JPS6156617A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えばコーヒー、紅茶あるいは緑茶等の嗜
好飲料を抽出する飲料抽出装置に関する。

〔発明の技術的背景及びその問題点〕

一般に、コーヒー等の嗜好飲料は、入れ方次第で味覚が
変シ、特に湯の温度や、コーヒー粉末等の原料と湯量と
の間には味覚を左右する密接な関係があることは稽好家
にとって周知の通シである。

従来、この種の飲料抽出装置においては、通常、湯沸し
器内にサーモ２り、ト等により適温に制御され貯湯され
た湯を所定量抽出する際、密閉湯沸し器への給水経路に
流量制御弁による給水時間のタイマ制御により給水量全
計量し、この給水量に応じた同量の湯を押上げて抽出す
る手段や、湯沸し器内の湯をＩＴｉｔ熱性ポンプにより
給湯してその給湯時間をタイマで制御する手段や、ある
いは特公昭５２−１４６７１号公報に開示されているよ
うに、湯沸し槽の上部に計量槽を設け、この計量槽によ
って計量した水を落差によ）湯沸し槽の底部へ導入して
所定量の湯を抽出するなどの手段が周知である。

ところが、上記した給水経路に流量制御弁を設けてなる
湯の抽出手段にあっては、水道の水圧が地域によって約
０．５〜１０に９／ｃ！ｎの範囲でまちまちで、使用時
間帯によっても大幅に変化して不安定であることから、
流量ヲ一定に保つことは困難であり、また、耐熱性ポン
プによる湯の抽出手段では、湯温か９０度以上と沸騰点
に近いために、ボ／グによる湯の吸引時に発生する負圧
により、湯がポンプ室内で沸騰してしまい、これによっ
てポンプからの湯の吐出量が非常に不安定となって給湯
量にムラが生じ易い。

さらに、特公昭５２−１４６７１号公報に開示された手
段にあっては、計量槽において湯量を計量することから
、水道の水圧には影響されずに計量及び給湯量を正確に
把握できる反面、計量槽を湯沸し槽より上方に設置する
必要かあ）、このため１回の給湯量が１０２以上といっ
た大容量の湯の抽出を可能にするためには、計量槽の容
積を太きくしなければならず、必然的に装置全体が大型
化し、しかも湯沸し槽内の湯沸しによる湯の膨張分を計
量槽に逆流させて吸収する必要があるがために、待機時
にも湯沸し槽と計量槽とを連通させる必要があるばかシ
でなく、湯を抽出する度に計量槽の水の全量を計量して
いることから、給湯量が大量であると計量時間も長くな
シ、抽出するまでの待時間も長くなるなどの不都合があ
った。

そしてまた、このような１回の抽出量が多い大型の飲料
抽出装置は、多人数向きに便利ではあるが、少人数用と
して使用した場合、原料液の保温貯液時間が長くなシ、
特にコーヒー原液のような場合にあっては、酸化して味
覚が劣化するなどの問題が生じ、このため、１回の抽出
量を少なくとも大小２段階あるいはそれ以上に募けて抽
出することが好ましく、従来装置でも給湯量の変更は可
能であるが、その給湯量の変更量に見合った最適な抽出
時間を確保するための流量の変更ができず、味覚を落す
原因となっていた。

〔発明の目的〕

この発明は、上記の事情のもとになされたもので、その
目的とするところは、嗜好飲料の原料への湯の給湯量及
び抽出時間を１回の抽出量に応じて変更可能にして安定
化させ、味覚の劣化を防止するとともＫ、小塵で大容量
の湯の抽出及び計量時間の短縮を可能にした飲料抽出装
置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記した目的を達成させるために、この発明は、水位検
知手段が設けられた湯沸し槽と計量槽とに給水源からの
水を導く給水経路途上に、前記水位検知手段により開閉
制御される給水電磁弁をそれぞれ設け、かつ前記計を槽
内に給水された冷水を流量調整弁を介して前記湯沸し槽
内に゛送水するポンプを備え、前記湯沸し槽の上部に、
吸込み端が臨む出湯管と外気に連通させた貯湯筒を配置
し、前記出湯管の中間頂部を湯沸し槽上面よシ高くしか
つその吐出端を前記吸込み端より低く位置させてなる構
成を有するとともに、前記湯沸し槽内に温度制御装置に
より槽内湯温が加熱制御される加熱手段を設ける一方、
前記湯沸し槽に設けた水位検知手段による上限水位の検
知により湯沸し槽内への給水経路途上の給水電磁弁を閉
弁させるかまたは該給水電磁弁の閉弁動作と共に前記ポ
ンプを駆動させて前記計量槽内の冷水を湯沸し槽内に送
水し、かつ前記計量槽内の水位検知手段による下限水位
の検知で前記ポンプの駆動を停止せしめるかのいずれか
に切換える切換制御手段を設けたことを特徴とするもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を図示の一実施例を参照しながら説明す
る。

