JP3649860B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコーヒーや紅茶等の飲料抽出装置に関し、特に、コーヒー，紅茶，緑茶等の抽出原料と湯の混合体から搾り取られた渋味や雑味を含む抽出液を除去するようにした飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の飲料抽出装置として、例えば、実開昭６１−１１８５２６号公報に示されるものがある。この飲料抽出装置１００は、図１８に示すように、上下動可能に支持され、上方から供給されたコーヒー粉末等の粉末原料と湯の混合体を下方へ排出するシリンダ１０１と、シリンダ１０１の下方に配置され、シリンダ１０１から排出された混合体をろ過するフィルタ１０２と、フィルタ１０２のろ過によって抽出された飲料を受け入れるゴムパッキン１０３を備えた飲料受け１０４と、飲料受け１０４に接続され、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管１０５と、飲料供給管１０５を開閉する押圧板１０６ａおよびカム１０６ｂからなるカム機構１０６と、本装置１００の各部を制御する制御部（図示せず）を有する。
【０００３】
シリンダ１０１は、上方に設けた供給口１０１ａから供給された粉末原料と湯を混合する混合室１０１ｂと、混合体を下方に設けた排出口１０１ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室１０１ｄを有し、混合室１０１ｂは抽出室１０１ｄと連通口１０１ｅによって連通している。この連通口１０１ｅは、バルブ１０７によって開閉されるようになっており、抽出室１０１ｄには、エアポンプ１０８からの加圧空気を導入するエアパイプ１０９が接続されている。
【０００４】
このように構成された飲料抽出装置１００において、制御部は、販売信号の入力に基づいて抽出駆動モータ（図示せず）を駆動させることにより、シリンダ１０１を待機位置Ｐから下降させて下端を飲料受け１０４のゴムパッキン１０３に密接させる。この後、供給口１０１ａから粉末原料と湯が供給される。制御部は、エアポンプ１０８を駆動して加圧空気をエアパイプ１０９を介して抽出室１０１ｄに供給する。この状態でバルブ１０７が僅かに開いており、加圧空気は抽出室１０１ｄから連通口１０１ｅを介して混合室１０１ｂへ送られ、混合室１０１ｂ内に供給された粉末原料と湯の混合体を攪拌する。混合体が充分に攪拌されるとエアポンプ１０８の駆動が停止され、混合体は連通口１０１ｅを通って抽出室１０１ｄへ流入する。
【０００５】
図１９は、抽出工程を示し、制御部は、抽出駆動モータを駆動してバルブ１０７を上昇させて連通口１０１ｅを閉じる。そして、エアポンプ１０８を駆動して加圧空気をエアパイプ１０９を介して抽出室１０１ｄへ供給する。抽出室１０１ｄに貯えられた混合体は加圧空気によってフィルタ１０２でろ過され、供給モータ（図示せず）の駆動に基づいてカム１０６ｂが所定の角度回転することによって押圧板１０６ａによる飲料供給管１０５の押圧が解除され、飲料供給管１０５が開かれる。
【０００６】
制御部は、フィルタ１０２でろ過された飲料が飲料供給管１０５を介してカップ側へ供給されると、シリンダ１０１を滓廃棄位置Ｐ’へ移動させ、フィルタ１０２を飲料受け１０４から除去するとともにフィルタ１０２上に残った滓を廃棄する。このようにして飲料抽出動作が終了すると、制御部は、抽出駆動モータを駆動してシリンダ１０１を待機位置Ｐに戻す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の飲料抽出装置によると、粉末原料と湯の混合体を空気で加圧してフィルタで強制的にろ過しているため、ろ過の最終段階でフィルタ上に堆積した粉末原料の滓から渋味や雑味が搾り出され、この渋味や雑味を含んだ飲料が先にろ過された飲料に混入することによって飲料の味や香りを悪くするという問題がある。
従って、本発明の目的は、粉末原料と湯の混合体の抽出速度を低下させることなく、渋味や雑味を低減することのできる飲料抽出装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、コーヒー，紅茶，緑茶等の飲料の原料と湯の混合体をろ過することによって飲料を抽出する飲料抽出装置において、
フィルタでろ過して抽出液を生成する抽出室と、
前記抽出室に接続された飲料供給管と、
前記飲料供給管の供給通路に設けられ、前記飲料供給管よりも内径が拡大し、前記抽出液の量が所定の量より大なるとき、前記抽出液を前記飲料供給管を介してカップに供給し、前記抽出液の量が前記所定の量に低下したとき、前記抽出液を保持するディフューザと、
前記飲料供給管を介して前記ディフューザに接続された廃棄管と、
前記抽出液を前記カップに供給した後に前記ディフューザの内部、および前記廃棄管側の前記飲料供給管に蓄えられた前記抽出液を前記廃棄管を通して廃棄する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置を提供する。
また、前記カップ側の前記飲料供給管は、前記ディフューザ内に所定の長さで突出した構成にすることが好ましい。
また、本発明は上記の目的を達成するため、コーヒー，紅茶，緑茶等の飲料の原料と湯の混合体をろ過することによって飲料を抽出する飲料抽出方法において、
抽出室にて前記混合体をエアポンプからの加圧空気でフィルタでろ過して抽出液を生成する第１のステップと、
生成された前記抽出液を前記抽出室に接続された飲料供給管を介して供給する第２のステップと、
前記飲料供給管を前記エアポンプによるエアブローによって掃気する第３のステップと、
前記飲料供給管に残留する抽出液を廃棄する第４のステップとを含むことを特徴とする飲料抽出方法を提供する。
【０００９】
本発明の飲料抽出装置において、飲料供給管は、供給通路に内径が拡大したディフューザを有し、廃棄管は、飲料供給管を介してディフューザに接続され、抽出液に混入している気体を脱気してから廃棄することが好ましい。また、ディフューザはその内部および飲料供給管に蓄えられた所定の量の抽出液を廃棄管を通して廃棄することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る飲料抽出装置の構成図である。この飲料抽出装置１は、所定の粒度に砕かれたコーヒー豆，紅茶，緑茶等の粉末原料と湯との混合体から飲料を抽出する抽出部２と、滓等を廃棄する廃棄処理部４と、本装置１の各部に加圧空気を送るエアポンプ５とを有して構成されている。
【００１１】
抽出部２は、図示しない案内レールによって上下動可能に支持され、上方から供給された粉末原料と湯との混合体を下方へ供給するシリンダ２０と、シリンダ２０の下方に配置され、シリンダ２０から供給される混合体をろ過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１のろ過によって抽出された飲料を受け入れる飲料受け２２を有する。
【００１２】
シリンダ２０は、上方に設けた供給口２０ａから供給された粉末原料と湯を混合する混合室２０ｂと、粉末原料と湯との混合体を下方に設けた排出口２０ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室２０ｄとを連通口２０ｅで連通して形成されている。連通口２０ｅは、バルブ２３によって開閉されるようになっており、抽出室２０ｄには、エアポンプ５からの加圧空気を導入する導入口２０ｆを有する。
【００１３】
ペーパーフィルタ２１は、回動可能な軸２１Ａにロール状でセットされ、後述する廃棄処理部４の廃棄処理モータ４０の駆動により、図１の左方向へ引き出されるように構成されている。また、ペーパーフィルタ２１は、基端側が回動可能に支持され、中間部あるいは先端側がロール状のペーパーフィルタ２１に常に当接するフィルタ検出レバー２１Ｂと、ペーパーフィルタ２１の残量が少なくなってフィルタ検出レバー２１Ｂが回動してスイッチング動作し、ペーパーフィルタ無しを示す検出信号を後述する制御部６に出力して警報出力等に供するマイクロスイッチ等のフィルタ無しセンサ２１Ｃとを備えている。
【００１４】
飲料受け２２は、上部にシリンダ２０が当接する開口２２ａを有し、開口２２ａの周囲に混合体が漏れるのを防ぐゴムパッキン２２Ａを有する。また、端部にペーパーフィルタ２１の走行方向を変更するローラ２２Ｂを有し、下部に飲料をカップ側へ供給する飲料供給管２２Ｃ、および飲料を廃棄する廃棄管２２Ｄを有する。飲料供給管２２Ｃには、抽出工程において抽出された飲料に混入する渋味や雑味を分離して除去するディフューザ６０と、飲料供給管２２Ｃの開閉を制御する飲料供給バルブ５３が介装されている。
