JP2018110696A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飲料を抽出する装置部分と、湯を貯めておき飲料を抽出する装置部分に給湯する湯タンク部分とを分けて設置した給湯装置を提供する。【解決手段】貯湯部１００または注出部２００は、給湯装置１の使用者による操作を受け付ける操作部１３１（２０６）を有し、貯湯部１００は、タンク１０１内の湯を加熱するヒータ１０６と、操作部に対して使用者が設定した、注出部２００において飲料の抽出に用いられる湯の温度である所望温度と、あらかじめ算出された、貯湯部１００から注出部２００に移送される間にチューブ３００によって低下する湯の温度と、に基づいて、タンク１０１内の湯の設定温度を算出し、タンク１０１内の湯を設定温度となるように加熱する制御を行う制御部１３０と、を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、飲料を抽出する装置部分と湯を供給する湯タンク部分とを有する給湯装置に関する。

キャニスタに貯蔵したコーヒー豆をミルで挽き、湯タンクから挽いた豆（挽き豆）に湯を注いでコーヒーを抽出する装置が普及している。例えば特許文献１には、貯湯タンクとコーヒーの抽出を行うコーヒー抽出機部とが一体に構成されたコーヒー抽出機が開示されている。

特開平１１−２６７０２９号公報

しかしながら、例えば設置スペース等の問題から、飲料を抽出する装置部分と、湯を貯めておき飲料を抽出する装置部分に給湯する湯タンク部分とを分けて設置したいという要望がある。

本開示の目的は、飲料を抽出する装置部分と、湯を貯めておき飲料を抽出する装置部分に給湯する湯タンク部分とを分けて設置した給湯装置を提供することである。

本開示の給湯装置は、液体を貯留するタンクを有する貯液部と、前記貯液部と配管を介して接続され、前記貯液部の液体を注出して飲料の抽出を行う注出部と、を有する給湯装置であって、前記貯液部または前記注出部は、前記給湯装置の使用者による操作を受け付ける操作部を有し、前記貯液部は、前記タンク内の液体を加熱するヒータと、前記操作部に対して前記使用者が設定した、前記注出部において飲料の抽出に用いられる液体の温度である所望温度と、あらかじめ算出された、前記貯液部から前記注出部に移送される間に前記配管によって低下する液体の温度と、に基づいて、前記タンク内の液体の設定温度を算出し、前記タンク内の液体を前記設定温度となるように加熱する制御を行う制御部と、を有する。

本開示によれば、飲料を抽出する装置部分と、湯を貯めておき飲料を抽出する装置部分に給湯する湯タンク部分とを分けて設置した給湯装置を提供する。

給湯装置の外観を例示した図 貯湯部の有する構成を例示した図 貯湯部の内部を例示した断面斜視図 第１沸騰検出部について例示した図 貯湯部の制御ブロックを例示した図 注出部の外観を示した斜視図 注出部の上部構造、支柱、土台の内部構造を説明するための斜視図 上部構造の中央付近における図７の左右方向に沿った断面図 ノズルヘッドの長手方向に沿った断面図 ノズルヘッドから散布される湯について説明するための図 ノズルヘッドから散布される湯について説明するための図 注出部の制御ブロックを例示した図 チューブを二重管とした場合の、貯湯部、注出部およびチューブの接続関係を例示した図

以下、本開示の各実施の形態に係る給湯装置１について図面を参照して詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明、例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明等は省略する場合がある。

なお、以下の説明および参照される図面は、当業者が本開示を理解するために提供されるものであって、本開示の請求の範囲を限定するためのものではない。

＜給湯装置１の外観の説明＞
図１は、給湯装置１の外観を例示した図である。図１に示すように、給湯装置１は、貯湯部１００と、注出部２００と、を有し、その間がチューブ３００にて接続されている。なお、特に図示はしないが、貯湯部１００と注出部２００とは例えばケーブル等により電気的に接続されており、貯湯部１００から注出部２００へ、あるいは注出部２００から貯湯部１００への電源供給を行うことができる。

貯湯部１００は、適宜温度制御をしながら湯を貯めておき、必要に応じてチューブ３００を介して注出部２００に湯を移送する。貯湯部１００は、本開示の貯液部の一例である。注出部２００は、貯湯部１００から移送された湯を、例えばドリッパー内のコーヒー豆に注出する。これにより、コーヒーが抽出される。チューブ３００は、例えばシリコン等の断熱性を有する素材で形成されており、貯湯部１００からの湯を可能な限り冷めないように注出部２００に移送する。チューブ３００は、本開示の配管の一例である。なお、本実施の形態では、給湯装置１の設置自由度を向上させるため、貯湯部１００と注出部２００とが離れた位置に配置され、チューブ３００の長さが例えば数メートル程度であって変更可能であることが想定されている。

＜貯湯部１００の構成＞
図２は、貯湯部１００の有する構成を例示した図である。また、図３は貯湯部１００の内部構成を例示した断面斜視図である。

図２に示すように、貯湯部１００は、タンク１０１、フロート１０２、フロートスイッチ１０３、給水部１０４、給水パイプ１０５、ヒータ１０６、余剰水放出口１０７、オーバーフロー管１０８、第１沸騰検出部１０９、第２沸騰検出部１１０、余剰水タンク１１１、仕切り板１１２、第１水温検出部１１３、第２水温検出部１１４、取水口１１５、取水管１１６、ポンプ１１７、流量計１１８、三方弁１１９、撹拌用管１２０を有する。

タンク１０１は、高温の湯を貯水できる耐熱性のタンクであり、箱状のタンク本体１０１１とタンク本体１０１１の上面開口を覆う上蓋１０１２とを有する。タンク１０１の上部には、タンク１０１内の水位に連動して上下するフロート１０２が設けられている。フロート１０２は、金属や樹脂等の材料により、水面に浮かぶように中空に形成される。また、フロート１０２の上部には支持棒１０２１が設けられ、タンク１０１内の水位に連動してフロート１０２が上下すると、支持棒１０２１がフロートスイッチ１０３に接触する。タンク１０１の上蓋１０１２には、フロート１０２の支持棒１０２１が通る穴（図示は省略）が設けられている。

フロートスイッチ１０３は、タンク１０１の上限水位におけるフロート１０２の位置に対応した上限水位スイッチ１０３１と、タンク１０１の下限水位におけるフロート１０２の位置に対応した下限水位スイッチ１０３２と、を有する。上限水位スイッチ１０３１は、フロート１０２がタンク１０１の上限水位にあるとき、支持棒１０２１と接触する位置に設けられており、下限水位スイッチ１０３２は、フロート１０２がタンク１０１の下限水位にあるとき、支持棒１０２１と接触する位置に設けられている。このような構成により、フロートスイッチ１０３は、タンク１０１内の水位が上限水位または下限水位に達したことを検出する。フロートスイッチ１０３の上限水位スイッチ１０３１または下限水位スイッチ１０３２は、上限水位または下限水位を検出した場合、検出結果を後述する制御部１３０（図２および図３には図示せず）に送信する。

給水部１０４は、例えば水道に接続され、タンク内の湯と比較して低温の水をタンク１０１内に供給する管状部材である。給水部１０４は、後述する制御部１３０の制御により、制御部１３０が要求した量の水をタンク１０１内に供給する。給水部１０４は、フィルタや浄水装置等（図示は省略）を有し、タンク１０１に供給する水を浄化するようにしてもよい。給水部１０４のタンク側の先端部は、タンク１０１内の上限水位より高い位置に露出する。タンク１０１の上蓋１０１２には、給水部１０４が通る穴（図示は省略）が設けられている。

給水部１０４から供給される水は、図２に示すように、給水部１０４のタンク１０１側の先端部の延長に位置する給水パイプ１０５内に全て流入する。給水部１０４のタンク１０１側の先端部と、給水パイプ１０５の入口１０５１とは、水の逆流防止のために所定間隔（例えば２５ｍｍ以上の間隔）を有するように、また給水パイプ１０５の入口１０５１がタンク１０１の上限水位より高い位置となるように、給水パイプ１０５はタンク１０１内に固定される。給水パイプ１０５の出口１０５２は、図２に示すように、タンク１０１の底面付近において開口している。

ヒータ１０６は、後述する制御部１３０の制御により、タンク１０１内に貯留された水を加熱して湯とする。ヒータ１０６は、例えばシーズヒータである。ヒータ１０６は、タンク１０１の上蓋１０１２に取り付けられ、図２に示すようにタンク１０１の底面付近（より詳細には後述する仕切り板１１２の上面付近）まで延在する。ヒータ１０６は、発熱しない部位である非発熱部１０６１と、発熱する部位である発熱部１０６２と、を有する。タンク１０１内に挿入されたヒータ１０６において、非発熱部１０６１はタンク１０１の上蓋１０１２から下限水位の高さより下方まで延びており、発熱部１０６２は非発熱部１０６１の下端より下側の部位である。従って、発熱部１０６２はタンク１０１内に貯留された湯の中に浸漬される。これにより、空炊きを防止することができる。

