JPH0253044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコーヒー、紅茶、緑茶等（以下、コー
ヒー等という）を全自動的に抽出するデイスペン
サに関する。

〔従来技術とその問題点〕

近年の自動販売機の普及に伴い、コーヒー等を
手軽に抽出するデイスペンサが多数出回つている
が、従来のデイスペンサは、例えば多量のコーヒ
ー粉と熱湯を貯留タンクに個別の貯留し、抽出に
際してコーヒー粉を計量した上でフイルタ上に導
びき、続いてこのコーヒー粉へ上から１カツプ相
当量の熱湯を貯留タンクから導びいて注ぎ込み、
ドリツプ式にコーヒーを抽出するもので、コーヒ
ーの抽出後は、出がらしとなつたコーヒー粉をフ
イルタと一緒に自動的に廃棄するように構成され
ている。

斯る従来のデイスペンサは、前述の如くドリツ
プ抽出方式を採つて一応利用に供しているが、欠
点がないわけではなく、次のような問題点があつ
た。

先ず、コーヒー粉をそのまま貯留しているの
で、メインテナンスに当つてコーヒー粉が取扱い
難い上、抽出に際して行なわれる取出し・計量に
時間を要し、また、出がらしの廃棄処理に不便が
強いられた。また、多量のコーヒー粉を貯留タン
クに貯留する方式ではコーヒー粉の酸化を早め、
味の低下を余儀なくされていた。更に、機構上の
問題点として、従来のデイスペンサは種々の原因
からコンパクトにまとめることができず、機構も
複雑で、生産コストを引き下げることが困難であ
つたし、例えば真空ポンプを使用したデイスペン
サによつては、一層機構を複雑としていた。

また、コスト上、サイフオン抽出方式を採るデ
イスペンサが見られないのが現状で、消費者の嗜
好を満足させることができなかつたが、自動的な
ドリツプ抽出方式ではコーヒーの抽出効率が悪く
なるため、濃いコーヒーを抽出するためには多量
のコーヒー粉を使用しなければならないという不
経済な面があつた。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであ
り、予めカートリツジ方式により定形化したコー
ヒー粉等で、抽出時、あるいはメインテナンス時
の取扱いを容易にし、被抽出物の酸化も可能な限
り抑えて、味の低下を防止して、比較的少量の被
抽出物で風味佳良な抽出物を効率良く短時間で得
ることができ、また、カートリツジの採用により
コーヒー粉等の給排機構を平面化して、機構のコ
ンパクト化を可能とし、ひいては全機構の簡略化
を期待することができる動作の確実性と信頼性の
極めて高いデイスペンサを提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明のデイスペンサにおいては、外周部を非
通液性としフイルタでコーヒー粉等を包装してな
る定形性を有する被抽出物カートリツジを用いて
コーヒー等を自動抽出するもので、前記被抽出物
カートリツジを積重ねて収容するホツパーと、同
ホツパーの下方に位置させて設けられ、前記ホツ
パー内のカートリツジの補給、同カートリツジの
抽出機構への供給、抽出終了後のカートリツジ排
出等、カートリツジ給排の一連の工程を、順次行
なう間歇的に水平回転するロータリーデイスクを
主要部とするカートリツジ給・排機構と、前記被
抽出物カートリツジの供給を横方向から受け、上
下に対設した抽出チヤンバ間で同カートリツジを
挟着支持する抽出機構とからなり、該抽出機構
は、下部抽出チヤンバに気・液の給排部および加
熱部を、上部抽出チヤンバには少くとも気体の給
排部を設け、上下の抽出チヤンバの前記気・液の
給排部には、切換弁を通じて気・液を個別に抽出
チヤンバに圧送する加圧機構と、液体の計量機構
を連設し、定量の湯を上下の抽出チヤンバ間で往
復させて、被抽出物カートリツジ内の被抽出物を
湯で抽出するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第１２図
に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の全体を示してい
る。

本発明のデイスペンサは、被抽出物カートリツ
ジ１を複数の位置へ移動させる供給系Ａと、被抽
出物カートリツジ１からコーヒー等を抽出する抽
出系Ｂとによつて構成されている。

供給系Ａは被抽出物カートリツジ１を積重ねて
収容するホツパー２２、同ホツパー２２より１個
ずつ受領した被抽出物カートリツジ１を所定の位
置に間歇的に水平に移動させるカートリツジ給・
排機構７と、出がらしとなつた被抽出物カートリ
ツジ１を排出する排出箱２１を主要部としてお
り、前記被抽出物カートリツジ１は、第２図およ
び第３図に示すように構成されている。

すなわち、硬質プラスチツクで作られた円形の
環状枠体２の上下の両開口部２ａ，２ｂを不織
布、濾布、濾紙等の適宜のフイルタ３ａ，３ｂで
内部に扁平空間４を形成するようにして塞ぎ、こ
の扁平空間４内に、被抽出物として中挽のコーヒ
ー粉５が充填されている。なお、環状枠体２は角
形であつてもよいが、外周縁部のシール性を考慮
すると通常の場合は円形に形成される。

