JPS635087B2

JPS635087B2 -

Info

Publication number: JPS635087B2
Application number: JP54090567A
Authority: JP
Inventors: Hidekyo Hiramatsu; Koichi Sakai; Kazunori Ikeyama; Shigeki Sumino
Original assignee: FUIRITSUPUSU KOGYO SHINKO KK
Current assignee: FUIRITSUPUSU KOGYO SHINKO KK
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1988-02-02
Also published as: JPS5613922A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、冷水を収容する水タンクと、この水
タンクに連結された入口、水を加熱するメインヒ
ータおよび加熱により形成される蒸気の圧力を利
用して加熱した水を排出する出口を有する電気式
加熱ユニツトと、この出口に連結されたパイプ
と、このパイプから排出される加熱された水が注
がれる位置に装填され、挽いたコーヒーの粉等の
被抽出物質を収納するフイルタを有するフイルタ
部と、このフイルタ部において抽出されたコーヒ
ー等の抽出液を収容する容器とを具えるコーヒー
等の抽出装置に関するものである。

このような装置の一例として、挽いたコーヒー
の粉をフイルタに収納し、このコーヒー粉に熱湯
を注いでコーヒーを抽出するものが、いわゆるド
リツプ式コーヒーメーカとして広く用いられてい
る。従来のコーヒーメーカでは電源スイツチの投
入後、約１分後から熱湯の滴下が始まり、これは
水タンクの水が無くなるまで継続して行なわれ
る。一方、フイルタに入れたコーヒーの粉に熱湯
を手で注いでコーヒーを入れる場合には、先ずコ
ーヒーの粉を全体にしめらす程度に少しづつ熱湯
を注ぎ、数十秒間ほど蒸した後多量の熱湯を注ぐ
ようにしている。上述したドリツプ式コーヒーメ
ーカは、このように手でコーヒーを入れる場合の
ようにコーヒーの粉を十分に蒸す期間がないた
め、コーヒーに香りおよびこくを与える成分が十
分に抽出されず、香りおよび味の点で幾分劣る欠
点がある。

このような欠点を除去するために、例えば特開
昭53−143475号公報には、電気式加熱ユニツトの
ヒータへの通電をオン−オフ制御し、最初ヒータ
に通電して水タンクに収容した水を加熱してコツ
プ１杯分程度の熱湯をコーヒーの粉に注いで、予
備抽出を行い、ここでヒータの通電を止めて注湯
を中断し、約60秒の間コーヒーの粉を蒸し、60秒
後再びヒータに通電して残りの水を加熱して抽出
を行なうようにしたコーヒーメーカーが記載され
ている。このように蒸し期間を設定することによ
りコーヒーの粉の香りを与える成分は比較的充分
に抽出されるようになり、香りおよび味の点で、
前述したように連続した熱湯の滴下を行なうコー
ヒーメーカよりも優れたコーヒーを得ることがで
きる。

しかし、このように蒸し期間を設けたコーヒー
メーカでは、蒸し期間中にはヒータへの通電を完
全に止め、コーヒーの粉への熱湯の滴下を完全に
停止させているため、コーヒーの粉の温度が著し
く低下してしまう。したがつてコーヒーの粉を十
分に蒸すことができなくなると共に次に再び熱湯
の滴下を行なうときに熱湯はコーヒーの粉を通過
する際に温度が下がつてしまい、抽出が十分行な
われず、香りおよびこくを与える成分の抽出が十
分良好に行なわれなくなる欠点がある。また、抽
出されたコーヒーの温度も低下してしまう欠点も
ある。コーヒーの香りおよび味はコーヒーの温度
に微妙に影響され、温度が低いと香りも味も悪く
なつてしまう。このように蒸し期間を設けた従来
のコーヒーメーカでは香りおよび味が依然として
良好ではない欠点がある。

本発明の目的は、上述した連続滴下式のコーヒ
ーメーカの欠点はもとより、蒸し期間を設定した
従来のコーヒーメーカの欠点をも除去し、蒸し期
間中コーヒーの粉を高い温度に保つことにより完
全に蒸すことができ、しかも最終的に得られるコ
ーヒーの温度も十分に高く保つことができ、した
がつて味および香りも十分に良好なコーヒーを得
ることができる抽出装置を提供しようとするもの
である。

本発明は、冷水を収容する水タンクと、この水
タンクに連結された入口、水を加熱するメインヒ
ータおよび加熱により形成される蒸気の圧力を利
用した加熱した水を排出する出口を有する電気式
加熱ユニツトと、この出口に連結されたパイプ
と、このパイプから排出される加熱された水が注
がれる位置に装填され、挽いたコーヒーの粉等の
被抽出物質を収納するフイルタを有するフイルタ
部と、このフイルタ部において抽出されたコーヒ
ー等の抽出液を収容する容器とを具えるコーヒー
等の押出装置において、前記フイルタ部に収納し
た被抽出物質に加熱した水を注いで抽出を行なう
工程中に被抽出物質を蒸す期間を設定する手段を
設け、この手段には前記メインヒータへ供給する
電力を、蒸し期間中前記パイプから排出される加
熱された水の排出量が他の抽出期間における排出
量よりも減少するような値に低減させる制御装置
を設けたことを特徴とするものである。

以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の抽出装置の一例のドリツプ式
コーヒーメーカの構成を線図的に示す断面図であ
る。プラスチツク、金属等より成る本体１には、
これと一体または別体に冷水を収容する水タンク
２を設ける。この水タンクの底部には冷水案内パ
イプ３を連結し、このパイプ３を逆止弁４を経て
電気式加熱ユニツト５の入口５ａに連結する。こ
の加熱ユニツト５はフローヒーターと呼ばれるメ
インヒータを具え、これにより冷水を加熱して熱
湯を作り、これを水蒸気の圧力を利用して出口５
ｂから間欠的に排出することができる。この出口
５ｂには熱湯案内パイプ６を連結し、その先端６
ａから熱湯を間欠的に排出させる。このように、
先端６ａからは間欠的に熱湯が排出され、ドリツ
プ効果を得ることができる。

