JP4035112B2 - 飲料抽出器 - Google Patents

Description

本発明は、飲料抽出器に関するものである。

コーヒーメーカーなどの飲料抽出器は、水を受け入れる給水タンクと、飲料抽出原料を収容するバケットと、抽出した飲料を受け入れる飲料容器を着脱可能に設置するベースとを備えている。そして、前記給水タンクには、ベースの下部を経て前記バケットの上方に配管される給水パイプが接続されている。また、この給水パイプには、前記ベース内に位置するように、前記パイプ内の水を加熱するとともに前記ベースに設置した飲料容器を加熱する加熱手段が配設されている。

この飲料抽出器は、前記給水タンクに所定量の水を入れた状態でスイッチを操作することにより、前記加熱手段を動作させ、飲料の抽出制御を実行する。そして、この飲料抽出制御が終了すると、続いて所定温度に保持するための保温制御を実行する。

本発明の飲料抽出器に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開平１０−２０１６２８号公報 特開２００２−２０４７５０号公報

特許文献１では、抽出制御を開始すると温度センサーにより抽出開始が検知され、同時に自動的にコーヒー保温用加熱手段に通電して保温制御を開始する。また、この特許文献１では、抽出制御を開始した時点から保温時間を示すタイマ表示を点灯させ、以後３０分毎の時間経過によりタイマ表示を順次変更する。これにより、保温時間が長くなることに伴って味が低下する前にユーザに飲むことを促すようにしている。

特許文献２では、保温制御は、保温開始してから所定時間が経過するまでは温調温度を第一の所定温度とする保温を行い、所定時間経過すると温調温度を第二の所定温度とする保温に切り替えるようにしている。これにより、保温時間が３０分を越えても抽出した飲料を８２℃〜８５℃の適温範囲内に維持できるようにしている。

しかしながら、特許文献１の飲料抽出器では、飲料の抽出後に続いて実行する保温制御をユーザが停止し、再び保温制御を実行し、飲料容器内の飲料の容量が少なくなっている場合には、煮詰まり易いという問題がある。この問題は、再保温の実行により前記タイマ表示がリセットされるため、実際の保温時間が解らなくなるため、発生し易くなるという不都合がある。

また、特許文献２の飲料抽出器では、所定時間後に保温制御を行う温調温度を切り替えるため、煮詰まりの問題は抑制可能である。しかし、前記と同様に、一旦、保温制御を停止した後、再び保温制御を実行した場合には、最初の所定時間内は高温に維持するように保温制御を行うため、やはり煮詰まりの問題が生じる可能性が高い。

そこで、本発明では、保温による飲料の煮詰まりを確実に防止できる飲料抽出器を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明の飲料抽出器は、水を受け入れる給水タンクと、飲料抽出原料を収容するバケットと、該バケットの下部に位置し流出する飲料を受け入れる飲料容器を着脱可能に設置するベースと、前記給水タンクからベースの下部を経て前記バケットの上方に配管する給水パイプと、前記ベース内において前記パイプ内の水を加熱するとともに前記ベースに設置した飲料容器を加熱する加熱手段と、前記飲料容器の温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段による飲料の抽出を実行するためのスイッチと、該スイッチの操作により前記加熱手段を制御して飲料の抽出制御を実行した後に続いて前記飲料容器の通常の保温制御を実行する制御手段とを備えた飲料抽出器において、前記制御手段は、前記通常保温制御とは別に、前記抽出制御を実行することなく前記飲料容器を保温するとともに、前記通常保温制御での通電率より低い通電率で前記加熱手段に通電する再保温制御を実行する構成としており、前記スイッチのオン操作または前記加熱手段による加熱開始後の予め設定した判断時間内に前記温度検出手段によって検出した温度に基づいて、前記抽出制御を実行するか再保温制御を実行するかを判断し、前記判断時間内に予め設定した基準温度を越えた場合には前記再保温制御を実行し、判断時間内に基準温度を越えない場合には前記抽出制御を実行する構成としている。

