JP2015139594A - 湯冷まし生成器、飲料生成器、及び粉末乳調乳装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】広い温度幅にて供給される液体に対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、家庭用に使用し得る湯冷まし生成器、飲料生成器、及び粉末乳調乳装置を提供する。【解決手段】液体タンク(1)及び液体ポンプ(2)にて供給される液体(L)の温度を測定する液体温度センサ(T1)と、液体タンク(1)及び液体ポンプ(2)から第1の熱交換器(3)への液体(L)の液体供給管路(11)の途中から分岐することにより第1の熱交換器(3)を迂回してヒータ(4)に弁(6)を介して液体(L)を供給する迂回経路(12)と、液体温度センサ(T1)にて測定された液体(L)の温度に基づいて弁(6)を開閉制御する制御回路(7)とが設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、加熱手段にて生成された熱湯を、液体供給手段にて供給される液体と熱交換することにより湯冷ましを適切な温度に調整して生成する湯冷まし生成器、飲料生成器、及び粉末乳調乳装置に関するものである。
近年、WHO(世界保健機関:World Health Organization)とFAO(国連食糧農業機関:Food and Agriculture Organization of the United Nations)とによって、「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」が共同作成された。
このガイドラインによれば、乳児用の粉ミルクに関して、エンテロバクター・サカザキ等への感染による乳児の重篤な疾患や死亡との関連が報告されている。また、上記感染への防止対策としては、乳児に与える粉ミルクの調乳用の飲料水は、沸騰させた安全な水を70℃以上に冷却した湯冷ましを使用しなければならないとされている。
このような湯冷ましを使用した乳児用のミルクを調乳するための装置及び方法としては、例えば特許文献1に開示された調乳装置が知られている。
特許文献1に開示された調乳装置100は、図8に示すように、水供給システム101と、水を加熱殺菌する加熱システム102と、加熱システム102にて生成された熱湯を冷却するための冷却システム103とを備えている。また、調乳装置100では、冷却システム103が、加熱システム102にて生成された熱湯を冷却するために水供給システム101から供給される水と熱交換することにより、70℃以上に冷却した湯冷ましを生成している。
このように、調乳装置100では、冷却システム103の冷却水として水供給システム101から供給される水を利用することによってエネルギー効率の高い調乳装置100を実現している。
また、乳児用のミルク以外の湯冷ましを利用する飲料として例えば茶がある。例えば、煎茶では85℃の湯冷ましが適切とされており、上煎茶、中国茶(白茶、緑茶)では70℃の湯冷ましが適切とされている。さらに、玉露に至っては55℃の湯冷ましが適切とされており、このため、湯冷まし用の器が利用されている。
このような調乳用以外の用途での湯冷ましを生成するものとしては、例えば特許文献2に開示された浄水生成装置が知られている。
特許文献2に開示された浄水生成装置200は、図9に示すように、浄水器201と、浄水器201に内蔵された加熱ヒータ202と、浄水器201へ原水を導入する導入流路210と、浄水器201で浄化した浄水を吐水する吐水手段230と、導入流路210の途上で分岐される分岐流路211と、この分岐流路211内を流れる原水が浄水器201の外面との間で熱交換するように分岐流路211の途上に設けられた熱交換手段220と、分岐流路211の途上であって熱交換手段220よりも上流側に設けられた開閉弁212と、浄水器201と熱交換手段220のうち少なくとも一方の温度を測定する温度測定手段203と、温度測定手段203の測定値が所定値より小さい場合には開閉弁212を閉じる一方、温度測定手段203の測定値が所定値以上の場合には開閉弁212を開くように制御する制御装置240を備えている。これにより、浄水器201を水冷することが可能な浄水生成装置200を実現している。
しかしながら、上記従来の湯冷まし生成器では、以下の問題点を有している。
まず、特許文献1に開示された調乳装置100の冷却システム103では、加熱システム102にて生成された熱湯を、水供給システム101から供給される水と熱交換することにより冷却熱湯である湯冷ましを生成している。
しかし、冷却システム103に供給される冷却水の水温によって冷却熱湯である湯冷ましの水温が変化する。例えば、水供給システム101にて供給される水については、水道水では冬場と夏場とでは20℃程の変化幅がある。また、近年では、赤ちゃん用の水がペットボトルの形態で市販されており、冷蔵庫保管されて冷たくなっている可能性が高い。
そこで、このような場合に対応すべく、特許文献1に開示された調乳装置100では、上記加熱システム102から迂回路104を設けている。これにより、調乳前の水温を検知しながら、上記冷却熱湯と加熱システム102から迂回路104を経た熱湯との混合割合を随時調整するようになっている。
しかしながら、上記従来の調乳装置100では、加熱システム102にて生成された熱湯と冷却熱湯とを混合するために、高温仕様の弁が必要になり高価になってしまう。また、調乳の直前で温度差のある熱湯と冷却熱湯とが混合されるため、調乳水の温度が一様になり難い。
次に、特許文献2に開示された浄水生成装置200では、浄水器201と熱交換するための、浄水器201を経由しない原水を排水しなければならず、排水タンクや排水口を設ける必要がある。このため、調乳器等として使うには大きく使い難い機器となってしまう。特に、家庭用の機器として使用するにもかかわらず排水処理しなければならないシステムでは、使用場所や設置サイズの制約があり、適用が困難である。
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、広い温度幅にて供給される液体に対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る湯冷まし生成器、飲料生成器、及び粉末乳調乳装置を提供することにある。
本発明の一態様における湯冷まし生成器は、上記の課題を解決するために、飲料生成用の液体を供給する液体供給手段と、上記液体供給手段にて供給される液体の温度を測定する液体温度測定手段と、上記液体を加熱する加熱手段と、上記加熱手段にて加熱した液体を、上記液体供給手段にて供給される加熱前の液体と熱交換する熱交換手段と、上記液体供給手段から熱交換手段への液体の供給経路の途中から分岐することにより該熱交換手段を迂回して上記加熱手段に弁を介して該液体を供給する迂回経路と、上記液体温度測定手段にて測定された液体の温度に基づいて上記弁を開閉制御する制御手段とが設けられていることを特徴としている。
また、本発明の一態様における飲料生成器は、上記の課題を解決するために、前記記載の湯冷まし生成器を備えた飲料生成器であって、前記加熱手段にて加熱され前記熱交換手段にて熱交換された液体と飲料原料とを混合する混合手段が設けられていることを特徴としている。
また、本発明の一態様における飲料生成器は、上記の課題を解決するために、前記記載の湯冷まし生成器を備えた飲料生成器であって、前記加熱手段にて加熱され前記熱交換手段にて熱交換された液体と飲料原料とを混合する混合手段が設けられていると共に、前記弁は、前記液体供給手段から熱交換手段への液体の供給経路と迂回経路との分岐部分に設けられ、かつ前記制御手段での切替制御により熱交換手段への方向と迂回経路への方向とのいずれか一方の方向に液体の流れを切り替える方向切替弁からなっていることを特徴としている。
また、本発明の一態様における粉末乳調乳装置は、上記の課題を解決するために、前記記載の飲料生成器を用いた粉末乳調乳装置であって、前記飲料原料が粉ミルクからなっていることを特徴としている。
