JP2871793B2 - コーヒーメーカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はコーヒーメーカ、特にコーヒー生豆から全自
動でコーヒーを得ることができるコーヒーメーカに関す
る。

〈従来の技術とその課題〉 この種コーヒーメーカとして従来、焙煎ずみのコーヒ
ー豆を用いて、粉砕からコーヒー液の抽出までを行うコ
ーヒーメーカが提案されている。ところがこの様な従来
のコーヒーメーカでは、通常焙煎されたコーヒー豆を予
め購入しておく必要があり、しかも焙煎後の豆を１週間
も使用しないとコーヒーの味や香りが悪くなるところか
ら、使用者にとって、コーヒーを飲みたいと思う時にな
かなか味や香りのよいコーヒーが飲めないという問題が
あった。

そこで本発明は上記従来のコーヒーメーカの欠点を解
消し、コーヒーをコーヒー生豆から短時間で自動的に得
ることができるコーヒーメーカの提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明のコーヒーメーカ
は、コーヒー生豆を焙煎する焙煎器と、コーヒー豆を粉
砕し、また粉砕後のコーヒー豆からコーヒーを抽出する
ミル兼用の抽出器と、該ミル兼用の抽出器内に風を送る
送風器と、前記ミル兼用の抽出器に高温水を注ぐ注湯器
と、前記ミル兼用の抽出器で抽出され、濾過されたコー
ヒーを受け取るコーヒーサーバとを有し、前記焙煎器は
その容器の内空間上部に焙煎用ヒータを配置すると共に
内底面に沿って豆の攪拌羽根を配置し、且つ前記ヒータ
の直下に該ヒータ側を下方の焙煎空間から仕切る多孔性
脱煙脱臭フィルター板を配置したことを第１の特徴とし
ている。

また本発明のコーヒーメーカは、前記第１の特徴に加
えて、多孔性脱煙脱臭フィルター板は活性物質を但持し
た金属性スポンジ板であることを第２の特徴としてい
る。

また本発明のコーヒーメーカは、コーヒー生豆を焙煎
する焙煎器と、コーヒー豆を粉砕し、また粉砕後のコー
ヒー豆からコーヒーを抽出するミル兼用の抽出器と、該
ミル兼用の抽出器内に風を送る送風器と、前記ミル兼用
の抽出器に高温水を注ぐ注湯器と、前記ミル兼用の抽出
器で抽出され、濾過されたコーヒーを受け取るコーヒー
サーバとを有し、前記焙煎器に温度センサを設け、該温
度センサによる温度が一定温度まで上昇した時点で、豆
を焙煎器からミル兼用の抽出器内へ落下させるよう構成
したを第３の特徴としている。

〈作用〉 上記本発明の第１の特徴によれば、多項性脱煙脱臭フ
ィルター板をヒータの直下に配置することで、豆が急熱
されるのが防止され、また不均一に焙煎されるのが防止
され、その結果、味、香りが非常に良好に且つ均一に豆
が焙煎される。しかもフィルター板は適当に加熱され、
且つフィルター板に吸い込まれる煙も適当に加熱される
結果、脱煙脱臭作用が効果的に行われる。フィルター板
を別の位置に設ける場合には、該フィルター板や煙を加
熱する手段を別に必要とするなど、構造的も複雑とな
る。

また上記第２の特徴によれば、焙煎器に設けた温度セ
ンサにより豆の焼き上がりを検出することができると共
に、豆の量に応じて温度センサが一定温度を検出するま
での時間が自然に調整されるので、タイマー等、豆の量
によって加熱時間を調整する調整手段を特別に設ける必
要もない。

〈実施例〉 第１図は本発明の実施例を示すコーヒーメーカの縦断
面図、第２図は平面図、第３図は第１図のＡ−Ａ断面
図、第４図は全体斜視図、第５図は制御部に内蔵のマイ
クロコンピュータによる運転の制御フローチャートであ
る。

外装ケース10内の上部に焙煎器20が設けられ、その下
側にミル兼用の抽出器30が設けられている。そしてこの
抽出器30内へ風を送る送風器40が設けられ、また抽出器
30内へ高温水を注ぐ注湯器50が設けられている。そして
抽出濾過されたコーヒーを受け取るコーヒーサーバ60が
置かれている。70は操作パネルである。また80はお知ら
せ音発生器である。

