JP2000348256A - 飲料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成の簡素化を実現でき、飲料水の供給量を
微小調整することのできる飲料供給装置を提供する。 【解決手段】 湯タンク１０の外周部に固定され、一対
のギヤの回転に基づいて湯タンク１０から湯を供給先に
送水するポンプ６０を有するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は飲料供給装置に関
し、特に、所定の圧力で供給される湯によってコーヒー
豆の挽き豆を抽出する飲料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の飲料供給装置として、所定の粒度
に粉砕されたコーヒー豆を抽出機に供給し、ポンプで加
圧した所定の高温の湯を抽出機に供給してコーヒー飲料
を高圧で抽出するものがある。

【０００３】図１４は、従来の飲料供給装置を示し、取
水管１に接続されるシスターン２と、シスターン２から
配管３Ａを介して飲料水を供給されるボイラー４と、配
管３Ａに設けられて飲料水を加圧して供給するポンプ５
と、コーヒー豆を所定の粒度に粉砕して挽き豆を形成す
る挽き豆供給部７と、挽き豆供給部７から供給される所
定の粒度の挽き豆をボイラー４から配管６を介して供給
される湯で抽出してコーヒー飲料を生成し、飲料供給管
８Ｂを介してカップ９に供給する抽出機８と、シスター
ン２から配管３Ｂを介して供給される飲料水を加熱して
所定の温度の湯として貯蔵する湯タンク１０と、砂糖を
貯蔵する砂糖容器１１と、クリームを貯蔵するクリーム
容器１２と、砂糖およびクリームをシュート１３を介し
て供給されるミキシングボウル１４と、湯タンク１０か
らミキシングボウル１４に湯を供給するための配管１５
と、湯タンク１０からカップ９に湯を供給するための配
管１６と、抽出機８で発生するコーヒー豆の抽出滓を受
容する滓バケツ１７と、カップ９の下部に配置される排
水バケツ１８と、取水管１に設けられる取水弁１Ａと、
配管３Ａに設けられて飲料水の流量に応じた流量信号を
発生する流量計１９と、配管３Ｂに設けられる電磁弁２
０と、ポンプ５の下流の配管３Ａに設けられる逆止弁２
１と、ボイラー４の下流の配管６に設けられる抽出湯弁
２２と、配管１５に設けられる湯弁２３と、配管１６に
設けられる湯弁２４を有する。

【０００４】シスターン２は、貯水される飲料水の水位
変化を検出し、所定の水位以下となったときに水位低下
信号を発生するフロートスイッチ２Ａを有する。ボイラ
ー４は、飲料水加熱用のヒータＨ_２に電流を供給する電
源部４Ａと、ボイラー内部の水位低下を検出する水位セ
ンサ４Ｂと、ボイラー内部の水温を検出する温度センサ
４Ｃを有し、水位センサ４Ｂは所定の水位レベルに一対
の電極を設け、湯に浸漬された状態で電極間が導通し、
湯面から露出すると非通電となることに基づいて水位の
低下を検出する。ポンプ５は、ポンプ外周に設けられた
コイルに５０／６０Ｈｚの交流電流を供給することで発
生する磁力とポンプ本体内に内蔵されたスプリングの付
勢力に基づいて往復運動するプランジャによって飲料水
を供給方向に圧送する。挽き豆供給部７は、コーヒー豆
を貯蔵する豆貯蔵容器７Ａと、コーヒー豆を高速で回転
する粉砕刃（図示せず）で粉砕するコーヒーミル７Ｂ
と、コーヒーミル７Ｂの粉砕刃を回転させるミルモータ
７Ｃと、コーヒーミル７Ｂで粉砕された挽き豆を受けて
所定の落下方向に導くシュート７Ｄを有する。抽出機８
は、コーヒーミル７から供給される挽き豆を受容する複
数の抽出容器８Ａを有する。湯タンク１０は、飲料水加
熱用のヒータＨ_１に電流を供給する電源部１０Ａと、タ
ンク内の湯の水位変化を検出し、所定の水位以下となっ
たときに水位低下信号を発生するフロートスイッチ１０
Ｂと、タンク内の湯温に応じた温度検出信号を発生する
湯温センサ１０Ｄを有する。抽出湯弁２２は、配管６か
ら分岐した開放側に排水バケツ１８に接続される図示し
ない配管が接続されている。

【０００５】上記構成の飲料供給装置において、例え
ば、エスプレッソコーヒー飲料の販売要求があると、ポ
ンプ５は、シスターン２に貯水された飲料水を加圧して
ボイラー４に供給する。ボイラー４に設けられたヒータ
Ｈ_２は、販売要求に基づいて通電されて飲料水を加熱す
ることにより９０〜９５℃の湯を生成する。挽き豆供給
部７は、販売要求に応じたコーヒー豆の挽き豆を形成
し、シュート７Ｄを介して抽出機８の抽出容器８Ａに供
給する。この抽出容器８Ａにボイラー４から配管６を介
して湯を加圧供給することによってエスプレッソコーヒ
ー飲料が抽出される。抽出されたエスプレッソコーヒー
飲料は飲料供給管８Ｂを介してカップ９に供給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の飲料供
給装置によると、飲料水あるいは湯の配管にポンプを設
けているため、ポンプを配置する空間が必要となって構
成の簡素化を妨げるという問題がある。また、電磁ポン
プを使用した飲料水の送水では、抽出条件に応じた供給
量の微小調整が難しいという問題がある。従って、本発
明の目的は構成の簡素化を実現でき、飲料水の供給量を
微小調整することのできる飲料供給装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、飲料水を加熱した湯を貯水する湯タンクから
抽出機に配管を介して湯を供給して所定の粒度に粉砕さ
れた挽き豆を抽出することによりコーヒー飲料を生成す
る飲料供給装置において、前記湯タンクの温度によって
加熱され、前記湯タンクから前記抽出機へ前記湯を供給
するポンプを有する飲料供給装置を提供する。

