JPH0691869B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明はコーヒー、紅茶、緑茶などの飲料抽出装置に関
する。

B.従来の技術 この種の装置の一例として、米国出願人による特公昭57
−31892号公報に示すものは、装置へ出入りされる容器
にいちいちコーヒー粉を供給していた。

C.発明が解決しようとする課題 従って、コーヒー粉の貯蔵、計量、供給に高度な技術を
要し、抽出後のコーヒー粉の取り出しにも高度な技術を
要していた。

本発明は上記課題を解決し、あらかじめ計量された原料
の充填されたフィルタ・カートリッジの装置に対する装
填、取り外し、排出が容易な飲料抽出装置を提供するこ
とを目的とする。

D.課題を解決するための手段 シート状フィルターからできた容器に原料粉が入れら
れ、それにシート状フィルターからなる蓋がされたカー
トリッジを、この装置にセットすれば、熱湯が上から供
給されて、カートリッジの下側に置かれたカップに飲料
が抽出されるようにしたものがこの装置である。カート
リッジはボウル状容器の周縁に鍔が設けられ、それらの
上側に蓋がされた円盤状のものである。

即ち、本発明の構成は、ケースの上部に取り付けられて
た給水タンクの下面から給水弁を介して給水管が下方に
伸びてなる給水部と、 給湯タンクが前記給水タンクの下側に設けられ、前記給
水管の下端が給湯タンクの下部に接続され、前記給湯タ
ンク内部の上部にフロートスイッチ、下部にヒータが設
けられ、前記給湯タンクに前記ヒータの通電を制御する
温度検出器が設けられ、また、前記給湯口には給湯管が
接続され、その途中に給湯弁が設けられてなる給湯部
と、 水平面内で広い板体にカートリッジ鍔の外径より僅かに
大きい円孔が設けられた本体と、弾性復元力に富む薄板
から形成され、前記本体円孔の内周から複数の舌片が大
略等間隔で求心方向に突設され、該舌片の先端を連ねる
包絡円の直径はカートリッジ容器部の外径より僅かに大
きく定められてなるホルダーとを含む原料カートリッジ
装填具と、 カートリッジの容器部を収容し、鍔部を上端面で支持す
る上端円形容器状の座を持ち、該座はその底中央に抽出
孔を持ち、内面の上端部に下細テーパ面と、その下側に
１以上の円周凸条が同心に設けられ、かつ、座の上端面
にシール手段が設けられてなる原料カートリッジ受と、 ケース内で上下動可能に支持され、上下方向に沿う中心
軸線を持つ円筒本体の下端に底を有し、その中央に湯孔
を持ち、前記本体の上下方向中途部に前記給湯管に接続
された給湯口を持つシリンダと、 該シリンダ内を上下動可能に支持されて行程の上端でも
前記シリンダの内部に留どまるようにされたピストン
と、 前記シリンダおよびピストンを上方に付勢するばねと、 前記カートリッジ受の外周面から左右に反転軸が突設さ
れ、先端でケースの左右壁に回動可能に支持され、抽出
後に前記カートリッジ受と後方へ約90度反転させてカー
トリッジを廃棄するように、前記反転軸に揺動手段が連
結されてなる原料カートリッジ受反転部とを含むことで
ある。

E.作用 カートリッジの鍔を原料カートリッジ装填具ホルダーの
舌片にのせる。次に、シリンダが下り、シリンダの下面
はカートリッジの上面を押し下げ、カートリッジ鍔はホ
ルダー舌片を屈曲させ押し下げてその下側に移動する。
そしてカートリッジはホルダーから外れ、原料カートリ
ッジ受の座に到達して、それとシリンダ下面との間で強
力に挟まれる。

次いで、給湯弁が開いて湯がシリンダの給湯口からシリ
ンダ内に注がれ、一定時間後に給湯弁は閉じられる。こ
の状態で規定時間だけ原料は蒸らされる。

次に抽出弁が開き、その直後にピストンを下降させ、飲
料が抽出し始める。このとき、カートリッジの容器部と
鍔部の境界部分は原料カートリッジ受の座の円周凸条に
強力に押し付けられてシールされている状態であるの
で、この部分から湯が逃れ出てしまうことが防がれ、湯
はカートリッジの容器部の下部から抽出される。

次にピストンが最下位に達すると、抽出弁が閉じられ
る。次にピストンが上昇し、シリンダも上昇を開始す
る。このとき、カートリッジはその上側にあるホルダー
の舌片に遮られ、シリンダ下面に付着して上昇すること
を防がれ、原料カートリッジ受の座の上に残り、また、
下側から押上ばねにより押し上げられて、座の底から僅
かに持ち上がっている。