余剰水放出口１０７は、タンク１０１の上限水位より僅かに高い位置に設けられた穴であり、オーバーフロー管１０８が接続されている。タンク１０１内に貯留された湯が何らかの原因で上限水位を超えた場合、余剰分の湯（余剰水）が余剰水放出口１０７から放出される。または、タンク１０１内の湯が沸騰した場合、湯から発生した蒸気が余剰水放出口１０７から放出される。余剰水放出口１０７も、上記した給水パイプ１０５の入口１０５１と同様に、逆流防止のため給水部１０４のタンク１０１側の先端部との距離が所定間隔（例えば２５ｍｍ以上の間隔）を有するように配置されることが望ましい。

オーバーフロー管１０８は、余剰水を廃棄するための管である。オーバーフロー管１０８の余剰水放出口１０７とは反対側の先端部は余剰水タンク１１１に接続されており、タンク１０１内の余剰水は余剰水タンク１１１に貯留される。余剰水タンク１１１は給湯装置１の使用者によって任意に取り外しができるようになっており、余剰水タンク１１１に貯留された余剰水は給湯装置１の使用者によって適宜廃棄される。

オーバーフロー管１０８は、その中間付近に第１沸騰検出部１０９を、余剰水タンク１１１との接続部（終端部）付近に第２沸騰検出部１１０を、それぞれ有する。第１沸騰検出部１０９は、本開示の沸騰検出部の一例である。なお、第１沸騰検出部１０９の位置を上記ではオーバーフロー管１０８の中間付近としたが、検出速度を上げるため、オーバーフロー管１０８の中間よりも若干タンク１０１に近い側に配置するようにしてもよい。

図４は、第１沸騰検出部１０９について例示した図である。図４に示すように、第１沸騰検出部１０９は、パイプ部１０９１に温度センサ１０９２を取り付けた構成を有する。パイプ部１０９１はオーバーフロー管１０８の一部を構成する管状部材である。パイプ部１０９１は、オーバーフロー管１０８の他の部位と一体に構成されていてもよいし、別体に構成されてオーバーフロー管１０８の他の部位と接続されていてもよい。

温度センサ１０９２は例えばサーミスタをねじ状部材により保持した構成を有し、ねじ状部材の先端部がパイプ部１０９１に設けられた穴（図示せず）に挿入されて固定される。そして、ねじ状部材の先端部から露出したサーミスタはパイプ部１０９１内を通る余剰水または蒸気により温められる。このような構成により、温度センサ１０９２は余剰水または蒸気の温度を検出することができる。温度センサ１０９２は、検出した余剰水または蒸気の温度を、後述する制御部１３０に送信する。詳しくは後述するが、制御部１３０は、第１沸騰検出部１０９のサーミスタの温度が、余剰水または蒸気によって所定温度以上となった場合に、ヒータ１０６による加熱を停止させる。所定温度とは、タンク１０１内の沸騰により発生した蒸気によって温められた第１沸騰検出部１０９の温度であり、例えば８３℃である。

第２沸騰検出部１１０は、例えばバイメタルサーモスタットがオーバーフロー管１０８に接続されたパイプに取り付けられた構成を有する。オーバーフロー管１０８内の余剰水または蒸気がパイプを通ると、それにつれてバイメタルサーモスタットの温度が上昇する。バイメタルサーモスタットは、所定温度以上となると、制御部１３０の制御にかかわらず、ヒータ１０６への電力供給を物理的に遮断する。所定温度は、上記した第１沸騰検出部１０９と同じく、例えば８３℃である。

このような構成により、ヒータ１０６によりタンク１０１内の湯が沸騰し続ける事態が防止される。好適には、第２沸騰検出部１１０が有するバイメタルサーモスタットは、手動復帰式である。これにより、所定温度以上となったバイメタルサーモスタットが切れると、給湯装置１の使用者によって復帰されない限り、ヒータ１０６によるタンク１０１内の湯の加熱が行われないようになっており、タンク１０１内の湯が沸騰を続ける事態がより好適に回避される。

上記したように、本開示の実施の形態に係る給湯装置１では、貯湯部１００は２つの沸騰検出部を有し、それぞれ異なる方式で沸騰検出を行っている。第１沸騰検出部１０９は、サーミスタがパイプ部１０９１内に露出した構成を有し、さらに、第１沸騰検出部１０９の方が第２沸騰検出部１１０よりオーバーフロー管１０８の上流側にあり、沸騰を検出する所定温度が同じであるため、タンク１０１内の湯が沸騰したとき、第２沸騰検出部１１０よりも沸騰を検出するのが早くなる。なお、本実施形態では、第１沸騰検出部１０９と第２沸騰検出部１１０の検知温度が同じであったが、第１沸騰検出部１０９の検知温度が第２沸騰検出部１１０の検知温度より低くても良い。この場合、さらにタンク１０１内の湯が沸騰したとき、第２沸騰検出部１１０よりも沸騰を検出するのが早くなる。

給湯装置１の通常の動作においては、第１沸騰検出部１０９が沸騰を検出するとヒータ１０６の加熱が停止されるので、タンク１０１内の湯の沸騰が止まり、第２沸騰検出部１１０が沸騰を検出することはない。第１沸騰検出部１０９が何らかの理由でタンク１０１内の湯の沸騰を検出できなかった場合のみ、第２沸騰検出部１１０が沸騰を検出し、バイメタルサーモスタットが切れてヒータ１０６への電力供給が物理的に遮断される。すなわち、第２沸騰検出部１１０は、給湯装置１の通常の動作では動作することはなく、異常時、すなわち第１沸騰検出部１０９が動作しなかった場合の安全装置のような役割を果たす。

仕切り板１１２は、図２および図３に示すように、タンク１０１内に設けられた板状の部材である。図２および図３に示すように、給水パイプ１０５の出口１０５２は、仕切り板１１２よりもタンク１０１の下側となるように配置されている。また、ヒータ１０６の発熱部１０６２の下端は、仕切り板１１２から所定距離（例えば５ｍｍ）だけ上側に離れた位置となるように配置される。

このような構成により、給水部１０４によって供給された水は、給水パイプ１０５の出口１０５２から、タンク１０１内の仕切り板１１２より下側に吐出される。従って、タンク１０１内において仕切り板１１２より下側に存在する水は、仕切り板１１２があることにより、ヒータ１０６の発熱部１０６２による加熱を受けにくいため、比較的低温のまま保たれる。一方、タンク１０１内において仕切り板１１２より上側には、ヒータ１０６の発熱部１０６２により加熱された、比較的高温の湯が存在する。なお、以下では、タンク１０１内において仕切り板１１２より上側に存在する湯を、単にタンク１０１内の湯と記載することがある。また、タンク１０１内において仕切り板１１２より下側に存在する水を、単にタンク１０１内の水と記載することがある。

なお、図３に例示するように、仕切り板１１２には穴や開口部が設けられていてもよい。なお、仕切り板１１２に設けられる穴や開口部は、図３に例示された位置や形状に限定されず、例えば仕切り板１１２の両サイドに開口部が設けられるようにしてもよい。

仕切り板１１２は、タンク１０１の下限水位とタンク１０１の底面との間の、タンク１０１の底面に近い位置に設けられる。このような仕切り板１１２の位置によって、仕切り板１１２より上側に存在する湯が、仕切り板１１２より下側に存在する水より量が多くなる。具体的には、例えば、タンク１０１の仕切り板１１２より上側の容量は５．５ｌ、仕切り板１１２より下側の容量は２．０ｌ程度となるように、仕切り板１１２は配置される。

第１水温検出部１１３および第２水温検出部１１４は、温度センサであり、タンク１０１内の湯または水の温度を検出して後述する制御部１３０に送信する。図２および図３に示すように、第１水温検出部１１３のセンサ部はタンク１０１の仕切り板１１２より上側に、第２水温検出部１１４のセンサ部はタンク１０１の仕切り板１１２より下側に、それぞれ配置されている。従って、第１水温検出部１１３は、タンク１０１内において仕切り板１１２より上側に存在する湯の温度（以下、湯温）を検出し、第２水温検出部１１４は、タンク１０１内において仕切り板１１２より下側に存在する水の温度（以下、水温）を検出する。

取水口１１５は、タンク１０１内の湯を取水するための開口部であり、取水管１１６が接続されている。取水口１１５は、タンク１０１の下限水位より下側で仕切り板１１２より十分に上側に配置される。これにより、取水口１１５から取水される湯の温度は、第１水温検出部１１３で検出される湯温とほぼ等しくなる。取水管１１６の取水口１１５付近には、ポンプ１１７が設けられている。ポンプ１１７は、制御部１３０の制御により動作し、タンク１０１内の湯を吸い出し、取水管１１６の下流側に接続されたチューブ３００を通じて、注出部２００に湯を移送する。

取水管１１６のポンプ１１７より下流側（チューブ３００側）には流量計１１８が設けられている。流量計１１８は、取水管１１６を流れる湯の流量に関する情報を制御部１３０に送信する。例えば、取水管１１６を流れる湯が流量計１１８に流れて、所定の湯量ごとにパルス情報が制御部１３０に送信される。

