以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態1)
(飲料製造装置1)
図1から図4を参照して、本実施の形態における飲料製造装置1について説明する。図
1は、飲料製造装置1の全体斜視図、図2は、図1中II−II線矢視断面図、図3は、飲料製造装置1の概略構成要素を示す全体斜視図である。図4は、飲料製造装置の構成を示すブロック図である。
図1から図3に示すように、飲料製造装置1は、粉砕対象物として茶葉を用い、この茶葉を粉砕して茶葉粉末を得る。この得られた茶葉粉末を用いて、飲料としてお茶を製造する。飲料製造装置1は、本体部としての装置本体100、粉挽きユニット300、撹拌ユニット500、液体貯留タンク700、液体供給経路155(図2参照)と、粉末受け部としての茶葉粉末受皿800、および、載置ベース900を備える。載置ベース900は、装置本体100の前側下方において、前側に突出するように設けられており、カップ(図示省略)および茶葉粉末受皿800の載置が可能である。茶葉粉末受皿800は、使用者が把持して移動できるように設けられている。
(粉挽きユニット300)
粉挽きユニット300は、装置本体100の前面側に設けられた粉挽きユニット装着部180に対して、着脱可能に装着される。粉挽きユニット300は、正面から見た場合に撹拌ユニット500に含まれる撹拌槽510の下方において撹拌槽510と重ならないように撹拌槽510から離れて配置される。
粉挽きユニット装着部180には、粉挽駆動力連結機構130が前方に突出するように設けられ、この粉挽駆動力連結機構130に粉挽きユニット300が着脱可能に装着される。粉挽きユニット300は、粉挽駆動力連結機構130に連結されることにより、粉砕対象物である茶葉を挽くための駆動力を得る。
粉挽きユニット300の上部から粉挽きユニット300の内部に投入された茶葉は、粉挽きユニット300の内部において細かく粉砕される。粉砕された茶葉は、粉挽きユニット300の下方に載置された茶葉粉末受皿800に茶葉粉末として落下し集められる。なお、粉挽きユニット300の詳細構造については、図9〜図11を用いて後述する。
(液体貯留タンク700)
液体貯留タンク700は、装置本体100の上面側に設けられた液体貯留タンク装着部195に着脱可能に装着される。液体貯留タンク700は、上面開口を有するタンク本体710と、タンク本体710の上面開口を塞ぐ蓋部720とを含む。液体貯留タンク700は、蓋部720を取り外して外部から導入された水等の液体を貯留する。
(液体供給経路155)
液体供給経路155は、装置本体100内に収容されている。液体供給経路155は、液体貯留タンク700に接続される(図8参照)。液体供給経路155には、液体貯留タンク700が接続された側とは反対側に供給口171が設けられている。液体供給経路155は、給湯パイプ150と、給湯ノズル170とを含む。給湯パイプ150は、一端側
が液体貯留タンク700に接続され、他端側が給湯ノズル170に接続される。液体貯留タンク700から液体供給経路155に導入された液体は、給湯パイプ150、給湯ノズル170を通って撹拌ユニット500に供給される。
(撹拌ユニット500)
撹拌ユニット500は、液体(液体と粉末とが混合された混合液を含む)を撹拌する撹拌羽根550と、撹拌羽根550を収容する撹拌槽510とを含む。撹拌羽根550は、撹拌部材に相当する。撹拌槽510は、装置本体100の前面側に設けられた撹拌槽装着部190に対して、着脱可能に装着される。装置本体100から鉛直方向と交差する方向に突出するように、撹拌槽510は撹拌槽装着部190に装着されている。具体的には、撹拌槽510の一部が装置本体100の前面から当該前面の法線方向に沿って突出するように、撹拌槽510が装着される。
撹拌槽装着部190には、撹拌モータ非接触テーブル140Aが設けられている。撹拌ユニット500は、撹拌モータ非接触テーブル140A上に載置される。撹拌ユニット500の内部に設けられた撹拌羽根550は、撹拌モータユニット140およびこれに連結された永久磁石141によって回転する。撹拌モータユニット140および永久磁石141は、撹拌モータ非接触テーブル140Aの下方に位置するように装置本体100内に収容されている。撹拌モータユニット140は、撹拌羽根550を回転駆動させる撹拌部材駆動部に相当する。
装置本体100の撹拌槽装着部190の上部には、給湯ノズル170が設けられている。装置本体100の内部において、給湯パイプ150内の水が所定温度に上昇され、給湯ノズル170から撹拌槽510内にお湯が供給される。撹拌槽510内には、装置本体100において作成されたお湯と、粉挽きユニット300によって得られた茶葉粉末とが投入され、撹拌槽510内の撹拌羽根550によって、お湯と茶葉粉末とが撹拌される。これにより、撹拌槽510内において混合液としてのお茶が製造される。
撹拌ユニット500内で製造されたお茶は、撹拌槽510の下方に設けられた吐出機構540の操作レバー542を操作することにより、載置ベース900に載置されたカップ(図示省略)に注ぐことができる。なお、撹拌ユニット500の詳細構造については、図12および図13を用いて後述する。
図4に示すように、飲料製造装置1は、制御部110、粉挽モータユニット120、撹拌モータユニット140、ヒータ160、入力部112、および検知手段115をさらに備える。制御部110は、粉挽モータユニット120、撹拌モータユニット140およびヒータ160の動作を制御する。粉挽モータユニット120によって粉挽きユニット300が駆動され、撹拌モータユニット140によって撹拌ユニット500が駆動される。
