JP4155195B2 - 飲料抽出装置 - Google Patents

Description

本発明は、抽出容器に投入した粉末原料と湯との混合体から飲料を抽出する飲料抽出装置に関するものである。

例えば、挽き豆を粉末原料としたコーヒー原料からコーヒー飲料を抽出して販売する自動販売機や飲料ディスペンサには、その内部に飲料抽出装置が設けられている。この種の飲料抽出装置としては、抽出容器、フィルタ、フィルタブロックおよび弁機構を備えたものが一般的である。抽出容器は、いわゆるシリンダと称されるものであり、上下両端面がそれぞれ開口した円筒形状を成し、内部にエアを供給するためのエア導入口が設けられている。フィルタは、抽出容器の下端開口を閉塞する態様で配置されるもので、例えば紙製のものが適用されている。フィルタブロックは、フィルタを介して抽出容器の下端開口に嵌合させて装着される有底円筒形状の容器であり、その内底部に送出通路を有している。
この飲料抽出装置でコーヒー飲料を抽出するには、まず、抽出容器の下端開口にフィルタを介してフィルタブロックを装着した後、弁機構を開放させた状態で抽出容器の上端開口からコーヒー原料としての粉末原料を投入するとともに湯タンクに貯留してタンクヒータで加熱している湯を供給する。そして、この粉末原料と湯との混合体に下部エア導入口からエアを供給して撹拌を行う。この結果、コーヒー原料である粉末原料から湯に香味や旨味が抽出され、抽出容器の内部においてコーヒー飲料が生成される。しかる後、弁機構によって抽出容器の上端開口を閉鎖し、この状態で上部エア導入口から抽出容器の内部に貯留している混合体の上部空間にエアを供給すると、抽出容器に供給されたエアの圧力により、フィルタを通過して濾過されたコーヒー飲料がフィルタブロックに送出され、送出通路を通じてカップへ注がれる。

コーヒー飲料の送出が終了し、エアの供給を停止した後、抽出容器からフィルタブロックを離隔するとともに、フィルタの交換を行って原料滓を廃棄し、次の飲料抽出に備えるべく待機状態となる（例えば、特許文献１参照）。
特開平１−１５８５９２号公報

このようにコーヒー飲料の抽出は、抽出容器に投入したコーヒー原料としての粉末原料と湯との混合体に下部エア導入口からエアを供給して撹拌を行いコーヒー原料である粉末原料から湯に香味や旨味を抽出してコーヒー飲料を生成した後、弁機構で抽出容器の上端開口を閉鎖し、この状態で上部エア導入口から抽出容器の内部に貯留している混合体の上部空間に供給したエアの圧力によりフィルタを通過して濾過されたコーヒー飲料をフィルタブロックからカップへ注出してコーヒー飲料の抽出を完了する。しかしながら、上部エア導入口から供給したエアの圧力でコーヒー飲料を送出した後の抽出容器内壁面にはコーヒー油成分や湯により原料滓が付着して残ることがあり、この付着した原料滓が長時間経つと原料滓に含まれる成分が変質して抽出時に溶出し、抽出したコーヒー飲料の香味や旨味を損ねる虞があり、飲料品質上好ましくない。

本発明は、上記実情に鑑みて、抽出容器内壁面に付着した原料滓の時間経過に起因する変質により生じる飲料への影響を排除し、香味や旨味を十分に引き出した品質の高い飲料を抽出するのに適した飲料抽出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る飲料抽出装置は、上下両端面を開口した円筒形状を成し、フィルタを介してフィルタブロックに前記下端開口を嵌合して閉塞し、前記上端開口から投入された粉末原料と湯にエアを供給して撹拌した混合体を貯留する抽出容器と、
前記抽出容器の上端開口に嵌合させて装着し、湯を流下させる多数の湯通路穴を円筒状に複数設けた湯供給器と、
を有し、前記粉末原料と湯との混合体から前記フィルタを通過させて前記フィルタブロックから濾過した飲料を抽出する飲料抽出装置であって、
前記湯供給器の円筒状に設けた内側の湯通路穴から流下させた湯で前記フィルタ上に投入された前記粉末原料を満遍なく均一に蒸らすとともに、
前記抽出容器は、その上端開口と下端開口との間をくびれ部とし、前記上端開口の内径を前記湯供給器の円筒状に設けた外側の湯通路穴から流下する湯の流下径より大とし、前記くびれ部の内径を前記湯供給器の円筒状に設けた外側の湯通路穴から流下する湯の流下径より小とし、
前記湯供給器の円筒状に設けた外側の湯通路穴から流下させた湯を前記抽出容器の内壁面を流下させ、付着している前記粉末原料の原料滓をコーヒー油成分とともに洗い流すようにしたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、飲料供給の都度、湯供給器から円筒状に流下する湯で抽出容器の内壁面に付着した粉末原料の原料滓を洗い流すとともに、流下する湯が「蒸らし湯」となって粉末原料を満遍なく均一に蒸らすことにより、抽出容器内壁面に付着した原料滓の時間経過に起因する変質により生じる成分が抽出時に溶出して、抽出したコーヒー飲料の香味や旨味を損ねるなどの飲料への影響を排除することができるので、香味や旨味を十分に引き出した品質の高い飲料を抽出するのに適した飲料抽出装置を提供することができる。

