WO2020194766A1 - 洗浄装置および抽出システム - Google Patents

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WO2020194766A1
WO2020194766A1 PCT/JP2019/021559 JP2019021559W WO2020194766A1 WO 2020194766 A1 WO2020194766 A1 WO 2020194766A1 JP 2019021559 W JP2019021559 W JP 2019021559W WO 2020194766 A1 WO2020194766 A1 WO 2020194766A1
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extraction
filter
lid
fluid
cleaning device
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PCT/JP2019/021559
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岳美 佐藤
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株式会社イズミフードマシナリ
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    • B01D2201/08Regeneration of the filter
    • B01D2201/087Regeneration of the filter using gas bubbles, e.g. air

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning device and an extraction system.
  • Patent Document 1 An extraction device that extracts an extract from an extraction material such as coffee beans or tea leaves is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the extraction device described in Patent Document 1 is provided on an extraction tank for storing an extraction material, a bottom lid openably and closably supported by an opening at the bottom of the extraction tank, and an extraction material placed on the bottom lid. It is equipped with a wire mesh filter.
  • the extraction device is required to regularly clean the filter, and a cleaning device is used for the cleaning.
  • the cleaning device has a cleaning pipe provided with a plurality of fluid injection nozzles for injecting fluid with respect to the filter of the bottom lid in the open state, and the cleaning pipe can be moved from the upper side to the lower side along the filter. It is equipped with a support mechanism to support it.
  • the support mechanism has two guide rails and a plurality of sliders that slide on each guide rail, and the configuration thereof is complicated due to a relatively large number of parts. In addition, the number of parts of the support mechanism is large, so that the cleaning device tends to be large. Large devices are difficult to install and use, depending on the size of the installation space and movable space.
  • An object of the present invention is to provide a cleaning device and an extraction system that can be miniaturized and can reliably clean the filter of the extraction device with a simple configuration.
  • One aspect of the cleaning device of the present invention is An extraction tank for storing extraction materials and A lid that can be opened and closed at the bottom of the extraction tank, A cleaning device for cleaning the filter of an extraction device provided on the lid with a filter on which the extraction material is placed.
  • a tube body that is fixedly positioned with respect to the extraction tank and through which the fluid passes, It is characterized in that it is provided on the pipe body and includes an outlet for injecting the fluid toward the filter when the lid body is in the open state.
  • An extraction device including an extraction tank for storing the extraction material, a lid openable and closable supported under the extraction tank, and a filter provided on the lid on which the extraction material is placed. It is characterized by including the cleaning device for cleaning the filter with a fluid.
  • cleaning is performed when the lid is in the open state with the tube fixed and arranged, so that the device is simpler than, for example, moving the tube along the filter of the extraction device. It has a configuration and contributes to the miniaturization of the device.
  • cleaning the filter if the lid is rotated or the tube is configured to rotate, the location where the fluid is sprayed on the extraction material should be changed. Therefore, the cleaning can be surely performed.
  • FIG. 1 is a vertical partial cross-sectional side view showing a first embodiment of the extraction system (open state of the lid) of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical partial cross-sectional side view showing a first embodiment of the extraction system (closed state of the lid) of the present invention.
  • FIG. 3 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (first state) of the lid in the extraction system of the present invention.
  • FIG. 4 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (second state) of the lid body in the extraction system of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of a vertical partial cross section seen from the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 6 is a bottom view seen from the direction of arrow B in FIG.
  • FIG. 5 is a side view of a vertical partial cross section seen from the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 6 is a bottom view seen from the direction of arrow B in FIG.
  • FIG. 5 is a
  • FIG. 7 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (first state) of the lid body in the second embodiment of the extraction system of the present invention.
  • FIG. 8 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (second state) of the lid body in the second embodiment of the extraction system of the present invention.
  • FIG. 1 is a vertical partial cross-sectional side view showing a first embodiment of the extraction system (open state of the lid) of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical partial cross-sectional side view showing a first embodiment of the extraction system (closed state of the lid) of the present invention.
  • FIG. 3 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (first state) of the lid in the extraction system of the present invention.
  • FIG. 4 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (second state) of the lid body in the extraction system of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of a vertical partial cross section seen from the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 6 is a bottom view seen from the direction of arrow B in FIG.
  • one of the horizontal directions is referred to as "X-axis direction”
  • the direction orthogonal to the X-axis direction of the horizontal direction is referred to as "Y-axis direction”. That is, the direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction is called the "Z-axis direction”.
  • the arrow side in each axial direction is called the “positive side”, and the side opposite to the arrow is called the “negative side”.
  • the upper side in FIGS. 1 to 5 is referred to as “upper (or upper)”
  • the lower side is referred to as "lower (lower)".
  • the extraction system 100 includes an extraction device 8, a cleaning device 1, and a recovery device 9.
  • the configuration of each part will be described below.
  • the extraction device 8 is a device that extracts an extract from the extraction material EM.
  • the extraction material EM is not particularly limited, and examples thereof include coffee beans, tea leaves, dried bonito flakes, and kelp.
  • the extraction device 8 includes an extraction tank 81, a lid 82, a filter 83, a lid rotation drive unit 84, a processing liquid supply unit 85, a smoothing unit 86, and a tank cleaning unit 87.
  • the extraction tank 81 is formed of a hollow body, and the extraction material EM can be stored in the internal space 811 thereof.
  • the volume of the internal space 811 may be, for example, 50 L or more and 10000 L or less, although it depends on the usage state of the extraction device 8.
  • the extraction tank 81 has a tubular side wall portion 812 and an upper side wall portion 813 that covers the upper side of the side wall portion 812. Further, the lower side of the side wall portion 812 is a lower opening portion 814 that opens downward.
  • the lid body 82 is supported so as to be openable and closable with respect to the lower opening 814 via the lid body rotation driving unit 84.
  • the lid body 82 can take an intermediate state between the fully open state shown in FIG. 1, the fully closed state shown in FIG. 2, and the fully opened state and the fully closed state, and each state is provided by the lid rotation driving unit 84. It can be stopped at.
