JP2008272061A - 電気給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作キーのワンタッチ１回押しによる間欠給湯を含むワンクリック定量給湯機能と給湯キーの連続的な押し続けによる連続給湯機能の両方を実現する。
【解決手段】水を収容した容器と、該容器内の水を加熱する加熱手段と、該加熱手段により加熱された上記容器内の湯を外部に注出給湯する電動式の給湯ポンプと、該給湯ポンプを駆動制御する給湯ポンプ駆動制御手段と、該給湯ポンプ駆動制御手段を作動させる操作キーとを備えてなる電気給湯装置であって、上記給湯ポンプ駆動制御手段は、パルス幅可変制御機能を有し、上記操作キーのＯＮ操作に応じて用途に対応した所定の注出パターンでの間欠的な給湯制御と上記操作キーのＯＮ操作時間内の連続した給湯制御とを行うようことができるようにした。
【選択図】 図４

Description

本願発明は、所望の量の湯を所望のパターンで任意に給湯することができる定量給湯機能を備えた電気給湯装置に関するものである。

最近では、一回の給湯操作で予じめ定められた所定の流量の湯を給湯できる定量給湯機能を備えた電気ポットが多くなっており、このような定量給湯機能を備えた電気ポットの中には、さらにコーヒーや紅茶を入れるのに適した機能を具備したものも提供されるに到っている。（例えば前者の例として特許文献１を、後者の例として特許文献２を参照）。

特許文献１の場合、つまみや操作ボタンなどの通常の給湯操作を行うための通常吐出操作手段とは別に定量給湯のための吐出量設定手段を設け、定量給湯時には吐出量の設定を通常吐出操作手段によるユーザーのボタン等の押し加減の調整による流量調整操作ではなく、該吐出量設定手段によって操作する構成とし、同吐出量設定手段によって予じめ設定された量の湯の吐出を可能とすることによって、吐出量の設定を従来のようなつまみやボタンなどの通常の操作手段の微妙な力加減による調整操作によることなく、簡単かつ正確に実現している。

また、特許文献２の場合、貯湯容器内の湯を注出する電動給湯ポンプと、この電動給湯ポンプによる定量の注出量を複数の異なった量に設定する定量注出量設定手段と、この定量注出量設定手段の設定量に基づいた電動給湯ポンプによる定量注出時の注出流量を設定する注出流量設定手段と、この注出流量設定手段により設定された注出流量を得るように上記電動給湯ポンプを駆動する注出流量制御手段とを備え、上記定量注出量設定手段は、注出内容液の用途別に注出流量を設定するようになっている。

したがって、このような構成によれば、内容液の必要に応じた注出量を定量注出量設定手段によって設定することにより、電動給湯ポンプがこの設定された注出量だけを定量注出することになるので、所定人数分のコーヒーやお茶などの材料を容れた抽出容器に自動的な抽出を行うときに、内容液に過不足が生じることはなく、適量の抽出を達成することができる。

この場合、例えば上記定量注出量設定手段の設定に基づいた電動給湯ポンプによる定量注出時の注出流量を注出流量設定手段によって複数に設定することにより、内容液を抽出材料に供給したときの通過速度、浸透速度ないしは蒸らし速度、浸漬速度等を異ならせて、抽出材料に固有の抽出特性に適した条件にすることもできる。

また、抽出内容液の用途別に注出流量を設定することにより、用途に適した流量条件での注出を達成することもできる。

特公平７−８９９９３号公報 特開２００６−１２２２９２号公報

以上のように、これまでにも定量給湯の方法はいろいろあるが、特許文献１，２の何れの場合にも例えばコーヒーのドリップのように１杯分（又は人数に応じた複数杯分）の定量で、しかも、むらし区間の量と実際のドリップ時の量とをワンクリックで分けて注ぐことは難しい。

本願発明は、このような事情に基いてなされたもので、所定の吐出操作時にはワンクリック、すなわち１回の操作キーのワンタッチでのＯＮ操作のみで所望の出力での間欠的な吐出を可能にする一方、他の吐出操作では当該操作キーを連続的にＯＮ操作している間のみ吐出動作が継続されるようにした電気給湯装置を提供することを目的とするものである。

本願発明は、同目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１の発明
この発明の電気給湯装置は、水を収容した容器と、該容器内の水を加熱する加熱手段と、該加熱手段により加熱された上記容器内の湯を外部に注出給湯する電動式の給湯ポンプと、該給湯ポンプを駆動制御する給湯ポンプ駆動制御手段と、該給湯ポンプ駆動制御手段を作動させる操作キーとを備えてなる電気給湯装置であって、上記給湯ポンプ駆動制御手段は、パルス幅可変制御機能を有し、上記操作キーのＯＮ操作に応じて用途に対応した所定の注出パターンでの間欠的な給湯制御と上記操作キーのＯＮ操作時間内の連続した給湯制御とを行うように構成されていることを特徴としている。

このような構成によると、一定パルス幅での連続的な給湯ポンプの駆動制御と所定のパターンでパルス幅を可変した間欠的な給湯ポンプの駆動制御の少なくとも２つの異なるパターンでの給湯ポンプの駆動制御が可能となり、例えば単位時間当たりの注出量と注出時間を異にするコーヒー抽出時のむらし区間とドリップ区間などを操作キーのワンクリックで連続的に給湯できるようになる。

