JPS6329896A - カツプ式飲料自動販売機の原料撹拌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、コーヒー等の粉末原料に湯を加えて攪拌調
合したホット飲料をカップに入れて販売するカップ式飲
料自動販売機の原料攪拌方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

まず頭記カップ式飲料自動販亮機の従来における一般構
成を第６図により説明する。図において１は各種の粉末
原料を捕類別に収容した粉末原料箱、２は温水槽、３は
冷水槽、４は製氷機、５はカップ６を多数収容したカッ
プ供給機構、７ａは商品取出口に通じるベンドステージ
であり、これら主要部品をキャビネット内に配備してカ
ップ式飲料自動販売機が構成されている。

かかる構成で、ホット飲料の販売指令が与えられろと、
まずカップ供給機構５より１個宛のカップロがカップシ
ュータ５ａを経てペンドステージ７ａに搬出される。続
いて選択された種類の粉末原料箱１より所定量の粉末原
料が原料シュータ１ａを通じて符号８で示す原料攪拌機
構としてのミキシングボウル内に搬出され温水槽２の給
湯弁２ａが開放し、給湯ホース２ｂを通じて湯がミキシ
ングボウル８内に供給され、ここで粉末原料と湯とを攪
拌してホット飲料を調合する。さらに攪拌調合された飲
料はミキシングボウル８よりホース９を流下してカップ
６に注入される。

上記のように粉末原料を原料として飲料を調合する従来
のカップ式飲料自動販売機では、販売指令によりカップ
６をベンドステージに搬出して待機させ、粉末原料と湯
水を別な位置で原料攪拌機構のミキシングボウルに供給
した上で攪拌混合して飲料を調合し、この飲料を原料攪
拌機構から飲料ホースを通じてベンドステージに搬出す
したカップへ注出して販売に供するような方式を採用し
て構成されている。しかしながらかかる方式のカップ式
飲料自動販売機では次のような問題がある。

すなわち、飲料の調合、供給過程で、原料攪拌機構のミ
キシングボウルおよびこれに続く飲料ホースの内部には
飲料の溶は残り滓が付着残留するために、販売待機時間
が長いと時間の経過とともにこの飲料滓に細菌が発生、
増殖し、これが次回の飲料販売時の際に飲料に混入する
という衛生上の問題が派生する。このために従来では原
料攪拌機構および飲料ホースを頻繁に洗浄することによ
って前記問題に対処しているが、この洗浄作業には手間
と時間が掛かり厄介であることから販売管理上の問題が
あった。

一方、上記問題点を解決する販売方式として、あらかじ
めカップ内に粉末原料を収容した粉末原料入りカップを
カップ供給機構内に収納して置き、販売指令によりカッ
プ供給機構からペンドステージに搬出した粉末原料入り
カップへ直接揚水を注入した上で原料攪拌手段により粉
末原料と湯水を攪拌混合して飲料を調合するようにした
販売方式のもの、あるいはカップ供給機構から搬出され
たカップを受は取って商品取出口へ機内搬送するカップ
搬送機構を装備し、かつカップ搬送過程の途上でカップ
内に粉末原料、揚水を順に直接供給した後に、前記方式
と同様にカップ内で粉末原料と揚水を攪拌混合して飲料
を調合するようにした販売方式のものが提案されている
。かかる販売方式によればカップ内で直接に原料の攪拌
を行うので、第６図に示したミキシングボウル、および
これに続く飲料ホース等が不要となり、したがって飲料
滓の付着残留による衛生上の問題は解消される。

しかしながら、この方式での攪拌は、ノズルから噴射さ
れた湯水により直接粉末原料を溶解させるとともにノズ
ルの噴射圧およびその圧力により生起する水流によ−）
で、ノズル噴射点近傍の粉末原料を溶解させる方式であ
る。したがって噴射圧および噴射流量が大きければ、攪
拌力が強くカップ底にある粉末原料を溶解させることが
できるが、攪拌の際に発生する泡も増大し、出来上り飲
料の品質を低下させることになる。−万、噴射圧、噴射
流量が小さければ、発生する泡が少なくなるものの、攪
拌力が弱くカップの底にある粉末原料を溶解させること
が困難となる。したがってこの方式の採用は比較的溶解
性の高い、泡立ちの少ない粉末原料に限られる。

〔発明の目的〕

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、元肥し
たカップ内原料攪拌方式によるカップ式飲料自動販売機
の原料攪拌装置を対象に、攪拌方法に改良の手を加えて
衛生面の問題を解消でき、しかも泡立ちの少ない飲料を
調理するようにした原料攪拌方法を提供することを目的
とする。

