(57)【要約】【課題】洗浄が容易となるように構成を簡単にし、かつ混合物用原料と加熱された液体とを効率よく混合可能な混合部を備えた混合物生成装置を提供する。【解決手段】粉末乳調乳装置（１０Ａ）は、粉ミルク（ＭＰ）と加熱された液体（Ｌ）とを調乳部（５０Ａ）にて混合してミルクを生成する。調乳部（５０Ａ）は粉ミルク（ＭＰ）が投入される調乳容器（５１）と、調乳容器（５１）の内壁面に沿うように加熱された液体（Ｌ）を吐出させる流入口（５２）と、調乳容器（５１）の内部にて混合されたミルクを排出する排出口（５３）と、調乳容器（５１）の内部の中央部に設けられたセパレータ５５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合物用原料と加熱された液体とを混合部にて混合して液体混合物を生成する混合物生成装置において、
上記混合部は、
上記混合物用原料が投入される混合容器と、
上記混合容器の内壁面に沿うように上記加熱された液体を吐出させる流入口と、
上記混合容器の内部にて混合された液体混合物を排出する排出口と、
上記混合容器の内部の中央部に設けられた中央突出体とを備えていることを特徴とする混合物生成装置。
【請求項２】
前記排出口の上側には、該排出口を覆い、かつ前記液体混合物を通す隙間が外周に形成された排出口カバーが備えられていると共に、
前記中央突出体は、上記排出口カバーの上に備えられていることを特徴とする請求項１記載の混合物生成装置。
【請求項３】
前記中央突出体は、前記排出口カバーの上に円形底面を有する円錐形状にてなっていると共に、
上記円錐形状の円形底面と母線とが形成する角度は、混合物用原料の転落角よりも大きな角度に形成されていることを特徴とする請求項２記載の混合物生成装置。
【請求項４】
前記混合部は、前記混合容器を覆う蓋体を備えていると共に、
前記中央突出体は、上記蓋体から垂下して形成されていることを特徴とする請求項１記載の混合物生成装置。
【請求項５】
前記混合容器の内壁面には、該内壁面の高さ方向に沿う方向又は該内壁面の周方向に沿う方向の少なくともいずれか一方を満たすリブが備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の混合物生成装置。
【請求項６】
前記中央突出体の表面には、凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の混合物生成装置。
【請求項７】
前記中央突出体は、前記混合容器に流入する液体の下流側に偏って配されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の混合物生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合物用原料と加熱された液体とを混合部にて混合して液体混合物を生成する混合物生成装置に関するものである。より詳しくは、混合物用原料と加熱された液体とを効率よく混合するための混合部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＷＨＯ（世界保健機関：World Health Organization）とＦＡＯ（国連食糧農業機関：Food and Agriculture Organization of the United Nations）とによって、「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」が共同作成された。
【０００３】
このガイドラインによれば、乳児用乾燥粉末乳つまり乳児用の粉ミルクに関して、エンテロバクター・サカザキ等への感染による乳児の重篤な疾患や死亡との関連が報告されている。また、上記感染への防止対策として、乾燥粉末乳を調乳して乳児に与える飲料とするためには、７０℃以上に沸騰させた液体を用いて調乳した後、飲料を４０℃程度にまで冷却する必要があると記載されている。
【０００４】
このような湯冷ましを使用した乳児用のミルクを調乳するための装置として、例えば特許文献１に開示された調乳装置が知られている。この調乳装置１００では、図１０に示すように、調乳用水を保管する貯水漕１０１に設置されたヒーター１０２にて調乳用水を加熱することによって殺菌する。そして、コリオリ式質量流量計１０３によって高温の調乳用水の供給流量を調整することによって、インラインで自動調乳することができるようになっている。
【０００５】
また、乾燥粉末原料と水やお湯等の液体を攪拌・混合し、飲料を調整する装置としては、例えば特許文献２や特許文献３に記載されるミキシングボウルが知られている。
【０００６】
特許文献２に開示されたミキシングボウル２００は、図１１に示すように、ボウル本体２０１と、蓋部２１０と、乾燥粉末原料と液体とを攪拌・混合する攪拌機構２０２とで構成されている。蓋部２１０には、該ボウル本体２０１内に粉末原料を導入する原料導入口２１１と、湯を導入する液体供給口２１２と、湯気を排気する湯気排気口２１３とが設けられている。
【０００７】
上記蓋部２１０の外周には液体供給口２１２に連なる溝２１２ａが形成されており、この溝２１２ａとボウル本体２０１とが嵌合して、液体通路２１２ｂが構成されている。
【０００８】
また、特許文献３に開示されているミキシングボウル３００では、図１２に示すように、ボウル本体３０１内に導入するための液体口３１１に対向する位置にガイド板３１２を設けると共に、ボウル本体３０１の上端部に段差部３２０を設ける。そして、該段差部３２０に曲面形状としたガイドカーブ３２１とガイドスロープ３２２とを形成することによって、導入された液体を段差部３２０のガイドカーブ３２１からガイドスロープ３２２を伝わりながらボウル本体３０１の上端部の内壁に沿わせて流下させる。これによって、少ない湯量にてボウル本体３０１内の乾燥粉末原料を洗い流すことを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２５２４２７号公報（２００７年１０月４日公開）
【特許文献２】特開平０８−１０１９６７号公報（１９９６年４月１６日公開）
【特許文献３】特開２００４−２０１８６３号公報（２００４年７月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の混合物生成装置では、以下の問題点を有している。
【００１１】
まず、特許文献１に開示された調乳装置１００では、煮沸殺菌された水でミルクを作製することは自動で行える。しかし、粉ミルクと加熱された湯との混合、及び混合部の構成については詳細には記載されていない。
【００１２】
また、特許文献２及び特許文献３に開示されている混合物用原料と加熱された液体との混合方法では、単純に粉末原料と液体とが接触することによって、溶解可能な例えば粉末ジュース等の調整を行う上では適している。しかし、混合物用原料が例えば粉ミルクの場合には、粉ミルクが液体に単純に触れるだけでは、粉ミルクの表面にたんぱく質を由来とする膜が形成され、大量の溶け残りを招く。そのため、粉ミルクと液体とを混合する際には常に勢いよく撹拌し続ける必要がある。また、調乳部での雑菌の発生を抑制するためには、なるべく構成要素を少なくしかつ洗浄し易くする必要がある。この点、特許文献２及び特許文献３に開示されているミキシングボウル２００・３００では、混合部の構造が複雑であり、洗浄が容易とはいえない。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、洗浄が容易となるように構成を簡単にし、かつ混合物用原料と加熱された液体とを効率よく混合可能な混合部を備えた混合物生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様における混合物生成装置は、上記の課題を解決するために、混合物用原料と加熱された液体とを混合部にて混合して液体混合物を生成する混合物生成装置において、上記混合部は、上記混合物用原料が投入される混合容器と、上記混合容器の内壁面に沿うように上記加熱された液体を吐出させる流入口と、上記混合容器の内部にて混合された液体混合物を排出する排出口と、上記混合容器の内部の中央部に設けられた中央突出体とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、洗浄が容易となるように構成を簡単にし、かつ混合物用原料と加熱された液体とを効率よく混合可能な混合部を備えた混合物生成装置を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置における混合部としての調乳部の構成を示す平面図であり、（ｂ）は上記調乳部の構成を示す縦断面図である。
【図２】上記粉末乳調乳装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記粉末乳調乳装置の構成を示す斜視図である。
