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。
本実施例は、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、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。このカップ支持台7は、上面が開口すると共に、所定の容量を有する受容部と、当該受容部の上面開口を閉塞する網状の支持部材とから構成されている。当該支持部材は、カップを載置することができると共に、受容部は、カップから溢出した飲料や、詳細は後述する洗浄用の湯を受容可能とされている。
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27に接続される連通管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、この湯流量計14には、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。
また、この湯流量計14には、洗浄用の湯を前記ミルクフォーマー61のミルカー65に供給するための洗浄用湯供給配管90が接続されている。この洗浄用湯供給配管90には、洗浄用電磁弁91が介設されており、詳細は後述する如く制御装置20により開閉制御される。
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、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、蒸気ボイラ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及び蒸気ボイラ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と蒸気ボイラ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。
蒸気ボイラ64は電気ヒータを内蔵しており、給水用湯タンク10から蒸気用の湯供給配管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、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制御装置20により温度制御が行われる。
前記ミルカー65は、図5及び図6に示す如く略円筒状の本体76により構成されており、この本体76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76の内部に突出した吐出部77と、本体76内を洗浄する湯を流入させるための洗浄用湯供給ノズル92が一体に形成され、本体76の底面には、本体76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77は、左右に開口した略円筒状を呈しており、本体76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62の端部が蒸気ノズル78を介して接続される。この蒸気ノズル78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77に吐出する小穴78Aが形成されると共に、側面には、吐出部77の内壁及び湯供給配管62との接続を密着するためOリング78Bが設けられている。
吐出部77の下面には、吐出部77内部に連通したミルク吸込ノズル79が形成されていると共に、吐出部77の上面には、ミルク吸込ノズル79と対向する箇所に、同じく吐出部77内部に連通した空気吸込ノズル80が形成されている。
ミルク吸込ノズル79には、一端が、ミルク保冷庫69に収納されるミルクパック69A内に挿入されるミルク吸引チューブ(ミルク供給経路)66が接続される。尚、このミルク吸引チューブ66のミルクパック69A側の端部(先端)には、図示しない重り部材が設けられている。この重り部材は、ミルクパック69Aの下部にまでミルク吸引チューブ66を沈めるため、本実施例では、約20gの質量とする。また、この重り部材は、底面から側面に渡って切欠が形成されており、ミルクパック69A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80には、空気吸込チューブ81が接続されると共に、この空気吸込チューブ81の他端開口には、空気吸込キャップ82が着脱自在に取り付けられる。この空気吸込キャップ82は、先端に小穴(小径孔)82Aが形成された筒状部材であり、この小穴82A周囲には、チューブ81側に対向する方向に突出した周壁82B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82Cが形成されている。これにより、空気吸込ノズル80は、一度に少量の空気を吸い込むことが可能となる。
他方、洗浄用湯供給ノズル92は、図6のミルカー平面図に示す如く前記吐出部77と同様に、本体76に対して中心よりも左右どちらか一方に偏重して形成される。この洗浄用湯供給ノズル92には、前記洗浄用電磁弁91が介設された洗浄用湯供給配管90が接続される。これにより、流量計14を介してエスプレッソ用湯タンク11からエスプレッソ用ポンプ12によりミルカー65内に湯の供給が可能とされる。