具体的には、粉挽モータユニット120は、粉挽きユニット300の下臼350(図10参照)を回転駆動させて、上臼360(図10参照)と下臼350との間で茶葉を粉砕する。撹拌モータユニット140は、撹拌ユニット500の撹拌羽根550を回転駆動させ、撹拌槽510に供給されたお湯と茶葉粉末とを撹拌する。
入力部112は、後述する吐出工程における撹拌羽根550の回転モード、撹拌羽根550の撹拌時間および/または撹拌回数を制御部110に指示するためのものである。入力部112としては、押圧式ボタンやタッチセンサと一体化した液晶表示部等を採用することができる。入力部112が押圧式ボタンで構成されている場合には、たとえば、予め異なる条件が設定されている第1ボタン、第2ボタン等の複数のボタンを適宜選択することにより、回転モード、撹拌時間および/または撹拌回数等の条件を決定することができる。また、入力部112がタッチセンサと一体化した液晶表示部等で構成される場合には、使用者は、直接上記条件を入力してもよい。
検知手段115は、後述する吐出機構540に具備される操作レバー542が操作されるタイミングを検知する。検知手段115は、当該タイミングを検知した検知信号を制御部110に入力する。制御部110は、検知手段115が当該タイミングを検知する前に撹拌羽根550が回転駆動するように予め撹拌モータユニット140を制御するとともに、上記検知信号が入力された信号入力状態において撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。
液体貯留タンク700内に貯留された水等の液体は、液体供給経路155に導入される。液体供給経路155に導入された水は、ヒータ160によって加熱され、お湯となって撹拌ユニット500に供給される。
(お茶(飲料)の製造フロー)
次に、図5から図7を参照して、上記飲料製造装置1を用いたお茶(飲料)の製造フローについて説明する。図5から図7は、飲料製造装置1を用いてお茶を製造する第1から第3の製造フローを示す図である。なお、粉挽きユニット300には、所定量のお茶葉が投入され、液体貯留タンク700には所定量の水が蓄えられている。
(第1製造フロー)
図5を参照して、第1製造フローについて説明する。この第1製造フローは、粉挽きユニット300における茶葉の粉砕と、装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が同時に行なわれるフローである。
飲料製造装置1は、ステップ11における粉挽きユニット300による茶葉の粉挽きと、ステップ13における装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が同時に開始される。次に、ステップ12において、粉挽きユニット300による茶葉の粉挽きが終了するとともに、ステップ14における装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が終了する。
ステップ15においてはステップ12において得られた茶葉粉末が、使用者によって、
撹拌ユニット500内へ投入される。
次に、ステップ16において、撹拌ユニット500での茶葉粉末とお湯との撹拌が開始される。ステップ17において、撹拌ユニット500での茶葉粉末とお湯との撹拌が終了する。ステップ18において、使用者によって、撹拌ユニット500の下方に設けられた吐出機構540の操作レバー542を操作することにより、載置ベース900に載置されたカップへのお茶の吐出が行なわれる。
(第2製造フロー)
図6を参照して、第2製造フローについて説明する。この第2製造フローは、粉挽きユニット300における茶葉が粉砕された後に、装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が行なわれるフローである。
飲料製造装置1は、ステップ21において、粉挽きユニット300による茶葉の粉挽きが開始される。ステップ22において、粉挽きユニット300による茶葉の粉挽きが終了する。ステップ23において、ステップ22において得られた茶葉粉末が、使用者によって、撹拌ユニット500内へ投入される。
ステップ24において、装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が開始される。ステップ25において、装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が終了する。
次に、ステップ26において、撹拌ユニット500での茶葉粉末とお湯との撹拌が開始される。ステップ27において、撹拌ユニット500での茶葉粉末とお湯との撹拌が終了する。ステップ28において、使用者によって、撹拌ユニット500の下方に設けられた吐出機構540の操作レバー542を操作することにより、載置ベース900に載置されたカップへのお茶の吐出が行なわれる。
(第3製造フロー)
図7を参照して、第3製造フローについて説明する。この第3製造フローは、撹拌ユニット500においてお湯を撹拌により冷却するステップを備えている。
飲料製造装置1は、ステップ31における粉挽きユニット300による茶葉の粉挽きと、ステップ33における装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が同時に開始される。ステップ34における装置本体100から撹拌ユニット500への給湯が終了する。
次に、ステップ32において、粉挽きユニット300による茶葉の粉挽きが終了するとともに、ステップ35において、撹拌ユニット500において給湯の冷却撹拌を開始する。ステップ36において、撹拌ユニット500において給湯の冷却撹拌が終了する。
ステップ37においてはステップ32において得られた茶葉粉末が、使用者によって、撹拌ユニット500内へ投入される。
