JPH0563165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、粉末原料と熱湯とを混合して粉末成
分を抽出する装置に関する。

(ロ) 従来の技術 かかる抽出装置としては、コーヒー豆をひいた
コーヒー粉末原料を熱湯により混合して煎じ、そ
の抽出液を抽出する装置がよく知られている。こ
のように一定量の粉末原料を一定量の熱湯により
溶解させるには、湯水と粉末原料を単に混合した
静止状態では良い効果は得られず攪拌する必要が
ある。攪拌は湯水と粉末原料との相対運動と考え
ることができるが、特公昭56−35234号公報には
湯水と粉末原料の混合室の下部にフイルタを介し
てピストンを配置し、ピストンの上昇により混合
室に空気を導入して攪拌することが開示されてい
る。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながらこの場合、湯水と粉末原料との相
対運動はピストンより押し出される空気の量によ
つて決まるために攪拌効果を可変できず、湯の温
度が低い場合或いは粉末原料の粒度が荒い場合に
は充分に攪拌されない。

また同公報によると、溶解液の抽出はピストン
の下降にて混合室に負圧を発生させて行なうもの
であるが、この抽出効果もピストンの容量によつ
て決まり抽出が充分でないことがある。

このように従来技術は、攪拌及び抽出はピスト
ンの容量にて決まつてしま欠点がある。

上記点より本発明は、加圧空気にて攪拌及び抽
出が効果的に成される抽出装置を提供するもので
ある。

(ニ) 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明による抽出
装置は、所定量の粉末原料を供給する原料供給装
置と、所定量の湯を供給する給湯機構と、前記粉
末原料及び前記湯が導入されて下方に取出口を形
成した攪拌室と、該攪拌室と前記取出口で連通し
ている抽出室と、気体及び液体に対して透過性を
有し前記抽出室の下方に配置するフイルタと、前
記取出口を開閉するバルブ装置と、前記抽出室に
加圧空気を導入する空気チユーブと、攪拌時には
前記取出口が半開きの状態となるように前記バル
ブ装置を制御し、抽出時には該バルブ装置が前記
取出口を閉塞するように制御する制御部材とから
成り、攪拌時には前記空気チユーブからの加圧空
気により前記攪拌室の混合液が半開きの前記取出
口を通して前記抽出室へ導入されるのが阻止さ
れ、抽出時には加圧空気により前記抽出室の混合
液を前記フイルタを通して抽出する構成である。

(ホ) 作用 粉末原料及び湯を攪拌室に導入し、且つバルブ
装置にて取出口を半開きとした状態で空気チユー
ブから加圧空気を抽出室に導入すると、取出口か
ら空気が吹上げられて粉末原料と湯とは攪拌室内
で攪拌される。そして混合液が取出口を通つて抽
出室へ導入された後、バルブ装置にて取出口を閉
塞している状態で空気チユーブから加圧空気を導
入すると、抽出室の混合液は加圧空気の圧力によ
りフイルタを通して抽出される。

