JP4326480B2 - コーヒー飲料製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、コーヒー挽き豆から成るコーヒー原料粉末からコーヒー液の抽出を行うコーヒー飲料製造装置に関するものである。

従来よりレストラン等においては、コーヒーがソフトドリンクの必須メニューとされており、通常、散湯式ドリップコーヒーが一般的に飲用されている。このドリップ式コーヒーは所定の粒度に粉砕されたコーヒーの挽き豆から成るコーヒー原料粉末を、所定のチャンバー内に収容し、これに上方の散水器から湯を散布してコーヒー液を抽出するものである。
特許第３０１５２４９号公報

ところで、従来ではこのようなドリップ式コーヒーを抽出製造するコーヒー飲料製造装置では、散水器に所定温度にまで加熱された湯を散布するため、市水から供給される水道水を一旦給水用湯タンクに貯溜し、当該給水用湯タンクにおいて、所定温度、例えば＋７０℃にまで加熱した後、散湯用湯タンクに供給し、当該散湯用湯タンクにおいて、散水器に供給するのに適した温度、例えば＋９５℃にまで更に加熱していた。

この場合、散湯用湯タンクから散水器に供給される湯は、常に、前記所定温度、即ち、約＋９５℃であることが好ましいため、コーヒー抽出指示に従い、予備加熱された給水用湯タンクの湯を所定量だけ散湯用湯タンクの下方に供給することにより、当該給湯量だけ散湯用湯タンク上方の湯をサイホンにより散水器に送出する方式を採用していた。

これにより、給水用湯タンクにおいて予備加熱された湯は、散湯用湯タンクの下部に供給されることで、当該散湯用湯タンクにおいて所定温度にまで加熱された湯が、サイホンによって散水器に供給されることとなる。そのため、常に所定温度にまで加熱された湯を散水器に供給することができると共に、給水用湯タンクにおいて予備加熱された湯を散湯用湯タンクに供給することで、短時間で、散湯用湯タンク全体の温度を所定温度にまで上昇させることができる。コーヒー抽出指示が複数回連続して行われる場合であっても、供給する湯の加熱時間を短縮することができ、短時間でコーヒー抽出を行うことができる。

しかしながら、上述した如き方式では、給水用湯タンクにおける加熱が所定温度まで行われないうちに、散湯用湯タンクから散水器への湯の供給を行うため、給水用湯タンク内の湯が散湯用湯タンクに供給される場合がある。係る場合には、比較的低い温度の湯が散湯用湯タンクに供給されることから、当該供給された湯が散湯用湯タンクにおいて所定温度にまで加熱されると、水の比容積が増加することとなる。

例えば、１７００ｍｌの湯を散湯用湯タンクから散水器へ供給する場合には、給水用湯タンクから当該供給量だけ、即ち、１７００ｍｌだけ散湯用湯タンクへ供給することで、サイホンにより散湯用湯タンクから１７００ｍｌ、散水器に供給されることとなる。しかしながら、給水用湯タンクから例えば＋２０℃の湯が散湯用湯タンクへ供給された場合には、１７００ｍｌの＋２０℃の湯は、＋９５℃にまで加熱されることで、比容積が増加し、約１７６４ｍｌにまで増加する。

これに対し、従来のコーヒー飲料製造装置では、次回の湯の供給時においても、給水用湯タンクから散湯用湯タンクには、所定量の１７００ｍｌだけ供給されていた。そのため、係る湯の供給時における給湯量は、前回供給した湯の増加分、即ち、上記においては６４ｍｌも同時に、サイホンから散水器に供給されるため、実際に散湯用湯タンクから散水器に供給される湯量は、１７００＋６４ｍｌとなり、抽出されるコーヒー液が所定濃度よりも薄められた状態となる。

そこで、係る水の膨張による増加分が余計に散水器に供給されることを回避するため、給水用湯タンク内の水温に応じて、散湯用タンクへ供給する湯量を流量計での計測に補正を加えることで、散水器に供給される湯量を一定とする試みがなされていた。

しかしながら、流量計は測定対象となる水の温度によって誤差が生じる。そのため、補正を行った場合であっても、流量計による誤差を解消することができないことから、毎回、一定の湯量を散水器に供給することができないという問題があった。

そのため、前回の給水用湯タンクから散湯用湯タンクへ供給される湯の温度によって、次回抽出されるコーヒー液の濃度が変動するという課題は未だ解消することができないこととなり、提供されるコーヒー液の品質を維持することができないという問題がある。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、散水器への一回の給湯量を均一に保ち、抽出されるコーヒー液の品質を一定に保持することができるコーヒー飲料製造装置を提供するものである。

