JP2011242020A

JP2011242020A - 給湯装置

Info

Publication number: JP2011242020A
Application number: JP2010112827A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Arimura; 充有村
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置を提供する。
【解決手段】温水タンク２１の上部に設けた湯吐出口２４から湯を吐出し、この吐出した湯量に対応する飲用水を温水タンク２１の底部２２ａに設けた給水口２３から供給する給湯装置２０で、温水タンク２１に貯留している湯を湯吐出口２４水位近傍に設けた温度センサ２９と、この温度センサ２９より下側で給水口２３近傍に設けた温度センサ３０による温度検知に基づき、湯吐出口２４より下側で給水口２３より湯吐出口２４に近い位置に設けたメインヒータ２７と、このメインヒータ２７より下側で給水口２３に近い位置に設けたサブヒータ２８による加熱により所定温度に制御する制御部５０を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、飲用水を加熱した高温の湯を貯留し、この高温の湯でホット飲料を調理して販売に供するカップ式自動販売機や給茶機などに備えられる給湯装置に関する。

従来、カップ式自動販売機や給茶機などに備えられる給湯装置が知られている。例えば、特許文献１の図２には、焙煎されたコーヒー豆を貯蔵するコーヒー豆キャニスタ、コーヒー豆キャニスタから供給されたコーヒー豆を粉砕刃で所定の粒度に粉砕して粉末状のコーヒー豆（以下「コーヒー挽き豆」という）とするミル、ミルから供給されたコーヒー挽き豆と温水タンクの湯弁を開いて湯管路を介して供給された高温の湯との混合液をペーパーフィルタで濾過してコーヒー成分を含むコーヒー液を抽出するコーヒーブリュア、砂糖やクリームなどを貯蔵する粉末原料キャニスタ、コーヒーブリュアで抽出されたコーヒー液に粉末原料キャニスタから供給された砂糖やクリームを混合してコーヒー飲料とするミキシングボウルなどを備えるカップ式自動販売機の概略構成が開示されている。

例えば、図５に示すように、コーヒーブリュアやミキシングボウルに高温の湯を供給する給湯装置６０を構成する温水タンク６１は、タンク本体６２、飲用水の給水口２３、湯吐出口２４、湯量の変化に連動して昇降するフロート３１、フロート３１の昇降に連動して動作する高水位スイッチ３２、低水位スイッチ３３、タンク本体６２の底部６２ａ近傍に配設されたメインヒータ６３（例えば、消費電力１０００Ｗ）とサブヒータ６４（例えば、消費電力５００Ｗ）の２本の電気ヒータ、湯吐出口２４水位近傍に配設され、カップ式自動販売機の前扉に設けられた湯温度表示部（図示せず）に表示する湯の温度や飲料売り切れ表示制御用の湯の温度を検知する温度センサ６５と、給水口２３上部に配設されたメインヒータ６３またはサブヒータ６４に通電させるヒータ通電制御用の湯の温度を検知する温度センサ６６との２個の温度センサから構成されている。

カップ式自動販売機には、この飲用水を電気ヒータで加熱したホット飲料調理用の高温の湯を貯留する温水タンク６１の他に、コールド飲料の調理に使用される氷を製造して貯蔵する製氷機やシロップを冷却する冷却水槽に冷却用冷媒を供給する冷却装置（例えば、消費電力５００Ｗ）や、前扉に展示されているフレーバーカード（販売商品表示カード）を背面から照明する蛍光灯などを備えているため、温水タンクに貯留している湯を加熱して保温（例えば、９５℃〜９７℃）することに常時使用できる電源容量は５００Ｗ程度しかない。

このため、電源容量に限りがあるカップ式自動販売機（例えば、１００Ｖ、１５Ａ）では、メインヒータ６３とサブヒータ６４の２本の電気ヒータを設け、ホット飲料連続販売時の温水タンク６１に大量に供給された飲用水で温度の下がった湯を急速加熱するためには、製氷機や冷却水槽に冷却用冷媒を供給する冷却装置の運転を停止させてメインヒータ６４に通電するようにしている。

