(57)【要約】【目的】粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌し、粉末原料から湯に香味や旨味などの飲料成分を抽出して、混合体から飲料を抽出するときは負圧を発生させて抽出する飲料抽出装置のメンテナンスを容易にして安価にした飲料抽出装置を提供する。【構成】飲料抽出装置１に、一端を開放するとともに他端を閉塞し、該閉塞側３３に流出入口３２を設けたシリンダー３１と、シリンダー３１の開放側３４を閉塞するようにしてシリンダー３１内部を往復摺動するピストン３５と、クランク機構３６を駆動モータ３７で回転駆動してピストン３５を往復摺動させる駆動手段３８と、から成る抽出ポンプ３０と、フィルタブロック２０の送出口２１には開閉弁２２を介在させて流出入口３２と連通する通路２３と、開閉弁２４を介在させて流出入口３２と注出ノズル２６とを連通する通路２５と、抽出ポンプ３０と開閉弁２２、２４とを制御して、粉末原料と湯の混合体から飲料を抽出する抽出制御部９１と、を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端を開放した円筒の下端開口をフィルタを介在させてフィルタブロックで閉塞した抽出容器の上端開口から投入した粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌した後、負圧を作用させて粉末原料と湯の混合体からフィルタを通過させて濾過した飲料を抽出する飲料抽出装置において、
一端を開放するとともに他端を閉塞し、該閉塞側に流出入口を設けた筒体と、前記筒体の開放側を閉塞するようにして筒体内部を往復摺動する摺動体と、前記摺動体を往復摺動させる駆動手段と、から成る抽出ポンプと、
第１の開閉弁を介在させて前記フィルタブロックと前記流出入口とを連通する第１の通路と、第２の開閉弁を介在させて前記流出入口と注出ノズルとを連通する第２の通路と、
前記抽出ポンプと、第１の開閉弁と、第２の開閉弁とを制御して、前記粉末原料と湯の混合体から飲料を抽出する制御手段と、を設けたことを特徴とする飲料抽出装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第１の開閉弁、第２の開閉弁を開き、前記摺動体を前記筒体の開放側で待機させ、
前記第２の開閉弁を閉じて、前記抽出容器に粉末原料と湯を投入した後に、
前記摺動体を前記筒体の開放側から閉塞側に摺動させて前記粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌する攪拌行程、
前記摺動体を前記筒体の閉塞側から開放側に摺動させて前記粉末原料と湯の混合体からフィルタを通過させて濾過した飲料を抽出する抽出行程、
第１の開閉弁を閉じるとともに第２の開閉弁を開いて、前記摺動体を前記筒体の開放側から閉塞側に摺動させて飲料を注出ノズルに送出する送出行程、
の手順で、前記抽出ポンプと、第１の開閉弁と、第２の開閉弁とを制御して飲料を抽出することを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記第１の開閉弁、第２の開閉弁を開き、前記摺動体を前記筒体の閉塞側で待機させ、
前記第２の開閉弁を閉じて、前記抽出容器に粉末原料と湯を投入した後に、
前記摺動体を前記筒体の閉塞側から開放側に摺動させて前記粉末原料と湯の混合体からフィルタを通過させて濾過した飲料を抽出する抽出行程、
第１の開閉弁を閉じるとともに第２の開閉弁を開いて、前記摺動体を前記筒体の開放側から閉塞側に摺動させて飲料を注出ノズルに送出する送出行程、
の手順で、前記抽出ポンプと、第１の開閉弁と、第２の開閉弁とを制御して飲料を抽出することを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抽出容器に投入した粉末原料と湯の混合体から飲料を抽出する飲料抽出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、挽き豆を粉末原料としたコーヒー原料からコーヒー飲料を抽出して販売する自動販売機や飲料ディスペンサには、その内部に飲料抽出装置が設けられている。この種の飲料抽出装置として、抽出容器、フィルタ、フィルタブロック、抽出ポンプを備えたものがある。抽出容器は両端を開放した円筒の形状をしている。フィルタは、抽出容器の下端開口を閉塞する態様で配置されるもので、例えば紙製のものが適用されている。フィルタブロックは、フィルタを介在させて抽出容器の下端開口に当接させて装着される有底円筒の容器であり、その内底部に送出口を有している。抽出ポンプは、粉末原料と湯の混合体を空気で攪拌するときは空気ポンプとして動作し、粉末原料と湯の混合体から飲料を抽出するときは液体ポンプとして動作するポンプである。
