JPH0138495B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコーヒー粉に沸騰した熱湯を滴下して
美味なコーヒー液の抽出が自動的にできるコーヒ
ー沸し器に関するものである。

従来の技術 従来コーヒー粉に熱湯を滴下してコーヒー液を
得る方法としては、水容器底部から加熱パイプ内
に水を導入して加熱し、加熱パイプ内における水
の部分的な核沸騰による蒸気発生を利用して昇水
させ、コーヒー粉に10分前後に亘つて滴下するド
リツプ式や、発熱体を有する水容器下方にコーヒ
ー粉を配しバイメタル式の温度感知弁を設けて湯
をコーヒー粉に滴下する滴下給湯式のものがあつ
た。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のものは、構成上給湯温度が当
初冷水を含んだまま吐出して低く、又次第に温度
上昇した給湯完了時点でも86℃以下という低い温
度特性や、温度感知精度のバラツキ解消が難しく
て給湯温度が一定とならないという問題点を有
し、コクのある香り豊かなコーヒー液抽出の秘訣
とされる『一度沸騰させた高温度の湯を初期より
給湯してコーヒー粉を充分に膨潤させ、不良成分
抽出を少くするよう短時間（３〜４分と言われ
る）に抽出を完了する』という条件を満足できる
ものではなかつた。

本発明はこのような問題点を解消するもので、
コーヒー粉に供給する熱湯は必ず一度沸騰したも
のを使い、そのコーヒー粉に接触する温度を初期
より高温とし且つコーヒー液抽出に要する時間も
短時間（３〜４分）で完了でき、コクのある香り
豊かなコーヒー液の抽出を可能とし、しかも使用
性の向上を図ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、コーヒ
ー粉を入れるフイルターケースと、発熱体を有す
る水容器と、水容器内の水が加熱沸騰して発生す
る蒸気を検知する蒸気検知素子と、この蒸気検知
素子の動きに連動して一定時間開弁して前記水容
器内の水を前記フイルターケースに給湯する給湯
弁と、この給湯弁の給湯開始に連動して前記発熱
体への通電を停止する給電スイツチを具備したも
のである。

作 用 この構成により、フイルターケース内への給湯
が自動的に行な得、且つ自動的に閉弁して給湯停
止するので、使用操作性が大幅に改善される。
又、発熱体への給電も自動的に停止して無駄のな
い加熱構成となり且つ空焼き防止の安全性確保を
備え、更にはコーヒー粉に注がれる熱湯は必ず一
度沸騰したものを使い、そのコーヒー粉に接触す
る温度を初期より高温としコーヒー液抽出を短時
間に完了できるもので、コクのある香り豊かなコ
ーヒー液を抽出できる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面に基づい
て説明する。