熱湯案内パイプ６の先端６ａの下方には、挽い
たコーヒーの粉を収納するフイルタ７ａを有する
フイルタバスケツト７を、コーヒーを収容する耐
熱ガラス製の容器８の上に載せて配置する。この
容器８は把手付きジヤグとして構成し、入れたコ
ーヒーをコーヒーカツプに注ぎ易いようになつて
いる。また、コーヒーの温度が低下するのを防止
するために、容器８をアルミニウム板より成る加
熱板９の上に載せ、加熱板の下側には、加熱ユニ
ツト５を配置すると共に後述するサブヒータ１０
を配置する。本体１の内部には加熱ユニツト５、
サブヒータ１０等を制御するための後述する制御
回路１７（第２図）を設ける。

本発明においては、抽出を有効に行なうため
に、コーヒーの粉に熱湯を注いだ後に蒸し期間を
設定し、この蒸し期間中における注湯割合を低減
し、蒸し期間後、再び注湯割合を増加させる即
ち、注湯割合を初期の通常割合に戻すものであ
る。このように蒸し期間中の注湯割合を減少させ
る方法として基本的に次の二通りの方法がある。

(1) 蒸し期間中、メインヒータと直列に補助抵抗
を接続し、メインヒータにより消費される電力
を低減する方法。

(2) メインヒータと直列にトライアツク、SCR
等の位相制御型半導体整流素子を接続し、蒸し
期間中にその導通角を遅らせて、メインヒータ
で消費される電力を低減する方法。

第２図は第１図に示す本発明のコーヒーメーカ
の制御回路を含む部分の一例の回路構成図であ
る。本例では、挽いたコーヒーの粉を蒸す期間中
は、メインヒータの電力消費量を弱めるため、こ
れと直列に補助抵抗を接続するようにしたもので
あり、上述した第１の方法を採用したものであ
る。商用交流電源１１には、メインスイツチコー
ヒー保温用の第１のバイメタルスイツチ１３、メ
インヒータ１４およびリレースイツチ１５より成
る直列回路を接続する。第１バイメタルスイツチ
１３はメインヒータ１４からの放熱により加熱さ
れるように配置する。リレースイツチ１５は、二
つの切り換え接点１５ａ，１５ｂを具え、後述す
るリレーの附勢下（蒸し期間中）において、その
切り換え腕を接点１５ｂ側に接続して、メインヒ
ータ１４と直列に抵抗１６を接続するよう構成す
る。本例ではこの抵抗１６を、加熱板９を加熱す
るためのサブヒータ１０の加熱素子としても利用
し、蒸し期間中に加熱板の温度が低下しないよう
にすると共に電力を無駄に消費しないようにする
利点がある。また交流電源１１にはメインスイツ
チ１２を経て制御回路１７を接続する。制御回路
１７は全波ブリツジ整流回路１８を具え、その出
力端子間には抵抗１９を経て、定電圧ダイオード
２０、フイルタ２１および抵抗２２を接続すると
共に、第２のバイメタルスイツチ２３を経てタイ
マ回路２４を接続する。タイマ回路２４は、抵抗
２５およびコンデンサ２６の直列回路と、この直
列回路と並列に接続したリレー２７およびサイリ
スタ２８の直列回路と、抵抗２５およびコンデン
サ２６の接続点２９とサイリスタ２８のゲートと
の間に接続した抵抗３０と、コンデンサ２６に並
列に接続され、リレー２７の附勢下において閉成
する常開のリレー接点３１と、リレー２７に並列
に接続された抵抗３２とダイオード３３との直列
回路およびサイリスタ２８への逆電圧防止用フラ
イフオイールダイオード３４とを具える。

本実施例では、メインヒータ１４の抵抗値を
2.7Ωとし、その定格電力を375W／100Vとし、
抵抗１６が直列に接続されたときはこの電力を約
100Wに減少させる。この抵抗１６の電力消費量
および抵抗はオームの法則に従つて算出され、前
記メインヒータ１４の電力を100Wとするため、
ほぼ94W24.9Ωとする。この抵抗１６を以つてサ
ブヒータ１０を構成し、これを容器すなわちコー
ヒージヤグ８を載せる加熱板９の下に設け、蒸し
期間中ジヤグを温めるようにする。また、制御回
路１７の駆動電圧、すなわち整流回路１８の出力
電圧を抵抗１９および定電圧ダイオード２０によ
りDC12Vとし、第２バイメタルスイツチ２３は、
抵抗２２の放熱によつて加熱されるよう構成し、
メインスイツチ１２のオン後所定時間経過した
後、このスイツチ２３がオフとなるようにする。
本実施例では、抵抗２２の値をほぼ80KΩとする
ことにより、メインスイツチ１２をオンにしてか
らほぼ４分経過後に、第２バイメタルスイツチ２
３がオフとなるようにする。更に、タイマ回路２
４は、メインスイツチ１２をオンにしてから所定
時間経過後、リレー２７を附勢して、リレー接点
１５および３１をそれぞれ切り換えるもので、そ
の時定数（遅延時間）T_Dは、抵抗２２５，３０
およびコンデンサ２６のそれぞれの値R₁、R₂お
よびＣから、次の公式に従つて任意に求めること
ができる。

T_D＝R₁・R₂／R₁＋R₂・Ｃ本実施例では、R₁≒8MΩ、R₂≒7.3MΩおよ
びＣ＝47μFとし、遅延時間T_Dをほぼ３分に設定
した。

以下第２図に示す回路の動作を第３図に示すタ
イミングチヤートを参照しながら説明する。メイ
ンスイツチ１２をオンにすると、バイメタルスイ
ツチ１３、およびリレースイツチ１５の接点１５
ａを通してメインヒータ１４に電流が流れ、加熱
ユニツト５が加熱される。約１分経過後にパイプ
６の先端６ａから熱湯が排出され、フイルタバス
ケツト７に収納したコーヒーの粉に注がれる。こ
れと同時に制御回路１７にも電流が流れ、フイル
タ２１を経てDC12Vの電圧が印加され、第２バ
イメタルスイツチ２３は抵抗２２の放熱により温
度上昇する。そして、メインスイツチ１２をオン
してからほぼ４分経過後すなわち注湯が開始され
てから約３分経過後にこのバイメタルスイツチ２
３はオフとなる。一方コンデンサ２６はメインス
イツチ１２のオンにより抵抗２５を経て充電さ
れ、所定時間経過後（ほぼ３分後）、抵抗３０を
経てサイリスタ２８のゲートにゲートパルスを供
給する。サイリスタ２８にゲートパルスが供給さ
れると、これが導通状態となり、その結果、リレ
ー２７が附勢されると共に、抵抗３２およびダイ
オード３３より成る自己保持回路を経て電流が流
れて、サイリスタ２８の導通状態が維持される。
このリレー２８の附勢状態は、バイメタルスイツ
チ２３がオフになるまで維持される。本実施例で
は、上述したように、バイメタルスイツチ２３は
メインスイツチ１２をオンにしてからほぼ４分経
過後にオフとなり、サイリスタ２８はメインスイ
ツチ１２をオンにしてからほぼ３分経過後に導通
状態となるから、リレー２７の附勢期間、すなわ
ち蒸し期間はほぼ１分間となる。

