KR102306723B1 - 음료 공급 장치 - Google Patents

Abstract

재현성이 양호하게 소정 점조도(粘稠度)의 혼합 음료를 생성할 수 있는 음료 공급 장치를 제공한다. 음료 공급 장치(100)는, 밀크 탱크(3), 밀크 탱크와 음료 토출구(10)와의 사이를 접속하는 밀크 유통로(L3), 제1 펌프(7), 밀크 유통로에 있어서의 접속부(Z1)를 경유하여 밀크 유통로에 공급하는 공기를 유통시키기 위한 공기 유통로(L6), 및, 제3 펌프(9)를 가진다. 음료 공급 장치는, 제3 펌프를 구동시켜 밀크 유통로 내에 공기를 공급하는 동시에 제1 펌프를 구동시킴으로써, 밀크와 공기의 혼합 음료를 음료 토출구로부터 토출하여 공급한다. 음료 공급 장치는, 공기 유통로의 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출하기 위한 방출로(L7)이며, 일단부가 공기 유통로에 있어서의 음료 유통로측 단부(접속부(Z6)의 부위)와 제3 펌프와의 사이의 소정 부위인 방출 부위(Z8)에 접속되고, 타단부가 외부로 개방되는 방출로를 포함한다.

Description

음료 공급 장치

본 발명은, 액체 음료와 공기의 혼합 음료를 공급하는 음료 공급 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 밀크를 저류(貯留)하는 밀크 용기와, 상기 밀크 용기와 음료의 출구와의 사이의 배관 도상(途上)에 설치되어 밀크 용기 내의 밀크를 흡인하여 반송(搬送)하는 펌프와, 상기 밀크 용기와 상기 펌프와의 사이의 배관에 접속되는 송기관(送氣管)에 설치되어 이 송기관으로 유통되는 공기의 유량을 조정할 수 있는 공기량 조정기를 구비한 커피 메이커가 개시(開示)되어 있다. 이 커피 메이커에서는, 상기 밀크 용기와 상기 펌프와의 사이의 배관 내의 밀크에 상기 송기관 및 상기 공기량 조정기를 통해 소정량의 공기를 혼합하는 동시에 상기 펌프를 구동시킴으로써, 거품이 일어난 밀크 프로스(milk froth)(밀크 폼이라고도 하며, 이하에서는, 밀크 폼으로 칭함)를 밀크와 공기의 혼합 음료로서 생성하고, 이 혼합 음료를 상기 출구를 통해 컵 내에 공급하고 있다.

여기서, 커피 등의 음료를 제공받는 사람에 있어서의 음료에 대한 기호의 다양화가 진행되고 있다. 이러한 상황하에서, 이러한 종류의 음료 공급 장치에 의해 공급되는 상기 혼합 음료에 대해서도, 상기 기호의 다양화에 따른 조정이 요구되고 있다.

이 점을 고려하여, 특허문헌 1에 기재된 커피 메이커는, 밀크에 혼합시키는 공기량을 상기 공기량 조정기에 의해 조정함으로써, 상기 혼합 음료 내에 있어서의 밀크와 공기의 혼합비, 환언하자면, 상기 혼합 음료 내의 공기의 비율을 조정할 수 있도록 구성되며, 거품이 일어나도록 하기 위해 특정량의 공기를 밀크에 혼합할 수 있다.

1. 일본 특허공개공보 제2014-208316호

그런데, 특허문헌 1에 기재된 커피 메이커에 있어서, 밀크에 공기를 혼합하여 얻어지는 상기 밀크 폼은, 컵 내의 커피 음료 위에 부어지며, 예컨대, 카프치노 등의 표층의 밀크로서 공급되는 것으로서, 끈기는 거의 없어, 머랭(meringue)과 같이 각(角)이 설 정도(퍼올렸을 때 끝이 뾰족하게 설 정도)의 점조도(粘稠度)를 가지는 것은 아니다. 이하에서는, 머랭과 같이 각이 서는 밀크와 공기의 혼합 음료를, 점조도가 비교적 높고, 쫀쫀한 혼합 음료(바꾸어 말하자면, 하드 폼)라고 표현하고, 상기 밀크 폼을, 점조도가 비교적 낮고, 부드러운(묽은) 혼합 음료(바꾸어 말하자면, 소프트 폼)라고 표현한다.

여기서, 본원의 발명자는, 최근 들어 상기 음료의 기호가 한층 더 다양화되고 있는 것에 대응하기 위해, 밀크와 공기를 혼합시켜, 상기 밀크 폼의 점조도보다 높은 점조도를 가지는(머랭과 같이 각이 서는) 혼합 음료를 생성하는 시도를 실험적으로 행하였다. 그 결과, 본원의 발명자는, 밀크에 혼합시키는 공기의 양을 많게 할수록 상기 혼합 음료의 점조도가 높아진다는 것, 및, 소정의 점조도의 혼합 음료를 생성하기 위해서는 밀크에 혼합시키는 공기의 양을 정밀도 높게 설정할 필요가 있다는 것을 실험적으로 확인하였다. 그리고, 본원의 발명자는, 예컨대, 밀크에 혼합시키는 공기를 공급하기 위한 공기 공급 펌프 자체의 토출압이나 토출 유량의 성능이 과잉되면, 설사 특허문헌 1에 기재된 커피 메이커와 같이 상기 송기관에 상기 공기량 조정기를 설치하여 공기의 양을 조정하였다고 하더라도, 재현성이 양호하게 소정의 점조도의 혼합 음료를 생성하는 것은 곤란하거나 또는 불가능하다는 것을 확인하였다. 또한, 밀크와 공기의 혼합 음료에 한정되지 않고, 다른 액체 음료와 공기의 적절한 혼합 음료를 공급하는 장치에 있어서도 마찬가지의 문제가 있다.

따라서, 본 발명은, 이러한 실상을 감안하여, 재현성이 양호하게 소정의 점조도의 상기 혼합 음료를 생성하는 것이 가능한, 음료 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 액체 음료를 저류하는 탱크, 상기 탱크와 음료 토출구와의 사이를 접속하는 음료 유통로, 상기 음료 유통로에 설치되는 음료 반송용 펌프, 상기 음료 유통로에 있어서의 상기 탱크와 상기 음료 반송용 펌프와의 사이의 소정 부위를 경유하여 상기 음료 유통로에 공급하는 공기를 유통시키기 위한 공기 유통로, 및, 상기 공기 유통로에 설치되는 공기 공급용 펌프를 가지는, 음료 공급 장치가 제공된다. 상기 음료 공급 장치는, 상기 공기 공급용 펌프를 구동시켜 상기 음료 유통로 내에 공기를 공급하는 동시에 상기 음료 반송용 펌프를 구동시킴으로써, 상기 액체 음료와 상기 공기의 혼합 음료를 상기 음료 토출구로부터 토출하여 공급한다. 상기 음료 공급 장치는, 상기 공기 유통로의 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출하기 위한 방출로이며, 일단부가 상기 공기 유통로에 있어서의 음료 유통로측 단부와 상기 공기 공급용 펌프와의 사이의 소정 부위인 방출 부위에 접속되고, 타단부가 외부로 개방되는 방출로를 포함한다.

본 발명의 상기 하나의 측면에 의한 상기 음료 공급 장치에 따르면, 일단부가 상기 공기 유통로에 있어서의 음료 유통로측 단부와 상기 공기 공급용 펌프와의 사이의 소정 부위인 방출 부위에 접속되고, 타단부가 외부로 개방된 방출로에 의해, 상기 공기 유통로의 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출할 수 있도록 구성하였다. 즉, 상기 공기 공급용 펌프를 구동시켜서 상기 음료 유통로 내에 공기를 공급하는 동시에 상기 음료 반송용 펌프를 구동시킴으로써, 상기 액체 음료와 상기 공기의 혼합 음료를 상기 음료 토출구로부터 토출하여 공급하는, 혼합 음료의 공급 운전시에 있어서, 상기 공기 공급용 펌프로부터 토출된 공기의 일부를, 상기 방출로를 통해 외부로 방출하고 있다.

이에 의해, 예컨대, 소정의 점조도를 가지는 상기 혼합 음료를 생성하기 위한 적절한 토출압이나 토출 유량의 성능을 가지는 상기 공기 공급 펌프를 선정하지 못하고, 과잉된 상기 성능을 가지는 상기 공기 공급 펌프를 채용할 수 밖에 없는 경우라 하더라도, 상기 공기 공급 펌프로부터 토출된 공기의 일부를 상기 방출로를 통해 방출시키고, 나머지 공기를 상기 방출 부위보다 하류인 상기 공기 유통로를 통해 상기 음료 유통로에 공급할 수 있다. 따라서, 예컨대, 과잉된 상기 성능을 가지는 상기 공기 공급 펌프의 상기 토출 유량에 따라, 상기 방출로의 유로 단면적을 적절히 설정하는 것만으로, 소정의 점조도에 대응하는 양의 공기를 상기 음료 유통로에 공급할 수 있다. 그 결과, 과잉된 상기 성능을 가지는 공기 공급 펌프를 채용할 수 밖에 없는 경우라 하더라도, 상기 음료 공급 장치는, 재현성이 양호하게 소정의 점조도의 상기 혼합 음료를 생성할 수 있다.

이와 같이 하여, 재현성이 양호하게 소정의 점조도의 상기 혼합 음료를 생성하는 것이 가능한, 음료 공급 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 음료 공급 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는, 상기 음료 공급 장치의 배관 회로도이다.
도 3은, 상기 음료 공급 장치의 가열 장치의 측면도이다.
도 4는, 상기 음료 공급 장치에 의해 공급되는 혼합 음료의 상태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는, 상기 음료 공급 장치의 제1 유량 조정 밸브의 밸브 개방도와 공기 유량 간의 관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 음료 공급 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은, 상기 제2 실시형태의 음료 공급 장치의 변형예를 설명하기 위한 부분 배관 회로도이다.
도 8은, 상기 제2 실시형태의 음료 공급 장치의 다른 변형예를 설명하기 위한 부분 배관 회로도이다.

[음료 공급 장치의 기본 구성]

이하에서는, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 음료 공급 장치(100)의 개략적인 구성을 설명하기 위한 블록도이며, 도 2는, 음료 공급 장치(100)의 배관 회로도이다.

이 음료 공급 장치(100)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 커피 서버(50)에 인접하게 설치되어, 커피 서버(50)의 옵션 장치로서 이용되고 있는 경우를 일례로 들어, 이하에서 설명한다.

커피 서버(50)는, 예컨대, 커피 분말을 이용하여 커피를 추출하고, 추출한 커피를 컵(C)에 넣어 제공하는 것이다. 커피 서버(50)는, 고객 등의 요구에 따라, 추출한 커피에 액체 음료로서의 액상 밀크(이하에서는, 간단히 '밀크'라고 함)나 밀크 폼(즉, 점조도가 비교적 낮은, 밀크와 공기의 혼합 음료)이나 휘핑 밀크(즉, 점조도가 높은, 밀크와 공기의 혼합 음료)를 더해, 기호에 맞는 커피를 제공할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 밀크 폼과 휘핑 밀크 간의 구분의 경계는 명확하지 않다. 이하에 있어서, 이들을 구별할 필요가 없는 경우에는, 밀크 폼 및 휘핑 밀크를 통합하여 혼합 음료라고 한다. 또한, 이들을 구별하는 경우에는, 밀크 폼을, 점조도가 비교적 낮은 혼합 음료, 부드러운 혼합 음료, 묽은 혼합 음료, 또는, 소프트 폼으로 적절히 표현하고, 휘핑 밀크를, 점조도가 비교적 높은 혼합 음료, 쫀쫀한 혼합 음료, 각이 서는 혼합 음료, 또는, 하드 폼으로 적절히 표현한다.

음료 공급 장치(100)는, 밀크 또는 혼합 음료를 각각 따뜻하게 한 상태 또는 차갑게 한 상태로 공급 가능한 장치이며, 제어부(1)와 장치 본체부(2)를 가진다. 본 실시형태에서는, 음료 공급 장치(100)는, 전술한 바와 같이, 커피 서버(50)에 인접하게 설치되어, 커피 서버(50)에 설치되는 컵(C) 내에, 밀크 또는 혼합 음료를 공급하도록 구성되어 있다.

제어부(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 장치 본체부(2)의 동작을 제어하는 것이며, 예컨대, 커피 서버(50)로부터의 명령에 근거하여, 밀크 또는 혼합 음료를 각각 따뜻하게 한 상태 또는 차갑게 한 상태로 공급하도록, 장치 본체부(2)의 각 기기(후술하는 보냉고(4), 가열 장치(6), 각 펌프(7∼9), 각 밸브(V1∼V9))의 동작을 제어하도록 구성되어 있다. 음료 공급 장치(100)는, 제어부(1)에 따뜻한 밀크의 공급 명령(S1)이 입력되었을 경우에는 따뜻한 밀크를 공급하고, 제어부(1)에 따뜻한 혼합 음료의 공급 명령(S2)이 입력되었을 경우에는 따뜻한 혼합 음료를 공급하고, 제어부(1)에 차가운 밀크의 공급 명령(S3)이 입력되었을 경우에는 차가운 밀크를 공급하고, 제어부(1)에 차가운 혼합 음료의 공급 명령(S4)이 입력되었을 경우에는 차가운 혼합 음료를 공급하도록, 각 기기의 동작을 제어한다. 그리고, 음료 공급 장치(100)는, 제어부(1)에 어떠한 공급 명령(S1∼S4)도 입력되어 있지 않은 경우에는, 대기 상태가 된다.

본 실시형태에 있어서, 장치 본체부(2)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 밀크 탱크(3)와, 보냉고(4)와, 물탱크(5)와, 가열 장치(6)와, 제1 펌프(7)와, 제2 펌프(8)와, 제3 펌프(9)를 포함하며, 제3 펌프(9)를 구동시켜서 후술하는 밀크 유통로(L3) 내에 공기를 공급하는 동시에 제1 펌프(7)를 구동시킴으로써, 밀크와 공기의 상기 혼합 음료를 음료 토출구(10)로부터 토출하여 공급하도록 구성되어 있다.

