(57)【要約】      （修正有）【課題】ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、タンク容量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯タンクを提供する。【解決手段】電気ヒータに通電することで流入口から流入する飲用水を加熱した湯を吐出口から吐出する小容量の貯湯容量の給湯タンク１であり、下端部には流入口、上端部には吐出口を有し、流入口と吐出口との間には、流入口から流入する飲用水の流れを整流し、流入口から流入する飲用水で湯が攪拌されて混合することを防止する整流板を設けたタンク本体１０と、タンク本体１０の整流板配設面と対向する側面に密着させて配設され、電気ヒータを有するヒータパネル２０と、タンク本体１０とヒータパネル２０とを覆う断熱材４１、４２と、から構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段に通電することで流入口から流入する飲用水を加熱した湯を吐出口から吐出する小容量の貯湯容量の給湯タンクであり、
下端部には前記流入口、上端部には前記吐出口を有し、該流入口と吐出口との間には、前記流入口から流入する前記飲用水の流れを整流し、前記流入口から流入する前記飲用水で前記湯が攪拌されて混合することを防止する整流板を設けたタンク本体と、
前記タンク本体の前記整流板配設面と対向する側面に密着させて配設され、前記加熱手段を有するヒータパネルと、
前記タンク本体と前記ヒータパネルとを覆う断熱材と、から構成されていることを特徴とする給湯タンク。
【請求項２】
前記ヒータパネルには、さらに湯温センサが設けられ、該湯温センサが検知している湯温に基づいて前記加熱手段に通電する制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の給湯タンク。
【請求項３】
前記タンク本体は、前記吐出口の周囲を傾斜面で構成するとともに前記吐出口を該傾斜面の上端部に設け、前記ヒータパネルは、前記傾斜面と略同一高さ位置には前記加熱手段を設けていないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給湯タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどの飲料調製装置に湯を供給する給湯タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
原料および湯を用いて飲料を調製する飲料調製装置（例えば、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサなど）が知られている。カップ式自動販売機は、水道から供給される飲用水（冷水）を貯留する水リザーバ、水リザーバに貯留している飲用水を圧送する給水ポンプ、給水ポンプの運転により圧送された飲用水を電気ヒータで加熱した湯を貯留する給湯タンクなどを備えている。
【０００３】
そして、コーヒー抽出器に投入されたコーヒー挽き豆に給湯タンクから供給された湯を用いて抽出されたコーヒー液にミキシングボウルで砂糖やクリームを加えて調製したコーヒー飲料がカップ式自動販売機の利用者に販売される。
【０００４】
給湯タンクは、湯気が機内に充満するのを防ぎ、また、機内の浮遊物が給湯タンクに混入することを防ぐために給湯タンクの上面開口を天板で覆い、この天板には、湯の水位変動に従動して昇降するフロートに連動して動作する水位スイッチや電気ヒータが取り付けられている。そして、湯の水位が下がってフロートが下限位置に降下すると水位スイッチが給水開始信号を制御部に出力し、制御部は給水ポンプを運転することで水リザーバに貯留している飲用水を給湯タンクに圧送して給水する。給水により湯の水位が増してフロートが上限位置まで上昇すると水位スイッチが給水停止信号を制御部に出力し、制御部は給水ポンプの運転を停止するようにしている。
【０００５】
さらに、給湯タンクには湯温センサが設けられ、水リザーバから供給された飲用水は湯温センサが上限温度信号を出力する温度（例えば、９７℃）まで電気ヒータで加熱昇温されて高温の湯となり給湯タンクに貯留される。そして、カップ式自動販売機に設けられている飲料選択ボタンが押されて飲料供給指示が出力されると、給湯タンクに設けられている給湯弁を開いてコーヒー抽出器やミキシングボウルに湯を供給し、この供給された高温の湯および原料を用いて飲料を調製する（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８３３６４号公報
【特許文献２】特開２００８−２１７５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、カップ式自動販売機では、ホット飲料の調製に使用する湯の温度が低下すると販売する飲料の品質（味や香りなど）を保てなくなるため、給湯タンクに設けている湯温センサで湯の温度を検知して温度信号を制御部に出力し、制御部は湯温センサが出力する温度信号に基づいて電気ヒータに通電して湯を所定温度（例えば、９５℃〜９７℃）に保持し、給湯タンクからコーヒー抽出器やミキシングボウルに供給する湯を高温に保つようにしている。
