JP4962191B2 - 飲料抽出機 - Google Patents

Description

本発明は、コーヒー、紅茶などの飲料を抽出できる飲料抽出機に関するものである。

従来より、商用電源により、容器内の液体を湯沸して、その液体を電動ポンプにて排出し、飲料パックの中身または飲料粉末を抽出する飲料抽出機が発売されている（例えば、特許文献１参照）。

図３は、上記特許文献１に記載された従来の飲料抽出機の概略構成を示す図である。図３に示すように、従来の飲料抽出機は、容器１と、加熱手段２と、温度検知手段３と、出水経路４と、電動ポンプ５と、飲料固定部６と、ポンプ駆動手段９と、制御手段１１と、報知手段１３と、抽出スイッチ１４と、商用電源に接続される電源コード１６とを備えている。１２は、飲料固定部６に装着される飲料パックである。
特開２００２−８５２５８号公報

しかしながら、前記従来の飲料抽出機の構成では、バックアップ電源がないので、湯沸し後に、飲料抽出機を食卓等に移動して飲料を抽出しようとしても商用電源のない場所では、抽出ができないという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、湯沸し後に商用電源のない場所に於いてもコーヒーや紅茶等の飲料を抽出することができる飲料抽出機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の飲料抽出機は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、液体を排出するための出水経路と、前記出水経路の途中に配され前記容器内の液体を排出する電動ポンプと、前記電動ポンプを駆動するポンプ駆動手段と、前記電動ポンプによって排出される液体により抽出される飲料パックまたは飲料粉末を設置する飲料固定部と、商用電源が入力されない時、少なくとも前記電動ポンプに電源を供給するバックアップ電源と、前記バックアップ電源に充電を行う充電手段と、前記バックアップ電源への充電時に、所定の電圧範囲に要する充電時間を計時する充電時間計時手段と、前記バックアップ電源の電圧を検知する電圧検知手段と、前記ポンプ駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、商用電源が入力されない時、前記ポンプ駆動手段を充電時間計時手段により計時された時間に応じて決定された第１の所定電圧を電圧検知手段が検知すると、電動ポンプの駆動を停止し、商用電源がない時においても、電動ポンプに電源を供給することが可能となり、湯沸し後、商用電源のない場所に於いてもコーヒーや紅茶等の飲料を抽出することができる。

本発明の飲料抽出機は、湯沸し後に商用電源のない場所に於いてもコーヒーや紅茶等の飲料を抽出することができる。

第１の発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、液体を排出するための出水経路と、前記出水経路の途中に配され前記容器内の液体を排出する電動ポンプと、前記電動ポンプを駆動するポンプ駆動手段と、前記電動ポンプによって排出される液体により抽出される飲料パックまたは飲料粉末を設置する飲料固定部と、商用電源が入力されない時、少なくとも前記電動ポンプに電源を供給するバックアップ電源と、前記バックアップ電源に充電を行う充電手段と、前記バックアップ電源への充電時に、所定の電圧範囲に要する充電時間を計時する充電時間計時手段と、前記バックアップ電源の電圧を検知する電圧検知手段と、前記ポンプ駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、商用電源が入力されない時、前記ポンプ駆動手段を充電時間計時手段により計時された時間に応じて決定された第１の所定電圧を電圧検知手段が検知すると、電動ポンプの駆動を停止するもので、商用電源がない時においても、電動ポンプに電源を供給することが可能となり、湯沸し後、商用電源のない場所に於いてもコーヒーや紅茶等の飲料を抽出することができる。

又、第１の発明によると、充電時間によりバックアップ電源の各電圧での残存エネルギー量が予測でき、バックアップの経年劣化による急速な電源電圧の低下となる前に、抽出を停止することが可能となり、電動ポンプの回転数の急速な低下による抽出不良を未然に防ぐことができ、使い勝手の良いものとなる。