図において、１は器体で、この器体１は扁平な
略円柱容器状をなす基台２とこの基台２に対向し
て上方に位置する容器部３とこの容器部３と前記
基台２の側面を連結する形の支柱４とにより構成
され、この器体１に囲まれて右側が切除開放され
た略匚字形の収納部５が形成されている。６は前
記容器部３上方に取付けてなる筒形のステンレス
製の水容器で、底部の段部に発熱体７を設け、こ
の発熱体７と離間した位置に給湯弁８が設けら
れ、上部には注水口９が形成され、この注水口９
に蓋１０が被着されている。１１は水容器６の規
定水位上方の側壁面に設けられた蒸気口である。
前記給湯弁８は昇降自在な弁棒１２に取付けられ
た弁体１３が弁ばね１４により常時閉弁されるよ
うに取付けられ、弁棒１２が弁ばね１４の力に抗
して上昇すると開弁し、前記水容器６の水が給湯
パイプ１５を介して収納部５上方に開口される給
湯口１６に導水される。１７は給湯口パツキン１
８とともに給湯口１６に取付けられる着脱自在な
熱湯拡散体で、開弁時給湯口１６に導かれた熱湯
は熱湯拡散体１７により分散注湯される。１９は
前記熱湯拡散体１７に対向して下方に位置し、且
つカツプ２０上面に載置されるフイルターケース
で、下底面に抽出口２１を形成し、内方にはコー
ヒー粉を収容するフイルター２２を収め、上部に
は注湯口２３を形成したケース蓋２４を載せてい
る。前記カツプ２０は把手２５を有し、基台２の
収納部５側に形成されるカツプ載置部２６に装着
自在である。２７及び２８はカツプ載置部２６の
基台２内に設けられる保温ヒーター及び温度制御
用のサーモスタツト、２９はマグネツトプラグ３
０用のペク枠である。３１は水容器６の蒸気口１
１側の支柱４上面より突出し、水容器６と並設し
た略筒形の蒸気検知管で、上部側面には蒸気口１
１に対向して複数個の開口孔３２が設けられてい
る。この開口孔３２の内方において蒸気検知管３
１には蒸気検知素子３３が配置されている。この
蒸気検知素子３３は常時下方に配置されるバイア
スばね３４のばね力により加圧変形されて密着
し、100℃以下のある温度で記憶処理され100℃の
温度では大きな復元力をもつて記憶処理した元の
伸長状態に戻り、逆に記憶処理された温度以下
（例えば常温）に冷やされるとその復元力を消失
してバイアス３４により加圧されて密着するTi
−Ni系もしくはCu−Al−Zn系等のコイルばね形
状に加工して形成した形状記憶合金である。この
蒸気検知素子３３の伸長動作は下方の昇降自在な
摺動棒３５により下方の回動自在な弁レバー３６
の一端に伝わる。摺動棒３５の上端には蒸気検知
素子３３を貫通し蒸気検知管３１上面にガイド穴
３７を水密状態に突出する例えばマーキング入り
の感知部３９を一体的に備え、又この感知部３９
は蒸気検知管３１上面に嵌着されるガラス製もし
くは透明性の樹脂材料等から成るドーム４０に位
置する。４１は周縁部を固着し、内方で前記摺動
棒３５中央部分を気密保持する防水パツキンであ
る。前記弁レバー３６には一端に摺動棒３５の下
降により回動して発熱体７への給電スイツチ４２
を開放する突出片４３を有し、他端は支点を介し
給湯弁８のダイヤフラム４４より突出する弁棒１
２の下端面に接当する。４５は摺動棒３５が下降
して弁レバー３６が反時計方向に回動して給湯弁
８が開き、且つ突出片４３により給電スイツチ４
２の可動片が押し下げられて開成すると、この可
動片をロツクして給電スイツチ４２を開放するば
ね付勢された係止レバーである。４６及び４７は
支柱４の上部に設けられ、自己復帰する電源釦及
び切釦で、電源釦４６は押し下げられたときばね
付勢された係止板４８でロツクされて止まり、同
時に下端突出部５０で電源スイツチ４９を閉成す
る。切釦４７は押し下げると係止板４８及び係止
レバー４５を動かして、電源釦４６及び給電スイ
ツチ４２の係止状態を解放する解除片５１を有す
る。

第４図は電気回路図を示し、５２，５３は
100Vの電源に接続される電源端子で、第１図の
マグネツトプラグ３０の両接点に該当する。電源
端子５２には電源スイツチ４９が接続され、電源
端子５３との間に保温ヒータ２７とサーモスタツ
ト２８の直列回路と、常閉接点となる給電スイツ
チ４２を介した発熱体７と空焼防止用の安全サー
モ５４と温度ヒユーズ５５との直列回路が共通接
点５６，５７を介して接続されている。

