JP2004069264A - 湯供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部へ供給する湯を貯えるタンクを備えた湯供給装置において、簡単な構成で適温かつ適量の湯をタンクに常に貯えておけるようにする。
【解決手段】貯湯タンク１２には給水バルブ１５を介して水道水が供給されて、加熱器１６によって加熱される。また、貯湯タンク１２内には、湯温を検出する温度センサ１８と、湯が上限水位に達したことを検出する上限水位スイッチ１７ｃが設けられている。最初、連続給水および連続過熱を行って、貯湯タンク１２内に設定温度の湯を中間水位になるまで貯える。温度センサ１８により検出された湯温が所定の下限温度よりも高いことを条件に給水バルブ１５を開き、かつ温度センサ１８によって検出された湯温が下限温度に達した時点で給水バルブ１８を閉じることにより、貯湯タンク１２内の水位が上限水位に達したことが検出されるまで、外部給水源から貯湯タンク１２内への給水が断続的に行われる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定温度範囲に保たれた湯をタンク内に貯えておき、同貯えられた湯を外部に供給する湯供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置としては、例えば特公平６−７７５４０号公報に示されるように、タンク内に所定温度範囲に保たれた湯を貯えておき、同貯えられた湯を茶葉に適量だけ注いで茶湯を抽出する給茶器は知られている。この給茶器においては、貯湯タンク内の水位を１０レベルに分けるとともに、同１０レベルの水位をそれぞれ検出可能な水位センサを用意しておき、水位が低くなると、水位センサを用いて１レベル分だけ給水して、その後に加熱器を作動させて、貯湯タンク内の湯温を適温まで上昇させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置にあっては、水位を１レベルだけ下げた直後にタンク内の湯温が下がり過ぎて、同直後の茶湯の抽出が困難になる場合がある。また、水位を下げるための１レベルずつの水位を検出可能な水位センサが必要となり、装置が複雑化するという問題もある。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、簡単な構成で、常に適切な温度の湯を外部へ供給できる湯供給装置を提供することにある。
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明に係る湯供給装置は、湯を貯えるためのタンクと、外部給水源からタンクへの給水経路に介装された給水バルブと、タンク内の湯または水を加熱する加熱器と、タンク内の湯温を検出する温度センサと、タンク内の湯面レベルが所定の上限レベルに達したことを検出する第１レベルセンサと、加熱器を作動制御してタンク内の湯を所定温度範囲に保つ加熱制御手段と、温度センサによって検出された湯温が所定の下限温度よりも高いことを条件に給水バルブを開き、かつ温度センサによって検出された湯温が下限温度に達した時点で給水バルブを閉じることにより、タンク内の湯面レベルが上限レベルに達したことが第１レベルセンサによって検出されるまで、外部給水源からタンク内への給水を断続的に行わせる給水制御手段とを備えたことにある。
【０００６】
この場合、例えば、タンク内に貯えられた湯は外部に供給されて飲料生成のために用いられる。例えば、前記湯を、コーヒー粉、茶葉などに注いでコーヒー液、茶湯などを抽出したり、粉末ジュースを溶かすために用いたり、濃縮飲料をうすめるために用いたりして、飲料を生成することができる。
【０００７】
また、例えば、前記加熱制御手段を、給水制御手段によって給水バルブが閉じられた時点で加熱器を作動させてタンク内の湯温を上昇させ、温度センサによって検出された湯温が所定の上限温度に達した時点で加熱器の作動を停止させるように構成するとともに、前記給水制御手段を、加熱制御手段が加熱器の作動を停止させた時点で給水バルブを開くように構成できる。
【０００８】
また、前記加熱制御手段を、タンク内の湯面レベルが上限レベルに達したことが第１レベルセンサによって検出され、かつ温度センサによって検出された湯温が上限温度に達するまで、加熱器を連続的に作動させるように構成するとともに、前記給水制御手段を、温度センサによって検出された湯温が所定の上限温度に達した時点で給水バルブを開くようにも構成できる。
【０００９】
上記のように構成した本発明によれば、温度センサによって検出されたタンク内の湯温を用いて、タンク内の湯面レベルが上限レベルに達するまで、タンク内の湯温が所定の下限温度よりも高いことを条件に給水が開始され、タンク内の湯温が下限温度に達した時点で前記給水が停止される断続的な給水が行なわれる。したがって、タンク内の湯量を増加させる場合にも、タンク内の湯温は常に下限温度以上に保たれる。これにより、この下限温度を外部へ供給される湯の適温の下限値に設定すれば、タンク内の湯量を増加させている最中を含めて、常に外部へ適温の湯を供給可能となる。また、タンク内に一度に給水される給水量の制御に、水位センサによって検出される水位ではなく、温度センサによって検出された湯温を用いるようにしたために、装置の構成を簡単にできる。
【００１０】
また、前述のように、前記加熱制御手段によって、加熱器を連続的に作動させるようにした場合には、タンク内の湯面レベルが上限レベルに達するまで、タンク内の湯は連続的に加熱され続ける。したがって、初期における給水、タンク内の湯が大量に使われた場合などのように、タンクに大量の水を補給する必要がある場合には、タンク内の液面レベルを上限レベルまで短時間で上昇させることができる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記湯供給装置に、さらに、タンク内の湯面レベルが上限レベルよりも低い所定の中間レベルに達したことを検出する第２レベルセンサと、タンク内の湯面レベルが中間レベルに達したことが第２レベルセンサによって検出されるまで給水バルブを連続的に開き、タンク内の湯面レベルが中間レベルに達したことが第２レベルセンサによって検出された時点で給水バルブを閉じることにより、タンクに初期給水する初期給水制御手段と、温度センサによって検出されたタンク内の湯温が上限温度になるまで、加熱器を作動させ続ける初期加熱制御手段とを設けたことにある。
