JPS6133620A - 湯沸し器 - 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 本発明は沸騰した熱湯の給湯が自動的にできる湯沸し器
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の例えば、コーヒー粉に熱湯を滴下してコーヒー液
を得る湯沸し器の構成としては、水タンクの底部から加
熱パイプ内に水を導入してその水を加熱し、そして水の
沸騰による蒸気圧を利用し　　・て、その湯をコーヒー
バスケットの上方に臨ませた加熱パイプの端部開口に導
き、この端部開口からコーヒーバスケット内のコーヒー
粉に熱湯を１０分前後にわたって滴下するドリップ式や
、加熱装置を有する水タンクの下方にコーヒー粉を有す
るコーヒーバスケットを配設し、かつ前記水タンクにバ
イメタル式の温度開放弁を設け、この開放弁を介して水
タンク内の湯を前記コーヒー粉に滴下する落下給湯式の
ものがあった。

しかしながら、これらのものは、最初冷水を含んだまま
湯が吐出されるため、その給湯温度は低く、そしてこの
給湯温度が次第に上昇して吐出が完了した時点において
もその給湯温度は８６°Ｃ以下であるという具合に、温
度感知のバラツキが発生して給湯温度が一定とならず、
その結果、沸騰していない低い温度の湯がそのまま給湯
され石という欠点を有するとともに、美味なコーヒー抽
出の秘訣とされている［沸騰させた高温度の湯をコーヒ
ー粉に滴下し、そのコーヒー粉を十分に膨潤させながら
３〜４分で、コーヒー液の抽出を完了する」という条件
を満足できるものではなく、そのため、美味なコーヒー
液を得ることができなかった。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたもので、たと
えばコーヒー粉等の供給される熱湯は必ず沸騰したもの
が供給されて、そのコーヒー粉等に接触する給湯温度を
初期から高温となし、かつ抽出時間も３〜４分で完了し
て美味なコーヒー液を得ることができるとともに、その
沸騰検知構成も合理的に配置されて自動給湯ができる湯
沸し器を提供することを目的とする。

発明の構成 上町目的を達成するために、本発明の湯沸し器は、底部
に発熱体の取付部と発熱体の取付かない非取付部とを有
し、前記発熱体の取付かない非取付部に給湯弁を設ける
とともにこの非取付部の上方に蒸気孔を設けた水タンク
と、この水タンクの発熱体取付部に取付けた発熱体と、
前記水タンクの蒸気孔より吐出する蒸気を検知する蒸気
検知素子と、この蒸気検知素子の動きに連動して前記給
湯弁を作動させる給湯装置とを備えたもので、この構成
によれば、水タンク内の水が加熱沸騰して発生する蒸気
の急激な温度上昇を検知して給湯弁を作動させるもので
あるため、温度バラツキがなく、確実に一定温度で給湯
弁の開放動作を行なわせることができるとともに、沸騰
時において水面上に現われる沸騰泡は蒸気孔が上方に位
置する発熱体非取付部が発熱体取付部より少なくなるた
め、蒸気孔から沸騰水が溢れでることはなく、蒸気のみ
を確実に噴出させて、前記蒸気検知素子の蒸気検知機能
を確実に働かせることができ、さらに蒸気孔からの熱湯
の溢水がなくなるため、火傷等の危険や床面を濡らすと
いう不具合もなくなり、しかも蒸気孔を低い位置に配設
することができるため、器体のコンパクト化もはかるこ
とができるものである。

実施例の説明 以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例について説
明する。第１図および第２図において、１は器体で、こ
の器体１は扁平な円柱容器状をなす基台２と、この基台
２に対向して上方に位置する容器部３と、この容器部３
と前記基台２の側面を連結する支柱４とにより構成され
、かつ前記容器部３と基台２との間には一部の側面のみ
が開放された収納部６が形成されている。６は前記容器
部３の上部に取付けた水タンクで、この水タンク６の底
部に形成され、かつ円形状の一部、すなわち支柱４側を
カットした半月状の突出段部（発熱体の取付部７）には
発熱体８を取付け、かつ前記突出段部７のカットされた
部分（発熱体８の取付かない非取付部６９）には前記発
熱体８の取付突出段部７より離間した形で給湯弁９を設
け、さらに上方には略円筒状側壁１０を上端で内方にわ
ん曲して開口させた注水口１１を形成するとともに゛、
この注水口１１には蓋１２が被着されている。

