JP6357888B2

JP6357888B2 - カップ式自動販売機

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Publication number: JP6357888B2
Application number: JP2014115586A
Authority: JP
Inventors: 充有村; 西川　洋平; 洋平西川; 靖彦畔柳; 修一伊藤
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-06-04
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Description

この発明は、水道から供給された水を貯留する水リザーバを有するカップ式自動販売機などの飲料供給装置における水タンクの排水に関するものである。

この種のコールド飲料およびホット飲料を販売するカップ式自動販売機（飲料供給装置）は、筐体内に水道から供給された水を貯留する水リザーバを備え、この水リザーバからカップ内若しくはミキシングボウルに供給される水を冷却する冷却水槽、前記水リザーバとパイプを介して連繋されて水リザーバから水が供給されるオーガ式製氷機および前記水リザーバから水ポンプを介して水が供給される貯湯タンクが設けられており、コールド飲料を販売する際には水リザーバから冷却水槽を介して所望の温度に冷却した冷水をカップ内に吐出するとともにオーガ式製氷機に貯留された氷片をカップ内に供給するように構成され、ホット飲料を販売する際には貯湯タンクにより所望の温度に加熱した温水をカップ内若しくはミキシングボウルに吐出するように構成されている。前記水リザーバに貯留された水および水リザーバとオーガ式製氷機とを連繋するパイプ内に貯留する水は、時間経過とともに残留塩素（殺菌効果）が減少して細菌が増殖する環境となることから定期的に排水する（入れ替える）必要がある。このため、水リザーバおよび水リザーバとオーガ式製氷機とを連繋するパイプ内に貯留された水の排水手段として水リザーバとオーガ式製氷機とを連繋するパイプに手動で開閉する水抜きバルブを設け、ルートマンが水抜きバルブを開閉して水リザーバおよびパイプ内に貯留された水を排水した後、水リザーブ内に水道水を供給するものが開発された。しかしながら、手動の水抜きバルブを設けたものではルートマンの作業が増加するとともに水抜きバルブの開閉を忘却して水リザーバに貯留された水の入れ替えが行われない虞がある。そのため、前記手動の水抜きバルブを電磁バルブに代えて水リザーバに貯留された水の入れ替えを自動で行うことが考えられたが、水リザーバからの排水を廃棄してしまうのでは無駄が生じる。そこで、水リザーバからの排水を廃棄する無駄をなくすため、水リザーバからオーガ式製氷機に至るパイプ内の排水を冷却水槽に供給するものが知られている（例えば、特許文献１）。

特許第２５９８１５０号公報

前述した特許文献１に開示された発明においては、水リザーバに貯留された水および水リザーバとオーガ式製氷機とを連繋するパイプ内の水を自動的に排水するとともに水リザーバからの排水を冷却水槽に供給するので、前記排水を有効利用することができる点で優れている。しかしながら、特許文献１に開示された発明においては冷却水槽の水位が低下した場合に水リザーバに貯留された水を所定量だけ供給するように構成されており、水リザーバに貯留された水を完全に入れ替えることができない点で改良すべき課題を有する。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、飲料供給装置の構成部品を利用して水リザーバに貯留された水の入れ替えが可能な飲料供給装置を提供することにある。

発明者らは上記課題を解決するため種々検討した結果、貯湯タンクにおいては常に所望の温度に加熱された熱温水が蓄えられているため殺菌効果があり、貯湯タンクからカップ内若しくはミキシングボウルに至るパイプにおいても所望の温度に加熱された熱温水が流れるたびに殺菌されという理由から貯湯タンク若しくは貯湯タンクからカップ内若しくはミキシングボウルに至るパイプに貯留された熱温水の入れ替えを自動的に行うことは実施されていなかったことに着目し、次に示すとおりに貯湯タンクを介して水リザーバに貯留された水の入れ替えを行うに至ったものである。

すなわち、上記目的を達成するために請求項１にかかる発明は、水を貯留する水リザーバと、氷を製氷する製氷部を有するとともに前記製氷部内の水位が前記水リザーバの水位と同一となるように前記水リザーバにパイプを介して連繋されて水リザーバから水が供給されるオーガ式製氷機および前記水リザーバから水ポンプを介して水が供給される貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプに接続された給湯バルブを開くことにより供給される温水により飲料を調整して販売に供する飲料供給装置において、前記オーガ式製氷機の製氷部内の水を前記水ポンプの上流側に導く態様でオーガ式製氷機と水ポンプとの間を配管接続し、前記水リザーバに貯留された水およびオーガ式製氷機内の水を、水ポンプを介して貯湯タンクに供給したうえで前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプを介して貯湯タンク内の温水を排水することを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の飲料供給装置において、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際、前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプを介して貯湯タンク内の温水を排水することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、昇降モータを有する昇降機構によりカップ内に入り込むように下降およびカップ内からカップの外に出るように上昇する攪拌羽根を有し、前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水により飲料を調整する際に前記攪拌羽根を下降させてカップ内の飲料を攪拌する飲料攪拌手段を備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクを介して排水する際に前記飲料攪拌手段の攪拌羽根を下降させ、前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料攪拌手段まで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水により攪拌羽根を洗浄することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、コーヒー引き豆と前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水によりコーヒー液を抽出するコーヒーブリュアを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際に前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクからコーヒーブリュアまで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水によりコーヒーブリュアを洗浄することを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、粉末原料と前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水とを攪拌・混合して飲料を調整するミキシングボウルを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際に前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクからミキシングボウルまで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水によりミキシングボウルを洗浄することを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項１に記載の飲料供給装置において、貯湯タンクはオーバーフローパイプを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際、給湯バルブを閉じた状態で前記オーバーフローパイプから排水し、水リザーバに貯留された水の排水後に給湯バルブを開いて貯湯タンクの水位を所定の水位となすことを特徴とする。

