(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーヒー，紅茶，緑茶等の抽出原料を貯蔵する原料タンクと、
抽出用の湯を貯蔵する湯タンクと、
前記原料タンクから供給された抽出原料に前記湯タンクから供給された湯を供給して抽出飲料を提供する抽出手段と、
前記抽出原料に供給される前の前記湯に炭酸ガスを作用させて前記湯のＰＨを低下させる処理手段を有することを特徴とする抽出飲料製造装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記湯タンク内に貯蔵されている湯に前記炭酸ガスを混合する構成の請求項１記載の抽出飲料製造装置。
【請求項３】
前記処理手段は、前記湯タンクから前記抽出手段に前記湯を供給する湯パイプに介装され、前記湯パイプの径より大なる径を有するガス混合器を備え、前記ガス混合器を通過する湯に前記炭酸ガスを混合する構成の請求項１記載の抽出飲料製造装置。
【請求項４】
前記ガス混合器は、前記湯タンクから供給された湯を薄膜状とする整流器を備えた構成の請求項３記載の抽出飲料製造装置。
【請求項５】
前記処理手段は、炭酸ガスボンベ等の圧力容器により前記炭酸ガスを作用させる構成の請求項１記載の抽出飲料製造装置。
【請求項６】
前記圧力容器は、炭酸飲料を製造するための炭酸水の生成に供される構成の請求項５記載の抽出飲料製造装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記炭酸ガスを作用させる前の前記湯のＰＨ、および作用させた後の目標のＰＨに基づいて前記炭酸ガスを作用させる時間あるいは面積を制御する構成の請求項１記載の抽出飲料製造装置。
【請求項８】
コーヒー，紅茶，緑茶等の抽出原料を貯蔵する原料タンクと、
抽出用の湯を貯蔵する湯タンクと、
前記抽出原料と前記湯とを攪拌する攪拌室と、攪拌されて得られた混合液を空気により加圧して抽出飲料を抽出する抽出室とを備え、前記原料タンクから供給された前記抽出原料に前記湯タンクから前記湯を供給して前記抽出飲料を提供する抽出手段と、
前記攪拌室に前記炭酸ガスを供給して前記抽出飲料と前記湯とを攪拌して前記混合液のＰＨを低下させる処理手段を有することを特徴とする抽出飲料製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料からコーヒー，紅茶，緑茶，ウーロン茶等を抽出してカップ販売するカップ式自動販売機等に適用される抽出飲料製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の抽出飲料製造装置としては、例えば、トレイにカップを供給するカップ供給装置と、抽出原料を貯蔵する原料タンクと、湯を貯蔵する湯タンクと、原料タンクから供給された抽出原料と湯タンクから供給された湯とを攪拌し、この攪拌した抽出原料と湯との混合液から抽出飲料を抽出してカップに供給する抽出装置とを備えたカップ式自動販売機が知られている。
【０００３】
このカップ式自動販売機では、抽出飲料の抽出に必要な湯を湯タンク内で沸かして常時貯蔵しているので、販売の都度湯を沸かす時間が省け、短時間で抽出飲料を製造，販売することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のカップ式自動販売機によると、販売のタイミングによっては湯を長時間沸かし続けることになり、湯のＰＨは数時間後で約８、十数時間後で８〜９、数日後で９以上になり、沸かし続ける時間が長い程アルカリ性が強くなる。このアルカリ性の湯で例えばコーヒー飲料を抽出すると、苦味や渋味成分が必要以上に溶出して湯に対するコーヒー成分のバランスがくずれ、苦味や渋味が強くなり、風味が損なわれるという欠点があった。
また、アルカリ性の湯で紅茶，緑茶等の茶類を抽出すると、濁った色となり、透明性が損なわれるという欠点があった。
一方、予めコーヒー飲料をまとめて抽出して貯蔵槽に保存しておき、販売するときに貯蔵槽からコーヒー飲料をカップに供給する方式（バッチブリュー式）が検討されている。このバッチブリュー式では、貯蔵槽での保存性が重要視される。
【０００５】
従って、本発明の目的は、抽出飲料の風味や透明性を損なうことなく、短時間で製造，販売することが可能な抽出飲料製造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】
上記目的を達成するために本発明は、コーヒー，紅茶，緑茶等の抽出原料を貯蔵する原料タンクと、抽出用の湯を貯蔵する湯タンクと、前記原料タンクから供給された抽出原料に前記湯タンクから供給された湯を供給して抽出飲料を提供する抽出手段と、前記抽出原料に供給される前の前記湯に炭酸ガスを作用させて前記湯のＰＨを低下させる処理手段を有することを特徴とする抽出飲料製造装置を提供する。
また、本発明は、コーヒー，紅茶，緑茶等の抽出原料を貯蔵する原料タンクと、抽出用の湯を貯蔵する湯タンクと、前記抽出原料と前記湯とを攪拌する攪拌室と、攪拌されて得られた混合液を空気により加圧して抽出飲料を抽出する抽出室とを備え、前記原料タンクから供給された前記抽出原料に前記湯タンクから前記湯を供給して前記抽出飲料を提供する抽出手段と、前記攪拌室に前記炭酸ガスを供給して前記抽出原料と前記湯とを攪拌して前記混合液のＰＨを低下させる処理手段を有することを特徴とする抽出飲料製造装置を提供する。
