JPH0775590B2 - 加圧注湯式のコ−ヒ−等の抽出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、業務用または一般家庭あるいは自動販売機等
に使用され、かつ抽出量の制御が簡単な加圧注湯式のコ
ーヒー等の抽出装置に関するものである。

従来の技術 一般にこの種の装置に用いられる加圧注水手段には、電
磁式のポンプが使用され、その特性上、流路抵抗が大き
くなると、送水量は減少し、一方、流路抵抗が小さくな
ると、送水量は増加する。このために被抽出物の量が種
類が異なると、流路抵抗が異なるために、送水量が異な
るといった問題があり、常に一定の流量で抽出できる手
段が要望されていた。

従来の加圧注湯式のコーヒー等の抽出装置は、たとえば
第５図に示すような構成になっていた。

図において、１は加熱ブロックであるヒーターブロック
で、このヒーターブロック１はアルミニウム等の熱良導
体で形成され、かつこのヒーターブロック１には渦巻状
の水路２が設けられ、さらに裏面には渦巻状の発熱体３
が埋設されている。またその中央には前記水路２と連通
して貫通孔４が設けられている。５は前記ヒーターブロ
ック１の下方に取り付けられた取付け金具で、この取付
け金具５の中央には、前記貫通孔４とＯリング６により
水密的に連通した開孔７を有する凹部８を設け、かつこ
の凹部８には前記開孔７を閉塞する弁９と、この弁９を
付勢する弁ばね10を弁座11を螺着することにより設けて
いる。12は前記弁座11に取付ねじ13で螺着された拡散板
である。14は加圧注水手段である電磁式のポンプで、こ
のポンプ14を介して水容器15の底部で一方を開口させた
吸上管16と、前記ヒーターブロック１に設けられた水路
２に連通する接続パイプ17とを連結している。

18は前記取付け金具５の下部に設けられた中央開口のフ
ック板で、このフック板18の中央開口周囲には、ハンド
ル19を備えた被抽出物収納部であるフィルターホルダー
20の上端周囲に設けられた複数個の爪21を遊嵌する複数
個の切欠部22と、爪21の遊嵌後フィルターホルダー20の
回動により爪21と係合する複数個の係合片23をそれぞれ
設けている。24はフィルターホルダー20に収められたフ
ィルター、25は取付け金具５に係止して前記フィルター
24の上端部と気密的に当接するシールパッキングであ
る。なお、前記フィルターホルダー20の下部には、中心
に向かうテーパ面の下端部に流出口26を設けている。

27はこの種のコーヒーを入れるデミタスコーヒーカップ
28を載せる多数の孔を備えた受板であり、29は受皿であ
る。30は被抽出物であるコーヒー粉である。31は前記ヒ
ーターブロック１に感熱的に備えられて発熱体３への通
電を制御する自動温度調節器である。また前記接続パイ
プ17と、水路２と、貫通孔４と、開孔７と、凹部８とで
流路32を形成している。

以上のように構成された抽出装置において、次にその動
作を説明する。

まず、水容器15に所要量の水を入れる。次に発熱体３へ
の通電を開始すると自動温度調節器31により所定の温度
に制御される。そしてフィルターホルダー20に納めたフ
ィルター24に所定量のコーヒー粉30を入れ、フック板18
に回動係合させる。これでコーヒー抽出の準備が完了す
る。

次にデミタスコーヒーカップ28をフィルターホルダー20
の流出口26のほぼ真下である受板27上にセットし、ポン
プ14を作動させると、水容器15内の水はポンプ14により
吸上管16、接続パイプ17を介してヒーターブロック１内
に圧送される。このヒーターブロック１内に圧送された
水は、渦巻状の水路２を通過する間にヒーターブロック
１からの伝熱により湯沸しされて熱湯となり、そしてこ
の熱湯は貫通孔４を経て弁９を押圧して通り、かつ拡散
板12を経てコーヒー粉30内を通過し、コーヒーを抽出す
るとともに、流出口26から流出してデミタスコーヒーカ
ップ28内に注がれ、コーヒーができあがる。

コーヒーの抽出が終わると、ハンドル19をセットした時
とは逆の方向に回動させて係合片23から爪21を外し、フ
ィルターホルダー20内の抽出の終わったコーヒー粉30を
捨て、フィルター24とフィルターホルダー20と拡散板12
等を掃除する。

発明が解決しようとする問題点 第４図は前記従来の加圧注湯式のコーヒー等の抽出装置
に一般に用いられている電磁式のポンプの発生圧力（ま
たは流路抵抗）（Ｐ）と単位時間当りの送水量（Ｖ）の
特性曲線図を示したもので、流路抵抗がほとんど無いと
きは、送水量は多く（図中Ａ点）、流路抵抗がある値の
ときは送水量は減少し（図中Ｂ点）、ある流路抵抗で送
水量は零になる（図中Ｃ点）。

