JP5055820B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents

Description

本発明は、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどに適用され、コーヒー豆や茶葉などの原料を用いてコーヒーや茶系飲料などを抽出するとともに外部に搬送する飲料抽出装置に関する。

従来の飲料抽出装置として、例えば特許文献１および２に開示されたものが知られている。両特許文献の飲料抽出装置は、抽出器内で抽出された飲料を、チューブポンプによって吸引しながら外部に送り出すタイプのものである。抽出器には、弾性を有する材料からなるチューブが接続されており、その途中にチューブポンプが設けられている。このチューブポンプは、半円状のガイド凹面を有するチューブガイドと、周縁部に周方向に互いに等間隔に配置された３つのローラを有するロータと、このロータを回転駆動するモータとを備えている。チューブは、その一部がチューブガイドのガイド凹面に沿って延びるように配置され、そのガイド凹面とローラの間で押し潰されるようになっている。

このチューブポンプでは、モータによってロータが回転することにより、各ローラは、チューブを押し潰した状態のまま、チューブガイドのガイド凹面に沿って、チューブをしごくように移動し、そのような動作が順に繰り返される。それにより、チューブ内の飲料がチューブポンプ側から外部に送り出され、これと同時に、チューブの押し潰されていた部分が、その復元力によって元の状態に戻り、その際にチューブ内に発生する真空によって、抽出器からチューブポンプ側への飲料の吸引が行われる。このように、チューブの押し潰しと復元を繰り返すことによって、飲料の吸引および送出しが行われ、飲料がカップに供給される。

上記の飲料抽出装置では、抽出器からの飲料の吸引および送出しを、チューブポンプを用いて行うため、次のような種々の問題がある。すなわち、チューブポンプでは、その構造上、各ローラによって、チューブを比較的長いストロークでしごく必要があるため、ローラ間の距離を比較的長く確保しなければならない。そのため、ロータ自体が大きくなり、ひいてはチューブポンプも大きくなり、それに伴い、飲料抽出装置が大型化してしまう。また、チューブポンプでは、モータの回転エネルギが、飲料の搬送よりも、チューブのしごきに、より多く消費される（例えば５０〜７０％）ため、エネルギ効率が低い。そのため、飲料を搬送するためには、高出力のモータが必要であり、チューブポンプがより大型化するとともにコスト高になり、しかも消費電力も大きくなってしまう。

また、チューブは、常時、押し潰されているため、例えば、長期間、飲料抽出装置が出荷されない場合や、飲料抽出が行われない場合には、チューブの押し潰されている部分の内面が貼り付いて、閉塞してしまうことがある。さらに、チューブポンプの作動時には、チューブの押し潰しと復元が繰り返されるため、チューブが次第に疲労する。それにより、押し潰し後のチューブの復元力が低下することで、チューブポンプの吸引力が低下し、特に、疲労の蓄積により、チューブが破損するおそれもある。

また、チューブポンプでは、その構造上、吸引と送出しによる大きな脈動によって、飲料を搬送するため、その飲料にエアが入りやすく、それにより飲料が泡立ちやすい。そのため、カップに供給された飲料は、その液面に比較的大きな泡が生じることで、見栄えが悪く、商品性が低下してしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、装置自体をコンパクトに構成できるとともに長期間にわたり安定して使用することができ、加えて高品質の飲料を供給することができる飲料抽出装置を提供することを目的とする。

特開平４−３２６１９６号公報 特開２００４−３５０８９７号公報

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、飲料を抽出するとともに外部に搬送する飲料抽出装置であって、供給された原料および水を用いて飲料を抽出する抽出器と、この抽出器に接続された飲料搬送通路と、この飲料搬送通路に設けられ、互いに噛み合う一対のギヤが回転することによって、抽出器内の飲料を、飲料搬送通路を介して吸引しながら外部に送り出すギヤポンプと、飲料が飲料搬送通路のギヤポンプ付近に存在するか否かを検出する飲料検出手段と、ギヤポンプのギヤの回転速度を、飲料の抽出後に、所定の第１速度に制御するとともに、その後、飲料検出手段によりギヤポンプ付近に飲料が存在していることが検出されたときに、第１速度よりも小さくかつ飲料の泡立ちを抑制し得る所定の第２速度に制御し、ギヤポンプにおける飲料の通過中の間、第２速度を継続するように制御し、ギヤポンプ付近に飲料が存在しないことが検出されたときに、ギヤポンプのギヤの回転速度を、第２速度よりも大きな所定の第３速度に制御するギヤポンプ制御手段と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、抽出器内で抽出された飲料を、飲料搬送通路を介して、ギヤポンプで吸引しながら外部に送り出すので、チューブポンプを用いた従来の飲料抽出装置の前述した問題を解消することができる。すなわち、ギヤポンプは、チューブポンプと異なり、互いに噛み合う一対のギヤの回転によって、飲料の吸引および送出しを行うので、チューブポンプに比べて、作動効率が高く、ポンプ自体を小型化することができる。その結果、ポンプの省スペース化によって、飲料抽出装置をコンパクトに構成でき、また、ギヤポンプの駆動源として、比較的低出力のモータなどを使用することが可能になり、それにより、ポンプの製造コストおよび消費電力を削減することができる。さらに、ギヤポンプは、チューブポンプと異なり、飲料搬送通路としてのチューブなどを押し潰すことが無いので、飲料搬送通路が閉塞したり、疲労によって破損したりすることが無く、したがって、飲料抽出装置を長期間にわたり安定して使用することができる。

