JP3796044B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、飲料原料からコーヒー，紅茶，ウーロン茶，緑茶等を抽出してカップで販売するカップ式自動販売機に適用される飲料抽出装置に関し、特に、濃度の安定した飲料を製造することができるようにした飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の飲料抽出装置は、上方から供給された粉末原料（コーヒー粉末）と湯の混合液から飲料を抽出する抽出機と、抽出機に粉末原料を供給する粉末原料容器と、抽出機に湯を供給する湯タンクと、抽出機および湯タンクを制御する制御部とを備えている。湯タンクは、水道水電磁弁を介して供給された水道水を加熱して所定の温度（例えば、９７℃）の抽出用の湯とするヒータと、湯タンク内の湯の温度を検出する温度センサと、湯タンク内の湯量を検出するフロートと、湯タンク内の湯を抽出機に供給する湯電磁弁とを備えている。
【０００３】
このように構成された飲料抽出装置において、販売信号が制御部に出力されると、制御部は、湯電磁弁を開けて湯タンクから一定量の湯を抽出機に供給し、抽出機を制御してコーヒー飲料の抽出を行わせる。一方、抽出機に湯を供給すると、湯タンク内の湯量が減るため、制御部は、フロートの湯量の検出に基づいて水道水電磁弁を開け、水道水を補給する。湯タンクに水道水を補給すると、湯タンク内の湯温が低下するので、制御部は、温度センサの湯温の検出に基づいてヒータにより湯タンク内の湯を加熱する。このように湯タンク内の湯温が一定に保たれているので、コーヒー飲料の抽出時間を短縮でき、顧客をあまり待たさずに、コーヒー飲料を提供することができる。また、飲料の販売が連続して湯タンクへの水道水の補給量が増え、湯温が所定の温度（例えば、８５℃未満）まで低下した場合は、販売を中止するようにしている。これにより、抽出に適した温度で抽出が必ず行われるため、品質の高いコーヒー飲料を提供することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の飲料抽出装置によると、抽出に使用する湯の温度が最低８５℃、最高９７℃と温度差があるため、味覚，渋味，苦味，酸味等のコーヒー成分の溶出度合いが異なり、コーヒー飲料の濃度が一定しないという問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、濃度の安定した飲料を製造することができる飲料抽出装置を提供することにある。
【０００６】
【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、抽出室内に供給された飲料原料および湯の混合液から所定の抽出条件で飲料を抽出する飲料抽出装置において、前記飲料原料を前記抽出室に供給する原料タンクと、前記湯を前記抽出室に供給する湯タンクと、前記湯の温度を検出する、前記湯タンクから前記抽出室に至る前記湯の経路中に設けられ、前記抽出室に供給される前の前記湯の温度を検出する温度センサを備えた構成の温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した前記温度に基づいて前記抽出条件を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置を提供する。また、本発明は、抽出室内に供給された飲料原料および湯の混合液から所定の抽出条件で飲料を抽出する飲料抽出装置において、前記飲料原料を前記抽出室に供給する原料タンクと、前記湯を前記抽出室に供給する湯タンクと、前記湯の温度を検出する、前記抽出室に設けられ、前記抽出室に供給された後であって前記混合液として攪拌される前の前記湯の温度を検出する温度センサを備えた構成の温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した前記温度に基づいて前記抽出条件を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る飲料抽出装置が適用されたカップ式自動販売機を示す。この自動販売機１は、粉末原料（例えば、コーヒー粉末）と湯との混合液から飲料を抽出して製造する飲料製造部２と、トレイ３にカップ４を供給するカップ供給部５と、飲料製造部２によって製造されたコーヒー飲料に砂糖あるいはクリームを追加してトレイ３上のカップ４に供給する追加混合部６と、飲料製造部２に粉末原料と湯を供給するとともに、追加混合部６に砂糖あるいはクリームを供給する原料部７と、飲料製造部２を制御する飲料製造制御部８と、本自動販売機１の全体を制御する主制御部９とを有して構成されている。
【０００８】
原料部７は、湯を貯蔵する湯タンク７０と、供給口７１ａからコーヒー原料を供給するコーヒー原料容器７１と、供給口７２ａから砂糖を供給する砂糖原料容器７２と、供給口７３ａからクリームを供給するクリーム原料容器７３とを備えている。また、原料部７は、湯タンク７０に水道水を供給する水道水電磁弁７４と、水道水電磁弁７４から湯タンク７０に供給された水道水を加熱して所定の温度（例えば、９７℃）の抽出用の湯とするヒータ７５と、ヒータ７５によって加熱された湯タンク７０内の湯の温度を検出する温度センサ７６と、湯タンク７０内の湯量を検出するフロート７７と、湯タンク７０内の湯を飲料製造部２に湯パイプ７８を介して供給する湯電磁弁７９とを備えている。
【０００９】
追加混合部６は、砂糖原料容器７２およびクリーム原料容器７３の供給口７２ａ，７３ａの直下に配置されたシュート６０と、飲料製造部２から供給された抽出飲料に、砂糖原料容器７２およびクリーム原料容器７３の供給口７２ａ，７３ａからシュータ６０を介してそれぞれ供給された砂糖およびクリームを混合し、供給パイプ６１ａを介してカップ４に供給するミキシングボール６１とを備えている。
【００１０】
飲料製造部２は、粉シュート２Ａを介して供給される粉末原料と湯パイプ７８を介して供給される湯とからなる混合液を攪拌して下方へ排出する抽出室２０ｄとを有するシリンダ２０と、シリンダ２０から排出された混合液を濾過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１の濾過によって抽出された飲料を受け入れて飲料供給管２２Ｃを介してミキシングボール６１に供給する飲料受け２２と、エアパイプ５２に設けた上部空気電磁弁５０を介して抽出室２０ｄに加圧空気を送るとともに、エアパイプ５２に設けた下部空気電磁弁５１を介して飲料受け２２に加圧空気を送るエアポンプ２Ｂとを備えている。エアポンプ２Ｂは、直流モータで駆動されるダイヤフラム式のポンプであり、制御部８の電圧制御によって回転数が制御されるものである。
【００１１】
図２は、飲料製造部２の詳細を示す。この飲料製造部２は、図示しない案内レールによって上下動可能に支持され、上方から供給された粉末原料と湯との混合液を攪拌して下方へ排出するシリンダ２０と、シリンダ２０の下方に配置され、シリンダ２０から排出された混合液を濾過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１の濾過によって抽出された飲料を受け入れる飲料受け２２と、滓等を廃棄する廃棄処理部４０とを備えている。
【００１２】
シリンダ２０は、上方に設けた供給口２０ａから供給された粉末原料と湯を受け入れる混合室２０ｂと、粉末原料と湯との混合液を下方に設けた排出口２０ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室２０ｄとを有し、混合室２０ｂと抽出室２０ｄは連通口２０ｅで連通して形成されている。連通口２０ｅは、バルブ２３によって開閉されるようになっており、抽出室２０ｄには、エアポンプ２Ｂからの加圧空気を導入する導入口２０ｆと、抽出室２０ｄ内に供給される湯の温度を検出する温度センサ１０を備えている。
【００１３】
