JPH0698100B2 - 飲料抽出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般家庭において使用するコーヒー沸し器等
の飲料抽出器に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の飲料抽出器は、水容器で湯を沸し、その
水温を感知して加熱回路を開成し、そしてレバーを操作
することにより給湯を行なわせるようにしていたが、こ
の装置においては、湯が沸いた直後に給湯しないと水温
が低下してしまって、コーヒー等の成分を十分に抽出す
ることができず、その結果、でき上ったコーヒー液も温
度が低く、まずいものしか得られなかった。

この問題を解決するために、例えば実公昭50−37964号
公報に示す装置が提案されていた。すなわち、第４図お
よび第５図に示すように、水容器１の下端近傍に加熱ヒ
ーター２を装備し、かつ水容器１の底部に位置する給湯
口３に弁４を設け、この弁４を反転ばね状の弾性温度感
知板で構成していた。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、水容器１に入れた水が加熱
ヒーター２によって加熱され、水温が所定以上になると
弁４が反転して給湯口３を開き、その給湯口３より湯が
下方のフィルターケース５へ自動的に滴下するが、感熱
部材（弁４）が水容器１内にあるため、劣化しやすく、
その結果、特性が変化するという問題があり、また加熱
ヒーター２の電源回路と、弁４の開閉はそれぞれ別個に
行なわせるようになっているため、加熱ヒーター２が空
焼状態になったり、水温が低いうちに加熱ヒーター２が
断電されて弁９が開かないという問題があった。さらに
水容器１内の弁４の取付位置による水温感知バラツキや
弁４自体の温度バラツキにより、どうしても水温を低く
設定せざるを得ないうえに、給湯温度も器体に差を生じ
るものであった。したがって、美味なコーヒー抽出の条
件である「一度沸騰した高温の湯を初期より給湯してコ
ーヒー粉を充分に膨潤させながら短時間（３〜４分）に
抽出する」を満足できるものではなかった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、常に給湯
する温度は必ず一度沸騰した高温度の熱湯を自動的に給
湯でき、しかも誤動作がなく、操作が確実で、かつ沸騰
時に発生する蒸気を抽出容器側に導くように構成するこ
とによって、コーヒー粉の膨潤作用や容器の保温効果を
果たして有効成分の効果的な抽出と、温度低下による味
の低下を効率よく防止し得るとともに、その操作性を簡
便化したコーヒー沸し器等の飲料抽出器を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、コーヒー等の原
料を収容する抽出容器と、発熱体を有する水容器と、こ
の水容器の水が加熱沸騰して発生する蒸気を感知する蒸
気感知素子と、この蒸気感知素子の動きに連動して前記
水容器の水を前記抽出容器に給湯する給湯弁と、前記水
容器で発生した蒸気を前記抽出容器に導く第１の蒸気口
と、前記水容器で発生した蒸気を前記蒸気感知素子に導
く第２の蒸気口と、前記第１の蒸気口の開放を前記第２
の蒸気口より優先して開放できる設定自在な操作手段と
を備えたものである。

作用 上記構成によれば、コーヒー粉等への給湯は必ず沸騰し
た高温度の熱湯を初期より供給して短時間に抽出を完了
することができるとともに、発生した蒸気を給湯前にコ
ーヒー粉等の抽出容器に導くことにより、給湯前のコー
ヒー粉を蒸気で充分にふくらませて膨潤させ、成分抽出
の容易な状態を実現できるため、美味なコーヒー抽出の
秘決を充分に満足して効果的な成分抽出によるコクのあ
る香り豊かなコーヒー液が得られる。また沸騰感知に連
動する自動給湯構成や蒸気案内経路の自動切換構成の設
定手段は、操作の簡便性と使用上の選択の幅を広げた使
い勝手の向上を果たすことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図にもとづいて
説明する。図において、11は本体で、この本体11は基台
12と、その上方の容器部13と、この容器部13と前記基台
12の側面を連結する形の支柱14とよりなり、この本体11
に囲まれて右側が切除開放された略コ字形の収納部15が
形成される。16は前記容器部13の上方に取付けた水容器
で、この水容器16の底部には発熱体17と給湯弁18が設け
られ、かつ上部には注水口19が形成され、この注水口19
に蓋体20が被着される。21は水容器16の規定水位上方の
側壁面に設けられた略Ｔ字形の蒸気口で、途中の分岐点
に設けた切換弁22を介して水容器16内といずれか一方が
連通する。

