JP3188984B2 - コーヒーの自動抽出方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コーヒーを大気圧下
で抽出することのできるコーヒーの自動抽出方法および
その装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コーヒーの自動抽出を行うには、
密閉したコーヒー抽出室を加圧することにより、コーヒ
ー液の濾過抽出を促進すると共に、コーヒー貯蔵槽ある
いはコーヒー供給口へコーヒーを圧送するようにしてい
る。前記コーヒー抽出室を加圧するには、コーヒー挽豆
に供給する温水によったり、圧縮空気をコーヒー抽出室
に供給することにより行っている。

【０００３】また、コーヒーの自動抽出を行うには、コ
ップ一杯分のコーヒーを大気圧で抽出し、濾過フィルタ
ーの二次側をシリンダーおよびピストンで吸引して、濾
過を促進させる自動販売機形式のものが存在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記コーヒー抽出室を
加圧するものでは、コーヒー挽豆の内部に温水が浸透し
易く、短時間でコーヒーのエキスが抽出できるという利
点を有している。しかしその反面、大気圧で抽出する通
常のドリップコーヒーとは抽出される成分バランスが異
なったものとなり、味覚上の問題があった。さらに、コ
ーヒー抽出室を加圧する関係上、その抽出室に漏れがあ
ると、濾過速度が低下して性能が充分に発揮できなくな
ると共に、コーヒー抽出室にはフィルター面以外にコー
ヒー挽豆の受入れ口や抽出後の豆かすの排出口等の開口
部があり、これらの密閉度を確保するための構造が複雑
になるという課題を有していた。

【０００５】また、前記自動販売機形式のものは、コッ
プ一杯分程度のコーヒーの抽出には適しているものの、
一度に数リットルのコーヒーを抽出する場合には装置が
大型化してしまうという課題を有していた。そこで、こ
の発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
のであり、一度に数リットルのコーヒーを大気圧下で抽
出することのできるコーヒーの自動抽出方法およびその
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明のコ
ーヒーの自動抽出方法は、大気に開放したコーヒー抽出
室２０へ送り込む温水量を流量計４０により計量し、コ
ーヒー抽出室２０からコーヒー貯蔵槽３０へ送り出すコ
ーヒー量を液面検出装置３１により段階的に計量し、前
記流量計４０および液面検出装置３１からの信号にタイ
ミングを合わせて、前記コーヒー抽出室２０へ送り込む
温水量およびコーヒー貯蔵槽３０へ送り出すコーヒー量
を制御するものとしている。

【０００７】そして、この発明のコーヒーの自動抽出装
置は、貯湯タンク１０、大気に開放したコーヒー抽出室
２０、およびコーヒー貯蔵槽３０を備えており、前記貯
湯タンク１０には、加熱装置１１が設けられると共に、
流量計４０を介して給水パイプ８０を連通しており、前
記コーヒー抽出室２０の上部には、コーヒー挽豆定量供
給装置７０から供給されるコーヒー挽豆を受け入れるホ
ッパー２１が設けられ、このホッパー２１によりコーヒ
ー抽出室２０が大気に開放され、さらにコーヒー抽出室
２０には、貯湯タンク１０から連通パイプ８２によって
連通された散水装置２３を設けており、連通パイプ８２
には、弁６２が取り付けられており、コーヒー抽出室２
０の下部には、フィルター２５が設けられると共に、ピ
ストン２７により閉鎖された豆かす排出口２８が設けら
れ、前記コーヒー貯蔵槽３０には、段階的に液面位置を
検出する液面検出装置３１が設けられ、さらにコーヒー
貯蔵槽３０は、コーヒー移送パイプ８４によってコーヒ
ー抽出室２０と連通されており、このコーヒー移送パイ
プ８４は、途中にポンプ５０が設けられているものとし
ている。

