(57)【要約】【課題】容器入り飲料の加熱時間を短縮することが可能な容器入り飲料の加熱装置を提供する。【解決手段】飲料容器の外壁に向けて高温の熱媒体を噴射するノズル部とこのノズル部に熱媒体を導く導管とからなる熱媒体噴射装置を備え、この熱媒体噴射装置のノズル部から飲料容器の外壁に高温の熱媒体を噴射して該容器外壁に衝突噴流を形成して容器内の飲料を急速加熱するものであって、ノズル部４４から噴射された熱媒体が飲料容器６に弾き飛ばされて周囲に飛散するのを防止する噴流ガイドを飲料容器の近傍に配置する。また、噴流ガイドには熱媒体の排水口を形成する。【選択図】　　　　図７
2004127237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料容器の外壁に向けて高温の熱媒体を噴射するノズル部とこのノズル部に熱媒体を導く導管とからなる熱媒体噴射装置を備えた容器内飲料の加熱装置であって、前記熱媒体噴射装置のノズル部から飲料容器の外壁に高温の熱媒体を噴射して該容器外壁に衝突噴流を形成して容器内の飲料を急速加熱するものにおいて、
前記ノズル部から噴射された熱媒体が飲料容器に弾かれて周囲に飛散するのを防止する噴流ガイドを飲料容器の近傍に配置したことを特徴とする容器入り飲料の加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の加熱装置において、噴流ガイドはノズル部の先端に一体的に取付けられていることを特徴とする容器入り飲料の加熱装置。
【請求項３】
請求項１記載の加熱装置において、噴流ガイドは飲料容器の周囲を囲う円筒体からなり、該円筒体にはノズル部と対峙する位置に開口を有することを特徴とする容器入り飲料の加熱装置。
【請求項４】
請求項３記載の加熱装置において、円筒体にはノズル部と対峙する位置に形成された開口に加えて排水口を有することを特徴とする容器入り飲料の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶，　びん，　ペットボトルなどの飲料容器に熱媒体を吹き付けて容器入り飲料を急速に加熱する加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来装置として例えば特許文献１に記載された自動販売機の商品冷却／加熱装置がある。この従来装置を図１１ないし図１３に示す。
図１１は前述した従来の自動販売機の全体構成を示す。図１１において、２００は自動販売機の本体キャビネットである。この本体キャビネット２００の庫内には商品を収納した商品収納ラック２０４が配備されている。一般的に、商品を冷却／加熱して販売する自動販売機においては、庫内外を断熱するため、本体キャビネットは断熱構造として形成されている。一方、前記本体キャビネット２００は断熱構造をとらない筐体として構成されている。したがって、本体キャビネット２００の庫内の商品は常温状態で保存されている。これにより、長時間にわたって加熱状態で保存されると品質や香味が損なわれる商品も安心して販売することができる。そして、商品収納ラック２０４から商品取出口２０１ａに通じる商品搬出シュータ２０７の途中には商品冷却／加熱装置２１０が設置されている。
【０００３】
前記商品冷却／加熱装置２１０は、商品を取り込み、該商品の壁面に低温，もしくは高温の熱媒体を吹き付けるノズル（図では省略）を有する密閉形のケース２１１と、熱媒体の冷却／加熱源２１２と、前記ケース２１１と冷却／加熱源２１２との間で熱媒体を循環送流する配管系２１３との組合せからなる。この商品冷却／加熱装置２１０は、商品販売時、すなわち、コールド飲料またはホット飲料の商品選択ボタンの操作による販売指令に基づき商品収納ラック２０４から搬出した商品を前記ケース２１１に取り込む。そして、コールド飲料またはホット飲料の商品選択ボタンの操作に合わせて低温，もしくは高温の熱媒体を飲料容器の壁面に吹き付けて販売温度に冷却，もしくは加熱した後、ケース２１１から取出して商品取出口２０１ａに送り出す。
【０００４】
前記商品冷却／加熱装置２１０におけるケース２１１の構造を図１２（ａ），（ｂ）に示す。図に示すように、ケース２１１は内外二重の円筒構造として形成され、スライド式の開閉蓋２１４と組合せて基台２１５に載置されている。開閉蓋２１４は基台２１５に敷設したスライダ（送りねじ機構）２１５ａに連繋して矢印Ａ方向へ移動可能に案内支持されている。前記ケース２１１には周方向に熱媒体の導入室２１１ａと回収室２１１ｂが交互に並んで仕切られている。前記導入室２１１ａには、内筒を貫通して軸方向に並ぶ複数の熱媒体噴射用のノズル２１６が設けられ、回収室２１１ｂの内筒には前記ノズル２１６に対応して軸方向に並ぶ熱媒体の回収口２１７が開口している。また、開閉蓋２１４の内面側にはケース２１１の内方に向け延在し、商品を横置姿勢に支える左右一対の支持ローラ２１８を備えている。該支持ローラ２１８は、開閉蓋２１４の外面側に取付けられた駆動モータ２１９で駆動されて回転する。
