JPH0138491B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はコーヒー紅茶或いはお茶（以下コーヒ
ーを例にして説明する）等を抽出する装置に係
り、特に熱湯を原料であるコーヒー粉末に散布す
る給湯装置に関する。

〔従来技術〕

従来のドリツプ式コーヒー抽出装置のコーヒー
抽出方式には大きく分けて２つのコーヒー抽出方
式があげられる。まず第一のコーヒー抽出方式
は、コーヒー粉末の重量に対応する熱湯を幾度か
に分割してコーヒー粉末に散湯し、コーヒー抽出
液を得る方法であつて、途中に休止時間を設ける
方式である。すなわち、初回の熱湯をコーヒー粉
末の全体にむらなく散布した後、一時この散布を
休止して、そのまま、ある時間を放置するとコー
ヒー粉末が膨潤し、コーヒーの良質な可溶成分を
抽出しやすくなる。この膨潤した状態のコーヒー
粉末に再び熱湯を散布して良質のコクのあるコー
ヒー抽出液を得ようとする間歇給湯方式である。

また別のコーヒー抽出方式として、前述の間歇
給湯方式のように途中に休止時間を設けずにコー
ヒー粉末に熱湯を連続して散布することにより、
コーヒー粉末の良質な可溶成分のみを短時間に抽
出し、さらつとした透明度のある美味しいコーヒ
ー抽出液を得る方式、すなわち連続給湯方式であ
る。前述の２つのコーヒー抽出方式即ち間歇給湯
方式および連続給湯方式を同一の装置に具備すれ
ば両方のドリツプ式抽出方式に対応することが可
能である。

従来のこのような給湯装置は一回のコーヒー液
抽出量が例えば10人用或いは５人用と決められた
定量のみを抽出していた。しかしながら一人の客
に対しても10人用或いは５人用の分量が抽出さ
れ、余分のコーヒー液を長時間保存すると変質を
きたし、逐には捨てることになり歩留りが悪く不
経済であつた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような欠点を除去したものでその
目的は、コーヒー液の抽出量を可変即ち必要とす
るコーヒー液にみあつた熱湯を給湯することによ
り経済性の高い給湯装置を提供することにある。

〔発明の要点〕

本発明の給湯装置は、給水源から水が供給され
かつその内部液面の上限および下限を検出する２
個のスイツチを有するＡ液面検知スイツチを設け
た給水槽と、給水槽の下方にあつて給水槽の水が
給水されると共にサーモスイツチにより一定温度
に水を加熱するヒータを設けた貯湯タンクと、貯
湯タンクの上方にこれと連通して設けられ、かつ
その内部に液面の上面および下限を検出する２個
のスイツチを有するＣ液面検知スイツチを設けた
サイフオン計量室と、サイフオン計量室から貯湯
タンクへの配管中或いは貯湯タンクから給水槽へ
の配管中に設けたＢ電磁弁と、サイフオン計量室
にその元端を挿入し先端に散水器を取付けると共
にその最高位を前記Ｃ液面検知スイツチの上限ス
イツチの検出液位にほほぼ等しく、かつその元端
を前記下限スイツチの検出液位にほぼ等しくした
注湯管と、Ｃ液面検知スイツチの上限スイツチが
作動したつど１段づつステツピングするステツピ
ング継電器と、このを押すことによりＡ継電器、
Ｂ継電器、Ｃ継電器そしてＦ継電器を介して前記
Ｃ液面検知スイツチを作動させるＡ押釦スイツチ
と、これを押すことによりＤ継電器を介して前記
Ｂ電磁弁を開閉させるＢ押釦スイツチとからな
り、コーヒー液の抽出量を設定する前記ステツピ
ング継電器の設定により１回の抽出量を１人用と
して任意に設定した抽出量に達するまで間歇的に
抽出を繰り返し設定量のコーヒー液を抽出する方
式と別の抽出方式として最大量のコーヒー液を一
度に連続的に抽出可能にした二種類の抽出方式を
あわせもつて給湯装置である。