そして、カップ式自動販売機のホット飲料の選択ボタンが押され、湯弁２５が開かれて温水タンク６１に貯留されている高温の湯が湯吐出口２４から吐出されると、フロート３１の降下に連動して動作する低水位スイッチ３３が制御部７０に低水位信号を出力する。制御部７０は低水位スイッチ３３から低水位信号を受けると飲用水弁１４を開き、飲用水が給水口２３からタンク本体６２の底部６２ａに放水される態様で供給される。

温水タンク６１のタンク本体６２の底部６２ａに飲用水が供給されると、温度センサ６６が検知する湯の温度に基づいてサブヒータ６４に通電して供給された飲用水で温度の下がった湯を加熱して保温し、ホット飲料が連続して販売されて飲用水が大量に供給され、温度センサ６６が検知する湯の温度がさらに低下するとメインヒータ６３に通電して供給された飲用水で温度の下がった湯を急速加熱し、温度センサ６６が上限温度設定値（例えば、９７℃）を検知するまで加熱昇温させる。

このように、ホット飲料の選択ボタンが押されてホット飲料調理信号により湯弁２５が開かれると、温水タンク６１に貯留されている高温の湯が湯吐出口２４から吐出して湯管路２６を介してコーヒーブリュアやミキシングボウルに供給されてホット飲料の調理に使用され、温水タンク６１に供給された飲用水で温度の下がった湯はメインヒータ６３またはサブヒータ６４で加熱されて貯留される。

また、図６に示すように、消費電力５００Ｗの電気ヒータ８３、８４を上下に２本、そして、電気ヒータ８３の通電制御用の温度センサ８５を湯吐出口２４水位近傍に、電気ヒータ８４の通電制御用の温度センサ８６を給水口２３上部に配設した温水タンク８１で構成する給湯装置８０も用いられている。

特開平８−３１５２４４号公報

上述したように、カップ式自動販売機では、ホット飲料の調理に使用する湯の温度が低下すると販売する飲料の品質（味や香など）を保てなくなるため、温水タンクに配設した温度センサで湯の温度を検知して温度信号を制御部に出力し、制御部は温度センサが出力する温度信号に基づいて電気ヒータに通電して所定温度（例えば、９５℃〜９７℃）に保持し、温水タンクからコーヒーブリュアやミキシングボウルに供給する湯を高温に保つようにしている。

また、ホット飲料の販売時に温水タンクの湯吐出口から湯を吐出すると、この吐出した湯量に対応する飲用水（冷水）が温水タンクに供給されるが、この飲用水の供給は温水タンクの底部に放水することが一般的に行われている。これは、水は湯よりも比重が大きいことにより、温水タンクの底部に放水された飲用水はそのまま底部に留まるので、ホット飲料の販売時に温水タンクの湯吐出口から吐出した湯量に相当する飲用水が温水タンクに供給されても湯吐出口周辺に貯留されている湯の温度の急激な低下を防ぐためである。

そして、ホット飲料の連続販売が行われ、温水タンクの湯吐出口から吐出した湯量に対応する大量の飲用水が温水タンクの底部に連続して放水されて供給されると、供給された大量の飲用水で湯の温度が下がり、温度センサが検知している温度信号に基づいて制御部が製氷機や冷却水槽に冷却用冷媒を供給する冷却装置の運転を停止させてメインヒータに通電して温度の下がった湯を急速加熱する制御が行われる。

しかしながら、図５に示している温水タンク６１のメインヒータ６３はタンク本体６２の底部６２ａで温度の下がった湯を加熱するため、ホット飲料連続販売時に飲用水の大量供給で温度が大きく下がった湯を急速加熱する場合にもタンク本体６２の底部６２ａから湯を満遍なく加熱することとなり、ホット飲料の調理に利用可能な高温の湯を短時間で得ることができない。

