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提取装置及提取方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种使用包含微粉的原料和溶剂来提取提取液的提取装置及提取方法。

相关背景技术

[0002] 已知有一种提取装置,该提取装置使用热水等溶剂从咖啡豆或松魚薄片等的包含微粉的原料中提取有用的成分(参考专利文献1)。
[0003] 专利文献1中记载的提取装置具备罐,在该罐的内部配置有用于载置原料的过滤器。在该罐的下端具有用于排出提取液的排出口。在排出口上连接有配管。在配管上设置有排出泵。
[0004] 若溶剂注入到载置于过滤器上的原料中,则溶剂会渗透到原料中,接着,提取液会贮留在罐的下部。在贮留在罐下部的提取液与溶剂渗透的原料之间积存空气。积存空气会阻碍提取液的提取。
[0005] 在专利文献1中所记载的提取装置中,在进行提取之前使排出泵逆转而将溶剂送入到配管中从而去除配管内的空气。
[0006] 以往技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2016-215079号公报

具体实施方式

[0029] <第1实施方式>
[0030] 以下,参考图1至图4,对本发明的第1实施方式进行说明。另外,以下说明的实施方式只是本发明的一例,在不改变本发明主旨的范围内,当然可以适当地改变本发明的实施方式。并且,后述各处理的执行顺序在不改变本发明的主旨的范围内可以适当地进行改变。
[0031] 在本实施方式中,对图1所示的提取装置10进行说明。提取装置10是使用溶剂(热水)从咖啡粉(提取原料的一例)中提取浓缩咖啡的装置。然而,提取装置10也可以用作提取茶或汤汁等其他提取液的装置。以下,将提取装置10设置于地板等上而使用的状态下的铅垂方向作为上下方向(图1中的上下方向)进行说明。
[0032] 提取装置10具备:罐11;溶剂供给装置12,向罐11内的容纳室17供给溶剂;加压装置13,对罐11的内部进行加压;排出装置14,从罐11内的容纳室17排出提取液;排气装置15,去除罐11内的空气等气体;及控制装置16(图3),控制各装置12~15的动作。
[0033] [罐11]
[0034] 罐11呈中空的圆柱状,在其内部具有容纳提取原料的容纳室17。然而,罐11也可以采用中空的长方体形状等其他形状。罐11具备下面开口的箱形的上部主体21和上面开口的箱形的下部主体22。下部主体22在上部主体21的开口和下部主体的开口一致的状态下可装卸地安装于上部主体21或者可转动地安装于上部主体21。由此,下部主体22能够开闭上部主体21的开口。而且,下部主体22在打开状态下能够使上部主体21的内部朝下开放,而在关闭状态下密封上部主体21(容纳室17)的内部。罐11使用未图示的设置底座等而与地板分开设置。即,罐11的下方开放。在取出使用完毕的原料或进行维护等时,也有时会从上部主体21卸下下部主体22。
[0035] 在下部主体22的底部23的中央部具有沿上下方向贯穿底部23的排出口24。在排出口24上连接有后述的排出装置14的第1排出管51。并且,下部主体22的内表面朝向排出口24倾斜。贮留在下部主体22中的提取液通过下部主体22的倾斜的内表面引导至排出口24,并从排出口24流向第1排出管51。
[0036] 并且,下部主体22具备过滤器25作为用于载置原料的载置部。过滤器25呈平面形状,并且配置在排出口24的上方,具体而言,配置在下部主体22的开口。过滤器25呈网格状,该网格状具有不让原料的微粉通过的尺寸的多个网眼。另外,只要可以载置原料且通过供给溶剂能够从原料中提取提取液,则也可以使用除了过滤器25以外的结构作为载置部。
[0037] 并且,在下部主体22的底部23的中央部具有插通孔26。插通孔26沿上下方向贯穿下部主体22的底部23。在插通孔26上插通有排气管61作为后述的排气装置15的排气部。另外,在此将管状的排气管61用作排气部,但是,只要具有后述的将空气排出到容纳室17的外部的功能,则也可以不是管状结构。
[0038] 在罐11的上部主体21的上壁28上具有用于注入原料的原料注入口27。原料注入口27沿上下方向贯穿上壁28。从原料注入口27注入的原料堆积在过滤器25上。原料注入口27被盖29开闭。
[0039] 并且,在上部主体21的上壁28的中央部具有流入口71,该流入口71中插入有后述的溶剂供给装置12的外筒31。流入口71沿上下方向贯穿上壁28。另外,排出口24设置在比该流入口71更靠下方位置。
[0040] 并且,在上部主体21的上壁28上具有与后述的加压装置13的管41连接的贯穿孔72。贯穿孔72沿上下方向贯穿上壁28。
[0041] [溶剂供给装置12]
