JP2022107763A

JP2022107763A - 電気コーヒーメーカー

Info

Publication number: JP2022107763A
Application number: JP2022089938A
Authority: JP
Inventors: 清助竹下; Seisuke Takeshita
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2022-07-22

Abstract

【課題】使用するコーヒーカップの種類によって１カップのコーヒー量は約１３０～２６０ｍＬであり、そのとき必要なコーヒー粉量は約１０～２０ｇである、さらに１カップのコーヒー量のドリップ率は３０～７０％であって、必要な給湯量の範囲が大きいのでコーヒー粉量とドリップ量に対応してコーヒーを淹れるドリップ方法が必要である。【解決手段】蒸らし行程のあとドリップ行程に於いて必要な給湯量を複数回に分けて、コーヒー粉量に適切な１回の給湯量を設定して、各給湯の間に給湯停止時間を設けてコーヒー抽出を行って、足し湯行程を実行して１カップのコーヒー量を淹れるための全行程を制御する制御回路を備えたドリップ式の電気コーヒーメーカー。【選択図】図５

Description

本発明はドリップ行程用の流路と足し湯行程用の流路を設けて、ドリップ量と足し湯量を制御することによって、使用者の好みに合わせて美味しいコーヒーを淹れることができるドリップ式の電気コーヒーメーカーである。

図３、図４は市販のペーパーフィルター式ドリッパーを使用して、約１０～１２ｇのコーヒー粉量で最初の１／３をドリップ、次の１／３をドリップ、最後の１／３をドリップして、合計約１５０ｍＬのコーヒーを淹れたときの説明図である。

最初の１／３と次の１／３のコーヒーは香りも良く美味しい。しかし、最後の１／３は紅茶のように色が薄く、雑味の強い美味しくないコーヒーである。そこでドリップ後半の美味しくない部分をドリップしない方法でコーヒーを淹れることができるドリップ式の電気コーヒーメーカーを開発する。

１カップのコーヒー量を淹れるために電動ポンプによって１カップ分の水量をボイラーに給水して保持して湯沸かしを行ったあとに、一部の湯を蒸らし行程に、一部の湯をドリップ行程に、残りの湯を足し湯行程に使用してコーヒーを淹れる。

ドリッパーに給湯する流路とコーヒーカップに直接給湯する流路を設けて、それぞれの流路に電磁弁を配置して、電磁弁の開閉時間を制御することによってドリップ行程と足し湯行程を実行してコーヒーを淹れる全行程を完了する。全行程が完了したときボイラーの湯を使い切ってボイラーに残湯が残らないようにする。

ボイラーは１カップ分の水量を十分に保持できる容積があって、給水孔と給湯孔を設けて、さらにボイラー内に圧力や負圧が発生しないように排気孔を設けた構成にする。

１カップ分の水量をボイラーへ給水するときは電動ポンプの作動時間を制御してボイラーの通常水位まで給水される。しかしながら、過剰給水される異常が発生したときにボイラーから水が溢れないように上限水位に水位センサーを設けて、その感知によって電動ポンプの通電をＯＦＦして給水を停止する。

本発明は一人分の１カップのコーヒーを淹れるコーヒーメーカーの発明であり、一人分のカップは普通のコーヒーカップから大きいマグカップまであり、そのコーヒー量は通常約１３０ｍＬ～２６０ｍＬ位である。それらのコーヒーカップの大きさに合わせたコーヒー粉の必要量は約１０ｇ～２０ｇである。

図８から分かるように、１カップのコーヒー量のドリップ量は４３ｍＬ～１７４ｍＬとなり、必要な給湯量の範囲は相当に大きい。つまり、１カップのコーヒー量が多いとき、またはドリップ率が大きいときにドリップ量（給湯量）を１度に給湯するとドリッパーから湯が溢れる。

一方、１カップのコーヒー量が少ないとき、またはドリップ率が小さいときドリップ量を１度に給湯するとコーヒー抽出効率が悪くなる。さらにコーヒー粉量が多いときはコーヒー粉全体に湯が回るようにコーヒー粉量に合わせた給湯方法が必要である。このような問題を解決するために１カップのコーヒー量とコーヒー粉量とドリップ率に合わせたドリップ方法が必要である。

本発明は上記課題を解決するために、水タンクとボイラーの間に配置した電動ポンプと、湯を容易に自然落下させるために上位から下位へ鉛直的にボイラーとドリッパーとコーヒーカップを配置する。

電動ポンプの作動時間を制御して１カップ分の水量をボイラーへ給水して保持して湯沸かしすることができる。ボイラーとドリッパーの間に電磁弁Ａを配置して、ボイラーとコーヒーカップの間に電磁弁Ｂを配置して、ドリップ行程用の流路と足し湯行程用の流路を設ける。

