(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
販誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器への給湯開始から所定時間後に前記貯湯容器から前記飲料調合手段へ出湯を開始することを特徴とするカップ式飲料自動販売機の給湯装置。
【請求項２】
誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器への給湯開始から所定時間後に前記貯湯容器から前記飲料調合手段へ出湯を開始することを特徴とするカップ式飲料自動販売機の給湯装置。
【請求項３】
誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器内の温水を前記出湯手段により出し切り出湯終了後の水位を一定にすることを特徴とするカップ式飲料自動販売機の給湯装置。
【請求項４】
誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲
料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器内の温水を前記出湯手段により出し切り出湯終了後の水位を一定にすることを特徴とするカップ式飲料自動販売機の給湯装置。
【請求項５】
誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段と、水位検知手段を有し一定水位に保たれる貯水タンクと、前記貯湯容器内温水の出湯終了後前記貯水タンク、前記加熱容器及び前記貯湯容器に至る経路を開放して前記貯湯容器内の水位を一定に保つ水位保持制御手段とを備えたことを特徴とするカップ式飲料自動販売機の給湯装置。
【請求項６】
誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段と、水位検知手段を有し一定水位に保たれる貯水タンクと、前記貯湯容器内温水の出湯終了後前記貯水タンク、前記加熱容器及び前記貯湯容器に至る経路を開放して前記貯湯容器内の水位を一定に保つ水位保持制御手段とを備えたことを特徴とするカップ式飲料自動販売機の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カップ容器の飲料を調合販売するカップ式飲料自動販売機等の給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、誘導加熱により加熱した温水を使用するカップ式飲料自動販売機の加熱手段は、特開平２−２６７６９５号公報に開示されているように、カップ１杯分程度の飲料水を貯える小容積の非磁性材の加熱容器と、その外周に巻装された誘導コイルと、加熱容器内に内蔵された強磁性体の金属体とにより構成され、加熱容器内に飲料水を満たした状態で誘導コイルに高周波電流を通電すると、誘導コイルの周囲に磁場が生成し、金属体には誘導電流が流れてジュール熱が発生し、さらにヒステリシス損による発熱も加わり、加熱容器内の飲料水が急速に加熱昇温される。加熱された飲料水はインスタント系飲料の原料と混合もしくは、レギュラーコーヒーの抽出に使用され、カップ飲料として提供される。
【０００３】
しかしながら、販売時に常温の飲料水を９０℃以上の混合温度もしくは抽出温度まで加熱するには誘導加熱といえども、電源容量の制約があり時間がかかってしまうものである。
【０００４】
例えば、１ｋＷの誘導加熱を使用した場合、１５０ｃｃの飲料水を加熱するのに１分程度かかり、３ｋＷの誘導加熱を使用した場合でも２０秒程度かかる。
【０００５】
そのため、特開平２−２６７６９５号公報でも触れられているように、また、誘導加熱を用いた缶飲料の自動販売機の場合でも、特開昭５３−１２７７９８号公報や特開昭６３−１６３９９６号公報に開示されているように、販売待機中に飲料水または缶飲料をある程度予熱しておき、販売時に予熱温度から必要な温度まで加熱することにより比較的短時間で販売することを可能にしている。
【０００６】
また、このようにして加熱した温水出湯方法は各飲料の調合シーケンスにより定められており、１回の販売で出湯を２回以上に分けて出湯するのが一般的になっている。これは利用者の嗜好の多様化に伴い、カップ式飲料の味付けも多彩になり１回の販売においてもいろんな原料をいろんなタイミングで温水と混合して調合する必要性が高まってきたことと、温水と原料を調合してカップに注いだ後、調合容器を温水で洗浄してこの洗浄水もカップに注ぐためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の方法では、１回の販売で最低２回の出湯が必要であることからすべての出湯が完了するまで加熱容器に給水することができない。仮に全出湯終了前に給水すると温水と水が混ざり湯温が低下するため、調合に支障を来すとともに出来上がりカップ湯温が低下しぬるくなってしまう。
