(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、水を入れるタンクと、逆止弁と、湯生成装置と、貯湯タンク底部と前記貯湯タンク底部に弾性部材を介して着脱可能な貯湯タンク容器部からなる貯湯タンクと、コーヒー抽出室と、前記貯湯タンク底部に前記コーヒー抽出室に湯を供給する管体と、前記管体を所定の隙間を設けて覆う位置に配設した蓋体を備え、前記蓋体の底部と前記管体の上端部との隙間は前記管体の入口の最大内径寸法以下としてサイフォン現象を生じさせ、間欠的に湯を前記コーヒー抽出室へ供給するとともに、前記貯湯タンク底部または、前記貯湯タンク容器部の本体への装着の有無を検知する検知手段を備え、前記湯生成装置への通電を制御するようにしたコーヒー沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー粉に湯生成装置からの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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆるコクのあるおいしいコーヒーを抽出するには、コーヒー粉全体を一旦湯で膨張させることで、コーヒー粉を蒸らし、コーヒーの良質成分を抽出し易くした後、間欠的に適度の給湯をしてコーヒー液を抽出すると良いことが知られている。このような蒸らし効果機能を有し、お湯を間欠給湯をする安価なコーヒー沸かし器は、特開昭５８−１４３７２２公報で知られている。この公報に記載のコーヒー抽出器は、サイフォン現象により間欠的に湯をコーヒー抽出室に供給する貯湯タンクを本体に備えた構成を持っているため、より理想的なコーヒー抽出が可能となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、貯湯タンク内の内圧の上昇、サイフォン機構部の外気との空気の入れ替わりの不安定及び、入口の流路抵抗、湯生成装置からの給湯位置の不具合等により、サイフォン現象がコーヒー抽出途中で必ずしも間欠的に行わず連続的に湯が供給されてしまい、間欠供給によるおいしいコーヒーの抽出ができなくなることがあった。
【０００４】
また、前記構成のコーヒー沸かし器では抽出完了時に貯湯タンク内に残水する場合があり、その課題を解決するために、実開昭５９−７３２３２公報で知られているような貯湯タンクの底にコーヒーの抽出完了後、開放可能とする弁装置の設置が考案されているが、部品の構成が複雑になり、コーヒー抽出部の着脱が困難になるといった課題が生じていた。
【０００５】
本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、安価で簡単な構成で抽出後貯湯タンク内の残水の除去を行うことができ、かつ安定したコーヒー抽出室への間欠給湯を行い、おいしいコーヒーを抽出することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のコーヒー沸かし器は、本体と、水を入れるタンクと、逆止弁と、湯生成装置と、貯湯タンク底部と前記貯湯タンク底部に弾性部材を介して着脱可能な貯湯タンク容器部からなる貯湯タンクと、コーヒー抽出室と、前記貯湯タンク底部に前記コーヒー抽出室に湯を供給する管体と、前記管体を所定の隙間を設けて覆う位置に配設した蓋体を備え、前記蓋体の底部と前記管体の上端部との隙間は前記管体の入口の最大内径寸法以下としてサイフォン現象を生じさせ、間欠的に湯を前記コーヒー抽出室へ供給するとともに、前記貯湯タンク底部または、前記貯湯タンク容器部の本体への装着の有無を検知する検知手段を備え、前記湯生成装置への通電を制御するように構成としたものである。
【０００７】
これによって、安定したコーヒー抽出室への間欠給湯を行いおいしいコーヒーを抽出することができる。
【０００８】
