JP5598195B2

JP5598195B2 - カップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置

Info

Publication number: JP5598195B2
Application number: JP2010206873A
Authority: JP
Inventors: 賢一起
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2030-09-15
Also published as: JP2012063923A

Description

本発明は、カップ式飲料自動販売機や飲料ディスペンサなどに適用する飲料調合装置に関し、特に所望の温度に加熱して湯を貯留し、この湯を飲料調合用に供給する湯タンクを備えた飲料調合装置に関する。

従来のこのような飲料調合装置としては、先に本出願人が出願し、公開された特開２００５−３１６５６０号公報(特許文献１)に記載されるような飲料調合装置が知られている。この特許文献1に記載される飲料調合装置は、ヒータ等の加熱手段を備えて供給された水を所望の温度に加熱して貯留する貯湯タンクや、飲料を調合する際に、この貯湯タンクに貯留されている湯を、出湯弁を介してコーヒーブリュアやミキシングボールに供給する給湯管を備える。

この飲料調合装置において、飲料の販売指令が与えられると、給湯管の出湯弁が所定の時間解放され、貯湯タンクに貯留された湯がその販売飲料に対応するコーヒーブリュアやミキシングボールに供給され、そこで飲料が調合されて、カップ等に注出される。そして、その飲料の注出に伴って減少した貯湯タンク内の湯は、適宜なタイミングで水道から補給され、さらに加熱手段で加熱され、次の給湯機会に備えられる。ここで、水道から補給する水は、貯湯タンクに貯留した湯（９４〜９７℃）に比べて著しく低温（１０℃前後）であり、一時的に貯湯タンクの湯温を低下させる要因となる。このため、このような装置においては貯湯タンクを大容量化し、水道からの水の補給による温度低下を可及的に低減するように工夫されている。そして、このように大容量化した貯湯タンクにおいては、放熱面積が増大することによって、放熱量が多大となり内部に貯留した湯を所望の温度に維持するための消費電力が増大する。これを防止するため、この従来の飲料調合装置においては、貯湯タンクの壁に真空断熱層を構成して、従来に比べて高い断熱性能を得ることができるようにし、貯湯タンクの大容量化に伴う放熱量の増加を抑え、消費電力量の低減を図ることを可能としている。

特開２００５−３１６５６０号公報

ところで、このような従来の飲料調合装置において、貯湯タンクに貯留される湯の温度は、飲料の調合に必要な温度に対して余裕を持たせて設定されている。すなわち、飲料の販売等に伴って貯湯タンクに水道から水が補給され、湯温が一時的に下がった場合も、飲料の調合に差し支えのない湯温が維持されるように予め貯湯タンク内の湯温が高めに設定され、飲料の販売機会を逃さないようにしている。例えば、レギュラーコーヒー飲料をブリュアによって焙煎原料から抽出するために必要な湯の温度は８５℃以上であり、インスタントコーヒー飲料を原料粉と湯を攪拌混合して調合するために必要な湯の温度は７４℃以上（共に法令上の規定による）であるので、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料の両方の飲料を販売可能とする従来の飲料調合装置においては、レギュラーコーヒー飲料の調合に必要な湯温に対して余裕を持たせて、（すなわち、レギュラーコーヒー飲料が連続して所定数販売され、それに伴って貯湯タンクに水が補給されて、その湯温が一時的に下がった場合も、その調合に供される湯温が８５℃以下にならないように）貯湯タンクに貯留される湯温が９４〜９７℃の高温に設定されている。

ところで、このような従来の飲料調合装置を備えるカップ式飲料自動販売機のロケーションにおいて、レギュラーコーヒー飲料の販売数量が予め予測したものであれば、貯湯タンクに貯留される湯を、飲料の調合に差し支えのない湯温に維持するために余裕を持たせてこのような高温に貯留することが有効であるが、予想に反してレギュラーコーヒー飲料の販売が予測より少なく、むしろインスタントコーヒー飲料の販売量が多い場合は、貯湯タンクに貯留した湯をそのような高温に維持する必要はない。すなわち、レギュラーコーヒー飲料を実態に即して販売し、それに対応して水を貯湯タンクに補給する場合に、その調合に要する湯温を８５℃以上に維持できる設定湯温（例えば９２℃）であれば、その湯温を敢えて９４〜９７℃の高温に設定しなくとも、レギュラーコーヒー飲料の販売機会を逃さない。したがって、従来の飲料調合装置においては、このような場合に、貯湯タンクに貯留される湯の温度が不必要に高く設定される分、消費電力がムダに消費されていた問題があった。