次に反転手段が始動し、反転軸が約90度揺動して、原料
カートリッジ受は後方へ約90度反転し、カートリッジは
廃棄される。

F.実施例 以下、本発明の実施態様を図面に示す一実施例にもとづ
き説明する。

この装置の構造は大要は次のごとくである。薄板からな
る直方体のケース１は左右方向に短く前後方向にそれよ
り長く、さらに上下方向に長い。このケース内の最上部
に水道水の供給を受けて貯蔵する給水部10がある。その
すぐ下側でケース１の後半部には給湯部20が設けられ、
前記給水部10からの給水を適温まで加熱してカートリッ
ジＡへ上から導く。

前記給湯部の前側でやや下がった所に原料カートリッジ
装填具100が設けられる。これは、ケース外部から装填
されたカートリッジが後記シリンダ31によって押し下げ
られて後記原料カートリッジ受200に受けられてシリン
ダ31との間で挟まれるまで、カートリッジを一時的に支
持するものである。

原料カートリッジ装填具100のすぐ下に原料カートリッ
ジ受200が設けられる。これは、カートリッジが受けら
れて前記シリンダ31で押さえられている間、前記給湯部
20から熱湯を受け、後記ピストンの押し下げにより湯を
カートリッジを通してその下側に押し出すものである。

前記原料カートリッジ装填具100の直上で前記給湯部20
の手前にはシリンダ部30が設けられる。これは、前記原
料カートリッジ受200との間でカートリッジを挟み、そ
の間に前記給湯部20からの湯を前記カートリッジへ導く
ためのものである。

前記シリンダ31にピストンが嵌まったピストン部40が設
けられる。

前記ピストン・シリンダ部のすぐ上で前記給湯部の手前
には前記ピストン41、シリンダ31を上下させるピストン
シリンダ作動部50が設けられる。

前記原料カートリッジ受200に原料カートリッジ受反転
部60が設けられる。これは原料カートリッジ受200を後
方へ約90度反転させて、カートリッジを抽出後に廃棄す
るためのものである。

次に、これらの部分の詳細について説明する。給水部10
において、給水タンク11は高さ方向に偏平な直方体から
なり、ケース１の天井の下面に取り付けられている。給
水タンク11の下面から給水弁12を介して給水管13が下方
に伸びている。

給湯部20において、左右方向に狭く前後方向および上下
方向に長い直方体給湯タンク21が前記給水タンク11の直
下で左側に設けられ、前記給水管13の下端が給湯タンク
21の下部に接続される。給湯タンク内部の上部にフロー
トスイッチ22、下部にヒータ23が設けられ、給湯タンク
21の前壁の給湯出口付近にコーヒー抽出適温90〜94℃を
検出する第１温度検出器24が設けられ、また、前記ヒー
タの付近にヒータの通電を制御する92〜96℃でスイッチ
が入る第２温度検出器25が設けられている。また前記給
湯口には給湯管26が接続され、その途中に給湯弁26およ
び流量調節弁28が設けられる。

ケース１の左右壁の内側には、上下方向ほぼ中間部に、
Ｓ形鋼の棚部材２が前後方向に長く取り付けられてい
る。この棚部材はウェブを水平状態とし、一方フランジ
をケース１左右壁に取り付けられ、他方フランジを上向
きにした状態である。そしてこの上向きの他方フランジ
の上端付近にガイドレール３が左右方向内側に張り出し
ている。

このガイドレールに沿って原料カートリッジ装填具100
が着脱自在に取り付けられる。この原料カートリッジ装
填具100は本体110とホルダー120と止め環130からなる。
本体110は水平面内で広い矩形板状を呈し、その中央部
分にカートリッジの外径より僅かに大きい円孔が設けら
れ、左右側面には前記ガイドレールに嵌まるガイド溝11
2が設けられ、前端には取っ手113が設けられる。ホルダ
ー120は弾性復元力に富む薄板が打抜かれて形成され、
前記本体円孔の周縁の上側に置かれる円環121の内周か
ら複数（例えば８枚）の舌片122が当間隔で求心方向に
突設されてなる。円環の内径はカートリッジ鍔の外径よ
りも僅かに大きく、舌片の先端を連ねる放絡円の直径は
カートリッジの容器部の外径より僅かに大きく定められ
ている。止め環130はホルダー120の円環121の上側に一
致して止められる。