【００１５】
また、抽出部２は、抽出モータ２４と、両側から出力軸２５ａ，２５ｂをそれぞれ突設し、抽出モータ２４の回転数を所定の回転数に減速する減速機２５と、一方の出力軸２５ａの一端をベアリング２６ａによって支持した支持板２６と、一方の出力軸２５ａに固定されたシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂと、シリンダ２０を駆動するシリンダ駆動板２８Ａと、バルブ２３を駆動するバルブ駆動板２８Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられたシリンダカムフォロア２９Ａと、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられたバルブカムフォロア２９Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられた係止部材２８ａとバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｂとに両端がそれぞれ係止され、シリンダ駆動板２８Ａとバルブ駆動板２８Ｂとを互いに引き寄せてシリンダカムフォロア２９Ａおよびバルブカムフォロア２９Ｂをシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂにそれぞれ当接させる引張コイルバネ３０と、シリンダ２０とシリンダ駆動板２８Ａとを連結する複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，および３１Ｃと、バルブ２３を先端側のピン３２ａによって回動可能に連結したレバー３２と、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられ、ピン３２ｂによってレバー３２を回動可能に連結した連結部材３３と、レバー３２の後端側とバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｃとに両端がそれぞれ係止された引張コイルバネ３４とを備えている。この抽出部２は、出力軸２５ａ，２５ｂおよび出力軸４１ａがそれぞれ１回転することにより攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程が終了するように構成されている。
【００１６】
減速機２５は、他方の出力軸２５ｂ側に各工程の細部を検出する工程検出機構を有する。すなわち、減速機２５の他方の出力軸２５ｂには、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，および３５Ｃを取り付け、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，および３５Ｃの周囲には、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，および３５Ｃの回転位置を検出（例えば、遮光によってＯＦＦ）するホトセンサ等の第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，および３６Ｃを配置している。
【００１７】
エアポンプ５には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆと飲料受け２２に通じるエアパイプ５２が接続され、エアパイプ５２には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆの前段に上部空気電磁弁５０が、また、飲料受け２２の前段に下部空気電磁弁５１がそれぞれ設けられている。
【００１８】
図２は、ディフューザ６０を示し、飲料供給口６０ａを有するケース６０Ａと、飲料排出口６０ｂを有する蓋６０Ｂと、ケース６０Ａと蓋６０Ｂの接合部から飲料の漏れを防ぐＯリング６０Ｃを有し、飲料供給口６０ａには供給側の飲料供給管２２Ｃが接続され、飲料排出口６０ｂには排出側の飲料供給管２２Ｃが接続されている。ケース６０Ａは、飲料供給口６０ａにかけて断面が減縮された形状を有しており、飲料排出口６０ｂの端部は、ディフューザ６０内に所定の長さで突出している。このディフューザ６０は、内部に貯えられた飲料の排出性を確保するために飲料供給バルブ５３より高い位置に配置されている。
【００１９】
図３は、図１のＡ−Ａ断面を示し、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂは、キー２５ｃによって一方の出力軸２５ａに固定されており、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂのカム面は、同図のように形成されている。
【００２０】
図４は、工程検出機構の斜視図である。第１の工程検出板３５Ａは、２ヵ所に約９０度の突部３５ａを形成し、第２の工程検出板３５Ｂは、４ヵ所に約７０度の突部３５ａを形成し、第３の工程検出板３５Ｃは、１ヵ所に約１８０度の突部３５ａを形成している。
【００２１】
図５は、廃棄処理部４の要部斜視図である。廃棄処理部４は、廃棄処理モータ４０と、廃棄処理モータ４０の回転数を所定の回転数に減速する減速機４１と、減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられた廃棄管開検出板４２Ａ，および廃棄管閉検出板４２Ｂと、廃棄管開検出板４２Ａの突部４２ａによる遮光（例えばＯＦＦ）によって廃棄管２２Ｄの開状態（待機状態）を示すＯＦＦ信号を出力するホトセンサ等の廃棄管開検出センサ４３Ａと、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによる遮光（例えばＯＦＦ）によって廃棄管２２Ｄの閉状態を示すＯＦＦ信号を出力するホトセンサ等の廃棄管閉検出センサ４３Ｂと、円周上に切欠き部４４ａを有して出力軸４１ａに取り付けられ、ペーパーフィルタ２１を一定長さ分送り出す一対のフィルタ送りローラ４４，４４と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ４４，４４側に図示しないバネによって押圧する一対のガイドローラ４５，４５と、支軸４６ａによって回動可能に支持され、廃棄管２２Ｄを固定板（図１参照）４７との間で押圧閉止する板バネ等からなる押圧板４６と、出力軸４１ａに取り付けられ、押圧板４６を回動させる円周上に突部４８ａを有した押圧カム４８とを備えている。
【００２２】
図６は、本発明の飲料抽出装置１の制御ブロック図を示し、飲料抽出装置１の各部を制御する制御部６に、廃棄管開検出センサ４３Ａ、廃棄管閉検出センサ４３Ｂ、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ、フィルタ無しセンサ２１Ｃ、エアポンプ５、上部空気電磁弁５０、下部空気電磁弁５１、飲料供給バルブ５３、抽出モータ２４、および廃棄処理モータ４０を各々接続し、更に、抽出飲料の販売を制御する主制御部７を接続している。
【００２３】
制御部６は、主制御部７から抽出飲料の販売信号が入力されると、抽出モータ２４，廃棄処理モータ４０およびエアポンプ５を制御して飲料抽出制御、すなわち、攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を行わせる。
【００２４】
次に、図７から図１４を参照しつつ本発明の飲料抽出装置１の動作を説明する。
図７は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの出力信号を示す図である。
図８から図１４は、本装置１の動作を示し、同図(a) は主要部（シリンダ２０、バルブ１３等）の位置を示す図、同図(b) は廃棄管開検出板４２Ａおよび廃棄管閉検出板４２Ｂ、およびフィルタ送りローラ４４の位置を示す図、同図(c) はシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂの位置を示す図、同図(d) は第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの位置を示す図である。
【００２５】
(1) 待機状態（図８参照）