【００１２】
この本発明の他の特徴によれば、タンク内に最低限の湯量を確保する必要がある場合、中間レベルをこの最低限の湯量に合わせれば、初期給水制御手段および初期加熱制御手段の作用によって最低限の湯量を必ず確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図１は本発明に係る湯供給装置を含む飲料供給システムの全体を示す正面図である。この飲料供給システムは、湯を生成して供給する湯供給装置１０と、抽出された飲料としてのコーヒー液を冷却して貯留する冷却貯留装置４０と、飲料原料としてのコーヒー粉を用いてコーヒー液を抽出する抽出装置６０とを備えている。
【００１４】
湯供給装置１０は、図１および図２に示すように、直方体状のハウジング１１の内部に、断熱構造の貯湯タンク１２が収容されているとともに、同貯湯タンク１２の下方には給水口１３が配設されている。給水口１３には外部水道系に接続された管体（図示しない）が接続されて、外部水道源から水道水が給水口１３に供給されるようになっている。この給水口１３に供給された水道水は、給水管１４を介して貯湯タンク１２に供給される。給水管１４には、電気的に開閉の制御される給水バルブ１５が介装されている。
【００１５】
貯湯タンク１２内には、加熱器１６、下限水位スイッチ１７ａ、中間水位スイッチ１７ｂ、上限水位スイッチ１７ｃおよび温度センサ１８が収容されている。加熱器１６は、貯湯タンク１２の底面近傍位置に配置され、通電・非通電制御により貯湯タンク１２内の湯（または水）を選択的に加熱する。下限水位スイッチ１７ａ、中間水位スイッチ１７ｂおよび上限水位スイッチ１７ｃは、貯湯タンク１２内の湯（または水）の下限水位（保安水位に対応）、中間水位および上限水位（満水水位に対応）をそれぞれ検出する水位センサを構成するもので、貯湯タンク１２内の湯（または水）が各水位未満であるときオフ状態にあり、各水位以上になるとオン状態に切り換わるフロートタイプの検出スイッチである。温度センサ１８は貯湯タンク１２の底面近傍に設けられて、同貯湯タンク１２内の湯温（または水温）を検出する。
【００１６】
ハウジング１１の前面には、湯を取り出すための手動式の湯取り出しコック２１が設けられている。この湯取り出しコック２１は、取り出し管２２を介して貯湯タンク１２に連通している。したがって、ユーザは、湯取り出しコック２１を操作することにより、貯湯タンク１２内の湯を外部に取り出すことができる。
【００１７】
ハウジング１１内には、吸入管２３ａを取り出し管２２に接続させたポンプ２３も配置されている。ポンプ２３は、その作動時に貯湯タンク１２内の湯を取り出し管２２および吸入管２３ａを介して汲み上げ、その吐出ポートに接続された供給管２４に前記汲み上げた湯を吐出する。供給管２４は上方に延設されて、その上端には耐熱性かつ可撓性の給湯ホース２５の一端が接続されている。この給湯ホース２５は、ハウジング１１の上端面に設けた天板２６を介して上方に導かれて、抽出装置６０に接続されている。また、供給管２４の上部には、先端にて貯湯タンク１２内に開口した戻し管２７が基端部にて接続されており、ポンプ２３の作動停止時に給湯ホース２５内に残っている湯が貯湯タンク１２に戻されるようになっている。
【００１８】
また、ハウジング１１の正面には、ユーザにより操作されて、湯供給装置１０の作動態様を設定するための操作パネル２８が設けられている。この操作パネル２８には、図１および図３に示すように、設定表示部２８ａ、適温表示部２８ｂ、アップ操作部２８ｃ、ダウン操作部２８ｄ、設定操作部２８ｅおよびドリップ操作部２８ｆが設けられている。設定表示部２８ａおよび適温表示部２８ｂの裏面には、表示器３１および発光素子３２が配置されており、表示器３１による表示内容および発光素子３２の点灯が操作パネル２８の正面側から視覚確認できるようになっている。アップ操作部２８ｃ、ダウン操作部２８ｄ、設定操作部２８ｅおよびドリップ操作部２８ｆの裏面には、アップスイッチ３３、ダウンスイッチ３４、設定スイッチ３５およびドリップスイッチ３６がそれぞれ配置されている。これらの各操作部２８ｃ〜２８ｆは前後方向に弾性変形するように構成されており、ユーザによる各操作部２８ｃ〜２８ｆの押圧操作により、各スイッチ３３〜３６がオフ状態からオン状態に切り換えられるようになっている。
【００１９】
これらの表示器３１、発光素子３２、アップスイッチ３３、ダウンスイッチ３４、設定スイッチ３５およびドリップスイッチ３６は、ハウジング１１内に組み込まれた電気制御装置内の一部をなすマイクロコンピュータ３７に接続されている。表示器３１は、貯湯タンク１２内の湯量および湯温を表示したり、湯温およびコーヒー液のドリップ態様の設定時に温度、時間などを表示したり、温度異常警告などを表示する。発光素子３２は、貯湯タンク１２内の湯が適温であるとき、その旨を点灯により表示する。アップスイッチ３３、ダウンスイッチ３４および設定スイッチ３５は、前記ドリップ態様の設定操作に利用される。ドリップスイッチ３６は、コーヒー液のドリップの指示操作のために利用される。
【００２０】
マイクロコンピュータ３７は、図４，５の湯量・湯温制御プログラム、図６の温度異常検出プログラム、図７のドリップ制御プログラム、その他のプログラムを記憶していて、それらの実行により本飲料供給システムの各種作動を制御する。このマイクロコンピュータ３７には、前述した下限水位スイッチ１７ａ、中間水位スイッチ１７ｂ、上限水位スイッチ１７ｃおよび温度センサ１８も接続されていて、これらの検出信号がマイクロコンピュータ３７に入力されるようになっている。また、マイクロコンピュータ３７には、前述した給水バルブ１５、加熱器１６およびポンプ２３も接続されており、それらの各作動がマイクロコンピュータ３７によって制御されるようになっている