原料カートリッジ受200は、カートリッジに湯が導かれ
ている間に開口を上下に向けた円筒体210と、この上端
部内側に設けられたボウル容器状の座220と、その上端
面に設けられたシールパッキン227と、前記座の底のば
ね入れ凹条228に介在された押上ばね230、および座の直
下に設けられた抽出弁240からなる。

前記座220は底中央に抽出孔をもち、内面の上端部に下
細テーパ面222、その下側に順に第１水平円環面223、第
１円筒面224による第１円周凸条および第２水平円環面2
25、第２円筒面226による第２円周凸条をもつ。

前記押上ばね230は第4b,4c図のごとく、弾性復元力に富
む薄板が打ち抜かれて形成され、円環231の外周から複
数（図示４本）の第１脚部232が等間隔で遠心方向に突
設され、これらの間に複数（図示４本）の第２脚部233
が同様に、かつ、下方に突設され、更に、これらの間に
複数（図示４本）の手部234が同様に、かつ、上方に突
設されてなる。そして、第１脚部232はその先端を座の
ばね入れ凹条228に嵌めて座220に装着される。また、第
２脚部233,手部234の先端は下方に円弧状に折り返され
ており、第２脚部の先端は座220の底に受けられる。手
部234がカートリッジを受ける。

前記原料カートリッジ受200の直下でケース１の最下部
にカップ受４が設けられ、その上側に紙カップＣがのせ
られる。

前記棚部材２のウェブと前記給水タンク11の前部の下側
にある水平板の間に２本のガイドポスト５が設けられ
る。これらのガイドポスト５を案内としてシリンダ部30
およびピストン部40が上下に作動する。

シリンダ部30において、上下方向に沿う中心軸線をもつ
シリンダ31は底31aをもち、その中央に湯孔31bをもち、
側壁の上下方向中途部に給湯口31cをもつ。この給湯口
に接続してシュート状給湯受32がシリンダの外側に取り
付けられ、その上端開口部に前記給湯管26の下部が入っ
ている。シリンダ31の外周面から左右にガイドアーム33
が張り出し、前記ガイドポスト５に摺動可能にはまって
いる。また、シリンダ31の上側に昇降駆動部材34がガイ
ドポスト５に上下方向摺動自在にはまっている。これは
アーチ状の本体34aと、その中央部上側に張り出したブ
ラケット34bと、それに取り付けられたカムローラ34cと
よりなる。前記シリンダ31のガイドアーム33の下側でガ
イソポスト５にシリンダ押上ばね35が嵌挿され、また、
シリンダガイドアームと昇降駆動部材34の本体との間で
は誤差吸収用中間ばね36が嵌挿されている。これによっ
てシリンダ31と昇降駆動部材34は常に上方に付勢されて
いる。

ピストン部40において、ピストン41が前記シリンダ31に
嵌まり、ピストン41の下面にはカートリッジ押片42が突
設されている。ピストンの上端面にピストンロッド43が
固定され、その上端に昇降駆動部材44が固定されてい
る。この部材は、ガイドポストに左右端部が摺動自在に
嵌挿された直棒状本体44aの上側中央部にブラケット44b
が突設され、それにカムローラ44cが設けられたもので
ある。昇降駆動部材44の左右端面とケース側壁との間に
はピストン引上ばね45が取り付けられ、ピストンは常に
上方に付勢されている。

ピストンシリンダ作動部50において、前記ピストン部40
およびシリンダ部30のカムローラの直上にカム軸51が前
後方向に長く設けられている。カム軸51にシリンダ作動
カム52およびピストン作動カム53が固定され、それぞれ
前記カムローラを作動する。カム軸51の後端付近に伝動
ギヤ54を介してピストンシリンダ駆動用のカム軸モータ
55が接続されている。

原料カートリッジ受反転部60において、前記原料カート
リッジ受200の円筒体210の上部外周面から左右に反転軸
61が突設され、ケース１の左右壁に回動自在に支持され
る。反転軸61の左端に第１アーム62が固定され、その後
方のケース１左壁の内側に第２アーム64が回動可能の支
持されている。第２アーム64は短片64aと長片64bが溝を
介して並列されてなる。第２アーム64の更に後方のケー
ス１左壁内側に第３アーム65が回転可能に設けられてい
る。そして、第３アームの先端に右方向に張り出したピ
ン65aが第２アーム64の長片を押し進めて第２アーム64
を揺動させる。第３アーム65の軸に反転モータ66が直結
され、第３アーム65の上側に反転モータ停止用のリミッ
トスイッチ67が設けられる。