次に、ステップ38において、撹拌ユニット500での茶葉粉末とお湯との撹拌が開始される。ステップ39において、撹拌ユニット500での茶葉粉末とお湯との撹拌が終了する。ステップ40において、使用者によって、撹拌ユニット500の下方に設けられた吐出機構540の操作レバー542を操作することにより、載置ベース900に載置されたカップへのお茶の吐出が行なわれる。
(装置本体100の内部構造)
次に、図8を参照して、装置本体100の内部構造について説明する。図8は、飲料製造装置1の内部構造を示す斜視図である。飲料製造装置1の装置本体100の内部においては、液体貯留タンク700の前面側には、電子部品が搭載されたプリント配線基板を用いた制御部110が配置されている。使用者によるスタート信号の入力に基づき、上記お茶の製造フローが、制御部110により実行される。
制御部110の下方位置には、粉挽きユニット300に駆動力を与えるための粉挽モータユニット120が配置されている。この粉挽モータユニット120の下方位置には、前方に突出するように設けられ、粉挽モータユニット120の駆動力を粉挽きユニット300に伝達するための粉挽駆動力連結機構130が設けられている。
液体貯留タンク700の底面には、底面から下方に一旦延び、U字形状に上向きに延びる給湯パイプ150の一端が連結されている。給湯パイプ150の上端部には、撹拌ユニット500の撹拌槽510にお湯を注ぐための給湯ノズル170が連結されている。給湯パイプ150の途中領域には、給湯パイプ150内を通過する水を加熱するためのU字形状のヒータ160が装着されている。
(粉挽きユニット300の構造)
次に、図9から図11を参照して、粉挽きユニット300の構造について説明する。図9は、粉挽きユニット300の斜視図、図10は、粉挽きユニット300の分解斜視図、図11は、粉挽きユニット300の縦断面図である。
粉挽きユニット300は、全体として円筒形状を有する粉挽きケース310を有し、下方の側面には、粉挽駆動力連結機構130が内部に挿入される連結用窓300Wが設けられている。粉挽きケース310の内部には、上臼360と下臼350とによって生成された茶葉粉末を貯留する貯留部311(図11参照)と、貯留部311に連通する排出経路312とが設けられている。粉挽きケース310の最下端部となる排出経路312の下端部には、茶葉粉末を茶葉粉末受皿800に向けて排出する排出口312aが設けられている。排出口312aは、後述する保温タンク512(図12参照)の開口部513よりも下方に位置するように設けられている。これにより、保温タンク512内に供給されたお湯から生成される湯気が排出口312aから侵入することを防止することができる。
粉挽きユニット300は、粉砕対象物を粉砕する上臼360および下臼350と、当該下臼350が取り付けられる下臼支持部340とを含む。粉挽きケース310の内部には、下方から、下臼支持部340、下臼350、上臼360が順番に設けられている。
下臼支持部340は、上臼360が位置する側と反対側(下臼350の下方側)から下臼350を支持する。下臼支持部340は、略円柱形状の本体部341、係合突起部342、粉掻き取り部343を有する。粉挽き軸345は、本体部341の下面に設けられ、下方に向けて延在する。粉挽き軸345は、粉挽駆動力連結機構130に連結する。これにより、下臼支持部340が下臼350を支持した状態で回転可能となる。
係合突起部342は、本体部341の上面に設けられ、上方に向けて突出する。係合突起部342は、下臼350を係止するための部位である。粉掻き取り部343は、本体部341の周縁部に設けられている。粉掻き取り部343は、下臼支持部340が回転することにより、貯留部311に貯留された茶葉粉末を掻き取って排出経路312に搬送する。
下臼350は、上臼360の主面360aに対向して配置される主面350aと、当該主面350aの反対側に位置する主面350bと、主面350aと主面350bとを接続する周面を含む。下臼350の主面350aには、複数のせん断溝が形成されている。複数のせん断溝は、たとえば等角螺旋に沿って延在するように設けられる。また、複数のせん断溝は、内周側から外周側に向かうように形成された直線状の溝が放射状に設けられることにより構成されてもよい。
下臼350の主面350bには、係合凹部352が設けられている。係合凹部352は、下臼支持部340の係合突起部342に対応する位置に設けられ、係合突起部342に係止される。下臼350は、下臼支持部340と連動して回転する。下臼350の中央部には、回転軸芯に沿って上方に向かって伸びるコア359が設けられている。
コア359は、上臼360の中央部に設けられた貫通孔361を貫通するように設けられている。コア359は、らせん状に設けられた羽根部359aを有する。
上臼360は、下臼350の主面350aに対向して配置される主面360aと、当該主面360aと反対側に位置する主面360bと、主面360aと主面360bとを接続する周面を含む。上臼360の主面360aには、下臼の主面350aと同様にせん断溝が形成されている。
上臼360は、その上方に配置された上臼保持部材370によって保持されている。たとえば、上臼360の上面には不図示の穴部が設けられており、当該穴部に上臼保持部材370に設けられた不図示のピン部が入り込むことにより、上臼360の回転が防止される。
上臼保持部材370は、孔部371aを有する底面部371と、底面部371の周縁から上方に向けて立設された外筒部372と、孔部371aの周縁から上方に向けて立設された内筒部373とを含む。孔部371aは、上臼360の貫通孔361に連通するように設けられている。外筒部372と内筒部373との間には、上臼360を下方に向けて押圧するバネ381およびバネ保持部材380が収容されている。バネ381によって、上臼360と下臼350との間に作用する粉砕圧力が調節される。
