JPH0698099B2 - 電気コーヒー沸し器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般家庭もしくは業務用として用いられる電
気コーヒー沸し器に関するものである。

従来技術 従来のドリップ式の電気コーヒー沸し器は第６図に示す
ような構成となっていた。すなわち、この第６図におい
て、１はヒータ２とステンレスパイプ等で形成された加
熱パイプ３とを内蔵した加熱装置であり、４は底部に流
出口５を有する水タンクである。６は前記加熱パイプ３
と流出口５を連通させる接続チューブであり、前記流出
口５にはその内側に凸部７を設けており、逆止弁８が数
mmの上下動の余裕をもって保持されている。そしてこの
逆止弁８が上へ移動すると、その平面部９は凸部７を押
圧して水密性を保つ。逆に、逆止弁８が下へ移動する
と、凸部７と平面部９との間に隙間が発生して水密性を
解除する。10は本体11に係合保持され、かつ上方を開口
した逆円錐形のバスケットで、このバスケット10の底部
には滴下穴12が設けられている。13は前記加熱装置１に
載置されるとともに、前記バスケット10の下方に位置し
て抽出したコーヒーを収納するガラス容器で、このガラ
ス容器13には略中央に貫通孔15を有するガラス容器蓋14
が載置されている。16は前記バスケット10の上方に一端
を開口させ、かつ他端が昇水パイプ17を介して加熱パイ
プ３に連通している吐出口である。

18は一端に弁19を有し、かつ他端に下方に突出する突出
部20を伸設し、さらに中央を支持されて回動するボタモ
レ防止弁である。21は押圧ばねで、この押圧ばね21は前
記ボタモレ防止弁18を反時計方向に付勢して弁19が前記
滴下穴12を常時閉塞するように構成している。そして前
記ガラス容器13をセットすると、ガラス容器蓋14に突起
部20が押されて、ボタモレ防止弁18は時計方向へ回動し
て滴下穴12を開放する。22は前記加熱装置１の温度を制
御する自動温度調節器であり、23は前記バスケット10内
に収納されたペーパーフィルターであり、24はコーヒー
粉である。

このような構成において、水タンク４に水を入れて加熱
装置１のヒータ２に通電すると、加熱パイプ３が加熱さ
れて内部の水が沸騰し、これにより、蒸気を発生し、そ
してこの蒸気の膨張力により湯が押される。ここで逆止
弁８は蒸気の膨張力による熱湯が水タンク４へ逆流しよ
うとする力により、その平面部９が凸部７側に押圧され
て水密性を保持する。従って蒸気の膨張力により加熱パ
イプ３の中の熱湯は昇水パイプ17側、すなわち吐出口16
側へ押されて、バスケット10の上方へ放散されることに
なる。そして蒸気圧により加熱パイプ３中の熱湯が吐出
口16から押し出されると、加熱パイプ３の中は大気圧と
同じ圧力に戻る。このとき、逆止弁８は水タンク４の水
圧により下へ移動し、その平面部９は凸部７から離れて
水密性を解除し、水タンク４から流出口５を介して加熱
パイプ３へ水が流入する。そして加熱パイプ３へ流入し
た水はヒータ２により加熱されて沸騰し、蒸気を発生さ
せてその膨張力と逆止弁８の働きにより吐出口16から熱
湯をバスケット10の上方へ放散する。この場合、水タン
ク４の水がなくなるまで以上の動作を繰り返す。

またバスケット10に放散された湯はコーヒー粉24を通っ
てコーヒー液を抽出し、滴下穴12からボタモレ防止弁18
を介してガラス容器蓋14の貫通孔15を通過してガラス容
器13に収納される。そして前記水タンク４の水がなくな
ると加熱装置１は自動温度調節器22により温度制御され
て一定温度内に保たれ、ガラス容器13を底部から加熱し
てコーヒーを保温する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の電気コーヒー沸し器において
は、第４図に示すように、コーヒー粉24への熱湯の放散
は間欠泉のように数秒間隔で行われ（図中矢印Ａ）、さ
らにバスケット10へ放散される湯の量はほぼ一定流速で
あるにもかかわらず、コーヒー粉24の粒度や量により湯
の透過速度が異なるために、バスケット10内の水位が一
定にならない（第４図中ＢおよびＢ′）。

一般にコーヒーの美味しい抽出方法は、これを注湯量と
バスケット内の水位で表わすと第５図のようになる。す
なわち、バスケットにペーパーフィルターをセットして
コーヒー粉を収納し、その中へ手で熱湯を数十cc注ぎ
（図中Ｃ）、約30秒後にペーパーフィルターの上端近く
まで一気に注ぎ（図中Ｄ）、そして水位がさらに数cm低
くなると（図中Ｅ）、湯を注いで先の水位に戻す（図中
Ｆ）という動作を繰り返して所定の量を注ぎきる。

