JP2012152484A - 水蒸気凝縮器 - Google Patents

Abstract

【課題】水蒸気凝縮器内の屈曲した通路内には、凝縮した水が溜まりやすい。その状態で放置されると、水が腐ったりカビが発生したりし、非常に不衛生である。また、振動等の拍子に溜まった水が一気に排出されるとトレイがあふれることもある。
【解決手段】凝縮経路３３とは別に、空気用の通路３２を設け、空気用の通路３２は、少なくとも凝縮経路３３の屈曲部で、凝縮経路３３の流れ方向と垂直方向に設けた間隙２８、３０を介して連通することにより、空気が凝縮経路３３の屈曲部に送られるので、凝縮経路３３の屈曲部で水が滞留することがなく、水が腐ったり、カビが発生したりといった不衛生な状態となることがない。
【選択図】図４

Description

本発明は、コーヒーメーカーやエスプレッソマシンのように、水蒸気が発生する機器において、その発生した水蒸気の機外放出を少なくし、水として排出する水蒸気凝縮器に関するものである。

従来、高温圧力抽出を行うエスプレッソマシンにて、機体内で発生した不要な水蒸気を水に凝縮させて機外に排出するこの種の水蒸気凝縮器は、効率よく水蒸気を凝縮させるため機体内の抽出用の水と熱交換させることによって凝縮を促進させている（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の水蒸気凝縮器を示すものである。図３に示すように、水蒸気凝縮器２１と、分割面２と、水経路３と、凝縮経路３３とから構成される。

水蒸気凝縮器２１は、分割面２を有し、分割された間に、屈曲した水経路３及び屈曲した凝縮経路３３が配置されている。凝縮経路３３には、エスプレッソマシン内にて発生した余分な水蒸気が排出される。その時、水経路３には、飲料抽出の為の水が存在しており、水蒸気凝縮器２１内にて、熱交換が行われ、凝縮経路３３内の水蒸気が凝縮し、水となって排出されている。

欧州特許出願公開第１４１５５８０号明細書

しかしながら、前記従来の構成では、水蒸気凝縮器内の凝縮経路は、屈曲した経路となっているために、内側に凝縮した水がたまりやすい。凝縮経路の入口側は配管につながれており大気開放されていないので、凝縮した水が溜まり経路を塞いでしまうと、水が抜けなくなってしまう。その状態で放置されると、水が腐ったり、カビが発生したりと、非常に不衛生となるという課題を有していた。

また、溜まった水が振動等の拍子に一気に排出されると、トレイで排水を受けている場合、トレイの水が急に増えることになり、最悪、あふれることになる。さらに、腐った水、もしくは、カビを含んだ水がトレイに排出されることにもつながり、非常に不衛生であるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、内部に水が溜まり難い、簡単で衛生的な水蒸気凝縮器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の水蒸気凝縮器は、凝縮経路とは別に設けた空気用の通路は、少なくとも凝縮経路の屈曲部で、凝縮経路の流れ方向と垂直方向に設けた間隙を介して連通する構成としたものである。

これによって、大気と連通する空気用の通路と間隙を介して空気が凝縮経路の屈曲部に送られるので、凝縮経路の屈曲部で水が滞留することがなく、水が腐ったり、カビが発生
したりといった不衛生な状態となることがない。

本発明の水蒸気凝縮器は、内部に水が溜まり難い、簡単で衛生的な水蒸気凝縮器を提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるエスプレッソマシン本体の斜視図 本発明の実施の形態１におけるエスプレッソマシンの配管系統図 本発明の実施の形態１における水蒸気凝縮器の概観斜視図 本発明の実施の形態１における水蒸気凝縮器の側断面図 本発明の実施の形態１における水蒸気凝縮器の正断面図 従来の水蒸気凝縮器の概略斜視図

第１の発明は上部の水蒸気凝縮器入口から入った水蒸気を凝縮して下部の水蒸気凝縮器出口から排水する水蒸気凝縮器であって、前記水蒸気凝縮器入口と前記水蒸気凝縮器出口を通ずる凝縮経路とは別に、空気用の通路を設け、前記空気用の通路は、少なくとも前記凝縮経路の屈曲部で、前記凝縮経路の流れ方向と垂直方向に設けた間隙を介して連通することにより、大気と連通する空気用の通路と間隙を介して空気が凝縮経路の屈曲部に送られるので、凝縮経路の屈曲部で水が滞留することがなく、水が腐ったり、カビが発生したりといった不衛生な状態となることがない。

