JP5309673B2 - コーヒーメーカ - Google Patents

Description

本願発明は、コーヒーメーカに関し、さらに詳しくは、使用中にヒーターへの通電をオフにした場合、液通路からのお湯の抽出を中断することができるドリップ式コーヒーメーカに関するものである。

コーヒーメーカは、家庭等で気楽にコーヒーを作ることができる機器として広く普及している。コーヒーメーカに水タンクを上方に配置したドリップ式コーヒーメーカがある。このコーヒーメーカは、水タンクを上方に配置し、ヒーターからなる加熱手段を下方に配置し、水タンクと加熱手段とを往路液通路で連通するとともに、加熱手段と吐出口とを復路液通路で連通してなる。

そして、液通路の水を加熱手段で加熱すると、加熱された熱湯は、蒸気の力で一旦水タンクの満水位置より上方の上部領域に押し上げられ、上方に押し上げられた湯は吐出口から自然落下する。吐出口の下方には散水部材が設けられるとともに、散水部材の下方には上端にコーヒー抽出器を載せたコーヒーサーバーが置かれており、吐出口から落下する湯は、散水部材により広い範囲に広がってコーヒー抽出器に滴下する。コーヒー抽出器ではコーヒーが抽出され、、抽出したコーヒーはコーヒー抽出器の下方のサーバー内に溜められる。

このように、水タンクを上方に配置したドリップ式コーヒーメーカは、復路液通路の途中を水タンクの満水位置より上方の上部領域に延伸しており、液通路の水は、沸騰し蒸気の圧力が一定以上にならないと上部領域を越えられなく吐出口から吐出されないが、一旦上部領域を越えると以後はサイフォン現象によりヒーターをオフにしても液通路の水は水タンクの水がなくなるまで吐出口より流出することになる。

本出願人は、このような弊害をなくするものを既に提案している。そのものの要部を図６に示す。図は復路液通路の上部領域近傍を示すものである。復路液通路１は、右側の第１液通路２と、上部領域を形成するＵ字状部材３と、左側の第２液通路４とにより形成される。

第１液通路２及び第２液通路４はほぼ同径のパイプであり、第１液通路２の下方端は図示しない加熱手段に連通し、第２液通路４の下方端は図示しない吐出口に連通する。前記Ｕ字状部材３は、第１液通路２及び第２液通路４の上端同士を連通する部材であり、第１液通路２側から第２液通路４側に向かって傾斜するとともに、徐々に断面積が大とされ、内部に気液分離室５が形成される。

また、気液分離室５の上方には外部に連通する蒸気口６が設けられ、気液分離室５で分離された蒸気はこの蒸気口６より外部に排出され、残った湯は気液分離室５の傾斜面に沿って流れ落ち第２液通路４を介して吐出口より排出される。

この従来のものは、復路液通路１の過剰な蒸気を低減するとともに、蒸気口６から空気を導入することができ、コーヒーメーカの使用中にヒーターへの通電をオフにした場合、蒸気口６から気液分離室５に空気を導入する。そのため、気液分離室５内でのサイフォン現象は中断され、吐出口から湯及び水が連続して流出する弊害が防止される（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記したように従来のものは、コーヒーメーカの使用中にヒーターへの通電をオフにした場合に、吐出口から湯或いは水が連続して流出する弊害を防止することができるが、Ｕ字状部材３内に気液分離室５及び蒸気口６等を形成する必要があり、構造が複雑になる等、どうしても生産コストが高騰するという問題を有していた。
特開２００５−２７８２８号公報

本願発明の目的は、このような問題をなくすことで、コーヒーメーカの使用中にヒーターへの通電をオフにした場合に、吐出口から湯或いは水が連続して流出する弊害を簡単な構造によりなくすことができるコーヒーメーカを提供することである。

