JPWO2020054254A1 - 急須 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述したように、茶葉(緑茶、紅茶等)、花、果実、根など、各種の植物素材からエキスを浸出するのに用いられる急須に関するものであり、エキスを浸出する水(真水に限定されることはなく、炭酸水なども含まれる;水溶液)の温度管理、特に、植物素材毎に最適な温度(目標温度)に加熱すると共に、その目標温度を正確に維持し、その目標温度で、水分未吸収状態の植物素材からエキスを浸出することに特徴がある。
植物素材の「成分が浸出(成分浸出)」とは、水分未吸収(乾燥状態)にある植物素材が水分を吸収すると共に、植物素材の成分が水の中に出てくる状態のことを意味する。
「成分浸出時間」とは、植物素材が水分を吸収し始めてから、水の中に成分が浸出することを止めるまでの一連の時間を意味する。
「成分浸出時間の報知」とは、上記した「成分浸出時間」の間、継続的に時間を知らせること(例えば、その時間に至るまでを、表示部でカウントアップ又はカウントダウンで知らせること、その時間になったことを音や光等によって知らせること)を意味する。したがって、報知手段が成分の浸出時間を報知すると、使用する植物素材にとって、最も適した温度、及び、抽出時間でエキスの抽出が成される。この成分浸出時間については、使用する植物素材の種類、量、及び、水の量に応じてあらかじめ特定されたものである。
「加熱温度管理」とは、使用する植物素材に応じて最適な温度(目標温度)に加熱し、かつ、その目標温度を所定の範囲内に維持、管理することを意味する。
図1及び図2は、本発明に係る急須の第1の実施形態を示す図であり、図1は概略構成を示す側断面図、図2は、図1に示す急須(容器)に配設される温度センサ付近の拡大図である。
なお、以下に説明する実施形態では、急須に用いられる植物素材として、茶葉(緑茶)を例示して説明する。
前記容器1は、従来の陶器製の急須のように、使用者が茶葉を投入してお湯を入れるのではなく、水を目標温度(設定温度とも称する)に温め、目標温度になったときに、水分未吸収の茶葉を投入可能な構成となっている。目標温度は、投入する茶葉の種類と飲みたい味によって最適な温度条件及び成分浸出時間があり、使用者は、使用する茶葉の種類、飲みたい味(薄い味、濃い味など)によって、温度、及び、浸出時間を設定する。
容器1の容器本体1Aは、例えば、ガラス素材(耐熱強化ガラス)、透明樹脂素材によって一体形成されており、その底には、磁性体で構成された加熱体2が設けられている。加熱体2は、収容された水に直接接触するように容器本体に取り付けられており、本実施形態では、直接接触して水を温める方式としている。具体的には、電磁誘導加熱方式(induction heating;IH方式)を採用している。このため、後述する基台50には、磁界を発生させるIHコイル等が配設されている。
なお、水を温めるための電磁誘導加熱方式については、周知技術であるため、詳細な説明については省略する。
具体的には、図3に示すように、加熱体2の平面状部(結合部4を除いた部分)の直径Dは、容器本体(容器)の最大内径D1の80%以上に設定し、容器本体は、加熱体2の中心Cから垂直方向で、かつ、平面状部の直径Dの1/2の位置(C1)までの最大内径に囲まれた範囲R1と、加熱体2の中心Cから垂直方向に、平面状部の直径Dの1/2となる位置C1を中心として、前記最大内径D1の半径(D1/2)で描かれる半球状の範囲R2とで囲まれた領域内に前記収容部1Bを有するように形成される。
基台50に組み込まれる加熱温度管理手段60は、一般の家庭用の交流電源から供給される電源を直流に変換する電源ユニット61、電源ユニット61からの電力を加熱体2に供給する加熱体駆動部(インバータ回路、これを駆動する制御回路等が含まれる)63、加熱体駆動部63を所定の動作プログラムにしたがって制御する制御部65、前記動作プログラムを格納したROM66、操作パネル90から入力された操作信号情報を一時的に記憶し、プログラムの処理を実行する上で各種情報を一時的に記憶するRAM67、及び、タイマ68等を備えている。
以下、本実施形態における加熱温度管理の方法について説明する。
図5は、加熱体2による加熱時間を横軸、温度センサ5によって検知される温度を縦軸にしており、一定の加熱電力によって水を温める際の、温度の経時変化を示したグラフである。この場合、100ccの水では、温度の経時変化は急こう配(傾きが大きい)になるのに対して、水の量が増える(200cc〜500cc)に従って、経時変化は緩くなる。このため、単位時間当たりの温度の上昇率(水の温度の時系列データ)を検出することで、収容部の水の量を検出することが可能となる。
