| 【発明の名称】 |
コーヒー沸かし器 |
| 【発明者】 |
【氏名】鳥飼 照美
【氏名】神庭 隆男
【氏名】神原 政司
【氏名】和田 尚
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| 【要約】 |
【課題】加熱手段により湯を生成するコーヒー沸かし器において、抽出終了時の蒸気吐出や加熱手段周辺の温度上昇を抑え、最適な加熱手段の出力でコーヒーを抽出することを目的とする。
【解決手段】水容器１２と加熱手段１４の通電を制御する加熱制御手段１７と加熱手段１４に接触した温度検知手段１８が設けられたコーヒー沸かし器において、水容器１２の水が少なくなり加熱手段１４の温度が上昇した設定温度で加熱制御手段１７により加熱手段１４の出力を低下させ、水が無くなる前記設定温度よりも高い設定温度で通電を終了することにより、抽出終了時の蒸気吐出や加熱手段１４周辺部材の温度上昇を抑えることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水を収納する水容器と、水容器から導入した水を加熱する加熱手段と、加熱手段への通電を制御する加熱制御手段と、加熱手段又は水路の温度を検知する温度検知手段とを備え、加熱制御手段は抽出中に、温度検知手段の検知温度が第１の設定温度以上になると、加熱手段の出力を下げることを特徴としたコーヒー沸かし器。
【請求項２】 第１の設定温度よりも高い第２の設定温度になると通電を終了することを特徴とした請求項１に記載のコーヒー沸かし器。
【請求項３】 加熱制御手段は加熱手段の出力を下げる制御をデューティ（ｄｕｔｙ）比演算手段により通電デューティ比を変更して行うことを特徴とした請求項１または２記載のコーヒー沸かし器。
【請求項４】 複数の加熱手段を備え、加熱制御手段は前記加熱手段の出力を下げる制御を前記加熱手段のひとつ又は複数個を通電して行うことを特徴とした請求項１または２記載のコーヒー沸かし器。
【請求項５】 加熱制御手段は、加熱手段の出力を下げる制御をサーモスタットにより行うことを特徴とした請求項４記載のコーヒー沸かし器。
【請求項６】 抽出中の時間を計測する計時手段を有し、計時手段による計時時間が所定時間に到達すると加熱手段の通電を終了することを特徴とした請求項１〜５いずれか１項に記載のコーヒー沸かし器。
【請求項７】 通電を終了すると同時に終了を報知する報知手段を設けてなる請求項１〜６いずれか１項に記載のコーヒー沸かし器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コーヒー粉に加熱手段により生成された湯を供給することによりコーヒー液を抽出するコーヒー沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコーヒー沸かし器は、図８に示すように水容器１から導入した水をヒーター等の加熱手段２により湯を沸かし昇水パイプ３等の水路を通り散水口４からコーヒー粉に散水する。抽出終了後、加熱手段２又は昇水パイプ３等の水路の温度が上昇し設定温度になるとサーモスタット５等の制御装置により通電を終了する構成になっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の構成では、抽出時間を短縮する為や抽出温度を上げる為に加熱手段２の出力を高くすると、水容器１からの水が少なくなると加熱手段２の温度が上昇し、湯を沸かすよりも水が蒸発するほうが激しくなり散水口４から蒸気吐出が激しくなるという問題が生じていた。
【０００４】また、上記従来構成のコーヒー沸かし器では、水容器１の水が無くなり加熱手段２及び昇水パイプ３等の水路の温度が上昇し、サーモスタット５等により温度を測定、コーヒー沸かし器内の残水が十分に気化するように設定した温度になると通電を終了していたが、この後も加熱手段２等の温度は暫く上昇を続けていた。しかも加熱手段の出力が高い程この温度上昇値は高くなり、特に加熱手段２と昇水パイプ３を連結するシリコンゴム等の接続チューブ６が高温になることで熱劣化を招き，破れ等の破損が発生し易くなる問題が生じていた。
【０００５】また、上記従来構成のコーヒー沸かし器では、特に気温の低い場合でのコーヒー抽出液は、冷たいコーヒー粉を通過して冷たいガラス容器７に抽出されるため温度が低くなるので，コーヒー抽出液の温度を高くするためには、コーヒー抽出液の入ったガラス容器７を加熱手段２の一部である保温プレート８により加熱する必要があるが、その為には加熱手段２の出力を低くして抽出時間を長くする必要があり、時間をかけて湯をコーヒー粉に注ぐため，コーヒー抽出液が濃くなるという問題が生じていた。
