(57)【要約】【課題】再現性よく所定粘稠度の混合飲料を生成可能な飲料供給装置を提供する。【解決手段】飲料供給装置１００は、ミルクタンク３、ミルク流通路Ｌ３、飲料搬送用の第１ポンプ７、空気流通路Ｌ６、吐出流量を変更可能に構成された空気供給用の第３ポンプ９、空気流通路Ｌ６内を流通する空気の一部を外部に放出するための放出路Ｌ７、第５開閉弁Ｖ７、第１絞り部１６、第２絞り部１７を有する。放出路Ｌ７は、一端部が空気流通路Ｌ６における放出部位Ｚ８に接続され、他端部が外部に開放される。第５開閉弁Ｖ７は空気流通路Ｌ６における放出部位Ｚ８と第３ポンプ９との間の流通路に設けられこの流通路を開閉する。第１絞り部１６は空気流通路Ｌ６における放出部位Ｚ８の下流側の流通路に設けられ、第２絞り部１７は放出路Ｌ７に設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体飲料を貯留するタンク、前記タンクと飲料吐出口との間を接続する飲料流通路、前記飲料流通路に設けられる飲料搬送用ポンプ、前記飲料流通路における前記タンクと前記飲料搬送用ポンプとの間の所定部位を経由して前記飲料流通路に供給する空気を流通させるための空気流通路、及び、前記空気流通路に設けられる空気供給用ポンプを有し、
前記空気供給用ポンプを駆動させて前記飲料流通路内に空気を供給すると共に前記飲料搬送用ポンプを駆動させることにより、前記液体飲料と前記空気との混合飲料を前記飲料吐出口から吐出して供給する飲料供給装置において、
前記空気流通路内を流通する空気の一部を外部に放出するための放出路であって、一端部が前記空気流通路における飲料流通路側端部と前記空気供給用ポンプとの間の所定部位である放出部位に接続され、他端部が外部に開放される放出路と、
前記空気流通路における前記放出部位と前記空気供給用ポンプとの間の流通路に設けられ、この流通路を開閉する空気流通路開閉弁と、
前記空気流通路における前記飲料流通路側端部と前記放出部位との間の流通路に設けられる第１絞り部と、
前記放出路に設けられる第２絞り部と、
を含み、
前記空気供給用ポンプは、所定の入力信号に基づいて空気の吐出流量を変更可能に構成されている、飲料供給装置。
【請求項２】
前記第１絞り部及び前記第２絞り部は、それぞれ、所定の絞り流路断面積を有する固定絞りである、請求項１に記載の飲料供給装置。
【請求項３】
前記第２絞り部の前記絞り流路断面積は、前記第１絞り部の前記絞り流路断面積より大きい、請求項２に記載の飲料供給装置。
【請求項４】
前記放出路に設けられ、前記一端部から前記他端部へ向かう流れを許容し、前記他端部から前記一端部へ向かう流れを阻止する放出路用逆止弁を、更に含む、請求項１〜３のいずれか一つに記載の飲料供給装置。
【請求項５】
前記空気流通路における前記飲料流通路側端部と前記第１絞り部との間の流通路に設けられ、前記第１絞り部から前記飲料流通路側端部へ向かう流れを許容し、前記飲料流通路側端部から前記第１絞り部へ向かう流れを阻止する空気流通路用逆止弁を、更に含む、請求項１〜４のいずれか一つに記載の飲料供給装置。
【請求項６】
前記空気流通路における前記空気流通路開閉弁と前記空気供給用ポンプとの間の所定部位から分岐し、前記空気流通路開閉弁及び前記第１絞り部を迂回し、前記飲料流通路に接続するように設けられるバイパス流通路と、
前記バイパス流通路に設けられるバイパス流通路開閉弁と、
を更に含み、
前記混合飲料の供給運転時には、前記空気流通路開閉弁は開弁され、前記バイパス流通路開閉弁は閉弁され、前記空気供給用ポンプは所定の流量の空気を前記第１絞り部を経由して前記飲料流通路に供給するように前記所定の入力信号に基づいて前記吐出流量を調整し、
前記飲料流通路に空気を流通させるエアパージ運転時には、前記空気流通路開閉弁は全閉され、前記バイパス流通路開閉弁は開弁され、前記空気供給用ポンプは前記所定の入力信号に基づいて定まる吐出流量の空気を前記バイパス流通路を経由して前記飲料流通路に供給する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の飲料供給装置。
【請求項７】
前記タンク内に前記液体飲料としての液状ミルクを貯留し、
前記空気供給用ポンプを駆動させて前記飲料流通路内に空気を供給すると共に前記飲料搬送用ポンプを駆動させることにより、前記液状ミルクと前記空気との混合飲料を前記飲料吐出口から吐出して供給する請求項１〜６のいずれか一つに記載の飲料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体飲料と空気との混合飲料を供給する飲料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ミルクを貯留するミルク容器と、前記ミルク容器と飲料の出口との間の配管途上に設けられミルク容器内のミルクを吸引して搬送するポンプと、前記ミルク容器と前記ポンプとの間の配管に接続される送気管に設けられこの送気管を流通する空気の流量を調整可能な空気量調整器とを備えたコーヒーメーカーが開示されている。このコーヒーメーカーは、前記ミルク容器と前記ポンプとの間の配管内のミルクに前記送気管及び前記空気量調整器を介して所定量の空気を混ぜ合わせると共に前記ポンプを駆動させる。これにより、コーヒーメーカーは、泡立てられたミルクフロス（ミルクフォームともいう、以下では、ミルクフォームという）をミルクと空気との混合飲料として生成し、この混合飲料を前記出口を介してカップ内に供給している。
【０００３】
ここで、コーヒー等の飲料の提供を受ける者における飲料の好みの多様化が進んでいる。このような状況下において、この種の飲料供給装置により供給される前記混合飲料についても、前記好みの多様化に応じた調整が求められている。この点、特許文献１に記載されたコーヒーメーカーは、ミルクに混合させる空気量を前記空気量調整器により調整することにより、前記混合飲料内におけるミルクと空気との混合比、言い換えると、前記混合飲料内の空気の比率（割合）を調整可能に構成され、泡立てのために特定量の空気をミルクに混ぜ合わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０８３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されたコーヒーメーカーにおいて、ミルクに空気を混合して得られる前記ミルクフォームは、カップ内のコーヒー飲料の上に注がれ、例えば、カプチーノ等の表層のミルクとして供給されるものであり、粘り気は殆どなく、メレンゲのように角が立つほどの粘稠度を有するものではない。以下では、メレンゲのように角が立つミルクと空気の混合飲料を、粘稠度の比較的高く、堅い混合飲料（言い換えると、ハードフォーム）と表現し、前記ミルクフォームを、粘稠度が比較的低く、軟らかい（ゆるい）混合飲料（言い換えると、ソフトフォーム）と表現する。
【０００６】
ここで、本願の発明者は、近年における前記飲料の好みの更なる多様化に応えるため、ミルクと空気とを混合させて、前記ミルクフォームの粘稠度よりも高い粘稠度を有する堅い混合飲料（ハードフォーム）を生成する試みを実験的に行った。その結果、本願の発明者は、ミルクへ混合させる空気の量を多くするほど前記混合飲料の粘稠度が上がること、及び、所定の粘稠度の混合飲料を生成するためにはミルクへ混合させる空気の量を精度よく設定する必要があること、を実験的に確認した。
【０００７】
そして、本願の発明者は、例えば、ミルクへ混合させる空気を供給するための空気供給用ポンプ自体の吐出圧や吐出流量の性能が過剰であると、仮に特許文献１に記載されたコーヒーメーカーのように前記送気管に前記空気量調整器を設けて空気の量を調整したとしても、再現性よく所定の粘稠度の混合飲料を生成することは困難又は不可能であることを確認した。また、ミルクと空気の混合飲料に限らず、他の液体飲料と空気との適宜の混合飲料を供給する装置においても同様の問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、このような実状に鑑み、再現性よく所定の粘稠度の前記混合飲料を生成することが可能な、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】
【０００９】