粉挽きケース310の上端開口部310b側には、粉砕対象物を上臼360と下臼350との間に供給するためのホッパー部320が取り付けられている。ホッパー部320は、天板部321と、筒状部322と、粉砕対象物投入口325とを有する。天板部321は、略中央部に開口部323が設けられたお椀形状を有する。筒状部322は、開口部323の周縁から下方に立設するように設けられている。筒状部322は、内筒部373の内側に挿入される。
粉砕対象物投入口325は、開口部323および筒状部322によって規定される。粉砕対象物投入口325内には、コア359の先端側が収容されている。筒状部322内に、粉砕対象物投入口325を跨ぐように複数の直線状のリブ391,392,393が設けられている。
茶葉を粉砕する際には、ホッパー部320は、カバー部330によって覆われることが好ましい。これにより、茶葉を粉砕対象物投入口325に投入した後に、粉挽きユニット300内に異物が侵入することを防止するとともに、粉砕された茶葉が飛散することを防止することができる。なお、茶葉を投入する際には、カバー部330は、ホッパー部320から取り外される。
粉砕対象物投入口325に投入された茶葉は、上臼保持部材370から露出する上臼360の上面および筒状部322の内周面によって規定される空間内に収容される。当該空間に収容された茶葉は、らせん状の羽根部359aが下臼350の回転に伴って回転することにより、上臼360と下臼350との間に案内される。
上臼360と下臼350との間に案内された茶葉は、粉砕されて茶葉粉末としてこれら上臼360と下臼350との周縁から下方へ落下する。落下した茶葉粉末の一部は、排出経路312を通って排出口312aから茶葉粉末受皿800に排出される。落下した茶葉粉末のその他の部分は、貯留部311に貯留される。貯留部311内の茶葉粉末は、粉掻き取り部343が下臼支持部340の回転に伴って回転することにより、排出経路312に搬送されて排出口312aから茶葉粉末受皿800に排出される。
(撹拌ユニット500の構造)
次に、図12および図13を参照して、撹拌ユニット500の構造について説明する。図12は、撹拌ユニット500の斜視図、図13は、撹拌ユニット500の縦断面図である。
撹拌ユニット500は、撹拌槽510、撹拌羽根550および撹拌カバー530を備える。撹拌槽510は、樹脂製の外装ホルダー511と、この外装ホルダー511に保持される保温タンク512とを含む。保温タンク512は撹拌槽510の容器本体に相当する。外装ホルダー511には、樹脂により一体成形されたグリップ520が設けられている。保温タンク512は、有底筒形状を有し、上方に向けて開口する開口部513を有する。
撹拌カバー530は、開口部513を開閉可能に開口部513に取り付けられる。撹拌カバー530には、粉挽きユニット300により粉砕された茶葉粉末を投入する粉末投入口531、および、装置本体100内で形成されたお湯が給湯ノズル170から注がれる給湯口532が設けられている。給湯口532は、給湯ノズル170の供給口171に対応する位置に設けられている。
粉末投入口531および給湯口532は、開口部513に連通している。移動された茶葉粉末受皿800から粉末投入口531に投入された茶葉粉末は、開口部513を介して保温タンク512内に投入される。給湯ノズル170から給湯口532に注がれたお湯は、開口部513を介して保温タンク512内に供給される。
撹拌槽510の底部には、撹拌羽根550が載置される。撹拌槽510の底部には、上方に延びる回転軸560が設けられ、この回転軸560に撹拌羽根550の筒状芯250が挿入される。
撹拌羽根550には、永久磁石240が埋め込まれている。撹拌モータ非接触テーブル140Aにおいて、撹拌羽根550に埋め込まれた永久磁石240と、撹拌モータユニット140側に設けられた永久磁石141とが非接触の状態で磁気結合することで、撹拌モータユニット140の回転駆動力が、撹拌羽根550に伝達される。
なお、撹拌部材として、上記のような構成を有する撹拌羽根550を用いる場合を例示して説明したが、これに限定されず、撹拌部材として、外周部に撹拌要素を有するものを適宜採用することができる。撹拌要素としては、トロイダル形状のワイヤからなる巻回部、インペラ等を採用することができる。
撹拌槽510には、吐出機構540が設けられている。吐出機構540は、撹拌羽根550によってお湯(液体)と茶葉粉末(粉末)とが撹拌されることにより生成されるお茶(混合液)を撹拌槽510から外部に吐出するための機構である。
吐出機構540は、撹拌槽510の容器内に連通する吐出口541と、吐出口541を開閉可能に、吐出口541に挿入された開閉ノズル543と、開閉ノズル543の位置を制御する操作レバー542とを含む。操作レバー542は、吐出機構540を操作する操作部に相当する。
開閉ノズル543は、通常状態においてはバネ等の付勢部材(図示省略)により吐出口541を塞ぐように付勢されている。使用者が、操作レバー542を付勢力に対抗して移動させた場合には、開閉ノズル543が移動し、吐出口541が開放される。これにより、撹拌槽510内のお茶が、載置ベース900に載置されたカップ(図示省略)に吐出される。
撹拌槽510内のお茶が吐出される際における撹拌羽根550の動作について説明する。図14は、本実施の形態に係る飲料製造装置を用いた飲料製造フローの吐出工程の詳細を示すフロー図である。図14を参照して、吐出工程の詳細について説明する。
吐出工程においては、まず、ステップ18に示すように吐出工程が開始すると、ステップ181における吐出口541の開動作と、ステップ183における撹拌動作の開始とが同時に行われる。具体的には、使用者が操作レバー542を付勢力に抗して移動させることにより開閉ノズル543が上昇し、吐出口541が開放される。同時に、操作レバー542の動作に連動して装置本体100に設けられたスイッチ(不図示)が押される。これによりスイッチがON状態となる。なお、当該スイッチは、検知手段115に相当する。
