JPS61190690A - コ−ヒ−抽出器 - 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】 【発明の属する技術分野】

この発明はレギュラーコーヒーの粉末を原料とし、これ
に湯を加えてコーヒーの抽出を行う特にコーヒー自動販
売機に組み込んで使用するコーヒー抽出器に関する。

【従来技術とその問題点】

最近では嗜好の高級化から自動販売機の機内において、
例えばコーヒーミルを組み込み、販売の都度一杯分のコ
ーヒー豆をコーヒーミルで挽き、この原料に場を加えて
コーヒーを抽出して販売に供する方式のものが多く出回
るようになっている。 かかる販売方式で使用されるコーヒー抽出器としては、
コーヒーミルで挽いたコーヒー粉末と湯とをピストン付
きシリンダ内に投入して、原料をピストンにより加圧し
、フィルタを通じてコーヒー液を強制的に抽出濾過する
いわゆるピストン加圧方式のものが公知である（特開昭
５５−６９８９］を公り、このピストン加圧方式による
コーヒー抽出法は通常のドリップ方式等に比べてコーヒ
ーの抽出に要する時間が短く、シたがって客の待ち時間
となる販売時間が短くて済むので特に自動販売機用とし
て通している。 かかるピストン加圧式コーヒー抽出器の従来構成を第４
図に、およびその抽出動作を第５図に付いて説明する。 まず第４図において、１はピストン２を内蔵したシリン
ダ、３はその上面にフィルタ４を装備したフィルタブロ
ックであり、前記ピストン２は連接杆５．リンク６、駆
動カム７等を介して減速歯車付きのブリュアーモータ８
に伝動連結されており、その上下死点の間でシリンダ内
を昇降操作される。またシリンダ１の上部には側方に張
り出す原料投入口１ａを有し、この原料投入口に対向し
てその上方には図示されてないコーヒーミル、温水タン
クが配備されている。なお９はコーヒー抽出後にフィル
タ４の上に残ったコーヒー滓を掻き落とすスクレーバ機
構である。 次に上記構成のコーヒー抽出動作を第５図について説明
する。すなわちコーヒー販売の待機状態から販売指令が
与えられると、まずコーヒーミルが始動して一杯分のコ
ーヒー豆を細かく粉砕し、その粉末がシリンダ１の原料
投入口１ａに投下され、同時に湯タンクからは所定量の
湯が供給される。 （第５図イ）これによりコーヒー粉末と湯が一緒にシリ
ンダｌ内に導入され、ここでコーヒー粉末は場と混合し
て膨潤状態となるとともに、一方ではプリュアーモータ
の駆動によりピストン２が上昇待機位置から下降し始め
る。（第５図口）さらにピストン２の下降が進むと、こ
の下降行程でピストン２が原料を加圧するようになり、
これによりシリンダ内のコーヒー液はフィルタ４を通じ
てフィルタブロック３内に強制的に抽出濾過され、さら
にフィルタブロック３から流出してペンドステージ上の
カップ１０へ吐き出し供給されるようになる。（第５図
ハ）なおピストン２はシリンダ内の下死点まで下降した
後に再び待機位置へ向けて上昇する。またこの上昇行程
の途中で駆動カム７によりフィルタブロック３が一時的
に図示の抽出位置から下降してシリンダ１との間が切り
離され、ここで先記したスクレーバ機構９が側方から移
動して来てフィルタ４の上面に残留しているコーヒー滓
を外方に掻き落とす、（第５図二）以上で１回の販売サ
イクルが終了する。 ところで、上記のコーヒー抽出器を運転するに当り、従
来では販売動作の開始から終了までブリュアーモータ８
を商用周波数の電源により定速運転してピストン２を一
定の下降速度で駆動操作しており、かつそのピストン下
降速度は標準的な粒度のコーヒー粉末を対象にそのコー
ヒー抽出器に整合した適正速度に設定されている。なお
この場合のピストンの下降速度設定は、自動販売機用と
して客の待ち時間を短くするするためにはコーヒー抽出
時間ができるだけ短い方が好ましく、そのためにはピス
トン２の下降速度を早めればよいが、反面ピストンの下
降速度を増すとフィルタの抵抗によりシリンダｌの内圧
が異常に上昇し、プリュアーモータの駆動力が負荷トル
クの増大に対応しきれずにモータロックを引き起こして
モータの故障が生じるおそれがあり、この点を勘案して
その適正速度が設定されている。 しかしながら上記のようにピストンの下降速度を一定速
度に設定して運転を行う従来の運転方式では、コーヒー
豆の種類、その焙煎度、粉末粒度。 コーヒー粉末量等が標準条件から異なった場合にはこれ
に対応できず、しばしば抽出動作中にフィルタの目詰ま
りとともにモータロックを引き起こすトラブルの発生す
ることがある。 かかるトラブルの発生に付いて発明者が種々な実験を通
じて得た知見によれば、コーヒー抽出動作中に発生する
フィルタの目詰まりの度合はシリンダ内での抽出圧力と
密接なかかわり合いを持っており、抽出圧力が過大にな
るとフィルタの目詰まりが生じ易くかつフィルタの目詰
まりが生じるとその抵抗が増してシリンダの内圧がます
ます上昇する悪循環となること、一方これに対してコー
ヒー抽出時の原料加圧力をそのコーヒー抽出器のシリン
ダ寸法、フィルタのメツシュ等に対応する固有な適正圧
力値以内に保持することにより、コーヒー豆の種類等の
相違にかかわりなくフィルタの目詰まり、モータロック
等の異常なコーヒー抽出動作を抑制してコーヒー液の抽
出濾過が円滑に行えることが判明した。