次に、被抽出物カートリツジ１を所定の位置に
移動させるカートリツジ給・排機構７は、第１図
および第４図に示すように構成されている。

このカートリツジ給・排機構７は、ロータリー
デイスク８を主要部としてなり、このロータリー
デイスク８は１の実施例では外周部に複数（本実
施例では４個）のカートリツジ保持部８ａが２箇
所のカートリツジ受領位置９または９ａと上下方
向に相対するとき、抽出位置１０およびカートリ
ツジ排出位置１１と同様に相対するような等間隔
をもつて上下方向に貫通する切欠き状態に形成さ
れている。また、各カートリツジ保持部８ａはロ
ータリーデイスク８の回転方向と反対側の内周部
８ｂが、第２図および第３図に示す被抽出物カー
トリツジ１，１ａの外周形状に合せて（本実施例
では円弧）形成されカートリツジの補捉部となつ
ている。更に、カートリツジ保持部８ａには、補
捉部８ｂに対峙する内周部分８ｃを広げているた
めに、被抽出物カートリツジ１，１ａの形状より
も大きく削り、カートリツジ１，１ｂの補給を受
けやくしている。また、カートリツジ保持部８ａ
の外周縁の切欠部には、後述するように、ロータ
リーデイスク８が間歇回転するときに生ずる遠心
力によつてカートリツジ１，１ａが外方に飛び出
さないように、補捉部８ｂを延長して抑え部８ｄ
を形成している。

前述したロータリーデイスク８は支持軸１２を
中心として第４図の矢印Ａ方向に回転可能に水平
に設置されており、デイスク駆動機構１３によつ
て、カートリツジ保持部８ａはカートリツジ受領
位置９および９ａ、抽出位置１０、カートリツジ
排出位置１１に来た時に一時停止する間歇回転を
反復して行なうように構成されている。このデイ
スク駆動機構１３には、ギヤ伝動機構、ベルト伝
動機構、チエン伝動機構などが採用されている
が、本実施例は下記のようなベルト伝動機構を採
つている。而して、支持軸１２に固定された従動
プーリ１４と、モータ１５の出力軸に固定された
原動プーリ１６との間にエンドレスベルト１７を
かけ亘し、エンドレスベルト１７にはテンシヨン
プーリ１８を対設して、たるみを除去している。

ロータリーデイスク８の下方には、カートリツ
ジ受領位置９ａから抽出位置１０にかけての部分
と、相隣れるカートリツジ受領位置９の間にカー
トリツジ支承板１９が該ロータリーデイスク８に
対向させて水平に固定されている。両カートリツ
ジ受領位置９および９ａの上方には被抽出物カー
トリツジ１，１ａを個別に積み重ねて収容するホ
ツパー２２が設けられている。ホツパー２２は底
なしの円筒状に形成され、ホツパー２２の開口下
端はロータリーデイスク８によつて閉鎖された状
態を維持するが、カートリツジ保持部８ａが前記
カートリツジ受領位置９，９ａの抽出位置１０、
カートリツジ排出位置１１のいずれとも対向して
いるときにはホツパー２２の当該下端は開かれ
て、例えばカートリツジ受領位置９においてホツ
パー２２に収容されている被抽出物カートリツジ
１の中、最下位置にあるものが、カートリツジ支
承板１９の上面に載るようになつている。抽出位
置１０には、後述する抽出系Ｂの抽出機構２０の
主要部が配設され、その中、上方に位置させて設
けた上部抽出チヤンバ４３が上下動するように装
置され、下方に位置させて設けた下部抽出チヤン
バ２５はロータリーデイスク８を挟むようにして
上部抽出チヤンバ４３と対向し、抽出位置１０に
到達したカートリツジ１，１ａを上下の抽出チヤ
ンバ２５，４３で挟着するように構成されてい
る。また、カートリツジ排出位置１１にはロータ
リーデイスク８の下方に排出箱２１が設けられて
いる。

なお、本実施例でカートリツジ受領位置を２箇
所に分けたのは、レギユラーコーヒー抽出用の被
抽出物カートリツジ１とアメリカンコーヒー抽出
用の被抽出物カートリツジ１ａを、個別のホツパ
ー２２に収容するためである。

抽出系Ｂは、前記被抽出物カートリツジ１を上
下方向から挟着して抽出作用を行なう抽出機構２
０を主要部としてなり、それに、抽出に使用する
水を計量供給する液体計量機構２３と、水と空気
を個別に抽出機構２０に向けて圧送し、次いで排
出する加圧機構を具えている。