すなわち、最初はフルパワーで加熱し、設定温度に近づくと余熱による温度上昇を計算し、設定温度又はそれよりも高い温度になるタイミングで加熱をOFFにする(最初に強く加熱した後、設定温度より低い温度から加熱体の余熱で水の温度を上げ、加熱量調整しながら設定温度となるように制御を行なう)。ことで、収容部に入れた水の量に関係なく、最短時間で、その水を目標温度まで上昇させることが可能となる。
例えば、同一水量で加熱する場合、設定温度が低ければ、目標温度に達する時間が短く、設定温度が高ければ、目標温度に達する時間が長い。また、同一設定温度で加熱する場合、水量が少ないと目標温度に達する時間が短く、水量が多ければ、目標温度に達する時間が長い。このため、前記加熱温度管理手段は、同じ水量の条件下において、設定温度が低く設定された場合と設定温度が高く設定された場合とで、温度上昇率が異なるように加熱体を加熱制御することが好ましい。
同一の水量で、目標温度を80℃にする場合と60℃にする場合を考慮する。加熱体に対する加熱条件が同一であれば、目標温度が80℃の場合、目標温度に達するまでの時間が、目標温度が60℃の場合と比較すると長くなる。そこで、両者の温度上昇率が異なるように加熱体を加熱制御する。具体的には、目標温度が80℃に設定された場合(高く設定された場合)の温度上昇率a1が、目標温度が60℃に設定された場合(低く設定された場合)の温度上昇率a2よりも高くなるように、加熱体を加熱制御することで、設定温度に関係なく、略同一の時間でお茶を淹れることが可能となる。
上記したように、加熱通電がOFFされると、一定時間後に最大温度((70+α)℃)となり、その後、温度は下降するが、目標温度から一定温度下降((70−β)℃)したときに、再び加熱通電を一定時間ON制御して、水の温度を最大温度((70+α)℃)に戻すようにしている。
この場合、湯の量はそのままか、或いは注出によって一定量使用されていることがあり得るが、単位時間当たりの温度の下降率(水の温度の時系列データ)を検出することにより、収容部の湯の量を把握することが可能であるため、その時系列データから、ON時間を制御する(ONしてからOFFにするまでのタイミング)ことが可能となる。また、加熱時のデータを使用することもできる。
最初、使用者が操作パネル90の操作部92を操作して目標温度を設定する。この目標温度は投入する茶葉の種類や産地等によって、最も美味しく浸出できる温度として予め特定されており、使用者がその目標温度を入力すると、制御部は目標温度値を取得すると共に(S1)、引き続き、ON操作される(湯沸し操作信号の入力)のを待つ(S2)。
そして、上記した報知手段による報知が行われた後は、引き続き、温度の維持制御が行われる(S7)。この温度の維持制御は、茶葉の投入に関係なく、装置のスイッチがOFFされるまで実行される。
本実施形態の温度管理は、上記したように、(目標温度+α℃)〜(目標温度−β℃)の範囲で行われる。目標温度の維持管理は、収容部内のお湯の温度を温度センサ5によって取得し(S11)、温度が一定温度(−β℃)下降した際(S12;Yes)、それまでの単位時間当たりの温度下降率を取得する。この温度下降率から現在の水の量を特定できることから、(目標温度+α℃)になるまでの加熱通電のON時間を特定し、加熱通電をONにする(S13,S14)。
なお、ここでの温度維持管理が不要な場合とは、例えば、温度維持管理が開始されてから一定時間経過したとき、お湯が全て注出される等、温度センサ5の検出温度が降下したとき、使用者が操作パネルで電源をOFF操作したとき等が挙げられる。
なお、ノイズの影響を無くす手法として、ノイズフィルタ(EMI除去フィルタ)を使用することも可能である。
本発明では、容器1内に収容した水を加熱する方式については、上記したIH方式に限定されることはなく、例えば、加熱ヒータ方式で構成することも可能である。加熱ヒータ方式についても、一般的に公知であるため、詳細な構造については説明を省略するが、容器1の加熱体2Aの下面の周方向外側に環状(略C字状)のヒータ2Bが配設され、その中央部分に電気接続端子(受け側端子)2cを設けた構造となっている。
なお、この方式では、容器1の配線部分(通電部分)、特に、金属露出部分に対して防水構造(被覆、テープ等による密封構造)を設けておくことが好ましく、これにより、容器について水洗いすることが可能となる。
