JPS61290916A - コ−ヒ−等の抽出装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、コーヒー粉等の被抽出物に熱湯を加圧注入し
てその抽出液を得るコーヒー等の抽出装置に関するもの
である。

従来の技術 従来のこの種のコーヒー等の抽出装置は、第６図および
第６図に示すような構成であった０すなわち、第６図に
おいて％１はヒーターブロックで、このヒーターブロッ
ク１はブロック本体２と、上カバー３と、下カバー４と
よシなり、アルはニウム等の熱良導体で形成されている
０前記ブロック本体２には第６図に示すように表面に渦
巻状の溝５を設け、かつ裏面に渦巻状の発熱体６を埋設
している。ざらにブロック本体２の中央には前記溝６と
連通ずる貫通孔７が設けられている。８はブロック本体
２の外周部に備えられたシールリングで、前記ブロック
本体２の上面に上カバー３を水密的に設けることにより
、前記溝５の上面を塞いで水路９を形成している。また
下カバー４には前記貫通孔７と０リング１０で水密的に
連通した開孔１１を有する凹部１２を設け、この凹部１
２には弁１３を装備し、この弁１３は弁ばね１４で前記
開孔１１を閉塞する方向に付勢し、さらにこの凹部１２
には弁座１６を螺着して備えている。

１６は前記弁座１６に取付ねじ１７で螺着された拡散板
である。１８ｉｊ電磁式のポンプで、このポンプ１８を
介して水容器１９の底部で一方を開口させた吸上管２０
と、前記ブロック本体２の溝６で形成されるヒーターブ
ロック１の水路９に連通ずる接続パイプ２１とを連結し
ている０２２は前記接続パイプ２１と水路９の間に備え
た開閉弁で、この開閉弁２２は前記ポンプ１８の操作と
連動してポンプ１８の作動時はドレーンパイプ２３を閉
じて接続パイプ２１と前記水路９とを連通させ。

かつポンプ１８の停止時はドレーンパイプ２３と接続パ
イプ２１を連通させるものである。２４はブロック本体
２の水路９の入口近傍に感熱的に取り付けられた自動温
度調節器であり、約１０５°ＣでＯＦＦするとともに、
約９０’ＣでＯＮする。

２５は前記下カバー４の下部に設けられ、かつ中央に開
口部を有するフック板で、このフック板２５の中央開口
部の周囲には、ノ・ンドル２６を有するフィルターホル
ダー２７の上端周囲に設けられた複数個の爪２８を遊嵌
する複数個の切欠部２９と、爪２８の遊嵌後、フィルタ
ーホルダー２７の回動によシ爪２８と係合する複数個の
保合片３０をそれぞれ備えている。３１はフィルターホ
ルダー２７に納められたフィルターである。

３２は下カバー４に係止して前記フィルター３１の上端
部と気密的に当接するシールバッキングである。また前
記フィルターホルダー２７の下部には、中心に向うテー
パ面の下端部に位置して流出口３３を備えている。３４
はこの種のコーヒーを入れるデミタスコーヒーカップ３
６を載置する受は板で、この受は板３４は多数個の孔を
備えている。３６は受は皿である。３７はフィルター３
１内に収納されたコーヒー粉でアル。

以上のように構成されたコーヒー等の抽出装置において
、以下その動作について説明する。

まず、水容器１９に所要量の水を入れる。次に発熱体６
への通電を開始すると、自動温度調節器２４により所定
の温度に制御嘔れる０そしてフィルターホルダー２７に
収納したフィルター３１内に所定量のコーヒー粉３７を
入れ、フック板２５に回動係合させる。これでコーヒー
抽出の準備は完了する。

次に、デミタスコーヒーカップ３６を、フィルターホル
ダー２７の流出口３３のほぼ真下に位置する受は板３４
上にセットし、ポンプ１８の操作スイツチ（図示せず）
を操作すると、それと同時に開閉弁２２が接続パイプ２
１とドレーンパイプ２３の間を閉路して水容器１９内の
水をポンプ１８によシ吸上管２ｏ、接続パイプ２１を介
してブロック本体２内に圧送する。このブロック本体２
内に送水された水は渦巻状の水路９を通過する間に湯沸
しされるが、特に水路９の入口付近では水温が低いため
に入口付近が急冷され、ブロック本体２の水路９の入口
近傍に感熱的に取付けられた自動温度調節器２４は発熱
体６を通電状態とする。従って、送水中は通電状態とな
シ、そして抽出完了後にヒーターブロック１の温度が約
１０５°Ｃ以上になると自動温度調節器２４（ｄＯＦＦ
状態となり、次の抽出のための熱量が準備される。よっ
て連続的にコーヒー等の抽出を行うことが可能となる。

