JP3052222B2 - コーヒー沸かし器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭において使用
されるコーヒー沸かし器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来例の一般的なコーヒー沸か
し器の構成を示すブロック図であり、図６において、１
は商用交流電源、２はコーヒー豆を収容し、かつその底
部に粉砕された豆が通過する大きさの穴を設けた豆容
器、３はコーヒー豆を粉砕するための羽根で、この羽根
は豆容器２の中に回転自在に設けられている。４はこの
羽根３を回転させるためのモーター、５は豆容器２の下
部に設けられて粉砕された豆を収容し、かつその底部に
開口部を設けた濾過室であり、この濾過室５には紙製の
フィルター５aをセットして用いる。

【０００３】６はコーヒーを沸かすための水を収容する
水容器、７は加熱手段で、水容器６に接続された水管７
aと、この水管７a内の水を加熱するヒーター７bと、水
管７a内で沸騰した熱湯が水容器６に逆流するのを防止
する逆止弁７cで構成されている。そして８は濾過室５
の下部に設けられた開口部より滴下するコーヒー液を収
容するコーヒー容器である。

【０００４】13はモーター４からヒーター７bへの通電
を切り替える切り替え手段で、この切り替え手段13によ
る切り替え動作のタイミングは、タイマー17で設定され
ている。

【０００５】以上の構成によりこの従来例のコーヒー沸
かし器の動作を説明する。まず使用者は、適量のコーヒ
ー豆を豆容器２内にいれ、タイマー17をコーヒー豆の量
に合わせて、あらかじめ決められている目盛りに従って
適当に時間を設定する。その後にタイマー動作を開始す
ると、切り替え手段13によりモーター４に通電が開始さ
れ羽根３が回転すると豆容器２内に収容された豆が粉砕
される。粉砕されたコーヒー粉は、豆容器２の底部に設
けられた穴を通過して、豆容器２の下部に設けられた濾
過室５の中にセットされた紙製のフィルター５a内に収
容される。

【０００６】やがて、タイマー17によって設定した時間
が経過すると、切り替え手段13によりモーター４からヒ
ーター７bに通電が切り替えられて水管７a内の水を加熱
し始める。水管７aと水容器６の接続部には逆止弁７cが
設けられており、水管７a内で加熱された水は、部分的
に蒸発した水蒸気の圧力によって水容器６内に逆流する
ことなく水管７aの逆止弁７cに接続されていない他端に
押し上げられる。この水管７aの他端の開口部は豆容器
２内に向けられており、豆容器２内に残った粉砕された
コーヒー粉を洗い流しながら豆容器２の底部に設けられ
た穴から濾過室５に供給される。濾過室５のフィルター
５a内のコーヒー粉に注がれた加熱された熱湯はコーヒ
ー液となり、濾過室５の底部に設けられた開口部より滴
下し、コーヒー容器８に収容される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上に示
す図６の従来例のコーヒー沸かし器の構成では、豆量に
よりタイマー時間を設定する際に、あらかじめ設けられ
た目安の目盛りを基に使用者の判断で時間を設定してい
るため、図７のタイミングチャートに示すように粉砕し
にくい硬いコーヒー豆の場合には豆が粉砕されずにタイ
マー時間が終了したり、逆に図８のタイミングチャート
に示すように軟らかい豆の場合(特性Ａ１）には時間Ｔ
６時点で豆の粉砕が終了したにもかかわらず、モーター
が回転し続けるという課題があった。なお、硬い豆の場
合の時間特性をＡ２で示し、豆の粉砕は時間Ｔ６よりも
長く時間Ｔ７にて終了する。

【０００８】この従来のコーヒー沸かし器においては、
コーヒー豆の種類によらず、使用者がコーヒーを沸かそ
うとする際にあらかじめ豆量のみを判断して水容器に適
量と思われる水をいれてからコーヒー沸かし器の動作を
開始させていたが、このとき水を多くいれていても、す
べての水が水容器からなくなるまでコーヒー液の抽出を
続けて、コーヒー豆の種類に合わせた抽出を行うことは
不可能であった。

