JPH04507206A - コーヒー、お茶などの飲料を抽出によって製造する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コーヒー、お茶などの飲料を抽出によって製造する装置 この発明は、 一フィルターユニットと、 一前記フィルターユニットの上方に位置する抽出室とを備え、前記抽出室の底壁 は少なくとも部分的に透過性を有し、前記抽出室の前記少なくとも部分的に透過 性を有する底部は、適当な手段によって前記フィルターユニットに押し付けるこ とができるようになっており、 一前記フィルターユニットの下方に貯蔵室が設けてあり、前記貯蔵室の土壁は少 なくとも部分的に透過性を有し、また前記フィルターユニットに接触しており、 前記貯蔵室の底部には、得られた飲料を排出するための排出チャンネルが設けて あり、 一コーヒーまたはお茶の粉末および熱湯を前記抽出室に供給して、所定の抽出工 程中に抽出物を製造するための手段を設け、 一前記貯蔵室内のフィルターユニットを通して抽出物を吸い込むためのポンプユ ニットを、導管を介して貯蔵室に接続し、 一所定の量の熱湯およびコーヒーまたはお茶の粉末を抽出室に供給するための前 記手段を作動させた後、抽出工程の時間を測定し、その後ポンプを作動させてフ ィルターペーパーを通して抽出物を吸い込むように前記様々な部品を制御するた めの制御ユニットを設けた、コーヒー、お茶などの飲料を製造する装置に関する 。

この種の装置のひとつの例はドイツ特許ＤＥ３０１９３４７に記載されている。

飲み物の自動販売機、特に抽出によってコーヒーやお茶などを提供する装置の設 計者たちの間では、これら装置には２つの課題があることが知られており、これ までにそれに対する様々な解決策が提案されている。

第一の課題は抽出室で抽出を行う時間を定めることであり、抽出工程中は液体が フィルターを通って貯蔵室に漏れ出さないようにし、この工程の後で得られた抽 出物を、フィルターを通してすばやく貯蔵室に移すようにするのが望ましい、抽 出工程の制御を容易にしたり、再現性を高めるためには、抽出工程中に供給する 湯の量は一定にする必要がある。所定の風味の抽出物が得られたら、この抽出物 をフィルターを通して貯蔵室にできるだけ速く移すことによって、抽出が長引く ことによる望ましくない風味の変化を避けなければならない。

２つめの課題は抽出工程中ずっとコーヒーおよびお茶の粉末をお湯の中で動かし 続けることによって、すばやく均質な抽出物を得ることである。

言い換えると２つ目の課題は、抽出工程中、抽出室内で、いかにしてお湯とコー ヒーまたはお茶の粉末の混合物を攪拌するかという点にある。

上記両方の課題を同時に解決した装置としては、円筒形の貯蔵室内を移動可能な ピストンを設けた装置を挙げることができる。たとえばこの種の装置はオランダ 特許出願６８．０６３６Ｂ、ヨーロッパ特許ＥＰＯ１７９８６６、イギリス特許 ＧＢ２１７８６４５等に記載されている。

この種の従来技術の装置の場合、貯蔵室は円筒形で、ピストンロッドを介してモ ーター駆動のクランクシャフトに接続されたピストンを備えている。抽出工程中 、ピストンは上方に移動し、空気が貯蔵室からフィルターユニットのペーパーフ ィルターを通って抽出室に送られ、お湯とコーヒーまたはお茶の粉末の混合物が 攪拌される。このように混合物を攪拌することによって、抽出物の品質が向上す る。その後、ピストンによって抽出物をフィルターユニットを通して貯蔵室に吸 い込む。

このためにピストンを抽出工程中に到達した最上位置から降下させる。これによ って貯蔵室に負圧が発生するので、抽出物を抽出室からフィルターユニットを通 して貯蔵室に送り、さらに貯蔵室に連通している排出チャンネルから排出するこ とができる。

この従来の装置の第１の欠点は、ピストンの構造が比較的複雑で、回転部品の点 数が多いため、メンテナンスおよび掃除が難しく、さらに磨耗の問題も考慮に入 れなければならないことである。

特にピストンを円筒形の貯蔵室に組み込む際の誤差を一定の値以内にしないと、 この装置を正しく作動させることができない。

もうひとつの欠点は装置の作動条件の調整ができないことである。お湯とコーヒ ーまたはお茶の粉末の混合物中に空気を送り込む時間や、得られた抽出物をフィ ルターユニットを通して貯蔵室に吸引する時間を調整することはほとんどかある いは全（不可能である。また可動ピストンを用いて圧力を発生させる場合、圧力 と時間は反比例の関係にあるので、上記どちらの場合にも、発生する圧力の大き さを！ｌｌ！ｆｆすることはほとんどかあるいは全く不可能である。

また上記の問題を解決するために、可動ピストンの代わりにポンプを用いること を提案している従来技術もある。アメリカ特許３４４６１３７および３６６６５ ５Ｂに記載の装置の場合、ポンプを用いて抽出工程の最後に抽出室に正圧を発生 させて、抽出物を抽出室からフィルターを通して貯蔵室にすばやく送ることがで きる。この従来装置の欠点は、抽出室内に正圧を発生させるために、お湯とコー ヒーまたはお茶の粉末を抽出室に導入するための入口を閉塞するための手段を設 けなければならないことである。また大抵の場合１、コーヒーまたはお茶のかす を捨てるために、フィルターユニットの可動部品を動かすスペースを形成しなけ ればならず、このためには抽出室を上方に移動できるようにする必要がある。こ のような構成にすると、ポンプを抽出室に接続しなければならない場合、機械的 な問題が生じることがある。

さらにこの従来装置は抽出室内の混合物を攪拌する手段を備えていない。

アメリカ特許３３３８１５３に記載されている装置は、この最後に述べた欠点を 解消するものである。この装置には複数の追加のバルブと配管が設けてあり、ポ ンプによって抽出工程中に貯蔵室内に正圧を発生させることによって、フィルタ ーとお湯およびコーヒーまたはお茶の粉末の混合物を通る上向きの空気の流れを 形成し、混合物を攪拌することができる。しかしこの装置は上記の他の問題、す なわちポンプを抽出室に接続することによって生じる問題を解決するものではな い。さらに抽出室と貯蔵室の両方に接続された長い配管もこの装置の問題点のひ とつである。

長い配管と多数の追加のバルブを用いなくてすむ装置がＷＯ３８（１２６１２に 記載されている。

この装置は抽出室に接続されたポンプを備えている。このポンプによって抽出工 程中に上記室から空気を吸引して、抽出混合物を通る上向きの空気の流れを形成 し、また抽出工程後、抽出室を加圧してフィルターを介して抽出物をプレスする ようになっている。この従来の装置は抽出工程中に混合物を攪拌する手段、およ び抽出工程の終了時点で出来上がった混合物をすばやく送り出す手段の両方を備 えている−が、上記問題点の多くは未解決のままである。

ポンプを用いて貯蔵室に負圧を発生させて、フィルターペーパーを通して貯蔵室 に抽出物を吸い込むことは以前から提案されている。そのような装置は例えばＧ Ｂ８０６８２２、ＤＥ２０４３８０３、ＤＥ３０１９３４７に記載されている。

これらすべての従来の装置の場合、抽出物はポンプを通って流れる。したがって ポンプの様々な部品と飲料が接触しても問題が起きないような構造のポンプを用 いなければならない。したがってポンプの構造の選択の幅が狭められる。もう一 つの問題は、抽出物は実際には貯蔵室には留まらずに直接排出導管に流れてしま う点にある。この時の流速はかなり速いので、抽出物を直接カップに注ぐことが できないことがある。これらの従来の装置のもう一つの問題点は、抽出室内の抽 出物を攪拌する手段を備えていない点にある。

この発明の目的は上記従来の装置の問題点を解消した装置を提供することである 。

上記目的を達成するために、本発明の装置は、第１説で述べたタイプの装置にお いて、−前記ポンプユニットが複動式であり、このポンプユニットを適当な配管 を介して、前記貯蔵室の最高水位よりも高い位置で貯蔵室の側壁に接続−貯蔵室 または前記排出チャンネルに排出バルブを設け、 一前記制御ユニットによって、抽出工程中は排出バルブを閉じ、少なくとも抽出 工程の一部において貯蔵室に所定の割合で空気を送り込むようにポンプユニット を制御することによって、前記貯蔵室内に正圧を発生させ、フィルターユニット およびお湯とコーヒーまたはお茶の粉末の混合物を通る空気の流れを形成し、こ れによって前記混合物を攪拌し、さらに抽出工程の終了時点で、前記排出バルブ は閉じたままで、ポンプユニットを逆転させ、貯蔵室から所定の割合で空気を吸 い出すことによって内部に負圧を発生させ、これによってフィルターユニットを 通して抽出物を貯蔵室内に吸い込むようにしたことを特徴とする装置を提供する 。

