JP3985730B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機や飲料ディスペンサ等に設けられ、粉末原料が投入された抽出容器に湯を供給し、前記粉末原料と湯との混合体をフィルタで濾過して飲料を抽出する飲料抽出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、粉末原料が投入された抽出容器に湯を供給し、前記粉末原料と湯との混合体をフィルタで濾過して飲料を抽出する飲料抽出装置には、圧力を加えて飲料を抽出するタイプと(例えば、特許文献1参照。)、負圧によって飲料を抽出するタイプとが知られている(例えば、特許文献2参照。)。これらのうち、圧力を加えて飲料を抽出する飲料抽出装置は、飲料、例えば、コーヒー飲料を抽出する際に、粉末原料が押しつぶされるため、抽出されたコーヒー飲料にしぶみが出て風味が損なわれるうえ、抽出されたコーヒー飲料が濁って透明度が悪くなるという問題があった。このような問題は、コーヒー飲料のみならず、紅茶や他の飲料においても共通するものである。これに対して負圧によって飲料を抽出する飲料抽出装置は、このような不具合のない飲料を提供することができるという利点を備えている。
【0003】
【特許文献1】
特開平1−158592号公報(第4−5頁、第1図)
【特許文献2】
特許第3017262号公報(第2−4頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、負圧によって飲料を抽出する特許文献2の飲料抽出装置は、開閉弁を設けた飲料排出口と、飲料受け器の内部へ空気を圧送する空気圧送手段およびその内部の空気を吸入する空気吸入手段と、これら手段を構成するエアポンプおよび三方切換弁を必要とするため構造が複雑で高価となる。さらに飲料を抽出するには、空気圧送手段で抽出チャンバ内に空気を圧送して粉末原料と湯との混合体を攪拌し、この後、空気吸入手段で飲料受け器内の圧力を負圧にして抽出チャンバ内の飲料をフイルタを通して飲料受け器内に順次抽出し、飲料受け器内に所定量の飲料が溜まった後に開閉弁を開放して、さらに、再び空気圧送手段で空気を圧送して飲料受け器内に溜まっている飲料を排出して供給するようにしているため、飲料の抽出に長時間を要していた。
【0005】
本発明は、このような従来の構成が有していた課題を解決しようとするものであり、装置自体を単純かつコンパクトに構成できるとともに、飲料の抽出に要する時間を短くできる飲料抽出装置を実現することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に係る飲料抽出装置は、粉末原料および湯を供給した抽出容器に空気を圧送して前記粉末原料と湯との混合体を攪拌した後、負圧を作用させることによりフィルタを介して飲料を抽出するようにした飲料抽出装置において、円弧面を形成した内周面を有するチューブガイドと、周上に複数のローラを配したロータと、から成るチューブ式ポンプと、一端が前記抽出容器と接続され、他端が大気に開放されるとともに、第1の開閉手段を前記抽出容器側に設け、第2の開閉手段を前記開放端側に設けた第1の通気管と、一端が前記抽出容器と接続され、他端が大気に開放されるとともに、第3の開閉手段を前記抽出容器側に設け、第4の開閉手段を前記開放端側に設けた第2の通気管と、前記第1の通気管の第1の開閉手段と第2の開閉手段の間と、前記第2の通気管の第3の開閉手段と第4の開閉手段の間とに接続した第3の通気管と、を備え、前記第3の通気管を前記チューブ式ポンプのチューブガイドの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラとの間に挟むように配置し、前記抽出容器に空気を圧送して前記粉末原料と湯との混合体を攪拌するときは、前記ロータを回転させて、前記第1および第4の開閉手段を閉、前記第2および第3の開閉手段を開として、前記第2の通気管の抽出容器側の一端から抽出容器内に空気を圧送し、前記抽出容器に負圧を作用させることにより前記フィルタを介して飲料を抽出するときは、前記第1および第4の開閉手段を開、前記第2および第3の開閉手段を閉として、前記第2の通気管の開放端から抽出した飲料を吐出することを特徴とする。
【0008】
請求項1の発明によれば、粉末原料と湯との混合体に空気を圧送して攪拌する行程と、抽出容器に負圧を作用させることによりフィルタを介して飲料を抽出する行程を連続して行えるので、飲料の抽出に要する時間を短くでき、さらに、空気圧送手段および空気吸入手段と、これら手段を構成するエアポンプおよび三方切換弁を必要としないので、装置自体を単純かつコンパクトに構成できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
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。