ペーパーフィルタ２１は、回動可能な軸２１Ａにロール状でセットされ、廃棄処理部４の廃棄処理モータ４０の駆動により図２の左方向へ引き出されるように構成されている。ペーパーフィルタ２１の残量検出は、基端側が回転可能に支持され、中間部あるいは先端側がロール状のペーパーフィルタ２１に常に当接するフィルタ検出レバー２１Ｂと、ペーパーフィルタ２１の残量が少なくなってフィルタ検出レバー２１Ｂが回動してスイッチング動作し、ペーパーフィルタ２１が無くなったこと示す検出信号を後述する制御部に出力して警報出力等に供するマイクロスイッチの如きフィルタ残量検出センサ２１Ｃによって行われる。
【００１４】
飲料受け２２は、上部に開口２２ａを備え、開口２２ａの周囲にシリンダ２０の排出口２０ｃが当接したとき、混合液が漏れるのを防ぐためのゴムパッキン２２Ａを設け、端部にペーパーフィルタ２１の走行をガイドするローラ２２Ｂを備え、下部に、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管２２Ｃおよび飲料等を廃棄する廃棄管２２Ｄを備えている。また、飲料供給管２２Ｃには、飲料供給電磁弁５３が設けられている。
【００１５】
また、飲料製造部２は、抽出モータ２４と、両側から出力軸２５ａ、２５ｂをそれぞれ突設し、抽出モータ２４の回転数を所定の回転数に減速する減速機２５と、一方の出力軸２５ａの一端をベアリング２６ａによって支持した支持板２６と、一方の出力軸２５ａに固定されたシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂと、シリンダ２０を駆動するシリンダ駆動板２８Ａと、バルブ２３を駆動するバルブ駆動板２８Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられたシリンダカムフォロア２９Ａと、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられたバルブカムフォロア２９Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられた係止部材２８ａとバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｂとに両端がそれぞれ係止され、シリンダ駆動板２８Ａとバルブ駆動板２８Ｂとを互いに引き寄せてシリンダカムフォロア２９Ａおよびバルブカムフォロア２９Ｂをシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂにそれぞれ当接させる引張コイルバネ３０と、シリンダ２０とシリンダ駆動板２８Ａとを連結する複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、バルブ２３を先端側のピン３２ａによって回動可能に連結したレバー３２と、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられ、ピン３２ｂによってレバー３２を回動可能に連結した連結部材３３と、レバー３２の後端側とバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｃとに両端がそれぞれ係止された引張コイルバネ３４とを備えている。この飲料製造部２は、出力軸２５ａ，２５ｂ、および廃棄処理部４０の出力軸４１ａがそれぞれ１回転することにより蒸らし工程，攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程が終了するようになっている。
【００１６】
減速機２５の他方の出力軸２５ｂ側には、各工程に対応する位置を検出する位置検出機構が設けられている。すなわち、減速機２５の他方の出力軸２５ｂには、１つあるいは２つ以上の位置検出板３５が取り付けられ、位置検出板３５の周囲には、位置検出板３５の回転位置を検出する１つあるいは２つ以上のホトセンサの如き位置検出センサ３６が配置されている。
【００１７】
エアポンプ２Ｂには、抽出室２０ｄの導入口２０ｆと飲料受け２２に通じるエアパイプ５２が接続され、エアパイプ５２には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆの前段に上部空気電磁弁５０、およびＴ分岐５４を介して分岐された大気開放用空気電磁弁５５が、また、飲料受け２２の前段に下部空気電磁弁５１がそれぞれ設けられている。
【００１８】
廃棄処理部４０は、廃棄処理モータ４０Ａと、廃棄処理モータ４０Ａの回転数を所定の回転数に減速する減速機４１と、円周上に切欠き部４４ａを有して減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられ、ペーパーフィルタ２１を一定長さ分送り出すフィルタ送りローラ４４と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ４４側に図示しないバネによって押圧するガイドローラ４５と、支軸４６ａによって回動可能に支持され、廃棄管２２Ｄを固定板４７との間で押圧閉塞する板ばね等からなる押圧板４６と、減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられ、押圧板４６を回動させる円周上に突部４８ａを有した押圧カム４８とを備えている。
【００１９】
主制御部９は、コーヒー飲料の販売要求がある毎にその要求されたコーヒー飲料の種類に応じた販売信号を制御部８に出力するとともに、湯電磁弁７０ｅを制御して一定量の湯を湯パイプ７８を介して飲料製造部２に供給し、コーヒー原料容器７１を制御して一定量のコーヒー原料を飲料製造部２に供給し、コーヒー飲料の種類に応じて砂糖原料容器７２およびクリーム原料容器７３を制御し、必要な砂糖およびクリームを追加混合部６に供給するものである。また、主制御部９は、温度センサ７６およびフロート７７の検出に基づいて湯タンク７０内の湯温および湯量が一定に保たれるようにヒータ７５および水道水電磁弁７４を制御し、湯タンク７０内の湯の温度が所定の温度（例えば、８５℃）未満と低下すると、販売を中止するものである。
【００２０】
図３は、メモリの記憶内容を示す。制御部８は、図示しないメモリを備え、メモリには、同図に示す補正値が記憶されており、基準値はプログラム上で固定値として与えられている。制御部８は、主制御部９から販売信号が出力されると、飲料抽出制御、すなわち、蒸らし工程，攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を飲料製造部２に行わせるとともに、蒸らし工程および攪拌工程の際、抽出室２０ｄの温度センサ１０に基づいてメモリの記憶内容を基に蒸らし時間、攪拌時間および攪拌強さを制御している。例えば、抽出室２０ｄ内の湯の温度が８９℃以上、９２℃以下の場合は、基準値により蒸らし工程および攪拌工程を制御する。すなわち、蒸らし時間が４ｓ、攪拌時間が７ｓ、攪拌強さが弱となるように制御する。抽出室２０ｄ内の湯の温度が８５℃以上、８９℃未満の場合は、上記基準値に図３の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、蒸らし時間が６ｓ、攪拌時間が７ｓ、攪拌強さが中となるように制御する。抽出室２０ｄ内の湯の温度が８０℃以上、８５℃未満の場合は、上記基準値に図３の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、蒸らし時間が６ｓ、攪拌時間が８ｓ、攪拌強さが強となるように制御する。なお、攪拌強さは、エアポンプ２Ｂの直流モータの回転数を制御して抽出室２０ｄに供給される加圧空気の量を調整して行われ、攪拌強さの強・中・弱の場合のエアポンプ２Ｂの吐出量は、それぞれ６Ｌ／ｍｉｎ，５Ｌ／ｍｉｎ，２．５Ｌ／ｍｉｎである。
【００２１】
次に、本自動販売機１の動作を図４乃至図８を参照して説明する。
【００２２】
(1) 待機状態
図４は、本自動販売機１の待機状態を示す。待機状態においては、本自動販売機１の主要部は、図４に示す待機位置Ｐ1 にある。この待機状態では、位置検出センサ３６は待機位置Ｐ1 を検出し、押圧板４６は、廃棄管２２Ｄの弾性力によって押圧カム４８に当接し、各電磁弁５０，５１，５３，５５は閉じている。
【００２３】
(2) 蒸らし工程および攪拌工程