〔発明の実施例〕

以下本発明について一実施例を示した第１図な
いし第４図により説明する。第１図は全体的な断
面図である。本体１１の上方には上面を開口した
給水槽１２が設置され、給水槽１２には図示しな
い水道等の給水源からＡ電磁弁１３と給水パィプ
１４により給水されるようになつている。給水槽
１２への給水量は水位の上限および下限を検出す
るスイツチ１５Ａおよび１５ＢからなるＡ液面検
知スイツチ１５により行われている。給水槽１２
の下方に設けられ上面を閉じた貯湯タンク１６に
は給水槽１２から給水パィプ１７とＢ電磁弁１８
を通つて貯湯タンク１６に水が注水され貯えるよ
うになつている。

貯湯タンク１６内には水をサーモスイツチ１９
により一定温度に加熱するヒータ２０が設けてあ
り、ヒータ２０の空焚き防止用として一定の水位
以上になつた時のみヒータ２０に通電するＢ液面
検知スイツチ２１が設けてある。給水パイプ１７
の下部は貯湯タンク１６の底面から本体１１の外
部に延設されかつ先端にキヤツプ２２を取付けた
排水パイプ２３に接続され、給水槽１２と貯湯タ
ンク１６内の水および湯を必要時キヤツプ２２を
取り去つて排水するようになつている。

貯湯タンク１６の上方にはこれと連通しかつ上
面を閉じたサイフオン計量室２４が設けてあり、
ここには蒸気逃し管２５とサイフオン計量室２４
内の上限および下限液位を検知するスイツチ２６
Ａおよび２６ＢからなるＣ液面検知スイツチ２６
が設けてある。本体１１に着脱自在なコーヒーろ
過器２７内のコーヒー粉末９５に熱湯を散布する
散水器２８を先端に有する注湯管２９の元端がサ
イフオン計量室２４に挿入されている。なお注湯
管２９は必要時サイフオン作用により熱湯を散水
するものであり、その最高液位は上限スイツチ２
６Ａの液面検出液位にほぼ等しくなつており、、
元端位置は下限スイツチ２６Ｂの液面液位にほぼ
等しいか若干下になつている。また本体１１の操
作側にコーヒー液抽出量の設定を行なうステツピ
ング継電器６９が取付けられている。

前述した実施例の電気回路を第２図により説明
する。継電器としてＡ継電器５１、Ｂ継電器５
２、Ｃ継電器５３、Ｄ継電器５４、Ｅ継電器５５
そしてＦ継電器８５の６個があり、上方の第１行
にはＡ押釦スイツチ５６とＦ継電器８５のＢ接点
５７そしてＡ継電器５１がＸラインとＹラインへ
直列に接続され、Ａ押釦スイツチ５６には第２行
としてＡ継電器５１のＡ接点５８を並列に接続す
ることにより手を離した後も回路を保持するよう
になされている。第３行にはＡ継電器５１のＡ接
点５９からＣ液面検知スイツチ２６の下限スイツ
チ２６ＢそしてＢ継電器５２とＣ継電器５３のＢ
接点６１が直列に接続され、下限スイツチ２６Ｂ
にはＢ継電器５２のＡ接点６０が第４行として並
列に接続されている。第５行にはＡ継電器５１の
Ａ接点５９と下限スイツチ２６Ｂとの結合部から
上限スイツチ２６ＡとＣ継電器５３とが直列にＹ
ラインに接続されている。

第６行にはＢ継電器５２のＡ接点５２とＣ継電
器５３のＢ接点６３そしてＢ電磁弁１８のコイル
６４が直列に接続され、Ｂ接点６３とコイル６４
との接合部からは第７行としてＤ継電器５４のＡ
接点６５がＸラインに並列に接続されている。第
８行にはＢ押釦スイツチ６６とＤ継電器５４そし
てＥ継電器５５のＢ接点８４が直列に接続され、
Ｂ押釦スイツチ６６には第９行としてＤ継電器５
４のＡ接点６７が並列に接続されている。第10行
にはＣ継電器５３のＡ接点６８がステツピング継
電器６９のコモン接点（Ｃ端子）７０に接続さ
れ、両者の接合部からは第11行としてステツピン
グ継電器６９のコイル７１のC₁端子に接続され、
C₂端子は第12行および第13行としてＹラインに
接続されている。更に第９行としてステツピング
継電器６９の選択接点０とＦ継電器８５がライン
に直列に接続されている。