本発明の請求項１に係る飲料供給装置のように、水を貯留する水リザーバと、氷を製氷する製氷部を有するとともに前記製氷部内の水位が前記水リザーバの水位と同一となるように前記水リザーバにパイプを介して連繋されて水リザーバから水が供給されるオーガ式製氷機および前記水リザーバから水ポンプを介して水が供給される貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプに接続された給湯バルブを開くことにより供給される温水により飲料を調整して販売に供する飲料供給装置において、前記オーガ式製氷機の製氷部内の水を前記水ポンプの上流側に導く態様でオーガ式製氷機と水ポンプとの間を配管接続し、前記水リザーバに貯留された水およびオーガ式製氷機内の水を、水ポンプを介して貯湯タンクに供給したうえで前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプを介して貯湯タンク内の温水を排水すること、若しくは本発明の請求項６に係る飲料供給装置のように、貯湯タンクはオーバーフローパイプを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際、給湯バルブを閉じた状態で前記オーバーフローパイプから排水し、水リザーバに貯留された水の排水後に給湯バルブを開いて貯湯タンクの水位を所定の水位となすことにより、水リザーバに貯留された水の入れ替えを飲料供給装置の構成部品である貯湯タンクを介して行うことができるので、コストの上昇を招くことなく水リザーバに貯留された水の衛生状態を維持することが可能なことは勿論のこと、水リザーバと貯湯タンクとを連繋するパイプ内に貯留された水も排水することができるので、水リザーバと貯湯タンクとを連繋するパイプ内における衛生状態を維持することか可能となるという効果を奏する。

また、本発明の請求項２に係る飲料供給装置によれば、請求項１に記載の飲料供給装置において、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際、前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプを介して貯湯タンク内の温水を排水することにより、給湯バルブおよび飲料調理位置まで配管されたパイプ内に貯留する温水を排水して殺菌が増殖するのを抑制することができるものである。

また、本発明の請求項３に係る飲料供給装置によれば、請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、昇降モータを有する昇降機構によりカップ内に入り込むように下降およびカップ内からカップの外に出るように上昇する攪拌羽根を有し、前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水により飲料を調整する際に前記攪拌羽根を下降させてカップ内の飲料を攪拌する飲料攪拌手段を備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際に飲料攪拌手段の攪拌羽根を下降させ、前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料攪拌手段まで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水により攪拌羽根を洗浄することにより、水リザーバの入れ替えと同時に飲料攪拌手段の攪拌羽根の洗浄を行うことができるものである。

また、本発明の請求項４に係る飲料供給装置によれば、請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、コーヒー引き豆と前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水によりコーヒー液を抽出するコーヒーブリュアを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際に前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクからコーヒーブリュアまで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水によりコーヒーブリュアを洗浄することにより、給湯バルブおよびコーヒーブリュアまで配管されたパイプ内に貯留する温水を排水して殺菌が増殖するのを抑制することができるものである。

また、本発明の請求項５に係る飲料供給装置によれば、請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、粉末原料と前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水により飲料を調整するミキシングボウルを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際に前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクからミキシングボウルまで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水によりミキシングボウルを洗浄することにより、水リザーバの入れ替えと同時にミキシングボウルを洗浄することが可能となる。

本発明の実施の形態にかかる飲料供給装置（カップ式自動販売機）の模式図である。図１の飲料供給装置（カップ式自動販売機）の制御構成を示す制御ブロック図である。図１の飲料供給装置（カップ式自動販売機）の制御方法を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係る飲料供給装置を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る飲料供給装置としてのカップ式自動販売機１００の模式図である。ここで、図１に示すカップ式自動販売機１００は、飲料調理位置まで移送される途中においてカップＣ内に供給された各種粉末原料（例えば、クリーム、コーヒー、砂糖など）原料、若しくは焙煎コーヒー豆から抽出されるとともに飲料調理位置に移送されたカップ内に供給されらレギュラーコーヒー飲料と、飲料調理位置においてカップ内に吐出される温水とを攪拌混合して飲料を調整するカップ内ミキシング方式の自動販売機であるが、飲料供給装置は実施の形態のカップ式自動販売機に限られるものではない。

図１に示したカップ式自動販売機１００は、前面が開口した販売機本体（不図示）内に収容された水リザーバ１、オーガ式製氷機２、貯湯タンク３、コーヒー豆キャニスター４、粉末原料キャニスター５、カップ供給機構６、カップ搬送機構７、飲料攪拌装置８、パウダートレイ９、廃液バケツ１０などを備え、販売機本体の前面開口に開閉自在に取付けられた扉（不図示）に設けられた自動開閉扉を有する取出口１１を備えている。

前記水リザーバ１は、給水バルブＶ１の開閉により水道管から供給された水を貯留するものであり、貯留した水位に応じて上下動するフロートに連動して水位を検出する給水センサＳ１と異常検出センサＳ２が設けられている。給水センサＳ１は、水リザーバ１に貯留された水の上限水位を検出するマイクロスイッチからなり、水リザーバ１に貯留された水位の上昇によりマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力に抗して回動してスイッチを押圧するとオン信号を出力し、水リザーバ１に貯留された水位の低下によりマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力により回動してスイッチから離隔するとオフ信号を出力するものである。異常検出センサＳ２は、水リザーバ１に貯留された水の下限水位（異常）を検出するマイクロスイッチからなり、水リザーバ１に貯留された水位が下限水位まで低下するとマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力に抗して回動してスイッチを押圧するとオン信号を出力し、水リザーバ１に貯留された水位が下限水位よりも上昇するとマイクロスイッチのアクチュエータがばねの付勢力により回動してスイッチから離隔するとオフ信号を出力するものである。前記給水バルブＶ１は、給水センサＳ１のオン・オフ信号に基づいてバルブの開閉が制御されるように構成され、給水センサＳ１からオフ信号によりバルブを開いて給水を開始し、給水センサＳ１のオン信号によりバルブを閉じて給水を停止する。このような給水バルブＶ１の開閉動作によって水リザーバ１に貯留される水が上限水位であって所定の範囲の水位に保たれる。なお、異常検出センサＳ２は、断水などにより水リザーバ１に貯留された水が下限水位（異常）となった場合にオン信号を出力するものであり、このオン信号に基づいて後述するオーガ式製氷機２を強制的に停止させる。

