JPS6345816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コーヒー粉等の原料に沸騰させた熱
湯を滴下して美味なコーヒー液等を自動的に抽出
できる飲料抽出器に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種の飲料抽出器としては、コーヒー
粉に熱湯を供給する方法として、水タンク底部か
ら加熱パイプ内に水を導入して加熱し、核沸騰に
よる蒸気を利用して昇水させ、コーヒー粉に湯を
10分前後にわたつて滴下する、いわゆるドリツプ
式のものや、水タンクの下方にコーヒー粉を配
し、水タンクに加熱装置を設け、かつバイメタル
式の温度開放弁を設けて湯をコーヒー粉に滴下す
る落下給湯式のものがあつた。

しかしながら、これらのものは、温度感知精度
のバラツキ解消が難しく、したがつて給湯温度が
一定とならず、湯温が低くなるという不具合点を
有し、美味なコーヒー抽出の基本である「沸騰し
た高温の湯をコーヒー粉に滴下し、粉を十分に膨
潤させながら３〜４分で抽出を完了する」という
条件を満足できるものではなく、また紅茶等の抽
出でも「必ず沸騰した熱湯で３〜４分浸して抽出
する」という条件を満足できるものではなく、そ
の結果、苦みや渋味のない香り豊かなコーヒー液
や紅茶等の飲料は得られなかつた。

発明の目的 本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、コ
ーヒー粉等の原料に給湯する熱湯は必ず沸騰した
ものを使つて、コーヒー粉等の原料に接触する温
度を初期より高温とし、かつ抽出時間も３〜４分
で完了して美味な飲料を得ることができるととも
に、熱湯の加熱を効率よく行なわせる構成で、操
作も簡便な飲料抽出器を提供することを目的とす
る。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明の飲料抽出器
は、器体に、コーヒー粉等の原料を収納するフイ
ルターケースと、水タンクと、給電スイツチを有
する発熱体と、この発熱体により加熱されて水タ
ンクに戻る循環水路と、前記水タンクから発生す
る蒸気を検知する蒸気検知部材と、前記循環水路
の途中に設けられ、かつ前記蒸気検知部材の作動
と連動して水タンクの水を前記フイルターケース
に給湯する給湯弁とを有する構成としたもので、
この構成によれば、コーヒー粉等の原料への給湯
は、必ず沸騰後行なわれるので、注湯初期より高
温となつて、香り豊かな美味な飲料を抽出できる
とともに、沸騰までの加熱も水タンク内の水を循
環して行なうので、水の循環作用で効果的に加熱
できて加熱効率が向上し、かつ水タンクが直接発
熱体に接することがないので、水タンクの材質
は、数百度という発熱面温度に耐える高価な金属
性容器に限定されることなく100℃までの熱水に
耐え得る種々の材料でも採用できるうえに、温度
感知素子も沸騰温度の感知精度で十分という種々
のすぐれた効果を奏するものである。

実施例の説明 以下、添付図面にもとづいて本発明の一実施例
について説明する。第１図において、１は器体で
あり、基台２と、この基台２に立脚する略逆Ｌ字
形のひさし部３を有する支柱４とにより構成され
る。前記ひさし部３内には発熱体５を内設し、か
つこの発熱体５にはシーズヒーター６と加熱パイ
プ７が内包されている。また加熱パイプ７の両端
は、ひさし部３の上方の凹面状を有する水タンク
載置部８の下面に設けた流入口９と、もう１つの
循環口１０に接続されている。

流入口９は突出片１１を有する環状体１２と、
その下方に逆止弁１３を内設する接続チユーブ１
４と、加熱パイプ７の導入側とを水密に接続する
ことにより、構成され、かつ他方の循環口１０は
上下突出片１５，１６を有する環状体１７を内設
する接続チユーブ１８と、加熱パイプ７の吐出側
に接続したＴ形パイプ１９とを水密に接続するこ
とにより構成される。