【０００８】さらに、この発明のコーヒーの自動抽出装
置は、前記コーヒー抽出室２０には、貯湯タンク１０か
ら連通パイプ８１によって連通されたホッパー給湯ノズ
ル２２、貯湯タンク１０から連通パイプ８３によって連
通された抽出室洗浄ノズル２４を設けており、連通パイ
プ８１、８３には、それぞれ弁６１、６３が取り付けら
れており、前記コーヒー移送パイプ８４は、弁６４、６
５がそれぞれに取り付けられた貯蔵槽供給パイプ８５と
排水パイプ８６に分岐されており、しかもこの貯蔵槽供
給パイプ８５には、弁６６が取り付けられたコーヒー取
出パイプ８７が連結されているものとしている。

【０００９】

【作用】この発明のコーヒーの自動抽出方法およびその
装置は、上記手段を施したため、次のような作用を有す
る。先ず、コーヒー抽出室２０内に滞留している温水量
は、流量計４０により計量した温水量と、液面検出装置
３１により段階的に計量したコーヒー量との差として知
ることができる。

【００１０】さらに、コーヒー抽出室２０は、大気に開
放されており、コーヒーの抽出は大気圧下で行われる。
また、豆かす排出口２８は、ピストン２７によって閉鎖
されているが、コーヒー抽出時にこの部分にかかる圧力
はコーヒー抽出室２０に滞留している温水による僅かな
水頭圧のみであるので、簡単な密閉構造でよい。

【００１１】

【実施例】以下、この発明のコーヒーの自動抽出方法お
よびその装置を、実施例として示した図面に基づいて説
明する。図１、図２は、この発明のコーヒーの自動抽出
方法を実施するための装置の概略図を示している。

【００１２】図に示したコーヒーの自動抽出装置は、貯
湯タンク１０、コーヒー抽出室２０、およびコーヒー貯
蔵槽３０を備えている。前記貯湯タンク１０の下部に
は、加熱装置１１が設けられると共に、流量計４０を介
して給水パイプ８０を連通している。なお、この給水パ
イプ８０には、必要に応じて減圧弁６０を設けておくこ
とができる。

【００１３】前記コーヒー抽出室２０の上部には、コー
ヒー挽豆定量供給装置７０から供給されるコーヒー挽豆
を受け入れるホッパー２１が設けられ、このホッパー２
１によりコーヒー抽出室２０が大気に開放されている。
さらに、コーヒー抽出室２０には、貯湯タンク１０から
連通パイプ８１によって連通されたホッパー給湯ノズル
２２、貯湯タンク１０から連通パイプ８２によって連通
された散水装置２３、貯湯タンク１０から連通パイプ８
３によって連通された抽出室洗浄ノズル２４、を設けて
いる。なお、連通パイプ８１、８２、８３には、それぞ
れ弁６１、６２、６３が取り付けられている。また、コ
ーヒー抽出室２０の下部には、フィルター２５が設けら
れると共に、クランク装置２６により開閉操作されるピ
ストン２７により閉鎖された豆かす排出口２８が設けら
れている。

【００１４】前記コーヒー貯蔵槽３０には、段階的に液
面位置３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを検出する液面
検出装置３１が設けられている。さらに、コーヒー貯蔵
槽３０は、コーヒー移送パイプ８４によってコーヒー抽
出室２０と連通されている。このコーヒー移送パイプ８
４は、途中にポンプ５０が設けられており、弁６４、６
５がそれぞれに取り付けられた貯蔵槽供給パイプ８５と
排水パイプ８６に分岐されている。そして、この貯蔵槽
供給パイプ８５には、弁６６が取り付けられたコーヒー
取出パイプ８７が連結されている。なお、前記ポンプ５
０は、自吸性のある構造のもので、吐出量が散水装置２
３を介して散水する温水の流量よりもいくらか大きいも
のが適当である。

【００１５】さらに、前記コーヒー貯蔵槽３０は、必要
に応じて複数個設けることができる。この場合には、図
２に示したように、貯蔵槽供給パイプ８５を分岐して、
それぞれに弁６４ａ、６４ｂを取り付けると共に、分岐
した貯蔵槽供給パイプ８５にはそれぞれ弁６５ａ、６５
ｂが取り付けられたコーヒー取出パイプ８７が連結され
ているものとすればよい。

