(57)【要約】【課題】飲料を抽出する際に排出される排水の量を低減することのできる飲料抽出装置を提供する。【解決手段】シリンダ２０内に湯を供給してポンプ６を停止すると、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗が小さくなるように抽出流路を流体抵抗の大きい第２の抽出流路から流体抵抗の小さい第１の抽出流路に切換えるようにしたので、シリンダ２０内に残る飲料を排水として排水容器８に排出することなく抽出管５０側に流通させることができ、排水量を低減することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を収容するシリンダと、シリンダ内をシリンダの中心軸方向に移動可能なピストンと、シリンダ内に湯を供給するポンプと、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗を変更可能な抵抗可変手段とを備えた飲料抽出装置において、
前記シリンダ内に所定量の湯を供給してポンプを停止すると、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗が小さくなるように抵抗可変手段を制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする飲料抽出装置。
【請求項２】
前記抵抗可変手段を、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗が第１の流体抵抗となる第１の流路と、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗が第１の流体抵抗よりも大きい第２の流体抵抗となる第２の流路と、第１の流路及び第２の流路うち一方の流路にシリンダから流出する飲料を流通させる流路切換手段によって構成した
ことを特徴とする請求項１記載の飲料抽出装置。
【請求項３】
前記流路切換手段を、第１の流路と第２の流路をピストンの移動によって切換可能に構成した
ことを特徴とする請求項２記載の飲料抽出装置。
【請求項４】
前記抵抗可変手段を、それぞれシリンダ内と連通するように設けられ、シリンダから流出する飲料が流通可能な一対の流路と、一対の流路のうち一方の流路を開閉する流路開閉手段とから構成した
ことを特徴とする請求項１記載の飲料抽出装置。
【請求項５】
前記シリンダ内に所定量の湯を供給して飲料を抽出した後、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗を小さくしてから所定時間経過後に原料滓を排出する原料滓排出制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の飲料抽出装置。
【請求項６】
前記シリンダに、ピストンを挿抜可能な開口部を設け、
ピストンに、抽出した飲料を流通させる抽出流路を設け、
ピストンと対向するように設けられ、シリンダ内をシリンダの中心軸方向に移動可能な原料滓押出ピストンと、
抵抗可変手段によってシリンダの抽出液流出側の流体抵抗を小さくする際に、ピストン及び原料滓押出ピストンをシリンダの開口部側にそれぞれ移動させ、ピストンと原料滓押出ピストンとの間隔を、飲料の抽出時よりも大きくするピストン移動手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の飲料抽出装置。
【請求項７】
原料を収容するシリンダと、シリンダ内をシリンダの中心軸方向に移動可能なピストンと、シリンダ内に湯を供給するポンプとを備えた飲料抽出装置において、
前記シリンダから流出する飲料の流路を開閉する流路開閉手段と、
シリンダ内に原料蒸らし用の所定量の湯を供給してポンプを停止すると、流路を閉鎖するように流路開閉手段を制御する流路開閉制御手段とを備えた
ことを特徴とする飲料抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末状に挽いたコーヒー豆等の原料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】
従来、この種の飲料抽出装置としては、原料を収容するシリンダと、シリンダ内をシリンダの中心軸方向に移動可能なピストンと、シリンダ内に湯を供給するポンプと、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗を変更可能な抵抗可変手段とを備え、原料としてレギュラーコーヒー用の挽き豆またはエスプレッソコーヒー用の挽き豆をシリンダ内に投入し、原料をピストンによって圧縮してシリンダ内に湯を供給することにより、レギュラーコーヒーまたはエスプレッソコーヒーを抽出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この飲料抽出装置において、レギュラーコーヒーを抽出する際には、０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａの抽出圧力が必要となり、エスプレッソコーヒーを抽出する際には、約０．