JPH10149484A - カップ式飲料自動販売機の飲料抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電力の無駄な消費を抑え、販売動作に合わせて
ブリュアで製造する飲料を効率よく加熱し、飲料を販売
適温の状態で客に提供できるようにする。 【解決手段】ブリュア１のシリンダ８に原料（レギュラ
ーコーヒー粉末，リーフティなど）, および温水タンク
２から注出した湯を投入して攪拌し、ここで抽出した飲
料をフィルタ，配管を通じてカップ７へ吐出供給するも
のにおいて、シリンダ８，湯加熱器３の内周壁面に磁性
金属板１５を敷設し、その外周側に高周波電源１３に接
続した誘導加熱コイル１４を巻装し、飲料販売時にはブ
リュアへの原料，湯の供給にタイミングを合わせて誘導
加熱コイルに通電し、電磁誘導加熱による磁性金属板の
発熱で給湯，飲料を加熱し、仕上がり飲料を販売適温に
昇温してカップに供給する。また、誘導加熱コイルの通
電時間を温度センサ１７，１８で検出した温水タンクの
貯湯温度，ないし周囲温度に応じて適正制御し、仕上が
り飲料を常に所定の販売適温に加熱するようする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レギュラーコーヒ
ー，紅茶などを販売するカップ式飲料自動販売機に搭載
した飲料抽出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】よく知られているように、レギュラーコ
ーヒー，リーフティを原料とした紅茶などを販売するカ
ップ式飲料自動販売機では、機内にブリュアと呼ばれる
飲料抽出器（以下「ブリュア」と呼称する）を搭載し、
このブリュアのシリンダに原料箱から搬出した飲料の原
料（レギュラーコーヒーの粉末，リーフティなど）, お
よび温水タンクから注出した湯を供給して攪拌，抽出し
た飲料をフィルタ，配管を通じてベンドステージに待機
しているカップへ供給するようにしている。

【０００３】ここで、前記したカップ式飲料自動販売機
の従来における飲料系統を図３に、飲料抽出用のブリュ
アの構成を図４に示す。まず、図３において、１はブリ
ュア、２は温水タンク、３は温水タンク２から引出した
給湯管２ａに接続した電熱ヒータ３ａ付き湯加熱器、４
は原料箱、５はミキシングボゥル（飲料に砂糖，ミルク
など加えて攪拌するもの）、６はベンドステージ、７が
カップである。

【０００４】一方、前記のブリュア１は図４で示すよう
な構成になる。図において、８は給湯口８ａ，原料投入
口８ｂを備えたシリンダ、９はシリンダ８の下面側に突
き合わせたフィルタブロック、１０はシリンダ１の上面
を閉塞するシリンダバルブ、１１はホース１１ａを通じ
てシリンダ８に加圧エアを送り込むエアポンプ、１２は
紙フィルタロールであり、該ロールから繰り出した紙フ
ィルタ１２ａはシリンダ８とフィルタブロック９の間を
通して滓回収容器（図示せず）へピッチ送りするように
なっている。

【０００５】かかる構成で、飲料販売動作にはブリュア
１のシリンダ８とフィルタブロック９を重ね合わせ、か
つシリンダバルブ１０を開放した状態で、図３に示した
原料箱４から搬出したレギュラーコーヒー粉末，リーフ
ティなどの原料，および温水タンク２から注出した定量
の湯をシリンダ８に投入する。次に、エアポンプ１１を
始動し、下部ホースを通じてシリンダ内に加圧エアを吹
き込んで原料と湯を攪拌し、飲料の抽出を促進させる。
続いて、シリンダバルブ１０を閉じた上で、加圧エアを
上部ホースを通じてシリンダ内に吹き込んで飲料の液面
を加圧し、そのエア圧によりシリンダ８から紙フィルタ
１２ａ，フィルタブロック９を透過させて抽出した飲料
を吐出し、下流側の配管，ミキシングボゥル５を経由し
てベンドステージ６に待機しているカップ７に供給す
る。

【０００６】ところで、前記のブリュア１は前回の飲料
販売終了から次回の販売までの待機時間が長いとシリン
ダ８が常温まで低下し、次回の飲料販売時には飲料の仕
上がり温度が下がって生ぬるい飲料が販売される事態に
なる。そこで、従来の自動販売機では図３で示すよう
に、温水タンク２とブリュア１の間を結ぶ給湯管路にヒ
ータ装備の湯加熱器３を備え、さらにブリュア１ではシ
リンダ８の固定金具に電熱ヒータ１３を設けるなどして
給湯，シリンダ８をヒータ加熱し、ブリュア１で抽出し
た飲料が生ぬるくなるるのを防いで仕上がり飲料を販売
適温に保つようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の飲料抽出装置では飲料を加熱するために次記のよう
な問題点がある。すなわち、前記のようにブリュア１，
湯加熱器３に装備した電熱ヒータ（電熱線）は通電開始
からの発熱立ち上がりに時間が掛かり、該電熱ヒータか
らの伝熱でブリュアのシリンダ，湯加熱器の器壁を高温
に昇温させるにはさらに長い加熱時間を要する。一方、
ブリュアのシリンダに原料，湯を投入してから抽出した
飲料を吐き出すまでの時間は高々数十秒程度であり、こ
の飲料抽出動作の過程でブリュア，湯加熱器の器壁が高
温状態に加熱されていることが必要である。

