JP3448092B2 - 粕排出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、茶やコーヒー等の飲料
を大量に、かつ自動的に抽出生産する飲料抽出装置の粕
排出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】茶やコーヒー等の飲料抽出装置の従来例
を図５乃至図９によって説明すると、図５は全体の構造
を示す側面断面図であり、飲料原料は送り装置３１によ
って計量ホッパ３２に供給される。計量ホッパ３２はロ
ードセル３４を介して支え台３３に取付けられており、
同計量ホッパ３２内の飲料原料は、同ホッパ３２に取付
けあるロータリアクチュエータ３５により作動される弁
３６が開くことによって、下方の抽出タンク４０内に投
入される。抽出タンク４０の構造は、図６に斜視図で示
した通り、外筒４１と内筒４２によって囲まれた環状空
間が放射状の隔壁４３によって等分割されたタンク隔室
４０ａと、これを支える円板４４、円環４５とからなっ
ている。隔壁４３には液レベルが上昇し過ぎる事を防止
するための穴４３ａが明けてある。また各タンク隔室４
０ａの底部には、底蓋４６がピン４７によって自由に回
り得るように結合されており、同底蓋４６の上面には濾
網４８が取付けられている。抽出タンク４０は、前記円
板４４、円環４５によって、垂直中心軸５０に水平に取
付けられており、同中心軸５０は、歯車５２、５３を介
してブレーキ付減速モータ５１により駆動されるように
なっている。

【０００３】タンク隔室４０ａの外壁には、円周ピッチ
が等しく、かつ同じ高さで、近接センサ５６に対向する
位置に、金属片５４が取付けられている。そして固定部
材５５に取付け前記近接センサ５６が前記金属片５４を
感知することによって、各タンク隔室４０ａの位置を検
出し、その信号を制御装置８０（図９）に送り、前記ブ
レーキ付減速モータ５１を、各タンク隔室４０ａが定位
置に停止するように間欠運転させる。５７は上側固定部
材で、熱湯用ノズル５８、洗浄水ノズル５９及び上下に
移動し得るプロペラ形ミキサ６０が取付けられている。
またタンク外筒４１の上部とタンク内筒４２の上部に設
けられた溝４１ａ、４２ａに、前記固定部材５７に固設
された環状の板６１，６２が入り込んでラビリンスを形
成し、熱湯の飛沫が飛び出すのを防止している。更にタ
ンク隔室４０ａの下方には、図６に示してあるような円
周方向に傾斜が設けてある環状の受槽８５と、同受槽８
５に集められた抽出液を収容する抽出液タンク８６とが
置かれており、この抽出液はその後、重力又はポンプに
よって次の処理工程に送られる。一方前記受槽８５には
一部切り欠き部が設けてあり、この切り欠き部に粕排出
ホッパ８７が置かれる。粕排出ホッパ８７には洗浄水用
ノズル８８が取付けてあり、同ホッパ８７の底穴から排
出された飲料の抽出粕は排出コンベア９０によって送り
出されるようになっている。

【０００４】次に底蓋４６の開閉機構を図７の拡大断面
図によって説明する。固定側部材５５に取付けられてい
るアクチュエータ６５が作動すると、バネ６７によって
押さえられている掛け金６６が引かれて底蓋４６の突起
４６ａから外れ、底蓋４６は自重と飲料粕の重さで回転
して開き、図７の２点鎖線の位置に移動する。また底蓋
４６を閉じる時は、固定側部材５５に取付けられたアク
チュエータ６８が作動し、同アクチュエータ６８の先端
のＵ字金具６９が底蓋４６に取付けてあるレバーピン７
０を押して底蓋４６を押し上げ、タンク隔室４６ａの底
を閉じると同時に掛け金６６によって止められる。７１
はタンク隔室４０ａに取付けられているパッキンであ
る。

