JP2007307357A - コーヒー抽出器 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、コーヒー抽出器に関するものであり、特に濾紙を用いるペーパードリッパーにて、湯を注ぐコツを必要とせず、例え１人分でも、おいしいコーヒーをいれることのできる器具を提供する。また、同じ器具を用いて濃厚なエスプレッソ・コーヒーを入れることも可能とする。
【解決手段】
おいしいコーヒーを入れるには、コーヒー粉を湯で攪拌しないことと、コーヒー粉の沈殿層で悪い苦み成分を吸着させることが重要である。すなわち本発明ではコーヒー粉を、錘を分布させた通水性と可撓性のある粉押さえで略均一に押圧し、さらに中間に管路を設け水位を上げた上下２室の給湯容器を用いてコーヒーを抽出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、家庭や喫茶店・レストランにて、コーヒー粉に湯を注いでコーヒーの抽出を行う、コーヒー抽出器に関するものであり、特に濾紙を用いるペーパードリッパーの改良に関するものである。また、本発明を布フィルタや金属網フィルタを用いるコーヒー抽出器 に適用することも可能である。

従来のコーヒー抽出器の主流であるペーパードリッパーを図１８と図１９に示す。これは第１の従来例であり、ドイツのメリタ社の発明として知られているもので、フィルタペーパ１を用いる。
図１８のフィルタペーパ１は多孔質の紙よりなり、二つ折りにした紙に底部及び側部圧着継ぎ目２と、上部円弧開口端を有する袋である。
図１９の従来のペーパードリッパー３において、４は底に１つまたは複数の穴５を設け、給湯容器とフィルタ受けを兼ねたフィルタ容器であり、縦断面が図１９のようにＶ字型、それに直角方向の縦断面が図１８に似た逆台形に作られていて、内面には縦方向に複数のリブが隆起しており、外周底面にはフランジ６がある。
その使用方法は、フィルタペーパ１の縁２を指で折り、袋を拡げて、フィルタ容器４の内壁に密着させる。そして、内部に中挽きのコーヒー粉７を必要量だけ入れて、フィルタ容器４をコーヒーカップまたは、大きなサーバー（図示せず）の上にのせ、上方より湯８を注いで、コーヒー９を抽出する。そして、抽出後はフィルタペーパ１ごとコーヒー粉７をゴミとして捨てる。
ペーパードリッパーは一般に普及している物であるが、おいしいコーヒーをいれるには、湯の注ぎ方にコツを要する。一般に推奨される湯の注ぎ方のコツは総じて次の４項目である。
（１）湯の温度は９０℃前後とし、注ぎ口の長い専用ポットに入れて用いる。
（２）最初にポットからコーヒー粉の中央部に、抽出液が底からわずか出る程度の量だけ湯を注ぎ、２０秒から３０秒間、コーヒー粉を蒸らす。
（３）次に必要量の湯を３回程度に分けて、コーヒー粉７の中央部に静かに円を描くようにポットで注ぐ。
（４）前記２回目以降の注湯は、コーヒー粉の表面が窪まないうちに行い、最後に抽出液が落ちきらないうちに、フィルタ容器４をコーヒーカップから外す。

図２０に示すのは、第２の従来例であり、これは電気コーヒーメーカー１０であって（例えば特許文献１参照）、第１の従来例の機構に、貯水槽と、湯を沸かして注ぐ機構を付加したものである。
その構造と動作は、本体１１に着脱自在に設けられた貯水槽１２の中の水１３が加熱パイプ１４に導かれ、電気ヒータ１５により加熱されて沸騰し、逆止弁１６が貯水槽への逆流を防ぐので湯と水蒸気が給湯パイプ１７の中を上昇し、シャワーヘッド１８よりフィルタ容器２０に収納されたフィルターペーパー２１の中のコーヒー粉２２の上に滴下する。そして、コーヒーの成分が抽出され、下方のサーバー２４内に落ち、コーヒー２５ができあがる。電気ヒータ１５はコーヒー２５の保温も行う。この電気コーヒーメーカー１０においては、湯温・給湯速度・給湯タイミングが自動制御され、シャワーヘッド１８の構造が様々工夫されているが、フィルタ容器２０とフィルターペーパー２１とコーヒー粉２２と湯２３の基本構造は第１の従来例と同じである。

特許公開平９−２１５６００号公報

図２１（ａ）に示すのは第３の従来例であり（例えば特許文献２参照）、ドリップ式コーヒー抽出器３０は、熱湯注入用容器３１と該容器内に落し込む落し蓋３２からなり、熱湯注入用容器３１は、外周にリング３３を有し、コーヒーカップ３４に載置され、底板に多数の抽出孔３５（実施例では略等間隔の直径２ｍｍ×９０個の孔）を穿設するとともに、底板下面に、小さい網目とした耐熱性部材からなるネット３６（実施例ではステンレス部材を使用した50メッシュの網）を密着固定してある。また図２１（ｂ）にその平面図を示す落し蓋３２は、金属板（実施例では厚さ０．１ｍｍのアルミ板）を用い、中心に摘みがあり、その周囲に気液通路用孔３７（実施例では直径１.５ｍｍ程度）及び周縁に４個の気液通路用切り欠き３８（実施例では切り欠き半径２ｍｍ程度）を打抜き形成した構成としてある。その使用法は熱湯注入用容器３１内へ投入した任意量のコーヒー粉３９の上へ前記落し蓋３２を置いた後、容器内へ熱湯を注ぐと、前記落し蓋３２が反転することがなく、そしてコーヒー粉３９が落し蓋３２上へ巻き上がらず、結果として、ネルの濾し袋や濾紙を使用することなく、沈殿する微粒子の少ないコーヒーを入れることができるというものである。

特許公開２００２−６５４６６号公報

図２２に示すのは、第４の従来例であり、これはエスプレッソ・コーヒーメーカー４０であって、高温高圧の湯を抽出容器に詰めたコーヒー粉に通してコーヒーを抽出するものである。その構成は、４１は水タンクであり、４２は内部の水、４３は吸水管、４４は約０．９Ｍｐａの吐出圧を有する電磁式高圧ポンプ、４５はヒーターブロックで、内部に電熱線ヒーター４６と蛇行する水管４７を備えている。ヒーターブロック４５を出た水管は逆止弁を経て、多数の小孔を設けたシャワー板４８を通り、抽出容器４９に至る。抽出容器４９は、コーヒー粉５０を収納し、下面に直径約０．２ｍｍの穴を多数設けた一杯用フィルタ５１と、フィルタの外周を保持し、抽出したコーヒーを集めて滴下させるフィルターホルダ５２よりなる。またフィルターホルダ５２はハンドルを有し、上部外周の爪５３と、それに係合する固定金具５４と、シャワー板４８周囲のシールゴム５５とによりコーヒーメーカー本体の下面に着脱自在に密封固定される。抽出容器４９の下方にはデミタスコーヒーカップが置かれ、その載置台はスノコ状となし、下部には排水受け皿が設けてある。
図２２の右方に記したものは、付属品であり、５６はコーヒー粉をフィルタ５１又は５７に詰めるためのタンパーであり、５７は大きめの２杯用フィルターである。５８はポッドと呼ばれる市販材料であり、あらかじめ一杯分のコーヒー粉５０の上下を濾紙で包装したものであり、５９はポッド用の浅いフィルターである。

以上のように構成されたエスプレッソ・コーヒーメーカー４０について、その動作を説明する。まず、最初に水タンク４１に水４２を入れ、コーヒーメーカー４０にセットする。ヒータースイッチ（図示せず）を操作してヒーター４６の通電を開始する。所定の時間が経過するとヒーターブロック４５は自動温度調節器（図示せず）により温度が約９０℃に保たれる。
次にポンプスイッチ（図示せず）を操作して電磁式高圧ポンプ４４の作動を開始すると、水タンク４１内の水４２はポンプ４４を経てヒーターブロック４５内の水管４７に送られ、加熱されて逆止弁を通り、シャワー板４８から出る。
最初は抽出容器４９とコーヒーカップを取り付けていないので、湯は排水受け皿に落ちる。以上で機械の準備を終える。
次に１杯用のフィルター５１に、一人分約８ｇの極細挽きコーヒー粉５０を入れ、付属のタンパー５６で押して詰める。次いで、フィルター５１をフィルターホルダ５２に入れ、ハンドルを持って固定金具５４にあて、ハンドルを回して締め付けて、シールする。
そして、フィルターホルダ５２の下にデミタスコーヒーカップを置く。
ここでポンプスイッチ（図示せず）を再度入れれば、ヒーターブロック４５中の約９０℃の熱湯は逆止弁を経て、シャワー板４８から抽出容器４９内のコーヒー粉５０に散布される。そして圧送された熱湯はコーヒー粉５０とフィルタ５１を通過し２０秒から３０秒で、濃厚な約３０ＣＣのエスプレッソコーヒーが抽出される。一度に２杯分のコーヒーを入れるには大きめの２杯用フィルタ５７にコーヒー粉を詰めて、上記と同様にセットする。市販のポッド５８とポッド用フィルタ５９を用いれば、抽出の都度コーヒー粉５０を計量して、フィルタ５１に詰める作業が省略でき、抽出済みコーヒー粉５０の廃棄も簡単になる。

