特開 2024-128565 原料払出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024128565

(43)【公開日】2024-09-24

(54)【発明の名称】原料払出装置

(51)【国際特許分類】

   A47J 31/40 20060101AFI20240913BHJP

   B67D 1/08 20060101ALN20240913BHJP

【ＦＩ】

A47J31/40 102

B67D1/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023037591

(22)【出願日】2023-03-10

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】有村 充

【テーマコード（参考）】

3E082

4B104

【Ｆターム（参考）】

3E082BB01

3E082DD20

3E082FF09

4B104AA30

4B104BA04

4B104BA10

4B104EA40

(57)【要約】

【課題】製造コストの増大化を抑制するとともに、原料の酸化を抑制すること。
【解決手段】上部が開放するとともに下部が払出口２３ａに連通する収容域を有し、かつ収容域に原料を収容して保管するとともに内蔵する原料供給駆動部２４の駆動により払出口２３ａより原料を払い出す原料キャニスタ２０を備えた原料払出装置１４であって、原料キャニスタ２０は、収容域の上部を閉塞し、かつ原料の払い出しに伴って下方に変位する蓋体２６を備えている。蓋体２６は、収容域の気密性を確保した状態で変位することが好ましい。蓋体２６は、自身の自重により変位することが好ましい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部が開放するとともに下部が払出口に連通する収容域を有し、かつ該収容域に原料を収容して保管するとともに内蔵する原料供給駆動部の駆動により前記払出口より原料を払い出す原料キャニスタを備えた原料払出装置であって、
前記原料キャニスタは、前記収容域の上部を閉塞し、かつ前記原料の払い出しに伴って下方に変位する蓋体を備えたことを特徴とする原料払出装置。

【請求項2】

前記蓋体は、前記収容域の気密性を確保した状態で変位することを特徴とする請求項１に記載の原料払出装置。

【請求項3】

前記蓋体は、自身の自重により変位することを特徴とする請求項２に記載の原料払出装置。

【請求項4】

前記原料キャニスタは、前記蓋体の下方への変位を規制するストッパ部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の原料払出装置。

【請求項5】

前記原料キャニスタは、前記収容域を形成する部分が円筒状の形状を成し、
前記蓋体がピストン形状であることを特徴とする請求項１に記載の原料払出装置。

【請求項6】

前記蓋体は、脱酸素剤を備えたことを特徴とする請求項１に記載の原料払出装置。

【請求項7】

前記原料キャニスタは、前記払出口を開閉する払出口シャッタ機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の原料払出装置。

【請求項8】

前記原料キャニスタの前記払出口に上端部分が気密性を保持した状態で連通して上下方向に沿って延在し、かつ下端部分に内部を通過した原料を吐出する吐出口を有した原料シュートを備え、
前記原料シュートの吐出口を開閉する吐出口シャッタ機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の原料払出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、豆や粉末状の原料を払い出す原料払出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、カップ式飲料自動販売機や飲料ディスペンサ等の飲料供給装置では、豆や粉末状の原料を払い出す原料払出装置が設けられている。このような原料払出装置では、収容する原料の酸化等を防止するために、窒素ガスを封入させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６２－１９２４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記原料払出装置では、窒素ガスを封入させるために、該窒素ガスを供給する装置等が必要になり、結果的、部品点数の増加に伴い製造コストの増大化を招来していた。

【0005】

本発明は、上記実情に鑑みて、製造コストの増大化を抑制するとともに、原料の酸化を抑制することができる原料払出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、本発明に係る原料払出装置は、上部が開放するとともに下部が払出口に連通する収容域を有し、かつ該収容域に原料を収容して保管するとともに内蔵する原料供給駆動部の駆動により前記払出口より原料を払い出す原料キャニスタを備えた原料払出装置であって、前記原料キャニスタは、前記収容域の上部を閉塞し、かつ前記原料の払い出しに伴って下方に変位する蓋体を備えたことを特徴とする。