【図４】上記粉末乳調乳装置に設けられた第２の熱交換器の構成を示す分解斜視図である。
【図５】上記粉末乳調乳装置に設けられた第２の熱交換器の構成の一部を破断して示す斜視図である。
【図６】上記粉末乳調乳装置の動作フロー及び使用方法を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は本発明の実施の形態２における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置における混合部としての調乳部の構成を示す平面図であり、（ｂ）は上記調乳部の構成を示す縦断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態３における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置における混合部としての調乳部の構成を示す平面図であり、（ｂ）は上記調乳部の構成を示す縦断面図である。
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態４における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置における混合部としての調乳部の構成を示す平面図であり、（ｂ）は上記調乳部の構成を示す縦断面図である。
【図１０】従来の調乳装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の他の混合部としてのミキシングボウルの構成を示す断面図である。
【図１２】従来のさらに他の混合部としてのミキシングボウルの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００１８】
（粉末乳調乳装置の構成）
本実施の形態の混合物生成装置としての例えば粉末乳調乳装置の構成について、図２及び図３に基づいて説明する。図２は、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａの構成を示すブロック図である。図３は、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａの構成を示す斜視図である。
【００１９】
本実施の形態の混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ａは、図２及び図３に示すように、液体を蓄える液体タンク１と、液体タンク１に蓄えられた液体Ｌを供給するための液体供給管路１１及び液体ポンプ２と、供給された液体Ｌを予備加熱し、かつヒーター４の出口からの液体を冷却するための第１の熱交換器３と、該第１の熱交換器３にて予備加熱された液体Ｌを煮沸殺菌するための液体加熱部としてのヒーター４と、煮沸殺菌されかつ第１の熱交換器３にて冷却された液体と混合物用原料としての粉末乾燥乳つまり粉ミルクとをそれぞれ適量に調整及び混合して液体混合物としてのミルクＭを生成するための混合部としての調乳部５０Ａと、調乳部５０Ａにおいて生成されたミルクＭを任意に設定した温度まで調整するための第２の熱交換器６０と、第２の熱交換器６０から流出したミルクＭを蓄えるためのミルク受け部７と、第２の熱交換器６０を通過するミルクＭを冷却するための冷却水を蓄えるための冷却水タンク８と、冷却水を第２の熱交換器６０内に供給するための冷却水管路１２及び冷却水ポンプ９と、ミルクＭの温度が設定した値になるように液体ポンプ２及び冷却水ポンプ９の出力を調整するための制御部２０とを備えている。
【００２０】
上記液体タンク１は、その内部に、例えば水道水や炭酸水等のミルク調整用の液体Ｌを注ぐことができる。液体タンク１の内部には、該液体タンク１の内部に注がれた液体Ｌの水位を感知するための図示しない水位センサー及び水温を感知するための温度センサーが設けられている。このため、液体タンク１内に注がれた液体Ｌの水位や温度等を感知することができる。
【００２１】
水位センサーとしては、その測定原理や使用方法が異なる様々な方式のセンサーを使用することができる。すなわち、水位センサーには、例えば電極式、磁力式又は水圧式等の種類があるが、液体タンク１内の水位を検知できるものであれば、どの方式のセンサーを使用してもよい。ただし、衛生面の観点から、液体Ｌとは非接触にて検知可能である方式のものを選定することが好ましい。本実施の形態では、例えば、非接触で測定可能なマグネット方式の水位センサーを使用している。
【００２２】
温度センサーも同様に、液体タンク１内の水温を感知できるものであれば、原理や使用方法が異なるいかなる方式のものを使用してもよい。ただし、液体Ｌと非接触にて検知可能であるものが好ましい。
【００２３】
また、液体タンク１には、例えば図示しない活性炭やイオン交換膜からなるフィルタ等を設置し、注がれた液体Ｌ内の不純物や塩素、バクテリアや細菌、イオン系金属類等の成分を除去可能とする構成としてもよい。さらに、液体タンク１に液体Ｌを注いだ直後にヒーター４に供給して加熱することが好ましい。また、液体Ｌを長時間蓄えるために、例えば紫外線照射装置等の殺菌手段を、液体タンク１の上部に設置し、蓄えた液体Ｌに紫外線を照射し、殺菌することができる構成としてもよい。さらに、例えば、液体タンク１と外部の水道蛇口等とを直接接続することにより、液体Ｌを供給できる構造としてもよい。
【００２４】
液体供給管路１１及び冷却水管路１２は、液体タンク１及び冷却水タンク８内に蓄えられた液体Ｌが通るための流路である。液体供給管路１１及び冷却水管路１２の材質としては、例えばＳＵＳ等の金属配管やシリコンやテフロン（登録商標）系の樹脂配管等の配管を使用することができる。好ましくは、食品用途の供給に適した例えばシリコン系の部材を選定することが望ましい。本実施の形態では、液体供給管路１１として、内径φ３ｍｍのシリコンチューブを使用し、例えば液体タンク１や液体ポンプ２等の各パーツとの接続は、ホースクリップ等の固定具を用いて行っている。チューブの材質や内径等のサイズは任意に設定することができる。また、各パーツとの接続は、チューブのサイズ等に適した任意の固定方法を選択することができる。
【００２５】
液体ポンプ２及び冷却水ポンプ９としては、例えばソレノイド方式やダイヤフラム方式等のポンプを使用することができる。本実施の形態では、例えば、最大圧力０．８ＭＰａ、最大流量８００ｃｃ／ｍｉｎのソレノイド方式ポンプを使用している。ポンプの適応圧力や適用流量は、粉末乳調乳装置１０Ａの構成・仕様に合わせて選定することが好ましい。
【００２６】
第１の熱交換器３は、ミルク生成用の液体Ｌの温度を上昇させ、ヒーター４で必要な負荷を低減すると共に、ヒーター４から流出した煮沸した高温の液体Ｌの温度を低下させることができる。特に、煮沸した高温の液体Ｌを調乳部５０Ａに直接注いだ場合、ビタミン類等の栄養成分を破壊する恐れがある。このため、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａでは、１００℃近い液体Ｌを「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」に則した最低調乳温度である７０℃まで低下させている。これにより、ビタミン類の破壊を極力減少させる構成としている。第１の熱交換器３としては、例えばアルミ製の向流式又は並流式の液−液熱交換器を使用することができる。本実施の形態では、例えば、熱交換効率が比較的高いアルミ製の向流式の液−液熱交換器を使用している。この場合、第１の熱交換器３の材質や内部の形状、構成等は任意に選択してもよい。
【００２７】
ヒーター４は、ミルク生成用の液体Ｌを加熱して煮沸させ、殺菌する。ヒーター４は、形状や構造については問わない。例えばコイル型ヒーター、シートヒーター又はシリコンヒーター等、ヒーター部に供給された液体Ｌを所定時間加熱し、煮沸殺菌させることができるものであればよい。また、本実施の形態のヒーター４には、図示しない温度センサーが設置されており、ヒーター４の加熱温度を常に測定することができるようになっている。
【００２８】
調乳部５０Ａは、予めセットしておいた乾燥粉末乳つまり粉ミルクＭＰとミルク生成用の煮沸済の液体Ｌとを混合することにより、ミルクＭを調整するものである。本実施の形態の調乳部５０Ａでは、筐体の下方に乾燥粉末乳を保持するための乾燥粉末乳設置部が設けられている。このため、乾燥粉末乳設置部にミルクＭを生成するために必要な量の任意に設定される粉ミルクＭＰを設置するようになっている。調乳部５０Ａの側部には、ミルクＭを生成するための液体Ｌを供給するための後述する流入口５２が設けられている。このため、流入口５２から供給された液体Ｌは、粉ミルクＭＰに向けて吐出される。吐出された液体Ｌは、粉ミルクＭＰとの接触することによって、徐々に混合されながら溶解し、ミルクＭが生成される。尚、調乳部５０Ａの詳細構造については、後述する。
