(57)【要約】【目的】容器周面に高温水を吹きつけて加熱する方式の商品加熱装置を対象に、缶,びん,ペットボトルなどの容器形状，サイズに関係なく中身飲料を効率よく急速加熱できるように改良する。  【構成】販売時に商品収納庫から払い出した容器入り飲料商品を加熱室６に移した上で、その飲料容器の周面に温水タンク７から供給した高温水を吹きつけて中身飲料を加熱するようにした自動販売機の商品加熱装置において、加熱室に搬入して室内の回転テーブル１１上に載置した飲料容器１０を外周側から抱え込んで起立姿勢に保持する回転式の容器クランプ機構１２と、該容器クランプ機構に組み付け、飲料容器の保持状態で容器周面と間隙を隔てて対峙するように分散配置した高温水噴射用のノズル１３とを具備し、加熱時にはモータ１４の駆動により容器クランプ機構で保持した飲料容器とノズルを同期回転させつつ、ノズルを通じて容器周面に高温水の衝突噴流を吹きつけて中身飲料を加熱する【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動販売機に搭載し、商品販売時に機内の商品収納庫から払い出した容器入り飲料商品を加熱室に移した上で、その飲料容器の周面に温水タンクから供給した高温水を吹きつけて中身飲料を加熱するようにした自動販売機の商品加熱装置であって、
加熱室に搬入して室内の回転テーブル上に載置した飲料容器を外周側から抱え込んで起立姿勢に保持する回転式の容器クランプ機構と、該容器クランプ機構に組み付け、飲料容器の保持状態で容器周面と間隙を隔てて対峙するように分散配置した高温水噴射用のノズルとを具備し、商品加熱時には容器クランプ機構で保持した飲料容器とノズルを同期回転させつつ、ノズルを通じて容器周面に高温水の衝突噴流を吹きつけて中身飲料を加熱するようにしたことを特徴とする自動販売機の商品加熱装置
【請求項２】
請求項１記載の商品加熱装置において、加熱室が前面に商品搬入扉を備えた密閉容器になり、かつ前記搬入扉を容器クランプ機構に連繋して開閉するようにしたことを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
【請求項３】
請求項１記載の商品加熱装置において、容器クランプ機構が、一端基部を支軸に軸支して開閉操作される一対の円弧状クランプアームと、該クランプアームを閉じる方向に付勢する付勢バネと、前記支軸を吊り下げ支持してモータに連結した回転基板とからなり、かつクランプアームのアームに高温水噴射用のノズルを分散して組み付けたことを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
【請求項４】
請求項３記載の商品加熱装置において、回転基板が中空体で、該基板が温水タンクから供給した高温水を各ノズルに導くマニホールドを兼ねていることを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
【請求項５】
請求項３記載の商品加熱装置において、ノズル位置に近接してクランプアームの内面に飲料容器のスリップを防ぐ滑り止めパッドを付設したことを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶,びん,ペットボトルなどの飲料商品を販売する自動販売機に適用する商品加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭記の自動販売機として、飲料商品を庫内で保冷状態（例えば、５℃）に保管しておき、客がコールド商品を選択した場合には、そのまま商品を庫内の商品収納ラックから払い出して販売し、ホット商品を選択した場合には商品収納ラックから払い出した低温の商品を機内に搭載した商品加熱装置に移した上で、飲料商品を約５５℃に加熱して販売に供するようにした販売方式の自動販売機が知られている。
また、前記の自動販売機に適用する飲料商品の加熱装置として、電磁誘導加熱方式，温水浸漬方式のほかに、販売時に機内の商品収納ラックから払し出した缶，びん，ペットボトルなどの容器入り飲料商品を加熱装置に導き、ここで飲料容器に温水タンクから供給した高温水を吹きつけて中身飲料を加熱するようにした方式の加熱装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記の特許文献１に開示されている加熱装置は、飲料容器を横置姿勢に保持して加熱室内に搬入し、この搬入位置で飲料容器を回転（自転）して中身飲料を攪拌させつつ、加熱室内に配したノズルを通じて高温水を飲料容器の周面に吹きつけて加熱するようにしたもので、これに温水タンク，送水ポンプ，および温水の循環送水管路を組み合わせて加熱装置を構成している。