また、本体76の上面開口縁には、外側に突出する2つの被嵌合部76A、76B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。そして、本体76の上面開口には、本体76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。このミルカーキャップ84の周縁部には、本体76の上面開口縁に形成される被嵌合部76A、76Bの下側に嵌合する嵌合部84B、84Cが形成されている。
これにより、ミルクフォーマー61は、詳細は後述する如く蒸気ボイラ64で生成した蒸気をミルカー65に吐出することで旋回流起こし、ミルク吸引チューブ66からミルク保冷庫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られ、ミルクフォームノズル3からミルクフォームを吐出することが可能とされる。
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、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。
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、洗浄用電磁弁91、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、蒸気ボイラ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及び蒸気ボイラ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、電気ヒータ34及び蒸気ボイラ64のうちの電気ヒータ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蒸気ボイラ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、蒸気ボイラ64に通電されている場合には、それら電気ヒータ52、70、蒸気ボイラ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、蒸気ボイラ64に通電されている場合には、それら電気ヒータ52、蒸気ボイラ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蒸気ボイラ64に通電されている場合には、当該蒸気ボイラ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、蒸気ボイラ64を待機温度まで加熱する。
(3)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。
(4)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。
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。
(5)ミルクフォームの生成
そして、ミルクの供給が要求される飲料の飲料選択ボタン5が操作された場合には、上述した如くカップ等にエスプレッソコーヒー液の抽出を行う際に、制御装置20により上述したミルクフォーマー61によりミルクフォームの生成を行う。
即ち、前記制御装置20の出力により、ミルクフォーム用電磁ポンプ63が所定時間、例えば約10秒間、運転される。これにより、給水用湯タンク10内の湯が湯供給配管62内に排出され、排出された湯は蒸気ボイラ64に流入する。ここで、給水用湯タンク10内に貯溜される湯の温度は、上記エスプレッソ抽出メカ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、ミルクフォームの生成に適した温度、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、ミルクフォーム用電磁ポンプ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、行われる。
そして、蒸気ボイラ64により生成された蒸気は、湯供給配管62及び蒸気ノズル78を介してミルカー65の吐出部77内に噴射される。蒸気が吐出部77内のミルク吸込ノズル79及び空気吸込ノズル80の近傍を通過する際に、吐出部77内に負圧が生じ、ミルク吸込ノズル79からは、ミルクパック69A内のミルクがミルク吸引チューブ66を介して吐出部77内に吸い込まれ、空気吸込ノズル80からは、外部の空気が空気吸込キャップ82及び空気吸込チューブ81を介して吐出部77内に吸い込まれる。
そして、吐出部77内を通過する蒸気によって吐出部77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77の内壁に沿ってミルカー65の本体76内に吐出される。そして、本体76内に吐出されたミルクと空気は、蒸気の圧力により、本体76内壁に沿って旋回する。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76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。これにより、上述の如く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。