【０００８】
また加熱容器内で温水部分と水部分を分離することができたとしても加熱容器内の温水は目標温度に達しているために加熱することはできない。つまり、１回の販売の出湯が完全に終了するまで加熱できないため、連続販売時に次の販売のための温水を準備するのに時間がかかることになる。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のカップ式飲料自動販売機の給湯装置は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備えている。
【００１１】
また、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備えている。
【００１２】
また、出湯制御手段は貯湯容器への給湯中に飲料調合手段へ出湯することを特徴とする。
【００１３】
また、出湯制御手段は貯湯容器への給湯開始から所定時間後に貯湯容器から飲料調合手段へ出湯を開始することを特徴とする。
【００１４】
また、出湯制御手段は貯湯容器内の温水を出湯手段により出し切り出湯終了後の水位を一定にすることを特徴とする。
【００１５】
また、水位検知手段を有し一定水位に保たれる貯水タンクと、貯湯容器内温水の出湯終了後貯水タンク、加熱容器及び貯湯容器に至る経路を開放して貯湯容器内の水位を一定に保つ水位保持制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器への給湯開始から所定時間後に前記貯湯容器から前記飲料調合手段へ出湯を開始することにより、加熱手段により加熱された温水を貯湯容器に一旦貯え貯湯容器から飲料調合手段に出湯するものであるから、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することができるとともに、安定した出湯を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器への給湯開始から所定時間後に前記貯湯容器から前記飲料調合手段へ出湯を開始することにより、簡単かつ安価な構成で、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することができるとともに、安定した出湯を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器内の温水を前記出湯手段により出し切り出湯終了後の水位を一定にすることにより、加熱手段により加熱された温水を貯湯容器に一旦貯え貯湯容器から飲料調合手段に出湯するものであるから、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することができるとともに、出湯終了後の貯湯容器の水位を一定にすることができ毎販売時の出湯量を一定にすることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備え、前記出湯制御手段は前記貯湯容器内の温水を前記出湯手段により出し切り出湯終了後の水位を一定にすることにより、簡単かつ安価な構成で、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することができるとともに、出湯終了後の貯湯容器の水位を一定にすることができ毎販売時の出湯量を一定にすることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段と、水位検知手段を有し一定水位に保たれる貯水タンクと、前記貯湯容器内温水の出湯終了後前記貯水タンク、前記加熱容器及び前記貯湯容器に至る経路を開放して前記貯湯容器内の水位を一定に保つ水位保持制御手段とを備えたことにより、加熱手段により加熱された温水を貯湯容器に一旦貯え貯湯容器から飲料調合手段に出湯するものであるから、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することができるとともに、出湯終了後の貯湯容器の水位を一定にすることができ毎販売時の出湯量を一定にすることができる。