本発明の一態様によれば、広い温度幅にて供給される液体に対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る湯冷まし生成器、飲料生成器、及び粉末乳調乳装置を提供するという効果を奏する。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本発明の一実施形態について図1に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
本実施の形態の湯冷まし生成器の構成について、図1に基づいて説明する。図1は、本実施の形態の湯冷まし生成器10の構成を示すブロック図である。
本実施の形態の湯冷まし生成器10は、図1に示すように、液体Lを蓄える液体タンク1と、液体タンク1に蓄えられた液体Lを供給するための供給経路としての液体供給管路11、及び液体ポンプ2と、供給された液体Lを予備加熱し、かつヒータ4の出口からの加熱液体を冷却するための熱交換手段としての第1の熱交換器3と、該第1の熱交換器3にて予備加熱された液体Lを煮沸殺菌するための加熱手段としてのヒータ4と、煮沸殺菌されかつ第1の熱交換器3にて冷却された湯冷ましCLを蓄えるための飲料容器5とを備えている。上記液体タンク1及び液体ポンプ2は、本発明の液体供給手段として機能している。尚、本発明においては、飲料容器5を備えていなくてもよい。
また、本実施の形態の湯冷まし生成器10は、液体供給手段としての液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される液体の温度を測定する液体温度測定手段としての液体温度センサT1と、液体供給管路11の途中から分岐することにより第1の熱交換器3を迂回してヒータ4該液体を供給する迂回経路12と、迂回経路12に設けられた弁6と、液体温度センサT1にて測定された液体の温度に基づいて弁6を開閉制御する制御手段として制御回路7とを備えている。また、弁6は、制御回路7での開閉制御により迂回経路12を通る液体の量を調整する流量調整弁からなっている。
上記液体タンク1は、その内部に、例えば水道水や炭酸水等の液体Lを注ぐことができる。液体タンク1の内部には、該液体タンク1の内部に注がれた液体Lの水位を感知するための図示しない水位センサが設けられている。このため、液体タンク1内に注がれた液体Lの水位を検出することができるようになっている。水位センサとしては、その測定原理や使用方法が異なる様々な方式のセンサを使用することができる。すなわち、水位センサには、例えば電極式、磁力式又は水圧式等の種類があるが、液体タンク1内の水位を検知できるものであれば、どの方式のセンサを使用してもよい。ただし、衛生面の観点から、液体Lとは非接触にて検知可能である方式のものを選定することが好ましい。本実施の形態では、例えば、非接触で測定可能なマグネット方式の水位センサを使用している。
また、液体タンク1の出口には上記液体温度センサT1が設けられている。このため、液体タンク1における液体Lの温度を検出することができる。液体温度センサT1は、液体タンク1の出口の水温を検出できるものであれば、原理や使用方法が異なるいかなる方式のものを使用してもよい。ただし、後述するように、制御回路7にその温度信号を送信できるようになっている必要がある。また、液体Lと非接触にて検知可能であるものが好ましい。
また、液体タンク1には、例えば図示しない活性炭やイオン交換膜からなるフィルタ等を設置し、注がれた液体L内の不純物や塩素、バクテリアや細菌、イオン系金属類等の成分を除去可能とする構成としてもよい。さらに、液体タンク1に液体Lを注いだ直後にヒータ4に供給して加熱することが好ましい。また、液体Lを長時間蓄えるために、例えば紫外線照射装置等の殺菌手段を、液体タンク1の上部に設置し、蓄えた液体Lに紫外線を照射し、殺菌することができる構成としてもよい。さらに、例えば、液体タンク1と外部の水道蛇口等とを直接接続することにより、液体Lを供給できる構造としてもよい。
液体供給管路11及び迂回経路12は、液体タンク1に蓄えられた液体Lが通るための流路である。液体供給管路11及び迂回経路12の材質としては、例えばSUS等の金属配管やシリコンやテフロン(登録商標)系の樹脂配管等の配管を使用することができる。好ましくは、食品用途の供給に適した例えばシリコン系の部材を選定することが望ましい。本実施の形態では、液体供給管路11及び迂回経路12として、内径φ3mmのシリコンチューブを使用し、例えば液体タンク1や液体ポンプ2等の各パーツとの接続は、ホースクリップ等の固定具を用いて行っている。チューブの材質や内径等のサイズは任意に設定することができる。また、各パーツとの接続は、チューブのサイズ等に適した任意の固定方法を選択することができる。
液体ポンプ2としては、例えばソレノイド方式やダイヤフラム方式等のポンプを使用することができる。本実施の形態では、例えば、最大圧力0.8MPa、最大流量800cc/minのソレノイド方式ポンプを使用している。ポンプの適応圧力や適用流量は、湯冷まし生成器10の構成・仕様に合わせて選定することが好ましい。
第1の熱交換器3は、液体Lの温度を上昇させ、ヒータ4で必要な負荷を低減すると共に、ヒータ4から流出した煮沸した高温の液体Lの温度を低下させることができる。特に、煮沸した高温の液体を飲料容器5に直接注いだ場合、ビタミン類等の栄養成分を破壊する恐れがある。このため、本実施の形態の湯冷まし生成器10では、100℃近い液体を一定温度まで低下させている。これにより、ビタミン類の破壊を極力減少させる構成としている。第1の熱交換器3としては、例えばアルミ製の向流式又は並流式の液−液熱交換器を使用することができる。本実施の形態では、例えば、熱交換効率が比較的高いアルミ製の向流式の液−液熱交換器を使用している。この場合、第1の熱交換器3の材質や内部の形状、構成等は任意に選択してもよい。本実施の形態では、第1の熱交換器3は、例えば、櫛刃状の流路が加熱前の液体Lと加熱後の液体とが交互に配置された熱交換器を作成して用いている。この第1の熱交換器3によって加熱後の液体の温度を冷ますことができる。このような湯冷まし機能によって、例えば、飲料原料である例えば粉ミルクMPを充填した哺乳びん等の飲料容器5内に煮沸した高温液体を直接注いだ場合、ビタミン類等の栄養成分の破壊を極力減少させることができる。
ヒータ4は、液体Lを加熱して煮沸させ、殺菌する。ヒータ4は、形状や構造については問わない。例えばコイル型ヒータ、シートヒータ又はシリコンヒータ等、ヒータ部に供給された液体Lを所定時間加熱し、煮沸殺菌させることができるものであればよい。本実施の形態では、例えば、1300Wのシーズヒータと液体Lが通るφ3mmのSUS配管をアルミ合金で鋳込んだヒータを利用している。
また、本実施の形態のヒータ4の出口近傍には、ヒータ制御用温度センサT2が設置されており、ヒータ4の加熱温度を常に測定することができるようになっている。
制御手段としての制御回路7は、本実施の形態では、少なくとも弁6の開閉制御を行っている。その他の制御としては、液体温度センサT1及びヒータ制御用温度センサT2からの温度信号の受信、液体ポンプ2のオン・オフ制御、ヒータ4のオン・オフ制御等をおこなっている。
上述したように、本実施の形態の湯冷まし生成器10は、飲料生成用の液体Lを供給する液体タンク1及び液体ポンプ2と、液体Lを加熱するヒータ4と、ヒータ4にて加熱した液体を、液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される加熱前の液体Lと熱交換する第1の熱交換器3とを備えている。
すなわち、本実施の形態の湯冷まし生成器10では、ヒータ4にて生成された熱湯を液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される液体Lと熱交換することにより冷却熱湯である湯冷ましを適切な温度に調整して生成している。
ところで、液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される液体Lの温度によっては、第1の熱交換器3にて熱交換される湯冷ましの温度が変化する。このため、例えば、液体Lの温度が低い場合には、湯冷ましの温度が低くなり過ぎる虞がある。