(6)ミルカー洗浄工程
上述した如きミルクフォームの生成後、制御装置20は、ミルカー洗浄工程を実行する。即ち、制御装置20は、上記ミルクフォームの生成のため運転されたミルクフォーム用電磁ポンプ63の運転終了から所定の洗浄待機時間、例えば2〜3分経過後、所定のミルカー洗浄運転を複数回、本実施例では3回実行する。尚、当該洗浄待機時間では、ミルクフォームの排出が終了した後、使用者により、カップ等がカップ支持台7から退避されているものとする。
制御装置20は、1回目のミルカー洗浄運転において、洗浄用電磁弁91を開放し、エスプレッソ用ポンプ12を例えば0.3秒間運転する。これにより、エスプレッソ用湯タンク11から流量計14、洗浄用供給配管90、洗浄用湯供給ノズル92を介してエスプレッソ用ポンプ12が運転されている間、ミルカー65内に湯が吐出される。
そのため、ミルカー65内に吐出された湯は、ミルカー65の本体76内を内壁に沿って旋回し、本体76の内壁に付着したミルクフォームを洗い流しながら、本体76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の下方に設けられたカップ支持台7の受容部に受容される。
その後、制御装置20は、1回目のミルカー洗浄運転の終了から、所定の水切待機時間、例えば2秒間、前記エスプレッソ用ポンプ12の運転を停止すると共に、洗浄用電磁弁91を閉鎖する。尚、当該水切待機時間は、ミルカー65内に供給された湯が落下するのに必要最小限の時間に設定されているものとする。即ち、本実施例では、上記エスプレッソ用ポンプ12が0.3秒間運転されることにより、ミルカー65に供給される湯量が約4g程度であるため、当該4gの湯がミルカー65内壁に沿って旋回しながらミルクフォームノズル3から落下するまでに要する最小限の時間は約2秒間とされる。
これにより、1回目のミルカー洗浄運転において本体76内に吐出された湯は、当該本体76内に残留したミルクフォームと共に、本体76の底面に形成されたミルクフォームノズル3から十分に排出することができる。
そして、制御装置20は、当該水切待機時間の経過後、2回目のミルカー洗浄運転を実行する。即ち、再び、洗浄用電磁弁91を開放し、エスプレッソ用ポンプ12を例えば0.3秒間運転する。これにより、2回目のミルカー洗浄運転において本体76内に吐出された湯は、再度本体76内を内壁に沿って旋回することにより、1回目のミルカー洗浄運転終了後に残留したごく少量のミルクフォームを洗い流す。
更に、制御装置20は、2回目のミルカー洗浄運転の終了から、1回目と同様に所定の水切待機時間、例えば2秒間、前記エスプレッソ用ポンプ12の運転を停止すると共に、洗浄用電磁弁91を閉鎖する。これにより、2回目のミルカー洗浄運転において本体76内に吐出された湯は、当該本体76内に残留したごく少量ミルクフォームと共に、本体76の底面に形成されたミルクフォームノズル3から十分に排出することができる。
その後、制御装置20は、当該水切待機時間の経過後、3回目のミルカー洗浄運転を実行する。即ち、再び、洗浄用電磁弁91を開放し、エスプレッソ用ポンプ12を例えば0.3秒間運転する。これにより、3回目のミルカー洗浄運転において本体76内に吐出された湯は、再度本体76内を内壁に沿って旋回することにより、すすぎ洗浄する。
これにより、湯によって、効果的にミルカー65内部を洗浄することが可能となり、ミルカー65を衛生的に維持することができるようになる。特に、洗浄には、湯を用いていることから当該湯の熱によってミルカー65自体が加熱されることとなり、ミルカー65内の乾燥を促進させることができ、空気中の浮遊菌が付着する不都合を抑制することができる。
また、制御装置20は、ミルクフォームの生成後、所定の洗浄待機時間、本実施例では2〜3分経過後、上述した如きミルカー洗浄工程を実行するため、ミルクフォームがミルカー65内部に付着し、時間の経過により固着する以前に、ミルカー洗浄を実行することで、洗浄効果を高めることができる。
尚、係る洗浄待機時間中に、新たに操作ボタン5でエスプレッソコーヒーが選択された場合には、制御装置20は、当該洗浄待機時間の積算を解除し、優先的にエスプレッソコーヒーを抽出を実行するものとする。そして、当該エスプレッソコーヒーの抽出終了後、所定時間経過後に、上述した如きミルカー洗浄工程を実行するものとする。
これにより、ミルカー洗浄運転と、エスプレッソコーヒー液の抽出とが重複する場合には、エスプレッソ用ポンプ12を優先的にコーヒー液の抽出に使用することで、円滑なコーヒー液の抽出を実行することが可能となる。また、当該コーヒー液の抽出終了後に、ミルカー洗浄工程を実行することで、ミルカー65に残留するミルクを固着させることなく、ミルカー洗浄を行うことができ、ミルカー65を衛生的に維持することが可能となる。