【0007】

また本発明は、上記原料払出装置において、前記蓋体は、前記収容域の気密性を確保した状態で変位することを特徴とする。

【0008】

また本発明は、上記原料払出装置において、前記蓋体は、自身の自重により変位することを特徴とする。

【0009】

また本発明は、上記原料払出装置において、前記原料キャニスタは、前記蓋体の下方への変位を規制するストッパ部を備えたことを特徴とする。

【0010】

また本発明は、上記原料払出装置において、前記原料キャニスタは、前記収容域を形成する部分が円筒状の形状を成し、前記蓋体がピストン形状であることを特徴とする。

【0011】

また本発明は、上記原料払出装置において、前記蓋体は、脱酸素剤を備えたことを特徴とする。

【0012】

また本発明は、上記原料払出装置において、前記原料キャニスタは、前記払出口を開閉する払出口シャッタ機構を備えたことを特徴とする。

【0013】

また本発明は、上記原料払出装置において、前記原料キャニスタの前記払出口に上端部分が気密性を保持した状態で連通して上下方向に沿って延在し、かつ下端部分に内部を通過した原料を吐出する吐出口を有した原料シュートを備え、前記原料シュートの吐出口を開閉する吐出口シャッタ機構を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

原料キャニスタを構成する蓋体が、収容域の上部を閉塞し、かつ原料の払い出しに伴って下方に変位するので、いわゆる落し蓋として機能し、原料キャニスタに収容される原料と接触可能な酸素量を低減させることができる。しかも、従来のように窒素ガスを供給する手段等が不要であり、部品点数を増加させることがない。従って、製造コストの増大化を抑制するとともに、原料の酸化を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の実施の形態である原料払出装置が適用された飲料供給装置の構成を模式的に示すブロック図である。

【図2】図２は、図１に示した原料払出装置の構成を模式的に示す縦断面図である。

【図3】図３は、図２に示した原料払出装置を構成する原料キャニスタの変形例を模式的に示す縦断面図である。

【図4】図４は、図３に示した原料キャニスタの横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る原料払出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

【0017】

図１は、本発明の実施の形態である原料払出装置が適用された飲料供給装置の構成を模式的に示すブロック図である。

【0018】

ここで例示する飲料供給装置１は、カップ式飲料自動販売機やカップ式飲料ディスペンサ等のように、カップＣ（図２参照）に飲料を投入して供給するものである。この飲料供給装置１は、入力部１１、金銭処理部１２、搬送機構１３、原料払出装置１４及び飲料生成部１５を備えて構成されている。

【0019】

入力部１１は、図には明示しないが、飲料供給装置１の前面等の接客面に設けられており、利用者が商品選択等の入力操作を行うものである。この入力部１１は、商品選択等の入力操作が行われた場合に、その入力信号を制御部１０に送出するものである。

【0020】

ここで、制御部１０は、入力部１１、金銭処理部１２、搬送機構１３、原料払出装置１４及び飲料生成部１５に通信可能に電気的に接続されており、同じく電気的に接続された記憶部１６に記憶されたプログラムやデータにしたがって飲料供給装置１の各部の動作を統括的に制御するものである。

【0021】

尚、制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Integrated Circuit）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。

【0022】

金銭処理部１２は、いわゆるビリバリデータやコインメカニズム等により構成されるもので、上記接客面に設けられた紙幣挿入口を通じて挿入された紙幣や、硬貨投入口を通じて投入された硬貨等の金銭の入出金処理を行うものである。搬送機構１３は、制御部１０から与えられる指令に応じて、カップＣを搬送するものである。

【0023】

図２は、図１に示した原料払出装置１４の構成を模式的に示す縦断面図である。ここで例示する原料払出装置１４は、飲料供給装置１の装置本体の内部に配設されており、原料キャニスタ２０及び原料シュート３０を備えて構成されている。

【0024】

原料キャニスタ２０は、容器本体部２１と、ホッパ部２２と、円筒状部２３とを有して構成されている。容器本体部２１は、上端に投入口２１ａを有しており、横断面が矩形状を成す筒状部分である。投入口２１ａは、前方側の縁が後方側の縁よりも高さが低くなるように傾斜して形成されている。

【0025】

ホッパ部２２は、容器本体部２１の下端部に設けられている。このホッパ部２２は、下方に向かうにしたがって漸次前方方向の寸法が小さくなるように構成された漏斗状を成す部分である。

【0026】

円筒状部２３は、ホッパ部２２の下端部に設けられている。円筒状部２３は、軸心が前後方向に沿って略水平となるように構成された中空部分であり、その中央上部を介してホッパ部２２の内部に連通している。また円筒状部２３の前端部には払出口２３ａが形成されている。

【0027】

上記原料キャニスタ２０においては、容器本体部２１及びホッパ部２２の内部は、上部が開放するとともに下部が払出口２３ａに連通する収容域を構成しており、原料を収容可能である。そして、原料キャニスタ２０においては、上記構成の他、原料供給駆動部２４、払出口シャッタ機構２５及び蓋体２６を備えて構成されている。

