JPH06237863A - 飲料抽出装置の給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】装置の大型化や高コスト化を招くことなく、長
期に亘って飲料原料に対して安定した温度および量の湯
を所定時間に給湯できて香り及び味のよい飲料を得るこ
とができ、しかも、１回の抽出量を客数に応じて容易に
変更可能な飲料抽出装置の給湯装置を提供することを目
的とする。 【構成】流量制御弁５、流量検出器６、給水電磁弁７を
備えた給水管系１０を介して湯沸槽１の底部へ給水し、
予め湯沸ヒータ２により適温に加熱された湯沸槽１内の
湯を湯沸槽１の上部から給湯ポンプ１５を備えた出湯管
系１８により散水器１６に導いて抽出器２２内に散りか
ける構成とし、湯沸槽１内の水位調節は、水位検出器
３，４および流量制御弁５からの信号に基づいてマイク
ロコンピュータ３０により給水電磁弁７および給湯ポン
プ１５の動作を制御して行う構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコーヒーや紅茶
あるいは緑茶等の飲料を抽出する飲料抽出装置の給湯装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】飲料抽出装置は、コーヒー等の原料粉に
湯を散りかける給湯装置を備えており、この給湯装置に
よる給湯状態が、飲料の味を大きく左右することが知ら
れている。また、給湯装置の基本性能として、 ａ）出湯温度が、抽出に使用する湯の温度は適性である
こと。給水温度等の影響を受けず安定していること。 ｂ）出湯量が、抽出に使用する湯の量はコーヒー等の原
料粉の量に適合していること。出湯量は正確であるこ
と。 ｃ）抽出時間が、抽出に適した時間で湯をコーヒー等の
原料粉に散りかけ抽出を行なうこと。 が重要とされている。一方、従来のコーヒー等の飲料抽
出装置は、図４に示すような構成となっていた。

【０００３】すなわち、水位検出器ａを内装し、ヒータ
ｂ及び温度センサーｃ等により適温に制御された大気解
放型の湯沸タンクｄを備える。湯沸タンクｄ内には熱交
換コイルｅが内装されており、この熱交換コイルｅの一
端側は流量制御弁ｆおよび流量検出器ｇを介して給水源
と連通しており、他端側は給湯電磁弁ｈを介して散水器
ｉと連通している。また、湯沸タンクｄの底部は給水電
磁弁ｊを備えた管路ｋにより給水源と連通しており熱媒
体としての水を湯沸タンクｄ内に供給するようになって
いる。

【０００４】また、この様に構成された給湯装置ｍの前
記散水器ｉの下方には、ペーパーフィルタｎ，コーヒー
粉ｐを収容した抽出器ｒ、および貯液タンクｓが配設さ
れている。貯液タンクｓの底部には注出弁ｔを備えた注
出管ｕが接続されている。

【０００５】しかして、コーヒー液を抽出するには、前
記流量検出器ｇからの出力パルス数をカウントして給湯
電磁弁ｈの「開」時間を制御して散水器ｉからの出湯量
を決定し、ペーパーフィルタｎおよびコーヒー粉ｐを収
容した抽出器ｒの上面から散水し、下方の貯液タンクｓ
にコーヒー液を得るようになっている。

【０００６】しかしながら、この様な飲料抽出装置にお
いて、コーヒー抽出に際してコーヒー粉ｐに散りかける
湯は、湯沸タンクｄ内の湯と熱交換コイルｅにより略１
５℃から略９５℃まで加熱され所定の流量で取り出され
る必要がある。

【０００７】給水源となる水道水の温度は年間一定では
なく、地域によっては、夏期には略３０℃、冬期には０
℃近くまで温度が変化する。このため出湯温度は給水温
度の影響を受け、特に極度に低い０℃に近い温度で給水
された場合、コーヒー抽出に適した温度の湯が得られ
ず、低い温度でコーヒーが抽出されるためコーヒー粉の
持つ良質成分を抽出することができずコーヒーの味を悪
くしていた。

【０００８】また、コーヒー抽出の際、給水源から供給
される水は給水圧が、地域あるいは時間により略０．５
ｋｇ／cm² から１０ｋｇ／cm² の範囲で変化するため、
流量制御弁ｆを使用して流量を安定化し、流量検出器ｇ
で出湯量の制御を行なっている。

【０００９】一回当たりのコーヒー抽出量を大容量およ
び小容量と２つの抽出条件を装備させた場合、良質のコ
ーヒーを得るための抽出条件はコーヒー粉ｐに散りかけ
る湯の量、すなわち、出湯量は大容量コーヒー抽出及び
小容量コーヒー抽出において変わるが、散りかける時
間、すなわち出湯時間は略同一時間であることが重要と
されている。