一方、前記の加熱装置に関して、加熱室を縦向き配置として加熱室内に搬入した飲料商品を直立姿勢に保持し、この状態で飲料容器を回転（自転）しつつその周面に温水タンクからポンプ送水した高温水をノズルから吹きつけて中身飲料を加熱するようにした商品加熱装置が本発明と同一出願人より特願２００３−２０１２３９号（先行出願１）として提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３０７２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記のように直立姿勢に保持した飲料容器を回転して容器内の中身飲料を攪拌しつつ、その外周側に分散して固定配置したノズルを通じて高温水を衝突噴流として吹きつけるようにした従来の加熱方式は、機能および加熱効率面で次記のような問題点がある。すなわち、
（１）自動販売機で販売する飲料商品の容器は缶，びん，ペットボトルなど形状，径サイズが様々である。このために、飲料容器の周囲に高温水の噴射ノズルを分散して固定的に配置するには、回転する飲料容器とノズルとの不要な干渉を避けるために、あらかじめ販売飲料容器のうち最大径の容器に合わせてノズルの配置位置を設定する必要があるが、このノズル配置で小径サイズの商品を加熱する場合にはノズルと飲料容器との間の衝突距離が大きくなる。その結果としてノズルから噴出した高温水の衝突噴流の伝熱が低下し、商品の中身飲料を販売適温（約５５℃）まで昇温させる加熱時間が長くなる。
（２）また、飲料容器を回転させて中身飲料を攪拌しつつ、その容器周面に固定配置のノズルを通じて高温水を吹きつけると、ノズルから噴出した高温水が飲料容器の表面に衝突した直後に周辺に弾き飛ばされる割合が多くなる。そのためにノズルから噴出した高温水は、衝突噴流領域（自由噴流から壁噴流に移行する領域）からから衝突壁（飲料容器）の表面に沿って広がる壁噴流領域（この壁噴流領域は乱流強度が高く、熱伝達効率が高い）が十分に形成されなくなって伝熱効率が低下する。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、先記した高温水吹きつけによる加熱方式の商品加熱装置を対象に、飲料容器の形状，サイズに関係なく中身飲料を効率よく急速加熱できるように改良した自動販売機の商品加熱装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、商品販売時に機内の商品収納庫から払い出した容器入り飲料商品を加熱室に移した上で、その飲料容器の周面に温水タンクから供給した高温水を吹きつけて中身飲料を加熱するようにした自動販売機の商品加熱装置において、
加熱室に搬入して室内の回転テーブル上に載置した飲料容器を外周側から抱え込んで起立姿勢に保持する回転式の容器クランプ機構と、該容器クランプ機構に組み付け、飲料容器の保持状態で容器周面と間隙を隔てて対峙するように分散配置した高温水噴射用のノズルとを具備し、商品加熱時には容器クランプ機構で保持した飲料容器とノズルを同期回転させつつ、ノズルを通じて容器周面に高温水の衝突噴流を吹きつけて中身飲料を加熱するようにするものとし（請求項１）、具体的には次記のような態様で構成する。
（１）前記の加熱室は、前面に商品の搬入扉を備えた密閉容器で、かつその搬入扉を容器クランプ機構に連繋して開閉するように構成する（請求項２）。
（２）前記の容器クランプ機構を、一端基部を支軸に軸支して開閉操作される左右一対の円弧状クランプアームと、該クランプアームを閉じる方向に付勢する付勢バネと、前記支軸を吊り下げ支持してモータに連結した回転基板とから構成し、かつクランプアームのアーム上に高温水噴射用のノズルを分散して組み付けするようにする（請求項３）。
（３）前記の回転基板を中空体構造として、温水タンクから供給した高温水を各ノズルに導くマニホールドと兼用させる（請求項４）。
（４）容器クランプ機構が飲料容器を保持して回転させた際のスリップを防ぎ、併せてノズルト容器周面との間の衝突距離を確保するために、ノズル位置に近接して前記クランプアームの内面に滑り止めパッドを付設する（請求項５）。
【発明の効果】