この飲料抽出装置でコーヒー飲料を抽出するには、先ず、抽出容器の下端開口にフィルタを介在させてフィルタブロックを装着した後、抽出容器の上端開口からコーヒー原料としての粉末原料を投入するとともに湯タンクに貯留してタンクヒータで加熱している湯を供給し、抽出ポンプを駆動して空気をフィルタブロックから供給して粉末原料と湯の混合体を空気で攪拌する。この結果、コーヒー原料である粉末原料から湯に香味や旨味が抽出され、抽出容器の内部においてコーヒー飲料が生成される。しかる後、抽出ポンプで負圧を発生させて、抽出容器に貯留している混合体からフィルタを通過させて濾過したコーヒー飲料を抽出してフィルタブロックの送出口を通じて抽出ポンプでカップへと送出する。
【０００３】
コーヒー飲料の抽出後、抽出容器からフィルタブロックを離隔するとともに、一定量のフィルタを繰り出して原料滓を廃棄し、次の飲料抽出に備えるべく待機状態となる（例えば、特願２００４−００２１６０号参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、粉末原料と湯の混合体を攪拌するときは空気を供給し、混合体から飲料を抽出するときは負圧を発生させて液体を送出する機能を有するポンプは高価であり、また、その構造も複雑なため、メンテナンスには熟練を要していた。
本発明は、上記実情に鑑みて、粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌し、粉末原料から湯に香味や旨味などの飲料成分を抽出して、混合体から飲料を抽出するときは負圧を発生させて抽出する飲料抽出装置のメンテナンスを容易にして安価にした飲料抽出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る飲料抽出装置は、両端を開放した円筒の下端開口をフィルタを介在させてフィルタブロックで閉塞した抽出容器の上端開口から投入した粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌した後、負圧を作用させて粉末原料と湯の混合体からフィルタを通過させて濾過した飲料を抽出する飲料抽出装置において、
一端を開放するとともに他端を閉塞し、該閉塞側に流出入口を設けた筒体と、前記筒体の開放側を閉塞するようにして筒体内部を往復摺動する摺動体と、前記摺動体を往復摺動させる駆動手段と、から成る抽出ポンプと、
第１の開閉弁を介在させて前記フィルタブロックと前記流出入口とを連通する第１の通路と、第２の開閉弁を介在させて前記流出入口と注出ノズルとを連通する第２の通路と、
前記抽出ポンプと、第１の開閉弁と、第２の開閉弁とを制御して、前記粉末原料と湯の混合体から飲料を抽出する制御手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係る飲料抽出装置は、上述した請求項１において、前記制御手段は、
前記第１の開閉弁、第２の開閉弁を開き、前記摺動体を前記筒体の開放側で待機させ、
前記第２の開閉弁を閉じて、前記抽出容器に粉末原料と湯を投入した後に、
前記摺動体を前記筒体の開放側から閉塞側に摺動させて前記粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌する攪拌行程、
前記摺動体を前記筒体の閉塞側から開放側に摺動させて前記粉末原料と湯の混合体からフィルタを通過させて濾過した飲料を抽出する抽出行程、
第１の開閉弁を閉じるとともに第２の開閉弁を開いて、前記摺動体を前記筒体の開放側から閉塞側に摺動させて飲料を注出ノズルに送出する送出行程、
の手順で、前記抽出ポンプと、第１の開閉弁と、第２の開閉弁とを制御して飲料を抽出することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項３に係る飲料抽出装置は、上述した請求項１において、前記制御手段は、
前記第１の開閉弁、第２の開閉弁を開き、前記摺動体を前記筒体の閉塞側で待機させ、
前記第２の開閉弁を閉じて、前記抽出容器に粉末原料と湯を投入した後に、
前記摺動体を前記筒体の閉塞側から開放側に摺動させて前記粉末原料と湯の混合体からフィルタを通過させて濾過した飲料を抽出する抽出行程、
第１の開閉弁を閉じるとともに第２の開閉弁を開いて、前記摺動体を前記筒体の開放側から閉塞側に摺動させて飲料を注出ノズルに送出する送出行程、