上記構成の抽出飲料製造装置によれば、抽出用の湯を貯蔵する湯タンクを設けることで、販売の都度湯を沸かす時間が省け、短時間で抽出飲料を製造，販売することができる。湯タンク内で長時間湯を沸かすと、湯はアルカリ性になるが、本発明の如く、アルカリ性の湯に炭酸ガスを作用させると、湯のＰＨが低下して中性あるいは酸性になる。この中性あるいは酸性の湯でコーヒー飲料を抽出すると、苦味や渋味成分の溶出を適度に抑えてマイルドな味となり、風味が損われるのを防ぐ。また、中性あるいは酸性の湯で茶類を抽出すると、紅茶は琥珀色、緑茶は薄い緑色の透明性を呈する。また、抽出された抽出飲料に炭酸ガスを作用させても、抽出飲料が中性あるいは酸性になる等の理由から、苦味や渋味が抑制され、透明性を呈する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の抽出飲料製造装置が適用された第１の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図である。このカップ式自動販売機１Ａは、トレイ２０にカップ２１を供給するカップ供給装置２と、水道からの水を本自動販売機１Ａの各部に供給する給水系３と、カップ２１にコーヒー飲料を供給する第１の飲料供給系４と、カップ２１にコーヒー飲料以外の他の飲料、例えば炭酸飲料，無炭酸飲料を供給する第２の飲料供給系５と、コーヒー飲料の抽出に用いられる湯に炭酸ガスを作用させて湯のＰＨを低下させ、湯を中性あるいは酸性に変える処理を行う炭酸ガス処理系６Ａと、本自動販売機１Ａの各部を制御する制御部（図示せず）とを有して概略構成されている。
【０００８】
給水系３は、都市水道から水道水電磁弁３１Ａを介して供給された水道水３０ａを貯蔵するシスターン３２と、シスターン３２の下流側に設けられ、シスターン３２内の水道水３０ａを加圧し給水パイプ３３ａを介して本自動販売機１Ａ内の各部に供給する加圧ポンプ３３と、冷却水３４を収容するとともに、加圧ポンプ３３によって給水された水道水３０ａを冷却水３４によって冷却し希釈水として冷却パイプ３５および希釈水電磁弁３１Ｂを介してカップ２１に供給する冷却水タンク３６と、冷却水タンク３６内の冷却水３４を冷却する冷却ユニット３７と、加圧ポンプ３３によって水道水電磁弁３１Ｃを介して給水された水道水３０ａを加熱して抽出用の湯３０ｂを貯蔵する湯タンク３８とを備えている。冷却ユニット３７は、冷媒を圧縮する圧縮機３７ａと、圧縮機３７ａによって圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器３７ｂと、ファンにより凝縮器３７ｂを冷却して冷媒の凝縮を促進させるファンモータ３７ｃと、凝縮器３７ｂによって凝縮された冷媒を蒸発させて冷却水３４を冷却する蒸発器３７ｄとを備えている。
【０００９】
湯タンク３８は、給水された水道水３０ａを加熱して設定温度（例えば９５〜９７℃）の抽出用の湯３０ｂとするためのヒータ３９と、湯３０ｂを後述する抽出装置４１に給湯する湯電磁弁３１Ｄとを備えている。
【００１０】
第１の飲料供給系４は、抽出原料として例えばコーヒー粉末を収納した原料タンク４０と、湯タンク３８から供給された湯３０ｂと原料タンク４０の供給口４０ａから粉シュート４０Ａを介して供給されたコーヒー粉末とを攪拌し、この攪拌した混合液からコーヒー飲料を抽出する抽出装置４１と、エアパイプ４２ａを介して抽出装置４１に空気を送り込むエアポンプ４２と、抽出装置４１によって抽出されたコーヒーの抽出飲料を貯蔵する抽出飲料貯蔵装置４３と、砂糖を収納した砂糖キャニスタ４４と、クリームを収納したクリームキャニスタ４５と、抽出飲料貯蔵装置４３から供給された抽出飲料に、砂糖キャニスタ４４の供給口４４ａおよびクリームキャニスタ４５の供給口４５ａから粉シュート４６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て供給パイプ４７ａを介してカップ２１に供給するミキシングボウル４７と、抽出飲料貯蔵装置４３から廃棄される抽出飲料およびカップ２１から溢れ出た飲料等を受け入れる廃棄バケツ４８とを備えている。なお、砂糖やクリームの添加材料を用いない場合は、ミキシングボウル４７を介すことなく、直接カップ２１に導く管路（図示せず）を設けてもよい。なお、抽出装置４１は、炭酸ガスボンベ５０から炭酸ガスが供給される点を除き、図７，図８，図９で後述する抽出装置４１と同様に構成されている。
【００１１】
抽出飲料貯蔵装置４３は、筒状の貯蔵槽４３０を有し、貯蔵槽４３０の上部に、抽出装置４１からの抽出飲料パイプ４３ａを接続し、オバーフロー管４３ｂを設けている。貯蔵槽４３０の下部に、ミキシングボウル４７に至る供給パイプ４３ｃと、廃棄バケツ４８に至る廃棄パイプ４３ｄを設けている。なお、抽出飲料貯蔵装置４３は、ガスパイプ４３ｅが接続されている点を除き、図１１で後述する抽出飲料貯蔵装置４３と同様に構成されている。
【００１２】
第２の飲料供給系５は、炭酸ガスを高圧（例えば４０気圧以上）で供給する圧力容器としての炭酸ガスボンベ５０と、炭酸ガスボンベ５０から供給された炭酸ガスを炭酸水を生成するのに必要な気圧（例えば５〜６気圧）に減圧する減圧弁５１と、冷却水タンク３６内に配置され、冷却パイプ３５と希釈水電磁弁３１Ｂとの間の給水パイプ３３ａから逆止弁５２を介して導入された冷却水３０ａと減圧弁５１からガスパイプ５１ａを介して導入された炭酸ガスとを混合して炭酸水を生成し、その生成した炭酸水を炭酸水電磁弁５３を介してカップ２１に供給するカーボネータ５４と、供給パイプ５６ａおよびシロップ電磁弁５５を介してシロップを供給するシロップ容器５６とを備えている。