[0042] 溶剂供给装置12具备:中空的外筒31;轴32,插通于外筒31;供给管33,一端连接于外筒31;开闭阀34,设置于供给管33的另一端;及溶剂泵35,将溶剂通过开闭阀34输送到供给管33。并且,溶剂供给装置12具备安装于轴32上的喷嘴部件36及整平叶片37。此外,溶剂供给装置12具备驱动驱动轴32旋转的马达38、马达38的驱动电路39、使轴32上下往复移动的马达73及马达73的驱动电路74。
[0043] 外筒31是沿上下方向延伸的中空管。外筒31插通于设置在罐11的上部主体21上的流入口71。即,外筒31的下端位于罐11内,外筒31的上端从罐11的上表面朝向上方突出。另外,为了使加压装置13能够对罐11的内部进行加压,流入口71的内周面和外筒31的外周面例如被密封部件密封。
[0044] 轴32插通于外筒31。即,轴32的下端位于罐11内,轴32的上端位于罐11的外部。轴32被未图示的保持部件保持成能够以中心轴为中心进行转动并且能够沿上下方向往复移动。即,轴32能够与外筒31一同沿上下方向往复移动(能够升降)并且能够与外筒31一同以中心轴为中心进行转动。
[0045] 整平叶片37固定于轴32的下端。整平叶片37呈沿与轴32的中心轴正交的方向(水平方向)延伸的板状。整平叶片37与轴32一体地以轴32的中心轴为中心进行旋转。旋转的整平叶片37均匀地整平从原料注入口27注入到过滤器25上的原料。
[0046] 喷嘴部件36位于罐11的内部且位于整平叶片37的上方,并且安装并固定于外筒31。喷嘴部件36呈沿水平方向延伸的中空棒状,在其下表面具有多个喷嘴。多个喷嘴通过喷嘴部件36的内部空间而与设置在外筒31的内部空间中的溶剂流路连通。溶剂通过外筒31的内部空间及喷嘴部件36的内部空间后从喷嘴朝向下方喷出。即,喷嘴部件36是所谓的喷淋喷嘴。
[0047] 供给管33的一端以与设置在供给管33的内部空间和设置在外筒31的内部空间的溶剂流路彼此连通的状态连接于外筒31的上端部。
[0048] 开闭阀34设置于供给管33的另一端,其开闭与供给管33的内部空间连通的溶剂流路。开闭阀34根据从后述的控制装置16输入过来的操作信号进行开闭。开闭阀34可以是输入有操作信号时关闭的常开阀,也可以是输入有操作信号时打开的常闭阀。作为开闭阀,可以使用各种阀,例如,具备根据操作信号进行开闭的电磁继电器的阀等。
[0049] 作为溶剂泵35,例如可以使用具有马达、被马达驱动旋转的叶轮及马达的驱动电路的泵等。马达及驱动电路的及结构例如与后述的马达38及驱动电路39的结构相同,其根据从后述的控制装置16输入过来的操作信号进行叶轮的驱动及停止、转速控制等驱动控制。
[0050] 另外,虽然在图中并未示出,但是,溶剂供给装置12具有热交换器或加热器等用于加热溶剂(水)的加热装置。溶剂供给装置12将被加热的溶剂(即,热水)供给到罐11。
[0051] 马达38驱动轴32进行驱动。作为马达38,可以使用直流马达或交流马达等各种马达。使马达38驱动的驱动电路39对应于马达38的种类,并且使用可以改变马达38转速的驱动电路。例如,在马达38是直流马达的情况下,驱动电路39由输出恒定直流电压的恒压电路、配置在恒压电路的输出端与马达38的输入端之间的开关元件及向该开关元件输入驱动信号的振荡电路构成。振荡电路控制输入到开关元件的驱动信号的频率或占空比从而控制马达38的转速。该振荡电路生成与从后述的控制装置16输入过来的操作信号相对应的驱动信号。即,马达38的驱动受控制装置16所输出的操作信号的控制。
[0052] 马达73及驱动电路74的结构与马达38及驱动电路39的结构相同。即,马达73的驱动受后述的控制装置16所输出的操作信号的控制。马达73的旋转经由未图示的驱动传递机构传递到轴32。驱动传递机构例如是由马达73驱动旋转的齿轮和设置于轴32上的齿条齿轮。通过使马达73朝一方向进行旋转,轴32上升,通过使马达73朝另一个方向进行旋转,轴32下降。
[0053] [加压装置13]
[0054] 加压装置13具备:管41,形成供加压空气流过的空气流路;两个开闭阀42、43;压力传感器44,检测管41内的空气压力;及输送泵45,输送空气。
[0055] 管41的一端固定于设置在罐11的上部主体21上的上述贯穿孔72周围的上壁28。即,管41的内部空间通过贯穿孔72而与罐11的内部连通。
[0056] 管41的另一端分支。在分支后的两个端部中的一个端部上连接有开闭阀42,在另一端部上连接有开闭阀43。开闭阀42与输送泵45连接。开闭阀42开闭输送泵45与管41之间的空气流路。开闭阀43开闭管41的内部空间与外部之间的空气流路。
[0057] 通过关闭开闭阀43且打开开闭阀42并且驱动输送泵45,空气供给到罐11内,罐11的内部被加压。通过一同关闭开闭阀42、43,罐11的内部保持加压状态。通过关闭开闭阀42且打开开闭阀43,罐11的内部减压至大气压。
[0058] 开闭阀42、43的结构与上述开闭阀34的结构相同,其根据从后述的控制装置16输入过来的操作信号而进行开闭。
