(57)【要約】【課題】粉末原料の残渣が内表面に付着することを低減させることにより、所望の風味や品質を有する飲料を抽出することができる飲料抽出容器を提供すること。【解決手段】容器内部に投入されたコーヒー原料と添加湯とが混合してなる混合液Ｌを、容器内部の出口である抽出口３２を通じて濾過してコーヒー飲料（レギュラーコーヒー）を抽出するのに用いられる飲料抽出容器３０であって、抽出口３２を備えた抽出口近傍部分３０ｂの内表面は、内部空間が抽出口３２に向けて連続的に漸次大きくなる態様に形成し、かつ水接触角が９０度以上の大きさとなる態様に形成したものであり、抽出口近傍部分３０ｂ以外の主部分３０ａの内表面は、水接触角が５０度以下の大きさとなる態様に形成したものである。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内部に投入された粉末原料と添加湯とが混合してなる混合液を、前記容器内部の出口である抽出口を通じて濾過して飲料を抽出するのに用いられる飲料抽出容器であって、
前記抽出口を備えた抽出口近傍部分の内表面は、内部空間が前記抽出口に向けて連続的に漸次大きくなる態様に形成し、かつ水に対する接触角が９０度以上の大きさとなる態様に形成したものであり、
前記抽出口近傍部分以外の主部分の内表面は、水に対する接触角が５０度以下の大きさとなる態様に形成したものであることを特徴とする飲料抽出容器。
【請求項２】
前記抽出口近傍部分の内表面は、内部空間が前記抽出口に向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出容器。
【請求項３】
前記主部分の内表面は、内部空間が前記抽出口近傍部分との境界に向けて連続的に漸次大きくなる態様に形成したものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の飲料抽出容器。
【請求項４】
前記抽出口近傍部分の内表面は、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさとなる態様に形成したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の飲料抽出容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料抽出容器に関し、より詳細には、例えばカップ式飲料自動販売機等において、レギュラーコーヒー等のコーヒー飲料を抽出するのに用いられる飲料抽出容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えばレギュラーコーヒー等の飲料を提供するカップ式飲料自動販売機には、自動販売機内にコーヒーブリュアと呼ばれるコーヒー抽出装置が備えてある。コーヒー抽出装置は、飲料抽出容器に投入された定量のコーヒー原料（コーヒーの挽き豆：焙煎済みのコーヒー豆をミルで粉状に挽いたもの）および添加湯を混合・撹拌した後に濾過してコーヒー飲料を抽出し、これを後段のミキシングボールに供給する。ミキシングボール内では、必要に応じて砂糖、ミルク等を添加して、これらと供給されたコーヒー飲料との撹拌が行われる。そして、ベンドステージに先に搬出したカップにコーヒー飲料を吐出して提供する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２０４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記コーヒー抽出装置の飲料抽出容器には、コーヒー飲料の抽出後に、微量のコーヒー原料滓等の残渣が内表面に付着することがあった。かかる残渣の付着は、以降のコーヒー飲料の提供時に付着した残渣の一部が溶出することにより、抽出されたコーヒー飲料の新鮮な風味や品質を損ねる要因になっていた。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて、粉末原料の残渣が内表面に付着することを低減させることにより、所望の風味や品質を有する飲料を抽出することができる飲料抽出容器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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る飲料抽出容器は、容器内部に投入された粉末原料と添加湯とが混合してなる混合液を、前記容器内部の出口である抽出口を通じて濾過して飲料を抽出するのに用いられる飲料抽出容器であって、前記抽出口を備えた抽出口近傍部分の内表面は、内部空間が前記抽出口に向けて連続的に漸次大きくなる態様に形成し、かつ水に対する接触角が９０度以上の大きさとなる態様に形成したものであり、前記抽出口近傍部分以外の主部分の内表面は、水に対する接触角が５０度以下の大きさとなる態様に形成したものであることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る飲料抽出容器は、上記請求項１において、前記抽出口近傍部分の内表面は、内部空間が前記抽出口に向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成したものであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る飲料抽出容器は、上記請求項１または上記請求項２において、前記主部分の内表面は、内部空間が前記抽出口近傍部分との境界に向けて連続的に漸次大きくなる態様に形成したものであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係る飲料抽出容器は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記抽出口近傍部分の内表面は、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさとなる態様に形成したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、抽出口近傍部分の内表面が、内部空間が前記抽出口に向けて連続的に漸次大きくなる態様に形成し、かつ水に対する接触角が９０度以上の大きさとなる態様に形成してあり、主部分の内表面が、水に対する接触角が５０度以下の大きさとなる態様に形成してあるので、混合液が濾過されることによる液面低下の際、および混合液が濾過された後に、混合液中の粉末原料滓、すなわち残渣が内表面に付着することを低減させることができ、所望の風味や品質を有する飲料を抽出することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る飲料抽出容器の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、以下においては、説明の便宜上、レギュラーコーヒー飲料を提供するカップ式飲料自動販売機のコーヒー抽出装置において、レギュラーコーヒーを抽出するのに用いられる飲料抽出容器について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る飲料抽出容器が適用されたコーヒー抽出装置を示した概念図である。図１において、コーヒー抽出装置には、コーヒー豆を収納する原料箱１と、コーヒー豆を粉砕するコーヒーミル２と、粉砕して得たコーヒー原料（粉末原料）をコーヒー抽出器２０に投入するコーヒーシュータ３とが設けてある。また、コーヒー抽出装置には、添加湯を所定温度に加温する湯タンク４と、湯タンク４の添加湯をコーヒー抽出器２０に投入するための湯配管５とが設けてある。湯配管５には、流量計６およびポンプ７が設けてあるとともに、湯配管５の途中の分岐部分に逆止弁８ａおよび圧送エアポンプ８が設けてある。更に、コーヒー抽出装置には、コーヒー抽出器２０で抽出したレギュラーコーヒー（コーヒー飲料）を送液する抽出管９と、抽出管９で送液したレギュラーコーヒーを一時的に貯留するミキシングボール１０とが設けてある。ミキシングボール１０の上方には、砂糖収納容器１１およびパウダーミルク収納容器１２が設けてある。このミキシングボール１０には、導出管１３が接続してあり、該導出管１３の先端はベンドステージ１４に至る。このベンドステージ１４には、飲料カップ１５が搬出される。また、ベンドステージ１４の下方には、排水管１６が接続してあり、該排水管１６の先端は廃液容器１７に至る。
【００１３】
上記コーヒー抽出装置が適用されたカップ式飲料自動販売機では、利用者がレギュラーコーヒーの選択ボタン（図示せず）を押すと、原料箱１からコーヒーミル２に定量のコーヒー豆が供給され、該コーヒーミル２で粉砕されることになる。コーヒーミル２で粉砕されたコーヒー原料（コーヒー挽き豆）は、コーヒーシュータ３を通じてコーヒー抽出器２０に投入される。一方、コーヒー抽出器２０へのコーヒー原料の投入と略同時に、湯タンク４で加温された添加湯が湯配管５を通じてコーヒー抽出器２０に投入される。湯配管５では、ポンプ７によって添加湯を吸湯して流量計６によって添加湯の湯量を計るとともに、圧送ポンプ８によって空気を圧送する。これにより、コーヒー抽出器２０には、一定量の添加湯が加圧供給されることになる。
【００１４】
