JPH04364820A - 定量出湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、容器内で沸した湯を
定量に制御してコーヒー抽出部に供給する定量出湯装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の定量出湯装置は、湯沸し用の容
器を備え、この容器にヒータが設けられ、このヒータで
容器内の水を高温の湯に沸し上げ、この湯をマイクロコ
ンピュータにより制御される電動ポンプの動作で出湯パ
イプを通してその先端の出湯口からその下方のコーヒー
抽出部に順次供給するものである。

【０００３】そして出湯パイプの途中に流量検出機構が
設けられ、この流量検出機構は、図７に示すように、出
湯パイプａの途中の二地点Ａ，Ｂに発光素子と受光素子
で構成される光センサｂ、ｃを設けるとともに、出湯パ
イプａの内部にその二地点Ａ，Ｂ間を移動自在なフロー
トｄを収納してなり、出湯の開始に伴ってその湯の液面
ととも前記二地点Ａ，Ｂ間を移動するフロートｄを光セ
ンサｂ，ｃで光学的に検知してその速度を検出し、この
速度に基づいて湯の単位時間当たりの流量を割り出し、
この流量に基づいて電動ポンプの通電時間をマイクロコ
ンピュータにより制御し、このような制御で出湯口から
予め設定された一定量の湯を流出させるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出湯初
期の出湯量とその後の定常状態に移行した時点での出湯
量とでは、容器内の湯量や湯温、気圧などの条件によっ
て様々に変化し、このため出湯初期に出湯パイプ内を流
通する湯の流量を検出し、この流量から電動ポンプを駆
動する時間を推定して出湯させる手段では、最終的な湯
の供給総量に大きな誤差が生じやすくなる難点がある。 そして湯の供給総量に誤差が生じると、所望した量およ
び濃度のコーヒーを得ることができなくなってしまう。

【０００５】この発明はこのような点に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、容器内の湯量や湯
温、気圧などの条件に左右されることなく、常に設定さ
れた一定量の湯をコーヒー抽出部に供給することができ
る定量出湯装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明はこのような目
的を達成するために、湯沸し機能を有する容器と、この
容器内の湯を電動ポンプを介して出湯口から流出させる
出湯機構と、コーヒー抽出部の上部に設けられ前記出湯
口から流出する湯を一時貯留しつつ底部の複数の小孔を
通して前記コーヒー抽出部に滴下させる拡散皿と、この
拡散皿内に貯留される湯の水位を検知する水位検知手段
と、前記拡散皿内の湯の所定の水位を前記水位検知手段
が検知する都度、その湯が前記小孔から滴下して拡散皿
内が空となるまでの一定時間前記電動ポンプを停止させ
、この停止後に電動ポンプを再度駆動する制御手段とを
具備するようにしたものである。

【０００７】

【作用】出湯開始の信号により電動ポンプが駆動され、
この駆動に応じて容器内の湯が出湯口から流出して拡散
皿内に順次供給される。この湯は拡散皿の底部の各小孔
からコーヒー抽出部内に滴下するが、その滴下量は少量
ずつであり、したがって拡散皿内には湯が徐々に貯留す
る。そしてこの湯の水位が一定位置にまで上昇すると、
これが水位検知手段により検知され、この検知に応じて
前記電動ポンプの駆動が一定時間停止され、出湯口から
の出湯が休止し、休止中に拡散皿内の湯がその底部の小
孔からコーヒー抽出部に滴下する。出湯が一定時間休止
して拡散皿内が空になると、電動ポンプが再び駆動され
て拡散皿内に湯が供給される。このような動作の繰り返
しにより、コーヒー抽出部に間欠的に湯が供給され、こ
の湯によりコーヒーが抽出される。