【０００６】また、上記従来構成のコーヒー沸かし器では、水容器１の水が全て散水口４から吐出してコーヒー粉があるバスケット９に注がれることで加熱手段２への通電が終了されて、報知手段で終了を報知してもバスケット９からはゆっくりとしかコーヒー抽出液が出てこないので抽出途中で報知することになる問題が生じていた。なお、加熱手段への通電が終了後、設定時間経過後に終了を報知する方法があるが、計時手段を新たに配設する必要があるという問題があった。
【０００７】本発明は、従来の課題を解決するものであり、抽出終了時に発生する散水口からの蒸気吐出を抑制し，加熱手段及び水路等の温度上昇を抑制し、湯を沸かす加熱手段の出力をコーヒー抽出に適した状態で動かすことで熱々のおいしいコーヒーを抽出する事を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するため、本発明のコーヒー沸かし器は、水容器からの水が少量になり加熱手段又は水路の温度が上昇し第１の設定温度以上になると抽出中よりも加熱手段の出力を下げて通電を継続するように構成したものである。 これによって、抽出終了時に加熱手段の出力が低下するので水の気化、即ち蒸気吐出が抑えられ、シリコンゴム等の接続チューブの高温による熱劣化を防止して破損が発生し抑えられ、コーヒー抽出液の濃度を必要以上に濃くせずに温度を上げることができるのみならず、抽出中の加熱手段の出力はコーヒー抽出に最適な出力まで高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、水を収納する水容器と、水容器から導入した水を加熱する加熱手段と、加熱手段への通電を制御する加熱制御手段と、加熱手段又は水路の温度を検知する温度検知手段とを備え、加熱制御手段は抽出中に、温度検知手段の検知温度が第１の設定温度以上になると、加熱手段の出力を下げて通電を継続するものである。この構成により抽出終了時に水が減少して加熱手段の温度が上昇し水が蒸発し易くなっても、加熱手段の出力が低下するので水の蒸発、即ち蒸気吐出が抑えられるので、抽出中の加熱手段の出力はコーヒー抽出に最適な出力まで高めることができる。
【００１０】また、コーヒー沸かし器内の残水が十分に気化する設定温度になり通電を終了する時点以前に、加熱手段の出力が低下されているので、コーヒー抽出中の加熱出力は高くすることができ、シリコンゴム等の接続チューブの高温による熱劣化を防止し、破れ等の破損が発生し抑えることが出来る。
【００１１】また、コーヒー粉に湯が注がれた後に加熱手段の出力が低くなるようにでき、通電終了まで従来よりも加熱手段に通電できるので、コーヒー抽出液の入ったガラス容器を加熱手段の一部である保温プレートにより長く加熱するができ、コーヒー抽出液を過度に濃度を上げずに、温度を上げることが出来る。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成において、特に、第1の設定温度よりも高い第２の設定温度になると通電を終了することにより、コーヒー抽出液を適度な温度とすることができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の構成で加熱手段の出力を下げる制御をデューティ（ｄｕｔｙ）比演算手段による通電デューティ比により行うものである。制御に通電デューティ比を用いることで、加熱手段の出力低下を行えるのみならず、抽出時の抽出パターン変更や加熱手段の出力低下の割合変化などの複雑な制御をも行うことができる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の構成で、複数の加熱手段を備え、加熱制御手段は前記加熱手段の出力を下げる制御を前記加熱手段のひとつ又は複数個を通電して行うことにより、抽出時の加熱手段の出力を上げる場合に、加熱手段が単体であるものに比べ出力の小さい加熱手段を使用できるので加熱手段の負荷を軽減し瞬時電流を少なくすることもできる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、特に、請求項４に記載の構成で加熱手段を単体又は複数個通電することで加熱出力を制御する加熱制御手段にサーモスタットを使用したものである。これによりマイコン等の制御回路を用いなくても、単純なサーモスタット等の感温装置との組み合わせ等で容易に加熱手段の出力低下を行うことができる。