밀크 탱크(3)는, 액체 음료로서의 밀크를 저류하는 탱크이다. 본 실시형태에서는, 밀크 탱크(3)는, 보냉고(4) 내에 수용되며, 밀크를 적절한 저온 하에서 저류 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 밀크 탱크(3)가 본 발명에 따른 「탱크」에 해당한다.

보냉고(4)는, 적어도 밀크 탱크(3)를 내부에 수용하며, 내부 온도를 적절한 저온 설정 온도로 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 보냉고(4) 내에는, 밀크 탱크(3)에 더하여 제1 펌프(7) 등의 각 기기가 배치되어 있다. 보냉고(4)의 내부 온도는, 예컨대, 10℃ 미만, 자세하게는, 2∼3℃의 범위로 유지되도록 제어되고 있다.

물탱크(5)는, 물을 저류하는 탱크이다. 물탱크(5) 내에는, 예컨대 전자구동식의 제1 개폐 밸브(V1)에 의해 개폐되는 물 보급로(L1)를 통해 수원(水源)으로부터의 물이 공급된다. 또한, 오버플로우 관로(L2)를 통해, 물탱크(5)로부터 흘러 넘친 물이 배수될 수 있도록 구성되어 있다.

가열 장치(6)는, 밀크 또는 혼합 음료를 따뜻하게 하기 위한 장치이며, 밀크 탱크(3)와 음료 토출구(10)와의 사이를 접속하는 밀크 유통로(L3)의 일부를 구성하는 가온관(L31)을 가열하도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 밀크 유통로(L3)가 본 발명에 따른 「음료 유통로」에 해당한다.

본 실시형태에 있어서, 가열 장치(6)는, 커피 서버(50)로부터 음료(밀크 또는 혼합 음료)의 공급 명령(S1∼S4)이 입력된 상태, 및, 공급 명령(S1∼S4)이 입력되어 있지 않은 대기 상태의 어느 상태에 있어서도 가온관(L31)을 소정의 가열 설정 온도를 유지하도록 가열하고 있다. 구체적으로는, 음료 공급 장치(100)가 기동하고 있는 상태(주전원 ON)에서는, 가열 장치(6)는 항상 후술하는 전열 히터(6b)에 급전(給電)하고 있는 것으로 한다.

본 실시형태에 있어서, 밀크 유통로(L3)는, 밀크 탱크(3) 내에 배치된 스트레이너(strainer)(11)와 음료 토출구(10)와의 사이를 접속하며, 주로 밀크나 혼합 음료를 유통시키는 유로이다. 밀크 유통로(L3)는, 예컨대, 유입관(L30)과, 가온관(L31)과, 토출관(L32)과, 출구관(L33)과, 바이패스관(L34)을 포함한다.

유입관(L30)은, 가열 장치(6)의 상류측에 배치되며, 일단부가 후술하는 제1 전환 밸브(V3)에 접속되고, 타단부가 가온관(L31)의 후술하는 입구측 단부(L31b)에 접속된다. 가온관(L31)은, 후술하는 바와 같이 가열 장치(6) 내에 설치된다. 토출관(L32)은, 가열 장치(6)의 하류측에 배치되며, 일단부가 가온관(L31)의 출구측 단부(L31a)에 접속되고, 타단부가 후술하는 제2 전환 밸브(V4)에 접속된다. 출구관(L33)은, 토출관(L32)의 출구측 단부(도 2에서는 후술하는 제2 전환 밸브(V4)가 접속되어 있는 부위)와 음료 토출구(10)와의 사이를 접속한다. 바이패스관(L34)은, 가온관(L31)을 우회하도록 설치된다. 또한, 배수관(L4)이 토출관(L32)의 상기 출구측 단부에 접속된다. 또한, 밀크 유통로(L3) 중의 가온관(L31) 이외의 부분은, 예컨대, 실리콘 호스나 불소 호스로 이루어진다. 한편, 가온관(L31)은, 예컨대, 나선 형상으로 감겨진 스테인리스제의 배관으로 이루어진다. 음료 토출구(10)는, 예컨대, 밀크나 혼합 음료가 토출되는 노즐부이며, 컵(C)의 상방(上方)에 배치된다.

도 3은, 가열 장치(6)의 측면도이다. 가열 장치(6)는, 구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 직육면체 형상의 알루미늄 블록 주물로 이루어진 본체(6a)와, 본체(6a) 내에 주조되어 들어간 U자 형상의 전열 히터(6b)와, 본체(6a)의 상측부에 설치된 구멍에 삽입통과되는 온도 검지 센서(6c)를 포함하여 구성되어 있다.

본체(6a) 내에는, 가온관(L31)과 전열 히터(6b)가 주조되어 들어가 있다. 가온관(L31)의 출구측 단부(L31a)는, 본체(6a)의 일측부에 있어서의 연직 방향 상방의 소정 부위로부터 외측 방향(外方)으로 돌출되어 있고, 가온관(L31)의 입구측 단부(L31b)는, 본체(6a)의 상기 일측부에 대향(對向)하는 측부에 있어서의 연직 방향 하방(下方)의 소정 부위로부터 외측 방향으로 돌출되어 있다. 본체(6a) 내의 온도는 온도 검지 센서(6c)에 의해 검지되며, 예컨대, 제어부(1)에 입력된다. 제어부(1)는, 온도 검지 센서(6c)로부터의 검지 온도에 근거하여 전열 히터(6b)의 입력 전류 등을 제어하여, 본체(6a) 내의 온도가 소정의 가열 설정 온도로 유지되도록 제어한다. 전열 히터(6b)에 의해 본체(6a)가 가열되면, 본체(6a) 내에 주조되어 들어간 가온관(L31)도 가열된다. 가열 장치(6)의 가열 설정 온도가 대략 75℃로 설정된 상태에서, 차가운 밀크 또는 차가운 혼합 음료를 가온관(L31) 내에서 유통시키면, 마시기에 적당한 온도로 가온된 따뜻한 밀크 또는 따뜻한 혼합 음료가 출구측 단부(L31a)로부터 유출된다.

제1 펌프(7)는, 주로 밀크 탱크(3)로부터 밀크를 흡인하여 토출하는 펌프이며, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 가온관(L31)보다 밀크 탱크(3)측의 소정 부위에 설치된다. 자세하게는, 제1 펌프(7)는, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 바이패스관(L34)으로의 분기부(도 2에서는 후술하는 제1 전환 밸브(V3))보다 상류측이며 또한 보냉고(4) 내에 있어서의 밀크 유통로(L3)의 소정 부위에 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 제1 펌프(7)가 본 발명에 따른 「음료 반송용 펌프」에 해당한다.

제2 펌프(8)는, 물탱크(5)로부터 물을 흡인하여 토출하는 펌프이며, 물 유통로(L5) 상에 설치된다. 제2 펌프(8)는, 음료 공급 장치(100)의 대기 상태에 있어서 밀크 유통로(L3) 내에 채우기 위한 물이나, 밀크나 혼합 음료를 공급한 후에 밀크 유통로(L3) 내부를 헹구어 세정하기 위한 물(헹굼물)을 공급하기 위한 펌프이다.

물 유통로(L5)는, 일단부가 물탱크(5)의 바닥부(底部)에 설치된 출구부(5a)에 접속되고, 타단부가 밀크 유통로(L3)에 있어서의 제1 펌프(7)와 스트레이너(11)와의 사이의 소정 부위(이하에서는, 접속부(Z1)라고 함)에 접속된다. 또한, 본 실시형태에서는, 물 유통로(L5)에 있어서의 제2 펌프(8)보다 하류측(접속부(Z1)측)의 소정 부위(이하에서는, 접속부(Z2)라고 함)로부터 분기되는 바이패스관(L51)이 설치된다. 이 바이패스관(L51)은, 일단부가 접속부(Z2)에 접속되고, 타단부가 밀크 유통로(L3)에 있어서의 유입관(L30)과 바이패스관(L34)의 분기부(도 2에서는 후술하는 제1 전환 밸브(V3))와 제1 펌프(7)와의 사이의 소정 부위(이하에서는, 접속부(Z3)라고 함)에 접속된다. 밀크 유통로(L3) 중 보냉고(4) 내의 부분(보냉고 내부의 배관)을 포함하여 밀크 유통로(L3)의 내부를 헹굴 때에는, 접속부(Z1)를 경유하여 물을 밀크 유통로(L3) 내로 공급한다. 또한, 밀크 유통로(L3) 중 보냉고(4) 외의 부분(보냉고 외부의 배관)을 헹굴 때에는, 바이패스관(L51) 및 접속부(Z3)를 경유하여 물을 밀크 유통로(L3) 내로 공급한다. 또한, 본 실시형태에서는, 물 유통로(L5)에는, 제2 펌프(8)를 우회하도록 반환관(return pipe)(L52)이 설치된다. 이 반환관(L52)은, 일단부가 접속부(Z2)와 제2 펌프(8)와의 사이의 소정 부위(이하에서는, 접속부(Z4)라고 함)에 접속되고, 타단부가 제2 펌프(8)와 물탱크(5)의 출구부(5a)와의 사이의 소정 부위(이하에서는, 접속부(Z5)라고 함)에 접속된다.

제3 펌프(9)는, 공기 유통로(L6)에 설치되며, 공기를 흡인하여 토출하는 펌프이다. 제3 펌프(9)는, 혼합 음료의 생성이나 밀크 유통로(L3) 내부 등의 에어 퍼지 등의 공기를 공급한다. 즉, 본 실시형태에서는, 혼합 음료 생성용의 공기를 공급하는 펌프와 에어 퍼지용의 공기를 공급하는 펌프를 하나의 제3 펌프(9)에 의해 겸용으로 하고 있으며. 제3 펌프(9)는, 소정의 토출 유량의 공기를 토출하는 토출 유량이 고정된 펌프이다. 음료 공급 장치(100)는, 이 제3 펌프(9)를 구동시켜서 밀크 유통로(L3) 내에 공기를 공급하는 동시에 제1 펌프(7)를 구동시킴으로써, 밀크와 공기의 혼합 음료를 생성하고, 이 혼합 음료를 음료 토출구(10)로부터 토출하여 컵(C) 내에 공급한다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 제3 펌프(9)가 본 발명에 따른 「공기 공급용 펌프」에 해당한다.

공기 유통로(L6)는, 주로 밀크 유통로(L3)에 공급하는 공기를 유통시키기 위한 유로이다. 공기 유통로(L6)는, 예컨대, 일단부가 외부로 개구(開口)되는 공기 도입구(12)에 접속되고, 타단부가 물 유통로(L5)에 있어서의 접속부(Z1)와 접속부(Z2)와의 사이의 소정 부위(이하에서는, 접속부(Z6)라고 함)에 접속되어 있다. 이 접속부(Z6)로부터 물 유통로(L5) 내로 공급된 공기는, 물 유통로(L5) 중 접속부(Z6)와 접속부(Z1)와의 사이의 유로로 유통되며, 최종적으로 밀크 유통로(L3)에 있어서의 제1 펌프(7)와 스트레이너(11)와의 사이의 접속부(Z1)를 경유하여 밀크 유통로(L3) 내에 공급된다. 이와 같이 하여, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 밀크 탱크(3)와 제1 펌프(7)와의 사이의 소정 부위(본 실시형태에서는, 접속부(Z1))를 경유하여 밀크 유통로(L3)에 공급하는 공기를 유통시키기 위한 공기 유통로(L6)가 구성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 공기 유통로(L6)에 있어서의 제3 펌프(9)보다 하류측의 분기부(Z7)로부터 분기되는 바이패스관(L61)이 설치되어 있다. 이 바이패스관(L61)은, 일단부가 분기부(Z7)에 접속되어 있고, 타단부가 물 유통로(L5)에 있어서의 접속부(Z2)에 접속되어 있다. 공기 유통로(L6)는 주로 혼합 음료 생성용의 공기를 유통시키고, 바이패스관(L61)은 에어 퍼지용의 공기를 유통시킨다.

또한, 본 실시형태에서는, 공기 유통로(L6)의 도상에는, 공기 유통로(L6)의 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출시키기 위한 방출로(릴리프 유로)(L7)가 접속되어 있다. 방출로(L7)는, 일단부가 공기 유통로(L6)에 있어서의 밀크 유통로측 단부(도 2에서는 접속부(Z6)의 부위)와 제3 펌프(9)와의 사이의 소정 부위인 방출 부위(Z8)에 접속되어 있고, 타단부가 외부로 개방되어 있다.

다음으로, 밀크 유통로(L3), 물 유통로(L5), 바이패스관(L51), 반환관(L52), 공기 유통로(L6), 바이패스관(L61), 및, 방출로(L7)에 설치되는 각 기기에 대해 상세히 설명한다.

밀크 유통로(L3)에는, 밀크 탱크(3)측으로부터 음료 토출구(10)를 향해 순서대로, 스트레이너(11), 밀크용 유량계(13), 제2 개폐 밸브(V2), 제1 펌프(7), 팽창부(14), 제1 전환 밸브(V3), 가열 장치(6), 및, 제2 전환 밸브(V4)가 설치되어 있다. 접속부(Z1)는 제2 개폐 밸브(V2)와 제1 펌프(7)와의 사이에 위치하며, 접속부(Z3)는 팽창부(14)와 제1 전환 밸브(V3)와의 사이에 위치한다.

밀크용 유량계(13)는, 예컨대, 프로펠러 회전식의 유량계이며, 일회전마다 펄스 신호를 제어부(1)에 출력하도록 구성되어 있다. 제어부(1)에서는, 이 펄스 신호의 횟수에 근거하여, 제1 펌프(7)에 의한 밀크의 토출 용량을 모니터링할 수 있도록 구성되어 있다.

제2 개폐 밸브(V2)는, 밀크 유통로(L3)을 개폐하는 밸브이며, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서 폐쇄(NC; normal close)되어 있는 전자구동식 핀치 밸브로 이루어진다.

제1 전환 밸브(V3)는, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 밀크 등의 유통 경로를 가온관(L31) 경유와 바이패스관(L34) 경유로 선택적으로 전환하기 위한 밸브이며, 예컨대, 전자구동식의 삼방(三方) 밸브로 이루어진다. 제1 전환 밸브(V3)는, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서는 접속부(Z3)와 바이패스관(L34)과의 사이를 연통(連通; 연결되어 통함)시키는 동시에 접속부(Z3)와 가온관(L31)(자세하게는 유입관(L30))과의 사이의 연통을 저지하고, 통전(通電) 상태(전원 ON)에서는 접속부(Z3)와 바이패스관(L34)과의 사이의 연통을 저지하는 동시에 접속부(Z3)와 가온관(L31)(자세하게는 유입관(L30))과의 사이를 연통시키도록 작동한다.