次に、これらの機構を個別に説明する。

抽出機構２０は被抽出物カートリツジ１に対し
て熱湯を上下方向に往復させるために、上部抽出
チヤンバ４３と下部抽出チヤンバ２５によつて構
成されている。

すなわち、この抽出機構２０はロータリーデイ
スク８の下方に先ず、下部抽出チヤンバ２５を有
している。この下部抽出チヤンバ２５は金属等の
熱伝導性を有する材料によつて形成されている有
底の円筒状の抽出槽２６を主体としてなり、開口
部２６ａを上向きにして設けられている。この抽
出槽２６の底部中央には、凹部２７が形成され、
この凹部２７には抽出槽２６内の液体を外部に流
出させる抽出液排出口２８が開設されている。抽
出槽２６には空気と水を個別に内部へ送給する
気・液送給路２９が設けられている。この気・液
送給路２９は空気と水を抽出槽２６に送給する過
程で加熱して熱湯とするものであり、抽出槽２６
の外周部に放熱フイン３０を例えば螺旋状に突出
形成し、抽出槽２６とこの放熱フイン３０の外周
に、フイン端面と密着または近接させて外嵌した
金属製の外筒３１とによつて囲まれた螺旋状の空
間をもつて形成されている。そして、この気・液
送給路２９の上流端は、抽出槽２６に形成した流
入筒３２に接続されて、同筒を通して液体が気・
液送給路２９に導入される。また、気・液送給路
２９の下流端には、抽出槽２６に穿設した連通孔
３３を開孔させて、同孔を通して空気と液体が個
別に抽出槽２６内へ導入される。また、抽出槽２
６は、抽出槽２６自身を加熱し、また気・液送給
路２９を通る空気と水を加熱する電熱源３４が内
蔵されている。これらの下部抽出チヤンバ２５と
外筒３１および電熱源３４の３者は、断熱ケース
３５内に収容されている。

このようにして形成されている下部抽出チヤン
バ２５にはバルブ機構３６が装着されている。こ
のバルブ機構３６は前記抽出槽２６の開口部２６
ａを閉塞するようにして同抽出槽２６内に収容さ
れている漏斗３７と、この漏斗３７の下端に、当
該漏斗３７と一体的にして固着され、前記抽出液
排出口２８を開閉するバルブ部３８とからなつて
いる。この漏斗３７はその主要部を剛体によつて
構成しているが、前記開口部２６ａを閉塞する上
端部が弾性材によつて鍔状に形成されて、可撓性
を有するフランジ部４１を形成している。このフ
ランジ部４１の外周部は下部抽出チヤンバ２５の
上端部に、気密的かつ液密的に開口部２６ａの周
縁部を閉塞して、漏斗３７を上方に向けて開口さ
せている。また、漏斗３７の下端部には、抽出槽
２６内に貯留されている湯を漏斗３７内に導入す
る複数の連通孔４０，４０…がスリツト状に穿設
されている。従つて、本実施例においては、漏斗
３７の上部出入口３９を開閉することにより、抽
出槽２６の開口部２６ａを開閉することとなる。
そして、フランジ部４１の可撓性により、漏斗３
７とバルブ部３８とは一体となつてバルブ部３８
の開閉方向すなわち上下方向に可動自在とされて
いる。

更に、抽出槽２６の内部には、漏斗３７の上端
部下面と抽出槽２６の底面との間に、漏斗３７お
よびバルブ部３８を常に上方へ押上げて、バルブ
部３８を抽出液排出口２８から開放させる円錐状
コイルばね４２が設けられている。前述の如くし
てなる下部抽出チヤンバ２５に対して、その真上
には上部抽出チヤンバ４３が昇降自在に対設され
ている。この上部抽出チヤンバ４３は漏斗３７の
上部出入口３９に対向させる開口部４４ａを持つ
抽出槽４４を主体としてなり、抽出槽４４の天井
部には槽内部を外気と連通させ、かつ、既述した
空気の加圧機構とも連通させるために、導気孔４
５が穿設されている。また前記下部抽出チヤンバ
２５と上部抽出チヤンバ４３との間にはカートリ
ツジ給・排機構７によつて移送される被抽出物カ
ートリツジ１，１ａが前記漏斗３７の上面を被う
ように相互間を密封状態にして設けられるように
構成されている。

次に、液体の計量機構２３は、第９図に示すよ
うに、多量の水を貯留する貯留タンク４６と、１
カツプ相当の量の水を計測する計量タンク４７と
を有し、貯留タンク４６の底板４６ａを上部隔壁
とするようにして両タンク４６，４７を連設し
て、それぞれのタンク４６，４７の底板４６ａ，
４７ａの中央部に、液体流出口４８，５０が穿設
されている。また、この液体流出口４８，５０に
は、前者液体流出口４８に電磁弁４９を、後者液
体流出口５０に逆止弁５１を付設し、更に、計量
タンク４７の側壁の上部４７ｂには、加圧空気の
流入口５２が形成されている。