本発明の一側面によると、液体飲料を貯留するタンク、前記タンクと飲料吐出口との間を接続する飲料流通路、前記飲料流通路に設けられる飲料搬送用ポンプ、前記飲料流通路における前記タンクと前記飲料搬送用ポンプとの間の所定部位を経由して前記飲料流通路に供給する空気を流通させるための空気流通路、及び、前記空気流通路に設けられる空気供給用ポンプを有し、前記空気供給用ポンプを駆動させて前記飲料流通路内に空気を供給すると共に前記飲料搬送用ポンプを駆動させることにより、前記液体飲料と前記空気との混合飲料を前記飲料吐出口から吐出して供給する、飲料供給装置が提供される。前記飲料供給装置は、前記空気流通路内を流通する空気の一部を外部に放出するための放出路と、空気流通路開閉弁と、第１絞り部と、第２絞り部とを含む。前記放出路は、一端部が前記空気流通路における飲料流通路側端部と前記空気供給用ポンプとの間の所定部位である放出部位に接続され、他端部が外部に開放される。前記空気流通路開閉弁は、前記空気流通路における前記放出部位と前記空気供給用ポンプとの間の流通路に設けられ、この流通路を開閉する。前記第１絞り部は、前記空気流通路における前記飲料流通路側端部と前記放出部位との間の流通路に設けられ、前記第２絞り部は、前記放出路に設けられる。前記空気供給用ポンプは、所定の入力信号に基づいて空気の吐出流量を変更可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の前記一側面による前記飲料供給装置では、前記空気供給用ポンプは所定の入力信号に基づいて吐出流量を変更可能に構成されている。したがって、前記混合飲料の粘稠度を変化させる場合には、前記所定の入力信号に基づいて、前記空気供給用ポンプの、例えば、ポンプ回転数等のパラメータを調整して吐出流量を調整することにより、前記混合飲料の粘稠度を調整することができる。そして、前記空気流通路には、空気流通路上流側から順に、前記空気供給用ポンプ、前記空気流通路開閉弁、前記放出部位、及び、前記第１絞り部が設けられ、前記空気流通路における前記放出部位には、前記空気流通路内を流通する空気の一部を外部に放出するための放出路の一端部が接続され、前記放出路には、前記第２絞り部が設けられている。
【００１１】
ここで、一般的に、吐出流量を変更可能な前記空気供給用ポンプにおいて、前記ポンプ回転数等のパラメータの変化量に対する前記吐出流量の変化量は概ね一定である。そして、このような前記空気供給用ポンプとして、混合飲料の生成を行うために必要な流量範囲を超える最大吐出流量を有するポンプ、つまり、過剰な性能を有するポンプ、を採用せざるを得ない場合又は意図的に採用する場合がある。
【００１２】
本願の発明者は、このような過剰な性能を有する前記空気供給用ポンプを用いる場合において、前記放出路を設けずに、前記空気供給用ポンプの前記ポンプ回転数を調整し、その空気の全量をそのまま前記空気流通路を通じて前記飲料流通路に供給することにより前記飲料流通路に供給する空気の流量を調整するという、予備的な実験を行った。その結果、本願の発明者は、このような過剰な性能を有する前記空気供給用ポンプでは、前記ポンプ回転数の変化に対する吐出流量の変化の感度が比較的に高いので、前記飲料流通路に供給される空気の流量（空気流量）の変化の感度も高くなることを確認した。そして、本願の発明者は、過剰な性能を有する前記空気供給用ポンプでは、吐出流量が変更可能であったとしても、再現性よく所定の粘稠度の混合飲料を生成することは困難又は不可能であることを確認した。
【００１３】
この点、本発明の前記一側面による前記飲料供給装置では、前記放出路を有している。したがって、本発明の前記一側面による前記飲料供給装置では、前記混合飲料の供給運転時において、前記空気流通路開閉弁を開弁させると共に前記空気供給用ポンプを所定の吐出流量で駆動させると、前記空気供給ポンプから吐出された空気の一部が前記放出路及び前記第２絞り部を介して外部に放出され、その残りが前記第１絞り部を介して前記飲料流通路に供給される。その結果、本発明の前記一側面による前記飲料供給装置では、空気を外部に放出した分だけ、前記ポンプ回転数の変化に対する前記空気流量の変化の感度を、前述した前記放出路が無い場合（前記予備的な実験の場合）よりも緩やかにすることができる。したがって、前記ポンプ回転数が目標空気流量に対応するポンプ回転数から少しずれていたとしても、前記空気流量は目標空気流量の近傍に位置する。そして、更にポンプ回転数を微調整することにより、前記空気流量を精度よく目標空気流量に設定することができる。つまり、前記飲料流通路に供給される空気の前記空気流量は、概ね、前記空気供給用ポンプの吐出流量と第１絞り部の絞り流路断面積と第２絞り部の絞り流路断面積に応じて定まる。そして、混合飲料の粘稠度を変化させる場合には、前記所定の入力信号に基づいて、前記空気供給用ポンプのポンプ回転数等のパラメータを調整して吐出流量を調整するだけで、再現性よく所定の粘稠度の混合飲料を生成することができる。
【００１４】
このようにして、再現性よく所定の粘稠度の前記混合飲料を生成することが可能な、飲料供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態におけ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】上記飲料供給装置の配管回路図である。
【図３】上記飲料供給装置の加熱装置の側面図である。
【図４】上記飲料供給装置により供給される混合飲料の状態を説明するための概念図である。
【図５】上記飲料供給装置の空気供給用ポンプの回転数と空気流量との関係を説明するための概念図である。
【図６】本発明の第２実施形態における飲料供給装置の配管回路図である。
【図７】上記各実施形態の飲料供給装置の変形例を説明するための部分配管回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
[飲料供給装置の基本構成]
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による飲料供給装置１００の概略の構成を説明するためのブロック図であり、図２は、飲料供給装置１００の配管回路図である。
この飲料供給装置１００は、図１に示すように、コーヒーサーバー５０に隣接して設けられ、コーヒーサーバー５０のオプション装置として用いられている場合を一例に挙げて、以下に説明する。
【００１７】
コーヒーサーバー５０は、例えば、コーヒー粉末を用いてコーヒーを抽出し、抽出したコーヒーをカップＣに入れて提供するものである。コーヒーサーバー５０は、顧客等の要求に応じて、抽出したコーヒーに液体飲料としての液状ミルク（以下、単にミルクという）やミルクフォーム（つまり、粘稠度の比較的に低い、ミルクと空気の混合飲料）やホイップミルク（つまり、粘稠度の高い、ミルクと空気の混合飲料）を加えて、好みのコーヒーを提供可能に構成されている。
なお、ミルクフォームとホイップミルクとの区分けの境界は明確ではない。以下において、これらを区別する必要がない場合は、ミルクフォーム及びホイップミルクをまとめて混合飲料という。また、ミルクフォームは、粘稠度の比較的低い混合飲料、軟らかい混合飲料、ゆるい混合飲料、又は、ソフトフォームと適宜に表現でき、ホイップミルクは、粘稠度の比較的に高い混合飲料、堅い混合飲料、角が立つ混合飲料、又は、ハードフォームと適宜に表現できる。
【００１８】
飲料供給装置１００は、ミルク又は混合飲料をそれぞれ温めた状態又は冷やした状態で供給可能な装置であり、制御部１と装置本体部２とを有する。本実施形態では、飲料供給装置１００は、コーヒーサーバー５０に設けられるカップＣ内に、ミルク又は混合飲料を供給するように構成されている。
【００１９】
制御部１は、図１に示すように、装置本体部２の動作を制御するものである。制御部１は、例えば、コーヒーサーバー５０からの指令に基づいて、ミルク又は混合飲料をそれぞれ温めた状態又は冷やした状態で供給するように、装置本体部２の各機器（後述する保冷庫４、加熱装置６、各ポンプ７〜９、各弁Ｖ１〜Ｖ８）の動作を制御する。飲料供給装置１００は、制御部１に温かいミルクの供給指令Ｓ１が入力された場合は温かいミルクを供給し、制御部１に温かい混合飲料の供給指令Ｓ２が入力された場合は温かい混合飲料を供給し、制御部１に冷たいミルクの供給指令Ｓ３が入力された場合は冷たいミルクを供給し、制御部１に冷たい混合飲料の供給指令Ｓ４が入力された場合は冷たい混合飲料を供給するように、各機器の動作を制御する。そして、飲料供給装置１００は、制御部１にいずれの供給指令（Ｓ１〜Ｓ４）も入力されていない場合には、待機状態となる。