【００１０】従来装置の場合、コーヒー粉ｐに散りかけ
る湯の計量を優先し、散りかける時間は、流量制御弁ｆ
で流量を一定流量に安定化しているため、出湯量に正比
例して変化する。このため大容量抽出時に適正な出湯時
間に設定した場合、小容量抽出時の出湯時間は適正時間
から大幅に外れ、コーヒーの味を悪くしていた。

【００１１】また、給水された水を湯沸タンクｄ内の熱
交換コイルｅ部分でコーヒー抽出に適した時間（出湯時
間）で略１５℃から略９５℃まで加熱して散水器ｉから
出湯させるためには、例えば出湯量を３．２リットル、
出湯時間を３分とした場合、約６ＫＷもの大容量の湯沸
ヒータｂが必要となる。

【００１２】しかし、一般に電源事情の制約から、湯沸
ヒータｂの容量を３ＫＷ程度に押さえ、熱交換コイルｅ
部分での熱交換時間を長く設定し、出湯時間を犠牲にし
て実施している。

【００１３】このため、コーヒー粉ｐに散湯する時間
は、コーヒー抽出に適した時間から倍長くなるため、適
正な抽出条件から外れ、コーヒーの味覚に悪影響を与え
ていた。適正な抽出条件でコーヒーを抽出した場合、コ
ーヒー粉ｐと湯の浸漬時間が適切であるため、コーヒー
粉ｐの良質成分のみ抽出されるが、出湯時間が長くなり
コーヒー粉ｐと湯の浸漬時間が長くなると、本来は抽出
されてはならないコーヒー粉ｐの雑味成分まで抽出され
るため、コーヒーの味を低下させていた。

【００１４】また、湯沸タンクｄ内の湯温の制御上限
は、水の沸点等を考慮して略９５℃に制限されるため、
熱交換後の出口温度をコーヒー抽出に適した温度（９３
〜９５℃）とするためには、熱媒体として湯沸タンクｄ
内の湯温と、被加熱体としての熱交換コイルｅの出口温
度間に温度差が少なく、更にコーヒー抽出に適した流量
で熱交換させるためには、長大な長さの熱交換コイルｅ
を必要とし装置の大型化が避けられなかった。

【００１５】また、熱交換コイルｅ内では、給水された
水が昇温することにより、溶解していた石灰分が析出さ
れる。そして、この石灰分が熱交換コイルｅ内に付着し
て熱交換を妨げると共に流路断面積を減少させ、単位時
間当たりの流量を減少させる。このため、出湯温度が低
下すると同時に出湯時間が長くなり、コーヒー抽出の適
正条件から外れてコーヒーの味を落としていた。

【００１６】また、飲料抽出装置においてコーヒーや紅
茶あるいは緑茶等の飲料を抽出する際、給水系の断水、
異常な給水圧力の低下、給水元栓の開け忘れ、あるいは
浄水器の経時的な目詰り等により、所定時間内に給水が
完了しないと、装置が正常に作動せず飲料の抽出ができ
ない場合が起っていた。この場合、不具合の原因が給水
系にあるのか装置側にあるのか１目で判断できず非常に
不便であった。

【００１７】従来、この動作時の給水圧の適否を確認す
るために、給水系に圧力計を取付けて目視で確認した
り、圧力を電気信号に変換して制御装置に入力して出力
信号で作動する警報装置により自動的に確認したり、あ
るいは特公平３−１０９０１１号公報に記載されている
装置の如く給水時間を計測して給水圧の適否を判定する
ようにしていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の飲料
抽出装置の給湯装置にあっては、給水温度や給水圧の影
響により出湯温度や出湯量がばらつき、飲料原料に安定
した温度および量の湯を所定時間で散りかけることがで
きず、最良の飲料を得ることができない場合があった。
また、大容量の湯沸ヒータや長大な長さの熱交換コイル
を必要とし、装置の大型化や高コスト化を招く。出湯温
度及び出湯時間の経年変化が避けられなかった。さら
に、１回の抽出量を客数に応じて容易に変更し得ないと
いった問題があった。

【００１９】また、給湯装置への給水圧を監視するため
に、給水圧を圧力計を使用して目視で行なう場合、給湯
装置への給水圧は装置休止時の静止水圧と装置作動時の
動水圧で異なることや給湯装置が作動中の圧力を連続し
て監視することは抽出時において他の操作の必要もあり
非常に困難であり、さらに部品として圧力計が必要とす
るため装置のコストアップの要因となっていた。

【００２０】一方、給水圧力を電気信号に変換して制御
信号を制御装置に入力して出力信号で作動する警報装置
により確認する方式の場合は、圧力を電気信号に変換す
る変換装置が必要であり、同変換装置は給水源の圧力側
と電気部品を分離するためベローズ等の水密構造を必要
とするなど高価な部品となっていた。

