JPS6331178Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案はコーヒ抽出部などに熱湯を加圧して供
給する熱湯供給装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

近時、コーヒの自動販売機として、その機体内
にコーヒの抽出部を設け、この抽出部において定
量のコーヒ粉を加圧し、この加圧したコーヒ粉に
一定の圧力で熱湯を供給し効率よくそのエキスを
抽出し、このエキスにより風味のよいコーヒを顧
客に提供するようにしたものが開発されている
（特公昭50−38994）。

抽出部に熱湯を供給する一般的な手段を第１図
に示し、１が発熱体２を備える温水タンク、３が
コーヒエキスの抽出部、４が熱湯の供給路、５が
水源と連通したシスターンで、上記供給路４の一
端が上記シスターン５に、他端が上記抽出部３に
それぞれ接続されている。供給路４の途中の一部
は、螺旋状に捻回するとともに温水タンク１内の
温水中に配置して熱交換部６を構成し、さらにこ
の供給路４には、上記熱交換部６とシスターン５
との間に電動加圧ポンプ７が設けられている。し
かして温水タンク１内の温水はサーモスタツト８
を介して制御される発熱体２により85℃前後に保
たれ、この状態において一定の信号に基づいて電
動加圧ポンプ７が起動し、これに伴いシスターン
５内の一定量の水が供給路４を通して一定の圧力
で抽出部３に送られる。シスターン５から流出し
た水は熱交換部６を流通する間に、温水タンク１
内の温水と熱交換を果して熱湯となり、この熱湯
の状態で抽出部３に流入する。

ところがこのような手段においては、水が熱交
換部６を流通する間にその熱交換部周囲の温水の
温度が低下し、このため抽出部３に圧送される熱
湯の温度は、当初は85℃近くの高温であるがその
後徐々に低温となつてしまう。そしてこのような
熱湯によりエキス抽出の一動作が行なわれる。と
ころでコーヒ粉に熱湯を供給して風味のよいエキ
スを抽出するためには、そのコーヒ粉にほぼ100
℃近くの高温の熱湯を連続して供給することが重
要であるが、従来のこの種熱湯供給装置において
はほぼ100℃近くの熱湯を連続的に得ることは困
難であつた。すなわち、例えば湯温を98℃に保持
するためサーモスタツト８の温度を98℃に設定し
た場合において、外気温度の上昇等が発生すると
サーモスタツト８の動作温度もそれに伴なつて上
昇し、100℃を越える状態となる。このため、こ
のサーモスタツト８に接続された発熱体２は湯温
が上昇し、100℃に達してもサーモスタツト８の
オフ動作がなされず、沸騰状態が継続される。こ
のようなことから従来のサーモスタツト８におい
ては沸騰などの危険を防止するため85℃前後に温
度を設定するのが通常であつた。したがつて、上
記のような温度（85℃前後）に設定され、かつ熱
湯の供給に伴ない熱湯の温度が徐々に低下してし
まう上記手段では風味のよいエキスを抽出する上
で大きな不利となる。この熱湯の供給に伴なう湯
温の低下に対しては温水を加熱する発熱体２の容
量を増大すればそれをある程度解決できるが、自
動販売機に一般に使用される電源は100V−15A
であるから1kW前後の発熱体を用いざるをえな
いという制約がある。

ところがこのような供給手段であると、温水タ
ンク内の高温の熱湯が駆動機構内を流通するた
め、この高温の熱湯の影響で駆動機構の寿命が低
下してしまうという問題がある。熱湯の温度を低
くすれば、駆動機構の寿命の低下を防止すること
ができるが、コーヒ抽出部などの熱湯供給部には
高温の熱湯を供給しなければならないから、熱湯
の温度を低くすることはできない。本考案はこの
ような問題点の解決を目的としたものである。

〔問題点を解決するために手段〕

本考案はこのような問題点を解決するために、
コーヒ抽出部などの熱湯供給部に一定の圧力で熱
湯を供給するものにおいて、高温の熱湯を貯留す
る温水タンクと、この温水タンク内に挿入された
シリンダと、このシリンダ内に摺動自在に収容さ
れそのシリンダの一端との間に加圧室を形成した
加圧ピストンと、上記加圧室内に温水タンク内の
熱湯を導入させる導入管と、上記シリンダの一端
から計量弁を通して導出されその導出端が上記熱
湯供給部に導かれた供給管と、上記加圧ピストン
を駆動して上記加圧室内の熱湯を上記供給管を通
して上記熱湯供給部に圧送させる駆動機構とを具
備するようにしたものである。