〔発明の要点〕

この発明は上記目的を、まずカップ内に少量の湯または
水を入れ、次に所定量の粉末原料をカップ内に投入し、
その後所定量の湯をノズルからカップ内に間欠的に注入
するカップ式自動販売機の原料攪拌方法によって達成し
ようとするものである。なお所定量の湯を３回ないし５
回に分けて注入するとよく、またノズルの中心軸が垂線
に対して１５°以内に、カップの上方から見て湯の注入
方）白λ力１１．ブ内辞而２のｎす黒の入射角が３００
〃いし６０°に、かつ注入される湯がカップ内壁面１こ
衝突する位置がカップ底面より５期ないし２５ｍｇの扁
さになるように取付けられているノズルを用いるとさら
によい。そして泡立ちが少なく攪拌効果を高め、しかも
両生維持がはかれるようにしようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下この発明の実施例を示す第１図ないし第５図により
この発明の詳細な説明する。まず第５図によりこの発明
の実施例を適用したカップ式飲料自動販売機の全体構成
を説明すると１２は自動販売機のキャビネットであり、
その前面扉に部品取出ロアが開口している。−万キャビ
ネット１２の庫内上方には各種の粉末原料を収容した粉
末原料箱１、温水槽２）冷水槽３、製氷機４およびカッ
プ供給機構５が図示のように並べて据付けられ、かつ水
冷却槽１１は冷凍機１０とともに庫内の下部に配備され
ている。さらに前記したカップ供給機構５のカップ搬出
端から商品取出ロアへ至る間を結んで庫内には水平移動
式コンベアとして成るカップ搬送機構１８の移動経路の
途上に前記したカップ供給機構５、各種粉末原料箱１と
ともに前場用ノズル１６、攪拌用ノズル１７、冷水ノズ
ル１４が順に並べて配備されている。上記攪拌用ノズル
１７は、その中心軸が第３図の（ａ）のごとく側面から
見ろと、垂線に対して１０度の角度を有し、上方より見
ろと第３図の（ｂ）に示すごとく、攪拌用ノズル１７の
中心軸のカップ底面に対する投影線が、中心を通らずか
つカップ底の円周と２点で交わり、しかも、ノズル１７
による噴射した湯の到着点がカップ底より１５ｕ程度と
なるように固定されている。かかる構成で販売指令が与
えられると、まずカップ供給機構５から１個のカップ６
がカップ搬送機構１８のコンベア上のＡ地点に搬出され
る。続いてカップ供給機構１３が始動してカップ６を原
料シュータ１ａの直下に定められたＢ地点まで移送して
一旦停止し、給湯弁２Ｃが開き給湯ホース２ｅを通じて
前場用ノズル１６より約５ｃｃの少量の湯がカップ６の
中へ注入され（第１図の（１））、しかる後に選択され
た飲料の粉末原料を粉末原料箱１から搬出し、原料シュ
ータ１ａを通じてカップ６内に投入する（第１図の（２
））。続いてカップ搬送機構１３がカップ６をＣ地点に
移送すると、第２図のタイムチャートに示すごとく、給
湯弁２ｄが０．７秒間開き０．５秒間開じるというサイ
クルを４回繰返し、給湯ホース２ｆを通じて勘がカップ
６内−・間欠的に注入され粉末原料と攪拌される（第１
図の（３）〜（６））。このようにして飲料の調合が済
むと、カップ搬送機構１３が再び移動を開始し、飲料の
入ったカップ６を薊品取出ロアに望むＤ地点まで移送し
て停止し、これで販売動作が終了する。なお前記一連の
販売動作は図示せぬコントローラからの指令でプログラ
ム制御される。次にこの発明における攪拌の作用を説明
する。攪拌用ノズルによりカップ内に注入された湯が粉
末原料に突入し、粉末原料を押し流しながら、カップ内
壁の周囲を回る水流を形成し、カップ内の粉末原料を上
部より溶解させていく。湯の注入を継続していけば下部
の粉末原料を順次溶解させることができろ。しかし注入
する湯量にはカップ−杯分という分量上の制限があるた
め、この方法だけでカップ底に滞留する粉末原料まで溶
解させるには不十分である。そこで、あらかじめ粉末原
料の底に湯または水を入れておき、カップ底部の粉末原
料のぬれ性を良くしておくことにより、粉末原料を上部
より溶解させてきた湯の流れに合流し易く、攪拌効果を
向上させる。次に、この方法による泡の抑制作用につい
て説明する。泡の発生理由としては、攪拌用ノズルによ
りカップ内に注入された湯が、液面に突入する際に空気
を巻込み、その空気を中心として泡が発生する。特に液
中の溶解不十分な粉末原料の表面には、極くわずかの気
相が存在し、この気相を上記の泡とが結合して、より大
きな泡を形成すると考えられろ。そこで、攪拌用ノズル
からの湯を間欠注入すれば揚注入時には粉末原料を溶解
させ、泡を発生させるが、注入休止時に新たに泡を発生
させることなく、流れの慣性で粉末原料を溶解させ、粉
末原料が溶解することにより、泡の発生源が減少するの
で、次にに泡の発生を抑制することが出来る。発明者の
行ったコーヒーの攪拌実験による知見は下記の通りであ
る。カップ内に粉末原料を投入する前に少量の湯を入れ
た場合と入れない場合とを比較すると、入れた場合には
攪拌は十分に達成されるが、入れない場合には、温度が
７０°〜８０°と低い場合に攪拌が不十分となる。攪拌
用ノズルから注水される湯の流量を３．８　（ｂ’ｘｉ
ｎ、　　１．６　ＩＩ肩と２種類で検討すると、８．８
１ＡｉＲの場合には攪拌が十分であり１．６１ＡｉＲで
は攪拌が不十分であった。攪拌用ノズルの取付位置はカ
ップ垂線との角度を５°、１０°、１５゜とした場合い
ずれの場合にも攪拌能力に差はないが角度が１５°の時
に泡立ちが多い。上方より見た攪拌用ノズルの取付位置
では第４図に示すようにノズルより注入される局が上方
から見てカップ内壁面に衝突する入射角を０°、４５°
、９０°にして検討した結果、該入射角が９０’の場合
に攪拌効果が不十分であり、他は良い。また泡立ちに関
しては、該入射角が大きい程泡の発生が少ない。攪拌ノ
ズルより注入される湯がカップ内壁面に当たる地点での
高さを０ＩＩｆｆ、１５ｆｆ、４０絹にして検討すると
、ＯＭＩ１１４０Ｍ１１、では攪拌が不十分であり、１
５ｎが攪拌十分で、泡立ちはこの逆となった。攪拌ノズ
ルからの湯注入総量を同一にして注入回数を１．２．４
．６回に分割して攪拌効果および泡立ちを調べると、４
回までは攪拌力がよく、また泡立ちに関しては回数の多
い方が泡立ちが少なかった。上記結果をまとめたものが
次表である。

