| 【発明の名称】 |
コーヒー抽出装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川端 秋雄
|
| 【要約】 |
【課題】従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べて高速でコーヒー液を抽出でき、且つ高濃度のコーヒー液を抽出できる濾過方式のコーヒー抽出装置を提供する。
【解決手段】略常圧高温の湯を生成する水加熱装置と、水加熱装置で得られた略常圧高温の湯を加圧する加圧手段を有し水加熱装置に接続される加圧給湯装置と、加圧給湯装置の吐出口を開閉する開閉弁と、両端が開放され一端が加圧給湯装置の吐出口に接続されるコーヒー豆粉末格納容器と、コーヒー豆粉末格納容器の他端を覆う板状の抽出フィルターと、抽出フィルターを支持する抽出フィルター支持部材と、コーヒー豆粉末格納容器内のコーヒー豆粉末を圧縮するコーヒー豆粉末圧縮装置とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 略常圧高温の湯を生成する水加熱装置と、水加熱装置で得られた略常圧高温の湯を加圧する加圧手段を有し水加熱装置に接続される加圧給湯装置と、加圧給湯装置の吐出口を開閉する開閉弁と、両端が開放され一端が加圧給湯装置の吐出口に接続されるコーヒー豆粉末格納容器と、コーヒー豆粉末格納容器の他端を覆う板状又はメッシュ状の抽出フィルターと、抽出フィルターを支持する抽出フィルター支持部材と、コーヒー豆粉末格納容器内のコーヒー豆粉末を圧縮するコーヒー豆粉末圧縮装置とを備えることを特徴とする濾過方式のコーヒー抽出装置。
【請求項２】 加圧給湯装置は、シリンダーと、シリンダーに嵌合する駆動ピストンと、シリンダーに嵌合する従動ピストンと、駆動ピストン駆動手段と、従動ピストンに係合して従動ピストンを駆動ピストンヘ向けて付勢する戻しバネとを有し、コーヒー豆粉末圧縮装置はコーヒー豆粉末格納容器に嵌合するコーヒー豆粉末圧縮ピストンを有し、前記従動ピストンと前記コーヒー豆粉末圧縮ピストンとは一体化され、前記従動ピストンと前記コーヒー豆粉末圧縮ピストンとを貫通して給湯用流路が形成され、給湯用流路内に前記開閉弁が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー抽出装置。
【請求項３】 前記開閉弁は、圧力制御弁であることを特徴とする請求項２に記載のコーヒー抽出装置。
【請求項４】 加圧給湯装置の従動ピストンは、コーヒー豆粉末圧縮装置のコーヒー豆粉末圧縮ピストンよりも大径に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のコーヒー抽出装置。
【請求項５】 加圧給湯装置の従動ピストンの頂部に円錐状の傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載のコーヒー抽出装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコーヒー抽出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コーヒー豆粉末の層に湯を通してコーヒー液を抽出する濾過方式のコーヒー抽出装置として給湯シリンダー式抽出装置が従来から使用されている。給湯シリンダー式抽出装置は、図６に示すように、水加熱装置と、給湯シリンダーと給湯シリンダーに嵌合する給湯ピストンとを有し水加熱装置に接続される給湯装置と、一端が給湯シリンダーの吐出口に接続される抽出シリンダーと、抽出シリンダーの他端を覆う板状のフィルターと、フィルターを支持するフィルター支えとを備えている。給湯シリンダー式抽出装置においては、弁を介して冷水が水加熱装置ヘ流入する。冷水は水加熱装置によって加熱され略常圧高温の湯になる。水加熱装置によって生成された湯は弁を介して給湯シリンダーヘ流入する。給湯ピストンが作動し、給湯シリンダー内の高温の湯を給湯シリンダーの吐出口から押し出す。給湯シリンダーから押し出された略常圧の高温の湯は、抽出シリンダー内に予め供給されたコーヒー豆粉末の層を通過し、コーヒー豆粉末に含まれるコーヒーエキスを抽出する。抽出されたコーヒー液は板状のフィルターを介して抽出装置から取り出される。