【００２９】
調乳部５０Ａと第１の熱交換器３との配管接続は、例えばワンタッチコネクター等の容易に取り外し可能な構造となっている。このため、粉末乳調乳装置１０Ａの使用者によって、例えば次亜塩素酸ナトリウム液の浸漬等容易に内部の洗浄や殺菌を行うことができる。
【００３０】
また、調乳部５０Ａの外壁面には、図示しないコンタクトスイッチが設けられている。このため、取り外された調乳部５０Ａが正確にセットされていない場合には、取り付け部の回路が断線するようになっている。
【００３１】
ミルク受け部７は、例えば哺乳瓶等の生成されたミルクＭを蓄えるための容器を設置する場所である。ミルク受け部７は、受け皿状の容器の上方にメッシュ構造の蓋が取り付けられた構造となっており、例えばこぼしたミルクＭ等を排水することが可能である。
【００３２】
冷却水タンク８は、調乳部５０Ａにて調整されたミルクＭの温度を、第２の熱交換器６０において任意の温度に調整するための熱交換用の冷却水ＣＷを蓄えるために用いられる。その内部に蓄える冷却水ＣＷとしては、例えば、水道水や市販クーラント液体等を使用することができ、なるべく比熱の大きな液体を使用することが好ましい。冷却水タンク８の内部には、液体タンク１と同様に図示しない液体水位を感知するための水位センサー及び水温を感知するための温度センサーが設けられている。このため、冷却水タンク８内に注がれた液体の水位や温度等を感知することができる。
【００３３】
第２の熱交換器６０は、調乳部５０Ａで調整されたミルクＭと冷却水ＣＷとの熱交換を行うことにより、任意に設定したミルクＭの温度に調整するものである。第２の熱交換器６０としては、第１の熱交換器３と同様の液―液熱交換器を使用することができる。第２の熱交換器６０の流路の片方には、高温の流体として調乳部５０Ａで調整した混合物を流入させる。
【００３４】
また、第２の熱交換器６０は、冷却水管路１２を介して冷却水タンク８及び冷却水ポンプ９に接続されている。このため、冷却水タンク８内部に蓄えられた冷却水ＣＷが、冷却水ポンプ９によって第２の熱交換器６０に送られ、第２の熱交換器６０内部の流路内を通過することにより熱交換が行われる。したがって、本実施の形態の第２の熱交換器６０は、熱交換が完了した冷却水ＣＷは、冷却水タンク８に戻される循環サイクル構造となっている。
【００３５】
本実施の形態では、第２の熱交換器６０には、第１の熱交換器３と同様の液−液熱交換器を使用している。また、第２の熱交換器６０と調乳部５０Ａ及び冷却水管路１２との接続は、調乳部５０Ａと同様に例えばワンタッチコネクターの様な簡便に取り外しが可能な構造となっている。このため、粉末乳調乳装置１０Ａの使用者によって、例えば次亜塩素酸ナトリウム液の浸漬等容易に内部の洗浄や殺菌を行うことができる。また、第２の熱交換器６０も調乳部５０Ａと同じく外壁面には、図示しないコンタクトスイッチが設けられており、取り外された第２の熱交換器６０が正確にセットされていない場合には、回路が断線することとなる。
【００３６】
ここで、第２の熱交換器６０は、ミルクの熱交換を行うので、洗浄、消毒および状態確認が容易である。
【００３７】
そこで、本実施の形態の第２の熱交換器６０は、以下の構成を有している。本実施の形態の第２の熱交換器６０の構成について、図３、図４及び図５に基づいて、詳細に説明する。図４は本実施の形態の第２の熱交換器６０の構成を示す分解斜視図である。図５は本実施の形態の第２の熱交換器６０の構成の一部を破断して示す斜視図である。
【００３８】
本実施の形態の第２の熱交換器６０は、図３、図４及び図５に示すように、容器形状を有する第１の流路形成部材としての流路形成第１部材６１及び流路形成第２部材６２と、第１の流路形成部材の内側に、第１の流路形成部材に対して取り外し可能に配置された第２の流路形部材としての流路形成第３部材６３とを備えている。
【００３９】
第１の流路形成部材としての流路形成第１部材６１及び流路形成第２部材６２は、容器形状の周壁部の内壁面の径が上部から下部に向かって漸次小さくなる。また、冷却水ＣＷを流す第１流路６４が、周壁部内である流路形成第１部材６１と流路形成第２部材６２との間に形成されている。
【００４０】
また、第１の流路形成部材の内壁面を形成する流路形成第２部材６２と第２の流路形成部材としての流路形成第３部材６３との間には、冷却水ＣＷと熱交換されるミルクＭを流す螺旋状の第２流路６５が形成されている。さらに、流路形成第３部材６３は、波板状部材にてなっている。
【００４１】
この構成によれば、第１の流路形成部材を構成する流路形成第１部材６１及び流路形成第２部材６２は容器形状の周壁部の内壁面の径が上部から下部に向かって漸次小さくなっている。このため、第１の流路形成部材の内側に第２の流路形部材を配置することにより、第１の流路形成部材の内壁面と第２の流路形成部材との間に螺旋状の第２流路６５を容易に形成することができる。また、このようにして形成される第２流路６５は、１周分の径が上部（上流側）から下部（下流側）に向かって漸次小さくなっている。
【００４２】
また、第２流路６５は螺旋状に形成されて流路長が長くなっているので、第２流路６５を流れるミルクＭと第１流路６４を流れる冷却水ＣＷとの熱交換効率が良好となる。さらに、流路形成第３部材６３は波板状部材にてなっているので、空冷するための表面積が多くなり、ミルクＭの冷却効率が高くなっている。
【００４３】
また、第２の流路形部材は、第１の流路形成部材に対して取り外し可能に配置されているので、第２の流路形部材を取り外すことにより、第２流路６５の洗浄、消毒及び状態確認を容易に行うことができるものとなる。
【００４４】
この結果、本実施の形態の第２の熱交換器６０は、熱交換効率が良好であり、かつ流体流路の洗浄、消毒及び状態確認が容易であり、ミルクＭの冷却に適しているといえる。
【００４５】
（粉末乳調乳装置の使用方法）
次に、上記の構成を備えた粉末乳調乳装置１０Ａにおける動作フロー及び使用方法について、図６に基づいて説明する。図６は、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａの動作フロー及び使用方法を示すフローチャートである。
【００４６】
最初に、準備作業として、粉末乳調乳装置１０Ａの使用者は、図２に示す液体タンク１及び冷却水タンク８内に、ミルクＭを調整する液体Ｌや冷却水ＣＷを供給する。その後、予め調整に必要な量の乾燥粉末乳を調乳部５０Ａ内部に投入した後に、粉末乳調乳装置１０Ａに調乳部５０Ａ及び第２の熱交換器６０の取り付けを実施しておく。
【００４７】
この準備作業が終わった後、図６に示すように、まず、粉末乳調乳装置１０Ａの電源をＯＮする（Ｓ１）。この場合、各液体タンク１及び冷却水タンク８への液体供給、調乳部５０Ａ並びに第２の熱交換器６０の取り付けは順不同であり、使用者はどの動作から実施してもよい。
【００４８】
粉末乳調乳装置１０Ａの電源がＯＮされると、初期センシング動作を実施する（Ｓ２）。そして、初期センシング動作が完了したか否かについては次ステップ（Ｓ４）に移行する前に確認される（Ｓ３）。
【００４９】
初期センシング動作の対象としては、調乳部５０Ａ及び第２の熱交換器６０の取り付け確認、並びに液体タンク１及び冷却水タンク８内の水位センサー及び温度センサーによる測定等がある。調乳部５０Ａ及び第２の熱交換器６０の取り付け確認は、上述したコンタクトスイッチにて実施し、それぞれの部位の取り付けが不十分な場合には、回路が断線する仕組みになっている。したがって、回路の断線有無によって取り付け状態の確認を行うことができる。そして、取り付けが不十分な場合には、例えばブザー等の警告音又はランプ等の点滅等の警告手段を用いて、使用者に伝達し、取り付けの確認や再取り付けの実施を要求する。
【００５０】
水位センサー及び温度センサーによる初期センシング動作は、各液体タンク１及び冷却水タンク８内の水位及び水温の測定を行うことによって実施する。各水位センサー及び温度センサーの測定値には、予め基準値が設けられており、その基準値を超えたか否かにて判断をする。基準値を超えた場合には、ヒーター４に所定の電力が投入され、次々ステップ（Ｓ５）である予備加熱動作が実施される。測定値が基準値を下回る場合には、上述した取り付け確認の場合と同じく、例えばブザー等の警告音又はランプ等の点滅等の警告手段を用いて使用者に伝達する。そして、測定値が基準値を上回るように、例えばタンク内への液体供給等を実施するように使用者に促す。
【００５１】
ここで、液体タンク１における水位センサー、及び温度センサーの基準値の設定方法について説明する。
【００５２】