２０は水タンク収納部８に着脱自在に装着され
る水タンクで、この水タンク２０には下方に突出
する注入口２１と逆流口２２が形成され、水タン
ク２０が所定位置に装着されると、注入口２１と
逆流口２２が水タンク載置部８上面の接続チユー
ブ１４，１８に接続され、そして水タンク２０の
注入口２１、ひさし部３の流入口９、加熱パイプ
７、Ｔ形パイプ１９の循環口１０、水タンク２０
の逆流口２２により循環水路２３が形成される。
注入口２１と逆流口２２には止水弁２４，２５が
内設され、かつ上面をフイルターカバー２６，２
７で覆われている。また水タンク２０は下方外周
面の突部２８を水タンク載置部８の外周立上りフ
ランジ部２９の内面凹部３０に係合し、かつ他方
凹面３１にフランジ孔３２よりばね３３で付勢さ
れて突出する嵌合片３４が係合することにより、
装着される。

前記嵌合片３４は、支柱４の上面に設けた離脱
レバー３５を左側に移動操作すれば、その先端部
がフランジ孔３２よりひつこみ、前記水タンク２
０の凹面３１との係合が開放される。これによ
り、水タンク２０の器体１への着脱操作はこの離
脱レバー３５の操作をもつて可能となる。

３６は給湯弁で、この給湯弁３６は循環口１０
側のＴ形パイプ１９において、環状体１７の下方
の一端にばね３７で付勢して常閉される弁３８
と、この弁３８の直下に位置する上昇降自在なダ
イヤフラム３９と、前記弁３８とダイヤフラム３
９間の側方からひさし部３の内方に導く給湯パイ
プ４０を構成している。また給湯パイプ４０の他
端開放部４１は、ひさし３の下面に取付けた拡散
体４２に水密パツキン４３を介して対向配置され
ている。前記拡散体４２は、下方の基台２と側方
の支柱４とで形成される収納部４３内の略中央に
位置し、かつ下方にはコーヒー粉等の原料を収納
する濾過部材４４を有するフイルターケース４５
と、さらにこのフイルターケース４５を載置し、
かつ下面を基台２のカツプ載置部４６に装着自在
とした取手４７を有するカツプ４８とが位置す
る。

４９はフイルターケース４５の上面に被着され
るフイルターケース蓋である。前記カツプ載置部
４６には基台２の内方にカツプ４８を温める保温
ヒーター５０と、保温温度制御用のサーモスタツ
ト５１を内設している。

５２は支柱４の上方に突設し、かつ前記水タン
ク２０と並設した蒸気検知部で、その内部には昇
降自在な摺動棒５３が常時バイアスばね５４によ
り上方へ付勢されて組み込まれる。またこの摺動
棒５３の上部には形状記憶合金で作られたコイル
ばね形状の蒸気検知部材５５がフランジ部５６と
前記蒸気検知部５２の内上端面間に組み込まれ、
かつこの蒸気検知部材５５の外方の蒸気検知部５
２には複数個の孔５７が設けられている。５８は
水タンク２０の規定水位上方側面に設けた蒸気孔
で、前記蒸気検知部５２の孔５７に対応してい
る。５９は水タンク蓋である。

前記摺動棒５３の下端面は、一端を前記給湯弁
３６のダイヤフラム３９の下面に近接される回動
自在な弁レバー６０の他端面に近接して位置す
る。６１は基板６２に組み込まれた昇降自在なレ
バー６３に下端部支点６４を介して取付けられた
操作レバーで、つまみ部６５が器外に突出してい
る。前記操作レバー６１は、常にばね（図示せ
ず）により上方に付勢されており、つまみ部６５
を下方に押し下げると、レバー６３が係止レバー
６６に係止されて下方で止まる。逆につまみ部６
５を押し上げると、操作レバー６１の支点６４を
有する回動で操作レバー６１の上端が係止レバー
６６を押して係止状態を解放する。また操作レバ
ー６１の下降は基板６２に設けた電源スイツチ６
７を閉成する。６８は発熱体５への給電スイツチ
で、可動片を前記弁レバー６０の突出片６９に近
接させている。

７０は弁レバー６０が時計方向に回動した時に
係止するロツク部材で、このロツク部材７０は他
片を前記操作レバー６１の押し上げ回動操作によ
りこの係止がレバー７１等により解除されるよう
にして組み込まれている。７２は前記蒸気検知部
５２と器体１の内方を遮断する防水パツキンであ
る。