【０００８】そのために、飲料の販売動作に合わせてそ
の都度ヒータを通電する方法では加熱が間に合わず、飲
料は十分にヒータ加熱される以前にブリュアから排出さ
れてしまう。そこで、従来では自動販売機の稼働中は常
時電熱ヒータに通電してブリュア１，湯加熱器３を高温
状態に予熱しておく方法が採られている。しかしなが
ら、飲料の販売動作に関係なく電熱ヒータを１日中通電
状態にしておくのは電力の利用効率が悪く、無駄な電力
を浪費して自動販売機のランニングコストが増加するこ
とになる。

【０００９】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は前記課題を解決して無駄な電力消費
を抑え、飲料販売動作に合わせてブリュアで抽出する飲
料を効率よく加熱し、仕上がり飲料を販売適温の状態で
客に提供できるようにしたカップ式飲料自動販売機の飲
料抽出装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、飲料抽出器（ブリュア）のシリン
ダの内周壁面に磁性金属板を敷設するとともに、該磁性
金属板を包囲してシリンダの周面に高周波電源に接続し
た誘導加熱コイルを巻装し、飲料販売時におけるシリン
ダ内への原料，湯の供給にタイミングを合わせて誘導加
熱コイルに通電し、電磁誘導加熱による磁性金属板の発
熱でシリンダ内の飲料を加熱させるようにする。

【００１１】また、販売動作時に温水タンクから注出し
て飲料抽出器のシリンダに供給する湯を再熱するため
に、温水タンクからシリンダに通じる給湯管の途中には
飲料抽出器と同様に内周壁面に磁性板を敷設して外周側
に誘導加熱コイルを巻装した電磁誘導加熱方式の湯加熱
器を介挿配備し、飲料販売時には前記湯加熱器の誘導加
熱コイルに通電して温水タンクからシリンダに供給する
湯を高温に加熱するようにする。

【００１２】そして、前記したシリンダ，湯加熱器の誘
導加熱コイルに対する通電時間を温度センサで検出した
温水タンクの貯湯温度，ないし周囲温度に応じて可変制
御し、仕上がり飲料を所定の販売適温に加熱するように
する。上記のように飲料抽出器のシリンダ，給湯配管に
介挿した湯加熱器に電磁誘導加熱方式を採用すること
で、誘導加熱コイルへの通電開始とともに磁性金属板自
身が電磁誘導作用による渦電流損，ヒステリシス損で殆
ど瞬時に発熱して昇温し、その発熱が磁性金属板の壁面
に直接接する飲料，湯に効率よく伝熱して飲料，湯を加
熱する。したがって、自動販売機の販売待機中はシリン
ダ，湯加熱器を予熱しておく必要はなく、飲料販売動作
に合わせてその都度誘導加熱コイルに通電するだけで、
給湯，並びにブリュアで抽出する飲料を高温に加熱でき
る。

【００１３】しかも、温度センサで検出した温水タンク
の貯湯温度，機内の周囲温度の条件応じて誘導加熱コイ
ルの通電時間（誘導加熱コイルへ投入する電力を一定と
すれは磁性板の発熱量は通電時間に比例する）を可変制
御することで、仕上がり飲料を常に販売適温の状態で客
に提供できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１，図
２(a),(b) に基づいて説明する。なお、実施例の図中で
図４に対応する同一部材には同じ符号が付してある。す
なわち、図示実施例においては、ブリュア１のシリンダ
８，給湯管の途中に介挿した湯加熱器３，および湯加熱
器３の出口側管路には、電磁誘導加熱方式の加熱の加熱
手段として、インバータなどの高周波電源１３に接続し
た誘導加熱コイル１４がシリンダ８，湯加熱器３，およ
びその出口側管路の外周面に巻装されており、この誘導
加熱コイル１４に対向して、耐熱性樹脂成形品として作
られたシリンダ８，湯加熱器３，およびその出口側管路
の内壁面には図２(a),(b) で示すように磁性金属板（防
錆処理を施した鋼板など）１５が敷設されている。な
お、湯加熱器３の出口管径は入口管径よりも若干細めに
設定し、温水タンク２から搬出した湯が一時的に湯加熱
器３の中に滞留してシリンダ８へ流れ出るようにしてい
る。

【００１５】また、１６は高周波電源１３の制御部であ
り、飲料販売指令に基づき高周波電源１３より前記した
各誘導加熱コイル１４に高周波電流を通電するように制
御する。また、温水タンク２，および機内空間には温度
センサ１７，１８を設置し、該温度センサ１７，１８で
検出した温水タンク２の貯湯温度，および機内の周囲温
度を前記制御部１６に与え、この検出温度を基に誘導加
熱コイル１４への通電時間を制御するようにしている。