【００１３】
炭酸ガス処理系６Ａは、湯タンク３８から抽出装置４１に湯３０ｂを供給する際に、湯３０ｂに炭酸ガスを作用させて湯３０ｂのＰＨを低下させ、湯３０ｂを中性あるいは酸性にするものであり、湯電磁弁３１Ｄから抽出装置４１に至る湯パイプ３８ａに介装されたガス混合器６０と、炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスを所定の気圧（例えば０．３〜１気圧）に減圧する減圧弁６１Ａと、減圧弁６１Ａとガス混合器６０との間を接続するガスパイプ６１ａと、ガスパイプ６１ａに介装されたガス電磁弁６２とを備えている。
【００１４】
図２はガス混合器６０の断面図である。ガス混合器６０は、例えば円筒状を有し、外周面にガス混合器６０を温めるヒータ６０Ａを設け、上面に湯３０ｂを導入する湯導入口６０ａを形成し、下面の一方の隅に湯３０ｂを排出する湯排出口６０ｂを形成し、下面の他方の隅に炭酸ガスを導入する炭酸ガス導入口６０ｃを形成している。ヒータ６０Ａでガス混合器６０を温めることで、湯３０ｂを抽出装置４１に供給する際に熱エネルギーがガス混合器６０に奪われて温度が下がるのを防止することができる。
【００１５】
制御部（図示せず）は、炭酸ガスを作用させる前の湯のＰＨ、および作用させた後の目標のＰＨに基づいて、炭酸ガスを作用させる時間（湯と炭酸ガスとの接触時間）を制御するようになっている。湯タンク３８内の湯３０ｂは、沸かし続ける時間が長い程アルカリ性が強くなるが、炭酸ガスを作用させる時間を制御することにより、湯３０ｂを中性あるいは酸性にすることができる。制御部は、販売商品の管理データから湯３０ｂの消費情報（湯タンク３８内の水の入れ替わり状況等）と、湯タンク３８の管理データから湯３０ｂが設定温度（９５〜９７℃）になってからの経過時間とが得られるようになっており、この得られた消費情報と経過時間を基に統計的データ（実験データ）を検索して湯タンク３８内の湯３０ｂのＰＨを推定し、このＰＨの推定値に基づいて湯３０ｂに対する炭酸ガスの接触時間を求める。この第１の実施の形態では、制御部は、目標のＰＨに近い湯３０ｂとなるようにガス電磁弁６２の開制御を行っている。例えば、１５０ｃｃの湯３０ｂに約３〜４秒間炭酸ガスを作用させると、ＰＨは約５．５になり、約０．５〜１秒間炭酸ガスを作用させると、ＰＨは約６．５になる。
【００１６】
次に、上記第１の実施の形態に係るカップ式自動販売機１Ａの動作を説明する。なお、湯タンク３８には、湯３０ｂが長時間貯蔵されてアルカリ性になっており、抽出飲料貯蔵装置４３にはコーヒーの抽出飲料が貯蔵されていないものとする。
(1) 抽出飲料の貯蔵動作
制御部（図示せず）は、湯電磁弁３１Ｄを開け、湯タンク３８から抽出装置４１にて複数杯分のコーヒー飲料を抽出するのに必要な量の湯３０ｂを湯電磁弁３１Ｄ，湯パイプ３８ａおよびガス混合器６０を介して抽出装置４１へ送る。これと同時に、制御部は、ガス電磁弁６２を開けてガス混合器６０を通過する湯３０ｂを中性あるいは酸性にするために所定の量の炭酸ガスを所定時間ガス混合器６０に供給する。湯タンク３８からの湯３０ｂがガス混合器６０を通過する際に、湯３０ｂに炭酸ガスが作用する。炭酸ガスが作用した湯３０ｂは、湯タンク３８内ではアルカリ性であったものが、中性あるいは酸性になる。抽出装置４１は、中性あるいは酸性になった湯３０ｂと原料タンク４０からのコーヒー粉末をエアポンプ４２からの空気によって攪拌し、この攪拌した混合液からコーヒー飲料を抽出し、抽出飲料パイプ４３ａを介して抽出飲料貯蔵装置４３へ送る。抽出飲料貯蔵装置４３の貯蔵槽４３０に複数杯分のコーヒー飲料が貯蔵される。
【００１７】
(2) 販売動作
(a) コーヒー飲料の販売動作
購入者が、現金を投入し、コーヒー飲料の種類、例えば、ブラックコーヒー，砂糖入りコーヒー，クリーム入りコーヒー，砂糖およびクリーム入りコーヒーのうちいずれかを選択スイッチ（図示せず）を押下して選択すると、制御部は、選択スイッチの押下に基づいて、カップ供給装置２を制御してカップ２１をトレイ２０に供給し、抽出飲料貯蔵装置４３から１杯分のコーヒー飲料をミキシングボウル４７に供給し、選択された種類に対応する砂糖キャニスタ４４，クリームキャニスタ４５を制御して砂糖，クリームをシュート４６を介してミキシングボウル４７に供給する。ミキシングボウル４７は、砂糖，クリームが供給された場合には、抽出飲料貯蔵装置４３から供給された抽出飲料に砂糖，クリームを混合してカップ２１に供給する。購入者は、コーヒー飲料が供給されたカップ２１をトレイ２０から取り出す。
(b) 他の飲料（炭酸飲料，無炭酸飲料）の販売動作
購入者が、現金を投入し、炭酸飲料あるいは無炭酸飲料の種類を選択スイッチ（図示せず）を押下して選択すると、制御部は、選択スイッチの押下に基づいて、カップ供給装置２を制御してカップ２１をトレイ２０に供給し、シロップ電磁弁５５を制御してシロップ容器５６からシロップをカップ２１に供給し、選択された種類に対応する希釈水電磁弁３１Ｂあるいは炭酸水電磁弁５３を制御して希釈水あるいは炭酸水をカップ２１に供給する。購入者は、炭酸飲料あるいは無炭酸飲料が供給されたカップ２１をトレイ２０から取り出す。