前記給湯弁18は昇降自在な弁棒23に取付けられた弁体24
が弁ばね25により常時閉弁されるように取付けられ、か
つ弁棒23が弁ばね25の力に抗して上昇すると開弁し、こ
の開弁により前記水容器16の水が給湯パイプ26を介して
収納部15の上部の注湯口27に導かれる。28は前記注湯口
27の下方に位置し、かつカップ29の上面に載置されるフ
ィルターケースで、下端面に抽出口30を形成し、かつ内
方にフィルター31を収めている。

32はフィルターケース28の上面を覆い、注湯口27からの
熱湯をコーヒー粉に導く開口穴33を有するケース蓋であ
る。前記フィルターケース28を載置したカップ29を収納
部15に装着した場合、カップ29の底面は基台12に設けら
れたカップ載置部34に収まり、下方から保温ヒーター35
と、この保温ヒーター35を制御するサーモスタット36に
より加熱保温される。

37は前記水容器16の蒸気口21側の支柱14の上面より突出
し、かつ水容器16と並設した略筒形の蒸気感知管で、こ
の蒸気感知管37は上部端面および側面にいくつかの開口
穴38を形成し、かつ、その上端部には切換弁22を介して
前記蒸気口21に接続される第２の蒸気口39が接続されて
いる。

40は前記蒸気感知管37の内部上方に配置される蒸気感知
素子で、この蒸気感知素子40は常時（常温時）は下方に
配置されるバイアスばね41のばね力を受けて容易に変形
されて密着し、そして100℃以下のある一定温度では記
憶処理された元の状態に復元力をもって伸長するTi−Ni
系もしくはCu系等の形状記憶合金によってコイルばね状
に構成されている。この蒸気感知素子40の伸長動作は、
蒸気感知管37の内面で昇降自在な摺動棒42により下方の
回転自在な弁レバー43の一端に伝わる。

44は蒸気感知管37の下部で下端周縁部が固着され、かつ
内方に前記摺動棒42を気密保持して上下動自在に設けら
れた防水パッキンで、蒸気感知管37内と本体11内を気密
的に遮断している。前記弁レバー43が回動すると、この
弁レバー43は発熱体17を断電する常閉接点である給電ス
イッチ45の開成と弁棒23の押し上げによる給湯弁18の開
放を行ない、かかる状態をばね付勢された係止レバー46
で保持するようになっている。

47は前記蒸気口21に切換弁22を介して接続される第１の
蒸気口で、この第１の蒸気口47は容器部13の内方を貫通
して収納部15側に案内され、かつその開口部48を前記フ
ィルターケース28の側壁前面に位置させている。49は前
記開口部48に対向した流入口50を有し、かつ前記フィル
ターケース28の下部を覆う形で弾性係合もしくは超音波
接合してフィルターケース28と一体化された蒸気環で、
外方にフィルターケース28への連通孔51を、また内方に
カップ29側への連通孔52をそれぞれ有し、そして抽出容
器（フィルターケース28,カップ29）のいずれとも連通
孔51,52を介して連通している。

53は支柱14の上部に設けられ、かつ自己復帰するスター
ト釦であり、54は切換弁22を駆動して水容器16内と第２
の蒸気口47との開放時間を設定できる操作つまみで、こ
の操作つまみ54は内部のゼンマイタイマー装置55に連結
され、そしてこの操作つまみ54を巻上げて操作すると時
間を長く設定できる。前記ゼンマイタイマー装置55はゼ
ンマイの力により回転するカム56と、このカム56の回転
を指示するラチェット解除片57を有し、操作つまみ54が
「０」の位置にある時はカム56に設けた突出部58がばね
付勢されてカム56の周縁に接触する伝達板59の一片に当
接し、伝達板59を反時計方向に回動する。

