JP2736196B2 - 自動販売機の抽出濾過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抽出濾過装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の抽出濾過装置は実開昭64-31480
号公報などに開示されている。それは図２〜図６に示さ
れるように構成されている。

【０００３】抽出濾過装置は図２に示すように下面が開
放されたブルワーユニット１と、ブルワーユニット１の
下面開口２を閉塞する位置と図２のように開放する位置
とに昇降駆動されるフィルター受け３と、ブルワーユニ
ット１の抽出室４の上部開口５を開閉する弁体６と前記
フィルター受け３を駆動する開閉装置７などで構成され
ている。

【０００４】次のようにして抽出濾過動作を実行する。
最初は、図３に示すようにフィルター受け３でペーパー
フィルタ12をブルワーユニット１の下面開口２に押し付
けて閉塞するとともに、圧縮ばね８の付勢に抗して弁体
６を押し下げて抽出室４の上部開口５を開放する。この
状態で矢印Ａで示すように、上部開口５から原料と熱湯
を抽出室４に投入し、この状態で図４に示すように供給
口９からエアー10を吹き込んで原料と熱湯の混合液11を
攪拌し、次に図５に示すように弁体６の前記押し下げを
解除して弁体６で上部開口５を閉塞して抽出室４を密閉
し、この状態で供給口９からエアー10をさらに吹き込ん
で抽出室４の内圧を上げて、混合液11を、ブルワーユニ
ット１とフィルター受け３とで挟持されているペーパー
フィルタ12で強制濾過する。抽出エキスの溶け込んだ熱
湯は、ペーパーフィルタ12を通過して管路13を介してカ
ップへ払い出され、原料滓14はペーパーフィルタ12の上
に残る。次に図６に示すようにフィルター受け３が降下
して、原料滓14の付着したペーパーフィルタ12が次の販
売に使用されるものに入れ替えられる。

【０００５】弁体６は開閉装置７の出力軸15に取り付け
られたバルブ開閉カム16によって駆動され、フィルター
受け３は開閉装置７の出力軸15に取り付けられたメイン
カム17によってスライドシャフト18を介して駆動されて
おり、出力軸15が一回転する間に弁体６とフィルター受
け３が図３〜図６に示したように移動する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
の抽出濾過装置はコーヒーの販売に使用されているが、
攪拌工程が終わると図５に示す工程では弁体６で上部開
口５を閉塞して抽出室４を密閉して抽出室４の内圧を上
げて強制濾過の動作に入るが、弁体６に原料が付着して
いた場合には、弁体６と上部開口５の周囲との間に付着
していた原料Ｈが挟まれる事態が発生して、図７に示す
ように抽出室４の密閉状態が不完全になって、隙間Ｇか
ら加圧用のエアーが漏れて抽出室４の内部圧力が十分に
上昇しないため、強制濾過の途中で図６に示したように
フィルター受け３が降下する状態に移行し、カップに払
い出される商品が不足するとともに、フィルター受け３
が降下すると残りの混合液11がその周囲に零れて、自動
販売機の庫内を汚損する問題がある。

【０００７】本発明は確実な強制濾過を実施できる抽出
濾過装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の抽出濾過
装置は、原料と湯の混合液が入れられ液出口にフィルタ
が介装された抽出室と、液入口と液出口に開閉弁が取り
付けられた中間室と、前記中間室の内部に選択的に接続
される吸引手段と加圧手段とを設け、前記抽出室の液出
口を前記中間室の液入口に接続し、かつ中間室の液出口
の開閉弁を閉塞し中間室を吸引手段に接続し中間室の液
入口の開閉弁を開放する第１の状態と中間室の液出口の
開閉弁を開放し中間室を加圧手段に接続し中間室の液入
口の開閉弁を閉塞する第２の状態とに切り換える制御部
を設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の抽出濾過装置は、原料と湯
の混合液が入れられ液出口にフィルタが介装された抽出
室と、液入口と液出口に開閉弁が取り付けられた中間室
と、前記中間室の内部に選択的に接続される吸引手段と
加圧手段と、中間室の圧力を検出する圧力センサとを設
け、前記抽出室の液出口を前記中間室の液入口に接続
し、かつ中間室の液出口の開閉弁を閉塞し中間室を吸引
手段に接続し中間室の液入口の開閉弁を開放する第１の
状態で前記圧力センサの検出圧力値が上昇して規定圧に
達したことを検出して中間室の液出口の開閉弁を開放し
中間室を加圧手段に接続し中間室の液入口の開閉弁を閉
塞する第２の状態に切り換える制御部を設けたことを特
徴とする。

【００１０】請求項３記載の抽出濾過装置は、請求項１
または請求項２記載の抽出濾過装置において、単一のポ
ンプの吸入側と中間室の間に第１の三方弁を介装し、前
記ポンプの吐出側と中間室の間に第２の三方弁を介装
し、第１，第２の三方弁を切り換えて吸引手段と加圧手
段を構成したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１の構成によると、制御部が第１の状態
にして抽出室と減圧状態の中間室を接続し、抽出室の混
合液はフイルタを介して中間室に吸引されて強制濾過さ
れて中間室に送られる。その後に制御部が第２の状態に
切り換えると、中間室が加圧されて中間室の混合液が強
制的に液出口から押し出される。