おいしいコーヒーとは一般に、酸味と苦味の調和した味、つまりコクがあって、苦味が舌に残らず、つまりキレがあって、良い香りを伴うものを言う。
逆に、まずいコーヒーとは、一般に水っぽいとか、苦味または酸味の片方が強すぎるとか、後味が舌に残るとか、極端には渋みがあり、香りが少ないものを言う。

コーヒー成分の分析によれば（例えば非特許文献１参照）、抽出したコーヒーの主な有効成分は、湯に溶けやすいカフェインの他に、大きく３種類の苦味物質があり、苦味物質の１つめはコーヒー生豆に含まれるクロロゲン酸と蔗糖が焙煎によって結合した褐色色素Ｃであり、２つめは蔗糖の変じたカラメルやアミノ酸から生じた黒色色素が加わって褐色色素Ｃが高分子化した褐色色素Ｂであり、３つめは褐色色素Ｂがさらに焙煎により高分子化した褐色色素Ａである。褐色色素Ｃ及びＢは低温の湯にも溶けやすく、舌にさらりとした良い苦味であり、褐色色素Ａは高温の湯には少し溶けるが、舌の苦味受容体からの離れが悪く、後味の悪い苦味である。そして、おいしいコーヒーの入れ方のポイントは、褐色色素Ｃ及びＢを多く抽出し、褐色色素Ａの抽出を押さえることにあると言われている。

「コーヒー焙煎の化学と技術」中林敏郎他５名共著 弘学出版株式会社 １９９５年２月２８日発行Ｐ６８〜Ｐ８３

図１８と図１９のような、従来のペーパードリッパー３で大きな問題は、おいしいコーヒーを入れるのに、専用ポットを必要とするうえ、湯の注ぎ方にコツを必要とすることである。このコツの習得は難しく、家庭で入れるコーヒーが喫茶店のコーヒーほどおいしくないゆえんでもある。

さらに大きな問題は、そのコツが１〜２杯分の少量のコーヒーの抽出には通用せず、少量ではおいしいコーヒーが入れられないことである。喫茶店やレストランでは、大型のペーパードリッパーやネルの抽出袋を用いて、一度に１０杯分とか２０杯分の大量のコーヒーを作るので、おいしいコーヒーができる。但し、一度に大量のコーヒーを作って、保温・保存することは、時間と共に味と香りが落ち、廃棄する場合も生じて経済的でない。種々のコーヒー豆を揃えて客の注文に応じ、使い捨てのフィルタペーパで１杯づつ対応したいが、味が劣るのが問題であった。

さらに従来のペーパードリッパー３の問題点を列挙すると、湯を注いだ時、注入する湯で攪拌されたコーヒー粉は気体を含んだ微粒子成分が上層に浮き、大きめの粒子は下層に沈んで、中層には湯のみの層ができることになる。従って抽出の少なくとも初期には、中層の湯がコーヒー粉の沈殿層を通過することなく、ペーパーのみを通って多く出てしまう。しかもペーパードリッパー３におけるコーヒー粉の沈殿層は厚さが薄い。これによってコーヒーが薄くなるとともに、悪い苦味成分が流出して苦味の強いコーヒーが出来る。

ペーパードリッパー３に於いては、コーヒー粉の沈殿層を作るために、ある程度粗い粉を用いる必要があり、ペーパードリッパー３はコーヒーが薄くなりがちである。これは、コーヒー粉の利用効率が悪いことを意味する。そして、濃くするためには多めのコーヒー粉を使用する必要があった。細挽きのコーヒー粉を用いれば、抽出効率は高まるはずであるが、ペーパードリッパーでは、フィルタが詰まってしまい、抽出時間が延び、味は苦くキレに欠けるようになる。濃いコーヒーを効率良くいれるにはエスプレッソ・コーヒーメーカー等の高価で大型の器具を必要とする。

また従来のペーパードリッパー３ではコーヒーの濃さ又は量が、注いだ湯の量で決まってしまう。従って、注ぐ湯の量を計量しておくか、抽出中に加減する必要があった。

さらに、従来のペーパードリッパー３では、湯が落ちきらないうちに続けて約３回に分けて静かに湯を注ぎ、抽出が終わったら素早くフィルタ容器を取り除く等、５分間ほど抽出作業に専念しなければならない。このように手間がかかる事は、客の応対や調理に不都合である。

また図２０のような従来の電気コーヒーメーカー１０では、湯の温度と、給湯速度、給湯タイミングの自動制御とシャワーヘッド１８の構造等に種々の工夫がなされ、ある程度味は良くなっているが、やはり、１〜２杯分の少量のコーヒーの抽出では、給湯によってフィルタ内のコーヒー粉がフィルタの底の方に沈殿した状態で、上からコーヒー粉を湯で叩くように給湯するので、苦味成分が多い水っぽいコーヒーとなる問題があった。また、高価な器具を必要とし、後片付けの手間と、保管場所を必要とするものであった。

図２１のような金属網をフィルタとして用いた従来のドリップ式コーヒー抽出器３０では、網の目が布やペーパフィルタに比べ粗いので、どうしてもコーヒーが粉っぽくなり味が悪い。そして何よりも、抽出後のコーヒー粉の廃棄において、熱湯注入用容器３１内を洗い流す必要があるため面倒であり、流し台にコーヒー粉が飛び散って汚くなる欠点があった。このため、繰り返し使用可能な金属網を用いたコーヒー抽出器は、あまり普及していない。

また、図２１（ｂ）に示す落とし蓋３２は抽出時における、湯とコーヒー粉の攪拌を押さえ、コーヒー粉が浮き上がることを低減して、味の劣化を低減すると主張されているが、その効果は不完全である。すなわち、金属等で作られた硬い落とし蓋３２は、抽出時において、初めに粉の表面の高い部分で局所的に落とし蓋３２が支えられると、湯は集中的に粉の押さえられていない部分に流れ、極端な場合はコーヒー粉の層に局所的に陥没した穴ができる。これによって、コーヒー粉の抽出は不均一となり、抽出したコーヒーの味は水っぽく、苦くなる。この事は１人分とかのコーヒー粉の量が少ない時、顕著となり、ひいては抽出の都度、味が変わるという大きな欠点があった。
また、図２２に示したような従来のエスプレッソ・コーヒーメーカーは、少なめのコーヒー粉を用いて、濃厚で独特の風味を有するエスプレッソ・コーヒーを抽出できるものであるが、約０．９ＭＰａという高圧の湯を必要とするので高価で大型となる。また電源を必要とするので、どこでもエスプレッソ・コーヒーを入れられるという物ではない。またコーヒー抽出に直径約０．２ｍｍの穴を多数あけた金属製フィルターを用いているので、抽出したコーヒーに微粉を含み、コーヒーの色と味が澄んだ物でなく、人により嗜好が好悪に分かれる。また、おいしいエスプレッソ・コーヒーを入れるにはコーヒー粉のフィルター５１又は５７への詰め方等に熟練を要するので、誰でもおいしいコーヒーを入れられるものではない。さらにこのコーヒーメーカーはエスプレッソ・コーヒー専用のマシンであ り、一般的なドリップ・コーヒーを入れることは出来ない。

本発明は総じて、誰でもコツを必要とせず手軽に、例え１〜２杯分の少量であっても、おいしいコーヒーをいれる事ができ、コーヒーの抽出効率も高い、簡易なコーヒードリッパーを提供することを目的とする。また同じ器具を用いて、濃厚なエスプレッソ・コーヒーを入れる事も可能にする。さらに、これを電気コーヒーメーカーに応用する事も可能とする。

本発明者は種々のコーヒー抽出器の構造と入れ方を調査し、抽出・味覚実験を行った結果、下記の二つのおいしいコーヒーのいれ方の原理に至った。
その一つは、抽出中にコーヒー粉をできるだけ湯で攪拌しないことである。つまり、粉と湯に運動を与えないで、褐色色素Ａ等の悪い苦味成分が液中に多く出る事を防止することである。一つめの条件である攪拌の防止は、次の二つめの条件であるコーヒー粉の沈殿層を保護することにもつながる。

そして、二つめは湯を最適な厚さのコーヒー粉の沈殿層に通過させてコーヒーを抽出することであり、カフェインや褐色色素Ｃ及びＢ等の良い苦味成分を湯に抽出しつつ、褐色色素Ａ等の悪い苦味成分に対して、コーヒー粉自身による吸着作用を促進することである。コーヒー粉の沈殿層は、コーヒー成分の溶出と共に吸着という二つの作用を行っており、従って二つの作用のバランスの取れた最適な沈殿層の厚みというものがある。おいしいコーヒーを入れるために、１杯分のコーヒー粉の層の厚さをおよそ２ｍｍないし１０ｍｍとするのが良い。最大２杯分入れるときでも、およそ１５ｍｍまでとするのが望ましい。

