JP2005160649A

JP2005160649A - 飲料抽出装置

Info

Publication number: JP2005160649A
Application number: JP2003402130A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Ito; 孝文伊藤; Manabu Ueno; 学上野
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【目的】抽出容器に供給した粉末原料と湯にエアを吹き込んで攪拌した混合体から飲料を抽出する飲料抽出装置に関し、湯気の排気口から湯気と一緒に粉末原料が吸引されたり、湯気の吸引力の不足により原料シュート内に湯気が進入し、原料が湯気で原料シュート内に固着するなどの不具合の発生をなくした飲料抽出装置を提供する。
【構成】シリンダ１０に原料シュート２０から供給した粉末原料と湯タンク６０から供給した湯の混合体からフィルタ４２を通じてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置において、シリンダ１０に空気を導入する空気ダクト２２を原料シュート２０側壁の外側の一端に設け、この導入した空気を吸引する吸引ダクト２４を該原料シュート２０側壁外側の空気ダクト２２と対向する位置に設け、吸引ダクト２４が吸引する空気の量と略同量の空気を空気ダクト２２から導入するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、抽出容器に供給した粉末原料と湯にエアを吹き込んで攪拌した混合体から飲料を抽出する飲料抽出装置に関するものである。

例えば、コーヒー豆を挽いた粉末原料から抽出したコーヒー飲料を販売する自動販売機や飲料ディスペンサには、その内部に飲料抽出装置が設けられている。この種の飲料抽出装置としては、抽出容器、フィルタ、フィルタブロックおよび弁機構を備えたものが一般的である。抽出容器は、いわゆるシリンダと称されるものであり、上下両端面がそれぞれ開口した形状で、内部にエアを供給するためのエア通路が設けられている。この抽出容器の上方には、粉末原料を抽出容器に供給する原料シュートと、抽出容器に湯を供給する湯導入口と、抽出容器内の湯気を排気する排気口と、原料シュートおよび排気口と一体的に形成されたドーム状のカバーと、カバーと連続的に形成された蓋とを配設している。フィルタは、抽出容器の下端開口を閉塞する態様で配置されるもので、例えば紙製のものが適用されている。フィルタブロックは、フィルタを介して抽出容器の下端部に装着される有底円筒形状の容器であり、その内底部に抽出通路を有している。弁機構は、抽出容器の上部開口を開閉するものである。

この飲料抽出装置では、まず、抽出容器の下端部をフィルタを介してフィルタブロックに装着した後、弁機構が抽出容器の上部開口を開放させた状態で抽出容器の上端開口に設けた原料シュートから粉末原料を投入し、そこに湯タンクに貯留されタンクヒータで加熱された湯を湯導入口から供給して粉末原料と湯の混合体とし、この混合体にエアを吹き込む。ここで混合体がエアの噴出波により強制的に攪拌され、コーヒー豆を挽いた粉末原料からコーヒー成分が湯に滲み出る。なお、抽出容器内に放出したエアは気泡となって液面上に出ると湯気となり抽出容器内を上昇して排気口から吸引されて排気口出口から排出される。その後、弁機構が抽出容器の上部開口を閉鎖して、この状態から抽出容器内の混合体上部にエアを供給する。この結果、抽出容器に供給されたエアの圧力により、フィルタを通じてフィルタブロックにコーヒー飲料が抽出され、抽出されたコーヒー飲料が抽出通路を通じてカップへ注がれる。

コーヒー飲料の抽出が終了すると、エアの供給を停止した後、抽出容器をフィルタブロックから離隔するとともに、飲料抽出滓を廃棄するべくフィルタを送り出して、次の飲料抽出に備えて待機状態となる（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−４７６９号公報

