JP2011045417A - コーヒー製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でコーヒー粉末に最初から湯をドリップできるコーヒー製造装置を提供する。
【解決手段】コーヒー製造装置１には、水を溜める水タンク２０と、水タンク２０から湯の吐出口１６へと至る給湯通路１４と、水タンク２０から供給される水を給湯通路１４の途中で加熱する加熱部１５と、コーヒー粉末を収容可能に設けられ、収容されたコーヒー粉末に吐出口１６から吐出される湯を注ぐことによりコーヒー液を抽出する抽出部３０と、抽出部３０で抽出されたコーヒー液を受ける容器４０と、を備える。給湯通路１４の途中位置であって加熱部１５によって加熱された水が通る位置に、圧力及び温度のうちの少なくとも一方に応じて給湯通路１４を自動的に開閉する弁機構５が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドリップ方式でコーヒーを製造するコーヒー製造装置に関する。

従来、家庭用のコーヒー製造装置として、ドリップ方式のコーヒー製造装置が広く使用されている。この種のコーヒー製造装置の本体内部には、水タンクから本体下部を経由して本体上部の吐出口へと至る給湯通路と、本体下部に配置されて給湯通路を通る水に熱を与える加熱手段と、が設けられている。本体は、水タンクから流出する水を途中で加熱手段によって加熱し、沸騰圧によって本体上部の吐出口から湯を吐出する。そして、この本体から吐出された湯がフィルタ付きの抽出器に収容されたコーヒー粉末に注がれ、抽出器によって抽出されたコーヒー液が容器に受けられることによって、コーヒー製造装置はコーヒーを製造する。

ところで、この種の従来のコーヒー製造装置では、例えば特許文献１にも開示されているように、水タンクに水を入れると（或いは、着脱式の水タンクを所定の位置にセットすると）、給湯通路内に水が浸入して、水タンクの水と給湯通路の水とが同じ高さとなる。図８は、従来のコーヒー製造装置において、水タンクの水と給湯通路の水とが同じ高さとなった状態を示す模式図である。図８において、１０１は水タンク、１０２は給湯通路、１０３は加熱手段、１０４は湯の吐出口、１０５は抽出器、１０６は容器を示している。

上述の水タンク１０１の水と給湯通路１０２の水とが同じ高さとなった状態でコーヒー製造装置の電源を投入（オン）して加熱手段１０３による加熱を開始すると、加熱手段１０３によって加熱されていない水（主に給湯通路１０２の垂直部１０２ａにある水）が最初に吐出口１０４から吐出されることになる。この場合、抽出器１０５に収容されるコーヒー粉末に、冷たい水（加熱されることなく吐出された水）が最初に注がれることになり、コーヒー粉末が萎縮してしまって、味のまずいコーヒーが製造されてしまう。

このため、従来においては、例えば特許文献１に開示されるように、給湯通路（パイプ）の垂直部（図８の符号１０２ａで示す部分）に、上述の加熱手段（特許文献１では主ヒータとされる）とは異なる補助ヒータを巻装する構成としている。そして、これによれば、水タンク内への水の供給時にパイプの垂直部まで浸入した水を加熱して、ドリップ当初からコーヒー粉末に熱湯を供給でき、美味しいコーヒーを得られるとしている。

また、特許文献２においては、コーヒー粉末に注ぐ熱湯を抽出に適した温度に上げるために、ヒータ部（上述の加熱手段１０３が該当）を何回か通るように循環させ、設定温度（例えば７０℃）になったら吐出口より吐出する構成が開示されている。この構成の場合も、ドリップ当初からコーヒー粉末に、抽出に適した温度の湯を供給できるために美味しいコーヒーを得られる。

特開平５−１８４４６４号公報 特開平６−２２８５４号公報

しかしながら、特許文献１の構成の場合には、コーヒー製造装置を製造するにあたって、補助ヒータや補助ヒータ用のサーモスタットが必要となるために、製造コストが高くなるといった問題や、装置が大型化するといった問題等があった。また、特許文献２の構成の場合についても、循環流路と吐出流路とを設け、これら２つの流路間を切り換えて使用する構成が必要であるために、装置が大型化しやすいといった問題や、製造コストが高価となりやすい等の問題があった。

そこで、本発明の目的は、簡単な構成でコーヒー粉末に最初から湯をドリップできるコーヒー製造装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明のコーヒー製造装置は、水を溜める水タンクと、前記水タンクから湯の吐出口へと至る給湯通路と、前記水タンクから供給される水を前記給湯通路の途中で加熱する加熱部と、コーヒー粉末を収容可能に設けられ、収容されたコーヒー粉末に前記吐出口から吐出される湯を注ぐことによりコーヒー液を抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出されたコーヒー液を受ける容器と、を備えるコーヒー製造装置であって、前記給湯通路の途中位置であって前記加熱部によって加熱された水が通る位置に、圧力及び温度のうちの少なくとも一方に応じて前記給湯通路を自動的に開閉する弁機構を設けたことを特徴としている。

