JP2731213B2

JP2731213B2 - コーヒー抽出器

Info

Publication number: JP2731213B2
Application number: JP1035660A
Authority: JP
Inventors: 隆志和田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH02215414A; KR900012575A; KR920004261B1

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、いわゆる遠心抽出式（エスプレッソ式）の
コーヒー抽出器に関する。

（従来の技術）一般に、抽出時における湯とコーヒー粉の接触時間を
短くすれば、コーヒー粉から風味を損う成分（例えば苦
み成分）を抽出せずに済んで、コーヒー液の風味を良く
できる。これを実現するために、最近、いわゆる遠心抽
出式のコーヒー抽出器が考えられている。このコーヒー
抽出器は、抽出器本体にモータを設け、このモータの上
向きの回転軸の上端部に、カップリングを介してコーヒ
ー液抽出用のケースを連結支持させており、このケース
の外周部にはコーヒー液抽出用の濾過部が設けられてい
る。そして、抽出時には、モータを運転してケースを高
速回転させ、ケース内に供給された湯を回転遠心力によ
りケース内のコーヒー粉中を速やかに通過させ、そのケ
ース外周部の濾過部からコーヒー液として抽出するもの
である。

（発明が解決しようとする課題）ところで、給湯機構のヒータに通電してからケース内
に給湯を開始するまでには、暫く時間がかかるので、一
般に考えられているように、給湯機構のヒータへの通電
と、モータへの通電を同時に開始する構成とした場合、
給湯開始前に、ケースが高速で空転し、それによって振
動による大きな騒音が発生する欠点が生ずる。この場
合、湯の生成に要する時間を見計らって、例えばタイマ
によりモータの起動時期を一定時間遅延させるように構
成したとしても、実際の湯の生成時間は水温や室温によ
り大きく変動するので、ケースの回転開始時期を給湯開
始時期に確実に合わせることは不可能であり、上記欠点
を完全には解消できない。また、タイマによりケースの
回転開始時期が、給湯開始時期よりも必要以上に遅くな
れば、湯をコーヒー粉中に速やかに通過させるという、
遠心抽出本来の利点が減殺され、抽出するコーヒー液の
風味に悪影響を及ぼす。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
従ってその目的は、コーヒー液を遠心抽出するものにお
いて、ケース内への給湯開始に合わせてケースを回転さ
せることができて、騒音を最小限に抑え得ると共に、遠
心抽出本来の利点を損なわずに済むコーヒー抽出器を提
供するにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明のコーヒー抽出器は、内部にコーヒー粉を収容
し外周部にコーヒー液抽出用の濾過部を有するケース
と、このケース内に湯を供給する給湯機構と、前記ケー
スを回転させることによって前記湯を回転遠心力により
前記コーヒー粉中を通過させて前記濾過部からコーヒー
液として抽出させるモータとを備えて成るものにおい
て、前記ケースへの給湯開始を検知する給湯開始検知手
段と、前記ケースへの給湯終了を検知する給湯終了検知
手段と、前記給湯開始検知手段による給湯開始の検知を
条件に自動的に前記モータを起動して前記ケースを回転
させ、前記給湯終了検知手段による給湯終了の検知を条
件に自動的に前記モータ及び前記給湯機構のヒータを停
止する単一の運転制御手段とを設けたものである。

（作用）給湯機構からケースへの給湯が開始されたか否かが給
湯開始検知手段により検知され、その検知結果に基づい
て、運転制御手段がモータを起動してケースの回転を開
始させる。これにより、ケースの回転開始時期が給湯開
始時期に対応したものとなる。

（実施例）以下、本発明をミル機能付のコーヒー抽出器に適用し
た一実施例について図面を参照して説明する。１は抽出
器本体で、その下部にはコーヒー液貯溜用のボトル２を
載置する載置板３が設けられている。この載置板３の下
面側に設けた熱盤４には、ヒータ５と加熱管６が互いに
近接して添設され（第２図参照）、この加熱管６内には
貯水タンク（図示せず）から水が供給される。一方、抽
出器本体１には、ボトル３の左側方に位置してモータ収
納室1aが形成され、このモータ収納室1a内に縦軸形のモ
ータ７が収納されている。このモータ７は、その回転方
向が正逆反転可能に構成された整流子モータである。こ
のモータ７の上向きに突出する回転軸８の上端部には、
後述する粉砕体９駆動用の内カップリング10が固着され
ている。そして、この内カップリング10の外周には、後
述するケース11駆動用の外カップリング12が相対回転自
在に嵌合されている。13はモータ７の回転力を外カップ
リング12に選択的に伝達するクラッチ機構で、このクラ
ッチ機構13は、回転軸８に嵌着した筒状基部材14と外カ
ップリング12の下部とに跨がるようにコイルスプリング
15を巻装し、そのコイルスプリング15の下端を止めピン
16によって筒状基部材14に固定して構成したものであ
る。この場合、クラッチ機構13は摩擦式一方クラッチと
して構成され、モータ７が正回転しているときには、コ
イルスプリング15が外カップリング12から緩んで、モー
タ７の回転力が外カップリング12に伝達されず、内カッ
プリング10のみが回転駆動される。一方、モータ７が逆
回転すると、コイルスプリング15が摩擦力によって外カ
ップリング12に巻締まった状態となり、両カップリング
10,12が一体的に回転駆動される。

