JP4097854B2 - Electric water heater, split heater and water heater - Google Patents
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Description
【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、収容液体を加熱、保温する電気湯沸し器、電気湯沸し器等の早沸し手段としての分割加熱器、および給湯器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の電気湯沸し器は図25に示すようであった。1は上方を開口し上端部に外方にフランジ2を設けて底部に加熱手段であるヒータ3を備えた容器である。4は中央に円筒状の保持部5を設けて保持部5にパッキン6を介して水密的に容器1を係止する上枠であり、一端にヒンジ7が設けてある。8は上枠4を保持して容器1を収納する本体である。
【0003】
9は容器1上部を覆う蓋であり、該蓋9の一端に取り付けたピン10を上枠4のヒンジ7に嵌着して回転する。蓋9には蒸気口11が設けられ、蓋9の上側から下側へ貫通して貫通穴12が設けられ、蒸気口11と貫通穴12を連通する蒸気通路13が取り付けられている。蓋9の貫通穴12下方近傍には蒸気抜き穴14が複数個設けてある。15は蓋9の外周に備えられたシールパッキンであり、蓋9の閉塞で前記容器1のフランジ2を気密的にシールする。
【0004】
16は容器1底部に一端を連通し、他端を本体8外方に開口した送水管17に連通した送水装置を構成する遠心ポンプである。
【0005】
18は蓋9のピン10と反対側に備えられて内部から外方へばね19で付勢して外方から内方にばね19の付勢にうち勝って摺動するロック部材である。20はロック部材18を摺動させる操作つまみである。21は上枠4のヒンジ7と反対側に設けられた係止部である。ヒンジ7にピン10が嵌合して蓋9が回転しロック部材18が係止部21に係止して蓋9の上枠4への嵌合が完了する。このとき蓋9のシールパッキン13は容器1上端のフランジ2を気密的にシールする。
【0006】
22は外部より電気を給電する接続部である。23は容器1底部略中央に接触して備えられた温度検知素子である。24は温度検知素子23からの信号でヒータ3への通電を制御するとともに操作部25の回路を制御する制御回路である。
【0007】
以上のように構成された電気湯沸かし器において、容器1に水を給水する。ピン10を軸にして蓋9を閉じるとロック部材18が係止部21に係止してシールパッキン15がフランジ2を水密的にシールする。
【0008】
次に接続部22から電気を給電する。温度検知素子23は容器1底部を介して湯温を検知し、制御回路24が温度検知素子23からの信号でヒータ3へ通電して湯沸かしする。やがて水温が上昇し、沸騰すると温度検知素子23がこれを検知して制御回路24がヒータ3への通電を断電し、以降は温度検知素子23からの信号で制御回路24はヒータ3への通電を制御して所定の保温温度を維持する。
【0009】
湯を所望のときは操作部25を操作して遠心ポンプ16を作動させ送水管17を介して給湯する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成の電気湯沸し器では、容器1内に定格の水量を入れると全体が沸騰するまで湯を使えないので、例えばコップ1杯程度の少量の湯を汲む場合には容器1の定格容量が3L程度であれば15〜20分程度の湯沸かし待ち時間を要し、急いで湯が欲しい場合には使い勝手の悪いものであった。
【0011】
また、本体1の節電などのため85°C程度の温度で保温時に沸騰した湯を使うには3〜5分程度の湯沸かし待ち時間を要した。
【0012】
したがって、上記従来の問題点を解決し、容器内に定格容量に近い多量の水や保温中の湯が入っていても、湯であれば短時間で高温にして供給できる電気湯沸し器が必要とされた。
【0013】
また、従来の給湯器も同様な問題があり、液体を急速に昇温し、更に容器全体の液体の温度も従来と同じ時間で昇温できる使い勝手の良い給湯器が必要とされた。
【0014】
一方、早沸し手段としては電気冷温水機の例があり、実公昭61−170981号公報に記載されたものが知られている。その構成は図26のようになっている。401は冷却加熱部402とその上部に配置する貯水部403から成るタンクで、冷却加熱部402の外壁の外周に冷却器404および冷却加熱器402の底部にはヒータ405が取付けてある。406はタンク401内の冷却加熱部402と貯水部403を仕切る仕切り板(分割加熱器)で、貯水部403から冷却加熱部402へ水を導いたり、加熱時、冷却加熱部402で発生した気泡を上部へ逃がすため、通水部407が設けられている。この通水部407の冷却加熱部402側に形状記憶合金でできた温度可変部408とこの先端に設けられた通水部遮蔽板409から成る制御板410が取付けられている。
【0015】
上記構成により、冷水時、温水時により通水部407の開口面積を変化させることが可能になり、特に温水時には通水部407の開口面積を小さくするように動作させて、冷却加熱部402内の水の昇温時間を短くさせることができる。
【0016】
しかしながら上記従来の技術では、加熱時にいくら開口面積を小さくしても、通水部407がある限り常に加熱された水が貯水部403に逃げるので加熱効率が落ちるという課題があった。また、通水部407を全閉した場合には昇温時間は短くなり、加熱効率は上がるが、冷却加熱部402内で発生した気泡は逃げ場がなく、ある程度溜まってくると仕切板(仕切り板)406を浮かしてそこから逃げる。そのとき、一気に冷水が冷却加熱部402内に入ってくるために温水が冷えてしまうという課題があり、特に冷却加熱部402内の水を沸騰させる場合、気泡が大量に発生するのでその傾向は顕著になる。
【0017】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するもので、容器内に定格容量に近い多量の水や保温中の湯が入っていても、湯であれば短時間で高温にして供給できる有用な機能を有する電気湯沸し器、液体を急速に昇温し、容器全体の温度も従来と同じ時間で昇温することもできる使い勝手の良い給湯器、さらに加熱効率を落とさずに発生した気泡を(特に沸騰させた場合でも)うまく逃がすこともできる分割加熱器を提供するものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電気湯沸し器は、液体を収納する容器と、この容器又は容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器の上部を覆う蓋と、前記容器内の液体を取り出す送水装置と、前記容器内に配置した碗状の仕切り板とを備え、
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記出水孔が前記容器の底面の外周付近に設けられ、前記導水管の上端部の略直上が前記仕切り板の前記頂上部とされたものである。
【0019】
請求項1記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
容器の出水孔を容器底面の外周付近に設け、導水管上端部の略直上を仕切り板の頂上部としたため、遠心ポンプ等の送水装置から湯が吐出され易くすることができる。
【0020】
請求項2記載の電気湯沸し器は、液体を収納する容器と、この容器又は容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器の上部を覆う蓋と、前記容器内の液体を取り出す送水装置と、前記容器内に配置した碗状の仕切り板とを備え、
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記出水孔が前記容器の底面の外周付近に設けられ、前記導水管の上端部の略直上が前記仕切り板の前記頂上部とされ、前記流水経路が前記出水孔と反対側に設けられたものである。
【0021】
請求項2記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
また容器の出水孔を容器底面の外周付近に設け、導水管上端部の略直上を仕切り板の頂上部とし、流水経路を出水孔と反対側に設けたため、遠心ポンプ等の送水装置から湯が吐出され易くしつつ、供給する高温の湯量を増すことができる。
【0022】
請求項3記載の電気湯沸し器は、液体を収納する容器と、この容器又は容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器の上部を覆う蓋と、前記容器内の液体を取り出す送水装置と、前記容器内に配置した碗状の仕切り板とを備え、
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記導水管の上端付近の開口と前記容器の前記出水孔との経路を主水路とし、前記導水管の下端付近に前記出水孔に通じる第2の経路を設けて補水路としたものである。
【0023】
請求項3記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
また導水管の上端付近の開口と容器の出水孔との経路を主水路とし、導水管下端付近に容器の出水孔に通じる第2の経路を設けて補水路としたため、遠心ポンプ等の送水装置による出湯後、容器内の残湯量を低減し容器内の湯を有効に使用することができる。
【0024】
請求項4記載の電気湯沸し器は、液体を収納する容器と、この容器又は容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器の上部を覆う蓋と、前記容器内の液体を取り出す送水装置と、前記容器内に配置した碗状の仕切り板とを備え、
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記仕切り板の前記排泡孔に、上昇により開弁し下降により閉弁する弁を設け、前記弁を1平方センチメートル当たり2から5グラムの重量にしたものである。
【0025】
請求項4記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
仕切り板の排泡孔に、上昇により開弁し下降により閉弁する弁を設け、前記弁を1平方センチメートル当たり2から5グラムの重量にしたため、仕切り板の内側で発生した気泡を効果的に排出し、気泡排出時に仕切り板外の水が仕切り板内に侵入しにくくし、仕切り板内の湯を高温に維持することができる。
【0026】
請求項5記載の電気湯沸し器は、請求項1、請求項3または請求項4において、流水経路を前記仕切り板の全周にわたり略均等に配したものである。
【0027】
請求項5記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板内部から供給される高温の湯量を増すことができる。
【0028】
請求項6記載の電気湯沸し器は、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4において、仕切り板の内部が空気層となった2重構成とするものである。
【0029】
請求項6記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板の断熱性を高くして、仕切り板内の水温上昇を早めかつ、供給する湯温を高くすることができる。
【0030】
請求項7記載の電気湯沸し器は、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4において、仕切り板の内部が大気圧より若干低い程度の中空層となった2重構成とするものである。