リレー２７が附勢されると、リレースイツチ３
１が閉成し、その結果コンデンサ２６は最早、充
電されず、サイリスタ２８にはゲートパルスが供
給されないと共に、コンデンサ２６に充電された
電圧はリレースイツチ３１を経て放電する。この
ことにより、次回のコーヒーブルーイング操作に
おいて、正確にスイツチ３１を経て放電する。こ
のことにより、次回のコーヒーブルーイング操作
において、正確に蒸し期間が開始できる利点があ
る。また、リレー２７の附勢と同時ににリレース
イツチ１５が作動し、その切り換腕を接点１５ｂ
に接続して、メインヒータ１４と直列に抵抗１６
を接続する。その結果、メインヒータ１４の電力
消費量は100Wに減少する。しかし、ドリツプ式
動作は依然として持続し、ドリツピングスピー
ド、すなわち注湯割合のみが遅くなる。本実施例
では、第４図に示すように、通常のドリツピング
スピードを50c.c.／分とし、リレー２７が附勢され
ている蒸し期間ドリツピングスピードを、メイン
ヒータ１４の電力消費量を375Wから100Wに減少
させることにより、20c.c.／分に減少させる。ドリ
ツピングスピードを20c.c.／分とする。ドリツピン
グ動作は、バイメタルスイツチ２３が遮断するま
で、すなわちほぼ１分間行なわれる。本明細書で
は、この期間を蒸し期間と呼び、この期間の前後
の期間をそれぞれ予備抽出期間および主抽出期間
と呼ぶことにする。本発明では蒸期間中の注湯割
合を他の抽出期間中の注湯割合の20〜60％とする
のが好適である。

メインスイツチ１２をオンにしてからほぼ４分
経過すると、上述したように、第２バイメタルス
イツチ２３がオフとなる。したがつてタイマ回路
２４には電流は流れず、リレー２７は減勢され、
各リレースイツチは元の状態に復帰する。すなわ
ち、リレースイツチ１５は接点１５ａに接続さ
れ、リレースイツチ３１は開成する。これによ
り、メインヒータ１４は抵抗１６を介さないで電
源１に接続されるから、以後ドリツピング動作は
通常の50c.c.／分で行なわれることになる。なお、
第２図に示す第１のバイメタルスイツチ１３は通
常のサイクリングバイメタルスイツチで水タンク
２内の水がなくなつた後でオフ−オン動作を繰り
返し加熱ユニツト５の過熱を防止する。以後はコ
ーヒージヤグ８を載置する加熱板９の温度により
開閉制御され、加熱板の温度をほぼ一定に保つこ
とにより、ドリツプされたコーヒーの温度を保温
期間中ほぼ一定に保つ作用を成すものである。

上述した実施例においては、抵抗２２および抵
抗２５を固定としたが、これらを可変とすれば蒸
し期間を容易に調整することができる。また、リ
レー２７を除く全ての回路素子は純電気的に構成
することができるから、高温度での回路の信頼性
を向上させることができる。更に、メインヒータ
１４に選択的に直列に補助抵抗１６を接続するこ
ととにより、メインヒータ１４の電力制御を簡単
に行なうことができる。更にまた、この補助抵抗
１６を加熱板９の下に設けることにより、蒸し期
間中コーヒージヤグ８を温めるサブヒータとして
も作用させることができるから、コーヒーの温度
低下を妨ぐことができる。

なお、上述した実施例においては、コンデンサ
２６の充放電をリレー２７によつて制御されるリ
レースイツチ３１の開閉によつて行なうようにし
たが、このリレースイツチ３１の代わりにスイツ
チングトランジスタを用いることもできる。すな
わち、第５図に示すように、コンデンサ２６の両
端間にスイツチングトランジスタ３５のコレクタ
−エミツタを接続し、このトランジスタをサイリ
スタ２８のカソードとアースとの間に接続した抵
抗３６によつてバイアスする。このようにすれ
ば、サイリスタ２８が不導通のときはスイツチン
グトランジスタ３５はオフとなり、コンデンサ２
６は充電され、サイリスタ２８にゲートパルスが
供給されてこれが導通すると抵抗３６に電流が流
れてスイツチングトランジスタ３５はオンとな
り、コンデンサ２６はこのトランジスタ３５のコ
レクタ−エミツタを通して放電する。このよう
に、リレースイツチの代わりにトランジスタを用
いれば、リレーの接点数を減らすことができるか
ら、回路の信頼性をより向上させることができる
と共に安価に構成することができる。また、タイ
マ回路２４はサイリスタ２８の代わりに、ユニジ
ヤンクシヨントランジスタとバイポーラトランジ
スタとを用いて構成することもできる。すなわち
第６図に示すようにユニジヤンクシヨントランジ
スタ３７のそれぞれのベースを抵抗３８および抵
抗３９を経て、抵抗２５とコンデンサ２６の直列
回路と並列に接続し、エミツタを抵抗２５および
コンデンサ２６の接続点２９に接続する。また、
バイポーラトランジスタ４０はリレー２７と直列
にコレクタ−エミツタ通路を接続し、そのベース
は抵抗３９に接続してバイアスする。なお、トラ
ンジスタ４０のバイアス抵抗値は調整可能にす
る。更に、トランジスタ４０のコレクタ−エミツ
タ間には、リレー２７によつて制御される常開の
リレースイツチ４１を接続する。かかる構成によ
れば、コンデンサ２６の充電期間中は、ユニジヤ
ンクシヨントランジスタ３７は不導通状態にある
から、抵抗３９には電流が流れずトランジスタ４
０も不導通状態となる。コンデンサ２６が充電さ
れて所定の電位に達すると、ユニジヤンクシヨン
トランジスタ３７は導通し、これによりトランジ
スタ４０が導通してリレー２７が附勢される。そ
の結果、リレースイツチ３１が閉成してコンデン
サ２６は放電すると共に、リレースイツチ４１が
閉成してリレー２７は自己保持される。メインス
イツチ１２（第２図参照）をオンにしてから、リ
レー２７が附勢されるまでの遅延時間τは、次式
から求めることができる。

