JP2019115483A - 溶液生成装置および溶液生成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱された水で粉ミルクを溶かして飲用のミルクを生成する際の粉ミルクの溶け残りを防止する。【解決手段】調乳装置10によれば、粉ミルクPMが供給された状態にある調乳用ポット16内に、貯留槽14内から供給配管18を介して水Lが供給される。この水Lは、供給配管18内を移送される途中で、ヒータ20によって加熱される。そして、調乳用ポット16内において、撹拌子32が回転することで、飲用のミルクが生成される。ここで、調乳装置10は、事前撹拌有りモードを有している。この事前撹拌有りモードによれば、調乳用ポット16内に水Lが供給される前に、調乳用ポット16内が撹拌子32によって撹拌されるという、事前撹拌処理が行われる。これにより、調乳用ポット16内において、粉ミルクPMが水Lに溶けやすい状態が形成される。【選択図】図1
Description
本発明は、溶液生成装置および溶液生成方法に関し、特に、粉体物が収容された容器内に液体を供給して撹拌することにより当該粉体物が当該液体に溶解された溶液を生成する、溶液生成装置および溶液生成方法に関する。
この種の溶液生成装置および溶液生成方法として、たとえば粉体物としての乳児用の粉ミルクを加熱された液体としての水で溶かして適温のミルクを生成する調乳装置および調乳方法がある。特許文献1には、この調乳装置の一例が開示されている。この特許文献1に開示された調乳装置によれば、ヒータによって加熱された温かい水と粉ミルクとが混合ユニットにより混合されることで、温かいミルク濃縮物が生成される。さらに、この温かいミルク濃縮物と冷たい水とが混合ユニットにより混合されることで、適温のミルクが生成される。なお、温かいミルク混合物と混合される冷たい水は、たとえばヒータによって加熱された温かい水が冷却システムにより冷却されることで生成される。
ところで、このような調乳装置においては、粉ミルクの種類や状態、量などの態様によっては、当該粉ミルクが加熱された水に十分に溶けずに残ってしまう、いわゆる溶け残りが生ずることがある。特に、容器内に粉ミルクが入れられた後に、当該容器内に加熱された水が供給される構成において、この溶け残りが生じ易い。この溶け残りは、言うまでもなく極めて不都合である。
そこで、本発明は、粉ミルクなどの粉体物の溶け残りを防止することができる、溶液生成装置および溶液生成方法を提供することを、目的とする。
この目的を達成するために、本発明のうちの第1の発明は、溶液生成装置に係る発明であって、粉体物が収容される容器と、この容器内に液体を供給する液体供給手段と、当該容器内を撹拌する撹拌手段と、この撹拌手段を制御する制御手段と、を備える。ここで、制御手段は、粉体物が収容された容器内への液体供給手段による液体の供給が開始された後に、撹拌手段により当該容器内を撹拌する本撹拌処理が行われるように、当該撹拌手段を制御する。この本撹拌処理が行われることにより、粉体物が液体に溶解された溶液が生成される。さらに、制御手段は、液体供給手段による容器内への液体の供給が開始される前に、粉体物が収容された当該容器内を撹拌手段により撹拌する事前撹拌処理が行われるように、当該撹拌手段を制御する。
すなわち、本第1の発明によれば、液体供給手段による容器内への液体の供給が開始される前に、粉体物が収容された当該容器内を撹拌手段により撹拌する事前撹拌処理が行われる。したがってたとえば、容器内に収容された粉体物が山形に盛られたような状態にあっても、この事前撹拌処理が行われることにより、当該粉体物が適度に分散される。その上で、液体供給手段による容器内への液体の供給が開始され、当該容器内を撹拌手段により撹拌する本撹拌処理が行われる。このように、容器内に液体が供給される前に、当該容器内に収容された粉体物が適度に分散されることにより、当該粉体物が当該液体に溶解し易い状態が形成される。この結果、粉体物の溶け残りが防止される。
なお、本第1の発明において、撹拌手段は、容器内の底部に配される撹拌体を含み、この撹拌体を回転させることにより当該容器内を撹拌するものであってもよい。
この場合、撹拌体は、粉体物が載せられる平坦な上面を有するものであってもよい。
さらに、撹拌体は、円盤状であってもよい。
加えて、撹拌体は、磁石を有し、外部から当該磁石に作用する磁力によって回転するものであってもよい。
また、容器は、一方端が開口部として開口され、他方端が底部として閉鎖された、円筒状のものであってもよい。この場合、容器は、その開口部を上方に向け、底部を下方に向けた状態で、配置される。そして、この容器内に供給される液体は、当該容器の開口部の中央の上方から当該容器内に供給されるのが、望ましい。
本第1の発明においてはさらに、切替手段が設けられてもよい。この切替手段は、事前撹拌処理が行われる第1モードと、当該事前撹拌処理が行われない第2モードとを、切り替えるものである。
また、本第1発明においては、気流供給手段がさらに設けられてもよい。この気流供給手段は、前述の本撹拌処理の際に、容器内に気流を供給することにより当該容器内の溶液を強制的に冷却するものである。
このような本第1の発明は、たとえば前述の調乳装置に適用される。この場合、粉体物は、粉ミルクである。そして、液体は、加熱された水である。
本発明のうちの第2の発明は、溶液生成方法に係る発明であって、液体供給ステップと、本撹拌ステップと、事前撹拌ステップと、を含む。このうちの液体供給ステップは、粉体物が収容された容器内に液体を供給するステップである。そして、本撹拌ステップは、液体供給ステップによる容器内への液体の供給が開始された後に、当該容器内を撹拌手段により撹拌する本撹拌処理を行うステップである。この本撹拌処理が行われることにより、粉体物が液体に溶解された溶液が生成される。さらに、事前撹拌ステップは、液体供給ステップによる容器内への液体の供給が開始される前に、粉体物が収容された当該容器内を撹拌手段により撹拌する事前撹拌処理を行うステップである。
すなわち、本第2の発明は、第1の発明に対応する方法に係る発明である。従って、本第2の発明によれば、第1の発明と同様、容器内に液体が供給される前に、当該容器内に収容された粉体物が適度に分散される。これにより、粉体物が液体に溶解し易い状態が形成され、当該粉体物の溶け残りが防止される。
このように本発明によれば、容器内に液体が供給される前に、当該容器内に収容された粉体物が適度に分散されることにより、当該粉体物が当該液体に溶解し易い状態が形成され、当該粉体物の溶け残りが防止される。このことは特に、本発明が調乳装置および調乳方法に適用される場合に、極めて有益である。
[第1実施例]
本発明の第1実施例について、調乳装置10を例に挙げて説明する。
本発明の第1実施例について、調乳装置10を例に挙げて説明する。
図1に示されるように、本第1実施例に係る調乳装置10は、筐体としての装置本体12と、貯留手段としての貯留槽14と、容器としての調乳用ポット16と、を備えている。併せて、調乳装置10は、後述する液体としての水Lを移送するための供給配管18と、加熱手段としてのヒータ20と、撹拌手段としての撹拌部22と、気流供給手段としての冷却部24と、を備えている。また、図1には示されていないが、調乳装置10は、制御基板50と、操作パネル60と、を備えている。
貯留槽14は、調乳用の水Lを貯留するためのものである。調乳用の水Lとしては、水道水、純水、軟水のミネラルウォータといった乳児が口にするのに安全な水が適当である。この貯留槽14は、装置本体12の上部に配置されており、当該装置本体12に対して着脱可能である。このため、貯留槽14の底部には、給水弁14aが設けられている。この給水弁14aは、貯留槽14が装置本体12に装着されているときには、供給配管18の上流側端部としての一方端と結合されて開く。そして、貯留槽14が装置本体12から取り外されると、給水弁14aは閉まる。したがって、貯留槽14は、装置本体12から取り外された状態で給水されたり、給水後に持ち運ばれたりすることが可能である。そして、給水後の貯留槽14が装置本体12に装着されると、当該貯留槽14内の水Lが給水弁14aを介して供給配管18内に供給される。
なお、図示は省略するが、貯留槽14の側面には目盛が付されている。ユーザは、この目盛を見て水Lの量(調乳量)Qを調整することができる。この目盛は、たとえば貯留槽14の内側の側面に付される。貯留槽14が透明である場合には、目盛は、当該貯留槽14の外側の側面に付されてもよい。
調乳用ポット16は、後述するように一方端が開口部162(たとえば図2参照)として開口され、他方端が底部164(たとえば図2参照)として閉鎖された概略円筒状のものである。そして、この調乳用ポット16は、その開口部162を上方に向け、底部164を下方に向けた状態で、装置本体12の載置部122に載置される。この載置部122に載置された調乳用ポット16の上方には、装置本体12の規制部124が設けられている。この規制部124によって、調乳用ポット16の上方への変位が規制される。また、調乳用ポット16は、当該調乳用ポット16を持ち運ぶのに適当な取っ手166を有している。この取っ手166を含む調乳用ポット16は、耐熱性が比較的に高いこと、硬度が比較的に高いこと、磁化されないこと、食品用途に適していること、電子レンジの使用が可能であること、という条件を満足する材料によって形成されており、たとえばポリプロピレン製である。