【0031】
請求項7記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板の断熱性を高めつつ、中空層の膨張によって仕切り板に生じる応力を低減することができる。
【0032】
請求項8記載の電気湯沸し器は、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4において、仕切り板の中央が真空の中空層となった2重構成とするものである。
【0033】
請求項8記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板の断熱性を大幅に高めつつ、中空層の膨張によって仕切り板に生じる応力を大幅に低減することができる。
【0034】
請求項9記載の電気湯沸し器は、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4において、仕切り板により覆われた前記容器底面側の容積は、約1000ml以下としたものである。
【0035】
請求項9記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果がある。
【0036】
請求項10記載の分割加熱器は、収容液体を加熱するヒータを有する容器と、収容液体をヒータ側と反ヒータ側に分割する仕切り板と、この仕切り板の頂部に取付けた弁と、前記容器に設けられ前記仕切り板により分割された前記ヒータ側の液体を取出す取湯口とを備え、前記仕切り板の前記ヒータ側の液温の高低に応じて弁を開閉制御する温度可変部を設けたものである。
【0037】
請求項10記載の分割加熱器によれば、仕切り板のヒータ側の気泡がある一定量溜まるまでは弁は開かず、常に閉じているので加熱効率は落ちず、良好で、また逆に、気泡がある一定量以上溜まったり、沸騰状態のとき、弁が開き気泡を逃がすので仕切り板を浮かすことがなく、一気に温水が冷えない。したがって、加熱効率が良好で安定した早沸しを行うことができる。また仕切り板のヒータ側の液温の高低に応じて弁を開閉制御する温度可変部を設けたため、仕切り板のヒータ側の液温を一定に保ちつつ、仕切り板の反ヒータ側の液体の加熱も行うことができる。
【0038】
請求項11記載の分割加熱器は、収容液体を加熱するヒータを有する容器と、収容液体をヒータ側と反ヒータ側に分割する仕切り板と、この仕切り板の頂部に取付けた弁と、前記容器に設けられ前記仕切り板により分割された前記ヒータ側の液体を取出す取湯口とを備え、前記ヒータは前記仕切り板の前記ヒータ側の液体を加熱する内ヒータであり、前記反ヒータ側の液体を加熱する外ヒータを設けたものである。
【0039】
請求項11記載の分割加熱器によれば、仕切り板のヒータ側の気泡がある一定量溜まるまでは弁は開かず、常に閉じているので加熱効率は落ちず、良好で、また逆に、気泡がある一定量以上溜まったり、沸騰状態のとき、弁が開き気泡を逃がすので仕切り板を浮かすことがなく、一気に温水が冷えない。したがって、加熱効率が良好で安定した早沸しを行うことができる。また仕切り板のヒータ側の液体を加熱する内ヒータ、反ヒータ側の液体を加熱する外ヒータを設けたため、仕切り板のヒータ側の液温を一定に保ちつつ、仕切り板の反ヒータ側の液体の加熱も行うことができる。
【0040】
請求項12記載の分割加熱器は、請求項10または請求項11において、仕切り板のヒータ側に活性炭を備えたものである。
【0041】
請求項12記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、塩素除去等の浄水性能を向上させることができる。
【0042】
請求項13記載の分割加熱器は、請求項10または請求項11において、仕切り板を容器に着脱自在に取付けたものである。
【0043】
請求項13記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、例えば容器の内側面に凸部を形成し、仕切り板に凸部と係合可能な環状リブを設けたり、仕切り板に磁石を取付けたもので、容器内の水を捨てたりするときに、仕切り板が脱落することを防止することができる。
【0044】
請求項14記載の分割加熱器は、請求項10または請求項11において、仕切り板の底に流水経路用の隙間を設けたものである。
【0045】
請求項14記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、例えば仕切り板の底に突起を設けたもので、容器と一定の隙間を形成することにより、仕切り板への液体の供給を容易に、しかも安定させることができる。
【0046】
請求項15記載の分割加熱器は、請求項10または請求項11において、仕切り板の反ヒータ側の液温を検知するセンサを仕切り板の反ヒータ側の液体と面する容器の外面に設けたものである。
【0047】
請求項15記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、仕切り板の反ヒータ側の液温を確実に検知することができる。
【0048】
請求項16記載の分割加熱器は、請求項10または請求項11において、仕切り板の反ヒータ側の液温を検知するセンサを備え、仕切り板の反ヒータ側の液体が沸点に到達しないようにしたものである。
【0049】
請求項16記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、仕切り板の反ヒータ側の液温が沸点に到達することなく、所定の液温以下にすることができ、出湯量の低下を防止することができる。また、仕切り板の反ヒータ側の液温が沸点に到達しないようにすれば、蓋の蒸気口からの蒸気の噴出をおさえることもできる。
【0050】
請求項17記載の分割加熱器は、請求項16において、仕切り板のヒータ側の液体の取出し中も加熱を継続するものである。
【0051】
請求項17記載の分割加熱器によれば、請求項16と同様な効果のほか、仕切り板の反ヒータ側の液温が沸点に到達することなく、かつ所定の液温以下で仕切り板のヒータ側の液体の取出し中も加熱を継続することにより、出湯後の次の出湯を早く行うことができる。また、容器内全体の湯沸かしも早く行うことができる。
【0074】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態について、図1を参照しながら説明する。フランジ2、加熱手段を構成するヒータ3、上枠4、保持部5、パッキン6、ヒンジ7、本体8、蓋9、ピン10、貫通穴12、蒸気抜き穴14、シールパッキン15、送水装置を構成する遠心ポンプ16、送水管17、ロック部材18、ばね19、操作つまみ20、係止部21、接続部22、温度検知素子23、制御回路24、操作部25は従来例と同一の形状と機能である。
【0075】
容器31の底面中央部には遠心ポンプ16に通じる出水口32を設け、容器31の底面との間に流水経路33となる隙間を保って、容器3内に下方を径大にして載置した碗状の仕切り板34を、外周部がヒータ3を囲み込むように容器31の内径に近接する程度の大きさとして設け、容器31内は仕切り板34内部の第1の空間35と仕切り板34外部の第2の空間36とに分離されている。仕切り板34の材質はステンレスとしているがこれに限るものでなく、ガラスや磁器や耐熱水性樹脂など耐熱性がある材料であればよく、熱伝導率が小さい方が好ましい。仕切り板34の頂上部には流水経路33に比べ10分の1程度と十分に総面積を小さくした排泡孔37を設け、出水孔32からは上向きに延長され上端付近が開口38となった導水管39を備ている。
【0076】
上記構成における作用を説明する。容器31に水を入れ接続部22を電源に接続しヒータ3に通電すると容器31の内部の水が加熱されるが、容器31の内部は仕切り板34によってヒータ3側の第1の空間35と蓋9側の第2の空間36とに分離されているので、ヒータ3側の第1の空間35内の水は急速に加熱され温度が上昇する。仕切り板34の頂上部には排泡口37が設けられているが、排泡孔37からの漏れ量は微量で、ヒータ3からの受熱量の一部が第2の空間36内に漏れる程度である。このため第1の空間35内はヒータ3の電気容量が1200W程度で第1の空間35の容積が700mL程度であれば、実験によれば5〜6分程度で沸騰する。温度検知素子23で容器31の温度を検出し制御回路24で沸騰到達を検知することができる。沸騰後遠心ポンプ16を動作させると、第1の空間35内の湯は導水管39上部の開口38から取り出され、給湯した量だけ仕切り板34下端側の流水経路33を通り第2の空間36内の低温の水が第1の空間35内に供給され、第1の空間35内の高温の湯とは温度差による比重差からすぐには混ざり合わない。そして、第2の空間36内から導かれた水は容器31の底側から徐々に盛り上がり、仕切り板34の壁面に近づいていく。導水管39の開口38は仕切り板34の頂上近くに位置するので、仕切り板34内の容積の相当量が高温を保ち給湯される。具体的には仕切り板34内容積が700mL程度であれば、500mL程度を85°C程度の高温で得ることができる。
【0077】
このように、容器31内に定格容量に近い多量の水が入っていても、少量の湯であれば容器31内の水すべてが沸騰するのを待たずに、短時間で高温にして供給できる。容器31内が85°C程度に保温中に沸騰した少量の高温の湯を得る場合も同様で、このときは1分程度で高温の湯を得られ、仕切り板内部の湯のみが再加熱されるので、消費電力を低減する効果もある。
【0078】
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態について、図2に基づいて説明する。フランジ2、加熱手段を構成するヒータ3、上枠4、保持部5、パッキン6、ヒンジ7、本体8、蓋9、ピン10、貫通穴12、蒸気抜き穴14、シールパッキン15、送水装置を構成する遠心ポンプ16、送水管17、ロック部材18、ばね19、操作つまみ20、係止部21、接続部22、温度検知素子23、制御回路24、操作部25は従来例と同一の形状と機能である。また、容器31、出水口32、開口38、導水管39、仕切り板41、排泡孔42、摺動弁43、仕切り板41内部の第1の空間44、仕切り板41外部の第2の空間45は第1の実施の形態と同様のものである。
【0079】
異なるのは、流水経路51を形成する容器31と仕切り板41の隙間Aを、仕切り板41の全周にわたりほぼ均等に設けた点である。また、排泡孔42を上側から塞ぎ、摺動部が排泡孔42に貫通し、下端に係止部を備えた摺動弁43を備えている。
【0080】
上記構成における作用を説明する。仕切り板41内部の水が沸騰後、遠心ポンプ16を動作させると、第1の空間44内の湯は導水管39上部の開口38から取り出され、本体外部に給湯される。給湯した量だけ仕切り板41の下端側の流水経路51を通り第2の空間45内の低温の水が第1の空間44内に供給されるが、第1の空間44内の高温の湯とは温度差による比重差からすぐには混ざり合わない。そして、第2の空間45内に導かれた低温の水は容器31の底側から徐々に盛り上がり、仕切り板41の上部壁面に近づいていく。このときに、流水経路51を形成する隙間Aが仕切り板41の全周にわたり均一であるので、第1の空間44内には仕切り板41の全周から均等に水が導かれ、低温の水の層は容器31の底から全周が均一な早さで盛り上がり、ほぼ水平に導水管39の開口38に近づく。このため、仕切り板41内部の第1の空間44から、開口38に低温の水層が達するまでに効率よく高温の湯を取り出すことができるので、仕切り板内部から供給される高温の湯量を増すことができる。また、仕切り板41の頂上部には排泡口37が設けられているが、常時は摺動弁43で塞がれ、仕切り板41内の第1の空間44の水が高温になって発生する気泡が摺動弁43の下に溜り、気泡の浮勢力で摺動弁43が上方に動作し、気泡が抜けると摺動弁43は自重で閉じる。こうして排泡孔42は通常閉じていることが多く、第1の空間44内から第2の空間45内へ逃げる熱量が低減され、仕切り板内部から供給される湯温を高めることができる。