(ヘ) 実施例 第１図は本発明に依る抽出装置を備えた自動販
売機の構成を示すもので、１は販売動作毎に所定
量のコーヒー粉末原料を供給する原料供給装置、
１０は原料シユート、１１は給湯機構２から湯を
注出する給湯ノズル、３は粉末原料及び湯が導入
される受部３Ａを有した攪拌室である。攪拌室３
は第２図に示すように、底部には上部開口部より
小径の取出口４を設け、底面は取出口４へ向けて
傾斜させている。５は抽出室で、攪拌室３とは取
出口４で接続されており、バルブ装置７によつて
連通が制御されている。そして抽出室５の外壁に
はピン１２を装着してヨーク１３の一端に係止し
ており、ヨーク１３は他端が軸１４に枢支される
とともに中央部にはスプリング１５を有した定加
圧装置１６を配設している。抽出室駆動板１７は
カムフオロワ１９を介しカム１８と当接して、カ
ム１８の所定角度の回転により下方へ移動して定
加圧装置１６を押圧するもので、一方の端部には
ピン２０を備えている。また抽出室駆動板１７
は、図示しないスプリングにより、常時上方へ付
勢されている。ローラ２９は図示しない側板に設
けられ、またガイドレール３０は攪拌室３の外壁
に設けられており、攪拌室３が上下方向に移動す
る軌跡はローラ２９にて定められる。レバー２１
は、抽出室駆動板１７の移動に伴ない上下方向に
移動するピン２０に中央部が支持されており、一
端にはピン２２を装着して連結軸２３を介しバル
ブ装置７を接続しており、他端には可動ピン２４
を連結している。バルブ駆動板２５はカムフオロ
ワ２６を介しカム２７と当接して、カム２７の所
定角度の回転により下方へ移動するよう構成して
おり、一方の端部を調整用ナツト２８を介し可動
ピン２４に連結している。このバルブ駆動板２５
も、図示しないスプリングにより常時上方へ付勢
されている。かかる構成により、バルブ駆動板２
５が下方へ移動してレバー２１がピン２０を支点
として時計方向に回動すると、バルブ装置７は上
昇して取出口４を閉止する。したがつて本例では
カム２７によつてバルブ装置７の開閉を制御する
制御部材を構成している。抽出室５の側部には空
気穴２９が形成されて空気チユーブ８を通しエア
ポンプ３０に接続しており、エア抜きチユーブ３
１は空気チユーブ８から分岐形成されている。飲
料受け３２の抽出室５と対向する上部開口にはフ
イルタ６を設け、該開口の周囲にはガスケツト３
３を環状に配設し、抽出室５は抽出室駆動板１７
の付勢によりその下端部がガスケツト３３に密着
するようになつている。そして飲料受け３２の底
部には飲料チユーブ３４と接続する注出口３５を
開口している。空気チユーブ８及び飲料チユーブ
３４は復元性に優れた例えばシリコンゴムにて形
成されており、エア抜きチユーブ３１と飲料チユ
ーブ３４は夫々押圧板３６，３７の押圧にて開閉
が制御される。押圧板３６，３７は、第３図及び
第４図で示すように一端が回動自在に支持されて
おり、カム３８，３９の回転により付勢されて回
動する。カム１８，２７，３８は減速モータ４０
の駆動軸４１に装着されており、またカム３９は
従動軸４２に装着されている。そして従動軸４２
は減速比が１対１である一組のプーリ４３，４４
とタイミングベルト４５によつて駆動軸４１に連
動する構成である。ワイパ４６はモータ４７の駆
動軸４８に装着したクランクカム４９により飲料
受け３２のフイルタ面上を往復移動して、成分抽
出後の原料滓を払拭するように構成されている。
すなわち一端にワイパ４６を装着したリンク５０
の他端は、クランクカム４９に接続される連接棒
５１により軸５３を支点として回動するリンク５
２とピン５４で連結されており、モータ４７の回
動によりリンク５２が回動することでリンク５０
が往復移動する。

また第１図で、５５及び５６は販売動作毎に必
要に応じて所定量の砂糖、ミルクを供給する原料
送出装置、５８は飲料チユーブ３４を通し導入さ
れるコーヒーに砂糖及びミルクを混入するミキシ
ングボールである。そしてミキシングボール５８
からのコーヒーは、販売動作毎にカツプ送出機構
５７から送出される販売用カツプ５９へ導入され
る。

上記構成による動作を説明する。第６図はカム
１８とカムフオロワ１９の位置関係を示してお
り、第７図はカム２７とカムフオロワ２６の位置
関係を示している。待機位置において、カム３９
は押圧板３７に作用しておらず飲料チユーブ３４
は開状態にある。またカム１８はカムフオロワ１
９を介し抽出室駆動板１７を下方へ付勢してい
る。したがつてヨーク１３は定加圧装置１６にか
かる抽出室駆動板１７からの押圧力により反時計
方向へ回動するよう付勢されており、抽出室５の
下端部は第２図に示すように、ガスケツト３３と
当接する直前の状態にある。

