JP3319089B2 - 給湯装置 - Google Patents

給湯装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般家庭およびオフィス
などで使用される給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、給湯装置に付加される保温機能に
も多様化が進み、高温、85゜C、70゜Cなどの目的に
応じた温度設定での保温が可能になっているものもあ
る。そこで従来の給湯装置では、図6に示すように、本
体30に内装された貯湯用容器31内に貯められた水
を、貯湯用容器31の底部に設けられた加熱手段32に
より加熱沸騰させる。場合によっては沸騰状態を維持さ
せることにより水に含有する有害物質を除去し、沸騰後
は自動的に加熱手段32を保温用の出力とし保温状態に
移行する。この時使用者は目的に応じた保温温度を、前
面操作部に表示された設定温度から選択し、前面操作部
に設けられた保温釦33を操作して、その設定温度に応
じた温度制御を行う。そして、この湯が必要な時は、前
面操作部に設けられた給湯釦34を操作し、貯湯用容器
31の外側底部に設けられた電動ポンプ35を駆動さ
せ、貯湯用容器31内の湯を給湯管36へ送り出し、目
的の温度の湯を給湯口37より得ることができるもので
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、高温以外の保温の場合、貯湯用容器内の
数リットルの湯が目的の温度に降下するまで長時間待た
なければならず、高級茶を美味しく入れるために適した
温度の湯、または赤ちゃんのミルクに適した温度の湯等
を、必要なとき即座に得ることができなかった。
【0004】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、一旦沸騰させカルキ等の有害物質を除去した後即
座に冷却し、高級茶を美味しく入れるために適した温度
の湯も即提供することを第1の目的としている。
【0005】また、第2の目的は、冷却機能の向上を図
ることにある。また、第3の目的は、さらに冷却機能を
向上させることにある。
【0006】また、第4の目的は、用途に応じ湯の設定
温度を自由に選択できるようにすることで、幅広いニー
ズに対応できる給湯装置を提供することにある。
【0007】さらに、第5の目的は、用途の幅を拡大
し、美味しい冷水も素早く提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、第一の手段は、貯湯用容器を密閉構造とし真
空ポンプを設けた給湯装置としたものである。
【0009】また、第2の目的を達成するために、第二
の手段は、送気管およびエアーフィルタを冷却する冷却
手段を設けるものである。
【0010】また、第3の目的を達成するために、第三
の手段は、送気管にバッファータンクを介在させ、貯湯
用容器内の水を加熱中に、まず先にバッファータンク内
を減圧させておき、冷却の必要があるときにその間の電
磁弁を開通させ一気に貯湯用容器内を減圧させる制御手
段をもつ構成としたものである。
【0011】また、第4の目的を達成させるために、第
四の手段は、貯湯用容器の外側低部に密着させた温度セ
ンサーにより減圧中の湯の温度を検知し、複数の設定さ
れた目的温度で減圧を中止するよう制御する制御手段を
持つ構成としたものである。
【0012】さらに、第5の目的を達成させるために第
五の手段は、真空ポンプによる冷却方法に、ペルチェ素
子による冷却効果を併用する構成としたものである。
【0013】
【作用】上記第一の手段によれば、給湯用容器の内部を
密閉し真空ポンプで減圧することにより、貯められた湯
は気化熱を奪われることにより高級茶を美味しく入れる
ことができる温度まで、即座に冷却することができる。
【0014】また、第二の手段によれば、減圧を効率よ
く行うことができ、冷却効果を向上させることができ
る。
【0015】また、第三の手段によれば、減圧時間を短
縮でき、さらに冷却効果を向上させることができる。
【0016】さらに、第四の手段によれば、冷却手段の
駆動を多段階に制御でき、用途に応じ湯の設定温度を自
由に選択できるため、幅広い用途に対応することができ
る。
【0017】さらに、第五の手段によれば、真空ポンプ
による冷却方法で給湯用容器に貯められた湯を所定温度
に冷却した後、さらに連続してペルチェ素子による冷却
を行うことにより、一旦沸騰させた湯を冷水とするの
で、安心して飲める美味しい水を短時間でかつ小型の機
器で提供することができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0019】第一の実施例は図1に示すように、給湯装
置の本体1には、貯湯用容器2が内装され、その外側底
部に沸騰検知用の温度センサー3と加熱手段4を密着さ
せている。給湯管5は、貯湯用容器2の外側底部に設置
された電動ポンプ8を介して、逆止弁6を設けた給湯口
7と貯湯用容器2を接続している。本体1上部には、給
湯釦16と冷却釦17を含む操作部と開閉自在の蓋9が
設けられ、閉じたとき貯湯用容器2は密閉される。蓋9
には蒸気口用電磁弁10と真空ポンプ用電磁弁11が配
置され、この真空ポンプ用電磁弁11と真空ポンプ12
を着脱自在のエアーフィルタ13を介し送気管14で連