【００２１】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、前記加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、前記加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、前記貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、前記出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて前記出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段と、水位検知手段を有し一定水位に保たれる貯水タンクと、前記貯湯容器内温水の出湯終了後前記貯水タンク、前記加熱容器及び前記貯湯容器に至る経路を開放して前記貯湯容器内の水位を一定に保つ水位保持制御手段とを備えたことにより、簡単かつ安価な構成で、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することができるとともに、出湯終了後の貯湯容器の水位を一定にすることができ毎販売時の出湯量を一定にすることができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１０を用いて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は第１の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の構成図である。
【００２４】
１は水道水を一旦貯水する１Ｌ程度の貯水タンク、２は貯水タンク１の水位を検出する貯水タンクフロートＳＷである。貯水タンクフロートＳＷ２の水位信号により図示しない水道弁を開閉し、貯水タンク１の水位を常に一定に保つ。３は貯水タンク１から水を供給する給水パイプａ３で、Ｔ字ジョイントａ４に接続され、給水パイプｂ５を介して図示しない冷水回路へ給水される。
【００２５】
６は後述の加熱容器へ給水するための給水手段である水弁で、入口側は給水パイプｃ７でＴ字ジョイントａ４と接続され、出口側は給水パイプｄ８でＴ字ジョイントｂ９に接続される。１０は循環ポンプで、吸入側は循環パイプｂ１１とポンプジョイント１２を介してＴ字ジョイントｂ９に接続される。吐出側は循環パイプｃ１３、循環パイプｄ１４及びＬ字ジョイント１５を介して後述の加熱容器の給水口側に接続される。
【００２６】
１６は有効内容積１５０ｃｃ程度の加熱容器及び加熱容器に内包された発熱体等よりなる誘導加熱を用いた加熱手段で、給水された水を加熱し貯湯する。１７は加熱容器の給湯口側に配置された循環湯弁で、その出口は循環パイプａ１８を介してＴ字ジョイントｂ９に接続され、加熱容器内の温水を循環させる。この構成により、加熱容器と循環湯弁１７と循環パイプａ１８とＴ字ジョイントｂ９と循環パイプｂ１１とポンプジョイント１２と循環ポンプ１０と循環パイプｃ１３とＬ字ジョイント１５と循環パイプｄ１４とから合計で３００ｃｃ程度の有効内容積を有する循環路１９を形成する。
【００２７】
２０は内容積２００ｃｃ程度の貯湯容器からなる貯湯手段で、加熱容器の給湯口側と接続パイプ２１により連結されている。２２は貯湯容器内の温水水位を検出する貯湯容器フロートＳＷである。２３は貯湯容器から所定量の温水を出湯する出湯手段で、貯湯容器の下部に配置された出湯弁で構成される。出湯弁２３には大気に開放されたニードル口２３ａがあり、出湯流量を調整するとともに出湯後に出湯パイプ内に温水が残らない構造になっている。本実施の形態で使用する出湯弁２３及び循環湯弁１７は、コストを安く抑えるために同じ湯弁を使用するが、循環湯弁１７のニードル口は大気に開放しないように封止する。
【００２８】
また、貯湯容器２０は大気開放構造になっており、この貯湯容器２０に連結された加熱容器は加熱により内圧が上昇しない。
【００２９】
販売前の貯湯容器内の温水は低水位（水位Ａ）の状態にあり、販売時は加熱手段により加熱された温水が加熱容器から給湯され、さらに給湯中に出湯弁２３からミキシングボールに出湯するために水位Ｂの状態になる。加熱容器から貯湯容器への給湯は、水弁６を開き循環湯弁１７を閉じ循環ポンプ１０を運転すると貯水タンクからの水頭圧（水位Ｃ−水位Ａ）とポンプ圧を加えた圧力により加熱容器に給水されると同時にこれが揚水圧力となり給湯される。給湯中に出湯弁２３を開くと出湯弁にはこの揚水圧力と同等の圧力が掛かり出湯される。
【００３０】
２５は飲料調合手段であるミキシングボールで、出湯パイプ２４を介して注がれた温水と粉末状の原料を蓄えた原料タンク２６から吐出された所定量の原料とを混ぜ合わせカップ飲料を調合する。出来上がった飲料は飲料吐出パイプ２７を介してカップ２８に注ぎ込まれる。実際のカップ式飲料自動販売機では、販売する飲料の種類数に応じて複数の出湯弁とミキシングボールを備え、また、１つのミキシングボールにも複数の原料を吐出できる構造になっているが本実施の形態での説明は割愛する。