【０００９】本発明の目的は、上記課題を解決するもの
で、コーヒー豆の種類によって適当な水量でコーヒー液
の抽出を行うことの出来るコーヒー沸かし器を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、コーヒー豆を粉砕する羽根を回転させるた
めのモーターの回転を開始・停止する粉砕制御手段と、
濾過室に収容された粉砕されたコーヒー豆に吐出してコ
ーヒー液を抽出する加熱手段と、この加熱手段の動作の
開始・停止をする加熱制御手段と、前記モーターにより
豆容器内に収容されたコーヒー豆を粉砕する際に前記モ
ーターに通電される電流を所定時間毎に測定する電流検
知手段と、この電流検知手段により所定時間毎に測定さ
れた電流値が、所定回数連続して前回の測定時より所定
電流値の範囲以内で変化した場合に、前記粉砕制御手段
による前記モーターの回転を停止させる終了検知手段
と、この終了検知手段において前記モーターの回転を停
止した後に、前記加熱制御手段を動作させて前記加熱手
段によりコーヒー液の抽出を開始する切り替え手段と、
前記電流検知手段により前記モーターの回転開始時の電
流と所定時間経過後の電流を比較し、その比に応じて豆
の種類を判断し、前記加熱制御手段による前記加熱手段
の動作時間を増減させる豆質測定手段とを備えたもので
ある。

【００１１】

【作用】本発明によれば、電流検知手段と終了検知手段
を設けることにより、コーヒー豆の粉砕を終了した時点
で直ちにモーターの回転を停止し、コーヒー液の抽出を
開始することができ使い勝手が良い。また、コーヒー豆
を粉砕する際には粉砕している豆の硬さによってモータ
ーへの負荷が変わりモーターに流れる電流が変化するた
め、豆質測定手段を備えることにより、電流検知手段で
もってモーターの回転開始時の電流と所定時間後の電流
を比較し、その比に応じてコーヒー豆の種類を判断し
て、加熱制御手段によりコーヒー液を抽出する加熱手段
の動作時間を増減させるものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１３】図１は本発明の一実施例のコーヒー沸かし
器の構成を示すブロック図であり、前記従来例の図６に
示す同じ構成部分には同一符号で示し、その説明を省略
する。

【００１４】図１において、９は電流検知手段で、モー
ター４に流れる電流を測定しており、モーター４にかか
る負荷が増えると、この電流値もその負荷に比例して増
加するものである。

【００１５】10は粉砕制御手段で、モーター４への電流
の供給を制御してモーター４を回転、停止させている。
11は加熱制御手段で、加熱手段であるヒーター７bへの
電流の供給を制御して水管７a内の水を加熱したり、加
熱を停止させたりしている。

【００１６】12は終了検知手段で、電流検知手段９によ
り所定時間毎に測定された電流値が、所定回数連続して
前回の測定時より所定電流値の範囲以内で変化した場合
に、粉砕制御手段10を制御し、この手段によりモーター
４の回転を停止させる動作を行う。13は切り替え手段
で、終了検知手段12においてモーター４の回転を停止し
た後に、加熱制御手段11を動作させて加熱手段７による
コーヒー液の抽出を開始させる動作を行う。14は空転防
止手段で電流検知手段９によりモーター４の回転開始時
の電流と所定時間経過後の電流を比較し、その比が所定
値以上であるときには、粉砕制御手段10を制御し、この
手段によりモーター４の回転を停止させる動作を行う。
15は豆量測定手段で、粉砕制御手段10によりコーヒー豆
の粉砕を開始してから終了検知手段12によりコーヒー豆
の粉砕を停止するまでの時間を測定し、この測定された
時間に応じて決定した所定時間、加熱手段７によるコー
ヒー液の抽出動作を行う。16は豆質測定手段で、電流検
知手段９によりモーター４の回転開始時の電流と所定時
間経過後の電流を比較し、その比に応じて加熱制御手段
11による加熱手段７の動作時間を増減させる動作を行
う。

【００１７】次に、図１を参照して本実施例の動作を説
明すると、モーター４に流れる電流を電流検知手段９に
よって一定時間毎に測定した結果、モーター４の電流の
変化が前回の測定に比べて所定の電流値の範囲に入って
いた場合にはモーター４の回転が安定しているとする。
そして、この安定したと判断できる条件を所定回数連続
して満たしたときモーター４がコーヒー豆の粉砕を終了
して空転していると終了検知手段12が判断するものであ
る。このとき電流の測定は一例として0.5秒毎程度、所
定電流範囲はモーター４の電流値の５％程度、安定した
と考える回数は５回程度が適当である。

【００１８】図２はこの場合のモーター電流値の変化を
示すタイミングチャートであり、回転開始時はモーター
４を起動するための大きな電流を必要とし、その後Ｔ０
時点までは、コーヒー豆を粉砕するためその粉砕時の負
荷により電流値Ｉが絶えず変化している。Ｔ０時点で豆
の粉砕を終了するとモーター４が空転を始めるため電流
値Ｉが安定している。その後Ｔ１時点で所定回数の測定
を終えて、終了検知手段12によりコーヒー豆の粉砕を終
了したと判断する。