取水管１１６の流量計１１８より下流側には三方弁１１９が設けられている。三方弁１１９は、取水管１１６の上流側と、下流側と、撹拌用管１２０と、を接続している。三方弁１１９は、例えば電磁弁であり、制御部１３０の制御により流路を変更する。具体的には、制御部１３０の制御により、三方弁１１９における撹拌用管１２０側が閉止された場合、取水管１１６の上流側から下流側へ流れる流路が形成される。一方、制御部１３０の制御により、三方弁１１９における取水管１１６の下流側が閉止された場合、撹拌用管１２０から三方弁１１９を通って取水管１１６の上流側へ流れる流路が形成される。なお、取水管１１６を流れる湯の流路を変更する構成として、三方弁１１９ではなく、取水管１１６の上流側、下流側、および撹拌用管１２０のそれぞれに電磁弁を設けるようにしてもよい。この場合、制御部１３０（図５参照）が３つの電磁弁を各個制御することで流路の変更がなされる。

撹拌用管１２０は、一方が三方弁１１９に、他方がタンク１０１の仕切り板１１２より下側に接続されている管状部材である。

＜貯湯部１００の動作＞
次に、貯湯部１００の各構成の動作について説明する。上記した貯湯部１００の各構成は、制御部１３０の制御により動作する。図５は、貯湯部１００の制御ブロックを例示した図である。

制御部１３０は、貯湯部１００の各構成の動作を制御するための制御ブロックである。制御部１３０は、図２および図３では図示していないが、貯湯部１００の内部に設けられている。制御部１３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから制御プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開した制御プログラムと協働して貯湯部１００の各構成の動作を制御する。

図５に示すように、制御部１３０は、フロートスイッチ１０３、第１沸騰検出部１０９、第１水温検出部１１３、第２水温検出部１１４、流量計１１８、後述する操作部１３１、および後述する注出部２００の制御部２４０から送信された情報のうちの少なくともいずれかを用いて、給水部１０４、ヒータ１０６、ポンプ１１７および三方弁１１９の動作制御を行う。以下では、各情報に応じて制御部１３０が行う制御について説明する。

［水位に関する制御］
制御部１３０は、フロートスイッチ１０３の上限水位スイッチ１０３１からの上限水位検出結果を参照し、現在のタンク１０１内の水位が上限水位であるか否かによって、給水部１０４による水の供給を受けるか否かを決定する。

具体的には、制御部１３０は、上限水位スイッチ１０３１からの上限水位検出結果を受信している間は、タンク１０１内が上限水位であるため、給水部１０４の動作を停止させ、上限水位検出結果を受信しなくなった場合には、タンク１０１内の湯が上限水位でなくなったため、給水部１０４を制御して水の供給を行わせる。

このような制御により、例えばタンク１０１内の湯が注出部２００に移送された場合等、タンク１０１内の水位が上限水位から下がると、給水部１０４によりタンク１０１内に水が供給される。このため、タンク１０１内の水位は、常に上限水位に保たれる。

［湯の移送に関する制御］
制御部１３０は、注出部２００の制御部２４０から受信した給湯指示情報に基づいて、ポンプ１１７を制御して、タンク１０１内の湯を注出部２００へ移送する。給湯指示情報には、注出部２００が要求する湯の量に関する情報が含まれており、制御部１３０は、要求された量だけ湯を移送するように、流量計１１８から受信した、取水管１１６を流れる流量に関する情報を用いてポンプ１１７を制御する。給湯指示情報の詳細については、注出部２００の説明において説明する。なお、本実施の形態では、ポンプ１１７が取水口１１５から取水管１１６およびチューブ３００を通って注出部２００へと湯を移送する場合のポンプ１１７の吐出方向を順方向と称する。

このような制御により、注出部２００において必要とされる湯が注出部２００に過不足なく移送される。

ここで、貯湯部１００から注出部２００へ湯の移送が行われた後には、チューブ３００の中に湯が残っている状態となる。注出部２００における湯の要求が連続してあればよいが、そうでない場合、チューブ３００内に残された湯が冷めてしまい、次に注出部２００におけるコーヒーの抽出が行われる際に、注出部２００で得られる湯の温度が下がってしまう事態が生じうる。

このような事態を防止するため、本開示の実施の形態に係る給湯装置１では、貯湯部１００から注出部２００への湯の移送後、所定時間が経過すると、チューブ３００に残った湯を貯湯部１００に戻す制御を行う。チューブ３００に残った湯を貯湯部１００に戻す制御の詳細については、後述する。

［チューブ３００の予熱に関する制御］
制御部１３０は、注出部２００の制御部２４０から受信した後述する予熱指示情報に基づいて、ポンプ１１７を制御して、タンク１０１内の湯を所定量だけチューブ３００内へ移送する。これにより、貯湯部１００から注出部２００へチューブ３００を介して湯を移送する際に、湯が冷めてしまう事態を回避することができる。チューブ３００の予熱に関する制御の詳細については後述する。

［タンク１０１内の湯の温度に関する制御］
タンク１０１内の湯の温度に関する制御部１３０の制御は、設定温度が沸点より低く設定されているか否かによって異なる。設定温度とは、タンク１０１の湯が保たれるべき温度である。設定温度は、注出部２００から送信される所望温度情報に基づいて、制御部１３０が設定する。所望温度情報とは、給湯装置１の使用者が所望する、注出部２００側で得られる湯の温度に関する情報である。制御部１３０は、設定温度を図示しないメモリ等に記憶する。注出部２００から送信される所望温度情報に基づいて、タンク１０１内の湯の温度を設定する制御の詳細については後述する。

なお、操作部１３１は、例えば貯湯部１００の外面に設けられたボタンやスイッチ、タッチパネル等の入力デバイスである（図１から図３では図示を省略）。または、操作部１３１は、リモコンスイッチのように有線または無線通信にて制御部１３０と通信可能であって、貯湯部１００の本体とは分離可能に構成されていてもよい。操作部１３１は、例えば給湯装置１の使用者による操作入力を受け付け、操作入力の内容に関する操作情報を制御部１３０に送信する。操作部１３１が受け付ける操作入力の内容は、具体的には、例えばタンク１０１内の湯の設定温度や、タンク１０１内の湯が設定温度より低い（湯が沸いていない）場合にコーヒーの抽出が不可能であるとして注出部２００への湯の移送を停止する下限温度等である。

（１）設定温度が沸点より低く設定されていない場合
設定温度が沸点より低く設定されていない場合、換言すれば、設定温度が設定されていないか、または、設定温度が沸点以上の温度に設定されている場合、制御部１３０は、以下のような制御を行う。設定温度が沸点以上の温度に設定されている場合とは、例えば、給湯装置１が高所に設置されている等、気圧の変化により沸点が下がった場合に生じ、具体的には、例えば、沸点が９５℃、設定温度が９７℃等の場合である。

制御部１３０は、第１水温検出部１１３から、タンク１０１内において仕切り板１１２より上側に存在する湯の温度（湯温）を受信し、受信した湯温が設定温度より低いか否かを判定する。受信した湯温が設定温度より低い場合、タンク１０１内の湯温が設定温度となるまでヒータ１０６を制御し、加熱を行わせる。設定温度が設定されていない場合にも、制御部１３０は、同様にヒータ１０６を制御して加熱を行わせる。

ここでは、設定温度は設定されていない、または設定温度は沸点より高く設定されている場合について説明しているため、ヒータ１０６が継続して加熱を行うことにより、タンク１０１内の湯温は沸点を超え、沸騰する。

制御部１３０は、オーバーフロー管１０８に設けられた、第１沸騰検出部１０９の温度が所定温度（例えば８３℃）以上となると、タンク１０１内の湯が沸騰していると判定する。ここで、制御部１３０は、第１沸騰検出部１０９によってタンク１０１内の湯が沸騰していると判定した場合、タンク１０１内の湯が沸騰したことを注出部２００の制御部２４０に報知するようにしてもよい。

制御部１３０は、第１沸騰検出部１０９の温度センサ１０９２が検出した温度が所定温度以上である場合、タンク１０１内の湯が沸騰していると判定し、ヒータ１０６を制御して、タンク１０１内の湯の加熱を停止させる。また、制御部１３０は、第１沸騰検出部１０９の温度センサ１０９２の検出した温度が所定温度未満である場合には、タンク１０１内の湯が沸騰していると判定せず、ヒータ１０６を動作させ、タンク１０１内の湯を加熱させる。

すなわち、制御部１３０は、タンク１０１内の湯が沸騰していないと判定したときには、常に湯を加熱させ、沸騰したと判定したときには加熱を停止させるようにヒータ１０６を制御する。このような制御により、タンク１０１内の湯は沸騰状態と非沸騰状態とを頻繁に繰り返すことになり、湯温は沸騰直前の温度に保たれる。このような構成により、タンク１０１内の湯が沸騰を続けることによる危険を回避しつつ、タンク１０１内の湯をできるだけ高温に保つことができる。

なお、例えば第１沸騰検出部１０９の故障や、第１沸騰検出部１０９と制御部１３０との断線等によって、第１沸騰検出部１０９がタンク１０１内の湯の沸騰を検出できなくなった場合には、第２沸騰検出部１１０が沸騰を検出してヒータ１０６を強制的に停止させる。具体的には、上記したように、第２沸騰検出部１１０は、オーバーフロー管１０８内の余剰水または蒸気の温度が所定温度以上である場合に、制御部１３０の制御にかかわらず、ヒータ１０６への電力供給を物理的に遮断する。そして、オーバーフロー管１０８内の余剰水または蒸気の温度が所定温度以上となって第２沸騰検出部１１０が一度切れると、給湯装置１の使用者によって復帰されない限り、ヒータ１０６によるタンク１０１内の湯の加熱が行われないようになっており、タンク１０１内の湯が沸騰を続ける事態が好適に回避される。