そこで、本実施の形態では、図1に示すように、液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される液体Lの温度を測定する液体温度センサT1と、液体タンク1及び液体ポンプ2から第1の熱交換器3への液体Lの液体供給管路11の途中から分岐することにより第1の熱交換器3を迂回してヒータ4に弁6を介して液体Lを供給する迂回経路12と、液体温度センサT1にて測定された液体Lの温度に基づいて弁6を開閉制御する制御回路7とが設けられている。
このため、例えば、液体温度センサT1にて測定した液体Lの温度が低い場合には、制御回路7にて弁6を開けるように制御する。これにより、液体タンク1及び液体ポンプ2から第1の熱交換器3へ流れる液体Lの一部が迂回経路12に流れて第1の熱交換器3にて熱交換される熱量が少なくなる。この結果、第1の熱交換器3から排出される湯冷ましの温度低下が小さくなる。したがって、湯冷ましの温度を一定温度以上に保つように制御することが可能となる。
また、迂回経路12を通る液体Lはヒータ4の上流側にて第1の熱交換器3にて予備加熱された液体と混合されるが、低温であっても第1の熱交換器3にて加熱されるので、第1の熱交換器3から排出される湯冷ましの温度の低下に対する影響は小さい。
また、本実施の形態では、ヒータ4の上流側にて液体Lが混合されるため、第1の熱交換器3から排出される湯冷ましを混合する場合に比べて第1の熱交換器3から排出される湯冷ましの温度が一様になり易い。
さらに、本実施の形態では、高温仕様の開閉弁や3方弁を使用することが不要になるため、安価な湯冷まし生成器10を実現することができる。また、液体Lを排出しないので、家庭用においても使用可能である。
したがって、広い温度幅にて供給される液体Lに対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る湯冷まし生成器10を提供することができる。
また、本実施の形態の湯冷まし生成器10では、弁6は、制御回路7での開閉制御により迂回経路12を通る液体の量を調整する流量調整弁からなっている。これにより、流量調整弁にて迂回経路12を通る液体Lの量を調整するので、液体タンク1及び液体ポンプ2から第1の熱交換器3へ流れる液体Lの量も調整できる。この結果、例えば、液体タンク1及び液体ポンプ2から供給される液体Lの温度が低くても液体温度センサT1にて測定した液体Lの温度に応じて第1の熱交換器3にて熱交換される熱量が少なくなるように調整することができる。したがって、第1の熱交換器3から排出される湯冷ましの温度の低下を容易に抑制することができる。
尚、本実施の形態では、弁6は、流量調整弁ではなく、単に開閉弁とすることも可能である。この場合、弁6が開の場合、液体Lから供給される液体Lは第1の熱交換器3及び迂回経路12の両方に流れるが、この比率は配管抵抗を予め調整しておくことにより決めておくことが可能である。特に、第1の熱交換器3については、配管容積に対する表面積の割合を多くすることによって熱交換効率を向上させることができるため、流路抵抗が大きくなる場合があり得る。このため、液体Lが迂回経路12側にだけ流れることを防止するため、迂回経路12の配管径を小径に変換したり、配管を一定量押して絞る機構を設ける等の流路抵抗を上げる調整機能を設けたりして対応することが可能である。
このように、本実施の形態の湯冷まし生成器10には、飲料生成用の液体Lを供給する液体供給手段としての液体タンク1及び液体ポンプ2と、上記液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される液体Lの温度を測定する液体温度測定手段としての液体温度センサT1と、液体Lを加熱する加熱手段としてのヒータ4と、ヒータ4にて加熱した液体を、液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される加熱前の液体Lと熱交換する熱交換手段としての第1の熱交換器3と、液体タンク1及び液体ポンプ2から第1の熱交換器3への液体Lの供給経路としての液体供給管路11の途中から分岐することにより第1の熱交換器3を迂回してヒータ4に弁6を介して液体Lを供給する迂回経路12と、液体温度センサT1にて測定された液体Lの温度に基づいて弁6を開閉制御する制御手段としての制御回路7とが設けられている。
これにより、広い温度幅にて供給される液体Lに対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る湯冷まし生成器10を提供することができる。
尚、本実施の形態では、弁6の開閉制御のみで第1の熱交換器3の熱交換量を制御しているが、この制御に加えて、液体Lの供給量を液体ポンプ2にて増減させる等の制御を制御回路7にて行うことも可能である。
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図2〜図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の他の実施の形態について図2〜図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態の飲料生成器は、図2に示すように、前記実施の形態1の湯冷まし生成器10を備え、第1の熱交換器3の後段に、生成された湯冷ましを飲料原料と混合される混合部としての調乳部21と、調乳部21にて生成した飲料を冷却する機構を備えている点が異なっている。
尚、本実施の形態の飲料生成器は、例えば、湯冷ましを用いて、例えば、粉ミルクと混ぜてミルクを生成したり、ティーパックを含む茶葉と混ぜて茶を作成したり、粉末ジュースと混ぜてジュースを作成したりする飲料生成器に適用することができる。
しかし、以下の説明では、飲料生成器として、例えば、粉ミルクと混ぜてミルクを生成する粉末乳調乳装置20Aについて説明する。
本実施の形態における飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aの構成について、図2及び図3に基づいて説明する。図2は、本実施の形態の飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aの構成を示すブロック図である。図3は、上記飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aの構成を示す斜視図である。
本実施の形態の粉末乳調乳装置20Aは、図2及び図3に示すように、湯冷まし生成器10の後段に、粉末乾燥乳つまり粉ミルクMPと湯冷ましとを調乳する機構が備えられている。
具体的には、湯冷まし生成器10のヒータ4にて煮沸殺菌されかつ第1の熱交換器3にて冷却された湯冷ましと飲料原料としての粉末乾燥乳つまり粉ミルクMPとをそれぞれ適量に調整及び混合してミルクMを生成するための混合部としての調乳部21と、調乳部21において生成されたミルクMを任意に設定した温度まで調整するための第2の熱交換器22と、第2の熱交換器22から流出したミルクMを蓄えるための哺乳ビン等の飲料容器5と、第2の熱交換器22を通過するミルクMを冷却するための冷却水を蓄えるための冷却水タンク23と、冷却水を第2の熱交換器22内に供給するための冷却水管路24及び冷却水ポンプ25と、ミルクMの温度が設定した値になるように液体ポンプ2及び冷却水ポンプ25の出力を調整するための制御回路7とを備えている。
本実施の形態では、湯冷まし生成器10の液体タンク1には、その内部に、例えば水道水や炭酸水等のミルク調整用の液体Lを注ぐことができる。
第1の熱交換器3は、ミルク生成用の液体Lの温度を上昇させ、ヒータ4で必要な負荷を低減すると共に、ヒータ4から流出した煮沸した高温の液体Lの温度を低下させることができる。特に、煮沸した高温の液体Lを調乳部21に直接注いだ場合、ビタミン類等の栄養成分を破壊する恐れがある。