なおステツピング継電気６９は設定時外部から
操作可能であり、その外形は第３図に示すよう
に、選択接点１０ないし０のステツピング位置に
対応した目盛７６を設けると共につまみ７７を回
転させて、コモン接点７０と選択接点１０から０
の希望する任意の接点とを人手により、短絡して
設定できるようになつている。

第14行にはヒータ２０を制御するサーモスイツ
チ１９と空焚き防止用のＢ液面検知スイツチ２１
そしてヒータ２０が直列に接続されており、サー
モスイツチ１９とＢ液面検知スイツチ２１との接
合部には第15行として加熱適正標示用のランプ７
２がＹラインに接続されている。第16行にはＡ液
面スイツチ１５の上限スイツチ１５ＡとＤ継電器
５４のＢ接点８１、そしてＡ電磁弁１３のコイル
８２が直列に接続されており、第17行にはＡ液面
スイツチ１５の下限スイツチ１５ＢとＥ継電器５
５とが直列に接続されている。

次に前述した実施例の動作を説明する。先ずコ
ーヒー液を抽出する準備動作から説明する。ステ
ツピング継電器６９のコモン接点７０と選択接点
１とを短絡（第３図のツマミ７７を目盛７６の１
に合せる）した後、電源をONにする。

給水槽１２の液面上限を検知して開になる常閉
ののＡ液面検知スイツチ１５の上限スイツチ１５
Ａは閉じているため、電磁弁１３は開き給水源の
水道が電磁弁１３と給水パイプ１４を通つてて給
水槽１２に給水される。給水槽１２への給水が進
み上限水位に達すると、これを上限スイツチ１５
Ａが検出して開くことによりＡ電磁弁１３は非励
磁になり弁が閉じて給水は停止する。

次にＡ押釦スイツチ５６を押す。この操作を行
うとＢ接点５７は常閉のためＡ継電器５１は励磁
されそのＡ接点５８を閉じることによりＡ継電器
５１は保持される。同時にそのＡ接点５９は閉
じ、このときＣ液面検知スイツチ２６の下限スイ
ツチ２６Ｂは常閉でありかつＢ接点６１も常閉で
あるためＢ継電器５２は励磁される。これにより
Ｂ電磁弁１８のコイル６４は閉じたＡ接点６２と
常閉のＢ接点６３とにより通電され、Ｂ電磁弁１
８が開き給水槽１２の内は給水パイプ１７とＢ電
磁弁１８を通つて貯湯タンク１６に流入する。

給水槽１２内の水が給水されて水位が低下する
とＡ液面検知スイツチ１５の上限スイツチ１５Ａ
が閉じＡ電磁弁１３のコイル８２が通電され給水
槽１２に給水源の水がＡ電磁弁１３と給水パイプ
１４を通つて再び流入する。このように給水槽１
２への給水を制御しながら貯湯タンク１６への注
水を続け、貯湯タンク１６の水位は次第に上昇す
る。

貯湯タンク１６内に設けられたヒータ２０用の
空焚き防止用のＢ液面検知スイツチ２１が上昇し
た水位を検知すると、この時点ではサーモスイツ
チ１９は閉じているためヒータ２０は通電され貯
湯タンク１６内の水を加熱する。ヒータ２０は水
を一定温度に加熱するようサーモスイツチ１９に
よりON−OFF制御されるようになつている。

さらに水位が上昇してサイフオン計量室２４内
に流入しＣ液面検知スイツチ２６の下限スイツチ
２６Ｂが浮上して開になるが、下限スイツチ２６
Ｂには閉じているＡ接点６０が並列に接続されて
いるためＢ継電器５２は励磁を続けている。水位
上昇が進み上限スイツチ２６Ａがこれを検出する
と同スイツチ２６Ａは閉じるためＣ継電器５３は
励磁される。これによりそのＢ接点６１は開くた
めＢ継電器５２は非励磁になり、そのＡ接点６２
は開きかつＣ継電器５３のＢ接点６３も開くた
め、Ｂ電磁１８のコイル６４は非励磁となりＢ電
磁弁１８が閉止し、給水槽１２から貯湯タンク１
６への給水は停止する。