９ＭＰａの抽出圧力が必要となるため、抽出する飲料の種類に応じて所定の抽出圧力となるように抵抗可変手段をそれぞれ設定するようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３６０４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記飲料抽出装置において、抽出圧力が高いエスプレッソコーヒーを抽出する場合には、抵抗可変手段が高い流体抵抗に設定されているため、飲料の抽出を終了してポンプを停止しても、シリンダ内の圧力は直ちに低下することなく高い状態が長時間保持される。この状態でシリンダから原料滓を排出しようとすると、原料滓が飛散して周囲が汚れたり、原料滓に含まれる水分量が多いために原料滓回収作業が困難となるおそれがある。このため、シリンダに湯を流通させる給湯管に三方弁等の流路切換弁を設け、シリンダ内に残留する抽出液を排水容器に排出してシリンダ内の圧力を低下させてから原料滓を排出するようになっている。
【０００５】
また、シリンダ内に少量の湯を供給して原料の蒸らしを行う場合に、少量の湯をシリンダ内に供給してポンプを停止しても、残圧によってシリンダ内には湯が流通し続けることから十分な蒸らしを行うことができないため、前記流路切替弁によってシリンダ内の抽出液を排水容器に排出してシリンダ内の圧力を低下させて原料の蒸らしを行うようになっている。
【０００６】
これにより、飲料を抽出する度に抽出液を排水として排水容器に排出しなければならず、排水量が多くなり、容量の大きな排水容器が必要となったり、頻繁に排水容器のメンテナンスを行わなければならないという問題点があった。
【０００７】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、飲料を抽出する際に排出される排水の量を低減することのできる飲料抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、原料を収容するシリンダと、シリンダ内をシリンダの中心軸方向に移動可能なピストンと、シリンダ内に湯を供給するポンプと、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗を変更可能な抵抗可変手段とを備えた飲料抽出装置において、前記シリンダ内に所定量の湯を供給してポンプを停止すると、シリンダの抽出液流出側の流体抵抗が小さくなるように抵抗可変手段を制御する制御手段を備えている。
【０００９】
これにより、ポンプを停止したときにシリンダ内に残る抽出液がシリンダの抽出液流出側に流通することから、シリンダ内に残る抽出液を排水として排出する必要はない。
【００１０】
また、原料を収容するシリンダと、シリンダ内をシリンダの中心軸方向に移動可能なピストンと、シリンダ内に湯を供給するポンプとを備えた飲料抽出装置において、前記シリンダから流出する飲料の流路を開閉する流路開閉手段と、シリンダ内に原料蒸らし用の所定量の湯を供給してポンプを停止すると、流路を閉鎖するように流路開閉手段を制御する流路開閉制御手段とを備えている。
【００１１】
これにより、シリンダ内に原料蒸らし用の湯を供給してポンプを停止したときにシリンダ内に残る抽出液が抽出液流出側に流通することはなく、飲料の抽出時のみにシリンダの抽出液流出側に飲料として流通することから、原料の蒸らし時にシリンダ内に残る抽出液を排水として排出する必要はない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シリンダ内に残る抽出液を排水として排出することなくシリンダの抽出液流出側に流通させることができるので、排水量を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１乃至図２４は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は飲料抽出装置の概略構成図、図２は飲料抽出器の平面図、図３は飲料抽出器の平面断面図、図４は飲料抽出器の正面断面図、図５は流路切換部材の斜視図、図６は抽出流路を第１の抽出流路とした状態を示す抽出管の要部断面図、図７は抽出流路を第２の抽出流路とした状態を示す抽出管の要部断面図、図８は制御系を示すブロック図、図９乃至図１４はレギュラーコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図、図１５乃至図２３はエスプレッソコーヒーを抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図、図２４は飲料の抽出動作に関するフローチャートである。また、以下の説明において、図２の右を右、図２の左を左、図２の下を前、図２の上を後、図２の手前を上、図２の奥を下として表記する。
【００１４】
この飲料抽出装置は、飲料をカップに注入して販売する自動販売機に格納されるものであり、図１に示すように、飲料を抽出するための飲料抽出器１と、レギュラーコーヒー用及びエスプレッソコーヒー用のコーヒー豆をそれぞれ収納するためのキャニスタ２ａ，２ｂと、キャニスタ２ａ，２ｂから搬出されたコーヒー豆を粉末状に挽くためのミル３と、飲料抽出用の水を貯蔵するための貯水タンク４と、飲料抽出用の水を加熱するためのボイラ５と、貯水タンク４内の水を流通させるためのポンプ６とを備えている。この飲料抽出装置は、キャニスタ２ａ，２ｂに収納されたコーヒー豆をミル３によって挽いて飲料抽出器１に原料Ａとして投入した後、ポンプ６によって貯水タンク４内の水を流通させ、ボイラ５において水を加熱することにより湯を生成し、生成された湯を飲料抽出器１に供給することにより、抽出液としてレギュラーコーヒーまたはエスプレッソコーヒーをノズル７からカップＣに注入するものである。また、飲料抽出器１とボイラ５の間に位置する湯の流路には、飲料抽出器１内の抽出液及び湯を排水容器８に排出するための排水配管９が電動三方弁９ａを介して接続されている。