【０００５】次にタンク内液面高さの自動調整機構を図
８の拡大断面図で説明すると、底蓋４６の液排出口４６
ａには、下から押し上げると開く流量調整弁７５が設け
てある。また各タンク隔室４０ａには液面に浮かぶフロ
ート８２が設けてあり、同フロート８２のレバー８３ｃ
はフロートレバー８３と一体に固定されており、かつ同
レバー８３ｃはタンクの外筒４１のスリット４１ｂを通
ってタンク隔室４０ａ内に入ると共に、フロートレバー
８３と共に外筒４１に設けられたブラケット４１ｅに回
転自由にピン８３ｂを介して枢支されている。更に固定
側部材５５に固設されたピン５５ａ上で回り得るように
取付けられたレバー７６の端部には、エアシリンダ７７
によって伸縮するロッド７８の端部がピンジョイント結
合されており、同ロッド７８のエアシリンダ７７に固定
されているロッド８１には、円錐形の座８１ａと先端に
ローラ９１が設けられている。ロッド８１は固定側部材
５５に固設された支台８４の穴８４ａによって緩く支持
され、またロッド７８が縮んでいるときは、前記円錐形
の座８１ａが前記支台の穴８４ａの凹型の座に入ってロ
ッド８１の位置を決める。この位置においては、ロッド
７８の上端のローラ９１はフロートレバー８３の端部８
３ａに接触せず、ロッド７８の下端に連結されているレ
バー７６の端部７６ａも、流量調整弁７５に接触しな
い。ロッド７８が圧縮空気により伸びた状態にあると
き、前記レバー７６の端部７６ａは流量調整弁７５に接
触し、ロッドの差８１ａは、支台の穴８４ａの凹型の座
から浮き上がり、ロッド８１の上端のローラ９１はフロ
ートレバー８３と接触する。

【０００６】またタンク隔室４０ａ内の液面が高くなれ
ば、フロート８２が上昇してロッド７８は下方向に押さ
れ、レバー７６の端部７６ａが流量調整弁７５を押し上
げて開き、抽出液を流出する。これと逆に液面が下がれ
ば、フロート８２も下降してロッド７８は上昇し、レバ
ー７６の端部７６ａが下がって流量調整弁７５は閉じ
る。９２はロッド７８とレバー７６の重量をキャンセル
し、フロート８２の動きが容易に弁７５に伝わるように
するための引っ張バネである。固定側部材５５に取付け
てあるアクチュエータ９３は、フロート８２の位置に関
係なく流量調整弁７５を開いて抽出液を流し出す工程で
作動させる。以上は液面検出フロート８２の動きを、ロ
ッド７８、レバー７６を介して直接流量調整弁７５に伝
えて抽出液の流量を調整し、液面高さを一定に調整する
機械的な機構であるが、別な機構として、フロート８２
の動きを位置センサで検出し、電気信号を介してアクチ
ュエータを作動させることにより流量調整弁７５を開閉
させてもよい。

【０００７】次に前記図５〜図８に示す装置の作用を図
９について説明すると、この図９は各タンク隔室４０ａ
が１回転する間に、停止しては処理される工程を展開し
たものである。前述したように、各タンク隔室４０ａの
停止する位置をセンサ５６によって検出し、その信号が
制御装置８０に送られ、同制御装置８０よりの指示によ
り、ブレーキ付減速モータ５１を操作してタンク隔室４
０ａを各工程位置に停止させる。次いでタンク隔室４０
ａを一定時間経過した後１ピッチ分移動させ、これを反
復する。以下タンク隔室４０ａの各工程位置における作
用を図９に示した番号順に説明する。

【０００８】（１）原料投入：飲料原料は送り装置３１
によって計量ホッパ３２に送られ、同計量ホッパ３２の
支持部の取付けられているロードセル３４が、供給され
た原料の重量を計量し、制御装置８０に信号を送る。ロ
ードセル３４の信号が原料の供給適量値を示した時、制
御装置８０からの指示により送り装置３１は停止し、計
量ホッパ３２の下部出口の弁３６がロータリアクチュエ
ータ３５の作動によって開き、原料タンク隔室４０ａの
中に流入する。 （２）蒸らし：投入された原料が全量濡れる程度の湯を
注いだ後、そのまま保持する。