供給配管18は、貯留槽14内の水Lを調乳用ポット16内へ移送するためのものである。この供給配管18の上流側端部としての一方端は、前述の如く貯留槽14の給水弁14aと結合される。そして、この供給配管18の下流側端部としての他方端は、調乳用ポット16の開口部162の上方においてノズル26と結合されている。このノズル26は、調乳用ポット16の開口部162よりも僅かに(数mmほど)上方において当該開口部162の中央と対峙するように設けられた給湯口262を有している。
また、供給配管18の途中であって当該供給配管18の上流側端部の近傍には、逆流防止手段としてのフロート式逆止弁28が設けられている。このフロート式逆止弁28は、貯留槽14内から供給配管18に供給された水Lが当該貯留槽14内へ逆流するのを防止する機能を有している。
そして、供給配管18におけるフロート式逆止弁28が設けられている位置よりも下流側の部分は、下方に凸のU字状に形成されている。さらに、この供給配管18におけるU字状に形成された部分よりも下流側の部分は、貯留槽14内の水Lの最高水位よりも高い位置を経てノズル26と結合されるように、装置本体12内において適宜に敷設されている。なお、供給配管18は、たとえばステンレス鋼やアルミニウムなどの食品用途に適した金属製の管部材と、ポリプロピレンやシリコン樹脂、フッ素樹脂などの食品用途に適した樹脂製の管部材と、の組合せによって構成されている。ただし、この供給配管18のうちの少なくとも後述する如くヒータ20と接触する部分については、当該ヒータ20から発せられる熱に十分に耐え得るとともに、この熱を当該供給配管18内に効率的に伝える必要があることから、金属製の管部材によって形成されている。そして、ノズル26は、食品用途に適していること、耐熱性が比較的に高いこと、硬度が比較的に高いこと、という条件を満足する材料によって形成されており、たとえばポリプロピレン製である。
ヒータ20は、供給配管18におけるU字状に形成された部分に接触するように設けられている。このため、ヒータ20もまた、供給配管18におけるU字状に形成された部分に沿うようにU字状に形成されている。このヒータ20は、ニクロム線などの発熱部材を内蔵しており、後述する如く制御基板50に搭載された制御回路52(ヒータ制御回路522)による制御を受けて発熱する。このヒータ20から発せられる熱は、供給配管18の壁部(周壁)を介して当該供給配管18内の水Lに伝わる。これにより、供給配管18内の水Lが加熱されて沸騰する。そして、この沸騰した水Lは、供給配管18内を移送されて、ノズル26の給湯口262を介して調乳用ポット16内に供給される。具体的には、次の通りである。
まず、貯留槽14内の水Lが、給水弁14aを介して供給配管18内に供給される。この供給配管18内に供給された水Lは、さらにフロート式逆止弁28を介して当該供給配管18の下流側へと流れる。ここで、供給配管18におけるU字状に形成された部分よりも下流側の部分は、前述の如く貯留槽14内の水Lの最高水位よりも高い位置を経てノズル26と結合されている。したがって、供給配管18内に供給された水Lは、当該供給配管18における貯留槽14内の水Lの最高水位よりも高い位置を経る部分よりも上流側に留まる。すなわち、供給配管18内に供給された水Lは、供給配管18におけるU字状に形成された部分、つまりヒータ20が設けられている部分と、その近傍の部分と、に留まる。
この状態で、ヒータ20による加熱が開始されると、供給配管18内に供給された水Lが沸騰して、その蒸気圧によって、当該水Lが上方に押し上げられる。また、このように水Lが沸騰することで、当該水Lの殺菌も同時に行われる。ここで、供給配管18におけるU字状に形成された部分よりも上流側には、フロート式逆止弁28が設けられている。したがって、供給配管18内の沸騰した水Lは、このフロート式逆止弁28が設けられている当該供給配管18の上流側へは流れず、図1に黒色の太矢印182で示されるように、当該供給配管18の下流側へと押し出される。そして、この供給配管18の下流側へと押し出された水Lは、図1に白抜きの矢印264で示されるように、ノズル26の給湯口262を介して調乳用ポット16内に供給される。
このようにして供給配管18内の水Lが調乳用ポット16内に供給されることにより、当該供給配管18内の水Lの量が減少する。すると、供給配管18内の圧力が低下して、フロート式逆止弁28が開く。この結果、改めて貯留槽14内の水Lが、給水弁14aを介して供給配管18内に供給される。
これらの動作は、貯留槽14内の水Lがなくなるまで繰り返される。そして、貯留槽14内の水Lがなくなると、つまり当該貯留槽14内から供給配管18内への水Lの供給がなくなると、ヒータ20の温度θhが上昇する。このヒータ20の温度θhが予め定められた上限温度θtを超えた時点で、当該ヒータ20の加熱が停止される。これをもって、貯留槽14内から供給配管18内を介しての調乳用ポット16内への加熱された水Lの移送が終了し、つまり当該調乳用ポット16内への給湯が終了する。この貯留槽14内から供給配管18内を介して調乳用ポット16内への加熱された水Lの移送を実現するための各要素の一群は、本発明に係る液体供給手段の一例である。すなわち、貯留槽14、供給配管18、ヒータ20(後述するヒータ制御回路522を含む。)、ノズル26、およびフロート式逆止弁28を含む部分が、当該液体供給手段に対応する。
なお、ヒータ20の温度を検出するために、当該ヒータ20の適宜の位置にヒータ温度検出手段としてのヒータ温度検出素子30が設けられている。このヒータ温度検出素子30としては、たとえばサーミスタが採用される。サーミスタに限らず、熱電対などの当該サーミスタ以外の温度センサが、ヒータ温度検出素子30として採用されてもよい。このヒータ温度検出素子30は、後述する如く制御基板50の制御回路52(ヒータ制御回路522)に接続されている。
撹拌部22は、撹拌体としての撹拌子32と、この撹拌子32を回転させる回転駆動部34と、を有している。撹拌子32は、図2に示されるように、平坦な上面322を有する概略円盤状のものであり、調乳用ポット16内の底部164の中央に配される。なお、図2(A)は、撹拌子32の平面図である。そして、図2(B)は、撹拌子32が配された調乳用ポット16の断面図であり、図2(A)におけるI−I線断面を示す。
調乳用ポット16内の底部164の中央には、上方に突出した円柱状の支持台168が、当該底部164を含む調乳用ポット16と一体に形成されている。撹拌子32は、この支持台168上に載置されるように配される。なお、撹拌子32の下面324の中央は、下方に向かって球面(球欠)状に突出している。撹拌子32は、この球面状に突出した部分の先端(下端)を支持台168上に当接させた状態で、当該支持台168上に載置される。このような構造が採用されることによって、撹拌子32が後述する如く回転する際の当該撹拌子32と支持台168との間の摩擦力などの機械的負担の低減が図られる。
また、撹拌子32の下面324には、当該撹拌子32が前述の如く支持台168上に載置されたときに当該支持台168の周りを囲むように配置された複数の、たとえば3つの、突出部326、326、…が設けられている。これらの突出部326、326、…は、撹拌子32の中心軸Xaに関して点対称となるように配置されており、つまり当該中心軸Xaに中心を置く仮想の円Caの円周上に配置されている。そして、各突出部326、326、…は、当該円Caの円周方向に等間隔に、つまり120°間隔で、配置されている。それぞれの突出部326は、撹拌子32の下面324から下方に向かって円柱状に突出している。
それぞれの突出部326の外周壁と支持台168の外周壁との間には、適当な大きさの、たとえば0.2mm〜1.0mm程度の、隙間328が設けられている。また、それぞれの突出部326の先端面(下面)と調乳用ポット16の底部164の内側面との間にも、適当な大きさの、たとえば1.0mm〜2.0mm程度の、隙間330が設けられている。すなわち、撹拌子32は、支持台168と軽く係合した状態で、当該支持台168上に載置される。したがって、撹拌子32の中心軸Xaは、概ね支持台168の中心軸Xbと重なり、つまり調乳用ポット16の中心軸Xbと重なる。なお、支持台168と各突出部326、326、…との相互の位置関係が分かるように、図2(A)においても、当該支持台168を破線で表してある。
さらに、撹拌子32におけるそれぞれの突出部326が設けられている部分には、従動側磁石332が内蔵されている。言い換えれば、それぞれの突出部326は、従動側磁石332を覆うための被覆部材としても機能する。各従動側磁石332、332、…は、互いに同じ極性の磁極(N極またはS極)を下方に向けた状態にあり、つまり互いに同じ極性の磁極(S極またはN極)を上方に向けた状態にある。なお、撹拌子32は、調乳用ポット16と同様、耐熱性が比較的に高いこと、硬度が比較的に高いこと、磁化されないこと、食品用途に適していること、電子レンジの使用が可能であること、という条件を満足する材料によって形成されており、たとえばポリプロピレン製である。そして、突出部326の数、つまり従動側磁石332の数は、3に限らず、3以外の複数であってもよい。
