JP6876013B2

JP6876013B2 - 飲料ディスペンサー

Info

Publication number: JP6876013B2
Application number: JP2018034074A
Authority: JP
Inventors: 将彦鈴木; 忠之峯山; 貢一色; 松尾　淳; 淳松尾; 浩司大黒
Original assignee: 株式会社エフ・エム・アイ
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2038-02-28
Also published as: JP2019146821A

Description

本発明は、家庭内、店舗やオフィスなどでコーヒー、お茶、紅茶などの温度の高い飲料を提供する飲料ディスペンサーに関する。

コーヒー、お茶、紅茶などの飲料を提供する給水タンク内において、水道などから供給された水は、給水タンク内に設置されたヒーターによって加熱されて上昇し、給水タンクの上部に集まるため、給水タンクの上方より熱水を排出して、コーヒー、お茶、紅茶などの高温飲料を作製する飲料ディスペンサーが知られている。

例えば、特許文献１には、湯タンク２２に供給された水が、電気ヒーター６０により９５℃まで加熱された後に９３〜９５℃の温度範囲で保温され、湯タンク２２の上部に接続された給湯管５６からポンプ５７によって湯タンク２２から排出される飲料ディスペンサーが開示されている。なお、本段落における各符号は、特許文献１における符号を示している。

特開２００９−２１９７４５号公報

しかしながら、湯タンク２２内で加熱された水が給湯管５６へと続く送出口から排出されるときに、その加熱水の流れによって渦が発生し、コーヒー豆や茶葉の抽出のために供給される量が大きくばらつき安定しないことにより、コーヒー、お茶、紅茶などの高温飲料の濃度がばらつくため味が安定しないという課題があった。なお、本段落における各符号は、特許文献１における符号を示している。

また、湯タンク２２内で加熱された水が給湯管５６へと続く送出口から排出されるときに、その加熱水の流れによって渦が発生することより、渦によって液面から巻き込まれた気泡が給湯管５６に混入しポンプ５７が空回りして熱水を送出できないおそれもあった。

そのため、挽かれたコーヒー豆や茶葉などに供給される加熱された水を、給水タンクから排出するときに渦の発生を抑え、その加熱水の排出量のばらつきを抑制することができる飲料ディスペンサーを提供することを目的とする。

〔１〕すなわち、外部から供給される水を下部へ給入する給水部（１１）と、前記給水部（１１）から給入された水を加熱するヒーター（１２）と、前記ヒーター（１２）によって加熱された水を上部から排水口（１３ａ）を通じて排出する排出部（１３）と、前記排水口（１３ａ）の径（ｌ）より長く側方に張り出して前記排水口（１３ａ）の上方を覆い、水を吸入する吸水口が設けられた覆設部（１４）を有する給水タンク（１）を備え、前記覆設部（１４）が中央付近に排水部（１３）の上端と嵌合する嵌合孔が形成されており、排出部（１３）と分離可能に固設されていることを特徴とする飲料ディスペンサーである。

〔２〕そして、前記排水口の径（ｌ）に対する前記覆設部（１４）における水の流入方向の長さ（Ｌ）と比である（水の流入方向の長さ（Ｌ））／（前記排水口の径（ｌ））が、１．５以上であることを特徴とする前記〔１〕に記載の飲料ディスペンサーである。

〔３〕さらに、前記覆設部（１４）は筒状又は板状であることを特徴とする前記〔１〕又は前記〔２〕に記載の飲料ディスペンサーである。

本発明の飲料ディスペンサーによれば、ヒーターで加熱された水が給水タンクから排出される排水口の吸込み口に入るときに渦の発生を抑えて空気の混入を防ぐことにより、挽かれたコーヒー豆や茶葉などに供給される加熱された水の給水量のばらつきを抑えることができ、コーヒー、お茶、紅茶などの飲料の容量をおおよそ一定量とすることができる。