の手順で、前記抽出ポンプと、第１の開閉弁と、第２の開閉弁とを制御して飲料を抽出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、飲料抽出装置に、一端を開放するとともに他端を閉塞し、該閉塞側に流出入口を設けた筒体と、筒体の開放側を閉塞するようにして筒体内部を往復摺動する摺動体と、摺動体を往復摺動させる駆動手段と、から成る抽出ポンプと、第１の開閉弁を介在させてフィルタブロックと流出入口とを連通する第１の通路と、第２の開閉弁を介在させて流出入口と注出ノズルとを連通する第２の通路と、抽出ポンプと第１の開閉弁と第２の開閉弁とを制御して、粉末原料と湯の混合体から飲料を抽出する制御手段と、を設けたことにより、粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌し、粉末原料から湯に香味や旨味などの飲料成分を抽出して、混合体から飲料を抽出するときは負圧を発生させて抽出する飲料抽出装置のメンテナンスを容易にして安価にした飲料抽出装置を提供することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、粉末原料から湯に飲料成分を抽出時に、粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌することにより、短時間で粉末原料から湯に香味や旨味などの飲料成分を抽出することができる。
請求項３の発明によれば、粉末原料から湯に飲料成分を抽出するときに攪拌をしないで抽出を行うと、渋味や雑味を含まない、香味や旨味を十分に引き出した品質の高い飲料を抽出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る飲料抽出装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る飲料抽出装置を示す概念図である。ここで例示する飲料抽出装置は、図２に示すようなカップ式飲料自動販売機に適用されるもので、特にコーヒー飲料を抽出するための飲料抽出装置を例示している。
図２に示したカップ式飲料自動販売機Ａは、機器筐体Ｂの前面ドアＣに商品選択ボタンＤおよび商品販売口Ｅを備えている。商品選択ボタンＤは、利用者が商品を選択するためのもので、商品展示部Ｆに展示された複数の商品見本Ｇに対応して設けてある。また、前面ドアＣには、硬貨を投入するためのコイン投入口Ｈ、投入した硬貨を返却するためのコイン返却レバーＩ、硬貨を返却するためのコイン返却口Ｊがそれぞれ設けられている。商品販売口Ｅは、選択した商品を提供するための開口であり、その内底部にカップＫを載置するための販売トレイＬが配設してある。
【００１１】
図１に示した飲料抽出装置１は、機器筐体Ｂの内部に設けられるもので、抽出容器１０、フィルタブロック２０および抽出ポンプ３０を備えている。
抽出容器１０は両端を開放した円筒の形状で、昇降手段（図示せず）によって上下動可能に支持され、上動した場合に、フィルタブロック２０から離隔した位置に配置される一方、下動した場合にフイルタ２８を介してフィルタブロック２０に当接して下端開口１２が閉塞され、その上端開口１１から粉末原料と湯が投入される。
抽出容器１０の上方には、キャニスタ５０から供給されたコーヒー豆を粉砕して挽き豆にするミル５１が設けられ、ミル５１で挽き豆としたコーヒー原料としての粉末原料を抽出容器１０に投入する原料投入口１６と、湯タンク６０に貯留されタンクヒータ６１で加熱（例えば、９４℃）されている湯を湯バルブ６２を介して湯ノズル６３から供給する湯導入口１７を設けた湯供給器１５を上端開口１１に装着している。
【００１２】
フィルタブロック２０は、有底円筒の容器であり、その内底部に送出口２１を有している。フィルタ２８は、ロール状に巻回された紙製で帯状を成すフィルタ紙で、抽出容器１０とフィルタブロック２０との間へ順次繰り出され、コーヒー原料としての粉末原料と湯の混合体に負圧を作用させてフィルタを通過させて濾過してコーヒー飲料とする。
抽出ポンプ３０は、一端を開放するとともに他端を閉塞し、該閉塞側３３に流出入口３２を設けたシリンダー（筒体）３１と、シリンダー３１の開放側３４を閉塞するようにしてシリンダー３１内部を往復摺動するピストン（摺動体）３５と、クランク機構３６を駆動モータ３７で回転駆動してピストン３５を往復摺動させる駆動手段３８と、から成る。
フィルタブロック２０の送出口２１には開閉弁（第１の開閉弁）２２を介在させて流出入口３２と連通する通路（第１の通路）２３と、開閉弁（第２の開閉弁）２４を介在させて流出入口３２と注出ノズル２６とを連通する通路（第２の通路）２５と、を設けている。
【００１３】
図３は、カップ式飲料自動販売機Ａの制御系を示すブロック図である。図３に示すようにカップ式飲料自動販売機Ａは、自販機制御部９０および抽出制御部（制御手段）９１を備えている。自販機制御部９０は、商品選択ボタンＤおよび硬貨処理部Ｎの動作を制御するものである。具体的には、カップ式飲料自動販売機Ａのコイン投入口Ｈから硬貨が投入されると、自販機制御部９０は、硬貨処理部Ｎを通じてその正偽を判定し、正貨であるとさらに投入金額の認識を行う。商品販売に必要とする金額の硬貨が投入されると、自販機制御部９０は、商品選択ボタンＤを有効化し、さらに有効化した商品選択ボタンＤが押下されると商品選択信号を抽出制御部９１に与える。