【０００８】上記した飲料供給装置によると、湯タンク
にポンプを設けることによって配管との接続に要する部
品の削減、ポンプを配置する空間の制約を排除できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の飲料供給装置を図
面を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態
における飲料供給装置を示し、図１４と同一の部分は同
一の引用数字で示しているので重複する説明は省略す
る。シスターン２から湯タンク１０に飲料水を供給する
配管３Ａと、湯タンク１０の外周部に固定されるポンプ
６０と、ポンプ６０と湯タンク１０に接続されるバイパ
ス管６０Ａと、バイパス管６０Ａを開放することによっ
てポンプ内６０から湯タンク１０に湯を循環させるリリ
ーフ弁６０Ｂと、ポンプ６０から逆止弁２１を介して湯
を抽出機８に供給する配管６Ａと、逆止弁２１の上流側
で配管６Ａから分岐して湯タンク１０に接続される配管
６Ｂと、配管６Ｂに設けられる抽出湯弁２２と、通常の
クリームを収容したクリーム容器１２Ａおよびカプチー
ノ用のクリームを収容したクリーム容器１２Ｂのミキシ
ングボウル１４に湯タンク１０から湯を供給する配管１
５Ａと、配管１５Ａに設けられる湯弁２３Ａと、砂糖容
器１１のミキシングボウル１４に湯タンク１０から湯を
供給する配管１５Ｂと、配管１５Ｂに設けられる湯弁２
３Ｂと、逆止弁２１の上流で配管６と分岐され、湯弁２
４を介して廃液を排水バケツ１８に排出する配管６Ｃを
有する。湯タンク１０の貯水量は５リットル、ヒータＨ
_１の出力は１ｋｗである。また、配管６Ａには配管内の
圧力に応じた圧力信号を発生する圧力センサ２５と、飲
料水の流量に応じた流量信号を発生する流量センサ１９
を有する。

【００１１】図１（ｂ）は、ポンプ６０を示し、一対の
ギヤ６０Ｄ，６０Ｅが矢印方向に回転することによって
湯タンク１０から湯を下流側に供給する。この一対のギ
ヤ６０Ｄ，６０Ｅは、回転軸６０Ｃあるいは６０Ｆを図
示しないモータによって所定の速度で駆動される。

【００１２】また、上記構成の飲料供給装置では、説明
を簡単にするために、カップ９を供給するカップ供給
部、ポンプ６０に電流を供給する電源部，ミルモータ７
Ｃに電流を供給する電源部、カップ９内の飲料を攪拌す
る攪拌機、コールド飲料の配管および原料貯蔵部等の構
成を図示省略している。

【００１３】図２は、抽出機８を示し、４つの抽出容器
８Ａを搭載する基部８０と、基部８０の滓廃棄位置に開
口された滓廃棄孔８１と、基部８０の垂直部にピン８２
によって回動自在に支持されるレバー８３と、レバー８
３の略中間部にピン８４によって回動自在に支持される
抽出ヘッド８５と、レバー８３の先端部にピン８４によ
って回動自在に支持される円板部材８６と、レバー８３
にピン８４によって結合され、駆動系のクランク円板８
８に回動自在に接続されるレバー８７と、回転軸８９Ａ
に固定されたクランク円板８８を駆動する抽出モータ８
９を有し、抽出ヘッド８５には配管６が接続されてい
る。円板部材８６は、抽出容器８Ａの内径に略等しい軟
質の弾性部材をロッド部材に固定して形成されている。
４つの抽出容器８Ａは、ステー８Ｂに９０度間隔で固定
されており、ステー８Ｂには移動モータ８Ｄの回転軸８
Ｃが固定されている。移動モータ８Ｄを反時計方向に駆
動させると抽出容器８Ａが挽き豆供給位置（位置ａ）、
抽出位置（位置ｂ）、滓廃棄位置（位置ｃ）、および待
機位置（位置ｄ）の順に移動する。挽き豆供給位置ａに
は、基部８０を貫通して抽出されたコーヒー飲料を供給
するための孔８Ｅが設けられている。

【００１４】図３（ａ）は、図２の線ａ−ａに沿った断
面を示し、抽出位置ｂに挽き豆が供給された抽出容器８
Ａが配置され、滓廃棄位置ｃに抽出滓の入った抽出容器
８Ａが配置されている。この状態で抽出モータ８９を駆
動してクランク円板８８を上死点（点線で示す位置）か
ら下死点に回転させると、レバー８３がピン８２を軸に
してｂ方向に回動し、抽出ヘッド８５および円板部材８
６が図示する位置に配置される。抽出ヘッド８５の係合
部には、配管６（図示せず）から供給される湯を拡散さ
せる拡散板８５ａが設けられており、基部８０の抽出位
置ｂにはフィルタ８５ｂが設けられている。このフィル
タ８５ｂは、耐腐蝕性の薄い金属板に挽き豆の粒を通過
させない微小な孔を複数設けたものである。

【００１５】図３（ｂ）は、（ａ）に示す状態での挽き
豆供給位置ａにおける抽出容器８Ａを示し、シュート７
Ｄを介して容器内部に所定量の挽き豆が供給される。

【００１６】図３（ｃ）は、（ａ）に示す状態での抽出
位置ｂにおける抽出容器８Ａを示し、抽出容器８Ａに抽
出ヘッド８５が係合すると、シール部材８５Ａによって
抽出ヘッド８５と抽出容器８Ａの隙間がシールされる。
また、基部８０に埋設されたガスケット８５ｃと容器下
部が圧接してシールされることによって抽出容器８Ａが
気密化される。この後、配管６から湯を供給して拡散板
８５ａで拡散させることによってコーヒー飲料の抽出を
行う。抽出されたコーヒー飲料は基部８０に設けられた
フィルタ８５ｂで抽出滓と分離され、孔８Ｅから送出す
る。