【００２１】
次に、冷却貯留装置４０について説明する。この冷却貯留装置４０は、図１に示すように、その正面に冷却されたコーヒー液を取り出すための一対のコーヒー液取り出しコック４１，４１および貯留されたコーヒー液の量を表示する一対の表示器４２，４２をそれぞれ有する。表示器４２，４２は、図示しない水位センサによるコーヒー液の貯留量の検出に応じて、同コーヒー液の貯留量を表示するものである。
【００２２】
冷却貯留装置４０は、図８に示すように、直方体状のハウジング４３内に、一対のコーヒー液取り出しコック４１，４１および表示器４２，４２にそれぞれ対応して、コーヒー液を貯留するための有底円筒状の一対の飲料タンク４４，４４を収容している。飲料タンク４４，４４の各上面はそれぞれ開口しており、コーヒー液が上方から注がれるようになっている。ハウジング４３の上端面は天板４５によって覆われているが、同天板４５には飲料タンク４４，４４の開口に合わせて開口穴が設けられ、同開口穴には蓋４６，４６が着脱可能に組み付けられている。飲料タンク４４、４４の底面には、コーヒー液取り出しコック４１、４１に一端をそれぞれ接続してなる取り出し管４７、４７の他端がそれぞれ接続されており、コーヒー液取り出しコック４１、４１の各操作により飲料タンク４４，４４内に貯留されているコーヒー液が外部に取り出されるようになっている。
【００２３】
飲料タンク４４、４４は、ハウジング４３内に配設された断熱構造かつ有底円筒状の一対の冷却用水槽４８，４８内に所定距離を隔てて収容されている。飲料タンク４４，４４の各外周面と冷却用水槽４８，４８の各内周面との間には、冷却用空間ＲＲ、ＲＲがそれぞれ形成されている。これらの冷却用空間ＲＲ、ＲＲは冷却水で満たされたおり、同冷却水は飲料タンク４４、４４の外周上にそれぞれ巻かれた一対の蒸発管４９、４９により冷却され、それらの一部は氷結する。なお、蒸発管４９，４９は、図示しない冷凍装置により冷却される。これにより、飲料タンク４４，４４内のコーヒー液は、冷却水により、それぞれ間接的に冷却される。
【００２４】
次に、抽出装置６０について説明する。図１、図９および図１０に示すように、冷却貯留装置４０の天板４５の左右方向両端には一対の側板５１，５１が立設されており、両側板５１，５１には上下に離間して設けた一対のガイドロッド５２，５２がそれらの各両端にてそれぞれ固定されている。抽出装置６０は、略直方体状に形成したハウジング６１の裏面に固着した支持部材６２に設けた貫通穴にガイドロッド５２，５２を貫通させることにより、左右方向に摺動可能に支持されている。
【００２５】
ハウジング６１の裏面には、湯供給装置１０に一端にて接続された給湯ホース２５の他端が脱着可能に接続される給湯口６３も組み付けられている。この給湯口６３は給湯管６４を介して散水器６５に連通している。散水器６５の下面には、複数の小穴を設けたシャワーヘッド６５ａが脱着可能に組み付けられ、給湯ホース２５、給湯口６３および給湯管６４を介して散水器６５に供給された湯が下方に向けてシャワー状に散水されるようになっている。
【００２６】
ハウジング６１の下面左右方向両端には、前後方向に延設された一対のガイドレール６６，６６が固着されており、同ガイドレール６６，６６にコーヒーチャンバ７０が組み付けられるようになっている。このコーヒーチャンバ７０は、漏斗状に構成されていて底面中央に抽出口７１を有し、フィルタが装着されるとともに同フィルタ上にコーヒー粉を収容して散水によりコーヒー液を抽出口７１から抽出するためのものである。このコーヒーチャンバ７０は、その左右方向の両上端部にフランジ部７２，７２が設けられていて、これらのフランジ部７２，７２と前記ガイドレール６６，６６との各係合により前後方向に摺動可能になっている。抽出装置６０に組み付けた状態にあるコーヒーチャンバ７０の正面側には、取っ手７３が設けられている。
【００２７】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。具体的な動作説明に入る前に、この実施形態におけるコーヒー液のドリップ態様、すなわち湯供給装置１０から抽出装置６０への湯の供給態様について説明しておく。この実施形態では、図１１に示すように、コーヒー粉に湯を散水してコーヒー液を抽出する際、湯供給装置１０から抽出装置６０への湯の供給工程すなわち抽出装置６０における湯の散水工程を複数回に分けている。具体的には、１次、２次および３次の３回の散水を行い、１次散水と２次散水との間に「むらし」工程を挿入し、２次散水と３次散水との間に休止工程を挿入している。
【００２８】
「むらし」工程は、１次散水によってコーヒー粉に適量の湯を散水した後、コーヒー粉を所定時間むらすことにより、主にコーヒーのうまみを抽出するための散水中断工程である。休止工程は、コーヒー粉の量、種類、グラインドの細かさなどの違いによって湯がコーヒーチャンバ７０から溢れないようにするために、湯の散水を２次散水と３次散水との間で所定時間だけ中断する工程である。なお、前記「むらし」工程においても、この休止工程のように、湯がコーヒーチャンバ７０から溢れることを防止する機能も合わせてもつ。
【００２９】
まず、この飲料供給システムの使用にあたっては、前記各工程の時間および貯湯タンク１２内の湯温を設定しておく。各工程の時間の設定に関しては、ユーザが、アップ操作部２８ｃ、ダウン操作部２８ｄおよび設定操作部２８ｅを同時に５秒以上押圧し続けることにより、アップスイッチ３３、ダウンスイッチ３４および設定スイッチ３５を同時に５秒以上オンさせる。これにより、図示しないドリップ態様設定プログラムの実行がマイクロコンピュータ３７によって開始される。このドリップ態様設定プログラムの実行時には、表示器３１に各工程ごとに時間が表示され、ユーザは、この表示器３１の時間表示を見ながらアップ操作部２８ｃおよびダウン操作部２８ｄを操作することにより表示時間を変更し、設定操作部２８ｅを操作することにより各工程の時間を設定する。この操作を順次行うことにより、１次散水工程、「むらし」工程、２次散水工程、休止工程および３次散水工程の各時間ＴＸ（１）〜ＴＸ（５）が順次設定される。この時間ＴＸ（１）〜ＴＸ（５）はマイクロコンピュータ３７内に新たな更新があるまで保存される。なお、前記各工程の時間ＴＸ（１）〜ＴＸ（５）を予め定めておき、変更不能にしてもよい。