給湯シリンダー式抽出装置においては、コーヒー豆粉末の層を高温の湯が通過するので、コーヒー豆粉末と湯の混合物に空気を吹き込んでコーヒー豆粉末を湯中で流動させつつコーヒー液を抽出する流動式のコーヒー抽出装置に比べて、高濃度のコーヒー液が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】給湯シリンダー式抽出装置には、給湯シリンダー内の湯が給湯ピストンに押されて抽出シリンダへ流入するので、抽出シリンダー内の圧力の立ち上がりが遅く、コーヒー液の高速抽出ができないという問題があった。また、コーヒー豆粉末の一部が湯中で流動するので、十分に高濃度のコーヒー液が得られないという問題もあった。本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べて高速でコーヒー液を抽出でき、且つ高濃度のコーヒー液を抽出できる濾過方式のコーヒー抽出装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明においては、略常圧高温の湯を生成する水加熱装置と、水加熱装置で得られた略常圧高温の湯を加圧する加圧手段を有し水加熱装置に接続される加圧給湯装置と、加圧給湯装置の吐出口を開閉する開閉弁と、両端が開放され一端が加圧給湯装置の吐出口に接続されるコーヒー豆粉末格納容器と、コーヒー豆粉末格納容器の他端を覆う板状又はメッシュ状の抽出フィルターと、板状又はメッシュ状の抽出フィルターを支持する抽出フィルター支持部材と、コーヒー豆粉末格納容器内のコーヒー豆粉末を圧縮するコーヒー豆粉末圧縮装置とを備えることを特徴とする濾過方式のコーヒー抽出装置を提供する。本発明に係るコーヒー抽出装置においては、加圧給湯装置で加圧された湯がコーヒー豆粉末格納容器ヘ供給され、コーヒー豆粉末格納容器内の、コーヒー豆粉末圧縮装置によって圧縮されたコーヒー豆粉末の層を通過し、コーヒー液を抽出する。本発明に係るコーヒー抽出装置においては、加圧給湯装置で加圧された湯がコーヒー豆粉末格納容器へ供給されるので、コーヒー豆粉末格納容器内の圧力が急速に立ち上がる。従って、本発明に係るコーヒー抽出装置は、従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べてコーヒー液を高速で抽出できる。また、本発明に係るコーヒー抽出装置においては、コーヒー豆粉末圧縮装置によって圧縮されたコーヒー豆粉末の層を湯が通過するので、圧縮されていないコーヒー豆粉末の層を湯が通過する場合に比べて、コーヒー豆粉末は湯中で流動し難い。従って、本発明に係るコーヒー抽出装置は、従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べて高濃度のコーヒー液を抽出できる。
【０００５】本発明の好ましい態様においては、加圧給湯装置は、シリンダーと、シリンダーに嵌合する駆動ピストンと、シリンダーに嵌合する従動ピストンと、駆動ピストン駆動手段と、従動ピストンに係合して従動ピストンを駆動ピストンヘ向けて付勢する戻しバネとを有し、コーヒー豆粉末圧縮装置はコーヒー豆粉末格納容器に嵌合するコーヒー豆粉末圧縮ピストンを有し、前記従動ピストンと前記コーヒー豆粉末圧縮ピストンとは一体化され、前記従動ピストンと前記コーヒー豆粉末圧縮ピストンとを貫通して給湯用流路が形成され、給湯用流路内に前記開閉弁が配設されている。加圧給湯装置の従動ピストンとコーヒー豆粉末圧縮装置のコーヒー豆粉末圧縮ピストンとを一体化し、前記従動ピストンと前記コーヒー豆粉末圧縮ピストンとを貫通して給湯用流路を形成し、給湯用流路内に前記開閉弁を配設することにより、コーヒー抽出装置の構成が簡略化される。本発明の好ましい態様においては、給湯用流路内に配設された開閉弁は、圧力制御弁である。給湯用流路内に配設された開閉弁を圧力制御弁とすることにより、給湯圧力を自動的に一定圧力に制御することができ、一定濃度のコーヒー液を抽出することができる。本発明の好ましい態様においては、加圧給湯装置の従動ピストンは、コーヒー豆粉末圧縮装置のコーヒー豆粉末圧縮ピストンよりも大径に形成されている。