上記目的を達成するため、本願発明は以下の構成を採用する。

請求項１に係る発明では、上方に位置する水タンクと、前記水タンクの下方に位置する加熱手段と、前記水タンクと前記加熱手段とを連通する往路液通路と、前記加熱手段と吐出口とを連通する復路液通路と、を有するコーヒーメーカであって、前記復路液通路は、前記加熱手段から前記水タンクの満水位置より上方に位置する上部領域に至る第１液通路と、前記上部領域から前記上部領域より下方に位置する前記吐出口に至る第２液通路とを有し、前記第１液通路をパイプとし、前記第２液通路を前記第１液通路より大径のパイプとし、前記上部領域を、その一方端に前記第１液通路のパイプ径と同径の開口を有し、その他方端に前記第２液通路のパイプ径と同径の開口を有するＵ字状パイプとする構成。

請求項２に係る発明では、請求項１の構成に加え、前記Ｕ字状パイプは、可撓性を有するパイプである構成。なお、第１液通路及び第２液通路のパイプは、ハードパイプ、可撓性パイプ或いはそれらの組み合わせであってもよい。

そして上記した構成により、コーヒーメーカの使用中にヒーターへの通電をオフにした場合に、下流側先端の吐出口から導入される空気により、吐出口から湯及び水が連続して流出する弊害がなくなる。

請求項１に係る発明では、コーヒーメーカの使用中にヒーターへの通電をオフにした場合に、液通路内の蒸気の圧力が下がり、下流側先端の吐出口から空気が導入し、上部領域でのサイフォン現象がなくなるため、吐出口から湯及び水が連続して流出する弊害を防止することができる。このように簡単で且つ安価な構造により従来の弊害を防止することができる。なお、第２液通路の大きさを、蒸気の圧力により液通路の空気が押し出されなくなる以上の大きさにするとヒーターへの通電中にも上部領域に空気が存在するようになる。その場合には、液通路の蒸気の圧力が下がると直ちにサイフォン現象が解消される。

請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明の効果に加え、Ｕ字状パイプの製造並びに第１液通路及び第２液通路との連結を容易にすることができる。

図１はコーヒーメーカの全体断面図を示し、図２は復路液通路の第２液通路を上方からみた図を示し、図３は液通路全体の概略図を示し、図４は他の液通路全体の概略図を示し、図５はＵ字状パイプの断面図を示す。

コーヒーメーカＣは、水タンクを上方に配置した連続ドリップ式コーヒーメーカであり、ロート状の抽出器４が装着されるサーバー３を載せる載置部５と、該載置部５の一端から上方に延設される支柱部６と、該支柱部６の上方において前記載置部５の上方に向かって突出する庇部７とを有する。

そして、コーヒーメーカＣは、樹脂製で、且つ断面コ字状の機器本体１と、前記庇部７上に着脱自在に装着される同じく樹脂製の水タンク２とを有しており、その全体を図１に示す。なお、以下においては機器本体１の支柱部６側（図１の左側）を後方側と呼び、支柱部６と反対側（図１の右側）を前方側と呼ぶ。

前記載置部５の上面に載置されるサーバー３は、透明な耐熱ガラス製の容器で、その側面には、把手３ａが設けられる。そしてこのサーバー３の上端開口面には、樹脂製で且つロート状の抽出器４が着脱可能に載置される。

抽出器４内には、その内周面に適合した形状に折り畳まれたフィルター８が装着され、該フィルター８内には、コーヒー粉が入れられる。また、抽出器４の底部には複数個の抽出口９が形成され、その上方開口面には蓋体１０が設けられる。

この蓋体１０には、吐出口１８から供給される湯を均等に拡散するための第１散水部材１１が形成される。この第１の散水部材１１は、その全体は扇風機の羽根と類似の形状を有し、吐出口１８から注がれる湯を均等に分散して抽出器４に導く。

また、前記第１散水部材１１の上方には第２散水部材１２が取り付けられる。この第２散水部材１２は、径が異なる複数個の環状体と、該複数個の環状体を略水平方向に連結するための複数個の支柱と、この第２散水部材１２を前記庇部７に取り付けるために外周端から上方に突出し、且つ等間隔に配置される４本の鉤状の係止片１２ａとから形成される格子形状の樹脂製部材であり、前記庇部７の底面に設けられる係止溝に係合される。

