JP2005245499A - ミルクフォーマー及びそれを備えたコーヒー飲料製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミルクフォーマーに蒸気を供給する蒸発ボイラ入口部のパイプ内面へのスケールの付着・堆積を抑制することができるミルクフォーマーを提供する。
【解決手段】 ミルクを保冷するミルク保冷庫８２と、所定温度の湯を貯溜する湯タンク１１と、湯タンク１１から湯を排出させる電磁ポンプ６３と、ポンプ６３からの湯を用いて蒸気を生成する蒸気ボイラ６４と、ボイラ６４により生成された蒸気によりミルク保冷庫８２からミルクを吸引すると共に、空気を吸引し、吸引ミルクと吸引空気とを混合してミルクフォームを生成するミルカー６５とを備えたミルクフォーマー６１において、ポンプ６３とボイラ６４との間に、開弁して外部に連通する蒸気電磁弁６８を設け、電磁弁６８は、開弁した状態と、一定圧力以上にて外部に連通する状態とに通電制御される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、蒸気を用いてミルクフォームを製造するミルクフォーマー及びこれを用いたコーヒー飲料製造装置に関するものである。

従来のコーヒー飲料製造装置は、所定の粒度に粉砕されたコーヒー豆の挽き豆を耐圧構造とされた抽出室に供給し、この挽き豆にポンプで加圧した所定の高温の湯を通過させることによってコーヒー液を抽出する。通常、挽き豆の抽出時に高温の湯を使用することでコーヒー成分の溶出が促進され、更に係る湯を加圧して供給することで、挽き豆の組織内に湯が浸透し、濃いコーヒー液、即ちエスプレッソコーヒーが得られる。

また、最近では、上記コーヒー飲料製造装置により製造されたコーヒー液にミルクフォームを添えることにより、カプチーノなどのコーヒー飲料の提供が行われる場合がある。そこで、当該コーヒー飲料製造装置にミルクフォームを製造するミルクフォーマーが搭載されているコーヒー飲料製造装置が提案されている。従来のコーヒー飲料製造装置では、粉ミルクと湯を混合してクリームを作成し、これをコーヒー抽出機で抽出したコーヒー液に添えていた。しかし、飲料品質の向上に伴って、生乳からミルクフォームを製造するミルクフォーマーが提案されている。

このミルクフォーマーは、コーヒー抽出機にミルクを供給する際に、ミルクと空気とを混合し、ミルクを泡立てた状態（エアレーション）でコーヒー抽出機に供給するためのものである。ミルクフォーマーにおいて用いられるミルクは、当該ミルクの長時間保存を可能とするため、冷却装置で冷却されている。そのため、ミルクをそのままコーヒー抽出機に供給すると、コーヒー抽出機内のコーヒー液の温度を低下させ、味覚や触感を損なうこととなる。そこで、冷却保存されたミルクは、コーヒー抽出機に供給する際に蒸気発生器や蒸気供給器で発生された蒸気を用いてミルクパックなどのミルク貯蔵器からのミルクを空気と混合し、泡立て、蒸気処理されたミルクの混合物、即ちミルクフォームをコーヒー抽出機に供給する装置が提案されている（特許文献１参照。）。

また、上記以外にも、特許文献２に示すように蒸気供給器からポンプによりミルクを強制的に混合部へ供給することによりミルクと空気の混合を行うものや、特許文献３に示すように霧吹き器の原理を応用し、ミルク供給口に負圧を生じさせることで、ミルクを吸引し、吸引したミルクを蒸気で温め、更に泡状のミルクフォームとして吐出するものも提案されている。
特開平６−２２８５６号公報 特開２０００−１５７２３１号公報 特開平６−１８９８５４号公報

しかしながら、従来のミルクフォーマーでは、ミルクフォームの抽出をある程度行うと、蒸気発生器を構成するボイラの入口部のパイプ内面にスケール（カルキ）が付着する問題がある。これは、ポンプの運転終了後にボイラの入口部のパイプ内に残留した水が蒸発と乾燥を繰り返すことにより生じるものであり、当該スケールが付着した状態で継続してミルクフォームの抽出を行うと、ボイラの入口部のパイプ内にスケールが堆積し、最終的にはパイプを閉塞してしまう。特に、ボイラは、ステンレスパイプをアルミで鋳込んで構成しているため、当該ボイラに温水が供給されると、アルミブロックから熱を受け、水蒸気となり、スチームノズルから吐出される。しかし、ポンプが停止すると、ボイラの入口部まで温水が残留したままとなる。これにより、ポンプ停止時には、常に、ボイラの入口部に水面が形成されるため、集中的にスケールが付着していた。そのため、ボイラによる蒸気発生量の減少や蒸気の発生が不可能となり、適切なミルクフォームが形成できないという問題がある。

そこで、係るスケールの付着・堆積を防止するため、従来では、定期的に湯タンク内にスケール除去剤を添加し、ポンプによりボイラに湯を送出し、スケール除去の作業を行っていた。しかし、作業終了後には、湯タンク内の湯の入れ替えが必要となり、作業が煩雑となる問題があった。

そこで、スケールの発生原因となるカルシウムやマグネシウムなどの硬度成分やシリカを除去した後の湯を蒸気生成に用いることが考えられるが、これら硬度成分やシリカの除去には、イオン交換樹脂を使用した高価な浄水器が必要となり、また、係る浄水器には、フィルタ交換が必要となるため、コストパフォーマンス上、適切でないという問題があった。

本発明のミルクフォーマーは、ミルクを保冷するミルク保冷庫と、所定温度の湯を貯溜する湯タンクと、該湯タンクから湯を排出させるポンプと、該ポンプからの湯を用いて蒸気を生成するボイラと、該ボイラにより生成された蒸気によりミルク保冷庫からミルクを吸引すると共に、空気を吸引し、当該吸引ミルクと吸引空気とを混合してミルクフォームを生成するミルカーとを備えたものであって、ポンプとボイラとの間に、開弁して外部に連通する電磁弁を設け、該電磁弁は、開弁した状態と、一定圧力以上にて外部に連通する状態とに通電制御されるものである。