【0028】

原料供給駆動部２４は、オーガスクリュ２４１及びギヤードモータ２４２を備えて構成されている。オーガスクリュ２４１は、円筒状部２３に配設されている。オーガスクリュ２４１は、軸部２４１ａの外周面に螺旋状の突条２４１ｂを有したもので、突条２４１ｂの外周面を円筒状部２３の内周面に近接させた状態で軸部２４１ａの軸心回りに回転することが可能である。図からも明らかなように、このオーガスクリュ２４１は、円筒状部２３の後端部に設けられた摺動孔２３ｂを介して基端部が外部に突出している。

【0029】

ギヤードモータ２４２は、駆動源たる電動モータ２４２ａと、電動モータ２４２ａの回転を減速した状態で出力軸２４２ｂから出力する減速機（図示せず）とを一体のユニットとして構成したもので、オーガスクリュ２４１の基端部と出力軸２４２ｂの出力端部とが連結した状態で配設されている。本実施の形態では、ギヤケース２４２ｃの内部に減速機（図示せず）を構成する減速ギヤ列を収容し、かつモータケース２４２ｄを介して電動モータ２４２ａをギヤケース２４２ｃの下方部に支持させるとともに、出力軸２４２ｂをギヤケース２４２ｃの上方部に配置したギヤードモータ２４２を適用している。尚、電動モータ２４２ａは、制御部１０から与えられる指令に応じて駆動するものである。

【0030】

つまり、原料供給駆動部２４は、制御部１０から与えられる指令に応じて電動モータ２４２ａが駆動することにより、原料を払出口２３ａから払い出すものである。

【0031】

払出口シャッタ機構２５は、払出口シャッタ２５１及びシャッタモータ２５２を備えて構成されている。払出口シャッタ２５１は、払出口２３ａを閉塞するのに十分な大きさを有した板状体であり、上端部にシャッタ軸２５１ａを有している。この払出口シャッタ２５１は、左右方向に沿って延在するシャッタ軸２５１ａの中心軸回りに揺動可能であり、前方に向けて揺動することにより払出口２３ａを開放する一方、後方に向けて揺動することにより払出口２３ａを閉塞するものである。かかる払出口シャッタ２５１は、常態においては、自身の自重により後方に向けて揺動して払出口２３ａを閉塞している。

【0032】

シャッタモータ２５２は、制御部１０から与えられる指令に応じて駆動するものであり、駆動する場合に、払出口シャッタ２５１を前方に向けて揺動させて払出口２３ａを開放させるものである。

【0033】

蓋体２６は、容器本体部２１に設けられている。この蓋体２６は、前後寸法及び左右寸法が容器本体部２１の内部における前後寸法及び左右寸法よりも僅かに小さい箱状を成している。この蓋体２６の上端縁部及び下端縁部には、それぞれパッキン等の上端シール材２６１及び下端シール材２６２が設けられており、これら上端シール材２６１及び下端シール材２６２が容器本体部２１の内壁面に接することにより、蓋体２６は、自身より下方の領域の気密性を確保している。

【0034】

かかる蓋体２６の下面には、複数の通気孔２６３が形成されており、蓋体２６の上面には、流通孔２６４が形成されている。また蓋体２６の上面には、流通孔２６４を閉塞する態様でエア抜き用逆止弁２６５が設けられている。このエア抜き用逆止弁２６５は、流通孔２６４を通過して蓋体２６の上方に空気が流通することを許容する一方、蓋体２６の上方から流通孔２６４に空気が流通することを規制するものである。

【0035】

更に、蓋体２６の内部には、脱酸素機能を有する脱酸素剤２６６が配置されている。この脱酸素剤２６６は、除湿機能も有している。

【0036】

そのような蓋体２６は、収容域である容器本体部２１の内部を上下方向に沿って変位可能であり、下方領域に収容された原料が払い出されることにより下方に変位するものである。つまり、蓋体２６は、容器本体部２１（原料キャニスタ２０の一部）における内部（収容域）の上部を閉塞し、かつ原料の払い出しに伴って自重により下方に変位するものである。ところで、容器本体部２１の下端部にホッパ部２２が設けられているので、蓋体２６は、容器本体部２１とホッパ部２２との境界部分にて下方への変位が規制される。つまり、容器本体部２１とホッパ部２２との境界部分が、蓋体２６の下方への変位を規制するストッパ部を構成している。

【0037】

原料シュート３０は、上下方向に沿って延在し、かつ下端に吐出口３１を有した筒状部材である。この原料シュート３０は、原料キャニスタ２０から払出口２３ａを通じて払い出された原料を、カップＣ、あるいは飲料生成部１５に吐出するものである。