また、WHO(世界保健機関:World Health Organization)とFAO(国連食糧農業機関:Food and Agriculture Organization of the United Nations)とによって共同作成された「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」では、乳児に与える粉ミルクの調乳用の飲料水は、沸騰させた安全な水を70℃以上に冷却した湯冷ましを使用しなければならないとされている。
そこで、本実施の形態では、このガイドラインに則して調乳部21に導入される湯冷ましの温度を最低調乳温度である70℃まで低下させている。これにより、ビタミン類の破壊を極力減少させる構成としている。
ヒータ4は、ミルク生成用の液体Lを加熱して煮沸させ、殺菌する。
調乳部21は、予めセットしておいた飲料原料としての乾燥粉末乳つまり粉ミルクMPとミルク生成用の煮沸済の液体Lとを混合することにより、ミルクMを調整するものである。本実施の形態の調乳部21では、筐体の下方に乾燥粉末乳を保持するための乾燥粉末乳設置部が設けられている。このため、乾燥粉末乳設置部にミルクMを生成するために必要な量の任意に設定される粉ミルクMPを設置するようになっている。調乳部21の側部には、ミルクMを生成するための液体Lを供給するためのノズルが設けられている。このため、ノズルから供給された液体Lは、乾燥粉末乳設置部に向けて液体Lを放出することができる。放出された液体Lは、乾燥粉末乳との接触することによって、徐々に混合されながら溶解し、ミルクMが生成される。
調乳部21と第1の熱交換器3との配管接続は、例えばワンタッチコネクター等の容易に取り外し可能な構造となっている。このため、粉末乳調乳装置20Aの使用者によって、例えば次亜塩素酸ナトリウム液の浸漬等容易に内部の洗浄や殺菌を行うことができる。
また、調乳部21の外壁面には、図示しないコンタクトスイッチが設けられている。このため、取り外された調乳部21が正確にセットされていない場合には、取り付け部の回路が断線するようになっている。
飲料容器5は、例えば哺乳瓶等の生成されたミルクMを蓄えるための容器を設置する場所である。飲料容器5は、受け皿状の容器の上方にメッシュ構造の蓋が取り付けられた構造となっており、例えばこぼしたミルクM等を排水することが可能である。
冷却水タンク23は、調乳部21にて調整されたミルクMの温度を、第2の熱交換器22において任意の温度に調整するための熱交換用の冷却水CWを蓄えるために用いられる。その内部に蓄える冷却水CWとしては、例えば、水道水や市販クーラント液体等を使用することができ、なるべく比熱の大きな液体を使用することが好ましい。ただし、粘度等の物性が非常に高い場合には冷却水CWの循環が困難となるため、冷却水ポンプ25の動作仕様に合わせて選定することがより好ましい。冷却水タンク23の内部には、液体タンク1と同様に図示しない液体水位を感知するための水位センサ及び水温を感知するための図示しない温度センサが設けられている。このため、冷却水タンク23内に注がれた液体の水位や温度等を感知することができる。また、冷却水タンク23には、ペルチェ等の冷却ユニット等を設置し、冷却水CWの温度を調整する構成としてもよい。
冷却水管路24は、冷却水タンク23内に蓄えられた液体Lが通るための流路である。冷却水管路24の材質としては、例えばSUS等の金属配管やシリコンやテフロン(登録商標)系の樹脂配管等の配管を使用することができる。好ましくは、食品用途の供給に適した例えばシリコン系の部材を選定することが望ましい。
冷却水ポンプ25としては、例えばソレノイド方式やダイヤフラム方式等のポンプを使用することができる。本実施の形態では、例えば、最大圧力0.8MPa、最大流量800cc/minのソレノイド方式ポンプを使用している。ポンプの適応圧力や適用流量は、粉末乳調乳装置20Aの構成・仕様に合わせて選定することが好ましい。
第2の熱交換器22は、調乳部21で調整された乾燥粉末乳と冷却水CWとの熱交換を行うことにより、任意に設定したミルクMの温度に調整するものである。第2の熱交換器22としては、第1の熱交換器3と同様の液―液熱交換器を使用することができる。第2の熱交換器22の流路の片方には、高温の流体として調乳部21で調整した混合物を流入させる。
また、第2の熱交換器22は、冷却水管路24を介して冷却水タンク23及び冷却水ポンプ25に接続されている。このため、冷却水タンク23内部に蓄えられた冷却水CWが、冷却水ポンプ25によって第2の熱交換器22に送られ、第2の熱交換器22内部の流路内を通過することにより熱交換が行われる。したがって、本実施の形態の第2の熱交換器22は、熱交換が完了した冷却水CWは、冷却水タンク23に戻される循環サイクル構造となっている。
本実施の形態では、第2の熱交換器22には、第1の熱交換器3と同様の液−液熱交換器を使用している。また、第2の熱交換器22と調乳部21及び冷却水管路24との接続は、調乳部21と同様に例えばワンタッチコネクターの様な簡便に取り外しが可能な構造となっている。このため、粉末乳調乳装置20Aの使用者によって、例えば次亜塩素酸ナトリウム液の浸漬等容易に内部の洗浄や殺菌を行うことができる。また、第2の熱交換器22も調乳部21と同じく外壁面には、図示しないコンタクトスイッチが設けられており、取り外された第2の熱交換器22が正確にセットされていない場合には、回路が断線することとなる。
ここで、第2の熱交換器22は、ミルクMの熱交換を行うので、洗浄、消毒及び状態確認が容易となっている必要がある。
そこで、本実施の形態の第2の熱交換器22は、以下の構成を有している。本実施の形態の第2の熱交換器22の構成について、図3、図4及び図5に基づいて、詳細に説明する。図4は本実施の形態の第2の熱交換器22の構成を示す分解斜視図である。図5は本実施の形態の第2の熱交換器22の構成の一部を破断して示す斜視図である。
本実施の形態の第2の熱交換器22は、図2、図3及び図4に示すように、容器形状を有する第1の流路形成部材としての流路形成第1部材22a及び流路形成第2部材22bと、第1の流路形成部材の内側に、第1の流路形成部材に対して取り外し可能に配置された第2の流路形部材としての流路形成第3部材22cとを備えている。
第1の流路形成部材としての流路形成第1部材22a及び流路形成第2部材22bは、容器形状の周壁部の内周面の径が上部から下部に向かって漸次小さくなる。また、冷却水CWを流す第1流路22dが、周壁部内である流路形成第1部材22aと流路形成第2部材22bとの間に形成されている。
また、第1の流路形成部材の内周面を形成する流路形成第2部材22bと第2の流路形成部材としての流路形成第3部材22cとの間には、冷却水CWと熱交換されるミルクMを流す螺旋状の第2流路22eが形成されている。さらに、流路形成第3部材22cは、波板状部材にてなっている。
この構成によれば、第1の流路形成部材を構成する流路形成第1部材22a及び流路形成第2部材22bは容器形状の周壁部の内周面の径が上部から下部に向かって漸次小さくなっている。このため、第1の流路形成部材の内側に第2の流路形部材を配置することにより、第1の流路形成部材の内周面と第2の流路形成部材との間に螺旋状の第2流路22eを容易に形成することができる。また、このようにして形成される第2流路22eは、1周分の径が上部(上流側)から下部(下流側)に向かって漸次小さくなっている。
また、第2流路22eは螺旋状に形成されて流路長が長くなっているので、第2流路22eを流れるミルクMと第1流路22dを流れる冷却水CWとの熱交換効率が良好となる。さらに、流路形成第3部材22cは波板状部材にてなっているので、空冷するための表面積が多くなり、ミルクMの冷却効率が高くなっている。
また、第2の流路形部材は、第1の流路形成部材に対して取り外し可能に配置されているので、第2の流路形部材を取り外すことにより、第2流路22eの洗浄、消毒及び状態確認を容易に行うことができるものとなる。
この結果、本実施の形態の第2の熱交換器22は、熱交換効率が良好であり、かつ流体流路の洗浄、消毒及び状態確認が容易であり、ミルクMの冷却に適しているといえる。
次に、上記の構成を備えた粉末乳調乳装置20Aにおける動作フロー及び使用方法について、図6に基づいて説明する。図6は、本実施の形態の粉末乳調乳装置20Aの動作フロー及び使用方法を示すフローチャートである。