第２の発明は、特に、第１発明の飲料抽出機の抽出途中に於いて、抽出動作が完了するまで電動ポンプの駆動を停止しないもので、抽出途中で運転が停止することがないので、抽出停止による使用者の不満を解消できる。

第３の発明は、特に、第１〜２の何れか１つの発明の商用電源が入力されない時、バックアップ電源の電圧を昇圧して電動ポンプに電源を供給する電圧昇圧手段を備えたもので、バックアップ電源の電源電圧が低下しても電圧昇圧手段により電圧を昇圧することができ、電動ポンプに安定した電源電圧を供給することが可能となり、電動ポンプの回転数低下による抽出不良を防止することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の制御手段は、商用電源が入力されない時、電圧検知手段が第１の所定電圧以下を検知すると、昇圧動作を停止するもので、バックアップ電源の残存エネルギーが少ない状態からの昇圧による昇圧手段の回路電流増大化を防止することが可能となり、電圧昇圧手段を構成する電子部品が過負荷となることなく信頼性の高い飲料抽出機を提供することができる。

第５の発明は、特に、第４の発明の抽出途中に於いて、制御手段は、抽出動作が完了するまで昇圧動作を停止しないもので、抽出途中で電動ポンプへの電源電圧が低下することがないので、電動ポンプの回転数低下による抽出不良を未然に防ぐことができる。

第６の発明は、特に、第１〜５の何れか１つの発明の電圧検知手段が、第２の所定電圧以下を検知すると、視覚的あるいは聴覚的に報知する報知手段を設けたもので、バックアップ電源の電圧が低下して、抽出動作が不可能となる前に、使用者にバックアップ電源の充電や交換を促すことができるので、商用電源が接続されていない状態に於いて、突然抽出できなくなるという機会を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における飲料抽出機の概略構成を示す図、図２は、同飲料抽出機の制御回路部の構成図である。尚、上記従来の飲料抽出機（図３）と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

図１において、本実施の形態における飲料抽出機の容器１は、水などの液体を収容し、加熱手段２は、容器１内の液体を湯沸し、その後保温を行う。温度検知手段３は、サーミスタ等の温度検知素子等で構成され、容器１内の液体の温度を検知する。出水経路４は、容器１内の液体を外へ排出する為の経路で、電動ポンプ５は、出水経路４の途中に設置され容器１内の液体を排出する。

飲料固定部６は、飲料パック１２または飲料粉末が設置される場所である。７は、バックアップ電源で、電源コード１６を通じて商用電源が供給されない時に、電動ポンプ５や後述の各電気部品に電源を供給するものである。

充電手段２１は、商用電源が供給されている時に、バックアップ電源７への充電を行い、充電時間計時手段２５はバックアップ電源７に充電が行われている時、所定の電圧範囲に要する充電時間を計時するものである。

ポンプ駆動手段９は、制御手段１１からの信号入力により電動ポンプ５を駆動する。電圧検知手段１０は、バックアップ電源７の電圧検知を行う。報知手段１３は、ＬＥＤやＬＣＤまたはブザー等で構成され、制御手段１１からの信号により、使用者に対し、視覚的あるいは聴覚的に報知を行うものである。抽出スイッチ１４は、操作することにより制御手段１１に信号が送られる。

以上のように構成された本実施の形態における飲料抽出機について、以下動作、作用を説明する。

まず、電源コード１６を通して、商用電源が入力されている時は、制御手段１１は、温度検知手段３により、容器１内の液体の温度が第２の所定の温度より低いと判断すると、加熱手段２に信号を出し加熱を開始する。

その後、制御手段１１は、第３の所定の温度以上を検知あるいは所定の温度勾配を検知すると湯沸し動作を終了し、加熱手段２により保温動作を行うように制御する。また、充電手段２１は、バックアップ電源７に所定の電流で充電を行う。充電の開始と終了は、電圧検知手段１０により、予め設定された開始、終了の電圧に達すると、制御手段１１が充電手段２１に信号を出し制御する。