待機状態においては、本装置１の主要部は、図７に示す待機位置Ｐ1 にあり、図８に示す状態にある。すなわち、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６ＣはＯＮとなり、廃棄管開検出センサ４３ＡはＯＦＦ、廃棄管閉検出センサ４３ＢはＯＮとなっている。フィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５との間に若干の隙間を有しており、フィルタ送りローラ４４が回転してもペーパーフィルタ２１は、全く移動しないようになっている。押圧板４６は、廃棄管２２Ｄの弾性力によって押圧カム４８に当接している。
【００２６】
(2) 攪拌工程（図９，図１０参照）
制御部６は、主制御部７から販売信号が入力されると、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６ＣのＯＮに基づいて、待機位置Ｐ1 から攪拌位置Ｐ2 への移行動作を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動（図９(a) において出力軸４１ａが左回転する駆動）する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが約６０度正転（図９(a) において左回転）して、図９(a) に示すように、押圧カム４８の突部４８ａが押圧板４６を押圧することにより、廃棄管２２Ｄが押圧板４６と固定板４７との間で閉止される。廃棄管閉検出センサ４３Ｂは、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管閉検出センサ４３ＢからのＯＦＦ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。
【００２７】
続いて制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動（図１０(d) において出力軸２５ｂが左回転する駆動）する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、出力軸２５ａ，２５ｂが正転（図１０(d) において左回転）して、図１０(c) に示すように、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂが正転することにより、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが下降する。シリンダ駆動板２８Ａが下降すると、複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを介してシリンダ２０が下降し、抽出室２０ｄの下端がペーパーフィルタ２１を飲料受け２２へ圧接する。一方、バルブ駆動板２８Ｂが下降すると、連結部材３３，レバー３２を介してバルブ２３も下降する。第１の工程検出センサ３６Ａは、第１の工程検出板３５Ａによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。続いて、第２の工程検出センサ３６Ｂは、ＯＮ信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１の工程検出センサ３６ＡのＯＦＦに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図７に示す攪拌位置Ｐ2 に到達し、図１０に示す状態となる。図１０に示す状態では、同図(d) に示すように、第２，第３の工程検出センサ３６Ｂ，３６Ｃは、第２，第３の工程検出板３５Ｂ，３５Ｃの突部３５ａによって遮光されていないので、ＯＮ信号を制御部６にそれぞれ出力している。
【００２８】
制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢのＯＮのとき、第１の工程検出センサ３６ＡのＯＦＦ、第３の工程検出センサ３６ＣのＯＮに基づいて攪拌工程を行う。すなわち、制御部６は、粉末原料および湯の供給要求信号を主制御部７に出力する。主制御部７の制御により混合室２０ｂの供給口２０ａに粉末原料と湯が供給される。制御部６は、粉末原料と湯の供給に合わせて、飲料供給バルブ５３を閉じ、さらに下部空気電磁弁５１を開き、エアポンプ５を駆動する。エアポンプ５は、加圧空気をエアパイプ５２を介して飲料受け２２に送る。この加圧空気は、ペーパーフィルタ２１を通過して抽出室２０ｄ内へ流入する。この加圧空気が抽出室２０ｄ内の混合体中を通過する際、その気泡の流れが混合体を攪拌するように作用する。ペーパーフィルタ２１の下方から加圧空気を供給することで、粉末原料に含まれる成分の湯への溶出が助長され、短時間で飲料を抽出することができる。
【００２９】
(3) 抽出工程（図１１参照）
制御部６は、タイマーで設定された攪拌時間が経過すると、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転する。図１１(c) に示すように、シリンダカム２７Ａのカム半径は変化しないので、シリンダ２０は上下動しないが、バルブカム２７Ｂのカム半径は大きくなるので、バルブ２３が上昇し、図１１(a) に示すように、連通口２０ｅを閉じる。第３の工程検出センサ３６Ｃは、第３の工程検出板３５Ｃによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、ＯＮ信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第３の工程検出センサ３６ＣのＯＦＦに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図７に示す抽出位置Ｐ3 に到達し、図１１に示す状態となる。図１１に示す状態では、同図(d) に示すように、第１，２の工程検出センサ３６Ａ，３６ＢはＯＮになる。
【００３０】
制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢのＯＮのとき、第１の工程検出センサ３６ＡのＯＮ、第３の工程検出センサ３６ＣのＯＦＦに基づいて抽出工程を行う。すなわち、制御部６は、上部空気電磁弁５０を開け、下部空気電磁弁５１を閉じ、飲料供給バルブ５３を開き、エアポンプ５を駆動して、エアポンプ５からの加圧空気をエアパイプ５２を介して抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから供給する。抽出室２０ｄ内の混合体は、エアポンプ５からの加圧空気によって下方へ圧送され、ペーパーフィルタ２１でろ過される。ペーパーフィルタ２１でろ過された飲料は、飲料受け２２，飲料供給管２２Ｃを介してカップ側へ供給される。抽出室２０ｄに加圧空気を送ることで、抽出室２０ｄ内の気圧が増加して混合体がペーパーフィルタ２１側に押し下げられるので、短時間で混合体が飲料と滓に分離され、効率良くろ過することができる。
【００３１】
図１２は、抽出開始時のディフューザ６０を示し、供給側の飲料供給管２２Ｃに接続された飲料供給口６０ａからケース６０Ａ内にろ過された飲料が流入する。飲料がケース６０Ａ内に流入するにつれてディフューザ６０内の液面が上昇する。
【００３２】
図１３は、ディフューザ６０から流出する飲料を示し、ディフューザ６０の内部に貯えられた飲料の液面が蓋６０Ｂよりディフューザ６０の内部に突出した飲料排出口６０ｂの端部に達すると、液面付近の飲料が飲料排出口６０ｂを介して排出側の飲料供給管２２Ｃに流出する。
【００３３】
図１４は、抽出終了後のディフューザ６０を示し、抽出室２０ｂで混合体のろ過が終了すると飲料供給管２２Ｃ内から飲料を除去するためにエアブローが行われ、気泡の混入した飲料がディフューザ６０に流入する。このエアブローは抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから加圧空気を供給して行うので、ペーパーフィルタ２１上に堆積した粉末原料の滓が圧搾されて渋味や雑味が含まれた飲料が搾り出される。飲料に混入した気泡はディフューザ６０内で飲料と分離され、蓋６０Ｂの飲料排出口６０ｂを介して排出側の飲料供給管２２Ｃに送出される。飲料はディフューザ６０および供給側の飲料供給管２２Ｃ内に所定量が保持される。
【００３４】
(4) 滓廃棄処理（図１５，図１６参照）