また、図６に示している温水タンク８１の底部８２ａに配設している電気ヒータ８４も、ホット飲料連続販売時に飲用水の大量供給で温度が大きく下がった湯を急速加熱する場合にもタンク本体８２の底部８２ａから湯を満遍なく加熱するため、消費電力５００Ｗの電気ヒータ８３だけではホット飲料の調理に利用可能な高温の湯を短時間で得ることができない。

そのため、ホット飲料の連続販売により短時間の間に湯吐出口から吐出した湯量に対応する飲用水が温水タンクに大量に供給されてもホット飲料の調理に利用可能な高温の湯量が不足し、連続販売可能なホット飲料数が少なくなる。

このようなことを防ぐため、ホット飲料の販売待機時に大量の高温の湯を温水タンクに貯留して保温しておく必要が生じ、その結果、温水タンク容量が大きくなり、温水タンク壁面からの放熱量が多くなることにより電力消費量が多くなるという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る給湯装置は、温水タンクに貯留している湯を温度センサによる温度検知と電気ヒータによる加熱とにより所定温度に制御する制御部を備え、前記温水タンクの上部に設けた湯吐出口から湯を吐出し、この吐出した湯に対応する量の飲用水を前記温水タンクの底部に設けた給水口から供給する給湯装置において、
前記温度センサは、前記湯吐出口水位近傍に設けられた第１温度センサと、この第１温度センサより下側で前記給水口近傍に設けられた第２温度センサとからなり、
前記電気ヒータは、前記湯吐出口より下側で前記給水口より前記湯吐出口に近い位置に設けられた消費電力の大きいメインヒータと、このメインヒータより下側で前記給水口に近い位置に設けられ、前記メインヒータよりも消費電力の小さいサブヒータとからなることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る給湯装置は、上述した請求項１において、前記制御部は、前記第１温度センサおよび第２温度センサが検知している湯の温度に基づいて、前記湯吐出口からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が少なく湯の温度低下が小さい場合には前記サブヒータに通電して前記温水タンクに貯留している湯全体を加熱して保温し、前記湯吐出口からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が多く湯の温度低下が大きい場合には前記メインヒータに通電して前記温水タンクの前記メインヒータ周囲より上部に貯留している湯を急速加熱することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る給湯装置は、上述した請求項２において、前記メインヒータの消費電力が、前記給湯装置が備えられている機器の電源容量に対しての比率が高い場合、前記制御部は、前記メインヒータに通電する時、排他的制御により前記機器の電気部品の一部の運転を停止させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、温水タンクに貯留している湯を温度センサによる温度検知と電気ヒータによる加熱とにより所定温度に制御する制御部を備え、前記温水タンクの上部に設けた湯吐出口から湯を吐出し、この吐出した湯に対応する量の飲用水を前記温水タンクの底部に設けた給水口から供給する給湯装置において、前記温度センサは、前記湯吐出口水位近傍に設けられた第１温度センサと、この第１温度センサより下側で前記給水口近傍に設けられた第２温度センサとからなり、前記電気ヒータは、前記湯吐出口より下側で前記給水口より前記湯吐出口に近い位置に設けられた消費電力の大きいメインヒータと、このメインヒータより下側で前記給水口に近い位置に設けられ、前記メインヒータよりも消費電力の小さいサブヒータとからなることにより、温水タンクの底部に貯留している湯の温度が低下すると第２温度センサが早期に温度低下を検知してサブヒータに通電して早期に加熱することができる。また、温水タンクの中部から上部に貯留している湯の温度が低下すると第１温度センサが温度低下を検知してメインヒータに通電し、メインヒータ周囲より上部に貯留している限られた量の湯を急速加熱することができるので、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくすることにより温水タンク壁面からの放熱量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置を提供することが可能となる。