沸かした湯は蒸らし行程を行うためにドリップ行程用の流路の電磁弁Ａを開閉制御して蒸らしに必要な湯量をドリッパーに給湯してコーヒー粉を蒸らす。蒸らし行程が完了したときドリップ行程になり、再び電磁弁Ａを開閉制御してドリッパーに給湯してコーヒーを抽出する。

ドリップ行程ではドリップ率を３０～７０％の範囲で設定する。実施の１例として図８に示すようにドリップ量は４３ｍＬ～１７４ｍＬとなり大変大きい範囲の給湯量が必要である。したがって、給湯量を複数回に分けて１カップのコーヒー量とコーヒー粉量とドリップ率に適切な１回の給湯量と給湯回数を設定して給湯する。各回の給湯量は一定でなくても良い。

さらに各給湯の間に給湯停止時間を設けて、１回の給湯量と複数回の給湯と給湯停止時間を電磁弁Ａの開閉制御よって実行して、コーヒー粉量が少ないとき、また多いときにコーヒー粉に十分に湯が行き渡るようにする。給湯停止時間は蒸らし時間と同じ効果となり、コーヒー抽出効率の向上になる。

ドリップ量（給湯量）が１カップのコーヒー量の３０～７０％になったとき電磁弁Ａを「閉」に制御してドリップ行程を完了する。次に足し湯行程になり足し湯行程用の流路の電磁弁Ｂを開閉制御してコーヒーカップに直接給湯して１カップのコーヒー量を淹れる。足し湯行程が完了したときボイラーに残湯が残らないようにする。

このように制御回路によって電動ポンプと電磁弁Ａと電磁弁Ｂの作動タイミングと作動時間を制御することによって、蒸らし行程とドリップ行程と足し湯行程を実行してコーヒーを淹れることができるドリップ式の電気コーヒーメーカー。

本発明のドリップ式の電気コーヒーメーカーはボイラーとドリッパーとコーヒーカップを鉛直的に配置しているため、コーヒードリップ用の流路と足し湯用の流路に配置した電磁弁の作動タイミングと作動時間を制御するだけで湯の自然落下によってコーヒードリップと足し湯が可能である。

電動ポンプの作動時間制御によってボイラーへ１カップ分の水量を給水して湯沸かしして、蒸らし行程を実行して、ドリップ行程では１カップのコーヒー量とコーヒー粉量とドリップ率に適切な１回の給湯量と給湯回数を設定して、各給湯の間に給湯停止時間を設けて複数回給湯することによって、ドリッパーから湯が溢れることなく、またコーヒー抽出効率の向上ができる。

ドリップ行程はドリップ量が１カップのコーヒー量の３０～７０％になったときに完了して、足し湯行程になる。足し湯行程が完了したとき、１カップのコーヒー量はドリップ量と足し湯量の合計であり、ボイラーに給水された１カップ分の水量は使い切って残湯が残らないようにすることができる。

ここで使用する用語の意味を記述する。
１カップのコーヒー量とは、コーヒーカップの大きさに関わらず一人分のコーヒー量である。１カップ分の水量とは、１カップのコーヒー量を淹れるために必要な水量であって、１カップのコーヒー量とコーヒー粉に吸水される湯量の合計である。

ドリップとは、コーヒー粉に給湯してコーヒーを抽出することである。ドリップ量とは、コーヒーカップにドリップされたコーヒー量である。足し湯量とは、ボイラーから直接コーヒーカップに給湯された湯量である。ドリップ率とは１カップのコーヒー量に対するドリップ量の割合である。

蒸らし行程とは、ドリップ行程の前にコーヒー粉に給湯して十分に吸水させて蒸らす行程である。ドリップ行程とは、ドリッパーのコーヒー粉に給湯してコーヒーを抽出する行程であり、蒸らし行程もドリップ行程の一部分である。足し湯行程とは、コーヒーカップに湯だけを直接給湯する行程である。１回の給湯量とは、ドリップ行程に於いて給湯量を複数回に分けて給湯するときの各回の給湯量である。

ボイラーの通常水位とは、ボイラーに１カップ分の水量を給水したときの水位である。ボイラーの上限水位とは、水位センサーよって制限されたときの最大水位である。

以下、本発明の実施例である器体１の構成について説明する。図１は本発明の電気コーヒーメーカーの外観図の１例である。操作パネル２に電源スイッチ３、選択スイッチ４、スタートスイッチ５を備えている。選択スイッチ５は１カップのコーヒー量の３０～１００％の範囲でドリップ量を選択することができる。

器体後方に着脱可能な水タンク６があり、前方下部にコーヒーを受けるコーヒーカップ７を置くことができる。ドリッパー受け８は着脱可能であり、ドリッパー受け８を取り外してドリッパー９をセットすることができる。ドリッパー９はペーパーフィルター１０をセットしてコーヒー粉１１を入れることができる。