[0059] 作为压力传感器44,可以使用各种压力传感器,例如,使用了输出与挠曲量相对应的电压的压电元件的传感器等。压力传感器44输出与管41内的空气压力相对应的电压的检测信号。压力传感器44所输出的检测信号输入到后述的控制装置16。
[0060] [排出装置14]
[0061] 排出装置14具备:第1排出管51,一端连接于罐11的下部主体22的排出口24周围的底部23;开闭阀(第2阀)52,配置于第1排出管51的另一端;第2排出管53,一端连接于开闭阀52;及排出泵54,连接于第2排出管53的另一端。第1排出管51是本发明的“导出管”的一例。
[0062] 开闭阀52的结构与上述开闭阀34的结构相同。开闭阀34根据从后述的控制装置16输入过来的操作信号而进行开闭。开闭阀52是本发明的“第2阀”的一例。
[0063] 排出泵54的结构与上述溶剂泵35的结构相同,其驱动受从后述的控制装置16输入过来的操作信号的控制。
[0064] 通过打开开闭阀52且驱动排出泵54,积存在罐11的下部主体22中的提取液通过排出管51、53排出到罐11的外部。
[0065] [排气装置15]
[0066] 排气装置15具备:排气管61;开闭阀(第1阀)62,开闭排气管61所形成的流路;及液位传感器63,检测排气管61内的液体。开闭阀62是本发明的“第1阀”的一例。
[0067] 如图2所示,排气管61插通于设置在罐11的下部主体22的底部23上的插通孔26中。即,排气管61的一端部(图中的上端部)位于比罐11内的过滤器25更靠下方的位置,排气管
61的另一端部位于罐11的外部。
[0068] 排气管61使用未图示的安装部件固定于罐11的下部主体22的底部23。排气管61的上端被封闭。并且,在排气管61的上端部的周壁上设置有一个或多个通气口64。排气管61配置成其上端面抵接于过滤器25。因此,排气管61的通气口64位于靠近过滤器25的下表面的位置。即,通过使用上端被封闭的排气管61并使该上端抵接于过滤器25,能够将排气管61配置成通气口64与过滤器25之间的距离保持恒定。另外,也可以使用上端开放的排气管61。在该情况下,将排气管61以开放的排气管61的上端与过滤器25的下表面稍微分开的状态固定于下部主体22。
[0069] 开闭阀62的结构与上述开闭阀34的结构相同。开闭阀62根据从后述的控制装置16输入过来的操作信号而进行开闭。
[0070] 液位传感器63例如是流量传感器,其输出与流过排气管61的内部的液体的流速或流量相对应的电压的检测信号。作为液位传感器63,可以使用现有的各种流量传感器。另外,只要可以检测出流体是否在排气管61的内部流过,则也可以使用其他传感器。例如,也可以使用具有夹着流路设置的发光二极管及光电二极管的光电断路器。光电断路器在液体(提取液)流过流路时和液体不流过流路时输出不同电压值的检测信号。液位传感器63输出的检测信号输入到后述的控制装置16。
[0071] 通过打开开闭阀62,溶剂所渗透的过滤器25上的原料与贮留在罐11的下部主体22中的提取液之间的空气通过排气管61的通气口64进入到排气管61内,并且通过排气管61的内部及开闭阀62排出到外部。若空气完全排出,则提取液从通气口64流入到排气管61内。若提取液流入到排气管61内,则液位传感器63输出的检测信号的信号电平(电压值)发生变化。后述的控制装置16根据检测信号的信号电平来判断提取液是否流入到排气管61内,即,判断空气是否完全被排出。
[0072] [控制装置16]
[0073] 控制装置16是微型计算机、个人计算机、平板电脑或具有继电器等的控制板等。以下,对控制装置16是个人计算机的例子进行说明。
[0074] 如图3所示,控制装置16具备控制器80、时钟模块81、显示器82及输入装置83。时钟模块81、显示器82及输入装置83与控制器80电连接。
[0075] 输入装置83是键盘或鼠标等。工作人员使用输入装置83将开始工作的指令等输入到控制器80。显示器82显示从控制器80输入过来的图像信号。例如,显示器82显示提取工作的进展状况等。时钟模块81输出当前时刻。时钟模块81所输出的当前时刻输入到控制器80。
[0076] 控制器80具备CPU84(即,中央运算处理装置)、存储器85及通信总线86。CPU84存储器85、上述时钟模块81、显示器82及输入装置83连接于通信总线86。
[0077] 存储器85具有存储程序的第1区域87和存储数据等的第2区域88。第1区域87例如是硬盘。第2区域88是硬盘、RAM或缓冲存储器等。
[0078] 第1区域87存储OS89及控制程序90。OS89是集中控制控制程序90等其他程序的动作的操作系统。控制程序90是用于控制提取装置10的动作的程序。控制程序90通过使CPU84执行地址中所记述的指令而被执行。
[0079] 在通信总线86上连接有上述的压力传感器44、液位传感器63、开闭阀34、开闭阀42、开闭阀43、溶剂泵35、排出泵54、马达38及马达73。控制器80输入压力传感器44及液位传感器63所输出的检测信号,并向开闭阀34、开闭阀42、开闭阀43、溶剂泵35、排出泵54、马达
