飲料供給装置
【目的】低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低い飲料供給装置を提供することを目的とする。
【構成】飲料水を所定量貯留する水リザーバ４と、ヒータ９で加熱された湯を貯留し、コーヒー飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンク７と、湯タンク７から供給された湯を加熱して高温高圧の湯として供給する湯加圧供給装置２０と、コーヒー豆を貯蔵し、コーヒー飲料抽出の都度、コーヒー豆を供給するキャニスタ１５と、キャニスタ１５から供給されたコーヒー豆を挽いてコーヒー挽き豆とするミル１６と、ミル１６で挽いたコーヒー引き豆を圧縮し、この圧縮したコーヒー挽き豆に湯加圧供給装置２０から供給された高温高圧の湯を通過させてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置１７と、を備え、湯タンク７と湯加圧供給装置２０とを連通する管路１１には流入弁１２を、湯加圧供給装置２０と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には流出弁１４を、設けている。
【構成】飲料水を所定量貯留する水リザーバ４と、ヒータ９で加熱された湯を貯留し、コーヒー飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンク７と、湯タンク７から供給された湯を加熱して高温高圧の湯として供給する湯加圧供給装置２０と、コーヒー豆を貯蔵し、コーヒー飲料抽出の都度、コーヒー豆を供給するキャニスタ１５と、キャニスタ１５から供給されたコーヒー豆を挽いてコーヒー挽き豆とするミル１６と、ミル１６で挽いたコーヒー引き豆を圧縮し、この圧縮したコーヒー挽き豆に湯加圧供給装置２０から供給された高温高圧の湯を通過させてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置１７と、を備え、湯タンク７と湯加圧供給装置２０とを連通する管路１１には流入弁１２を、湯加圧供給装置２０と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には流出弁１４を、設けている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ式飲料自動販売機や飲料ディスペンサなどに備えられ、コーヒー挽き豆および湯を用いてコーヒー飲料を抽出して供給する飲料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の飲料供給装置として、カップ式飲料自動販売機に備えられた特許文献１に記載のものが知られている。この飲料供給装置は、コーヒー飲料を抽出して供給するもので、コーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置と、この飲料抽出装置に所定量のコーヒー挽き豆および湯を供給する原料供給装置および給湯装置とを備え、給湯装置の湯を飲料抽出装置に供給する給湯配管と、飲料抽出装置で抽出されたコーヒー飲料をカップに供給する飲料配管とが接続されている。飲料抽出装置は、上方に開口した原料投入口を有するシリンダと、このシリンダ内で往復動自在に設けられるとともに、飲料配管の一端部が接続されたピストンと、シリンダの原料投入口を開閉するとともに、給湯配管の一端部が接続されたキャップとを有している。給湯装置は、供給された飲料水を加熱して貯留するヒータ付きの湯タンクと、この湯タンクの湯を所定の高圧（例えば、８気圧）にして送り出す湯ポンプとを有している。
【０００３】
この飲料供給装置では、次のようにして、コーヒー飲料を抽出して供給する。まず、原料供給装置から飲料抽出装置のシリンダに原料投入口を介して所定量のコーヒー挽き豆を供給する。次いで、原料投入口をキャップで閉鎖した後、ピストンを原料投入口側へ移動し、コーヒー挽き豆を圧縮する。そして、湯ポンプを所定時間駆動して湯タンクの湯を給湯配管に送り出し、所定量の湯を所定の高圧でシリンダに供給する。このようにして、シリンダで圧縮しているコーヒー挽き豆に高圧の湯を供給することにより、コーヒー挽き豆に浸透させた湯にコーヒー成分を溶解させてコーヒー飲料を抽出し、飲料配管からカップに供給する。
【０００４】
以上のようにコーヒー飲料の抽出は、所定の高圧の湯を飲料抽出装置のシリンダに供給して圧縮しているコーヒー挽き豆に浸透させた湯にコーヒー成分を溶解させてコーヒー飲料を抽出する。このような高圧の湯を供給するには、一対のギヤを回転させて高圧の湯を供給するギヤポンプ、また、吸入弁と吐出弁を有し、電磁コイルの電磁力により電磁プランジャと共に往復動するピストンがポンプ作用をする電磁ポンプで高圧の湯を供給するなどの方法がある。
【特許文献１】特開２００１−２３０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、飲料供給装置を設置して最初に使用を開始する時は、湯ポンプには湯が導入されていないために空運転となり、湯ポンプがギヤポンプである場合には潤滑の働きをする湯がない状態でギヤを高速回転させてギヤの歯面に異常磨耗を生じる虞がある。また、電磁ポンプの場合には湯が導入されていないとピストンにかかる負荷が小さいために、電磁プランジャおよびピストンがフルストロークで往復動をおこし、電磁プランジャと共に往復動するピストンを支持するばねに無理な伸縮が要求されることとなり、ばねに異常衝撃荷重が加わり破損を招く虞がある。このように、ギヤポンプのギヤ歯面の異常磨耗、また、電磁ポンプの電磁プランジャと共に往復動するピストンを支持するばねの破損が生じると、飲料抽出装置のシリンダに高圧の湯を供給することができなくなり、その結果、飲料供給装置がコーヒー飲料を抽出して供給することができなくなる。