JPS61149112A - 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】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、粉末原料と熱湯とを混合して粉末成分を抽出
する装置に関する。

（ロ）従来の技術 かかる抽出装置としては、コーヒー豆をひいたコーヒー
粉末原料を熱湯により混合して煎じ、その抽出−を抽出
する装置がよく知られている。このように一定量の粉末
原料を一定量の熱湯により溶解させるＫは、湯水と粉末
原料を単に混合した静止状態では良い効果は得られず攪
拌する必要がある。攪拌は湯水と粉末原料との相対運動
と考えることができるが、特公昭５６−３５２３４号公
報には湯水と粉末原料の混合室の下部にフィルタを介し
てピストンを配置し、ピストンの上昇により混合室に空
気を導入して攪拌することが開示されている。しかしな
がらこの場合、湯水と粉末原料との相対運動はピストン
より押し出される空気の量によって決まるために攪拌効
果を可変できず、湯の温度が低い場合或いは粉末原料の
粒度が荒い場合には充分に攪拌されない。

また同公報によると、溶解液の抽出はピストンの下降九
で混合室に負圧を発生させて行なうものであるが、この
抽出効果もピストンの容量によって決まり抽出が充分で
ないことがある。

（／→　発明が解決しようとする問題点このように従来
技術は、攪拌及び抽出はピストンの容量にて決まってし
まう欠点がある。

上記点より本発明は、攪拌及び抽出が効果的に成される
抽出装置を提供するものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、粉末原料及び湯が導入されて下方（取出口を
形成した撹拌室と、撹拌室と取出口で連通している抽出
室と、気体及び液体に対し透過性を有するとともに抽出
室の下方に配置するフィルタと、取出口を開閉するバル
ブ装置と、抽出室に加圧空気を導入する空気チューブと
、撹拌時には取出口が半開きの状態となるようにバルブ
装置を制御し、抽出時にはバルブ装置が取出口を閉塞す
るように制御する制御部材とを基本構成としている。

（ホ）作用 上記構成により、バルブ装置が取出口を半開きの状態と
すると、粉末原料と湯とは加圧空気により撹拌室内で攪
拌され、バルブ装置が取出口を閉塞することで抽出室の
混合液は加圧空気の圧力によりフィルタを通して抽出さ
れる。

（へ）実施例 第１図は本発明に依る抽出装置を備えた自動販売機の構
成を示すもので、（１）は販売動作毎に所定量のコーヒ
ー粉末原料を供給する原料供給装置、顛は原料シ為−ト
、αυは給湯機構（２）から湯を注出する給湯ノズル、
（３）は粉末原料及び湯が導入される受部（３Ａ）を有
した撹拌室である。撹拌室（５）は第２図に示すように
、底部には上部開口部より小径の取出口（４）を設け、
底面は取凪口（４）へ向けて傾斜させている。（５）は
抽出室で、撹拌室（３）とは取出口（４）で接続されて
おり、バルブ装置（７）Ｋよって連通が制御されている
。そして抽出室（５）の外壁にはビンＩを装着してヨー
クａ４の一端に係止しており、ヨークα阻マ他端が軸α
４に枢支されるとともに中央部にはスプリングｕ９を有
した定加圧装置Ｑ６１を配設している。抽出室駆動板ａ
ηはカムフォロワａ９を介しカムＱ８と当接し℃、カム
鵠の所定角度の回転により下方へ移動して定加圧装置（
ｌｅを押圧するもので、一方の端部にはピン圓を備えて
いる。また抽出室駆動板αηは、図示しないスプリング
により、常時上方へ付勢されている。レバー（２１）は
、抽出室駆動板東ηの移動に伴ない上下方向に移動する
ビン翰に中央部が支持されており、一端部はビン（社）
を装着し℃連結軸（ハ）を介しバルブ装置（力を接続し
ており、他端には可動ビン（至）Ｋ連結している。バル
ブ駆動板（ハ）はカムフォロワ（至）を介しカム（５）
と当接して、カム（５）の所定角度の回転により下方へ
移動するよう構成しており、一方の端部を調整用ナツト
（至）を介し可動ビンＣ２４）に連結している。このバ
ルブ駆動板（ハ）も、図示しないスプリングにより常時
上方へ付勢されている。かかる構成により、バルブ駆動
板（ハ）が下方へ移動してレバーＱυがビン■を支点と
して時計方向に回動すると、バルブ装置（力は上昇して
取出口（４）を閉止するが、このとき連結軸（２）に設
けたローラ翰がガイドレール（至）を摺動することで上
下方向への移動がガイドされる。したがって本例ではカ
ム（２）によってバルブ装置（７）の開閉を制御する制
御部材を構成している。−抽出室（５）の側部には空気
穴（至）が形成されて空気チー−プ（８）を通しエアポ
ンプ（至）に接続しており、エア抜きチェーンＧ１１は
空気チェーン（８）から分岐形成されている。飲料受け
（至）の抽出室（５）と対向する上部開口にはフィルタ
（６）を設け、該開口の周囲にはガスケット（ハ）を環
状に配設し、抽出室（５）は抽出室駆動板ＣＬηの付勢
によりその下端部がガスケット（至）に密着するようＫ
なっている。そして飲料受ケ０２の底部には飲料チェー
ン（ロ）と接続する注出口（ト）を開口している。空気
チェーン（８）及び飲料チェーン（ロ）は復元性に優れ
た例えばシリコンゴムにて形成されており、エア抜きチ
ェーンＧυと飲料チェーン（ロ）は夫々押圧板（至）Ｃ
Ｄの抑圧にて開閉が制御される。抑圧板（至）６ηは、
第３図及び第４図で示すように一端が回動自在に支持さ
れており、カム（３８１Ｃ３１の回転により付勢されて
回動する。カムａ８．＠、關は減速モータ顛の駆動軸軸
υに装着されており、またカム０岨ま従動軸（４ＢＫ装
着されている。セして従動軸（４２は減速比が１対１で
ある一組のプーリ卿（ロ）とタイミングベルト（ハ）に
よって駆動軸Ｉに連動する構成であ復移動して、成分抽
出後の原料滓を払拭するように構成されている。すなわ
ち一端にワイノ（噛を装着したリンク■の他端は、クラ
ンクカム−に接続される連接棒６１）により軸酷を支点
として回動するリンク６３とピン（財）で連結されてお
り、モータρηの回動によりリンク６２が回動すること
でリンクωが往復移動する。