제2 전환 밸브(V4)는, 밀크 유통로(L3)로 유통되는 밀크 등의 토출처를 음료 토출구(10)(출구관(L33))와 배수관(L4)으로 선택적으로 전환하기 위한 밸브이며, 예컨대, 전자구동식의 삼방 밸브로 이루어진다. 즉, 제2 전환 밸브(V4)는, 토출관(L32)의 접속처를, 음료 토출구(10)에 접속하는 출구관(L33)과 배수관(L4)으로 선택적으로 전환하는 밸브이다. 제2 전환 밸브(V4)는, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서는 토출관(L32)과 배수관(L4)과의 사이를 연통시키는 동시에 토출관(L32)과 출구관(L33)과의 사이의 연통을 저지하고, 통전 상태(전원 ON)에서는 토출관(L32)과 배수관(L4)과의 사이의 연통을 저지하는 동시에 토출관(L32)과 출구관(L33)과의 사이를 연통시키도록 작동한다.

물 유통로(L5)에는, 물탱크(5)의 출구부(5a)측으로부터 접속부(Z1)를 향해 순서대로, 스트레이너(15), 물용(水用) 유량계(16), 제2 펌프(8), 제1 체크 밸브(C1), 제3 개폐 밸브(V5), 제2 체크 밸브(C2), 및, 제3 체크 밸브(C3)가 설치되어 있다. 접속부(Z2)는 제1 체크 밸브(C1)와 제3 개폐 밸브(V5) 사이의 소정 부위에 위치하고, 접속부(Z4)는 제1 체크 밸브(C1)와 접속부(Z2) 사이에 위치하고, 접속부(Z5)는 물용 유량계(16)와 제2 펌프(8) 사이에 위치하고, 접속부(Z6)는 제2 체크 밸브(C2)와 제3 체크 밸브(C3) 사이에 위치한다.

물용 유량계(16)는, 밀크용 유량계(13)와 마찬가지로, 예컨대, 프로펠러 회전식의 유량계이며, 일회전마다 펄스 신호를 제어부(1)에 출력하도록 구성되어 있다. 제어부(1)에서는, 이 펄스 신호의 횟수에 근거하여, 제2 펌프(8)에 의한 물의 토출 용량을 모니터링할 수 있도록 구성되어 있다.

제3 개폐 밸브(V5)는, 물 유통로(L5)를 개폐하는 밸브이며, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서 폐쇄(NC)되어 있는 전자구동식 핀치 밸브로 이루어진다. 제1 체크 밸브(C1), 제2 체크 밸브(C2), 및, 제3 체크 밸브(C3)는, 각각 출구부(5a)로부터 접속부(Z1)로 향하는 흐름을 허용하는 동시에, 접속부(Z1)로부터 출구부(5a)로 향하는 흐름을 저지하는 것이다. 이들 각 체크 밸브(C1, C2, C3)의 개방 압력은, 제2 펌프(8)가 작동하면 신속하게 밸브를 개방하도록 설정되어 있다.

바이패스관(L51)에는, 접속부(Z2)로부터 접속부(Z3)를 향해 순서대로, 제4 개폐 밸브(V6), 및, 제4 체크 밸브(C4)가 설치되어 있다.

제4 개폐 밸브(V6)는, 바이패스관(L51)을 개폐하는 밸브이며, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서 폐쇄(NC)되어 있는 전자구동식 핀치 밸브로 이루어진다.

제4 체크 밸브(C4)는, 접속부(Z2)로부터 접속부(Z3)로 향하는 흐름을 허용하는 동시에, 접속부(Z3)로부터 접속부(Z2)로 향하는 흐름을 저지하는 것이다. 제4 체크 밸브(C4)의 개방 압력의 설정치는 물 유통로(L5)에 설치되는 각 체크 밸브(C1∼C3)의 개방 압력의 설정치와 동일하다.

반환관(L52)에는, 접속부(Z4)로부터 접속부(Z5)로 향하는 흐름을 허용하고, 접속부(Z5)로부터 접속부(Z4)로 향하는 흐름을 저지하는 제5 체크 밸브(C5)가 설치되어 있다. 이 제5 체크 밸브(C5)의 개방 압력은 제2 펌프(8)의 통상 운전시에 생기는 압력보다 높아지도록 설정되어 있다. 즉, 제5 체크 밸브(C5)의 개방 압력의 설정치는 물 유통로(L5) 및 바이패스관(L51)에 설치되는 각 체크 밸브(C1∼C4)의 개방 압력의 설정치보다 높다. 제5 체크 밸브(C5)는, 제2 펌프(8)의 하류측에서 이상이 생겼을 경우에, 개방하여 반환관(L52)을 통해 물을 순환시킬 수 있도록 구성되어 있다.

공기 유통로(L6)에는, 공기 도입구(12)로부터 접속부(Z6)를 향해 순서대로, 스트레이너(17), 제3 펌프(9), 제1 유량 조정 밸브(V7), 및, 제6 체크 밸브(C6)가 설치되어 있다. 분기부(Z7)는 제3 펌프(9)와 제1 유량 조정 밸브(V7)와의 사이의 소정 부위에 위치하고, 방출 부위(Z8)는 분기부(Z7)와 제1 유량 조정 밸브(V7)와의 사이에 위치한다. 그리고, 공기 유통로(L6)의 분기부(Z7)로부터 분기하는 바이패스관(L61)에는, 분기부(Z7)로부터 접속부(Z2)를 향해 순서대로, 제5 개폐 밸브(V8), 및, 제7 체크 밸브(C7)가 설치되어 있다.

제1 유량 조정 밸브(V7)는, 공기 유통로(L6)에 있어서의 접속부(Z6)와 방출 부위(Z8)와의 사이의 유통로에 설치되어, 이 유통로로 유통되는 공기의 유량(이하에서는, 공기 유량이라 함)(F)을 조정하는 것이며, 예컨대, 소정의 입력 신호에 근거하여, 밸브 개방도(G)를 연속적으로 조정할 수 있는 제어 밸브이다. 본 실시형태에서는, 제1 유량 조정 밸브(V7)는, 예컨대, 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여, 밸브 개방도(G)를 완전히 폐쇄된 상태로부터 완전히 개방된 상태로 연속적으로 조정하여, 공기 유통로(L6)(자세하게는, 접속부(Z6)와 방출 부위(Z8)와의 사이의 유통로)로 유통되는 공기의 공기 유량(F)을 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 제1 유량 조정 밸브(V7)의 밸브 개방도(G)를 적절히 조정함으로써, 혼합 음료 내에 있어서의 밀크와 공기의 혼합비, 즉, 혼합 음료 내의 공기의 비율을 조정할 수 있다. 또한, 상기 혼합 음료 내의 공기의 비율과 혼합 음료의 점조도와의 관계, 및, 제1 유량 조정 밸브(V7)의 밸브 개방도(G)와 공기 유량(F) 간의 관계에 대해서는 이후에 상세히 설명한다.

제5 개폐 밸브(V8)는, 바이패스관(L61)을 개폐하는 밸브이며, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서 폐쇄(NC)되어 있는 전자구동식 핀치 밸브로 이루어진다.

제6 체크 밸브(C6)는, 분기부(Z7)로부터 접속부(Z6)로 향하는 흐름을 허용하는 동시에, 접속부(Z6)로부터 분기부(Z7)로 향하는 흐름을 저지하는 것이다. 제7 체크 밸브(C7)는, 분기부(Z7)로부터 접속부(Z2)로 향하는 흐름을 허용하는 동시에, 접속부(Z2)로부터 분기부(Z7)로 향하는 흐름을 저지하는 것이다. 제6 체크 밸브(C6) 및 제7 체크 밸브(C7)의 개방 압력의 설정치는, 물 유통로(L5) 및 바이패스관(L51)에 설치되는 각 체크 밸브(C1∼C4)의 개방 압력의 설정치와 동일하고, 또한, 제3 펌프(9)가 작동하면 신속하게 밸브를 개방하도록 설정된다.

방출로(L7)에는, 제6 개폐 밸브(릴리프 밸브)(V9)가 설치되어 있다. 제6 개폐 밸브(V9)는, 방출로(L7)를 개폐하는 개폐 밸브이며, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서 폐쇄(NC)되어 있는 전자구동식 핀치 밸브로 이루어진다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 제6 개폐 밸브(V9)가 본 발명에 따른 「방출로 개폐 밸브」에 해당한다.

또한, 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 제1 펌프(7)와 밀크 탱크(3) 사이의 소정 부위로부터 밀크 유통로(L3) 내에 공기를 공급하는 동시에 제1 펌프(7)를 구동시킴으로써, 차가운 밀크와 공기를 혼합하여 혼합 음료를 음료 토출구(10)로부터 토출하여 공급할 수 있도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 제3 펌프(9)에 의해 흡인한 공기를, 공기 유통로(L6), 접속부(Z6), 물 유통로(L5) 및 접속부(Z1)를 경유하여 밀크 유통로(L3)에 공급하고, 밀크 유통로(L3) 내의 밀크와 적절히 혼합시켜, 밀크 유통로(L3) 내부로 유통시킴으로써, 혼합 음료를 생성할 수 있도록 구성되어 있다.

[혼합 음료 내의 공기의 비율과 혼합 음료의 점조도]

도 4는 음료 공급 장치(100)에 의해 공급되는 혼합 음료의 상태를 설명하기 위한 개념도이며, 도 4(a)∼도 4(d)는 밀크의 유량을 일정하게 하고 이 밀크에 혼합하는 공기의 비율을 변화시켰을 때의 혼합 음료의 상태를 각각 나타내고 있다. 공기의 비율은, 도 4(a), 도 4(b), 도 4(c), 도 4(d)의 순서로 증가시키고 있다.

도 4(a)에서는, 혼합 음료는 컵(C) 내의 커피의 표층을 덮도록 대략 평평하게 퍼져 있어, 묽고 끈기가 거의 없음을 알 수 있다. 도 4(b)에서는, 혼합 음료는 커피의 표층을 덮는 동시에 그 중앙 부분이 약간 솟아 있어, 끈기를 가지고 있음을 알 수 있다. 그리고, 도 4(b)에서 도 4(d)로 진행함에 따라, 혼합 음료의 중앙 부분의 솟아 오른 높이(각의 높이)(H)가 증가하여, 끈기가 증가되어 있음을 알 수 있다. 즉, 밀크에 혼합하는 공기의 유량을 증가시켜 혼합 음료 내의 공기의 비율을 증가시킬수록, 혼합 음료의 점조도가 증가되고, 그 결과, 외관상으로는 혼합 음료의 솟아 오른 높이(H)가 증가된다. 따라서, 이용자 등의 요망이나 기호에 따른 소정의 솟아 오른 높이(H)의 혼합 음료를 커피의 표층에 공급하기 위해서는, 그 소정의 솟아 오른 높이(H)에 대응하는 소정의 점조도의 혼합 음료를 생성할 필요가 있다. 그리고, 소정의 점조도의 혼합 음료를 생성하기 위해서는, 그 점조도에 대응하는 비율(유량)의 공기를 밀크에 재현성이 양호하게 혼합할 필요가 있다. 즉, 밀크에 혼합시키는 공기의 양(공기 유량(F))을 많게 할수록, 혼합 음료의 점조도가 높아져서 솟아 오른 높이(H)가 증가되며, 소정의 점조도(소정의 솟아 오른 높이(H))의 혼합 음료를 생성하기 위해서는 밀크에 혼합시키는 공기의 양(공기 유량(F))을 정밀도 높게 설정할 필요가 있다.

[제1 유량 조정 밸브의 밸브 개방도와 공기의 공기 유량 간의 관계]

본 실시형태에서는, 제어부(1)는, 후술하는 음료 토출 공정을 실행하여 밀크 또는 혼합 음료의 공급을 완료시킨 후에, 밀크 유통로(L3) 등에 공기를 유통시키는 에어 퍼지 운전(자세하게는, 후술하는 배수 공정, 에어 퍼지 공정)을 실행하도록 구성되어 있으며, 에어 퍼지용의 공기와 혼합 음료 생성용의 공기는 하나의 제3 펌프(9)에 의해 공급되고 있다.

여기서, 상기 에어 퍼지 운전은, 제3 펌프(9) 및 제1 펌프(7)를 구동시켜서, 밀크 유통로(L3) 등의 배관 내에 공기를 힘차게 유통시킴으로써, 배관 내의 물 등을 날려 버리는 것을 목적으로 하여 실행된다. 이 때문에, 상기 에어 퍼지용으로 필요한 공기의 양(유량) 및 토출압은, 혼합 음료 생성용으로 필요한 공기의 양(유량) 및 토출압보다 크다(높다). 따라서, 본 실시형태와 같이 에어 퍼지용의 공기와 혼합 음료 생성용의 공기를 하나의 제3 펌프(9)에 의해 공급하는 구성으로 한 경우, 제3 펌프(9)의 토출 유량 및 토출압은, 혼합 음료의 공급 운전(공급 명령(S2 또는 S4)에 의한 후술하는 음료 토출 공정)에 대해서는 과잉이 된다. 그 결과, 예컨대, 혼합 음료의 공급 운전시에, 제3 펌프(9)로부터 토출된 과잉된 토출 유량 및 토출 압력의 공기를 그대로 제1 유량 조정 밸브(V7)로 인도하고, 제1 유량 조정 밸브(V7)의 밸브 개방도(G)를 조정하였다고 하더라도, 공기 유량(F)을 소정의 점조도(소정의 솟아 오른 높이(H))에 대응하는 소정의 목표 공기 유량(Fc)으로 설정하는 것이, 이하에 설명하는 이유에 의해 곤란하거나 또는 불가능한 경우가 있다.