（２） 請求項２の発明
この発明の電気給湯装置は、上記請求項１の発明の構成において、駆動パルス幅の可変による給湯ポンプの間欠的な給湯制御は、操作キーのワンクリック操作によって実現されるようになっていることを特徴としている。

このような構成によると、コーヒー等の抽出時にも、従来のように操作キーを押しながら、押圧状態を調節することにより、むらし区間とドリップ区間に分けて注出状態をコントロールするような複雑な操作が必要なくなり、操作が著しく楽になる。

また、操作キーの１回押しで単に一定量の給湯を行うものと異なって、キー操作はワンクリックでも、給湯状態は、むらし区間とドリップ区間に適切に区分され、それぞれに応じた適切な注出量と注出時間の制御が実現されるから、美味しいコーヒーを容れることができる。

（３） 請求項３の発明
この発明の電気給湯装置は、上記請求項１又は２の発明の構成において、給湯量の可変段階は、少なくとも２段階以上に区分されていることを特徴としている。

給湯量の可変は、任意の複数段の設定手段が可能であり、例えばコーヒー抽出時のむらし工程とドリップ工程などの少なくとも２段階に対応することが可能である。

（４） 請求項４の発明
この発明の電気給湯装置は、上記請求項１，２又は３の発明の構成において、操作キーは、コーヒー等抽出のためのドリップキーと通常の給湯キーとの２つの操作キーを備えて構成されていることを特徴としている。

このような構成によると、上述のコーヒー等抽出時のワンクリック操作はドリップキーで、また通常の連続的な給湯ＯＮ操作は給湯キーで行わせることができる。

以上の結果、本願発明によると、通常の連続的な給湯はもちろん、コーヒー抽出時のむらし区間とドリップ区間等、複数の異なる給湯制御区間を操作キーのワンクリック操作で実行させることが可能となり、電気給湯装置としての利便性が大きく向上する。

以下、添付の図面を参照して、ドリップキー又は給湯キーのワンクリック操作（ワンタッチ１回押し）によるワンクリック定量給湯機能と給湯キーの連続的な押し続けによるＯＮ操作時間に応じた連続給湯機能を備えた本願発明の最良の実施の形態に係る電気給湯装置の構成と作用について説明する。

（電気給湯装置本体部の構成）
先ず図１ないし図３には、同本願発明の最良の実施の形態に係る電気給湯装置の本体および要部の構成が示されている。

この電気給湯装置は、電気ポット構造の給湯装置本体に対してコーヒー抽出ユニットを組み合わせて構成されている。そして、先ず給湯装置本体は、図１および図２に示すように、貯湯用の内容器３を備えた容器本体１と、該容器本体１の上部側開口部を開閉する蓋体２と、上記内容器３を湯沸し時および保温時において加熱する加熱手段である湯沸しヒータ４Ａ，保温ヒータ４Ｂと、上記内容器３内の湯を外部へ給湯するための給湯通路５と、該給湯通路５の途中に設けられた給湯流量計測用の流量センサ８０と、ＡＣ電源が接続され、給湯キー３８がＯＮ操作されている状態又はドリップキー４２がワンクリックでＯＮ操作された状態において上記給湯通路５を介して上記内容器３内の湯を外部に送り出す電動給湯ポンプ６と、ＡＣ電源が接続されていない状態において上記給湯通路５を介して内容器３内の湯を外部に送り出すエア式の手動給湯ポンプ１８とを備えて構成されている。

上記容器本体１は、外側面部を構成する合成樹脂製の筒状の外ケース７と、内側面部を構成する上記内容器３と、上記外ケース７と内容器３とを上部側で一体に結合固定する合成樹脂製の環状の肩部材８と、底面部を構成する合成樹脂製の皿状の底部材９とからなっている。

上記内容器３は、ステンレス製の有底円筒形状の内筒１０と同じくステンレス製の円筒形状の外筒１１との間に真空断熱空間を設けた保温性能の高い真空二重構造体からなっており、その底部には、外周部を除いて上記内筒１０の底面部のみにより構成された１枚板部３ａが形成されている。該１枚板部３ａは若干上方に高く突出して成形されていて、その下面側内外周部分には、上記保温ヒータ４Ｂ、湯沸しヒータ４Ａが取り付けられている。

上記内容器３の上端部には、上記内筒１０側の上端部を中心軸方向に向けて絞り加工したヒートキープ構造の小径の給水口３ｂが形成されている。また符号１２は、上記内容器３の温度（換言すれば、内容器３内の湯の温度）を検出する湯温検出手段として作用する底センサ（湯温センサ）であり、例えばサーミスタよりなっている。

上記蓋体２は、合成樹脂製の上板１４と該上板１４に対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板１５とからなっており、上記肩部材８の後部に設けられたヒンジ受け１６に対してヒンジピン１７を介して上下方向に開閉自在かつ着脱自在に支持されている。