【０００７】
上記の構成によれば、容器クランプ機構が飲料容器を保持した上で中身飲料を攪拌するように回転すると、クランプ機構に組み付けたノズルも飲料容器と同期回転する。したがって、ノズルから噴出した高温水と飲料容器の衝突面との周方向の相対速度はゼロとなり、これによりノズルを固定して飲料容器を回転させる従来の加熱方式と比べて高温水が容器表面に当たって周囲に飛散する割合が少なく、その結果として容器周面に沿って広がる衝突噴流の壁噴流領域が十分に形成されて熱伝達効率が向上する。
しかも、容器クランプ機構を左右一対の円弧状クランプアームで構成し、飲料容器を両側から抱え込んで把持するようにしたので、形状，サイズが異なる各種飲料容器（缶，びん，ペットボトル）を調芯状態に保持できる。さらに、クランプアームの内周面に滑り止めパッドを設けておくことにより、容器の回転スリップ防止と併せて、ノズルと飲料容器の周面との間に高温水の衝突噴流に必要な衝突距離を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。
まず、図１に本発明の商品加熱装置を装備した自動販売機の全体構成を示す。図１において、１は庫内に商品収納ラックおよび庫内冷却装置（図示せず）を搭載したキャビネット、２はその前面扉、３は商品見本を陳列するディスプレイ室、４は商品取出口、５は金銭処理器（コインメック，ビルバリデータ）、６は外扉２の前面側に開口した商品加熱装置の加熱室、６ａはその搬入扉、７は機内に装備して高温水を加熱，貯留する温水タンク、８は送水ポンプ、９は温水タンク７と加熱室６との間に配管した送水管路であり、加熱室６の室内には販売商品の飲料容器１０を載置する回転テーブル１１、回転テーブル１１に載置した飲料容器１０を外周側から抱え込んで直立姿勢に保持する回転式の容器クランプ機構１２、および容器クランプ機構１２に組み付けて温水タンク７から供給された高温水を飲料容器９の周面に向けて噴射するノズル１３で構成された加熱装置の組立体が組み込まれている。なお、１４は容器クランプ機構１２を回転する駆動モータである。
【０００９】
次に、前記加熱室およびその室内に装備した加熱装置の詳細構造を図２以下に示す。まず、加熱室６は密閉容器構造になり、その前面に配した搬入扉６ａはガイドレール１５，リンク機構１６を介して次記の容器クランプ機構に連繋して開閉操作するようにしている。また、加熱室の開口部にはシールパッキンを布設し、搬入扉６ａを閉じて行なう商品加熱動作に伴い室内に生じた高温蒸気が外部に吹き出さないようにしている。なお、図示してないが、加熱室６の底面には排水口を設け、室内に放出された排水，蒸気の凝縮水をバルブ，配管を介して温水タンク７に還流して回収するようにしている。
一方、容器クランプ機構１２は、一端を縦方向の支軸１７に軸支した左右二組の円弧状（ほぼ半円形）クランプアーム１８と、クランプアーム１８を閉じる（左右のアームを中央に寄せる）方向に付勢するようにクランプアームの先端から回転テーブル１１の下方側に引き出した腕部１８ａの間に張架した付勢バネ（引っ張りバネ）１９と、前記支軸１７の上端に連結して軸受（図示せず）で軸支支持した円盤状の回転基板（天板）２０との組立体になり、図４で示すように回転基板２０がベルト２１を介して駆動モータ１４に連結されている。なお、容器クランプ機構１２は先記した搬入扉６ａの開閉用リンク機構１６と連繋させた上で、電磁ソレノイドなどのアクチュエータ（図示せず）に連結して開閉操作するようにしている。
【００１０】
また、前記クランプアーム１８には内周側に向けて開口する高温水噴射用のノズル１３が導水分岐管１３ａと組み合わせて分散配備されており、かつ各ノズル１３に近接してクランプアーム１８の内周面には、飲料容器１０の滑り止めとスペーサを兼ねた滑り止めパッド２２（例えば、シリコンゴム製）を備えている。
さらに、前記の回転基板２０は図５で示すように中空構造体であり、その上面の回転中心位置に開口した導水穴２０ａを通じて温水タンク７（図１参照）から送水された高温水を前記ノズル１３に分配するマニホールドを兼用している。なお、このマニホールドからノズル１３への導水経路は、容器クランプ機構の支軸１７を中空軸として回転基板２０のマニホールド空間に連通した上で、この中空支軸１７から導水分岐管１３ａを経由して各ノズル１３と接続するようにしている。
【００１１】