本発明は、このような問題に対応するため、飲料の販売状況に応じて、貯湯タンクに貯留される湯の温度を適宜に制御することで、消費電力を削減することができるカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、所望の温度に加熱した湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクから供給される湯を用いてレギュラーコーヒー飲料及びインスタントコーヒー飲料を調合する調合手段と、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量と、インスタントコーヒー飲料の販売数量を計数する計数手段と、これらを制御する制御手段を備えたカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置において、前記制御手段は、一定期間において、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量に対してインスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合を算出し、そのインスタントコーヒー飲料の販売割合に基づいて、前記貯湯タンクに貯留される湯温を制御するものである。

これによれば、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量に対してインスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合が閾値より大きい場合に、すなわち、標準のこれらのコーヒー飲料の販売状態に対してインスタントコーヒー飲料の販売割合が大きくなる状態に即して、前記貯湯タンクの湯温を、その通常の湯温より低く設定することができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置において、前記制御手段は、さらにレギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量に基づいて、前記貯湯タンクに貯留される湯温を制御するものである。
これによれば、インスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合に加えて、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた実際の販売数量の多少に基づいて、前記貯湯タンクに貯留される湯温を制御することができる。したがって、例えばインスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合が閾値より大きい場合でも、実際の飲料全体の販売数量が相当に多ければ（すなわち、レギュラーコーヒー飲料の販売機会が実際には減少しない場合）、前記貯湯タンクに貯留される湯温を低くしないようにすることができる。

以上説明したように請求項１に係る発明によれば、標準のレギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料の販売状態に対しインスタントコーヒー飲料の販売割合が大きくなる状態に即して、貯湯タンクの湯温を、その通常の湯温より低く設定することができるから、貯湯タンクに貯留される湯の温度が不必要に高く設定されることが防止される。すなわち、飲料の販売状況に応じて、貯湯タンクの湯温を適宜に制御することで、消費電力を削減することができるカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置を提供する。
また、請求項２に係る発明によれば、インスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合に加えて、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた実際の販売数量の多少に基づいて、貯湯タンクに貯留される湯温を制御することができるから、例えばレギュラーコーヒー飲料の販売機会を逃さないように貯湯タンクの湯温を適宜に制御し、消費電力を削減することができるカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置を提供することができる。

本発明の実施の形態のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置を示す概念図である。本発明の実施の形態のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置の制御構成を示す制御ブロック図である。横軸をインスタント販売割合、縦軸を全コーヒー飲料販売数としたとき、本発明の実施の形態のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置における貯湯タンクの湯温を、何処の領域において省エネ温度に設定すべきか、否かを示す省エネ設定・適否領域図である。本発明の実施の形態のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置において、貯湯タンクに貯留される湯の設定温度を制御する動作を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置を示す概念図である。
図に示すように、水リザーバ３に貯留された水道配管からの水は、水ポンプ４により水バルブ５を介して貯湯タンク７に送られ、ここでヒータ８により所望の温度、例えば９４〜９７℃に加熱されて貯留される。この湯は、飲料調合時に給湯バルブ９を介して定量、例えば１５０ｍｌずつ取り出されて飲料調合工程に供給される。なお、この貯湯タンク７は、一般に５〜１０Ｌの湯を貯留可能に構成されている。

このようなカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置１で製造されるコーヒー飲料には、コーヒー原料に粉末を用いるインスタントコーヒー飲料と、焙煎コーヒー豆からコーヒーを抽出するレギュラーコーヒー飲料とがある。図において、インスタントコーヒー飲料の調合においては、販売信号によりカップ機構１１からカップが商品取出口１２に搬出されるとともに、原料キャニスター１５から定量のコーヒー、砂糖、クリームなどの粉末原料がミキシングボール（調合手段）１６に投入される。次いで、ミキシングボール１６に貯湯タンク７から定量の湯が供給され、そのプロペラ機構（調合手段）１７により攪拌・混合されて飲料が調合される。この飲料は配管を介して商品取出口１２のカップに注入され、購入者に提供される。