例えば、容器の下部(加熱体)と基台(テーブル)に関する凹凸係合(容器側と基台側の凹凸関係)は、いずれを凸部にしても凹部にしても良い。また、収容部に収容された水を加熱するに当たって、空焚きを防止する空焚きセンサを配設しても良い。また、LED等を用いて、加熱時と温度管理時を異なる表示で報知するようにしても良い。さらに、音声報知では、単なる音ではなく、言葉などで報知するようにしても良い。
また、上記した第2の実施形態については、第1の実施形態の全ての構成を矛盾の無い限り任意に組み合わせることが可能である。
1A 容器本体
1B 収容部
1a 開口
1b 側壁(視認部)
1c 注出口
2 加熱体
5 温度センサ
8 防熱手段
10 茶漉し
50 基台
60 加熱温度管理手段
90 操作パネル
100 急須
110 撹拌棒
120 蓋体
Claims (9)
- 開口を介して水を収容可能な収容部と、収容部内で植物素材の成分が浸出した状態の水の濁りを視認可能な視認部と、前記収容部内の水を直接的に加熱する加熱体と、を備えた容器と、
前記容器を所定位置に載置した状態で前記収容部内の水を設定温度に加熱すると共に、設定温度に温度管理する加熱温度管理手段と、を備えた基台と、
前記収容部内の水の温度を表示する表示部と、
水分未吸収の植物素材を、前記収容部内で設定温度に温度管理された状態にある水の中に投入してから、前記植物素材の成分が浸出する成分浸出時間を報知する報知手段と、
前記加熱された水から前記植物素材を前記容器の外側に分離可能にする分離手段と、
を有することを特徴とする急須。 - 前記容器は、収容された水の温度を検知可能な温度センサを備え、
前記分離手段は、前記開口に設置可能で、植物素材を設定温度に管理した水の中で浸した状態で保持する網部を具備した茶漉しを備え、
前記温度センサは、その先端位置が、前記開口に茶漉しが設置された状態の網部の最下端位置より上方に位置すると共に前記加熱体の表面から15mm以下となるように配設されていることを特徴とする請求項1に記載の急須。 - 前記加熱温度管理手段は、前記収容部内の水を設定温度に加熱する際、水の温度の時系列データ又は水の量のデータから、前記加熱体の余熱によって到達する最大温度が前記設定温度よりも若干高い温度になるタイミングで加熱体に対する加熱をOFF制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の急須。
- 前記加熱温度管理手段は、同じ水量の条件下で、設定温度が低く設定された場合と設定温度が高く設定された場合とで、前記水温が設定温度に至るまで温度上昇率が異なるように、前記加熱体を加熱制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の急須。
- 前記報知手段は、前記成分浸出時間を継続的に前記表示部に表示する、及び/又は、成分浸出時間になったことを報音する、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の急須。
- 前記加熱体に対して接触する部材と、前記加熱体との間に防熱手段を配設したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の急須。
- 前記容器は、下部側が明度V=8〜10となるように表面処理されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の急須。
- 容器に収容した水を温度管理し、植物素材の成分を浸出する急須を用いた植物素材の成分浸出方法であって、
前記容器の中に収容した水を設定温度に加熱し、その設定温度を維持、管理する温度管理工程と、
前記設定温度に維持、管理された状態の湯に、水分未吸収の植物素材を投入し、前記植物素材の成分を浸出すると共に、成分浸出された植物素材又は成分浸出液を容器外に分離する成分浸出工程と、
前記成分浸出工程中、成分浸出時間を継続的に報知する報知工程と、
を有することを特徴とする急須を用いた植物素材の成分浸出方法。 - 請求項8に記載の急須を用いた植物素材の成分浸出方法において、
前記温度管理工程は、容器内に収容した水の量によって、設定温度に加熱するまでの加熱状態を、以下の(1)(2)の少なくともいずれか一方を有する制御であることを特徴とする。
(1)同一の設定温度では、水の量が多い場合の温度上昇率を、水の量が少ない場合の温度上昇率に対して高くする
(2)同一の水の量では、設定温度が高い場合の温度上昇率を、設定温度が低い場合の温度上昇率に対して高くする
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