【０００８】
しかしながら、ホット飲料販売時に飲用水の大量供給で温度が大きく下がった湯を急速加熱する場合にも、給湯タンクに供給された飲用水と湯の混合体を電気ヒータで満遍なく加熱することとなり、ホット飲料の調製に利用可能な高温の湯を短時間で得ることができない。
【０００９】
そのため、ホット飲料販売により短時間の間に供給した湯量に対応する飲用水が給湯タンクに大量に供給されてもホット飲料の調製に利用可能な高温の湯量が不足し、連続販売可能なホット飲料数が少なくなる。
【００１０】
このようなことを防ぐため、ホット飲料の販売待機時に大量の高温の湯を給湯タンクに貯留して保温しておく必要があり、その結果、給湯タンク容量が大きくなり（例えば、８０００ｃｃ）、給湯タンク壁面からの放熱量が多くなることにより電力消費量が多くなるという課題があった。
【００１１】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、タンク容量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯タンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る給湯タンクは、加熱手段に通電することで流入口から流入する飲用水を加熱した湯を吐出口から吐出する小容量の貯湯容量の給湯タンクであり、
下端部には前記流入口、上端部には前記吐出口を有し、該流入口と吐出口との間には、前記流入口から流入する前記飲用水の流れを整流し、前記流入口から流入する前記飲用水で前記湯が攪拌されて混合することを防止する整流板を設けたタンク本体と、
前記タンク本体の前記整流板配設面と対向する側面に密着させて配設され、前記加熱手段を有するヒータパネルと、
前記タンク本体と前記ヒータパネルとを覆う断熱材と、から構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る給湯タンクは、上述した請求項１において、前記ヒータパネルには、さらに湯温センサが設けられ、該湯温センサが検知している湯温に基づいて前記加熱手段に通電する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る給湯タンクは、上述した請求項１または請求項２において、前記タンク本体は、前記吐出口の周囲を傾斜面で構成するとともに前記吐出口を該傾斜面の上端部に設け、前記ヒータパネルは、前記傾斜面と略同一高さ位置には前記加熱手段を設けていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、加熱手段に通電することで流入口から流入する飲用水を加熱した湯を吐出口から吐出する小容量の貯湯容量の給湯タンクであり、下端部には流入口、上端部には吐出口を有し、流入口と吐出口との間には、流入口から流入する飲用水の流れを整流し、流入口から流入する飲用水で湯が攪拌されて混合することを防止する整流板を設けたタンク本体と、タンク本体の整流板配設面と対向する側面に密着させて配設され、加熱手段を有するヒータパネルと、タンク本体とヒータパネルとを覆う断熱材と、から構成されていることにより、ホット飲料の連続供給機能を維持したまま、給湯タンク容量を、例えば、８０００ｃｃの大容量から２００ｃｃの小容量にすることが可能となり、給湯タンク壁面からの放熱量を少なくして省エネを図ることができるので、電流容量に余裕のない設置先でもカップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどの飲料調製装置を設置することが可能となる。
【００１６】
また、従来の給湯タンクでは、飲用水（冷水）と湯との対流により、発熱面（加熱手段）と受熱媒体（冷水）との温度勾配が小さくなり、熱交換効率が悪くなるが、給湯タンクの下端部に飲用水の流入口、上端部に湯の吐出口を有し、流入口と吐出口との間には流入口から流入する飲用水の流れを整流して湯が攪拌されて飲用水と混合することを防止する整流板を設けているので、冷水と湯の比重差による給水時の冷水と湯との混合がなくなり、発熱面（加熱手段）と受熱媒体（冷水）との温度勾配を最大に維持することができるため、加熱手段と冷水との高効率な熱交換が可能となるので、給湯タンク容量を２００ｃｃの小容量としても、高温になっている２００ｃｃの湯の１５０ｃｃを吐出することで供給された飲用水１５０ｃｃを短時間で加熱することが可能となり、ホット飲料の連続供給機能を維持することができる。
【００１７】
さらに、給湯タンクが小容量となることで、断熱材の厚みを増やして更に省エネ性能を向上させることや、給湯タンク搭載機器の小型化を図ることができる。また、給湯タンクの分解が容易となり、スケールの除去、メンテナンス作業が容易となる。
【００１８】
このように、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、タンク容量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯タンクを提供することが可能となる。
【００１９】