また、ギヤポンプは、飲料の抽出後に、ギヤの回転速度が、所定の第１速度に制御され、飲料検出手段によりギヤポンプ付近に飲料が存在していることが検出されたときに、第１速度よりも小さくかつ飲料の泡立ちを抑制し得る所定の第２速度に制御される。つまり、抽出器から外部への飲料の搬送初期において、ギヤポンプを第１速度で作動させることにより、飲料搬送通路の抽出器とギヤポンプの間のエアを外部に排出し、抽出器内の飲料がギヤポンプ付近に到達した後には、ギヤポンプを第１速度よりも低速の第２速度で作動させる。ギヤポンプでは、ギヤの隣接するギヤ歯間で飲料を送り出すので、チューブポンプと異なり、大きな脈動が生じることがなく、しかも、飲料がギヤポンプを通過する際には、上記のように、ギヤポンプを低速で作動させるので、飲料にエアが混入しにくく、飲料の泡立ちを抑制することができる。したがって、上記の飲料抽出装置によれば、液面に泡が少なく、見栄えの良い高品質の飲料を、カップなどに供給することができる。

さらに、第２速度で作動中のギヤポンプは、飲料の通過中の間、第２速度を継続するように制御され、ギヤポンプ付近に飲料が存在していないことが検出されたときに、ギヤの回転速度が、第２速度よりも大きな所定の第３速度に制御される。つまり、抽出器から外部への飲料の搬送終期において、飲料が飲料搬送通路のギヤポンプ付近を通過した後には、ギヤポンプを第２速度よりも高速の第３速度で作動させる。それにより、ギヤポンプの上流側から吸引されたエアが、飲料搬送通路のギヤポンプの下流側に圧送され、そのエアによって、飲料搬送通路内に残留する飲料を短時間で外部に送り出すことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の飲料抽出装置において、飲料検出手段は、飲料搬送通路のギヤポンプ付近の温度を検出する温度センサを有していることを特徴とする。

この構成によれば、飲料検出手段として、飲料搬送通路のギヤポンプ付近の温度を検出する温度センサを採用するので、例えば、抽出器内で抽出された高温のホット飲料あるいは低温のコールド飲料が、飲料搬送通路のギヤポンプ付近に到達したときには、温度センサによる検出温度が、高くまたは低くなるように大きく変化するので、その温度変化に基づいて、飲料がギヤポンプ付近に到達したことを、適切に検出することができる。また、飲料が飲料搬送通路のギヤポンプ付近を通過したときには、温度センサによる検出温度が上記と逆の方向に大きく変化するので、その温度変化に基づいて、飲料がギヤポンプ付近を通過したことを、適切に検出することができる。以上のように、温度センサにより、飲料の到達と通過を適切に検出でき、それにより、ギヤポンプの第１から第２速度、および第２から第３速度への切換えを、適切なタイミングで行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の飲料抽出装置において、飲料検出手段は、飲料搬送通路のギヤポンプ付近に互いに間隔を隔てて設けられた２つの電極と、これら２つの電極間の電気的な抵抗を検出する抵抗検出部と、を有していることを特徴とする。

この構成によれば、飲料検出手段として、飲料搬送通路のギヤポンプ付近に設けられた２つの電極、およびこれらの電極間の電気抵抗を検出する抵抗検出部を採用するので、抽出器内で抽出された飲料が、飲料搬送通路のギヤポンプ付近に到達したときには、両電極が飲料で満たされることによって、電極間に電気が流れやすくなり、電極間の電気抵抗が小さくなる。したがって、これらの電極間の電気抵抗を検出することにより、飲料がギヤポンプ付近に到達したことを、適切に検出することができる。また、飲料が飲料搬送通路のギヤポンプ付近を通過したときには、電極間に飲料が存在しなくなることによって、電極間に電気が流れにくくなり、電極間の電気抵抗が大きくなる。したがって、この電気抵抗を検出することにより、飲料がギヤポンプ付近を通過したことを、適切に検出することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の飲料抽出装置において、ギヤポンプは、ギヤを回転駆動するモータを有しており、飲料検出手段は、モータの作動中にモータに流れる電流を検出する電流検出部を有していることを特徴とする。