請求項２の発明のミルクフォーマーは、上記発明において、ポンプの運転が終了した後、所定時間経過後、一定時間電磁弁を開弁するものである。

請求項３の発明のコーヒー飲料製造装置は、上記各発明のミルクフォーマーを備え、所定粒度に粉砕されたコーヒー豆の挽き豆をコーヒー抽出機に供給し、湯タンクから湯をコーヒー抽出機に供給してコーヒー液を抽出すると共に、ミルカーにて生成されたミルクフォームをコーヒー抽出機にて抽出されたコーヒー液に添加可能とされているものである。

本発明によれば、ミルクを保冷するミルク保冷庫と、所定温度の湯を貯溜する湯タンクと、該湯タンクから湯を排出させるポンプと、該ポンプからの湯を用いて蒸気を生成するボイラと、該ボイラにより生成された蒸気によりミルク保冷庫からミルクを吸引すると共に、空気を吸引し、当該吸引ミルクと吸引空気とを混合してミルクフォームを生成するミルカーとを備えたミルクフォーマーにおいて、ポンプとボイラとの間に、開弁して外部に連通する電磁弁を設け、該電磁弁は、開弁した状態と、一定圧力以上にて外部に連通する状態とに通電制御されるので、ポンプとボイラとの間に異常な圧力が負荷される不都合が生じた場合であっても、当該電磁弁が一定圧力以上にて外部に開放するため、迅速に異常圧力に対応することができる。これにより、安全性の向上を図ることができるようになる。

請求項２の発明によれば、上記発明において、ポンプの運転が終了した後、所定時間経過後、一定時間電磁弁を開弁するので、ボイラ入口部のパイプ内に残留する水を、内部の残存圧力で外部に排出することができるようになる。これにより、ボイラ入口部のパイプ内に残留する水の蒸発と乾燥の繰り返しにより生じるスケール（カルキ）の付着及び堆積を抑制することができるようになる。

これにより、スケール除去のメンテナンス作業性を簡素化することができ、使用性の向上を図ることができるようになる。また、ポンプの運転終了後、電磁弁を開放することで、ボイラ内の圧力を排出することができ、ミルカーへのミルク供給の切れを良くすることができるようになる。

請求項３の発明によれば、上記各発明のミルクフォーマーを備え、所定粒度に粉砕されたコーヒー豆の挽き豆をコーヒー抽出機に供給し、前記湯タンクから湯を前記コーヒー抽出機に供給してコーヒー液を抽出すると共に、前記ミルカーにて生成されたミルクフォームを前記コーヒー抽出機にて抽出されたコーヒー液に添加可能とされているので、一台の装置にてコーヒー液に上質なミルクフォームを抽出することができるようになる。

本発明は、従来の技術的課題を解決するために、ミルクフォーマーに蒸気を供給する蒸発ボイラ入口部のパイプ内面へのスケールの付着・堆積を抑制することができるミルクフォーマーを提供する。以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明のコーヒー飲料製造装置１の正面図、図２のコーヒー飲料製造装置１の側面図、図３はコーヒー飲料製造装置１の内部概略構成図をそれぞれ示している。

本実施例は、本発明のミルクフォーマー６１を備えたコーヒー飲料製造装置１であり、前面にコーヒー液を排出するコーヒー液ノズル２と、ミルクフォームを排出するミルクフォームノズル３とを一体に備えたノズル部材４を備えた本体６により構成されている。そして、このノズル部材４の下方には、抽出されたコーヒー液を受容するカップを載置するカップ支持台７が設けられている。尚、図１中、５は排出する飲料の種類を選択する複数の飲料選択ボタンであり、８はコーヒー液の抽出に使用された残滓を受容すると共に、前方に引出自在に設けられた残滓受容部であり、９はコーヒー豆を収容する豆貯蔵容器である。

ここで、図３を参照してコーヒー飲料製造装置１の内部構成について説明する。本実施例のコーヒー飲料製造装置１は、本体６内に、湯タンク１１と、湯タンク１１の底部に取り付けられたポンプ（ギヤポンプ）１２と、コーヒー抽出機１３と、詳細は後述するミルクフォーマー６１を備えている。湯タンク１１は、数リットルの飲料水を貯水可能とするタンクであり、内部には、貯水された飲料水を例えば＋９７℃に加熱保温する図示しないヒータが設けられている。また、湯タンク１１の底部に設けられたポンプ１２は、湯タンク１１内の湯を加圧して排出するポンプであり、このポンプ１２の排出口には、流量計１４と、詳細は後述する給湯側電磁弁１５とが順次介設された給湯側配管１６が接続されており、この給湯側配管１６の他端には、コーヒー抽出機１３が接続されている。

そして、この給湯側配管１６には、流量計１４と給湯側電磁弁１５との間に位置して循環経路を構成する循環用電磁弁１７を備えた循環用配管１８が接続されており、この循環用配管１８の他端は、湯タンク１１に接続されている。更に、循環用配管１８には、循環用電磁弁１７と湯タンク１１との間に位置してポンプ１２とを接続するバイパス配管１９が接続されている。このバイパス配管１９には、ポンプ１２内の湯を湯タンク１１に還流するためのリリーフ弁２１が設けられている。

また、この給湯側配管１６には、給湯側電磁弁１５とコーヒー抽出機１３との間に位置して一端が外部に開放された湯排出用配管２６が接続されている。この湯排出用配管２６には、コーヒー抽出機１３や後述する抽出側配管２４内の残液等を外部に排出を制御するための残液リリーフ弁２７が設けられている。