Ｃ液面検出スイツチ２６の上限スイツチ２６Ａ
が水位を検出する時点で注湯管２９のサイフオン
作用が開始し散水器２８から散水する。このとき
の散水量は上限スイツチ２６Ａの液位から下限ス
イツチ２６Ｂの液位即ち注湯管２９の下端位置近
くまでの量が散水される。この時、コーヒーろ過
器２７内にはコーヒー粉末を入れずにおき、コー
ヒーろ過器２７の下にコーヒー容器９６を置いて
おき散水器２８から散水された水をうける。上限
スイツチ２６Ａが上限水位を検出するとこの時点
で同スイツチ２６Ａは閉じＣ継電器５３は励磁さ
れる。

この励磁によりそのＡ接点６８は閉じステツピ
ング継電器６９のコイル７１に信号電圧が加えら
れてコモン接点７０は選択接点１から０へステツ
ピングする。この結果Ｆ継電器５は励磁されその
Ｂ接点５７は開になりＡ継電器５１は非励磁にな
り、これを受けてＡ接点は開になつてＢ継電器５
２も非励磁になりそのＡ接点６２は開いて電磁弁
１８のコイル６４が非励磁になり電磁弁１８は閉
止する。

この状態で小時待ち貯湯タンク１６内の水がヒ
ータ２０により加熱され一定温度に達するとサー
モスイツチ１９は切れ、今まで点灯していたラン
プ７２は消え適温に水が加熱されたことを知らせ
る。コーヒー容器９６に受けた水を捨てることに
より、コーヒー抽出準備が完了する。次にコーヒ
ー液を抽出する場合について説明する。先ず、間
歇給湯方式で10人用のコーヒーを抽出する場合に
ついて説明する。ランプ７２が消えていることを
確認した後、ステツピング継電器６９のコモン接
点７０を選択接点１０に合わせると共に、第４図
に示すようにコーヒーろ過器２７にコーヒー粉末
９５を入れて本体１１にセツトし、かつコーヒー
ろ過器２７の下面にコーヒー容器９６を置いた後
Ａ押釦スイツチ５６を押す。この時点で下限スイ
ツチ２６Ｂは閉じておりＡ押釦スイツチ２６を押
すことにより、前述と同様にＡ継電器５１および
Ｂ継電器５２は励磁されてＢ電磁弁１８は開いて
貯湯タンク１６に給水槽１２の水が流入する。水
の流入が進み上限スイツチ２６Ａの位置まで達す
ると注湯管２９の最上位まで熱湯は上昇してお
り、サイフオン現象により下限スイツチ２６Ｂの
位置近くまでの湯量が散水器２８からコーヒーろ
過器２７内のコーヒー粉末９５に散布され、コー
ヒー容器９６にコーヒー液が貯えられる。この上
限スイツチ２６Ａから下限スイツチ２６Ｂまでの
湯量が１人用と設定してある。

このように上限スイツチ２６Ａの検出液位まで
熱湯が上昇することを受けて上限スイツチ２６Ａ
は閉じ、Ｃ継電器５３は励磁される。これにより
そのＡ接点６８は閉になつてステツピング継電器
６９のコイル７１に信号電圧が加えられコモン接
点７０は選択接点１０から同９へステツピングす
る。のとき上述したようにサイフオン計量室２４
内の熱湯は散水により液面は低下し下限スイツチ
２６Ｂの検出液位に達すると、同スイツチ２６Ｂ
は閉になつてＢ電磁弁１８は開いて貯湯タンク１
６に水が流入しサイフオン計量室２４の液面は再
び上昇しやがて上限スイツチ２６Ａの検出液位に
達する。するとまた散水が初まり、同時にステツ
ピング継電器６９のコモン接点７０は選択接点９
から同８へステツピングする。この際、サイフオ
ン計量室２４のＣ液面検知スイツチ２６の上限検
知スイツチ２６Ａの液位から下限スイツチ２６Ｂ
の液位までの熱湯が散水されることになるが散水
の広がり角度が第４図に示すように上限液位の時
はθ₁で、液位が低下するに従つてθ₂と変化してい
くため、コーヒー粉末９５に対する散水が外周部
から中心部へむらなく散布される。