加圧給湯装置の従動ピストンを、コーヒー豆粉末圧縮装置のコーヒー豆粉末圧縮ピストンよりも大径に形成することにより、コーヒー豆粉末圧縮装置による圧縮圧を高めることができる。本発明の好ましい態様においては、加圧給湯装置の従動ピストンの頂部に円錐状の傾斜面が形成されている。加圧給湯装置の従動ピストンの頂部に円錐状の傾斜面を形成することにより、コーヒー抽出装置が傾いた場合のコーヒー液抽出時の加圧給湯装置内の湯の残量を減らすことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施例に係る濾過方式のコーヒー抽出装置を、図１〜５に基づいて説明する。図１に示すように、上水道に弁１を介して水加熱装置２が接続されている。水加熱装置２に弁３を介して加圧給湯装置４が接続されている。加圧給湯装置４は水加熱装置２の下方に配設されている。加圧給湯装置４は、図２に示すように、給湯シリンダー４ａと、給湯シリンダー４ａの上部に嵌合する駆動ピストン４ｂと、給湯シリンダー４ａの下部に嵌合する従動ピストン４ｃと、図示しない駆動ピストン駆動装置と、従動ピストン４ｃに係合して従動ピストン４ｃを駆動ピストン４ｂヘ向けて上向きに付勢する戻しバネ４ｄとを有している。従動ピストン４ｃの頂部に円錐状の傾斜面４ｃ1 が形成されている。
【０００７】図１に示すように、加圧給湯装置４の下方にコーヒー豆粉末格納容器５が配設されている。コーヒー豆粉末格納容器５は、図２に示すように、抽出シリンダー５ａを有している。図２に示すように、抽出シリンダー５ａにコーヒー豆粉末圧縮ピストン６が嵌合している。抽出シリンダー５ａとコーヒー豆粉末圧縮ピストン６とによりコーヒー豆粉末圧縮装置７が構成されている。図２に示すように、加圧給湯装置４の従動ピストン４ｃとコーヒー豆粉末圧縮装置７のコーヒー豆粉末圧縮ピストン６とは一体化されている。従動ピストン４ｃとコーヒー豆粉末圧縮ピストン６とを貫通して給湯用流路８が形成されている。給湯用流路８の上端は、従動ピストン４ｃの頂部に形成された円錐状の傾斜面４ｃ1 の中心部に開口している。給湯用流路８の下端部８ａは漏斗状に拡径されている。給湯用流路８内に圧力制御弁９が配設されている。圧力制御弁９は、加圧給湯装置４の吐出口を開閉する開閉弁として機能する。図２に示すように、コーヒー豆粉末圧縮ピストン６の下端に多数の貫通小径穴が形成された板状のピストンフィルター１０が嵌合し、給湯用流路８の下端部８ａを覆っている。
【０００８】図１、２に示すように、抽出シリンダー５ａと同径の大径筒部１１ａと小径筒部１１ｂとを有するフィルター支え１１が、大径筒部１１ａを抽出シリンダー５ａの下端に対峙させて、抽出シリンダー５ａに隣接して配設されている。図１、２に示すように、多数の貫通小径穴が形成された板状又はメッシュ状の抽出フィルター１２がフィルター支え１１の大径筒部１１ａに内嵌し、フィルター支え１１によって支持されている。図１、２に示すように、フィルター支え１１の大径筒部１１ａは、ペーパーフィルター１３を間に挟んで、抽出シリンダー５ａの下端に当接している。ペーパーフィルター１３は抽出フィルター１２とフィルター支え１１の大径筒部１１ａとにより支持されている。弁１、３、水加熱装置２、図示しない駆動ピストン駆動装置等の作動を制御する図示しない制御装置が配設されている。
【０００９】上記構成を有する本実施例に係るコーヒー抽出装置の作動を説明する。コーヒー抽出装置の初期状態において、図１に示すように、駆動ピストン４ｂは給湯シリンダー４ａから離脱した退避位置にある。戻しバネ４ｄは伸びた状態にあり、従動ピストン４ｃは給湯シリンダー４ａの略中央部に嵌合している。圧力制御弁９は給湯用流路８を閉鎖している。フィルター支え１１の大径筒部１１ａは、ペーパーフィルター１３を間に挟んで、抽出シリンダー５ａの下端に当接している。抽出シリンダー５ａはコーヒー豆粉末圧縮ピストン６から下方へ間隔を隔てている。図１で２重矢印で示すように、上水道１から弁１を介して略常圧の冷水が水加熱装置２ヘ供給される。水加熱装置２により略常圧の冷水が加熱されて約９５℃の略常圧の湯が生成される。弁３が所定時間開放され、図１で３重矢印で示すように、水加熱装置２で生成された略常圧の湯が、所定量だけ下方の給湯シリンダー４ａヘ流入する。
