JP2759558B2 - 改良された水温制御システムを有する沸騰水ディスペンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は一般的には熱水分配装置に関し、そしてよ
り特徴的には大量の、沸点にある水を分配できる沸騰水
ディスペンサに関する。

従来の技術 本発明と（米国特許庁に）同時係属する出願人John
T.Kneplerによる1989年９月15日に出願されたSerial N
o.07/407,811号に於いて詳細に論じられるように、レス
トランや他の商業調理店に於いては、各種の調理目的、
例えばパスタ、ポテト、肉汁、スープ及び類似の料理の
準備のために、また同様に各種の清掃目的のために、熱
水源を有することがしばしば望まれている。これら及び
他の目的用の熱水を供給するために、熱水ディスペンサ
の使用が増加するに至った。典型的にはこれらのユニッ
トは熱水リザーバーを有し、該リザーバー内で水が電気
抵抗ヒーターエレメントによって加熱される。ヒーター
エレメントに流す電流は、典型的にはリザーバー内の温
度感知エレメントに対応する各種の手段、例えばサーミ
スターの如きものによって予め定められた分配温度にな
るように制御される。一般的問題点と該問題点を解決す
る装置の詳しい開示については上述の同時係属出願に参
照される。上述のKneplerの出願は実質的に沸騰温度の
水を分配する装置を開示する。

解決しようとする問題点 本発明は沸騰水ディスペンサ内にセンサを取り付ける
特別な構成を企図しており、該ディスペンサ内では、リ
ザーバー内での水の沸騰により生ずる水蒸気の有無によ
って温度制御が行なわれ、該センサが、ヒーターへ適用
供給するエネルギー制御用に利用される信号を発する。
従って、本発明の一般的目的は新規なセンサー取付け構
成を提供することであって、該構成によってリザーバー
からベントする水蒸気の有無を感知できるようなセンサ
の位置決めを容易にすることである。本発明の更に特別
な目的なシンプルで経済的構造のセンサ取付けを提供す
ることであり、該取付けはセンサと上述タイプの沸騰水
ディスペンサ内の水蒸気ベントとで容易に組み立てるこ
とができる。本発明の他の特別な目的は上述タイプの新
規なセンサ取付けを提供することであり、該取付けは該
センサを水リザーバーから断熱し、ベントする水蒸気が
無い時に周囲空気が該センサに自由に接近することを許
容する。

問題を解決するための手段 本発明はセンサアセンブリあるいは該アセンブリの沸
騰水分配装置への取付けに関し、該分配装置は熱水リザ
ーバーと、ヒーター手段と、温度調整手段とを含み、該
温度調整手段はヒーターの作動を制御するためにリザー
バー内の水の沸騰発生に感応する。該取付けアセンブリ
は多くの部品を含み、それら部品はプラスチックの如き
低い熱伝導性を有する材料から成形され、かつそれら部
品はサーミスターの如きセンサと容易に組み立てられる
ように取り付けられ、該センサを支持するためにリザー
バーと断熱されている。該取付け部品はセンサへ向かっ
た水蒸気が周囲空気へ自由に通過が許容されるように形
成されている。新規と信じられる本発明の特徴は本願特
許請求の範囲に特に明記される。本発明、及び本発明の
他の目的、利点は添付図面に関連した以下の記載を参照
することにより最も良く理解されるであろう、各図面に
おいて各部品に該当参照番号が付されている。

実施例 図面を参照すると、特に第１〜３図に於いて、本発明
に従って構成されたセンサアセンブリ50を組み込んだ沸
騰水ディスペンサ10の一具体例を図示されている。この
ディスペンサ10は上述の同時係属出願の目的・内容を有
し、そして該ディスペンサ10はステンレススチールある
いは他の好適な材料で形成される外側ハウジング11を含
むことが示されている。保守調整及び補給のためハウジ
ング内部へ近づけるように取外可能カバー12が該ハウジ
ングの頂部に設けられている。取外可能カバー13（第２
図及び第３図）が同一の目的でハウジング11の底部に設
けられている。複数の小ねじ14を、該取外可能頂部カバ
ー12を定位置に固定するために施用してもよい。後部パ
ネル15（第２図）を該ハウジングの後部を包むべく設け
てもよい。概して、該ハウジング11は好ましくは直立し
た形態で、かつ、垂直に延びた前部、左側面、右側面の
各パネル16,17,18を含む。該ハウジング11の前部パネル
16には好ましくは、ユーザーに作動される放水口手段が