ここで前記蒸気検知部材５５の形状記憶合金は
Ti−Ni合金やCu−Zn等種々の合金で作られてい
るもので、熱せられれば記憶処理した元の状態に
復元力を発生して戻る性質を有しており、その性
質は熱せられると元に戻るだけの一方向性のもの
と、逆に冷やされると縮むこともできる二方向性
のものとがある。本実施例ではTi−Ni製の一方
向性のもので、冷却されてその発生力を消失した
らバイアスばね５３によりセツトした元の縮んだ
状態に戻るもので、この場合、二方向性のものを
使用すれば、バイアスばね５３の配置は不要とな
るのは当然である。

次に第２図の電気回路について説明する。７
３，７４は例えば100V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の接続端子７
２，７２′に当る。電源端子７３には、電源スイ
ツチ６７を介して給電スイツチ６８、シーズヒー
ター６、安全サーモスタツト７５、温度ヒユーズ
７６の湯沸し回路と、保温ヒーター５０、保温温
度制御用のサーモスタツト５１の保温回路が他方
の電源端子７４との間に接続されている。

上記構成において本実施例の作用について説明
する。まずコーヒー粉をフイルターケース４５に
入れてカツプ４８とともに収納部４３内に装着す
る。次に離脱レバー３５を右側に操作して水タン
ク２０を収納部８より取り出し、所要量の水を注
水して再び水タンク載置部８に装着する。水タン
ク２０の持運び時は注水口２１と逆流口２２に設
けた止水弁２４，２５により水は漏水せず、また
水タンク載置部８の立上りフランジ部２９の凹部
３０と、他方の嵌合弁３４に、水タンク２０下部
の突部２８と凹部３１をそれぞれ嵌合することに
より、水タンク２０は器体１に確実に固定され
る。この固定により、止水弁２４，２５は、流入
口９の突出片１１と、循環口１０の上部突出片１
５により上方に押し上げられるので、水タンク２
０内と循環水路２３が連通する。この時、給湯弁
３６への連通は、弁３８とばね３７により閉止さ
れている。

次につまみ部６５を押し下げると下方で係止が
なされるとともに、電源スイツチ６７を閉成し、
シーズヒーター６および保温ヒーター５０に通電
される。シーズヒーター６の発熱により発熱体５
は加熱パイプ７内の水を加熱し、沸騰蒸気圧によ
り加熱パイプ７内の水を水タンク２０内に押し上
げる。すると流入口９より水タンク２０内の水が
導入し、再び加熱沸騰して循環口１０および逆流
口２２より水タンク２０内に加熱沸騰水が送り込
まれる。この動作は逆止弁１３により一方向水路
の循環水路２３で順次繰り返して行なわれ水タン
ク２０内の水の温度を加熱していく。この加熱方
法は、強制的に水の循環作用を行なわせるもの
で、単に水タンク２０の下面より加熱していくも
のに比べ、加熱パイプ７を介して確実に熱を伝
え、かつ沸騰しては押し上げて再び冷水を加熱し
ていくことにより、時間的、ならびに熱伝導効率
の面からも効果的に加熱効率を高めることができ
る。

そして水タンク２０内の水が加熱沸騰される
と、蒸気を発生する。この蒸気は勢いをもつて蒸
気孔５８より噴出するようになる。すると蒸気孔
５８に対応した孔５７より蒸気検知部５２の蒸気
検知部材５５に噴出され、この瞬間、この蒸気検
知部材５５の温度は30〜40℃の周囲温度より100
℃の急激な温度上昇をきたし、例えばこの蒸気検
知部材５５の形状記憶合金が復元する動き始めの
変態点温度を70℃前後に設定すれば、その温度差
により急激な伸長動作が大きな復元力をもつて行
なわれる。この動作で、摺動棒５３が下方に押し
下げられ、かつ弁レバー６０が時計方向に回動す
る。すると弁レバー６０の他片がばね３７の力に
抗してダイヤフラム３９と弁３８を押し上げるの
で、給湯弁３６が開放される。そして水タンク２
０内の水が給湯弁３６の給湯パイプ４０の開放部
４１より吐出され、かつ拡散体４１により分散さ
れてフイルターケース４５内に給湯される。コー
ヒー粉に熱湯が供給されると、コーヒー粉の成分
が抽出され、フイルター４４により濾過されたコ
ーヒー液が下方のカツプ４８に溜まる。カツプ４
８内のコーヒー液は、保温ヒーター５０とサーモ
スタツト５１により飲みごろの温度で保温され
る。