【０００５】
また、前記商品冷却／加熱装置２１０の系統図を図１３に示す。図に示すように、冷却／加熱源２１２は、冷凍機２２０と組合せた熱媒体の冷却槽２２１と、電熱ヒータ２２２と組合せた加熱槽２２３を備えている。冷却槽２２１，加熱槽２２３にはブラインとして粘性が小さく、かつ食品衛生面で使用可能な水，あるいはエチルアルコールなどの熱媒体２２４が貯留されている。一方、前記冷却槽２２１，加熱槽２２３とケース２１１との間で熱媒体を循環送流させる配管系２１３は、ケース２１１の熱媒体導入室２１１ａに通じる送り管２１３ａと、熱媒体回収室２１１ｂに通じる戻り管２１３ｂと、送り管路２１３ａに接続したポンプ２１３ｃと、送り管２１３ａ，戻り管２１３ｂを冷却槽２２１，加熱槽２２３のいずれかに切換える切換弁２１３ｄとにより構成されている。
【０００６】
かかる構成において、販売待機状態では前記ケース２１１の開閉蓋２１４が開放し、またポンプ２１３ｃは停止している。一方、熱媒体の冷却／加熱源２１２では、冷凍機２２０，ヒータ２２２により冷却槽２２１，加熱槽２２３に貯留している熱媒体２２４が冷却，加熱されて低温，高温状態に維持されている。ここで、商品販売時にホット飲料が選択されると、常温状態で商品収納ラック２０４から搬出された商品２０５は、商品取出口２０１ａの手前で商品冷却／加熱装置２１０に取り込まれる。すなわち、商品搬出シュータ２０７を転動もしくは滑動して送出される商品２０５は、該商品搬出シュータ２０７を転動もしくは滑動中に商品冷却／加熱装置２１０に取り込まれ、支持ローラ２１８の上に横置姿勢に載置される。支持ローラ２１８の上に商品が載置されると、引き続いて駆動モータ２２０を作動させる。駆動モータ２２０の回転によりスライダ（送りねじ機構）２１５ａが回転し、スライダ２１５ａに連繋した開閉蓋２１４を閉位置に移動させる。これにより商品２０５はケース２１１の中に収容される。また、配管系２１３の切換弁２１３ｄを加熱槽２２３側に切換えた上でポンプ２１３ｃを始動し、加熱槽２２３に貯留されている高温の熱媒体２２４をケース２１１に送流する。これによって、高温の熱媒体２２４がノズル２１６の先端から噴出して商品２０５の飲料容器の壁面に吹き付けられる。前記ポンプ２１３ｃは商品２０５の品温が所定の販売温度（５５℃前後）に加熱される所定の加熱時間（数十秒程度）の間継続して駆動される。そして、所定の加熱時間（数十秒程度）が経過すると、ポンプ２１３ｃを停止して熱媒体の送液を止め、続いてケース２１１の開閉蓋２１４を開いて商品２０５を取出し、自動販売機の商品取出口２０１ａに送り出して１回の販売動作を終了する。なお、前記支持ローラ２１８は所定の加熱時間の間、駆動モータ２１９により駆動されて回転しており、これにより支持ローラ２１８に載置された商品が回転して中身飲料を攪拌している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３０７２１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ノズルから噴射された高温の熱媒体により加熱された飲料容器の壁面から飲料容器内の飲料に熱を効率良く伝えるために飲料容器を回転させて飲料を攪拌するように構成されている。これは、飲料容器を回転させることで、飲料と飲料容器の壁面との間に相対速度が生じて強制対流熱伝達が生じ、また、飲料容器の壁面との摩擦力により飲料が飲料容器の壁面の回転方向と同一方向に流動するために攪拌による乱流熱伝達が促進されるからである。このように、飲料容器の回転は飲料を攪拌して飲料容器の壁面から飲料に熱を効率良く伝達するために必要である一方、ノズルから噴射された熱媒体が飲料容器から弾き飛ばされるという問題を有する。この問題について図１４を用いて説明する。図１４は回転している飲料容器にノズルから熱媒体を噴射した際の熱媒体の流れを表した図であり、（ａ）は飲料容器内の飲料の攪拌が不十分である低速回転時、（ｂ）は飲料容器内の飲料の攪拌が充分で飲料容器の壁面から飲料に熱が効率良く伝達される高速回転時を表す。図１４の（ａ）に示すように、飲料容器の低速回転時にはノズルから噴射された熱媒体は飲料容器の表面に沿って流れる（いわゆるコアンダ効果）。一方、飲料容器の回転が高速になると、図１４の（ｂ）に示すように、ノズルから噴射された熱媒体は飲料容器の表面で弾き飛ばされる。したがって、飲料の攪拌が充分で飲料容器の壁面から飲料に熱が効率良く伝達される高速回転時には熱媒体と飲料容器表面との接触面積が減少して熱媒体による加熱量が低下してしまい、容器入り飲料を適温にまで加熱する加熱時間が長くなるという問題を有する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は前記課題を解決し、容器入り飲料の加熱時間を短縮することが可能な容器入り飲料の加熱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は、飲料容器の外壁に向けて高温の熱媒体を噴射するノズル部とこのノズル部に熱媒体を導く導管とからなる熱媒体噴射装置を備えた容器入り飲料の加熱装置であって、前記熱媒体噴射装置のノズル部から飲料容器の外壁に高温の熱媒体を噴射して該容器外壁に衝突噴流を形成して容器内の飲料を急速加熱するものにおいて、前記ノズル部から噴射された熱媒体が飲料容器に弾かれて周囲に飛散するのを防止する噴流ガイドを飲料容器の近傍に配置したことを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