〔作用〕

熱湯の供給指令に基づいて温水タンク内の熱湯
が導入管を通して加圧室に導入される。こののち
駆動機構により加圧ピストンが駆動され、この駆
動により加圧室内の熱湯が計量弁から供給管を通
して熱湯供給部に圧送される。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例について第２図を参照
して説明する。図中１１は温水タンクで、この内
底部に発熱体１２が設けられている。温水タンク
１１の上部にはシリンダ１３が設けられ、このシ
リンダ１３は上端部が温水タンク１１の上部外方
に突出し、下端部が温水タンク１１内の温水中に
浸漬し、また内部が区画板１４を介して上部側の
作動室１５と、下部側の供給室１６とに区画され
ている。そして一方の作動室１５に作動ピストン
１７が、他方の供給室１７に加圧ピストン１８が
それぞれ摺動自在に収容され、この両者のピスト
ン１７，１８が上記区画板１４を摺動自在に貫通
するロツド１９を介して互いに連結されている。
また上記加圧ピストン１８は逆止弁２０を備える
とともに、シリンダ１３の内底部との間に加圧室
２１を形成している。そして温水タンク１１の上
部側面から導入管２２が導出し、この導入管２２
が上記加圧室２１に接続し、また加圧室２１の底
面から供給管２３が導出し、この供給管２３が温
水タンク１１から突出してコーヒの抽出部２４に
導入されている。上記導入管２２の途中には、温
水タンク１１内の熱湯を定量に計量して加圧室２
１に流入させる計量弁２５が、また上記加圧室２
１には空気抜きパイプ２６がそれぞれ設けられて
いる。２７は温水タンク１１内の蒸気を導出させ
る蒸気パイプで、このパイプ２７は金属製の受熱
板２８に接触し、この受熱板２８にサーモスタツ
ト２９の感熱体３０が取付けられている。そして
蒸気パイプ２７を流通する蒸気により受熱板２８
が加熱され、その温度が感熱体３０で感知され、
この感知に応じてサーモスタツト２９が動作して
発熱体１２の通電を制御し、この制御により温水
タンク１１内の熱湯がほぼ100℃という一定の高
温に保持される。

３１はシスターンで、このシスターン３１は容
器３２内にフロート３３を収容してなる。そし
て、容器３２の上部側面に給水管３４が接続し、
この給水管３４に給水弁３５が設けられ、また容
器３２の底面から連通管３６が導出し、この連通
管３６が温水タンク１１の下部側面に接続されて
いる。上記フロート３３はシヤフト３７を介して
可動レバー３８に支持され、その可動レバー３８
に対向してフロートスイツチ３９が設けられてい
る。４０は上記加圧ピストン１８を駆動して加圧
室２１内の熱湯を供給管２３を通してコーヒの抽
出部２４に圧送させる駆動機構としての電動加圧
ポンプで、このポンプ４０からは吸水管４１およ
び圧送管４２が導出し、その一方の吸水管４１が
上記容器３２の底面に接続されている。上記シリ
ンダ１３の作動室１５の側面からは一対の導管４
３，４４が導出し、この両者の導管４３，４４が
並列して配置する一対の三方弁４５，４６を介し
て互いに連通し、そしてその一方の三方弁４５に
上記圧送管４２が接続し、また他方の三方弁４６
と上記容器３２とが返送管４７を介して互いに接
続されている。なお、作動ピストン１７は導管４
３，４４の導出基端の相互間に配置し、また加圧
ピストン１８の上方側の空間は通孔４８を介して
大気中に連通している。