おいしいコーヒーをいれるには、以上の２点が重要であり、この観点に立てば、従来のペーパードリッパーで下手に湯を注いだコーヒーや、１〜２杯分だけのコーヒーが、まずいのはコーヒー粉に湯を注ぐことにより、コーヒー粉全体を攪拌してしまい、褐色色素Ａ等の悪い苦味成分が大量に出るのと、攪拌がコーヒー粉の沈殿層を破壊してしまうので、コーヒー粉の吸着作用が不十分となり、溶出した褐色色素Ａ等の悪い苦味成分を十分除去できなかったからであると解釈することができる。

従って本発明は総じて、フィルタペーパを用いながら、抽出中にコーヒー粉が運動せぬようコーヒー粉を略均一に押圧して固定し、コーヒー粉のフィルタ層を機械的に作り出して、すべての湯を均一に通過させる新しいコーヒー抽出器の構造を提供する。
すなわち、第１の本発明（請求項１に対応）は、上部で大気に開口した給湯容器と、前記 給湯容器の下方に位置するフィルタまたはフィルタとフィルタ受けの組み合わせと、前記 給湯容器と前記フィルタとの間の密封手段と、前記給湯容器と前記フィルタまたは前記フ ィルタ受けとの間の結合手段と、前記フィルタ上のコーヒー粉に載せる粉押さえを有する コーヒー抽出器において、前記粉押さえが通水性と共に、コーヒー粉の層の表面に凹凸が あっても、コーヒー粉の層をほぼ一定圧力で略均等に押圧するコーヒー粉押圧機構を有す るコーヒー抽出器である。

第２の本発明（請求項２に対応）は、上記粉押さえが、分布した複数の錘を有し、錘の内 部または各錘の間に通水穴を有し、粉押さえが湯中で自重によりコーヒー粉の層の表面凹 凸に沿う可撓性を有する、第１の本発明のコーヒー抽出器である。

第３の本発明（請求項３に対応）は、上記粉押さえが、分布した弾性体を有し、前記弾性 体の内部または各弾性体の間に通水穴を有し、加えて、粉押さえに接して前記弾性体の反 力の支承構造を有する、第１または第２の本発明のコーヒー抽出器である。

第４の本発明（請求項４に対応）は、上記粉押さえが、粉押さえ面に多数の凹凸を有し、 その凹凸の下に向かって凸の部分で主にコーヒー粉を押圧し、凹の部分に主に配置した通 水穴にて通水する、第１ないし第３の本発明のいずれか一つのコーヒー抽出器である。

第５の本発明（請求項５に対応）は、上記給湯容器が、上面が開口し底面を有する上部給 湯容器と、上面を有し底面が開口した下部給湯容器と、上部給湯容器と下部給湯容器を気 密に結ぶ管路より成る、第１ないし第４の本発明のいずれか一つのコーヒー抽出器である 。

第６の本発明（請求項６に対応）は、上記給湯容器の上記管路に弁または栓を有する第５ の本発明のコーヒー抽出器である。

第７の本発明（請求項７に対応）は、上記給湯容器の上記上部給湯容器にヒーターを備え 、ヒーターと上記弁または栓の自動制御装置を有する、第６の本発明のコーヒー抽出器で ある。

第８の本発明（請求項８に対応）は、上記粉押さえの湯中でのコーヒー粉平均押圧力が０ ．１ｇ・ｆ／ｃｍ２ないし１ｇ・ｆ／ｃｍ２である第１ないし第７の本発明のいずれか一 つのコーヒー抽出器である。

第１の本発明のコーヒー抽出器によれば、上部で大気に開口した給湯容器と、前記給湯容 器の下方に位置するフィルタまたはフィルタとフィルタ受けの組み合わせと、前記給湯容 器と前記フィルタとの間の密封手段と、前記給湯容器と前記フィルタまたは前記フィルタ 受けとの間の結合手段と、前記フィルタ上のコーヒー粉に載せる粉押さえを有するコーヒ ー抽出器において、前記粉押さえが通水性と共に、コーヒー粉の層の表面に凹凸があって も、コーヒー粉の層をほぼ一定圧力で略均等に押圧するコーヒー粉押圧機構を備えている ので、抽出中にコーヒー粉が湯で攪拌されず、湯は全量がコーヒー粉の層を静かに通過す るので、コーヒー粉の有効成分を十分に抽出しつつ、悪い苦み成分の溶出を押さえ、さら にコーヒー粉自身による悪い苦み成分の吸着作用を促進するので、酸味と苦味の調和した 味（コク）があって、後味が舌に残らず、香りの豊かな、おいしいコーヒーをいれること ができる。さらにコーヒー粉押圧力を増減することで、苦味をコントロールすることも出 来るので、砂糖を入れなくても飲めるコーヒーを入れることもできる。そして、コーヒー 粉押圧機構の効果はコーヒー粉の量が少ない時に顕著で、例え１〜２杯分の少量でも、お いしいコーヒーをいれる事が出来る。また、コーヒーをいれるとき、専用の注ぎ口の長い ポットを必要とせず、湯の注ぎ方に特別なコツも必要とせず、誰でも何時でも同じ味のコ ーヒーをいれることができる、コーヒー抽出器を実現する。

第２の本発明のコーヒー抽出器によれば、上記粉押さえが、分布した複数の錘を有し、錘 の内部または各錘の間に通水穴を有し、粉押さえが湯中で自重によりコーヒー粉の層の表 面凹凸に沿う可撓性を有するので、コーヒー粉の層の厚さによらず常に、ほぼ一定の力で 略均一に抽出中のコーヒー粉を押圧でき、さらに分布錘の重さを増減することで、苦味を コントロールすることも出来るので、砂糖を入れなくても飲めるコーヒーを入れることも できる。

第３の本発明のコーヒー抽出器によれば、上記粉押さえが、分布した弾性体を有し、前記 弾性体の内部または各弾性体の間に通水穴を有し、加えて、粉押さえに接して前記弾性体 の反力の支承構造を有するので、コーヒー粉の層に凹凸があっても、ほぼ一定圧力で略均 等にコーヒー粉の層を押圧することができ、抽出中にコーヒー粉が攪拌されることが無い コーヒー抽出器を実現し、さらに弾性体の反力を増減することで、苦味をコントロールす ることも出来る。特にこの粉押さえは製作が容易で、安価となる。

第４の本発明のコーヒー抽出器によれば、上記粉押さえが、粉押さえ面に多数の凹凸を有 し、その凹凸の下に向かって凸の部分で主にコーヒー粉を押圧し、凹の部分に主に配置し た通水穴にて通水するので、通水穴より湯がコーヒー粉中に均一に浸透し、さらにコーヒ ー粉が流動・伸縮しても、粉押さえの凸部が粉押さえの自重によりコーヒー粉の層に食い 込んでゆくので、結果としてコーヒー粉の層全体を、ほぼ一定圧力で略均等に押圧し、湯 だけが通る穴の生成を防止するコーヒー抽出器を実現できる。

第５の本発明のコーヒー抽出器によれば、上記給湯容器が、上面が開口し底面を有する上 部給湯容器と、上面を有し底面が開口した下部給湯容器と、上部給湯容器と下部給湯容器 を気密に結ぶ管路より成るので、たとえ１杯分の少ない量の湯でも水圧が増し、抽出時間 を短縮できるので、後味が舌に残らないキレのある味のコーヒーを、いれることができる 。さらに、細挽きのコーヒー粉を用いても、通常時間内でコーヒーを抽出できるので、抽 出効率が高く、コーヒー粉の持つ味を十分に抽出することができる。以上の効果によって 第５の本発明のコーヒー抽出器を用いれば、一般的なドリップ・コーヒーだけでなく、同 じ器具を用いて、濃厚なエスプレッソ・コーヒーを入れることもできる。加えて、上記給 湯容器の管路内の流れが一方向となって、コーヒー成分が上部給湯容器に逆流する事が無 いので、器具の汚れが少なくなり、使用後の洗浄が容易になる。

第６の本発明のコーヒー抽出器によれば、上記給湯容器の上記管路に弁または栓を有する ので、給湯と抽出を別べつの場所と時間に行うことができるので便利であり、さらに弁ま たは栓を開閉することで、コーヒー粉に蒸らし時間を与えたり、抽出速度を調節して、コ ーヒーの味と濃さ、または量を自在に調節できる、コーヒー抽出器を実現できる。

第７の本発明のコーヒー抽出器によれば、上記上部給湯容器にヒーターを備え、ヒーター と上記弁または栓の自動制御装置を設けるだけで、第１ないし第６の本発明の効果を発揮 する、小型で単純な機構の電気コーヒーメーカーを実現できる。