前記オーガ式製氷機２は、水リザーバ１よりパイプＰ１を介して供給された水から氷片を製氷する断熱構造の製氷部２１と、製氷された氷片を簀の子上に貯氷する断熱構造の貯氷部２２とから構成されている。

製氷部２１は、円筒状の製氷筒の外周面に巻装された冷凍サイクルを構成する蒸発パイプにより製氷筒内壁面に着氷させる一方、製氷筒内に配設され、かつ、減速機を介して連結された駆動モータにより回転するオーガ（スクリュー状の回転式切削刃）により製氷筒内壁面に着氷した氷をフレーク状に切削して押し上げるとともにオーガの上方に設けられた氷圧縮用の押出しヘッドにより圧縮して固形化したうえで押出しヘッドの先端部で切断してチップ状の氷片を形成するように構成され、製氷筒に巻回された蒸発パイプの周囲を断熱材で包囲することにより断熱構造として形成されている。

製氷部２１の上部に配設された貯氷部２２は、製氷部２１で形成された氷片を貯氷する断面円形状の断熱壁で形成されるとともに底部に氷片載置用の簀の子が敷設された貯氷室を備え、貯氷室内部に配設されるとともにオーガと同軸の回転軸の軸上に取り付けられた氷片攪拌用のアジテータにより氷片を攪拌して氷片同士が固着して大きな氷塊となるのを防止するように構成されている。貯氷室の底部には溶けた水を排水する排水口が設けられ、この排水口からパイプＰ２を介して溶けた水が製氷筒２１下部に導入されるとともにパイプＰ１およびパイプＰ２がパイプＰ３を介して水ポンプＰＭＰに接続されている。そして、貯氷室の側壁には氷片投出口（不図示）が形成され、この氷片投出口を開閉する氷搬出扉２３を備えている。前記氷搬出扉２３は、販売動作に連係して後述する販売制御部２０ｂ（図２参照）から出力される氷片搬出指令により駆動されるソレノイドにより開閉制御され、前記ソレノイドが駆動されて氷搬出扉２３が開放すると、アジテータで攪拌されている氷片がホースＨを介して飲料調理位置に移送されたカップＣに供給されるように構成されている。なお、貯氷室内には貯氷量の変位に応じて上下動する氷量検出ディスクが設けられ、貯氷量が減少して氷量検出ディスクが貯氷量下限位置にまで下降すると製氷開始信号を出力する製氷開始スイッチと、製氷動作が進んで氷量検出ディスクが貯氷量上限位置まで押し上げられると製氷停止信号を出力する製氷停止スイッチとが設けられているものである。

前記オーガ式製氷機２は、製氷機自身では水位調節機能を有していない一方、良質の氷片を製氷するには製氷筒２１内の水位を適切な上限水位と下限水位の範囲内に保つ必要があるため、製氷筒２１内の水位が水リザーバ１の水位と同一となるように、販売機本体内に水リザーバ１に横並びに設置されるものである。

前記貯湯タンク３は、水ポンプＰＭＰの駆動の駆動により水リザーバ１からパイプＰ４を介して供給された水を内部に設けた温度センサＳ５の出力に基づいてヒータ３１に通電することによって所望の温度、例えば、９４〜９７℃に加熱して貯留するものであり、貯留した水位に応じて上下動するフロートに連動して水位を検出する給水開始センサＳ３と給水停止センサＳ４が設けられている。給水開始センサＳ３は、貯湯タンク３に貯留された温水の下限水位を検出するものである一方、給水停止センサＳ４は、貯湯タンク３に貯留された温水の上限水位を検出するものである。この給水開始センサＳ３および給水停止センサＳ４からのオン・オフ信号に基づいて水ポンプＰＭＰの駆動が制御され、水ポンプＰＭＰは、給水開始センサＳ３のオン信号により駆動されて給水を開始し、給水停止センサＳ４のオン信号により駆動が停止されて給水を停止する。このような水ポンプＰＭＰの駆動制御によって貯湯タンク３に貯留され温水が所定の範囲の水位に保たれる。また、貯湯タンク３に貯留された温水は、飲料調整時に給湯バルブＶ２，Ｖ３を介して定量、例えば、１５０ｍｌずつ吐出される。貯湯タンク３の容量は、カップ自動販売機１００の仕様に応じて異なるが（例えば、５００ｍｌ〜１０Ｌ程度）、この実施の形態では３Ｌの温水を貯留可能に構成される。なお、水リザーバ１は１Ｌの水を貯留可能に構成されている。
前記コーヒー豆キャニスター４は、レギュラーコーヒーの原料となる焙煎されたコーヒー豆を貯蔵するものである。このコーヒー豆キャニスター４から払い出されたコーヒー豆がシュータ（不図示）を介して投入されるコーヒーミル１２は、投入されたコーヒー豆を粉砕刃で所定の粒度の粉末状のコーヒー挽き豆に粉砕するものである。