【００１６】この発明のコーヒーの自動抽出方法は、以
上のように構成されたコーヒーの自動抽出装置におい
て、大気に開放したコーヒー抽出室２０へ送り込む温水
量を流量計４０により計量し、コーヒー抽出室２０から
コーヒー貯蔵槽３０へ送り出すコーヒー量を液面検出装
置３１により段階的に計量し、前記流量計４０および液
面検出装置３１からの信号にタイミングを合わせて、前
記コーヒー抽出室２０へ送り込む温水量およびコーヒー
貯蔵槽３０へ送り出すコーヒー量を制御するようにして
いる。

【００１７】以下、この発明のコーヒーの自動抽出装置
の作動状態について説明する。先ず、加熱装置１１によ
りコーヒーの抽出に適した温度に保たれた温水で貯湯タ
ンク１０を満たした状態にし、クランク装置２６を作動
させて、ピストン２７により豆かす排出口２８を閉じ
る。コーヒー挽豆定量供給装置７０を作動させ、コーヒ
ー挽豆をホッパー２１内に落とし込む。このとき同時に
弁６１を開くと、給水パイプ８０を通じて貯湯タンク１
０内に水が送り込まれ、貯湯タンク１０内の温水が押し
出され連通パイプ８１を通じてホッパー給湯ノズル２２
に流れ出す。コーヒー挽豆は、この温水に流されてコー
ヒー抽出室２０の底部に溜まる。温水の量は流量計４０
により計量されており、コーヒー挽豆が浸る程度の量を
流して弁６１を閉じる。

【００１８】この段階で数十秒間休止させると、いわゆ
る「むらし」の状態となって、コーヒーの抽出にとって
より好ましい。次に、弁６２を開き連通パイプ８２を通
じて、貯湯タンク１０から散水装置２３に温水を送り、
コーヒー挽豆に散水する。この温水の量も引き続き流量
計４０により計量されており、コーヒー抽出室２０内の
温水量が規定量になったら弁６４を開き、ホンプ５０を
始動させる。

【００１９】コーヒー抽出室２０内では温水が、コーヒ
ー挽豆に触れてコーヒー挽豆からエキスを抽出しコーヒ
ー液となる。ポンプ５０は、このコーヒー液を吸引し、
フィルター２５によりコーヒー液を濾過させ、このコー
ヒー液をコーヒー貯蔵槽３０へ送り込む。そして、液面
検出装置３１により液面位置３１ａが検出されたら、ポ
ンプ５０を停止させる。この段階でコーヒー貯蔵槽３０
へ送り込まれたコーヒー液の量をＡｃｃとする。

【００２０】一方、ポンプ５０を始動した時点より、散
水装置２３によりコーヒー抽出室２０の送り込まれる温
水量を流量計４０により計量してＡｃｃに達したら弁６
２を閉じる。この過程では、コーヒー抽出室２０にはＡ
ｃｃの温水が流入し、同じくくＡｃｃのコーヒー液が流
出したことになり、コーヒー抽出室２０内の温水量はポ
ンプ５０を始動した時点の温水量、すなわち規定量と同
じである。ここで散水装置２３より流入する流量はポン
プ５０で引き出す流量より少なくしているため、コーヒ
ー抽出室２０内の温水量はポンプ５０の運転と共に減少
し、ポンプ５０が停止した後も引き続き散水が続けら
れ、温水量が復帰して弁６２が閉じる。したがって、コ
ーヒー抽出室２０内の温水量はポンプ５０の停止する時
点が一番少なくなる。前記規定量は、この時点でコーヒ
ー抽出室２０内の温水をポンプ５０で引き切ってしまわ
ない程度の量に定める。