τ＝2.3R₁・Ｃ log｛１／（１−η）｝ただし、 R₁：抵抗２５の値Ｃ：コンデンサ２６の容量値 η：開放スタンドオフ比その他、第６図においては、ユニジヤンクシヨ
ントランジスタ３７の代わりにPUT
（Programmable unijunction transistor）を用
いることもできる。この場合には、更に、PUT
のゲートのバイアス回路を必要とするが、PUT
より成るタイマー回路は漏れ電流が極めて小さい
から、長期間のタイマ動作を安定に且つ正確に作
動させることができる。

第７図は第１図に示す本発明のコーヒーメーカ
の制御回路の他の例の回路構成図である。本例で
は、メインヒータと直列に制御整流器を接続し、
蒸し期間中に、メインヒータに流れる電流の導通
角を制御して、その電力消費量を減少させるよう
にしたもので、上述した第２の方法を採用したも
のである。商用交流電源５１に、メインスイツチ
５２、常閉の第１のバイメタルスイツチ５３、メ
インヒータ５４およびトライアツク５５より成る
直列回路を接続し得るようにする。第１のバイメ
タルスイツチ５３はメインヒータ５４からの放熱
により加熱されるように配置する。また、メイン
ヒータ５４およびトライアツク５５と並列に、ポ
テンシヨメータ５６、抵抗５７およびコンデンサ
５８より成る直列回路を接続する。ポテンシヨメ
ータ５６はその摺動腕５６ａと一方の端子とを接
続しておき、その両端子間には第２のバイメタル
スイツチ５９を接続する。また、抵抗５７とコン
デンサ５８との接続点６０は、トリガーダイオー
ド６１を経てトライアツク５５のゲート端子に接
続する。更に、交流電源５１には、メインスイツ
チ５２を経て抵抗６２および６３をそれぞれ並列
に接続し得るようにする。

本実施例では、第２図と同様メインヒータ５４
の定格電力を375W／100Vとし、蒸し期間中はこ
れをほぼ100Wまで減少させる。しかし、実際に
はトライアツク５５が直列に接続されているた
め、メインヒータ５４の最大電力は375Wよりも
若干（ほぼ５％）低くなる。しかし、それによる
悪影響は実質上無視し得るものである。抵抗６２
はその放熱によつて常閉の第２のバイメタルスイ
ツチを加熱するように配置し、メインスイツチ５
２の投入後、約３分後にオンとなるようにする。
また抵抗６３は、第８図に示すように、別のバイ
メタル６４上に配置する。このバイメタル６４
は、回動可能なレバー６５を介してポテンシヨメ
ータ５６の摺動腕５６ａと機械的に接続すること
により、抵抗６３の温度上昇による該バイメタル
６４の変形に応じて、摺動腕５６ａを移動させる
よう構成する。すなわち、ポテンシヨメータ５６
の抵抗値を時間の経過に従つて減少させるよう構
成する。トライアツク５５はメインヒータ５４に
流れる電流の位相角を制御するもので、これによ
り蒸し期間中におけるメインヒータ５４の電力を
ほぼ100Wとなるように制御する。これはポテン
シヨメータ５６の特性曲線を適切に設定すること
により、メインヒータ５４の電力を所定の期間ほ
ぼ100Wに制御することができる。本実施例では、
この期間すなわち蒸し期間を第２図に示す実施例
と同様にほぼ１分間とする。ポテンシヨメータ５
６の摺動腕５６ａは、メインスイツチ５２をオン
にしてからほぼ４分経過後にその抵抗値が最小と
なる位置に移動するようにし、このときの抵抗値
がほぼ零オームとなるようにする。このようにす
れば、トライアツク５５を再びほぼその最大電力
で作動させることができる。

上述した要件を満足させるため、本実施例で
は、ポテンシヨメータ５６の最大抵抗値VR、抵
抗５７の抵抗値Ｒ、コンデンサ５８の容量値Ｃ、
抵抗６２の抵抗値R₁および抵抗６３の抵抗値R₂
をそれぞれ以下に示す値に設定する。

VR−250KΩ Ｒ−1KΩ Ｃ−0.1μF R₁−80KΩ R₂−80KΩ 以下、第７図に示す回路の動作について説明す
る。メインスイツチ５２をオンにすると、常閉の
第２のバイメタルスイツチ５９、抵抗５７および
コンデンサ５８を経て電流が流れる。このとき、
トリガダイオード６１はトリガパルスをトライア
ツク５５のゲートに供給する。その結果トライア
ツク５５にはほぼ全波の電流が流れる。また、メ
インスイツチ５２のオンと同時に、２個の抵抗６
２，６３に電流が流れ温度上昇する。メインスイ
ツチ５２をオンにしてからほぼ３分経過すると、
抵抗６２の温度上昇により第２のバイメタルスイ
ツチ５９が遮断する。また、第８図に示す別のバ
イメタル６４も抵抗６３の温度上昇により変形
し、これに機械的に接続されたポテンシヨメータ
５６の摺動腕５６ａも移動し、ほぼ中央の位置に
ある。これにより、ポテンシヨメータ５６の抵抗
は抵抗５７に直列に接続され、トライアツク５５
はメインヒータ５４の電力がほぼ100Wとなるよ
うに位相制御する。なお、メインヒータ５４が定
格電力375Wのときのドリツピングスピードおよ
びその電力が100Wに減少したときのドリツピン
グスピードは、第２図に示す実施例と同様、それ
ぞれ50c.c.／分および20c.c.／分とする。この場合、
ポテンシヨメータ５６の抵抗特性を蒸し期間中
（ほぼ１分間）はその抵抗値がほぼ一定となるよ
うにし、この蒸し期間の経過後はその抵抗値が迅
速にほぼ零オームとなるように選択する。したが
つて、約１分間の蒸し期間が経過すると、トライ
アツク５５には全電流が流れ、メインヒータ５４
の電力は定格の375Wとなる。