このような飲料抽出装置では、排気口から湯気を吸引して排気するときに抽出容器内に投入された粉末原料を一緒に吸引してしまうため、排気口出口から湯気と一緒に排出された粉末原料で壁面や床面を汚したり、湯気で湿った粉末原料が排気口の内壁に堆積して吸引力を低下させる。また、大容量カップに飲料を供給するには粉末原料と湯の供給量を多くして飲料抽出量を増やすことになるが、湯気の発生量が多くなるので排気口の口径を大きくして吸引量を増やす必要があるが、それには原料シュート配置の兼ね合いなどから限りがあり、吸引できる湯気の量に限界が生じ、その結果、湯気が原料シュート内に進入してその内壁に生じさせた露に粉末原料が堆積して固着すると粉末原料の供給量を不安定にさせるような不具合を招く虞があった。
本発明は、上記実情に鑑みて、抽出容器に供給した粉末原料と湯にエアを吹き込んで攪拌した混合体から飲料を抽出する飲料抽出装置に関し、湯気の排気口から湯気と一緒に粉末原料が吸引されたり、湯気の吸引力の不足により原料シュート内に湯気が進入し、原料が湯気で原料シュート内に固着するなどの不具合の発生をなくした飲料抽出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る飲料抽出装置は、挽き豆を粉末原料としたコーヒー飲料を抽出するための抽出容器、フィルタ、フィルタブロックおよび弁機構を備え、前記抽出容器の下端部をフィルタを介してフィルタブロックに装着し、前記抽出容器に原料シュートから供給した前記粉末原料と湯タンクから供給した湯の混合体からフィルタを通じてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置において、
前記抽出容器に空気を導入する空気ダクトと、この導入した空気を吸引する吸引ダクトと、を設けたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る飲料抽出装置は、上述した請求項１において、前記空気ダクトを前記原料シュート側壁の外側の一端に設け、前記吸引ダクトを該原料シュート側壁外側の前記空気ダクトと対向する位置に設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る飲料抽出装置は、上述した請求項１または２において、前記空気ダクトから導入する空気の量と、前記吸引ダクトが吸引する空気の量とを略同量としたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、抽出容器に空気を導入する空気ダクトと、この導入した空気を吸引する吸引ダクトとを設けたので、吸引ダクトから湯気と一緒に粉末原料が吸引されたり、湯気の吸引力の不足により原料シュート内に湯気が進入し、原料が湯気で原料シュート内に固着するなどの不具合の発生をなくした飲料抽出装置を実現することが可能になる。
請求項２の発明によれば、原料シュートを挟んでその側壁外側の一端に空気ダクトを設け、それと対向する位置に吸引ダクトを設けたので、空気ダクトから導入した空気がドーム状のカバー内を原料シュート側壁外側の周囲を一定方向に流れて吸引ダクトから吸引されるようになるので、粉末原料が原料シュートから落下する位置より上の位置を空気が流れて湯気のみを吸引ダクトに導いて吸引し排気するので粉末原料を吸引することがなくなる。

請求項３の発明によれば、吸引ダクトが吸引する空気の量と略同量の空気を空気ダクトから導入するようにしたので、吸引ダクトの吸引力が高まって湯気が原料シュート内に進入することがなくなり、自重で落下する粉末原料を吸引することなく上昇する湯気を確実に吸引することができるようになる。

