JPS5818815Y2 - コ−ヒ−液抽出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高温抽出と低温抽出を行なえるコーヒ液抽出装
置に関する。

たとえば従来、コーヒ液抽出装置として、水槽とフィル
タ装置との間を連結する通水路に逆流防止装置と加熱装
置とを装着し、該通水路内の水を加熱装置で加熱して圧
力を上昇せしめ、この圧力を利用してフィルタ装置に給
湯するようにした、いわゆるドリップ式コーヒ入れ器が
知られている。

しかしながら従来におけるこの種コーヒ液抽出装置は高
温度の湯でしかコーヒ液の抽出ができないため同一のコ
ーヒ豆からは単一の味のコーヒ液しか得られないもので
あり、しかも高温のコーヒ液は混濁が著しく香りも良く
ない等の不都合があった。

そこで近時、４５〜７０℃といった比較的低温の湯によ
ってコーヒ液を抽出することにより透明度が高く味およ
び香りがきわめて良好で、水出しコーヒードリップで入
れたものと同等のコーヒ液を得る方法および装置が本出
願人によって開発された。

そして本出願人は、使用者の好みによって高温のコーヒ
液または低温のコーヒ液が選択的に得られるように、加
熱装置として大発熱量の高温加熱装置と比較的小発熱量
の低温加熱装置とを装備してこれら加熱装置を選択的に
切り換えて使用できるようにしたものも開発している。

ところが従来における加熱装置は、いずれのものもニク
ロム線ヒータやシーズ線ヒータを用いており、この種ヒ
ータは電圧変動による入力変化が生じると出力が著しく
変化する特性を有しているので以下のような不都合があ
る。

すなわち、特に比較的低温のコーヒ液を抽出するには、
その湯の温度、抽出量、抽出時間がコーヒ液の味や香り
に大きな影響を及ぼすものであるが、前記ヒータを用い
るものにおいて電圧変化が生じると発熱量が変わり、こ
のため湯の温度、抽出量、抽出時間を厳密に制御するこ
とが困難となり、所望の味や香りのコ上液を得ることが
はなはだ難かしくなる。

またこの種ヒータの場合、水槽内に水がなくなり、いわ
ゆるドライアップしたときには、通水路はもちろん、そ
の周囲の温度が著しく高くなリヒータ断線を始めとする
危険性が生じることになる。

このような不都合を除去するためには安全装置を必要と
するが、安全装置は部品点数の増加、製作手間の増加な
どコスト高につながる欠点になる。

本考案はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、低温抽出と高温抽出を好みに合
わせて切換えてコーヒ液を抽出でき、かつ低温抽出の場
合には、加熱装置に正特性サーミスタを用いることによ
り、給湯温度の制御を高精度になし得るとともに、ドラ
イアップ時の危険性も防止しかつコスト高を防止でき、
しかも正特性サーミスタの特性を効率よく生かして熱効
率が向上するコーヒ液抽出装置を提供しようとするもの
である。

すなわち本考案は、水槽と、この水槽に連通ずる通水路
と、この通水路の途中に設けられ水槽内の水を通水路に
流出させる方向にのみ開く逆流防止装置と、上記通水路
の途中に設けられ正特性サーミスタを熱源として通水路
内の水の局部加熱・沸騰を行なう低温コーヒ液抽出用の
低温加熱装置と、この低温加熱装置と切換え自在で低温
加熱装置よりも大きな発熱量で通水路内の水を加熱・沸
騰させる高温加熱装置とを備え、上記低温加熱装置は、
上記正特性サーミスタから熱を受ける部位と上記通水路
の一部を形成する流水孔を有して水を加熱する部位とが
一体品からなる良熱伝導性の加熱体を備えて構成したこ
とを特徴とするコーヒ液抽出装置である。