この待機状態で所定の抽出信号により減速モー
タ４０は駆動し、各カムが所定角度回動して攪拌
位置に達すると停止する。この攪拌位置で抽出室
駆動板１７はカム１８により更に押し下げられ
て、抽出室５は飲料受け３２に密着する。一方、
カム２７の回動によりバルブ駆動板２５がカムフ
オロワ２６を介し付勢されて下方に押し下げられ
ると、レバー２１はピン２０を支点として時計方
向に回動し、バルブ装置７は取出口４を閉塞する
よう上方へ移動する。このように減速モータ４０
の駆動によりカム１８，２７が攪拌位置まで回動
すると、抽出室駆動板１７及びバルブ駆動板２５
が夫々下方へ移動するが、バルブ駆動板２５の移
動量を抽出室駆動板１７の移動量より大きく設定
することでレバー２１は時計方向に回動する。ま
たこのときバルブ装置７のゴムリング６０の取出
口４の下端開口側に当接しない程度しか閉塞して
いない。即ち、取出口４は間隙６１が形成される
半開きの状態でバルブ装置７にて閉塞される。そ
してカム３８の回動により押圧板３６は時計方向
に回動してエア抜きチユーブ３１は閉じられ、ま
たカム３９の回動により押圧板３７の時計方向へ
の回動により飲料チユーブ３４も閉じられる。上
記状態は第３図に示す攪拌状態であり、抽出信号
の発生から所定時間経過後、エアポンプ３０を運
転して抽出室５に加圧空気を導入する。同時に原
料供給装置１を駆動してコーヒー粉末原料を原料
シユート１０を通して受部３Ａへ導入するととも
に、給湯タンク２Ｂの電磁弁２Ａを開放して湯を
受部３Ａへ導入する。したがつて受部３Ａにおい
ては、コーヒー粉末原料は湯に混合されながら攪
拌室３へ導かれる。しかしてエアポンプ３０の運
転により抽出室５に導入される加圧空気は、飲料
チユーブ３４が閉止しているために、間隙６１を
通して攪拌室３へ吹き抜ける。したがつて加圧空
気の吹上がりにより攪拌室３の混合液が間隙６１
を通して抽出室５へ導入されることが阻止され、
且つ抽出室５内に貯留される混合液は空気の通過
により攪拌される。

このような攪拌を所定時間行つた後、減速モー
タ４０を所定角度回転させて各カムを導入位置に
セツトする。カム１８の攪拌位置と導入位置との
形状は半径が等しく設定してあるために、抽出室
駆動板１７は移動せず抽出室５は飲料受け３２に
密着した状態にある。またカム２７の導入位置の
形状は攪拌位置の形状と比べて半径が小さいため
にバルブ駆動板２５は上方に移動して、レバー２
１はピン２０を支点として反時計方向に回動す
る。そのためバルブ装置７は下方に移動して取出
口４が大きく開放する。したがつて攪拌室３の混
合液は取出口４より抽出室５へ導入される。この
ときエアポンプ３０は攪拌終了後、わずかな遅れ
時間が経過して停止されている。またカム３８は
押圧板３６に作用しておらず、エア抜きチユーブ
３１は弾性復元力により押圧板３６を押し上げて
開放している。これにより抽出室５内に残留して
いる加圧空気は空気チユーブ８及びアエ抜きチユ
ーブ３１を通つて排出されるために攪拌室３から
抽出室５への混合液の導入はスムーズに行なえ
る。そしてカム３９は押圧板３７に作用していな
いために、飲料チユーブ３４は弾性復元力により
押圧板３７を押し上げて開放しコーヒー飲料の通
過が可能となる。かかる導入状態でのレバー２
１、バルブ駆動板２５、バルブ装置７、押圧板３
６及びカムフオロワ２６の状態は第４図に点線で
示されている。

攪拌室３から抽出室５への混合液の移動が終了
すると、減速モータ４０を所定角度回転させて各
カムを抽出位置にセツトする。カム１８は抽出位
置の半径も攪位置の半径と等しく設定されてお
り、抽出室５は飲料受け３２に密着した状態に維
持されている。またカム２７の抽出位置の形状は
導入位置の形状と比べて半径が大きいためにバル
ブ駆動板２５は下方に移動して、レバー２１はピ
ン２０を支点として時計方向に回動する。そのた
めバルブ装置７は上方に移動して取出口４を閉塞
する。カム２７の抽出位置の半径は攪拌位置の半
径よりも大きいために、抽出位置でバルブ装置７
は間隙６１を残すことなくゴムリング６０に密着
して取出口４を閉塞する。また押圧板３６はカム
３８に付勢されて時計方向に回動しエア抜きチユ
ーブ３１を閉止している。この抽出状態は第４図
に実線で示す状態であり、エアポンプ３０を運転
すると加圧空気は抽出室５の混合液を加圧する。
混合液はこの加圧力に押出されてフイルタ６でろ
過され、コーヒー液が飲料受け３２を通つて飲料
チユーブ３４へ導入される。このときカム３９は
押圧板３７に作用しておらず飲料チユーブ３４は
開放しており、コーヒー液はミキシングボール５
８へ導かれ、好みに応じて原料送出装置５５，５
６から導入されるクリーム・砂糖と混ぜ合わされ
て販売用カツプ５９に供給される。