攪拌力と泡立ちの実験 〔発明の効果〕 この発明は、粉末原料が投入されているカップ内にノズ
ルを用いて湯を注入し、揚と粉末原料とを混合攪拌して
飲料を調合するという飲料攪拌方法であるから、カップ
以外は非接触で混合攪拌ができるため衛生面での問題を
解消できる。また、カップ底にあらかじめ少量の湯また
は水を注入し、その上に粉末原料を投入することにより
、粉末原料底部のぬれ性を良くし、攪拌用ノズルから注
入された揚による流れにカップ底部にある粉末原料が合
流しやすく攪拌効果を向上させるとともに、攪拌ノズル
からの島を間欠注入することにより、注入休止時に泡発
生の一要因である未溶解の粉末原料を流れの慣性にて攪
拌溶解させ、泡の発生を抑制することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の実施例を示す図面であ
って、第１図は攪拌方法をその工程順に示す説明図で（
１）は少量の勘注入（２）は原料投入（３）は湯注入（
４）は注入休止（５）は場注入（６）は出来上り、第２
図は湯圧入用給湯弁のタイムチャート図、第３図は攪拌
用ノズルの取付位置を示す図面で（ａ）は正面から（ｂ
）は上方から見た状態をそれぞれ示すもの、第４図は攪
拌用ノズルの実験時の取付位置を示す上から見た図面、
第５図はこの発明を適用したカップ式飲料自動販売機の
全体構成図、第６図は従来例を示すカップ式飲料自動販
売機の全体構成図である。 １・・・粉末原料箱、１ａ・・・原料シュータ、２・・
・温水槽、２Ｃ９２ｄ・・・給湯弁、２ｅ　、２ｆ・・
・給湯ホース、３・・・冷水槽、４・・・製氷機、５・
・・カップ供給機構、６・・・カップ、７・・・商品取
出口、７ａ・・・ベンドステージ、１０・・・冷凍機、
１１・・・水冷却装置、１２・・・キャビネット、１８
・・・カップ搬送機構、１４・・・冷水ノズル、１６・
・・前場用ノズル、１７・・・攪拌時開（木ｙ） 第２図 ■■■ 第４図 （ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）粉末原料をカップ内で混合攪拌して飲料を調合する
   カップ式飲料自動販売機の原料攪拌方法であって、まず
   カップ内に少量の湯または水を入れ、次に所定量の粉末
   原料をカップ内へ投入し、その後所定量の湯をノズルか
   らカップ内に間欠的に注入することを特徴とするカップ
   式自動販売機の原料攪拌方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、所定量
   の湯を３回ないし５回に分けて注入することを特徴とす
   るカップ式自動販売機の原料攪拌方法。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載のものにお
   いて、ノズルは該ノズルの中心軸が垂線に対して１５°
   以内に、カップの上方から見て湯の注入方向とカップ内
   壁面とのなす湯の入射角が３０°ないし６０°に、かつ
   注入される湯がカップ内壁面に衝突する位置がカップ底
   面より５ｍｍないし２５ｍｍの高さになるように取付け
   られていることを特徴とするカップ式飲料自動販売機の
   原料攪拌方法。