図1に戻って、回転駆動部34は、モータ342と、このモータ342の回転数を検出するための回転数検出素子344と、当該モータ342の回転軸342aに取り付けられた概略円盤状の磁石ホルダ346と、を有している。モータ342は、たとえばブラシレス直流モータである。このモータ342は、後述する如く制御基板50の制御回路52(モータ制御回路524)による制御を受けて駆動する。回転数検出素子344は、たとえばホールIC(Integrated Circuit)であり、モータ342に内蔵されている。この回転数検出素子344は、後述する如く制御基板50の制御回路52(モータ制御回路524)に接続されている。なお、モータ342は、ブラシレス直流モータに限らず、ステッピングモータなどの当該ブラシレス直流モータ以外のモータであってもよい。たとえば、モータ342としてステッピングモータが採用される場合には、回転数検出素子344は不要である。
磁石ホルダ346は、撹拌子32に内蔵された従動側磁石332、332、…と同数の、つまり3つの、駆動側磁石348、348、…を保持している。これらの駆動側磁石348、348、…は、調乳用ポット16(底部164)を介して、各従動側磁石332、332、…と個別に磁気的に結合されるように設けられている。すなわち、各駆動側磁石348、348、…のいずれか1つが、各従動側磁石332、332、…のいずれか1つと磁気的に結合されるとき、当該各駆動側磁石348、348、…の他の2つもまた、当該各従動側磁石332、332、…の他の2つと個別に磁気的に結合される。要するに、磁石ホルダ346と撹拌子32とが磁力によってカップリングされる。このため、各駆動側磁石348、348、…は、各従動側磁石332、332、…の下方に向けられた磁極とは逆極性の磁極を上方に向けた状態にある。
このように構成された撹拌部22によれば、モータ342が駆動されて、たとえば図1に一点鎖線の矢印350で示される方向に磁石ホルダ346が回転すると、これに伴って、撹拌子32が、同じ方向に回転する。すなわち、撹拌子32は、当該撹拌子32に内蔵された従動側磁石332、332、…に外部から作用する磁力によって回転する。そして、この撹拌子32が回転することによって、後述する如く調乳用ポット16内が撹拌される。なお、調乳用ポット16内には、前述の如く加熱された水Lが供給されるが、この加熱された水Lが供給される前に、粉体物としての粉ミルクPMが供給される。
冷却部24は、装置本体12の規制部124内に設けられており、つまり当該装置本体12の載置部122に載置された状態にある調乳用ポット16の上方に設けられている。この冷却部24は、ダクト状の通風路36と、この通風路36内に気流を送り込む送風手段としての送風部38と、を有している。
通風路36は、送風部38から送り込まれる気流の取り込み口となる吸気口362と、当該気流を外部に排出するための排気口364と、を有している。従って、吸気口362から通風路36内に取り込まれた気流は、図1に長破線の矢印366で示されるように、当該通風路36内を通って、排気口364から外部へと排出される。ここで、気流は、通風路36の吸気口362から当該通風路36の排気口364に至るまでの途中で、調乳用ポット16の開口部162の上方を流通し、その際、当該開口部162の周縁の一部に沿って言わば半ループ状に流通する。つまりはそうなるように、通風路36が構成されている。そして、この通風路36における調乳用ポット16の開口部162と面する壁部(下側壁部)には、当該壁部の内側面から外側面に貫通する開口孔368が設けられている。
これに対して、調乳用ポット16の開口部162は、後述する如く蓋170によって覆われている。そして、この蓋170には、通風路36の開口孔368に対応するように、当該蓋170の外側面から内側面に貫通する貫通孔172が設けられている。このため、通風路36内を前述の如く半ループ状に流通する気流の一部は、図1に中破線の矢印370で示されるように、当該通風路36の開口孔368と、蓋170の貫通孔172と、を介して、調乳用ポット16内に流れ込む。そして、この調乳用ポット16内に流れ込んだ一部の気流、言わば副気流は、図1に二点鎖線の矢印372で示されるように、当該調乳用ポット16内において、当該調乳用ポット16の開口部162の周縁に沿って旋回する旋回風を形成する。なお、この旋回風の旋回方向(矢印372で示される方向)は、撹拌子32の回転方向(矢印350で示される方向)とは逆方向である。
この旋回風は、調乳用ポット16内の後述するミルクMの冷却に供される。たとえば、この旋回風は、ミルクMの表面に直接当たることによって、当該ミルクMを冷却する。このミルクMの表面に直接当たる旋回風は、当該ミルクMの表面を撹拌する(波立たせる)作用をも奏する。また、旋回風は、ミルクMから発せられる熱を誘引することによっても、当該ミルクMを冷却する。このようにしてミルクMの冷却に供された旋回風、つまり副気流は、図1に短破線の矢印374で示されるように、蓋170の貫通孔172と、通風路36の開口孔368と、を介して、当該通風路36内に戻る。そして、この通風路36内に戻った副気流は、調乳用ポット16内へと流れずに通風路36内をそのまま流通する気流、言わば主気流、と合流して、排気口364から外部へと排出される。
送風部38は、気流の発生源としてのファン382を有している。このファン382は、後述する如く制御基板50の制御回路52(ファン制御回路526)による制御を受けて駆動する。このファン382としては、たとえばシロッコファンが用いられる。このシロッコファンに代えて、プロペラファンやターボファンなどが、当該ファン382として用いられてもよい。また、ファン382に代えて、吸引ポンプなどが用いられてもよい。
また、送風部38には、室温θaを検出するための室温検出手段としての室温検出素子70が設けられている。ここで言う室温θaは、前述のミルクMの冷却に供される気流(副気流)の温度でもある。この室温検出素子70としては、たとえばサーミスタが採用される。勿論、サーミスタ以外の温度センサが、室温検出素子70として採用されてもよい。この室温検出素子70は、後述する如く制御基板50の制御回路52(ファン制御回路526)に接続されている。
なお、冷却部24を含む調乳装置10の機構的な構成については、後で詳しく説明する。
制御基板50は、装置本体12内の適当な位置に設けられている。この制御基板50は、図3に示されるように、制御回路52と、電源回路54と、を搭載している。このうちの制御回路52は、ヒータ制御回路522と、モータ制御回路524と、ファン制御回路526と、記憶回路528と、を有している。
ヒータ制御回路522は、ヒータ20の制御を担う。また、このヒータ制御回路522には、ヒータ温度検出素子30が接続されている。このヒータ制御回路522は、ヒータ温度検出素子30の出力信号である温度検出信号からヒータ20の温度θhを認識する。このヒータ20の温度θhは、前述したように調乳用ポット16内への給湯が終了したかどうかの判定に用いられる。なお厳密には、制御回路52は、図示しないMCU(Micro Controller Unit)を有している。そして、このMCUが、記憶回路528に記憶されている後述するヒータ制御プログラム822に従って動作するとともに、当該MCUとヒータ20およびヒータ温度検出素子30との間の図示しないインターフェース回路との組合せによって、ヒータ制御回路522が実現される。
モータ制御回路524は、撹拌部22のモータ342の制御を担う。また、このモータ制御回路524には、回転数検出素子344が接続されている。このモータ制御回路524は、回転数検出素子344の出力信号である回転数検出信号からモータ342の回転数を認識し、つまり撹拌子32の回転数を認識する。モータ制御回路524は、この回転数検出信号から認識したモータ342の回転数を、当該モータ342の制御に利用(フィードバック)する。なお厳密には、前述のMCUが、記憶回路528に記憶されている後述するモータ制御プログラム824に従って動作するとともに、当該MCUとモータ342および回転数検出素子344との間の図示しないインターフェース回路との組合せによって、モータ制御回路524が実現される。このモータ制御回路524は、本発明に係る制御手段の一例である。
ファン制御回路526は、冷却部24のファン382の制御を担う。また、このファン制御回路526には、室温検出素子70が接続されている。このファン制御回路526は、室温検出素子70の出力信号である室温検出信号から室温を認識し、つまり前述のミルクMの冷却に供される気流の温度を検出する。なお厳密には、前述のMCUが、記憶回路528に記憶されている後述するファン制御プログラム826に従って動作するとともに、当該MCUとファン382および室温検出素子70との間のインターフェース回路との組合せによって、ファン制御回路526が実現される。
記憶回路528は、前述のMCUに内蔵されている。この記憶回路528内の概略構成を、図4のメモリマップ80に示す。この図4のメモリマップ80に示されるように、記憶回路528は、プログラム記憶領域82と、データ記憶領域84と、を有している。このうちのプログラム記憶領域82には、MCUの動作を制御するための制御プログラム820が記憶されている。この制御プログラム820は、ヒータ制御プログラム822、モータ制御プログラム824、ファン制御プログラム826、統括制御プログラム828などを含む。
ヒータ制御プログラム822は、ヒータ20を制御するためのプログラムであり、つまりヒータ制御回路522を実現するためのプログラムである。
モータ制御プログラム824は、モータ342を制御するためのプログラムであり、つまりモータ制御回路524を実現するためのプログラムである。