第７図に示す実施例によれば、第２図に示すよ
うな高い電力を消費させる抵抗（第２図において
抵抗１６）を用いることがないから、蒸し期間中
の電力消費量を減少させることができる。また、
交流電源５１の電流を直接位相制御するものであ
るから、第２図に示すような整流回路やフイルタ
回路が不要となる。したがつて、構成が簡単にな
ると共に小形に作成することができる。

なお、第７図において、トライアツク５５およ
びトリガダイオード６１の代わりにサイリスタを
用いて同様の動作を行なうよう構成することもで
きる。また、第２のバイメタルスイツチ５９の代
わりに、その他の温度スイツチを用いることもで
きる。

第９図は本発明の抽出装置のさらに他の実施例
を示し、本例ではメインヒータ１４と直列に抵抗
１６を接続することによりメインヒータでの電力
消費量を低減して蒸し期間中の注湯割合を減少さ
せるようにしたものである。すなわち、前述の第
１の方法に属するものである。本例では前述した
電気回路を用いずに、機械的にスイツチの切換を
行なうようにした３種類の実施例を示すものであ
る。本例でも電源１１と直列にメインスイツチ１
２、コーヒー保温用の第１バイメタルスイツチ１
３およびメインヒータ１４を接続し得るようにす
る。さらに加熱用抵抗８１の発熱を利用した機構
部品により接点が切り換るスイツチ８０を設け、
その一方の切換接点８０ａを、メインヒータ１４
と抵抗１６との接続点に接続し、他方の切換接点
８０ｂを抵抗１６の他端に接続する。スイツチ８
０の切換腕は、加熱用抵抗８１を経てメインスイ
ツチ１２と第１バイメタルスイツチ１３との接続
点に接続すると共に電源１１の他方の端子に接続
し得るようにする。

第１０図はスイツチ８０と加熱用抵抗８１との
構成の一例を示すものであり、本例スイツチ８０
をマイクロスイツチを以つて構成し、そのアクチ
ユエータ８０ｃを、軸８２を中心として回動自在
のレバー８３により駆動するようにする。このレ
バーは弾性材料を以つて構成する。このためレバ
ー８３には一対の作動杆８４および８５を取付
け、これら作動杆の先端にはそれぞれ円板状の彎
曲バイメタル８６および８７を配置し、これらバ
イメタルを抵抗８１により加熱する。これらバイ
メタル８６および８７の温度特性を相違させ、バ
イメタル８６は、例えば80℃の温度で動作し、バ
イメタル８７はそれよりも高い100℃の温度で動
作するものとする。

本例装置の動作を以下説明する。先ずメインス
イツチ１２を閉じると、メインヒータ１４に通電
される。この場合、バイメタル８６および８７の
温度は共に動作温度以下となつているので、これ
らバイメタルは第１０図ａに示すように上方に凸
に彎曲している。したがつて作動杆８４および８
５は共にバイメタルと係合しておらず、マイクロ
スイツチ８０は駆動されない。このとき、スイツ
チ８０は第９図に示すようにその切換腕が接点８
０ａに接続される。したがつて抵抗１６は回路か
ら切離され、メインヒータ１４は所定の定格電力
で作動し、加熱ユニツト５（第１図）を迅速に加
熱する。メインスイツチ１２の投入後、約１分後
に、約２分間注湯が行なわれる。このとき、抵抗
８１により加熱されたバイメタル８６は作動温度
に達し、第１０図ｂに示すように下方に向け凸状
に彎曲するように瞬時に反転する。このため、作
動杆８４はバイメタル８６により押下げられ、レ
バー８３は反時針方向に回動し、マイクロスイツ
チ８０のアクチユエータ８０を押し上げ、スイツ
チ８０を第９図に示す状態とは反対の状態に切換
え、切換腕は接点８０ｂに接続される。したがつ
て抵抗１６がメインヒータ１４と直列に接続さ
れ、メインヒータでの電力消費量は低下し、メイ
ンヒータの温度は低下、注湯割合は減少する。こ
のような蒸し期間が約１分継続した後、バイメタ
ル８７はその動作温度に達し、第１０図ｃに示す
ように下方に向け凸状に彎曲するように反転し、
作動杆８５を押し下げ、レバー８３の右側部分を
時針方向に回動させ、マイクロスイツチ８０のア
クチユエータ８０ｃを釈放する。したがつて、ス
イツチは第９図に示す状態に戻り、抵抗１６は回
路から切離され、メインヒータ１４での消費電力
は再び増大し、所定の割合で注湯が行なわれる。
抵抗８１にはメインスイツチ１２がオンである限
り電流が流れるから、バイメタル８６および８７
は第１０図ｃに示す状態を保つ。メインスイツチ
１２がオフとなり、抵抗８１の温度が下がると、
バイメタル８６および８７は第１０図ｂを経て第
１０図ａに示す状態に復帰する。

第１１図ａ〜ｃはバイメタルスイツチの変形例
を示す。本例では円板状のバイメタル８６および
８７の代りに細条または板状のバイメタル８８お
よび８９を設け、これらの動作温度特性を相違さ
せる。メインスイツチ１２の投入時には第１１図
ａに示すようにバイメタル８８および８９は平坦
であり、作動杆８４および８５と係合しておら
ず、レバー８３は水平位置にあり、マイクロスイ
ツチ８０のアクチユエータ８０ｃと係合していな
い。抵抗８１の温度が上昇すると先ずバイメタル
８８の先端が作動杆８４と係合してレバー８３を
反時針方向に回動し、マイクロスイツチ８０のア
クチユエータ８０ｃを押上げ、スイツチ８０を切
換える。抵抗８１の温度がさらに上昇すると、バ
イメタル８９の先端が作動杆８５を押下げ、レバ
ー８３の右側の部分を時針方向に弾性的に押下
げ、マイクロスイツチ８０を最初の状態に復帰さ
せる。以後は、抵抗８１に通電されている限りこ
の状態を維持する。