【００２１】そこで、再び弁６２を開き、同時にポンプ
５０を始動させ、コーヒー貯蔵槽３０の液面検出装置３
１により液面位置３１ｂが検出されるまで、同様の操作
を行う。なお、弁６２は前記したように一旦閉じ、再び
開くという操作をせず、連続して開いたままこの抽出過
程に移ってもよい。次に、コーヒー貯蔵槽３０の液面検
出装置３１により液面位置３１ｃ、３１ｄが検出される
まで、同様の操作を繰り返す。この抽出過程で、フィル
ター２５の一次側空間Ｓ1 にはコーヒー挽豆が堆積し、
コーヒー液の通過を妨げる抵抗となる。この抵抗は徐々
に増加する症状を示し、抵抗の増加に伴ってポンプ５０
によるコーヒー液の移送量は減少してくる。ポンプ５０
によるコーヒー液の移送量が、散水装置２３より散水さ
れる温水の流量を下まわると、ポンプ５０の停止のタイ
ミングよりも弁６２を閉じるタイミングの方が先に訪れ
る。この場合は、ポンプ５０の停止、再始動という区切
りを入れず連続して運転してもよい。

【００２２】そして、液面検出装置３１により規定のコ
ーヒー抽出量に相当する液面位置３１ｄが検出される
と、抽出動作を終了し弁６４を閉じる。コーヒー貯蔵槽
３０内のコーヒー液は、コーヒー取出パイプ８７の弁６
６を開いた状態で、図２に示したようなコーヒー取出弁
６７を操作することによりコップ等に取り出すことがで
きる。

【００２３】以上の操作で、常に衛生的にドリップコー
ヒーに近いコーヒーを抽出することができる。なお、上
記の過程で規定のコーヒー抽出量を液面位置３１ｄ相当
の量としたが、例えば液面位置３１ａ相当の抽出量で抽
出動作を終了させてもよい。さらに、コーヒー挽豆定量
供給装置７０から供給するコーヒー挽豆の量を変えるこ
とにより、コーヒー抽出濃度を調節することができる。

【００２４】また、前記コーヒー抽出室２０は、以下の
洗浄動作により洗浄される。先ず、クランク装置２６を
作動させてピストン２７を移動させ、豆かす排出口２８
を開くと、コーヒー抽出室２０内の温水とコーヒー挽豆
は豆かす排出口２８から装置外部へ流れ出す。ここで、
弁６３を開いて貯湯タンク１０の温水を抽出室洗浄ノズ
ル２４からコーヒー抽出室２０内に送り込む。抽出室洗
浄ノズル２４は、コーヒー抽出室２０内にまんべんなく
温水を吹き付けるようにしておくことにより、コーヒー
抽出室２０内に残留しているコーヒー液やコーヒー挽豆
を豆かす排出口２８から装置外部へ洗い流すことができ
る。

【００２５】コーヒー抽出室２０内を清浄にするに充分
な時間、抽出室洗浄ノズル２４より温水を噴出させた
ら、弁６５を開きポンプ５０を始動させる。コーヒー抽
出室２０内の清浄な温水は、豆かす排出口２８より流出
すると共に、一部はポンプ５０に吸引され、コーヒー移
送パイプ８４を通り、弁６５を通過し、排水パイプ８６
から装置外部へ排水される。この過程で、コーヒー抽出
室２０内ではフィルター２５の二次側空間Ｓ2 、コーヒ
ー移送パイプ８４、およびポンプ５０内を洗浄すると共
に、清浄な温水で置換する。洗浄、置換に充分な時間が
経過したら、弁６３、６５を閉じ、ポンプ５０を停止さ
せる。

【００２６】

【発明の効果】この発明は、以上に述べたように構成さ
れているので、次のような効果を有する。先ず、コーヒ
ー抽出室２０内に滞留している温水量を、流量計４０に
より計量した温水量と、液面検出装置３１により段階的
に計量したコーヒー量との差として知ることにより、コ
ーヒー抽出室２０内の温水量の変動を最小限度に抑える
ことができるので、コーヒー抽出室２０の容積を小さく
して、一度に数リットルのコーヒーを抽出する場合にも
装置の小型化をはかることができる。