この蓋体２には、ＡＣ電源が接続されていない状態でも上記給湯通路５を介して外部への給湯が可能なように、手動押圧操作により圧縮作動されるエア式の手動給湯ポンプ１８が配設されている。該手動給湯ポンプ１８は、上記蓋体２の略中央部に形成された円筒部１９内に配設されたベローズタイプのものとされており、押圧カバー２０Ａと押圧板２０Ｂを介して蛇腹構造のベローズ２０Ｃを下方に押圧操作することにより、ベローズ２０Ｃ内の加圧空気２０Ｄが空気吹込口を介して内容器３内に吹き込まれ、該加圧空気の吹き込み圧力によって内容器３内のお湯が給湯通路５を介して外部へ押し出されるようになっている。

なお、符号２１ａ〜２１ｄは、下方から上方に向けて相互に連通した蓋体２の蒸気排出通路、２２は同蒸気排出通路２１ａ〜２１ｄの途中に配設された転倒止水弁である。

上記蓋体２における下板１５の下面には、金属製の内カバー部材２３が固定されており、該内カバー部材２３の外周縁には、上記蓋体２の閉蓋時において上記内容器３の給水口３ｂの上面に圧接される耐熱ラバー製のシールパッキンが設けられている。

上記給湯通路５の上流端側である上記内容器３の下部位置には、内容器３側湯導入筒６ａ、給湯ポンプ側湯吸入口６ｂを介して直流型の電動給湯ポンプ６が配設されており、この給湯通路５においては、上記湯導入筒６ａを介して湯吸入口６ｂより吸入された湯が当該電動給湯ポンプ６のポンピング作用により、その吐出口６ｃから吐出され、同給湯通路５の下端５ａ側から上方に延びる直管部５ｂを経て、上記流量センサ８０内の流量検出通路を通り、転倒止水弁側連結パイプ５ｃから下方に向けて開口した外部への湯注出口５ｄに導かれる。

さらに、符号３５は、後述する各種操作キー３８〜４５の操作面や液晶表示部４７を備えた操作パネル部、５１は、後述するマイコン制御ユニット６０や上記各種操作キー３８〜４５のスイッチ部、液晶表示部４７の駆動部、電動給湯ポンプ６の駆動回路部や湯沸しヒータ４Ａ、保温ヒータ４Ｂの加熱制御回路等を備えたマイコン制御基板である。

上記操作パネル部３５には、押し続けている間は連続して湯を注出する給湯キー３８、給湯時に給湯禁止状態を解除する給湯ロック解除キー３９、再沸騰させるための再沸騰キー４０、キッチンタイマーキー４１、コーヒー（又は紅茶等）抽出のためのドリップキー４２、コーヒー（又は紅茶等）の抽出人数を選択設定する抽出人数設定キー４３、保温温度（９８℃，９５℃，９０℃，８０℃）又はまほうびん保温機能を選択設定する保温選択キー４４、コーヒーの抽出濃度を選択設定する濃度選択キー４５、液晶表示部４７等が設けられている。

上記液晶表示部４７には、例えば時刻／時間／保温設定温度（９８℃，９５℃，９０℃，８０℃）／まほうびん保温機能、コーヒー抽出濃度（濃い、普通、薄い）等の所望の表示が可能なように構成されており、低消費電力で各種の必要な情報の表示がなされるようになっている。

また、その上部には、沸騰表示、ドリップ表示、保温状態等表示用のＬＥＤ４６ａ，４６ｂ，４６ｃが設けられている。

上記給湯キー３８は、ワンクリック（ワンタッチ）操作で１回ＯＮさせると、例えば図４および図５に示すように、必要な人数に応じて予じめ設定手段された所定の注出時間ｔ₂内所定量の湯の注出を行って定量の給湯を行う一方、連続的に押し続けると同押されている間中連続的な注出を行う。

また上記ドリップキー４２は、ワンクリック（ワンタッチ）操作で１回ＯＮさせると、例えば図６の（ａ）又は（ｃ）に示すように、その時の設定杯数に応じて予じめ設定された所定のコーヒーむらし時間ｔ₃およびドリップ時間ｔ₄内それぞれ所定量の湯の注出を行って、コーヒーの抽出を行う。

ところで、この場合、使用されるコーヒーサーバーＣＳのコーヒー容器５５ａの容量が小さすぎると、抽出されたコーヒーが溢れてしまう問題がある。

そこで、上記ドリップキー４２は、当該ドリップ中に再びＯＮ操作すると、直ちにコーヒーの抽出を停止することができるようになっており、これによりコーヒーサーバーＣＳの容量が抽出人数の割に小さすぎるような場合に、コーヒーが溢れてしまうのを避けることができる。

また、このドリップキー４２がＯＮ操作されているドリップ中には、誤って上記給湯キー３８が押されたとしても決して給湯状態にはならないように構成されている。

また、上記抽出人数選択キー４３は、その時の人数に応じた量の湯の注出（図５参照）およびコーヒーの抽出を行うための操作キーであり、例えば一例として同キー４３を１回押す毎に上述した液晶表示部４７の画面上に所要の設定人数が表示され、同表示された人数分（杯数）に応じた図４、図７のポンプ駆動時間ｔ₂および図６のコーヒーの「むらし時間（ｔ₃）」と「ドリップ時間（ｔ₄）」が設定される（特に図４、図７の（ｂ）および図６の（ｂ）と（ｄ）を参照・・・・（ｂ）は１杯の場合、（ｄ）は２杯の場合）。