以下本考案の一実施例を図示するコーヒ液抽出装置に適
用して説明する。

図中１は一側部に凹部２を形成したケーシングであり、
このケーシング１内には、上部に蓋３を有する水槽４が
設けられている。

この水槽４の下部は上記ケーシング１に被われていて、
このケーシング１は図示の下部右方に台部５を有してい
る。

上記水槽４の底面には略り字形に屈曲された連通管６が
接続されており、この連通管６と水槽４との境界部位に
は両者間に連通ずる弁室７が設けられ、この弁室７内に
弁体８を装備して、逆流防止装置９を構成しである。

また前記連通管６は後述する低温加熱装置１０を介して
給湯管１１に連通している。

この給湯管１１は、前記台部５に設けた熱板１２内を彎
曲して配管されており、その先端は前記水槽４の外面と
ケーシング１の内面との空間内を上方に延び、上部にお
いて逆Ｕ字形に屈曲して下方に向って開口する吐出口１
３を有している。

上記熱板１２内にはたとえばシーズ線ヒータからなる高
温加熱装置１４が埋設されていて、この高温加熱装置１
４は給湯管１１と熱板１２とを加熱できるようになって
いる。

また熱板１２の上面には伝熱板１５が設けてあり、この
伝熱板１５は前記台部５の上面を構成している。

さらに熱板１２の下面には、保温時に高温加熱装置１４
への通電を制御する熱動スイッチ１６が取り付けである
。

一方、上記台部５上方に位置する前記凹部２内には、把
手１７を有する耐熱ガラス製の容器１８が出し入れ自在
に介在され、この容器１８は伝熱板５上に載置されるよ
うになっている。

この容器１８の上部開口部にはフィルタ装置１つが着脱
可能に設けられる。

このフィルタ装置１９は、粉砕したコーヒ豆粉が通り抜
けない程度の大きさの多数個の小孔２０ ａを底面に有
する豆収納器２０と、この豆収納器２０の上部開口部に
着脱可能に設けた笠状の蓋体２１とで構成されている。

この蓋体２１の頂部は開口しており、この開口部下方に
はこの開口部に対向して拡散板２１ ａが設けられてい
る。

そしてこの蓋体２１の開口部は、フィルタ装置１９およ
び容器１８を第１図の状態にセットしたとき、前記給湯
管１１の吐出口１３直下に位置するようになっている。

しかして前記低温加熱装置１０は第２図および第３図に
詳図する構成をなすもので、２２は正特性サーミスタ（
ＰＴＣ）である。

この正特性サーミスタ２２の上下面には、これら面とほ
ぼ同一面積を有する電極２３ ａ 、２３ ｂが配置さ
れ、これら電極２３ａ。

２３ ｂは図示しないリード線に接続されている。

上部電極２３ ａ上には薄肉の弾性電気絶縁体２４が重
合され、また下部電極２３ ｂの下には耐熱性ゴム等か
らなる電気絶縁性のクッション体２５が重ね合されてい
る。

そして上記電気絶縁体２４上はたとえばアルミニウムな
どの熱伝導性の良好な加熱体２６が重接されている。

この加熱体２６は上記電気絶縁体２４に重合される基部
２６ ａと、この基部２６ａの下面に突設された脚部２
６ ｂ・・・・・・とこの基部２６ ａの上方へ一体に
延長される突部２６ Ｃとを有し、この突部２６ Ｃに
流水孔２７を形成して構成される。

そして上記突部２６ Ｃにはその両側にバッキングチュ
ーブ２８ ａ 、２８ ｂが設けられこれらバッキング
チューブ２８ ａ 、２８ ｂは上記流水孔２７にそれ
ぞれ連通する。

また一方のバッキングチューブ２８ ａは前記連通管６
に接続され、他方のバッキングチューブ２８ ｂは給湯
管１１に連結される。

したがって連通管６と流水孔２７と給湯管１１とによっ
て通水路Ａを構成する。

なおバッキングチューブ２８ ａ 、２８ ｂは押え板
２９ ａ 、２９ ｂ、ねじ３０・−・−・およびナツ
ト３１・・・・・・を介して加熱体２６に一体的に固定
される。