本発明のコーヒー飲料製造装置は、ヒータを備えてコーヒー液抽出用の所定温度の湯を生成する散湯用湯タンクと、この散湯用湯タンクの前段に設けられ、供給された水をヒータにより加熱して予め所定温度の湯を生成する給水用湯タンクと、この給水用湯タンク内の湯を散湯用湯タンクに搬送する搬送手段と、散湯用湯タンクからの蒸気及び／又はオーバーフロー湯を排出するための蒸気管と、この蒸気管を開閉する開閉手段とを備え、搬送手段により給水用湯タンク内の湯を散湯用湯タンクに所定量供給することで、当該散湯用湯タンク内の湯を散水器に送出し、散水器からコーヒー原料粉末に湯を散布してコーヒー液を抽出し、散湯用湯タンクから散水器への給湯量を検出するための流量検出手段を当該散湯用湯タンクと散水器の間に設け、流量検出手段の出力に基づいて搬送手段を制御すると共に、常には開閉手段を開放しており、搬送手段の動作中は開閉手段を閉じることを特徴とする。

請求項２の発明のコーヒー飲料製造装置は、上記発明において、搬送手段の出口側に、圧力変化に応じて流量を均一化する手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ヒータを備えてコーヒー液抽出用の所定温度の湯を生成する散湯用湯タンクと、この散湯用湯タンクの前段に設けられ、供給された水をヒータにより加熱して予め所定温度の湯を生成する給水用湯タンクと、この給水用湯タンク内の湯を散湯用湯タンクに搬送する搬送手段とを備え、この搬送手段により給水用湯タンク内の湯を散湯用湯タンクに所定量供給することで、当該散湯用湯タンク内の湯を散水器に送出し、散水器からコーヒー原料粉末に湯を散布してコーヒー液を抽出すると共に、散湯用湯タンクから散水器への給湯量を検出するための流量検出手段を当該散湯用湯タンクと散水器の間に設け、流量検出手段の出力に基づいて搬送手段を制御するので、前回の給水用湯タンクから散湯用湯タンクに供給される湯の温度に影響されることなく、抽出されるコーヒー液の濃度を一定に維持することができ、毎回、高品質のコーヒー液を提供することができる。

また、本発明では、散水器に供給される湯の量は散湯用湯タンクから散水器への給湯量を流量検出手段によって検出することで制御される。そのため、流量検出手段が検出対象である湯温によって検出誤差が生じる場合であっても、検出対象である湯を常に一定の温度である散湯用湯タンクからの湯とすることで、かかる検出誤差を最小限に止めることが可能となる。これにより、確実に、散湯用湯タンクから散水器に供給される湯量を所定量に制御することができるようになり、抽出されるコーヒー液の濃度を一定とすることができるようになる。そのため、抽出毎に生じる質のバラツキを是正することが可能となり、均一な質のコーヒー飲料を毎回提供することができるようになる。

特に、散湯用湯タンクからの蒸気及び／又はオーバーフロー湯を排出するための蒸気管と、この蒸気管を開閉する開閉手段を備え、常には開閉手段を開放すると共に、搬送手段の動作中は開閉手段を閉じることから、搬送手段を動作させた際に、前記流量検出手段が抵抗となり、蒸気管から湯が流出する不都合を回避することができる。また、円滑に散湯用湯タンクから散水器へ湯を流出させることが可能となる。

また、請求項２の発明によれば、上記発明において、搬送手段の出口側に、圧力変化に応じて流量を均一化する手段を設けることにより、搬送手段の能力が変更された場合であっても、給水用湯タンクから散湯用湯タンクへの流量を均一とすることが可能となり、安定した給湯を実現することができるようになる。これにより、抽出されるコーヒー液の濃度をより一層、一定に維持することができ、毎回、高品質のコーヒー液を提供することが可能となる。

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及び図４はコーヒー飲料製造装置１の構成図をそれぞれ示している。

実施例のコーヒー飲料製造装置１は、例えばファーストフード店等の厨房やカウンターに設置されるものであり、向かって右側のドリップコーヒー抽出部１Ａと、向かって左側のエスプレッソコーヒー抽出部１Ｂとが一体化されて本体６が構成されている。ドリップコーヒー抽出部１Ａでは、コーヒー原料粉末に湯を散布することで抽出されたコーヒー液である散湯式コーヒー、即ち、ドリップコーヒーが製造されると共に、エスプレッソコーヒー抽出部１Ｂでは、コーヒー原料粉末に湯を加圧供給することで抽出されたコーヒー液である加圧抽出式コーヒー、即ち、エスプレッソコーヒーが製造される。

このエスプレッソコーヒー抽出部１Ｂの前面中程には、エスプレッソの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が設けられている。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、ノズル部材４は、上下に高さ調節可能に構成されている。また、エスプレッソコーヒー抽出部１Ｂの前面上部には排出する飲料の種類を選択等を行う複数の操作ボタン５・・・が設けられると共に、ノズル部材４の向かって右側にはコーヒー液の抽出に使用された残滓を受容し、前方に引出自在に設けられた残滓受容部８が設けられている。また、９はコーヒー豆を収容する豆貯蔵容器である。

一方、ドリップコーヒー抽出部１Ａの前面上部には散水器４１が設けられており、この散水器４１の下側にはドリップコーヒー用の粉チャンバー４２が着脱自在に取り付けられる。更に、この粉チャンバー４２の下側には保温ポット４３が設けられると共に、この保温ポット４３の下方にはデカンタ支持台４４が構成され、このデカンタ支持台４４上には、保温ポット４３の下側に対応して保温デカンタ４６が載置される。