また、これらギヤポンプや電磁ポンプは構成部品数が多いため、飲料供給装置がコスト高となり、また故障などの不具合が生じる虞がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低い飲料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る飲料供給装置は、原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置および湯加圧供給装置から供給された原料と湯を用いて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る飲料供給装置は、原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、筒体に流入した湯を加熱するヒータと、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置から供給された原料を圧縮し、該圧縮した原料に前記湯加圧供給装置から供給された湯を通過させて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係る飲料供給装置は、上述した請求項１または２において、前記湯タンクと前記筒体の湯流出入口とを連通する管路には流入弁を、前記筒体の湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路には流出弁を、設け、
前記流入弁は前記筒体に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であり、前記流出弁は前記筒体から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係る飲料供給装置は、上述した請求項１または２において、前記湯タンクおよび前記飲料抽出装置と前記筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設け、
前記湯加圧供給装置に湯を吸引するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を開放し、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を閉ざし、
前記湯加圧供給装置から前記飲料抽出装置に湯を供給するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を閉ざし、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を開放するように、前記三方弁を開閉することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、原料供給装置と、湯タンクと、片端を閉塞し対向する側を開放するとともに該閉塞端に湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、から成る湯加圧供給装置と、原料と湯を用いて飲料を抽出する飲料抽出装置とで飲料供給装置を構成したので、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低い飲料供給装置を実現することができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によれば、原料供給装置と、湯タンクと、片端を閉塞し対向する側を開放するとともに該閉塞端に湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、筒体に流入した湯を加熱するヒータと、から成る湯加圧供給装置と、原料を圧縮し、該圧縮した原料に湯加圧供給装置から供給された湯を通過させて飲料を抽出する飲料抽出装置とで飲料供給装置を構成したので、エスプレッソコーヒー飲料を抽出するのに適した高温高圧の湯を供給することができ、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低いエスプレッソコーヒー飲料供給装置を実現することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明によれば、湯タンクと筒体の湯流出入口とを連通する管路には筒体に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流入弁を、筒体の湯流出入口と飲料抽出装置とを連通する管路には筒体から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流出弁を、設けたので、湯タンクから湯加圧供給装置および湯加圧供給装置から飲料抽出装置への湯の供給を低コストで実現でき、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。
【００１４】
また、請求項４の発明によれば、湯タンクおよび飲料抽出装置と筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設け、湯加圧供給装置に湯を吸引するときは、湯タンクと湯流出入口とを連通する管路を開放し、湯流出入口と飲料抽出装置とを連通する管路を閉ざし、湯加圧供給装置から飲料抽出装置に湯を供給するときは、湯タンクと湯流出入口とを連通する管路を閉ざし、湯流出入口と飲料抽出装置とを連通する管路を開放するように、三方弁を開閉している。このように湯タンクおよび飲料抽出装置と筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設けて、湯タンクから湯加圧供給装置、および湯加圧供給装置から飲料抽出装置へ湯を供給すると、飲料供給装置を、低コストで、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料供給装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。この飲料供給装置は、カップ式飲料自動販売機や飲料ディスペンサなどに備えられ、コーヒー挽き豆と湯を用いて、コーヒー飲料を抽出して供給するものである。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１である飲料供給装置１の概略構成を示すブロック図である。