前記焙煎器20は，コーヒー生豆をその中で焙煎する器
具で、円形の容器21の内部空間上部にリング状の焙煎用
遠赤外線ヒータ22を配し、また内底面に沿って回転する
攪拌羽根23を配置する。そして前記焙煎用ヒータ22の直
下（下方近傍）に多孔性の脱煙脱臭フィルター板25を配
置し、下方の焙煎空間とヒータ22側とを仕切る形にして
いる。脱煙脱臭フィルター板25は、例えば金属性のスポ
ンジ板に白金等の活性物質を担持させた酸化触媒型のフ
ィルターとすることができる。

脱煙脱臭フィルター板25を上記のように配置すること
で、第１に豆が前記フィルター板25を介して加熱され、
豆の焙煎不良及び豆間の焙煎むらが防止され、良好な焙
煎が確保できる。即ちコーヒー生豆は水分を多く含んで
おり、上手に火加減をして内部の水分を少しずつ放出し
てやる必要がある。火力を強くすると外側だけが焼け、
中心部が焼けずに水分が残る。そうするとコーヒーの成
分であるタンニンが加水分解を起こし、ピロガロール酸
になり、このピロガロール酸がコーヒーの渋味、えぐ味
の原因となり、又濁りの原因となってコーヒーの味を悪
くする。しかし一方、家庭等でコーヒーを飲用する場
合、口にするまでの時間が例えば15分以上になると、忙
しい現代人では待てなくなる。素早く焙煎するにはヒー
タ22の火力を強くすればよいが、たんに強くするだけで
は既述した如く、うまく焙煎できない。そこで上記の如
く、脱煙脱臭フィルター板25を利用することで、ヒータ
による火力の調整がうまくなされ、また火力のむらが防
止され、しかも比較的短時間でコーヒー豆がむらなく且
つ水分も十分抜かれて、好ましい焙煎ができる。なを前
記比較的短時間というのは、例えば30gの生豆で６〜８
分程度である。もし１分程度で焙煎しょうとするなら、
飲用に適したものはできない。

脱煙脱臭フィルター板25をヒータ22の直下に配するこ
とによる第２の利点は、ヒータ22の熱を利用してフィル
ター板25を適当に加熱することができ、これによりフィ
ルター板25による脱煙脱臭効果を十分に発揮させること
ができることである。即ち酸化触媒型等のフィルターの
場合、適当に加熱されることによって脱煙脱臭の反応が
効果的に行われるのである。焙煎用ヒータ22の熱を利用
しない場合には、フィルター板25を加熱するための手段
が排気通路等に別に必要となり、設備か複雑、コスト高
となる。

実施例の場合、焙煎完了間近の生豆の温度が、例えば
220℃程度となり、その時のフィルター板25通過入口側
のガスの温度が300℃程度、フィルター板25通過出口側
でのガスの温度が400〜450℃程度となるようにヒータ2
2、容器21の大きさ、深さ、フィルター板25の厚さやヒ
ータ22との距離を調節している。

なお脱煙脱臭フィルター板25は着脱自在とし、必要に
応じて洗浄再生できるようにしている。

前記焙煎期20の容器21の一部に温度センサ29を取り付
けている。該温度センサ29は図示しない制御部のマイク
ロコンピュータ（以下マイコンと称す）と接続され、温
度センサ29による検出温度が一定温度まで上昇した時点
で、マイコンを介して後述のソレノイド28を駆動し、豆
排出用の扉21cが開かれるように構成されている。前記
温度センサ29が検出すべき一定温度は、焙煎開始した後
生豆がほどよく焙煎された時点でのセンサ29取り付け部
の温度を予め実験的に得ることにより定めることができ
る。

前記攪拌羽根23は弾力性のあるバネ体としてコイル状
の棒で構成している。また前記攪拌羽根23が取り付けら
れる軸24はモータ及び減速器からなる駆動源26側の軸27
と分断されており、それぞれの軸24、27に固定されたバ
ネ体24a、27aでもって互いに係合し合うように構成され
ている。前記容器21の天井部に生豆投入用のロート部21
a及びその蓋21bが設けられている。また容器21の底部か
ら下端部にかけての一部に豆排出用の扉21cが設けられ
ている。前記ロート部21aの下部は前記脱煙脱臭フィル
ター板25を貫通して下方に臨んでいる。また前記豆排出
様の扉21bはソレノイド28の進退棒28aと固定され、進退
棒28aの後退により扉21cが開かれる。