次に上記構成の第１実施例の作用について説明
する。先ずコーヒー粉をフイルター２２内に投入
し、水容器６内に所定量の水を注入する。一端を
コンセントに差込んだマグネツトプラグ３０をペ
ク枠２９に接続し、電源釦４６を押し込むと、電
源スイツチ４９が閉成し、湯沸し用の発熱体７及
び保温ヒータ２７に通電される。この状態は係止
板４８により電源釦４６が下方でロツクされて保
持される。水容器６内の水は発熱体７により加熱
されて温度上昇し、100℃近くでは水面より湯気
を生じている程度であるが、加熱が更に進み100
℃の沸点に達するとそれが蒸気に変わり、その蒸
気や連続して発生するようになる。この蒸気は水
容器６の蒸気口１１より噴出し、蒸気検知管３１
上部の開口孔３２より内方の蒸気検知素子３３に
勢いをもつて当たる。この現象は水容器６内の水
が沸騰して初めて生じ、且つ沸騰蒸気圧の温度に
よる急激な圧力変化を利用しているもので、蒸気
検知素子３３の温度はそれまで大気温度であつた
状態から100℃への急激な温度上昇変化を受ける
（第３図のａ→ｂ）。すると圧縮されたコイルばね
形状の形状記憶合金はバイアスばね３４の力に抗
して第２図ＡからＢの状態に大きく伸長する。そ
の動きは摺動棒３５を押し下げ弁レバー３６を反
時計方向に回動させる。すると弁レバー３６の他
端が弁ばね１４に抗して弁棒１２を押し上げて給
湯弁８を開き、水容器６内の沸騰した高温の湯が
給湯弁８、給湯パイプ１５及び給湯口１６を介し
て熱湯拡散体１７により分散され、フイルターケ
ース１９内のコーヒー粉に注湯される。同時に弁
レバー３６は反時計方向への回動で突出片４３が
常閉している給電スイツチ４２の可動片を押し開
く。すると第１図の二点鎖線で示す如く開離した
下方位置で係止レバー４５が給電スイツチ４２の
可動片をロツクするので、給電スイツチ４２は開
放し、発熱体７が断電するので水容器６内の加熱
が止まる。又、前記フイルターケース１９内への
給湯時間、即ちコーヒー抽出時間は給湯弁８の開
弁寸法や給湯パイプ１５径等の水路形状寸法を適
宜設定して３〜４分で注湯完了するように構成し
ており、この設定（昇水時間短縮）に従来のドリ
ツプ式では消費電力がアツプして蒸気吐出現象の
併発や効率低下に伴なうヒーター寿命限界等の問
題があり極めて難しい課題であつたのに比べる
と、比較的容易に行なえる。従つて、コーヒー粉
に注がれる熱湯は一度沸騰した高温度の熱湯を初
期より注湯でき、且つそのコーヒー抽出時間も３
〜４分という短時間抽出を可能として行なえるも
ので、従来方式では得られなかつたコクのある香
り豊かな美味なコーヒー液を抽出できる。そして
抽出されたコーヒー液は抽出口２１よりカツプ２
０内に溜まり、保温ヒータ２７とサーモスタツト
２８により飲みごろの温度で保温される。一方、
伸長した蒸気検知素子３３は、給電スイツチ４２
の断電により水容器６内の加熱が止まり蒸気口１
１からの蒸気噴出が止まるので大気により空冷さ
れる。当然前記給湯弁８は水容器６内の熱湯がフ
イルターケース１９内に注湯完了するまで開弁し
ており、この時間は弁レバー３６を押し下げる蒸
気検知素子３３の変態点以上での復元力の発生時
間で設定されている。つまり蒸気検知して伸長し
蒸気吐出停止により空冷されて変態点以下に冷却
されるまでの時間（第３図のｂからｄまでの時
間）蒸気検知素子３３は伸長し弁レバー３６を押
し下げているが、変態点以下に温度が下がると特
性上急に発生力を消失するので、バイアスばね３
４により押し戻されて密着状態に戻る（第３図の
ｄ点）。この開弁時間（第３図のｂ〜ｃまでの時
間）は蒸気検知管３１の形状（大きさ、肉厚、材
質）が蒸気検知素子３３外方の開口孔３２形状に
よる蒸気検知素子３３内の冷却速度カーブと蒸気
検知素子３３の復元力を失う変態点温度設定更に
は耐久的な特性変化等を加味して合理的に決めら
れており当然開弁時間≧給湯完了時間（第３図の
ｂからｃまでの時間）としている。従つて使用者
はこの構成により注水時その都度閉弁動作を行な
う必要がなく、給湯完了後自動的に開弁するので
煩雑な操作を要することがない、又、この構成と
異なり手動で開弁ロツクする構成のものや、弁レ
バーを開弁ロツクする構成のものは必ず閉弁動作
を要し、且つ開弁時誤つて注水すると給湯滴下し
てコーヒー粉を湿らせてコーヒー抽出を失敗する
ことや、カツプ２０を置き忘れていると器体１や
床面を濡らす問題点が生じるが、本構成ではこれ
らの問題点も解消できる。ただこの誤注水対策と
しての上記構成だけでは使用環境条件による蒸気
検知素子３３の閉弁時間と給湯完了時間との時間
ズレにより給湯完了後す早く注水して漏水する危
険も皆無ではないので、本構成ではこの動きをド
ーム４０により判断できるようにしている。即
ち、蒸気検知素子３３の動きは、透明なドーム４
０内のマーキング入りの感知部３９の昇降動作で
判断でき、下降しているときは開弁状態であり、
上昇しているときは閉弁している。従つてこの動
作を確認することで開弁、閉弁状態を判断でき、
上記誤注水の問題解決が図れる。又、ドーム４０
の設置はコーヒー抽出過程が感知部３９の昇降動
作を前述の蒸気噴出状態と合わせて外部より確認
できる点で使用者にとつては視覚的なムードが一
段と高められる等、商品としての付加価値も大き
く高められている。そして使用後は切釦４７を押
し下げると、電源釦４６及び給電スイツチ４２の
係止状態が解除されて自己復帰するので電源スイ
ツチ４９が開放して断電し、給電スイツチ４２は
閉成する。