このように従来の電気コーヒー沸し器は美味しいとされ
ているコーヒーの抽出方法とは著しく異なり、一般に電
気コーヒー沸し器でたてたコーヒーは美味しくないとい
われてきた。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、間欠的な湯の注入を
なくし、また、コーヒー粉の粒度や量によって抽出時の
バスケット内の水位が異なり、これにより湯の透過速度
が異なって抽出成分にバラツキが発生するといった問題
をなくし、湯はバスケット内へ一気に注ぎ、かつ、コー
ヒー抽出時のバスケット内の水位を一定に保って抽出成
分のバラツキをなくし、常に一定品質で美味しいコーヒ
ーを得ることができる電気コーヒー沸し器を提供するこ
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、貯湯装置と、バ
スケットと、前記貯湯装置に連通して前記バスケット内
に給湯する給湯装置と、前記バスケットの重量を計測す
る重量検知部と、この重量検知部の情報にもとづいて前
記給湯装置を制御する制御部とにより構成したものであ
る。

作 用 上記構成によれば、バスケット内にセットされたコーヒ
ー粉の量が重量検知部で検知されて給湯量を決めるとと
もに、バスケット内の湯量も重量検知部で検知され、そ
してその情報にもとづいて制御部で給湯装置が制御され
るため、あたかも人が手でコーヒーをたてるのと同等な
ドリップを行うことができ、これにより、美味しいコー
ヒーを得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図にもとづいて
説明する。図において、31はフェノール樹脂等で形成さ
れた基台である。32はヒータ33と加熱パイプ34とを内蔵
し、かつアルミニウム合金で形成された加熱装置で、こ
の加熱装置32は前記基台31の右側内方に保持されてい
る。35は耐熱性を有する合成樹脂で形成され、かつ貯湯
装置を構成するタンクで、このタンク35は上方を開口
し、かつ底部に流出口36を設け、前記基台31の左側上部
に立設されている。37は合成樹脂等で形成された逆Ｌ字
形の本体で、前記基台31の右上部に立設されている。38
は給湯装置を構成する電動式のポンプで、このポンプ38
の給水能力は毎秒約50ccであり、そして前記タンク35の
流出口36と一端を連通させ、かつ他端は昇水パイプ39を
介して吐出口40に連通させている。またポンプ38の圧送
方向は流出口36側から吐出口40側である。41は重量検知
部で、この重量検知部41は圧電素子または歪ゲージで形
成され、係止部42に取付けられて前記本体37の上部に固
定されている。43は合成樹脂等で逆円錐形状に構成さ
れ、かつ上方に開口したバスケットで、このバスケット
43は上端部の一方に載置部44を伸設し、かつ他方に引掛
け部45と把手46を伸設している。47は前記本体37から伸
設して設けられた突起部で、この突起部47は前記バスケ
ット43の引掛け部45を遊嵌的に係合載置される。

48は前記タンク35の底部に設けられた循環流出口であ
り、49は同じくタンク35の底部に設けられた循環流入口
である。前記循環流出口48には凸部50が設けてあり、こ
の凸部50に逆止弁51が数mmの上下動の余裕をもって保持
されている。前記逆止弁51が上へ移動するとその平面部
52が凸部50を押圧して水密性を保ち、逆に逆止弁51が下
へ移動すると凸部50と平面部52との間には隙間が発生し
て水密性を解除する。前記循環流出口48はＬ形チューブ
53を介して前記加熱パイプ34の一端に連通しており、ま
た循環流入口49は加熱パイプ34の他端に連通している。
54は前記加熱装置32においてタンク35の循環流出口48に
近い加熱パイプ34の近傍に感熱的に取付けられた温度検
知部であり、サーミスタ等で形成されている。

第３図は電気回路のブロック図を示したもので、前記温
度検知部54の信号は第１のA/D変換回路55でA/D変換さ
れ、マイクロコンピュータ等で構成された制御部である
制御回路56に入る。前記重量検知部41の信号は第２のA/
D変換回路57でA/D変換され、前記制御回路56に入る。制
御回路56の内部では、これらの温度と重量のデータを演
算し、そしてヒータ駆動回路58へ信号を送ってヒータ回
路59を駆動するとともに、ポンプ駆動回路60へも信号を
送ってポンプ回路61を駆動する。

62はボタモレ防止弁、63は前記加熱装置32の上部と接す
る保温プレートで、この保温プレート63はアルミニウム
板で形成されている。64は前記保温プレート63に載置さ
れるとともに前記バスケット43の下方に位置するガラス
容器で、このガラス容器64は中央に貫通孔65を有し、か
つ合成樹脂等で構成されたガラス容器蓋66を載置してい
る。67は前記バスケット43の内方に収納セットされたペ
ーパーフィルターであり、68はコーヒー粉である。

以上のように構成された電気コーヒー沸し器において、
次にその動作を説明する。バスケット43にペーパーフィ
ルター67をセットして所望量のコーヒー粉68を入れ、把
手46を持って載置部44を重量検知部41を介して係止部42
上に載置し、さらに引掛け部45を突起部47に載置してバ
スケット43のセットを終了する。