また、本発明によれば、前記噴流ガイドをノズル部の先端に一体的に取付けられたものとすることができ（請求項２）、また、前記噴流ガイドを飲料容器の周囲を囲う円筒体からなり、該円筒体にはノズル部と対峙する位置に開口を有するものとすることができる（請求項３）。
さらに、本発明によれば、円筒体にはノズル部と対峙する位置に形成された開口に加えて排水口を有するものとすることができる（請求項４）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る請求項１に記載した発明は、例えば、熱媒体を加熱して高温高圧の熱媒体として貯留する加熱タンクと、この加熱タンクからの熱媒体が導かれる導管を有し、この導管にノズル部を有する熱媒体噴射装置と、加熱タンクと熱媒体噴射装置の間の配管に配置されるバルブと、飲料容器を保持して回転させる攪拌手段からなる急速加熱装置に適用され、この場合、加熱タンク内に配備、または加熱タンクの外周に巻回した電熱ヒータにより加熱タンク内に入れられた熱媒体を加熱して高温高圧の熱媒体とし、該熱媒体を高温（例えば熱媒体が水の場合、飽和温度の１００℃以上）に維持する。容器入り飲料を加熱する際、まず飲料容器を熱媒体噴射装置の収納部に入れ、次いで該飲料容器を攪拌手段により回転させて飲料容器内の飲料を攪拌させる。これと同時にバルブを作動させることにより、加熱タンク内の高温高圧の熱媒体が熱媒体噴射装置の導管を介して直ちにノズル部に導かれ、該ノズル部から噴流として飲料容器の壁面に直角に近い角度で衝突する。ノズル部からの噴流が飲料容器の壁面に直角に近い角度で衝突すると衝突噴流となり、衝突噴流による高い熱伝達率により飲料容器内の飲料が急速に加熱される。一方、本発明によりノズル部から噴射された熱媒体の衝突噴流が形成される飲料容器の近傍には噴流ガイドが配置される。この噴流ガイドによりノズル部から噴射され、回転する飲料容器に衝突して弾き飛ばされ熱媒体の周囲への飛散が阻止される。噴流ガイドで飛散を阻止された熱媒体は再び飲料容器に向けて跳ね返り、最終的に飲料容器の表面を流れる。これにより熱媒体と飲料容器との接触面積が増加して飲料容器内の飲料の加熱が促進される。
【００１３】
本発明に係る請求項２に記載した発明は、ノズル部から噴射された熱媒体の衝突噴流が形成される飲料容器の近傍に配置される噴流ガイドをノズル部の先端に一体的に取付けて形成する。これにより、噴流ガイドを支持する部材を設ける必要がなくなる。
本発明に係る請求項３に記載した発明は、ノズル部から噴射された熱媒体の衝突噴流が形成される飲料容器の近傍に配置される噴流ガイドを飲料容器の周囲を囲う円筒体として形成する。そして、該円筒体にはノズル部と対峙する位置に開口が形成されている。円筒体からなる噴流ガイドによって、飲料容器の全周において、回転する飲料容器に弾き飛ばされた熱媒体の周囲への飛散が阻止され、熱媒体と飲料容器との接触面積が増加して飲料容器内の飲料の加熱が促進される。
【００１４】
また、本発明に係る請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した発明の円筒体に排水口を形成する。この排水口によって飲料容器から弾き飛ばされて円筒体の内壁に付着する熱媒体を排水し、前記円筒体の内壁に付着した熱媒体が、ノズル部から噴射される熱媒体が通過する開口を塞ぐのを抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例により説明する。
図１は本発明が対象とする容器入り飲料の加熱装置を示すブロック図であり、１は加熱装置を示し、この加熱装置１は、加熱タンク２，バルブ３，熱媒体噴射装置４，熱媒体受け容器９，バルブ３１からなる熱媒体循環経路が構成されるように配管される。加熱タンク２は密閉構造で高温高圧にも耐えられるような剛性の高い構造をもつタンクであり、その内部に配備した電熱ヒータ２１により加熱タンク２内に入れられた熱媒体、この実施例では水を加熱する。加熱された加熱タンク２内の水は、通常の大気圧（０．１０１３ＭＰａ）の状態においては、１００℃で沸点に達し、次第に蒸気へと変わっていく。前記大気圧（０．１０１３ＭＰａ）は飽和圧力と呼ばれ、１００℃の温度は飽和温度と呼ばれる。この飽和温度と飽和圧力の間には相関関係があり、圧力が高くなるほど飽和温度も高くなる。飽和温度（１００℃）を超えた加熱タンク２内の温水は、電熱ヒータ２１による加熱によりタンク内圧力が上がるに従い更に温度を上げていく。この飽和温度（１００℃）以上となった温水を高温高圧水と呼ぶこととする。加熱タンク２は前記高温高圧水にも耐えられるような剛性の高い構造とされてはいるものの、タンク内の圧力が過大となって破裂などの事故発生を防止するため安全弁２２が設けられている。この安全弁２２はタンク内の圧力が設定値以上となると弁を開いてタンク内部の圧力を低下させる。前述したように構成された加熱タンク２はタンク内の水を飽和温度以上の高温高圧水に維持する。なお、電熱ヒータ２１は、加熱タンク２の外周に巻回して配置する構成としてもよい。
