JP2007034859A - 飲料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【構成】水リザーバ14に水をろ過するストレーナ16を介して電磁ポンプ17が接続され、貯留水を温水タンク20に圧送する。温水タンク20にはコーヒー抽出の都度、使用する所定量の水が供給される。タンク本体21の上端部には湯送給管26が接続され、抽出弁25、湯加熱装置70を介してエスプレッソコーヒー抽出機40に連通し、エスプレッソコーヒーを抽出する時は電磁ポンプ17を駆動し、同時に抽出弁25を開放して温水タンク20に貯留している湯を湯送給管26に押し出す。湯送給管26を通流している湯はその間に周囲に熱を奪われて温度が下がるが、湯加熱装置70を通流することで再加熱されてエスプレッソコーヒー抽出機40に送給される。
【選択図】 図1
Description
このエスプレッソコーヒー抽出機でコーヒーを抽出するには、キャニスタ(コーヒー豆貯蔵容器)に貯蔵しているコーヒー豆をミルで挽いた挽き豆をシリンダに供給した後、シリンダを傾斜させ、この傾斜動作に同期させてキャップをシリンダに挿入する。次に、ピストンをシリンダ内で上昇させ、キャップと協働してシリンダに収容された挽き豆を圧縮した後、ポンプを駆動して6〜8気圧の圧力で湯送給管からシリンダに湯を送給する。湯が圧縮された挽き豆を通過する際にコーヒー成分を含んだコーヒーが抽出され、コーヒー送出管から送出される。所定時間を経過すると湯の送給を停止し、ピストンを更に上昇させ、キャップと協働して挽き豆を圧搾し、コーヒーをコーヒー送出管に絞り出した後、ピストンを下降させ、このピストンの下降によって生じる負圧に基づいてコーヒー送出管に残留するコーヒーをシリンダ内で圧搾された挽き豆に吸引させる。次に、キャップをシリンダから離脱させた後、ピストンを上昇させ、圧搾によって挽き豆を固形化した抽出滓をシリンダの外部に露出するように押し上げ、シリンダを軸を中心として回動し、傾斜状態から直立状態に移行し、シリンダの外部に露出した抽出滓を滓バケツに落下させた後、ピストンを最下部まで降下させて待機状態とする(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、エスプレッソコーヒー抽出機を備えるカップ式飲料自動販売機やコーヒーディスペンサでは、機内に各種機器を配設する都合上、湯を送給する温水タンクをエスプレッソコーヒー抽出機から離れた位置に配設せざるを得ない場合が多く、そのような場合には温水タンクから送給された湯が湯送給管を通流している間に温度低下を来すという問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みて、挽き豆からコーヒーを抽出するコーヒー抽出機の抽出効率を高め、さらに高温のコーヒーを供給することが可能な飲料供給装置を提供することを目的とする。
前記温水タンクから前記エスプレッソコーヒー抽出機に送給する湯を加熱する湯加熱装置を設けたことを特徴とする。
また、本発明の請求項2に係る飲料供給装置は、上述した請求項1において、前記湯加熱装置は、螺旋状の溝を有する貫通孔の一方に湯流入口を設け、湯流入口の反対側には湯流出口を設けて、該湯流入口から貫通孔に流入した湯を前記螺旋状の溝の内面に沿って流すとともに、前記貫通孔の螺旋状の溝の内面を外側から加熱する加熱器を有することを特徴とする。
また、本発明の請求項2に係る飲料供給装置によれば、貫通孔に螺旋状の溝を設けたので、湯が熱源に接触する面積が広くなり、且つ流れる湯に乱流を発生させるので、熱交換の効率を高めることができ、加熱器を小型化することができる。また、湯の通流部を一体で構成することができるので、高圧に耐え得るようにすることができ、制作コストの低減化を図ることが可能となる。
また、本発明の請求項3に係る飲料供給装置によれば、貫通孔の途中に段差部を設けたので、段差部を流れる湯に乱流が発生することにより熱交換の効率を高めることができ、加熱器を小型化することができる。また、湯の通流部を一体で構成することで高圧に耐え得るようになるので、制作コストの低減化を図ることが可能となる。
図1は、本発明の実施の形態である飲料供給装置の概略構成を示すブロック図である。この飲料供給装置1には、コーヒー豆を所定の粒度に挽いた挽き豆をシリンダに供給して圧縮し、加圧された高温の湯を通過させることによってエスプレッソコーヒーを抽出するエスプレッソコーヒー抽出機40が備えられている。
水入口弁(電磁弁)13を開放すると、水道11から水フィルタ12を通過してろ過された水が水リザーバ14に貯えられる。水リザーバ14は所定量(例えば、800ml)の水を貯留する貯留容器で、貯留水位を検出して水位信号を出力する検出スイッチ(図示せず)を備えたフロートスイッチ15が設けられ、水リザーバ14に貯留している水が下限水位になると水入口弁13を開いて給水し、上限水位になると水入口弁13を閉じて給水を停止する。
