DE112018001735T5

DE112018001735T5 - Getränkebereitstellungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018001735T5
Application number: DE112018001735.4T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Toriumi; Takashi Nagasawa; Yuji Ebihara
Original assignee: Sanden Retail Systems Corp
Current assignee: Sanden Retail Systems Corp
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-12-19
Also published as: JP2018164603A; KR102306723B1; KR20190132453A; CN110475494B; US20210186257A1; JP6875899B2; CN110475494A; WO2018179984A1; US11337546B2

Abstract

Es wird eine Getränkebereitstellungvorrichtung bereitgestellt, die in der Lage ist, ein Mischgetränk einer vorbestimmten Viskosität mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit zu erzeugen. Eine Getränkebereitstellungsvorrichtung weist einen Milchtank (3), einen Milchströmungspfad (L3), der den Milchtank und eine Getränkeabgabeöffnung (10) verbindet, eine erste Pumpe (7), einen Luftströmungspfad (L6), um dem Milchströmungspfad zuzuführende Luft dazu zu veranlassen, über einen Verbindungsabschnitt (Z1) des Milchströmungspfads zu strömen, und eine dritte Pumpe (9) auf. Die Getränkebereitstellungsvorrichtung treibt die dritte Pumpe an, um dem Milchströmungspfad Luft zuzuführen, und treibt die erste Pumpe an, um dadurch ein Mischgetränk aus Milch und Luft aus der Getränkeabgabeöffnung zu fördern und bereitzustellen. Die Getränkebereitstellungsvorrichtung umfasst einen Abgabepfad (L7) zur Abgabe eines Teils der durch den Luftströmungspfad strömenden Luft. Ein Endabschnitt des Abgabepfads ist mit einer Abgabestelle (Z8) verbunden, der ein vorbestimmter Abschnitt des Luftströmungspfads zwischen einem getränkeströmungspfadseitigen Endabschnitt (Position eines Verbindungsabschnitts (Z6)) und der dritten Pumpe ist, und der andere Endabschnitt hiervon ist nach außen geöffnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getränkebereitstellungsvorrichtung zur Bereitstellung eines aus einem flüssigen Getränk und Luft bestehenden Mischgetränks.
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1 offenbart eine Kaffeemaschine, die mit einem Milchbehälter, der Milch speichert, einer Pumpe, die an einem bestimmten Mittenpunkt einer Leitung zwischen dem Milchbehälter und einem Getränkeauslass vorgesehen ist und die Milch in dem Milchbehälter ansaugt und fördert, und einer Luftmengenanpassungsvorrichtung, die in einer Luftzuführungsleitung vorgesehen ist, die mit der Leitung zwischen dem Milchbehälter und der Pumpe verbunden und in der Lage ist, die Durchflussmenge der durch diese Luftzuführungsleitung zirkulierenden Luft anzupassen, ausgestattet ist. Bei dieser Kaffeemaschine wird eine vorbestimmte Menge der Luft mit der Milch in der Leitung zwischen dem Milchbehälter und der Pumpe über die Luftzuführungsleitung und die Luftmengenanpassungsvorrichtung gemischt und die Pumpe wird angetrieben, wodurch schaumiger Milchschaum (auch als geschäumte Milch bezeichnet; im Folgenden als die geschäumte Milch bezeichnet) als ein aus Milch und Luft bestehendes Mischgetränk erzeugt wird, und dieses Mischgetränk wird über den Auslass einer Tasse zugeführt.
In diesem Zusammenhang hat sich der Geschmack der Menschen, denen ein Getränk, wie Kaffee, bereitgestellt wird, zunehmend diversifiziert. Unter diesen Umständen besteht auch in Bezug auf das durch diese Art der Getränkebereitstellungsvorrichtung bereitgestellte Mischgetränk ein Anpassungsbedarf gemäß der Geschmacksvielfalt.
Diesbezüglich kann die in Patentdokument 1 offenbarte Kaffeemaschine das Mischungsverhältnis der Milch und der Luft im Mischgetränk, mit anderen Worten, das Verhältnis der Luft im Mischgetränk, durch Anpassung der Menge der mit der Milch gemischten Luft durch die Luftmengenanpassungsvorrichtung anpassen, was es ermöglicht, eine bestimmte Menge an Luft mit der Milch zum Aufschäumen zu mischen.
REFERENZDOKUMENTENLISTE
PATETDOKUMENT
Patentdokument 1: JP 2014-208316 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Bei der in Patentdokument 1 offenbarten Kaffeemaschine wird die durch Mischen der Luft mit der Milch gewonnene geschäumte Milch auf das Kaffeegetränk in der Tasse gegossen. Beispielsweise wird sie als die Milch in der Oberflächenschicht eines Cappuccinos oder dergleichen bereitgestellt. Sie weist kaum Klebrigkeit auf und hat keine so hohe Viskosität, die ausreichend ist, um eine Spitze wie ein Baiser auszubilden. Im Folgenden wird ein aus Milch und Luft bestehendes Mischgetränk mit einer so hohen Viskosität, die ausreichend ist, um eine Spitze wie ein Baiser auszubilden, als ein hartes Mischgetränk mit relativ hoher Viskosität (mit anderen Worten, harter Schaum) bezeichnet, und die oben genannte geschäumte Milch wird als weiches (lockeres) Mischgetränk mit relativ niedriger Viskosität (mit anderen Worten, weicher Schaum) bezeichnet.
Um der weiteren Geschmacksvielfalt in Bezug auf Getränke in den letzten Jahren gerecht zu werden, hat der Erfinder hier ein Experiment durchgeführt, in dem Milch und Luft mit einander gemischt werden, um ein Mischgetränk mit höherer Viskosität als bei der oben genannten geschäumten Milch zu erzeugen (ein Mischgetränk, das in der Lage ist, eine Spitze wie ein Baiser auszubilden). Als ein Ergebnis hat der vorliegende Erfinder experimentell bestätigt, dass je größer die mit der Milch gemischte Menge der Luft ist, desto höher ist die Viskosität des Mischgetränks, und dass es erforderlich ist, die Menge der mit der Milch zu mischenden Luft genau einzustellen, um eine Mischgetränk mit einer vorbestimmten Viskosität zu erzeugen. Dann hat der vorliegende Erfinder bestätigt, dass, wenn beispielsweise der Förderdruck und die Förderdurchflussmengenleistung der Luftzuführungspumpe selbst zur Zuführung der mit der Milch zu mischenden Luft zu hoch ist, auch wenn die Menge der Luft durch Vorsehung der Luftmengenanpassungsvorrichtung in der Luftzuführungsleitung, wie in dem Fall der in Patentdokument 1 offenbarten Kaffeemaschine, angepasst wird, es schwierig oder unmöglich ist, ein Mischgetränk mit einer vorbestimmten Viskosität mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit zu erzeugen. Zudem ist ein ähnliches Problem nicht nur mit der Vorrichtung zur Bereitstellung des Mischgetränks aus Milch und Luft verbunden, sondern auch bei einer Vorrichtung zur Bereitstellung eines entsprechenden Mischgetränks aus einem anderen flüssigen Getränk und Luft.
In Anbetracht der obigen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getränkebereitstellungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Mischgetränk mit einer vorbestimmten Viskosität mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit zu erzeugen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Getränkebereitstellungsvorrichtung vorgesehen, umfassend: einen Tank, in dem ein flüssiges Getränk gespeichert wird; einen Getränkeströmungspfad, der den Tank und eine Getränkeabgabeöffnung verbindet; eine Getränkeförderpumpe, die in dem Getränkeströmungspfad vorgesehen ist; einen Luftströmungspfad, um dem Getränkezuführungspfad zuzuführende Luft dazu zu veranlassen, über einen vorbestimmten Abschnitt des Getränkeströmungspfads zwischen dem Tank und der Getränkeförderpumpe zu strömen; und eine Luftzuführungspumpe, die in dem Luftströmungspfad vorgesehen ist. Die Getränkebereitstellungsvorrichtung treibt die Luftzuführungspumpe an, um dem Getränkeströmungspfad Luft zuzuführen, und treibt die Getränkeförderpumpe an, um dadurch ein Mischgetränk aus dem flüssigen Getränk und der Luft aus der Getränkeabgabeöffnung zu fördern und bereitzustellen. Die Getränkebereitstellungsvorrichtung umfasst zudem einen Abgabepfad zur Abgabe eines Teils der durch den Luftströmungspfad strömenden Luft nach außen. Ein Endabschnitt des Abgabepfads ist mit einer Abgabestelle, die ein vorbestimmter Abschnitt des Luftströmungspfads zwischen einem getränkeströmungspfadseitigen Endabschnitt und der Luftzuführungspumpe ist, verbunden und der andere Endabschnitt des Abgabepfads ist nach außen geöffnet.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung gemäß eines Aspekts der Erfindung kann ein Teil der durch den Luftströmungspfad strömenden Luft über den Abgabepfad, dessen einer Endabschnitt mit der Abgabestelle, die ein vorbestimmter Abschnitt des Luftströmungspfads zwischen dem getränkeströmungspfadseitigen Endabschnitt und der Luftzuführungspumpe ist, verbunden ist, nach außen abgegeben werden. Das heißt, während eines Mischgetränkebereitstellungsbetriebs, in dem die Luftzuführungspumpe angetrieben wird, um dem Getränkeströmungspfad Luft zuzuführen, und in dem durch Antreiben der Getränkeförderpumpe das Mischgetränk aus dem flüssigen Getränk und der Luft aus der Getränkeabgabeöffnung gefördert und bereitgestellt wird, wird ein Teil der von der Luftzuführungspumpe geförderten Luft über den Abgabepfad nach außen abgegeben.
Dadurch ist es beispielsweise in dem Fall, in dem es nicht möglich ist, die Luftzuführungspumpe mit einem geeigneten Förderdruck und einer Förderdurchflussmengenleistung zur Erzeugung des Mischgetränks mit einer vorbestimmten Viskosität auszuwählen, und wo es nichts anderes gibt, als eine Luftzuführungspumpe mit einer zu hohen Leistung anzuwenden, möglich, einen Teil der von dieser Luftzuführungspumpe geförderten Luft über den Abgabepfad abzuführen und die restliche Luft über den Luftströmungspfad auf der stromabwärtigen Seite der Abgabestelle dem Getränkeströmungspfad zuzuführen. So ist es beispielsweise alleinig durch eine geeignete Einstellung der Strömungspfadquerschnittsfläche des Abgabepfads gemäß der Förderdurchflussmenge der Luftzuführungspumpe mit zu hoher Leistung möglich, dem Getränkeströmungspfad eine der vorbestimmten Viskosität entsprechende Menge der Luft zuzuführen. Infolgedessen kann die Getränkebereitstellungvorrichtung auch in dem Fall, in dem es nichts anderes gibt, als eine Luftzuführungspumpe mit zu hoher Leistung einzusetzen, das Mischgetränk mit der vorbestimmter Viskosität mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit erzeugen.
Auf diese Weise ist es möglich, eine Getränkebereitstellungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, das Mischgetränk mit vorbestimmter Viskosität mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit zu erzeugen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Struktur einer Getränkebereitstellungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Leitungskreislaufdiagramm der Getränkebereitstellungsvorrichtung.
3 ist eine Seitenansicht einer Heizvorrichtung der Getränkebereitstellungsvorrichtung.
4 ist eine konzeptionelle Zeichnung zur Veranschaulichung des Zustands eines durch die Getränkebereitstellungsvorrichtung bereitgestellten Mischgetränks.
5 ist eine konzeptionelle Zeichnung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Ventilöffnungsgrad eines ersten Durchflussmengenanpassungsventils der Getränkebereitstellungsvorrichtung.
6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Struktur einer Getränkebereitstellungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist ein partielles Leitungskreislaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Variation einer Getränkebereitstellungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
8 ist ein partielles Leitungskreislaufdiagramm zur Veranschaulichung einer anderen Variation einer Getränkebereitstellungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.

FORM ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[Basisstruktur der Getränkebereitstellungsvorrichtung]
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung der Struktur einer Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist ein Leitungskreislaufdiagramm der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100.
Wie in 1 dargestellt, ist diese Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 neben einer Kaffeemaschine 50 vorgesehen. In dem folgend beschriebenen Beispiel wird sie als Optionsvorrichtung der Kaffeemaschine 50 verwendet.
In der Kaffeemaschine 50 wird Kaffee beispielsweise durch Verwendung von Kaffeepulver extrahiert und der extrahierte Kaffee in einer Tasse C dargeboten. Gemäß der Anforderung eines Kunden oder dergleichen fügt die Kaffeemaschine 50 dem extrahierten Kaffee flüssige Milch als ein flüssiges Getränk (im Folgenden einfach als Milch bezeichnet), geschäumte Milch (das heißt, ein Mischgetränk aus Milch und Luft mit relativ geringer Viskosität), oder aufgeschlagene Milch (das heißt, ein Mischgetränk aus Milch und Luft mit hoher Viskosität) hinzu, um es somit zu ermöglichen, Kaffee in einer angefragten Form bereitzustellen.
Die Unterscheidung zwischen geschäumter Milch und aufgeschlagener Milch ist nicht eindeutig. Im Folgenden wird in dem Fall, in dem es nicht erforderlich ist, diese voneinander zu unterscheiden, geschäumte Milch und aufgeschlagene Milch gemeinschaftlich als Mischgetränk bezeichnet. In dem Fall, in dem sie voneinander zu unterscheiden sind, wird geschäumte Milch als ein Mischgetränk mit einer relativ niedrigen Viskosität oder ein weiches Mischgetränk oder ein loses Mischgetränk oder weicher Schaum bezeichnet, und aufgeschlagene Milch wird als ein Mischgetränk mit einer relativ hohen Viskosität oder ein hartes Mischgetränk oder ein steifes Mischgetränk, das in der Lage ist, eine Spitze auszubilden, oder harter Schaum bezeichnet.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 ist eine Vorrichtung, die in der Lage ist, Milch oder ein Mischgetränk in einem erhitzten (erwärmten) Zustand oder in einem gekühlten Zustand bereitzustellen, und weist eine Steuerungseinheit 1 und einen Vorrichtungshauptkörperabschnitt 2 auf. Wie oben erwähnt, ist die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 neben der Kaffeemaschine 50 vorgesehen und führt der in der Kaffeemaschine 50 vorgesehenen Tasse C Milch oder ein Mischgetränk zu.
Wie in 1 veranschaulicht steuert die Steuerungseinheit 1 den Betrieb des Vorrichtungshauptkörperabschnitts 2 und steuert beispielsweise basierend auf einer Instruktion der Kaffeemaschine 50 den Betrieb der Vorrichtungen des Vorrichtungshauptkörperabschnitts 2 (eines Kühlspeichers 4, einer Heizvorrichtung 6, Pumpen 7 bis 9 und Ventile V1 bis V9, wie nachstehend beschrieben), um Milch oder ein Mischgetränk in einem erhitzten Zustand oder in einem gekühlten Zustand bereitzustellen. Die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 steuert den Betrieb jeder Vorrichtung so, dass sie heiße (warme) Milch bereitstellt, wenn eine Heißmilchbereitstellungsinstruktion S1 in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird, dass sie ein heißes (warmes) Mischgetränk bereitstellt, wenn eine Heißmischgetränkbereitstellungsinstruktion S2 in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird, dass sie kalte Milch bereitstellt, wenn eine Kaltmilchbereitstellungsinstruktion S3 in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird, und dass sie ein kaltes Mischgetränk bereitstellt, wenn eine Kaltmischgetränkebereitstellungsinstruktion S4 in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird. In dem Fall, in dem keine der Bereitstellungsinstruktionen (S1 bis S4) in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird, wird die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 in einen Standby-Zustand versetzt.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, umfasst der Vorrichtungshauptkörperabschnitt 2 einen Milchtank 3, den Kühlspeicher 4, einen Wassertank 5, die Heizvorrichtung 6, eine erste Pumpe 7, eine zweite Pumpe 8 und eine dritte Pumpe 9. Durch Antreiben der dritten Pumpe 9 wird einem nachfolgend beschriebenen Milchströmungspfad L3 Luft zugeführt, und durch Antreiben der ersten Pumpe 7 wird das Mischgetränk aus Milch und Luft aus einer Getränkeabgabeöffnung 10 gefördert und bereitgestellt.