この構成によれば、飲料検出手段として、ギヤを回転駆動するモータの作動中にそのモータに流れる電流を検出する電流検出部を採用するので、抽出器内で抽出された飲料が、飲料搬送通路のギヤポンプ付近に到達したときには、その飲料によって、ギヤを介してモータに負荷が作用することで、モータに流れる電流が大きくなる。したがって、その電流を検出することにより、飲料がギヤポンプ付近に到達したことを、適切に検出することができる。また、飲料が飲料搬送通路のギヤポンプ付近を通過したときには、飲料による負荷がモータに作用しなくなることで、モータに流れる電流が小さくなる。したがって、その電流を検出することにより、飲料がギヤポンプ付近を通過したことを、適切に検出することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１に記載の飲料抽出装置において、ギヤポンプは、ギヤを回転駆動するモータを有しており、飲料検出手段は、モータの回転数を検出する回転数検出部を有していることを特徴とする。

この構成によれば、飲料検出手段として、ギヤを回転駆動するモータの回転数を検出する回転数検出部を採用するので、抽出器内で抽出された飲料が、飲料搬送通路のギヤポンプ付近に到達したときには、その飲料によって、ギヤを介してモータに負荷が作用することで、モータの回転数が低くなる。したがって、モータの回転数を検出することにより、飲料がギヤポンプ付近に到達したことを、適切に検出することができる。また、飲料が飲料搬送通路のギヤポンプ付近を通過したときには、飲料による負荷がモータに作用しなくなることで、モータの回転数が高くなる。したがって、モータの回転数を検出することにより、飲料がギヤポンプ付近を通過したことを、適切に検出することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による飲料抽出装置を模式的に示している。この飲料抽出装置１は、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどに適用され、コーヒー豆や茶葉などの原料を用いてコーヒーや茶系飲料などを抽出するとともに外部に搬送し、カップに供給するものである。

図１に示すように、飲料抽出装置１は、抽出器２と、原料を収納するとともに所定量の原料を抽出器２に供給する原料容器３と、湯を貯留するとともに所定量の湯を抽出器２に供給する湯タンク４と、抽出器２内で抽出された飲料を、吸引しながら外部に送り出すギヤポンプ５と、これらを制御するマイクロコンピュータから成る制御装置（制御装置のうち、ギヤポンプ制御部６のみ図示）とを備えている。

抽出器２は、上下方向に貫通した筒状のシリンダ１１と、このシリンダ１１の下方に昇降自在に設けられたフィルタブロック１２と、シリンダ１１とフィルタブロック１２の間に所定長さ分ずつ、ペーパフィルタＦを供給するフィルタ供給装置１３などで構成されている。フィルタブロックは、飲料の抽出に先立ち、シリンダ１１に向かって上昇することにより、シリンダ１１との間でペーパフィルタＦを上下から挟んだ状態で、シリンダ１１の底部を密閉する。また、フィルタブロック１２の底部には、シリンダ１１内で抽出され、ペーパフィルタＦでろ過された飲料を、外部に搬送するための飲料チューブ１４（飲料搬送通路）が接続されている。そして、この飲料チューブ１４の途中には、上記ギヤポンプ５が設けられている。

ギヤポンプ５は、後述する一対のギヤ２２、２２を内蔵するギヤポンプ本体１５と、一方のギヤ２２を回転駆動するモータ１６とで構成されている。図２は、ギヤポンプ本体１５の内部構造を示している。同図に示すように、ギヤポンプ本体１５は、内部に瓢箪形状のギヤ収容部２１ａを有するケーシング２１と、互いに噛み合うとともにギヤ収容部２１ａに回転自在に収容された一対のギヤ２２、２２とを備えている。ケーシング２１には、それぞれ外部に開口した吸引口２３および吐出口２４が設けられ、前者２３が吸引通路２３ａを介して、後者２４が吐出通路２４ａを介して、ギヤ収容部２１ａに連通している。また、ケーシング２１の吸引口２３には、上記フィルタブロック１２に一端部が接続された飲料チューブ１４（以下「吸引チューブ１４Ａ」という）の他端部が接続され、一方、吐出口２４には、飲料をカップＣに送り出すための飲料チューブ１４（以下「送出しチューブ１４Ｂ」という）が接続されている。さらに、送出しチューブ１４Ｂの吐出口２４との接続部分には、サーミスタからなる温度センサ２５が設けられている。この温度センサ２５により、吐出口２４内の温度が検出され、その検出信号がギヤポンプ制御部６に送られる。