斯かるクラッチ機構13の上方部には、外装ケース17が
着脱可能に装着され、この外装ケース17の底部右端に形
成した抽出ノズル18が、ボトル２の上面開口に臨んでい
る。そして、この外装ケース17内には、コーヒー豆粉砕
及びコーヒー液抽出兼用のケース11が収納され、このケ
ース11の底部に下向きに形成した筒状継手19を、外カッ
プリング12に嵌合連結し、それによってケース11を支持
させる構成である。この場合、筒状継手19の内周面と外
カップリング12の外周面は、共に凹凸状に形成され、両
者の噛合いによって両者の回り止めを図っている。ま
た、ケース11内には、粉砕体９が回転自在に設けられ、
この粉砕体９の支軸20が、内カップリング10に嵌合連結
されている。一方、ケース11の上面開口部には、中央に
給湯口21aを有するドーム状の蓋21を被せ、この蓋21と
ケース11の上端との間に、例えば0.2mm程度の隙間を均
一に形成して、その隙間を濾過部22としている。この濾
過部22へ向って湯（コーヒー液）を回転遠心力により上
昇させるために、ケース11の内周面は、上側が拡開する
テーパ面状に形成されている。この場合、蓋21の固定
は、蓋21に形成した係合爪23を、ケース11の上縁部に形
成したバヨネット係合溝24に係合させることによって行
っている。また、外装ケース17の上面開口部には、中央
に漏斗状の給湯口25aを有する蓋25が被せられ、この蓋2
5の給湯口25aが、下方の蓋21の急湯口21aに挿入されて
いる。この蓋25の上方には、前記加熱管６に連通する給
湯アーム26を水平旋回可能に設け、この給湯アーム26の
湯出口26aを蓋25の給湯口25aの真上に位置させ得るよう
にしている。この給湯アーム26、加熱管６及びヒータ５
とから給湯機構27を構成している。28は給湯アーム26の
上方を覆う蓋である。

而して、第２図に示すように、加熱管６のうち貯水タ
ンク側の入口部分6aには、給湯開始検知手段たるサーミ
スタ29が添設され、このサーミスタ29により加熱管６の
温度を検知することにより加熱管６内の水の沸騰開始即
ちケース11内への給湯開始を検知するものである。この
実施例において、サーミスタ29を加熱管６の入口部分6a
に設けた理由は、給湯開始の検知に加え、給湯終了の検
知を行わせるためである。この場合、サーミスタ29は給
湯終了検知手段を構成している。

次に、主要部の電気回路構成を第３図に基いて説明す
る。モータ７の界磁コイル7a,7bと電機子コイル7cへの
通電方向を反転させるために、２つの切換スイッチ31,3
2を設けると共に、その界磁コイル7bと電源ライン34と
の間に正回転用スイッチ33を設け、この正回転用スイッ
チ33と並列に、抵抗35と逆回転用スイッチ36との直列回
路を設けている。この場合、粉砕運転時には、切換スイ
ッチ31の可動接点31aが固定接点31bに接触すると共に、
切換スイッチ32の可動接点32aが固定接点32bに接触し、
且つ正回転用スイッチ33がオンした状態となり、これに
よってモータ７が例えば10000rpmで正回転する。一方、
抽出運転時には、切換スイッチ31の可動接点31aが固定
接点31c側に切換わると共に、切換スイッチ32の可動接
点32aが固定接点32cに切換わり、且つ逆回転用スイッチ
36がオンした状態となり、これによってモータ７が例え
ば5000rpmで逆回転する。このように逆回転時の回転数
が正回転時の半分に低下するのは、抵抗35の存在によっ
てモータ７の印加電圧が低下されるからである。37はヒ
ータ５への通電路中に設けたヒータスイッチである。こ
れら各スイッチ31,32,33,36,37の切換動作は、運転制御
手段たるマイクロコンピュータ38により制御される。こ
の場合、マイクロコンピュータ38は、粉砕（ミル）運転
終了後、まず、ヒータ５への通電（ヒータスイッチ37の
オン）を行って湯の生成を開始し、サーミスタ29の検知
温度に基づいて加熱管６内の水の沸騰開始（給湯開始）
を検知した時点で、モータ７を逆回転させる（逆回転用
スイッチ36をオンさせる）ように制御する。尚、第４図
は、サーミスタ29の検知温度と、モータ７の回転方向及
びヒータ５への通電期間を示す動作説明図である。

