JPH0716470B2 - 抽出装置 - 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溶解液を抽出す
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ィ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。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って決まるため攪拌効果を可変で
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って決まり抽出が充分で
ないことがある。しかもピストンの場合は、シリンダと
ピストンの間隙による空気漏れがあると抽出が完全には
成されない欠点がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 このように従来技術は、攪拌及び抽出はピストンの容量
にて決まってしまう欠点がある。

上記点より本発明は、任意の攪拌及び抽出が簡単な構成
により設定可能で、しかも制御が容易な装置を提供する
ものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明の基本構成を説明すると、上部開口から粉末原料
及び湯が導入され下方の取出口から混合液を排出するフ
ァネル（４）と、取出口でファネルと連通する抽出室
（８）と、気体及び液体に対して透過性を有して抽出室
（８）の底面を形成するフィルタ（25）と、攪拌時には
取出口を開放して抽出時には取出口を閉塞する抽出室バ
ルブ（９）と、すくなくとも攪拌時及び抽出時には前記
フィルタを介して前記抽出室に密接している飲料受け
（22）と、前記フィルタの上方から前記抽出室に加圧空
気を導入する抽出用空気チューブ（20）と、前記フィル
タの下方から前記抽出室に加圧空気を導入する攪拌用空
気チューブ（29）と、前記抽出室からの抽出液を注出す
るよう前記飲料受けに設けた飲料チューブ（27）と、前
記抽出用空気チューブ及び前記攪拌用空気チューブに加
圧空気を導入するエアポンプ（44）と、前記空気チュー
ブ及び前記飲料チューブ毎に設けられ開状態にあるチュ
ーブを押し潰すことで閉状態に切換える作動部材（31）
（32）（33）と、攪拌時には前記攪拌用空気チューブの
みが開となるよう対応する前記作動部材を付勢し、抽出
時には前記抽出用空気チューブ及び前記飲料チューブが
開となるよう対応する前記作動部材を付勢する制御カム
装置（37）（38）（39）とから成るものである。

（ホ）作用 攪拌時にはエアポンプの加圧空気がフィルタの下方から
抽出室へ導入されて粉末原料と湯とが攪拌され、抽出時
にはエアポンプの加圧空気がフィルタの上方から導入さ
れて混合液がフィルタにろ過されて飲料チューブに抽出
液が取り出される。

（ヘ）実施例 第１図は本発明に依る装置の構成図であり、（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、（２）は原料シュータ、（３）は図示しない給
湯タンクから湯を注出する給湯ノズル、（４）は上部開
口部（５）から導入される粉末原料及び湯を混合するフ
ァネルである。そしてファネル（４）の下部には、上部
開口部（５）より小径の取出口（６）を開口するととも
に、取出口（６）へ向けて傾斜部（７）を形成してい
る。（８）は抽出室で、ファネル（４）の取出口（６）
に接続されており、抽出バルブ（９）にて連通が制御さ
れる。そして抽出室（８）の外壁にはピン（15）を装着
してレバー（14）の一端に係止しており、レバー（14）
は他端が軸（16）に枢支されるとともに中央部にはスプ
リング（18）を有した定加圧装置（19）を配設してい
る。（17）は、抽出室駆動カム（16）の所定角度の回転
により下方へ移動して定加圧装置（19）を押圧する抽出
室駆動板で、一方の端部には軸（40）を備えている。そ
して抽出室駆動板（17）は基板（60）に装着されるスプ
リング（61）により上方に付勢されている。（10）は、
抽出室駆動板（17）の移動に伴ない上下方向に移動する
軸（40）に中央部が支持された回動自在なレバーで、一
端にピン（62）を介して抽出室バルブ（９）を接続し、
他端には可動ピン（63）を具備している。（43）は、抽
出室バルブ駆動カム（44）の所定角度の回転により下方
へ移動する抽出バルブ駆動板で、一方の端部がスプリン
グ（41）を有した定加圧装置（42）を介してレバー（1
0）の可動ピン（63）側の端部に連結されている。また
抽出室バルブ駆動板（43）は、抽出室駆動板（17）に装
着されるスプリング（64）にて上方へ付勢されている。
そして抽出室バルブ駆動板（43）が下方に移動したとき
抽出室バルブ（９）は上昇して取出口（６）を閉止する
が、抽出室バルブ（９）はピン（62）との連結軸（43）
にローラ（11）を具備しており、ローラ（11）がガイド
板（12）を摺動することで上下方向への移動が規制され
る。また抽出室（８）の上部には抽出用の空気を注入す
る空気チューブ（20）に接続される空気穴（21）を開口
している。（22）は飲料受けで、周壁の抽出装置（８）
との対向面には環状のガスケット（24）を埋設してお
り、抽出室（８）は抽出室駆動板（17）の付勢によりそ
の周壁の下端部をペーパーフィルタ（25）をはさみガス
ケット（24）へ密着する。そして飲料受け（22）の底部
には飲料チューブ（27）に接続される注出口（28）を開
口しており、更に側部には攪拌用の空気を注入する空気
チューブ（29）に接続される空気穴（30）を開口してい
る。そして空気チューブ（20）、（29）及び飲料チュー
ブ（27）は夫々シリコンゴムにて形成しており、作動部
材（31）、（32）、（33）の押圧にて開閉が制御され
る。各作動部材（31）、（32）、（33）は、夫々一端を
回動自在に軸（34）、（35）、（36）に支持するととも
に、他端を折曲して作動部（31A）、（32A）、（33A）
を形成しており、対応するカム（37）、（38）、（39）
の回転により作動部材（31）、（32）、（33）は回動し
てチューブ（20）、（29）、（27）を閉止する。（44）
は空気ポンプでマニホルド（45）を通して空気チューブ
（20）、（29）に接続されている。（46）は駆動モータ
で、駆動軸（47）にはカム（16）、（37）、（38）、
（44）を装着するとともに、減速比が１対１である一組
の歯付プーリ（49）、（50）と歯付ベルト（51）にて駆
動軸（47）と連動する従動軸（48）にはカム（39）を装
着している。（51）及び（52）は販売動作毎に所定量の
砂糖、ミルクを供給する原料送出装置、（53）は飲料チ
ューブ（27）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、（55）は販売動作毎に
図示しないカップ送出機構から供給される販売用カップ
である。