Der Milchtank 3 ist ein Tank, der Milch als flüssiges Getränk speichert. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Milchtank 3 in dem Kühlspeicher 4 untergebracht und kann Milch bei einer entsprechend niedrigen Temperatur speichern. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Milchtank 3 dem Tank gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Kühlspeicher 4 nimmt zumindest den Milchtank 3 auf und kann die Innentemperatur auf einer entsprechend niedrigen Solltemperatur halten. In der vorliegenden Ausführungsform sind innerhalb des Kühlspeichers 4 Vorrichtungen, wie die erste Pumpe 7, zusätzlich zum Milchtank 3 angeordnet. Die Innentemperatur des Kühlspeichers 4 wird so gesteuert, dass sie beispielsweise auf weniger als 10°C, insbesondere im Bereich von 2 bis 3°C, gehalten wird.
Der Wassertank 5 ist ein Tank, der Wasser speichert. Dem Wassertank 5 wird Wasser von einer Wasserquelle über einen Wasserzuführungspfad L1 zugeführt, der beispielsweise durch ein elektromagnetisches erstes Öffnungs-/Schließventil V1 geöffnet und geschlossen wird. Zudem kann Überlaufwasser aus dem Wassertank 5 über eine Überlaufleitung L2 abgeleitet werden.
Die Heizvorrichtung 6 ist eine Vorrichtung zum Erhitzen von Milch oder des Mischgetränks und ist dazu ausgebildet, eine Heizleitung L31, die einen Teil eines Milchströmungspfads L3, der den Milchtank 3 mit der Getränkeabgabeöffnung 10 verbindet, bildet, zu heizen. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Milchströmungspfad L3 dem Getränkeströmungspfad gemäß der vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Ausführungsform heizt die Heizvorrichtung 6 sowohl in dem Zustand, in dem eine Getränkebreitstellungsinstruktion (S1 bis S4) (Milch oder Mischgetränk) von der Kaffeemaschine 50 eingegeben wird, und in dem Standby-Zustand, in dem keine Bereitstellungsinstruktion (S1 bis S4) eingegeben wird, die Heizleitung L31, um eine vorbestimmte Heizsolltemperatur aufrechtzuerhalten. Insbesondere in dem Zustand, in dem die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 gestartet wurde (Hauptstromquelle: EIN), ist davon auszugehen, dass die Heizvorrichtung 6 einer elektrischen Heizung 6b konstant Strom zuführt, wie nachfolgend beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform verbindet der Milchströmungspfad L3 ein im Milchtank 3 angeordnetes Sieb 11 mit der Getränkeabgabeöffnung 10 und ist ein Strömungspfad, der das Strömen von hauptsächlich Milch und dem Mischgetränk erlaubt. Der Milchströmungspfad L3 umfasst beispielsweise eine Einströmleitung L30, die Heizleitung L31, eine Förderleitung L32, eine Auslassleitung L33 und eine Bypassleitung L34.
Die Einlassleitung L30 ist auf der stromaufwärtigen Seite der Heizvorrichtung 6 angeordnet. Ein Endabschnitt davon ist mit einem nachfolgend beschriebenen ersten Schaltventil V3 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit einem einlassseitigen Endabschnitt L31b (nachstehend beschrieben) der Heizleitung L31 verbunden. Wie nachfolgend beschrieben ist die Heizleitung L31 in der Heizvorrichtung 6 vorgesehen. Die Förderleitung L32 ist auf einer stromabwärtigen Seite der Heizvorrichtung 6 angeordnet. Ein Endabschnitt davon ist mit einem auslassseitigen Endabschnitt L31a der Heizleitung L31 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit einem zweiten Schaltventil V4 verbunden. Die Auslassleitung L33 verbindet den auslassseitigen Endabschnitt (den Abschnitt in 2, mit dem ein zweites Schaltventil V4 (nachfolgend beschrieben) verbunden ist) mit der Getränkeabgabeöffnung 10. Die Bypassleitung L34 ist so vorgesehen, dass sie die Heizleitung L31 umgeht. Des Weiteren ist eine Ablaufleitung L4 mit dem auslassseitigen Endabschnitt der Förderleitung L32 verbunden. Der von der Heizleitung L31 anderweitige Teil des Milchströmungspfad L3 besteht beispielsweise aus einem Silikonschlauch oder Fluorschlauch. Andererseits besteht die Heizleitung L31 beispielsweise aus einer Edelstahlleitung, die spiralförmige gewunden ist. Die Getränkeabgabeöffnung 10 ist beispielsweise ein Düsenabschnitt, durch den Milch und das Mischgetränk gefördert wird und der über der Tasse C angeordnet ist.
3 ist eine Seitenansicht der Heizvorrichtung 6. Insbesondere, wie in 3 veranschaulicht, umfasst die Heizvorrichtung 6 beispielsweise einen Hauptkörper 6a, der aus einem Aluminiumguss mit rechteckiger parallepipedischer Konfiguration besteht, eine in den Hauptkörper 6a eingegossene U-förmige elektrische Heizung 6b und einen Temperaturerfassungssensor 6c, der in ein im oberseitigen Abschnitt vorgesehenes Loch eingesetzt ist.
In den Hauptkörper 6a sind die Heizleitung L31 und die elektrische Heizung 6b eingegossen. Der auslassseitige Endabschnitt L31a der Heizleitung L31 ragt von einem vorbestimmten Abschnitt vertikal weiter oben eines Seitenabschnitts des Hauptkörpers 6a nach außen, und der einlassseitige Endabschnitt L31b der Heizleitung L31 ragt von einem vorbestimmten Abschnitt vertikal weiter unten des Seitenabschnitts gegenüber dem einen Seitenabschnitt des Hauptkörpers 6a nach außen. Die Temperatur im Hauptkörper 6a wird durch einen Temperaturerfassungssensor 6c detektiert und wird beispielsweise in die Steuerungseinheit 1 eingegeben. Die Steuerungseinheit 1 steuert den elektrischen Eingangsstrom oder dergleichen der elektrischen Heizung 6b basierend auf der Erfassungstemperatur des Temperaturerfassungssensors 6c und die Steuerung so aus, dass die Temperatur im Hauptkörper auf einer vorbestimmten Heiztemperatur gehalten wird. Wenn der Hauptkörper 6a durch die elektrische Heizung 6b erhitzt wird, wird die in den Hauptkörper 6a eingegossene Heizleitung L31 ebenfalls erhitzt. In dem Zustand, in dem die Heizsolltemperatur der Heizvorrichtung 6 im Wesentlichen auf 75°C eingestellt ist, strömt auf eine adäquate Temperatur erhitzte heiße Milch oder ein heißes Mischgetränk aus dem auslassseitigen Endabschnitt L31a, wenn kalte Milch oder ein kaltes Mischgetränk dazu veranlasst wird, durch die Heizleitung L31 zu strömen.
Die erste Pumpe 7 ist eine Förderpumpe, die hauptsächlich Milch aus dem Milchtank 3 ansaugt und fördert. Sie ist in einem vorbestimmten Abschnitt in dem Milchströmungspfad L3, näher zum Milchtank 3 als die Heizleitung L31, vorgesehen. Insbesondere ist die erste Pumpe 7 auf einer stromaufwärtigen Seite eines Verzweigungsabschnitts zur Bypassleitung L34 (in 2 ein nachfolgend beschriebenes erstes Schaltventil V3) des Milchströmungspfads und in einem vorbestimmten Abschnitt des Milchströmungspfads L3 im Kühlspeicher 4 vorgesehen.
In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die erste Pumpe 7 der Getränkeförderpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die zweite Pumpe 8 ist eine Pumpe, die Wasser aus dem Wassertank 5 ansaugt und es fördert, und ist im Wasserströmungspfad L5 vorgesehen. Die zweite Pumpe 8 ist eine Pumpe zur Zuführung von Wasser (Spülwasser) zum Spülen und reinigen des Inneren des Milchströmungspfads nach der Bereitstellung von Wasser, Milch oder dem Mischgetränk, um den Milchströmungspfad L3 im Standby-Zustand der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 zu füllen.
Ein Endabschnitt des Wasserströmungspfads L5 ist mit einem Auslassabschnitt 5a, der in einem Bodenabschnitt des Wassertanks 5 vorgesehen ist, verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit einem vorbestimmten Abschnitt (im Folgenden als ein Verbindungsabschnitt Z1 bezeichnet) des Milchströmungspfads L3 zwischen der ersten Pumpe 7 und dem Sieb 11 verbunden. Zudem ist der vorliegenden Ausführungsform eine Bypassleitung L51 vorgesehen, die von einem vorbestimmten Abschnitt (im Folgenden als ein Verbindungsabschnitt Z2 bezeichnet) des Wasserströmungspfads L5 auf der stromabwärtigen Seite der zweiten Pumpe 8 abzweigt. Ein Endabschnitt der Bypassleitung L51 ist mit dem Verbindungsabschnitt z2 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit einem vorbestimmten Abschnitt (im Folgenden als ein Verbindungsabschnitt Z3 bezeichnet) des Milchströmungspfads L3 zwischen einem Verzweigungsabschnitt der Bypassleitung L34 aus der Einströmleitung L30 (in 2 das nachstehend beschriebene erste Schaltventil V3) und der ersten Pumpe 7 verbunden. Wenn das Innere des Milchströmungspfads L3, einschließlich der Abschnitts (interne Leitung) im Kühlspeicher 4 des Milchströmungspfads L3, gespült wird, wird dem Inneren des Milchströmungspfads L3 über den Verbindungsabschnitt Z1 Waser zugeführt. Wenn der von dem Kühlspeicher 4 anderweitige Teil des Milchströmungspfads L3 (externe Leitung) gespült wird, wird dem Inneren des Milchströmungspfads L3 über die Bypassleitung L51 und den Verbindungsabschnitt Z3 Wasser zugeführt. Des Weiteren ist in der vorliegenden Ausführungsform im Wasserströmungspfad L5 eine Rücklaufleitung L52 vorgesehen, um die zweite Pumpe 8 zu umgehen. Ein Endabschnitt dieser Rücklaufleitung L52 ist mit einem vorbestimmten Abschnitt (im Folgenden als ein Verbindungsabschnitt Z4 bezeichnet) zwischen dem Verbindungsabschnitt Z2 und der zweiten Pumpe 8 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit einem vorbestimmten Abschnitt (im Folgenden als eine verbindungsabschnitt Z5 bezeichnet) zwischen der zweiten Pumpe 8 und dem Auslassabschnitt 5a des Wassertanks 5 verbunden.
Die dritte Pumpe 9 ist eine Pumpe, die im Luftströmungspfad L6 vorgesehen ist und Luft ansaugt und fördert. Die dritte Pumpe führt Luft zur Erzeugung eines Mischgetränks und Luft zur Luftspülung oder dergleichen im Milchströmungspfad L3, etc. zu. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform dient eine dritte Pumpe 9 sowohl als die Pumpe zur Zuführung von Luft zur Erzeugung eines Mischgetränks als auch als die Pumpe zur Zuführung von Luft zur Luftspülung. Die dritte Pumpe 9 ist eine Konstantförderdurchflussmengenpumpe, die eine vorbestimmte Abgabedurchflussmenge der Luft fördert. Die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 treibt diese dritte Pumpe 9 an, um dem Inneren des Milchströmungspfads L3 Luft zuzuführen, und treibt die erste Pumpe 7 an, um dadurch ein Mischgetränk aus Milch und Luft zu erzeugen, wobei sie das Mischgetränk aus der Getränkeabgabeöffnung 10 fördert, um es in der Tasse C bereitzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die dritte Pumpe der Luftzuführungspumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Luftströmungspfad L6 ist ein Strömungspfad zur vorwiegenden Zirkulation der dem Milchströmungspfad L3 zuzuführenden Luft. Beispielsweise ist ein Endabschnitt des Luftströmungspfads L6 mit einer nach außen geöffneten Lufteinlassöffnung 12 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit einem vorbestimmten Abschnitt (im Folgenden als der Verbindungsabschnitt Z6 bezeichnet) des Wasserströmungspfads L5 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und dem Verbindungsabschnitt Z2 verbunden. Die von dem Verbindungsabschnitt Z6 dem Wasserströmungspfads L5 zugeführte Luft strömt durch den Strömungspfad, der ein Teil des Wasserströmungspfads L5 ist und sich zwischen dem Verbindungsabschnitt Z6 und dem Verbindungsabschnitt Z1 erstreckt, und wird schließlich dem Milchströmungspfad L3 über den Verbindungsabschnitt Z1 zwischen der ersten Pumpe 7 und dem Sieb 11 des Milchströmungspfads L3 zugeführt. Auf diese Weise wird der Luftströmungspfad L6 zur Zirkulation von dem Milchströmungspfad L3 über den vorbestimmten Abschnitt (den Verbindungsabschnitt Z1 in der vorliegenden Ausführungsform) des Milchströmungspfads L3 zwischen dem Milchtank 3 und der ersten Pumpe 7 zugeführter Luft gebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Bypassleitung L61 vorgesehen, die von einem Verzweigungsabschnitt Z7 auf der stromabwärtigen Seite der dritten Pumpe 9 des Luftströmungspfads L6 abzweigt. Ein Endabschnitt der Bypassleitung L61 ist mit dem Verzweigungsabschnitt Z7 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit dem Verbindungsabschnitt Z2 des Wasserströmungspfads L5 verbunden. Der Luftströmungspfad L6 zirkuliert hauptsächlich die Luft zur Erzeugung des Mischgetränks, und die Bypassleitung L61 zirkuliert die Luft zur Luftspülung.
Darüber hinaus ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Abgabepfad (Entlastungsströmungspfad) L7 zur Abgabe eines Teils der durch den Luftströmungspfad L6 zirkulierenden Luft mit einem Mittelpunkt des Luftströmungspfads L6 verbunden. Ein Endabschnitt des Abgabepfads L7 ist mit einer Abgabestelle Z8, der ein vorbestimmter Abschnitt des Luftströmungspfads L6 zwischen dem milchströmungspfadseitigen Endabschnitt (dem Verbindungsabschnitt Z6 in 2) und der dritten Pumpe 9 ist, verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist nach außen geöffnet.
Als Nächstes werden der Milchströmungspfad L3, der Wasserströmungspfad L5, die Bypassleitung L51, die Rücklaufleitung L52, der Luftströmungspfad L6, die Bypassleitung L61 und die im Abgabepfad L7 vorgesehenen Vorrichtungen ausführlich beschrieben.
In dem Milchströmungspfad L3 sind das Sieb 11, ein Milchdurchflussmesser 13, das zweite Öffnungs-/Schließventil V2, die erste Pumpe 7, ein geschwollener Abschnitt 14, ein erstes Schaltventil V3, die Heizvorrichtung 6 und ein zweites Schaltventil V4 in dieser Reihenfolge von der Seite des Milchtanks 3 zur Getränkeabgabeöffnung 10 vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt Z1 befindet sich zwischen dem zweiten Öffnung-/Schließventil V2 und der ersten Pumpe 7, und der Verbindungsabschnitt Z3 befindet sich zwischen dem geschwollenen Abschnitt 14 und dem ersten Schaltventil V3.