【００３１】
図２（ａ）は第１の実施形態の加熱手段１６の構成図であり、（ｂ）は加熱時の加熱容器内温水の温度分布図である。
【００３２】
２９は耐熱性の優れた樹脂で成形された加熱容器の下蓋で給水口３０を有する。３１は同一の樹脂で成形された上蓋で円周回りに１つの循環口３２と最上部に給湯口３３を有する。３４は同一の樹脂で構成された円筒状の胴体部で、下蓋２９及び上蓋３１と環状のシリコンゴム製のＯリング３５と３６を介して接続される。下蓋２９と上蓋３１と胴体部３４で加熱容器を構成する。
【００３３】
３７は加熱容器と同一樹脂で成形された円柱状の心棒で、外径は胴体部３４の内径より細くなっており、胴体部３４内に同心円状に配置される。
【００３４】
３８は円筒状の薄いステンレス板でできた発熱体で、その外径は胴体部３４の内径と心棒３７の外径の中間程度で、胴体部３４と心棒３７の間に挿入される。給水口３０から給水された水は、発熱体３８と心棒３７の間の隙間と発熱体３８と胴体部３４の間の隙間を通過し加熱される。
【００３５】
３９は胴体部３４の外径に螺旋状に巻かれたコイルで、高周波電流を流すことにより高周波磁界が発生し、発熱体に渦電流が流れジュール熱により発熱する。４０は磁界が加熱手段１６の外界へ漏れるのを防止するフェライト棒で、コイル３９の外回りに複数本配置される。
【００３６】
４１は給水口近傍に配置し給水される水温を検知する入口水温検知手段で、サーミスタにより構成される。４２は給湯口及び循環口近傍に配置し給湯または循環する水温を検知する出口水温検知手段で、同じくサーミスタにより構成される。
【００３７】
加熱時の加熱容器内温水の温度分布は（ｂ）に示す通り、給水口側から給湯口側にかけてほぼ一次勾配の温度分布となる。これは循環加熱により給水口から給湯口に向けて一定流量で流れる水に単位面積当たりの発熱量が均一な発熱体から熱量を与えるためである。
【００３８】
その結果、給湯口側の温度が最も高くなる。本実施例の場合は、循環流量が４０ｃｃ／ｓ、ＩＨ出力が３ｋＷなので、給水口側と給湯側との温度差は約１５Ｋとなる。
【００３９】
ただし、これは給水口側の水温を一定とした場合であり、循環加熱の場合は加熱された温水が再び給水口に回り込み、温度分布は一様なものとはならないが、循環中に温水が混ざり合うためにほぼ（ｂ）のような傾向となる。ここで循環加熱とは、加熱手段１６に通電しながら循環湯弁１７を開き（水弁６は閉）、循環ポンプ１０を運転して循環路１９中の温水を循環させながら加熱することである。
【００４０】
図３は、第１の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の制御ブロック図である。
【００４１】
４３は誘導加熱装置である加熱手段１６のコイル３９に高周波電流を通電するインバータで、３ｋＷ程度の出力を得ることができる。４４は予熱制御手段で、出口水温と入口水温を入力し合計値の半分を加熱容器内温水の平均水温とし、販売待機中の平均水温が８０℃になるようにインバータ４３と循環ポンプ１０と循環湯弁１７を制御する。予熱制御は循環加熱の運転／停止により制御される。
【００４２】
４５は販売温度制御手段で、販売がかかれば予熱された温水を循環加熱し、出口水温が販売温度（９５℃程度）になるまで加熱する。予熱温度を販売温度より低く設定するのは販売待機中の消費電力を低く抑えるためである。４６は給湯制御手段で、出口水温が販売温度になれば給水制御手段４７に給水を指示する。給水制御手段４７は給湯制御手段４６の指示を受けて水弁６を開き（循環ポンプ１０運転継続、循環湯弁１７閉）給水を開始する。給水量はカップ１杯分（１５０ｃｃ）で水弁の開閉時間により決定される。
【００４３】
そして加熱容器に給水されると同時に加熱された同等量の温水が貯湯容器２０に給湯される。この時の流量は循環加熱時と同じ４０ｃｃ／ｓｅｃ程度である。給湯中は加熱手段１６の出力を継続し、出口水温が９７℃になれば沸騰保護のため加熱手段１６の通電を停止する。加熱容器には給湯量と同等量が給水されているので給湯制御終了後直ちに予熱制御に移行する。
【００４４】
４８は１秒程度に設定された所定時間をカウントする所定時間積算手段で、給湯開始時点からカウントを開始する。４９は出湯制御手段で、給湯開始１秒後から出湯弁２３により出湯を開始可能とする。出湯量と出湯タイミングは調合シーケンス５０に従って制御され、貯湯容器フロートＳＷ２２により低水位（水位Ａ）を検知して出湯を終了する。また、出湯量と出湯弁２３の開閉時間により決定される。
【００４５】
