JPH0789391B2 - 茶液抽出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、自動販売機などに組込まれ、一定の指令ご
とに、抽出部に茶葉よび熱湯を供給して茶液を抽出する
茶液抽出装置に関する。

（従来技術） 飲料の自動販売機において、コーヒの粉末原料のエキス
を熱湯で抽出して所謂レグュラーコーヒとして供給する
ようにしたものは、例えば特公昭57−31894号や実開昭5
9−148723号などに見られるように種々提供されている
が、近時、紅茶、緑茶、或はウーロン茶などにおいて
も、そのレグュラー化が望まれている。

コーヒの抽出装置の構造は、抽出用のシリンダ内にコー
ヒの粉末原料と熱湯とを供給し、これをピストンで加圧
し、そのエキスをフィルタを通して強制抽出するもので
ある。

（発明が解決しようとする課題） コーヒの場合においては、原料粉末の粒度が相当細か
く、抽出用のシリンダ内に高密度の状態で収納される。
これに対し、茶液の原料となる茶葉は、葉を蒸してよっ
たもので、一定の大きさを有し、コーヒの原料粉末のよ
うに細分化されておらないこともあって湯の透過が早い
ものとなる。

特公昭57−31894号のコーヒの抽出装置は、シリンダ内
に原料粉末と所定量のコーヒ液を得るために必要な熱湯
とを供給したあとに、これをピストンで一気に加圧して
コーヒのエキスを抽出するようにしたもので、これは原
料粉末の粒度が細かく、高密度の状態でシリンダ内に収
納されるから、これに圧力を加えることでそのエキスの
効果的な抽出を可能とするものである。

このような抽出装置を茶液の抽出に利用したとすると、
ピストンによる加圧を加えるまでもなく、その原料であ
る茶葉の上述した性質により、熱湯が茶葉中を短絡的に
通過してしまい、ほとんどエキスが抽出されないまま、
熱湯のみがシリンダから流出してしまうことになる。

一方、実開昭59−148723号のものでは、まず第一段とし
てシリンダ内に原料粉末とともに少量の熱湯を供給し、
こののち第二段として抽出用の残りの熱湯をシリンダ内
に供給し、ピストンで加圧するようにしたもので、この
ような抽出装置を茶液の抽出に利用した場合には、第一
段の熱湯の供給で茶葉が膨潤されて、熱湯の短絡的な通
過は防止される。しかしながら、第二段の熱湯の供給時
にこれと同時にピストンの加圧が加わるため、抽出動作
の前段から最終段階まで強制的な抽出が主体となって行
われてしまう。

コーヒの場合には原料密度が高く特に問題とはならない
が、茶液の場合には、このような強制的な抽出が主体に
なって前段から行われると、原料の茶葉と熱湯との接触
時間が不足して例えば、アイスティーに適合させる際の
高濃度の茶液が得られなくなるばかりでなく、その茶葉
から濁りの原因となる色素や苦味の成分が熱湯に強制的
に溶出されて、茶液のうま味が消失されその品位を低下
させてしまうという問題が生じる。

この発明は紅茶、緑茶などの茶葉原料を対象とした茶液
抽出装置における上記のような課題の解決を目的とする
ものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、フィルタを備える抽出部に茶葉および熱湯
を供給し、上記フィルタを通して茶液を抽出するものに
おいて、抽出部に茶葉とともに熱湯を供給する一次給湯
手段と、一次給湯後に一次休止時間帯をおいて抽出部に
熱湯を供給する二次給湯手段と、二次給湯後の無圧状態
のもとで抽出部内の熱湯が、茶葉の上層面近傍を目安と
した一定量に減少抽出されるまでの二次休止時間帯をお
いた後い動作開始させて、抽出部内に残した抽出最終段
階直前の熱湯を加圧する加圧手段とを具備したことを特
徴とするものである。

（作用） 一時給湯手段により茶葉が膨潤し、かつ良好に蒸され
る。そして、二次給湯手段からの給湯により膨潤状態と
なった茶葉が再び熱湯に浸されて十分に接触するととも
に、この状態のもとで二次休止時間帯の間、無圧状態の
熱湯を自然落下で流出させる所謂ドリップ抽出を主体と
した茶液の抽出がなされる。こののち、抽出部内での熱
湯が一定量にまで減少すると、この熱湯が加圧手段によ
り加圧されて抽出部から強制的に押出されて全量抽出が
完了する。

