JP6928910B2 - 飲料製造装置 - Google Patents

Description

本開示は、ミルクを使用する飲料製造装置に関する。

従来、例えばコーヒー飲料や清涼飲料水を製造および／または供給する飲料製造装置が普及している。このような飲料製造装置には、例えばフォームドミルクやスチームドミルクをコーヒーと混合してコーヒー飲料を製造するものがある。なお、フォームドミルクとは、ミルクを泡立てたものである。また、スチームドミルクとは蒸気を用いて暖めたミルクであり、ミルクの泡と液体とが混ざり合った状態のものである。

フォームドミルクやスチームドミルクを製造できる装置（ミルクフォーマ）を備えた飲料製造装置として、例えば特許文献１に開示された技術がある。特許文献１には、以下のようなミルクフォーマが開示されている。すなわち、ミルク容器から送り出されたミルクは、第１混合室にて、空気と混合されて、フォーム状のミルクと空気との混合物（即ち、フォームドミルク）が生成される。第１混合室で生成されたフォームドミルクは、ミルクポンプにより圧縮された後、必要に応じて、第２混合室にて高温蒸気により加熱される。第２混合室から流出したフォームドミルクは、調質器に流入される。調質器は、フォームドミルクを均質化し、これによって、フォームドミルク内の気泡は微細化され、より均一にミルク内に分配される。

特開２０１４−２１３２０９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたミルクフォーマは、第１混合室にミルクと空気とを同時に送り込もうとした際に、空気を送り込む圧力のためにミルクを送り込む圧力が低下し、第１混合室にミルクを好適に送り込むことが困難である場合があった。このため、フォームドミルクを生成する際に、空気とミルクとを混合室に好適に送り込むことができる飲料製造装置が要望されている。

本開示の目的は、フォームドミルクを生成する際に、空気とミルクとを混合室に好適に送り込むことができる飲料製造装置を提供することである。

本開示の飲料製造装置は、エアポンプと、ミルクを貯蔵したミルク貯蔵部および前記エアポンプが吸込側に接続され、ギヤの回転によって前記吸込側のミルクおよび／または空気を吐出側へ移送するギヤポンプと、前記ギヤポンプを回転させるギヤポンプ用モータと、前記エアポンプの駆動および前記ギヤポンプ用モータの回転を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ギヤポンプにミルクと空気とを供給して泡立てたミルクを生成する場合に、前記エアポンプを停止させた状態で前記ギヤポンプ用モータを第１速度で所定時間正転させる第１動作の後、前記エアポンプを駆動させるとともに前記ギヤポンプ用モータを前記第１速度より遅い第２速度で正転させる第２動作を行う。

本開示によれば、フォームドミルクを生成する際に、空気とミルクとを混合室に好適に送り込むことができる。

本開示の実施の形態に係る飲料製造装置の斜視図 コーヒー抽出部の構成を示す図 蒸気供給部、ミルク供給部、空気供給部の構成を示す図 ノズルユニットの拡大斜視図 ノズルユニットの分解斜視図 ミルクフォーマの縦断面を前方から見た時の図 ギヤポンプおよびその周辺構成の分解図 大径ギヤおよび小径ギヤの寸法と、ケースの内部空間の寸法とを示す図 ミルクフォーマの左側面図であり、その内部を部分的に透視した図 分岐部およびバルブを左側方から見た一部断面図 ミルクフォーマおよびバルブ用モータの底面図 飲料製造装置の制御系について説明するためのブロック図 飲料製造装置における、ミルクおよび空気の流路を簡略的に示した図 スチームドミルクとホットのフォームドミルクの両方を用いた飲料を製造する場合の、制御部による各部の制御について説明するためのタイムチャート

以下、本開示の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明、例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明等は省略する場合がある。

なお、以下の説明および参照される図面は、当業者が本開示を理解するために提供されるものであって、本開示の請求の範囲を限定するためのものではない。

＜方向の定義＞
まず、以下の実施の形態における方向について定義する。飲料製造装置１の前面とユーザとが正対した時の左から右、あるいは右から左に向かう軸に沿った方向を左右方向と定義する。また、飲料製造装置１の前面とユーザとが正対した時の飲料製造装置１の前面から背面、あるいは背面から前面に向かう方向を前後方向と定義する。また、飲料製造装置１の前面とユーザとが正対した時の飲料製造装置１の底面から上面、あるいは上面から底面に向かう方向を上下方向と定義する。以下では、左右方向、前後方向および上下方向に沿った軸を、それぞれｘ軸、ｙ軸、ｚ軸と称する場合がある。

＜１−１．飲料製造装置１の概略構成＞
図１は、飲料製造装置１の斜視図である。飲料製造装置１は、例えば業務用であって店舗等に設置される。飲料製造装置１は、本体２と、ドア３と、ボタン群４（点線で囲まれた部分を参照）と、キャニスタ５と、ミルク保冷庫６と、ノズルユニット７と、ドリップトレイ８と、を備えている。

ドア３は、本体２の前面に、開閉自在に取り付けられる。ボタン群４は、ドア３の前面に配置される。ボタン群４に含まれる複数のボタンには、飲料製造装置１が提供可能な飲料の種類（エスプレッソコーヒー、ドリップコーヒー（ホット・アイス）、カフェラテ（ホット・アイス）、カプチーノ（ホット・アイス）等）がそれぞれ割り当てられている。所望の飲料が割り当てられたボタンがユーザにより操作されると、飲料製造装置１は、操作されたボタンに割り当てられた飲料を製造して提供する。なお、本実施の形態における飲料製造装置１は、コーヒーとミルクとを用いた飲料を製造するものとする。

キャニスタ５は、本体２の上面に取り付けられ、コーヒー豆を保存する。ミルク保冷庫６は、少なくとも一個のミルクパック９（後述の図３を参照）を収容して低温で保存する。

ノズルユニット７は、本体２の前面に設けられ、本体２の内部で製造された飲料を下方に向けて吐出する。また、ノズルユニット７は、ミルクパック９から供給されたミルクを用いてフォームドミルク（ホット・コールド）、スチームミルク（ホット）、コールドミルク等を生成して下方に向けて吐出する。これらのミルクと本体２の内部で製造された飲料とがノズルユニット７からそれぞれ別々に吐出され、容器１０内で混ぜ合わせられることにより多様な飲料が生成される。

ドリップトレイ８は、本体２の下端部から前方に突出している。ノズルユニット７から吐出される飲料は、ドリップトレイ８に載置された飲料の容器１０に提供される。また、
ドリップトレイ８は、ノズルユニット７から垂れたり、容器１０からこぼれたりした飲料を収集し貯留する。

後述する図２に示すように、本体２の内部には、キャニスタ５に保存されたコーヒー豆を使ってコーヒーを生成するコーヒー抽出部２１が設けられている。また、後述する図３に示すように、本体２の内部には、蒸気供給部２２と、空気供給部２４と、がさらに設けられている。また、本体２の外部にはミルク供給部２３が設けられている。なお、本件出願人は、コーヒー抽出部と、蒸気供給部、ミルク供給部および空気供給部に関しては、特開２０１３−１６５８１４号公報等に開示している。よって、本実施形態において、特開２０１３−１６５８１４号公報等の開示内容に相当する部分に関しては、簡単に説明する。

図２は、コーヒー抽出部２１の構成を示す図である。コーヒー抽出部２１は、図２に示すように、湯タンク２１１と、湯ポンプ２１２と、フィルタ２１３と、給湯弁２１４と、コーヒー側給湯配管２１５と、昇降装置２１６と、シリンダユニット２１７と、キャップ２１８と、コーヒー液配管２２１２と、ミル２２１３と、を有する。