この保温ポット４３及び保温デカンタ４６は、例えばステンレス製の真空二重構造とされており、極めて高い保温性能を有している。また、保温ポット４３の取出口４３Ａには手動式の開閉弁４７が設けられている。

次に、図３及び図４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。尚、図３及び図４はコーヒー飲料製造装置１の本体６の内部構成を示しており、各部を分かり易く拡大して示すために＊の箇所にて二分割して図示したものである。先ず、エスプレッソコーヒー抽出部１Ｂには、二個の給水弁４８、４９を介して給水管５１から給水される給水用湯タンク１０と、この給水用湯タンク１０と連通されたエスプレッソ用湯タンク１１と、エスプレッソ用湯タンク１１の底部に取り付けられたエスプレッソ用ポンプ（ギヤポンプ）１２と、エスプレッソ抽出メカ１３と、ミルクフォーマー６１等が設けられている。

給水用湯タンク１０は、数リットルの飲料水を貯水可能なタンクであり、内部には当該給水用湯タンク１０に貯溜された水を例えば＋６８℃〜＋７０℃に加熱保温する電気ヒータ（給水用電気ヒータ）５２と水位スイッチ５３が設けられると共に、当該給水用湯タンク１０の温度を検出する給水用サーミスタ５４及び空焚き防止用バイメタルサーモスタット５５も取り付けられている。尚、給水用サーミスタ５４は、後述するドリップ用湯タンク（散湯用湯タンク）２７に接続される連通管（給湯経路）３１の当該給水用湯タンク１０内の湯中に開口された端部の付近温度又は、給水用タンク１０内の全体の温度を検出するものとする。そして、本体６に設けられた制御手段としての制御装置２０はサーミスタ５４の検出温度に基づき、貯溜水の温度が＋６８℃まで低下した場合に電気ヒータ５２に通電し、＋７０℃まで上昇した場合に通電を断つ。

また、水位スイッチ５３には、満水位及び、当該満水位から所定の水位が下がった位置、本実施例では、エスプレッソコーヒー一杯分の水量、例えば１５０ｍｌが減少した位置に低水位が設けられており、制御装置２０は、当該水位スイッチ５３が低水位を検出した場合に給水弁４８、４９を開き、満水位を検出した場合に閉じる制御を行う。また、本実施例において制御装置２０は、給水弁４８、４９を閉じてから所定期間、例えば１５秒間は、給水弁４８、４９の開放を禁止するものとする。

更に、給水管５１の開口下方には水面上で開口し、給水用湯タンク１０内下部に降下して開口する降下管５０が取り付けられている。尚、５６は給水用湯タンク１０からの蒸気やオーバーフローした湯が前記残滓受容部８に流出する蒸気管であり、この蒸気管５６には沸騰防止用バイメタルサーモスタット５９が取り付けられている。そして、万一制御に支障が生じて給水用湯タンク１０内の湯が沸騰してしまった場合には、この蒸気管５６から出てくる蒸気や湯の温度でバイメタルサーモスタット５９を切り、給水用電気ヒータ５２の通電を遮断する構成とされている。

そして、この給水用湯タンク１０とエスプレッソ用湯タンク１１とは連通管５７にて連通されている。この場合、連通管５７の一端は給水用湯タンク１０内上部の湯中にて開口しており、他端はエスプレッソ用湯タンク１１の底面に接続されて内部に開口している。尚、５８は連通管５７の途中に設けられた排水栓である。

このエスプレッソ用湯タンク１１も、数リットルの飲料水を貯水可能とされたタンクであり、内部には当該エスプレッソ用湯タンク１１に貯溜された水を例えば＋９４℃〜＋９７℃に加熱保温（＋８５℃以上で適温とされ、制御装置２０は図示しない適温ランプを点灯する。）する電気ヒータ（加圧抽出用電気ヒータ）７０が設けられると共に、空焚き防止用バイメタルサーモスタット７１及び当該エスプレッソ用湯タンク１１の温度を検出するサーミスタ７２も取り付けられている。制御装置２０はサーミスタ７２の検出温度に基づき、貯溜水の温度が＋９４℃まで低下すると加圧抽出用電気ヒータ７０に通電し、＋９７℃まで上昇すると通電を断つ。

尚、７３はエスプレッソ用湯タンク１１からの蒸気やオーバーフローした湯が前記残滓受容部８に流出する蒸気管であり、この蒸気管７３も沸騰防止用バイメタルサーモスタット７４が取り付けられている。そして、万一制御に支障が生じてエスプレッソ用湯タンク１１内の湯が沸騰してしまった場合には、この蒸気管７３から出てくる蒸気や湯の温度でバイメタルサーモスタット７４を切り、加圧抽出用電気ヒータ７０の通電を遮断する構成とされている。

また、エスプレッソ用湯タンク１１の底部に設けられたエスプレッソ用ポンプ１２は、エスプレッソ用湯タンク１１内の湯を加圧して排出するポンプであり、このエスプレッソ用ポンプ１２の吸込口はエスプレッソ用湯タンク１１内上部の湯中にて開口し、排出口には湯流量計１４と、コーヒー抽出電磁弁１５とが順次介設された給湯側配管１６が接続され、この給湯側配管１６の他端にエスプレッソ抽出メカ１３が接続されている。