次に、前記構成の加熱装置による自動販売機での商品加熱動作について説明する。自動販売機の商品収納ラックに収納した商品は、庫内で低温（５℃程度）に冷蔵保存されており、販売時には商品収納ラックから払い出した商品を商品取出口４（図１参照）に搬出する。
ここで、ホット商品を選択すると、販売動作に連動して加熱室６の搬入扉６ａが開き（図２参照）、客は商品取出口４から取り出した商品（容器入り飲料）を加熱室内の回転テーブル１１の上に起立姿勢で載置する。そして、回転テーブル上に商品の飲料容器１０がセットされると、加熱室内に装備のセンサ（光透過形センサ）が商品を検知して搬入扉６ａを自動的に閉める。同時に、開放位置に後退待機していた容器クランプ機構１２のクランプアーム１８が支軸１７を支点に付勢バネ１９のバネ力で中央に移動し、図３で示すように飲料容器１０を左右から抱え込んで直立姿勢に保持する。この保持状態では、クランプアーム１８に設けた滑り止めパッド２２が飲料容器１０の外面に当接し、ノズル１３の先端と容器周面との間に１mm程度の僅かな間隙（この間隙は、衝突噴流の衝突距離に対応する）を確保する。なお、上記構成の容器クランプ機構１２によれば、飲料容器（缶，びん，ペットボトルなど）１０の形状，サイズに左右されることなく、常に調芯した位置に保持でき、かつ容器周面とノズル１３との間に一定した間隙を保つことができる。
【００１２】
飲料容器１０を保持すると、続いて容器クランプ機構１２の駆動モータ１４が始動して飲料容器１０を把持したまま容器の中身飲料を攪拌させるように回転を始め、同時に送水ポンプ８が始動して温水タンク７から高温水の送水を開始する。これにより、高温水は送水管路９を通じてマニホールドを兼ねた中空構造の回転基板２０の中に流入した後、ここから中空支軸１７，分岐導水配管１３ａを経由してノズル１３より飲料容器の周面に向けて噴出し、衝突噴流となって飲料容器１０の周面に吹きつる。この場合に、容器クランプ機構１２に固定したノズル１３は飲料容器１０と同期回転するので、周方向の相対速度はゼロである。したがって、ノズル１３から噴出して衝突面（容器周面）に衝突した噴流は従来方式（ノズルが固定で飲料容器を回転する）のように弾き飛ばされて周囲に飛散することなく、衝突噴流領域から容器の周面に移行して壁噴流領域を形成しながら飲料容器１０に効率よく熱伝達して中身飲料を短時間で急速加熱する。そして、所定の時間が経過して商品の加熱動作が終了すると、容器クランプ機構１２および加熱室６の搬入扉６ａを開放し、商品の購入客は加熱室内から加熱済みのホット商品を取り出して一連の販売動作が完了する。
【００１３】
なお、図示実施例では、販売された商品を客が商品取出口から取り出して加熱装置の加熱室に搬入セットするようにしているが、加熱室を商品取出口に通じる機内の商品搬出経路の途上に設け、ホット商品を選択した場合に商品収納ラックから払い出した商品を自動的に加熱室に搬入し、加熱後にホット商品を加熱室から商品取出口に送り出すようにしてもよい。
また、回転式の容器クランプ機構は、中身飲料の攪拌性を考慮してその回転方向を一方向，あるいは交互に変えて回転制御するようにしてもよい。
さらに、温水タンクからの高温水の供給についても、温水タンクを密閉タンクとして貯留水を１００℃以上の高温に過熱することにより、送水ポンプを用いずに温水タンクの内圧（貯留水の飽和蒸気圧）を利用してプレッシャーライズ方式で高温水を加圧送水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例による商品加熱装置を搭載した自動販売機全体の構成図
【図２】図１における商品加熱装置の待機状態を表す加熱室および容器クランプ機構の平面図
【図３】図１における商品加熱装置の加熱室および容器クランプ機構の待機状態を表す平面図
【図４】図３に示した容器クランプ機構の正面図
【図５】図３に示した容器クランプ機構の一部断面の背面図
【符号の説明】
【００１５】
１    自動販売機のキャビネット
４    商品取出口
６    加熱室
６ａ  搬送扉
７    温水タンク
１０    飲料容器
１１    回転テーブル
１２回転式の容器クランプ機構
１３    ノズル
１４    駆動モータ
１８    クランプアーム
１９    付勢バネ
２０    回転基板
【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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