  • the lid 82 can seal the lower opening 814 when fully closed. In this state, the extract can be extracted. When the lid body 82 is fully opened, the lower opening 814 can be opened downward. Further, in this state, for example, the extraction material EM can be discarded or the filter 83 can be washed.
  • the lid 82 has a flat shape, and has a recess 821 in a portion inside (back side) thereof facing the internal space 811 of the extraction tank 8 in a fully closed state.
  • a filter 83 is installed so as to cover the recess 821 (see FIGS. 3 and 4).
  • the lid rotation drive unit 84 has a hydraulic cylinder 841, and the lid body 82 can be rotated by the operation of the hydraulic cylinder 841. Then, by this rotation, the lid body 82 can approach and separate from the lower opening 814 of the extraction tank 81 to open and close the lid body 82.
  • the lid 82 is provided with a filter 83 so as to cover the recess 821.
  • the filter 83 has a sheet shape or a gentle inclination downward from the center toward the side wall portion, and is in a state of being sufficiently pulled in the surface direction thereof.
  • the filter 83 is in a gentle posture from the horizontal or the center toward the side wall, and the extraction material EM can be placed on the filter 83.
  • a treatment liquid such as water (including hot water)
  • the filter 83 is made of wire mesh, flannel cloth, or the like. As a result, the extract is discharged from the discharge port 822 that passes through the filter 83 and communicates with the recess 821 of the lid 82.
  • the constituent material of the filter 83 is not particularly limited, and for example, in the case of using a wire mesh, various metal materials having rust prevention properties such as aluminum and stainless steel can be used.
  • the treatment liquid supply unit 85 can supply the treatment liquid into the extraction tank 81 when the lid 82 is in the fully closed state.
  • the treatment liquid supply unit 85 has a plurality of nozzles 851 for injecting the treatment liquid with respect to the extraction material EM on the filter 83.
  • the leveling unit 86 can even out the thickness of the extraction material EM on the filter 83.
  • the break-in portion 86 has a plurality of plate members 861 arranged below the nozzle 851 and rotatably supported around an axis parallel to the Z-axis direction. Then, the extraction material EM can be made uniform by rotating each plate member 861 in the same direction in a state of being in contact with the extraction material EM collectively.
  • the extraction device 8 can raise and lower the nozzle 851 and the plate member 861 in the vertical direction. Thereby, the heights of the nozzle 851 and the plate member 861 can be adjusted according to the operating state of the extraction device 8.
  • the tank cleaning unit 87 can mainly clean the inside of the extraction tank 81 when the lid 82 is in the fully open state.
  • the tank cleaning unit 87 has a ball-shaped spray unit 871 provided on the upper side wall portion 813 side of the extraction tank 81.
  • the spray unit 871 can spray the cleaning liquid in the extraction tank 81. As a result, the inside of the extraction tank 81 is washed.
  • the recovery device 9 is a device that recovers the extracted material EM that has fallen from the filter 83 during cleaning.
  • the recovery device 9 includes a hopper 91 and a belt conveyor 92. As shown in FIG. 1, the hopper 91 is arranged below the lid 82 in the open state.
  • the hopper 91 has a mortar-shaped introduction portion 911 and a tubular discharge portion 912 protruding downward from the center of the introduction portion 911.
  • the introduction unit 911 can guide (guide) the extraction material EM that has fallen from the filter 83 toward the discharge unit 912.
  • the discharge unit 912 communicates with the introduction unit 911, and the extraction material EM that has passed through the introduction unit 911 can be discharged toward the belt conveyor 92.
  • a belt conveyor 92 is arranged below the discharge unit 912.
  • the belt conveyor 92 has an endless belt 921 and a plurality of rollers 922 for rotationally driving the endless belt 921.
  • Each roller 922 is rotatably supported around an axis parallel to the Y-axis direction.
  • the extract material EM discharged from the discharge unit 912 is deposited on the endless belt 921.
  • the endless belt 921 is rotationally driven so that the extraction material EM on the endless belt 921 can be conveyed toward the positive side in the X-axis direction.
  • the collection device 9 is not limited to the configuration having the belt conveyor 92, and may have a configuration having a screw conveyor instead of the belt conveyor 92, for example.
  • the cleaning device 1 is a device for cleaning the filter 83 with the fluid Q.
  • the cleaning device 1 is composed of a pipe body 2 through which the fluid Q passes, a nozzle unit 3 which is separate from the pipe body 2 and is connected to the pipe body 2, and a relay pipe 11.
  • a liquid supply unit 4 connected to the pipe body 2 via a relay pipe 12 and a gas supply unit 5 connected to the pipe body 2 via a relay pipe 12 are provided. Since the nozzle unit 3 is formed separately from the pipe body 2, for example, the number of connections to the pipe body 2 can be arbitrarily changed according to the size of the cleaning device 1.
  • the tubular body 2 has a circular cross-sectional shape, and the fluid Q can pass through the internal space 21 thereof.
  • the cross-sectional shape of the tubular body 2 is circular in the present embodiment, but is not limited to this, and may be, for example, an elliptical shape or a polygonal shape.
  • the tube body 2 is arranged so that the position with respect to the extraction tank 81 is fixed. This arrangement position is a position that does not interfere with the lid body 82 regardless of the opening / closing operation of the lid body 82. Further, in the present embodiment, the tubular body 2 is arranged so that its longitudinal direction is parallel to the Y-axis direction.
  • a plurality of nozzle units 3 are connected to the pipe body 2 in communication with each other.
  • Each nozzle unit 3 has a plurality of nozzles 31 as nozzles for ejecting the fluid Q, and the members are unitized as a nozzle row (spout row) 32 in which these nozzles 31 are arranged in a row at equal intervals. Is. Further, the nozzle units 3 (nozzle row 32) are arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the tubular body 2, that is, the Y-axis direction. Then, from each nozzle 31, the fluid Q that has passed through the tubular body 2 can be injected downward.
  • the spout is composed of a nozzle unit 3 which is formed separately from the pipe body 2, but is not limited to this, and side holes formed in a slit shape along the longitudinal direction of the pipe body 2. It may be composed of.