最初に、準備作業として、粉末乳調乳装置20Aの使用者は、図2及び図3に示す液体タンク1及び冷却水タンク23内に、ミルクMを調整する液体Lや冷却水CWを供給する。その後、予め調整に必要な量の乾燥粉末乳を調乳部21内部に投入した後に、粉末乳調乳装置20Aに調乳部21及び第2の熱交換器22の取り付けを実施しておく。
この準備作業が終わった後、図6に示すように、まず、粉末乳調乳装置20Aの電源をONする(S1)。この場合、各液体タンク1及び冷却水タンク23への液体供給、調乳部21並びに第2の熱交換器22の取り付けは順不同であり、使用者はどの動作から実施してもよい。
粉末乳調乳装置20Aの電源がONされると、初期センシング動作を実施する(S2)。そして、初期センシング動作が完了したか否かについては次ステップ(S4)に移行する前に確認される(S3)。
初期センシング動作の対象としては、調乳部21及び第2の熱交換器22の取り付け確認、並びに液体タンク1及び冷却水タンク23内の水位センサ及び液体温度センサT1等による測定等がある。調乳部21及び第2の熱交換器22の取り付け確認は、上述したコンタクトスイッチにて実施し、それぞれの部位の取り付けが不十分な場合には、回路が断線する仕組みになっている。したがって、回路の断線有無によって取り付け状態の確認を行うことができる。そして、取り付けが不十分な場合には、例えばブザー等の警告音又はランプ等の点滅等の警告手段を用いて、使用者に伝達し、取り付けの確認や再取り付けの実施を要求する。
水位センサ及び液体温度センサT1等による初期センシング動作は、各液体タンク1及び冷却水タンク23内の水位及び水温の測定を行うことによって実施する。各水位センサ及び液体温度センサT1等の測定値には、予め基準値が設けられており、その基準値を超えたか否かにて判断をする。基準値を超えた場合には、ヒータ4に所定の電力が投入され、次々ステップ(S5)である予備加熱動作が実施される。測定値が基準値を下回る場合には、上述した取り付け確認の場合と同じく、例えばブザー等の警告音又はランプ等の点滅等の警告手段を用いて使用者に伝達する。そして、測定値が基準値を上回るように、例えばタンク内への液体供給等を実施するように使用者に促す。
ここで、液体タンク1における水位センサ、及び液体温度センサT1等の基準値の設定方法について説明する。
まず、液体タンク1に設置した水位センサの基準値については、粉末乳調乳装置20Aを動作させたときに、運転動作1回当たりによって生成可能なミルクMの最大値を基準値としている。最大値以下を基準値として設定した場合、使用者が要求した量に対し、ミルクMの調整量が下回るケースが生じる可能性がある。そのため、1回の運転において調整可能な量の最大値とすることが好ましい。
次に、図5のフローチャートにおける次ステップ(S4)である冷却水冷却循環動作について説明する。
調乳部21を出たミルクMと熱交換した後の冷却水CWは、例えば25〜35℃程度まで上昇する。また、連続的にミルクMの生成を繰り返す場合には、冷却水温度はさらに上昇する。そこで、本実施の形態では、連続的にミルクMの生成をしたとしても、冷却水温度が所定温度以上に上昇することを防ぐために、第2の熱交換器22を介して、冷却水CWと空気との熱交換を任意時間実施するようにしている。
ミルクMを生成した後の第2の熱交換器22内は環境温度の空気が充填されている。このため、予め設定した流量になるよう冷却水ポンプ25を運転動作させることによって、冷却水温度を低下させることができる。その場合、冷却水ポンプ25からの供給流量は任意に設定することができる。しかし、熱交換時の伝熱係数を高め熱交換効率を上げるためには、冷却水ポンプ25からの供給流量は可能な限り高く設定することが好ましい。また、熱交換時間は、冷却水CWの上限温度の設定値に依存する。このため、予め、第2の熱交換器22を用いて各冷却水入口温度と出口温度とを測定し、上限温度になるまでの時間から熱交換時間を決定することが好ましい。
次に、図6に示す予備加熱動作(S5)について説明する。
予備加熱動作では、ヒータ4に流入する液体Lの温度が、予め設定した温度設定値になるように制御される。本実施の形態では、温度設定値は、例えば50℃としている。
制御方法としては、例えばON−OFF制御やPID(Proportional Integral Derivative)制御等の制御方法を使用することができ、その他の制御方法を用いてもよい。温度設定値については、例えば予備加熱温度からミルクM生成時の温度までの加熱時間等のヒータ性能やミルクM生成タクト等を考慮し、任意に設定することができる。
尚、本実施の形態では、予備加熱動作は、使用者がミルクMの生成条件を入力してから、実際にミルクMが生成されるまでの時間を短縮するため、及びミルクM生成を連続的に実施した場合の省エネルギー化等のために行っている。したがって、上記の点等を考慮しない場合には、必ずしも予備加熱動作を実施する必要はない。
図6に示すように、予備加熱動作が終了すると、粉末乳調乳装置20Aの使用者は、飲料の生成条件つまりミルクMの生成条件を入力することができるので、飲料の生成条件が入力されたか否かが判断される(S6)。ミルクMの生成条件としては、例えば、ミルクMの調整量や調整温度等がある。本実施の形態においては、調整量は、例えば、80ccから20cc刻みに設定することができるようになっている。最大調整量としては240ccまで調整可能であり、調整温度は40±5℃にて設定可能となっている。
図6に示すように、ミルクMの生成条件が入力されると、ミルクM生成動作が開始される(S7)。このミルクMの生成動作について具体的に説明する。
まず、上述した冷却水条件にて冷却水ポンプ25が駆動を開始し、冷却水管路24内及び第2の熱交換器22の流路内に冷却水CWが供給される。このとき、供給される冷却水CWの流量は、上述したミルクMの生成条件によって入力された調整温度にて可変する。すなわち、冷却水CWの供給流量を変化させることによって、ミルクMの温度を調整する。
続いて、ミルクMの生成動作(S7)においては、ヒータ4に電力が投入され、加熱動作が開始される。このときの投入される電力やヒータ4の温度は、ヒータ4の種類や形状等によって異なる。したがって、本実施の形態では、ヒータ4内での液体滞留時間内において、供給される液体Lがヒータ4内部で煮沸することが可能な温度になるように、投入電力量及びヒータ温度が設定される。尚、液体Lのヒータ4内での液体滞留時間は、液体ポンプ2によって供給される液体Lの流量、及び液体供給管路11の内径によって決定される。本実施の形態においては、具体的には、例えば、投入電力を1100Wとし、ヒータ温度を110℃としている。
ヒータ4が十分な温度になると、液体ポンプ2が駆動し、液体タンク1内の液体Lの供給が開始される。液体ポンプ2による供給流量については、任意に設定することができ、第1の熱交換器3の高温温側出口流体温度やミルクMの生成タクトを考慮して決定することができる。本実施の形態においては、第1の熱交換器3の出口流体温度が70℃以上となる供給流量として、ミルクMの生成タクトを例えば240cc/minとしている。
また、ミルクMの調整量については、例えば、調整量が120ccの場合、液体ポンプ2の駆動時間は30秒というように、液体ポンプ2の駆動時間を調整することによって実施する。液体ポンプ2から供給された液体Lは、第1の熱交換器3によって、熱交換され、ある程度温度が上昇した後、ヒータ4内に供給される。
ヒータ4内に供給された液体Lは、煮沸・殺菌された後、再度、高温流体として第1の熱交換器3内を通過する。
第1の熱交換器3を通過した液体Lは、煮沸温度から70℃程度まで冷却され、調乳部21に供給される。調乳部21では、液体Lは乾燥粉末乳つまり粉ミルクと混合され、約70℃のミルクMとして生成される。生成されたミルクMは、第2の熱交換器22において任意温度に冷却される。冷却されたミルクMは、ミルク受け部7に設置された哺乳瓶等の容器内に供給される。
粉末乳調乳装置20A内のミルクMの全てがミルク受け部7内の容器内に供給されると、例えばブザーやLEDランプ等による使用者への告知手段によって、使用者に伝達され、混合物生成動作が完了する(S8)。