38及马达73输出操作信号,从而使开闭阀34、42、43开闭,并且控制溶剂泵35、排出泵54及马达38、73的驱动。
[0080] [控制装置16(控制程序90)所执行的控制处理]
[0081] 以下,参考图4,对控制程序90所执行的控制处理进行说明。另外,以下,将控制程序90所执行的处理记载为控制器80所执行的处理。并且,以下,将开闭阀34、42、43、52设为常闭阀并且将开闭阀62设为常开阀而进行说明。
[0082] 首先,控制器80判断从输入装置83是否输入提取开始指令(S11),并且直至输入提取开始指令为止待机(S11中“否”)。工作人员在将规定量的原料从原料注入口27注入到罐11内之后,使用输入装置83向控制器80输入提取开始指令。
[0083] 若控制器80判断出输入了提取开始指令(S11中“是”),则执行整平处理(S12)。整平处理是使用整平叶片37对注入到过滤器25上的原料进行整平的处理。具体而言,控制器80输出操作信号以使马达38、73旋转驱动。通过马达38的旋转驱动,轴32及整平叶片37进行旋转。通过使马达73朝向一个方向及另一个方向交替旋转驱动,轴32及整平叶片37上下升降。通过进行旋转及升降的整平叶片37来整平过滤器25上的原料。
[0084] 控制器80例如使马达38、73驱动预先存储在存储器85的第2区域88中的规定时间之后使马达38、73停止驱动从而结束整平处理。
[0085] 控制器80在整平处理结束之后执行溶剂供给处理(S13)。具体而言,控制器80输出操作信号以使溶剂泵35驱动并且打开开闭阀34。被溶剂泵35输送的溶剂(热水)通过打开的开闭阀34、供给管33的内部空间、外筒31的内部空间及喷嘴部件36的内部空间后从喷嘴部件36的多个喷嘴注入到过滤器25上的原料中。注入到原料中的溶剂渗透到原料中。渗透到原料中的溶剂因原料中的成分溶解而成为提取液。提取液通过过滤器25并贮留在罐11的下部主体22及第1排出管51内。
[0086] 封入于贮留在下部主体22中的提取液与溶剂所渗透的过滤器25上的原料之间的空气通过排气管61的内部空间及打开的开闭阀62排出到外部。
[0087] 若封入于贮留在下部主体22中的提取液与溶剂所渗透的过滤器25上的原料之间的空气几乎全部排出到外部,则提取液会从排气管61的通气口64流入排气管61内。若提取液流入到排气管61内,则液位传感器63所输出的检测信号的信号电平(电压值)会发生变化。控制器80根据液位传感器63所输出的检测信号的信号电平来判断在排气管61内是否检测到提取液(S14)。
[0088] 控制器80使开闭阀62保持打开直至在排气管61内检测到提取液为止(S14中“否”),即,直至几乎全部空气被排出为止。另一方面,若控制器80判断出在排气管61内检测到提取液(S14中“是”),即,判断出几乎全部空气被排出,则输出第1操作信号以并关闭开闭阀62(S15)。
[0089] 控制器80在关闭开闭阀62之后执行对罐11的内部进行加压的加压处理(S16)。具体而言,控制器80输出操作信号以打开加压装置13的开闭阀42。通过打开开闭阀42,空气通过开闭阀42、管41的内部空间及贯穿孔72而流入到罐11内,罐11的内部被加压。
[0090] 另外,虽然未在流程图中示出,但是,控制器80根据从压力传感器44输入过来的检测信号来检测罐11内的压力,并打开或关闭开闭阀42以将罐11内的内压保持为恒定。
[0091] 接着,控制器80执行将提取液排出到外部的排出处理(S17)。具体而言,控制器80输出第2操作信号以打开开闭阀52并且使排出泵54驱动。贮留在罐11的下部主体22中的提取液通过排出口24及排出管51、53的内部空间而排出到罐11的外部。
[0092] 接着,控制器80判断提取是否结束(S18)。例如,控制器80根据规定量的溶剂注入到罐11内或者溶剂注入到罐11内规定时间来判断提取结束。例如,在溶剂供给装置12的管33上设置流量传感器,该流量传感器输出与流过管33的内部的液体的量相对应的检测信号。流量传感器所输出的检测信号输入到控制器80。若检测信号所表示的流量为预先存储在存储器85的第2区域88中的阈值量以上,则控制器80判断提取结束。或者,控制器80用计数器来计数溶剂泵35的驱动时间,若所计数的计数值为预先存储在存储器85的第2区域88中的阈值时间以上,则控制器80判断提取结束。
[0093] 直至判断为提取结束为止(S18中“否”),控制器80使溶剂泵35驱动并继续进行提取。另一方面,若控制器80判断提取结束(S18中“是”),则执行溶剂停止处理(S19)。具体而言,控制器80停止输出使溶剂泵35驱动的操作信号及使开闭阀34打开的操作信号。通过执行溶剂停止处理,停止向罐11内供给溶剂。
[0094] 接着,控制器80执行减压处理(S20)。具体而言,控制器80停止向开闭阀42、52输出操作信号从而使开闭阀42、52关闭。接着,控制器80输出第3操作信号以打开开闭阀43,并且停止输出第1操作信号从而使开闭阀62打开。通过打开开闭阀43,罐11内的空气通过管41的内部空间及打开的开闭阀43释放到外部。并且,通过打开开闭阀62,罐11内的空气通过排气管61的内部空间及打开的开闭阀62释放到外部。