ところで、茶液を熱湯の自然落下で抽出させる所謂ドリ
ップ抽出においては、茶液の落下速度はその初期から後
期にかけて速やかであるが、湯面高さが茶葉の堆積高さ
近傍まで低下されたのち、すなわち抽出の末期において
は落下速度が極めて緩やかになり、このために全抽出時
間が長くなる。また、この末期の抽出茶液は、全体の抽
出量に対しては少量であるが、所定量の茶液を得るにつ
いて、そのうま味や、適正濃度を確保する上で重要視さ
れる領域でもある。

上記のとおり、この抽出末期おいてこれの加圧抽出を行
うことによって、その全抽出時間が著しく短縮すること
となり、ドリップ方式を採用することにより茶液の抽出
時間が長くなることを可及的に回避することができる。

それゆえ、ドリップ方式を採用しても、抽出所用時間を
実用上全く支障のない時間にすることができる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

図中１はフレームで、このフレーム１にロート２が水平
に支持され、このロート２の上面にフィルタ３およびパ
ッキング４が取付けられ、またロート２の下面に導出ホ
ース５が接続されている。ロート２の上にはパッキング
４に対向してシリンダ６が昇降可能に配置し、このシリ
ンダ６の上端側の周壁の一部に導入樋７が斜めに傾斜し
て設けられ、この導入樋７の先端部に給湯ホース８が接
続されている。導入樋７の上方には原料キャニスタ９が
設けられ、この原料キャニスタ９の内部に例えば紅茶の
原料たる茶葉が収容され、この茶葉が排出コイル10の動
作で、一定の指令ごとに一定量ずつシュート11を通して
導入樋７の上面に供給されるようになっている。

15はモータ（図示せず）に連動して回転するカムであ
り、また16はシリンダアーム、17はピストンアーム、18
はスクレパーアームで、これら各アーム16、17、18は支
軸19、20、21を介してフレーム１にそれぞれ回動自在に
支持されているとともに、遊動輪22、23、24を介してそ
れぞれ上記カム15に係合し、このカム15の回動に応じて
それぞれ所定の時期に所定の状態で動作するようになっ
ている。そして上記シリンダアーム16の先端部が上記シ
リンダ６に連結されている。25は上記シリンダ６の内部
に対して摺動自在なピストンで、このピストン25の外周
にはＯリング26が装着されているとともに、上面の中央
部から支持杆27が一体に突出し、この支持杆27の上端部
にクロスピン28が摺動自在に嵌合し、このクロスピン28
に上記ピストンアーム17の先端部が連結されている。そ
して、上記クロスピンとピストン25の上面との間にスプ
リング29が介装されている。なお、30は上記クロスピン
28の抜止め用のナットである。

フレーム１の下部にはスクレーパ31が水平にかつ摺動自
在に支持され、このスクレーパ31に上記スクレーパアー
ム18の先端部が連結されている。そして、このスクレー
パ31の先端部に弾性材からなる掻落し片32が取付けられ
ている。

次に、作用について述べる。

まず、待機時には、シリンダ６がロート２の上面から離
間する状態に保持されている。この状態において販売を
促す一定の指令が投入されると、カム15がモータに駆動
されて反時計方向に回動し、この回動でシリンダアーム
６が反時計方向に回動し、シリンダ６が下降し、ロート
２のパッキング４に密着する。

そしてこの状態のもとで、原料キャニスタ９から導出樋
７の上面に一定量の茶葉が供給されるとともに、この導
出樋７の上面に給湯ホース８を通して、抽出に使用する
全湯量の10〜50％の量の熱湯が一次給湯として供給さ
れ、この熱湯と上記茶葉とが混合しながらシリンダ６内
に流入する［第２図（ａ）］。

このようにシリンダ６内に茶葉と熱湯とが流入したのち
に、一次休止時間帯として一定の空白時間がおかれる。
この一次休止時間帯により、熱湯が茶葉に充分にしみ渡
って茶葉が開き膨潤し、かつ充分に蒸される。また余分
な熱湯はフィルタ３を通してロート２内に流出する。