１３は水タンク６の側壁１０１Ｃ形成された蒸気孔で、
この蒸気孔１３は規定水位より上方にアシ、かつ前記発
熱体８の取付部７をのがれた非取付部６９で給湯弁９の
路上方に設けられている。

前記給湯弁９の構成は、昇降自在な弁棒１４に取付けら
れた弁体１６が弁ばね１６により常時閉弁されるように
取付けられ、そして前記弁棒１４が弁ばね１６の力に抗
して作動し開弁されると、前記水タンク６は容器部３内
に設けられた給湯パイプ１７を介して前記収納部６の上
方に開口する給湯口１已に連通ずる。

１９は給湯ロパソキン２ｏと共に給湯口１Ｂに取付けら
れる着脱自在な熱湯拡散体で、この熱湯拡散体１９は表
面に溝部２１を設け、開弁時において、熱湯が給湯口１
８部で加圧された状態でこの熱湯拡散体１９の溝部２１
を通って注、湯されるように構成している。２２は前記
熱湯拡散体１９に対向して配置され、かつガラス製のカ
ップ２３の上面に載置されるフィルターケースで、内部
にコーヒー粉等の原料を収納するフィルター２４゛と抽
出口２５を有し、かつ上部に注湯孔２６を形成したケー
ス蓋２７を被着している。前記カップ２３は把手２８を
有し、前記ケース蓋２７を有するフィルターケース２２
とともに、収納部６の基台２に形成されたカップ載置部
２９に装着自在に載置されている。

３０は、カップ載置部２９の基台２内に設けられたカッ
プ保温用ヒーター、３１は温度制御用のサーモスタット
、３２は基台２の支柱４の下方に設けられたマグネット
スイッチ３３用のペク枠である。

３４は前記水タンク６の蒸気孔１３側に並設され、かつ
支柱４の上方に突出する筒形の蒸気検知管で、この蒸気
検知管３４は上下動自在な摺動棒３６を有し、かつこの
摺動棒３６のフランジ部３６と上面との間には、１００
’Ｃ以下の一定温度で記憶した元の状態に伸長するよう
に処理され、かっＴｉ−Ｎｉの合金またはＱｕ−２ｎ等
の合金等で作られたコイルばね状の形状記憶合金製の蒸
気検知素子３７を内設している。３８は蒸気検知管３４
の上部に設けられた開口孔で、この開口孔３８は水タン
ク６の蒸気孔１３と前記蒸気検知素子３７が対向し得る
ように形成されておシ、蒸気孔１３より噴出された蒸気
が蒸気検知素子３７に十分いきわたるようにしている。

３９は蒸気検知管３４の下端部に周縁部が固着され、か
つ蒸気検知管３４の内方で摺動棒３６を支持する上下動
自在な水密パツキンで、との水密パツキン３９は支柱４
内と水密に遮断している。

また摺動棒３６の下端部は水密パツキン３９を貫通して
その下方に位置する弁レバー４０の上面に対向させてい
る。ここで弁レバー４ｏは弁レバー４０の下方への動き
により発熱体８への給電スイッチ素子である常閉接点４
１を開放する突出片４２を一端部に形成し、かつ他端部
は支点４３を介して上面がパツキン４４を介して下方へ
突出する弁棒１４の下端部に対向させている。４５は、
摺動棒３６側の弁レバー４０の一端部に対向させて配置
され、かっばね４６で付勢される係止レバーである。

４７および４８は支柱４の側面および上面に設けられた
電源釦および動作進行の停止解除を行なう切釦で、前記
電源釦４７の下端部には、ばね４９で付勢される係止レ
バー５ｏに係止する係止片６１と、係止した場合、下方
の電源スィッチ６２を閉成する突出片５３とを形成し、
かつこの電源釦４７は係止が解除されると、ばね（図示
せず）の力により上方に復帰するように設けられている
。

また切釦４８も常時ばね（図示せず）で付勢される自動
復帰形の操作釦で、その下端部には、係止レバー４６お
よび６ｏに近接してそれらの係止状態を解除するように
働く解除片５４　、Ｅ５５が設けられている。５６は水
密パツキン３９の下方より摺動棒３６を常時圧縮するよ
う働く戻しばねである。

第３図は電気回路図を示したもので、６１．６２は１０
．ＯＶの交流電源に接続される電源端子で、第１図のマ
グネットスイッ５：３３に相当する。

６２は電源スィッチで、この電源スィッチ５２には、電
源端子６２との間に保温用ヒーター３０と温度制御用の
サーモスタット３１と安全用の温度ヒユーズ６３の直列
回路と、常閉接点４１を介した湯沸し用の発熱体８と、
空焼き防止用の安全サーモ６４と、異常時の安全保護用
の温度ヒユーズ６６の直列回路が共通接点６６．６７を
介して接続されている。