さらにクッション体２５の下面はヒータケース３２の内
底面に当っている。

すなわちヒータケース３２は、磁器等の耐熱、電気絶縁
体からなり、その中央部に上記正特性サーミスタ２２が
収納される室３２ ａを有し、また周囲には前記加熱体
２６の脚部２６ ｂ・・・・・・が介入する凹部３２
ｂ・・・・・・を備える。

そして上記室３２ ａ内には上部電極２３ａ、正特性サ
ーミスタ２２、下部電極２３ｂ、クッション体２５とを
、これらが重合されるようにして収納しである。

そして上記凹部３２ ｂ・・・・・・に加熱体２６の脚
部２６ ｂ・・・・・・を進入せしめ、ヒータケース３
２の下面に締付は根３３を当てがってこれら加熱体２６
、ヒータケース３２および締付は根３３をねじ３４・・
・・・・で締め付けて一体的に組み立てて構威しである
。

なお、加熱体２６と締付は根３３との間の締め過ぎによ
るヒータケース３２の破損を防止するため脚部２６ ｂ
・・・・・・の突出長を適宜設定しである。

なお上記低温加熱装置１０と前記高温加熱装置１４とは
図示しない切換スイッチによって選択的に切り換えるこ
とができるようになっている。

つぎに上記構成の作用につき説明する。

コーヒを入れるには、まずフィルタ装置１９の豆収納器
２０に粉砕したコーヒ豆を入れ、第１図に示す状態にフ
ィルタ装置１９および容器１８をセットする。

そして水槽４内に所定量の水を入れる。このような状態
にしておいて、まず比較的低温のコーヒ液が欲しい場合
には、切換スイッチを操作して低温加熱装置１０だけに
通電する。

すると、水槽４へ入れた水は、逆流防止装置９を通過し
て、連通管６、加熱体２６の流水孔２７、給湯管１１内
、つまり通水路Ａに侵入する。

そして低温加熱装置１０にあってはその正特性サーミス
タ２２に通電がなされることから、これが発熱し、この
熱は加熱体２６に伝達される。

そして加熱体２６はその突部２６Ｃに穿設した流水孔２
７に熱伝導して流水孔２７内の水を加熱する。

したがって流水孔２７内の水は加熱されて沸騰し、気泡
を発生させて通水路Ａ内の圧力を上昇せしめる。

この圧力上昇によって、逆流防止装置９の弁体８が押し
上げられて水槽４への通路が閉ざされる。

そして通水路Ａ内の湯は給湯管１１を通り吐出口１３よ
り押し出される。

この湯が流出されると流水孔２７内の圧力は下がり、弁
体８が降下して水槽４から連通管６および流水孔２７内
に再び水が侵入する。

そして侵入した水は上記と同様に低温加熱装置１０によ
って加熱され、この沸騰時の蒸気圧により吐出口１３よ
り流出する。

このような作用を繰り返して水槽４内カ水は吐出口１３
から間欠的に流出するが、このときの水温は約４５〜７
０℃の間で比較的低温となる。

これは低温加熱装置１０が比較的小さい加熱内容積をも
ちかつ小さい発熱量であることによる。

このようにして吐出口１３から流出した水（湯）は、フ
ィルタ装置１９の蓋体２１の上部開口部より、拡散板２
１ ａによって拡散されながら、豆収納器２０内に流れ
込む。

豆収納器２０内で湯は粉砕したコーヒ豆に浸透し、コー
ヒ液の抽出が行われる。

コーヒ液は、豆収納器２０の底面の小孔２０ ａを通過
するときコーヒ豆と分離濾過されて容器１８内に滴下さ
れる。

このようにして水槽４内の水が無くなり、希望量のコー
ヒ液が得られれば、図示しない切換スイッチを操作して
低温加熱装置１０への通電を停止するとともに高温加熱
装置１４への通電を行う。