前記スタート釦53は２段階に構成され、通常はばね付勢
されて上方に位置し、下方に押し下げると、係止板60に
第１の段部が係合して係止されると同時に突片が電源ス
イッチ61を閉成する。さらにスタート釦53を押し下げる
と、突片は電源スイッチ61の閉成状態を保ち、そして第
２の段部が前記伝達板59の他片に係合して最下部に位置
する。またこの状態ではスタート釦53の下片が前記ゼン
マイ装置55のラチェット解除片57を押し下げてゼンマイ
駆動を開放すると同時に、上片が伝達棒62を下方に押し
下げて保持する。

次に伝達棒62と前記切換弁22の構成について説明する。
前記切換弁22は常時ばね付勢されて第１の蒸気口47側を
閉成し、かつ第２の蒸気口39側を開放する弁体63と、移
動自在なダイヤフラム64に途中が気密保持されて貫通
し、その一片が前記弁体63に係合する切換レバー65とを
有している。また切換レバー65は支点を介して他片が前
記伝達棒62の上部に係合しているもので、伝達棒62を押
し下げると、切換レバー65が回転し、この回転により弁
体63は第２の蒸気口39側を閉成するとともに、逆に第１
の蒸気口47側を開放する。66は停止釦で、この停止釦66
を押し下げると、係止板60と係止レバー46が操作されて
スタート釦53と弁レバー43の係止を解除する。

次に上記構成の作用について説明する。まずコーヒー粉
とフィルター31を投入したフィルターケース28をカップ
29に載せ、収納部15のカップ載置部34に載せる。このと
き、フィルターケース28に取付けた蒸気環49の流入口50
を、収納部15に案内されている第１の蒸気口47の開口部
48と対向させて位置させる。なお、この位置規制は容器
部13または支柱14等からフィルターケース28もしくはカ
ップ29の位置規制リブを形成することにより可能とな
る。

また水容器16内に注水して蓋体20をかぶせ、そして操作
つまみ54を規定量の４カップの位置に回してセットする
と、カム58が回動して突出部58による伝達板59への規制
力がなくなるため、その突出分だけ伝達板59は時計方向
への回動力を有してスタート釦53への付勢力を増す。な
お、この時点ではゼンマイタイマー装置55はラチェット
機構により駆動を制止されており、回動しない。

次にスタート釦53を最下部まで押し下げると、第１の段
部が係止板60との係止を通過し、前記付勢力を増した伝
達板59が第２の段部に係合した位置で係止して保持され
る。（第３図蒸らしの位置） またスタート釦53は上片が伝達棒62を切換弁22のばね力
に打ち勝って下方に位置させることにより、水容器16と
第１の蒸気口47を開放し、第２の蒸気口39を閉成する。
それとともにスタート釦53の一片が電源スイッチ61を閉
成することにより、発熱体17および保温ヒーター35に通
電される。これと同時にスタート釦53の他片がラチェッ
ト解除片57を押圧してゼンマイ装置が働く。

前記水容器16の水は、発熱体17により加熱されて温度上
昇し、100℃近くでは水面で湯気を生じている程度であ
るが、加熱がさらに進んで100℃の沸点に達すると、そ
れが蒸気に変わり、以後蒸気が連続して発生するように
なる。蒸気圧が勢いを増すと、その蒸気は水容器16の上
部の蒸気口21より切換弁22を介して開放している第１の
蒸気口47の開口部48より吐出される。この吐出蒸気は近
接する流入口50より蒸気環49内に案内され、フィルター
ケース28自体を下方より温めるとともに、蒸気の一部は
連通孔51よりフィルターケース28に侵入し、コーヒー粉
に当たってコーヒー粉を蒸らす。その温度は高温度で熱
量も大きく、したがってコーヒー粉を充分にふくらませ
て膨潤させ、以後の給湯で成分が容易に抽出されやすい
状態をつくる。

またフィルターケース28の加熱は、冷たいフィルターケ
ース28を使用した場合、コーヒー粉が冷やされて給湯し
てもすぐに温度が上がらないため、充分にコーヒー粉が
ふくれず抽出効率が悪くなるという欠点と、抽出した高
温度のコーヒー液がフィルターケース28の内面を伝わる
途中で冷やされて温度が低下し、味が落ちてまずくなる
不具合点を解消することができるもので、蒸らし効果に
よるコーヒー粉の膨潤はもちろんの事、抽出容器28によ
る不具合点をなくして、抽出効率の向上と抽出液の温度
低下を解消して美味なコーヒー液をつくり出すことがで
きる。

