JPH1116041A - 飲料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯蔵槽内に飲料を複数杯分貯えてから供給す
る飲料供給装置において、その構造の簡素化、小型化と
コストの低減を図る。 【解決手段】 飲料原料と湯を混合することによって飲
料を抽出する抽出器７と、この抽出器７にて抽出された
飲料を複数杯分貯える貯蔵槽１３と、この貯蔵槽１３内
の飲料の量を計測する計測器と、空気ポンプ２９と、制
御装置５１とを備えており、計測器３０は、貯蔵槽１３
に一端が連通された計量用配管２４と、この計量用配管
２４の他端に連通された圧力センサ２７から成り、制御
装置５１は、抽出器７における飲料抽出時に、空気ポン
プ２９から加圧空気を抽出器７内に供給すると共に、計
測器３０による計量時には、それに先立って空気ポンプ
２９より計量用配管２４内に加圧空気を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲料原料から飲料
を抽出して供給する飲料供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より例えば自動販売機においては、
特開平９−６２９２９号公報（Ｇ０７Ｆ１３／００）に
示される如く、コーヒーなどの挽き豆原料からコーヒー
などの飲料を抽出し、他の砂糖或いはミルクなどと混合
した後、カップに注入して販売するよう構成されてい
る。特に、近年では食品衛生法の改正により、この種自
動販売機においても飲料を予め複数杯分抽出して保存し
て置き、販売毎に一杯分の飲料をカップに注入して販売
するバッチ抽出方式が採れるようになり、前記公報にお
いても抽出装置にて抽出された複数杯分の飲料を貯蔵槽
に貯えて販売する方式が示されている。

【０００３】係る方式によれば、販売毎の抽出に比較し
て、顧客の待ち時間を短縮することが可能となると共
に、抽出に必要なペーパーフィルタなどの消耗品の消費
量も削減し、効率的な飲料販売を達成することができる
ようになる。また、抽出器において飲料抽出に充分な時
間をかけることができるので、良い味覚の飲料を作るこ
とができる利点もある。

【０００４】一方、係るバッチ抽出方式の場合は、抽出
動作の制御を行うために貯蔵槽内の飲料の量を常に把握
していなければならない。そこで、前記公報においては
空気管の下端を貯蔵槽の下部に連通して取り付けると共
に、空気管の上端には圧力センサを設け、この空気管を
介して圧力センサにかかる貯蔵槽内の飲料の水頭圧にて
飲料の量を計測している。

【０００５】この場合、飲料の温度変化や、貯蔵槽の保
温装置の熱による空気管内空気の膨張・収縮によって空
気管内に飲料が侵入すると、侵入した飲料の高さより上
の量の飲料の量しか圧力センサは検知できなくなる。そ
こで、前記公報では空気管に空気ポンプを取り付け、計
測に先立って空気ポンプから空気管内に加圧空気を送り
込むことにより、空気管内に侵入した飲料を貯蔵槽内に
押し返してから計測を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、抽出器におけ
る飲料の抽出速度を上げるために、抽出器内にも加圧空
気を送り込む方式が開発されている。この場合、抽出器
における飲料の抽出と貯蔵槽内の飲料の量の計測は異な
るタイミングで行われる。即ち、通常は抽出が終了した
後、貯蔵槽に飲料が導入されてから計測が行われる。ま
た、計測に必要な加圧空気は僅かであり、通常の空気ポ
ンプでは能力過剰となる場合が多い。

【０００７】本発明は、係る従来の状況を踏まえ、貯蔵
槽内に飲料を複数杯分貯えてから供給する飲料供給装置
において、その構造の簡素化、小型化とコストの低減を
図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の飲料供給装置
は、飲料原料から飲料を抽出して供給するものであっ
て、飲料原料と湯を混合することによって飲料を抽出す
る抽出器と、この抽出器にて抽出された飲料を複数杯分
貯える貯蔵槽と、この貯蔵槽内の飲料の量を計測する計
測器と、空気ポンプ装置と、制御装置とを備えており、
計測器は、貯蔵槽に一端が連通された計量用配管と、こ
の計量用配管の他端に連通された圧力センサから成り、
制御装置は、抽出器における飲料抽出時に、空気ポンプ
装置から加圧空気を抽出器内に供給すると共に、計測器
による計量時には、それに先立って前記空気ポンプ装置
より計量用配管内に加圧空気を供給するものである。