また、一対のギヤ２２、２２は、モータ１６によって回転駆動される駆動ギヤ２２Ａと、これに噛み合う従動ギヤ２２Ｂから成り、両ギヤ２２Ａ、２２Ｂのギヤ歯の先端がギヤ収容部２１ａの周壁面に摺接している。モータ１６は、ＤＣモータから成り、ギヤポンプ制御部６によって、作動・停止および回転方向が制御されるとともに、回転速度がデューティー制御で制御される。

以上のように構成されたギヤポンプ５では、モータ１６が正回転するように作動することにより、駆動ギヤ２２Ａが実線矢印Ｐ方向に回転し、これに伴って、従動ギヤ２２Ｂが駆動ギヤ２２Ａと逆回りに回転する。この場合、両ギヤ２２Ａ、２２Ｂの互いに噛み合っていたギヤ歯が離れることにより、ギヤ収容部２１ａの吸引口２３側が負圧になる。したがって、駆動ギヤ２２Ａおよび従動ギヤ２２Ｂの回転により、吸引口２３を介して、ギヤポンプ本体１５内に飲料や後述するエアが吸引される。ギヤポンプ本体１５内に吸引された飲料などは、各ギヤ２２の互いに隣り合うギヤ歯とギヤ収容部２１ａの周壁面との間に収容され、その周壁面に沿って、吐出通路２４ａ側に搬送される。そして、両ギヤ２２Ａ、２２Ｂの互いに離れていたギヤ歯が噛み合うことにより、各ギヤ２２のギヤ歯間の飲料などが押し出され、吐出口２４側に送られる。

一方、モータ１６が逆回転するように作動することにより、上記とは逆に、駆動ギヤ２２Ａが破線矢印Ｑ方向に回転し、ギヤ収容部２１ａの吐出口２４側が負圧になる。それにより、吐出口２４を介して、ギヤポンプ本体１５内に後述するエアが吸引され、そのエアが、吸引口２３を介して、吸引チューブ１４Ａに送り出され、さらに抽出器２に送られる。

次に、図３および図４を参照しながら、飲料抽出装置１による飲料の抽出・搬送動作について説明する。図３は、抽出・搬送動作のメイン処理を示している。同図に示すように、本処理ではまず、飲料抽出装置１の抽出開始ボタン（図示せず）が押されることなどによる抽出指令の有無を判別する（ステップ１（「Ｓ１」と図示、以下同じ））。この判別結果がＮＯで、抽出指令が無いときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ１の判別結果がＹＥＳで、抽出指令が有ったときには、抽出器２のシリンダ１１に、原料容器３から所定量の原料を投入する（ステップ２）とともに、湯タンク４から所定量の湯を供給する（ステップ３）。次いで、ギヤポンプ５の作動制御を実行する（ステップ４）。

図４は、ギヤポンプ５の作動制御処理を示している。本処理ではまず、ギヤポンプ５のモータ１６の作動時間を計測するためのアップカウント式タイマのタイマ値ＴＩＭを値０にセットし（ステップ１１）、モータ１６を逆回転させる（ステップ１２）。それにより、ギヤポンプ５は、送出しチューブ１４Ｂを介して外部からエアを吸引し、そのエアを、吸引チューブ１４Ａを介して抽出器２のフィルタブロック１２内に送り出す。このエアは、ペーパフィルタＦを透過して、シリンダ１１側に流れ、これにより、シリンダ１１内の原料および湯が攪拌される。

次いで、ステップ１３において、タイマ値ＴＩＭが所定の攪拌時間ＴＩＭ１（例えば４秒）以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、逆回転中のモータ１６がそのまま作動し続け、原料および湯の攪拌が継続する。一方、ステップ１３の判別結果がＹＥＳで、攪拌が終了したときには、モータ１６の回転速度ＭＴＶを高速の第１速度ＭＴＶ１に設定する（ステップ１４）とともに、上記の攪拌時とは逆に、モータ１６を正回転させる（ステップ１５）。それにより、ギヤポンプ５の駆動ギヤ２２Ａおよび従動ギヤ２２Ｂが高速で回転し（第１速度）、フィルタブロック１２および吸引チューブ１４Ａ内のエアが、ギヤポンプ５に吸引されながら、送出しチューブ１４Ｂを介して送り出され、外部に排出される。またこの場合、抽出器２のシリンダ１１内で抽出された飲料は、ペーパフィルタＦを透過して、フィルタブロック１２側に移動し、さらに上記のエアに続いて、ギヤポンプ５に吸引される。

