(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出装置であって、
絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とを有する通電モジュールと、
前記管状部材に前記液体通路を貫通する液体を供給する液体供給手段と、
前記通電モジュールに設けられ、前記管状部材内に収容された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗して前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止して前記抽出対象物を前記液体通路内に停滞させる停滞手段と、
前記電極対に電力を供給し、前記管状部材内の前記抽出対象物に前記液体を介して通電し前記抽出対象物をジュール熱により加熱する電源ユニットとを有することを特徴とする抽出装置。
【請求項２】
茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出装置であって、
絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを直列に接続して形成される抽出ユニットと、
前記抽出ユニットに前記液体通路を貫通する液体を供給する液体供給手段と、
それぞれの前記通電モジュールに設けられ、それぞれの前記管状部材内に収容された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗してそれぞれの前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止して前記抽出対象物を前記液体通路内に停滞させる停滞手段と、
それぞれの前記電極対に電力を供給し、それぞれの前記管状部材内の前記抽出対象物に前記液体を介して通電し前記抽出対象物をジュール熱により加熱する電源ユニットとを有することを特徴とする抽出装置。
【請求項３】
請求項２記載の抽出装置において、複数の前記通電モジュールを相互に着脱自在に連結し、前記液体を前記抽出ユニットに供給する液体供給管と前記抽出ユニットの流入端部とを着脱自在に連結し、抽出液を外部に排出する液体搬出管と前記抽出ユニットの流出端部とを相互に着脱自在に連結することを特徴とする抽出装置。
【請求項４】
茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出装置であって、
絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを相互に着脱自在に直列に接続して形成される少なくとも１つの第１の抽出ユニットと、
絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを相互に着脱自在に直列に接続して形成される少なくとも１つの第２の抽出ユニットと、
それぞれの前記抽出ユニットの流入端部が着脱自在に接続され、前記液体通路を貫通する液体を供給する液体供給管と、
それぞれの前記抽出ユニットの流出端部が着脱自在に接続され、抽出液を外部に排出する液体搬出管と、
それぞれの前記通電モジュールに設けられ、それぞれの前記管状部材内に収容された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗してそれぞれの前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止して前記抽出対象物を前記液体通路内に停滞させる停滞手段と、
それぞれの前記電極対に電力を供給し、それぞれの前記管状部材内の前記抽出対象物に前記液体を介して通電し前記抽出対象物をジュール熱により加熱する電源ユニットとを有することを特徴とする抽出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の抽出装置において、前記抽出対象物よりもサイズが小さい多数の液体通過孔を有し、前記通電モジュールの端部に設けられる網状部材により前記停滞手段を形成することを特徴とする抽出装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の抽出装置において、前記抽出対象物を収容する通液性の袋体に係合し、液体の流れにより前記通電モジュールの外部に前記袋体が排出されるのを防止するように前記通電モジュールの端部に設けられるストッパにより前記停滞手段を形成することを特徴とする抽出装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の抽出装置において、前記網状部材または前記ストッパを前記通電モジュールの両端部に設けるとともに少なくとも一方の端部に設けられる前記網状部材または前記ストッパを前記通電モジュールから取り外し自在に設けることを特徴とする抽出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の抽出装置において、前記通電モジュール内の圧力を大気圧以上の圧力に設定する圧力調整手段を有することを特徴とする抽出装置。
【請求項９】
絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを相互に着脱自在に直列に接続してそれぞれ形成される第１と第２の少なくとも２つの抽出ユニットと、それぞれの前記通電モジュールに設けられ、それぞれの前記管状部材内に配置された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗してそれぞれの前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止する停滞手段とを有する抽出装置を用いて、茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出方法であって、
前記第１の抽出ユニットに対する液体の供給を停止した状態のもとで、前記第２の抽出ユニットに対して液体を供給するとともに前記第２の抽出ユニットにおける前記電極対に電力を供給して前記第２の抽出ユニット内の前記抽出対象物をジュール熱により加熱する抽出工程と、
液体の供給が停止された状態の前記第１の抽出ユニットにおける前記通電モジュールを前記第１の抽出ユニットから取り外した後に、前記第１の抽出ユニットに新たな前記通電モジュールを装着する交換工程とを有し、
前記第１の抽出ユニットにより抽出を行っている状態のもとで、前記第２の抽出ユニットにおける前記通電モジュールを交換することにより連続的に抽出操作を行うことを特徴とする抽出方法。
【請求項１０】
請求項９記載の抽出方法において、前記第１の抽出ユニットから取り外される前記通電モジュールを最下流側の通電モジュールとし、新たな通電モジュールを最上流側に装着することを特徴とする抽出方法。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の抽出方法において、前記通電モジュール内の圧力を大気圧以上の圧力に加圧した状態のもとで前記抽出操作を行うことを特徴とする抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬草、茶葉およびコーヒー豆などの抽出対象物の抽出成分を液体に抽出する抽出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
漢方薬のうち煎じ薬は、薬草を抽出対象物としてこれを容器で熱湯により煎じて熱湯に抽出成分を抽出することにより飲料に供される抽出液であり、容器内の液体をガス等の熱源により加熱して煎じることにより抽出が行われている。同様に、緑茶等のお茶は、茶葉を抽出対象物としてこれに熱湯を注いで茶葉に含まれる抽出成分を熱湯に抽出することにより飲料に供され、コーヒーは、粉粒化されたコーヒー豆を抽出対象物としてこれに熱湯を注いでコーヒー豆に含まれる抽出成分を熱湯に抽出することにより飲料に供される。
【０００３】
このように、煎じ薬、茶、コーヒー等のように、抽出対象物に含まれる抽出成分を液体に抽出して飲料に供される飲料物を製造するには、ガスや電気を加熱源として水を加熱して温水に抽出成分を抽出させている。例えば、煎じ薬を製造するには、容器に薬草と水とを投入して水を外部から加熱することにより抽出成分を水に抽出させており、抽出には時間がかかることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
抽出操作を短時間で行うべく種々の研究がなされた結果、薬草、茶葉およびコーヒー豆等のようにそれ自体は導電性を有しない抽出対象物であっても、これに水分をしみ込ませた状態つまり水分を滲入させた状態とすると、通電性を有し電流が流れる性質を持つことになるということが判明した。しかも、純水と相違して不純物を含む水道水や地下水などは導電性を有するが、水分が滲入した薬草や茶葉は水道水等よりも電気抵抗が小さく、つまり導電率が高くなることが判明した。
【０００５】
そこで、発明者は上述した抽出対象物を細片状や粉粒状に粉砕してこれと水道水に混ぜて混合液としこれに電流を流して混合液にジュール熱を発生させて抽出対象物を加熱する実験を行った結果、温水が加熱される温度よりも抽出対象物が加熱される温度の方が高い温度になるとともに、抽出対象物に流れる電流の作用によって抽出成分が迅速に温水に抽出されることが確認された。
【０００６】
しかしながら、混合液に通電して抽出対象物を加熱するようにすると、抽出成分が抽出された後の混合液をフィルターにより抽出液と抽出カスとに分離する必要がある。フィルターによる分離操作は、混合液をフィルターに搬送して行われるので、分離操作は抽出対象物を加熱することによる抽出操作が終了してから所定の時間が経過した後に行われることになる。このため、抽出対象物は分離操作が行われるまで抽出液に混合された状態となり、抽出対象物によっては不要な成分も分離操作までに抽出され、高品質の抽出液が得られない場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、電極対が設けられた管状部材内に抽出対象物を停滞させた状態で液体のみを管状部材内に流し、抽出終了とともに抽出液と抽出対象物とを分離することにより高品質の抽出液を得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の抽出装置は、茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出装置であって、絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とを有する通電モジュールと、前記管状部材に前記液体通路を貫通する液体を供給する液体供給手段と、前記通電モジュールに設けられ、前記管状部材内に収