ここで、給湯開始１秒後から出湯を開始する理由は、出湯弁２３からの出湯流量を４０ｃｃ／ｓ程度で安定させるためである。給湯開始直後は、４０ｃｃ／ｓ程度で揚水されるが、給湯開始と同時に出湯すると、出湯弁２３での圧損のため揚水された温水と同等量の温水がそのまま出湯されるのではなく一部は貯湯容器に貯められ水位を押し上げる。
【００４６】
そして押し上げられた水位により生じる水頭圧と出湯弁２３の圧損が釣り合う所で水位が安定し（水位Ｂ）出湯流量が安定する。つまり、出湯流量が安定する水位まで出湯しないで素早く水位を上げるために１秒間の遅延を設けているのである。貯湯容器フロートＳＷ２２が検知する低水位（水位Ａ）はこの安定水位（水位Ｂ）より下に設定されているので、出湯終了時の水位は低水位状態となる。
【００４７】
ここで、貯湯容器フロートＳＷ２２により検知する低水位を安定水位に設定しないのは、出湯終了後の貯湯容器内の温水量（死水）をできるだけ少なくするためである。つまり、死水は販売待機中に湯温が下がり給湯された温水と混ざると出湯温度が低下するためである。
【００４８】
以上のように構成されたカップ式自動販売機の給湯装置の動作について、タイミングチャートを用いて説明する。
【００４９】
図４は制御動作のタイミングチャートである。
【００５０】
本実施例の今回の調合シーケンスは第一出湯として１００ｃｃ出湯し、その３秒後第二出湯として５０ｃｃ出湯するパターンについて説明する。このパターンでは第一出湯の１００ｃｃで原料と温水とを混合して飲料を作り、第二出湯の５０ｃｃでミキシングボール２５及び飲料吐出パイプ２７を洗浄しカップ２８に注ぐものである。
【００５１】
まず販売がかかると（Ｔ０）、加熱手段１６に３ｋＷを通電しながら循環湯弁１７を開き循環ポンプ１０を運転して循環加熱を行う。次に加熱容器の出口温度が販売温度（９５℃）に達すると（Ｔ１）、加熱手段１６と循環ポンプ１０の運転を継続しながら循環湯弁１７を閉じ水弁６を開いて加熱容器への給水と貯湯容器への給湯を同時に開始する。そして給湯開始から１秒後（Ｔ２）、出湯弁２３を開きミキシングボール２５への出湯を開始する。
【００５２】
第一出湯として１００ｃｃ出湯後（Ｔ３）出湯弁２３を閉じる。この間も給湯は行われており、１５０ｃｃ給湯後（Ｔ４）水弁６を閉じる。しかし、給水により加熱容器内の水温が低下しているので引き続き予熱制御（循環加熱）に移行する。
【００５３】
そして、第一出湯終了３秒後（Ｔ５）同様にして第二出湯５０ｃｃを出湯する。第二出湯の終了は貯湯容器フロートＳＷ２２により低水位を検知して終了する（Ｔ６）。最後に、出湯終了と同時に水弁６を開けて給水し、貯湯容器フロートＳＷ２２が低水位を検知しない状態にする（Ｔ７）。
【００５４】
これは、貯湯容器フロートＳＷ２２を常時低水位以上に保持することにより水無しによる空焚きを防止するためである。
【００５５】
そのため、貯湯容器フロートＳＷ２２は低水位から僅かに水位が上がれば信号が切り替わる構造にしておく。
【００５６】
第二出湯終了をもって調合シーケンスは終了となり以降は予熱制御となる。加熱容器内温水の平均温度が８２℃になれば（Ｔ８）加熱手段１６を停止する。この後循環路１９内の温水温度を均一化するために循環ポンプ１０のみ運転を継続し数秒後停止する（Ｔ９）。この予熱制御中に次の販売がかかれば直ちに販売温度まで加熱しなければならないので、本実施例のように給水された水をできるだけ早く予熱温度まで加熱することが連続販売時の待ち時間を短縮するために重要である。
【００５７】
以上のように、本実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体３８を内装し給水口３０と給湯口３３を設けた加熱容器からなる加熱手段１６と、加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器２０と、加熱容器にカップ１杯分の水を給水口３０から給水する給水弁６と、貯湯容器２０に設けられ温水を出湯する出湯弁２３と、出湯弁２３により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合するミキシングボール２５と、調合シーケンス５０に応じて出湯弁２３からの出湯を制御する出湯制御手段４９とを備え、加熱手段１６により加熱された温水を貯湯容器２０に一旦貯え貯湯容器からミキシングボール２５に出湯するものであるから、貯湯容器２０への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱する予熱制御に移行することができ、連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮することができる。
【００５８】