このことから、例えば、被抽出物による流路抵抗の値と
送水量の設定を図中Ｂ点（発生圧力はP₀,送水量はV₀）
にした場合に、コーヒー粉等の被抽出物の量や粉度の違
いによりP₁からP₂の間で流路抵抗のバラツキが発生する
ために送水量もV₁からV₂の間でバラツキが発生するとい
った問題があった。

本発明は上記従来の問題に鑑み、加圧注水手段に対する
流路抵抗のバラツキをなくし、常に一定の流路抵抗にす
ることができる加圧注湯式のコーヒー等の抽出装置を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、一端を加圧注水
手段に連通し、かつ他端を被抽出物収納部に開口した流
路と、この流路の一部である水路を内装して発熱体を備
えた加熱ブロックとを備え、前記被抽出物収納部に、被
抽出物と、この被抽出物の抽出液の濾過体であり、かつ
この被抽出物より流路抵抗の大きい流路抵抗部材とを有
する負荷容器を装備したものである。

作用 上記構成によれば、負荷容器内の流路抵抗部材が加圧注
水手段の流路抵抗となるもので、これは一定の流路抵抗
であるため、一定の流水量が得られ、従って負荷容器内
の流路抵抗部材の上方に内蔵された被抽出物は常に一定
の流水量のもとで抽出が行なわれることになるものであ
る。

実 施 例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図および第２図において、42は加熱ブロックで、こ
の加熱ブロック42はアルミニウムダイカスト等の熱良導
体で形成されたヒーターブロック43の中央部に設けら
れ、かつ略円柱形状で、外周面に螺旋形状の溝44を設け
た水管45と、この水管45に内装した発熱体46から成り、
前記水管45の溝44はヒーターブロック43とともに水路47
を形成している。48は前記水路47と連通した流出口、49
はハンドル50を備えた回動自在なホルダーである。前記
流出口48の下部にはガイドリング51が設けられており、
このガイドリング51は、負荷容器であるカプセル52を密
着収納する収納部53と、カプセル52の上部を突き破り前
記水路47と連通したノズル孔54でカプセル52内に開口す
るノズル55を有している。

前記カプセル52は次のような構成になっている。56はア
ルミニウム等を絞って形成された略円錐形状のカプセル
本体で、このカプセル本体56はアルミニウム等で形成さ
れ、かつ下に凸球形状の底部57と、前記カプセル本体56
と底部57の間に位置し、かつステンレス鋼板等をエッチ
ング加工することにより総開口面積を約0.08mm²とした
開口58を有する流路抵抗部材である抵抗板59とをカプセ
ル本体56の端面部を折り曲げることにより、気密的に圧
着加工してリム60を形成し、カプセル52を形成してい
る。61は被抽出物であるコーヒー粉である。なお、前記
抵抗板59の流路抵抗はコーヒー粉61の流路抵抗より大き
い。62は抵抗板59の上に備えられた目づまり防止用のフ
ィルターで、このフィルター62は濾紙等を用いている。
63は前記底部57の略中央に設けられた略円形の薄肉部で
ある。また前記抵抗板59と底部57との間には底部57を下
に凸球形状に形成することにより、抽出液を収集する空
間を形成している。

64は中央に略Ｕ字状の溝を有し、かつ昇降板65を一体的
に設けたセット座であり、前記略Ｕ字状の溝には、ステ
ンレス鋼等で形成され、かつ中心部に吐出口66を有する
同心円状の凹状の吐出座67が備えられている。そしてこ
の吐出座67と前記ガイドリング51の収納部53とで被抽出
物収納部を形成している。またセット座64の溝の両側に
は前記ホルダー49に係合するフック板68が固着されてい
る。

69はレールで、このレール69はリンク70を介して前記ハ
ンドル50の回動を昇降板65を備えたセット座64の上下摺
動に変換する。

71は基台72の後部に立設された水容器である。73は基台
72に備えられ、一方の吸込口74を介して水容器71の底部
と連通させ、かつ他方を水路47と連通させた加圧注水手
段である電磁式のポンプで、このポンプ73から水路47、
流出口48を経て、ノズル孔54までの流路75を形成する。
なお、このポンプ73は9Kgf/1m²の流路抵抗時に約200c.
c./分の送水能力を有する。76はこの種のコーヒーに用
いられるデミタスコーヒーカップである。

以上のように構成された加圧注湯式のコーヒー等の抽出
装置において、次にその動作を説明する。

まず、ホルダー49のハンドル50を回動操作してセット座
64を降下させる。次に、従来と同様に水容器71に所要量
の水を入れ、発熱体46への通電を開始する。所定の時間
が経過すると、加熱ブロック42は自動温度調節器（図示
せず）により温度制御され始める。ここでセット座64の
ガイド溝にカプセル52を載置する。

次にハンドル50を回動操作してセット座64に載置された
カプセル52を、このカプセル52と略同一形状のガイドリ
ング51の収納部53に収納し、吐出座67とともに気密的に
保持される。この時、カプセル52内にはノズル孔54が開
口する。