【００１７】図３（ｄ）は、（ａ）に示す状態での滓廃
棄位置ｃにおける抽出容器８Ａを示し、抽出容器８Ａに
収容された抽出滓Ａは、円板部材８６によって孔８１か
ら外部に押し出される。

【００１８】図４は、飲料供給装置の制御ブロックを示
し、販売制御部１０１、流量計１９、圧力センサ２５、
シスターンのフロートスイッチ２Ａ、湯タンクのフロー
トスイッチ１０Ａ、ボイラーの水位センサ４Ｂおよび温
度センサ４Ｃから入力する信号に基づいて各部を制御す
る主制御部１０１と、飲料供給装置の各部の制御データ
を格納するメモリ１０２と、基準クロック発生部（図示
せず）で発生するクロックをカウントして時間を計測す
るタイマー１０３を有する。

【００１９】図５は、飲料供給装置のタイミングチャー
トを示し、販売制御部１０１からコーヒーの販売要求信
号が主制御部１００に出力されると、主制御部１００は
ミルモータ７Ｃの電源部に通電信号を出力する。この通
電信号に基づいてミルモータ７Ｃが回転し、豆貯蔵容器
７Ａから供給されるコーヒー豆をコーヒーミル７Ｂで粉
砕して挽き豆を形成する。また、カップ供給装置からカ
ップが分与される。挽き豆は図示しない計量器によって
計量され、所定の計量値になると主制御部１００に通電
停止信号が出力されることによってミルモータ７Ｃの回
転が停止する。挽き豆供給部７で形成された所定量の挽
き豆はシュート７Ｄを介して抽出機８の挽き豆供給位置
ａに配置された抽出容器８Ａに投入される。挽き豆の投
入後、移動モーター８Ｄが駆動されて４個の抽出容器８
Ａが反時計方向に９０度回転する。この回転に基づいて
挽き豆供給位置ａで挽き豆を投入された抽出容器８Ａが
抽出位置ｂに、抽出滓Ａを有する抽出容器８Ａが滓廃棄
位置ｃに、空の抽出容器８Ａが挽き豆供給位置ａにそれ
ぞれ移動する。移動後、主制御部１００は抽出モータ８
９を駆動してレバー８３を下降させる。このことによっ
て滓廃棄位置ｃの抽出容器８Ａに円板部材８６が挿入さ
れて抽出滓Ａが孔８１を介して押し出される。また、抽
出位置ｂの抽出容器８Ａに抽出ヘッド２５が気密的に係
合し、抽出湯弁２２を閉じてポンプ６０によって圧送さ
れる高温の湯を配管６Ａを介して抽出容器８Ａに供給す
る。

【００２０】湯タンク１０の湯温は、湯温センサ１０Ｄ
から出力される温度検出信号に基づいてヒータＨ_１の通
電を制御することにより約９０〜９５℃に保持される。

【００２１】抽出容器８Ａに供給された湯は、挽き豆を
通過する際にコーヒー成分を溶解してコーヒー飲料とな
り、飲料供給管８Ｂを介して砂糖容器１１の供給系統に
設けられるミキシングボウル１４に供給される。主制御
部１００は、流量計１９から入力する流量信号が所定の
値になるとポンプ６０を停止し、抽出湯弁２２を開く。
販売するコーヒー飲料がブラックコーヒー飲料であると
き、抽出されたコーヒー飲料がカップ９に注がれている
間に湯弁２３Ｂが開かれて所定量の湯を加えて飲料濃度
を調整する。そして顧客に提供される。また、販売され
るコーヒー飲料が砂糖、クリーム等の補助原料を添加す
るものであるとき、抽出されたコーヒー飲料に砂糖容器
１１から砂糖が供給されてミキシングボウル１４で混合
された後カップ９に供給される。また、クリームを添加
するとき、カップ９において湯で溶解されたクリームを
ミキシングボウル１４から供給されて図示しない攪拌機
で混合されることにより、砂糖又はクリームの添加され
たコーヒー飲料が作られて顧客に提供される。コーヒー
飲料の抽出動作が終了すると、主制御部１００は抽出モ
ータ８９を回転させてレバー８３を上昇させ、抽出ヘッ
ド８５および円板部材８６が抽出容器８Ａと分離された
状態で販売待機する。

【００２２】先の販売動作から次の販売動作までの時間
が長くなると、ポンプ６０から抽出機８にかけての配管
６Ａに滞留している湯の温度が低下し、抽出開始の初期
に低温の湯が供給されることが考えられる。このような
場合には、抽出湯弁２２を開き、低圧でポンプ６０を駆
動する。この場合の低圧とは、抽出機８への供給方向を
順方向として配管６Ａに装着されている逆止弁２１を開
放しない圧力であり、ポンプ６０から供給される湯に基
づいては配管６Ａに滞留していた低温の湯が配管６Ｂを
介して湯タンク１０に戻される。このようにして配管６
Ａを予熱することで抽出初期から高温の湯を抽出機８に
供給することができる。