制御部８は、主制御部９から販売信号が入力されると、待機位置Ｐ1 から蒸らし攪拌位置Ｐ2 への移動制御を行う。すなわち、制御部８は、廃棄処理モータ４０を正転駆動（図２において押圧カム４８が左回転する駆動）する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが約６０°正転して、押圧カム４８の突部４８ａが押圧板４６を押圧することにより、廃棄管２２Ｄが押圧板４６と固定板４７との間で閉塞される。続いて制御部８は、抽出モータ２４を正転駆動（図２において出力軸２５ａが同図矢印方向へ回転する駆動）する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、出力軸２５ａ，２５ｂが正転して、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂが正転することにより、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが下降する。シリンダ駆動板２８Ａが下降すると、複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを介してシリンダ２０が下降し、抽出室２０ｄの下端がペーパーフィルタ２１を飲料受け２２へ圧接する。一方、バルブ駆動板２８Ｂが下降すると、連結部材３３，レバー３２を介してバルブ３２も下降する。位置検出センサ３６は、蒸らし攪拌位置Ｐ2 を検出し、蒸らし攪拌位置検出信号を制御部８に出力し、制御部８は、その蒸らし攪拌位置検出信号に基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。
【００２４】
図５は、蒸らし工程を示す。本自動販売機１の主要部が、蒸らし攪拌位置Ｐ2 に到達し、図５に示す状態となると、制御部８は、蒸らし工程を行う。この蒸らし工程では、連通口２０ｅは開放されている。制御部８は、粉末原料および湯の供給要求信号を主制御部９に出力する。主制御部９の制御により混合室２０ｂの供給口２０ａに粉末原料と湯が供給され、連通口２０ｅを介して抽出室２０ｄに流入する。ここで、制御部８は、温度センサ１０から検出温度を入力し、その検出温度に基づいて蒸らし工程を行う。すなわち、抽出室２０ｄ内に供給された湯の温度に応じた蒸らし時間で蒸らし工程を行う。
【００２５】
図６は、攪拌工程を示す。蒸らし工程が終了すると、制御部８は、下部空気電磁弁５１を開き、エアポンプ２Ｂを駆動し、温度センサ１０の検出温度に基づいて攪拌工程を行う。すなわち、抽出室２０ｄ内に供給された湯の温度に応じた攪拌強さおよび攪拌時間で攪拌工程を行う。攪拌強さは、エアポンプ２Ｂのモータの回転数制御により行う。エアポンプ２Ｂは、回転数に比例した量の加圧空気をエアパイプ５２を介して飲料受け２２に送る。この加圧空気は、ペーパーフィルタ２１を通過して抽出室２０ｄ内へ流入する。この加圧空気が抽出室２０ｄ内の混合液中を通過する際、その気泡の流れが混合液を攪拌するように作用する。
【００２６】
(3) 抽出工程
図７は、本自動販売機１の抽出工程を示す。制御部８は、予め設定された攪拌時間が経過すると、下部空気電磁弁５１を閉じ、エアポンプ２Ｂを停止させ、位置検出センサ３６が抽出位置Ｐ3 を検出するまで抽出モータ２４を正転駆動する。バルブ２３は、抽出モータ２４の駆動によってさらに上昇し、連通口２０ｅを閉じる。本自動販売機１の主要部が抽出位置Ｐ3 に到達し、図７に示す状態となると、制御部８は、抽出工程を行う。すなわち、制御部８は、上部空気電磁弁５０および飲料供給電磁弁５３を開き、エアポンプ２Ｂを駆動して、エアポンプ２Ｂからの加圧空気を抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから供給する。抽出室２０ｄ内の混合液は、エアポンプ２Ｂからの加圧空気によって下方へ圧送され、ペーパーフィルタ２１で濾過される。ペーパーフィルタ２１で濾過されたコーヒー飲料は、飲料受け２２，飲料供給管２２Ｃを介してカップ側へ供給される。抽出室２０ｄに加圧空気を送ることで、抽出室２０ｄ内の気圧が増加して混合液がペーパーフィルタ２１側に押し下げられるので、短時間で混合液がコーヒー飲料と滓に分離され、効率良く濾過することができる。
【００２７】
(4) 滓廃棄工程
図８(a) ，(b) は、本自動販売機１の滓廃棄工程を示す。予め設定された抽出時間が経過すると、制御部８は、上部空気電磁弁５０および飲料供給電磁弁５３を閉じ、エアポンプ２Ｂを停止させ、位置検出センサ３６が滓廃棄位置Ｐ4 を検出するまで抽出モータ２４を正転駆動する。シリンダ２０およびバルブ２３は、抽出モータ２４の駆動によって最上位まで上昇する。本自動販売機１の主要部が滓廃棄位置Ｐ4 に到達し、図８(a) に示す状態となると、制御部８は、ペーパーフィルタ２１上に残った滓７の廃棄工程を行う。すなわち、制御部８は、廃棄処理モータ４０を正転駆動する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが正転し、フィルタ送りローラ４４が回転してペーパーフィルタ２１を引き出す。ペーパーフィルタ２１上の滓７がローラ２２Ｂを通過する際、図８(b) の想像線で示すように滓７が折れてペーパーフィルタ２１から離れ、廃棄バケツ（図示せず）へ落下する。
【００２８】
(5) 待機状態への戻り動作
滓廃棄工程が終了すると、制御部８は、抽出モータ２４および廃棄処理モータ４０を正転駆動する。本自動販売機１の主要部は、図４に示す待機状態へ戻る。その後、販売信号が制御部８に入力される毎に上記(1) 〜(5) の動作が繰り返される。
【００２９】
上記第１の実施の形態に係る自動販売機１によれば、抽出室２０ｄ内に供給された湯の温度に基づいて蒸らし時間，攪拌強さおよび攪拌時間の抽出条件を変更しているので、抽出用の湯の温度が異なる場合でも、濃度の安定したコーヒー飲料を提供することができる。また、補正値をプログラムとは別にメモリに記憶しているので、補正値の変更が容易にできる。また、粉末原料の量が多くなる程、蒸らし時間および攪拌時間が長くなる程、攪拌強さが強くなる程、コーヒー成分の溶出量が多くなって濃度が濃くなるため、これらの抽出条件を制御することにより抽出時間の短縮化や販売可能な湯の温度を現状の８５℃より下げることも可能になる。
【００３０】
図９は、本発明の第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態は、湯パイプ７８の出口付近に湯タンク７０からの湯の温度を検出する温度センサ１０を設けたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００３１】
図１０は、メモリの記憶内容を示す。制御部８は、図示しないメモリを備え、メモリには、同図に示す補正値が記憶されており、基準値はプログラム上で固定値として与えられている。制御部８は、主制御部９から販売信号が出力されると、飲料抽出制御、すなわち、蒸らし工程，攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を飲料製造部２に行わせるとともに、蒸らし工程および攪拌工程の際、湯パイプ７８の温度センサ１０に基づいてメモリの記憶内容を基に粉末原料の量、蒸らし時間、攪拌時間および攪拌強さを制御している。例えば、湯パイプ７８からの湯の温度が９４℃以上、９７℃以下の場合は、基準値により蒸らし工程および攪拌工程を制御する。すなわち、粉末原料が１０ｇ、蒸らし時間が４ｓ、攪拌時間が７ｓ、攪拌強さが弱となるように制御する。湯パイプ７８からの湯の温度が９０℃以上、９４℃未満の場合は、上記基準値に図１０の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、粉末原料が１０ｇ、蒸らし時間が５ｓ、攪拌時間が８ｓ、攪拌強さが弱となるように制御する。湯パイプ７８からの湯の温度が８５℃以上、９０℃未満の場合は、上記基準値に図１０の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、粉末原料が１０．５ｇ、蒸らし時間が５ｓ、攪拌時間が８ｓ、攪拌強さが中となるように制御する。
【００３２】