貯蔵室に接続された複動式ポンプユニットを用いることによって、抽出室および フィルターユニットの動きが妨げられることがない。ポンプユニットは飲料と接 触しないので、ポンプユニットの種類の選択の幅が広がる。上記ポンプユニ・ノ ドは、排出導管内に設ける排出バルブと共に、既存の装置に比較的簡単に取り付 けることができる。

制御ユニットを用いて、正圧や負圧を発生させる時間を使用者が調整することが できる。攪拌のための空気の流れの強さおよび時間を正確に制御できる。同じこ とが抽出物を吸引する場合にもあてはまる。たとえば最初は負圧の程度を比較的 低い値に設定して抽出物の大部分を抽出室から貯蔵室に吸い込み、その後吸引工 程の終了近くになってから負圧の程度を徐々に高めて、抽出室内に残っているコ ーヒーの粉末を、所定の水分量になるまで乾燥させることもできる。このように して常に一定のコーヒー粉末の固まりが得られ、これは比較的簡単に除去するこ とができる。

普通、ポンプユニットと貯蔵室の間には２本の導管、すなわち貯蔵室に空気を送 り込むための導管と、貯蔵室から空気を吸引するための導管を設ける必要がある 。配管を短くするために、ポンプユニットとしては、適当な圧力／吸引導管を介 して貯蔵室の壁面に接続された複動式のポンプを用いるのがよい、複動式のポン プを用いることによって、ポンプユニットと貯蔵室の壁面間には１本の圧力／吸 引導管を設けるだけですむ。

非常に安価で非常に信頼性の高い様々なタイプの単動式のポンプが市販されてい る。そのようなポンプをこの発明に用いる場合、ポンプユニットとして、圧力ボ ートと吸引ボートを備えた単動式ポンプを用い、抽出工程中はポンプの吸引ボー トを大気に、ポンプの圧力ボートを貯蔵室に連通させ、抽出物を貯蔵室に吸引す る次の工程では、吸引ボートを貯蔵室に、圧力ボートを大気連通させるように、 バルブ手段を制御ユニットで制御する。

ポンプとしては圧力または吸引力が可変のタイプのものを用い、所一定の圧力ま たは吸引力が得られるように制御ユニットで制御できるようにするのが通常望ま しい。

またこの発明の装置のフィルターユニットには、ＤＥ３０１９９３４７に記載さ れているタイプのフィルターペーパーを用いるのがよい、しかしこの発明のフィ ルターユニットはペーパーフィルターに限られるものではなく、同様の結果が得 られるものであれば別の種類のフィルターユニットを用いることもできる。フィ ルターペーパーをフィルターユニットに用いる場合には、考えられる最も長い抽 出工程の間中抽出物が通過できない程度の密度のペーパーフィルターを用い、一 方ポンプとしては所定の時間内にすべての抽出物をフィルターペーパーを通して 吸引できるだけの負圧を発生させられる能力を有するものを用いるのが望ましい 。これによって抽出の時間を広い範囲内で設定でき、抽出時間をかなり長く設定 しても、抽出物がフィルターを通って貯蔵室に漏れ出すようなことは起こらない 。比較的密度の高いフィルターペーパーを用いることのもう一つの利点は、ペー パーの再利用が可能でるということであり、このことはコスト的にも環境保護の 観点からも望ましい。

この発明の詳細を添付の図面に基づき説明する。

図１はこの発明の装置を示す概略図である。この装置は抽出室１と、この抽出室 の下方に設けられた貯蔵室２と、画室の間に設けたウェブ状フィルター紙３とか らなる。フィルター紙３は抽出室１と貯蔵室２の間に設けたグリッド４によって 支持されている。熱湯溜め５が抽出室１の上方に設けてあり、ここから６を通っ て熱湯が抽出室１に流れるようになっている。またコーヒーまたはお茶の粉末供 給用の容器７が、抽出室１の上方に設けてあり、ここからワームギアなどの適当 な機構を用いてコーヒーまたはお茶の粉末が抽出室１に少しずつ送られる。貯蔵 室２の下面には１０を備えた排出導管９が取り付けられている。さらに貯蔵室２ の壁面には、導管１２を介してポンプ１１が接続されている。

この装置はさらに制御ユニット１３を備えており、このユニットから６には熱湯 を供給するための出力信号、ワーム８にはコーヒーまたはお茶の粉末を供給する ための出力信号、１０には貯蔵室２からの抽出量を制御するための出力信号、お よびポンプ１１には後で詳しく説明する機能を有する出力信号がそれぞれ送られ る。制御ユニット１３には所定の方法で様々な機構を制御するための固定のプロ グラムを内蔵させておいてもよいが、より好ましくは図１に概略的に示す設定手 段１４を設けて、使用者が後述のように時間や圧力値を設定できるようにする。

図１に示す装置の作用を説明する。フィルター紙３の未使用部分がグリッド４上 に位置するようにフィルター紙を動かすためには、まず抽出室１の下面と貯蔵室 ２の上面との間、すなわちグリッド４の部分に間隙を形成し、次にフィルターペ ーパー３を所定の距離動かす手段を作動させる。これによって前回の工程で使用 済のコーヒーまたはお茶の粉末は除去され、またフィルターペーパーの未使用部 分が所定の位置まで移動する。フィルターペーパーを動かす手段は公知のものな ので、これ以上詳しく説明する必要はないと思われる。

またたとえば抽出室を上下に移動させる手段は、上述のオランダ特許出願６８． ０６３６８に記載されている。

フィルターペーパー３の未使用部分を抽出室１と貯蔵室２の間に移動させてから 、抽出室ｌを画室が互いに押し付けられるまで下向きに動かして、両室１．２間 のスペースをなくすとともに、両者のあいだにフィルターペーパーを挟み込む。

さらにフィルターペーパー３はフィルターとしての機能は全くないグリッド４に よっても支持されている。この後、制御ユニット１３からワーム機構に開始信号 を送って、ワーム機構を所定の時間作動させ、作動時間に相当する量のコーヒー またはお茶の粉末をリザーバー７から抽出室１に供給する。

同時にあるいはこれより少し遅れて、制御ユニット１３から６に制御信号を送っ て、所定の時間バルブ６を開けることによって、バルブを開けている時間に相当 する量の熱湯を、リザーバー５から抽出室ｌに供給する。６が接続された熱湯リ ザーバー５以外の手段を用いて所定の量の熱湯を抽出室に供給するようにしても よい。そのような手段は当業者には公知であると思われるので、それ以上の説明 は省略する。

コーヒーまたはお茶の粉末および熱湯の両方が抽出室１に供給された時点で、抽 出工程が始まり、この工程では粉末と熱湯が混ざり合い抽出物が得られる。所望 の濃さおよび質の抽出物ができるように全抽出時間を設定する。この抽出時間は 、抽出室１に供給される粉末とお湯の量の合計や、用いるコーヒーまたはお茶の 粉末の質によっても変わる。制御ユニット１３とこのユニットに内蔵されている タイマーとによって決められる抽出時間が終了すると、ポンプ１１に信号が送ら れ、ポンプが作動して貯蔵室２内の空気が吸い出される。

その結果貯蔵室２内は負圧になり、抽出室１中のフィルターペーパー３上の抽出 物がフィルターペーパーを通って貯蔵室２内に吸い込まれる。ポンプ１１によっ て導管１２を介して貯蔵室２から空気を吸い出す時間、および負圧の程度は、抽 出室１中の抽出物をすべて貯蔵室２に吸い込むのに十分な値に設定する。好まし くはこの吸引時間は、ひとかたまりになってフィルターペーパー３に付着してい るコーヒー粉末の抽出かすが十分に乾燥して、抽出工程の終了時点で簡単に取り 除くことができる程度の値に設定する。