前記ミル兼用の抽出器30は筒状のミルケース部31と、
粉砕カッター部32aとフィルタ32bからなるフィルタ部32
と、導出管33aを一体に構成したミルケース受皿部33
と、及び外装ケース10側に固定の駆動源34とを有する。
前記ミルケース部31とフィルタ部32とミルケース受皿部
33は嵌脱自在に嵌め合わせることができる。そしてそれ
ら31、32、33が嵌め合わされた状態で前記駆動源34側の
軸34a及び送風器40に対して嵌脱自在に嵌め合わせるこ
とができる。すなわちミルケース部31とフィルタ部32と
ミルケース受皿部33からなるミル兼用の抽出器30は外装
ケース10から自在に取り出すことができ、分解して、洗
浄することができる。

前記ミルケース部31にはその内空上部に２つの内向き
のフランジ31a、31bが斜め下方に互い違いに張り出され
て形成されている。これにより豆粉砕時に豆の飛び出し
が防止され、また抽出時に注湯がスムーズに行われる。

前記フィルタ部32はミルケース受皿部33上に着座され
る形で嵌め合わされる。フィルタ32bはステンレスメッ
シュを使用している。また粉砕カッター部32aは着座状
態で駆動源34の軸34aと結合状態になる。

前記ミルケース受皿部33の底33bは導出管33a方向へ傾
斜し、コーヒーサーバ60への液落下口33cへ続く、また
前記導出管33aの先端部33dで前記送風器40と嵌まり合
う。

前記送風器40は外装ケース10の内側に固定され、外部
からの空気取り入れ口12を前記外装ケース10に設けてい
る。送風は導出管33aを利用してなされ、フィルタ32bを
通って下から吹き上げられる形で行われる。

前記注湯器50は第３図に示すカートリッジ式の水タン
ク51と、該水タンク51から注湯口52まで水を運ぶ管路53
と、及び管路53の途中に設けられる瞬間式の熱交換部54
とからなる。熱交換部54は、実施例では前記コーヒーサ
ーバ60が載置される載置台13の裏面側、すなわち下面側
に配置され、ヒータ54aと熱交換コイル54bとからなる。
電源が入り、ヒータ54aが加熱されると熱交換された高
温の湯が自然に上昇して注湯口52から注がれ、水タンク
51からの水が熱交換部54に自然に補充される。なお水タ
ンク51に水が入っていないとヒータ54aが通電しないよ
うになされている。

前記操作70は図示しない制御部の操作パネルで、選択
スイッチ71、コーヒー濃度調節スイッチ72、運転スター
トスイッチ73、タイマー設定スイッチ74、タイマーセッ
ト取消スイッチ75を設けている。

前記選択スイッチ71による選択は、レギュラー71b、
粉／保温71cが特別に選択されない場合、すなわち通常
時は生豆71aが自動的に選択されるようになされてい
る。生豆71aが選択されると、焙煎器20による生豆の焙
煎からコーヒーサーバ60への抽出及び保温までの全運転
工程が行われるようになされている。またレギュラー71
bを選択すると、焙煎から送風器40による冷却までの運
転工程が省略され、ミル兼用の抽出器30に入れられた豆
の粉砕から抽出及び保温までが行われるようになされて
いる。また粉／保温71cが選択されると抽出から保温ま
での運転工程が行われるようになされている。

前記コーヒー濃度調節スイッチ72は２つのスイッチ72
a、72bからなり、それらを押すことにより前記温度セン
サー29が検出すべき一定温度が少し変更されるようにな
されている。すなわち生豆の焙煎具合が少し変更され
る。

またタイマー設定スイッチ74により予約運転を行うこ
とができるようになされている。すなわちタイマー設定
スイッチ74で設定された時刻に運転が開始さる。74aは
表示部で、タイマー設定時間、運転開始までの残留時
間、運転開始後の経過時間等を表示できるようになされ
ている。

操作パネル70の各スイッチ71、72、73、74、75により
運転条件及び運転開始命令が制御部のマイコンに入力さ
れ、所定のプログラムに沿ってヒータ22、攪拌羽根23の
駆動源26、ソレノイド28、粉砕カッター部32aの駆動源3
4、送風器40、注湯器50のヒータ54a、お知らせ音発生器
80が動作せられる。