コーヒー液の抽出終了後、若干の時間遅れをも
つてエアポンプ３０を停止する。また抽出終了
後、減速モータ４０を所定角度回転させて各カム
を滓排出位置にセツトする。カム１８，２７は共
に抽出位置と比べて半径は小さくなつており、そ
のため抽出室駆動板１７は前述したスプリングの
作用により上方へ移動する。したがつてレバー２
１も殆んど回動することなく上方へ移動する。そ
して抽出室駆動板１７の上昇により定加圧装置１
６への押圧力がなくなつてヨーク１３は時計方向
に回動し、抽出室５が持ち上げられる。したがつ
てガスケツト３３を介しての抽出室５と飲料受け
３２との圧接は解除されて、抽出室５は第５図に
示すようにワイパ４６がフイルタ６の面上を通過
できる位置まで上昇する。この抽出室５の上昇を
図示しないスイツチにより検知するとモータ４７
に駆動信号が与えられ、モータ４７の動力は連接
棒５１を介してリンク５２，５１へと伝達され
て、ワイパ４６がフイルタ６上に残留したコーヒ
ー排出滓を除去する。クランクカム４９の一回転
にてワイパ４６がフイルタ６の上を一往復する
が、このときワイパ４６の動作距離を飲料受け３
２の面の長さより大きく設定してある。ワイパ４
６はフイルタ６に圧接するよう付勢されている
が、フイルタ６を通過したときにリンク５０との
段差によりその長さＨの分だけワイパ４６は急激
に落下する。したがつてこの落下時の衝撃により
ワイパ４６に付着するコーヒー排出滓は振り落す
ことができる。このとき、ワイパ４６を適度な軟
らかさを有するゴム等で形成すれば、戻り行程に
おいて飲料受け３２の端部に引掛かるような不具
合を生じない。

コーヒー抽出滓の除去が終了したことを、クラ
ンクカム４９の一回転を検出する図示いないスイ
ツチにより検出すると、減速モータ４０を所定角
度回転させて各カムを待機位置に復帰させ、装置
を第２図に示す待機状態にする。

(ト) 発明の効果 本発明に依ると、空気チユーブから加圧空気を
導入する時間を変えることで、粉末原料と湯の相
対運動を調整できる。したがつて湯の温度や粉末
原料の粒度に応じて最適な攪拌効果が得られるよ
うに任意に設定することが可能となる。しかも抽
出時にはバルブ装置を閉じるだけで加圧空気を抽
出時の押し出し用にも使用でき構成が簡略化され
る。

そして攪拌室と抽出室とを別々に構成したため
に以下に述べる効果がある。即ち、攪拌と抽出と
を同じ部屋で行なう場合に、その部屋は抽出時の
密封性を考慮して湯や原料の供給に必要な最低限
の開口しか形成しないのが一般的である。しかし
ながらコーヒー等の粉末原料は脂肪系の成分を含
有しており、そのため攪拌時に泡立ちを生じ、生
じた泡に持ち上げられて原料が部屋の上壁面に付
着する。この付着が繰返されそして長時間放置さ
れると変質して飲料の風味を損うことになる。し
かしながら本発明によると、攪拌室は抽出室と別
に形成されているために密閉する必要がなくかか
る不具合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る抽出装置を備えた自動販
売機の構成図、第２図は待機時における装置の側
面図、第３図及び第４図は動作説明図、第５図は
滓排出時における装置の側面図、第６図は抽出室
駆動用のカムとそのカムフオロワの位置関係図、
第７図はバルブ装置駆動用のカムとそのカムフオ
ロワの位置関係図である。 １……原料供給装置、２……給湯機構、３……
攪拌室、４……取出口、５……抽出室、６……フ
イルタ、７……バルブ装置、８……空気チユー
ブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定量の粉末原料を供給する原料供給装置
   と、所定量の湯を供給する給湯機構と、前記粉末
   原料及び前記湯が導入されて下方に取出口を形成
   した攪拌室と、該攪拌室と前記取出口で連通して
   いる抽出室と、気体及び液体に対して透過性を有
   し前記抽出室の下方に配置するフイルタと、前記
   取出口を開閉するバルブ装置と、前記抽出室に加
   圧空気を導入する空気チユーブと、攪拌時には前
   記取出口が半開きの状態となるように前記バルブ
   装置を制御し、抽出時には該バルブ装置が前記取
   出口を閉塞するように制御する制御部材とから成
   り、攪拌時には前記空気チユーブからの加圧空気
   により前記攪拌室の混合液が半開きの前記取出口
   を通して前記抽出室へ導入されるのが阻止され、
   抽出時には加圧空気により前記抽出室の混合液を
   前記フイルタを通して抽出することを特徴とした
   抽出装置。