【００２０】
本実施形態において、装置本体部２は、図２に示すように、ミルクタンク３と、保冷庫４と、水タンク５と、加熱装置６と、第１ポンプ７と、第２ポンプ８と、第３ポンプ９とを含む。
【００２１】
ミルクタンク３は、液体飲料としてのミルクを貯留するタンクである。本実施形態では、ミルクタンク３は、保冷庫４内に収容され、ミルクを適宜の低温下で貯留可能に構成される。なお、本実施形態では、ミルクタンク３が本発明に係る「タンク」に相当する。
【００２２】
保冷庫４は、少なくともミルクタンク３を内部に収容し、庫内温度を適宜の低温設定温度に保持可能に構成されている。本実施形態では、保冷庫４内には、ミルクタンク３に加えて第１ポンプ７等の各機器が配置されている。保冷庫４の庫内温度は、例えば、１０℃未満、詳しくは、２〜３℃の範囲に保持されるように制御されている。
【００２３】
水タンク５は、水を貯留するタンクである。水タンク５内には、例えば電磁駆動式の第１開閉弁Ｖ１により開閉される水補給路Ｌ１を介して水源からの水が供給される。また、水タンク５からのオーバーフロー水はオーバーフロー管路Ｌ２を介して排水される。
【００２４】
加熱装置６は、ミルク又は混合飲料を温めるための装置である。加熱装置６は、ミルクタンク３と飲料吐出口１０との間を接続するミルク流通路Ｌ３の一部を構成する加温管Ｌ３１を加熱するように構成されている。具体的には、飲料供給装置１００が起動している状態（主電源ＯＮ）では、加熱装置６は常に後述する電熱ヒータ６ｂへ給電しているものとする。なお、本実施形態において、ミルク流通路Ｌ３が本発明に係る「飲料流通路」に相当する。
【００２５】
本実施形態において、ミルク流通路Ｌ３は、ミルクタンク３内に配置されたストレーナ１１と飲料吐出口１０との間を接続し、主にミルクや混合飲料を流通させる流路である。ミルク流通路Ｌ３は、例えば、流入管Ｌ３０と、加温管Ｌ３１と、吐出管Ｌ３２と、出口管Ｌ３３と、バイパス管Ｌ３４とを含む。
【００２６】
流入管Ｌ３０は、加熱装置６の上流側に配置され、一端部が後述する第１切替弁Ｖ３に接続され、他端部が加温管Ｌ３１の後述する入口側端部Ｌ３１ｂに接続される。加温管Ｌ３１は、後述するように加熱装置６内に設けられる。吐出管Ｌ３２は、加熱装置６の下流側に配置され、一端部が加温管Ｌ３１の出口側端部Ｌ３１ａに接続され、他端部が後述する第２切替弁Ｖ４に接続される。出口管Ｌ３３は、吐出管Ｌ３２の出口側端部（図２では後述する第２切替弁Ｖ４が接続されている部位）と飲料吐出口１０との間を接続する。バイパス管Ｌ３４は、加温管Ｌ３１を迂回するように設けられる。また、排水管Ｌ４が吐出管Ｌ３２の前記出口側端部に接続される。また、ミルク流通路Ｌ３のうちの加温管Ｌ３１以外の部分は、例えば、シリコンホースやフッ素ホースからなる。一方、加温管Ｌ３１は、例えば、螺旋状に巻回されたステンレス製の配管からなる。飲料吐出口１０は、例えば、ミルクや混合飲料が吐出するノズル部であり、カップＣの上方に配置される。
【００２７】
図３は、加熱装置６の側面図である。加熱装置６は、具体的には、直方体状のアルミブロック鋳物からなる本体６ａと、本体６ａ内に鋳込まれたＵ字状の電熱ヒータ６ｂと、本体６ａの上側部に設けられた孔に挿通される温度検知センサ６ｃとを含む。
【００２８】
本体６ａ内には、加温管Ｌ３１と電熱ヒータ６ｂが鋳込まれている。加温管Ｌ３１の出口側端部Ｌ３１ａは、本体６ａの一側部における鉛直方向上方の所定部位から外方に突き出され、加温管Ｌ３１の入口側端部Ｌ３１ｂは、本体６ａの前記一側部に対向する側部における鉛直方向下方の所定部位から外方に突き出されている。本体６ａ内の温度は温度検知センサ６ｃにより検知され、例えば、制御部１に入力される。制御部１は、温度検知センサ６ｃからの検知温度に基づいて電熱ヒータ６ｂの入力電流等を制御して、本体６ａ内の温度が所定の加熱設定温度に維持されるように制御する。電熱ヒータ６ｂにより本体６ａが加熱されると、本体６ａ内に鋳込まれた加温管Ｌ３１も加熱される。加熱装置６の加熱設定温度が概ね７５℃に設定された状態で、冷たいミルク又は冷たい混合飲料を加温管Ｌ３１内で流通させると、飲み頃の温度に加温された温かいミルク又は温かい混合飲料が出口側端部Ｌ３１ａから流出する。
【００２９】
第１ポンプ７は、主にミルクタンク３からミルクを吸引して吐出するポンプであり、ミルク流通路Ｌ３における加温管Ｌ３１よりミルクタンク３側の所定部位に設けられる。詳しくは、第１ポンプ７は、ミルク流通路Ｌ３におけるバイパス管Ｌ３４への分岐部（図２では後述する第１切替弁Ｖ３）より上流側であり且つ保冷庫４内におけるミルク流通路Ｌ３の所定部位に設けられている。なお、本実施形態において、第１ポンプ７が本発明に係る「飲料搬送用ポンプ」に相当する。
【００３０】
第２ポンプ８は、水タンク５から水を吸引して吐出するポンプであり、水流通路Ｌ５上に設けられる。第２ポンプ８は、飲料供給装置１００の待機状態においてミルク流通路Ｌ３内に満たすための水や、ミルクや混合飲料を供給した後にミルク流通路Ｌ３内をすすいで洗浄するための水（すすぎ水）を供給するためのポンプである。
【００３１】
水流通路Ｌ５は、一端部が水タンク５の底部に設けられた出口部５ａに接続され、他端部がミルク流通路Ｌ３における第１ポンプ７とストレーナ１１との間の所定部位（以下、接続部Ｚ１という）に接続される。また、本実施形態では、水流通路Ｌ５における第２ポンプ８より下流側（接続部Ｚ１側）の所定部位（以下、接続部Ｚ２という）から分岐するバイパス管Ｌ５１が設けられる。バイパス管Ｌ５１は、一端部が接続部Ｚ２に接続され、他端部がミルク流通路Ｌ３における流入管Ｌ３０とバイパス管Ｌ３４の分岐部（図２では後述する第１切替弁Ｖ３）と第１ポンプ７との間の所定部位（以下、接続部Ｚ３という）に接続される。ミルク流通路Ｌ３のうちの保冷庫４内の部分（庫内配管）を含めてミルク流通路Ｌ３内をすすぐときには、接続部Ｚ１を経由して水をミルク流通路Ｌ３内に供給する。また、ミルク流通路Ｌ３のうちの保冷庫４外の部分（庫外配管）をすすぐときには、バイパス管Ｌ５１及び接続部Ｚ３を経由して水をミルク流通路Ｌ３内に供給する。また、本実施形態では、水流通路Ｌ５には、第２ポンプ８を迂回するように戻し管Ｌ５２が設けられる。戻し管Ｌ５２は、一端部が接続部Ｚ２と第２ポンプ８との間の所定部位（以下、接続部Ｚ４という）に接続され、他端部が第２ポンプ８と水タンク５の出口部５ａとの間の所定部位（以下、接続部Ｚ５という）に接続される。
【００３２】
第３ポンプ９は、空気流通路Ｌ６に設けられ、空気を吸引して吐出するポンプであり、所定の入力信号に基づいて空気の吐出流量を変更可能に構成されている。詳しくは、第３ポンプ９は、例えば、制御部１からの入力信号に基づいて、ポンプ回転数を変更することによりその能力（吐出流量等）を可変可能に構成されている。
【００３３】
本実施形態では、第３ポンプ９は、混合飲料の生成やミルク流通路Ｌ３内等のエアパージ等の空気を供給する。つまり、本実施形態では、混合飲料生成用の空気を供給するポンプとエアパージ用の空気を供給するポンプを一つの第３ポンプ９により兼用させている。飲料供給装置１００は、この第３ポンプ９を駆動させて（詳しくは、更に、後述する第５開閉弁Ｖ７を開弁させて）ミルク流通路Ｌ３内に空気を供給すると共に第１ポンプ７を駆動させることにより、ミルクと空気との混合飲料を生成し、この混合飲料を飲料吐出口１０から吐出してカップＣ内に供給する。なお、本実施形態において、第３ポンプ９が本発明に係る「空気供給用ポンプ」に相当する。
【００３４】
空気流通路Ｌ６は、主にミルク流通路Ｌ３に供給する空気を流通させるための流路である。空気流通路Ｌ６は、例えば、一端部が外部に開口する空気取入れ口１２に接続され、他端部が水流通路Ｌ５における接続部Ｚ１と接続部Ｚ２との間の所定部位（以下、接続部Ｚ６という）に接続されている。この接続部Ｚ６から水流通路Ｌ５内に供給された空気は、水流通路Ｌ５のうちの接続部Ｚ６と接続部Ｚ１との間の流路を流通し、最終的にミルク流通路Ｌ３における第１ポンプ７とストレーナ１１との間の接続部Ｚ１を経由してミルク流通路Ｌ３内に供給される。このようにして、ミルク流通路Ｌ３におけるミルクタンク３と第１ポンプ７との間の所定部位（本実施形態では、接続部Ｚ１）を経由してミルク流通路Ｌ３に供給する空気を流通させるための空気流通路Ｌ６が構成されている。