【0081】
(実施の形態3)
本発明の第3の実施の形態について、図3に基づいて説明する。フランジ2、加熱手段を構成するヒータ3、上枠4、保持部5、パッキン6、ヒンジ7、本体8、蓋9、ピン10、貫通穴12、蒸気抜き穴14、シールパッキン15、送水装置を構成する遠心ポンプ16、送水管17、ロック部材18、ばね19、操作つまみ20、係止部21、接続部22、温度検知素子23、制御回路24、操作部25は従来例と同一の形状と機能である。
【0082】
異なるのは、容器61の出水孔62を容器61底面の外周付近に設け、上端部を開口63とした導水管64の略直上を仕切り板65の頂上部として排泡孔66を配したもので、排泡孔66には仕切り板65内の第1の空間67の水が沸点近くになると発生する気泡の浮勢力で開き、気泡が仕切り板65外の第2の空間に抜けると閉じる摺動弁69を設けた点である。70は流水経路である。
【0083】
このように構成すると、出水口62の直下付近は制御回路24を避け、送水管17にも近く、遠心ポンプ16の配置には適切な位置であり、加えて、出水口62と遠心ポンプ16との送水経路を最短にできるので、出水口62と遠心ポンプ16との間に圧力低下が生じにくく、第1の空間67内の湯温が100°Cに近い98〜99°C程度の高温であっても、圧力低下で沸点が下がって生じるキャビテーションが生じにくいものである。このため、遠心ポンプ16の性能低下を防ぎ、湯を吐出され易くするものである。
【0084】
(実施の形態4)
本発明の第4の実施の形態について、図4に基づいて説明する。フランジ2、加熱手段を構成するヒータ3、上枠4、保持部5、パッキン6、ヒンジ7、本体8、蓋9、ピン10、貫通穴12、蒸気抜き穴14、シールパッキン15、送水装置を構成する遠心ポンプ16、送水管17、ロック部材18、ばね19、操作つまみ20、係止部21、接続部22、温度検知素子23、制御回路24、操作部25は従来例と同一の形状と機能である。また、容器61の出水孔62を容器61底面の外周付近に設け、開口63を有する導水管64を設けた点は第3の実施の形態と同様である。
【0085】
異なるのは、導水管64上端部の略直上を頂上部として排泡孔71を配した仕切り板72の下端と容器底面との間の流水経路73であるすきまを、出水孔62の反対側に設けたものである。
【0086】
このように構成すると、出湯孔62と遠心ポンプ16の経路が短いので遠心ポンプでの圧力低下が小さくなり、湯を吐出し易くできる。さらに、仕切り板72内の第1の空間74において導水管64の開口63が前上部に偏った位置にあるので、導水管64直下の出水孔62と反対側に流水経路73を設けると、第1の空間74内の湯が導水管64側に押し出されやすくなり、第1の空間74内の湯を有効に引き出し、供給する高温の湯量を増すことができる。
【0087】
(実施の形態5)
本発明の第5の実施の形態について、図5に基づいて説明する。フランジ2、加熱手段を構成するヒータ3、上枠4、保持部5、パッキン6、ヒンジ7、本体8、蓋9、ピン10、貫通穴12、蒸気抜き穴14、シールパッキン15、送水装置を構成する遠心ポンプ16、送水管17、ロック部材18、ばね19、操作つまみ20、係止部21、接続部22、温度検知素子23、制御回路24、操作部25は従来例と同一の形状と機能である。
【0088】
異なるのは、容器81の中央部の出水口82と、容器81の底面との間に流水経路83となる隙間を保ち、外周部がヒータ3を囲み込むように容器81の内径に近接する程度の大きさとして設けた碗状の仕切り板84と、仕切り板84内部の第1の空間85と仕切り板84外部の第2の空間86と、仕切り板84頂上部の排泡孔87と、常時は排泡孔87を閉じる摺動弁88と、出水孔82から上向きに延長され上端付近が開口89となった導水管90を備て、導水管90下端部に出水孔82に通じる補助孔91を設けた点である。
【0089】
このように構成すると、導水管90の上端の開口89から容器81の出水孔82に至る主水路に加え、導水管90下端付近の補助孔91から出水孔82に通じる第2の経路が補水路として構成される。容器81内の定格容量に近い湯を取り出す際、補助孔91がない場合は容器81内の湯は水面が導水管90上端の開口89下端H1より低くなると取り出せないが、補助孔91を導水管90下端部に設けることで、水面が補助孔91下端のH2になるまで湯を取り出すことができ、遠心ポンプ16で出湯後の容器81内の残湯量を低減することができる。
【0090】
(実施の形態6)
本発明の第6の実施の形態について、図6に基づいて説明する。第6の実施の形態は、第5の実施の形態の仕切り板84に代えて、仕切り板101をステンレス製の内板102と外板103から成り、内板102と外板103をそれぞれ両端部で全周を溶接密閉し、仕切り板101の中央が空気層104となった2重構成としたものである。空気層104が断熱層になるので仕切り板101の断熱性が高まり、仕切り板101を介して外部へ逃げる熱量が減少して仕切り板101内部の水温上昇が早くなり、仕切り板101内を湯沸かし後は断熱効果により湯温が低下しにくいので、供給する湯温が高くなる。ひいては消費電力量を低減できる。なお、内板102と外板103の接合を溶接としたがこれに限るものでなく、ろう付けなどほかの方法でも良い。
【0091】
(実施の形態7)
本発明の第7の実施の形態について、図7に基づいて説明する。第7の実施の形態は、第5の実施の形態の仕切り板84に代えて、仕切り板111をステンレス製の内板112と外板113から成り、内板112と外板113をそれぞれ両端部で溶融密閉し、仕切り板111の中央が中空層114となった2重構成としたものである。中空層114は10から30°Cの常温で0.75から0.95気圧とし大気圧より若干低い程度としている。この結果、中空層114が常温で大気圧のものが100°Cでは1.3気圧程度に上昇して内圧が生じ、仕切り板111にストレスが生じて仕切り板111が変形したり、溶接部に応力が生じるなどの不具合があるが、常温での仕切り板111内圧を0.75から0.95気圧とすれば、湯沸かし沸騰で中空層の圧力が上昇を1気圧を挟んで上下することになり、仕切り板111の断熱性を中空層114があることで高めつつ、中空層114の膨張によって仕切り板に生じる応力を低減することをができる。
【0092】
(実施の形態8)
本発明の第8の実施の形態について、図8に基づいて説明する。第8の実施の形態は、第5の実施の形態の仕切り板84に代えて、仕切り板121をステンレス製の内板122と外板123から成り、内板122と外板123をそれぞれ両端部で溶融密閉し、仕切り板121の内部が中空層124となった2重構成としたものである。中空層124は1万分の1torr以下の真空としている。この程度の真空度は真空魔法瓶と同程度であり、これにより仕切り板121の断熱性を大幅に高めて電気湯沸し器本体の消費電力量を低減すると同時に、中空層124は空気が低密度なので空気の熱膨張がほとんど無く、膨張による内圧で仕切り板121に生じる応力を大幅に低減することをができ、仕切り板121の耐久性を高めることができる。
【0093】
(実施の形態9)
本発明の第9の実施の形態について、図9に基づいて説明する。第9の実施の形態は、例えば第6の実施の形態から第8の実施の形態において、仕切り板131の排泡孔132を上側から塞ぎ、摺動部が排泡孔132に貫通し、下端に係止部を備えた摺動弁133を備えている。摺動弁133は常時は閉じており、排泡孔132の開口面積に対する摺動弁133の重量である動作力を1平方センチメートル当たり2から5グラムにしている。こうすると仕切り板131内部の水が沸騰した場合の比重低下で生じる押し上げ力では動作せず、水が沸騰した時発生する気泡が摺動弁133の動作力に勝つまで排出されないので、常時摺動弁133が開くことなく、排泡孔132から仕切り板131外部への熱水漏れを低減する。また、摺動弁133の動作力を大きくすると、仕切り板131内に多量の気泡が溜まると摺動弁133は動作するが、仕切り板131内の容積を占めていた気泡が一気に外に出ると、仕切り板131内に外部の水が供給され、仕切り板131内の湯温が低下する。これに対し、1平方センチメートル当たり5グラムの場合であれば、仕切り板131内の気泡排出時の湯温低下を5゜C程度で実用に差し支えない程度である。こうして、仕切り板131の内側で発生した気泡を効果的に排出し、気泡排出時に仕切り板外の水が仕切り板内に侵入しにくくし、仕切り板内の湯を高温に維持することができる。
【0094】
(実施の形態10)
本発明の第10の実施の形態を図10により説明する。図10において、211は容器で、その底部にヒータ212を内蔵している。213は容器211内を仕切る椀形の仕切り板で、容器211の底部に、かつ、ヒータ212を覆うように備えられている。214は弁で、仕切り板213の最高位置に取付けられている。仕切り板213のヒータ側には取湯口(出水孔)215があり、容器211に設けられている。216は導水管、217はポンプ、218は吐出口で、導水経路を構成している。219はサーミスタ等のセンサで、仕切り板213のヒータ側の水温を検知している。220は容器211等の内蔵部品を収容する外装体である。221は蓋で、外装体220に回動自在に取付けられており、蓋221には蒸気口222が形成されている。当然のことながら、導水経路等については水密が保持されている。仕切り板213のヒータ側で湯ができて、出湯可能になり、実際にポンプ217を駆動して出湯するときは、基本的には出湯中ヒータ212は通電しないようにする。これはヒータ通電のため発生する気泡を巻込むことによる流量低下を防止するためである。当然、出湯後は仕切り板213のヒータ側に冷水が入ってくるので、再び湯ができるまで待つ必要がある。
【0095】
ところで、仕切り板213と弁214は比重1以上が必要条件であり、仕切り板213は給水時や仕切り板213のヒータ側、反ヒータ側の水の沸騰時等、浮上がらない十分な負の浮力をもつように比重と体積(肉厚)で調整しなければならない。弁214は軽過ぎると仕切り板213のヒータ側の温水が逃げ易くなり、加熱効率が低下する。逆に重過ぎると、弁214が開いたときの仕切り板213のヒータ側の温度低下が大きくなったり、仕切り板213のヒータ側に気泡が溜まり過ぎて仕切り板213が浮易くなる。したがって、弁214は気泡がある一定量溜まるまでは開かず、逆に、気泡がある一定量以上溜まったり、沸騰状態のとき、開いて気泡を逃がすような適度な負の浮力をもつように調整しなければならない。
【0096】
上記構成により、仕切り板213のヒータ側の気泡がある一定量溜まるまでは弁214は開かず、常に閉じているので加熱効率は落ちず、良好で、また逆に、気泡がある一定量以上溜まったり、沸騰状態のとき、弁214が開き気泡を逃がすので仕切り板213を浮かすことがなく、一気に温水が冷えない。したがって、加熱効率が良好で安定した早沸しを行うことができる。
【0097】
なお、図10の構成において、取湯口215の位置については容器211の底部中央に、高さについてはできるだけ高い方が効率よく高い温度の湯を取込むことができ、仕切り板213のヒータ側の実加熱容積以下のある一定量出湯したときの温度低下を抑制することができる。また、高さについては高い方が硬水の場合に発生する水垢のポンプへの吸込みも起こりにくい。