【００２３】また、ポンプ６０を高圧で駆動する場合、
一対のギヤ６０Ｄ，６０Ｅの回転速度が大になることに
よってギヤ近傍の湯温が著しく上昇し、湯に溶解してい
る空気が気泡化してギヤに付着することによるキャビテ
ーションを生じることがある。このキャビテーションが
生じると、配管６Ａを供給される湯に気泡が混入して供
給圧力が低下し、所定の量の湯を供給することができな
くなる恐れがある。このような場合、例えば、圧力セン
サ１９の圧力信号に基づいてリリーフ弁６０Ｂを開くこ
とにより、ポンプ６０の内部に湯が供給されて温度上昇
が防止される。

【００２４】上記した飲料供給装置によると、湯タンク
１０にポンプ６０を固定することによってポンプを配置
する空間を不要にして構成の簡略化を可能にする。ま
た、一対のギヤ６０Ｄ，６０Ｅを有するポンプ６０を用
いることによって微小な圧力での湯の供給が可能にな
り、逆止弁２１を利用した配管６Ａの予熱を行うことが
できる。

【００２５】上記した実施の形態では、販売要求信号に
基づいて挽き豆供給装置７で挽き豆を形成し、抽出容器
８Ａに供給しているが、例えば、販売待機時に予め挽き
豆を形成して抽出容器８Ａに投入しておくようにしても
良い。この場合には、販売動作に要する時間を短縮する
ことができる。また、挽き豆を投入された抽出容器８Ａ
を抽出位置ｂに配置し、抽出ヘッド８５を抽出容器８Ａ
に係合させた状態で待機させても良く、この場合には、
販売動作に要する時間を更に短縮することができる。

【００２６】また、配管６Ａに設けられる圧力センサ、
流量計の検出信号に基づいて、表１に示す制御内容をテ
ーブルとしてメモリ１０２に格納し、抽出制御を行うよ
うにしても良い。

【表１】 上記した制御内容を温度・湿度条件、原料、あるいは抽
出機の構成に基づいて適宜設定することによって抽出条
件の最適化を図ることができる。

【００２７】図６は、本発明の第２の実施の形態におけ
るポンプを示し、図１と同一の部分は同一の引用数字で
示しているので重複する説明は省略する。このポンプ
は、湯タンク１０に貯水された湯に浸漬されるシリンダ
６１Ａと、シリンダ６１Ａで往復方向に移動するピスト
ン６１Ｂと、シリンダ６１Ａとピストン６１Ｂとの隙間
をシールするシール部材６１Ｃと、シリンダ６１Ａに湯
を導入するための導入部６１Ｄと、ピストン６１Ｂに取
り付けられるピストンロッド６１Ｅと、ピストンロッド
６１Ｅをガスの圧力に基づいて駆動するダイヤフラム６
１Ｇ、ダイヤフラム６１Ｇの変形を復元するスプリング
６１Ｈ、ガス圧の異常上昇を回避するガス抜き弁６１Ｉ
を有するダイヤフラムポンプ６１Ｆと、ガス配管６６を
介してダイヤフラムポンプ６１Ｆに接続され、炭酸ガス
を貯蔵したガスボンベ６５と、ガスボンベ６５から供給
されるガスの圧力を５〜１０ｋｇ／ｃｍ^２に設定するガ
スレギュレータ６４と、ガスボンベ６５の炭酸ガスをガ
ス弁６２Ｂの開放に基づいて他の供給系統に分岐して供
給するガスマニホールド６３と、ガス配管６６を開閉す
るガス弁６２Ａを有する。

【００２８】上記構成において、ガス弁６２Ａを開いて
ダイヤフラムポンプ６１Ｆに炭酸ガスを供給することに
よりダイヤフラム６１Ｇが押し下げられてピストン６１
Ｂが下降し、導入部６１Ｄからシリンダ６１Ａに導入さ
れた湯が配管６Ａに送出する。ダイヤフラムポンプ６１
Ｆに供給するガスは、炭酸ガスの他に窒素ガス等の気体
であっても良い。

【００２９】上記した構成によると、湯を送水するシリ
ンダ６１Ａおよびピストン６１Ｂを湯タンク１０内の湯
に浸漬することによって、配管６Ａに気体が混入するこ
とを防止できる。また、ギヤポンプで発生するキャビテ
ーションを回避できることから、モータの回転数制御等
の複雑な制御を必要とせずに安定した湯の供給が可能に
なる。また、湯タンク１０内にポンプの主要部を収容す
ることによって構成の簡素化が可能になる。

【００３０】図７は、本発明の第３の実施の形態におけ
るポンプを示し、湯タンク１０に浸漬された部分につい
ては図６に示す構成と共通であり、ピストンロッド６１
Ｅを上下方向に往復させるクランク部材６２と、クラン
ク部材６２を回転させるモータ６３Ａを有する構成にお
いて相違する。

【００３１】上記した構成によると、モータ６３Ａの回
転速度に応じて配管６Ａに送出される湯の供給圧を容易
に調節することができる。

【００３２】図８は、本発明の第４の実施の形態におけ
るポンプを示し、スプリング６９Ａ，ピストン６９Ｂ，
ポンプ本体６９Ｃを有し、一部を湯タンク１０の外部に
露出させたポンプ６９と、シスターン２からポンプ６９
の露出部分に飲料水を供給する配管６Ｄと、配管６Ｄに
設けられる飲料水供給用のポンプ５と、配管６Ｄからマ
ニホールド６７によって分岐されて飲料水を供給される
配管６Ｅと、マニホールド６７の下流側の配管６Ｄに設
けられる電磁弁６８Ａと、配管６Ｅに設けられる電磁弁
６８Ｅと、ポンプ６９の露出部分から湯タンク１０に飲
料水を供給する配管６Ｇと、配管６Ｇに設けられる電磁
弁６８Ｃと、他の飲料溶解用の湯を供給する配管１０Ｅ
と、配管１０Ｅに設けられる１０Ｆと、ポンプ６９の浸
漬部分に逆止弁２１を介して接続されて湯を導入する導
入管６Ｆと、導入管６Ｆから導入された湯をピストン６
９Ｂの移動に基づいて抽出機８に供給する配管６Ａを有
する。湯タンク１０内の逆止弁２１は、ポンプ６９への
導入方向を順方向として導入管６Ｆに装着されている。