Der Milchdurchflussmesser 13 ist beispielsweise ein propellerrotationsartiger Durchflussmesser, der für jede Umdrehung ein Pulssignal an die Steuerungseinheit 1 ausgibt. Basierend auf der Anzahl der Male, die dieses Pulssignal ausgegeben wird, kann die Steuerungseinheit 1 das Milchfördervolumen durch die erste Pumpe 7 überwachen.
Das zweite Öffnungs-/Schließventil V2 ist ein Ventil, das den Milchströmungspfad L3 öffnet und schließt, Beispielsweise besteht es aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebenen Quetschventils, das in einem Anfangszustand (Stromquelle AUS) geschlossen (NC) ist.
Das erste Schaltventil V3 ist ein Ventil zum selektiven Schalten des Strömungswegs der Milch, etc. im Milchströmungspfad L3 zwischen dem Weg über die Heizleitung L31 und dem Weg über die Bypassleitung L34 und besteht beispielsweise aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebenen Dreiwegeventil. Beispielsweise stellt das erste Schaltventil V3 im Anfangszustand (Stromquelle AUS) eine Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt Z3 und der Bypassleitung L34 her und verhindert gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt Z3 und der Heizleitung L31 (genauer gesagt, der Einströmleitung L30). Im Stromversorgungszustand (Stromquelle EIN) verhindert es die Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt Z3 und der Bypassleitung L34 und stellt gleichzeitig die Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt Z3 und der Heizleitung L31 (genauer gesagt, der Einströmleitung L30) her.
Das zweite Schaltventil V4 ist ein Ventil zum selektiven Schalten des Förderziels der durch den Milchströmungspfad L3 zwischen der Getränkeabgabeöffnung 10 (der Auslassleitung L33) und der Ablaufleitung L4 strömenden Milch etc., und besteht beispielsweise aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebenen Dreiwegeventils. Das heißt, das zweite Schaltventil V4 ist ein Ventil, das selektiv das Verbindungsziel der Förderleitung L32 zwischen der mit der Getränkeabgabeöffnung 10 verbundenen Auslassleitung L33 und der Ablaufleitung L4 schaltet. Beispielsweise arbeitet das zweite Schaltventil V4 in einem Anfangszustand (Stromquelle AUS) so, dass es eine Verbindung zwischen der Förderleitung L32 und der Ablaufleitung L4 herstellt und eine Verbindung zwischen der Förderleitung L32 und der Auslassleitung L33 verhindert. Im Stromversorgungszustand (Stromquelle EIN) arbeitet es so, dass es eine Verbindung zwischen der Förderleitung L32 und der Ablaufleitung L4 verhindert und eine Verbindung zwischen der Förderleitung L32 und der Auslassleitung L33 herstellt.
Im Wasserströmungspfad L5 sind das Sieb 15, der Wasserdurchflussmesser 16, die zweite Pumpe 8, ein erstes Sperrventil C1, ein drittes Öffnungs-/Schließventil V5, ein zweites Sperrventil C2 und ein drittes Sperrventil C2 in dieser Reihenfolge von der Seite des Wassertanks 5, auf der sich der Auslassabschnitt 5a befindet, zum Verbindungsabschnitt Z1 hin vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt Z2 befindet sich in einem vorbestimmten Abschnitt zwischen dem ersten Sperrventil C1 und dem dritten Öffnungs-/Schließventil V5, der Verbindungsabschnitt Z4 befindet sich zwischen dem ersten Sperrventil C1 und dem Verbindungsabschnitt Z2, der Verbindungsabschnitt Z5 befindet sich zwischen dem Wasserdurchflussmesser 16 und der zweiten Pumpe 8 und der Verbindungsabschnitt Z6 befindet sich zwischen dem zweiten Sperrventil C2 und dem dritten Sperrventil C3.
Wie der Milchdurchflussmesser 13 besteht der Wasserdurchflussmesser 16 beispielsweise aus einem propellerrotationsartigen Durchflussmesser und ist dazu ausgebildet, für jede Umdrehung ein Pulssignal an die Steuerungseinheit 1 auszugeben. Basierend auf der Anzahl der Male, die dieses Pulssignal ausgegeben wird kann die Steuerungseinheit 1 das Volumen des durch die zweite Pumpe 8 geförderten Wassers überwachen.
Das dritte Öffnungs-/Schließventil V5 ist ein Ventil, das den Wasserströmungspfad L5 öffnet und schließt und besteht beispielsweise aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebene Quetschventils, das im Anfangszustand (Stromquelle AUS) geschlossen (NC) ist. Das erste Sperrventil C1, das zweite Sperrventil C2 und das dritte Sperrventil C3 erlauben den Durchfluss vom Auslassabschnitt 5a zum Verbindungsabschnitt Z1 und verhindern den Durchfluss vom Verbindungsabschnitt Z1 zum Auslassabschnitt 5a. Die Öffnungsdrücke dieser Sperrventile (C1, C2 und C3) sind so eingestellt, dass sie schnell geöffnet werden, wenn die zweite Pumpe 8 arbeitet.
In der Bypassleitung L51 sind ein viertes Öffnungs-/Schließventil V6 und ein viertes Sperrventil C4 in dieser Reihenfolge vom Verbindungsabschnitt Z2 zum Verbindungsabschnitt Z3 hin vorgesehen.
Das vierte Öffnungs-/Schließventil V6 ist ein Ventil, das die Bypassleitung L51 öffnet und schließt und besteht beispielsweise aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebenen Quetschventils, das im Anfangszustand (Stromquelle AUS) geschlossen (NC) ist.
Das vierte Sperrventil C4 erlaubt den Durchfluss vom Verbindungsabschnitt Z2 zum Verbindungsabschnitt Z3 und verhindert den Durchfluss vom Verbindungsabschnitt Z3 zum Verbindungsabschnitt Z2. Der eingestellte Wert des Öffnungsdruck des vierten Sperrventils C4 ist gleich dem eingestellten Wert des Öffnungsdrucks der die im Wasserströmungspfad L5 vorgesehenen Sperrventile (C1 bis C3).
In der Rücklaufleitung L52 ist ein fünftes Sperrventil C5 vorgesehen, dass den Durchfluss vom Verbindungsabschnitt Z4 zum Verbindungsabschnitt Z5 erlaubt und den Durchfluss vom Verbindungsabschnitt Z5 zum Verbindungsabschnitt Z4 verhindert. Der Öffnungsdruck dieses fünften Sperrventils C5 ist so eingestellt, dass er höher als der zum Zeitpunkt des Normalbetriebs der zweiten Pumpe 8 generierte Druck ist. Das heißt, der eingestellte Wert des Öffnungsdrucks des fünften Sperrventils C5 ist höher als der eingestellte Wert des Öffnungsdrucks der in dem Wasserströmungspfad L5 und der Bypassleitung L51 vorgesehenen Sperrventile (C1 bis C4) ist. Das fünfte Sperrventil C5 ist dazu ausgebildet, dass es in dem Fall, in dem eine Anomalie auf der stromabwärtigen Seite der zweiten Pumpe 8 generiert wird, geöffnet wird, um eine Zirkulation des Wassers über die Rücklaufleitung L52 zu ermöglichen.
Im Luftströmungspfad L6 sind ein Sieb 17, eine dritte Pumpe 9, ein erstes Durchflussmengenanpassungsventil V7 und ein sechstes Sperrventil C6, in dieser Reihenfolge von der Lufteinlassöffnung 12 zum Verbindungsabschnitt Z6, vorgesehen. Der Verzweigungsabschnitt Z7 befindet sich in einem vorbestimmten Abschnitt zwischen der dritten Pumpe 9 und dem ersten Durchflussmengenanpassungsventil V7, und eine Abgabestelle Z8 befindet sich zwischen dem Verzweigungsabschnitt Z7 und dem ersten Durchflussmengenanpassungsventil V7. In einer Bypassleitung L61, die von dem Verzweigungsabschnitt Z7 des Luftströmungspfads L6 abzweigt, sind ein fünftes Öffnungs-/Schließventil V8 und ein siebtes Sperrventil C7 in dieser Reihenfolge vom Verzweigungsabschnitt Z7 zum Verbindungabschnitt Z2 hin vorgesehen.
Das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 ist in einem Strömungspfad, der ein Teil des Luftströmungspfads L6 ist und sich zwischen dem Verbindungsabschnitt Z6 und der Abgabestelle Z8 erstreckt, vorgesehen und dient dazu, die Durchflussmenge der durch diesen Strömungspfad strömenden Luft (im Folgenden als die Luftdurchflussmenge bezeichnet) F anzupassen. Es ist ein Steuerventil, das dazu in der Lage ist, den Ventilöffnungsgrad G beispielsweise basierend auf einem vorbestimmten Eingangssignal kontinuierlich anzupassen. In der vorliegenden Ausführungsform passt das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 beispielsweise basierend auf einem Eingangssignal der Steuerungseinheit 1 den Ventilöffnungsgrad G vom vollständig geschlossenen Zustand bis zum vollständig geöffneten Zustand kontinuierlich an, was es ermöglicht, die Luftdurchflussmenge F der durch den Luftströmungspfad L6 (genauer gesagt, den Strömungspfad, der sich zwischen dem Verbindungsabschnitt Z6 und der Abgabestelle Z8 erstreckt) strömenden Luft anzupassen. Durch entsprechende Anpassung des Ventilöffnungsgrads G dieses ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 ist es möglich, das Mischungsverhältnis von Milch und Luft im Mischgetränk anzupassen, das heißt, das Verhältnis der Luft im Mischgetränk. Die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Luft im Mischgetränk und der Viskosität des Mischgetränks und die Beziehung zwischen dem Ventilöffnungsgrad G des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 und der Luftdurchflussmenge F werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
Das fünfte Öffnungs-/Schließventil V8 ist ein Ventil, das die Bypassleitung L61 öffnet und schließt und besteht beispielsweise aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebenen Quetschventils, das im Anfangszustand (Stromquelle AUS) geschlossen (NC) ist.
Das sechste Sperrventil C6 dient dazu, den Durchfluss vom Verzweigungsabschnitt Z7 zum Verbindungsabschnitt Z6 zu erlauben und den Durchfluss vom Verbindungsabschnitt Z6 zum Verzweigungsabschnitt Z7 zu verhindern. Das siebte Sperrventil C7 dient dazu, den Durchfluss vom Verzweigungsabschnitt Z7 zum Verbindungsabschnitt Z2 zu erlauben und den Durchfluss vom Verbindungsabschnitt Z2 zum Verzweigungsabschnitt Z7 zu verhindern. Der eingestellte Wert des Öffnungsdrucks des sechsten Sperrventils C6 und des siebten Sperrventils C7 ist gleich dem eingestellten Wert des Öffnungsdrucks der in dem Wasserströmungspfad L5 und der Bypassleitung L51 vorgesehenen Sperrventile (C1 bis C4) und ist so eingestellt, dass das Ventil schnell geöffnet wird, wenn die dritte Pumpe 9 arbeitet.
Der Abgabepfad L7 ist mit einem sechsten Öffnungs-/Schließventil (Entlastungsventil) V9 versehen. Das sechste Öffnungs-/Schließventil V9 ist ein Öffnungs-/Schließventil, das den Abgabepfad L7 öffnet und schließt. Es besteht beispielsweise aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebenen Quetschventils, das im Anfangszustand (Stromquelle AUS) geschlossen (NC) ist. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das sechste Öffnungs-/Schließventil V9 dem Abgabepfadöffnungs-/- schließventil gemäß der vorliegenden Erfindung.
Darüber hinaus wird, wie vorstehend beschrieben, in der vorliegenden Ausführungsform dem Milchströmungspfad L3 von einem vorbestimmten Abschnitt des Milchströmungspfads L3 zwischen der ersten Pumpe 7 und dem Milchtank 3 Luft zugeführt, und die erste Pumpe 7 wird angetrieben, wodurch kalte Milch und Luft miteinander in ein Mischgetränk gemischt werden, das aus der Getränkeabgabeöffnung 10 gefördert und bereitgestellt werden kann. Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform die durch die dritte Pumpe 9 angesaugte Luft dem Milchströmungspfad L3 über den Luftströmungspfad L6, den Verbindungsabschnitt Z6, den Wasserströmungspfad L5 und den Verbindungsabschnitt Z1 zugeführt und wird entsprechend mit der Milch im Milchströmungspfad L3 gemischt, bevor sie dazu veranlasst wird, durch den Milchströmungspfad L3 zu strömen, wodurch es möglich ist, das Mischgetränk zu erzeugen.
[Luftverhältnis im Mischgetränk und Viskosität des Mischgetränks]
4 ist eine konzeptionelle Zeichnung zur Veranschaulichung des Zustands des durch die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 bereitgestellten Mischgetränks. 4(a) bis 4(d) stellen jeweils den Zustand des Mischgetränks dar, wenn die Durchflussmenge der Milch konstant ist und wenn das Verhältnis der mit der Milch gemischten Luft variiert wird. Das Luftverhältnis wird in der Reihenfolge sukzessive erhöht: FGI. 4(a), 4(b), 4(c) und 4(d).
Wie ersichtlich ist, breitet sich das Mischgetränk im Zustand von 4(a) im Wesentlichen flach aus, um die Oberflächenschicht des Kaffees in der Tasse C abzudecken, und ist lose und weist kaum eine Viskosität auf. Wie in 4(b) zu sehen ist, deckt das Mischgetränk die Oberflächenschicht des Kaffees ab, und der zentrale Bereich davon ist etwas angeschwollen und weist eine Viskosität auf. Wie man sieht, nimmt mit fortschreitendem Zustand von 4(b) bis 4(d) die Anschwellhöhe (Schwellenhöhe) H des zentralen Abschnitts des Mischgetränks bei zunehmender Viskosität zu. Das heißt, da die Durchflussmenge der mit der Milch zu mischen Luft erhöht wird und das Luftverhältnis im Mischgetränk ansteigt, nimmt die Viskosität des Mischgetränks zu, mit dem Ergebnis, dass die Anschwellhöhe H des Mischgetränks in der Außenansicht zunimmt. Somit ist es notwendig, bis zu einer vorbestimmten Anschwellhöhe H des Mischgetränks gemäß dem Wunsch und dem Geschmack des Nutzers oder dergleichen zur Oberflächenschicht des Kaffees, ein Mischgetränk einer vorbestimmten Viskosität gemäß der Anschwellhöhe H zu erzeugen. Um ein Mischgetränk einer vorbestimmten Viskosität zu erzeugen, ist es erforderlich, ein der Viskosität entsprechendes Verhältnis (Durchflussmenge) der Luft mit der Milch mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit zu mischen. Das heißt, je größer die Menge der mit der Milch gemischten Luft (Luftdurchflussmenge F) ist, desto höher ist die Viskosität des Mischgetränks und desto größer ist die Anschwellhöhe H. Um ein Mischgetränk einer vorbestimmten Viskosität (einer vorbestimmten Anschwellhöhe H) zu erzeugen, ist es notwendig, die Menge der mit der Milch gemischten Luft (Luftdurchflussmenge F) genau einzustellen.
[Verhältnis zwischen dem Ventilöffnungsgrad des ersten Durchflussmengenanpassungsventils und der Luftdurchflussmenge]
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerungseinheit 1 dazu ausgebildet, einen Luftspülbetrieb (insbesondere einen Ablassprozess und einen Luftspülprozess) auszuführen, in dem Luft dazu veranlasst wird, durch den Milchströmungspfad L3, etc. nach Ausführung eines nachfolgend beschriebenen Getränkeabgabeprozesses und nach Beendigung der Bereitstellung des Mischgetränks zu strömen. Die Luft für die Luftspülung und die Luft für die Erzeugung des Mischgetränks werden durch die einzelne Pumpe 9 zugeführt.