図５は本発明の電気コーヒーメーカーの効果を達成するために配置された基本部品を示す１例である。水タンク６とボイラー１２は電動ポンプ１３を介して給水管１４によって連接されている。ボイラー１２とドリッパー９とコーヒーカップ７は湯を自然落下させるために上位から下位へ鉛直的に配置されている。

図６、図７はボイラー１２の構成要素を示す。ボイラー１２はボイラー容器１７と容器蓋１８とヒータ１９で構成され、温度センサー２０、サーモスタット２１、温度ヒューズ２２を備えている。さらに容器蓋１８に給水孔２３と排気孔２４を設けて、ボイラー容器１７の底部に給湯孔Ａ２５と給湯孔Ｂ２６を設けている。

排気孔２４の目的は、給水のときにボイラー１２に内圧が発生しないように排気して１カップ分の水量を容易に給水することができ、また湯沸かしのときボイラー１２にスチーム圧力が発生しないようにしている。さらにコーヒーカップ７へ給湯するときボイラー１２が負圧にならないように吸気するためである。

さらに排気孔２４は湯沸かしで発生するスチームやスチーム圧力を器体外に排出するために器体１の外郭に設けた排気口３０に排気管３１で連接される構成であって、蒸気や水滴が器体内の構成部品へ悪影響を及ぼさないようにしている。

また、ボイラー１２は過剰給水を防止するために通常水位２８の上方に上限水位２９を設定して水位センサー２７を設ける。水位センサー２７が上限水位２９を感知したときに電動ポンプ１３の通電をＯＦＦして給水を停止する。

ボイラー１２とドリッパー９の間に電磁弁Ａ１５を配置して給湯管Ａ３２で連接してドリップ行程用の流路を構成する。またボイラー１２とコーヒーカップ７の間に電磁弁Ｂ１６を配置して給湯管Ｂ３３で連接して足し湯行程用の流路を構成する。電磁弁Ａ１５と電磁弁Ｂ１６の作動タイミングと作動時間を制御することによって、コーヒー抽出のためにドリッパー９へ給湯でき、また足し湯のためにコーヒーカップ７へ湯だけを直接給湯できる構成である。

以下本発明のコーヒーを淹れる行程の実施例を説明する。図２は操作パネル２の１例である。電源スイッチ３を押して電源を入れ、選択スイッチ４を押して好みのコーヒーを選択したあとに、スタートスイッチ５が押されると電動ポンプ１３が作動してボイラー１２へ１カップ分の水量が給水されるように電動ポンプ１３の作動時間がプログラムされている。１カップ分の水量はボイラー容器１７の通常水位２８まで給水される水量である。

ボイラー１２へ１カップ分の水量が給水されたとき電動ポンプ１３は停止して水量を保持して、ボイラー１２の内部に設置されているヒータ１９がＯＮして湯沸かし行程になる。ボイラー１２内の湯が９０～１００℃になったとき温度センサー２０が感知してヒータ１９をＯＦＦする。この行程まで電磁弁Ａ１５と電磁弁Ｂ１６は「閉」状態である。

９０～１００℃の湯温に達してヒータ１９がＯＦＦしたあとに蒸らし行程に入り、先に電磁弁Ａ１５が「開」となり、湯が給湯口Ａ３４からドリッパー９に注がれる。最初に注がれる湯量はドリッパー９の中のコーヒー粉１１を蒸らすことに充分な約２０～３０ｍＬである。そのあと電磁弁Ａ１５は「閉」となり、ドリッパー９内のコーヒー粉１１は約２０～３０秒間蒸らされる。

その後ドリップ行程に入り、再び電磁弁Ａ１５が「開」となって、ドリッパー９へ給湯されドリップを開始してコーヒーがコーヒーカップ７へ抽出される。このとき図２の選択スイッチ４でＡｍｅｒｉｃａｎの１／３ドリップが選択されていると場合は、図８に示されているように１カップのコーヒー量が１３０ｍＬ、ドリップ率３３％であり、ドリップ量（給湯量）は４３ｍＬになる。

コーヒー粉１０ｇに対して１度に４３ｍＬを給湯するとコーヒー抽出効率が悪いので、２回に分けて約２２ｍＬを２回給湯する。各給湯の間に給湯停止時間を設けて蒸らし効果とコーヒー抽出効率を向上する。また、コーヒー量が２６０ｍＬ、ドリップ率３３％、ドリップ量（給湯量）８６ｍＬの場合は同様に複数回に分けて１回の給湯量を約２９ｍＬとして３回給湯する。

また、Ｇｏｏｄｔａｓｔｅの２／３ドリップが選択されている場合は、図８に示されているように１カップのコーヒー量が１３０ｍＬ、ドリップ率６７％であり、ドリップ量（給湯量）は８７ｍＬになる。給湯量８７ｍＬを１度に給湯するとドリッパー９から湯が溢れる問題が発生するので、３回に分けて約２９ｍＬを３回給湯する。