結している。本体1底部に設置された制御手段15は、
加熱手段4、電動ポンプ8、蒸気口用電磁弁10、真空
ポンプ用電磁弁11、さらに真空ポンプ12を制御す
る。
【0020】以上のように構成された給湯装置について
動作を説明する。貯湯用容器2内に水を入れ、電源を投
入すると加熱手段4により水は温度センサーが沸騰検知
するまで加熱され続ける。このとき蒸気口用電磁弁10
は開口し、真空ポンプ用電磁弁11は閉口し、真空ポン
プ12に蒸気が混入すること、さらに貯湯用容器2の内
圧が上昇することを防止する。温度センサー3が沸騰を
検知した後、自動的に加熱手段4は保温のための加熱を
開始する。この間、お茶などを入れるために適当な温度
のお湯が必要になったとき、操作部に設けられた冷却釦
17を操作し加熱手段を停止させ真空ポンプ12を駆動
させる。このとき、蒸気口用電磁弁10は閉口し、真空
ポンプ用電磁弁11は開口するが、給湯口7に逆止弁6
を設けてあるので、貯湯用容器2内の圧力が減少し、湯
は気化熱を奪われ冷却されていく。このとき送気管14
に介在するエアーフィルタ13により、直接真空ポンプ
12内に水蒸気が混入することを防止する。貯湯用容器
2内の湯が冷却される間の温度を温度センサー3によっ
て検知し、目的の温度まで到達したとき、音などで報
知、真空ポンプ12を停止させ、蒸気口用電磁弁10を
開口し、真空ポンプ用電磁弁11を閉口することで、エ
アーフィルタ13内の結露水の逆流を防止し、貯湯用容
器2内の圧力を常圧に戻す。その後、通常の操作と同様
に、操作部の給湯釦16を操作し電動ポンプ8を駆動す
ることで給湯口7より適温の湯が得られる。使用後は再
沸騰釦(図示せず)を操作し、加熱手段4を再駆動させ、
再沸騰した後保温状態を維持する。以下、用途に応じ給
湯釦16、冷却釦17等を操作する。
【0021】第二の実施例は、図2に示すように第一の
実施例(図1参照)と同様に送気管、エアーフィルタ1
8を有するが、このエアーフィルタ18にはフィン19
を設け、これら送気管、エアーフィルタ18を冷却する
ファン20を設置する。また、制御手段21は上記図1
と同様の位置に設置されているが、制御手段15の制御
内容に加え、ファン20を制御する。このように構成さ
れた第二の実施例は、上記第一の実施例の制御手段15
とほぼ同様の動作を行うが、真空ポンプ駆動中、このフ
ァン20も同様に駆動し、送気管とエアーフィルタ18
を冷却する。この冷却効果で、送気管とエアーフィルタ
内を通過する水蒸気から熱を奪い、減圧の効果をさらに
高め、貯湯用容器内の湯の冷却速度を速めることができ
る。なお、冷却手段は水冷でも可能である。
【0022】第三の実施例は第一の実施例と同様に構成
されているが、図3に示すように、エアーフィルタと真
空ポンプとの間にバッファータンク22を介在させてい
る。制御手段23は第一の実施例と同様の位置に設置さ
れており、制御手段15と同様の制御内容を有するが、
それに加えて冷却釦を操作する以前に、真空ポンプ用電
磁弁を閉口したままで真空ポンプを駆動させ、バッファ
ータンク22内を減圧しておく。必要に応じて冷却釦を
操作したときに、真空ポンプ用電磁弁を開口し、さらに
真空ポンプを駆動させるよう制御手段23は制御を行
う。
【0023】第四の実施例は、第4図に示すように第一
の実施例と同様に構成されているが、操作部分に温度設
定釦24を設ける。また、制御手段25は第一の実施例
と同様の位置に設けられており、制御内容も同様の動作
を行うが、加えて選択された冷却設定温度を制御目標温
度として冷却を行うことができる。
【0024】第五の実施例は、図5に示すようにほぼ図
1と同様に構成されているが、それに加え貯湯用容器2
外側の側面に対しペルチェ素子26の冷却側を密着さ
せ、反対の加熱側にフィン27を取り付け、そのフィン
27に風が当たるようにファン28を配置する。また、
制御手段29は上記図1と同様の位置に設置されている
が、制御手段15の制御内容に加えペルチェ素子および
ファンを制御するものである。このように構成された第
五の実施例は、沸騰した湯の冷却を開始するときは、真
空ポンプを駆動させ上記第一の実施例の制御手段と同様
の動作を行い、ある程度冷却させた後、制御手段25に
よりペルチェ素子26とそのペルチェ素子冷却用のファ
ン28を駆動させ、ペルチェ素子26の冷却効果を活用
した冷却方法に切り替える。
【0025】なお、第二の実施例の構成にペルチェ素子
を併用する場合は、ペルチェ素子冷却用ファンは、送気
管とエアーフィルタ冷却用のファンと兼用で使用できる
ように構成する。
【0026】なお、本発明では加熱手段は特に限定して
いない。ヒーター、IH、またはマイクロ波でも実現で
きる。また、給湯方式についても本発明では、電動ポン
プによる例を挙げて説明したが、従来からの押し出し式
の給湯方式についても実現が可能であり、また、電動ポ
ンプを駆動させ湯を浄水装置を介した循環浄水を行う、
または沸騰状態を長時間維持するなどの浄水処理を施す
構成とも併用が可能である。
【0027】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明の第一の手段によれば、給湯装置の貯湯用容器を密閉
構造とし真空ポンプを設けた構成としたことで、沸騰し
カルキ等の有害物質を除去した後の湯が美味しいお茶等