ファン制御プログラム826は、ファン382を制御するためのプログラムであり。つまりファン制御回路526を実現するためのプログラムである。
統括制御プログラム828は、ヒータ制御プログラム822、モータ制御プログラム824、およびファン制御プログラム826を含む各プログラムを適宜に組み合わせることで、調乳装置10の動作を統括的に制御するプログラムである。また、統括制御プログラム828は、操作パネル60との通信制御などの制御をも担う。
一方、データ記憶領域84には、各種データ840が記憶されている。この各種データ840には、ヒータ温度データ842、モータ回転数データ844、室温データ846、時間データ848、および電源電圧データ850が含まれる。また、当該各種データ840には、調乳量導出テーブル852、および冷却時間導出テーブル854が含まれる。
ヒータ温度データ842は、ヒータ温度検出素子30からの温度検出信号に基づくヒータ20の温度を表すデータである。
モータ回転数データ844は、回転数検出素子344からの回転数検出信号に基づくモータ342の回転数、つまり撹拌子32の回転数、を表すデータである。
室温データ846は、室温検出素子70からの室温検出信号に基づく室温θaを表すデータである。なお前述したように、室温θaは、ミルクMの冷却に供される気流の温度でもある。
時間データ848は、後述するタイマによって計測される時間を表すデータである。
電源電圧データ850は、調乳装置10の主電源であるたとえば商用電源の電圧値ACVを表すデータである。この電源電圧値ACVは、後述する電源電圧検出回路542の出力信号である電源電圧検出信号から認識される。
調乳量導出テーブル852は、調乳に用いられる水Lの量、つまり調乳量Q、を導出するためのルックアップテーブルである。この調乳量Qは、ヒータ20への給電がONされてから当該ヒータ20への給電がOFFされるまでのヒータ給電時間Thと相関(略比例)する。すなわち、この調乳量Qは、ヒータ給電時間Thを変数とする関数(Q=f(Th))で表される。したがって、この調乳量導出テーブル852には、ヒータ給電時間Thと調乳量Qとの関係が一覧に纏められたデータが記憶されている。この調乳量導出テーブル852に基づいて導出された調乳量Qは、後述する冷却時間Tcの導出に用いられる。なお、この調乳量導出テーブル852に基づいて導出された調乳量Qは、調乳装置10の主電源である商用電源の電圧値の影響を受ける。このため、当該調乳量Qは、前述の電源電圧データ850によって表される電源電圧値ACVに応じて適宜に補正される。
冷却時間導出テーブル854は、後述する事前撹拌有りモードにおいて、ヒータ20への給電がOFFされてから、つまり調乳用ポット16内への給湯が終了してから、当該調乳用ポット16内で生成(調乳)されるミルクMの温度θmが飲用に適した所定の温度θdにまで冷却されるのに必要な冷却時間Tcを導出するためのルックアップテーブルである。ここで言う冷却時間Tcは、調乳量Qと室温θaとに相関する。すなわち、冷却時間Tcは、調乳量Qと室温θaとを変数とする関数(Tc=f(Q,θa))で表される。したがって、この冷却時間導出テーブル854には、調乳量Qと室温θaと冷却時間Tcとの関係が一覧に纏められたデータが記憶されている。
改めて図3を参照して、電源回路54は、調乳装置10の主電源である商用電源の供給を受けて、前述の制御回路52などの当該調乳装置10の各電気的負荷要素を駆動するための電源電圧を生成する。また、電源回路54は、主電源である商用電源の電圧値を検出するための電源電圧検出回路542を有している。この電源電圧検出回路542の出力信号である電源電圧検出信号は、制御回路52に入力される。制御回路52は、この電源電圧検出信号から前述の電源電圧値ACVを認識する。
そして、操作パネル60は、装置本体12の適当な位置に設けられており、たとえば規制部124の上面に設けられている。この操作パネル60は、ユーザ操作を受け付ける操作受付手段としての操作部62と、表示手段としての表示部64と、を有している。このうちの操作部62は、後述するスタートボタンを含む適宜のボタンを備えている。そして、表示部64は、後述する調乳中ランプとしてのLED(Light Emitting Diode)ランプなどの適宜のランプを備えている。この表示部64は、単なるランプのみならず、文字や図形などの2次元の情報を表示することができる液晶表示器などの適宜の表示器を備えるものであってもよい。また、タッチパネル式ディスプレイが採用されることによって、操作部62および表示部64が一体に構成されてもよい。
ここで、図5〜図8を参照して、調乳装置10の機構的な構成について、説明する。なお、図5は、調乳装置10の外観斜視図である。そして、図6は、図5とは別の方向から調乳装置10を見た外観斜視図である。図7は、調乳用ポット16の外観図である。図8は、調乳装置10における調乳用ポット16と冷却部24とを含む部分を概略的に示す図である。
図5に示されるように、調乳用ポット16は、装置本体12に対して着脱可能である。なお、この図5において、調乳用ポット16は、装置本体12から取り外された状態にあるが、ここでは、この調乳用ポット16が取り外されている方向を、調乳装置10の前方とする。そして、この調乳装置10の前方から見て、当該調乳装置10の左右方向を規定する。さらに、図5に示されている調乳装置10の上下方向を、当該調乳装置10の上下方向とする。
調乳用ポット16は、図5に白抜きの矢印16aで示されるように、装置本体12の前方から当該装置本体12に向かって水平に変位されながら、当該装置本体12の載置部122に載置される。なお、載置部122の上面(載置面)122aには、凸状の嵌合部122bが設けられている。そして、調乳用ポット16の底部164の下面には、当該載置部122の嵌合部122bに対応する凹上の嵌合溝164aが設けられている。この載置部122側の嵌合部122bと調乳用ポット16側の嵌合溝164aとが嵌合することによって、当該調乳用ポット16が載置部122に載置されたときの当該調乳用ポット16の左右方向への変位が規制される。また、これら嵌合部122bおよび嵌合溝164aは、調乳用ポット16が装置本体12に装着される際に、当該調乳用ポット16が白抜きの矢印16aで示される方向へ変位するに連れて上方へ押し上げられる構造になっている。
そして、図6に示されるように、ノズル26の給湯口262は、規制部124の下面124aと概ね同一平面上にある。この規制部124の下面124aは、通風路36の下面によって形成されている。そして、ノズル26を中心とする円弧状に、通風路36の開口孔368が設けられている。また、通風路36内における開口孔368の内側の適宜の位置に、当該通風路36内を流通する気流の一部を副気流として調乳用ポット16内へ案内する案内部376が設けられている。
図7は、前述したように調乳用ポット16の外観図であるが、このうちの図7(A)は、当該調乳用ポット16を斜め上方から見た外観斜視図である。そして、図7(B)は、調乳用ポット16を斜め下方から見た外観斜視図である。
この図7に示されるように、調乳用ポット16の開口部162(たとえば図2参照)には、これを覆うように蓋170が設けられている。そして、この蓋170の中央に、つまりノズル26の給湯口262と対応する位置に、当該蓋170の外側面から内側面に貫通する給湯孔174が設けられている。すなわち、ノズル26の給湯口262から吐出される加熱された水Lは、この給湯孔174を介して、つまり調乳用ポット16の開口部162の中央の上方から、当該調乳用ポット16内に供給される。そして、この給湯孔174を中心とする円弧状に、複数の貫通孔172、172、…が設けられている。これらの貫通孔172、172、…は、通風路36側の開口孔368に対応する位置に設けられている。これらの貫通孔172、172、…のうち、通風路36内を流通する気流の上流側に位置する貫通孔172を介して、詳しくは前述の案内部376よりも上流側にある貫通孔172を介して、当該気流の一部が副気流として調乳用ポット16内に流れ込む。そして、案内部376よりも下流側にある貫通孔172を介して、当該副気流が調乳用ポット16内から通風路36内に戻る。なお、蓋170の周縁部の適宜の位置に、当該蓋170を開閉するためのレバー176が設けられている。このレバー176を含む蓋170は、調乳用ポット16から取り外すことができる。
図8に示されるように、冷却部24の通風路36は、調乳用ポット16の開口部162(たとえば図2参照)の周縁の一部に沿って半ループ状に延伸する部分を有している。これにより前述したように、冷却部24の送風部38から通風路36の吸気口362を介して当該通風路36内に送り込まれた気流は、調乳用ポット16の開口部162の周縁の一部に沿って半ループ状に流通する。そして、この気流は、通風路36の排気口364を介して外部へと排出される。なお、図8(A)は、調乳装置10における冷却部24と調乳用ポット16とを含む部分を斜め上方から見た外観斜視図である。そして、図8(B)は、図8(A)におけるII−II線断面図である。図8(C)は、図8(A)におけるIII−III線断面図である。
送風部38は、通風路36の吸気口362に結合されている。この送風部38は、ファン382を有している。また、この送風部38は、外部から空気を取り込むための取込口384を有している。そして、この取込口384には、大きな埃や異物などが送風部38内に入り込むのを防止するためのエアフィルタ386が設けられている。また、図8には示されていないが、この送風部38に、たとえば取込口384に近い内側の位置に、室温検出素子70が設けられている。