次に前記において、作動を自動的に制御する制御部70は
次のように構成される。カム軸51の前端にその回動角を
検出するカム軸検出板71が固定される。この検出板は円
板の円周面にリミットスイッチを作動させる複数の突部
が設けられてなる。即ち、カム軸の原点を規定する原点
突部71aから38度離れて給湯弁を開く第１突部71b、そこ
から112度離れて抽出弁を開く第２突部71c、そこから16
0度離れて抽出弁を閉じる第３突部71d、および40度離れ
て原料カートリッジ受の反転を開始させる第４突部71e
が設けられる。そして、検出板の下側に原点を検出する
原点リミットスイッチ72および前記各指令を発する指令
リミットスイッチ73が位相を一致させて設けられてい
る。また、前記検出板の上側でケース前壁外面に表示盤
74が設けられている。これにはリセット、カートリッジ
排出、原点、カウントアップ、カートリッジ装填、湯温
・水位のそれぞれを表示するランプと、スタートボタ
ン、電源スイッチおよび電源ランプが設けられている。

以上において作動状態を説明する。カム軸検出板71が原
点の位置にある状態でカートリッジの鍔を原料カートリ
ッジ装填具ホルダー120の舌片122にのせて、ケース１の
ガイドレール３にカートリッジ装填具本体110を装填す
る。それをリミットスイッチ67が感知して信号を発する
と、カム軸51が回転を開始する。

そして、シリンダ作動カム52が回転してシリンダ31を押
し下げ、シリンダ31の下面はカートリッジの上面を押し
下げ、カートリッジ鍔はホルダー舌片を屈曲させ押し下
げてその下側に移動する。そしてカートリッジはホルダ
ー120から外れ、原料カートリッジ受200の座220に到達
して、そのパッキン227とシリンダ下面のシール凸円条
との間で強力に挟まれる（第５図示）。

次いで、検出板71の第１突部71bが指令リミットスイッ
チ73を作動し、給湯弁27が開いて湯が給湯受32を通って
シリンダ31の給湯口31cからシリンダ31内に注がれる。
第１突部71bがスイッチを作動してからタイマが作動さ
れて、4,4秒後に給湯弁27はタイマスイッチの指令によ
り閉じられる。この状態で規定時間コーヒーは蒸らされ
る。

次に検出板の第２突部71cがスイッチを作動して抽出弁2
40が開く。その直後にピストンカムが作動してピストン
41を下降させ、コーヒーを抽出し始める。このとき、カ
ートリッジの容器部と鍔部の境界部分は原料カートリッ
ジ受の座220の円環面223,225および円筒面224,226によ
る円周凸条に強力に押し付けられてシールされている状
態であるので、この部分から湯が逃れ出てしまうことが
防がれ、湯はカートリッジのボウル状容器部の下部から
抽出される。

次にピストンが最下位に達すると、検出板第３突部71d
がスイッチを作動して抽出弁240が閉じられる。

次にピストン41が上昇し、シリンダ31も上昇を開始す
る。このとき、カートリッジはその上側にあるホルダー
の舌片122に遮られ、シリンダ下面に付着して上昇する
ことを防がれ、原料カートリッジ受の座220の上に残
り、また、下側から押上ばね230により押し上げられ
て、座の底から僅かに持ち上がっている。

次に検出板第４突部71eがスイッチを作動し、反転モー
タ66が始動し、第３アーム65が１回転すると、そのピン
65aは第２アーム64の長片64bを蹴って短片64aとの間に
入り、またそれから離れる。これによって第２アーム64
は１回揺動し、それによってリンク63を介して第１アー
ム62が約90度揺動して、原料カートリッジ受200は後方
へ約90度反転し、カートリッジは廃棄ボックス内に廃棄
される。原料カートリッジ受200が自重によって元の位
置に戻った状態で、検出板71の原点突部71aが原点スイ
ッチ72を作動し、この状態でカム軸51は停止する。

なお、前記装填具ホルダー120として、円環121を省略
し、舌片122のみがビス止めされてもよい。また、装填
具100が装置に固定されたものも本発明に含まれる。給
湯部20の第１温度検出器24は省略されてもよい。

