説明

抽出装置

【課題】抽出液を抽出した後の原料残滓の排出および抽出槽内部の洗浄を、抽出槽を密閉した状態で、効率よく行うことができる、特に大型の抽出槽に好適な、抽出装置を提供する。
【解決手段】抽出装置2が、抽出槽本体4と、原料入口6aおよび抽出用液入口6bを有した上蓋6と、抽出液受空間および抽出液出口8aを有した下蓋8と、原料残渣の排出口10bの形成された固定床10aおよび固定床と同一面の「水平位置」と傾斜した「傾斜位置」の間を揺動作動自在に取付けられたフィルター床10cを有した抽出床10と、回転軸12aに取付けられ抽出床10上の原料残渣を排出口10bに排出する羽根12bを有した排出機12と、複数個の洗浄ノズルNを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、原料に抽出用液を散布して抽出液を取出す抽出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
抽出槽に、原料として例えばコーヒー挽豆を入れ、抽出用液として温水を散布し、抽出液としてコーヒー飲料液を、工業的に多量に取出す抽出装置が実用されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開平7−27425号公報(図1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したとおりの従来の抽出装置には、次のとおりの解決すべき課題がある。
【0005】
すなわち、抽出液を取出した後の原料残滓は、下部の開閉式のダンパを開けて床面に直接排出される。また、排出後の抽出槽内、ダンパ、フィルター等の洗浄は、ダンパを開けた状態で行われる。抽出槽が大型で多量の残滓が発生する場合は、ショベルカー等を用いて残滓をすくい、ホッパに投入し、コンベア等で乾燥機や残渣運搬車に送られる。
【0006】
したがって、特に大型の抽出槽のように多量の残滓が発生する場合には、残滓排出の際の臭気、残渣飛散、洗浄の際の残渣、洗浄水の飛散、さらに衛生管理、生産の効率化が難しい、などの問題がある。
【0007】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、抽出液を抽出した後の原料残滓の排出および抽出槽内部の洗浄を、抽出槽を密閉した状態で、効率よく行うことができる、特に大型の抽出槽に好適な、抽出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば上記技術的課題を解決する抽出装置として、鉛直に延びる円筒状の抽出槽本体と、原料入口および抽出用液入口を有して抽出槽本体の上端を閉じる上蓋と、抽出液受空間および抽出液出口を有して抽出槽本体の下端を閉じる下蓋と、この下蓋の抽出槽本体側に水平に取付けられ開閉を自在に外部に連結された原料残渣の排出口の形成された固定床および固定床と同一面の「水平位置」と傾斜した「傾斜位置」との間を揺動作動自在に取付けられた抽出液抽出用のフィルター床を有した抽出床と、下蓋および固定床の下方から抽出槽本体内の中心を鉛直に延びる駆動自在な回転軸およびこの回転軸に取付けられ抽出床上の原料残渣を排出口に排出する抽出床の上面に沿い先端が抽出槽本体の内周縁に沿い回転する放射状に延びた複数の羽根を有した排出機と、抽出槽本体、上蓋、および下蓋それぞれに設置されそれぞれの内方に洗浄液を噴射する複数個の洗浄ノズルと、を備え、フィルター床は、投入原料に抽出用液を散布して抽出液を生成する際および原料残渣を排出する際は「水平位置」に、洗浄ノズルにより洗浄液を噴射して洗浄の際は「傾斜位置」に位置付けられる、ことを特徴とする抽出装置が提供される。
【0009】
好適には、固定床は、抽出槽本体の直径方向に所定の幅を有して延び、該回転軸を支持し、回転軸を挟んだ直径方向の少なくとも一側に排出口を備え、フィルター床は、この固定床と抽出槽本体の内縁の間で規定される一対の半月状部それぞれに固定床に沿って延びる揺動軸を中心に「水平位置」と上方の任意の「傾斜位置」の間を揺動自在に取付けられている。
【0010】
また、排出機の羽根は、回転軸を挟んだ両側に真直に延び固定床の幅内に入る大きさに水平板により形成された羽根本体と、羽根本体の固定床との対向面に取付けられ回転の際に残滓を残滓排出口に導く複数個の櫛歯状に取付けられたスクレーパを備えている。
【0011】
さらに、固定床の片側の縁部と平行に排出機の羽根本体の上方を延び両端が抽出槽本体の内縁に取付けられた棒状の固定バーを備えている。
【0012】
また、上蓋から抽出槽本体内に向けて鉛直に延びる回転駆動の自在な軸の先端に水平方向に放射状に延び抽出槽内の原料を平滑に均す複数個の均し板を有した均し機を備えている。
【0013】
そして、残滓排出口に開閉弁を介して接続され、脱水機につながる密封型搬送機に定量的に残滓を供給するスクリューフィーダを備えている。