本発明は、挽き豆を粉末原料としたコーヒー飲料を抽出するための抽出容器、フィルタ、フィルタブロックおよび弁機構を備え、前記抽出容器の下端部をフィルタを介してフィルタブロックに装着し、前記抽出容器に原料シュートから供給した前記粉末原料と湯タンクから供給した湯の混合体からフィルタを通じてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置において、前記抽出容器に空気を導入する空気ダクトを前記原料シュート側壁の外側の一端に設け、この導入した空気を吸引する吸引ダクトを該原料シュート側壁外側の前記空気ダクトと対向する位置に設けた。これにより、空気ダクトから導入した空気がドーム状のカバー内を原料シュート側壁外側の周囲を一定方向に流れて吸引ダクトから吸引されるようになるので、粉末原料が原料シュートから落下する位置より上の位置を空気が流れて湯気のみを吸引ダクトに導いて吸引し排気するので、吸引ダクトが粉末原料を吸引することがなくなる。また、吸引ダクトが吸引する空気の量と略同量の空気を空気ダクトから導入するようにしたので、吸引ダクトの吸引力が高まって湯気が原料シュート内に進入することがなくなり、自重で落下する粉末原料を吸引することなく上昇する湯気を確実に吸引することができるようになる。このように、抽出容器に空気を導入する空気ダクトと、この導入した空気を吸引する吸引ダクトとを設けると、吸引ダクトから湯気と一緒に粉末原料が吸引されたり、湯気の吸引力の不足により原料シュート内に湯気が進入し、原料が湯気で原料シュート内に固着するなどの不具合の発生をなくした飲料抽出装置を実現することが可能になる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料抽出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態である飲料抽出装置を示したものである。ここで例示する飲料抽出装置は、図２に示すようなカップ式飲料自動販売機に適用されるもので、特にコーヒー飲料を抽出するための飲料抽出装置を例示している。
図２に示したカップ式飲料自動販売機Ａは、機器筐体Ｂの前面ドアＣに商品選択ボタンＤおよび商品販売口Ｅを備えている。商品選択ボタンＤは、利用者が商品を選択するためのもので、商品展示部Ｆに展示された複数の商品見本Ｇに対応して設けてある。また、前面ドアＣには、硬貨を投入するためのコイン投入口Ｈ、投入した硬貨を返却するためのコイン返却レバーＩ、硬貨を返却するためのコイン返却口Ｊがそれぞれ設けられている。商品販売口Ｅは、選択した商品を提供するための開口であり、その内底部にカップＫを載置するための販売トレイＬが配設してある。

図１に示した飲料抽出装置１は、機器筐体Ｂの内部に設けられるもので、コーヒー豆を所定の粒度に挽いた粉末原料と湯との混合体からコーヒー飲料を抽出する抽出部２と、コーヒー豆を所定の粒度に挽いて抽出部２に供給するミル５０と、抽出部２に供給する湯を貯留する湯タンク６０と、抽出部２の各部にエアを送るエアポンプ３０とを有する。
抽出部２は、昇降手段（図示せず）によって上下動可能に支持され、上動した場合に、フィルタブロック４０から離隔した位置に配置される一方、下動した場合にフイルタ４２を介してフィルタブロック４０に嵌合して下端開口が閉塞される。シリンダ１０（抽出容器）は上下両端面がそれぞれ開口し、ミル５０から原料シュート２０を介して供給される粉末原料と湯タンク６０から供給される湯とを受け入れる混合室１１と、粉末原料と湯との混合体をエアポンプ３０から供給されたエアの噴出波により強制的に攪拌して粉末原料から湯にコーヒー成分を滲み出させる抽出室１２とを連通口１３で連通して形成される。連通口１３はバルブ１５（弁機構）によって開閉され、モータで駆動される弁昇降機構（図示せず）により上下動する。抽出室１２には、エアポンプ３０からの加圧エアを導入するエア導入口１４を有する。

シリンダ１０の上方には、ミル５０から供給される粉末原料をシリンダ１０に投入する原料シュート２０と、空気ポンプ２１から送られる空気をシリンダ１０内に導入するための原料シュート２０側壁の外側の一端（図中原料シュート２０側壁の左側）に設けた空気ダクト２２と、空気ダクト２２で導入した空気を吸引ポンプ２３で吸引するための原料シュート２０側壁外側の空気ダクト２２と対抗する位置（図中原料シュート２０側壁の右側）に設けた吸引ダクト２４（湯気の排気口ともいう）、原料シュート２０および空気ダクト２２、吸引ダクト２４と一体的に形成されたドーム形状のカバー２５と、カバー２５と連続的に形成された蓋２６とを設け、空気ダクト２２と吸引ダクト２４は原料シュート２０の下端開口より上部に配設している。また蓋２６には、湯タンク６０から供給される湯を混合室１１に導入する湯導入口６３が設けられている。