第１０図は、前記抽出機構２０と計量機構２３
とに加圧空気を送給し、かつ、計量機構２３によ
つて計量された１カツプ相当量の水を抽出機構２
０に送給する機能と、抽出機構２０内で湯（抽出
液）を上下に往復動させ、かつ、抽出終了後、抽
出液を取出す機能をもつ、気・液の送給回路を示
したもので、エアーコンプレツサ５４を駆動源と
している。すなわち、液体の計量機構２３の計量
タンク４７から抽出機構２０の下部抽出チヤンバ
２５に計量した水を送給するための空気流路６１
と気・液流路５３と、下部抽出チヤンバ２５と上
部抽出チヤンバ４３との間で湯（抽出液）を往復
させるためにエアーコンプレツサ５４から吐出さ
れる加圧空気を、上下の抽出チヤンバ２５，４３
に交互に送給する空気流路６２，６５と、気・液
の移動を切換える２個の強制駆動３方弁５５，５
６と２個のバランス３方弁５７，５８と、これら
の弁を介して前記主要機構２０，４７とエアーコ
ンプレツサ５４とを結ぶその他の空気流路５９，
６０，６１，６３，６４，６６および６７を有し
ている。すなわち、エアーコンプレツサ５４の吐
出口５４ａは空気流路５９を介して上流側の強制
駆動３方弁５５の入口５５ｃに接続されている。
この強制駆動３方弁５５の一方の出口５５ａは空
気流路６０を介して、下流側の強制駆動３方弁５
６の入口５６ｃに接続されている。強制駆動３方
弁５６の一方の出口５６ａは空気流路６１を介し
てバランス３方弁５７の入口５７ａに接続されて
おり、他方の出口５６ｂは空気流路６２および
気・液流路５３を介して下部抽出チヤンバ２５の
流入筒３２と接続されている。また、バランス３
方弁５７の一方の出口５７ｂは空気流路６３を介
して計量タンク４７の流入口５２と接続されてお
り、他方の出口５７ｃは空気流路６４を介して大
気に開放されている。また、強制駆動３方弁５５
の他方の出口５５ｂは空気流路６５を介してバラ
ンス３方弁５８の入口５８ａに接続されている。
このバランス３方弁５８の一方の出口５８ｂは空
気流路６６を介して上部抽出チヤンバ４３の導気
孔４５に接続されており、他方の出口５８ｃは空
気流路６７を介して大気に開放されている。

前述のバランス３方弁５７，５８は第１２図に
示す如く形成されている。バランス３方弁５７，
５８の本体６８内には鉛直方向に長い弁室６９が
形成されている。この弁室６９の下部に前述の入
口５７ａ，５８ａが形成され、弁室６９の上部に
は出口５７ｃ，５８ｃが形成されている。また、
入口５７ａ，５８ａおよび出口５７ｃ，５８ｃに
は、それぞれ先細りの円錐形をした弁座７０およ
び７１が形成されている。入口５７ａ，５８ａと
出口５７ｃ，５８ｃとの間に位置する弁室６９の
側壁部には他の出口５７ｂ，５８ｂが形成されて
いる。そして、弁室６９内には球形の自由弁７２
が１個移動自在に内装されている。この球形自由
弁７２がそれぞれ弁座７０および７１に密着する
ことによつて、入口５７ａ，５８ａおよび出口５
７ｃ，５８ｃが個別に塞がれるようになつてい
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

待機状態において、カートリツジ給・排機構７
には、第４図に示すように、ロータリーデイスク
８の各カートリツジ保持部８ａがカートリツジ受
領位置９，９ａおよび抽出位置１０およびカート
リツジ排出位置１１に合致した位置で停止し、抽
出機構２０においては上部抽出チヤンバ４３が第
７図に示す状態から漏斗３７のフランジ部４１に
密着するまで下降して、バルブ機構３６の漏斗３
７を押下げてバルブ部３８で抽出液排出口２８を
閉塞する。

次に、使用者がレギユラーコーヒーとアメリカ
ンコーヒーのいずれかを選択するが、仮にレギユ
ラーコーヒーを選択したとして本デイスペンサを
起動すると、被抽出物カートリツジ１を収容する
ホツパー２２の受板２２ａが開放され、選択され
た被抽出物カートリツジ１がロータリーデイスク
８のカートリツジ保持部８ａに向つて落下する。
カートリツジ保持部８ａはロータリーデイスク８
の回転方向側８ｃを広げて形成されているから、
被抽出物カートリツジ１は容易にカートリツジ保
持部８ａ内に補給されカートリツジ支承板１９の
上に載る。

このようにして、ロータリーデイスク８が被抽
出物カートリツジ１の補給を受けると、先ずカー
トリツジ給・排機構７のロータリーデイスク８が
回転を開始し、カートリツジ保持部８ａで補捉さ
れている被抽出物カートリツジ１を抽出位置１０
に向けて移動させる。このとき、被抽出物カート
リツジ１はカートリツジ支承板１９上を水平面内
で滑りながら移動して、やがて抽出位置１０に到
達するようになるが、それまでに、抽出機構２０
の上部抽出チヤンバ４３は第７図に示す状態に復
帰して、被抽出物カートリツジ１は上下の抽出チ
ヤンバ２５，４３間に横方向から進入するように
なる。被抽出物カートリツジ１の移動中は、カー
トリツジ保持部８ａに延在させた逃げ抑え部８ｄ
が遠心力によつて被抽出物カートリツジ１が外方
に飛び出すのを防止する。