充電時間計時手段２５は、充電が行われる際、電圧検知手段１０により所定の電圧範囲（例えば、電圧検知手段１０により２Ｖから５Ｖが検知される期間）に要する充電時間を計時して、制御手段１１にその結果を伝える。制御手段１１は、前記計時時間より第１の所定電圧を決定する（例えば、決定方法として計時時間が２分未満時は、第１の所定電圧を３Ｖ、計時時間が２分１秒〜２分３０の時は、第１の所定電圧を２．５Ｖ、計時時間が２分３１秒以上は２Ｖと予め設定しておく）。

次に、周囲にコンセントなどが無く、商用電源が入力されていない時に、抽出スイッチ１４が操作されると、その信号が制御手段１１に入力される。制御手段１１は、バックアップ電源７の電圧を、電動ポンプ５に供給すると共に、ポンプ駆動手段９に動作信号を出す。電動ポンプ５が駆動すると、容器１内の液体が、所定量排出され、飲料固定部６内の飲料パック１２または飲料粉末に供給され抽出が行なわれる。

電圧検知手段１０は、バックアップ電源７の電圧を随時検知し、第１の所定の電圧以下になると制御手段１１は電動ポンプ５の駆動停止を行う。

図２において、２３は、商用電源で、電源コード１６を通して、制御回路に供給され、整流回路１７、変圧回路１８、逆流阻止用のダイオード１９、レギュレータ２１を通して制御手段１１内のマイクロコンピュータ１１ａに入力されており、またダイオード１９の出力（以降Ｖｕ電源と呼ぶ）は、電動ポンプ５と、制御ＩＣ８ｃにも接続されている。

８ａ〜８ｊはそれぞれ、バックアップ電源７を昇圧してＶｕ電源とする電圧昇圧手段８の構成部品である。８ａは、入力平滑用コンデンサ、８ｆは、出力平滑用コンデンサ、８ｂは、チョークコイル、８ｄは、スイッチングトランジスタ、８ｅは、ダイオードである。８ｃは、制御ＩＣで、Ｖｕ電源を抵抗器８ｇ、８ｈによって得られる基準電圧を入力してスイッチングトランジスタ８ｄのスイッチングデューティー、あるいは電圧昇圧手段８の昇圧比率を決定し制御する。

制御手段１１は、マイクロコンピュータ１１ａで構成されている。マイクロコンピュータ１１ａは、中央制御室１１ｂと、ＡＤ変換器１１ｃと、電源認識装置１１ｄとを備え、電源コード１６を通して商用電源２３が供給されていることが、電流制限抵抗器２２を介して、マイクロコンピュータ１１ａ内で構成した電源認識装置１１ｄで認識されると、中央制御室１１ｂが、温度検知手段３の構成部品であるサーミスタ３ａと抵抗器３ｂの分圧信号に基づいて加熱制御する（図２には、加熱手段２の制御回路構成は図示していない。）。抽出スイッチ１４の信号入力を受けて、中央制御室１１ｂが、抵抗器９ｂを介して電動ポンプ駆動用トランジスタ９ａを駆動し、電動ポンプ５を動作させて容器１内の液体を排出する。また、中央制御室１１ｂは、バックアップ電源７の電源電圧を抵抗１０ａと１０ｂで分圧した値をＡＤ変換された値にて監視し、予め設定された値を検知すると充電手段２１に信号を出し充電を制御する。また、中央制御室１１ｄは、充電時に於いて、電圧検知手段１０からの信号により所定の電圧範囲に要する充電時間を計時し、その計時時間により第１の所定電圧を決定する。

