(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーヒー原料を投入したシリンダに湯を供給することにより、前記シリンダから抽出通路を通じてコーヒー飲料を抽出した後、前記シリンダ内に残存するコーヒー原料の残り滓をピストンで圧縮して残り滓中の水分を排出するコーヒー飲料抽出装置において、前記ピストンで圧縮する際に、前記シリンダへ空気を強制注入するエアポンプ手段を備えたことを特徴とするコーヒー飲料抽出装置。
【請求項２】
前記ピストンで圧縮後の前記シリンダの内部圧力を下げるための圧抜きバルブおよび圧抜き路を備えたことを特徴とする請求項１に記載のコーヒー飲料抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、挽き豆等のコーヒー原料を投入した抽出容器に湯を供給することにより、抽出容器から抽出通路を通じてコーヒー飲料を抽出するコーヒー飲料抽出装置に関し、特に、コーヒー飲料を抽出した後、抽出容器（シリンダ）内に残存するコーヒー原料の残り滓をピストンで圧縮して残り滓の水分を排出するようにしたコーヒー飲料抽出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、挽き豆をコーヒー原料としたコーヒー飲料を販売する自動販売機や飲料ディスペンサには、その内部にコーヒー飲料抽出装置を備えたものがある。
この種のコーヒー飲料抽出装置としては、給湯通路、抽出用フィルタおよび抽出通路を有した抽出容器を備えるものが一般的である。このコーヒー飲料抽出装置では、抽出容器（シリンダ）の内部にコーヒー原料を投入した後、給湯ポンプから給湯通路を通じて抽出容器に湯を供給すれば、抽出容器から抽出用フィルタおよび抽出通路を通じてコーヒー飲料が抽出されることになる。
【０００３】
コーヒー飲料の抽出後、シリンダ内のコーヒー原料の残り滓は、シリンダとピストンとで圧縮し、残り滓中の水分が抜けるまで所定時間放置した後、シリンダを傾けることにより、水分の抜けた残り滓を専用の滓バケツ等に自然落下させて廃棄している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコーヒー飲料抽出装置によれば、シリンダとピストンとで圧縮して残り滓の水分を絞り出すようにしているものの、水の表面張力によって残り滓の粒子間に水分が付着し、圧力を掛けても十分に水分が抜けないため、残り滓の粘度が高くなってシリンダやピストン等に付着して残ってしまうという問題点があった。このように残存した残り滓は、コーヒー飲料の風味を損なわせる虞や、通常の使用においては特に問題はないものの衛生上も好ましくないという不都合があった。
【０００５】
また、圧縮後に水分が抜けるまで所定時間を待つ必要があるため、１回のコーヒー飲料の抽出から残り滓の廃棄までの時間が長くなり、次の販売可能な状態まで時間がかかるという問題点があった。換言すれば、単位時間当たりの販売可能回数が少なくなるという不具合や、利用者の多い混雑時には販売の機会損失に繋がるという不具合もあった。
【０００６】
なお、上記従来の技術において、残り滓中の水分を少なくするには、シリンダとピストンで圧縮する圧力を更に高くする方法が考えられるが、圧力を上げるためにシリンダを抑えるモータートルクを高くすると、シリンダやピストンの耐久性が低下するという不都合が発生する。
【０００７】
さらに、他の方法として、シリンダとピストンで圧縮している時間を長くする方法も考えられるが、残り滓中の粒子間には必ず隙間があり、この隙間の水分が抜けないため、時間を長くしても一定レベル以上には水分が抜けないという限界がある。また、時間を長くするとさらに販売機会の損失を招来する。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、装置の耐久性を低下させることなく、残り滓中の水分を短時間に効率良く抜くことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係るコーヒー飲料抽出装置は、コーヒー原料を投入したシリンダに湯を供給することにより、前記シリンダから抽出通路を通じてコーヒー飲料を抽出した後、前記シリンダ内に残存するコーヒー原料の残り滓をピストンで圧縮して残り滓中の水分を排出するコーヒー飲料抽出装置において、前記ピストンで圧縮する際に、前記シリンダへ空気を強制注入するエアポンプ手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係るコーヒー飲料抽出装置は、請求項１に記載のコーヒー飲料抽出装置において、前記ピストンで圧縮後の前記シリンダの内部圧力を下げるための圧抜きバルブおよび圧抜き路を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るコーヒー飲料抽出装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態１に係るコーヒー飲料抽出装置を適用した飲料ディスペンサの構成を示したものである。ここで例示する飲料ディスペンサは、トレイ１に設置したカップ２に対してミキシングボール３からレギュラーコーヒーおよびエスプレッソコーヒーを選択的に供給するためのもので、抽出容器１０、給湯通路２０、エア供給通路３０、残り滓廃棄バケツ４０および抽出通路５０を備えている。