湯沸しされた熱湯は、貫通孔７を経て弁１３を押圧して
通り、そして拡散板１６を経てコーヒー粉３７内を通過
し、コーヒー液を抽出して流出口３３から流出してデミ
メスコーヒーカップ３６内に注がれる。デばタスコーヒ
ーカップ３６に適量のコーヒーが抽出されると、ポンプ
１８の操作スイッチ（図示せず）を操作してポンプ１８
を停止させ、それと同時に開閉弁２２を操作して水路９
トドレーンパイプ２３の間を開路１−１これにより、水
路９内に残る水圧を除去し、水路９内の圧力を低減する
。

発明が解決しようとする問題点 この種のコーヒー抽出装置に用いられる電磁式のポンプ
の一般的な特性は、流路抵抗が大きくなると送水量は減
少し、さらて流路抵抗が高まると送水量は零となる。ま
た反対に流路抵抗が小さくなると送水量は増加し、流路
抵抗がなくなると最大流量になるといったものである。

ここで、流路抵抗であるコーヒー粉３７の量が多いか、
あるいはコーヒー粉３−７の粒度が細かすぎると、ポン
プ１８の流路抵抗は大きくなるため、発生する圧力は上
昇し、かつ送水量は極少となる０そのため、ヒーターブ
ロック１の自動温度調節器２４を取シ付けた水路９付近
の温度は、流入する水により自動温度調節器２４のＯＮ
温度まで降下　−し、この自動温度調節器２４により発
熱体６への通電が行なわれるが、自動温度調節器２４近
傍の温度は流入する水により上昇することはなく、シた
がって発熱体６への通電は続けられる０これにより、少
量の流入した水は自動温度調節器２４のＯＦＦ温度に達
する以前に沸騰点に達し、その沸騰水によりコーヒー抽
出が行なわれることになるため、美味しいコーヒー抽出
が不可能になるといった問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するもので。

被抽出物であるコーヒー等の粉の量や粒度の差によるポ
ンプの流路抵抗の差により送水量が減少しても、水が沸
騰せずにコーヒー等の理想的な抽出が可能となるコーヒ
ー等の抽出装置を提供することを目的とするものである
。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、一端を被抽出物
に開口させ、かつ他端を加圧注水装置に連通させた流路
と、この流路の途中に設けられ、かつ長手方向に流路の
一部である水路を内装して発熱体を備えた加熱ブロック
とを有し、前記加熱ブロックに、水路の流入口と流出口
間の水路の全長の中央から流入口側に位置して流入口寄
りに自動温度調節器を感熱的に備え、かつこの自動温度
調節器により前記発熱体の通電を制御するように構成し
たものである。

作用 この構成により、コーヒー粉等の被抽出物の量や粒度の
違いによる加圧注水装置の流路抵抗により圧送される水
の量が減少しても、沸騰して蒸気が発生することはなく
、安定した状態で理想的なコーヒー等の抽出が行なえる
ものである０実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第４図にもとづいて説
明する。

第１図および第２図において、４０は加熱ブロックで、
この加熱ブロック４ｏはアルミニウムダイカスト等の熱
良導体で縦・横・高さのそれぞれの寸法が約６ｏ語・１
２ｏ鵡・４Ｑｅの略直方体に形成され、かつその長手方
向中央部に略円筒形状の長孔を有するヒーターブロック
４１と、このヒーターブロック４１の長孔に内装δれ、
直径が約３５１ｍで、長さが約１０５９の略円柱形状で
、外周面に肉厚が約３語で、長さが約６鵡の螺旋形状の
リブ４３を有し、かつ長手方向に直径が約２０１１＃Ｉ
の長孔を有するとともに、銅合金等の熱良導体で形成さ
れた水管４２と、前記ヒーターブロック４１の長孔と水
管４２の略螺旋形状のリプ４３とで形成される螺旋形状
の水路４４とにより構成されている。４５は前記水管４
２の長孔に熱良導的に内装され、かつ電熱線４６を絶縁
パウダー４７で装填した略円柱形状の発熱体を構成する
ヒーターである。

４８は前記ヒーターブロック４１の長手方向の一端から
約１０１ａｌの側面に設けられた前記水路４４の流入口
で、この流入口４８に螺着された逆止弁４９を介して送
水バイブ５０を連通させている。５１は流出口で、この
流出口６１はヒーターブロック４１の流入０４８と反対
側の下面に設けられ、かつヒーターブロック４１を貫通
して水路４４と連通しているｏ５２はヒーターブロック
４１の逆上弁４９の対向面に螺着された安全弁で。