次に上記構成において作用を説明する。まず、フィルタ
ー２４内にコーヒー粉等の原料を投入し、フィルターケ
ース２２をカップ２３の上面に載置する。そしてカップ
２３を基台２のカップ載置部２９に載置すると、フィル
ターケース２２の上面に設けたケース蓋２７の注湯口２
６部分と、容器部３下面の給湯口１８に設けた熱湯拡散
体１９とが対向して位置する。一方、水タンク６には所
定量の水を規定位置まで供給して蓋１２を被着する。

そしてマグネットスイッチ２３を基台２０ペク枠３２に
接続し、さらに電源釦４７を操作して押し下けると、電
源スィッチ５２が閉成し、保温用ヒーター３０および湯
沸し用の発熱体８に通電する。そして水タンク６内の水
は、発熱体８により加熱されて温度上昇し、１００’Ｃ
近くでは水面上に小さな気泡を散発的に下面の発熱体８
の取付段部７より発生している程度であるが、更に々０
熱が進み１００°Ｃの沸点に達すると、それが蒸気泡と
なり、水面上に大きな沸騰泡を常時、発生させるように
なる。

この沸騰泡は大体通常使用される消費電力６００Ｗのワ
ット密度１１ワット／ｃＡ程度では、水面より１５朋近
くも上方にもち上ってから破裂する半減作用を繰り返す
ことが観察される。しかし、この沸騰泡の発生域は、主
として発熱体８の上面で起こり、蒸気孔１３の下方水面
である給湯弁９を設けた発熱体８の非取付部６９の上方
ではほとんど沸騰泡の発生がない。またこの現象は、発
熱体８の取付部７を給湯弁１６を設けた底面、すなわち
発熱体８の非取付部６９より一段高くして設けたことに
より、発熱体８からの熱伝導が低くおさえられる結果も
加味されており、水タンク６の底面積の中でできる限り
広い発熱体８の面積による湯沸し効率の向上と発熱体８
の繰り返し耐久寿命の確保を図りながらも沸騰泡の発生
のない部分を効果的に設けられるものである。このよう
にして沸騰し、沸騰泡を生じると蒸気が発生し、その蒸
気は小さな穴から瞬時にして勢いよく飛び出るようにな
る。当然、この蒸気は水タンク７の上方に設けた蒸気孔
１３を介して蒸気検知管３４上部の開口孔３８より、常
時は戻しばね５６により圧縮された状態の形状記憶合金
のコイルばねよりなる蒸気検知素子３７に噴出される。

これにより蒸気検知素子３７の温度は、３０’Ｃ前後の
周囲温度から１００°Ｃへの急激な温度上昇を受ける。

すると、この蒸気検知素子３７は例えば８０°Ｃ前後の
温度で記憶処理した伸長した形のコイルばね形状に大き
な復元力をもって瞬時にして伸びる。

この蒸気検知素子３７の動きは、戻しばね６６および弁
レバー４０の他端に接する弁ばね１６の付勢力よりも更
に大きな復元力をもって摺動棒３５を下方に押し下ける
ので、弁レバー４０は反時計方向に回動し、係止レバー
４５のフックにロックされる。また、この時、弁レバー
４０の突出片４２は発熱体８への給電スイッチである常
閉接点４１の可動片を押し下げて開放し、発熱体８への
通電を断ち、それ以１の水の加熱を停止する。

それと同時に弁レバー４ｏは弁棒１４を押し上げるので
、給湯弁９が開放される。この給湯弁９が開放されると
水タンク６内の熱湯は給湯弁９内および給湯バイブ１７
を通り、給湯口１８より熱湯拡散体１９の溝部２１を介
して下方のフィルターケース２２内の原料にケース蓋２
７の注湯口２６より注がれる。そしてこの熱湯は、沸騰
したものを用いるため、初期より高温度で原料に接し、
コーヒー粉等の原料の膨潤を十分に行なわせてからコー
ヒー成分を抽出できるもので、成分の抽出効率がよい。

そしてこの抽出した成分は、フィルター２４を介して濾
過され、澄んだ飲料液となって猜出口２６よりカップ２
３内に収容される。一方、カップ２３内に収容された飲
料液は、保温用ヒーター３ｏと、この保温用ヒーター３
ｏを制御するサーモスタット３１により適宜の温度に保
たれる。