他方、コーヒー抽出機１３の上方には、前記豆貯蔵容器９が設置される。この豆貯蔵容器９の下方には、豆貯蔵容器９に貯蔵されたコーヒー豆を高速回転する図示しない粉砕刃によって所定の粒度にまで粉砕するコーヒーミル２２が設けられており、更に、このコーヒーミル２２の下方には、当該コーヒーミルにおいて粉砕されたコーヒー粉をコーヒー抽出機１３内に収容するためのシュート２３が設けられている。そして、このコーヒー抽出機１３の下部には、コーヒー液の抽出経路を構成する抽出側配管２４が接続され、この抽出側配管２４には、抽出されたコーヒー液の排出を制御する抽出電磁弁２５が介設されている。この抽出電磁弁２５の下流側の抽出側配管２４には、前記コーヒー液ノズル２が接続されている。これにより、カップ支持台７に配置された図示しないカップにコーヒー液を注入可能としている。

尚、カップには、コーヒー液の注入と共に購買者の要望により砂糖やクリームが注入されるが、これらの供給系統については図示及び説明を省略する。また、コーヒーミル２２からシュート２３に挽き豆を供給する際、計量器により計量が行われるが、これらについても図示を省略する。

次に、図４を参照してコーヒー抽出機１３の構成について説明する。コーヒー抽出機１３は、コーヒーミル２２からシュート２３を介して供給される挽き豆を収容するシリンダー３１と、このシリンダー３１に挿脱自在とされるピストン３２と、このピストン３２を駆動するピストン駆動モータ３３と、当該モータ３３とピストン３２を連結するトルク伝達部３４とを備え、これらシリンダー３１と、ピストン３２と、ピストン駆動モータ３３と、トルク伝達部３４とによりシリンダーユニットＤを構成している。また、コーヒー抽出機１３は、シリンダーユニットＤ全体を所定の角度に傾斜させるためのユニット駆動モータ３５と、シリンダーユニットＤが傾斜した際にシリンダー３１の上面開口を閉塞する蓋部材３６と、この蓋部材３６をユニット駆動モータ３５を駆動源としてシリンダー３１に係合させるギヤ３７とを備える。尚、このギヤ３７は回転軸３７Ａにより軸支されている。また、蓋部材３６は、該蓋部材３６に形成された図示しない貫通孔を介して、前記給湯側配管１６を挿入可能な構成とされており、シリンダー３１の底面開口には、トルク伝達部３４を介して前記抽出側配管２４が接続されている。尚、図４中、Ｗはシュート２３の下部に設けられたワイパーである。

次に、図５を参照して給湯側電磁弁１５及び抽出側電磁弁２５の構成について説明する。図５は、電磁弁１５又は２５の長手方向の断面図を示している。尚、給湯側電磁弁１５及び抽出側電磁弁２５は、同様の構成であるため、以下、給湯側電磁弁１５を例に挙げて説明する。給湯側電磁弁１５は、流通方向（図５では上下方向）に開口する本体４１と、該本体４１の内部に収容される弁体４２と、本体４１の上流側（図５では下側）の開口部に設けられる上流側保持部材４３と、本体４１の下流側（図５では上側）の開口部に設けられる下流側保持部材４４と、通電により弁体４２の開閉を制御するコイル４５と、このコイル４５を本体４１に固定する第１の固定具４６と、第２の固定具４７とから構成される。

上流側保持部材４３は、内部に小径部４３Ａと、弁体４２の収納部４３Ｂを形成し、これら小径部４３Ａ及び収納部４３Ｂは、弁体４２の離接によって開閉される開口４８が形成される隔壁部４３Ｃにより区画される。弁体４２の上流側保持部材４３側端部は、保持部材４３の開口４８を被覆可能な寸法に形成されていると共に、側面は、当該保持部材４３の内径よりも所定寸法だけ小さく形成されている。そして、上流側保持部材４３内に位置する弁体４２の側面には、孔４９が形成されている。更に、この弁体４２の下流側保持部材４４側には、一端が下流側保持部材４４に固定されると共に、当該弁体４２を開口４８側に付勢するスプリング（付勢部材）５０が設けられている。尚、このスプリング５０により、電磁弁１５内に浸入したコーヒー液を所定圧力以上となるように調整する調整機構を構成するものとする。

そして、上流側保持部材４３及び下流側保持部材４４の本体４１側の端部には、それぞれ外方に延出したフランジが形成されており、第１の固定具４６及び第２の固定具４７に予め形成された係合孔に内方から挿入することにより係止可能とされている。そして、これら第１の固定具４６及び第２の固定具４７が、ネジ５１、５１により螺合されることにより、給湯側電磁弁１５が組立られる。そして、本実施例では、給湯側電磁弁１５の上流側保持部材４３の端部開口には、流量計１４側に接続された給湯側配管１６が接続され、下流側保持部材４４の端部開口には、コーヒー抽出機１３側に接続された給湯側配管１６が接続される。尚、抽出側電磁弁１６も当該給湯側電磁弁１５と同様に構成されると共に、本実施例では、抽出側電磁弁１６の上流側保持部材４３の端部開口には、コーヒー抽出機１３側に接続された抽出側配管２４が接続され、下流側保持部材４４の端部開口には、コーヒー液ノズル２側に接続された抽出側配管２４が接続される。

また、本実施例のコーヒー飲料製造装置１は、図示しない制御装置を備えており、この制御装置は、プログラムやデータを記憶するメモリ、クロック信号を生成するタイマ、前記クロック信号及び前記プログラムに基づいて動作するＣＰＵを備えている。更に、この制御装置の入力側には、流量計１４などが接続されていると共に、出力側には、前記ポンプ１２、給湯側電磁弁１５、循環用電磁弁１７、リリーフ弁２１、抽出側電磁弁２５、残液リリーフ弁２７、ピストン駆動モータ３３、ユニット駆動モータ３５、コイル４５や後述する温度センサなどが接続され、当該制御装置の出力に基づき制御されるものとする。