第８の本発明のコーヒー抽出器によれば、上記粉押さえの湯中でのコーヒー粉平均押圧力 が０．１ｇ・ｆ／ｃｍ２ないし１ｇ・ｆ／ｃｍ２であるので、通常のドリップ・コーヒー に近い給湯圧力を用いることができ、簡易な器具で、おいしいドリップ・コーヒーやエス プレッソ・コーヒーを入れることの出来るコーヒー抽出器を実現する。また、コーヒー粉 押圧力を増減することで、コーヒーの苦みをコントロールすることもできる。

以下本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。

図１から図６に本発明の第１の実施例のコーヒー抽出器と、その使用方法を示す。
図１はコーヒー抽出器６０の縦断面図であり、６１は容積約２００ｍｌの上部給湯容器であり、その下方には下面が開口した高さ約１０ｍｍの下部給湯容器６２があって、両者の間を長さ約６０ｍｍの細い管路６３が結んでいる。
全体としての給湯容器６４は上下給湯容器６１と６２の外周に２重壁を形成していて、その外径は約７０ｍｍである。２重壁の内部は断熱のため、およそ０.０５ＭＰａ以下に減圧されているのが望ましい。これらの容器の材質は薄いステンレス鋼板を用いている。給湯容器６４の側面には樹脂製取手６５が取り付けてある。

給湯容器６４の下部はリード４ｍｍの丸ネジ６６が成形されており、ネジ部の上端には、ネジの当たりと外筒の強化のために、断面が半円形の輪状突起６７があり、ネジ部の下端６８は長さ３ｍｍの短い円筒形をなして、下部給湯容器６２の下端と接合されている。給湯容器６４の上端部６９の外径は後述するシールリング７５の内径より、およそ濾紙４枚分の厚みだけ小さく作ってある。
丸ネジ６６の外側にはフィルタ受け７０があり、その外周ネジ７１は前記丸ネジ６６に対しおよそ濾紙２枚分の厚みに相当する隙間をもって成形してある。

フィルタ受け７０の底部７２は浅い円錐状に形成され、中央には滴下穴７３が開いている。
フィルタ受けの内部には直径２ｍｍの丸穴を密にあけたステンレス鋼板製スノコ板７４があり、その周囲を内径が給湯容器６４の下端６８よりわずか小さなゴム製シールリング７５で押さえてある。フィルタ受け７０の下部周囲には、コーヒーカップ７６に載る鍔部７７があり、その一部にはコーヒーカップの取手を避けるための切り欠きがあり、フィルタ受け自身の取手７８が取り付けてある。給湯容器６４には樹脂製の蓋７９が用意されている。

そして、二つの丸ネジ６６・７１の間には、後述するように、皿状にプレス加工されたフィルタペーパ８０がある。フィルタペーパ８０の材質は図１８の従来のペーパードリッパー３に用いたフィルタペーパ１と同様の材質であり、元の形は１枚の濾紙を一辺１４０ｍｍの正方形に裁断したものである。

８１は皿状に成形されたフィルタペーパ８０の上に載せた細挽きコーヒー粉であり、さらにその上には粉押さえ８２が載せてある。粉押さえ８２は図２（ａ）平面図と図２（ｂ）断面図に示すように、１３７個の直径４ｍｍのアルミナ球８３を図２（ａ）のように円形に配置しその上下を合成繊維の網８４で覆い、各球の間をミシン糸８５で縫ってある。粉押さえ８２の外径部８６は下部給湯容器６２の内径と同じか、やや小さく作ってある。図２（ｂ）の８７は粉押さえをつまみ上げるためのベルトであり、網８４と同材質で作られ両端を球の間に縫いつけてある。
このように作られた粉押さえ８２は押さえ面に凹凸を有し、凹凸の上部で湯が透過可能であり、コーヒー粉はほとんど透過せず、ほぼ均等な分布荷重を有し、全体としてはコーヒー粉の表面の凹凸に沿う可撓性を有する。粉押さえ８２の分布錘の材質について、種々実験を行った結果、比重の大きな錘ほど、コーヒーの苦みが減少する傾向があった。適度な苦みを有し味のバランスが良いのは、比重３．９のアルミナ球を使用した粉押さえであった。
コーヒー粉に対する押圧力を計算すると、外径約７０ｍｍの給湯容器６４の内側にある下 部給湯容器６２の内径約６７ｍｍと粉押さえ８２の外径は略等しいので、アルミナ球を用 いた粉押さえの湯中での全重量は１３．３ｇ・ｆとなり、湯中でのコーヒー粉平均押圧力 は０．３８ｇ・ｆ／ｃｍ２となる。本願発明者は錘の材質としてソーダガラス球（比重２ ．５）を用いた粉押さえ（平均湯中押圧力０．２０ｇ・ｆ／ｃｍ２）から、ステンレス鋼 球（比重８．０）を用いた粉押さえ（平均湯中押圧力０．９１ｇ・ｆ／ｃｍ２）まで実験 を行った結果、アルミナ球を用いた時のコーヒーの味を最適と判定した。これらのコーヒ ー粉押圧力は、従来のエスプレッソ・コーヒーメーカーのコーヒー粉押圧力約１ｋｇ・ｆ ／ｃｍ２の約１／１０００オーダーであり、本願発明の際だった特色である。また、アル ミナ球は湯中での耐久性や、安全性、コスト性に優れた材質でもある。

図３は栓９０を示し、樹脂製の丸棒９１の上端に円板状のつまみ９２を有し、下端に円錐部９３を有していて、図１に点線で示すように管路６３の上端に挿入する事ができる。

図４（ａ）平面図・同（ｂ）断面図は、本実施例専用のステンレス鋼製コーヒー粉計量スプーン９４であり、先端の半球部９５は内容積２０ｍｌを有し、１人分のコーヒー粉約１０ｇを計量することができる。スプーンの柄９６の末端にはコーヒー粉を均すための高さ約８ｍｍの櫛歯９７を設けてある。

以上述べたような、第１の実施例のコーヒー抽出器６０について、第１の使用方法により、一般的ドリップ・コーヒーを入れるための操作と作用を説明する。まず、図５の見取り図に示すように、フィルタ受け７０の上に略正方形のフィルタペーパ８０を置き、給湯容器６４を逆さに持って、下になった上端部６９で、フィルタペーパ８０をフィルタ受け７０のスノコ板７４に当たるまでプレスする。そのままの状態で余った濾紙をネジ部７１の外側に指で折って拡げる。次いで、給湯容器６４をフィルタ受け７０から抜くと、フィルタペーパ８０は図６のように、縁に適宜襞のある皿状に成形される。

次いで、従来のペーパドリッパー用よりも細かな細挽きのコーヒー粉を専用の計量スプーン９４を用いて計り、１杯分のコーヒー粉約１０ｇをフィルタペーパ８０の皿に入れる。次に計量スプーン９４の柄に付いている櫛歯９７で粉を均し、フィルタ受け７０の鍔７７を軽くテーブルに当てて粉を落ち着かせる。次いで粉押さえ８２のベルト８７をつまんで持ち、コーヒー粉８１の上部中央に載せる。

次いで、給湯容器６４を正立させて持ち、ネジ部６６をフィルタ受け７０の外周ネジ７１にフィルタペーパ８０の上からねじ込み、下部給湯容器の先端６８がフィルタペーパ８０を介してゴム製シールリング７５に当たるまで回す。これにより、給湯容器６４とフィルタペーパ８０の間が密封され、同時にフィルタ受け７０と給湯容器６４が結合される。
次いで、図１にあるように上部給湯容器６１の底の管路６３の穴に栓９０を挿す。

次いで、別の給湯器またはヤカンから約９５℃の湯９８を上部給湯容器６１に約１５０ｍｌだけ注ぐ。もし湯を多く入れすぎても、抽出の途中で再度栓９０を穴に挿すか、コーヒー抽出器をコーヒーカップ７６から外せば良い。次にあらかじめ暖めておいたコーヒーカップ７６の上にコーヒー抽出器６０を載せ、栓９０を抜き、コーヒーの抽出を開始する。この時従来のように粉を蒸らす時間を与える必要は無い。給湯容器６４には蓋７９を被せておく。樹脂製の蓋７９は、抽出中の湯９８の温度低下を防ぎ、抽出後は下に置いて、器具のしずく受けになる。

上部給湯容器６１から管路６３を通って下部給湯容器６２に入った湯９８は、コーヒー粉８１内の空気を急速に追い出しながらコーヒー粉８１の中に浸透し、コーヒーを抽出しつつ、フィルタペーパ８０からにじみ出て、フィルタ受け７０のスノコ板７４を通って、穴７３から滴下しコーヒーカップ７６の中にコーヒー９９として溜まる。

