JPH0642314Y2 - 自動販売機の飲料抽出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は湯と原料との混合液をフィルタにて濾過して飲
料を抽出する自動販売機の飲料抽出装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、第２図に示すように、湯と原料粉を供給し混合液
Ａを形成するミキシングボール１と、ミキシングボール
１内の混合液Ａが上部の流入口2aを介して流入するシリ
ンダ２と、シリンダ２の流入口2aを開閉するバルブ３
と、バルブシャフト４を介してバルブ３を開閉駆動する
バルブ機構（図示しない）と、シリンダ２の下端開口2b
を覆うフィルタ５と、シリンダ２内に空気パイプ６を介
して加圧空気を給送する加圧装置７とを備えた自動販売
機の飲料抽出装置が知られている（実開昭61-26421
号）。

この飲料抽出装置によれば、シリンダ２の流入口2aをバ
ルブ３で閉塞した状態でシリンダ２内に加圧空気を給送
し、シリンダ２内の混合液Ａをフィルタ５を介して強制
濾過し、飲料を抽出している。

しかしながら、この飲料抽出装置ではミキシングボール
１内に湯と原料粉が投入されるのみであることから、混
合液Ａが均一に混合されておらず、原料粉からエキスを
十分に抽出することができないという問題点を有してい
た。

このような問題点を解決するため、第３図に示す自動販
売機の飲料抽出装置が提案されている（特開昭62-18799
5号）。この飲料抽出装置は加圧装置７から給送される
空気の空気供給口2cをシリンダ２の側壁で混合液Ａの液
面レベルＡ′より下方に設けたものである。

この飲料抽出装置によれば、ミキシングボール１内で湯
と原料粉が混合された後に、更に、シリンダ２内に給送
される加圧空気によりシリンダ２内の混合液Ａが攪拌さ
れ、均一な混合液Ａが生成される。

（考案が解決しようとする課題） この後者の飲料抽出装置においては、バルブ３により流
入口2aを閉鎖してシリンダ２内を密閉状態とし、その後
シリンダ２内に加圧空気が給送されフィルタ５から飲料
が抽出されるが、この加圧装置７の運転中に停電が起き
たときは、加圧装置７が停止し、シリンダ２内の混合液
Ａが空気パイプ６を介して加圧装置７に逆流する。ここ
で、空気が逆流する場合は問題がないが、この混合液Ａ
即ち液体がこの加圧装置７に逆流するときは加圧装置７
に不具合を生ずるため、空気パイプ６の途中に逆止弁８
を設けこれを防止している。

従って、この後者の飲料抽出装置においてはこの逆止弁
８が必要不可欠なものとなっており、部品点数の増大を
招くという問題点を有していた。

本考案の目的は前記従来の問題点に鑑み、停電対策用の
逆止弁を設けることなく、シリンダ内の混合液を加圧空
気で攪拌することができる自動販売機の飲料抽出装置を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案は前記課題を解決するため、湯と原料との混合液
が流入口を介して流入するシリンダと、該シリンダの流
入口を開閉するバルブと、該バルブに連結するバルブシ
ャフトを介して該バルブを開閉駆動させるバルブ機構
と、該シリンダの下端開口を覆うフィルタと、該シリン
ダ内に空気パイプを介して加圧空気を給送する加圧装置
とを備え、前記シリンダの流入口を前記バルブで閉塞し
た状態で該シリンダ内に前記加圧空気を給送し、該シリ
ンダ内の混合液を前記フィルタを介して強制濾過する自
動販売機の飲料抽出装置において、前記バルブシャフト
は前記空気パイプに連通する管材にて形成するととも
に、該バルブシャフトの側壁に空気穴を設け、該空気穴
は前記シリンダ内で混合液の液面レベルより上方に、該
バルブシャフトの下部開口は該シリンダ内で該液面レベ
ルより下方にそれぞれ位置させたことを特徴とする。