【0098】
さらに弁214について付け加えるなら、負の浮力やストローク、開口面積(π/4)D2 を図11に示すように適度に調整することにより、仕切り板213のヒータ側の飽和温度は約100度だけでなく、ある一定温度にすることもできる。
【0099】
(実施の形態11)
本発明の第11の実施の形態を図12(a)、(b)、(c)により説明する。図12(a)、(b)において、223は活性炭で、224は活性炭223を収容するケースで、フレーム225とメッシュ226で構成されており、爪227が設けられている。仕切り板213には取付け穴228を設け、ケース224の爪227とかん合自在になっている。この場合、ヒータ212との間に気泡が溜まり、空気層ができて空焼きにならないように十分隙間を設け、気泡が溜まりにくい構成にする必要がある。
【0100】
上記構成により、活性炭223による触媒作用により、塩素除去等の浄水性能を向上させることができる。
【0101】
なお、図12(c)のような構成にしてもよく、この場合、229は活性炭で、230は活性炭229を収容するケースで、ベース231とメッシュ232で構成されており、ケース230を取湯口215に取付ければよい。
【0102】
その他は第10の実施の形態と同様である。
【0103】
(実施の形態12)
次に本発明の第12の実施の形態を図13(a)、(b)により説明する。図13(a)、(b)において、233は凸部で容器211の内側面に形成されている。仕切り板213には凸部233と係合可能な環状リブ234が設けてあり、一箇所凹部235が形成されている。仕切り板213のセットは次のように行う。凹部235と凸部233の位置を揃えて仕切り板213を容器211の底部に置き、仕切り板213を回転させる。
【0104】
上記構成により、蓋221を開けて、容器211内の水を捨てたりするときに、仕切り板213が脱落することを防止することができる。
【0105】
なお、容器211に凸部233を形成しなくても、凸部233に替わる配管等の突出部があればそれを利用してもよい。
【0106】
その他は第10の実施の形態と同様である。
【0107】
(実施の形態13)
本発明の第13の実施の形態を図14により説明する。図14において、236は磁石で、仕切り板213に取付けられており、仕切り板213を容器211にセットしたとき、容器211と磁力で結合する。この場合、当然容器211は磁性を有しており、たとえば、フェライト系ステンレス鋼等でなければならない。
【0108】
上記構成により、蓋221を開けて、容器211内の水を捨てたりするときに、仕切り板213が脱落することを防止することができる。また、容器211と磁力で結合しているので、仕切り板213の比重を必ずしも1以上にする必要はなく、さらに浮上がらない十分な負の浮力にする必要もなくなるので、体積(肉厚)を小さくすることができ、軽量化できる。場合によっては、コストダウンも可能になる。
【0109】
その他は第10の実施の形態と同様である。
【0110】
(実施の形態14)
次に本発明の第14の実施の形態を説明する。本発明は仕切り板213を樹脂製としたものである。この場合、耐熱水性の優れた樹脂である必要があり、たとえば、フィラー/ガラス強化したポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエーテルスルフォン、シンジオタクチックポリスチレン等が挙げられる。また、比重という観点からは比重の比較的大きいポリフェニレンサルファイドが有利である。さらに、樹脂製であるため、断熱性は非常によい。
【0111】
上記のように、仕切り板213を断熱性の高い樹脂としたことで、仕切り板213の反ヒータ側への放熱が少なく、加熱効率を高めることができる。また、樹脂製であるために、自由度の高い形状に成形することができ、比較的安価である。
【0112】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0113】
(実施の形態15)
本発明の第15の実施の形態を説明する。本発明は仕切り板213を金属製としたものである。この場合、耐食性の優れた金属である必要があり、たとえば、ステンレス鋼、チタン合金等が挙げられるが、断熱性、コストという観点を含め、総合的にはSUS304系のステンレス鋼が有利である。
【0114】
上記のように、仕切り板213を強靱な金属としたことで、落下時等の欠け、割れがなく、頑丈である。また、汚れも取れ易く衛生的である。プレス成形にすれば、比較的安価である。
【0115】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0116】
(実施の形態16)
本発明の第16の実施の形態を説明する。本発明は仕切り板213をセラミック(陶磁器、硝子)製としたものである。この場合、断熱性については概ね樹脂と金属の中間にある。
【0117】
上記のように、仕切り板213をセラミック(陶磁器、硝子)製としたことで、化学的に安定で、腐食の恐れはほとんどない。
【0118】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0119】
(実施の形態17)
本発明の第17の実施の形態を図15により説明する。図15において、237は仕切り板の二重構造部で、水を浸入させて断熱層を形成している。二重構造部237にはわずかに水が循環でき、完全に水が澱んでしまうのを防止する穴238が数箇所設けてある。
【0120】
上記構成により、よい断熱性が得られ、加熱効率を向上させることができる。
【0121】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0122】
(実施の形態18)
本発明の第18の実施の形態を図16により説明する。図16において、239は突起で、仕切り板213の底に数箇所設け、容器211と一定の隙間を形成している。
【0123】
上記構成により、仕切り板213への水の供給を容易に、しかも安定させることができる。特に、仕切り板213のヒータ側の水を加熱中、気泡が溜まると弁214が開き、仕切り板213の底から水が供給されるが、そのとき仕切り板213のヒータ側の水温変化を低減するのに効果があり、その結果、センサ219のセンシングに好都合である。これは、隙間がなければ冷水が急激に仕切り板213のヒータ側に供給され、水温変化が大きくなり易いが、一定の隙間があるために冷水が比較的遅い流速で仕切り板213のヒータ側に供給され、水温変化が小さくなることによる。なお、図3の場合、センシングという観点からは、冷たい水流が温度検知素子23の上を直接かすめることがないように配慮する方が温度検知素子23の温度変化が急激にならず、センシングに好都合である。端的には摺動弁69または導水管64と温度検知素子23と流水経路70(隙間)は同一線上にない方がよい。また、より高温の湯を一定量出湯したい場合、導水管64の近傍には流水経路70(隙間)を形成しない方がよい。そうすることにより、仕切り板65の反ヒータ側の冷たい水を引込みにくくなる。
【0124】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0125】
(実施の形態19)
本発明の第19の実施の形態を図17により説明する。図17において、240は突起で、仕切り板213の外周に数箇所設けてある。
【0126】
上記構成により、仕切り板213と容器211とのガタを防止し、ヒータ212と仕切り板213のヒータ側の形状の関係を一定に保ち、対流の変化を最小限に抑え、安定した早沸しを行うことができる。
【0127】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0128】
(実施の形態20)
本発明の第20の実施の形態を図18(a)、(b)により説明する。図18(a)において、241は仕切り板213の反ヒータ側の水温を検知するためのサーミスタ等のセンサで、容器211の外側面に設けてある。この場合、十分に仕切り板213の反ヒータ側の水温を反映できるように、仕切り板213の外周とセンサ241直内の容器211の間には一定の距離をあける必要がある。
【0129】
上記構成により、仕切り板213の反ヒータ側の水温を確実に検知することができる。
【0130】
なお、図18(b)のように、センサ241の取付けは容器211の外側面でなく、外底面でもよい。この場合、仕切り板213による分割加熱は容器211の外底面を外して行うようにする必要がある。この場合、十分に仕切り板213の反ヒータ側の水温を反映できるように、また、仕切り板213の底部隙間から漏れた湯の影響を受けないように、仕切り板213の外周とセンサ241直内の容器211の間には一定の距離をあける必要がある。なお、実施の形態18のように隙間を設ける場合は、(a)、(b)どちらの実施例であっても、センサ241の近傍には隙間を形成せず、隙間から漏れる湯の温度の影響を受けないようにするのが原則で、そうすることにより、センサ241の温度変化が急激にならず、センシングに好都合である。
【0131】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0132】
(実施の形態21)
本発明の第21の実施の形態を説明する。基本的な構成は第20の実施の形態と同様であり、仕切り板213の反ヒータ側の水温が沸点に到達することなく、かつ、所定の水温以下になるようにしたものである。
【0133】
ここで、仕切り板213の反ヒータ側の水温と製品性能の関係について説明する。図19は仕切り板213の反ヒータ側の水温と毎秒当たりの出湯量の関係を表したものである。出湯直前の仕切り板213のヒータ側の水温は常に約100℃である。使用したポンプはローリング式ダイヤフラムポンプである。図19のように、仕切り板213の反ヒータ側の水温がT1になると出湯量が低下し始める屈曲点が現れる。出湯量の低下の原因は次のように考えられる。出湯し始めるとヒータ212は非通電になるが、仕切り板213の反ヒータ側の水温が低いときはヒータ212の余熱による気泡の発生が直ぐになくなり、気泡の巻込みによる流量低下の影響は少ない。また、反ヒータ側の水温が低いと、ポンプにより引き込む湯温が早期に低下し、キャビテーションの発生しない臨界温度に達するため、キャビテーションによる流量低下の影響も少ない。しかし、仕切り板213の反ヒータ側の水温が高くなると、ヒータ212の余熱による気泡が出湯中も発生し続け、気泡の巻込みによる流量低下やキャビテーションによる流量低下が起こる。実験的にはT1は85〜95℃である。
【0134】
上記のように、仕切り板213の反ヒータ側の水温が沸点に到達することなく、かつ、所定の水温以下になるようにしたことで、出湯量の低下を防止することができる。これを解決する方法として、仕切り板213の反ヒータ側の水温がT1かT1よりある程度低い水温になったときに、余熱の少ない加熱の方法、すなわち、消費電力の小さいヒータに切替えるとか、ヒータをON−OFFさせるなどの方法がある。
【0135】
ところで、仕切り板213の反ヒータ側の水を沸騰させた場合の現象について説明する。仕切り板213なしで通常に沸騰させた場合に比較して、仕切り板213ありで沸騰させると、通常沸騰時に発生する気泡のエネルギーだけでなく、仕切り板213のヒータ側で発生した気泡が弁214を開けて連続的に出ることによるエネルギーが加わり、湯の動きが非常に大きくなる。
【0136】
しかし、仕切り板213の反ヒータ側の水が沸点に到達しないようにすれば、上記のような現象が生じず容器211内の湯上面を安定させることもできる。