通常の受口アセンブリ20の形態で設けられ、該受口から
水がユーザーによって放水される。一ヶのレディライト
21が好ましくは受口20にきわめて近接して設けられ、そ
れによってユーザーに該受口から流れている水が満足で
きる作動温度（operating temperatures）の範囲内にあ
ることを示す。作動電力は通常の電気ケーブル22によっ
て該沸騰水ディスペンサに供給され、該ケーブル22はデ
ィスペンサの後部パネルから延びており、３つのコネク
ター23、24及び25で終端し、各々ラインL₁、L₂及びアー
スをつなぐ。第２図を参照すると、ハウジング11内に沸
騰水ディスペンサ10が熱水リザーバー30を含んで示され
ており、該リザーバー30は縦長でほぼ方形のタンクを包
含し、該タンクはハウジング内の支持ブラケット31上に
直立した位置に取付けられている。隔離材料32の層が熱
水リザーバーのほぼ中心部のまわりに設けられており、
それによって該リザーバー内に含まれる相当量の水33と
の間でかなりの断熱をもたらす。該沸騰水リザーバー30
は好ましくはステンレススチールで形成され、かつ取外
可能頂部プレート34を含み該プレート34はその開口頂部
端がガスケット35と複数の小ねじ36によって締め付けら
れている。ガスケット35は頂部プレート34とリザーバー
30の側壁との間に液体に対するシールを形成する。受口
20がハウジング11の前部パネル16及びリザーバー30の側
壁を通って延伸しており、そのために熱水放水口40がハ
ウジング30の頂部端と底部端の中間の位置に設けられ
る。沸騰水がリザーバー30から注ぎ出されるのはこの位
置である。未加熱水をリザーバー30内へ提供するため
に、該リザーバーに内側導管41が設けられ、該導管41は
カバープレート34から下方にリザーバーの底部まで延
び、そこで該導管は終端し、リザーバー底部の吸水ゾー
ンに近接した吸水口42を提供している。外部水源からの
未加熱水はインライン導管43を通って導管41へ導入さ
れ、該インライン導管43は電磁作動流入コントロールバ
ルブ44と、インライン流入レギュレーター45を含む。リ
ザーバー30がいかなる理由にせよ過剰に充たされる事態
になれば、リザーバーの頂部端にあるベント口46が、水
をリザーバーからベント導管47を通って過剰流安全スイ
ッチアセンブリ48まで逃すことを許容する。スイッチア
センブリ48は、リザーバー30の後部壁に取り付けられた
円筒状リザーバーあるいは容器49を含む。リザーバー30
からベント導管を通って過剰に流れた水は、該円筒状リ
ザーバー（49）内へ放出される。過剰に流れた水が該リ
ザーバー（49）内に集められると、リザーバー30内への
流水を終わらせるべくフロート作動スイッチが開放され
る。リザーバー30内での水の沸騰開始を検知するため
に、本発明に従って構成された水蒸気検知器アセンブリ
50が導管47の末端、過剰流スイッチアセンブリ48の集水
リザーバーあるいは容器49の上部、に設けられる。この
具体例において、過剰流水管あるいは導管はまた水蒸気
をリザーバーの内部から隔離する手段としても機能す
る。第６、７、９及び10図に見られるように、このアセ
ンブリは位置決め部材51を含み、該部材51は高温プラス
チックあるいは比較的低伝熱性の他の材料から形成さ
れ、該部材51は温度感知エレメント52、好ましくはサー
ミスターを、リザーバーから導管47を通って排出された
水蒸気の流出通路に位置付けるべく、チューブあるいは
導管47上に設けられる。このようにして該サーミスター
52は水蒸気に伴ういかなる温度上昇にも速やかに感応す
る一方で、リザーバーの温度には比較的影響を受けない
ように保たれる。経時後の汚染からサーミスターを保護
するために、サーミスターを覆ってスリーブ53を設けて
もよい。通常作動中、リザーバー30内の水33の高さは、
感知測定子アセンブリ57によって予め定められた最大高
さに維持され、該アセンブリ57は下方に頂部プレート34
を通って水面にまで延びている。該測定子アセンブリ57
は、リザーバー30の後部壁上に取り付けられたコントロ
ールモジュール70内の水レベルコントロール回路に連結
されている。リザーバー30内の水33は、通常の金属被覆
タイプの電気抵抗加熱エレメント71によって予め定めら
れた分配温度にまで熱せられる。第２図及び第４図に示
されるように、この加熱エレメント71は頂部プレート34