この飲料抽出器では、前記抽出制御後に実行する通常保温制御は、異なる２種以上の温調温度が設定されており、前記制御手段は、抽出制御の開始後に、抽出が完了したことを示す予め設定した温度に至るまでに要した時間に基づいて予め設定された温調温度で保温制御を実行することが好ましい。

本発明の飲料抽出器では、抽出した飲料を再び保温する場合、飲料容器内の飲料の容量が少なくなっていることが多いが、温調温度が低い再保温専用の制御を実行するため、煮詰まりの問題を確実に防止できる。また、この再保温制御は、抽出制御を実行するための同一のスイッチを操作するだけで、自動的にいずれの制御を実行するかを判断して行うため、利便性の向上を図ることができる。

また、抽出制御の開始後に、抽出が完了したことを示す予め設定した温度に至るまでに要した時間に基づいて、続いて実行する通常保温制御の温調温度を変更する構成としているため、少ない抽出量であった場合の煮詰まりを防止できるうえ、多い抽出量であった場合の保温不足の問題を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１および図２は、本発明の実施形態に係る飲料抽出器を示す。この飲料抽出器の本体１０は、その上部から前方に突出するノーズ１１と、下部から前方に突出するベース１３とを有し、その内部に、大略、給水タンクと、バケット１８と、ベース１３と、前記給水タンク１６およびバケット１８を接続する給水パイプ２１と、加熱手段であるヒータ２２と、温度検出手段である温度センサ２３とを配設し、温度センサ２３による検出温度に基づいて前記ヒータ２２を制御手段であるマイコンが制御して飲料の抽出制御および保温制御を実行するものである。

前記ノーズ１１には、後述するバケット１８内にお湯を均一に散布するための給水部材１２が配設されている。前記ベース１３は、ノーズ１１の下部に配設されるバケット１８の下部に位置し、該バケット１８から流出する飲料を受け入れる飲料容器１４を着脱可能に設置するものである。このベース１３の上面には、後述するヒータ２２による熱を飲料容器１４に与えるための円形状の金属板１５が配設されている。

前記給水タンク１６は、前記本体１０において、ノーズ１１とベース１３とを連続させる背部において、上端から下向きに延びるように配設され、その上端開口から水を受け入れ、着脱可能な蓋１７によって閉塞されるものである。

前記バケット１８は、飲料の抽出原料を収容するもので、前記ノーズ１１の下部に回動可能に配設されている。具体的には、このバケット１８は、前記ノーズ１１の下部に回動可能なカバー１９が配設され、このカバー１９の内部に着脱可能に配設されている。また、バケットの下部には、前記飲料容器１４がベース１３に配設されていない状態では、内部の飲料が滴下されないようにするための止水機構２０が配設されている。

前記給水パイプ２１は、前記給水タンク１６からベース１３の下部を経て前記バケット１８の上方に配管される金属製のものである。具体的には、この給水パイプ２１は、まず、給水タンク１６の下部に下方に延びるように接続される。そして、本体１０の下部で屈曲し、前記ベース１３内において前記金属板１５と同一軸心としてＵ字形状に屈曲されている。その後、本体１０の背部において上向きに延び、本体１０の上部で屈曲し、ノーズ１１内において前記給水部材１２上に配管されている。

前記ヒータ２２は、前記ベース１３の金属板１５の下部において、前記給水パイプ２１の上部にＵ字形状に配設され、該給水パイプ２１内の水を加熱するとともに、前記金属板１５を介してベース１３に設置した飲料容器１４を加熱するものである。また、このヒータ２２は、給水パイプ２１内の水を加熱することにより加熱されたお湯の圧力上昇を利用し、そのお湯を上方のバケット１８に供給する供給手段の役割をなす。

前記温度センサ２３は、前記給水パイプ２１およびヒータ２２の近傍に位置するように、これらを位置決め固定するための固定部材２４に配設されたサーミスタからなる。この温度センサ２３は、飲料容器１４が触接される金属板１５および前記固定部材２４を介して伝わる熱により前記飲料容器１４の温度を検出することができる。