Der Luftspülbetrieb wird hier zum Zwecke des Wegblasens von Wasser, etc. aus den Leitungen durch Antreiben der dritten Pumpe 9 und der ersten Pumpe 7 ausgeführt, um Luft kräftig durch die Leitungen, wie den Milchströmungspfad L3, zu zirkulieren. Somit sind die Luftmenge (Durchflussmenge) und der Förderdruck, die für die Luftspülung erforderlich sind, größer (höher) als die Luftmenge (Durchflussmenge) und der Förderdruck, die für die Erzeugung des Mischgetränks erforderlich sind. In dem Fall, in dem, wie in der vorliegenden Ausführungsform, die Luft zur Luftspülung und die Luft zur Erzeugung des Mischgetränks durch die einzelne dritte Pumpe 9 zugeführt werden, sind daher die Förderdurchflussmenge und der Förderdruck der dritten Pumpe 9 zu hoch den Mischgetränkebereitstellungsbetrieb (den nachfolgend beschriebene Getränkeabgabeprozess durch die Bereitstellungsinstruktionen S2 oder S4). Infolgedessen können beispielsweise zum Zeitpunkt des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs, auch wenn die von der dritten Pumpe 9 geförderte Luft mit zu hoher Förderdurchflussmenge und zu hohem Förderdruck unverändert zum ersten Durchflussmengenanpassungsventil V7 geführt wird, um den Ventilöffnungsgrad G des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 anzupassen, Fälle auftreten, bei denen es aufgrund des nachfolgend beschriebenen Grunds schwierig oder unmöglich ist, die Luftdurchflussrate F auf eine vorbestimmte Soll-Luftdurchflussmenge Fc, die einer vorbestimmten Viskosität (einer vorbestimten Anschwellhöhe H) entspricht, einzustellen.
5 ist eine konzeptionelle Zeichnung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Ventilöffnungsgrad G (G0, G1) des in der ersten Ausführungsform angewendeten ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 und der Luftdurchflussmenge F der Luft, die durch das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 angepasst wird und durch den Luftströmungspfad L6 auf der stromabwärtigen Seite des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 strömt. Die Abzisse gibt den Ventilöffnungsgrad G (G0, G1) des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 an, und die Ordinate gibt die durch das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 angepasste Luftdurchflussrate F der Luft an. In der Zeichnung zeigt die durch die Strich-Doppelpunktlinie angezeigte Kurve WO die Beziehung zwischen dem Ventilöffnungsgrad G0 und der Luftdurchflussmenge F in dem Fall, in dem die von der dritten Pumpe 9 geförderte Luft bei zu hoher Förderdurchflussmenge und zu hohem Förderdruck unverändert zum ersten Durchflussmengenanpassungsventil V7 geführt wird (das heißt, in dem Fall in dem es keinen Abgabepfad L7 gibt). In der Zeichnung zeigt die durch die durchgehende Linie angezeigte Kurve W1 die Beziehung zwischen dem Ventilöffnungsgrad G1 und der Luftdurchflussmenge F in dem Fall, in dem das sechste Öffnungs-/Schließventil V9 geöffnet ist und in dem ein Teil der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft nach außen über den Abgabepfad L7 abgegeben wird (das heißt, in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform, in dem der Abgabepfad L7 vorgesehen ist).
Wie in 5 dargestellt, ist der Anstiegsgradient der Luftdurchflussmenge F in Bezug auf den Änderungsbetrag des Ventilöffnungsgrads G0 im Fall der Kurve WO (der konventionelle Fall) (beispielsweise ΔF/ΔG0) größer als der Anstiegsgradient der Luftdurchflussmenge F in Bezug auf den Änderungsbetrag des Ventilöffnungsgrads G1 in Fall der Kurve W1 (die vorliegende Ausführungsform) (beispielsweise ΔF/ΔG1) und ist steiler. Das heißt, in dem konventionellen Fall, in dem der Anstiegsgradient steil ist, ist die Empfindlichkeit der Änderung des Steuerungsobjekts (Luftdurchflussmenge F) in Bezug auf die Änderung des Ventilöffnungsgrads G0 zu hoch, so dass die Luftdurchflussmenge F eine große Änderung erfährt, wenn der Ventilöffnungsgrad G0 nur ein wenig geändert wird. Infolgedessen weicht die Luftdurchflussmenge F, wenn der Ventilöffnungsgrad G geringfügig von dem der Soll-Luftdurchflussmenge Fc entsprechenden Ventilöffnungsgrad G0c abweicht, stark von der Soll-Luftdurchflussmenge Fc ab, und in einigen Fällen ist es schwieirg oder unmöglich, die Luftdurchflussmenge F auf die Soll-Luftdurchflussmenge Fc oder in deren Nähe genau einzustellen. Zudem wird zuvor der Durchflussmengenanpassungsbereich ΔF (obere Grenze der Luftdurchflussmenge Fmax, untere Grenze der Luftdurchflussmenge Fmin) der Durchflussmenge F, die dem Viskositätsbereich des Mischgetränks gemäß des Wunsches und Geschmacks des Nutzers oder dergleichen entspricht, vorausgesetzt. In dem konventionellen Fall, in dem der Anstiegsgradient steil ist, ist somit der Anpassungsbereich ΔG0 für den Ventilöffnungsgrad G entsprechend dem Durchflussmengenanpassungsbereich ΔF ein relativ kleiner Bereich. Daher ist es schwierig oder unmöglich, den Ventilöffnungsgrad G0 innerhalb dieses kleinen Anpassungsbereichs ΔG0 anzupassen und ein Mischgetränk mit einer Viskosität gemäß des Wunsches und Geschmacks des Nutzers oder dergleichen bereitzustellen.
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform ein Teil der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft mit zu hoher Förderdurchlussmenge und zu hohem Förderdruck über den Abgabepfad L7 nach außen abgegeben, und die Durchflussmenge der Luft auf dem Weg zum ersten Durchflussmengeanpassungsventil V7 wird im Vergleich zum Stand der Technik reduziert. Infolgedessen kann der Anstiegsgradient der Kurve W1, wie in 5 gezeigt, im Vergleich zum konventionellen Fall sanfter gestaltet werden, was es ermöglicht, die Empfindlichkeit einer Änderung in der Luftdurchflussmenge F in Bezug auf die Änderung des Ventilöffnungsgrads G1 gegenüber dem Stand der Technik zu verringern. Auch wenn der Ventilöffnungsgrad G ein wenig von dem Ventilöffnungsgrad G1c entsprechend der Soll-Luftdurchflussmenge Fc abweicht, befindet sich die Luftdurchflussmenge F somit in der Nähe der Soll-Luftdurchflussmenge Fc, und durch das Ausführen einer Feinanpassung des Ventilöffnungsgrads G kann zudem die Luftdurchflussmenge F genau auf die Soll-Luftdurchflussmenge Fc eingestellt werden. Darüber hinaus kann in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform der Anpassungsbereich ΔG1 für den Ventilöffnungsgrad G, der dem Durchflussmengengradanpassungsbereich ΔF entspricht, vergrößert werden, und durch Anpassung des Ventilöffnungsgrads G1 in diesem großen Anpassungsbereich ΔG1 ist es möglich, ein Mischgetränk mit einer Viskosität gemäß des Wunsches und Geschmacks des Nutzers oder dergleichen einfach und passend bereitzustellen.
Insbesondere wird in der vorliegenden Ausführungsform während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs (in dem Fall des nachfolgend beschriebene Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellungsinstruktion S2 oder S4) das sechste Öffnung-/Schließventil V9 geöffnet und während des Luftspülbetriebs, um Luft durch den Milchströmungspfad L3 nach der Beendigung der Bereitstellung der Milch oder des Mischgetränks (insbesondere nach der Beendigung des nachstehend beschriebenen Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellungsinstruktionen S1 bis S4) zu strömen, vollständig geschlossen. Während des Mischgetränkebereitstellungsbetrieb passt das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 den Ventilöffnungsgrad G1 basierend auf dem Eingangssignal der Steuerungseinheit 1 an, um eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft (Soll-Luftdurchflussmenge Fc) dem Milchströmungspfad L3, etc. zuzuführen, und während des Luftspülbetriebs ist es vollständig geschlossen.
In der vorliegenden Ausführungsform, die nachfolgend beispielhaft beschrieben wird, wird der Ventilöffnungsgrad G1 während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs auf einen vorbestimmten Wert, der zu einer Viskosität des Mischgetränks gemäß des Wunschs des Nutzers der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 korrespondiert, eingestellt. Dies sollte jedoch nicht restriktiv ausgelegt werden. Es kann eine Viskositätsauswahltaste für den Nutzer oder dergleichen vorgesehen werden, um die Viskosität des Mischgetränks auszuwählen, was es dem Ventilöffnungsgrad G1 des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 ermöglicht, durch die Steuerungseinheit 1 gemäß der durch den Nutzer oder dergleichen ausgewählten Viskosität gesteuert zu werden.
[Betrieb der Getränkebereitstellungsvorrichtung]
Als Nächstes wird der Betrieb der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist anzunehmen, dass im Anfangszustand zumindest die Leitungen einer vorbestimmten Länge, umfassend die Heizleitung L31 und die Förderleitung L32 des Milchströmungspfads L3 (beispielsweise der Bereich des Milchströmungspfads L3 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und dem zweiten Schaltventil V4), den Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 mit Wasser gefüllt sind. Zudem ist anzunehmen, dass im Anfangszustand die Öffnungs-/Schließventile (V1, V2, V5, V6, V8 und V9) und das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 im geschlossenen Zustand sind, dass das erste Schaltventil V3 zur Seite der Bypassleitung L34 offen ist und dass das zweite Schaltventil V4 zur Seite der Ablaufleitung L4 offen ist. Somit führt die Steuerungseinheit 1 einen Anfangsbetrieb aus, in dem Wasser über den Verbindungsabschnitt Z1, das erste Schaltventil V3, die Bypassleitung L34 und die Ablaufleitung L4 geleitet wird, wodurch die Leitungen der vorbestimmten Länge (der Bereich zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und dem zweiten Schaltventil V4, insbesondere der Abschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und dem ersten Schaltventil V3, der Einströmleitung L30, der Heizleitung L31, der Förderleitung L32 und der Bypassleitung L34), der Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 mit Wasser gefüllt werden. Im Folgenden werden zur Vereinfachung der Darstellung die Namen der Ventile (V1 bis V9) weggelassen und die Ventile werden alleinig durch die Bezugszeichen (V1 bis V9) angegeben.
Die Steuerungseinheit 1 steuert hauptsächlich den Getränkebereitstellungsbetrieb zur Bereitstellung von Milch oder einem Mischgetränk in dem Vorrichtungshauptkörperabschnitt 2 und der Wasserfüllprozess zum Füllen des Milchströmungspfads L3 mit Wasser. Zunächst werden im Anfangszustand der Bereich des Milchströmungspfads L3 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V4, der Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 mit Wasser gefüllt. In diesem Zustand ist V4 zur Seite der Ablaufleitung L4 offen, während die Ventile (V2, V5, V6 und V7) auf der stromaufwärtigen Seite der mit Wasser gefüllten Leitungen geschlossen sind, und zur gleichen Zeit sind das dritte Sperrventil C3 und das vierte Sperrventil C4 so in dem Wasserströmungspfad L5 vorgesehen, dass die Ableitung des den Milchströmungspfad L3, etc. füllenden Wassers aus der Ablaufleitung L4 im Anfangszustand verhindert oder unterdrückt wird.
[Getränkebereitstellungsbasisbetrieb (Ablassprozess)]
Die Steuerungseinheit 1 steuert den Betrieb des Vorrichtungshauptkörperabschnitts 2 (des Kühlspeichers 4, der Heizvorrichtung 6, der Pumpen 7 und 8 und der Ventile V1 bis V9) so, dass basierend auf der Bereitstellungsinstruktion (S1 bis S4) von der Kaffeemaschine 50 heiße Milch, ein heißes Mischgetränk, kalte Milch oder ein kaltes Mischgetränk aus der Getränkeabgabeöffnung 10 gefördert wird, dass der Tasse C zuzuführen ist.
Insbesondere, wenn beispielsweise die Bereitstellungsinstruktion (S3 oder S4) für kalte Milch oder ein kaltes Mischgetränk von der Kaffeemaschine 50 in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird, öffnet die Steuerungseinheit 1 zunächst V5 und V8 und treibt (startet) zur gleichen Zeit die erste Pumpe 7 und die dritte Pumpe 9 an. Infolgedessen wird die große Menge der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft dem Milchströmungspfad L3 über den Verzweigungsabschnitt Z7, V8, den Verbindungsabschnitt Z2, V5, den Verbindungsabschnitt Z6 und den Verbindungsabschnitt Z1 zugeführt. Daher wird aufgrund dieser somit zugeführten Luft hauptsächlich das Wasser zwischen dem Verbindungsabschnitt Z2 und dem Verbindungsabschnitt Z1 des Wasserströmungspfads L5 und das Wasser in dem Milchströmungspfad L3 herausgedrängt und wird über die Bypassleitung L34 und die Ablaufleitung L4 als Abwasser nach außen (ein Ablauftank oder eine Ablauföffnung) abgeleitet. In diesem Fall bleibt das Wasser in der Einströmleitung L30, der Heizleitung L31 und den Leitungen der Förderleitung L32 zwischen dem auslassseitigen Endabschnitt L31a und dem Verbindungsabschnitt Z9 unverändert. In diesem Zustand ist der Ablassprozess im Getränkebereitstellungsbasisbetrieb in dem fall, in dem die Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4 eingegeben wird, abgeschlossen.
Wenn andererseits die Bereitstellungsinstruktion (S1 oder S2) für heiße Milch oder ein heißes Mischgetränk in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird, öffnet die Steuerungseinheit 1 zunächst V5 und V8 und betätigt V3, um den Strömungsweg des Milchströmungspfads L3 auf den über die Heizleitung L31 zu schalten. Zur gleichen Zeit treibt er die erste Pumpe 7 und die dritte Pumpe 9 an. Infolgedessen wird aufgrund der dem Milchströmungspfad L3 zugeführten Luft hauptsächlich das Wasser zwischen dem Verbindungsabschnitt Z2 und dem Verbindungsabschnitt Z1 des Wasserströmungspfads L5 und das Wasser im Milchströmungspfad L3 herausgedrängt und wird als Abwasser über die Einströmleitung L30, die Heizleitung L31, die Förderleitung L32 und die Ablaufleitung L4 nach außen abgeleitet. In diesem Fall bleibt das Wasser in der Bypassleitung L34 unverändert. In diesem Zustand ist der Ablassprozess im Getränkebereitstellungsbasisbetrieb in dem Fall, in dem die Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 eingegeben wird, abgeschlossen.
Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuerungseinheit 1 den Ablassprozess im Getränkebereitstellungsbasisbetrieb nur in Bezug auf die Leitungen aus, durch die ein Getränk (Milch oder Mischgetränk) strömt. Mit anderen Worten wählt die Steuerungseinheit 1 die Leitungslinie aus, in der der Ablassprozess des Getränkebereitstellungsbasisbetriebs gemäß des Unterschieds zwischen der Art des Getränks, dem heißen Getränk (Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2) und dem kaltem Getränk (Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4), ausgeführt wird.