【０００９】本発明によれば、飲料原料と湯を混合する
ことによって飲料を抽出する抽出器と、この抽出器にて
抽出された飲料を複数杯分貯える貯蔵槽と、この貯蔵槽
内の飲料の量を計測する計測器と、空気ポンプ装置と、
制御装置とを備え、飲料原料から飲料を抽出して供給す
る飲料供給装置において、計測器を、貯蔵槽に一端が連
通された計量用配管と、この計量用配管の他端に連通さ
れた圧力センサから構成し、制御装置は、抽出器におけ
る飲料抽出時に、空気ポンプ装置から加圧空気を抽出器
内に供給すると共に、計測器による計量時には、それに
先立って前記空気ポンプ装置より計量用配管内に加圧空
気を供給するようにしたので、単一の空気ポンプ装置に
より、抽出器内の加圧と計量用配管内への加圧空気の供
給を行うことができるようになる。

【００１０】これにより、装置全体が小型化できると共
に、部品点数の削減によるコストの低減を図ることがで
きるようになるものである。

【００１１】請求項２の発明の飲料供給装置は、上記に
加えて空気ポンプ装置と抽出器間の配管には、空気ポン
プ装置側が高く、抽出器側が低くなるよう圧力差を維持
する手段を設けると共に、空気ポンプ装置と計量用配管
間の配管にも、空気ポンプ装置側が高く、計量用配管側
が低くなるよう圧力差を維持する手段を設けたものであ
る。

【００１２】請求項２の発明によれば、上記に加えて空
気ポンプ装置と抽出器間の配管には、空気ポンプ装置側
が高く、抽出器側が低くなるよう圧力差を維持する手段
を設けると共に、空気ポンプ装置と計量用配管間の配管
にも、空気ポンプ装置側が高く、計量用配管側が低くな
るよう圧力差を維持する手段を設けているので、抽出器
側或いは計量用配管側の何れか一方が開放された場合に
も、他方への加圧空気の供給を支障無く行えるようにな
るものである。

【００１３】請求項３の発明の飲料供給装置は、上記各
発明に加えて抽出器及び計量用配管と空気ポンプ装置間
の経路に、圧力タンクを設けたものである。

【００１４】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて抽出器及び計量用配管と空気ポンプ装置間の経路
に、圧力タンクを設けたので、例えば、計量用配管と空
気ポンプ装置間の経路の弁装置などにリークが生じたと
しても、空気ポンプ装置の停止中に計量用配管内に飲料
が侵入する不都合を解消することができると共に、圧力
タンクによって空気ポンプ装置の吐出空気の脈動も減衰
されるので、圧力センサの計測データの信頼性も向上す
るものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明の飲料供給装置の実施例
としての自動販売機１の内部構成を示している。実施例
の自動販売機１は、内部で調整したコーヒー（飲料）を
顧客にカップで販売するものであり、その内部には水道
水を加熱して＋９０℃以上の湯を作り貯蔵する湯タンク
６と、この湯タンク６に貯蔵された湯を後述する抽出器
７に供給する湯弁８と、カップＣを供給する図示しない
カップ供給装置と、コーヒーの挽き豆原料（飲料原料）
を貯蔵するコーヒーキャニスタ１２と、前記粉末原料と
湯を混合してコーヒーを抽出する前述した抽出器７と、
この抽出器７で抽出されたコーヒーを温蔵する貯蔵槽１
３と、クリームを貯蔵するクリームキャニスタ１４と、
砂糖を貯蔵する砂糖キャニスタ１６と、販売指令に従っ
てそれぞれ供給された砂糖及びクリームを、抽出された
コーヒーと混合するミキシングボール１７と、カップＣ
を置くためのカップ受台（図示せず）の下方に配置され
た排水バケツ１９などが設けられている。