これにより高温加熱装置１４が発熱し、熱板１２および
伝熱板１５を介して容器１８内のコーヒ液を加熱し、熱
動スイッチ１６によって制御される適性保温温度に保温
する。

また高温の湯によってコーヒ液を抽出する場合には、始
めから高温加熱装置１４へ通電がなされるように切換ス
イッチをセットすればよい。

このようにすれば通水路Ａ内に侵入した水は、熱板１２
内において高温加熱装置１４の大発熱量でしかも広範囲
に加熱され、ゆえに激しく沸騰してこの蒸気圧により吐
出口１３から流出するとき、１００℃近い高温の湯とな
り、高温でのコーヒ液が抽出できる。

そして抽出が終了した後そのまま保温動作に移行される
。

この実施例によれば、高温および比較的低温（４５〜７
０℃）の２種類の温度の湯でコーヒ液の抽出がおこなえ
るので、好みの味が得やすいとともに、比較的短時間で
水出しコーヒドリップと同等の味のコーヒ液も得られる
ことになる。

ところで上記実施例の場合、低温加熱装置１０は正特性
サーミスタを使用したので、電圧変動による影響を受は
難い。

つまり、正特性サーミスタは第４図で実線で示されるる
うに、他のヒータ、たとえば破線で示されるシーズ線ヒ
ータに比べて電圧変化による入力変化が少なく安定した
入力が得られる。

また正特性サーミスタを用いれば第５図で実線で示され
るごとく、破線のシーズ線ヒータに比べて電圧変化によ
る流量の変化が少なく、このため抽出量、抽出時間が安
定している。

したがって、特に低い温度（４５〜７０℃）のコーヒ液
を抽出したい場合には、その温度、抽出量、抽出時間が
安定しているので、途中で味や香りが変質する虞れがな
く、きわめて美味かつ香りの良いコーヒ液が得られるも
のである。

また正特性サーミスタは温度上昇に伴って抵抗値が急激
に上昇しキューり点近くで安定するものであるから、水
槽４内に水が無くなると自動的に電流が減少し、よって
過度の温度上昇が防止されて危険性もなくなる。

しかもこの性質は正特性サーミスタ自身がもつので、他
の安全装置は必要なくなり安価である。

しかして、一般に市販されている正特性サーミスタは通
常放熱板を有しているものであり、このような正特性サ
ーミスタを用いてその放熱板を加熱体２６に接合せしめ
て熱伝導をさせると、これらの間の接触熱抵抗が大きく
なる。

そして正特性サーミスタをヒータとするものは、その出
力はキューり点近くの温度と加熱部、つまり流水孔２７
の温度との差に比例しかつその間の熱抵抗に反比例する
ものであるから、正特性サーミスタ２２から流水孔２７
に至る間の熱抵抗を少なくする必要がある。

このようなことから上記実施例においては、正特性サー
ミスタ２２に重合した電気絶縁体２４と接する面から流
水孔２７までの間を一体構造の加熱体２６で構成して、
これらの間の接触熱抵抗を小さくしたので熱損失が減少
され、よって熱効率がよいものである。

なお加熱体２６は脚部２６ Ｃ・・・・・・によってヒ
ータケース３２に対する位置を規制できるとともに正特
性サーミスタ２２の締め付は力を制御できるものである
。

また、正特性サーミスタ２２と加熱体２６との間には弾
性を有する電気絶縁体２４を介在させであるので接触抵
抗も小さくなるものである。

また、上記実施例のものにおいては、高温加熱装置１４
をシーズ線ヒータで構成したが、この高温加熱装置に正
特性サーミスタを使用するようにしてもよい。

また、正特性サーミスタと電極とは、ろう付け、半田付
けまたは導電性接着剤等により一体に組み付けることが
望ましいが、組み付は手段は適宜選択できる。

そしてまたクッション体に正特性サーミスタの位置決め
構造を形成すればヒータケースは必要なくなり、部品点
数の削減化も可能になるが、これらは実施に際して適宜
変更可能であって実施例に制約されるものではない。