この被抽出物カートリツジ１が抽出位置１０に
移動して来るまでの間に、抽出機構２０では加熱
部が抽出槽２６と放熱フイン３０を加熱する。

被抽出物カートリツジ１が抽出機構２０の真上
に達し、バルブ機構３６の漏斗３７上に載ると、
ロータリーデイスク８のカートリツジ保持部８ａ
の補捉部８ｂの形状が当該カートリツジ１の形状
と同一であるので被抽出物カートリツジ１は漏斗
３７上に同心状態に正確に位置決めされる。

次に、上部抽出チヤンバ４３が下降する。上部
抽出チヤンバ４３が第８図に示すように降下する
と、同上部抽出チヤンバ４３は円錐状コイルばね
４２の弾発力に抗してバルブ機構３６と被抽出物
カートリツジ１を押し下げるため、漏斗３７の下
端に固着したバルブ部３８により抽出槽２６の抽
出液排出口２８を閉塞する。また、他方では被抽
出物カートリツジ１の外周縁部が漏斗３７の上面
部と上部抽出チヤンバ４３との間で挟圧されて、
密着状態になるので、上下の抽出チヤンバ２５，
４３相互間は被抽出物カートリツジ１を介して仕
切られ、外部とは気密状態となる。これにより抽
出準備が完了する。

この抽出準備が完了するまでの間に、液体の計
量機構２３においては１カツプ相当量の水が計測
されている。すなわち、開閉弁４９が開放されて
貯留タンク４６内の水が液体流出口４８を通して
計量タンク４７内に供給され、開閉弁４９が閉塞
されたときに計量タンク４７による計量が終了す
る。

このようにして抽出準備が終了するとエアーコ
ンプレツサ５４から吐出させられた加圧空気が２
個の強制駆動３方弁５５，５６に達する。このと
きの当該３方弁は共にOFF状態にあり、それぞ
れの導通状態は入口５５ｃと出口５５ａ、入口５
６ｃと出口５６ａが連通されており、加圧空気は
両強制駆動３方弁５５，５６を順に通り、更に空
気流路６１を通つてバランス３方弁５７の入口５
７ａから内部に流入する。この加圧空気の加圧力
によつて、このバランス３方弁５７は球形自由弁
７２が自重に抗して上昇し、一方では弁座７１に
密着して出口５７ｃを閉鎖すると同時に自動的に
入口５７ａと出口５７ｂを連通する。その後、加
圧空気は第１０図矢印Ａに示すようにバランス３
方弁５７から空気流路６３を通つて液体の計量機
構２３の計量タンク４７の上部に設けた流入口５
２に達し、計量タンク４７の内部へ流入して、計
量タンク４７内で先に計量された水を逆止弁５１
を開いて押し出す。押し出された水は液体流出口
５０から気・液流路５３に流出し、第１０図矢印
Ａで示す方向をたどつて流入筒３２から下部抽出
チヤンバ２５内に流入する。なお、強制駆動３方
弁５５がOFF状態にあるときは出口５５ｂが閉
塞されているので、バランス３方弁５８を含む空
気流路６５，６６には加圧空気の圧力は掛らず、
従つて当該３方弁５８の出口５８ｂと出口５８ｃ
が連通して、前述の如く水が下部抽出チヤンバ２
５に向つて流出したときに、同チヤンバ２５内の
空気は、第１０図矢印Ｂに示すように、バルブ機
構３６の漏斗３７および被抽出物カートリツジ１
を通過して上部抽出チヤンバ４３を経て、導気孔
４５、空気流路６６、バランス３方弁５８に達
し、出口５８ｃから空気流路６７を通つて大気中
に放出される。流入筒３２より気・液送給路２９
内に向けて送給された水は、気・液送給路２９内
を進行して行く間に、熱源３４によつて加熱され
ている抽出槽２６と同槽に突設した放熱フイン３
０に接触して瞬時に加熱され、連通孔３３から抽
出槽２６内に流入し、抽出槽２６内で引きつづき
加熱される。抽出槽２６内では瞬時に高温蒸気が
充満し、その蒸気は抽出槽２６から連通孔４０を
通つてバルブ機構３６の漏斗３７内に流入し、続
いて漏斗３７内を上昇し、更にフイルタ３ｂを通
過して被抽出物カートリツジ１内に流入し、被抽
出物であるコーヒー粉５をこの蒸気で蒸す。被抽
出物カートリツジ１を通過して上部抽出チヤンバ
４３の抽出槽４４内に達した蒸気は、導気孔４
５、空気流路６６、バランス３方弁５８および空
気流路６７を順に通つて外部へ排出される。