【００１６】請求項６に記載の発明は、特に、請求項１〜５いずれか１項に記載の構成で、抽出中の時間を計測する計時手段を有し、計時手段による計時時間が所定時間に到達すると加熱手段の通電を終了することにより、加熱手段の通電時間を調整できるのみならず、加熱手段の温度が上がらないレベルまで出力を下げて保温状態にしても希望の時間で終了することができる。
【００１７】請求項７に記載の発明は、特に、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコーヒー沸かし器に終了を報知する報知手段を設けたもので、従来よりも通電時間が長くなるように調整できるので、バスケット内からコーヒー抽出液が抽出終了後に通電を終了すると同時に終了報知をすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１９】（実施例１）図１は、本発明の第１の実施例におけるコーヒー沸かし器の概略断面図を示し，図２は温度検知手段１８によって計測された加熱手段１４の時間による温度変化の一例を示すものである。
【００２０】１１はコーヒー沸かし器の本体で、水を投入するための水容器１２が設置している。水容器１２の底には逆止弁１３があり、電気ヒーター等による加熱手段１４と昇水パイプ１５等の水路が接続チューブ１６で連結されている。加熱手段１４への通電を制御する加熱制御手段１７と加熱手段１４の一部分に接触した温度検知手段１８が電気的に接続されている。昇水パイプ１５の先端には散水口１９がコーヒー抽出を行うバスケット２０の上に設けられており、バスケット２０の下側には抽出されたコーヒー抽出液２１を蓄えるガラス容器２２が加熱手段１４の一部である保温プレート２３の上になるように構成されている。
【００２１】以上のように構成されたコーヒー沸かし器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２２】水容器１２に投入された水は逆止弁１３を通過して電気ヒーターによる加熱手段１４に流入する。加熱手段１４により加熱された水は沸騰して湯となり、その蒸気圧で加熱手段１４から昇水パイプ１５を昇り、散水口１９からバスケット２０内のコーヒー粉２４上に注がれる。バスケット２０から抽出されたコーヒー抽出液はガラス容器２２に蓄えられる。水容器１２の水が少なくなると加熱手段１４の温度が上昇を始め、温度検知手段１８により設定温度Ｔ１を超えたことが計測されると加熱制御手段１７により所定の出力に低下させて加熱手段１４へ通電を行い、加熱手段１４の出力を低下させる。さらに時間が経過するとともに、時間ｔ２でタンク１２や昇水パイプ１５等から水が無くなり加熱手段１４の温度が上昇して温度検知手段１８により設定温度Ｔ２を超えたことが計測されると加熱制御手段１７により加熱手段１４への通電を時間ｔ２で終了する。この後も加熱手段１４や昇水パイプ１５等水路の温度は緩やかにＴ３までオーバーシュートし、周りの室温により冷やされ，低下していく。
【００２３】しかしながら従来の構成では、少なくなった水容器１２内の水の位置エネルギ−では，加熱手段１４内の蒸気圧の為に流入し難くなり、少量の水が空焚き状態に近い状態で加熱手段１４により加熱されてしまうので、その殆どが水蒸気となり、加熱手段１４内の蒸気圧が更に上がり、水容器１２の水はますます加熱手段１４に入り難くなり、加熱手段１４の温度はさらに上昇してしまうという、蒸気吐出のサイクルが発生していた。
【００２４】しかし、加熱手段１４の出力を低下させることで、加熱手段１４の蒸気圧が過熱により必要以上に上がらないので，水容器１２内の水は妨げられずに加熱手段１４に入り，湯となり昇水パイプ１５へと出て行くので蒸気吐出を抑えることができる。
【００２５】また、従来の構成では、水容器１２の水が少なくなると設定温度Ｔ２になるまで加熱手段１４の温度が急激に上がり、設定温度Ｔ２になった時間ｔ３で通電が終了されても、そのままの勢いで暫く上がり続け、温度Ｔ４までオーバーシュートする。
【００２６】しかし、水容器１２の水が少なくなって加熱手段１４の温度が上がり始める設定温度Ｔ１で加熱手段１４の出力が低く制御するので、加熱手段１４の温度は時間ｔ２までかけてゆっくりと設定温度Ｔ２まで上がるので温度Ｔ３までしかオーバーシュートしないので、シリコンゴム等の接続チューブの高温による熱劣化を防止し、破れ等の破損が発生し抑えることが出来る。また、加熱手段１４に従来の時間ｔ３よりも長い時間ｔ２まで通電できるので、コーヒー抽出液の入ったガラス容器を加熱手段の一部である保温プレート２３により加熱するができ、コーヒー抽出液の温度を上げることが出来る。
