JP2000005074A - 電気コーヒー沸かし器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇水管内の水が確実に沸騰させることができ
ず、抽出容器内のコーヒー粉にカルキ成分のない熱い湯
が注がれず、旨いコーヒーを抽出できない。 【解決手段】 昇水管８には昇水管８内の水を加熱する
ための補助ヒーター１３を具備してなる電気コーヒー沸
かし器において、該補助ヒーター１３の熱により昇水管
８内の水が確実に沸騰するように、昇水管８の通水面積
を制限する制限手段を備えてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コーヒーの抽出機
能を有する電気コーヒー沸かし器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気コーヒー沸かし器について図
５と図６を用いて説明する。

【０００３】図５及び図６において、水容器２からの水
Ｗは逆止弁６を経て発熱体３の導水管３ｂからコネクタ
ー７を経て補助ヒーター１３を備えた昇水管８を通る間
に熱湯となり出湯管９からコーヒー粉をセットした抽出
容器１１に注がれ、抽出されたコーヒー液がコーヒー容
器に溜まる。

【０００４】最初水容器２に水を入れたとき、昇水管８
内は水容器２の水と同じ高さまで水で満たされている。
ここで本体スイッチをＯＮにすると発熱体３のヒーター
３ａと補助ヒーター１３に通電されるため導水管３ｂ及
び昇水管８内の水が沸騰し、この沸騰した湯が出湯管９
から抽出容器１１へ供給され、コーヒーが抽出される。
この種の補助ヒーター１３を設けた電気コーヒー沸かし
器については、実開平５―７４４３３号公報に開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電気
コーヒー沸かし器において、厳密には昇水管８内の初期
の水は沸騰していないのに導水管３ｂ内の水が先に沸騰
し昇水管８へ送られるため、昇水管８内の方の沸騰して
いない湯が出湯管９から抽出容器１１内へ滴下される傾
向にあった。つまり、完全に沸騰していなくてカルキ成
分が十分除去されていない湯が抽出容器１１に供給さ
れ、結果として抽出されたコーヒーの旨みを充分に引出
すことができないという問題があった。特に昇水管８の
径により差はあるが昇水管８内面の湯温は上昇しやすい
が、中心部はなかなか上昇しにくい傾向にある。

【０００６】上記問題を解決するためには単に、補助ヒ
ーター１３のワット数を大きくすることや昇水管８の径
を小さくする（昇水管８内の水容量を少なくする）こと
が考えられるが、いずれも結果的に後述するワット密度
が大きくなるだけで最大ワット密度を越えてしまい、決
して問題の解決にはならない。

【０００７】なお、ここで補助ヒーター１３のワット数
の決めかたについて説明すると、ヒーターの熱効率、寿
命などを考慮して、この値以下で使用するのが望ましい
という最大ワット密度（補助ヒーターのワット数÷補助
ヒーターに対応する昇水管８の表面積）という考え方を
導入している。

【０００８】この最大ワット密度は定まったものでなく
機器の使用条件、構造などにより異なり製造者が実験状
況から判断して決めており、この値以上になるとヒータ
ーの熱が効率よく昇水管８の方へ伝わらないためヒータ
ー自身の温度が上がり過ぎ、その結果ヒーターの寿命が
短くなるばかりでなくヒーター周囲の部品の温度対策な
どが必要になってくる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電気コーヒー沸
かし器は上記課題を解決したもので、請求項１記載の発
明は、抽出用の水を貯溜する水容器と、コーヒーの原料
を収納する抽出容器と、該水容器からの水を導く導水管
と、該導水管内の水を加熱するヒーターとからなる発熱
体と、該発熱体のヒーターにより加熱された湯を昇水し
出湯管からコーヒーの原料を収納する抽出容器に供給す
る昇水管とからなり、該昇水管には昇水管内の水を加熱
するための補助ヒーターを具備してなる電気コーヒー沸
かし器において、該補助ヒーターにより昇水管内の水を
確実に沸騰するために、通水面積を制限する（昇水管内
の水容量を制限する）制限手段を備えてなるものであ
り、請求項２記載の発明は、該制限手段が前記昇水管内
に設けてなる芯材であることを特徴とする電気コーヒー
沸かし器であり、これによりワット密度を増やすことな
く昇水管内の水を確実に沸騰させることができる。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、前記芯材に
中空パイプを使用したことを特徴とする電気コーヒー沸
かし器であり、これにより昇水管内の熱容量を減らすこ
とができ、昇水管内の水をより確実に沸騰させることが
できる。