吸引工程の終了時点で、制御ユニット１３によって１０が開けられると同時かそ れよりほんの少し遅れてポンプ１１を停止して、貯蔵室２内の抽出物を、排出導 管９からカップ等の容器に移す。

この装置は構造が簡単なので掃除や修理がしやすい。また６、１０、ワーム機構 ８、ポンプ１１を除けば、はとんどあるいは全く可動部品がないので、故障によ る部品の交換が少な（で済む。

ｔ１１！ｆｆユニットの一部を構成する設定手段１４を用いて使用者は抽出時間 や、ポンプ１１による吸引時間や圧力値、すなわち貯蔵室２内の負圧の値まで調 節することができる。負圧が大きいほど抽出物を抽出室１から貯蔵室２に、より 迅速に吸い込むことができ、またフィルターペーパー３に付着しているコーヒー 粉末をより強く乾燥させることができる。負圧可変タイプのポンプを用いれば、 最初はポンプのパワーを小さくしておいて、抽出室ｌから抽出物を吸引できる範 囲内で負圧のレベルを比較的小さくしておき、その後吸引工程の終了近くでポン プのパワーを最大にして、非常に短い時間でコーヒーの粉末を絞って乾燥させる ように、制御ユニット１３を制御することができる。

この発明のひとつの好ましい実施例においては、ポンプは吸引工程中室１から室 ２に抽出物を吸引するためだけではなく、抽出工程中に貯蔵室２に空気を吹き込 むのにも用いる。これによって室２内が正圧状態になり、空気がフィルターペー パー３および湯およびコーヒーまたはお茶の粉末の混合物中を通過して上方に流 れる。その結果この混合物が強く攪拌され抽出の効果が高まる。

多くの場合ポンプ１１としては複動式のポンプが用いられる。この場合ユニット １３から少なくとも抽出工程中に制御信号を１回送るだけで、ポンプ１１は送風 装置としての機能を開始し、導管１２から貯蔵室２に空気が送られる。抽出工程 の終了時点および吸引工程の開始時点で、ポンプ１１に信号を送って、このポン プ１１の可動部品を逆方向に回転させると、貯蔵室２から導管１２を通って空気 が吸引され、上記の効果が達成される。

もし何らかの理由で１方向にしか回転できない逆転不可のポンプを用いなければ ならない場合は、このポンプは図２に示すように空気を送り込むために用いるこ ともできる。図１と図２に示す実施例の異なるところは、ポンプ１１の周辺部分 である０図２の実施例ではポンプＩｆの吸引ボートは吸引チャンネル１２を介し て貯蔵室２に接続されており、このチャンネル１２にはスリーウェーバルブ１５ が設けてあり、このバルブによってポンプ１１の吸引ボートを吸引チャンネル１ ２か、大気と連通している別のチャンネルのどちらかに接続できるようになって いる。ポンプ１１の圧力ボートはチャンネル１７を介して貯蔵室２に接続されて おり、このチャーンネル１７にはスリーウェー１８が設けてあり、このバルブに よってポンプ１１の圧力ボートはチャンネル１７か、大気と連通している別のチ ャンネル１７のどちらかに接続できるようになっている。

もし吸引工程中に、室ｌから室２に抽出物を吸い込むためにポンプ１１を用いな ければならない場合は、制御信号を１６に送り、ポンプ１１の吸引ボートをチャ ンネル１２に接続し、それと同時に制御１８に信号を送り、ポンプ１１．の圧力 ボートを１８を介してチャンネルエ９に接続するいすなわちチャンネル１９を介 して大気と連通させる。

その後ポンプ１１を作動させると吸引ポンプとして機能する。吸引工程中にポン プ１工を圧力ポンプとして用いる場合は、！ＩＪ　１１ユニツトエ３によって１ ５を制御して、ポンプ１１の吸引ポートを１５とチャンネル１６を介して大気と 連通させ、一方１８を制御ユニット１３によって制御して、ポンプ１１の圧力ボ ートを１９およびチャンネル１７を介して貯蔵室２に連通させる。

図２の実施例の場合、制御ユニット１３の構造あるいはプログラムの仕方が異な っており、様々な部品に対して適切な制御信号を送ることができるようになって いる。当業者なら図１および図２の発明を、上記の作用の説明に基づいて実施す ることが可能であると考えられるので、制御ユニットのこれ以上詳細な説明は必 要ないと思われる。

図３はこの発明の装置、特に抽出室１、フィルターユニット３．４、排出１０を 備えた貯蔵室２の詳細を示す横断面図である。この実施例では、グリッド４はこ れ以上詳しく図示していない装置のフレームの一部を形成しているプロフィール プレート２１の開口のパターンとして一体に設けられている。プレート２１の上 面のグリッド４の周囲には凹部が形成されており、この凹部に好ましくは可撓性 のある圧縮可能な材料でできたリング２３を嵌める。抽出室ｌの下縁の形は、こ の縁部が凹部２２にはまって、図示省略した手段によって、リング２３が多少圧 縮されて、室Ｉとリング２３すなわちプレート２１が閉塞されるまで下向きに動 けるように設定する。室１をリング２３と接触するまで下向きに動かす前に、フ ィルターペーパー３の未使用部分をグリッド４上に移動させる０図３に概略的に 示すように、室１を下向きに移動させることによって、フィルターペーパー３を 室１の下方のリングと可撓性のある閉塞リング２３の間に挟むことができる。

室２はプレート２１の下に位置し、室２の上縁がプレート２１に押し付けら、そ の間が密閉される。この密閉構造の詳細は図には示していないが、当業者には公 知と思われる。貯蔵室２の下端にはバルブ１０が取付られている。その詳１］１ を図４に基づき説明する。

下向きのリム２０がグリッド４の周囲のプレート２２の下面からのびており、室 ２に挿入されている。好ましくは排出導管１２は、その開口が下向きのリム２０ の下縁よりも高い位置にくるように室２の壁面に取り付ける。これによって吸引 導管１２から抽出物を吸引してしまう恐れがなくなる。さらにリム２０を設ける ことによって、室１からフィルターペーパー３とグリッド４を通って吸い込まれ た抽出物を、壁面の限られた部分、すなわちリム２０の内壁にだけ接触させて、 そこから貯蔵室２の下部に向けて落とすことができる。

このような構造にすることによって、室の壁面と接触しても抽出物の温度変化は 小さくてすむ。

室２がら空気を吸引することによって、抽出物を室１から室２に吸い込んだ後で 、１０を開いて抽出物をカップなどの入れ物に注ぐ。この作用を図４に基づき詳 しく説明する。

図４ａは１０の横断面を、図４ｂは図４ａの■Ｖｂ−ＩＶｂ線に沿った底面図を それぞれ示す。

１０は中空の円筒形状の体２４を備えている。

この中空の円筒形の弁体の上端にはカバープレート２４ａが設けである。このカ バープレート２４ａのすぐ下には、円筒体の他の部分よりも直径が小さい部分２ ４ａがある。さらにこの小径部分から１個以上の孔が弁体２４の中空内部までの びている。これらの孔のひとつを図４ａに２４ｃで示す。

弁体２４は室２め底面に設けた溝２６にはまった０リング２５と協働する。体が 下向きに移動すると、上部２４ａが上記リング２５に押し付けられて両者の間が 密閉される。また体２４は適当な凹部２８にはまったＯリング２７と協働する。

この０リングによって以下に説明する経路とは別の経路を通って、流体が体２４ に沿って室２から流出するのを防いでいる。

ビン３０が体２４の下端に接続されている。このピン３０の下側はシャフト３２ に取り付けられたカムディスク３１に接触している。このシャフトはモーターに よって駆動される。カムディスク３１の位置によって開いたり閉じたりする。図 ４ａは開位置を示す。この位置では流体は室２から凹部２４ｂ、孔２４ｃを通っ て中空の体２４を下方に流れ、ガイド部材３４の室３３に流れ込む。

この室から、例えばホースや導管に接続するための接続スタブ３５までのびる孔 が形成されている。

このスタブを図４ｂに示す、バルブが開位置にあるとき、流体（コーヒーまたは お茶の抽出物）を室３３およびスタブ３５から容器等に注ぐことができる。

カムディスク３１を回して閉じると、端部プレート２４と０リング２５の間が密 閉される、すなわち室２が密閉される。

図４ｂに示すように、中空の弁体２４に平坦部を設け、この部分にリブ３６を形 成するのがよい。

これを設ける理由は弁体２４がそれ自身の軸線を中心に回転するのを防ぐためで ある。

図２の実施例では別々のバルブ１５．１８を用いて、ポンプを２つの別のチャン ネル１２．１７を介して貯蔵室２に接続したが、複動式バルブを用いることによ って、一本のチャンネルを介して貯蔵室２とポンプ１１を接続することもできる 。