【０００９】（３）〜（６）抽出：各タンク隔室４０ａ
に等しい流量の熱湯をノズル５８から注ぐ。液面高さ自
動調整機構（フロート８２、フロートレバー８３、ロッ
ド７８、レバー７６、流量調整弁７５によって構成され
た図８に示したもの）によって液面高さは決められた範
囲を維持し、注がれた熱湯の流量と略同じ流量の飲料抽
出液が流量調整弁７５を通って受槽８５に排出される。
受槽８５で集められた抽出液は抽出液タンク８６に溜め
られて次工程に送られる。 （７）抽出及び排出：熱湯の供給は止まり飲料抽出液の
排出のみが行われる。アクチュエータ９３が作動してロ
ッド７８を押し下げ、レバー７６を回して流量調整弁７
５を開き抽出液を受槽８５に流し出す。

【００１０】（８）粕排出及び洗浄：制御槽８０より圧
縮空気を送ってアクチュエータ６５を作動させ、掛け金
６６を外して底蓋４６を開く。飲料粕はホッパ８７に落
ち、コンベア９０で外部に運び出される。また制御装置
８０の指示により洗浄水の供給弁が開き、上側固定部材
５７に取付けある洗浄水ノズル５９及び粕排出ホッパ８
７に取付けある洗浄水ノズル８８より洗浄水を吹出し、
タンク隔室４０ａ内と濾網４８から飲料粕を洗い落と
す。一定時間後洗浄水を止め、アクチュエータ６８を作
動させて底蓋４６を閉じる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の飲料抽出装
置は抽出タンクが回転する方式となっているので、装置
の容量が大きくなると抽出タンクの重量が大きくなり、
抽出タンクの回転装置が大掛かりになるという問題があ
った。また製品である飲料の上部に摺動部があるため隙
間ができ、摩耗粉が入ったり、異物の混入の虞れがあっ
た。更に抽出粕が含水率の大きいまま排出コンベアに載
せられて排出されるので、粕の重量が大きくなり、更に
粕から発生する湯気が多くなって室内に立ち込める等の
問題がある共に、抽出タンクを固定した場合には、多数
の粕排出装置が必要となり、設備費が高価となる等の欠
点があった。本発明は抽出タンクを固設した粕排出装置
を提供し、前記従来の課題を解決しようとするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、複数
の抽出タンクを同一円周上に配して架台に固設し、抽出
後の粕を抽出タンクの底蓋を開いて排出するようにした
飲料抽出装置において、前記抽出タンクのタンク群の中
心軸回りに回転し所定の位置で停止することができると
共に、粕を抽出タンクの下から前記中心軸位置まで移送
する移動スクリュコンベアと、粕を同中心軸から装置外
に移送する固定コンベアとよりなるものであり、更に前
記移動スクリュコンベアの出口を絞って粕を圧搾し、ス
クリュの外筒に設けた多数の小穴から粕に含まれた液分
を排出するようにし、更に前記移動スクリュコンベア及
び移動スクリュコンベアの外筒を、前記タンク群の中心
軸側に向かって小径となるテーパ形状にしてなるもので
あり、また前記移動スクリュコンベア及び移動スクリュ
コンベアの外筒の、前記タンク群の中心軸側が高くなる
ように傾斜をつけてなるもので、これらを課題解決のた
めの手段とするものである。

【００１３】

【作用】各抽出タンクは原料供給機構、溶媒液供給機
構、抽出液取出し機構によって原料の投入から抽出液の
排出までの工程をほぼ従来例と同様に進める。次いで移
動スクリュコンベアを、抽出液を排出した抽出タンクの
位置に回転移動し、ホッパを抽出タンクの下にもってく
る。次に底蓋開閉機構によって底蓋が開き、粕は自重と
洗浄水によってホッパの中に落ちる。移動スクリュコン
ベアが回転すると粕は圧搾されて液分を除去されながら
抽出タンク群の中心位置に送られ、次いで固定スクリュ
コンベアによって装置外に排出される。