その上、蒸気環49に案内された蒸気の一部は連通孔52よ
りカップ29内にも導かれてカップ29を温める。この抽出
容器（フィルターケース28,カップ29）への蒸気案内時
間（蒸らし時間）は、湯沸し時間（約５分）を加味した
ゼンマイタイマー装置55で設定され、規定量４カップの
場合、約5.5〜６分に設定されている。

コーヒー粉が十分に膨潤した段階で、タイマーカム56が
「０」の位置に戻り、突出部58が伝達板59を押し上げる
ので、支点を介した他片が反時計方向に回動し、そして
この回動により、他片によるスタート釦53の係止が解除
され、スタート釦53は上方に移動する。（第３図のドリ
ップの位置）この上方の位置は、ばね付勢された係止板
60がスタート釦53の第１の段部に係合して維持される。
なお、電源スイッチ61は閉成した状態を保つ。またスタ
ート釦53の位置移動は上片による伝達棒62の押し下げ力
を失うため、切換弁22内のばね力により弁体63が移動
し、伝達棒62が上方に移動する。

切換弁22は第１の蒸気口47を閉成し、第２の蒸気口39を
開放する。これにより、抽出容器（28,29）側への蒸気
吐出が止まり、水容器16内の蒸気は蒸気感知管37側に吐
出される。この蒸気は開口穴38より内設する蒸気感知素
子40に勢いよく当たる。そしてこの蒸気により、蒸気感
知素子40の温度は素早く加熱されて周囲の大気温度から
100℃への急激な温度上昇をきたし、圧縮されたコイル
ばね形状の形状記憶合金が伸長する。この動きはバイア
スばね41のばね力に抗して摺動棒42を押し下げ、弁レバ
ー43を反時計方向に回動させる。この弁レバー43が回動
すると、弁棒23が押し上げられて給湯弁18を開放し、沸
騰した水容器16内の熱湯が短時間（３〜４分に設定）の
うちに給湯パイプ26を介して注湯口27に案内され、かつ
散水して滴下する。この滴下湯は、ケース蓋32の開口穴
33より蒸気により蒸らされてふくらんでいるコーヒー粉
に注がれる。なお、給湯までの時間、つまり切換弁22の
切換→蒸気感知素子40の感知と動作→弁レバー43の回動
→給湯弁18の開放までのタイミングは、コーヒー粉への
蒸気吐出停止後のコーヒー粉の膨潤作用時間として有効
に働く。したがって給湯は蒸気によるコーヒー粉の蒸ら
し作用を要して充分に膨潤したタイミングをもって注湯
され、そしてコーヒー粉からは給湯開始と同時にコーヒ
ーの有効成分を効果的に析出して真にコクのある香り豊
かなコーヒー液を抽出する。また抽出されたコーヒー液
は抽出容器（28,29）による温度低下の影響を受けるこ
となく、カップ29内に溜まり、保温ヒーター35およびサ
ーモスタット36によって飲みごろの温度を保つ。つま
り、コーヒー粉に注がれる熱湯は一度沸騰した高温度の
熱湯を初期より供給するとともに、蒸気によるコーヒー
粉の膨潤効果を付加してから、短時間に熱湯を給湯して
抽出を完了するもので、美味なコーヒー抽出の条件を満
足して美味なコーヒー液が得られる。

また抽出容器（28,29）を蒸気で加熱することは、抽出
容器（28,29）がコーヒー粉や給湯温度の熱を奪って、
コーヒーの抽出温度を下げてコーヒー成分が充分に抽出
されないという問題や、抽出されたコーヒー液の温度を
下げて味をまずくするという不具合点を解消することが
できるものである。