また、請求項２の発明によれば、前記制御部は、前記第１温度センサおよび第２温度センサが検知している湯の温度に基づいて、前記湯吐出口からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が少なく湯の温度低下が小さい場合には前記サブヒータに通電して前記温水タンクに貯留している湯全体を加熱して保温し、前記湯吐出口からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が多く湯の温度低下が大きい場合には前記メインヒータに通電して前記温水タンクの前記メインヒータ周囲より上部に貯留している湯を急速加熱することにより、ホット飲料連続販売時に飲用水の大量供給で温度が大きく低下した湯を急速加熱する場合にもホット飲料の調理に利用可能な高温の湯を短時間で得ることができるので、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくすることにより温水タンク壁面からの放熱量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置を提供することが可能となる。

また、請求項３の発明によれば、前記メインヒータの消費電力が、前記給湯装置が備えられている機器の電源容量に対しての比率が高い場合、前記制御部は、前記メインヒータに通電する時、排他的制御により前記機器の電気部品の一部の運転を停止させることにより、電源容量に限りがあるカップ式自動販売機などの機器で、供給された大量の飲用水で温度が大きく低下した湯を急速加熱するために、消費電力が大きいメインヒータに通電することが可能となる。

本発明に係る給湯装置を備えたカップ式自動販売機の概要図である。本発明に係る給湯装置を示す概要図である。図２に示した給湯装置のサブヒータ通電制御パラメータ図である。図２に示した給湯装置のメインヒータ通電制御パラメータ図である。従来の給湯装置を示す概要図である。従来の給湯装置を示す概要図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る給湯装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、従来と同一構成に関しては同一符号を用いる。

図１は本発明の実施の形態に係る給湯装置を備えたカップ式自動販売機の概要図であり、図２は本発明の実施の形態に係る給湯装置を示す概要図である。ここで例示するカップ式自動販売機１は、貨幣の投入後に利用者の選択に応じてホット飲料もしくはコールド飲料を調理し、これをベンドステージ４７に載置されたカップＣに注ぎ入れるものである。その機内には、水リザーバ１２、冷却水槽１５、カーボネータ１８、オーガ式製氷機１９、給湯装置２０、温水タンク２１、コーヒー豆キャニスタ４１、ミル４２、コーヒーブリュア（レギュラーコーヒー抽出装置）４３、粉末原料キャニスタ４４、ミキシングボウル４５、などを備えている。

水リザーバ１２は、カーボネータ１８やオーガ式製氷機１９、温水タンク２１に飲用水（水道水）を供給するためのもので、給水弁１１を開くと飲用水が水リザーバ１２に貯えられ、水ポンプ１３を運転して飲用水弁１４を開くと飲用水が温水タンク２１に供給される。

冷却水槽１５の冷却水には蒸発器（図示せず）が浸漬してあり、冷却装置（図示せず）から冷却用冷媒が供給されると、この冷媒の蒸発熱で蒸発器周囲にアイスバンク（氷塊）が生成され、このアイスバンクの融解熱で冷却水が略０℃に保たれている。

カーボネータ１８は、冷却水槽１５の冷却水に浸漬してあり、水リザーバ１２から供給された飲用水に炭酸ガスボンベ１６から供給された炭酸ガスを溶解して炭酸水とする。シロップタンク１７はシロップを貯留し、炭酸ガスボンベ１６から供給される炭酸ガスの圧力でシロップが押し出され、冷却水槽１５で冷やされてノズル４６からカップＣに注がれる。

オーガ式製氷機１９は、製氷部と貯氷庫とを有し、冷却装置から製氷部に供給された冷却用冷媒で水リザーバ１２から供給された飲用水を製氷して貯氷庫で貯蔵し、アイス飲料を販売するときに貯氷庫に貯蔵している氷をカップＣに供給する。