本件発明の第１実施形態における飲料用ディスペンサーの全体図である。（ａ）本件発明の第一実施形態における給水タンクの正面図である。（ｂ）本件発明の第一実施形態における給水タンクの側面図である。本件発明の第１実施形態における覆設部を示す斜視図である。本件発明の第２実施形態における覆設部を示す斜視図である。本件発明の第３実施形態における覆設部を示す斜視図である。本件発明の第４実施形態における覆設部を示す斜視図である。参考例における覆設部を示す斜視図である。

以下、本発明に係る飲料ディスペンサーに関する実施の形態について、添付の図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するに好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨が明記されていない限り、この形態に限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１から図３に示すように、第１実施形態に係る飲料ディスペンサーＡは、給水タンク１、送湯ポンプ２、送湯管３、抽出部４、収液部５、飲料タンク６、また、エスプレッソ作製時に使用されるホルダー７やエスプレッソ用ポンプＰなどから構成され、コーヒーを提供するディスペンサーである。

給水タンク１の内部には、給水部１１、ヒーター１２、排水口１３ａを有する排出部１３、排出口１３ａの上方に固設された覆設部１４などを有している。

給水部１１は、飲料ディスペンサーＡの外部にある水道を飲料ディスペンサーＡの内部に導入した後に、給水タンク１に導入するための筒状の管である。給水部１１は、給水タンク１の下部側まで延びており、先端の給水口１１ａから給水タンク１の底面に向かって水道水を給水部１１に供給する。給水口１１ａが、給水タンク１の底面に向かって開口されていることにより、上部にあるすでに加熱された水と混ざるまざることによる温度低下を防止しており、飲料タンク１から熱水を排出しているときにおいても逐次水道水を補給することができる。本実施形態において、給水部１１は、先端の給水口１１ａが給水タンク１の底面中央付近に向くように、給水タンク１の壁面に沿って下部側に延び、その途中で「く」の字状に折れ曲がっているが、他の実施形態において、給水口１１ａが、給水タンク１の下方に位置する限りにおいて種々の形状とすることができる。

ヒーター１２は、給水部１１から供給された水を加熱する部材である。ヒーター１２は、外部から供給される電流に通電で内部抵抗によって発生する熱、またはそれによって発生する輻射熱を用いることで水を加熱するものである。ヒーター１２は、給水タンク１の下方で螺旋構造を有しており、給水タンク１の下方で効率よく供給された水を加熱することができる。給水タンク１の所定位置には図示しない温度センサーが備え付けられ、給水タンク１の内部の加熱水の温度を常時検知しており、その温度センサーに接続された図示しない制御部が、例えば、給水タンク１の内部の加熱水の温度が９０℃未満など所定の温度を下回ると、ヒーター１２に通電するように制御し、９５℃などの所定の温度に到達するとヒーター１２への通電をやめるように制御するなどして、給水タンク１の内部の加熱水の温度を一定の範囲に保つことができる。なお、本実施形態において、ヒーター１２は、電気エネルギーを熱エネルギーに変化して加熱する電気式の機器であったが、他の実施形態において、管状で構成され内部を流れる高温の熱媒によって加熱する熱媒式の機器とすることができる。

排出部１３は、給水タンク１の上部から排出口１３ａを通じて給水タンク１から排出する部材である。排出部１３は、管状であり、先端側の排出口１３ａが給水タンク１の天面に向かって開口し、ヒーター１２によって加熱された水を内部へ吸入し、基端側で接続されている送湯ポンプ２に排出している。排出部１３は、給水タンク１の上部側まで延びており、先端の排出口１３ａから排出部１３の内部に吸入する。排出口１３ａが、給水タンク１の天面に向かって開口されていることにより、給水タンク１の上部にあるすでに加熱された水を排出部１３の内部に吸入することができ、下部にある低い温度の水を吸入しないので、常に加熱された水を排出することができる。