また、コーヒー抽出完了後貯湯タンクの残水を簡単に除去することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、本体と、水を入れるタンクと、逆止弁と、湯生成装置と、貯湯タンク底部と前記貯湯タンク底部に弾性部材を介して着脱可能な貯湯タンク容器部からなる貯湯タンクと、コーヒー抽出室と、前記貯湯タンク底部に前記コーヒー抽出室に湯を供給する管体と、前記管体を所定の隙間を設けて覆う位置に配設した蓋体を備え、前記蓋体の底部と前記管体の上端部との隙間は前記管体の入口の最大内径寸法以下としてサイフォン現象を生じさせ、間欠的に湯を前記コーヒー抽出室へ供給するとともに、前記貯湯タンク底部または、前記貯湯タンク容器部の本体への装着の有無を検知する検知手段を備え、前記湯生成装置への通電を制御するようにしたことにより、管体入口上部で湯と空気の入れ替わりを促すことによりコーヒー抽出室への安定した間欠的給湯が可能となる。
【００１０】
また、前記貯湯タンク底部と貯湯タンク容器部が着脱可能としたことで簡単な構成でコーヒー抽出後の残水の処理が可能となる。
【００１１】
さらに、貯湯タンク底部または、貯湯タンク容器部を取り外している時に、湯生成装置に通電しなようにすることで、誤使用によるお湯の外部への飛散を防止し安全性の向上となる。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例について図１〜図１０を参照して説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１を説明するコーヒー沸かし器の断面図である。図において１はコーヒー沸かし器の本体で水を投入するためのタンク２を設置している。タンク２の底部には逆止弁３を介し、電源スイッチ２４（図示せず）により入切する電気ヒーター２６（図示せず）を備えた湯生成装置４を通過し、上方に位置する貯湯タンク５内に導水する水路６が連接されている。湯生成装置略下方には、コーヒー抽出後の抽出液を貯めておくための容器９の開口部にコーヒーを抽出するための紙フィルター７と略相似形のコーヒー抽出室８が設置されている。なお容器９は本体１の湯生成装置４の上方に、保温プレート１０を介して構成されている保温台１１上に設置されている。この保温台１１は、コーヒー抽出後、図５の回路図に示すように湯生成装置４の電気ヒーター２６をサーモスタット１２により通電を制御することで、容器９内のコーヒー液を保温する。１３はコーヒー抽出室蓋で、貯湯タンク５から給湯され、活性炭等の水質改善フィルター１４を通過して、コーヒー抽出室８に供給される湯を散水するための、散水部１５を備えている。
【００１４】
図２は実施例１のコーヒー沸かし器の貯湯タンクの詳細断面図である。貯湯タンク５は、貯湯タンク底部５ａと、貯湯タンク容器部５ｂ間に配置する弾性部材３３は、貯湯タンク底部５ａ外周の壁部１６により位置を固定している。また、貯湯タンク容器部と本体取り付け孔の嵌合関係を示す図３に示されるように、本体１に設けた３ヶ所の固定孔１７に、貯湯タンクの容器部５ｂの外周に設けられた爪部１８を固定孔１７に貫通させた後、上から見て時計方向に回転させ、弾性部材３３を押圧で変形させることにより、貯湯タンク５内の気密性を保つようになっている。１９は、貯湯タンク５の内圧上昇を１．２気圧以上になることを防止するために調整し開口した孔部である。
【００１５】
また、器体１の貯湯タンク取付け部２０の近傍には、貯湯タンク５を時計方向に回転させ取付け時に、前記爪部１８により接点を閉じて貯湯タンク５や貯湯タンク容器部５ｂの装着の有無を検知するための検知手段であるマイクロスイッチ３１が、設置されている。
【００１６】
２１は、貯湯タンク５の貯湯タンク容器部５ｂの回転中心にほぼ一致する位置に貯湯タンク５の貯湯タンク底部５ａ上に設けた、コーヒー抽出室８へ湯を供給するための管体である。本実施例では管体２１は略円筒形状をしている。管体２１の開口部となる上端部２１ａを覆う有底の蓋体２２の底部２２ａとの隙間ｘを管体２１の上端部２１ａの最大内径寸法ｄ（以下内径ｄ）以下に設定している。また、蓋体２２の先端部２２ｂは、貯湯タンク底部５ａとの隙間ｙを前記隙間ｘと同等以上に設定したいる。
【００１７】
また、貯湯タンク底部５ａは、壁部１６の最高部１６ａから、蓋体２２の外周より、隙間ｚを隙間ｙ以上確保した位置に傾斜をさせる。尚、貯湯タンク底部５ａの傾斜部の最下点１６ｂに段差ｖが生じる場合、隙間ｙよりも小さくすることが望ましい。