このように、設定温度が沸点より低く設定されていない場合には、制御部１３０は、タンク１０１内の湯ができるだけ高温に（沸点近くに）保たれるように制御を行う。

（２）沸点より低い設定温度が設定されている場合
沸点より低い設定温度が設定されている場合、具体的には、例えば沸点が１００℃のとき設定温度が９７℃である等の場合、制御部１３０は、以下のような制御を行う。

制御部１３０は、第１水温検出部１１３から、タンク１０１内において仕切り板１１２より上側に存在する湯の温度（湯温）を受信し、受信した湯温が設定温度より低いか否かを判定する。制御部１３０は、受信した湯温が設定温度より低い場合、タンク１０１内の湯温が設定温度となるまでヒータ１０６を制御し、加熱を行わせる。一方、制御部１３０は、受信した湯温が設定温度以上である場合、ヒータ１０６の加熱を停止させる。

そして、制御部１３０は、受信した湯温が設定温度以上である場合、仕切り板１１２より下側に存在する水を用いて、仕切り板１１２より上側に存在する湯の温度を下げる制御を行う。

具体的には、制御部１３０は、ポンプ１１７を逆方向に動作させるとともに、三方弁１１９の取水管１１６の下流側を閉止させて、仕切り板１１２より下側に存在する水を撹拌用管１２０を通って吸い上げ、取水管１１６の上流側へ流す。これにより、仕切り板１１２より下側に存在する比較的低温の水が、取水口１１５からタンク１０１内の仕切り板１１２より上側の比較的高温の湯の中に供給される。

なお、制御部１３０は、設定温度と、第１水温検出部１１３から受信した湯温と、第２水温検出部１１４から受信した水温と、に基づいて、タンク１０１内に供給する比較的低温の水の量を算出する。この算出方法については、本実施の形態では特に限定しない。そして、制御部１３０は、流量計１１８から受信した、取水管１１６を流れる水の流量を参照しつつ、算出した量だけ比較的低温の水をタンク１０１内に供給するようにポンプ１１７を制御する。

このような制御により、仕切り板１１２より下側に存在する水が、取水口１１５から、タンク１０１内の仕切り板１１２より上側に存在する湯の層に移送されるため、比較的低温の水が、比較的高温の湯に混ぜ合わされ、仕切り板１１２より上側に存在する湯の温度が下げられる。これにより、仕切り板１１２より上側に存在する湯の温度が設定温度に調節される。

＜注出部２００の説明＞
次に、注出部２００について説明する。図６は、注出部２００の外観を示した斜視図である。図６に示すように、注出部２００は、上部構造２０１、２本の支柱２０２および２０３、土台２０４、ドリッパー台２０５、操作部２０６、給湯可否スイッチ２０７、排水口２０８、排水溝２０９、ノズルユニット２１０を有する。なお、以下の注出部２００の説明では、図６に示すように、図６における注出部２００の手前側が前、右側が右、上側が上であると定義して説明を行う。

注出部２００は、図６に示すように、土台２０４の左右のほぼ端部に２本の支柱２０２および２０３が設けられ、２本の支柱の上端部に上部構造２０１が設けられた、門のような形状を有する。上部構造２０１の左右中央付近には、湯を散布するためのノズルユニット２１０が設けられている。

２本の支柱２０２および２０３の上下中央付近には、ドリッパー台２０５が設けられる。ドリッパー台２０５の中央には円形の穴が設けられ、漏斗形状のドリッパー２０５１（後述する図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）が配置される。なお、本実施の形態では注出部２００がドリッパー２０５１を備えるように説明しているが、本開示はこれに限定されず、注出部２００がドリッパー２０５１を備えなくともよい。ドリッパー台２０５の穴に嵌入されて固定される大きさの漏斗形状を有するドリッパーであれば、任意のドリッパーが利用されうる。

操作部２０６は、例えばボタンやスイッチ、タッチパネル等の入力デバイスであり、給湯装置１の使用者の操作入力を受け付ける。操作部２０６が受け付ける操作入力の内容は、具体的には、ノズルユニット２１０から散布される湯の量の指定、使用者が所望する湯の温度（ノズルユニット２１０から散布される湯の温度：以後、所望温度と称する）の設定、および、貯湯部１００から移送される湯がチューブ３００によって冷めないように、チューブ３００を予熱する指示等である。使用者が所望温度を確認できるように、制御部２４０は、例えば注出部２００の外面に設けられた表示部２２７（図１１参照、図６および図７では図示を省略）に使用者が設定する所望温度および、現在の設定温度（タンク１０１の湯が保たれるべき温度）を表示するようにしてもよい。さらに、制御部２４０は、所望温度に基づいて設定温度が変更された場合は、設定温度が変更されたことを報知するようにしてもよい。さらに、制御部２４０は、貯湯部１００の制御部１３０からタンク１０１内の湯が沸騰したことが通知された場合に、タンク１０１内の湯が沸騰したことを報知するようにしてもよい。操作部２０６は、受け付けた操作入力の内容に関する操作情報を、後述する制御部２４０へ送信する。

給湯可否スイッチ２０７は、例えばオン／オフスイッチであり、注出部２００におけるノズルユニット２１０からの湯の供給の可否を設定するためのスイッチである。給湯可否スイッチ２０７は、本開示の供給可否設定部の一例である。すなわち、給湯可否スイッチ２０７がオフの状態では、注出部２００は操作部２０６に対する給湯装置１の使用者の操作入力にかかわらず、ノズルユニット２１０からの湯の注出を一切行わない。

排水口２０８は、ドリッパー台２０５の穴の直下に設けられた穴型の構成であり、図６に示すように湯を通すだけの隙間が空いた蓋がされている。図示は省略するが、ドリッパー台２０５にドリッパー２０５１が配置されてコーヒーが抽出される場合には、排水口２０８の蓋の上に飲料容器（カップ等）が置かれ、抽出されたコーヒーが飲料容器に注入される。排水口２０８は、例えばノズルユニット２１０やドリッパー台２０５からこぼれた湯を排水溝２０９に流す。排水溝２０９は、排水口２０８にこぼれた湯を排出する溝である。

ノズルユニット２１０は、詳細は後述するが、ドリッパー台２０５の穴に配置されたドリッパー２０５１（後述する図１０Ａを参照）の中に入れられたコーヒーの挽き豆に対して湯を散布する。これにより、コーヒーが抽出される。

なお、貯湯部１００と接続されたチューブ３００は、注出部２００に接続されて貯湯部１００からの湯を移送する。チューブ３００が接続される注出部２００の位置については本開示では特に限定しないが、例えば図６に示すように、土台２０４の後面側に接続されればよい。

図７は、注出部２００の上部構造２０１、支柱２０３、土台２０４の内部構造を説明するための斜視図である。図７では、上部構造２０１、支柱２０３、土台２０４の外壁を透視している。なお、図７では、図６とは反対に、注出部２００を後ろ側から見ている。

土台２０４における支柱２０３の直下には、モータ２２１が設けられる。モータ２２１は、回転軸が注出部２００の上下方向に対して平行になるように配置される。モータ２２１の回転軸には、支柱２０３の内部に配設されるシャフト２２２の一端が接続される。シャフト２２２の他端は、上部構造２０１内に設けられたプーリ２２３の回転中心に接続される。プーリ２２３と、上部構造２０１の中央付近に配置されたプーリ２２５とにベルト２２４が掛けられている。プーリ２２５の中心部には、後述するノズルヘッド支持部２３０が設けられている。モータ２２１は、後述する制御部２４０の制御により回転する。

このような構成により、モータ２２１が回転すると、シャフト２２２を介してプーリ２２３が回転し、ベルト２２４によってプーリ２２３の回転がプーリ２２５に伝達される。これにより、ノズルヘッド支持部２３０に支持されたノズルヘッド２３１（詳細は後述）が回転する。なお、ノズルヘッド支持部２３０およびノズルヘッド２３１が上記したノズルユニット２１０に対応する。

ノズルヘッド２３１には、上部構造２０１および支柱２０２の内部を通る給湯配管２２６（支柱２０２内部の給湯配管２２６の図示は省略）が接続されている。給湯配管２２６は、チューブ３００と接続され、貯湯部１００から移送された湯をノズルヘッド２３１に移送する。

図８は、上部構造２０１の中央付近に設けられたノズルヘッド支持部２３０およびノズルヘッド２３１（すなわち、ノズルユニット２１０）の断面図である。図８は、上部構造２０１の中央付近における図７の左右方向に沿った断面図である。

図８に示すように、プーリ２２５の中心部には円形の穴が開けられており、プーリ２２５はこの穴の中心を回転中心として回転する。プーリ２２５の穴の中には給湯配管２２６とノズルヘッド２３１とを連通可能に接続するノズルヘッド支持部２３０が配置されている。ノズルヘッド支持部２３０は、プーリ２２５と一体となって回転する。