次いで、ステップ１６において、温度センサ２５によって検出されたセンサ温度ＴＭＰが第１しきい値ＴＭＰ１（例えば７０℃）以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、正回転中のモータ１６がそのまま作動し続け、吸引チューブ１４Ａ内などのエアの排出を継続する。一方、ステップ１６の判別結果がＹＥＳで、センサ温度ＴＭＰが第１しきい値ＴＭＰ１以上になったときには、抽出器２から吸引チューブ１４を介して吸引された飲料がギヤポンプ５に到達したとして、モータ１６の回転速度ＭＴＶを、上記第１速度ＭＴＶ１よりも小さい低速の第２速度ＭＴＶ２に設定する（ステップ１７）ことによって、モータ１６の回転を遅くする。それにより、ギヤポンプ５の駆動ギヤ２２Ａおよび従動ギヤ２２Ｂが低速で回転し（第２速度）、抽出器２内の飲料がゆっくりと、ギヤポンプ５に吸引されながら、送出しチューブ１４Ｂを介して送り出され、カップＣに供給される。

次いで、ステップ１８において、センサ温度ＴＭＰが第２しきい値ＴＭＰ２（例えば６５℃）以下であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、低速で正回転中のモータ１６がそのまま作動し続け、抽出器２内の飲料の吸引およびカップＣへの送出しを継続する。一方、ステップ１８の判別結果がＹＥＳで、センサ温度ＴＭＰが第２しきい値ＴＭＰ２以下になったときには、抽出器２内のすべての飲料がギヤポンプ５を通過したとして、モータ１６の回転速度ＭＴＶを、上記第２速度ＭＴＶ２よりも速い高速の第３速度ＭＴＶ３に設定する（ステップ１９）ことによって、モータ１６の回転を速くする。それにより、ギヤポンプ５の駆動ギヤ２２Ａおよび従動ギヤ２２Ｂが高速で回転し（第３速度）、ギヤポンプ５の上流側から吸引されたエアが、送出しチューブ１４Ｂに圧送され、このエアブローによって、送出しチューブ１４Ｂに残留した飲料がカップＣに送り出される。また、上記エアブローの開始時に、タイマ値ＴＩＭを値０にリセットする（ステップ２０）。

次いで、ステップ２１において、タイマ値ＴＩＭが所定のエアブロー時間ＴＩＭ２（例えば３秒）以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、モータ１６がそのまま作動し続け、エアブローを継続する。一方、ステップ２１の判別結果がＹＥＳで、エアブローが終了したときには、モータ１６を停止させ（ステップ２２）、ギヤポンプ５の作動制御処理を終了する。

図３に戻り、ステップ５において、抽出器２内に残留する抽出滓の廃棄処理を実行して、飲料抽出装置１による飲料の抽出・搬送動作を終了する。なお、詳細は省略するが、上記廃棄処理では、フィルタブロック１２が下方に移動し、シリンダ１１から離れた後、ペーパフィルタＦが所定長さ分、移動することによって、ペーパフィルタＦの抽出滓の載った部分がフィルタブロック１２の外部に移動し、滓バケツ（図示せず）などに廃棄される。またこの場合、次回の飲料抽出に備えて、フィルタブロック１２が上昇し、シリンダ１１との間に、ペーパフィルタＦの未使用部分を上下から挟持する。

図５は、上述した飲料の抽出・搬送時において、原料および湯の攪拌終了後のセンサ温度ＴＭＰおよびモータ１６の回転速度ＭＴＶのタイミングチャートを示している。同図（ａ）に示すように、センサ温度ＴＭＰが第１しきい値ＴＭＰ１未満のとき（ステップ１６：ＮＯ）には、同図（ｂ）に示すように、モータ１６の回転速度ＭＴＶを高速の第１速度ＭＴＶ１に維持する。それにより、ギヤポンプ５は、高速で作動し、吸引チューブ１４Ａ内のエアを外部に排出する。なおこの場合、ギヤポンプ５が高速で作動するので、一般に液体に比べて非常に低粘度であるエアを、ギヤポンプ５によって適切に吸引することができる。