コーヒー抽出器２０で抽出されたレギュラーコーヒーは、抽出管９からミキシングボール１０に送液される。これと略同時に、ミキシングボール１０の上方に設けた砂糖収納容器１１およびパウダーミルク収納容器１２から、利用者の好みで選択された砂糖およびミルクがミキシングボール１０に投入される。ミキシングボール１０では、これらレギュラーコーヒー、砂糖およびミルクが撹拌混合される。ミキシングボール１０で撹拌混合されて得られたレギュラーコーヒー飲料は、導出管１３を通じてベンドステージ１４に送液される。そして、送液されたレギュラーコーヒー飲料は、導出管１３の先端に取り付けられたノズルから、ベンドステージ１４に搬出された飲料カップ１５へ吐出される。尚、販売トラブル等でベンドステージ１４から溢れた飲料は、排水管１６を通じて廃液容器１７に回収される。
【００１５】
上記コーヒー抽出器２０について詳しく述べると次のようになる。コーヒー抽出器２０は、飲料抽出容器３０と、フィルタブロック４０とを備えて構成してある。飲料抽出容器３０は、上方側が絞られた円筒状の形態を成しており、容器内部の入口となる上面開口３１と、容器内部の出口となる抽出口３２とを有している。この飲料抽出容器３０の上側には、コーヒー原料および添加湯を、該飲料抽出容器３０の内部に投入するための投入部２１が設けてある。つまり、投入部２１には、上述したコーヒーシュータ３および湯配管５が接続してある。この飲料抽出容器３０の詳細は後述する。
【００１６】
フィルタブロック４０は、飲料抽出容器３０の下側に位置しており、アクチュエータ４１によって飲料抽出容器３０に結合する結合位置と、該飲料抽出容器３０から離間する退避位置との間を移動可能に設けてある。このフィルタブロック４０は、上端に開口部４２を有した容器であり、結合位置にある場合には、開口部４２がシール材（図示せず）を有して飲料抽出容器３０の抽出口３２に対して液密に結合するものである。また、フィルタブロック４０の底部分には、上述した抽出管９が接続してある。
【００１７】
飲料抽出容器３０の抽出口３２と、フィルタブロック４０の開口部４２との間には、フィルタ２２が設けてある。フィルタ２２は、フィルタブロック４０が結合位置にある場合に抽出口３２と開口部４２との間に密着して挟まれる。このフィルタ２２は、ロール状にしたフィルタロール２３から引き出されて、フィルタ送り機構２４を介して飲料抽出容器３０とフィルタブロック４０との間を通してあり、フィルタ送り機構２４によって原料滓回収容器２５の内部に送られる。
【００１８】
飲料抽出容器３０の内部には、ピストン２６が設けてある。ピストン２６は、弁体としてのピストンヘッド２６ａを有している。ピストンヘッド２６ａは略円錐形状に形成してあり、その上端にピストンロッド２６ｂが設けてある。ピストンロッド２６ｂは、飲料抽出容器３０の内部から、上面開口３１および投入部２１を貫通して、該投入部２１の上方に延在している。このピストンロッド２６ｂの上端は、ピストンアクチュエータ２６ｃに連結してあり、これにより、ピストンヘッド２６ａは、上面開口３１を閉塞する上昇位置と、上面開口３１から離間して該上面開口３１を開放する下降位置との間を昇降することができる。
【００１９】
次に、上記飲料抽出容器３０について詳細に説明する。飲料抽出容器３０は、上述したように、上方側が絞られた円筒状の形態を成しており、上面開口３１と抽出口３２とを有している。ここで、図２は、図１における飲料抽出容器の一部を拡大して示した拡大断面図である。
【００２０】
飲料抽出容器３０は、例えばポリサルフォン樹脂等の熱可塑性樹脂材から形成したものであり、図２に示したように、肉厚が均一な主部分３０ａと、主部分３０ａに連続的に形成され、肉厚が抽出口３２に向けて連続的に漸次小さくなる態様でテーパー状に形成された抽出口近傍部分３０ｂとを有している。
【００２１】
主部分３０ａは、肉厚が均一なため、内部空間が外形形状と略相似となっている。この主部分３０ａの内表面は、周知の親水性材料をコーティングすることにより、水に対する接触角（以下、水接触角という）が５０度以下の大きさ、好ましくは５度以上５０度以下の大きさに形成してある。
【００２２】
抽出口近傍部分３０ｂは、肉厚が抽出口３２に向けて連続的に漸次小さくなっているので、該抽出口近傍部分３０ｂの内表面は、内部空間が上記抽出口３２に向けて連続的に漸次大きくなる態様でテーパー状に形成してある。ここで、抽出口近傍部分３０ｂの内表面のテーパー角は、２〜１０度の大きさである。この抽出口近傍部分３０ｂの内表面は、周知の疎水性材料をコーティングすることにより水接触角が９０度以上の大きさ、好ましくは９０度以上１５０度以下の大きさに形成してある。また、抽出口近傍部分３０ｂの内表面は、所定の表面加工を施すことにより、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさに形成してある。
【００２３】
以上のような構成を有する飲料抽出容器３０は、次のようにしてレギュラーコーヒーの抽出に用いられる。