前記お知らせ音発生器80は外装ケース10内の適当な位
置に設けられて、前記ミル兼用の抽出器30による豆の粉
砕が開始される直前に音を出すようなされている。

豆の粉砕音は大きいので、直前に音楽を流してそれを
警告するのである。なお、お知らせ音発生器80により、
メロディーを豆の粉砕が終了するまで流して粉砕音を音
楽で打ち消すように構成してもよい。

次に、第５図に沿って生豆から出発する場合の装置の
運転動作について説明する。今、例えば数人分のコーヒ
ーを得る場合、例えば計量カップで数人分の生豆を前記
蓋21bを開いて焙煎器20内に投入し、所定量の水を水タ
ンク51に入れてセットし、運転スタートスイッチ73を押
すと（ステップ（イ））、本装置による全自動の動作が
開始される。まず焙煎器20の遠赤外線ヒータ22がオン
し、駆動源26がオンする（ステップ（ロ））。これによ
り投入された生豆は攪拌羽根23に攪拌されながらヒータ
22により焙煎される。攪拌羽根23側の軸24と駆動源26側
の軸27とは分断されているので、焙煎器20側の熱が駆動
源26に伝わるのが防止できる。駆動源26側の回転を２つ
のバネ体27a、24aの係合でもって攪拌羽根23に伝えるよ
うにしているので、回転がスムーズに行える。また攪拌
羽根23は弾力性のあるバネ体としてのコイル状の棒であ
るので、豆を攪拌する際、豆が攪拌羽根23と底との間に
挟まるようなことがあっても、攪拌羽根23の弾力性をも
って容易にそのような状態を解消して、良好な攪拌状態
を維持する。またヒータ22の熱は多孔性の脱煙脱臭フィ
ルター板25を介して豆に加えられるので、豆に対する急
激な加熱、不均一な加熱が防止され、豆全体が均一に且
つ良好に焙煎されるまたその際発生する煙、臭いはフィ
ルター板25付近で適当に加熱された状態で吸い込まれる
ので、効率よく脱煙、脱臭がなされる。

容器21の温度が上昇し、温度センサ29が一定温度を検
出すると（ステップ（ハ））、ソレノイド28により一定
時間扉21cが開かれ（ステップ（ニ））、攪拌羽根23に
よって焙煎ずみの豆がミル兼用の抽出器30の内に落下せ
られる。豆の焙煎具合は、豆の投入量や豆の含有水分量
が多少変更されても、それに応じて温度センサー29が一
定温度を検出するまでの時間も変更されることになり、
同程度の焙煎状態が確保される。

前記一定の扉開放時間、例えば20秒が経過すると（ス
テップ（ホ））、ヒータ22と攪拌羽根23の駆動源26とソ
レノイド28がオフされ、同時に送風器40がオンされる
（ステップ（ヘ））。送風器40からの風は導出管37を通
って濾過フィルタ34を下から上へ吹き抜けて、豆を冷却
する。下から吹き上げて豆を冷却するので、豆が効果的
に素早く冷却される。豆を素早く冷却することにより、
よい香りが豆に保持される。また冷却後の粉砕時に豆が
均一に粉砕される。

焙煎後、豆はすぐに冷却しなければならない。冷却し
ないと焙煎度がさらに進み、香り、味に変化が起きるた
めである。急速に冷やすといっても、クーラーの風は冷
たすぎ、コーヒーに味の変化が起きるので厳禁である。
特に生豆からコーヒー抽出までを一連で行う場合、冷却
は重要な作業で、熱いうちにコーヒーを抽出すると香
り、味が悪く、全く飲用に適さない。又、豆は挽くまで
に20〜30℃以下まで冷却しておく必要がある。豆の温度
が高い状態で挽くと、豆が団子状となったり、味、香り
が悪くなり、飲用に適さない。本実施例で、例えば送風
を２分間行うようにして、豆を30℃以下の温度まで冷却
している。

一定時間（例えば２分）が経過すると（ステップ
（ト））、送風器40がオフされると共に数秒間、お知ら
せ音発生器80がオンする（ステップ（チ））。これによ
って次に豆が粉砕されることを知らせる。豆の粉砕音は
大きいため、これを予め知らせるためである。お知らせ
音は単純な音であっても又メロディーであってもよい。