【００２１】また、特公平３−１０９０１１号公報に記
載されている装置の場合、給水時間を計測して給水状態
の適否や判定する方法であるため同一の給水時間すなわ
ち毎回のコーヒー抽出量が同一抽出量である場合は適用
できるが、１回のコーヒー抽出量が２０杯あるいは１０
杯等複数の抽出条件をもつ機械には実施できない欠点を
有している上に時間を計測して信号を出力し、給水電磁
弁等の制御をするタイマー回路を必要としていた。

【００２２】本発明は、上記事情に基づきなされたもの
で、その第１の目的とするところは、装置の大型化や高
コスト化を招くことなく、長期に亘って飲料原料に対し
て安定した温度および量の湯を所定時間に給湯できて香
り及び味のよい飲料を得ることができ、しかも、１回の
抽出量を客数に応じて容易に変更可能な飲料抽出装置の
給湯装置を提供することにある。

【００２３】また、第２の目的とするところは、部品を
追加することなしに給湯装置への給水条件の適否判定を
行ない、しかも複数の抽出量切替を備えた装置にも同一
判定方法を使用し、高コスト化を招くことなく使い勝手
のよい安全な飲料抽出装置の給湯装置を提供することに
ある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１の目
的に対応する課題を解決するための手段として、発熱手
段を備えた湯沸槽と、この湯沸槽の底部へ給水源の水を
導く給水管系と、この給水管系の途中に設けられ流量を
制御する流量制御手段と、前記給水管系内の流量を検出
する流量検出手段と、前記給水管系に設けられ給水を制
御する管路開閉手段と、前記湯沸槽内の水位を検出する
水位検出手段と、前記湯沸槽内の上部の湯を散水器へ導
くための出湯管系と、この出湯管系の途中に設けられ前
記湯沸槽内の湯を前記散水器に送出する送出手段と、前
記水位検出手段により前記湯沸槽内の水位が上位の所定
レベルに達すると前記送出手段の運転を開始すると同時
に前記流量検出手段からの出力パルスが予め設定された
規定パルスに達すると前記管路開閉手段を閉じ、かつ前
記湯沸槽内の水位が下位レベルに達すると前記送出手段
の運転を停止するように制御する制御手段とを具備して
なる構成としたものである。

【００２５】また、本発明の上記第２の目的に対応する
課題を解決するための手段として、発熱手段を備えた湯
沸槽と、この湯沸槽の底部に給水源の水を導く給水管系
と、この給水管系の途中に設けられ流量を制御する流量
制御手段と、前記給水管系内の流量を検出する流量検出
手段と、前記給水管系に設けられ給水を制御する管路開
閉手段と、前記湯沸槽内の水位を検出する水位検出手段
と、前記湯沸槽内の上部の湯を散水器へ導びくための出
湯管路系と、この出湯管路系の途中に設けられ前記湯沸
槽内の湯を散水器に送出する手段と、前記流量検出手段
からの出力パルスがサンプリング時間内に規定のパルス
数に達しない場合は前記管路開閉手段を閉じ、かつ警報
手段を作動させるよう制御する制御手段とを具備してな
る構成としたものである。

【００２６】

【作用】上記第１の手段の飲料抽出装置の給湯装置によ
れば、

【００２７】飲料抽出に際して、湯沸槽内で予め適温で
貯湯されている湯を送出手段により出湯する構成とした
から、送出手段の出湯流量を調整することにより、飲料
の抽出量に応じた最適の出湯時間で給湯できる。これに
より、常に最良の味と香りの飲料を得ることが可能とな
る。

【００２８】さらに、飲料抽出に際して、給水した冷水
を湯沸槽の底部へ送り込み、予め湯沸槽内に適温で貯湯
された湯を同湯沸槽の上部から送出手段により出湯する
構成としたから、給水温度変化の影響を受けずに、常に
飲料の抽出に適した安定した温度の湯を給湯できる。こ
れにより、香りの高い味の良い飲料を得ることが可能と
なる。

【００２９】また、散水器に導かれる湯は、湯沸槽内で
予め適温で貯湯されており、飲料抽出に際して、給水源
から給水管系を介して湯沸槽底部に供給された冷水と置
き換わる形で予め沸き上がった湯を送出手段を介して出
湯する構成としたから、湯沸用の発熱手段は、給水され
た水を次回の飲料抽出用として今回の飲料抽出サイクル
中に加熱すれば良く、長い加熱時間がとれるため小容量
の発熱手段で対応することが可能となる。

【００３０】また、貯湯式であるため、従来必要であっ
た大容量の湯沸ヒータや長大な長さの熱交換コイルを必
要とせず、装置の小型化や低コスト化が可能となるとと
もに、抽出操作から出湯を開始するまでの時間も短くす
ることが可能となる。