図に示すように、この飲料供給装置１は、飲料水を所定量（例えば、８００ｃｃ）貯留する水リザーバ４と、飲料水を加熱するヒータ９を内設して加熱した湯を貯留し、コーヒー飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンク７と、湯タンク７から供給された湯を加熱して高温高圧の湯として供給する湯加圧供給装置２０と、コーヒー豆を貯蔵し、コーヒー飲料抽出の都度、コーヒー豆を供給するキャニスタ１５と、キャニスタ１５から供給されたコーヒー豆を挽いてコーヒー挽き豆とするミル１６と、ミル１６で挽いたコーヒー引き豆を圧縮し、この圧縮したコーヒー挽き豆に湯加圧供給装置２０から供給された高温高圧の湯を通過させてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置１７と、を備えている。また、湯タンク７と湯加圧供給装置２０とを連通する管路１１には流入弁１２を、湯加圧供給装置２０と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には流出弁１４を、設けている。流入弁１２は湯タンク７から湯加圧供給装置２０に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であり、流出弁１４は湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７に流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である。
【００１６】
飲料水は、水入口弁（電磁弁）３を開放すると、水道蛇口２から水リザーバ４に給水される。水リザーバ４には、水位を検出して制御部（図示せず）に水位信号を出力するフロートスイッチ５が設けられ、水リザーバ４内が下限水位になったとき水入口弁３を開いて給水し、上限水位になったとき水入口弁３を閉じて給水を停止する。
【００１７】
湯タンク７には、水位を検出し、制御部に水位信号を出力するフロートスイッチ８が設けられ、湯タンク７内の湯が下限水位になったとき水ポンプ６を駆動して水リザーバ４に貯留している飲料水を供給し、上限水位になったとき水ポンプ６を停止して給水を停止する。湯タンク７に供給された飲料水はヒータ９で加熱（例えば、９５℃）され、給湯弁（電磁弁）１０を開くと給湯する。
【００１８】
飲料抽出装置１７は、例えば、特開２００１−２３０３２号公報の図７、図１１に示されているように、上方に開口した原料投入口を有するシリンダと、このシリンダ内で往復動自在に設けられるとともに、飲料配管の一端部が接続されたピストンと、シリンダの原料投入口を開閉するとともに、配管の一端部が接続されたキャップとを有し、キャニスタ１５から供給されミル１６で挽いたコーヒー挽き豆がシリンダの原料投入口から供給されると、キャップでシリンダの原料投入口を閉塞した後にピストンを上昇させてコーヒー挽き豆を圧縮し、湯加圧供給装置２０から供給する高温高圧の湯を流出弁１４を介して管路１３からこの圧縮したコーヒー挽き豆を通過させてコーヒー成分を抽出したエスプレッソコーヒー飲料を飲料配管１８からカップＣに注ぐ。
【００１９】
図２は、湯加圧供給装置２０の側断面図を示している。湯加圧供給装置２０は、片端を閉塞した閉塞端２１ａ、対向する側を開放した開放端２１ｂとするとともに、湯の流出入口２２を閉塞端２１ａに設けた筒体２１と、筒体２１の開放端２１ｂを閉塞して筒体２１内部を往復移動可能に配設された摺動体２３と、摺動体２３を往復移動させる駆動部（例えば、減速機構を設けたモータ）２４と、筒体２１に流入した湯を加熱するヒータ２５と、から成り、湯流出入口２２には、流入弁１２を介して管路１１、流出弁１４を介して管路１３が連通している。摺動体２３は、筒体２１内面との隙間から湯が漏れることを防止する働きをするＯリング２３ａを有している。また、駆動部２４はクランク機構２４ａにより摺動体２３を筒体２１内面を往復移動させる。
【００２０】
上記構成における湯加圧供給装置２０の湯吸引、供給動作を図３を参照して説明する。湯加圧供給装置２０は、飲料供給待機時は、図３（ａ）に示すように、摺動体２３が筒体２１の開放端２１ｂ側に停止し、筒体２１内に流入している湯はヒータ２５で加熱（例えば、９８℃）されている。そして、コーヒー飲料の供給が指示されると、キャニスタ１５から供給されたコーヒー豆をミル１６で挽いたコーヒー挽き豆が飲料抽出装置１７に供給され、制御部から駆動部２４に信号が出力されると、駆動部２４がクランク２４ａを１８０度回転（図中、矢印方向）させ、図３（ｂ）に示すように、摺動体２３を筒体２１の閉塞端２１ａ側に移動させる。摺動体２３が閉塞端２１ａ側に移動すると筒体２１内で加熱されて高温で貯留してある定量（コーヒー飲料を１回抽出するのに必要とする量）の湯が湯流出入口２２から高圧で流出して流出弁１４を通過して飲料抽出装置１７に供給され、コーヒー挽き豆からコーヒー成分を抽出したコーヒー飲料を供給して飲料配管１８からカップＣに注ぐ。この高温高圧の湯を湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７に供給するとき、管路１１には逆止弁である流入弁１２を設けてあるので、流入弁１２が湯タンク７方向への通路を閉じ、湯が湯タンク７方向へ逆流することを防いでいる。このようにして湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７への高温高圧の湯の供給が終了すると、給湯弁１０を開き、図３（ｃ）に示すように、駆動部２４を駆動して摺動体２３を筒体２１の閉塞端２１ａ側から開放端２１ｂ側に移動すると、湯タンク７に貯留されてヒータ９で加熱されている湯が筒体２１内に吸引される。そして、図３（ａ）に示すように、摺動体２３を筒体２１の開放端２１ｂ側に移動させて停止し、筒体２１内に流入した湯をヒータ２５で加熱して次のコーヒー飲料の供給指示に備える。
【００２１】