湯タンク２１１は、大気開放型のタンクであって、所定量の飲料水を、内蔵のヒータ（図示せず）により所定温度に加熱した状態で貯留する。

湯ポンプ２１２は、湯タンク２１１内の湯を加圧して排出させるポンプである。湯ポンプ２１２の排出口にはコーヒー側給湯配管２１５の上流端が接続される。コーヒー側給湯配管２１５には、フィルタ２１３と、電磁弁等からなる給湯弁２１４とが、上流側からこの順番で設けられる。コーヒー側給湯配管２１５の下流端は、後述のシリンダ２１９の給湯口に挿抜可能に接続される。

シリンダユニット２１７は、上下方向に移動可能に構成され、シリンダ２１９と、ピストン２２１０と、を有する。シリンダ２１９の上面は開口し、シリンダ２１９の下端部近傍の側面には給湯口が形成される。ピストン２２１０は、通水性を有しており、シリンダ２１９の内部空間を移動可能である。

キャップ２１８は、シリンダユニット２１７の上方に設けられ、上昇してきたシリンダ２１９に填め込まれてその開口を塞ぐ。シリンダ２１９を塞いだキャップ２１８の下面、シリンダ２１９の内周面およびピストン２２１０の上面で囲まれた空間がコーヒー液の抽出室を形成する。

キャップ２１８には、キャップ２１８の下面から上面まで貫通する抽出孔２２１１が形成される。この抽出孔２２１１を、抽出室内で得られたコーヒー液が通過する。この抽出孔２２１１の上端は、コーヒー液配管２２１２を介してコーヒー用ノズル７２に流体連通するように接続される。

本体２内部の上方にはミル２２１３が設けられる。ミル２２１３は、キャニスタ５に収容されたコーヒー豆を粉砕して挽き豆を生成する。

次に、コーヒー抽出部２１の動作を説明する。ボタン群４（図１を参照）のうちの特定のボタンが操作されると、ミル２２１３は挽き豆を生成する。生成された挽き豆は上述の抽出室に投入される。

次に、昇降装置２１６によりシリンダユニット２１７が上昇させられ、シリンダ２１９の開口内にキャップ２１８が押し込まれる。これにより、抽出室内の挽き豆は、ピストン２２１０とキャップ２１８との間で圧縮される。

次に、湯ポンプ２１２が運転され、かつ、給湯弁２１４が開いて、湯タンク２１１から、所定量の湯がシリンダ２１９内に加圧供給される。その結果、高濃度のコーヒー液が得られる。ここで、フィルタ２１３と給湯弁２１４の間には、図示しない流量計が設けられており、この流量計が、シリンダ２１９への湯の供給量を測定している。得られたコーヒー液は、キャップ２１８から送り出され、コーヒー液配管２２１２を介してコーヒー用ノズル７２から排出される。その後、ドリップトレイ８（図１を参照）に載置された容器１０に注がれる。

次に、本体２の内部および外部に設けられた蒸気供給部２２、ミルク供給部２３、空気供給部２４の構成について説明する。図３は、蒸気供給部２２、ミルク供給部２３、空気供給部２４の構成を示す図である。

図３に示すように、蒸気供給部２２は、電磁ポンプ２２１と、ミルク側給湯配管２２２と、ボイラ２２３と、蒸気用配管２２４と、三方弁２２５と、を有する。なお、湯タンク２１１は、コーヒー抽出部２１と共用されればよい。

湯タンク２１１内の湯は、電磁ポンプ２２１の運転により、ミルク側給湯配管２２２を介してボイラ２２３に供給される。ボイラ２２３は、内蔵の電気ヒータ（図示せず）により常時一定の温度になるよう制御されており、電磁ポンプ２２１の運転により供給された湯を用いて蒸気を生成する。生成された蒸気は、蒸気用配管２２４および三方弁２２５を介して、ホットミルク用ノズル７１０に供給される。

また、図３に示すように、ミルク供給部２３は、上述のミルク保冷庫６に加え、ミルク供給配管２３１を有する。

ミルク供給配管２３１の上流端は、ミルク保冷庫６に収納されたミルクパック９の内部に挿入される。また、ミルク供給配管２３１の下流端は、後述するギヤポンプ７４（図５等参照）のミルク用入口７４６に流体連通するように接続される。

また、図３に示すように、空気供給部２４は、エアポンプ２４１と、空気供給配管２４２と、空気弁２４３と、を有する。

エアポンプ２４１は、図示しないモータにより駆動され、外部の空気を吸入して、空気供給配管２４２に送り出す。空気供給配管２４２の下流端は、ギヤポンプ７４の空気用入口７４７に流体連通するように接続される。また、空気供給配管２４２の途中には、電磁弁等からなる空気弁２４３が設けられる。空気弁２４３が開放されると、エアポンプ２４１から送り出された空気が空気供給配管２４２を介して空気用入口７４７に供給される。

＜１−２．ノズルユニットおよびこれに関連する構成＞
次に、ノズルユニット７の詳細な構成について説明する。ノズルユニット７は、図１および図４に示すように、本体２の前面側に設けられる。図４に示すように、ノズルユニット７は、カバー７１と、コーヒー用ノズル７２と、ミルクフォーマ７３と、を含む。図４は、ノズルユニット７の拡大斜視図である。なお、図４にはカバー７１は示されていない。

ミルクフォーマ７３は、図４から図７に示すように、ギヤポンプ７４と、分岐部７５と、バルブ７６と、コールドミルク用ノズル７７と、調質器７８と、ミルクフォーマ内のミルク用流路７９と、ホットミルク用ノズル７１０と、を有する。図５は、ノズルユニット７の分解斜視図である。

ギヤポンプ７４は、ミルクを移送する移送ポンプであって、図６および図７に示すように、ケース７４１と、大径ギヤ７４２と、小径ギヤ７４３と、蓋７４４と、を有する。図６は、ミルクフォーマ７３の縦断面を前方から見た時の図である。また、図７は、ギヤポンプ７４およびその周辺構成の分解図である。

大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３は、第１ギヤおよび第２ギヤの一例である。大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３は、互いに噛み合った状態でケース７４１内に収容される。また、大径ギヤ７４２には、ポンプ側磁石７４５が内蔵される。ポンプ側磁石７４５の詳細については後述する。

図８は、大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３の寸法と、ケース７４１の内部空間の寸法とを示す図である。本実施の形態では、図８に示すように、大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３の歯先円直径をＯＤ１、ＯＤ２とし、両ギヤ７４２、７４３の歯底円直径をＲＤ１、ＲＤ２とする。また、両ギヤ７４２、７４３の歯幅（ｙ軸方向幅）は互いに実質同じであり、Ｗ（図示せず）とする。また、大径ギヤ７４２は、本飲料製造装置１の正面から見て時計回りに回転し（矢印ａを参照）、小径ギヤ７４３は、同方向から見て反時計回りに回転する（矢印ｂを参照）。なお、本実施の形態では、小径ギヤ７４３は大径ギヤ７４２に従動回転する。

図８に示すように、ギヤポンプ７４のケース７４１内において、大径ギヤ７４２と小径ギヤ７４３の歯先とケース７４１の内壁面とのクリアランスはほぼ０になるように形成されている。

ケース７４１は、例えば樹脂等のような非磁性材料で作製される。このケース７４１には、両ギヤ７４２、７４３を収容する内部空間ＩＳ１が形成される。この内部空間ＩＳ１は、図８に示すように、大径側円弧面Ｓ１と、小径側円弧面Ｓ２と、底面Ｓ３と、上面Ｓ４と、前面Ｓ５とで定義される。

円弧面Ｓ１、Ｓ２は、ｙ軸方向から正面視した場合に、半径が概ねＯＤ１／２、ＯＤ２／２の円弧をなす辺を含む円弧状の面である。

底面Ｓ３は、正面視した場合に、両円弧面Ｓ１、Ｓ２の歯先円に接する下方側の２つの接線（図８における紙面に垂直な２つの線分）を含む面である。それに対し、上面Ｓ４は、上方側の２つの接線（図８における紙面に垂直な２つの線分）を含む面である。前面Ｓ５は、面Ｓ１〜Ｓ４で囲まれた空間ＩＳ１を本体２の前面側（図８における手前側）で閉止する面である。