前記コーヒーミル１２で粉砕されたコーヒー挽き豆が投入されるコーヒーブリュア１３は、円筒形状の抽出容器，ペーパーフィルタ，フィルタブロックおよび抽出容器の上端開口を開閉するバルブ機構を備え、前記抽出容器の上下にはその内部に空気を供給するための空気導入口がそれぞれ設けられたものである。このコーヒーブリュア１３でコーヒー液を抽出するには、先ず、抽出容器を下降させてその下端開口にペーパーフィルタを介してフィルタブロックを装着した後、バルブ機構で抽出容器の上端開口を開放させた状態で、抽出容器の上端開口からコーヒー挽き豆を投入するとともに貯湯タンク３の給湯バルブＶ２を開いてパイプＰ５を介して所定量の温水を供給し、次いで、バルブ機構により抽出容器の上端開口を閉鎖したうえで抽出容器の下部空気導入口から空気を供給してコーヒー挽き豆と温水との混合液を攪拌するとペーパーフィルタで濾過されたコーヒー成分を含むコーヒー液が抽出され、抽出されたコーヒー液をパイプＰ７を介して飲料調理位置に移送されたカップＣ内に注出するものである。なお、販売機本体内には滓バケツ（不図示）が設けられ、コーヒー滓やペーパーフィルタが廃棄されるように構成されている。

前記粉末原料キャニスター５は、粉末のコーヒー原料を貯蔵するコーヒーキャニスター５１、粉末のクリーム原料を貯蔵するクリームキャニスター５２、粉末の砂糖原料を貯蔵する砂糖キャニスター５３からなる。この粉末原料キャニスター５は、飲料販売時に利用者の好みに応じて選択されることによりそれぞれのキャニスター５１〜５３から粉末原料を払い出し、後述するカップ搬送機構７により移送されるカップＣ内に投出するものである。

前記カップ供給機構６は、容量の異なる種類（例えば、大、中、小の３種類）のカップを種類別に多数積み重ねて収容し、飲料販売時に利用者の選択に応じた容量のカップを次に示すカップ搬送機構７に投出するものである。

前記カップ搬送機構７は、カップ供給機構６から投出されたカップを把持するアームを備えるとともにアームに把持されたカップを粉末原料キャニスター５，飲料攪拌装置８が配置された飲料調理位置を経由して販売口１１のベンドステージまで移送するものであり、粉末原料キャニスター５，飲料攪拌装置８が配置された飲料調理位置では一旦停止するように構成されている。

飲料調理位置に配置された飲料攪拌装置８は、昇降モータを有する昇降機構によりカップＣ内に入り込むように下降およびカップＣ内からカップの外に出るように上昇するとともに攪拌モータにより回転駆動される回転軸８１を有する攪拌羽根８２を備えている。飲料攪拌装置８は、カップ搬送機構７により飲料調理位置までカップＣが移送された際に昇降モータを駆動させて回転羽根８２をカップＣ内に下降させる一方、前記貯湯タンク３から給湯バルブＶ３を介して供給される温水が回転軸８１に吐出されると攪拌モータの駆動により回転羽根８２を回転させてカップＣ内の飲料を攪拌するものである。この飲料攪拌装置８が、請求項３に記載した飲料攪拌手段に相当する。

前記パウダートレイ９は、粉末原料やコーヒー飲料など液体が販売機本体の下部に落下するのを防止する合成樹脂の成型品になる。このパウダートレイ９は、上面が開口した浅底のトレイ本体部９１と、このトレイ本体部９１に連なるカップ収容部９２からなり、トレイ本体部９１の周縁部を販売機本体内の所定位置に掛け止めやねじ止めによって取り付けられている。トレイ本体部９１は、平面形状がカップ搬送機構７により移送されるカップＣの移送範囲の面積よりも一回り大きく形成され、底面がカップ収容部９２に向かって傾斜するように形成されている。カップ収容部９２は、下方に向けて所定の深さを有する凹状に形成され、その底部には液体を排出するための廃液口９２ａが設けられている。カップ収容部９２は、飲料販売時に取出口１１から取り出されずにベンドステージに放置されたカップＣをパウダートレイ９１上に落下（廃棄）させて販売機会を逸することがないようにするため、ベンドステージから廃棄される廃棄物であるカップＣおよび液体を収容するものであり、また、飲料調理位置から零れ落ちる液体をも収容するものである。ベンドステージに放置されたカップＣの廃棄については詳細な説明は省略するが、カップ搬送機構７を利用してベンドステージに放置されたカップＣをベンドステージから脱離させてパウダートレイ９１上に落下させるように構成されているものである。なお、廃液口９２ａは、廃液チューブ９２ｂを介して廃液バケツ１０に接続されており、カップ収容部９２内に流入した液体を廃液口９２ａおよび廃液チューブ９２ｂを介して廃液バケツ１０に回収する。

図２は、図１に示したカップ式自動販売機１００の制御系統を示すブロック構成図である。

図２に示すように、カップ式自動販売機１００は、当該カップ式自動販売機１０を統括的に制御する制御装置２０を備える。制御装置２０は、販売制御部２０ａと、水リザーバ制御部２０ｂと、製氷機制御部２０ｃと、貯湯タンク制御部２０ｄと、記憶部２０ｅと、本発明に係る水リザーバ排水制御部２０ｆとを有する。制御装置２０には、キーボードやテンキーボタン等からなる入力装置（入力手段）２８と、液晶ディスプレイ等からなる表示装置２９とが接続されている。

販売制御部２０ａは、扉の前面に設けられた紙幣挿入口，硬貨投入口を有する金銭投入部２４からの金銭の投入信号、飲料選択ボタン２５からの飲料選択信号，カップ選択ボタン２６からのカップ種別選択信号，粉末原料選択ボタン２７からの原料選択信号などに基づき、オーガ式製氷機２、コーヒー豆キャニスター４、粉末原料キャニスター５、コーヒーミル１２、コーヒーブリュア１３、給湯バルブＶ２，Ｖ３、カップ供給機構６、カップ搬送機構７等を駆動制御し、選択された飲料の調整・販売を制御する。