次に、商用電源２３が供給されていないことを、電源認識装置１１ｄが認識すると、マイクロコンピュータ１１ａは、抽出スイッチ１４からの信号入力待ち状態となる。この時、マイクロコンピュータ１１ａの電源は、バックアップ電源７から昇圧されずに供給される。この時、制御ＩＣ８ｃによるスイッチング動作（スイッチングトランジスタ８ｄのオン、オフ制御）は、中央制御室１１ｂが、抵抗器８ｊを介して制御信号を出力することで停止している（以降この動作をバックアップモードと呼ぶ）。

飲料抽出機がバックアップモードである時に、抽出スイッチ１４から信号入力されると、中央制御室１１ｂより、抵抗器８ｊを介して動作開始信号が制御ＩＣ８ｃに出力され、スイッチングトランジスタ８ｄのスイッチング動作、すなわち電圧昇圧手段８によるバックアップ電源７の昇圧動作が開始する。昇圧動作時の電圧昇圧手段８の出力（Ｖｕ電源）は、抵抗器８ｇと抵抗器８ｈの分圧の形で制御ＩＣ８ｃにフィードバックされ、入力電圧の変化に関わらず、出力を常に一定電圧とするよう制御ＩＣ８ｃは、スイッチングトランジスタ８ｄのスイッチング動作を制御する。

また、前述の昇圧動作を行うと同時に中央制御室１１ｂは、抵抗器９ｂを介して電動ポンプ駆動用トランジスタ９ａを駆動し、容器１内の所定量の液体を排出する。

尚、上記バックアップモード時、バックアップ電源７の電圧を昇圧して電動ポンプ５に供給する例を説明したが、電圧昇圧手段８が無く、バックアップ電源７の電圧を電動ポンプ５に直接供給することも考えられる。

また、マイクロコンピュータ１１ａは、電圧検知手段１０の抵抗器１０ａ、１０ｂで検知されたバックアップ電源７の電圧を、マイクロコンピュータ１１ａ内のＡＤ変換器１１ｃで認識し、予め決められた第１の所定電圧以下を検知すると、中央制御室１１ｂは、抵抗器９ｂを介して、電動ポンプ駆動用トランジスタ９ａの駆動を停止し、電動ポンプ５の動作を停止する。

以上のように、本実施の形態における飲料抽出機は、本体に電源を供給するバックアップ電源７と、所定の電流でバックアップ電源７に充電を行う充電手段２１と、商用電源２３が入力されない時にバックアップ電源７の電圧を電動ポンプ５に供給すると共に電動ポンプ５を駆動して所定量の液体を排出し抽出動作を行う制御手段１１を備えることにより、商用電源２３がない時でも、飲料の抽出が可能となり、使用者の利用範囲が広がり使い勝手の良いものとなる。

また、充電時間計時手段２５は、充電が行われる際、電圧検知手段１０により所定の電圧範囲に要する充電時間を計時して、制御手段１１は、前記計時時間に対応した電圧を第１の所定電圧とすることにより、充電時間によりバックアップ電源７の各電圧での残存エネルギー量が予測でき、バックアップの経年劣化による急速な電源電圧の低下となる前に抽出を停止することが可能となり、電動ポンプ５の回転数の急速な低下による抽出不良を未然に防ぐことができ、使い勝手の良いものとなる。

また、商用電源２３が入力されない時、バックアップ電源７の電圧を昇圧して電動ポンプ５に電源を供給する電圧昇圧手段８を備えることにより、バックアップ電源７の電源電圧が低下しても、電圧昇圧手段８により電圧を昇圧することができ、電動ポンプ５に安定した電源電圧を供給することが可能となり、電動ポンプ５の回転数低下による抽出不良を防止することができる。

また、商用電源２３が入力されない時、電圧検知手段１０が第１の所定電圧以下を検知すると、電圧昇圧手段８による昇圧動作を停止させることにより、バックアップ電源７の残存エネルギーが少ない状態からの昇圧による電圧昇圧手段８の回路電流増大化を防止することが可能となり、電圧昇圧手段８を構成する電子部品が過負荷となることなく信頼性の高い機器となる。