【００３０】
また、貯湯タンク１２内の湯温を設定するにあたっては、ユーザは、設定操作部２８ｅのみを５秒以上押圧し続けることにより、設定スイッチ３５を５秒以上オンさせる。これにより、図示しない温度設定プログラムの実行がマイクロコンピュータ３７によって開始される。この温度設定プログラムの実行時には、表示器３１に温度が表示され、ユーザは、この表示器３１の温度表示を見ながらアップ操作部２８ｃおよびダウン操作部２８ｄを操作することにより表示温度を変更し、設定操作部２８ｅを操作することにより温度を設定する。この設定温度はマイクロコンピュータ３７内に新たな更新があるまで保存される。なお、前記設定温度を予め定めておき、変更不能にしてもよい。
【００３１】
次に、貯湯タンク１２内の湯量および湯温を適切に保つ動作について説明する。図示しない電源スイッチの投入などにより、本飲料供給システムの作動が開始されると、マイクロコンピュータ３７は図４，５の湯量・湯温制御プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。このプログラムの実行開始後、マイクロコンピュータ３７はステップＳ１２にて中間水位スイッチ１７ｂがオフ状態すなわち貯湯タンク１２内の水位が中間水位未満であるかを判定する。中間水位スイッチ１７ｂがオン状態にあれば、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定して図５のステップＳ３２に進むが、中間水位スイッチ１７ｂがオフ状態にあれば、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１４にて給水バルブ１５を開く。これにより、外部の水道源からの水道水が、給水口１３、給水管１４および給水バルブ１５を介して貯湯タンク１２に給水され始める。
【００３２】
前記ステップＳ１４の処理後、マイクロコンピュータ３７は、ステップＳ１６にて、下限水位スイッチ１７ａがオン状態すなわち貯湯タンク１２内の水位が下限水位以上であるかを判定する。下限水位スイッチ１７ａがオン状態になければ、ステップＳ１６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１６の判定処理を繰り返し実行し続ける。前記貯湯タンク１２への給水により、貯湯タンク１２内の水位が下限水位以上になると、ステップＳ１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８〜Ｓ２２の処理を実行する。このステップＳ１８〜Ｓ２２の処理は、貯湯タンク１２の水（または湯）の水位を中間水位まで上昇させるとともに、同貯湯タンク１２内の水（または湯）を加熱する処理である。すなわち、貯湯タンク１２内の水（または湯）の水位が中間水位未満であれば、ステップＳ２２にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ１８〜Ｓ２２の処理を繰り返し実行し続ける。このステップＳ１８〜Ｓ２２の循環処理中、貯湯タンク１２内の水（または湯）の温度が下限温度以下になったり、以前から下限温度以下であったならば、ステップＳ１８にて温度センサ１８による検出温度に基づいて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２０にて加熱器１６に通電する。なお、この下限温度とは、加熱を必要とする貯湯タンク１２内の湯温であり、前述した貯湯タンク１２内の湯の設定温度よりも予め決めた所定温度だけ低い温度である。この加熱器１６への通電により、貯湯タンク１２内の水（または湯）の温度は上昇する。
【００３３】
このようなステップＳ１８〜Ｓ２２の循環処理中、水道源から貯湯タンク１２内への給水により、貯湯タンク１２内の水位が中間水位以上になると、中間水位スイッチ１７ｂがオン状態に切換えられる。この中間水位スイッチ１７ｂのオン状態への切換えにより、ステップＳ２２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２４にて給水バルブ１５を閉じる。これにより、水道源から貯湯タンク１２への給水が停止する。
【００３４】
前記ステップＳ２４の処理後、ステップＳ２６にて温度センサ１８から検出温度を入力して、貯湯タンク１２内の湯温が設定温度以上であるかを判定し、同湯温が設定温度未満である限り、ステップＳ２６の判定処理を繰り返し続行する。一方、前記加熱器１６への通電により、貯湯タンク１２内の湯温が設定温度以上になると、ステップＳ２６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２８にて加熱器１６の通電を解除する。
【００３５】
この場合、ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ２２，Ｓ２４の処理は一般的には初期給水工程として機能し、貯湯タンク１２内に初期に給水する場合、および貯湯タンク１２内の湯が大量に消費された場合に、貯湯タンク１２には最低限確保されるべき湯量に対応した中間水位まで水道源から連続的に給水される。また、ステップＳ１８，Ｓ２０，Ｓ２６、Ｓ２８の処理は、前記初期給水処理後の初期加熱処理に相当するもので、図１４の破線で示すように、初期給水された水の温度を設定温度まで上昇させる。これにより、貯湯タンク１２内には抽出装置６０へのユーザの供給を可能とする温度かつ量の湯が確保され、ユーザは、ドリップ操作部２８ｆの押圧操作により、詳しくは後述するようにコーヒー液を抽出させることが可能になる。
【００３６】