水リザーバ制御部２０ｂは、給水センサＳ１からのオン・オフ信号を監視し、給水センサＳ１からオン信号が入力すると給水バルブＶ１を開いて水道管から水リザーバ１に給水を開始する。水リザーバ１への給水が進んで給水センサＳ１からオフ信号が入力すると給水バルブＶ１を閉じて水道管から水リザーバ１への給水を停止する制御を行う。このような水リザーバ制御部２０ｂの制御により水リザーバ１に貯留される水位が一定の水位に保たれる。

製氷機制御部２０ｃは、オーガ式製氷機２の貯氷部２２に設けられた貯氷量下限位置を検出する製氷開始スイッチＳＷ１および貯氷量下限位置を検出する製氷停止スイッチＳＷ２からのオン・オフ信号および水リザーバ１の下限水位を検出する異常検出センサＳ２からのオン・オフ信号を監視し、異常検出センサＳ２からのオフ信号を条件に製氷開始スイッチＳＷ１からオン信号が入力すると製氷部２１での製氷を開始すべく冷凍サイクルを構成する圧縮機を駆動するとともにオーガを回転させるべくモータを駆動して貯氷部２２に氷片を貯える。製氷動作が進んで製氷停止スイッチＳＷ２からオン信号が入力すると冷凍サイクルの圧縮機とオーガを駆動するモータを停止して製氷動作を中断する制御を行う。このような製氷機制御部２０ｃの制御によりオーガ式製氷機２の貯氷部２２の貯氷量が所定の範囲に保たれる。

貯湯タンク制御部２０ｄは、貯湯タンク３内に設置された温度センサＳ５で測定される水温に基づき、貯湯タンク３内に設置されたヒータ３１を通電制御し、貯湯タンク３内に貯えられた水を所望の水温に加熱・保持する制御を行う。また、貯湯タンク制御部２０ｄは、給水開始センサＳ３および給水停止センサＳ４を監視し、給水開始センサＳ３からオン信号が入力すると水ポンプＰＭＰを駆動して給水を開始する。この給水が進んで給水停止センサＳ４からオン信号が入力すると水ポンプＰＭＰの駆動を停止して給水を停止する制御を行う。このような水ポンプＰＭＰの駆動制御によって貯湯タンク３に貯留され温水が所定の範囲の水位に保たれる。

記憶部２０ｅは、販売制御部２０ａ、水リザーバ制御部２０ｂ、製氷機制御部２０ｃ、貯湯タンク制御部２０ｄおよび後述する水リザーバ排水制御部２０ｆにおける制御プログラムを格納したメモリ、水リザーバ１，貯湯タンク３の制御水位や貯蔵タンク３内の制御温度等の各種データを記憶したメモリであり、後述する水リザーバ排水制御部２０ｆの制御プラグラムをも格納している。

入力装置２８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である。また、表示装置２９は、所定の飲料の売切表示を行う売切ランプや、飲料の調理完了までの所要時間等をカウントダウン表示するカウントダウン表示器（カウントダウン表示装置）等を備えるものである。

ここで、販売制御部２０ａの制御によりコーヒー飲料（ホット）として、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、粉末のコーヒー原料を用いるインスタントコーヒー飲料とを調合・販売する動作について説明する。なお、以下の説明では、金銭の投入信号に基づく投入金額と商品選択信号に基づく商品金額との比較により「販売可能」と判定されたものとし、また、粉末原料入り（クリーム，砂糖入り）の飲料が選択されたものとする。

レギュラーコーヒー飲料の販売動作では、カップ種別選択販売信号に基づきカップ供給機構６から対応する容量のカップＣが、カップ供給機構６の下方に位置するカップ搬送機構７における待機位置に復帰しているアームの部位に投出される。カップ搬送機構７は、投出されたカップＣをアームで把持したうえで当該カップＣを粉末原料キャニスター５の下方に向けて移送を開始し、前記カップＣが粉末原料キャニスター５の下方に到達した時点で一旦カップＣの移送を停止する。この時点で粉末原料キャニスター５のクリームキャニスター５２および砂糖キャニスター５３から定量のクリームおよび砂糖の粉末原料が搬出されてカップＣに投入される。カップＣに粉末原料が投入されるとカップ搬送機構７は、飲料攪拌位置である飲料攪拌装置８の下方のベンドステージに向けカップＣの移送を再開し、前記カップＣがベンドステージ（飲料調理位置）に到達した時点で再びカップＣの移送を停止する。この時点で飲料攪拌装置８は、昇降モータの駆動により攪拌羽根車８２をカップＣ内に入り込むように下降させる。上記動作と並行してコーヒー豆キャニスター４から適量のコーヒー豆がコーヒーミル１２に投入され、コーヒーミル１２で挽かれたコーヒー豆がコーヒーブリュア１３に投入される。そして、カップ搬送機構７によりベンドステージに移送されたカップＣ内に飲料攪拌装置８の攪拌羽根８２が入り込んだ時点で貯湯タンク３に接続された給湯バルブＶ２が所定の時間だけ開かれる。給湯バルブＶ２が開かれると貯湯タンク３内から所定量の温水がパイプＰ５を介してコーヒーブリュア１３に吐出され、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、パイプＰ７を介して飲料調理位置に移送されているカップＣに注出される。カップＣ内にレギュラーコーヒー飲料が供給されると攪拌モータの駆動により攪拌羽根８２を回転させて攪拌・混合して飲料を調整する。飲料調整後に昇降モータを逆転させて攪拌羽根８２がカップＣの外にでるように上昇させる。その際、給湯バルブＶ３を開けて回転軸８１に温水を吐出することにより回転軸８１と攪拌羽根８２とを洗浄する。その後、カップ搬送機構７は、カップＣを取出口１１に向けて移送して購入者に提供したうえでアームが待機位置に復帰する。