【００３１】また、貯湯式であるため、飲料抽出の際に
飲料粉に散りかける湯の温度は、従来の熱交換コイル式
の如く熱媒体としての水の沸点を考慮した制御温度の上
限の制限を受けて飲料抽出に適した温度から低目になる
などの悪影響を受けない。このため、最適温度で飲料抽
出が行なわれ、良質の香りの高い飲料を得ることが可能
となる。

【００３２】また、貯湯式であるため、従来の熱交換コ
イル式の如く給水された水から昇温により析出した石灰
分が熱交換コイルの管路内に付着して熱交換効率が低下
して熱交換後の出湯温度が低くなったり管路断面積が減
少して流量が低下して飲料抽出に適した出湯温度および
規定の出湯時間が得られない等の不具合を発生しない。
これにより、常に最適条件で飲料抽出が行なわれ、常に
香り及び味のよい飲料を得ることが可能となる。

【００３３】また、初動沸上時に、湯沸槽内での湯沸か
しによる湯の体積膨張分は、湯沸槽内において水位が上
昇するだけで次回出湯の一部として充当されるので計量
値には全く影響を及ぼさない。

【００３４】また、上記第２の手段の飲料抽出装置の給
湯装置によれば、給水圧を監視する方法として出湯量計
量時の共通回路を使用し、流量検出手段からのパルス数
がサンプリング時間内に規定パルス数に達するか否かに
より給水圧が適正か判定するようにしたから、新しい部
品を追加することなしに、１回のコーヒー抽出量が２０
杯、１０杯などの抽出量切替を備えた装置にも同一判定
方法が適用でき、さらに、警告回路を付加することによ
り使い勝手のよい安全な飲料抽出装置の給湯装置とする
ことが可能となる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３を
参照して説明する。

【００３６】図１はコーヒー抽出装置の構成を概略的に
示すもので、図中１は図示しない筐体内に収容された湯
沸槽であり、この湯沸槽１内底部には発熱手段としての
湯沸ヒータ２が設けられている。

【００３７】また、この湯沸槽１内には、上から順に基
準水位（計量水位）ＬＶ₁ 、待機水位ＬＶ₂ 、および空
焚防止水位ＬＶ₃ が設定されている。そして、前記基準
水位ＬＶ₁ と空焚防止水位ＬＶ₃ とを検知するためにフ
ロート３Ａを有する第１の水位検出手段としての水位検
出器３が設けられ、待機水位ＬＶ₂ を検出するためにフ
ロート４Ａを有する第２の水位検出手段としての水位検
出器４が設けられている。

【００３８】また、湯沸槽１の上面には、元端を水道等
の給水源（図示せず）に接続されるとともに中間に流量
制御手段としての流量制御弁５、流量検出手段としての
流量検出器６および管路開閉手段としての給水電磁弁７
の順で直列に設けた給水管８の一端が開口し、この一端
は給水源が負圧になった時、湯沸槽１内の水が逆流しな
いように湯沸槽１内の水面に対して一定距離を保って開
口している。また、給水管８から流下した水は、湯沸槽
１内に設けられた導水管９に流下するようになってい
る。そして、前記給水管８と導水管９とにより、湯沸槽
１の底部に給水源の水を導く給水管系１０を構成してい
る。

【００３９】一方、湯沸槽１の前記待機水位ＬＶ₂ より
下方かつ空焚防止水位ＬＶ₃ より上方に位置する側壁部
分には、送出手段としての回転数可変型の給湯ポンプ１
５の吸込管１５Ａが接続されている。さらに、給湯ポン
プ１５の吐出側には、多数の小穴を有する散水器１６と
連通する出湯管１７が接続されている。そして、給湯ポ
ンプ１５の吸込管１５Ａおよび出湯管１７により湯沸槽
１内の上部の湯を散水器１６へ導くための出湯管系１８
を形成している。なお、湯沸槽１内の湯の温度は温度セ
ンサ１９により測定されるようになっている。

【００４０】この様な構成により、ペーパーフィルタ２
０および原料粉であるコーヒー粉２１を収納した抽出器
２２内に湯を散りかけ、コーヒーを抽出する給湯装置２
５を構成している。

【００４１】散水器１６の直下に設けられた抽出器２２
は、装置筐体（図示せず）に対して着脱自在となってお
り、この抽出器２２の装着位置の下方には、抽出された
コーヒー液を貯液する貯液タンク２６が設けられてい
る。また、貯液タンク２６の底面からは飲料注出管２７
が導出され注出弁２８に接続されている。

【００４２】また、図２に示すように、前記流量検出器
６および前記温度センサ１９は、制御手段としてのマイ
クロコンピュータ３０に接続されている。さらに、マイ
クロコンピュータ３０には、それぞれドライバ２Ａ，７
Ａ，１５Ａを介して、湯沸ヒータ２、給水電磁弁７、お
よび給湯ポンプ１５が接続されている。