まず、液体タンク１に設置した水位センサーの基準値については、粉末乳調乳装置１０Ａを動作させたときに、運転動作１回当たりによって生成可能なミルクＭの最大値を基準値としている。最大値以下を基準値として設定した場合、使用者が要求した量に対し、ミルクＭの調整量が下回るケースが生じる可能性がある。そのため、１回の運転において調整可能な量の最大値とすることが好ましい。
【００５３】
次に、液体タンク１の温度センサーの基準値について、説明する。
【００５４】
ＷＨＯ（世界保健機関：World Health Organization）とＦＡＯ（国連食糧農業機関：Food and Agriculture Organization of the United Nations）とによって共同作成された「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」では、調乳部５０Ａに供給される液体温度は７０℃以上と規定されている。このため、調乳部５０Ａでの温度が７０℃以上となる液体タンク１のタンク内液体温度を基準値として設定する。
【００５５】
調乳部５０Ａでの温度が７０℃以上にするために、本実施の形態では、液体タンク１のタンク内液体温度は、１５℃以上であればよいことが分かっている。そこで、本実施の形態では、温度センサーの基準値を例えば１５℃と設定している。
【００５６】
次に、冷却水タンク８の水位センサー及び温度センサーの基準値の設定方法について、説明する。
【００５７】
冷却水タンク８に蓄える冷却水ＣＷは、第２の熱交換器６０において冷却水として使用されるため、冷却水ＣＷの量及び温度は、第２の熱交換器６０の熱交換器特性により決定することが望ましい。そこで、まず、一定温度の冷却水ＣＷを冷却水タンク８内に供給し、第２の熱交換器６０の熱交換特性を測定することにより、冷却水ＣＷの供給流量を決定する。
【００５８】
次に、上述のようにして決定した供給流量にて、冷却水タンク容量と熱交換後の冷却水タンク８内の温度上昇を測定する。これによって、冷却水タンク８の最低容量つまり水位センサー位置を決定する。最後に、選択した供給流量及びタンク容量に設定した後、冷却水温度を変化させたときの熱交換器性能の測定を実施する。この結果を基に、冷却水ＣＷの基準温度つまり温度センサーの基準値を決定する。尚。これら評価を実施するときには、第２の熱交換器６０に供給する高温流体の温度は、調乳部５０Ａから流出する温度と同じ温度に設定する。
【００５９】
本実施の形態においては、熱交換器出口温度が体温に近い４０℃であり、かつ熱交換後の冷却水温度上昇が小さいことから、供給流量として３００ｃｃ／ｍｉｎ、水位センサーの基準値として４００ｃｃとしている。この場合、測定時の冷却水温度は１５℃としている。
【００６０】
また、本実施の形態では、高温流体出口温度が４０℃近い温度となる冷却水温度１０℃を温度センサーの基準値として設定している。
【００６１】
次に、図６のフローチャートにおける次ステップ（Ｓ４）である冷却水冷却循環動作について説明する。
【００６２】
調乳部５０Ａを出たミルクＭと熱交換した後の冷却水ＣＷは、２５〜３５℃程度まで上昇する。また、連続的にミルクＭの生成を繰り返す場合には、冷却水温度はさらに上昇する。そこで、本実施の形態では、連続的にミルクＭの生成をしたとしても、冷却水温度が所定温度以上に上昇することを防ぐために、第２の熱交換器６０を介して、冷却水ＣＷと空気との熱交換を任意時間実施するようにしている。
【００６３】
ミルクＭを生成した後の第２の熱交換器６０内は環境温度の空気が充填されている。このため、予め設定した流量になるよう冷却水ポンプ９を運転動作させることによって、冷却水温度を低下させることができる。その場合、冷却水ポンプ９からの供給流量は任意に設定することができる。しかし、熱交換時の伝熱係数を高め熱交換効率を上げるためには、冷却水ポンプ９からの供給流量は可能な限り高く設定することが好ましい。また、熱交換時間は、冷却水ＣＷの上限温度の設定値に依存する。このため、予め、第２の熱交換器６０を用いて各冷却水入口温度と出口温度とを測定し、上限温度になるまでの時間から熱交換時間を決定することが好ましい。
【００６４】
次に、図６に示す予備加熱動作（Ｓ５）について説明する。
【００６５】
予備加熱動作では、ヒーター４に流入する液体Ｌの温度が、予め設定した温度設定値になるように制御される。本実施の形態では、温度設定値は、例えば５０℃としている。
【００６６】
制御方法としては、例えばＯＮ−ＯＦＦ制御やＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御等の制御方法を使用することができ、その他の制御方法を用いてもよい。温度設定値については、例えば予備加熱温度からミルクＭ生成時の温度までの加熱時間等のヒーター性能やミルクＭ生成タクト等を考慮し、任意に設定することができる。
【００６７】
尚、本実施の形態では、予備加熱動作は、使用者がミルクＭの生成条件を入力してから、実際にミルクＭが生成されるまでの時間を短縮するため、及びミルクＭ生成を連続的に実施した場合の省エネルギー化等のために行っている。したがって、上記の点等を考慮しない場合には、必ずしも予備加熱動作を実施する必要はない。
【００６８】
図６に示すように、予備加熱動作が終了すると、粉末乳調乳装置１０Ａの使用者は、飲料の生成条件つまりミルクＭの生成条件を入力することができるので、飲料の生成条件が入力されたか否かが判断される（Ｓ６）。ミルクＭの生成条件としては、例えば、ミルクＭの調整量や調整温度等がある。本実施の形態においては、調整量は、例えば、８０ｃｃから２０ｃｃ刻みに設定することができるようになっている。最大調整量としては２４０ｃｃまで調整可能であり、調整温度は４０±５℃にて設定可能となっている。
【００６９】
図６に示すように、ミルクＭの生成条件が入力されると、ミルクＭ生成動作が開始される（Ｓ７）。このミルクＭの生成動作について具体的に説明する。
【００７０】
まず、上述した冷却水条件にて冷却水ポンプ９が駆動を開始し、冷却水管路１２内及び第２の熱交換器６０の流路内に冷却水ＣＷが供給される。このとき、供給される冷却水ＣＷの流量は、上述したミルクＭの生成条件によって入力された調整温度にて可変する。すなわち、冷却水ＣＷの供給流量を変化させることによって、ミルクＭの温度を調整する。
【００７１】
続いて、ミルクＭの生成動作（Ｓ７）においては、ヒーター４に電力が投入され、加熱動作が開始される。このときの投入される電力やヒーター４の温度は、ヒーター４の種類や形状等によって異なる。したがって、本実施の形態では、ヒーター４内での液体滞留時間内において、供給される液体Ｌがヒーター４内部で煮沸することが可能な温度になるように、投入電力量及びヒーター温度が設定される。尚、液体Ｌのヒーター４内での液体滞留時間は、液体ポンプ２によって供給される液体Ｌの流量、及び液体供給管路１１の内径によって決定される。本実施の形態においては、具体的には、例えば、投入電力を１１００Ｗとし、ヒーター温度を１１０℃としている。
【００７２】
ヒーター４が十分な温度になると、液体ポンプ２が駆動し、液体タンク１内の液体Ｌの供給が開始される。液体ポンプ２による供給流量については、任意に設定することができ、第１の熱交換器３の高温温側出口流体温度やミルクＭの生成タクトを考慮して決定することができる。本実施の形態においては、第１の熱交換器３の出口流体温度が７０℃以上となる供給流量として、ミルクＭの生成タクトを例えば２４０ｃｃ／ｍｉｎとしている。
【００７３】
また、ミルクＭの調整量については、例えば、調整量が１２０ｃｃの場合、液体ポンプ２の駆動時間は３０秒というように、液体ポンプ２の駆動時間を調整することによって実施する。液体ポンプ２から供給された液体Ｌは、第１の熱交換器３によって、熱交換され、ある程度温度が上昇した後、ヒーター４内に供給される。
【００７４】
ヒーター４内に供給された液体Ｌは、煮沸・殺菌された後、再度、高温流体として第１の熱交換器３内を通過する。
【００７５】
第１の熱交換器３を通過した液体Ｌは、煮沸温度から７０℃程度まで冷却され、調乳部５０Ａに供給される。調乳部５０Ａでは、液体Ｌは粉ミルクＭＰと混合され、約７０℃のミルクＭとして生成される。生成されたミルクＭは、第２の熱交換器６０において任意温度に冷却される。冷却されたミルクＭは、ミルク受け部７に設置された哺乳瓶等の容器内に供給される。
【００７６】
粉末乳調乳装置１０Ａ内のミルクＭの全てがミルク受け部７内の容器内に供給されると、例えばブザーやＬＥＤランプ等による使用者への告知手段によって、使用者に伝達され、混合物生成動作が完了する（Ｓ８）。
【００７７】
ミルクＭの生成動作が完了すると、ヒーター４は予備加熱温度になるように投入電力が減少され、冷却水ポンプ９の動作が停止する。
【００７８】