このように前記吐出口１８と抽出器４との間に第１散水部材１１及び第２散水部材１２を設けることにより、吐出口１８より吐出される湯は、各散水部材１１、１２により２段に分散され、よりおいしいコーヒーが抽出される。

前記載置部５の上面に形成されるサーバー載置部５には、熱良導体からなる載置板１３が設けられ、該載置板１３の内面には、加熱手段である電気ヒータ１４が接触状態で設けられており、電気ヒータ１４への通電時には、載置板１３が加熱される。この電気ヒータ１４は、例えばコイル状の熱良導体内に発熱体であるシーズヒータを埋設することにより形成される。

前記支柱部６は、前記載置部５上に立設し、前記載置部５と庇部７とを連結するとともに、庇部７及び水タンク２とを支持する断面略円弧状の部材である。そして、その内部には液通路としての往路液通路１６及び復路液通路１７が上下方向に配設される。

前記庇部７の上面には水タンク２が着脱自在に取り付けられる。その取り付けを容易にするために、水タンク２のタンク取手１９が前方に位置する形態で取り付けられる。

水タンク２の後方側の底面には、給水パイプ２０が垂下する形態で取り付けられており、水タンク２が庇部７の上面に装着されると、前記給水パイプ２０は、庇部７の上面に形成される取水パイプ２１に嵌合する。

また、前記給水パイプ２０内には、スプリング２２の付勢力により常時閉弁される弁体２３が取り付けられる。この弁体２３は、水タンク２内に水Ｗを満水位置Ｆまで入れ該水タンク２を庇部７の上面に載置することにより開弁される。即ち、水Ｗを入れた水タンク２を庇部７の上面に載置すると取水パイプ２１内に上下方向に配置される突起体２４が前記弁体２３の下端に当接し、弁体２３をスプリング２２の付勢力に抗して開弁する。そのため、水タンク２内の水Ｗは、水タンク２を載置板１３に載置すると前記往路液通路１６の全て及び復路液通路１７の一部に導入されることになる。

前記往路液通路１６及び復路液通路１７について説明する。往路液通路１６は、金属製或いは樹脂製、或いはシリコンゴム製のいずれかからなる筒状部材で、その一端は、機器本体１の上部において庇部７の上面に形成される取水パイプ２１の下端に連結され、その他端は、機器本体１の下部において電気ヒータ１４等からなる加熱手段に連結される。そして、該往路液通路１６を介して電気ヒータ１４に導かれた水は、電気ヒータ１４により加熱沸騰される。この往路液通路１６は、一体のものでも複数のパイプを連結するものであってもよく、また、ハードパイプ、可撓性パイプ或いはそれらの組み合わせであってもよい。

前記復路液通路１７は、往路液通路１６と同様に金属製或いは樹脂製、或いはシリコンゴム製のいずれかからなる筒状部材で、その一端は、機器本体１の下部において前記電気ヒータ１４に連結され、その他端は、一旦水タンクの満水位置Ｆより上方の上部領域を形成する後記Ｕ字状パイプ３０まで延伸し、その後下方に折り返し、前記庇部７の下方に開口する吐出口１８まで延伸している。

そして、復路液通路１７は、電気ヒータ１４から上部領域までの第１液通路１７ａと、上部領域から吐出口１８までの第２液通路１７ｂに別れており、その第１液通路１７ａの内径は小径のｄであり、それに対し、第２液通路１７ｂの内径は、第１液通路１７ａの内径ｄよりも大きいＤである。なお、この復路液通路１７も一体のものでも複数のパイプを連結するものであってもよく、また、ハードパイプ、可撓性パイプ或いはそれらの組み合わせであってもよい。