上記第２の実施の形態に係る自動販売機１によれば、上室２０ｂに供給される直前の湯の温度に基づいて粉末原料の量，蒸らし時間，攪拌強さおよび攪拌時間の抽出条件を変更しているので、第１の実施の形態と同様に、抽出用の湯の温度が異なる場合でも、濃度の安定したコーヒー飲料を提供することができる。また、補正値をプログラムとは別にメモリに記憶しているので、補正値の変更が容易にできる。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々に変形実施が可能である。例えば、飲料の種類に応じて粉末原料の量，蒸らし時間，攪拌時間，攪拌強さ等の抽出条件を変更するようにしてもよい。
また、全ての抽出条件をプログラム上に固定値として持たせてもよい。
また、湯タンク内の湯の温温に基づいて抽出条件を変更してもよい。
【００３４】
【実施例】
図１１(a) 〜(e) は、それぞれ実施例１〜５を示す。なお、飲料はキリマンジャロブラックコーヒーを用いた。
【００３５】
同図(a) は、実施例１のデータであり、粉末原料の量を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(a) から明らかなように、粉末原料の量が多い程ＢＲＩＸ値が大きくなっている。なお、ＢＲＩＸ値とは、液体１００ｇ中に溶けている可溶性固形物の量であり、大きい値程濃度が濃いことを示している。このＢＲＩＸ値は、通常の人は０．２の差を判別でき、敏感な人は０．０５の差を判別できる。
【００３６】
同図(b) は、実施例２のデータであり、蒸らし時間を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(b) から明らかなように、蒸らし時間を長くすると、ＢＲＩＸ値がわずかずつ上昇している。
【００３７】
同図(c) は、実施例３のデータであり、攪拌時間を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(c) から明らかなように、攪拌時間を長くすると、ＢＲＩＸ値が増大している。
【００３８】
同図(d) は、実施例４のデータであり、攪拌強さを変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(d) から明らかなように、攪拌強さを強くすると、ＢＲＩＸ値が増大している。
【００３９】
同図(e) は、実施例５のデータであり、抽出用湯の温度を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。この実施例５は、従来例に対応するものであり、同図(e) から明らかなように、抽出用湯の温度が高くなると、ＢＲＩＸ値が増大している。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の飲料抽出装置によれば、抽出用の湯の温度に基づいて抽出条件を変更しているので、濃度の安定した飲料を製造することができる。
【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自動販売機の構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る飲料製造部の構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係る制御部のメモリの記憶内容を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る飲料製造部の待機状態を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る飲料製造部の蒸らし工程を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る飲料製造部の攪拌工程を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る飲料製造部の抽出工程を示す図である。
【図８】 (a) ，(b) は第１の実施の形態に係る飲料製造部の滓廃棄工程を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る自動販売機の飲料製造部の構成図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る制御部のメモリの記憶内容を示す図である。
【図１１】 (a) 〜(e) はそれぞれ本発明の実施例１〜５のデータを示す図である。
【符号の説明】
１ 自動販売機
２ 飲料製造部
２Ａ 粉シュート
２Ｂ エアポンプ
３ トレイ
４ カップ
５ カップ供給部
６ 追加混合部
７ 原料部
８ 飲料製造制御部
９ 主制御部
１０ 温度センサ
２０ シリンダ
２０ａ 供給口
２０ｂ 上室
２０ｃ 排出口
２０ｄ 抽出室
２０ｅ 連通口
２０ｆ 導入口
２１ ペーパーフィルタ
２１Ａ 軸
２１Ｂ フィルタ検出レバー
２１Ｃ フィルタ残量検出センサ
２２ 飲料受け
２２ａ 開口
２２Ａ ゴムパッキン
２２Ｂ ローラ
２２Ｃ 飲料供給管
２２Ｄ 廃棄管
２４ 抽出モータ
２５ 減速機
２５ａ，２５ｂ 出力軸
２６ 支持板
２６ａ ベアリング
２７Ａ シリンダカム
２７Ｂ バルブカム
２８Ａ シリンダ駆動板
２８Ｂ バルブ駆動板
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 係止部材
２９Ａ シリンダカムフォロア
２９Ｂ バルブカムフォロア
３０ 引張コイルバネ
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ 連結部材
３２ レバー
３２ａ ピン
３２ｂ ピン
３３ 連結部材
３４ 引張コイルバネ
３５ 位置検出板
３６ 位置検出センサ
４０ 廃棄処理部
４０Ａ 廃棄処理モータ
４１ 減速機
４１ａ 出力軸
４４ａ 切欠き部
４５ ガイドローラ
４６ 押圧板
４６ａ 支軸
４７ 固定板
４８ 押圧カム
４８ａ 突部
５０ 上部空気電磁弁
５１ 下部空気電磁弁
５２ エアパイプ
５３ 飲料供給電磁弁
５４ Ｔ分岐
５５ 大気開放用空気電磁弁
６０ シュート
６１ ミキシングボール
６１ａ 供給パイプ
７０ 湯タンク
７１ コーヒー原料容器
７１ａ，７２ａ，７３ａ 供給口
７２ 砂糖原料容器
７３ クリーム原料容器
７４ 水道水電磁弁
７５ ヒータ
７６ 温度センサ
７７ フロート
７８ 湯パイプ
７９ 湯電磁弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、飲料原料からコーヒー，紅茶，ウーロン茶，緑茶等を抽出してカップで販売するカップ式自動販売機に適用される飲料抽出装置に関し、特に、濃度の安定した飲料を製造することができるようにした飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の飲料抽出装置は、上方から供給された粉末原料（コーヒー粉末）と湯の混合液から飲料を抽出する抽出機と、抽出機に粉末原料を供給する粉末原料容器と、抽出機に湯を供給する湯タンクと、抽出機および湯タンクを制御する制御部とを備えている。湯タンクは、水道水電磁弁を介して供給された水道水を加熱して所定の温度（例えば、９７℃）の抽出用の湯とするヒータと、湯タンク内の湯の温度を検出する温度センサと、湯タンク内の湯量を検出するフロートと、湯タンク内の湯を抽出機に供給する湯電磁弁とを備えている。
【０００３】