【発明の目的】

この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、前
記した知見を基にコーヒーの原料であるコーヒー豆の種
類、焙煎度、１回の供給量等の条件が様々に変わった場
合にも、コーヒー抽出時間を不要に長引かせることなし
に各種の原料に対応して円滑なコーヒー液の抽出濾過が
行えるような運転制御手段を備えたコーヒー抽出器を提
供することを目的とする。

【発明の要点】

上記目的を達成するために、この発明はコーヒー抽出器
にシリンダ内のコーヒー抽出圧の圧力検出手段と、ブリ
ュアーモータの運転制御手段とを備え、原料の加圧操作
に際し、あらかしめ設定した所定の抽出圧力規定値を基
準に圧力検出手段で検出したシリンダ内の抽出圧力が規
定圧力値よりも高い状態では、ピストンの下降速度を減
してコーヒー抽出圧力を前記の設定圧力内に保持するよ
うにブリュアーモータを速度制御ないしオン１オフ制御
し、これによってフィルタの目詰まり、モータロックの
おそれなしに、コーヒー液を円滑に抽出濾過できるよう
にしたものである。

【発明の実施例】

第１図はこの発明の実施例に係るコーヒー抽出器の全体
構成図を、第２図、第３図はそれぞれ異なる実施例のブ
リュアーモータ運転制御回路図を示すものであり、第１
図において第４図と同一部材には同じ符合が付しである
。なお第１図において、１１はコーヒーミルと組み合わ
せたコーヒー原料箱、１２は温水タンクであり、シリン
ダ１の原料投入口１ａに対向してその上方に配置されて
いる。 かかるコーヒー抽出器に対しこの発明により、シリンダ
１の内圧を検出する圧力検出手段としての圧力検出素子
１３がピストン２の下面側に配備されており、さらにブ
リュアーモータ８にはモータの運転制御装置１４が対応
して設けられている。この運転制御装置１４は詳細を第
２図、第３図の実施例で後述するものとして、その役目
ばあらがしめ実験より求めた適正コーヒー抽出圧力を設
定値とする規定圧力と前記した圧力検出素子１３の圧力
検出値とを比較し、シリンダ内の抽出圧力が前記の規定
圧力以上に高まった際にブリュアーモータ８を減速ない
し運転一時停止してピストン２の下降速度を下げ、これ
によってシリンダ１内の抽出圧力を規定圧力以内に保持
するように動作させることにある。 次に第２図により前記した運転′Ｍ御装置ｆ１４の具体
的な制御回路を示す、この実施例では、ブリュアーモー
タ８と電源との間に補助リレー１５のリレー接点１５ａ
、　１５ｂが介挿されており、その一方便の接点１５ｂ
は直接電源回路に、他方側の接点１５ａにはモータ速度
制御器としてのｔ源周波数調整器１６が介挿されており
、かつ補助リレー１５は圧力検出素子１３の検出値を基
に調節器１７内であらかじめ設定された規定圧力と比較
した上でそのリレー接点１７ａを介してオン、オフ制御
される。なお１８は販売指令により所定のタイミングで
オン動作する運転スイッチである。ここで前記した周波
数調整器１６はその動作により出力周波数を例えば商用
ｉ源周波数の半分程度に低下させるように設定されてい
るインバータである。また前記調節器１７で設定された
規定圧力ＰＯは実験から求めたコーヒー抽出器に固有な
適正抽出圧力に設定されており、圧力検出素子１３の検
出圧力Ｐ】が前記規定圧力Ｐｏよりも大である条件でリ
レー接点１７ａをオンにし、規定圧力Ｐｏ以下ではリレ
ー接点１７ａをオフするように動作する。 次に上記制御回路によるコーヒー抽出器の運転制御動作
