JP2016021990A - 吐出ノズルおよびこれを備えた湯沸装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱した液体飲料から蒸気を分離して液体飲料の飛散を防止し、容易に洗浄することができる吐出ノズルを提供する。
【解決手段】 熱した液体飲料を蒸気と分離して吐出するための吐出ノズル３０であって、液体飲料を流入する流入口１２および該液体飲料を流出する流出口１３を有する内ノズル１０と、液体飲料を外部に吐出する吐出口２３および該吐出口２３から離れた位置に蒸気を排出する排出口２２を有する外ノズル２０とを備え、内ノズル１０を外ノズル２０の内側に嵌合し、内ノズル１０と外ノズル２０の壁面間に流出口１２から排出口２２に通じる隙間を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、温飲料の湯沸装置に備えられる吐出ノズルに関する。

蒸気を含む熱湯を安全に吐出させるものとして、例えば、特許文献１に開示されているように、蒸気と熱湯を分離して排出することにより熱湯の飛散を防ぐ構造のものがある。

特許文献１の熱湯用蛇口２００は、図８に示すように、内筒２１０と外筒２２０とを同一軸心を保って重合し、上部において連通して構成された熱湯吐出路２１１と蒸気排出路２２１を備えている。そして、熱湯吐出路２１１を蒸気排出路２２１より下方に延長して、蒸気２２３から液化した枝湯２２４を表面張力で熱湯２１３に引き寄せて合流させている。

特開平８−２２６１５２号公報

しかしながら、特許文献１に示す熱湯用蛇口２００は、熱湯吐出口２１２と蒸気排出口２２２が同じ方向に開口しており、蒸気２２３の上昇流と熱湯２１３の流れが干渉するため、表面張力が弱まり、熱湯の飛散を充分に防止できなった。また、内筒２１０と外筒２２０とを同一軸心を保って重合しているため、熱湯吐出路２１１と蒸気排出路２２１の内部を洗浄することが困難であった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱した液体飲料から蒸気を分離して液体飲料の飛散を防止し、容易に洗浄することができる吐出ノズルを提供することである。

本発明の吐出ノズルは、熱した液体飲料を蒸気と分離して吐出するための吐出ノズルであって、液体飲料を流入する流入口および該液体飲料を流出する流出口を有する内ノズルと、液体飲料を外部に吐出する吐出口および該吐出口から離れた位置に蒸気を排出する排出口を有する外ノズルとを備え、内ノズルを外ノズルの内側に嵌合し、内ノズルと外ノズルの壁面間に流出口から排出口に通じる隙間を設けたことを特徴とする。

また、本発明の吐出ノズルは、内ノズルと外ノズルは、凸部と凹部を嵌合して分離可能に一体化されることを特徴とする。

また、本発明の吐出ノズルは、排出口は、吐出口よりも開口面積が大きいことを特徴とする。

また、本発明の吐出ノズルは、内ノズルは、外気を取り込む換気口を備えることを特徴とする。

また、本発明の吐出ノズルは、流出口は、内ノズルの底部または壁部に設けられた複数の細孔であることを特徴とする。

また、本発明の湯沸装置は、上記いずれかの吐出ノズルを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、熱した液体飲料から蒸気を分離して液体飲料の飛散を防止し、容易に洗浄することができる吐出ノズルを提供することができる。

本発明に係る湯沸装置の内部構成を示す概略図である。 本発明に係る湯沸装置の外観を示す斜視図である。 実施形態１の吐出ノズルの分解図である。 実施形態１の吐出ノズルの斜視図である。 実施形態１の吐出ノズルの断面図である。 実施形態２の吐出ノズルの断面図である。 実施形態３の吐出ノズルの断面図である。 従来技術の熱湯用蛇口の断面図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

（湯沸装置の構成）
図１は、湯沸装置１００の構成を示す概略模式図である。また、図２は、湯沸装置１００の外観を示す全体斜視図である。

湯沸装置１００は、液体飲料を蓄えるタンク４０と、液体飲料を供給する供給経路５０と、液体飲料の吐出流量を調整するフローメータ６０と、液体飲料を吸引・送出するポンプ７０と、液体飲料を加熱するヒーター８０と、液体飲料を蒸気と分離して外部に吐出する吐出ノズル３０と、飲料容器１１０を載置する容器トレイ９０から構成される。