以上の如く本実施例のコーヒー沸し器は、コー
ヒー粉を入れるフイルターケース１９と発熱体７
を有する水容器６と水容器６内の水が加熱沸騰し
て発生する蒸気を検知する蒸気検知素子３３とこ
の蒸気検知素子３３の動きに連動して一定時間開
弁して前記水容器６内の水を前記フイルターケー
ス１９に給湯する給湯弁８とこの給湯弁８の給湯
開始動作に連動して前記発熱体７への通電を停止
する給電スイツチ４２を具備しているので、コー
ヒー粉に注がれる熱湯は必ず沸騰させたものを使
い、そのコーヒー粉に接触する温度を初期より高
温とし、且つコーヒー液抽出に要する時間も短時
間で完了できるので、コクのある香り豊かなコー
ヒー液を抽出できる。又、給湯弁８は蒸気検知に
連動して自動開弁して給湯開始し、給湯完了後自
動的に閉弁するので、使用者が閉弁動作をする必
要がなく操作性が簡便化されている。その上この
自動閉弁により、誤つて注入しても水が滴下する
等の問題点が解決されており、使い勝手も大幅に
改善されている。更には開弁動作に連動して発熱
体７への給電スイツチ４２を断電し、それ以上の
水容器６内の加熱を停止するので、水容器６内の
余分な加熱停止により無駄のない加熱効率確保
と、水容器６内の空焼防止の安全性確保を図つて
いる。加えて、感知部３９を含むドーム４０の構
成は、前述の給湯弁８の開閉弁動作の確認と視覚
的にもコーヒー液抽出過程が楽しめるという面白
さが発揮できる。更に本実施例の如く蒸気検知素
子３３を形状記憶合金で構成すると、蒸気センサ
ーと駆動力の両方を同時に兼ね得るので、感知ズ
レがなく、品質向上が図れ、且つ構成部品も簡素
化され、蒸気検知部を含め器体１の小形軽量化が
大幅に促進される。

尚、本実施例では蒸気検知素子３３として形状
記憶合金で形成したが、例えば液体の膨脹動作を
利用した液膨サーモ等を採用しても良い。又、給
湯弁８の開弁時間については、例えば時限要素を
組み入れた電磁マグネツトを配し、摺動棒３５が
蒸気検知により下降動作すると下方に配置した電
磁マグネツトに印加して摺動棒３５下端に組み込
んだ金属片を一定時間吸引することで開弁時間を
所定時間確保するように構成しても良く、その他
本実施例の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して
実施して良いのは勿論である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、美味なコーヒー
液抽出条件である『一度沸騰させた高温度の湯を
初期より給湯してコーヒー液を充分に膨潤させ、
不良成分を少くするように短時間抽出を完了す
る』を満足して、コクのある香り豊かな美味なコ
ーヒー液を抽出できる。又、給湯弁の開閉動作は
蒸気検知に連動して自動的に行ない得るので、弁
操作をその都度外部より操作する必要がなく、
又、閉弁動作を行なわず誤注水すると水滴下する
という問題点も解決されており、使用操作性の大
幅な改善が図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は縦断
面図、第２図Ａ及びＢは要部の動作説明図、第３
図は蒸気検知素子の温度カーブと給湯弁及び給電
スイツチの状態を示すグラフ、第４図は電気回路
図である。 ６……水容器、７……発熱体、８……給湯弁、
１９……フイルターケース、３３……蒸気検知素
子、４２……給電スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コーヒー粉を入れるフイルターケースと、発
   熱体を有する水容器と、水容器内の水が加熱沸騰
   して発生する蒸気を検知する蒸気検知素子と、こ
   の蒸気検知素子の動きに連動して一定時間開弁し
   て前記水容器内の水を前記フイルターケースに給
   湯する給湯弁と、この給湯弁の給湯開始に連動し
   て前記発熱体への通電を停止する給電スイツチを
   具備したコーヒー沸し器。 ２ 給湯弁にはフイルターケースの給湯動作が外
   部より確認できる判別手段を組み合わせてなる特
   許請求の範囲第１項記載のコーヒー沸し器。