前記上部領域は、Ｕ字状パイプ３０により形成される。このＵ字状パイプ３０は、シリコンゴム製の可撓性を有する部材であり、図５に示すように、その一端の細径端部３０ａの内径は、前記第１液通路１７ａとほぼ同じのｄであり、第１液通路１７ａの外周端部に圧入される。また、その他端の大径端部３０ｂの内径は、前記第２液通路１７ｂとほぼ同じのＤであり、同じく第２液通路１７ｂの外周端部に圧入される。なお、Ｕ字状パイプ３０の中空部である内部室３０ｃの径は、ほぼ全域に亘り内径Ｄとして形成されるが、内径ｄから内径Ｄにまで徐々に大きくなるような形状であってもよい。

Ｕ字状パイプ３０はその上方に折返し部３１を有する。そして、その折返し部３１の底部３１ａは、水タンク２の満水位置Ｆより上方に位置し、水が加熱状態になければ、水が折返し部３１の底部３１ａを超えることはない。なお、図５に水タンク２の満水位置Ｆの一例を破線Ｆで示す。

図２で示すように、前記第２液通路１７ｂは、平面視直線状である。このように平面視直線状にすることにより、第２液通路１７ｂの長さを短くでき、吐出口１８から吐出される湯の温度低下を抑えることができるとともに、吐出口１８から導入され、Ｕ字状パイプ３０まで至る空気の到達時間を短くすることができる。

作用について図３等により説明すると、水を入れた水タンク２を庇部７の上面に載置すると、弁体２３が開放し、水が往路液通路１６を黒塗りの矢印（１）で示すように流れ落ち、電気ヒータ１４に至り、次いで、復路液通路１７の第１液通路１７ａを黒塗りの矢印（２）で示すように上昇し、水タンク２の上面と同じ位置に至る。

電気ヒータ１４に通電すると、水は沸騰し、その際発生する水蒸気の圧力によって復路第１液通路１７ａの上方に押し上げられてＵ字状パイプ３０の折返し部３１の底部３１ａ（図５参照）を超えて黒塗りの矢印（３）で示すように第２液通路１７ｂに流れ込み、第２液通路１７ｂの先端の吐出口１８から黒塗りの矢印（４）で示すように湯として吐出される。その後、前記第２の散水部材１２及び第１の散水部材１１により均等に分散され、前記抽出器４に供給される。

ところで、例えばドリップ途中でそのドリップを終了させたい場合等、電気ヒータ１４への通電をオフにすることになるが、第１液通路１７ａと第２液通路１７ｂが径が同じだと、例え電気ヒータ１４をオフにしたとしても復路液通路１７が湯で満たされているためサイフォン現象により水タンク２内の水はなくなるまで流れ続けることになる。そしてこの弊害は、例え復路液通路１７の上部領域を水タンク２の満水位置Ｆより高い高さまで単に持ち上げただけでは同じように発生する。その流れを断ち切るためには、折返し部３１の底部３１ａ近傍に水の流れを断ち切ることができる量の空気が必要になる。

本願発明は、第１液通路１７ａに比べ第２液通路１７ｂの方が大きいため、液通路内の蒸気の圧力が下がると第２液通路１７ｂ内に空間が発生し、白抜きの矢印（５）で示すように吐出口１８から空気が導入される。その空気は、第２液通路１７ｂを通って白抜きの矢印（６）で示すように折返し部３１に至り、水の流れを断ち切る。そのため、サイフォン現象は解消され、それ以上の水の流出はなくなる。

なお、第２液通路の大きさを、蒸気の圧力により第２液通路の空気が押し出されない以上の大きさにするとヒーターへの通電中にも白抜きの矢印（５）及び白抜きの矢印（６）で示す流れにより上部領域に空気が存在するようになる。この場合には、電気ヒータ１４への通電中は、蒸気の圧力により湯は押し上げられるので湯が折返し部３１を乗り越えることができるが、電気ヒータ１４への通電を停止し蒸気の圧力が所定以下に下がると直ちにサイフォン現象は解消される。

それに対し、第２液通路１７ｂの大きさが、蒸気の圧力により液通路の空気が押し出されるような大きさ（但し、ｄよりは大）であると、電気ヒータ１４の通電中は蒸気の圧力が高く湯とともに空気も押し出されるため、折返し部３１に空気が溜まらなくなる。この場合には、電気ヒータ１４への通電が停止され、蒸気の圧力が下がると上記したように空気が吐出口１８から導入され、サイフォン現象を解消させる。