そして、この給湯側配管１６には、湯流量計１４とコーヒー抽出電磁弁１５との間に位置して循環経路を構成する湯循環電磁弁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、エスプレッソ用湯タンク１１内に接続されている。１９はエスプレッソ用湯タンク１１内上部の湯中に一端が開口した給湯管であり、給湯電磁弁２１を備えている。この給湯管１９の他端に取り付けられたノズル１９Ａはエスプレッソコーヒー抽出部１Ｂの前面右側に設けられ、操作スイッチ５の操作により湯のみを吐出する。

他方、エスプレッソ抽出メカ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計量する粉計量器２３及び当該計量されたコーヒー粉をエスプレッソ抽出メカ１３内に収容するためのシュート２４が設けられている。そして、このエスプレッソ抽出メカ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２５が接続され、この抽出側配管２５には、抽出されたコーヒー液の排出を制御するコーヒー抽出電磁弁２６が介設されている。このコーヒー抽出電磁弁２６の下流側の抽出側配管２５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顧客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。

このエスプレッソ抽出メカ１３は、シュート２４に供給される挽き豆を収容するシリンダーと、このシリンダーに挿脱自在とされるピストンと、このピストンを駆動するピストン駆動モータ等を備えており、これらシリンダー、ピストン、ピストン駆動モータ等からシリンダーユニットを構成し、更に、このシリンダーユニット全体を所定の角度に傾斜させるためのユニットや、シリンダーユニットが傾斜した際にシリンダーの上面開口を閉塞する蓋部材等を備えて構成されている。また、コーヒー抽出電磁弁１５は、当該電磁弁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備えている。

次に、前記ミルクフォーマー６１は、前記給水用湯タンク１０から湯を取り出す湯供給配管６２と、ミルクフォーム用電磁ポンプ６３と、ミルクフォーム用ヒーターブロック（ミルクフォーム用電気ヒータ）６４と、ミルカー６５等を備えている。湯供給配管６２は、一端が給水用湯タンク１０内上部の湯中に開口すると共に、ミルクフォーム用電磁ポンプ６３及びミルクフォーム用ヒーターブロック６４が順次介設されている。湯供給配管６２の他端には、ミルカー６５が接続される。また、ミルクフォーム用電磁ポンプ６３とミルクフォーム用ヒーターブロック６４との間に位置する湯供給配管６２には、分岐配管６７が設けられ、当該分岐配管６７には、所定圧力にて外部に開放する排水電磁弁６８が設けられている。

ミルクフォーム用ヒーターブロック６４は電気ヒータを内蔵しており、給水用湯タンク１０から湯供給配管６２及びミルクフォーム用電磁ポンプ６３を介して供給された湯を例えば約＋１７０℃に加熱して蒸気を生成し、この蒸気をミルカー６５へ供給するものである。また、ミルクフォーム用ヒーターブロック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制御装置２０により温度制御が行われる。

ミルクフォーマー６１は、ミルクフォーム用ヒーターブロック６４で生成した蒸気をミルカーに吐出することで旋回流起こし、ミルクノズル６６から所定の保冷庫６９にて保冷されたミルクパック６９Ａよりミルクを吸引し、これに空気を混合して泡立てる。そして、前記ミルクフォームノズル３から吐出し、当該ノズル３の下方に載置されたカップなどに供給するものである。

次に、ドリップコーヒー抽出部１Ａについて説明する。このドリップコーヒー抽出部１Ａには、ドリップ用湯タンク（散湯用湯タンク）２７と、前記散水器４１が設けられている。ドリップ用湯タンク２７と前記給水用湯タンク１０とは連通管（給湯経路）３１にて連通されている。この場合、連通管３１の一端は給水用湯タンク１０内上部の湯中にて開口しており、他端はドリップ用湯タンク２７内の上面に接続されている。ドリップ用湯タンク２７には下方に降下してその底部にて開口する接続管３３が取り付けられており、前記連通管３１はこの接続管３３の上端に連通されている。また、連通管３１の途中には搬送手段としてのポンプ３２及び当該ポンプ３２の下流側に位置してフローワッシャー３０が設けられている。尚、ポンプ３２は、前記制御装置２０に接続されており、詳細は後述する如くドリップ用流量計２８にて検出された給湯量に基づきポンプ３２が運転制御される。

フローワッシャー３０は、弾性を有する材料、例えばゴム等により構成されており、略中央に形成された図示しない穴を介して流量を調整するものである。当該フローワッシャー３０は、所定の図示しないケースに収容された状態で使用され、前記穴を通過する流体の圧力に応じて穴径が変化する。即ち、ポンプ３２の能力が比較的大きい場合には、フローワッシャー３０に加わる水圧が大きくなり、穴径は小さくなる。これにより、通過する流量は、水圧に対し、少なくなり、一定量の流量で送出することが可能となる。尚、ポンプ３２の能力は比較的小さい場合には、フローワッシャー３０の穴径は変化しない。この場合、ポンプ３２の能力に応じた流量で送出される。