コーヒー抽出に於いては、粉押さえ８２がコーヒー粉８１を略均等に押さえているので、コーヒー粉８１が攪拌される事がなく、管路６３と下部給湯容器６２の容積が小さいので、１杯分の少ない湯でも、水面が高くなって湯の流速が高まり、その流れは強い一方向の流れとなる。

コーヒーの抽出中には従来のペーパードリッパー３に比べ、２倍以上の水圧の湯がコーヒー粉８１の中を流れて、コーヒーをフィルタペーパ８０の外に押し出す。抽出時間は湯の量とコーヒー粉の粗さと、フィルタペーパの目の粗さによるが、通常数分で終わる。管路６３の容積が小さいので特に抽出の終了間際の抽出速度低下時間を短縮することができる。湯が落ちきる前に、コーヒー抽出器６０をコーヒーカップ７６から外すといったコツは不要である。本発明の第１実施例のコーヒー抽出器で、２杯分のコーヒーを入れるには、コーヒー粉を倍量にし、給湯容器に入れる湯の量は同じ１５０ｍｌとして、抽出したコーヒーを湯で倍量に薄めて供して良い。本発明のコーヒー抽出器では、抽出の初期にコーヒー成分の大部分を抽出してしまうので、このようにしても味の劣化は少ない。

抽出が終わったならば、取手６５を持って器具をコーヒーカップ７６から外し、滴は蓋７９を逆さにして受ける。
次に器具の後片付けの方法を説明する。まず、取手７８と取手６５を左右の手で持って左にねじり、給湯容器６４と、フィルタ受け７０を結合している丸ネジを外す。
上部給湯容器６１内は全く汚れず、下部給湯容器６２の内面にはわずかにコーヒー粉がついているので、下部給湯容器６２の内面を流水ですすぎ、水を切って棚に置き乾燥させる。
フィルタ受け７０については、まず、粉押さえ８２のベルト８７を、摘んで持ち上げ、もう一方の手で、フィルタペーパ８０の四隅を摘んでフィルタペーパ８０ごとコーヒー粉８１を取り出し、ゴミカゴに捨てる。粉押さえ８２は、フィルタ受け７０に入れ、取手７８を持ち、流水ですすいで付着したコーヒー粉を洗い流す。次いで、布巾またはペーパタオルで粉押さえ８２とフィルタ受け７０の水を吸い取って、共に棚に置いて乾燥させる。
以上で使用後の後片付けを終わる。このように後片付けも簡単で、手や流し台が汚れる事が少ない。

本発明のコーヒー抽出器６０では、湯の流れが強い一方向であり、コーヒーの成分が逆流しないことと、空気を含んだ微粉が浮かび上がる事もなく、油分やアクはコーヒー粉８１の中に留まるので、器具にコーヒーの微粉や油分やアクがほとんど付着せず、器具の内面をこすって洗う必要が少ない。

ここで発明者が着目する、コーヒー粉自身による褐色色素Ａ等の悪い苦味成分に対する吸着作用について説明する。焙煎したコーヒー豆を挽いた粉は、電子顕微鏡で見ると、図７に示すように、ホロセルロースの立体網目構造を持つ極めて多孔質の物質であり、その平均的穴寸法は焙煎の度合いによるが、およそ短径２０μm長径４０μm程である。その孔にはコーヒー豆の成分が焙煎により油状又は結晶状に変化した物質が存在している。抽出中にはこの物質から湯に溶けやすいカフェインや褐色色素Ｃ及びＢが湯の中に出て行く。湯にやや溶けにくい褐色色素Ａ等の悪い苦味成分は少しだけ湯に溶けて出て行く。従って抽出の進んだコーヒー粉にはカフェインや褐色色素Ｃ及びＢは少なく、褐色色素Ａ等の悪い苦味成分は多く残っている。

抽出の終わったコーヒー粉を顕微鏡で観察すると（図示せず）、微粒子では黄土色のホロセルロースの網目構造のみ残っているが、大きめの粒子では、なお黒褐色の油状物質を孔の中に残している。コーヒー粉の網目構造は多孔質吸着体として働く。また、残っている褐色色素Ａ等の成分は同種の浮遊している褐色色素Ａ等とくっつきやすい。従ってコーヒー粉の厚い層の中に湯を静かに通すことによって、湯に溶け易いカフェインや褐色色素Ｃ及びＢの抽出を行い、湯に溶けにくい褐色色素Ａ等の悪い苦味成分の溶解を押さえつつ、しかも流れ出た褐色色素Ａ等を下流のコーヒー粉自身によって再び吸着することができる。

以上述べた、コーヒー粉自身の悪い苦味成分に対する吸着作用は、鍋で煮出した苦いコーヒーを、抽出済みコーヒー粉の残った本発明の第１の実施例のコーヒー抽出器に通すと苦みが大いに減少することからも推測できる。

また抽出に当たっては、褐色色素Ａ等の悪い苦味成分を放出し易いコーヒー粉の微粉もコーヒー粉の層の中に固定されるので、苦味成分が出過ぎたり、抽出時に微粉によってフィルタが詰まることが少ない。
また、コーヒー粉を軽く押さえつつ密封・固定して、その間に湯の全量を通すことは、各コーヒー粉粒子に対する湯の流速と接触時間を大きくするので、コーヒーの有効成分の抽出効率を高める。さらに、香りの成分も抽出中に空気中に発散することが少なく、コーヒーの中に多くが抽出される。

次に本発明の第１の実施例のコーヒー抽出器６０を用いて、第２の使用方法によりエスプレッソ・コーヒーを入れる方法について記す。本発明のコーヒー抽出器は、その独特の構造により、極細挽きのコーヒー粉を使用可能で、抽出の初期には濃厚なコーヒーを抽出するので、エスプレッソ・コーヒーを入れることができる。
まず、コーヒー粉はエスプレッソ用を用い、粉の挽き具合は、「極細挽き」にする。
粉の分量は１人前で計量スプーン１杯約１０ｇとし、１回１人前づつ入れる。
これを最初の使用方法と同じく、コーヒー抽出器６０にセットする。
カップは小形のデミタスコーヒーカップを用い、コーヒーが冷めないように、熱湯で暖めておく。
抽出に使う湯は、約９５℃とか、高温の湯を用い、水圧を高めるため湯は上部給湯容器６１にたっぷり入れる。次に、デミタスコーヒーカップにコーヒー抽出器６０を載せて、栓９０を抜いて抽出を開始する。抽出開始後、コーヒー抽出器６０をカップから少し持ち上げて、溜まったコーヒーの量を確認し、３０ｃｃほど溜まったところで、コーヒー抽出器６０を取り外し抽出を終了する。出来たエスプレッソ・コーヒーには砂糖を入れて飲む。このようにして、本発明のコーヒー抽出器を用いれば、従来のエスプレッソ・コーヒーメーカーに劣らず濃厚で風味があり、しかもより澄んだ色と味のエスプレッソ・コーヒーを入れる事ができる。

さらに本発明の実施例においては、強めの苦味を希望するならば、１００℃に近い湯を注ぐとか、より微細に挽いたコーヒー粉を使うとか、湯の量を少なめにするかコーヒー粉を多めにすることで、苦味を増す事ができる。
また、苦味の少ないコーヒーを希望するならば、８０℃に近い湯を注ぐとか、中挽きに挽いたコーヒー粉を使うとか、湯の量を多めにするかコーヒー粉を少なめにすることで、苦味を減らすことができる。また粉押さえ８２の錘に、より比重の大きなステンレス鋼球等を用いても、苦みを減らすことができる。

図８は本発明の第２の実施例のコーヒー抽出器１００であり、図はその縦断面図を示す。第２の実施例の多くの部分は第１の実施例と同じであり、同じ部分には同一の番号を付す。違いは栓９０に替えて管路６３の途中に弁１１０を設けたことと、粉押さえとして、アルミナ球と網を用いた粉押さえ８２に替えて、ポリウレタンスポンジと網を用いた粉押さえ１２０を用いた事である。

給湯容器６４を貫通するチューブ１１２は、内部に丸棒形のスプール１１１を収容し、さらに上下給湯容器を結ぶ管路６３と中央部にて交差連通して弁１１０を構成している。スプール１１１には中央部に通水溝１１３があり、その両側の円周溝にＯリング１１４が入っている。図８にてスプール１１１を指で右に押すと弁１１０が開き、左に押すと閉じる。
粉押さえ１２０は図９に示すように、下部給湯容器６２の容積相当の気泡の連続した粗いポリウレタン製スポンジ１２１を合成繊維の細かな網１２２で覆った物であり、１２３はその縫い目である。