電磁ポンプ17は、例えば、特開2002−122069号公報で示されているように、電流が流される電磁コイルと、該電磁コイルの中心部に上ばねと下ばねとで支えられて配設された電磁プランジャと、電磁コイルの一方側に配された磁気ロッドと、電磁プランジャと共に往復動し、吸入弁と吐出弁と協働してポンプ作用を行なうピストンとから成り、吸入口から吸入した水を吐出口から圧送するポンプであり、1杯分のコーヒーを抽出するのに要する所定量(例えば、150ml)の水を温水タンク20に圧送する。また、この電磁ポンプ17は、温水タンク20の内圧を保持するように構成されており、その内圧が所定圧(例えば、8気圧)を上回ったときにリリーフ弁19が開放するように設定されている。
このように構成された温水タンク20には、タンク本体21の下端部からコーヒー抽出の都度、使用する所定量の水が供給される。タンク本体21の上端部には、エア抜き弁(電磁弁)24が連結され、弁を開放してタンク本体21にたまっている空気を抜く処理をする。また、タンク本体21の上端部には湯送給管26が接続され、抽出弁(電磁弁)25、湯加熱装置70を介してエスプレッソコーヒー抽出機40に連通し、エスプレッソコーヒーを抽出する時は電磁ポンプ17を駆動し、同時に抽出弁25を開放して温水タンク20に貯留している湯を湯送給管26に押し出す。湯送給管26を通流している湯はその間に周囲に熱を奪われて温度が下がる(例えば、95℃から90℃に下がる)が、湯加熱装置70を通流することで再加熱されてエスプレッソコーヒー抽出機40に送給される。
ケース41に内蔵され、コーヒーを抽出するためのシリンダユニット42と、このシリンダユニット42のシリンダ43の開口43aを開閉するシリンダキャップ44と、シリンダユニット42およびシリンダキャップ44を駆動する駆動機構45と、を備えている。
ケース41の上部には、挽き豆をシリンダ43に送り込む挽き豆投入部46が設けられている。挽き豆投入部46は、上下方向に筒状に形成され、上部がケース41よりも上方へ突出する一方、下部がシリンダ43の上端付近まで延びている。この挽き豆投入部46には、キャニスタ27から供給されたコーヒー豆をミル28で挽いた挽き豆をシリンダ43に送り込むためのシュート29が配設されている。
シリンダユニット42は、上下方向に延びる円筒状のシリンダ43と、シリンダ43内に摺動自在に設けられたピストン49と、このピストン49を駆動するピストン駆動機構50とを有している。また、シリンダユニット42は、シリンダ43の若干下方に位置する支点42aを中心に、図3に示す起立したシリンダ待機位置と、図4(c)に示す傾斜したシリンダ抽出位置との間で、回動自在に構成されている。
ピストン49は、シリンダ43の内径とほぼ同じ外径を有するとともに、所定の厚さを有し、円柱状に形成され、上面が開口するとともに、内部に漏斗状のコーヒー抽出路49bを有し、下面の中心部にピストンロッド52が連なり、ピストン49の上面を覆うように多数の細孔(例えば、直径0.2〜0.4mm、520個)を有する金属製のコーヒー抽出フィルタ49aと、ピストン49の周囲に取り付けられたゴム製のOリング49cで構成されている。また、ピストン49のコーヒー抽出路49bの下端部には、シリンダ43で抽出されたコーヒーを外部へ搬送するためのコーヒー送出管31が接続されている。
このように構成されたシリンダユニット42は、ばね54によってシリンダ抽出位置に付勢されており、後述するように、コーヒー抽出の際に、駆動機構45によってシリンダキャップ44とともに駆動される。
また、シリンダユニット42の上部、より具体的には、シリンダ43の上方でかつユニットガイド48の左右の側壁部48c、48c間に、抽出後の抽出滓を外部へ払い出すためのスクレーパ55が設けられている。スクレーパ55は、フレーム部55aの後端部が、左右方向に延びる支軸55bを介して回動自在に支持され、フレーム部55aの後端がばね56で上方へ付勢されている。これにより、スクレーパ55は下方へ付勢されている。
次に、図1〜図4を参照しながら、エスプレッソコーヒー抽出動作について説明する。なお、エスプレッソコーヒー抽出開始前の前提として、エスプレッソコーヒー抽出機40のシリンダユニット42およびシリンダキャップ44はいずれも、図3に示す待機位置に位置し、ピストン43は下限位置に位置しているものとする。
先ず、図4(a)に示すように、キャニスタ27に収納されているコーヒー豆をミル28で挽いた所定量の挽き豆Gがシュート29および挽き豆投入部46を介してシリンダ43に送り込まれる。