【0038】

飲料生成部１５は、カップＣに供給される飲料を生成する各部の総称である。この飲料生成部１５は、原料払出装置１４からカップＣに原料が払い出された場合には、制御部１０から与えられる指令に応じて、カップＣに湯を投入して撹拌等を行って飲料を生成するものである。また、飲料生成部１５は、原料払出装置１４から自身に原料が吐出された場合には、制御部１０から与えられる指令に応じて、自身に供給された湯と混合させて撹拌又は抽出により飲料を生成するものである。

【0039】

上記原料払出装置１４においては、制御部１０からの指令に応じて原料供給駆動部２４及び払出口シャッタ機構２５が駆動することにより、次のようにして原料を払い出す。すなわち、払出口シャッタ機構２５では、シャッタモータ２５２の駆動により払出口シャッタ２５１が前方に向けて揺動して払出口２３ａを開放する。そして、電動モータ２４２ａの駆動によりオーガスクリュ２４１が回転し、原料を払出口２３ａから払い出す。払出口２３ａから払い出された原料は、原料シュート３０を通過し、吐出口３１からカップＣや飲料生成部１５に吐出される。

【0040】

その後、制御部１０からの指令によりシャッタモータ２５２の駆動及び電動モータ２４２ａの駆動が停止すると、払出口シャッタ２５１が後方に揺動して払出口２３ａを閉塞するとともに、オーガスクリュ２４１の回転が停止する。そして、収容域（容器本体部２１及びホッパ部２２の内部）における原料の払い出しに伴って蓋体２６が自身の自重により下方に変位する。

【0041】

以上説明したように、本発明の実施の形態である原料払出装置１４によれば、蓋体２６が、収容域を構成する容器本体部２１の上部を閉塞するとともに、原料の払い出しに伴って下方に変位するので、いわゆる落し蓋として機能し、原料キャニスタ２０に収容される原料と接触可能な酸素量を低減させることができる。しかも、従来のように窒素ガスを供給する手段等が不要であり、部品点数を増加させることがない。従って、製造コストの増大化を抑制するとともに、原料の酸化を抑制することができる。また、蓋体２６が落し蓋として機能することにより、原料と接触可能な水分量を低減させることができ、これにより、原料の劣化を抑制することができる。

【0042】

上記原料払出装置１４によれば、蓋体２６が容器本体部２１の内部の気密性を確保した状態で変位するので、これにより原料の酸化を良好に抑制することができる。

【0043】

上記原料払出装置１４によれば、蓋体２６が自身の自重により変位するので、蓋体２６を変位させるための駆動装置等が不要であり、これにより製造コストの増大化を抑制することができる。

【0044】

上記原料払出装置１４によれば、蓋体２６に脱酸素剤２６６が配置されているので、蓋体２６を原料キャニスタ２０から取り外して清掃や交換等を容易に行うことができる。

【0045】

上記原料払出装置１４によれば、容器本体部２１とホッパ部２２との境界部分が、蓋体２６の下方への変位を規制するストッパ部として機能するので、蓋体２６が必要以上に下方に変位して原料供給駆動部２４を構成するオーガスクリュ２４１の動作を阻害することを防止することができる。

【0046】

上記原料払出装置１４によれば、払出口シャッタ機構２５が、払出口２３ａを開閉するので、これによっても原料キャニスタ２０に収容される原料と接触可能な酸素量を低減させることができ、原料の酸化を良好に抑制することができる。

【0047】

図３は、図２に示した原料払出装置１４を構成する原料キャニスタ２０の変形例を模式的に示す縦断面図である。ここで例示する原料キャニスタ４０は、容器本体部４１と、ホッパ部４２と、円筒状部４３とを有して構成されている。尚、円筒状部４３は、図２に示した円筒状部２３と同一であるので、ここでの説明は割愛する。

【0048】

容器本体部４１は、上端に投入口４１ａを有しており、横断面が円環状を成す円筒状部分である。ホッパ部４２は、容器本体部４１の下端部に設けられている。このホッパ部４２は、下方に向かうにしたがって横断面が漸次小さくように構成された漏斗状を成す部分である。

【0049】

上記原料キャニスタ４０においては、容器本体部４１及びホッパ部４２の内部は、上部が開放するとともに下部が円筒状部４３の前端の払出口（図示せず）に連通する収容域を構成しており、原料を収容可能である。そして、原料キャニスタ４０においては、容器本体部４１に蓋体４６が設けられている。