スイッチが押されてON状態となることにより、当該スイッチは、操作レバー542が操作されたタイミング、すなわちお茶を吐出機構540から外部に吐出するタイミングを検知するとともに、当該タイミングを検知した検知信号を制御部110に入力する。制御部110は、入力された検知信号に基づき、撹拌羽根550が回転するように撹拌モータユニット140を制御する。これにより、吐出口541の開放と同時に撹拌羽根550が回転する。
所望の量のお茶がカップに吐出されるように吐出口541が開放されてから所定の時間経過した後に、ステップ182において吐出口541が閉鎖される。具体的には、使用者が操作レバー542を付勢力に抗して移動させた状態から元の状態に戻すことにより、開閉ノズル543が下降し、吐出口541が閉鎖される。同時にスイッチがON状態からOFF状態となる。
ステップ181からステップ182が行われている間、制御部110は、連続的または断続的に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。具体的には、ステップ184にて制御部110は、連続回転モードであるか断続回転モードであるかを判断する。連続回転モードまたは断続回転モードかは、たとえば、操作パネルによって使用者が予め選択することにより決定される。なお、連続回転モードおよび断続回転モードのいずれか一方を行なうように予め設定されている場合には、ステップ184は省略され、ステップ185Aおよびステップ185Bのいずれか一方が行われる。
ステップ184にて制御部110が、連続回転モードであると判断した場合(ステップ184:YES)には、ステップ185Aが実施される。ステップ185Aにおいては、制御部110は、吐出口541が開放されてから吐出口542が閉鎖されるまでの間、連続的に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。これにより、吐出機構540から液体(粉末と液体からなる混合液)を外部に吐出する際に、撹拌羽根550が連続して回転する。なお、撹拌時間は、吐出口541が開放されてから所定の時間が経過するまでとしてもよい。このような撹拌時間は、上述の入力部112によって指示することができる。
一方、ステップ184にて制御部110が、断続回転モードであると判断した場合(ステップ184:NO)の場合には、ステップ185Bが実施される。ステップ185Bにおいては、制御部110は、吐出口541が開放されてから吐出口542が閉鎖されるまでの間、断続的に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。これにより、吐出機構540から液体が外部に吐出する際に、撹拌羽根550が断続的に回転する。ここで断続的に回転駆動するとは、所定のON、OFF周期に基づいて所定の間隔をあけて所定の時間繰り返し回転することである。撹拌羽根550が回転するタイミングは適宜設定することができ、吐出口541が開放された直後と、吐出口が閉鎖される直前だけ撹拌してもよい。撹拌羽根が回転する回数は、吐出口541が開放されてから吐出口542が閉鎖されるまでの間のうち所定の時間内だけの1回であってもよい。撹拌羽根550が回転駆動する時間および/または回転数は、上述した入力部112によって指示することができる。
次に、ステップ186において、制御部110は、撹拌羽根550の回転動作が停止するように撹拌モータユニット140を制御する。これにより、撹拌が終了する。ステップ182における吐出口541の閉鎖と、ステップ186による撹拌の終了によって、ステップ189に示すように吐出工程が終了する。
このように吐出することによる撹拌槽510内のお茶の状態の変化について説明する。図15は、図5に示す撹拌開始工程における撹拌槽内の状態を示す図である。図16は、図5に示す撹拌終了工程において撹拌終了後から所定の時間経過した後の撹拌槽内の状態を示す図である。図17は、図5に示す吐出工程において吐出されるお茶の状態を示す図である。
図15に示すように、図5におけるステップ16からステップ17が行われている間においては、制御部110は、撹拌槽510に供給されたお湯と茶葉粉末とを撹拌するために撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。この状態においては、撹拌羽根550が回転駆動することにより、撹拌槽510内のお湯に遠心力が作用する。これにより、液面Sが渦巻くように形成され、お湯の中に空気を取り込むことができる。取り込まれた空気は、撹拌羽根550の羽根部によって細かく粉砕されて気泡Bとなり、茶葉粉末Pとともに、お湯内で均一に分散される。これにより、きめ細やかな泡と濃度がほぼ一定のお茶が生成される。
図16に示すように、図5におけるステップ17における撹拌が終了し、ステップ18における吐出が開始するまでに所定の時間が経過した場合には、生成されたお茶は、多量の気泡B(泡)を含む層(層S1)と、少量の茶葉粉末を含む層(層S2)と、多量の茶葉粉末を含む層(層S3)とに分離する。
層S1は、多量の泡を含むため比重が小さく、これにより、ステップ17における撹拌が終了した後、ほぼ瞬時に分離される。一方、層2と層3は、茶葉粉末が撹拌槽510の底部に向けて沈降していくことにより、分離される。このため、層2と層3の分離には、層S1が分離するのに必要な時間よりもある程度長い時間が必要となる。
この場合においては、層S2に含まれる茶葉粉末の量は、層S3に含まれる茶葉粉末の量よりも少ないため、層S2の比重(濃度)は、層S3の比重(濃度)よりも小さくなる。