について述べる。販売待機状態から販売指令が与えられ
ると、所定のタイミングで運転スイッチ１８がオンして
プリエアーモータ８が始動して第１図に示したピストン
２を下降操作し始める。 このピストン下降行程でシリンダ１の内圧が圧力検出素
子１３に検出されてその検出圧力ＰＩが調節器Ｉ７で規
定圧力Ｐｏと比較される。この場合に検出圧力ｐｔが規
定圧力Ｐｏ以下であれば補助リレー１５は作動せず、プ
リエアーモータ８は商用周波数で運転される。一方、原
料の種類、粉末粒度等の条件によるフィルタでの抵抗、
目詰まり等によりシリンダ１の内圧が異常に上昇して前
記した規定圧力Ｐ。 以上に上昇する状態になると、調節器１７からの出力信
号でリレー接点１７ａがオン動作し、これにより補助リ
レー１５が作動してそのリレー接点を切り換える。した
がってプリエアーモータ８は電源周波数調整器１６で設
定された低周波数の給電を受けて低速運転に切換わり、
ピストン２の下降速度を減速する。これにより原料の加
圧低減とともにシリンダの内圧が低下して再び規定圧力
Ｐａ以内に復帰し、円滑なコーヒー液の抽出濾過が進行
するようになる。またシリンダ内圧が規定圧力Ｐｏ以内
に低下すると補助リレー１５はオフとなり、プリエアー
モータ８は再び商用周波数運転に復帰して運転を継続す
る。かくしてコーヒーの抽出圧力を常に最適な圧力に保
持してフィルタの目詰まり１およびこれに伴うモータロ
ック現象の発生の恐れなしにコーヒーの抽出動作が円滑
に進行することになる。しかもプリエアーモータの減速
運転はシリンダの内圧上昇時にのみ行われ、それ以外は
商用周波数により定速運転されるので販売時間に左程の
影響を及ぼすことはない、なお第１図に示した実施例で
は圧力検出素子１４がピストン２に装備されているが、
これに限定されるものではなく、例えばシリンダ１側な
いしはフィルタブ９ツク３側に設置することも可能であ
る。しかして図示例のようにピストン側に設置するのが
構造的な制約を受けずに設置できて好都合である。また
プリエアーモータの速度調節器としては図示例の周波数
調整器以外にも、例えば電源電圧を下げてモータを低速
運転に切り換えるもの、あるいは周波数調整器を採用し
てその出力周波数をシリンダ内圧に応じてリニアに調節
する方式のもので実施することも可能である。 次に運転制御回路の異なる実施例を第３図に示す、この
実施例ではプリエアーモータ８の電源回路内にｉｔｓオ
ン、オフ調節器として、調節器１７のリレー接点１７ｂ
が直接介挿されており、圧力検出素子１３の検出圧力に
応してリレー接点１７ｂ、　Ｌ、たがってプリエアーモ
ータ８の運転がオン、オフ制御されるように構成されて
いる。すなわちコーヒーの抽出動作の過程でシリンダの
内圧が規定圧力Ｐ。 以内であれば定常運転のピストン加圧による強制抽出濾
過が行われ、一方原料等の条件によってシリンダの内圧
が規定圧力以上に上昇した場合にはリレー接点１７ｂが
一時的にオフしてプリエアーモータ８の運転を中断する
。これによりピストンによる原料の加圧がなくなって強
制抽出から自然抽出の状態に変わる。したがってシリン
ダ内圧は低下して規定圧力以下に復帰する。そしてシリ
ンダ内圧が規定圧力以下になると、再びリレー接点１７
ａがオンとなってプリエアーモータ８が運転に入り強制
抽出を再開する。これにより前記の実施例と同様にフィ
ルタの目詰まり、モータロックを防止しつつ円滑なコー
ヒー液の抽出濾過を進行させることができる。