  • the lid rotation drive unit 84 temporarily opens the lid 82.
  • the extraction material EM on the filter 83 falls under its own weight.
  • the cleaning device 1 can remove the residual extraction material EM from the filter 83.
  • the lid 82 is half-opened.
  • the "half-open state” is an intermediate state between the fully open state and the fully closed state.
  • the filter 83 is inclined with respect to the injection direction of the fluid Q regardless of whether it is in the half-open state or the fully open state. See FIGS. 3 and 4).
  • the size of the inclination angle ⁇ 82 changes depending on whether it is in the half-open state or the fully-open state, but it is 0 ° or an acute angle in either state.
  • each nozzle 31 is a spout that injects the fluid Q toward the filter 83.
  • the fluid Q from each nozzle 31 is sprayed on the filter 83 at an inclination angle ⁇ 82 of 0 ° or an acute angle, and the extraction material EM remaining on the upper side in the inclination direction of the filter 83 can be scraped off.
  • the extraction material EM scraped off by the fluid Q presses the extraction material EM lower in the inclination direction than the extraction material EM together with the fluid Q downward in the inclination direction.
  • the extraction material EM remaining on the filter 83 is gradually removed.
  • the lid body 82 when the lid body 82 is rotated from the state shown in FIG. 3 while maintaining the state in which the fluid Q is injected, the lid body 82 is fully opened as shown in FIG. Even in the state shown in FIG. 4, the fluid Q from each nozzle 31 is sprayed on the filter 83 at an inclination angle ⁇ 82 of 0 ° or an acute angle. In the state shown in FIG. 4, the fluid Q can scrape off the extraction material EM remaining in the middle of the inclination direction of the filter 83 (near the central portion). As a result, similarly to the above, the extraction material EM scraped off by the fluid Q presses the extraction material EM lower in the inclination direction than the extraction material EM together with the fluid Q downward in the inclination direction. ..
  • the cleaning device 1 can sufficiently remove the extraction material EM remaining on the filter 83 by alternately repeating the state shown in FIG. 3 and the state shown in FIG. 4, and thus reliably cleans the filter 83. be able to. Then, after cleaning the filter 83, the injection of the fluid Q is stopped to bring the lid 82 into the fully closed state again.
  • the lid body 82 is rotated by the lid body rotation driving unit 84 while the position of the tube body 2 with respect to the extraction tank is fixed, and the cleaning device 1 is directed from each nozzle 31 toward the filter 83.
  • the fluid Q can be injected.
  • the location where the fluid Q is sprayed on the extraction material EM remaining in the filter 83 can be changed without moving the tube 2 along the filter 83.
  • Such a configuration is simpler than a configuration in which the pipe body 2 is moved, and contributes to miniaturization of the cleaning device 1.
  • the cleaning device 1 can prevent uneven cleaning of the filter 83, that is, can clean the filter 83 uniformly and reliably.
  • the nozzle 31 injects the fluid Q
  • the injection direction of the fluid Q becomes 0 ° or an acute angle with respect to the filter 83.
  • an inclination angle ⁇ 82 effective for removing the extraction material EM remaining on the filter 83 is obtained, so that the extraction material EM can be quickly removed, that is, the filter 83 can be washed.
  • the direction of the tube body (nozzle) is preferably directed in the Z-axis direction (directly downward direction).
  • the straightness (penetration force) of the fluid Q is maintained without increasing the pressure of the fluid Q for cleaning so much. Can be done.
  • the nozzle 31 injects the fluid Q
  • the fluid Q is ejected while spreading toward the filter 83, and the spreading angle thereof is preferably 15 degrees or less, more preferably 0 degrees or more and 5 degrees or less. preferable.
  • the straightness of the fluid Q at the time of injection can be maintained as much as possible, and thus the loss of the fluid Q that contributes to cleaning can be prevented.
  • the arrangement direction of the nozzle row 32 is inclined with respect to the Y-axis direction. Then, when the tubular body 2 is viewed from a horizontal direction orthogonal to the longitudinal direction of the tubular body 2 (in FIG. 6, when viewed from the arrow direction C, that is, when viewed from the positive side to the negative side in the X-axis direction).
  • the two nozzle rows 32 adjacent to each other in the longitudinal direction of the tubular body 2 are at least one nozzle 31 of one nozzle row 32 and at least one of the other nozzle row 32 among these nozzle rows 32.
  • the overlapping portion 33 in which the two nozzles 31 overlap is shared.
  • the filter 83 when cleaning the filter 83, it is possible to clean the filter 83 with the nozzle 31 of the overlapping portion 33 without a gap between the nozzle units 3, and thus it is possible to prevent uneven cleaning with respect to the filter 83. That is, the filter 83 can be uniformly washed.
  • the pipe body 2 is not limited to the nozzle 31 provided in the nozzle unit 3, and may be provided, for example, in a side hole formed by penetrating the pipe wall of the pipe body 2. .. It is preferable that the number of nozzles 31 arranged in the tube 2 is appropriately changed according to the size of the filter 83. Further, the number of nozzles 31 arranged in the tube body 2 is not limited to a plurality, and may be one, for example. In this case, the nozzle 31 preferably has a slit shape along the Y-axis direction.
  • the liquid supply unit 4 is connected to the pipe body 2 via the relay pipe 11, and the gas supply unit 5 is connected to the pipe body 2 via the relay pipe 12.
  • the liquid supply unit 4 is connected to the middle of the pipe body 2 in the longitudinal direction via the relay pipe 11.
  • the liquid supply unit 4 can supply the liquid Q1 containing water as the fluid Q to the pipe body 2.
  • the liquid supply unit 4 may have a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the liquid Q1. Thereby, for example, the liquid Q1 can be heated, and thus the detergency against the filter 83 is improved. Further, the liquid Q1 may contain a detergent. This also improves the cleaning power for the filter 83.
  • the gas supply unit 5 is connected to the negative side in the Y-axis direction of the pipe body 2 via the relay pipe 12.