より詳細には、ノズルヘッド支持部２３０は管状に形成され、管の下側が上部構造２０１の下面に設けられた軸受け２３２から外部に露出するように、上部構造２０１の内部に配置される。ノズルヘッド支持部２３０の上端から管の途中までには給湯配管２２６の一端が嵌入される。ノズルヘッド支持部２３０の管の途中から下端までにはノズルヘッド２３１の一部（後述する凸部２３１１）が着脱可能に螺合されて固定される。給湯配管２２６の一端付近には、漏れ防止のためにＯリング等のシール部材２２６１が設けられる。同様に、ノズルヘッド２３１の凸部２３１１にもシール部材２３１５が設けられる。

このような構成により、ノズルヘッド支持部２３０にノズルヘッド２３１が装着されたとき、給湯配管２２６により湯がノズルヘッド２３１内へ供給される。また、モータ２２１の回転によりプーリ２２５が回転すると、プーリ２２５と、ノズルヘッド支持部２３０と、ノズルヘッド支持部２３０に螺合されたノズルヘッド２３１と、が一体となって回転する。なお、ノズルヘッド２３１の回転中心は、ドリッパー台２０５に配置されたドリッパー２０５１の中心と一致する。

図９は、ノズルヘッド２３１について説明するための図である。図９は、ノズルヘッド２３１の長手方向に沿った断面図である。図９におけるノズルヘッド２３１の上側の凸部２３１１は、ノズルヘッド支持部２３０に螺合される部位であり、管状に形成されている。凸部２３１１は、ノズルヘッド２３１の長手方向のほぼ中心部に設けられている。

ノズルヘッド本体２３１２は、一端（図９の右側）が解放され、他端（図９の左側）が封止された管状に形成される。ノズルヘッド本体２３１２の封止された側の端部付近の下側の面には、穴２３１３が設けられている。なお、図９では穴２３１３の数が３個である場合を例示しているが、本開示では特に穴の数については限定しない。

また、図９に示すように、ノズルヘッド本体２３１２の解放された他端には、栓２３１４が螺合され、例えばねじにより固定される。栓２３１４には、漏れ防止のためにシール部材２３１６が設けられる。

このような構成により、凸部２３１１がノズルヘッド支持部２３０に螺合され、給湯配管２２６から湯が供給されると、凸部２３１１およびノズルヘッド本体２３１２の内部を通った湯が穴２３１３から外部に散布される。穴２３１３から散布された湯は、後述するドリッパー台２０５の穴に配置されたドリッパー２０５１に注がれる。

ノズルヘッド２３１の穴２３１３は、図９に示すように封止されたノズルヘッド本体２３１２の一端側の端部付近に設けられているため、モータ２２１の回転によりノズルヘッド２３１がノズルヘッド支持部２３０と一体となって回転すると、穴２３１３から散布される湯が注がれる位置も回転する。

また、ノズルヘッド２３１はノズルヘッド支持部２３０からの取り外しが可能であり、ノズルヘッド２３１をノズルヘッド支持部２３０から外した状態で栓２３１４を抜くと、ノズルヘッド本体２３１２の管状をした内部壁面を棒状の洗浄用具（図示せず）等で容易に洗浄することができる。

図１０Ａおよび図１０Ｂは、ノズルヘッド２３１から散布される湯について説明するための図である。図１０Ａは、ノズルヘッド２３１の回転中心を通る垂直方向の線（図６および図７における上下方向の線）に沿った断面を示している。

図１０Ａに示すように、ノズルヘッド２３１の中心と、ドリッパー台２０５に設けられた穴の中心とが一致するように各構成は配置される。また、ノズルヘッド２３１から散布される湯が、ドリッパー台２０５の穴に配置される、漏斗形状に形成されたドリッパー２０５１の内部に注がれるように、ノズルヘッド２３１の穴２３１３が設けられる。より好適には、ノズルヘッド２３１の穴２３１３のうち、最も外側の穴から散布される湯が、ドリッパー２０５１の壁面部分にではなく、ドリッパー２０５１内に入れられたコーヒーの挽き豆の上に直接滴下されるように、ノズルヘッド２３１の穴２３１３は設けられることが望ましい。

ノズルヘッド２３１がモータ２２１の回転により回転すると、穴２３１３から散布される湯の軌跡は図１０Ｂに示す図のようになる。図１０Ｂは、ドリッパー２０５１内に注がれる湯の軌跡をドリッパー２０５１の上から見た図である。図１０Ｂに示される同心円のうち最も外側の円がドリッパー２０５１の漏斗形状の上部の縁部分であり、その内側の３つの円が、図９に例示したノズルヘッド２３１の３つの穴２３１３のそれぞれから散布される湯の軌跡を示している。図１０Ｂに示すように、ノズルヘッド２３１から散布される湯は、ドリッパー２０５１の内部に同心円状に注がれる。このため、ドリッパー２０５１内にあらかじめ用意された挽き豆（コーヒー豆）に湯がむらなく均等に注がれるので、品質の高いコーヒーが抽出される。

＜注出部２００の動作＞
次に、給湯装置１の使用者が注出部２００を用いてコーヒーを淹れようとする場合の、注出部２００の動作について説明する。

図１１は、注出部２００の制御ブロックを例示した図である。図１１に示すように、注出部２００の制御部２４０は、操作部２０６から送信された操作情報、および、給湯可否スイッチ２０７のオン／オフに基づいて、モータ２２１および表示部２２７を制御する。表示部２２７は、例えば液晶ディスプレイや７セグメントディスプレイ等の表示デバイスであり、表示部２４０の制御に基づいて使用者への表示報知を行う。表示部２２７は、本開示の報知部および表示部の一例である。

また、制御部２４０は、操作部２０６から送信された操作情報に基づいて、湯の移送を要求するための給湯指示情報、および、注出部２００のノズルユニット２１０から散布される湯の温度に関する情報である所望温度情報を貯湯部１００の制御部１３０に送信する。

以下、操作部２０６に対して行われる操作入力の内容と、制御部２４０の動作について具体的に説明する。

［チューブ３００の予熱に関する制御］
使用者は、注出部２００を使用してコーヒーを淹れる前に、貯湯部１００から移送される湯がチューブ３００を通る間に冷めないようにチューブ３００の予熱を行う場合、操作部２０６を介してチューブ３００の予熱指示操作を行う。すると、操作部２０６は予熱指示がなされた旨の情報を制御部２４０に送信する。予熱指示がなされた旨の情報を受信した制御部２４０は、チューブ３００の予熱を指示する予熱指示情報を生成して貯湯部１００の制御部１３０に送信する。これに応じて、貯湯部１００の制御部１３０が後述するチューブ３００の予熱に関する制御を行うことにより、チューブ３００の予熱が行われる。

チューブ３００の予熱に使用された湯は、例えば排水口２０８から排水溝２０９を通って廃棄されるか、飲料容器の予熱に使用されればよい。なお、飲料容器の予熱に湯が使用された場合、飲料容器内の湯は、使用者によってコーヒーが淹れられる前に廃棄されればよい。

［ノズルユニット２１０から湯を供給する動作］
使用者は、注出部２００を使用してコーヒーを淹れる場合、操作部２０６を操作して抽出に必要な湯の量を指定する。具体的には、例えば操作部２０６が「大」「中」「小」等の湯の量を指定する操作ボタンを有し、使用者が例えば使用するコーヒー豆の量や飲料容器の大きさに応じた操作ボタンを操作すると、操作部２０６は要求された湯の量を示す情報を制御部２４０に送信する。

要求された湯の量を示す情報を受信した制御部２４０は、貯湯部１００に対して給湯を指示する給湯指示情報を生成し、貯湯部１００の制御部１３０に送信する。これに応じて、貯湯部１００の制御部１３０が上記説明した湯の移送に関する制御を行うことにより、
貯湯部１００から注出部２００に対する湯の移送が行われる。

チューブ３００を通って注出部２００に移送された湯は、給湯配管２２６を介してノズルユニット２１０へ移送される。なお、貯湯部１００からチューブ３００を介した注出部２００への湯の移送、および、チューブ３００から給湯配管２２６を介した湯の移送は、貯湯部１００のポンプ１１７により行われる。

制御部２４０は、使用者により操作部２０６に対して湯の量を指定する操作がなされると、モータ２２１を所定回転数で回転させる。このような制御により、モータ２２１の回転トルクがシャフト２２２、プーリ２２３、ベルト２２４およびプーリ２２５を介してノズルユニット２１０に伝達され、ノズルヘッド２３１が所定回転数で回転する。これにより、あらかじめ使用者によりドリッパー２０５１内に用意されたコーヒーの挽き豆に湯が注がれ、コーヒーが抽出されて飲料容器に溜まる。

＜チューブ３００に残った湯を貯湯部１００に戻す制御の詳細な説明＞
以上、本開示の実施の形態に係る給湯装置１の構成および動作について説明した。以下では、貯湯部１００から注出部２００へ湯が移送された後に、チューブ３００に残った湯を貯湯部１００に戻す制御について、より詳細に説明する。