これにより、ポンプ３２の下流側にフローワッシャー３０を介在させることで、ポンプ３２の能力が変更された場合であっても、給水用湯タンク１０からドリップ用湯タンク２７への流量を均一化することが可能となり、安定した給湯を実現することができるようになる。

ドリップ用湯タンク２７は、数リットルの飲料水を貯水可能とされたタンクであり、内部には当該ドリップ用湯タンク２７に貯溜された水を例えば＋９３℃〜＋９５℃に加熱保温（＋９３℃以上で適温とされ、制御装置２０は図示しない適温ランプを点灯する。）する加熱用の電気ヒータ３４（散湯用電気ヒータ）及び保温用の電気ヒータ３５（空焚き防止用バイメタルサーモスタット３６を備える。）が設けられると共に、当該ドリップ用湯タンク２７の温度を検出するドリップ用サーミスタ３７も取り付けられている。このドリップ用サーミスタ３７は、後述するサイホン２９の一端付近、即ち、ドリップ用湯タンク２７の上部の温度を検出するものとする。

制御装置２０はドリップ用サーミスタ３７の検出温度に基づき、貯溜水の温度が＋９３℃まで低下すると加熱用の電気ヒータ３４に通電し、＋９５℃まで上昇したら電気ヒータ３４の通電を断つ。また、制御装置２０は同じくドリップ用サーミスタ３７の検出温度に基づき、貯溜水の温度が＋９３℃まで低下すると保温用の電気ヒータ３５に通電し、＋９５℃まで上昇したら電気ヒータ３５の通電を断つ。

３８はドリップ用湯タンク２７からの蒸気やオーバーフローした湯が流出する蒸気管であり、この蒸気管３８には、制御装置２０にて、前記ポンプ３２の運転時のみ閉鎖し、常には開放する制御が行われる電磁開閉弁（開閉手段）３８Ａが設けられていると共に、沸騰防止用バイメタルサーモスタット３９が取り付けられている。そして、万一制御に支障が生じてドリップ用湯タンク２７内の湯が沸騰してしまった場合には、この蒸気管３８から出てくる蒸気や湯の温度でバイメタルサーモスタット３９を切り、電気ヒータ３４、３５の通電を遮断する構成とされている。

また、ドリップ用湯タンク２７の上部にはドリップ用流量計（流量検出手段）２８が介設されたサイホン２９の一端が接続され、他端は前記散水器４１に接続されている。当該ドリップ用流量計２８は、内部に回転子を備え、流入する湯により当該回転子を回転させ、当該回転子の回転速度に応じた周波数パルスを検出することで、給湯量を検出するものである。尚、当該ドリップ用流量計２８は、制御装置２０に接続されており、当該ドリップ用流量計２８の検出に基づき、前記ポンプ３２の運転制御が行われる。また、ドリップ用湯タンク２７の底面には排水手動弁４０Ａを備えた配水管４０が接続されている。

前記制御装置２０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２０の入力側には、流量計１４、２８やサーミスタ３７、５４、７２、水位スイッチ５３等が接続されると共に、出力側には前記エスプレッソ用ポンプ１２、コーヒー抽出電磁弁１５、湯循環電磁弁１７、給湯電磁弁２１、コーヒー抽出電磁弁２６、排水電磁弁６８、エスプレッソ抽出メカ１３、ポンプ３２、電気ヒータ５２、７０、３４、３５、ミルクフォーム用ヒーターブロック６４（実際にはその内部の電気ヒータ）、ミルクフォーム用電磁ポンプ６３、給水弁４８、４９等が接続され、当該制御装置２０の出力に基づき制御される。

以上の構成により、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、操作ボタン５の操作が行われる前は、電磁開閉弁３８Ａ以外の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。

（１）給水
電源投入後、制御装置２０は給水弁４８、４９に通電して開放し、給水用湯タンク１０に給水を行う。このとき、エスプレッソ用湯タンク１１は連通管５７にて給水用湯タンク１０と連通されているので、パスカルの原理でエスプレッソ用湯タンク１１にも連通管５７を経て給水され、給水用湯タンク１０と同水位とされる。また、制御装置２０はポンプ３２を所定時間運転し、給水用湯タンク１０内の水を連通管３１からドリップ用湯タンク２７内に流入させ、満水位とする。

このようにしてドリップ用湯タンク２７が満水位となり、更に水位スイッチ５３が給水用湯タンク１０（エスプレッソ用湯タンク１１）の満水位を検出すると、制御装置２０は給水弁４８、４９を閉じる。

（２）湯の生成
次に、制御装置２０は各湯タンク１０、１１、２７内にて湯を生成する。この場合、制御装置２０は電気ヒータ５２、７０、３４及びミルクフォーム用ヒーターブロック６４のうちの何れか２つを同時に通電しないように制御すると共に、何れか一つと前述したドリップコーヒーやエスプレッソコーヒーの抽出のために必要な機器（ポンプ３２、エスプレッソ用ポンプ１２、コーヒー抽出電磁弁１５、２６、エスプレッソ抽出メカ１３等。保温用電気ヒータ３５も含む。）への通電を可能とする。