第１図に示すように、図中１１は上限水位ＬＶ、と下限
水位ＬＶ、が設定される計量槽で、図示しないケーシン
グ内に格納される湯沸し槽１２の下方位置に配置され、
かつその内部には前記上下両水位ＬＶ１．ＬＶ２を検知
するフロート１３を有する水位検知器１４が設けられて
いる一方、その上面には、水道等の給水源（図示せず）
に接続された中間部分に給水電磁弁１５を設けた給水管
１６の一端が臨み、かつその一端を前記給水源が負圧に
なったときに計量槽１１内の水が逆流しないように水面
から一定の距離を保たせである。

゛　　　そして、上記計量槽１１の底部にはポンプ１７
引 ′１　　の吸込み側が接続′され、かつこのポンｆ１７
の吐出側には水用電磁弁１８と流量調整弁１９とを直列
に設けた管路２ノが接続されている。この管路２１は、
前記湯沸し槽１２の上方に臨み、湯沸し槽１２内の湯が
計量槽Ｊｌ側へ逆流しないようにその開口端ｋ　＆％沸
し槽１２の水面より離間させてなるとともに、前記０沸
し檜１２の底面近くまで臨む導水管２２を介して計量槽
１ノ内の水を湯沸しＷＪ１２内の底部に流入させるよう
になっている。また、前記湯沸し槽１２の内底部には、
外部に設置した温度制御装置２３により通電制御される
ヒータ２４が配設されている一方、その上面には、湯沸
し槽１２内の湯を抽出器２５内の紙フイルタ２６上にセ
ットされた嗜好原料、例えばコーヒー粉末２７へ散湯す
るだめの出湯管２８の吸込み端２８ａが臨み、かつその
吐出端２８ｂには多数の小孔を有する散水器２９が取付
けられているとともに、その中間頂部２８ｃを吸込木端
より高く位置させて吐出端が吸込み端より低く位置する
ように配設されている。

さらに、上記湯沸し槽１２の上面には、出湯開始時ある
いは大容量の出湯時に前記出湯管２８より小面を高く保
つための比較的内径の大きい貯湯筒３０がその上端を大
気に開放させて配置され、この貯湯筒３０内には前記ポ
ンプ１７による計量槽１１からの給水量が過剰になって
液面が上昇し過ぎたときに湯沸し槽１２の下方に位置す
る計量槽１１に湯を戻すオーバフロー管３１が挿通され
ているとともに、このオーバフロー管３１の上端開口部
は前記出湯管２８の最頂部よシ高く、前記管路２１の開
口端よυ低く位置させて前記湯沸し檀１２を貫通させ、
かつその下端開口部を前記計量槽１ノの上面に臨ませて
いる。

一方、上記湯沸し槽１２に臨む導水管２２の上端開口部
には、給水源（図示せず）に接続された途中に給水電磁
弁３２を有する他の給水管３３の一端が臨み、また前記
湯沸し槽１２の底面側側部には計量筒３５が連通させて
設けられ、この計量筒３５内には計量水位ＬＶ３とヒー
タ２４の空焚きを防止する水位Ｌ■４を検知するフロー
ト３７を有する水位検知器３６が設けられている。なお
、図中３８は前記計量筒３５の上方に設けた通気管、３
９及び４０は前記湯沸し槽１２及び計量槽１１の底面に
それぞれ設けた排水管、４１は前記抽出器２５の下部に
配置された容器である。