【００３５】
また、本実施形態では、空気流通路Ｌ６における第３ポンプ９より下流側の分岐部Ｚ７から分岐するバイパス管Ｌ６１が設けられる。このバイパス管Ｌ６１は、一端部が分岐部Ｚ７に接続され、他端部が水流通路Ｌ５における接続部Ｚ２に接続され、水流通路Ｌ５又はバイパス管Ｌ５１を経由してミルク流通路Ｌ３に接続される。空気流通路Ｌ６は主に混合飲料生成用の空気を流通させ、バイパス管Ｌ６１はエアパージ用の空気を流通させる。換言すると、バイパス管Ｌ６１は、空気流通路Ｌ６における後述する第５開閉弁Ｖ７と第３ポンプ９との間の所定部位（図２では分岐部Ｚ７）から分岐し、後述する第５開閉弁Ｖ７及び第１絞り部１６を迂回し、ミルク流通路Ｌ３に接続するように設けられる。なお、本実施形態において、バイパス管Ｌ６１が本発明に係る「バイパス流通路」に相当する。
【００３６】
さらに、空気流通路Ｌ６の途上には、空気流通路Ｌ６内を流通する空気の一部を外部に放出するための放出路（逃がし流路）Ｌ７が接続されている。放出路Ｌ７は、一端部が空気流通路Ｌ６におけるミルク流通路側端部（図２では接続部Ｚ６の部位）と第３ポンプ９との間の所定部位である放出部位Ｚ８に接続され、他端部が外部に開放されている。なお、本実施形態において、接続部Ｚ６が本発明に係る「飲料流通路側端部」に相当する。
【００３７】
次に、ミルク流通路Ｌ３、水流通路Ｌ５、バイパス管Ｌ５１、戻し管Ｌ５２、空気流通路Ｌ６、バイパス管Ｌ６１、及び、放出路Ｌ７に設けられる各機器について詳述する。
【００３８】
ミルク流通路Ｌ３には、ミルクタンク３側から飲料吐出口１０に向かって順に、ストレーナ１１、第２開閉弁Ｖ２、第１ポンプ７、膨張部１３、第１切替弁Ｖ３、加熱装置６、及び、第２切替弁Ｖ４が設けられている。接続部Ｚ１は第２開閉弁Ｖ２と第１ポンプ７との間に位置し、接続部Ｚ３は膨張部１３と第１切替弁Ｖ３との間に位置する。
【００３９】
第２開閉弁Ｖ２は、ミルク流通路Ｌ３を開閉する弁であり、例えば、初期状態（電源ＯＦＦ）で閉（ＮＣ）の電磁弁からなる。
【００４０】
第１切替弁Ｖ３は、ミルク流通路Ｌ３におけるミルク等の流通経路を加温管Ｌ３１経由とバイパス管Ｌ３４経由とに選択的に切替えるための弁であり、例えば、電磁駆動式の三方弁からなる。第１切替弁Ｖ３は、例えば、初期状態（電源ＯＦＦ）では接続部Ｚ３とバイパス管Ｌ３４との間を連通すると共に接続部Ｚ３と加温管Ｌ３１（詳しくは流入管Ｌ３０）との間の連通を阻止し、通電状態（電源ＯＮ）では接続部Ｚ３とバイパス管Ｌ３４との間の連通を阻止すると共に接続部Ｚ３と加温管Ｌ３１（詳しくは流入管Ｌ３０）との間を連通するように作動する。
【００４１】
第２切替弁Ｖ４は、ミルク流通路Ｌ３を流通するミルク等の吐出先を飲料吐出口１０（出口管Ｌ３３）と排水管Ｌ４とに選択的に切替えるための弁であり、例えば、電磁駆動式の三方弁からなる。第２切替弁Ｖ４は、例えば、初期状態（電源ＯＦＦ）では吐出管Ｌ３２と排水管Ｌ４との間を連通すると共に吐出管Ｌ３２と出口管Ｌ３３との間の連通を阻止するように作動する。そして、第２切替弁Ｖ４は、通電状態（電源ＯＮ）では吐出管Ｌ３２と排水管Ｌ４との間の連通を阻止すると共に吐出管Ｌ３２と出口管Ｌ３３との間を連通するように作動する。
【００４２】
水流通路Ｌ５には、水タンク５の出口部５ａ側から接続部Ｚ１に向かって順に、ストレーナ１４、第２ポンプ８、第１逆止弁Ｃ１、第３開閉弁Ｖ５、第２逆止弁Ｃ２、及び、第３逆止弁Ｃ３が設けられている。接続部Ｚ２は、第１逆止弁Ｃ１と第３開閉弁Ｖ５との間の所定部位に位置する。接続部Ｚ４は、第１逆止弁Ｃ１と接続部Ｚ２との間に位置する。接続部Ｚ５は、ストレーナ１４と第２ポンプ８との間に位置する。接続部Ｚ６は、第２逆止弁Ｃ２と第３逆止弁Ｃ３との間に位置する。
【００４３】
第３開閉弁Ｖ５は、水流通路Ｌ５を開閉する弁であり、例えば、初期状態（電源ＯＦＦ）で閉（ＮＣ）の電磁弁からなる。第１逆止弁Ｃ１、第２逆止弁Ｃ２、及び、第３逆止弁Ｃ３は、それぞれ出口部５ａから接続部Ｚ１へ向かう流れを許容すると共に、接続部Ｚ１から出口部５ａへ向かう流れを阻止するものである。これら各逆止弁（Ｃ１〜Ｃ３）は、第２ポンプ８の作動時に、速やかに開弁するようにその開放圧力が設定されている。
【００４４】
バイパス管Ｌ５１には、接続部Ｚ２から接続部Ｚ３に向かって順に、第４開閉弁Ｖ６、及び、第４逆止弁Ｃ４が設けられている。
【００４５】
第４開閉弁Ｖ６は、バイパス管Ｌ５１を開閉する弁であり、例えば、初期状態（電源ＯＦＦ）で閉（ＮＣ）の電磁弁からなる。
【００４６】
第４逆止弁Ｃ４は、接続部Ｚ２から接続部Ｚ３へ向かう流れを許容すると共に、接続部Ｚ３から接続部Ｚ２へ向かう流れを阻止するものである。第４逆止弁Ｃ４の開放圧力の設定値は水流通路Ｌ５に設けられる各逆止弁（Ｃ１〜Ｃ３）の開放圧力の設定値と同じである。
【００４７】
戻し管Ｌ５２には、接続部Ｚ４から接続部Ｚ５へ向かう流れを許容し、接続部Ｚ５から接続部Ｚ４へ向かう流れを阻止する第５逆止弁Ｃ５が設けられている。この第５逆止弁Ｃ５の開放圧力は第２ポンプ８の通常運転時に生じる圧力より高くなるように設定されている。つまり、第５逆止弁Ｃ５の開放圧力の設定値は水流通路Ｌ５及びバイパス管Ｌ５１に設けられる各逆止弁（Ｃ１〜Ｃ４）の開放圧力の設定値よりも高い。第５逆止弁Ｃ５は、第２ポンプ８の下流側で異常が生じた場合に、開放して戻し管Ｌ５２を介して水を循環可能に構成されている。
【００４８】
空気流通路Ｌ６には、空気取入れ口１２から接続部Ｚ６に向かって順に、ストレーナ１５、第３ポンプ９、第５開閉弁Ｖ７、第１絞り部１６、及び、第６逆止弁Ｃ６が設けられている。分岐部Ｚ７は第３ポンプ９と第５開閉弁Ｖ７との間の所定部位に位置し、放出部位Ｚ８は第５開閉弁Ｖ７と第１絞り部１６との間に位置する。そして、空気流通路Ｌ６の分岐部Ｚ７から分岐するバイパス管Ｌ６１には、分岐部Ｚ７から接続部Ｚ２に向かって順に、第６開閉弁Ｖ８、及び、第７逆止弁Ｃ７が設けられている。
【００４９】
第５開閉弁Ｖ７は、空気流通路Ｌ６における放出部位Ｚ８と第３ポンプ９との間の流通路に設けられ、この流通路を開閉する弁であり、例えば、初期状態（電源ＯＦＦ）で閉（ＮＣ）の電磁弁からなる。なお、本実施形態において、第５開閉弁Ｖ７が本発明に係る「空気流通路開閉弁」に相当する。
【００５０】
第１絞り部１６は、空気流通路Ｌ６における接続部Ｚ６と放出部位Ｚ８との間の流通路に設けられる絞り要素である。詳しくは、第１絞り部１６は、所定の絞り流路断面積Ａ１を有する固定絞りであり、例えば、オリフィスからなる。
【００５１】
第６開閉弁Ｖ８は、バイパス管Ｌ６１に設けられバイパス管Ｌ６１を開閉する弁であり、例えば、初期状態（電源ＯＦＦ）で閉（ＮＣ）の電磁弁からなる。なお、本実施形態において、第６開閉弁Ｖ８が本発明に係る「バイパス流通路開閉弁」に相当する。
【００５２】
第６逆止弁Ｃ６は、空気流通路Ｌ６における接続部Ｚ６と第１絞り部１６との間の流通路に設けられ、第１絞り部１６から接続部Ｚ６へ向かう流れを許容すると共に、接続部Ｚ６から第１絞り部１６へ向かう流れを阻止するものである。なお、本実施形態において、第６逆止弁Ｃ６が本発明に係る「空気流通路用逆止弁」に相当する。
【００５３】
第７逆止弁Ｃ７は、分岐部Ｚ７から接続部Ｚ２へ向かう流れを許容すると共に、接続部Ｚ２から分岐部Ｚ７へ向かう流れを阻止するものである。第６逆止弁Ｃ６及び第７逆止弁Ｃ７の開放圧力の設定値は、水流通路Ｌ５及びバイパス管Ｌ５１に設けられる各逆止弁（Ｃ１〜Ｃ４）の開放圧力の設定値と同じである。そして、第６逆止弁Ｃ６及び第７逆止弁Ｃ７は、第３ポンプ９の作動時に、速やかに開弁する。
【００５４】
放出路Ｌ７には、第２絞り部１７が設けられている。第２絞り部１７は、絞り要素である。詳しくは、第２絞り部１７は、第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１より大きい絞り流路断面積Ａ２を有する固定絞りであり、例えば、オリフィスからなる。
【００５５】