以上説明したように、片端を閉塞した閉塞端２１ａ、対向する側を開放した開放端２１ｂとするとともに、閉塞端２１ａに湯流出入口２２を設けた筒体２１と、筒体２１の開放端２１ｂを閉塞して筒体２１内部を往復移動可能に配設された摺動体２３と、摺動体２３を往復移動させる駆動部２４とで、飲料抽出装置１７に高温高圧の湯を供給する湯加圧供給装置２０を構成したので、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低い飲料供給装置を提供することができる。さらに、筒体２１に流入した湯を加熱するヒータ２５を設けて、湯タンク７から供給される湯をヒータ２５で再加熱するようにしたので、エスプレッソコーヒー飲料を抽出するのに適した高温高圧の湯を供給することができ、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低いエスプレッソコーヒー飲料供給装置を実現することができる。
【００２２】
また、湯タンク７に貯留している湯を従来温度（例えば、９５℃）より低い温度（例えば、８０℃）で貯留して、湯加圧供給装置２０に設けたヒータ２５で加熱した高温の湯を飲料抽出装置１７に供給するようにしてもよい。このように、大量の湯を貯留している湯タンク７の湯を低い温度にすると、湯タンク７の外壁からの放熱によるエネルギーロスを少なくすることができる。また、湯タンク７と筒体２１の湯流出入口２２とを連通する管路１１には、筒体２１に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流入弁１２を、筒体２１の湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には、筒体２１から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流出弁１４を、設けたので、湯タンク７から湯加圧供給装置２０、および湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７への湯の供給を低コストで実現でき、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。さらに、飲料供給待機時のクランク２４ａの停止位置角度を変えると、筒体２１に貯留する湯の量を変えて、飲料抽出装置１７へ供給する湯量を変えることができる。
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について図４を参照して説明する。実施の形態１では、湯タンク７と筒体２１の湯流出入口２２とを連通する管路１１には、筒体２１に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流入弁１２を、筒体２１の湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には、筒体２１から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流出弁１４を、設けて飲料供給装置１を構成したが、この実施の形態２の飲料供給装置３０では、湯タンク７および飲料抽出装置１７と筒体２１の湯流出入口２２とを連通する管路１１、１３が交差する位置に三方弁３１を設け、湯加圧供給装置２０に湯を吸引するときは、湯タンク７と湯流出入口２２とを連通する管路１１を開放し、湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３を閉ざし、湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７に湯を供給するときは、湯タンク７と湯流出入口２２とを連通する管路１１を閉ざし、湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３を開放するように、三方弁３１を開閉する。このように三方弁３１を設けて、湯タンク７から湯加圧供給装置２０、および湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７へと湯を供給すると、飲料供給装置３０を、低コストで、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１による飲料供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した飲料供給装置の湯加圧供給装置の側断面図である。
【図３】図２に示した湯加圧供給装置の動作を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態２による飲料供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 飲料供給装置
４ 水リザーバ
６ 水ポンプ
７ 湯タンク
９ ヒータ
１０ 給湯弁
１１ 管路
１２ 流入弁
１３ 管路
１４ 流出弁
１５ キャニスタ
１６ ミル
１７ 飲料抽出装置
１８ 飲料配管
２０ 湯加圧供給装置
３０ 飲料供給装置
３１ 三方弁
Ｃ カップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップ式飲料自動販売機や飲料ディスペンサなどに備えられ、コーヒー挽き豆および湯を用いてコーヒー飲料を抽出して供給する飲料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の飲料供給装置として、カップ式飲料自動販売機に備えられた特許文献１に記載のものが知られている。この飲料供給装置は、コーヒー飲料を抽出して供給するもので、コーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置と、この飲料抽出装置に所定量のコーヒー挽き豆および湯を供給する原料供給装置および給湯装置とを備え、給湯装置の湯を飲料抽出装置に供給する給湯配管と、飲料抽出装置で抽出されたコーヒー飲料をカップに供給する飲料配管とが接続されている。飲料抽出装置は、上方に開口した原料投入口を有するシリンダと、このシリンダ内で往復動自在に設けられるとともに、飲料配管の一端部が接続されたピストンと、シリンダの原料投入口を開閉するとともに、給湯配管の一端部が接続されたキャップとを有している。給湯装置は、供給された飲料水を加熱して貯留するヒータ付きの湯タンクと、この湯タンクの湯を所定の高圧（例えば、８気圧）にして送り出す湯ポンプとを有している。
【０００３】