【００１５】
バルブ３は熱媒体噴射装置４に近接して配置され、加熱タンク２内の高温高圧水を熱媒体噴射装置４に供給または停止するものである。攪拌手段５は、飲料容器６を保持する容器保持手段を構成する支持ローラ７と飲料容器６を回転させる回転手段を構成するモータ８とからなり、モータ８の駆動により飲料容器６内の飲料を攪拌させる。熱媒体噴射装置４は攪拌手段５にセットされた飲料容器６に高温高圧水を噴射して飲料容器６内の飲料を加熱する。熱媒体受け容器９は、熱媒体噴射装置４において飲料容器６に噴射され、該熱媒体噴射装置４から排水される温水を貯留する。この熱媒体受け容器９に貯留された温水はバルブ３１の作動により再び加熱タンク２に戻される。
【００１６】
前記熱媒体噴射装置４は、基台４１に載置された円筒状のケース４２と、バルブ３の出口配管に接続された管体４３とからなる。管体４３は環状の管路４３１と、この管路４３１から枝状に伸びる導管４３２からなる。環状の管路４３１の周縁は円筒状ケース４２の一方の周縁に固定され、環状の管路４３１が円筒状ケース４２の底部を形成している。環状の管路４３１から枝状に伸びる導管４３２は、一端が管路４３１に共通に接続され、他端が閉塞された有底円筒状に形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、導管４３２はこの実施例では６本の導管が用いられ、それぞれの導管４３２を結ぶと正六角形が形成されるように均等間隔に配置されている。なお、図２では要部である管体４３のみを図示している。そして、それぞれの導管４３２には内部に向けて高温高圧水を噴射する複数のノズル部４４が設けられている。このノズル部４４はこの実施例では図２（ｃ）に示すように噴射される高温高圧水の形状が円柱状を形成する直進ノズル４４１として構成されている。この直進ノズル４４１の代わりに、ノズルから噴射される噴流の形状が末広がりの扇形を形成するようにした扇形ノズルあるいはノズルから噴射される噴流の形状が末広がりの円錐を形成するようにした円錐ノズルとすることができる。
【００１７】
前記ノズル部４４はバルブ３の作動により供給される高温高圧水が管体４３に満たされ、導管４３２内の圧力が一定の圧力を超えると勢いよく高温高圧水を噴射する。この実施例の場合、ノズル部４４に近接してバルブ３を設け、このバルブ３の入口側の配管内には常に高温高圧の高温高圧水を満たすように構成されており、バルブ３の作動と同時に前記ノズル部４４から高温高圧水が噴射される。なお、ノズル部４４から噴射された温水を排水するためケース４２には排水口４２１（図１参照）が形成されている。
図１に戻り、一方の開口部が環状の管路４３１で密閉されたケース４２における他方の開口部はスライド式の開閉蓋１０により開閉される。スライド式の開閉蓋１０は基台４１に敷設したスライダ（送りねじ機構）１１に案内支持されている。スライダ１１は基台４１に固定されたモータ１２に連結されている。したがって、開閉蓋１０はモータ１２の回転により回動するスライダ１１に連繋して案内され矢印Ａ方向へ往復移動する。ここで、開閉蓋１０は、図１に示す状態では円筒状ケース４２の開口部を閉塞しており、この状態からモータ１２を起動させると左方向に移動して左端の停止位置で停止する。開閉蓋１０が左端の停止位置および円筒状ケース４２の開口部を閉塞位置で停止する制御は、それぞれの位置に配設された位置検知スイッチ（不図示）の動作に基づいて実行され、それぞれの位置検知スイッチが開閉蓋１０を検出することによりモータ１２の運転指令を停止する。また、スライド式の開閉蓋１０における一方の面にはモータ８が固定されている。さらに、開閉蓋１０の他方の面にはケース４２の内方に向け延在し、飲料容器６を横置姿勢に支える左右一対の支持ローラ７を備え、該支持ローラ７をモータ８で回転駆動するようにしている。
【００１８】