また、請求項２の発明によれば、ヒータパネルには、さらに湯温センサが設けられ、湯温センサが検知している湯温に基づいて加熱手段に通電する制御手段を備えていることにより、制御手段は、湯温センサが検知している湯温が下限温度（例えば、９５℃）に下がると加熱手段に通電して供給された飲用水を加熱し、湯温が上限温度（例えば、９７℃）に上昇すると加熱手段への通電を停止するように制御することで、次販売（ホット飲料の供給）の機会を逃すことがなくなる。
【００２０】
また、請求項３の発明によれば、タンク本体は、吐出口の周囲を傾斜面で構成するとともに吐出口を傾斜面の上端部に設け、ヒータパネルは、傾斜面と略同一高さ位置には加熱手段を設けていないことにより、加熱により溜まった気体成分は湯の吐出と同時に排出されるとともに、タンク本体やヒータパネルにスケールが集中的に付着することを防止することができ、湯の吐出流量を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る給湯タンクを示す外観図で、（ａ）左側面図、（ｂ）正面図、（ｃ）右側面図である。
【図２】図１に示した給湯タンクの正面断面図である。
【図３】図１に示した給湯タンクの断熱材を取り外した左側面図である。
【図４】図１に示した給湯タンクの断熱材を取り外した右側面図である。
【図５】図４に示した給湯タンクからヒータパネルを取り外した右側面図である。
【図６】図１に示した給湯タンクの断熱材を取り外した正面断面図である。
【図７】ヒータパネルの加熱手段の配設位置を示す図である。
【図８】制御構成を示す制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明のカップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどの飲料調製装置に湯を供給する給湯タンクの好ましい実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る給湯タンクを示す外観図であり、図２は、図１に示した給湯タンクの正面断面図であり、図３は、図１に示した給湯タンクの断熱材を取り外した左側面図であり、図４は、図１に示した給湯タンクの断熱材を取り外した右側面図であり、図５は、図４に示した給湯タンクからヒータパネルを取り外した右側面図であり、図６は、図１に示した給湯タンクの断熱材を取り外した正面断面図であり、図７は、ヒータパネルの加熱手段の配設位置を示す図である。
【００２４】
給湯タンク１は、タンク本体１０と、ヒータパネル２０と、タンク本体１０とヒータパネル２０とを密着させて固定する接合部に配設されるパッキン３０と、これらタンク本体１０、ヒータパネル２０を覆う断熱材４１、４２などから構成されている。
【００２５】
タンク本体１０の下端部１１には飲用水の流入口１２、上端部１３には湯の吐出口１４を有し、流入口１２には分流板１２ａを設けている。また、流入口１２には給水ポンプ９８を介して水リザーバ（図示せず）に連通する管路３２、吐出口１４には管路３４が接続されている。そして、流入口１２と吐出口１４との間には、流入口１２から流入する飲用水の流れを整流し、流入口１２から流入する飲用水で湯が攪拌されて飲用水と湯とが混合することを防止する複数の整流板１５を設けている。
【００２６】
ヒータパネル２０は金属製のパネル１面で構成され、タンク本体１０に設けられている整流板１５の配設面と対向する側面にパッキン３０を介して図示しない接合手段で密着して固定するように取り付けられ、電気ヒータ（加熱手段）９７を配設している。そして、タンク本体１０からヒータパネル２０を取り外すことで、タンク本体１０やヒータパネル２０に付着したスケールを容易に除去することができ、メンテナンス作業が容易となるようにしている。
【００２７】
このように給湯タンク１は、電気ヒータ９７に通電することで流入口１２から流入する飲用水を加熱した湯を吐出口１４から吐出する小容量の貯湯容量の給湯タンクである。
さらに、ヒータパネル２０には、端子ボックス２１が取り付けられ、端子ボックス２１には湯温センサ９６（図８参照）、および電気ヒータ９７のヒータ端子が内設され、制御部（制御手段）９０は、湯温センサ９６が検知している湯温が下限温度（例えば、９５℃）に下がると電気ヒータ９７に通電して供給された飲用水を加熱し、湯温が上限温度（例えば、９７℃）に上昇すると電気ヒータ９７への通電を停止するように制御する。
【００２８】
また、タンク本体１０は、吐出口１４の周囲を傾斜面１６で構成するとともに吐出口１４を傾斜面１６の上端部１３に設け、ヒータパネル２０の電気ヒータ９７は、傾斜面１６と略同一高さ位置には設けないようにしている。
【００２９】
図８は、制御ブロック図を示し、飲用水の加熱や湯の供給などを制御する制御部（制御手段）９０は、中央処理装置としてのＣＰＵ９１、ＣＰＵ９１の制御プログラムを格納するＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）９２、ＣＰＵ９１の制御に必要な各種のプログラムやデータを随時記憶するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ：湯の加熱温度などを記憶する）９３、基準クロック発生部（図示せず）で発生するクロックをカウントして各種時刻を計時するタイマー９４、電気ヒータ９７に通電する電力回路を有する通電部９５から構成されている。