【００３３】上記構成において、配管６Ｅの電磁弁６８
Ｂを閉じ、電磁弁６８Ａを開くことによってシスターン
２からポンプ６９の露出部分にかけて飲料水の流路が形
成される。この状態でポンプ５を駆動すると、ポンプ６
９の露出部分に飲料水が供給されてピストン６９Ｂがス
プリング６９Ａの付勢力に抗して移動し、ポンプ６９の
浸漬部分に溜まった湯が容積の減少に基づいて配管６Ａ
に送出される。送出後、電磁弁６８Ａを閉じるとともに
ポンプ５を停止し、電磁弁６８Ｃを開くとスプリング６
９Ａの付勢力に基づいてピストン６９Ｂが移動し、ポン
プ６９の露出部分に溜まった飲料水を配管６Ｇを介して
湯タンク１０内に供給する。このことによって湯タンク
１０から配管６Ａを介して送水された湯と等量の飲料水
が補給される。

【００３４】上記した構成によると、湯タンク１０から
送水された湯と等量の飲料水を湯タンク１０に補給する
ので湯タンクの貯水量を略一定に保つことができ、ヒー
タＨ _１の加熱に基づく保温性が向上する。

【００３５】図９は、本発明の第５の実施の形態におけ
る飲料供給装置を示し、図１と同一の部分は同一の引用
数字で示しているので重複する説明は省略する。挽き豆
供給部７から挽き豆を供給されてコーヒー飲料を抽出す
る抽出機３０を有する。この抽出機３０は、シュート７
Ｄを介して挽き豆を供給されるシリンダ３２、シリンダ
３２内のピストン３９を昇降させるピストン駆動モータ
３３、ピストン駆動モータの駆動トルクをピストン３９
に伝達するトルク伝達部３４、シリンダ３２の上部に設
けられ、抽出機本体に形成される図示しないガイドレー
ルに係合するスライドガイド４０を一体的に形成したシ
リンダユニットＤと、シリンダ３２に係合し、配管６を
介して所定の高温の湯をシリンダ３２内に供給するキャ
ップ３７と、モータ３５の駆動トルクを伝達されてシリ
ンダユニットＤを支点３４Ａを中心に傾斜させるととも
にキャップ３７をシリンダ３２に係合させるギヤ３６を
有する。シリンダユニットＤのシリンダ３２の下部に
は、抽出されたコーヒー飲料をカップ９に供給する飲料
供給管３０Ａが取り付けられている。

【００３６】図１０は、シリンダユニットＤを示し、
（ａ）は正面側、（ｂ）は背面側を示す。キャップ３７
は、シリンダ３２への挿入時に隙間をシールするシール
部材３７Ａを有し、ロッド３８によってギヤ３６と結合
されている。また、ロッド３８の固定部には所定のガイ
ドパターンを有するガイド溝ｇを形成されたガイドプレ
ート３１が固定されており、ガイド溝ｇの下部には、シ
リンダ３２の側壁外部に形成された係合突起３２Ａが係
合している。シュート７Ｄの下部側壁には、ピストン３
９によって上方に押し上げられた抽出滓（図示せず）を
ピストン３９から分離させるワイパＷが設けられてお
り、ワイパＷによって分離された抽出滓をスライドガイ
ド４０の傾斜部Ｓに沿って落下させる。

【００３７】このシリンダユニットＤは、モータ３５の
駆動トルクをギヤ３５Ａを介して伝達してギヤ３６をｒ
_１方向に駆動すると、ガイド溝ｇのガイドパターンに基
づいて支点３４Ａを中心にｒ_２方向に約３０度傾斜する
とともにキャップ３７がｒ_３方向に変位してシリンダ３
２に挿入される。

【００３８】図１１は、トルク伝達部３４を示し、
（ａ）は左側面、（ｂ）は正面、（ｃ）は右側面を示
す。ピストン駆動モータ３３の駆動トルクは、ピストン
駆動モータ３３の回転軸に取り付けられたギヤ３４１か
らギヤ３４２Ａに伝達され、ギヤ３４２Ａに同軸状に設
けられるギヤ３４２Ｂに伝達され、ギヤ３４２Ｂから軸
３４３に設けられるギヤ３４４Ａに伝達される。軸３４
３の下部にはウォームギヤ３４４Ｂが設けられており、
ギヤ３４４Ａから伝達された駆動トルクはウォームギヤ
３４４Ｂから軸３４３に直交する方向に配置される軸３
４５に取り付けられたギヤ３４５Ａに伝達され、ギヤ３
４５Ａに同軸状に設けられるギヤ３４５Ｂに伝達され
る。ギヤ３４５Ｂから伝達された駆動トルクは軸３４６
に取り付けられたギヤ３４６Ａに伝達され、ギヤ３４６
Ａに同軸状に設けられるギヤ３４６Ｂに伝達されるとと
もにギヤ３４６Ａと噛合するギヤ３４７Ａに伝達され、
ギヤ３４７Ａに同軸状に設けられるギヤ３４７Ｂに伝達
される。ピストン３９の下部にはラック部３４８が取り
付けられており、ラック部３４８の両面にはギヤ３４６
Ｂおよび３４７Ｂが噛合している。このギヤ３４６Ｂお
よび３４７Ｂは、ピストン駆動モータ３３の回転方向に
応じた駆動トルクを伝達されると、ラック部３４８を挟
持した状態で相反する方向に回転することによってピス
トン３９をシリンダ３２内で上下させる。