  • the gas supply unit 5 can supply the gas Q2 containing compressed air as the fluid Q to the tube body 2.
  • a mixed fluid of the liquid Q1 and the gas Q2 as the fluid Q can be injected by high-pressure jet injection.
  • the extraction material EM remaining on the filter 83 can be blown off and peeled off from the filter 83.
  • the mixing of the liquid Q1 and the gas Q2 can be adjusted.
  • the mixing of the liquid Q1 and the gas Q2 can be adjusted. Further, as a cleaning mode by the cleaning device 1, the liquid Q1 and the gas Q2 are collectively injected from each nozzle 31, but in addition, for example, the liquid Q1 and the gas Q2 are alternately injected from each nozzle 31. It can also be in the mode of Further, after cleaning the filter 83, the filter 83 can be dried by injecting the gas Q2 onto the filter 83.
  • FIG. 7 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (first state) of the lid body in the second embodiment of the extraction system of the present invention.
  • FIG. 8 is a vertical partial cross-sectional side view showing a cleaning state (second state) of the lid body in the second embodiment of the extraction system of the present invention.
  • the second embodiment of the cleaning apparatus and the extraction system of the present invention will be described with reference to these figures, but the differences from the above-described embodiments will be mainly described, and the same matters will be omitted. ..
  • the cleaning device 1 further includes a pipe body driving unit 6 that rotates the pipe body 2 around the central axis O 2 together with the nozzle unit 3 (nozzle 31). Be prepared.
  • the pipe body drive unit 6 is connected to the positive side of the pipe body 2 in the Y-axis direction, and includes, for example, a motor and a speed reducer connected to the motor and having a plurality of gears that mesh with each other.
  • a mechanism that converts the reciprocating motion of a hydraulic cylinder or the like into the rotation of the pipe body 2 may be used.
  • the tubular body 2 can be reciprocally rotated around the central axis O 2 to shift each nozzle 31 to the state shown in FIG. 7 and the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 7, each nozzle 31 faces vertically downward. In the state shown in FIG. 8, each nozzle 31 faces diagonally downward to the left.
  • the fluid Q is injected from each nozzle 31 while the tube body 2 is reciprocally rotated around the central axis O 2 .
  • the inclination angle ⁇ 82 is 0 ° or an acute angle regardless of the rotation angle of the tubular body 2.
  • the fluid Q from each nozzle 31 is sprayed on the filter 83 at an inclination angle ⁇ 82 of 0 ° or an acute angle.
  • the extraction material EM remaining on the upper side in the inclination direction of the filter 83 can be scraped off.
  • the extraction material EM remaining in the middle of the inclination direction of the filter 83 can be scraped off.
  • the cleaning device 1 can sufficiently remove the extraction material EM remaining on the filter 83 by alternately repeating the state shown in FIG. 7 and the state shown in FIG. As a result, the filter 83 can be reliably cleaned.