【００２７】なお、本実施例では加熱制御を単なる出力低下制御としたが、図３に示すように加熱制御手段３０をデューティ比演算手段３１により加熱手段３２を所定の通電デューティ比による制御としても同様な効果が得られる。また、この場合には抽出時にもデューティ比を変更できるので、抽出パターンを変更して抽出条件を変更したり、抽出後の通電時間を自由に変更することも出来る。
【００２８】（実施例２）図４は、本発明の第２の実施例のコーヒー沸かし器の要部断面図を示すものである。また図５は、加熱手段４０の時間による温度変化の一例を示すものである。
【００２９】本実施例では、昇水パイプ４１等の水路が接続チューブ４２を介して連結された加熱手段４０である主加熱手段４３と、補助加熱手段４４が同一領域に設けられており、温度検知手段４５と加熱制御手段４６が設けられている。
【００３０】水容器４７の水が抽出終了近くで少なり、位置エネルギ−が小さくなることで，主加熱水容器４３内の蒸気圧の為に流入し難くなり加熱手段４０が設定温度Ｔ１になると、温度検知手段４５は加熱制御手段４６へ信号を送り、加熱手段４０と同一領域にある補助加熱手段４４への通電を止める。この結果、加熱手段４０の出力が低下したことになり、主加熱手段４３の蒸気圧が過熱して必要以上に上がらなくなるので，水容器４７内の水は妨げられずに主加熱手段４４に入り，湯となり昇水パイプ４１へと出て行くので蒸気吐出を抑えることができる。
【００３１】また実施例１と同様な接続チューブ４２の高温による熱劣化による破れ等の破損を抑えることが出来るのみならず、コーヒー抽出液を従来の終了時間ｔ３よりも長い時間ｔ２まで主加熱手段４３により保温プレート４８を介してコーヒー抽出液の温度を上げることが出来る。
【００３２】また、抽出時の加熱手段４０の出力を上げる場合に、加熱手段４０が単体であるものに比べ出力の小さい加熱手段である主加熱手段４３や補助加熱手段４４を使用できるので加熱手段であるヒーター等の負荷を軽減することもできる。
【００３３】なお、本実施例では設定温度Ｔ１を検知した時点で補助加熱手段４４への通電を終了し、主加熱手段４３により加熱手段４０の出力低下を行ったが、この設定を逆に主加熱手段４３の通電を終了しても同様な効果が得られる。
【００３４】（実施例３）図６は、本発明の第３の実施例のコーヒー沸かし器の要部断面図を示すものである。また図５は、加熱手段５０の時間による温度変化の一例を示すものである。
【００３５】本実施例では、昇水パイプ５１等の水路が接続チューブ５２を介して連結された加熱手段５０の一部である主加熱手段５３と、補助加熱手段５４が同一領域に設けられており、それぞれに温度検知兼通電制御手段としてサ−モスタット５５とサ−モスタット５６が接触している。サ−モスタット５６は、水容器５７の水が少なくなり加熱手段５０の温度が上昇し始める設定温度Ｔ１で、サ−モスタット５５は水容器５７や昇水パイプ５１の水が無くなる設定温度Ｔ２で動作するように設定してある。
【００３６】抽出終了近くで少なくなった水容器５７内の水の位置エネルギ−が小さくなり，主加熱手段５３内の蒸気圧の為に流入し難くなると、加熱手段５０で同一領域にある補助加熱手段５４のサーモスタット５６が働き、補助加熱手段５４の通電を止める。この結果、加熱手段５０の出力が低下したことになり、主加熱手段５３の蒸気圧が過熱して必要以上に上がらなくなるので，水容器５７内の水は妨げられずに主加熱手段５３に入り，湯となり昇水パイプ５１へと出て行くので蒸気吐出を抑えることができる。
【００３７】また、これにより実施例１と同様な効果が得られるのみならず、サーモスタット５６や５７のように制御回路などを使用しない安価で容易な構成で行うことができる。
【００３８】なお、本実施例では主加熱手段５３を制御するサーモスタット５５の設定温度Ｔ２を、補助加熱手段５４を制御するサ−モスタット５６の設定温度Ｔ１よりも高く設定してあるが、この設定を逆にしても同様な効果が得られる。
【００３９】（実施例４）図７は、本発明の第４の実施例のコーヒー沸かし器の要部断面図を示し、図５は温度検知手段６３によって計測された加熱手段６１の時間による温度変化の一例を示すものである。
【００４０】本実施例では、水容器６０と加熱手段６１への通電を制御する加熱制御手段６２と加熱手段６１又は水路に接触した温度検知手段６３と計時手段６４が電気的に接続されて構成されている。コーヒー抽出液６５は、加熱手段６１の一部である保温プレート６６の上にガラス容器６７を介して配設されている。