【００１４】

【実施例】以下本発明を図面の実施例について説明する
と、図１及び図２は本発明の粕排出装置の第１実施例を
示し、図１は飲料抽出装置の構造を示す側断面図、図２
は抽出タンクの配置を示す平面図である。図１におい
て、１は抽出装置の架台（固定側部材）、２は架台１の
天板、３は複数の抽出タンクで、同一円周上に配されて
架台１に固設されている。４はブラケット５によって抽
出タンク３に固定されているピン６に回転自在に支持さ
れた底蓋、７は底蓋４の開閉用アクチュエータ、８はア
クチュエータ７の一端を抽出タンク３に設けたブラケッ
トに止めるピン、９はアクチュエータ７の他端を底蓋４
のレバー部位に止めるピンである。抽出タンク３はそれ
ぞれに原料供給機構、溶媒供給機構、抽出液取出し機構
を備えているが図示を省略してある。なお、原料供給機
構は各抽出タンク３で共通に用いてもよい。

【００１５】１０は粕排出装置で、床に固設された固定
スクリュコンベア１１と、抽出タンク３群の中心軸回り
に水平に回転する移動スクリュコンベア１２とより成っ
ている。１３は架台１に固設された吊枠、１４は吊枠１
３に固設された変速機、１５は変速機１４の駆動用のモ
ータ、１６は変速機１４の出力軸に直結された垂直軸、
１７は垂直軸１６に結合され吊枠１３に回転自在に支持
されたハンガ、１８はスクリュコンベア本体、１８ａ，
１８ｂ，１９及び２０はそれぞれスクリュコンベア本体
１８の入口、出口、外筒及びスクリュ、２１はハンガ１
７に固設されたスクリュ２０の駆動用のモータ、２２は
スクリュコンベア本体１８の入口１８ａに固設されたホ
ッパ、２３は外筒１９の下部に固設置されたドレンパ
ン、２４はローラ、２５は床に固設された上面が平坦な
レールであり、これらで移動スクリュコンベア１２を形
成している。この移動スクリュコンベア１２はローラ２
４で重量を支えられ、モータ１５で変速機１４及び垂直
軸１６を介して回転し、定位置で停止できるように構成
されている。また前記スクリュコンベア本体１８は、出
口１８ｂの開口面積が絞られていて、スクリュ２０で送
られる飲料粕は圧搾され、粕に含まれた液分は外筒１０
の下部に設けられた多数の小穴からドレンパン２３に集
められた後、外に排出されるようになっている。

【００１６】次に以上の如く構成された実施例について
作用を説明すると、図示省略の原料供給機構が飲料原料
を抽出タンク３に供給し、以下従来例とほぼ同様に飲料
の蒸らし、抽出及び排出が行われる。次いでモータ１５
によって移動スクリュコンベア本体１８が、抽出液を排
出した抽出排出タンク３の位置に回転移動し、ホッパ２
２が抽出タンク３の下にくる。次いでアクチュエータ７
が作動して底蓋４が開き、粕が洗浄水とともにホッパ２
２の中に落ちる。次にモータ２１によってスクリュ２０
が回転すると、粕が圧搾されて脱液されながら入口１８
ａから出口１８ｂに送られ、固定スクリュコンベア１１
に移って装置外に排出される。なお、本実施例では装置
外へ粕を排出するコンベアをスクリュコンベアとした
が、これをベルト式コンベアとしてもよいことは言うま
でもない。

【００１７】次に本発明の第２実施例を図３により説明
すると、本第２実施例と前記第１実施例との相違点は、
移動スクリュコンベア１２ａのスクリュ２０ａと外筒１
９ａを、抽出タンク３群の中心軸側に向かって小径とな
るテーパ形状にしたことにより、粕を圧搾する能力を向
上させると共に、脱液を集める能力を増大させたもの
で、脱液を外側のドレンパン２３ａに受け、ドレンパン
２３ａの洗浄を容易にしたものである。その他は第１実
施例と同様であるので、それらの説明は省略する。