次に第１２図ａ〜ｆの実施例につき説明する。
この構成例は第１２図ａに線図的に示されるよう
に加熱用抵抗８１の下方に第１２図ａで見て右端
を固定したバイメタル１００が設置され、この末
端が反対側に山状のカム１０１を形成した枢支レ
バー１０２の端部と接触押圧するように構成され
ている。カム１０１はアクチユエータ８０ｃに作
用してスイツチ８０の回路を切り換えるように配
置される。次にこの例についての動作につき説明
するが第１２図ｂ〜ｆにおいてレバー１０２の末
端のカム部分１０１とスイツチ８０との関係が明
瞭に理解できるよう部分図にて示す。

メインスイツチ１２が入るとメインヒータ１４
および加熱用抵抗８１は発熱し始め、前者は水を
熱して遂には注湯を始め、後者はバイメタル１０
０を加熱する。ポンピング（注湯）後しばらくし
てバイメタル１００はレバー１０２を接触押圧し
て第１２図ａで見て反時計方向に彎曲する。する
と、支点１０３で枢支されたレバー１０２の反対
端のカム１０１は時計方向に回動する。第１２図
ｂに示す状態はまだレバー１０２が回動せず、第
９図に示すようにスイツチ８０の切換腕が接点８
０ａに接続されている。したがつて抵抗１６は回
路から切り離され、メインヒータ１４は所定の定
格電力で作動している。

さらに加熱用抵抗８１によるバイメタル１００
への加熱が続くと、バイメタル１００は前述した
ようにカム１０１を時計方向に回動させる。この
際、カム斜面１０４上の中央部に位置してアクチ
エータ８０ｃを押圧していなかつたカム１０１が
時計方向に回動し、斜面１０４の頂部附近の所定
地点Ｘ（第１２図ｅ参照）がアクチユエータ８０
ｃに達するとアクチユエータ８０ｃが接触押圧さ
れスイツチ８０を作動する状態に入る（第１２図
ｃ参照）。さらに回動するとスイツチ８０は第９
図に示す状態とは反対の状態に切り換え、切換腕
は接点８０ｂに接続される。従つて抵抗１６がメ
インヒータ１４と直列に接続されメインヒータで
の消費電力が低下するためメインヒータの温度が
低下し注湯割合は減少する。

しかし加熱用抵抗８１の加熱によりバイメタル
１００がさらに彎曲すると、アクチユエータ８０
ｃとカム１０１の接触点はカム斜面Ｘ地点からカ
ム頂部１０６を経てカム斜面１０５へと移動す
る。カム頂部１０６附近のカム斜面１０５の地点
Ｙ（第１２図ｆ参照）に至るまでアクチユエータ
８０ｃはスイツチ８０を作動し、注湯割合を低下
し続ける。このようなコーヒー粉の蒸し期間が約
１分継続する。

前述したように加熱用抵抗８１はバイメタル１
００を加熱し続け、レバー１０２を回動させ続
け、Ｙ地点（第１２図ｆ参照）がアクチユエータ
８０ｃを通過するとスイツチ８０のアクチユエー
タ８０ｃを釈放する（第２図ｄ参照）。従つてス
イツチ８０は第９図に示す状態に戻り、抵抗１６
は回路から切り離され、メインヒータ１４での消
費電力は再び増大し、所定の割合いで注湯が行な
われる。メインスイツチ１２がオンである限り抵
抗８１には電流が流れこの状態を維持する。

第９図〜第１２図に示した実施例では加熱用抵
抗８１の発熱を利用した機構部品により接点が切
り換わるスイツチ８０を設け、これによりメイン
ヒータ１４と抵抗１６とを選択的に直列に接続す
るようにしたため、構成はきわめて簡単であり、
安価に実施することができる。

基本的な蒸し期間の開始時および終了時間は加
熱用抵抗８１の抵抗値、バイメタルの反転または
彎曲温度等により任意の選定を行い得る。また微
調整についてはレバー８３に取付けた作動杆８
４，８５を、例えばねじとし、その突出長さを調
整することにより蒸し期間の開始時および終了時
を調整することができる。

上述したように本発明のコーヒー等の抽出装置
により得られる効果を要約すると次の通りであ
る。

(1) コーヒーの粉の蒸し期間中にも少量の注湯が
行なわれるため、コーヒー粉の温度が蒸し期間
中低下せず、完全な蒸し処理が行なわれ、香り
成分を完全に抽出することができ、香りおよび
味の良いコーヒーが得られる。

(2) 蒸し期間中にも少量の注湯が行なわれるた
め、コーヒー粉の温度は高いままに維持され、
蒸し期間後の主抽出時間の初めから、高温のコ
ーヒーが得られ、コーヒーの温度が低下しない
と共に抽出も良好に行なわれ、香りおよび味の
良いコーヒーが得られる。

(3) 蒸し期間中にメインヒータと直列に回路を接
続してメインヒータでの消費電力を低減する場
合、ジヤグを載せる加熱板の下側に前記抵抗を
配設し、蒸し期間中においてこの抵抗からの発
熱とメインヒータからの発熱を利用して加熱板
を加熱するため、ジヤグおよびその中に収容さ
れるコーヒーの温度が低下することはなく、最
終的に所望の高い温度のコーヒーが得られる。

(4) 蒸し期間を設定する手段として制御回路を用
いた例においては、制御回路に設けた適当な抵
抗を可変抵抗とすることにより、その抵抗値を
調整して蒸し期間を任意に設定することができ
る。