タイマで設定された抽出時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転し、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが上昇し、シリンダ２０およびバルブ２３が最上位まで上昇する。第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃは、第１，第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｃによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、ＯＮ信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６ＣのＯＦＦに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図７に示す滓廃棄位置Ｐ4 に到達し、図１５に示す状態となる。図１５の状態では、同図(d) に示すように、第２の工程検出センサ３６ＢはＯＮとなり、ペーパーフィルタ２１上には粉末原料の滓７が残る。
【００３５】
制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６ＣのＯＦＦに基づいてディフューザ６０に保持されている飲料の廃棄および滓廃棄工程を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが正転し、フィルタ送りローラ４４が回転してペーパーフィルタ２１を引き出す。ペーパーフィルタ２１上の滓７がローラ２２Ｂを通過する際、図１６(a) の想像線で示すように滓７が折れてペーパーフィルタ２１から離れ、廃棄バケツ（図示せず）へ落下する。廃棄管開検出センサ４３Ａは、廃棄管開検出板４２Ａによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。
【００３６】
制御部６は、廃棄管開検出センサ４３ＡからのＯＦＦ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止するとともに飲料供給バルブ５３を開き、ディフューザ６０および供給側の飲料供給管２２Ｃに保持されている渋味や雑味を含んだ飲料を廃棄管２２Ｄを介して廃棄する。本装置１の主要部は、図１６に示す状態となる。
【００３７】
図１７は、滓廃棄工程におけるディフューザ６０を示し、飲料供給バルブ５３を開くことで渋味や雑味を含んだ約１０ｃｃの飲料が供給側の飲料供給管２２Ｃから廃棄される。
【００３８】
上記した実施の形態に飲料抽出装置によると、飲料を供給する飲料供給管２２Ｃにディフューザ６０を設け、抽出終了後のエアブローによって飲料に混入する気泡だけを飲料から分離して通過させるとともに渋味や雑味を含んだ飲料をディフューザ６０内に保持し、エアブローの終了後に飲料供給バルブ５３を開いて廃棄管２２Ｄを介して廃棄するので、粉末原料の滓から搾り出される渋味や雑味を除去することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、飲料供給管２２Ｃにディフューザ６０を設ける代わりに飲料供給バルブ５３の開閉タイミングを制御して廃棄管２２Ｄからろ過の最終段階の飲料を廃棄し、飲料供給管２２Ｃのエアブローを別工程で行うようにしても良い。また、ディフューザ６０についても粉末原料の種類や廃棄する抽出液の量に応じた形状のものを適宜選択して用いることができる。また、各工程を検出するセンサとして、絶対値型のエンコーダを用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の飲料抽出装置によると、ろ過の最終段階で抽出された飲料に混入する気泡を分離し、分離された空気によって飲料供給管内を掃気するとともに残った液体を廃棄管から廃棄するようにしたため、粉末原料と湯の混合体の抽出速度を低下させることなく、渋味や雑味を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における飲料抽出装置を示す説明図。
【図２】本発明の実施の形態におけるディフューザを示す斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ部の断面図。
【図４】本発明の実施の形態における工程検出機構を示す斜視図。
【図５】本発明の実施の形態における廃棄処理部を示す斜視図。
【図６】本発明の実施の形態における制御ブロック図。
【図７】本発明の実施の形態における第１，第２，および第３の工程検出センサの出力信号に基づくタイミングチャート。
【図８】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の待機状態を示す説明図。
【図９】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の廃棄管の閉止状態を示す説明図。
【図１０】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の攪拌工程を示す説明図。
【図１１】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の抽出工程を示す説明図。
【図１２】ディフューザに供給される飲料を示す説明図。
【図１３】ディフューザに供給される飲料を示す説明図。
【図１４】ディフューザに供給される飲料を示す説明図。
【図１５】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の開始状態を示す説明図。
【図１６】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の終了状態を示す説明図。
【図１７】ディフューザに供給された飲料の廃棄工程を示す説明図。
【図１８】従来の飲料抽出装置の攪拌工程を示す説明図。
【図１９】従来の飲料抽出装置の抽出工程を示す説明図。
【符号の説明】
１，飲料抽出装置
２，抽出部
４，廃棄処理部
５，エアポンプ
６，制御部
２０，シリンダ
２０ａ，供給口
２０ｂ，混合室
２０ｃ，排出口
２０ｄ，抽出室
２０ｅ，連通口
２０ｆ，導入口
２１，ペーパーフィルタ
２１Ａ，軸
２１Ｂ，フィルタ検出レバー
２１Ｃ，フィルタ無しセンサ
２２，飲料受け
２２Ａ，ゴムパッキン
２２Ｂ，ローラ
２２Ｃ，飲料供給管
２２Ｄ，廃棄管
２２ａ，開口
２３，バルブ
２４，抽出モータ
２５，減速機
２５ａ，出力軸
２５ｂ，出力軸
２５ｃ，キー
２６，支持板
２６ａ，ベアリング
２７Ａ，シリンダカム
２７Ｂ，バルブカム
２８Ａ，シリンダ駆動板
２８Ｂ，バルブ駆動板
２８ａ，係止部材
２８ｂ，係止部材
２９Ａ，シリンダカムフォロア
２９Ｂ，バルブカムフォロア
３０，引張コイルバネ
３１Ａ，連結部材
３１Ｂ，連結部材
３１Ｃ，連結部材
３２ａ，ピン
３２，レバー
３２ｂ，ピン
３３，連結部材
３４，引張コイルバネ
３５Ａ，第１の工程検出板
３５Ｂ，第２の工程検出板
３５Ｃ，第３の工程検出板
３５ａ，突部
３６Ａ，第１の工程検出センサ
３６Ｂ，第２の工程検出センサ
３６Ｃ，第３の工程検出センサ
４０，廃棄処理モータ
４１，減速機
４１ａ，出力軸
４２Ａ，廃棄管開検出板
４２Ｂ，廃棄管閉検出板
４２ａ，突部
４３Ａ，廃棄管開検出センサ
４３Ｂ，廃棄管閉検出センサ
４４，フィルタ送りローラ
４４ａ，切欠き部
４５，ガイドローラ
４６ａ，支軸
４７，固定板
４６，押圧板
４８，押圧カム
４８ａ，突部
５０，上部空気電磁弁
５１，下部空気電磁弁
５２，エアパイプ
５３，飲料供給バルブ
６０，ディフューザ
６０Ａ，ケース
６０ａ，飲料供給口
６０Ｂ，蓋
６０ｂ，飲料排出口
６０Ｃ，ゴムパッキング
６０Ｄ，空間
１００，飲料抽出装置
１０１ａ，供給口
１０１ｂ，混合室
１０１ｃ，排出口
１０１ｄ，抽出室
１０１ｅ，連通口
１０２，フィルタ
１０３，ゴムパッキン
１０４，飲料受け
１０５，飲料供給管
１０６，カム機構
１０６ａ，押圧板
１０６ｂ，カム
１０７，バルブ
１０８，エアポンプ
１０９，エアパイプ
【発明の属する技術分野】
本発明はコーヒーや紅茶等の飲料抽出装置に関し、特に、コーヒー，紅茶，緑茶等の抽出原料と湯の混合体から搾り取られた渋味や雑味を含む抽出液を除去するようにした飲料抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の飲料抽出装置として、例えば、実開昭６１−１１８５２６号公報に示されるものがある。この飲料抽出装置１００は、図１８に示すように、上下動可能に支持され、上方から供給されたコーヒー粉末等の粉末原料と湯の混合体を下方へ排出するシリンダ１０１と、シリンダ１０１の下方に配置され、シリンダ１０１から排出された混合体をろ過するフィルタ１０２と、フィルタ１０２のろ過によって抽出された飲料を受け入れるゴムパッキン１０３を備えた飲料受け１０４と、飲料受け１０４に接続され、飲料をカップ側へ供給する飲料供給管１０５と、飲料供給管１０５を開閉する押圧板１０６ａおよびカム１０６ｂからなるカム機構１０６と、本装置１００の各部を制御する制御部（図示せず）を有する。