도 5는, 본 실시형태에서 채용한 제1 유량 조정 밸브(V7)의 밸브 개방도(G(G0, G1))와, 상기 제1 유량 조정 밸브(V7)에 의해 조정되어 제1 유량 조정 밸브(V7)보다 하류측의 공기 유통로(L6)로 유통되는 공기의 공기 유량(F) 간의 관계를 설명하기 위한 개념도이다. 가로축은 제1 유량 조정 밸브(V7)의 밸브 개방도(G(G0, G1))를 나타내며, 세로축은 제1 유량 조정 밸브(V7)에 의해 조정된 공기의 공기 유량(F)을 나타낸다. 그리고, 도면 중, 이점쇄선(二點鎖線)으로 나타낸 곡선(W0)은, 제3 펌프(9)로부터 토출된 과잉된 토출 유량 및 토출 압력의 공기를 그대로 제1 유량 조정 밸브(V7)로 인도하였을 경우(즉, 방출로(L7)가 없는 종래의 경우)에 있어서의 밸브 개방도(G0)와 공기 유량(F) 간의 관계를 나타낸다. 도면 중, 실선으로 나타낸 곡선(W1)은, 제6 개폐 밸브(V9)를 열어, 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기의 일부를, 방출로(L7)를 통해 외부로 방출하였을 경우(즉, 방출로(L7)가 있는 본 실시형태의 경우)에 있어서의 밸브 개방도(G1)와 공기 유량(F) 간의 관계를 나타낸다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 곡선(W0)(종래의 경우)에 있어서의 밸브 개방도(G0)의 변화량에 대한 공기 유량(F)의 증가 기울기(句配)(예컨대, ΔF/ΔG0)는, 곡선(W1)(본 실시형태의 경우)에 있어서의 밸브 개방도(G1)의 변화량에 대한 공기 유량(F)의 증가 기울기(예컨대, ΔF/ΔG1)보다 많이 가파른 기울기로 되어 있다. 즉, 상기 증가 기울기가 급한 종래의 경우, 밸브 개방도(G0)의 변화에 대한 제어 대상(공기 유량(F))의 변화의 감도가 너무 높으므로, 밸브 개방도(G0)를 조금 변화시킨 것만으로 공기 유량(F)은 크게 변화한다. 그 결과, 밸브 개방도(G)가 목표 공기 유량(Fc)에 대응하는 밸브 개방도(G0c)로부터 조금 어긋난 것만으로, 공기 유량(F)이 목표 공기 유량(Fc)으로부터 크게 어긋나 버려, 공기 유량(F)을 목표 공기 유량(Fc) 또는 그 근방으로 정밀도 높게 설정하는 것이 곤란하거나 또는 불가능한 경우가 있다. 또한, 이용자 등의 요망이나 기호에 따른 혼합 음료의 점조도의 범위에 대응하는 공기 유량(F)의 유량 조정 범위(ΔF)(상한 공기 유량(Fmax), 하한 공기 유량(Fmin))는 미리 상정(想定)되어 있다. 따라서, 상기 증가 기울기가 급한 종래의 경우, 상기 유량 조정 범위(ΔF)에 대응하는 밸브 개방도(G)의 조정 범위(ΔG0)는 비교적 좁은 범위가 되어 버린다. 그 결과, 상기 좁은 조정 범위(ΔG0) 내에서 밸브 개방도(G0)를 조정하여, 이용자 등의 요망이나 기호에 따른 점조도의 혼합 음료를 공급하는 것은 곤란하거나 또는 불가능하다.

한편, 본 실시형태의 경우, 제3 펌프(9)로부터 토출된 과잉된 토출 유량 및 토출 압력의 공기의 일부를 방출로(L7)를 통해 외부로 방출하여, 제1 유량 조정 밸브(V7)로 향하는 공기의 유량을 종래보다 저감시키고 있다. 그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 곡선(W1)의 상기 증가 기울기를 종래의 경우에 비해 완만하게 할 수 있어, 밸브 개방도(G1)의 변화에 대한 공기 유량(F)의 변화의 감도를 종래보다 낮출 수 있다. 따라서, 밸브 개방도(G)가 목표 공기 유량(Fc)에 대응하는 밸브 개방도(G1c)로부터 조금 어긋나 있었다 하더라도, 공기 유량(F)은 목표 공기 유량(Fc)의 근방에 위치하여, 추가로 밸브 개방도(G)를 미세 조정함으로써, 공기 유량(F)을 정밀도 높게 목표 공기 유량(Fc)으로 설정할 수 있다. 또한, 상기 증가 기울기가 완만한 본 실시형태의 경우, 상기 유량 조정 범위(ΔF)에 대응하는 밸브 개방도(G)의 조정 범위(ΔG1)를 넓힐 수가 있어, 상기 넓은 조정 범위(ΔG1) 내에서 밸브 개방도(G1)를 조정하여, 이용자 등의 요망이나 기호에 따른 점조도의 혼합 음료를 용이하고도 적절하게 공급할 수 있다.

자세하게는, 본 실시형태에 있어서, 제6 개폐 밸브(V9)는, 혼합 음료의 공급 운전시(공급 명령(S2 또는 S4)에 의한 후술하는 음료 토출 공정의 경우)에는 개방되고, 밀크 또는 혼합 음료의 공급이 완료된 후(자세하게는, 공급 명령(S1∼S4)에 의한 후술하는 음료 토출 공정의 완료 후)에 밀크 유통로(L3) 등으로 공기를 유통시키는 에어 퍼지 운전시(후술하는 배수 공정, 에어 퍼지 공정시)에는 완전 폐쇄된다. 또한, 제1 유량 조정 밸브(V7)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 소정의 유량(목표 공기 유량(Fc))의 공기를 밀크 유통로(L3) 등에 공급하도록, 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여 밸브 개방도(G1)를 조정하고, 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄된다.

본 실시형태에서는, 혼합 음료의 공급 운전시에 있어서의 밸브 개방도(G1)는, 음료 공급 장치(100)의 이용자의 요망에 따른 혼합 음료의 점조도에 대응하는 소정의 값으로 설정되어 있는 경우를 일례로 들어 이하에서 설명한다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 이용자 등에 의해 혼합 음료의 점조도를 선택하기 위한 점조도 선택 버튼을 설치하여, 이용자 등에 의해 선택된 점조도에 따라, 제어부(1)에 의해 혼합 음료의 공급 운전시에 있어서의 제1 유량 조정 밸브(V7)의 밸브 개방도(G1)를 제어 가능하도록 구성해도 된다.

[음료 공급 장치의 동작]

다음으로, 본 실시형태에 따른 음료 공급 장치(100)의 동작에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 초기 상태에 있어서, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 적어도 가온관(L31) 및 토출관(L32)을 포함하는 소정 길이의 배관(예컨대, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 접속부(Z1)와 제2 전환 밸브(V4) 사이의 영역) 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에, 물이 채워져 있는 것으로 하여 설명한다. 또한, 초기 상태에 있어서, 각 개폐 밸브(V1, V2, V5, V6, V8, V9) 및 제1 유량 조정 밸브(V7)는 각각 폐쇄된 상태이며, 제1 전환 밸브(V3)는 바이패스관(L34)측으로 개방된 상태, 제2 전환 밸브(V4)는 배수관(L4)측으로 개방된 상태인 것으로 한다. 따라서, 제어부(1)는, 접속부(Z1), 제1 전환 밸브(V3), 바이패스관(L34) 및 배수관(L4)을 경유하여 물을 통과(通水)시킨 후, 제1 전환 밸브(V3)를 작동시켜, 유입관(L30), 가온관(L31), 토출관(L32) 및 배수관(L4)을 경유하여 물을 통과시키는 초기 동작을 실행함으로써, 상기 소정 길이의 배관(접속부(Z1)와 제2 전환 밸브(V4) 사이의 영역, 자세하게는, 접속부(Z1)와 제1 전환 밸브(V3)와의 사이, 유입관(L30), 가온관(L31), 토출관(L32), 바이패스관(L34)) 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에, 물을 채운다. 이하에서는, 설명의 간략화를 위해 각 밸브(V1∼V9)에 대해서는, 그 호칭을 생략하고 부호(V1∼V9)만을 나타내어 설명한다.

제어부(1)는, 주로 장치 본체부(2)에 있어서의 밀크 또는 혼합 음료를 공급하기 위한 「음료 공급 동작」과 밀크 유통로(L3) 내에 물을 가득 채우기 위한 「물 충전 동작」을 제어한다. 우선, 초기 상태에 있어서, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 접속부(Z1)로부터 V4 사이의 영역 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에 물이 채워져 있다. 이 상태에서, V4가 배수관(L4)측으로 개방되어 있지만, 물이 채워진 배관에 있어서의 상류측의 각 밸브(V2, V5, V6 및 V7)가 폐쇄되어 있는 동시에 물 유통로(L5)에 제3 체크 밸브(C3) 및 제4 체크 밸브(C4)가 적절하게 설치되어 있으므로, 초기 상태에 있어서의 밀크 유통로(L3) 등에 채워져 있는 물의 배수관(L4)으로부터의 배출은 방지 또는 억제되어 있다.

[음료 공급의 기본 동작(배수 공정)]

제어부(1)는, 커피 서버(50)로부터의 공급 명령(S1∼S4)에 근거하여, 따뜻한 밀크, 따뜻한 혼합 음료, 차가운 밀크, 및, 차가운 혼합 음료 중 어느 하나를, 음료 토출구(10)로부터 토출시켜, 컵(C) 내에 공급하도록, 장치 본체부(2)(보냉고(4), 가열 장치(6), 각 펌프(7∼8), 각 밸브(V1∼V9))의 동작을 제어한다.

자세하게는, 예컨대, 커피 서버(50)로부터 제어부(1)에 차가운 밀크 또는 차가운 혼합 음료의 공급 명령(S3 또는 S4)이 입력되면, 제어부(1)는, 우선, V5 및 V8을 개방시키는 동시에 제1 펌프(7) 및 제3 펌프(9)를 구동(기동)시킨다. 이에 의해, 제3 펌프(9)로부터 토출된 많은 유량의 공기는, 분기부(Z7), V8, 접속부(Z2), V5, 접속부(Z6), 접속부(Z1)를 경유하여 밀크 유통로(L3) 내에 공급된다. 그 결과, 상기 공급된 공기에 의해, 주로, 물 유통로(L5)에 있어서의 접속부(Z2)로부터 접속부(Z1) 내의 물과 밀크 유통로(L3) 내의 물이 밀려 나와, 폐수로서 바이패스관(L34) 및 배수관(L4)을 경유하여 외부(배수 탱크나 배수구)로 배수된다. 또한, 이 경우, 유입관(L30) 내부, 가온관(L31) 내부, 및, 토출관(L32) 중 출구측 단부(L31a)와 접속부(Z9) 사이의 부분의 배관 내부의 물은 그대로 남아 있다. 이 상태에서, 공급 명령(S3 또는 S4)이 입력되었을 경우의 음료 공급의 기본 동작에 있어서의 배수 공정이 완료된다.

한편, 제어부(1)에 따뜻한 밀크 또는 따뜻한 혼합 음료의 공급 명령(S1 또는 S2)이 입력되면, 제어부(1)는, 우선, V5 및 V8을 개방시키고, 또한, V3를 작동시켜 밀크 유통로(L3)의 유통 경로를 가온관(L31) 경유로 전환하는 동시에 제1 펌프(7) 및 제3 펌프(9)를 구동시킨다. 이에 의해, 밀크 유통로(L3) 내에 공급된 공기에 의해, 주로, 물 유통로(L5)에 있어서의 접속부(Z2)로부터 접속부(Z1) 내의 물과 밀크 유통로(L3) 내의 물이 밀려 나와, 폐수로서 유입관(L30), 가온관(L31), 토출관(L32) 및 배수관(L4)을 경유하여 외부로 배수된다. 또한, 이 경우, 바이패스관(L34) 내의 물은 그대로 남아 있다. 이 상태에서, 공급 명령(S1 또는 S2)이 입력되었을 경우의 음료 공급의 기본 동작에 있어서의 배수 공정이 완료된다.

즉, 본 실시형태에서는, 제어부(1)는, 음료(밀크 또는 혼합 음료)가 유통되는 배관에 대해서만 상기 음료 공급의 기본 동작에 있어서의 배수 공정을 실행한다. 환언하자면, 제어부(1)는, 따뜻한 음료(공급 명령(S1 또는 S2)) 또는 차가운 음료(공급 명령(S3 또는 S4))의 종별에 따라, 상기 음료 공급의 기본 동작에 있어서의 배수 공정을 실행하는 배관 라인을 선택한다.

또한, 이 배수 공정(에어 퍼지 공정)의 전 또는 후에, V5 대신에 V6를 V8과 함께 개방시킴으로써, 바이패스관(L51) 내의 물도 배수관(L4)을 통해 배수해도 된다. 제어부(1)는, V8, V5 또는 V6를 개방하고 나서 소정 시간이 경과하였을 때, V8, V5 또는 V6를 폐쇄시키는 동시에, 제1 펌프(7) 및 제3 펌프(9)를 정지시켜, 배수 공정이 완료된다.

[음료 공급의 기본 동작(음료 토출 공정)]

다음으로, 제어부(1)는, V2를 개방시키는 동시에, V4를 작동시켜 토출관(L32)의 접속처를 출구관(L33)으로 전환하고, 이후, 제1 펌프(7)를 구동시킨다. 그리고, 제어부(1)는, 입력된 공급 명령(S1∼S4)에 따라, 밀크 유통로(L3)의 유통 경로를 가온관(L31) 경유로 전환할지의 여부, 및, 공기를 밀크 유통로(L3)에 공급할지의 여부를 판정한다. 나아가, 제어부(1)는, 혼합 음료를 공급하는 공급 명령(S2 또는 S4)이 입력되었을 경우에는, V9를 개방하는 동시에, V7의 밸브 개방도(G1)가 목표 공기 유량(Fc)에 대응하는 밸브 개방도(G1c)에 일치하거나 또는 소정의 허용 범위 내에 들어가도록 제어한다.

자세하게는, 제어부(1)는, 차가운 밀크를 공급하는 경우(공급 명령(S3))에는, V3를 작동시키지 않으며 또한 V7의 폐쇄를 유지한다. 이에 의해, 장치 본체부(2)는, 밀크 탱크(3)로부터 흡인한 소정량(Q1)의 차가운 밀크를 바이패스관(L34), 토출관(L32) 중 접속부(Z9)와 V4 사이의 부위 및 출구관(L33)을 경유하여 음료 토출구(10)로부터 토출시켜 컵(C) 내에 공급한다. 또한, 이 경우, 유입관(L30) 내부, 가온관(L31) 내부, 및, 토출관(L32) 중 출구측 단부(L31a)와 접속부(Z9) 사이의 부분의 배관 내부의 물은 그대로 남아 있다.