【００４３】さらに、マイクロコンピュータ３０には、
前記第１の水位検出器３の前記基準水位ＬＶ₁ を検出す
る基準水位検出スイッチＳＷ₁ 、前記第２の水位検出器
３の待機水位ＬＶ₂ を検出する待機水位検出スイッチＳ
Ｗ₂ 、および前記第１の水位検出器３の空焚防止水位Ｌ
Ｖ₃ を検出する空焚防止水位検出スイッチＳＷ₃ が接続
されている。

【００４４】さらに、マイクロコンピュータ３０には、
装置筐体の操作パネル部（図示しない）に配設された大
容量切替スイッチＰＢ₁ 、小容量切替スイッチＰＢ₂ 、
抽出スイッチＰＢ₃ が接続されているとともに、前記操
作パネル部に配設された電源表示灯ＰＬ₁ 、適温表示灯
ＰＬ₂ 、大容量切替表示灯ＰＬ₃ 、および小容量切替表
示灯ＰＬ₄ 、給水圧低下表示灯ＰＬ₅ がそれぞれドライ
バＰＬ₁ Ａ，ＰＬ₂ Ａ，ＰＬ₃ Ａ，ＰＬ₄ Ａ，ＰＬ₅ Ａ
を介して接続されている。次に、この様に構成された装
置の操作手順および作用について図３に示すタイミング
チャートを加えて説明する。先ず、電源スイッチ（図示
しない）を投入すると、電源表示灯ＰＬ₁ が点灯した状
態になるとともに温度センサ１９が感温状態になる。

【００４５】一方、給水電磁弁７に通電されることによ
り給水管路１０から湯沸槽１に給水を開始する。このと
き、第２の水位検出器４の待機水位ＬＶ₂ を検出する待
機水位検出スイッチＳＷ₂ は「オフ」状態にある。

【００４６】その後、湯沸槽１内の水位が上昇して第１
の水位検出器３の空焚防止水位ＬＶ₃ を検出する空焚防
止水位検出スイッチＳＷ₃ が「オン」になると、湯沸ヒ
ーター２に通電が開始される。

【００４７】水位は更に上昇し、第２の水位検出器４内
の待機水位ＬＶ₂ を検出する待機水位検出スイッチＳＷ
₂ が「オン」し、所定時間後に給水電磁弁７を閉じ給水
を停止する。

【００４８】湯沸槽１内に給水された水は、湯沸槽１に
取付けられた温度センサ１９により制御される湯沸ヒー
タ２により所定温度まで加熱される。そして、湯沸槽１
内の湯温がコーヒー抽出に適した温度になると、適温表
示灯ＰＬ₂ が点灯する。また、初期沸上状態において冷
水が加熱されて生ずる体積膨張分は基準水位ＬＶ₁ と待
機水位ＬＶ₂ の空間内に収容される。まず、大容量抽出
について説明する。抽出に際して、まず、大容量切替ス
イッチＰＢ₁ を押す。これにより大容量切替表示灯ＰＬ
₃ が点灯する。

【００４９】ついで、湯沸槽１内の湯温がコーヒー抽出
に適した温度になっていることを示す適温表示灯ＰＬ₂
が点灯していることを確認した後、ペーパーフィルタ２
０およびコーヒー粉２１をセットした抽出器２２を、散
水器１６の下方に設けられている抽出器装着部に装着す
る。

【００５０】この後、抽出スイッチＰＢ₃ を押すと、マ
イクロコンピュータ３０の出力側の給水電磁弁７が開
き、流量制御弁５、流量検出器６を備えた給水管系１０
を介して湯沸槽１に給水される。このとき、給水された
水は、湯沸槽１内に設けられた導水管９により湯沸槽１
の底部に給水される。

【００５１】そして、湯沸槽１内の水位が上昇し、基準
水位ＬＶ₁ に達すると、第１の水位検出器３内に設けら
れた基準水位検出スイッチＳＷ₁ が動作し、給湯ポンプ
１５を作動させる。これにより、湯沸槽１内上部の湯
は、出湯管系１８を介して散水器１６に導かれ、抽出器
２２内のコーヒー粉２１に散湯される。

【００５２】給水管系１０から給水される水量は、流量
検出器６とマイクロコンピュータ３０により所定量にな
ったか否かが検出される。すなわち、流量検出器６の単
位流量毎に発生するパルスがマイクロコンピュータ３０
に入力されて、予め設定された大容量コーヒー抽出の出
湯量に相当するパルス数と比較される。そして、所定の
パルス数、すなわち所定の水量に達するとマイクロコン
ピュータ３０から給水電磁弁７のドライバ７Ａに駆動信
号が出力され、これにより給水電磁弁７が閉じられて湯
沸槽１内への給水が停止される。