【０００８】このようにコーヒー抽出部に実際に供給さ
れる湯の量が拡散皿を介して繰り返して測定されるもの
であり、したがって容器内の湯量や湯温、気圧などに左
右されることなく、常に一定量の湯をコーヒー抽出部に
供給することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００１０】図中１はベースで、このベース１の上にケ
ース２が設けられている。ケース２の内部には容器３が
収納され、この容器３の下部外周にヒータ４が取り付け
られ、このヒータ４は容器３内の水を沸騰させる主発熱
体４ａと、容器３内の沸騰後の湯を保温する副発熱体４
ｂとで構成されている。

【００１１】容器３の底面には電動ポンプ５が接続され
、この電動ポンプ５から出湯パイプ６が導出し、この出
湯パイプ６は容器３の側面に沿って起立するとともに、
ケース２の上部前面に設けられた出湯口カバー７内に延
出し、その先端の開口が出湯口８として出湯口カバー７
の下面に突出している。

【００１２】ケース２の上端部には容器３の上端の開口
部を開閉する蓋体１３が設けられ、またケース２の底面
には底板１４が一体的に取り付けられ、この底板１４の
下面側の中心部にその下方に突出する嵌合ボス１５が形
成されているとともに、周辺部にガイド溝１６が円環状
に形成されている。また前記ベース１の中心部には嵌合
口１７が形成され、この嵌合口１７の内周に段部１８が
設けられ、さらにベース１の上面側の周辺部には円環状
に突出するガイドレール１９が一体に形成されている。 そして前記底板１４がベース１の上面に対向合致し、ガ
イド溝１６がガイドレール１９の上端部に嵌合し、また
嵌合ボス１５が嵌合口１７に回動自在に嵌合し、この状
態で嵌合口１７の下方側からワッシャ２０を介して嵌合
ボス１５にねじ２１が螺挿され、前記ワッシャ２０の周
縁が前記嵌合口１７の段部１８に係合し、これによりケ
ース２が嵌合ボス１５を中心にガイドレール１９に沿っ
て自由に回動し得るようにベース１の上に支持され、か
つベース１に対して離脱不能に結合されている。

【００１３】一方、ベース１にはその周側面の一部から
その側方に水平に突出するように保温トレイ２４が一体
的に設けられている。この保温トレイ２４は上面に金属
製の保温プレート２５を有し、この保温プレート２５の
下面側にヒータ２６およびこのヒータ２６の通電を制御
する自動温度調節器２７が設けられている。

【００１４】保温トレイ２４の上には円筒状のカバーケ
ース３０が回動可能に設けられ、このカバーケース３０
は周面の一部に開口部３１を有し、この開口部３１を通
してカバーケース３０の内側にガラス製のコーヒーボト
ル３２が挿入されて保温プレート２５の上に載置され、
このコーヒーボトル３２の上端の開口部にボトルカバー
３３が被冠され、このボトルカバー３３の中央部に流入
孔３４が形成されている。そして保温トレイ２４には、
保温プレート２５の上へのコーヒーボトル３２の載置の
有無を検知する載置検知スイッチ３５が設けられている
。

【００１５】カバーケース３０の上端の開口部には、コ
ーヒー抽出部としてバスケット３６が設けられ、このバ
スケット３６は上端の開口縁にフランジ３７を一体に有
し、このフランジ３７の下面側の一部からＬ状の係止片
３８が突出し、この係止片３８に対応するスリット３９
がカバーケース３０に形成され、このスリット３９に係
止片３８が挿脱自在に差し込まれ、かつフランジ３７が
カバーケース３０の上端の開口縁に当接し、このような
状態でバスケット３６がカバーケース３０の上部に水平
に支持されている。

