JPS6330997A - カツプ式飲料自動販売機の原料撹拌装置 - 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場を加えて攪拌調
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売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
原料を種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ると、
まずカップ供給機構５より１個宛のカップ６がカップシ
ューク５ａを経てベンドステージ７ａに搬出されろ。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
給揚弁に’が開放し、給湯ホース２ｂを通じて腸がミキ
″、ヘ ラングボウル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、粉末原料と揚
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さ
れタカツブ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。

すなわら、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発生する。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
プ供給機構からベンドステージに搬出しｔコ粉末原料入
りカップへ直接湯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藺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１ζ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ろ。

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って
、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、従来装置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装置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、粉末原料が投入されているカッ
プ内にノズルから湯を注入することにより、粉末原料と
湯と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装置において、加圧された湯
をカップ内に移動噴射するように設置された移動噴射ノ
ズルと重力により場をカップ内に注入するように固定設
置された固定ノズルとを設け、前記移動噴射ノズルから
勘をカップ内に噴射した後前記固定ノズルから湯をカッ
プ内に注入して該カップ内で粉末原料と湯とを混合攪拌
するようにしたことを特徴とするカップ式飲料自動販売
機の原料攪拌装置によって達成しようとするものである
。なお、移動噴射ノズルの噴射圧は０．０５　Ｋｇ／ｃ
ｍ２ないし０．１５　ＫＱ／ｄに、または噴射量を２５
ＣＣないし３５ｃｃにするとよく、固定ノズルから注入
する湯量を２分割して注入してもよい。さらに固定ノズ
ルは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
局の入射角が８０°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５ｍな
いし２５ｆｆの高さになるように取付けられているとよ
い。そして泡立ちが少なく攪拌効果を高めしかも衛生維
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
の実施例を組込んだ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
、その前面扉に商品取出ロアが開口している。一方キャ
ビネット１２の庫内上方には各皿の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１３の移動経路の途
上に前記したカップ供給機構５、各種の粉末原料箱１と
ともに固定ノズル１７、フラットスプレノズル１４とノ
ズル揺動装置１５からなる移動噴射ノズル１６の順に並
べて配備されている。上記固定ノズル１７は、その中心
軸が第３図の（ａ）のごとく側面から見ると垂線に対し
て１０度の角度を有し、上方より見ると第３図の（ｂ）
に示すごとく、固定ノズル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による噴射した揚水の
到着点がカップ底より１５ｆｆ程度となるように固定さ
れている。

なお、２Ｃは移動噴射ノズル１６へ供給する場を加圧す
るための温水ポンプである。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１３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、選択された飲料の粉末原料を粉末原料箱１
から殿田し、原料シュータ１ａを通じてカップ６内へ投
入する。続いてカップ搬送機ねテ１３がカップ６をＣ地
点に移送すると、第１図に示す手順で攪拌が開始する。

まず駆動モータ１５＆が回転しヒンジ１５Ｃ，ロッド１
５ｂを介して、フラットスプレノズル１４が矢印Ｅの方
向に揺動運動する。

同時に給の弁２ａが開口し、温水ポンプ２Ｃが駆動し、
勘が揚水槽２より、給湯ホース２ｂを通して循環する。

そして、給湯弁２ｄが１．８秒間間口し、フラットスプ
レノズル１４より勘が第１図の（１）に示すようにカッ
プ６内の粉末原料１８に対して矢印Ｇの方向へ噴射攪拌
する。噴射攪拌終了後、給湯弁２ｅが１秒間間口し、給
湯ホース２ｆを通して、温水槽２より場が固定ノズル１
７より第１図の（２）に示すようにカップ６内へ注入さ
れ、カップ内の粉末原料を攪拌する。しかる後に、０．
５秒間固定ノズル１７よりの注入を休止した後、再び第
１図の（４）に示すように固定ノズル１７より１秒間カ
ップ６内へ揚水を注入し攪拌を終了する。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を酋品取出ロアに臨む
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ろ。

次にこの発明の攪拌装置における攪拌の作用を説明する
。フラットスプレノズルにより、そのノズルを揺動させ
ながらカップ内に湯を噴射させろと、その噴射圧により
、湯はカップ内の粉末原料を貫通して底まで達し、底よ
りはね返って粉末原料を上方−＼舞上げる。そしてノズ
ルの揺動運動により粉末原料全体に湯が噴射され、粉末
原料と身とが攪拌されていく。しかし該ノズルでの噴射
を継続すると、噴射圧が強いためカップ内に注入される
場が、水面に突入する際に空気を巻込み多数の泡を発生
させることになり、出来上った飲料は泡の多い品質の低
下したものとなる。そこで、フラットスプレノズルによ
る攪拌時間を少なくして、該ノズルにより噴射された湯
が粉末原料全体を十分（こ湿らす程度で該ノズルによる
噴射攪拌を終了させ、次に固定ノズルで揚を注入して、
十分に揚に湿った粉末原料を攪拌させる。固定ノズルに
よる勘の注入を２回に分割しているのは、固定ノズルで
注入する際に生ずる泡の発生を抑制するためである。こ
の抑制作用を次に説明する。泡の発生理由としては、ノ
ズルによりカップ内に注入された湯が液面に突入の際Ｉ
こ空気を巻込み、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る。そこで、ノズル
からの湯を間欠注入する方式では、崗注入時には粉末原
料を溶解させ、泡を発生するが注入休止時に新たに泡を
発生することなく、水流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
ので次に湯を注入した時には連続注入と比較して、はる
か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。フ
ラットスプレノズルの噴射圧を０．０５　、０．１　、
０．２Ｋｑ／ｃｄとし、また噴射量を２０ｃｃ、３Ｑｃ
ｃ、４Ｑｃｃとして攪拌力、泡立ちを検討すると噴射圧
が高いほど、また噴射量が多いほど攪拌力は良いが反対
に泡の発生が多くなる。給勘弁２ｅより供給される０の
流量を３．３　ｌ／ｉｎ　、　１．６　ｎ／ｇ講と２種
類で検討すると、８．８１７ｍの場合には攪拌が十分で
あり、１．６１／ｘｉでは攪拌が不十分であった。固定
ノズルの取付位置の検討として、垂線よりの角度が５°
、１０°、１５°にした場合を検討したがいずれの場合
も攪拌能力に差はないが角度が１５°の時に泡立ちが多
い。上方より見た固定ノズルの取付位置では第４図に示
すように、ノズルから注入される湯が、上方から見てカ
ップ内壁面に衝突する入射角をＱＩＪ。

