JP4933857B2

JP4933857B2 - 飲料抽出装置

Info

Publication number: JP4933857B2
Application number: JP2006212140A
Authority: JP
Inventors: 光雄鈴木; 芳昭町田
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-08-03
Also published as: JP2008040669A

Description

本発明は、原料と湯とを用い、所定の抽出工程を経て飲料を抽出する飲料抽出装置に関する。

従来、飲料をカップに入れて提供販売するカップ式飲料自動販売機では、例えば、原料としてコーヒー豆を使用するレギュラーコーヒーを抽出する場合、コーヒー豆を収納する原料供給部から所定量のコーヒー豆を供給し、このコーヒー豆をミルで挽き、挽いたコーヒー粉末と湯とを抽出部に供給し、この抽出部で攪拌や蒸らしなどを含む所定の抽出工程を経てコーヒー液を抽出している。

原料供給量、湯供給量、これらの供給タイミング、攪拌タイミング、蒸らし時間、抽出開始タイミングなどの抽出制御プログラムは、飲料種類ごとに良好な味覚となるように予め設定されている。したがって、飲料種類毎に、抽出開始から抽出完了までにかかる抽出時間が決まっている。

ところで、レギュラーコーヒーなどの飲料の抽出には、所定の抽出工程を必要とするために抽出時間が比較的長くかかる。そのため、例えば、カップ式飲料自動販売機を事業所に設置した場合、休憩時間などの限られた時間内に販売が集中することがあるが、１回の抽出時間が長くかかるために、限られた時間内での販売数は限られ、販売機会を逃してしまうことがある。

そこで、通常の抽出時間でレギュラーコーヒーを抽出する通常販売モードと、通常の抽出時間よりも抽出時間を短くした高速販売モードとを、販売時間帯などの販売データに基づき販売数を予測して切り換えるようにしたカップ式飲料自動販売機がある。通常販売モードでは、販売動作時に、計量器から一定量のコーヒー粉を抽出部に供給し、続いて湯を抽出部に供給して抽出動作を開始する。また、高速販売モードでは、販売動作が完了した直後に計量器から一定量のコーヒー粉を抽出部に予め供給しておき、次回の販売動作時に、コーヒー粉の供給を省略し、湯を抽出部に供給して抽出動作を開始する。これらモードでは、コーヒー粉の供給時期以外は、コーヒー粉の供給量や抽出工程は同じとしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１６７３５１号公報（第４−６頁、図８）

上述のように、販売頻度の高い時間帯などには、通常の抽出時間よりも抽出時間が短い高速販売モードでコーヒー液を抽出することで、単位時間当たりの抽出回数を増加できるようしたカップ式飲料自動販売機があるが、この高速販売モードでは、抽出部での販売動作が完了した直後に、まだ湿っている抽出部にコーヒー粉を予め供給しておくため、コーヒー粉が湿り、次回の販売時に抽出されるコーヒー液の香りや風味が損なわれる問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、１回の抽出時間を短縮し、単位時間当たりの抽出回数を増加できるとともに、香りや風味を損なうことなく飲料を抽出できる飲料抽出装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の飲料抽出装置は、原料を供給する原料供給手段と、湯を供給する湯供給手段と、これら原料供給手段から供給される原料と湯供給手段から供給される湯とを攪拌し、蒸らす所定の抽出工程を経て飲料を抽出する飲料抽出手段と、前記原料供給手段から第１の原料供給量の原料を供給させて前記飲料抽出手段にて第１の抽出時間で飲料抽出可能とする第１の抽出工程を経て飲料を抽出させる第１の飲料抽出モード、および前記原料供給手段から第１の原料供給量より多い第２の原料供給量の原料を供給させて前記飲料抽出手段にて原料と湯との攪拌開始時期を第１の抽出工程よりも早めることで第１の抽出時間より短い第２の抽出時間で飲料抽出可能とする第２抽出工程を経て飲料を抽出させる第２の飲料抽出モードを有し、これら飲料抽出モードを切り換えて飲料を抽出させる制御手段とを具備しているものである。

請求項２記載の飲料抽出装置は、請求項１記載の飲料抽出装置において、制御手段は、前回の飲料抽出動作からの経過時間を監視し、今回の飲料抽出動作時に、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間以上経過している場合には第１の飲料抽出モードで飲料を抽出させ、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間内である場合には第２の飲料抽出モードで飲料を抽出させるものである。