【００１６】前記湯弁８からは給湯管２１を介して抽出
器７に給湯される。この抽出器７は、上下動自在とされ
たシリンダ２２と、このシリンダ２２の下方に配置され
た飲料受台２３と、シリンダ２２と飲料受台２３間に介
設されたフィルタペーパー２６とから構成されている。
また、シリンダ２２が飲料受台２３上に降下した状態で
シリンダ２２内部に抽出室２８が構成され、この抽出室
２８は例えばコーヒー三杯分（一杯分は概ね１３０ｇ）
の湯と粉末原料を収容するのに充分な容量を備える。

【００１７】更に、フィルタペーパー２６は所定量ロー
ル状に捲回されており、このロールから引き出されて飲
料受台２３上に配置され、シリンダ２２が降下した状態
では飲料受台２３とシリンダ２２間に水密的に挟持され
ると共に、シリンダ２２が上方に引き上げられた状態で
その長手方向に移動（送り出し）できるように構成され
ている。

【００１８】また、シリンダ２２内には空気弁５０とオ
リフィス１０が介設されたチューブ６１を介して空気ポ
ンプ装置としての空気ポンプ２９が連通接続されてい
る。この空気ポンプ２９が運転され、空気弁５０が開放
されると、加圧空気がシリンダ２２内に供給され、抽出
室２８内を加圧するものである。尚、前記オリフィス１
０は抽出器７（空気弁５０）側が開放された状態で、空
気ポンプ２９側に約０．２気圧の圧力が残るように構成
されている。

【００１９】更に、飲料受台２３の下面からは可撓性を
備えた導出チューブ３１が引き出されており、貯蔵槽１
３の上部に連通されている。この貯蔵槽１３の下端から
は販売管４２が引き出され、ミキシングボール１７上に
連通されると共に、この販売管４２には販売弁４３が介
設されている。更に、貯蔵槽１３の下端からは排水管４
４が引き出され、排水バケツ１９上に連通されると共
に、この排水管４４には廃棄弁４６が介設されている。

【００２０】また、前記クリームキャニスタ１４と砂糖
キャニスタ１６の下方には、それらから排出されたクリ
ーム或いは砂糖をミキシングボール１７に案内するシュ
ート４７が配設されると共に、ミキシングボール１７か
らはカップ受台上のカップＣ上に向けて飲料チューブ４
８が延在している。

【００２１】他方、貯蔵槽１３の周囲には保温用のヒー
タ１８が配設されており、更に、貯蔵槽１３の側壁下端
には細いチューブから成る計量用配管２４の下端が連通
接続され、上方に引き上げられている。この計量用配管
２４の上端には圧力センサ２７が連通接続されており、
この圧力センサ２７は貯蔵槽１３の上端よりも高い位置
に配置されている。この計量用配管２４と圧力センサ２
７にて計測器３０を構成している。また、計量用配管２
４には貯蔵槽１３の上端付近の位置で空気弁４９が取り
付けられたチューブ５２が連通接続され、このチューブ
５２はオリフィス１１を介して前記空気ポンプ２９に連
通接続されている。

【００２２】この空気ポンプ２９が運転され、空気弁４
９が開閉されると、加圧空気が所定量（０．１〜０．２
気圧で一回当たり数十ｃｃ）計量用配管２４内に供給さ
れるものである。尚、前記オリフィス１１は計量用配管
２４（空気弁４９）側が開放された状態で、空気ポンプ
２９側に約０．６気圧の圧力が残るように構成されてい
る。

【００２３】前記圧力センサ２７は貯蔵槽１３内の飲料
の水頭圧（図３にＨで示す）で計量用配管２４内の空気
が加圧された圧力を感知するもので、後述する制御装置
５１に当該データが入力され、制御装置５１ではそのデ
ータの値の大きさに比例する貯蔵量があると判断するも
のである。

【００２４】ここで、圧力センサ２７は０．００１気圧
という極めて小さい圧力を測定できるように、その圧力
感知部には電気的絶縁を保護する手段は設けられていな
い。そのため、感知部に水、飲料などの導電物質が接触
しないように計量用配管２４の上端に取り付けられてい
る。