さて、本第1実施例に係る調乳装置10によれば、乳児用の粉ミルクPMを加熱された水Lで溶かした溶液としてのミルクMを自動的に生成(調乳)することができる。しかも、この調乳装置10によって生成された直後のミルクMの温度θm、言わば仕上がり温度は、調乳量Qや室温θaなどの環境条件に拘らず略一定であり、たとえば飲用に適した所定の温度θdを基準として±5℃の範囲内に収められる。なお、所定の温度θdは、たとえば40℃である。すなわち、本第1実施例に係る調乳装置10によれば、仕上がり温度が40℃±5℃という略一定のミルクMを自動的に生成することができる。さらに、本第1実施例に係る調乳装置10によれば、このような仕上がり温度が略一定のミルクMを、粉ミルクPMの溶け残りなく生成することができる。このために、本第1実施例に係る調乳装置10は、後述する事前撹拌処理が行われる事前撹拌有りモードを有している。
この事前撹拌有りモードの事前準備として、たとえば図9に示されるように、装置本体12から取り外された状態にある調乳用ポット16内に、必要量(調乳量Qに応じた分量)の粉ミルクPMが供給(投入)される。この調乳用ポット16内への粉ミルクPMの供給には、スプーンなどが用いられる。また、調乳用ポット16内の底部164には、円盤状の撹拌子32が配されているので、この調乳用ポット16内に供給された粉ミルクPMは概して、当該撹拌子32の上面322の略中央部分に山形に盛られた状態になる。そして、この粉ミルクPMが供給された調乳用ポット16が、装置本体12に装着される。併せて、貯留槽14に必要量(調乳量Qに応じた分量)の水Lが供給される。このとき、貯留槽14は、装置本体12に装着されたままの状態にあってもよいし、当該装置本体12から取り外された状態にあってもよい。貯留槽14が装置本体12から取り外された状態にある場合には、当該貯留槽14は、その内部への水Lの供給が終えられた後に、装置本体12に装着される。
このような事前準備が成された上で、操作部62のスタートボタンが操作される。すると、図10に示されるような要領で、ヒータ20への給電のON/OFFと、冷却部24のファン382の回転数と、撹拌部22のモータ342の回転数と、が制御される。
すなわち、図10における時点t0において、前述のスタートボタンが操作されると、まず、撹拌部22のモータ342の駆動が開始され、つまり当該撹拌部22(撹拌子32)による調乳用ポット16内の撹拌が開始される。要するに、調乳用ポット16内に粉ミルクPMのみが供給されている状態にある当該調乳用ポット16内、つまり調乳用ポット16内に加熱された水Lが供給される前の状態にある当該調乳用ポット16内が、撹拌部22によって撹拌され、言わば事前撹拌処理が行われる。したがってたとえば、図9に示された如く撹拌子32の上面322に粉ミルクPMが山形に盛られたような場合でも、この事前撹拌処理が行われることにより、図11に示されるように、当該粉ミルクPMが調乳用ポット16内において適宜に分散される。特に粉ミルクPMは、調乳用ポット16内の中央部分から当該調乳用ポット16の周壁側に向かって多く移動する。
この事前撹拌処理は、予め定められた時間T1にわたって行われる。この時間T1は、事前撹拌処理が行われるのに、つまり調乳用ポット16内に供給された粉ミルクPMが当該調乳用ポット16内において適宜に分散されるのに、十分な時間であり、たとえば3秒間である。したがって、前述のスタートボタンが操作された時点t0から時間T1が経過した時点t1において、撹拌部22のモータ342の駆動が停止され、事前撹拌処理が終了する。
なお、この事前撹拌処理においては、撹拌部22のモータ342は、最大回転数MAXではなく、当該最大回転数MAXよりも小さい中間回転数MIDで駆動される。言い換えれば、モード342は、最大回転数MAXで駆動される必要はなく、中間回転数MIDで駆動される。ここで言うモータ342の最大回転数MAXは、当該モータ342の仕様上の最大回転数ではなく、撹拌子32による撹拌の安定性や当該撹拌子32とこれを支持する支持台168との機械的負担などを考慮して定められた最大の回転数である。このモータ342の最大回転数MAXは、たとえば500rpmである。そして、モータ342の中間回転数MIDは、たとえば最大回転数MAXの半分の250rpmである。
この事前撹拌処理が開始される時点t0においては、同時に、ファン382の駆動が開始され、詳しくはLowという低い回転数での駆動が開始される。このLowという回転数は、たとえばファン382の定格回転数の20%に相当する回転数である。このようにLowという低い回転数でファン382が駆動される理由は、次の通りである。すなわち、事前撹拌処理が終了した後に、後述する如く調乳用ポット16内への給湯が開始されるが、この調乳用ポット16内の水L(お湯)の蒸気が通風路36内を介してファン382側に流れると、当該通風路36内に結露が発生するなどの不都合が生ずる。この不都合を回避するために、Lowという低い回転数でファン382が駆動される。
そして、事前撹拌処理が終了した時点t1において、ヒータ20への給電がONされる。これにより、調乳用ポット16内への水Lの供給が開始される。ただし、ヒータ20への給電がONされてから調乳用ポット16内への水Lの供給が開始されるまでの間には、或る程度の時間が掛かり、たとえば数秒間程度の時間Twが掛かる。すなわち、ヒータ20への給電がONされた時点t1から当該時間Twが経過した時点twにおいて、実際に調乳用ポット16内への給湯が開始される。
さらに、時点t1から予め定められた時間T2が経過した時点t2において、改めて撹拌部22のモータ342の駆動が開始され、つまり当該撹拌部22による撹拌が開始される。この時点t2で開始される撹拌は、加熱された水Lで粉ミルクPMを溶かすことによってミルクMを生成するための、言わば本撹拌処理である。なお、時点t1からこの本撹拌処理が開始される時点t2までの時間T2としては、たとえば35秒間が適当である。この時間T2が短過ぎると、つまり時点t2が早過ぎると、調乳用ポット16内における粉ミルクPMの量に対する加熱された水Lの量が過度に少ない状態で、モータ342の駆動が開始されることになる。この場合、粉ミルクPMの粘性によって、撹拌子32の回転がモータ342(磁石ホルダ346)の回転に追随せず、当該撹拌子32と磁石ホルダ346との間の磁力によるカップリングが解除されて、言わば脱調が生ずる。一方、時間T2が長過ぎると、つまり時点t2が遅過ぎると、粉ミルクPMが粘土状に固まってダマになる。このようなダマは、粉ミルクPMの溶け残りの原因となる。このようなことから、時間T2は、前述の如く35秒間程度が適当である。
また、時点t2においては、モータ342は、最大回転数MAXではなく、たとえば前述の中間回転数MIDで駆動される。そして、このモータ342の回転数は、時点t2から時点tdまでの適当な時間Tdを掛けて、最大回転数MAXにまで徐々に増大される。このようにモータ342が最初から最大回転数MAXで駆動されるのではなく、当該モータ342が中間回転数MIDで駆動されてから、当該モータ342の回転数が最大回転数MAXまでに徐々に増大されるのは、前述の脱調が生ずるのを防止するためである。なお、ここで言う時間Tdは、数秒間程度であり、たとえば5秒間程度である。
そして、時点t2からさらに予め定められた時間T3が経過した時点t3において、ファン382の回転数が前述のLowという低い回転数からHighという高い回転数に上げられる。このHighという回転数は、たとえばファン382の定格回転数である。これにより、ファン382を含む冷却部24による調乳用ポット16内のミルクMの強制的な冷却が開始される。
なお、調乳用ポット16内のミルクMは、当該調乳用ポット16内が撹拌子32により撹拌されることによっても、冷却される。言い換えれば、撹拌子32を含む撹拌部22は、調乳用ポット16内のミルクMを冷却する作用を奏する。具体的には、撹拌部22による撹拌によって、ミルクMの液面、つまり冷却部24からの気流が当たる部分と、当該ミルクMの内部、つまり冷却部24からの気流が当たらない部分とが、順次入れ替わる。これにより、ミルクMの冷却が促進される。また、撹拌部22による撹拌によって、ミルクMの液面が流動し、つまり当該ミルクMの液面とこれに接する空気との間に速度差が生ずる。これもまた、ミルクMの冷却に貢献する。しかも、ミルクMの液面が流動する方向、つまり撹拌子32の回転方向(矢印350で示される方向)と、冷却部24からの気流によって調乳用ポット16内に形成される前述の旋回風の旋回方向(矢印372で示される方向)とは、互いに逆である。この結果、ミルクMの液面とこれに接する空気との間の速度差が大きくなり、撹拌部22による言わば副次的な作用であるミルクMの冷却作用が増大する。別の観点から言えば、冷却部24による本来的な効果であるミルクMの冷却効果の向上が図られる。
ここで言う時間T3としては、たとえば25秒間が適当である。この時間T3が短過ぎると、つまり時点t3が早過ぎると、それだけ早めに、冷却部24によるミルクMの冷却が開始されることになる。この場合、粉ミルクPMの溶け残りが生じる虞がある。一方、時間T3が長過ぎると、つまり時点t3が遅過ぎると、それだけ遅めに、冷却部24によるミルクMの冷却が開始されることになる。この場合、ミルクMの温度θmを前述の所定の温度θdにまで冷却するのに相応の時間が掛かる。