から下方へリザーバー内へと延び、該リザーバーの底部
端においてほぼＬ字形状に曲げられており、それによっ
て吸入口42を通ってリザーバーに入った水を更に加熱す
る。加熱アセンブリ（71,72）は通常の手段によって頂
部プレート34に取り付けられ、かつ該アセンブリは電流
源に電気的接続をもたらす通常の電気コネクターアセン
ブリ72を含む。温度コントロールは選択的に電流パルス
を加熱エレメントに流すことによって達成される。リザ
ーバー内の水温は温度感知測定子アセンブリ73によって
感知され、該アセンブリ73は頂部プレート34から放水口
40に隣接した位置にまで延びている。米国特許4,531,04
6号に記載の方法では、サーミスター74あるいは他の好
適な温度感知構成が、ステンレススチール、鋼あるいは
他の材料の伝熱性管内の、感知箇所に設けられ、かつ該
温度感知構成が該管と頂部プレート34を通って上側に伸
びる電気コンダクターによってコントロールモジュール
70に連結される。特に第９図及び第10図を参照して、位
置決め部材51が２対のクランプ部材100、102及び104、1
06とから組み立てられているのがわかる。該部材100と1
02は互いに同一性があり、そして各々、方形のフレーム
を含み、該フレームは間を空けて離れた側部108、110及
び端部112、114を有する。該側部108は（互いに）相補
的な半円シート部109を含み、該シート部109は第９図に
示すように該部品109が組み立てられた時にチューブ47
を締め付けるように適合される。該クランプ部材100及
び102は孔120及び122を通って延びるボルト116及び118
と相補のナット124及び126によってチューブ47のまわり
に固定される。好ましくはセットねじ128がチューブあ
るいは導管47とのクランプ係合のために部材100内の孔1
30を通してねじ止めされる。該部材100に十分な強度と
剛性を与えるために、一体ウエブ部132が外側サイド110
と湾曲シート109との間に設けられる。注目されること
は部材100及び102のウエブ部132に加え側端部108、11
0、112及び114とで該部材間に大きな開口134及び136を
画定することである。これらの開口はセンサ52周囲の空
気の実質的に自由な流れを提供し、かつ該センサ付近か
ら水蒸気を逃すことを容易にする。このことは、リザー
バー内でのより正確な水温調整を得るために、水蒸気の
流れが止まった時におけるセンサの急速な冷却を促進す
る。クランプ部材104及び106もまた好ましくは互いに同
一性があり、かつ部材100及び102と同様なプラスチック
材料から成形される。かくして該アセンブリは４つのプ
ラスチック部品の組合せであるにもかかわらず、異なる
のは２つの部品だけであり、そのことが製造コストを最
小限にする。部材104及び106は対向する面あるいは表面
142において相補的溝あるいはシート138及び140を有
し、それらはサーミスター52の両端のリードワイヤー14
4及び146を受け入れ、クランプ様に締め付ける。開口14
7がクランプ部材あるいはブロック104及び106内に形成
され、それによって材料を少なくし、アセンブリまわり
の及びアセンブリを通過する周囲の空気の自由な流れを
促進する。ボルト148及び150と相補ナット152及び154が
ブロック104及び106に相互固定をもたらしそしてクラン
プ部材102の下側にまで固定するために施用される。ボ
ルト148及び150が部材102のボス160及び162内の孔156及
び158と、ブロック104及び106内の直線状にそろった孔1
64及び166とを通って延びるように取り付けられる。リ
ードワイヤー144及び146はサーミスターのボデーをエア
ー中の所望位置に自由に支持できるだけの十分な強度及
び剛性を有する。第６図及び第７図に示されるように、
該サーミスターはベント管あるいは導管47の排気口に直
に沿って設けられており、それによって該ベント管から
のいかなる水蒸気の流れからもすぐにインパクトを受け
るようになっている。同時にサーミスターのボデーはリ
ザーバーと管47から断熱されており、それによって該サ
ーミスターは水蒸気のみによって効果的に加熱され、か
つその後迅速な感応を促進するために周囲の空気によっ
て効果的に冷却され、かくしてより正確にヒーターエレ
メントと周期的に連携し、無駄に沸騰させることなく水
を実質的に沸点温度に正確に維持する。上述したように
サーミスターはプラスチックスリーブ53のカプセルに入