【００１８】
次に、コーヒー飲料を抽出する湯３０ｂに炭酸ガスや加圧空気を作用させた場合のコーヒー飲料の保存性の評価について説明する。
(1) コーヒー味覚センサによる保存性の評価
このコーヒー味覚センサは、脂質膜の変化信号を膜電位として検出するものである。炭酸ガスや加圧空気を作用させた湯で抽出したコーヒー飲料は、炭酸ガスや加圧空気を作用させない湯で抽出したコーヒー飲料に対してコーヒー味覚センサによる検出値の変化が、０．５時間後で１／８、１時間後で１／６、２時間後で１／３となり、変化量が著しく小さいことが判明した。
(2) ＰＨの測定による保存性の評価
炭酸ガスや加圧空気を作用させた湯で抽出したコーヒー飲料の２時間後のＰＨの変化量は０．０１〜０．０５であり、炭酸ガスや加圧空気を作用させない湯で抽出したコーヒー飲料の約１／５となった。
【００１９】
上述した第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
(1) 湯を貯蔵する湯タンク３８を設けることで、販売の都度湯を沸かす時間が省け、短時間でコーヒー飲料を製造，販売することができる。
(2) 湯に炭酸ガスを作用させて中性あるいは酸性（ＰＨ５〜６）の湯に変え、この湯を用いてコーヒー飲料を抽出しているので、苦味，渋味を適度に抑えてマイルドな味となり、コーヒー飲料の風味が損なわれるのを防止することができる。(3) 湯タンク３８と抽出装置４１の間で湯３０ｂのＰＨを変えているので、製造する飲料に応じたＰＨに変えることができる。
(4) 中性あるいは酸性の湯３０ｂで抽出したコーヒー飲料を貯蔵槽４３０に貯蔵しているので、上記保存性の評価から明らかなように、コーヒー飲料の保存性を向上させることができる。
【００２０】
図３は図２の他の実施の形態を示す断面図である。図２のガス混合器６０と異なる点は、ガス混合器６０内に円錐状の整流器６３を配置し、炭酸ガス導入口６０ｃをガス混合器６０の下面中央に設けたことにある。これにより、分散部６３に衝突した湯３０ｂは薄膜状になるので、湯３０ｂが炭酸ガスに接触する面積が増え、僅かな量の炭酸ガスで同様の効果を得ることができる。
【００２１】
図４は本発明の第２の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図である。このカップ式自動販売機１Ｂは、第１の実施の形態に係るカップ式自動販売機１Ａとは、炭酸ガス処理系および制御部が異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。この第２の実施の形態に係る炭酸ガス処理系６Ｂは、湯タンク３８内の湯３０ｂに炭酸ガスを作用させて湯３０ｂを中性あるいは酸性にするものであり、炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスを所定の気圧（例えば０．３〜１気圧）に減圧する減圧弁６１Ｂと、減圧弁６１Ｂと湯タンク３８の底部との間を接続するガスパイプ３８ｂと、ガスパイプ３８ｂに介装されたガス電磁弁６４とを備えている。制御部は、目標のＰＨに近い湯３０ｂとなるようにガス電磁弁６４の開制御を行うようにしている。
【００２２】
上記第２の実施の形態において、抽出飲料貯蔵装置４３にコーヒーの抽出飲料を貯蔵する場合は、制御部（図示せず）は、所定のタイミングでガス電磁弁６４を開けて湯タンク３８内の湯３０ｂを中性あるいは酸性にするために所定の量の炭酸ガスを所定時間ガスパイプ３８ｂを介して湯タンク３８に供給する。湯タンク３８内の湯３０ｂは、炭酸ガスの作用によって中性あるいは酸性になる。制御部は、湯電磁弁３１Ｄを開け、湯タンク３８から抽出装置４１にて複数杯分のコーヒー飲料を抽出するのに必要な量の湯３０ｂを湯電磁弁３１Ｄおよび湯パイプ３８ａを介して抽出装置４１へ送る。抽出装置４１は、中性あるいは酸性となった湯３０ｂと原料タンク４０からのコーヒー粉末をエアポンプ４２からの空気によって攪拌し、この攪拌した混合液からコーヒー飲料を抽出し、抽出飲料パイプ４３ａを介して抽出飲料貯蔵装置４３へ送る。抽出飲料貯蔵装置４３の貯蔵槽４３０に複数杯分のコーヒー飲料が貯蔵される。
【００２３】
上述した第２の実施の形態によれば、湯タンク３８内の湯３０ｂに炭酸ガスを作用させて湯３０ｂを中性あるいは酸性にした場合も、第１の実施の形態と同様に、苦味，渋味を適度に抑えてコーヒー飲料の風味が損なわれるのを防止できる。
【００２４】
図５は本発明の第３の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図である。このカップ式自動販売機１Ｃは、第１の実施の形態に係るカップ式自動販売機１Ａとは、炭酸ガス処理系および制御部が異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。この第３の実施の形態に係る炭酸ガス処理系６Ｃは、湯タンク３８に空気を供給して空気に含まれる炭酸ガスを湯タンク３８内の湯３０ｂに作用させて湯３０ｂを中性あるいは酸性にするものであり、エアポンプ４２から抽出装置４１に至るエアパイプ４２ａに第１のエア電磁弁６６Ａを介装し、エアポンプ４２から湯タンク３８の底部に至るガスパイプ３８ｂに第２のエア電磁弁６６Ｂを介装したものである。制御部（図示せず）は、コーヒー飲料の販売が行われていない所定のタイミングで湯タンク３８にエアポンプ４２から加圧空気を送り、湯タンク３８内の湯３０ｂを中性あるいは酸性にするものである。例えば、コーヒー飲料の販売が行われておらず、かつ、湯タンク３８内の湯３０ｂが設定温度（９５〜９７℃）を保持している時間が連続して所定の時間（例えば５〜１５分）継続するときは、その都度所定の時間（例えば２０〜６０秒）湯タンク３８に空気を供給する。