［制御の詳細］
貯湯部１００の制御部１３０は、注出部２００から給湯指示情報を受信すると、上述したように、ポンプ１１７を制御して要求された量の湯をタンク１０１から吸い出し、チューブ３００を介して注出部２００に対して移送する。

制御部１３０は、移送した湯の量を、流量計１１８から受信した、取水管１１６を流れる流量に関する情報に基づいて判断し、要求された量の湯を移送した場合、ポンプ１１７を停止させる。この時点で、チューブ３００内に存在する湯は、チューブ３００内に残ったままの状態となる。

制御部１３０は、前回注出部２００への移送のために動作したポンプ１１７を停止してからの時間を計測しておき、湯がチューブ３００内に残ったままの状態が所定時間だけ継続した場合、ポンプ１１７を逆方向に動作させて、チューブ３００内に残っていた湯を、取水管１１６および取水口１１５を通じてタンク１０１内に戻す。所定時間とは、例えば１〜２分程度のチューブ３００内の湯が冷めてしまわない時間とすればよい。

このようにチューブ３００内に残っていた湯をタンク１０１内に戻す制御を行った場合、戻した湯によってタンク１０１の水位が上昇する。また、チューブ３００内の湯がすでに冷めていた場合には、タンク１０１内の湯温が低下する。このような場合には、上記説明したような、タンク１０１内の水位に関する制御、および、タンク１０１内の湯の温度に関する制御により、タンク１０１内の湯の状態が好適に調節される。

なお、上記説明では、前回注出部２００への移送のために動作したポンプ１１７を停止してからの時間を計測しておき、湯がチューブ３００内に残ったままの状態が所定時間だけ継続した場合にチューブ３００内に残った湯をタンク１０１内に戻す制御について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、制御部１３０が注出部２００から要求された量の湯を移送し終わった場合に、毎回チューブ３００内に残った湯をタンク１０１内に戻すようにしてもよい。

＜チューブ３００内に残った湯の量を考慮した、湯の移送に関する制御の詳細＞
なお、制御部１３０は、注出部２００への移送のために動作したポンプ１１７を停止してから所定時間が経過するまでの間に、次の給湯指示情報を注出部２００から受信した場合、チューブ３００内に残っている湯の量を考慮して湯の移送に関する処理を行わなければならない。このためには、チューブ３００の内容積を正確に把握する必要がある。以下では、チューブ３００の内容積を把握する処理について説明する。

［チューブ３００の内容積の算出処理］
以下説明する処理は、給湯装置１の貯湯部１００と注出部２００それぞれの設置場所が確定し、これらをチューブ３００にて接続した段階で行われる。すなわち、実際に貯湯部１００の湯を用いて注出部２００にてコーヒーの抽出が行われるより前の段階で行われる。

ポンプ１１７によってタンク１０１から注出部２００へ移送される湯の量は、上述したように流量計１１８によって計測される。具体的には、例えば流量計１１８はパルス発信式の流量計であり、所定量の湯が流れる度に制御部１３０に対してパルス信号を送信する。

以上を前提として、以下の処理を行う。なお、以下の算出では、説明の簡略化のために、チューブ３００の内容積の算出として説明を行うが、厳密には、算出されるのは、流量計１１８からチューブ３００を介したノズルヘッド２３１までの内容積を意味する。
（１）算出処理１
まず、チューブ３００を空にするため、制御部１３０は、例えばポンプ１１７を逆方向に動作させてチューブ３００内の湯をタンク１０１内に戻す制御を行う。次に、制御部１３０は、所定数パルスｐｌｓ１分の湯をタンク１０１から注出部２００に対して移送するようにポンプ１１７を制御する。そして、給湯装置１の使用者が、注出部２００のノズルユニット２１０から散布された湯の量を他の手段によって計測する。この計測結果がｗｔ１（ｍｌ）であるとする。

次に、再度チューブ３００を空にし、制御部１３０が、ｐｌｓ１より大きい所定数パルスｐｌｓ２分の湯をタンク１０１から注出部２００に対して移送するようにポンプ１１７を制御する。そして、給湯装置１の使用者が、注出部２００のノズルユニット２１０から散布された湯の量を他の手段によって計測する。この計測結果がｗｔ２（ｍｌ）であるとする。

チューブ３００の内容積をＸ（ｍｌ）とすると、１回目の操作によってポンプ１１７が移送した湯の量はＸ＋ｗｔ１であり、２回めの操作によってポンプ１１７が移送した湯の量はＸ＋ｗｔ２である。

この場合、チューブ３００の内容積Ｘは以下の式（１）で算出することができる。
Ｘ＝（（ｗｔ２−ｗｔ１）／（ｐｌｓ２−ｐｌｓ１）×ｐｌｓ１）−ｗｔ１ （１）

（２）算出処理２
まず、チューブ３００が空の状態で、制御部１３０が所定数パルスｐｌｓ１分の湯をタンク１０１から注出部２００に対して移送するようにポンプ１１７を制御する。そして、給湯装置１の使用者が、注出部２００のノズルユニット２１０から散布された湯の量ｗｔ１を他の手段によって計測する。

次に、チューブ３００が湯で一杯になった状態で、制御部１３０が上記の場合と同じパルスｐｌｓ１分の湯をタンク１０１から注出部２００に対して移送するようにポンプ１１７を制御する。使用者は、注出部２００のノズルユニット２１０から散布された湯の量ｗｔ２を他の手段によって計測する。

チューブ３００が空の状態で注出部２００のノズルユニット２１０から散布された湯の量と、チューブ３００が一杯になった状態で注出部２００のノズルユニット２１０から散布された湯の量と、の差分ｗｔ２−ｗｔ１が、チューブ３００の内容積Ｘである。

上記説明したようなチューブ３００の内容積を算出する処理は、例えば給湯装置１の使用者が、給湯装置１の貯湯部１００と注出部２００それぞれの設置場所が確定し、これらをチューブ３００にて接続した段階で行う。使用者は、算出したチューブ３００の内容積を、例えば貯湯部１００の操作部１３１を用いて入力し、制御部１３０は、当該処理によって算出されたチューブ３００の内容積を、図示しないメモリに記憶しておく。

［制御の詳細］
このようにしてあらかじめ算出されたチューブ３００の内容積を用いて、制御部１３０は、チューブ３００内に残った湯の量を考慮した、湯の移送に関する制御を行う。

制御部１３０は、前回注出部２００への移送のために動作したポンプ１１７を停止してからの時間を計測しておき、湯がチューブ３００内に残ったままの状態が所定時間だけ継続した場合には、上記したチューブ３００に残った湯を貯湯部１００に戻す制御を行う。一方、制御部１３０は、前回注出部２００への移送のために動作したポンプ１１７を停止してから所定時間が経過するより前に、新たに注出部２００から給湯指示情報を受信した場合、以下のような制御を行う。

すなわち、前回注出部２００への移送のために動作したポンプ１１７を停止してから所定時間が経過していない場合、チューブ３００内に湯が残った状態となっている。このような場合、制御部１３０は、注出部２００から受信した給湯指示情報において要求された量の湯を移送するように、ポンプ１１７を制御する。

また、制御部１３０が注出部２００から要求された量の湯を移送し終わった場合に、毎回チューブ３００内に残った湯をタンク１０１内に戻すようにした場合は、以下のような制御を行う。チューブ３００内に残っている湯の量は、常にチューブ３００の内容積と等しいとは限らない。このため、制御部１３０は、流量計１１８が空転して停止するまでチューブ３００に残った湯を貯湯部１００に戻す制御を行う。ただし、流量計１１８に異常・故障が発生した場合を考慮して、制御部１３０は、流量計１１８が例えばチューブ３００内容積の所定割合（例えば１０％）未満の流量しか検出していない状態で流量計１１８が停止した場合、流量計１１８の異常または故障であると判定し、流量計１１８が例えばチューブ内容積の数倍の流量を検出した場合、タイムアウトと判定する。

［電源投入時の制御］
給湯装置１の電源投入時には、チューブ３００内に湯が残っている場合を想定して、制御部１３０は以下のような制御を行う。制御部１３０は、電源投入時には、電源切断時にチューブ３００内に湯が残っている状態か否かを判別できないので、例え注出部２００から給湯指示情報を受信したとしても、注出部２００に対するコーヒー抽出用の湯の移送は行わない。

制御部１３０は、使用者が例えば操作部１３１に対してチューブ３００内を洗い流す操作を行った場合に、当該操作に基づいて、チューブ３００の内容積より多い量の湯をポンプ１１７に流させる制御を行う。注出部２００から使用者の意図せず湯が排出される事態を防止するため、使用者による操作がなければ、制御部１３０はチューブ３００内を洗い流す制御を実行しない。その後、制御部１３０は、チューブ３００内に残った湯をタンク１０１内に戻す制御を行った後、注出部２００からの給湯指示情報を受け付けるようにする。なお、制御部１３０は、工場出荷時等の初期状態では、チューブ３００の内容積としてあらかじめ所定の値が設定されている。所定の値は、例えば、製品仕様上最大のチューブ３００の内容積の値である。

＜チューブ３００の予熱に関する制御の詳細＞
次に、貯湯部１００の制御部１３０による、貯湯部１００におけるチューブ３００の予熱に関する制御について、より詳細に説明する。