[0095] 虽然未在流程图中示出,但是,例如,控制器80在执行减压处理之后将表示控制处理结束的信息显示于显示器82,然后结束控制处理。若工作人员通过显示器82的显示确认到提取结束的情况,则从上部主体21卸除下部主体22并从过滤器25移除原料。
[0096] 另外,控制器80输出操作信号以打开或关闭开闭阀34、42、43、52、62,并停止输出操作信号以关闭或打开开闭阀34、42、43、52、62。控制器80停止输出操作信号意味着输出0v的操作信号。即,控制器80通过输出操作信号来开闭开闭阀34、42、43、52、62。
[0097] [实施方式的作用效果]
[0098] 在本实施方式中,能够使用排气管61排出过滤器25上的原料与提取液之间的空气,因此与将溶剂从排出口注入到罐内从而排出空气的现有的提取装置相比,能够得到浓度更高的提取液。
[0099] 并且,在本实施方式中,在排气管61上设置有开闭阀62,因此能够通过关闭开闭阀62来防止提取液通过排气管61排出到外部。并且,通过关闭开闭阀62,能够对罐11的内部进行加压。
[0100] 并且,在本实施方式中,在排气管61上设置有检测提取液的流入液位传感器63,因此能够检测出空气几乎全部排出的情况从而自动关闭开闭阀62。并且,由于能够自动关闭开闭阀62,因此能够节省工作人员的劳力。
[0101] 并且,在本实施方式中,若空气几乎全部被排出,则自动关闭开闭阀62,而且,自动打开开闭阀52从而从罐11排出提取液。因此,能够节省工作人员打开开闭阀52的劳力。
[0102] 并且,在本实施方式中,由于具备加压装置13,因此还能够提取需要加压的提取液,例如浓缩咖啡等。
[0103] 并且,在本实施方式中,若提取结束,则加压装置13的开闭阀43和排气装置15的开闭阀62这两个开闭阀被打开,罐11的内部向大气开放(减压)。因此,与仅通过开闭阀43将罐11的内部向大气开放相比,能够更加快速地进行减压。即,利用排气装置15能够快速进行罐
11内部的大气开放。
[0104] [变形例]
[0105] 在上述实施方式中,对利用检测排气管61内有无提取液的流量传感器(即,液位传感器63)来检测罐11内的空气是否几乎全部排出的例子进行了说明。然而,也可以使用检测下部主体22内的提取液的液面是否到达规定位置的物位传感器(level sensor)来代替液位传感器63。规定位置是与排气管61的通气口64几乎相同高度的位置。若控制器80根据从物位传感器输入过来的检测信号而判断为提取液的水面到达了通气口64(S14中“是”),则判断为空气已几乎全部被排出,从而输出操作信号以关闭开闭阀62(S15)。
[0106] 并且,空气无需一定要几乎全部排出,在容纳室17内也可以残留一定程度的空气。在该情况下,若使用例如液位传感器63,则可以将通气口64设置在比图2所示的位置更靠下部位置。
[0107] 并且,在上述实施方式中,对在加压装置13上设置开闭阀43并通过使开闭阀43和排气装置15的开闭阀62这两个开闭阀打开从而使罐11的内部向大气开放(减压)的例子进行了说明。然而,也可以不设置加压装置13的开闭阀43。在该情况下,罐11的内部仅通过排气装置15的开闭阀62而向大气开放。
[0108] 并且,在上述实施方式中,对控制器80根据液位传感器63判断罐11内的空气已几乎全部被排出则关闭开闭阀62的例子(S15)进行了说明。然而,控制器80也可以在关闭开闭阀62的同时使用扬声器等通知装置向工作人员通知罐11内的空气已几乎全部排出的情况,或者代替关闭开闭阀62的处理而使用扬声器等通知装置来向工作人员通知罐11内的空气已几乎全部排出的情况。根据该通知识别到空气已被排出的工作人员关闭开闭阀62。在打开开闭阀62时,也同样可以进行通知。并且,在开闭其他开闭阀34、42、43时也同样可以进行通知。
[0109] 并且,在上述实施方式中,对具有加压装置13的提取装置10进行了说明。然而,有无加压装置13均可。即,本发明的提取装置也可以不具有加压装置13。
[0110] 并且,在上述实施方式中,对提取装置10具备溶剂供给装置12且所述溶剂供给装置12具有整平叶片37及喷嘴部件36(所谓的喷淋喷嘴)的例子进行了说明。然而,本发明的提取装置也可以具备其他结构的溶剂供给装置。
[0111] 并且,在上述实施方式中,对控制器80进行原料的整平处理(S12)、溶剂的供给处理(S13)、罐11内的加压处理(S16)、提取液的排出处理(S17)、罐11内的减压处理等的例子进行了说明。然而,也可以由工作人员手动进行上述处理的全部或一部分。例如,工作人员在将原料从原料注入口27注入到罐11内之后通过手动操作使马达38、73驱动从而进行整平工作。