請求項１記載の飲料抽出装置によれば、原料供給手段から第１の原料供給量の原料を供給させて飲料抽出手段にて第１の抽出時間で飲料抽出可能とする第１の抽出工程を経て飲料を抽出させる第１の飲料抽出モードに加えて、原料供給手段から第１の原料供給量より多い第２の原料供給量の原料を供給させて飲料抽出手段にて原料と湯との攪拌開始時期を第１の抽出工程よりも早めることで第１の抽出時間より短い第２の抽出時間で飲料抽出可能とする第２抽出工程を経て飲料を抽出させる第２の飲料抽出モードを有するため、例えば、飲料抽出頻度の低い時間帯などには、第１の飲料抽出モードに切り換えることにより、原料の使用量を抑えて、飲料のコストを低減でき、また、飲料抽出頻度の高い時間帯などには、第２の飲料抽出モードに切り換えることにより、１回の抽出時間を短縮して単位時間当たりの抽出回数を増加でき、これにより飲料自動販売機の場合には原料の使用量を多くしてでも販売機会を増して売上げおよび利益を増加できるとともに、１回の抽出時間を短縮していても原料の使用量を多くすることで香りや風味を損なうことなく飲料を抽出できる。

請求項２記載の飲料抽出装置によれば、請求項１記載の飲料抽出装置の効果に加えて、今回の飲料抽出動作時に、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間以上経過している場合には、第１の飲料抽出モードで飲料を抽出し、また、今回の飲料抽出動作時に、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間内である場合には、第２の飲料抽出モードで飲料を抽出することにより、飲料抽出頻度に対応して各モードを適切かつ自動的に切り換えることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１に示すように、飲料抽出装置11は、例えば、コーヒー豆を原料とするレギュラーコーヒーを抽出するもので、カップＣに飲料を提供して販売するカップ式飲料自動販売機の機体内に設置される。

飲料抽出装置11は、原料を供給する原料供給手段12、湯を供給する湯供給手段13、原料と湯とを用いて飲料を抽出するブルワである飲料抽出手段14を有している。

原料供給手段12は、コーヒー豆を種類別に収納する複数のキャニスタ17を有し、各キャニスタ17には任意の量のコーヒー豆を繰り出すことができる繰出機構18が配設されている。これらキャニスタ17の下側に各キャニスタ17から繰り出されるコーヒー豆を下方へ導くシュート19が配置され、このシュート19の下側にコーヒー豆を粉末状に挽くミル20が配置されている。したがって、原料供給手段12からは、原料としてコーヒー粉末を飲料抽出手段14に供給する。

また、湯供給装置13は、所定の湯温に湯を沸かして貯留する湯タンク23を有し、この湯タンク23に３系統の湯供給経路24，25，26が接続されている。

第１の湯供給経路24は、上流側の一端が弁手段としての電磁弁VH1を介して湯タンク23に接続され、下流側の他端が飲料抽出手段14に湯を送り込むように接続されている。この第１の湯供給経路24の途中には、湯を加圧して飲料抽出手段14に送り込む例えばギヤポンプなどの加圧ポンプ27が配設されている。

第２の湯供給経路25は、上流側の一端が電磁弁VH2を介して湯タンク23に接続され、下流側の他端が飲料抽出手段14に湯を供給するように配置されている。

第３の湯供給経路26は、上流側の一端が電磁弁VH3を介して湯タンク23に接続され、下流側の他端がカップＣに湯を供給するように配置されている。この第３の湯供給経路26の途中には、湯を貯留するリザーバ28、このリザーバ28に貯留された湯を加圧して送る加圧ポンプ29、湯の逆流を防止する逆止弁30が接続されており、カップＣに湯を直接供給する経路として構成されている。

また、飲料抽出手段14は、原料であるコーヒー粉末および湯を受け入れて混合するチャンバ部33、およびこのチャンバ部33から抽出液であるコーヒー液を抽出させるシリンダ部34を有している。

チャンバ部33は、混合容器35を有し、この混合容器35の下部に混合室36が形成され、上部に受入部37が形成されている。混合室36の下面および受入部37の上面はそれぞれ開口され、これら混合室36と受入部37とが連通されている。混合容器35の混合室36の側部には加圧した湯を供給するように第１の湯供給経路24が接続され、混合容器35の受入部37の上部には湯を供給するように第２の湯供給経路25が配置されている。なお、混合容器35は図示しない昇降機構によって昇降駆動される。