覆設部１４は、排水口１３ａの径ｌより長く側方に張り出して排水口１３ａの上方を覆っている部材である。覆設部１４は、排水部１３の上端に排水口１３ａの上方を覆うように固設されている。本実施形態において、覆設部１４は、略円筒状であり左右側方端に加熱された水を吸入する吸水口１４ａが開口しており、また、中央付近に排水部１３の上端と嵌合する嵌合孔が形成されており、排出部１３と分離可能に固設されている。固設された覆設部１４と排水部１３の外観は略Ｔ字状を有している。覆設部１４は、略円筒状で両サイドに吸水口１４ａが開口しているため、加熱された水が覆設部１４の吸水口１４ａから流入し、排水口１３ａを介して排出部１３から、排出部１３に連結された送湯ポンプ２、そして、送湯管３へと送出される。水位センサー１５によって覆設部１４は常に水面の下にあり、送湯ポンプ２の吸引力によって生じる水面の気泡を含む渦の発生を防止することができる。そのため、排水部１３への気泡の混入を防止し、水中の泡含有量を抑えることができ、送液される水量のばらつきを抑制することができる。なお、本実施形態は円筒状であるが、他の実施形態において角筒などの形状とすることもできる。

また、覆設部１４が筒状となっていることにより、加熱された水が排水口１３ａへ側方から流入可能になっており、給水タンク１の所定の高さ付近の加熱水を排出口１３ａへと送液することができることから、温度が低いことがある給水タンク１の下部の水を送液しにくくなっており、所定の温度の加熱水を送液しやすい。

さらに、排水部１３への気泡の混入を防止し、水中の泡含有量を抑えるために、覆設部１４における水の流入方向の長さである覆設部１４の長手方向の寸法Ｌが、排出口１３ａの径ｌよりも大きいことが好ましい。さらに、排出口１３ａの径ｌに対する覆設部１４の長手方向の寸法Ｌである（水の流入方向の長さＬ）／（排水口の径ｌ）が、１．５以上であることが好ましい。なお、上限は給水タンク１の短手方向の長さ未満である。覆設部１４がこの程度の大きさを有すると、排出口１３ａに対して覆設部１４が側方により張り出す態様となり、加熱された水は、排出口１３ａの上方からは流入せず、側方から流入するようになるので、渦の発生を抑え、その加熱水の排出量のばらつきを抑制することができる。

過剰水排出部１６は、給水タンク１の上部に位置している開口部を通じて、給水タンク１内の水位がその開口部に達したときに給水タンク１の外部へ排出する部材である。過剰水排出部１６は、給水タンク１の上下方向に沿って設けられた管状であり、一端側の開口部が給水タンク１の天面に向かって開いており、他端側が給水タンク１の底面を貫通し、給水タンク１及び飲料ディスペンサーＡから外部に排出することができる。

送湯ポンプ２は、排出部１３の基端側で接続されており、給水タンク１中の加熱された水を送湯管３送液する部材である。送湯ポンプ２は、図示しない制御基板から供給される電力により稼動し、所定量の加熱された水を送液するために、稼働時間を図示しない制御部によって制御されている。

送湯管３は、送湯ポンプ２と抽出部４を連結する管状の部材であり、給水タンク１の加熱された水を抽出部４へと送液する部材である。

抽出部４は、送液された給水タンク１の加熱された水を用いて、挽かれたコーヒー豆を抽出する部材である。抽出部４は、飲料ディスペンサーＡから着脱可能に設けられており、内部には、フィルターに載置された挽かれたコーヒー豆を収納しており、抽出されたコーヒーを下方の飲料タンク６へと滴下する。

集液部５は、上方に位置する抽出部４で抽出されたコーヒーを集めて下方の飲料タンク６へ送る部材である。本実施形態において集液部５として漏斗を用いているが、他の実施形態において、そもそも集液部５を必ずしも用いなくてもよい。

飲料タンク６は、抽出部４で抽出されたコーヒーを貯留するための容器部材である。飲料タンク６は、上方に位置する抽出部４から抽出されたコーヒーが集液部５で集められて下方で受け止める略直方体形状の外形を有しており、図示しない取り出し用ポンプと管を接続されている。そして、飲料ディスペンサーＡの表面に設けられた図示しないボタンが操作され、上記取り出し用ポンプが作動することにより、飲料タンク６の下方に位置する取出口から、コーヒーが吐出される。このようにしてドリップ式のコーヒーが作られる。