次に作用について説明する。まず熱湯の供給指
令があると温水タンク１１内の熱湯が計量弁２５
を介して定量に計量されて加圧室２１に導入され
る。この際、加圧室２１中の空気は熱湯により大
気中に放出されるとともに熱湯の導入が停止した
時点においてその導入された熱湯の上面と加圧ピ
ストン１８との間には一定の空気層ａが残され
る。こののち電動加圧ポンプ４０が起動し、容器
３２内の水が吸水管４１から圧送管４２を通して
三方弁４５に圧送され、この三方弁４５による流
路の設定によりその水が導管４３を通して作動ピ
ストン１７の上部側に圧送される。これに伴い作
動ピストン１７が下降し、またこの作動ピストン
１７と一体に加圧ピストン１８が下降する。加圧
ピストン１８の下降により加圧室２１内の熱湯が
上記空気層ａを介して加圧される。この加圧に伴
い、加圧室２１内の熱湯が供給管２３を通して抽
出部２４に圧送され、この熱湯によりコーヒエキ
スの抽出が行なわれる。加圧ピストン１８は加圧
室２１のほぼ最下端にまで下降し、したがつて上
記空気層ａの空気も供給管２３を通して抽出部２
４に圧送され、このため加圧室２１内の熱湯の全
量を余すことなく確実かつ的確に抽出部２４に供
給することができる。なお、作動ピストン１７の
下部側に予め満されていた水は、その作動ピスト
ン１７の下降に伴い導管４４、三方弁４６、返送
管４７を通して容器３２内に戻される。

このようにして熱湯の供給が完了したのちに
は、各三方弁４５，４６の流路が切換わり、圧送
管４２を通して三方弁４５に送られる水が導管４
４を通して作動ピストン１７の下部側に圧送され
る。これに伴い作動ピストン１７および加圧ピス
トン１８が上昇する。加圧ピストン１８が上昇す
る際には逆止弁２０が開放し、通孔４８およびそ
の逆止弁２０を通して外部の空気が加圧室２１内
に流入する。作動ピストン１７の上昇に伴いその
上部側の水は導管４３、三方弁４６、返送管４７
を通して容器３２内に戻される。また、抽出動作
により温水タンク１１内の熱湯はその一部が加圧
室２１内に流入することにより減量するが、その
減量に応じて容器３２内の水が連通管３６を通し
て温水タンク１１内に補給され、その水が発熱体
１２により加熱されて熱湯となる。容器３２内の
水の減量は、フロート３３の動作およびその動作
に応動するフロートスイツチ３９により検知さ
れ、この検知に応じて給水弁３５が開放され、容
器３２内に給水管３４を通して水源からの水が補
給され、これにより容器３２内の水位レベルが常
時一定に保たれる。

なお、上記実施例においては、電動加圧ポンプ
で作動室に水を圧送し、その水圧に基づいて加圧
ピストンを駆動するようにしたが、このような駆
動機構による場合に限らず、空気圧や油圧あるい
はリンクやカムを用いる機構で加圧ピストンを駆
動するようにしても何ら差し支えない。また熱湯
を供給する個所はコーヒの抽出部に限らず、他の
熱湯を必要とする個所でもあつてもよいことは勿
論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、温水タン
ク内に構成され常時高温に保持される加圧室内に
温水タンク内の熱湯を導入し、この熱湯を加圧ピ
ストンで加圧して熱湯供給部に圧送するようにし
たから、熱湯の供給過程中にその温度低下を招く
ことがなく、高温の熱湯を高温状態に連続的に保
持したまま的確に熱湯供給部に供給することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱湯を供給する一般例を示す構成図、
第２図は本考案の一実施例を示す構成図である。 １１……温水タンク、１３……シリンダ、１８
……加圧ピストン、２１……加圧室、２４……コ
ーヒの抽出部（熱湯供給部）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コーヒ抽出部などの熱湯供給部に一定の圧力で
   熱湯を供給するものにおいて、高温の熱湯を貯留
   する温水タンクと、この温水タンク内に挿入され
   たシリンダと、このシリンダ内に摺動自在に収容
   されそのシリンダの一端との間に加圧室を形成し
   た加圧ピストンと、上記加圧室内に温水タンク内
   の熱湯を導入させる導入管と、上記シリンダの一
   端から計量弁を通して導出されその導出端が上記
   熱湯供給部に導かれた供給管と、上記加圧ピスト
   ンを駆動して上記加圧室内の熱湯を上記供給管を
   通して上記熱湯供給部に圧送させる駆動機構とを
   具備することを特徴とした熱湯供給装置。