この飲料供給装置では、次のようにして、コーヒー飲料を抽出して供給する。まず、原料供給装置から飲料抽出装置のシリンダに原料投入口を介して所定量のコーヒー挽き豆を供給する。次いで、原料投入口をキャップで閉鎖した後、ピストンを原料投入口側へ移動し、コーヒー挽き豆を圧縮する。そして、湯ポンプを所定時間駆動して湯タンクの湯を給湯配管に送り出し、所定量の湯を所定の高圧でシリンダに供給する。このようにして、シリンダで圧縮しているコーヒー挽き豆に高圧の湯を供給することにより、コーヒー挽き豆に浸透させた湯にコーヒー成分を溶解させてコーヒー飲料を抽出し、飲料配管からカップに供給する。
【０００４】
以上のようにコーヒー飲料の抽出は、所定の高圧の湯を飲料抽出装置のシリンダに供給して圧縮しているコーヒー挽き豆に浸透させた湯にコーヒー成分を溶解させてコーヒー飲料を抽出する。このような高圧の湯を供給するには、一対のギヤを回転させて高圧の湯を供給するギヤポンプ、また、吸入弁と吐出弁を有し、電磁コイルの電磁力により電磁プランジャと共に往復動するピストンがポンプ作用をする電磁ポンプで高圧の湯を供給するなどの方法がある。
【特許文献１】特開２００１−２３０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、飲料供給装置を設置して最初に使用を開始する時は、湯ポンプには湯が導入されていないために空運転となり、湯ポンプがギヤポンプである場合には潤滑の働きをする湯がない状態でギヤを高速回転させてギヤの歯面に異常磨耗を生じる虞がある。また、電磁ポンプの場合には湯が導入されていないとピストンにかかる負荷が小さいために、電磁プランジャおよびピストンがフルストロークで往復動をおこし、電磁プランジャと共に往復動するピストンを支持するばねに無理な伸縮が要求されることとなり、ばねに異常衝撃荷重が加わり破損を招く虞がある。このように、ギヤポンプのギヤ歯面の異常磨耗、また、電磁ポンプの電磁プランジャと共に往復動するピストンを支持するばねの破損が生じると、飲料抽出装置のシリンダに高圧の湯を供給することができなくなり、その結果、飲料供給装置がコーヒー飲料を抽出して供給することができなくなる。また、これらギヤポンプや電磁ポンプは構成部品数が多いため、飲料供給装置がコスト高となり、また故障などの不具合が生じる虞がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低い飲料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る飲料供給装置は、原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置および湯加圧供給装置から供給された原料と湯を用いて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る飲料供給装置は、原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、筒体に流入した湯を加熱するヒータと、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置から供給された原料を圧縮し、該圧縮した原料に前記湯加圧供給装置から供給された湯を通過させて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係る飲料供給装置は、上述した請求項１または２において、前記湯タンクと前記筒体の湯流出入口とを連通する管路には流入弁を、前記筒体の湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路には流出弁を、設け、
前記流入弁は前記筒体に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であり、前記流出弁は前記筒体から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に係る飲料供給装置は、上述した請求項１または２において、前記湯タンクおよび前記飲料抽出装置と前記筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設け、
前記湯加圧供給装置に湯を吸引するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を開放し、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を閉ざし、
前記湯加圧供給装置から前記飲料抽出装置に湯を供給するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を閉ざし、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を開放するように、前記三方弁を開閉することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、原料供給装置と、湯タンクと、片端を閉塞し対向する側を開放するとともに該閉塞端に湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、から成る湯加圧供給装置と、原料と湯を用いて飲料を抽出する飲料抽出装置とで飲料供給装置を構成したので、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低い飲料供給装置を実現することができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によれば、原料供給装置と、湯タンクと、片端を閉塞し対向する側を開放するとともに該閉塞端に湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、筒体に流入した湯を加熱するヒータと、から成る湯加圧供給装置と、原料を圧縮し、該圧縮した原料に湯加圧供給装置から供給された湯を通過させて飲料を抽出する飲料抽出装置とで飲料供給装置を構成したので、エスプレッソコーヒー飲料を抽出するのに適した高温高圧の湯を供給することができ、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低いエスプレッソコーヒー飲料供給装置を実現することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明によれば、湯タンクと筒体の湯流出入口とを連通する管路には筒体に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流入弁を、筒体の湯流出入口と飲料抽出装置とを連通する管路には筒体から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流出弁を、設けたので、湯タンクから湯加圧供給装置および湯加圧供給装置から飲料抽出装置への湯の供給を低コストで実現でき、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。