この蒸気蒸しが行なわれると、引きつづいて、
以下の要領でコーヒーの本抽出が開始される。

本抽出においては、上流側の強制駆動３方弁５
５を前記OFF状態のままにして、下流側の強制
駆動３方弁５６をON状態に切換えると、入口５
６ｃと出口５６ｂとが連通して、加圧空気は両強
制駆動３方弁５５，５６、空気流路６２および
気・液流路５３を矢印Ｂに示す方向に進行し、流
入筒３２、気・液送給路２９および連通孔３３を
順に通して抽出槽２６内に流入する。この加圧空
気に押圧されて、下部抽出チヤンバ２５の抽出槽
２６内の熱湯は連通孔４０を通つて漏斗３７内に
流入し、つづいて、その漏斗３７内を上昇して、
更に、水位を高め、漏斗３７の上部出入口３９か
ら被抽出物カートリツジ１内を通過して上部抽出
チヤンバ４３の抽出槽４４に達する。被抽出物カ
ートリツジ１を通過するときの熱湯の上昇速度
と、前記熱湯の上昇量は、上下の抽出槽２６，４
４間の圧力差によつて調整されており、被抽出物
カートリツジ１内を通過する間は、サイフオン抽
出方式に似た抽出が行なわれ、コーヒー粉５から
有効成分が抽出される。抽出中はコーヒー粉５は
抽出液の中に浸漬状態のまま維持される。

所要時間経過後、強制駆動３方弁５５は自動的
にONに切換わり、入口５５ｃと出口５５ｂとが
連通する。これにより加圧空気は強制駆動３方弁
５５およびバランス３方弁５８を経て上部抽出チ
ヤンバ４３に流入するが、他方、下部抽出チヤン
バ２５への加圧空気が絶たれるため、バランス３
方弁５７は出口５７ｂ，５７ｃが連通状態となつ
て同チヤンバ２５は気・液送給路２９、気・液流
路５３、液体の計量機構２３の計量タンク４７、
空気流路６３、バランス３方弁５７および空気流
路６４を経て大気と連通する。従つて、加圧空気
は第１０図の矢印Ｃ方向に流れてバランス３方弁
５８の入口５８ａから出口５８ｂに向つて流れ、
導気孔４５から上部抽出チヤンバ４３内に入る。
この結果、同チヤンバ４３内の前記抽出液は加圧
空気の押圧力によつて下方へ押し出され、被抽出
物カートリツジ１を再び通過し、その間、コーヒ
ー粉５の有効成分を再び抽出しつつ下部抽出チヤ
ンバ２５内に移動し、ドリツプ抽出方式と同様な
抽出が行なわれる。このようにして一層濃くなつ
たコーヒーは漏斗３７内を流下し、漏斗３７の下
端の連通孔４０を通つて下部抽出チヤンバ２５内
に戻る。この過程で下部抽出チヤンバ２５内の空
気は、バランス３方弁５７を通つて大気中に放出
される。なお、下部抽出チヤンバ２５からの空気
の排出は、同チヤンバ２５に開閉弁付きの専用排
出口を設けて行なうようにしてもよく、この方式
をとることによつて、次回の抽出に先立つて計量
装置２３の計量タンク４７で水を計量し貯留する
ことができるようになる。

なお、前記コーヒーの抽出は、下部抽出チヤン
バ２５と上部抽出チヤンバ４３とに圧送する加圧
空気の量を調整して熱湯が被抽出物カートリツジ
１を通過する速度を制御したり、熱湯が被抽出物
カートリツジ１内を往復する回数を制御したりす
ることにより、熱湯と被抽出物５との接触時間を
適宜変更して調整する。

また、被抽出物カートリツジ１内に熱湯を通過
させる際に、それを段階的に行なうか、連続的に
行なうかは、抽出時に適宜決定するが、例えば、
熱湯の移動中その移動を間歇的に休止すると、静
止状態の熱湯で行なわれるコーヒーの抽出と、移
動状態の熱湯で行なわれるコーヒーの抽出とが交
互に繰返されて、抽出効率が高く、かつ、透明度
の高い味の良いコーヒーが得られる。

このようにして、上部抽出チヤンバ４３から下
部抽出チヤンバ２５に移行することによつて出来
上つたコーヒーは、両強制駆動３方弁５５，５６
をOFFとし両チヤンバ２５，４３を３方弁５５，
５６を介して大気圧に開放することによつて、次
のようにして取り出される。先ず駆動機構（図示
せず）により上部抽出チヤンバ４３を上昇させ、
同チヤンバ４３による加圧力を解除して、円錐状
コイルばね４２の弾発力によりバルブ機構３６全
体を上昇させ、バルブ機構３６のバルブ部３８を
下部抽出チヤンバ２５の抽出液排出口２８から離
間させて、同口２８を開口し、コーヒーはその排
出口２８を通つて外部へ流出する。

抽出位置１０において、コーヒーの抽出処理が
終了すると、再びデイスク駆動機構１３によつて
ロータリーデイスク８が回転し、出がらしとなつ
た被抽出物カートリツジ１は次のカートリツジ排
出位置１１に向つて水平に移動し、被抽出物カー
トリツジ１は同位置１１において落下して下方の
排出箱２１内に収容される。