また、制御装置２０は実施例ではエスプレッソ用湯タンク１１の電気ヒータ７０とドリップ用湯タンク２７の散湯用電気ヒータ３４を優先して通電すると共に、操作スイッチ５への入力操作により、エスプレッソ用湯タンク１１の電気ヒータ７０とドリップ用湯タンク２７の散湯用電気ヒータ３４の何れを最優先とするかを設定可能とされている。

実施例の店舗ではドリップコーヒーが多く販売されることから散湯用電気ヒータ３４が優先設定されたものとすると、制御装置２０は電気ヒータ５２、７０、散湯用電気ヒータ３４及びミルクフォーム用ヒーターブロック６４のうちの散湯用電気ヒータ３４への通電を最初に開始する。そして、ドリップ用湯タンク２７内の湯の温度が前述した＋９３℃まで上昇したら散湯用電気ヒータ３４の通電を断ち、以後は保温用電気ヒータ３５を前述の如く通電制御してドリップ用湯タンク２７内の湯の温度を＋９３℃〜＋９５℃に保持する。

次に、制御装置２０は散湯用電気ヒータ３４への通電を断った時点から今度はエスプレッソ用湯タンク１１の電気ヒータ７０への通電を開始する。そして、エスプレッソ用湯タンク１１内の湯の温度が前述した＋９７℃まで上昇したら電気ヒータ７０の通電を断つ。次に、制御装置２０は電気ヒータ７０への通電を断った時点から今度は給水用湯タンク１０の電気ヒータ５２への通電を開始する。そして、給水用湯タンク１０内の湯の温度が前述した＋７０℃まで上昇したら電気ヒータ５２の通電を断つ。そして、この電気ヒータ５２への通電を断った時点からミルクフォーム用ヒーターブロック６４への通電を開始し、前述した温度まで昇温させることになる。

尚、後述するようなドリップコーヒーの抽出によってドリップ用湯タンク２７内の湯の温度が＋９３℃まで低下した場合には再び散湯用電気ヒータ３４への通電を開始するが、その際に優先度の低い他の電気ヒータ５２、７０、ミルクフォーム用ヒーターブロック６４に通電されている場合には、それら電気ヒータ５２、７０、ミルクフォーム用ヒーターブロック６４への通電を中断する。同様にエスプレッソコーヒーの抽出によってエスプレッソ用湯タンク１１内の湯の温度が＋９４℃まで低下した場合には再び電気ヒータ７０への通電を開始するが、その際に優先度の低い他の電気ヒータ５２、ミルクフォーム用ヒーターブロック６４に通電されている場合には、それら電気ヒータ５２、ミルクフォーム用ヒーターブロック６４への通電を中断する。同様に給水用湯タンク１０内の湯の温度が＋６８℃まで低下した場合には再び電気ヒータ５２への通電を開始するが、その際に優先度の低いミルクフォーム用ヒーターブロック６４に通電されている場合には、当該ミルクフォーム用ヒーターブロック６４への通電を中断する。

このようにして、ドリップ用湯タンク２７、エスプレッソ用湯タンク１１、給水用湯タンク１０内に所定量の湯を生成すると共に、ミルクフォーム用ヒーターブロック６４を待機温度まで加熱する。

（３）エスプレッソコーヒーの抽出
そして、本体６に設けられた操作ボタン５でエスプレッソコーヒーを選択すると、制御装置２０にエスプレッソコーヒーの抽出開始入力が行われる。これにより、制御装置２０は湯循環電磁弁１７を開放し、所定時間、実施例では４秒間、エスプレッソ用ポンプ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、エスプレッソ用湯タンク１１内の湯がエスプレッソ用ポンプ１２により循環経路を構成する湯循環電磁弁１７及び循環用配管１８に送出される。

そして、エスプレッソ用ポンプ１２とコーヒー抽出電磁弁１５との間に位置する給湯側配管１６内に滞留する湯は湯循環電磁弁１７を介して循環用配管１８に圧送され、エスプレッソ用湯タンク１１に戻される。これにより、エスプレッソ用湯タンク１１から供給される約＋９４℃乃至＋９７℃の高温の湯でエスプレッソ用ポンプ１２とコーヒー抽出電磁弁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２０は、エスプレッソ用ポンプ１２の運転を停止し、次いで湯循環電磁弁１７を閉鎖し、配管昇温工程を終了する。一方、エスプレッソ抽出メカ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２０はエスプレッソ抽出メカ１３の前記シリンダー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（コーヒー原料粉末）とした状態で、粉計量器２３にて計量された所定量のコーヒー粉をシュート２４を介して前記シリンダー内に供給する。

その後、挽き豆の供給が終了した時点で、制御装置２０はピストン駆動モータに通電して作動させ、シリンダーユニットの全体を下端を中心として下方に回動させ、シリンダーを所定の角度に傾斜させる。その後、制御装置２０は蓋部材でシリンダーの上端開口を密封する。このとき、制御装置２０はシリンダーユニットの傾斜に同期して蓋部材を下降させ、シリンダー内に挿入し、ピストン駆動モータの駆動を停止する。更に、制御装置２０は、ピストン駆動モータを作動させてピストンを押し上げ、シリンダー内の挽き豆を圧縮する。