なお、内部空間ＩＳ１は、上記寸法に対して公差程度の差を有していてもよい。また、ギヤポンプ７４の設計段階で、上記寸法に対して若干余裕を持つように設計されてもよい。

また、ケース７４１は、図６および図７に示すように、ミルク用入口７４６と、空気用入口７４７と、ミルク用出口７４８と、を有する。ミルク用入口７４６は、ケース７４１の上面Ｓ４に形成された貫通孔を介してギヤポンプ７４の内部空間ＩＳ１と流体連通可能な円筒または管状の部材である。ミルク用入口７４６には、上述のミルク供給配管２３１の下流端が流体連通可能に接続される。

空気用入口７４７は、ケース７４１に形成された貫通孔を介してギヤポンプ７４の内部空間ＩＳ１と流体連通可能な円筒または管状の部材である。空気用入口７４７には、上述の空気供給配管２４２の下流端が流体連通可能に接続される。

ミルク用入口７４６および空気用入口７４７は、上面Ｓ４の中央またはその近傍に近接して形成されることが好ましい。

ミルク用出口７４８は、出口の一例であって、ケース７４１の底面Ｓ３に形成された貫通孔である。このミルク用出口７４８は、分岐部７５と流体連通可能である。ミルク用出口７４８は、底面Ｓ３の中央またはその近傍に形成されることが好ましい。

以上のケース７４１は、図６等に示すように、内部空間ＩＳ１の底面Ｓ３がｘｙ平面と平行になるよう本体２の前面に取り付けられる。そして、蓋７４４は、両ギヤ７４２、７４３が収容されたケース７４１の開口部分を閉止する。

大径ギヤ７４２を回転させるために、本体２には、図５から図７に示すように、ギヤポンプ用モータ２５が内蔵される。ギヤポンプ用モータ２５は、出力軸２５１と、モータ側磁石２５２と、を有する。モータ側磁石２５２は、大径ギヤ７４２に内蔵されたポンプ側磁石７４５（図６を参照）とマグネットカップリングして、ギヤポンプ用モータ２５で生成された駆動トルクをポンプ側磁石７４５に伝達する。ギヤポンプ用モータ２５の動作は、後述する制御部３００によって制御される。制御部３００によるギヤポンプ用モータ２５の動作の詳細については後述する。

分岐部７５は、図９に示すように、前後方向に延在する円筒または管状の部材である。図９は、ミルクフォーマ７３の左側面図であり、その内部を部分的に透視した図である。図９に示すように、この分岐部７５には円柱形状の内部空間ＩＳ２が形成される。そして、分岐部７５の上部前寄りには、ギヤポンプ７４のケースに設けられたミルクの出口（後述するミルク用出口７４８）と流体連通する入口７５１が形成される。分岐部７５の下部後端側には、コールドミルク用ノズル７７と流体連通する第１出口７５２が形成される。分岐部７５の前端には、後述のミルク用流路７９と流体連通するように第２出口７５３が形成される。分岐部７５の後端は、後述のバルブ７６が挿入される開口７５４が形成されている。

バルブ７６は、分岐部７５の内部空間ＩＳ２の開口７５４に挿入され、ほぼ円柱形状の回転体７６１を有する。図１０は、分岐部７５およびバルブ７６を左側方から見た一部断面図である。この回転体７６１の外周面（換言すると、側面）には、第１リング溝７６２と、第２リング溝７６３とが形成される。第１リング溝７６２の軸芯はｙ軸と平行であるが、第２リング溝７６３の軸芯は、ｙ軸と非平行で、ｘ軸方向からの平面視でｙ軸に対し斜めになっている。以上の第１リング溝７６２および第２リング溝７６３には、図１０に示すように、第１Ｏリング７６４および第２Ｏリング７６５が取り付けられる。なお、図９には、図示の都合上、Ｏリング７６４、７６５は示されておらず、図１０には、図示の都合上、リング溝７６２、７６３は示されていない。

ここで、両Ｏリング７６４、７６５の間のｙ軸方向における空間距離（以下、リング間距離という）ｄは、図１０に示すように、バルブ７６の周面上の位置（換言すると、バルブ７６の中心軸からの方位）により異なる。従って、回転体７６１の回転により、図１０上段に示すように、リング間距離ｄの最短の部分が上方を向いた時、入口７５１と第２出口７５３とが流体連通し（一点鎖線の矢印を参照）、図１０下段に示すように、この最短部分が下方を向いた時、入口７５１と第１出口７５２とが流体連通する（一点鎖線の矢印を参照）。

また、バルブ７６を回転させるために、図１０に示すように、バルブ７６（回転体７６１）の後端には、バルブ側ギヤ７６６が取り付けられる。より具体的には、バルブ側ギヤ７６６は、自身の出力軸と、バルブ７６の中心軸とが軸合わせされた状態で取り付けられる。ここで、本体２に対してミルクフォーマ７３の取り付けおよび取り外しが可能となるように、バルブ側ギヤ７６６がバルブ７６に対し挿抜可能になっていることが好ましい。

バルブ７６を回転させるために、図４、図５および図１１に示すように、バルブ用モータ２６が本体２に固定される。図１１は、ミルクフォーマ７３およびバルブ用モータ２６の底面図である。バルブ用モータ２６は、図１１に示すように、出力軸２６１と、モータ側ギヤ２６２と、を有する。モータ側ギヤ２６２は、図１１に示すように、出力軸２６１の先端に固定され、バルブ側ギヤ７６６と噛み合う。

コールドミルク用ノズル７７は、分岐部７５を介してケース７４１に一体的に取り付けられている。このコールドミルク用ノズル７７は、図９に示すように、上下方向に延在する円筒または管状の部材である。このコールドミルク用ノズル７７には円柱形状の内部空間ＩＳ３が形成される。コールドミルク用ノズル７７の上端には、第１出口７５２と内部空間ＩＳ３とを流体連通させる入口が形成される。また、コールドミルク用ノズル７７の下端は内部空間ＩＳ３と流体連通するように開口し、この開口から内部空間ＩＳ３に調質器７８が挿入される。

ミルク用流路７９の上流端は第２出口７５３と流体連通可能に接続され、その下流端はホットミルク用ノズル７１０と流体連通可能に接続される。ホットミルク用ノズル７１０は、図５に示すように、蒸気用配管２２４の下流端と流体連通可能に接続される。

＜１−３．飲料製造時の動作＞
以下では、本開示の実施の形態に係る飲料製造装置１において、上記構成を用いて飲料を製造する際の動作について説明する。まず、図１２は、飲料製造装置１の制御系について説明するためのブロック図である。

図１２に示すように、飲料製造装置１において、制御部３００は、ボタン群４の操作に基づいて、三方弁２２５、エアポンプ２４１（のモータ）、空気弁２４３、ギヤポンプ用モータ２５、バルブ用モータ２６を制御する。

［バルブ用モータの制御］
まず、制御部３００によるバルブ用モータ２６の制御について説明する。制御部３００によるバルブ用モータ２６の制御は、ボタン群４により飲料製造装置１のユーザに要求された飲料が、ホットのミルクを使用する飲料であるか、コールドのミルクを使用する飲料であるか、によって変化する。以下では、それぞれの場合における制御部３００によるバルブ用モータ２６の制御について詳細に説明する。

（１）ホットのミルクを使用する飲料が要求された場合
ユーザがホットのミルクを用いた飲料を要求した場合、制御部３００は、バルブ用モータ２６を駆動させることにより、出力軸２６１（図１１参照）を回転させる。出力軸２６１に生じた力は、先端のモータ側ギヤ２６２およびバルブ側ギヤ７６６を介して、バルブ７６に伝達される。制御部３００は、図１０に示すように、リング間距離ｄの最短部分が上方を向くようにバルブ７６を回転させて停止させる。これにより、分岐部７５の内部空間ＩＳ２には、入口７５１から第２出口７５３への向かう流路（図１０上段の一点鎖線の矢印を参照）が形成される。入口７５１から第２出口７５３への向かう流路を通って、ギヤポンプ７４を通って分岐部７５に供給されたミルクは、ホットミルク用ノズル７１０に流入する。