本構成では、加熱部で加熱された水が通る位置に、圧力及び温度のうちの少なくとも一方に応じて給湯通路を自動的に開閉する弁機構を設ける構成としている。この構成の場合、加熱部によって水が加熱される前の状態、すなわち、給湯通路における水圧が低く、温度が低い状態においては弁を閉じ、加熱部によって適度に水が加熱された時点で弁を開くという構成を実現することができる。したがって、本構成のコーヒー製造装置によれば、コーヒー粉末に最初から湯を注ぐ（ドリップする）ことができる。また、弁機構を配置するのみであるので、装置の大型化や製造コストの上昇を抑制しやすい。

上記構成のコーヒー製造装置において、前記給湯通路の一部は、前記加熱部と接触する熱交換パイプによって形成され、前記熱交換パイプの水の出口側近傍に前記弁機構を設けるのが好ましい。

本構成によれば、熱交換パイプの出口近傍に弁機構があるために、水が必要以上に給湯通路の吐出口側に浸入するのを抑制することができ、水が冷たい状態で吐出口から吐出される可能性を抑制し易い。

上記構成のコーヒー製造装置において、前記給湯通路及び前記加熱部は装置本体内部に設けられ、前記給湯通路は複数のパイプからなり、前記パイプには、前記装置本体の下部側に配置されて前記加熱部と接触する熱交換パイプと、前記熱交換パイプで加熱された水を前記装置本体の上部に設けられる前記吐出口へと導く立設パイプと、が含まれ、前記熱交換パイプと前記立設パイプとの間に前記弁機構が設けられていることとしても良い。

本構成によれば、水が必要以上に給湯通路の吐出口側に浸入するのを抑制することができ、水が冷たい状態で吐出口から吐出される可能性を抑制し易い。

上記構成のコーヒー製造装置において、前記弁機構は、水の流入口と流出口との間に設けられる弁口を開閉する弁体と、前記弁体が前記弁口を閉じる方向に前記弁体を付勢する付勢バネと、を含み、前記付勢バネの付勢力は、前記弁体に前記流入口方向から所定の圧力以上の圧力が加わると、前記弁体が前記付勢ばねの付勢力に抗して変位するように調整されていることとしても良い。

本構成によれば、例えば、加熱部によって加熱された水が沸騰して、弁体に加わる圧力が所定の圧力まで上昇した時点で弁口を自動的に開き、所定の圧力に達しない場合は弁口を開かないという構成を簡単な構成で実現できる。

上記構成のコーヒー製造装置において、前記弁機構はユニット化された弁ユニットからなって、前記弁ユニットは、前記弁体と、前記付勢バネと、前記流入口と、前記弁口と、前記弁体及び前記付勢バネが収容される収容空間と、が設けられると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第１の部材と、前記流出口が設けられて、前記流入口から前記第１の部材に流入した水が前記流出口以外から流出しないように前記第１の部材に連結されると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第２の部材と、を備えることとしても良い。本構成のように弁機構をユニット化すると、例えばコーヒー製造装置の給湯通路のレイアウトが変更された場合に対応しやすい。

上記構成のコーヒー製造装置において、前記弁機構は、水の流入口と流出口との間に設けられる弁口を開閉する弁体と、前記弁体が前記弁口を閉じる方向に前記弁体を付勢する付勢バネと、所定の温度以上になると作動して前記弁体を前記付勢バネの付勢方向と反対方向に押圧する感温部材と、を含み、前記付勢バネの付勢力は、前記感温部材が作動した場合に前記弁体が前記付勢ばねの付勢力に抗して変位するように調整されていることとしても良い。

本構成によれば、例えば、加熱部によって加熱された水が所定の温度に達していない場合は弁口を閉じておき、水の温度が所定の温度に達した場合に弁口を自動的に開くという構成を簡単な構成で実現できる。

上記構成のコーヒー製造装置において、前記弁機構はユニット化された弁ユニットからなって、前記弁ユニットは、前記弁体と、前記付勢バネと、前記感温部材と、前記流入口と、前記弁口と、前記弁体、記付勢バネ及び前記感温部材が収容される収容空間と、が設けられると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第１の部材と、前記流出口が設けられて、前記流入口から前記第１の部材に流入した水が前記流出口以外から流出しないように前記第１の部材に連結されると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第２の部材と、を備えることとしても良い。本構成のように弁機構をユニット化すると、例えばコーヒー製造装置の給湯通路のレイアウトが変更された場合に対応しやすい。