【発明の効果】
【0014】
本発明に従って構成された抽出装置は、抽出槽本体の上下を閉じる上蓋および下蓋と、原料残渣の排出口の形成された固定床および「水平位置」と「傾斜位置」の間を揺動作動自在なフィルター床を有する抽出床と、抽出床上の原料残渣を排出口に排出する羽根を有した排出機と、洗浄液を噴射する複数個の洗浄ノズルを備えている。
【0015】
したがって、密閉状態で排出機により原料残渣を排出口から排出でき、また密閉状態でフィルター床を「傾斜位置」に位置付けて洗浄ノズルにより洗浄液を噴射して槽内を洗浄することができるので、開放型に比べて臭気、残渣飛散、洗浄液飛散の問題がなく、また衛生管理、生産の効率化も容易な、特に大型の抽出槽に好適な、抽出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明に従って構成された抽出装置の要部を断面して示した側面図。
【図2】図1のA−A矢印方向に見た上面図。
【図3】図1のB−B矢印方向に見た平面断面図(羽根は90°回転した位置で示されている)。
【図4】(a)図1の排出機の部分拡大図、(b)は(a)の平面図。
【図5】図1に示す抽出装置を備えた抽出システムの概要説明図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明に従って構成された抽出装置について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【0018】
図1を参照して説明する。全体を番号2で示す抽出装置は、鉛直に延びる円筒状の抽出槽本体4と、原料入口6aおよび抽出用液入口6bを有して抽出槽本体4の上端を閉じる上蓋6と、抽出液受空間8aおよび抽出液出口8bを有して抽出槽本体4の下端を閉じる下蓋8と、この下蓋8の抽出槽本体4側に水平に取付けられ開閉を自在に外部に連結された原料残渣の排出口10bの形成された固定床10aおよび固定床10aと同一面の「水平位置」(実線で示す)と傾斜した「傾斜位置」(二点鎖線で示す)との間を揺動作動自在に取付けられた抽出液抽出用の一対のフィルター床10cを有した抽出床10を備えている。
【0019】
抽出装置2はさらに、下蓋8および固定床10aの下方から抽出槽本体4内の中心Zを鉛直に延びる駆動自在な回転軸12aおよびこの回転軸12aに取付けられ抽出床10上の原料残渣を排出口10bに排出する抽出床10の上面に沿い先端が抽出槽本体4の内周縁に沿い回転する放射状に延びた複数の羽根12bを有した排出機12と、抽出槽本体4、上蓋6、および下蓋8それぞれに設置されそれぞれの内方に洗浄液を噴射する複数個の洗浄ノズルNを備えている。
【0020】
フィルター床10cは、投入原料に抽出用液を散布して抽出液を生成する際および原料残渣を排出する際は「水平位置」に、洗浄ノズルNにより洗浄液を噴射して抽出槽内を洗浄する際は「傾斜位置」に位置付けられる。
【0021】
図1とともに図2を参照して説明する。上蓋6は抽出槽本体4の上端に固定取付けられた円板状に形成され、円の中心軸Z上に原料入口6aが形成され、その周り4箇所に抽出用液入口6bが備えられている。
【0022】
この上蓋6にはさらに、中心Zからオフセットした位置に、抽出槽本体4内に向けて鉛直に延びる回転駆動の自在な軸14aの先端に水平方向に放射状に延び抽出槽内の原料を平滑に均す複数個(実施例は4個)の均し板14bを有した均し機14が取付けられている。軸14aは上蓋6に取付けられた電動モータ14cによって駆動される。また、上蓋6には原料レベルを連続的に、例えばレーザーによって検出するレベル計16が取付けられている。
【0023】
下蓋8の抽出液受空間8aは、回転軸12aを挟んだ両側に一対の半月容器状に形成され、抽出槽本体4の下端に固定取付けられている。抽出液出口8bは抽出液受空間8aそれぞれの底部に形成され、一対の抽出液出口8bは管路8cにより連結されている。
【0024】
この抽出液受空間8aおよび抽出液出口8bは、抽出槽内洗浄の際には、洗浄液のドレーン用として用いられる。
【0025】
図1とともに図3を参照して説明する。抽出床10の固定床10aは、抽出槽本体4の直径方向に所定の幅Wを有して延び、回転軸12aを支持し、回転軸12aの軸線Zを挟んだ直径方向の一側に排出口10bを備えている。この排出口10bには、後に述べる開閉弁が取付けられている。
【0026】
抽出床10のフィルター床10cは、固定床10aと抽出槽本体4の内縁の間で規定される一対の半月状部それぞれに、固定床10aに沿って延びる揺動軸10dを中心に「水平位置」と上方の任意の「傾斜位置」(図1は80°)の間を揺動自在に取付けられている。このフィルター床10cは、周知のウエッジワイヤと呼ばれる、成形したワイヤをスリット状に並べたスクリーンにより形成されている。また、揺動軸10dには揺動用電動モータ10eが連結されている。