제어부(1)는, 차가운 소정의 점조도의 혼합 음료를 공급하는 경우(공급 명령(S4))에는, V9를 개방시키는 동시에 제3 펌프(9)를 구동시킨다. 이 상태에서, 제어부(1)는, V7의 밸브 개방도(G1)를 목표 공기 유량(Fc)에 대응하는 밸브 개방도(G1c)에 일치되거나 또는 소정의 허용 범위 내에 들어가도록 제어한다. 이에 의해, 장치 본체부(2)는, 밀크 유통로(L3) 내에서 차가운 밀크와 공기를 혼합하여 소정량(Q2) 및 소정의 점조도의 차가운 혼합 음료를 생성하고, 이 차가운 혼합 음료를 그대로 바이패스관(L34), 토출관(L32) 중 접속부(Z9)와 V4 사이의 부위 및 출구관(L33)을 경유하여 음료 토출구(10)로부터 컵(C) 내에 공급한다. 또한, 이 경우에도, 유입관(L30) 내부, 가온관(L31) 내부, 및, 토출관(L32) 중 출구측 단부(L31a)와 접속부(Z9) 사이의 부분의 배관 내부의 물은 그대로 남아 있다.

제어부(1)는, 따뜻한 밀크를 공급하는 경우(공급 명령(S1))에는, V3를 작동시켜 밀크 유통로(L3)의 유통 경로를 가온관(L31) 경유로 전환한다. 이에 의해, 장치 본체부(2)는, 제1 펌프(7)를 구동시켜 밀크 탱크(3)로부터 흡인한 차가운 밀크를, 유입관(L30)과, 가열 장치(6)에 의해 가열된 가온관(L31)과, 토출관(L32)으로 유통시킴으로써, 소정량(Q1)의 따뜻한 밀크를 음료 토출구(10)로부터 토출하여 컵(C) 내에 공급한다. 또한, 이 경우, 바이패스관(L34) 내의 물은 그대로 남아 있다.

제어부(1)는, 따뜻한 소정의 점조도의 혼합 음료를 공급하는 경우(공급 명령(S2))에는, V3를 작동시켜서 밀크 유통로(L3)의 유통 경로를 가온관(L31) 경유로 전환하고, 또한, V9을 개방하는 동시에 제3 펌프(9)를 구동시킨다. 이 상태에서, 제어부(1)는, V7의 밸브 개방도(G1)를 목표 공기 유량(Fc)에 대응하는 밸브 개방도(G1c)에 일치되거나 또는 소정의 허용 범위 내에 들어가도록 제어한다. 이에 의해, 장치 본체부(2)는, 밀크 유통로(L3) 내에서 차가운 밀크에 공기를 혼합하여 생성한 차가운 혼합 음료를, 가온관(L31)을 경유하여 유통시킴으로써, 소정량(Q2) 및 소정의 점조도의 따뜻한 혼합 음료를 음료 토출구(10)로부터 컵(C) 내에 공급한다. 또한, 이 경우도, 바이패스관(L34) 내의 물은 그대로 남아 있다.

여기서, 제1 펌프(7)에 의한 밀크의 토출 용량(흡인 용량)(Qm)은, 밀크용 유량계(13)로부터 제어부(1)로 입력되는 펄스 신호에 근거하여 제어부(1)에 있어서 모니터링되고 있다. 예컨대, 컵(C) 내에 소정량(Q1)의 밀크를 공급하는 경우(공급 명령(S1 또는 S3))에는, 본 실시형태에서는, 제어부(1)는, 모니터링하고 있는 밀크의 토출 용량(Qm)이 상기 소정량(Q1)에 도달한 시점에, 예컨대, 제1 펌프(7)를 정지시키는 동시에 V2를 폐쇄시킨다. 이 상태에서, 컵(C) 내에는 상기 소정량(Q1)으로부터 밀크 유통로(L3) 내의 용적(Qx)을 뺀 만큼의 용량(Q1-Qx)의 밀크가 공급되어 있을 뿐이며, 컵(C) 내의 밀크의 용량은 상기 소정량(Q1)에 도달되어 있지 않다. 그 때문에, 제어부(1)는, 제1 펌프(7)를 정지시키는 동시에 V2를 폐쇄시킨 후에, 공급 명령(S1 또는 S3)의 경우에는, 예컨대, V8 및 V5를 개방시키는(공급 명령(S1)의 경우에는, 추가로, V3를 작동시켜, 밀크 유통로(L3)의 유통 경로를 가온관(L31) 경유로 전환함) 동시에, 제3 펌프(9) 및 제1 펌프(7)를 구동시켜, 밀크 유통로(L3) 내에 남아 있는 밀크를 공기에 의해 밀어냄으로써, 컵(C) 내에 상기 소정량(Q1)의 밀크를 공급한다.

또한, 예컨대, 컵(C) 내에 소정량(Q2)의 혼합 음료를 공급하는 경우(공급 명령(S2 또는 S4))에는, 본 실시형태에서는, 제어부(1)는, 모니터링하고 있는 밀크의 토출 용량(Qm)이 미리 정한 혼합 음료의 상기 소정량(Q2)에 대응하는 소정량(Qc)에 도달한 시점에, 예컨대, 제1 펌프(7)를 정지시키는 동시에 V2를 폐쇄시킨다. 이 상태에서, 컵(C) 내에는 상기 소정량(Q2)으로부터 밀크 유통로(L3) 내의 용적(Qx)을 뺀 만큼의 용량(Q2-Qx)의 혼합 음료가 공급되어 있을 뿐이며, 컵(C) 내의 혼합 음료의 용량은 상기 소정량(Q2)에 도달되어 있지 않다. 그 때문에, 제어부(1)는, 제1 펌프(7)를 정지시키는 동시에 V2를 폐쇄시킨 후에, 공급 명령(S2 또는 S4)의 경우에는, 예컨대, V8 및 V5를 개방하는(공급 명령(S2)의 경우에는, 추가로, V3를 작동시켜, 밀크 유통로(L3)의 유통 경로를 가온관(L31) 경유로 전환함) 동시에, 제3 펌프(9) 및 제1 펌프(7)를 구동시켜, 밀크 유통로(L3) 내에 남아 있는 혼합 음료 및 밀크를 공기에 의해 밀어냄으로써, 컵(C) 내에 소정량(Q2)의 혼합 음료를 공급하도록 하면 된다.

그리고, 제어부(1)는, V8, V5, V9 및 V7를 개방하고 나서 소정 시간이 경과하였을 때, V8, V5, V9 및 V7를 폐쇄시키는 동시에, V4에 의한 토출관(L32)의 접속처를 배수관(L4)측으로 되돌리고, 나아가, 제1 펌프(7) 및 제3 펌프(9)를 정지시켜, 음료 토출 공정이 완료된다. 그리고, 제어부(1)는, 다음의 물 충전 동작으로 진행한다.

[물 충전 동작의 기본 동작(물 충전 공정)]

상기 소정량(Q1)의 밀크 또는 상기 소정량(Q2)의 혼합 음료의 공급이 완료되었을 경우, 제어부(1)는, 상기 초기 상태와 마찬가지로, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 적어도 가온관(L31) 및 토출관(L32)을 포함하는 소정 길이의 배관(예컨대, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 접속부(Z1)와 V4 사이의 영역) 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에, 물을 채우도록, 각 밸브(V1∼V9) 및 각 펌프(7∼9)의 동작을 제어한다.

자세하게는, 제어부(1)는, 상기 음료 토출 공정이 완료되면, 예컨대, V5를 개방시키는 동시에 제1 펌프(7) 및 제2 펌프(8)를 구동시킨다. 이에 따라, 제2 펌프(8)에 의해 공급된 물은, 물 유통로(L5)를 통해, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 제1 펌프(7)와 밀크 탱크(3) 사이의 소정 부위(본 실시형태에서는, 접속부(Z1))로부터 밀크 유통로(L3) 내로 공급된다. 그리고, 제어부(1)는, 제1 펌프(7) 및 제2 펌프(8)를 구동시키고 나서 소정 시간이 경과하였을 때, 제1 펌프(7) 및 제2 펌프(8)를 정지시키는 동시에, V5를 폐쇄시킨다. 그 결과, 음료 공급 장치(100)는, 상기 초기 상태와 마찬가지로, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 접속부(Z1)와 V4 사이의 영역 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에, 물을 채우고 대기 상태가 된다.

보다 자세하게는, 공급 명령(S1 또는 S2)에 의한 상기 음료 토출 공정이 완료되었을 때에는, 바이패스관(L34) 내에는 물이 남아 있다. 따라서, 상기 소정 길이의 배관 중, 접속부(Z1)와 V3와의 사이, 유입관(L30), 가온관(L31), 토출관(L32) 내에 물을 채움으로써, 상기 초기 상태와 마찬가지로, 상기 소정 길이의 배관 내에 물이 채워져 있는 상태로 한다. 이에 의해, 공급 명령(S1 또는 S2)에 의한 상기 음료 토출 공정이 완료된 후의 물 충전 공정이 완료된다. 또한, 공급 명령(S3 또는 S4)에 의한 상기 음료 토출 공정이 완료되었을 때에는, 유입관(L30) 내부, 가온관(L31) 내부, 및, 토출관(L32) 중 출구측 단부(L31a)와 접속부(Z9) 사이의 부분의 배관 내에는, 물이 남아 있다. 따라서, 바이패스관(L34) 내에 물을 채움으로써, 상기 초기 상태와 마찬가지로, 상기 소정 길이의 배관 내에 물이 채워져 있는 상태로 한다. 이에 따라, 공급 명령(S3 또는 S4)에 의한 상기 음료 토출 공정이 완료된 후의 물 충전 공정이 완료된다. 즉, 본 실시형태에서는, 밀크 유통로(L3) 중 밀크 또는 혼합 음료가 유통된 배관 라인에 대해서만 물을 다시 채운다.

그런데, 상기 음료 토출 공정에 의해 밀크 유통로(L3) 내에 공기를 공급하여 밀크 또는 혼합 음료를 밀크 유통로(L3) 내부로부터 밀어낸 상태에서는, 밀크 유통로(L3) 내부로부터 완전히 밀크나 혼합 음료가 제거되어 있지 않은 경우가 있다. 그 때문에, 이 상태에서, 상기 물 충전 동작의 기본 동작(물 충전 공정)을 실행하여, 밀크 유통로(L3) 내에 물을 채우면, 밀크 유통로(L3)는 정확하게는 옅은 밀크 수용액으로 채워져 있을 가능성이 있다. 여기서, 가온관(L31)은 가열 장치(6)에 의해 고온으로 가열되고 있으므로, 설사, 상기 옅은 밀크 수용액 내에 미생물 등의 잡균이 혼입되어 있었다고 하더라도, 고온의 가온관(L31) 내에 있어서 미생물 등의 잡균이 증식할 일은 없다. 한편, 공급 명령(S1 또는 S1)에 의한 상기 음료 토출 공정의 완료 후에 있어서의 음료 공급 장치(100)의 대기 상태에 있어서, 특히 토출관(L32) 중 가온관(L31)의 출구측 단부(L31a)로부터 먼 부분의 배관 내의 상기 옅은 밀크 수용액의 온도는, 미생물 등의 잡균이 단백질 등을 영양분으로 하여 증식하기 쉬운 온도(예컨대, 30℃ 정도)로 되어 있을 가능성이 있다. 또한, 공급 명령(S3 또는 S4)에 의한 상기 음료 토출 공정의 완료 후의 상기 대기 상태에 있어서의 바이패스관(L34) 내부의 온도나, 공급 명령(S1 또는 S2)에 의한 상기 음료 토출 공정의 완료 후의 상기 대기 상태에 있어서의 유입관(L30) 중 가온관(L31)의 입구측 단부(L31b)로부터 먼 부분의 배관 내부의 온도는, 토출관(L32) 내부의 온도보다 낮기는 하지만, 미생물 등의 잡균이 증식할 수 있는 온도로 되어 있을 가능성이 있다.

[대기 상태에 있어서의 물 재충전 동작]

이하에서는, 상기 음료 토출 공정 완료 후의 상기 대기 상태에 있어서의 유입관(L30), 토출관(L32) 및 바이패스관(L34) 내에 있어서의 전술한 잡균의 증식을 방지하기 위한 구성에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는, 제어부(1)는, 상기 대기 상태가 소정 시간 동안 계속되었을 경우에는, 상기 소정 길이의 배관 내의 물을 배수관(L4)을 통해 배수한 후에, 상기 소정 길이의 배관 내에 새롭게 물을 채우는 물 재충전 동작을 실행하도록 구성되어 있다.

자세하게는, 제어부(1)는, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 적어도 가온관(L31) 및 토출관(L32)을 포함하는 소정 길이의 배관(예컨대, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 접속부(Z1)와 V4 사이의 영역, 자세하게는, 접속부(Z1)와 V3 사이의 영역, 유입관(L30), 가온관(L31), 토출관(L32), 바이패스관(L34)) 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에 물을 채우고, 어떠한 공급 명령(S1∼S4)도 입력되지 않고 상기 대기 상태가 소정 시간 동안 계속되었을 경우에는, 우선, 상기 배수 공정을 실행한다. 상기 물 재충전 동작에 있어서의 배수 공정(에어 퍼지 공정, 에어 퍼지 운전)은, 예컨대, 상기 소정 길이의 배관, 물 유통로(L5) 및 배수관(L4)에 대해 실행되며, 이에 의해, 이들 배관 내에 채워져 있던 물이 배출된다. 제어부(1)는, 상기 배수 공정이 완료되면, 상기 물 충전 공정을 실행한다. 상기 물 재충전 동작에 있어서의 물 충전 공정은, 배수 공정이 실행된 배관에 대해 실행되어, 이들 배관 내부 전체에 새로운 물이 채워진다. 이에 의해, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 적어도 가온관(L31) 및 토출관(L32)을 포함하는 상기 소정 길이의 배관 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에, 새롭게 물이 채워진다. 그리고, 제어부(1)에 의한 상기 물 재충전 동작이 완료된다.