【００１６】かかる構成で、飲料販売時にはブリュア１
への原料，湯の供給にタイミングを合わせて、制御部１
６からの指令に基づき高周波電源１３よりシリンダ８，
湯加熱器３に巻装した誘導加熱コイル１４に通電する。
これにより、シリンダ８，湯加熱器３の内周壁面に敷設
した磁性金属板１５が電磁誘導加熱されて殆ど瞬時に高
温発熱の状態になる。そして、温水タンク２から注出さ
れた湯は湯加熱器３を通流する過程で、発熱状態にある
磁性金属板１５との接触による伝熱で加熱昇温してシリ
ンダ８に供給される。また、ブリュア１では、シリンダ
８に投入した原料，湯を攪拌して抽出された飲料が発熱
状態にある磁性金属板１５からの伝熱により十分に加熱
昇温された上でフィルタブロック９を通じて排出し、ミ
キシングボゥル５を経由してベンドステージ６に待機し
ているカップ７に供給される。

【００１７】一方、前記のように飲料販売動作に合わせ
て誘導加熱コイル１４に通電し、磁性金属板１５を電磁
誘導加熱して湯，飲料を高温に加熱する際には、先記し
た温度センサ１７，１８で検出した温水タンク２の貯湯
温度，機内の周囲温度を基に、制御部１６が誘導加熱コ
イル１４の適正な通電時間を演算して高周波電源１３を
制御する。すなわち、温水タンク２の貯湯温度，周囲温
度が高い場合には誘導加熱コイルへの通電時間を短め
に、逆に温度が低い場合には通電時間を長く設定し、周
囲温度条件に左右されることなくブリュア１で製造した
飲料の仕上がり温度が常に所定の販売適温になるように
調整する。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように本発明の構成によれ
ば、飲料の仕上がり温度低下を防ぐ目的で飲料抽出器
（ブリュア），給湯管路に介挿した湯加熱器の加熱方式
に電磁誘導加熱方式を採用したことにより、従来の電熱
ヒータ加熱方式のように電熱ヒータに常時給電して飲料
抽出器を予熱しておくする必要がなく、各飲料販売ごと
にその販売動作に合わせて誘導加熱コイルに短時間通電
するだけで飲料抽出器に給湯する湯，並びに飲料抽出器
で抽出した飲料を加熱でき、これにより電力の無駄な消
費を抑えることができる。

【００１９】また、電磁誘導加熱される磁性金属板を給
湯，飲料と直接接触するように飲料抽出器のシリンダ，
および湯加熱器の内周壁面に敷設したことで、磁性金属
板の発熱を伝熱効率よく湯，飲料に伝えて加熱すること
ができる。しかも、誘導加熱コイルの通電時間を温水タ
ンクの貯湯温度，機内温度に応じて適正制御するように
したことで、周囲温度条件に左右されることなく仕上が
り飲料を常に販売適温の状態で客に販売提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電磁誘導加熱方式の飲料
抽出装置を搭載したカップ式飲料自動販売機の飲料系統
図

【図２】図１における飲料抽出器，および湯加熱器の具
体的な構成図であり、(a) は飲料抽出器のシリンダ，
(b) は湯加熱器の構成断面図

【図３】従来における飲料抽出装置を搭載したカップ式
飲料自動販売機の飲料系統図

【図４】図３における飲料抽出器（ブリュア）の構成を
示す外観斜視図

【符号の説明】

１ ブリュア（飲料抽出器） ２ 温水タンク ３ 湯加熱器 ４ 原料箱 ６ ベンドステージ ７ カップ ８ シリンダ １３ 高周波電源 １４ 誘導加熱コイル １５ 磁性金属板 １６ 制御部 １７，１８ 温度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カップ式飲料自動販売機に搭載してレギュ
   ラーコーヒー, 紅茶などを製造する飲料抽出装置であ
   り、飲料抽出器のシリンダ内に飲料の原料, および温水
   タンクから注出した湯を投入して攪拌し、ここで抽出し
   た飲料をフィルタ，配管を通じてカップへ吐出供給する
   ものにおいて、前記シリンダの内周壁面に磁性金属板を
   敷設するとともに、該磁性金属板を包囲してシリンダに
   高周波電源に接続した誘導加熱コイルを巻装し、飲料販
   売時におけるシリンダ内への原料，湯の供給にタイミン
   グを合わせて誘導加熱コイルに通電し、電磁誘導加熱に
   よる磁性金属板の発熱でシリンダ内の飲料を加熱するよ
   うにしたことを特徴とするカップ式飲料自動販売機の飲
   料抽出装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の飲料抽出装置において、温
   水タンクからシリンダに通じる給湯管の途中に電磁誘導
   加熱方式の湯加熱器を介挿配備し、飲料販売時には前記
   湯加熱器の誘導加熱コイルに通電して温水タンクからシ
   リンダに供給する湯を高温に加熱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飲料抽出装置。
3. 【請求項３】請求項１，または２記載の飲料抽出装置に
   おいて、誘導加熱コイルの通電時間を温度センサで検出
   した温水タンクの貯湯温度，ないし周囲温度に応じて可
   変制御し、仕上がり飲料を所定の販売適温に加熱するよ
   うにしたことを特徴とするカップ式飲料自動販売機の飲
   料抽出装置。