４５’　、　９０’にして検討した。その結果、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。固定ノズルから注入される湯がカップ内壁面
に当たる地点での高さを、０朋。

１５ｍ＋１，４Ｑｆｆにして実験検討すると、Ｑｔｘ、
４Ｑ朋では攪拌が不十分であり、１５Ｈが攪拌十分で、
泡立ちはこの逆となった。固定ノズルからの揚注入総量
を同一として、注入回数を１．２．４回に分割して攪拌
効果および泡立ちを調べると２回までは攪拌効果がよく
、また泡立ちに関しては回数の多い方が少ない。上記結
果をまとめたものを次表に示す。

攪拌力と泡立ちの実験結果 （◎非常によい　○良い　△やや良い　×悪い）〔発明
の効果〕 この発明によれば、粉末原料が投入されているカップ内
にノズルを用いて揚を注入し、勘と粉末原料とを混合攪
拌して飲料を調合する飲料攪拌装置において、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
決できる。また、ポンプで加圧した揚を移動噴射ノズル
から噴射し、少量の湯で粉末原料を攪拌することにより
、泡の発生を抑制するとともに、粉末原料のぬれ性を良
くシ、次に重力を利用して固定ノズルから注入された場
による水流で上記のよく湿った粉末原料を攪拌させるこ
とにより攪拌効果を向上させ、さらに固定ノズルから湯
を間欠注水することにより、注水休止時に泡発生の一要
因である未溶解の粉末原料を、水流の慣性で攪拌溶解さ
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図はその攪拌工程における異なる状態での説
明図で（１）は移動噴射ノズルによる攪拌（２）は固定
ノズルによる攪拌（３）は休止（４）は２回目の固定ノ
ズルによる攪拌（５）は出来上りを示すもの、第２図は
それぞれのノズルに湯を供給する給湯弁のタイムチャー
ト図、第８図は固定ノズルの取付位置を示す説明図で（
ａ）は正面から（ｂ）は上方から見た状態を示すもの、
第４図は固定ノズルの実験時の取付位置を上から見て示
す説明図、第５図はこの発明を適用したカップ式飲料自
動販売機全体の構成図、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、２・・・温水槽、２ａ、２ｄ、２
ｅ・・・給湯弁、２ｂ、２ｆ・・・給湯ホース、２Ｃ・
・・温水ポンプ、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・・・ペンドステージ、１２・・・キャビ
ネット、１３・・・カップ搬送機構、１４・・・フラッ
トスプレノズル、１５・・・ノズル移動装置、１６・・
・移動噴射ノズル、１７第２図 ＠■■ 第４図 （ｂ） 第３図 １６移禿が噛ｌ目ノス゛１し 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）粉末原料が投入されているカップ内にノズルから湯
   を注入することにより、粉末原料と湯とをカップ内で混
   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
   料攪拌装置において、加圧された湯をカップ内に移動噴
   射するように設置された移動噴射ノズルと重力により湯
   をカップ内に注入するように固定設置された固定ノズル
   とを設け、前記移動噴射ノズルから湯をカップ内に噴射
   した後前記固定ノズルから湯をカップ内に注入して該カ
   ップ内で粉末原料と湯とを混合攪拌するようにしたこと
   を特徴とするカップ式飲料自動販売機の原料攪拌装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、移動噴
   射ノズルの噴射圧を０．０５Ｋｇ／ｃｍ＾２ないし０．
   １５Ｋｇ／ｃｍ＾２にしたことを特徴とするカップ式飲
   料自動販売機の原料攪拌装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、移動噴
   射ノズルの噴射量を２５ｃｃないし３５ｃｃとしたこと
   を特徴とするカップ式飲料自動販売機の原料攪拌装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、固定ノ
   ズルから注入する湯量を２分割して注入するようにした
   ことを特徴とするカップ式飲料自動販売機の原料攪拌装
   置。 ５）特許請求の範囲第１項または第４項記載のものにお
   いて、固定ノズルは、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
   売機の原料攪拌装置。