（作用） 本考案によれば、バルブシャフトは空気パイプに連通す
る管材にて形成するとともに、バルブシャフトの側壁に
空気穴を設け、この空気穴はシリンダ内で混合液の液面
レベルより上方に、バルブシャフトの下部開口はシリン
ダ内で液面レベルより下方にそれぞれ位置させているた
め、加圧装置から給送される加圧空気が空気パイプを介
してバルブシャフトに流れ、バルブシャフトの空気穴及
び下部開口からシリンダ内に給送される。

ここで、バルブシャフトの下部開口から給送された加圧
空気は混合液中に吐出されるため、シリンダ内の混合液
を攪拌し、均一な混合液を生成する。

また、このバルブシャフトの空気穴及び下部開口から吐
出される加圧空気によりシリンダ内が加圧され、フィル
タから飲料が抽出されるが、この加圧装置の運転中に停
電が起きたときは、シリンダ内の加圧空気がバルブシャ
フトの空気穴を介して加圧装置側に逆流し、シリンダ内
の圧力を低下させるため、シリンダ内の混合液がバルブ
シャフトを介して加圧装置に逆流することがない。

（実施例） 第１図及び第４図は本考案の一実施例を示すもので、第
１図は自動販売機の概略構成を示すものである。即ち、
10はヒータ11にて加熱された貯湯タンク、20はコーヒ豆
を粉砕しコーヒ粉を搬出するミル装置、30は飲料抽出装
置で、貯湯タンク10の給湯パイプ12からの湯とミル装置
20からのコーヒ粉を攪拌混合し、この混合液からコーヒ
液を抽出するものである。40は混合ボックスで、抽出液
パイプ41を介して流入したコーヒ液に砂糖ボックス42及
びクリームボックス43から砂糖及びクリームを投入し、
カップ50にホットコーヒを注入するようになっている。

第４図は飲料抽出装置30の要部を示すものである。31は
耐熱樹脂にて形成されたミキシングボールで、円筒状の
側板311と、この側板311から下方に向って徐々に径を小
さくした底板312からなり、この底板312の中央には後述
するシリンダ32内に臨む流入口313を穿設している。ま
た、このミキシングボール31の中央には上下に延びる筒
状のシャフト貫通部314が固定されている。また、ミキ
シングボール31の上方には給湯パイプ12及びミル装置20
が位置しており、ミキシングボール31の上部開口から湯
とコーヒ粉が供給される。

32は円筒状のシリンダで、ミキシングボール31に一体に
形成され、その上部内面を球面状に形成するとともに、
流入口313を介してミキシングボール31に連通してい
る。

33はバルブ機構で、流入口313を開閉するバルブ331と、
このバルブ331を支持する支持シャフト332と、補助弁33
3と、この補助弁333及びバルブ331を上下に移動させる
バルブシャフト334と、コイルばね335と、後述するバル
ブ駆動部34とから構成されている。

このバルブ331はゴム製で断面略半円形状に形成し、そ
の周縁に密着を良好にするためフランジ331aが突出する
とともに、下面中央に補助弁333用の弁座331bが環状に
突出している。

支持シャフト332は管状に形成され、ミキシングボール3
1のシャフト貫通部314に貫通しており、その上端は外気
に臨み、下端はバルブ331の中央に貫通固着しシリンダ3
2内に臨んでいる。

補助弁333はステンレス板にて円盤状に形成されてお
り、その径がバルブ331の開閉面の径より小さくし、シ
リンダ32内の圧力が大きく付与されないようにしてい
る。

バルブシャフト334は管材にて形成され、支持シャフト3
32内に所定間隙（約1mm〜2mm）33aをおいて貫通してお
り、その上端には横方向に突出した当部334aを設けてい
る。この当部334aはこのバルブシャフト334が下方に移
動したとき支持シャフト332の上端に当るようになって
いる。また、このバルブシャフト334の途中に補助弁333
を固着している。更に、バルブシャフト334はその側壁
に空気穴334bを設けるとともに、その下端をシリンダ32
の下部まで延設し、この空気穴334bをシリンダ32内で混
合液Ａの液面レベルＡ′より上方に、バルブシャフト33
4の下部開口334cを液面レベルＡ′より下方に位置させ
ている。