この結果、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａを使用することによって、「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」に順守した上で、ミルクＭを生成し、かつ調乳から任意温度までの冷却を自動で行うことができる。
【００７９】
上述のように、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａでは、調乳用の液体Ｌとしての水を供給する供給手段である液体タンク１及び液体ポンプ２と、供給された水の温度を測定するための測定手段である液体タンク１の温度センサーと、調乳用の水の供給量を設定する設定手段である制御部２０と、調乳用の水を加熱するための加熱手段であるヒーター４と、加熱した水を調乳温度に調整するための第１の調整手段である第１の熱交換器３と、乾燥粉末乳と加熱した水とを混合するための混合部としての調乳部５０Ａと、調乳部５０Ａから流出した液体混合物としてのミルクＭを適切な温度に調整するための第１の調整手段である第２の熱交換器６０とを備えている。
【００８０】
このため、ヒーター４によって常温で供給された調乳用の水が煮沸・殺菌される。その後、ヒーター４にて煮沸された湯は、第１の熱交換器３にて７０℃程度の温度に調整されて調乳部５０Ａにて乾燥粉末乳と混合される。
【００８１】
この結果、乾燥粉末乳が持つ栄養成分の破壊等を最少にすることができる。また、ミルクＭの温度を調整する第２の熱交換器６０においては、ミルクＭが哺乳瓶等の容器に流入する前に直接冷却を行う。このため、短時間で効率よくミルクＭを冷却することができる。
【００８２】
また、調整したミルクＭを第２の熱交換器６０を用いてインラインにて冷却するため、気泡の混入を最少にすることができる。
【００８３】
また、本実施の形態の混合物生成方法の手順は、「乳児用乾燥粉末乳の安全な調乳、保存及び取扱いに関するガイドライン」を順守している。さらに、混合物生成過程は全てインラインで実施することから、常温の水を供給してから、任意の温度及び量のミルクＭを短時間で調整することが可能である。
【００８４】
（調乳部の詳細構成）
ところで、上記構成の粉末乳調乳装置１０Ａにおいては、調乳部５０Ａでの雑菌の発生を抑制するために、調乳部５０Ａはなるべく構成要素を少なくして洗浄し易くしつつ、粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとの混合を十分に行う必要がある。
【００８５】
そこで、本実施の形態の調乳部５０Ａは、上述した要求を満たす構造を備えている。以下では、本実施の形態の調乳部５０Ａの構成について、図１の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１の（ａ）は本実施の形態における粉末乳調乳装置１０Ａの調乳部５０Ａの構成を示す平面図であり、図１の（ｂ）は上記調乳部５０Ａの構成を示す縦断面図である。
【００８６】
本実施の形態の調乳部５０Ａは、図１の（ａ）（ｂ）に示すように、混合物用原料としての粉ミルクＭＰが投入される混合容器としての調乳容器５１と、調乳容器５１の内壁面に沿うように加熱された液体Ｌを吐出させる流入口５２と、調乳容器５１内にて混合された液体混合物としてのミルクＭを排出する排出口５３とを備えている。
【００８７】
上記調乳容器５１は、略円筒形状、漏斗形状、又は両者を組み合わせた形状をしている。図１の（ｂ）では、略円筒形状と漏斗形状とを組み合わせた形状の調乳容器５１を記載している。
【００８８】
上記流入口５２は、調乳容器５１の内壁面に設けられており、加熱された液体Ｌを供給する。供給された液体Ｌは、調乳容器５１の内壁面に沿って流れる。このとき、加熱された液体Ｌは、図２に示す液体ポンプ２によって調乳部５０Ａへ供給される。このため、加熱された液体Ｌは、予め粉ミルクＭＰが投入された調乳容器５１に、該調乳容器５１の内壁面に沿うように流入口５２から勢いよく吐出される。
【００８９】
この結果、流入された液体Ｌは、粉ミルクＭＰと混合されながら、調乳容器５１の内壁面に沿って流れる。そして、混合されたミルクＭは排出口５３から排出される。
【００９０】
排出口５３は、調乳容器５１内で調整混合されたミルクＭを外部に排出するためのものであり、本実施の形態では、調乳容器５１の底面に設けられている。排出口５３はどのような形状でもよいが、粉ミルクＭＰとの調整混合を効率よく行うためには流入口５２から流入する液体流量を考慮して設定することが好ましい。特に、調乳容器５１から加熱された液体Ｌが溢れない範囲において、流入口５２からの流入速度が排出口５３からの流出速度よりも大きくなるように設定することが好ましい。
【００９１】
また、排出口５３は、本実施の形態では、例えば１ｍｍφの孔が複数設けられた形状をしている。この結果、ミルクＭの調整量及び粉ミルクＭＰの投入量等を鑑みて、孔の数を変化させることによって、ミルクＭの排出速度を調整することができる。
【００９２】
ここで、本実施の形態では、投入された粉ミルクＭＰが排出口５３に直接流入することを抑制するために、上記排出口５３の上部には、排出口５３の上方を覆う排出口カバー５４を設けている。これにより、粉ミルクＭＰが排出口５３に直接流入することによる排出口５３の孔の目詰まりの抑制、及びミルクＭの原料である粉ミルクＭＰが未調整のまま外部に流出することを抑制することができる。
【００９３】
また、排出口カバー５４の外周面には、任意の大きさの隙間としてのスリット５４ａを有しており、このスリット５４ａを通過して、調整されたミルクＭが排出口５３に到達する。
【００９４】
排出口カバー５４の上側には、本実施の形態では、粉ミルクＭＰを調乳容器５１の内壁面に沿って流れる液体Ｌを効率的に分配供給するための中央突出体としてのセパレータ５５を設けている。
【００９５】
すなわち、調乳容器５１の内壁面に沿う液体Ｌの渦流は、内壁面近傍では流速が大きいが調乳容器５１の中央部では流速は小さい。この結果、調乳容器５１の中央部では、粉ミルクＭＰと液体Ｌとの混合が不十分となる。
【００９６】
そこで、本実施の形態では、調乳容器５１の内部の中央部に設けられたセパレータ５５を備え、このセパレータ５５は、調乳容器５１の中央部を占有している。このため、流速の小さい部分が存在しないことになる。この結果、調乳容器５１における流速の小さい中央部においては粉ミルクＭＰと液体Ｌとが接触することがなく、勢いの強い調乳容器５１の内壁面近傍でのみ混合が行われることになる。これにより、粉ミルクＭＰと液体Ｌが完全に混合されるようになる。
【００９７】
この結果、従来では、粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとの混合時に、粉ミルクＭＰの塊の表面が膜を張って溶けない場合があった。しかし、本実施の形態では、加熱された液体Ｌが、調乳容器５１の内壁面に沿うように流入口５２から勢いよく吐出されるので、粉ミルクＭＰの塊が分散される。このため、粉ミルクＭＰの表面での膜化を防ぐことができるので、溶け残りなくミルクＭを調整することができる。
【００９８】
ここで、上記セパレータ５５の形状は、どのような形状でもよいが、好ましくは粉ミルクＭＰを周囲に万遍なく振り分けることが可能な円錐形状とすることが好ましい。本実施の形態では、図１の（ｂ）に示すように、セパレータ５５の形状を、円形底面を有する円錐形状としている。また、セパレータ５５の円錐形状は、円形底面と母線とが形成する角度が、粉ミルクＭＰの転落角よりも大きな角度に形成されている。具体的には、円形底面と母線とが形成する角度が４５°以上となるようにしている。尚、円形底面と母線とが形成する角度が６０°以上となるようにすることがより好ましい。
【００９９】
これにより、セパレータ５５は、円錐形状の円形底面と母線とが形成する角度は、粉ミルクＭＰの転落角よりも大きな角度に形成されているので、粉ミルクＭＰを調乳容器５１に投入するときに、円錐の法面に落下した粉ミルクＭＰは、調乳容器５１の内壁面近傍に落下する。この結果、粉ミルクＭＰを調乳容器５１に投入するときに、任意に投入した場合においても、円錐の母線の傾斜に沿って、粉ミルクＭＰが調乳容器５１の内壁面近傍側に落下する。この内壁面近傍側では、流入口５２から吐出された液体Ｌが勢いよく流入するので、粉ミルクＭＰが液体Ｌに十分混合される。したがって、混合不十分の粉ミルクＭＰが残ることを防止することができる。
【０１００】
上記円錐形状のセパレータ５５の高さは、調乳容器５１の容量によって設定することが好ましい。例えば、本実施の形態では、１回のミルクＭの生成量として、例えば、８０ｍｌ〜２００ｍｌとしている。このため、調乳容器５１の容量が２５０ｍｌ程度であれば、円錐形状のセパレータ５５の頂点が、調乳容器５１の上端近傍の位置となるようにするのが好ましい。
【０１０１】
また、セパレータ５５の表面には、撹拌能力の向上のために、例えばディンブル形状やエンボス形状といった凹凸形状５５ａを形成してもよい。