次に、タンク35に水を入れてヒータ33に通電する。そし
て加熱装置32により加熱パイプ34内の水が加熱されて蒸
気を発生する。このとき、逆止弁51は蒸気の膨張力によ
り押圧されてその平面部52が凸部50に水密的に当接す
る。従って加熱パイプ34内の湯は蒸気の膨張力によって
循環流入口49からタンク35内へ噴出する。次に蒸気の膨
張力がなくなると、逆止弁51はタンク35内の水圧により
押し下げられて、平面部52と凸部50の水密性を解除す
る。これにより、タンク35内の水は循環流出口48からＬ
形チューブ53を介して加熱パイプ34内に流入する。そし
て再び加熱装置32により加熱パイプ34内の水は加熱され
て蒸気が発生し、その膨張力により循環流入口49からタ
ンク35内へ循環する。この繰り返しによりタンク35内の
水温は上昇して熱湯になる。このとき、加熱装置32の循
環流出口48に近い加熱パイプ34の近傍の温度は、流入し
てくる水の温度に追随するため、感熱的に取付けてある
温度検知部54により水の温度を間接的に検知することが
できる。

そして温度検知部54の信号は第１のA/D変換回路55を経
て制御回路56に入る。一方、前述したようにバスケット
43は突起部47と引掛け部45に係止されているため、引掛
け部45に取付けてある重量検知部41はバスケット43全体
の重量に比例する信号を発生する。この信号は第２のA/
D変換回路57を経て制御回路56に入る。そして制御回路5
6内では温度検知部54からの信号によりポンプ38の作動
を判断する。すなわち、タンク35内の湯温が約95℃にな
ると、給湯動作に入る。まず、最初は数10ccの湯をポン
プ38の駆動により注ぎ、約30秒停止する。一方、重量検
知部41からの信号により、バスケット43内のコーヒー粉
68の重量は次式により計算されている。

Ｗ＝Ｖ−Ｂ−Ｐ−Ｋ W:コーヒー粉の重量 V:重量検知した重量 B:バスケットの重量 P:ペーパーフィルターの重量（約1g） K:ボタモレ防止弁による押し上げ力 上記の式から求めたコーヒー粉68の重量によりポンプ38
の駆動時間を計算する。ポンプ38の駆動時間は、送水量
に比例すると考えられるため、前記コーヒー粉68の重量
に比例した熱湯をバスケット43内のコーヒー粉68に注ぐ
ことになる。また、重量検知部41はポンプ38の駆動中の
バスケット43の重量を常に検知し続けて、バスケット43
内で一定水位まで給湯すると、重量検知部41の信号を制
御回路56が判断してポンプ38の駆動を停止し、バスケッ
ト43内の湯が一定量まで減少すると、重量検知部41の信
号を制御回路56が判断して元の水位までポンプ38により
給湯する。この給湯により、約30秒後にはバスケット43
の一定水位まで給湯がなされてポンプ38の駆動を停止
し、そしてバスケット43の水位が数cm低くなると、すな
わち、バスケット43の重量がある重量になると、重量検
知部41がこの重量を検知し、再度ポンプ38を駆動して一
定水位まで給湯する。これを繰り返して当初計算によっ
て求めた水量を給湯して停止する。この動作を図示する
とまさに第５図となり、これは美味しいとされている手
でたてるコーヒーのたて方そのものである。

なお、上記実施例においては、重量検知部41に圧電素子
または歪ゲージを用いたが、重量により静電容量が変化
する機構を重量検知部41に用いてもよく、その作用効果
に差異は生じない。またバスケット43をばねに吊してそ
の変位を光発生源とフォトトランジスタ等の受光部とで
検知する機構を重量検知部41に用いてもよいものであ
る。

さらに、上記実施例においては、加熱装置32や逆止弁51
を用い、かつ循環流出口48,循環流入口49等を形成して
熱湯を得る手段について説明したが、貯湯式のタンクを
設け、このタンク内の湯をポンプ38で給湯するようにし
てもよいものである。

発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように、本発明の電気コ
ーヒー沸し器は、貯湯装置と、バスケットと、前記貯湯
装置に連通して前記バスケット内に給湯する給湯装置
と、前記バスケットの重量を計測する重量検知部と、こ
の重量検知部の情報にもとづいて前記給湯装置を制御す
る制御部とにより構成しているため、美味しいコーヒー
のたて方として一般に言われている人が手で湯を注いで
ドリップするのと同等の給湯を行うことができ、これに
より美味しいコーヒーを得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す電気コー
ヒー沸し器の断面図、第３図は同電気コーヒー沸し器の
電気回路における信号の流れを示すブロック図、第４図
は従来の電気コーヒー沸し器のバスケット内の水位と注
湯量を示す図、第５図は人が手でドリップしたとき、お
よび本発明の一実施例におけるドリップの際のバスケッ
ト内の水位と注湯量を示す図、第６図は従来の電気コー
ヒー沸し器の断面図である。 35……タンク（貯湯装置）、38……ポンプ（給湯装
置）、41……重量検知部、43……バスケット、56……制
御回路（制御部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貯湯装置と、バスケットと、前記貯湯装置
   に連通して前記バスケット内に給湯する給湯装置と、前
   記バスケットの重量を計測する重量検知部と、この重量
   検知部の情報にもとづいて前記給湯装置を制御する制御
   部とにより構成した電気コーヒー沸し器。