コイルばね335はシャフト貫通部314の上端とバルブシャ
フト334の当部334aとの間に介装されている。このコイ
ルばね335はバルブシャフト334を上方に付勢して、この
当部334aと支持シャフト332の上端との間に所定間隙
（約4mm〜5mm）33bをおいて位置させるとともに、補助
弁333を上方に押し上げ弁座331bに押圧させており、こ
れにより支持シャフト332の下端開口332aを閉鎖してい
る。

34はバルブシャフト334の上端に連結したバルブ駆動部
で、第１図に示すように、駆動モータ341により回転す
るカム342とカムシャフト343を有し、駆動モータ341の
駆動によりカムシャフト343が支点344を中心に回動し、
各シャフト332,334を上下動させるようになっている。

35は加圧装置例えば空気供給ポンプで、第１図に示すよ
うに空気パイプ351を介して加圧空気を給送する。この
空気パイプ351は可撓性の樹脂にて形成され、その先端
はバルブシャフト334の先端に嵌合圧着している。

36はシリンダ32の下端開口321を閉鎖するフィルタで、
第１図に示すようにローラ371等よりなる周知のフィル
タ送り機構37でフィルタロール372からフィルタ36をフ
ィルタブロック38上に送るようになっている。また、フ
ィルタブロック38はソレノイド39により上下動しフィル
タブロック機構を構成するとともに、抽出パイプ41に連
通し、フィルタ36を介して抽出されたコーヒ液を混合ボ
ックス40に流すようになっている。

次に、ホットコーヒの抽出販売工程を説明する。まず、
貯湯タンク10から所定量の湯を給湯パイプ12を通じてミ
キシングボール31内に給送するとともに、ミル装置20か
ら所定量のコーヒ粉をミキシングボール31内に投入し、
湯とコーヒ粉とをミキシングボール31内で混合する。

ここで、フィルタブロック38をソレノイド39により押し
上げフィルタ36によりシリンダ32の下端開口321を閉塞
する（２点鎖線位置から実線位置）そしてバルブ駆動部
34の駆動モータ341を駆動する。

このバルブ駆動部34の駆動により、バルブシャフト334
がコイルばね335に抗して押し下げられ、補助弁333が支
持シャフト332の下端開口332aを開放する。そしてバル
ブシャフト334の当部334aが支持シャフト332の上端に当
りこの支持シャフト332をも押し下げ、流入口313を開放
して混合液Ａをシリンダ32内に流入させる。

次いで、空気供給ポンプ35から加圧空気を給送する。こ
れにより、この空気が空気パイプ351及びバルブシャフ
ト334に流れ、空気穴334b及び下部開口334cからシリン
ダ32内に給送される。ここで、下部開口334cから流出す
る空気は気泡となって混合液Ａ内を上昇するため、この
混合液Ａがこの気泡により攪拌され、混合液Ａ全体が均
一に混合される。

このように、混合液Ａを攪拌した後は、バルブ駆動部34
を前述とは逆に駆動させる。これにより、バルブシャフ
ト334が上方に引き上げられ、バルブ331が流入口313を
閉止し、補助弁333が支持シャフト332の下端開口332aを
閉止する。この状態で加圧空気の供給を継続するとき
は、シリンダ32内の混合液Ａの攪拌作用が継続されると
ともに、シリンダ32内の圧力が上昇し、混合液Ａが強制
的に抽出濾過され、混合ボックス40に流される。