そして、この状態で制御装置２０は、コーヒー液抽出工程に移行し、コーヒー抽出電磁弁１５を開放すると共にエスプレッソ用ポンプ１２を駆動する。これにより、０．３ＭＰａの圧力で約＋９４℃乃至＋９７℃に加熱されたエスプレッソ用湯タンク１１内上部の高温の湯がエスプレッソ抽出メカ１３のシリンダーに供給される。

その後、制御装置２０は蓋部材で密封されたシリンダーに高温且つ加圧された湯を給湯側配管１６を介して供給し、圧縮された挽き豆からコーヒー液を抽出する。このとき、シリンダー内には、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、即ち、エスプレッソコーヒーが抽出される。

そして、エスプレッソ抽出メカ１３のシリンダーにて抽出されたコーヒー液は、抽出側配管２５及びコーヒー抽出電磁弁２６を介してコーヒー液ノズル２に排出される。ここで、コーヒー抽出電磁弁２６は、制御装置２０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、エスプレッソ用ポンプ１２にて０．３ＭＰａの圧力が加えられており、シリンダーにおいて膨潤した挽き豆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。

そして、カップ等にコーヒー液の抽出を行っている際に、制御装置２０によりミルクフォーム用電磁ポンプ６３に通電されると、ミルクフォーマー６１が上述した如く作動され、抽出されたコーヒー液の上面に泡立てられたミルクが注がれることになる。

ここで、このようなエスプレッソコーヒーの製造・抽出（一杯分約１５０ｍｌ）によってエスプレッソ用湯タンク１１の水位が低下すると、連通管５７で連通された給水用湯タンク１０の水位は前記低水位にまで低下する。制御装置２０は水位スイッチ５３で当該低水位を検出すると、給水弁４８、４９を開いて給水用湯タンク１０に飲料水を補充する。補充された水は降下管５０を経て給水用湯タンク１０内下部に流入する。そして、制御装置２０は所定の満水位を検出することで給水弁４８、４９を閉じるが、この水位上昇分の湯が連通管５７を経てエスプレッソ用湯タンク１１内下部に流入することになる。尚、上述した如く給水弁４８、４９は、制御装置２０により閉じられてから所定時間、即ち１５秒間は、開放が禁止されている。

この場合に給水用湯タンク１０からエスプレッソ用湯タンク１１に分配供給される湯は、給水用湯タンク１０内上部の温度の高い湯であるので（補充される水は降下管５０で給水用湯タンク１０内下部に流入するため、エスプレッソ用湯タンク１１には＋７０℃程の湯が流入する）、給水用湯タンク１０からの湯の補充に起因するエスプレッソ用湯タンク１１内の湯の温度低下は最小限に抑えられる。

尚、制御装置２０は前述の如くエスプレッソ用湯タンク１１内の湯の温度が＋９４℃まで低下すると電気ヒータ７０に通電して昇温させるが、＋９７℃まで上昇させる時間も短時間で済む。これにより、適温とされる＋８５℃より低くなる期間をできるだけ無くし、販売ロスの発生を防止する。

（４）ドリップコーヒーの抽出
次に、ドリップコーヒーを抽出する場合には、先ず粉チャンバー４２内にドリップ用の挽き豆（コーヒー原料粉末）を所定量（本実施例では８杯分）投入して散水器４１下側にセットする。そして、本体６に設けられた操作ボタン５でドリップコーヒーを選択すると、制御装置２０にドリップコーヒーの抽出開始入力が行われる。これにより、制御装置２０はドリップ用流量計２８の出力に基づきポンプ３２を運転して給水用湯タンク１０からドリップ用湯タンク２７に８杯分の湯、本実施例では、１回のドリップ抽出に要する湯量を例えば１７００ｍｌとしているため、当該１７００ｍｌを補充する。ドリップ用湯タンク２７は常時満水とされているので、この補充された分の湯がドリップ用湯タンク２７内上部からサイホン２９に押し出され、このサイホン２９を経て散水器４１から粉チャンバー４２に散布される。詳しくは、ドリップ用流量計２８は、初めの１０００パルスにおける流出量を検出し、制御装置２０により当該１０００パルスにおける流出量に基づきフィードバック制御を行うことで、所定量、即ち、本実施例では１７００ｍｌの湯が散水器４１に供給されるようにする。

この場合において、給水用湯タンク１０からの湯は接続管３３下端からドリップ用湯タンク２７内下部に流入するので、サイホン２９にはドリップ用湯タンク２７内上部の＋９６℃程の温度の高い湯が押し出されることになる。サイホン２９に介設されるドリップ用流量計２８は、ドリップ用湯タンク２７から送出される湯を計測するため、常に、一定の温度、即ち本実施例では＋９５℃〜＋９６℃の湯を計測することとなる。これにより、流量計２８における検出対象の温度にバラツキが生じないため、流量計２８の流量検出の際に温度による検出誤差を最小限とすることができる。そのため、従来の如く流量計を給水用湯タンク１０とドリップ用湯タンク２７との間に設けていた場合に比して、温度による検出誤差を著しく小さくすることができることから、ドリップ用湯タンク２７に供給される温度に影響されることなく、一定量の湯を散水器４１に供給することができるようになる。