れられている。このスリーブまたはワイヤーリード144
及び146を少なくとも168及び170地点まで覆い、該地点
でこれら非絶縁リードが、制御回路の一部を形成す絶縁
ワイヤ172及び174へ連結されている。該プラスチックス
リーブは電気絶縁性を有する材料から作られ、それによ
って、通常絶縁されていないサーミスターリード144及
び146に効果的絶縁をもたらす。同時に該スリーブ53は
十分に伝熱性を有し、そのため水蒸気の存在、不存在に
応じて所望の急速な加熱及び冷却を許容する。該スリー
ブ53は薄肉のチューブから形成され該チューブはサーミ
スターボデー52及びワイヤーリード144と146を覆って熱
収縮され、それによって部品間の熱伝達を促進する。該
スリーブの肉厚は断熱と吸熱源（heat sink）としての
スリーブの機能を最小限にするため約.020インチである
ことが好ましい。スリーブのプラスチック材料はまた、
繰り返される高温と低温のサイクルにも割れることなく
抵抗する特徴を有し、浸水に対しても良好な抵抗を有す
る。これらの特徴を有する各種のプラスチック材料が使
用されてよいが、好ましい材料は現在FIT−221の名称で
販売されている熱収縮性で、発光性で可撓性のポリオレ
フィンチユーブである。クランプ部材あるいはブロック
とサーミスターとが組み立てられた時、リード144及び1
46および／あるいはワイヤー172及び174は引張リリーフ
器具あるいはロック176内で交叉し、該器具176は部材10
2内の孔130内にねじ178によってねじ止めされ部材102に
固定される。上述ヒーター制御システムは水の純度や水
位によって起こり得る沸点の変化に影響を受けない。唯
一要求されることはセンサまわりの周囲空気と水の沸点
との間にわずかな差異が存在することである。本発明の
特徴的具体例が示され記述されて来たが、その範囲内
で、その広範な本発明から離れることなく変更及び改良
ができるであろう。従って特許請求の範囲における目的
は本発明の精神と範囲内における全ての上記変更及び改
良をカバーすることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成されたセンサアセンブリ
を含む沸騰水ディスペンサの斜視図であり； 第２図は、第１図の線２−２に沿った拡大横断面図であ
り、沸騰水ディスペンサの主要な構成を示すため部分的
に破断してあり； 第３図は、第２図の線３−３に沿った、沸騰水ディスペ
ンサの後部断面図であり； 第４図は、沸騰水ディスペンサ内で使用されるリザーバ
ーカバー半完成品の斜視図であり、 第５図は、第２図の線５−５に沿った、沸騰水ディスペ
ンサの頂部断面図であり； 第６図は、第５図の線６−６に沿った、本発明に組み込
まれる水蒸気検査機あるいはセンサアセンブリの拡大断
面図であり； 第７図は、第６図の線７−７に沿った、水蒸気検査器の
断面図であり； 第８図は、第２図の線８−８に沿った、沸騰水ディスペ
ンサの底部断面図であり； 第９図は、沸騰水ディスペンサに使用されるベント管あ
るいはコンダクト上に取り付けられた、センサ取付アセ
ンブリを示す斜視図であり；そして 第10図は、水蒸気検査機あるいはセンサ取付アセンブリ
の分解斜視図である。

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体沸騰装置のためのセンサアセンブリに
   おいて、 該液体沸騰装置が、液体リザーバーと、前記リザーバー
   用ヒーターと、該リザーバー内で加熱される液体用セン
   サに感応できる制御手段と、該リザーバー内で発生した
   水蒸気用のベント開口とを有し、 上記センサアセンブリが、取付手段と、温度感応ボデー
   を有するセンサとを含み、 上記取付手段が上記ボデーを、上記ベント開口から流れ
   る水蒸気に晒すために支持し、かつ上記取付手段が上記
   リザーバーから上記ボデーを断熱すること を特徴とするセンサアセンブリ。
2. 【請求項２】上記取付手段が、上記ベント開口を提供す
   る装置のベント管を締め付けるための一対の部材と、上
   記部材を上記管上に取外可能にクランプする手段と、上
   記ベント管を締め付けるための部材の一つに固定された
   一対のクランプ部材とを含み、上記センサをクランプ様
   に上記ベント開口と一直線状に保持することを特徴とす
   るセンサアセンブリ。
3. 【請求項３】上記センサがサーミスターを含み、該サー