【００５３】一方、前記給湯ポンプ１５の運転による給
湯動作に伴い、湯沸槽１内の水位は低下して行き、やが
て待機水位ＬＶ₂ に達すると第２の水位検出器４に設け
られた待機水位検出スイッチＳＷ₂ が作動する。そし
て、給湯ポンプ１５が停止し同時に散水器２１からの出
湯も停止する。

【００５４】抽出器２２内では散水器１６から散水され
た湯が、コーヒー粉２１およびペーパーフィルタ２０を
通過してコーヒー液となって貯液タンク２６に流下し貯
液される。

【００５５】ここで給湯ポンプ１５の単位時間当たりの
吐出量は、大容量コーヒー抽出に適した流量になるよう
に回転数制御するようにマイクロコンピュータ３０内に
プログラム化されているため理想的な抽出条件で大容量
コーヒー抽出が行なわれることになる。

【００５６】この大容量抽出において、給水管系１０か
ら給水は、流量検出器６とマイクロコンピュータ３０に
より規定の条件が確保されているか否かが判定される。
すなわち、流量検出器６の単位流量毎に発生するパルス
がマイクロコンピュータ３０に入力されて予め設定され
たサンプリング時間（例えば１０秒）内の測定パルス数
と比較される。

【００５７】そして、サンプリング時間内の測定パルス
が規定のパルス数に達していない場合は給水電磁弁７の
ドライバ７Ａに駆動信号が出力され、これにより給水電
磁弁７が閉じて湯沸槽１内への給水が停止されると同時
に給水圧低下表示灯ＰＬ₅ のドライバーＰＬ₅ Ａに駆動
信号が出力されて、これにより給水圧低下表示灯が点灯
し、警告を表示する。次に、小容量抽出時について説明
する。抽出に際して、まず、小容量切替スイッチＰＢ₂
を押す。これにより小容量切替表示灯ＰＬ₄ が点灯す
る。

【００５８】ついで、湯沸槽１内の湯温がコーヒー抽出
に適した温度になっていることを示す適温表示灯ＰＬ₂
が点灯していることを確認した後、ペーパーフィルタ２
０およびコーヒー粉２１をセットした抽出器２２を、散
水器１６の下方に設けられている抽出器装着部に装着す
る。

【００５９】この後、抽出スイッチＰＢ₃ を押すと、マ
イクロコンピュータ３０の出力側の給水電磁弁７が開
き、流量制御弁５、流量検出器６を備えた給水管系１０
を介して湯沸槽１に給水される。このとき、給水された
水は、湯沸槽１内に設けられた導水管９により湯沸槽１
の底部に給水される。

【００６０】そして、湯沸槽１内の水位が上昇し、基準
水位ＬＶ₁ に達すると、第１の水位検出器３内に設けら
れた基準水位検出スイッチＳＷ₁ が動作し、給湯ポンプ
１５を作動させる。これにより、湯沸槽１内上部の湯
は、出湯管系１８を介して散水器１６に導かれ、抽出器
２２内のコーヒー粉２１に散湯される。

【００６１】給水管系１０から給水される水量は、流量
検出器６とマイクロコンピュータ３０により所定量にな
ったか否かが検出される。すなわち、流量検出器６の単
位流量毎に発生するパルスがマイクロコンピュータ３０
に入力されて、予め設定された小容量コーヒー抽出の出
湯量に相当するパルス数と比較される。そして、所定の
パルス数、すなわち所定の水量に達するとマイクロコン
ピュータ３０から給水電磁弁７のドライバ７Ａに駆動信
号が出力され、これにより給水電磁弁７が閉じられて湯
沸槽１内への給水が停止される。

【００６２】一方、前記給湯ポンプ１５の運転による給
湯動作に伴い、湯沸槽１内の水位は低下して行き、やが
て待機水位ＬＶ₂ に達すると第２の水位検出器４に設け
られた待機水位検出スイッチＳＷ₂ が作動する。そし
て、給湯ポンプ１５が停止し同時に散水器２１からの出
湯も停止する。

【００６３】抽出器２２内では散水器１６から散水され
た湯が、コーヒー粉２１およびペーパーフィルタ２０を
通過してコーヒー液となって貯液タンク２６に流下し貯
液される。

【００６４】ここで給湯ポンプ１５の単位時間当たりの
吐出量は、小容量コーヒー抽出に適した流量になるよう
に回転数制御するようにマイクロコンピュータ３０内に
プログラム化されているため理想的な抽出条件で小容量
コーヒー抽出が行なわれることになる。これにより良質
のコーヒー液が得られるものである。

【００６５】上記のように、この実施例にあっては、湯
沸槽１内で予め適温で貯湯されている湯を給湯ポンプ１
５を使用して出湯を行なうので給湯ポンプ１５の回転数
を制御して出湯流量を調整することができるため、コー
ヒー液の抽出量に応じた最適の出湯時間で抽出器２２内
のコーヒー粉２１に散布できるので、常に最良の味と香
りのコーヒー液を得ることができる。