これにより、抽出毎に生じる質のバラツキを是正することが可能となり、抽出されるコーヒー液の濃度を一定に維持することができる。そのため、毎回、均一な質、高品質のコーヒー液を提供することができる。

尚、かかる場合において、ドリップ用流量計２８は、所定の抵抗を有することから、蒸気管３８が開放された状態であると、給水用湯タンク１０からの給湯により押し出された湯の一部が当該蒸気管３８から溢出してしまう。当該高温の湯により前記沸騰防止用バイメタルサーモスタット３９が作動し、ポンプ３２の運転が停止してしまう。そのため、本実施例では、かかる不都合を抑制するため、ポンプ３２の運転時は、前記電磁開閉弁３８Ａを閉鎖し、当該蒸気管３８からの湯の溢出を防止するものとする。これにより、多少、ドリップ用流量計２８が抵抗となった場合であっても、蒸気管３８から湯が流出し、サーモスタット３９の作動によりポンプ３２の運転が停止してしまう不都合を回避することができる。また、円滑にドリップ用湯タンク２７から散水器４１へ湯を流出させることが可能となる。

そして、粉チャンバー４２内に上述した如く＋９５℃程の温度の高い湯が押し出されることで、粉チャンバー４２内では挽き豆が十分に蒸されて円滑なコーヒー液の抽出が行われることになる。

この粉チャンバー４２内で抽出されたコーヒー液は下端から保温ポット４３内に流下して貯溜される。この保温ポット４３は１乃至数リットルの容量を有しており、また、真空二重構造とされて高い保温能力を備えているので、保温用のヒーターなしで抽出されたドリップコーヒーを所定期間適温に保温することができる。そして、ドリップコーヒーを提供する際には保温ポット４３のコーヒー抽出手動弁４７を開放し、保温ポット４３内のドリップコーヒーをその下方に配置された保温デカンタ４６内に排出して、保温デカンタ４６にてカップに注ぐことになる。この保温デカンタ４６も真空二重構造とされて高い保温能力を備えているので、保温用のヒーターなしで内部のドリップコーヒーを所定期間適温に保温できる。

尚、実施例ではドリップコーヒーとエスプレッソコーヒーを例にあげて説明したが、散湯式コーヒーや加圧抽出式コーヒーはこれらに限定されるものでは無く、各抽出方式の如何なる名称のコーヒーも含むものとする。

本実施例のコーヒー飲料製造装置の正面図である。 図１のコーヒー飲料製造装置の側面図である。 図１のコーヒー飲料製造装置の内部構成図である。 同じく図１のコーヒー飲料製造装置の内部構成図である。

１ コーヒー飲料製造装置
１Ａ ドリップコーヒー抽出部
１Ｂ エスプレッソコーヒー抽出部
５ 操作ボタン
６ 本体
１０ 給水用湯タンク
２０ 制御装置
２７ ドリップ用湯タンク（散湯用湯タンク）
２８ ドリップ用流量計
２９ サイホン
３０ フローワッシャー
３１ 連通管（給湯経路）
３３ 接続管
３４ 電気ヒータ（散湯用電気ヒータ）
３７ ドリップ用サーミスタ
３８ 蒸気管
３８Ａ 電磁開閉弁
４１ 散水器
４２ 粉チャンバー
４８、４９ 給水弁
５２ 電気ヒータ（給水用電気ヒータ）

Claims (2)

1. ヒータを備えてコーヒー液抽出用の所定温度の湯を生成する散湯用湯タンクと、
   該散湯用湯タンクの前段に設けられ、供給された水をヒータにより加熱して予め所定温度の湯を生成する給水用湯タンクと、
   該給水用湯タンク内の湯を前記散湯用湯タンクに搬送する搬送手段と、
   前記散湯用湯タンクからの蒸気及び／又はオーバーフロー湯を排出するための蒸気管と、
   該蒸気管を開閉する開閉手段とを備え、
   前記搬送手段により前記給水用湯タンク内の湯を前記散湯用湯タンクに所定量供給することで、当該散湯用湯タンク内の湯を散水器に送出し、該散水器からコーヒー原料粉末に湯を散布してコーヒー液を抽出し、
   前記散湯用湯タンクから散水器への給湯量を検出するための流量検出手段を当該散湯用湯タンクと散水器の間に設け、該流量検出手段の出力に基づいて前記搬送手段を制御すると共に、
   常には前記開閉手段を開放しており、前記搬送手段の動作中は前記開閉手段を閉じることを特徴とするコーヒー飲料製造装置。
2. 前記搬送手段の出口側に、圧力変化に応じて流量を均一化する手段を設けたことを特徴とする請求項１のコーヒー飲料製造装置。

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