一方、インスタントコーヒー飲料の販売動作においては、カップ供給機構６から投出されたカップＣをカップ搬送機構７のアームで把持したうえで飲料調理位置であるベンドステージに移送するまでの動作は、レギュラーコーヒー飲料の販売動作と同一であるので重複する説明は省略する。そして、カップ搬送機構７によりカップＣがベンドステージまで移送されると飲料攪拌装置８は、昇降モータの駆動により攪拌羽根車８２をカップＣ内に入り込むように下降させる。攪拌羽根８２がカップＣ内に入り込むと同時に貯湯タンク３に接続された給湯バルブＶ３が所定の時間だけ開かれる。給湯バルブＶ３が開かれると貯湯タンク３内の温水がパイプＰ６を介して下降した攪拌羽根８２の回転軸８１に向けて吐出され、当該回転軸４を伝わりながら流れ落ちて攪拌羽根２からカップＣに供給される。カップＣ内に所定量の温水が供給されると攪拌モータの駆動により攪拌羽根８２を回転させて攪拌・混合して飲料を調整する。飲料調整後に昇降モータを逆転させて攪拌羽根８２がカップＣの外にでるように上昇させる。その際、給湯バルブＶ３を開けて回転軸８１に温水を吐出することにより回転軸８１と攪拌羽根８２とを洗浄する。その後、カップ搬送機構７は、カップＣを取出口１１に向けて移送して購入者に提供したうえでアームが待機位置に復帰する。

なお、コールド飲料を販売する場合には、前述したホット飲料を調整する際に給湯バルブＶ２，Ｖ３を開けて吐出される温水量よりも少量の温水を吐出させて攪拌羽根８２により攪拌した後、オーガ式製氷機２の貯氷部２２に設けた氷搬出扉２３を開閉するソレノイドに氷片搬出指令を与えて当該氷搬出扉２３を開放させることによりホースＨを介して飲料調理位置に移送されたカップＣに氷片を供給したうえでカップＣを取出口１１に向けて移送して購入者に提供するものである。したがって、この実施の形態のカップ式自動販売機１００は、従来装置においてはコールド飲料販売の際に必要としていた冷却水槽（水リザーバからの水を冷却して冷水とするもの）が不要となるものである。

さて、本発明では、水リザーバ１に貯留された水の入れ替えを飲料供給装置の構成部品である貯湯タンク３を介して行う水リザーバ排水制御部２０ｆを備えおり、以下この水リザーバ排水制御部２０ｆによる水リザーバ１に貯留された水の入れ替え制御を図３に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。なお、前記水リザーバ排水制御部２０ｆによる水リザーバ１に貯留された水の入れ替え制御は、この実施の形態では販売機会の少ない夜間、例えば、午前零時に実行され、その際には販売制御部２０ａが表示装置２９に「販売中止」の文字を表示するとともに金銭投入部２４への金銭の受付けを禁止しているものであり、図３における横軸の時刻ｔ０が午前零時を示し、「ＯＮ」は動作中を示し、「ＯＦＦ」は非動作中を示している。また、図３では時刻ｔ０において水リザーバ１および貯湯タンク３に水および温水が上限水位まで貯留され、かつ、貯湯タンク３に貯蔵された水が所望の温度（例えば、９４〜９７℃）に加熱されているとともにオーガ式製氷機２の貯氷室２２内に所定量の氷片が貯氷されている場合を示し、さらに貯湯タンク３からの排水は給湯バルブＶ２，Ｖ３を介して排水する際、給湯バルブＶ２からの排水によりコーヒーブリュア１３を洗浄し、給湯バルブＶ３からの排水により飲料攪拌装置８の攪拌羽根８２を洗浄する場合を例示している。すなわち、時刻ｔ０において水リザーバ１の上限水位を検出する給水センサＳ１がオフであって給水バルブＶ１がオフしており、貯湯タンク３の下限水位を検出する給水開始センサＳ３がオフ，上限水位を検出する給水停止センサＳ４がオンであって水ポンプＰＭＰがオフしており、オーガ式製氷機２の圧縮機がオフし、貯湯タンク３のヒータ３１がオフしている。

かかる状態で時刻ｔ０になると、給水バルブＶ１、オーガ式製氷機２の圧縮機および貯湯タンク３のヒータ３１を強制的にオフするとともにコーヒーブリュア１３および飲料攪拌装置８を並行して動作させる。すなわち、コーヒーブリュア１３では、時刻ｔ０に至ると、その抽出容器を下げて抽出容器の上端開口を開放させる。抽出容器の上端開口が開放した時点ｔ１で貯湯タンク３の給湯バルブＶ２を開いて所定量（例えば、２００ｍｌ）の温水を供給する。そして、コーヒーブリュア１３では、貯湯タンク３からパイプＰ５を介して所定量の温水が供給されると、バルブ機構により抽出容器の上端開口を閉鎖した後、抽出容器の下部空気導入口から空気を供給して温水を攪拌する。この温水の攪拌によって抽出容器内が洗浄される。次いで、前記攪拌が終了すると、抽出容器内を洗浄した洗浄液を、パイプＰ７を介して飲料調理位置に放出する。この場合、パイプＰ７を介して放出された液体は、パウダートレイ９のトレイ本体部９１に落下してカップ収容部９２に流入し、カップ収容部９２の廃液口９２ａおよび廃液チューブ９２ｂを介して廃液バケツ１０に回収される。