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。
図１は、本発明の実施の形態である飲料抽出装置を示したものである。ここで例示する飲料抽出装置は、図２に示すようなカップ式飲料自動販売機に適用されるもので、特にコーヒー飲料を抽出するための飲料抽出装置を例示している。
図２に示したカップ式飲料自動販売機Ａは、機器筐体Ｂの前面ドアＣに商品選択ボタンＤおよび商品販売口Ｅを備えている。商品選択ボタンＤは、利用者が商品を選択するためのもので、商品展示部Ｆに展示された複数の商品見本Ｇに対応して設けてある。また、前面ドアＣには、硬貨を投入するためのコイン投入口Ｈ、投入した硬貨を返却するためのコイン返却レバーＩ、硬貨を返却するためのコイン返却口Ｊがそれぞれ設けられている。商品販売口Ｅは、選択した商品を提供するための開口であり、その内底部にカップＫを載置するための販売トレイＬが配設してある。

図１に示した飲料抽出装置１は、機器筐体Ｂの内部に設けられるもので、シリンダ１０（抽出容器）およびフィルタブロック４０を配設してある。
シリンダ１０は上下両端面を開口した円筒形状を成し、その上端開口１１と下端開口１３との間のくびれ部１２を鼓状に形成してあり、昇降手段（図示せず）によって上下動可能に支持され、上動した場合に、フィルタブロック４０から離隔した位置に配置される一方、下動した場合にフイルタ４１を介してフィルタブロック４０に嵌合して下端開口１３が閉塞される。
シリンダ１０の上方には、ミル５０からシュート５１を介して供給されるコーヒー原料としての粉末原料をシリンダ１０に投入する原料投入口２１と、湯タンク６０に貯留されタンクヒータ６１で加熱（例えば、９４℃）されている湯を湯バルブ６２を介して湯ノズル６３から供給する湯導入口２２を設けた湯供給器２０を上端開口１１に嵌合させて装着している。

フィルタブロック４０は、有底の円筒形状を成すもので、送出通路３０およびエア供給通路３５が接続してある。送出通路３０は、フィルタブロック４０から開閉バルブ３１、抽出ポンプ３２および注出バルブ３３を介して注出ノズル３４に至る流体通路であり、抽出ポンプ３２が駆動している時にフィルタブロック４０の液体を注出ノズル３４に送出することが可能である。エア供給通路３５は、フィルタブロック４０にエアを供給するためのもので、フィルタブロック４０からエアバルブ３６を介して送出通路３０における抽出ポンプ３２と注出バルブ３３との間に位置する部分に接続してある。
フィルタ４１は、ロール状に巻回された紙製で帯状を成すフィルタ紙で、シリンダ１０とフィルタブロック４０との間へ順次繰り出され、コーヒー原料としての粉末原料と湯との混合体を負圧の下で濾過してコーヒー飲料とする。

図３はシリンダ１０の平面図、図４は図３のＡ−Ａ部を矢印方向に見た断面側面図である。
シリンダ１０は、円筒のくびれ部１２からその端に向い内径を拡げて開放した上端開口１１と下端開口１３とを有している。
図５は湯供給器２０の平面図、図６は図５のＢ−Ｂ部を矢印方向に見た断面側面図、図７は湯供給器２０内の湯の流れを示す図、図８はシリンダ１０の上端開口１１に湯供給器１４を嵌合させて装着した状態での湯の流れを示す図である。
湯供給器２０は、原料投入口２１の外周下方に延在して設けた、湯を環状の所定方向の流れにして導入するための内側方向に下降する傾斜したロート形状の傾斜面を形成した湯導入通路２３と、湯を湯導入通路２３の所定方向の流れに従って分散する態様で湯導入通路２３の周方向に沿って複数穿設した２列の湯通路穴２４ａ、２４ｂと、内側方向に下降する湯導入通路下面２３ｂの湯通路穴２４ａの内側に環状に形成したリブ片２５ａと、湯通路穴２４ｂの内側に環状に形成したリブ片２５ｂと、挿通した湯ノズル６３が吐出した湯を湯導入通路２３に導き入れる湯導入部２６と、を有する。このように湯通路穴２４ａ、２４ｂとリブ片２５ａ、２５ｂを外周と内周との二重に設けている。また、リブ片２５ａ、２５ｂ外側にはＶ溝を複数形成している。