【００１９】コーヒー豆の粉砕を終了したと判断した後
は、前記終了検知手段12が切り替え手段13を制御し、該
切り替え手段13により粉砕制御手段10によるモーター４
への通電を停止させ、引き続いて切り替え手段13により
加熱制御手段11を動作させ加熱手段７のヒーター７bに
通電を切り替えて水管７a内の水を加熱し始める。水管
７aと水容器６の接続部には逆止弁７cが設けられてお
り、水管７a内で加熱された熱湯は、部分的に蒸発した
水蒸気の圧力によって水容器６内に逆流することなく水
管７aの逆止弁７cに接続されていない他端に押し上げら
れる。

【００２０】この水管７aの他端の開口部は豆容器２内
に向けられており、豆容器２内に残った粉砕されたコー
ヒー粉を洗い流しながら豆容器２の底部に設けられた穴
から濾過室５に供給される。濾過室５のフィルター５a
内のコーヒー粉に注がれた加熱された熱湯はコーヒー液
となり、濾過室５の底部に設けられた開口部より滴下
し、コーヒー容器８に収容される。

【００２１】次に、空転防止手段14について説明する。
モーター４に流れる電流を電流検知手段９によって一定
時間毎に測定し、空転防止手段14により、回転開始時の
モーター４の電流と所定時間モーター４が回転した後の
電流を比較し、その比が所定値以上であるときには、モ
ーター４に豆粉砕時の負荷がかからずモーター４が少な
い電流で空転していると判断し、空転防止手段14は粉砕
制御手段10を制御し、該粉砕制御手段10によりモーター
４の回転を停止させる。

【００２２】図３は豆を粉砕している場合と、豆がなく
空転している場合の電流の変化の差を示すタイミングチ
ャートであり、まず、図３の時間０点でモーター４の回
転開始時の電流を測定し、次に時間Ｔ２において、測定
した結果と比較する。つまり、時間０点において測定し
た電流Ｉ０はモーター４が回転を開始するときの電流で
あり負荷には関係なく個々のモーターにより一定である
ため、この電流Ｉ０に比べて豆がある場合(特性Ａ)の時
間Ｔ２後の電流Ｉ１は変化が小さく、豆なしの空転して
いる場合(特性Ｂ)の電流Ｉ２は大きく電流値が下がって
いる。この変化の大きさの差をみて豆があるか、空転し
ているかを判断しているものである。そして、空転して
いると判断した後は、空転防止手段14からの信号で粉砕
制御手段10を動作させモーター４の回転を停止してい
る。

【００２３】次に、コーヒー豆の量に基づく加熱制御に
ついて説明する。豆量測定手段15により、粉砕制御手段
10の動作によるコーヒー豆の粉砕を開始してから終了検
知手段12によるコーヒー豆の粉砕を停止するまでの時間
を測定する。このときこの粉砕に要する時間は豆の量に
比例して変化するためにこの時間を抽出すべき出来上が
りのコーヒー液の量と比例させて考えて、加熱制御手段
11の動作によりコーヒー液の抽出を開始してから、この
測定された時間に応じて決定した所定時間後に、加熱手
段７の逆止弁７cを強制的に閉鎖して水容器６から水管
７aへの水の供給を停止することによりコーヒー液の抽
出を停止させる。

【００２４】図４は、コーヒー３カップ分を抽出するこ
とが出来る量の豆を粉砕した場合のモーター４の電流の
変化と２カップ分の場合の変化の差を示すタイミングチ
ャートであり、２カップ分の豆の場合(特性Ｃ)では、モ
ーター４が回転を開始してから時間Ｔ３後に豆の粉砕を
終了しモーター４が空転を始めている。３カップ分の豆
の場合(特性Ｄ)では、時間Ｔ３より長い時間Ｔ４後に豆
の粉砕を終了している。この差を判断して、それぞれの
コーヒー豆の量に応じた水量でコーヒー液が抽出される
ように加熱制御手段11で加熱を開始してから所定時間後
に加熱手段７の逆止弁７cを閉鎖して水容器６から水管
７aに水が供給されるのを停止するものである。

【００２５】次に、コーヒー豆の種類に基づく加熱制御
について説明する。モーター４に流れる電流を電流検知
手段９によりモーター４の回転開始時の電流と所定時間
経過後の電流を比較している。このとき、コーヒー豆を
粉砕する際には粉砕している豆の硬さによってモーター
４への負荷が変わりモーター４に流れる電流が変化する
ため、その比に応じてコーヒー豆の種類を豆質測定手段
16により判断して、加熱制御手段11による加熱手段７の
動作時間を増減させるものである。