図示しないマイコンは、本体１０に配設した飲料の抽出を実行するためのスイッチ２５が操作されることにより、前記ヒータ２２を制御して飲料の抽出制御を実行した後、続いて飲料容器１４内の飲料の通常保温制御を実行するものである。

そして、本実施形態では、前記抽出制御に続いて行う通常保温制御とは別に、前記抽出制御を実行することなく前記飲料容器１４を保温する再保温制御を実行する構成としている。そして、前記スイッチ２５が操作され、予め設定された判断時間ｔ１内に温度センサ２３によって検出した温度Ｔに基づいて、前記抽出制御および再保温制御のいずれを実行するかを判断し、いずれかを自動的に行うように設定されている。

具体的には、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、判断時間ｔ１は、１カップの飲料を抽出するのに要する時間（約１５０秒）より短い時間に設定しており、本実施形態では５０秒としている。また、抽出制御を実行するか再保温制御を実行するかを判断する基準温度Ｔ１として、抽出制御が完了したことを示す温度（約１５０℃）を設定する。そして、この判断時間ｔ１内に温度センサ２３によって検出した温度が温度Ｔ１を越えた場合には再保温制御を実行し、温度Ｔ１を越えない場合には抽出制御を実行し、続いて通常保温制御を実行するように構成されている。

ここで、図３（Ａ）に示すように、ヒータ２２が冷めた状態において、ユーザが給水タンク１６に水を入れてスイッチ２５をオン操作することによる通常のドリップ操作を行った場合には、ヒータ２２の加熱により昇温するが、給水パイプ２１への通水により、温度センサ２３によって検出する温度は、徐々に上昇して判断時間ｔ１を経過した後に基準温度Ｔ１に達する。また、図３（Ｂ）に示すように、ヒータ２２が冷めた状態において、ユーザが保温を目的としてスイッチ２５をオン操作した場合には、給水パイプ２１への通水がなされず、ヒータ２２の加熱による熱が直接温度センサ２３に伝わるため、その検出温度は、その上昇勾配が高く、判断時間ｔ１を経過する前に基準温度Ｔ１に達する。そのため、この判断時間ｔ１内に予め設定した基準温度Ｔ１を越えるか否かにより、通常のドリップ操作か再保温操作かを判断することができる。

また、本実施形態では、抽出制御に続いて実行する通常保温制御は、先の抽出制御に要した時間ｔに基づいて温調温度が異なる保温制御を実行するように設定されている。言い換えれば、ユーザが抽出を希望する飲料の量に基づいて保温制御での温調温度が異なるように設定されている。具体的には、図４に示すように、抽出する飲料の量によって異なる抽出が完了したことを示す温度Ｔ１に至るまでに要した時間ｔを計測する。そして、温調温度が高い第１通常保温制御を実行するか、温調温度が低い第２通常保温制御を実行するかを決定するための基準時間ｔ２を設定しておき、抽出に要した時間ｔが時間ｔ２以上の場合には第１通常保温制御を実行し、時間ｔ２より短い場合には第２通常保温制御を実行するように構成している。なお、前記基準時間ｔ２は、５カップの飲料を抽出するのに要する時間である。

なお、以下の表１に、抽出制御、通常保温制御および再保温制御でのヒータ２２の通電率、保温温度の関係を示す。

前記表１に示すように、本実施形態では、抽出制御、通常（第１，第２）保温制御および再保温制御のいずれでもヒータ２２に対しては１００％のフルパワーで通電を行う。そして、抽出制御では、通電を遮断することなく１００％の通電率で通電を行い続ける。また、第１通常保温制御では、例えば１５０秒オフ、１３０秒オンを繰り返し、約４６．４％の通電率で通電を行い、飲料容器１４内の飲料の温調温度が約８５℃となるように保温制御を行う。また、第２通常保温制御では、例えば１４０秒オフ、１２０秒オンを繰り返し、約４６．２％の通電率で通電を行い、飲料容器１４内の飲料の温調温度が約８３℃となるように保温制御を行う。また、再保温制御では、例えば１３５秒オフ、１１５秒オンを繰り返し、約４６．０％の通電率で通電を行い、飲料容器１４内の飲料の温調温度が約８２℃となるように保温制御を行う。