そして、湯ノズル６３が湯を吐出すると、図７に示すように、湯導入部２６に供給された湯は所定方向（図中矢印で示す方向）に流れ、図８に示すように、湯導入通路２３に穿設した２列の湯通路穴２４ａ、２４ｂから流下する。この湯通路穴２４ｂから流下した湯は穴から直接またはリブ片２５ａに形成しているＶ溝から流れ落ち、フィルタ４１上に投入されたコーヒー原料としての粉末原料を満遍なく均一に「蒸らし湯」となって蒸らす。また、湯通路穴２４ａから流下した高温（例えば、９４℃）の湯はシリンダ１０の上端開口１１とくびれ部１２との間のシリンダ傾斜面１４からシリンダ内壁面１５に流れ落ち、付着しているコーヒー原料の原料滓をコーヒー油成分とともに流れ落とす。このように飲料抽出の都度シリンダ１０に供給する高温の湯でシリンダ内壁面１５に付着した原料滓をコーヒー油成分とともに流れ落とすので、そこに含まれる成分が変質するまで付着することがなくなり、変質した成分が抽出時に溶出してコーヒー飲料の香味や旨味を損ねるようなことがなくなるので、香味や旨味を十分に引き出した品質の高い飲料を抽出するのに適した飲料抽出装置を提供することができる。

図９〜図１２は、上述した飲料抽出装置の動作を説明するための模式図である。以下、図１、図７、図８、図９〜図１２を適宜参照しながら、飲料抽出装置１の動作を説明する。
まず、商品選択ボタンＤが押下されていない場合、飲料抽出装置１は図１に示すように、販売待機状態となっている。この販売待機状態においては、シリンダ１０は、フィルタブロック４０およびフィルタ４１から離隔した状態にある。また、この販売待機状態においては、湯バルブ６２が閉鎖した状態に保持されている一方、開閉バルブ３１、注出バルブ３３、エアバルブ３６、開閉バルブ３７がそれぞれ開放した状態に保持されている。湯タンク６０では内部に貯留した湯をタンクヒータ６１が所定の温度、例えば９４℃に維持している。

上述した販売待機状態から利用者等によって硬貨が投入され、かつ任意の商品選択ボタンＤが押下されると、抽出制御部（図示せず）から信号が出力されて昇降手段を駆動することにより、図９に示すように、フィルタ４１を介してシリンダ１０の下端開口１３をフィルタブロック４０に嵌合させて装着する。その後、ミル５０を駆動することによってコーヒー豆を粉砕したコーヒー原料としての粉末原料を原料シュータ５１から原料投入口２１を介してシリンダ１０の内部に投入する。
予め設定した量の粉末原料がシリンダ１０に投入されると、抽出制御部は、開閉バルブ３１、注出バルブ３３、エアバルブ３６をそれぞれ閉鎖した後、図１０に示すように、湯バルブ６２を開放して湯ノズル６３から湯を吐出して供給する。そうすると、図７、図８に示すように、供給された湯は、湯導入部２６、湯導入通路２３を所定方向に流れ、湯通路穴２４ａ、２４ｂから流下する。湯通路穴２４ｂから流下した湯はフィルタ４１上に投入された粉末原料を満遍なく均一に蒸らすとともに、湯通路穴２４ａから流下した高温の湯がシリンダ１０の上端開口１１とくびれ部１２との間のシリンダ傾斜面１４からシリンダ内壁面１５に流れ落ち、付着している粉末原料の原料滓をコーヒー油成分とともに流れ落とす。

そして、供給した湯が予め設定した量に達すると、抽出制御部は、図１１に示すように、湯バルブ６２を閉鎖した後、開閉バルブ３１および注出バルブ３３を閉鎖した状態に保持する一方、エアバルブ３６、開閉バルブ３７を開放した状態で抽出ポンプ３２を駆動し、通路３８から送出通路３０、エア供給通路３５を通じてフィルタブロック４０からシリンダ１０の内部にエアを供給して、シリンダ１０に貯留される粉末原料と湯との混合体の撹拌を行う。この結果、粉末原料から湯に香味や旨味が抽出され、シリンダ１０の内部においてコーヒー飲料が生成されることになる。
しかる後、抽出制御部は、図１２に示すように、エアバルブ３６、開閉バルブ３７を閉鎖してエアの供給を停止する一方、開閉バルブ３１および注出バルブ３３を開放して抽出ポンプ３２を駆動する。この結果、シリンダ１０の内部で生成されたコーヒー飲料がフィルタ４１を透過して濾過され、送出通路３０から注出ノズル３４を通じて販売トレイＬに載置されたカップＫに注がれる。