上記構成のコーヒー製造装置において、前記感温部材が形状記憶合金ばねであることとしても良い。

本発明によれば、簡単な構成でコーヒー粉末に最初から湯をドリップできるコーヒー製造装置を提供できる。

本実施形態のコーヒー製造装置の構成を示す概略側面図 本実施形態のコーヒー製造装置の構成を示す概略斜視図で、一部の構成要素を分離して示した図 本実施形態のコーヒー製造装置を下側から見た場合の概略斜視図 第１実施形態の弁ユニットの構成を説明するための図 第１実施形態の弁ユニットの一部の構成要素を取り除いて示した概略斜視図 第１実施形態の弁ユニットの弁体が変位した状態を示す概略断面図 第２実施形態の弁ユニットの構成を示す概略断面図 従来のコーヒー製造装置において、水タンクの水と給湯通路の水とが同じ高さとなった状態を示す模式図

以下、本発明のコーヒー製造装置の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（コーヒー製造装置の概略構成）
まず、本実施形態のコーヒー製造装置の概略構成について、図１、図２及び図３を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のコーヒー製造装置の構成を示す概略側面図である。図２は、本実施形態のコーヒー製造装置の構成を示す概略斜視図で、一部の構成要素を分離して示した図である。図３は、本実施形態のコーヒー製造装置を下側から見た場合の概略斜視図である。なお、図１においては、コーヒー製造装置１の本体部１０の内部に存在する部分や、容器４０内に存在する部分を破線（矢印破線は除く）で示している。また、図３は、コーヒー製造装置１の本体部１０の底部に取り付けられるカバーを外した状態を示している。

図１から図３に示すように、本実施形態のコーヒー製造装置１は、本体部１０と、水を溜める水タンク２０と、コーヒー粉末を収容可能に設けられ、収容されたコーヒー粉末に本体部１０から吐出される湯を注ぐことによりコーヒー液を抽出する抽出器３０と、抽出器３０で抽出されて落下するコーヒー液を受ける容器４０と、を備える。

水タンク２０は、水タンク２０への水の溜めやすさ、水タンク２０の掃除のしやすさ等を考慮して、本実施形態のコーヒー製造装置１では本体部１０に対して着脱可能となっている（図２参照）。この水タンク２０は、詳細には、図２に示すように、上部に取り付けられる蓋２１を備えており、水タンク２０に水を溜める際には、この蓋２１を開けて上部から水を入れるようになっている。また、水タンク２０の下部には、水タンク２０が本体部１０に取り付けられることにより、水タンクに溜められた水の流出を可能とする水供給部２２が設けられている。

本体部１０には、着脱可能な水タンク２０が取り付けられる水タンク取付部１１と、持ち運び可能な容器４０が載置される容器載置部１２と、が設けられている。また、本体部１０の一側面には、コーヒー製造装置１のオンオフを行うための電源スイッチ１３が設けられている。更に、本体部１０の内部には、水タンク２０から湯の吐出口１６へと至る給湯通路１４と、水タンク２０から供給される水を給湯通路１４の途中で加熱するための加熱部１５と、が設けられている。

シーズヒータ等によって形成される加熱部１５は、容器載置部１２の下側に、略Ｕ字状に固定配置されている。この加熱部１５は、給湯通路１４を流れる水を加熱する機能と、容器載置部１２に載置された容器４０を保温する機能とを有する。

本実施形態のコーヒー製造装置１においては、給湯通路１４は複数の部品を組み合せて形成されている。給湯通路１４には、水タンク２０の水供給部２２に連結される連結部１４a（図３参照）が含まれる。この連結部１４ａには、本体部１０から水タンク２０へと水が逆流しないように図示しない逆止弁が組み込まれている。

また、給湯通路１４には、アルミニウム製のパイプからなって、本体部１０の下部に配置される略Ｕ字状の熱交換パイプ１４ｂ（図３参照）が含まれる。この熱交換パイプ１４ｂは、同形状に設けられる加熱部１５と接触するように設けられている。これにより、熱交換パイプ１４ｂを通る水を効率良く温められるようになっている。なお、先に述べた連結部１４ａとこの熱交換パイプ１４ｂとは、図示しないシリコン製の耐熱ホースとで連結されている。

また、給湯通路１４には、アルミニウム製のパイプからなって、鉛直方向に立てられた立設パイプ１４ｃが含まれる。この立設パイプ１４ｃは、熱交換パイプ１４ｂによって温められた水を本体部１０の上部に設けられる吐出口１６へと導くように設けられている。なお、熱交換パイプ１４ｂと立設パイプ１４ｃとは、図示しないシリコン製の耐熱ホースで連結されている。