なお、本実施形態において、飲料ディスペンサーＡは、トリップ式やエスプレッソ式によってコーヒーを作製する装置であるが、上述の飲料タンク１、とりわけ覆設部１４の構造が同様であれば、コーヒーを作製する飲料ディスペンサーだけでなく、お茶を作製する飲料ディスペンサー、紅茶を作製する飲料ディスペンサーなどの飲料ディスペンサーであってもよい。

（実施例１−１）
長手方向の寸法Ｌが３０ｍｍである覆設部１４を、内径ｌが１７ｍｍである排出口１３ａに対して左右側方におおよそ均等に張り出すように取り付けて、給水タンク１内で９２℃に加熱された水を、一定時間だけ送湯ポンプ２にて給水タンク１から排出した。１５回試験を行い、いずれの回も覆設部１４の上方で渦は発生せず、それぞれの排出量のばらつきを示す分散は、３８．６であった。

（実施例１−２）
長手方向の寸法Ｌが４０ｍｍである覆設部１４を用いた以外は実施例１−１と同様に試験を行い、それぞれの排出量のばらつきを示す分散は、４７．４であった。

（実施例１−３）
長手方向の寸法Ｌが５０ｍｍである覆設部１４を用いた以外は実施例１−１と同様に試験を行い、それぞれの排出量のばらつきを示す分散は、３３．８であった。

（実施例１−４）
長手方向の寸法Ｌが６０ｍｍである覆設部１４を用いた以外は実施例１−１と同様に試験を行い、それぞれの排出量のばらつきを示す分散は、３７．７であった。

（比較例１）
覆設部１４を用いず、排出口１３ａを上方に向かって露出した状態で試験を行った以外は実施例１−１と同様に試験を行い、それぞれの排出量のばらつきを示す分散は、８８．８であった。

これらの結果を、表１に示す。

表１の結果より、排水口１３ａの径ｌより長く側方に張り出して排水口１３ａの上方を覆っている覆設部１４を用いることにより、給水タンク１から加熱された水を排出するときに渦の発生を抑え、その加熱水の排出量のばらつきを抑制することができることが分かった。

（第２実施形態）
第２実施形態の飲料ディスペンサーは、覆設部１４を除いて第１実施形態の飲料ディスペンサーＡと同様の構成を有する。図４に示すように、本実施形態の覆設部１４は、排水部１３の上端で開口している排出口１３ａの径ｌより長い径を有し、排出口１３ａの上方を覆う円板状の部材である。また、覆設部１４は、覆設部１４と対向し排水部１３の上端側で嵌挿されている対向部１４１と、３本の棒状の支持部１４２を介して接続されている。覆設部１４と対向部１４１の間の側方の周囲に亘って、吸入口１４ａが設けられており、側方の３６０°から加熱されて水を吸入することができる。排水口１３ａの上方には覆設部１４が配設されているため、排出口１３ａへと流れる水流によって水面に渦が生じることがなく水中に気泡が発生することがない。覆設部１４は平坦な円板状に形成されているが、渦を発生させない限りにおいてこの構成に限定されない。また、覆設部１４の材質は限定されず、金属、合成樹脂、その他の材質でもよい。

また、覆設部１４と略同径の対向部１４１が設けられていることにより、加熱された水が排水口１３ａへ側方から流入可能になっており、給水タンク１の所定の高さ付近の加熱水を排出口１３ａへと送液することができることから、温度が低いことがある給水タンク１の下部の水を送液しにくくなっており、所定の温度の加熱水を送液しやすい。

（第３実施形態）
第３実施形態の飲料ディスペンサーは、覆設部１４を除いて第１実施形態の飲料ディスペンサーＡと同様の構成を有する。図５に示すように、本実施形態の覆設部１４は、排水部１３の上端で開口している排出口１３ａの径ｌより長い外形を有し、排出口１３ａの上方を覆う直方状の部材である。そして、覆設部１４において、側面の各中央近傍に対向する側面まで貫通する筒状の貫通孔である吸入口１４ａが穿設され、長手方向及び短手方向のそれぞれの貫通孔は中ほどで交差し、また、その交差している部分から底面に向かって、排出口１３ａに嵌合するための孔も穿設されている。このようにして、覆設部１４の側面から流入した加熱された水は、吸入口１４ａを通じて、排出口１３ａに流れる。これにより、第１実施形態の覆設部１４と同様に、排出口１３ａへと流れる水流によって水面に渦が生じることがなく水中に気泡が発生することがない。