本発明は、前記した実施例や実施態様に限定されず、特
許請求の精神および範囲を逸脱せずに種々の変形を含
む。

G.発明の効果 本発明の構成により、フィルター・カートリッジの装
填、取り外し、排出が容易となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の内部を示す右側面図、第２
図は内部を示す正面図、第３図は要部平面図、第４図は
要部鉛直断面図、第4a図は第４図の要部拡大図、第4b図
はカートリッジ押上ばねの一実施例の平面図、第4c図は
その鉛直断面図、第５図は要部の作用説明図である。 Ａ……カートリッジ、Ｃ……カップ １……ケース 10……給水部 11……給水タンク 12……給水弁 13……給水管 20……給湯部 21……給湯タンク 22……フロートスイッチ 23……ヒータ 24……第１温度検出器（適温用） 25……第２温度検出器（ヒータ制御用） 26……給湯管 27……給湯弁 28……流量調節弁 ２……棚部材−Ｓ型鋼 ウェブ、フランジ ３……ガイドレール 100……原料カートリッジ装填具 110……体 111……孔 112……ガイド溝 113……取っ手 120……ホルダ 121……円環 122……舌片 130……止め環 200……原料カートリッジ受 210……円筒体 220……座 221……孔 222……テーパ面 223……第１円環面 224……第１円筒面 225……第２円環面 226……第２円筒面 227……パッキン 228……ばね入れ凹条 230……押上ばね 231……円環 232……第１脚部 233……第２脚部 234……手部 240……抽出弁 ４……カップ受 ５……ガイドポスト 30……シリンダ部 31……シリンダ 31a……底 31b……孔 31c……給湯口 31d……シール凸円条 32……給湯受 33……ガイドアーム 34……昇降駆動部材 34a……本体 34b……ブラケット 34c……カムローラ 35……シリンダ押上ばね 36……中間ばね 40……ピストン部 41……ピストン 42……カートリッジ押片 43……ピストンロッド 44……昇降駆動部材 44a……本体 44b……ブラケット 44c……カムローラ 45……ピストン引上ばね 50……ピストン・シリンダ作動部 51……カム軸 52……シリンダ作動カム 53……ピストン作動カム 54……伝動ギヤ 55……カム軸モータ 60……原料カートリッジ受反転部 61……反転軸 62……第１アーム 63……リンク 64……第２アーム 64a……短片 64b……長片 65……第３アーム 65a……ピン 66……反転モータ 67……リミットスイッチ ６……廃棄タンク 70……自動制御部 71……カム軸検出板 71a……原点突部 71b……第１突部−給湯弁開 71c……第２突部−抽出弁開 71d……第３突部−抽出弁閉 71e……第４突部−反転開始 72……原点リミットスイッチ 73……指令リミットスイッチ 74……表示盤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケースの上部に取り付けられた給水タンク
   の下面から給水弁を介して給水管が下方に伸びてなる給
   水部と、 給湯タンクが前記給水タンクの下側に設けられ、前記給
   水管の下端が給湯タンクの下部に接続され、前記給湯タ
   ンク内部の上部にフロートスイッチ、下部にヒータが設
   けられ、前記給湯タンクに前記ヒータの通電を制御する
   温度検出器が設けられ、また、前記給湯口には給湯管が
   接続され、その途中に給湯弁が設けられてなる給湯部
   と、 水平面内で広い板体にカートリッジ鍔の外径より僅かに
   大きい円孔が設けられた本体と、弾性復元力に富む薄板
   から形成され、前記本体円孔の内周から複数の舌片が大
   略等間隔で求心方向に突設され、該舌片の先端を連ねる
   包絡円の直径はカートリッジ容器部の外径より僅かに大
   きく定められてなるホルダーとを含む原料カートリッジ
   装填具と、 カートリッジの容器部を収容し、鍔部を上端面で支持す
   る上端円形容器状の座を持ち、該座はその底中央に抽出
   孔を持ち、内面の上端部に下細テーパ面と、その下側に
   １以上の円周凸条が同心に設けられ、かつ、座の上端面
   にシール手段が設けられてなる原料カートリッジ受と、 ケース内で上下動可能に支持され、上下方向に沿う中心
   軸線を持つ円筒本体の下端に底を有し、その中央に湯孔
   を持ち、前記本体の上下方向中途部に前記給湯管に接続
   された給湯口を持つシリンダと、 該シリンダ内を上下動可能に支持されて行程の上端でも
   前記シリンダの内部に留どまるようにされたピストン
   と、 前記シリンダおよびピストンを上方に付勢するばねと、 前記カートリッジ受の外周面から左右に反転軸が突設さ
   れ、先端でケースの左右壁に回動可能に支持され、抽出
   後に前記カートリッジ受を後方へ約90度反転させてカー
   トリッジを廃棄するように、前記反転軸に揺動手段が連
   結されてなる原料カートリッジ受反転部とを含むことを
   特徴とする飲料抽出装置。