そして、時点t3よりも後の時点t4において、ヒータ20の温度θhが前述の上限温度θtを超えると、当該ヒータ20への給電がOFFされ、つまり調乳用ポット16内への給湯が終了する。そして、ヒータ20への給電がONされた時点t1から当該ヒータ20への給電がOFFされた時点t4までのヒータ給電時間Thが確認される。さらに、前述の調乳量導出テーブル852に基づいて、つまり当該調乳量導出テーブル852にヒータ給電時間Thが当て嵌められることで、調乳量Qが求められる。そして、前述の電源電圧値ACVに基づいて、当該調乳量Qが適宜に補正される。加えて、前述の冷却時間導出テーブル854に基づいて、つまり当該冷却時間導出テーブル854に調乳量Qと室温θaとが当て嵌められることで、冷却時間Tcが求められる。なお、本第1実施例からは逸脱するが、調乳量Qが予め定められている場合は、その調乳量Qに対応するヒータ給電時間Thを予め定めておき、時点t1から当該ヒータ給電時間Thが経過した時点t4で、ヒータ20への給電をOFFする構成であってもよい。
このようにして冷却時間Tcが求められると、時点t4から当該冷却時間Tcが経過する時点t5まで、引き続きファン382がHighという高い回転数で駆動される。併せて、撹拌部22のモータ342が最大回転数MAXで駆動される。そして、時点t5において、ファン382の駆動が停止され、つまり当該ファン382を含む冷却部24によるミルクMの強制的な冷却が終了する。併せて、モータ342の駆動が停止され、つまり当該モータ342を含む撹拌部22による本撹拌処理が終了する。これをもって、事前撹拌有りモードによる一連の調乳が終了する。
この事前撹拌有りモードによる一連の調乳によって生成されたミルクMの仕上がり温度は、前述したように飲用に適した所定の温度θdを基準として±5℃の範囲内に収まる。つまりはそうなるように、モータ342の回転数およびファン382の回転数に応じて、前述の冷却時間導出テーブル854が作成されている。
なお、調乳が開始された時点t0から当該調乳が終了する時点t5までの調乳時間にわたって、操作パネル60の表示部64の前述した調乳中ランプが点灯する。したがって、ユーザは、この調乳中ランプが点灯していることを受けて、調乳中であることを認識することができる。そして、調乳が終了すると、調乳中ランプが消灯する。したがって、ユーザは、この調乳中ランプが消灯したことを受けて、調乳が終了したことを認識することができる。
このような事前撹拌有りモードによる調乳を実現するために、制御回路52のMCUは、前述の制御プログラム820に従って、事前撹拌有りモード処理を実行する。この事前撹拌有りモード処理の流れについて、図12および図13に示されるフロー図を参照して説明する。
すなわち、前述のスタートボタンが操作されると、MCUは、処理をステップS1に進める。そして、このステップS1において、MCUは、時間を計測するためのタイマをリセットした上で、スタートさせる。このステップS1が実行される時点は、図10における時点t0に対応する。
そして、MCUは、処理をステップS3に進めて、前述の調乳用ランプを点灯させる。さらに、MCUは、処理をステップS5に進めて、冷却部24のファン382の駆動を開始させる。このとき、MCUは、Lowという低い回転数でファン382を駆動させる。そして、MCUは、処理をステップS7に進める。
ステップS7において、MCUは、撹拌部22のモータ342の駆動を開始させる。このとき、MCUは、中間回転数MIDでモータ342を駆動させる。これにより、事前撹拌処理が開始される。そして、MCUは、処理をステップS9に進める。
ステップS9において、MCUは、前述のタイマによる計測時間から、図10における時間T1が経過したかどうかを判定する。そして、この時間T1が経過していない場合、MCUは、当該時間T1が経過するのを待つ(S9:NO)。この時間T1が経過すると、MCUは、処理をステップS11に進める(S9:YES)。このMCUが処理をステップS11に進める時点は、図10における時点t1に対応する。
ステップS11において、MCUは、撹拌部22のモータ342の駆動を停止させる。これにより、事前撹拌処理が終了する。そして、MCUは、処理をステップS13に進める。
ステップS13において、MCUは、ヒータ20への給電をONする。これにより、厳密には前述の時間Twを経て、調乳用ポット16内への給湯が開始される。すなわち、事前撹拌処理が行われた上で、調乳用ポット16内への給湯が開始される。そして、MCUは、処理をステップS15に進める。
ステップS15において、MCUは、前述のタイマによる計測時間から、図10における時間T2が経過したかどうかを判定する。そして、この時間T2が経過していない場合、MCUは、当該時間T2が経過するのを待つ(S15:NO)。この時間T2が経過すると、MCUは、処理をステップS17に進める(S15:YES)。このMCUが処理をステップS17に進める時点は、図10における時点t2に対応する。
ステップS17において、MCUは、撹拌部22のモータ342の駆動を改めて開始させる。これにより、本撹拌処理が開始される。なお、このステップS17の本撹拌処理について具体的な図示は省略するが、MCUは、当該本撹拌処理において、前述した脱調が生ずることのないようにモータ342を駆動させる。すなわち、MCUは、まず、モータ342を中間回転数MIDで駆動させる。そして、MCUは、適当な時間Tdを掛けて、モータ342の回転数を最大回転数MAXにまで徐々に増大させる。
このステップS17の実行後、MCUは、処理をステップS19に進める。そして、このステップS19において、MCUは、前述のタイマによる計測時間から、図10における時間T3が経過したかどうかを判定する。そして、この時間T3が経過していない場合、MCUは、当該時間T3が経過するのを待つ(S19:NO)。この時間T3が経過すると、MCUは、処理をステップS21に進める(S19:YES)。このMCUが処理をステップS21に進める時点は、図10における時点t3に対応する。
ステップS21において、MCUは、冷却部24のファン382の回転数をLowという低い回転数からHighという高い回転数に上げる。これにより、ファン382を含む冷却部24による調乳用ポット16内のミルクMの強制的な冷却が開始される。そして、MCUは、処理をステップS23に進める。
ステップS23において、MCUは、ヒータ20の温度θhが前述の上限温度θtを超えたかどうかを判定する。そして、MCUは、ヒータ20の温度θhが上限温度θtを超えていない場合、当該ヒータ20の温度θhが上限温度θtを超えるのを待つ(S23:NO)。ヒータ20の温度θhが上限温度θtを超えると、MCUは、処理をステップS25に進める(S23:YES)。このMCUが処理をステップS25に進める時点は、図10における時点t4に対応する。
ステップS25において、MCUは、ヒータ20への給電をOFFする。そして、MCUは、処理をステップS27に進めて、前述のタイマによる計測時間から、ヒータ給電時間Thを確認する。さらに、MCUは、処理をステップS29に進める。
ステップS29において、MCUは、ステップS27で確認されたヒータ給電時間Thを前述の調乳量導出テーブル852に当て嵌めることにより、調乳量Qを導出する。そして、MCUは、処理をステップS31に進めて、電源電圧値ACVを確認する。さらに、MCUは、処理をステップS33に進めて、ステップS31で確認された電源電圧値ACVに基づいて、ステップS29で導出された調乳量Qを補正する。その上で、MCUは、処理をステップS35に進める。
ステップS35において、MCUは、室温θaを確認した後、処理をステップS37に進める。このステップS37において、MCUは、ステップS33で補正された調乳量QとステップS35で確認された室温θaとを前述の冷却時間導出テーブル854に当て嵌めることにより、冷却時間Tcを導出する。そして、MCUは、処理をステップS39に進める。
ステップS39において、MCUは、前述のタイマによる計測時間から、冷却時間Tcが経過したかどうかを判定する。そして、この冷却時間Tcが経過していない場合、MCUは、当該冷却時間Tcが経過するのを待つ(S39:NO)。この冷却時間Tcが経過すると、MCUは、処理をステップS41に進める(S39:YES)。このMCUが処理をステップS41に進める時点は、図10における時点t5に対応する。
ステップS41において、MCUは、撹拌部22のモータ342の駆動を停止させる。そして、MCUは、処理をステップS43に進めて、冷却部24のファン382の駆動を停止させる。さらに、MCUは、処理をステップS45に進めて、前述の調乳用ランプを消灯させる。これをもって、MCUは、事前撹拌有りモードによる調乳を終了する。
以上説明したように、本第1実施例に係る調乳装置10は、事前撹拌有りモードを有している。この事前撹拌有りモードによれば、粉ミルクPMが供給された調乳用ポット16内への給湯が開始される前に、当該調乳用ポット16内を撹拌するための事前撹拌処理が行われる。これにより、調乳用ポット16内の粉ミルクPMが適宜に分散されて、この後に当該調乳用ポット16内に供給される加熱された水Lによって当該粉ミルクPMが溶け易くなる状態が形成される。この結果、粉ミルクPMの溶け残りが防止される。しかも、この事前撹拌有りモードによれば、仕上がり温度が40℃±5℃という略一定のミルクMを生成することができる。