【００２４】
飲料抽出容器３０の内部に、コーヒーシュータ３からのコーヒー原料と、湯タンク４からの添加湯とが、略同時に投入部２１を通じて投入される。これにより、図３に示したように、コーヒー原料と添加湯とが混合してなる混合液Ｌが得られる。このとき、フィルタブロック４０は、アクチュエータ４１の駆動により結合位置に位置しており、これにより、フィルタ２２を介してフィルタブロック４０の開口部４２が飲料抽出容器３０の抽出口３２に対して液密に結合している。
【００２５】
飲料抽出容器３０の内部にコーヒー原料および添加湯が投入されると、該内部に図示しないエアポンプおよびエア配管から加圧エアが供給されることにより、混合液Ｌが撹拌される。
【００２６】
その後、ピストンアクチュエータ２６ｃが駆動してピストンヘッド２６ａが上昇位置に位置することにより、飲料抽出容器３０の上面開口３１が閉塞されて内部が密閉空間となり、図示しないエアポンプおよびエア配管から加圧エアが供給されることにより、図４に示したように、混合液Ｌは、液面が押し下げられて濾過される。そして、濾過された混合液Ｌはレギュラーコーヒーとして抽出され、上述のように、抽出管９を通じてミキシングボール１０に送液される。
【００２７】
以上のような飲料抽出容器３０では、主部分３０ａの内表面は、水接触角が５０度以下の大きさとなる態様に形成してあるので、後段の実験例１からも明らかなように、混合液Ｌが濾過されることによる液面低下の際に、混合液中のコーヒー原料滓、すなわち残渣が内表面に付着することを低減させることができる。このように付着することを低減させることができるのは、コーヒー原料に油分が含まれていることに起因するものと考えられる。一方、水接触角が５０度を超える大きさの内表面では、混合液Ｌを添加湯成分の表面張力より小さい力で液面低下させる必要があるが、これが困難であるために、結果として、混合液Ｌの凝集が破壊されて残渣が付着することになる。
【００２８】
また、抽出口近傍３０ｂの内表面は、テーパー状に形成し、かつ水接触角が９０度以上の大きさとなる態様で形成してあるので、後段の実験例１からも明らかなように、混合液中のコーヒー原料滓、すなわち残渣が内表面に付着することを低減させることができる。このように残渣が付着することを低減させることができるのは、一般にかかる部分には濾過された後の混合液中のコーヒー原料滓が付着するので、内表面をテーパー状に形成したことによりコーヒー原料滓を落下しやすくし、更に水接触角が９０度以上の大きさに形成したことにより混合液中の添加湯成分をはじいて水滴として落下しやすくしたことによる。
【００２９】
さらに、抽出口近傍部分３０ｂの内表面は、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさとなる態様に形成したので、該内表面の接触面積を小さくすることができ、これによっても、コーヒー原料滓が付着することを低減させることができる。
【００３０】
一方、抽出口近傍部分３０ｂの内表面が、上述のように、水接触角が９０度以上の大きさで、表面粗さの算術平均が５μｍ以上１０μｍ以下の大きさに形成したので、後段の実験例２からも明らかなように、コーヒー原料の油分が付着することを低減させることができる。
【００３１】
＜実験例１＞
以下に、コーヒー原料の残渣の付着に関する実験例１を示す。まず、ポリサルフォン樹脂からなる飲料抽出容器（３０）に、コーヒー原料１０ｇおよび添加湯（９５℃）１００ｃｃを投入して混合液とし、２０秒後に濾過してレギュラーコーヒーを抽出した。かかるレギュラーコーヒーの抽出を１０分間隔で１０回繰り返した。その後、飲料抽出容器（３０）の主部分（３０ａ）および抽出口近傍部分（３０ｂ）のそれぞれのコーヒー原料滓付着重量を測定した。コーヒー原料滓の付着重量は、乾燥したときの重量である。
【００３２】
次に、飲料抽出容器（３０）の主部分（３０ａ）および抽出口近傍部分（３０ｂ）のそれぞれに、コーティング材料として、酸化チタン配合コート（ＴＯＴＯ社製）（以下、コートＡと称する）、二液常乾型ポリエステル変性アクリルウレタン樹脂系コート（日本ペイント社製）（以下、コートＢと称する）、フッ素樹脂コート（フロロテクノロジー社製）（以下、コートＣと称する）、ポリテトラフルオロエチレン微粉末含有コート（ＮＴＴアドバンステクノロジー社製）（以下、コートＤと称する）を個別に塗布して水接触角を調整して、上述と同様の操作を行って、主部分（３０ａ）および抽出口近傍部分（３０ｂ）のそれぞれのコーヒー原料滓付着重量を測定した。その結果を、図５および図６に示す。
【００３３】