そして、制御部３００は、三方弁２２５に通電する。これにより、ボイラ２２３により生成された蒸気が蒸気用配管２２４を介してホットミルク用ノズル７１０に供給される（図３参照）。ホットミルク用ノズル７１０に流入したミルクは、蒸気によって加熱され、ホットミルク用ノズル７１０の下端からホットのミルクが吐出される。

（２）コールドのミルクを使用する飲料が要求された場合
ユーザがコールドのミルクを使用する飲料が要求した場合、制御部３００は、バルブ用モータ２６を制御して、リング間距離ｄの最短部分が下方を向くようにバルブ７６を回転させ停止させる。これにより、分岐部７５の内部空間ＩＳ２には、入口７５１から第１出口７５２への流路（図１０下段の一点鎖線の矢印を参照）が形成される。入口７５１から第１出口７５２への流路を通って、ギヤポンプ７４を通って分岐部７５に供給されたミルクは、コールドミルク用ノズル７７に流入する。

コールドミルク用ノズル７７に流入したコールドのミルクは、調質器７８によって特性が均質化され、コールドミルク用ノズル７７の下端から吐出される。

［エアポンプおよびギヤポンプ用モータの制御］
次に、制御部３００によるエアポンプ２４１およびギヤポンプ用モータ２５の制御について説明する。図１３は、飲料製造装置１における、ミルクおよび空気の流路を簡略的に示した図である。以下の説明において、ミルクパック９からミルク供給配管２３１を経てギヤポンプ７４へ至るミルクの供給経路をミルク供給経路と称する。また、エアポンプ２４１から空気弁２４３および空気供給配管２４２を経てギヤポンプ７４へ至る空気の供給経路を空気供給経路と称する。そして、分岐部７５からバルブ７６を介してコールドミルク用ノズル７７かホットミルク用ノズル７１０へ至る経路を排出経路と称する。

また、図１３に示すように、ギヤポンプ７４の内部空間には、ギヤによって吸込側と吐出側とが形成されている。なお、吸込側とは、図６に示す、ケース７４１の上面Ｓ４と大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３に囲まれた空間であって、ミルク用入口７４６および空気用入口７４７の貫通孔付近の空間を意味する。また、吐出側とは、図６に示す、ケース７４１の底面Ｓ３と大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３に囲まれた空間であって、ミルク用出口７４８の貫通孔付近の空間を意味する。

制御部３００がギヤポンプ用モータ２５を駆動させることによって、出力軸２５１に生じた回転力は、モータ側磁石２５２とポンプ側磁石７４５との間のマグネットカップリングにより、大径ギヤ７４２に伝達される（図５参照）。これにより、制御部３００はギヤポンプ７４を回転させることができる。

ギヤポンプ７４の回転方向について、大径ギヤ７４２が図８に示すａの方向に、小径ギヤ７４３が図８に示すｂの方向に、それぞれ回転する回転方向を、以下では正転と称する。その反対側への反対方向を、以下では逆転と称する。ギヤポンプ７４が正転すると、ギヤポンプ７４の吸込側にある流体（ミルクおよび／または空気）が、ケース７４１の内壁面と大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３の歯底との間を通って吐出側に送られる（図６等参照）。反対に、ギヤポンプ７４が逆転すると、ギヤポンプ７４の吐出側にある流体がケース７４１の内壁面と大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３の歯底との間を通って吸込側に送られる。

また、制御部３００は、ギヤポンプ７４を回転させることによって、ギヤポンプ７４の吸込側、吐出側と外部とに圧力差を発生させ、ミルクおよび／または空気を外部から吸い込んだり、排出したりする。正圧、負圧の発生箇所や移送方向は、ギヤポンプ７４の回転方向によって制御される。また正圧と負圧の差分量、移送の流量はギヤポンプ７４の回転速度を変化させることで制御される。なお、制御部３００は上記したようにギヤポンプ用モータ２５を回転させることでギヤポンプ７４を回転させているが、以下の説明においては、簡単のため、「制御部３００がギヤポンプ用モータ２５を回転させてギヤポンプ７４を回転させる」ことを単に「制御部３００がギヤポンプ７４を回転させる」等と記載することがある。

また、制御部３００は、エアポンプ２４１を駆動させることによって、空気供給経路の圧力を継続的に加圧することができる。加圧する強さはエアポンプ２４１の駆動速度によって制御することができる。なお、制御部３００は、実際にはエアポンプ２４１の図示しないモータを回転させることでエアポンプ２４１を駆動させているが、以下の説明においては、簡単のため、「エアポンプ２４１のモータを回転させてエアポンプ２４１を駆動させる」ことを、「エアポンプ２４１を駆動させる」等と記載することがある。

ここで、ミルク供給経路に生じる圧力は、ギヤポンプ７４の吸込側の圧力とエアポンプ２４１の駆動により生じる空気供給経路の圧力の加算値となる。この加算値が大気圧より低い場合に、ギヤポンプ７４に負圧が生じ、ミルクパック９からミルクが吸引される。

上記したように、飲料製造装置１では、コーヒーとミルクとを用いた飲料を提供することができる。飲料製造装置１は、ミルクをホットのフォームドミルク、スチームドミルク、コールドのフォームドミルク、コールドの泡立てないミルク、の４つの形態に変化させて使用することができる。これら複数の形態のミルクは、エアポンプ２４１およびギヤポンプ７４が駆動されることによって生成される。制御部３００は、エアポンプ２４１およびギヤポンプ用モータ２５に対して、複数の動作を組み合わせて実行させることにより、上記複数の形態のミルクを生成させる。以下では、この複数の動作について詳細に説明する。

以下では、制御部３００の制御による、各構成の動作について詳細に説明する。なお、下記説明においては、簡単のため、ギヤポンプ７４が回転していない状態では吸込側と吐出側とが互いに独立しており、吸込側に吐出側に圧力差があったとしても、ギヤポンプ７４が回転しない限りミルクまたは空気の行き来がないとする。

（１）動作１
動作１は、制御部３００が、エアポンプ２４１を停止させ、空気弁２４３を閉じた状態で、ギヤポンプ７４を高速で正転させる動作であって、本開示の第１動作の一例である。なお、以下の説明において、モータを高速、中速、あるいは低速で回転させる、という記載があるが、この高速・中速・低速というモータの回転速度は相対的なものであり、具体的なモータの回転速度については本開示では限定しない。すなわち、高速は中速より速く、中速は低速より速い回転速度である。「高速」は本発明の第１速度の一例であり、「中速」は本発明の第２速度の一例であり、「低速」は本発明の第３速度の一例である。

動作１における、飲料製造装置１の各位置における圧力変化を下記表１に示す。下記の各表の説明においては、簡単のため、各位置における圧力について、大気圧を０として正圧をプラス（＋）、負圧をマイナス（−）として記載する。

表１において、横の行は、制御部３００の制御によって発生した動作と、その結果生じる圧力変化を示している。また、縦の列は、エアポンプ２４１の駆動および／またはギヤポンプ７４の回転によって生じる、各位置における圧力変化を示している。これは、表１だけでなく、以下の各表においても同様である。

表１に示すように、制御部３００はエアポンプ２４１を停止させるため、ミルク供給経路および空気供給経路にはエアポンプ２４１の駆動による圧力が生じない。また、表１に示すように、制御部３００がギヤポンプ７４を高速で正転させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側には圧力レベル［３］の負圧が生じ、反対にギヤポンプ７４の吐出側および排出経路には圧力レベル［３］の正圧が生じる。