容された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗して前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止して前記抽出対象物を前記液体通路内に停滞させる停滞手段と、前記電極対に電力を供給し、前記管状部材内の前記抽出対象物に前記液体を介して通電し前記抽出対象物をジュール熱により加熱する電源ユニットとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の抽出装置は、茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出装置であって、絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを直列に接続して形成される抽出ユニットと、前記抽出ユニットに前記液体通路を貫通する液体を供給する液体供給手段と、それぞれの前記通電モジュールに設けられ、それぞれの前記管状部材内に収容された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗してそれぞれの前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止して前記抽出対象物を前記液体通路内に停滞させる停滞手段と、それぞれの前記電極対に電力を供給し、それぞれの前記管状部材内の前記抽出対象物に前記液体を介して通電し前記抽出対象物をジュール熱により加熱する電源ユニットとを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の抽出装置においては、複数の前記通電モジュールを相互に着脱自在に連結し、前記液体を前記抽出ユニットに供給する液体供給管と前記抽出ユニットの流入端部とを着脱自在に連結し、抽出液を外部に排出する液体搬出管と前記抽出ユニットの流出端部とを相互に着脱自在に連結することを特徴とする。
【００１１】
本発明の抽出装置は、茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出装置であって、絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを相互に着脱自在に直列に接続して形成される少なくとも１つの第１の抽出ユニットと、絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに前記抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを相互に着脱自在に直列に接続して形成される少なくとも１つの第２の抽出ユニットと、それぞれの前記抽出ユニットの流入端部が着脱自在に接続され、前記液体通路を貫通する液体を供給する液体供給管と、それぞれの前記抽出ユニットの流出端部が着脱自在に接続され、抽出液を外部に排出する液体搬出管と、それぞれの前記通電モジュールに設けられ、それぞれの前記管状部材内に収容された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗してそれぞれの前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止して前記抽出対象物を前記液体通路内に停滞させる停滞手段と、それぞれの前記電極対に電力を供給し、それぞれの前記管状部材内の前記抽出対象物に前記液体を介して通電し前記抽出対象物をジュール熱により加熱する電源ユニットとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の抽出装置においては、抽出対象物よりもサイズが小さい多数の液体通過孔を有し、前記通電モジュールの端部に設けられる網状部材により前記停滞手段を形成するようにしても良い。また、抽出対象物を収容する通液性の袋体に係合し、液体の流れにより前記通電モジュールの外部に前記袋体が排出されるのを防止するように前記通電モジュールの端部に設けられるストッパにより前記停滞手段を形成するようにしても良い。さらに、前記網状部材または前記ストッパを前記通電モジュールの両端部に設けるとともに少なくとも一方の端部に設けられる前記網状部材または前記ストッパを前記通電モジュールから取り外し自在に設けるようにしても良い。また、本発明の抽出装置においては、通電モジュール内の圧力を圧力調整手段により大気圧以上の圧力に設定するようにしても良い。
【００１３】
本発明の抽出方法は、絶縁性材料からなり液体通路が形成されるとともに抽出対象物を収容する管状部材と前記管状部材に設けられる少なくとも１対の電極対とをそれぞれ有する複数の通電モジュールを相互に着脱自在に直列に接続してそれぞれ形成される第１と第２の少なくとも２つの抽出ユニットと、それぞれの前記通電モジュールに設けられ、それぞれの前記管状部材内に配置された前記抽出対象物が前記液体通路内の液体の流れに抗してそれぞれの前記通電モジュールの外部に排出されるのを防止する停滞手段とを有する抽出装置を用いて、茶葉等の抽出対象物の抽出成分を前記抽出対象物の加熱により液体に抽出する抽出方法であって、前記第１の抽出ユニットに対する液体の供給を停止した状態のもとで、前記第２の抽出ユニットに対して液体を供給するとともに前記第２の抽出ユニットにおける前記電極対に電力を供給して前記第２の抽出ユニット内の前記抽出対象物をジュール熱により加熱する抽出工程と、液体の供給が停止された状態の前記第１の抽出ユニットにおける前記通電モジュールを前記第１の抽出ユニットから取り外した後に、前記第１の抽出ユニットに新たな前記通電モジュールを装着する交換工程とを有し、前記第１の抽出ユニットにより抽出を行っている状態のもとで、前記第２の抽出ユニットにおける前記通電モジュールを交換することにより連続的に抽出操作を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明の抽出方法においては、第１の抽出ユニットから取り外される通電モジュールを最下流側の通電モジュールとし、新たな通電モジュールを最上流側に装着するようにしても良い。