ところで、熱交換パイプ１４ｂと立設パイプ１４ｃとを連結する耐熱ホースの途中には、給湯通路１４を開閉する弁機構５が組み込まれている。この弁機構５は、コーヒー製造装置１を用いてコーヒーを製造する際に、コーヒー粉末に、最初に冷たい水が注がれることがないようにするためのものである。この弁機構５の詳細については後述する。

本体部１０の吐出口１６から吐出された水（湯）は、本体部１０に取り付けられた浄水フィルタ１７によって浄化されるようになっている。この浄水フィルタ１７には、浄水剤として活性炭が収容されており、この活性炭を水が通過する際に水が浄化されるようになっている。また、この浄水フィルタ１７の底面には複数の孔が設けられており、浄水フィルタ１７は、吐出口から吐出された湯を拡散して抽出器３０に収容されるコーヒー粉末に注ぐ機能も有する。

抽出器３０は容器４０に着脱自在に嵌合されて使用されるものであり、蓋部３１と漏斗状の収容部３２と、からなる。蓋部３１の中央側には開口３１ａが形成されており、フィルタ部１５から注がれる湯が収容部３２へと落下するようになっている。収容部３２には、所定の形状に折り畳まれた紙製或いは布製のフィルタ（図示せず）が内側にセットされ、このフィルタ上に、製造しようとするコーヒーの量に見合ったコーヒー粉末が収容される。抽出器３０のフィルタに収容されたコーヒー粉末に本体部１０から湯を注ぐことにより、コーヒー液が抽出されて把手４１付きの容器４０へと落下して、コーヒーが製造される。

このように構成されるコーヒー製造装置１の動作について説明する。まず、ユーザが、製造しようとするコーヒーの量に見合った水及びコーヒー粉末を準備する。具体的には、所定量の水が水タンク２０に貯留され、所定量のコーヒー粉末が抽出器３０の収容部３２内にセットされたフィルタ上に載置され、水タンク２０及び抽出器３０が所定の場所にセットされる。そして、ユーザによって電源スイッチ１３がオンされることによって、コーヒー製造装置１によるコーヒーの製造が開始される。

水タンク２０から給湯通路１４へと供給された水は、加熱部１５によって温められ、沸騰圧によって本体部１０の吐出口１６から吐出される。吐出口１６から吐出された湯は、浄水フィルタ１７で浄化されるとともに拡散されて、抽出器３０に収容されるコーヒー粉末に注がれる（図１の破線矢印参照）。抽出器３０は、コーヒー粉末に湯が注がれるとコーヒー液を抽出する。抽出されたコーヒー液は容器４０によって受けられる。水タンク２０から供給される水がなくなり、抽出器３０から落下するコーヒー液がなくなった時点でコーヒーの製造は終了となる。コーヒーの製造が終了した後も加熱部１５は動作を続け、容器載置部１２に載置される容器４０を保温する。
（弁機構の構成）
上述したように、本実施形態のコーヒー製造装置１においては、熱交換パイプ１４ｂと立設パイプ１４ｃとの間に弁機構５を設ける構成となっている。以下、この弁機構５について詳細に説明する。なお、以下では、この弁機構５について、２つの実施形態を挙げて説明する。
（第１実施形態の弁機構）
第１実施形態の弁機構５は、弁ユニットとしてユニット化されている。図４は、第１実施形態の弁ユニットの構成を説明するための図で、図４（ａ）は弁ユニットを正面から見た概略平面図、図４（ｂ）は弁ユニットを側面から見た概略側面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＡ−Ａ位置における概略断面図である。図５は、第１実施形態の弁ユニットの一部の構成要素を取り除いて示した概略斜視図で、図５（ａ）は外殻をなす第１の部材を取り除いた場合の図、図５（ｂ）は図５（ａ）の付勢バネを取り除いた場合の図である。以下、この図４及び図５を参照しながら第１実施形態の弁ユニット５に構成について説明する。

弁ユニット５の外殻をなす第１の部材５１は、第１円筒部５１ａと第１円筒部５１ｂより幅の広い第２円筒部５１ｂと、第２円筒部５１ｂより幅の広い第３円筒部５１ｃと、が連続的につながった形状となっている。第１円筒部５１ａの略円形状の開口６１は水の流入口となっている。また、図示しないが、第１円筒部５１ａには、熱交換パイプ１４ｂの水の出口側に一端が取り付けられるホース（例えばシリコン製の耐熱ホース）の他端が取り付けられるようになっている。すなわち、第１の部材５１は、第１円筒部５１ａにより給湯通路１４を形成するホースと接続可能となっている。