【００２５】
上記第３の実施の形態において、抽出装置４１に空気を送る場合は、制御部は、第１のエア電磁弁６６Ａを開け、第２のエア電磁弁６６Ｂを閉じて、抽出装置４１のみに空気を送る。湯タンク３８内の湯３０ｂを中性あるいは酸性にする場合は、第１のエア電磁弁６６Ａを閉じ、第２のエア電磁弁６６Ｂを開けて、湯タンク３８のみに空気を送る。空気中の炭酸ガスが湯タンク３８内の湯３０ｂに作用して湯３０ｂが中性あるいは酸性になる。
【００２６】
上述した第３の実施の形態によれば、飲料を抽出する際に使用するエアポンプ４２を共用しているので、湯３０ｂを中性あるいは酸性にするための専用の炭酸ガスボンベが不要となることから、コスト低減を図ることができるというメリットがある。しかし、空気中に存在する炭酸ガスの量は、０．０３〜０．０５％と極めて微量であるので、湯３０ｂを希望する中性あるいは酸性にするのに時間がかかるというデメリットがある。エアポンプ４２は、通常、飲料の抽出に必要な加圧空気を作るとき以外は、その機能は停止している。エアポンプ４２の運転と休み時間の関係は、仮に１日３００杯の販売量が優良な場合を考えると、その運転の累計時間は１００分位である。残りの２２時間２０分は休み時間となる。従って、湯タンク３８に供給する加圧空気を作る時間は十分あると考えられる。
【００２７】
図６は本発明の第４の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図である。このカップ式自動販売機１Ｄは、第１の実施の形態に係るカップ式自動販売機１Ａとは、炭酸ガス処理系および制御部が異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。この第４の実施の形態に係る炭酸ガス処理系６Ｄは、抽出装置４１におけるコーヒー粉末と湯３０ｂとの攪拌工程に炭酸ガスを作用させて湯３０ｂを中性あるいは酸性にするものであり、炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスを所定の気圧（例えば０．３〜１気圧）に減圧する減圧弁６１Ｄと、エアポンプ４２から抽出装置４１に至るエアパイプ４２ａの中間部４２ｂと減圧弁６１Ｄとを接続するエアパイプ６７と、エアポンプ４２と中間部４２ｂとの間のエアパイプ４２ａに介装された逆止弁６８と、エアパイプ６７に介装されたガス電磁弁６９Ｄとを備えている。制御部は、攪拌工程における湯３０ｂが目標のＰＨとなるようにガス電磁弁６９Ｄの開制御を行うようにしている。
【００２８】
図７は抽出装置４１の構成図である。抽出装置４１は、上部にコーヒー粉末および湯３０ｂが供給される開口部４１０ａを設け、開口部４１０ａを通じて原料タンク４０から供給されたコーヒー粉末と湯タンク３８から供給された湯とを攪拌する攪拌室４１０と、攪拌室４１０で攪拌されたコーヒー粉末と湯の混合液からコーヒー飲料を抽出する抽出室４１１と、攪拌室４１０と抽出室４１１とを連通する連通孔４１２を開閉する抽出弁４１３と、抽出室４１１内の混合液からコーヒー飲料をペーパーフィルタ４１４で濾過して受ける飲料受け４１５と、飲料受け４１５から抽出飲料貯蔵装置４３にコーヒーの抽出飲料を供給する抽出飲料パイプ４３ａを開閉する飲料開閉弁４１６と、エアパイプ４２ａから分岐したエアパイプ４２ｃを開閉するリリーフ弁４１７とを備えている。飲料開閉弁４１６およびリリーフ弁４１７は、各々可動板４１６ａ，４１７ａをカム４１６ｂ，４１７ｂの回転によってパイプ４３ａ，４２ｃを開閉するようになっている。なお、抽出装置４１は、複数杯の飲料を一度に抽出することも可能なように各構成部品の容量が設定されている。
【００２９】
次に、上記第４の実施の形態に係るカップ式自動販売機１Ｄの動作を図８，図９を参照して説明する。図８は抽出工程を示す図、図９は滓廃棄工程を示す図である。抽出飲料貯蔵装置４３にコーヒーの抽出飲料を貯蔵する場合は、制御部（図示せず）は、湯電磁弁３１Ｄを開け、湯タンク３８から抽出装置４１にて複数杯分のコーヒー飲料を抽出するのに必要な量の湯３０ｂを湯電磁弁３１Ｄおよび湯パイプ３８ａを介して抽出装置４１へ送る。制御部は、図７に示すように、ガス電磁弁６９および抽出弁４１３を開け、炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスを抽出室４１１から連通孔４１２を介して攪拌室４１０に送る。抽出装置４１は、攪拌室４１０にてコーヒー粉末と湯３０ｂとを炭酸ガスによって攪拌する。次に、制御部は、図８に示すように、ガス電磁弁６９および抽出弁４１３を閉じ、エアポンプ４２を駆動して空気を抽出室４１１に送る。抽出室４１１のコーヒー粉末と湯３０ｂの混合液は、エアポンプ４２からの空気によってペーパーフィルタ４１４側に加圧され、ペーパーフィルタ４１４によってコーヒー飲料が抽出され、その抽出されたコーヒー飲料は、飲料受け４１５，抽出飲料パイプ４３ａを介して抽出飲料貯蔵装置４３へ送られる。抽出飲料貯蔵装置４３に複数杯分のコーヒー飲料が貯蔵される。抽出工程が終わると、図９に示すように、攪拌室４１０および抽出室４１１全体が図示しないモータによって上昇し、ペーパーフィルタ４１４が図示しないモータによって送られ、滓４１４ａが廃棄される。