ミルクMの生成動作が完了すると、ヒータ4は予備加熱温度になるように投入電力が減少され、冷却水ポンプ25の動作が停止する。
この結果、本実施の形態の粉末乳調乳装置20Aを使用することによって、「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」に順守した上で、ミルクMを生成し、かつ調乳から任意温度までの冷却を自動で行うことができる。したがって、本実施の形態の第2の熱交換器22は、熱交換効率が良好であり、かつ流体流路の洗浄、消毒及び状態確認が容易であり、ミルクMの冷却に適している。
このように、本実施の形態における飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aには、湯冷まし生成器10を備えた飲料生成器であって、加熱手段としてのヒータ4にて加熱され熱交換手段としての第1の熱交換器3にて熱交換された液体である湯冷ましと、飲料原料としての粉ミルクMPとを混合する混合手段としての調乳部21が設けられている。
また、本実施の形態における粉末乳調乳装置20Aは、飲料原料が粉ミルクMPからなっている。
この構成によれば、湯冷まし生成器10にて生成した湯冷ましを、調乳部21にて粉ミルクMPと混合することができる。
したがって、湯冷ましを用いて、例えば、粉ミルクと混ぜてミルクを生成することが可能である。
また、本実施の形態の飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aは、湯冷まし生成器10を使用している。このため、液体供給手段としての液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される液体Lの温度を測定する液体温度測定手段としての液体温度センサT1と、液体タンク1及び液体ポンプ2から熱交換手段としての第1の熱交換器3への液体Lの供給経路としての液体供給管路11の途中から分岐することにより第1の熱交換器3を迂回して加熱手段としてのヒータ4に弁6を介して液体Lを供給する迂回経路12と、液体温度センサT1にて測定された液体の温度に基づいて弁6を開閉制御する制御手段としての制御回路7とが設けられている。
したがって、広い温度幅にて供給される液体に対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る飲料生成器を用いた粉末乳調乳装置20Aを提供することができる。
また、本実施の形態における湯冷まし生成器10を備えた飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aは、弁6は、制御回路7での開閉制御により迂回経路12を通る液体Lの量を調整する流量調整弁からなっている。
これにより、例えば、液体タンク1及び液体ポンプ2から供給される液体Lの温度が低くても液体温度センサT1にて測定した液体Lの温度に応じて第1の熱交換器3にて熱交換される熱量が少なくなるように調整することができる。したがって、第1の熱交換器3から排出される湯冷ましの温度の低下を容易に抑制することができる。
尚、本発明の飲料生成器は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aについて説明したが、特にこれに限定するものではない。すなわち、本発明の飲料生成器は、必ずしもミルクMに限らず、ティーパックを含む茶葉と混ぜて茶を作成したり、粉末ジュースと混ぜてジュースを作成したりすることが可能となる飲料生成器とすることも可能である。そして、その際、適切な温度の湯冷ましを使用することが可能となる。
〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1及び実施の形態2と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1及び実施の形態2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明の他の実施の形態について図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1及び実施の形態2と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1及び実施の形態2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
前記実施の形態1の湯冷まし生成器10、及び実施の形態2の飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Aでは、迂回経路12に設けられた弁6は、制御回路7での開閉制御により迂回経路12を通る液体Lの量を調整する流量調整弁からなっていた。しかし、本実施の形態の飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Bでは、図7に示すように、弁6は、液体Lの液体供給管路11と迂回経路12との分岐部分に設けられ、かつ制御回路7での切替制御により第1の熱交換器3への方向と迂回経路12への方向とのいずれか一方の方向に液体Lの流れを切り替える方向切替弁からなっている点が異なっている。
本実施の形態の飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Bの構成について、図7に基づいて説明する。図7は、本実施の形態における粉末乳調乳装置20Bの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の飲料生成器としての粉末乳調乳装置20Bは、図7に示すように、実施の形態1にて説明した湯冷まし生成器10を備えている。そして、この湯冷まし生成器10には、前記実施の形態2にて説明した粉末乳調乳装置20Aと同様に、加熱手段としてのヒータ4にて加熱され熱交換手段としての第1の熱交換器3にて熱交換された湯冷ましと飲料原料としての粉ミルクMPとを混合する混合手段としての調乳部21が設けられている。
そして、特に、本実施の形態の粉末乳調乳装置20Bでは、弁6は、液体供給手段としての液体タンク1及び液体ポンプ2から第1の熱交換器3への液体Lの供給経路としての液体供給管路11と迂回経路12との分岐部分に設けられ、かつ制御手段としての制御回路7での切替制御により第1の熱交換器3への方向と迂回経路12への方向とのいずれか一方の方向に液体Lの流れを切り替える方向切替弁からなっている。
上記構成を備えた粉末乳調乳装置20Bを使用方法については、実施の形態2にて詳細に説明した粉末乳調乳装置20Aと略同じであるので、ここでは、簡単に説明する。
まず、液体タンク1に調乳用の液体Lである水をセットし、冷却水タンク23に冷却用の水をセットする。続いて、第1の熱交換器3の出口下部に飲料容器5としての哺乳びんをセットし、調乳部21に粉ミルクMPを規定の量だけ投入する。尚、哺乳びんのサイズによっては、哺乳びん受け部の高さを調整する場合もある。
その後、図示しない操作パネルにて調乳モードを選択し、投入した粉ミルクMPと同じ規定量に調乳量をセットし、操作パネルのスタートボタンを押す。これによって、自動的に調乳が開始される。
スタートボタンを押した後の粉末乳調乳装置20Bの動作は以下のようになる。
まず、調乳開始の信号が入力されると、液体タンク1の下部出口に配置した液体温度センサT1にて計測される水温に基づいて、制御回路7にて、弁6である開閉切替弁の開閉、及びヒータ4の制御パラメータを決める。
続いて、液体ポンプ2を作動させて水を一定送り量にて動作させる。送り量としては、液体ポンプ2やヒータ4の性能、及び粉ミルクMPを溶かす条件等により変わるが、凡そ毎分100cc〜300ccである。
液体ポンプ2にて送られた水は、液体供給管路11及び弁6を通じて、第1の熱交換器3又はヒータ4に供給される。
ヒータ4にて水は加熱及び殺菌され、その後、第1の熱交換器3に供給される。第1の熱交換器3では、煮沸水は調乳に最適な温度70〜80℃に冷まされ、調乳部21に供給される。