このように構成された飲料抽出装置において、販売信号が制御部に出力されると、制御部は、湯電磁弁を開けて湯タンクから一定量の湯を抽出機に供給し、抽出機を制御してコーヒー飲料の抽出を行わせる。一方、抽出機に湯を供給すると、湯タンク内の湯量が減るため、制御部は、フロートの湯量の検出に基づいて水道水電磁弁を開け、水道水を補給する。湯タンクに水道水を補給すると、湯タンク内の湯温が低下するので、制御部は、温度センサの湯温の検出に基づいてヒータにより湯タンク内の湯を加熱する。このように湯タンク内の湯温が一定に保たれているので、コーヒー飲料の抽出時間を短縮でき、顧客をあまり待たさずに、コーヒー飲料を提供することができる。また、飲料の販売が連続して湯タンクへの水道水の補給量が増え、湯温が所定の温度（例えば、８５℃未満）まで低下した場合は、販売を中止するようにしている。これにより、抽出に適した温度で抽出が必ず行われるため、品質の高いコーヒー飲料を提供することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の飲料抽出装置によると、抽出に使用する湯の温度が最低８５℃、最高９７℃と温度差があるため、味覚，渋味，苦味，酸味等のコーヒー成分の溶出度合いが異なり、コーヒー飲料の濃度が一定しないという問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、濃度の安定した飲料を製造することができる飲料抽出装置を提供することにある。
【０００６】
【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、抽出室内に供給された飲料原料および湯の混合液から所定の抽出条件で飲料を抽出する飲料抽出装置において、前記飲料原料を前記抽出室に供給する原料タンクと、前記湯を前記抽出室に供給する湯タンクと、前記湯の温度を検出する、前記湯タンクから前記抽出室に至る前記湯の経路中に設けられ、前記抽出室に供給される前の前記湯の温度を検出する温度センサを備えた構成の温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した前記温度に基づいて前記抽出条件を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置を提供する。また、本発明は、抽出室内に供給された飲料原料および湯の混合液から所定の抽出条件で飲料を抽出する飲料抽出装置において、前記飲料原料を前記抽出室に供給する原料タンクと、前記湯を前記抽出室に供給する湯タンクと、前記湯の温度を検出する、前記抽出室に設けられ、前記抽出室に供給された後であって前記混合液として攪拌される前の前記湯の温度を検出する温度センサを備えた構成の温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した前記温度に基づいて前記抽出条件を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る飲料抽出装置が適用されたカップ式自動販売機を示す。この自動販売機１は、粉末原料（例えば、コーヒー粉末）と湯との混合液から飲料を抽出して製造する飲料製造部２と、トレイ３にカップ４を供給するカップ供給部５と、飲料製造部２によって製造されたコーヒー飲料に砂糖あるいはクリームを追加してトレイ３上のカップ４に供給する追加混合部６と、飲料製造部２に粉末原料と湯を供給するとともに、追加混合部６に砂糖あるいはクリームを供給する原料部７と、飲料製造部２を制御する飲料製造制御部８と、本自動販売機１の全体を制御する主制御部９とを有して構成されている。
【０００８】
原料部７は、湯を貯蔵する湯タンク７０と、供給口７１ａからコーヒー原料を供給するコーヒー原料容器７１と、供給口７２ａから砂糖を供給する砂糖原料容器７２と、供給口７３ａからクリームを供給するクリーム原料容器７３とを備えている。また、原料部７は、湯タンク７０に水道水を供給する水道水電磁弁７４と、水道水電磁弁７４から湯タンク７０に供給された水道水を加熱して所定の温度（例えば、９７℃）の抽出用の湯とするヒータ７５と、ヒータ７５によって加熱された湯タンク７０内の湯の温度を検出する温度センサ７６と、湯タンク７０内の湯量を検出するフロート７７と、湯タンク７０内の湯を飲料製造部２に湯パイプ７８を介して供給する湯電磁弁７９とを備えている。
【０００９】
追加混合部６は、砂糖原料容器７２およびクリーム原料容器７３の供給口７２ａ，７３ａの直下に配置されたシュート６０と、飲料製造部２から供給された抽出飲料に、砂糖原料容器７２およびクリーム原料容器７３の供給口７２ａ，７３ａからシュータ６０を介してそれぞれ供給された砂糖およびクリームを混合し、供給パイプ６１ａを介してカップ４に供給するミキシングボール６１とを備えている。
【００１０】
飲料製造部２は、粉シュート２Ａを介して供給される粉末原料と湯パイプ７８を介して供給される湯とからなる混合液を攪拌して下方へ排出する抽出室２０ｄとを有するシリンダ２０と、シリンダ２０から排出された混合液を濾過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１の濾過によって抽出された飲料を受け入れて飲料供給管２２Ｃを介してミキシングボール６１に供給する飲料受け２２と、エアパイプ５２に設けた上部空気電磁弁５０を介して抽出室２０ｄに加圧空気を送るとともに、エアパイプ５２に設けた下部空気電磁弁５１を介して飲料受け２２に加圧空気を送るエアポンプ２Ｂとを備えている。エアポンプ２Ｂは、直流モータで駆動されるダイヤフラム式のポンプであり、制御部８の電圧制御によって回転数が制御されるものである。
【００１１】
図２は、飲料製造部２の詳細を示す。この飲料製造部２は、図示しない案内レールによって上下動可能に支持され、上方から供給された粉末原料と湯との混合液を攪拌して下方へ排出するシリンダ２０と、シリンダ２０の下方に配置され、シリンダ２０から排出された混合液を濾過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１の濾過によって抽出された飲料を受け入れる飲料受け２２と、滓等を廃棄する廃棄処理部４０とを備えている。
【００１２】
シリンダ２０は、上方に設けた供給口２０ａから供給された粉末原料と湯を受け入れる混合室２０ｂと、粉末原料と湯との混合液を下方に設けた排出口２０ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室２０ｄとを有し、混合室２０ｂと抽出室２０ｄは連通口２０ｅで連通して形成されている。連通口２０ｅは、バルブ２３によって開閉されるようになっており、抽出室２０ｄには、エアポンプ２Ｂからの加圧空気を導入する導入口２０ｆと、抽出室２０ｄ内に供給される湯の温度を検出する温度センサ１０を備えている。
【００１３】
ペーパーフィルタ２１は、回動可能な軸２１Ａにロール状でセットされ、廃棄処理部４の廃棄処理モータ４０の駆動により図２の左方向へ引き出されるように構成されている。ペーパーフィルタ２１の残量検出は、基端側が回転可能に支持され、中間部あるいは先端側がロール状のペーパーフィルタ２１に常に当接するフィルタ検出レバー２１Ｂと、ペーパーフィルタ２１の残量が少なくなってフィルタ検出レバー２１Ｂが回動してスイッチング動作し、ペーパーフィルタ２１が無くなったこと示す検出信号を後述する制御部に出力して警報出力等に供するマイクロスイッチの如きフィルタ残量検出センサ２１Ｃによって行われる。
【００１４】
飲料受け２２は、上部に開口２２ａを備え、開口２２ａの周囲にシリンダ２０の排出口２０ｃが当接したとき、混合液が漏れるのを防ぐためのゴムパッキン２２Ａを設け、端部にペーパーフィルタ２１の走行をガイドするローラ２２Ｂを備え、下部に、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管２２Ｃおよび飲料等を廃棄する廃棄管２２Ｄを備えている。また、飲料供給管２２Ｃには、飲料供給電磁弁５３が設けられている。
【００１５】