【００２５】尚、上記湯弁８、空気ポンプ２９、販売弁
４３、廃棄弁４６、空気弁４９、５０は、汎用のマイク
ロコンピュータなどから構成された前記制御装置５１に
より制御される。尚、図１中には破線で示さないが、他
の機器、即ち、カップ供給装置、コーヒーキャニスタ１
２、クリームキャニスタ１４、砂糖キャニスタ１６、シ
リンダ２２の上下動、フィルタペーパー２６の送り出し
動作なども制御装置５１にて制御されることになる。ま
た、制御装置５１には前述の如く圧力センサ２７のデー
タが入力される。

【００２６】以上の構成で次ぎに制御装置５１による本
発明の自動販売機１のコーヒー抽出動作を説明する。
今、貯蔵槽１３が空の状態で、制御装置５１に５杯分の
コーヒーを貯蔵槽１３に貯えるような指示信号が入った
ものとすると、制御装置５１は貯蔵槽１３内に５杯分の
コーヒーを溜める動作を実行する。即ち、制御装置５１
は抽出器７のシリンダ２２を降下させてフィルタペーパ
ー２６を飲料受台２３との間に挟持した状態で、コーヒ
ーキャニスタ１２から先ず三杯分の挽き豆原料と、湯タ
ンク６からは三杯分の湯を抽出室２８内に投入する。
尚、このとき販売弁４３と廃棄弁４６は閉じられてお
り、切換弁３２は貯蔵槽１３方向に流路を連通してい
る。

【００２７】更に、制御装置５１は空気ポンプ２９を運
転し、空気弁５０を開いて抽出器７の抽出室２８内を加
圧する。この抽出室２８内においては挽き豆原料が湯中
に浮遊している状態となり、挽き豆原料からはコーヒー
成分が湯中に溶出して行く。そして、上記加圧によって
抽出室２８内からフィルタペーパー２６を介して下方に
押し出され、濾過されて導出チューブ３１を通り貯蔵槽
１３に送られ、保温される。

【００２８】制御装置５１は次ぎにシリンダ２２を上昇
させ、フィルタペーパー２６を送り出してコーヒー滓を
廃棄処理し、待機状態に戻る。次ぎに、制御装置５１は
空気弁４９を開閉し、所要量の加圧空気を計量用配管２
４に送給する。尚、空気ポンプ２９は抽出器７における
抽出、或いは、貯蔵槽１３内の計量の何れが必要となっ
たときに運転され、何れもが不要な場合には停止され
る。

【００２９】その後、僅かの遅延期間を置いて圧力セン
サ２７がデータを計測し、三杯分のコーヒーが貯蔵され
た旨のデータが制御装置５１に送られる。ここで、計量
用配管２４内に前述の如き原因で図３中Ｈ１の位置まで
飲料（コーヒー）が侵入したものとすると、圧力センサ
２７は水頭圧Ｈで飲料の量を計測するため、Ｈ１まで飲
料が侵入していると、差のＨ２（図３）の水頭圧に相当
する量しか感知することができず、誤った計量をしてし
まうことになる。

【００３０】そこで、制御装置５１は計量に先立って空
気ポンプ２９から空気弁４９を介して加圧空気を計量用
配管２４内に送り、計量用配管２４内に侵入した飲料を
貯蔵槽１３内に戻す。これにより、その後圧力センサ２
７は正確な計測を行うことが可能となる。

【００３１】この時点で貯蔵槽１３内には三杯分のコー
ヒーが貯えられ、販売可能状態となる。また、制御装置
５１には前述の如く圧力センサ２７から三杯分のコーヒ
ーが貯蔵槽１３に貯えられた旨のデータが送られるの
で、制御装置５１は２杯分の不足と判断し、以後、上記
動作を繰り返して貯蔵槽１３内に２杯分のコーヒーを送
り込む（この場合原料と湯は二杯分投入される）。尚、
空気ポンプ２９は最後の計量後（５杯分を計量）停止さ
れる。