【００６６】この小容量抽出において、給水管系１０か
らの給水は、流量検出器６とマイクロコンピュータ３０
により規定の条件が確保されているか否かが判定され
る。すなわち、流量検出器６の単位流量毎に発生するパ
ルスがマイクロコンピュータ３０に入力されて予め設定
されたサンプリング時間（例えば１０秒）内の判定基準
パルス数と測定パルス数とが比較される。

【００６７】そして、サンプリング時間内の測定パルス
数が規定のパルス数に達していない場合は給水電磁弁７
のドライバ７Ａに駆動信号が出力され、これにより給水
電磁弁７が閉じて湯沸槽１内への給水が停止されると同
時に給水圧低下表示灯ＰＬ₅のドライバＰＬ₅ Ａに駆動
信号が出力されて、これにより給水圧低下表示灯が点灯
し警告を表示する。

【００６８】上記のように、この実施例にあっては、給
水管系１０から供給される水圧は、流量検出器で単位流
量毎に発生するパルス数がマイクロコンピュータ３０に
入力されて予め設定されたサンプリング時間内の判定基
準パルス数と測定パルス数とが比較される。

【００６９】そして、サンプリング時間内の測定パルス
が判定基準パルス数に達していない場合は給水電磁弁を
閉じ、給水圧低下表示灯を点灯させるため大容量抽出、
小容量抽出等任意の抽出量に対応できる。

【００７０】また、サンプリング時間を湯沸槽１内の待
機水位ＬＶ₂ から基準水位ＬＶ₃ の間の給水時に設定し
ておけば、給水条件が得られない場合散水器１６からコ
ーヒー粉２１に散湯する前に給水を停止するためコーヒ
ー粉２１を無駄にしない。

【００７１】また、給水条件検出にコーヒー抽出時の出
湯量制御用流量検出器６を兼用しているため、新たな部
品を必要としないためコスト面の増加を省くことができ
る。また、コーヒー抽出に際して、給水した冷水を湯沸
槽１の底部へ送り込み予め湯沸槽１内に適温で貯湯され
た湯を湯沸槽１の上部から給湯ポンプ１５で出湯するた
め、給水温度変化の影響を受けず、常にコーヒー抽出に
適した安定した温度の湯を供給できるので香りの高い味
の良いコーヒーを得ることができる。

【００７２】また、コーヒー粉２１に散布する湯は、湯
沸槽１内で予め適温で貯湯されており、コーヒー抽出に
際して給水源から給水管系１０を介して湯沸槽１底部に
供給された冷水と置き換わる形で予め沸き上がった湯を
給湯ポンプ１５で出湯するので、湯沸ヒータ２は給水さ
れた水を次回コーヒー抽出用として今回のコーヒー抽出
サイクル中に加熱すれば良く、長い加熱時間がとれるた
め小容量の湯沸ヒータ２で対応できる。

【００７３】また、貯湯式であるため、従来必要であっ
た大容量の湯沸ヒータや長大な長さの熱交換コイルを必
要とせず、装置の小型化や低コスト化が可能となるとと
もに、抽出操作から出湯を開始するまでの時間も短くす
ることができる。

【００７４】さらに、貯湯式であるため、コーヒー抽出
の際、コーヒー粉２１に散りかける湯の温度は従来のよ
うな熱交換コイル式の如く熱媒体としての水の沸点を考
慮した制御温度の上限の制限を受けてコーヒー抽出に適
した温度から低目になるなどの悪影響を受けないため最
適温度でコーヒー抽出が行なわれ良質の香りの高いコー
ヒーが得られる。

【００７５】また、貯湯式であるため、熱交換コイル式
の如く給水された水から昇温により析出した石灰分が熱
交換コイルの管路内に付着して熱交換効率が低下して熱
交換後の出湯温度が低くなったり管路断面積が減少して
流量が低下してコーヒー抽出に適した出湯温度および規
定の出湯時間が得られない等の不具合を発生しないの
で、常に最適条件でコーヒー抽出が行なわれ、常に香り
及び味のよいコーヒーが得られる。

【００７６】また、初動沸上時に湯沸槽１内での湯沸か
しによる湯の体積膨張分は、湯沸槽１内の基準水位と待
機水位間に次回出湯の一部として充当されるので計量値
には全く影響を及ぼすことがない。

【００７７】なお、上述の実施例の説明では、出湯量を
大小２段切替えとしたものを説明したが、複数の抽出杯
数に合わせた出湯量および出湯時間をマイクロコンピュ
ータ３内にプログラム化しておけば抽出杯数を複数に切
替えることができる。さらに、出湯量を２つに分割して
第１次出湯＋休止時間＋第２次出湯とプログラム設定す
れば、蒸し抽出もプログラム変更で容易に対応可能とな
る。その他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種
々変形実施可能なことは勿論である。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果を奏する。

