JPH01158592A - 飲料抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レギュラーコーヒー、紅茶等の飲料自動販
売機に搭載して飲料を製造する飲料抽出装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の飲料抽出装置として、シリンダとフィルタブロ
ックとを上下に組合わせ、ここでシリンダ内に所定量の
粉末原料と湯を投入した状態でシリンダ内に加圧エアを
吹き込んで粉末原料と湯の混合液を撹拌し、次にシリン
ダの上面開口部に配備した弁を閉塞した上で再度加圧エ
アを吹き込むことによりシリンダ内に滞留している混合
液をフィルタを透過させて抽出させるようにした方式の
ものが特開昭６１−３１１０８号等により公知である。

なお該提案に係る飲料抽出装置では、撹乱時にはフィル
タの下方から加圧エアを導入してシリンダ内の混合液を
撹拌し、抽出時にはシリンダ内の液面上方より加圧エア
を導入して抽出を行うようにしている。

また同じ加圧エアにより撹拌、抽出を行う飲料抽出装置
として、撹拌、および抽出の工程を通じてシリンダの液
面下に開口した加圧エア導入口より加圧エアを導入し、
かつ撹拌時にはシリンダの上面に配備した弁を開放、抽
出時には弁を閉じるようにした方式のものも公知である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで昨今では自動販売機の利用者の嗜好がますます
多様化しており、例えばコーヒーをとって見ても、砂糖
、ミルクを入れた濃厚味のクリーミーなカフェ・オ・し
、逆に淡白味のアメリカンコーヒー、およびこの中間の
スタンダードコーヒー等、その濃さに差がある各種コー
ヒーがあり、自動販売機としてはこのような嗜好の多様
化に対応して濃さの異なる各種コーヒーを利用客が自由
に選択できることが求められている。

一方、レギュラーコーヒーを対象に発明者がこの種の飲
料抽出装置に付いての各種実験より得た知見によれば、
加圧エアを直接混合液内に吹き込んで強制撹拌を行うこ
とにより濃いコーヒーが得られる。なお、この場合に加
圧エアによる強制撹拌の時間を長（掛けるほど濃いコー
ヒーが得られるが、同時に液面下へのエア導入量が多く
なるほど撹拌が急激となり、飲料の濁り具合も増すよう
になる。これに対し前記とは反対に混合液内に加圧エア
を吹き込まずに静止状態に保ち、しかる後に液面の上方
よりエア加圧して抽出すると、見た目には透明度が高く
、濁りの少ないコーヒーが得られるが、その味は淡白な
薄味のコーヒーとなることが確認されている。

かかる観点から先記した各方式による従来の飲料抽出装
置を考察すると、上記した嗜好の多様化に対応させて濃
さの異なる飲料を製造するには次記の面での難点がある
。

すなわち先記した各方式のうち、撹拌時にはフィルタの
下方より加圧エアを導入し、抽出時にはフィルタの上方
より加圧エアを導入する方式では、明らかに撹拌と抽出
の工程を時間的に分けて行う必要があり、粉末原料と湯
との混合液をシリンダ内で加圧エアで撹拌しながら同時
にフィルタを透過して飲料を抽出させることはできない
（撹拌時にはフィルタの下方より加圧エアがシリンダ内
に入るため）。したがって仮に濃いコーヒーを得るよう
にエア撹拌工程に長い時間を掛けるとすると、撹拌後に
改めて抽出を行うためにシリンダへ原料を投入してから
飲料抽出が完了するまでの時間。

つまり販売時間がそれだけ長くかかるようになる。

また撹拌、抽出を通じてシリンダ内へ混合液の液面下に
加圧エアを導入する方式では、撹拌開始から抽出が殆ど
完了するまでシリンダ内の混合液が加圧エアにより強制
撹拌作用を受けるために濃い味の飲料しか得られず、透
明度の高い淡白なコーヒーを製造することができない。

このように従来方式による飲料抽出装置の構成のままで
は、直ちに先記した市場ニーズに応えて利用客の嗜好多
様化に柔軟に対応させるように濃さの異なる飲料を製造
することが困難である。