また第′１図で、（ロ）及び鏝は販売動作毎に必要にろ
じて所定量の砂糖、ミルクを供給する原料送出装置、（
至）は飲料チューブ（至）を通し導入されるコーヒーに
砂糖及びミルクを混入するミキシングボールである。そ
してミキシングボール（至）カラのコーヒーは、販売動
作毎にカップ送出機構６？）から送出される販売用カッ
プ６Ｉへ導入される。

上記構成による動作を説明する。第６図はカム（１１と
カムフォロワ（１１の位置関係を示しており、第７図は
カム■とカムフォロワ翰の位置関係を示している。待機
位置において、カム（至）は抑圧板＠に作用しておらず
飲料デエープ（至）は開状態にある。

またカムａ８はカムフォロワ四を介し抽出室駆動板ａη
を下方へ付勢している。したがってヨーク（１３は定加
圧装置（ＩＧＫかかる抽出室駆動板（１７）からの押圧
力により反時計方向へ回動するよう付勢されており、抽
出室（５）の下端部は第２図に示すように、ガスケット
（至）と当接する直前の状態にある。

この待機状態で所定の抽出信号（より減速モーターは駆
動し、各カムが所定角度回動じて攪拌位置く達すると停
止する。この攪拌位置で抽出室駆動板αＤはカム叫によ
り更に押し下げられて、挿出室（５）は飲料受け（至）
に密着する。−万、カム（５）の回動によりバルブ駆動
板（ハ）がカムフォロワ四を介し付勢、されて下方に押
し下げられると、し）＜　　（２υはピン四を支点とし
て時計方向に回動し、バルブ装ｆ（７）は取出口（４）
を閉塞するよう上方へ移動する。

このように減速モータ偵１の駆動によりカム（ＩＩ（２
７）が攪拌位置まで回動すると、抽出室駆動板ａη及び
バルブ駆動板（ハ）が夫々下方へ移動するが、バルブ駆
動板（ハ）の移動量を抽出室駆動板ａηの移動量より大
きく設定することでレバー１２υは時計方向に回動する
。またこのときバルブ装置（７）は取出口（４）の周囲
に設けたゴムリング■と当接しない程度にしか閉塞して
いない。即ち、取出口（４）は間隙−が形成される半開
きの状態でバルブ装置（７）Ｋて閉塞される。