また、飲料製造部２は、抽出モータ２４と、両側から出力軸２５ａ、２５ｂをそれぞれ突設し、抽出モータ２４の回転数を所定の回転数に減速する減速機２５と、一方の出力軸２５ａの一端をベアリング２６ａによって支持した支持板２６と、一方の出力軸２５ａに固定されたシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂと、シリンダ２０を駆動するシリンダ駆動板２８Ａと、バルブ２３を駆動するバルブ駆動板２８Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられたシリンダカムフォロア２９Ａと、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられたバルブカムフォロア２９Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられた係止部材２８ａとバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｂとに両端がそれぞれ係止され、シリンダ駆動板２８Ａとバルブ駆動板２８Ｂとを互いに引き寄せてシリンダカムフォロア２９Ａおよびバルブカムフォロア２９Ｂをシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂにそれぞれ当接させる引張コイルバネ３０と、シリンダ２０とシリンダ駆動板２８Ａとを連結する複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、バルブ２３を先端側のピン３２ａによって回動可能に連結したレバー３２と、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられ、ピン３２ｂによってレバー３２を回動可能に連結した連結部材３３と、レバー３２の後端側とバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｃとに両端がそれぞれ係止された引張コイルバネ３４とを備えている。この飲料製造部２は、出力軸２５ａ，２５ｂ、および廃棄処理部４０の出力軸４１ａがそれぞれ１回転することにより蒸らし工程，攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程が終了するようになっている。
【００１６】
減速機２５の他方の出力軸２５ｂ側には、各工程に対応する位置を検出する位置検出機構が設けられている。すなわち、減速機２５の他方の出力軸２５ｂには、１つあるいは２つ以上の位置検出板３５が取り付けられ、位置検出板３５の周囲には、位置検出板３５の回転位置を検出する１つあるいは２つ以上のホトセンサの如き位置検出センサ３６が配置されている。
【００１７】
エアポンプ２Ｂには、抽出室２０ｄの導入口２０ｆと飲料受け２２に通じるエアパイプ５２が接続され、エアパイプ５２には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆの前段に上部空気電磁弁５０、およびＴ分岐５４を介して分岐された大気開放用空気電磁弁５５が、また、飲料受け２２の前段に下部空気電磁弁５１がそれぞれ設けられている。
【００１８】
廃棄処理部４０は、廃棄処理モータ４０Ａと、廃棄処理モータ４０Ａの回転数を所定の回転数に減速する減速機４１と、円周上に切欠き部４４ａを有して減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられ、ペーパーフィルタ２１を一定長さ分送り出すフィルタ送りローラ４４と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ４４側に図示しないバネによって押圧するガイドローラ４５と、支軸４６ａによって回動可能に支持され、廃棄管２２Ｄを固定板４７との間で押圧閉塞する板ばね等からなる押圧板４６と、減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられ、押圧板４６を回動させる円周上に突部４８ａを有した押圧カム４８とを備えている。
【００１９】
主制御部９は、コーヒー飲料の販売要求がある毎にその要求されたコーヒー飲料の種類に応じた販売信号を制御部８に出力するとともに、湯電磁弁７０ｅを制御して一定量の湯を湯パイプ７８を介して飲料製造部２に供給し、コーヒー原料容器７１を制御して一定量のコーヒー原料を飲料製造部２に供給し、コーヒー飲料の種類に応じて砂糖原料容器７２およびクリーム原料容器７３を制御し、必要な砂糖およびクリームを追加混合部６に供給するものである。また、主制御部９は、温度センサ７６およびフロート７７の検出に基づいて湯タンク７０内の湯温および湯量が一定に保たれるようにヒータ７５および水道水電磁弁７４を制御し、湯タンク７０内の湯の温度が所定の温度（例えば、８５℃）未満と低下すると、販売を中止するものである。
【００２０】
図３は、メモリの記憶内容を示す。制御部８は、図示しないメモリを備え、メモリには、同図に示す補正値が記憶されており、基準値はプログラム上で固定値として与えられている。制御部８は、主制御部９から販売信号が出力されると、飲料抽出制御、すなわち、蒸らし工程，攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を飲料製造部２に行わせるとともに、蒸らし工程および攪拌工程の際、抽出室２０ｄの温度センサ１０に基づいてメモリの記憶内容を基に蒸らし時間、攪拌時間および攪拌強さを制御している。例えば、抽出室２０ｄ内の湯の温度が８９℃以上、９２℃以下の場合は、基準値により蒸らし工程および攪拌工程を制御する。すなわち、蒸らし時間が４ｓ、攪拌時間が７ｓ、攪拌強さが弱となるように制御する。抽出室２０ｄ内の湯の温度が８５℃以上、８９℃未満の場合は、上記基準値に図３の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、蒸らし時間が６ｓ、攪拌時間が７ｓ、攪拌強さが中となるように制御する。抽出室２０ｄ内の湯の温度が８０℃以上、８５℃未満の場合は、上記基準値に図３の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、蒸らし時間が６ｓ、攪拌時間が８ｓ、攪拌強さが強となるように制御する。なお、攪拌強さは、エアポンプ２Ｂの直流モータの回転数を制御して抽出室２０ｄに供給される加圧空気の量を調整して行われ、攪拌強さの強・中・弱の場合のエアポンプ２Ｂの吐出量は、それぞれ６Ｌ／ｍｉｎ，５Ｌ／ｍｉｎ，２．５Ｌ／ｍｉｎである。
【００２１】
次に、本自動販売機１の動作を図４乃至図８を参照して説明する。
【００２２】
(1) 待機状態
図４は、本自動販売機１の待機状態を示す。待機状態においては、本自動販売機１の主要部は、図４に示す待機位置Ｐ1 にある。この待機状態では、位置検出センサ３６は待機位置Ｐ1 を検出し、押圧板４６は、廃棄管２２Ｄの弾性力によって押圧カム４８に当接し、各電磁弁５０，５１，５３，５５は閉じている。
【００２３】
(2) 蒸らし工程および攪拌工程
制御部８は、主制御部９から販売信号が入力されると、待機位置Ｐ1 から蒸らし攪拌位置Ｐ2 への移動制御を行う。すなわち、制御部８は、廃棄処理モータ４０を正転駆動（図２において押圧カム４８が左回転する駆動）する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが約６０°正転して、押圧カム４８の突部４８ａが押圧板４６を押圧することにより、廃棄管２２Ｄが押圧板４６と固定板４７との間で閉塞される。続いて制御部８は、抽出モータ２４を正転駆動（図２において出力軸２５ａが同図矢印方向へ回転する駆動）する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、出力軸２５ａ，２５ｂが正転して、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂが正転することにより、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが下降する。シリンダ駆動板２８Ａが下降すると、複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを介してシリンダ２０が下降し、抽出室２０ｄの下端がペーパーフィルタ２１を飲料受け２２へ圧接する。一方、バルブ駆動板２８Ｂが下降すると、連結部材３３，レバー３２を介してバルブ３２も下降する。位置検出センサ３６は、蒸らし攪拌位置Ｐ2 を検出し、蒸らし攪拌位置検出信号を制御部８に出力し、制御部８は、その蒸らし攪拌位置検出信号に基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。
【００２４】