また、レギュラーコーヒーの調合においては、販売信号によりカップが搬出される一方、コーヒーミル１９で挽かれたコーヒー豆がブリュア（調合手段）２０に適量投入されるとともに、このブリュア２０に貯湯タンク７から湯が供給され、レギュラーコーヒー飲料の抽出が行われる。抽出されたレギュラーコーヒー飲料は、ミキシングボール１６に注入され、同時に購入者の選択により原料キャニスター１５から砂糖やクリームなどの粉末原料が投入される。そして、プロペラ機構１７によって攪拌・混合されて所望のレギュラーコーヒー飲料が調合される。さらに、この飲料は配管を介して商品取出口１２のカップに注入され、上記と同様に購入者に提供される。
なお、本実施の形態においては、貯湯タンク７の湯を商品取出口１２に搬出されたカップに直接に注入することもできる。

図２は、本発明の実施の形態のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置１の制御構成を示す制御ブロック図である。図において、主制御部（制御手段）２６は、装置全体の制御を司る部分であって、各種の制御プログラムや設定データを記憶する記憶部２７と、各種飲料の販売数量を計数する販売計数部（計数手段）２８とを有している。販売制御部３０は、図示しない飲料選択ボタンや注湯ボタンの操作に基づいて主制御部２６に販売指令を出力するものである。また、テンキー３１は、各種の設定変更や、設定データを入力するための入力手段を成すものである。また、売切表示部３２は、貯湯タンク７に貯留される湯が、予め設定した売り切れ水位以下となった場合や、その湯温があらかじめ設定した飲料の調合に適切な温度以下になった場合に、売り切れである旨を外部に表示するものである。なお、貯湯タンク７は、湯を加熱するヒータ８の他、その内部の水位を検知する水位センサ３４や、湯の温度を検知する湯温センサ３５等を備えて構成されている。

このように構成されたカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置１において、図示しない販売ボタン等が操作されて、販売制御部３０から主制御部２５に販売指令が出力されると、貯湯タンク７に貯留される湯が、販売指令に基づいてブリュア２０やミキシングボール１６に供給されてその販売飲料が調合され、商品取出口１２に搬出されたカップに飲料が注出される。ここで、この飲料の販売に伴って貯湯タンク７の湯が減少すると、水位センサ３４によってこれが検出され、水バルブ５が開かれて水ポンプ４が駆動され、水リザーバ３から水が補給される。そして、水位センサ３４によって再び貯湯タンク７の湯が基準水位に達したことが検出されると、水バルブ５が閉じられるとともに水ポンプ４が停止される。また、水の補給によって貯湯タンク7の湯温が低下すると、ヒータ８が適宜に駆動され、所定の給湯温度に加熱される。これにより、貯湯タンク７の湯が常に所定の温度で、且つ基準水位に維持された状態で貯留される。

ところで、この飲料調合装置において貯湯タンク７に貯留される湯の設定温度は、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料の販売状況に応じて適宜に制御されるように構成されている。図３は、横軸をインスタント販売割合Ｒ、縦軸を全コーヒー飲料販売数Ｓとしたとき、如何なる領域において、貯湯タンク７の湯温をレギュラーコーヒー飲料の調合に必要な湯温に対して余裕を持たせた温度より低い省エネ温度に設定すべきか、否かを示す省エネ設定・適否領域図である。先ず、領域〔１〕では、インスタント販売割合Ｒが閾値Ｒ₀より高く、全コーヒー飲料販売数Ｓが所定数Ｓ₀より少ないから、レギュラーコーヒー飲料の販売数Ｇが当初の予測（標準の販売状態）より少ないことが予測される。したがって、貯湯タンク７の湯温を通常より低温の省エネ温度に設定してもレギュラーコーヒー飲料の販売機会を逃がすことは少ないと判断されるので、省エネ設定が推奨される領域である。なお、インスタント販売割合Ｒが高くなるに連れて、また全コーヒー飲料販売数Ｓが少なくなるに連れて、省エネ温度を低く設定することにより、さらに省エネ効果を高めることができる。