【００１５】
この飲料抽出器１は、シリンダベース１０に固定されたシリンダ２０と、シリンダ２０に対して左右方向に移動可能に設けられたピストンユニット３０と、シリンダベース１０の右側面に固定された給湯管４０と、シリンダベース１０の左側面に固定された抽出管５０とを備えている。
【００１６】
シリンダベース１０は、上面を開口した箱形の部材からなり、底面の前後方向及び左右方向それぞれの略中央部にシリンダ２０が固定されている。シリンダベース１０のシリンダ２０の左側に位置する底面には、シリンダ２０から排出される原料滓Ａ′を下方に設けられた図示しない原料滓回収部に落下させるための原料滓排出口１１が設けられている。シリンダベース１０の右側面側の側壁１２には、前端側から左方向に延びるガイドシャフト１３が設けられ、ガイドシャフト１３によってピストンユニット３０を左右方向に移動自在に支持するようになっている。また、シリンダベース１０の右側面側の側壁１２には、後端側から左方向に延びる駆動シャフト１４が設けられ、駆動シャフト１４の回転によってピストンユニット３０を左右方向に移動させるようになっている。駆動シャフト１４は、外周面に螺旋状のネジ山が形成された棒状部材からなり、シリンダベース１０の右側面側の側壁１２の外側に設けられた電動のモータ１５によって正回転及び逆回転するようになっている。
【００１７】
シリンダ２０は、両端が開口された筒状に形成された部材からなり、シリンダベース１０の底面に中心軸を左右方向に向けて固定されている。また、シリンダ２０は、上部左側に位置する周面に、前後方向に延びる原料投入口２１が設けられ、ミル３によってコーヒー豆を粉末状にした挽き豆をシリンダ２０内に案内するためのシュータ３ａが接続されるようになっている。
【００１８】
ピストンユニット３０は、シリンダ２０に対して左右方向に移動可能にシリンダベース１０に支持されたフレーム３１と、フレーム３１に対して左右方向に移動自在に連結され、シリンダ２０内を移動可能に設けられた原料滓押出ピストンとしての第１のピストン３２と、第１のピストン３２と対向するようにフレーム３１に固定され、シリンダ２０の左側端部からシリンダ２０内に挿抜可能に設けられたピストンとしての第２のピストン３３とを備えている。
【００１９】
フレーム３１は、シリンダ２０の前面側、後面側及び右側面側を囲むように設けられた部材からなり、左側端部には第２のピストン３３が固定されている。フレーム３１の右側面の前端側には、ガイドシャフト１３を挿入するための軸受３１ａが設けられ、フレーム３１がガイドシャフト１３に対して左右方向に案内されるようになっている。また、フレーム３１の右側面の後端側には、駆動シャフト１４を螺合させるナット３１ｂが設けられ、フレーム３１が駆動シャフト１４の回転によって左右方向に移動するようになっている。
【００２０】
第１のピストン３２は、シリンダ２０の内面に嵌合するように設けられ、その先端側の外周部には周方向に亘ってシリンダ２０内の気密を保持するためのピストンリング３２ａが設けられている。第１のピストン３２の右側面側の径方向中央部には、左右方向に延びるように設けられ、右端部を開口した給湯流路３２ｂを有するピストンロッド３２ｃが設けられている。また、第１のピストン３２の左側面側には、全面に亘って複数の給湯孔を有する給湯板３２ｄが設けられている。第１のピストン３２は、フレーム３１に固定されたピストンガイド３４に所定範囲内で左右方向に移動自在に連結されている。
【００２１】
ピストンガイド３４は、中心軸を左右方向に向けてフレーム３１の右側面に固定された円筒状の部材からなり、内部に第１のピストン３２のピストンロッド３２ｃが挿入されるようになっている。また、ピストンガイド３４には、左端部の内周面に周方向に亘って延出部３４ａが設けられている。第１のピストン３２は、ピストンガイド３４の左端部からピストンロッド３２ｃが挿入され、ピストンロッド３２ｃの端部の外周面にナット３５が取付けられている。即ち、第１のピストン３２は、第１のピストン３２の右側面とナット３５の左側面とがそれぞれ延出部３４ａに接触する範囲内でピストンガイド３４に対して移動可能となっている。また、延出部３４ａとナット３５との間に位置するピストンロッド３２ｃには、コイル状のピストン付勢バネ３６が巻き掛けられるように設けられ、第１のピストン３２をフレーム３１に対して右側に付勢するようになっている。
【００２２】
第２のピストン３３は、シリンダ２０の内面に嵌合可能に設けられ、その先端側の外周部には周方向に亘ってシリンダ２０内の気密を保持するためのピストンリング３３ａが設けられている。第２のピストン３３の右側面には、全面に亘って複数の飲料流出孔が設けられた金属製の板状部材からなるフィルタ３３ｂが設けられている。また、第２のピストン３３の左側面の径方向中央部には、左右方向に延びるように設けられ、内部に抽出流路３３ｃを有するピストンロッド３３ｄが設けられている。ピストンロッド３３ｄの左端部側に位置する周面には、所定の第１の開口径を有する飲料流出孔３３ｅが設けられ、抽出流路３３ｃを流通する飲料は全て飲料流出孔３３ｅから流出するようになっている。