【００１４】
抽出容器１０は、コーヒーミル６０によって挽いた挽き豆（コーヒー原料）がシュータ６１を通じて投入される部分である。実施の形態１では、相互に嵌合／離脱可能な可動ピストン１１および可動シリンダ１２を備えて抽出容器１０を構成してある。可動ピストン１１は、円柱状に構成したもので、軸心を傾斜させた状態でフレーム１３の上端部に支持させてある。
【００１５】
可動ピストン１１の外周面から下端面に至る部分には、外周面が入口で下端面が出口となる給湯孔１４を設けてある。この可動ピストン１１は、ピストン駆動モータ１５の駆動により、フレーム１３に対して軸心方向に移動可能である。
【００１６】
可動シリンダ１２は、上面が開口した円筒状に構成したもので、フレーム１３の下端部に支持させてある。可動シリンダ１２の内周面から外周面に至る部分には、内周面が入口で外周面が出口となる抽出孔１６を設けてある。この可動シリンダ１２は、シリンダ駆動モータ１７の駆動により、その軸心を可動ピストン１１の軸心に合致させた抽出位置と、その軸心を鉛直方向に沿って配置させた原料出入位置とに変位可能であるとともに、抽出位置においてその内部に可動ピストン１１を嵌合させるべく軸心方向に沿って移動可能である。図からも明らかなように、可動シリンダ１２の内部には、投入された挽き豆を受け止める内部ピストン１８を設けてある。この内部ピストン１８は、可動シリンダ１２の内部において該可動シリンダ１２の軸心方向に移動可能である。なお、図には明示していないものの、可動シリンダ１２の抽出孔１６には、その入口に抽出用フィルタを設けてある。
【００１７】
給湯通路２０は、湯を貯留する温水タンク４と、可動ピストン１１に設けた給湯孔１４の入口との間を連絡する通路である。この給湯通路２０には、給湯ポンプ２１および流量計２２を設けてある。給湯ポンプ２１は、温水タンク４の湯を下流に向けて圧送するためのものである。実施の形態１では、供給電圧に応じて湯の供給圧力を任意に変更することのできる供給圧力可変型の給湯ポンプ２１を適用している。流量計２２は、給湯通路２０を通過する湯の流量を計測するためのものである。なお、温水タンク４においては、内部に貯留した湯の温度が、常にコーヒー飲料抽出に最適となるように、ヒータ５を適宜駆動するようにしてある。
【００１８】
エア供給通路３０は、エアポンプ３１が駆動した場合に、該エアポンプ３１から吐出されるエアを給湯通路２０において流量計２２と抽出容器１０との間に位置する部分に供給するためのものである。このエア供給通路３０には、給湯通路２０中を流通する湯がエアポンプ３１に逆流するのを防止するためのチェックバルブ３２を設けてある。
【００１９】
抽出通路５０は、可動シリンダ１２に設けた抽出孔１６の出口と、ミキシングボール３との間を連絡する通路である。この抽出通路５０には、与えられた制御信号に応じて当該抽出通路５０を開閉するように動作する開閉バルブ５１を設けてある。
【００２０】
以上の構成において、実施の形態１のコーヒー原料の残り滓から水分を強制排出させる動作について説明する。コーヒー飲料抽出装置では、先ず、コーヒー飲料抽出動作として、コーヒーミル６０の駆動によって所定量の挽き豆が可動シリンダ１２内に投入された後に、可動シリンダ１２が抽出位置に移動し、続いて可動ピストン１１と可動シリンダ１２とが互いに近接する方向に移動し、可動シリンダ１２と可動ピストン１１とが相互に嵌合することによって密閉状の抽出室が形成される。次に、給湯ポンプ２１を駆動し、温水タンク４の湯を給湯通路２０を通して可動ピストン１１に供給し、可動ピストン１１の給湯孔１４からコーヒー原料を投入した可動シリンダ１２に供給する。可動シリンダ１２内に湯が供給されると、可動シリンダ１２から抽出通路５０を通じてコーヒー飲料がカップ２に抽出される。
【００２１】