(5) 蒸し期間を設定する手段は簡単に構成するこ
とができ、また安価である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるコーヒーメーカの一例の
構成を示す断面図、第２図は本発明によるコーヒ
ーメーカにおいて蒸し期間を設定する制御回路の
一例の構成を示す回路図、第３図は同じくその動
作を説明するためのタイミングチヤート、第４図
は本発明のコーヒーメーカにおける注湯サイクル
におけるドリツピングスピードを示す線図、第５
図および第６図は第２図に示す制御回路の一部分
の変形例を示す回路図、第７図は本発明による制
御回路の他の例の構成を示す回路図、第８図は同
じくその一部分の詳細な構成を示す図、第９図は
本発明によるコーヒーメーカの注湯制御回路のさ
らに他の例を示す回路図、第１０図ａ〜ｃは同じ
くそのバイメタル装置の構成を示す図、第１１図
ａ〜ｃはバイメタル装置の変形例を示す図、第１
２図ａ〜ｆは同じくバイメタル装置のさらに他の
例を示す図である。２……冷水タンク、５……電気式加熱ユニツ
ト、５ａ……入口、５ｂ……出口、６……パイ
プ、７……フイルタバスケツト、８……容器、９
……加熱板、１４……メインヒータ、１５，３１
……リレー接点、１６……補助抵抗、２７……リ
レー、１３，２３……バイメタルスイツチ、２２
……バイメタル加熱用抵抗、２６……積分コンデ
ンサ、２８……制御整流器、５５……トライアツ
ク、６１……トリガダイオード、６２，６３……
バイメタル加熱用抵抗、５９……バイメタルスイ
ツチ、５６……ポテンシオメータ、６４……バイ
メタル、８０……切換スイツチ、８１……バイメ
タル加熱用抵抗、８３……レバー、８６，８７…
…円板状バイメタル、８８，８９……バイメタ
ル、１０２……レバー、１０１……カム、１０
４，１０５，１０６……カム面。