【００２３】
給湯管４０は、左右方向に延びる管状の部材からなり、左右方向に移動する第１のピストン３２の給湯流路３２ｂに挿入された状態となっている。また、給湯管４０の左端部側の外周部には、給湯流路３２ｂ内の気密を保持するためのシールリング４１が設けられ、給湯管４０を流通する湯が漏洩することなく給湯流路３２ｂに流通するようになっている。
【００２４】
抽出管５０は、左右方向に延びる管状の部材からなり、左右方向に移動する第２のピストン３３のピストンロッド３３ｄが右端部側の管内に挿入されている。また、抽出管５０の右端部の管内の内径は、他の管内の内径よりも大きく形成された拡大部５０ａが設けられ、拡大部５０ａ内に第２のピストン３３の抽出流路３３ｃから抽出管５０に流通する飲料の抽出流路を切換える抵抗可変手段としての流路切換部材５１が設けられている。
【００２５】
流路切換部材５１は、拡大部５０ａよりもやや小さい外径を有する円筒状の部材からなり、中心軸を左右方向に向けて抽出管５０の右端部の管内に挿入されている。また、流路切換部材５１は、抽出管５０の端部を閉鎖するための環状に形成された閉鎖板５２によって抽出管５０内に固定されている。流路切換部材５１の外周面には、抽出管５０の管内と流路切換部材５１の外周面との間の隙間を閉鎖するためのシールリング５１ａが中心軸方向の略中央部に設けられている。また、流路切換部材５１の内周面には、流路切換部材５１の内周面とピストンロッド３３ｄの外周面との間の隙間を閉鎖するためのシールリング５１ｂが中心軸方向の両端側にそれぞれ設けられている。また、流路切換部材５１には、内周面側の各シールリング５１ｂ間と外周面側のシールリング５１ａの左側（抽出液の流通方向の下流側）とを連通する連通孔５１ｃが設けられている。連通孔５１ｃは、飲料流出孔３３ｅの第１の開口径よりも小さい第２の開口径の孔が形成されている。更に、流路切換部材５１には、中心軸方向の左側端面に４個の突起部５１ｄが互いに周方向に間隔をおいて設けられ、流路切換部材５１の左側端面と拡大部５０ａの径方向に延びる面との間に抽出液を流通させる隙間を形成するようになっている。即ち、第２のピストン３３の飲料流出孔３３ｅが流路切換部材５１の左側に位置しているときには、図６に示すように、飲料流出孔３３ｅと抽出管５０内が直接連通する第１の流体抵抗となる第１の抽出流路に設定される。また、第２のピストン３３の飲料流出孔３３ｅが流路切換部材５１の内周面の各シールリング５１ｂ間に位置しているときには、図７に示すように、飲料流出孔３３ｅと抽出管５０内が連通孔５１ｃ及び流路切換部材５１の外周面と拡大部５０ａの内面との隙間を介して連通する第２の流体抵抗となる第２の抽出流路に設定される。
【００２６】
また、ピストンユニット３０の右側には、第１のピストン３２のピストンロッド３２ｃの端部が接触するように設けられ、右方向に移動するフレーム３１に対して第１のピストン３２を左方向へ移動させる力を付与する原料圧縮部材６０が設けられている。原料圧縮部材６０は、左右方向に移動自在に設けられ、シリンダベース１０の右側面の側壁１２との間にコイル状の前後一対の原料圧縮バネ６１が介装されている。各原料圧縮バネ６１は、ピストン付勢バネ３６よりも強い付勢力を有し、ピストン付勢バネ３６の付勢力に抗して第１のピストン３２を左方向に移動させるようになっている。
【００２７】
また、駆動シャフト１４の左端部には、左右方向に延びる原料滓排出シャフト１４ａが連結され、駆動シャフト１４と共に回転するようになっている。原料滓排出シャフト１４ａには、シリンダ２０の左側端部からシリンダ２０外に押し出された原料滓Ａ′を下方に払い落とすための原料滓排出板１４ｂが連結されている。原料滓排出板１４ｂは、原料滓排出シャフト１４ａの回転と共に回転し、回転が規制されると、原料滓排出シャフト１４ａのみが回転するように構成されている。
【００２８】
また、この飲料抽出装置は、図８に示すように、制御部７０、操作部７１及び駆動部７２を備えている。
【００２９】
制御部７０は、マイクロコンピュータによって構成され、そのメモリには、飲料の抽出動作に関するプログラムが記憶されている。
【００３０】
操作部７１は、図示しない商品選択ボタン等からなり、選択された飲料の種類や飲料の抽出量に関する信号を制御部７０に送信するようになっている。
【００３１】
駆動部７２には、キャニスタ２ａ，２ｂ、ミル３、ボイラ５、ポンプ６、モータ１５が接続されており、駆動部７２は制御部７０からの信号に基づいてキャニスタ２ａ，２ｂ、ミル３、ボイラ５、ポンプ６、モータ１５に駆動信号を送信するようになっている。
【００３２】
以上のように構成された飲料抽出装置において、待機状態として、第１のピストン３２は、シリンダ２０内の原料投入口２１の右側に位置し、第２のピストン３３は、シリンダ２０内の原料投入口２１の左側に位置している。また、電動三方弁９ａは、飲料抽出器１と排水配管９を連通した状態となっている。
【００３３】