飲料供給装置１００は、ミルク流通路Ｌ３における第１ポンプ７とミルクタンク３との間の所定部位からミルク流通路Ｌ３内に空気を供給すると共に第１ポンプ７を駆動させることにより、冷たいミルクと空気とを混合して混合飲料を飲料吐出口１０から吐出して供給可能に構成されている。より具体的には、飲料供給装置１００は、第３ポンプ９により吸引した空気を、空気流通路Ｌ６、接続部Ｚ６、水流通路Ｌ５及び接続部Ｚ１を経由してミルク流通路Ｌ３に供給し、ミルク流通路Ｌ３内のミルクと適宜に混合させ、ミルク流通路Ｌ３内を流通させることにより、混合飲料を生成可能に構成されている。そして、第３ポンプ９は、制御部１からの入力信号に基づいてポンプ回転数Ｎを変更することにより、第３ポンプ９から吐出する空気の吐出流量を変更する。第３ポンプ９は吐出流量を変更することにより、空気流通路Ｌ６（詳しくは、接続部Ｚ６と放出部位Ｚ８との間の流通路）を流通する空気の空気流量Ｆを調整可能に構成されている。したがって、飲料供給装置１００は、第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎを適宜に調整することにより、混合飲料内におけるミルクと空気との混合比、つまり、混合飲料内の空気の比率を調整することができる。
【００５６】
[混合飲料内の空気の比率と混合飲料の粘稠度]
図４は飲料供給装置１００により供給される混合飲料の状態を説明するための概念図であり、図４（ａ）〜図４（ｄ）は混合飲料内におけるミルクと空気の混合比（混合飲料内における空気の比率）を変化させたときの混合飲料の状態をそれぞれ示している。空気の比率は、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）の順に増加させている。
【００５７】
図４（ａ）では、混合飲料はカップＣ内のコーヒーの表層を覆うように略平らに広がっており、ゆるくて粘り気が殆どないことが分かる。図４（ｂ）では、混合飲料はコーヒーの表面を覆うと共にその中央部分が若干盛り上がり、粘り気を有することが分かる。そして、図４（ｂ）から図４（ｄ）に進むにしたがって、混合飲料の中央部分の盛り上り高さ（角高さ）Ｈが増加し、粘り気が増加していることが分かる。つまり、ミルクに混合する空気の量（空気流量Ｆ）を増加させて混合飲料内の空気の比率を増加させるほど、混合飲料の粘稠度が増加し、その結果、外観上では混合飲料の盛り上り高さＨが増す。したがって、利用者等の要望や好みに応じた所定の盛り上り高さＨの混合飲料をコーヒーの表面に供給するためには、その所定の盛り上り高さＨに対応する所定の粘稠度の混合飲料を生成する必要がある。そして、所定の粘稠度の混合飲料を生成するためには、所定の粘稠度に対応する比率で、空気をミルクに再現性よく混合する必要がある。つまり、ミルクへ混合させる空気の量（空気流量Ｆ）を多くするほど、混合飲料の粘稠度が上がって盛り上り高さＨが増し、所定の粘稠度（所定の盛り上り高さＨ）の混合飲料を生成するためにはミルクへ混合させる空気の量（空気流量Ｆ）を精度よく設定する必要がある。
【００５８】
[第３ポンプのポンプ回転数と空気の空気流量との関係]
本実施形態では、制御部１は、ミルク流通路Ｌ３等に空気を流通させるエアパージ運転（詳しくは、後述する排水工程、エアパージ工程）を実行するように構成されており、エアパージ用の空気と混合飲料生成用の空気は一つの第３ポンプ９により供給されている。
【００５９】
ここで、このエアパージ運転は、第３ポンプ９及び第１ポンプ７を駆動させて、ミルク流通路Ｌ３等の配管内に空気を勢いよく流通させることにより、配管内の水等を吹き飛ばすことを目的として実行される。そのため、このエアパージ用に必要な空気の量（流量）及び吐出圧は、混合飲料生成用に必要な空気の量（流量）及び吐出圧より大きい（高い）。したがって、本実施形態のようにエアパージ用の空気と混合飲料生成用の空気を一つの第３ポンプ９により供給する構成とした場合、第３ポンプ９は、混合飲料の供給運転（供給指令Ｓ２又はＳ４による後述する飲料吐出工程）に対しては過大な最大吐出流量及び最大吐出圧を有することになる。このように、本実施形態では、第３ポンプ９は、混合飲料の供給運転を行うために必要な流量範囲を超える最大吐出流量を有しており、混合飲料生成用には過剰な性能を有するポンプである。つまり、本実施形態では、混合飲料生成に対し過剰な性能を有する第３ポンプ９が意図的に採用されている。その結果、例えば、混合飲料の供給運転時に、第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎを下げ、第３ポンプ９から吐出された空気の全量をそのまま第１絞り部１６に導いたとしても、空気流量Ｆを所定の粘稠度（所定の盛り上り高さＨ）に対応する所定の目標空気流量Ｆｃに設定することが、以下に説明する理由により困難又は不可能な場合がある。
【００６０】
図５は、本実施形態で採用した第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ（Ｎ０、Ｎ１）と、第１絞り部１６より下流側の空気流通路Ｌ６を流通する空気の空気流量Ｆとの関係を説明するための概念図である。横軸は第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ（Ｎ０、Ｎ１）を示し、縦軸はポンプ回転数Ｎ（Ｎ０、Ｎ１）に対応する空気の空気流量Ｆを示す。そして、図中、２点鎖線で示す曲線Ｗ０は、第３ポンプ９から吐出された吐出流量及び吐出圧力の空気の全量をそのまま第１絞り部１６に導いた場合（つまり、放出路Ｌ７が無いと想定した場合）におけるポンプ回転数Ｎ０と空気流量Ｆとの関係を示す。図中、実線で示す曲線Ｗ１は、第３ポンプ９から吐出された空気の一部を、放出路Ｌ７を介して外部に放出した場合（つまり、放出路Ｌ７がある本実施形態の場合）におけるポンプ回転数Ｎ１と空気流量Ｆとの関係を示す。
【００６１】
図５に示すように、曲線Ｗ０（放出路Ｌ７が無い場合）におけるポンプ回転数Ｎ０の変化量に対する空気流量Ｆの変化量についての勾配（例えば、ΔＦ／ΔＮ０）は、曲線Ｗ１（本実施形態の場合）におけるポンプ回転数Ｎ１の変化量に対する空気流量Ｆの変化量についての勾配（例えば、ΔＦ／ΔＮ１）よりも大きく急勾配になっている。つまり、混合飲料生成用の空気の流量範囲（例えば、後述する上限空気流量Ｆmaxから下限空気流量Ｆminの範囲）において、曲線Ｗ０の前記勾配が曲線Ｗ１の前記勾配より急である。したがって、混合飲料生成用の空気の流量範囲では、ポンプ回転数Ｎ０の変化に対する制御対象（空気流量Ｆ）の変化の感度が高過ぎるので、ポンプ回転数Ｎ０を少し変化させただけで空気流量Ｆは大きく変化する。その結果、ポンプ回転数Ｎが目標空気流量Ｆｃに対応するポンプ回転数Ｎ０ｃから少しずれただけで、空気流量Ｆが目標空気流量Ｆｃから大きくずれてしまい、空気流量Ｆを目標空気流量Ｆｃ又はその近傍に精度よく設定することが困難又は不可能な場合がある。また、利用者等の要望や好みに応じた混合飲料の粘稠度の範囲に対応する空気流量Ｆの流量調整範囲ΔＦ（上限空気流量Ｆmax、下限空気流量Ｆmin）は予め想定されている。したがって、前記勾配が急な場合、前記流量調整範囲ΔＦに対応するポンプ回転数Ｎの調整範囲ΔＮ０は比較的に狭い範囲となってしまう。その結果、この狭い調整範囲ΔＮ０内でポンプ回転数Ｎ０を調整して、利用者等の要望や好みに応じた粘稠度の混合飲料を供給することは困難又は不可能である。
【００６２】