【００３０】
次に、攪拌工程に炭酸ガスを作用させた場合のコーヒー飲料の保存性の評価について説明する。
(1) コーヒー味覚センサによる保存性の評価
攪拌工程に炭酸ガスを作用させた場合のコーヒー飲料は、炭酸ガスを作用させていないコーヒー飲料に対してコーヒー味覚センサによる検出値の変化が、０．５時間後で１／８、１時間後で１／６、２時間後で１／３となり、変化量が著しく小さいことが判明した。
(2) ＰＨの測定による保存性の評価
攪拌工程に炭酸ガスを作用させた場合のコーヒー飲料の２時間後のＰＨの変化量は０．０１〜０．０５であり、炭酸ガスを作用させていないコーヒー飲料の約１／５となった。
【００３１】
上述した第４の実施の形態によれば、攪拌工程に炭酸ガスを作用させて湯３０ｂを中性あるいは酸性にした場合も、第１の実施の形態と同様に、苦味，渋味を適度に抑えてコーヒー飲料の風味が損なわれるのを防止でき、上記保存性の評価から明らかなようにコーヒー飲料の保存性を向上させることができる。
【００３２】
図１０は本発明の第５の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図である。このカップ式自動販売機１Ｅは、第１の実施の形態に係るカップ式自動販売機１Ａとは、炭酸ガス処理系および制御部が異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。この第５の実施の形態に係る炭酸ガス処理系６Ｅは、抽出飲料貯蔵装置４３内に貯蔵されているコーヒー飲料に炭酸ガスを作用させて、コーヒー飲料を中性あるいは酸性にするものであり、炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスを所定の気圧、すなわち、コーヒー飲料の水頭圧より大きければよいため、抽出装置４１に炭酸ガスを供給するよりも低い気圧（例えば０．０５〜０．２気圧）に減圧する減圧弁６１Ｄと、減圧弁６１Ｄから抽出飲料貯蔵装置４３に至るガスパイプ４３ｅと、ガスパイプ４３ｅに介装されたガス電磁弁６９Ｅとを備えている。制御部は、抽出飲料貯蔵装置４３にコーヒー飲料が補給される毎に炭酸ガスを抽出飲料貯蔵装置４３に供給するようにガス電磁弁６９Ｅの開制御を行っている。抽出飲料貯蔵装置４３に補給されるコーヒー飲料の量に比例してガス電磁弁６９Ｅの開時間が制御される。
【００３３】
図１１は抽出飲料貯蔵装置４３の構成を示す断面図、図１２は抽出飲料貯蔵装置４３への炭酸ガス供給状態を示す断面図である。
抽出飲料貯蔵装置４３は、上述したように、抽出されたコーヒー飲料を貯蔵する貯蔵槽４３０を有している。この貯蔵槽４３０は、ステンレス容器４３０ａを上蓋４３０ｂと下蓋４３０ｃの間に位置させ、上蓋４３０ｂと下蓋４３０ｃをクランプ４３０ｄで固定して構成されている。ステンレス容器４３０ａは、ステンレス容器４３０ａ内に貯蔵されたコーヒー飲料を６５〜７５℃の温度に保持するために、外周にヒータ４３０ｅを設けている。上蓋４３０ｂには、抽出されたコーヒー飲料を供給する抽出飲料パイプ４３ａと、炭酸ガスボンベ５０から供給された炭酸ガスの余りを大気へ  放出するオバーフロー管４３ｂを設けている。下蓋４３０ｃには、炭酸ガスボンベ５０から炭酸ガスを供給するガスパイプ４３ｅと、大気開放パイプ４３ｆを備え、抽出飲料をミキシングボウル４７に供給する供給パイプ４３ｃと、廃棄バケツ４８に導かれる廃棄パイプ４３ｄとを接続している。
【００３４】
また、抽出飲料貯蔵装置４３は、供給パイプ４３ｃを開閉する供給弁４３１Ａと、廃棄パイプ４３ｄを開閉する廃棄弁４３１Ｂとを備えている。供給弁４３１Ａは、支軸４３２ａによって回動可能に支持され、供給パイプ４３ｃを押圧閉止する可動板４３２と、支軸４３３ａによって回動可能に支持され、可動板４３２を押圧するレバー４３３と、一端がレバー４３３の係止孔４３３ｂに係止され、他端が固定の係止部材４３４に係止され、レバー４３３を可動板４３２から離れる方向へ付勢する引張コイルバネ４３５と、引張コイルバネ４３５のバネ力に抗して可動板４３２を押圧する方向へレバー４３３をプランジャ４３６Ａにより押圧するソレノイド４３７Ａとを備えている。ソレノイド４３７Ａをオフすると、図１１の実線で示すように、引張コイルバネ４３５のバネ力によりプランジャ４３６Ａが下方向へ移動し、レバー４３３が回動（図１１において左方向）して可動板４３２が供給パイプ４３ｃを押圧閉止し、抽出飲料貯蔵装置４３からの抽出飲料の供給を停止させ、ソレノイド４３７Ａをオンすると、図１１の想像線で示すように、プランジャ４３６Ａが上方向へ移動し、レバー４３３が引張コイルバネ４３５のバネ力に抗して回動（図１１において右方向）して可動板４３２が供給パイプ４３ｃから退避し、貯蔵槽４３０から供給パイプ４３ｃを介して抽出装置４１に抽出飲料を供給させる。廃棄弁４３１Ｂは、取り付けの向きが異なるが、供給弁４３１Ａと同様に構成されており、ソレノイド４３７Ｂをオンすると、図１１の実線で示すように、プランジャ４３６Ｂが下方向へ移動し、レバー４３８を介して引張コイルバネ４３５のバネ力に抗してレバー４３３が回動（図１１において右方向）し、可動板４３２が廃棄パイプ４３ｄを押圧閉止し、貯蔵槽４３０からの抽出飲料の廃棄を停止させ、ソレノイド４３７Ｂをオフすると、図１１の想像線で示すように、引張コイルバネ４３５のバネ力によってプランジャ４３６Ｂが上方向へ移動し、レバー４３３が回動（図１１において左方向）して可動板４３２が廃棄パイプ４３ｄから退避し、貯蔵槽４３０から廃棄パイプ４３ｄを介して廃棄バケツ４８に抽出飲料を廃棄させる。