次に、上記した飲料抽出装置の制御動作を第２図を参照
しながら説明する。

まず電源（ＡＣ２００Ｖ５０／６０Ｈｚ）に接続された
本装置の電源スィッチＳＷ、をＯＮにして電源表示灯Ｐ
Ｌ１を点灯させる。このとき、水位検知器１４の接点Ｒ
８２は閉成されているため、リレー２Ｒは励磁されてＡ
接点２Ｒ１により自己保持され、Ａ接点２ＲＪによりソ
レノイドＷｖ１　・を励磁し、これにより給水電磁弁１
５を開、弁して計量槽１１内への給水を行なう。そして
、計量槽１１内の水位が上昇して上限水位ＬＶ、の検知
素子Ｒ８’ｌを閉成すると、リレーＩＲが励磁され、そ
のＢ接点ＩＲＪ’ｉｉ開成してリレー２Ｒを非励磁にし
、給水電磁弁１５を閉弁させて計量槽１１内への給水を
停止する。

この状態で、容量切換スイッチＳＷ２をＯＦＦにして小
容景側に合せた後に押釦スイッチＰＢを押すと、リレー
６Ｒが励磁されて自己保持し、その接点６Ｒ２が閉成さ
れて給水電磁弁３２のソレノイドＷｖ２に通電され、こ
の給水電磁弁３２を開弁じて給水管３３から０沸し槽１
２内への給水を行ない、湯沸し槽１２に連通させた計量
筒３５内の水位が計量水位Ｌｖ３まで上昇したとき、水
位検知器３６内の接点ＲＳ３が閉成されリレー３Ｒを励
磁し、そのＢ接点３Ｒ１を開成してリレー６Ｒを非励磁
にすることにより、湯沸し槽１２内への給水を停止させ
る。このとき、湯沸し槽１２の計量水位ＬＶ、は、出湯
管２８の最頂部より僅かに高く位置させてなることから
、湯沸し槽１２内の水は出湯管２８を経て散水器２９か
ら抽出器２５に散水し始め、この状態で湯沸し槽１２内
の水位が出湯管２８の吸込み端に達すると、サイホン現
象が解除されて散水が停止し、この間に一定量の水が抽
出される。

ところで、湯沸し槽１２への給水開始後、湯沸し槽１２
内の水位が空焚き防止水位ＬＶ、より低い場合には、水
位検知器３６の接点Ｒ８４は閉成状態にあり、リレー４
Ｒが励磁していてそのＢ接点４Ｒ１が開成していること
から、ヒータＨ（第１図のヒータ２４に相轟）には通電
されず、空焚きは防止されている。そして、湯沸し槽１
２内の水位が空焚き防止水位ＬＶ、を越えると、Ｂ接点
４ＲＪは閉成し、温度制御装置２３の接点ＴＲＩを介し
てリレー５Ｒが励磁され、その人接点５Ｒ１が閉成して
ヒータＨに通電され、これによって湯沸し槽１２内の冷
水は所定の温度に加熱制御され、かつ所定の加熱温度に
達すると、ヒータＨと並列に接続された四温表示灯ＰＬ
２が消灯し得るようになっているＯ しかして、大容量の湯を抽出する場合には・容量切換ス
イッチＳＷ、をＯＮにして大容量側に合せた後、フィル
タ２６及び嗜好原料２７を収容した抽出器２５を散水器
２９の真下にセットしてから押釦スイッチＰＢを押す。

この押釦スイッチＰＢの操作により、リレー６Ｒは励磁
されてＡ接点６Ｒ１により自己保持され、Ａ接点６Ｒ２
によりンレノイドＷｖ２を励磁して給水電磁弁３２を開
き、給水管３３から導水管２２を介して湯沸し槽１２内
の底部側から冷水の給水を行ない、上層の比重の軽い湯
を貯湯筒３０へ押上け、その湯面が出湯管２８の頂部を
越えると、湯はサイホン現象により散水器２９から抽出
器２５内に散湯され、嗜好原料（例えばコーヒー粉末）
２７及びフィルタ２６を通してコーヒー液を容器４１に
流下させてなるもので、このと＠湯面が出湯管２８の頂
部を越えると同時に計量筒３５内に設けられた水位検知
器３６内の計量水位検知素子Ｒ８，９が閉成し、リレー
３Ｒが励磁されてそのＢ接点３Ｒ１を開き、リレー６Ｒ
を非励磁にして給水電磁弁３２を閉弁することにより給
水を停止するが、湯は出湯管２８のサイホン現象により
散水器２９から散湯を続けている。そして、このリレー
３Ｒの励磁によυそのＡ接点３Ｒ２が閉成されてリレー
７Ｒを励磁し、そのＡ接点７Ｒ１によυ自己保持され、
Ａ接点７Ｒ，？によりソレノイドＷｖ３を励磁して水用
電磁弁１８を開弁すると同時にポンプ１７の電動機ＰＭ
を回転させ、計量槽１１内の水を流量調整弁１９によ多
大容量の抽出に適した流量にして管路２１から導水管２
２を経て湯沸し槽１２内の底部に給水する。この結果、
貯湯筒３０内の湯面は更に上昇し、出湯管２８を流れる
流量とポンプ１７によって計量槽１１内の水を流量調整
弁１９を通して湯沸し槽１２に送υ込んでなる流量が一
致する水位まで上昇して安定する。これによって、散水
器２９が取付けられた出湯管２８の吐出端と貯湯筒３０
の液位とのヘッド差は、はぼ一定した値となシ、散水器
２９から所要の流量で安定した散湯がなされる。