上記構成による動作を第２図のカム動作タイミングチャ
ートによって説明する。待機位置において、カム（3
7）、（38）、（39）は夫々作動部材（31）、（32）、
（33）に作用しておらず空気チューブ（20）、（29）及
び飲料チューブ（27）はともに開状態にある。一方、カ
ム（16）は注出室駆動板（17）を下方に付勢して、注出
室（８）の下部はペーパーフィルタ（25）を挾み飲料受
け（22）に当接している。そして抽出室バルブ（９）は
取出口（６）を開放している。この待機位置の状態は第
３図に示す。

そして駆動モータ（46）が動作して、各カムが65度回転
するとエアアジテーション位置となる。このとき抽出室
駆動板（17）はカム（16）のカムホロワ（16A）を介し
て下方に押し下げられ、レバー（14）に配設した定加圧
装置（19）に加圧力が伝達される。したがってレバー
（14）が軸（16）を支点として反時計方向に回動するた
めに、抽出室（８）は飲料受け（22）へ向けて付勢され
ペーパーフィルタ（25）を挾みガスケット（24）に密接
する。このとき抽出室（８）が下方へ移動すると、レバ
ー（14）も抽出室駆動板（17）に引張られて同じ距離だ
け下方へ移動することになる。そして抽出室バルブ駆動
板（43）は、抽出室駆動板（17）と同じ距離だけ下方へ
移動するように、カム（44）にて設定されている。した
がって抽出室（８）が移動しても抽出室バルブ（９）と
の相対位置関係は変化せず取出口（６）は開のままであ
る。またカム（38）がこの角度回転した時点では、作動
部材（32）が回動しておらず空気チューブ（29）は開状
態のままである。一方、カム（37）及び（39）はこの角
度回転した時点で夫々作動部材（31）、（33）を付勢し
て回動させており、空気チューブ（20）及び飲料チュー
ブ（27）は押し潰されて閉状態となる。このエアアジテ
ーション位置の状態は第４図に示す。この状態におい
て、ファネル（４）に湯及びコーヒー粉末が所要量供給
されると、コーヒー粉末は湯により取出口（６）を通し
て抽出室（８）に流し込まれる。そして湯及びコーヒー
粉末の供給と同時に空気ポンプ（44）を作動すると、こ
のとき空気チューブ（20）は閉状態にあって空気チュー
ブ（29）から加圧空気が送出されるが、飲料チューブ
（27）も閉状態のために加圧空気はペーパーフィルタ
（25）の下方から抽出室（８）に導入されて、取出口
（６）を通しファネル（４）へ吹き抜ける。したがって
抽出室（８）の室内では空気の通過により湯とコーヒー
粉末とが混合攪拌されるが、空気の送出時間を任意に設
定することで効果的な攪拌（エアアジテーション）が達
成される。

そして攪拌のための設定時間が経過して駆動モータ（4
6）が再び動作し、夫々のカムが130度回転すると抽出位
置となる。このときカム（16）のカム線の位置はＡでエ
アアジテーション位置と変わらないために、抽出室駆動
板（17）は引続いて抽出室（８）を飲料受け（22）に密
着させている。またカム（44）のカム線はカム（16）の
カム線よりＢの分だけ高くなるために、抽出室バルブ駆
動板（43）はカム（44）のカムフォロワ（44A）により
下方に押し下げられ、抽出室駆動板（17）に対して相対
的に降下する。したがってレバー（10）の軸（40）を支
点とする時計方向の回動により、抽出室バルブ（９）は
上方に移動して取出口（６）を閉塞する。そしてカム
（38）がこの角度回転すると作動部材（32）が付勢され
て回動し、空気チューブ（29）は作動部（32A）に押し
潰されて閉状態となる。またカム（37）、（39）はこの
角度回転すると作動部材（31）、（33）の付勢を解除す
るために、空気チューブ（20）及び飲料チューブ（27）
は夫々閉状態から開状態に切換わる。この抽出位置の状
態は第５図に示す。この状態では空気ポンプ（44）から
の加圧空気は空気チューブ（20）より送出されるが、取
出口（６）は抽出室バルブ（９）によって閉塞されてい
るために、加圧空気は抽出室（８）内のコーヒー粉末と
湯との混合液を飲料チューブ（27）へ向けて押し出すこ
とになる。したがってコーヒー粉末の溶解液がペーパー
フィルタ（25）を通ってろ過され、飲料受け（22）で飲
料チューブ（27）に導入されてミキシングボール（53）
に送出される。ミキシングボール（53）ではコーヒー液
にクリーム及び砂糖を混入してカップ（55）に注出す
る。そしてコーヒー液が抽出室（８）から抽出される
と、ペーパーフィルタ（25）の上面にはその成分が抽出
されたコーヒー粉末がカスとして残る。