また、通電モジュール内の圧力を大気圧以上の圧力に加圧した状態のもとで抽出操作を行うようにしても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電極が設けられた通電モジュール内に抽出対象物を捕捉ないし停滞した状態で通電モジュールの液体通路内に液体を流しながら、電極から液体を介して抽出対象物に電流を流し、抽出対象物をジュール熱により加熱するようにしたので、抽出終了とともに抽出液と抽出対象物とを分離し、流れる液体よりも抽出対象物の温度は高くならず、抽出対象物が過加熱されることなく、高品質の抽出液を製造することができる。
【００１６】
抽出装置による抽出操作は、抽出対象物の種類に応じて、単一の通電モジュールによって行うことができるとともに、複数の通電モジュールを直列に接続して任意の数の通電モジュールによっても行うことができ、抽出対象物をその種類に応じて最適な状態で抽出操作を行うことができる。
【００１７】
通電モジュールを着脱自在とすることにより、抽出操作が完了した後の抽出カスを外部に廃棄することができる。
【００１８】
第１と第２の抽出ユニットにより抽出装置を形成することによって、一方の抽出ユニットにより抽出操作が行われているときに、他方の抽出ユニットを構成する通電モジュールの交換操作を行うことにより、連続的に抽出操作を行うことができる。
【００１９】
通電モジュール内の圧力を大気圧以上に設定して抽出操作を行うと、大気圧以下で抽出操作を行う場合よりも、抽出効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である抽出装置を示す正面図であり、図２（Ａ）は図１に示された通電モジュールを示す断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【００２１】
図１に示される抽出装置は、相互に並列となって上下方向を向いて配置される２つの抽出ユニット１１，１２を有しており、一方は第１の抽出ユニット１１を形成し、他方は第２の抽出ユニット１２を形成している。それぞれの流入端部は液体供給管１３ａ，１３ｂに着脱自在に接続されるようになっており、それぞれの液体供給管１３ａ，１３ｂには三方弁１４を介して液体供給管１３が接続され、液体供給管１３に設けられた液体供給手段としてのポンプ１５により液体容器１６内に収容された水つまり液体がそれぞれの抽出ユニット１１，１２にそれぞれの下端部から供給されるようになっている。それぞれの抽出ユニット１１，１２の流出端部は液体搬出管１７ａ，１７ｂに着脱自在に接続されるようになっており、抽出液はそれぞれの液体搬出管１７ａ，１７ｂにより回収容器１８内に供給される。このように、水がそれぞれの抽出ユニット１１，１２の下端部から供給され、上端部から排出されるようになっているので、それぞれの抽出ユニット１１，１２の液体通路２１内には気泡が入り込むことが防止される。ただし、それぞれの抽出ユニット１１，１２を傾斜させて配置するようにしても良い。
【００２２】
なお、三方弁１４の切換操作によって１つのポンプ１５から選択的に両方の抽出ユニット１１，１２に水が供給されるようになっているが、別々のポンプによりそれぞれの抽出ユニット１１，１２に水を供給するようにしても良い。また、それぞれの液体搬出管１７ａ，１７ｂの下流側部を１本の管に合流させるようにしても良い。
【００２３】
それぞれの抽出ユニット１１，１２は、同一形状の４つの通電モジュール２０を直列に接続することにより形成されており、図１において符号（ａ）が付された通電モジュール２０は最上流側の通電モジュールになり、符号（ｄ）が付された通電モジュール２０は最下流側の通電モジュール２０になっており、符号（ｂ），（ｃ）が付された他の２つの通電モジュール２０は中間の通電モジュール２０となっている。
【００２４】
図２に示すように、通電モジュール２０は合成樹脂等の絶縁性材料からなり、内部に貫通孔からなる液体通路２１が形成された横断面円形の管状部材２２を有し、両端部にはそれぞれチタンやステンレス等により形成された環状つまりリング状の第１の電極２３ａと第２の電極２３ｂとが設けられており、両方の電極２３ａ，２３ｂにより電極対が形成されている。通電モジュール２０の両端部には絶縁性材料からなるフランジ２４，２５が着脱自在に装着されるようになっており、それぞれのフランジ２４，２５によって管状部材２２には停滞手段としての網状部材２６が挟み付けられて管状部材２２に着脱自在に装着されるようになっている。網状部材２６はゴム製の細線を格子状に編み上げて形成されており、多数の液体通過孔を有し、外周部には細線と一体となった枠体２７が設けられている。網状部材２６は枠体２７とともにゴムにより形成されているが、網状部材２６を金属により形成するようにしても良い。