次に、デミタスコーヒーカップ76を吐出座67の吐出口66
の下方に設置し、ポンプ73の作動を開始すると、水容器
71内の水は吸込口74を通ってポンプ73により螺旋状の水
路47に圧送され、かつ発熱体46により加熱されて熱湯に
なり、流出口48から流出する。

加熱ブロック42で加熱された熱湯はポンプ73の圧力によ
り、ノズル55のノズル孔54よりカプセル52内に放出され
る。カプセル52に達した湯はコーヒー粉61を浸漬し、コ
ーヒーを抽出する。コーヒー粉61はフィルター62で濾過
され、コーヒーのみが抵抗板59の総開口面積約0.08mm²
の開口58を通過する。

次に、抵抗板59を通過したコーヒーはカプセル52の底部
57に滴下し、ポンプ73の圧力により底部57の薄肉部63を
膨張破裂させ、そしてコーヒーは吐出座67の吐出口66か
ら流出し、デミタスコーヒーカップ76内に注がれる。

以降、ポンプ73の負荷は抵抗板59の開口58であり、常に
約9kgf/cm²の流路抵抗を維持する。デミタスコーヒーカ
ップ76内に適量のコーヒーが抽出されると、ポンプ73の
作動を停止してコーヒーの抽出を完了する。

次に、ハンドル50を回動操作してセット座64を降下させ
ると、カプセル52がガイドリング51から排除される。

このように本実施例によれば、カプセル52にコーヒー粉
61と、その下方にコーヒー粉61より大きな流路抵抗とな
る開口58を有する抵抗板59を設けることにより、ポンプ
73の負荷は抵抗板59となるため、常に一定の流路抵抗と
なり、従って、ポンプ73の送水量も一定量となるため、
常に定圧定送水量の条件でコーヒーの抽出を行なうこと
ができる。

第３図は本発明の他の実施例を示したもので、この実施
例において、100は負荷容器であり、101は前記負荷容器
100の底部にレーザー加工等で形成された流路抵抗部材
を構成する開口である。102は被抽出物であるコーヒー
粉である、103は亜鉛合金等で形成され、かつ被抽出物
収納部を構成するフィルターホルダー、104はフィルタ
ーホルダー103の中央底部に設けられた流出口である。1
05は濾紙等を用いた目づまり防止用のフィルターであ
る。

前記フィルターホルダー103を、前述した従来例の加圧
注湯式のコーヒー等の抽出装置にセットし、従来例と同
様にコーヒーの抽出を行うと、負荷容器100の開口101が
流路抵抗となり、その結果、ポンプ14は常に一定の流路
抵抗であるために送水量も一定になる。従って、コーヒ
ー粉102は常に一定の送水量により抽出されるといった
効果がある。なお、その他の動作は従来例と同じであ
る。

なお、上記実施例においては、被抽出物にコーヒー粉を
用いたが、インスタントコーヒーや粉末スープ等でもよ
く、この場合、加圧抽出手段の送水量は常に流路抵抗部
材により制御されるために、その作用効果に差異を生じ
ない。また、上記実施例では、加圧注水手段に電磁式の
ポンプを用いたが、用いる圧力によっては水道管と直結
してもよく、要は、必要な水圧が得られれば良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、一端を加圧注水手段に連
通し、かつ他端を被抽出物収納部に開口した流路と、こ
の流路の一部である水路を内装して発熱体を備えた加熱
ブロックとを備え、前記被抽出物収納部に、被抽出物
と、この被抽出物の抽出液の濾過体であり、かつこの被
抽出物より流路抵抗の大きい流路抵抗部材とを有する負
荷容器を装備しているため、前記流路抵抗部材が加圧注
水手段の負荷抵抗となり、これにより、圧送水量は一定
となって被抽出物の抽出が常に一定流量で行なわれるた
め、常に一定の条件で抽出することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す加圧注湯式のコーヒー
等の抽出装置の部分拡大断面図、第２図は同部分断面
図、第３図は本発明の他の実施例を示す抽出装置の部分
断面図、第４図は加圧注水手段に用いる電磁式のポンプ
の特性図、第５図は従来の加圧注湯式のコーヒー等の抽
出装置の断面図である。 42……加熱ブロック、45……水路、46……発熱体、52…
…カプセル、53……収納部、59……抵抗板、61……コー
ヒー粉、67……吐出座、73……ポンプ、75……流路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−57885（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−21980（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端を加圧注水手段に連通し、かつ他端を
   被抽出物収納部に開口した流路と、この流路の一部であ
   る水路を内装して発熱体を備えた加熱ブロックとを備
   え、前記被抽出物収納部に、被抽出物と、この被抽出物
   の抽出液の濾過体であり、かつこの被抽出物より流路抵
   抗の大きい流路抵抗部材とを有する負荷容器を装備した
   加圧注湯式のコーヒー等の抽出装置。