なお、表１内の数字の大きさは、各位置における圧力レベルを意味する。圧力レベルとは、飲料製造装置１内の各位置の圧力の大きさを相対的な数字で示したものである。本実施の形態では、ギヤポンプ７４が高速で正転することにより、飲料製造装置１の各位置に圧力レベル［３］の圧力が生じるとする。

動作１では表１に示すように、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側に生じる負圧のため、ミルクパック９内のミルクがギヤポンプ７４の吸込側まで吸引される。

ギヤポンプ７４の吸込側に吸引されたミルクは、ギヤポンプ７４の正転によって、吐出側に移送される。

ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路は、ギヤポンプ７４の高速正転により圧力レベル［３］の正圧となるので、ギヤポンプ７４の吐出側に移送されたミルクが、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７かホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出される。

以上のことから、制御部３００が動作１を実行すると、ミルクパック９からギヤポンプ７４内に吸引されたミルクが、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７またはホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出されることになる。

（２）動作２
動作２は、制御部３００が、エアポンプ２４１を低速で駆動させ、空気弁２４３を開いた状態で、ギヤポンプ７４を中速で正転させる動作であって、本開示の第２動作の一例である。なお、エアポンプ２４１の駆動速度と、ギヤポンプ７４の回転速度とは関連しない。

動作２における、飲料製造装置１の各部での圧力変化を下記表２に示す。

表２に示すように、動作２では、制御部３００がエアポンプ２４１を低速で駆動させることによって、ミルク供給経路および空気供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側にそれぞれ圧力レベル［１］の正圧が生じる。なお、本実施の形態では、エアポンプ２４１が低速で駆動することにより、飲料製造装置１の各位置に圧力レベル［１］の圧力が生じるとする。

また、動作２では、制御部３００がギヤポンプ７４を中速で正転させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側に圧力レベル［２］の負圧が生じ、反対にギヤポンプ７４の吐出側および排出経路には圧力レベル［２］の正圧が生じる。なお、本実施の形態では、ギヤポンプ７４が中速で正転することにより、飲料製造装置１の各位置に圧力レベル［２］の圧力が生じるとする。

上記したように、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側に生じる圧力は、ギヤポンプ７４の回転により生じる圧力と、エアポンプ２４１の駆動により生じる圧力との加算値となるため、動作２では、表２に示すように、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側では圧力レベル［１］の負圧が生じる。すなわち、動作２においても、ミルクパック９内のミルクがミルク供給経路を通じてギヤポンプ７４の吸込側に供給されるが、その圧力（吸引力）は動作１と比較して弱い。

ギヤポンプ７４の吸込側には、ミルクとともに空気も供給されるので、ギヤポンプ７４の回転によってミルクと空気が撹拌され、泡立てられたミルク（フォームドミルク）が生成され、ギヤポンプ７４の吐出側に送られる。

ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路は、ギヤポンプ７４の中速正転により圧力レベル［２］の正圧となるので、ギヤポンプ７４の吐出側に移送されたミルクが、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７かホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出される。

以上のことから、制御部３００が動作２を実行すると、ミルクパック９からギヤポンプ７４内に吸引されたミルクが泡立てられ、フォームドミルクとなってコールドミルク用ノズル７７またはホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出されることになる。

（３）動作３
動作３は、制御部３００が、エアポンプ２４１を停止させ、空気弁２４３を閉じた状態で、ギヤポンプ用モータ２５を低速で正転させる動作であって、本開示の第３動作の一例である。動作３における、飲料製造装置１の各部での圧力変化を下記表３に示す。

表３に示すように、制御部３００はエアポンプ２４１を停止させるため、ミルク供給経路および空気供給経路にはエアポンプ２４１の駆動による圧力が生じない。また、表３に示すように、制御部３００がギヤポンプ７４を低速で正転させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側には圧力レベル［１］の負圧が生じ、反対にギヤポンプ７４の吐出側および排出経路には圧力レベル［１］の正圧が生じる。なお、本実施の形態では、ギヤポンプ７４が低速で正転することにより、飲料製造装置１の各位置に圧力レベル［１］の圧力が生じるとする。

動作３では表３に示すように、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側に生じる負圧のため、ミルクパック９内のミルクが吸引されてギヤポンプ７４の吸込側に供給される。

ギヤポンプ７４の吸込側に吸引されたミルクは、ギヤポンプ７４の正転によって、吐出側に移送される。

ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路は、ギヤポンプ７４の高速正転により圧力レベル［１］の正圧となるので、ギヤポンプ７４の吐出側に移送されたミルクが、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７かホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出される。

以上のことから、制御部３００が動作３を実行すると、動作１と同様に、ミルクパック９からギヤポンプ７４内に吸引されたミルクが、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７かホットミルク用ノズル７１０へ排出されることになる。

ここで、動作３では、ギヤポンプ７４の回転速度が動作１および動作２と比較して遅いため、ミルクの排出速度が動作１および動作２と比較して遅くなる。このため、ホットミルクを生成する場合に、ホットミルク用ノズル７１０に供給される蒸気と、排出されるミルクとの接触時間を長く確保することができるので、ミルクを十分に温めることができるようになる。

（４）動作４
動作４は、制御部３００が、エアポンプ２４１を低速で駆動させ、空気弁２４３を開いた状態で、ギヤポンプ用モータ２５を低速で正転させる動作であって、本開示の第４動作の一例である。動作４における、飲料製造装置１の各部での圧力変化を下記表４に示す。

表４に示すように、動作４では、制御部３００がエアポンプ２４１を低速で駆動させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側にそれぞれ圧力レベル［１］の正圧が生じる。

また、動作４では、制御部３００がギヤポンプ７４を低速で正転させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側に圧力レベル［１］の負圧が生じ、反対にギヤポンプ７４の吐出側および排出経路には圧力レベル［１］の正圧が生じる。

その結果、動作４では、表４に示すように、ミルク供給経路とギヤポンプ７４の吸込側においてギヤポンプ７４による負圧とエアポンプ２４１による正圧が相殺し、圧力０（大気圧）となる。すなわち、動作４においては、ミルク供給経路側とミルクパック９側との圧力が同じ大気圧となるため、ミルクパック９内のミルクがギヤポンプ７４に吸引されない。

従って、ギヤポンプ７４の吸込側には、空気のみが供給される。ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路は、ギヤポンプ７４の低速正転により圧力レベル［１］の正圧となるので、ギヤポンプ７４の正転により吸込側から吐出側へ移送された空気が、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７かホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出される。

以上のことから、制御部３００が動作４を実行すると、空気のみがコールドミルク用ノズル７７またはホットミルク用ノズル７１０へ排出されることになる。

（５）動作５
動作５は、制御部３００が、エアポンプ２４１を高速で駆動させ、空気弁２４３を開いた状態で、ギヤポンプ用モータ２５を低速で正転させる動作であって、本開示の第５動作の一例である。動作５における、飲料製造装置１の各部での圧力変化を下記表５に示す。

表５に示すように、動作５では、制御部３００がエアポンプ２４１を高速で駆動させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側にそれぞれ圧力レベル［３］の正圧が生じる。なお、本実施の形態では、エアポンプ２４１が高速で駆動することにより、飲料製造装置１の各位置に圧力レベル［３］の圧力が生じるとする。

また、動作５では、制御部３００がギヤポンプ７４を低速で正転させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側に圧力レベル［１］の負圧が生じ、反対にギヤポンプ７４の吐出側および排出経路には圧力レベル［１］の正圧が生じる。

その結果、動作５では、表５に示すように、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側において圧力レベル［２］の正圧が生じる。すなわち、動作５においては、ギヤポンプ７４の吸込側およびミルク供給経路にミルクが残っていた場合、当該ミルクと、空気供給経路を通って供給される空気とが、ミルクパック９側へと戻されることになる。