出がらしの被抽出物カートリツジ１が排出され
ると上部抽出チヤンバ４３が再び下降し、その下
端面を再び漏斗３７の上端面に密着させ、このと
き、バルブ部３８により下部抽出チヤンバ２５の
抽出液排出口２８を閉塞して待機状態に戻る。

出がらしの被抽出物カートリツジ１を排出した
ロータリーデイスク８は次期抽出時に、再びカー
トリツジ受領位置９または９ａで新たに被抽出物
カートリツジ１，１ａの補給を受けることにな
る。

以上の動作が繰返えされることにより、被抽出
物カートリツジ１，１ａに対するコーヒーの抽出
が自動的に行なわれる。

第１１図は、抽出機構２０の他の実施例を示し
ている。この実施例では前記実施例で用いた２個
のバランス３方弁５７，５８を省いて、先の強制
駆動３方弁５５，５６の設立位置を代え、第１、
第２の強制駆動３方弁７３，７４として用いて、
湯水と加圧空気を供給、移動させるようにしたも
のである。すなわち、エアーコンプレツサ５４の
吐出口５４ａは空気流路７５を介して第１強制駆
動３方弁７３と接続され、この第１強制駆動３方
弁７３の一方の出口７３ｂは空気流路７６を介し
て液体の計量機構２３の計量タンク４７の流入口
５２と接続されており、他方の出口７３ｃは空気
流路７７を介して上部抽出チヤンバ４３の導気孔
４５と接続されている。また、下部抽出チヤンバ
２５および上部抽出チヤンバ４３にはそれぞれ空
気排出用の出口２５ａおよび４３ａが形成され、
これらの出口２５ａおよび４３ａは、第２強制駆
動３方弁７４の入口７４ａおよび７４ｂにそれぞ
れ空気流路７８および７９を介して連通されてい
る。そして、この第２強制駆動３方弁７４の出口
７４ｃは空気流路８０を介して大気に開放されて
いる。

本実施例においては、計量タンク４７内の水を
下部抽出チヤンバ２５内へ送給したり、抽出槽２
６内の熱湯をバルブ機構３６および被抽出物カー
トリツジ１を通して上部抽出チヤンバ４３の抽出
槽４４内へ送給する場合には、一方の第１強制駆
動３方弁７３を入口７３ａと出口７３ｂとが連通
するようにするとともに、他方の第２強制駆動３
方弁７４を入口７４ｂと出口７４ｃとが連通する
ようにして、第１１図矢印Ａに示すように、加圧
空気を送給して、水や熱湯の移動と抽出槽４４内
の空気の排除を行なう。逆に、上部抽出チヤンバ
４３の抽出槽４４内の熱湯を被抽出物カートリツ
ジ１およびバルブ機構３６を通して下部貯留チヤ
ンバ２５の抽出槽２６内へ移動させる場合には、
各第１強制駆動３方弁７３および第２強制駆動３
方弁７４の導通状態を切換えて、入口７３ａと出
口７３ｃ、入口７４ａと出口７４ｃを連通させ、
同図矢印Ｂに示すように加圧空気を送給して、抽
出液の降下と抽出槽２６内の空気の排出を行な
う。

また、前記実施例では、カートリツジ給・排機
構７で、ロータリーデイスク８を一方向に回転さ
せる方式を採り、同デイスク８に、複数のカート
リツジ保持部８ａ，８ａ…を周方向等間隔位置に
設けたが、第５図に示すようにカートリツジ保持
部８ａを１個設けたロータリーデイスク８を間歇
的に正逆回転自在にさせて、１個のカートリツジ
保持部８ａをカートリツジ受領位置９、抽出位置
１０およびカートリツジ排出位置１１の間を間歇
移動させるようにしてもよい。

この場合、ロータリーデイスク８の下方には、
少くとも被抽出物カートリツジの受領位置９から
抽出位置１０の間のみに支承板１３が同様に設け
られることになり、上部抽出チヤンバ４３が下部
抽出チヤンバ２５に対して降下して、両チヤンバ
２５，４３間が閉鎖状態にあるとき、ロータリー
デイスク８の被抽出物カートリツジ保持部８ａは
抽出位置１０で待機し、被抽出物カートリツジ１
の補給を受けるときには、上部抽出チヤンバ４３
が上昇した後に、被抽出物カートリツジ受領位置
９に向けて逆方向に移動し、抽出に際して再び抽
出位置１０に向つて正方向に移動し、抽出終了後
は更に正方向に向つて移動して、出がらしをカー
トリツジ排出位置１１において排出して再び抽出
位置１０に戻つて待機する。