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る飲料抽出装置を示す構成図である。この図1において、飲料抽出装置1は、抽出容器2と、フィルタ6と、チューブ7と、チューブ式ポンプ8とを有して構成されている。
抽出容器2は、シリンダ3とフィルタブロック5とを有している。シリンダ3は、図1に矢印で示す上下方向に移動自在な筒状の部材で、上部に注湯口3aと換気口3bが設けられ、内部の上部には供給された湯を粉末原料の上に均等に行き渡らせる網状の部材3cが配置されている。シリンダ3は、上部に設けたシュータ4からコーヒー飲料豆を挽いた粉末原料が供給される。フィルタブロック5は、フィルタ6を介してシリンダ3が係合し、シリンダ3の内部にコーヒー飲料抽出用の空間を形成する。
【0011】
フィルタ6は、紙製の帯状フィルタで、ロール状に巻回され、シリンダ3とフィルタブロック5との間へ繰り出される。フィルタ6は、前記粉末原料と注湯口3aから供給された湯との混合体を負圧の下で濾過してコーヒー飲料を抽出する。
チューブ7は可撓性を有する合成樹脂材料が使用され、一端が抽出容器2の飲料抽出側となるフィルタブロック5の下部に接続され、他端は大気に開放されている。
チューブ式ポンプ8は、例えば、特開平10−141237号公報に示されているように、内周面に円弧面を形成したチューブガイドと、周上に複数のローラを等間隔に配したロータとの組み合わせからなるポンプで、チューブ7をチューブガイドの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラとの間に挟まれるように配置してロータを回転させると、ローラがチューブ7をしごくことでチューブ7の内容物をローラの移動する方向へ移動させる働きをする。
【0012】
図2は、図1に示したチューブ式ポンプ8を示すもので、チューブ式ポンプ8は、内周面に円弧面(図示せず)を形成したチューブガイド8aと、周上に複数のローラ8bを等間隔に配したロータ8cと、駆動モータ(図示せず)とロータ8cを連結するロータ駆動軸8dと、チューブ7を固定するチューブブロック8eとで構成されている。そして、チューブ7をチューブガイド8aの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラ8bとの間に挟まれるように配置し、駆動モータに連結されるロータ8cを回転させると、ローラ8bがチューブ7をチューブガイド8aの内周面に押し付けて扁平に変形させてしごき、チューブ7内の空気や飲料をローラ8bの移動する方向へ移動させる。
【0013】
以上のように構成される飲料抽出装置1を用いてコーヒー飲料を抽出するときは、フィルタ6を介してフィルタブロック5にシリンダ3を係合すると、そのシリンダ3内部にコーヒー飲料抽出用の空間が形成される。そして、シュータ4からコーヒー飲料の粉末原料を供給すると共に、注湯口3aから湯を所定量注入する。このとき、シリンダ3の上部には、網状の部材3cが設けられているので、供給された湯は、網状の部材3cに沿って広がり、粉末原料の上にシャワーのように均等に行き渡る。
上記湯の注入と並行して、チューブ式ポンプ8のロータ8cを図2に示す左回転させると、ローラ8bがチューブ7をチューブガイド8aの内周面に押し付けて扁平に変形させてしごくことにより、チューブ7の開放端から空気を吸い込み、その吸い込んだ空気をフィルタブロック5へ圧送するので、空気がフィルタ6を通してシリンダ3内へ吹き込まれる。この結果、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体が圧送された空気によって満遍なく攪拌され、粉末原料が湯によって均一に蒸らされる。この結果、抽出されるコーヒー飲料の品質を十分高いものとすることができる。
【0014】
次に、チューブ式ポンプ8のロータ8cを図2に示す右回転させると、チューブ7内の空気は開放端から大気中に放出されるので、フィルタブロック5側が負圧となる。この結果、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体が、負圧の下でフィルタ6によって濾過され、濾過されたコーヒー飲料がチューブ7を通って吸引され、さらに、ロータ8cの回転を続けるとコーヒー飲料がチューブ7の開放端から吐出される。そして、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体からコーヒー飲料の抽出が完了したら、チューブ式ポンプ8のロータ8cの回転を停止するとコーヒー飲料の抽出が完了する。
【0015】