一方、本実施形態の場合、第３ポンプ９から吐出された空気の一部を放出路Ｌ７を介して外部に放出し、第１絞り部１６に向かう空気の流量を放出路Ｌ７が無い場合よりも低減させている。詳しくは、本実施形態では、放出路Ｌ７の第２絞り部１７の絞り流路断面積Ａ２は第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１より大きく設定されており、第３ポンプ９から吐出された空気の大半が第２絞り部１７を介して外部に放出され、その残りが第１絞り部１６を経由してミルク流通路Ｌ３に供給される。その結果、図５に示すように、前記勾配を、放出路Ｌ７が無い場合（曲線Ｗ０）と比較すると緩やかにすることができ、第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ１の変化に対する空気流量Ｆの変化の感度を放出路Ｌ７が無い場合よりも下げることができる。したがって、ポンプ回転数Ｎが目標空気流量Ｆｃに対応するポンプ回転数Ｎ１ｃから少しずれていたとしても、空気流量Ｆは目標空気流量Ｆｃの近傍に位置する。そして、更にポンプ回転数Ｎを微調整することにより、空気流量Ｆを精度よく目標空気流量Ｆｃに設定することができる。つまり、ミルク流通路Ｌ３に供給される空気の空気流量Ｆは、概ね、第３ポンプ９の吐出流量と第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１と第２絞り部１７の絞り流路断面積Ａ２に応じて定まる。そして、混合飲料の粘稠度を変化させる場合には、制御部１からの入力信号に基づいて、ポンプ回転数Ｎを調整して第３ポンプ９の吐出流量を調整するだけで、再現性よく所定の粘稠度の混合飲料を生成することができる。また、前記勾配が緩やかな本実施形態の場合、前記流量調整範囲ΔＦに対応するポンプ回転数Ｎの調整範囲ΔＮ１を広くすることができ、この広い調整範囲ΔＮ１内でポンプ回転数Ｎ１を調整して、利用者等の要望や好みに応じた粘稠度の混合飲料を容易かつ適切に供給することができる。
【００６３】
詳しくは、本実施形態では、混合飲料の供給運転時（供給指令Ｓ２又はＳ４による後述する飲料吐出工程の場合）には、第５開閉弁Ｖ７は開弁され、第６開閉弁Ｖ８は閉弁される。そして、この混合飲料の供給運転時には、第３ポンプ９は、所定の流量（目標空気流量Ｆｃ）の空気を第１絞り部１６を経由してミルク流通路Ｌ３に供給するように、制御部１からの入力信号に基づいてポンプ回転数Ｎ１を調整して第３ポンプ９の吐出流量を調整する。
一方、ミルク流通路Ｌ３に空気を流通させるエアパージ運転時（後述する排水工程、エアパージ工程の時）には、第５開閉弁Ｖ７は全閉され、第６開閉弁Ｖ８は開弁される。そして、このエアパージ運転時には、第３ポンプ９は、制御部１からの入力信号に基づいて定まる吐出流量（大流量）の空気をそのままバイパス管Ｌ６１を経由してミルク流通路Ｌ３に供給する。
【００６４】
本実施形態では、混合飲料の供給運転時におけるポンプ回転数Ｎ１は、飲料供給装置１００の利用者の要望に応じた混合飲料の粘稠度に対応する所定の値に設定されている場合を一例に挙げて以下説明する。しかし、これに限らず、利用者等により混合飲料の粘稠度を選択するための粘稠度選択ボタンを設け、利用者等により選択された粘稠度に応じて、制御部１により混合飲料の供給運転時における第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ１を制御可能に構成してもよい。
【００６５】
[飲料供給装置の動作]
次に、本実施形態に係る飲料供給装置１００の動作について図を参照して説明する。
なお、初期状態において、ミルク流通路Ｌ３における少なくとも加温管Ｌ３１及び吐出管Ｌ３２を含む所定長の配管（例えば、ミルク流通路Ｌ３における接続部Ｚ１と第２切替弁Ｖ４との間の領域）内と、水流通路Ｌ５内と、排水管Ｌ４内とに、水が満たされているものとして説明する。また、初期状態において、各開閉弁（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５−Ｖ８）はそれぞれ閉状態であり、第１切替弁Ｖ３はバイパス管Ｌ３４側に開状態、第２切替弁Ｖ４は排水管Ｌ４側に開状態であるものとする。したがって、制御部１は、接続部Ｚ１、第１切替弁Ｖ３、バイパス管Ｌ３４及び排水管Ｌ４を経由して水を通水させた後、第１切替弁Ｖ３を作動させて、流入管Ｌ３０、加温管Ｌ３１、吐出管Ｌ３２及び排水管Ｌ４経由で水を通水させるイニシャル動作を実行することにより、前記所定長の配管（接続部Ｚ１と第２切替弁Ｖ４との間の領域、詳しくは、接続部Ｚ１と第１切替弁Ｖ３との間、流入管Ｌ３０、加温管Ｌ３１、吐出管Ｌ３２、バイパス管Ｌ３４）内と、水流通路Ｌ５内と、排水管Ｌ４内とに、水を満たす。以下では、説明の簡略化のため各弁（Ｖ１〜Ｖ８）については、その呼称を省略して符号（Ｖ１〜Ｖ８）のみを示して説明する。
【００６６】
制御部１は、主に装置本体部２におけるミルク又は混合飲料を供給するための「飲料供給動作」とミルク流通路Ｌ３内に水を充満させるための「水充填動作」を制御する。まず、初期状態において、ミルク流通路Ｌ３における接続部Ｚ１からＶ４の間の領域内と、水流通路Ｌ５内と、排水管Ｌ４内とに水が満たされている。制御部１は、コーヒーサーバー５０からの供給指令（Ｓ１〜Ｓ４）に基づいて、温かいミルク、温かい混合飲料、冷たいミルク、及び、冷たい混合飲料のいずれかを、飲料吐出口１０から吐出させて、カップＣ内に供給するように、装置本体部２（保冷庫４、加熱装置６、各ポンプ７〜９、各弁Ｖ１〜Ｖ８）の動作を制御する。
【００６７】
[飲料供給動作の排水工程（エアパージ工程）]
詳しくは、コーヒーサーバー５０から制御部１に冷たいミルク又は冷たい混合飲料の供給指令（Ｓ３又はＳ４）が入力されると、制御部１は、まず、Ｖ５及びＶ８を開弁させると共に第１ポンプ７及び第３ポンプ９を駆動（起動）させる。これにより、第３ポンプ９から吐出された大流量の空気は、分岐部Ｚ７、Ｖ８、接続部Ｚ２、Ｖ５、接続部Ｚ６、接続部Ｚ１を経由してミルク流通路Ｌ３内に供給される。その結果、この供給された空気により、主に、水流通路Ｌ５における接続部Ｚ２から接続部Ｚ１内の水とミルク流通路Ｌ３内の水が押し出されて、廃水としてバイパス管Ｌ３４及び排水管Ｌ４を経由して外部（排水タンクや排水口）に排水される。そして、この状態で、供給指令Ｓ３又はＳ４が入力された場合の排水工程（エアパージ工程）が完了する。
【００６８】
一方、制御部１に温かいミルク又は温かい混合飲料の供給指令（Ｓ１又はＳ２）が入力されると、制御部１は、まず、Ｖ５及びＶ８を開弁させ、且つ、Ｖ３を作動させてミルク流通路Ｌ３の流通経路を加温管Ｌ３１経由に切替えると共に第１ポンプ７及び第３ポンプ９を駆動させる。これにより、ミルク流通路Ｌ３内に供給された空気により、主に、水流通路Ｌ５における接続部Ｚ２から接続部Ｚ１内の水とミルク流通路Ｌ３内の水が押し出されて、廃水として流入管Ｌ３０、加温管Ｌ３１、吐出管Ｌ３２及び排水管Ｌ４を経由して外部に排水される。そして、この状態で、供給指令Ｓ１又はＳ２が入力された場合の排水工程（エアパージ工程）が完了する。
【００６９】
[飲料供給動作の飲料吐出工程]
次に、制御部１は、Ｖ２を開弁すると共に、Ｖ４を作動させて吐出管Ｌ３２の接続先を出口管Ｌ３３に切替え、その後、第１ポンプ７を駆動させる。そして、制御部１は、入力された供給指令（Ｓ１〜Ｓ４）に応じて、ミルク流通路Ｌ３の流通経路を加温管Ｌ３１経由に切替えるか否か、及び、空気をミルク流通路Ｌ３に供給するか否かを判定する。さらに、制御部１は、混合飲料を供給する供給指令（Ｓ２又はＳ４）が入力された場合には、Ｖ７を開弁すると共に、第３ポンプ９を駆動させ、第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ１が目標空気流量Ｆｃに対応するポンプ回転数Ｎ１ｃに一致又は所定の許容範囲内に収まるように制御する。
【００７０】
詳しくは、制御部１は、冷たいミルクを供給する場合（供給指令Ｓ３）には、Ｖ３を作動させることなく且つＶ７の閉弁を維持する。これにより、装置本体部２は、ミルクタンク３から吸引した所定量Ｑ１の冷たいミルクをバイパス管Ｌ３４、吐出管Ｌ３２のうちの接続部Ｚ９とＶ４との間の部位及び出口管Ｌ３３を経由して飲料吐出口１０から吐出させてカップＣ内に供給する。
【００７１】
制御部１は、冷たい所定の粘稠度の混合飲料を供給する場合（供給指令Ｓ４）には、Ｖ７を開弁すると共に第３ポンプ９を駆動させる。この状態で、制御部１は、第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ１を目標空気流量Ｆｃに対応するポンプ回転数Ｎ１ｃに一致又は所定の許容範囲内に収まるように制御する。これにより、装置本体部２は、ミルク流通路Ｌ３内で冷たいミルクと空気とを混合して所定量Ｑ２且つ所定の粘稠度の冷たい混合飲料を生成し、この冷たい混合飲料をそのままバイパス管Ｌ３４、吐出管Ｌ３２のうちの接続部Ｚ９とＶ４との間の部位及び出口管Ｌ３３を経由して飲料吐出口１０からカップＣ内に供給する。
【００７２】