シリンダ部34は、混合容器35の下方に配置される筒状のシリンダ38を有し、このシリンダ38内にピストン39が上下方向に摺動可能に配置され、このピストン39が抽出用モータ40の駆動によりクランク機構41を介して上下方向に移動する。ピストン39は、最も下降した下死点と、最も上昇した上死点との間を往復移動し、下死点と上死点との間で下死点より少し高い位置を待機位置としている。

混合容器35とシリンダ38との間にはフィルタ42が挿通され、混合容器35の下降によって混合容器35とシリンダ38との間にフィルタ42が挟持される。このフィルタ42は、ピストン39の下降動作に伴って混合容器35の混合室36を吸引することにより、混合室36内のコーヒー粉末を捕獲してコーヒー液を濾過してシリンダ38内に送り込むもので、帯状に形成されていてロール状に巻回されたロール部43から送り機構44によって送られ、１回の抽出動作毎にコーヒー粉末を捕獲した使用済み部分が混合容器35とシリンダ38との間から送り出されるとともに、未使用部分が混合容器35とシリンダ38との間に供給される。

シリンダ38の下部側にはシリンダ38内に吸引したコーヒー液が流出する抽出口45が形成されている。この抽出口45の位置は、シリンダ38が待機位置に位置するときに混合室36と隔離され、シリンダ38が下死点に移動したときに混合室36と連通する位置とされている。この抽出口45には抽出液送出経路46の上流側の一端が接続され、抽出液送出経路46の下流側の他端がカップＣにコーヒー液を注ぐように配置されている。抽出液送出経路46の途中には、コーヒー液をカップＣ側へ送り込む例えばギヤポンプなどの送出ポンプ47が配設されている。

また、カップ式飲料自動販売機の機体内には、飲料抽出装置11の他に、粉末原料を使用する飲料を提供する飲料提供装置、冷水や氷などを供給する供給装置、カップＣを収納供給するカップ供給装置、カップＣを搬送するカップ搬送装置50、およびカップＣ内で飲料を攪拌する攪拌装置51などを備えている。攪拌装置51は、インペラ52を有し、このインペラ52をカップＣに対して上下させ、カップＣ内に下降させた状態で回転させることにより飲料を攪拌する。

次に、図２に示すように、飲料抽出装置11の制御部61は、飲料抽出に関して、各キャニスタ17からコーヒー豆を繰り出させる原料用モータ62、ミル20、電磁弁VH1，VH2、加圧ポンプ27を回転駆動する加圧用モータ63、抽出用モータ40、送出ポンプ47を回転駆動する送出用モータ64などを制御する。

制御部61は、原料供給手段12から第１の原料供給量の原料を供給させて飲料抽出手段14にて第１の抽出時間で飲料抽出可能とする第１の抽出工程を経て飲料を抽出させる通常の飲料抽出モードである第１の飲料抽出モード、および原料供給手段12から第１の原料供給量より多い第２の原料供給量の原料を供給させて飲料抽出手段14にて第１の抽出時間より短い第２の抽出時間で飲料抽出可能とする第２抽出工程を経て飲料を抽出させる高速の飲料抽出モードである第２の飲料抽出モードを有し、これら飲料抽出モードを切り換えて飲料を抽出させる制御手段65を有している。

この制御手段65は、前回の飲料抽出動作からの経過時間を監視し、今回の飲料抽出動作時に、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間以上経過している場合には第１の飲料抽出モードで飲料を抽出させ、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間内である場合には第２の飲料抽出モードで飲料を抽出させる機能を有している。

制御部61は、前回の飲料抽出動作からの経過時間を計時するためのタイマ66、および上述した所定時間を含む飲料抽出動作に関する各種の設定事項を設定する設定手段67を有している。

次に、飲料抽出装置11によるレギュラーコーヒーの抽出動作を、図３(a)〜(d)の飲料抽出動作の説明図、図４のフローチャート、図５のタイミングチャートを参照して説明する。

図３(a)に示すように、前回の飲料抽出動作後の待機状態では、飲料抽出手段14のピストン39が上死点と下死点との間の待機位置に位置している。

カップ式飲料自動販売機の前面に設けられた選択ボタンでレギュラーコーヒーが選択され、販売動作を開始すると、まず、図４に示すように、前回の飲料抽出動作（前回販売）からの経過時間が予め設定された所定時間Ａである例えば３０秒以上経過しているか判断し、３０秒以上経過している場合には第１の飲料抽出モードを設定し、３０秒未満である場合には第２の飲料抽出モードを設定し、それぞれのモードで動作する。