また、制御手段１１は、電動ポンプ５の停止を、抽出途中に行わず、所定量の排水が終了して抽出動作が完了するまで延期するようにすれば、抽出途中の急な停止による使用者の不満を防止できる。

また、制御手段１１は、電圧昇圧手段８による昇圧動作の停止を、抽出途中に行わず、所定量の排水が終了して抽出動作が完了するまで延期するようにすれば、抽出途中の電動ポンプ５の回転数低下による抽出不良を防止することができ、使い勝手の良いものとなる。

また、第１の所定電圧よりも高い電圧を、第２の所定電圧として予め設定し、ＡＤ変換器１１ｃにより、第２の所定電圧が検知されると、中央制御室１１ｂは、抵抗器２４を介して、報知手段１３（ここではＬＥＤ）を点滅させるようにすれば、使用者にバックアップ電源７の残存エネルギーが残り少なくなっていることを報知でき、抽出動作が不可能となる前に、使用者にバックアップ電源７に充電もしくは、バックアップ電源７の交換をするように促すことができるので、電源コード１６が、商用電源２３に接続されていない状態に於いて、バックアップ電源７で突然抽出できなくなる機会を低減することができる。

尚、本実施の形態におけるバックアップ電源７は、マンガン乾電池、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケルカドミウム蓄電池等の２次電池の何れにしようとも本実施の形態と同等の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる飲料抽出機は、商用電源がない所でも、飲料の抽出が可能となり、使用者の利用範囲が広がり使い勝手の良い飲料抽出機を提供できる。

本発明の実施の形態１における飲料抽出機の概略構成を示す図 同飲料抽出機の制御回路の構成図 従来の飲料抽出機の概略構成を示す図

符号の説明

１ 容器
２ 加熱手段
３ 温度検知手段
４ 出水経路
５ 電動ポンプ
６ 飲料固定部
７ バックアップ電源
８ 電圧昇圧手段
９ ポンプ駆動手段
１０ 電圧検知手段
１１ 制御手段
１２ 飲料パック
１３ 報知手段
２１ 充電手段
２５ 充電時間計時手段

Claims (6)

1. 液体を収容する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、液体を排出するための出水経路と、前記出水経路の途中に配され前記容器内の液体を排出する電動ポンプと、前記電動ポンプを駆動するポンプ駆動手段と、前記電動ポンプによって排出される液体により抽出される飲料パックまたは飲料粉末を設置する飲料固定部と、商用電源が入力されない時、少なくとも前記電動ポンプに電源を供給するバックアップ電源と、前記バックアップ電源に充電を行う充電手段と、前記バックアップ電源への充電時に、所定の電圧範囲に要する充電時間を計時する充電時間計時手段と、前記バックアップ電源の電圧を検知する電圧検知手段と、前記ポンプ駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、商用電源が入力されない時、前記ポンプ駆動手段を充電時間計時手段により計時された時間に応じて決定された第１の所定電圧を電圧検知手段が検知すると、電動ポンプの駆動を停止することを特徴とする飲料抽出機。
2. 抽出途中に於いて、抽出動作が完了するまで電動ポンプの駆動を停止しないものとした請求項１に記載の飲料抽出機。
3. 商用電源が入力されない時、バックアップ電源の電圧を昇圧して電動ポンプに電源を供給する電圧昇圧手段を備えた請求項１〜２の何れか１項に記載の飲料抽出機。
4. 制御手段は、商用電源が入力されない時、電圧検知手段が第１の所定電圧以下を検知すると、昇圧動作を停止する請求項３に記載の飲料抽出機。
5. 抽出途中に於いて、制御手段は、抽出動作が完了するまで昇圧動作を停止しないものとした請求項４に記載の飲料抽出機。
6. 電圧検知手段が、第２の所定電圧以下を検知すると、視覚的あるいは聴覚的に報知する報知手段を設けた請求項１〜５の何れか１項に記載の飲料抽出機。

Images