【発明の効果】

以上述べたようにこの発明によれば、コーヒー抽出器に
シリンダ内のコーヒー抽出圧の圧力検出手段と、プリエ
アーモータの運転制御手段とを備え、原料の加圧操作に
際し、前記圧力検出手段の検出値に応じてコーヒー抽出
圧力を規定圧力内に保持するようにブリュアーモータを
運転制御するように構成したことにより、コーヒー原料
の種類。 焙煎度、粉末粒度、供給量等の条件が様々に変わった際
にも、コーヒー抽出時間を不要に長引かせることなしに
コーヒー抽出動作の過程でフィルタの目詰まり、モータ
ロフタ等の異常動作の発生を防止して内肩なコーヒー液
の抽出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係るコーヒー抽出器全体の
構成図、第２図、第３図はそれぞれ第１図におけるブリ
ュアーモータ運転制御手段の異な−る実施例の回路図、
第４図は従来におけるピストン加圧式コーヒー抽出器の
構成断面図、第５図は第４図のコーヒー抽出動作の説明
図である０図において、 ｌニジリンダ、２；ピストン、３；フィルタブロック、
４：フィルタ、８ニブリニアーモータ、１３：圧力検出
素子、１４：ブリュアーモータの運、転制御装置、１６
；電源周波数調整器、１７ｂ：電源回路オン、オフ制御
用接点。 第１図 第２図 第３図 第４図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（ロ）（ハ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（ニ）第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上面にフィルタを装備したフィルタブロックの上に
   ピストン付きシリンダを組合せ、このシリンダ内へコー
   ヒーの粉末と湯を供給した状態で、ブリュアーモータの
   駆動によりピストンを下降操作して原料を加圧すること
   により、前記フィルタを通じてコーヒー液の抽出濾過を
   行うコーヒー抽出器において、コーヒー抽出器にシリン
   ダ内のコーヒー抽出圧の圧力検出手段と、ブリュアーモ
   ータの運転制御手段とを備え、原料の加圧操作に際し、
   前記圧力検出手段の検出値に応じてコーヒー抽出圧力を
   規定圧力内に保持するようにブリュアーモータを運転制
   御することを特徴とするコーヒー抽出器。 ２）特許請求の範囲第１項記載のコーヒー抽出器におい
   て、圧力検出手段としての圧力検出素子がピストンに装
   備されていることを特徴とするコーヒー抽出器。 ３）特許請求の範囲第１項記載のコーヒー抽出器におい
   て、運転制御手段が、あらかじめ設定した所定の抽出圧
   力規定値を基準に圧力検出手段で検出したシリンダ内の
   抽出圧力が規定圧力値よりも高い状態でピストンの下降
   速度を減速するようにブリュアーモータの速度制御を行
   う速度制御器であることを特徴とするコーヒー抽出器。 ４）特許請求の範囲第３項記載のコーヒー抽出器におい
   て、速度制御器がブリュアーモータの電源回路に介挿さ
   れた電源周波数調整器であることを特徴とするコーヒー
   抽出器。 ５）特許請求の範囲第１項記載のコーヒー抽出器におい
   て、運転制御手段が、所定の抽出圧力規定値を基に圧力
   検出手段で検出したシリンダ内の抽出圧力が規定圧力値
   よりも高い状態でブリュアーモータの運転を一時的に停
   止制御する電源オン、オフ制御器であることを特徴とす
   るコーヒー抽出器。