フィルタブロック４０は、有底の円筒形状を成すもので、粉末原料と湯との混合体を攪拌するときにはエアを供給するとともに、粉末原料から湯にコーヒー成分が滲み出した混合体からコーヒー飲料を抽出するフィルタブロック開口４１が接続してある。
フィルタ４２は、ロール状に巻回された紙製で帯状をなすフィルタ紙で、シリンダ１０とフィルタブロック４０との間へ順次繰り出され、粉末原料と湯との混合体を濾過してコーヒー飲料を抽出する。
エアポンプ３０とエア導入口１４とフィルタブロック開口４１との間には三方切換弁３１を介して通路３２、３３、３４が配管されている。さらに、通路３４はその途中で分岐した通路３５、３６と連通し、通路３５はフィルタブロック開口４１と連通し、通路３６には抽出バルブ３７を介して抽出ノズル３８を設けている。

図３〜図５は、上述した飲料抽出装置の抽出動作を説明するための概念図である。以下、図１、図３〜図５を適宜参照しながら、飲料抽出装置の動作について説明する。
まず、飲料抽出指示がされていない場合、飲料抽出装置１は、図１に示すように、待機状態となっている。この待機状態においては、シリンダ１０は、フィルタブロック４０およびフィルタ４２から離隔した状態にあり、バルブ１５は連通口１３を開放している。また、湯バルブ６２が閉鎖した状態に保持される一方、抽出バルブ３７が開放した状態に保持されている。湯タンク６０においては、内部に設けたタンクヒータ６１が駆動し、内部に貯留した湯が所望の温度状態、例えば９４℃に維持されている。
上述した待機状態から利用者等によって商品選択ボタンＤでコーヒー飲料が選択され、飲料抽出指示がされると、昇降手段が駆動されて、図３に示すように、フィルタ４２を介してシリンダ１０をフィルタブロック４０に嵌合させ、抽出バルブ３７を閉鎖する。そして、空気ポンプ２１を駆動して空気ダクト２２からシリンダ１０内に空気を導入するとともに、吸引ポンプ２３を駆動してカバー２５内の空気を吸引ダクト２４から吸引する。その後、ミル５０を駆動してコーヒー豆を挽いた粉末原料を原料シュート２０から混合室１１に投入すると同時に湯バルブ６２を開放して湯導入口６３から湯を導入する。導入された湯は、混合室１１で粉末原料と混合されて連通口１３から抽出室１２に流入する。

このとき、空気ダクト２２から導入した空気がドーム状のカバー２５内を原料シュート２０側壁外側の周囲を一定方向に流れて吸引ダクト２４から吸引されるようになるので、粉末原料が落下する原料シュート２０下端開口より上の位置を空気が流れて湯気のみを吸引ダクト２４に導いて吸引し排気するので粉末原料を吸引することがなくなる。また、吸引ダクト２４が吸引する空気の量と略同量の空気を空気ダクト２２から導入するようにしたので、吸引ダクト２４の吸引力が高まって湯気が原料シュート２０内に進入することがなくなり、自重で落下する粉末原料を吸引することなく上昇する湯気を確実に吸引することができるようになる。
抽出部２に供給した粉末原料と湯が予め設定した量に達すると、図４に示すように、ミル５０を停止するとともに湯バルブ６２を閉鎖した後、三方切換弁３１を通路３２と通路３４が連通するようにしてエアポンプ３０を駆動し、通路３５からフィルタブロック開口４１を通じてフィルタブロック４０からシリンダ１０の内部にエアを供給することにより、シリンダ１０に貯留される粉末原料と湯の混合体のエア撹拌を行う。この結果、粉末原料から湯に香味や旨味等のコーヒー成分が滲み出して、シリンダ１０の内部においてコーヒー飲料が生成されることになる。このとき、粉末原料と湯の混合体を撹拌したエアが湯気になり連通口１３から上昇するが、空気ダクト２２から導入されカバー２５内を流れて吸引ダクト２４で吸引される空気の流れに吸込まれるので、原料シュート２０内に湯気が進入してその内壁に結露、さらには原料の固着などの不具合を生じることがない。また、吸引ダクト２４が吸引する空気の量と略同量の空気を空気ダクト２２から導入するようにしたので、吸引ダクト２４の吸引力が高まり、上昇する湯気を確実に吸引することができるようになり、湯気が原料シュート２０内に進入することがなくなる。