また前記弁レバー６０が回動すると、この弁レ
バー６０はロツク部材７０により給湯弁３６の開
放を維持し、かつそれと同時に突出片６９が常閉
接点の給電スイツチ６８の可動片を押し下げるの
で、給電スイツチ６８は開成し、その結果、シー
ズヒーター６への通電が断たれて、水タンク２０
内の水の加熱を止める。

蒸気検知部材５５はシーズヒーター６への通電
が断たれて水タンク２０の蒸気孔５８からの蒸気
噴出が止まると、温度は低下し、そして復元力を
失うとバイアスばね５４により摺動棒５３の上昇
とともに元の圧縮された状態に縮められる。しか
し、弁レバー６０は前述したようにロツクされて
おり、したがつて上記動作には連動しない。また
給電スイツチ６８の開成後も保温ヒーター５０へ
は通電されており、使用後、つまみ部６５を押し
上げると、操作レバー６１の動きでレバー６３と
ともにつまみ部６５は上方に持ち上つて電源スイ
ツチ６７が開放する。またこの動きにより、レバ
ー７１がロツク部材７０を動かして弁レバー６０
の係止を開放し、給湯弁３６が再び閉止されると
ともに給電スイツチ６８も突出片６９の上昇で閉
成される。

このように本実施例においては、器体１にコー
ヒー粉等の原料を収納するフイルターケース４５
と、水タンク２０と、給電スイツチ６８を有する
発熱体５と、この発熱体５により加熱されて水タ
ンク２０に戻る循環水路２３と、前記水タンク２
０から発生する蒸気を検知する蒸気検知部材５５
と、前記循環水路２３の途中に設けられ、かつ前
記蒸気検知部材５５の作動と連動して水タンク２
０内の水を前記フイルターケース４５に給湯する
給湯弁３６とを設けたものであるから、発熱体５
の熱は水タンク２０内の水が循環水路２３を通し
て加熱沸騰水の蒸気圧により強制循環されて効率
よく伝わるので、水タンク２０内の水を均一に加
熱できる。

またこの加熱方式は、水タンク２０に直接発熱
体５を取付ける必要がないので、100℃に耐え得
る材料で使用でき、金属性は勿論のこと合成樹脂
等でも採用できるので、透明性の水タンク２０と
して、注水性の改善や残水量の視覚確認が図れる
等の効果も発揮できる。そしてまたコーヒー粉等
の原料に給湯する温度は初期より一度沸騰した高
温度の熱湯を供給できるので、沸騰により水のく
さみ抜きが行なえ、かつ使用水の軟水化も行なえ
て、原料からの抽出成分を阻害しない良い水を給
湯できるとともに、初期より高温度で成分抽出が
行なえるので、コーヒー粉等の膨潤が十分に行な
えてコーヒー成分抽出が効率よく行なわれ、香り
豊かなコーヒー液を抽出できる。

そのうえ、給湯弁３６は循環水路２３に設けて
いるので、水タンク２０の下方に設けているもの
に比べて余分な水路構成を設ける必要がなく、構
成が簡素化され、かつ循環水路２３内の残水も解
消して有効な給湯と残水解消による器体１内の衛
生も保たれる。

また蒸気検知部材５５の温度精度は必ず沸騰蒸
気のみが噴出されるので、蒸気温度感知ができれ
ば十分で、現在形状記憶合金の温度精度バラツキ
は±５℃で精度を要する水温感知には不適と考え
られていたが、かかる蒸気検知方法ではその精度
公差を十分吸収して採用できるという利点を有
し、また耐久使用に伴う感知低下をもたらしても
十分に機能を果たして機器としての品質を保証で
きる効果をも有する。この蒸気検知方式はこの形
状記憶合金に限らず、サーミスターやサーモスタ
ツト等を使用しても同効果を発揮する。

また給湯時間は、弁３８の開閉ストロークや給
湯パイプ４０で自由に設定できるので、従来のド
リツプ式のように発熱体の電力量に関係なく、３
〜４分の抽出時間で行なえ従来発熱体の寿命や消
費電力の限界より20分程度要していたことを大幅
に短縮して、時間経過に伴う苦みや渋みの不良成
分析出を押さえて理想的と言われる３〜４分の短
時間抽出が可能となり、その結果、抽出した飲料
に苦みや渋みのないコクのある美味なものを提供
できる。またこの給湯温度は、紅茶抽出の条件で
ある「沸騰水を利用して３〜４分抽出」をも満足
できるので、茶葉の抽出にも利用して美味しく飲
料抽出ができる。その上、水タンク２０は器体１
に着脱自在に設けているので、注水操作や残水処
理が水タンク２０のみの着脱操作で簡単に行なえ
て、後始末等が簡便化されている。さらに前記発
熱体５への給電スイツチ６８は、蒸気検知部材５
５の動作に連動して発熱体５への回路を開成する
もので、それ以上の余分な加熱を止め、かつ発熱
体５の空焼き防止をなくしてヒーター寿命の向上
を図ることができる。

さらにまた蒸気検知部材５５に形状記憶合金を
採用することにより、蒸気検知と、給湯弁３６に
よる弁３８の押し上げの２つの機能を１つの部品
で兼ね得て、器体のコンパクト化を図るととも
に、電気的配線部品を要しないので組立が容易で
安価に作れる。

なお上記実施例では、蒸気検知部材５５として
コイルばね状の形状記憶合金を採用したが、この
方式に限定されるものではなく、例えば蒸気孔５
８に対向した蒸気検知部５２にサーミスタ等を配
して蒸気による温度上昇による抵抗変化を感知し
て弁３８を開く方法や、サーモスタツトによる温
度上昇感知で給湯弁３６を開放する方法にしても
よい。そのうえ、水タンク２０の着脱方法につい
ても本実施例図以外のバイオネツト結合や本図外
周立上りフランジ２９で水タンク２０下部外周面
を案内保持する簡単な構成でも良い等、その他構
成においても本実施例の図に限らず要旨を逸脱し
ない範囲内でドリツプ式やサイフオン式等への適
用も含めて適宜変更して実施し得ることは勿論で
ある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、器体に、コーヒ
ー粉等の原料を収納するフイルターケースと、水
タンクと、給電スイツチを有する発熱体と、この
発熱体により加熱されて水タンクに戻る循環水路
と、前記水タンクから発生する蒸気を検知する蒸
気検知部材と、前記循環水路に設けられ、かつ前
記蒸気検知部材の作動に連動して水タンクの水を
前記フイルターケースに給湯する給湯弁とを有し
た構成としているため、水タンク内の水の加熱が
効率よく均一に行なえ、また沸騰後給湯するの
で、原料への給湯は注湯初期より高温となり、そ
の結果、美味なコーヒー抽出の条件と言われる
「沸騰した高温の熱湯を使い３〜４分で抽出を完
了する」を満足して苦みや渋みの少ないコクのあ
る香り豊かなコーヒー液を効果的に抽出して飲用
できるものである。さらに前記給湯弁は自動的に
開弁し得てその操作が確実に行なえるもので、そ
の使い勝手も良くなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す飲料抽出器の
縦断面図、第２図はその電気回路図である。 １……器体、５……発熱体、２０……水タン
ク、２３……循環水路、３６……給湯弁、４５…
…フイルターケース、５５……蒸気検知部材、６
８……給電スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 器体に、コーヒー粉等の原料を収納するフイ
   ルターケースと、水タンクと、給電スイツチを有
   する発熱体と、この発熱体により加熱されて水タ
   ンクに戻る循環水路と、前記水タンクから発生す
   る蒸気を検知する蒸気検知部材と、前記循環水路
   の途中に設けられ、かつ前記蒸気検知部材の作動
   と連動して水タンクの水を前記フイルターケース
   に給湯する給湯弁とを具備してなる飲料抽出器。 ２ 前記水タンクは器体に着脱自在に設けてなる
   特許請求の範囲第１項記載の飲料抽出器。 ３ 前記発熱体への給電スイツチは、前記蒸気検
   知部材の蒸気検知動作に連動して発熱体への回路
   を開放してなる特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の飲料抽出器。 ４ 前記蒸気検知部材は、形状記憶合金の形状記
   憶効果を利用して蒸気を検知してなる特許請求の
   範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の飲料抽出
   器。