【００１４】
また、請求項４の発明によれば、湯タンクおよび飲料抽出装置と筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設け、湯加圧供給装置に湯を吸引するときは、湯タンクと湯流出入口とを連通する管路を開放し、湯流出入口と飲料抽出装置とを連通する管路を閉ざし、湯加圧供給装置から飲料抽出装置に湯を供給するときは、湯タンクと湯流出入口とを連通する管路を閉ざし、湯流出入口と飲料抽出装置とを連通する管路を開放するように、三方弁を開閉している。このように湯タンクおよび飲料抽出装置と筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設けて、湯タンクから湯加圧供給装置、および湯加圧供給装置から飲料抽出装置へ湯を供給すると、飲料供給装置を、低コストで、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料供給装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。この飲料供給装置は、カップ式飲料自動販売機や飲料ディスペンサなどに備えられ、コーヒー挽き豆と湯を用いて、コーヒー飲料を抽出して供給するものである。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１である飲料供給装置１の概略構成を示すブロック図である。図に示すように、この飲料供給装置１は、飲料水を所定量（例えば、８００ｃｃ）貯留する水リザーバ４と、飲料水を加熱するヒータ９を内設して加熱した湯を貯留し、コーヒー飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンク７と、湯タンク７から供給された湯を加熱して高温高圧の湯として供給する湯加圧供給装置２０と、コーヒー豆を貯蔵し、コーヒー飲料抽出の都度、コーヒー豆を供給するキャニスタ１５と、キャニスタ１５から供給されたコーヒー豆を挽いてコーヒー挽き豆とするミル１６と、ミル１６で挽いたコーヒー引き豆を圧縮し、この圧縮したコーヒー挽き豆に湯加圧供給装置２０から供給された高温高圧の湯を通過させてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置１７と、を備えている。また、湯タンク７と湯加圧供給装置２０とを連通する管路１１には流入弁１２を、湯加圧供給装置２０と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には流出弁１４を、設けている。流入弁１２は湯タンク７から湯加圧供給装置２０に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であり、流出弁１４は湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７に流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である。
【００１６】
飲料水は、水入口弁（電磁弁）３を開放すると、水道蛇口２から水リザーバ４に給水される。水リザーバ４には、水位を検出して制御部（図示せず）に水位信号を出力するフロートスイッチ５が設けられ、水リザーバ４内が下限水位になったとき水入口弁３を開いて給水し、上限水位になったとき水入口弁３を閉じて給水を停止する。
【００１７】
湯タンク７には、水位を検出し、制御部に水位信号を出力するフロートスイッチ８が設けられ、湯タンク７内の湯が下限水位になったとき水ポンプ６を駆動して水リザーバ４に貯留している飲料水を供給し、上限水位になったとき水ポンプ６を停止して給水を停止する。湯タンク７に供給された飲料水はヒータ９で加熱（例えば、９５℃）され、給湯弁（電磁弁）１０を開くと給湯する。
【００１８】
飲料抽出装置１７は、例えば、特開２００１−２３０３２号公報の図７、図１１に示されているように、上方に開口した原料投入口を有するシリンダと、このシリンダ内で往復動自在に設けられるとともに、飲料配管の一端部が接続されたピストンと、シリンダの原料投入口を開閉するとともに、配管の一端部が接続されたキャップとを有し、キャニスタ１５から供給されミル１６で挽いたコーヒー挽き豆がシリンダの原料投入口から供給されると、キャップでシリンダの原料投入口を閉塞した後にピストンを上昇させてコーヒー挽き豆を圧縮し、湯加圧供給装置２０から供給する高温高圧の湯を流出弁１４を介して管路１３からこの圧縮したコーヒー挽き豆を通過させてコーヒー成分を抽出したエスプレッソコーヒー飲料を飲料配管１８からカップＣに注ぐ。
【００１９】
図２は、湯加圧供給装置２０の側断面図を示している。湯加圧供給装置２０は、片端を閉塞した閉塞端２１ａ、対向する側を開放した開放端２１ｂとするとともに、湯の流出入口２２を閉塞端２１ａに設けた筒体２１と、筒体２１の開放端２１ｂを閉塞して筒体２１内部を往復移動可能に配設された摺動体２３と、摺動体２３を往復移動させる駆動部（例えば、減速機構を設けたモータ）２４と、筒体２１に流入した湯を加熱するヒータ２５と、から成り、湯流出入口２２には、流入弁１２を介して管路１１、流出弁１４を介して管路１３が連通している。摺動体２３は、筒体２１内面との隙間から湯が漏れることを防止する働きをするＯリング２３ａを有している。また、駆動部２４はクランク機構２４ａにより摺動体２３を筒体２１内面を往復移動させる。
【００２０】