  • the tube body driving unit 6 may be configured to have a variable rotation speed of the tube body 2, for example, according to the residual amount of the extraction material EM.
  • the rotation speed of the tubular body 2 can be reduced, and thus the time during which the fluid Q is sprayed can also be increased. As a result, reliable cleaning can be performed.
  • the cleaning device and the extraction system of the present invention have been described above with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this, and each part constituting the cleaning device and the extraction system exhibits the same function. It can be replaced with any configuration obtained. Moreover, an arbitrary composition may be added. Further, the cleaning apparatus and the extraction system of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of each of the above-described embodiments. For example, when cleaning the filter 83, the rotation of the lid body 82 and the rotation of the tube body 2 may be combined to perform the cleaning.

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Abstract

【課題】小型化を図ることができるとともに、抽出装置のフィルタを簡単な構成で確実に洗浄することができる洗浄装置および抽出システムを提供すること。 【解決手段】洗浄装置(1)は、抽出材料(EM)を収納する抽出タンク(81)と、抽出タンク(81)の下部に開閉可能に支持される蓋体(82)と、蓋体(82)に設けられ、抽出材料(EM)が載置されるフィルタ(83)とを備えた抽出装置(8)のフィルタ(83)を流体(Q)で洗浄する装置である。この洗浄装置(1)は、抽出タンク(81)に対する位置が固定して配置され、流体(Q)が通過する管体(2)と、管体(2)に設けられ、蓋体(82)が開状態にあるときに、フィルタ(83)に向けて流体(Q)を噴射するノズル(31)とを備える。

Description

洗浄装置および抽出システム
 本発明は、洗浄装置および抽出システムに関する。
 コーヒー豆や茶葉等のような抽出材料から抽出液を抽出する抽出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の抽出装置は、抽出材料を収納する抽出タンクと、抽出タンクの下部の開口部に開閉可能に支持される底蓋と、底蓋に設けられ、抽出材料が載置される金網フィルタとを備えている。抽出装置では、フィルタを定期的に洗浄することが求められており、その洗浄に洗浄装置が用いられる。
実用新案登録第3039433号公報
 洗浄装置は、開状態にある底蓋のフィルタに対して、流体を噴射する複数の流体噴射ノズルが設けられた洗浄パイプと、洗浄パイプをフィルタに沿って上側から下側に向かって移動可能に支持する支持機構と、を備えている。支持機構は、2本のガイドレールと、各ガイドレール上を摺動する複数のスライダとを有しており、その構成は、部品点数が比較的多く、複雑な構成となってしまう。
 また、支持機構の部品点数が多い分、洗浄装置が大型化になる傾向にある。大型の装置は、設置スペースや可動スペースの広さによっては、設置や使用が困難となる。
 本発明の目的は、小型化を図ることができるとともに、抽出装置のフィルタを簡単な構成で確実に洗浄することができる洗浄装置および抽出システムを提供することにある。
 本発明の洗浄装置の一つの態様は、
 抽出材料を収納する抽出タンクと、
 前記抽出タンクの下部に開閉可能に支持される蓋体と、
 前記蓋体に設けられ、前記抽出材料が載置されるフィルタとを備えた抽出装置の前記フィルタを流体で洗浄する洗浄装置であって、
 前記抽出タンクに対する位置が固定して配置され、前記流体が通過する管体と、
 前記管体に設けられ、前記蓋体が開状態にあるときに、前記フィルタに向けて前記流体を噴射する噴出口と、を備えることを特徴とする。
 本発明の抽出システムの一つの態様は、
 抽出材料を収納する抽出タンクと、前記抽出タンクの下部に開閉可能に支持される蓋体と、前記蓋体に設けられ、前記抽出材料が載置されるフィルタとを備えた抽出装置と、
 前記フィルタを流体で洗浄する上記洗浄装置とを備えることを特徴とする。
 本発明によれば、管体を固定して配置した状態で蓋体が開状態であるときに洗浄をするので、例えば管体を抽出装置のフィルタに沿って移動させる構成に比べて簡単な装置構成となり、装置の小型化にも寄与する。また、フィルタを洗浄する際、蓋体を回動させたり、または、管体を回動させたりするよう構成されている場合には、抽出材料に対して、流体が吹き付けられる箇所を変更することができ、よって、その洗浄を確実に行うことができる。
図1は、本発明の抽出システム(蓋体の開状態)の第1実施形態を示す垂直部分断面側面図である。 図2は、本発明の抽出システム(蓋体の閉状態)の第1実施形態を示す垂直部分断面側面図である。 図3は、本発明の抽出システムにおける蓋体の洗浄状態(第1状態)を示す垂直部分断面側面図である。 図4は、本発明の抽出システムにおける蓋体の洗浄状態(第2状態)を示す垂直部分断面側面図である。 図5は、図3中の矢印A方向から見た垂直部分断面側面図である。 図6は、図5中の矢印B方向から見た下面図である。 図7は、本発明の抽出システムの第2実施形態における蓋体の洗浄状態(第1状態)を示す垂直部分断面側面図である。 図8は、本発明の抽出システムの第2実施形態における蓋体の洗浄状態(第2状態)を示す垂直部分断面側面図である。
 以下、本発明の洗浄装置および抽出システムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
 <第1実施形態>
  図1は、本発明の抽出システム(蓋体の開状態)の第1実施形態を示す垂直部分断面側面図である。図2は、本発明の抽出システム(蓋体の閉状態)の第1実施形態を示す垂直部分断面側面図である。図3は、本発明の抽出システムにおける蓋体の洗浄状態(第1状態)を示す垂直部分断面側面図である。図4は、本発明の抽出システムにおける蓋体の洗浄状態(第2状態)を示す垂直部分断面側面図である。図5は、図3中の矢印A方向から見た垂直部分断面側面図である。図6は、図5中の矢印B方向から見た下面図である。