図５は、蒸らし工程を示す。本自動販売機１の主要部が、蒸らし攪拌位置Ｐ2 に到達し、図５に示す状態となると、制御部８は、蒸らし工程を行う。この蒸らし工程では、連通口２０ｅは開放されている。制御部８は、粉末原料および湯の供給要求信号を主制御部９に出力する。主制御部９の制御により混合室２０ｂの供給口２０ａに粉末原料と湯が供給され、連通口２０ｅを介して抽出室２０ｄに流入する。ここで、制御部８は、温度センサ１０から検出温度を入力し、その検出温度に基づいて蒸らし工程を行う。すなわち、抽出室２０ｄ内に供給された湯の温度に応じた蒸らし時間で蒸らし工程を行う。
【００２５】
図６は、攪拌工程を示す。蒸らし工程が終了すると、制御部８は、下部空気電磁弁５１を開き、エアポンプ２Ｂを駆動し、温度センサ１０の検出温度に基づいて攪拌工程を行う。すなわち、抽出室２０ｄ内に供給された湯の温度に応じた攪拌強さおよび攪拌時間で攪拌工程を行う。攪拌強さは、エアポンプ２Ｂのモータの回転数制御により行う。エアポンプ２Ｂは、回転数に比例した量の加圧空気をエアパイプ５２を介して飲料受け２２に送る。この加圧空気は、ペーパーフィルタ２１を通過して抽出室２０ｄ内へ流入する。この加圧空気が抽出室２０ｄ内の混合液中を通過する際、その気泡の流れが混合液を攪拌するように作用する。
【００２６】
(3) 抽出工程
図７は、本自動販売機１の抽出工程を示す。制御部８は、予め設定された攪拌時間が経過すると、下部空気電磁弁５１を閉じ、エアポンプ２Ｂを停止させ、位置検出センサ３６が抽出位置Ｐ3 を検出するまで抽出モータ２４を正転駆動する。バルブ２３は、抽出モータ２４の駆動によってさらに上昇し、連通口２０ｅを閉じる。本自動販売機１の主要部が抽出位置Ｐ3 に到達し、図７に示す状態となると、制御部８は、抽出工程を行う。すなわち、制御部８は、上部空気電磁弁５０および飲料供給電磁弁５３を開き、エアポンプ２Ｂを駆動して、エアポンプ２Ｂからの加圧空気を抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから供給する。抽出室２０ｄ内の混合液は、エアポンプ２Ｂからの加圧空気によって下方へ圧送され、ペーパーフィルタ２１で濾過される。ペーパーフィルタ２１で濾過されたコーヒー飲料は、飲料受け２２，飲料供給管２２Ｃを介してカップ側へ供給される。抽出室２０ｄに加圧空気を送ることで、抽出室２０ｄ内の気圧が増加して混合液がペーパーフィルタ２１側に押し下げられるので、短時間で混合液がコーヒー飲料と滓に分離され、効率良く濾過することができる。
【００２７】
(4) 滓廃棄工程
図８(a) ，(b) は、本自動販売機１の滓廃棄工程を示す。予め設定された抽出時間が経過すると、制御部８は、上部空気電磁弁５０および飲料供給電磁弁５３を閉じ、エアポンプ２Ｂを停止させ、位置検出センサ３６が滓廃棄位置Ｐ4 を検出するまで抽出モータ２４を正転駆動する。シリンダ２０およびバルブ２３は、抽出モータ２４の駆動によって最上位まで上昇する。本自動販売機１の主要部が滓廃棄位置Ｐ4 に到達し、図８(a) に示す状態となると、制御部８は、ペーパーフィルタ２１上に残った滓７の廃棄工程を行う。すなわち、制御部８は、廃棄処理モータ４０を正転駆動する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが正転し、フィルタ送りローラ４４が回転してペーパーフィルタ２１を引き出す。ペーパーフィルタ２１上の滓７がローラ２２Ｂを通過する際、図８(b) の想像線で示すように滓７が折れてペーパーフィルタ２１から離れ、廃棄バケツ（図示せず）へ落下する。
【００２８】
(5) 待機状態への戻り動作
滓廃棄工程が終了すると、制御部８は、抽出モータ２４および廃棄処理モータ４０を正転駆動する。本自動販売機１の主要部は、図４に示す待機状態へ戻る。その後、販売信号が制御部８に入力される毎に上記(1) 〜(5) の動作が繰り返される。
【００２９】
上記第１の実施の形態に係る自動販売機１によれば、抽出室２０ｄ内に供給された湯の温度に基づいて蒸らし時間，攪拌強さおよび攪拌時間の抽出条件を変更しているので、抽出用の湯の温度が異なる場合でも、濃度の安定したコーヒー飲料を提供することができる。また、補正値をプログラムとは別にメモリに記憶しているので、補正値の変更が容易にできる。また、粉末原料の量が多くなる程、蒸らし時間および攪拌時間が長くなる程、攪拌強さが強くなる程、コーヒー成分の溶出量が多くなって濃度が濃くなるため、これらの抽出条件を制御することにより抽出時間の短縮化や販売可能な湯の温度を現状の８５℃より下げることも可能になる。
【００３０】
図９は、本発明の第２の実施の形態を示す。この第２の実施の形態は、湯パイプ７８の出口付近に湯タンク７０からの湯の温度を検出する温度センサ１０を設けたものであり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００３１】
図１０は、メモリの記憶内容を示す。制御部８は、図示しないメモリを備え、メモリには、同図に示す補正値が記憶されており、基準値はプログラム上で固定値として与えられている。制御部８は、主制御部９から販売信号が出力されると、飲料抽出制御、すなわち、蒸らし工程，攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を飲料製造部２に行わせるとともに、蒸らし工程および攪拌工程の際、湯パイプ７８の温度センサ１０に基づいてメモリの記憶内容を基に粉末原料の量、蒸らし時間、攪拌時間および攪拌強さを制御している。例えば、湯パイプ７８からの湯の温度が９４℃以上、９７℃以下の場合は、基準値により蒸らし工程および攪拌工程を制御する。すなわち、粉末原料が１０ｇ、蒸らし時間が４ｓ、攪拌時間が７ｓ、攪拌強さが弱となるように制御する。湯パイプ７８からの湯の温度が９０℃以上、９４℃未満の場合は、上記基準値に図１０の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、粉末原料が１０ｇ、蒸らし時間が５ｓ、攪拌時間が８ｓ、攪拌強さが弱となるように制御する。湯パイプ７８からの湯の温度が８５℃以上、９０℃未満の場合は、上記基準値に図１０の対応する補正値を加えた値で制御する。すなわち、粉末原料が１０．５ｇ、蒸らし時間が５ｓ、攪拌時間が８ｓ、攪拌強さが中となるように制御する。
【００３２】
上記第２の実施の形態に係る自動販売機１によれば、上室２０ｂに供給される直前の湯の温度に基づいて粉末原料の量，蒸らし時間，攪拌強さおよび攪拌時間の抽出条件を変更しているので、第１の実施の形態と同様に、抽出用の湯の温度が異なる場合でも、濃度の安定したコーヒー飲料を提供することができる。また、補正値をプログラムとは別にメモリに記憶しているので、補正値の変更が容易にできる。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々に変形実施が可能である。例えば、飲料の種類に応じて粉末原料の量，蒸らし時間，攪拌時間，攪拌強さ等の抽出条件を変更するようにしてもよい。
また、全ての抽出条件をプログラム上に固定値として持たせてもよい。
また、湯タンク内の湯の温温に基づいて抽出条件を変更してもよい。
【００３４】
【実施例】
図１１(a) 〜(e) は、それぞれ実施例１〜５を示す。なお、飲料はキリマンジャロブラックコーヒーを用いた。
【００３５】
同図(a) は、実施例１のデータであり、粉末原料の量を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(a) から明らかなように、粉末原料の量が多い程ＢＲＩＸ値が大きくなっている。なお、ＢＲＩＸ値とは、液体１００ｇ中に溶けている可溶性固形物の量であり、大きい値程濃度が濃いことを示している。このＢＲＩＸ値は、通常の人は０．２の差を判別でき、敏感な人は０．０５の差を判別できる。
【００３６】
同図(b) は、実施例２のデータであり、蒸らし時間を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(b) から明らかなように、蒸らし時間を長くすると、ＢＲＩＸ値がわずかずつ上昇している。
【００３７】