【００３２】制御装置５１は顧客が金銭を投入し、例え
ば砂糖・クリーム入りコーヒーの選択ボタンを押すと、
先ず前記カップ供給装置からカップＣを受台上に供給す
る。次ぎにそれから二秒程遅延して販売弁４３を開き、
一杯分のコーヒーを貯蔵槽１３からミキシングボール１
７内に分与する。また、クリームキャニスタ１４及び砂
糖キャニスタ１６からは所定量のクリームと砂糖をミキ
シングボール１７内に供給し、そこで混合した後、飲料
チューブ４８を介してカップＣ内に注入するものであ
る。

【００３３】尚、制御装置５１は係る販売終了後も貯蔵
槽１３内のコーヒーの量の計測を行う。即ち、制御装置
５１は空気弁４９を開閉し、前述同様に所要量の加圧空
気を計量用配管２４に送給する。その後、僅かの遅延期
間を置いて圧力センサ２７がデータを計測し、４杯分の
コーヒーが残存している旨のデータが制御装置５１に送
られるものである。

【００３４】このように、本発明によれば単一の空気ポ
ンプ２９により、抽出器７内の加圧と計量用配管２４内
への加圧空気の供給を行うことができるようになる。こ
れにより、図５に示す従来の自動販売機１００の如く、
空気ポンプ１０１と１０２を抽出器７用と計量用配管２
４用に別々に設ける場合に比して装置全体が小型化でき
ると共に、部品点数の削減によるコストの低減を図るこ
とができるようになる。

【００３５】また、オリフィス１０によって空気ポンプ
２９側が高く、抽出器７側が低くなるよう圧力差を維持
すると共に、オリフィス１１によって空気ポンプ２９側
が高く、計量用配管２４側が低くなるよう圧力差を維持
するようにしているので、何らかの原因で抽出器７側或
いは計量用配管２４側の何れか一方が開放された場合に
も、他方への加圧空気の供給を支障無く行える。

【００３６】次ぎに、図４は本発明の他の実施例を示し
ている。尚、この図において図１乃至図３と同一符号は
同一のものとする。この場合、空気ポンプ２９には空気
弁７１を介して所定容量の圧力タンク７２が接続され、
各オリフィス１０、１１はこの圧力タンク７２に連通接
続されている。また、圧力タンク７２には内部の圧力を
検出する圧力センサ７３が取り付けられ、この圧力セン
サ７３のデータは制御装置５１に入力される。更に、制
御装置５１はこの圧力センサ７３のデータに基づいて空
気ポンプ２９と空気弁７１を制御する。

【００３７】即ち、制御装置５１は圧力センサ７３のデ
ータに基づき、圧力タンク７２内の圧力が指定値より下
がった場合に空気ポンプ２９を運転し、空気弁７１を開
いて加圧空気を圧力タンク７２に供給する。そして、指
定値以上に上昇した場合には空気ポンプ２９を停止して
空気弁７１を閉じる。

【００３８】係る構成によれば、抽出器７及び計量用配
管２４には圧力タンク７２内に常時貯蔵されている加圧
空気が供給されることになるので、例えば空気弁４９に
微小リークが生じたとしても、空気ポンプ２９の停止中
に計量用配管２４内にコーヒーが侵入する不都合を解消
することができると共に、圧力タンク７２によって空気
ポンプ２９の吐出空気の脈動も減衰されるので、圧力セ
ンサ２７の計測データの信頼性も向上する。