次に、領域〔２〕では、インスタント販売割合Ｒが閾値Ｒ₀より小さく、全コーヒー飲料販売数Ｓが所定数Ｓ₀より少ないから、レギュラーコーヒー飲料の販売数Ｇは当初の予測とあまり違わないことが予測される。したがって、貯湯タンク７の湯温を省エネ温度に設定する必要はないと予測される。次に、領域〔３〕では、インスタント販売割合Ｒが閾値Ｒ₀より低く、全コーヒー飲料販売数Ｓが所定数Ｓ₀より多いから、レギュラーコーヒー飲料の販売数Ｇが当初の予測より多いことが予測される。したがって、貯湯タンク７の湯温をより低温の省エネ温度に設定するとレギュラーコーヒー飲料の販売機会を逃がす可能性が大きくなると判断されるので、省エネ設定は回避すべき領域である。また、領域〔４〕では、インスタント販売割合Ｒが閾値Ｒ₀より大きく、全コーヒー飲料販売数Ｓが所定数Ｓ₀より多いから、インスタントコーヒー飲料の販売数Ｉは当初の予測より増えるが、レギュラーコーヒー飲料の販売数Ｇは当初の予測とあまり違わない（減ることはない）ことが予測される。したがって、貯湯タンク７の湯温を積極的に省エネ温度に設定する必要はないと予測される。

図４は、本発明の実施の形態のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置１において、具体的に貯湯タンク７に貯留される湯の設定温度を制御する動作を示すフローチャートである。この制御動作においては、一定期間の全てのコーヒー飲料販売数（総販売カップ杯数）Ｓと、これに対するインスタントコーヒー飲料の販売数（販売カップ杯数）Ｉの占める割合（インスタント販売割合）Ｒを、制御パラメータとして用いている。図に示すように、この制御フローにおいては、先ずステップ１（Ｓ１）で、一定期間の全コーヒー飲料販売数Ｓが設定されているかを判定する。ここで、装置の据付直後のように販売データがない場合は、ステップ２（Ｓ２）で仮の全コーヒー飲料販売数Ｓのデータを、テンキー３１を用いて入力する。次いで、ステップ３（Ｓ３）で、全コーヒー飲料販売数Ｓに対するインスタント販売割合Ｒが設定されているかを判定する。

ここで、同様に販売データがない場合は、ステップ４（Ｓ４）で仮のインスタント販売割合Ｒのデータをテンキー３１により入力する。次に、ステップ５（Ｓ５）で設定されたインスタント販売割合Ｒが閾値Ｒ₀を越えているかを判定する。インスタント販売割合Ｒが閾値Ｒ₀を越えていれば、ステップ６（Ｓ６）で設定された全コーヒー飲料販売数Ｓが所定数Ｓ₀を越えていないかが判定される。ここで、全コーヒー飲料販売数Ｓが所定数Ｓ₀を超えていなければステップ７（Ｓ７）で、貯湯タンク７に貯留される湯の温度を、レギュラーコーヒー飲料の調合に必要な湯温に対して余裕を持たせた温度（例えば、９４〜９７℃）より低い温度（例えば、９２℃、省エネ温度と呼ぶ）に設定する。

なお、ステップ５（Ｓ５）で、インスタント販売割合Ｒが閾値Ｒ₀を超えていない場合、あるいはステップ６（Ｓ６）で、全てのコーヒー飲料販売数Ｓが所定数Ｓ₀を超えていれば、ステップ８（Ｓ８）で、貯湯タンク７に貯留される湯の温度を、レギュラーコーヒー飲料の調合に必要な湯温に対して余裕を持たせた温度（例えば、９４〜９７℃）に設定する。貯湯タンク７に貯留される湯の温度を設定したら、ステップ９（Ｓ９）で、飲料販売計数タイマーＴを起動し、全コーヒー飲料販売数Ｓとインスタントコーヒー飲料の販売数Ｉの計数を開始する。そして、ステップ１０（Ｓ１０）で、一定の期間（例えば一週間）が経過したかが判定され、一定の期間が経過していれば、ステップ１１（Ｓ１１）で、その期間の全コーヒー飲料販売数Ｓと、それに対するインスタント販売割合Ｒが算出され、それに基づいて新たな全コーヒー飲料販売数Ｓとインスタント販売割合Ｒが設定される。そして、ステップ1（Ｓ１）に戻り、これらに基づいて新たに貯湯タンク７に貯留される湯の温度が設定される。