【0050】

蓋体４６は、容器本体部４１に設けられている。この蓋体４６は、上面開口及び下面開口が閉塞された円筒状、すなわちピストン形状を成しており、その外径が容器本体部４１の内径よりも僅かに小さい。この蓋体４６の上端周縁部及び下端周縁部には、それぞれパッキン等の上端シール材４６１及び下端シール材４６２が設けられており、これら上端シール材４６１及び下端シール材４６２が容器本体部４１の内壁面に接することにより、蓋体４６は、自身より下方の領域の気密性を確保している。

【0051】

かかる蓋体４６の下面には、複数の通気孔４６３が形成されており、蓋体４６の上面には、図４に示すように流通孔４６４が形成されている。また蓋体４６の上面には、流通孔４６４を閉塞する態様でエア抜き用逆止弁４６５が設けられている。このエア抜き用逆止弁４６５は、流通孔４６４を通過して蓋体４６の上方に空気が流通することを許容する一方、蓋体４６の上方から流通孔４６４に空気が流通することを規制するものである。

【0052】

更に、蓋体４６の内部には、脱酸素機能を有する脱酸素剤４６６が配置されている。この脱酸素剤４６６は、除湿機能も有している。

【0053】

また蓋体４６の上面には、スタビライザ４６７が設けられている。スタビライザ４６７は、上方から見て十字状を成す態様で設けられており、蓋体４６の上面より上方に向けて延在している。このスタビライザ４６７は、容器本体部４１の内壁面との間に僅かな隙間が形成されている。

【0054】

そのような蓋体４６は、収容域である容器本体部４１の内部を上下方向に沿って変位可能であり、下方領域に収容された原料が払い出されることにより下方に変位するものである。つまり、蓋体４６は、容器本体部４１（原料キャニスタ４０の一部）における内部（収容域）の上部を閉塞し、かつ原料の払い出しに伴って自重により下方に変位するものである。ところで、容器本体部４１の下端部にホッパ部４２が設けられているので、蓋体４６は、容器本体部４１とホッパ部４２との境界部分にて下方への変位が規制される。つまり、容器本体部４１とホッパ部４２との境界部分が、蓋体４６の下方への変位を規制するストッパ部を構成している。

【0055】

図３及び図４に示した原料キャニスタ４０を有する原料払出装置によれば、上述した作用効果に加えて、次のような作用効果を奏する。すなわち、原料キャニスタ４０は、収容域を形成する部分である容器本体部４１が円筒状の形状を成し、蓋体４６がピストン形状であるので、容器本体部４１の壁面のソリやクリープ変形による蓋体４６との隙間発生を抑制することができ、蓋体４６を安定的に変位させることができる。

【0056】

また蓋体４６には、上方に向けて延在するスタビライザ４６７が設けられているので、蓋体４６が変位の際に姿勢変形することを抑制することができる。

【0057】

以上、本発明の好適な実施の形態及び変形例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

【0058】

上述した実施の形態及び変形例では、蓋体２６，４６は自重により変位するものであったが、本発明においては、アクチュエータにより蓋体を変位させるようにしてもよい。

【0059】

上述した実施の形態では、払出口シャッタ機構２５が設けられていたが、本発明においては、払出口シャッタ機構が設けられていなくてもよい。また本発明においては、払出口シャッタ機構の代わりに、あるいは払出口シャッタ機構に加えて、原料シュートの吐出口を開閉する吐出口シャッタ機構が設けられてもよい。これによっても、原料キャニスタに収容された原料に接する酸素量を低下することができる。しかも、吐出口シャッタ機構を設ける場合には、原料シュートの内部空気を吸引する吸引機を設けて原料シュートの内部を真空引きにすることが好ましい。

【符号の説明】

【0060】

１…飲料供給装置、１０…制御部、１１…入力部、１２…金銭処理部、１３…搬送機構、１４…原料払出装置、１５…飲料生成部、１６…記憶部、２０…原料キャニスタ、２１…容器本体部、２１ａ…投入口、２２…ホッパ部、２３…円筒状部、２３ａ…払出口、２４…原料供給駆動部、２４１…オーガスクリュ、２４２…ギヤードモータ、２５…払出口シャッタ機構、２６…蓋体、２６１…上端シール材、２６２…下端シール材、２６３…通気孔、２６４…流通孔、２６５…エア抜き用逆止弁、２６６…脱酸素剤、３０…原料シュート、Ｃ…カップ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】