この発朋は上記の点にかんがみ成されたものであり、そ
の目的は撹拌、抽出を通じてシリンダ内へ供給する加圧
エアの導入位置を適宜遺灰的に変えられるように構成す
ることにより、濃厚味な飲料から淡白味な飲料まで、濃
さの異なる飲料を製造できるようにして利用客の嗜好多
様化への対応が図れるようにした飲料抽出装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明の飲料抽出装置にお
いては、上方より粉末原料、湯が投入されるシリンダと
、該シリンダの底部に結合し合うフィルタブロックと、
飲料抽出時にシリンダの上面開口部を閉塞する弁機梼と
、シリンダ内に投入される混合液に対しその液面よりも
上方、および液面下に位置してシリンダに開口する上部
エア導入口、および下部エア導入口と、前記各エア導入
口を通じてシリンダ内に加圧エアを押し込み供給するエ
アポンプと、該エアポンプと上下の各エア導入口との間
の管路に介挿した三方切換弁とを具備して成り、撹拌、
抽出を通じてシリンダ内に供給する加圧エアの導入位置
を上下選択的に切換えて濃さの異なる飲料を得るよう構
成するものとする。

また、前記飲料抽出装置において、濃厚味な飲料の選択
モードでは撹拌、抽出を這して下部エア導入口よりシリ
ンダ内に加圧エアを供給し、淡白味な飲料の選択モード
では加圧エアによる撹拌を行わずに、抽出時に上部エア
導入口を通じてシリンダ内に加圧エアを供給し、さらに
濃厚と淡白の中間味の飲料選択モードでは撹拌時に下部
エア導入口を通じてシリンダ内に加圧エアを供給し、抽
出時に上部エア導入口に切換えて加圧エアを供給するも
のとする。

一方、前記飲料抽出装置において、液面下に位置してシ
リンダに開口する下部エア導入口に対し、該エア導入口
の開口端にシリンダ側から原料滓がエア導入口内に侵入
するのを阻止するフィルタ部材を設けるのが好ましい。

さらに、上下のエア導入口のうち、下部エア導入口に通
じる管路には、撹拌時のエア導入量を抽出時のエア導入
量と比べて相対で少量に抑えるように絞り弁を設けるの
がよい。

、　　　　〔作用〕 上記の構成により、エアポンプを運転した状態で三方切
換弁を選択的に切換えることにより、シリンダ内への加
圧エアの導入位置が粉末原料と湯との混合液に対してそ
の液面下、ないしは液面上方より加圧エアが選択的に導
入されるようになる。

ここで自動販売機の選択釦上で濃厚味なカフェ・オ・し
を選択すれば、撹拌、抽出を通じて下部エア導入口より
シリンダ内に加圧エアが供給され、シリンダ内に投入さ
れた粉末原料と湯との混合液は加圧エアの直接噴射によ
る強制撹拌を受け、かつ工程の後半でシリンダ上面開口
部が閉塞することによりシリンダ内部の圧力が上昇して
混合液はフィルタを透過して抽出され、これにより濃厚
味なコーヒーが製造される。またアメリカンコーヒーを
選択すれば、工程の前半で加圧エアによる強制撹拌を行
わずに、後半の抽出時に上部エア導入口を通じて混合液
の液面上方に加圧エアが供給され、これにより透明度が
高（、淡白味なコーヒーが得られる。さらにスタンダー
ドコーヒーを選択すれば、前半の撹拌時に下部エア導入
口を通じてシリンダ内に加圧エアを導入して混合液を強
制撹拌し、後半の抽出時には上部エア導入口に切換えて
混合液の液面上方に加圧エアが導入され、これにより濃
厚と淡白の中間味のコーヒーが製造されるようになる。

しかも下部エア導入口の開口端にフィルタ部材を設ける
ことにより、シリンダ側から原料滓がエア導入口内に進
入するのを阻止される。さらに、下部エア導入口に通じ
る管路にオリフィスとしての絞り弁を設けたことにより
、同じ送気詣力を持ったエアポンプを採用しつつ、撹拌
時には液面下に吹き込むエア導入量が少量に絞られるの
で急激なエア撹拌による飲料の濁り発生が抑えられる。

一方、抽出時には上部エア導入口を通じて液面上より導
入するエア導入量が撹拌時と比べて相対的に増大するの
で、飲料をシリンダから排出するに要する抽出時間を長
引かせるこｔなく、短時間で終了できる。

〔実施例］ 第１図はこの発明の実施例による飲料抽出装置の構成図
、第２図（ａ）〜（ｂ）はそれぞれ濃さの異なる飲料選
択モードでの撹拌、抽出動作のタイムチャートを示す。