【００２５】
管状部材２２の内部には、薬草、粒状のコーヒー豆または茶葉等の抽出対象物Ｅが収容されるようになっており、抽出対象物Ｅは網状部材２６の液体通過孔よりもサイズが大きく設定されている。抽出対象物Ｅは上側の網状部材２６を管状部材２２から取り外した状態のもとで管状部材２２の内部に供給され、上側の網状部材２６を管状部材２２に取り付けることにより抽出対象物Ｅは管状部材２２の内部に収容される。管状部材２２の両端部には網状部材２６がいずれも着脱自在つまり取り外し自在に装着されているが、一方の網状部材２６を管状部材２２に固定し、他方の網状部材２６のみを管状部材２２に対して着脱自在としても良い。
【００２６】
図２は、図１に示された抽出ユニット１１，１２における最上流側の通電モジュール２０（ａ）を示しており、最上流側の通電モジュール２０（ａ）は液体供給管１３ａのフランジ２８とフランジ２４とをクランパ３１により締結することにより、液体供給管１３ａに着脱自在つまり取り外し自在ないし分離自在に連結される。同様に、クランパ３１によって４つの通電モジュール２０は相互に着脱自在に連結されるとともに、最下流側の通電モジュール２０は図１に示すように液体搬出管１７ａのフランジ２９に着脱自在に連結されるようになっている。それぞれの通電モジュール２０における一方のフランジ２４の突き当て面には、対向するフランジの突き当て面との間をシールするシール部材３０が設けられている。
【００２７】
クランパ３１は、ピン３２を中心に相互に回動自在に連結されたクランパ片３３，３４を有し、それぞれのクランパ片３３，３４はフランジの外周面に対向する周壁部とこれの軸方向両端部に一体となりフランジに対向する円弧状の端壁部とを有し断面コの字形状となっている。一方のクランパ片３３の自由端にはピン３５を中心に回動自在にボルト３６が取り付けられ、クランパ片３４の自由端に接触する蝶ナット３７がボルト３６にねじ止めされるようになっている。したがって、最上流側の通電モジュール２０のフランジ２４を液体供給管１３ａのフランジ２８に突き当てた状態のもとで、クランパ３１によって通電モジュール２０を液体供給管１３ａに分離自在に連結することができる。同様のクランパ３１によって、それぞれの抽出ユニット１１，１２における通電モジュール２０を相互に分離自在に連結することができるとともに、最下流側の通電モジュール２０を液体搬出管１７ａのフランジ２９に分離自在に連結することができる。
【００２８】
図２（Ａ）に示すように、それぞれの電極２３ａ，２３ｂには給電ケーブル４１ａ，４１ｂが電気的に接続され、それぞれの給電ケーブル４１ａ，４１ｂには図示しないコネクターを介して図１に示すように電源ユニット４２に接続されるようになっている。電源ユニット４２からは対をなす電極が逆極性となるように高周波電流が供給される。なお、それぞれの通電モジュール２０には一対の電極が設けられているが、少なくもと１対の電極が設けられていれば、複数の電極を設けるようにしても良い。
【００２９】
図１に示す抽出装置の第１の抽出ユニット１１によって抽出対象物Ｅから液体に抽出成分を抽出するには、それぞれの通電モジュール２０内に抽出対象物Ｅを投入した状態のもとで、全ての通電モジュール２０を相互に連結して第１の抽出ユニット１１を組み立てるとともに、抽出ユニット１１を液体供給管１３ａと液体搬出管１７ａとの間に連結する。この状態のもとで、ポンプ１５により液体容器１６内の水を抽出ユニット１１内の液体通路２１内に流しながら電源ユニット４２からそれぞれの電極対に対して電力を供給する。第２の抽出ユニット１２によって抽出対象物Ｅから液体に抽出成分を抽出する場合にも同様の手順により抽出操作が行われる。
【００３０】
それぞれの抽出ユニット１１，１２においては、液体容器１６内の水を連続的に供給することにより連続的に抽出操作を行うことができ、その操作時には、液体は上流側から下流側に向かうに従って温度が高くなり、最下流側の通電モジュール２０内の液体温度が最も高くなる。通電モジュール２０内の抽出対象物Ｅの抽出成分が殆ど抽出されると、抽出対象物Ｅは抽出カスとなる。抽出カスが収容された通電モジュール２０を抽出ユニットから取り外し、新たな抽出対象物Ｅが収容された通電モジュール２０を抽出ユニットに装填する必要があるので、通電モジュールの交換作業が行われる際には、抽出ユニットの抽出操作は停止される。
【００３１】
図１に示すように、２つの抽出ユニット１１，１２を有する抽出装置においては、一方の抽出ユニットにより抽出操作を行いながら、他方の抽出ユニットにおける通電モジュールの交換操作を行うことにより、液体容器１６内の水を連続的に送りながら、抽出液を回収容器１８に供給することができる。例えば、第１の抽出ユニット１１に対する液体の供給を停止して抽出操作を停止させた状態のもとで、第２の抽出ユニット１２に対して液体容器１６内の液体を供給するとともに抽出ユニット１２におけるそれぞれの電極対に電源ユニット４２から電力を供給することにより、回収容器１８に連続的に抽出液を供給することができる。抽出操作が停止された状態の抽出ユニット１１においては、少なくともいずれか１つの通電モジュール２０を交換することができる。
【００３２】