【００１２】請求項２の構成によると、圧力センサの検
出圧力値に基づいて制御部が第１の状態から第２の状態
に切り換えて、抽出室の混合液を強制濾過して中間室に
送り、中間室の混合液を強制的に液出口から押し出す。

【００１３】請求項３の構成によると、第１の状態では
第１の三方弁を介してポンプの吸入側を減圧室に接続
し、ポンプの吐出側は第２の三方弁を介して大気に接続
して中間室を減圧する。第２の状態では第２の三方弁を
介してポンプの吐出側を減圧室に接続し、ポンプの吸入
側は第１の三方弁を介して大気に接続して中間室を減圧
する。したがって、この場合には単一のポンプを使用し
て中間室を減圧したり加圧したりできる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１に基づいて説明
する。なお、図２〜図５と同様の作用をなすものには、
同一の符号を付けて説明する。

【００１５】本発明の抽出濾過装置では図１に示すよう
に、従来のブルワーユニット１に見られた弁体６ならび
にこの弁体６の開閉駆動に必要な機構部が省略され、そ
れに代わって中間室19とこの中間室19の内部を減圧した
り加圧する吸引手段と加圧手段などが付加されている。

【００１６】具体的には、中間室19の液入口20と液出口
21にはそれぞれ開閉弁としての第１，第２の電磁弁22，
23が設けられており、吸引手段と加圧手段はポンプ24と
電磁駆動形の第１，第２の三方弁25ａ，25ｂで構成され
ている。第１，第２の三方弁25ａ，25ｂと第１，第２の
電磁弁22，23の切り換えを制御する制御部26は次のよう
に構成されている。

【００１７】制御部26は、第１，第２の電磁弁22，23を
共に閉塞状態とし、ポンプ24の吸入側ＩＮと中間室19の
間に介装された第１の三方弁25ａは、ポートＰ１とポー
トＰ２を連通させる状態に切り換え、ポンプ24の吐出側
ＯＵＴと中間室19の間に介装された第２の三方弁25ｂは
ポートＰ４と大気に開放されたポートＰ５を連通させる
状態に切り換えられている。この状態を以下の説明では
第１の状態と呼ぶ。

【００１８】この第１の状態でポンプ24を運転し、中間
室19の内部圧力を大気圧よりも低い所定圧力にして待機
している。販売動作が開始されて抽出室４に原料と湯が
投入されて、原料のエキスが溶け出した頃に、制御部26
が中間室19の液入口20に設けた第１の電磁弁22を開放す
る。

【００１９】これによって、フィルター受け３によって
ペーパーフィルタ12の下方に形成された空間Ｂが、減圧
された中間室19に接続され、抽出室４の混合液11はペー
パーフイルタ12を介して吸引濾過されて、ペーパーフイ
ルタ12の上には原料滓が残ってペーパーフイルタ12を通
過した抽出液は中間室19に流入する。その後に制御部26
は、第１，第２の電磁弁22，23と第１，第２の三方弁25
ａ，25ｂを前記第１の状態から第２の状態に切り換え
る。

【００２０】第２の状態では、第１の電磁弁22を閉塞
し、第２の電磁弁23を開放し、ポンプ24の吸入側ＩＮの
第１の三方弁25ａはポートＰ２と大気に連通したポート
Ｐ３を連通させる状態に切り換え、ポンプ24の吐出側Ｏ
ＵＴの第２の三方弁25ｂはポートＰ４と中間室19に連通
したポートＰ６を連通させる状態に切り換えられてい
る。

【００２１】この第２の状態では、中間室19の内部がポ
ンプ24によって加圧され、中間室19にある抽出液はミキ
シングボール27に強制排出される。ミキシングボール27
では抽出液に補助原料であるミルクや砂糖が必要に応じ
て溶かし込まれる。ミキシングボール27で補助原料が必
要に応じて溶かし込まれた抽出液はカップ28に払い出さ
れる。

【００２２】なお、中間室19はヒータ29によって加熱保
温され、抽出液の温度が低下しないように考慮されてい
る。このように抽出室４を加圧せずに、中間室19の吸引
力で強制濾過しているため、抽出室４を加圧するために
従来では必要としていた弁体６などを必要とせず、確実
な抽出動作を実現できる。

【００２３】また、中間室19からミキシングボール27へ
加圧して強制排出しているため、排出所要時間の短縮化
を実現できるとともにミキシングボール27の位置を中間
室19と同じ高さまたは中間室19よりも高い位置に据え付
けたりすることができる。

【００２４】上記の実施例では、最初にポンプ24の運転
が開始されてその後に抽出室４に原料と湯が投入された
が、これは最初に抽出室４に原料と湯が投入されて原料
に湯を馴染ませるのに必要な時間の間にポンプ24を運転
して、中間室19を減圧するように制御部26を構成するこ
ともできる。