一方、計量槽１１にあっては、ポンプ１７による湯沸し
槽１２への送水により水位が降下し、所定の冷水量が送
られて下限水位ＬＶ、となったとき、水位検知器１４の
下限水位検知素子Ｒ８２が閉成され、リレー２Ｒが励磁
されてそのＡ接点２Ｒ１により自己保持され、Ｂ接点２
Ｒ２が開成されてリレー７Ｒが非励磁となり、これによ
りポング１７の電動機ＰＭは停止し、貯湯筒３０内の液
面は降下して行く。このとき、液面が出湯管２８の頂部
よシ低下してもサイホン現象によ）出湯は続き、やがて
液面が湯沸し槽１２内の出湯管２８の吸込み端に達する
とサイホン現象が解除されて出湯を停止する。

この場合、上記散水器２９から散湯する湯の出湯量は、
計量８１１からポンプ１７により湯沸し槽１２に送水さ
れる上限水位ＬＶ１から下限水位ＬＶ２までの容量と、
ポンプ停止後に出湯管２８のサイホン現象によυ湯沸し
槽１２より送）出される出湯管２８の頂部から吸込み端
までの容積の合計となる。

また、湯沸し槽１２内に取付けられた温度制御装置２３
の感温部は、計量槽１１からポンプ１７により送）込ま
れた冷水による湯温の低下を感知してヒータ２４への通
電を開始させることにより、湯温を所定の温度まで上昇
させてなるものである。また、計量槽１１内の水位が低
下して、水位検知器１４の接点Ｒ８２が再び閉成される
と、リレー２Ｒが励磁され、その人接点２Ｒ，９の閉成
によ）ソレノイドＷｖ１を励磁して給水電磁弁１５が開
始され、計量槽１ノ内の補水を行ない、その水位が上限
水位ＬＶ１に達したとき、水位検知素子Ｒ８Ｊを閉成さ
せてリレーＩＲを励磁させることによりリレー２Ｒを非
励磁にし、ソレノイドＷｖ１を非励磁にして給水電磁弁
１５を閉弁し補水を完了させるようになっている。

さらに１小容量の湯を抽出する際には、容量切換スイッ
チＳＷ！をＯＦＦにして小容量側に合せた後、上述した
同様の操作により行なわれ、この場合の散湯は、出湯管
２８のサイホン現象によって行なわれるため、小容量の
抽出に適した流量割合で出湯され、これによって良質の
コーヒー液を抽出させることができる。

ところで、この発明の装置においては、湯沸し槽１２内
の湯温は温度制御装置２３により所定の温度域に制御さ
れるもので、ヒータ２４の通電終了直後には湯温が最高
設定温度となるようにし、時間の経過とともに湯沸し槽
１２の壁面からの放熱作用によって湯温が低下して最低
設定温度になったとき、再度ヒータ２４を通電させて湯
温を上昇させ、このような制御動作を待機中に繰返し行
ない得るようになっている。