第１円筒部５１ａの内部空間と第２円筒部５１ｂの内部空間とは弁口６２によって連通している。なお、このように設けられた弁口６２は水の流入口６１と連通している。また、この弁口６２の周囲には、詳細は後述する弁体５３が押し付けられることにより弁口６２を塞ぐテーパ状の弁座５１１が形成されている。第２円筒部５１ｂの内部空間には、それぞれ詳細は後述する弁体５３と、付勢バネ５４と、第２の部材５２の一部が収容される。第３円筒部５１ｃは、第２の部材５２を取り付けるための取付部である。そして、この第３円筒部５１ｃの水の流入方向（図４（ｃ）の矢印Ｂ）と略直交する面には、図４（ａ）に示すように、平面視略矩形状の係合孔５１２が円周方向に略等間隔に３つ形成されている（この数は適宜変更可能である）。

第１の部材５１の第３円筒部５１ｃに取り付けられる第２の部材５２は、円筒部５２ａと、円筒部５２ａの略中央部に設けられるフランジ部５２ｂと、を有する構成となっている。円筒部５２ａの一方の開口６３は水の流出口となっている。円筒部５２ａのフランジ部５２ｂを基準に左側（流出口６３側）は、立設パイプ１４ｃの水の入口側に一端が取り付けられるホース（例えばシリコン製の耐熱ホース）の他端が取り付けられるようになっている。すなわち、第２の部材５２は、円筒部５２ａにより給湯通路１４を形成するホースと接続可能となっている。

一方、円筒部５２ａのフランジ部５２ｂを基準に右側（流出口６３が無い側）は、第１の部材５１の内部空間に収容される。この円筒部５２ａの第１の部材５１の内部空間に収容される部分の側面には、円筒部５２ａの端部からフランジ部５２ｂ側に延びる平面視略矩形状の切り欠き５２１が、円周方向に略等間隔に４つ形成されている（この数は適宜変更可能である）。この切り欠き５２１は、弁口６２が開かれて第１の部材５１の第２円筒部５１ｂに流入した水を流出口６３に向けて流れ易くするために設けられる。

フランジ部５２ｂには、第１の部材５１の第３円筒部５１ｃに設けられる係合孔５１２と係合する係合突起５２２が、係合孔５１２と対応するように３つ形成されている。また、フランジ部５２ｂの係合突起５２２が形成される面には、円形状に形成される大小２つの壁が形成されており、この２つの壁によってパッキン５５を嵌め込む溝５２３が形成されている。

この溝５２３の高さはパッキン５５を嵌め込んだ状態でパッキン５５の一部が壁から突出するように設けられている。上述の係合突起５２２と係合孔５１２と用いて、第２の部材５２を第１の部材５１に連結した時に、このパッキン５１の溝５２３から突出した部分が第３円筒部５１ｃの内面の一部と当接する（図４（ｃ）参照）。これにより、流入口６１から第１の部材５１に流入した水が流出口６３以外から流出しないように第２の部材５２は第１の部材５１に連結されることになる。

弁体５３は、弁座５１１に押し付けられることにより弁口６２の開閉を行う部分であって略半球状の半球体部５３ａと、半球体部５３ａと繋がる円筒状の脚部５３ｂと、半球体部５３ａと脚部５３ｂとが繋がる位置近傍に形成されるフランジ部５３ｃと、を有する構成となっている。

脚部５３ｂは、第２の部材５２の円筒部５２ａの内部空間に挿入されるように、その外径が円筒部５２ａの内径よりやや小さく設けられている。また、フランジ部５３ｃの外径は、第２の部材５２の円筒部５２ａの外径よりも大きく、第１の部材５１の第２円筒部５１ｂの内径よりやや狭く設けられている。また、弁体５３のフランジ部５３ｃには、円周方向に略等間隔に平面視略円形状の貫通孔５３１が８つ形成されている（この数は適宜変更可能である）。

圧縮バネからなる付勢バネ５４は、上述のように第１の部材５１の第２円筒部５１ｂ内に収容される。この付勢バネ５４は、図５に示すように、第２の部材５２の円筒部５２ａに被せられるように取り付けられ、第２の部材５２が第１の部材５１に連結された状態で、付勢バネ５４の一方の先端は第２の部材５２のフランジ部５２ｂに、他方の先端は弁体５３のフランジ部５３ｃに当接するようになっている。そして、この状態において、付勢バネ５４は、弁体５３が弁口６２を閉じる方向に弁体５３を付勢している。

付勢バネ５４が弁体５３を付勢する付勢力は、弁体５３に流入口６１方向から加わる圧力の大きさを基準に調整しており、この圧力の大きさが所定の圧力以上となると、弁体５３が付勢バネ５４の付勢力に抗して変位するようになっている。具体的には、本実施形態においては、熱交換パイプ１３ｂで加熱された水が沸騰することによって生じる沸騰圧が流入口６１方向から弁体５３に加わった場合に、付勢バネ５４が変位するように、付勢バネ５４の付勢力は調整されている。