 なお、以下では、説明の都合上、水平方向のうちの一方向を「X軸方向」といい、水平方向のうちのX軸方向と直交する方向を「Y軸方向」といい、鉛直方向、すなわち、X軸方向とY軸方向とに直交する方向を「Z軸方向」という。また、各軸方向の矢印側を「正側」といい、矢印と反対側を「負側」という。また、図1~図5中の上側を「上(または上方)」といい、下側を「下(下方)」という。
 図1および図2に示すように、抽出システム100は、抽出装置8と、洗浄装置1と、回収装置9と、を備えている。以下、各部の構成について説明する。
 抽出装置8は、抽出材料EMから抽出液を抽出する装置である。抽出材料EMとしては、特に限定されず、例えば、コーヒー豆、茶葉、鰹節、昆布等が挙げられる。
 抽出装置8は、抽出タンク81と、蓋体82と、フィルタ83と、蓋体回動駆動部84と、処理液供給部85と、ならし部86と、タンク洗浄部87と、を備える。
 抽出タンク81は、中空体で構成され、その内部空間811に抽出材料EMを収納することができる。なお、内部空間811の容積は、抽出装置8の使用状態にもよるが、例えば、50L以上10000L以下とすることができる。
 抽出タンク81は、筒状の側壁部812と、側壁部812の上側を覆う上側壁部813とを有する。また、側壁部812の下側は、下方に向かって開口した下側開口部814となっている。
 抽出タンク81の下部には、蓋体回動駆動部84を介して、蓋体82が下側開口部814に対して開閉可能に支持されている。蓋体82は、図1に示す全開状態と、図2に示す全閉状態と、全開状態と全閉状態との間の中間の状態とを取り得、蓋体回動駆動部84により、各状態で停止可能である。
 蓋体82は、全閉状態では、下側開口部814を封止することができる。この状態では、抽出液を抽出することができる。
 蓋体82は、全開状態では、下側開口部814を下方に向かって開放させることができる。また、この状態では、例えば、抽出材料EMを廃棄したり、フィルタ83を洗浄したりすることができる。
 蓋体82は、扁平形状をなし、その内側(裏側)の部分に、全閉状態で抽出タンク8の内部空間811に臨む凹部821を有する。そして、凹部821を覆うように、フィルタ83が設置されている(図3、図4参照)。
 蓋体回動駆動部84は、油圧シリンダ841を有し、この油圧シリンダ841の作動により、蓋体82を回動させることができる。そして、この回動により、蓋体82が抽出タンク81の下側開口部814に対して接近、離間して、蓋体82を開閉させることができる。
 前述したように、蓋体82には、凹部821を覆うようにフィルタ83が設けられている。フィルタ83は、シート状または中心から側壁部に向かって下方に緩やかな傾斜をなし、その面方向に十分に引張られた状態となっている。これにより、蓋体82が全閉状態にあるとき、フィルタ83は、水平または中心から側壁部に向かって下方に緩やかな姿勢となり、抽出材料EMを載置することができる。そして、この状態で抽出材料EMに対し、例えば水(お湯を含む)等のような処理液を供給することにより、抽出成分を含む抽出液が抽出される。
 また、フィルタ83は、金網またはネル布等で構成されている。これにより、抽出液は、フィルタ83を通過して、蓋体82の凹部821に連通する排出口822から排出される。フィルタ83の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金網使用の場合は、アルミニウムやステンレス鋼等のような防錆性を有する各種金属材料を用いることができる。
 処理液供給部85は、蓋体82が全閉状態にあるときに、抽出タンク81内に処理液を供給することができる。処理液供給部85は、フィルタ83上の抽出材料EMに対して、処理液を噴射する複数のノズル851を有する。
 ならし部86は、フィルタ83上の抽出材料EMの厚さを均一にならすことができる。ならし部86は、ノズル851の下側に配置され、Z軸方向と平行な軸回りに回転可能に支持された複数の板部材861を有する。そして、各板部材861が一括して抽出材料EMに接した状態で同方向に回転することにより、抽出材料EMを均一にならすことができる。
 なお、抽出装置8は、ノズル851および板部材861を上下方向に昇降させることができる。これにより、抽出装置8の作動状態に応じて、ノズル851および板部材861の高さを調整することができる。
 タンク洗浄部87は、蓋体82が全開状態にあるときに、主に抽出タンク81内を洗浄することができる。タンク洗浄部87は、抽出タンク81の上側壁部813側に設けられたボール状のスプレー部871を有する。スプレー部871は、抽出タンク81内で洗浄液を噴射することができる。これにより、抽出タンク81内が洗浄される。
 回収装置9は、洗浄時にフィルタ83から落下してきた抽出材料EMを回収する装置である。回収装置9は、ホッパー91と、ベルトコンベア92と、を備えている。
 図1に示すように、ホッパー91は、開状態の蓋体82の下方に配置されている。ホッパー91は、すり鉢状をなす導入部911と、導入部911の中心部から下方に突出した管状をなす排出部912と、を有する。
 導入部911は、フィルタ83から落下してきた抽出材料EMを排出部912に向かって導く(案内する)ことができる。
 排出部912は、導入部911と連通しており、導入部911を経た抽出材料EMをベルトコンベア92に向かって排出することができる。
 排出部912の下方には、ベルトコンベア92が配置されている。ベルトコンベア92は、無端ベルト921と、無端ベルト921を回転駆動させる複数のローラ922と、を有する。各ローラ922は、Y軸方向と平行な軸回りに回動可能に支持されている。
 無端ベルト921上には、排出部912から排出された抽出材料EMが堆積する。そして、この状態で、無端ベルト921が回転駆動することにより、無端ベルト921上の抽出材料EMをX軸方向正側に向かって搬送することができる。
 なお、抽出材料EMの搬送先には、例えば、抽出材料EMが回収される回収ボックス等が配置されているのが好ましい。
 また、回収装置9は、ベルトコンベア92を有する構成に限定されず、例えば、ベルトコンベア92に代えて、スクリューコンベアを有する構成であってもよい。
 洗浄装置1は、フィルタ83を流体Qで洗浄する装置である。図1および図2に示すように、洗浄装置1は、流体Qが通過する管体2と、管体2と別体で構成され、管体2に接続されたノズルユニット3と、中継管11を介して管体2に接続された液体供給部4と、中継管12を介して管体2に接続された気体供給部5と、を備える。なお、ノズルユニット3は、管体2と別体で構成されているため、例えば、洗浄装置1の大きさに応じて、管体2への接続数を任意に変更することができる。
 図3、図4に示すように、管体2は、横断面形状が円形をなし、その内部空間21を流体Qが通過することができる。なお、管体2の横断面形状は、本実施形態では円形であるが、これに限定されず、例えば、楕円形、多角形の場合もある。
 管体2は、抽出タンク81に対する位置が固定して配置されている。この配置位置としては、蓋体82の開閉動作にかかわらず、蓋体82と干渉しない位置である。また、本実施形態では、管体2は、その長手方向がY軸方向と平行に配置されている。