この目的に用いるのに適した複動式バルブの例を図５Ａ−５０に示す。このバル ブは、ポンプの吸引側を接続することができる第１のスタブと、ポンプの圧力側 を接続することができる第２のスタブ４２と、貯蔵室に続いている導管に接続さ れる第３のスタブ４３とを有するハウジング４０を備えている０円筒形のハウジ ング４０内には、ピストンロッド４７に取り付けられた３個のピストン４４．４ ５．４６が収容されている。ピストンロッドの上部は、室４０内の上部ピストン ４６と室４０の土壁との間に設けたバネ４８により付勢されている。図に示すよ うに、室４０の上壁に開口が設けてあり、この開口を通ってピストンロッド４７ の上端が移動できるようになっている。ピストンロッド４７の上部には、ピスト ン４５と４６の間のピストンロッドの側壁面に開口する貫通孔が形成されている 。ピストンロッドは、シャフト４９に接続された偏心部材４８によって上下に動 かされる。

図５Ａの状態では、偏心部材は軸４９によって、ピストンロッド４７が最下部に 達する位置まで回転している。この状態ではピストン４４．４５．４６は室４０ 内の図示の位置にあり、スタブ４２とスタブ４３の間を流体が流れる得る状態に あるが、スタブ４１とストンロッド４７の上部を貫通してのびるチャンネル５０ の間を流体が流れることはできない、この図には示していないポンプによってチ ャンネル５０を通って空気が吸い込まれ、スタブ４２．４３から（図示省略した ）貯蔵室に送られる。空気の流れる方向を図５Ａに矢印で示す。

図５Ｂの状態では、偏心部材は軸４９によって、ピストンロッド４７が最上部に 達する位置まで回転している。この状態では、スタブ４１と４３の間を流体が流 れる状態にあり、ポンプによって（図示省略した）貯蔵・室からこの接続部を通 って空気が吸い込まれる。ポンプによって送られた空気は、スタブ４２と室４０ の下部開口端を通って大気中に排出される０図５Ｂでも空気の流れる方向を矢印 で示している。

図５０はポンプによる吸引または送風工程中に、コンビネーションバルブの位置 を調節して圧力を制御する例を示している。図５０の状態では、ポンプによって 空気を貯蔵室に送ることができる位置に４４．４５．４６がくるように、偏心部 材４８の位置が回転シャフト４９の回転によって決められており、特にピストン ４４は部分的に流体の流路中に位置し、これによって貯蔵室に送られる空気の圧 力が少し低くなっている。ピストンロッド４６の上下の位置を調節することによ って、空気圧を連続的に変化させることができる。

好ましくはシャフト４９は図４Ａ、４Ｂに示すバルブ１０のシャフト３２に連結 する。偏心部材３１と偏心部材４８の両方を単一のシャフトに取り付けるのが特 に好ましい、この単一のシャツ、トをモーターで回転させることによって、コー ヒー製造装置を簡単なやり方で繰り返し作動させることができる。

図５ａ−５ｃに示す例では、ピストン４４．４５．４６の面は滑らかであるが、 より好ましくは図６に示すように各ピストンに溝を設け、この溝に０リングをは める。この図のピストン４５はひとつの例を示しているにすぎない、ピストンに は０リング５０がはまる溝が形成されている。このＯリング５０によって、室４ ０の壁面の間を確実に密閉することができる。上記目的のために０リングを用い ることは当業者には公知のことと思われる。

最後に、図５の実施例では３個のピストン４４．４５．４６番用いたが、正しく 作動さ省るためには基本的には２個のピストンで十分である。ピストン４６を省 略して、室４０の壁面に開口を形成して、図５Ａの状態で空気がこの関口とスタ ブ４１を通って吸い込まれるようにしておけば、このバルブは、図５Ａ−５Ｃに 基づいて説明したのと全く同じように作用する。しかし構造的な面からはこのよ うなやり方はあまり良い方法とはいえない。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成　４年　１月２８ 日 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＮＬ９０１００１０３ ２、発明の名称 コーヒー、お茶などの飲料を抽出によって製造する装置３、特許出願人 住所　オランダ　スリードレフト　エヌエル　３３６０　ニーデービーオー　ボ ックス　１９０　ブルニングストラート　１・名称　ジー　エム　ド　ヨング　 デユーダ　オートマテンファブリークベスローテン　フェンノートジャツブ。

代表者　デ　ョング　アダム ６、添付書類の目録 （１）補正書の写しく翻訳文）　１　通７、前記以外の代理人 明　細　書 コーヒー、お茶などの飲料を抽出によって製造する装置 この発明は、 一フィルターユニットと、 一前記フイルターユニットの上方に位置する抽出室とを備え、前記抽出室の底壁 は少な（とも部分的に透過性を有し、前記抽出室の前記少な（とも部分的に透過 性を有する底部は、適当な手段によって前記フィルターユニットに押し付けるこ とができるようになっており、 一前記フイルターユニットの下方に貯蔵室が設けてあり、前記貯蔵室の土壁は少 なくとも部分的に透過性を有し、また前記フィルターユニットに接触しており、 前記貯蔵室の底部には、得られた飲料を排出するための排出チャンネルが設けて あり、 一コーヒーまたはお茶の粉末および熱湯を前記抽出室に供給して、所定の抽出工 程中に抽出物を製造するための手段を設け、 一前記貯蔵室内のフィルターユニットを通して抽出物を吸い込むためのポンプユ ニットを、導管を介して貯蔵室に接続し、 一所定の量の熱湯およびコーヒーまたはお茶の粉末を抽出室に供給するための前 記手段を作動させた後、抽出工程の時間を測定し、その後ポンプを作動させてフ ィルターペーパーを通して抽出物を吸い込むように前記様々な部品を制御するた めの制御ユニットを設けた、コーヒー、お茶などの飲料を製造する装置に関する 。

この種の装置のひとつの例はドイツ特許ＤＥ３０１９３４７に記載されている。

飲み物の自動販売機、特に抽出によってコーヒーやお茶などを提供する装置の設 計者たちの間では、これら装置には２つの課題があることが知られており、これ までにそれに対する様々な解決策が提案されている。

第一の課題は抽出室で抽出を行う時間を定めることであり、抽出工程中は液体が フィルターを通って貯蔵室に漏れ出さないようにし、この工程の後で得られた抽 出物を、フィルターを通してすばやく貯蔵室に移すようにするのが望ましい。抽 出工程の制御を容易にしたり、再現性を高めるためには、抽出工程中に供給する 湯の量は一定にする必要がある。所定の風味の抽出物が得られたら、この抽出物 をフィルターを通して貯蔵室にできるだけ速く移すことによって、抽出が長引く ことによる望ましくない風味の変化を避けなければならない。

２つめの課題は抽出工程中ずっとコーヒーおよびお茶の粉末をお湯の中で動かし 続けることによって、すばやく均質な抽出物を得ることである。

言い換えると２つ目の課題は、抽出工程中、抽出室内で、いかにしてお湯とコー ヒーまたはお茶の粉末の混合物を攪拌するかという点にある。

上記両方の課題を同時に解決した装置としては、円筒形の貯蔵室内を移動可能な ピストンを設けた装置を挙げることができる。たとえばこの種の装置はオランダ 特許化１１１６Ｂ、０６３６Ｂ、ヨーロッパ特許ＥＰＯ１７９８６６、イギリス 特許ＧＢ２１７８６４５等に記載されている。

この種の従来技術の装置の場合、貯蔵室は円筒形で、ピストンロンドを介してモ ーター駆動のクランクシャフトに接続されたピストンを備えている。抽出工程中 、ピストンは上方に移動し、空気が貯蔵室からフィルターユニットのペーパーフ ィルターを通って抽出室に送られ、お湯とコーヒーまたはお茶の粉末の混合物が 攪拌される。このように混合物を攪拌することによって、抽出物の品質が向上す る。その後、ピストンによって抽出物をフィルターユニットを通して貯蔵室に吸 い込む。