上記構成における湯加圧供給装置２０の湯吸引、供給動作を図３を参照して説明する。湯加圧供給装置２０は、飲料供給待機時は、図３（ａ）に示すように、摺動体２３が筒体２１の開放端２１ｂ側に停止し、筒体２１内に流入している湯はヒータ２５で加熱（例えば、９８℃）されている。そして、コーヒー飲料の供給が指示されると、キャニスタ１５から供給されたコーヒー豆をミル１６で挽いたコーヒー挽き豆が飲料抽出装置１７に供給され、制御部から駆動部２４に信号が出力されると、駆動部２４がクランク２４ａを１８０度回転（図中、矢印方向）させ、図３（ｂ）に示すように、摺動体２３を筒体２１の閉塞端２１ａ側に移動させる。摺動体２３が閉塞端２１ａ側に移動すると筒体２１内で加熱されて高温で貯留してある定量（コーヒー飲料を１回抽出するのに必要とする量）の湯が湯流出入口２２から高圧で流出して流出弁１４を通過して飲料抽出装置１７に供給され、コーヒー挽き豆からコーヒー成分を抽出したコーヒー飲料を供給して飲料配管１８からカップＣに注ぐ。この高温高圧の湯を湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７に供給するとき、管路１１には逆止弁である流入弁１２を設けてあるので、流入弁１２が湯タンク７方向への通路を閉じ、湯が湯タンク７方向へ逆流することを防いでいる。このようにして湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７への高温高圧の湯の供給が終了すると、給湯弁１０を開き、図３（ｃ）に示すように、駆動部２４を駆動して摺動体２３を筒体２１の閉塞端２１ａ側から開放端２１ｂ側に移動すると、湯タンク７に貯留されてヒータ９で加熱されている湯が筒体２１内に吸引される。そして、図３（ａ）に示すように、摺動体２３を筒体２１の開放端２１ｂ側に移動させて停止し、筒体２１内に流入した湯をヒータ２５で加熱して次のコーヒー飲料の供給指示に備える。
【００２１】
以上説明したように、片端を閉塞した閉塞端２１ａ、対向する側を開放した開放端２１ｂとするとともに、閉塞端２１ａに湯流出入口２２を設けた筒体２１と、筒体２１の開放端２１ｂを閉塞して筒体２１内部を往復移動可能に配設された摺動体２３と、摺動体２３を往復移動させる駆動部２４とで、飲料抽出装置１７に高温高圧の湯を供給する湯加圧供給装置２０を構成したので、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低い飲料供給装置を提供することができる。さらに、筒体２１に流入した湯を加熱するヒータ２５を設けて、湯タンク７から供給される湯をヒータ２５で再加熱するようにしたので、エスプレッソコーヒー飲料を抽出するのに適した高温高圧の湯を供給することができ、低コストで故障などの不具合が生じる可能性が低いエスプレッソコーヒー飲料供給装置を実現することができる。
【００２２】
また、湯タンク７に貯留している湯を従来温度（例えば、９５℃）より低い温度（例えば、８０℃）で貯留して、湯加圧供給装置２０に設けたヒータ２５で加熱した高温の湯を飲料抽出装置１７に供給するようにしてもよい。このように、大量の湯を貯留している湯タンク７の湯を低い温度にすると、湯タンク７の外壁からの放熱によるエネルギーロスを少なくすることができる。また、湯タンク７と筒体２１の湯流出入口２２とを連通する管路１１には、筒体２１に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流入弁１２を、筒体２１の湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には、筒体２１から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流出弁１４を、設けたので、湯タンク７から湯加圧供給装置２０、および湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７への湯の供給を低コストで実現でき、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。さらに、飲料供給待機時のクランク２４ａの停止位置角度を変えると、筒体２１に貯留する湯の量を変えて、飲料抽出装置１７へ供給する湯量を変えることができる。
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について図４を参照して説明する。実施の形態１では、湯タンク７と筒体２１の湯流出入口２２とを連通する管路１１には、筒体２１に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流入弁１２を、筒体２１の湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３には、筒体２１から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁である流出弁１４を、設けて飲料供給装置１を構成したが、この実施の形態２の飲料供給装置３０では、湯タンク７および飲料抽出装置１７と筒体２１の湯流出入口２２とを連通する管路１１、１３が交差する位置に三方弁３１を設け、湯加圧供給装置２０に湯を吸引するときは、湯タンク７と湯流出入口２２とを連通する管路１１を開放し、湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３を閉ざし、湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７に湯を供給するときは、湯タンク７と湯流出入口２２とを連通する管路１１を閉ざし、湯流出入口２２と飲料抽出装置１７とを連通する管路１３を開放するように、三方弁３１を開閉する。このように三方弁３１を設けて、湯タンク７から湯加圧供給装置２０、および湯加圧供給装置２０から飲料抽出装置１７へと湯を供給すると、飲料供給装置３０を、低コストで、故障などの不具合が生じる可能性を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１による飲料供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した飲料供給装置の湯加圧供給装置の側断面図である。