Anstelle von V5 können V6 und V8 vor oder nach diesem Ablassprozess (Luftspülprozess) geöffnet werden, wodurch auch das Wasser in der Bypassleitung L51 über die Ablaufleitung L4 abgeleitet wird. Wenn eine vorbestimmte Zeitdauer nach der Öffnung von V8, V5 oder V6 verstrichen ist, schließt die Steuerungseinheit 1 V8, V5 oder V6 und hält zur gleichen Zeit die erste Pumpe 7 und die dritte Pumpe 9 an, um dadurch den Ablassprozess abzuschließen.
[Getränkebereitstellungbasisbetrieb (Getränkeabgabeprozess)]
Als Nächstes öffnet die Steuerungseinheit 1 V2 und betätigt V4, um das Verbindungsziel der Förderleitung L3 auf die Auslassleitung L33 zu schalten. Danach treibt er die erste Pumpe 7 an. Gemäß der eingegebenen Bereitstellungsinstruktion (S1 bis S4) bestimmt die Steuerungseinheit 1, ob der Strömungsweg des Milchströmungspfads L3 auf den über die Heizleitung L31 zu schalten ist oder nicht und ob dem Milchströmungspfad L3 Luft zuzuführen ist oder nicht. In dem Fall, in dem die Bereitstellungsinstruktion (S2 oder S4) zur Bereitstellung eines Mischgetränks eingegeben wird, öffnet die Steuerungseinheit 1 zudem V9 und führt die Steuerung so aus, dass der Ventilöffnungsgrad G1 mit dem Ventilöffnungsgrad G1c, der zur Soll-Luftdurchflussmenge Fc korrespondiert, übereinstimmt oder innerhalb eines vorbestimmten zulässigen Bereichs liegt.
Insbesondere behält die Steuerungseinheit 1 in dem Fall, in dem kalte Milch zuzuführen ist (Bereitstellungsinstruktion S3) den geschlossenen Zustand von V7 bei ohne V3 zu betätigen. Daher fördert der Vorrichtungshauptköperabschnitt 2 eine vorbestimmte Menge Q1 der aus dem Milchtank 3 angesaugten kalten Milch aus der Getränkeabgabeöffnung 10 und führt sie der Tasse C über die Bypassleitung L34, den Abschnitt der Förderleitung L32 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z9 und V4 und die Auslassleitung L33 zu. In diesem Fall bleibt das Wasser in der Einströmleitung L30, der Heizleitung L31 und in dem Leitungsabschnitt der Förderleitung L32 zwischen dem auslassseitigen Endabschnitt L31a und dem Verbindungsabschnitt Z9 unverändert.
In dem Fall, in dem ein kaltes Mischgetränk mit einer vorbestimmten Viskosität bereitzustellen ist (Bereitstellungsinstruktion S4), öffnet die Steuerungseinheit 1 V9 und treibt die dritte Pumpe 9 an. In diesem Zustand steuert die Steuerungseinheit 1 den Ventilöffnungsgrad G1 von V7 so, dass er mit dem Ventilöffnungsgrad G1c, der zur Soll-Luftdurchflussmenge Fc korrespondiert, übereinstimmt oder in einem vorbestimmten zulässigen Bereich liegt. Infolgedessen mischt der Vorrichtungshauptkörperabschnitt 2 im Milchströmungspfad L3 kalte Milch mit Luft miteinander, um eine vorbestimmte Mange Q2 eines kalten Mischgetränks mit einer vorbestimmten Viskosität zu erzeugen, und führt dieses kalte Mischgetränk unverändert der Tasse C über die Bypassleitung L34, den Abschnitt der Förderleitung L32 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z9 und V4 und die Auslassleitung L33 aus der Getränkeabgabeöffnung 10 zu. Auch in diesem Fall bleibt das Wasser in der Einströmleitung L30, der Heizleitung L31 und in dem Leitungsabschnitt der Förderleitung L32 zwischen dem auslassseitigen Endabschnitt L31a und dem Verbindungsabschnitt Z9 unverändert.
In dem Fall, in dem heiße Milch bereitzustellen ist (Bereitstellungsinstruktion S1), wird V3 betätigt, um den Strömungsweg des Milchströmungspfads L3 auf den über die Heizleitung L31 zu schalten. Infolgedessen treibt der Vorrichtungshauptkörperabschnitt 2 die erste Pumpe 7 an, um aus dem Milchtank 3 angesaugte kalte Milch dazu zu veranlassen, durch die Einströmleitung L30, die durch die Heizvorrichtung 6 erhitzte Heizleitung L31 und die Förderleitung L32 z strömen, wodurch eine vorbestimmte Menge Q1 der heißen Milch aus der Getränkeabgabeöffnung 10 gefördert und der Tasse C zugeführt wird. In diesem Fall bleibt das Wasser in der Bypassleitung L34 unverändert.
In dem Fall, in dem ein heißes Mischgetränk mit einer vorbestimmten Viskosität bereitzustellen ist (Bereitstellungsinstruktion S2), betätigt die Steuerungseinheit 1 V3 und schalten den Strömungsweg des Milchströmungspfads L3 auf den über die Heizleitung L31, öffnet V9 und treibt die dritte Pumpe 9 an. In diesem Zustand steuert die Steuerungseinheit 1 den Ventilöffnungsgrad G1 von V7 so, dass er mit dem Ventilöffnungsgrad G1c, der zur Soll-Luftdurchflussmenge Fc korrespondiert, übereinstimmt oder in einem vorbestimmten zulässigen Bereich liegt. Daher veranlasst der Vorrichtungshauptkörperabschnitt 2 ein kaltes Mischgetränk, das durch Mischen von kalter Milch mit Luft im Milchströmungspfad L3 erzeugt wurde, dazu, über die Heizleitung L3 zu strömen, wodurch eine vorbestimmte Menge Q2 eines heißen Mischgetränks mit einer vorbestimmten Viskosität aus der Getränkeabgabeöffnung 10 der Tasse C zugeführt wird. Auch in diesem Fall bleibt das Wasser in der Bypassleitung L34 unverändert.
Die Milchförderkapazität (Saugkapazität) Qm durch die erste Pumpe 7 wird durch die Steuerungseinheit 1 basierend auf einer Pulssignaleingabe in der Steuerungseinheit 1 von dem Milchdurchflussmesser 13 überwacht. In dem Fall, in dem beispielsweise eine vorbestimmte Menge an Milch der Tasse C zuzuführen ist (Bereitstellungsinstruktion S1 oder S3) hält die Steuerungseinheit 1 in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise die erste Pumpe 7 an und schließt V2, wenn beispielsweise die überwachte Milchförderkapazität Qm die vorbestimmte Menge Q1 erreicht. In diesem Zustand wird alleinig ein Volumen an Milch, das durch Subtraktion des Volumens Qx des Inneren des Milchströmungspfads L3 von der vorbestimmten Menge Q1 gewonnen wird, der Tasse C zugeführt, und das Volumen an Milch in der Tasse C hat nicht die vorbestimmte Menge Q1 erreicht. Im Fall der Bereitstellungsinstruktion S1 oder S3 öffnet die Steuerungseinheit 1 somit nach dem Anhalten der ersten Pumpe 7 und Schließen von V2 beispielsweise V8 und V5 (im Fall der Bereitstellungsinstruktion S1 wird zudem V3 betätigt, um den Strömungsweg des Milchströmungspfads L3 auf den über die Heizleitung L31 zu schalten). Zur gleichen Zeit werden die dritte Pumpe 9 und die erste Pumpe 7 angetrieben, um die verbleibende Milch im Milchströmungspfad L3 durch Luft heraus zu drängen, wodurch die vorbestimmte Menge Q1 der Milch der Tasse C zugeführt wird.
Darüber hinaus hält der Steuerungsabschnitt 1 beispielsweise in dem Fall, in dem eine vorbestimmte Menge Q2 des Mischgetränks der Tasse C zuzuführen ist (die Bereitstellungsinstruktion S2 oder S4), in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die überwachte Förderkapazität Qm der Milch eine vorbestimmte Menge Qc erreicht, die zu der vorbestimmten Menge Q2 des vorbestimmten Mischgetränks korrespondiert, beispielsweise die erste Pumpe 7an und schließt V2. In diesem Zustand wird alleinig ein Volumen (Q2 - Qx) des Mischgetränks, das durch Subtraktion des Volumens Qx des Inneren des Milchströmungspfads L3 von der vorbestimmten Menge Q2 gewonnen wird, der Tasse C zugeführt, und das Volumen des Mischgetränks in der Tasse C hat die vorbestimmte Menge Q2 nicht erreicht. In dem Fall der Bereitstellungsinstruktion S2 oder S4 öffnet daher nach Anhalten der ersten Pumpe 7 und Schließen von V2 die Steuerungseinheit 1 beispielsweise V8 und V5 (in dem Fall der Bereitstellungsinstruktion S2, wird zudem V3 betätigt, um den Strömungsweg des Milchströmungspfads L3 auf den über die Heizleitung L31 zu schalten). Zur gleichen Zeit werden die dritte Pumpe 9 und die erste Pumpe 7 angetrieben, um das Mischgetränk und Milch, die in dem Milchströmungspfad verblieben sind, durch Luft hinaus zu drängen, wodurch die vorbestimmte Menge Q2 des Mischgetränks der Tasse C zugeführt wird.
Wenn einen vorbestimmte Zeitdauer nach der Öffnung von V8, V5, V9 und V7 verstrichen ist, schließt die Steuerungseinheit 1 V8, V5, V9 und V7 und stellt das Verbindungsziel der Förderleitung durch V4 auf die Seite der Ablaufleitung L4 zurück. Zudem hält er die erste Pumpe 7 und die dritte Pumpe 9 an, wodurch der Getränkeabgabeprozess abgeschlossen ist. Anschließend geht die Steuerungseinheit 1 zum Wasserfüllbetrieb über.
[Basisbetrieb des Wasserfüllbetriebs (Wasserfüllprozess)]
In dem Fall, in dem die Bereitstellung der vorbestimmten Menge Q1 der Milch oder der vorbestimmten Menge Q2 des Mischgetränks abgeschlossen ist, steuert die Steuerungseinheit 1, wie im Anfangszustand, den Betrieb der Ventile V1 bis V9 und der Pumpen 7 bis 9, so dass zumindest die Leitungen einer vorbestimmten Länge des Milchströmungspfads L3, umfassend die Heizleitung L31 und die Förderleitung L32 (beispielsweise der Bereich des Milchströmungspfads zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V4), der Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 mit Wasser gefüllt sind.
Insbesondere, wenn der Getränkeabgabeprozess abgeschlossen wurde, öffnet die Steuerungseinheit 1 beispielsweise V5 und treibt die erste Pumpe 7 und die zweite Pumpe 8 an. Daher wird das durch die zweite Pumpe 8 bereitgestellte Wasser von einem vorbestimmten Abschnitt des Milchströmungspfads L3 zwischen der ersten Pumpe 7 und dem Milchtank 3 (dem Verbindungsabschnitt Z1 in der vorliegenden Ausführungsform) dem Milchströmungspfad L3 über den Wasserströmungspfad L5 zugeführt. Wenn eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Antreiben der ersten Pumpe 7 und der zweiten Pumpe 8 verstrichen ist, hält die Steuerungseinheit 1 die erste Pumpe 7 und die zweite Pumpe 8 an und schließt V5. Infolgedessen werden, wie im Anfangszustand, bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 der Bereich des Milchströmungspfads L3 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V4, der Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 mit Wasser gefüllt, und die Vorrichtung wird in den Standby-Zustand versetzt.
Insbesondere, wenn der Getränkeabgabeprozess durch die Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 abgeschlossen wurde, verbleibt etwas Wasser in der Bypassleitung L34. So werden von den Leitungen der vorbestimmten Länge der Abschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V3, die Einströmleitung L30, die Heizleitung L31 und die Förderleitung L32 mit Wasser gefüllt, wodurch, wie im Anfangszustand, ein Zustand erreicht wird, in dem die Leitungen der vorbestimmten Länge mit Wasser gefüllt sind. Der Wasserfüllprozess nach Beendigung des Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 ist infolgedessen abgeschlossen. Wenn der Getränkeabgabeprozess durch die Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4 beendet wurde, verbleibt etwas Wasser in der Einströmleitung L30, der Heizleitung L31 und dem Leitungsabschnitt der Förderleitung L32 zwischen dem auslassseitigen Endabschnitt L31a und dem Verbindungsabschnitt Z9. Somit wird durch Füllen der Bypassleitung L34 mit Wasser ein Zustand erreicht, in dem, wie im Anfangszustand, die Leitungen der vorbestimmten Länge mit Wasser gefüllt sind. Der Wasserfüllprozess nach der Beendigung des Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4 ist daher abgeschlossen. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform wird von dem Milchströmungspfad L3 nur die Leitungslinie, durch die Milch oder ein Mischgetränk geströmt ist, mit Wasser gefüllt.
In dem Zustand, in dem dem Milchströmungspfad L3 durch den Getränkeabgabeprozess Luft zugeführt wurde, um Milch oder ein Mischgetränk aus dem Milchströmungspfad L3 hinaus zu drängen, gibt es Fälle, in denen die Milch oder das Mischgetränk nicht vollständig aus dem Milchströmungspfad L3 entfernt wurden. Wenn also in diesem Zustand der Basisbetrieb des Wasserfüllbetriebs (der Wasserfüllprozess) ausgeführt wird, um den Milchströmungspfad L3 mit Wasser zu füllen, besteht streng genommen die Möglichkeit, dass der Milchströmungspfad L3 mit einer verdünnten wässrigen Milchlösung gefüllt wird. Dabei wird die Heizleitung L31 durch die Heizvorrichtung 6 auf eine hohe Temperatur erhitzt, so dass auch wenn verschiedene Keime (Mikroorganismen) in die verdünnte wässrige Milchlösung gemischt wurden, keine Angst vor einer Vermehrung der Mikroorgansimen oder dergleichen der Heizleitung L31 bei hoher Temperatur besteht. Im Standby-Zustand der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100, insbesondere der Förderleitung S32, kann andererseits der Teil der verdünnten wässrigen Milchlösung in dem von dem auslassseitigen Endabschnitt L31 a der Heizleitung L31 entfernten Leitungsabschnitt bei einer Temperatur liegen, bei der sich verschiedene Keime, wie beispielsweise Mikroorganismen, über Protein oder dergleichen einfach vermehren können (beispielsweise etwa 30°C). Obwohl die Temperatur in der Bypassleitung L34 im Standby-Zustand nach der Beendigung des Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4 und die Temperatur in dem Leitungsabschnitt der Einströmleitung L30 im Standby-Zustand nach Beendigung des Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 entfernt vom einlassseitigen Endabschnitt L31b der Heizleitung L31 niedriger sind als die Temperatur in der Förderleitung L32, können des Weiteren Temperaturen auftreten, bei denen sich verschiedene Keime (Mikroorganismen) vermehren können.
[Wassernachfüllbetrieb im Standby-Zustand]
Im Folgenden soll die Struktur zur Verhinderung der Vermehrung der vorstehend genannten verschiedenen Keime in der Einströmleitung L30, der Förderleitung L32 und der Bypassleitung L34 im Standby-Zustand nach Beendigung des Getränkeabgabeprozesses beschrieben werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Wasser in den Leitungen der vorbestimmten Länge, in dem Fall, in dem der Standby-Zustand über eine vorbestimmte Zeitdauer fortgesetzt wurde, über die Ablaufleitung L4 abgeleitet, und dann wird ein Wassernachfüllbetrieb ausgeführt, in dem die Leitungen der vorbestimmten Länge neu mit Wasser gefüllt werden.