 図5、図6に示すように、管体2には、複数のノズルユニット3が連通して接続されている。各ノズルユニット3は、流体Qを噴出する噴出口としての複数のノズル31を有し、これらのノズル31が等間隔に一列に配置されたノズル列(噴出口列)32としてユニット化された部材である。また、各ノズルユニット3(ノズル列32)は、管体2の長手方向、すなわち、Y軸方向に沿って等間隔に配置されている。そして、各ノズル31からは、管体2を通過した流体Qを下方に向かって噴射することができる。なお、噴出口としては、管体2と別体で構成されたノズルユニット3で構成されているが、これに限定されず、管体2の長手方向に沿ってスリット状に形成された側孔で構成されていてもよい。
 次に、洗浄装置1による洗浄状態について説明する。
 まず、洗浄装置1による洗浄に先行して、蓋体82が全閉状態で抽出液の抽出が完了した後、蓋体回動駆動部84により、蓋体82を一旦全開状態とする。これにより、フィルタ83上の抽出材料EMは、自重で落下する。
 しかしながら、抽出材料EMには、フィルタ83上から落下する抽出材料EMの他に、例えば、フィルタ83に付着したり、絡まったりして、残留する抽出材料EMもある。洗浄装置1は、この残留した抽出材料EMをフィルタ83から除去することができる。
 洗浄装置1による洗浄を行うには、まず、図3に示すように、蓋体82を半開状態とする。ここで、「半開状態」とは、全開状態と全閉状態との間の中間の状態である。
 また、各ノズル31からの流体Qの噴射方向がZ軸方向負側となっている場合、フィルタ83は、半開状態、全開状態にかかわらず、流体Qの噴射方向に対して傾斜している(図3、図4参照)。この傾斜角度θ82は、半開状態、全開状態によって大きさが変化するが、いずれの状態でも0°または鋭角である。
 そして、半開状態で、各ノズル31は、フィルタ83に向けて流体Qを噴射する噴出口である。これにより、各ノズル31からの流体Qは、フィルタ83に対して0°または鋭角の傾斜角度θ82で吹き付けられて、フィルタ83の傾斜方向上側に残留した抽出材料EMを削ぎ落すことができる。また、流体Qで削ぎ落された抽出材料EMは、当該抽出材料EMよりも傾斜方向下側の抽出材料EMを、流体Qとともに、傾斜方向下方に向かって押圧していく。これにより、フィルタ83に残留した抽出材料EMが徐々に除去されていく。
 また、流体Qを噴射した状態を維持したまま、図3に示す状態から蓋体82を回動させていくと、図4に示すように、蓋体82は、全開状態となる。この図4に示す状態でも、各ノズル31からの流体Qは、フィルタ83に対して0°または鋭角の傾斜角度θ82で吹き付けられる。なお、図4に示す状態では、流体Qは、フィルタ83の傾斜方向の途中(中央部付近)に残留した抽出材料EMを削ぎ落すことができる。これにより、前記と同様に、流体Qで削ぎ落された抽出材料EMは、当該抽出材料EMよりも傾斜方向下側の抽出材料EMを、流体Qとともに、傾斜方向下方に向かって押圧していく。
 洗浄装置1は、図3に示す状態と図4に示す状態とを交互に繰り返すことにより、フィルタ83に残留した抽出材料EMを十分に除去することができ、よって、フィルタ83を確実に洗浄することができる。そして、フィルタ83の洗浄後は、流体Qの噴射を停止して、蓋体82を再度全閉状態とする。
 以上のように、洗浄装置1は、抽出タンクに対する管体2の位置が固定されたまま、蓋体回動駆動部84により蓋体82を回動させつつ、各ノズル31からフィルタ83に向けて流体Qを噴射することができる。これにより、例えば管体2をフィルタ83に沿って移動させずとも、フィルタ83に残留した抽出材料EMに対して、流体Qが吹き付けられる箇所を変更することができる。このような構成は、管体2を移動させる構成に比べて簡単な構成となり、洗浄装置1の小型化にも寄与する。また、洗浄装置1は、フィルタ83に対する洗浄ムラが生じるのを防止することができる、すなわち、フィルタ83を均一に確実に洗浄を行うことができる。
 前述したように、ノズル31は、流体Qを噴射した際、流体Qの噴射方向がフィルタ83に対して0°または鋭角となる。これにより、フィルタ83に残留した抽出材料EMをそぎ落とすのに有効な傾斜角度θ82が得られ、よって、迅速な抽出材料EMの除去、すなわち、フィルタ83の洗浄が可能となる。
 なお、管体(ノズル)の向きは、Z軸方向(直下方向)に向けられるのが好ましい。この場合、洗浄のための流体Qが重力に従って蓋体82(フィルタ83)に向かうため、洗浄のための流体Qの圧力をそれほど高めることなく、流体Qの直進性(貫徹力)を維持することができる。
 また、ノズル31が流体Qを噴射した際、流体Qは、フィルタ83に向かって広がりつつ噴射され、その広がり角度が15度以下となるのが好ましく、0度以上5度以下であるのがより好ましい。これにより、流体Qの噴射時の直進性をできる限り維持することができ、よって、洗浄に寄与する流体Qの損失を防止することができる。
 図6に示すように、各ノズルユニット3は、ノズル列32の配置方向がY軸方向に対して傾斜している。そして、管体2の長手方向に対して直交する水平方向から管体2を見たとき(図6中では矢印方向Cから見たとき、すなわち、X軸方向正側から負側に向かって見たとき)、管体2の長手方向に隣り合う2つのノズル列32同士は、これらのノズル列32のうち、一方のノズル列32の少なくとも1つのノズル31と、他方のノズル列32の少なくとも1つのノズル31とが重なる重なり部33を共有する。これにより、フィルタ83を洗浄する際、ノズルユニット3同士の間でも隙間なく、重なり部33のノズル31で洗浄することができ、よって、フィルタ83に対する洗浄ムラが生じるのを防止することができる、すなわち、フィルタ83を均一に洗浄を行うことができる。
 管体2には、ノズル31がノズルユニット3で設けられているのに限定されず、例えば、ノズル31が管体2の管壁に貫通して形成された側孔で設けられていてもよい。
 管体2に配置されるノズル31の配置数は、フィルタ83の大きさに応じて、適宜変更されるのが好ましい。
 また、管体2に配置されるノズル31の配置数は、複数に限定されず、例えば、1つであってもよい。この場合、ノズル31は、Y軸方向に沿ったスリット状をなすのが好ましい。
 図5に示すように、管体2には、中継管11を介して液体供給部4が接続され、中継管12を介して気体供給部5が接続されている。
 液体供給部4は、中継管11を介して、管体2の長手方向の途中に接続されている。液体供給部4は、流体Qとして水を含む液体Q1を管体2に供給することができる。なお、液体供給部4は、液体Q1の温度を調整する温度調整部を有していてもよい。これにより、例えば液体Q1を加熱することができ、よって、フィルタ83に対する洗浄力が向上する。また、液体Q1には、洗剤が含有されていてもよい。これによっても、フィルタ83に対する洗浄力が向上する。
 気体供給部5は、中継管12を介して、管体2のY軸方向負側に接続されている。気体供給部5は、流体Qとして圧縮空気を含む気体Q2を管体2に供給することができる。
 そして、各ノズル31からは、流体Qとしての液体Q1と気体Q2との混合流体を、高圧のジェット噴射で噴射することができる。これにより、フィルタ83上に残留した抽出材料EMを吹き飛ばして、フィルタ83から剥がすことができる。
 なお、洗浄装置1では、液体Q1と気体Q2との混合を調整することができる。
 なお、洗浄装置1では、液体Q1と気体Q2との混合を調整することができる。