【００２７】さらに、コーヒー抽出室２０は、通常のド
リップ抽出に近い状態を作り出すことができ、抽出され
る成分バランスもドリップ抽出と変わらず、抽出される
コーヒーは味覚上の問題がないものとなる。また、豆か
す排出口２８は、簡単な密閉構造でよいため、密閉度を
確保するための構造が複雑になるということがなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のコーヒーの自動抽出装置の概略説明
図である。

【図２】この発明のコーヒーの自動抽出装置の概略斜視
図である。

【符号の説明】

１０ 貯湯タンク １１ 加熱装置 ２０ コーヒー抽出室 ２１ ホッパー ２２ ホッパー給湯ノズル ２３ 散水装置 ２４ 抽出室洗浄ノズル ２５ フィルター ２７ ピストン ２８ 排出口 ３０ コーヒー貯蔵槽 ３１ 液面検出装置 ４０ 流量計 ５０ ポンプ ６１ 弁 ６２ 弁 ６３ 弁 ６４ 弁 ６５ 弁 ６６ 弁 ７０ コーヒー挽豆定量供給装置 ８０ 給水パイプ ８１ 連通パイプ ８２ 連通パイプ ８３ 連通パイプ ８４ コーヒー移送パイプ ８５ 貯蔵槽供給パイプ ８６ 排水パイプ ８７ コーヒー取出パイプ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気に開放したコーヒー抽出室２０へ送
   り込む温水量を流量計４０により計量し、コーヒー抽出
   室２０からコーヒー貯蔵槽３０へ送り出すコーヒー量を
   液面検出装置３１により段階的に計量し、前記流量計４
   ０および液面検出装置３１からの信号にタイミングを合
   わせて、前記コーヒー抽出室２０へ送り込む温水量およ
   びコーヒー貯蔵槽３０へ送り出すコーヒー量を制御する
   ことを特徴とするコーヒーの自動抽出方法。
2. 【請求項２】 貯湯タンク１０、大気に開放したコーヒ
   ー抽出室２０、およびコーヒー貯蔵槽３０を備えてお
   り、 前記貯湯タンク１０には、加熱装置１１が設けられると
   共に、流量計４０を介して給水パイプ８０を連通してお
   り、 前記コーヒー抽出室２０の上部には、コーヒー挽豆定量
   供給装置７０から供給されるコーヒー挽豆を受け入れる
   ホッパー２１が設けられ、このホッパー２１によりコー
   ヒー抽出室２０が大気に開放され、さらにコーヒー抽出
   室２０には、貯湯タンク１０から連通パイプ８２によっ
   て連通された散水装置２３を設けており、連通パイプ８
   ２には、弁６２が取り付けられており、コーヒー抽出室
   ２０の下部には、フィルター２５が設けられると共に、
   ピストン２７により閉鎖された豆かす排出口２８が設け
   られ、 前記コーヒー貯蔵槽３０には、段階的に液面位置を検出
   する液面検出装置３１が設けられ、さらにコーヒー貯蔵
   槽３０は、コーヒー移送パイプ８４によってコーヒー抽
   出室２０と連通されており、このコーヒー移送パイプ８
   ４は、途中にポンプ５０が設けられていることを特徴と
   するコーヒーの自動抽出装置。
3. 【請求項３】 前記コーヒー抽出室２０には、貯湯タン
   ク１０から連通パイプ８１によって連通されたホッパー
   給湯ノズル２２、貯湯タンク１０から連通パイプ８３に
   よって連通された抽出室洗浄ノズル２４を設けており、
   連通パイプ８１、８３には、それぞれ弁６１、６３が取
   り付けられており、 前記コーヒー移送パイプ８４は、弁６４、６５がそれぞ
   れに取り付けられた貯蔵槽供給パイプ８５と排水パイプ
   ８６に分岐されており、しかもこの貯蔵槽供給パイプ８
   ５には、弁６６が取り付けられたコーヒー取出パイプ８
   ７が連結されていることを特徴とする請求項２記載のコ
   ーヒーの自動抽出装置。