この安全弁５２には一端が球面形状を成す押圧体６３と
、ばね６４を介して弁５５を備えている０５６はドレー
ンパイプである。５７はヒーターブロック４１の流入０
４８から約２０８の位置に受感部を配して感熱的に取付
けられた自動温度調節器である。

なお、前記加熱ブロック４０の流入口４８から流出口６
１に達する水路４４は、その水路４４を構成する溝の幅
を前記流入口４８と流出口５１間を約二分して、流入口
４８側を２８．流出口５１側を３１ｒ！Ｌに設定してい
る０つまり、この加熱ブロック４ｏでは水路４４に流入
する水への熱交換は流出口５１側に対し流入０４８−側
を約１．６倍としている。

５８はハンドル６９に連動して摺動する摺動板。

６０は摺動板６８に固定されたレールで、このレール６
０Ｖ′ｉ傾斜部６１を有し、かつ合成樹脂等で形成され
ていも０６２はヒーター４６の端子板。

６３はスリーブ６４を介して前記ヒーターブロック４１
を支持固定する取付金具で、この取付金具６３は支持金
具６５を介し工合成樹脂等で形成された基台６６に固定
１れている。前記ヒーターブロック４１の流出口５１の
下部にはリング板６７が固着され、かつこのリング板６
７には前記ハンドル６９が固定されたホルダー６８が回
動自在に係合されている０６９はガイドリンクで、この
ガイドリング６９は前記リング板ｅ７に着脱自在に螺着
されるとともに、カプセル７ｏを密着収納する収納部７
１と、カプセル７ｏの上部を突き破υ前記水路４４とリ
ング板６了を介して連通したノズル孔７２をカプセル７
ｏ内に開口するノズル７３とを備えている。

前記カプセル７０は略円錐形状を成し、かつ底部に凸球
形状の空間を有し、フィルター７４を介してコーヒー粉
７６が密封されτいる。７６は中央に略Ｕ字状の溝を有
し、かつ昇降板７７に取付けられたセット座で、このセ
ット座７６はアルミニウム等で形成され、かつ略Ｕ字状
の溝には中心部に吐出０７８を有する同心円状の凹状の
吐出座７９が装備され℃いる。また、セット座７６の溝
の両側には前記ホルダー６８に係合するフック板８ｏが
固着されている。前記昇降板７７は前記ハンドル５９に
機械的に連結されており、ハンドル５９の操作に連動し
て昇降軸８１を上下摺動する。

８２は合成樹脂等で形成された水容器で、前記基台６６
の後部に立設されている。８３は基台６６に取付けられ
、加圧注水装置を構成する電磁式のポンプで、このポン
プ８３は吸込口８４を水容器８２の底部と連通させ、か
つ前記送水パイプ５ｏと送止弁４９を介して水路４４と
連通している。前記水容器８２に蓄えた水の流路８６は
ポンプ８３を介して送水バイブロ０、水路４４およびリ
ング板６７を経てノズル孔了２に達する０８６は側板８
７を介して基台６６を支える裏板である０８８は前記セ
ット座下ｅの下方で基台６６に載置された受板で、この
受板８８にはこの種のコーヒーを入れるデミタスコーヒ
ーカップ８９を載置する。９０は基台６６と裏板８６と
側板８７に内包δれる受皿で、この受皿９０は排水や使
用済みのカプセル７０を収納するものである。前記ドレ
ーンパイプ６６は受皿９０の上方で開口している。

９１は水容器８２の底部に設けられた排水バルブで、こ
の排水バ〃ブ９１は受皿９ｏの上方で開口している。９
２は水位検出用のフロートスイッチ、９３はゴば取りフ
ィルター、９４は操作スイッチ９５等を配置したパネル
面である。

以上のように構成されたコーヒー等の抽出装置において
、以下、その動作を説明する。

まず、ホルダー６８のハンドル６９を手前方向（水容器
８２と反対方向）に回動操作してセ・７）座７６を降下
させるとともに、水路４４をドレーンパイプ６６に連通
させる。

次に水容器８２に所要量の水を入れ、操作スイッチ９６
を操作してヒーター４５への通電を開始する。時間の経
過とともに、加熱ブロック４０の温度は上昇し、水路４
４内で発生する残水による水蒸気は安全弁５２を介して
ドレーンパイプ６６から排出δれる０所定の時間が経過
すると、加熱ブロック４０は自動温度調節器５７により
所定の温度に制御され始める。なお、この場合、ヒータ
ーブロック４１の各部の温度はほぼ均一である０ここで
セット座７６のガイド溝にカプセルＴ。