次に、前記マイコンによる制御について具体的に説明する。

マイコンは、スイッチ２５のオン操作を検出すると、まず、図５に示すように、ステップＳ１で、ヒータ２２に対してフルパワーでフル通電を行う。その後、ステップＳ２で、前述のように、判断時間ｔ１内に基準温度Ｔ１に達するか否かによって再保温制御の実行判断処理を実行した後、ステップＳ３で、再保温制御を実行させるか否かを意味するフラグｆに１が入力（再保温制御を実行）されているか否を検出する。そして、ｆに０が入力されている場合、即ち、再保温制御を実行せずに抽出制御を実行する場合にはステップＳ４に進み、ｆに１が入力されている場合、即ち、再保温制御を実行する場合にはステップＳ８に進む。

ステップＳ４では、内蔵したタイマによって計測しながら、フルパワーでのフル通電を維持して飲料の抽出動作を行った後、抽出動作が完了したことを温度センサ２３によって検出すると、ステップＳ５で、抽出制御に要した時間ｔが基準時間ｔ２以上であるか否かを検出する。そして、ｔ≧ｔ２である場合にはステップＳ６に進み、温調温度が高い第１通常保温制御処理を実行する。また、ｔ＜ｔ２である場合にはステップＳ７に進み、温調温度が低い第２通常保温制御処理を実行する。

一方、ステップＳ３で、再保温制御を実行するように判断した場合にはステップＳ８で、温調温度が前記通常保温制御より更に低い再保温制御を実行する。

次に、ステップＳ２の再保温制御実行判断処理について具体的に説明する。なお、このステップＳ２では、再保温制御実行判断処理とは別に、空の飲料容器１４をセットし、または、飲料容器１４をセットすることなく、更に給水タンク１６に水を入れることなくスイッチ２５をオン操作した場合の空焚き判断処理が並行して実行される。

この再保温制御実行判断処理では、マイコンは、図６に示すように、まず、ステップＳ１０で、内蔵したタイマをスタートさせる。ついで、ステップＳ１１で、温度センサ２３によって温度Ｔを検出し、ステップＳ１２で、その検出温度Ｔが基準温度Ｔ１より高いか否かを比較する。そして、Ｔ＞Ｔ１である場合にはステップＳ１３に進み、Ｔ≦Ｔ１である場合にはステップＳ１５に進む。

ステップＳ１３では、再保温制御を実行させるためのフラグｆに１を入力した後、ステップＳ１４で、タイマをリセットしてリターンする。

一方、ステップＳ１５では、計測した経過時間ｔが判断時間ｔ１を越えたか否かを検出する。そして、経過時間ｔが判断時間ｔ１を越えた（ｔ＞ｔ１）場合には、ステップＳ１６に進み、抽出制御を実行させるためにフラグｆに０を入力してステップＳ１４に進み、タイマをリセットしてリターンする。また、経過時間ｔが判断時間ｔ１を越えていない（ｔ≦ｔ１）場合にはステップＳ１１に戻る。

なお、ステップＳ６，７，８の第１，第２の通常保温制御および再保温制御は、スイッチ２５がオフ操作されるまで、保温制御が実行され続け、スイッチ２５がオフ操作されることによりヒータ２２への通電を停止して制御を終了する。

このように、本実施形態の飲料抽出器では、抽出した飲料を再び保温する場合、飲料容器１４内の飲料の容量が少なくなっていることが多いが、本実施形態では、判断時間ｔ１のみフルパワーでフル通電した後に、温調温度が低い再保温専用の制御を実行するため、煮詰まりの問題を確実に防止できる。また、この再保温制御は、抽出制御を実行するための同一のスイッチ２５を操作するだけで、自動的にいずれの制御を実行するかを判断して行うため、利便性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、抽出制御に要した時間ｔに基づいて続いて実行する通常保温制御の温調温度を変更する構成としているため、少ない抽出量であった場合の煮詰まりを防止できるうえ、多い抽出量であった場合の保温不足の問題を防止できる。