【００１１】そして、請求項４記載の発明は、請求項２
記載の発明の構成で芯材と昇水管とが、ほぼ同心円上に
あることを特徴とする電気コーヒー沸かし器であり、こ
れにより昇水管内の水をほぼ均一に効率よく加熱するこ
とができる。

【００１２】そしてまた、請求項５記載の発明は、請求
項２の構成で昇水管内の通水面積を、導水管の通水面積
とほぼ等しくしたことを特徴とした電気コーヒー沸かし
器であり、湯が連続的に吐出される場合でも湯流れに対
する抵抗が少なくなり湯が乱れることなく吐出口から吐
出される。

【００１３】さらに、請求項６記載の発明は、昇水管と
導水管及び出湯管とは水密に連結するコネクターを具備
し、該コネクターにより芯材を保持したことを特徴とし
た電気コーヒー沸かし器であり、これにより特別な取付
部品を必要とせず簡単な構成で芯材を取付けることがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気コーヒー沸か
し器の実施の形態を図１乃至図４を参照しながら説明す
るが、上記従来例と同一部分は同一符号を付して説明す
る。

【００１５】図１において、樹脂製の本体ケース１後部
にはコーヒー抽出用の水を貯溜する水容器２を備え、本
体ケース１下部には発熱体３を内設した基台部４を設け
ている。基台部４にはコーヒー液を貯溜する着脱自在の
コーヒー容器の載置台となる容器台５を有する。

【００１６】また、発熱体３は馬蹄形をしており加熱源
であるヒーター３ａと水容器２からの水を導く導水管３
ｂと、導水管３ｂ内の水を加熱するためにヒーター３ａ
の熱を伝える板部３ｃから構成されている。水容器２か
らコーヒー容器までの水回路は先ず水容器２から逆止弁
６を介して加熱体の導水管３ｂの一端に接続される。逆
止弁６は水容器２底部に設けられ、水容器２から導水管
３ｂへ一方向に流れる。

【００１７】導水管３ｂの他端からはコネクター７を経
て垂直方向に立設したセラッミック製の昇水管８から更
にコネクター７を経て水平方向に配設した出湯管９から
出湯口１０へとつながる構成となっている。出湯口１０
の下方にはコーヒー粉やペーパーフィルターを収納し、
出湯口１０から滴下する湯によりコーヒー液を抽出する
ための抽出容器１１を有し、更に抽出容器１１の下方に
は抽出容器１１より抽出されたコーヒー液を貯溜するコ
ーヒー容器が容器台５の上に着脱自在に載置されてい
る。

【００１８】本発明の要旨である前記昇水管８部分の構
成について図２及び図３に基づいて詳しく説明すると、
昇水管８内の水を加熱するために昇水管８外表面には補
助ヒーター１３を巻回している。昇水管８の材質につい
て本実施例ではセラミックとしているがアルミニウムや
ステンレス等の金属パイプでもよい。セラミックの場合
は加熱により遠赤外線が放出されその結果抽出されたコ
ーヒーの味がまろやかになる。金属パイプの場合は補助
ヒーター１３との間に電気絶縁材を介在させる必要があ
る。

【００１９】１４は昇水管８内に設けた流路断面積を調
整する芯材であり、昇水管８内の上下のコネクター７に
より昇水管８内に保持されている。コネクター７の構造
はシリコンゴム等の弾性材よりなり昇水管８と導水管３
ｂ及び出湯管９を水密に連接するパイプ部７ａと、中央
部で芯材１４を保持する保持部７ｂと、保持部７ｂとパ
イプ部７ａを放射状につなぐリブ７ｃとで構成されてお
り、従来のコネクター７に保持部７ｂとリブ７ｃを追加
することにより、芯材１４を昇水管８内に保持する機能
が追加されている。

【００２０】次に、本発明の電気コーヒー沸し器の電気
回路の実施の形態について図４を基に説明する。なお、
図４においては、ヒーター以外の電気部品については図
示していない。

