JP3173579B2 - 電気湯沸かし器の流出調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として一般家庭ま
たは事務所等で使用される電気湯沸かし器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流出調整装置は図７に示
すようであった。図７は電気湯沸かし器の全体断面図で
ある。１は容器であり、２は電動式の遠心ポンプであ
る。３は一端を遠心ポンプ２に連通し、他端をセラミッ
クス等で逆円錐型に形成された転倒流出防止弁４を収納
する収納部５に連通している導水管である。６は収納部
５上方に設けた円形のシール部である。７は一端をシー
ル部６に連通し他端を外方に開口した流出管であり、略
Ｌ字形状を成し、その屈曲部８がもっとも高い位置にあ
る。シール部６と屈曲部８の間は傾斜部９を形成し、途
中で流出管７と収納部５が水密的に接続されている。

【０００３】以上のように構成された流出調整装置にお
いて、容器１内の湯は遠心ポンプ２で送出され、導水管
３を介して収納部５に流入する。通常は転倒流出防止弁
４を迂回してシール部６から傾斜部９まで上昇してく
る。遠心ポンプ２の送出力に押されて屈曲部８を乗り越
えた湯は流出管７から流出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、収納部５からシール部６、傾斜
部９、屈曲部８と順次遠心ポンプ２の送出力を維持して
いるので、流出管７から整流されて流出することなく、
また、流出量を調整する機能を有するものは、流出量が
多い時は屈曲部部８を越えてもまだ勢いがあり、流出管
７内壁の容器１と反対側から流出する。一方、流出量が
少ない時は屈曲部８を乗り越えると比較的勢いが弱いの
で流出管７内壁の容器１側を伝わって流出する。つま
り、流出量が一定の場合は勢いよく流出し、また流出量
の変化により、湯の流出する方向や位置が変化して一定
せず、湯を受け止める場合に注意しなければいけないと
いった問題があった。また。収納部５から流出管７に至
る流路の設計において、湯流れを整流させるための形状
的な制約があった。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、液体を収納する容器と、容器内の液体を送出する液
送装置と、水平方向に設けた略ドーナツ状の回転流路
と、前記回転流路の外周に接線方向に開口する流入口
と、回転流路の内側壁を成しかつ中心上方に伸設した円
筒状の制限壁と、前記制限壁から下方に伸設した流出口
と、前記容器と流入口とを連通する導水管とで構成し
て、流出量が変化しても一定の整流性を維持し一定の方
向に流出させることができ、さらに整流に関わる設計上
の制約を低減することができる流出調整装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【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、液体を収納する容器と、容器内の液体を
送出する液送装置と、水平方向に設けた略ドーナツ状の
回転流路と、前記回転流路の外周に接線方向に開口する
流入口と、回転流路の内側壁を成しかつ中心上方に伸設
した円筒状の制限壁と、前記制限壁から下方に伸設した
流出口と、前記容器と流入口とを連通する導水管とで構
成した電気湯沸かし器の流出調整装置とする。

【０００７】これにより、流出量の多少によらず常に整
流された液体の流出を得ることができるとともに、設計
上の流路の構成や形状の制約を著しく低減することがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、液体を収納する容器と、容器内の液体を送出する液
送装置と、水平方向に設けた略ドーナツ状の回転流路
と、前記回転流路の外周に接線方向に開口する流入口
と、回転流路の内側壁を成しかつ中心上方に伸設した円
筒状の制限壁と、前記制限壁から下方に伸設した流出口
と、前記容器と流入口とを連通する導水管とで構成した
ものであり、流出量が変化しても一定の整流性を維持し
一定の方向に流出させることができるとともに、整流に
関わる設計上の制約を低減することができるという作用
を有する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、制限壁の上端の
一部に凹部を形成した構成としたものであり、常に優先
的に凹部から流出させることができるという作用を有す
るものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、回転流路を傾斜
させ、流入口が最下部に位置する構成としたものであ
り、流出終了時に仕切部を越えなかった液体は、速やか
に流入口を介して導水管に逆流させることができるとい
う作用を有するものである。

【００１１】請求項４に記載の発明は、回転流路および
流出口の断面積を流入口の断面積より大きく構成したも
のであり、流入速度より遙かに遅い速度で液体を流出さ
せることができるという作用を有するものである。