前記ステップＳ２８の処理後、プログラムは図５のステップＳ３０以降に進められる。ステップＳ３０においては、上限水位スイッチ１７ｃがオン状態にあるか、すなわち貯湯タンク１２内の水位が上限水位以上であるかを判定する。いま、上限水位スイッチ１７ｃがオフ状態にあれば、ステップＳ３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３２にて、温度センサ１８による検出温度に基づき、貯湯タンク１２内の湯温が下限温度よりも高いかを判定する。前記湯温が下限温度以下であれば、ステップＳ３２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４２に進む。前記湯温が下限温度よりも高ければ、ステップＳ３２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３４にて給水バルブ１５を開いて、水道源から貯湯タンク１２に給水する。
【００３７】
前記ステップＳ３４の処理後、ステップＳ３６，Ｓ３８の判定処理を実行する。ステップＳ３６においては、上限水位スイッチ１７ｃがオン状態にあるか、すなわち貯湯タンク１２内の水位が上限水位以上であるかを判定する。ステップＳ３８においては、温度センサ１８による検出温度に基づき、貯湯タンク１２内の湯温が下限温度以下であるかを判定する。上限水位スイッチ１７ｃがオフ状態にあり、かつ湯温が下限温度よりも高い限り、両ステップＳ３６，Ｓ３８にて共に「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３６，Ｓ３８の循環処理を繰り返し実行する。前記ステップＳ３４の貯湯タンク１２への給水により、貯湯タンク１２内の湯温が低下して下限温度以下になると、ステップＳ３８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４０にて給水バルブ１５を閉じる。また、前記給水により貯湯タンク１２内の湯面が上限水位以上になった場合には、ステップＳ３６の「Ｙｅｓ」との判定により、ステップＳ４０にて給水バルブ１５を閉じる。ステップＳ４０の処理後、ステップＳ４２に進む。
【００３８】
ステップＳ４２においては、加熱器１６に通電することにより、貯湯タンク１２内の湯（または水）を加熱する。次に、ステップＳ４４にて、温度センサ１８による検出温度に基づき、貯湯タンク１２内の湯温が設定温度以上であるかを判定し、同湯温が設定温度以上になるまで、ステップＳ４４にて「Ｎｏ」と判定し続ける。そして、前記湯温が設定温度以上になると、ステップＳ４４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４６にて加熱器１６の通電を解除する。この後、ステップＳ１２に戻るが、貯湯タンク１２内の水位が中間水位以上である限り、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ３０〜Ｓ４６の処理を繰り返し実行する。
【００３９】
すなわち、貯湯タンク１２内の湯温が下限温度以下であれば、設定温度になるまで貯湯タンク１２内の湯が加熱される処理がなされる。そして、貯湯タンク１２内の水位が中間水位以上である限り、貯湯タンク１２内の湯温が下限温度よりも高い状態では、同湯温が下限温度になるまで水道源から貯湯タンク１２に給水され、その後に設定温度になるまで貯湯タンク１２内の湯が加熱される。したがって、貯湯タンク１２の水位が中間水位に達して同タンク１２内の水が下限温度以上に加熱された後には、同タンク１２内の湯温は下限温度以上に保たれたまま同タンク１２内の湯は上限水位まで増加する。このような貯湯タンク１２内の湯温の変化を図１４に破線で示すが、同湯温は実際にはオーバーシュートによって下限温度よりも若干低い温度まで下がるとともに、設定温度よりも若干高い温度まで上昇する。
【００４０】
一方、貯湯タンク１２内の水位が上限水位以上であって上限水位スイッチ１７ｃがオン状態にあれば、ステップＳ３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ４８に進む。ステップＳ４８にて、貯湯タンク１２内の湯温が下限温度以下であるかを判定する。前記湯温が下限温度よりも高ければ、ステップＳ４８にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ１２に戻る。一方、貯湯タンク１２内の湯温が下限温度以下になると、ステップＳ４８にて「Ｙｅｓ」と判定し、前述したステップＳ４２〜Ｓ４６と同様なステップＳ５０〜Ｓ５４の処理により、貯湯タンク１２内の湯温は下限温度以上かつ設定温度以下に保たれ続ける。
【００４１】
前記のような湯量・湯温制御プログラムの実行中、マイクロコンピュータ３７は、温度異常検出プログラムを所定の短時間ごとに割り込み実行する。この温度異常検出プログラムの実行は、図６のステップＳ６０にて開始され、ステップＳ６２にて温度センサ１８による検出湯温が所定の異常温度Ｔ１（図１４の破線参照）以上であるかを判定することにより、湯温が異常高温であるかを判定する。なお、この異常温度Ｔ１は、設定温度よりも若干高い温度に設定されている。前記検出湯温が異常温度Ｔ１以上であれば、ステップＳ６２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ６４にて表示器３１に湯温が異常高温である旨を表示することにより、ユーザに警告する。そして、ステップＳ６６にて、温度異常検出プログラムの実行を終了する。なお、この異常高温の表示に代えまたは加えて、ブザー音を発生させたり、本飲料供給システムの使用を禁止したりするようにしてもよい。
【００４２】
次に、コーヒー液を抽出する動作について説明する。この場合、ユーザはコーヒー粉をフィルタの装着されたコーヒーチャンバ７０内に入れて、コーヒーチャンバ７０のフランジ部７２，７２を抽出装置６０のガイドレール６６，６６に係合させて、同コーヒーチャンバ７０を後方に押し込んで抽出装置６０に装着する。そして、ユーザは一対の飲料タンク４４，４４のうちの所望の飲料タンク４４側の蓋４６を外し、同蓋４６を外した側の飲料タンク４４の真上にコーヒーチャンバ７０が位置するように、抽出装置６０をガイドロッド５２，５２に沿って左右方向に移動させる。なお、これらのコーヒーチャンバ７０の装着、蓋４６を外すこと、および抽出装置６０の移動の順番はどのような順番であってもよい。また、蓋４６を外した開口部にコーヒー粉を除去するとともに異物の侵入を防ぐ網を嵌め込んでおき、蓋４６の開閉を頻繁に行わないようにしてもよい。