なお、本第1実施例におけるような事前撹拌処理が行われない場合には、粉ミルクPMの溶け残りが生ずることがある。すなわち、市販されている粉ミルクPMは、その種類によって、成分や形状(顆粒状、粉状、キューブ状など)に違いがあり、加熱された水Lへの溶け易さが様々である。また、調乳用ポット16内に供給された粉ミルクPMの状態や量によっても、その溶け易さが変わる。特に、調乳用ポット16内に供給された粉ミルクPMの量が比較的に多く、併せて、この粉ミルクPMが溶け難い成分や形状のものであり、さらに、当該粉ミルクPMが図9に示された如く調乳用ポット16内の(撹拌子32の上面322の)略中央部分に山形に盛られたような状態にある場合に、当該粉ミルクPMの溶け残りが生じ易い。前述したように、調乳用ポット16内に供給される加熱された水Lは、当該調乳用ポット16の開口部162の中央の上方から当該調乳用ポット16内に供給される。したがって、調乳用ポット16内の略中央部分に粉ミルクPMが山形に盛られた状態にある場合には、当該粉ミルクPMの頂上に当たる部分の上方から加熱された水Lが供給されることになるので、当該粉ミルクPMが水分を吸収して固化してしまう可能性が高い。この可能性は、粉ミルクPMの量が多いほど、また、当該粉ミルクPMが溶け難い成分や形状のものであるほど、高くなる。そして一度、粉ミルクPMが固化してしまうと、その後、撹拌部22による撹拌が行われても、当該粉ミルクPMの固まりが溶けずに残ってしまう虞がある。加えて、撹拌部22による撹拌が行われているときには、調乳用ポット16内の水L(ミルクM)に旋回流が生ずるが、この水Lは、遠心力により調乳用ポット16の側壁寄りの部分に偏る。この結果、調乳用ポット16内の水Lは、当該調乳用ポット16の周壁寄りの部分に多く分布し、当該調乳用ポット16内の中央部分においては、当該水Lの量が極端に少なくなる。しかも、調乳用ポット16内の中央部分においては、当該調乳用ポット16の周壁寄りの部分に比べて、水Lの流速が小さい。このようなことから、とりわけ、調乳用ポット16内の中央部分に粉ミルクPMの固まりが形成されると、当該粉ミルクPMの溶け残りが生じ易くなる。
これに対して、本第1実施例における事前撹拌有りモードによれば、前述の如く事前撹拌処理が行われることで、粉ミルクPMの溶け残りを防止することができる。たとえば、調乳用ポット16内に供給された粉ミルクPMの量が比較的に多く、また、この粉ミルクPMが溶け難い成分や形状のものであり、さらに、当該粉ミルクPMが調乳用ポット16内の略中央部分に山形に盛られた状態にある場合であっても、本第1実施例における事前撹拌有りモードによれば、当該粉ミルクPMの溶け残りを防止することができる。
[第2実施例]
次に、本発明の第2実施例について、説明する。
[第2実施例]
次に、本発明の第2実施例について、説明する。
本第2実施例においては、前述の第1実施例で説明した事前撹拌有りモードの他に、事前撹拌処理が行われない事前撹拌無しモードが設けられている。そして、これら2つのモードのいずれかをユーザが自由に選択することができ、この選択されたモードによって調乳が行われる。このため、操作部62は、図示しないモード選択ボタンを備えている。なお、本第2実施例においては、第1実施例と共通する点についての説明を省略し、当該第1実施例と相違する点について、以下に説明する。
まず、事前準備が成される点は、第1実施例と共通である。この事前準備が成された後、操作部62のモード選択ボタンの操作によって、事前撹拌有りモードおよび事前撹拌無しモードのいずれかが選択される。その上で、操作部62のスタートボタンが操作される。ここでたとえば、事前撹拌有りモードが選択されている場合には、第1実施例と同様の要領で、調乳が行われる。一方、事前撹拌無しモードが選択されている場合には、図14に示されるような要領で、ヒータ20への給電のON/OFFと、冷却部24のファン382の回転数と、撹拌部22のモータ342の回転数と、が制御されることで、調乳が行われる。
事前撹拌無しモードに係る図14と、事前撹拌有りモードに係る図10と、を比較して分かるように、これら2つのモードの相違点は、事前撹拌処理が行われるか否かである。すなわち、事前撹拌無しモードにおいては、図14に示されるように、スタートボタンが操作された時点t0で、ヒータ20への給電がONされる。そして、同時点t0では、撹拌部22のモータ342は駆動されず、つまり事前撹拌処理は行われない。これ以外は、事前撹拌無しモードも事前撹拌有りモードも共通である。ただし、事前撹拌無しモードにおける冷却時間Tcは、事前撹拌有りモードにおける前述の冷却時間導出テーブル854とは別の当該事前撹拌無しモード用の冷却時間導出テーブルに基づいて、求められる。また、事前撹拌無しモードにおいても、事前撹拌有りモードと同様、生成物としてのミルクMの仕上がり温度は、飲用に適した40℃±5℃となる。
この事前撹拌無しモードによる調乳を実現するために、制御回路52のMCUは、前述の制御プログラム820に従って、事前撹拌無しモード処理を実行する。なお、この事前撹拌無しモード処理の流れは、事前撹拌有りモード処理の流れを示す図12および図13におけるステップS7〜ステップS11を削除したのと同じになるので、これについての説明は省略する。
このように本第2実施例によれば、事前撹拌有りモードおよび事前撹拌無しモードという2つのモードのいずれかをユーザが自由に選択することができ、この選択されたモードによって調乳が行われる。これはたとえば、粉ミルクPMの種類や状態、量などの当該粉ミルクPMの態様に応じて調乳の要領を選択したい場合に、好適である。
すなわち前述したように、粉ミルクPMの態様によっては、加熱された水Lによる当該粉ミルクPMの溶け易さが異なることがある。たとえば、加熱された水Lに極めて溶け易い態様の粉ミルクPMについては、事前撹拌処理が行われなくとも、加熱された水Lに十分に溶ける場合がある。このような場合にも、事前撹拌処理が行われることは無駄であり、余計な時間が掛かることになる。また、粉ミルクの態様によっては、図9に示された如く調乳用ポット16内の略中央部分に山形に盛られた状態のままで加熱された水Lの供給を受けても、固化されずに、むしろ当該加熱された水Lが直接的に当たることにより溶け易さが向上する場合もある。このような場合を含め、本第2実施例によれば、粉ミルクPMの態様に応じて適宜のモードが選択されることで、当該粉ミルクPMの溶け残りのないミルクMを効率よく生成することができる。常套的には、粉ミルクPMが溶け難い態様の場合に、事前撹拌有りモードが選択され、それ以外の場合に、事前撹拌無しモードが選択される。
なお、本第2実施例における事前撹拌有りモードは、本発明に係る第1モードの一例である。そして、事前撹拌無しモードは、本発明に係る第2モードの一例である。本第2実施例においては、事前撹拌有りモードおよび事前撹拌無しモードという2つのモードが設けられたが、3つ以上のモードが設けられてもよい。
また、前述のモード選択ボタンの操作に従うモードの選択、換言すれば当該モードの切替は、制御回路52が担う。このようなモードの切替を担う制御回路52およびモード選択ボタンは、本発明に係る切替手段の一例である。このモードの切替は、たとえば調乳量Qに応じて、つまり貯留槽14内に供給された水Lの量または調乳用ポット16に供給された粉ミルクPMの量に応じて、自動的に行われてもよい。
[第3実施例]
次に、本発明の第3実施例について、説明する。
[第3実施例]
次に、本発明の第3実施例について、説明する。
本第3実施例によれば、事前撹拌有りモードにおいて、図15に示されるような要領で、ヒータ20への給電のON/OFFと、冷却部24のファン382の回転数と、撹拌部22のモータ342の回転数と、が制御される。本第3実施例におけるこれ以外の点は、第1実施例と共通であるので、これらの共通点についての詳しい説明は省略する。
すなわち、本第3実施例における事前撹拌有りモードによれば、操作部62のスタートボタンが操作された時点t0で、事前撹拌処理が行われるとともに、ヒータ20への給電が開始される。前述したように、ヒータ20への給電がONされてから調乳用ポット16内への水Lの供給が開始されるまでの間には、或る程度の時間Twが掛かり、たとえば数秒間程度の当該時間Twが掛かる。本第3実施例では、このヒータ20への給電がONされてから調乳用ポット16内への水Lの供給が開始されるまでのタイムラグを利用して、事前撹拌処理が行われる。これにより、事前撹拌処理のためだけに費やされる時間T1が節減され、この時間T1を含む調乳時間全体の短縮化が図られる。
このように本第3実施例によれば、事前撹拌有りモードにおける調乳時間の短縮化が図られる。すなわち、溶け残りのないミルクMをより短時間で生成することができる。
[第4実施例]
次に、本発明の第4実施例について、説明する。
[第4実施例]
次に、本発明の第4実施例について、説明する。
本第4実施例によれば、事前撹拌有りモードにおいて、図16に示されるような要領で、ヒータ20への給電のON/OFFと、冷却部24のファン382の回転数と、撹拌部22のモータ342の回転数と、が制御される。本第4実施例におけるこれ以外の点は、第1実施例と共通であるので、これらの共通点についての詳しい説明は省略する。