図７および図８は第２実施形態の飲料抽出器の制御を示す。この第２実施形態では、抽出制御の完了後に、ヒータ２２が冷めていない状態で更に抽出制御を連続して行う場合、および、通常保温制御を一旦停止した後に再び保温する場合をも確実に抽出制御および再保温制御を実行できるように構成したものである。

なお、図１，２に示す飲料抽出器の各構成部品の構成、図３（Ａ），（Ｂ）に示すヒータ２２が冷めた状態での抽出制御および再保温制御の構成、および、図４に示す抽出制御に続いて実行する第１，第２の通常保温制御は、第１実施形態と同一である。

第２実施形態のマイコンは、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記スイッチ２５が操作されると、予め設定された判断時間ｔ１内に温度センサ２３によって検出した温度Ｔが基準温度Ｔ１を越えるか否かによって、抽出制御および再保温制御のいずれを実行するかを判断するが、判断時間ｔ１内の更に設定時間ｔ１’内は除くように構成している。言い換えれば、第２実施形態では、スイッチ２５のオン操作の後、ｔ１’≦ｔ≦ｔ１の範囲内において検出温度Ｔが基準温度Ｔ１を越えた場合には再保温制御を実行するように構成している。また、経過時間ｔが設定時間ｔ１’未満である場合に基準温度Ｔ１を超えており、この設定時間ｔ１’を越えても基準温度Ｔ１を下回らない場合には、空焚きなどの異常と判断し、動作を停止するように構成している。

ここで、図７（Ａ）に示すように、ヒータ２２が冷めていない状態において、ユーザが給水タンク１６に水を入れてスイッチ２５をオン操作することによる連続的なドリップ操作を行った場合には、温度センサ２３によって検出する温度は、給水パイプ２１への通水により徐々に下降して設定時間ｔ１’を経過した時点では基準温度Ｔ１を下回り、再び徐々に上昇して判断時間ｔ１を経過した後に基準温度Ｔ１に達する。また、図７（Ｂ）に示すように、ヒータ２２が冷めていない状態において、ユーザがスイッチ２５をオフ操作して再びオン操作した場合には、温度センサ２３によって検出する温度は、ヒータ２２より温度が低い飲料により若干下降し続けて設定時間ｔ１’を経過した時点では基準温度Ｔ１を下回り、飲料の昇温とともに再び徐々に上昇して判断時間ｔ１を経過する前に基準温度Ｔ１に達する。そのため、ｔ１’≦ｔ≦ｔ１の範囲内において検出温度Ｔが基準温度Ｔ１を越えるか否かにより、連続ドリップ操作か再保温操作かを判断することができる。

次に、第２実施形態のマイコンによる再保温制御実行判断処理について具体的に説明する。

この再保温制御実行判断処理では、マイコンは、図８に示すように、まず、ステップＳ２０で、内蔵したタイマをスタートさせる。ついで、ステップＳ２１で、温度センサ２３によって温度Ｔを検出し、ステップＳ２２で、その検出温度Ｔが基準温度Ｔ１より高いか否かを比較する。そして、Ｔ＞Ｔ１である場合にはステップＳ２３に進み、Ｔ≦Ｔ１である場合にはステップＳ２７に進む。

ステップＳ２３では、経過時間ｔが設定時間ｔ１’を越えるまで待機する。そして、経過時間ｔが設定時間ｔ１’を越えると、ステップＳ２４で、再び温度Ｔを検出し、ステップＳ２５で、その検出温度Ｔが基準温度Ｔ１より高いか否かを比較する。そして、Ｔ＞Ｔ１である場合には異常であると判断してステップＳ２６に進み、停止処理を実行して動作を終了する。また、Ｔ≦Ｔ１である場合にはステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７では、温度センサ２３によって温度Ｔを検出し、ステップＳ２８で、その検出温度Ｔが基準温度Ｔ１より高いか否かを比較する。そして、Ｔ＞Ｔ１である場合にはステップＳ２９に進み、Ｔ≦Ｔ１である場合にはステップＳ３１に進む。