次に、前記ミルクフォーマー６１の構成について説明する。本実施例のミルクフォーマー６１は、湯供給配管６２と、電磁ポンプ６３と、蒸気ボイラ６４と、ミルカー６５とを備えている。湯供給配管６２は、湯タンク１１と電磁ポンプ６３を接続する湯供給配管６２Ａと、電磁ポンプ６３と蒸気ボイラ６４を接続する湯供給配管６２Ｂ及び６２Ｃと、蒸気ボイラ６４と詳細は後述するミルカ−６５を接続する湯供給配管６２Ｄとから構成される。電磁ポンプ６３と蒸気ボイラ６４との間に位置する湯供給配管６２Ｂ及び６２Ｃは、例えばシリコンチューブにて構成されており、これら湯供給配管６２Ｂ及び６２Ｃは、分岐配管６７を介して接続される。この分岐配管６７には、上記給湯側電磁弁１５と同様に構成される蒸気電磁弁６８が設けられる。尚、この蒸気電磁弁６８は、上流側保持部材４３の端部開口が、湯供給配管６２に接続された分岐配管６７が接続され、下流側保持部材４４の端部開口が、外部に開放された図示しない配管に接続されるものとする。

蒸気ボイラ６４は、内部に図示しないヒータを備え、湯タンク１１から湯供給配管６２Ａ、電磁ポンプ６３、湯供給配管６２Ｂ及び６２Ｃを介して供給された湯を例えば約＋１７０℃に加熱し、蒸気を生成し、ミルカー６５へ蒸気を供給するものである。また、蒸気ボイラ６４には図示しない温度センサが設けられており、この温度センサの検出に基づいて設定した蒸気温度となるように前記制御装置により温度制御が行われる。更にまた、この蒸気ボイラ６４の下流側からミルカー６５までを構成する湯供給配管６２Ｄには、蒸気ボイラ６４からの熱の漏洩を抑制するための図示しない保温チューブが外装されているものとする。

次に、図６乃至図１１を参照してミルカー６５の構造について説明する。図６はミルカー６５及び各部品の側面図、図７は洗浄ピン９５と空気吸込キャップ８１を示す図、図８は従来の洗浄ピン１２０と空気吸込キャップ８１を示す図、図９は本体７１の平面図、図１０はミルカー６５の平面図、図１１は図１０の断面図、図１２は図１１の分解図、図１３はミルカーキャップ８４の平面図を示している。ミルカー６５は、略円筒状の本体７１により構成されており、この本体７１の側面には、中心よりも左右どちらか一方に偏重すると共に、当該本体７１の内部に突出した吐出部７２が一体に形成され、本体７１の底面には、本体７１内にて生成されたミルクフォームを排出する前記ミルクフォームノズル（排出部）３が一体に形成される。

吐出部７２は、左右に開口した略円筒状を呈しており、本体７１に接続される側とは反対側の端部には、蒸気ボイラ６４の下流側に位置する湯供給配管６２Ｄの端部が図６に示すような蒸気ノズル７４を介して接続される。この蒸気ノズル７４は、内部に左右に連通した蒸気通路が形成され、一端には蒸気を吐出部７２に吐出する小穴７４Ａが形成されると共に、側面には、吐出部７２の内壁及び湯供給配管６２Ｄとの接続を密着するためＯリング７４Ｂが設けられている。

吐出部７２の下面には、吐出部７２内部に連通したミルク吸込ノズル７５が接続されていると共に、吐出部７２の上面には、ミルク吸込ノズル７５と対向する箇所に、同じく吐出部７２内部に連通した空気吸込ノズル７６が接続されている。

ミルク吸込ノズル７５には、一端が、詳細は後述するミルク保冷庫８２に収納されるミルクパック８３内に挿入されるミルク吸引チューブ７７が接続される。尚、このミルク吸引チューブ７７のミルクパック８３側の端部（先端）には、重り部材７８が設けられている。この重り部材７８は、ミルクパック８３の下部にまでミルク吸引チューブ７７を沈めるため、本実施例では、約２０ｇの質量とする。また、この重り部材７８は、底面から側面に渡って切欠７８Ａが形成されており、ミルクパック８３の底面に残留したミルクをも容易に吸引可能な構成とされている。

空気吸込ノズル７６には、空気吸込チューブ７９が接続されると共に、この空気吸込チューブ７９の他端開口には、空気吸込キャップ８１が着脱自在に取り付けられる。この空気吸込キャップ８１は、先端に小穴８１Ａが形成された筒状部材であり、この小穴８１Ａ周囲には、チューブ７９側に対向する方向に突出した周壁８１Ｂが形成されていると共に、先端近傍には、外方に突出したフランジ８１Ｃが形成されている。これにより、空気吸込ノズル７６は、一度に少量の空気を吸い込むことが可能となる。また、空気吸込キャップ８１は、小穴８１Ａ近傍に周壁８１Ｂが形成されていることから、洗浄等により空気吸込キャップ８１を手指で触った場合であっても、直接小穴８１Ａに触れ、小さなゴミなどを詰め込み、閉塞させる不都合を回避することができる。また、フランジ８１Ｃが形成されていることから容易に取り扱うことが可能となる。

尚、この空気吸込キャップ８１の小穴８１Ａの詰まりの洗浄には、図７に示すような洗浄ピン９５を用いる。この洗浄ピン９５は、樹脂製の柄部９５Ａと、この柄部９５Ａから突出する金属製のピン部９５Ｂとから構成され、このピン部９５Ｂの基部は、柄部９５Ａと一体に形成された薄皮部９５Ｃにより被覆されている。この薄皮部９５Ｃは、ピン部９５Ｂの先端に向かうに従って徐々に薄くなるよう形成されている。尚、図８は従来の洗浄ピン１２０を示す図であり、係る従来の洗浄ピン１２０は、樹脂製の柄部１２０Ａに直接金属製のピン部１２０Ｂが設けられる構成とされている。