制御部１は、温かいミルクを供給する場合（供給指令Ｓ１）には、Ｖ３を作動させてミルク流通路Ｌ３の流通経路を加温管Ｌ３１経由に切替える。これにより、装置本体部２は、第１ポンプ７を駆動させてミルクタンク３から吸引した冷たいミルクを、流入管Ｌ３０と、加熱装置６により加熱された加温管Ｌ３１と、吐出管Ｌ３２とを流通させることにより、所定量Ｑ１の温かいミルクを飲料吐出口１０から吐出してカップＣ内に供給する。
【００７３】
制御部１は、温かい所定の粘稠度の混合飲料を供給する場合（供給指令Ｓ２）には、Ｖ３を作動させてミルク流通路Ｌ３の流通経路を加温管Ｌ３１経由に切替え、且つ、Ｖ７を開弁すると共に第３ポンプ９を駆動させる。この状態で、制御部１は、第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ１を目標空気流量Ｆｃに対応するポンプ回転数Ｎ１ｃに一致又は所定の許容範囲内に収まるように制御する。これにより、装置本体部２は、ミルク流通路Ｌ３内で冷たいミルクに空気を混合して生成した冷たい混合飲料を、加温管Ｌ３１を経由して流通させることにより、所定量Ｑ２且つ所定の粘稠度の温かい混合飲料を飲料吐出口１０からカップＣ内に供給する。
【００７４】
[飲料供給動作のすすぎ工程]
制御部１は、前記飲料吐出工程が完了すると、ミルク流通路Ｌ３内のすすぎ工程を実行するように構成されている。詳しくは、制御部１は、前記所定量のミルク又は混合飲料の供給が完了すると、ミルク流通路Ｌ３における第１ポンプ７とミルクタンク３との間の所定部位からミルク流通路Ｌ３内に水を所定時間流通させてミルク流通路Ｌ３内をすすぐと共にすすぎ後の水を排水管Ｌ４を介して排出するすすぎ工程を実行する。そして、このその後、制御部１は、次の水充填工程に進む。
【００７５】
[水充填動作]
すすぎ工程が完了すると、制御部１は、前記初期状態と同様に、ミルク流通路Ｌ３における少なくとも加温管Ｌ３１及び吐出管Ｌ３２を含む所定長の配管（例えば、ミルク流通路Ｌ３における接続部Ｚ１とＶ４との間の領域）内と、水流通路Ｌ５内と、排水管Ｌ４内とに、水を満たすように、各弁（Ｖ１〜Ｖ８）及び各ポンプ（７〜９）の動作を制御する。そして、飲料供給装置１００は、前記初期状態と同様に、ミルク流通路Ｌ３における接続部Ｚ１とＶ４との間の領域内と、水流通路Ｌ５内と、排水管Ｌ４内とに、水を満たして待機状態となる。
【００７６】
本実施形態による飲料供給装置１００では、空気流通路Ｌ６には、上流側から順に、所定の入力信号に基づいて空気の吐出流量を変更可能に構成された第３ポンプ９、第５開閉弁Ｖ７、放出部位Ｚ８、第１絞り部１６が設けられ、放出部位Ｚ８には、放出路Ｌ７の一端部が接続され、放出路Ｌ７には、第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１より大きい絞り流路断面積Ａ２を有する第２絞り部１７が設けられている。
【００７７】
これにより、飲料供給装置１００では、混合飲料の供給運転時において、第５開閉弁Ｖ７を開弁させると共に第３ポンプ９を所定の吐出流量で駆動させると、第３ポンプ９から吐出された空気の一部（本実施形態では大半）が放出路Ｌ７及び第２絞り部１７を介して外部へ放出され、その残りが第１絞り部１６を介してミルク流通路Ｌ３に供給される。その結果、飲料供給装置１００では、空気を外部に放出した分だけ、ポンプ回転数Ｎの変化に対する空気流量Ｆの変化の感度を、放出路Ｌ７の無い場合（図５の曲線Ｗ０に示す場合）よりも緩やかにすることができる。したがって、ポンプ回転数Ｎが目標空気流量Ｆｃに対応するポンプ回転数Ｎ１ｃから少しずれていたとしても、空気流量Ｆは目標空気流量Ｆｃの近傍に位置する。そして、更にポンプ回転数Ｎを微調整することにより、空気流量Ｆを精度よく目標空気流量Ｆｃに設定することができる。つまり、このミルク流通路Ｌ３に供給される空気の空気流量Ｆは、概ね、第３ポンプ９の吐出流量と第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１と第２絞り部１７の絞り流路断面積Ａ２に応じて定まる。そして、混合飲料の粘稠度を変化させる場合には、制御部１からの入力信号に基づいて、ポンプ回転数Ｎを調整して第３ポンプ９の吐出流量を調整するだけで、再現性よく所定の粘稠度の混合飲料を生成することができる。
【００７８】
このようにして、再現性よく所定の粘稠度の混合飲料を生成することが可能な、飲料供給装置１００を提供することができる。
【００７９】
また、本実施形態による飲料供給装置１００は、混合飲料生成用の空気を供給するポンプとエアパージ用の空気を供給するポンプを一つの第３ポンプ９により兼用させている。そして、前述したように、混合飲料の供給運転時において、第５開閉弁Ｖ７を開弁させると共に第３ポンプ９を所定の吐出流量で駆動させると、第３ポンプ９から吐出された空気の一部（本実施形態では大半）が放出路Ｌ７及び第２絞り部１７を介して外部へ放出され、その残りが第１絞り部１６を介してミルク流通路Ｌ３に供給される。
【００８０】
これにより、前述したように、図５に示すように、曲線Ｗ１の前記勾配を放出路Ｌ７の無い場合（曲線Ｗ０）と比較すると緩やかにすることができ、第３ポンプ９のポンプ回転数Ｎ１の変化に対する空気流量Ｆの変化の感度を放出路Ｌ７の無い場合よりも下げることができる。その結果、第３ポンプ９の性能ばらつき（例えば、実ポンプ回転数のばらつき）に起因する空気流量Ｆの目標空気流量Ｆｃからのずれ量を小さくすることができ、空気流量Ｆをより精度よく目標空気流量Ｆｃに設定することができる。つまり、一つの第３ポンプ９により混合飲料生成用の空気とエアパージ用の空気を供給する場合であっても、制御部１からの入力信号に基づいて、第３ポンプ９の吐出流量を調整するだけで、再現性よく所定の粘稠度の混合飲料を生成することができる。また、前記流量調整範囲ΔＦに対応するポンプ回転数Ｎの調整範囲ΔＮ１を広くすることができるため、利用者等の要望や好みに応じた粘稠度の混合飲料を容易かつ適切に供給することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、飲料供給装置１００は、第１絞り部１６を迂回してミルク流通路Ｌ３に接続されるバイパス管Ｌ６１と、このバイパス管Ｌ６１に設けられる第６開閉弁Ｖ８とを更に含む。そして、混合飲料の供給運転時には、第５開閉弁Ｖ７は開弁され、第６開閉弁Ｖ８は閉弁され、第３ポンプ９は目標空気流量Ｆｃの空気を第１絞り部１６を経由してミルク流通路Ｌ３に供給するように、制御部１からの入力信号に基づいてポンプ回転数Ｎ１を調整して第３ポンプ９の吐出流量を調整する。一方、エアパージ運転時には、第５開閉弁Ｖ７は全閉され、第６開閉弁Ｖ８は開弁され、第３ポンプ９は制御部１からの入力信号に基づいて定まる吐出流量（大流量）の空気の全量をそのままバイパス管Ｌ６１を経由してミルク流通路Ｌ３に供給する。これにより、混合飲料の供給運転時には、空気流量Ｆを精度よく調整でき、エアパージ運転時には、バイパス管Ｌ６１経由で第３ポンプ９から吐出された大流量の空気を有効に用いることができる。そして、エアパージ用の空気と混合飲料生成用の空気を一つの第３ポンプ９により供給することができるため、コスト増加を抑制すると共に装置サイズの増加を抑制することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、第２絞り部１７の絞り流路断面積Ａ２は、第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１より大きくなるように設定されている。これにより、混合飲料生成に対し過剰な性能を有する第３ポンプ９を採用した場合において、混合飲料の供給運転時に、第３ポンプ９から吐出された空気の大半を放出路Ｌ７及び第２絞り部１７を介して外部へ放出することができるため、前記ポンプ回転数の変化に対する前記空気流量の変化の感度をより効果的に緩やかにすることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、飲料供給装置１００は、空気流通路Ｌ６における接続部Ｚ６と第１絞り部１６との間の流通路に設けられる第６逆止弁Ｃ６であって、第１絞り部１６から接続部Ｚ６へ向かう流れを許容すると共に、接続部Ｚ６から第１絞り部１６へ向かう流れを阻止する第６逆止弁Ｃ６を更に含む。これにより、空気流通路Ｌ６を含むエア回路内へのミルクの流体の逆流を、第３逆止弁Ｃ３と協働して、確実に防止することができる。
【００８４】