[0112] 并且,在上述实施方式中,对控制装置16是个人计算机的例子进行了说明。然而,控制装置16也可以是控制板,而该控制板具备:放大电路,使用了对压力传感器44或液位传感器63所输出的检测信号进行放大的运算放大器等;操作信号生成电路,从该放大电路所放大的检测信号生成操作信号;及继电器等模拟电路。
[0113] 并且,在上述实施方式中,对为了加压而使空气(Air)流入到容纳室17或者利用排气装置15从容纳室17排出空气(Air)的例子进行了说明,但是,只要是使用气体的系统,则即使不使用空气也能够适用于本发明。例如,也可以使氮气、氧气等气体流入,而不是空气。在该情况下,排气装置15不仅能够排出这些空气当然也能够排出气体。
[0114] 除了在上述实施方式中说明的压力传感器44、液位传感器63、判断提取结束的流量传感器等传感器以外,提取装置10也可以使用温度传感器等其他传感器。温度传感器例如检测从喷嘴部件36的喷嘴喷出的热水的温度或从第1排出管51排出的提取液的温度等。控制器80根据从喷嘴部件36的喷嘴喷出的热水的温度或从第1排出管51排出的提取液的温度等来控制溶剂供给装置12的热交换器或加热器从而控制从溶剂供给装置12向罐11供给的溶剂的温度。
[0115] <第2实施方式>
[0116] 以下,参考图5及图6,对本发明的第2实施方式进行说明,但是,重点对与上述实施方式不同的点进行说明,对相同的结构则省略说明。
[0117] 通过执行步骤S13中的溶剂供给处理,溶剂(热水)从溶剂供给装置12供给到容纳室17(罐11)内。此时,开闭阀62处于打开状态,因此随着来自溶剂供给装置12的溶剂的供给,容纳室17的上侧(即,流入口71侧)的压力会上升,而容纳室17的下侧(即,排出口24侧)的压力上升则变得比上侧的压力上升更缓慢。以下,将流入口71侧的压力称为“上侧压力P1”,将排出口24侧的压力称为“下侧压力P2”。
[0118] 而且,根据上侧压力P1与下侧压力P2之间的压力差ΔP的程度,过滤器25会朝向下侧变形,若该变形超过过滤器25的断裂极限,则过滤器可能会断裂。并且,根据压力差ΔP的程度,构成过滤器25上的原料的微粉会被压缩(凝固)成高密度状态,这可能会导致溶剂难以顺畅地通过原料。
[0119] 因此,提取装置10投成为,防止这种现象发生。以下,对该结构及作用进行说明。
[0120] 如图5所示,提取装置10除了具备检测上侧压力P1的第1检测部(压力传感器44)以外,还具备检测下侧压力P2的第2检测部(压力传感器55)。
[0121] 压力传感器55配置在排出口24侧且能够检测比开闭阀52更靠上游侧的下侧压力P2的位置上。作为该配置位置,在图5所示结构中为下部主体22的底部23,但是并不只限于此,例如,也可以是第1排出管51的中途,即,排出口24与开闭阀52之间。并且,作为压力传感器55,可以使用与压力传感器44相同结构的传感器。
[0122] 并且,控制器80(控制装置16)根据由压力传感器44(第1检测部)检测到的上侧压力P1与由压力传感器55(第2检测部)检测到的下侧压力P2之间的压力差来控制开闭阀62的开闭。
[0123] 接着,对该控制处理进行说明。
[0124] 如图6所示,在本实施方式中,在步骤S13与步骤S14之间追加了子程序SR300,该子程序SR300执行调整容纳室17内的压力的压力调整处理。在子程序SR300中,依次执行图7所示的步骤S301~步骤S308。而且,在执行子程序SR300的期间,若在步骤S14中判断为检测到提取液,则停止执行子程序SR300,并依次执行步骤S15以后的步骤。
[0125] 如图7所示,在子程序SR300中,首先,将开闭阀62设为打开状态(S301),并且用压力传感器44检测出上侧压力P1(S302)。
[0126] 接着,用压力传感器55检测下侧压力P2,并判断上侧压力P1与下侧压力P2之间的压力差ΔP是否为阈值α1以上(S304)。阈值α1可以称为“第1阈值”,其为比过滤器25可能产生断裂的压力的上限值足够低的大小的压力。而且,该阈值α1还是比过滤器25上的原料可能被压缩成高密度状态的压力足够低的大小的压力。
[0127] 若经过步骤S304中的判断而判断为压力差ΔP为阈值α1以上(S304中“是”),则将开闭阀62设为关闭状态(S305)。由此,在排出口24侧,下侧压力P2也能够比上述缓慢上升更急剧上升,因此压力差ΔP逐渐减小。通过该压力差ΔP的减小,能够防止过滤器25断裂。并且,也能够防止过滤器25上的原料被压缩成高密度状态。
[0128] 另一方面,若经过步骤S304中的判断而判断为压力差ΔP并非阈值α1以上(S304中“否”),则返回到步骤S302并依次执行随后的步骤。
[0129] 在执行了步骤S305之后,用压力传感器44再次检测上侧压力P1(S306),并且用压力传感器55再次检测下侧压力P2(S307)。然后,判断上侧压力P1与下侧压力P2之间的压力差ΔP是否为阈值α2以下(S308)。阈值α2可以称为“第2阈值”,且其小于阈值α1。若压力差ΔP过小,则可能会阻碍溶剂对原料的渗透。因此,阈值α2可以设为溶剂对原料的渗透不受阻碍的状态的压力的下限值。