【００２１】図４において、発熱体３のヒーター３ａ
と、発熱体３近辺に取付けた温度ヒューズ２１と温度調
節器２２と、基台部４内に取付けたリレースイッチ２３
ａが直列に電源に接続されている。発熱体３のヒーター
３ａと並列に補助ヒーター１３と補助ヒーター１３近辺
に取付けた温度ヒューズ２４の直列回路とを接続する。
また補助ヒーター１３と並列にリレーコイル２３ｂをつ
なぐ。２５はリレースイッチ２３ａと並列に設けた本体
スイッチで本体ケース１外表面に操作面を有する。この
本体スイッチは使用者が操作したときだけ接点がＯＮと
なるもので一例としてプッシュスイッチがある。温度調
節器２２は常閉接点を有し導水管３ｂの温度が所定の温
度以上になった時にその接点をＯＦＦとし、また、温度
調節器２２が故障した時などの安全装置として発熱体３
近辺の異常温度上昇を防ぐために温度ヒューズ２１を、
補助ヒーター１３近辺の異常温度上昇を防ぐために温度
ヒューズ２４を設けており、いずれかの温度ヒューズが
溶断した時はヒーター回路がＯＦＦになる。

【００２２】次に上記構成及び回路の動作について説明
すると、先ず水容器２に所定の水Ｗを入れると水容器２
内の水は逆止弁６から導水管３ｂを経て昇水管８の途中
つまり水容器２の水位と同じ水位（図２、図３のＨのラ
イン）まで水で満たされる。この状態を以下の説明では
初期の状態と呼ぶ。

【００２３】この初期の状態では温度調節器２２の接点
はＯＮとなっており、ここで本体スイッチを操作すると
（接点ＯＮ）リレーコイル２３ｂの両端に電源の電圧が
印加され、それに伴いリレースイッチ２３ａがＯＮし、
その結果発熱体３のヒーター３ａと補助ヒーター１３に
電圧が印加されることにより昇水管８内及び導水管３ｂ
内の水が加熱される。なお、本体スイッチは操作時以外
はＯＦＦになっているが、リレー接点を通してリレーコ
イル２３ｂに電圧がかかっているためリレー接点はＯＮ
の状態を続けている。

【００２４】やがて導水管３ｂ内の水は沸騰し、その蒸
気圧により導水管３ｂから昇水管８内の湯が押し上げら
れ出湯口１０より抽出容器１１に湯が滴下する。なお、
ここで湯は逆止弁６があるため水容器２の方へは流れな
い。湯が押し上げられた後は、水容器２から水が補充さ
れ、また、加熱されるというサイクルが水容器２の水が
無くなるまで繰り返される。

【００２５】水が無くなれば発熱体３の温度が上昇し所
定温度以上になるとそれを温度調節器２２が検知し、そ
の接点をＯＦＦにすることによりリレーコイル２３ｂに
電圧が印加されなくなり、従ってリレースイッチ２３ａ
がＯＦＦとなるとともに発熱体３のヒーター３ａと補助
ヒーター１３回路もＯＦＦとなる。

【００２６】この状態で時間が経過すると温度調節器２
２部の温度が下がり所定温度以下になるとその接点はＯ
Ｎするが、リレースイッチ２３ａと本体スイッチはＯＦ
Ｆのままでありヒーターに通電されることはなく、初期
の状態に戻る。一方出湯口１０から滴下した湯は抽出容
器１１内のコーヒー粉に注がれペーパーフィルターで濾
過されたコーヒー液がコーヒー容器に抽出される。

【００２７】以上の動作工程で導水管３ｂ内の水が沸騰
して昇水管８に押し上げられる時には昇水管８内の水が
沸騰しているようにするために昇水管８内に水の熱容量
より小さい芯材１４を設けており、水の通路は昇水管８
内面と芯材１４外面間（図３のＳ部）となり昇水管８内
の水の容量が減り、従い補助ヒーター１３により加熱す
べき熱容量が減ることにより昇水管８内の水が沸騰しや
すくなる。