このように比重の異なる部分が分離したお茶を吐出する場合には、層S3から順に吐出される。このため、数名分のお茶を生成した場合には、濃度の濃いお茶のみが吐出され、泡が吐出されないことが起こり得る。これにより、使用者の嗜好と異なるお茶が吐出されることが懸念される。
ここで、本実施の形態においては、上述の吐出工程で説明したように、制御部110は、検知手段115が吐出機構540による吐出のタイミングを検知して入力した検知信号に基づき、吐出機構540によるお茶の吐出開始と同時に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。
これにより、お茶の吐出最中に撹拌羽根550が回転することとなり、図17に示すように、気泡Bと茶葉粉末Pとが均一に分散されている状態で、お茶をカップに吐出することができる。
このように制御部110は、検知信号が入力された信号入力状態において、吐出機構540によるお茶の吐出開始と同時に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御することにより、本実施の形態に係る飲料製造装置1は、所望の量の飲料を製造しつつ、使用者の嗜好に合わせて所望の比重を有する飲料を吐出することができる。
なお、吐出口541からお茶が吐出されている間、断続的に撹拌羽根550を回転させる場合には、撹拌羽根550が停止している間は、撹拌羽根550の回転による負圧の発生がなくなるため、吐出口541からのお茶の吐出速度を早くすることができる。これにより、必要量のお茶を吐出するための時間を短縮することができる。また、連続的に撹拌羽根550を回転させる場合であっても、撹拌時間を制限することにより、負圧の発生しない時間を設けることができるため、お茶を吐出するための時間を短縮することができる。また、撹拌時間を調整することにより、泡の量を調整することもできる。
本実施の形態においては、ステップ17における撹拌が終了し、ステップ18における吐出が開始するまでに所定の時間が経過し、お茶が層S1と層S2と層S3とに分離する場合を例示して説明したが、お茶の分離はこのような場合に限定されない。
たとえば、お茶が、多量の泡を含む層とほぼ均一な濃度を有する液体層との2層に分離されてもよい。この場合には、多量の泡を含む層は、ステップ17における撹拌終了後瞬時に分離する。したがって、ステップ17が終了後ステップ18における吐出が開始するまでの所定の時間とは、泡が液体から分離するような非常に短い時間も含まれる。
また、本実施の形態においては、検知手段115が、操作レバー542の動作に連動するように設けられたスイッチである場合を例示して説明したが、これに限定されず、操作レバー542の動作に連動しないように設けられたスイッチであってもよい。この場合には、吐出工程において、スイッチを押すタイミングは操作レバー542の操作前であってもよい。この場合には、ステップ183における撹拌動作が先に開始され、ステップ186における撹拌動作が終了するまでの間に、使用者が操作レバー542を操作することにより吐出口541を開閉してもよい。さらにこの場合には、飲料製造装置1は、ステップ183からステップ186までの間に、吐出スタンバイ状態である旨を使用者に知らせる手段を有することが望ましい。なお、操作レバー542の操作後にスイッチを押してもよい。
(実施の形態2)
図18は、本実施の形態に係る飲料製造装置を用いた飲料製造フローの吐出工程の詳細を示すフロー図である。図18を参照して、本実施の形態に係る吐出工程について説明する。
図18に示すように、本実施の形態に係る撹拌ユニットの吐出工程は、実施の形態1に係る撹拌ユニット500の吐出工程と比較した場合に、撹拌羽根550を回転させるタイミングが相違する。具体的には、本実施の形態に係る飲料製造装置における飲料製造フローの吐出工程では、吐出口541が開放されてから所定の時間経過後に撹拌羽根550が回転する。
より詳細に説明すると、まず、ステップ18に示すように吐出工程が開始すると、ステップ181において吐出口541が開放される。具体的には、使用者が操作レバー542を付勢力に抗して移動させることにより開閉ノズル543が上昇し、吐出口541が開放される。続いて、所望の量のお茶がカップに吐出されるように吐出口541が開放されてから所定の時間(第1の時間)経過した後に、ステップ182において吐出口541が閉鎖される。
ステップ181とステップ182が行われている間に、ステップ183Aからステップ186の動作が並行して行なわれる。ステップ181において、使用者が操作レバー542を移動させると、操作レバー542の動作に連動して装置本体100に設けられたスイッチ(不図示)が押される。これによりスイッチがON状態となる。
スイッチがON状態になることにより、当該スイッチは、お茶を吐出機構540から外部に吐出するタイミングを検知するとともに、当該タイミングを検知した検知信号を制御部110に入力する。
制御部110に当該検知信号が入力された信号入力状態においては、まず、ステップ183Aにおいて、制御部110は、吐出口541が開放されてから所定の時間(第1の時間よりも短い第2の時間)経過したかを確認する。所定の時間が経過した場合(ステップ183A:YES)の場合には、ステップ183Bが実施される。一方、所定の時間が経過していない場合(ステップ183A:NO)の場合には、所定の時間が経過するまで待機する。
次に、ステップ183Bにおいて、制御部110は、撹拌羽根550が回転するように撹拌モータユニット140を制御する。続いて、ステップ184からステップ186まで制御部110は、実施の形態1に係るステップ184からステップ186までと同様の動作を行ない、撹拌羽根550を連続的または断続的に回転させるよう撹拌モータユニット140を制御する。なお、撹拌羽根550が回転する時間は、上述の第1の時間よりも短くなっている。