を挿入する。カプセル７０がガイドリングｅ９の真下に
位置する吐出座下９まで挿入されると、カプセル７０は
凹状の吐出座７９に凸球状の底部を係合して位置決めさ
れる。

次にハンドル６９を後方（水容器８２の方向）に押圧回
動δせると、これに連動して昇降板７７が上昇するとと
もに、摺動板６８に固定されたし−ル６ｏの傾斜部６１
で安全弁６２の押圧体６３を押圧し、ばね５４を介して
弁６６が押圧移動して安全弁６２は閉塞される。一方、
セット座７６に載置されたカプセルア０は昇降板７７の
上昇によシカプセル７０と略同−形状のガイドリンク６
９の収納部７１に収納され、針状のノズル７３でその上
端を突き破られ、カプセル７０内にノズル孔７２が開口
する。さらに昇降板７７の上昇に伴って上昇したフック
板８ｏはハンドル６９とともに回動するホルダー６８に
嵌合係止され、カプセル７０を吐出座７９と収納部７１
で気密的に保持する。

次に、デｉタスコーヒーカップ８９を吐出座７９の吐出
ロア８の下方の受板８８上に載置し。

操作スイッチ９５を操作し℃ポンプ８３の作動を開始す
ると、水容器８２内の水は吸込口８６を通ってポンプ８
３によシ送水パイプ５０、逆止弁４９を介して流入口４
８に圧送される。流入口４８から水路４４に圧送された
水は、螺旋形状の水路４４によりヒーター４６の外周近
傍を通り加熱されて熱湯になり、流出口５１から流出す
る。

ここで自動温度調節器６７の近傍の水路４４では流出口
６１側の水路４４に対し、水路４４を構成する溝の幅を
小さくしているため、比較的熱交換が良く、この結果、
自動温度調節器６７の応答が早くなるため、水の流入後
短時間でヒーター４６を通電状態にする。

加熱ブロック４ｏで加熱された熱湯はポンプ８３により
圧送され、リング板ｅ了を通過してノズル７３のノズル
孔７２よりカプセル７０内に放出される。カプセル７０
に達した湯はポンプ８３により圧送される水圧によシ薄
肉部を膨張破裂１せてコーヒーを抽出して吐出座下９の
吐出ロア８からデミメスコーヒーカップ８９内に注がれ
、適量を抽出してポンプ８３の作動を停止してコーヒー
抽出を完了する。

次にハンドル５９を手前方向に回動操作してセット座７
６を降下させると、カプセル７Ｑがガイドリング６９か
ら排除されるとともに、安全弁５２を介して水路４４が
ドレーンパイプ５６に連通する。この時、加熱ブロック
４ｏでは水路４４内の残り湯がヒーター４６により加熱
膨張され、ドレーンパイプ５６を介して受皿９０に流出
する。

しばらくしてヒーターブロック４１が所定の温度に達す
ると、つまり、水路４４内の残シ湯がほとんど流出する
と、自動温度調節器６７が動作してヒーター４６の通電
を断つ０ この時、加熱ブロック４ｏは次回のコーヒー抽出準備完
了の状態となる。以降続けてコーヒー抽出をする際には
前記操作を繰り返して行なう。

ここで、ポンプ８３の流路抵抗に対する送水量の関係は
従来と同様に、流路抵抗が大きいと送水量は少なくなり
、逆に流路抵抗が小さいと送水量は多くなるといった特
性を持っているため、カプセル７０内に密封されている
流路抵抗であるコーヒー粉子６の量が多いかまたは粒度
が小さい場合には、ポンプ８３の流路抵抗は大きくなり
、これにより送水量に少なくなる。この時、加熱ブロッ
ク４ｏの流入口４８近傍では水の流入により温度が低下
するが、自動温度調節器６７は流入口４８から約２０語
流出ロ６１寄りに取付け″Ｃ６るため水路４４に流入し
た水による冷却効果は、自動温度調節器５７の取付部近
傍では影響を受けることはない。つまり、加熱ブロック
４０による湯沸し温度の変化はない。

すなわち、この加熱ブロック４ｏでは通常のコーヒー液
の抽出時には自動温度調節器６了の取付部近傍の熱交換
を良くして自動温度調節器５７をより早く応答させ、次
回のコーヒー抽出開始までの時間を短縮するとともに、
送水量が低下した時でも常に安定した温度でコーヒー液
の抽出を行なうことができるものである。