図５および図６より、水接触角が５度の場合に、主部分３０ａでのコーヒー原料滓付着重量が最も小さく、良好であることが理解される。また、水接触角が５０度を超える場合には、主部分３０ａでのコーヒー原料滓付着重量がいずれも過大であった。一方、水接触角が１１６度および１４０度の場合に、抽出口近傍部分３０ｂでのコーヒー原料滓付着重量が小さく、良好であることが理解される。
【００３４】
＜実験例２＞
以下に、コーヒー原料の油分の付着に関する実験例２を示す。まず、ポリサルフォン樹脂からなる飲料抽出容器（３０）に、コーヒー原料１０ｇおよび添加湯（９５℃）１００ｃｃを投入して混合液とし、２０秒後に濾過してレギュラーコーヒーを抽出した。かかるレギュラーコーヒーの抽出を１０分間隔で５０回繰り返した。その後、飲料抽出容器（３０）を室温で１６時間放置してコーヒー原料滓を乾燥させた後、エアブローで内表面に付着したコーヒー原料滓を落とし、該飲料抽出容器（３０）をヘキサン中で超音波洗浄して内表面に付着した油分を溶解させた。油分の溶解したヘキサンを蒸発、乾固させた後の重量を油分の付着量として測定した。
【００３５】
次に、飲料抽出容器（３０）の内表面に、コーティング材料として、コートＣを塗布して水接触角を調整して、上述と同様の操作を行って、油分の付着量を測定した。更に、コートＣを塗布した飲料抽出容器（３０）の内表面に表面加工を施すことにより、表面粗さの算術平均が９．３μｍ、６．９μｍ、１．１μｍのものを作製し、それぞれについて上述と同様の操作を行って、油分の付着量を測定した。その結果を、図７に示す。
【００３６】
図７より、水接触角が９３度であって表面粗さの算術平均が６．９μｍの場合、あるいは水接触角が９２度であって表面粗さの算術平均が９．３μｍの場合に、油分の付着量が少なく、良好であることが理解される。一方、水接触角が９０度未満の場合、あるいは表面粗さの算術平均が５μｍ未満の場合には、いずれも油分の付着量が過大であった。
【００３７】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る飲料抽出容器３０によれば、主部分３０ａの内表面が、水接触角が５０度以下の大きさとなる態様に形成してあり、しかも抽出口近傍３０ｂの内表面が、テーパー状に形成し、かつ水接触角が９０度以上の大きさとなる態様で形成してあるので、混合液Ｌが濾過されることによる液面低下の際、および混合液Ｌが濾過された後に、混合液中のコーヒー原料滓、すなわち残渣が内表面に付着することを低減させることができ、所望の風味や品質を有するレギュラーコーヒーを抽出することができる。また、内表面に残渣が付着することを低減させることができるので、飲料抽出容器３０のメンテナンス等における負荷も低減させることができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、飲料抽出容器の主部分の内表面は、内部空間が抽出口近傍部分との境界に向けて連続的に漸次大きくなる態様に形成したものであっても良い。これにより、混合液が濾過されることによる液面低下の際、液面の横断面積を大きくすることができ、これにより混合液中のコーヒー原料滓等の浮遊物の厚みも小さくなり、泡等の作用によって凝集したコーヒー原料滓が容器内表面との界面に存在する浮遊物を取り込んで液面低下に貢献する結果、残渣が内表面に付着することを低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明に係る飲料抽出容器は、例えばカップ式飲料自動販売機等において、レギュラーコーヒー等の飲料を抽出するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る飲料抽出容器が適用されたコーヒー抽出装置を示した概念図である。
【図２】図１における飲料抽出容器の一部を拡大して示した拡大断面図である。
【図３】図１における飲料抽出容器の一部を拡大して示した拡大断面図である。
【図４】図１における飲料抽出容器の一部を拡大して示した拡大断面図である。
【図５】実験例１の測定結果を示した図表である。
【図６】実験例１の測定結果を示した図表である。
【図７】実験例２の測定結果を示した図表である。
【符号の説明】
【００４１】
３０      飲料抽出容器
３０ａ    主部分
３０ｂ    抽出口近傍部分
３１      上面開口
３２      抽出口
Ｌ        混合液
【図１】
2005215871.tif 000003
【図２】
2005215871.tif 000004
【図３】
2005215871.tif 000005
【図４】
2005215871.tif 000006
【図５】
2005215871.tif 000007
【図６】
2005215871.tif 000008
【図７】
2005215871.tif 000009