【０００３】
シリンダ１０１は、上方に設けた供給口１０１ａから供給された粉末原料と湯を混合する混合室１０１ｂと、混合体を下方に設けた排出口１０１ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室１０１ｄを有し、混合室１０１ｂは抽出室１０１ｄと連通口１０１ｅによって連通している。この連通口１０１ｅは、バルブ１０７によって開閉されるようになっており、抽出室１０１ｄには、エアポンプ１０８からの加圧空気を導入するエアパイプ１０９が接続されている。
【０００４】
このように構成された飲料抽出装置１００において、制御部は、販売信号の入力に基づいて抽出駆動モータ（図示せず）を駆動させることにより、シリンダ１０１を待機位置Ｐから下降させて下端を飲料受け１０４のゴムパッキン１０３に密接させる。この後、供給口１０１ａから粉末原料と湯が供給される。制御部は、エアポンプ１０８を駆動して加圧空気をエアパイプ１０９を介して抽出室１０１ｄに供給する。この状態でバルブ１０７が僅かに開いており、加圧空気は抽出室１０１ｄから連通口１０１ｅを介して混合室１０１ｂへ送られ、混合室１０１ｂ内に供給された粉末原料と湯の混合体を攪拌する。混合体が充分に攪拌されるとエアポンプ１０８の駆動が停止され、混合体は連通口１０１ｅを通って抽出室１０１ｄへ流入する。
【０００５】
図１９は、抽出工程を示し、制御部は、抽出駆動モータを駆動してバルブ１０７を上昇させて連通口１０１ｅを閉じる。そして、エアポンプ１０８を駆動して加圧空気をエアパイプ１０９を介して抽出室１０１ｄへ供給する。抽出室１０１ｄに貯えられた混合体は加圧空気によってフィルタ１０２でろ過され、供給モータ（図示せず）の駆動に基づいてカム１０６ｂが所定の角度回転することによって押圧板１０６ａによる飲料供給管１０５の押圧が解除され、飲料供給管１０５が開かれる。
【０００６】
制御部は、フィルタ１０２でろ過された飲料が飲料供給管１０５を介してカップ側へ供給されると、シリンダ１０１を滓廃棄位置Ｐ’へ移動させ、フィルタ１０２を飲料受け１０４から除去するとともにフィルタ１０２上に残った滓を廃棄する。このようにして飲料抽出動作が終了すると、制御部は、抽出駆動モータを駆動してシリンダ１０１を待機位置Ｐに戻す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の飲料抽出装置によると、粉末原料と湯の混合体を空気で加圧してフィルタで強制的にろ過しているため、ろ過の最終段階でフィルタ上に堆積した粉末原料の滓から渋味や雑味が搾り出され、この渋味や雑味を含んだ飲料が先にろ過された飲料に混入することによって飲料の味や香りを悪くするという問題がある。
従って、本発明の目的は、粉末原料と湯の混合体の抽出速度を低下させることなく、渋味や雑味を低減することのできる飲料抽出装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、コーヒー，紅茶，緑茶等の飲料の原料と湯の混合体をろ過することによって飲料を抽出する飲料抽出装置において、
フィルタでろ過して抽出液を生成する抽出室と、
前記抽出室に接続された飲料供給管と、
前記飲料供給管の供給通路に設けられ、前記飲料供給管よりも内径が拡大し、前記抽出液の量が所定の量より大なるとき、前記抽出液を前記飲料供給管を介してカップに供給し、前記抽出液の量が前記所定の量に低下したとき、前記抽出液を保持するディフューザと、
前記飲料供給管を介して前記ディフューザに接続された廃棄管と、
前記抽出液を前記カップに供給した後に前記ディフューザの内部、および前記廃棄管側の前記飲料供給管に蓄えられた前記抽出液を前記廃棄管を通して廃棄する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置を提供する。
また、前記カップ側の前記飲料供給管は、前記ディフューザ内に所定の長さで突出した構成にすることが好ましい。
また、本発明は上記の目的を達成するため、コーヒー，紅茶，緑茶等の飲料の原料と湯の混合体をろ過することによって飲料を抽出する飲料抽出方法において、
抽出室にて前記混合体をエアポンプからの加圧空気でフィルタでろ過して抽出液を生成する第１のステップと、
生成された前記抽出液を前記抽出室に接続された飲料供給管を介して供給する第２のステップと、
前記飲料供給管を前記エアポンプによるエアブローによって掃気する第３のステップと、
前記飲料供給管に残留する抽出液を廃棄する第４のステップとを含むことを特徴とする飲料抽出方法を提供する。
【０００９】
本発明の飲料抽出装置において、飲料供給管は、供給通路に内径が拡大したディフューザを有し、廃棄管は、飲料供給管を介してディフューザに接続され、抽出液に混入している気体を脱気してから廃棄することが好ましい。また、ディフューザはその内部および飲料供給管に蓄えられた所定の量の抽出液を廃棄管を通して廃棄することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る飲料抽出装置の構成図である。この飲料抽出装置１は、所定の粒度に砕かれたコーヒー豆，紅茶，緑茶等の粉末原料と湯との混合体から飲料を抽出する抽出部２と、滓等を廃棄する廃棄処理部４と、本装置１の各部に加圧空気を送るエアポンプ５とを有して構成されている。
【００１１】
抽出部２は、図示しない案内レールによって上下動可能に支持され、上方から供給された粉末原料と湯との混合体を下方へ供給するシリンダ２０と、シリンダ２０の下方に配置され、シリンダ２０から供給される混合体をろ過するペーパーフィルタ２１と、ペーパーフィルタ２１のろ過によって抽出された飲料を受け入れる飲料受け２２を有する。
【００１２】
シリンダ２０は、上方に設けた供給口２０ａから供給された粉末原料と湯を混合する混合室２０ｂと、粉末原料と湯との混合体を下方に設けた排出口２０ｃから排出して飲料の抽出工程が行われる抽出室２０ｄとを連通口２０ｅで連通して形成されている。連通口２０ｅは、バルブ２３によって開閉されるようになっており、抽出室２０ｄには、エアポンプ５からの加圧空気を導入する導入口２０ｆを有する。
【００１３】
ペーパーフィルタ２１は、回動可能な軸２１Ａにロール状でセットされ、後述する廃棄処理部４の廃棄処理モータ４０の駆動により、図１の左方向へ引き出されるように構成されている。また、ペーパーフィルタ２１は、基端側が回動可能に支持され、中間部あるいは先端側がロール状のペーパーフィルタ２１に常に当接するフィルタ検出レバー２１Ｂと、ペーパーフィルタ２１の残量が少なくなってフィルタ検出レバー２１Ｂが回動してスイッチング動作し、ペーパーフィルタ無しを示す検出信号を後述する制御部６に出力して警報出力等に供するマイクロスイッチ等のフィルタ無しセンサ２１Ｃとを備えている。
【００１４】
飲料受け２２は、上部にシリンダ２０が当接する開口２２ａを有し、開口２２ａの周囲に混合体が漏れるのを防ぐゴムパッキン２２Ａを有する。また、端部にペーパーフィルタ２１の走行方向を変更するローラ２２Ｂを有し、下部に飲料をカップ側へ供給する飲料供給管２２Ｃ、および飲料を廃棄する廃棄管２２Ｄを有する。飲料供給管２２Ｃには、抽出工程において抽出された飲料に混入する渋味や雑味を分離して除去するディフューザ６０と、飲料供給管２２Ｃの開閉を制御する飲料供給バルブ５３が介装されている。
【００１５】