以下この動作を選択接点８から同０まで順次繰
返し行いコモン接点７０が選択接点０に合致する
と、Ｆ継電器８５は励磁されこれを受けてそのＢ
接点は５７は開になつてＡ継電器５１は非励磁に
なりまたＢ継電器５２もこれを受けて非励磁にな
りＢ電磁弁１８のコイル６４も非励磁となり電磁
弁１８も閉止する。このようにしてコーヒー容器
９６には10回分（10人用）のコーヒー液が貯えら
れる。このように間歇給湯方式ではステツピング
継電器６９のコモン接点７０を必要回数（必要人
数）に応じて選択接点１ないし１０の何れかに短
絡しセツトすれば必要なコーヒー液を可変に抽出
することができる。

次に連続給湯方式の動作について説明する。

ランプ７２の消えたのを確認した後コーヒーろ
過器２７にコーヒー粉末９５を入れて本体１１に
セツトしかつコーヒーろ過器２７の下面にコーヒ
ー容器９６を置く。

この時点では給水槽１２にはＡ液面検知スイツ
チ１５の常閉の上限スイツチ１５ＡとＤ継電器５
４のＢ接点８１によりＡ電磁弁１３のコイル８２
が励磁されＡ電磁弁１３が開いていることによ
り、給水源から給水槽１２内に給水され、給水槽
１２内に水位が上昇し、常閉の上限スイツチ１５
Ａがその水位を検知し、開となつた液位でＡ電磁
弁１３が閉止された状態となつている。次にＢ押
釦スイツチ６６を押す。この操作によりＤ継電器
５４は励磁されそのＡ接点６７は閉になつてＤ継
電器５４は保持される。同時にＤ継電器５４のＢ
接点８１は開になり給水源と給水槽１２を連結す
るＡ電磁弁１３は非励磁になり、閉止され水道水
の供給は行なわれない。一方給水槽１２と貯湯タ
ンク１６との間の電磁弁１８はＤ継電器５４のＡ
接点６５が閉になることにより開き貯湯タンク１
６に注水される。これを受けてサイフオン計量室
２４内の液位は上昇しこれが注湯管２９の最高位
に達すると散水器８からコーヒー粉末９５への散
水が開始する。Ｂ電磁弁１８は励磁されたまま保
持され開いており貯液タンク１６への給水槽１２
内の水が注水を続けまた注湯管２９からは連続し
て散水をする。この散水のため給水槽１２内の水
位は低下し、これがＡ液面スイツチ１５の下限ス
イツチ１５Ｂがこの水位を検知し同スイツチ１５
は閉じてＥ継電器５５を励磁する。この励磁によ
りそのＢ接点８４は開になつてＤ継電気５４は非
励磁になりそのＡ接点６５は開になつてＢ電磁弁
１８は閉じて貯湯タンク１６への注水を停止す
る。従つてサイフオン計量室２４は貯湯タンク１
６に注水されないため液位は上昇することなく散
水を続け、サイフオン計量室２４内の液位が注湯
管２９の元端に達すると散水は停止する。このよ
うに連続給湯方式ではＡ液面検知スイツチ１５の
上限スイツチ１５Ａの検出水位ら下限スイツチ１
５Ｂの検出水位までの水道水が貯湯タンク１６に
注水され、これと同量の熱湯が注湯管２９の散水
器２８からコーヒー粉末へ連続して散水される。

第５図は本発明の他の実施例を示したので、こ
の例は貯湯タンク９１とサイフオン計量室９２を
別個にしたもので両者はＢ電磁弁１８と給水ポイ
プ９３により接続されている。動作は第１実施例
を同じ故説明を省略する。