給湯装置２０は、図２に示すように、温水タンク２１と制御部５０とから構成されている。温水タンク２１は、湯を貯留するタンク本体２２、水ポンプ１３を運転して飲用水弁１４を開くと水リザーバ１２から供給される飲用水を温水タンク２１の底部２２ａに放水して供給する給水口２３、温水タンク２１の上部に設けられて湯弁２５を開くと貯留している高温の湯を吐出して湯管路２６を介してコーヒーブリュア４３やミキシングボウル４５に供給する湯吐出口２４が設けられている。

この湯吐出口２４より下側で給水口２３より湯吐出口２４に近い位置には、通電されると供給された飲用水で温度が低下した湯を急速加熱して高温の湯とする消費電力の大きいメインヒータ２７（例えば、消費電力１０００Ｗ）が設けられ、このメインヒータ２７より下側で給水口２３に近い位置には、通電されると温水タンク２１に貯留している湯全体を加熱して保温する、メインヒータ２７よりも消費電力の小さいサブヒータ２８（例えば、消費電力５００Ｗ）が設けられている。

また、湯吐出口２４が設けられている水位近傍には、カップ式自動販売機１の前扉に設けられた湯温度表示部（図示せず）に表示する湯の温度やホット飲料選択ボタンに飲料売り切れ表示制御用の湯の温度（例えば、８５℃以下）、メインヒータ２７またはサブヒータ２８の通電制御に用いる温度を検知する温度センサ２９（第１温度センサ）が設けられている。この温度センサ２９より下側で温水タンク２１の底部２２ａに設けた給水口２３近傍にもメインヒータ２７またはサブヒータ２８の通電制御に用いる温度を検知する温度センサ３０（第２温度センサ）を設けている。

この温度センサ３０を設ける位置は、温度センサ３０が検知している湯の温度に基づいてメインヒータ２７またはサブヒータ２８に好適な通電制御を行うことができる位置（例えば、ホット飲料の連続販売開始からカップ２杯ほどでサブヒータ２８に通電を開始する温度を検知できる位置で、温水タンク形状によるそれぞれの実験結果で得られた位置）に設けることが良い。また、タンク本体２２の天板２２ｂには、湯量の変化に連動して昇降するフロート３１、フロート３１の昇降に連動して動作する高水位スイッチ３２、低水位スイッチ３３を設けている。

制御部５０は、温度センサ２９、３０が出力する温度信号、高水位スイッチ３２、低水位スイッチ３３が出力する水位信号などの各種信号に基づいて、水ポンプ１３、飲用水弁１４、湯弁２５、メインヒータ２７、サブヒータ２８、図示しない冷却装置などの通電制御を行う。

コーヒーブリュア４３は、コーヒー豆キャニスタ４１から供給されたコーヒー豆をミル４２で挽いたコーヒー挽き豆に温水タンク２１から供給された高温の湯を注ぐことによりコーヒー液を抽出する。

コーヒーブリュア４３にはミキシングボウル４５が接続してあり、コーヒーブリュア４３で抽出したコーヒー液に粉末原料キャニスタ４４から供給された砂糖やクリームを混合してノズル４６からコーヒー飲料をカップＣに注ぎ入れる。

以上説明したカップ式自動販売機１において、利用者により貨幣が投入され、ホット飲料の選択ボタン、例えば、ホットコーヒー飲料の選択ボタンが押されると、制御部５０がホットコーヒー飲料を調理するための信号を出力する。この制御部５０が出力する信号により、先ず、コーヒー豆キャニスタ４１がコーヒー豆をミル４２に供給し、ミル４２で挽かれたコーヒー挽き豆がコーヒーブリュア４３に供給される。そして温水タンク２１の湯弁２５が開かれると、高温に加熱されて温水タンク２１で保温されている湯が湯吐出口２４から吐出されて湯管路２６を介してコーヒーブリュア４３内のコーヒー挽き豆に供給される。コーヒーブリュア４３内ではコーヒー挽き豆から高温の湯にコーヒー成分が溶解した混合液となり、この混合液をペーパーフィルタで濾過するとコーヒー成分を含むコーヒー液が抽出される。コーヒーブリュア４３で抽出されたコーヒー液はミキシングボウル４５に供給され、ミキシングボウル４５内では粉末原料キャニスタ４４から供給された砂糖やクリームと混合されてコーヒー飲料となり、ベンドステージ４７に載置されたカップＣにノズル４６から注がれ、カップ式自動販売機１の利用者に引き渡される。