なお、水路４４の流入口４８と流出口５１間を約二分し
て設定された溝幅は１本発明者らの実験によれば、流出
口５１側を３鵬とした時、流入０４８側は１．５鵡でも
良好な結果を得ることができた。つまり、加熱ブロック
４ｏの各寸法において流出口６１側の約％〜捧に流入口
４４側を設定すれば良い。すなわち、流出口５１側に対
する流入口４４側の熱交換の割合いは約１．６〜２倍と
すれば良い０ 第３図は本発明の他の実施例を示したもので。

、　すなわち、溝４３１Ｌのピッチが約８饅で、深でか
約６語の断面積が均一な螺旋形状を成す水管４２ａで水
路４４＆を構成し、かつ流入口４８２Ｌ側の熱容量を流
出０５１１Ｌ側の熱容量の約２分の１にしたヒーターブ
ロック４１１Ｌを備えたもので、その他は前記第１図お
よび第２図で示した実施例と同一であり、この実施例に
おい又も、前記実施例と同様の作用効果を奏するもので
ある。

第４図は本発明のさらに他の実施例を示したもので、す
なわち、加熱ブロック４０ｂに、水路４４ｂのパターン
が螺旋状ではなく、ジグザグ状を成した水管４２ｂｉ内
装し、かつ自動温度調節器６７を備えた流入口ＡＢｂ側
の約半分の水路４４ｂの密度は流出口５Ｉｂ側の約半分
の水路４４ｂの密度の約２倍とし、さらにヒーター４５
ｂは略Ｕ字形状に曲げたシーズ式の発熱体を採用したも
ので、他は前記実施例と同一であり、この実施例におい
ても、前記実施例と同様の作用効果を奏するものである
。

なお、加熱ブロックであるヒーターブロック。

水路を構成する水管等の寸法は実施例に限らず相対的に
設計変更し得るものである。

また、カプセルに封入する被抽出物はコーヒー粉子５に
限定されるものでないことに言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、一端を被抽出物に開口さ
せ、かつ他端を加圧注水装置に連通させた流路と、この
流路の途中に設けられ、かつ長手方向に流路の一部であ
る水路を内装して発熱体を備えた加熱ブロックとを有し
、前記加熱ブロックに、水路の流入口と流出口間の水路
の全長の中央から流入口側に位置して流入口寄シに自動
温度調節器を感熱的に備え、かつこの自動温度調節器に
よシ前記発熱体の通電を制御するように構成しているた
め、コーヒー粉等のバラツキによる加圧注水装置の送水
量が減少した場合は、自動温度調節器が加熱ブロックの
水路の全長の中央から流入口側に位置して流入口寄りに
感熱的に取付けられていることによシ、水路に流入する
水量の水に影響されることなく、常に安定した温度で理
想的なコーヒー等の抽出を行なわせることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すコーヒー等の抽出装置
の要部拡大断面図、第２図は同抽出装置の縦断面図、第
３図は本発明の他の実施例を示すコーヒー等の抽出装置
の要部拡大断面図、第４図は本発明のさらに他の実施例
を示すコーヒー等の抽出装置の要部拡大断面図、第６図
は従来のコーヒー等の抽出装置を示す縦断面図、第６図
は同コーヒー等の抽出装置の要部の一部を断面で示した
拡大上面図である。 ４ｏ・・・・・・加熱ブロック、４１・・・・・・ヒー
ターブロック、４２・・・・・・水管、４４・・・・・
・水路、４５・・・・・・ヒーター、４８・・・・・・
流入口％５１・・・・・・流出口、６７・・・・・・自
動温度調節器、７２・・・・・・ノズル孔、了３・・・
・・・ノズル％７５・・・・・・コーヒー粉、８３・・
・・・・ポンプ。 ８６・・・・・・流路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名７５
−コ一と−Ｊり１ １Ｊ’−ｆン７・ Ｍ−−−ジノビープ−Ｃト、 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端を被抽出物に開口させ、かつ他端を加圧注水
   装置に連通させた流路と、この流路の途中に設けられ、
   かつ長手方向に流路の一部である水路を内装して発熱体
   を備えた加熱ブロックとを有し、前記加熱ブロックに、
   水路の流入口と流出口間の水路の全長の中央から流入口
   側に位置して流入口寄りに自動温度調節器を感熱的に備
   え、かつこの自動温度調節器により前記発熱体の通電を
   制御するように構成したコーヒー等の抽出装置。
2. （２）自動温度調節器は、取付け部近傍の水路に対する
   流出口側の水路の熱交換の割合を、約１．５〜２倍とし
   た特許請求の範囲第１項記載のコーヒー等の抽出装置。