タンク４０は、例えば、水道水、軟水、お茶、コーヒー等の液体飲料を内部に貯蔵する。タンク４０または供給経路５０には、図示しない温度センサーが設けられており、供給する液体飲料の温度を感知できるようになっている。

フローメータ６０は、供給経路５０を流れる液体飲料の流量を測定し、ポンプ７０の吸引・排出量を調整するために用いられる。

ポンプ７０は、例えば、ソレノイド方式やダイヤフラム方式などの小型ポンプが用いられる。ソレノイドポンプは、定容積型のポンプであり、単位ストロークあたりの吐き出し量が一定で、負荷(背圧)の変動に対しても安定しており、送液量の調整も容易である。

また、ダイヤフラムポンプは、容積移送式のポンプであり、往復運動と適切な逆止弁を組み合わせて流体を移送するものである。ダイヤフラムポンプは、優れた自吸能力があり、損傷を受けることなく空運転が可能である。

ヒーター８０は、タンク４０から供給される液体飲料を加熱して昇温または沸騰させる。ヒーター８０としては、例えば、シーズヒーターを使用することが望ましい。シーズヒーターはニクロム線を金属パイプで覆い、酸化マグネシウム等の絶縁粉末を充填した構造であり、金属パイプを加工することで任意の形状のヒーターを作ることが可能である。また、汎用性が高く、液体飲料中に直接投入して加熱することが可能である。

吐出ノズル３０は、内ノズル１０と外ノズル２０を組合せて構成される。ヒーター８０で加熱され水蒸気を含んだ液体飲料は、内ノズル１０の上方より流入され、蒸気が分離された液体飲料が外ノズル２０の下方から吐出される。吐出ノズル３０の詳細については後述する。

飲料容器１１０は、容器トレイ９０に載置され、液体飲料が注がれるコップや食器などの容器である。容器トレイ９０は、飲料容器１１０の大きさに合わせて、取り外して交換が可能となっている。

湯沸装置１００は、付着した液体飲料等を洗浄するため、吐出ノズル３０を容易に脱着できる構成となっている。吐出ノズル３０を取り外す際には、事前に吐出ノズル３０内に残留する液体飲料を空気で圧送して置換する。例えば、双方向に送流可能であるダイヤフラム方式のポンプ７０を使用し、送流方向を液体の送り方向（図１中の矢印）と逆方向にすることで、吐出ノズル３０内に残留する液体飲料を空気で圧送することが可能となり、空気供給弁等を別途備える必要がないため安価に構成することができる。

（吐出ノズルの構成）
次に、本発明の実施形態１に係る吐出ノズル３０の詳しい構成について、図３から図５に基づいて説明する。図３は、吐出ノズル３０の分解斜視図である。図４は、吐出ノズル３０の組立斜視図である。図５は、吐出ノズル３０の組立断面図である。

吐出ノズル３０は、略円柱形状をした内ノズル１０と外ノズル２０で構成されている。吐出ノズル３０は、内ノズル１０と外ノズル２０を着脱可能に嵌合して一体化したものであり、内ノズル１０と外ノズル２０を着脱して内部を容易に洗浄することができる。

内ノズル１０は、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂材料で形成されており、加熱され蒸気を含んだ液体飲料が流入する流入口１２と、液体飲料を一時的に貯える貯液部１４と、流入する液体飲料の乱れ勢力や衝突勢力を低減して外ノズル２０へ流出する流出口１３と、液体飲料を貯液部１４から外ノズル２０へスムーズに流出させるための換気口１５を有する。また、内ノズル１０の外壁には、湯沸装置１００に着脱可能に締結するためのネジ部１６と、外ノズル２０と嵌合一体化するための凸部１１が設けられている。

外ノズル２０は、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂材料で形成されており、蒸気を分離した液体飲料を外部に吐出する吐出口２３を有する。また、内ノズル１０の挿入位置を決める位置決めリブ２４と、内ノズル１０の凸部１１と嵌合させる凹部２１が設けられている。