【００３９】尚、実施例ではコーヒーを例に採り説明し
たが、それに限らず、紅茶や緑茶などに適用しても本発
明は有効であり、また、自動販売機に限らず、原料と湯
を混合させて飲料を抽出する種々の飲料供給装置に本発
明は有効である。また、実施例に示した各数値はそれに
限られるものでは無く、装置の能力等に応じて適宜設定
するものとする。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、飲料
原料と湯を混合することによって飲料を抽出する抽出器
と、この抽出器にて抽出された飲料を複数杯分貯える貯
蔵槽と、この貯蔵槽内の飲料の量を計測する計測器と、
空気ポンプ装置と、制御装置とを備え、飲料原料から飲
料を抽出して供給する飲料供給装置において、計測器
を、貯蔵槽に一端が連通された計量用配管と、この計量
用配管の他端に連通された圧力センサから構成し、制御
装置は、抽出器における飲料抽出時に、空気ポンプ装置
から加圧空気を抽出器内に供給すると共に、計測器によ
る計量時には、それに先立って前記空気ポンプ装置より
計量用配管内に加圧空気を供給するようにしたので、単
一の空気ポンプ装置により、抽出器内の加圧と計量用配
管内への加圧空気の供給を行うことができるようにな
る。

【００４１】これにより、装置全体が小型化できると共
に、部品点数の削減によるコストの低減を図ることがで
きるようになるものである。

【００４２】請求項２の発明によれば、上記に加えて空
気ポンプ装置と抽出器間の配管には、空気ポンプ装置側
が高く、抽出器側が低くなるよう圧力差を維持する手段
を設けると共に、空気ポンプ装置と計量用配管間の配管
にも、空気ポンプ装置側が高く、計量用配管側が低くな
るよう圧力差を維持する手段を設けているので、抽出器
側或いは計量用配管側の何れか一方が開放された場合に
も、他方への加圧空気の供給を支障無く行えるようにな
るものである。

【００４３】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて抽出器及び計量用配管と空気ポンプ装置間の経路
に、圧力タンクを設けたので、例えば、計量用配管と空
気ポンプ装置間の経路の弁装置などにリークが生じたと
しても、空気ポンプ装置の停止中に計量用配管内に飲料
が侵入する不都合を解消することができると共に、圧力
タンクによって空気ポンプ装置の吐出空気の脈動も減衰
されるので、圧力センサの計測データの信頼性も向上す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の飲料供給装置の実施例としての自動販
売機内部の構成を示す図である。

【図２】貯蔵槽の拡大断面図である。

【図３】貯蔵槽のもう一つの拡大断面図である。

【図４】本発明の飲料供給装置の他の実施例の自動販売
機の内部構成を示す図である。

【図５】従来の自動販売機の内部構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 自動販売機 ６ 湯タンク ７ 抽出器 ８ 湯弁 １０、１１ オリフィス １２ コーヒーキャニスタ １３ 貯蔵槽 ２４ 計量用配管 ２６ フィルタペーパー ２７ 圧力センサ ２８ 抽出室 ２９ 空気ポンプ ３０ 計測器 ５１ 制御装置 ７２ 圧力タンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飲料原料から飲料を抽出して供給する飲
   料供給装置において、 前記飲料原料と湯を混合することによって飲料を抽出す
   る抽出器と、この抽出器にて抽出された飲料を複数杯分
   貯える貯蔵槽と、この貯蔵槽内の飲料の量を計測する計
   測器と、空気ポンプ装置と、制御装置とを備え、前記計
   測器は、前記貯蔵槽に一端が連通された計量用配管と、
   この計量用配管の他端に連通された圧力センサから成
   り、前記制御装置は、前記抽出器における飲料抽出時
   に、前記空気ポンプ装置から加圧空気を前記抽出器内に
   供給すると共に、前記計測器による計量時には、それに
   先立って前記空気ポンプ装置より前記計量用配管内に加
   圧空気を供給することを特徴とする飲料供給装置。
2. 【請求項２】 空気ポンプ装置と抽出器間の配管には、
   前記空気ポンプ装置側が高く、抽出器側が低くなるよう
   圧力差を維持する手段を設けると共に、前記空気ポンプ
   装置と計量用配管間の配管にも、前記空気ポンプ装置側
   が高く、計量用配管側が低くなるよう圧力差を維持する
   手段を設けたことを特徴とする請求項１の飲料供給装
   置。
3. 【請求項３】 抽出器及び計量用配管と空気ポンプ装置
   間の経路には、圧力タンクを設けたことを特徴とする請
   求項１又は請求項２の飲料供給装置。