この大径ギヤ61の回転に伴い、シリンダユニット42がシリンダ抽出位置に回動する一方、シリンダキャップ44がキャップ抽出位置にスライドする。この場合、シリンダユニット42がシリンダ抽出位置に先に到達し、その直後、シリンダキャップ44がシリンダ43の開口43aに挿入される。
これにより、図4(c)に示すように、シリンダ43は、シリンダキャップ44によって密閉される。次いで、ピストン駆動モータ51が作動することにより、ピストン43がシリンダキャップ44に向かって上昇し、挽き豆Gを所定の圧縮率で圧縮する。その後、電磁ポンプ17を駆動すると同時に抽出弁25を開放して、1杯分のコーヒーを抽出するのに要する所定量(例えば、150ml)の水を温水タンク20に圧送すると、温水タンク20に貯留されている湯が湯送給管26に押し出される。この温水タンク20から押し出された湯は湯送給管26を通流する間に周囲に熱を奪われて温度が下がる(例えば、95℃から90℃に下がる)が、湯加熱装置70を通流する間に再加熱(例えば、90℃から95℃に5℃高める)されて高温、高圧の湯となり、湯送給管26に接続された漏斗状の温水供給路44aを介してシリンダ43内に供給される。そして、湯加熱装置70で再加熱されて高温、高圧となった湯がシリンダ43内で圧縮されている挽き豆Gを通過すると、挽き豆Gの内深くまで湯が浸透して、挽き豆Gが有しているコーヒー成分がすべて抽出されるので、挽き豆Gから効率よくコーヒー成分を抽出し、コーヒー成分が抽出されたコーヒーは、ピストン49に設けたコーヒー抽出フィルタ49aでろ過されてコーヒー送出管31を通流してノズル32から高い温度のコーヒーがカップCに注がれる。
なお、上述した実施の形態では、湯加熱装置70はステンレスなどの金属からなる本体71に螺旋状の溝を貫設した貫通孔72を設け、この螺旋状の溝を有する貫通孔の一方に湯流入口73を、その反対側には湯流出口74を設けて、湯流入口73から貫通孔72に流入した湯を螺旋状の溝の内面に沿って流すとともに、貫通孔72の螺旋状の溝の内面を外側から加熱する加熱器75をねじ76で本体71に圧着するようにしているが、図5の湯加熱装置77の断面側面図に示すように、ステンレスなどの金属からなる本体78に螺旋のピッチを大きくした溝を貫設した貫通孔79を設けるようにしてもよい。このように螺旋のピッチを大きくすることにより、さらに湯が熱源に接触する面積を大きく増やすことができる。
さらに、湯加熱装置70、77、80、81、82、83を縦に配設して湯流入口73を下側に、その反対側の湯流出口74が上側になるように配設すると、湯に含まれる泡が貫通孔72、79、88、89、90、91中に滞留することがなくなり湯の接触面積を増やすことができるので、熱交換の効率をより高めることができる。
また、貫通孔72、79、88、89、90、91を別部品で形成して本体71、78、84、85、86、87に嵌着するようにしてもよい。このように貫通孔72、79、88、89、90、91を別部品で形成して取り外せるようにすると、貫通孔内が汚れた場合に取り外して交換できるので、交換費用の低減化を図ることができる。
14 水リザーバ
17 電磁ポンプ
20 温水タンク
22 ヒータ
25 抽出弁
26 湯送給管
27 キャニスタ
28 ミル
29 シュート
31 コーヒー送出管
40 エスプレッソコーヒー抽出機
41 ケース
42 シリンダユニット
43 シリンダ
44 シリンダキャップ
46 挽き豆投入部
49 ピストン
70 湯加熱装置
71 本体
72 貫通孔
73 湯流入口
74 湯流出口
75 加熱器
Claims (3)
- 圧縮したコーヒー挽き豆に湯を通過させてエスプレッソコーヒーを抽出するエスプレッソコーヒー抽出機と、給水ポンプを介して水リザーバに接続したヒータ付きの温水タンクと、を備え、該温水タンクでヒータ加熱して沸かした湯を前記エスプレッソコーヒー抽出機内で圧縮したコーヒー挽き豆に送給して抽出したエスプレッソコーヒーを供給する飲料供給装置において、
前記温水タンクから前記エスプレッソコーヒー抽出機に送給する湯を加熱する湯加熱装置を設けたことを特徴とする飲料供給装置。 - 前記湯加熱装置は、螺旋状の溝を有する貫通孔の一方に湯流入口を設け、湯流入口の反対側には湯流出口を設けて、該湯流入口から貫通孔に流入した湯を前記螺旋状の溝の内面に沿って流すとともに、前記貫通孔の螺旋状の溝の内面を外側から加熱する加熱器を有することを特徴とする請求項1に記載の飲料供給装置。
- 前記湯加熱装置は、段差部を設けた貫通孔の一方に湯流入口を設け、湯流入口の反対側には湯流出口を設けて、該湯流入口から貫通孔に流入した湯に前記段差部で乱流を発生させるとともに、前記貫通孔の内面を外側から加熱する加熱器を有することを特徴とする請求項1に記載の飲料供給装置。
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