そして、第１の飲料抽出モードで動作する第１の抽出工程を説明する。

選択された種類のコーヒー豆を収納するキャニスタ17から第１の原料供給量のコーヒー豆を繰り出し、ミル20でコーヒー豆を挽き、挽いたコーヒー粉末を混合容器35の受入部37を通じて混合室36に投入する。

湯タンク23の電磁弁VH1を開き、加圧ポンプ27を駆動し、加圧した湯を混合容器35の混合室36内に吐出させる。混合容器35の混合室36内では、吐出する湯の勢いで湯とコーヒー粉末とを攪拌混合する。さらに、加圧ポンプ27の駆動開始後、湯タンク23の電磁弁VH2を開き、湯タンク23内の湯を第２の湯供給経路25から混合容器35の受入部37に導き、受入部37に付着するコーヒー粉末を混合室36に流し込む。そして、加圧ポンプ27は所定時間後に停止し、電磁弁VH1および電磁弁VH2はそれぞれ所定時間後に閉止する。それら電磁弁VH1，VH2の開放に応じて流出する湯の合計量は、１杯分のレギュラーコーヒーを抽出するのに必要な量に相当している。

図３(b)に示すように、原料および湯の供給後に抽出用モータ40を駆動し、シリンダ38内のピストン39を段階的に上死点へ向けて上昇させ、このピストン39の上昇によりフィルタ42を通じてシリンダ38内の空気を混合室36内に送り込んで湯とコーヒー粉末とを攪拌する。ピストン39が上死点に達したら一時停止し、蒸らし工程に入り、抽出液であるコーヒー液を抽出させる。

図３(c)に示すように、所定時間の蒸らしが完了したら、ピストン39を上死点から下死点へ向けて下降させ、混合容器35の混合室36内のコーヒー液をフィルタ42を通してシリンダ38内に強制的に吸引し、コーヒー粉末をフィルタ42で捕獲する。

ピストン39が下死点に下降することにより、ピストン39の上面が抽出口45の高さに達し、シリンダ38内に開口した抽出口45を通じてコーヒー液が抽出液送出経路46に流出する。この抽出液送出経路46の送出ポンプ47を駆動し、この送出ポンプ47によりコーヒー液をカップＣに送り込む。

なお、飲料の選択時に砂糖やクリーム入りが選択されていた場合には、予めカップ内に砂糖やクリームを投入しており、このカップＣ内にコーヒー液を注ぐ。砂糖やクリーム入りの場合には、攪拌装置51のインペラ52がカップＣ内に下降して回転し、コーヒー液と砂糖やクリームとを攪拌し、インペラ52の回転停止後に上昇する。

下死点に下降したピストン39は一時停止し、シリンダ38内のコーヒー液が抽出口45から流出するのに十分な時間経過後に、ピストン39が待機位置に上昇して停止し、次回の抽出動作に待機する。

図３(d)に示すように、混合容器35を上昇させ、送り機構44でフィルタ42を送り、抽出済みのコーヒー粉末が付着した部分をシリンダ38の上方域から送り出し、フィルタ42の未使用部分をシリンダ38の上方域に配置し、混合容器35を下降させ、次回の抽出動作に待機する。

次に、第２の飲料抽出モードで動作する第２の抽出工程を説明する。この第２の抽出工程は、第１の抽出工程と基本的な動作が同じであるため、一部省略して説明する。

選択された種類のコーヒー豆を収納するキャニスタ17から第１の原料供給量より多い第２の原料供給量のコーヒー豆を繰り出し、ミル20でコーヒー豆を挽き、挽いたコーヒー粉末を混合容器35の受入部37を通じて混合室36に投入する。例えば、第１の原料供給量が９ｇであれば、第２の原料供給量を１１ｇとする。

図５に示すように、コーヒー粉末および湯の供給途中の時点で、抽出用モータ40を駆動し、シリンダ38内のピストン39を段階的に上死点へ向けて上昇させ、このピストン39の上昇によりフィルタ42を通じてシリンダ38内の空気を混合室36内に送り込んで湯とコーヒー粉末とを攪拌する。ピストン39が上死点に達したら一時停止し、蒸らし工程に入り、抽出液であるコーヒー液を抽出させる。

第１の抽出工程における蒸らし時間より短い、例えば半分程度の時間で、ピストン39を上死点から下死点へ向けて下降させ、混合容器35の混合室36内のコーヒー液をフィルタ42を通してシリンダ38内に強制的に吸引し、コーヒー粉末をフィルタ42で捕獲する。