これにより、本発明の洗浄ピン９５により空気吸込キャップ８１の小穴８１Ａの詰まりを洗浄した際に、ピン部９５Ｂの基部に応力がかかっても、ピン部９５Ｂの基部を柄部９５Ａと一体に形成された薄皮部９５Ｃにより保持することができる。そのため、従来のようにピン部１２０Ｂの基部に何も補強がされていない場合と比して、耐久性の向上を図ることができ、ピン部９５Ｂが折れるなどの不都合を回避することができるようになる。これにより、空気吸込キャップ８１の小穴８１Ａの洗浄中にピン部９５Ｂが折れてしまうことによる誤飲事故の発生を防止することができるようになる。

尚、本実施例における洗浄ピン９５は、上述したように薄皮部９５Ｃは、ピン部９５Ｂの先端に向かうに従って徐々に薄くなるよう形成されているので、より一層ピン部９５Ｂの基部の耐久性の向上を図ることができる。

一方、ミルカー６５の吐出部７２が本体７１内に接続される側の端部は、図９に示すように当該吐出部７２の端部開口７２Ａが本体７１の内壁に沿って形成される。この開口７２Ａの縁部であって、本体７１内に突出している突出部７２Ｂは、本体７１の内周面と略同心円弧状を呈する湾曲部７２Ｃが形成されると共に、湾曲部７２Ｃの端部（開口７２Ａとは反対側）から本体７１の内壁に渡って指向部７２Ｄが形成されている。

更に、本体７１の底面中央部に形成されたミルクフォームノズル３内には、図９に示すようにミルクと空気の混合物であるミルクフォームの吐出方向に指向して当該ノズル３内を仕切ると共に、吐出部７２と略平行に形成された仕切部材３Ａが形成される。本実施例では、仕切部材３Ａの上端は本体７１の底面の高さと略同一とされるように形成される。尚、当該仕切部材３Ａの上端は、本体７１の底面の高さよりも低くてもよいものとする。

また、本体７１の上面開口縁には、図１２に示すように外側に突出する２つの被嵌合部７１Ａ、７１Ｂが形成されている。これらは対向する位置に形成されていると共に、本実施例では、一方の被嵌合部７１Ａは、他方の被嵌合部７１Ｂよりも小さく形成されている。そして、係る本体７１の上面開口には、図１１及び図１２に示すように本体７１内方に突出した突出部８４Ａが形成されるミルカーキャップ８４が着脱自在に閉塞されるものとする。突出部８４Ａの周面にはＯリング８４Ｂが設けられる。

また、このミルカーキャップ８４の周縁部には、本体７１の上面開口縁に形成される被嵌合部７１Ａ、７１Ｂの下側に嵌合する嵌合部８４Ｃ、８４Ｄが形成されている。これら嵌合部８４Ｃ、８４Ｄは対向する位置に形成されていると共に、本実施例では、一方の被嵌合部８４Ｃは、他方の被嵌合部８４Ｄよりも小さく形成されており、嵌合部８４Ｃが本体７１の被嵌合部７１Ａに嵌合し、嵌合部８４Ｄが本体７１の被嵌合部７１Ｂの嵌合する構成とされている。更に、このミルカーキャップ８４の上面には、本体７１に取り付けられた際に、本体７１の吐出部７２に形成される空気吸込ノズル７６を退避する切欠８４Ｅが形成されている。

これにより、本体７１の被嵌合部７１Ａ、７１Ｂと、ミルカーキャップ８４の嵌合部８４Ｃ、８４Ｄを少許ずらした状態で、本体７１の上面開口をミルカーキャップ８４にて被覆し、ミルカーキャップ８４を回動させ、各被嵌合部７１Ａ、７１Ｂを各嵌合部８４Ｃ、８４Ｄに嵌合させることで、簡単な操作にて確実に本体７１にミルカーキャップ８４を密着して取り付けることが可能となる。尚、このとき、ミルカーキャップ８４には、本体７１の吐出部７２に形成される空気吸込ノズル７６を退避するための切欠８４Ｅが形成されているため、本体７１に取り付ける際のミルカーキャップ８４の位置決めを容易に行うことができる。また、ミルカーキャップ８４に形成される切欠８４Ｅにより、本体７１に形成される空気吸込ノズル７６を避けることができるため、空気吸込ノズル７６がミルカーキャップ８４の取り付けの邪魔になる不都合を回避することができる。

一方、前記ミルク保冷庫８２は、図１４に示すように上面に開口を有し、内部に市販のミルクパック８３を収納可能な本体８２Ａと、本体８２の上面開口をヒンジ部材８２Ｂにより開閉自在に閉塞する蓋８２Ｃとから構成されている。この本体８２の上面開口縁部には、蓋８２Ｃを閉塞した状態で、ミルクパック８３に挿入される前記ミルク吸引チューブ７７を外部に引き出すための切欠８２Ｄが形成されている。そして、この本体８２は、内壁に図示しない断熱材が設けられていると共に、本体８２内には、図示しない冷却装置が配設されており、収納されるミルクパック８３を冷却可能としている。

以上の構成により、ミルクフォーマー６１の動作について説明する。ミルクの供給が要求される飲料の飲料選択ボタン５が操作された際に、前記制御装置の出力により、電磁ポンプ６３が所定時間、例えば約１０秒間、運転される。これにより、湯タンク１１内の湯が湯供給配管６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ内に排出され、排出された湯は蒸気ボイラ６４に浸入する。ここで、湯タンク１１内に貯溜される湯の温度は、上記コーヒー抽出機１３で用いるのに適した温度、例えば＋９７℃に設定されるため、蒸気ボイラ６４には、この約１００℃に近い温度の湯水が供給される。蒸気ボイラ６４内に供給された湯は当該蒸気ボイラ６４により、更に加熱され、ミルクフォーマー６１に適した温度、例えば＋１７０℃にまで昇温され蒸気とされる。蒸気ボイラ６４からの蒸気の排出は、電磁ポンプ６３の運転終了後も、既に蒸気ボイラ６４内に供給された湯水が蒸気に変換される例えば約７秒間も、行われる。