以上のように構成した本発明の第２の実施例におけるコーヒー抽出器１００の準備操作は、コーヒー粉８１をフィルタ受け７０上のフィルタペーパ８０を成形した皿に入れて均すまでは第１の実施例に同じである。続いて、給湯容器６４を手にとり、その下部給湯容器６２の内面に粉押さえ１２０を納める。続いて、給湯容器６４の丸ネジ部６６をフィルタ受け７０の外周ネジ７１にフィルタペーパ８０の上からねじ込み、下部給湯容器の先端６８がフィルタペーパ８０を介してゴム製シールリング７５に当たるまで回す。これにより、下部給湯容器６２とフィルタペーパ８０の間が密封され、同時にフィルタ受け７０と給湯容器６４が結合される。そして、粉押さえ１２０はコーヒー粉８１を略均一に押圧する。ポリウレタン製スポンジ１２１の弾性体反力は、下部給湯容器６２の天井部分によって支承される。

次いで、スプール１１１を左へ押して弁１１０を閉じ、別の給湯器またはヤカンから約９５℃の湯を上部給湯容器６１に必要量だけ注ぎ、蓋７９を載せておく。
次にあらかじめ暖めておいたコーヒーカップ７６の上にコーヒー抽出器１００を載せ、スプール１１１を右方向に押して弁１１０を開き、コーヒー抽出を開始する。
弁１１０と管路６３を通った湯９８は粉押さえ１２０の網１２２とスポンジ１２１を通して、コーヒー粉８１上に行き渡る。

その給湯操作に当たっては、弁１１０を自在に開閉して、コーヒー粉全体が濡れるだけの湯を出し、コーヒー粉を蒸らす時間を与えたり、弁１１０の開度を調節して、抽出速度を調節したり、湯の供給を途中で止めて、コーヒーの量と濃度を調節することが出来る。コーヒー抽出の作用と抽出後の後片付け等については、第１の実施例に同じである。

図１０は本発明の第３の実施例のコーヒー抽出器１３０であり、図はその縦断面図を示す。第３の実施例のフィルタ受け７０、フィルタペーパ８０、コーヒー粉８１、粉押さえ８２は第１の実施例と同じであり、同一の番号を付す。違いは上下給湯容器を内蔵した給湯容器６４に替えて筒部のみを有する小型給湯容器１３１を有することである。小型給湯容器１３１の上端部１３２には筒の強化のための折り返し１３３があり、筒の外径はフィルタ受け７０内のシールリング７５の内径より、およそ濾紙４枚分の厚みだけ小さく作ってある。さらに側面には取手１３４があり、下方には丸ネジ１３５と短い円筒１３６があり、ネジ部の上端には断面が半円形の輪状突起１３７がある。

以上のように構成した本発明の第３の実施例におけるコーヒー抽出の準備操作は、コーヒー粉８１をフィルタ受け７０上のフィルタペーパ８０を成形した皿に入れて均し、粉押さえ８２を載せるまでは第１の実施例に同じである。
次いで、小型給湯容器１３１を持ち、丸ネジ１３５をフィルタ受け７０の外周ネジ７１に沿ってフィルタペーパ８０の上から、ねじ込み、短い円筒１３６がフィルタペーパを介してゴム製シールリング７５に当たって止まるまで回す。これにより、小型給湯容器１３１とフィルタペーパ８０の間が密封され、同時にフィルタ受け７０と小型給湯容器１３１が結合される。

次にあらかじめ暖めておいたコーヒーカップ７６の上にコーヒー抽出器１３０を載せ、
給湯器またはヤカンから約９０℃の湯を小型給湯容器１３１に必要量だけ注ぎ、コーヒー抽出を開始する。この時、従来のように粉を蒸らす時間を与える必要は無く、湯の注ぎ方も、一度に無造作に注いで良い。
給湯容器１３１に入った湯は、粉押さえ８２の隙間を通って、コーヒー粉８１の中に浸透してコーヒーを抽出し、フィルタペーパ８０からにじみ出し、フィルタ受け７０のスノコ板７４を通って、穴７３から滴下しコーヒーカップ７６の中にコーヒー９９として溜まる。
粉押さえ８２がコーヒー粉８１を押さえているので、湯の勢いでコーヒー粉８１が攪拌される事は無い。

本実施例では小型給湯容器１３１の湯面は第１・第２の実施例より低いので、抽出時間は第１・第２の実施例より長めとなり、時としてコーヒー９９が、ぬるくなる事がある。また、抽出時間が長いために悪い苦み成分が増して、コーヒー９９の味は第１・第２の実施例に比べてややキレが悪くなる。抽出後の器具の後片付けの方法は、第１の実施例とほぼ同じであるが、小型給湯容器１３１の内面には多少コーヒー粉や油分が付くので、内面を洗う必要がある。しかし、本実施例によれば、たいへん小型で安価なコーヒー抽出器を実現できる。

図１１は本発明の第４の実施例のコーヒー抽出器であり、これは電気コーヒーメーカー１４０であって、図はその縦断面図を示す。図１１は基本的に図１に示した第１の実施例のコーヒー抽出器６０の機構に貯水槽と、湯を沸かし注ぐ機構と、電気制御装置（図示せず）を付加したものである。

上部給湯容器１４１より下の部分は、第１の実施例に類似した構造であり、同様の部分には同番号を付して示す。違いは、上部給湯容器１４１の周囲には溢水槽１４２があり、第１の実施例の給湯容器６４に対し本実施例では短い筒型金具１４３を設け、その下端に丸ネジ１４４と短い円筒１４５を設けてあり、ネジ部の上端には断面が半円形の輪状突起１４６がある。フィルタ受け７０の周囲の鍔１４７は小型となっており、下部には回転時の手懸かりとなる複数の切り欠き１４８がある。
上部給湯容器１４１・管路６３・下部給湯容器６２の周囲には断熱材（図示せず）を施す。

コーヒー抽出の準備作業において、フィルタペーパ８０をフィルタ受け７０内で、円筒形治具（図示せず）を用い、皿状にプレス加工し、コーヒー粉８１を入れ粉押さえ８２を載せてから、フィルタ受け７０を手で筒形金具１４３の丸ネジ１４４にフィルタペーパ８０ごとねじ込む。コーヒー抽出器１４０の下方にコーヒーカップ７６または大きなコーヒーサーバー（図示せず）を置く。

本実施例の抽出作用は、着脱自在に設けられた貯水槽１５０の中の水１５１が加熱パイプ１５２に導かれ、その水は電気ヒータ１５３により加熱されて沸騰し、逆止弁１５４が貯水槽１５０への逆流を防ぐので湯と水蒸気が給湯パイプ１５５の中を上昇し、三方弁１５６を経て、リターンパイプ１５７を通り、貯水槽１５０に循環する。水１５１の温度が約６０℃に達すると、三方弁１５６が切り替わり、湯は蛇口１５８を通って上部給湯容器１４１に注ぐ。溢水槽１４２と貯水槽１５０の間にはオーバーフローパイプ１５９を設けてある。

給湯容器１４１に注がれた湯９８は管路６３を経て下部給湯容器６２の内部に満ち、粉押さえ８２を通ってコーヒー粉８１に行き渡る。そして、コーヒーが抽出され、下方のコーヒーカップ７６又はコーヒーサーバー（図示せず）に落ちコーヒー９９ができあがる。電気ヒータ１５３はコーヒー９９の保温も行う。詳細なコーヒー抽出の作用と効果は第１の実施例にほぼ同じである。この電気コーヒーメーカー１４０においては、給湯温度、給湯速度とコーヒーの保温温度を自動制御する事が出来る。このように、本発明を用いれば、おいしいコーヒーを入れることの出来る電気コーヒーメーカーを容易に実現することができる。

図１２は本発明の第５の実施例のコーヒー抽出器であり、電気コーヒーメーカー１６０であって、図１２はその縦断面図を示す。本実施例は基本的に第２の実施例の上部給湯容器にヒータと、電気制御装置（図示せず）を設け、弁を電磁弁としたものである。

その構造と機能は、上部給湯容器１６１があり、着脱自在の蓋１６２を有し、内部の約３００ｍL（コーヒー２杯分）の水１６３が電気ヒータ１６４により加熱されて貯蔵される。給湯容器１６１の下部には管路１６５があり、常時閉の電磁弁１６６に連なっている。弁の出口はさらに下流の管路１６７を経て、下部給湯容器１６８に連結している。下に向かって開口した浅い皿状の下部給湯容器１６８の下方には成形されたフィルタペーパ１８０を挟んで、樹脂製フィルタ受け１７０がある。

フィルタ受け１７０は下部給湯容器に取り付けられた４つのバヨネット爪１７１に係合しており、フィルタ受け１７０の底部１７２は浅い円錐状に形成され、中央には滴下穴１７３が開いている。フィルタ受け１７０の内部には多数の丸穴をあけたステンレス製スノコ板１７４があり、その周囲を内径が下部給湯容器１６８の外径よりわずか小さなゴム製シールリング１７５で押さえてある。滴下穴１７３にはバネ１７６で、下方に付勢された可動栓１７７が取り付けられている。