[0130] 若经过步骤S308中的判断而判断为压力差ΔP为阈值α2以下(S308中“是”),则返回到步骤S301并依次执行随后的步骤。通过执行步骤S301,开闭阀62再次成为打开状态。由此,压力差ΔP增大,溶剂对原料的渗透得到促进。
[0131] 在提取装置10中,在执行这种子程序SR300的期间,提取液逐渐填满下部主体22内,最终成为液位传感器63能够检测到提取液的状态。然后,若在步骤S14中检测到提取液,则停止执行子程序SR300,并且依次执行步骤S15之后的步骤。
[0132] 另外,在图7所示的流程图中,步骤S302和步骤S303的顺序可以颠倒,步骤S306和步骤S307的顺序也可以颠倒。
[0133] 提取装置10构成为能够进行上述的压力调整处理。由此,能够可靠地防止过滤器25过度变形导致断裂。并且,能够防止过滤器25上的原料成为高密度状态,从而能够使溶剂顺畅地通过原料。
[0134] 另外,在S308之后返回到S301时,可以将开闭阀62的开度控制成逐渐打开以免下侧压力P2的压力急剧下降。
[0135] <第3实施方式>
[0136] 以下,参考图8对本发明的第3实施方式进行说明,但是,重点对与上述实施方式不同的点进行说明,对相同的结构则省略说明。
[0137] 如图8所示,排气装置15还具备辅助阀65。辅助阀65配置在排气管61上的液位传感器63与开闭阀62之间。
[0138] 在本实施方式中,开闭阀62并未构成为可以调整其开度。即,开闭阀62只能处于全开状态和全闭状态,其开度无法停止在全开状态与全闭状态之间的中间状态。通常,对阀而言,过于重复全开状态和全闭状态(摆动/hunting)将会导致其劣化,即,寿命会缩短。
[0139] 相对于此,辅助阀65构成为可以调整其开度。即,辅助阀65可以处于全开状态和全闭状态,而且其开度还能够停止在全开状态与全闭状态之间的中间状态。通过该辅助阀65能够调整通过排气管61的空气的流量,因此能够替代开闭阀62而切换空气的通过和停止通过。由此,还能够防止或抑制开闭阀62重复全开状态和全闭状态而引起的开闭阀62的劣化。
[0140] 另外,辅助阀65在本实施方式中配置在开闭阀62的上游侧,但是并不只限于此,例如也可以配置在开闭阀62的下游侧。
[0141] 并且,排气装置15在本实施方式中构成为具备辅助阀65,但是并不只限于此,例如也可以省略辅助阀65从而使开闭阀62本身具有与辅助阀65相同的开度调整功能。在该情况下,能够省略辅助阀65,因此能够进一步简化提取装置10的结构。
[0142] <第4实施方式>
[0143] 以下,参考图9对本发明的第4实施方式进行说明,但是,重点对与上述实施方式不同的点进行说明,对相同的结构则省略说明。
[0144] 如图9所示,提取装置10还具备用于清洗排气管61(排气部)的清洗装置18。如上所述,排气管61除了有空气通过以外有时还有提取液通过。在该情况下,在提取液通过排气管61之后,微量的提取液仍残留在该排气管61内。因此,在提取装置10中,使用清洗装置18对排气管61的内部以及开闭阀62的内部进行清洗,从而能够保持清洁。
[0145] 并且,提取装置10还能够清洗罐11(容纳室17)的内部。由此,罐11的内部也能够保持清洁。
[0146] 并且,在提取装置10中,优选在清洗的最后利用清洗装置18用水进行冲洗。由此,完成一系列的清洗。
[0147] 清洗装置18具备供水管路401、洗涤剂供给管路402、罐403、第1中继管路404、送液泵405、热交换器406、第2中继管路407、第3中继管路408、第4中继管路409及循环管路410,清洗装置18是这些部件连结在一起的装置。另外,各管路由管体构成。
[0148] 供水管路401是供给水的管路。在供水管路401上配置有开闭阀411。由此,能够切换供水和停止供水。
[0149] 洗涤剂供给管路402是供给洗涤剂的管路。在洗涤剂供给管路402上配置有开闭阀412。由此,能够切换洗涤剂的供给和停止供给。另外,在洗涤剂有酸性洗涤剂和碱性洗涤剂。酸性洗涤剂适合清洗钙等无机物质(矿物质)。碱性洗涤剂适合清洗有机物质。
[0150] 供水管路401的下游侧和洗涤剂供给管路402的下游侧均连接于罐403。在罐403中能够临时积存经由供水管路401供给过来的水以及经由洗涤剂供给管路402供给过来的洗涤剂。
[0151] 罐403经由第1中继管路404与热交换器406连接。由此,能够用热交换器406加热来自罐403的水或洗涤剂。由此,清洗力得到提高。另外,热交换器406例如构成为产生蒸气并利用该蒸气进行加热。
[0152] 并且,在第1中继管路404上配置有送液泵405。由此,能够可靠地向下游侧输送水或洗涤剂。
[0153] 在热交换器406的下游侧连接有第2中继管路407。在第2中继管路407的热交换器406侧配置有温度传感器418。温度传感器418能够检测流过第2中继管路407的水等的温度。