レギュラーコーヒーを抽出する場合には、まず、レギュラーコーヒー用のコーヒー豆を、キャニスタ２ａから搬出してミル３によって粉末状に挽き、図９に示すように、挽き豆を原料Ａとして原料投入口２１を介してシリンダ２０内に投入する。
【００３４】
次に、図１０に示すように、モータ１５を駆動して駆動シャフト１４を周方向一方に回転させ、第２のピストン３３が所定のレギュラーコーヒーを抽出する位置に移動するまでピストンユニット３０を右方向に移動させる。このとき、第２のピストン３３のピストンロッド３３ｄに設けられた飲料流出孔３３ｅは、図１１に示すように、流路切換部材５１の左側に位置しており、第１の抽出流路が設定されている。また、第１のピストン３２は、フレーム３１と共に右方向に移動することにより、ピストンロッド３２ｃの右端部が原料圧縮部材６０に接触する。これにより、第１のピストン３２には原料圧縮バネ６１の左方向への付勢力が付与され、第１のピストン３２は、ピストン付勢バネ３６の右方向への付勢力に抗してフレーム３１に対して左側に移動し、第２のピストン３３との間で原料Ａを圧縮する。
【００３５】
駆動シャフト１４の回転を停止した後、電動三方弁９ａによって飲料抽出器１とボイラ５を連通し、ボイラ５及びポンプ６を運転して所定量の蒸らし用の湯をシリンダ２０内に供給し、ポンプ６を停止する。
【００３６】
蒸らし用の湯を供給してから所定時間が経過すると、ポンプ６を運転して所定量の抽出用の湯をシリンダ２０内に供給した後、ポンプ６を停止する。シリンダ２０内において抽出された飲料は、第２のピストン３３のフィルタ３３ｂによって濾過された後、第２のピストン３３の抽出流路３３ｃを流通して飲料流出孔３３ｅから抽出管５０内に吐出され、抽出管５０内を流通してノズル７からカップＣに注入される。このとき、湯が供給されるシリンダ２０内の圧力は、０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａ以下となる。
【００３７】
シリンダ２０内への抽出用の湯の供給が終了してから所定時間が経過すると、図１２に示すように、駆動シャフト１４を周方向他方に回転させ、第１のピストン３２の給湯板３２ｄがシリンダ２０の左側端部に移動するまでピストンユニット３０を左方向に移動させる。このとき、第１のピストン３２はピストン付勢バネ３６によってフレーム３１に対して右方向に付勢されていることから、第１のピストン３２の給湯板３２ｄと第２のピストン３３のフィルタ３３ｂとの間隔は、飲料の抽出位置よりも大きくなる。これにより、図１３に示すように、第１のピストン３２の給湯板３２ｄと第２のピストン３３のフィルタ３３ｂとの間には、駆動シャフト１４の回転と共に回転する原料滓排出板１４ｂが通過し、図１４に示すように、原料滓排出板１４ｂによって原料滓Ａ′が原料滓排出口１１を介して原料滓回収部に払い落とされる。
【００３８】
原料滓Ａ′を排出した後、駆動シャフト１４を周方向一方に回転させ、第１のピストン３２及び第２のピストン３３をそれぞれ待機位置に移動するまでピストンユニット３０を右方向に移動させ、電動三方弁９ａによって飲料抽出器１と排水容器８を連通して飲料の抽出動作を終了する。
【００３９】
エスプレッソコーヒーを抽出する場合には、まず、エスプレッソ用のコーヒー豆を、キャニスタ２ｂから搬出してミル３によって粉末状に挽き、図１５に示すように、挽き豆を原料Ａとして原料投入口２１を介してシリンダ２０内に投入する。
【００４０】
次に、図１６に示すように、モータ１５を駆動して駆動シャフト１４を周方向一方に回転させ、第２のピストン３３が所定のエスプレッソコーヒーを抽出する位置に移動するまでピストンユニット３０を右方向に移動させる。このとき、第２のピストン３３のピストンロッド３３ｄに設けられた飲料流出孔３３ｅは、図１７に示すように、流路切換部材５１の各シールリング５１ｂ間に位置しており、第２の抽出流路が設定されている。また、第１のピストン３２は、フレーム３１と共に右方向に移動することにより、ピストンロッド３２ｃの右端部が原料圧縮部材６０に接触する。これにより、第１のピストン３２には原料圧縮バネ６１の左方向への付勢力が付与され、第１のピストン３２は、ピストン付勢バネ３６の右方向への付勢力に抗してフレーム３１に対して左側に移動し、第２のピストン３３との間で原料Ａを圧縮する。
【００４１】
駆動シャフト１４の回転を停止した後、電動三方弁９ａによって飲料抽出器１とボイラ５を連通し、ボイラ５及びポンプ６を運転して所定量の蒸らし用の湯をシリンダ２０内に供給し、ポンプ６を停止する。
【００４２】
また、シリンダ２０内への蒸らし用の湯の供給が終了すると同時に、図１８に示すように、駆動シャフト１４を周方向他方に回転させて抽出流路が第１の抽出流路に設定されるようにピストンユニット３０を移動させ、図１９に示すように、シリンダ２０内を抽出管５０側に開放し、シリンダ２０内の圧力を低下させる。これにより、シリンダ２０内の原料Ａの蒸らし中に湯が流通し続けることはない。また、蒸らし用の湯によって抽出された抽出液は飲料として抽出管５０側に流通する。
【００４３】