【０１０２】
このように、本実施の形態における粉末乳調乳装置１０Ａは、粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとを調乳部５０Ａにて混合してミルクＭを生成する。そして、調乳部５０Ａは、粉ミルクＭＰが投入される調乳容器５１と、調乳容器５１の内壁面に沿うように加熱された液体Ｌを吐出させる流入口５２と、調乳容器５１内にて混合されたミルクＭを排出する排出口５３と、調乳容器５１の内部の中央部に設けられたセパレータ５５とを備えている。
【０１０３】
このため、加熱された液体Ｌが、粉ミルクＭＰが予め投入された調乳容器５１に、該調乳容器５１の内壁面に沿うように流入口５２から勢いよく吐出される。この結果、流入された液体Ｌは、粉ミルクＭＰと混合されながら、調乳容器５１の内壁面に沿って流れ、混合されたミルクＭは、排出口５３から排出される。
【０１０４】
ここで、調乳容器５１の内壁面に沿う液体の渦流は、内壁面近傍では流速が大きいが調乳容器５１の中央部では流速は小さい。この結果、調乳容器５１の中央部では、粉ミルクＭＰと液体Ｌとの混合が不十分となる。
【０１０５】
そこで、本実施の形態では、調乳容器５１の内部の中央部に設けられたセパレータ５５を備えている。このため、調乳容器５１の中央部では、セパレータ５５が占有しているので、流速の小さい部分が存在しないことになる。この結果、調乳容器５１における流速の小さい中央部においては粉ミルクＭＰと液体Ｌとが接触することがなく、勢いの強い調乳容器５１の内壁面近傍でのみ混合が行われることになる。これにより、粉ミルクＭＰと液体Ｌと完全に混合されるようになる。
【０１０６】
この結果、従来では、粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとの混合時に、粉ミルクＭＰの塊の表面が膜を張って溶けない場合があった。しかし、本実施の形態では、加熱された液体Ｌが、調乳容器５１の内壁面に沿うように流入口５２から勢いよく吐出され、粉ミルクＭＰの塊が分散される。この結果、粉ミルクＭＰの表面での膜化を防ぐことができるので、溶け残りなくミルクＭを調整することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａでは、調乳部５０Ａは、調乳容器５１の内部には、セパレータ５５が備えられているだけであるので、構造が簡単であり、内部の洗浄が容易である。
【０１０８】
したがって、洗浄が容易となるように構成を簡単にし、かつ粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとを効率よく混合可能な調乳部５０Ａを備えた粉末乳調乳装置１０Ａを提供することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ａでは、排出口５３の上側には、該排出口５３を覆い、かつミルクＭを通すスリット５４ａが外周に形成された排出口カバー５４が備えられている。また、セパレータ５５は、排出口カバー５４の上に備えられている。
【０１１０】
すなわち、本実施の形態では、排出口５３の上側には、排出口５３を覆い、かつミルクＭを通すスリット５４ａが外周に形成された排出口カバー５４が備えられている。
【０１１１】
このため、粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとが混合されたミルクＭは、排出口５３から直接的に排出されるのではなく、排出口カバー５４の外周に形成されたスリット５４ａを通して、排出口５３から排出される。したがって、流入口５２から排出口５３へ液体Ｌ及び粉ミルクＭＰが容易に短絡排出されることがなく、調乳容器５１の内壁面を巡回した後に、ミルクＭが排出口５３から排出される。すなわち、スリット５４ａは、排出口カバー５４の外周に形成されており、この部分は、調乳容器５１の内壁面の近傍位置となる。このため、この部分は、勢いの強い渦流となっているので、この渦流によって粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとが十分に混合巡回される。この結果、十分に混合されない粉ミルクＭＰが排出口５３から容易に排出されることを防止することができる。また、これにより、粉ミルクＭＰが排出口５３に直接流れ込むことによる排出口５３の目詰まりを防止することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態では、セパレータ５５は、排出口カバー５４の上に備えられている。このため、排出口５３への短絡及び目詰まりを防止して、洗浄が容易となるように構成を簡単にし、かつ粉ミルクＭＰと加熱された液体Ｌとを効率よく混合可能な調乳部５０Ａを備えた粉末乳調乳装置１０Ａを提供することができる。
【０１１３】
また、本実施の形態における粉末乳調乳装置１０Ａでは、セパレータ５５は、排出口カバー５４の上に円形底面を有する円錐形状にてなっている。上記円錐形状の円形底面と母線とが形成する角度は、粉ミルクＭＰの転落角よりも大きな角度に形成されている。尚、ここで、粉ミルクＭＰの転落角とは、粉ミルクＭＰが円錐形状の法面に存在する場合における摩擦係数を考慮したときの転げ落ちない限界の上記円錐形状の円形底面と母線とが形成する角度をいう。
【０１１４】
これにより、粉ミルクＭＰを調乳容器５１に投入するときに、任意に投入した場合においても、円錐の母線の傾斜に沿って、粉ミルクＭＰが調乳容器５１の内壁面近傍に落下する。この内壁面側では、流入口５２から吐出された液体Ｌが勢いよく流入するので、粉ミルクＭＰが液体Ｌに十分混合される。したがって、混合不十分の粉ミルクＭＰが残ることを防止することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態における粉末乳調乳装置１０Ａは、セパレータ５５は、排出口カバー５４の上に円形底面を有する円錐形状にてなっていると共に、円錐形状の円形底面と母線とが形成する角度は、粉ミルクＭＰの転落角よりも大きな角度に形成されている。
【０１１６】
これにより、粉ミルクＭＰを調乳容器５１に投入するときに、円錐の法面に落下した粉ミルクＭＰは、調乳容器５１の内周側に落下する。この結果、粉ミルクＭＰを調乳容器５１に投入するときに、任意に投入した場合においても、円錐の母線の傾斜に沿って粉ミルクＭＰが調乳容器５１の内壁面近傍に落下する。この内壁面近傍では、流入口５２から吐出された液体が勢いよく流入するので、粉ミルクＭＰが液体に十分混合される。したがって、混合不十分の粉ミルクＭＰが残ることを防止することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態における粉末乳調乳装置１０Ａでは、セパレータ５５の表面には、凹凸形状５５ａが形成されている。これにより、セパレータ５５の表面に形成された凹凸形状５５ａが流入口５２から吐出される液体Ｌの流れを乱し、粉ミルクＭＰと液体Ｌとの混合を促進させることができる。
【０１１８】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１９】
本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ｂは、前記実施の形態１の粉末乳調乳装置１０Ａの構成に加えて、図７の（ａ）（ｂ）に示すように、調乳部５０Ｂにおける調乳容器５１の内壁面には、該内壁面の高さ方向に沿う方向又は該内壁面の周方向に沿う方向に少なくとも１個のリブ５６が備えられている点が異なっている。
【０１２０】
本実施の形態における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｂの構成について、図７の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図７の（ａ）は本実施の形態における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｂにおける混合部としての調乳部５０Ｂの構成を示す平面図である。図７の（ｂ）は、上記調乳部５０Ｂの構成を示す縦断面図である。
【０１２１】
本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ｂにおける調乳部５０Ｂは、図７の（ａ）（ｂ）に示すように、調乳部５０Ｂにおける調乳容器５１の内壁面には、該内壁面の周方向に沿う方向に例えば４個のリブ５６が設けられている。
【０１２２】
すなわち、本実施の形態では、リブ５６は、調乳容器５１の上側の円筒部における水平断面において、例えば０°、９０°、１８０°、２７０°の４か所の位置に、調乳容器５１の中心に向かって突出する４か所のリブ５６が形成されている。したがって、これら４か所のリブ５６は、内壁面の周方向に沿う方向に沿って形成されている。