以上のような本発明の実施の形態1に係る飲料抽出装置1によれば、抽出容器2に可撓性を有するチューブ7を接続するとともに、円弧面を形成した内周面を有するチューブガイド8aと、周上に複数のローラ8bを配したロータ8cと、から成るチューブ式ポンプ8を備え、チューブ7をチューブガイド8aの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラ8bとの間に挟むように配置して、チューブ式ポンプ8のロータ8cを左回転させると、ローラ8bがチューブ7をチューブガイド8aの内周面に押し付けて扁平に変形させてしごくことにより、チューブ7の開放端から空気を吸い込み、その吸い込んだ空気をフィルタブロック5へ圧送して、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体を圧送された空気によって満遍なく攪拌して、粉末原料を湯によって均一に蒸らすことができる。
【0016】
次にチューブ式ポンプ8のロータ8cを右回転させると、チューブ7内の空気は開放端から大気中に放出され、フィルタブロック5側が負圧となる。この結果、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体が、負圧の下でフィルタ6によって濾過され、濾過されたコーヒー飲料がチューブ7を通って吸引され、さらに、ロータ8cの回転を続けるとコーヒー飲料がチューブ7の開放端から吐出され、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体からコーヒー飲料の抽出が完了したら、チューブ式ポンプ8のロータ8cの回転を停止するとコーヒー飲料の抽出が完了する。
【0017】
このように、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体を圧送された空気によって攪拌して粉末原料を湯によって均一に蒸らす行程と、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体を、負圧の下でフィルタ6によって濾過してコーヒー飲料を抽出する行程を連続して行うようにしたので、飲料の抽出に要する時間を短くでき、さらに、空気圧送手段および空気吸入手段と、これら手段を構成するエアポンプおよび三方切換弁を必要としないので、装置自体を単純かつコンパクトに構成できる。
<実施の形態2>
図3は、本発明の実施の形態2に係る飲料抽出装置10を示す構成図である。尚、上述の実施の形態1に係る飲料抽出装置と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して重複した説明を省略する。この図3における飲料抽出装置10は、抽出容器2と、フィルタ6と、チューブ式ポンプ8と、第1通気管11、第2通気管14並びに第3通気管17と、を備えている。
【0018】
第1通気管11は、第1ピンチ12(第1の開閉手段)を抽出容器2側に設け、第2ピンチ13(第2の開閉手段)を開放端側に設け、その一端を抽出容器2の飲料抽出側となるフィルタブロック5の下部に接続し、他端を大気に開放している。
第2通気管14は、第3ピンチ15(第3の開閉手段)を抽出容器2側に設け、第4ピンチ16(第4の開閉手段)を開放端側に設け、その一端をフィルタブロック5の下部に接続し、他端を大気に開放している。
第3通気管17は、一端を第1通気管11の第1ピンチ12と第2ピンチ13との間に、他端を第2通気管14の第3ピンチ15と第4ピンチ16との間に、それぞれ接続している。ここで、第1通気管11、第2通気管14並びに第3通気管17は、可撓性を有する合成樹脂が使用されている。また、第1〜第4のピンチ12、13、15、16は、具体的にはカムが使用され、各カムにおけるカム面の位置を適宜ずらすと共に、1つのモータ18(図示せず)で回転させることにより、各管路における閉状態や開状態が切り替えられるピンチ式の弁である。
【0019】
図4は、第3通気管17をチューブ式ポンプ8のチューブガイド8aの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラ8bとの間に挟まれるように配置した状態を示している図である。そして、駆動モータに連結されるロータ8cを左回転させると、ローラ8bが第3通気管17をチューブガイド8aの内周面に押し付けて扁平に変形させてしごき、第3通気管17内の空気や飲料をローラ8bの移動する方向へ(図中、右から左方向へ)移動させる。
図5は、本発明の飲料抽出装置の制御ブロック図を示している。コーヒー飲料を抽出するための飲料抽出釦80と、飲料抽出釦80から出力された信号に基づいてコーヒー飲料を抽出するための制御を行う制御部100(制御手段)と、この制御部100から出力される信号で、チューブ式ポンプ8と、各管路を閉状態や開状態に切り替える第1〜第4のピンチ12、13、15、16を各カムを介して駆動するモータ18とを所定のタイミングで制御するようにしている。
【0020】