【００１２】請求項５に記載の発明は、回転流路の断面
で外側壁と底面との間を滑らかな連続曲面で構成し、こ
の連続曲面に流入口を回転流路の接線方向に連通した構
成としたものであり、回転流路内の残液を少なくし速や
かに容器内へ逆流するとともに、回転流路内の液流がよ
り円滑で乱流が発生しないという作用を有するものであ
る。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明の第１の実施例について、図
１から図３に基づいて説明する。

【００１４】２１はステンレス鋼で形成され上方を開口
した容器であり、２２は液送装置である電動式の遠心ポ
ンプである。２３は一端を遠心ポンプ２２に連通し、他
端をセラミックス等で逆円錐型に形成された転倒流出防
止弁２４を収納する収納部２５に連通している導水管で
ある。２６は収納部２５上方に設けた円形のシール部で
ある。２７は円筒状の外側壁２８と外側壁２８と略同心
円で上方を開口した円筒状の内側壁２９と底面３０と天
面３１とで形成された略ドーナツ状の回転流路であり、
内側壁２９は制限壁３２を形成している。制限壁３２は
上方を開口するとともに下方を流出口３３に連通してあ
り、流出口３３は本体３４外方に開口している。３５は
回転流路２７下方に外側壁２８に対して接線方向に一端
を連通させて設けた流入口であり、他端は収納部２５の
シール部２６に連通している。通常は転倒流出防止弁２
４を迂回してシール部２６から流入口３５に流入する。

【００１５】ここで具体的な数字を示す。まず、回転流
路２７の外側壁２８の内径は４０ｍｍで高さは２０ｍｍ
である。円形の流入口３５の直径は６ｍｍである。制限
壁３２内側の直径は１４ｍｍで高さは９ｍｍである。流
出口３３の長さは１５ｍｍである。流入口３５の断面積
に対して回転流路２７の断面積は約８倍であり、流出口
の断面積は約５倍である。遠心ポンプ２２の送出する湯
量は、毎秒約５０ｍＬである。

【００１６】上記構成において、容器２１内の湯は遠心
ポンプ２２で送出され、導水管２３を介して収納部２５
に流入する。通常は、転倒流出防止弁２４を迂回してシ
ール部２６から流入する。このとき、湯は遠心ポンプ２
２の送出力に押されて、流入口３５から回転流路２７の
接線方向から流入する。遠心ポンプ２２の送水力は、そ
のまま回転流路２７への流入速度となる。その速度は、
毎秒約１８００ｍｍもの速度となる。回転流路２７内で
は、湯は接線方向から流入するため、遠心力で外側壁２
８に沿って回転しながら、自身の粘性により次第に速度
が落ちる。そして次々に流入してくる湯に押されて、次
第に中心方向へ押しやられることとなる。そして中心部
においては水位が上昇して、ついには制限壁３２を乗り
越えて流出口３３から滴下することとなる。このとき、
流入口３５の断面積に比べて流出口３３の断面積は約５
倍もあるために、制限壁３２を乗り越える湯の滴下速度
は制限壁３２を乗り越えるだけの速度であり、流入口３
５から流入する速度、すなわち遠心ポンプ２２の送出速
度より遙かに遅くなっている。さらに湯の流出する方向
は制限壁３２を乗り越えて滴下するだけであり、流量に
関わらず常に下方にのみ滴下するものである。

【００１７】以上のように本実施例によれば、流出口３
３からの湯の流出は常に真下であり、しかもその速度は
単に滴下するだけの速度であり、常に一定の方向に安定
した速度で流出させることができる。また、流出口３３
から滴下する湯流れの状態は流入口３５までの形状に関
わらず回転流路２７のみに依存するので、設計上の整流
に関する制約がなくなる。

【００１８】（実施例２）以下に本発明の第２の実施例
について、図４に基づいて説明する。容器２１、遠心ポ
ンプ２２、導水管２３、転倒流出防止弁２４、収納部２
５、シール部２６、回転流路２７、外側壁２８、底面３
０、天面３１、流出口３３、本体３４、流入口３５は第
１の実施例と同一の名称、番号、機能であり説明は省略
する。