まず第１図において、１は上下端部が開口し、かつ上部
に粉末原料、湯の投入部を備えたシリンダ、２はその上
面にフィルタ２ａ、およびシリンダ１の下端周縁に密着
するパツキン２ｂを装備したフィルタブロック、３はシ
リンダ２の上面開口部を開閉する弁機構である。なお前
記フィルタブロック２の上面にはフィルタ２ａの他に必
要によりローラから繰り出した祇フィルタが装荷される
場合もある。また前記シリンダｌには上下に位置してシ
リンダ側壁に上部のエア導入口４と下部のエア導入口５
が開口しており、かつ各エア導入口４．５とエアポンプ
６との間に三方切換弁７を介してエア供給ホース８，９
が配管されている。

さらに前記した上下のエア導入口４．５のうち、特に下
部エア導入口５の開口端部には、飲料混合液中に含まれ
ている原料滓がシリンダ内からエア導入口５を通じてエ
ア供給ホース９の中に侵入するのを阻止するために、例
えばメツシュ目の細かい金網で作られたフィルタ部材５
ａが装着されており、さらにエア供給ホース９には絞り
弁９ａが設けである。なお絞り弁９ａは、簡単な構造の
オリフィスを用いてエア供給ホース９の開口端部へ差し
込み設置したものであり、必要に応じて異なる形状のオ
リフィスと差し替えることができる。また１０１よフィ
ルタブロック２の後段に接続されたミキシングボウル、
１１は飲料供給管、１２はペンドステージ、１３は飲料
カップ、１４は制御部、１５は自動販売機のキャビネッ
ト前面に配備した商品選択釦である。

次に上記構成による飲料の製造、販売動作に付いて説明
する。まず基本的な動作として販売指令が与えられると
、弁機構３を開放状態のまま図示されてない粉末原料箱
、温水タンクから所定量の粉末原料、湯がシリンダｌに
投入され、続いてエアポンプ６を始動して三方切換弁７
．エア導入口４ないし５を通じてシリンダ内に加圧エア
を導入し、シリンダ内で粉末原料と湯との混合液１６を
撹拌する。続いて弁機構３を開放位置から下降してシリ
ンダ１の上面開口部を閉塞し、この状態で再度シリンダ
内に加圧エアを導入してシリンダ１の内田を昇圧させる
ことにより混合液１６はフィルタ２ａを透過してフィル
タブロック２側に抽出され、ここから飲料がミキシング
ボウル１０へ送出される。

一方、ミキシングボウル１０には客の選択により砂糖、
ミルク等が投入、添加され、ここで飲料と撹拌した後に
飲料供給管１１を通じてベンドステージ１２に搬出待機
している飲料カップ１３へ吐出し供給される。なおこれ
ら一連の動作は制御部１４からの指令でプログラム制御
される。

ここでレギュラーコーヒー粉末を例に、先記したカフェ
・オ・し、スタンダードコーヒー、アメリカンコーヒー
等、濃さの異なる各種コーヒーの製造動作を第２図（ａ
）〜（Ｃ）に示したタイムチャートと併せて説明する。

まず自動販売機の利用客が商品選択８０１５で濃厚味の
カフェ・オ・しを選択すると、第２図（ａ）のように弁
機構３の開放状態でシリンダ１に所定量の粉末原料と湯
が投入されとともにエアポンプ６が始動し、シリンダ内
に投入された混合液１６に対して三方切換弁７．エア供
給ホース９を介して混合液の液面下に開口する下部エア
導入口５より加圧エアが直接混合液中に導入され、ここ
で混合液１６がエアの噴出流により強制的に撹拌される
。なおシリンダ内に放出したエアは気泡となって液面上
に出た後にシリンダ外に抜は出る。この撹拌動作が所定
時間経過すると、加圧エアの供給を継続のまま次に弁機
構３が閉じてシリンダ１の上面開口部を閉塞する。これ
により前記した加圧エアによる強制撹拌作用を継続しつ
つ、シリンダ１の内圧が上昇し、シリンダ内に滞留して
いる混合液１６はフィルタブロック２のフィルタ２ａを
透過して抽出され、ここからミキシングボウル１０へ向
けて送り出されて砂糖、ミルクが添加される。つまりこ
の選択モードでは、撹拌の開始から抽出の終了まで加圧
エアは下部エア導入口５を通じてシリンダ内に供給され
る。したがって撹拌、抽出工程を通して混合液中に加圧
エアが直接吹き出して混合液を強制撹拌することになり
、この結果としてカフェ・オ・しとして適した濃厚なコ
ーヒーが抽出されるようになる。しかも工程の後半では
エア撹拌と抽出とが同時に進行するので、特に販売時間
が長引くことはない。