【００３５】
上記第５の実施の形態において、抽出飲料貯蔵装置４３に貯蔵槽４３０に抽出したコーヒー飲料を貯蔵する場合は、制御部は、エアポンプ４２を制御してエアポンプ４２からの空気を抽出装置４１の抽出室４１１に圧送し、抽出された複数杯分のコーヒー飲料を抽出飲料パイプ４３ａを介して貯蔵槽４３０に送る。制御部は、ガス電磁弁６９Ｅを開け炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスをガスパイプ４３ｅを介して供給する。貯蔵槽４３０内のコーヒー飲料は、中性あるいは酸性になる。なお、炭酸ガスが貯蔵槽４３０に供給された際、余った炭酸ガスはオバーフロー管４３ｂから大気へ放出される。
【００３６】
上述した第５の実施の形態によれば、第１乃至第４の実施の形態と比較して程度は小さいが、苦味，渋味を抑えてマイルドな味となり、コーヒー飲料の風味が損なわれるのを防止できる。なお、苦味，渋味が抑えられるのは、抽出されたコーヒー飲料に炭酸ガスを作用させると、コーヒー飲料が中性あるいは酸性になったためと思われる。
【００３７】
図１３は本発明の第６の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図である。このカップ式自動販売機１Ｆは、第１の実施の形態に係るカップ式自動販売機１Ａとは、炭酸ガス処理系および制御部が異なり、他は第１の実施の形態と同様に構成されている。この第６の実施の形態に係る炭酸ガス処理系６Ｆは、ミキシングボウル４７に供給された１杯分のコーヒー飲料に炭酸ガスを作用させて、コーヒー飲料を中性あるいは酸性にするものであり、炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスを所定の気圧（例えば０．０５〜０．１気圧）に減圧する減圧弁６１Ｆと、減圧弁６１Ｆからミキシングボウル４７に接続されたガスパイプ４７ｂと、ガスパイプ４７ｂに介装されたガス電磁弁６９Ｆとを備えている。制御部は、選択スイッチによって選択されたコーヒー飲料の種類、例えば、ブラックコーヒー，砂糖入りコーヒー，クリーム入りコーヒー，砂糖およびクリーム入りコーヒーに応じてガス電磁弁６９Ｆの開制御を行っている。例えば、ブラックコーヒーはマイルドな味が好まれるので、コーヒー飲料のＰＨが５〜６近辺となり、砂糖やクリームを入れるコーヒーの場合は、砂糖やクリームによって苦味が抑えられるため、コーヒー飲料がＰＨ６〜８近辺にとなるようガス電磁弁６９Ｆの開時間を制御する。
【００３８】
上記第６の実施の形態において、ミキシングボウル４７に供給された１杯分のコーヒー飲料に炭酸ガスを作用させて、コーヒー飲料を中性あるいは酸性にする場合は、制御部は、選択スイッチによって選択されたコーヒー飲料の種類に応じてガス電磁弁６９Ｆの開時間を制御する。抽出飲料貯蔵装置４３から１杯分のコーヒー飲料がミキシングボウル４７に供給されると、図１４に示すように、炭酸ガスボンベ５０からの炭酸ガスがガス電磁弁６９Ｆおよびガスパイプ４７ｂを介してミキシングボウル４７に供給され、ミキシングボウル４７内のコーヒー飲料が炭酸ガスの作用によって中性あるいは酸性になる。
【００３９】
上述した第６の実施の形態によれば、販売されるコーヒー飲料に対応させて炭酸ガスを作用することができ、第５の実施の形態と同様に、苦味，渋味を抑えて、マイルドな味となり、コーヒー飲料の風味が損なわれるのを防止できる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、上記実施の形態では、制御部が炭酸ガスを作用させる前の湯あるいはＰＨ、および作用させた後の目標のＰＨに基づいて炭酸ガスとの接触時間を制御する場合について説明したが、接触面積を制御してもよく、接触時間と接触面積の両方を制御してもよい。
また、上記実施の形態では、抽出飲料としてコーヒー飲料の場合について説明したが、紅茶，緑茶，ウーロン茶等の茶類や他の抽出飲料にも適用することができる。茶類に適用した場合には、紅茶は琥珀色、緑茶は薄い緑色となり、鮮やかな透明性を呈することができる。
また、同一の自動販売機内でコーヒー飲料と茶類を販売するようにしてもよい。これにより、湯をまとめて中性あるいは酸性に改質することができ、構成の簡素化を図ることができ、コスト的，メンテナンス的に有利になる。
また、同一の自動販売機内でコーヒー飲料と茶類を販売する場合に、各抽出装置に対して異なるＰＨの湯を供給するようにしてもよい。これにより、コーヒー飲料と茶類に応じたＰＨの湯で飲料を抽出することができる。
また、抽出飲料貯蔵装置を設けず、販売の都度コーヒー飲料を抽出し販売してもよい。この場合に、コーヒー飲料の種類に応じて湯のＰＨを調整してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、湯を貯蔵する湯タンクを設けているので、販売の都度湯を沸かす時間が省け、短時間で抽出飲料を製造，販売することができる。