【０１２３】
また、本実施の形態のリブ５６は、調乳容器５１の上側の円筒部における縦断面において、該円筒部の縦長さの略等しい長さを有して形成されている。この結果、リブ５６は、該内壁面の高さ方向に沿う方向に設けられている。
【０１２４】
このように、本実施の形態の調乳部５０Ｂでは、調乳容器５１の内壁面には、該内壁面の高さ方向に沿う方向及び該内壁面の周方向に沿う方向の両方を満たすリブが備えられている。ただし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、調乳容器５１の内壁面には、該内壁面の高さ方向に沿う方向又は該内壁面の周方向に沿う方向の少なくともいずれか一方を満たすリブ５６が備えられていれば足りる。
【０１２５】
また、リブ５６のサイズや形状は、要求される撹拌能力に応じて任意に設定することが好ましい。
【０１２６】
すなわち、調乳容器５１を円筒形とし、かつセパレータ５５を円錐形状とした場合、調乳容器５１の径サイズによっては、内壁面から離れるに伴って液体Ｌの流速が低下する。そのため、調乳容器５１の中心付近では、十分な流速が得られず、撹拌能力が低下してしまう可能性がある。
【０１２７】
この場合、調乳部５０Ｂの内壁面にリブ５６を設けることによって、調乳容器５１の内壁面に沿った流れを乱し、調乳容器５１の中心部へ向かう流れ又は上下方向へと向かう流れを形成することができる。
【０１２８】
この結果、粉ミルクＭＰと流入された液体Ｌとの撹拌能力をより向上させることができ、粉ミルクＭＰの溶解速度を向上させることができる。
【０１２９】
尚、本実施の形態では、リブ５６を、液体Ｌの流れに直交するように、調乳容器５１の内壁面に形成しているが、液体Ｌの流れと平行するように設けてもよい。また、上下方向の撹拌能力を向上させるために、排出口カバー５４にリブ５６を形成することも可能である。
【０１３０】
このように、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ｂにおける調乳部５０Ｂでは、混合容器としての調乳容器５１の内壁面には、該内壁面の高さ方向に沿う方向又は該内壁面の周方向に沿う方向の少なくともいずれか一方を満たすリブ５６が備えられている。
【０１３１】
これにより、調乳容器５１の内壁面に備えられたリブ５６が、流入口５２から吐出される液体Ｌの流れを乱し、混合物用原料としての粉ミルクＭＰと液体Ｌとの混合を促進させることができる。
【０１３２】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３３】
本実施の形態の混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｃにおける混合部としての調乳部５０Ｃでは、図８の（ａ）（ｂ）に示すように、中央突出体としてのセパレータ５５’は、流入する液体Ｌの下流側に偏って配されている点が異なっている。
【０１３４】
本実施の形態の混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｃにおける混合部としての調乳部５０Ｃの構成について、図８の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図８の（ａ）は本実施の形態における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｃにおける混合部としての調乳部５０Ｃの構成を示す平面図である。図８の（ｂ）は、上記調乳部５０Ｃの構成を示す縦断面図である。
【０１３５】
本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ｃの調乳部５０Ｃでは、図８の（ａ）（ｂ）に示すように、セパレータ５５’は、流入する液体Ｌの下流側に偏って配されている。
【０１３６】
すなわち、調乳部５０Ｃの調乳容器５１に流入する液体Ｌの流速は、調乳容器５１の内壁面等の抵抗を受けるため、内壁面に沿って周回する毎に若干量の流速の低下を招く。
【０１３７】
そこで、本実施の形態では、セパレータ５５’を液体Ｌの流れ下流側に偏らせて設置している。これにより、液体Ｌの流速が最も早い上流側の液体Ｌに乾燥粉末乳としての粉ミルクＭＰをより多く分配させることができ、流速の遅い下流側には少なく分配させることができる。この結果、より効率よくミルクＭを調整することができる。
【０１３８】
このように、本実施の形態の粉末乳調乳装置１０Ｃにおける調乳部５０Ｃでは、セパレータ５５’は、調乳容器５１に流入する液体Ｌの下流側に偏って配されている。
【０１３９】
この結果、流速が最も早い上流側においては、広い場所にて液体Ｌに粉ミルクＭＰを多く分配させて両者を混合することができる。一方、液体Ｌの下流側は、流速が遅くなるので、両者の混合は少ない方がよい。本実施の形態では、セパレータ５５’は、流入する液体Ｌの下流側に偏って配されているので、下流側が狭くなっている。
【０１４０】
この結果、流速の速い・遅いに応じて流路の幅が考慮されているので、より効率よく、粉ミルクＭＰと液体Ｌとを混合することができる。
【０１４１】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４２】
本実施の形態の混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｄにおける混合部としての調乳部５０Ｄは、図９の（ａ）（ｂ）に示すように、中央突出体は、蓋体５７から垂下して形成されている点が異なっている。
【０１４３】
本実施の形態の混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｄにおける混合部としての調乳部５０Ｄの構成について、図９の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図９の（ａ）は本実施の形態における混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｄにおける混合部としての調乳部５０Ｄの構成を示す平面図である。図９の（ｂ）は、上記調乳部５０Ｄの構成を示す縦断面図である。
【０１４４】
本実施の形態の混合物生成装置としての粉末乳調乳装置１０Ｄでは、図９の（ａ）（ｂ）に示すように、混合部としての調乳部５０Ｄは、混合容器としての調乳容器５１を覆う蓋体５７を備えている。そして、中央突出体として垂下体５８が、蓋体５７から垂下して形成されている。
【０１４５】
すなわち、本発明の中央突出体は、調乳容器５１の中央部を占有することによって、流速の小さい部分の存在を無くすことに意義がある。この結果、中央突出体は、必ずしも調乳容器５１に備える必要はなく、調乳容器５１を覆う蓋体５７を設け、その蓋体５７に垂下する中央突出体としての垂下体５８を形成することが可能である。これによっても、実施の形態１〜３にて説明したセパレータ５５と同様の効果を得ることができる。
【０１４６】
逆に、蓋体５７に垂下体５８を設ければ、調乳容器５１の内部の構造がさらに簡単になるので、調乳容器５１の内部をさらに容易に洗浄することが可能となる。
【０１４７】
尚、本実施の形態では、蓋体５７は調乳容器５１から脱着可能に形成されている。これにより、蓋体５７を調乳容器５１から外した後、該蓋体５７を洗浄することができるので、蓋体５７の洗浄も容易である。
【０１４８】
〔まとめ〕
本発明の態様１における混合物生成装置（粉末乳調乳装置１０Ａ）は、混合物用原料（粉ミルクＭＰ）と加熱された液体Ｌとを混合部（調乳部５０Ａ）にて混合して液体混合物（ミルクＭ）を生成する混合物生成装置において、上記混合部（調乳部５０Ａ）は、上記混合物用原料（粉ミルクＭＰ）が投入される混合容器（調乳容器５１）と、上記混合容器（調乳容器５１）の内壁面に沿うように上記加熱された液体Ｌを吐出させる流入口５２と、上記混合容器（調乳容器５１）の内部にて混合された液体混合物（ミルクＭ）を排出する排出口５３と、上記混合容器（調乳容器５１）の内部の中央部に設けられた中央突出体（セパレータ５５）とを備えていることを特徴としている。
【０１４９】
上記の発明によれば、混合部は、混合物用原料が投入される混合容器と、上記混合容器の内壁面に沿うように上記加熱された液体を吐出させる流入口と、上記混合容器の内部にて混合された液体混合物を排出する排出口とを備えている。
【０１５０】
このため、加熱された液体が、予め混合物用原料が投入された混合容器に、該混合容器の内壁面に沿うように流入口から勢いよく吐出される。この結果、流入された液体は、混合物用原料と混合されながら、混合容器の内壁面に沿って流れる。そして、混合された液体混合物は排出口から排出される。
【０１５１】