同図(c) は、実施例３のデータであり、攪拌時間を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(c) から明らかなように、攪拌時間を長くすると、ＢＲＩＸ値が増大している。
【００３８】
同図(d) は、実施例４のデータであり、攪拌強さを変えたときのＢＲＩＸ値を示す。同図(d) から明らかなように、攪拌強さを強くすると、ＢＲＩＸ値が増大している。
【００３９】
同図(e) は、実施例５のデータであり、抽出用湯の温度を変えたときのＢＲＩＸ値を示す。この実施例５は、従来例に対応するものであり、同図(e) から明らかなように、抽出用湯の温度が高くなると、ＢＲＩＸ値が増大している。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の飲料抽出装置によれば、抽出用の湯の温度に基づいて抽出条件を変更しているので、濃度の安定した飲料を製造することができる。
【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自動販売機の構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る飲料製造部の構成図である。
【図３】第１の実施の形態に係る制御部のメモリの記憶内容を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る飲料製造部の待機状態を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る飲料製造部の蒸らし工程を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る飲料製造部の攪拌工程を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る飲料製造部の抽出工程を示す図である。
【図８】 (a) ，(b) は第１の実施の形態に係る飲料製造部の滓廃棄工程を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る自動販売機の飲料製造部の構成図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る制御部のメモリの記憶内容を示す図である。
【図１１】 (a) 〜(e) はそれぞれ本発明の実施例１〜５のデータを示す図である。
【符号の説明】
１ 自動販売機
２ 飲料製造部
２Ａ 粉シュート
２Ｂ エアポンプ
３ トレイ
４ カップ
５ カップ供給部
６ 追加混合部
７ 原料部
８ 飲料製造制御部
９ 主制御部
１０ 温度センサ
２０ シリンダ
２０ａ 供給口
２０ｂ 上室
２０ｃ 排出口
２０ｄ 抽出室
２０ｅ 連通口
２０ｆ 導入口
２１ ペーパーフィルタ
２１Ａ 軸
２１Ｂ フィルタ検出レバー
２１Ｃ フィルタ残量検出センサ
２２ 飲料受け
２２ａ 開口
２２Ａ ゴムパッキン
２２Ｂ ローラ
２２Ｃ 飲料供給管
２２Ｄ 廃棄管
２４ 抽出モータ
２５ 減速機
２５ａ，２５ｂ 出力軸
２６ 支持板
２６ａ ベアリング
２７Ａ シリンダカム
２７Ｂ バルブカム
２８Ａ シリンダ駆動板
２８Ｂ バルブ駆動板
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 係止部材
２９Ａ シリンダカムフォロア
２９Ｂ バルブカムフォロア
３０ 引張コイルバネ
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ 連結部材
３２ レバー
３２ａ ピン
３２ｂ ピン
３３ 連結部材
３４ 引張コイルバネ
３５ 位置検出板
３６ 位置検出センサ
４０ 廃棄処理部
４０Ａ 廃棄処理モータ
４１ 減速機
４１ａ 出力軸
４４ａ 切欠き部
４５ ガイドローラ
４６ 押圧板
４６ａ 支軸
４７ 固定板
４８ 押圧カム
４８ａ 突部
５０ 上部空気電磁弁
５１ 下部空気電磁弁
５２ エアパイプ
５３ 飲料供給電磁弁
５４ Ｔ分岐
５５ 大気開放用空気電磁弁
６０ シュート
６１ ミキシングボール
６１ａ 供給パイプ
７０ 湯タンク
７１ コーヒー原料容器
７１ａ，７２ａ，７３ａ 供給口
７２ 砂糖原料容器
７３ クリーム原料容器
７４ 水道水電磁弁
７５ ヒータ
７６ 温度センサ
７７ フロート
７８ 湯パイプ
７９ 湯電磁弁
Claims (7)
- 抽出室内に供給された飲料原料および湯の混合液から所定の抽出条件で飲料を抽出する飲料抽出装置において、
前記飲料原料を前記抽出室に供給する原料タンクと、
前記湯を前記抽出室に供給する湯タンクと、
前記湯の温度を検出する、前記湯タンクから前記抽出室に至る前記湯の経路中に設けられ、前記抽出室に供給される前の前記湯の温度を検出する温度センサを備えた構成の温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記温度に基づいて前記抽出条件を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置。 - 前記制御手段は、前記抽出条件として前記飲料原料の量を変更する構成の請求項１記載の飲料抽出装置。
- 前記制御手段は、前記抽出条件として前記混合液の蒸らし時間を変更する構成の請求項１記載の飲料抽出装置。
- 前記制御手段は、前記抽出条件として前記混合液の攪拌時間を変更する構成の請求項１記載の飲料抽出装置。
- 前記制御手段は、前記抽出条件として前記混合液の攪拌強さを変更する構成の請求項１記載の飲料抽出装置。
- 前記制御手段は、前記飲料の種類に応じて前記抽出条件を変更する構成の請求項１記載の飲料抽出装置。
- 抽出室内に供給された飲料原料および湯の混合液から所定の抽出条件で飲料を抽出する飲料抽出装置において、
前記飲料原料を前記抽出室に供給する原料タンクと、
前記湯を前記抽出室に供給する湯タンクと、
前記湯の温度を検出する、前記抽出室に設けられ、前記抽出室に供給された後であって前記混合液として攪拌される前の前記湯の温度を検出する温度センサを備えた構成の温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出した前記温度に基づいて前記抽出条件を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08482698A JP3796044B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 飲料抽出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08482698A JP3796044B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 飲料抽出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11283116A JPH11283116A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3796044B2 true JP3796044B2 (ja) | 2006-07-12 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08482698A Expired - Fee Related JP3796044B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 飲料抽出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3796044B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08482698A patent/JP3796044B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11283116A (ja) | 1999-10-15 |
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