【００２８】ここで芯材１４の形状については棒状も考
えられるが中空のパイプ状にすることにより熱容量をよ
り少なくすることができ、昇水管８内の水をより沸騰さ
せやすくなる。また、芯材１４を昇水管８とほぼ同心円
上に配置することにより補助ヒーター１３の熱が均等に
昇水管８内の水に伝わるために加熱効率がよくなり沸騰
させやすくなる。芯材１４の材質については樹脂、ステ
ンレス、アルミニウム、銅、ガラスなどが考えられるが
耐熱性、耐水性、耐食性、臭気、経済性など総合的に考
慮するとステンレス、アルミニウムが適正である。

【００２９】次に昇水管８内の通水面積（図３のＳ部）
は導水管３ｂの通水断面積とほぼ等しくすることにより
湯の流れの抵抗がほぼ等しくなり、湯流れに乱れがなく
なり出湯口１０からの湯の滴下の際飛び散ったりせず抽
出容器１１内のコーヒー粉の上に効果的に注がれる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の電気コーヒー沸かし器は上記の
ような構成であるから、請求項１及び請求項２記載の発
明は、昇水管内に通水面積を制限するための芯材を設け
たので昇水管内の水が確実に沸騰させることができ、抽
出容器内のコーヒー粉にカルキ成分のない熱い湯が注が
れるので旨いコーヒーを抽出できる。

【００３１】また、請求項３記載の発明は、芯材に中空
パイプを用いることにより補助ヒーターによる被加熱容
量を軽減したので昇水管内の水をより確実に沸騰させる
ことができる。

【００３２】そして、請求項４記載の発明は、芯材と昇
水管とはほぼ同心円上に設けたので補助ヒーターの熱が
昇水管内の水に均等に加わるため加熱ムラがなくなり確
実に沸騰させることができる。

【００３３】そしてまた、請求項５記載の発明は、昇水
管内の通水面積（断面積）を導水管の通水面積（断面
積）とほぼ等しくしたので湯の流れに対する抵抗が少な
くなり、出湯口から滴下する湯が乱れて飛び散るような
ことまなく抽出容器内のコーヒー粉に注ぐことができ
る。

【００３４】さらに、請求項６記載の発明は、コネクタ
ーにより芯材を保持しており、芯材を用いることにより
特別な部品を必要とせず簡単な構成で組み立てることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気コーヒー沸かし器の実施の形態を
示す要部断面図である。

【図２】図１の昇水管部のＡ−Ａ線の縦断面図である。

【図３】図２の昇水管部のＢ−Ｂ線の横断面図である。

【図４】本発明の電気コーヒー沸かし器の実施の形態を
示す電気回路図である。

【図５】従来の電気コーヒー沸かし器の実施の形態を示
す要部断面図である。

【図６】図１の昇水管部のＡ−Ａ線の縦断面図である。

【符号の説明】

７ コネクター ８ 昇水管 １３ 補助ヒーター １４ 芯材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抽出用の水を貯溜する水容器と、該水容
   器からの水を導く導水管と、該導水管内の水を加熱する
   ヒーターとからなる発熱体と、該発熱体のヒーターによ
   り加熱された湯を昇水し出湯管からコーヒー粉を収納し
   た抽出容器に供給する昇水管とからなり、該昇水管には
   昇水管内の水を加熱するための補助ヒーターを具備して
   なる電気コーヒー沸かし器において、該補助ヒーターの
   熱により昇水管内の水が確実に沸騰するように、通水面
   積を制限する制限手段を備えてなることを特徴とする電
   気コーヒー沸かし器。
2. 【請求項２】 上記制限手段は昇水管内に設けてなる芯
   材であることを特徴とする請求項１記載の電気コーヒー
   沸かし器。
3. 【請求項３】 上記芯材は中空パイプにより形成したこ
   とを特徴とする請求項２記載の電気コーヒー沸かし器。
4. 【請求項４】 上記芯材と昇水管とは、ほぼ同心円上に
   あることを特徴とする請求項２記載の電気コーヒー沸か
   し器。
5. 【請求項５】 上記昇水管内の通水面積は、導水管の通
   水面積とほぼ等しくしたことを特徴とする請求項２記載
   の電気コーヒー沸かし器。
6. 【請求項６】 上記昇水管と導水管及び出湯管とは水密
   に連結するコネクターを具備し、該コネクターにより芯
   材を保持したことを特徴とする請求項２記載の電気コー
   ヒー沸かし器。