そしてカム關の回動により押圧板（至）が時計方向に回
動してエア抜きチューブｏ１１は閉じられ、またカムＯ
１の回動により押圧板ｒ３ｎの時計方向への回動により
飲料チューブ（ロ）も閉じられる。上記状態は第３図に
示す攪拌状態であり、抽出信号の発生から所定時間経過
後、エアポンプ（７）を運転して抽出室（５１に加圧空
気を導入する。同時に原料供給装＃（１）を駆動してコ
ーヒー粉末原料を原料ンエートα〔を通して受部（３Ａ
）へ導入するとともに、給湯タンク（２Ｂ）の電磁弁（
２人）を開放して湯を受部（３Ａ）へ導入する。したが
って受部（３Ａ）においては、コーヒー粉末原料は湯に
混合されながら撹拌室（３）へ導かれる。しかしてエア
ポンプ（７）の運転により抽出室（５）に導入される加
圧空気は、飲料チューブ（至）が閉止しているために、
間隙−を通して撹拌室（３）へ吹き抜ける。したがって
加圧空気の吹上がりにより撹拌室（３）の混合液が間隙
−を通して抽出室（５）へ導入されることが阻止され、
且つ抽出室（５）内に貯留される混合液は空気の通過に
より攪拌される。

このような攪拌を所定時間行った後、減速モーターを所
定角度回転させて各カムを導入位置にセットする。カム
Ｑ８の攪拌位置と導入位置との形状は半径が等しく設定
しであるために、抽出室駆動仮住ηは移動せず抽出室（
５）は飲料受け（３３に密着した状態にある。またカム
＠の導入位置の形状は攪拌位置の形状と比べて半径が小
さいためにバルブ駆動板（ハ）は上方に移動して、レバ
ー圓はビン■を支点として反時計方向に回動する。その
ためバルブ装置（７）は下方に移動して取出口（４）が
大きく開放する。

したがって撹拌室（３）の混合液は取出口（４）より抽
出室（５）へ導入される。このときエアポンプ（至）は
攪拌終了後、わずかな遅れ時間が経過して停止されてい
る。またカム（至）は抑圧板間に作用しておらず、エア
抜きチューブｃ３υは弾性復元力により抑圧板間を押し
上げて開放している。これにより抽出室（５）内に残留
している加圧空気は空気チューブ（８）及びエア抜きチ
ューブ供）を通って排出されるために撹拌室（３）から
抽出室（５）への混合液の導入はスムーズに行なえる。

そしてカム（至）は抑圧板（９）に作用していないため
に、飲料チューブ（至）は弾性復元力により抑圧板ｃ３
？）を押し上げて開放しコーヒー飲料の通過が可能とな
る。かかる導入状態でのレバー３υ、バルブ駆動板（ハ
）、バルブ装置（力、抑圧板（至）及びカムフォロワ（
ハ）の状態は第４図に点線で示されている。

撹拌室（３）から抽出室（５）への混合液の移動が終了
すると、減速モータ（４Ｇを所定角度回転させ℃各カム
を抽出位置にセットする。カムα８ｋｉ抽出位置の半径
も攪拌位置の半径と等しく設定され℃おり、抽出室（５
）は飲料受けＧ５に密着した状態に維持されている。ま
たカム（２）の抽出位置の形状は導入位置の形状と比べ
て半径が大きいためにバルブ駆動板（ハ）は下方に移動
し工、レハーシυはビン■を支点として時計方向に回動
する。そのためバルブ装置（７）は上方に移動して取出
口（４）を閉塞する。カム＠の抽出位置の半径は攪拌位
置の半径よりも大きいために、抽出位置でバルブ装置（
力は間隙６υを残すことな（ゴムリングｆ４に密着して
取出口（４）を閉塞する。また押出板（至）はカム（３
８）Ｋ：付勢されて時計方向に回動しエア抜きチューブ
Ｇυを閉止している。この抽出状態は第４図に実線で示
す状態であり、エアポンプ（至）を運転すると加圧空気
は抽出室（５）の混合液を加圧する。混合液はこの加圧
力に押出されてフィルタ（６）でろ過され、コーヒー液
が飲料受け（至）を通って飲料チューブ（至）へ導入さ
れる。このときカム（至）は押圧板ｃ３７）ｒｔｃ作用
しておらず飲料チューブ（ロ）は開放しており、コーヒ
ー液はミキシングボール鏝へ導かれ、好みに応じて原料
送出装置（ト）鏝から導入されるクリームΦ砂楯と混ぜ
合わされて販売用カップ（５９に供給される。

コーヒー液の抽出終了後、若干の時間遅れをもってエア
ポンプ（至）を停止する。また抽出終了後、減速モータ
顛を所定角度回転させて各カムを滓排出位置にセットす
る。カム６組（資）は共に抽出位置と比べて半径は小さ
くなっており、そのため抽出室駆動板ａηは前述したス
プリングの作用により上方へ移動する。したがってレバ
ー（２１）も殆んど回動することなく上方へ移動する。