【００１０】図３（ａ）に示すように、給湯シリンダー４ａ内に所定量の湯１００が溜まる。抽出シリンダー５ａ内に、図示しない供給装置からコーヒー豆粉末２００が供給される。図３（ｂ）に示すように、図示しない駆動ピストン駆動装置が作動し、駆動ピストン４ｂが下降して給湯シリンダー４ａ内に進入する。一体化した抽出シリンダー５ａとフィルター支え１１とが図示しない駆動装置により駆動されて上昇し、コーヒー豆粉末圧縮ピストン６に外嵌合する。コーヒー豆粉末圧縮ピストン６の下端がコーヒー豆粉末２００の層の上面に当接する。図４（ａ）に示すように、図示しない駆動ピストン駆動装置の作動の下に、駆動ピストン４ｂが給湯シリンダー４ａ内を下降し、給湯シリンダー４ａ内の空気を圧縮し給湯シリンダー４ａ内の湯１００を加圧する。給湯シリンダー４ａ内の湯１００の圧力が上昇するのに伴って従動ピストン４ｃが戻しバネ４ｄの付勢力に逆らって下降し、従動ピストン４ｃと一体化されたコーヒー豆粉末圧縮ピストン６が抽出シリンダー５ａ内を下降してコーヒー豆粉末２００の層を圧縮する。
【００１１】図４（ｂ）に示すように、給湯シリンダー４ａ内の湯１００の圧力が所定圧力まで上昇すると、圧力制御弁９が給湯用流路８を開放する。給湯シリンダー４ａ内の加圧された湯１００が、給湯用流路８を通り、漏斗状に拡径された給湯用流路８の下端部８ａを経て、ピストンフィルター１０の表面全域に広がってピストンフィルター１０を通る。ピストンフィルター１０を通った湯は、シャワー状の多数の線状湯流となって、抽出シリンダー５ａヘ供給され、抽出シリンダー５ａ内の圧縮されたコーヒー豆粉末２００の層を通過し、コーヒー豆粉末に含まれるコーヒーエキスを抽出してコーヒー液となる。抽出されたコーヒー液は、ペーパーフィルター１３と抽出フィルター１２とを通過し、フィルター支え１０を通ってコーヒー抽出装置から流出し、コーヒーカップ３００ヘ流入する。給湯シリンダー４ａ内の湯１００が全て押し出され、コーヒーカップ３００が抽出されたコーヒー液で満たされる。
【００１２】図５（ａ）に示すように、給湯シリンダー４ａ内に残った加圧空気が、駆動ピストン４ｂによって給湯シリンダー４ａから押し出され、コーヒー豆粉末に残存するコーヒーエキスが絞り出される。圧力制御弁９が給湯用流路８を閉鎖する。コーヒー液が満たされたコーヒーカップ３００は、ユーザーによってコーヒー抽出装置から取り出される。
【００１３】図５（ｂ）に示すように、駆動ピストン４ｂに押されて従動ピストン４ｃが下降し、コーヒー豆粉末圧縮ピストン６が抽出シリンダー５ａ内を下降し、同時にペーパーフィルター１３と板状又はメッシュ状の抽出フィルター１２を内蔵するフィルター支え１１とが、図示しない駆動装置に駆動されて下方へ移動し抽出シリンダー５ａから離れる。抽出シリンダー５ａ内のコーヒー滓２００′が、コーヒー豆粉末圧縮ピストン６によって抽出シリンダー５ａから押し出され、ペーパーフィルター１３上に落ちる。図示しない駆動装置によって使用済のペーパーフィルター１３が駆動され、コーヒー滓２００′を乗せたまま側方へ移動して廃棄される。同時に図示しない駆動装置によって未使用のペーパーフィルター１３が駆動され、フィルター支え１１上に載置される。抽出シリンダー５ａが図示しない駆動装置によって駆動されて下方へ移動し、コーヒー豆粉末圧縮ピストン６から離れ、未使用のペーパーフィルター１３が載置されたフィルター支え１１に当接する。図示しない駆動ピストン駆動装置が作動し、駆動ピストン４ｂが上昇して給湯シリンダー４ａの上方へ移動する。従動ピストン４ｃが戻しバネ４ｄに付勢されて上方へ移動する。この結果、コーヒー抽出装置は図１に示す初期状態となる。
【００１４】上記説明から分かるように、本実施例に係るコーヒー抽出装置においては、加圧給湯装置４で加圧された湯が抽出シリンダー５ａへ供給されるので、抽出シリンダー５ａ内の圧力が急速に立ち上がる。従って、本発明に係るコーヒー抽出装置は、従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べてコーヒー液を高速で抽出できる。また、本実施例に係るコーヒー抽出装置においては、コーヒー豆粉末圧縮ピストン６によって圧縮されたコーヒー豆粉末２００の層を湯が通過するので、圧縮されていないコーヒー豆粉末の層を湯が通過する場合に比べて、コーヒー豆粉末２００は湯中で流動し難い。従って、本発明に係るコーヒー抽出装置は、従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べて高濃度のコーヒー液を抽出できる。