このようにしてカップ式自動販売機１のホット飲料の選択ボタンが押され、湯弁２５が開かれて温水タンク２１に貯留されている高温の湯が湯吐出口２４から吐出されると、フロート３１が降下し、フロート３１の降下に連動して動作する低水位スイッチ３３が制御部５０に低水位信号を出力する。制御部５０は低水位スイッチ３３から低水位信号を受けると、水ポンプ１３を運転して飲用水弁１４を開き、水リザーバ１２に貯留している飲用水を温水タンク２１に供給する。水リザーバ１２から供給された飲用水は、温水タンク２１の底部２２ａに設けられている給水口２３から放水される態様で供給される。このようにして、湯吐出口２４から吐出した湯吐出量に対応する量の飲用水が給水口２３から温水タンク２１の底部２２ａに供給される。

飲用水が温水タンク２１に供給されて低下した湯の温度を温度センサ２９、３０が検知し、この温度信号に基づいて制御部５０がメインヒータ２７またはサブヒータ２８に通電制御して飲用水の供給で温度が低下した湯を加熱して高温の湯（例えば、９５℃〜９７℃）として保温する制御を、図３に示す給湯装置２０のサブヒータ２８通電制御パラメータ図、および図４に示す給湯装置２０のメインヒータ２７通電制御パラメータ図を用いて説明する。

先ず、図３の通電条件に示しているように、メインヒータ２７に通電されているか、または温度センサ２９（第１温度センサ）と温度センサ３０（第２温度センサ）の何れかが９７℃以上の温度を検知しているか、または温度センサ２９と温度センサ３０の何れもが９５℃以上の温度を検知している場合にはサブヒータ２８には通電されない。また、図４の通電条件に示しているように、温度センサ２９が９５℃以上の温度を検知しているか、または温度センサ３０が９３℃以上の温度を検知している場合にはメインヒータ２７には通電されない。

そして、ホット飲料の選択ボタンが押され、湯弁２５が開かれて温水タンク２１に貯留されている高温の湯が湯吐出口２４から吐出され、湯吐出口２４から吐出した湯吐出量に対応する量の飲用水（冷水）が給水口２３から温水タンク２１の底部２２ａに供給されると、湯より比重の大きい飲用水は底部２２ａに留まり、先ず温度センサ３０周囲の湯の温度が低下し、その次に温度センサ２９周囲の湯の温度が低下する。

すると、図３のサブヒータ２８通電制御パラメータ図に示すように、メインヒータ２７に通電されていない状態で温度センサ２９が９５℃以下の温度を検知するとともに温度センサ３０が９３℃以下の温度を検知する、または、メインヒータ２７に通電されていない状態で温度センサ２９が９３℃以下の温度を検知するとともに温度センサ３０が９５℃以下の温度を検知すると制御部５０はサブヒータ２８に通電する制御を行う。なお、湯吐出口２４水位近傍に設けられた温度センサ２９が９３℃以下の温度を検知するとともに、この温度センサ２９より下側で温水タンク２１の底部２２ａに設けた給水口２３近傍に設けられた温度センサ３０が９５℃以下の温度を検知すると制御部５０がサブヒータ２８に通電する制御パラメータは、温水タンク２１のタンク本体２２の天板２２ｂは、フロート３１の昇降に連動して動作する高水位スイッチ３２、低水位スイッチ３３やメインヒータ２７、サブヒータ２８の通電端子などが設けられているため、断熱材を貼り付けて断熱することが困難であり、断熱材を貼り付けることで周囲を覆って断熱することが容易な側板２２ｃや底板２２ｄよりも放熱量が多く、温度センサ３０周囲よりも温度センサ２９周囲の温度が低くなることがあり、そのような場合に備えているためである。