【0137】
(実施の形態22)
次に本発明の第22の実施の形態を説明する。基本的な構成は第20の実施の形態と同様であり、仕切り板213の反ヒータ側の水が沸点に到達することなく、かつ、所定の水温以下で仕切り板213のヒータ側の湯の取出し中も加熱を継続するようにしたものである。
【0138】
第21の実施の形態では仕切り板213の反ヒータ側の水温が低いときは気泡の巻込みやキャビテーションによる流量低下の影響は少ないと説明したが、本発明は仕切り板213の反ヒータ側の水温が低く、気泡の巻込みやキャビテーションが起こりにくいときは出湯中も加熱を積極的に行い、出湯後もできるだけ早く次の出湯ができるようにすることが目的である。ここで、仕切り板213の反ヒータ側の水温と製品性能の関係について説明する。図20は仕切り板213の反ヒータ側の水温と毎秒当たりの出湯量の関係を表したものである。第21の実施の形態と同じく出湯直前の仕切り板213のヒータ側の水温は常に約100℃であり、使用したポンプはローリング式ダイヤフラムポンプである。図20のように、仕切り板213の反ヒータ側の水温がT2になると出湯量が低下し始める屈曲点が現れる。したがって、仕切り板213の反ヒータ側の水温がT2になるまで、出湯中も加熱を継続することができる。当然、出湯中加熱なしの屈曲点T1に比較し、T2は低い温度となる。実験的にはT2は50〜60℃である。
【0139】
上記のように、仕切り板213の反ヒータ側の水温が沸点に到達することなく、かつ、所定の水温以下で仕切り板213のヒータ側の湯の取出し中も加熱を継続するようにしたことで、出湯後の次の出湯を早く行うことができる。また、容器211内全体の湯沸かしも早く行うことができる。
【0140】
(実施の形態23)
本発明の第23の実施の形態を図21により説明する。図21において、242は弁、243は支持部A、244はバイアスばねで、バイアスばね244は支持部A243の上方に取付けられ、弁242を上方に付勢しており、支持部A243は仕切り板213に固定されている。245は支持部Bで、弁と一体となった軸246に取付けられている。247は形状記憶合金でできた温度可変部で、支持部A243、支持部B245の間に取付けられている。上記構成により、温度可変部247がある一定水温を越えると、バイアスばね244が弁242を付勢する力より、温度可変部247が弁242を下方に下げようとする力の方が勝るようになり、弁242は開く。逆に、温度可変部247がある一定水温以下になると、弁242は閉じる。
【0141】
ところで、今までの実施の形態では仕切り板213のヒータ側の水は沸騰させることを前提としたが、使用状況によっては、沸騰した水では温度が高過ぎるという場合がある。たとえば、コーヒー等を抽出する場合などがそうであり、また、できるだけ一定水温にすることが望ましい。したがって、仕切り板213のヒータ側の水を沸騰させず、一定の水温で止めるようにヒータ212のON−OFF制御をする必要が生じる。たとえば、一定の水温を90℃とした場合、90℃を越えるとヒータ212の通電が止まるものとする。しかし、仕切り板213の断熱性が高ければ、仕切り板213のヒータ側の水温はヒータ212が再び通電する水温まで容易に下がらず、ヒータ212の通電間隔が極端に伸び、仕切り板213の反ヒータ側の水の加熱がほとんど行われなくなるという課題が発生する。
【0142】
ここで、本構成による弁242の動作について説明する。たとえば、一定の水温を90℃とした場合、90℃を越えるとヒータ212の通電は止まる。一方、弁242をたとえば90℃で開くように設定しておけば、仕切り板213のヒータ側の水温が下がり、ヒータ212は再通電され、弁242は閉じる。
【0143】
上記構成により、ヒータ212のON−OFF制御と弁242の開閉の繰返しで、仕切り板213のヒータ側の水温を一定に保ちつつ、仕切り板213の反ヒータ側の水の加熱も行うことができる。
【0144】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0145】
(実施の形態24)
次に本発明の第24の実施の形態を図22により説明する。図22において、248は内ヒータで、容器211の底部に内蔵されている。249は外ヒータで、容器211の外側面に設けられている。250は内センサ、251は外センサでそれぞれ仕切り板213のヒータ側、反ヒータ側の水温を検知している。
【0146】
本構成の目的は第23の実施の形態と同じく、仕切り板213のヒータ側の水温を一定にしつつ、仕切り板213の反ヒータ側の水を加熱することである。ここで、本構成の動作について説明する。まず、仕切り板213のヒータ側の水を内ヒータ248で加熱する。仕切り板213のヒータ側の水が所定の水温になったのを内センサ250が検知し、内ヒータ248の通電を止める。次に、外ヒータ249への通電を開始し、仕切り板213の反ヒータ側の水を加熱する。もし、その途中で出湯があり、仕切り板213のヒータ側の水が冷えたなら、再び、内ヒータ248への通電を開始し、同時に外ヒータ249への通電を止める。このような動作を容器211内全体の水が一定温度になるまで繰返す。
【0147】
上記構成により、仕切り板213のヒータ側の水温を一定に保ちつつ、仕切り板213の反ヒータ側の水の加熱も行うことができる。
【0148】
なお、消費電力が高くなるが、内ヒータ248、外ヒータ249を同時に通電しても構わない。
【0149】
その他は、第10の実施の形態と同様である。
【0150】
(実施の形態25)
本発明の第25の実施の形態について図23および図24により説明する。図23において、301は水等の液体302を入れる容器で、容器301の底面にはヒータ303が取り付けられている。容器301の底部には水より比重の重い材質、例えばPPS樹脂等で作られた略密閉空間を形成する仕切り板304が設置されている。仕切り板304上部には沸騰により発生する気泡を上方へ排出する為の逆止弁305が設けられている。この逆止弁305も仕切り板304と同様に水より比重の重いPPS樹脂等で作られている。仕切り板304の底面と容器301底面の接触部には0.1〜2mm位の隙間306を設けて仕切り板304内の水が沸騰により逆止弁305より抜けた時、水302が仕切り板304内に循環するようにしている。この隙間306は仕切り板304の底面に数ヶ所の凸部を設けて形成している。307は仕切り板304内の水温を検出するサーミスタAで、308は仕切り板304外の水温を検出するサーミスタBである。310は湯を吐出する液体ポンプで、仕切り板304の内部空間に連通し、容器301の底部より上方に突き出た吸水パイプ311に接続され、出水パイプ312より外部に湯を吐出する。313は吸水パイプ311を容器301の底面と共に覆うステンレス製メッシュのフィルタである。314は容器301を収納する本体で、上部には容器301に水を入れる際に開閉する蓋315を設け、蓋315には蒸気を外部へ排出する蒸気口316が開いている。
【0151】
この第25の実施の形態の場合、容器301底部の水は仕切り板304により略密閉されているため、ヒータ303の熱を集中して受け、急速に昇温することができる。第25の実施の形態では約250mlの水を沸騰させるのに必要な時間は約2分であった。この時、サーミスタA307で仕切り板304内の水温を検知し、本体の表示部(図示せず)により湯沸かし完了を表示し、液体ポンプ310により出水を行うと、急速に熱水を吐出することができる。また、更に加熱を続けていくと、仕切り板304内の水が激しく沸騰し、気泡が発生する。この気泡は逆止弁5を浮かせ、仕切り板304外へと気泡を排出させるが、この時に熱水も同時に逆止弁305から抜け、水302全体を加熱、昇温させる。
【0152】
逆止弁305の動作は図24(a)に示すように気泡が発生していない時には仕切り板304に天板321が密着して熱を閉じこめるが、沸騰状態まで加熱すると(b)に示すように気泡が逆止弁305を上へ持ち上げるが、逆止弁305の側壁a322と側壁b323はお互い独立して天板321に構成されているので側壁a322と側壁b323の間より気泡が抜け、気泡を上方から逃がす。この時、逆止弁305の側壁a322と側壁b323が仕切り板304の内側に引っかかり、仕切り板304から抜けることはない。
【0153】
図23に戻り、加熱された水302は容器301の底面と仕切り板304の底面の間に形成した隙間306より再び仕切り板304内に入り、循環加熱される。また、サーミスタB308で検出する温度でヒータ303を制御することにより容器301内全体の温度を所定の温度に保つことができる。
【0154】
また、湯の吐出は仕切り板304内部空間に連通した液体ポンプ310で行うため、高温の水を少量必要とする場合には、短時間で熱水を供給することができる。
【0155】
また、ヒータ303は大出力の主ヒータと小出力の補助ヒータが入っており(図示せず)、主ヒータで所定の温度まで昇温した後は補助ヒータに切り替わり、ヒステリシスを小さくして温度制御を精密に行うことができる。
【0156】
また、水302を沸騰させる場合には、主ヒータで通電させると気泡が仕切り板304上部より集中して噴き上がり、沸騰の勢いが強くなるため、万一沸騰中に蓋315を開けると湯が噴き出す危険があるため、沸騰近くの温度になると主ヒータを間欠運転させて沸騰の勢いを弱める制御を行っているので湯の噴き出しはない。
【0157】
また、沸騰近くの温度になると主ヒータから補助ヒータに切り替える制御を行っても沸騰の勢いを弱めることができ、上記と同様の効果を達成することができる。
【0158】
また、水中にはカルシウム、珪素、マグネシウム等が含まれており、湯を沸かすことによってこれらが仕切り板304内で析出し、スケールとなって仕切り板304内で堆積するが、ヒータ303を通電し、沸騰中に液体ポンプを運転すると、沸騰の勢いで堆積したスケールが仕切り板304内で舞い上がり、液体ポンプ310の吸い込み口である吸水パイプ311に入りやすくなるので沸点近くで液体ポンプ310を運転する際にはヒータ303の通電を停止させる制御を行い、スケールの舞上がりをなくし、液体ポンプ310へのスケール吸い込みを抑え、液体ポンプ310へのスケールの目話まりを抑えることができる。
【0159】
また、吸水パイプ311は仕切り板304の上部にできるだけ接近させている。
【0160】
これにより、温度の高い水ほど比重が小さく、仕切り板304内の上部に滞留するため、少しでも高い温度の水を吐出することができる。
【0161】
また、吸水パイプ311はフィルタ313で覆われているため、仕切り板304内で析出したスケールを液体ポンプ310内へ吸引されることを更に低減することができる。
【0162】
なお、上記の各実施の形態の相互間で可能な場合には組合せてもよい。
【0163】
また、上記の実施の形態において、仕切り板により仕切られる急速加熱側の容積は昇温の待ち時間の短縮という本発明の目的とカップ麺等での使用湯量から約1000ml以下が好ましい。
【0164】
【発明の効果】
請求項1記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
容器の出水孔を容器底面の外周付近に設け、導水管上端部の略直上を仕切り板の頂上部としたため、遠心ポンプ等の送水装置から湯が吐出され易くすることができる。
【0165】
請求項2記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