そして抽出室駆動板αηの上昇により定加圧装置−への
押圧力がなくなってヨーク（１３は時計方向に回動し、
抽出室（５）が持ち上げられる。したがってガスケット
（至）を介しての抽出室（５）と飲料受は田との圧接は
解除されて、抽出室（５）は第５図に示すようにワイパ
ーがフィルタ（６）の面上を通過できる位置まで上昇す
る。この抽出室（５）の上昇を図示しないスイッチによ
り検知するとモータ（４ηに駆動信号が与えられ、モー
タ礒での動力は遅接欅ｒ５１）を介してリンク５３５υ
へと伝達されて、ワイパ噛がフィルタ（６）上に残留し
たコーヒー抽出滓を除去する。クランクカム（４９の一
回転にてワイパーがフィルタ（６）の上を一往復するが
、このときワイパに）の動作距離を飲料受は国の面の長
さより大きく設定しである。ワイパ（傭はフィルタ（６
）に圧接するよう付勢されているが、フィルタ（６）を
通過したときにリンク−との段差によりその長さＨの分
だけワイパ瀾は急激に落下する。したがってこの落下時
の衝撃によりワイパ１４６１に付着するコーヒー抽出滓
は振り落すことができる。このとき、ワイパに）を適度
な軟らかさを有するゴム等で形成すれば、戻り行程にお
いて飲料受は田の端部に引掛かるような不具合を生じな
い。

コーヒー抽出滓の除去が終了したことを、クランクカム
１傷の一回転を検出する図示しないスイッチにより検出
すると、減速モーターを所定角度回転させて各カムを待
機位置に復帰させ、装置を第２図に示す待機状態にする
。

（ト）発明の効果 本発明に依ると、空気チューブから加圧空気を導入する
時間を変えることで、粉末原料と湯の相対運動を調整で
きる。したがつで湯の温度や粉末原料の粒度に応じて最
適な攪拌効果が得られるように任意に設定することが可
能となる。しかも抽出時にはバルブ装置を閉じるだけで
加圧空気を抽出時の押し出し用にも使用でき構成が簡略
化される。

そして攪拌基と抽出室とを別々に構成したために以下に
述べる効果がある。即ち、攪拌と抽出とを同じ部屋で行
なう場合に、その部屋は抽出時の密封性を考慮して湯や
原料の供給に必要な最底限の開口しか形成しないのが一
般的である。しかしながらコーヒー等の粉末原料は脂肪
系の成分を含有しており、そのため撹拌時に泡立ちを生
じ、生じた泡罠持ち上げられて原料が部屋の上壁面に付
着する。この付着が繰返されそして長時間放置されると
変質して飲料の風味を損うことになる。しかしながら本
発明によると、撹拌室は抽出室と別に形成されているた
めに密閉する必要がなくかかる不具合を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る抽出装置を備えた自動販売機の構
成図、第２図は待機時における装置の側面図、第３図及
び第４図は動作説明図、第５図は滓排出時における装置
の側面図、第６図は抽出室駆動用のカムとそのカムフナ
ロワの位置関係図、第７図はバルブ装置駆動用のカムと
そのカムフナロワの位置関係図である。゛ （１）・・・原料供給装置、　（２）・・・給湯機構、
　（３）・・・撹拌室、　（４）・・・取出口、　（５
）・・・抽出室、　（６）・・・フィルタ、　（７）・
・・バルブ装置、　（訃・・空気チー−７’。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、所定量の粉末原料を供給する原料供給装置と、所定
   量の湯を供給する給湯機構と、前記粉末原料及び前記湯
   が導入されて下方に取出口を形成した撹拌室と、該撹拌
   室と前記取出口で連通している抽出室と、気体及び液体
   に対して透過性を有し前記抽出室の下方に配置するフィ
   ルタと、前記取出口を開閉するバルブ装置と、前記抽出
   室に加圧空気を導入する空気チューブと、撹拌時には前
   記取出口が半開きの状態となるように前記バルブ装置を
   制御し、抽出時には該バルブ装置が前記取出口を閉塞す
   るように制御する制御部材とから成り、撹拌時には前記
   空気チューブからの加圧空気により前記撹拌室の混合液
   が半開きの前記取出口を通して前記抽出室へ導入される
   のが阻止され、抽出時には加圧空気により前記抽出室の
   混合液を前記フィルタを通して抽出することを特徴とし
   た抽出装置。