一方、前記弁レバー43の回動は、給湯弁18の開放と同時
に、給電スイッチ45を開成して発熱体17への通電を断
ち、水容器16内の水の加熱を停止する。沸騰後の加熱停
止は給湯弁18の開放によって、水容器16内の水が給湯完
了した後の発熱体17による空焼防止を果たす。この給湯
弁18と給電スイッチ45の開成は係止レバー46による弁レ
バー43の回動後の係止で保持される。

またゼンマイタイマー装置55と切換弁22による抽出容器
（28,29）側への蒸気案内は直接蒸気感知素子40に蒸気
を導いて給電スイッチ45を開放し、発熱体17を断電する
場合に比べてさらに水容器16内の水の沸騰時間をより長
く設定自在となすもので、この沸騰作用は、「カビ臭」
や「カルキ臭」の原因であるカルキや二酸化炭素または
発ガン物質のトリハロメタン等の揮発促進を図り、「う
まい水」の生成が可能となり、その結果、コーヒーその
他の飲料成分が水中の不良成分の影響を受けずに飲料成
分のみの効果的な抽出が行なえ、さらに沸騰後の加熱促
進は水中の雑菌撲滅効果を有するもので、老人や赤ん坊
等、身体の弱い者への熱湯供給やミルク等へのコーヒー
液以外の使用が可能となる。

一方、伸長した前記蒸気感知素子40を構成する形状記憶
合金は、発熱体17の断電により蒸気吐出がなくなるた
め、空冷され、そしてこの空冷により温度降下した形状
記憶合金は、記憶処理した伸長状態への復元力が消滅す
るため、バイアスばね41により最初の圧縮された密着状
態に押し戻される。この形状記憶合金が伸長した後、再
びバイアスばね41で押し戻されるまでの時間は、通常、
水容器16内の給湯完了までの短い時間で設定されてい
る。そして使用後は、停止釦66を押し下げると、スター
ト釦53および弁レバー43の係止が解除され、かつ給電ス
イッチ45が閉成されるが、電源スイッチ61が開成するの
で、発熱体17および保温ヒーター35は断電される。それ
と同時に給湯弁18が閉じる。

なお、抽出容器（28,29）側への蒸気案内を必要としな
い場合、使用者は操作つまみ54を設定することなく、ス
タート釦53を一段押し下げたドリップ（第３図）の位置
でセットすれば、水容器16内で発生した蒸気は抽出容器
（28,29）側への吐出を行なうことなく、初期より蒸気
感知管37へ案内され、そして蒸気感知素子40の動きによ
り給湯弁18を開放して抽出容器（28,29）への熱湯供給
を行ない、コーヒー液を抽出できるもので、その選択は
自由である。

このように本実施例の飲料抽出器は、コーヒー粉等の原
料を収容する抽出容器（フィルターケース28,カップ2
9）と、水容器16の水が加熱沸騰して発生する蒸気を感
知する蒸気感知素子40と、この蒸気感知素子40の動きに
連動して前記水容器16の水を前記抽出容器（28,29）に
給湯する給湯弁18と、前記水容器16で発生した蒸気を前
記抽出容器（28,29）に導く第１の蒸気口47と、前記水
容器16で発生した蒸気を前記蒸気感知素子40に導く第２
の蒸気口39と、前記第１の蒸気口47の開放を前記第２の
蒸気口39より優先して開放できる設定自在な操作手段54
とを備えて構成しているため、コーヒー粉等への給湯温
度は必ず初期より沸騰したものを供給することができる
とともに、熱湯供給前に発生した蒸気を抽出容器（28,2
9）側に案内することにより、原料を蒸気によって蒸ら
し、粉をふくらませて充分に膨潤させることができ、そ
の結果、成分抽出を容易な状態にもっていくことが可能
となるため、成分の抽出効率が非常に高められ、美味な
成分抽出の秘決条件を満足して、コクのある香り豊かな
美味な抽出液が得られるものである。また蒸気によって
抽出容器（28,29）を加熱できるため、抽出容器（28,2
9）による抽出温度低下も防止して常に安定した条件を
維持できるとともに、抽出したコーヒー液の温度低下を
少なくしてより長く美味なコーヒー液の保温が可能とな
り、その分、構成によっては保温ヒーター35の消費電力
低下や廃止を可能として構成の簡素化や安価な製造がが
可能となる。