また、コーヒー量２６０ｍＬ、ドリップ率６７％、ドリップ量（給湯量）１７４ｍＬの場合は同様に複数回に分けて１回の給湯量を約３６ｍＬとして５回給湯する。このようにドリップ量を複数回に分けて給湯して、各給湯の間に給湯停止時間を設けて蒸らし効果とコーヒー抽出効率を向上することができる。各給湯停止時間は約５～１５秒間くらいである。

上記のようにドリップ行程を完了したあと足し湯行程に入り、電磁弁Ｂ１６が「開」となって給湯口Ｂ３５から湯だけを直接コーヒーカップ７に給湯することによって１カップのコーヒー量を淹れる。電磁弁Ｂ１６はボイラー１２内の湯がなくなるまで「開」であって、ボイラー１２の湯が無くなったとき電磁弁Ｂ１６を閉じてコーヒーを淹れる行程が完了する。

また、選択スイッチ４でＮｏｒｍａｌ選択しているときは、１カップのコーヒー量の１００％をドリップして、足し湯の無いコーヒーを淹れることができる。この場合もドリップ量は複数回に分けて給湯する。

さらに、選択スイッチ４でＳｔｒｏｎｇを選択しているときは、ドリップ行程で１カップのコーヒー量の約３０～５０％をドリップしたあと足し湯を行わない。足し湯が無いのでエスプレッソ風の濃いコーヒーを淹れることができる。このときボイラー１２への給水は３０～５０％ドリップに必要な水量だけを給水して湯沸かしする。この場合もドリップ量は複数回に分けて給湯する。

このようにコーヒーを淹れる行程が制御回路３６のプログラムによって電動ポンプ１３と電磁弁Ａ１５と電磁弁Ｂ１６の作動タイミングと作動時間を制御して行われるドリップ式の電気コーヒーメーカーである。

本発明の電気コーヒーメーカーの外観図の１例である。本発明の操作パネルの１例である。市販のドリッパーでコーヒーを淹れる説明図である。市販のドリッパーを使用して、１カップのコーヒー量を淹れるとき、最初の１／３ドリップ、次の１／３ドリップ、最後の１／３ドリップに分けて比較した説明図である。本発明の器体の基本構成部品を示す１例である。本発明のボイラーの縦断を示す１例である。（図７のＡ－Ａ断面）本発明のボイラーの上面を示す１例である。１カップのコーヒー量と給湯回数設定の１例である。

１器体２操作パネル
３電源スイッチ４選択スイッチ
５スタートスイッチ６水タンク
７コーヒーカップ８ドリッパー受け
９ドリッパー１０ペーパーフィルター
１１コーヒー粉１２ボイラー
１３電動ポンプ１４給水管
１５電磁弁Ａ１６電磁弁Ｂ
１７ボイラー容器１８容器蓋
１９ヒータ２０温度センサー
２１サーモスタット２２温度ヒューズ
２３給水孔２４排気孔
２５給湯孔Ａ２６給湯孔Ｂ
２７水位センサー２８通常水位
２９上限水位３０排気口
３１排気管３２給湯管Ａ
３３給湯管Ｂ３４給湯口Ａ
３５給湯口Ｂ３６制御回路
３７逆止弁３８ドリップ口
３９カップ受け

Claims

水タンクとボイラーの間に電動ポンプを配置して、湯を容易に自然落下させるために上位から下位へ鉛直的にボイラーとドリッパーとコーヒーカップを配置して、ボイラーとドリッパーの間に電磁弁Ａを配置してドリップ行程用の流路を構成し、ボイラーとコーヒーカップの間に電磁弁Ｂを配置して足し湯行程用の流路を構成する、電動ポンプの作動時間を制御して１カップ分の水量をボイラーへ給水して保持して湯沸かしすることができる、最初に電磁弁Ａを制御してドリッパーへ給湯して蒸らし行程を実行して、次にドリップ行程に於いては電磁弁Ａを制御して１カップのコーヒー量のドリップ率に必要な給湯量を複数回に分けてドリッパーへ給湯する、各給湯の間に給湯停止時間を設けてコーヒー抽出効果をアップして、ドリップ量（給湯量）が１カップのコーヒー量の３０～７０％になったとき電磁弁Ａを「閉」に制御してドリップ行程を完了する、次に足し湯行程になり電磁弁Ｂを制御してコーヒーカップに直接給湯して１カップのコーヒー量を淹れる、足し湯行程が完了したときボイラーに残湯が残らない、このように１カップのコーヒー量を淹れる全行程を制御する制御回路を備えたドリップ式の電気コーヒーメーカー。