また、濃度選択キー４５は、ユーザーの好みに応じたコーヒーの濃度をコーヒーむらし時の「むらしデューティー比（出力％）」と「むらし時間（ｔ₃）」を変更することによって設定する。

そして、この電気給湯装置は、同コーヒーの抽出機能に加えて、従来のものと同様に上記ロック解除キー３９がＯＮ操作されていることを条件として、上記給湯キー３８を押し続ける限り、連続的に上記電動給湯ポンプ６を駆動して湯を注出できる連続給湯モードと、仮に上記ロック解除スイッチ３９がＯＮ操作されていて、かつ給湯スイッチ３８を押し続けても、予じめ設定した所定量の湯を注出すると自動的に上記電動給湯ポンプ６が停止するとともに給湯ロックされる定量給湯モードの２種の給湯モードを備えて構成されている。

上記電動給湯ポンプ６の制御に使用される流量センサ８０は、例えば回転支軸の外周に螺旋状の回転スクリュー羽根を設けたものよりなっていて、それらを上述した給湯通路５の直管部５ｂの途中に透明な嵌合筒を介して嵌合固定して支持し、その直径方向両端側に例えば発光部（発光ダイオード）と受光部（フォトセンサ）を設けて構成されている。

そして、上記電動給湯ポンプ６が駆動され、上記直管部５ｂを介して上記通路形成部材８４内の湯流通路を下方から上方に湯が通ると、それによって上記螺旋状の回転スクリュー羽根８２が回転するが、それによって上記発光部と受光部間の光軸は半回転毎に遮断され、受光部からは、その単位時間内の回転速度に応じた所定の個数の出力信号が出力される。そして、この出力信号の個数が結局上記電動給湯ポンプ６による給湯量を表わす。

上記給湯装置の容器本体１の前面部７ａの下端には、コーヒー抽出ユニットＵが設けられている。このコーヒー抽出ユニットＵは、上記給湯装置本体１の本体ケース７と一体に形成されたコーヒーサーバー載置台５４と、該コーヒーサーバー載置台５４の載置溝５４ａ上に取り出し可能に載置されたコーヒーサーバーＣＳとから構成されており、コーヒーサーバーＣＳのコーヒー容器およびコーヒーカートリッジ５５ｂの中央が上述した給湯装置本体側の湯注出口５ｄの直下方に対応するように設置されている。

コーヒーサーバーＣＳのコーヒーカートリッジ５５ｂの底部には所望の種類のコーヒー豆が収容されており、上記湯注出口５ｄから注出される所定の温度の所定の量の湯の所定の時間をかけた給湯によって所定の人数分の所定の濃度のコーヒー液が注出され、同抽出されたコーヒー液が下方側のコーヒー容器５５ａ内に留められる。

（制御回路部の構成）
次に図３は、上記構成の電気給湯装置本体における給湯制御回路部の構成を示す電気回路図である。

図３中、先ず符号５２はＡＣ電源、４Ａは湯沸しヒータ、４Ｂは保温ヒータ、６０はマイコン制御ユニット、６は電動給湯ポンプ、Ｃは同電動給湯ポンプ駆動用の蓄電コンデンサ、ＲＳ₁は湯沸しヒータ４Ａ作動用のリレースイッチ、ＲＳ₂は電動給湯ポンプ６駆動用のリレースイッチ、６１は保温ヒータ制御回路、６２はパルス幅可変機能を備えた給湯ポンプ６の駆動制御回路、６３は同リレースイッチＲＳ₁，ＲＳ₂駆動用のリレー制御回路、５３は保温ヒータ４Ｂ作動用のトライアック、Ｑ₃は同トライアック５３駆動用のトランジスタ、Ｑ₁は同トライアック５３ＯＦＦ駆動用のトランジスタ、Ｑ₂，Ｑ₄は給湯ポンプ駆動制御用のトランジスタ、Ｒ₁，Ｒ₂はトランジスタＱ₁の作動電圧設定抵抗、Ｄ₁，Ｄ₂はダイオードである。

上記保温ヒータ４Ｂは、例えば湯沸し完了後、上記マイコン制御ユニット６０から保温ヒータＯＮ信号が出力されると、トランジスタＱ₃がＯＮ作動され、それに対応してトライアック５３がトリガーされることにより駆動される。

この保温ヒータ４Ｂは、その時の設定保温温度（９８℃，９５℃，９０℃，８０℃）を中心としてＯＮ，ＯＦＦ制御される。そして、それによって内容器３内の湯の温度を同設定保温温度に維持する。

さらに、上記電動給湯ポンプ６は、その負側端子をトランジスタＱ₂を介して保温ヒータ４Ｂの高抵抗値を利用したアースラインに接続されており、図４又は図６の（ａ）又は（ｃ）のように、上記アースライン中に挿入された上記リレースイッチＲＳ₂がメークされていて、同トランジスタＱ₂がＯＮになった時に駆動される。しかも、同駆動は、上記マイコン制御ユニット６０の入力回路に給湯キー３８又はドリップキー４２のＯＮ信号が入力され、同マイコン制御ユニット６０から図４（ｂ）又は図６の（ｂ），（ｄ）に示す所定のパルス幅と所定のタイミングのパルス電圧信号が出力されて、トランジスタＱ₄がＯＮになり、トランジスタＱ₂がＯＮになった時に駆動される。