   ミスターが上記温度感応ボデーを有し、かつその両端か
   ら延びる電気リードを有し、前記リードが上記クランプ
   部材間にクランプされていることを特徴とする請求項２
   に記載のセンサアセンブリ。
4. 【請求項４】上記取付手段が孔手段を有し、該孔手段が
   その孔を通して、該取付手段を通り上記温度感応ボデー
   まわりの周囲空気の流れを許容することを特徴とする請
   求項１に記載のセンサアセンブリ。
5. 【請求項５】液体リザーバーと、前記リザーバー内での
   液体の沸騰によって発生した水蒸気用のベント開口を有
   するベント管とを有する液体沸騰装置用センサアセンブ
   リにおいて、 上記センサアセンブリが上記ベント管上に支持された断
   熱材料の取付手段を含み、 センサが、上記取付手段によって上記ベント開口と一直
   線状に支持された温度感応ボデーを有し、かつ該センサ
   はリザーバー内の液体の加熱を制御する手段と連結可能
   であり、上記センサまわりの上記空気が上記ベント開口
   から発する水蒸気の無い時に該センサを冷却すること を特徴とするセンサアセンブリ。
6. 【請求項６】上記センサが、上記温度感応ボデー及びそ
   の両端部から延びる電気リードを有するサーミスター、
   並びに上記サーミスターボデーと上記電気リードを取り
   囲む電気絶縁薄肉チューブとを有し、上記チューブは伝
   熱性であり、該チューブによって上記ベント開口から発
   せられる水蒸気によるサーミスターボデーの迅速な加熱
   と、水蒸気の無いときの周囲空気によるサーミスターボ
   デーの迅速な冷却とを促進することを特徴とする請求項
   ５に記載のセンサアセンブリ。
7. 【請求項７】連結部において上記リードと連結された電
   線、及び上記取付手段に固定され且つ上記連結部上での
   張りを防止するため上記電線と係合する引張リリーフ手
   段を含むことを特徴とする請求項６に記載のセンサアセ
   ンブリ。
8. 【請求項８】液体沸騰装置のためのセンサアセンブリに
   おいて、 該液体沸騰装置は液体リザーバーを有し、かつ該リザー
   バー内で該リザーバー内の液体の沸騰に際し発生する水
   蒸気用のベント開口を備えたベント管を有し、 上記センサアセンブリは、上記ベント開口に隣接した上
   記ベント管を締め付ける一対の取付部材と、前記一対の
   取付部材を上記ベント管へ取外可能にクランプする手段
   と、ともに取外可能にクランプされ上記取付部材の一つ
   に固定された一対のクランプ部材とを含み、 センサが温度感応サーミスターボデーと、その両端から
   延び且つ上記クランプ部材間に固定された電気リードと
   を含み、上記サーミスターボデーが上記ベント開口と実
   質的に一直線状に支持されていること を特徴とするセンサアセンブリ。
9. 【請求項９】上記ベント管を締め付ける一対の取付部材
   が互いに同一であり、上記クランプ部材が互いに同一で
   あることを特徴とする請求項８に記載のセンサアセンブ
   リ。
10. 【請求項１０】上記ベント管を締め付ける一対の取付部
    材が開口を有し、周囲空気が該開口を通って上記センサ
    の周りに流れるのを容易にすることを特徴とする請求項
    ９に記載のセンサアセンブリ。
11. 【請求項１１】上記サーミスターボデーが電気絶縁性の
    伝熱チユーブ内に納められていることを特徴とする請求
    項８に記載のセンサアセンブリ。
12. 【請求項１２】上記伝熱チユーブが約0.020インチの壁
    厚を有するポリオレフインチユーブからなることを特徴
    とする請求項11に記載のセンサアセンブリ。
13. 【請求項１３】水リザーバー、リザーバー中の水を加熱
    するための該リザーバーと関連したヒーター手段、該水
    が沸騰温度にある時に発生した水蒸気を分離しそして水
    蒸気を周囲大気に吐出する分離手段、および制御手段を
    含む実質的に沸騰温度の熱水のディスペンサにおいて、 該リザーバー中の水を実質的に沸騰温度に維持するよう
    該ヒーター手段を操作するために、水蒸気の有無に感応
    するセンサが該分離手段の吐出点に配置され、リザーバ
    ーの温度がセンサに影響するのを防ぐために該センサは
    該分離手段により該リザーバーから断熱されていること を特徴とするディスペンサ。