こののち、給湯ホース８から導入樋７を通して抽出に使
用する残りの熱湯が二次給湯としてシリンダ６内に供給
される。そしてこの熱湯の供給後、二次休止時間帯とし
て一定の空白時間がおかれる。シリンダ６内の茶葉は上
述の一次休止時間帯により充分に膨潤しているから、二
次給湯の熱湯は茶葉を短絡的に通過することなく、二次
休止時間帯中にもこの熱湯に浸され茶葉と充分に接触す
ることになる。そして茶葉が予め充分に蒸されているか
ら、この茶葉のエキスを熱湯が効率よく吸収しながら無
圧状態のもとで流出される、所謂ドリップ抽出となって
フィルタ３を順次通しロート２内に自然落下で流出す
る。

このようにして高濃度の茶液が抽出されるが、その抽出
が加圧による強制抽出でなく、膨潤後の抽出が無圧状態
からの自然落下での流出とした所謂ドリップ抽出作用が
主体となって茶葉からのうま味成分を引き出すものとな
っている。

したがって無加圧の状態で抽出の大半がこの段階でなさ
れるので、濁りの原因となる色素や苦味の成分が強制溶
出されるようなことがなく、風味の良好な高品位の茶液
に保たれる。

シリンダ６内の熱湯が堆積された茶葉の上層面、或は上
層面近傍にまで低下した時点で二次休止時間帯を終了さ
せるとともに、カム15の回動が進んでピストンアーム17
が反時計方向に回動し、ピストン25が下降し、スプリン
グ29の圧縮による弾性力を介して抽出末期のシリンダ６
内の残りの熱湯が抽出の最終段階として加圧される。こ
の加圧により熱湯がフィルタ３を通して速やかにシリン
ダ６内から押出されるとともに、茶葉が圧縮されてペレ
ット状に凝結する［第２図（ｂ）］。

このように抽出茶液の大半を実行するドリップ抽出を経
た抽出末期の直前で、初めてピストン25による強制加圧
が加わることになるので、強制加圧による濁りの成分
は、この段階では薄れており抽出量の大半を占める二次
休止時間帯終了までに、自然落下のもとで茶液のうま味
成分として抽出され、その大半がすでに引き出された後
での強制加圧となるから、これにより抽出される茶液分
からは、一次給湯と二次給湯後の休止時間帯で抽出され
る全体量からすればわずかで濁りの成分要因とはならず
に、むしろ茶液のうま味と濃度とを引き出す茶液の品位
向上を確保するべく作用する。この段階での強制加圧
は、ドリップ抽出を採用することにより茶液の全量抽出
時間が長くなることを可及的に回避させることと合わ
せ、原料カスとしての後処理を良好にする点でも重要視
させたものとなっている。

こののち、カム15の回動がさらに進み、シリンダアーム
16が時計方向に回動し、シリンダ６が上昇してロート２
から離間し、ピストン25もシリンダ６の下面とほぼ同一
面となるまで上昇する。またスクレーパアーム18が時計
方向に回動し、スクレーパ31がロート２の配置側に移動
する。シリンダ６の上昇により、ペレット状に凝結した
原料カスとしての茶葉がロート２の上面に残り、この茶
葉がスクレーパ31の移動によりそのペレット状のまま掻
落し片32を介して掻取られ、廃棄される［第２図
（ｃ）］。

そしてこののち、スクレーパ31が当初の位置に戻り、抽
出動作の全工程が終了する。なお、このようにして抽出
された茶液は、導出ホース８を通してミキシングボール
（図示せず）に導かれ、このミキシングボールにおいて
適宜、砂糖やミルクが混入され、この状態で販売口に供
給され、このままホット飲料として、或は氷片が投入さ
れてコールド飲料として、販売に供されるものである。

ところで自動販売機などにおいては、限られた短時間の
うちに抽出を完了する必要がある。コーヒ液をドリップ
式で抽出するとなると、前述のようにその原料粉末が細
かいから相当の時間を要し、上記要請に応えられなくな
り、このため上述した特公昭57−31894号や実開昭59−1
48723号にみられるようにその全量を強制加圧方式によ
る抽出を採用せざるを得ないものとなる。