吐出ノズル３０は、内ノズル１０を外ノズル２０の位置決めリブ２４に当接する位置まで挿入し、内ノズル１０の凸部１１と外ノズル２０の凹部２１を嵌合することにより、分離可能に一体化している。

ここで、外ノズル２０の内径は、内ノズル１０の外径よりも大きく形成されており、内ノズル１０と外ノズル２０を嵌合させて一体化したときに、内ノズル１０の外壁面と外ノズル２０の内壁面が密着せずに隙間が設けられるようになっている。

次に、図５に示す吐出ノズル３０の断面図を参照しながら、吐出ノズル３０による液体飲料と蒸気の分離方法について説明する。

ヒーター８０で加熱され、蒸気を含んだ液体飲料は、内ノズル１０の流入口１２から内部に注入され、一旦、貯液部１４に貯えられる。貯液部１４では、換気口１５から外気が取り込まれ、外部と同じ圧力がかかることで、貯液部１４に貯まった液体は流出口１３の細孔で整流されながら外ノズル２０へ流出する。

このとき、液体飲料が外ノズル２０へスムーズに流出するように、内ノズル１０の流出口１３の細孔にテーパを設けてもよい。また、内ノズル１０の換気口１５の開口面積や流出口１３の細孔の空隙率を調整することにより、外ノズル２０への流出量の低下が抑えられる。

外ノズル２０に流入した液体飲料は、自重により下降し、吐出口２３から外部に吐出される。一方、液体飲料に含まれる蒸気は、軽いため内ノズル１０と外ノズル２０の隙間を通じて上昇し、外ノズル２０の上端に形成された排出口２２から外部に排出される。このとき、排出口２２は、吐出口２３よりも開口面積を大きくして抵抗を小さくすることにより、液体飲料よりも軽い蒸気を効率よく排出することができる。

また、外ノズル２０の内壁面で冷やされ蒸気から再び液化した液体飲料は、外ノズル２０の内壁面を伝って流出口１３から流出した液体飲料に合流して吐出される。

以上のように、実施形態１の吐出ノズル３０は、内ノズル１０と外ノズル２０の隙間が蒸気の排出経路２５となって、加熱された液体飲料から蒸気を分離し、液体飲料の吐出口２３から離れた排出口２２から外部へ排出するため、熱い液体飲料が蒸気と一緒に噴出して飲料容器１１０側で跳ね返り飛散することを防止し、安全に吐出させることができる。

〔実施形態２〕
図６は、本発明の実施形態２に係る吐出ノズル３０の断面図である。実施形態２に係る吐出ノズル３０についても、基本的な構成に関しては実施形態１と同様の構成であるため、相違点について説明する。

実施形態２の吐出ノズル３０では、蒸気の排出口２２が外ノズル２０の側壁に設けられている点で実施形態１と相違している。

ヒーター８０により加熱された液体飲料は、一旦、貯液部１４に貯まり、貯液部１４では換気口１５から外気が取り込まれ、外部と同じ圧力がかかることで、貯液部１４に貯まった液体飲料は流出口１３の細孔で整流されながら外ノズル２０へ流出する。

外ノズル２０に流入した液体飲料は、自重により下降し、吐出口２３から外部に吐出される。一方、液体飲料に含まれていた蒸気は、軽いため内ノズル１０と外ノズル２０の隙間を通じて上昇し、外ノズル２０の外壁に形成された排出口２２から外部に排出される。

また、外ノズル２０の内壁面で冷やされ、蒸気から再び液化した液体飲料は、外ノズル２０の内壁面を伝って流出口１３から流出した液体飲料に合流して吐出される。

以上のように、実施形態２の吐出ノズル３０は、内ノズル１０と外ノズル２０の隙間が蒸気の排出経路２５となって、加熱された液体飲料から蒸気を分離し、液体飲料の吐出口２３から離れた排出口２２から外部へ排出できるため、熱い液体飲料が蒸気と一緒に噴出して飲料容器１１０側で跳ね返り飛散することを防止し、安全に吐出させることができる。