【００１６】バスケット３６の底面には流出孔４０が形
成され、この流出孔４０を開閉する開閉弁４１がバスケ
ット３６の外底部に設けられている。この開閉弁４１は
ピン４２を介して回動自在に支持されているとともに、
スプリング４３により図中時計方向に弾性的に付勢され
、この付勢力で流出孔４０を閉止するようになっている
。そしてバスケット３６がカバーケース３０に装着され
た状態のもとでは、前記開閉弁４１の一端部がボトルカ
バー３３の上面にスプリング４３の付勢力に抗して当接
し、これにより流出孔４０が開放状態に保持されている
。開閉弁４１がスプリング４３の付勢力に抗してボトル
カバー３３の上面に当接することにより、バスケット３
６には上方への押し上げ力が加わるが、バスケット３６
は係止片３８を有し、この係止片３８がカバーケース３
０のスリット３９に差し込まれており、このためその押
し上げ力が係止片３８により受け止められてバスケット
３６の浮き上がりが防止されている。

【００１７】バスケット３６内にはフィルタ４５が敷き
込まれ、このフィルタ４５の内部に所定量のコーヒー粉
４６が収容されている。そしてこのバスケット３６の上
面に拡散皿４７が載置されている。この拡散皿４７は底
部に複数の小孔４８…を有し、またこの拡散皿４７の外
周の一部に、図２および図３に詳示すように、周壁が透
明な水位管５１が形成されている。この水位管５１はそ
の前面に形成された縦長のスリット状の連通孔５２を通
して拡散皿４７の内部に連通し、この水位管５１内に非
透光性のフロート５３が上下動自在に収納されている。 そしてこの水位管５１の両側に、この水位管５１を隔て
て互いに対向するように、発光素子としての赤外ＬＥＤ
５４と、この赤外ＬＥＤ５４の赤外光を受ける受光素子
としてのフォトトランジスタ５５が設けられ、これら赤
外ＬＥＤ５４とフォトトランジスタ５５とで前記フロー
ト５３を検知する光センサ５６が構成されている。

【００１８】前記出湯口カバー７の上面には、出湯を開
始する際に操作する出湯スイッチ５８が、前面には抽出
するコーヒーの量をカップ数として選択するカップ数選
択スイッチ５９が設けられている。

【００１９】電気回路の構成を図４に示し、６０がマイ
クロコンピュータで、このマイクロコンピュータ６０の
入力ポートに光センサ５６の赤外ＬＥＤ５４およびフォ
トトランジスタ５５と、出湯スイッチ５８およびカップ
数選択スイッチ５９がそれぞれ接続され、また出力ポー
トに電動ポンプ５がその駆動用のトランジスタ６１を介
して接続されている。

【００２０】このような構成において、コーヒーを抽出
する際には、まずカップ数選択スイッチ５９を操作して
得ようとするコーヒーの量を設定する。コーヒーの量は
コーヒーカップの分量で１〜５カップ分のうちの任意の
分量に設定でき、いま例えば３カップ分を設定したとす
る。そしてこの設定操作の信号がマイクロコンピュータ
６０に入力される。

【００２１】この状態で出湯スイッチ５８を操作すると
、図５のタイムチャートで示すように、その信号がマイ
クロコンピュータ６０に入力され、これに応じてマイク
ロコンピュータ６０による制御で電動ポンプ５が駆動さ
れる。

【００２２】電動ポンプ５の駆動により、容器３内の高
温の湯が出湯パイプ６を通して出湯口８から拡散皿４７
内に順次流入する。拡散皿４７内に流入した湯はその底
部の各小孔４８…からバスケット３６内に順次滴下する
が、その滴下量は少量ずつであり、したがって拡散皿４
７内には徐々に湯が貯留され、その液面が徐々に上昇す
る。

【００２３】拡散皿４７の側部に設けられた水位管５１
は連通孔５２を介して拡散皿４７内に連通しており、し
たがってこの水位管５１内においても湯が流入して拡散
皿４７内と同一のレベルでその液面が上昇する。水位管
５１内にはフロート５３が設けられているから、この水
位管５１内の湯の液面と一体的にこのフロート５３が上
昇する。