【００４１】水容器６０の水が少なくなり加熱手段６１の温度が上がり、設定温度Ｔ１１になると加熱制御手段６２により加熱手段６１への出力を低下させると同時に、計時手段６４による計時を開始する。計時手段６４により設定時間Ｔ１２が計時されると加熱手段６１への通電を終了する。通電時間を管理することで、コーヒー抽出液６５が保温プレート６６により温められる時間を制御できるので、抽出終了時のコーヒー抽出液６５の温度を十分に熱いものにできる。また、加熱手段６１の出力を加熱手段６１等やコーヒー抽出液６５の温度が上昇しない状態まで低下させて保温する場合でも対応することができる。
【００４２】（実施例５）図８は、本発明の第５の実施例のコーヒー沸かし器の概略断面図を示し、図５は温度検知手段７２によって計測された加熱手段７０の時間による温度変化の一例を示すものである。
【００４３】本実施例では、加熱手段７０への通電を制御する加熱制御手段７１と加熱手段７０に接触した温度検知手段７２及び終了報知手段７３が電気的に接続されている。水容器７４の水は加熱手段７０を介してバスケット７５の中のコーヒー粉７６に注がれ、そのコーヒー抽出液７７は、加熱手段７０の一部である保温プレート７８の上にガラス容器７９を介して配設されるように構成されている。
【００４４】水容器７４の水が少なくなり加熱手段７０の温度が上がり、温度検知手段７２により設定温度Ｔ１が検知されると加熱制御手段７１は加熱手段７０への出力を低下させる。時間が経過し、時間ｔ２で温度検知手段６２が設定温度Ｔ２を検知すると加熱制御手段６１は加熱手段６０への通電を終了する。
【００４５】設定温度Ｔ１での時間ｔ１から少し経過すると水容器７０の水は湯となりバスケット７５の中がコーヒー粉７６に注がれ、ゆっくりとコーヒー抽出液７７となりバスケット７５から出てくる。従来構成での通電が終了した時間ｔ３では、バスケット７５内に湯が残っている時点であったため、終了報知が出来なかったが、設定温度Ｔ２によって決まる時間ｔ２をこのバスケット７５から抽出されてくる時間よりも早くなるように加熱制御手段７１により加熱手段７０の出力を調整すれば、通電が終了した時点で終了報知手段７３によりブザーやランプを使い、終了を報知できる。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、請求項１および２に記載の発明によれば、加熱制御手段で加熱手段又は水路の温度が所定の設定温度以上になると加熱手段の出力を下げて通電を継続、次の設定温度で通電を終了することにより、抽出終了時での温度の急激な上昇が抑えられるので、蒸気吐出が抑えられ、接続チューブなどの高温による熱劣化を防止し、抽出中の加熱手段の出力はコーヒー抽出に最適な出力まで高めることができる。また、通電終了まで長く加熱手段に通電できるので、コーヒー抽出液の温度を上げることも出来る。
【００４７】請求項３記載の発明によれば、加熱手段の出力を下げる制御を通電デューティ比により行うことにより、抽出時のパターンや抽出後の通電時間を変更する等制御条件を自由に変更設定することも出来る。
【００４８】請求項４記載の発明によれば、複数個の加熱手段を単体又は複数個で加熱手段の出力を調整することにより、単体の加熱手段に比べ、少ない出力の加熱手段の組合せで高い出力を得られるので、加熱手段自体の負荷を軽くすることができる。
【００４９】請求項５記載の発明によれば、複数個の加熱手段を単体又は複数個で加熱手段の出力を調整することにサーモスタットを使うことで、より容易で安価な構成で実施することができる。
【００５０】請求項６記載の発明によれば、計時手段により通電終了を行うことにより、加熱手段の時間を簡単に調整できるのみならず、加熱温度が上昇しない、保温状態にしても希望の時間で通電を終了させることができる。
【００５１】請求項７記載の発明によれば、報知手段を設けることによって、加熱制御手段や計時手段により加熱手段の通電時間を長く調整することで、バスケットからコーヒー液の抽出が終了した後、通電を終了すると同時に終了報知をすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月８日（２００１．３．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２６３００４（Ｐ２００２−２６３００４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月１７日（２００２．９．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−６４５９３（Ｐ２００１−６４５９３） |
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