ステップ186においては、制御部110は、撹拌羽根550の回転動作が停止するように撹拌モータユニット140を制御する。これにより、撹拌が終了する。このように、ステップ182における吐出口541の閉鎖と、ステップ186による撹拌の終了によって、ステップ189に示すように吐出工程が終了する。
以上のような動作が行われることにより本実施の形態における吐出工程においては、吐出口541が開放されてから撹拌が開始されるまでの間に、主として比重の重いお茶が吐出される。このため、図5に示すステップ17の撹拌が終了してから極力すぐに、当該吐出工程が開始されることが好ましい。この場合には、茶葉粉末の沈降が抑制され、比較的濃度の均一なお茶をカップに吐出することができる。
次に、撹拌が開始されてから吐出口541が閉鎖されるまでは、撹拌羽根550の回転により撹拌槽510内のお茶が撹拌されていることより、気泡と茶葉粉末とが均一に分散されたお茶がカップに吐出される。この場合においては、撹拌前にお茶が一部吐出されることから、撹拌時には撹拌槽510内のお茶の量が減少している。このため、撹拌により泡を多く含むお茶が生成される。
したがって、注ぎ足されたお茶は主として泡を多く含んでおり、先にカップに注がれた濃度の略一定なお茶にきめ細やかな泡を乗せるようにして、カップ内にお茶を供給することができる。使用者が口当たりよく、のどごしをよくしてお茶を味わいたい場合には、このような吐出工程が用いられることが好ましい。
このように、制御部110は、検知手段115から検知信号が入力され、吐出機構540から液体が外部に吐出されてから所定時間経過後に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御することにより、本実施の形態に係る飲料製造装置においても、所望の量の飲料を製造しつつ、使用者の嗜好に合わせて所望の比重を有する飲料を吐出することができる。
(実施の形態3)
図19は、本実施の形態に係る飲料製造装置を用いた飲料製造フローの吐出工程の詳細を示すフロー図である。図19を参照して、本実施の形態に係る吐出工程について説明する。
図19に示すように、本実施の形態に係る飲料製造フローの吐出工程は、実施の形態1に係る第1製造フローの吐出工程と比較した場合に、撹拌羽根550を回転させるタイミングが相違する。具体的には、本実施の形態に係る撹拌ユニットの吐出工程では、吐出口541が開放されるまでの間に撹拌が開始される。また、本実施の形態に係る撹拌ユニットは、実施の形態1に係る撹拌ユニット500と比較して、吐出機構の構成が相違する。具体的には、撹拌ユニット500の吐出機構は、操作レバー542および開閉ノズル543に代えて、たとえば電磁弁(不図示)等の自動的に吐出口541を開閉する開閉手段を備えている。また、当該開閉手段を操作するための操作手段が設けられている。
本実施の形態に係る吐出工程においては、まず、使用者が吐出したいタイミングで、装置本体100に設けられた操作手段を操作する。操作手段としては、制御動作を開始するための押圧式ボタンやタッチセンサと一体化した液晶表示部等を採用することができる。操作手段は、上記のように吐出機構540を操作するための操作部として機能するとともに、検知手段115としても機能する。操作手段は、操作されたタイミングを制御部110に入力する。
ステップ18に示すように、操作部が操作されることにより吐出工程が開始する。また、操作部が操作されることにより、当該操作部は、お茶を吐出機構から外部に吐出するタイミングを検知するとともに、当該タイミングを検知した検知信号を制御部110に入力する。制御部110は、入力された検知信号に基づき、ステップS183にて撹拌羽根550が回転するように撹拌モータユニット140を制御する。
続いて、ステップ184からステップ186まで制御部110は、実施の形態1に係るステップ184からステップ186までと同様の動作を行ない、撹拌羽根550を連続的または断続的に回転させるよう撹拌モータユニット140を制御する。ステップ186においては、制御部110は、撹拌羽根550の回転動作が停止するように撹拌モータユニット140を制御する。これにより、撹拌が終了する。
続いて、ステップ188Aにて制御部110は、吐出機構540の電磁弁を開状態とし、吐出口541を開放する。所望の量のお茶がカップに吐出されるように吐出口541が開放されてから所定の時間経過した後に、ステップ188Bにて吐出口541が閉鎖される。これにより、ステップ189に示すように、吐出工程が終了する。
以上のような動作が行われることにより本実施の形態における吐出工程においては、吐出口541が開放されてから吐出口541が閉鎖されるまでの間に、主として比重の重いお茶が吐出される。
このため、ステップ186における撹拌の終了後から極力すぐに吐出口541が開放され、撹拌槽510内のお茶がカップに吐出されることが好ましい。この場合には、茶葉粉末の沈降が抑制され、比較的濃度の均一なお茶をカップに吐出することができる。使用者が泡の少ないお茶を好む場合には、このような吐出工程が用いられることが好ましい。
このように、制御部110は、検知手段115から検知信号が入力され、吐出機構540から液体(お茶)が外部に吐出される前に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御することにより、本実施の形態に係る飲料製造装置においても、所望の量の飲料を製造しつつ、使用者の嗜好に合わせて所望の比重を有する飲料を吐出することができる。
なお、本実施の形態においては、吐出口541が開放される前に撹拌羽根550による撹拌が終了する場合を例示して説明したが、これに限定されず、吐出口541が開放された後に撹拌羽根550による撹拌が終了してもよい。すなわち、ステップ188Aの後にステップ186が行われてもよい。
(実施の形態4)