また、ギヤポンプ７４は正転しているため、ギヤポンプ７４の吸込側に残っていたミルクと、空気供給経路を通って供給される空気との一部は、ギヤポンプの吐出側へ移送される。そして、ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路は、ギヤポンプ７４の低速正転により圧力レベル［１］の正圧となるので、ギヤポンプ７４の吐出側に送られたミルクおよび空気は、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７かホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出される。

以上のことから、制御部３００が動作５を実行すると、ギヤポンプ７４の吸込側およびミルク供給経路に残っていたミルクと、空気供給経路を通って供給される空気とが、ミルク供給経路を通ってミルクパック９側へ戻されることになる。また、ギヤポンプ７４内のミルクおよび空気の一部は、排出経路を通ってコールドミルク用ノズル７７またはホットミルク用ノズル７１０から容器１０へ排出されることになる。

（６）動作６
動作６は、制御部３００が、エアポンプ２４１を高速で駆動させ、空気弁２４３を開いた状態で、ギヤポンプ用モータ２５を中速で逆転させる動作であって、本開示の第６動作の一例である。動作６における、飲料製造装置１の各部での圧力変化を下記表６に示す。

表６に示すように、動作６では、制御部３００がエアポンプ２４１を高速で駆動させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側にそれぞれ圧力レベル［３］の正圧が生じる。

また、動作６では、制御部３００がギヤポンプ７４を中速で逆転させることによって、ミルク供給経路、空気供給経路、およびギヤポンプ７４の吸込側に圧力レベル［２］の正圧が生じ、反対にギヤポンプ７４の吐出側および排出経路には圧力レベル［２］の負圧が生じる。

その結果、動作６では、ギヤポンプ７４の排出経路にミルクが残っていた場合、そのミルクはギヤポンプ７４の吐出側に吸い戻されることになる。また、ギヤポンプ７４は逆転しているため、吐出側に吸い戻されたミルクは、大径ギヤ７４２および小径ギヤ７４３によって吸込側に移送される。

さらに、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側においては、圧力レベル［５］の正圧が生じる。このため、ギヤポンプ７４の吸込側に移送されたミルクと、空気供給経路を通って供給される空気とが、非常に強い力でミルクパック９側へと戻されることになる。

以上のことから、制御部３００が動作６を実行すると、排出経路に残っていたミルクが、ギヤポンプ７４の吐出側に吸い戻されるとともに、ギヤポンプ７４の逆転によって当該ミルクはギヤポンプの吸込側に移送されることになる。そして、ギヤポンプ７４の吸込側に移送されたミルクと、空気供給経路を通って供給される空気とが、非常に強い力でミルクパック９へと戻されることになる。

なお、ホットのミルクを用いた飲料を製造した直後に上記動作６が行われると、温かいミルクがミルクパック９に戻されることになり、ミルクパック９内全体の温度が上昇してしまう。このような事態によってミルクの品質低下を招かないように、制御部３００は、必ず上記した動作５の後に動作６を行うようにする。これにより、動作５によって温かいミルクがホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出された後に動作６による排出経路のミルクを吸い戻す動作が行われるので、温かいミルクがミルクパック９に戻される事態を防止することができる。

以上説明したように、制御部３００は、ギヤポンプ７４の回転方向や回転速度、エアポンプ２４１の駆動速度の組み合わせによって、複数の動作１〜６を実行することができる。

次に、以下では、飲料製造装置１における実際の飲料製造時における動作について説明する。

飲料製造装置１は、上記説明した構成を用いて、（１）コールドの泡立てないミルクを用いた飲料（アイスカフェオレ等）、（２）コールドのフォームドミルクを用いた飲料（アイスカプチーノ等）、（３）コールドの泡立てないミルクとコールドのフォームドミルクの両方を用いた飲料（アイスカフェラテ等）、（４）スチームドミルクを用いた飲料（ホットのカフェオレ等）、（５）ホットのフォームドミルクを用いた飲料（ホットのカプチーノ等）、（６）スチームドミルクとホットのフォームドミルクの両方を用いた飲料（ホットのカフェラテ等）を製造することができる。これらのうちのどの飲料を製造するかによって、実行される動作の種類や順番が変化する。以下では、最も実行される動作が多い、（６）スチームドミルクとホットのフォームドミルクの両方を用いた飲料を製造する場合について説明する。

図１４は、スチームドミルクとホットのフォームドミルクの両方を用いた飲料を製造する場合の、制御部３００による各部の制御について説明するためのタイムチャートである。

ユーザによってスチームドミルクとホットのフォームドミルクの両方を用いた飲料の製造が要求されると、制御部３００は、図１４に示す一連の動作を開始する。まず、時刻Ｔ１において、制御部３００は三方弁２２５を開状態とする。これにより、ボイラ２２３で生成された蒸気がホットミルク用ノズル７１０に供給され始める（図３参照）。

次に、制御部３００は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで、上記説明した動作１を実行する。上記したように、動作１では、制御部３００はエアポンプ２４１を停止させ、空気弁２４３を閉じて、ギヤポンプ７４を高速で正転させる。これによって、ミルクパック９内のミルクがギヤポンプ７４の吸込側へと吸引される（図１３参照）。この動作１によって、ミルクパック９内のミルクが、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側に十分に供給される。なお、動作１の実行時間（時刻Ｔ２から時刻Ｔ３まで：本発明の所定時間に対応）は、ミルクパック９内のミルクが、ミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側に十分に供給されるだけの時間であることが望ましい。このため、図１４における動作１では、ミルクパック９からギヤポンプ７４に吸引されたミルクが、排出経路から排出される量は少量である。

なお、図１４において、ギヤポンプ７４の回転開始時に、回転量が徐々に増大している（時刻Ｔ２の直前）のは、ギヤポンプ用モータ２５のモータ側磁石２５２とギヤポンプ７４の大径ギヤ７４２内のポンプ側磁石７４５とのマグネットカップリング（図５等参照）による回転を安定させる時間を確保し、空回りを防止するためである。これは後述する動作４および動作６の開始時においても同様である。

次に、制御部３００は、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで、上記説明した動作２を実行する。上記したように、動作２では、制御部３００はエアポンプ２４１を低速で駆動させ、空気弁２４３を開状態として、ギヤポンプ７４を中速で正転させる。これによって、ミルクパック９内のミルクがギヤポンプ７４の吸込側へと吸引されるとともに、ギヤポンプ７４内でミルクと空気が混合されてフォームドミルクが生成される。

ここで、動作２においてはギヤポンプ７４の吸込側およびミルク供給経路は圧力レベル［１］の負圧である（表２参照）ため、動作１（圧力レベル［２］の負圧）と比較して、ミルクパック９内のミルクを吸引する力は弱くなっている。しかしながら、上記したように、動作２の前に動作１を行い、ギヤポンプ７４の吸込側およびミルク供給経路に十分にミルクを吸引しているので、動作２においてミルクを十分に吸引できないという事態を回避することができる。

そして、動作２において、ギヤポンプ７４内で生成されたフォームドミルクは、ギヤポンプ７４の吐出側から排出経路を通ってホットミルク用ノズル７１０から排出される。この際、ホットミルク用ノズル７１０には蒸気が供給されているので、蒸気で温められたホットのフォームドミルクがホットミルク用ノズル７１０から容器１０へ排出される。

制御部３００は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５まで、上記説明した動作３を実行する。上記したように、動作３では、制御部３００はエアポンプ２４１を停止させ、空気弁２４３を閉じて、ギヤポンプ７４を低速で正転させる。これによって、ミルクパック９内のミルクがギヤポンプ７４の吸込側へと吸引され、ギヤポンプ７４の正転によって吐出側へ移送される。