第２の発明は、特に、第１の発明の前記空気用の通路は、前記凝縮経路全体と間隙を介して連通することにより、凝縮経路の屈曲部で水がより滞留し難くなり、水が腐ったり、カビが発生したりといった不衛生な状態となることがない。また、構成も簡単な為、安価に精度よい構造にすることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の前記空気用の通路は、前記凝縮経路全体の外周部に隔壁を介して設けられたことにより、より空気が流通し易く、凝縮経路の屈曲部で水がより滞留し難くなり、水が腐ったり、カビが発生したりといった不衛生な状態となることがない。また、構成も簡単な為、安価に精度よい構造にすることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の前記凝縮経路の前記水蒸気凝縮器出口近傍に位置し、かつ、水が流れる面の下側に空気取り入れ孔を設けたことにより、水蒸気凝縮器の出口が、仮に結露水によって塞がった場合でも、大気の取り入れ口となるので、内部に水が溜まることが無く、水が腐ったり、カビが発生したりすることもない。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるエスプレッソマシン本体の斜視図、図２は、本発明の第１の実施の形態におけるエスプレッソマシンの配管系統図、図３は、本発明の第１の実施の形態における水蒸気凝縮器の概観斜視図、図４は、本発明の第１の実施の形態における水蒸気凝縮器の側断面図、図５は、本発明の第１の実施の形態における水蒸気凝縮器の正断面図を示すものである。

図１〜図２において、エスプレッソマシン５の構成について説明する。

エスプレッソマシン５の後方には、水タンク６が配置されている。水タンク６の水は、配管７、ポンプ８、更に配管９を介して、ボイラー１０に導かれる。ボイラー１０にて加熱された湯は、ポンプ８の動作により圧力弁１１より吐出され、吐出された湯は、エスプレッソホルダー１２内のエスプレッソ粉を通って抽出され、エスプレッソコーヒーとしてコップ１３に注がれる。

また、カプチーノやカフェラテ等に用いる泡立てミルクを作る際には、水蒸気吐出口１４に、ミルクの入ったミルク泡立て用のアタッチメント（図示せず）をセットする。その後、ボイラー１０を、水蒸気を発生させる温度に設定した状態で、スチームレバー１５を開けることにより、配管１６、配管１７、配管１８を介して、水蒸気吐出口１４から水蒸気が吐出される。これにより、ミルク泡立て用アタッチメント（図示せず）に水蒸気が送られて、ミルクを泡立てる。

次に、図２〜図３において、水蒸気凝縮器２１の構成について説明する。

ミルク泡立て時に水蒸気発生経路となる配管１６から、別経路で分岐した配管１９には、電磁弁２０が接続され、更に配管２２によって、水蒸気凝縮器２１と接続される。

水蒸気凝縮器２１の上部の水蒸気凝縮器入口２３から入った水蒸気は、凝縮経路３３を通過する間に冷却され、凝縮して水となって下方に流れて行き、水蒸気凝縮器出口２４から水となり排出される。水蒸気凝縮器出口２４の下部には、排水トレイ２５が配置されている。水蒸気排出の動作については、詳細を後述する。

更に、図３〜図５において、水蒸気凝縮器２１の構成について詳述する。

水蒸気凝縮器２１は、水蒸気凝縮器出口２４を除き外壁２６にて囲まれているが、外壁２６の内側に、下方が開いて３方を取り囲むように周囲リブ２７が設けられている。周囲リブ２７の内側には、傾斜状となり下端が周囲リブ２７との間隙２８を確保している傾斜リブ２９が複数配置されている。この傾斜リブ２９と周囲リブ２７との間隙２８が、凝縮経路３３の屈曲部となる。

周囲リブ２７は、外壁２６と厚み方向でわずかに間隙３０を設けている。

また、下方の傾斜リブ２９ａの下側で周囲リブ２７との間に空気取入れ孔３１が設けられている。外壁２６と周囲リブ２７の間が通路３２であり、複数の傾斜リブ２９と周囲リブ２７の間が凝縮経路３３である。

以上のように構成されたエスプレッソマシン５にて、水蒸気排出の動作について説明する。

ポンプ８によってボイラー１０内に水が満たされた状態でボイラー１０は加熱され、水蒸気を発生させる。しかし、ボイラー１０の温度上昇に伴い圧力も上昇し、圧力弁１１の逆止圧を超えてしまうと、湯や水蒸気が圧力弁１１から漏れてしまうので、電磁弁２０を開けて圧力を逃している。

その際、ボイラー１０は高温状態であるので、圧力を逃す為に電磁弁２０を開けると、水蒸気が電磁弁２０から排出されることになる。エスプレッソ抽出時やミルク泡立て時などの状態にかかわらず、ボイラー１０内の圧力を適正に保つ為に、随時電磁弁２０を開けて、圧力を逃がしている。

その際に発生する水蒸気を、水蒸気凝縮器２１にて、凝縮させることにより、水蒸気をそのまま機外に排出するのではなく、排水トレイ２５に水として、排水している。

水蒸気凝縮器２１の動作について、図３から図５にて、詳しく説明する。

水蒸気凝縮器入口２３から入った水蒸気は、水蒸気凝縮器２１内部に入ると急速に体積が膨張するので、その膨張により温度が低下する。そして、傾斜リブ２９にて仕切られ屈曲された空間が凝縮経路３３となり、そこを進むうちに更に温度が低下し、凝縮して水となる。そして、傾斜リブ２９に沿って下方に流れて行き、水蒸気凝縮器出口２４から、排水されていく。