또한, 상기 물 재충전 동작은, 공급 명령(S1 또는 S2)에 의한 상기 음료 토출 공정의 완료 후에 있어서는, 접속부(Z1)와 V3 사이의 영역 내부와, 유입관(L30) 내부와, 가온관(L31) 내부와, 토출관(L32) 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에 대해 실행하고, 공급 명령(S3 또는 S4)에 의한 상기 음료 토출 공정의 완료 후에 있어서는, 접속부(Z1)와 V3 사이의 영역 내부와, 바이패스관(L34) 내부와, 토출관(L32) 중 접속부(Z9)와 V4 사이의 영역 내부와, 물 유통로(L5) 내부와, 배수관(L4) 내부에 대해 실행해도 된다. 이 경우, 대기 상태의 계속 시간은, 공급 명령(S1 또는 S2)이 입력되어 있지 않은 대기 상태의 계속 시간과, 공급 명령(S3 또는 S4)이 입력되어 있지 않은 대기 상태의 계속 시간으로 구별하여 계측(計時)하고, 따로따로 상기 물 재충전 동작을 실행하도록 구성한다.

또한, 이와 같이, 따뜻한 음료(공급 명령(S1 또는 S2))의 경우와 차가운 음료(공급 명령(S3 또는 S4))의 경우 사이의 대기 상태의 계속 시간을 구별하여 계측하고, 상기 물 재충전 동작을 따로따로 실행하는 경우에는, 상기 재충전 동작을 실시하기 위한 상기 대기 상태의 계속 시간의 임계값(상기 소정 시간)은, 예컨대, 따뜻한 음료의 경우의 상기 임계값을 차가운 음료의 경우의 상기 임계값보다 작게(짧게) 하면 된다. 자세하게는, 대기 상태에 있어서, 따뜻한 음료용의 배관 내의 물의 온도는 차가운 음료용의 배관 내의 물의 온도보다 높아지므로, 미생물 등의 잡균이 따뜻한 음료용의 배관 내에서 증식할 가능성은 미생물 등의 잡균이 차가운 음료용의 배관 내에서 증식할 가능성보다 높다. 그 때문에, 따뜻한 음료용의 상기 임계값을 차가운 음료용의 상기 임계값보다 짧게 하면 된다. 이에 의해, 차가운 음료용의 배관 내부에 대한 상기 물 충전 동작의 횟수를 필요 최소한으로 줄일 수 있어, 폐수량을 저감시킬 수 있다.

[헹굼 공정]

또한, 본 실시형태에서는, 제어부(1)는, 상기 물 충전 공정 전에 밀크 유통로(L3) 내부의 헹굼 공정을 실행하도록 구성되어 있다.

자세하게는, 제어부(1)는, 상기 소정량의 밀크 또는 혼합 음료의 공급이 완료되었을 경우, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 제1 펌프(7)와 밀크 탱크(3) 사이의 소정 부위로부터 밀크 유통로(L3) 내로 물을 소정 시간 동안 유통시켜 밀크 유통로(L3) 내부를 헹구는 동시에 헹굼 후의 물을 배수관(L4)을 통해 배출하는 헹굼 공정을 실행한 후에, 상기 소정 길이의 배관 내에 물을 채우는 상기 물 충전 공정을 실행한다.

보다 구체적으로는, 제어부(1)는, 상기 음료 토출 공정이 완료되면, 예컨대, V5를 개방시키는 동시에 V3를 적절히 작동시키고, 또한, 제1 펌프(7) 및 제2 펌프(8)를 구동시킨다. 이에 따라, 제2 펌프(8)에 의해 공급된 물은, 물 유통로(L5)를 통해, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 제1 펌프(7)와 밀크 탱크(3) 사이의 소정 부위(본 실시형태에서는, 접속부(Z1))로부터 밀크 유통로(L3) 내로 공급된다. 그 결과, 물 유통로(L5) 내의 물과, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 접속부(Z1)와 V4 사이의 영역 내의 물과, 배수관(L4) 내의 물은, 제2 펌프(8)에 의해 공급된 물에 의해 밀려 나와 배수관(L4)을 통해 배수된다. 밀크 유통로(L3) 중 V3와 V4 사이의 배관의 헹굼은, 자세하게는, 상기 음료 토출 공정에 의해 밀크 또는 혼합 음료를 유통시킨 배관에 대해서만 실행한다. 즉, 공급 명령(S3 또는 S4) 후에는, 바이패스관(L34)을 경유하여 물이 유통되고, 공급 명령(S1 또는 S2) 후에는, 가온관(L31)을 경유하여 물이 유통된다. 제어부(1)는, 예컨대, 물 유통로(L5) 내부와 밀크 유통로(L3)에 있어서의 접속부(Z1)와 V4 사이의 영역 내부와 배수관(L4) 내부를 충분히 헹굼 세정 가능하도록 설정된 소정 시간 동안, 제1 펌프(7) 및 제2 펌프(8)를 구동시키고, 그 소정 시간이 경과한 후에 제1 펌프(7) 및 제2 펌프(8)를 정지시키는 동시에 V5를 폐쇄한다. 이와 같이 하여, 제어부(1)는, 상기 물 충전 공정 전에 배관 내부를 헹굼 세정하는 헹굼 공정을 실행한다. 이에 의해, 상기 소정 길이의 배관 내에 밀크 또는 혼합 음료가 잔존하는 것을 방지 또는 억제할 수 있으므로, 밀크 유통로(L3) 내에 있어서의 잡균의 증식을 보다 확실하게 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 제어부(1)는, 상기 헹굼 공정에 있어서 밀크 유통로(L3) 내에 물을 소정 시간 동안 유통시키도록 제어하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 상기 헹굼 공정에 있어서 밀크 유통로(L3) 내에 물을 소정량만큼 유통시키도록 제어해도 된다. 이 경우, 제어부(1)는, 물용 유량계(16)로부터의 펄스 신호에 근거하여 제1 펌프(7), 제2 펌프(8) 및 V5의 동작을 제어한다.

본 실시형태에 따른 음료 공급 장치(100)에 의하면, 혼합 음료 생성용의 공기를 공급하는 펌프와 에어 퍼지용의 공기를 공급하는 펌프를 하나의 제3 펌프(9)에 의해 겸용시키는 경우에 있어서, 방출로(L7)에 의해, 공기 유통로(L6) 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출 가능하도록 구성하였다. 자세하게는, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 방출로(L7)에 설치한 제6 개폐 밸브(V9)를 개방하여, 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기의 일부를 방출로(L7)를 통해 외부로 방출하고, 에어 퍼지 운전시에는, 상기 제6 개폐 밸브(V9)를 완전 폐쇄하여, 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기를 에어 퍼지용으로 유효하게 이용하고 있다.

이에 따라, 하나의 제3 펌프(9)에 의해 혼합 음료 생성용의 공기와 에어 퍼지용의 공기를 공급하는 경우라 하더라도, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 상기 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기의 일부를 방출로(L7)를 통해 방출시키고, 나머지의 공기를 방출 부위(Z8)보다 하류의 공기 유통로(L6)를 통해 밀크 유통로(L3)에 공급할 수 있다. 따라서, 예컨대, 혼합 음료 생성에 대해서는 과잉된 성능을 가지는 제3 펌프(9)의 토출 유량에 따라, 방출로(L7)의 유로 단면적을 적절히 설정하는 것만으로, 소정의 점조도에 대응하는 목표 공기 유량(Fc)의 공기를 밀크 유통로(L3)에 높은 정밀도로 공급할 수 있다. 그 결과, 하나의 제3 펌프(9)에 의해 혼합 음료 생성용의 공기와 에어 퍼지용의 공기를 공급하고, 혼합 음료 생성에 대해 과잉된 성능의 제3 펌프(9)를 채용하는 경우라 하더라도, 음료 공급 장치(100)는, 재현성이 양호하게 소정 점조도의 혼합 음료를 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 음료 공급 장치(100)는, 공기 유통로(L6)에 있어서의 밀크 유통로측 단부와 방출 부위(Z8)와의 사이의 유통로에 설치되어, 이 유통로로 유통되는 공기의 공기 유량(F)을 조정하는 제1 유량 조정 밸브(V7)를, 더 포함하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 이용자 등의 요망이나 기호에 따른 점조도의 혼합 음료를 보다 적절히 공급할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 제6 개폐 밸브(V9)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는 개방되고, 에어 퍼지 운전시에는 완전 폐쇄되며, 제1 유량 조정 밸브(V7)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 소정 유량의 공기를 밀크 유통로(L3) 등에 공급하도록, 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여 밸브 개방도(G1)를 조정하고, 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄되는 구성으로 하였다.

이에 의해, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기의 일부를 방출로(L7)를 통해 외부로 방출하여, 제1 유량 조정 밸브(V7)로 향하는 공기의 유량을 종래보다 저감시켜서, 공기 유량(F)을 높은 정밀도로 조정할 수 있다. 또한, 에어 퍼지 운전시에는, 제6 개폐 밸브(V9) 및 제1 유량 조정 밸브(V7)를 완전 폐쇄시킴으로써, 제3 펌프(9)로부터 토출된 큰 유량의 공기를 유효하게 이용할 수 있다. 그리고, 에어 퍼지용의 공기와 혼합 음료 생성용의 공기를 하나의 제3 펌프(9)에 의해 공급할 수 있기 때문에, 비용 증가를 억제하는 동시에 장치 사이즈의 증가를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 대기 상태가 소정 시간 계속되었을 경우에는, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 적어도 가열 장치(6)에 의해 가열되는 가온관(L31)과 토출관(L32)을 포함하는 상기 소정 길이의 배관 내의 물을 배수관(L4)을 통해 배수한 후에, 상기 소정 길이의 배관 내에 새롭게 물을 채우고 있다. 이에 따라, 상기 음료 토출 공정이 완료된 후의 상기 대기 상태에 있어서, 토출관(L32) 내의 온도가 미생물 등의 잡균이 증식하기 쉬운 온도로 되는 경우라 하더라도, 상기 음료 토출 공정 완료 후의 토출관(L32)을 포함하는 상기 소정 길이의 배관 내의 물을 적절한 시간마다 바꾸어 넣을 수 있기 때문에, 상기 대기 상태에 있어서, 밀크의 단백질 성분이 석출되어 고체화(固化)되는 것을 방지하면서, 상기 음료 토출 공정이 완료된 후의 상기 대기 상태에 있어서, 가온관(L31) 및 토출관(L32) 내에 있어서의 잡균의 증식을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여, 위생 면에 있어서의 안전성을 보다 향상시켜 고품질의 음료를 공급할 수 있는 음료 공급 장치(100)를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 음료 토출 공정이 완료된 후의 상기 대기 상태에 있어서, 상기 바이패스관(L34)에 대해서도 상기 물 재충전 공정에 의해 물을 바꾸어 넣을 수 있다. 이 때문에, 상기 음료 토출 공정이 완료된 후의 상기 대기 상태에 있어서, 바이패스관(L34) 내에 있어서의 잡균의 증식을 방지할 수도 있다.

또한, 상기 대기 상태가 장시간 계속되면, 상기 물 충전 공정에 의해 배관 내에 채워진 물은 배수관(L4)으로부터 서서히 배출(누출)되어, 가온관(L31) 내의 상방 영역에 공기층(에어의 고임)이 생성되어 버릴 가능성이 있다. 이 점을 고려하여, 본 실시형태에 있어서의 음료 공급 장치(100)에서는, 상기 대기 상태가 장시간 계속되어 가온관(L31) 내의 상방 영역에 상기 공기층이 생성되어 버리기 전의 소정 타이밍에, 자동적으로 물을 재충전함으로써, 공기층의 발생으로 인한 밀크 성분의 석출 및 고체화를 보다 확실히 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 가열 장치(6)는, 밀크 또는 혼합 음료의 공급 명령(S1∼S4)이 입력된 상태, 및, 제어부(1)에 공급 명령(S1∼S4)이 입력되어 있지 않은 대기 상태의 어느 상태에 있어서도 가온관(L31)을 소정의 가열 설정 온도를 유지하도록 가열하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 상기 대기 상태에 있어서의 잡균의 번식을 보다 효과적으로 방지 또는 억제할 수 있는 동시에, 따뜻한 밀크 또는 혼합 음료의 공급 명령(S1 또는 S2)이 입력되었을 때, 가온관(L31)의 온도 상승을 기다리는 일 없이, 신속하게, 따뜻한 밀크 또는 혼합 음료를 공급할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 방출로(L7)에 설치되는 제6 개폐 밸브(V9)는, 완전 폐쇄 또는 완전 개방하는 단순한 개폐 밸브인 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 방출로(L7)로 유통되는 공기의 유량을 조정하는 유량 조정 기능을 가지는 유량 조정 밸브여도 된다. 이에 의해, 제1 유량 조정 밸브(V7)와 유량 조정 기능을 가지는 제6 개폐 밸브(V9)의 밸브 개방도(G)를 각각 조정하여, 목표 공기 유량(Fc)의 공기를 밀크 유통로(L3)에 의해 높은 정밀도로 공급할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 음료 공급 장치에 대해 설명한다.

도 6은, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 음료 공급 장치(100)의 개략적인 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 또한, 제1 실시형태와 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하며, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.

제2 실시형태에서는, 제1 실시형태에 있어서의 제6 개폐 밸브(V9) 대신에, 제2 유량 조정 밸브(V9′)가 설치되는 동시에, 제1 실시형태에 있어서의 제1 유량 조정 밸브(V7) 대신에, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)가 설치되어 있으며, 이들 이외의 구성에 대해서는, 제1 실시형태와 동일하다.

제2 유량 조정 밸브(V9′)는, 방출로(L7)에 설치되어, 이 방출로(L7)로 유통되어 배기되는 공기의 유량을 조정하는 것이며, 예컨대, 소정의 입력 신호에 근거하여, 밸브 개방도를 연속적으로 조정할 수 있는 제어 밸브이다. 본 실시형태에서는, 제2 유량 조정 밸브(V9′)는, 예컨대, 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여, 밸브 개방도를 완전히 폐쇄된 상태로부터 완전히 개방된 상태로 연속적으로 조정하여, 방출로(L7)로 유통되어 배기되는 공기의 배출 유량을 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 제2 유량 조정 밸브(V9′)의 밸브 개방도를 적절히 조정함으로써, 혼합 음료 내에 있어서의 밀크와 공기의 혼합비를 조정할 수 있다.