一方、飲料攪拌装置８では、時刻ｔ０に至ると、回転羽根８２を昇降させる昇降モータを駆動させて回転羽根８２を下降させる。この回転羽根８２が下降した時点ｔ３で貯湯タンク３の給湯バルブＶ３を開いて温水を供給する。この場合、飲料攪拌装置８においては、貯湯タンク３からパイプＰ６を介して供給される温水が攪拌羽根８２の回転軸８１に吐出するように構成されているので、その回転軸８１に吐出された温水は、当該回転軸８１を介して攪拌羽根８を伝って流れ落ちる。この回転軸８１および攪拌羽根８を流れ落ちる温水により回転軸８１および攪拌羽根８が洗浄される。このように、回転軸８１および攪拌羽根８を洗浄した洗浄水は、パウダートレイ９のトレイ本体部９１に流れ落ち、カップ収容部９２の廃液口９２ａおよび廃液チューブ９２ｂを介して廃液バケツ１０に回収される。なお、貯湯タンク３の給湯バルブＶ３は、後述するように水リザーバ１に貯留された水の排水が完了する時点ｔ７まで開かれているものである。

前述したように、貯湯タンク３の給湯バルブＶ２が開かれて温水が排出されると、貯湯タンク３に貯留された温水の水位が下がって貯湯タンク３の上限水位を検出する給水停止センサＳ４がオンからオフとなる時点ｔ２において水ポンプＰＭＰを強制的に駆動する。これにより水リザーバ１に貯留された水がパイプＰ４を介して貯湯タンク３に供給されるので水リザーバ１の水位が徐々に下がる。そして、水ポンプＰＭＰと貯湯タンク３の給湯バルブＶ２，Ｖ３の流量は、この実施の形態では（水ポンプＰＭＰ）＞（貯湯タンク３の給湯バルブＶ２，Ｖ３）と定められているので、貯湯タンク３の水位が上昇して給水停止センサＳ４がオンすると水ポンプＰＭＰの駆動を一旦停止する（時点ｔ４）。しかしながら、貯湯タンク３の給湯バルブＶ３が開かれて貯湯タンク３内の温水が吐出され続けることから貯湯タンク３の水位が再び下がって給水停止センサＳ４がオンからオフとなる時点ｔ５において水ポンプＰＭＰを再度駆動し、これにより貯湯タンク３の水位が上昇して給水停止センサＳ４がオンすると水ポンプＰＭＰの駆動を一旦停止するような動作を繰り返す（図では点線で示す）。このように水ポンプＰＭＰの駆動により水リザーバ１内の水位が低下して水リザーバ１の下限水位を検出する異常検出センサＳ２がオンする時点ｔ６から所定時間Ｔ経過後（時点ｔ７）に給水バルブＶ１を開いて水リザーバ１に水道管からの水を供給する。

ここで、前記所定時間Ｔは、水リザーバ１の下限水位を検出する異常検出センサＳ２がオンした場合にも水リザーバ１およびパイプＰ１，Ｐ２，Ｐ３内に水が残留しており、この残留した水が水ポンプＰＭＰにより貯湯タンク３に供給されるまでの時間である。したがって、給水バルブＶ１を開いて水リザーバ１に水道管からの水を供給する際には、水リザーバ１およびパイプＰ１，Ｐ２，Ｐ３内の水がすべて排水されて入れ替えられる。

前記時点ｔ７における貯湯タンク３の水位は成り行きであるが、図３では時点ｔ７において上限水位に到達していない場合を示し、この場合には水ポンプＰＭＰを、時点ｔ７で一旦駆動停止した後、異常検出センサＳ２がオフとなった時点で駆動を再開したうえで給水停止センサＳ４がオンになるまで駆動する。

そしてまた、時点７において貯湯タンク３の給湯バルブＶ３が閉じられるので、飲料攪拌装置８では、回転羽根８２を昇降させる昇降モータを逆転駆動させて回転羽根８２を上昇させる。また、時点ｔ７において、貯湯タンク３の下限水位を検出する給水開始センサＳ３がオフであることを条件にヒータ３１をオンし、また、水リザーバ１の下限水位を検出する異常検出センサＳ２がオフであり、オーガ式製氷機２の貯氷室内の貯氷量が貯氷量下限位置にまで下降したことを検出する製氷開始スイッチがオンであることを条件にオーガ式製氷機２の圧縮機が駆動されて製氷を開始する。

なお、図３において、貯湯タンク３の下限水位を検出する給水開始センサＳ３についてはオフのままであり、オンに状態変化することはない。これは、この実施の形態では水リザーバ１と貯湯タンク３の容量が、水リザーバ１＜貯湯タンク３と定められていることから、水リザーバ１内の水の入れ替えの際に貯湯タンク３内の温水がすべて排水されて空になることはないからである。水リザーバ１内の水の入れ替えと同時に貯湯タンク３内の温水をも排水して入れ替える場合には、時点ｔ７後において水ポンプＰＭＰの駆動を停止したうえで貯湯タンク３の給湯バルブＶ２，Ｖ３を開放して排水する上述した動作を、給水開始センサＳ３がオンに状態変化するまで繰り返した後、水ポンプＰＭＰを駆動して水リザーバ１から貯湯タンク３に水を供給するようにすればよいものである。

なお、前記実施の形態の係る飲料供給装置では、カップＣ内で飲料を攪拌するカップ内ミキシング方式のカップ式自動販売機について述べたが、図示しないミキシングボウルを用い、このミキシングボウル内で粉末原料であるコーヒー、クリーム、砂糖等と貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水とを攪拌・混合して所望の飲料を調整するものにも適用することができ、この場合には水リザーバ内の水の入れ替えの際、貯湯タンクから給湯バルブを介して排水される温水によりミキシングボウルを洗浄するようにすることができる。