次に、かかる構成からなる加熱装置１の動作について説明する。加熱装置１は待機状態では開閉蓋１０が前記ケース４２の開口部を開放し、またバルブ３，３１は閉じている。一方、加熱タンク２では、電熱ヒータ２１によりタンク内に貯留している水を加熱して飽和温度（１００℃）以上の高温高圧水に維持している。前述したように、待機状態において開閉蓋１０は左端の停止位置に移動しており、図３に示すように、一対の支持ローラ７がケース４２の外側に位置して露出し、その支持ローラ７の上に飲料容器を載置可能な状態となっている。飲料容器内の飲料を加熱するためには、先ず、飲料容器６を支持ローラ７の上に載置して、不図示の加熱開始ボタンを押圧操作する。この加熱開始ボタンの押圧操作によりモータ１２が起動して開閉蓋１０が、図１において右方向へ移動する。開閉蓋１０がケース４２の開口部を閉塞する位置まで移動すると、開閉蓋１０の右端停止位置を検知する位置検知スイッチ（不図示）が作動してモータ１２が停止する。これによりケース４２の開口部が開閉蓋１０により閉塞される。
【００１９】
前記開閉蓋１０の右端停止位置を検知する位置検知スイッチ（不図示）の信号はバルブ３およびモータ８の運転指令としても使用される。前記位置検知スイッチの作動によりバルブ３が駆動されると加熱タンク２内の加熱された高温高圧水は熱媒体噴射装置４の管体４３に圧送され、一方、モータ８の起動により支持ローラ７が回転して飲料容器６を自転させる。導管４３２に設けられたノズル部４４はバルブ３作動により供給される高温高圧水が管体４３に満たされ、導管４３２内の圧力が一定の圧力を超えると勢いよく高温高圧水を噴射する。この実施例の場合、管体４３に近接してバルブ３を設け、このバルブ３の入口側の配管内には常に高温高圧の高温高圧水を満たすように構成されている。したがって、バルブ３の作動と同時に前記ノズル部４４から高温高圧水が噴射される。ノズル部４４からの噴流が飲料容器６の壁面に直角に近い角度で衝突すると衝突噴流となり、衝突噴流による高い熱伝達率により飲料容器内の飲料が急速に加熱される。
【００２０】
ここで、熱媒体噴射装置４のノズル部４４から噴射される高温高圧水が飲料容器６の外周壁に直角に近い角度で衝突し、これにより衝突噴流が形成されるようにノズル部４４と飲料容器６との関係が定められている。図４に示すように、一般的に衝突噴流の流れの様相は、自由噴流領域Ｊ１、衝突噴流領域Ｊ２、壁噴流領域Ｊ３の３領域に大別される。自由噴流領域Ｊ１は、衝突物体の影響を受けない流れの領域であり、流れの場の構造は一般的な自由噴流のものとほぼ同一である。衝突噴流領域Ｊ２は、噴流が自由噴流から壁噴流に移行する領域で、流れの方向が急激に変化するので、大きな圧力勾配ができる。従って、流れの様相は非常に複雑である。また、壁噴流領域Ｊ３は、乱流強度の極めて高い流れを形成する。このとき、衝突噴流による熱伝達特性は、衝突噴流領域Ｊ２のよどみ点近傍Ｊ４において最も高い熱伝達率が得られる。
また、図５に、衝突噴流を形成する高温高圧水の温度と、容器内飲料の加熱時間の関係について示す。高温高圧水温度が高いほど、容器内飲料と高温高圧水との温度差が大きくなり加熱量が上がり、加熱時間が短縮する。従って、ノズル部４４に近接してバルブ３を設け、バルブ３の入口側の配管内に高温高圧の高温高圧水を満たし、更に飽和温度（１００℃）以上の高温高圧水を用いることで、大幅な加熱時間の短縮が可能となる。
【００２１】
一方、飲料容器６内の飲料は攪拌手段５によって飲料容器６が回転することにより攪拌されている。このように飲料容器６内の飲料を攪拌させると、温水の衝突噴流により加熱された飲料容器６の壁面から、飲料容器６の飲料に熱を効率良く伝えることができる。その理由は次のとおりである。すなわち、図６に示すように、飲料容器６を回転させると、飲料Ｄと飲料容器６壁面との間に相対速度が生じ、極めて強い強制対流熱伝達を生じさせることができる。また、飲料容器６壁面との摩擦力により、飲料Ｄが飲料容器６壁面の回転方向と同一方向に流動するため、攪拌による乱流熱伝達が促進される。なお、攪拌手段５による容器内飲料の攪拌方法としては、飲料容器６を任意の一方向に回転させる方法や、飲料容器６の回転方向を一定時間毎（例えば１秒毎）に交互に変えて容器内飲料の攪拌を更に促進させる方法などがある。
【００２２】
前述したように、高温高圧水の噴射および飲料容器内の飲料の攪拌により飲料は急速に加熱され、所定の加熱時間（数秒）が経過して飲料容器６内の飲料が所定の温度（５５℃前後）に加熱されると、バルブ３およびモータ８の駆動を停止して高温高圧水の圧送を止めるとともに飲料容器６の回転を停止する。引き続いてモータ１２を起動してケース４２の開口部を閉塞していた開閉蓋１０を左方向へ移動させる。開閉蓋１０が左端の停止位置まで移動するとモータ１２が停止する。この位置において支持ローラ７に載置された飲料容器６がケース４２の外部に露出するので、飲料容器６を支持ローラ７から取出して１回の加熱動作を終了する。
【００２３】