尚、本実施例では、制御装置は、電磁ポンプ６３の運転が終了した後、所定時間、例えば約５秒経過後、一定時間、例えば約２秒間分岐配管６７に接続される蒸気電磁弁６８に通電を行い、該蒸気電磁弁６８を開弁とする。これにより、蒸気ボイラ６４の入口部のパイプ内に残留する湯水を、蒸気ボイラ６４内の水蒸気の圧力で排出することができる。

そのため、蒸気ボイラ６４の入口部のパイプ内に残留する水の蒸発と乾燥の繰り返しにより集中的に付着・堆積するスケール（カルキ）の発生を抑制することができるようになる。これにより、格別なスケール除去のメンテナンス作業を簡素化することができ、使用性の向上を図ることができるようになる。

電磁ポンプ６３の運転が終了した直後に蒸気電磁弁６８を開放すると圧力が高すぎるために勢いよく水蒸気が吐出されて危険であるので、本発明では、電磁ポンプ６３の運転が終了した後、所定時間経過させ、ある程度圧力を低下させた後、蒸気電磁弁６８を開弁するものである。それにより、危険も回避できると共に、水も排出することができる。

そして、上述したように蒸気ボイラ６４により生成された蒸気は、該蒸気ボイラ６４の下流側に接続された湯供給配管６２Ｄ及び蒸気ノズル７４を介してミルカー６５の吐出部７２内に噴射される。ここで、蒸気が吐出部７２内のミルク吸込ノズル７５及び空気吸込ノズル７６の近傍を通過する際に、吐出部７２内に負圧が生じ、ミルク吸込ノズル７５からは、ミルクパック８３内のミルクがミルク吸引チューブ７７を介して吐出部７２内に吸い込まれ、空気吸込ノズル７６からは、外部の空気が空気吸込キャップ８１及び空気吸込チューブ７９を介して吐出部７２内に吸い込まれる。

そして、吐出部７２内を通過する蒸気によって吐出部７２内に吸引されたミルク（吸引ミルク）と空気（吸引空気）は、吐出部７２の内壁に沿ってミルカー６５の本体７１内に吐出される。尚、このとき、吐出部７２内を通過する蒸気は、制御装置によって電磁ポンプ６３の運転が終了した後、所定時間経過後、一定時間蒸気電磁弁６８に通電を行い、開弁されることで、上述した如く蒸気ボイラ６４内の圧力を排出することができるため、ミルカー６５へのミルク供給の切れを良くすることができるようになる。そして、本体７１内に吐出されたミルクと空気は、蒸気の圧力により、本体内壁７１内に沿って旋回する。この旋回により、ミルクと空気とが混合され、泡立てられた状態となり、本体７１の底面に形成されたミルクフォームノズル３から吐出され、当該ノズル３の下方に載置されたカップなどに供給される。

ここで、本実施例のミルカー６５は、吐出部７２が本体７１内に突出して形成されているため、吐出部７２の端部開口７２Ａから本体７１内に吐出されたミルクと空気は、初め本体７１の内壁に沿って旋回し、更に、混合されたミルクと空気の一部が突出部７２Ｂの湾曲部７２Ｃに沿って更に旋回することにより、本体７２内における回転が促進される。これにより、本体７２内においてミルクと空気の混合により形成されるミルクフォームの旋回時間を十分に確保することができるようになる。そのため、ミルクと空気の撹拌を十分に行うことができ、きめ細かな上質のミルクフォームを生成することができるようになる。

また、本体７１内を旋回するミルクフォームの一部は、突出部７２Ｂの指向部７２Ｄに衝突し、本体７１の中央に指向される。これにより、ミルクフォームのミルクフォームノズル３からの排出を促進することができ、上質のミルクフォームを短時間で生成し、円滑に排出することができるようになる。

更にまた、ミルクフォームノズル３内には、混合物の吐出方向に指向して当該ノズル３内を仕切る仕切部材３Ａが形成されているため、従来の如く本体７２内において生成されたミルクフォームがミルクフォームノズル３内において旋回しながら落下する不都合を回避することができるため、ノズル３内に落下したミルクフォームを真っ直ぐに落下させることができる。これにより、排出までの所要時間を短縮することができる。そのため、より一層よい状態でミルクフォームをカップなどに排出することができ、提供するミルクフォームの品質の向上を図ることができるようになる。

また、本実施例では、ミルカー６５の本体７１の上面開口を閉塞するミルカーキャップ８４は、詳細は上述したように被嵌合部７１Ａ、７１Ｂと嵌合部８４Ｃ、８４Ｄの嵌合により確実に本体７１に取り付けることができる。そのため、本体７１内に加わる圧力などにより、ミルカーキャップ８４が本体７１から緩み、若しくは、浮き上がることで、ミルクフォーム形成時に本体７１内に余分な空気が侵入する不都合を回避することができる。そのため、水蒸気と空気とミルクの混合比を安定させることができ、これによっても、良質のミルクフォームを製造することが可能となる。

尚、上述した如きミルカー６５への蒸気供給時において、メンテナンスの不良などにより蒸気ノズル７４などにカルキが固着し、ノズル７４内を閉塞する場合がある。かかる場合には、蒸気ノズル７４と電磁ポンプ６３との間に異常な圧力が負荷されることとなるが、本実施例では、電磁ポンプ６３と蒸気ボイラ６４との間に給湯側電磁弁１５と同様に構成される蒸気電磁弁６８が設けられていることから、当該蒸気電磁弁６８が非通電状態とされていても一定圧力以上にて外部に連通するため、当該異常な圧力が外部に開放される。これにより、ミルクフォーマー６１の安全性を向上させることができるようになる。