【００１５】本実施例に係るコーヒー抽出装置においては、従動ピストン４ｃとコーヒー豆粉末圧縮ピストン６とを一体化し、従動ピストン４ｃとコーヒー豆粉末圧縮ピストン６とを貫通して給湯用流路８を形成し、給湯用流路８内に開閉弁を構成する圧力制御弁９を配設したので、単一の駆動装置で、給湯シリンダー４ａ内の湯を加圧し、抽出シリンダー５ａ内のコーヒー豆粉末２００の層を圧縮し、所定圧力の湯を抽出シリンダー５ａへ供給できる。この結果、給湯シリンダー４ａ内の湯を加圧するための駆動装置と、抽出シリンダー５ａ内のコーヒー豆粉末２００の層を圧縮するための駆動装置とを別個独立に配設する場合に比べて、コーヒー抽出装置の構成が簡略化され、コーヒー抽出装置の製造コストが低下する。
【００１６】本実施例に係るコーヒー抽出装置においては、給湯用流路８内に配設される開閉弁を圧力制御弁９によって構成したので、給湯圧力を自動的に一定圧力に制御することができ、一定濃度のコーヒー液を抽出することができる。
【００１７】本実施例に係るコーヒー抽出装置においては、従動ピストン４ｃをコーヒー豆粉末圧縮ピストン６よりも大径に形成したので、コーヒー豆粉末２００を高い圧力で圧縮することができる。この結果、コーヒー液抽出中のコーヒー豆粉末２００の湯中での流動をより確実に抑制できる。
【００１８】本実施例に係るコーヒー抽出装置においては、従動ピストン４ｃの頂部に円錐状の傾斜面４ｃ1 を形成したので、前記頂部を平坦面とする場合に比べて、コーヒー抽出装置が傾いた場合の自由水面から給湯用流路８の上端までの距離が増大する。この結果、従動ピストン４ｃの頂部を平坦面とする場合に比べて、コーヒー抽出装置が傾いた場合の、コーヒー液抽出時の給湯シリンダー４ａ内の湯の残量を減らすことができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係るコーヒー抽出装置においては、加圧給湯装置で加圧された湯がコーヒー豆粉末格納容器へ供給されるので、コーヒー豆粉末格納容器内の圧力が急速に立ち上がる。従って、本発明に係るコーヒー抽出装置は、従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べてコーヒー液を高速で抽出できる。また、本発明に係るコーヒー抽出装置においては、コーヒー豆粉末圧縮装置によって圧縮されたコーヒー豆粉末の層を湯が通過するので、圧縮されていないコーヒー豆粉末の層を湯が通過する場合に比べて、コーヒー豆粉末は湯中で流動し難い。従って、本発明に係るコーヒー抽出装置は、従来の給湯シリンダー式抽出装置に比べて高濃度のコーヒー液を抽出できる。
【００２０】加圧給湯装置の従動ピストンとコーヒー豆粉末圧縮装置のコーヒー豆粉末圧縮ピストンとを一体化し、前記従動ピストンと前記コーヒー豆粉末圧縮ピストンとを貫通して給湯用流路を形成し、給湯用流路内に前記開閉弁を配設することにより、コーヒー抽出装置の構成が簡略化される。給湯用流路内に配設された開閉弁を圧力制御弁とすることにより、給湯圧力を自動的に一定圧力に制御することができ、一定濃度のコーヒー液を抽出することができる。加圧給湯装置の従動ピストンを、コーヒー豆粉末圧縮装置のコーヒー豆粉末圧縮ピストンよりも大径に形成することにより、コーヒー豆粉末圧縮装置による圧縮圧を高めることができる。加圧給湯装置の従動ピストンの頂部に円錐状の傾斜面を形成することにより、コーヒー抽出装置が傾いた場合の、コーヒー液抽出時の加圧給湯装置内の湯の残量を減らすことができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８４５
【氏名又は名称】サンデン株式会社
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】坂口 嘉彦
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−９４６０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６６３６６ |
|