【００２６】ここで、浅くローストしたコーヒー豆は硬
いため、粉砕時にはモーター４に大きな負荷がかかって
電流が増加し、また粉砕の時間も長くかかる。一方、よ
くローストしたアイスコーヒー用等の豆は軟らかいため
に粉砕時にもモーター４に余り大きな負荷がかからず電
流も少ない。つまり硬い豆と同じ量の豆を粉砕する際に
も時間は短くてすむ。これを利用して、硬い豆と判断し
た際には、粉砕終了までの時間が長くても標準の豆を同
じ時間で粉砕終了した場合よりは抽出するコーヒー液の
量は少なくし、逆に軟らかい豆と判断した際には、粉砕
終了までの時間が短くても標準の豆を同じ時間で粉砕終
了した場合よりは抽出するコーヒー液の量を多くしてい
る。

【００２７】このときの電流の変化を図５のタイミング
チャートに示す。時間Ｔ５において、２カップの硬い豆
の場合(特性Ｅ)にはＩ３の電流が、３カップの軟らかい
豆の場合(特性Ｆ)にはＩ４の電流が流れている。この電
流値をモーター４の回転開始時の電流Ｉ０と比較するこ
とにより、豆質測定手段16は豆の硬さを判断している。

【００２８】そして同じ時間Ｔ６で豆の粉砕を終了して
いても、硬い豆は２カップ分の豆しかなく、軟らかい豆
は３カップ分の豆を粉砕していると判断できるものであ
り、その判断結果をもとにして、加熱手段７によるコー
ヒー液の抽出時間、つまりコーヒー液の抽出量を決定し
ている。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のコーヒー沸
かし器は、電流検知手段と終了検知手段を設けることに
より、コーヒー豆の粉砕を終了した時点で直ちにモータ
ーの回転を停止し、コーヒー液の抽出を開始することが
でき使い勝手が良い。

【００３０】また、豆質測定手段を設けることにより、
豆質や水量に注意を払わなくとも、コーヒー豆の質に合
わせた常に適切な水量でコーヒー液の抽出を行うことが
でき、使い勝手が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のコーヒー沸かし器の構成を
示すブロック図である。

【図２】豆を粉砕している場合のモーター電流値の変化
による粉砕終了検知のタイミングチャートである。

【図３】豆を粉砕している場合と、豆がなく空転してい
る場合のモーター電流の変化の差を示すタイミングチャ
ートである。

【図４】モーター電流値の変化による豆量測定のタイミ
ングチャートである。

【図５】モーター電流値の変化による豆質測定のタイミ
ングチャートである。

【図６】従来例のコーヒー沸かし器の構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】従来例のコーヒー沸かし器で豆の粉砕を終了せ
ずタイマーが終了した場合のタイミングチャートであ
る。

【図８】従来例のコーヒー沸かし器で硬い豆と軟らかい
豆を粉砕した場合のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…商用交流電源、 ２…豆容器、 ３…羽根、 ４…
モーター、 ５…濾過室、 ５a…フィルター、 ６…
水容器、 ７…加熱手段、 ７a…水管、 ７b…ヒータ
ー、 ７c…逆止弁、 ８…コーヒー容器、 ９…電流
検知手段、 10…粉砕制御手段、 11…加熱制御手段、
12…終了検知手段、 13…切り替え手段、 14…空転
防止手段、 15…豆量測定手段、 16…豆質測定手段、
17…タイマー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−220621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−110217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−102719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−19116（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47J 31/42 A47J 31/057

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コーヒー豆を粉砕する羽根を回転させる
   ためのモーターの回転を開始・停止する粉砕制御手段
   と、濾過室に収容された粉砕されたコーヒー豆に吐出し
   てコーヒー液を抽出する加熱手段と、この加熱手段の動
   作の開始・停止をする加熱制御手段と、前記モーターに
   より豆容器内に収容されたコーヒー豆を粉砕する際に前
   記モーターに通電される電流を所定時間毎に測定する電
   流検知手段と、この電流検知手段により所定時間毎に測
   定された電流値が、所定回数連続して前回の測定時より
   所定電流値の範囲以内で変化した場合に、前記粉砕制御
   手段による前記モーターの回転を停止させる終了検知手
   段と、この終了検知手段において前記モーターの回転を
   停止した後に、前記加熱制御手段を動作させて前記加熱
   手段によりコーヒー液の抽出を開始する切り替え手段
   と、前記電流検知手段による前記モーターの回転開始時
   の電流と所定時間経過後の電流を比較し、その比に応じ
   て豆の種類を判断し、前記加熱制御手段による前記加熱
   手段の動作時間を増減させる豆質測定手段とを備えたこ
   とを特徴とするコーヒー沸かし器。