【００４３】
このようなコーヒー液の抽出の準備後、湯供給装置１０の貯湯タンク１２に適温の湯が満たされていることを確認の上、ユーザは操作パネル２８のドリップ操作部２８ｆを押圧操作する。このドリップ操作部２８ｆの押圧操作により、ドリップスイッチ３６がオン状態に切換えられる。このドリップスイッチ３６のオン状態への切換えにより、マイクロコンピュータ３７は、図７のドリップ制御プログラムを割り込み実行する。なお、貯湯タンク１２内の湯が適温でないこと、コ―ヒーチャンバ７０が抽出装置６０に適切に装着されていないこと、蓋４６が外されていないこと、または抽出装置６０の位置が不適であることを自動的に検出して、前記各場合には、ドリップ制御プログラムを実行しないで、表示器３１を用いてユーザに警告を発するようにしてもよい。
【００４４】
前記ドリップ制御プログラムの実行はステップＳ７０にて開始され、マイクロコンピュータ３７はステップＳ７２にてポンプ２３の作動を開始させ、ステップＳ７４にてタイマカウント値ＴＭを「０」にリセットする。このタイマカウント値ＴＭは、マイクロコンピュータ３７に内蔵のタイマを用いて、図示しないプログラムの実行により計時された前記リセットからの経過時間を表す。次に、マイクロコンピュータ３７は、ステップＳ７６にてタイマカウント値ＴＭが時間データＴＸ（１）により表された１次散水時間以上を表しているかを判定する。そして、タイマカウント値ＴＭが時間データＴＸ（１）により表された１次散水時間未満を表している限り、ステップＳ７６にて「Ｎｏ」と判定し続ける。
【００４５】
前記ステップＳ７２の処理により、ポンプ２３は作動を開始して、貯湯タンク１２内の湯を取り出し管２２を介して汲み上げて、供給管２４、給湯ホース２５および給湯管６４を介して散水器６５に供給する。散水器６５は、シャワーヘッド６５ａを介して、供給された湯をコーヒーチャンバ７０内のコーヒー粉上に散水する。これにより、コーヒー粉は湯を含んで膨らむとともに、抽出されたコーヒー液が抽出口７１から落下して前記蓋４６の外された飲料タンク４４内に注がれる。
【００４６】
そして、時間データＴＸ（１）により表された１次散水時間が経過すると、ステップＳ７６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ７８にてポンプ２３の作動を停止させ、ステップＳ８０にてタイマカウント値ＴＭを「０」にふたたびリセットする。タイマカウント値ＴＭは、前記場合と同様に、前記リセットからの経過時間を表す。前記ステップＳ８０の処理後、マイクロコンピュータ３７は、ステップＳ８２にてタイマカウント値ＴＭが時間データＴＸ（２）により表された「むらし」時間以上を表しているかを判定する。そして、タイマカウント値ＴＭが時間データＴＸ（２）により表された「むらし」時間未満を表している限り、ステップＳ８２にて「Ｎｏ」と判定し続ける。
【００４７】
前記ステップＳ７８の処理により、ポンプ２３は作動を停止するので、コーヒーチャンバ７０内のコーヒー粉上への湯の散水は停止する。この場合、コーヒー粉は湯を含んでむらされて、その後に抽出されるコーヒー液のうまみを増加させる。
【００４８】
そして、時間データＴＸ（２）により表された「むらし」時間が経過すると、ステップＳ８２にて「Ｙｅｓ」と判定して、前記ステップＳ７２〜Ｓ７６の処理と同様なステップＳ８４〜Ｓ８８の処理により、時間データＴＸ（３）によって表された２次散水時間だけポンプ２３を作動させる。したがって、コーヒー粉には、ふたたび前記２次散水時間だけ湯が散水される。
【００４９】
その後、前記２次散水時間が経過すると、ステップＳ８８の「Ｙｅｓ」との判定のもとに、前記ステップＳ７８〜Ｓ８２の処理と同様なステップＳ９０〜Ｓ９４の処理により、時間データＴＸ（４）によって表された休止時間だけポンプ２３の作動を停止する。したがって、コーヒー粉に対する湯の散水は、ふたたび前記休止時間だけ停止する。
【００５０】
その後、前記休止時間が経過すると、ステップＳ９４の「Ｙｅｓ」との判定のもとに、前記ステップＳ７２〜Ｓ７６およびステップＳ８４〜Ｓ８８の処理と同様なステップＳ９６〜Ｓ１００の処理により、時間データＴＸ（５）によって表された３次散水時間だけポンプ２３を作動させる。したがって、コーヒー粉には、ふたたび前記３次散水時間だけ湯が散水される。
【００５１】
さらに、前記３次散水時間が経過すると、ステップＳ１００にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１０２にてポンプ２３の作動を停止させ、ステップＳ１０４にてドリップ制御プログラムの実行を終了する。このような一連の工程により、抽出装置６０およびコーヒーチャンバ７０によって抽出されたコーヒー液が飲料タンク４４に貯えられる。
【００５２】
そして、コーヒー液の抽出が完了した時点で、ユーザは飲料タンク４４の蓋４６を閉めておく。なお、コーヒー液を頻繁に抽出したり、上述のように網を蓋４６を外した開口部に嵌め込んである場合には、あえて蓋４６を閉める必要もない。一方、飲料タンク４４内に注がれたコーヒー液は、冷却用水槽４８と飲料タンク４４の間の冷却用空間ＲＲに貯えられた冷却用水によって間接冷却される。そして、ユーザは、コーヒー液取り出しコック４１を操作することにより、前記抽出されるとともに冷却されたコーヒー液をコップ、グラスなどに取り出すことができる。
【００５３】