【００３０】
また、制御部９０には、湯の温度を検知する湯温センサ９６、湯を加熱する電気ヒータ９７、水リザーバに貯留されている飲用水を給湯タンク１に圧送する給水ポンプ９８などが接続されている。
【００３１】
そして、制御部９０は、湯温センサ９６が検知している湯温に基づいて電気ヒータ９７に通電する制御を行い、給水ポンプ９８で圧送された飲用水を所定の温度（例えば、９５℃〜９７℃）に加熱するようにしている。
【００３２】
以上のように、本実施の形態の給湯タンク１によれば、電気ヒータ９７に通電することで流入口１２から流入する飲用水を加熱した湯を吐出口１４から吐出する小容量の貯湯容量の給湯タンク１であり、下端部１１には流入口１２、上端部１３には吐出口１４を有し、流入口１２と吐出口１４との間には、流入口１２から流入する飲用水の流れを整流し、流入口１２から流入する飲用水で湯が攪拌されて混合することを防止する整流板１５を設けたタンク本体１０と、タンク本体１０の整流板１５配設面と対向する側面に密着させて配設され、電気ヒータ９７を有するヒータパネル２０と、タンク本体１０とヒータパネル２０とを覆う断熱材４１、４２と、から構成されていることにより、ホット飲料の連続供給機能を維持したまま、給湯タンク１の容量を、例えば、８０００ｃｃの大容量から２００ｃｃの小容量にすることが可能となり、給湯タンク１の壁面からの放熱量を少なくして省エネを図ることができるので、電流容量に余裕のない設置先でもカップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどの飲料調製装置を設置することが可能となる。
【００３３】
また、従来の給湯タンクでは、飲用水（冷水）と湯との対流により、発熱面（電気ヒータ）と受熱媒体（冷水）との温度勾配が小さくなり、熱交換効率が悪くなるが、給湯タンク１のタンク本体１０下端部１１に飲用水の流入口１２、上端部１３に湯の吐出口１４を有し、流入口１２と吐出口１４との間には流入口１２から流入する飲用水の流れを整流して湯が攪拌されて飲用水と混合することを防止する整流板１５を設けているので、冷水と湯の比重差による給水時の冷水と湯との混合がなくなり、発熱面（電気ヒータ９７）と受熱媒体（冷水）との温度勾配を最大に維持することができるため、電気ヒータ９７と飲用水（冷水）との高効率な熱交換が可能となるので、給湯タンク１容量を２００ｃｃの小容量としても、高温になっている２００ｃｃの湯の１５０ｃｃを吐出することで供給された飲用水１５０ｃｃを短時間で加熱することが可能となり、ホット飲料の連続供給機能を維持することができる。
【００３４】
さらに、給湯タンク１が小容量となることで、断熱材４１、４２の厚みを増やして更に省エネ性能を向上させることや、給湯タンク１搭載機器の小型化を図ることができる。また、給湯タンク１の分解が容易となり、スケールの除去、メンテナンス作業が容易となる。
【００３５】
このように、ホット飲料の販売に適した高温の湯を連続して吐出することができ、かつ、タンク容量を少なくして省エネルギーを図ることができる給湯タンク１を提供することが可能となる。
【００３６】
また、ヒータパネル２０には、さらに湯温センサ９６が設けられ、湯温センサ９６が検知している湯温に基づいて電気ヒータ９７に通電する制御部９０を備えていることにより、制御部９０は、湯温センサ９６が検知している湯温が下限温度（例えば、９５℃）に下がると電気ヒータ９７に通電して供給された飲用水を加熱し、湯温が上限温度（例えば、９７℃）に上昇すると電気ヒータ９７への通電を停止するように制御することで、次販売（ホット飲料の供給）の機会を逃すことがなくなる。
【００３７】
また、タンク本体１０は、吐出口１４の周囲を傾斜面１６で構成するとともに吐出口１４を傾斜面１６の上端部１３に設け、ヒータパネル２０は、傾斜面１６と略同一高さ位置には電気ヒータ９７を設けていないことにより、加熱により溜まった気体成分は湯の吐出と同時に排出されるとともに、タンク本体１０やヒータパネル２０にスケールが集中的に付着することを防止することができ、湯の吐出流量を安定化させることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１      給湯タンク
１０      タンク本体
１１      下端部
１２      流入口
１３      上端部
１４      吐出口
１５      整流板
１６      傾斜面
２０      ヒータパネル
４１      断熱材
４２      断熱材
９０      制御部（制御手段）
９６      湯温センサ
９７      電気ヒータ（加熱手段）
９８      給水ポンプ
【図１】
2014238200.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014238200.tif 000008
【図７】
2014238200.tif 000009
【図８】
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