この抽出操作時には、抽出ユニットの通電モジュール２０内の抽出対象物Ｅは、水分を含んで導電性となるので抽出対象物Ｅには水を介して電流が流れ、ジュール熱が発生して抽出対象物Ｅは加熱される。抽出対象物Ｅは、通電加熱時には下流側の網状部材２６により水の流れに抗して通電モジュール２０内に捕捉されて停滞した状態のもとで発熱して加熱されることになるが、水は液体通路２１内を連続的に流れることになるので、停滞した抽出対象物Ｅは水よりも高い温度となっても、抽出対象物Ｅは水により冷却されて過度に温度が上昇することなく、抽出成分が水の中に抽出される。
【００３３】
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は通電モジュールの交換手順を示す工程図である。抽出操作が停止された第１の抽出ユニット１１における通電モジュール２０の交換手順としては、図３（Ａ）に示すように、最下流側の通電モジュール２０（ｄ）を抽出ユニット１１から取り外し、図３（Ｂ）に示すように他の３つの通電モジュール２０（ａ）〜（ｃ）を最下流側の位置に移動する。これにより、図１における通電モジュール２０（ｃ）が最下流側に移動し、最上流側の通電モジュール２０（ａ）の部分が空きスペースとなる。この空きスペースには、図３（Ｃ）に示すように、新たな抽出対象物が収容された新たな通電モジュール２０（ｅ）が装着され、隣り合う通電モジュール２０（ａ）にクランパ３１により締結され、新たな通電モジュール２０（ｅ）が最上流側の通電モジュールとなる。最上流側に新たな通電モジュール２０（ｅ）が装着されたならば、その通電モジュール２０（ｅ）を液体供給管１３ａにクランパ３１により締結し、さらに最下流側の通電モジュール２０（ｃ）を液体搬出管１７ａにクランパ３１により締結することにより、第１の抽出ユニット１１は４つの通電モジュール２０が直列に接続されて抽出操作可能状態となる。
【００３４】
抽出対象物に含まれる抽出成分は抽出時間の経過、および抽出温度の上昇とともに液体に抽出されることになる。抽出ユニット内を流れる水の温度は、上流側から下流側に向かうに従って高くなり、最下流側の通電モジュール内の温度が最も高くなるので、最下流側の通電モジュール内の抽出対象物Ｅにおける抽出成分が殆ど全て液体に抽出されるように抽出時間と通電量が設定される。したがって、所定の通電操作が終了した後に、最下流側の通電モジュールを取り外して最上流側に新たな通電モジュールを装填するという通電モジュールの交換操作を行うと、抽出成分が殆ど液体に抽出された抽出対象物つまり抽出カスを順次外部に廃棄することができる。
【００３５】
第１の抽出ユニット１１が抽出操作可能状態となったならば、第２の抽出ユニット１２の抽出操作を停止して第１の抽出ユニット１１により抽出操作を行うことができ、この抽出ユニット１１により抽出操作が行われているときには、第２の抽出ユニット１２における通電モジュール２０の交換操作を上述と同様にして行うことができる。したがって、各々の通電モジュール２０内に収容された抽出対象物Ｅは間歇的に４回抽出操作が行われることにより、抽出操作が完了する。
【００３６】
図１に示すようにそれぞれの抽出ユニット１１，１２はそれぞれ４つの通電モジュール２０を有しているが、通電モジュール２０の数は抽出対象物の種類によって任意の数とすることができ、その種類によってはそれぞれの抽出ユニット１１，１２を１つの通電モジュールによって構成するようにしても良い。同様に、抽出ユニットの数も任意の数とすることができ、停止状態の抽出ユニットにおける通電モジュールの交換時間を考慮して、抽出ユニットの停止時間が長くならないように、例えば、複数の抽出ユニットを同時に抽出操作させるとともに、複数の抽出ユニットを停止させて通電モジュールの交換を行うようにしても良い。
【００３７】
図４（Ａ）は本発明の他の実施の形態である通電モジュールを示す縦断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）における４Ｂ−４Ｂ線断面図である。
【００３８】
この通電モジュール２０内には抽出対象物がメッシュ状の袋体４３に収容された状態で配置されるようになっており、袋体４３は多数の液体通過孔を有しているが、その孔の径は内部の抽出対象物よりも小さく設定されている。このように袋体４３の中に抽出対象物Ｅを収容した場合には、液体通路２１内を流れる液体によって袋体４３が通電モジュール２０の中から流出しないようにすれば、抽出対象物Ｅを通電モジュール２０内に停滞させることができるので、図２に示した網状部材２６に代えて、複数本の棒状部材２６ａからなるストッパにより停滞手段を構成することができる。棒状部材２６ａ相互間により形成される通液スペースは、図２に示した網状部材２６に形成された多数の液体通過孔よりも大きくすることができるので、抽出ユニット１１，１２内の液体の流れ抵抗を図２に示す場合よりも小さくすることができる。
【００３９】
なお、抽出対象物Ｅを袋体４３内に収容する場合には、袋体４３が通電モジュール２０内から流出しないようにすれば良いので、袋体４３に紐を設けてその紐を通電モジュール２０に設けた停滞手段としてのフック部に引っ掛けるようにしても良い。また、袋体４３を用いる場合には、ストッパつまり棒状部材２６ａを管状部材２２の下流側のみに設けるようにしても良い。
【００４０】
図５（Ａ）は本発明の他の実施の形態である通電モジュールを示す縦断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）における５Ｂ−５Ｂ線断面図である。
【００４１】