凝縮した水の量が多いときなど、溜まった水が凝縮経路３３の屈曲部である間隙２８を一時的に塞いでしまうことがあるが、その場合でも空気（大気）が水蒸気凝縮器出口２４から入り、外壁２６と周囲リブ２７の通路３２が空気通路となり、間隙３０を通り、間隙２８を介して凝縮経路３３の屈曲部に送られるので、水が滞留することはない。

水蒸気凝縮器入口２３から入った水蒸気が、直接、間隙３０を経由して周囲リブ２７の外側の通路３２に出ても、間隙３０は、わずかな距離であるので、水蒸気の量が少なく、すぐに凝縮し水となって流れ、水蒸気がそのまま水蒸気凝縮器２１から出ることはない。また、間隙３０に凝縮した水が付着することがあるが、水蒸気が流入している動きがある中で、全周すべてを塞ぐことはなく、いずれかの場所から空気が流入する。

更に、水蒸気凝縮器出口２４を溜まった水が塞いでしまうことも考えられるが、空気取入れ孔３１から、空気が流入するので、水が滞留することがない。空気取入れ孔３１は、水蒸気凝縮器入口２３との距離が遠いので、入ってきた水蒸気が、凝縮されずに水蒸気のまま空気取入れ孔３１から出ることもない。さらに、空気取入れ孔３１は、水が流れる傾斜リブ２９の下側にあるので、空気取入れ孔３１から水が流れ出すことはない。

以上のように、本実施の形態においては、水蒸気凝縮器２１内に入った水蒸気の流れる凝縮経路３３とは別に、外周部に空気用の通路３２を設け、かつ、凝縮経路３３と外周空気用の通路３２の間の壁面はわずかに隙間をあけたものである。

これによって、外周部通路が空気用の通路となり、空気が送られるので内部に水が溜まることが無く、よって、水が腐ったり、カビが発生したりすることもない。また、水蒸気の流れる凝縮経路と外周の空気用の通路の間の壁面はわずかな隙間なので、水蒸気がそのまま漏れ、水蒸気凝縮器から出て行くことはない。

更に、本実施の形態においては、凝縮経路の下方に位置し、かつ、水が流れる面の下側に空気取り入れ孔を設けたものである。

これによって、水蒸気凝縮器の出口が、仮に凝縮した水によって塞がった場合でも、大気の取り入れ口となるので、内部に水が溜まることが無く、水が腐ったり、カビが発生したりすることもない。また水蒸気凝縮器入口と空気取入れ孔との距離が遠く、入ってきた水蒸気が空気取入れ孔に来るまでの間で凝縮されてしまうので、水蒸気がそのまま漏れ、水蒸気凝縮器から出て行くことはない。

以上のように、本発明にかかる水蒸気凝縮器は、内部に水が溜まり難い、簡単で衛生的な水蒸気凝縮器の提供が可能となるので、水蒸気が発生する様々な調理用熱機器等の用途にも適用できる。

２ 分割面
３ 水経路
５ エスプレッソマシン
６ 水タンク
７、９、１６、１７、１８、１９、２２ 配管
８ ポンプ
１０ ボイラー
１１ 圧力弁
１２ エスプレッソホルダー
１３ コップ
１４ 水蒸気吐出口
１５ スチームレバー
２０ 電磁弁
２１ 水蒸気凝縮器
２３ 水蒸気凝縮器入口
２４ 水蒸気凝縮器出口
２５ 排水トレイ
２６ 外壁
２７ 周囲リブ
２８、３０ 間隙
２９、２９ａ 傾斜リブ
３１ 空気取入れ孔
３２ 通路
３３ 凝縮経路

Claims (4)

1. 上部の水蒸気凝縮器入口から入った水蒸気を凝縮して下部の水蒸気凝縮器出口から排水する水蒸気凝縮器であって、前記水蒸気凝縮器入口と前記水蒸気凝縮器出口を通ずる凝縮経路とは別に、空気用の通路を設け、前記空気用の通路は、少なくとも前記凝縮経路の屈曲部で、前記凝縮経路の流れ方向と垂直方向に設けた間隙を介して連通することを特徴とする水蒸気凝縮器。
2. 前記空気用の通路は、前記凝縮経路全体と間隙を介して連通することを特徴とする請求項１に記載の水蒸気凝縮器。
3. 前記空気用の通路は、前記凝縮経路全体の外周部に隔壁を介して設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の水蒸気凝縮器。
4. 前記凝縮経路の前記水蒸気凝縮器出口近傍に位置し、かつ、水が流れる面の下側に空気取り入れ孔を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水蒸気凝縮器。