また、抽出部２は、抽出モータ２４と、両側から出力軸２５ａ，２５ｂをそれぞれ突設し、抽出モータ２４の回転数を所定の回転数に減速する減速機２５と、一方の出力軸２５ａの一端をベアリング２６ａによって支持した支持板２６と、一方の出力軸２５ａに固定されたシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂと、シリンダ２０を駆動するシリンダ駆動板２８Ａと、バルブ２３を駆動するバルブ駆動板２８Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられたシリンダカムフォロア２９Ａと、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられたバルブカムフォロア２９Ｂと、シリンダ駆動板２８Ａに取り付けられた係止部材２８ａとバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｂとに両端がそれぞれ係止され、シリンダ駆動板２８Ａとバルブ駆動板２８Ｂとを互いに引き寄せてシリンダカムフォロア２９Ａおよびバルブカムフォロア２９Ｂをシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂにそれぞれ当接させる引張コイルバネ３０と、シリンダ２０とシリンダ駆動板２８Ａとを連結する複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，および３１Ｃと、バルブ２３を先端側のピン３２ａによって回動可能に連結したレバー３２と、バルブ駆動板２８Ｂに取り付けられ、ピン３２ｂによってレバー３２を回動可能に連結した連結部材３３と、レバー３２の後端側とバルブ駆動板２８Ｂに取り付けられた係止部材２８ｃとに両端がそれぞれ係止された引張コイルバネ３４とを備えている。この抽出部２は、出力軸２５ａ，２５ｂおよび出力軸４１ａがそれぞれ１回転することにより攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程が終了するように構成されている。
【００１６】
減速機２５は、他方の出力軸２５ｂ側に各工程の細部を検出する工程検出機構を有する。すなわち、減速機２５の他方の出力軸２５ｂには、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，および３５Ｃを取り付け、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，および３５Ｃの周囲には、第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，および３５Ｃの回転位置を検出（例えば、遮光によってＯＦＦ）するホトセンサ等の第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，および３６Ｃを配置している。
【００１７】
エアポンプ５には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆと飲料受け２２に通じるエアパイプ５２が接続され、エアパイプ５２には、抽出室２０ｄの導入口２０ｆの前段に上部空気電磁弁５０が、また、飲料受け２２の前段に下部空気電磁弁５１がそれぞれ設けられている。
【００１８】
図２は、ディフューザ６０を示し、飲料供給口６０ａを有するケース６０Ａと、飲料排出口６０ｂを有する蓋６０Ｂと、ケース６０Ａと蓋６０Ｂの接合部から飲料の漏れを防ぐＯリング６０Ｃを有し、飲料供給口６０ａには供給側の飲料供給管２２Ｃが接続され、飲料排出口６０ｂには排出側の飲料供給管２２Ｃが接続されている。ケース６０Ａは、飲料供給口６０ａにかけて断面が減縮された形状を有しており、飲料排出口６０ｂの端部は、ディフューザ６０内に所定の長さで突出している。このディフューザ６０は、内部に貯えられた飲料の排出性を確保するために飲料供給バルブ５３より高い位置に配置されている。
【００１９】
図３は、図１のＡ−Ａ断面を示し、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂは、キー２５ｃによって一方の出力軸２５ａに固定されており、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂのカム面は、同図のように形成されている。
【００２０】
図４は、工程検出機構の斜視図である。第１の工程検出板３５Ａは、２ヵ所に約９０度の突部３５ａを形成し、第２の工程検出板３５Ｂは、４ヵ所に約７０度の突部３５ａを形成し、第３の工程検出板３５Ｃは、１ヵ所に約１８０度の突部３５ａを形成している。
【００２１】
図５は、廃棄処理部４の要部斜視図である。廃棄処理部４は、廃棄処理モータ４０と、廃棄処理モータ４０の回転数を所定の回転数に減速する減速機４１と、減速機４１の出力軸４１ａに取り付けられた廃棄管開検出板４２Ａ，および廃棄管閉検出板４２Ｂと、廃棄管開検出板４２Ａの突部４２ａによる遮光（例えばＯＦＦ）によって廃棄管２２Ｄの開状態（待機状態）を示すＯＦＦ信号を出力するホトセンサ等の廃棄管開検出センサ４３Ａと、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによる遮光（例えばＯＦＦ）によって廃棄管２２Ｄの閉状態を示すＯＦＦ信号を出力するホトセンサ等の廃棄管閉検出センサ４３Ｂと、円周上に切欠き部４４ａを有して出力軸４１ａに取り付けられ、ペーパーフィルタ２１を一定長さ分送り出す一対のフィルタ送りローラ４４，４４と、ペーパーフィルタ２１を一対のフィルタ送りローラ４４，４４側に図示しないバネによって押圧する一対のガイドローラ４５，４５と、支軸４６ａによって回動可能に支持され、廃棄管２２Ｄを固定板（図１参照）４７との間で押圧閉止する板バネ等からなる押圧板４６と、出力軸４１ａに取り付けられ、押圧板４６を回動させる円周上に突部４８ａを有した押圧カム４８とを備えている。
【００２２】
図６は、本発明の飲料抽出装置１の制御ブロック図を示し、飲料抽出装置１の各部を制御する制御部６に、廃棄管開検出センサ４３Ａ、廃棄管閉検出センサ４３Ｂ、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ、フィルタ無しセンサ２１Ｃ、エアポンプ５、上部空気電磁弁５０、下部空気電磁弁５１、飲料供給バルブ５３、抽出モータ２４、および廃棄処理モータ４０を各々接続し、更に、抽出飲料の販売を制御する主制御部７を接続している。
【００２３】
制御部６は、主制御部７から抽出飲料の販売信号が入力されると、抽出モータ２４，廃棄処理モータ４０およびエアポンプ５を制御して飲料抽出制御、すなわち、攪拌工程，抽出工程，滓廃棄工程の一連の工程を行わせる。
【００２４】
次に、図７から図１４を参照しつつ本発明の飲料抽出装置１の動作を説明する。
図７は、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃの出力信号を示す図である。
図８から図１４は、本装置１の動作を示し、同図(a) は主要部（シリンダ２０、バルブ１３等）の位置を示す図、同図(b) は廃棄管開検出板４２Ａおよび廃棄管閉検出板４２Ｂ、およびフィルタ送りローラ４４の位置を示す図、同図(c) はシリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂの位置を示す図、同図(d) は第１，第２および第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの位置を示す図である。
【００２５】
(1) 待機状態（図８参照）
待機状態においては、本装置１の主要部は、図７に示す待機位置Ｐ1 にあり、図８に示す状態にある。すなわち、第１，第２および第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｂ，３６ＣはＯＮとなり、廃棄管開検出センサ４３ＡはＯＦＦ、廃棄管閉検出センサ４３ＢはＯＮとなっている。フィルタ送りローラ４４とガイドローラ４５との間に若干の隙間を有しており、フィルタ送りローラ４４が回転してもペーパーフィルタ２１は、全く移動しないようになっている。押圧板４６は、廃棄管２２Ｄの弾性力によって押圧カム４８に当接している。
【００２６】
(2) 攪拌工程（図９，図１０参照）
制御部６は、主制御部７から販売信号が入力されると、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６ＣのＯＮに基づいて、待機位置Ｐ1 から攪拌位置Ｐ2 への移行動作を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動（図９(a) において出力軸４１ａが左回転する駆動）する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが約６０度正転（図９(a) において左回転）して、図９(a) に示すように、押圧カム４８の突部４８ａが押圧板４６を押圧することにより、廃棄管２２Ｄが押圧板４６と固定板４７との間で閉止される。廃棄管閉検出センサ４３Ｂは、廃棄管閉検出板４２Ｂの突部４２ａによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。制御部６は、廃棄管閉検出センサ４３ＢからのＯＦＦ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止する。