このためにピストンを抽出工程中に到達した最上位置から降下さセる。これによ って貯蔵室に負圧が発生するので、抽出物を抽出室がらフィルターユニットを通 して貯蔵室に送り、さらに貯蔵室に連通している排出チーヤンネルから排出する ことができる。

この従来の装置の第１の欠点は、ピストンの構造が比較的複雑で、回転部品の点 数が多いため、メンテナンスおよび掃除が難しく、さらに磨耗の問題も考慮に入 れなければならないことである。

特にピストンを円筒形の貯蔵室に組み込む際の誤差を一定の値以内にしないと、 この装置を正しく作動させることができない。

もうひとつの欠点は装置の作動条件の調整ができないことである。お湯とコーヒ ーまたはお茶の粉末の混合物中に空気を送り込む時間や、得られた抽出物をフィ ルターユニットを通して貯蔵室に吸引する時間を調整することはほとんどがある いは全く不可能である。また可動ピストンを用いて圧力を発生させる場合、圧力 と時間は反比例の関係にあるので、上記どちらの場合にも、発生する圧力の大き さを調節することはほとんどかあるいは全く不可能である。

また上記の問題を解決するために、可動ピストンの代わりにポンプを用いること を提案している従来技術もある。アメリカ特許３４４６１３７および３６６６５ ５Ｂに記載の装置の場合、ポンプを用いて抽出工程の最後に抽出室に正圧を発生 させて、抽出物を抽出室からフィルターを通して貯蔵室にすばやく送ることがで きる。この従来装置の欠点は、抽出室内に正圧を発生させるために、お湯とコー ヒーまたはお茶の粉末を抽出室に導入するための入口を閉塞するための手段を設 けなければならないことである。また大抵の場合１、コーヒーまたはお茶のかす を捨てるために、フィルターユニットの可動部品を動かすスペースを形成しなけ ればならず、このために、は抽出室を上方に移動できるようにする必要がある。

このような構成にすると、ポンプを抽出室に接続しなければならない場合、機械 的な問題が生じることがある。

さらにこの従来装置は抽出室内の混合物を攪拌する手段を備えていない。

アメリカ特許３３３８１５３に記載されている装置は、この最後に述べた欠点を 解消するものである。この装置には複数の追加のバルブと配管が設けてあり、ポ ンプによって抽出工程中に貯蔵室内に正圧を発生させることによって、フィルタ ーとお湯およびコーヒーまたはお茶の粉末の混合物を通る上向きの空気の流れを 形成し、混合物を攪拌することができる。しかしこの装置は上記の他の問題、す なわちポンプを抽出室に接続することによって生じる問題を解決するものではな い、さらに抽出室と貯蔵室の両方に接続された長い配管もこの装置の問題点のひ とつである。

長い配管と多数の追加のバルブを用いなくてすむ装置がＷＯ３８０２６１２に記 載されている。

この装置は抽出室に接続されたポンプを備えている。このポンプによって抽出工 程中に上記室から空気を吸引して、抽出混合物を通る上向きの空気の流れを形成 し、また抽出工程後、抽出室を加圧してフィルターを介して抽出物をプレスする ようになっている。この゛従来の装置は抽出工程中に混合物を攪拌する手段、お よび抽出工程の終了時点で出来上がった混合物をすばやく送り出す手段の両方を 備えているが、上記問題点の多くは未解決のままである。

ポンプを用いて貯蔵室に負圧を発生させて、フィルターペーパーを通して貯蔵室 に抽出物を吸い込むことは以前から提案されている。そのような装置は例えばＧ Ｂ８０６８２２、ＤＥ２０４３８０３、ＤＥ３０１９３４７に記載されている。

これらすべての従来の装置の場合、抽出物はポンプを通って流れる。したがって ポンプの様々な部品と飲料が接触しても問題が起きないような構造のポンプを用 いなければならない、したがってポンプの構造の選択の幅が狭められる。４う一 つの問題は、抽出物は実際には貯蔵室には留まらずに直接排出導管に流れてしま う点にある。この時の流速はかなり速いので、抽出物を直接カップに注ぐことが できないことがある。これらの従来の装置のもう一つの問題点は、抽出室内の抽 出物を撹拌する手段を備えていない点にある。

この発明の目的は上記従来の装置の問題点を解消した装置を提供することである 。

上記目的を達成するために、本発明の装置は、第１説で述べたタイプの装置にお いて、−前記ポンプユニットが複動式であり、このポンプユニットを適当な配管 を介して、前記貯蔵室の最高水位よりも高い位置で貯蔵室の側壁に接続し、 一貯蔵室または前記排出チャンネルに排出バルブを設け、 一前記制御ユニットによって、抽出工程中は排出バルブを閉じ、少なくとも抽出 工程の一部において貯蔵室に所定の割合で空気を送り込むようにポンプユニット を制御することによって、前記貯蔵室内に正圧を発生させ、フィルターユニット およびお湯とコーヒーまたはお茶の粉末の混合物を通る空気の流れを形成し、こ れによって前記混合物を攪拌し、さらに抽出工程の終了時点で、前記排出バルブ は閉じたままで、ポンプユニットを逆転させ、貯蔵室から所定の割合で空気を吸 い出すことによって内部に負圧を発生させ、これによってフィルターユニットを 通して抽出物を貯蔵室内に唆い込むようにしたことを特徴とする装置を提供する 。

貯蔵室に接続された複動式ポンプユニットを用いることによって、抽出室および フィルターユニットの動きが妨げられることがない。ポンプユニットは飲料と接 触しないので、ポンプユニットの種類の選択の幅が広がる。上記ポンプユニット は、排出導管内に設ける排出バルブと共に、既存の装置に比較的簡単に取り付け ることができる。

制御ユニットを用いて、正圧や負圧を発生させる時間を使用者が調整することが できる。攪拌のための空気の流れの強さおよび時間を正確に制御できる。同じこ とが抽出物を吸引する場合にもあてはまる。たとえば最初は負圧の程度を比較的 低い値に設定して抽出物の大部分を抽出室から貯蔵室に吸い込み、その後吸引工 程の終了近くになってから負圧の程度を徐々に高めて、抽出室内に残っているコ ーヒーの粉末を、所定の水分量になるまで乾燥させることもできる。このように して常に一定のコーヒー粉末の固まりが得られ、これは比較的簡単に除去するこ とができる。

普通、ポンプユニットと貯蔵室の間には２本の導管、すなわち貯蔵室に空気を送 り込むための導管と、貯蔵室から空気を吸引するための導管を設ける必要がある 。配管を短くするために、ポンプユニットとしては、適当な圧力／吸引導管を介 して貯蔵室の壁面に接続された複動式のポンプを用いるのがよい。複動式のポン プを用いることによって、ポンプユニットと貯蔵室の壁面間には１本の圧力／吸 引導管を設けるだけですむ。

非常に安価で非常に信鯨性の高い様々なタイプの単動式のポンプが市販されてい る。そのようなポンプをこの発明に用いる場合、ポンプユニットとして、圧力ボ ートと吸引ボートを備えた単動式ポンプを用い、抽出工程中はポンプの吸引ボー トを大気に、ポンプの圧力ボートを貯蔵室に連通させ、抽出物を貯蔵室に吸引す る次の工程では、吸引ボートを貯蔵室に、圧力ボートを大気連通させるように、 バルブ手段を制御ユニットで制御する。

ポンプとしては圧力または吸引力が可変のタイプのものを用い、所定の圧力また は吸引力が得られるように制御ユニットで制御できるようにするのが通常望まし い。

またこの発明の装置のフィルターユニットには、ＤＥ３０１９９３４７に記載さ れているタイプのフィルターペーパーを用いるのがよい、しかしこの発明のフィ ルターユニットはペーパーフィルターに限られるものではなく、同様の結果が得 られるものであれば別の種類のフィルターユニットを用いることも４できる。フ ィルターペーパーをフィルターユニットに用いる場合には、考えられる最も長い 抽出工程の間中抽出物が通過できない程度の密度のペーパーフィルターを用い、 一方ポンプとしては所定の時間内にすべての抽出物をフィルターペーパーを通し て吸引できるだけの負圧を発生させられる能力を有するものを用いるのが望まし い、これによって抽出の時間を広い範囲内で設定でき、抽出時間をかなり長く設 定しても、抽出物がフィルターを通って貯蔵室に漏れ出すようなことは起こらな い、比較的密度の高いフィルターペーパーを用いることのもう一つの利点は、ペ ーパーの再利用が可能でるということであり、このことはコスト的にも環境保護 の観点からも望ましい。