このように、給水口２３から温水タンク２１の底部２２ａに飲用水が供給されると、温水タンク２１の底部２２ａに貯留している湯の温度が低下するので、温度センサ３０が９３℃以下の温度を早期に検知し、温水タンク２１の底部２２ａに設けた給水口２３に近い位置に設けられたサブヒータ２８に通電して温度の低下した湯を早期に加熱することができる。また、タンク本体２２の天板２２ｂからの放熱で温度センサ２９が９３℃以下の温度を検知するとサブヒータ２８に通電して温度の低下した湯を早期に加熱して保温することができる。

さらに、連続してホット飲料の選択ボタンが押される状態、所謂、ホット飲料の連続販売が行われると、短時間の間に湯吐出口２４から大量の高温の湯が吐出され、この吐出した湯量に対応する大量の飲用水が給水口２３から温水タンク２１の底部２２ａに供給されると、温度センサ３０および温度センサ２９周囲の湯の温度がさらに低下する。

すると、図４のメインヒータ２７通電制御パラメータ図に示すように、温度センサ２９が９３℃以下の温度を検知するとともに温度センサ３０が９０℃以下の温度を検知すると、制御部５０は電源容量に限りがあるカップ式自動販売機１（例えば、１００Ｖ、１５Ａ）に備えられている電気部品の一部である冷却装置の運転を停止する排他的制御を行い、供給された大量の飲用水で温度が大きく低下した湯を急速加熱するため、消費電力の大きい（例えば、１０００Ｗ）メインヒータ２７に通電する。

このように、ホット飲料の連続販売が行われ、短時間の間に湯吐出口２４から大量の高温の湯が吐出され、この吐出した湯量に対応する大量の飲用水（冷水）が給水口２３から温水タンク２１の底部２２ａに供給されると、温水タンク２１の中部から上部までの湯の温度が大きく低下し、温度センサ２９が９３℃以下の温度を検知するとともに温度センサ３０が９０℃以下の温度を検知すると、湯吐出口２４より下側で給水口２３より湯吐出口２４に近い位置に設けたメインヒータ２７に通電し、温水タンク２１のメインヒータ２７周囲より上部に貯留している限られた量の湯を急速加熱することができるので、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくすることによりタンク本体２２壁面からの放熱量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置２０を提供することができる。

以上のように、温水タンク２１の上部に設けた湯吐出口２４から湯を吐出し、この吐出した湯量に対応する飲用水を温水タンク２１の底部２２ａに設けた給水口２３から供給する給湯装置２０で、温水タンク２１に貯留している湯を湯吐出口２４水位近傍に設けた温度センサ２９（第１温度センサ）と、この温度センサ２９より下側で給水口２３近傍に設けた温度センサ３０（第２温度センサ）による温度検知に基づき、湯吐出口２４より下側で給水口２３より湯吐出口２４に近い位置に設けた消費電力の大きいメインヒータ２７と、このメインヒータ２７より下側で給水口２３に近い位置に設けた、メインヒータ２７よりも消費電力の小さいサブヒータ２８による加熱により所定温度（例えば、９５℃〜９７℃）に制御する制御部５０を備えたので、温水タンク２１の底部２２ａに貯留している湯の温度が低下すると温度センサ３０が早期に温度低下を検知してサブヒータ２８に通電して早期に加熱することができる。また、温水タンク２１の中部から上部に貯留している湯の温度が低下すると温度センサ２９が温度低下を検知してメインヒータ２７に通電し、メインヒータ２７周囲より上部に貯留している限られた量の湯を急速加熱することができるので、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくすることによりタンク本体２２壁面からの放熱量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置２０を提供することができる。