なお、本実施形態の弁ユニット５は、加熱部１５で加熱された水が通過する位置に設けられるために、弁ユニット５は耐熱性を有する部材で構成する必要がある。このため、第１の部材５１、第２の部材５２及び弁体５３は、例えば、耐熱性の樹脂であるポリプロピレン（ＰＰ）によって形成される。

このように構成される第１実施形態の弁機構（弁ユニット）５の動作について説明する。説明にあたって、図１から図５に加えて、図６も参照しながら説明する。なお、図６は、第１実施形態の弁ユニットの弁体が変位した状態を示す概略断面図である。

コーヒーを製造するにあたっては、コーヒーの製造量に合わせて水タンク２０に水が溜められ、水タンク２０が本体部１０の水タンク取付部１１に取り付けられる。この状態で、水タンク２０の水は、水供給部２２から連結部１４ａへと供給され、中継用の耐熱ホース１４ｄ（図６参照）を介して熱交換パイプ１４ｂへと至り、更には、弁機構（弁ユニット）５へと流れ込む。

弁ユニット５へと流れ込んできた水は、弁ユニット５の流入口６１から弁ユニット５内へと入り込む。上述のように、弁ユニット５の弁体５３が付勢バネ５４によって付勢されて弁口６２を閉じているために、弁ユニット５３に入り込んだ水は弁口６２を通過できずに、ここで止まる。なお、付勢バネ５４の付勢力は、この際に加わる水圧によって弁体５３が変位しないように調整されている。したがって、本実施形態の構成では、コーヒー製造装置１の電源１３をオンする前に、水が立設パイプ１４ｃへと至ることはない。

コーヒー製造装置１の電源１３がオンされると、加熱部１５によって熱交換パイプ１４ｂ内の水が加熱され、熱交換パイプ１４ｂ内の水は沸騰する。この沸騰により沸騰圧が生じて、弁ユニット５の弁体５３に流入口６１方向から加わる圧力が上昇し、弁体５３が付勢バネ５４の付勢力に抗して変位する。そして、弁体５３が変位すると弁体５３が弁座に着座することによって閉じられていた弁口６２が開かれる（図６は、この状態を示している）。

弁口６２が開かれると、流入口６１から流入した水は弁口６２を通過し、更には、弁体５３のフランジ部５３ｃに設けられる貫通孔５１１を通過する。そして、第２の部材５２の円筒部５２ａに設けられる切り欠き５２１を通過して円筒部５２ａ内の空間に入り込み、円筒部５２ａ内を通過して流出口６３へと至る。図６において、以上の水（湯）の流れが破線矢印で示されている。流出口６３から流出する水は、中継用の耐熱ホース１４ｅ（図６参照）を介して立設パイプ１４ｃへと至り、吐出口１６より吐出される。

なお、弁体５３が変位して第２の部材５１の第２円筒部５１ｂに流入した水は、パッキン５５の存在により、第１の部材５１と第２の部材５２との間にある隙間から流出することはない。

本実施形態のコーヒー製造装置１は、以上に説明したような弁機構（弁ユニット）５を備える。このために、電源１３を投入（オン）する前に水タンク２０の水が立設パイプ１４ｃまで至ってしまい、電源１３をオンしてコーヒーの製造を開始した際に、抽出器３０に収容されるコーヒー粉末に、冷たい水が最初に注がれるという事態を避けることができる。そして、本実施形態の構成では、上述した簡易な構成の弁機構（弁ユニット）５を給湯通路１４の途中に設けるだけなので、補助ヒータを設けたり、循環流路を設けたりする従来の構成に比べて、装置を小型とできるとともに、装置コストを低く抑えることができる。
（第２実施形態の弁機構）
次に、第２実施形態の弁機構について説明する。第２実施形態の弁機構も第１実施形態の場合と同様にユニット化され、この弁ユニットは、第１実施形態の弁ユニット５とほぼ同一の構成となっている。このため、同一の構成については特に必要がない場合は説明を省略し、異なる点について説明する。また、重複する部分については同一の符号を付す。なお、コーヒー製造装置１において、第２実施形態の弁ユニットは、第１実施形態の弁ユニット５と同様の位置に配置される。

図７に示すように、第２実施形態の弁ユニット６は、第１実施形態と同様、第１の部材５１と、第２の部材５２と、弁体５３と、付勢バネ５４と、パッキン５５と、を備える。ただし、第２実施形態の弁ユニット６は、更に、感温部材である形状記憶合金ばね５６を含む点で第１実施形態の弁ユニット５とは異なる。なお、図７は、第２実施形態の弁ユニットの構成を示す概略断面図である。この図７は、第１実施形態の弁ユニット５の構成を示す図４（ｃ）に対応する図である。