【0027】
原料残渣を排出した後の抽出槽内部の洗浄は、フィルター床10cを例えば45°にセットして、あるいは残渣の性状に応じて適宜の角度にセットして行う。
【0028】
排出機12は、回転軸12aを回転駆動する電動モータ12cを下蓋8の下方の床に備え、羽根12bは上蓋6側から見て矢印R(図3)で示す反時計方向に回転される。
【0029】
図1、図3とともに図4を参照して説明する。排出機12の羽根12bは、回転軸12a(軸心Z)を挟んだ両側に放射状に真直に延び固定床10aの幅W内に入る大きさに水平板により形成された羽根本体12dと、羽根本体12dの固定床10aとの対向面に取付けられ回転の際に残滓を排出口10bに導く複数個の櫛歯状に取付けられたスクレーパ12eを備えている。
【0030】
羽根本体12dは、先端が回転方向Rに曲げられ、スクレーパ12eを取付ける複数のブラケット12fが並べて取付けられている。スクレーパ12eは、超高分子量ポリエチレンによって矩形板状に形成され、ブラケット12fに、ボルト、ナットによって、固定床10aとの隙間あるいは接触状態を調整自在に、また損耗時の交換を可能に取付けられている。
【0031】
幅Wの固定床10aの片側の縁部と平行に、排出機12の羽根本体12dの上方に両端が抽出槽本体4の内縁に取付けられて延びた棒状の、パイプ材により形成された固定バー18を備えている。この固定バー18は、羽根12bにより残滓を排出口10bに送り出す際の抽出槽本体4内での残滓の共回りを抑制し効率よく排出させる。
【0032】
図1とともに図5を参照して、抽出装置2を備えた抽出システムの概要を説明する。抽出装置2の排出口10bは、開閉自在な開閉弁20を介して、残渣を定量的に送出す電動式のスクリューフィーダ22に接続され、残渣は密封型輸送機24を通して脱水機26に送られる。
【0033】
複数個の洗浄ノズルNは洗浄水源に、抽出用液入口6bは抽出用液源に、それぞれ開閉コックを介して接続されている。原料入口6aには原料が空気輸送によって投入される。
【0034】
主として図1を参照して、上述したとおりの抽出装置2の作用効果について説明する。
【0035】
抽出装置2は、抽出槽本体4の上下を閉じる上蓋6および下蓋8と、原料残渣の排出口10bの形成された固定床10aおよび「水平位置」と「傾斜位置」の間を揺動作動自在なフィルター床10cを有する抽出床10と、抽出床10上の原料残渣を排出口10bに排出する羽根12bを有した排出機12と、洗浄液を噴射する複数個の洗浄ノズルNを備えている。
【0036】
したがって、密閉状態で排出機12により原料残渣を排出口10bから排出でき、また密閉状態でフィルター床10cを「傾斜位置」に位置付けて洗浄ノズルNにより洗浄液を噴射して槽内を洗浄することができるので、開放型に比べて臭気、残渣飛散、洗浄液飛散の問題がなく、また衛生管理、生産の効率化も容易な、特に多量の原料残滓が生ずる大型の抽出槽に好適な、抽出装置2を提供できる。
【0037】
そして、抽出装置2の固定床10aは、抽出槽本体4の直径方向に所定の幅Wを有して延び、回転軸12aを支持し、回転軸12aを挟んだ直径方向の少なくとも一側に排出口10bを備え、フィルター床10cは、この固定床10aと抽出槽本体4の内縁の間で規定される一対の半月状部それぞれに固定床10aに沿って延びる揺動軸10dを中心に「水平位置」と上方の任意の「傾斜位置」の間を揺動自在に取付けられている。
【0038】
したがって、原料残滓が多く付着する洗浄が困難なフィルター床を、二つの半月状のフィルター床10c、10cとし、それぞれを「水平位置」と「傾斜位置」の間で任意に位置付けることができるようにしたので、洗浄ノズルNから洗浄液を噴射して容易に洗浄することができる。
【0039】
また、抽出装置2の排出機12の羽根12bは、回転軸12aを挟んだ両側に真直に延び固定床10aの幅W内に入る大きさに水平板により形成された羽根本体12dと、羽根本体12dの固定床10aとの対向面に取付けられ回転の際に残滓を残滓排出口10bに導く複数個の櫛歯状に取付けられたスクレーパ10eを備えている。
【0040】
したがって、洗浄に際しては、羽根本体12dを固定床10aの幅W内に位置付けることにより容易に自由にフィルター床10cを任意の「傾斜位置」にすることができる。また、原料残滓排出に際しては、羽根本体12dの複数個の櫛歯状のスクレーパ10eにより、容易に十分に残滓を排出口10bに送出すことができる。
【0041】
さらに、抽出装置2は、固定床10aの片側の縁部と平行に排出機12の羽根本体10dの上方を延び両端が抽出槽本体4の内縁に取付けられた棒状の固定バー18を備えている。
【0042】