【００１８】次に本発明の第３実施例を図４により説明
すると、本第３実施例と前記第２実施例との相違点は、
移送スクリュコンベア１２ｂのスクリュ２０ｂと、外筒
１９ｂの抽出タンク３群の中心軸の位置が高くなるよう
に傾斜をつけることにより、脱水能力を向上させ、更に
脱液を集める能力を増大させたものであり、またドレン
パン２３ｂを外側にすることにより、ドレンパンの洗浄
を容易としたものである。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く本発明による
と、体積の大きい抽出タンクを固定することが可能とな
るが、大掛かりな抽出タンクの回転駆動装置を必要とし
ないので、装置のコストを低減することができる。また
抽出粕を圧搾して脱液しながら排出するので、粕の重量
が減じ、かつ取扱いが容易となり、粕の処分の費用が軽
減できる。更に室内に放散される蒸気の量を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る粕排出装置の側断面
図である。

【図２】図１における抽出タンクの配置を示す平面図で
ある。

【図３】本発明の第２実施例に係る粕排出装置の側断面
図である。

【図４】本発明の第３実施例に係る粕排出装置の側断面
図である。

【図５】従来の飲料抽出装置の側断面図である。

【図６】図５における抽出タンクの斜視図である。

【図７】図５におけるタンク隔室の底蓋開閉装置の拡大
断面図である。

【図８】図５におけるタンク隔室の液面高さ自動調整機
構の拡大断面図である。

【図９】図５における飲料抽出装置の工程を展開して示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 架台 ２ 天板 ３ 抽出タンク ４ 底蓋 ５ ブラケット ７ アクチュエータ １０ 粕排出装置 １１ 固定スクリュコンベア １２，１２ａ，１２ｂ 移動スクリュコンベア １３ 吊枠 １４ 変速機 １５ モータ １６ 垂直軸 １７ ハンガ １８ スクリュコンベア本体 １８ａ 入口 １８ｂ 出口 １９，１９ａ，１９ｂ 外筒 ２０，２０ａ，２０ｂ スクリュ ２１ モータ ２２ ホッパ ２３ ドレンパン ２４ ローラ ２５ レール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47J 31/00 A23F 3/16 A23F 5/24

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の抽出タンクを同一円周上に配して
   架台に固設し、抽出後の粕を抽出タンクの底蓋を開いて
   排出するようにした飲料抽出装置において、前記抽出タ
   ンクのタンク群の中心軸回りに回転し所定の位置で停止
   することができると共に、粕を抽出タンクの下から前記
   中心軸位置まで移送する移動スクリュコンベアと、粕を
   同中心軸から装置外に移送する固定コンベアとよりなる
   ことを特徴とする粕排出装置。
2. 【請求項２】 前記移動スクリュコンベアの出口を絞っ
   て粕を圧搾し、スクリュの外筒に設けた多数の小穴から
   粕に含まれた液分を排出するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の粕排出装置。
3. 【請求項３】 前記固定コンベアを固定スクリュコンベ
   アとしたことを特徴とする請求項１記載の粕排出装置。
4. 【請求項４】 前記固定コンベアを固定ベルト式コンベ
   アとしたことを特徴とする請求項１記載の粕排出装置。
5. 【請求項５】 前記移動スクリュコンベア及び移動スク
   リュコンベアの外筒を、前記タンク群の中心軸側に向か
   って小径となるテーパ形状にしたことを特徴とする請求
   項１記載の粕排出装置。
6. 【請求項６】 前記移動スクリュコンベア及び移動スク
   リュコンベアの外筒の、前記タンク群の中心軸側が高く
   なるように傾斜をつけたことを特徴とする請求項１記載
   の粕排出装置。