この発明の詳細を添付の図面に基づき説明する。

図１はこの発明の装置を示す概略図である。この装置は抽出室１と、この抽出室 の下方に設けられた貯蔵室２と、画室の間に設けたウェブ状フィルター紙３とか らなる。フィルター紙３は抽出室ｌと貯蔵室２の間に設けたグリッド４によって 支持されている。熱湯溜め５が抽出室工の上方に設けてあり、ここからバルブ６ を通って熱湯が抽出室１に流れるようになっている。またコーヒーまたはお茶の 粉末供給用の容器７が、抽出室ｌの上方に設けてあり、ここからワームギアなど の適当な機構を用いてコーヒーまたはお茶の粉末が抽出室ｌに少しずつ送られる 。貯蔵室２の下面には弁１０を備えた排出導管９が取り付けられている。

さらに貯蔵室２の壁面には、導管１２を介してポンプ１１が接続されている。

この装置はさらに＃御ユニット１３を備えており、このユニットからバルブ６に は熱湯を供給するための出力信号、ワーム８にはコーヒーまたはお茶の粉末を供 給するための出力信号、バルブｌＯには貯蔵室２からの抽出量を制御するための 出力信号、およびポンプ１１には後で詳しく説明する機能を有する出力信号がそ れぞれ送られる。制御ユニット１３には所定の方法で様々な機構を制御するため の固定のプログラムを内蔵させておいてもよいが、より好ましくは図１に概略的 に示す設定手段１４を設けて、使用者が後述のように時間や圧力値を設定できる ようにする。

図１に示す装置の作用を説明する。フィルター紙３の未使用部分がグリッド４上 に位置するようにフィルター紙を動かすためには、まず抽出室１の下面と貯蔵室 ２の上面との間、すなわちグリッド４の部分に間隙を形成し、次にフィルターペ ーパー３を所定の距離動かす手段を作動させる。これによって前回の工程で使用 済のコーヒーまたはお茶の粉末は除去され、またフィルターペーパーの未使用部 分が所定の位置まで移動する。フィルターペーパーを動かす手段は公知のものな ので、これ以上詳しく説明する必要はないと思われる。

またたとえば抽出室を上下に移動させる手段は、上述のオランダ特許出Ｊｉｉ６ ８．０６３６Ｂに記載されている。

フィルターペーパー３の未使用部分を抽出室１と貯蔵室２の間に移動させてから 、抽出室１を両室が互いに押し付けられるまで下向きに動かして、両室１．２間 のスペースをなくすとともに、両者のあいだにフィルターペーパーを挟み込む。

さらにフィルターペーパー３はフィルターとしての機能は全くないグリッド４に よっても支持されている。この後、制御ユニット１３からワーム機構に開始信号 を送って、ワーム機構を所定の時間作動させ、作動時間に相当する量のコーヒー またはお茶の粉末をリザーバー７から抽出室１に供給する。

同時にあるいはこれより少し遅れて、制御ユニット１３からバルブ６に制御信号 を送って、所定の時間バルブ６を開けることによって、バルブを開けている時間 に相当する量の熱湯を、リザーバー５から抽出室１に供給する。バルブ６が接続 された熱湯リザーバー５以外の手段を用いて所定の量の熱湯を抽出室に供給する ようにしてもよい、そのような手段は当業者には公知であると思われるので、そ れ以上の説明は省略する。

コーヒーまたはお茶の粉末および熱湯の両方が抽出室１に供給された時点で、抽 出工程が始まり、この工程では粉末と熱湯が混ざり合い抽出物が得られる。所望 の濃さおよび質の抽出物ができるように全抽出時間を設定する。この抽出時間は 、抽出室１に供給される粉末とお湯の量の合計や、用いるコーヒーまたはお茶の 粉末の質によっても変わる。制御ユニット１３とこのユニットに内蔵されている タイマーとによって決められる抽出時間が終了すると、ポンプ１１に信号が送ら れ、ポンプが作動して貯蔵室２内の空気が吸い出される。

その結果貯蔵室２内は負圧になり、抽出室ｌ中のフィルターペーパー３上の抽出 物がフィルターペーパーを通って貯蔵室２内に吸い込まれる。ポンプ１１によっ て導管１２を介して貯蔵室２がら空気を吸い出す時間、および負圧の程度は、抽 出室１中の抽出物をすべて貯蔵室２に吸い込むのに十分な値に設定する。好まし くはこの吸引時間は、ひとかたまりになってフィルターペーパー３に付着してい るコーヒー粉末の抽出かすが十分に乾燥して、抽出工程の終了時点で簡単に取り 除（ことができる程度の値に設定する。

吸引工程の終了時点で、制御ユニット１３によってバルブ１０が簡けられると同 時かそれよりほんの少し遅れてポンプ１１を停止して、貯蔵室２内の抽出物を、 排出導管９からカップ等の容器に移す。

この装置は構造が簡単なので掃除や修理がしやすい、またバルブ６．１０、ワー ム機構８、ポンプ１１を除けば、はとんどあるいは全く可動部品がないので、故 障による部品の交換が少なくて済む。

設定手段１４を用いて使用者は抽出時間や、ポンプ１１による吸引時間や圧力値 、すなわち貯蔵室２内の負圧の値まで調節することができる。負圧が大きいほど 抽出物を抽出室１から貯蔵室２に、より迅速に吸い込むことができ、またフィル ターペーパー３に付着しているコーヒー粉末をより強く乾燥させることができる 。負圧可変タイプのポンプを用いれば、最初はポンプのパワーを小さくしておい て、抽出室１から抽出物を吸引できる範囲内で負圧のレベルを比較的小さくして おき、その後吸引工程の終了近くでポンプのパワーを最大にして、非常に短い時 間でコーヒーの粉末を絞って乾燥させるように、制御ユニット１３を制御するこ とができる。

この発明のひとつの好ましい実施例においては、ポンプは吸引工程中室１から室 ２に抽出物を吸引するためだけではなく、抽出工程中に貯蔵室２に空気を吹き込 むのにも用いる。これによって室２内が正圧状態になり、空気がフィルターペー パー３および湯およびコーヒーまたはお茶の粉末の混合物中を通過して上方に流 れる。その結果この混合物が強く攪拌され抽出の効果が高まる。

多くの場合ポンプＩＩとしては複動式のポンプが用いられる。この場合ユニット １３から少なくとも抽出工程中に制御信号を１回送るだけで、ポンプ１１は送風 装置としての機能を開始し、導管１２から貯蔵室２に空気が送られる。抽出工程 の終了時点および吸引工程の開始時点で、ポンプ１１に信号を送って、このポン プ１１の可動部品を逆方向に回転させると、貯蔵室２から導管１２を通って空気 が吸引され、上記の効果が達成される。

もし何らかの理由で１方向にしか回転できない逆転不可のポンプを用いなければ ならない場合は、このポンプはＩ！１２に示すように空気を送り込むために用い ることもできる。図１と図２に示す実施例の異なるところは、ポンプ１１の周辺 部分である。図２の実施例ではポンプ１１の吸引ボートは吸引チャンネル１２を 介して貯蔵室２に接続されており、このチャンネル１２にはスリーウェーバルブ １５が設けてあり、このバルブによってポンプ１１の吸引ボートを吸引チャンネ ル１２か、大気と連通している別のチャンネル１６のどちらかに接続できるよう になっている。ポンプ１１の圧力ボートはチャンネル１７を介して貯蔵室２に接 続されており、このチャンネル１７にはスリーウェーパルプ１８が設けてあり、 このバルブによってポンプ１１の圧力ボートはチャンネル１７か、大気と連通し ている別のチャンネル１９のどちらかに接続できるようになっている。

もし吸引工程中に、室１から室２に抽出物を吸い込むためにポンプ１１を用いな ければならない場合は、制御信号をバルブ１６に送り、ポンプ１１の吸引ボート をチャンネル１２に接続し、それと同時にバルブ１８に信号を送り、ポンプ１１ の圧力ボートをバルブ１８を介してチャンネル１９に接続する、すなわちチャン ネル１９を介して大気と連通させる。その後ポンプ１１を作動させると吸引ポン プとして機能する。吸引工程中にポンプ１１を圧力ポンプとして用いる場合は、 制御ユニット１３によってバルブ１５を制御して、ポンプ１１の吸引ボートをバ ルブ１５とチャンネル１６を介して大気と連通させ、一方バルブ１８を制御ユニ ット１３によって制御して、ポンプ１１の圧力ボートをバルブ１８およびチャン ネル１７を介して貯蔵室２に連通させる。