次に、上記構成の作用について説明する。コーヒー液
を抽出する手順は、まず、貯水タンク内に給水すると共
に、ケース11内にコーヒー豆を収容し、第１図に示した
状態にセットする。次いで、粉砕運転開始の操作を行う
と、マイクロコンピュータ38により切換スイッチ31の可
動接点31aが固定接点31bに接触すると共に、切換スイッ
チ32の可動接点32aが固定接点32bに接触し、且つ正回転
用スイッチ33がオンして、モータ７が例えば10000rpmで
正回転する。このモータ７の正回転により、粉砕体９が
回転されてケース11内のコーヒー豆が粉砕される。この
粉砕運転中は、モータ７の回転方向がクラッチ機構13の
コイルスプリング15にとって緩み方向であるから、コイ
ルスプリング15が外カップリング12の外周面から緩ん
で、モータ７の回転力が外カップリング12には伝達され
ず、ケース11はほぼ停止状態を維持する。

このような粉砕運転を設定時間（例えば30〜40秒）だ
け実行した後、マイクロコンピュータ38によって正回転
用スイッチ33がオフされてモータ７が一旦停止する。そ
して、ヒータスイッチ37がオンされてヒータ５への通電
が開始される。これにより、貯水タンクから加熱管６内
に供給される水が加熱管６を通して加熱される。このと
き、加熱管６の温度がサーミスタ29により検知され、そ
の検知温度が例えば100℃以上になった時点t₁（第４図
参照）で、加熱管６内の水が沸騰を開始し、その沸騰圧
により熱湯が給湯アーム26へ順次押し上げられて、その
湯出口26aから両蓋25,21の給湯口25a,21aを通してケー
ス11内に給湯される。この実施例では、サーミスタ27の
検知温度が100℃以上になった時点t₁、即ち給湯を開始
した時点で、マイクロコンピュータ38によって、切換ス
イッチ31の可動接点31aが固定接点31c側に切換わると共
に、切換スイッチ32の可動接点32aが固定接点32cに切換
わり、且つ逆回転用スイッチ36がオンする。これによっ
て、モータ７への通電方向が反転してこのモータ７が例
えば5000rpmで逆回転する。この回転方向は、クラッチ
機構13のコイルスプリング15にとって巻締り方向である
から、コイルスプリング15が外カップリング12の外周面
に巻締まって、モータ７の回転力が外カップリング12に
も伝達される。

これによって、内外両カップリング10,12が一体的に
回転し、ケース11が粉砕体９と一体的に高速回転する。
このようにして、給湯開始時期とほぼ同時にケース11の
回転が開始され、その回転開始後、直ちに、ケース11内
のコーヒー粉Ａが回転遠心力により第１図に示すように
周側壁側にまんべんなく分散して該周側壁内面に均一に
へばりついた状態になる。このような状態で、前述した
如く給湯アーム26から熱湯がケース11内の中央部分に吐
出されて、粉砕体９やケース11の内底面で受けられるこ
とになる。このとき、粉砕体９上で受けられた熱湯は、
粉砕体９の回転により遠心方向に振切られるように周囲
に飛散し、コーヒー粉Ａ内にその内周側から浸透するこ
とになる。また、ケース11の内底面で受けられた熱湯
は、ケース11の回転に伴う遠心力により内底面を伝って
コーヒー粉Ａ内に浸透する。このようにして、コーヒー
粉Ａ内に浸透した熱湯は、コーヒー粉Ａからエキスを抽
出しながら、回転遠心力により比較的速やかにコーヒー
粉Ａ中を通過してケース11の周側壁内面に達し、更に、
その周側壁内面のテーパ面に沿って上昇して、ケース11
の上端と蓋21との間の僅かな隙間即ち濾過部22から周囲
に飛散し、外装ケース17の内側壁で受けられる。そし
て、濾過部22から飛散して外装ケース17の内側壁で受け
られたコーヒー液は、その内側壁を下方に伝い流れ、最
終的に抽出ノズル18からボルト２内に滴下して貯溜され
る。そして、貯水タンク内の水をすべて加熱し終える
と、加熱管６の温度が急上昇し、サーミスタ29による検
知温度が、例えば140℃以上になった時点t₂で、マイク
ロコンピュータ38がモータ７及びヒータ５を断電して抽
出を終了する。