また伸長した蒸気検知素子３７は発熱体８の断電により
蒸気噴出がなくなるので、大気により空冷され、変態点
以下の温度に達すると、復元力がなくなり、戻しはね５
６により元の圧縮された第１図に示す密着状態に戻る。

そして使用後、切釦４８を押すと、解除片６４゜５６に
よって電源釦４７と弁レバー４ｏの係止レバー５０，４
５からの係止状態が解除されるため、電源釦４７および
弁レバー４０とも自動復帰する。

一方、弁レバー４ｏの係止解除により弁ばね１６への抗
力がなくなるため、弁棒１４の下降動作により閉弁する
。更に、前記切釦４８は、発熱体８による水タンク６の
加熱途中および給湯途中に任意に動作を中断したい場合
に、これを操作すれば、電源スィッチ６２の開放および
給湯弁９の開弁状態の係止ロックが解除される、いわゆ
る動作の停止または解除が果たせる解除機能を有してい
る。

また、前記水タンク６からの熱湯をコーヒー粉等の原料
に注ぎ、飲料液を抽出するまでの時間は、給湯パイプ１
７の径や弁体１５の変位寸法等からコーヒー液を抽出す
る場合、３〜４分前後に設定している。このため、コー
ヒー粉に注がれる熱湯温度も一度沸騰した後、加熱を停
止してから給湯するので、コーヒー粉での抽出温度は当
初９６°Ｃで注湯され、抽出完了時点でも９０°Ｃ以上
という［一度沸騰させた高温の湯を９０〜９６°Ｃでコ
ーヒー粉に接触させ、３〜４分で抽出を完了する」とい
うコーヒーの理想的な抽出条件を保つことができるもの
である。

このように本発明゛の一実施例によれば、器体１の底部
に発熱体８の取付部７と、発熱体８の取付かない非取付
部６９を有し、この発熱体８の取付かない非取付部６９
に給湯弁９を設けるとともに、この非取付部６９上方に
蒸気孔１３を設け、かつ水タンク６の蒸気孔１３から発
生する蒸気を検知する蒸気検知素子３７の動きに連動す
る給湯装置（摺動棒３６．弁レバー４０．係止レバー４
５゜常閉接点４１．給湯パイプ１７等）を構成している
ので、「原料に供給する熱湯は必ず沸騰したものを使い
、コーヒー粉等の原料に接触する温度を初期から高温と
し、抽出時間も３〜４分で完了するＪという飲料抽出の
理想的な抽出条件をほぼ満足し得るもので、飲料成分の
抽出を効率的に抽出でき、真に香り豊かな美味なコーヒ
ー液を抽出できる。

また、その抽出温度も沸騰検知してから給湯の開始を行
なうもので、使用カップ数によるバラツキもなく、安定
して美味なコーヒー味をいつでも飲用できるとともに、
従来の構成による発熱体８の消費電力バラツキおよび印
加電圧のバラツキ、更には水温感知部材としてのサーモ
スタットを採用した従来例での受感部とスイッチ部との
感知ずれや、取付位置による受感バラツキを完全に解消
して、常に沸騰後給湯し得るという品質の高位水準での
信頼性を有して商品価値を飛躍的に高めることができる
ものである。

また蒸気孔１３は発熱体８の取付かない非取付部６９の
上方に配置しているもので、この非取付部５９は発熱体
８の取付部７に比べて温度が低いため、沸騰泡が蒸気孔
１３下方の水面で発生することはなく、したがってその
取付位置を可能な限り水面近くまでもってきても、蒸気
孔１３より熱湯が溢れ出ることはなく、その結果、溢れ
出た熱湯水が床面や器体をぬらすという不具合い点は勿
論のこと、熱湯水が使用者に触れるという火傷等の安全
上の問題も解決される。

捷たこの蒸気孔１３への沸騰泡の到達のないことは、蒸
気孔１３への水滴の付着がなく、蒸気のみを確実に吐出
できるので、通常この水滴付着により蒸気検知時間がず
れて起こる給湯時間のずれも生じることがない等、本発
明の蒸気検知機能の信頼性確保という点でも効果を発揮
できるものである。更に、この蒸気孔１３を可能な限り
水面近くの位置に設定することができるため、規定水面
から上方に突出する高さを低くすることができ、その結
果、床面積を小さくおさえた直上形配置において、高さ
方向でも水タンク６が小さくなり、器体のコンパクト化
が図れるものである。