 また、洗浄装置1による洗浄態様として、液体Q1と気体Q2とを各ノズル31から一括して噴射する態様であるが、その他に、例えば、液体Q1と気体Q2とを各ノズル31から交互に噴射する態様とすることもできる。
 また、フィルタ83を洗浄した後、このフィルタ83に対して気体Q2を噴射することにより、フィルタ83を乾燥させることもできる。
 <第2実施形態>
  図7は、本発明の抽出システムの第2実施形態における蓋体の洗浄状態(第1状態)を示す垂直部分断面側面図である。図8は、本発明の抽出システムの第2実施形態における蓋体の洗浄状態(第2状態)を示す垂直部分断面側面図である。
 以下、これらの図を参照して本発明の洗浄装置および抽出システムの第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
 図7、図8に示すように、本実施形態では、洗浄装置1は、管体2を、その中心軸O回りにノズルユニット3(ノズル31)とともに回動させる管体駆動部6をさらに備える。管体駆動部6は、管体2のY軸方向正側に連結されており、例えば、モータと、モータに連結され、互いに噛み合う複数の歯車を有する減速機とを備える。あるいは、例えば、油圧シリンダ等の往復運動を管体2の回動に変換する機構でもよい。これにより、管体2を中心軸O回りに往復回動させて、各ノズル31を図7に示す状態と図8に示す状態とに移行させることができる。図7に示す状態では、各ノズル31が鉛直下方に向いている。図8に示す状態では、各ノズル31が左斜め下方に向いている。
 そして、蓋体82の半開状態を維持して、管体2を中心軸O回りに往復回動させつつ各ノズル31から流体Qを噴射させる。このとき、管体2の回動角度によらず、傾斜角度θ82は、0°または鋭角である。これにより、各ノズル31からの流体Qは、フィルタ83に対して0°または鋭角の傾斜角度θ82で吹き付けられる。
 図7に示す状態では、フィルタ83の傾斜方向上側に残留した抽出材料EMを削ぎ落すことができる。図8に示す状態では、フィルタ83の傾斜方向の途中に残留した抽出材料EMを削ぎ落すことができる。洗浄装置1は、図7に示す状態と図8に示す状態とを交互に繰り返すことにより、フィルタ83に残留した抽出材料EMを十分に除去することができる。これにより、フィルタ83を確実に洗浄することができる。
 なお、管体駆動部6は、例えば抽出材料EMの残留量に応じて、管体2の回動速度を可変に構成されていてもよい。この場合、例えば管体2の回動速度を減少させることができ、よって、流体Qが吹き付けられる時間も増加させることができる。これにより、確実な洗浄を行うことができる。
 以上、本発明の洗浄装置および抽出システムを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、洗浄装置および抽出システムを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
 また、本発明の洗浄装置および抽出システムは、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。例えば、フィルタ83を洗浄する際、蓋体82の回動と、管体2の回動とを組み合わせて、その洗浄を行ってもよい。
 1      洗浄装置
 2      管体
 21     内部空間
 3      ノズルユニット
 31     ノズル(噴出口)
 32     ノズル列(噴出口列)
 33     重なり部
 4      液体供給部
 5      気体供給部
 6      管体駆動部
 8      抽出装置
 81     抽出タンク
 811    内部空間
 812    側壁部
 813    上側壁部
 814    下側開口部
 82     蓋体
 821    凹部
 822    排出口
 83     フィルタ
 84     蓋体回動駆動部
 841    油圧シリンダ
 85     処理液供給部
 851    ノズル
 86     ならし部
 861    板部材
 87     タンク洗浄部
 871    スプレー部
 9      回収装置
 91     ホッパー
 911    導入部
 912    排出部
 92     ベルトコンベア
 921    無端ベルト
 922    ローラ
 11     中継管
 12     中継管
 100    抽出システム
 EM     抽出材料
 O     中心軸
 Q      流体
 Q1     液体
 Q2     気体
 θ82    傾斜角度

 

Claims (10)

  1.  抽出材料を収納する抽出タンクと、
     前記抽出タンクの下部に開閉可能に支持される蓋体と、
     前記蓋体に設けられ、前記抽出材料が載置されるフィルタとを備えた抽出装置の前記フィルタを流体で洗浄する洗浄装置であって、
     前記抽出タンクに対する位置が固定して配置され、前記流体が通過する管体と、
     前記管体に設けられ、前記蓋体が開状態にあるときに、前記フィルタに向けて前記流体を噴射する噴出口と、を備えることを特徴とする洗浄装置。
  2.  前記噴出口は、前記管体と別体で構成されている請求項1記載の洗浄装置。
  3.  前記フィルタは、シート状または中心から側壁部に向かって下方に緩やかな傾斜をなしており、
     前記噴出口は、前記流体を噴射した際、前記流体の噴射方向が前記フィルタに対して0°または鋭角となる請求項1または2に記載の洗浄装置。
  4.  前記抽出装置は、前記蓋体を回動させて、前記蓋体を開閉させる蓋体回動駆動部を備えており、
     前記噴出口は、前記蓋体回動駆動部により前記蓋体を回動させつつ、前記流体を噴射する請求項1~3に記載の洗浄装置。
  5.  前記管体を、その中心軸回りに回動させる管体駆動部を備え、
     前記噴出口は、前記管体駆動部により前記管体を回動させつつ、前記流体を噴射する請求項1~4のいずれか1項に記載の洗浄装置。
  6.  前記管体駆動部は、前記管体の回動速度を可変に構成されている請求項5に記載の洗浄装置。
  7.  前記噴出口は、複数の前記噴出口が一列に配置された噴出口列としてユニット化され、
     前記噴出口列は、前記管体の長手方向に沿って複数配置されており、
     前記管体の長手方向に対して直交する水平方向から前記管体を見たとき、前記管体の長手方向に隣り合う2つの前記噴出口列同士のうち、一方の前記噴出口列の少なくとも1つの前記ノズルと、他方の前記噴出口列の少なくとも1つの前記ノズルとが重なる請求項2~6のいずれか1項に記載の洗浄装置。
  8.  前記流体として水を含む液体を前記管体に供給する液体供給部を備える請求項1~7のいずれか1項に記載の洗浄装置。
  9.  前記流体として空気を含む気体を前記管体に供給する気体供給部を備える請求項1~8のいずれか1項に記載の洗浄装置。
  10.  抽出材料を収納する抽出タンクと、前記抽出タンクの下部に開閉可能に支持される蓋体と、前記蓋体に設けられ、前記抽出材料が載置されるフィルタとを備えた抽出装置と、
     前記フィルタを流体で洗浄する、請求項1~9のいずれか1項に記載の洗浄装置とを備えることを特徴とする抽出システム。

     
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