JP5019275B2 - 液体加熱貯蔵装置 - Google Patents

Description

本発明は、湯沸しなどの液体加熱貯蔵装置に関するものである。

従来、湯沸しを行う場合、ヤカン、電気ポット、電気ケトルなどが知られる。例えば、電気ポットとしては、蓋で閉じた内容器の底部にヒータを設けると共に、内容器に遠心ポンプを介在した導出路を接続し、蓋を開いて水を収容し、その水をヒータで加熱し、湯沸しや保温をして貯湯し、そして遠心ポンプを作動させて湯を、導出路を介して注出させるものなどが知られている（例えば特許文献１）。

特開２００４−３１３６１２号公報

ヤカンの場合は沸騰後、自ら火を止めるなどの動作が必要であった。電気ケトルは、沸騰を検知し通電を遮断する機能を有しているが、内部湯温は直に降下してしまう。またヤカンや電気ケトルは保温しておくべき必要な量だけを沸かすことが難しく、通常多めに沸かし余ったお湯を無駄にしてしまうものであった。

電気ポットは常に通電し保温状態を保っているが、保温の為に電力を使用しているのでランニングコストが必要になってしまう。また、電気ケトルや電気ポットは電気を使うので、その場所で電源が必要の上、電気コードなどに引っ掛けて倒してしまう問題があった。

一方、従来から湯を貯蔵する容器として真空断熱容器からなる卓上魔法瓶などがあったが、ヤカンなどで沸かした湯を手で移し換える必要があり、加熱を止めてから移し換える為に、時間がかかり、湯温が下がる問題があった。

解決しようとする問題点は、沸かした湯などを手で移し換える必要をなくして、素早く貯蔵容器に移し換えることができ、また必要な量だけを沸かすことができ、さらに保温のために電力を必要としない液体加熱貯蔵装置を提供する点である。

請求項１の発明は、密閉型の加熱容器と、この加熱容器に一端を連通した連結路と、該連結路の他端を連通した貯蔵容器と、前記加熱容器に大気に連通可能な逆止弁を有する複数の開閉路とを備え、前記加熱容器と前記貯蔵容器はほぼ同容積であり、前記連結路は前記加熱容器内部底面近傍まで伸びており、前記連結路に前記貯蔵容器を着脱自在に設け、前記加熱容器内にて加熱された液体は該加熱容器の内圧の上昇により前記連結路を通り前記貯蔵容器内に貯蔵されることを特徴とする液体加熱貯蔵装置である。

請求項２の発明は前記逆止弁のうち少なくとも１箇所を液体注入口としたことを特徴とする請求項１記載の液体加熱貯蔵装置である。

請求項３の発明は、前記加熱容器に空焚き検知手段を設け、前記加熱容器の内容液体を排出後、該加熱容器の空焚き状態を検知して加熱を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体加熱貯蔵装置である。

請求項４の発明は、前記貯蔵容器が断熱構造であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体加熱貯蔵装置である。

請求項１の発明によれば、湯を加熱容器から着脱自在な貯蔵容器に自動で移し換えることができるので、熱湯など液体の移し換えの危険性が無くなる。

請求項１の発明によれば、加熱容器に収容された液体を沸騰して、これを貯蔵容器に移し替えて必要な量だけを沸かして貯蔵することができる。

請求項１の発明によれば、沸騰時に加熱容器を密封して沸騰により内圧を上昇させることができる。

請求項２の発明によれば、液体注入口より液体を加熱容器に収容することができる。

請求項１、２の発明によれば、内圧逃し路に設けた弁を閉じて加熱容器内を加圧状態にして液体を連結路より吐出状態とすることができる。

請求項３の発明によれば、空焚き検知手段により加熱容器の空焚き状態を検知して加熱を停止することができる。

請求項４の発明によれば、貯蔵容器の保温のための電力が不必要となる。

本発明の実施例１を示す第一行程の断面図である。 同第二行程の断面図である。 同第三行程の断面図である。 同第四行程の断面図である。 本発明の実施例２を示す断面図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１〜４は実施例１を示しており、図１に示すように金属製の密閉状の圧力容器である加熱容器１は、筒状であって、その底面２に加熱容器１に収容された液体Ｌの加熱手段３が装着されると共に、さらに底面２に温度センサーからなる空焚き検知手段４が装着されている。これら加熱手段３、空焚き検知手段４は、電源５Ａや操作スイッチ（図示せず）等が接続された制御回路５を有する制御装置６に接続している。また、加熱容器１の上面に第一の内圧逃がし路７と第二の内圧逃がし路８を上向きに設ける。第一の内圧逃がし路７の途中に第一の開閉体である第一の逆止弁９を設けると共に上端に液体注入口10を設ける。第一の逆止弁９は液体Ｌが沸騰して加熱容器１の内圧が高くなったときに閉弁して蒸気の排気を阻止し、一方加熱容器１が大気圧のときは開弁して常時大気開放とするものであり、また実施例では液体注入口10は、液体Ｌを溜める貯留枠によって形成している。同様に、第二の逆止弁11は液体Ｌが沸騰して加熱容器１の内圧が高くなったときに閉弁して蒸気の排気を阻止し、一方加熱容器１が大気圧のときは開弁して常時大気開放とする。尚、第一の逆止弁９、第二の逆止弁11の開弁、閉弁状態をそれぞれ検知する第一の開閉検知手段12、第二の開閉検知手段13が設けられており、これらは制御回路５に接続している。