また発熱体取付部７より非取付部６９の面を低くして段
差をもたせているため、段部７での発熱体８の位置決め
セットのし易さは勿論のこと、非取付部６９面への熱伝
導距離を大きくして熱伝導率を低くし、かかる本発明の
非取付部５９の水面での沸騰泡の発生を押さえることに
効果を発揮しながらも、発熱体８の取付面積をできる限
り大きく設定できるため、湯沸し効率の向上と発熱体８
つ寿命の向上が図れる。

そして捷た蒸気検知素子３７として形状記憶合金を採用
しているため、蒸気検知と給湯弁９の動作力の２つの機
能を同時に兼ねることができ、したがってその構成を簡
素化できるのは勿論のこと、その動作ずれもなく、小形
軽量で安価になる。更に蒸気孔１３を給湯弁９の路上力
に配置しているので、当然蒸気検知素子３７を含む給湯
装置を最短距離で弁操作することができ、その結果、構
成部品が少なく、かつ小形化が図れるため、全体構成が
シンプルで軽量化できるという効果も有する。

なお、上記一実施例においては、蒸気検知管３４と蒸気
孔１３を離間させて構成したものに゛ついて説明したが
、近接もしくは蒸気検知管３４で蒸気孔１３を覆って構
成してもよいものである。

また上記一実施例においては、蒸気孔１３を水タンク６
の側壁の上方に設けたものについて説明したが、例えば
、発熱体８の形状をドーナツ形とし、発熱体８の非取付
部６９を略中央部に設け、かつ蒸気孔１３が蓋１２を介
して蒸気検知素子３７に導かれるようにして、給湯パイ
プ１７の構成を簡略化してもよく、上記一実施例に限定
されることなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して
実施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、底部に発熱体の取付部と
発熱体の取付かない非取付部とを有し、この発熱体の取
付かない非取付部に給湯弁を設けるとともにこの非取付
部の上方に蒸気孔を設けた水タンクと、この水タンクの
発熱体取付部に取付けた発熱体と、前記水タンクの蒸気
孔より吐出する蒸気を検知する蒸気検知素子と、この蒸
気検知素子の動きに連動して前記給湯弁を作動させる給
湯装置とを備えた構成としているため、原料に供給する
熱湯は必ず沸騰したもので、かつその原料に接触する温
度は初期から高温となシ、さらに抽出時間も３〜４分と
いう短時間で完了できることになり、その結果、コーヒ
ー粉等の原料を十分に膨潤ｌ−で効率的に抽出できる、
コーヒーの理想的な抽出条件を確保して真に香り高い美
味なコーヒー液を抽出できるとともに、かかる蒸気検知
構成の蒸気孔を発熱体の非取付部の上方に配置して検知
しているので、沸騰時の沸騰泡の影響が解消されて、蒸
気検知を確実に行なわせることができ、したがって検知
ずれやこの検知に連動する給湯動作の信頼性も高められ
る。またこの蒸気孔からの沸騰水の溢水を防止すること
ができるため、この蒸気孔は水面近くまで低くした状態
に配置することができ、これにより器体構成のコンパク
ト化や安全性ならびに使用操作性を高めた手軽な湯沸し
器を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例の湯沸し器を示した
もので、第１図はその縦断面図、第２図は水タンクの横
断面図、第３図は電気回路図である。 ６・・・・・・水タンク、７・・・・・・発熱体の取付
部（突出段部）、８・・・・・・発熱体、９・・・・・
・給湯弁、１３・・・・・・蒸気孔、３７・・・・・・
蒸気検知素子、３５・・・・・・摺動棒、４１・・・・
・・弁レバー、４４・・・・・・常閉接点、４６・・・
・・・係止レバー、１７・・・・・・給湯パイプ、６９
・・・・・・発熱体の非取付部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）底部に発熱体の取付部と発熱体の取付かない非取
   付部とを有し、前記非取付部に給湯弁を設けるとともに
   この非取付部の上方に蒸気孔を設けた水タンクと、この
   水タンクの発熱体取付部に取付けた発熱体と、前記水タ
   ンクの蒸気孔より吐出する蒸気を検知する蒸気検知素子
   と、この蒸気検知素子の動きに連動して前記給湯弁を作
   動させる給湯装置とを備えた湯沸し器。
2. （２）前記水タンクの発熱体の取付部は、水タンクの底
   部に非取付部より上方に突出させて構成してなる特許請
   求の範囲第１項記載の湯沸し器。
3. （３）前記蒸気検知素子は形状記憶合金で構成してなる
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の湯沸し器。