また容器の出水孔を容器底面の外周付近に設け、導水管上端部の略直上を仕切り板の頂上部とし、流水経路を出水孔と反対側に設けたため、遠心ポンプ等の送水装置から湯が吐出され易くしつつ、供給する高温の湯量を増すことができる。
【0166】
請求項3記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
また導水管の上端付近の開口と容器の出水孔との経路を主水路とし、導水管下端付近に容器の出水孔に通じる第2の経路を設けて補水路としたため、遠心ポンプ等の送水装置による出湯後、容器内の残湯量を低減し容器内の湯を有効に使用することができる。
【0167】
請求項4記載の電気湯沸し器によれば、容器内に定格水量を入れ湯沸かしを開始した際、容器内の水は仕切り板により2つの部屋に分けられ、加熱手段を覆う仕切り板内部の水が仕切り板外の水よりも先に温度上昇し、沸騰する。遠心ポンプ等の送水装置を動作させると仕切り板内の湯が先に排出され、仕切り板内には下端部の流水経路を通して仕切り板下方から仕切り板外部の水が供給され、湯は導水管上部から順次排出される。このため、容器内に定格容量に近い多量の水が入っていても、仕切り板内の空間よりも少ない湯であれば短時間で高温にして供給される。また、85°C程度の低温で保温時に再沸騰する場合も仕切り板内の湯が先に沸騰するので、同様に、仕切り板内の空間よりも少ない量の湯であれば短時間で高温にして供給され、使い勝手の良いものとできる。
仕切り板の内側で発生した気泡を効果的に排出し、気泡排出時に仕切り板外の水が仕切り板内に侵入しにくくし、仕切り板内の湯を高温に維持することができる。
【0168】
請求項5記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板内部から供給される高温の湯量を増すことができる。
【0169】
請求項6記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板の断熱性を高くして、仕切り板内の水温上昇を早めかつ、供給する湯温を高くすることができる。
【0170】
請求項7記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板の断熱性を高めつつ、中空層の膨張によって仕切り板に生じる応力を低減することができる。
【0171】
請求項8記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果のほか、仕切り板の断熱性を大幅に高めつつ、中空層の膨張によって仕切り板に生じる応力を大幅に低減することができる。
【0172】
請求項9記載の電気湯沸し器によれば、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4と同様な効果がある。
【0173】
請求項10記載の分割加熱器によれば、仕切り板のヒータ側の気泡がある一定量溜まるまでは弁は開かず、常に閉じているので加熱効率は落ちず、良好で、また逆に、気泡がある一定量以上溜まったり、沸騰状態のとき、弁が開き気泡を逃がすので仕切り板を浮かすことがなく、一気に温水が冷えない。したがって、加熱効率が良好で安定した早沸しを行うことができる。また仕切り板のヒータ側の液温の高低に応じて弁を開閉制御する温度可変部を設けたため、仕切り板のヒータ側の液温を一定に保ちつつ、仕切り板の反ヒータ側の液体の加熱も行うことができる。
【0174】
請求項11記載の分割加熱器によれば、仕切り板のヒータ側の気泡がある一定量溜まるまでは弁は開かず、常に閉じているので加熱効率は落ちず、良好で、また逆に、気泡がある一定量以上溜まったり、沸騰状態のとき、弁が開き気泡を逃がすので仕切り板を浮かすことがなく、一気に温水が冷えない。したがって、加熱効率が良好で安定した早沸しを行うことができる。また仕切り板のヒータ側の液体を加熱する内ヒータ、反ヒータ側の液体を加熱する外ヒータを設けたため、仕切り板のヒータ側の液温を一定に保ちつつ、仕切り板の反ヒータ側の液体の加熱も行うことができる。
【0175】
請求項12記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、塩素除去等の浄水性能を向上させることができる。
【0176】
請求項13記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、例えば容器の内側面に凸部を形成し、仕切り板に凸部と係合可能な環状リブを設けたり、仕切り板に磁石を取付けたもので、容器内の水を捨てたりするときに、仕切り板が脱落することを防止することができる。
【0177】
請求項14記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、例えば仕切り板の底に突起を設けたもので、容器と一定の隙間を形成することにより、仕切り板への液体の供給を容易に、しかも安定させることができる。
【0178】
請求項15記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、仕切り板の反ヒータ側の液温を確実に検知することができる。
【0179】
請求項16記載の分割加熱器によれば、請求項10または請求項11と同様な効果のほか、仕切り板の反ヒータ側の液温が沸点に到達することなく、所定の液温以下にすることができ、出湯量の低下を防止することができる。また、仕切り板の反ヒータ側の液温が沸点に到達しないようにすれば、蓋の蒸気口からの蒸気の噴出をおさえることもできる。
【0180】
請求項17記載の分割加熱器によれば、請求項16と同様な効果のほか、仕切り板の反ヒータ側の液温が沸点に到達することなく、かつ所定の液温以下で仕切り板のヒータ側の液体の取出し中も加熱を継続することにより、出湯後の次の出湯を早く行うことができる。また、容器内全体の湯沸かしも早く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図5】本発明の第5の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図6】本発明の第6の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図7】本発明の第7の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図8】本発明の第8の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図9】本発明の第9の実施の形態を示す電気湯沸し器の断面図である。
【図10】本発明の第10の実施の形態を示す分割加熱器の全体断面図である。
【図11】本発明の第10の実施の形態における弁(a)と仕切り板のヒータ側の飽和温度の関係を示すグラフ(b)を示す図である。
【図12】(a)は本発明の第11の実施の形態を示す仕切り板の部分の断面図、(b)は活性炭収容ケースの斜視図、(c)は別の形態の活性炭収容ケースの断面図である。
【図13】(a)は本発明の第12の実施の形態を示す仕切り板の平面図、(b)は仕切り板の部分の断面図である。
【図14】本発明の第13の実施の形態を示す仕切り板の部分の断面図である。
【図15】本発明の第17の実施の形態を示す仕切り板の部分の断面図である。
【図16】本発明の第18の実施の形態を示す仕切り板の部分の断面図である。
【図17】本発明の第19の実施の形態を示す仕切り板の部分の断面図である。
【図18】(a)は本発明の第20の実施の形態を示す仕切り板とセンサの位置関係を示す説明図、(b)は本発明の第20の実施の形態を示す仕切り板とセンサの別の位置関係を示す説明図である。
【図19】本発明の第21の実施の形態における仕切り板の反ヒータ側の水温と出湯量の関係を示すグラフである。
【図20】本発明の第22の実施の形態における仕切り板の反ヒータ側の水温と出湯量の関係を示すグラフである。
【図21】本発明の第23の実施の形態を示す仕切り板の部分断面図である。
【図22】本発明の第24の実施の形態を示す仕切り板の部分の断面図である。
【図23】本発明の第25の実施の形態を示す給湯器断面図である。
【図24】その逆止弁の動作の説明図である。
【図25】従来の電気湯沸し器の断面図である。
【図26】従来の給湯器(電気冷温水機)の断面図である。
【符号の説明】
3 ヒータ(加熱手段)
9 蓋
16 遠心ポンプ(送水装置)
31、61、81 容器
32、62、82 出水孔
33、51、72、83 流水経路
34、41、65、84、101、111、121、131 仕切り板
37、42、66、71、87、132 排泡孔
38、63、89 開口
39、64、90 導水管
91 補助孔(補水路)
104 空気層
114、124 中空層
133 摺動弁
211 容器
212 ヒータ
213 仕切り板
214 弁
215 取湯口
223 活性炭
233 凸部
234 環状リブ
236 磁石
237 二重構造部
239 突起
240 突起
241 センサ
242 弁
247 温度可変部
248 内ヒータ
249 外ヒータ
301 容器
302 液体
303 加熱手段
304 仕切り板
305 逆止弁
307 内部温度検出手段
308 外部温度検出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric water heater that is used mainly in general households or offices for heating and keeping a stored liquid, a divided heater as a quick boiling means such as an electric water heater, and a water heater.
[0002]
[Prior art]
A conventional electric water heater of this type was as shown in FIG.
[0003]
[0004]
[0005]
[0006]
[0007]
In the electric water heater configured as described above, water is supplied to the
[0008]
Next, electricity is supplied from the connecting
[0009]
When hot water is desired, the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the electric water heater having the above-described conventional configuration, when a rated amount of water is put into the
[0011]
Further, in order to save the power of the
[0012]
Therefore, there is a need for an electric water heater that can solve the above-mentioned conventional problems and can supply a high temperature in a short time even if a large amount of water close to the rated capacity or hot water being kept in the container is contained. It was done.