［チューブ３００の予熱に関する制御の目的］
上記したような湯の移送に関する制御部１３０による制御により、前回注出部２００への移送のために動作したポンプ１１７を停止してから所定時間が経過した場合、チューブ３００内の湯がタンク１０１内に戻され、チューブ３００内は空になる。この状態では、チューブ３００の温度はタンク１０１内の湯温と比較して低いため、次に注出部２００への湯の移送が行われる際にチューブ３００内を通る間に湯が冷めてしまう事態が生じうる。

このような事態を防止するため、本開示では、使用者により予熱が指示されると、チューブ３００の予熱を行う。以下では、チューブ３００の予熱に関する制御について詳細に説明する。

［制御の詳細］
貯湯部１００の制御部１３０は、注出部２００から予熱指示情報を受信すると、チューブ３００の予熱に関する制御を行う。具体的には、制御部１３０は、例えば以下のような方法でチューブ３００の予熱を行う。

（１）１つ目の方法
１つ目の方法として、制御部１３０は、ポンプ１１７を制御して、所定量の湯をチューブ３００に流す方法がある。所定量の湯とは、チューブ３００全体を十分に温めることができる量であればよく、本開示では特に限定しない。

この１つ目の方法では、チューブ３００を温めるために使用された湯は、注出部２００のノズルユニット２１０から排出される。注出部２００の制御部２４０に対してチューブ３００を予熱する指示を入力した給湯装置１の使用者は、例えば予熱に使用された湯を受けるための容器をノズルユニット２１０の下部に用意してもよい。より好適には、使用者は、チューブ３００を予熱した後に抽出したコーヒーを入れるために用いる飲料容器でノズルユニット２１０から排出された湯を受け、その湯を飲料容器の予熱に使用してもよい。使用者が容器を用意しない場合は、ノズルユニット２１０から排出された湯は排水口２０８から排水溝２０９を通って廃棄されればよい。

（２）２つ目の方法
２つ目の方法として、制御部１３０は、ポンプ１１７を制御して、貯湯部１００から見たチューブ３００の終端部、すなわち注出部２００側の端部まで湯を流し、湯が当該注出部２００側の端部まで到達したら、湯をタンク１０１まで戻す方法がある。この方法を採用した場合、注出部２００のノズルユニット２１０から予熱に使用された湯が排出されない。

この２つ目の方法では、制御部１３０は、上記説明した、チューブ３００の内容積の算出処理によって算出されたチューブ３００の内容積をメモリから読み出し、チューブ３００が空の状態において、チューブ３００の内容積と等しい量の湯をポンプ１１７を順方向に動作させてチューブ３００に流す。そして、流量計１１８によって、チューブ３００の内容積と等しい量の湯が取水管１１６を通ってチューブ３００に流れたことが検知されると、制御部１３０は、ポンプ１１７を逆方向に動作させ、チューブ３００内の湯をタンク１０１内に戻す。なお、ここではチューブ３００の内容積と等しい量だけチューブ３００に流す場合について説明したが、チューブ３００の内容積より所定量だけ少ない量等、内容積とは異なる量に設定されてもよい。

このような制御により、注出部２００のノズルユニット２１０から湯が排出されることなく、チューブ３００の予熱を行うことができる。なお、チューブ３００内を湯が一往復しただけでは十分な予熱ができない場合には、制御部１３０は、ポンプ１１７を順方向に動作させてチューブ３００内にチューブ３００の内容積と等しい量の湯を流した後、ポンプ１１７を逆方向に動作させてチューブ３００内の湯をタンク１０１内に戻す制御を複数回繰り返せばよい。

（３）３つ目の方法
３つ目の方法として、チューブ３００の予熱を行いやすく、また予熱に使用した湯を廃棄しなくて済むように、チューブ３００を二重構造を有する二重管として、予熱用の湯を二重管の外側に流す構造をとる方法がある。

図１２は、チューブ３００を二重管とした場合の、貯湯部１００、注出部２００およびチューブ３００の接続関係を例示した図である。チューブ３００を二重管とした場合、貯湯部１００の取水管１１６の下流端であってチューブ３００と接続される部位に、三方弁３０１が設けられる。三方弁３０１は、例えば制御部１３０の制御に応じて動作する電磁弁であり、取水管１１６を通ってタンク１０１から移送された湯を、チューブ３００の二重管の外側管３０２に流す流路と、内側管３０３に流す流路と、のいずれかに流す。

制御部１３０がチューブ３００の予熱を行う場合には、三方弁３０１を制御して内側管３０３への流路を閉止することにより、図１２に示すように、湯はチューブ３００の外側管３０２を流れる。これにより、チューブ３００の予熱が行われる。外側管３０２のチューブ３００の終端部（注出部２００側の端部）付近には、図１２に示すように、予熱に使用された湯を貯湯部１００のタンク１０１に戻すための戻り用管３０４が接続されている。

一方、制御部１３０が注出部２００への湯の移送を行う場合には、三方弁３０１を制御して外側管３０２への流路を閉止することにより、図示は省略するが、湯はチューブ３００の内側管３０３を流れる。内側管３０３の終端部は注出部２００の給湯配管２２６に接続されており、このような構成により、注出部２００への湯の移送が行われる。

＜注出部２００から送信される所望温度情報に基づいて、タンク１０１内の湯の温度を設定する制御の詳細＞
次に、貯湯部１００の制御部１３０による、注出部２００から送信される所望温度情報に基づいて、タンク１０１内の湯の温度（設定温度）を設定する制御について、より詳細に説明する。なお、所望温度情報とは、上述したように、給湯装置１の使用者が設定する、注出部２００側で得られる湯の温度に関する情報である。

［注出部２００から送信される所望温度情報に基づいて、タンク１０１内の湯の温度を設定する制御の目的］
本開示の実施の形態に係る給湯装置１は、上記したように、貯湯部１００と注出部２００とを離れた位置に設定することができる。このため、貯湯部１００と注出部２００とが離れた位置に設置された場合、貯湯部１００と注出部２００との間を接続するチューブ３００の長さは、貯湯部１００と注出部２００とが近接して配置されている場合と比較して長くなる。このため、給湯装置１の使用者が、貯湯部１００のタンク１０１内の湯温を所望の温度に設定したとしても、チューブ３００を通る間に湯温が変化し、注出部２００のノズルユニット２１０から散布される湯の温度が使用者の所望の温度とは異なってしまう場合がある。

このような事態が生じると、給湯装置１の使用者は、あらかじめ貯湯部１００から注出部２００のノズルユニット２１０まで湯が移送される間に湯温が下がる原因を予想し、下がる分を考慮して湯温の設定を行う必要があった。また、使用者が下がる分の温度を忘れる等した場合、タンク１０１の湯温からノズルユニット２１０から散布される湯温を算出する、または別途温度計等を用いてノズルユニット２１０から散布される湯温を直接測定して確認する必要が生じる。

本開示は、このような使用者の手間を低減するため、注出部２００のノズルユニット２１０から散布される湯の温度を、使用者が直接設定できるようにすることを目的とする。以下では、使用者が設定した、ノズルユニット２１０から散布される湯の温度に基づいて、貯湯部１００の制御部１３０が行うタンク１０１内の湯の温度の制御について詳細に説明する。なお、以下説明する制御は、使用者が設定した温度が沸点より低い場合について想定されたものである。

［制御の詳細］
上記したチューブ３００の内容積の算出処理によって、チューブ３００の内容積Ｘはあらかじめ分かっている。チューブ３００の内容積Ｘを、チューブ３００の内径ｒ（既知の値）から算出される断面積で下記式（２）のように除算することにより、チューブ３００の長さｐｌｅｎを算出することができる。
ｐｌｅｎ＝Ｘ／（π×ｒ×ｒ） （２）

なお、チューブ３００の長さｐｌｅｎの算出処理は、給湯装置１の貯湯部１００と注出部２００それぞれの設置場所が確定し、これらをチューブ３００にて接続した段階で行われる。すなわち、実際に貯湯部１００の湯を用いて注出部２００にてコーヒーの抽出が行われるより前の段階で行われる。

冷めて常温となったチューブ３００内を湯が流れた場合に、湯温が１℃低下するチューブ３００長さＫは、チューブ３００の材質等によって決まっていたり、実測値として計測されていたりする既知の値である。以下では、この値を１℃下降長Ｋと称する。

１℃下降長Ｋと、チューブ３００の長さｐｌｅｎと、注出部２００の操作部２０６に対して入力された、使用者が所望する所望温度Ｔと、に基づいて、制御部１３０は、以下の式（３）によりタンク１０１内の湯温を設定すべき温度である設定温度Ｔｓを算出する。
Ｔｓ＝Ｔ＋（ｐｌｅｎ／Ｋ） （３）

なお、制御部１３０は、算出した設定温度Ｔｓが１００℃を超えるような場合には、例えば設定温度Ｔｓを強制的に９９℃に設定する。また、例えば、制御部１３０は、操作部２００によって入力可能な所望温度Ｔの最大値を（ｐｌｅｎ／Ｋ）分だけあらかじめ減算していてもよい。