図２の実施例の場合、制御ユニット１３の構造あるいはプログラムの仕方が異な っており、様々な部品に対して適切な制御信号を送ることができるようになって いる。当業者なら図１および図２の発明を、上記の作用の説明に基づいて実施す ることが可能であると考えられるので、制御ユニットのこれ以上詳細な説明は必 要ないと思われる。

図３はこの発明の装置、特に抽出室１、フィルターユニット３．４、排出チャン ネルｌＯを備えた貯蔵室２の詳細を示す横断面図である。この実施例では、グリ ッド４はこれ以上詳しく図示していない装置のフレームの一部を形成しているプ ロフィールプレート２１の開口のパターンとして一体に設けられている。プレー ト２１の上面のグリッド４の周囲には凹部が形成されており、この凹部に好まし くは可撓性のある圧縮可能な材料でできたリング２３を嵌める。抽出室ｌの下縁 の形は、この縁部が凹部２２にはまって、図示省略した手段によって、リング２ ３が多少圧縮されて、室１とリング２３すなわちプレート２１が閉塞されるまで 下向きに動けるように設定する。室ｌをリング２３と接触するまで下向きに動か す前に、フィルターペーパー３の未使用部分をグリッド４上に移動させる０図３ に概略的に示すように、室ｌを下向きに移動させることによって、フィルターペ ーパー３を室１の下方のリングと可撓性のある閉塞リング２３の間に挟むことが できる。

室２はプレート２１の下に位置し、室２の上縁がプレート２１に押し付けら、そ の間が密閉される。この密閉構造の詳細は図には示していないが、当業者には公 知と思われる。貯蔵室２の下端にはバルブ１０が取付られている。その詳細を図 ４に基づき説明する。

下向きのリム２０がグリッド４の周囲のプレート２２の下面からのびており、室 ２に挿入されている。好ましくは排出導管１２は、その開口が下向きのリム２０ の下縁よりも高い位置にくるように室２の壁面に取り付ける−これによって吸引 導管１２から抽出物を吸引してしまう恐れがなくなる。さらにリム２０を設ける ことによって、室１からフィルターペーパー３とグリッド４を通って吸い込まれ た抽出物を、壁面の限られた部分、すなわちリム２０の内壁にだけ接触させて、 そこから貯蔵室２の下部に向けて落とすことができる。

このような構造にすることによって、室の壁面と接触しても抽出物の温度変化は 小さくてすむ。

室２がら空気を吸引することによって、抽出物を室１から室２に吸い込んだ後で 、バルブ１ｏを開いて抽出物をカップなどの入れ物に注ぐ。このバルブの作用を 図４に基づき詳しく説明する。

図４ａはバルブ１０の横断面を、図４ｂは図４ａのｒｖｂ−ｉｖｂ線に沿った底 面図をそれぞれ示す。

バルブＩＯは中空の円筒形状の弁体２４を備えている。この中空の円筒形の弁体 の上端にはカバープレート２４ａが設けである。このカバープレート２４ａのす ぐ下には、円筒体の他の部分よりも直径が小さい部分２４ａがある。さらにこの 小径部分から１個以上の孔が弁体２４の中空内部までのびている。これらの孔の ひとつを図４ａに２４０で示す。

弁体２４は室２の底面に設けた溝２６にはまった可撓性を有するリング２５と協 働する。弁体が下向きに移動すると、上部２４ａが上記リング２５に押し付けら れて両者の間が密閉される。また弁体２４は適当な凹部２８にはまった０リング ２７と協働する。この０リングによって以下に説明する経路とは別の経路を通っ て、流体が弁体２４に沿って室２から流出するのを防いでいる。

ビン３０が弁体２４の下端に接続されている。

このビン３０の下側はシャフト３２に取り付けられたカムディスク３！に接触し ている。このシャフトはモーターによって駆動される。カムディスク３１の位置 によってバルブは開いたり閉じたりする。図４ａは開位置を示す。この位置では 流体は室２から凹部２４ｂ、孔２４ｃを通って中空の弁体２４を下方に流れ、ガ イド部材３４の室３３に流れ込む。この室がら、例えばホースや導管に接続する ための接続スタブ３５までのびる孔が形成されている。このスタブを図４ｂに示 す。バルブが開位置にあるとき、流体（コーヒーまたはお茶の抽出物）を室３３ およびスタブ３５から容器等に注ぐことができる。

カムディスク３！を回してバルブを閉じると、端部プレート２４とＯＩＪソング ５の間が密閉される、すなわち室２が密閉される。

図４ｂに示すように、中空の弁体２４に平坦部を設け、この部分にリブ３６を形 成するのがよい。

これを設ける理由は弁体２４がそれ自身の軸線を中心に回転するのを防ぐためで ある。

図２の実施例では別々のバルブ１５．１８を用いて、ポンプを２つの別のチャン ネル１２．１７を介して貯蔵室２に接続したが、複動式バルブを用いることによ って、一本のチャンネルを介して貯蔵室２とポンプＩＩを接続することもできる 。

この目的に用いるのに適した複動式バルブの例を図５Ａ−５Ｃに示す、このバル ブは、ポンプの吸引側を接続することができる第１のスタブと、ポンプの圧力側 を接続することができる第２のスタブ４２と、貯蔵室に続いている導管に接続さ れる第３のスタブ４３とを有するハウジング４０を備えている。円筒形のハウジ ング４０内には、ピストンロッド４７に取り付けられた３個のピストン４４．４ ５．４６が収容されている。ピストンロッドの上部は、室４０内の上部ピストン ４６と室４０の土壁との間に設けたバネ４日により付勢されている。図に示すよ うに、室４０の土壁に開口が設けてあり、この開口を通ってピストンロッド４７ の上端が移動できるようになっている。ピストンロッド４７の上部には、ピスト ン４５と４６の間のピストンロッドの側壁面に開口する貫通孔が形成されている 。ピストンロッドは、シャフト４９に接続された偏心部材４８によって上下に動 かされる。

図５ａの状態では、偏心部材は軸４９によって、ピストンロッド４７が最下部に 達する位置まで回転している。この状態ではピストン４４．４５．４６は室４０ 内の図示の位置にあり、スタブ４２とスタブ４３の間を流体が流れる得る状態に あるが、スタブ４１とストンロッド４７の上部を貫通してのびるチャンネル５０ の間を流体が流れることはできない、この図には示していないポンプによってチ ャンネル５０を通って空気が吸い込まれ、スタブ４２．４３から（図示省略した ）貯蔵室に送られる。空気の流れる方向を図５Ａに矢印で示す。

図５Ｂの状態では、偏心部材は軸４９によって、ピストンロッド４７が最上部に 達する位置まで回転している。この状態では、スタブ４１と４３の間を流体が流 れる状態にあり、ポンプによって（図示省略した）貯蔵室からこの接続部を通っ て空気が吸い込まれる。ポンプによって送られた空気は、スタブ４２と室４０の 下部開口端を通って大気中に排出される０図５Ｂでも空気の流れる方向を矢印で 示している。

図５０はポンプによる吸引または送風工程中に、コンビネーシゴンバルブの位置 を調節して圧力を制御する例を示している０図５０の状態では、ポンプによって 空気を貯蔵室に送ることができる位置にピストン４４．４５．４６がくるように 、偏心部材４８の位置が回転シャフト４９の回転によって決められており、特に ピストン４４は部分的に流体の流路中に位置し、これによって貯蔵室に送られる 空気の圧力が少し低くなっている。ピストンロッド４６の上下の位置をｔ＊＊す ることによって、空気圧を連続的に変化させることができる。

好ましくはシャフト４９は図４Ａ、４Ｂに示すバルブ１０のシャフト３２に連結 する。偏心部材３１と偏心部材４８の両方を単一のシャフトに取り付けるのが特 に好ましい。この単一のシャフトをモーターで回転させることによって、コーヒ ー製造装置を簡単なやり方で繰り返し作動させることができる。