形状記憶合金ばね５６は、第１の部材５１の第１円筒部５１ａ内の空間（第１の部材５１の内部空間）に収容されている。第１円筒部５１ａ内に収容された状態において、形状記憶合金ばね５６は、その一方の端が弁体５３の半球体部５３ａに当接し、他方の端が第１円筒部５１ａの開口を覆うように配置される蓋５７の内面に当接している。なお、蓋５７には平面視略円形状の開口が形成されており、この開口が弁ユニット６の水の流入口６１となる。

形状記憶合金ばね５６は、所定の温度（例えば７０℃等）より低い温度では収縮しており、弁体５３を付勢バネ５４の付勢力に抗して変位させることはない。しかしながら、形状記憶合金ばね５６を所定温度（例えば７０℃）以上の水（湯）が通過すると、形状記憶合金ばね５６は伸びる方向に作動し、弁体５３を付勢バネ５４の付勢方向と反対方向に押圧することになる。そして、このような力が弁体５３に作用した場合に、弁体５３が付勢バネ５４の付勢力に抗して変位するように付勢バネ５４の付勢力は調整されている。

すなわち、コーヒーを製造する準備段階では、水タンク２０から弁ユニット５に水が流れ込んでも、弁ユニット６の弁体５３が付勢バネ５４によって付勢されて弁口６２を閉じているために、弁ユニット５３内に流れ込んだ水は弁口６２を通過できずに、ここで止まる。このため、コーヒー製造装置１の電源１３をオンする前に、水が立設パイプ１４ｃへと至ることはない。

一方、コーヒー製造装置１の電源１３がオンされると、加熱部１５によって熱交換パイプ１４ｂ内の水が加熱されるために、形状記憶合金ばね５６の位置にある水も温められて、所定の温度（例えば７０℃）で形状記憶合金ばね５６が収縮状態から伸びる方向に作動する。これにより、弁体５３が付勢バネ５４の付勢力に抗して変位する。そして、弁体５３が変位すると弁体５３が弁座５１１に着座することによって閉じられていた弁口６２が開かれ、第１実施形態の場合と同様に、流入口６１から流入した水が流出口６３へと至る。

なお、本実施形態の場合においても、第１実施形態の場合と同様に、沸騰圧によって弁体５３が変位する構成としておいても別に構わない。

コーヒー製造装置１が本実施形態のような弁機構（弁ユニット）５を備える場合にも、第１実施形態の弁機構を備える場合と同様の効果が得られる。そして、本実施形態の構成とした場合には、弁ユニット５を通過する水が所定の温度以上である限りは、弁体５３が変位して弁口６２が開いたままとなる。このために、コーヒーの製造中に弁の開閉動作が頻繁に行われることがなく、弁の開閉動作に伴って発生する音が耳障りとなることを抑制することが可能である。
（その他）
以上、本発明の実施態様につき説明したが、本発明の範囲は以上に示した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、以上に示した実施形態では、弁機構５、６を設ける位置を熱交換パイプ１４ｂと立設パイプ１４ｃとの間とした。しかし、これに限定される趣旨ではない。加熱部１５によって加熱された水が通る他の位置に変更しても構わない。例えば、熱交換パイプ１４ｂの途中に弁機構５、６を設ける構成等しても構わない。また、場合によっては、弁機構５、６を立設パイプ１４ｃの途中に設ける構成等としても構わない。

ただし、弁機構５、６を設ける位置を熱交換パイプ１４ｂから遠く離れた位置とすると、温度の低い水が吐出口１６から吐出しないようにする調整が難しくなる場合がある。また、本発明の弁機構は本実施形態に示すようにユニット化するのが好ましい。そして、弁機構５、６をユニット化する場合、熱交換パイプ１４ｂの途中にユニット化された弁機構５、６を取り付けるのは好ましくない。このため、本実施形態のように、弁ユニット５、６を熱交換パイプ１４ｂと立設パイプ１４ｃとの間に配置するのが好ましい。

また、第２実施形態の弁ユニット６においては、感温部材として形状記憶合金ばね５６を使用する構成としているが、所定の温度となった場合に作動して弁体５３を付勢バネ５４に抗して変位することができれば、他の部材でもよい。例えば、温度に応じて体積が変化するワックスを容器に入れて密閉したワックスエレメントや、熱膨張率の異なる２種の金属薄板を貼り合わせたバイメタルを使用する構成等としてもよい。