【００３９】軸３４３に設けられるウォームギヤ３４４
Ｂは、コーヒー飲料の抽出過程においてピストン３９側
から圧力が加えられたときにピストン３９が下降するこ
とを防止する。

【００４０】ピストン３９は、所定の耐圧強度を有する
ピストンヘッド３９Ａと、ピストンヘッド３９Ａにネジ
３９Ｃによって係止され、ラック部３４８に固定される
ピストンベース３９Ｂと、ピストンヘッド３９Ａに取り
付けられてシリンダ３２内からコーヒー飲料を送出させ
る送出部３９Ｄと、ピストンヘッド３９Ａの外周部に装
着されるＯリング３９Ｅと、耐腐蝕性の薄い金属板で形
成されてピストンヘッド３９Ａの上部に装着されるフィ
ルタ３９Ｆを有し、ピストンヘッド３９Ａとピストンベ
ース３９Ｂは、ピストンヘッド３９Ａに圧力が作用しな
い状態で所定のクリアランスを有するように係止されて
いる。

【００４１】図１２は、シリンダユニットＤが傾斜した
状態を示し、モータ３５の回転に基づいて支点３４Ａを
中心に反時計方向に傾斜するとともにキャップ３７が下
降してシリンダ３２に挿入される。同図においては図示
されないが、シリンダ３２には傾斜前にシュート７Ｄを
介して所定量の挽き豆が供給される。

【００４２】図１３（ａ）から（ｈ）は、第２の実施の
形態におけるコーヒー飲料の抽出動作を簡略的に示す。
図１３（ａ）は、挽き豆の供給工程を示し、シリンダユ
ニットＤは垂直状態にあり、挽き豆供給部７（図示せ
ず）から供給される挽き豆Ｐはシュート７Ｄを介してシ
リンダ３２に供給される。

【００４３】図１３（ｂ）は、抽出準備工程の第１の状
態を示し、シリンダ３２に挽き豆が供給されると、モー
タ３５が通電されてシリンダユニットＤが支点３４Ａを
中心に反時計方向に回動する。

【００４４】図１３（ｃ）は、抽出準備工程の第２の状
態を示し、シリンダユニットＤの傾斜に同期してキャッ
プ３７が下降してシリンダ３２に挿入され、モータ３５
の駆動が停止される。

【００４５】図１３（ｄ）は、抽出工程の第１の状態を
示し、キャップ３７がシリンダ３２に挿入されると、ピ
ストン駆動モータ３３が通電されてピストン３９を矢印
方向に上昇させて挽き豆を圧縮する。圧縮量上限まで圧
縮されるとピストン３９がロックし、ピストン駆動モー
タ３３の電流値に変化が生じる。この電流値の変化に基
づいてピストン駆動モータ３３の通電が停止される。こ
のようにすることで挽き豆に湯を均一に浸透させること
が可能になる。圧縮後、配管６を介してシリンダ３２の
内部に湯が供給される。

【００４６】図１３（ｅ）は、抽出工程の第２の状態を
示し、湯の供給後にモータ３５が通電されてキャップ３
７がシリンダ３２内に更に挿入され、このことによって
コーヒー飲料を含んだ抽出滓が絞られる。キャップ３７
の挿入によってピストン３９に圧力が加わると、ピスト
ンヘッド３９Ａが圧力作用方向に移動し、この移動に基
づいてピストンベース３９Ｂとの間に設けられるＯリン
グ３９Ｅが弾性変形してピストン３９とシリンダ３２に
圧接することによってシリンダ３２の気密が保持され
る。シリンダ３２内に供給された湯は、挽き豆を通過す
る際にコーヒー成分を溶解してコーヒー飲料となり、飲
料供給管３０Ａを介してカップ９（図示せず）に注がれ
る。

【００４７】図１３（ｆ）は、シリンダ３２に空気を吸
引する吸引工程を示し、抽出湯弁２２を開放して配管６
を大気圧とした後、ピストン駆動モータ３３が通電され
てピストン３９をシリンダ３２内で上昇させた後に下降
させる。ピストン３９の上昇動作によって抽出滓の液体
分が絞り込まれ、続くピストン３９の下降動作によって
シリンダ３２内に空気が吸引される。

【００４８】図１３（ｇ）は、飲料供給管３０Ａに残留
したコーヒー飲料の除去工程を示し、シリンダ３２内に
空気を吸引した後、ピストン３９を再び上昇させること
によってシリンダ３２内の空気が飲料供給管３０Ａに残
留したコーヒー飲料の液体分とともに放出される。

【００４９】図１３（ｈ）は、抽出滓Ａの廃棄工程を示
し、モータ３５が通電されてキャップ３７がシリンダ３
２から分離する。この分離動作に同期してシリンダユニ
ットＤが矢印方向に回動する。また、シリンダ３２内に
残留した抽出滓Ａは、ピストン３９の上昇動作に基づい
て押し上げられ、シュート７Ｄの下部側壁に設けられた
ワイパＷによってかき落とされてピストン３９から分離
される。分離された抽出滓Ａは矢印で示すように落下し
て滓バケツ（図示せず）に入る。

【００５０】上記した飲料供給装置によると、１つの抽
出容器でコーヒー飲料の抽出動作を行うことで抽出機を
小型化できるとともに、抽出時の挽き豆の圧縮量や滓廃
棄のタイミングを個別に制御することができ、抽出条件
設定時の自由度が大になる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の飲料供給装
置によると、湯タンクの温度によって加熱され、湯タン
クから抽出機へ湯を供給するポンプを有するようにした
ため、構成の簡素化を実現でき、飲料水の供給量を微小
調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る飲料供給装置
を示す説明図