調乳部21では、粉ミルクMPが湯冷ましによって粉ミルクMPが溶かされ、下方にある第1の熱交換器3を通すことにより、飲むのに適した略40℃の温度まで冷却され、その後、飲料容器5である哺乳びんに滴下される。
ここで、第2の熱交換器22には、冷却水タンク23から冷却水管路24及び冷却水ポンプ25を通して冷却用の水が供給されており、ミルクMの冷却が可能となっている。
上記のミルクMの冷却については、冷却水ポンプ25を調整することにより冷却水流量を変えてミルクMの冷却幅を変えることも可能である。また、冷却水タンク23の下部に水温センサを配置させ、制御回路7にて調整させてもよい。
ところで、本実施の形態の粉末乳調乳装置20Bでは、液体タンク1及び液体ポンプ2にて供給される液体の温度によっては、第1の熱交換器3にて熱交換される湯冷ましの温度が変化する。このため、例えば、液体の温度が低い場合には、湯冷ましの温度が低くなり過ぎる虞がある。
そこで、本実施の形態では、弁6は、液体タンク1及び液体ポンプ2にから第1の熱交換器3への液体Lの液体供給管路11と迂回経路12との分岐部分に設けられ、かつ制御回路7での切替制御により第1の熱交換器3への方向と迂回経路12への方向とのいずれか一方の方向に液体の流れを切り替える方向切替弁からなっている。
このため、第1の熱交換器3への液体Lの供給をなくすことによって、ヒータ4にて加熱された液体を熱湯のまま調乳部21に供給することができる。
したがって、例えば、熱湯にて飲料生成することが好ましい紅茶等を抽出することが可能になる。また、熱湯にて調乳部21を洗浄することが可能である。また、熱湯を利用して、液体供給管路11又は第2の熱交換器22の内部洗浄も可能となる。特に、粉ミルクMPを調乳する場合、ミルクMが触れた部分を熱湯洗浄することができるため、調乳時に問題となる雑菌の繁殖や異臭の発生を抑制することに役立つ。
また、本実施の形態における粉末乳調乳装置20Bは、飲料原料が粉ミルクMPからなっている。それゆえ、湯冷ましを用いて粉ミルクMPと混ぜてミルクを生成することができる。またその場合に、広い温度幅にて供給される液体に対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る飲料生成器を用いた粉末乳調乳装置20Bを提供することができる。
〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態3と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜実施の形態3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明のさらに他の実施の形態について説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜実施の形態3と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜実施の形態3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態における飲料生成器は、実施の形態2及び実施の形態3に示した飲料生成器の構成と同様である。異なる点としては、飲料原料として粉ミルクMPではなく、例えば日本茶や中国茶等の茶葉を投入する点である。
すなわち、本実施の形態の飲料生成器では、一度加熱殺菌した湯冷ましを供給することが可能であるため、安全でおいしい茶を飲むことが可能となる。
例えば、煎茶であれば85℃、上煎茶、又は白茶、緑茶等の中国茶では70℃、玉露では55℃となるように、制御回路7にて弁6を開閉制御する。
或いは、第2の熱交換器22の機能をオン又はオフさせることにより、煎れた茶の温度を下げたり、煎れた温度のまま飲料容器5に注いだりできる。この結果、飲む人の好みの温度にて茶を飲むことが可能となる。
このように、本実施の形態では、広い温度幅にて供給される液体Lに対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る湯冷まし生成器を備えた茶に利用可能な飲料生成器を提供することができる。
〔まとめ〕
本発明の態様1における湯冷まし生成器10は、飲料生成用の液体Lを供給する液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)と、上記液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)にて供給される液体Lの温度を測定する液体温度測定手段(液体温度センサT1)と、上記液体Lを加熱する加熱手段(ヒータ4)と、上記加熱手段(ヒータ4)にて加熱した液体を、上記液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)にて供給される加熱前の液体Lと熱交換する熱交換手段(第1の熱交換器3)と、上記液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)から熱交換手段(第1の熱交換器3)への液体Lの供給経路(液体供給管路11)の途中から分岐することにより該熱交換手段(第1の熱交換器3)を迂回して上記加熱手段(ヒータ4)に弁を介して該液体Lを供給する迂回経路12と、上記液体温度測定手段(液体温度センサT1)にて測定された液体Lの温度に基づいて上記弁6を開閉制御する制御手段(制御回路7)とが設けられていることを特徴としている。尚、湯冷まし生成器における湯とは加熱された液体を示すものであり、水には限らない。
本発明の態様1における湯冷まし生成器10は、飲料生成用の液体Lを供給する液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)と、上記液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)にて供給される液体Lの温度を測定する液体温度測定手段(液体温度センサT1)と、上記液体Lを加熱する加熱手段(ヒータ4)と、上記加熱手段(ヒータ4)にて加熱した液体を、上記液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)にて供給される加熱前の液体Lと熱交換する熱交換手段(第1の熱交換器3)と、上記液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)から熱交換手段(第1の熱交換器3)への液体Lの供給経路(液体供給管路11)の途中から分岐することにより該熱交換手段(第1の熱交換器3)を迂回して上記加熱手段(ヒータ4)に弁を介して該液体Lを供給する迂回経路12と、上記液体温度測定手段(液体温度センサT1)にて測定された液体Lの温度に基づいて上記弁6を開閉制御する制御手段(制御回路7)とが設けられていることを特徴としている。尚、湯冷まし生成器における湯とは加熱された液体を示すものであり、水には限らない。
上記の発明によれば、液体供給手段にて供給される液体の温度を測定する液体温度測定手段と、液体供給手段から熱交換手段への液体の供給経路の途中から分岐することにより該熱交換手段を迂回して上記加熱手段に弁を介して該液体を供給する迂回経路と、上記液体温度測定手段にて測定された液体の温度に基づいて上記弁を開閉制御する制御手段とが設けられている。
このため、例えば、液体温度測定手段にて測定した液体の温度が低い場合には、制御手段にて弁を開けるように制御する。これにより、液体供給手段から熱交換手段へ流れる液体の一部が迂回経路に流れて熱交換手段にて熱交換される熱量が少なくなるので、熱交換手段から排出される湯冷ましの温度低下が小さくなる。また、迂回経路を通る液体は加熱手段の上流側にて熱交換手段にて予備加熱された液体と混合されるが、低温であっても熱交換手段にて加熱されるので、熱交換手段から排出される湯冷ましの温度の低下に対する影響は小さい。
また、本発明では、加熱手段の上流側にて液体が混合されるため、熱交換手段から排出される湯冷ましを混合する場合に比べて熱交換手段から排出される湯冷ましの温度が一様になり易い。