抽出制御部９１は、自販機制御部９０から商品選択信号が与えられた場合、予めメモリ９２に格納しているプログラムやデータに従って、カップ式飲料自動販売機Ａの飲料抽出装置１各部の制御を行う。抽出制御部９１が信号を出力すると、キャニスタ５０はコーヒー豆を供給し、ミル５１はキャニスタ５０から供給されたコーヒー豆を粉砕した挽き豆を供給し、湯バルブ６２は湯タンク６０に貯留されている湯を供給し、開閉弁２２は通路２３を閉じ、開閉弁２４は通路２５を閉じ、駆動モータ３７はクランク機構３６を回転駆動してピストン３５を往復摺動させる。
【００１４】
図４〜図７は、上述した飲料抽出装置１の動作を説明するための概念図である。以下、図１、図４〜図７を適宜参照しながら、飲料抽出装置１の動作を説明する。
まず、商品選択ボタンＤが押下されていない場合、飲料抽出装置１は図１に示すように、販売待機状態となっている。この販売待機状態においては、抽出容器１０は、フィルタブロック２０およびフィルタ２８から離隔した状態にある。また、この販売待機状態においては、湯バルブ６２が閉鎖した状態に保持されている一方、開閉弁２２、２４は開いた状態に保持されている。湯タンク６０では内部に貯留した湯をタンクヒータ６１が所定の温度、例えば９４℃に維持している。
上述した販売待機状態から利用者などによって硬貨が投入され、かつ任意の商品選択ボタンＤが押下されると、抽出制御部９１が信号を出力して昇降手段を駆動することにより、図４に示すように、フィルタ２８を介在させて抽出容器１０の下端開口１２をフィルタブロック２０に当接させて装着し、開閉弁２４を閉じる。その後、キャニスタ５０、ミル５１を駆動してコーヒー豆を粉砕したコーヒー原料としての粉末原料を原料投入口１６から抽出容器１０の内部に投入し、湯バルブ６２を開いて湯ノズル６３から湯を供給する。
【００１５】
そして、供給した粉末原料と湯が予め設定した量に達すると、抽出制御部９１は、図５に示すように、湯バルブ６２を閉じた後、駆動モータ３７でクランク機構３６を回転駆動（図中、矢印で示す方向）させてピストン３５を開放側３４から閉塞側３３に摺動させて、流出入口３２から通路２３、開閉弁２２を通じてフィルタブロック２０の送出口２１からシリンダ３１内の空気をフィルタ２８を通過させて抽出容器１０の内部に供給して、抽出容器１０に貯留されている粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌を行う。この結果、粉末原料から湯に香味や旨味が抽出され、抽出容器１０の内部においてコーヒー飲料が生成されることになる。
しかる後、抽出制御部９１は、図６に示すように、駆動モータ３７でクランク機構３６を回転駆動（図中、矢印で示す方向）させてピストン３５を閉塞側３３から開放側３４に摺動させて、抽出容器１０の内部で生成されたコーヒー飲料をフィルタ２８を通過させて濾過し、フィルタブロック２０の送出口２１から開閉弁２２、通路２３を通じて流出入口３２からシリンダ３１内へコーヒー飲料を抽出する。
【００１６】
シリンダ３１内へ抽出したコーヒー飲料を抽出制御部９１は、図７に示すように、開閉弁２２を閉じるとともに開閉弁２４を開いた後、駆動モータ３７でクランク機構３６を回転駆動（図中、矢印で示す方向）させてピストン３５を開放側３４から閉塞側３３に摺動させて、シリンダ３１内のコーヒー飲料を流出入口３２から開閉弁２４、通路２５を通じて注出ノズル２６から販売トレイＬに載置されたカップＫに注ぐ。
コーヒー飲料の抽出が終了すると抽出制御部９１は、昇降手段を駆動することにより抽出容器１０を上動させ、一定量のフィルタ２８を繰り出し、使用後のフィルタ２８およびこれに付着する抽出滓を滓バケツ（図示せず）に収納させ、開閉弁２２を開くとともに駆動モータ３７でクランク機構３６を回転駆動させてピストン３５を閉塞側３３から開放側３４に摺動させて販売待機状態とする。
【００１７】
以上のような本発明の実施の形態１に係る飲料抽出装置１によれば、シリンダ３１とピストン３５及びピストン３５を往復摺動させる駆動手段３８で構成した抽出ポンプ３０と開閉弁２２、２４で飲料抽出を行なえるので、粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌し、粉末原料から湯に香味や旨味などの飲料成分を抽出して、混合体から飲料を抽出するときは負圧を発生させて抽出する飲料抽出装置のメンテナンスを容易にして安価にした飲料抽出装置を提供することができる。
また、粉末原料から湯に飲料成分を抽出時に、粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌することにより、短時間で粉末原料から湯に香味や旨味などの飲料成分を抽出することができる。