[0013]
In addition, the conventional water heater has the same problem, and an easy-to-use water heater that can rapidly raise the temperature of the liquid and raise the temperature of the liquid in the entire container in the same time as the conventional one is required.
[0014]
On the other hand, there is an example of an electric chiller / heater as an early boiling means, and one described in Japanese Utility Model Publication No. 61-170981 is known. The configuration is as shown in FIG.
[0015]
With the above configuration, it is possible to change the opening area of the
[0016]
However, the above-described conventional technique has a problem that even if the opening area is reduced at the time of heating, as long as the
[0017]
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and even if a large amount of water close to the rated capacity or hot water being kept in the container is contained, Electric water heater with a useful function that can be supplied, easy-to-use water heater that can quickly raise the temperature of the liquid and raise the temperature of the whole container in the same time as before, further generated without reducing the heating efficiency The present invention provides a divided heater that can escape bubbles (especially even when boiled).
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The electric water heater according to
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
The water discharge hole is provided near the outer periphery of the bottom surface of the container, and the top portion of the upper end portion of the water guide pipe is the top of the partition plate.Is.
[0019]
According to the electric water heater according to
Since the water outlet hole of the container is provided in the vicinity of the outer periphery of the bottom surface of the container, and the upper part of the upper part of the conduit pipe is used as the top of the partition plate, hot water can be easily discharged from a water supply device such as a centrifugal pump.
[0020]
The electric water heater according to
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
The water discharge hole is provided in the vicinity of the outer periphery of the bottom surface of the container, the top right of the upper end of the water guide pipe is the top of the partition plate, and the water flow path is provided on the opposite side of the water discharge hole.Is.
[0021]
According to the electric water heater according to
In addition, since the water outlet hole of the container is provided near the outer periphery of the bottom of the container, the top right of the upper part of the conduit pipe is the top of the partition plate, and the water flow path is provided on the side opposite to the water outlet hole, The amount of hot water to be supplied can be increased while facilitating discharge.
[0022]
The electric water heater according to
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
A path between the opening near the upper end of the water conduit and the water outlet hole of the container is a main water channel, and a second path leading to the water outlet hole is provided near the lower end of the water conduit to form a supplementary water channel.
[0023]
According to the electric water heater according to
Further, since the path between the opening near the upper end of the water conduit and the water outlet hole of the container is the main water channel, and the second path leading to the water outlet hole of the container is provided near the lower end of the water conduit, the water supply device such as a centrifugal pump is provided. The amount of hot water remaining in the container can be reduced and the hot water in the container can be used effectively after the hot water is discharged.
[0024]
The electric water heater according to
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
A valve that opens when the bubble is raised and closes when the bubble is lowered is provided in the partition hole of the partition plate, and the valve has a weight of 2 to 5 grams per square centimeter.Is.
[0025]
According to the electric water heater according to
A valve that opens on the partition plate and closes on the bottom is provided in the bubble removal hole of the partition plate, and the valve has a weight of 2 to 5 grams per square centimeter, so that air bubbles generated inside the partition plate are effectively discharged. In addition, the water outside the partition plate is less likely to enter the partition plate when the bubbles are discharged, and the hot water in the partition plate can be maintained at a high temperature.
[0026]
The electric water heater according to
[0027]
According to the electric water heater of
[0028]
The electric water heater according to
[0029]
According to the electric water heater of
[0030]
The electric water heater according to
[0031]
According to the electric water heater of
[0032]
The electric water heater according to
[0033]
According to the electric water heater of
[0034]
The electric water heater according to
[0035]
According to the electric water heater according to
[0036]
Claim 10The split heater includes a container having a heater for heating the stored liquid, a partition plate that divides the stored liquid into the heater side and the counter-heater side, a valve attached to the top of the partition plate, and the partition provided in the container And a hot water outlet for taking out the liquid on the heater side divided by a plate, and provided with a temperature variable portion that controls opening and closing of the valve according to the liquid temperature on the heater side of the partition plateIs.
[0037]
Claim 10According to the divided heater, the valve is not opened until a certain amount of bubbles on the heater side of the partition plate is collected, and since it is always closed, the heating efficiency does not decrease, and on the contrary, the bubbles are more than a certain amount. When it is accumulated or boiled, the valve opens to allow bubbles to escape, so the partition plate does not float and the hot water does not cool at once. Accordingly, it is possible to carry out stable and rapid boiling with good heating efficiency. In addition, since the temperature variable part that controls the opening and closing of the valve according to the liquid temperature on the heater side of the partition plate is provided, the liquid temperature on the counter heater side of the partition plate is heated while keeping the liquid temperature on the heater side of the partition plate constant. Can also be done.
[0038]
Claim 11The split heater includes a container having a heater for heating the stored liquid, a partition plate that divides the stored liquid into the heater side and the counter-heater side, a valve attached to the top of the partition plate, and the partition provided in the container A hot water outlet for taking out the liquid on the heater side divided by a plate, the heater being an inner heater for heating the liquid on the heater side of the partition plate, and an outer heater for heating the liquid on the counter heater side ProvidedIs.
[0039]
Claim 11According to the divided heater, the valve is not opened until a certain amount of bubbles on the heater side of the partition plate is collected, and since it is always closed, the heating efficiency does not decrease, and on the contrary, the bubbles are more than a certain amount. When it is accumulated or boiled, the valve opens to allow bubbles to escape, so the partition plate does not float and the hot water does not cool at once. Accordingly, it is possible to carry out stable and rapid boiling with good heating efficiency. In addition, since the inner heater that heats the liquid on the heater side of the partition plate and the outer heater that heats the liquid on the counter heater side are provided, the liquid temperature on the counter heater side of the partition plate is kept constant while keeping the liquid temperature on the heater side of the partition plate constant. The heating can also be performed.
[0040]
The split heater according to
[0041]
According to the divided heater according to
[0042]
The split heater according to
[0043]
According to the divided heater according to
[0044]
The divided heater according to
[0045]
According to the divided heater according to
[0046]
The divided heater according to
[0047]
According to the divided heater according to
[0048]
The split heater according to
[0049]
According to the divided heater of
[0050]
The divided heater according to
[0051]
According to the divided heater of
[0074]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0075]
A
[0076]
The operation in the above configuration will be described. When water is poured into the
[0077]
In this way, even if a large amount of water close to the rated capacity is contained in the
[0078]
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0079]
The difference is that the gaps A between the
[0080]
The operation in the above configuration will be described. When the
[0081]
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0082]
The difference is that the
[0083]
With this configuration, the vicinity of the
[0084]
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0085]
The difference is that a gap which is a
[0086]
If comprised in this way, since the path | route of the
[0087]
(Embodiment 5)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
[0088]
The difference is that the gap serving as the
[0089]
If comprised in this way, in addition to the main water path from the
[0090]
(Embodiment 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, instead of the
[0091]
(Embodiment 7)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment, instead of the
[0092]
(Embodiment 8)
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the eighth embodiment, instead of the
[0093]
(Embodiment 9)
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the ninth embodiment, for example, in the sixth to eighth embodiments, the
[0094]
(Embodiment 10)
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 10, 211 is a container and has a
[0095]
By the way, the
[0096]
With the above configuration, the
[0097]
In the configuration of FIG. 10, the
[0098]
Furthermore, if it adds about
[0099]
(Embodiment 11)
An eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 (a), (b), and (c). 12 (a) and 12 (b), 223 is activated carbon, 224 is a case for housing activated
[0100]
With the above configuration, the water purification performance such as chlorine removal can be improved by the catalytic action of the activated
[0101]
12 (c) may be used. In this case, 229 is activated carbon, 230 is a case for storing activated
[0102]
The rest is the same as in the tenth embodiment.
[0103]
(Embodiment 12)
Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13A and 13B,
[0104]
With the above configuration, when the
[0105]
In addition, even if it does not form the
[0106]
The rest is the same as in the tenth embodiment.
[0107]
(Embodiment 13)
A thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 14,
[0108]
With the above configuration, when the
[0109]
The rest is the same as in the tenth embodiment.
[0110]
(Embodiment 14)
Next, a fourteenth embodiment of the present invention will be described. In the present invention, the
[0111]
As described above, since the
[0112]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0113]
(Embodiment 15)
A fifteenth embodiment of the present invention will be described. In the present invention, the
[0114]
As described above, since the
[0115]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0116]
(Embodiment 16)
A sixteenth embodiment of the present invention will be described. In the present invention, the
[0117]
As described above, since the
[0118]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0119]
(Embodiment 17)
A seventeenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 15,
[0120]
With the above configuration, good heat insulation can be obtained and heating efficiency can be improved.
[0121]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0122]
(Embodiment 18)
An eighteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 16,
[0123]
With the above configuration, the water supply to the
[0124]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0125]
(Embodiment 19)
A nineteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 17,
[0126]
With the above configuration, the play between the
[0127]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0128]
(Embodiment 20)
A twentieth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 (a) and 18 (b). In FIG. 18A,
[0129]
With the above configuration, the water temperature on the side opposite to the heater of the
[0130]
As shown in FIG. 18B, the
[0131]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0132]
(Embodiment 21)
A twenty-first embodiment of the present invention will be described. The basic configuration is the same as in the twentieth embodiment, and the water temperature on the side opposite to the heater of the
[0133]
Here, the relationship between the water temperature on the non-heater side of the
[0134]
As described above, since the water temperature on the side opposite to the heater of the
[0135]
By the way, a phenomenon when water on the side opposite to the heater of the
[0136]
However, if the water on the side opposite to the heater of the
[0137]
(Embodiment 22)
Next, a twenty-second embodiment of the present invention will be described. The basic configuration is the same as that of the twentieth embodiment, and the water on the side opposite to the heater of the
[0138]
In the twenty-first embodiment, it has been described that when the water temperature on the counter heater side of the
[0139]
As described above, the water temperature on the side opposite to the heater of the
[0140]
(Embodiment 23)
A twenty-third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 21, 242 is a valve, 243 is a support part A, 244 is a bias spring, a bias spring 244 is mounted above the support part A243, urges the
[0141]
By the way, in the embodiments so far, it is assumed that the water on the heater side of the
[0142]
Here, the operation of the
[0143]
With the above configuration, the heating of the water on the side opposite to the heater of the
[0144]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0145]
(Embodiment 24)
Next, a twenty-fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 22,
[0146]
The purpose of this configuration is to heat the water on the counter heater side of the
[0147]
According to the above configuration, the water on the side opposite to the heater of the
[0148]
In addition, although power consumption becomes high, you may energize the
[0149]
Others are the same as those of the tenth embodiment.