この通電モジュール２０の管状部材２２は液体通路２１が形成された断面角形の合成樹脂により形成されており、管状部材２２の内面にはそれぞれ板状の第１の電極２３ａと第２の電極２３ｂが対となって相互に対向して取り付けられている。管状部材２２の両端部には締結フランジ４４，４５が取り付けられており、両方の締結フランジ４４，４５はタイロッド４６により連結されている。一方の締結フランジ４４には連結フランジ４７が一体に設けられるとともに締結フランジ４４に網状部材２６が固定されている。他方の締結フランジ４５には連結フランジ４８が着脱自在に装着されるようになっており、連結フランジ４８と締結フランジ４５により網状部材２６が通電モジュール２０に対して着脱自在となっている。図５に示す通電モジュール２０においては、管状部材２２の一端部側の網状部材２６は管状部材２２から取り外すことができず、他端部側の網状部材２６のみが取り外すことができるようになっている。ただし、両方の網状部材２６を図２に示す場合と同様に取り外すことができるようにしても良い。
【００４２】
図６（Ａ）は本発明の他の実施の形態である通電モジュール２０を示す縦断面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）における６Ｂ−６Ｂ線断面図である。この通電モジュール２０は液体通路２１が形成された断面円形の樹脂製の管状部材２２を有しており、管状部材２２の両端部には相互に対向するように板状の電極２３ａ，２３ｂが対となって取り付けられている。
【００４３】
液体通路２１に連通して管状部材２２の一端部に側面を開口させて筒部５１が設けられるとともに、他端部に側面を開口させて筒部５２が設けられている。それぞれの筒部５１，５２には、網状部材２６が着脱自在に装着されるようになっている。それぞれの網状部材２６は円形の枠体２７を有し、枠体２７には３つの突起５４が径方向外方に突出して円周方向に１２０度のピッチで設けられており、それぞれの筒部５１、５２には突起５４の円周方向のピッチに対応したピッチとなって案内溝５５が軸方向に延びて形成されている。したがって、突起５４の位置に案内溝５５を一致させると、網状部材２６を通電モジュール２０に着脱することができ、網状部材２６を装着した状態で回転させると、網状部材２６は通電モジュール２０に取り付けられることになる。このように、図６に示す網状部材２６は通電モジュール２０に直接取り付けることができるが、上述した他の通電モジュール２０においても同様に網状部材２６および棒状部材２６ａを通電モジュール２０に対して直接着脱するようにしても良い。
【００４４】
図７は本発明の更に他の実施の形態である通電モジュール２０を示す縦断面図であり、管状部材２２の両端は端板部５３により閉塞されており、この管状部材２２は端板部５３を含めて樹脂等の絶縁性材料により形成されている。管状部材２２の内面には円筒形状の電極２３ａが固定され、管状部材２２の中心部に配置される棒状の電極２３ｂはその両端が端板部５３により固定されており、円筒形状の電極２３ａと棒状の電極２３ｂとにより電極対が構成されている。液体通路２１に連通して管状部材２２の一端部に側面を開口させて形成された筒部５１にはフランジ２４が着脱自在に装着されるとともに、他端部に側面を開口させて形成された筒部５２にはフランジ２５が着脱自在に装着されており、それぞれのフランジ２４，２５によって網状部材２６が管状部材２２に挟み付けられて着脱自在となっている。ただし、一方の網状部材２６を図５に示す場合と同様に取り外しができないようにしても良く、図６に示すように、網状部材２６を着脱自在としても良い。
【００４５】
なお、図４〜７においては、図２に示した部材と共通の機能を有する部材には同一の符号が付されている。また、図５〜図７に示す通電モジュール２０においては、網状部材２６が設けられているが、網状部材２６に代えて図４に示すストッパつまり棒状部材２６ａをそれぞれの管状部材２２に設けるようにしても良く、その場合には抽出対象物Ｅは袋体４３内に収容された状態で管状部材２２の中に配置される。
【００４６】
図８は本発明の他の実施の形態である抽出装置を示す平面図であり、この場合にはそれぞれ４つの通電モジュール２０により形成される抽出ユニット１１，１２が接続され、水平方向を向いて配置されている。抽出ユニット１１の一端部と抽出ユニット１２の他端部とが連通管５６により接続され、抽出ユニット１１の他端部に連結される連通管５７には三方弁１４ａを介して液体供給管１３ａが接続されるとともに三方弁１４ａを介して液体搬出管１７ｂが接続されており、液体供給管１３ａはポンプ１５が設けられた液体供給管１３に三方弁１４を介して接続されている。抽出ユニット１２の一端部には連通管５８が接続されるようになっており、この連通管５８は三方弁１４ｂを介して液体供給管１３と液体搬出管１７ａとが接続されるようになっている。
【００４７】
図８に示す抽出装置においては、三方弁１４，１４ａ，１４ｂの切換操作によって、実線の矢印で示すように第１の抽出ユニット１１から第２の抽出ユニット１２に液体を流してそれぞれの抽出ユニット１１，１２に他端部側から一端部側に正方向に液体を流す正方向の抽出と、破線の矢印で示すように第２の抽出ユニット１２から第１の抽出ユニット１１に液体を流してそれぞれの抽出ユニット１１，１２に一端部側から他端部側に逆方向に液体を流す逆方向の抽出とを行うことができる。これにより、合計８つの通電モジュール２０内の抽出対象物を全体的に均一に抽出操作を行うことができる。ただし、１つの抽出ユニットにより抽出装置を構成するようにしても良い。