図20は、本実施の形態に係る飲料製造装置を用いた飲料製造フローの吐出工程前の撹拌終了工程と吐出工程との間における撹拌ユニットの動作を示すフロー図である。図20を参照して、本実施の形態に係る飲料製造装置の製造フローについて説明する。
図20に示すように、本実施の形態に係る飲料製造装置を用いてお茶を製造する製造フローにおいては、実施の形態1に係る飲料製造装置を用いてお茶を製造する第1製造フローのステップS17とステップ18との間にステップ171からステップ173の工程(動作)が含まれている。
具体的には、ステップ17において撹拌が終了した後、ステップ171において、制御部110は、所定時間内に検知手段115から検知信号が入力されたか否かを確認する。所定の時間内に検知信号が入力された場合(ステップ171:YES)には、ステップ18が開始される。
一方、所定の時間内に検知信号が入力されていない場合(ステップ171:NO)には、ステップ172が実施される。ステップ172において、制御部110は、撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。
次に、ステップ173において、制御部110は、実施の形態1に係るステップ184
と同様の動作を行ない、撹拌羽根550を連続的に回転させるか、または断続的に回転させるかを決定する。ステップ173にて制御部110が、連続回転モードであると判断した場合(ステップ173:YES)には、ステップ174Aが実施される。ステップ174Aにおいては、制御部110は、連続的に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。
一方、ステップ173にて制御部110が、断続回転モードであると判断した場合(ステップ173:NO)の場合には、ステップ174Bが実施される。ステップ174Bにおいては、制御部110は、断続的に撹拌羽根550が回転駆動するように撹拌モータユニット140を制御する。
所定の時間撹拌羽根550を連続的にまたは断続的に回転させた後、制御部110は、撹拌羽根550の回転が停止するように撹拌モータユニット140を制御する。そして、ステップ171からの動作を繰り返す。
このように、制御部110が、検知手段115がお茶を吐出するタイミングを検知する前において、通常の製造フローにて撹拌羽根550を所定の時間回転させた後に、撹拌羽根550が定期的に回転するように撹拌モータユニット140を制御することにより、吐出工程が開始するまでに、茶葉粉末が撹拌槽510の底部に沈降することを防止することができる。
なお、実施の形態4に係る撹拌終了工程と吐出工程との間における動作は、実施の形態1に係る飲料製造装置の第1製造フローに適用した場合を例示して説明したが、これに限定されず、実施の形態1に係る飲料製造装置の第2製造フローおよび第3製造フローに適用してもよいし、実施の形態2または3に係る飲料製造フローに適用してもよい。
(実施の形態5)
図21は、本実施の形態に係る飲料製造装置の断面図である。図21を参照して、本実施の形態に係る飲料製造装置1Dについて説明する。
本実施の形態に係る飲料製造装置1Dは、実施の形態1に係る飲料製造装置1と比較した場合に、撹拌ユニット500が撹拌槽装着部190に装着されているか否かを検知する撹拌槽検知手段116が設けられている点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
撹拌槽検知手段116は、たとえば液体供給経路155に取り付けられ、撹拌槽装着部190を規定する装置本体100の一部を貫通するように設けられている。撹拌槽検知手段116は、撹拌ユニット500が装着された状態において撹拌ユニット500に接触する。撹拌槽検知手段116としては、光センサ、荷重センサ等の各種の検知センサを使用することができる。なお、光センサが使用される場合には、撹拌検知手段116を撹拌ユニットに接触させる必要はなく、撹拌槽装着部190を規定する装置本体100の一部に設けられた貫通孔を介して撹拌ユニット500の装着状態を検知可能となるように、撹拌槽検知手段116が装置本体100内に設けられていればよい。
本実施の形態においては、撹拌槽検知手段20が撹拌ユニットの装着を検知している間は、断続的に撹拌羽根550が回転駆動するように設定されている。これにより、たとえば図5に示すように第1製造フローにおけるステップ17の撹拌終了後からステップ18の吐出工程の開始までの時間が長くなる場合であっても、粉末の沈降や泡の消滅を防止することができる。
これにより、本実施の形態においては、実施の形態1に係る飲料製造装置とほぼ同様の効果を得ることができるのに加えて、ステップ17の撹拌終了後からステップ18の吐出工程の開始までの時間が長くなる場合であっても、粉末の沈降や泡の消滅を防止することができる。
上述した実施の形態1から3および実施の形態5における吐出工程は、実施の形態1に係る飲料製造装置の第1の製造フローにおける吐出工程に適用した場合を例示して説明したが、これに限定されず、第2の製造フローの吐出工程および第3の製造フローの吐出工程に適用してもよい。
なお、上述した実施の形態1から5においては、飲料製造装置が検知手段を備える場合を例示して説明したが、これに限定されず、検知手段を備えていなくてもよい。この場合には、たとえば、飲料製造装置の電源がOFFされるまで、撹拌羽根550が連続的または断続的に回転するように設けられていてもよい。この場合には、撹拌羽根550が回転するタイミングに合わせて、操作レバー542または操作パネルを操作する。これにより、吐出機構540から液体を外部に吐出する際に、撹拌羽根550が回転駆動した状態を形成することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。