また、センサ温度ＴＭＰが第１しきい値ＴＭＰ１以上になったとき（ステップ１６：ＹＥＳ）には、モータ１６の回転速度ＭＴＶを低速の第２速度ＭＴＶ２に切り換える。上記のように、ＴＭＰ≧ＴＭＰ１の成立は、抽出器２内で抽出された高温の飲料が、温度センサ２５の位置まで、すなわちギヤポンプ５に到達したために、センサ温度ＴＭＰが上昇したことを示しており、したがって、モータ１６の回転速度ＭＴＶを遅くし、飲料をゆっくりと吸引しながら送り出すことにより、飲料の泡立ちを抑制しながら、飲料をカップＣに送り出す。

さらに、センサ温度ＴＭＰが第２しきい値ＴＭＰ２以下になったとき（ステップ１８：ＹＥＳ）には、モータ１６の回転速度ＭＴＶを高速の第３速度ＭＴＶ３に切り換える。上記のように、ＴＭＰ≦ＴＭＰ２の成立は、高温の飲料がギヤポンプ５を完全に通過したために、センサ温度ＴＭＰが下降したことを示しており、したがって、モータ１６の回転速度ＭＴＶを速くし、ギヤポンプ５の上流側から吸引されたエアを、送出しチューブ１４Ｂに圧送することにより、送出しチューブ１４Ｂ内に残留する飲料をカップＣに送り出す。

なお、図５（ｂ）では、第３速度ＭＴＶ３を第１速度ＭＴＶ１と同じに設定したときの状態を示しているが、ＭＴＶ３＞ＭＴＶ２であれば、第３速度ＭＴＶ３を第１速度ＭＴＶ１と異なる値に設定してもよい。

以上詳述したように、本実施形態の飲料抽出装置１によれば、抽出器２内で抽出された飲料の吸引および送出しを行うためのポンプとして、ギヤポンプ５を採用しているので、チューブポンプを採用した従来の飲料抽出装置の前述した問題を解消することができる。すなわち、ギヤポンプ５は、チューブポンプに比べて、作動効率が高く、ポンプ自体を小型化できるので、飲料抽出装置１をコンパクトに構成できるとともに、ポンプの製造コストおよび消費電力を削減することができる。また、ギヤポンプ５は、チューブポンプと異なり、飲料チューブ１４を押し潰すことが無いので、飲料チューブ１４が閉塞したり、疲労によって破損したりすることが無く、したがって、飲料抽出装置１を長期間にわたり安定して使用することができる。

また、抽出器２からカップＣへの飲料の搬送初期において、ギヤポンプ５を高速で作動させるので、吸引チューブ１４Ａ内のエアを適切に排出でき、飲料がギヤポンプ５に到達した後には、ギヤポンプ５を低速で作動させるので、チューブポンプを採用した従来の飲料抽出装置と異なり、飲料にエアが混入しにくく、飲料の泡立ちを抑制することができる。したがって、飲料抽出装置１によれば、液面に泡が少なく、見栄えの良い高品質の飲料を、カップＣに供給することができる。さらに、飲料がギヤポンプ５を通過した後には、ギヤポンプ５を高速で作動させるので、ギヤポンプ５の上流側から吸引されたエアが、送出しチューブ１４Ｂに圧送され、そのエアによって、送出しチューブ１４Ｂ内に残留する飲料を短時間でカップＣに送り出すことができる。

また、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。実施形態では、本発明の飲料検出手段として、温度センサ２５を採用したが、これに代えて、例えば以下の（ａ）〜（ｃ）のようにして、ギヤポンプ５付近の飲料を有無を検出してもよい。

（ａ）電極間の電気抵抗による飲料の検出
この実施例では、ギヤポンプ５の吸引口２３および吐出口２４付近に、電極を１つずつ配置し、これらの電極間の電気抵抗を、制御装置に設けられた抵抗検出部によって検出する。この場合、抽出器２内の飲料がギヤポンプ５に到達したときには、両電極が飲料で満たされることによって、電極間に電気が流れやすくなり、電極間の電気抵抗ＥＬＲが小さくなる。また、飲料がギヤポンプ５を通過したときには、電極間に飲料が存在しなくなることによって、電極間に電気が流れにくくなり、電極間の電気抵抗ＥＬＲが大きくなる。