次に、商品選択を口１５でスタンダードコーヒーを選択
すると、第２図ら）のように前半の撹拌工程で三方切換
弁７．下部エア導入口５を通じて混合液１６の液面下に
加圧エアを導入して混合液の強制撹拌を行い、ここで所
定の時間が経過すると制御部１４からの指令で弁機構３
が閉じるとともに三方切換弁７が切換ねり、エアポンプ
６から送気されて来た加圧エアを下部エア導入口５から
上部エア導入口４に切換えて混合液１６の液面上方に導
入する。

この状態になると、混合液１６に加圧エアの強制撹拌作
用を加えることなしにシリンダ１の内圧が高まり、混合
液をフィルタブロック２側へ透過、抽出させる。したが
って先記した濃厚味の選択モードと比べて混合液１６の
強制撹拌時間が少ない分だけ若干薄いスタンダードコー
ヒーに適したコーヒーが得られることになる。なお、こ
の選択モードでは下部エア導入口５を通じて加圧エアを
導入して行う混合液の強制撹拌時間が、あらかじめ第２
図（ａ）と比べて多少短く設定しである。

さらに、商品選択！０１５でアメリカンコーヒーを選択
した場合には、第２図（Ｃ）のように弁機構３を開放の
ままシリンダ１に原料を投入した後、所定時間が経過す
るまで加圧エアを供給せずに混合液をシリンダ内に静止
状態のまま放置し、しかる後に弁機構３を閉じるととも
に、上部エア導入口５を通じてシリンダ内に滞留してい
る混合液の上方に加圧エアを供給して飲料をフィルタブ
ロック２側へ抽出させる。これにより透明度の高い淡白
味なアメリカンコーヒーに適したコーヒーが得られるよ
うになる。なお砂糖、ミルクを添加しないブラックコー
ヒーを選択すれば、前記の選択モードでコーヒーを抽出
した後、コーヒーはミキシングボウルに砂ｔＪ！、　　
ミルクを供給せずにそのまま飲料カップに吐出し供給さ
れる。

なお、前記でスタンダードコーヒー、ないしアメリカン
コーヒーを選択した場合には、その飲料抽出過程で上部
エア導入口５を通じてシリンダ１内の液面上に加圧エア
が導入されるため、このエア加圧力によりシリンダ内に
滞留している飲料の混合液の一部が液面下に開口してい
る下部エア導入口５を通じてエア供給ホース９内に逆流
するような現象が一時的に生じる。しかしてこの場合に
図示実施例のように下部エア導入口５の開口端をフィル
タ部材５ａで覆っておくことにより、混合液中に含まれ
ている原料滓が濾過されてエア供給ホース９への侵入を
阻止することができる。なお、このフィルタ部材５ａは
下部エア導入口５を通じてシリンダ内に供給されるエア
導入を何隻阻害することがない、これにより原料滓がエ
ア供給ホース９の内部に付着してホースの滓詰まりを引
き起こしてエア導入を阻害したり、販売待機中にホース
内に付着した原料滓が腐敗して異臭を放つ不衛生な事態
の発生を未然に防止することができる。

さらに加えて、第１図で述べたように下部エア導入口５
に通じるエア供給ホース９に絞り弁９ａを設けたことに
より、前記した第２図〜）の選択モードの前半工程でシ
リンダ内の液面下に吹き込む撹拌時のエア導入量が絞ら
れ、これにより急激なエア撹拌をによる飲料の濁りが抑
えられる。これに対して後半工程の抽出時には、エア供
給ホース８゜上部エア導入口４を通じて飲料の液面上に
吹き込まれる加圧エアが前記撹拌時のように絞られるこ
となく、そのまま導入される。したがってエア導入量は
相対的に撹拌時よりも増加するので、飲料をシリンダよ
り排出する抽出が短時間で終了する。