すなわち、本第4実施例における事前撹拌有りモードによれば、時点t3から予め定められた時間Tbが経過した時点tbにおいて、冷却部24のファン382の回転数がHighという高い回転数からLowという低い回転数に下げられる。つまりは、ファン382を含む冷却部24による冷却能力が低減される。そして、この冷却能力が低減された冷却部24によるミルクMの強制的な冷却は、調乳が終了する時点t5まで継続される。
このような本第4実施例によれば、時間Tbの長さによって、本撹拌処理時における冷却部24による冷却能力を適宜に調整することができる、という利点がある。これはたとえば、調乳が終了する時点t5において、ミルクMの温度θmが、つまり当該ミルクMの仕上がり温度が、ちょうど所定の温度θdになるように、冷却部24による冷却能力を調整したい場合に、好適である。
[第5実施例]
次に、本発明の第5実施例について、説明する。
[第5実施例]
次に、本発明の第5実施例について、説明する。
本第5実施例によれば、事前撹拌有りモードにおいて、図17に示されるような要領で、ヒータ20への給電のON/OFFと、冷却部24のファン382の回転数と、撹拌部22のモータ342の回転数と、が制御される。本第5実施例におけるこれ以外の点は、第4実施例と共通であるので、これらの共通点についての詳しい説明は省略する。
すなわち、本第5実施例における事前撹拌有りモードによれば、調乳が終了する時点t5よりも少し前の時点txにおいて、冷却部24のファン382の回転数がLowという低い回転数から改めてHighという高い回転数に上げられる。これにより、改めてファン382を含む冷却部24による冷却能力が上げられる。そして、この冷却能力が上げられた冷却部24によるミルクMの強制的な冷却が予め定められた時間Txにわたって行われた上で、調乳が終了する。なお、この時間Txは、数秒間〜十数秒間が適当であり、たとえば10秒間である。
このような本第5実施例によれば、時間Txの長さによって、本撹拌処理時における冷却部24による冷却能力を適宜に調整することができる、という利点がある。これはたとえば、調乳が終了する時点t5において、ミルクMの温度θmが、ちょうど所定の温度θdになるように、冷却部24による冷却能力を調整したい場合に、好適である。
[第6実施例]
次に、本発明の第6実施例について、説明する。
[第6実施例]
次に、本発明の第6実施例について、説明する。
本第6実施例によれば、事前撹拌有りモードにおいて、図18に示されるような要領で、ヒータ20への給電のON/OFFと、冷却部24のファン382の回転数と、撹拌部22のモータ342の回転数と、が制御される。本第6実施例におけるこれ以外の点は、第1実施例と共通であるので、これらの共通点についての詳しい説明は省略する。
すなわち、本第6実施例における事前撹拌有りモードによれば、時点t3から予め定められた時間Tbが経過した時点tbにおいて、冷却部24のファン382の回転数がHighという高い回転数からMidという回転数に変更される。このMidという回転数は、Lowという回転数よりも高く、かつ、Highという回転数よりも低い回転数であり、たとえばファン382の定格回転数の50%に相当する回転数である。要するに、ファン382を含む冷却部24による冷却能力が、言わば中途なレベルに下げられる。そして、この冷却能力が中途なレベルに下げられた冷却部24によるミルクMの強制的な冷却は、調乳が終了する時点t5まで継続される。
このような本第6実施例によれば、時間Tbの長さと、Midというファン382の回転数とによって、本撹拌処理時における当該ファン382を含む冷却部24による冷却能力を適宜に調整することができる、という利点がある。これはたとえば、調乳が終了する時点t5において、ミルクMの温度θmが、ちょうど所定の温度θdになるように、冷却部24による冷却能力を調整したい場合に、好適である。
以上の各実施例で説明した内容は、いずれも本発明の具体例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。これら各実施例以外の局面においても、本発明を適用することができる。
たとえば、撹拌部22の撹拌子32については、円盤状とされたが、細長い繭状や風車の羽根状などの当該円盤状以外の形状とされてもよい。ただし、円盤状とされることによって、ミルクM内の気泡の発生が抑制される。これは、ミルクMを引用する乳児にとって、げっぷや当該ミルクMの吐き戻しなどを抑えるのに好適である。また、前述の事前撹拌処理において、この撹拌子32を回転させることによって、粉ミルクPMを効率よく分散させるには、当該撹拌子32の上面322が平坦である円盤状が、当該撹拌子32の形状として、やはり好ましい。
そして、前述の各実施例においては、ヒータ給電時間Thに基づいて調乳量Qが求められ、電源電圧値ACVに基づいて当該調乳量Qが補正されたが、これに限らない。たとえば、貯留槽14内に供給された水Lの量(調乳量Q)を測定する流量計や重量計などが設けられてもよい。より正確な調乳量Qを求めるために、調乳用ポット16内に供給された粉ミルクPMの重量を測定する重量計が設けられ、この重量計による粉ミルクPMの重量測定値についても、当該調乳量Qに加味されてもよい。
さらに、各実施例においては、調乳量Qと室温θaとに基づいて冷却時間Tcが求められ、ひいてはミルクMの仕上がり温度が所定の温度θdを基準として±5℃の範囲内に収められるように構成されたが、これに限らない。たとえば、調乳用ポット16の外側の側面にミルクMの温度θmを間接的に測定するためのサーミスタなどの温度検出素子が設けられてもよい。ただし、各実施例においては、そのような温度検出素子が設けられないことにより、調乳装置10全体の構成の簡素化および廉価化が図られる。
また、冷却部24のファン382として、たとえば防湿タイプのものが採用されてもよい。
加えて、ヒータ制御回路522、モータ制御回路524、およびファン制御回路526を構成するのにMCUが用いられたが、これに限らない。これらのヒータ制御回路522、モータ制御回路524、およびファン制御回路526については、たとえばディスクリート部品の組合せによって構成されてもよい。
そして、本発明は、調乳装置10に限らず、当該調乳装置10以外の装置にも適用することができる。
10 …調乳装置
14 …貯留槽
16 …調乳用ポット
18 …供給配管
20 …ヒータ
22 …撹拌部
26 …ノズル
32 …撹拌子
52 …制御回路
162 …開口部
164…底部
322 …上面
332 …従動側磁石
モータ制御回路 …524
L …水
PM 粉ミルク
M …ミルク
14 …貯留槽
16 …調乳用ポット
18 …供給配管
20 …ヒータ
22 …撹拌部
26 …ノズル
32 …撹拌子
52 …制御回路
162 …開口部
164…底部
322 …上面
332 …従動側磁石
モータ制御回路 …524
L …水
PM 粉ミルク
M …ミルク
Claims (10)
- 粉体物が収容される容器と、
前記容器内に液体を供給する液体供給手段と、
前記容器内を撹拌する撹拌手段と、
前記粉体物が収容された前記容器内への前記液体供給手段による前記液体の供給が開始された後に、前記撹拌手段により当該容器内を撹拌する本撹拌処理が行われるように当該撹拌手段を制御する制御手段と、
を備え、前記本撹拌処理が行われることにより前記粉体物が前記液体に溶解された溶液を生成する溶液生成装置であって、さらに
前記制御手段は、前記液体供給手段による前記容器内への前記液体の供給が開始される前に、前記粉体物が収容された当該容器内を前記撹拌手段により撹拌する事前撹拌処理が行われるように当該撹拌手段を制御する、溶液生成装置。 - 前記撹拌手段は、前記容器内の底部に配される撹拌体を含み、当該撹拌体を回転させることにより当該容器内を撹拌する、請求項1に記載の溶液生成装置。
- 前記撹拌体は、前記粉体物が載せられる平坦な上面を有する、請求項2に記載の溶液生成装置。
- 前記撹拌体は、円盤状である、請求項2または3に記載の溶液生成装置。
- 前記撹拌体は、磁石を有し、外部から当該磁石に作用する磁力によって回転する、請求項2から4のいずれかに記載の溶液生成装置。
- 前記容器は、一方端が開口部として開口され他方端が底部として閉鎖された円筒状であり、当該開口部を上方に向け当該底部を下方に向けた状態で配置され、
前記液体は、前記開口部の中央の上方から前記容器内に供給される、請求項1から5のいずれかに記載の溶液生成装置。 - 前記事前撹拌処理が行われる第1モードと当該事前撹拌処理が行われない第2モードとを切り替える切替手段をさらに備える、請求項1から6のいずれかに記載の溶液生成装置。
- 前記本撹拌処理の際に前記容器内に気流を供給することにより前記溶液を冷却する気流供給手段をさらに備える、請求項1から7のいずれかに記載の溶液生成装置。
- 前記粉体物は、粉ミルクであり、
前記液体は、加熱された水である、請求項1から8に記載の溶液生成装置。 - 粉体物が収容された容器内に液体を供給する液体供給ステップと、
前記液体供給ステップによる前記容器内への前記液体の供給が開始された後に、当該容器内を撹拌手段により撹拌する本撹拌処理を行う本撹拌ステップと、
を含み、前記本撹拌処理が行われることにより前記粉体物が前記液体に溶解された溶液を生成する溶液生成方法であって、さらに
前記液体供給ステップによる前記容器内への前記液体の供給が開始される前に、前記粉体物が収容された当該容器内を前記撹拌手段により撹拌する事前撹拌処理を行う事前撹拌ステップを含む、溶液生成方法。
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