JP4045701B2 - コーヒーマシン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レストラン，コーヒーショップなどで使用する業務用として好適な自動型のコーヒーマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記した業務用の自動型コーヒーマシンとして、機内にコーヒー挽き豆（焙煎済のコーヒー豆を粉砕して粉状に挽いたもの）と湯を投入してレギュラーコーヒーを抽出するドリップ式コーヒー抽出器、コーヒー挽き豆を収容して前記コーヒー抽出器に供給するキャニスタ、給湯用の温水タンク、およびコーヒー抽出器で製造したレギュラーコーヒーをコーヒー抽出器から移し替えて保温するコーヒー貯留タンクを装備し、カップをベンドステージにセットした状態で供給指令を与えることにより貯留タンクに蓄えたコーヒーをカップへ定量ずつ小出しに供給するようにした構成のものが公知である。
【０００３】
この種の業務用の自動型コーヒーマシンは、１回にカップ数杯程度のコーヒーを作る家庭用のコーヒー抽出器とは異なり、一度に多量（例えば２リットル程度）のコーヒーを抽出，製造して貯留タンクで保温状態に貯え、多数の客にも待ち時間なく提供できるような機能が要求される。
【０００４】
かかる点、家庭用コーヒー抽出器のような無圧式のドリップ抽出方式では、 コーヒー貯留タンクをコーヒー抽出器の下方に配置する必要があってレイアウトの自由度がなくなることから、業務用コーヒーマシンではコーヒー貯留タンクをコーヒー抽出器と同じ高さ，あるいはコーヒー抽出器よりも上方に配置できる強制濾過方式を採用しており、具体的には次記のように方式のものが知られている。
【０００５】
(1) コーヒー抽出器のシリンダ内にコーヒー挽き豆，湯を投入した状態でシリンダを密閉し、エアコンプレッサによりシリンダ内に圧縮エアを送りこんで加圧し、コーヒーを強制的に抽出，濾過させる。
【０００６】
(2) コーヒー挽き豆と湯を投入するシリンダの下部に結合したフィルタブロックの出口側管路に真空引き用の容積型ポンプを接続し、その減圧操作によりコーヒーを強制濾過するようにする。
【０００７】
(3) コーヒー抽出器の後部に配管接続したコーヒー貯留タンクにロータリ式真空ポンプを接続し、コーヒー抽出時に真空ポンプの動作により貯留タンク内部を減圧してその負圧をコーヒー抽出器のフィルタブロックの下面側に作用させ、コーヒーを強制濾過させた上で貯留タンク内に吸引して移し替える。
【０００８】
また、従来のコーヒーマシンでは、温水タンクから引き出した給湯管に単一の給湯ノズルを接続し、該ノズルを通じてコーヒー抽出器への給湯を行うようにしている。
【０００９】
一方、ドリップ式抽出器によりコーヒー挽き豆の風味を十分に引出して美味なコーヒーを製造するには、前半の蒸らし工程と後半の抽出工程とに分けてコーヒー抽出を行い、蒸らし工程では抽出器に供給した湯でコーヒー挽き豆の全体を素早く均一に膨潤させ、続く抽出工程では湯を満遍なく静かに注ぎ足することが重要である。また、コーヒー挽き豆に湯を注ぐとその膨潤過程で挽き豆からガスが発生するが、このガスが液中に溶け込むとコーヒーの風味が損なわれることから、このガスがコーヒーに溶け込まないように抽出器から系外に排除することも重要である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来のコーヒーマシンでは、抽出したレギュラーコーヒーの品質，およびメンテナンス性の面で次記のような問題点がある。すなわち、
(1) コーヒー抽出器のシリンダに圧縮エアを送りこんで加圧抽出する方式では、シリンダの内圧が高まるためにコーヒー挽き豆が十分に膨潤せず、またシリンダが密閉されているのでコーヒー挽き豆から発生したガスがシリンダから抜けずにコーヒー液に溶け込んで風味を損なう。
【００１１】
(2) 容積型ポンプを使用して抽出器からコーヒーを吸引，濾過させる方式では、コーヒーに含まれている油脂分がポンプ内部の摺動部分に付着，堆積するためにポンプを頻繁に洗浄する必要があってメンテナンス作業に手間がかかる。
【００１２】