次に、本実施例のコーヒー飲料製造装置１の動作について説明する。尚、飲料選択ボタン５の操作が行われる前は、何れの電磁弁も非通電とされ、閉鎖若しくは、一定圧力以上にて湯の流通を許容する状態とされているものとする。先ず初めに、作業者が、本体６に設けられた飲料選択ボタン５の内、何れかのボタン５を操作することにより、制御装置に抽出開始入力が行われる。これにより、制御装置は、循環用電磁弁１７を開放し、所定時間、本実施例では４秒間、ポンプ１２の低速運転を行う配管昇温工程を実行する。これにより、湯タンク１１内の湯がポンプ１２により給湯側配管１６を介して循環経路を構成する循環用電磁弁１７及び循環用配管１８に送出される。そして、ポンプ１２と給湯側電磁弁１５との間に位置する給湯側配管１６内に滞溜する湯は循環用電磁弁１７を介して循環用配管１８に圧送され、湯タンク１１に戻される。これにより、湯タンク１１から供給される約＋９０℃乃至＋９５℃の高温の湯でポンプ１２と給湯側電磁弁１５との間に位置する給湯側配管１６の昇温を行うことができる。

上記配管昇温工程が開始してから上記所定時間経過後に、制御装置は、ポンプ１２の運転を停止し、次いで循環用電磁弁１７を閉鎖し、配管昇温工程を終了する。尚、この場合において、本実施例では、循環用電磁弁１７に隣接して給湯側配管１６に介設される給湯側電磁弁１５は、上述した如く非通電とされ、一定圧力以上にて湯の流通を許容する状態とされていることから、循環用電磁弁１７が開閉状態から閉鎖される状態に移行した際に生じる配管１６内の圧力変化によるショックを当該給湯側電磁弁１５に設けられたスプリング５０にて緩衝することができる。これにより、給湯側電磁弁１５の損傷を未然に回避することができると共に、当該電磁弁１５の耐久性の向上を図ることができるようになる。

一方、コーヒー抽出機１３は、前回のコーヒー液の供給工程の終了後に次回の抽出準備工程が行われている。即ち、抽出準備工程では、先ず、制御装置は、図１５に示すようにコーヒー抽出機１３のシリンダー３１を直立した状態とし、予め豆貯蔵容器９内のコーヒー豆をコーヒーミル２２において粉砕し、挽き豆Ｐとした状態で、シュート２３を介してシリンダー３１内に供給する。その後、挽き豆Ｐの供給が終了した時点で、制御装置は、図１６に示すようにピストン駆動モータ３３に通電してギヤ３７を駆動し作動させ、シリンダーユニットＤの全体を下端を中心として下方（矢印の方向）に回動させ、シリンダー３１を所定の角度に傾斜させる。その後、制御装置は、図１７に示すように蓋部材３６でシリンダー３１の上端開口を密封する。このとき、制御装置は、シリンダーユニットＤの傾斜に同期して蓋部材３６を下降させ、シリンダー３１内に挿入し、ピストン駆動モータ３３の駆動を停止する。このとき、ギヤ３７は図１５の状態から１８０°回転した位置で停止しているものとする。更に、制御装置は、図１８に示すようにピストン駆動モータ３３を作動させ、トルク伝達部３４を介してピストン３２を押し上げ、シリンダー３１内の挽き豆Ｐを圧縮する。

そして、この状態で、制御装置は、コーヒー液抽出工程に移行し、供給側電磁弁１５を開放すると共にポンプ１２を駆動する。これにより、０．３ＭＰａの圧力で約＋９０℃乃至＋９５℃に加熱された高温の湯がシリンダー３１に供給される。

その後、制御装置は、キャップ３６で密封されたシリンダー３１に高温且つ加圧された湯が給湯側配管１６を介して供給され、圧縮された挽き豆Ｐからコーヒー液が抽出される。このとき、シリンダー３１内には、高温高圧の湯が供給されるため、抽出初期からコーヒー成分を十分に溶出した濃いコーヒー液を抽出することが可能となる。

そして、コーヒー抽出機１３のシリンダー３１にて抽出されたコーヒー液は、抽出側配管２４及び抽出側電磁弁２５を介してコーヒー液ノズル２に排出される。ここで、抽出側電磁弁２５は、制御装置により、一定圧力、例えば０．３ＭＰａ以上にてコーヒー液の流通を許容する状態とすることにより、抽出されるコーヒー液に一定圧力、本実施例では、ポンプ１２にて０．３ＭＰａの圧力が加えられており、シリンダー３１において膨潤した挽き豆Ｐにより更に圧力が加えられることから、実際には０．４ＭＰａ以上の圧力を加えることができるようになる。これにより、コーヒー液の液面上にきめ細かい良質な泡を生成することができると共に、濃い芳醇な味と香りのコーヒー液を得ることができ、コーヒー液の品質の向上を図ることができるようになる。

尚、上記給湯側電磁弁１５及び抽出側電磁弁２５は、上述した如くコイル４５への通電／非通電により、電磁弁の開弁状態と、一定の圧力以上にて湯の流通を許容する状態とすることが可能となり、容易に本発明を実現することができる。尚、電磁弁にて許容する圧力は、スプリング５０を調整することにより、任意に変更することができる。

また、給湯側配管１６を介してシリンダー３１に湯を供給する直前に、制御装置は、ポンプ１２を所定時間作動させ、ポンプ１２内の温度が低下した湯をバイパス管１９及びリリーフ弁２１を介して湯タンク１１に戻し、新たに高温の湯を給湯側配管１６に圧送する動作を行う。そして、制御装置は、ポンプ１２内の湯の交換を終了した時点で、ポンプ１２を一旦停止し、リリーフ弁２１を閉鎖する。リリーフ弁２１を閉鎖した状態で、給湯側配管１６からシリンダー１３に給湯を行うことにより、より高温且つ高圧の湯を供給することができる。

そして、カップなどにコーヒー液の抽出を行っている際に、制御装置により電磁ポンプ６３に通電を行うことにより、ミルクフォーマー６１を詳細は上述した如く作動させることが可能となり、抽出されたコーヒー液の上面に泡立てられたミルクを注ぐことができる。