空気が供給されないため、ミルクはギヤポンプ７４の正転によってギヤポンプ７４の吸込側から吐出側へ移送され、排出経路を通ってホットミルク用ノズル７１０から容器１０へ排出される。この際、ホットミルク用ノズル７１０には蒸気が供給されているので、排出されるミルクは蒸気で温められ、スチームドミルクとなってホットミルク用ノズル７１０から容器１０へ排出される。

なお、動作３においては、制御部３００はギヤポンプ７４を低速で正転させるため、ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路には圧力レベル［１］の正圧が生じる（表３参照）。このため、ミルクの排出速度は、上記動作２における排出速度より遅くなる。これにより、蒸気とミルクとの接触時間が動作２と比較して長くなるため、ホットミルク用ノズル７１０においてミルクを十分に温めることができるようになる。

以上説明した動作１から動作３によって、飲料が製造され提供される。なお、図１４において、動作１から動作３までの動作と同時に、コーヒー抽出部２１においてはコーヒーの抽出が行われており（図示および説明は省略）、ドリップトレイ８に載置された容器１０内においてコーヒーとミルクとが混合され、飲料が生成される。

図１４において、時刻Ｔ６以降の動作４から動作６は、飲料製造装置１の飲料提供後の後処理動作である。すなわち、制御部３００は、時刻Ｔ６において、三方弁２２５を閉じてホットミルク用ノズル７１０への蒸気の供給を停止する。

制御部３００は、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７まで、上記説明した動作４を実行する。上記したように、動作４では、制御部３００はエアポンプ２４１を低速で駆動させ、空気弁２４３を開状態として、ギヤポンプ７４を低速で正転させる。これによって、ギヤポンプ７４の吸込側にミルクが吸引されることなく、空気供給経路を通ってギヤポンプ７４の吸込側に供給された空気が吐出側へ送られ、吐出側から排出経路を通ってホットミルク用ノズル７１０から排出される。このため、動作３までの動作においてギヤポンプ７４および排出経路内にミルクが残っていたとしても、空気によって残っていたミルクを押し流して排出することができる。従って、飲料製造後にギヤポンプ７４および排出経路内にミルクが長時間残ることによる衛生状態の悪化を防止することができる。

続いて、制御部３００は、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８まで、上記説明した動作５を実行する。上記したように、動作５では、制御部３００はエアポンプ２４１を高速で駆動させ、空気弁２４３を開状態として、ギヤポンプ７４を低速で正転させる。これによって、ギヤポンプ７４の吸込側およびミルク供給経路に圧力レベル［２］の正圧が生じ、ミルク供給経路にミルクが残っていたとしても、この正圧によって残っていたミルクがミルク供給経路を通ってミルクパック９側へ押し戻すことができる。これにより、飲料製造後にギヤポンプ７４およびミルク供給経路内にミルクが長時間残ることによる衛生状態の悪化を防止することができる。

さらに、制御部３００は、時刻Ｔ８から時刻Ｔ９まで、上記説明した動作６を実行する。上記したように、動作６では、制御部３００はエアポンプ２４１を高速で駆動させ、空気弁２４３を開状態として、ギヤポンプ７４を中速で逆転させる。これによって、排出経路およびギヤポンプ７４の吐出側に圧力レベル［２］の負圧が生じ、ギヤポンプ７４の吸込側およびミルク供給経路に圧力レベル［５］の正圧が生じる（表６参照）。従って、まだ排出経路にミルクが残っていたとしても、ギヤポンプ７４を通ってミルクパック９へ残っていたミルクが強く押し戻される。飲料製造後にギヤポンプ７４およびミルク供給経路内にミルクが長時間残ることによる衛生状態の悪化を防止することができる。

なお、図１４では、動作２においてホットのフォームドミルクが、動作３において十分に温められたスチームドミルクが、それぞれホットミルク用ノズル７１０から容器１０へ排出されることで、ホットのフォームドミルクとスチームドミルクの両方を用いた飲料が容器１０内で生成される。従って、ホットのフォームドミルクのみ、あるいはスチームドミルクのみを用いた飲料を製造する場合には、制御部３００は、動作１の後に動作２のみ、あるいは動作３のみを実行してから、動作４以降の後処理動作へと移行するようにすればよい。また、コールドの飲料を製造する場合には、制御部３００は、三方弁２２５を開かないようにすればよい。

＜作用・効果＞
以上説明したように、本開示の実施の形態の飲料製造装置１は、エアポンプ２４１と、ミルクを貯蔵したミルクパック９（ミルク貯蔵部）およびエアポンプ２４１が吸込側に接続され、ポンプ側磁石７４５が内蔵された大径ギヤ７４２と磁石が内蔵されない小径ギヤ７４３（ギヤ）との回転によって吸込側のミルクおよび／または空気を吐出側へ移送するギヤポンプ７４と、ポンプ側磁石７４５とマグネットカップリングするモータ側磁石２５２を回転させるギヤポンプ用モータ２５と、エアポンプ２４１の駆動およびギヤポンプ用モータ２５の回転を制御する制御部３００と、を有し、制御部３００は、ギヤポンプ７４にミルクと空気とを供給して泡立てたミルクを生成する場合に、エアポンプ２４１を停止させた状態でギヤポンプ用モータ２５を高速（第１速度）で所定時間正転させる第１動作の後、エアポンプ２４１を駆動させるとともにギヤポンプ用モータ２５を中速（第１速度より遅い第２速度）で正転させる第２動作を行う。

本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、ギヤポンプ７４の吸込側にミルク供給経路と空気供給経路とを接続したことにより、エアポンプ２４１を駆動させた際にミルク供給経路の負圧が低下し、ミルクパック９からギヤポンプ７４へのミルクの吸引力が低下してしまう事態が生じうる（上記表２参照）。しかしながら、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、上記したように制御部３００が第１動作の後に第２動作を行う制御を行うことにより、第１動作でミルクパック９からミルク供給経路およびギヤポンプ７４の吸込側にミルクを十分に供給させてから、第２動作でエアポンプ２４１を駆動させてミルクを泡立てるので、第２動作においてもミルクパック９からギヤポンプ７４の吸込側へのミルクの供給を安定させることができる。

また、本開示の実施の形態の飲料製造装置１は、ギヤポンプ７４の吐出側から吐出されたミルクを温めるための蒸気を供給する三方弁２２５（蒸気弁）をさらに有し、制御部３００は、泡立てた温かいミルクと泡立てない温かいミルクとを用いた飲料を製造する場合に、三方弁２２５を開いた状態で第１動作および第２動作を行った後に、エアポンプ２４１を停止させた状態でギヤポンプ用モータ２５を低速（第２速度よりさらに遅い第３速度）で正転させる第３動作を行う。

上記した第２動作においては、ギヤポンプ用モータ２５を中速で回転させるので、ギヤポンプ７４からミルクが排出される速度が比較的速く、ホットミルク用ノズル７１０において蒸気とミルクが接触する時間が短くなってしまうため、ミルクを十分に温めることが困難な場合がある。しかしながら、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、上記したように制御部３００が、泡立てた温かいミルクと泡立てない温かいミルクとを用いた飲料を製造する場合には、第２動作によって泡立てたミルクを排出した後に、第２動作より低い回転速度でギヤポンプ７４を回転させる第３動作を行うので、ホットミルク用ノズル７１０において蒸気とミルクが接触する時間を十分に確保することができ、十分に温めた泡立てないミルクを排出することができる。これにより、泡立てた温かいミルクと泡立てない温かいミルクとを用いた飲料を製造する場合に、ミルクを十分に温めることができる。

また、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、制御部３００は、飲料の製造動作終了後に、エアポンプ２４１の駆動によりギヤポンプ７４の吸込側に生じる正圧と、ギヤポンプ用モータ２５の正転によりギヤポンプ７４の吸込側に生じる負圧と、が互いに相殺するようにエアポンプ２４１の駆動速度とギヤポンプ用モータ２５の回転速度を制御する第４動作を行う。

