JPS6340092B2 - - Google Patents

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ツトの上方に臨ませ
た加熱パイプの端部開口に導き、その端部開口か
らコーヒーバスケツト内のコーヒー粉に熱湯を10
分前後にわたつて滴下するドリツプ式や、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
コーヒーバスケツトを配設し、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つた。

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℃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
いない低い温度の湯がそのまま給湯されるという
欠点を有するとともに、美味なコーヒー抽出の秘
決とされている「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つ
た。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたも
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 上記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５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側をカツ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のカツトされた部分（発熱体８の取付
かない非取付部５９）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１０に形成された蒸
気孔で、この蒸気孔１３は規定水位より上方にあ
り、かつ前記発熱体８の取付部７をのがれた非取
付部５９で給湯弁９の略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１５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５の上方に開口する
給湯口１８に連通する。

１９は給湯口パツキン２０と共に給湯口１８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１８部で加圧された状態でこ
の熱湯拡散体１９の溝部２１を通つて注湯される
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、かつガラス製のカツプ２３
の上面に載置されるフイルターケースで、内部に
コーヒー粉等の原料を収納するフイルター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。前記カツプ２
３は把手２８を有し、前記ケース蓋２７を有する
フイルターケース２２とともに、収納部５の基台
２に形成されたカツプ載置部２９に装着自在に載
置されている。

３０は、カツプ載置部２９の基台２内に設けら
れたカツプ保温用ヒーター、３１は温度制御用の
サーモスタツト、３２は基台２の支柱４の下方に
設けられたマグネツトスイツチ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
３５を有し、かつこの摺動棒３５のフランジ部３
６と上面との間には、100℃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、かつ
Ti−Niの合金またはCu−Zn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り、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３５を
支持する上下動自在な水密パツキンで、この水密
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３５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４０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
ツチ素子である常閉接点４１を開放する突出片４
２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３５側の弁レバー４０の一端に対向させて配
置され、かつばね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４
９で付勢される係止レバー５０に係止する係止片
５１と、係止した場合、下方の電源スイツチ５２
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
れる自特復帰形の操作釦で、その下端部には、係
止レバー４５および５０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５４，５５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３５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、６１，６
２は100Vの電流電源に接続される電源端子で、
第１図のマグネツトスイツチ３３に相当する。５
２は電源スイツチで、この電源スイツチ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ツト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
６５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、
フイルター２４内にコーヒー粉等の原料を投入
し、フイルターケース２２をカツプ２３の上面に
載置する。そしてカツプ２３を基台２のカツプ載
置部２９に載置すると、フイルターケース２２の
上面に設けたケース蓋２７の注湯口２６部分と、
容器部３下面の給湯口１８に設けた熱湯拡散体１
９とが対向して位置する。一方、水タンク９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。

そしてマグネツトスイツチ２３を基台２のペク
枠３２に接続し、さらに電源釦４７を操作して押
し下げると、電源スイツチ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℃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、更に加熱が進
み100℃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のワツト密度11ワツト／cm²程度では、水面
より15mm近くも上方にもち上つてから破裂する生
滅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５９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
の８の取付部７を給湯弁１５を設けた底面、すな
わち発熱体８の非取付部５９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℃前後の周囲温度か
ら100℃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℃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
な復元力をもつ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５６
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つて摺動棒３
５を下方に押し下げるので、弁レバー４０は反時
計方向に回動し、係止レバー４５のフツクにロツ
クされる。また、この時、弁レバー４０の突出片
４２は発熱体８への給電スイツチである常閉接点
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、それ以上の水の加熱を停止する。そ
れと同時に弁レバー４０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
び給湯パイプ１７を通り、給湯口１８より熱湯拡
散体１９の溝部２１を介して下方のフイルターケ
ース２２内の原料にケース蓋２７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、フイルター
２４を介して濾過され、澄んだ飲料液となつて抽
出口２５よりカツプ２３内に収容される。一方、
カツプ２３内に収容された飲料液は、保温用ヒー
ター３０と、この保温用ヒーター３０を制御する
サーモスタツト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、戻しばね５６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５
４，５５によつて電源釦４７と弁レバー４０の係
止レバー５０，４５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４０の係止解除により弁ばね１
６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、電源スイツチ５２の開放および給湯弁９の開
弁状態の係止ロツクが解除される、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１７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
℃で注湯され、抽出完了時点でも90℃以上という
「一度沸騰させた高温の湯を90〜96℃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５９を有し、この発熱体８の取付
かない非取付部５９に給湯弁９を設けるととも
に、この非取付部５９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３５、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」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、使用カツプ数によるバラツ
キもなく、安定して美味なコーヒー味をいつまで
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ツト
を採用した従来例での受感部とスイツチ部との感
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５９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、したがつてその取付位置を可能な限
り水面近くまでもつてきても、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。

またこの蒸気孔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５９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の位置決めセツトのし易さは勿論のこと、非
取付部５９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
の寿命の向上が図れる。

そしてまた蒸気検知素子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
たがつ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の略上方に配置し
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３
４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を覆つ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５９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り、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
膨潤して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、
したがつ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、４５
……係止レバー、１７……給湯パイプ、５９……
発熱体の非取付部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 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 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。