공기 유통로 개폐 밸브(V7′)는, 공기 유통로(L6)에 있어서의 밀크 유통로측 단부(접속부(Z6))와 방출 부위(Z8)와의 사이의 유통로에 설치되어, 이 유통로를 개폐하는 개폐 밸브이다. 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)는, 예컨대, 초기 상태(전원 OFF)에서 폐쇄(NC)되어 있는 전자구동식 핀치 밸브로 이루어진다.

자세하게는, 제2 실시형태에 있어서, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는 개방되고, 에어 퍼지 운전시에는 완전 폐쇄된다. 또한, 제2 유량 조정 밸브(V9′)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 소정 유량의 공기를 배기하도록 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여 밸브 개방도를 조정하며, 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄된다. 혼합 음료의 공급 운전시에 제2 유량 조정 밸브(V9′)를 통과하여 배기되는 공기의 배기량은, 목표 공기 유량(Fc)의 공기가 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)를 통과하여 밀크 유통로(L3) 등에 공급되도록, 설정되어 있다. 환언하자면, 제2 유량 조정 밸브(V9′)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 목표 공기 유량(Fc)의 공기를 밀크 유통로(L3) 등에 공급하도록, 그 밸브 개방도를 조정한다.

이에 의해, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기의 일부가 방출로(L7)를 통해 외부로 방출되는 양(배기 유량)을 조정함으로써, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)로 향하는 공기의 유량을 저감시켜, 공기 유량(F)을 간접적으로 조정할 수 있다. 또한, 에어 퍼지 운전시에는, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′) 및 제2 유량 조정 밸브(V9′)를 완전히 폐쇄시킴으로써, 제3 펌프(9)로부터 토출된 큰 유량의 공기를 유효하게 이용할 수 있다. 그리고, 에어 퍼지용의 공기와 혼합 음료 생성용의 공기를 하나의 제3 펌프(9)에 의해 공급할 수 있기 때문에, 비용 증가를 억제하는 동시에 장치 사이즈의 증가를 억제할 수 있다. 여기서, 제2 유량 조정 밸브(V9′)에는, 제3 펌프(9)로부터의 큰 유량의 공기가 그대로 유통되는 것이 아니라, 그 일부가 유통될 뿐이다. 따라서, 도 5의 곡선(W1)으로 나타낸 제1 유량 조정 밸브(V7)와 마찬가지로, 제2 유량 조정 밸브(V9′)의 밸브 개방도의 변화에 대한 배기 유량의 변화의 감도를 낮출 수 있다. 그 결과, 제2 유량 조정 밸브(V9′)를 통해, 제1 유량 조정 밸브(V7)와 마찬가지로, 공기 유량(F)을 높은 정밀도로 목표 공기 유량(Fc)으로 설정할 수 있다.

또한, 제2 실시형태의 변형예(변형예 1)를 설명하기 위한 부분 배관 회로도인 도 7에 나타낸 바와 같이, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)는, 스로틀부(throttle part; 18)를 가져도 된다. 이 경우, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 개방되는 동시에 스로틀부(18)의 스로틀 유로 단면적(throttle flow path sectional area)에 따른 소정 유량의 공기를 유통시키고, 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄된다. 스로틀부(18)는, 예컨대, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)의 본체의 흡입구측에 설치되며, 소정의 스로틀 유로 단면적의 스로틀 통로를 가지고 있다.

이에 의해, 스로틀부(18)의 스로틀 유로 단면적의 설정과, 제2 유량 조정 밸브(V9′)의 밸브 개방도의 조정에 의해, 공기 유량(F)을 효율적으로, 그리고, 높은 정밀도로 목표 공기 유량(Fc)으로 설정할 수 있다.

또한, 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태에 있어서의 제1 유량 조정 밸브(V7) 대신에, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)가 설치되는 것으로 하였지만, 도 8에 나타낸 바와 같이, 공기 유통로 개폐 밸브(V7′)를 설치하지 않아도 된다. 이 경우, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 유량 조정 밸브(V7) 대신에, 단지, 스로틀부(18′)를 설치하여 구성해도 된다. 즉, 스로틀부(18′)는, 공기 유통로(L6)에 있어서의 밀크 유통로측 단부(접속부(Z6))와 방출 부위(Z8)와의 사이의 유통로에 설치되며, 소정의 스로틀 유로 단면적의 스로틀 통로를 가진다. 자세하게는, 스로틀부(18′)는, 혼합 음료의 공급 운전시, 및, 에어 퍼지 운전시의 어느 경우에 있어서도, 그 스로틀 유로 단면적에 따른 소정 유량의 공기를 유통시킨다. 제2 유량 조정 밸브(V9′)는, 혼합 음료의 공급 운전시에는, 소정 유량의 공기를 배기하도록 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여 밸브 개방도를 조정하며, 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄된다.

이에 의해, 공기 유통로(L6)에 개폐 밸브를 설치하는 일 없이, 단지, 스로틀부(18′)의 스로틀 유로 단면적의 설정과 제2 유량 조정 밸브(V9′)의 밸브 개방도의 조정만으로, 공기 유량(F)을 효율적으로, 그리고, 높은 정밀도로 목표 공기 유량(Fc)으로 설정할 수 있다. 이 경우, 에어 퍼지 운전시에, 스로틀부(18′)를 통해 공기가 유통되어 버리는데, 그 공기량은 미량(微量)이기 때문에, 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기의 대부분을, 물 유통로(L5) 등의 에어 퍼지용으로 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 상술한 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서는, 제3 펌프(9)는, 소정의 토출 유량의 공기를 토출하는 토출 유량이 고정된 펌프인 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 소정의 입력 신호에 근거하여 공기의 토출 유량을 변경 가능하도록 구성된 토출 유량이 가변(可變)되는 펌프여도 된다. 자세하게는, 제3 펌프(9)는, 예컨대, 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여, 펌프 회전수를 변경함으로써 그 능력(토출 유량 등)이 가변될 수 있도록 구성되어 있어도 된다. 이에 따라, 제1 유량 조정 밸브(V7)에 의한 밸브 개방도(G)의 조정 또는 제2 유량 조정 밸브(V9′)에 의한 밸브 개방도의 조정과 함께, 밀크 유통로(L3)에 공급하는 공기의 공기 유량(F)을 목표 공기 유량(Fc)으로 더욱 정밀도 높게 설정할 수 있다. 또한, 혼합 음료 생성용의 공기의 양(유량)은, 에어 퍼지용의 공기의 양(유량)보다 작고, 매우 소량이기 때문에, 혼합 음료 생성시에 있어서, 제3 펌프(9)의 능력 조정만으로 공기 유량(F)을 목표 공기 유량(Fc)으로 정밀도 높게 설정하는 것은 곤란한 경우가 있다. 따라서, 상기와 같이 제3 펌프(9)로서 토출 유량이 가변되는 펌프를 채용한 경우라 하더라도, 여전히, 제1 유량 조정 밸브(V7)를 공기 유통로(L6)에 설치하여 구성하거나, 제2 유량 조정 밸브(V9′)를 방출로(L7)에 설치하여 구성하는 것이 바람직하다.

각 실시형태에서는, 제1 유량 조정 밸브(V7)는, 음료 공급 장치(100)에 구비되는 제어부(1)로부터의 입력 신호에 근거하여, 밸브 개방도(G)를 조정하는 것으로 하였지만, 상기 입력 신호의 발신원은 이에 한정되지 않는다. 상기 입력 신호의 발신원은, 커피 서버(50) 내의 제어부여도 되고, 독립된 외부의 제어장치여도 된다.

각 실시형태에서는, 에어 퍼지 운전을 실행하는 경우를 일례로 들어 설명하였지만, 에어 퍼지 운전을 실행하지 않는 경우에 있어서는, 예컨대, 제6 개폐 밸브(V9), 제1 유량 조정 밸브(V7), 제2 유량 조정 밸브(V9′), 공기 유통로 개폐 밸브(V7′) 및, 바이패스관(L61)를 설치하지 않아도 된다. 이 경우, 단지, 공기 유통로(L6)에 방출로(L7)를 설치하면 된다. 이에 의해, 예컨대, 혼합 음료를 생성하기 위한 적절한 토출압이나 토출 유량의 성능을 가지는 제3 펌프(9)를 선정하지 못하고, 과잉된 성능의 제3 펌프(9)를 채용할 수밖에 없는 경우라 하더라도, 상기 제3 펌프(9)로부터 토출된 공기의 일부를 방출로(L7)를 통해 방출하고, 나머지의 공기를 방출 부위(Z8)보다 하류의 공기 유통로(L6)를 통해 밀크 유통로(L3)에 공급할 수 있다. 따라서, 예컨대, 과잉된 성능을 가지는 제3 펌프(9)의 토출 유량에 따라, 방출로(L7)의 유로 단면적을 적절히 설정하는 것만으로, 목표 공기 유량(Fc)의 공기를 밀크 유통로(L3)에 높은 정밀도로 공급할 수 있다. 그 결과, 과잉된 성능을 가지는 제3 펌프(9)를 채용할 수밖에 없는 경우라 하더라도, 음료 공급 장치(100)는, 재현성이 양호하게 소정의 점조도의 혼합 음료를 생성할 수 있다.

각 실시형태에서는, 혼합 음료 생성용의 공기는, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 제1 펌프(7)보다 상류측의 소정 부위(접속부(Z1))를 경유하여 밀크 유통로(L3)에 공기를 공급하는 경우를 일례로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도시는 생략되어 있지만, 공기 유통로(L6)에 있어서의 제3 펌프(9)와 방출 부위(Z8)와의 사이의 소정 부위(분기부(Z7))로부터 분기되는 분기 공기 유통로를 제1 펌프(7)의 하류측(예컨대, 제1 펌프(7)와 팽창부(14) 사이의 소정 부위)에 접속하는 동시에, 혼합 음료의 공급 운전시에, 공기의 유통 경로를 공기 유통로(L6) 또는 상기 분기 공기 유통로 중 어느 일방(一方)을 경유하여 밀크 유통로(L3) 내에 공급 가능하도록 구성해도 된다.

각 실시형태에서는, 제어부(1)는, 음료(밀크 또는 혼합 음료)가 유통되는 배관에 대해서만 상기 음료 공급의 기본 동작에 있어서의 배수 공정을 실행하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 제어부(1)는, 따뜻한 음료의 공급 명령(S1 또는 S2)이 입력되었을 경우에, 따뜻한 음료용의 배관 내의 물뿐만 아니라 차가운 음료용의 배관 내의 물에 대해서도 배수하고, 차가운 음료의 공급 명령(S3 또는 S4)이 입력되었을 경우에, 차가운 음료용의 배관 내의 물뿐만 아니라 따뜻한 음료용의 배관 내의 물에 대해서도 배수하도록 제어해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 제어부(1)는, 상기 물 충전 공정에 의해, 밀크 유통로(L3) 중 밀크 또는 혼합 음료가 유통된 배관 라인에 대해서만 물을 다시 채우는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 밀크 유통로(L3) 내의 물을 전부 다시 채워도 된다. 예컨대, 따뜻한 음료의 공급 명령(S1 또는 S2)에 의한 상기 음료 토출 공정 후에는, 비어 있는 따뜻한 음료용의 배관 내에 물을 채우는 동시에 차가운 음료용의 배관 내에 이미 채워져 있던 물을 새로운 물로 바꿔 넣고, 차가운 음료의 공급 명령(S3 또는 S4)에 의한 상기 음료 토출 공정 후에는, 따뜻한 음료용의 배관 내에 이미 채워져 있던 물을 새로운 물로 바꿔 넣는 동시에 비어 있는 차가운 음료용의 배관 내에 물을 채운다.

각 실시형태에서는, 제어부(1)는, 상기 물 재충전 공정을 실행하여, 밀크 유통로(L3) 내에서의 미생물 등의 잡균 증식을 방지 또는 억제하는 구성으로 하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 물 재충전 공정 대신에 이하에 설명하는 변형예와 같이 잡균 혼입 방지 동작을 실행하도록 해도 된다.

상기 물 재충전 공정을 실행하지 않을 경우, 상기 대기 상태가 장시간 계속되어, 토출관(L32) 내의 물속에서 미생물 등의 잡균이 증식할 가능성이 있다. 이 상태에 있어서, 공급 명령(S1 또는 S2)이 입력되어, 상기 배수 공정에 의해 배수관(L4)으로부터 상기 소정 길이의 배관 내의 물을 가온관(L31) 및 토출관(L32)을 경유하여 배출하였다고 하더라도, 이들 배관 내에 잡균이 남을 가능성이 있다. 이 경우에, 가온관(L31) 등으로 유통되어 따뜻해진 밀크 또는 혼합 음료 중 토출관(L32)을 먼저 통과하는 최초의 소정량의 밀크 또는 혼합 음료에는, 토출관(L32) 내에 남아 있던 잡균이 혼입되어 버릴 가능성이 있다. 또한, 공급 명령(S3 또는 S4)이 입력되어 상기 배수 공정이 실행된 경우에도, 바이패스관(L34) 내에 잡균이 남을 가능성이 있어, 마찬가지의 문제가 있다. 이러한 문제점에 대해, 제어부(1)는, 이하에 상세히 설명하는 잡균 혼입 방지 동작을 실행한다.

[음료 토출 공정에 있어서의 잡균 혼입 방지 동작]

본 변형예에 있어서, 제어부(1)는, 상기 대기 상태에 있어서 공급 명령(S1∼S4)이 입력되면, 상기 소정 길이의 배관 내의 물을 배수관(L4)을 통해 배수하는(상기 배수 공정) 동시에 밀크 또는 혼합 음료를 배수관(L4)으로부터 소정량만큼 배출시키는 잡균 혼입 방지 동작을 실행한 후에, 밀크 또는 혼합 음료를 출구관(L33)을 통해 음료 토출구(10)로부터 토출시키도록 구성되어 있다. 즉, 상기 소정 길이의 배관 내에 물이 채워진 상태에서 공급 명령(S1∼S4)이 입력되면, 배수관(L4)으로부터 상기 소정 길이의 배관 내의 물과 밀크 또는 혼합 음료의 최초의 소정량만큼을 배출시키고, 그 후, 밀크 또는 혼합 음료를 출구관(L33)을 경유하여 음료 토출구(10)로부터 토출시키고 있다.