なお、上記したこの発明の実施例においては、出湯２：
を大小２段に切換えるように構成したが、計量槽内の下
限水位を複数段階に検知する水位検知器を設けて、これ
を容量切換スイッチにより切換えるようにすれば、出湯
量を多段的に変化させることも可能になる。また、ポン
プによって計量槽から湯沸し槽へ冷水を送シ込む管路に
設けられる流量調整弁を、複数個の流量の異なる固定調
整弁にし、これらの弁を容量切換スイッチに連動させて
水用電磁弁を切換えたシ、あるいは１個の可変調整弁を
容量切換スイッチに連動させて弁の絞シ加減を変化させ
たりすることによっても、出＠量の多段切換えが可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、抽出器内に散
湯される湯量は、湯沸し槽上部に設けた出湯管の頂部と
出湯管の吸込み端までの湯沸し槽内空間にて計量される
容積、あるいはこれと計量槽にて計量された冷水の容積
との和として正確に計量されるため、適温の湯を最適な
流量で湯量の多少に応じて出湯させることができる。ま
た、出湯管の頂部と吸込み端までの湯沸し槽内空間を満
水にして行なわれる湯の計量及び計量槽における冷水の
流量は共に容積計量であり、従来のような給水圧力の影
響を受けないため、常に正確な湯量を出湯させることが
できる。さらに、計量槽から湯沸し槽への給水にポンプ
を使用していることから、ポンプの吐出圧は流量が一旦
決まると一定となるため、出湯流量は流量調整弁の調整
により嗜好飲料の抽出量に応じた最適の流量に設定して
一定に保たれ、これによって常に最適の抽出時間で抽出
させることができるとともに、待機中には湯沸し槽内の
湯の昇温による体積膨張分が湯沸し槽上部の出湯管の吸
込み端より上方の空間に貯えられ、次回の出湯の際の一
部に充描されることになるために計仝値には全く影響を
及ぼすことがなく、しかも計量が計量槽の冷水によって
行なわれていることから、抽出操作として給湯を開始す
るまでの時間は湯沸し槽上部の出湯管の頂部と吸込み端
までの湯沸し糟内空間を満水にする時間となるだめに給
のを開始するまでの時間を短かくできる。さらにまた、
７１ｅングは計量槽内の冷水を湯沸し槽に送υ込むこと
から、耐熱性を必要とせず、従来のような負圧によるポ
ンプハウジング内の沸ル６、発泡あるいは流量の大幅変
動といった欠点も解消されるばかりでなく、このような
ポンプの使用により計量槽を湯沸し槽の下方に設置する
ことができるため、装置全体の床面積ヲ小さくすること
ができ、しかも高さ寸法も低くすることができることか
ら、／Ｊ％型で安定性があシ、操作性にすぐれるなどの
多太な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る飲料抽出装置の一実施例を示す
概略的説明図、第２図は制御動作を示す電気配線図であ
る。 １１・・・計量槽、１２・・・湯沸し槽、１４・・・水
位検知器、１５・・・給水電磁弁、１６・・・給水管、
１７・・ポンプ、１９・・・流量調整弁、２１・・・管
路、２３・・・温度制御装置、２４・・・ヒータ、２８
・・・出湯管、２８ｈ・・・吸込み端、２８ｂ・・・吐
出端、２８ｃ・・・中間頂部、３０・・・貯湯筒、３２
・・・給水電磁弁、３３・・・給水管、３６・・・水位
検知器、ＬＶ、・・・上限水位、ＬＶ２・・・下限水位
、ＬＶ、・・・上限水位、ＬＶ、・・・下限水位。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水位検知手段が設けられた湯沸し槽と計量槽とに給水源
   からの水を導く給水経路途上に、前記水位検知手段によ
   り開閉制御される給水電磁弁をそれぞれ設け、かつ前記
   計量槽内に給水された冷水を流量調整弁を介して前記湯
   沸し槽内に送水するポンプを備え、前記湯沸し槽の上部
   に吸込み端が臨む出湯管と外気に連通した貯湯筒を配置
   し、前記出湯管の中間頂部を湯沸し槽上面より高くしか
   つその吐出端を前記吸込み端より低く位置させてなる構
   成を有するとともに、前記湯沸し槽内に温度制御装置に
   より槽内湯温が加熱制御される加熱手段を設ける一方、
   前記湯沸し槽に設けた水位検知手段による上限水位の検
   知により湯沸し槽内への給水経路途上の給水電磁弁を閉
   弁させるかまたは該給水電磁弁の閉弁動作と共に前記ポ
   ンプを駆動させて前記計量槽内の冷水を湯沸し槽内に送
   水し、かつ前記計量槽内の水位検知手段による下限水位
   の検知で前記ポンプの駆動を停止せしめるかのいずれか
   に切換える切換制御手段を設けたことを特徴とする飲料
   抽出装置。