蒸らし用の湯を供給してから所定時間が経過すると、図２０に示すように、駆動シャフト１４を周方向一方に回転させて抽出流路が第２の抽出流路に設定されるようにピストンユニット３０を移動させ、図２１に示すように、ポンプ６を運転して所定量の抽出用の湯をシリンダ２０内に圧送した後、ポンプ６を停止する。シリンダ２０内において抽出された飲料は、第２のピストン３３のフィルタ３３ｂによって濾過された後、第２のピストン３３の抽出流路３３ｃを流通して飲料流出孔３３ｅから流路切換部材５１の各シールリング５１ｂ間に吐出され、連通孔５１ｃを介して流路切換部材５１の外周部を流通して抽出管５０内に吐出され、抽出管５０内を流通してノズル７からカップＣに注入される。このとき、湯が供給されるシリンダ２０内の圧力は、約０．９ＭＰａとなる。
【００４４】
また、シリンダ２０内への抽出用の湯の供給が終了すると同時に、図２２に示すように、駆動シャフト１４を周方向他方に回転させて抽出流路が第１の抽出流路に設定されるようにピストンユニット３０を左方向に移動させ、図２３に示すように、シリンダ２０内を抽出管５０側に開放し、シリンダ２０内の圧力を低下させる。このとき、第１のピストン３２はピストン付勢バネ３６によってフレーム３１に対して右方向に付勢されていることから、第１のピストン３２の給湯板３２ｄと第２のピストン３３のフィルタ３３ｂとの間隔は、飲料の抽出位置よりも大きくなる。これにより、原料滓Ａ′は、第１のピストン３２に押されながら左方向に移動するとともに、第２のピストン３３のフィルタ３３ｂから離れることにより、シリンダ２０内の圧力が確実に抽出管５０側に開放される。
【００４５】
抽出流路を第１の抽出流路に設定してから所定時間経過した後、レギュラーコーヒーの抽出と同様に、駆動シャフト１４を周方向他方に回転させ、原料滓排出板１４ｂによって原料滓Ａ′が原料滓排出口１１を介して原料滓回収部に払い落とされる。
【００４６】
原料滓Ａ′を排出した後、駆動シャフト１４を周方向一方に回転させ、第１のピストン３２及び第２のピストン３３がそれぞれ待機位置に移動するまでピストンユニット３０を右方向に移動させ、電動三方弁９ａによって飲料抽出器１と排水容器８を連通して飲料の抽出動作を終了する。
【００４７】
次に、エスプレッソコーヒーの抽出に関する制御部７０の動作を図２４のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
選択された飲料がレギュラーコーヒーの場合には（ステップＳ１１）、キャニスタ２ａに収容されたコーヒー豆をミル３によって挽きシリンダ２０内に投入する（ステップＳ１２）。次に、抽出流路を第１の抽出流路に設定し（ステップＳ１３）、蒸らし用の湯をシリンダ２０内に供給する（ステップＳ１４）。蒸らし用の湯をシリンダ２０内に供給してから所定時間経過すると（ステップＳ１５）、抽出用の湯をシリンダ２０内に供給する（ステップＳ１６）。シリンダ２０内への抽出用の湯の供給が終了してから所定時間が経過すると（ステップＳ１７）、原料滓Ａ′を排出し（ステップＳ１８）、抽出動作を終了する。
【００４９】
また、選択された飲料がエスプレッソコーヒーの場合には（ステップＳ１１）、キャニスタ２ｂに収容されたコーヒー豆をミル３によって挽きシリンダ２０内に投入する（ステップＳ１９）。次に、抽出流路を第２の抽出流路に設定し（ステップＳ２０）、蒸らし用の湯をシリンダ２０内に供給する（ステップＳ２１）。シリンダ２０内への蒸らし用の湯の供給が終了すると、抽出流路を第１の抽出流路に設定し（ステップＳ２２）、抽出流路が第１の抽出流路に設定されてから所定時間が経過すると（ステップＳ２３）、抽出流路を第２の抽出流路に設定し（ステップＳ２４）、抽出用の湯をシリンダ２０内に供給する（ステップＳ２５）。シリンダ２０内への抽出用の湯の供給が終了すると、抽出流路を第１の抽出流路に設定し（ステップＳ２６）、抽出流路を第１の抽出流路に設定してから所定時間が経過すると（ステップＳ２７）、原料滓Ａ′を排出し（ステップＳ２８）、抽出動作を終了する。
【００５０】
また、大型のカップＣに飲料を抽出する場合や、複数のカップＣに注入する飲料を同時に抽出する場合など、一度に抽出する飲料の量が多いときには、飲料の抽出量に対応する量のレギュラーコーヒー用またはエスプレッソコーヒー用のコーヒー豆を原料Ａとしてシリンダ２０内に投入し、第２のピストン３３をそれぞれレギュラーコーヒーまたはエスプレッソコーヒーを抽出する位置に移動させて飲料を抽出する。
【００５１】
このように、本実施形態の飲料抽出装置によれば、シリンダ２０内に湯を供給してポンプ６を停止すると、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗が小さくなるように抽出流路を流体抵抗の大きい第２の抽出流路から流体抵抗の小さい第１の抽出流路に切換えるようにしたので、シリンダ２０内に残る飲料を排水として排水容器８に排出することなく抽出管５０側に流通させることができ、排水量を低減させることにより排水容器８の容量を小さくすることが可能となる。また、排水量を低減させることにより水の使用量を低減することが可能となる。更に、ポンプ６によってシリンダ２０内に湯を供給した後にシリンダ２０内に残る圧力を速やかに低下させることができ、飲料の抽出動作を短時間で行うことが可能となる。また、原料Ａの蒸らし時には、シリンダ２０内の液体の流れを速やかに停止させることができ、原料Ａの蒸らしを良好に行うことが可能となる。
【００５２】