【００２４】そしてフロート５３が赤外ＬＥＤ５４とフ
ォトトランジスタ５５との対向間にまで上昇すると、赤
外ＬＥＤ５４からフォトトランジスタ５５への赤外光の
入力レベルがハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に
低下し、この信号がマイクロコンピュータ６０に入力さ
れる。この入力に応じてマイクロコンピュータ６０の制
御で電動ポンプ５に対する通電が切れ、出湯口８からの
出湯が休止し、この休止時間（Ｔ）がマイクロコンピュ
ータ６０の制御により一定に保たれ、この休止中に拡散
皿４７内の湯が各小孔４８…からバスケット３６内に順
次滴下し、拡散皿４７内が空となる。

【００２５】休止時間（Ｔ）が経過すると、マイクロコ
ンピュータ６０の制御により電動ポンプ５が再び駆動さ
れ、出湯口８から拡散皿４７内に再び湯が供給され、フ
ロート５３が上昇する。

【００２６】このような動作の繰り返しにより、出湯口
８から間欠的に拡散皿４７内に湯が供給され、その総量
が前記カップ数選択スイッチ５９により選択された分量
、つまり３カップ分に達した際にその出湯のサイクルが
停止する。

【００２７】拡散皿４７内に対する湯の供給に伴ってそ
の底部の各小孔４８…から滴下する湯はバスケット３６
内のコーヒー粉４６内に順次浸透し、これによりフィル
タ４５を通してコーヒーが抽出され、このコーヒーが流
出孔４０からボトルカバー３３の流入孔３４を通してコ
ーヒーボトル３２内に順次流入して貯留され、このコー
ヒーがヒータ２６により保温される。

【００２８】ところで、光センサ５６の故障、例えばフ
ォトトランジスタ５５の受光感度の低下や赤外ＬＥＤ５
４の発光光量の減少などが生じると、拡散皿４７内の湯
の水位を適正に検知できなくなり、拡散皿４７内から湯
が溢れ出てしまい、また拡散皿４７の底部の小孔４８…
が塵埃などの異物で詰まると、一定の休止時間（Ｔ）が
経過しても、拡散皿４７内が空にならずに湯か残ったま
ま次の出湯が開始してしまうことになり、この結果、湯
の供給総量が減少し、適正な分量および濃度のコーヒー
を抽出することができなくなるが、このようなことを避
けるために、本実施例ではマイクロコンピュータ６０の
カウントタイマにより次のような制御が行われる。

【００２９】すなわち図６（Ａ）に示すように、カップ
数選択スイッチ５９によりカップ数ｍが選択された際に
、カウンタｎに初期値ｎ＝１を設定する。この状態で出
湯スイッチ５８がＯＮされた際に、フォトトランジスタ
５５への入力レベルがハイレベル（Ｈ）になっているか
否かをチェックする。これは拡散皿４７内に湯が残って
いないか否かの確認となる。そしてハイレベル（Ｈ）で
あれば拡散皿４７内に湯が残っていないと判断してタイ
マ割込みｔａをスタートさせて電動ポンプ５を動作させ
る。なお、フォトトランジスタ５５への入力レベルがロ
ーレベル（Ｌ）のときには拡散皿４７内に湯が残ってい
ると判断しアラームを鳴らして報知する。

【００３０】電動ポンプ５が動作したのちには、前記フ
ォトトランジスタ５５への入力レベルがハイレベル（Ｈ
）からローレベル（Ｌ）に反転したか否かをチェックす
る。一方、タイマ割込みｔａでは、図６（Ｂ）に示すよ
うに、予め設定された時間ＴＡ　が経過したか否かをチ
ェックする。そしてもし時間ＴＡ　が経過したとすると
給湯に異常があると判断してプログラムリセットをかけ
て電動ポンプ５の動作を停止させる制御を行なう。