図５　ａ　−５ｃに示す例では、ピストン４４．４５．４６０面は滑らかである が、より好ましくは図６に示すように各ピストンに溝を設け、この溝に０リング をはめる。この図のピストン４５はひとつの例を示しているにすぎない、ピスト ンには０リング５０がはまる溝が形成されている。二〇〇リング５０によって、 ピストンと室４ｏの壁面の間を確実に密閉することができる。上記目的のために ０リングを用いることは当業者には公知のことと思われる。

最後に、図５の実施例では３個のピストン４４．４５．４６を用いたが、バルブ を正しく作動させるためには基本的には２個のピストンで十分である。ピストン ４日を省略して、室４０の壁面に開口を形成して、図５Ａの状態で空気がこの開 口とスタブ４１を通って吸い込まれるようにしておけば、このバルブは、図５． Ａ−５Ｃに基づいて説明したのと全く同じように作用する。しかし構造的な面か らはこのようなやり方はあまり良い方法とはいえない。

請　求　の　範　囲 １、−フィルターユニット（３，４）と、−前記フィルターユニット（３，４） の上方に位置する抽出室（１）とを備え、前記抽出室の底壁は少なくとも部分的 に透過性を有し、前記抽出室の前記少なくとも部分的に透過性を有する底部は、 適当な手段によって前記フィルターユニットに押し付けることができるようにな っており、−前記フィルターユニット（３，４）の下方に貯蔵室（２）が設けて あり、前記貯蔵室の土壁は少なくとも部分的に透過性を有し、また前記フィルタ ーユニットに接触しており、前記貯蔵室（２）の底部には、得られた飲料を排出 するための排出チャンネル（９）が設けてあり、−コーヒーまたはお茶の粉末お よび熱湯を前記抽出室に供給して、所定の抽出工程中に抽出物を製造するための 手段（５，６，７，８）を設け、−前記貯蔵室（２）内のフィルターユニットを 通して抽出物を吸い込むためのポンプユニット（１１）を、導管（１２）を介し て貯蔵室（２）に接続し、 一所定の量の熱湯およびコーヒーまたはお茶の粉末を抽出室に供給するための前 記手段を作動させた後、抽出工程の時間を測定し、その後ポンプを作動させてフ ィルターペーパー３を通して抽出物を吸い込むように前記様々な部品を制御する ための制御ユニット（１３）を設けた、コーヒー、お茶などの飲料を製造する装 置において、−前記ポンプユニットが複動式であり、このポンプユニットを適当 な配管（図１の１２、図２の１２．１７）を介して、前記貯蔵室の最高水位より も高い位置で貯蔵室の側壁に接続し、−貯蔵室（２）または前記排出チャンネル （９）に排出バルブ（１０）を設け、 −前記制御ユニット（１３）によって、抽出工程中は排出バルブ（１９）を閉じ 、少なくとも抽出工程の一部において貯蔵室に所定の割合で空気を送り込むよう にポンプユニット（１１）を制御することによって、前記貯蔵室内に正圧を発生 させ、フィルターユニット（３，４）およびお湯とコーヒーまたはお茶の粉末の 混合物を通る空気の流れを形成し、これによって前記混合物を攪拌し、さらに抽 出工程の終了時点で、前記排出ノマルブ（１０）は閉じたままで、ポンプユニッ ト（１１）を逆転させ、貯蔵室から所定の割合で空気を吸い出すことによって内 部に負圧を発生させ、これによってフィルターユニットを通して抽出物を貯蔵室 （２）内に吸い込むようにしたことを特徴とする装置。

２゜前記ポンプユニット（図１の１１）が、適当な圧力／吸引導管（図１の１２ ）を介して貯蔵室（２）の壁面に接続された複動式のポンプを備えていることを 特徴とする請求項１に記載の装置。

３、前記ポンプユニット（図２の１１．１５．１８）が、圧力ボートと吸引ボー トを備えた単動式ポンプ（１１）と、バールブ手段（１５，１８）とからなり、 抽出工程中はポンプの前記吸引ボートが大気に連通し、ポンプの前記圧力ポート が貯蔵室（２）に連通し、その後の抽出物を貯蔵室（２）に吸引する工程では、 吸引ボートが貯蔵室と連通し、圧力ポートが大気と連通ずるように、前記制御ユ ニット（１３）によって、前記バルブ手段を制御することを特徴とする請求項ｌ に記載の装置。

４、前記ポンプが吸引圧力可変タイプであり、前記制御ユニット（１３）によっ てポンプの圧力すなわち吸引力を制御するようにしたことを特徴とする請求項２ または３に記載の装置。

５、前記ペーパーフィルター（３）は、貯蔵室（２）内が大気圧に保たれた状態 では、予期しうる最も長い抽出工程の間中、抽出物がフィルターペーパーを通過 するのを妨げることができるだけの密度を有しており、一方前記ポンプは、所定 時間内に抽出物をすべてフィルターペーパーを通して吸引することができるだけ の負圧を発生させることができる能力を有していることを特徴とする請求 国際調査報告 ＮＬ　９０００１０３ Ｓ＾　３８９７９

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．−フィルターユニットと、 −前記フィルターユニットの上方に位置する抽出室とを備え、前記抽出室の底壁 は少なくとも部分的に透過性を有し、前記抽出室の前記少なくとも部分的に透過 性を有する底部は、適当な手段によって前記フィルターユニットに押し付けるこ とができるようになっており、 −前記フィルターユニットの下方に貯蔵室が設けてあり、前記貯蔵室の上壁は少 なくとも部分的に透過性を有し、また前記フィルターユニットに接触しており、 前記貯蔵室の底部には、得られた飲料を排出するための排出チャンネルが設けて あり、 −コーヒーまたはお茶の粉末および熱湯を前記抽出室に供給して、所定の抽出工 程中に抽出物を製造するための手段を設け、 −前記貯蔵室内のフィルターユニットを通して抽出物を吸い込むためのポンプユ ニットと、−所定の量の熱湯およびコーヒーまたはお茶の粉末を抽出室に供給す るための前記手段を作動させた後、抽出工程の時間を測定し、その後ポンプを作 動させてフィルターペーパーを通して抽出物を吸い込むように前記様々な部品を 制御するための制御ユニットを設けた、コーヒー、お茶などの飲料を製造する装 置において、 −前記ポンプユニットが複動式であり、このポンプユニットを適当な配管を介し て、前記貯蔵室の最高水位よりも高い位置で貯蔵室の側壁に接続し、 −貯蔵室または前記排出チャンネルに排出バルプを設け、 −前記制御ユニットによって、抽出工程中は排出バルプを閉じ、少なくとも抽出 工程の一部において貯蔵室に空気を送り込むようにポンプユニットを制御するこ とによって、前記貯蔵室内に正圧を発生させ、フィルターユニットおよびお湯と コーヒーまたはお茶の粉末の混合物を通る空気の流れを形成し、これによって前 記混合物を撹拌し、さらに抽出工程の終了時点で、前記排出バルプは閉じたまま で、ポンプユニットを逆転させ、貯蔵室から空気を吸い出すことによって内部に 負圧を発生させ、これによってフィルターユニットを通して抽出物を貯蔵室内に 吸い込むようにしたことを特徴とする装置。
2. ２．前記ポンプユニットが、適当な圧力／吸引導管を介して貯蔵室の壁面に接続 された複動式のポンプを備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．前記ポンプユニットが、圧力ポートと吸引ポートを備えた単動式ポンプと、 バルプ手段とからなり、抽出工程中はポンプの前記吸引ポートが大気に連通し、 ポンプの前記圧力ポートが貯蔵室に連通し、その後の抽出物を貯蔵室に吸引する 工程では、吸引ポートが貯蔵室と連通し、圧力ポートが大気と連通するように、 前記制御ユニットによって、前記バルプ手段を制御することを特徴とする請求項 １に記載の装置。
4. ４．前記ポンプが吸引圧力可変タイプであり、前記制御ユニットによってポンプ の圧力すなわち吸引力を制御するようにしたことを特徴とする請求項２または３ に記載の装置。
5. ５．前記ペーパーフィルターは、貯蔵室内が大気圧に保たれた状態では、予期し うる最も長い抽出工程の間中、抽出物がフィルターペーパーを通過するのを妨げ ることができるだけの密度を有しており、一方前記ポンプは、所定時間内に抽出 物をすべてフィルターペーパーを通して吸引することができるだけの負圧を発生 させることができる能力を有していることを特徴とする前記請求項のいずれかに 記載の装置。