ステップＳ２９では、再保温制御を実行させるためのフラグｆに１を入力した後、ステップＳ３０で、タイマをリセットしてリターンする。

一方、ステップＳ３１では、計測した経過時間ｔが判断時間ｔ１を越えたか否かを検出する。そして、経過時間ｔが判断時間ｔ１を越えた（ｔ＞ｔ１）場合には、ステップＳ３２に進み、抽出制御を実行させるためにフラグｆに０を入力してステップＳ３０に進み、タイマをリセットしてリターンする。また、経過時間ｔが判断時間ｔ１を越えていない（ｔ≦ｔ１）場合にはステップＳ２７に戻る。

この第２実施形態の飲料抽出器では、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができるうえ、ヒータ２２が冷めていない状態であっても確実にユーザの目的に応じた制御を自動的に実行させることができるため、より利便性を向上できる。

なお、本発明の飲料抽出器は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記各実施形態では、判断時間ｔ１内において、温度センサ２３によって繰り返し温度Ｔを検出したが、判断時間ｔ１が経過した時点の１回のみ検出する構成としてもよい。

また、通常保温制御は、温調温度が異なる２種の保温制御としたが、３以上異なる温調温度で保温制御するように構成してもよい。

本発明の飲料抽出器の断面図である。 飲料抽出器の底面図である。 （Ａ）は通常ドリップ、（Ｂ）は再保温を行った場合の温度の遷移を示すグラフである。 抽出量が異なるドリップ制御に係る温度の遷移を示すグラフである。 マイコンの制御を示すフローチャートである。 第１実施形態の再保温制御実行判断処理を示すフローチャートである。 （Ａ）は連続ドリップ、（Ｂ）は短時間で保温操作を行った場合の温度の遷移を示すグラフである。 第２実施形態の保温制御実行判断処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…本体、１１…ノーズ、１２…給水部材、１３…ベース、１４…飲料容器、１５…金属板、１６…給水タンク、１７…蓋、１８…バケット、１９…カバー、２０…止水機構、２１…給水パイプ、２２…ヒータ（加熱手段）、２３…温度センサ（温度検出手段）、２４…固定部材、２５…スイッチ。

Claims (2)

1. 水を受け入れる給水タンクと、飲料抽出原料を収容するバケットと、該バケットの下部に位置し流出する飲料を受け入れる飲料容器を着脱可能に設置するベースと、前記給水タンクからベースの下部を経て前記バケットの上方に配管する給水パイプと、前記ベース内において前記パイプ内の水を加熱するとともに前記ベースに設置した飲料容器を加熱する加熱手段と、前記飲料容器の温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段による飲料の抽出を実行するためのスイッチと、該スイッチの操作により前記加熱手段を制御して飲料の抽出制御を実行した後に続いて前記飲料容器の通常の保温制御を実行する制御手段とを備えた飲料抽出器において、
   前記制御手段は、前記通常保温制御とは別に、前記抽出制御を実行することなく前記飲料容器を保温するとともに、前記通常保温制御での通電率より低い通電率で前記加熱手段に通電する再保温制御を実行する構成としており、
   前記スイッチのオン操作または前記加熱手段による加熱開始後の予め設定した判断時間内に前記温度検出手段によって検出した温度に基づいて、前記抽出制御を実行するか再保温制御を実行するかを判断し、前記判断時間内に予め設定した基準温度を越えた場合には前記再保温制御を実行し、判断時間内に基準温度を越えない場合には前記抽出制御を実行するようにしたことを特徴とする飲料抽出器。
2. 前記抽出制御後に実行する通常保温制御は、異なる２種以上の温調温度が設定されており、
   前記制御手段は、抽出制御の開始後に、抽出が完了したことを示す予め設定した温度に至るまでに要した時間に基づいて予め設定された温調温度で保温制御を実行するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の飲料抽出器。

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