なお、上述の制御においては、販売数（販売カップ杯数）を制御パラメータとしたが、販売数（販売カップ杯数）に代えて販売量に基づくもの、すなわち、一定期間の全てのコーヒー飲料販売量（総販売容量）と、これに対するインスタントコーヒー飲料の販売量（販売容量）の占める割合（インスタント販売割合）を用いても良い。

以上のように、本発明のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置１は、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量Ｓに対してインスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合Ｒが閾値Ｒ₀より大きい場合に、すなわち、当初に予測したこれらのコーヒー飲料の販売状態に対してインスタントコーヒー飲料の販売割合が大きくなる状態に即して、貯湯タンク７の湯温を、その通常の湯温より低く設定することができる（換言すれば、実際のレギュラーコーヒー飲料の販売数が当初の予測より少ないのでレギュラーコーヒー飲料の販売に伴う貯湯タンクの（給水による）湯温の低下が予測より少なくなり、その分、貯湯タンクに貯留される湯の温度を低く設定できる）から、貯湯タンク７に貯留される湯の温度が不必要に高く設定されることが防止される。すなわち、飲料の販売状況に応じて、貯湯タンク７の湯温を適宜に制御することで、消費電力を削減することができるカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置を提供する。

また、インスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合Ｒに加えて、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた実際の販売数量Ｓの多少に基づいて、貯湯タンク７に貯留される湯温を制御することができるから、例えばインスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合Ｒが閾値Ｒ₀より大きい場合でも、実際のこれらのコーヒー飲料全体の販売数量Ｓが相当に多ければ（すなわち、レギュラーコーヒー飲料の販売機会が実際には減少しない場合）、貯湯タンク７に貯留される湯温を低くしないようにすることができる。したがって、レギュラーコーヒー飲料の販売機会を逃さないように貯湯タンク７の湯温を適宜に制御し、消費電力を削減することができるカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置１を提供することができる。
なお、本発明は、言うまでもなく本実施の形態に示す装置にのみ限定されず、その趣旨の包含する範囲で応用変更が可能である。例えば、このカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置１を構成する貯湯タンク７、ミキシングボール１６、ブリュア２０、水バルブ５、給湯バルブ９、配管等の形状、配置・構造、制御手段の構成等は、この実施形態に示すものに限定されるものではない。

１カップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置
３水リザーバ
４水ポンプ
５水バルブ
７貯湯タンク
８ヒータ
９給湯バルブ
１５原料キャニスター
１６ミキシングボール（調合手段）
１７プロペラ機構（調合手段）
１９コーヒーミル
２０ブリュア
２６主制御部（制御手段）
２８販売計数部（計数手段）
３０販売制御部

Claims

所望の温度に加熱した湯を貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクから供給される湯を用いてレギュラーコーヒー飲料及びインスタントコーヒー飲料を調合する調合手段と、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量と、インスタントコーヒー飲料の販売数量を計数する計数手段と、これらを制御する制御手段を備えたカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置において、前記制御手段は、一定期間において、レギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量に対してインスタントコーヒー飲料の販売数量の占める割合を算出し、そのインスタントコーヒー飲料の販売割合に基づいて、前記貯湯タンクに貯留される湯温を制御することを特徴とするカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置。
前記制御手段は、さらにレギュラーコーヒー飲料とインスタントコーヒー飲料を合わせた販売数量に基づいて、前記貯湯タンクに貯留される湯温を制御することを特徴とする請求項1に記載のカップ式飲料自動販売機等の飲料調合装置。