Claims

【特許請求の範囲】１冷水を収容する水タンクと、この水タンクに
連結された入口、水を加熱するメインヒータおよ
び加熱により形成される蒸気の圧力を利用して加
熱した水を排出する出口を有する電気式加熱ユニ
ツトと、この出口に連結されたパイプと、このパ
イプから排出される加熱された水が注がれる位置
に装填され、挽いたコーヒーの粉等の被抽出物質
を収納するフイルタを有するフイルタ部と、この
フイルタ部において抽出されたコーヒー等の抽出
液を収容する容器とを具えるコーヒー等の抽出装
置において、前記フイルタ部に収納した被抽出物
質に加熱した水を注いで抽出を行なう工程中に被
抽出物質を蒸す期間を設定する手段を設け、この
手段には前記メインヒータへ供給する電力を、蒸
し期間中前記パイプから排出される加熱された水
の排出量が他の抽出期間における排出量よりも減
少するような値に低減させる制御装置を設けたこ
とを特徴とするコーヒー等の抽出装置。２冷水を収容する水タンクと、この水タンクに
連結された入口、水を加熱するメインヒータおよ
び加熱により形成される蒸気の圧力を利用して加
熱した水を排出する出口を有する電気式加熱ユニ
ツトと、この出口に連結されたパイプと、このパ
イプから排出される加熱された水が注がれる位置
に装填され、挽いたコーヒーの粉等の被抽出物質
を収納するフイルタを有するフイルタ部と、この
フイルタ部において抽出されたコーヒー等の抽出
液を収容する容器とを具えるコーヒー等の抽出装
置において、前記フイルタ部に収納した被抽出物
質に加熱した水を注いで抽出を行なう工程中に被
抽出物質を蒸す期間を設定する手段を設け、この
手段には前記メインヒータへ供給する電力を、蒸
し期間中前記パイプから排出される加熱された水
の排出量が他の抽出期間における排出量よりも減
少するような値に低減させる制御装置を設け、こ
の制御装置には、前記メインヒータに接続され、
第１および第２の位置に切換わるスイツチと、こ
のスイツチによりメインヒータと選択的に直列に
接続される補助抵抗と、前記スイツチを第１位置
としてメインヒータを補助抵抗から切離して高い
消費電力で動作させると共にスイツチを第２位置
としてメインヒータを補助抵抗と直列に接続して
低い消費電力で動作させるようにスイツチを制御
する制御回路とを設けたことを特徴とするコーヒ
ー等の抽出装置。３前記補助抵抗の抵抗値をメインヒータの抵抗
値とほぼ同じ値にしたことを特徴とする特許請求
の範囲２記載のコーヒー等の抽出装置。４前記メインヒータと直列に接続される補助抵
抗を、前記メインヒータと共に前記容器を載せる
加熱板の下側に配置したことを特徴とする特許請
求の範囲２記載のコーヒー等の抽出装置。５前記制御回路には、前記スイツチを駆動する
リレーと、メインヒータへの通電を開始した後、
所定の第１の時間が経過したときに前記リレーを
附勢してスイツチを第２位置に駆動する第１のタ
イマ装置と、メインヒータへの通電を開始した
後、前記第１の時間よりも長い第２の時間が経過
したときにリレーを滅勢してスイツチを第１位置
に切換え駆動する第２のタイマ装置とを設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲２記載のコーヒー
等の抽出装置。６前記第１タイマ装置および第２タイマ装置の
少く共一方の設定時間を可変として蒸し期間を調
整し得るようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲５記載のコーヒー等の抽出装置。７前記第１タイマ装置には、前記リレーと直列
に接続したサイリスタと、このサイリスタのゲー
トに接続したコンデンサおよび抵抗より成る時定
数回路と、この時定数回路のコンデンサ間に接続
され、前記リレーが附勢されるときに閉成されて
前記コンデンサを放電させるリレー接点とを設け
たことを特徴とする特許請求の範囲５記載のコー
ヒー等の抽出装置。８前記第１タイマ装置には、前記リレーと直列
に接続したサイリスタと、このサイリスタと直列
に接続したバイアス抵抗と、サイリスタのゲート
に接続したコンデンサおよび抵抗より成る時定数
回路と、この時定数回路のコンデンサ間にエミツ
タ−コレクタ通路を接続し、ベースを前記サイリ
スタとバイアス抵抗との接続点に接続したトラン
ジスタとを設け、前記サイリスタが導通するとき
に前記バイアス抵抗間に生ずる電圧により前記ト
ランジスタを導通して前記コンデンサを放電させ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲５
記載のコーヒー等の抽出装置。９前記第１タイマ回路には、前記リレーと直列
にエミツタ−コレクタ通路を接続したバイポーラ
トランジスタと、このトランジスタのベースに一
方のベースを接続したユニジヤンクシヨントラン
ジスタと、このユニジヤンクシヨントランジスタ
のエミツタに接続したコンデンサおよび抵抗より
成る時定数回路と、この時定数回路のコンデンサ
間に接続され、前記リレーが附勢されるときに閉
成されてコンデンサを放電させるリレー接点と、
前記バイポーラトランジスタのエミツタ−コレク
タ通路間に並列に接続され、前記リレーが附勢さ
れるときに閉成されて自己保持回路を構成するリ
レー接点とを設けたことを特徴とする特許請求の
範囲５記載のコーヒー等の抽出装置。１０前記第２タイマ装置には、電源と前記第１
タイマ装置との間に接続したバイメタルスイツチ
と、このバイメタルスイツチのオン・オフとは無
関係に電源の投入後常時通電されて前記バイメタ
ルスイツチを加熱するよう配置したバイメタル加
熱用抵抗とを設けたことを特徴とする特許請求の
範囲５〜８のいずれかに記載のコーヒー等の抽出
装置。１１冷水を収容する水タンクと、この水タンク
に連結された入口、水を加熱するメインヒータお
よび加熱により形成される蒸気の圧力を利用して
加熱した水を排出する出口を有する電気式加熱ユ
ニツトと、この出口に連結されたパイプと、この
パイプから排出される加熱された水が注がれる位
置に装填され、挽いたコーヒーの粉等の被抽出物
質を収納するフイルタを有するフイルタ部と、こ
のフイルタ部において抽出されたコーヒー等の抽
出液を収容する容器とを具えるコーヒー等の抽出
装置において、前記フイルタ部に収納した被抽出
物質に加熱した水を注いで抽出を行なう工程中に
被抽出物質を蒸す期間を設定する手段を設け、こ
の手段には前記メインヒータへ供給する電力を、
蒸し期間中前記パイプから排出される加熱された
水の排出量が他の抽出期間における排出量よりも
減少するような値に低減させる制御装置を設け、
この制御装置には、前記メインヒータと直列に接
続したトライアツク、サイリスタ等の制御整流器
と、この制御整流器の導通角を蒸し期間中に遅ら
せてメインヒータの消費電力を減少させるように
制御する制御回路とを設けたことを特徴とするコ
ーヒー等の抽出装置。１２前記制御回路には、前記制御整流器の制御
電極に接続したトリガダイオードと、電源の投入
後、常時通電される第１および第２のバイメタル
加熱用抵抗と、前記トリガダイオードに接続さ
れ、前記第１のバイメタル加熱用抵抗により加熱
されるバイメタルスイツチと、このバイメタルス
イツチと並列に接続されたポテンシヨメータと、
このポテンシヨメータの摺動腕を駆動するように
前記第２のバイメタル加熱用抵抗により加熱され
るバイメタルとを設け、蒸し期間中は前記バイメ
タルスイツチをオフとして、ポテンシヨメータを
回路に投入し、制御整流器の導通角を遅らせるよ
うにし、蒸し期間中は前記バイメタルにより前記
ポテンシヨメータの摺動腕を変位させ、蒸し期間
終了時にポテンシヨメータの抵抗値をほぼ零とし
て導通角を復帰させるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲１１記載のコーヒー等の抽出装
置。１３冷水を収容する水タンクと、この水タンク
に連結された入口、水を加熱するメインヒータお
よび加熱により形成される蒸気の圧力を利用して
加熱した水を排出する出口を有する電気式加熱ユ
ニツトと、この出口に連結されたパイプと、この
パイプから排出される加熱された水が注がれる位
置に装填され、挽いたコーヒーの粉等の被抽出物
質を収納するフイルタを有するフイルタ部と、こ
のフイルタ部において抽出されたコーヒー等の抽
出液を収容する容器とを具えるコーヒー等の抽出
装置において、前記フイルタ部に収納した被抽出
物質に加熱した水を注いで抽出を行なう工程中に
被抽出物質を蒸す期間を設定する手段を設け、こ
の手段には前記メインヒータへ供給する電力を、
蒸し期間中前記パイプから排出される加熱された
水の排出量が他の抽出期間における排出量よりも
減少するような値に低減させる制御装置を設け、
この制御装置には、前記メインヒータに接続さ
れ、第１および第２の位置に切換わるスイツチ
と、このスイツチによりメインヒータと選択的に
直列に接続される補助抵抗と、前記スイツチを第
１位置としてメインヒータを補助抵抗から切離し
て高い消費電力で動作させると共に、スイツチを
第２位置としてメインヒータを補助抵抗と直列に
接続して低い消費電力で動作させるようにスイツ
チを制御する制御装置とを設け、この制御装置に
は、電源の投入後、常時加熱されるバイメタル加
熱用抵抗と、このバイメタル加熱用抵抗により加
熱され、前記スイツチを切換えるバイメタル装置
とを設けたことを特徴とするコーヒー等の抽出装
置。１４前記メインヒータと直列に接続される抵抗
と、前記メインヒータと共に前記容器を載せる加
熱板の下側に配置したことを特徴とする特許請求
の範囲１３記載のコーヒー等の抽出装置。１５前記バイメタル装置には、それぞれ温度特
性が相違する第１および第２のバイメタルと、こ
れら第１および第２のバイメタルの中間に位置す
る軸の回りに回動自在に配置され、この軸の両側
に前記第１および第２のバイメタルと係合し得る
ように作動杆を取付けた弾性レバーとを設け、こ
のレバーの、前記第２の作動杆を取付けた側の一
端により前記スイツチを駆動するようにし、蒸し
期間の開始時に第１のバイメタルを動作状態とし
て前記レバーを一方向に回動させてその一端によ
りスイツチを第２位置に駆動し、蒸し期間の終了
時に前記第２バイメタルを動作状態として前記レ
バーを反対方向に駆動してスイツチを第１位置に
復帰させるように構成したことを特徴とする特許
請求の範囲１３記載のコーヒー等の抽出装置。１６前記第１および第２のバイメタルを温度に
より彎曲方向が反転する円板状バイメタルとした
ことを特徴とする特許請求の範囲１５記載のコー
ヒー等の抽出装置。１７前記第１および第２のバイメタルを温度に
よる彎曲程度が相違する細条状バイメタルとした
ことを特徴とする特許請求の範囲１５記載のコー
ヒー等の抽出装置。１８前記バイメタル装置には先端にカム部を有
する回動自在なレバーを設け、このレバーの回動
により前記スイツチを時間経過と共に前記第１ス
イツチ位置−第２スイツチ位置−第１スイツチ位
置の順序で切換えるように前記カム部を形成した
ことを特徴とする特許請求の範囲１３記載のコー
ヒー等の抽出装置。