また、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗が第１の流体抵抗となる第１の抽出流路と、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗が第１の流体抵抗よりも大きい第２の流体抵抗となる第２の抽出流路とを備え、第１の抽出流路と第２の抽出流路を切換えるようにしたので、第２の抽出流路から第１の抽出流路に切換えることにより、シリンダ２０の飲料流出側の流体抵抗を小さくすることができ、簡単な構成によってシリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗を変更することが可能となる。
【００５３】
また、第１の抽出流路と第２の抽出流路を第２のピストン３３の移動によって切換えるようにしたので、別途流路切換用の動力源を必要とすることなく第１の抽出流路と第２の抽出流路とを切換えることができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００５４】
また、シリンダ２０内に所定量の湯を供給して飲料を抽出した後、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗を小さくしてから所定時間経過後に原料滓Ａ′を排出するようにしたので、シリンダ２０内の飲料を十分に流出させた後に原料滓Ａ′を排出することができ、原料滓Ａ′に含まれる水分量を減少させることにより原料滓Ａ′の回収作業を容易に行うことが可能となる。また、シリンダ２０内の圧力を十分に低下させてから原料滓Ａ′を排出することができ、原料滓Ａ′の排出動作の際に原料滓Ａ′が周囲に飛散することを防止することが可能となる。
【００５５】
また、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗を小さくする際に、第１のピストン３２及び第２のピストン３３を第２のピストン３３側にそれぞれ移動させ、第１のピストン３２と第２のピストン３３との間隔を、飲料の抽出時よりも大きくするようにしたので、第２のピストン３３のフィルタ３３ｂと原料滓Ａ′との間に隙間を設けることができ、シリンダ２０内に残る飲料を確実に抽出管５０側に流通させることが可能となる。
【００５６】
図２５乃至図２６は本発明の第２の実施形態を示すもので、図２５は抽出流路が閉鎖された状態を示す抽出管の要部断面図、図２６は飲料の抽出動作に関するフローチャートである。尚、前記第１の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００５７】
この飲料抽出装置は、流路切換部材５１の内周面に、流路切換部材５１の内周面とピストンロッド３３ｄの外周面との間の隙間を閉鎖するためのシールリング５１ｂが中心軸方向の両端側及び略中央部にそれぞれ設けられている。即ち、第２のピストン３３の飲料流出孔３３ｅが流路切換部材５１の左側に位置している時には、飲料流出孔３３ｅと抽出管５０内が直接連通する第１の流体抵抗となる第１の抽出流路に設定される。また、第２のピストン３３の飲料流出孔３３ｅが流路切換部材５１の内周面の中心軸方向中央部のシールリング５１ｂと左側のシールリング５１ｂとの間に位置しているときには、飲料流出孔３３ｅと抽出管５０内が連通孔５１ｃ及び流路切換部材５１の外周面と拡大部５０ａの内面との隙間を介して連通する第２の流体抵抗となる第２の抽出流路に設定される。更に、第２のピストン３３の飲料流出孔３３ｅが流路切換部材５１の内周面の中心軸方向中央部のシールリング５１ｂと右側のシールリング５１ｂとの間に位置しているときには、図２５に示すように、飲料流出孔３３ｅと抽出管５０内が連通することなく、抽出流路が閉鎖された状態となる。
【００５８】
以上のように構成された飲料抽出装置において、飲料の抽出に関する制御部７０の動作を図２６のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
まず、所定のコーヒー豆をミル３によって挽きシリンダ２０内に投入する（ステップＳ３１）。次に、抽出する飲料の種類に応じて抽出流路を第１の抽出流路または第２の抽出流路に設定し（ステップＳ３２）、蒸らし用の湯をシリンダ２０内に供給し（ステップＳ３３）、抽出流路を閉鎖する（ステップＳ３４）。抽出流路を閉鎖してから所定時間が経過すると（ステップＳ３５）、抽出する飲料の種類に応じて抽出流路を第１の抽出流路または第２の抽出流路に設定し（ステップＳ３６）、飲料の抽出を行う（ステップＳ３７）。最後に、原料滓Ａ′を排出し（ステップＳ３８）、抽出動作を終了する。
【００６０】
このように、本実施形態の飲料抽出装置によれば、シリンダ２０内に所定量の湯を供給することにより原料を蒸らす際に、シリンダから流出する飲料の流路を閉鎖するようにしたので、原料Ａの蒸らし時にシリンダ２０内の抽出液を排水として排水容器８に排出することなくシリンダ２０内の抽出液の流通を停止させ、飲料の抽出時に抽出液を飲料として抽出管５０側に流通させることができ、排水量を低減させることにより排水容器８の容量を小さくすることが可能となる。また、排水量を低減させることにより水の使用量を低減することが可能となる。更に、シリンダ２０内の液体の流れを停止させることができ、原料Ａの蒸らしを良好に行うことが可能となる。
【００６１】