こうしてコーヒー液を抽出室（８）から抽出し、且つ飲
料チューブ（27）を通して送出すると、夫々のカムが待
機位置に復帰するまで駆動モータ（46）を駆動する。こ
の駆動モータ（46）の駆動期間でカム（16）、（14）は
夫々抽出室駆動板（17）及び抽出室バルブ駆動板（43）
の付勢を解放するために、抽出室駆動板（17）及び抽出
室バルブ駆動板（43）は夫々スプリング（61）、（64）
によって上方に引き上げられる。このとき抽出室駆動板
（17）と抽出室バルブ駆動板（43）の相対位置関係は抽
出室バルブ（９）が開の状態にある。またレバー（14）
は抽出室駆動板（17）の上方への移動によりスプリング
（65）に付勢されて、軸（16）を支点として時計方向に
回動する。したがって抽出室（８）は一定距離上方に引
き上げられて、第６図に示す状態となる。一方、カム
（38）は途中まで抽出位置での状態を継続している。ま
た駆動モータ（46）のこの駆動期間に同期して、図示し
ないペーパーフィルタ送り装置はペーパーフィルタ（2
5）を一定長送り、カスを載せた部分を抽出室（８）よ
り除去する。そして各カムが360度回転すると駆動モー
タ（46）が停止して、抽出室（８）がペーパーフィルタ
（25）を挾み飲料受け（22）に当接する待機状態に復帰
する。

（ト）発明の効果 本発明に依ると、フィルタの下方から抽出室に加圧空気
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。したがって湯の温度或いは粉末原料の
粒度に応じて最適な攪拌効果が得られるよう、任意に設
定することができる。そしてフィルタの上方から抽出室
に加圧空気を導入して抽出するために、抽出液を取出し
た後も加圧空気を導入することで充分な抽出を行なうこ
とができる。更に加圧空気を導入する空気チューブ及び
飲料受けに抽出した抽出液を取出す飲料チューブは、夫
々対応する作動部材にて押し潰すことで閉状態に切換わ
るために、カム装置によって作動部材を制御する簡単な
構成により効果的な攪拌及び抽出を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による抽出装置の構成図、第２図はカム
動作を示すタイミングチャート、第３図は待機状態を示
す図、第４図は攪拌状態を示す図、第５図は抽出状態を
示す図、第６図は抽出室を上方に引上げた状態を示す
図、第７図は装置の側面図である。 （１）……原料供給装置、（４）……ファネル、（８）
……抽出装置、（９）……抽出室バルブ、（20）……抽
出用空気チューブ、（29）……攪拌用空気チューブ、
（27）……飲料チューブ、（31）（32）（33）……作動
部材、（37）（38）（39）……カム装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、上部開口部から
   前記粉末原料及び前記湯が導入されて下方に上部開口よ
   り小径の取出口を形成したファネルと、該ファネルと前
   記取出口で連通して混合液が導入される抽出室と、気体
   及び液体に対して透過性を有し前記抽出室の底面を形成
   するフィルタと、攪拌時には前記取出口を開放しており
   抽出時には前記取出口を閉塞する抽出室バルブと、すく
   なくとも攪拌時及び抽出時には前記フィルタを介して前
   記抽出室に密接している飲料受けと、前記フィルタの上
   方から前記抽出室に加圧空気を導入する抽出用空気チュ
   ーブと、前記フィルタの下方から前記抽出室に加圧空気
   を導入する攪拌用空気チューブと、前記抽出室からの抽
   出液を注出するよう前記飲料受けに設けた飲料チューブ
   と、前記抽出用空気チューブ及び前記攪拌用空気チュー
   ブに加圧空気を導入するエアポンプと、前記空気チュー
   ブ及び前記飲料チューブ毎に設けられ開状態にあるチュ
   ーブを押し潰すことで閉状態に切換える作動部材と、攪
   拌時には前記攪拌用空気チューブのみが開となるよう対
   応する前記作動部材を付勢し、抽出時には前記抽出用空
   気チューブ及び前記飲料チューブが開となるよう対応す
   る前記作動部材を付勢する制御カム装置とから成る抽出
   装置。