上記実施例によれば、サーミスタ29によって給湯開始
を検知し、その検知結果に基づいてマイクロコンピュー
タ38が給湯開始に合わせてケース11の回転を開始させる
ので、給湯開始前にケース11が無駄に高速回転して騒音
を発生するという不具合を解消できる。しかも、給湯開
始とケース11の回転開始とが略同時であるから、例えば
タイマによりケース11の回転開始を給湯開始より必要以
上に遅らせた場合とは異なり、湯とコーヒー粉の接触時
間が長くなり過ぎることを防止でき、遠心抽出本来の利
点（湯とコーヒー粉の接触時間を短くすること）を損な
わずに済み、抽出するコーヒー液の風味をよくし得る。

尚、上記実施例によれば、サーミスタ29の検知温度が
100℃になった時点で、直ちにモータ７（ケース11）を
回転させるようにしたが、検知後、例えば４〜５秒程度
遅らせてケース11の回転を開始させるようにしても良
い。この場合でも、給湯開始からケース11の回転開始ま
での時間遅れは僅かであり、実質的に給湯開始と回転開
始が略同時に行われるとみなし得る範囲内であるから、
さしたる問題は生じない。

また、上記実施例では、サーミスタ29を加熱管６の入
口部分6aに添設したが、これ以外の部分例えば加熱管６
の出口部分6bや給湯アーム26或は加熱管６から給湯アー
ム26に至る上昇管6cに添設しても良い。また、上記実施
例では、給湯開始検知手段をサーミスタ29で構成し、温
度検知により給湯開始を判断するようにしたが、例え
ば、給湯アーム26から噴出する蒸気を検知する蒸気セン
サを給湯開始検知手段として設け、蒸気の検知により給
湯開始を判断するようにしても良い。

また、上記実施例によれば、ケース11の上端と蓋21と
の間に形成した僅かな隙間を濾過部22としているが、例
えば、ケース11の側壁全周に微細孔を多数形成してそれ
を濾過部としても良い。

その他、本発明は、クラッチ機構13を例えば電磁クラ
ッチに変更したり、或は、ミル機能を省略した構成のも
のにも適用できる等、種々の変形が可能である。

［発明の効果］本発明は以上の説明から明らかなように、給湯開始検
知手段によって給湯開始を検知し、その給湯開始の検知
を条件にケースの回転を開始させた後、給湯終了検知手
段によって給湯終了を検知し、この給湯終了の検知を条
件に自動的にモータ及び給湯機構のヒータを停止するよ
うに構成したので、給湯開始前にケースが無駄に高速回
転して騒音を発生するという不具合を解消できる。しか
も、ケースの回転開始を給湯開始とほぼ一致させること
ができるので、例えばタイマによりケースの回転開始を
給湯開始より必要以上に遅らせた場合とは異なり、湯と
コーヒー粉の接触時間が長くなり過ぎることを防止で
き、遠心抽出本来の利点（湯とコーヒー粉の接触時間を
短くすること）を損なわずに済み、抽出するコーヒー液
の風味をよくし得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示したもので、第１図は全体
の縦断正面図、第２図は熱盤部分の下面図、第３図は要
部の電気回路図、第４図はサーミスタの検知温度とモー
タ及びヒータの動作の関係を示す動作説明図である。図面中、１は抽出器本体、２はボトル、５はヒータ、６
は加熱管、７はモータ、９は粉砕体、10は内カップリン
グ、11はケース、12は外カップリング、13はクラッチ機
構、15はコイルスプリング、17は外装ケース、22は濾過
部、26は給湯アーム、27は給湯機構、29はサーミスタ
（給湯開始検知手段）、38はマイクロコンピュータ（運
転制御手段）である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部にコーヒー粉を収容し外周部にコーヒ
ー液抽出用の濾過部を有するケースと、このケース内に
湯を供給する給湯機構と、前記ケースを回転させること
によって前記湯を回転遠心力により前記コーヒー粉中を
通過させて前記濾過部からコーヒー液として抽出させる
モータとを備えて成るものにおいて、前記ケースへの給湯開始を検知する給湯開始検知手段
と、前記ケースへの給湯終了を検知する給湯終了検知手段
と、前記給湯開始検知手段による給湯開始の検知を条件に自
動的に前記モータを起動して前記ケースを回転させ、前
記給湯終了検知手段による給湯終了の検知を条件に自動
的に前記モータ及び前記給湯機構のヒータを停止する単
一の運転制御手段とを設けたことを特徴とするコーヒー
抽出器。