以上のように構成される飲料抽出装置10を用いてコーヒー飲料を抽出するときは、飲料抽出釦80が操作されると、制御部100から信号が出力され、図3に示すように、シリンダ3がフィルタ6を介してフィルタブロック5に係合されると、シリンダ3の内部にコーヒー飲料抽出用の空間が形成される。そして、シュータ4からコーヒー飲料の粉末原料を供給すると共に、注湯口3aから湯を所定量注入する。このとき、シリンダ3の上部には、網状の部材3cが設けられているので、供給された湯は、網状の部材3cに沿って広がり、粉末原料の上にシャワーのように均等に行き渡る。
【0021】
上記湯の注入と並行して、第1通気管11の第1ピンチ12を閉、第2ピンチ13を開、第2通気管14の第3ピンチ15を開、第4ピンチ16を閉にすると共に、チューブ式ポンプ8のロータ8cを左回転させると、ローラ8bが第3通気管17をチューブガイド8aの内周面に押し付けて扁平に変形させてしごき、第3通気管17内の空気をローラ8bの移動する方向へ(図3中、第1通気管11から第2通気管14側へ)移動させる。これにより、第1通気管11の開放端から空気が取り込まれ、第3通気管17から第2通気管14を通ってフィルタブロック5へ圧送され、フィルタ6を通してシリンダ3内へ吹き込まれる(図6参照)。この結果、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体が圧送された空気によって満遍なく攪拌され、粉末原料が湯によって均一に蒸らされる。このようにして、抽出されるコーヒー飲料の品質を十分高いものとすることができる。
【0022】
次に、チューブ式ポンプ8のロータ8cを左回転させている状態で、第1通気管11の第1ピンチ12を開、第2ピンチ13を閉、第2通気管14の第3ピンチ15を閉、第4ピンチ16を開にすると、第2ピンチ13閉により第1通気管11の開放端からの空気の取り込みが停止され、第1ピンチ12開により抽出容器2のフィルタブロック5側が負圧となる。この結果、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体が、負圧の下でフィルタ6によって濾過され、濾過されたコーヒー飲料が第1通気管11を通って吸引され、第3通気管17を介して、第2通気管14の開放端から吐出される(図7参照)。そして、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体からコーヒー飲料の抽出が完了したら、チューブ式ポンプ8のロータ8cの回転を停止するとコーヒー飲料の抽出が完了する。
【0023】
以上のような本発明の実施の形態2に係る飲料抽出装置10によれば、円弧面を形成した内周面を有するチューブガイド8aと、周上に複数のローラ8bを配したロータ8cと、から成るチューブ式ポンプ8と、第1ピンチ12を抽出容器2側に設け、第2ピンチ13を開放端側に設けて、その一端を抽出容器2の飲料抽出側となるフィルタブロック5の下部に接続し、他端が大気に開放される第1の通気管11と、第3ピンチ15を抽出容器2側に設け、第4ピンチ16を開放端側に設けて、その一端をフィルタブロック5の下部に接続し、他端が大気に開放される第2の通気管14と、一端が第1通気管11の第1ピンチ12と第2ピンチ13との間に、他端が第2通気管14の第3ピンチ15と第4ピンチ16との間に、それぞれ接続される第3通気管17と、を備え、第3通気管17をチューブ式ポンプ8のチューブガイド8aの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラ8bとの間に挟むように配置してロータ8cを左回転させ、抽出容器2に空気を圧送して粉末原料と湯との混合体を攪拌するときは、第1ピンチ12および第4ピンチ16を閉、第2ピンチ13および第3ピンチ15を開にし、抽出容器2に負圧を作用させることによりフィルタ6を介して飲料を抽出するときは、第1ピンチ12および第4ピンチ16を開、第2ピンチ13および第3ピンチ15を閉にするように制御する制御部100を設けたことにより、粉末原料と湯との混合体を攪拌するときは第1通気管11の開放端から取り込んだ空気が第3通気管17から第2通気管14を通ってフィルタブロック5へ圧送されて、フィルタ6を通してシリンダ3内へ吹き込まれるので、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体が圧送された空気によって満遍なく攪拌され、粉末原料が湯によって均一に蒸らされる。そして、抽出容器2に負圧を作用させることによりフィルタ6を介して飲料を抽出するときは第1通気管11の開放端からの空気の取り込みが停止され、抽出容器2のフィルタブロック5側が負圧となるので、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体が、負圧の下でフィルタ6によって濾過され、濾過されたコーヒー飲料が第1通気管11を通って吸引され、第3通気管17を介して、第2通気管14の開放端から吐出される。