このような構成により、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、動作１から動作３の飲料製造動作後に、第４動作において、ミルクパック９からミルクを吸引することなく、エアポンプ２４１が供給した空気のみをギヤポンプ７４の吸込側から吐出側に移送し、排出経路から排出させることができる。これにより、飲料製造動作後にギヤポンプ７４内や排出経路内にミルクが残っていたとしても、空気によって押し流すことができ、ギヤポンプ７４内や排出経路内に長時間ミルクが残ることによる衛生状態の悪化を防止することができる。

また、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、制御部３００は、飲料の製造動作終了後に、エアポンプ２４１の駆動によりギヤポンプ７４の吸込側に生じる正圧の方が、ギヤポンプ用モータ２５の正転によりギヤポンプ７４の吸込側に生じる負圧より大きくなるように、エアポンプ２４１の駆動速度とギヤポンプ用モータ２５の回転速度を制御する第５動作を行う。

このような構成により、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、動作１から動作３の飲料製造動作後に、第５動作において、ギヤポンプ７４の吸込側に正圧が生じるので、ギヤポンプ７４の吸込側に残っていたミルクおよび／または空気を、ミルク供給経路を通ってミルクパック側に戻すことができるとともに、ギヤポンプ７４の吐出側にも正圧が生じるので、ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路に残っていたミルクおよび／または空気を排出することができる。すなわち、ギヤポンプ７４内（吸込側および吐出側）、および排出経路にミルクが残っていたとしても、ミルクパック９側に戻す、あるいは排出経路を通って排出させることができるので、ギヤポンプ７４内や排出経路内に長時間ミルクが残ることによる衛生状態の悪化を防止することができる。

さらに、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、制御部３００は、第５動作の後に、エアポンプ２４１を駆動させるとともにギヤポンプ用モータを２５逆転させる第６動作を行う。

このような構成により、本開示の実施の形態の飲料製造装置１では、動作５の後に、第６動作において、ギヤポンプ７４の吐出側および排出経路に負圧を生じさせるとともに、ギヤポンプ７４の吸込側およびミルク供給経路に強い正圧を生じるので、排出経路に残っていたミルクをギヤポンプ７４の吐出側に吸い戻し、ギヤポンプ７４の吐出側にあるミルクをギヤポンプ７４の逆転によって吸込側に移送させ、吸込側にあるミルクをミルクパック９側に押し戻すことができる。これにより、ギヤポンプ７４内や排出経路内に長時間ミルクが残ることによる衛生状態の悪化を防止することができる。

なお、ホットのミルクを用いた飲料を製造した直後に上記動作６が行われると、温かいミルクがミルクパック９に戻されることになり、ミルクパック９内全体の温度が上昇してしまうが、制御部３００は、上記した動作５の後に動作６を行うため、動作５によって温かいミルクがホットミルク用ノズル７１０から外部へ排出された後に動作６による排出経路のミルクを吸い戻す動作が行われる。このため、温かいミルクがミルクパック９に戻される事態を防止することができる。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素は任意に組み合わせてられてもよい。

図１４において、飲料製造後の後処理動作として、動作４から動作６を連続して行っていたが、本開示はこれに限定されない。動作４から動作６の各動作は、それぞれ単体でも飲料製造装置１内に残るミルクを排出またはミルクパック９に戻すことができる動作であるため、いずれか１つのみの動作を飲料製造後の後処理動作として行うようにしてもよい。

本開示は、ミルクフォーマを有する飲料製造装置に有用である。

１ 飲料製造装置
２ 本体
３ ドア
４ ボタン群
５ キャニスタ
６ ミルク保冷庫
７ ノズルユニット
８ ドリップトレイ
９ ミルクパック
１０ 容器
２１ コーヒー抽出部
２１１ 湯タンク
２１２ 湯ポンプ
２１３ フィルタ
２１４ 給湯弁
２１５ コーヒー側給湯配管
２１６ 昇降装置
２１７ シリンダユニット
２１８ キャップ
２１９ シリンダ
２２１０ ピストン
２２１１ 抽出孔
２２１２ コーヒー液配管
２２１３ ミル
２２ 蒸気供給部
２２１ 電磁ポンプ
２２２ ミルク側給湯配管
２２３ ボイラ
２２４ 蒸気用配管
２２５ 三方弁
２３ ミルク供給部
２３１ ミルク供給配管
２４ 空気供給部
２４１ エアポンプ
２４２ 空気供給配管
２４３ 空気弁
２５ ギヤポンプ用モータ
２５１ 出力軸
２５２ モータ側磁石
２６ バルブ用モータ
２６１ 出力軸
２６２ モータ側ギヤ
７１ カバー
７２ コーヒー用ノズル
７３ ミルクフォーマ
７４ ギヤポンプ
７４１ ケース
７４２ 大径ギヤ
７４３ 小径ギヤ
７４４ 蓋
７４５ ポンプ側磁石
７４６ ミルク用入口
７４７ 空気用入口
７４８ ミルク用出口
７５ 分岐部
７５１ 入口
７５２ 第１出口
７５３ 第２出口
７５４ 開口
７６ バルブ
７６１ 回転体
７６２ 第１リング溝
７６３ 第２リング溝
７６４ 第１Ｏリング
７６５ 第２Ｏリング
７６６ バルブ側ギヤ
７７ コールドミルク用ノズル
７８ 調質器
７９ ミルク用流路
７１０ ホットミルク用ノズル
３００ 制御部

Claims (6)

1. エアポンプと、
   ミルクを貯蔵したミルク貯蔵部および前記エアポンプが吸込側に接続され、ギヤの回転によって前記吸込側のミルクおよび／または空気を吐出側へ移送するギヤポンプと、
   前記ギヤポンプを回転させるギヤポンプ用モータと、
   前記エアポンプの駆動および前記ギヤポンプ用モータの回転を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記ギヤポンプにミルクと空気とを供給して泡立てたミルクを生成する場合に、前記エアポンプを停止させた状態で前記ギヤポンプ用モータを第１速度で所定時間正転させる第１動作の後、前記エアポンプを駆動させるとともに前記ギヤポンプ用モータを前記第１速度より遅い第２速度で正転させる第２動作を行う、
   飲料製造装置。
2. 前記ギヤポンプの前記ギヤにはポンプ側磁石が内蔵されており、
   前記ギヤポンプ用モータは、前記ポンプ側磁石とマグネットカップリングしたモータ側磁石を回転させる、
   請求項１に記載の飲料製造装置。
3. 前記ギヤポンプの吐出側から吐出されたミルクを温めるための蒸気を供給する配管を開閉する蒸気弁をさらに有し、
   前記制御部は、温かいミルクを用いた飲料を製造する場合に、前記蒸気弁を開いた状態で、前記第１動作および前記第２動作の後に、前記エアポンプを停止させた状態で前記ギヤポンプ用モータを第２速度よりさらに遅い第３速度で正転させる第３動作を行う、
   請求項１または２に記載の飲料製造装置。
4. 前記制御部は、飲料の製造動作終了後に、前記エアポンプの駆動により前記ギヤポンプの吸込側に生じる正圧と、前記ギヤポンプ用モータの正転により前記ギヤポンプの吸込側に生じる負圧と、が互いに相殺するように前記エアポンプの駆動速度と前記ギヤポンプ用モータの回転速度を制御する第４動作を行う、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の飲料製造装置。
5. 前記制御部は、飲料の製造動作終了後に、前記エアポンプの駆動により前記ギヤポンプの吸込側に生じる正圧の方が、前記ギヤポンプ用モータの正転により前記ギヤポンプの吸込側に生じる負圧より大きくなるように、前記エアポンプの駆動速度と前記ギヤポンプ用モータの回転速度を制御する第５動作を行う、
   請求項４に記載の飲料製造装置。
6. 前記制御部は、前記第５動作の後に、前記エアポンプを駆動させるとともに前記ギヤポンプ用モータを逆転させる第６動作を行う、
   請求項５に記載の飲料製造装置。

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