フィルタ受け１７０の最外周には外周リング１７８があり、外周リング内側にバヨネット爪１７１に係合する４つの傾斜溝１７９があり、下方には４本の脚１８３がある。１８１は皿状にプレスされたフィルタ１８０の上に載ったコーヒー粉であり、さらにその上には粉押さえ１８２が載せてある。粉押さえ１８２は第１の実施例における８２と同様のものである。器具の下部にはコーヒーサーバ１９０があり、そのガラス容器１９１の上には蓋１９２があり、蓋の中央部の突起１９３が可動栓１７７の下端に当たって、可動栓１７７が開く。そして電気コーヒーメーカー１６０の下部には、ホットプレート１９４が備えられている。

以上述べたような、第５の実施例の電気コーヒーメーカー１６０について、その操作と作用を説明する。まず、フィルタ受け１７０の上にフィルタペーパ１８０を置き、円筒形治具（図示せず）でスノコ板１７４に当たるまでプレスする。そのままの状態で余った濾紙をフィルタ受け１７０の外側に向けて指で折る。次に治具を抜けば、その状態は実施例１における図６に似た状態となる。

次いで、通常のペーパドリッパー用よりも細かな細挽きのコーヒー粉１８１を図４の専用の計量スプーン９４を用いて、１杯分または２杯分を皿状になったフィルタペーパ１８０に入れる。次に計量スプーン９０の柄に付いている櫛歯９７で粉を均し、フィルタ受け１７０を軽くテーブルにコンコンと当てて粉を落ち着かせる。次いで粉押さえ１８２をコーヒー粉１８１の上に載せる。

次いで、フィルタ受け１７０を持ち、外周リング１７８のバヨネット溝部１７９をバヨネット爪１７１に合わせてねじ込み、下部給湯容器１６８の下端がフィルタペーパ１８０を介してゴム製シールリング１７５に当たって止まるまで回す。これにより、下部給湯容器１６８とフィルタペーパ１８０の間が密封され、同時にフィルタ受け１７０と下部給湯容器１６８が結合される。

続けて、上部給湯容器１６１に必要量の水を注ぎ蓋１６２を被せて、器具に通電する。上部給湯容器１６１に入れた水１６３が既定の約９５℃の温度に達すると、電気ヒータ１６４の電流を止め、電磁弁１６６を開き、湯１６３を管路１６５・１６７を通して下部給湯容器１６８に導き、粉押さえ１８２を通してコーヒー粉１８１に行き渡らせる。コーヒーの成分が湯に抽出され、フィルタペーパ１８０の外ににじみ出し、スノコ板１７４を通って円錐型底１７２を伝って、抽出穴１７３より下方のサーバー１９０内に落ちコーヒー１９５ができあがる。ホットプレート１９４はサーバー１９０内部のコーヒー１９５の保温を行う。

詳細なコーヒー抽出の作用と効果は第１の実施例における作用と効果に同じである。この電気コーヒーメーカーにおいては、湯の供給温度、給湯速度、給湯量、給湯タイミングとコーヒーの保温温度を容易に自動制御でき、小型で単純な機構のコーヒーメーカーができる。

図１３は本発明の第６の実施例のコーヒー抽出器２００であり、図はその縦断面図を示す。
第６の実施例の多くの部分は第１の実施例と同じであり、同じ部分には同一の番号を付す。違いは給湯容器２０１とフィルタ受け２０２の結合に２個のトグルクランプ２０３を使用し、フィルタペーパ８０の押さえに、押さえリング２０４を付加した事である。

給湯容器２０１の底面２０５は平面状であり、その周囲にはシール面２０６を有し、その上には二つのトグルクランプ機構２０３を固定している。フィルタ受け２０２の上部には、短い円筒部が有り、その上端に外側に折り返したフランジ２０７がある。フィルタ受け２０２の内側にはフィルタペーパ８０を押さえ込む押さえリング２０４があり、押さえリング２０４の上下にはゴム質のシール部材２０８と２０９がある。

以上のように構成した本発明の第６の実施例におけるコーヒー抽出器２００の準備操作は、フィルタ受け２０２の上にフィルタペーパ８０を置き、次に押さえリング２０４を乗せて下方に押さえ込み、フィルタペーパ８０を図６の様な形に成型する。次いで押さえリング２０４をはめ込んだまま、内部にコーヒー粉８１を入れて均す。続いて、粉押さえ８２をコーヒー粉の上に載せ、給湯容器２０１を手にとり、シール面２０６をを押さえリング２０４の上に載せ、トグルクランプ２０３の先端フックをフィルタ受け２０２の外周フランジ２０７に引っ掛けてクランプを固定する。これにより、給湯容器２０１と押さえリング２０４との間と、押さえリング２０４とフィルタペーパ８０の間がそれぞれ密封される。同時に給湯容器２０１とフィルタ受け２０２が結合され、押さえリング２０４の内部空間は下部給湯容器を形成する。

以後のコーヒー抽出の操作と抽出作用については、第１の実施例と同じである。
抽出が終わったならば、取手６５を持ってコーヒー抽出器２００をコーヒーカップ７６から外す。
次に本器具の後片付けの方法を説明する。まず、二つのトグルクランプ２０３を外し、給湯容器２０１を持ち上げる。給湯容器２０１の底面２０５にはわずかにコーヒー粉がついているので流水で洗い流し、水を切って、棚で干す。フィルタ受け２０２については、まず、粉押さえ８２と押さえリング２０４を手で摘んで持ち上げ、次にフィルタペーパ８０の四隅を摘んでコーヒー粉８１ごと取り出し、ゴミカゴに捨てる。
粉押さえ８２と押さえリング２０４をフィルタ受け２０２に入れ、取手７８を持ち、流水ですすいで付着したコーヒー粉を洗い流す。次いで、布巾またはペーパタオルで粉押さえ８２と押さえリング２０４とフィルタ受け２０２の水を吸い取って、共に棚に置いて乾燥させる。以上で使用後の後片付けを終わる。

第６の実施例の特色は、フィルタペーパ８０の成型に当たって、第１の実施例のように給湯容器の縁６９を使う必要が無いので、フィルタペーパの成型が簡便となり、また給湯容器２０１とフィルタ受け２０２の締結と解除が簡単かつ迅速なものとなる。

次に本発明の複数の変形応用例について説明する。いずれも、粉押さえ８２又は１２０の変形応用例を示す。

図１４（ａ）は粉押さえ２１０の縦断面図であり、多数の中央部のくびれた球形のおもり２１１に樹脂製の柔軟な網２１２を組み合わせたものであって、第１の実施例における粉押さえ８２と同様の機能を有する。

図１４（ｂ）はもう一つの粉押さえ２２０の縦断面図であり、直径２〜３ｍｍの多数のアルミナ球２２１を合成繊維製の網２２２の袋に納め、球の偏りを防ぐために複数の隔壁２２３を設けてある。この粉押さえ２２０はコーヒー粉の凹凸に良く沿い、湯の通りが良い。球２２１の材質は、例えばステンレス鋼やガラスであっても良い。重い粉押さえは、苦みや雑味の少ないコーヒーを作る傾向を有する。

図１４（ｃ）は弾性粉押さえ２３０の縦断面図であり、多数のステンレス鋼製コイルバネ２３１を合成繊維の網２３２で作った袋に、スプリングマットレスのように配列し、各コイルバネ２３１の中心を上下に貫通した糸２３３で固定してある。本品は第２の実施例における粉押さえ１２０と同様の機能を有する。軽く、水切れが良いので、取り扱いが容易となる。

図１４（ｄ）は粉押さえ２４０の縦断面図であり、多数のボタン形錘２４１を合成繊維製の柔軟な網２４２に糸２４３で縫いつけたもので、第１の実施例における粉押さえ８２と同様の機能を有し製作が容易である。

図１４（ｅ）は粉押さえ２５０の縦断面図であり、アルミナ球２５１を多数配置し、その間を薄いゴム質の膜２５２で繋いだものであり、ゴム質の膜には小さな通水穴２５３を多数設けてある。アルミナ球２５１と通水穴２５３の配列は、例えば後述の図１７（ｂ）と同様で良い。また、ゴム質の膜２５２の材質を、通水性のスポンジゴムとして、通水穴２５３の代わりとしても良い。本品は第１の実施例における粉押さえ８２と同様の機能を有する。

図１４（ｆ）は、複合型粉押さえ２６０であり、ポリウレタンスポンジゴム２６１を網２６２で包み、その上に多数の通水穴を有するステンレス鋼板２６３を取り付け、その上に可倒形摘み２６４を設けてある。本品はコーヒー粉の層の厚さにかかわらず、コーヒー粉に均一な押さえ圧力を掛けることができる。本実施例における弾性体反力の支承構造は、重量の大きなステンレス鋼板２６３である。

図１５（ａ）は、やはり粉押さえ２７０であり、ステンレス鋼の薄板で出来た円盤を複数に分割し、各分割板２７１をステンレス鋼の鎖２７２で結び、多数の通水穴２７３を設けてある。図１５（ｂ）はその縦断面概念図である。本品は第１の実施例における粉押さえ８２と同様の機能を有する。
なお、さらなる変形応用例として、粉押さえ全体を細かな金属鎖で円盤状に編み（図示せず）、粉押さえとする事も可能である。