【0024】
このように、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体を圧送された空気によって攪拌して粉末原料を湯によって均一に蒸らす行程と、シリンダ3内の粉末原料と湯との混合体を負圧の下でフィルタ6によって濾過してコーヒー飲料を抽出する行程を連続して行うようにしたので、飲料の抽出に要する時間を短くでき、さらに、空気圧送手段および空気吸入手段と、これら手段を構成するエアポンプおよび三方切換弁を必要としないので、装置自体を単純かつコンパクトに構成できる。
尚、上記実施の形態における飲料抽出装置10においては、第1乃至第4の開閉手段としてカムを使用したピンチ式の弁を用いた場合について説明したが、第1乃至第4の開閉手段として電磁弁を用いてもよい。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、抽出容器に可撓性を有するチューブを接続するとともに、円弧面を形成した内周面を有するチューブガイドと、周上に複数のローラを配したロータと、から成るチューブ式ポンプを備え、チューブをチューブガイドの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラとの間に挟むように配置して、抽出容器内の粉末原料と湯との混合体を圧送された空気によって攪拌して粉末原料を湯によって均一に蒸らす行程と、抽出容器内の粉末原料と湯との混合体を負圧の下でフィルタによって濾過してコーヒー飲料を抽出する行程を連続して行うようにしたので、装置自体を単純かつコンパクトに構成できるとともに、飲料の抽出に要する時間を短くできる飲料抽出装置を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る飲料抽出装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る飲料抽出装置のチューブ式ポンプを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態2に係る飲料抽出装置の構成を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態2に係る飲料抽出装置のチューブ式ポンプを示す図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る飲料抽出装置の制御ブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態2に係る飲料抽出装置の抽出容器へ空気圧送を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態2に係る飲料抽出装置の抽出容器からの飲料抽出を示す図である。
【符号の説明】
1 飲料抽出装置
2 抽出容器
3 シリンダ
5 フィルタブロック
6 フィルタ
7 チューブ
8 チューブ式ポンプ
10 飲料抽出装置
11 第1通気管
12 第1ピンチ
13 第2ピンチ
14 第2通気管
15 第3ピンチ
16 第4ピンチ
17 第3通気管
18 モータ
100 制御部
Claims (1)
- 粉末原料および湯を供給した抽出容器に空気を圧送して前記粉末原料と湯との混合体を攪拌した後、負圧を作用させることによりフィルタを介して飲料を抽出するようにした飲料抽出装置において、
円弧面を形成した内周面を有するチューブガイドと、周上に複数のローラを配したロータと、から成るチューブ式ポンプと、
一端が前記抽出容器と接続され、他端が大気に開放されるとともに、第1の開閉手段を前記抽出容器側に設け、第2の開閉手段を前記開放端側に設けた第1の通気管と、
一端が前記抽出容器と接続され、他端が大気に開放されるとともに、第3の開閉手段を前記抽出容器側に設け、第4の開閉手段を前記開放端側に設けた第2の通気管と、
前記第1の通気管の第1の開閉手段と第2の開閉手段の間と、前記第2の通気管の第3の開閉手段と第4の開閉手段の間とに接続した第3の通気管と、
を備え、
前記第3の通気管を前記チューブ式ポンプのチューブガイドの内周面に形成した円弧面に沿わせてローラとの間に挟むように配置し、前記抽出容器に空気を圧送して前記粉末原料と湯との混合体を攪拌するときは、前記ロータを回転させて、前記第1および第4の開閉手段を閉、前記第2および第3の開閉手段を開として、前記第2の通気管の抽出容器側の一端から抽出容器内に空気を圧送し、前記抽出容器に負圧を作用させることにより前記フィルタを介して飲料を抽出するときは、前記第1および第4の開閉手段を開、前記第2および第3の開閉手段を閉として、前記第2の通気管の開放端から抽出した飲料を吐出することを特徴とする飲料抽出装置。
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