【００１９】４１は内側壁であり、同時に制限壁４２を
形成し、その上端の一部をＵ字状に切り欠いて凹部４３
を形成している。

【００２０】上記構成において、回転流路２７に流入し
た湯は回転しながら外側壁２８側から次第に内側壁２９
側に移動し、水位が上昇しやがて凹部４３を越えて流出
口３３から滴下する。このとき制限壁４２の凹部４３以
外の部分はまだ湯の水位が端面に達していないために、
凹部４３以外の制限壁４２から湯が滴下することはな
く、従って流出口３３の滴下させる位置を任意に決める
ことができる。

【００２１】以上のように本実施例によれば、常に流出
口３３の任意の位置から湯を滴下させることができる。

【００２２】（実施例３）以下に本発明の第３の実施例
について、図５に基づいて説明する。

【００２３】容器２１、遠心ポンプ２２、導水管２３、
転倒流出防止弁２４、収納部２５、シール部２６、回転
流路２７、外側壁２８、内側壁２９、底面３０、天面３
１、制限壁３２、流出口３３、本体３４、流入口３５は
第１の実施例と同一の名称、番号、機能であり説明は省
略する。

【００２４】回転流路２７全体を約１５度容器２１側へ
傾斜させてあり、また流入口３５の位置は容器２１側で
あるとともに回転流路２７の最も低い位置に設けてあ
る。制限壁３２と流出口３３は回転流路２７に直角であ
るので本体３４に対しては約１５度外方へ傾斜してい
る。

【００２５】上記構成において、回転流路２７に流入し
た湯は回転しながら外側壁２８側から次第に内側壁２９
側に移動し、水位が上昇し、やがて制限壁３２の最も低
位である容器２１側の制限壁３２を越えて流出口３３か
ら滴下する。さらに、遠心ポンプ２２を停止すると制限
壁３２を越えた湯は、そのまま流出口３３から滴下する
が、制限壁３２を越えていない湯は、約１５度傾斜した
底面３０に沿って低位の流入口３５に集まり、やがて導
水管２３、遠心ポンプ２２を介して容器２１内に流入す
る。

【００２６】以上のように本実施例によれば、制限壁３
２を円筒形状のままにしても傾斜させることで、常に制
限壁３２の一定の位置から滴下させることができ、かつ
遠心ポンプ２２が停止すると、回転流路２７内に残った
湯は底面３０の最も低位に位置する流入口３５から容器
２１内に戻すことができる。

【００２７】（実施例４）以下に本発明の第４の実施例
について、図６に基づいて説明する。

【００２８】容器２１、遠心ポンプ２２、導水管２３、
転倒流出防止弁２４、収納部２５、シール部２６、回転
流路２７、外側壁２８、内側壁２９、底面３０、天面３
１、制限壁３２、流出口３３、本体３４、流入口３５は
第１の実施例と同一の名称、番号、機能であり説明は省
略する。

【００２９】５１は外側壁２８と底面３０との間に形成
した滑らかな連続曲面であるアール部であり、回転流路
２７の断面形状において制限壁３２の上端より低い位置
の断面積が小さくなるように形成してある。流入口３５
はアール部５１に回転流路２７の接線方向に連通して設
けてある。

【００３０】上記構成において、遠心ポンプ２２が停止
したときに、制限壁３２を越えた湯は流出口３３から滴
下するが、越えていない湯は流入口３５から導水管２３
を介して容器２１内に戻る。このとき、回転流路２７内
の残水が少ないと、速やかに容器２１への逆流が完了す
る。また、回転流路２７に流入した湯は、滑らかな連続
曲面であるアール部５１に沿って回転しながら外側壁２
８へと移動するので、より円滑な回転運動を行うことが
でき、乱流の発生を抑止し回転流路２７内の液流をより
円滑にすることができる。

【００３１】以上のように本実施例によれば、回転流路
２７内の湯の回転運動をより円滑にすることで、乱流を
抑止することができ、円滑に湯を滴下させることができ
る。

【００３２】なお、実施例１では流出口３３は制限壁３
２から真下に伸設したが、任意の方向に設定してもよ
い。

【００３３】また、実施例２では凹部４３の形状をＵ字
状にしたが、Ｖ字状にしてもよい。また、実施例３では
流出口３３は回転流路２７に直角に形成したが、垂直方
向に形成してもよい。

