment, the heating device mounted on the vending machine has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other than vending machines.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a container-equipped beverage heating apparatus that heats the content beverage by spraying high-temperature water on the peripheral surface of the beverage container, the hot water spraying means and the beverage container are provided indoors. A heating chamber provided with means for stirring the content beverage while being held in a fixed position, a conveying means for feeding a beverage container into the heating chamber, a warm water tank with a heater for storing warm water, a water feed pump from the warm water tank, and a heating chamber It is made up of a hot water circulation water supply line that returns to the hot water tank via the hot water tank, and after the beverage container is carried into the heating chamber based on the command, the hot water fed from the hot water tank is jetted into the beverage container to be heated. In this case, the heating chamber is arranged vertically, the beverage product carried into the heating chamber from below by the conveying means is held in an upright posture, and in this state, the beverage container is rotated and sprayed with high-temperature water on its peripheral surface like By the,
The beverage container can be prevented from being deformed due to a sudden change in internal pressure generated by a conventional heating method in which the beverage container is held in a horizontal posture and high-temperature water is sprayed on its peripheral surface. In addition, the heat transfer area between the content beverage and the container wall surface is increased, so that the heat flow efficiency is improved, whereby the content beverage is efficiently heated in a short time.
[0047]
In addition, the heating chamber is placed vertically, and the beverage container is carried in an upright position and held, so that the beverage container can be carried in and held in the heating chamber, and the beverage can be stirred with a simple mechanism. Can also be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a whole heating apparatus representing an embodiment in which a container beverage heating apparatus of the present invention is mounted on a vending machine. FIG. 2 is a detailed structural diagram of a heating chamber and a transport mechanism in FIG. a) is a heating chamber, (b) is a transport mechanism, and (c) is a sectional view showing a state in which a product is carried into and held in the heating chamber. FIG. 3 is an application example of the gripper installed in the heating chamber of FIG. In the structure diagram, (a) and (b) are cross-sectional views showing the gripper alone and the gripping state of the product, respectively. [FIG. 4] FIG. Fig. 5 is a side sectional view and a plan view respectively. Fig. 5 is a structural diagram showing a table support mechanism of an application example to the transport mechanism shown in Fig. 2. Fig. 6 is an application example to the hot water circulation water supply conduit of Fig. 1. Representing piping system diagram [Fig.7] Application example further different from Fig.6 To the piping system diagram DESCRIPTION OF SYMBOLS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body cabinet of vending machine 2 Heating apparatus of drink in container 3 Heating chamber 4 Transport mechanism 5 Hot water tank 6 Water pump 7 Hot water circulation water supply line 8 Water purifier 9 Product (canned drink)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control apparatus 11 Hot water 12 Housing 12a Entrance / exit 12c Drain groove part 13 Gripper 13a Cap body 13a-1 Hollow space 13d Finger 13e Actuator 14 for opening / closing operation Gripper drive motor 15 Hot water injection nozzle 16 Rotary table 17 Support mechanism 18 Cover plate 19 Elevating mechanism 22 Adjustment spring 23 Second adjustment springs 26 and 30 Control valve (direction switching valve)
27, 31 Bypass pipeline