コーヒー飲料を抽出した後、続いて、可動シリンダ１２内のコーヒー原料の残り滓から水分を強制排出させる動作に移行する。先ず、可動ピストン１１を下降させて可動シリンダ１２内に残存するコーヒー原料の残り滓を圧縮して残り滓中の水分を排出させる。同時に、エアポンプ３１を駆動し、エア供給通路３０を介して可動ピストン１１の給湯孔１４から圧縮空気を可動シリンダ１２内の残り滓に強制注入する。この圧縮空気の注入によって残り滓中の粒子間に付着している水分が強制的に追い出され、短時間で水分の排出が行われる。このように水分を十分に抜き去った残り滓は、可動シリンダ１２を傾けることによって容易に自然落下し、カスシュータ４１を介して残り滓廃棄バケツ４０に廃棄される。
【００２２】
前述したように実施の形態１のコーヒー飲料抽出装置によれば、可動シリンダ１２内の残り滓中の水分を短時間に効率良く排出することができる。したがって、コーヒー残り滓の飛散を防止することができ、衛生的な状態を継続的に維持できる。また、水分排出を強制的に行うので販売時間を短くすることができ、販売機会の損失を低減できる。さらに、水分を排出するためにピストンやシリンダに無理な応力を掛ける必要がないので、水分排出動作によって装置を破損することがない。換言すれば、装置の耐久性を低下させることなく、高品質な状態を維持できる。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態２に係るコーヒー飲料抽出装置を適用した飲料ディスペンサの構成を示したものである。なお、基本的な構成は実施の形態１のコーヒー飲料抽出装置と同様であるため、同一の構成は共通の符号で示し、ここでは異なる部分のみを説明する。
【００２４】
実施の形態２のコーヒー飲料抽出装置は、給湯通路２０に圧抜き弁（圧抜きバルブ）３３を取り付けたものである。圧抜き弁３３の開放側は残り滓廃棄バケツ４０に開放し、可動シリンダ１２内の圧力が抜ける時に、給湯通路２０内の湯やコーヒーが飛散しないようにしている。このような構造によって、可動シリンダ１２内の圧力を抜くことができる。なお、実施の形態２では、給湯通路２０および圧抜き弁３３の開放側の通路が本発明の圧抜き路の役割を果している。
【００２５】
前述したように実施の形態２のコーヒー飲料抽出装置によれば、加圧した可動シリンダ１２内部を開放してコーヒー残り滓を廃棄する時に、可動ピストン１１を容易に可動シリンダ１２から外すことができる。したがって、可動ピストン１１を駆動するピストン駆動モータ１５のトルクを低くすることができるので、シリンダやピストンの破損の虞を低減することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００２６】
なお、前述した実施の形態１および実施の形態２では、レギュラーコーヒーとエスプレッソコーヒーとを選択的に供給するためのコーヒー飲料抽出装置を例示しているが、他の抽出圧力の異なるコーヒー飲料を抽出するものにももちろん適用することが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコーヒー飲料抽出装置は、水分排出手段によって、抽出容器内に残存するコーヒー原料の残り滓に空気を注入して、残り滓中の水分を強制的に排出させるため、装置の耐久性を低下させることなく、残り滓中の水分を短時間に効率良く抜くことができる。
【００２８】
また、本発明のコーヒー飲料抽出装置は、ピストンで圧縮する際に、シリンダへ空気を強制注入するため、装置の耐久性を低下させることなく、残り滓中の水分を短時間に効率良く抜くことができる。また、ピストンで圧縮後のシリンダの内部圧力を下げるための圧抜きバルブおよび圧抜き路を備えたため、加圧したシリンダ内部を開放して残り滓を廃棄する時に、ピストンを容易に可動シリンダから外すことができ、シリンダやピストンが破損する虞が低下し、装置の耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るコーヒー飲料抽出装置を適用した飲料ディスペンサの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るコーヒー飲料抽出装置を適用した飲料ディスペンサの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１  トレイ
２  カップ
３  ミキシングボール
４  温水タンク
５  ヒータ
１０  抽出容器
１１  可動ピストン
１２  可動シリンダ
１３  フレーム
１４  給湯孔
１５  ピストン駆動モータ
１６  抽出孔
１７  シリンダ駆動モータ
１８  内部ピストン
２０  給湯通路
２１  給湯ポンプ
２２  流量計
３０  エア供給通路
３１  エアポンプ
３２  チェックバルブ
３３  圧抜き弁
４０  残り滓廃棄バケツ
４１  カスシュータ
５０  抽出通路
５１  開閉バルブ
６０  コーヒーミル
６１  シュータ
【図１】
0004682461.tif 000002
【図２】
0004682461.tif 000003