【００１８】
以上の寸法関係を整理すると、サイフォン効果の得るための構成の寸法関係は、内径ｄ≧隙間ｙ≧隙間ｘ、隙間ｚ≧隙間ｙ、隙間ｙ≧隙間ｖの関係となる。
【００１９】
また、蓋体２２は、管体２１と同心に設置された有底円筒状であり両円筒の間隔ｗより大きな曲面を蓋体底部２２ａに設定することにより、管体頂点ｓと曲面間の距離ｔを除々に変化させて、間隔ｗと隙間ｘを連結させている。さらに、蓋体２２の開口側端面２２ｂ内外の角部には、曲面を有した形状に設定されている。本実施例は１つ曲面で設定されており、貯湯タンク底部５ａ側には直線部がないように設定されている。２３は貯湯タンク容器部５ｂにを覆うカバーである。
【００２０】
管体２１の開口面積は図２に示す様に途中より下流側のコーヒー抽出室８側に近づくに従い大きくなるように除々に変化させる形状に設定している。この変化が始まる位置Ｌは、貯湯タンク５側から内径ｄ以上の長さに設定することが望ましい。
【００２１】
２８は水路６に接続される給湯パイプで、貯湯タンク底部５ａと一体的に形成されている。前記給湯パイプ２８の先端には、下側向きに開口した吐出口２９を配置し、給湯パイプ３０を構成しており、その最高点３２は、管体上端部２１ａよりも上方に設定されている。
【００２２】
以上のように構成されたコーヒー沸かし器について、以下その動作を説明する。タンク２に人数に応じた量の水を注入すると共に、紙フィルター７をセットしたコーヒー抽出室８にそれに応じた量のコーヒー粉を収納し、保温台１１上にセットする。電源スイッチ２４を入れると、タンク２内の水は湯生成装置４内に逆止弁３を介して導水し加熱されて熱湯を生成する。また、この時発生する気泡が湯生成装置４内の熱湯を逆止弁３による逆止効果により水路６を上昇し、貯湯タンク５に供給される。この時、貯湯タンク５内に供給される熱湯は給湯パイプ２８の先端に設けられた下側向きに開口された吐出口２９より、貯湯タンク容器部５ｂ上面に触れることなく貯湯タンク５内に供給することで、供給される熱湯の温度低下を防止している。また、貯湯タンク５を覆うカバー２３により空気断熱層を形成し、貯湯タンク５からの放熱を防止し、外気による熱損失を防止している。そして、貯湯タンク５内に流入した熱湯は、図６に示すように管体２１と蓋体２２の空間スペースに侵入しながらその水位を上昇する。やがて図７に示すように貯湯水位が管体最頂部２１ａを越える程度（貯湯タンク５の最大貯湯量）になると、サイフォン現象により貯湯タンク５内の熱湯が矢印Ａで示すように管体２１の内側を通じて水質改善フィルター１４に流れ出す。このサイフォン現象により貯湯タンク５から流出する熱湯の速度は、貯湯タンク５に供給される流速よりも早いために図８のように隙間ｙから貯湯タンク５内の熱湯と同時に蓋体２２から侵入する空気と管体２１外部Ｂ方向侵入する空気が貯湯タンク５に設けた蓋体２２と管体２１の距離が管体２１を覆う蓋体２２との隙間より大きくかつ、蓋体２２の管体最頂部２１ａ側のコーナーで除々に変化して連通されることにより、隙間ｘ間に空気だまりをつくり連続した湯の流れになることなく空気は管体２１上の隙間ｘでつながり、サイフォン現象による湯の流れが中断される。この時湯の流れは管体２１の形状に従って流れるために、空気は、管体２１の開口断面積が変化を開始する位置Ｌまで存在し、Ｂ方向より侵入する空気の導入タイミングが、遅れないようにしている。このことは、図９に示す蓋体２２の形状のように管体２１のコーヒー抽出室８側を斜面にすることでも同様の効果が得られる。
【００２３】
さらに管体２１の管体上端部２１ａの内に曲面又は面取りを施すことにより、湯の流れが中断される際の湯切れをよくすることができる。
【００２４】