また、湯あるいは抽出飲料に炭酸ガスを作用させて、湯あるいは抽出飲料を中性あるいは酸性にしているので、コーヒー飲料は苦味や渋味を適度に抑えてマイルドな味となり、風味が損われるのを防ぐことができ、紅茶，緑茶等の茶類は透明性が損われるのを防ぐことができる。
また、抽出飲料を抽出する湯を中性あるいは酸性にすることで、抽出飲料の貯蔵槽での保存性を向上させることができる。
【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カップ式自動販売機の構成図
【図２】第１の実施の形態に係るガス混合器の断面図
【図３】図２の他の実施の形態を示すガス混合器の断面図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図
【図７】第４の実施の形態に係る抽出装置の構成図
【図８】第４の実施の形態に係る抽出装置の抽出工程を示す図
【図９】第４の実施の形態に係る抽出装置の滓廃棄工程を示す図
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図
【図１１】第５の実施の形態に係る抽出飲料貯蔵装置の構成を示す断面図
【図１２】第５の実施の形態に係る抽出飲料貯蔵装置への炭酸ガス供給状態を示す断面図
【図１３】本発明の第６の実施の形態に係るカップ式自動販売機の構成図
【図１４】第６の実施の形態に係るミキシングボールの断面図
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ  カップ式自動販売機
２  カップ供給装置
３  給水系
４  第１の飲料供給系
５  第２の飲料供給系
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ  炭酸ガス処理系
２０  トレイ
２１  カップ
３０ａ  水道水
３０ｂ  湯
３１Ａ  水道水電磁弁
３１Ｂ  希釈水電磁弁
３１Ｃ  水道水電磁弁
３１Ｄ  湯電磁弁
３２  シスターン
３３  加圧ポンプ
３３ａ  給水パイプ
３４  冷却水
３５  冷却パイプ
３６  冷却水タンク
３７  冷却ユニット
３７ａ  圧縮機
３７ｂ  凝縮器
３７ｃ  ファンモータ
３７ｄ  蒸発器
３８  湯タンク
３８ａ  湯パイプ
３８ｂ  ガスパイプ
３８ｂ  エアパイプ
３９  ヒータ
４１  抽出装置
４０  原料タンク
４０Ａ  粉シュート
４０ａ  供給口
４２  エアポンプ
４２ａ  エアパイプ
４２ｂ  中間部
４３  抽出飲料貯蔵装置
４３ａ  抽出飲料パイプ
４３ｂ  オバーフロー管
４３ｃ  供給パイプ
４３ｄ  廃棄パイプ
４３ｅ  ガスパイプ
４３ｆ  大気開放パイプ
４４  砂糖キャニスタ
４４ａ  供給口
４５  クリームキャニスタ
４５ａ  供給口
４６  粉シュート
４７  ミキシングボウル
４７ａ  供給パイプ
４７ｂ  ガスパイプ
４８  廃棄バケツ
５０  炭酸ガスボンベ
５１  減圧弁
５１ａ  ガスパイプ
５２  減圧弁
５３  炭酸水電磁弁
５４  カーボネータ
５５  シロップ電磁弁
５６  シロップ容器
５６ａ  供給パイプ
６０  ガス混合器
６０Ａ  ヒータ
６０ａ  湯導入口
６０ｂ  湯排出口
６０ｃ  炭酸ガス導入口
６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｄ，６１Ｆ  減圧弁
６１ａ  ガスパイプ
６２  ガス電磁弁
６３  整流器
６４  ガス電磁弁
６６Ａ  第１のエア電磁弁
６６Ｂ  第２のエア電磁弁
６７  エアパイプ
６８  逆止弁
６９Ｄ，６９Ｅ，６９Ｆ  ガス電磁弁
４１０  攪拌室
４１０ａ  開口部
４１１  抽出室
４１２  連通孔
４１３  抽出弁
４１４  ペーパーフィルタ
４１５  飲料受け
４１６  飲料開閉弁
４１６ａ  可動板
４１６ｂ  カム
４１７  リリーフ弁
４１７ａ  可動板
４１７ｂ  カム
４３０  貯蔵槽
４３０ａ  ステンレス容器
４３０ｂ  上蓋
４３０ｃ  下蓋
４３０ｄ  クランプ
４３０ｅ  ヒータ
４３１Ａ  供給弁
４３１Ｂ  廃棄弁
４３２  可動板
４３２ａ  支軸
４３３  レバー
４３３ａ  支軸
４３３ｂ  係止孔
４３４  係止部材
４３５  引張コイルバネ
４３６Ａ，４３６Ｂ  プランジャ
４３７Ａ，４３７Ｂ  ソレノイド
４３８  レバー
【図１】
0003747536.tif 000002
【図２】
0003747536.tif 000003
【図３】
0003747536.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003747536.tif 000006
【図６】
0003747536.tif 000007
【図７】
0003747536.tif 000008
【図８】
0003747536.tif 000009
【図９】
0003747536.tif 000010
【図１０】
0003747536.tif 000011
【図１１】
0003747536.tif 000012
【図１２】
0003747536.tif 000013
【図１３】
0003747536.tif 000014
【図１４】
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