この発明では、二次休止時間帯の終了までを抽出の主体
部とするドリップ抽出時間帯として積極的に取り入れ
て、茶液の抽出を行うわけであるが、シリンダ６内で茶
葉が膨潤しているとはいえ、コーヒの原料粉末に比べ、
茶葉の性質上、熱湯の通過は比較的速くなる点に着目
し、シリンダ６を小径としてこれを利用している。した
がって抽出用のシリンダ６の底の茶葉の堆積厚さが同量
原料で比較して厚くなり、この状態でも品位を落とさず
に、茶葉からのうま味を引き出しつつ高濃度の抽出が行
われる。しかしながら、熱湯が一定量に低下したドリッ
プ抽出の末期おいては、ドリップの速度が極えて緩やか
になり、このために全抽出時間が長くなる。それゆえ、
この状態のままでドリップ抽出をつづけることは、自動
販売機などに組込み使用するには販売効率上不向きとな
る問題がある。

そこで、この発明では、熱湯が一定量まで減少低下した
時点で二次休止時間帯を終了し、つまり無圧状態での自
然落下で流出させるドリップ抽出を中止させ、こののち
にはピストン25の加圧でシリンダ６内に残っている抽出
末期の少量の熱湯を強制的に押出す加圧抽出を行うこと
によって、ドリップ抽出方式を採用することにより茶液
の全抽出時間が長くなることを可及的に回避することが
できる。それゆえ、ドリップ抽出方式を採用しても、全
抽出所要時間を実用上全く支障のない時間に短縮するこ
とができるものである。

なお、上記実施例において、一時給湯は茶葉の供給と同
時に行う場合を示したが、導入路が長い場合には、前述
の従来技術で述べた実開昭59−148723号のごとく、茶葉
を先行して定量供給したあとに、引き続いて給湯するこ
とが望ましい。要は、茶葉が一次給湯によりシリンダ６
内で的確に膨潤できれば、いずれでもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、無圧状態での自
然落下による流出（ドリプ抽出）を主体とした中で、強
制加圧を抽出末期の最終段階直前とした最小限にとどめ
たので、茶葉と熱湯との接触時間を充分に確保して高濃
度の茶液を抽出することができるとともに、茶葉から濁
りの原因となる色素や苦みの成分の抽出を防止してその
品位を良好に保て、さらに抽出時間の間延びを避けて速
やかな抽出を達成することができるという効果を奏す
る。

加圧抽出によるコーヒ等の抽出装置の場合は、必要な抽
出液量を得るために必要な所定湯量が二次給湯等によっ
てシリンダ（抽出部）に供給されることが必要である。
他方、抽出動作時間を可及的に短くする要請から上記シ
リンダの長さは可及的に短いことが望まれる。したがっ
て、二次給湯等によって供給される上記の所定湯量を収
容できるようにシリンダの径を大径にすることが避けら
れない。しかし、本発明は、抽出対象が茶液であって、
無圧状態での自然落下による流出（ドリップ抽出）を主
体とするものであるから、抽出用のシリンダを小径にし
て、二次給湯速度を緩やかにすることができる。そし
て、シリンダを小径にすことによって、シリンダの底の
茶葉の堆積厚さが厚くなるので、従来の加圧式のコーヒ
抽出装置における大径のシリンダを用いて自然落下によ
り抽出する場合に比して、抽出液の濃度が高くなる。し
たがって、十分なうま味と所望濃度の茶液を抽出するこ
とについて、必要な茶葉の量を可及的に少なくすること
ができる利点をも有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるタイムチャート、第
２図は同じく抽出装置の構造を示す断面図である。 ３……フィルタ、６……シリンダ（抽出部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルタを備える抽出部に茶葉および熱湯
   を供給し、上記フィルタを通して茶液を抽出するものに
   おいて、 抽出部に茶葉とともに熱湯を供給する一次給湯手段と、
   一次給湯後に一次休止時間帯をおいて抽出部に熱湯を供
   給する二次給湯手段と、二次給湯後の無圧状態のもとで
   抽出部内の熱湯が、茶葉の上層面近傍を目安とした一定
   量に減少抽出されるまでの二次休止時間帯をおいた後に
   動作開始させて、抽出部内に残した抽出最終段階直前の
   熱湯を加圧する加圧手段とを具備したことを特徴とする
   茶液抽出装置。