この空気供給ポンプ35の駆動中に停電が起きたときは、
この空気供給ポンプ35の駆動が停止する。ここで、シリ
ンダ32内が加圧されているときは、シリンダ32内の空気
が空気穴334bを介してバルブシャフト334内に流入し、
空気供給ポンプ35側に逆流する。これにより、シリンダ
32内が減圧され混合液Ａがバルブシャフト334を介して
空気供給ポンプ35に逆流することがない。

その後、この抽出液に砂糖等を加えてカップ50に注入さ
れ、ホットコーヒが販売されることとなる。

この飲料の抽出操作が終了したときには、フィルタ36上
の原料カスを排棄する排棄工程に移行する。この排棄工
程では、まず、バルブ駆動部34を駆動してバルブシャフ
ト334をコイルばね335に抗して押し下げる。これによ
り、補助弁333が支持シャフト332の下端開口332aを開放
し、シリンダ32内の加圧空気が間隙33aを介して外気に
排出される。これにより、シリンダ32内の圧力（背圧
力）が減圧される。

そして、この下端開口332aの開放後、バルブシャフト33
4の当部334aが支持シャフト332の上端に当り、この支持
シャフト332を押し下げる。これにより、バルブ331が下
方に向って移動し流入口313が開放される。このとき、
シリンダ32内は既に減圧されているから、バルブ331に
付着した湯等が飛散することがない。

このバルブ331及び補助弁333の開放動作が終了したとき
は、フィルタブロック38をソレノイド39により下方に引
き下げ、フィルタ送り機構37を駆動して使用済みのフィ
ルタ36を移送し新しいフィルタ36と交換する。

その後、バルブ駆動部34を再度駆動して、バルブシャフ
ト334を上方に引き上げ、バルブ331及び補助弁333によ
りバルブ331の下端開口332a及び流入口313を閉鎖し、待
機状態に移行する。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、バルブシャフト
の下部開口からシリンダ内に給送される加圧空気により
混合液が攪拌されることは勿論のこと、加圧装置の運転
中に停電が起きたときは、シリンダ内の加圧空気がバル
ブシャフトの空気穴を介して加圧装置側に逆流し、シリ
ンダ内の圧力を低下させるため、シリンダ内の混合液が
バルブシャフトを介して加圧装置に逆流することがな
い。従って、従来の如く停電対策用の逆止弁を設けると
いう部品点数の増大を招くことなく加圧装置を保護でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第４図は本考案の一実施例を示すもので、第
１図は自動販売機の概略構成図、第２図は従来の飲料抽
出装置の一例を示す断面図、第３図は従来の飲料抽出装
置の他の例を示す断面図、第４図は飲料抽出装置の要部
を示す断面図である。 図中、30……飲料抽出装置、32……シリンダ、33……バ
ルブ機構、35……空気ポンプ、38……フィルタブロッ
ク、313……流入口、331……バルブ、332……支持シャ
フト、333……補助弁、334……バルブシャフト、334b…
…空気穴、334c……下部開口、Ａ……混合液、Ａ′……
液面レベル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】湯と原料との混合液が流入口を介して流入
   するシリンダと、該シリンダの流入口を開閉するバルブ
   と、該バルブに連結するバルブシャフトを介して該バル
   ブを開閉駆動させるバルブ機構と、該シリンダの下端開
   口を覆うフィルタと、該シリンダ内に空気パイプを介し
   て加圧空気を給送する加圧装置とを備え、 前記シリンダの流入口を前記バルブで閉塞した状態で該
   シリンダ内に前記加圧空気を給送し、該シリンダ内の混
   合液を前記フィルタを介して強制濾過する自動販売機の
   飲料抽出装置において、 前記バルブシャフトは前記空気パイプに連通する管材に
   て形成するとともに、該バルブシャフトの側壁に空気穴
   を設け、該空気穴は前記シリンダ内で混合液の液面レベ
   ルより上方に、該バルブシャフトの下部開口は該シリン
   ダ内で該液面レベルより下方にそれぞれ位置させた ことを特徴とする自動販売機の飲料抽出装置。