また、前記実施の形態の係る飲料供給装置では、水リザーバ１内の水の入れ替えの際、貯湯タンク３から給湯バルブＶ２，Ｖ３を介して排水されるものについて述べたが、給湯バルブＶ２，Ｖ３を介して排水することなく貯湯タンク３に設けたオーバーフローパイプ３０（図２参照）を介して排水することもできるものである。さらに、オーバーフローパイプ３０および給湯バルブＶ２，Ｖ３を介して排水こともできるものである。

前述したように、この実施の形態に係る飲料供給装置（カップ式自動販売機１００）においては、水を貯留する水リザーバ１と、氷を製氷する製氷部２１を有するとともに前記製氷部２１内の水位が前記水リザーバ１の水位と同一となるように前記水リザーバ１にパイプＰ１を介して連繋され、水リザーバ１から水が供給されるオーガ式製氷機２および前記水リザーバ１から水ポンプＰＭＰを介して水が供給される貯湯タンク３を備え、前記貯湯タンク３から飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプＰ５，Ｐ６に接続された給湯バルブＶ２，Ｖ３を開くことにより供給される温水により飲料を調整して販売に供する飲料供給装置（カップ式自動販売機１００）において、前記オーガ式製氷機２の製氷部２１内の水を前記水ポンプＰＭＰの上流側に導く態様でオーガ式製氷機２と水ポンプＰＭＰとの間を配管（パイプＰ３）接続し、前記水リザーバ１に貯留された水およびオーガ式製氷機２内の水を、水ポンプＰＭＰを介して貯湯タンク３に供給したうえで前記給湯バルブＶ２，Ｖ３を開いて前記貯湯タンク３から飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプＰ５，Ｐ６を介して貯湯タンク３内の温水を排水すること、若しくは貯湯タンク３はオーバーフローパイプ３０を備え、水リザーバ１に貯留された水を前記貯湯タンク１に供給して排水する際、給湯バルブＶ２，Ｖ３を閉じた状態で前記オーバーフローパイプ３０から排水し、水リザーバ１に貯留された水の排水後に水ポンプＰＭＰを駆動して貯湯タンク３の水位を所定の水位となすことにより、水リザーバ１に貯留された水の入れ替えを飲料供給装置（カップ式自動販売機１００）の構成部品である貯湯タンク３を介して行うことができるので、コストの上昇を招くことなく水リザーバ１に貯留された水の衛生状態を維持することが可能なことは勿論のこと、水リザーバ１と貯湯タンク３とを連繋するパイプＰ４内に貯留された水も排水することができるので、水リザーバ１と貯湯タンク３とを連繋するパイプＰ４内における衛生状態を維持することか可能となるという効果を奏する。

１…水リザーバ、２…オーガ式製氷機、３…貯湯タンク、４…コーヒー豆キャニスター、５…粉末原料キャニスター、６…カップ供給機構、７…カップ搬送機構、８…飲料攪拌装置（飲料攪拌手段）、９…パウダートレイ、１０…廃液バケツ、２０ｆ…水リザーバ排水制御部、Ｓ１，Ｓ２…センサ、Ｓ３…給水開始センサ、Ｓ４…給水停止センサ、Ｖ１…給水バルブ、Ｖ２，Ｖ３…給湯バルブ、ＰＭＰ…水ポンプ、Ｃ…カップ。

Claims

水を貯留する水リザーバと、氷を製氷する製氷部を有するとともに前記製氷部内の水位が前記水リザーバの水位と同一となるように前記水リザーバにパイプを介して連繋されて水リザーバから水が供給されるオーガ式製氷機および前記水リザーバから水ポンプを介して水が供給される貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプに接続された給湯バルブを開くことにより供給される温水により飲料を調整して販売に供する飲料供給装置において、前記オーガ式製氷機の製氷部内の水を前記水ポンプの上流側に導く態様でオーガ式製氷機と水ポンプとの間を配管接続し、前記水リザーバに貯留された水およびオーガ式製氷機内の水を、水ポンプを介して貯湯タンクに供給したうえで前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプを介して貯湯タンク内の温水を排水することを特徴とする飲料供給装置。
請求項１に記載の飲料供給装置において、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際、前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料調理位置まで配管された飲料調理用のパイプを介して貯湯タンク内の温水を排水することを特徴とする飲料供給装置。
請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、昇降モータを有する昇降機構によりカップ内に入り込むように下降およびカップ内からカップの外に出るように上昇する攪拌羽根を有し、前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水により飲料を調整する際に前記攪拌羽根を下降させてカップ内の飲料を攪拌する飲料攪拌手段を備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクを介して排水する際に前記飲料攪拌手段の攪拌羽根を下降させ、前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクから飲料攪拌手段まで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水により攪拌羽根を洗浄することを特徴とする飲料供給装置。
請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、コーヒー引き豆と前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水によりコーヒー液を抽出するコーヒーブリュアを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際に前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクからコーヒーブリュアまで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水によりコーヒーブリュアを洗浄することを特徴とする飲料供給装置。
請求項２に記載の飲料供給装置において、飲料供給装置は、粉末原料と前記貯湯タンクから給湯バルブを介して供給される温水とを攪拌・混合して飲料を調整するミキシングボウルを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際に前記給湯バルブを開いて前記貯湯タンクからミキシングボウルまで配管された飲料調理用のパイプを介して供給される温水によりミキシングボウルを洗浄することを特徴とする飲料供給装置。
請求項１に記載の飲料供給装置において、貯湯タンクはオーバーフローパイプを備え、水リザーバに貯留された水を前記貯湯タンクに供給して排水する際、給湯バルブを閉じた状態で前記オーバーフローパイプから排水し、水リザーバに貯留された水の排水後に給湯バルブを開いて貯湯タンクの水位を所定の水位となすことを特徴とする飲料供給装置。」