上記作動説明のように、上記実施形態によれば、貯湯タンク１２内の水位が上限水位よりも低い中間水位に達するまで、貯湯タンク１２に連続的に給水し、その後に給水された水を設定温度まで熱するようにした。これにより、貯湯タンク１２には、最低限の量の使用可能な湯が必ず確保される。そして、貯湯タンク１２内の水位が中間水位以上になるとともに同タンク１２内の湯温が設定温度まで上昇制御された後には、貯湯タンク１２内の水位が上限水位に達するまで、貯湯タンク内の湯温を下限温度以上に保った状態で、貯湯タンク１２への給水が断続的に行なわれる。なお、実際には、貯湯タンク１２内の湯温はオーバーシュートのために下限温度よりも若干低い温度まで下降するとともに、設定温度よりも若干高い温度まで上昇する。したがって、貯湯タンク１２内の湯量を増加させている最中を含めて、常に抽出装置６０へ適温の湯を供給可能となる。また、給水量の条件を、水位センサによって検出される水位ではなく、温度センサ１８によって検出された湯温を用いるようにしたために、装置の構成を簡単にできる。
【００５４】
（変形例）
次に、図４，５の湯量・湯温制御プログラムを図１２，１３のように変形した変形例について説明する。貯湯タンク１２内の中間水位から上限水位までの湯の増量を、上記実施形態では給水および加熱の両方を断続的に行うことにより実現しているが、この変形例は、これに代えて、給水のみを断続的に行って加熱に関しては連続的に行うように変形したものである。なお、この変形例において、上記実施形態と同様な処理に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５５】
この変形例に係る湯量・湯温制御プログラムにおいても、貯湯タンク１２内の水位が中間水位になり、かつ貯湯タンク１２内の湯温が設定温度になるまでは、上記実施形態の場合と同様に、図１２のステップＳ１２〜Ｓ２６の処理により、貯湯タンク１２内に水道源から連続的に給水されるとともに、過熱器１６を用いて連続的に加熱する。しかしながら、貯湯タンク１２内の湯温が設定温度まで上昇した際に、上記実施形態ではステップＳ２８の解除処理によって過熱器１６の通電を一旦解除していたのに対して、変形例ではこの解除処理を省略している。そして、加熱器１６への通電を継続したまま、図１３のステップＳ３０以降に進む。
【００５６】
ステップＳ３０〜Ｓ４０の処理、すなわち貯湯タンク１２内の湯温を下眼温度以上に保ったまま、貯湯タンク１２内の水位が上限水位以上になるまで貯湯タンク１２への断続的な給水を行う処理に関しても、この変形例は上記実施形態の場合とほば同じである。異なる点は、上記実施形態では、ステップＳ４２〜Ｓ４６の処理により、給水終了時点で過熱器１６への通電を開始するとともに、同通電により貯湯タンク１２内の湯温が上昇するごとに前記通電を解除したが、変形例では、これらのステップＳ４２〜Ｓ４６の処理を省略した点である。この省略は、前述のようにステップＳ１０〜Ｓ２６の処理後にも過熱器１６の通電は継続していて、この通電の継続を維持するためである。
【００５７】
なお、この変形例においては、ステップＳ３２にて「Ｎｏ」すなわち貯湯タンク１２内の湯温が下限温度以下であると判定されたとき、ステップＳ１５０の処理によって過熱器１６に通電するようにしている。これは、貯湯タンク１２内の水位が上限水位以上になった後に通電を解除した場合でも、貯湯タンク１２内の湯の使用に起囚した給水により、加熱器１６の非通電中に湯温が下がることの対策のためである。
【００５８】
前記ステップＳ３０〜Ｓ４０の断続的給水処理により、貯湯タンク１２内の水位が上限水位以上になると、ステップＳ３０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１５２以降に進む。ステップＳ１５２においては、温度センサ１８によって検出された貯湯タンク１２内の湯温が設定温度以上であるかを判定する。前記湯温が設定温度以上であれば、ステップＳ１５２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１５４にて加熱器１６の通電を解除する。したがって、加熱器１６の通電は、このときはじめて解除される。
【００５９】
このようにして加熱器１６の通電が解除されたのちであっても、貯湯タンク１２内の水位が上限水位以上であれば、上記実施形態の図５のステップＳ４８，Ｓ５０の処理と同様なステップＳ１５６，Ｓ１５８の処理により、加熱器１６は通電される。これによって、貯湯タンク１２内の湯温はふたたび設定温度まで上昇制御される。また、貯湯タンク１２内の水位が上限水位未満である場合には、前述のステップＳ１５０の処理により、貯湯タンク１２内の湯温は上昇制御される。
【００６０】
このような変形例においても、貯湯タンク１２内の水位が中間水位に達するまでは、上記実施形態と同様に動作する。また、貯湯タンク１２内の水位が中間水位以上になったときも、貯湯タンク内の湯温を下限温度以上に保った状態で、貯湯タンク１２への給水が断続的に行なわれる。したがって、この変形例においても、上記実施形態の場合と同様な作用効果が期待される。
【００６１】
―方、この変形例においては、上記実施形態の場合と異なり、貯湯タンク１２内の水位が上限水位に達し、かつ貯湯タンク１２内の湯温が設定温度に達するまで、貯湯タンク１２内の湯または水は連続的に加熱され続ける。図１４は、貯湯タンク１２内に水が全くない状態から設定温度の湯が貯湯タンク１２の上限水位に達するまでの貯湯タンク１２内の湯温の変化を、時間経過に従って示すグラフであり、この変形例の場合を実線で示していて、上記実施形態の場合を破線で示している。そして、貯湯タンク１２内の水位が上限水位に達しかつ貯湯夕ンク１２内の湯温が設定温度に達した時刻を、変形例に関して時刻ｔ２で示し、上記実施形態に関しては時刻ｔ１で示している。
【００６２】
このようなグラフからも理解できるように、加熱器１６を連続運転させる変形では、上記実施形態よりも、初期給水、貯湯タンク１２内の湯が大量に使われた場合などのように、貯湯タンク１２に大量の水を補給する必要がある場合には、短時間で適温の湯を貯湯タンク１２の上限水位まで満たすことができる。
【００６３】