また、上記給湯ポンプ駆動用の蓄電コンデンサＣは、１２（Ｖ）まで充電された時に給湯ポンプ駆動用の直流電源として機能し、例えば分圧抵抗Ｒ₁，Ｒ₂を介して上記トランジスタＱ₁がＯＮになって、上記トライアック５３をＯＦＦにした時には、ダイオードＤ₂を導通させ、保温ヒータ４Ｂを介したアースラインを形成する。

また、一方上記マイコン制御ユニット６０には、図示しないが定電圧電源部（本来の動作電源）を介して所定の定電圧が供給されるようになっている（図示省略）。

また、Ｄ₁はダイオードである。

（コーヒーのドリップ抽出機能に対応した構成と給湯および報知制御システム）
ところで、以上のようなドリップキー４２のワンクリック操作によるコーヒーの所定の量のドリップ抽出が可能なドリップ抽出機能と、通常の電気ポットの湯の給湯のような給湯キー３８を押している間のみ給湯が可能な電動給湯機能とを併せ持つ電気給湯装置においては、電気ポット同様の給湯の場合、同給湯キー３８から指を離すとお湯が止まるので安全であるが、一方ドリップ抽出の場合は、ドリップキー４２のワンクリック（ドリップキー４２の１回ワンタッチ押し）で図６の（ｂ）又は（ｄ）のようなむらし〜ドリップの２つの工程を有するコーヒーの抽出ができる為に非常に便利である反面、コーヒーサーバーの載置台５４上にコーヒーサーバーＣＳが用意されていない状態で湯が出ると、ヤケド等のおそれが発生する。

そこで、この問題に対応した対策として、本実施の形態の電気給湯装置では、上記コーヒーサーバー載置台５４上の載置溝５４ａ上を監視する形で給湯装置の容器本体１側の前面部７ａに赤外線センサ（又は発光受光の光センサ）等のコーヒーサーバー感知手段６０を設け、同感知手段６０がコーヒーサーバーＣＳを検知しなかった場合には、ユーザーに対して所定の報知手段で注意報知を行うようにしている。

また、ドリップ抽出工程の途中でコーヒーサーバー感知手段６０がコーヒーサーバーＣＳの検知無しを確認したような場合には、注意報知と共に給湯ポンプ６の駆動出力の供給を停止するようにする。

他方、同ドリップ抽出工程途中でのドリップ停止後、所定時間以内の場合には以後のドリップを途中から継続するが、所定時間以上経過後の場合には、それまでのドリップ工程自体をリセットし、始めから改めて給湯しなおし、新たなドリップ抽出工程を開始するようにする。

そして、上記ドリップキー４２のワンクリックＯＮによるドリップ抽出は、必ず図２に示すロック解除キー３９で給湯ポンプ６の駆動出力を解除した後からでないと受け付けないようにする。

またドリップ抽出中は、給湯キー３８を押しても、その信号は受け付けない。

さらに、本実施の形態では、以上のようにパルス幅可変制御と給湯ポンプ駆動リレーを併用したコーヒー等のドリップ抽出が可能な機能を持つ電気給湯装置において、上述のように操作パネル部３５にはドリップキー４２を有しており、同ドリップキー４２のワンクリックＯＮによって、コーヒーのドリップ抽出が可能となっているが、その場合、例えば次のようなドリップ開始時の保温温度の制御が行われるようになっている。

例えばドリップ抽出温度は、所定の設定温度（９５℃）とする（保温９５℃でドリップを開始する）。

そして、ドリップキー４２は、上記内容器３内の湯の温度が同所定の温度（９５℃）以上の時にのみ有効に作用してコーヒーのドリップ抽出が開始されるようになっている。また、保温中からのドリップの場合、保温設定温度が９５℃以上９８℃の場合にも抽出可能とする。

他方、内容器３内の湯温が上記基準となる温度９５℃未満の場合（例えば９０℃で保温中の場合）は、まず湯沸しヒータ４ＡがＯＮし、９５℃の温度までヒータ加熱（ドリップ準備加熱工程）し、湯温が９５℃に到達した時点で初めて給湯ポンプ６の出力をＯＮにしてドリップ抽出開始可能とする。

そして、ドリップ準備加熱工程中は、例えば液晶表示またはＬＥＤ表示等にて、ドリップ準備加熱表示を行う。また、該準備加熱工程中は、準備加熱のお知らせ報知を行うようにしても良い。

そして、ドリップ抽出が終了した時点で、通常の電気ポットモードのユーザー設定保温温度（９０℃又は８０℃）に戻る。

これらにより、ワンクリックドリップ抽出機能を持つ電気給湯装置において、ドリップ抽出を常に一定の同じコーヒーの味を抽出できるような所定温度以上のお湯をドリップさせることができる。