図２７は本発明の第３の実施形態を示すもので、飲料抽出装置の概略構成図である。尚、前記第１の実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００６２】
この飲料抽出装置は、それぞれシリンダ２０内と連通するように設けられ、抽出流路の切換え機構を有していない一対の抽出管５０を備え、一方の抽出管５０に電動弁５３が設けられている。即ち、電動弁５３を開放しているときには、シリンダ２０内は一対の抽出管５０のそれぞれに連通することにより第１の流体抵抗となるようになっている。また、電動弁５３を閉鎖すると、シリンダ２０内は一方の抽出管５０のみと連通することにより第１の流体抵抗よりも流体抵抗の大きい第２の流体抵抗となるようになっている。
【００６３】
このように、本実施形態の飲料抽出装置によれば、それぞれシリンダ２０内と連通するように設けられ、シリンダ２０から流出する飲料が流通可能な一対の抽出管５０と、一対の抽出管５０のうち一方の抽出管５０を開閉する電動弁５３とを備えたので、電動弁５３を閉鎖した状態から開放することにより、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗を小さくすることができ、簡単な構成によってシリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗を変更することが可能となる。
【００６４】
尚、前記第１乃至第３の実施形態では、シリンダ２０から流出する飲料の流体抵抗を、第１の流体抵抗と、第１の流体抵抗よりも流体抵抗の大きい第２の流体抵抗とを切換えるようにしたものを示したが、異なる流体抵抗を有する３つ以上の抽出流路を設けたり、電動弁が設けられた３つ以上の抽出管５０を備えることにより、抽出する飲料に応じた流体抵抗に設定し、３種類以上の飲料を抽出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す飲料抽出装置の概略構成図
【図２】飲料抽出器の平面図
【図３】飲料抽出器の平面断面図
【図４】飲料抽出器の正面断面図
【図５】流路切換部材の斜視図
【図６】抽出流路を第１の抽出流路とした状態を示す抽出管の要部断面図
【図７】抽出流路を第２の抽出流路とした状態を示す抽出管の要部断面図
【図８】制御系を示すブロック図
【図９】レギュラーコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１０】レギュラーコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１１】レギュラーコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１２】レギュラーコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１３】レギュラーコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１４】レギュラーコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１５】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１６】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１７】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１８】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図１９】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図２０】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図２１】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図２２】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図２３】エスプレッソコーヒーの抽出動作を示す飲料抽出器の正面断面図
【図２４】飲料の抽出動作に関するフローチャート
【図２５】本発明の第２の実施形態を示す抽出流路が閉鎖された状態を示す抽出管の要部断面図
【図２６】飲料の抽出動作に関するフローチャート
【図２７】本発明の第３の実施形態を示す飲料抽出装置の概略構成図
【符号の説明】
【００６６】
１…飲料抽出器、６…ポンプ、２０…シリンダ、３０…ピストンユニット、３１…フレーム、３２…第１のピストン、３３…第２のピストン、３３ｂ…フィルタ、３３ｃ…抽出流路、３３ｄ…ピストンロット、３３ｅ…飲料流出孔、５０…抽出管、５０ａ…拡大部、５１…流路切換部材、５１ａ…シールリング、５１ｂ…シールリング、５１ｃ…連通孔、５１ｄ…突起部、５３…電動弁、７０…制御部、７２…駆動部、Ａ…原料、Ａ′…原料滓。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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