しかる後、図５に示すように、三方切換弁３１を切換えて通路３２と通路３３を連通するとともに抽出バルブ３７を開放して、連通口１３をバルブ１５で閉鎖した状態に保持すると、エアポンプ３０から圧送するエアがエア導入口１４から供給されてシリンダ１０内部の粉末原料と湯の混合体上部の圧力を高めるので、生成されたコーヒー飲料がフィルタ４２で濾過されて、フィルタブロック開口４１から通路３５、３６を通過して抽出バルブ３７を介して抽出ノズル３８から販売トレイＬに載置されたカップＫに供給されることになる。
コーヒー飲料をカップＫに供給した後、昇降手段を駆動することによりシリンダ１０を上動させ、一定量のフィルタ４２を繰り出し、使用後のフィルタ４２およびこれに付着する抽出滓を滓バケツ（図示せず）に収納させる。そして、空気ポンプ２１と吸引ポンプ２３を停止する。このように、空気ポンプ２１と吸引ポンプ２３を飲料抽出がされている間駆動すると、カバー２５内が原料シュート２０の外壁外側に沿って流れる空気で乾燥されるので、カバー２５内壁や原料シュート２０に結露が生じることがなく、常に衛生的に保持される。

なお、上述した実施の形態では、挽き豆を粉末原料としたコーヒー飲料を抽出するための装置を例示しているが、本発明はその他の粉末原料から飲料を抽出するものにももちろん適用することが可能である。

本発明の実施の形態である飲料抽出装置を示した概念図である。図１に示した飲料抽出装置を適用した自動販売機の外観図である。図１に示した飲料抽出装置の抽出動作を示す概念図である。図１に示した飲料抽出装置の抽出動作を示す概念図である。図１に示した飲料抽出装置の抽出動作を示す概念図である。

符号の説明

１飲料抽出装置
２抽出部
１０シリンダ
１１混合室
１２抽出室
１３連通口
１４エア導入口
１５バルブ
２０原料シュート
２１空気ポンプ
２２空気ダクト
２３吸引ポンプ
２４吸引ダクト
２５カバー
２６蓋
３０エアポンプ
３１三方切換弁
３７抽出バルブ
３８抽出ノズル
４０フィルタブロック
４１フィルタブロック開口
４２フィルタ
５０ミル
６０湯タンク
６１タンクヒータ
６２湯バルブ
６３湯導入口
Ａカップ式飲料自動販売機
Ｋカップ

Claims

挽き豆を粉末原料としたコーヒー飲料を抽出するための抽出容器、フィルタ、フィルタブロックおよび弁機構を備え、前記抽出容器の下端部をフィルタを介してフィルタブロックに装着し、前記抽出容器に原料シュートから供給した前記粉末原料と湯タンクから供給した湯の混合体からフィルタを通じてコーヒー飲料を抽出する飲料抽出装置において、
前記抽出容器に空気を導入する空気ダクトと、この導入した空気を吸引する吸引ダクトと、を設けたことを特徴とする飲料抽出装置。
前記空気ダクトを前記原料シュート側壁の外側の一端に設け、前記吸引ダクトを該原料シュート側壁外側の前記空気ダクトと対向する位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。
前記空気ダクトから導入する空気の量と、前記吸引ダクトが吸引する空気の量とを略同量としたことを特徴とする請求項１または２に記載の飲料抽出装置。