本考案は前記したごとく構成されるものであり、水槽と
、この水槽に連通ずる通水路と、この通水路の途中に設
けられ水槽内の水を通水路に流出させる方向にのみ開く
逆流防止装置と、上記通水路の途中に設けられる通水路
内の水の局部加熱・沸騰を行なう低温コーヒ液抽出用の
低温加熱装置と、この低温加熱装置と切換え自在で低温
加熱装置よりも大きな発熱量で通水路内の水を加熱・沸
騰させる高温加熱装置とを備えているから、これら高・
低の加熱装置を切換え操作することにより好みに合わせ
て高温抽出と低温抽出を選択できる。

また、上記通水路の途中に設けられ正特性サーミスタを
熱源として通水路内の水の局部加熱・沸騰を行なう低温
コーヒ液抽出用の低温加熱装置を備え、低温抽出を行な
う場合には正特性サーミスタを熱源として使用するもの
であり、正特性サーミスタは電圧変化による入力変化が
少ないから、給湯温度の制御が高精度で行なえる。

すなわち、低温抽出の場合に風味の良し悪しにきわめて
大きな影響を及ぼす給湯温度の制御や抽出量、抽出時間
を安定なものにできる。

また正特性サーミスタは温度上昇に伴って抵抗値が増大
するので、たとえばドライアップ時等には不電通状態を
自己制御でき、故障や危険性も防止でき、他の安全装置
は必要ないのでコストが高くなることもない。

そしてまた、上記低温加熱装置は、上記正特性す−ミス
タから熱を受ける部位と上記通水路の一部を形成する流
水孔を有して氷を加熱する部位とが一体品からなる良熱
伝導性の加熱体を備えて構成したものであり、正特性サ
ーミスタと通水路内の水との間は通水路の一部を形成す
る流水孔を有した一体成形品の加熱体によって熱伝導さ
せるようにしたので、これらの間に継ぎ部がなくなり、
よって接触抵抗が少なくなり正特性サーミスタから生じ
る熱を効率よく水に伝達できる。

したがって、熱源に正特性サーミスタを用いたことと相
俟って、微妙な温度調整を必要とする低温抽出時におい
て給湯温度の制御が更に容易となる。

また、この加熱体を介してサーミスタの熱を氷に伝える
から、加熱沸騰時にサーミスタに熱衝撃が加わるおそれ
がなく、サーミスタを保護する上でも有効であるなど、
種々優れた実用的効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図はコーヒ液抽出
装置の概略を示す断面図、第２図は第１図中ＩＩ部を拡
大した断面図、第３図はその側面図、第４図は正特性サ
ーミスタとシーズ線ヒータとの電圧変動に伴う入力変化
を示す特性図、第５図は正特性サーミスタとシーズ線ヒ
ータとの電圧変動に伴う流量変化を示す特性図である。 ４・・・・・・水槽、９・・・・・・逆流防止装置、１
０・・・・・・低温加熱装置、１４・・・・・・高温加
熱装置、２２・・・・・・正特性サーミスタ、２６・・
・・・・加熱体、２７・・・・・・流水孔、Ａ・・・・
・・通水路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水槽と、この水槽に連通ずる通水路と、この通水路の途
   中に設けられ水槽内の水を通水路に流出させる方向にの
   み開く逆流防止装置と、上記通水路の途中に設けられ正
   特性サーミスタを熱源として通水路内の水の局部加熱・
   沸騰を行なう低温コーヒ液抽出用の低温加熱装置と、こ
   の低温加熱装置と切換え自在で低温加熱装置よりも大き
   な発熱量で通水路内の水を加熱・沸騰させる高温加熱装
   置とを備え、上記低温加熱装置は、上記正特性サーミス
   タから熱を受ける部位と上記通水路の一部を形成する流
   水孔を有して水を加熱する部位とが一体品からなる良熱
   伝導性の加熱体を備えて構成したことを特徴とするコー
   ヒ液抽出装置。