さらに、また本実施の形態の電気給湯装置では、上述した流量センサ８０の流量検出制御と組み合わすことで、確実に設定した通りの給湯量でドリップすることができ、後述するように１人前の吐出量の設定や複数人前用の量の湯の吐出も可能となっている。そして、むらし時およびドリップ時などの間欠的な給湯ポンプ駆動動作の場合には、例えば図６の（ｂ），（ｄ）に示すようにパルス幅可変制御を行うことで、給湯ポンプ駆動リレーの接点耐久回数を大幅に減らすことができ、また、コーヒーの蒸らし工程では、例えば図７の（ｂ）に示すようにゆっくりとドリップし、その後は早くドリップする等の吐出状態の強弱がつけられるようになっている。

この場合、例えば図８に示すように、その時の容量毎にポンプ可変時間ｔ₃とポンプ１００％出力時間ｔ₄が設定される。

＜コーヒー抽出時のワンクリック制御＞
従来の電気ポットの通常の吐出操作は、給湯キー３８が押されている間のみ吐出させることができるが、付加機能として給湯キー３８を押しつづけなくてもワンクリックＯＮで一定量吐出させたり、コーヒーや紅茶などを抽出する為のむらし〜ドリップの間欠的な給湯ポンプ動作の制御を行う為には、上述のように給湯ポンプ駆動回路に給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂を設け、給湯キー３８のワンクリック操作（１回ワンタッチ押し）で給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂をＯＮにする一方、吐出操作が終了した時点で同給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂をＯＦＦにする制御が必要である。

しかし、ワンクリックで給湯ポンプ６を上述のように間欠運転する場合に、上記給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂ＯＮ−ＯＦＦを繰り返すと、長期的に見ると、給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂の耐久回数が持たなくなるし、給湯ポンプ駆動リレーのＯＮ−ＯＦＦ時の「カチカチ」という音がうるさくなる。

そこで、本実施の形態の電気給湯装置では、ワンクリックでの単なる定量吐出動作の場合には、図４のように給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂を介した回路とするが、上記コーヒーのむらしドリップ時のような間欠運転時には、例えば図６の（ａ），（ｂ）および図６の（ｃ），（ｄ）に示すように、給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂のＯＮ−ＯＦＦ制御ではなく、給湯ポンプ駆動リレーＲＳ₂のＯＮ期間内におけるパルス幅の可変制御（ＰＷＭ制御）によって、吐出出力を間欠的に調整することにより、適切な間欠給湯運転を行わせるようにしている。

つまり、定量給湯を目的として、一旦給湯キー３８やドリップキー４２のワンクリック操作があれば、それに対応して給湯ポンプ駆動リレー（正確に言うと、そのリレー接点ＲＳ₂）はＯＮ状態になり、コーヒー抽出時等の「むらし〜ドリップ」等の間欠運転はソフト的に１００％出力や５０％、０％出力で制御することによって間欠運転を行うようにし、一連の吐出動作が終了した時点で、初めて同給湯ポンプ駆動リレーをＯＦＦにするようにしている。

このような構成による給湯量制御について、例えば図４のフローチャートを参照して詳細に説明する。

すなわち、この制御では、例えば図４のフローチャートに示すように上述した電気給湯装置本体のＡＣ電源回路５２部分にＡＣ電源プラグが接続されてＡＣ電源が入ると、制御を開始する。

そして、先ずステップＳ₁で、上述した湯沸しヒータ４ＡをＯＮにして内容器３内の水の加熱（湯沸し）を開始する。続いて、ステップＳ₂で、上述した図２の濃度選択スイッチ４５により新たな濃度レベル（例えば濃い、普通、薄い）が選択設定されたか否かを判定し、新たな濃度の選択設定がなされなかった場合には、さらにステップＳ₃に進んで給湯キー３８の上述したワンクリック操作がなされたか否かを判定するが、一方新たな濃度の選択設定がなされたＹＥＳの場合には、ステップＳ₄に移って当該新たに選択設定された設定濃度（濃い、普通、薄いの何れか）に応じた給湯ポンプ６の駆動時間に変更した上で、ステップＳ₃のドリップキー４２のワンクリック判定に進む。

そして、ステップＳ₃で同ドリップキー４２のワンクリック操作がなされたと判定されると（ＹＥＳ）、次にステップＳ₅に進んで、上記内容器３内の湯の温度（コーヒーの抽出に適した９５℃以上）を検出した上で、前述の図６の（ａ）に示すように、ステップＳ₆で上述の給湯ポンプ６を駆動するためのリレーＲＳ₂をＯＮにするとともに、ステップＳ₇で同リレーＯＮ期間内における給湯ポンプ駆動パルスのパルス幅を可変することによって、上記設定されたコーヒー濃度に応じて、その駆動時間と駆動出力を調整し、給湯ポンプ６の間欠的な吐出制御を行う。

次にステップＳ₈に進み、同制御状態の継続により上記コーヒーの濃度に応じて設定された給湯ポンプ６の駆動時間が経過した否かを判定し、ＹＥＳと判定されると、さらにステップＳ₉で上述した流量センサ８０が実際に予じめ設定された一定の流量を検出した否かを判定し、ＹＥＳと判定されると、初めステップＳ₁₀に進んで上述の給湯ポンプ駆動リレーをＯＦＦ（ブレーク）にして当該給湯制御を終える。

他方、上記ステップＳ₈で設定された給湯ポンプ６の駆動時間が経過したと判定されたＹＥＳの場合においても、上記ステップＳ₉で実際に設定されただけの流量の湯が給湯されていないと判定されたＮＯの場合には、上述したステップＳ₇〜Ｓ₉の給湯制御を継続することによって、確実に設定された量の湯を給湯する。