図６（ａ）は、上記電極間の電気抵抗ＥＬＲのタイミングチャートを示しており、前述した図５（ａ）のセンサ温度ＴＭＰに対応するものである。本実施例では、前述した温度センサ２５による場合と同様にして、センサ温度ＴＭＰの第１および第２しきい値ＴＭＰ１、ＴＭＰ２にそれぞれ対応する、電気抵抗ＥＬＲの第１および第２しきい値ＥＬＲ１、ＥＬＲ２を、適宜、設定する。また、前述した図４のギヤポンプ５の作動制御処理において、ステップ１６および１８のセンサ温度ＴＭＰを上記電極間電気抵抗ＥＬＲに、第１および第２しきい値ＴＭＰ１、ＴＭＰ２をそれぞれ、上記第１および第２しきい値ＥＬＲ１、ＥＬＲ２に置換する。ギヤポンプ５の作動制御処理におけるその他の処理は、図４と同じである。以上により、本実施例によれば、電極間の電気抵抗ＥＬＲを検出することにより、前記温度センサ２５による場合と同様に、ギヤポンプ５への飲料の到達、およびギヤポンプ５における飲料の通過を、適切に検出することができる。

なお、本実施例では、電極を、ギヤポンプ５の吸引口２３および吐出口２４付近にそれぞれ配置している。これは、飲料の搬送時に、両電極が飲料の泡でつながることによる誤検出を防止するためである。例えば、両電極を、吸引口２３または吐出口２４にまとめて配置した場合には、飲料が存在しないにも関わらず、両電極が残留している飲料の泡でつながることによって、電極間の電気抵抗ＥＬＲが小さくなり、これに基づき、飲料が存在していると誤検出するおそれがあるからである。したがって、電極間の電気抵抗を検出することで、ギヤポンプ５付近の飲料の有無を検出する場合には、ギヤポンプ５の吸引口２３および吐出口２４付近に、電極を１つずつ配置することが好ましい。ただし、両電極をギヤポンプ５の吸引口２３または吐出口２４付近にまとめて配置する場合でも、例えば、それらの電極を飲料の泡でつながらない程度に互いに間隔を隔てて配置することなどにより、電極を吸引口２３および吐出口２４付近にそれぞれ配置した場合と同様に、飲料の有無を検出することが可能である。

（ｂ）モータの運転電流による飲料の検出
この実施例では、作動中のモータ１６に流れる電流（以下「運転電流」という）を、制御装置に設けられた電流検出部によって検出する。この場合、抽出器２内の飲料がギヤポンプ５に到達したときには、その飲料による負荷が、駆動ギヤ２２Ａを介してモータ１６に作用することで、モータ１６の運転電流ＭＴＩが大きくなる。また、飲料がギヤポンプ５を通過したときには、飲料による負荷がモータ１６に作用しなくなることで、モータ１６の運転電流ＭＴＩが小さくなる。

図６（ｂ）は、モータ１６の運転電流ＭＴＩのタイミングチャートを示している。本実施例では、上述した電極間の電気抵抗を検出する場合と同様にして、モータ１６の運転電流ＭＴＩの第１および第２しきい値ＭＴＩ１、ＭＴＩ２を適宜、設定するとともに、図４のステップ１６および１８のセンサ温度ＴＭＰを上記運転電流ＭＴＩに、第１および第２しきい値ＴＭＰ１、ＴＭＰ２をそれぞれ、上記第１および第２しきい値ＭＴＩ１、ＭＴＩ２に置換する。以上により、本実施例によれば、モータ１６の運転電流ＭＴＩを検出することにより、前記温度センサ２５による場合と同様に、ギヤポンプ５への飲料の到達、およびギヤポンプ５における飲料の通過を、適切に検出することができる。

（ｃ）モータの回転数による飲料の検出
この実施例では、モータ１６として、エンコーダ付きのモータを採用し、モータ１６の回転数を、制御装置に設けられた回転数検出部によって検出する。この場合、抽出器２内の飲料がギヤポンプ５に到達したときには、その飲料による負荷が、駆動ギヤ２２Ａを介してモータ１６に作用することで、モータ１６の回転数ＭＴＮが低くなる。また、飲料がギヤポンプ５を通過したときには、飲料による負荷がモータ１６に作用しなくなることで、モータ１６の回転数ＭＴＮが高くなる。

図６（ｃ）は、モータ１６の回転数ＭＴＮのタイミングチャートを示している。本実施例では、上述した電極間の電気抵抗を検出する場合と同様にして、モータ１６の回転数ＭＴＮの第１および第２しきい値ＭＴＮ１、ＭＴＮ２を適宜、設定するとともに、図４のステップ１６および１８のセンサ温度ＴＭＰを上記回転数ＭＴＮに、第１および第２しきい値ＴＭＰ１、ＴＭＰ２をそれぞれ、上記第１および第２しきい値ＭＴＮ１、ＭＴＮ２に置換する。以上により、本実施例によれば、モータ１６の回転数ＭＴＮを検出することにより、前記温度センサ２５による場合と同様に、ギヤポンプ５への飲料の到達、およびギヤポンプ５における飲料の通過を、適切に検出することができる。