一方、熱媒体噴射装置４のノズル部４４から噴射された高温高圧水は飲料容器６を加熱した後、ケース４２の底部に落下し、ケース４２の底部に形成された配水口４２１から排水される。排水口４２１から排水された温水は熱媒体受け容器９に導かれて貯留される。この熱媒体受け容器９に貯留された温水は、バルブ３１が開くことにより加熱タンク２に戻される。ここで、加熱タンク２は飲料容器６に高温高圧水を噴射するために高温高圧に保たれており、飲料容器６に高温高圧水を噴射する期間にはバルブ３１を開けることができない。そこで、この実施例では、加熱タンク２の容量を１回の加熱動作に必要な高温高圧水を噴射できる容量に定め、バルブ３の開放により（１回の噴射が終了すると）加熱タンク２の圧力が大気圧に低下するように定めている。したがって、１回の噴射が終了すると（バルブ３が閉じると）バルブ３１を開いて熱媒体受け容器９に貯留された温水を加熱タンク２に戻し、その後バルブ３１を閉じる。なお、この実施例では１回の加熱ごとにバルブ３１を開閉して熱媒体受け容器９に貯留された温水を加熱タンク２に戻すように構成されているが、加熱タンク２の容量を複数回の加熱が可能な程度に大きくすれば、複数回の加熱後にバルブ３１を開閉して加熱タンク２に温水を戻すことができるものである。また、この実施例では温水を循環させるように構成されているが、熱媒体受け容器９とは別個の温水供給源を設け、この温水供給源から加熱タンク２に温水を供給することもできる。温水供給源としては水道であってもよいし、また、予め飽和温度に加熱した温水であってもよい。
【００２４】
ところで、図１４で述べたように、飲料容器内の飲料の攪拌が充分で飲料容器の壁面から飲料に熱が効率良く伝達される高速回転時においては、ノズルから噴射された熱媒体は飲料容器の表面で弾き飛ばされる。したがって、飲料の攪拌が充分で飲料容器の壁面から飲料に熱が効率良く伝達される高速回転時には熱媒体と飲料容器表面との接触面積が減少して熱媒体による加熱量が低下してしまうという問題を有する。この問題を解決する本発明の一実施例を図７に示す。図７は、図２の（ｂ）に示したところの飲料容器６の周囲に正六角形が形成されるように均等間隔に配置された６本の導管４３２（ノズル部４４）のうちの一つを拡大して示した概略構成図であり、４４で再びノズル部を示し、６で飲料容器を示す。４５は本発明に係る噴流ガイドを示し、この噴流ガイド４５は円弧状に湾曲したガイド部４５１とノズル部４４に固着される固定部４５２からなる。ガイド部４５１は短冊状の薄鋼板を飲料容器６の外周を覆うように湾曲させて形成されるとともに略中央位置に固定部４５２が嵌合される穴（不図示）が穿孔されている。固着部４５２は円筒状に形成され、一端を前記ガイド部４５１の穴に嵌め込んで固着され、他端がノズル部４４に嵌め込んで固着される。したがって、この実施例の場合、ノズル部４４が噴流ガイド４５の支持部材を兼ねている。なお、噴流ガイド４５としては漏斗状に形成された管を用い、円錐状に形成された一端を飲料容器の外周に合わせて切断し、円筒状に形成された他端をノズル部４４に嵌合させるものであってもよく、種々の変形例が考えられる。
【００２５】
図７において、ノズル部４４から噴射された熱媒体は衝突噴流として飲料容器６の表面に衝突する。前記飲料容器６は前述した攪拌手段５により高速回転していることから、ノズル部４４から噴射されて衝突する熱媒体を弾き飛ばす。しかしながら、熱媒体が衝突する飲料容器６の周囲には噴流ガイド４５が配設されており、飲料容器６に弾き飛ばされた熱媒体は噴流ガイド４５１で周囲に飛散するのを阻止される。ここで、飲料容器６から弾き飛ばされて噴流ガイド４５により飛散を阻止された熱媒体は、飲料容器６からから勢いよく弾き飛ばされることから噴流ガイド４５に衝突すると再び飲料容器６に向かって跳ね返される。これにより飲料容器６には広範囲に亘って熱媒体が接触するようになり、熱媒体と飲料容器の接触面積が増加することによって加熱量が増加し、次に説明する図８の実験結果からも明らかなように、飲料容器内の飲料を所定の品温まで加熱する時間を短縮することができる。
【００２６】
図８は、図１に示した加熱装置により缶飲料を加熱した際における缶飲料温度と加熱時間を示す図である。図において、ＣＨ１は本発明に係る噴流ガイドを有する場合の加熱時間を表す特性曲線であり、ＣＨ２は比較例（本発明に係る噴流ガイドがない場合）の加熱時間を表す特性曲線である。なお、両者の実験においては、缶飲料の初期温度は同一とし、缶の回転数は１０００ｒｐｍの条件のもとで加熱時間を測定したものである。この図から明らかなように、本発明によれば缶飲料の加熱目標温度Ｔに到達するまでの時間は比較例に対して約３割ほど加熱時間を短縮できる。
【００２７】
次に図９は本発明に係る噴流ガイドの変形例を示し、噴流ガイドとして飲料容器の周囲を囲う円筒体として形成したものである。すなわち、図９の（ａ）において４６は円筒噴流ガイドを示し、この円筒噴流ガイド４６の周壁には軸方向に延びる一条のスリットからなる噴流口４６１が形成され、この噴流口４６１が周壁に複数個形成されている。この噴流口４６１は図２に示した導水管４３２のノズル部４４に対峙して形成されており、ノズル部４４から噴出される熱媒体が通過する箇所である。また、図９の（ｂ）において４７は円筒噴流ガイドであり、この円筒噴流ガイド４７の周壁には複数個の短いスリットを軸方向の直線上に並べてなる噴流口４７１が形成され、この噴流口４７１が周壁に複数個形成されている。この噴流口４７１も前述した（ａ）に示すスリット４６１と同様に、図２に示した導水管４３２のノズル部４４に対峙して形成されており、ノズル部４４から噴出される熱媒体が通過する箇所である。さらに、図９の（ｃ）において４８は円筒噴流ガイドであり、この円筒噴流ガイド４８の周壁には、図２に示した導水管４３２のノズル部４４に対峙して複数個の小孔からなる噴流口４８１が形成されている。なお、これらの円筒噴流ガイド４６，４７，４８は図１に示すケース１に支持部材（不図示）を介して支持されている。