また操作つまみ54を設定するだけで、抽出容器（28,2
9）側への蒸気案内時間が設定されると同時に、蒸気案
内の切替えが自動的に行なわれる構成の採用や蒸気感知
素子40による自動的な給湯操作は操作の簡便性を向上さ
せることができる。さらに上記操作手段による設定は使
用者の意志によって選択自在であり使い勝手の幅を増加
している。

そしてまた抽出容器（28,29）側に蒸気を案内した後、
蒸気感知素子40で給湯弁18を開放して給湯する構成は、
蒸気感知素子40側に蒸気をすぐに案内する場合より沸騰
時間を長くしているので、カルキや二酸化炭素およびト
リハロメタン等の揮発促進を促して除去し、その結果、
抽出物への熱湯はそれら有害成分の少ない「うまい水」
として供給できるため、抽出した飲料液にそれらの不良
成分の混入がなくなるものである。

また沸騰加熱の延長は水容器16内の熱湯の雑菌撲滅作用
を促すもので、身体の弱い者への熱湯供給や赤ん坊のミ
ルク生成等に使用することができるため、その実用的効
果は大である。そして本実施例においては、蒸気感知素
子40として形状記憶合金を用いているため、配線部品が
不要となり、また感知と動作を同時に行なうことができ
るもので、１つの部品によって、感知ずれを解消するこ
とができるとともに、構成も簡素化されている。

なお、上記実施例においては、加熱効率を考慮して直接
水容器16に発熱体17を取付けたものについて説明した
が、発熱体17と水容器16を分離し、循環水路を形成して
循環加熱するように構成して、水容器16の合成樹脂化や
着脱方式の採用を図ったり、また第１と第２の蒸気口を
一定の割合で常時開放し、かつ常に第１の蒸気口への蒸
気を優先し、抽出容器側への蒸気案内後、給湯を開始す
るように構成したり、本実施例の蒸気口を水容器16内に
設けて配置したりする等、その要旨を逸脱しない範囲で
適宜変更して採用しても良いのはもちろんである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、給湯される熱湯は必ず沸
騰したものを使い、かつその熱湯は初期より高温度で供
給できるのはもちろんの事、蒸気による蒸らし作用を有
して被抽出物の膨潤効果を高めて抽出できるため、粉の
ふくらみが充分となり、その結果、効率よく有効成分の
抽出が行なえ、香り高い飲料液が得られる。またその給
湯動作も自動的に行なえ、かつ誤操作がなく、操作性が
簡便となる。さらに沸騰湯の使用は、水の中に含まれる
カルキや二酸化炭素またはトリハロメタン等の有害成分
の揮発除去と雑菌の撲滅効果を果たしてうまい水を生成
し、これにより、不純物の少ない熱湯供給により美味し
い香り豊かな被抽出物の成分液の飲用ができる等種々の
すぐれた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す飲料抽出器の断面図、
第２図はその要部断面図、第３図はその操作表示部を示
す正面図、第４図は従来の飲料抽出器を示す断面図、第
５図はその要部断面図である。 16……水容器、17……発熱体、18……給湯弁、21……蒸
気口、22……切換弁、28……フィルターケース、29……
カップ、39……第２の蒸気口、40……蒸気感知素子、47
……第１の蒸気口、54……操作つまみ（操作手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コーヒー等の原料を収容する抽出容器と、
   発熱体を有する水容器と、この水容器の水が加熱沸騰し
   て発生する蒸気を感知する蒸気感知素子と、この蒸気感
   知素子の動きに連動して前記水容器の水を前記抽出容器
   に給湯する給湯弁と、前記水容器で発生した蒸気を前記
   抽出容器に導く第１の蒸気口と、前記水容器で発生した
   蒸気を前記蒸気感知素子に導く第２の蒸気口と、前記第
   １の蒸気口の開放を前記第２の蒸気口より優先して開放
   できる設定自在な操作手段とを備えた飲料抽出器。
2. 【請求項２】前記操作手段は、第１の蒸気口を一定時間
   開放した後に第２の蒸気口を開放するタイマー装置を具
   備してなる特許請求の範囲第１項記載の飲料抽出器。