つまり飲料抽出に要する時間を長引かせることなく、撹
拌工程での急激なエア撹拌を抑えて濁りの少ない良質な
飲料が製造できる。なお、絞り弁９ａとして形状の異な
るオリフィスを差し替えることにより、下部エア導入口
５からのエア導入量を広範囲に変えることが可能である
。

〔発明の効果〕

本発明の飲料抽出装置は、以上説明したように構成され
ているので、次記の効果を奏する。

すなわち、シリンダに対して原料混合液面の上下位置に
エア導入口を開口し、かつ各エア導入口に三方切換弁を
介してエアポンプから送気されて来た加圧エアを選択的
に導入するよう構成し、かつ選択モード合わせて加圧エ
アの導入制御を行うことにより、カフェ・オ・し、スタ
ンダードコーヒー、アメリカンコーヒー等の濃さの異な
る各種コーヒーが得られ、これにより利用客の嗜好多様
化にも柔軟に対応できる。

また、特に下部エア導入口の開口端にフィルタ部材を設
けたことにより、シリンダ側から原料滓がエア導入口内
へ侵入するのを阻止できる。

さらに、下部エア導入口に通じるエア管路に絞り弁を設
けたことにより、下部エア導入口を通じて液面下に吹き
込む加圧エアの導入量を絞って急激な撹拌による飲料の
濁り発生を防止しつつ、−方では抽出時のエア導入量を
相対的に増加させて短時間で飲料抽出を終了せることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による飲料抽出装置の構成図、
第２図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ濃厚、中間、淡白味の
飲料抽出動作を示すタイムチャートである。 各図において、 １ニジリンダ、２：フィルタブロック、３：弁機構、４
：上部エア導入口、５：下部エア導入口、５ａ：フィル
タ部材、６はエアポンプ、７：三方切換弁、８，９；エ
ア供給ホース、９ａ：絞り弁、１４：制御部、１５：商
品選択Ｓ口、１６：粉末原料と湯の混゛＼′−１゛ 第１図 （Ｃ）　　　　　　　　　晴間 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）シリンダ内に粉末原料、湯を投入し、さらに加圧エ
   アを導入して粉末原料、湯の混合液撹拌、およびフィル
   タを通じての飲料抽出を行う飲料抽出装置であって、上
   方より粉末原料、湯が投入されるシリンダと、該シリン
   ダの底部に結合し合うフィルタブロックと、飲料抽出時
   にシリンダの上面開口部を閉塞する弁機構と、シリンダ
   内に投入される混合液に対しその液面よりも上方、およ
   び液面下に位置してシリンダに開口する上部エア導入口
   、および下部エア導入口と、前記各エア導入口を通じて
   シリンダ内に加圧エアを押し込み供給するエアポンプと
   、該エアポンプと上下の各エア導入口との間の管路に介
   挿した三方切換弁とを具備して成り、撹拌、抽出を通じ
   てシリンダ内に供給する加圧エアの導入位置を上下選択
   的に切換えて濃さの異なる飲料を得るよう構成したこと
   を特徴とする飲料抽出装置。 ２）請求項１に記載の飲料抽出装置において、濃厚味な
   飲料の選択モードでは攪拌、抽出を通じて下部エア導入
   口よりシリンダ内に加圧エアを供給することを特徴とす
   る飲料抽出装置。 ３）請求項１に記載の飲料抽出装置において、淡白味な
   飲料の選択モードでは加圧エアによる撹拌を行わずに、
   抽出時に上部エア導入口を通じてシリンダ内に加圧エア
   を供給することを特徴とする飲料抽出装置。 ４）請求項１に記載の飲料抽出装置において、濃厚と淡
   白の中間味の飲料選択モードでは撹拌時に下部エア導入
   口を通じてシリンダ内に加圧エアを供給し、抽出時に上
   部エア導入口に切換えて加圧エアを供給することを特徴
   とする飲料抽出装置。 ５）請求項１に記載の飲料抽出装置において、液面下に
   位置してシリンダに開口する下部エア導入口に対し、該
   エア導入口の開口端にシリンダ側から原料滓がエア導入
   口内に侵入するのを阻止するフィルタ部材を設けたこと
   を特徴とする飲料抽出装置。 ６）請求項１に記載の飲料抽出装置において、下部エア
   導入口に通じるエア管路に絞り弁を設けたことを特徴と
   する飲料抽出装置。