＜コーヒー抽出工程において、給湯ポンプの給湯能力を設定されたコーヒー濃度や人数に応じて可変する給湯制御＞
上述のように、本実施の形態の電気給湯装置では、好みに応じたコーヒー濃度の選択設定や必要な人数分のコーヒーの抽出、コーヒー豆の種類に応じた抽出条件の変更等が行えるようになっている。

このような制御の内容について、図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。

すなわち、この制御では、例えば図５のフローチャートに示されるように、上述した電気給湯装置本体のＡＣ電源回路５２部分にＡＣ電源プラグが接続されると、制御を開始する。

そして、先ずステップＳ₁で、上述した湯沸しヒータ４ＡをＯＮにして内容器３内の水の加熱（湯沸し）を開始する。続いて、ステップＳ₂で、上述した濃度選択スイッチ４５により改めて濃度レベル（例えば濃い、普通（基準）、薄い）が選択設定されたか否かを判定し、新たに濃度の選択設定がなされなかった場合には、さらにステップＳ₃に進み、「普通モード（普通濃度）」に設定した上でステップＳ₅の人数判定制御に進む。一方新たな濃度の選択設定がなされたＹＥＳの場合には、ステップＳ₄に移って当該設定された濃度（濃い又は薄いの何れか）に応じた給湯ポンプ６の駆動時間と駆動能力（出力）に変更した上で、ステップＳ₅の人数の判定制御に進む。

そして、同ステップＳ₅で人数がＮ人（複数）と判定されると、ステップＳ₇に移って同判定された複数の人数（Ｎ人）分に対応した給湯ポンプ６の駆動時間と駆動能力（出力）に再設定した上で、ステップＳ₈に進んで必要なコーヒー豆の量をユーザーに報知し、ステップＳ₉で内容器３内の貯水量を検出する。

他方、上述のステップＳ₅の人数判定で複数人ではなく１人であると判定された場合には、ステップＳ₆に進んで給湯ポンプ６の駆動時間および駆動能力を１人分にセットした上で、同様にステップＳ₈で対応したコーヒー豆の量をユーザーに報知するとともに、ステップＳ₉で内容器３内の貯水量を検出する。

そして、その後、それぞれ続いてステップＳ₁₀に進み、各々検出された貯水量が上記選択された人数分よりも大きいか否かを判定する。

その結果、ＹＥＳの場合（選択された人数分よりも多くの水がある場合）には、先ずステップＳ₁₁で同内容器３内の湯の温度が所定の温度（こひの抽出に適した９５℃）以上であることを判定した上で、ステップＳ₁₄に進み、上述した給湯ポンプ駆動リレーをＯＮにし（図６の（ａ）又は（ｃ）を参照）、さらに、ステップＳ₁₅で、同湯注出期間内の給湯ポンプ駆動パルスのパルス幅を可変することによって、その駆動時間と駆動出力を調整し、給湯ポンプ６の間欠的な吐出制御（図６の（ｂ）又は（ｄ）に示すむらし区間とドリップ区間に対応したＯＮ／ＯＦＦ制御）を行う。

次にステップＳ₁₆に進み、同制御状態の継続により上記コーヒーの濃度と人数に応じて設定された給湯ポンプ６の駆動時間が経過した否かを判定し、ＹＥＳと判定されると、ステップＳ₁₇に進んで上述の給湯ポンプ駆動リレーをＯＦＦ（ブレーク）にして当該給湯制御を終える。

他方、上記ステップＳ₁₀で内容器３内に選択された人数分の貯水量がないと判定されたＮＯの場合には、ステップＳ₁₂で一旦湯沸しヒータ４ＡをＯＦＦにした後、ステップＳ₁₃でユーザーに対する注水報知（水の継ぎ足し報知）を行った上で、上述のステップＳ₁にリターンし、水の継ぎ足しを待った上で改めて上述のステップＳ₁〜Ｓ₁₀の制御を行う。

このように、本実施の形態の電気給湯装置によれば、ドリップキー４２をワンクリックでＯＮ操作するとともに濃度選択キー４５と抽出人数選択キー４３をＯＮ操作することにより、ユーザーの好みの濃度と必要な人数分の適切なコーヒーのドリップ抽出（適切なむらし〜ドリップ抽出工程）がワンタッチ操作で実現される。

この場合使用されるコーヒー豆の種類に応じて、給湯ポンプ駆動パルスのパルス幅を変えることにより、コーヒー豆の種類に応じた、より最適な抽出条件に設定することも可能である。

また、貯水量の判定機能が付加されているので、複人数分のコーヒーを抽出する場合にも安心である。

＜抽出後のコーヒーの味を一定にする給湯量制御＞
さらに、上述のようなコーヒーのドリップ抽出機能を有する電気給湯装置では、内容器３内の貯水量の変化に関係なく、設定された濃度および人数等の条件に応じて常に一定の美味しい味にする必要がある。