（第４実施形態）
第４実施形態の飲料ディスペンサーは、覆設部１４を除いて第１実施形態の飲料ディスペンサーＡと同様の構成を有する。図６に示すように、本実施形態の覆設部１４は、排水部１３の上端で開口している排出口１３ａの径ｌより長い外形を有し、排出口１３ａの上方を覆う十字状の部材である。そして、覆設部１４において、第１実施形態における２つの覆設部１４が十字状に交差しているような形状をしており、それぞれ吸入口１４ａを有する管状になっており、中ほどで交差し、また、その交差している部分から底面に向かって、排出口１３ａに嵌合するための孔も穿設されている。このようにして、覆設部１４の４つの方向の側方から流入した加熱された水は、吸入口１４ａを通じて、排出口１３ａに流れる。これにより、第１実施形態の覆設部１４と同様に、排出口１３ａへと流れる水流によって水面に渦が生じることがなく水中に気泡が発生することがない。

（参考例）
参考例の飲料ディスペンサーは、覆設部１４を除いて第１実施形態の飲料ディスペンサーＡと同様の構成を有する。図７に示すように、本実施形態の覆設部１４は、排水部１３の上端で開口している排出口１３ａの径ｌより長い筒状の横架部１４３と、横架部１４３と連通する筒状の立設部１４４を有し、排出口１３ａの上方を覆うＴ字状の部材である。そして、覆設部１４において、第１実施形態における覆設部１４の中央近傍から管が下に延びたようなＴ字状の形状をしており、横架部１４３が、略水平に設けられ両端に位置する吸入口１４ａを有する筒状の部材であり、横架部１４３の中ほどから連通し下方に延びた筒状の立設部１４４を有しており、立設部１４４の下端側に、排出口１３ａに嵌合されて、排出部１３に取り付けられる。このようにして、覆設部１４の側方から流入した加熱された水は、吸入口１４ａを通じて、排出口１３ａに流れる。これにより、第１実施形態の覆設部１４と同様に、排出口１３ａへと流れる水流によって水面に渦が生じることがなく水中に気泡が発生することがない。

第１実施形態から第４実施形態に示した覆設部１４によって、排出口１３ａに向かう水の螺旋状の流れが阻害されているため、覆設部１４の真上の水面に渦が発生することはなく、水中の気泡の混入を防止して、水中の泡含有量を抑えることができ排出部１３からの排出量のばらつきを抑制することができる。

１・・・給水タンク
１１・・・給水部
１１ａ・・・給水口
１２・・・ヒーター
１３・・・排出部
１３ａ・・・排出口
１４・・・覆設部
１４ａ・・・吸入口
１４１・・・対向部
１４２・・・支持部
１４３・・・横架部
１４４・・・立設部
１５・・・水位センサー
１６・・・過剰水排出部
２・・・送湯ポンプ
３・・・送湯管
４・・・抽出部
５・・・集液部
６・・・飲料タンク
７・・・ホルダー
Ａ・・・飲料ディスペンサー
Ｐ・・・エスプレッソ用ポンプ

Claims

外部から供給される水を下部へ給入する給水部と、
前記給水部から給入された水を加熱するヒーターと、
前記ヒーターによって加熱された水を上部から排水口を通じて排出する排出部と、
前記排水口の径より長く側方に張り出して前記排水口の上方を覆い、水を吸入する吸水口が設けられた覆設部を有する給水タンクを備え、
前記覆設部が中央付近に排水部の上端と嵌合する嵌合孔が形成されており、排出部と分離可能に固設されていることを特徴とする飲料ディスペンサー。
前記排水口の径に対する前記覆設部における水の流入方向の長さと比である（水の流入方向の長さ）／（前記排水口の径）が、１．５以上であることを特徴とする請求項に記載の飲料ディスペンサー。
前記覆設部は筒状又は板状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の飲料ディスペンサー。