〔発明の効果〕

本発明の給湯装置は以上説明したように１台の
装置で間歇給湯方式と連続給湯方式の二種類の給
湯方式を具備することになり、間歇給湯方式では
良質のコクのあるコーヒー抽出液を得ることがで
き、更に連続給湯方式ではさらつとした透明度の
ある美味しいコーヒー抽出液を得ることができる
等、特徴あるコーヒー液の抽出が容易に選択でき
るようになつた。また、従来の機械式のドリツプ
式抽出装置では１回の操作によるコーヒー液の抽
出量が例えば10人用または５人用と決められた定
量しか抽出できなかつたのに対し、本発明では間
歇給湯方式により任意に抽出量を可変に抽出でき
るため、余分のコーヒー液を抽出してしまつた
り、長時間保存して変質してしまう等の問題もな
く歩留りが良くなり、経済的である。更にコーヒ
ー粉末に熱湯を散水する際、散水の広がり角度を
θ₁〜θ₂に変化させながら繰返し散水できることに
より、コーヒー粉末から良質の溶分を十分に抽出
することが可能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し
第１図は断面図、第２図は電気回路図、第３図は
ステツピング継電器の平面図、第４図はコーヒー
ろ過器付近の断面図、第５図は他の実施例におけ
る断面図である。 １２……給水槽、１３……Ａ電磁弁、１５……
Ａ液面検知スイツチ、１６……貯湯タンク、１８
……Ｂ電磁弁、１９……サーモスイツチ、２０…
…ヒータ、２４……サイフオン計量室、２６……
Ｃ液面検知スイツチ、２６Ａ……上限スイツチ、
２６Ｂ……下限スイツチ、２９……注湯管、５１
……Ａ継電器、５２……Ｂ継電器、５３……Ｃ継
電器、５４……Ｄ継電器、５５……Ｅ継電器、５
６……Ａ押釦スイツチ、６６……Ｂ押釦スイツ
チ、８５……Ｆ継電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 給水源から水が供給されかつその内部液面の
   上限および下限を検出する２個のスイツチを有す
   るＡ液面検知スイツチを設けた給水槽と、同給水
   槽の下方にあつて同給水槽の水が給水されると共
   にサーモスイツチにより一定温度に前記水を加熱
   するヒータを設けた貯湯タンクと、同貯湯タンク
   の上方にこれと連通して設けられかつその内部に
   液面の上限および下限を検出する２個のスイツチ
   を有するＣ液面検知スイツチを設けたサイフオン
   計量室と、同サイフオン計量室から前記貯湯タン
   クへの配管中或いは前記貯湯タンクから前記給水
   槽への配管中に設けたＢ電磁弁と、前記サイフオ
   ン計量室にその元端を挿入し先端に散水器を取付
   けると共にその最高位を前記Ｃ液面検知スイツチ
   の上限スイツチの検出液位にほぼ等しくかつその
   元端を前記下限スイツチの検出液位にほぼ等しく
   した注湯管と、前記Ｃ液面検知スイツチの上限ス
   イツチが作動したつど１段づつステツピングする
   ステツピング継電器と、これを押すことによりＡ
   継電器、Ｂ継電器、Ｃ継電器そしてＦ継電器を介
   して前記Ｃ液面検知スイツチを作動させるＡ押釦
   スイツチと、これを押すことによりＤ継電器を介
   して前記Ｂ電磁弁を開閉させるＢ押釦スイツチと
   からなり、Ａ押釦スイツチを押すことにより、前
   記Ｃ液面検知スイツチの下限スイツチが液面を検
   出したとき前記Ｂ電磁弁を開いて前記貯湯タンク
   に給水して前記サイフオン計量室の液面を上昇さ
   せ、前記上限スイツチが液面を検出したとき前記
   注湯管から散水させると共にＢ電磁弁を閉じて前
   記貯湯タンクへの給水を停止させかつ前記ステツ
   ピング継電器をステツピングさせることにより、
   前記ステツピング継電器のセツト数に応じて一定
   量を繰り返して任意の量を注出すると共に、Ｂ押
   釦スイツチを押すことにより前記Ｂ電磁弁を開い
   て前記給水槽の水を前記貯湯タンクに連続して送
   り、前記給水槽の液面が前記Ａ液面検知スイツチ
   の下限スイツチの検出液位まで低下したとき同下
   限スイツチにより前記Ｂ電磁弁を閉じることによ
   り、前記給水槽に設けた前記Ａ液面検知スイツチ
   の上限スイツチの検出液位から同下限スイツチの
   検出液位までの水量を連続的に注出するようにし
   た給湯装置。 ２ 給水源が水道直結であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の給湯装置。 ３ 給水槽と給水源との間にＡ電磁弁を設けると
   共に前記給水槽の液面をＡ液面検知スイツチによ
   り検出して前記Ａ電磁弁を制御するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の給湯
   装置。