に適した温度になるまで、即座に冷却することができ、
さらに、多量に必要となる場合に非常に便利となった。
【0028】また、第二の手段によれば、貯湯用容器内
の湯から気化熱として奪った熱を送気管やエアーフィル
タを冷却することで、そこを通過する水蒸気からさらに
奪い取り、貯湯用容器内の冷却機能を向上させることが
でき、さらに、真空ポンプ内に混入し易い水蒸気を大幅
に削減させることができ、真空ポンプの負担を軽減し信
頼生の向上を図ることができた。
【0029】また、第三の手段によれば、バッファータ
ンクを前もって減圧させておくことで、冷却を開始して
からの貯湯用容器内の減圧速度を非常に速くすることが
できるので、冷却機能を大幅に向上させることができ
る。また、性能の低い真空ポンプでもこの構成ならば、
充分な性能が期待できるので、コストの削減が図れる。
【0030】また、第四の手段によれば、複数の設定温
度に応じて温度制御する制御手段を持つ構成としたこと
で、用途に応じて温度の湯をいつでも得ることが可能と
なったので幅広いニーズに即座に対応することができる
ようになった。
【0031】さらに、第五の手段によれば、真空ポンプ
による冷却効果は飽和蒸気圧とそのときの沸点との関係
により成立しているので、真空ポンプの性能により何度
にまで冷却できるかが決定されてしまう。そのため、高
温の湯に対しての冷却には効果を発揮する。一方、ペル
チェ素子は小型軽量で、真空ポンプの減圧によるよりさ
らに低温までの冷却が可能であるので、これら2つの冷
却方法を併用することにより、短時間でかつ比較的小型
の機器で冷水を生成することができる。また、一旦沸騰
させた湯を冷水とするので、安心して飲める美味しい冷
水を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例における給湯装置を示す
一部切欠き断面図
【図2】本発明の第二の実施例における給湯装置を示す
一部切欠き断面図
【図3】本発明の第三の実施例における給湯装置示す一
部切欠き断面図
【図4】本発明の第四の実施例における給湯装置を示す
一部切欠き断面図
【図5】本発明の第五の実施例における給湯装置を示す
一部切欠き断面図
【図6】従来の給湯装置を示す断面図
【符号の説明】
6 逆止弁 10 蒸気口用電磁弁 11 真空ポンプ用電磁弁 12 真空ポンプ 13 エアーフィルタ 14 送気口 15 制御手段 22 バッファータンク 24 温度設定釦 26 ペルチェ素子 27 フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道幸 陽子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 松本 俊成 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−259416(JP,A) 特開 平5−168556(JP,A) 特開 昭63−230121(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A47J 27/21

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体に貯湯用容器を内装し、貯湯用容器
    の外側底部に加熱手段と温度センサーを密着しさらに電
    動ポンプを設け、貯湯用容器と逆止弁を設けた給湯口を
    電動ポンプを介し給湯管により連結し、また本体上部に
    設けられた開閉自在の蓋には蒸気口用電磁弁と真空ポン
    プ用電磁弁を配置し、この真空ポンプ用電磁弁と真空ポ
    ンプを着脱自在のエアーフィルタを介し送気管により連
    結し、さらにこれら加熱手段、電動ポンプ、蒸気口用電
    磁弁、真空ポンプ用電磁弁および真空ポンプを温度セン
    サーからの信号を基に適時駆動させる制御手段をもつ給
    湯装置。
  2. 【請求項2】 送気管およびエアーフィルタを冷却する
    冷却手段を設け、さらに冷却手段を温度センサーからの
    信号を基に適時駆動させる制御手段をもつ請求項1記載
    の給湯装置。
  3. 【請求項3】 エアーフィルタと真空ポンプとの間の送
    気管にバッファータンクを介在させた請求項1または2
    記載の給湯装置。
  4. 【請求項4】 前記貯湯用容器内の湯を任意の設定温度
    に温度制御する制御手段を持つ請求項1〜3のいずれか
    に記載の給湯装置。
  5. 【請求項5】 前記貯湯用容器の外側側面にペルチェ素
    子を密着させ、ペルチェ素子冷却用ファンを設け、ペル
    チェ素子およびペルチェ素子冷却用ファンを温度センサ
    ーからの信号を基に適時制御する制御手段をもつ請求項
    1〜4いずれかに記載の給湯装置。
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JP6809233B2 (ja) * 2017-01-11 2021-01-06 タイガー魔法瓶株式会社 減圧沸騰用蒸気回収ユニット
CN110671854A (zh) * 2019-09-29 2020-01-10 中山佳威路家用电器有限公司 具有制冷功能的真空储物箱

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