【００２８】
前述した図９の（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの変形例においては、円筒噴流ガイド４６，４７，４８が飲料容器の全周を覆う。したがって、ノズル部から噴射され、高速回転している飲料容器６の表面に衝突して弾き飛ばされた熱媒体が周囲に飛散するのを阻止して飲料容器に跳ね返すことができる。これにより、飲料容器には広範囲に亘って熱媒体が接触するようになり、熱媒体と飲料容器の接触面積が増加することによって加熱量が増加し、飲料容器内の飲料を所定の品温まで加熱する時間を短縮することができる。
次に図１０は本発明に係る噴流ガイドの異なる変形例を示し、図９に示した噴流ガイドとしての円筒体に排水口を形成したものである。すなわち、図１０の（ａ）において４９は円筒噴流ガイドを示し、この円筒噴流ガイド４９の周壁には軸方向に複数個の小孔からなる噴流口４９１が形成されている。この軸方向に整列して形成された噴流口４９１の列の間には、噴流口４９１の孔径よりも大きな径の排水口４９２が軸方向に複数個（この変形例の場合には３個）形成されている。この排水口４９２は後述する段落で説明するように円筒噴流ガイド４９の内壁に付着して流動する熱媒体を排水するものである。なお、前記噴流口４９１は図２に示した導水管４３２のノズル部４４に対峙するものであるが、図２においては軸方向に３個のノズル部４４を設けているのに対し、この変形例では軸方向に５個のノズル部を設けた場合を示している。
【００２９】
また、図１０の（ｂ）において５０は円筒噴流ガイドであり、この円筒噴流ガイド５０の周壁には軸方向に複数個の小孔からなる噴流口５０１が形成されている。この変形例においては、図１０の（ａ）に示した変形例に対し整列して噴流口５０１の列数を増やしたものであり、言わば噴流口５０１を碁盤目状に整列させたものである。碁盤目状に整列された噴流口５０１の列間には、噴流口５０１の孔径よりも大きな径の排水口５０２が軸方向に複数個（この変形例の場合には３個）形成されている。前記噴流口５０１も前述した図１０の（ａ）に示す噴流口４９１と同様に、図２に示した導水管４３２のノズル部４４に対峙するものであり、この変形例の場合にはノズル部４４も噴流口５０１と同様に碁盤目状に配置されているものである。
【００３０】
さらに、図１０の（ｃ）において５１は円筒噴流ガイドであり、この円筒噴流ガイド５１の周壁には、軸方向に複数個の小孔からなる噴流口５１１が形成されている。この変形例では隣接する噴流口５１１の列の相互間において噴流口５１１の位置をずらしたものであり、言わば千鳥列状に噴流口列を配列したものである。この千鳥列状の噴流口列の間には、噴流口５１１の孔径よりも大きな径の排水口５１２が軸方向に複数個（この変形例の場合には３個）形成されている。
なお、図１０に示す円筒噴流ガイド４９，５０，５１は図１に示すケース１に支持部材（不図示）を介して支持されている。また、前述した変形例では円筒噴流ガイド４９，５０，５１がノズル部の内周側に位置しており、ノズル部から噴射される熱媒体がそれぞれの噴流口４９１，５０１，５１１を貫通して飲料容器に衝突する例について説明したが、ノズル部を噴流口４９１，５０１，５１１に嵌めこむように構成することもできるものである。この場合、円筒噴流ガイド４９，５０，５１をその直径がそれぞれのノズル部の先端より僅かに大きい径となるように形成するとともに円筒噴流ガイド４９，５０，５１の一部を軸方向に切断して展開可能とし、展開した円筒噴流ガイド４９，５０，５１を丸めてそれぞれの噴流口４９１，５０１，５１１をノズル部に差し込み、そして円筒噴流ガイド４９，５０，５１の両端を結合させればよい。
【００３１】