図４は間欠ドリップ式のコーヒーメーカを示す。間欠ドリップ式のコーヒーメーカは、吐出口１８の先端に貯湯タンク３５を取り付けるものである。この貯湯タンク３５は、タンク上部材３６及びタンク下部材３７からなる中空状の樹脂製部材であり前記庇部７の下面に設けられる。

そして、タンク上部材３６には、吐出口１８が連通する。また、タンク下部材３７の底壁面には上下に貫通する第１筒状部材３８及び第２筒状部材３９設けられる。第１筒状部材３８は、貯湯タンク３５内に所定量の湯が溜まり、その湯が第１筒状部材３８の高さ以上になると溜まった湯を下方の散水部材上に排出する機能を有している。

また、第２筒状部材３９は、第１筒状部材３８より小径で且つ高さが高く、第１筒状部材３８が貯湯タンク３５内の湯を排出し、貯湯タンク３５内の湯が一定以下になると貯湯タンク３５内に外気を導入し、第１筒状部材３８からの湯の排出を停止する機能を有するものであり、これら、第１筒状部材３８及び第２筒状部材３９の機能により、貯湯タンク３５内の湯が間欠的に供給される。

そして、この例のものでは、貯湯タンク３５の容積は十分大きいため、第２液通路１７ｂは、貯湯タンク３５に開口する入口、即ち図４で示す吐出口１８までが相当する。そして、この例のものにおいても図３で示したものと同様の効果を有する。即ち、黒塗りの矢印（１）〜（５）で示すように湯を供給し、白抜きの矢印（６）〜（８）で示すように空気を導入し、サイフォン現象を解消させる。

本願発明は、前記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。

本願発明のコーヒーメーカの全体断面図 本願発明の復路液通路の第２液通路を上方からみた図 本願発明の液通路全体の概略図 本願発明の他の液通路全体の概略図 本願発明のＵ字状パイプの断面図 従来コーヒーメーカの復路液通路の上部領域の断面図

符号の説明

Ｃ…コーヒーメーカ Ｆ…満水位置
１…機器本体 ２…水タンク
３…サーバー ３ａ…把手
４…抽出器 ５…載置部
６…支柱部 ７…庇部
８…フィルター ９…抽出口
１０…蓋体 １１…第１散水部材
１２…第２散水部材 １２ａ…係止片
１３…載置板 １４…電気ヒータ
１６…往路液通路 １７…復路液通路
１７ａ…第１液通路 １７ｂ…第２液通路
１８…吐出口 １９…タンク取手
２０…給水パイプ ２１…取水パイプ
２２…スプリング ２３…弁体
２４…突起体 ３０…Ｕ字状パイプ
３０ａ…細径端部 ３０ｂ…大径端部
３０ｃ…内部室 ３１…折返し部
３１ａ…底部 ３５…貯湯タンク
３６…タンク上部材 ３７…タンク下部材
３８…第１筒状部材 ３９…第２筒状部材

Claims (2)

1. 上方に位置する水タンクと、前記水タンクの下方に位置する加熱手段と、前記水タンクと前記加熱手段とを連通する往路液通路と、前記加熱手段と吐出口とを連通する復路液通路と、を有するコーヒーメーカであって、
   前記復路液通路は、前記加熱手段から前記水タンクの満水位置より上方に位置する上部領域に至る第１液通路と、前記上部領域から前記上部領域より下方に位置する前記吐出口に至る第２液通路とを有し、
   前記第１液通路をパイプとし、前記第２液通路を前記第１液通路より大径のパイプとし、前記上部領域を、その一方端に前記第１液通路のパイプ径と同径の開口を有し、その他方端に前記第２液通路のパイプ径と同径の開口を有するＵ字状パイプとすることを特徴とするコーヒーメーカ。
2. 前記Ｕ字状パイプは、可撓性を有するパイプであることを特徴とする請求項１に記載のコーヒーメーカ。

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