(3) また、コーヒー貯留タンクに真空ポンプを接続し、貯留タンク内の空気を抜いてコーヒーを抽出器から貯留タンクへ移し替えるようにした方式では、真空ポンプが貯留タンク内からコーヒー成分を含んだ蒸気を吸引するために、そのコーヒー成分がポンプ内部の回転，摺動部分に付着して動作不良を引き起こし、ポンプの寿命を縮める。さらに、コーヒー抽出器の異常動作などが原因でコーヒーが直接真空ポンプに吸引された場合は、真空ポンプが故障するおそれがある。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、業務用のコーヒーマシンを対象に、前記の各課題を解決してメンテナンス性，信頼性、並びにコーヒーの品質アップが図れるように改良したコーヒーマシンを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、コーヒー挽き豆を収容するキャニスタと、給湯用の温水タンクと、コーヒー挽き豆と湯を投入してコーヒーを抽出するドリップ式コーヒー抽出器と、およびコーヒー抽出器で製造したコーヒーを移し替えて保温するコーヒー貯留タンクを装備し、指令に基づきコーヒー貯留タンクからカップにコーヒーを小分けに供給するようにしたコーヒーマシンにおいて、
前記コーヒー貯留タンクを密閉タンクとして該貯留タンクに空気配管，エアバルブを介してエアコンプレッサ，およびエゼクタポンプ式排気装置を接続し、該エゼクタポンプ式排気装置は、給排水管を有して水換え可能な水槽内にポンプユニットと、該ポンプの吐出側に接続したエゼクタとを浸漬配備し、かつ前記エゼクタにコーヒー貯留タンクから引出した吸気管を接続した構成をなし、コーヒー抽出時にはエゼクタポンプ式排気装置の動作によりコーヒー貯留タンク内を負圧に減圧してコーヒー抽出器からコーヒー貯留タンクにコーヒーを引き込み、コーヒー供給時にはエアコンプレッサの動作により貯留タンク内を加圧してコーヒーをカップに吐出し供給するものとする。
前記のエゼクタ式ポンプは、周知のように作動液体である水をノズルから高速で噴射させてその周域の気体を吸引排出するものであって、容積型ポンプ，ロータリ式真空ポンプのように回転，摺動部分のない単純な構造であり、したがって運転時に排気する空気に含まれているコーヒー成分が付着しても動作不良を引き起こすおそれがなく、殆どメンテナンスフリーのままでも支障なく長期運転できる。しかも、コーヒー抽出器に対しては吸引方式で抽出，濾過を行うので、抽出器のシリンダは大気開放のまま使用でき、これにより抽出中にコーヒー挽き豆から発生したガスをそのまま大気中に抜くことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。
まず、図１において、１はコーヒー挽き豆２を収容したキャニスタ、３はコーヒー抽出器、４は温水タンク、５は密閉型のコーヒー貯留タンク、６はその湯煎式の保温槽、７はエゼクタポンプ式排気装置、８はエアコンプレッサ、９はベンドステージ、１０はカップである。
【００１８】
ここで、キャニスタ１は、スクリューコンベヤ１ａを内蔵し、指令に基づいて所定量のコーヒー挽き豆２をシュータ１ｂを通じてコーヒー抽出器３に投入する。また、コーヒー抽出器３は、上面開放型のシリンダ３ａと、その底部側に組合せたフィルタブロック３ｂとからなり、シリンダ３ａの上部には温水タンク４から配管を介して引き出した蒸らし湯供給用ノズル４ａ，抽出湯供給用シャワーノズル４ｂ，および洗浄湯供給用ノズル４ｃが配置されており、かつ蒸らし湯供給用ノズル４ａ，抽出湯供給用シャワーノズル４ｂの配管にはそれぞれ流量調整弁４ｄ，４ｅが接続されている。
【００１９】
一方、エゼクタポンプ式排気装置７は、図２で詳細構造を示すように、水槽７ａと、駆動モータ７ｂに連結して水槽７ａの水中に浸漬配備したポンプ７ｃと、ポンプ７ｂの吐出側に接続したエゼクタ７ｄとの組合せから構成され、エゼクタ７ｄに組み込まれたノズル７ｄ-1とディフューザとの間に開口した給気口にコーヒー貯留タンク５（図１参照）から引出した給気管５ａが接続されている。なお、７ｅは給水管、７ｆは排水管、７ｇはオーバーフロー管、７ｈは液面センサである。
【００２０】
次に、前記構成になるコーヒーマシンのコーヒー抽出，およびコーヒー供給動作について説明する。なお、各動作は運転制御部（図示せず）からの指令で自動的に行うようにしている。
【００２１】
(1) コーヒー抽出動作：
コーヒー貯留タンク５が空になった状態で制御部からコーヒー抽出指令を与えると、キャニスタ１が始動して定量のコーヒー挽き豆２を搬出してコーヒー抽出器３のシリンダ３ａに投入し、同時に蒸らし湯供給用ノズル４ａを通じて流量調整弁４ｄで設定した適量の湯をシリンダ３ａを注入し、コーヒー挽き豆２の全体に湯を行き渡らせて膨潤状態に蒸らす。続いてシャワーの４ｄのバルブを開き、流量調整弁４ｅで設定した適量の湯をシャワー状にコーヒー挽き豆の上に散布して満遍なく注ぎ足す。なお、この過程で挽き豆から発生したガスはシリンダ３ａの開放面を通じて大気中に抜ける。ここで所定の抽出時間が経過すると、バルブ１２，１３を「閉」，バルブ１１，１４を「開」にしてエゼクタポンプ式排気装置７を始動し、水槽７ａに満たした水をポンプ７ｃが吸込み，昇圧してエゼクタ７ｄに送り、エゼクタ７ｄのノズル７ｄ-1から高速で噴射させる。これにより、エゼクタ７ｄの給気口には負圧が発生してコーヒー貯留タンク５から空気を吸引し、その空気を作動水と共に水槽７ａの水中に排出する。