【００３１】電動ポンプ５の動作により正常に拡散皿４
７内に湯が供給されるときには、時間ＴＡ　の経過前に
フォトトランジスタ５５への入力レベルがハイレベル（
Ｈ）からローレベル（Ｌ）に反転するから、これにより
電動ポンプ５の動作を停止させタイマ割込みｔａをクリ
アする。これに対し、電動ポンプ５が動作しても拡散皿
４７内に湯が供給されないときには時間ＴＡ　が経過し
てもフォトトランジスタ５５への入力レベルがハイレベ
ル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に反転することがないか
ら、このときには異常と判断してプログラムリセットを
かけて電動ポンプ５の動作を停止させる。

【００３２】拡散皿４７内への湯の供給が正常に行われ
てフォトトランジスタ５５への入力レベルがハイレベル
（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に反転し、電動ポンプ５の
動作が停止されてタイマ割込みｔａがクリアされたのち
には、カップ数ｍがカウンタｎの値よりも大きいか否か
をチェックする。そしてｍ＞ｎであれば給湯量がまだ選
択カップ数に達していないと判断し、こんどはタイマ割
込みｔｂをスタートさせて前記フォトトランジスタ５５
への入力レベルがローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ
）に反転したか否かをチェックする。一方、タイマ割込
みｔｂでは、図６（Ｃ）に示すように、予め設定された
時間ＴＢ　が経過したか否かをチェックする。そしても
し時間ＴＢ　が経過したとすると拡散皿４７に孔詰まり
の異常が発生したと判断してプログラムリセットをかけ
、以降の電動ポンプ５の動作開始を禁止する。

【００３３】拡散皿４７内の湯が正常にバスケット３６
内に滴下されているときには時間ＴＢ　の経過前にフォ
トトランジスタ５５への入力レベルがローレベル（Ｌ）
からハイレベル（Ｈ）に反転するから、これによりタイ
マ割込みｔｂをクリアする。そしてカウンタｎのカウン
ト値を１つカウントアップさせる。

【００３４】こうして電動ポンプ５の動作による給湯お
よび電動ポンプ５の動作停止状態での拡散皿４７内の湯
のバスケット３６内への滴下が正常に行われると、やが
てカウンタｎの値が選択カップ数ｍと等しくなり出湯動
作が完了し、適正な分量および濃度のコーヒーが抽出さ
れる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
従来のように出湯初期の湯の流量から電動ポンプの通電
時間を推定するのではなく、実際にコーヒー抽出部に供
給する湯の量を拡散皿内で測定しながらコーヒー抽出部
内に供給するようにしたから、容器内の湯量や湯温、気
圧などに左右されることなく、常に設定された一定量の
湯をコーヒー抽出部に供給することができ、したがって
常に所望の分量および濃度のコーヒーを抽出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による定量出湯装置の断面
図。

【図２】その定量出湯装置における水位検知手段の構成
を示す平断面図。

【図３】図２中のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図４】その定量出湯装置の電気回路の構成図。

【図５】その定量出湯装置の動作を説明するためのタイ
ムチャート。

【図６】その定量出湯装置のカウントタイマの動作を説
明するためのフローチャート。

【図７】従来の定量出湯装置における流量検出機構の断
面図。

【符号の説明】

３…容器 ５…電動ポンプ ８…出湯口 ３６…バスケット（コーヒー抽出部） ４６…コーヒー粉 ４８…小孔 ５６…光センサ（水位検知手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湯沸し機能を有する容器と、この容器内の
   湯を電動ポンプを介して出湯口から流出させる出湯機構
   と、コーヒー抽出部の上部に設けられ前記出湯口から流
   出する湯を一時貯留しつつ底部の複数の小孔を通して前
   記コーヒー抽出部に滴下させる拡散皿と、この拡散皿内
   に貯留される湯の水位を検知する水位検知手段と、前記
   拡散皿内の湯の所定の水位を前記水位検知手段が検知す
   る都度、その湯が前記小孔から滴下して拡散皿内が空と
   なるまでの一定時間前記電動ポンプを停止させ、この停
   止後に電動ポンプを再度駆動する制御手段とを具備する
   ことを特徴とする定量出湯装置。