【図３】図２に示した湯加圧供給装置の動作を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態２による飲料供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 飲料供給装置
４ 水リザーバ
６ 水ポンプ
７ 湯タンク
９ ヒータ
１０ 給湯弁
１１ 管路
１２ 流入弁
１３ 管路
１４ 流出弁
１５ キャニスタ
１６ ミル
１７ 飲料抽出装置
１８ 飲料配管
２０ 湯加圧供給装置
３０ 飲料供給装置
３１ 三方弁
Ｃ カップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置および湯加圧供給装置から供給された原料と湯を用いて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする飲料供給装置。
【請求項２】
原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、筒体に流入した湯を加熱するヒータと、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置から供給された原料を圧縮し、該圧縮した原料に前記湯加圧供給装置から供給された湯を通過させて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする飲料供給装置。
【請求項３】
前記湯タンクと前記筒体の湯流出入口とを連通する管路には流入弁を、前記筒体の湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路には流出弁を、設け、
前記流入弁は前記筒体に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であり、前記流出弁は前記筒体から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であることを特徴とする請求項１または２記載の飲料供給装置。
【請求項４】
前記湯タンクおよび前記飲料抽出装置と前記筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設け、
前記湯加圧供給装置に湯を吸引するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を開放し、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を閉ざし、
前記湯加圧供給装置から前記飲料抽出装置に湯を供給するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を閉ざし、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を開放するように、前記三方弁を開閉することを特徴とする請求項１または２記載の飲料供給装置。
【請求項１】
原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置および湯加圧供給装置から供給された原料と湯を用いて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする飲料供給装置。
【請求項２】
原料と湯を用いて飲料を抽出して供給する飲料供給装置であって、
原料を貯蔵し、飲料抽出の都度、原料を供給する原料供給装置と、
飲料水を加熱するヒータを内設して加熱された湯を貯留し、飲料抽出の都度、湯を供給する湯タンクと、
片端を閉塞し、対向する側を開放するとともに、該閉塞端に前記湯の流出入口を設けた筒体と、該筒体の開放側を閉塞して筒体内部を往復移動可能に配設された摺動体と、該摺動体を往復移動させる駆動部と、筒体に流入した湯を加熱するヒータと、から成る湯加圧供給装置と、
前記原料供給装置から供給された原料を圧縮し、該圧縮した原料に前記湯加圧供給装置から供給された湯を通過させて飲料を抽出する飲料抽出装置と、
を備えていることを特徴とする飲料供給装置。
【請求項３】
前記湯タンクと前記筒体の湯流出入口とを連通する管路には流入弁を、前記筒体の湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路には流出弁を、設け、
前記流入弁は前記筒体に流入する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であり、前記流出弁は前記筒体から流出する湯の流れを許可し、逆流に対しては自動的に通路を閉ざす逆止弁であることを特徴とする請求項１または２記載の飲料供給装置。
【請求項４】
前記湯タンクおよび前記飲料抽出装置と前記筒体の湯流出入口とを連通する管路が交差する位置に三方弁を設け、
前記湯加圧供給装置に湯を吸引するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を開放し、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を閉ざし、
前記湯加圧供給装置から前記飲料抽出装置に湯を供給するときは、前記湯タンクと前記湯流出入口とを連通する管路を閉ざし、前記湯流出入口と前記飲料抽出装置とを連通する管路を開放するように、前記三方弁を開閉することを特徴とする請求項１または２記載の飲料供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１９５８３２（Ｐ２００７−１９５８３２Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９９５３（Ｐ２００６−１９９５３）
【出願日】平成１８年１月３０日（２００６．１．３０）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３０日（２００６．１．３０）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
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