また、このように加熱器１６を連続運転すると、図１４に示すように、上記実施形態の場合に比べて、湯温の設定温度に対するオーバーシュート分が大きくなる。したがって、上記図６の温度異常検出プログラムのステップＳ６２にて比較される異常温度Ｔ２を上記実施形態の異常温度Ｔ１よりも高く設定しておくとよい。これによれば、前記オーバーシュートによっても、異常警告がユーザに発生されなくなる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態および変形例について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。すなわち、上記実施形態および変形例では、本発明をコーヒー液を抽出する装置に適用したが、本発明は、貯湯タンク１２内に貯えられた湯を外部に供給して種々の飲料を生成する種々の飲料生成装置に適用される。例えば、前記湯を、茶葉に注いで茶湯を抽出したり、粉末ジュースを溶かすために用いたり、濃縮飲料をうすめるために用いたりするなど、飲料を生成する飲料生成装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】飲料供給システムの全体を示す正面図である。
【図２】図１の湯供給装置の一部を破断するとともに拡大して示す側面図である。
【図３】湯供給装置の操作パネルと電気回路装置のブロック図である。
【図４】図３のマイクロコンピュータによって実行される湯量・湯温制御プログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図５】前記湯量・湯温制御プログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図６】図３のマイクロコンピュータによって実行される温度異常検出プログラムを示すフローチャートである。
【図７】図３のマイクロコンピュータによって実行されるドリップ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図８】図１の冷却貯留装置の一部を破断するとともに拡大して示す側面図である。
【図９】図１の抽出装置を拡大して示す正面図である。
【図１０】同抽出装置の一部を破断するとともに拡大して示す側面図である。
【図１１】コーヒー液の抽出工程を説明するための工程図である。
【図１２】変形例に係る湯量・湯温制御プログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図１３】変形例に係る湯量・湯温制御プログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図１４】貯湯タンクヘの給水時における湯温の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…湯供給装置、１１…ハウジング、１２…貯湯タンク、１５…給水バルブ、１６…加熱器、１７ａ…下限水位スイッチ、１７ｂ…中間水位スイッチ、１７ｃ…上限水位スイッチ、１８…温度センサ、２３−ボンプ、２５…給湯ホース、２８…操作パネル、３７…マイクロコンピュータ、４０…冷却貯留装置、４１…コーヒー液取り出しコック、４４…飲料タンク、４８…冷却用水槽、４９…蒸発管、６０…抽出装置、６５…散水器、６５ａ…シャワーヘッド、７０…コーヒーチャンバ。

Claims (5)

1. 湯を貯えるためのタンクと、
   外部給水源から前記タンクへの給水経路に介装された給水バルブと、
   前記タンク内の湯または水を加熱する加熱器と、
   タンク内の湯温を検出する温度センサと、
   タンク内の湯面レベルが所定の上限レベルに達したことを検出する第１レベルセンサと、
   前記加熱器を作動制御して前記タンク内の湯を所定温度範囲に保つ加熱制御手段と、
   前記温度センサによって検出された湯温が所定の下限温度よりも高いことを条件に前記給水バルブを開き、かつ前記温度センサによって検出された湯温が前記下限温度に達した時点で前記給水バルブを閉じることにより、前記タンク内の湯面レベルが前記上限レベルに達したことが前記第１レベルセンサによって検出されるまで、前記外部給水源から前記タンク内への給水を断続的に行わせる給水制御手段と
   を備え、前記タンク内に貯えられた湯を外部に供給する湯供給装置。
2. 前記請求項１に記載した湯供給装置において、
   前記加熱制御手段を、前記給水制御手段によって給水バルブが閉じられた時点で前記加熱器を作動させて前記タンク内の湯温を上昇させ、前記温度センサによって検出された湯温が所定の上限温度に達した時点で前記加熱器の作動を停止させるように構成するとともに、
   前記給水制御手段を、前記加熱制御手段が加熱器の作動を停止させた時点で前記給水バルブを開くように構成した湯供給装置。
3. 前記請求項１に記載した湯供給装置において、
   前記加熱制御手段を、前記タンク内の湯面レベルが前記上限レベルに達したことが前記第１レベルセンサによって検出され、かつ前記温度センサによって検出された湯温が前記上限温度に達するまで、前記加熱器を連続的に作動させるように構成するとともに、
   前記給水制御手段を、前記温度センサによって検出された湯温が所定の上限温度に達した時点で前記給水バルブを開くように構成した湯供給装置。
4. 前記請求項１ないし請求項３のうちのいずれ一つに記載した湯供給装置において、
   前記タンク内の湯面レベルが前記上限レベルよりも低い所定の中間レベルに達したことを検出する第２レベルセンサと、
   前記タンク内の湯面レベルが前記中間レベルに達したことが前記第２レベルセンサによって検出されるまで前記給水バルブを連続的に開き、前記タンク内の湯面レベルが前記中間レベルに達したことが第２レベルセンサによって検出された時点で前記給水バルブを閉じることにより、前記タンクに初期給水する初期給水制御手段と、
   前記温度センサによって検出されたタンク内の湯温が前記上限温度になるまで、前記加熱器を作動させ続ける初期加熱制御手段とを設けた湯供給装置。
5. 前記タンク内に貯えられた湯は外部に供給されて飲料生成のために用いられる前記請求項１ないし請求項４のうちのいずれ一つに記載した湯供給装置。

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