また、下部抽出チヤンバ２５に設ける流入筒３
２と連通孔３３の上下の位置を入れ換えて、流入
筒３２を同抽出チヤンバ２５の下部に、連通孔３
３を上部に設けてもよい。

抽出機構２０の下部抽出チヤンバ２５の抽出槽
２６、バルブ機構３６、上部抽出チヤンバ４３の
抽出槽４４を洗浄する場合には、バルブ機構３６
と上部抽出チヤンバ４３を密着させる待機状態に
おいて、液体の計量機構２３および抽出機構２０
をコーヒーの抽出時と同様に作動させて、上下の
抽出槽２６，４４間で熱湯を往復させて内部を洗
浄する。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるもの
ではなく、必要に応じて変更することができる。

〔発明の効果〕

本発明のデイスペンサは、コーヒー粉等の被抽
出物をフイルタ等で包装した定形性を有する形で
用い、上下の抽出チヤンバ間で、抽出液を加圧空
気を送給することにより往復させて抽出するもの
であるため、従来装置のように真空ポンプを用い
ることなく所期の目的が達成できて構造を著しく
簡単にすることができる。また、被抽出物の抽出
を上下方向に行き来する抽出液によつて行なうも
ので、あたかもサイフオン抽出方式とドリツプ抽
出方式の両抽出法を交互に行なうことができるか
ら、抽出効率がきわめて高くなり、被抽出物を無
駄なく抽出することができるようになると同時
に、味のよい好みの抽出液が得られる。更に、こ
のデイスペンサではカートリツジ様の被抽出物を
前述の如く使用しているから抽出に際して、計量
の手間が省け、また、こぼれたりすることがない
ので、被抽出物の取扱い性がよく、また抽出液も
抽出の都度加熱する方式を採用しているので、抽
出時間の短縮、省エネルギ化を図ることもでき
る。特に、本発明は抽出液の移送を前述の如く加
圧空気による正圧力のみを利用して行なうもので
あるから、負圧力を利用した従来構造で入用とな
るストレーナ等が不要となり、構成が簡単となる
ことと相俟つて装置のコンパクト化、低コスト化
に過大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のデイスペンサの実施例を示し、
第１図は被抽出物カートリツジの給・排機構、抽
出機構を略図的に示した全体構成の斜視図、第２
図は被抽出物カートリツジの一部切断斜視図、第
３図は被抽出物カートリツジの縦断側面図、第４
図はカートリツジ給・排機構の全体平面図、第５
図はカートリツジ給・排機構の他の実施例を示す
斜視図、第６図は第４図に示すカートリツジ給・
排機構に抽出機構と排出機構の２機構を合わせて
示した本発明に係るデイスペンサの展開概略図、
第７図は上部抽出チヤンバを上昇させたときの抽
出機構の縦断側面図、第８図は抽出状態を示す抽
出機構の縦断側面図、第９図は液体の計量機構を
示す縦断側面図、第１０図は抽出機構および液体
の計量機構とそれらの配管を示す系統図、第１１
図は抽出機構および液体の計量機構の他の実施例
を示す系統図、第１２図はバランス３方弁の縦断
側面図である。 １，１ａ……被抽出物カートリツジ、３ａ，３
ｂ……フイルタ、４……扁平空間、５……被抽出
物、７……カートリツジ給・排機構、８……ロー
タリーデイスク、９，９ａ……カートリツジ受領
位置、１０……抽出位置、１１……カートリツジ
排出位置、２０……抽出機構、２３……液体の計
量機構、２５……下部抽出チヤンバ、２６，４４
……抽出槽、２８……抽出液排出口、２９……
気・液送給路、３０……放熱フイン、３４……熱
源、３６……バルブ機構、３７……漏斗、３８…
…バルブ部、４３……上部抽出チヤンバ、４７…
…計量タンク、５３……気・液流路、５４……エ
アーコンプレツサ、５５，５６……強制駆動３方
弁、５７，５８……バランス３方弁、５９，６
０，６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７
……加圧空気流路、７３……第１強制駆動３方
弁、７４……第２強制駆動３方弁、７５，７６，
７７，７８，７９，８０……加圧空気流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外周部を非通液性とし、フイルタで被抽出物
   を包装してなる被抽出物カートリツジを積重ねて
   収容するホツパーと、同ホツパーの下方に位置さ
   せて設けられ、前記ホツパー内のカートリツジの
   補給、同カートリツジの抽出機構への供給、抽出
   終了後のカートリツジ排出等、カートリツジ給排
   の一連の工程を順次行なう間歇的に水平回転する
   ロータリーデイスクを主要部とするカートリツジ
   給・排機構と、前記被抽出物カートリツジの供給
   を横方向から受け、上下に対設した抽出チヤンバ
   間で同カートリツジを挟着支持する抽出機構とか
   らなり、該抽出機構は、下部抽出チヤンバに気・
   液の給排部および加熱部を、上部抽出チヤンバに
   は少くとも気体の給排部を設け、上下の抽出チヤ
   ンバの前記気・液の給排部には、切換弁を通じて
   気・液を個別に抽出チヤンバに圧送する加圧機構
   と、液体の計量機構を連設し、定量の湯を上下の
   抽出チヤンバ間で往復させ、被抽出物カートリツ
   ジ内の被抽出物を湯で抽出することを特徴とする
   デイスペンサ。