また、貯湯容器２０を加熱容器上部の給湯口３３に連結し、水弁６を加熱容器下部の給水口側に配置して水頭圧とポンプ圧により給水と給湯を同時に行うものであるから、特別な給湯弁を必要とせず比較的簡単で安価な構成とすることができる。
【００５９】
また、出湯制御手段４９は貯湯容器２０への給湯中にミキシングボール２５へ出湯するものであるから、飲料を調合する調合シーケンスを早く開始することができ１回の販売時間を短縮することができる。
【００６０】
また、出湯制御手段４９は貯湯容器への給湯開始から１秒後に貯湯容器２０からミキシングボール２５へ出湯を開始するものであるから、貯湯容器内の水位が安定し出湯流量の変動を抑えることができる。
【００６１】
（実施の形態２）
図５は第２の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の構成図である。尚、第１の実施形態と同構成のものについては同一番号を付し説明を省略する。本実施形態では貯湯容器フロートＳＷを必要としない。
【００６２】
図６は第２の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の制御ブロック図で、同様に第１の実施形態と同構成のものについては同一番号を付し説明を割愛する。
【００６３】
５１は出湯制御手段で、調合シーケンス５０により定められた出湯パターンの中の最後の出湯で貯湯容器２０から温水を出し切るように制御する。
【００６４】
以上のように構成されたカップ式自動販売機の給湯装置の動作について、タイミングチャートを用いて説明する。
【００６５】
図７は制御動作のタイミングチャートである。
【００６６】
本実施形態の調合シーケンスも同様に第一出湯として１００ｃｃ出湯し、その３秒後第二出湯として５０ｃｃ出湯するパターンについて説明する。
【００６７】
最後の出湯となる第二出湯で５０ｃｃを出し切るための出湯弁２３の開放時間は３〜４秒程度（５０ｃｃ／４０ｃｃ／ｓ＋α）となり、第二出湯の終了タイミングは、Ｔ１０となる。
【００６８】
以上のように、本実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置は、出湯制御手段５１により貯湯容器内の温水を出湯手段２３から出し切るものであるから、出湯終了後の水位が常に一定となり毎販売時の出湯量を一定にすることができる。
【００６９】
（実施の形態３）
図８は第３の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の構成図である。尚、第１の実施形態と同構成のものについては同一番号を付し説明を割愛する。
【００７０】
５２は水道水を一旦貯水する１Ｌ程度の貯水タンクで、水位は貯水タンクフロートＳＷ２の水位信号により図示しない水道弁を開閉し常に一定に保たれており、その水位が貯湯容器２０の低水位（水位Ａ）と同じ高さになるように設置されている。また、本実施形態では貯湯容器フロートＳＷを必要としない。
【００７１】
図９は第３の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の制御ブロック図で、同様に第１の実施形態と同構成のものについては同一番号を付し説明を割愛する。
【００７２】
５３は出湯制御手段で、調合シーケンス５０により定められた出湯パターンの中の最後の出湯終了後水位保持指令を出力する。出湯終了の判定は出湯流量から必要出湯時間を計算で求め１．２５秒とする（５０ｃｃ／４０ｃｃ／ｓ）。このため、貯湯容器２０からの出湯流量が４０ｃｃ／ｓとなるように出湯弁２３のニードル等を予め設定しておく。
【００７３】
５４は水位保持制御手段で、水位保持指令を受け取り、２秒間程度循環ポンプ１０を停止して水弁６を開けて貯水タンク５２と貯湯容器２０の水位合わせを行う。
【００７４】
以上のように構成されたカップ式自動販売機の給湯装置の動作について、タイミングチャートを用いて説明する。
【００７５】
図１０は制御動作のタイミングチャートである。
【００７６】
本実施形態の調合シーケンスも実施の形態１と同様である。
【００７７】
第二出湯終了後（Ｔ１１）循環ポンプ１０を停止して水弁６を開けて水位合わせを行い、２秒後（Ｔ１２）水弁６を閉めて循環ポンプ１０を運転し予熱制御を再開する。
【００７８】