【００２７】
続いて制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動（図１０(d) において出力軸２５ｂが左回転する駆動）する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、出力軸２５ａ，２５ｂが正転（図１０(d) において左回転）して、図１０(c) に示すように、シリンダカム２７Ａおよびバルブカム２７Ｂが正転することにより、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが下降する。シリンダ駆動板２８Ａが下降すると、複数の連結部材３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを介してシリンダ２０が下降し、抽出室２０ｄの下端がペーパーフィルタ２１を飲料受け２２へ圧接する。一方、バルブ駆動板２８Ｂが下降すると、連結部材３３，レバー３２を介してバルブ２３も下降する。第１の工程検出センサ３６Ａは、第１の工程検出板３５Ａによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。続いて、第２の工程検出センサ３６Ｂは、ＯＮ信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１の工程検出センサ３６ＡのＯＦＦに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図７に示す攪拌位置Ｐ2 に到達し、図１０に示す状態となる。図１０に示す状態では、同図(d) に示すように、第２，第３の工程検出センサ３６Ｂ，３６Ｃは、第２，第３の工程検出板３５Ｂ，３５Ｃの突部３５ａによって遮光されていないので、ＯＮ信号を制御部６にそれぞれ出力している。
【００２８】
制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢのＯＮのとき、第１の工程検出センサ３６ＡのＯＦＦ、第３の工程検出センサ３６ＣのＯＮに基づいて攪拌工程を行う。すなわち、制御部６は、粉末原料および湯の供給要求信号を主制御部７に出力する。主制御部７の制御により混合室２０ｂの供給口２０ａに粉末原料と湯が供給される。制御部６は、粉末原料と湯の供給に合わせて、飲料供給バルブ５３を閉じ、さらに下部空気電磁弁５１を開き、エアポンプ５を駆動する。エアポンプ５は、加圧空気をエアパイプ５２を介して飲料受け２２に送る。この加圧空気は、ペーパーフィルタ２１を通過して抽出室２０ｄ内へ流入する。この加圧空気が抽出室２０ｄ内の混合体中を通過する際、その気泡の流れが混合体を攪拌するように作用する。ペーパーフィルタ２１の下方から加圧空気を供給することで、粉末原料に含まれる成分の湯への溶出が助長され、短時間で飲料を抽出することができる。
【００２９】
(3) 抽出工程（図１１参照）
制御部６は、タイマーで設定された攪拌時間が経過すると、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転する。図１１(c) に示すように、シリンダカム２７Ａのカム半径は変化しないので、シリンダ２０は上下動しないが、バルブカム２７Ｂのカム半径は大きくなるので、バルブ２３が上昇し、図１１(a) に示すように、連通口２０ｅを閉じる。第３の工程検出センサ３６Ｃは、第３の工程検出板３５Ｃによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、ＯＮ信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第３の工程検出センサ３６ＣのＯＦＦに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図７に示す抽出位置Ｐ3 に到達し、図１１に示す状態となる。図１１に示す状態では、同図(d) に示すように、第１，２の工程検出センサ３６Ａ，３６ＢはＯＮになる。
【００３０】
制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢのＯＮのとき、第１の工程検出センサ３６ＡのＯＮ、第３の工程検出センサ３６ＣのＯＦＦに基づいて抽出工程を行う。すなわち、制御部６は、上部空気電磁弁５０を開け、下部空気電磁弁５１を閉じ、飲料供給バルブ５３を開き、エアポンプ５を駆動して、エアポンプ５からの加圧空気をエアパイプ５２を介して抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから供給する。抽出室２０ｄ内の混合体は、エアポンプ５からの加圧空気によって下方へ圧送され、ペーパーフィルタ２１でろ過される。ペーパーフィルタ２１でろ過された飲料は、飲料受け２２，飲料供給管２２Ｃを介してカップ側へ供給される。抽出室２０ｄに加圧空気を送ることで、抽出室２０ｄ内の気圧が増加して混合体がペーパーフィルタ２１側に押し下げられるので、短時間で混合体が飲料と滓に分離され、効率良くろ過することができる。
【００３１】
図１２は、抽出開始時のディフューザ６０を示し、供給側の飲料供給管２２Ｃに接続された飲料供給口６０ａからケース６０Ａ内にろ過された飲料が流入する。飲料がケース６０Ａ内に流入するにつれてディフューザ６０内の液面が上昇する。
【００３２】
図１３は、ディフューザ６０から流出する飲料を示し、ディフューザ６０の内部に貯えられた飲料の液面が蓋６０Ｂよりディフューザ６０の内部に突出した飲料排出口６０ｂの端部に達すると、液面付近の飲料が飲料排出口６０ｂを介して排出側の飲料供給管２２Ｃに流出する。
【００３３】
図１４は、抽出終了後のディフューザ６０を示し、抽出室２０ｂで混合体のろ過が終了すると飲料供給管２２Ｃ内から飲料を除去するためにエアブローが行われ、気泡の混入した飲料がディフューザ６０に流入する。このエアブローは抽出室２０ｄの上方の導入口２０ｆから加圧空気を供給して行うので、ペーパーフィルタ２１上に堆積した粉末原料の滓が圧搾されて渋味や雑味が含まれた飲料が搾り出される。飲料に混入した気泡はディフューザ６０内で飲料と分離され、蓋６０Ｂの飲料排出口６０ｂを介して排出側の飲料供給管２２Ｃに送出される。飲料はディフューザ６０および供給側の飲料供給管２２Ｃ内に所定量が保持される。
【００３４】
(4) 滓廃棄処理（図１５，図１６参照）
タイマで設定された抽出時間が経過すると、制御部６は、抽出モータ２４を正転駆動する。抽出モータ２４の駆動トルクが減速機２５を介して出力軸２５ａ，２５ｂに伝達され、シリンダカム２７Ａ，バルブカム２７Ｂが正転し、シリンダ駆動板２８Ａおよびバルブ駆動板２８Ｂが上昇し、シリンダ２０およびバルブ２３が最上位まで上昇する。第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６Ｃは、第１，第３の工程検出板３５Ａ，３５Ｃによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。続いて第２の工程検出センサ３６Ｂは、ＯＮ信号を制御部６に出力する。制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６ＣのＯＦＦに基づいて抽出モータ２４の駆動を停止する。本装置１の主要部は、図７に示す滓廃棄位置Ｐ4 に到達し、図１５に示す状態となる。図１５の状態では、同図(d) に示すように、第２の工程検出センサ３６ＢはＯＮとなり、ペーパーフィルタ２１上には粉末原料の滓７が残る。
【００３５】
制御部６は、第２の工程検出センサ３６ＢがＯＮのとき、第１，第３の工程検出センサ３６Ａ，３６ＣのＯＦＦに基づいてディフューザ６０に保持されている飲料の廃棄および滓廃棄工程を行う。すなわち、制御部６は、廃棄処理モータ４０を正転駆動する。廃棄処理モータ４０の駆動トルクが減速機４１を介して出力軸４１ａに伝達され、出力軸４１ａが正転し、フィルタ送りローラ４４が回転してペーパーフィルタ２１を引き出す。ペーパーフィルタ２１上の滓７がローラ２２Ｂを通過する際、図１６(a) の想像線で示すように滓７が折れてペーパーフィルタ２１から離れ、廃棄バケツ（図示せず）へ落下する。廃棄管開検出センサ４３Ａは、廃棄管開検出板４２Ａによって遮光され、ＯＦＦ信号を制御部６に出力する。