Insbesondere werden durch die Steuerungseinheit 1 die Leitungen der vorbestimmten Länge des Milchströmungspfads L3, umfassend zumindest die Heizleitung L31 und die Förderleitung L32 (beispielsweise der Bereich des Milchströmungspfads L3 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V4, insbesondere der Bereich zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V3, die Einströmleitung L30, die Heizleitung L31, die Förderleitung L32 und die Bypassleitung L34), der Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L5 mit Wasser gefüllt, und in dem Fall, in dem der Standby-Zustand über eine vorbestimmte Zeitdauer fortgesetzt wurde, ohne dass eine der Bereitstellungsinstruktionen (S1 bis S4) eingegeben wurde, wird zunächst der Ablassprozess ausgeführt. Der Ablassprozess in diesem Wassernachfüllbetrieb (der Luftspülprozess, der Luftspülbetrieb) wird beispielsweise für die Leitungen der vorbestimmten Länge, den Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 ausgeführt, wodurch das die Leitungen füllende Wasser abgeleitet wird. Wenn der Ablassprozess abgeschlossen ist, führt die Steuerungseinheit 1 den Wassernachfüllprozess aus. Der Wasserfüllprozess dieses Wassernachfüllbetriebs wird für die Leitungen ausgeführt, für die der Ablassprozess ausgeführt wurde, wodurch die gesamten Leitungen mit neuem Wasser gefüllt werden. Infolgedessen werden die Leitungen der vorbestimmten Länge, umfassend zumindest die Heizleitung L31 und die Förderleitung L32 des Milchströmungspfads L3, der Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 neu mit Wasser gefüllt. Anschließend ist der Wassernachfüllbetrieb durch die Steuerungseinheit 1 abgeschlossen.
Nach dem Abschluss des Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 wird der Wassernachfüllbetrieb für das Innere des Bereichs zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V3, der Einströmleitung L30, der Heizleitung L31, der Förderleitung L32, des Wasserströmungspfads L5 und der Ablaufleitung L4 ausgeführt. Nach Beendigung des Getränkeabgabeprozesses durch die Bereitstellinstruktion S3 oder S4 kann der Wassernachfüllbetrieb für den Bereich zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V3, die Bypassleitung L34, den Bereich der Förderleitung L32 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z9 und V4, den Wasserströmungspfad L5 und die Ablaufleitung L4 ausgeführt werden. In diesem Fall wird bei der Messung der Fortsetzungszeit des Standby-Zustands zwischen der Fortsetzungszeit des Standby-Zustands, in dem die Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 nicht eingegeben wurde, und der Fortsetzungszeit des Standby-Zustands, in dem die Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4 nicht eingegeben wurde, unterschieden, und der Wassernachfüllbetrieb wird separat ausgeführt.
In dem Fall, in dem somit bei der Messung der Fortsetzungszeit des Standby-Zustands zwischen dem Fall eines heißen Getränks (Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2) und dem Fall eines kalten Getränks (Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4) unterschieden wird und in dem der Wassernachfüllbetrieb separat ausgeführt wird, wird zudem der Grenzwert (die vorbestimmte Zeit) der Fortsetzungszeit des Standby-Zustands zur Ausführung des Nachfüllbetriebs beispielsweise so gesetzt, dass der Grenzwert im Fall eines heißen Getränks kleiner (kürzer) ist als der Grenzwert im Fall eines kalten Getränks. Insbesondere ist im Standby-Zustand die Temperatur des Wassers in den Leitungen für ein heißes Getränk höher als die Temperatur des Wassers in den Leitungen für ein kaltes Getränk, so dass die Wahrscheinlichkeit für die Vermehrung verschiedener Keime (Mikroorganismen) in den Leitungen für ein heißes Getränk höher ist als die Wahrscheinlichkeit der Vermehrung verschiedener Keime (Mikroorganismen) in den Leitungen für ein kaltes Getränk. Somit sollte der Grenzwert für ein heißes Getränk kleiner gemacht werden als der Grenzwert für ein kaltes Getränk. Infolgedessen ist es möglich, die Anzahl der Male, die der Wasserfüllbetrieb in Bezug auf die Leitungen für ein kaltes Getränk durchgeführt wird, auf ein Minimum zu reduzieren, was es ermöglicht, die Menge des Abwassers zu reduzieren.
[Spülprozess]
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuerungseinheit 1 den Prozess der Spülung des Inneren des Milchströmungspfads L3 vor dem Wasserfüllprozess aus.
Insbesondere in dem Fall, in dem die Bereitstellung der vorbestimmten Menge der Milch oder des Mischgetränks abgeschlossen wurde, führt die Steuerungseinheit 1 eine Spülprozess aus, in dem Wasser dazu veranlasst wird, für eine vorbestimmte Zeitdauer von einem vorbestimmten Abschnitt des Milchströmungspfads L3 zwischen der ersten Pumpe 7 und dem Milchtank 3 durch den Milchströmungspfad L3 zu strömen, um das Innere des Milchströmungspfads L3 zu spülen, und in dem das Nachspülwasser über die Ablaufleitung L4 abgeleitet wird, und führt dann den Wasserfüllprozess aus, in dem die Leitungen der vorbestimmten Länge mit Wasser gefüllt werden.
Insbesondere öffnet die Steuerungseinheit 1, wenn der Getränkeabgabeprozess abgeschlossen ist, beispielsweise V5 und betätigt V3 dementsprechend und treibt die erste Pumpe 7 und die zweite Pumpe 8 an. Daher wird das durch die zweite Pumpe 8 zugeführte Wasser dem Milchströmungspfad L3 von einem vorbestimmten Abschnitt des Milchströmungspfads L3 zwischen der ersten Pumpe 7 und dem Milchtank 3 (dem Verbindungsabschnitt Z1 in der vorliegenden Ausführungsform) zugeführt. Infolgedessen werden das Wasser im Wasserströmungspfad L5, das Wasser im Bereich des Milchströmungspfads L3 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V4 und das Wasser in der Ablaufleitung L4 durch das durch die zweite Pumpe 8 zugeführte Wasser hinausgedrängt und wird über die Ablaufleitung L4 abgeleitet. Insbesondere wird die Spülung der Leitungen des Milchströmungspfads L3 zwischen V3 und V4 alleinig für die Leitungen durchgeführt, durch die Milch oder ein Mischgetränk durch den Getränkeabgabeprozess geleitet wurde. Das heißt, nach der Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4, wird Wasser dazu veranlasst, über die Bypassleitung L34 zu strömen, und nach der Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 wird Wasser dazu veranlasst, über die Heizleitung L31 zu strömen. Beispielsweise treibt die Steuerungseinheit 1 die erste Pumpe 7 und die zweite Pumpe 8 während einer vorbestimmten Zeitdauer, die so eingestellt ist, dass sie es ermöglicht, den Wasserströmungspfad L5, den Bereich des Milchströmungspfads L3 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z1 und V4 und die Ablaufleitung L4 ausreichend zu spülen und zu reinigen, und hält, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, die erste Pumpe 7 und die zweite Pumpe 8 an und schließt V5. Auf diese Weise führt die Steuerungseinheit 1 den Spülprozess zur Spülung und Reinigung der Leitungen vor dem Wasserfüllprozess aus. Daher ist es möglich, den Verbleib von Milch oder einem Mischgetränk in den Leitungen der vorbestimmten Länge zu verhindern oder zu unterdrücken, so dass es möglich ist, die Vermehrung verschiedener Keime im Milchströmungspfad L3 zuverlässiger zu verhindern oder zu unterdrücken.
Obwohl in dem vorstehenden Beispiel die Steuerungseinheit 1 die Steuerung im Spülprozess so durchführt, dass Wasser dazu veranlasst wird, für eine vorbestimmte Zeitdauer durch den Milchströmungspfad L3 zu strömen, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Die Steuerung kann im Spülprozess so ausgeführt werden, dass eine vorbestimmte Menge an Wasser dazu veranlasst wird, durch den Milchströmungspfad L3 zu strömen. In diesem Fall steuert die Steuerungseinheit 1 den Betrieb der ersten Pumpe 7, der zweiten Pumpe 8 und V5 basierend auf einem Pulssignal des Wasserdurchflussmessers 16.
Bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 kann, in dem Fall, in dem die einzelne dritte Pumpe 9 sowohl als die Pumpe, die die Luft zur Erzeugung des Mischgetränks zuführt, als auch als die Pumpe, die Luft zur Luftspülung zuführt, dient, ein Teil der durch den Luftströmungspfad L6 strömenden Luft durch den Abgabepfad L7 nach außen abgegeben werden. Insbesondere ist während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs das im Abgabepfad L7 vorgesehene sechste Öffnungs-/Schließventil V9 offen, um einen Teil der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft über den Abgabepfad nach außen abzugeben, und während des Luftspülbetriebs ist dieses sechste Öffnungs-/Schließventil V9 vollständig geschlossen, um die von der dritten Pumpe 9 geförderte Luft effektiv zur Luftspülung zu nutzen.
Selbst in dem Fall, in dem die Luft zur Erzeugung des Mischgetränks und die Luft zur Luftspülung durch die einzelne dritte Pumpe 9 zugeführt werden, wird daher während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs ein Teil der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft über der Abgabepfad L7 abgegeben, und die verbleibende Luft kann dem Milchströmungspfad L3 über den Luftströmungspfad L6 auf der stromabwärtigen Seite der Abgabeabstelle Z8 zugeführt werden. Somit ist es beispielsweise alleine durch entsprechende Einstellung der Strömungspfadquerschnittsfläche des Abgabepfads L7 gemäß der Förderdurchflussmenge der dritten Pumpe 9, die eine zu hohe Leistung in Bezug auf die Mischgetränkeerzeugung zeigt, möglich, dem Milchströmungspfad L3 Luft bei einer Soll-Luftdurchflussmenge Fc, die zu einer vorgegebenen Viskosität korrespondiert, genau zuzuführen. Auch in dem Fall, in dem die Luft zur Mischgetränkeerzeugung und die Luft zur Luftspülung durch die einzelne Pumpe 9 zugeführt werden und in dem die dritte Pumpe 9 mit einer zu hohen Leistung in Bezug auf die Mischgetränkeerzeugung angewendet wird, kann die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 daher ein Mischgetränk mit einer vorbestimmten Viskosität mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit erzeugen.
Darüber hinaus umfasst die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 in der vorliegenden Ausführungsform zudem ein erstes Durchflussmengenanpassungsventil V7, das in dem Strömungspfad, der ein Teil des Luftströmungspfads L6 ist und sich zwischen dem milchströmungspfadseitigen Endabschnitt und der Abgabestelle Z8 erstreckt, vorgesehen ist. Das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 passt die Luftdurchflussmenge F der durch diesen Strömungspfad strömenden Luft an. Infolgedessen ist es möglich, ein Mischgetränk mit einer Viskosität gemäß des Wunschs und Geschmacks des Nutzers oder dergleichen in geeigneterer Weise bereitzustellen.
Des Weiteren ist in der vorliegenden Ausführungsform das sechste Öffnungs-/Schließventil V9 während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs offen und ist während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen, und während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs passt das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 den Ventilöffnungsgrad G1 basierend auf einem Eingangssignal der Steuerungseinheit 1 an, um dem Milchströmungspfad L3, etc. eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft zuzuführen, und ist während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen.
Während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs wird daher ein Teil der von der dritten Pumpe geförderten Luft über den Abgabepfad L7 nach außen abgegeben, und die Durchflussmenge der Luft auf dem Weg zum ersten Durchflussmengenanpassungsventil V7 wird im Vergleich zum Stand der Technik reduziert, was es ermöglicht, die Luftdurchflussmenge F genau anzupassen. Während des Luftspülbetriebs sind das sechste Öffnungs-/Schließventil V9 und das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 vollständig geschlossen, wodurch es möglich ist, eine große Menge der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft effektiv zu nutzen. Da die Luft zur Luftspülung und die Luft zur Mischgetränkeerzeugung durch die einzelne dritte Pumpe 9 bereitgestellt werden können, ist es möglich, einen Anstieg der Kosten und eine Steigerung der Vorrichtungsgröße zu unterdrücken.
In der vorliegenden Ausführungsform wird zudem in dem Fall, in dem der Standby-Zustand für eine vorbestimmte Zeitdauer fortgesetzt wurde, das Wasser in den Leitungen der vorbestimmten Länge des Milchströmungspfads L3, umfassend zumindest die durch die Heizvorrichtung 6 erhitzte Heizleitung L31 und die Förderleitung L32, über die Ablaufleitung L4 abgeleitet, und anschließend wird werden die Leitungen der vorbestimmten Länge neu mit Wasser gefüllt. In dem Standby-Zustand nach der Beendigung des Getränkeabgabeprozesses ist es daher, selbst in dem Fall, in dem die Temperatur in der Förderleitung L32 eine Temperatur erreicht, bei der sich verschiedene Keime (Mikroorganismen) leicht vermehren, möglich, das Wasser in den Leitungen der vorbestimmten Länge, umfassend die Förderleitung L32, nach Beendigung des Getränkeabgabeprozesses für jede geeignete Zeitdauer auszutauschen, so dass es im Standby-Zustand möglich ist, unter Vermeidung der Ablagerung und Verfestigung von Proteinbestandteilen der Milch, die Vermehrung von verschiedenen Keimen in der Heizleitung L31 und der Förderleitung L32 im Standby-Zustand nach der Beendigung des Getränkeabgabeprozesses zu verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, eine Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 bereitzustellen, die dabei hilft, eine weitere Verbesserung im Sinne einer hygienischen Sicherheit zu erreichen, und die ein hochqualitatives Getränk bereitstellen kann. Darüber hinaus ist es in der vorliegenden Ausführungsform im Standby-Zustand nach der Beendigung des Getränkeabgabeprozesses möglich, das Wasser auch in Bezug auf die Bypassleitung L34 durch den Wassernachfüllprozess zu ersetzen. Somit ist es im Standby-Zustand nach der Beendigung des Getränkeabgabeprozesses auch möglich, die Vermehrung verschiedener Keime in der Bypassleitung L34 zu verhindern.
Wenn der Standby-Zustand für einen längeren Zeitraum fortgesetzt wird, wird das Wasser, das durch den Wasserfüllprozess veranlasst wurde, die Leitung zu füllen, sukzessive von der Ablaufleitung L4 abgegeben (leckt), und es besteht die Möglichkeit der Erzeugung einer Luftschicht (kumulierte Luft) im oberen Bereich der Heizleitung L31. Diesbezüglich wird bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform Wasser zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor der Generierung der Luftschicht im oberen Bereich der Heizleitung L31 aufgrund der Fortsetzung des Standby-Zustands über einen längeren Zeitraum automatisch nachgefüllt, wodurch es möglich ist, die Ablagerung und Verfestigung von Milchbestandteilen durch die Generierung der Luftschicht zuverlässiger zu verhindern.
In der vorliegenden Ausführungsform erhitzt die Heizvorrichtung 6 sowohl in dem Zustand, in dem die Bereitstellungsinstruktion (S1 bis S4) für Milch oder ein Mischgetränk eingegeben wird, als auch in dem Zustand, in dem die Bereitstellungsinstruktion (S1 bis S4) nicht in die Steuerungseinheit 1 eingegeben wird, die Heizleitung L31, um eine vorbestimmte Heizsolltemperatur beizubehalten. Infolgedessen ist es möglich, die Vermehrung verschiedener Keime im Standby-Zustand effektiver zu verhindern oder zu unterdrücken, und gleichzeitig, wenn die Bereitstellungsinstruktion (S1 oder S2) für heiße Milch oder ein Mischgetränk eingegeben wird, ist es möglich, heiße Milch oder ein Mischgetränk schnell bereitzustellen, ohne auf einen Anstieg der Temperatur der Heizleitung L31 warten zu müssen.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform das in dem Abgabepfad L7 vorgesehen sechste Öffnungs-/Schließventil V9 ein einfaches Öffnungs-/Schließventil ist, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Es kann auch Durchflussmengenanpassungsventil sein, das eine Durchflussmengenanpassungsfunktion zur Anpassung der Durchflussmenge der durch den Abgabepfad L7 strömenden Luft aufweist. In diesem Fall werden der Ventilöffnungsgrad G des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 und der des sechsten Öffnungs-/Schließventils V9 mit einer Durchflussmengenanpassungsfunktion entsprechend angepasst, was es ermöglicht, dem Milchströmungspfad L3 die Soll-Luftdurchflussmenge Fc genau zuzuführen.