【００２５】上記の実施例において制御部26が第１の状
態から第２の状態に切り換えるタイミングは、第１の状
態にして第１の電磁弁22を開放してから規定時間後に第
２の状態に切り換えることで実現できるが、図１に破線
で示すように中間室19の液入口20に連通する管路30を設
け、この管路30の圧力を圧力センサ31で監視し、圧力セ
ンサ31の検出圧力が大気圧になると直ちに第１の状態か
ら第２の状態に切り換えるように制御部26を構成するこ
とによって、無駄な待時間を無くして１回当りの販売所
要時間を短縮できる。

【００２６】上記の実施例では、単一のポンプ24と第
１，第２の三方弁25ａ，25ｂを組み合わせて第１の状態
ではポンプ24が吸引手段として中間室19に作用し、第２
の状態ではポンプ24が加圧手段として中間室19に作用し
たが、吸引専用のポンプと加圧専用のポンプを設け、中
間室19を何れかのポンプに選択的に接続するようにして
第１，第２の状態を切り換えるように構成することもで
きる。

【００２７】上記の実施例では、ミキシングボール27で
補助原料を溶かし込んだが、補助原料が投入されたカッ
プ28の中に中間室19から勢いよく抽出液を噴射注入して
カップミキシングさせることもでき、この場合にはミキ
シングボール27が不要になる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の構成によると、原料と湯の混
合液が入れられ液出口にフィルタが介装された抽出室
と、液入口と液出口に開閉弁が取り付けられた中間室
と、前記中間室の内部に選択的に接続される吸引手段と
加圧手段とを設け、前記抽出室の液出口を前記中間室の
液入口に接続し、かつ中間室の液出口の開閉弁を閉塞し
中間室を吸引手段に接続し中間室の液入口の開閉弁を開
放する第１の状態と中間室の液出口の開閉弁を開放し中
間室を加圧手段に接続し中間室の液入口の開閉弁を閉塞
する第２の状態とに切り換える制御部を設けたため、従
来のように抽出室を加圧して強制濾過する場合に比べて
確実な抽出濾過を実現できる。

【００２９】請求項２の構成によると、請求項１の構成
に加えて中間室の圧力を検出する圧力センサを設け、制
御部が圧力センサの検出圧力値に基づいて第１の状態か
ら第２の状態に切り換えるため、規定時間の経過を検出
して切り換えるように制御部を構成した場合に比べて、
無駄な待時間を無くして１回当りの販売所要時間を短縮
できる。

【００３０】請求項３の構成によると、単一のポンプを
吸引手段と加圧手段に使用することができ、構成を簡潔
にできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の抽出濾過装置の構成図である。

【図２】従来の抽出濾過装置の正面図である。

【図３】従来の抽出濾過装置の原料と熱湯の投入工程の
断面図である。

【図４】従来の抽出濾過装置の攪拌工程の断面図であ
る。

【図５】従来の抽出濾過装置の強制濾過工程の断面図で
ある。

【図６】従来の抽出濾過装置の原料滓の除去工程の断面
図である。

【図７】従来の抽出濾過装置の上部開口の密閉不完全状
態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ブルワーユニット ３ フィルター受け ４ 抽出室 12 ペーパーフィルタ 19 中間室 20 中間室の液入口 21 中間室の液出口 22，23 開閉弁としての第１，第２の電磁弁 24，25ａ，25ｂ ポンプと第１，第２の三方弁〔吸引
手段と加圧手段〕 26 制御部 31 圧力センサ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料と湯の混合液が入れられ液出口にフ
   ィルタが介装された抽出室と、液入口と液出口に開閉弁
   が取り付けられた中間室と、前記中間室の内部に選択的
   に接続される吸引手段と加圧手段とを設け、前記抽出室
   の液出口を前記中間室の液入口に接続し、かつ中間室の
   液出口の開閉弁を閉塞し中間室を吸引手段に接続し中間
   室の液入口の開閉弁を開放する第１の状態と中間室の液
   出口の開閉弁を開放し中間室を加圧手段に接続し中間室
   の液入口の開閉弁を閉塞する第２の状態とに切り換える
   制御部を設けた抽出濾過装置。
2. 【請求項２】 原料と湯の混合液が入れられ液出口にフ
   ィルタが介装された抽出室と、液入口と液出口に開閉弁
   が取り付けられた中間室と、前記中間室の内部に選択的
   に接続される吸引手段と加圧手段と、中間室の圧力を検
   出する圧力センサとを設け、前記抽出室の液出口を前記
   中間室の液入口に接続し、かつ中間室の液出口の開閉弁
   を閉塞し中間室を吸引手段に接続し中間室の液入口の開
   閉弁を開放する第１の状態で前記圧力センサの検出圧力
   値が上昇して規定圧に達したことを検出して中間室の液
   出口の開閉弁を開放し中間室を加圧手段に接続し中間室
   の液入口の開閉弁を閉塞する第２の状態に切り換える制
   御部を設けた抽出濾過装置。
3. 【請求項３】 単一のポンプの吸入側と中間室の間に第
   １の三方弁を介装し、前記ポンプの吐出側と中間室の間
   に第２の三方弁を介装し、第１，第２の三方弁を切り換
   えて吸引手段と加圧手段を構成した請求項１または請求
   項２記載の抽出濾過装置。