【００４８】
このように、抽出ユニット１１，１２内に正方向と逆方向とに液体を流す場合には、それぞれの通電モジュール２０内の抽出対象物を同時に交換する必要があるので、連続的に抽出操作を行う場合には、図８に示した抽出装置を複数台設ける必要がある。また、抽出ユニット１１，１２内に正方向と逆方向とに液体を流す場合には、それぞれの通電モジュール２０内に気泡が入り込まないように水平に配置されている。
【００４９】
図９は本発明の他の実施の形態である抽出装置を示す正面図であり、この抽出装置の基本構造は図１に示した抽出装置と同様である。図９に示す抽出装置においては、液体搬出管１７ａ，１７ｂにそれぞれ圧力調整手段としての背圧調整弁６１ａ，６１ｂが設けられており、それぞれの背圧調整弁６１ａ，６１ｂにより通電モジュール２０内の圧力を大気圧以上の圧力に設定するようにしている。このように、それぞれの通電モジュール２０内の圧力を大気圧以上の圧力に設定すると、大気圧以下で抽出操作を行う場合よりも抽出効果を高めることができる。また、通電モジュール２０内を流れる液体の温度を１００℃以上の温度に設定することができ、抽出効率を高めることができる。
【００５０】
通電モジュール２０内の圧力を大気圧以上に設定するための圧力調整手段としては、図９に示す背圧調整弁６１ａ，６１ｂに限られることなく、それぞれの背圧調整弁６１ａ，６１ｂの位置に圧力調整用のポンプを配置するようにしても良い。その場合にはそれぞれの圧力調整用のポンプにより通電モジュール２０内の圧力を大気圧以上に設定することができる。さらに、回収容器１８を密閉式の容器とし、密閉式の容器に外部から圧縮空気を供給することによって容器を含めて通電モジュール２０内の圧力を大気圧以上の圧力に設定することができる。ただし、その場合には、それぞれの液体搬出管１７ａ，１７ｂの搬出端に開閉弁を設けて、一方の抽出ユニットが使用されているときには、他方の抽出ユニットの液体搬出管を閉じるようにすることになる。
【００５１】
なお、図８に示す抽出装置においても、通電モジュール２０内の圧力を圧力調整手段により大気圧以上に調整するようにしても良い。
【００５２】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、それぞれの通電モジュール２０には１対の電極対が設けられているが、各々の通電モジュール２０に電極対の電極を設けるようにしても良い。また、抽出対象物Ｅとしては、上述した茶葉、コーヒーおよび薬草のみならず、魚介エキス、鶏ガラエキスなど水を含むと通電性を有するものであれば、どのようなものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態である抽出装置を示す正面図である。
【図２】（Ａ）は図１に示された通電モジュールを示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は通電モジュールの交換手順を示す工程図である。
【図４】（Ａ）は本発明の他の実施の形態である通電モジュールを示す縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における４Ｂ−４Ｂ線断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の他の実施の形態である通電モジュールを示す縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における５Ｂ−５Ｂ線断面図である。
【図６】（Ａ）本発明の他の実施の形態である通電モジュールを示す縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における６Ｂ−６Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施の形態である通電モジュールを示す縦断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態である抽出装置を示す平面図である。
【図９】本発明の更に他の実施の形態である抽出装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１１      抽出ユニット（第１の抽出ユニット）
１２      抽出ユニット（第２の抽出ユニット）
１３，１３ａ，１３ｂ    液体供給管
１５      ポンプ（液体供給手段）
１６      液体容器
１７，１７ａ，１７ｂ    液体搬出管
１８      回収容器
２０      通電モジュール
２１      液体通路
２２      管状部材
２３ａ    電極（第１の電極）
２３ｂ    電極（第２の電極）
２４，２５  フランジ
２６      網状部材（停滞手段）
２６ａ    棒状部材（ストッパ、停滞手段）
３１      クランパ
４１ａ，４１ｂ    給電ケーブル
４２      電源ユニット
６１ａ，６１ｂ    背圧調整弁（圧力調整手段）
【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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【図９】
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