Als Nächstes wird eine Getränkebereitstellungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
6 ist ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung der Struktur der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Komponenten, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen angegeben und eine Beschreibung davon wird ausgelassen. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede.
Anstelle des sechsten Öffnungs-/Schließventil V9 der ersten Ausführungsform ist in der zweiten Ausführungsform ein zweites Durchflussmengenanpassungsventil V9' vorgesehen. Gleichzeitig ist anstelle des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 der ersten Ausführungsform ein Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' vorgesehen. Ansonsten weist diese Ausführungsform die gleiche Struktur wie die erste Ausführungsform auf.
Das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' ist im Abgabepfad L7 vorgesehen und dient dazu, die Durchflussmenge der über den Abgabepfad L7 abgeleiteten Luft anzupassen. Beispielsweise ist es ein Steuerventil, das den Ventilöffnungsgrad basierend auf einem vorbestimmten Eingangssignals kontinuierlich anpassen kann. In der vorliegenden Ausführungsform passt das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' den Ventilöffnungsgrad beispielsweise basierend auf einem Eingangssignal der Steuerungseinheit 1 von einem vollständig geschlossenen Zustand bis zum vollständig offenen Zustand kontinuierlich an, was es ermöglicht, die Ableitungsdurchflussmenge der über den Abgabepfad L7 abgeleiteten Luft anzupassen. Durch entsprechende Anpassung des Ventilöffnungsgrads dieses zweiten Durchflussmengenanpassungsventils V9' ist es möglich, das Mischungsverhältnis der Milch und Luft im Mischgetränk anzupassen.
Das Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' ist in dem Strömungspfad, der ein Teil des Luftströmungspfads L6 ist und sich zwischen dem milchströmungspfadseitigen Endabschnitt (dem Verbindungsabschnitt Z6) und der Abgabestelle Z8 erstreckt, vorgesehen und ist ein Öffnungs-/Schließventil, dass diesen Strömungspfad öffnet und schließt. Das Luftströmungspfadöffnungs-/- schließventil V' besteht beispielsweise aus einem Typ eines elektromagnetisch angetriebenen Quetschventils, das im Anfangszustand (Stromquelle AUS) geschlossen (NC) ist.
Insbesondere ist das Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' in der zweiten Ausführungsform während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs offen und ist während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen. Während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs passt das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' den Ventilöffnungsgrad basierend auf einem Eingangssignal der Steuerungseinheit 1 an, um eine vorbestimmte Menge der Luft abzuleiten, und ist während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen. Die Menge der durch das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' geleiteten und während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs abgeleiteten Luft wird so eingestellt, dass die Solldurchflussmenge Fc der Luft durch das Luftströmungspfadöffnungs-/- schließventil V7' geleitet wird und dem Milchströmungspfad L3,etc. zugeführt wird. Mit anderen Worten passt das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs seinen Ventilöffnungsgrad an, um dem Milchströmungspfad L3, etc. die Solldurchflussmenge Fc der Luft zuzuführen.
Während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs wird infolgedessen die Menge, in der ein Teils der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft über den Abgabepfad L7 nach außen abgegeben wird (Ableitungsdurchflussrate), angepasst, wodurch die Durchflussmenge der Luft auf dem Weg zum Luftströmungspfadöffnungs-/- schließventil V' reduziert wird, und die Luftdurchflussmenge kann indirekt angepasst werden. Während des Luftspülbetriebs sind das Luftströmungspfadöffnungs-/- schließventil V7' und das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' vollständig geschlossen, wodurch es möglich ist, eine große Durchflussmenge der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft effektiv zu nutzen. Die Luft zur Luftspülung und die Luft zur Mischgetränkeerzeugung können durch die einzelne dritte Pumpe 9 bereitgestellt werden, so dass es möglich ist, einen Anstieg der Kosten und eine Steigerung der Vorrichtungsgröße zu unterdrücken. Die große Durchflussmenge der Luft von der dritten Pumpe 9 strömt hier nicht unverändert durch das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9', sondern nur ein Teil davon strömt durch dieses. Somit ist es, wie im Fall des durch die Kurve W1 angezeigten ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 in 5, möglich, die Ableitungsluftdurchflussmengenänderungsempfindlichkeit in Bezug auf eine Änderung des Ventilöffnungsgrads des zweiten Durchflussmengenanpassungsventils V9' zu reduzieren. Daher ist es, wie im Fall des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7, möglich, die Luftdurchflussmenge F über das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' genau auf die Soll-Luftdurchflussrate Fc einzustellen.
Wie in 7 gezeigt, die ein partielles Leitungskreislaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Variation (Variation 1) der zweiten Ausführungsform ist, kann das Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' ein Drosselteil 18 aufweisen. Während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs ist in diesem Fall das Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' offen und veranlasst eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft gemäß der Drosseldurchflussquerschnittsfläche des Drosselteils 18 dazu, dadurch zu strömen, und es ist während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen. Das Drosselteil 18 ist beispielsweise auf der Einlassöffnungsseite des Hauptkörpers des Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' vorgesehen, und weist einen Drosselpfad mit einer vorbestimmten Drosseldurchflussquerschnittsfläche auf.
Durch die Einstellung der Drosselströmungspfadquerschnittsfläche des Drosselteils 18 und durch die Anpassung des Ventilöffnungsgrads des zweiten Durchflussmengenanpassungsventils V9' ist es daher möglich, die Luftdurchflussmenge genau auf die Soll-Luftdurchflussmenge Fc einzustellen.
Während in der zweiten Ausführungsform anstelle des ersten Durchflussmengenanpassungsventils V7 der ersten Ausführungsform das Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' vorgesehen ist, kann, wie in 8, gezeigt, zudem kein Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil V7' vorgesehen sein. In diesem Fall, wie in 8 dargestellt, kann einfach ein Drosselteil 18' anstelle des ersten Durchflussanpassungsventils V7 vorgesehen sein. Das heißt, das Drosselteil 18' ist in dem Strömungspfad, der ein Teil des Luftströmungspfads L6 ist und sich zwischen dem milchströmungspfadseitigen Endabschnitt (dem Verbindungsabschnitt Z6) und der Abgabestelle Z8 erstreckt, vorgesehen und weist einen Drosselpfad mit einer vorbestimmten Drosselströmungspfadquerschnittsfläche auf. Insbesondere veranlasst das Drosselteil 18' eine vorbestimmte Luftdurchflussmenge der Luft gemäß der Drosseldurchflussquerschnittsfläche sowohl während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs als auch während des Luftspülbetriebs dazu, durch ihn zu strömen. Während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs passt das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' den Ventilöffnungsgrad basierend auf einem Eingangssignal der Steuerungseinheit 1 an, um eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft abzuleiten, und es ist während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen.
Infolgedessen ist es möglich, die Luftdurchflussmenge F effizient und genau auf die Soll-Luftdurchflussmenge Fc alleine durch das Einstellen der Drosselströmungspfadquerschnittsfläche des Drosselteils 18' und durch die Anpassung des Ventilöffnungsgrads des zweiten Durchflussmengenanpassungsventils V9' einzustellen, ohne ein Öffnungs-/Schließventil im Luftströmungspfad L6 vorsehen zu müssen. In diesem Fall ist es etwas Luft während des Luftspülbetriebs möglich, durch das Drosselteil 18' zu strömen. Die Menge der Luft ist jedoch gering, so dass der überwiegende Teil der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft effektiv für die Luftspülung des Wasserströmungspfads L5, etc. genutzt werden kann.
Während in der ersten Ausführungsform und in der zweiten Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, die dritte Pumpe 9 eine Konstantförderdurchflussmengenpumpe ist, die eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft fördert, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Es kann auch eine variable Förderdurchflussmengenpumpe sein, die so ausgebildet ist, dass sie die Luftförderdurchflussmenge basierend auf einem vorbestimmten Eingangssignal variieren kann. Insbesondere kann die dritte Pumpe 9 so ausgebildet sein, beispielsweise basierend auf einem Eingangssignal der Steuerungseinheit 1 die Pumpendrehzahl geändert wird, wodurch ihre Leistung (Förderdurchflussmenge, etc.) variabel ist. Daher ist es mitsamt der Anpassung des Ventilöffnungsgrads G durch das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 und der Anpassung des Ventilöffnungsgrads durch das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' möglich, die Luftdurchflussmenge F der dem Milchströmungspfad L3 zugeführten Luft genauer auf die Soll-Luftdurchflussmenge Fc einzustellen. Die Menge der Luft (Durchflussmenge) zur Mischgetränkeerzeugung ist kleiner als die Menge der Luft (Durchflussmenge) zur Luftspülung und ist von sehr geringer Menge, so dass es während der Mischgetränkeerzeugung manchmal schwierig sein kann, die Luftdurchflussmenge F alleine durch die Leistungsanpassung der dritten Pumpe 9 auf die Soll-Luftdurchflussmenge Fc einzustellen. Selbst in dem Fall, in dem eine variable Förderdurchflussmengenpumpe als dritte Pumpe 9 verwendet wird, ist es somit wünschenswert, das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 im Luftströmungspfad L6 vorzusehen und das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9' im Abgabepfad L7 vorzusehen.
Obwohl in den Ausführungsformen das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7 den Ventilöffnungsgrad G basierend auf einem Eingangssignal der in der Getränkebereitstellungsvorrichtung vorgesehenen Steuerungseinheit 1 anpasst, ist die Übertragungsquelle des Eingangssignals nicht darauf beschränkt. Die Übertragungsquelle des Eingangssignals kann die Steuerungseinheit der Kaffeemaschine 50 oder eine unabhängige externe Steuerungsvorrichtung sein.
Während in den Ausführungsformen der Luftspülbetrieb ausgeführt wird, können in dem Fall, in dem kein Luftspülbetrieb ausgeführt wird, beispielsweise das sechste Öffnungs-/Schließventil V9, das erste Durchflussmengenanpassungsventil V7, das zweite Durchflussmengenanpassungsventil V9', das Luftströmungspfadöffnungs-/- schließventil V7' und die Bypassleitung L61 nicht vorgesehen sein. In diesem Fall wird der Abgabepfad L7 einfach im Luftströmungspfad L6 vorgesehen. Selbst in einem Fall, in dem es beispielsweise unmöglich ist, eine dritte Pumpe 9, die einen geeigneten Förderdruck und eine geeignete Förderdurchflussmengenleistung zur Mischgetränkeerzeugung aufweist, auszuwählen und es nichts anderes gibt, als eine dritte Pumpe 9 mit zu hoher Leistung anzuwenden, ist es daher möglich, einen Teil der von der dritten Pumpe 9 geförderten Luft über den Abgabepfad L7 abzugeben und dem Milchströmungspfad L3 über den Luftströmungspfad L6 auf den stromabwärtigen Seite der Abgabestelle Z8 die verbliebene Luft zuzuführen. Somit ist es beispielsweise alleine durch entsprechende Einstellung der Strömungspfadquerschnittsfläche des Abgabepfads L7 gemäß der Förderdurchflussmenge der dritten Pumpe 9, die eine zu hohe Leitung aufweist, möglich, dem Milchströmungspfad L3 die Soll-Luftdurchflussmenge Fc der Luft genau zuzuführen. Selbst in dem Fall, in dem es nichts anderes gibt, als eine dritte Pumpe 9, die eine zu hohe Leistung aufweist, anzuwenden, kann die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 infolgedessen ein Mischgetränk mit einer vorbestimmten Viskosität mit zufriedenstellender Reproduzierbarkeit erzeugen.
Obwohl in den Ausführungsformen die Luft zur Mischgetränkeerzeugung dem Milchströmungspfad L3 über einen vorbestimmten Abschnitt (den Verbindungsabschnitt Z1) des Milchströmungspfads L3 auf der stromaufwärtigen Seite der ersten Pumpe 7 zugeführt wird, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Obwohl nicht dargestellt, kann ein Abzweigungsluftströmungspfad, der von einem vorbestimmten Abschnitt (dem Verzweigungsabschnitt Z7) des Luftströmungspfads L6 zwischen der dritten Pumpe 9 und der Abgabestelle Z8 des Luftströmungspfads L6 abzweigt, mit der stromabwärtigen Seite der ersten Pumpe 7 (beispielsweise einem Abschnitt zwischen der ersten Pumpe 7 und dem geschwollenen Abschnitt 14) verbunden sein, was es der Luft ermöglicht, dem Milchströmungspfad L3 über den Luftströmungspfad L6 oder den Abzweigungsluftströmungspfad zugeführt zu werden.
Obwohl in den Ausführungsformen die Steuerungseinheit 1 den Ablassprozess des Basisgetränkebereitstellungsbetriebs nur für die Leitungen ausführt, durch die das Getränk (Milch oder Mischgetränk) strömt, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Die Steuerungseinheit 1 kann eine Steuerung so ausführen, dass in dem Fall, in dem eine Heißgetränkebereitstellungsinstruktion (S1 oder S2) eingegeben wird, die Ableitung nicht nur für das Wasser in den Leitungen für ein heißes Getränk, sondern auch für das Wasser in den Leitungen für ein kaltes Getränk durchgeführt wird, und dass in dem Fall, in dem eine Kaltgetränkebereitstellungsinstruktion (S3 oder S4) eingegeben wird, die Ableitung nicht nur für das Wasser in den Leitungen für ein kaltes Getränk, sondern auch für das Wasser in den Leitungen für ein heißes Getränk durchgeführt wird. Obwohl zudem in der vorliegenden Ausführungsform die Steuerungseinheit 1 das Nachfüllen mit Wasser durch den Wassernachfüllprozess nur für die Leitungslinie des Milchströmungspfads L3, durch den Milch oder ein Mischgetränk geströmt ist, durchführt, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Der gesamte Milchströmungspfads L3 kann mit Wasser nachgefüllt werden.
Beispielsweise werden nach dem Getränkeabgabeprozess durch eine Heißgetränkebereitstellungsinstruktion (S1 oder S2) die leeren Leitungen für ein heißes Getränk mit Wasser gefüllt und das bereits die Leitungen für ein kaltes Getränk füllende Wasser wird durch frisches Wasser ersetzt, und nach dem Getränkeabgabeprozess durch eine Kaltgetränkebereitstellungsinstruktion (S3 oder S4) wird das bereits die Leitungen für ein heißes Getränk füllende Wasser durch frisches Wasser ersetzt und die leeren Leitungen für ein kaltes Getränk werden mit Wasser gefüllt.
Obwohl in den Ausführungsformen die Steuerungseinheit 1 den Wassernachfüllprozess ausführt, um dadurch die Vermehrung von verschiedenen Keimen (Mikroorganismen) zu verhindern oder zu unterdrücken, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Anstelle des Wassernachfüllprozesses kann ein Keimeindringungspräventionsprozess ausgeführt werden, wie in der nachfolgend beschriebenen Variation.