以上のように、本実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置は、水位が一定に保たれる貯水タンク５２の水位と貯湯容器２０の低水位を同じ高さに配置し、水位保持制御手段５２と出湯制御手段５３により最後の出湯終了後、循環ポンプ１０を停止して水弁６を開いて水位を合わせるものであるから、出湯終了後の水位を常に一定にし毎販売時の出湯量を一定にすることができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上のように本発明のカップ式飲料自動販売機の給湯装置は、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し給水口と給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、加熱容器の給湯口側に接続され加熱された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備えているので、加熱手段により加熱された温水を貯湯容器に一旦貯え貯湯容器から飲料調合手段に出湯することにより、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時の次の販売のための温水の準備時間を短縮するという効果がある。
【００８０】
また、誘導加熱等により水を加熱する発熱体を内装し下部に給水口と上部に給湯口を設けた加熱容器からなる加熱手段と、加熱容器にカップ１杯分の水を給水口から給水する給水手段と、加熱容器上部の給湯口に連結され給水と同時に揚水された温水を一時貯える貯湯容器からなる貯湯手段と、貯湯容器に設けられ温水を出湯する出湯手段と、出湯手段により出湯された温水と飲料原料とを混合して飲料を調合する飲料調合手段と、調合シーケンスに応じて出湯手段からの出湯を制御する出湯制御手段とを備えているので、加熱された温水を給水と同時に揚水して貯湯容器に一旦貯え貯湯容器から飲料調合手段に出湯することにより、簡単な構成でかつ安価に、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮するという効果がある。
【００８１】
また、出湯制御手段は貯湯容器への給湯中に飲料調合手段へ出湯することを特徴とするので、加熱された温水を貯湯容器への給湯中に、出湯制御手段により貯湯容器から飲料調合手段へ出湯することにより、飲料を調合する調合シーケンスを早く開始することができ１回の販売時間を短縮するとともに、貯湯容器への給湯後直ちに加熱容器内に給水された水を加熱することができ連続販売時に次の販売のための温水の準備時間を短縮するという効果がある。
【００８２】
また、出湯制御手段は貯湯容器への給湯開始から所定時間後に貯湯容器から飲料調合手段へ出湯を開始することを特徴とするので、加熱された温水の貯湯容器への給湯を開始して所定時間後に、出湯制御手段により貯湯容器から飲料調合手段への出湯を開始し安定した出湯を行うことができるという効果がある。
【００８３】
また、出湯制御手段は貯湯容器内の温水を出湯手段により出し切り、出湯終了後の水位を一定にすることを特徴とするので、出湯終了後の貯湯容器の水位を一定にすることができ毎販売時の出湯量を一定にするという効果がある。
【００８４】
また、水位検知手段を有し一定水位に保たれる貯水タンクと、貯湯容器内温水の出湯終了後貯水タンク、加熱容器及び貯湯容器に至る経路を開放して貯湯容器内の水位を一定に保つ水位保持制御手段とを備えたことを特徴とするので、出湯終了後に一定水位に保たれた貯水タンクと水位を合わせることにより、出湯終了後の貯湯容器の水位を一定にすることができ毎販売時の出湯量を一定にするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の構成図
【図２】同実施形態の加熱手段の構成図及び加熱容器内の温度分布図
【図３】同実施形態の制御ブロック図
【図４】同実施形態の制御動作のタイミングチャート
【図５】本発明の第２の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の構成図
【図６】同実施形態の制御ブロック図
【図７】同実施形態の制御動作のタイミングチャート
【図８】本発明の第３の実施形態のカップ式飲料自動販売機の給湯装置の構成図
【図９】同実施形態の制御ブロック図
【図１０】同実施形態の制御動作のタイミングチャート
【符号の説明】
２  水位検知手段（貯水タンクフロートＳＷ）
６  給水制御手段
１６  加熱手段
２０  貯湯手段
２３  出湯手段
２６  飲料調合手段
２９，３１，３４  加熱容器
３０  給水口
３３  給湯口
３８  発熱体
４８  所定時間積算手段
４９，５１，５３  出湯制御手段
５２  貯水タンク
５４  水位保持制御手段
【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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