【００２２】
この結果、コーヒー貯留タンク５の内部が減圧されてコーヒー抽出器３のフィルタブロック３ｂに負圧が作用し、シリンダ内で抽出されたコーヒー液がフィルタブロック３ｂを透過して貯留タンク５に吸引搬送される。そして、フィルタブロックが空になって（センサで検知する）製造したコーヒーが貯留タンク５に移し替えられると、センサの信号を基にエゼクタポンプ式排気装置７の運転を停止する。また、貯留タンク５に移し替えたコーヒーは湯煎式保温槽６で販売適温に保温する。なお、コーヒー抽出器３ではフィルタブロック３ａの上に残ったコーヒー滓を自動的に排除して次の抽出動作に備えて待機する。
【００２３】
(2) コーヒー供給動作：
一方、ベンドステージ９にカップ１０をセットして供給指令（例えば押しボタン操作）を与えると、バルブ１１，１４が「閉」，バルブ１３が「開」に切換わり、同時にエアコンプレッサ８が始動してコーヒー貯留タンク５に圧縮空気を送り込む。続いてバルブ１２が開き、貯留タンク５からカップ１０にコーヒーが供給される。また、所定量のコーヒーがカップ１０に供給されると、バルブ１２を閉じた上でエアコンプレッサ８を停止し、同時にバルブ１３も閉じて待機状態に戻る。また、コーヒーの供給が進んで貯留タンク５が空になれば、前記のコーヒー抽出動作を行って貯留タンク５にコーヒーを補給する。
【００２４】
なお、図示例はコーヒーショップなどで使用する業務用のコーヒーマシンを対象に説明したが、当該装置をカップ式飲料自動販売機に搭載したレギュラーコーヒー抽出装置に適用することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば、次記の効果を奏する。
コーヒー貯留タンクを密閉タンクとして該貯留タンクに空気配管，エアバルブを介してエアコンプレッサ，およびエゼクタポンプ式排気装置を接続し、エゼクタポンプ式排気装置は、給排水管を有して水換え可能な水槽内にポンプユニットと、ポンプの吐出側に接続したエゼクタとを浸漬配備し、かつ前記エゼクタにコーヒー貯留タンクから引出した吸気管を接続した構成をなし、コーヒー抽出時にはエゼクタポンプ式排気装置の動作によりコーヒー貯留タンク内を負圧に減圧してコーヒー抽出器からコーヒー貯留タンクにコーヒーを引き込み、コーヒー供給時にはエアコンプレッサの動作により貯留タンク内を加圧してコーヒーをカップに吐出し供給するようにしたことにより、抽出動作の繰り返しによりエゼクタにコーヒーの油脂成分が付着しても動作不良を引き起こすおそれがなく、従来のコーヒーマシンのように負圧発生手段として容積型ポンプ，ロータリー式真空ポンプを採用した構成と比べて信頼性，メンテナンス性を大幅に改善できる。
また、水槽内の水換えが可能であるから、その内部を清潔に保持しメンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるコーヒーマシンの機内系統図
【図２】図１におけるエゼクタポンプ式排気装置の詳細構造図
【符号の説明】
１ キャニスタ
２ コーヒー挽き豆
３ コーヒー抽出器
３ａ シリンダ
３ｂ フィルタブロック
４ 温水タンク
４ａ 蒸らし湯供給ノズル
４ｂ 抽出湯供給ノズル
４ｄ，４ｅ 流量調整弁
５ コーヒー貯留タンク
５ａ 給気管
６ 保温槽
７ エゼクタポンプ式排気装置
７ａ 水槽
７ｂ 駆動モータ
７ｃ ポンプ
７ｄ エゼクタ
８ エアコンプレッサ
９ ベンドステージ
１０ カップ

Claims (1)

1. コーヒー挽き豆を収容するキャニスタと、給湯用の温水タンクと、コーヒー挽き豆と湯を投入してコーヒーを抽出するドリップ式コーヒー抽出器と、およびコーヒー抽出器で製造したコーヒーを移し替えて保温するコーヒー貯留タンクを装備し、指令に基づきコーヒー貯留タンクからカップにコーヒーを小分けに供給するようにしたコーヒーマシンにおいて、前記コーヒー貯留タンクを密閉タンクとして該貯留タンクに空気配管，エアバルブを介してエアコンプレッサ，およびエゼクタポンプ式排気装置を接続し、該エゼクタポンプ式排気装置は、給排水管を有して水換え可能な水槽内にポンプユニットと、該ポンプの吐出側に接続したエゼクタとを浸漬配備し、かつ前記エゼクタにコーヒー貯留タンクから引出した吸気管を接続した構成をなし、コーヒー抽出時にはエゼクタポンプ式排気装置の動作によりコーヒー貯留タンク内を負圧に減圧してコーヒー抽出器からコーヒー貯留タンクにコーヒーを引き込み、コーヒー供給時にはエアコンプレッサの動作により貯留タンク内を加圧してコーヒーをカップに吐出し供給するようにしたことを特徴とするコーヒーマシン。

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