その後、制御装置は、コーヒー液の抽出終了後に、ポンプ１２の駆動を停止し、抽出滓廃棄行程に移行する。当該工程では、制御装置は、図１９に示すようにピストン駆動モータ３３を駆動してピストン３２を更に上昇させ、このピストン３２の上昇動作に基づいて抽出滓をパッキングすることにより滓中のコーヒー液を絞る。これにより、シリンダー３１内のコーヒー液は抽出側配管２４に送られると共に、挽き豆Ｐは圧縮される。

その後、制御装置は、ピストン駆動モータ３３を逆回転し、図２０に示すようにピストン３４を押し下げ、給湯側配管１６中の湯の一部と、抽出側配管２４中のコーヒー液がシリンダー３１内に吸い込まれる。ここで、制御装置は、抽出側電磁弁２５及び残液リリーフ弁２７を開放することから、抽出側配管２４やコーヒー抽出機１３と残液リリーフ弁２７管の給湯側配管１６内が大気に開放され、給湯側配管１６内に残留した残液が湯排出用配管２６より外部に排出される。これにより、抽出側配管２４内の残液の流通を容易とすることができ、当該残液を効率的に処理することができるようになる。そのため、次回のコーヒー液の抽出時に、前回の抽出時の残液が混入し、品質の低下を招く不都合を回避することができるようになる。尚、この場合において、制御装置は、給湯側電磁弁１５を一定の圧力以上にて湯の流通を許容する状態とすることで、従来の逆止弁の如く湯の逆流を防止することができる。

その後、制御装置は、モータ３５及びギヤ３７を作動させ、図２１に示すように蓋部材３６をシリンダー３１の上端開口から離間させる。更に、制御装置は、ピストン駆動モータ３３を作動させ、ピストン３２を再び押し上げる。これにより、挽き豆Ｐの抽出滓がシリンダー３１下部から押し上げられる。更に、制御装置は、図２２に示すようにモータ３５及びギヤ３７を作動させ、シリンダーユニットＤを上方（矢印の方向）に回動させ、シリンダー３１を直立状態とする。この回転により、シリンダー３１から押し出されていた抽出滓は、シュート２３の下部に設けられるワイパーＷにより掻き落とされ、前記残滓受容部８に落下し、廃棄される。その後、制御装置は、抽出滓の廃棄後、ピストン駆動モータ３３を逆転駆動してピストン３２を下降させることによって１回の販売動作を終了する。

以上の構成により、本実施例によれば、コーヒー抽出機１３の下流側に設けられた抽出側電磁弁２５によって一定圧力、０．３ＭＰａ以上のコーヒー液の流通のみを許容することにより、抽出の初期から上面にきめ細かな良質な泡を形成することができるエスプレッソコーヒーをカップに供給することができるようになる。これにより、味覚的にも視覚的にも質の向上を図ることが可能となる。

また、本実施例では、コーヒー液の圧力調整としてニードル弁や逆止弁、更には圧力センサを用いていないため、従来に比して著しく構造を簡素化することができ、コストの削減を図ることができるようになる。

本実施例のコーヒー飲料製造装置の正面図である。 コーヒー飲料製造装置の側面図である。 コーヒー飲料製造装置の内部概略構成図である。 コーヒー抽出機の内部構成図である。 給湯側電磁弁及び抽出側電磁弁の断面図である。 ミルカー及び各部品の側面図である。 洗浄ピン及び空気吸込キャップを示す図である。 従来の洗浄ピン及び空気吸込キャップを示す図である。 ミルカー本体の平面図である。 ミルカーの平面図である。 図１０の断面図である。 図１１の分解図である。 ミルカーキャップの平面図である。 ミルク保冷庫の側面図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。 コーヒー抽出機の動作を示す説明図である。

符号の説明

１ コーヒー飲料製造装置
２ コーヒー液ノズル
３ ミルクフォームノズル
４ ノズル部材
５ 飲料選択ボタン
６ 本体
１１ 湯タンク
１２ ポンプ
１３ コーヒー抽出機
６１ ミルクフォーマー
６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ 湯供給配管
６３ 電磁ポンプ
６４ 蒸気ボイラ
６５ ミルカー
６７ 分岐配管
６８ 蒸気電磁弁
７１ 本体
７１Ａ、７１Ｂ 被嵌合部
７２ 吐出部
７４ 蒸気ノズル
７４Ａ 小穴
７５ ミルク吸込ノズル
７６ 空気吸込ノズル
７７ ミルク吸引チューブ
８１ 空気吸込キャップ
８１Ａ 小穴
８２ ミルク保冷庫
８３ ミルクパック
８４ ミルカーキャップ
８４Ａ 突出部
８４Ｃ、８４Ｄ 嵌合部
９５ 洗浄ピン
９５Ａ 柄部
９５Ｂ ピン部
９５Ｃ 薄皮部

Claims (3)

1. ミルクを保冷するミルク保冷庫と、所定温度の湯を貯溜する湯タンクと、該湯タンクから前記湯を排出させるポンプと、該ポンプからの湯を用いて蒸気を生成するボイラと、該ボイラにより生成された蒸気により前記ミルク保冷庫からミルクを吸引すると共に、空気を吸引し、当該吸引ミルクと吸引空気とを混合してミルクフォームを生成するミルカーとを備えたミルクフォーマーにおいて、
   前記ポンプとボイラとの間に、開弁して外部に連通する電磁弁を設け、該電磁弁は、開弁した状態と、一定圧力以上にて外部に連通する状態とに通電制御されることを特徴とするミルクフォーマー。
2. 前記ポンプの運転が終了した後、所定時間経過後、一定時間前記電磁弁を開弁することを特徴とする請求項１のミルクフォーマー。
3. 請求項１又は請求項２のミルクフォーマーを備え、所定粒度に粉砕されたコーヒー豆の挽き豆をコーヒー抽出機に供給し、前記湯タンクから湯を前記コーヒー抽出機に供給してコーヒー液を抽出すると共に、前記ミルカーにて生成されたミルクフォームを前記コーヒー抽出機にて抽出されたコーヒー液に添加可能とされていることを特徴とするコーヒー飲料製造装置。

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