予め設定した量のコーヒー飲料をカップＫに供給すると抽出制御部は、昇降手段を駆動することによりシリンダ１０を上動させ、一定量のフィルタ４１を繰り出し、使用後のフィルタ４１およびこれに付着する抽出滓を滓バケツ（図示せず）に収納させる。
以降、上述した飲料抽出動作を繰り返し実行すると、その都度シリンダ１０に供給する高温の湯でシリンダ内壁面１５に付着した原料滓をコーヒー油成分とともに流れ落とすことができるので、そこに含まれる成分が変質するまで付着することがなくなり、変質した成分が抽出時に溶出してコーヒー飲料の香味や旨味を損ねるようなことがなくなるので、香味や旨味を十分に引き出した品質の高い飲料を抽出するのに適した飲料抽出装置を提供することができる。
なお、上述した実施の形態では、挽き豆を粉末原料としたコーヒー原料からコーヒー飲料を抽出する装置を例示しているが、本発明はその他の粉末原料から飲料を抽出するものに適用することができる。

本発明の実施の形態である飲料抽出装置を示した概念図である。 図１に示した飲料抽出装置を適用した自動販売機の外観図である。 図１に示した飲料抽出装置を適用した抽出容器の平面図である。 図３のＡ−Ａ部を矢印方向に見た断面側面図である。 図１に示した飲料抽出装置を適用した湯供給器の平面図である。 図５のＢ−Ｂ部を矢印方向に見た断面側面図である。 図１に示した飲料抽出装置を適用した湯供給器内の湯の流れを示す図である。 図１に示した飲料抽出装置を適用した湯供給器と抽出容器内の湯の流れを示す図である。 図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。 図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。 図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。 図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。

符号の説明

１ 飲料抽出装置
１０ シリンダ
１１ 上端開口
１２ くびれ部
１３ 下端開口
１４ シリンダ傾斜面
１５ シリンダ内壁面
２０ 湯供給器
２１ 原料投入口
２２ 湯導入口
２３ 湯導入通路
２４ａ 湯通路穴
２４ｂ 湯通路穴
２５ａ リブ片
２５ｂ リブ片
２６ 湯導入部
３０ 送出通路
３１ 開閉バルブ
３２ 抽出ポンプ
３３ 注出バルブ
３４ 注出ノズル
３５ エア供給通路
３６ エアバルブ
３７ 開閉バルブ
３８ 通路
４０ フィルタブロック
４１ フィルタ
５０ ミル
５１ 原料シュータ
６０ 湯タンク
６１ タンクヒータ
６２ 湯バルブ
６３ 湯ノズル
Ａ カップ式飲料自動販売機
Ｂ 機器筐体
Ｄ 商品選択ボタン
Ｅ 商品販売口
Ｋ カップ
Ｌ 販売トレイ

Claims (1)

1. 上下両端面を開口した円筒形状を成し、フィルタを介してフィルタブロックに前記下端開口を嵌合して閉塞し、前記上端開口から投入された粉末原料と湯にエアを供給して撹拌した混合体を貯留する抽出容器と、
   前記抽出容器の上端開口に嵌合させて装着し、湯を流下させる多数の湯通路穴を円筒状に複数設けた湯供給器と、
   を有し、前記粉末原料と湯との混合体から前記フィルタを通過させて前記フィルタブロックから濾過した飲料を抽出する飲料抽出装置であって、
   前記湯供給器の円筒状に設けた内側の湯通路穴から流下させた湯で前記フィルタ上に投入された前記粉末原料を満遍なく均一に蒸らすとともに、
   前記抽出容器は、その上端開口と下端開口との間をくびれ部とし、前記上端開口の内径を前記湯供給器の円筒状に設けた外側の湯通路穴から流下する湯の流下径より大とし、前記くびれ部の内径を前記湯供給器の円筒状に設けた外側の湯通路穴から流下する湯の流下径より小とし、
   前記湯供給器の円筒状に設けた外側の湯通路穴から流下させた湯を前記抽出容器の内壁面を流下させ、付着している前記粉末原料の原料滓をコーヒー油成分とともに洗い流すようにしたことを特徴とする飲料抽出装置。

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