更に、本発明は、加熱部１５によって加熱された水が通る位置に、圧力、温度、或いは、圧力及び温度に応じて給湯通路１４を自動的に開閉する弁機構を設けることに特徴があり、このような目的を達成できれば、第１及び第２実施形態として示した弁機構とは別の弁機構であっても勿論構わない。

その他、本実施形態では、コーヒー製造装置１が備える水タンク２０を本体部１０に対して着脱可能としているが、水タンク２０を本体部１０と一体的に設けたり、固着したりしても構わない。

本発明は、例えば、一般家庭で使用されるコーヒーメーカーに好適である。

１ コーヒー製造装置
５、６ 弁ユニット（弁機構）
１０ 本体部
１４ 給湯通路
１４ｂ 熱交換パイプ
１４ｃ 立設パイプ
１４ｄ、ｅ ホース
１５ 加熱部
１６ 吐出口
２０ 水タンク
３０ 抽出器
４０ 容器
５１ 第１の部材
５２ 第２の部材
５３ 弁体
５４ 付勢バネ
５６ 形状記憶合金ばね（感温部材）
６１ 流入口
６２ 弁口
６３ 流出口

Claims (8)

1. 水を溜める水タンクと、
   前記水タンクから湯の吐出口へと至る給湯通路と、
   前記水タンクから供給される水を前記給湯通路の途中で加熱する加熱部と、
   コーヒー粉末を収容可能に設けられ、収容されたコーヒー粉末に前記吐出口から吐出される湯を注ぐことによりコーヒー液を抽出する抽出部と、
   前記抽出部で抽出されたコーヒー液を受ける容器と、
   を備えるコーヒー製造装置であって、
   前記給湯通路の途中位置であって前記加熱部によって加熱された水が通る位置に、圧力及び温度のうちの少なくとも一方に応じて前記給湯通路を自動的に開閉する弁機構を設けたことを特徴とするコーヒー製造装置。
2. 前記給湯通路の一部は、前記加熱部と接触する熱交換パイプによって形成され、
   前記熱交換パイプの水の出口側近傍に前記弁機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコーヒー製造装置。
3. 前記給湯通路及び前記加熱部は装置本体内部に設けられ、
   前記給湯通路は複数のパイプからなり、
   前記パイプには、前記装置本体の下部側に配置されて前記加熱部と接触する熱交換パイプと、前記熱交換パイプで加熱された水を前記装置本体の上部に設けられる前記吐出口へと導く立設パイプと、が含まれ、
   前記熱交換パイプと前記立設パイプとの間に前記弁機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーヒー製造装置。
4. 前記弁機構は、水の流入口と流出口との間に設けられる弁口を開閉する弁体と、前記弁体が前記弁口を閉じる方向に前記弁体を付勢する付勢バネと、を含み、
   前記付勢バネの付勢力は、前記弁体に前記流入口方向から所定の圧力以上の圧力が加わると、前記弁体が前記付勢ばねの付勢力に抗して変位するように調整されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコーヒー製造装置。
5. 前記弁機構はユニット化された弁ユニットからなって、
   前記弁ユニットは、
   前記弁体と、
   前記付勢バネと、
   前記流入口と、前記弁口と、前記弁体及び前記付勢バネが収容される収容空間と、が設けられると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第１の部材と、
   前記流出口が設けられて、前記流入口から前記第１の部材に流入した水が前記流出口以外から流出しないように前記第１の部材に連結されると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第２の部材と、
   を備えることを特徴とする請求項４に記載のコーヒー製造装置。
6. 前記弁機構は、水の流入口と流出口との間に設けられる弁口を開閉する弁体と、前記弁体が前記弁口を閉じる方向に前記弁体を付勢する付勢バネと、所定の温度以上になると作動して前記弁体を前記付勢バネの付勢方向と反対方向に押圧する感温部材と、を含み、
   前記付勢バネの付勢力は、前記感温部材が作動した場合に前記弁体が前記付勢ばねの付勢力に抗して変位するように調整されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコーヒー製造装置。
7. 前記弁機構はユニット化された弁ユニットからなって、
   前記弁ユニットは、
   前記弁体と、
   前記付勢バネと、
   前記感温部材と、
   前記流入口と、前記弁口と、前記弁体、記付勢バネ及び前記感温部材が収容される収容空間と、が設けられると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第１の部材と、
   前記流出口が設けられて、前記流入口から前記第１の部材に流入した水が前記流出口以外から流出しないように前記第１の部材に連結されると共に、前記給湯通路を形成する部材との接続を可能とする第２の部材と、を備えることを特徴とする請求項６に記載のコーヒー製造装置。
8. 前記感温部材が形状記憶合金ばねであることを特徴とする請求項６又は７に記載のコーヒー製造装置。

Images