図１６（ａ）は粉押さえ２８０の平面図であり、比重１以上の樹脂、例えばＰＴＦＥの板２８１に多数の円筒形の穴２８２を配置し、アルミナ球２８３を隙間を持たせて納め、上下を球が外れぬように狭めたものであり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示す。２８４は小さめのアルミナ球を納めた、小さめの穴である。本品では抽出中にコーヒー層の伸縮に伴い、上下動可能なアルミナ球２８３が略均一な荷重を与えながら昇降する事となり、全体としてコーヒー粉の層の凹凸に沿う可撓性を有することになる。

図１７は、板金製粉押さえ２９０を示し、図１７（ａ）は、その下面平面図１７（ｂ）のＢ−Ｂ断面を示す。本品は、一枚のステンレス板２９１に多数の半球状突起２９２を下方に向けて配置し、さらにその半球の隙間上部に、多数の通水穴２９３を配置し、板上に可倒形摘み２９４を設けたものであり、２９５は隅部の小さめの突起である。一枚の板金でできた粉押さえながら、粉に対し最上部に位置する通水穴２９３より湯が均一に浸透し、伸縮するコーヒー粉に対し、半球状突起２９２がコーヒー粉の層に食い込んでゆくことによって、コーヒー粉の層を略均一に加圧し、湯だけが通る穴が出来るのを防ぐ作用がある。

その他、本発明の複数の変形応用例の概念について説明する。いずれも図示を省略する。

以上説明した各実施例においては、上下給湯容器やフィルタ受けはステンレス鋼で作るものとしたが、これらを別の金属や樹脂またはセラミックスで作っても良い。
また、フィルタ受けの底面のスノコ板７４，１７４はステンレス鋼板に複数の穴を設けるとしたが、細長いスリットや金網、多数の溝または突起であっても良く、素材は樹脂やセラミックスであっても良い。さらに、各実施例においては、フィルタは濾紙を使用してフ ィルタ受けを併用するものとしたが、濾紙の替わりに濾布を用いたり、金属網フィルタ使 用し、フィルタ受けを省略しても良い。

また、第２の実施例又は第５の実施例のさらなる変形応用例として、大型の一つの上部給湯容器に対し複数の管と弁と下部給湯容器を設け、複数のフィルタ受けを用意して、複数のコーヒーカップに対して同時に抽出可能な業務用コーヒーメーカー（図示せず）も実現することが出来る。

さらに、本発明の実施例の説明では１杯から２杯用のコーヒー抽出器について説明したが、人数分に応じ、寸法を変えて多人数用コーヒー抽出器を製作することは容易である。
この場合、コーヒーの味を変えないためにはコーヒー層の厚さを変えないことが重要なので、人数に応じ、フィルタ受けの面積を比例させて拡大する事が推奨される。

本発明の第１実施例のコーヒー抽出器６０の縦断面図 本発明の第１実施例における粉押さえ８２の平面図（ａ）および縦断面図（ｂ） 本発明の第１実施例における栓９０の正面図 本発明の第１実施例の計量スプーン９４の平面図（ａ）、および縦断面図（ｂ） 本発明の第１実施例におけるコーヒー抽出器６０の使用法を示す斜視図 本発明の第１実施例における成形されたフィルタペーパ８０を示す斜視図 抽出前のコーヒー粉の電子顕微鏡写真（約５００倍） 本発明の第２実施例のコーヒー抽出器１００の縦断面図 本発明の第２実施例における粉押さえ１２０の縦断面図 本発明の第３実施例のコーヒー抽出器１３０の縦断面図 本発明の第４実施例の電気コーヒーメーカー１４０の縦断面図 本発明の第５実施例の電気コーヒーメーカー１６０の縦断面図 本発明の第６実施例のコーヒー抽出器２００の縦断面図 本発明の第７実施例の粉押さえの変形応用例図面 （ａ）粉押さえ２１０の縦断面図 （ｂ）粉押さえ２２０の縦断面図 （ｃ）粉押さえ２３０の縦断面図 （ｄ）粉押さえ２４０の縦断面図 （ｅ）粉押さえ２５０の縦断面図 （ｆ）粉押さえ２６０の縦断面図 本発明の第７実施例の粉押さえの変形応用例図面 （ａ）粉押さえ２７０の平面図 （ｂ）粉押さえ２７０の縦断面概念図 本発明の第７実施例の粉押さえの変形応用例図面 （ａ）粉押さえ２８０の平面図 （ｂ）粉押さえ２８０のＡ−Ａ断面図 本発明の第７実施例の粉押さえの変形応用例図面 （ａ）粉押さえ２９０のＢ−Ｂ断面図 （ｂ）粉押さえ２９０の下面図 従来の第１のコーヒー抽出器に用いるフィルタペーパ１の平面図 従来の第１のコーヒー抽出器であるペーパードリッパー３の縦断面図 従来の第２のコーヒー抽出器である電気コーヒーメーカー１０の縦断面図 従来の第３のコーヒー抽出器であるドリップ式コーヒー抽出器３０の縦断面図（ａ）と、落とし蓋３２の平面図（ｂ） 従来の第４のコーヒー抽出器であるエスプレッソ・コーヒーメーカー４０の縦断面図

符号の説明

１ フィルタペーパ
４ フィルタ容器
３１ 熱湯注入用容器
３２ 落し蓋
３６ 耐熱性部材からなるネット
４９ 抽出容器
５１，５７ フィルター
５２ フィルターホルダ
６１，１４１，１６１ 上部給湯容器
６２，１６８ 下部給湯容器
６３，１６５，１６７ 管路
６４，１３１，２０１ 給湯容器
６６，１３５，１４４ 丸ネジ
７０，１７０，２０２ フィルタ受け
７１ 外周ネジ
７４，１７４ スノコ板
７５，１７５ シールリング
７６ コーヒーカップ
８０，１８０ フィルタペーパ
８１，１８１ コーヒー粉
８２，１２０，１８２ 粉押さえ
８３，２２１，２５１，２８３ アルミナ球
８４，１２２，２１２，２２２，２３２，２４２，２６２ 網
９０ 栓
９８，１６３ 湯
９９，１９５ コーヒー
１１０，１６６ 弁
１５０ 貯水槽
１５３，１６４ 電気ヒータ
２０３ トグルクランプ
２０４ 押さえリング

Claims (11)

1. 給湯容器と、該給湯容器の下部に位置するフィルタと、該フィルタ上のコーヒー粉に載せる粉押さえを有するコーヒー抽出器において、粉押さえに通水性と共に抽出中のコーヒー粉の表面を略均等に押圧する均等押圧機構を備えたことを特徴とするコーヒー抽出器。
2. 上記給湯容器が上部で大気に連通し底面が開口しており、上記給湯容器と上記フィルタとの間をコーヒー粉の上面より下流で密封する密封手段と、上記フィルタを支持するフィルタ受けと、上記給湯容器と該フィルタ受けとの間の結合手段を有することを特徴とする特許請求項１記載のコーヒー抽出器。
3. 上記給湯容器が管路によって結ばれた上部給湯容器と下部給湯容器より成る、特許請求項１ないし２記載のコーヒー抽出器。
4. 上記給湯容器の管路に弁または栓を有する特許請求項３記載のコーヒー抽出器。
5. 上記給湯容器と上記フィルタとの間に押さえリングを有し、上記給湯容器と該押さえリングの間と、該押さえリングと上記フィルタの間にそれぞれ密封手段を有する、特許請求項１ないし４記載のコーヒー抽出器。
6. 上記均等押圧機構が、粉押さえに通水穴と共に比重１以上の錘を分布させ、湯の中で自重によりコーヒー粉表面の凹凸に沿う可撓性を持つことを特徴とする特許請求項１ないし５記載のコーヒー抽出器。
7. 上記均等押圧機構が、粉押さえに通水穴と弾性体を分布させると共に、粉押さえに接して弾性体反力の支承構造を有することを特徴とする特許請求項１ないし６記載のコーヒー抽出器。
8. 上記均等押圧機構が、粉押さえの押さえ面に凹凸を有し、その凹凸の上部に通水穴を分布させたことを特徴とする特許請求項１ないし７記載のコーヒー抽出器。
9. 上記フィルタが、一枚の濾紙又は濾布から皿状に成形されることを特徴とした、特許請求項１ないし８記載のコーヒー抽出器。
10. 貯水槽と、水を加熱するヒーターと、加熱された水を上記給湯容器に供給する給湯手段と、電気制御装置を備えた、上記特許請求項１ないし９記載のコーヒー抽出器。
11. 上記給湯容器にヒーターと、電気制御装置を備えた特許請求項４ないし９記載のコーヒー抽出器。