前述した図１０の（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの変形例においては、円筒噴流ガイド４９，５０，５１が飲料容器の全周を覆う。したがって、ノズル部から噴射され、高速回転している飲料容器の表面に衝突して弾き飛ばされた熱媒体が周囲に飛散するのを阻止して飲料容器に跳ね返すことができる。これにより、飲料容器には広範囲に亘って熱媒体が接触するようになり、熱媒体と飲料容器の接触面積が増加することによって加熱量が増加し、飲料容器内の飲料を所定の品温まで加熱する時間を短縮することができる。また、ノズル部から噴射され、高速回転している飲料容器の表面に衝突して弾き飛ばされた熱媒体の殆どは円筒噴流ガイド４９，５０，５１の内壁に衝突して飲料容器に跳ね返されるが、その一部は円筒噴流ガイド４９，５０，５１の内壁に付着して噴流口４９１，５０１，５１１を塞ぐように流動することがある。円筒噴流ガイド４９，５０，５１の内壁に付着した熱媒体が噴流口４９１，５０１，５１１を覆うと、ノズル部から噴射された熱媒体が噴流口４９１，５０１，５１１を通過できなくなる。かかる点、図１０に示すそれぞれの変形例では円筒噴流ガイド４９，５０，５１の周壁に排水口４９２，５０２，５１２が形成されていることから、円筒噴流ガイド４９，５０，５１の内壁に付着して流動する熱媒体は排水口４９２，５０２，５１２から排水されるので、円筒噴流ガイド４９，５０，５１の内壁に付着して流動する熱媒体により噴流口４９１，５０１，５１１が塞がれてしまうことを抑制することができる。
【００３２】
以上、この発明の好適な実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、熱媒体の衝突噴流により加熱を行うため、金属容器以外の容器収納飲料にも適用可能で、また、局部加熱による品質低下を生じず、短時間で加熱を行うことができ、さらに、販売時のみ加熱を行うため、飲料は長時間高温に曝されることなく品質も低下せず、しかも大幅な低消費電力化が実現できることは勿論のこと、次のような効果を奏する。すなわち、ノズル部から噴射された熱媒体が飲料容器に弾かれて周囲に飛散するのを防止する噴流ガイドを飲料容器の近傍に配置したことにより、飲料容器から弾き飛ばされる熱媒体をも飲料容器６の加熱に利用することが可能となり、これにより飲料容器内の飲料を所定の品温まで加熱する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が対象とする加熱装置の主要部のブロック図
【図２】図１の温水噴射装置の構成図を示し、（ａ）はその正面断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）はノズル部を示す拡大図
【図３】図１の飲料保持手段の概略構成図を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）は支持ローラを表す側面図
【図４】衝突噴流の様相を示す説明図
【図５】衝突噴流を形成する温水温度と容器内飲料の加熱時間の関係を示す特性図
【図６】容器内飲料の攪拌の様相を示す説明図
【図７】本発明の一実施例を示す噴流ガイドの概略構成図
【図８】図１に示す加熱装置を用いて実験した加熱時間を示す図
【図９】図７の変形例を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる円筒噴流ガイドを示す斜視図
【図１０】図７の異なる変形例を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる円筒噴流ガイドを示す斜視図
【図１１】従来の自動販売機を示す外略側面図
【図１２】図１１における冷却／加熱装置を示し、（ａ）は縦断断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図
【図１３】図１１における冷却／加熱装置の系統図
【図１４】回転している飲料容器にノズルから熱媒体を噴射した際の熱媒体の流れを表し、（ａ）は飲料容器内の飲料の攪拌が不十分である低速回転時の説明図、（ｂ）は飲料容器内の飲料の攪拌が充分で飲料容器の壁面から飲料に熱が効率良く伝達される高速回転時の説明図
【符号の説明】
１　　加熱装置
２　　加熱タンク
３，３１　　バルブ
４，４０　　高温高圧水噴射装置
５，５０　　攪拌手段
６　　飲料容器
７　　容器支持手段（支持ローラ）
８　　回転手段（モータ）
９　　熱媒体受け容器
１０　　開閉蓋
２１　　電熱ヒータ
２２　　安全弁
４２　　ケース
４３　　管体
４３１　　管路
４３２　　導管
４４　　ノズル部
４４１　　直進ノズル
４５　　噴流ガイド
４５１　　ガイド部
４５２　　固定部
４６，４７，４８，４９，５０，５１　　円筒噴流ガイド
・　噴流口
４９２，５０２，５１２　　排水口
【図１】
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【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】
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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１３】
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【図１４】
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