なお、上述した（ａ）〜（ｃ）は、本発明の飲料検出手段を例示したものであり、ギヤポンプ５付近の飲料を有無を検出可能であれば、その他の適当な手法を採用してもよい。例えば、ギヤポンプ５の付近に流量計を設け、その流量計の検出結果に応じて、飲料の有無を検出することも可能である。また、例えば、モータ１６の正回転の開始時点から、抽出器２内の飲料がギヤポンプ５に到達するまでの時間と、飲料の到達時点から、飲料がギヤポンプ５を通過するまでの時間を、あらかじめ実験によって求め、それらの実験データに基づいて、モータ１６の回転速度を制御するようにしてもよい。

また、実施形態で示した飲料抽出装置１やギヤポンプ５などの細部の構成、さらにはギヤポンプ５付近の飲料の有無の検出手法は、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

本発明の一実施形態による飲料抽出装置を模式的に示す図である。 ギヤポンプ本体の内部構造を示す図である。 飲料抽出装置による飲料の抽出・搬送動作のメイン処理を示すフローチャートである。 ギヤポンプの作動制御処理を示すフローチャートである。 （ａ）は、温度センサによって検出されたセンサ温度を示すタイミングチャート、（ｂ）は、モータの回転速度を示すタイミングチャートである。 （ａ）は、電極間の電気抵抗を示すタイミングチャート、（ｂ）は、モータの運転電流を示すタイミングチャート、（ｃ）は、モータの回転数を示すタイミングチャート、（ｄ）は、図５（ｂ）と同一のタイミングチャートである。

符号の説明

１ 飲料抽出装置
２ 抽出器
５ ギヤポンプ
６ ギヤポンプ制御部（ギヤポンプ制御手段）
１４ 飲料チューブ（飲料搬送通路）
１４Ａ 吸引チューブ
１４Ｂ 送出しチューブ
１６ モータ
２２ ギヤ
２２Ａ 駆動ギヤ
２２Ｂ 従動ギヤ
２５ 温度センサ（飲料検出手段）
ＭＴＶ モータ回転速度
ＭＴＶ１ 第１速度
ＭＴＶ２ 第２速度
ＭＴＶ３ 第３速度
ＴＭＰ センサ温度
ＴＭＰ１ 第１しきい値
ＴＭＰ２ 第２しきい値
ＥＬＲ 電極間電気抵抗
ＭＴＩ モータ運転電流
ＭＴＮ モータ回転数

Claims (5)

1. 飲料を抽出するとともに外部に搬送する飲料抽出装置であって、
   供給された原料および水を用いて飲料を抽出する抽出器と、
   この抽出器に接続された飲料搬送通路と、
   この飲料搬送通路に設けられ、互いに噛み合う一対のギヤが回転することによって、前記抽出器内の飲料を、前記飲料搬送通路を介して吸引しながら外部に送り出すギヤポンプと、
   飲料が前記飲料搬送通路の前記ギヤポンプ付近に存在するか否かを検出する飲料検出手段と、
   前記ギヤポンプの前記ギヤの回転速度を、飲料の抽出後に、所定の第１速度に制御するとともに、その後、前記飲料検出手段により前記ギヤポンプ付近に飲料が存在していることが検出されたときに、前記第１速度よりも小さくかつ飲料の泡立ちを抑制し得る所定の第２速度に制御し、当該ギヤポンプにおける飲料の通過中の間、当該第２速度を継続するように制御し、当該ギヤポンプ付近に飲料が存在しないことが検出されたときに、当該ギヤポンプの前記ギヤの回転速度を、前記第２速度よりも大きな所定の第３速度に制御するギヤポンプ制御手段と、
   を備えていることを特徴とする飲料抽出装置。
2. 前記飲料検出手段は、前記飲料搬送通路の前記ギヤポンプ付近の温度を検出する温度センサを有していることを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。
3. 前記飲料検出手段は、
   前記飲料搬送通路の前記ギヤポンプ付近に互いに間隔を隔てて設けられた２つの電極と、
   これら２つの電極間の電気的な抵抗を検出する抵抗検出部と、
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。
4. 前記ギヤポンプは、前記ギヤを回転駆動するモータを有しており、
   前記飲料検出手段は、前記モータの作動中に当該モータに流れる電流を検出する電流検出部を有していることを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。
5. 前記ギヤポンプは、前記ギヤを回転駆動するモータを有しており、
   前記飲料検出手段は、前記モータの回転数を検出する回転数検出部を有していることを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。

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