一方、水質改善フィルター１４に流れ出た熱湯は、コーヒー抽出室蓋１３に設けた散水部１５により拡散しコーヒー抽出室８内のコーヒー粉全体にまんべんなく浸透していく。このように貯湯タンク５の貯湯水位が管体２１の最頂部２１ａを越える程度（貯湯タンク５の最大貯湯量）になったときに生じるサイフォン現象を利用して、コーヒー抽出室８への給湯を断続的に行うことで、給湯停止時にコーヒー抽出室８内のコーヒー粉を充分に蒸らすことで、コーヒーのエキスが抽出し易い状態となり、かつ２回目以降の給湯も貯湯タンク５の最大貯湯量を供給することで、コーヒー抽出室８内で、コーヒー粉の撹拌を行いながらコーヒー液の抽出を行い容器９にコーヒー液を貯める。タンク２内の水がなくなった後も、湯生成装置４はサーモスタット１２が作動するまで運転が続けられる。この時、水路６を介して貯湯タンク５に蒸気が供給されるために内圧が上昇する。この時、、管体２１を覆う蓋体２２開口側の端面の内外に曲面を有する形状であるために蓋体２２内に導かれる湯の抵抗が少なくなり、蓋体２２内にスムースに湯を供給でき、管体２１より外部に放出されることが可能となるため、貯湯タンク内５の残湯を低減させることができる。サーモスタット１２が作動すると、一旦電気ヒーター２６の通電が途絶えるが、サーモスタット１２の自動動作により保温台１１上の容器９内コーヒー液を保温する。保温動作は電源スイッチ２４を切りにするまで、継続される。
【００２５】
電源スイッチ２４を切った後、貯湯タンク５内の温度が降下すると、結露した水が貯湯タンク５内に残水する。この残水を取り除くために本実施例では、貯湯タンク５を反時計回りに回転させ、爪部１８を固定孔１７より抜くことで本体１より取り外し、貯湯タンク容器部５ｂの傾斜により管体２１の周囲に集められた残水を除去することが可能となる。また弾性部材３３は貯湯タンク底部５ａに設けられた壁部１６により貯湯タンク容器部５ｂにより位置が規制されているため、貯湯タンク底部５ａと貯湯タンク容器部５ｂを確実に密閉することができる。また、残水を取り除くために貯湯タンク容器部５ｂを取り外しているときは、マイクロスイッチ３１が貯湯タンク容器部５ｂのないことを検知して、回路を開いているために、誤って電源スイッチ２４を操作した場合でも電気ヒーター２６が作動しないため、熱湯の外部飛散を防止することができる。
【００２６】
尚、本実施例では貯湯タンク５の分割は貯湯タンク底部５ａを本体１に固定し、貯湯タンク容器部５ｂを取り外し側に設定しているが、図１０に示すように貯湯タンク容器部５ｂを本体に固定し、貯湯タンク底部５ａに弾性部材３３の位置決めをする壁部１６設けた取り外し可能な貯湯タンク５を構成しても、同等の効果が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明によれば、管体上部で、湯と空気の入れ替わりを促すことにより、コーヒー抽出室への安定した間欠的給湯を可能にすることができる。
【００２８】
また、貯湯タンク容器部が貯湯タンク底部に着脱自在なので、簡単な構成で抽出後の残水の除去を可能にすることができる。
【００２９】
また、貯湯タンク容器部の本体への装着の有無を検知する検知手段により、本体に備えられた湯生成装置への通電可否を制御することにより、誤使用によるお湯の外部への飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１のコーヒー沸かし器の断面図
【図２】  同貯湯タンクの詳細断面図
【図３】  同貯湯タンクと本体の嵌合関係を示す斜視図
【図４】  同貯湯タンク内の蓋体詳細断面図
【図５】  同回路図
【図６】  同貯湯タンクに熱湯が貯まる時の様子を表した図
【図７】  同貯湯タンクの熱湯が流出する様子を表した図
【図８】  同蓋体の内部で貯湯タンクからの熱湯の流出が停止する様子を表した部分図
【図９】  同貯湯タンク内の蓋体の形状の詳細断面図
【図１０】  本発明の他の実施例を示すコーヒー沸かし器の断面図
【符号の説明】
１  本体
２  タンク
４  湯生成装置
５  貯湯タンク
５ａ  貯湯タンク底部
５ｂ  貯湯タンク容器部
８  コーヒー抽出室
１６  壁部
２１  管体
２１ａ  管体上端部
２２  蓋体
２２ａ  底部
２３  カバー
２８  給湯パイプ
２９  吐出口
３１  マイクロスイッチ（検知手段）
３３  弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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