【００７９】請求項１記載の飲料抽出装置の給湯装置に
よれば、装置の大型化や高コスト化を招くことなく、長
期に亘って飲料原料に対して安定した温度および量の湯
を所定時間に給湯できて香り及び味のよい飲料を得るこ
とができ、しかも、１回の抽出量を客数に応じて容易に
変更可能にできる。

【００８０】請求項２記載の飲料抽出装置の給湯装置に
よれば、給水圧を監視する方法として出湯量計量時の共
通回路を使用し、流量検出手段からのパルス数がサンプ
リング時間内に規定パルス数に達するか否かにより給水
圧が適正か判定するようにしたから、新しい部品を追加
することなしに１回のコーヒー抽出量が２０杯、１０杯
などの抽出量切替を備えた装置にも同一判定方法が適用
でき、さらに警告回路を付加することにより使い勝手の
よい安全なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の飲料抽出装置の給湯装置の一実施例を
示す概略的構成図。

【図２】同実施例における制御系を示すブロック図。

【図３】同実施例におけるタイムチャート図。

【図４】従来の飲料抽出装置の給湯装置を示す概略的構
成図。

【符号の説明】

１…湯沸槽、２…湯沸ヒータ（発熱手段）、３Ａ…フロ
ート、３…水位検出器（第１の水位検出手段）、４Ａ…
フロート、４…水位検出器（第２の水位検出手段）、５
…流量制御弁（流量制御手段）、６…流量検出器（流量
検出手段）、７…給水電磁弁（管路開閉手段）、８…給
水管、９…導水管、１０…給水管系、１５…給湯ポンプ
（送出手段）、１５Ａ…吸込管、１６…散水器、１７…
出湯管、１８…出湯管系、１９…温度センサ、２０…ペ
ーパーフィルタ、２１…コーヒー粉（原料粉）、２２…
抽出器、２５…給湯装置、２６…貯液タンク、２７…飲
料注出管、２８…注出弁、３０…マイクロコンピュータ
（制御手段）、ＬＶ₁ …基準水位（計量水位）、ＬＶ₂
…待機水位、ＬＶ₃ …空焚防止水位、ＳＷ₁ …基準水位
検出スイッチ、ＳＷ₂ …待機水位検出スイッチ、ＳＷ₃
…空焚防止水位検出スイッチ、ＰＢ₁ …大容量切替スイ
ッチ、ＰＢ₂ …小容量切替スイッチ、ＰＢ₃…抽出スイ
ッチ、ＰＬ₁ …電源表示灯、ＰＬ₂ …適温表示灯、ＰＬ
₃ …大容量切替表示灯、ＰＬ₄ …小容量切替表示灯、Ｐ
Ｌ₅ …給水圧低下表示灯。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 康博 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 小黒 晴二 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱手段を備えた湯沸槽と、 この湯沸槽の底部に給水源の水を導く給水管系と、 この給水管系の途中に設けられ流量を制御する流量制御
   手段と、 前記給水管系内の流量を検出する流量検出手段と、 前記給水管系に設けられ給水を制御する管路開閉手段
   と、 前記湯沸槽内の水位を検出する水位検出手段と、 前記湯沸槽内の上部の湯を散水器へ導くための出湯管系
   と、 この出湯管系の途中に設けられ前記湯沸槽内の湯を前記
   散水器に送出する送出手段と、 前記水位検出手段により前記湯沸槽内の水位が上位の所
   定レベルに達すると前記送出手段の運転を開始すると同
   時に前記流量検出手段からの出力パルスが予め設定され
   た規定パルスに達すると前記管路開閉手段を閉じ、かつ
   前記湯沸槽内の水位が下位レベルに達すると前記送出手
   段の運転を停止するように制御する制御手段と、を具備
   してなることを特徴とする飲料抽出装置の給湯装置。
2. 【請求項２】 発熱手段を備えた湯沸槽と、 この湯沸槽の底部に給水源の水を導く給水管系と、 この給水管系の途中に設けられ流量を制御する流量制御
   手段と、 前記給水管系内の流量を検出する流量検出手段と、 前記給水管系に設けられ給水を制御する管路開閉手段
   と、 前記湯沸槽内の水位を検出する水位検出手段と、 前記湯沸槽内の上部の湯を散水器へ導びくための出湯管
   路系と、 この出湯管路系の途中に設けられ前記湯沸槽内の湯を散
   水器に送出する手段と、 前記流量検出手段からの出力パルスがサンプリング時間
   内に規定のパルス数に達しない場合は前記管路開閉手段
   を閉じ、かつ警報手段を作動させるよう制御する制御手
   段と、を具備してなることを特徴とする飲料抽出装置の
   給湯装置。