そして、制御部１３０は、温度がＴｓとなるように、上記説明したタンク１０１内の湯の温度に関する制御を行い、タンク１０１内の湯温が設定温度となるように制御する。

なお、チューブ３００以外に、給湯装置１固有の湯温が下がる要因が既知である場合、この要因による低下温度を考慮して設定温度を算出するようにしてもよい。

制御部１３０は、上記したように所望温度情報に基づいて設定温度を変更した場合に、設定温度が変更した旨を注出部２００の制御部２４０に通知する。これにより、制御部２４０は表示部２２７を用いて設定温度が変更されたことを使用者に報知することができる。

また、制御部１３０は、上記したように所望温度情報に基づいて設定温度を変更した後、給湯可否スイッチ２０７がオフされたことが注出部２００の制御部２４０から通知された場合、変更した設定温度を変更前の設定温度にリセットする。これにより、給湯可否スイッチ２０７のオン／オフの度に設定温度が変更前の設定温度にリセットされるので、設定温度が変更されたまま放置されるような事態を防止することができる。

＜作用・効果＞
以上説明したように、本開示の実施の形態に係る給湯装置１は、湯を貯留するタンク１０１を有する貯湯部１００と、貯湯部１００とチューブ３００を介して接続され、貯湯部１００の湯を用いて飲料の抽出を行う注出部２００と、を有する給湯装置であって、貯湯部１００または注出部２００は、給湯装置１の使用者による操作を受け付ける操作部１３１（２０６）を有し、貯湯部１００は、タンク１０１内の湯を加熱するヒータ１０６と、操作部に対して使用者が設定した、注出部２００において飲料の抽出に用いられる湯の温度である所望温度と、あらかじめ算出された、貯湯部１００から注出部２００に移送される間にチューブ３００によって低下する湯の温度と、に基づいて、タンク１０１内の湯の設定温度を算出し、タンク１０１内の湯を設定温度となるように加熱する制御を行う制御部１３０と、を有する。

このような構成により、給湯装置１の使用者が、貯湯部１００のタンク１０１内の湯温を所望の温度に設定したとしても、チューブ３００を通る間に湯温が変化し、注出部２００のノズルユニット２１０から散布される湯の温度が使用者の所望の温度とは異なってしまう事態を防止することができる。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素は任意に組み合わせてられてもよい。

上記した実施の形態では、給湯装置１の貯湯部１００において、水を温めて湯として貯留していたが、本開示はこれに限定されない。本開示の給湯装置は、水以外の液体に対しても適用が可能である。

上記した実施の形態では、給湯装置１の貯湯部１００において、ポンプ１１７を用いてタンク１０１内の湯を注出部２００へ移送していた。しかしながら、本開示はこれに限定されず、例えば、給湯装置１が注出部２００とは異なる別の注出部を有し、タンク内の水頭圧を利用して湯の吐出を行うようにしてもよい。なお、制御部１３０がチューブ３００内に残った湯をタンクに戻す制御を行うと、チューブ３００の内容積によっては、タンク内の水位が変動して水頭圧に影響が生じる。このため、水頭圧を使用する場合、貯湯部１００から注出部２００への湯の移送後、所定時間の経過を待たずにチューブ３００内の湯をタンクに戻すことが望ましい。

上記した実施の形態では、貯湯部１００の制御部１３０が、前回注出部２００への湯の移送のために動作したポンプ１１７を停止してからの時間を計測しておき、湯がチューブ３００内に残ったままの状態が所定時間だけ継続した場合に、ポンプ１１７を逆方向に動作させてチューブ３００内の湯をタンク１０１に戻す制御を行っていた。しかしながら、本開示はこれには限定されない。例えば、制御部１３０は、チューブ３００の内容積の算出処理によって算出したチューブ３００の内容積が所定のしきい値以上であるか否かをあらかじめ判定しておき、チューブ３００の内容積が所定のしきい値以上であった場合には、注出部２００への湯の移送終了後に必ずチューブ３００内の湯をタンク１０１に戻す制御を行うようにしてもよい。このような制御は、チューブ３００の内容積が所定のしきい値以上である場合、チューブ３００内に残った湯が冷めることによる、次に注出部２００へ移送される湯の温度への影響が比較的大きいと考えられることによる。

上記した実施の形態では、制御部１３０が、チューブ３００の予熱を行う方法として、チューブ３００を二重管とする方法について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、チューブ３００を単管としたまま、注出部２００側に三方弁を設け、タンク１０１に湯を戻すための戻り用管を接続した構成としてもよい。このような構成により、予熱時には三方弁が注出部２００へと接続される流路を閉止して戻り用管への流路を解放することで、予熱に使用された湯が戻り用管により貯湯部１００側でタンク１０１に戻る。また、貯湯部１００から注出部２００への湯の移送時には、三方弁が戻り用管への流路を閉止して注出部２００へ接続される流路を解放することで、注出部２００への湯の移送が行われる。

上記した実施の形態では、注出部２００において、モータ２２１等各構成の制御を注出部２００が有する制御部２４０が行っていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、注出部２００が制御部２４０を有さず、貯湯部１００の制御部１３０が注出部２００のすべての構成の制御を行うようにしてもよい。

上記した実施の形態では、注出部２００におけるノズルユニット２１０において、ノズルヘッド２３１は管状に形成されて回転し、端部付近に設けられた穴２３１３から湯が円形の軌跡を描くように散布されていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、シャワー状に湯を散布するようなノズルヘッドを採用してもよい。

上述した実施の形態では、注出部２００が表示部２２７を有し、制御部２４０は表示部２２７を用いて使用者への報知を行っていたが、貯湯部１００が表示部を有して報知を行うようにしてもよい。

本開示は、タンクに貯留した湯を、配管を介して移送する給湯装置に有用である。

１ 給湯装置
１００ 貯湯部
１０１ タンク
１０１１ タンク本体
１０１２ 上蓋
１０２ フロート
１０２１ 支持棒
１０３ フロートスイッチ
１０３１ 上限水位スイッチ
１０３２ 下限水位スイッチ
１０４ 給水部
１０５ 給水パイプ
１０５１ 入口
１０５２ 出口
１０６ ヒータ
１０６１ 非発熱部
１０６２ 発熱部
１０７ 余剰水放出口
１０８ オーバーフロー管
１０９ 第１沸騰検出部
１０９１ パイプ部
１０９２ 温度センサ
１１０ 第２沸騰検出部
１１１ 余剰水タンク
１１２ 仕切り板
１１３ 第１水温検出部
１１４ 第２水温検出部
１１５ 取水口
１１６ 取水管
１１７ ポンプ
１１８ 流量計
１１９ 三方弁
１２０ 撹拌用管
１３０ 制御部
１３１ 操作部
２００ 注出部
２０１ 上部構造
２０２ 支柱
２０３ 支柱
２０４ 土台
２０５ ドリッパー台
２０５１ ドリッパー
２０６ 操作部
２０７ 給湯可否スイッチ
２０８ 排水口
２０９ 排水溝
２１０ ノズルユニット
２２１ モータ
２２２ シャフト
２２３ プーリ
２２４ ベルト
２２５ プーリ
２２６ 給湯配管
２２６１ シール部材
２２７ 表示部
２３０ ノズルヘッド支持部
２３１ ノズルヘッド
２３１１ 凸部
２３１２ ノズルヘッド本体
２３１３ 穴
２３１４ 栓
２３１５ シール部材
２３１６ シール部材
２３２ 軸受け
２４０ 制御部
３００ チューブ
３０１ 三方弁
３０２ 外側管
３０３ 内側管
３０４ 戻り用管

Claims (6)

1. 液体を貯留するタンクを有する貯液部と、前記貯液部と配管を介して接続され、前記貯液部の液体を注出して飲料の抽出を行う注出部と、を有する給湯装置であって、
   前記貯液部または前記注出部は、前記給湯装置の使用者による操作を受け付ける操作部を有し、
   前記貯液部は、
   前記タンク内の液体を加熱するヒータと、
   前記操作部に対して前記使用者が設定した、前記注出部において飲料の抽出に用いられる液体の温度である所望温度と、あらかじめ算出された、前記貯液部から前記注出部に移送される間に前記配管によって低下する液体の温度と、に基づいて、前記タンク内の液体の設定温度を算出し、前記タンク内の液体を前記設定温度となるように加熱する制御を行う制御部と、
   を有する給湯装置。
2. 前記設定温度への変更を報知する報知部をさらに有する、
   請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記報知部は、前記所望温度と前記設定温度とを表示する表示部である、
   請求項２に記載の給湯装置。
4. 前記貯液部の前記タンク内における液体の沸騰を検出する沸騰検出部をさらに有し、
   前記報知部は、前記沸騰検出部によって検出された液体の沸騰を通知する、
   請求項１から３のいずれか１つに記載の給湯装置。
5. 前記注出部への液体の供給可否を設定する供給可否設定部をさらに有し、
   前記制御部は、前記供給可否設定部による設定が行われた場合、前記設定温度をリセットする、
   請求項１から４のいずれか１つに記載の給湯装置。
6. 前記制御部は、前記注出部による複数回の液体注出量のそれぞれの差分と、前記貯液部と前記注出部を接続する配管の断面積と、に基づいて前記配管の長さを算出する、
   請求項１から５のいずれか１つに記載の給湯装置。

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