特に、実施形態２の吐出ノズル３０では、蒸気の排出口２２を外ノズル２０の外壁に形成することで、排出口２２の配置の自由度が広がるため、吐出口２３から吐出される液体飲料と排出口２２から排出される蒸気の見栄えを調整することができ、液体飲料を提供する際に淹れ立て感等を演出することができる。

〔実施形態３〕
図７は、本発明の実施形態３に係る吐出ノズル３０の断面図である。実施形態３に係る吐出ノズル３０についても、基本的な構成に関しては実施形態１と同様の構成であるため、相違点について説明する。

実施形態３の吐出ノズル３０では、内ノズル１０の流出口１３が側壁に設けられている点で実施形態１と相違している。

ヒーター８０により加熱された液体飲料は、貯液部１４に貯えられる際、一度、貯液部１４の底面にぶつかり勢いが低減される。また、貯液部１４に貯まった液体飲料は、内ノズル１０の側壁の流出口１３で整流され、外ノズル２０の内壁面に向けて流出する。

このように、実施形態３の吐出ノズル３０では、ヒーター８０で煮沸されて蒸気を発生し、加圧された液体飲料の勢いが内ノズル１０内で低減され、さらに整流されながら外ノズル２０の内壁面に向けて流出することで、外ノズル２０で液体飲料と蒸気をより分離しやすい状態にすることができる。

外ノズル２０の内壁面にぶつかった液体飲料は、内ノズル１０と外ノズル２０の隙間を自重により下降し、外ノズル２０の吐出口２３から外部に吐出される。一方、液体に含まれる蒸気は、軽いため内ノズル１０と外ノズル２０の隙間を通じて上昇し、外ノズル２０の上端に形成された排出口２２から外部に排出される。

また、外ノズル２０の内壁面で冷やされ、蒸気から再び液化した液体飲料は、外ノズル２０の内壁面を伝って流出口１３から流出した液体飲料に合流して吐出される。

以上のように、実施形態３の吐出ノズル３０は、内ノズル１０と外ノズル２０の隙間が蒸気の排出経路２５となって、沸騰した液体飲料から蒸気を分離し、液体飲料の吐出口２３から離れた排出口２２から外部へ排出できるため、熱い液体飲料が噴出して飲料容器１１０側で跳ね返り飛散することを防止し、安全に吐出させることができる。

本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。

１０ 内ノズル
１１ 凸部
１２ 流入口
１３ 流出口
１４ 貯液部
１５ 換気口
１６ ネジ部
２０ 外ノズル
２１ 凹部
２２ 排出口
２３ 吐出口
２４ 位置決めリブ
２５ 排出経路
３０ 吐出ノズル
４０ タンク
５０ 供給経路
６０ フローメータ
７０ ポンプ
８０ ヒーター
９０ 容器トレイ
１００ 湯沸装置
１１０ 飲料容器

Claims (6)

1. 熱した液体飲料を蒸気と分離して吐出するための吐出ノズルであって、
   前記液体飲料を流入する流入口および該液体飲料を流出する流出口を有する内ノズルと、
   前記液体飲料を外部に吐出する吐出口および該吐出口から離れた位置に前記蒸気を排出する排出口を有する外ノズルとを備え、
   前記内ノズルを前記外ノズルの内側に嵌合し、前記内ノズルと前記外ノズルの壁面間に前記流出口から前記排出口に通じる隙間を設けたことを特徴とする吐出ノズル。
2. 前記内ノズルと前記外ノズルは、凸部と凹部を嵌合して分離可能に一体化されることを特徴とする請求項１に記載の吐出ノズル。
3. 前記排出口は、前記吐出口よりも開口面積が大きいことを特徴とする請求項１に記載の吐出ノズル。
4. 前記内ノズルは、外気を取り込む換気口を備えることを特徴とする請求項１に記載の吐出ノズル。
5. 前記流出口は、前記内ノズルの底部または壁部に設けられた複数の細孔であることを特徴とする請求項１に記載の吐出ノズル。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の吐出ノズルを備えたことを特徴とする湯沸装置。

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