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る抽出機の斜視
図

【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る抽
出機の断面図 （ｂ）は、挽き豆供給位置における抽出容器の断面図 （ｃ）は、抽出位置における抽出容器の断面図 （ｃ）は、滓廃棄位置における抽出容器の断面図

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る飲料供給装置
の制御ブロック

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る飲料供給装置
のタイミングチャート

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る飲料供給装置
のポンプの説明図

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る飲料供給装置
のポンプの説明図

【図８】本発明の第４の実施の形態に係る飲料供給装置
のポンプの説明図

【図９】本発明の第５の実施の形態に係る飲料供給装置
の説明図

【図１０】（ａ）は、本発明の第５の実施の形態に係る
抽出機の正面図 （ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係る抽出機の背
面図

【図１１】（ａ）は、本発明の第５の実施の形態に係る
トルク伝達部の側面図 （ｂ）は、本発明の第５の実施の形態に係るトルク伝達
部の正面図 （ｃ）は、本発明の第５の実施の形態に係るトルク伝達
部の側面図

【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る抽出機の説
明図

【図１３】（ａ）から（ｈ）は、本発明の第５の実施の
形態に係る抽出機の動作を示す説明図

【図１４】従来の飲料供給装置を示す説明図

【符号の説明】

１，取水管 １Ａ，取水弁 ２，シスターン ２Ａ，フロートスイッチ ３Ａ，配管 ３Ｂ，配管 ４，ボイラー ４Ａ，電源部 ４Ｂ，水位センサ ４Ｃ，温度センサ ５，ポンプ ６，配管 ６Ａ，配管 ６Ｂ，配管 ６Ｃ，配管 ６Ｄ，配管 ６Ｅ，配管 ６Ｆ，導入管 ６Ｇ，配管 ７，挽き豆供給部 ７Ａ，豆貯蔵容器 ７Ｂ，コーヒーミル ７Ｃ，ミルモータ ７Ｄ，シュート ８，抽出機 ８Ａ，抽出容器 ８Ｂ，飲料供給管 ８Ｃ，回転軸 ８Ｄ，移動モータ ８Ｅ，孔 ９，カップ １０，湯タンク １０Ａ，電源部 １０Ｂ，フロートスイッチ １０Ｃ，熱交換コイル １０Ｄ，湯温センサ １０Ｅ，配管 １０Ｆ，湯弁 １１，砂糖容器 １２Ａ，クリーム容器 １２Ｂ，クリーム容器 １３，シュート １４，ミキシングボウル １４Ａ，供給管 １５Ａ，配管 １５Ｂ，配管 １６，配管 １７，滓バケツ １８，排水バケツ １９，流量計 ２０，電磁弁 ２１，逆止弁 ２２，抽出湯弁 ２３Ａ，湯弁 ２３Ｂ，湯弁 ２４，湯弁 ２５，圧力センサ ２６，空気弁 ２８，紫外線ランプ ２８Ａ，反射板 ３０，抽出機 ３０Ａ，飲料供給管 ３１，ガイドプレート ３２，シリンダ ３３，ピストン駆動モータ ３４，トルク伝達部 ３４Ａ，支点 ３５，モータ ３５Ａ，ギヤ ３６，ギヤ ３６Ａ，回転軸 ３７，キャップ ３８，ロッド ３９，ピストン ３９Ａ，ピストンヘッド ３９Ｂ，ピストンベース ３９Ｃ，ネジ ３９Ｄ，送出部 ３９Ｅ，Ｏリング ３９Ｆ，フィルタ ４０，スライドガイド ６０，ポンプ ６０Ａ，バイパス管 ６０Ｂ，リリーフ弁 ６０Ｃ，回転軸 ６０Ｄ，ギヤ ６０Ｅ，ギヤ ６０Ｆ，回転軸 ６１，シリンダ ６１Ａ，シリンダ ６１Ｂ，ピストン ６１Ｃ，シール部材 ６１Ｄ，導入部 ６１Ｅ，ピストンロッド ６１Ｆ，ダイヤフラムポンプ ６１Ｇ，ダイヤフラム ６１Ｈ，スプリング ６１Ｉ，ガス抜き弁 ６２，クランク部材 ６２Ａ，ガス弁 ６２Ｂ，ガス弁 ６３，ガスマニホールド ６３Ａ，モータ ６４，ガスレギュレータ ６５，ガスボンベ ６６，ガス配管 ６７，マニホールド ６８Ａ，電磁弁 ６８Ｂ，電磁弁 ６８Ｃ，電磁弁 ６９，ポンプ ６９Ａ，スプリング ６９Ｂ，ピストン ６９Ｃ，ポンプ本体 ８０，基部 ８１，滓廃棄孔 ８２，ピン ８３，レバー ８４，ピン ８５，抽出ヘッド ８５Ａ，シール部材 ８５ａ，拡散板 ８５ｂ，フィルタ ８５ｃ，ガスケット ８６，円板部材 ８７，レバー ８８，クランク円板 ８９，抽出モータ ８９Ａ，回転軸 １００，主制御部 １０１，販売制御部 １０２，メモリ １０３，タイマー ３４１，ギヤ ３４２Ａ，ギヤ ３４２Ｂ，ギヤ ３４３，軸 ３４４Ａ，ギヤ ３４４Ｂ，ウォームギヤ ３４５，軸 ３４５Ａ，ギヤ ３４５Ｂ，ギヤ ３４６，軸 ３４６Ａ，ギヤ ３４６Ｂ，ギヤ ３４７Ａ，ギヤ ３４７Ｂ，ギヤ ３４８，ラック部 Ａ，抽出滓 Ｄ，シリンダユニット Ｗ，ワイパ Ｐ，挽き豆 ｇ，ガイド溝 Ｓ，傾斜部