また、この洗浄待機時間は、使用者によって任意に設定することができ、当該設定時間を、ミルクフォームのカップ等への排出から当該カップを退かすことが可能とされる所定の短時間に設定することができる。そのため、ミルカー洗浄運転に使用した湯がカップ等に排出されることを回避することができ、提供される飲料が当該湯によって薄められる不都合を回避することができるようになる。
尚、本実施例において、制御装置20は、警報手段としての図示しない警報ブザーを備えており、上述した如きミルカー洗浄工程の実行開始時に、当該ブザーにて警報音を発することで、使用者に湯が排出されることを報知するものとする。これにより、高温の湯によって使用者が火傷等を負う不都合を未然に抑制することができるようになり、安全性を確保することができる。
また、本発明におけるミルカー洗浄工程では、ミルカー洗浄運転を複数回、本実施例では3回実行する。この場合において、1回のミルカー洗浄運転においてミルカー本体76に吐出される湯量は、当該ミルカー本体76の内容量に対し、30%以上130%以下の湯量とする。本実施例におけるミルカー本体76の内容量は約7ccである。これに対し、本実施例における1回のミルカー洗浄運転において吐出される湯量は、約4gである。
そのため、少量の湯量にてミルカーの洗浄を実行することができるため、1回のミルカー洗浄工程において、3回ミルカー洗浄運転を実行した場合であっても、カップ支持台7の受容部に排出される湯量は、12gとなる。係る量は、当該コーヒー飲料製造装置1を1日営業した場合であっても、係る洗浄に使用された湯を該カップ支持台7の受容部に十分に受容することができる量とされる。そのため、洗浄用の湯を廃棄するためのメンテナンス作業を簡素化することができる。
また、1回の吐出湯量が少量であることから、ミルカー洗浄運転に要する時間を短縮することができる。そのため、通常のコーヒー飲料の抽出やミルクフォームの抽出にほとんど影響することなく、ミルカーの洗浄工程を実行することができ、ミルカー65を常に衛生的に維持することができるようになる。
尚、本発明において、1回のミルカー洗浄運転においてミルカー本体76に吐出される湯量の上限は、上述した如く当該ミルカー本体76の内容量に対し、130%としている。これは、1回のミルカー洗浄運転においてミルカー本体76に吐出される湯量が過剰となると、当該湯が本体76に一体に形成されるミルク吸込ノズル79を介してミルク吸引チューブ66内に逆流する不都合が生じるためである。
また、1回のミルカー洗浄運転においてミルカー本体76に吐出される湯量の下限は、上述した如く当該ミルカー本体76の内容量に対し、30%としている。これは、1回のミルカー洗浄運転においてミルカー本体76に吐出される湯量が極端に少量となると、本体76内を旋回する湯量が少ないことから、例えば、5回以上など、多数回、ミルカー洗浄運転を実行しなければ、十分な洗浄効果を得られないこととなる。そのため、1回のミルカー洗浄工程に要する時間が長期化し、他のコーヒー飲料の抽出や、ミルクフォームの抽出に影響を及ぼすこととなる。
そのため、本発明の如く1回のミルカー洗浄運転に吐出する湯量を当該ミルカー本体76の内容量に対し、30%以上130%以下の湯量とすることで、ミルク吸引チューブ66内への逆流の不都合を回避することができると共に、ミルカー洗浄工程に要する時間の長期化を回避することができるようになる。
尚、上述した如く本実施例では、ミルカー洗浄工程は、ミルクフォームの生成後、所定の洗浄待機時間経過後に実行しているが、これ以外にも、ミルクフォームの生成後、連続して上記ミルカー洗浄工程を実行してもよいものとする。
例えば、エスプレッソコーヒーの抽出を行う際に、制御装置20が、先にミルクフォームを生成し、カップに排出し、その後、コーヒー液の抽出を行う場合において、当該ミルクフォームの生成後、連続して上述した如きミルカー洗浄工程を実行している間は、エスプレッソコーヒー抽出部1Bは、コーヒー豆をコーヒーミル22にて粉砕し、粉計量器23にて計量を行う。そのため、ミルクフォームの生成後、所定期間は、エスプレッソ用ポンプ12は、コーヒー液の抽出には、使用されていないことから、円滑にミルカー洗浄工程に、係るエスプレッソ用ポンプ12を使用することが可能となる。
係る場合には、カップ支持台7にカップが載置されている状態であるため、ミルカー洗浄工程において排出された洗浄用の湯は、カップ内に受容されることとなる。従って、カップ内には、所定量よりも多くの湯が排出されることとなるが、予めコーヒー液の抽出の際に、当該湯量を減算して抽出を行うことで、できあがりのコーヒー液が薄められる不都合を回避することができる。
また、ミルカー洗浄工程において排出された湯は、カップに排出されるため、格別に警報を報知する必要がなく、安全に湯の排出を行うことができる。また、格別に洗浄用の湯を受容するための手段を設ける必要がなく、装置の簡素化及び、当該受容部の管理を簡素化することができるようになる。
尚、本実施例では、上述した如くミルカー洗浄運転において用いられる湯は、コーヒー液の抽出に用いられるエスプレッソ用湯タンク11及びエスプレッソ用ポンプ12を使用するため、格別にミルクフォーマーを洗浄するための湯供給手段を設ける必要がない。そのため、装置の簡素化を図ることができる。
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。