さらに、本発明では、高温仕様の開閉弁や3方弁を使用することが不要になるため、安価な湯冷まし生成器を実現することができる。また、液体Lを排出しないので、家庭用においても使用可能である。
したがって、広い温度幅にて供給される液体に対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る湯冷まし生成器、飲料生成器、及び粉末乳調乳装置を提供することができる。
本発明の態様2における湯冷まし生成器10は、態様1における湯冷まし生成器において、前記弁6は、前記制御手段(制御回路7)での開閉制御により前記迂回経路(迂回経路12)を通る液体の量を調整する流量調整弁からなっているとすることができる。
これにより、流量調整弁にて迂回経路を通る液体の量を調整するので、液体供給手段から熱交換手段へ流れる液体の量も調整できる。この結果、例えば、液体供給手段から供給される液体の温度が低くても液体温度測定手段にて測定した液体の温度に応じて熱交換手段にて熱交換される熱量が少なくなるように調整することができる。したがって、熱交換手段から排出される湯冷ましの温度の低下を容易に抑制することができる。
本発明の態様3における飲料生成器(粉末乳調乳装置20A)は、態様1又は2における湯冷まし生成器10を備えた飲料生成器であって、前記加熱手段(ヒータ4)にて加熱され前記熱交換手段(第1の熱交換器3)にて熱交換された液体と飲料原料(粉ミルクMP)とを混合する混合手段(調乳部21)が設けられていることを特徴としている。
上記の発明によれば、湯冷まし生成器にて生成した湯冷ましを、混合手段にて飲料原料と混合することができる。
したがって、湯冷ましを用いて、例えば、粉ミルクと混ぜてミルクを生成したり、ティーパックを含む茶葉と混ぜて茶を作成したり、粉末ジュースと混ぜてジュースを作成したりすることが可能となる。また、その際、適切な温度の湯冷ましを使用することができる。
本発明の態様4における飲料生成器(粉末乳調乳装置20A)は、態様1における湯冷まし生成器10を備えた飲料生成器であって、前記加熱手段(ヒータ4)にて加熱され前記熱交換手段(第1の熱交換器3)にて熱交換された液体と飲料原料(粉ミルクMP)とを混合する混合手段(調乳部21)が設けられていると共に、前記弁6は、前記液体供給手段(液体タンク1、液体ポンプ2)から熱交換手段(第1の熱交換器3)への液体Lの供給経路(液体供給管路11)と迂回経路12との分岐部分に設けられ、かつ前記制御手段(制御回路7)での切替制御により熱交換手段(第1の熱交換器3)への方向と迂回経路12への方向とのいずれか一方の方向に液体の流れを切り替える方向切替弁からなっていることを特徴としている。
上記の発明によれば、湯冷まし生成器にて生成した湯冷ましを、混合手段にて飲料原料と混合することができる。したがって、湯冷ましを用いて、例えば、粉ミルクと混ぜてミルクを生成したり、ティーパックを含む茶葉と混ぜて茶を作成したり、粉末ジュースと混ぜてジュースを作成したりすることが可能となる。また、その際、適切な温度の湯冷ましを使用することができる。
また、弁は、前記液体供給手段から熱交換手段への液体の供給経路と迂回経路との分岐部分に設けられ、かつ前記制御手段での切替制御により熱交換手段への方向と迂回経路への方向とのいずれか一方の方向に液体の流れを切り替える方向切替弁からなっている。このため、熱交換手段への液体の供給をなくすことによって、加熱手段にて加熱された液体を熱湯のまま混合手段に供給することができる。
したがって、例えば、熱湯にて飲料生成することが好ましい紅茶等を抽出することが可能になる。また、熱湯にて混合手段の洗浄も可能となる。
本発明の態様5における粉末乳調乳装置20A・20Bは、態様4における飲料生成器を用いた粉末乳調乳装置であって、前記飲料原料が粉ミルクMPからなっていることを特徴としている。
上記の発明によれば、湯冷ましを用いて粉ミルクと混ぜてミルクを生成することができる。またその場合に、広い温度幅にて供給される液体に対しても適切な湯冷ましを簡易かつ安価に生成し、さらに家庭用に使用し得る飲料生成器を用いた粉末乳調乳装置を提供することができる。
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、加熱手段にて生成された熱湯を、液体供給手段にて供給される液体と熱交換することにより湯冷ましを適切な温度に調整して生成する湯冷まし生成器、飲料生成器、及び粉末乳調乳装置に適用できる。具体的には、湯冷ましを用いて、例えば、粉ミルクと混ぜてミルクを生成したり、ティーパックを含む茶葉と混ぜて茶を作成したり、粉末ジュースと混ぜてジュースを作成したりする飲料生成器に適用することができる。その際、飲料生成に使用する水の温度を過度に気にすることなく、湯冷ましの生成やミルク又は茶等の飲料を適温で生成できるため、育児に携わる多くの人たちの労力を低減させたり、茶でくつろぎの時間を得たい人たちへ、よりおいしい茶を手軽に供給したりする等、幅広い人たちに快適な生活を提供することができる。
1 液体タンク(液体供給手段)
2 液体ポンプ(液体供給手段)
3 第1の熱交換器(熱交換手段)
4 ヒータ(加熱手段)
5 飲料容器
6 弁(流量調整弁、方向切替弁)
7 制御回路(制御手段)
10 湯冷まし生成器
11 液体供給管路(供給経路)
12 迂回経路
20A 粉末乳調乳装置(飲料生成器)
20B 粉末乳調乳装置(飲料生成器)
21 調乳部(混合手段)
22 第2の熱交換器
23 冷却水タンク
24 冷却水管路
25 冷却水ポンプ
CW 冷却水
L 液体
M ミルク
MP 粉ミルク(飲料原料)
T1 液体温度センサ(液体温度測定手段)
T2 ヒータ制御用温度センサ
2 液体ポンプ(液体供給手段)
3 第1の熱交換器(熱交換手段)
4 ヒータ(加熱手段)
5 飲料容器
6 弁(流量調整弁、方向切替弁)
7 制御回路(制御手段)
10 湯冷まし生成器
11 液体供給管路(供給経路)
12 迂回経路
20A 粉末乳調乳装置(飲料生成器)
20B 粉末乳調乳装置(飲料生成器)
21 調乳部(混合手段)
22 第2の熱交換器
23 冷却水タンク
24 冷却水管路
25 冷却水ポンプ
CW 冷却水
L 液体
M ミルク
MP 粉ミルク(飲料原料)
T1 液体温度センサ(液体温度測定手段)
T2 ヒータ制御用温度センサ
Claims (5)
- 飲料生成用の液体を供給する液体供給手段と、
上記液体供給手段にて供給される液体の温度を測定する液体温度測定手段と、
上記液体を加熱する加熱手段と、
上記加熱手段にて加熱した液体を、上記液体供給手段にて供給される加熱前の液体と熱交換する熱交換手段と、
上記液体供給手段から熱交換手段への液体の供給経路の途中から分岐することにより該熱交換手段を迂回して上記加熱手段に弁を介して該液体を供給する迂回経路と、
上記液体温度測定手段にて測定された液体の温度に基づいて上記弁を開閉制御する制御手段とが設けられていることを特徴とする湯冷まし生成器。 - 前記弁は、前記制御手段での開閉制御により前記迂回経路を通る液体の量を調整する流量調整弁からなっていることを特徴とする請求項1記載の湯冷まし生成器。
- 請求項1又は2記載の湯冷まし生成器を備えた飲料生成器であって、
前記加熱手段にて加熱され前記熱交換手段にて熱交換された液体と飲料原料とを混合する混合手段が設けられていることを特徴とする飲料生成器。 - 請求項1記載の湯冷まし生成器を備えた飲料生成器であって、
前記加熱手段にて加熱され前記熱交換手段にて熱交換された液体と飲料原料とを混合する混合手段が設けられていると共に、
前記弁は、前記液体供給手段から熱交換手段への液体の供給経路と迂回経路との分岐部分に設けられ、かつ前記制御手段での切替制御により熱交換手段への方向と迂回経路への方向とのいずれか一方の方向に液体の流れを切り替える方向切替弁からなっていることを特徴とする飲料生成器。 - 請求項3又は4記載の飲料生成器を用いた粉末乳調乳装置であって、
前記飲料原料が粉ミルクからなっていることを特徴とする粉末乳調乳装置。
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