자세하게는, 제어부(1)는, 상기 대기 상태에 있어서 공급 명령(S1∼S4)이 입력되면, 공급 명령의 종별에 따라 상기 배수 공정을 실행하여 완료시킨다. 그 후, 제어부(1)는, 상기 음료 토출 공정을 개시시킨다. 그리고, 상기 음료 토출 공정에서는, 제어부(1)는, 상기 음료 토출 공정이 개시된 후, 소정 시간이 경과한 후에, V4를 작동시킨다. 즉, 상기 음료 토출 공정에 있어서의 V4의 작동 타이밍을 지연시키고 있다. 이에 의해, 상기 음료 토출 공정을 개시하고 나서 V4가 작동하기까지의 동안에 있어서는, 상기 대기 상태에 있어서 토출관(L32) 등의 배관 내에서 잡균이 증식하였다고 하더라도, 그 잡균을 포함할 수 있는 최초의 소정량의 밀크 또는 혼합 음료를 배수관(L4)을 통해 배수한다. 그 후, 제어부(1)는, V4를 작동시켜, 출구관(L33)을 통해 밀크 또는 혼합 음료를 컵(C) 내에 공급시킨다.

또한, 제어부(1)는, 상기 음료 토출 공정을 개시하고 나서 소정 시간이 경과한 후에, V4를 작동시킴으로써, 최초의 소정량의 밀크 또는 혼합 음료를 배수하는 것으로 하였다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 상기 음료 토출 공정이 개시된 후, 밀크용 유량계(13)로부터의 펄스 신호에 근거한 타이밍으로, V4를 작동시킴으로써 최초의 소정량의 밀크 또는 혼합 음료를 배수하도록 구성해도 된다.

이와 같이, 본 변형예에 의한 음료 공급 장치(100)는, 토출관(L32) 중 접속부(Z9)와 V4 사이의 부위를 먼저 통과하는 최초의 소정량의 밀크 또는 혼합 음료에 대해서는, 배수관(L4)을 통해 배수하여, 음료 토출구(10)로부터 토출시키지 않도록 구성하고 있다. 이 때문에, 음료 공급 장치(100)에 의하면, 상기 대기 상태가 장시간 계속되어, 토출관(L32) 등의 배관 내에서 잡균이 증식하였다고 하더라도, 그 잡균을 밀크 또는 혼합 음료에 혼입시키는 일 없이 밀크 또는 혼합 음료를 공급할 수 있다. 또한, 본 변형예에 의한 음료 공급 장치(100)에 있어서도, 상기 대기 상태에 있어서, 적어도 상기 소정 길이의 배관 내에 물을 채우고 있으므로, 음료 성분이 석출되어 고체화되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여, 위생 면에 있어서의 안전성을 보다 향상시켜 고품질의 음료를 공급할 수 있는 음료 공급 장치(100)를 제공할 수 있다. 또한, 본 변형예에 따른 음료 공급 장치(100)에 의하면, 상기 배수 공정에 의해 밀크 유통로(L3) 내부로부터 완전히 제거되지 못한 미량의 물이 밀크 또는 혼합 음료에 혼입하여, 컵(C) 내에 공급되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 물로 옅어지는 일 없이, 보다 고품질의 밀크 또는 혼합 음료를 공급할 수 있다.

각 실시형태에서는, 상기 헹굼 공정에서는, 밀크 유통로(L3)에 있어서의 보냉고 내부의 배관 부분도 헹굼 대상 영역으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 헹굼 대상 영역은 밀크 유통로(L3) 중 보냉고 외부의 배관 부분만이어도 된다. 이 경우, 상기 헹굼 공정에 있어서, 제어부(1)는, V5 대신에 V6를 개방하면 된다. 이에 의해, 헹굼수의 배수량을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 바이패스관(L51)을 설치하는 것으로 하였지만, 바이패스관(L51)은 설치하지 않아도 된다. 이 경우, 바이패스관(L61)은, 일단부가 분기부(Z7)에 접속되고, 타단부가 물 유통로(L5)에 있어서의 제2 체크 밸브(C2)와 접속부(Z6) 사이의 소정 부위에 접속되면 된다.

각 실시형태에서는, 음료 공급 장치(100)는, 따뜻한 음료(밀크 또는 혼합 음료)와 차가운 음료(밀크 또는 혼합 음료)를 공급할 수 있도록 구성하였지만, 이에 한정되지 않으며, 따뜻한 음료만을 공급해도 되고, 차가운 음료만을 공급해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 혼합 음료 외에 밀크를 공급할 수 있도록 구성하였지만, 이에 한정되지 않으며, 혼합 음료만을 공급하도록 구성해도 된다. 또한, 따뜻한 음료를 공급하지 않는 경우는, V3로부터 접속부(Z9)까지의 유입관(L30), 가온관(L31), 토출관(L32)의 각 배관 및 가열 장치(6)는 불필요하며, 차가운 음료를 공급하지 않는 경우에는, 바이패스관(L34)은 불필요하다.

각 실시형태에서는, 음료 공급 장치(100)는, 밀크 또는 혼합 음료를 선택적으로 공급 가능한 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 하나의 공급 명령에 대해, 밀크와 혼합 음료를 연속적으로 공급해도 되고, 밀크만을 공급해도 되고, 혼합 음료만을 공급해도 된다. 또한, 밀크에 한정하지 않고 적절한 액체 음료를 공급해도 되며, 밀크와 공기의 혼합 음료에 한정하지 않고 적절한 액체 음료와 공기의 혼합 음료를 공급해도 된다. 또한, 음료 공급 장치(100)는, 커피 서버(50)에 인접하여 설치되는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 그 전체 또는 일부가 커피 서버(50) 내에 조립되어도 된다. 또한, 음료 공급 장치(100)는, 커피 서버(50)의 옵션 장치로서 이용되는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 적절한 음료의 공급 장치의 옵션 장치로서 이용할 수 있고, 단독으로 음료를 공급하는 장치로서도 이용할 수도 있다.

이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시형태 및 그 변형예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 각 실시형태 및 변형예에 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 근거하여 다양한 변형 및 변경이 가능하다.

3 밀크 탱크(탱크)
7 제1 펌프(음료 반송용 펌프)
9 제3 펌프(공기 공급용 펌프)
10 음료 토출구
18 스로틀부
18′ 스로틀부
100 음료 공급 장치
L3 밀크 유통로(음료 유통로)
L6 공기 유통로
L7 방출로
Z8 방출 부위
V7 제1 유량 조정 밸브
V7′ 공기 유통로 개폐 밸브
V9 방출로 개폐 밸브(제6 개폐 밸브)
V9′ 제2 유량 조정 밸브

Claims (10)

1. 액체 음료를 저류하는 탱크, 상기 탱크와 음료 토출구와의 사이를 접속하는 음료 유통로, 상기 음료 유통로에 설치되는 음료 반송용 펌프, 상기 음료 유통로에 있어서의 상기 탱크와 상기 음료 반송용 펌프와의 사이의 소정 부위를 경유하여 상기 음료 유통로에 공급하는 공기를 유통시키기 위한 공기 유통로, 및, 상기 공기 유통로에 설치되는 공기 공급용 펌프를 가지며,
   상기 공기 공급용 펌프를 구동시켜 상기 음료 유통로 내에 공기를 공급하는 동시에 상기 음료 반송용 펌프를 구동시킴으로써, 상기 액체 음료와 상기 공기의 혼합 음료를 상기 음료 토출구로부터 토출하여 공급하는 음료 공급 장치로서,
   상기 공기 유통로의 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출하기 위한 방출로이며, 일단부가 상기 공기 유통로에 있어서의 음료 유통로측 단부와 상기 공기 공급용 펌프와의 사이의 소정 부위인 방출 부위에 접속되고, 타단부가 외부로 개방되는 방출로와,
   상기 공기 유통로에 있어서의 상기 음료 유통로측 단부와 상기 방출 부위와의 사이의 유통로에 설치되어, 이 유통로로 유통되는 공기의 유량을 조정하는 제1 유량 조정 밸브와,
   상기 방출로에 설치되어, 이 방출로를 개폐하는 방출로 개폐 밸브
   를 포함하고,
   상기 방출로 개폐 밸브는, 상기 혼합 음료의 공급 운전시에는 개방되며, 상기 혼합 음료의 공급 완료 후에 상기 음료 유통로에 공기를 유통시키는 에어 퍼지 운전시에는 완전 폐쇄되고,
   상기 제1 유량 조정 밸브는, 상기 혼합 음료의 공급 운전시에는, 소정 유량의 공기를 상기 음료 유통로에 공급하도록 소정의 입력 신호에 근거하여 밸브 개방도를 조정하며, 상기 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄되는, 음료 공급 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방출로 개폐 밸브는, 상기 방출로로 유통되는 공기의 유량을 조정하는 유량 조정 기능을 가지는, 음료 공급 장치.
3. 액체 음료를 저류하는 탱크, 상기 탱크와 음료 토출구와의 사이를 접속하는 음료 유통로, 상기 음료 유통로에 설치되는 음료 반송용 펌프, 상기 음료 유통로에 있어서의 상기 탱크와 상기 음료 반송용 펌프와의 사이의 소정 부위를 경유하여 상기 음료 유통로에 공급하는 공기를 유통시키기 위한 공기 유통로, 및, 상기 공기 유통로에 설치되는 공기 공급용 펌프를 가지며,
   상기 공기 공급용 펌프를 구동시켜 상기 음료 유통로 내에 공기를 공급하는 동시에 상기 음료 반송용 펌프를 구동시킴으로써, 상기 액체 음료와 상기 공기의 혼합 음료를 상기 음료 토출구로부터 토출하여 공급하는 음료 공급 장치로서,
   상기 공기 유통로의 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출하기 위한 방출로이며, 일단부가 상기 공기 유통로에 있어서의 음료 유통로측 단부와 상기 공기 공급용 펌프와의 사이의 소정 부위인 방출 부위에 접속되고, 타단부가 외부로 개방되는 방출로와,
   상기 방출로에 설치되어, 이 방출로로 유통되어 배기되는 공기의 유량을 조정하는 제2 유량 조정 밸브와,
   상기 공기 유통로에 있어서의 상기 음료 유통로측 단부와 상기 방출 부위와의 사이의 유통로에 설치되어, 이 유통로를 개폐하는 공기 유통로 개폐 밸브
   를 포함하고,
   상기 공기 유통로 개폐 밸브는, 상기 혼합 음료의 공급 운전시에는 개방되며, 상기 혼합 음료의 공급 완료 후에 상기 음료 유통로에 공기를 유통시키는 에어 퍼지 운전시에는 완전 폐쇄되고,
   상기 제2 유량 조정 밸브는, 상기 혼합 음료의 공급 운전시에는, 소정 유량의 공기를 배기하도록 소정의 입력 신호에 근거하여 밸브 개방도를 조정하며, 상기 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄되는, 음료 공급 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 공기 유통로 개폐 밸브는, 스로틀부를 가지며, 상기 혼합 음료의 공급 운전시에는, 개방되는 동시에 상기 스로틀부의 스로틀 유로 단면적에 따른 소정 유량의 공기를 유통시키고, 상기 혼합 음료의 공급 완료 후에 상기 음료 유통로에 공기를 유통시키는 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄되는, 음료 공급 장치.
5. 액체 음료를 저류하는 탱크, 상기 탱크와 음료 토출구와의 사이를 접속하는 음료 유통로, 상기 음료 유통로에 설치되는 음료 반송용 펌프, 상기 음료 유통로에 있어서의 상기 탱크와 상기 음료 반송용 펌프와의 사이의 소정 부위를 경유하여 상기 음료 유통로에 공급하는 공기를 유통시키기 위한 공기 유통로, 및, 상기 공기 유통로에 설치되는 공기 공급용 펌프를 가지며,
   상기 공기 공급용 펌프를 구동시켜 상기 음료 유통로 내에 공기를 공급하는 동시에 상기 음료 반송용 펌프를 구동시킴으로써, 상기 액체 음료와 상기 공기의 혼합 음료를 상기 음료 토출구로부터 토출하여 공급하는 음료 공급 장치로서,
   상기 공기 유통로의 내부로 유통되는 공기의 일부를 외부로 방출하기 위한 방출로이며, 일단부가 상기 공기 유통로에 있어서의 음료 유통로측 단부와 상기 공기 공급용 펌프와의 사이의 소정 부위인 방출 부위에 접속되고, 타단부가 외부로 개방되는 방출로와,
   상기 방출로에 설치되어, 이 방출로로 유통되어 배기되는 공기의 유량을 조정하는 제2 유량 조정 밸브와,
   상기 공기 유통로에 있어서의 상기 음료 유통로측 단부와 상기 방출 부위와의 사이의 유통로에 설치되는 스로틀부
   를 포함하고,
   상기 스로틀부는, 상기 혼합 음료의 공급 운전시, 및, 상기 혼합 음료의 공급 완료 후에 상기 음료 유통로에 공기를 유통시키는 에어 퍼지 운전시 어느 경우에도, 그 스로틀 유로 단면적에 따른 소정 유량의 공기를 유통시키며,
   상기 제2 유량 조정 밸브는, 상기 혼합 음료의 공급 운전시에는, 소정 유량의 공기를 배기하도록 소정의 입력 신호에 근거하여 밸브 개방도를 조정하고, 상기 에어 퍼지 운전시에는, 완전 폐쇄되는, 음료 공급 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탱크 내에 상기 액체 음료로서의 액상 밀크를 저류하고,
   상기 공기 공급용 펌프를 구동시켜 상기 음료 유통로 내에 공기를 공급하는 동시에 상기 음료 반송용 펌프를 구동시킴으로써, 상기 액상 밀크와 상기 공기의 혼합 음료를 상기 음료 토출구로부터 토출하여 공급하는, 음료 공급 장치.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공기 공급용 펌프는, 소정의 입력 신호에 근거하여 공기의 토출 유량을 변경 가능하도록 구성되어 있는, 음료 공급 장치.
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