In dem Fall, in dem der Wassernachfüllprozess nicht ausgeführt wird, wird der Standby-Zustand über eine langen Zeitraum fortgesetzt, und es besteht die Möglichkeit, dass sich die verschiedenen Keime (Mikroorganismen) im Waser in der Förderleitung L32 vermehren. Selbst wenn in diesem Zustand die Bereitstellungsinstruktion S1 oder S2 eingegeben wird und das Wasser in den Leitungen der vorbestimmten Länge aus der Ablaufleitung L4 durch den Ablassprozess über die Heizleitung L31 und die Förderleitung L32 abgeleitet wird, besteht die Möglichkeit, dass verschiedene Keime in den Leitungen verbleiben können. In diesem Fall kann von der Milch oder dem Mischgetränk, die bzw. das durch Strömen durch die Heizleitung L31, etc. erhitzt wurde, die erste vorbestimmte zuerst durch die Förderleitung L32 geleitete Menge der Milch oder des Mischgetränks dem Eindringen verschiedener Keime, die in der Förderleitung L32 verblieben sind, ausgesetzt sein. Außerdem besteht auch in dem Fall, im dem die Bereitstellungsinstruktion S3 oder S4 eingegeben wird und der Ablassprozess ausgeführt wird, die Möglichkeit, dass einige Keime in der Bypassleitung L34 verbleiben, was somit ein ähnliches Problem bedeutet. In Anbetracht dieser Probleme führt die Steuerungseinheit 1 einen nachstehend ausführlich beschriebenen Keimeindringungspräventionsbetrieb aus.
[Keimeindringungspräventionsbetrieb im Getränkeabgabeprozess]
Wenn in der vorliegenden Variation die Bereitstellungsinstruktion (S1 bis D4) im Standby-Zustand eingegeben wird, leitet die Steuerungseinheit 1 das Wasser in den Leitungen der vorbestimmten Länge über die Ablaufleitung L4 ab (der Ablassprozess) und führt zur gleichen Zeit einen Keimeindringungspräventionsbetrieb aus, in dem eine vorbestimmte Menge der Milch oder des Mischgetränks von der Ablaufleitung L4 abgeleitet wird und fördert dann die Milch oder das Mischgetränk über die Auslassleitung L33 aus der Getränkeabgabeöffnung 10. Das heißt, wenn die Bereitstellungsinstruktion (S1 bis S4) in dem Zustand, in dem die Leitungen der vorbestimmten Länge mit Wasser gefüllt sind, eingegeben wird, werden das Wasser in den Leitungen der vorbestimmten Länge und eine erste vorbestimmte Menge der Milch oder des Mischgetränks aus der Ablaufleitung L4 abgeleitet, und anschließend wird die Milch oder das Mischgetränk über die Auslassleitung L33 aus der Getränkeabgabeöffnung 10 gefördert.
Wenn die Bereitstellungsinstruktion (S1 bis S4) im Standby-Zustand eingegeben wird, führt die Steuerungseinheit 1 insbesondere den Ablassprozess aus und beendet ihn gemäß der Art der Bereitstellungsinstruktion. Danach startet die Steuerungseinheit 1 den Getränkeabgabeprozess. Im Getränkeabgabeprozess betätigt die Steuerungseinheit 1 V4, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Start des Getränkeabgabeprozesses verstrichen ist. Das heißt, der Zeitpunkt, zu dem V4 im Getränkeabgabeprozess betätigt wird, ist verzögert. Selbst wenn sich verschiedene Keime in den Leitungen, wie der Förderleitung L32, im Standby-Zustand vermehren, wird daher zwischen dem Start des Getränkeabgabeprozesses und der Betätigung von V4 die erste vorbestimmte Menge der Milch oder des Mischgetränks, die bzw. das die Keime enthalten kann, über die Ablaufleitung L4 abgeleitet. Danach betätigt die Steuerungseinheit 1 V4 und führt der Tasse C über die Auslassleitung L33 Milch oder ein Mischgetränk zu.
Nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Start des Getränkeabgabeprozesses verstrichen ist, betätigt die Steuerungseinheit 1 V4, wodurch die erste vorbestimmte Menge der Milch oder des Mischgetränks abgeleitet wird. Dies sollte jedoch nicht restriktiv ausgelegt werden. Nach dem Start des Getränkeabgabeprozesses kann die erste vorbestimmte Menge der Milch oder des Mischgetränks durch Betätigung von V4 zu einem Zeitpunkt basierend auf dem Pulssignal des Milchdurchflussmessers 13 abgeleitet werden.
Auf diese Weise wird bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Variation die erste vorbestimmte Menge der Milch oder des Mischgetränks, die zuerst durch den Abschnitt der Förderleitung L32 zwischen dem Verbindungsabschnitt Z9 und V4 geleitet wird, über die Ablaufleitung L4 abgeleitet werden und wird nicht aus der Getränkeabgabeöffnung 10 gefördert. Selbst wenn der Standby-Zustand für einen langen Zeitraum fortgesetzt wird und sich verschiedene Keime in den Leitungen, wie der Förderleitung L32, vermehren können, ist es somit bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 möglich, Milch oder ein Mischgetränk bereitzustellen, ohne das Eindringen von Keimen in die Milch oder das Mischgetränk zu ermöglichen. Auch bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Variation sind zumindest die Leitungen der vorbestimmten Länge im Standby-Zustand mit Wasser gefüllt, so dass es möglich ist, die Ablagerung und Verfestigung von Getränkeinhalten zu verhindern. Auf diese Weise ist es möglich, eine weitere Verbesserung im Sinne der hygienischen Sicherheit zu erreichen und eine Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 vorzusehen, die ein hochqualitatives Getränk bereitstellen kann. Darüber hinaus ist es bei der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Variation möglich, eine geringfügige Menge Wasser, dass durch den Ablassprozess nicht vollständig aus dem Milchströmungspfad L3 entfernt wurde, daran zu hindern, in die Milch oder das Mischgetränk einzudringen und der Tasse C zugeführt zu werden. Das Getränk wird dadurch nicht mit Wasser verdünnt, was es ermöglicht, eine höhere Qualität der Milch oder des Mischgetränks bereitzustellen.
Obwohl in den Ausführungsformen der interne Abschnitt der Leitungen des Milchströmungspfads L3 auch der zu spülende Bereich ist, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Der zu spülende Bereich kann nur der externe Abschnitt der Leitungen des Milchströmungspfads L3 sein. In diesem Fall öffnet die Steuerungseinheit 1 im Spülprozess V6 anstelle von V5. Daher ist es möglich, die Ableitungsmenge des Spülwassers zu reduzieren. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Bypassleitung L51 vorgesehen ist, kann die Bypassleitung L51 weggelassen werden. In diesem Fall ist ein Endabschnitt der Bypassleitung L61 mit dem Verzweigungsabschnitt Z7 verbunden, und der andere Endabschnitt davon ist mit einem vorbestimmten Abschnitt des Wasserströmungspfads L5 zwischen dem zweiten Sperrventil C2 und dem Verbindungsabschnitt Z6 verbunden.
Obwohl die Ausführungsformen der Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 ein heißes Getränk (Milch oder Mischgetränk) und ein kaltes Getränk (Milch oder Mischgetränk) bereitstellen kann, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Es ist auch möglich, nur heiße Getränke bereitzustellen oder nur kalte Getränke bereitzustellen. Obwohl zudem in der vorliegenden Ausführungsform Milch getrennt von einem Mischgetränk bereitgestellt werden kann, ist dies nicht restriktiv auszulegen. Es ist für die Vorrichtung auch möglich, nur ein Mischgetränk bereitzustellen. In dem Fall, in dem kein heißes Getränk bereitzustellen ist, sind die Einströmleitung L30, von V3 bis zum Verbindungsabschnitt Z9, die Heizleitung L31, die Förderleitung L32 und die Heizvorrichtung 6 nicht erforderlich, und in dem Fall, in dem kein kaltes Getränk bereitzustellen ist, ist die Bypassleitung L34 nicht erforderlich.
Obwohl in den Ausführungsformen die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 Milch oder ein Mischgetränk wahlweise bereitstellen kann, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. In Bezug auf eine Bereitstellungsinstruktion können Milch und ein Mischgetränk nacheinander bereitgestellt werden oder kann nur ein Mischgetränk bereitgestellt werden. Zudem kann nicht nur Milch, sondern ein anderes geeignetes flüssiges Getränk bereitgestellt werden, und nicht nur das Mischgetränk aus Milch und Luft, sondern ein Mischgetränk aus einem anderen geeigneten flüssigen Getränk und Luft kann bereitgestellt werden. Obwohl zudem in dem vorstehenden Beispiel die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 neben der Kaffeemaschine 50 vorgesehen ist, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Die gesamte Vorrichtung oder Teile davon können in der Kaffeemaschine 50 integriert sein. Obwohl darüber hinaus in dem vorstehenden Beispiel die Getränkebereitstellungsvorrichtung 100 als Optionsvorrichtung für die Kaffeemaschine 50 genutzt wird, sollte dies nicht restriktiv ausgelegt werden. Sie kann auch als eine Optionsvorrichtung für ein anderes geeignetes Getränk genutzt werden, oder sie kann auch einzeln als eine Getränkebereitstellungsvorrichtung genutzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Beispiele von Variationen, wie vorstehend beschrieben, beschränkt, sondern erlaubt verschiedene Variationen und Modifikationen basierend auf dem technisches Konzept der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

3: Milchtank (Tank)
7: erste Pumpe (Getränkeförderpumpe)
9: dritte Pumpe (Luftzuführungspumpe)
10: Getränkeabgabeöffnung
18: Drosselteil
18': Drosselteil
100: Getränkebereitstellungsvorrichtung
L3: Milchströmungspfad
L6: Luftströmungspfad
L7: Abgabepfad
L8: Abgabestelle
V7: erstes Durchflussmengenanpassungsventil
V7': Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil
V9: Abgabepfadöffnungs-/-schließventil
V9': zweites Durchflussmengenanpassungsventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014208316 A [0005]

Claims

Eine Getränkebereitstellungsvorrichtung, umfassend: einen Tank, in dem ein flüssiges Getränk gespeichert wird; einen Getränkeströmungspfad, der den Tank und eine Getränkeabgabeöffnung verbindet; eine Getränkeförderpumpe, die in dem Getränkeströmungspfad vorgesehen ist; einen Luftströmungspfad, um dem Getränkezuführungspfad zuzuführende Luft dazu zu veranlassen, über einen vorbestimmten Abschnitt des Getränkeströmungspfads zwischen dem Tank und der Getränkeförderpumpe zu strömen; und eine Luftzuführungspumpe, die in dem Luftströmungspfad vorgesehen ist, wobei die Luftzuführungspumpe angetrieben wird, um dem Getränkeströmungspfad Luft zuzuführen, und die Getränkeförderpumpe angetrieben wird, um dadurch ein Mischgetränk aus dem flüssigen Getränk und der Luft aus der Getränkeabgabeöffnung zu fördern und bereitzustellen, wobei die Getränkebereitstellungsvorrichtung zudem einen Abgabepfad zur Abgabe eines Teils der durch den Luftströmungspfad strömenden Luft nach außen umfasst, wobei ein Endabschnitt des Abgabepfads mit einer Abgabestelle, der ein vorbestimmter Abschnitt des Luftströmungspfads zwischen einem getränkeströmungspfadseitigen Endabschnitt und der Luftzuführungspumpe ist, verbunden ist und der andere Endabschnitt des Abgabepfads nach außen geöffnet ist.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend ein erstes Durchflussmengenanpassungsventil, das in einem Strömungspfad, der ein Teil des Luftströmungspfads ist und sich zwischen dem getränkeströmungspfadseitigen Endabschnitt und der Abgabestelle erstreckt, vorgesehen ist, wobei das erste Durchflussmengenanpassungsventil eine Durchflussmenge der durch den Strömungspfad strömenden Luft anpasst.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach Anspruch 2, weiter umfassend ein Abgabepfadöffnungs-/-schließventil, das in dem Abgabepfad vorgesehen ist und den Abgabepfad öffnet und schließt, wobei das Abgabepfadöffnungs-/-schließventil während einem Mischgetränkebereitstellungsbetrieb geöffnet ist und während eines Luftspülbetriebs, in dem Luft dazu veranlasst wird, durch den Getränkeströmungspfad nach Beendigung der Bereitstellung des Mischgetränks zu strömen, vollständig geschlossen ist, wobei während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs ein Ventilöffnungsgrad des ersten Durchflussmengenanpassungsventils im Ventilöffnungsgrad basierend auf einem vorbestimmten Eingangssignal angepasst ist, um einen vorbestimmte Durchflussmenge der Luft dem Getränkeströmungspfad zuzuführen, und das erste Durchflussmengenanpassungsventil während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen ist.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Abgabepfadöffnungs-/-schließventil eine Durchflussmengenanpassungsfunktion aufweist, bei der die Durchflussmenge der durch den Abgabepfad strömenden Luft angepasst wird.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend ein zweites Durchflussmengenanpassungsventil, das im Abgabepfad vorgesehen ist und die Durchflussmenge der durch den Abgabepfad strömenden abzugebenden Luft anpasst.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend ein Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil, das in einem Strömungspfad, der ein Teil der Luftströmungspfads ist und sich zwischen dem getränkeströmungspfadseitigen Endabschnitt und der Abgabestelle erstreckt, vorgesehen ist, wobei das Luftströmungspfadöffnung-/-schließventil den Strömungspfad öffnet und schließt, wobei das Luftströmungspfadöffnungs-/-schließventil während eines Mischgetränkebereitstellungsbetriebs geöffnet ist und während eine Luftspülbetriebs, in dem Luft dazu veranlasst wird, durch den Getränkeströmungspfad nach Beendigung der Bereitstellung des Mischgetränks zu strömen, vollständig geschlossen ist, wobei während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs das zweite Durchflussmengenanpassungsventil den Ventilöffnungsgrad basierend auf einem vorbestimmten Eingangssignal anpasst, um eine vorbestimmten Durchflussmenge der Luft abzugeben, und das zweite Durchflussmengenanpassungsventil während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen ist.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Luftströmungsöffnungs-/-schließventil ein Drosselteil aufweist, wobei das Luftströmungsöffnungs-/-schließventil während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs geöffnet ist und eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft gemäß einer Drosselströmungspfadquerschnittsfläche des Drosselteils dazu veranlasst, zu strömen, und das Luftströmungsöffnungs-/- schließventil während des Luftspülbetriebs, in dem Luft dazu veranlasst wird, durch den Getränkeströmungspfad nach Beendigung der Bereitstellung des Mischgetränks zu strömen, vollständig geschlossen ist.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend ein Drosselteil, das in einem Strömungspfad, der ein Teil des Luftströmungspfads ist und sich zwischen dem getränkeströmungspfadseitigen Endabschnitt und der Abgabestelle erstreckt, vorgesehen ist, wobei während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs und des Luftspülbetriebs, in dem Luft dazu veranlasst wird, durch den Getränkeströmungspfad nach Beendigung der Bereitstellung des Mischgetränks zu strömen, das Drosselteil eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft gemäß einer Drosselströmungspfadquerschnittsfläche dazu veranlasst, zu strömen, wobei während des Mischgetränkebereitstellungsbetriebs das zweite Durchflussmengenanpassungsventil den Ventilöffnungsgrad basierend auf einem vorbestimmten Eingangssignal anpasst, um eine vorbestimmte Durchflussmenge der Luft abzugeben, und das zweite Durchflussmengenanpassungsventil während des Luftspülbetriebs vollständig geschlossen ist.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Tank eine flüssige Milch als flüssiges Getränk speichert, und wobei die Luftzuführungspumpe angetrieben wird, um dem Getränkeströmungspfad Luft zuzuführen, und die Getränkeförderpumpe angetrieben wird, um dadurch ein Mischgetränk aus der flüssigen Milch und der Luft aus der Getränkeabgabeöffnung zu fördern und bereitzustellen.
Die Getränkebereitstellungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Luftzuführungspumpe dazu ausgebildet ist, die Förderdurchflussmenge der Luft gemäß einem vorbestimmten Eingangssignal variieren zu können.