【００３６】
制御部６は、廃棄管開検出センサ４３ＡからのＯＦＦ信号に基づいて廃棄処理モータ４０の駆動を停止するとともに飲料供給バルブ５３を開き、ディフューザ６０および供給側の飲料供給管２２Ｃに保持されている渋味や雑味を含んだ飲料を廃棄管２２Ｄを介して廃棄する。本装置１の主要部は、図１６に示す状態となる。
【００３７】
図１７は、滓廃棄工程におけるディフューザ６０を示し、飲料供給バルブ５３を開くことで渋味や雑味を含んだ約１０ｃｃの飲料が供給側の飲料供給管２２Ｃから廃棄される。
【００３８】
上記した実施の形態に飲料抽出装置によると、飲料を供給する飲料供給管２２Ｃにディフューザ６０を設け、抽出終了後のエアブローによって飲料に混入する気泡だけを飲料から分離して通過させるとともに渋味や雑味を含んだ飲料をディフューザ６０内に保持し、エアブローの終了後に飲料供給バルブ５３を開いて廃棄管２２Ｄを介して廃棄するので、粉末原料の滓から搾り出される渋味や雑味を除去することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、飲料供給管２２Ｃにディフューザ６０を設ける代わりに飲料供給バルブ５３の開閉タイミングを制御して廃棄管２２Ｄからろ過の最終段階の飲料を廃棄し、飲料供給管２２Ｃのエアブローを別工程で行うようにしても良い。また、ディフューザ６０についても粉末原料の種類や廃棄する抽出液の量に応じた形状のものを適宜選択して用いることができる。また、各工程を検出するセンサとして、絶対値型のエンコーダを用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の飲料抽出装置によると、ろ過の最終段階で抽出された飲料に混入する気泡を分離し、分離された空気によって飲料供給管内を掃気するとともに残った液体を廃棄管から廃棄するようにしたため、粉末原料と湯の混合体の抽出速度を低下させることなく、渋味や雑味を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における飲料抽出装置を示す説明図。
【図２】本発明の実施の形態におけるディフューザを示す斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ部の断面図。
【図４】本発明の実施の形態における工程検出機構を示す斜視図。
【図５】本発明の実施の形態における廃棄処理部を示す斜視図。
【図６】本発明の実施の形態における制御ブロック図。
【図７】本発明の実施の形態における第１，第２，および第３の工程検出センサの出力信号に基づくタイミングチャート。
【図８】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の待機状態を示す説明図。
【図９】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の廃棄管の閉止状態を示す説明図。
【図１０】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の攪拌工程を示す説明図。
【図１１】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の抽出工程を示す説明図。
【図１２】ディフューザに供給される飲料を示す説明図。
【図１３】ディフューザに供給される飲料を示す説明図。
【図１４】ディフューザに供給される飲料を示す説明図。
【図１５】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の開始状態を示す説明図。
【図１６】本発明の実施の形態における飲料抽出装置の滓廃棄処理工程の終了状態を示す説明図。
【図１７】ディフューザに供給された飲料の廃棄工程を示す説明図。
【図１８】従来の飲料抽出装置の攪拌工程を示す説明図。
【図１９】従来の飲料抽出装置の抽出工程を示す説明図。
【符号の説明】
１，飲料抽出装置
２，抽出部
４，廃棄処理部
５，エアポンプ
６，制御部
２０，シリンダ
２０ａ，供給口
２０ｂ，混合室
２０ｃ，排出口
２０ｄ，抽出室
２０ｅ，連通口
２０ｆ，導入口
２１，ペーパーフィルタ
２１Ａ，軸
２１Ｂ，フィルタ検出レバー
２１Ｃ，フィルタ無しセンサ
２２，飲料受け
２２Ａ，ゴムパッキン
２２Ｂ，ローラ
２２Ｃ，飲料供給管
２２Ｄ，廃棄管
２２ａ，開口
２３，バルブ
２４，抽出モータ
２５，減速機
２５ａ，出力軸
２５ｂ，出力軸
２５ｃ，キー
２６，支持板
２６ａ，ベアリング
２７Ａ，シリンダカム
２７Ｂ，バルブカム
２８Ａ，シリンダ駆動板
２８Ｂ，バルブ駆動板
２８ａ，係止部材
２８ｂ，係止部材
２９Ａ，シリンダカムフォロア
２９Ｂ，バルブカムフォロア
３０，引張コイルバネ
３１Ａ，連結部材
３１Ｂ，連結部材
３１Ｃ，連結部材
３２ａ，ピン
３２，レバー
３２ｂ，ピン
３３，連結部材
３４，引張コイルバネ
３５Ａ，第１の工程検出板
３５Ｂ，第２の工程検出板
３５Ｃ，第３の工程検出板
３５ａ，突部
３６Ａ，第１の工程検出センサ
３６Ｂ，第２の工程検出センサ
３６Ｃ，第３の工程検出センサ
４０，廃棄処理モータ
４１，減速機
４１ａ，出力軸
４２Ａ，廃棄管開検出板
４２Ｂ，廃棄管閉検出板
４２ａ，突部
４３Ａ，廃棄管開検出センサ
４３Ｂ，廃棄管閉検出センサ
４４，フィルタ送りローラ
４４ａ，切欠き部
４５，ガイドローラ
４６ａ，支軸
４７，固定板
４６，押圧板
４８，押圧カム
４８ａ，突部
５０，上部空気電磁弁
５１，下部空気電磁弁
５２，エアパイプ
５３，飲料供給バルブ
６０，ディフューザ
６０Ａ，ケース
６０ａ，飲料供給口
６０Ｂ，蓋
６０ｂ，飲料排出口
６０Ｃ，ゴムパッキング
６０Ｄ，空間
１００，飲料抽出装置
１０１ａ，供給口
１０１ｂ，混合室
１０１ｃ，排出口
１０１ｄ，抽出室
１０１ｅ，連通口
１０２，フィルタ
１０３，ゴムパッキン
１０４，飲料受け
１０５，飲料供給管
１０６，カム機構
１０６ａ，押圧板
１０６ｂ，カム
１０７，バルブ
１０８，エアポンプ
１０９，エアパイプ
Claims (3)
- コーヒー，紅茶，緑茶等の飲料の原料と湯の混合体をろ過することによって飲料を抽出する飲料抽出装置において、
フィルタでろ過して抽出液を生成する抽出室と、
前記抽出室に接続された飲料供給管と、
前記飲料供給管の供給通路に設けられ、前記飲料供給管よりも内径が拡大し、前記抽出液の量が所定の量より大なるとき、前記抽出液を前記飲料供給管を介してカップに供給し、前記抽出液の量が前記所定の量に低下したとき、前記抽出液を保持するディフューザと、
前記飲料供給管を介して前記ディフューザに接続された廃棄管と、
前記抽出液を前記カップに供給した後に前記ディフューザの内部、および前記廃棄管側の前記飲料供給管に蓄えられた前記抽出液を前記廃棄管を通して廃棄する制御手段とを備えたことを特徴とする飲料抽出装置。 - 前記カップ側の前記飲料供給管は、前記ディフューザ内に所定の長さで突出した構成の請求項第１項記載の飲料抽出装置。
- コーヒー，紅茶，緑茶等の飲料の原料と湯の混合体をろ過することによって飲料を抽出する飲料抽出方法において、
抽出室にて前記混合体をエアポンプからの加圧空気でフィルタでろ過して抽出液を生成する第１のステップと、
生成された前記抽出液を前記抽出室に接続された飲料供給管を介して供給する第２のステップと、
前記飲料供給管を前記エアポンプによるエアブローによって掃気する第３のステップと、
前記飲料供給管に残留する抽出液を廃棄する第４のステップとを含むことを特徴とする飲料抽出方法。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16006997A JP3649860B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 飲料抽出装置 |
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-
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- 1997-06-17 JP JP16006997A patent/JP3649860B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH114768A (ja) | 1999-01-12 |
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