[0150]
(Embodiment 25)
A twenty-fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 23,
[0151]
In the case of the twenty-fifth embodiment, the water at the bottom of the
[0152]
As shown in FIG. 24A, the
[0153]
Returning to FIG. 23, the
[0154]
Moreover, since hot water is discharged by the
[0155]
The
[0156]
In addition, when
[0157]
Moreover, even if it controls to switch from a main heater to an auxiliary heater when it becomes the temperature near boiling, the momentum of boiling can be weakened and the effect similar to the above can be achieved.
[0158]
In addition, the water contains calcium, silicon, magnesium, etc., and these are deposited in the
[0159]
The
[0160]
As a result, the higher the temperature of the water, the smaller the specific gravity, and the water stays in the upper part of the
[0161]
Further, since the
[0162]
In addition, you may combine when it is possible between each said embodiment.
[0163]
In the above embodiment, the volume on the rapid heating side partitioned by the partition plate is preferably about 1000 ml or less from the object of the present invention of shortening the waiting time for temperature rise and the amount of hot water used in cup noodles and the like.
[0164]
【The invention's effect】
According to the electric water heater according to
Since the water outlet hole of the container is provided in the vicinity of the outer periphery of the bottom surface of the container, and the upper part of the upper part of the conduit pipe is used as the top of the partition plate, hot water can be easily discharged from a water supply device such as a centrifugal pump.
[0165]
According to the electric water heater according to
In addition, since the water outlet hole of the container is provided near the outer periphery of the bottom of the container, the top right of the upper part of the conduit pipe is the top of the partition plate, and the water flow path is provided on the side opposite to the water outlet hole, The amount of hot water to be supplied can be increased while facilitating discharge.
[0166]
According to the electric water heater according to
Further, since the path between the opening near the upper end of the water conduit and the water outlet hole of the container is the main water channel, and the second path leading to the water outlet hole of the container is provided near the lower end of the water conduit, the water supply device such as a centrifugal pump is provided. The amount of hot water remaining in the container can be reduced and the hot water in the container can be used effectively after the hot water is discharged.
[0167]
According to the electric water heater according to
Air bubbles generated inside the partition plate can be effectively discharged, water outside the partition plate can hardly enter the partition plate when the bubbles are discharged, and hot water in the partition plate can be maintained at a high temperature.
[0168]
According to the electric water heater of
[0169]
According to the electric water heater of
[0170]
According to the electric water heater of
[0171]
According to the electric water heater of
[0172]
According to the electric water heater according to
[0173]
Claim 10Split heaterAccording toThe valve is not opened until a certain amount of bubbles on the heater side of the partition plate is collected, and it is always closed, so the heating efficiency does not decrease, and it is good, and conversely, when a certain amount of bubbles accumulates or is boiling Because the valve opens and air bubbles are released, the partition plate does not float and the hot water does not cool at once. Accordingly, it is possible to carry out stable and rapid boiling with good heating efficiency. In addition, since the temperature variable part that controls the opening and closing of the valve according to the liquid temperature on the heater side of the partition plate is provided, the liquid temperature on the counter heater side of the partition plate is heated while keeping the liquid temperature on the heater side of the partition plate constant. Can also be done.
[0174]
Claim 11Split heaterAccording toThe valve is not opened until a certain amount of bubbles on the heater side of the partition plate is collected, and it is always closed, so the heating efficiency does not decrease, and it is good, and conversely, when a certain amount of bubbles accumulates or is boiling Because the valve opens and air bubbles are released, the partition plate does not float and the hot water does not cool at once. Accordingly, it is possible to carry out stable and rapid boiling with good heating efficiency. In addition, since the inner heater that heats the liquid on the heater side of the partition plate and the outer heater that heats the liquid on the counter heater side are provided, the liquid temperature on the counter heater side of the partition plate is kept constant while keeping the liquid temperature on the heater side of the partition plate constant. The heating can also be performed.
[0175]
According to the divided heater according to
[0176]
According to the divided heater according to
[0177]
According to the divided heater according to
[0178]
According to the divided heater according to
[0179]
According to the divided heater of
[0180]
According to the divided heater of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric water heater showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an electric water heater showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an electric water heater showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of an electric water heater showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an electric water heater showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an electric water heater showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an electric water heater showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view of an electric water heater showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an electric water heater showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an overall cross-sectional view of a divided heater showing a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a graph (b) showing a relationship between a valve (a) and a saturation temperature on the heater side of a partition plate in the tenth embodiment of the present invention.
12A is a cross-sectional view of a part of a partition plate showing an eleventh embodiment of the present invention, FIG. 12B is a perspective view of an activated carbon storage case, and FIG. 12C is an activated carbon storage case of another form. It is sectional drawing.
13A is a plan view of a partition plate showing a twelfth embodiment of the present invention, and FIG. 13B is a cross-sectional view of a portion of the partition plate.
FIG. 14 is a sectional view of a part of a partition plate showing a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view of a part of a partition plate showing a seventeenth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a sectional view of a part of a partition plate showing an eighteenth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view of a part of a partition plate showing a nineteenth embodiment of the present invention.
18A is an explanatory view showing the positional relationship between a partition plate and a sensor according to the twentieth embodiment of the present invention, and FIG. 18B is a partition plate and sensor according to the twentieth embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows another positional relationship.
FIG. 19 is a graph showing the relationship between the water temperature on the side opposite to the heater of the partition plate and the amount of hot water in a twenty-first embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a graph showing the relationship between the water temperature on the side opposite to the heater of the partition plate and the amount of hot water in a twenty-second embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a partial sectional view of a partition plate showing a twenty-third embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a sectional view of a part of a partition plate showing a twenty-fourth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a sectional view of a water heater showing a twenty-fifth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is an explanatory view of the operation of the check valve.
FIG. 25 is a sectional view of a conventional electric water heater.
FIG. 26 is a cross-sectional view of a conventional water heater (electric cold / hot water machine).
[Explanation of symbols]
3 Heater (heating means)
9 Lid
16 Centrifugal pump (water supply device)
31, 61, 81 containers
32, 62, 82
33, 51, 72, 83 Flow path
34, 41, 65, 84, 101, 111, 121, 131 Partition plate
37, 42, 66, 71, 87, 132
38, 63, 89 opening
39, 64, 90
91 Auxiliary hole (reservoir channel)
104 Air layer
114, 124 Hollow layer
133 Sliding valve
211 containers
212 heater
213 Partition plate
214 Valve
215 tap
223 activated carbon
233 Convex
234 annular rib
236 Magnet
237 Double structure part
239 protrusion
240 protrusions
241 Sensor
242 Valve
247 Temperature variable part
248 Heater inside
249 Outside heater
301 containers
302 liquid
303 Heating means
304 Partition plate
305 Check valve
307 Internal temperature detection means
308 External temperature detection means
Claims (17)
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記出水孔が前記容器の底面の外周付近に設けられ、前記導水管の上端部の略直上が前記仕切り板の前記頂上部とされた電気湯沸し器。 A container for storing the liquid, a heating means for heating the container or the liquid in the container, a lid for covering the upper part of the container, a water feeding device for taking out the liquid in the container, and a bowl-like shape disposed in the container A partition plate,
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
An electric water heater in which the water discharge hole is provided in the vicinity of the outer periphery of the bottom surface of the container, and the top of the water guide pipe is directly above the top of the partition plate .
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記出水孔が前記容器底面の外周付近に設けられ、前記導水管の上端部の略直上が前記仕切り板の前記頂上部とされ、前記流水経路が前記出水孔と反対側に設けられた電気湯沸し器。 A container for storing the liquid, a heating means for heating the container or the liquid in the container, a lid for covering the upper part of the container, a water feeding device for taking out the liquid in the container, and a bowl-like shape disposed in the container A partition plate,
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
The water heater is provided in the vicinity of the outer periphery of the bottom surface of the container, the top of the water guide pipe is directly above the top of the partition plate, and the water flow path is provided on the opposite side of the water outlet. vessel.
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記導水管の上端付近の前記開口と前記容器の前記出水孔との経路を主水路とし、前記導水管の下端付近に前記出水孔に通じる第2の経路を設けて補水路とした電気湯沸し器。 A container for storing the liquid, a heating means for heating the container or the liquid in the container, a lid for covering the upper part of the container, a water feeding device for taking out the liquid in the container, and a bowl-like shape disposed in the container A partition plate,
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
An electric water heater in which the path between the opening near the upper end of the water conduit and the water outlet hole of the container is a main water channel, and a second path leading to the water outlet hole is provided near the lower end of the water conduit to form a supplementary water channel .
前記仕切り板で覆われた前記容器の底面に前記送水装置へ通じる出水孔を設け、前記仕切り板の下端と前記容器の底面との間に流水経路を形成し、前記仕切り板の頂上部に排泡孔を設け、前記出水孔から上向きに延長し上端付近が開口した導水管を設け、
前記仕切り板の前記排泡孔に、上昇により開弁し下降により閉弁する弁を設け、前記弁を1平方センチメートル当たり2から5グラムの重量にした電気湯沸し器。 A container for storing the liquid, a heating means for heating the container or the liquid in the container, a lid for covering the upper part of the container, a water feeding device for taking out the liquid in the container, and a bowl-like shape disposed in the container A partition plate,
A water outlet hole leading to the water feeding device is provided on the bottom surface of the container covered with the partition plate, a water flow path is formed between the lower end of the partition plate and the bottom surface of the container, and the top of the partition plate is drained. Provided with a bubble hole, provided with a water conduit that extends upward from the outlet hole and opened near the upper end,
An electric water heater in which a valve that opens when the bubble is lifted and closes when the valve is lowered is provided in the bubble removing hole of the partition plate, and the valve has a weight of 2 to 5 grams per square centimeter .
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