ここで、混合容器の内壁面に沿う液体の渦流は、内壁面近傍では流速が大きいが混合容器の中央部では流速は小さい。この結果、混合容器の中央部では、混合物用原料と液体との混合が不十分となる。
【０１５２】
そこで、本発明では、混合容器の内部の中央部に設けられた中央突出体を備えている。このため、混合容器の中央部では、中央突出体が占有しているので、流速の小さい部分が存在しないことになる。
【０１５３】
この結果、混合容器における流速の小さい中央部においては混合物用原料と液体とが接触することがなく、勢いの強い混合容器の内壁面近傍でのみ混合が行われることになる。これにより、混合物用原料と液体とが完全に混合されるようになる。
【０１５４】
また、本発明の混合物生成装置では、混合部は、混合容器の内部には、中央突出体が備えられているだけであるので、構造が簡単であり、内部の洗浄が容易である。
【０１５５】
したがって、洗浄が容易となるように構成を簡単にし、かつ混合物用原料と加熱された液体とを効率よく混合可能な混合部を備えた混合物生成装置を提供することができる。
【０１５６】
本発明の態様２における混合物生成装置（粉末乳調乳装置１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ）は、態様１における混合物生成装置において、前記排出口５３の上側には、該排出口５３を覆い、かつ前記液体混合物（ミルクＭ）を通す隙間（スリット５４ａ）が外周に形成された排出口カバー５４が備えられていると共に、前記中央突出体（セパレータ５５・５５’）は、上記排出口カバー５４の上に備えられているとすることができる。
【０１５７】
本発明では、排出口の上側には、該排出口を覆い、かつ液体混合物を通す隙間が外周に形成された排出口カバーが備えられている。このため、混合物用原料と加熱された液体とが混合された液体混合物は、排出口から直接的に排出されるのではなく、排出口カバーの外周に形成された隙間を通して、排出口から排出される。したがって、流入口から排出口へ液体及び混合物用原料が容易に短絡排出されることがなく、混合容器の内壁面を巡回した後に、液体混合物が排出口から排出される。すなわち、隙間は、排出口カバーの外周に形成されており、この部分は、混合容器の内壁面の近傍位置となる。このため、この部分は、勢いの強い渦流となっているので、この渦流によって混合物用原料と加熱された液体とが十分に混合巡回される。この結果、十分に混合されない混合物用原料が排出口から容易に排出されることを防止することができる。また、これにより、混合物用原料が排出口に直接流れ込むことによる排出口の目詰まりを防止することができる。
【０１５８】
また、本発明では、中央突出体は、排出口カバーの上に備えられている。このため、排出口への短絡及び目詰まりを防止して、洗浄が容易となるように構成を簡単にし、かつ混合物用原料と加熱された液体とを効率よく混合可能な混合部を備えた混合物生成装置を提供することができる。
【０１５９】
本発明の態様３における混合物生成装置（粉末乳調乳装置１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ）は、態様２における混合物生成装置において、前記中央突出体（セパレータ５５・５５’）は、前記排出口カバー５４の上に円形底面を有する円錐形状にてなっていると共に、上記円錐形状の円形底面と母線とが形成する角度は、混合物用原料（粉ミルクＭＰ）の転落角よりも大きな角度に形成されていることが好ましい。
【０１６０】
これにより、混合物用原料を混合容器に投入するときに、円錐の法面に落下した混合物用原料は、混合容器の内周側に落下する。この結果、混合物用原料を混合容器に投入するときに、任意に投入した場合においても、円錐の母線の傾斜に沿って混合物用原料が混合容器の内壁面近傍に落下する。この内壁面近傍では、流入口から吐出された液体が勢いよく流入するので、混合物用原料が液体に十分混合される。したがって、混合不十分の混合物用原料が残ることを防止することができる。
【０１６１】
本発明の態様４における混合物生成装置（粉末乳調乳装置１０Ｄ）は、態様１における混合物生成装置において、前記混合部（調乳部５０Ｄ）は、前記混合容器（調乳容器５１）を覆う蓋体５７を備えていると共に、前記中央突出体（垂下体５８）は、上記蓋体５７から垂下して形成されているとすることができる。
【０１６２】
すなわち、中央突出体は、混合容器の中央部を占有することによって、流速の小さい部分の存在を無くすことに意義がある。この結果、中央突出体は、必ずしも混合容器に備える必要はなく、混合容器を覆う蓋体を設け、その蓋体に垂下する中央突出体を形成することが可能であり、これによっても、同様の効果を得ることができる。
【０１６３】
逆に、蓋体に中央突出体を設ければ、混合容器の内部の構造がさらに簡単になるので、混合容器の内部をさらに容易に洗浄することが可能となる。尚、蓋体が混合容器から脱着可能に形成されている場合には、蓋体を混合容器から外した後、該蓋体を洗浄することができるので、蓋体の洗浄も容易である。
【０１６４】
本発明の態様５における混合物生成装置（粉末乳調乳装置１０Ｂ）は、態様１〜４のいずれか１における混合物生成装置において、前記混合容器（調乳容器５１）の内壁面には、該内壁面の高さ方向に沿う方向又は該内壁面の周方向に沿う方向の少なくともいずれか一方を満たすリブ５６が備えられていることが好ましい。
【０１６５】
これにより、混合容器の内壁面に備えられたリブが、流入口から吐出される液体の流れを乱し、混合物用原料と液体との混合を促進させることができる。
【０１６６】
本発明の態様６における混合物生成装置（粉末乳調乳装置１０Ａ）は、態様１〜５のいずれか１における混合物生成装置において、前記中央突出体（セパレータ５５）の表面には、凹凸形状５５ａが形成されていることが好ましい。
【０１６７】
これにより、中央突出体の表面に形成された凹凸形状が流入口から吐出される液体の流れを乱し、混合物用原料と液体との混合を促進させることができる。
【０１６８】
本発明の態様７における混合物生成装置（粉末乳調乳装置１０Ｃ）は、態様１〜６のいずれか１における混合物生成装置において、前記中央突出体（セパレータ５５’）は、前記混合容器（調乳容器５１）に流入する液体Ｌの下流側に偏って配されていることが好ましい。
【０１６９】
これにより、流速が最も早い上流側においては、広い場所にて液体に混合物用原料を多く分配させて両者を混合することができる。一方、液体の下流側は、流速が遅くなるので、両者の混合は少ない方がよい。本発明では、中央突出体は、流入する液体の下流側に偏って配されているので、下流側が狭くなっている。
【０１７０】
この結果、流速の速い・遅いに応じて流路の幅が考慮されているので、より効率よく、混合物用原料と液体とを混合することができる。
【０１７１】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明は、混合物用原料と加熱された液体とを混合部にて混合して液体混合物を生成する混合物生成装置に適用することが可能である。具体的には、加熱された液体としての湯冷ましを用いて、例えば、混合物用原料としての粉ミルクと混ぜてミルクを生成したり、ティーパックを含む混合物用原料としての茶葉と混ぜて茶を作成したり、混合物用原料としての粉末ジュースと混ぜてジュースを作成したりする飲料生成器に適用することができる。
【符号の説明】
【０１７３】
１        液体タンク
２        液体ポンプ
３        第１の熱交換器
４        ヒーター
７        ミルク受け部
８        冷却水タンク
９        冷却水ポンプ
１０Ａ      粉末乳調乳装置（混合物生成装置）
１０Ｂ      粉末乳調乳装置（混合物生成装置）
１０Ｃ      粉末乳調乳装置（混合物生成装置）
１０Ｄ      粉末乳調乳装置（混合物生成装置）
１１        液体供給管路
１２        冷却水管路
２０        制御部
５０        調乳部（混合部）
５１        調乳容器（混合容器）
５２        流入口
５３        排出口
５４        排出口カバー
５４ａ      スリット（隙間）
５５        セパレータ（中央突出体）
５５ａ      凹凸形状
５６        リブ
５７        蓋体
５８        垂下体（中央突出体）
６０        第２の熱交換器
ＣＷ        冷却水
Ｌ        液体
Ｍ        ミルク（液体混合物）
ＭＰ      粉ミルク（混合物用原料）
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図３】
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