次に、本発明の第２実施形態による飲料供給装置について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態による飲料供給装置１００の概略の構成を説明するためのブロック図である。なお、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００８５】
第２実施形態の飲料供給装置１００では、水流通路Ｌ５のバイパス管Ｌ５１が省略されていることと、空気流通路Ｌ６のバイパス管Ｌ６１の他端部の接続先が変更されていることが第１実施形態と異なる部分であり、これら以外の構成については第１実施形態と同じである。
【００８６】
バイパス管Ｌ６１は、一端部が分岐部Ｚ７に接続され、他端部が空気流通路Ｌ６における接続部Ｚ６と第６逆止弁Ｃ６との間の所定部位（以下、接続部Ｚ２’という）に接続されている。つまり、このバイパス管Ｌ６１は、空気流通路Ｌ６における第５開閉弁Ｖ７と第３ポンプ９との間の所定部位（分岐部Ｚ７）から分岐し、第５開閉弁Ｖ７及び第１絞り部１６を迂回し、接続部Ｚ２’及び接続部Ｚ６を経由してミルク流通路Ｌ３に接続するように設けられている。
【００８７】
そして、エアパージ運転時には、第３ポンプ９から吐出された大流量の空気は、分岐部Ｚ７、Ｖ８、接続部Ｚ２’、接続部Ｚ６、接続部Ｚ１を経由してミルク流通路Ｌ３内に供給される。その結果、この供給された空気により、主に、水流通路Ｌ５における接続部Ｚ６から接続部Ｚ１内の水とミルク流通路Ｌ３内の水が押し出されて、廃水として外部（排水タンクや排水口）に排水される。したがって、水流通路Ｌ５における接続部Ｚ６より上流側の水は排水されない。そのため、第１実施形態よりも外部へ排水される廃水の量を低減させることができる。
【００８８】
ここで、例えば、温かいミルク又は冷たいミルクの供給指令（Ｓ１又はＳ３）の場合、第１ポンプ７のみが駆動する。そのため、ミルク流通路Ｌ３内を流通するミルクの流れに起因して、第３逆止弁Ｃ３、第６逆止弁Ｃ６が開く可能性がある。そのため、供給指令Ｓ１又はＳ３では不要な空気が、放出路Ｌ７、空気流通路Ｌ６、及び、水流通路Ｌ５を経由して、接続部Ｚ１からミルク流通路Ｌ３内に吸込まれる可能性がある。これを確実に防止するためには、以下の図７に示す変形例を適用するとよい。
【００８９】
図７は、上記各実施形態の変形例を説明するための部分配管回路図である。各実施形態では、放出路Ｌ７には単に第２絞り部１７を設けるものとして説明したが、これに限らず、図７に示すように、放出路Ｌ７に第８逆止弁Ｃ８を更に設けてもよい。この変形例では、第８逆止弁Ｃ８が本発明に係る「放出路用逆止弁」に相当する。
【００９０】
この第８逆止弁Ｃ８は、一端部（放出部位Ｚ８側）から他端部（外部）へ向かう流れを許容し、前記他端部から前記一端部へ向かう流れを阻止するものである。第８逆止弁Ｃ８は、図では、第２絞り部１７と放出部位Ｚ８との間の流路に設けられているが、第２絞り部１７より他端部側（外部側）に設けてもよい。これにより、空気の供給が不要な運転時（供給指令Ｓ１又はＳ３時）におけるミルク流通路Ｌ３へのエア吸込みを確実に防止することができる。
【００９１】
なお、各実施形態では、第２絞り部１７の絞り流路断面積Ａ２は、第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１より大きくなるように設定されているものとして説明したが、これに限らない。第３ポンプ９の能力（性能）によっては、第２絞り部１７の絞り流路断面積Ａ２は、第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１より小さくなるように設定される場合や、第１絞り部１６の絞り流路断面積Ａ１と一致させる場合もある。これらの場合であっても、混合飲料の供給運転時に、第３ポンプ９から吐出された空気の少なくとも一部を放出路Ｌ７及び第２絞り部１７を介して外部へ放出することができるため、空気を外部に放出した分だけ、ポンプ回転数Ｎの変化に対する空気流量Ｆの変化の感度を放出路Ｌ７の無い場合（図５の曲線Ｗ０に示す場合）よりも緩やかにすることができる。
【００９２】
各実施形態では、第３ポンプ９は、飲料供給装置１００に備えられる制御部１からの入力信号に基づいて、ポンプ回転数Ｎを調整するものとしたが、前記入力信号の発信元はこれに限らない。前記入力信号の発信元は、コーヒーサーバー５０内の制御部であってもよいし、独立した外部の制御装置であってもよい。
【００９３】
各実施形態では、混合飲料生成用の空気は、ミルク流通路Ｌ３における第１ポンプ７より上流側の所定部位（接続部Ｚ１）を経由してミルク流通路Ｌ３に空気を供給する場合を一例に挙げて説明したが、これに限らない。図示を省略するが、バイパス管Ｌ６１を第１ポンプ７の下流側（例えば、第１ポンプ７と膨張部１３との間の所定部位）に接続すると共に、混合飲料の供給運転時に、空気の流通経路を空気流通路Ｌ６又はバイパス管Ｌ６１に選択的に切替え、空気流通路Ｌ６又はバイパス管Ｌ６１を経由して空気をミルク流通路Ｌ３内に供給可能に構成してもよい。
【００９４】
各実施形態では、エアパージ運転を実行する場合を一例に挙げて説明したが、エアパージ運転を実行しない場合においては、例えば、バイパス管Ｌ６１、第７逆止弁Ｃ７、第６開閉弁Ｖ８を設けなくてもよい。このようにエアパージ運転を実行する必要がなくても、例えば、混合飲料生成を行うための適切な吐出圧や吐出流量の性能を有する第３ポンプ９を選定することができず、過剰な性能の第３ポンプ９を採用せざるを得ない場合がある。この場合においても、上記各実施形態に係る飲料供給装置１００は好適である。つまり、飲料供給装置１００は、過剰な性能の第３ポンプ９を採用せざるを得ない場合や、過剰な性能の第３ポンプ９を意図的に採用する場合に好適である。
【００９５】
各実施形態では、飲料供給装置１００は、温かい飲料（ミルク又は混合飲料）と冷たい飲料（ミルク又は混合飲料）を供給可能に構成したが、これに限らず、温かい飲料のみを供給してもよいし、冷たい飲料のみを供給してもよい。また、本実施形態では、混合飲料の他にミルクを供給可能に構成したが、これに限らず、混合飲料のみを供給するように構成してもよい。なお、温かい飲料を供給しない場合は、Ｖ３から接続部Ｚ９までの流入管Ｌ３０、加温管Ｌ３１、吐出管Ｌ３２の各配管及び加熱装置６は不要であり、冷たい飲料を供給しない場合には、バイパス管Ｌ３４は不要である。
【００９６】
各実施形態では、飲料供給装置１００は、ミルク又は混合飲料を選択的に供給可能であるものとしたが、これに限らず、一の供給指令に対し、ミルクと混合飲料とを連続して供給してもよいし、ミルクだけを供給してもよいし、混合飲料だけを供給してもよい。また、ミルクに限らず適宜の液体飲料を供給してもよいし、ミルクと空気の混合飲料に限らず、適宜の液体飲料と空気の混合飲料を供給してもよい。また、飲料供給装置１００は、コーヒーサーバー５０に隣接して設けられるものとしたが、これに限らず、その全体又は一部がコーヒーサーバー５０内に組込まれてもよい。さらに、飲料供給装置１００は、コーヒーサーバー５０のオプション装置として用いられるものとしたが、これに限らず、適宜の飲料の供給装置のオプション装置として用いることができるし、単独で飲料を供給する装置としても用いることもできる。
【００９７】
以上、本発明の好ましい実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記各実施形態及び変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００９８】
３…ミルクタンク（タンク）
７…第１ポンプ（飲料搬送用ポンプ）
９…第３ポンプ（空気供給用ポンプ）
１０…飲料吐出口
１６…第１絞り部
１７…第２絞り部
１００…飲料供給装置
Ｃ６…第６逆止弁（空気流通路用逆止弁）
Ｃ８…第８逆止弁（放出路用逆止弁）
Ｌ３…ミルク流通路（飲料流通路）
Ｌ６…空気流通路
Ｌ６１…バイパス管（バイパス流通路）
Ｌ７…放出路
Ｖ７…第５開閉弁（空気流通路開閉弁）
Ｖ８…第６開閉弁（バイパス流通路開閉弁）
Ｚ８…放出部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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