前記お知らせ音が鳴らされた後、カッター部駆動源34
がオン（ステップ（リ））し、一定時間（実施例では10
秒）、焙煎ずみの豆が粉砕される。

粉砕が終了すると（ステップ（ヌ））、前記カッター
部32aの駆動源34がオフされ、注湯器50の熱交換部54の
ヒータ54aがオンし（ステップ（ル））、熱交換コイル5
4b内の水が加熱されて管路53を注湯口52側へ移動し、注
湯口52から例えば100℃に近い温水が注がれる。注がれ
た温水はフランジ31a、31bにより、飛び跳ねることな
く、抽出器30内へスムーズに導入される。これにより粉
砕後の豆からコーヒーが抽出され、濾過フィルタ32bで
濾過される。水タンク51の水が無くなると（ステップ
（オ））ヒータ54aが保温運転に入る（ステップ
（ワ））。抽出に要する時間は５〜６秒程度である。

前記濾過フィルタ32bでドリップされたコーヒー液は
導出管33aを通ってコーヒーサーバ60にドリップする。

生豆投入からドリップ終了まで15分程度である。

なお焙煎器20には容器21の底部に、前記豆排出用の扉
21bとは別に、焙煎によるカス落とし用のスリットを設
けてもよい。

〈効果〉 本発明のコーヒーメーカは以上の構成よりなり、請求
項１に記載のコーヒーメーカによれば焙煎用ヒータの直
下に該ヒータ側を下方の焙煎空間から仕切る多孔性脱煙
脱臭フィルター板を配置したので、ヒータをかなり高温
に加熱しても、それによって豆が急熱されることなく、
且つ比較的短時間でむらなく均一に焙煎することができ
る。しかも、豆から発生する煙、臭いは高温状態で脱煙
脱臭フィルター板に吸い込まれるので、効果的に脱煙脱
臭を行うことができる。即ち、脱煙脱臭及び豆の均一加
熱の２つの効果を簡単な構成で一挙に効率よく行うこと
ができる。

また請求項２に記載のコーヒーメーカによれば、上記
請求項１の構成による効果に加えて、多孔性脱煙脱臭フ
ィルター板が金属性スポンジ板であるので、熱伝導性が
よく、一層均一に且つ短時間で豆の焙煎を行うことがで
きる。

また請求項３に記載のコーヒーメーカによれば、温度
センサにより豆の焙煎完了を検出することができるの
で、豆の量が多少変動しても、その豆の量に応じてタイ
マー等によりその都度時間を設定する必要なく、自動的
に最適状態で焙煎することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すコーヒーメーカの縦断面
図、第２図は平面図、第３図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第４図は全体斜視図、第５図は制御部に内蔵のマイクロ
コンピュータによる運転の制御フローチャートである。 10:外装ケース 20:焙煎器 22:遠赤外線ヒータ 23:攪拌羽根 25:脱煙脱臭フィルター板 29:温度センサ 40:送風器 50:注湯器 60:コーヒーサーバ 70:操作パネル 80:お知らせ音発生器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コーヒー生豆を焙煎する焙煎器と、コーヒ
   ー豆を粉砕し、また粉砕後のコーヒー豆からコーヒーを
   抽出するミル兼用の抽出器と、該ミル兼用の抽出器内に
   風を送る送風器と、前記ミル兼用の抽出器に高温水を注
   ぐ注湯器と、前記ミル兼用の抽出器で抽出され、濾過さ
   れたコーヒーを受け取るコーヒーサーバとを有し、前記
   焙煎器はその容器の内空間上部に焙煎用ヒータを配置す
   ると共に内底面に沿って豆の攪拌羽根を配置し、且つ前
   記ヒータの直下に該ヒータ側を下方の焙煎空間から仕切
   る多孔性脱煙脱臭フィルター板を配置したことを特徴と
   するコーヒーメーカ。
2. 【請求項２】多孔性脱煙脱臭フィルター板は活性物質を
   但持した金属性スポンジ板である請求項１に記載のコー
   ヒーメーカ。
3. 【請求項３】コーヒー生豆を焙煎する焙煎器と、コーヒ
   ー豆を粉砕し、また粉砕後のコーヒー豆からコーヒーを
   抽出するミル兼用の抽出器と、該ミル兼用の抽出器内に
   風を送る送風器と、前記ミル兼用の抽出器に高温水を注
   ぐ注湯器と、前記ミル兼用の抽出器で抽出され、濾過さ
   れたコーヒーを受け取るコーヒーサーバとを有し、前記
   焙煎器に温度センサを設け、該温度センサによる温度が
   一定温度まで上昇した時点で、豆を焙煎器からミル兼用
   の抽出器内へ落下させるよう構成したコーヒーメーカ。