したがって、この固定バー18によって、羽根12bにより残滓を排出口10bに送り出す際の抽出槽本体4内での残滓の共回りを抑制し、残滓を効率よく排出させることができる。
【0043】
また、抽出装置2は、上蓋6から抽出槽本体4内に向けて鉛直に延びる回転駆動の自在な軸14aの先端に水平方向に放射状に延び抽出槽内の原料を平滑に均す複数個の均し板14bを有した均し機14を備えている。
【0044】
したがって、抽出槽本体4内の有効容量を確保することができ、抽出効率を向上させることができる。
【0045】
そして、残滓排出口10bに開閉弁20を介して接続され、脱水機26につながる密封型搬送機24に定量的に残滓を供給するスクリューフィーダ22を備えている。
【0046】
したがって、原料残滓を外部に放出、露出させることなく、処理することができる。
【符号の説明】
【0047】
2:抽出装置
4:抽出槽本体
6:上蓋
6a:原料入口
6b:抽出用液入口
8:下蓋
8a:抽出液受空間
8b:抽出液出口
10:抽出床
10a:固定床
10b:排出口
10c:フィルター床
12:排出機
12a:回転軸
12b:羽根
N:洗浄ノズル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉛直に延びる円筒状の抽出槽本体と、
原料入口および抽出用液入口を有して抽出槽本体の上端を閉じる上蓋と、
抽出液受空間および抽出液出口を有して抽出槽本体の下端を閉じる下蓋と、
この下蓋の抽出槽本体側に水平に取付けられ開閉を自在に外部に連結された原料残渣の排出口の形成された固定床および固定床と同一面の「水平位置」と傾斜した「傾斜位置」との間を揺動作動自在に取付けられた抽出液抽出用のフィルター床を有した抽出床と、
下蓋および固定床の下方から抽出槽本体内の中心を鉛直に延びる駆動自在な回転軸およびこの回転軸に取付けられ抽出床上の原料残渣を排出口に排出する抽出床の上面に沿い先端が抽出槽本体の内周縁に沿い回転する放射状に延びた複数の羽根を有した排出機と、
抽出槽本体、上蓋、および下蓋それぞれに設置されそれぞれの内方に洗浄液を噴射する複数個の洗浄ノズルと、を備え、
フィルター床は、投入原料に抽出用液を散布して抽出液を生成する際および原料残渣を排出する際は「水平位置」に、洗浄ノズルにより洗浄液を噴射して洗浄の際は「傾斜位置」に位置付けられる、
ことを特徴とする抽出装置。
【請求項2】
固定床は、
抽出槽本体の直径方向に所定の幅を有して延び、該回転軸を支持し、回転軸を挟んだ直径方向の少なくとも一側に排出口を備え、
フィルター床は、
この固定床と抽出槽本体の内縁の間で規定される一対の半月状部それぞれに固定床に沿って延びる揺動軸を中心に「水平位置」と上方の任意の「傾斜位置」の間を揺動自在に取付けられている、
ことを特徴とする請求項1記載の抽出装置。
【請求項3】
排出機の羽根は、
回転軸を挟んだ両側に真直に延び固定床の幅内に入る大きさに水平板により形成された羽根本体と、
羽根本体の固定床との対向面に取付けられ回転の際に残滓を残滓排出口に導く複数個の
櫛歯状に取付けられたスクレーパと、を備えている、
ことを特徴とする請求項2記載の抽出装置。
【請求項4】
固定床の片側の縁部と平行に排出機の羽根本体の上方を延び両端が抽出槽本体の内縁に取付けられた棒状の固定バーを備えている、
ことを特徴とする請求項3記載の抽出装置。
【請求項5】
上蓋から抽出槽本体内に向けて鉛直に延びる回転駆動の自在な軸の先端に水平方向に放射状に延び抽出槽内の原料を平滑に均す複数個の均し板を有した均し機を備えている、
ことを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の抽出装置。
【請求項6】
残滓排出口に開閉弁を介して接続され、脱水機につながる密封型搬送機に定量的に残滓を供給するスクリューフィーダを備えている、
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の抽出装置。

【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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【公開番号】特開2012−85910(P2012−85910A)
【公開日】平成24年5月10日(2012.5.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−236595(P2010−236595)
【出願日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【出願人】(000001373)鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】(591147786)赤武エンジニアリング株式会社 (27)
【Fターム(参考)】