したがって、第２の飲料抽出モードでは、第１の飲料抽出モードの第１の抽出工程でかかる第１の抽出時間に対して、第２の抽出工程でかかる第２の抽出時間を短くでき、それでいて、原料であるコーヒー豆の使用量を多くすることで、香りや風味を損なうことなくコーヒー液を抽出できる。

このように、第１の飲料抽出モードに加えて、第２の飲料抽出モードを有するため、飲料抽出頻度の低い時間帯には、第１の飲料抽出モードに切り換えることにより、コーヒー豆の使用量を抑えて、コーヒー液のコストを低減でき、また、飲料抽出頻度の高い時間帯には、第２の飲料抽出モードに切り換えることにより、１回の抽出時間を短縮して単位時間当たりの抽出回数を増加でき、これにより原料の使用量を多くしてでも販売機会を増して売上げおよび利益を増加できるとともに、１回の抽出時間を短縮していてもコーヒー豆の使用量を多くすることで香りや風味を損なうことなくコーヒー液を抽出できる。

この第２の飲料抽出モードでは、原料の使用量を多くすることによってコストが増加するが、抽出時間の短縮で販売機会が増すことによって単位時間当たりの売上が増加し、コストの増加分を上回る利益を出すことができる。つまり、飲料抽出頻度の高い時間帯には、第２の飲料抽出モードで飲料を抽出することにより、第１の飲料抽出モードのように原料の使用量を少なくコストを抑えて飲料を抽出する場合に比べても、利益を増加することができる。

しかも、前回の印利用抽出動作からの経過時間を監視し、今回の飲料抽出動作時に、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間Ａ以上経過している場合には、第１の飲料抽出モードで飲料を抽出し、また、今回の飲料抽出動作時に、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間Ａ内である場合には、第２の飲料抽出モードで飲料を抽出することにより、飲料抽出頻度に対応して各モードを適切かつ自動的に切り換えることができる。

また、所定時間Ａは設定手段67で任意に設定できるため、設置場所での使用状況に応じて適切に設定できる。

なお、第２の飲料抽出モードの第２の抽出工程において、飲料種類によっては、ピストンを待機位置から上死点に段階的に上昇させるまでの時間（抽出タイミング）を短くしたり、蒸らし工程を省略し、抽出時間をより短くすることもできる。

また、例えば、事業所の休憩時間などに合わせた時間帯で、各モードを切り換えるようにしてもよい。

また、飲料は、コーヒー粉末から抽出するコーヒー液に限らず、茶葉から抽出するお茶や紅茶などでもよい。

本発明の一実施の形態を示す飲料抽出装置の構成図である。同上飲料抽出装置のブロック図である。同上飲料抽出装置の飲料抽出動作を(a)〜(d)に示す説明図である。同上飲料抽出装置の飲料抽出モードを切り換えるフローチャートである。同上飲料抽出装置の飲料抽出動作のタイミングチャートである。

符号の説明

11 飲料抽出装置
12 原料供給手段
13 湯供給手段
14 飲料抽出手段
65 制御手段

Claims

原料を供給する原料供給手段と、
湯を供給する湯供給手段と、
これら原料供給手段から供給される原料と湯供給手段から供給される湯とを攪拌し、蒸らす所定の抽出工程を経て飲料を抽出する飲料抽出手段と、
前記原料供給手段から第１の原料供給量の原料を供給させて前記飲料抽出手段にて第１の抽出時間で飲料抽出可能とする第１の抽出工程を経て飲料を抽出させる第１の飲料抽出モード、および前記原料供給手段から第１の原料供給量より多い第２の原料供給量の原料を供給させて前記飲料抽出手段にて原料と湯との攪拌開始時期を第１の抽出工程よりも早めることで第１の抽出時間より短い第２の抽出時間で飲料抽出可能とする第２抽出工程を経て飲料を抽出させる第２の飲料抽出モードを有し、これら飲料抽出モードを切り換えて飲料を抽出させる制御手段と
を具備していることを特徴とする飲料抽出装置。
制御手段は、前回の飲料抽出動作からの経過時間を監視し、今回の飲料抽出動作時に、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間以上経過している場合には第１の飲料抽出モードで飲料を抽出させ、前回の飲料抽出動作からの経過時間が予め設定された所定時間内である場合には第２の飲料抽出モードで飲料を抽出させる
ことを特徴とする請求項１記載の飲料抽出装置。