また、制御部５０は、温度センサ２９および温度センサ３０が検知している湯の温度に基づいて、湯吐出口２４からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が少なく、貯留している湯の温度低下が小さい場合には、排他的制御により給湯装置２０が備えられているカップ式自動販売機１（機器）の電気部品の運転を停止させることなくサブヒータ２８に通電して温水タンク２１に貯留している湯全体を加熱して保温することができる。また、湯吐出口２４からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が多く貯留している湯の温度低下が大きい場合には冷却装置の運転を停止してメインヒータ２７に通電する排他的制御を行い、温水タンク２１のメインヒータ２７周囲より上部に貯留している限られた量の湯を急速加熱することにより、ホット飲料連続販売時の飲用水の大量供給で温度が大きく低下した湯を急速加熱する必要がある場合にもホット飲料の調理に利用可能な高温の湯を短時間で得ることができるので、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくすることによりタンク本体２２壁面からの放熱量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置２０を提供することができる。

また、メインヒータ２７の消費電力が、給湯装置２０が備えられているカップ式自動販売機１（機器）の電源容量に対しての比率が高い場合、制御部５０は、メインヒータ２７に通電する時、排他的制御によりカップ式自動販売機１の電気部品の一部である冷却装置の運転を停止させることにより、電源容量に限りがあるカップ式自動販売機１などの機器で、供給された大量の飲用水で温度が大きく低下した湯を急速加熱するために、消費電力が大きいメインヒータ２７に通電することができる。

なお、温度センサと電気ヒータをそれぞれ２個設けた実施例で説明しているが、温度センサと電気ヒータを複数個それぞれの最適位置に最適個数設けることにより、さらに精度の良い温度制御が可能となり、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、温水タンク容量を少なくすることによりタンク本体壁面からの放熱量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯装置を提供することができる。

１カップ式自動販売機
１２水リザーバ
１４飲用水弁
２０給湯装置
２１温水タンク
２２タンク本体
２２ａ底部
２３給水口
２４湯吐出口
２５湯弁
２６湯管路
２７メインヒータ
２８サブヒータ
２９温度センサ（第１温度センサ）
３０温度センサ（第２温度センサ）
５０制御部

Claims

温水タンクに貯留している湯を温度センサによる温度検知と電気ヒータによる加熱とにより所定温度に制御する制御部を備え、前記温水タンクの上部に設けた湯吐出口から湯を吐出し、この吐出した湯に対応する量の飲用水を前記温水タンクの底部に設けた給水口から供給する給湯装置において、
前記温度センサは、前記湯吐出口水位近傍に設けられた第１温度センサと、この第１温度センサより下側で前記給水口近傍に設けられた第２温度センサとからなり、
前記電気ヒータは、前記湯吐出口より下側で前記給水口より前記湯吐出口に近い位置に設けられた消費電力の大きいメインヒータと、このメインヒータより下側で前記給水口に近い位置に設けられ、前記メインヒータよりも消費電力の小さいサブヒータとからなることを特徴とする給湯装置。
前記制御部は、前記第１温度センサおよび第２温度センサが検知している湯の温度に基づいて、前記湯吐出口からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が少なく湯の温度低下が小さい場合には前記サブヒータに通電して前記温水タンクに貯留している湯全体を加熱して保温し、前記湯吐出口からの湯吐出量に対応して供給される飲用水の供給量が多く湯の温度低下が大きい場合には前記メインヒータに通電して前記温水タンクの前記メインヒータ周囲より上部に貯留している湯を急速加熱することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
前記メインヒータの消費電力が、前記給湯装置が備えられている機器の電源容量に対しての比率が高い場合、前記制御部は、前記メインヒータに通電する時、排他的制御により前記機器の電気部品の一部の運転を停止させることを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。