（実施の形態２）
つぎに図８を用いて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、図８において、実施の形態１で示した飲料抽出装置と同一構成部分には同一符号を付して、その符号の説明を省略している。上述した実施の形態１の飲料抽出装置は、ピストン３５をシリンダ３１の開放側３４に待機させて抽出容器１０に粉末原料と湯を投入した後、駆動モータ３７でクランク機構３６を回転駆動させてピストン３５を開放側３４から閉塞側３３に摺動させて、流出入口３２から通路２３、開閉弁２２を通じてフィルタブロック２０の送出口２１から抽出容器１０の内部にシリンダ３１内の空気を供給して、抽出容器１０に貯留されている粉末原料と湯の混合体に空気を供給して攪拌を行い、粉末原料から湯に香味や旨味を抽出して、コーヒー飲料を生成しているが、この実施の形態２の飲料抽出装置では、図８に示すように、ピストン３５をシリンダ３１の閉塞側３３に待機させて抽出容器１０に粉末原料と湯を投入して粉末原料から湯に香味や旨味を抽出する。
【００１８】
しかる後、図６に示すように、駆動モータ３７でクランク機構３６を回転駆動させてピストン３５を閉塞側３３から開放側３４に摺動させて、抽出容器１０の内部で生成されたコーヒー飲料をフィルタ２８を通過させて濾過し、フィルタブロック２０の送出口２１から開閉弁２２、通路２３を通じて流出入口３２からシリンダ３１内へコーヒー飲料を抽出する。
次に図７に示すように、シリンダ３１内へ抽出したコーヒー飲料を、開閉弁２２を閉じるとともに開閉弁２４を開いた後、駆動モータ３７でクランク機構３６を回転駆動させてピストン３５を開放側３４から閉塞側３３に摺動させて、シリンダ３１内のコーヒー飲料を流出入口３２から開閉弁２４、通路２５を通じて注出ノズル２６から販売トレイＬに載置されたカップＫに注ぐ。
【００１９】
このように、粉末原料から湯に飲料成分を抽出するときに攪拌をしないで抽出を行うと、渋味や雑味を含まない、香味や旨味を十分に引き出した品質の高い飲料を抽出することができる。
なお、上述した実施の形態では、挽き豆を粉末原料としたコーヒー原料からコーヒー飲料を抽出する装置を例示しているが、本発明はその他の粉末原料から飲料を抽出するものに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態である飲料抽出装置を示した概念図である。
【図２】図１に示した飲料抽出装置を適用した自動販売機の外観図である。
【図３】図２に示した自動販売機の制御系を示すブロック図である。
【図４】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図５】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図６】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図７】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【図８】図１に示した飲料抽出装置の動作を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２１】
１      飲料抽出装置
１０      抽出容器
１１      上端開口
１２      下端開口
１５      湯供給器
１６      原料投入口
１７      湯導入口
２０      フィルタブロック
２１      送出口
２２      開閉弁
２３      通路
２４      開閉弁
２５      通路
２６      注出ノズル
２８      フィルタ
３０      抽出ポンプ
３１      シリンダ
３２      流出入口
３３      閉塞側
３４      開放側
３５      ピストン
３６      クランク機構
３７      駆動モータ
３８      駆動手段
５０      キャニスタ
５１      ミル
６０      湯タンク
６１      タンクヒータ
６２      湯バルブ
６３      湯ノズル
９０      自販機制御部
９１      抽出制御部
９２      メモリ
Ａ      カップ式飲料自動販売機
Ｂ      機器筐体
Ｄ      商品選択ボタン
Ｅ      商品販売口
Ｋ      カップ
Ｌ      販売トレイ
Ｎ      硬貨処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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