【００３４】また、実施例４では外側壁２８と底面３０
との間にアール部５１を設けたが、制限壁３２端面より
低位の回転流路２７の断面積を小さくする形状でありか
つ回転水流に乱流が発生しない形状であればよい。

【００３５】さらに、実施例１〜４では液送装置として
遠心ポンプ２２を用いたが、手動による空気圧送式のエ
アーポンプ等を用いても良い。

【００３６】

【発明の効果】上記実施例の説明からあきらかなよう
に、請求項１記載の発明は、水平方向に設けた略ドーナ
ツ状の回転流路と、前記回転流路の外周に接線方向に開
口する流入口と、回転流路の内側壁を成しかつ中心上方
に伸設した円筒状の制限壁と、前記制限壁から下方に伸
設した流出口とで構成することにより、流出量の多少に
よらず常に整流された液体の流出を得ることができると
ともに、設計上の流路の構成や形状の制約を著しく低減
することができる流出調整装置を提供することができ
る。

【００３７】また、請求項２記載の発明は、制限壁の上
端の一部に凹部を形成した構成とすることにより、流出
量の多少によらず常に制限壁の凹部から液体を流出させ
ることができ安定した流出が得られる流出調整装置を提
供することができる。

【００３８】また、請求項３記載の発明は、回転流路を
傾斜させ、流入口が最下部に位置する構成とすることに
より、流出終了時に制限壁を越えなかった液体は、速や
かに流入口を介して導水管に逆流させることができる流
出調整装置を提供することができる。

【００３９】また、請求項４記載の発明は、回転流路お
よび流出口の断面積を流入口の断面積より大きく構成す
ることにより、流入速度より遙かに遅い速度で液体を流
出させることができる流出調整装置を提供することがで
きる。

【００４０】さらに、請求項５記載の発明は、回転流路
の断面で外側壁と底面とを滑らかな連続曲面でつなぎ、
前記連続曲面に流入口を回転流路の接線方向に連通した
構成とすることにより、回転流路内の残液を少なくし速
やかに容器内へ逆流するとともに、回転流路内の液流が
より円滑で乱流の発生させないことができる流出調整装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す流出調整装置の部分断
面図

【図２】本発明の実施例１を示す流出調整装置の断面図

【図３】本発明の実施例１を示す流出調整装置の部分斜
視図

【図４】本発明の実施例２を示す流出調整装置の部分断
面斜視図

【図５】本発明の実施例３を示す流出調整装置の断面図

【図６】本発明の実施例４を示す流出調整装置の部分断
面図

【図７】従来の実施例を示す流出調整装置の部分断面図

【符号の説明】

２１ 容器 ２２ 遠心ポンプ ２３ 導水管 ２７ 回転流路 ２９ 内側壁 ３２ 制限壁 ３３ 流出口 ３５ 流入口

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を収納する容器と、容器内の液体を
   送出する液送装置と、水平方向に設けた略ドーナツ状の
   回転流路と、前記回転流路の外周に接線方向に開口する
   流入口と、回転流路の内側壁を成しかつ中心上方に伸設
   した円筒状の制限壁と、前記制限壁から下方に伸設した
   流出口と、前記容器と流入口とを連通する導水管とで構
   成した電気湯沸かし器の流出調整装置。
2. 【請求項２】 制限壁の上端の一部に凹部を形成した構
   成とした請求項１記載の流出調整装置。
3. 【請求項３】 回転流路を傾斜させ、流入口が最下部に
   位置する構成とした請求項１記載の電気湯沸かし器の流
   出調整装置。
4. 【請求項４】 回転流路および流出口の断面積を流入口
   の断面積より大きく構成した請求項１記載の電気湯沸か
   し器の流出調整装置。
5. 【請求項５】 回転流路の断面で外側壁と底面との間を
   滑らかな連続曲面で構成し、この連続曲面に流入口を回
   転流路の接線方向に連通した請求項１記載の電気湯沸か
   し器の流出調整装置。