控制器80根据温度传感器418的检测结果能够调整热交换器406的输出。
[0154] 第2中继管路407的下游侧分支为第3中继管路408和第4中继管路409。
[0155] 第3中继管路408连接于设置在罐11的上壁28上的球状的喷雾部19。由此,能够从喷雾部19向罐11的内部喷射水或洗涤剂从而清洗该罐11的内部。
[0156] 另外,在第3中继管路408上配置有开闭阀413。由此,能够切换向罐11内部的水或洗涤剂的喷射和停止喷射。
[0157] 循环管路410连接第2排出管53和罐403。已对罐11内部进行了清洗的水或洗涤剂经由循环管路410返回到罐403。
[0158] 第4中继管路409连接于排气管61的比开闭阀62更靠下游侧。并且,若开闭阀62处于打开状态,则通过了第4中继管路409的水或洗涤剂能够在排气管61的内部朝向罐11侧逆流。由此,能够清洗排气管61的内部和开闭阀62的内部。
[0159] 第4中继管路409的一部分由具有挠性的管体414构成。并且,排气管61设置于下部主体22。由于管体414具有挠性,因此当下部主体22如上所述转动时,能够防止管体414阻碍下部主体22的转动,由此能够使下部主体22顺畅地进行转动。
[0160] 另外,在第4中继管路409上配置有开闭阀415。由此,能够切换向排气管61内部的水或洗涤剂的喷射和停止喷射。
[0161] 已对排气管61内部进行了清洗的洗涤剂暂且流入到罐11内,然后经由循环管路410返回到罐403。
[0162] 并且,已对排气管61内部进行了清洗的水经由连接于排气管61的下游侧的排水管路416排出。另外,在排水管路416上配置有开闭阀417。由此,能够切换水的排出和停止排出。
[0163] <第5实施方式>
[0164] 以下,参考图10对本发明的第5实施方式进行说明,但是,重点对与上述实施方式不同的点进行说明,对相同的结构则省略说明。
[0165] 如图10所示,在本实施方式中,洗涤剂供给管路402连接于罐11的上壁28。由此,能够将洗涤剂直接供给到罐11内。
[0166] 另外,在提取装置10中,在向罐11内供给洗涤剂之前,从供水管路401供给的水积存在罐11内。若在该状态下将洗涤剂供给到罐11内,则能够用洗涤剂清洗该罐11的内部。
[0167] 并且,在本实施方式中,循环管路410连接于第1中继管路404的比送液泵405更靠下游侧。由此,能够将已对罐11内部进行了清洗的洗涤剂输送到第1中继管路404。而且,该洗涤剂依次通过热交换器406、第2中继管路407、第4中继管路409到达排气管61。由此,能够用洗涤剂清洗排气管61。
[0168] 在循环管路410上配置有转换阀419,在循环管路410与第1中继管路404的连接部配置有转换阀420。通过将转换阀419切换到转换阀420侧(即,使洗涤剂流向转换阀420侧的状态),能够使洗涤剂循环。
[0169] 并且,在转换阀419上连接有排水管路421。在排出清洗后的洗涤剂时,可以将转换阀419切换到排水管路421侧(即,使洗涤剂流向排水管路421侧的状态)从而排出洗涤剂。而且,通常在进行清洗时,在使洗涤剂循环的前后设置用水漂洗的工序,此时,可以将转换阀419切换到排水管路421侧从而实现该工序。
[0170] 符号说明
[0171] 10-提取装置,11-罐,12-溶剂供给装置,13-加压装置,14-排出装置,15-排气装置,16-控制装置,17-容纳室,18-清洗装置,19-,21-上部主体,22-下部主体,23-底部,24-排出口,25-过滤器,26-插通孔,27-原料注入口,28-上壁,29-盖,31-外筒,32-轴,33-供给管,34-开闭阀,35-溶剂泵,36-喷嘴部件,37-整平叶片,38-马达,39-驱动电路,41-管,42、43-开闭阀,44-压力传感器,45-输送泵,51-第1排出管,52-开闭阀(第2阀),53-第2排出管,
54-排出泵,55-压力传感器,61-排气管,62-开闭阀(第1阀),63-液位传感器,64-通气口,
65-辅助阀,71-流入口,72-贯穿孔,73-马达,74-驱动电路,80-控制器,81-时钟模块,82-显示器,83-输入装置,84-CPU,85-存储器,86-通信总线,87-第1区域,88-第2区域,89-OS,90-控制程序,401-供水管路,402-洗涤剂供给管路,403-罐,404-第1中继管路,405-送液泵,
406-热交换器,407-第2中继管路,408-第3中继管路,409-第4中继管路,410-循环管路,
411-开闭阀,412-开闭阀,413-开闭阀,414-管体,415-开闭阀,416-排水管路,417-开闭阀,
418-温度传感器,419-转换阀,420-转换阀,421-排水管路,P1-上侧压力,P2-下侧压力,ΔP-压力差,α1-阈值,α2-阈值。

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