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飲料水を加熱した湯を貯水する湯タンク
   から抽出機に配管を介して湯を供給して所定の粒度に粉
   砕された挽き豆を抽出することによりコーヒー飲料を生
   成する飲料供給装置において、 前記湯タンクの温度によって加熱され、前記湯タンクか
   ら前記抽出機へ前記湯を供給するポンプを有することを
   特徴とする飲料供給装置。
2. 【請求項２】 前記ポンプは、前記湯タンクの外部に固
   定され、前記配管中に位置して回転数に応じたに応じた
   所定の送水量を前記抽出機に送水する一対の回転歯車を
   有する構成の請求項第１項記載の飲料供給装置。
3. 【請求項３】 前記ポンプは、前記湯タンクに前記湯を
   循環させるバイパス管を有する構成の請求項第１項記載
   の飲料供給装置。
4. 【請求項４】 前記ポンプは、前記湯タンクに貯水され
   た前記湯に浸漬されている構成の請求項第１項記載の飲
   料供給装置。
5. 【請求項５】 前記ポンプは、前記湯タンクの前記湯に
   浸漬される浸漬部および前記湯タンクの外部に露出する
   露出部を有する筐体と、 前記浸漬部および前記露出部の間に設けられて前記筐体
   の内部に摺動自在に配置されるピストンと、 前記露出部に水源から飲料水を供給する第１の配管と、 前記露出部から送出される前記飲料水を前記湯タンクに
   供給する第２の配管と、 前記浸漬部に前記湯タンクの湯を導入する導入部と、 前記浸漬部から送出される前記湯を前記抽出機に供給す
   る第３の配管を有し、 前記水源から前記第１の配管を介して前記露出部に所定
   量の飲料水を供給することにより前記所定量の飲料水に
   基づく前記湯を前記浸漬部から前記第３の配管を介して
   前記抽出機に供給し、前記浸漬部から供給された前記湯
   と等量の前記飲料水を前記湯タンクに補給する構成の請
   求項第１項記載の飲料供給装置。
6. 【請求項６】 前記ポンプは、前記湯タンクに貯水され
   た前記湯に浸漬されて所定量の湯を収容し、前記配管を
   接続されるシリンダと、 前記シリンダ内を摺動するピストンと、 前記ピストンを駆動して前記所定量の湯を前記配管に送
   出する駆動手段を有する構成の請求項第１項記載の飲料
   供給装置。
7. 【請求項７】 前記駆動手段は、前記ピストンに結合さ
   れたピストンロッドをガス供給手段から供給されるガス
   の圧力に基づいて駆動するダイヤフラムポンプである構
   成の請求項第６項記載の飲料供給装置。
8. 【請求項８】 前記駆動手段は、前記ピストンに結合さ
   れたピストンロッドを固定され、回転運動を往復運動に
   変換するクランク部材と、前記クランク部材を回転駆動
   するモータを有する構成の請求項第６項記載の飲料供給
   装置。
9. 【請求項９】 前記抽出機は、前記挽き豆を供給する供
   給位置、前記挽き豆と湯を混合してコーヒー飲料を抽出
   する抽出位置、抽出後の前記挽き豆の滓を廃棄する滓廃
   棄位置、および前記供給位置の手前の待機位置を環状に
   配置して設けられる基台部と、 前記基台部上の前記供給位置、前記抽出位置、前記滓廃
   棄位置、および前記待機位置に回転駆動される複数の抽
   出容器と、 前記抽出位置に配置される前記抽出容器と気密的に係合
   する抽出ヘッドと、 前記滓廃棄位置に配置される前記抽出容器から抽出滓を
   除去する滓除去部材を有する構成の請求項第１項記載の
   飲料供給装置。
10. 【請求項１０】 前記抽出機は、前記挽き豆を収容する
    シリンダ、前記シリンダ内に昇降自在に設けられるピス
    トン、および前記ピストンを駆動する駆動手段を有する
    シリンダユニットと、 前記シリンダユニットを第１の姿勢から第２の姿勢に傾
    斜させる傾斜手段と、 前記第２の姿勢において前記シリンダと相対的に係合
    し、前記加熱手段から前記シリンダ内に前記所定の温度
    の湯を供給するキャップを有する構成の請求項第１項記
    載の飲料供給装置。
11. 【請求項１１】 前記キャップは、前記第１の姿勢から
    前記第２の姿勢に変位する過程で前記シリンダに気密的
    に係合し、前記シリンダに供給された前記挽き豆を圧縮
    する構成の請求項第１０項記載の飲料供給装置。
12. 【請求項１２】 前記駆動手段は、前記ピストンに結合
    されたピストンロッドと噛合し、回転運動を往復運動に
    変換する歯車伝達部と、 前記歯車伝達部を回転駆動するモータと、 前記ピストンに付与される圧力に基づく前記歯車伝達部
    の逆回転を防止する逆転防止機構を有する構成の請求項
    第１０項記載の飲料供給装置。
13. 【請求項１３】 前記ピストンは、前記駆動手段に固定
    される支持部と、 前記支持部に固定されるピストンベースと、 前記ピストンベースに所定の間隔を有して可動自在に係
    止されるピストンヘッドと、 前記ピストンヘッドと前記ピストンベースに挟持されて
    前記シリンダ内壁に当接するシール部材を有し、 前記ピストンヘッドは、抽出時の圧力に基づいて前記ピ
    ストンヘッドの方向に可動することによって前記シール
    部材を弾性変形させる構成の請求項第１０項記載の飲料
    供給装置。