給湯ポンプ６の駆動時間をタイマー制御するようにした場合、その時の内容器３内の貯水量が多い時と少ない時で、水面から注出口５ｄまでの揚水時間が異なってくるため、コーヒーの抽出量が変化してしまう問題があるる
そこで、この制御では、このような問題を解決するために、例えば図１１のフローチャートに示されるように、実際に給湯ポンプ６の駆動によって注出された湯の量を流量センサ８０で正確に検出し、同検出量に基いて、最適なコーヒーの抽出ドリップ制御（むらし〜ドリップ工程）を行うことにより、内容器３内の貯水量如何にかかわらず、常に一定の美味しい味のコーヒーの抽出を行えるようにしたことを特徴としている。

すなわち、この制御では、例えば図１１のフローチャートに示すように、上述した電気給湯装置本体のＡＣ電源回路５２部分にＡＣ電源プラグが接続されており、上述のように湯沸しが完了してコーヒーの抽出が可能な所定温度（９５℃）以上の湯温になっていることを条件として、制御を開始する。

そして、先ずステップＳ₁で、上述の給湯ポンプ駆動リレーをＯＮにし、ステップＳ₂で給湯ポンプ６を駆動し、コーヒー抽出のための給湯（むらし注出）を開始する。そして、それとともにステップＳ₃で、上記流量センサ８０からの流量検出信号をマイコン内に読み込むことにより、実際に上記注出口５ｄ側からドリップ側に注出される湯の流量の測定を開始する。

その後、ステップＳ₄に進み、同実際に測定された湯の注出流量が予じめ設定された所定の量に達したか否かを判定する。

その結果、ＮＯの未だ設定注出流量に達していない場合には、上記給湯ポンプ６の駆動による湯の注出と流量の測定を継続する。

他方、ＹＥＳの設定注出流量に達した場合には、さらにステップＳ₅に進んで、コーヒーの抽出に必要な全ての工程が終了した否かを判定し、全ての工程が終了したと判定されたＹＥＳの場合には、上記給湯ポンプ駆動リレーをＯＦＦにし、給湯ポンプ６の駆動を停止した上で、以上の全ての制御を終了する。

他方、ＮＯのコーヒーの抽出に必要な全ての工程が終了していない場合には、同全ての工程の終了判定を繰り返す。

このように、給湯ポンプ６の駆動時間によることなく、実際の湯の注出流量に基いてコーヒーの抽出制御を行うようにすると、内容器３内の貯水量如何によって注出流量が変動することによるコーヒーの味の変動がなく、設定された濃度や人数等の条件に応じて常に一定の味の美味しいコーヒーを抽出できるようになる。

本願発明の電気給湯装置の装置本体部分の構成を示す断面図である。 同電気装置本体の操作パネル部分の構成を示す上面図である。 同電気給湯装置の給湯ポンプの駆動回路図である。 同電気給湯装置の基本的な定量給湯制御の内容を示すタイムチャートである。 同電気給湯装置の図４の定量給湯制御時の所要人数とそれに対応した容量（ｍｌ）、ポンプ駆動時間ｔ₂（秒）との関係を示すデータテーブルである。 同電気給湯装置の設定濃度および必要な杯数に応じたコーヒー抽出制御の内容を示すタイムチャートである。 同電気給湯装置の初期注出時には注出量を少なくし、次第に増加させて行く給湯量制御のタイムチャートである。 同電気給湯装置の図７の定量給湯制御時のポンプ駆動可変時間とポンプ１００％出力時間との関係を示すデータテーブルである。 同電気給湯装置における基本的なコーヒー抽出制御の内容を示すタイムチャートである。 同電気給湯装置における所要人数と設定濃度に対応したコーヒーの抽出制御の内容を示すフローチャートである。 同電気給湯装置において、実際の湯注出量を検出しながら行う給湯量制御の内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１は容器本体、２は蓋体、３は内容器、４はヒータ、５は給湯通路、６は電動給湯ポンプ、３８は給湯キー、３９はロック解除キー、４２はドリップキー、４３は抽出人数設定キー、４５は抽出濃度選択キー、６０はマイコン制御ユニット、ＲＳ₁，ＲＳ₂はリレースイッチ、Ｄ₁，Ｄ₂はダイオードである。

Claims (4)

1. 水を収容した容器と、該容器内の水を加熱する加熱手段と、該加熱手段により加熱された上記容器内の湯を外部に注出給湯する電動式の給湯ポンプと、該給湯ポンプを駆動制御する給湯ポンプ駆動制御手段と、該給湯ポンプ駆動制御手段を作動させる操作キーとを備えてなる電気給湯装置であって、上記給湯ポンプ駆動制御手段は、パルス幅可変制御機能を有し、上記操作キーのＯＮ操作に応じて用途に対応した所定の注出パターンでの間欠的な給湯制御と上記操作キーのＯＮ操作時間内の連続した給湯制御とを行うように構成されていることを特徴とする電気給湯装置。
2. 駆動パルス幅の可変による給湯ポンプの間欠的な給湯制御は、操作キーのワンクリック操作によって実現されるようになっていることを特徴とする請求項１記載の電気給湯装置。
3. 給湯量の可変段階は、少なくとも２段階以上に区分されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電気給湯装置している。
4. 操作キーは、コーヒー等抽出のためのドリップキーと通常の給湯キーとの２つの操作キーを備えて構成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気給湯装置。

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