加熱容器１の内部に連通する連結管によって形成される連結路14の一端14Ａは底面２又は底面２の近傍に開口している。一方、連結路14の他端14Ｂは貯蔵容器16に差し込まれてその内部に開口して連通している。貯蔵容器16では、その上面に連結路14の他端14Ｂは接続されている。そして、貯蔵容器16は、加熱容器１側と別体で使用できるように連結路14に対して着脱自在に設けられている。このため連結路14の一端14Ａ側である１次側連結部14Ｃと、連結路14の他端14Ｂ側である２次側連結部14Ｄとの間には、着脱手段15が設けられている。この着脱手段15は、例えば雄雌一対の継ぎ手であり、１次側連結部14Ｃの端部に継ぎ手15の１次側継ぎ手部である一方15Ａを設けると共に２次側連結部14Ｄの端部に２次側継ぎ手部である他方15Ｂを設け、外しているとき閉塞状態にある他方15Ｂは、それを一方15Ａに接続することで開口状態となって一方15Ａと他方15Ｂは連通状態となる。尚、連結路14を可撓管によって形成することで、貯蔵容器16を加熱容器１側と一体的のままで使用してもよい。

貯蔵容器16は、その外側に断熱層16Ａを設けた断熱容器17、例えば真空断熱二重容器の上部開口に蓋18を一体に設けた密閉断熱構造であり、断熱容器17の外周に貯蔵容器16を持ち運びするための握り部たるハンドル16Ｂが一体に設けられている。また、蓋18又は断熱容器17の上部には内外を連通する注出口19が設けられており、この注出口19には手動又は自動の注出用開閉弁20が設けられている。そして、後述する沸騰吐出時において、貯蔵容器16が満杯になったときには加熱容器１では液体Ｌが残っていないように、貯蔵容器16の容積は加熱容器１の容積とほぼ同じに形成されている。

次に前記構成についてその作用を説明する。図１に示す第一行程の液体Ｌの注入時において、液体注入口10から注がれた液体Ｌは、第一の内圧逃がし路７の開放された第一の逆止弁９を通り加熱容器１内に蓄えられる。このとき、加熱容器１内の空気は第二の内圧逃がし路８の開放された第二の逆止弁11を通って大気に開放される。液体注入口10より液体Ｌを注入する際、第一の逆止弁９が開き加熱容器１内に液体Ｌが注入されるが、加熱容器１よりの排気はもう一方の第二の逆止弁11よりされる。これは注入する勢いは後述の沸騰圧より低いので第二の逆止弁11が閉じることはない。

次に図２に示す第二行程の液体Ｌの沸騰・吐出時において、制御装置６により加熱手段３を作動させて加熱容器１を加熱すると、温められた加熱容器１内の液体Ｌは温度の上昇によって沸騰を始め加熱容器１内の圧力が上がると、第一の逆止弁９、第二の逆止弁11は開弁状態にあるため、しばらく蒸気は第一の内圧逃がし路７、第二の内圧逃がし路８より大気に排気されるが、排気蒸気の圧力が高まると、その勢いで第一の逆止弁９、第二の逆止弁11は閉弁する。このように、沸騰した液体Ｌの吐出時においては、沸騰し加熱容器１内の圧力が上がったことを検知して第一の逆止弁９、第二の逆止弁11が閉弁する。また、連結路14の一端14Ａが液体Ｌで閉塞されていることで、加熱容器１は密閉状態となり、加熱容器１内の蒸気圧によって沸騰した液体Ｌは、押し下げられるようになり、一端14Ａから連通状態の着脱手段15を通って他端14Ｂより貯蔵容器16内に吐出する。

次に図３に示す第三行程の液体Ｌの吐出完了時において、加熱容器１内の液体Ｌが連結路14より貯蔵容器16に移動すると、加熱容器１内は沸騰している液体Ｌがなくなり圧力が低下すると同時に空焚き状態になる。そして、この空焚き状態を空焚き検知手段４が検知することで、制御回路５によって加熱手段３による加熱を打ち切り停止させる。また、全ての加熱容器１内の液体Ｌが貯蔵容器16に注入されると加熱容器１内で沸騰状態の液体Ｌはなくなる為に、第一の逆止弁９、第二の逆止弁11は開弁状態に戻ることで、加熱容器１を大気開放とする。この開弁は弁の圧力設定などにより自動的に開弁できるようにしてもよく、また制御手段により作動してもよい。尚、断熱容器17内の液体Ｌは断熱層16Ａによって保温されるようになっている。

次に図４に示す第４行程の貯蔵容器16の液体Ｌの注出後において、着脱手段15の一方15Ａと他方15Ｂを外すことで貯蔵容器16側を加熱容器１側と切り離し、そして注出用開閉弁20を開弁してハンドル16Ｂを握って単独で持ち運び、そして注出用開閉弁20を開弁して貯蔵容器16を傾けることで、注出口19より保温されていた液体Ｌを注出することができる。

さらに、貯蔵容器16が空になったら、注出用開閉弁20を閉弁して着脱手段15で一方15Ａと他方15Ｂとを再び接続し、さらに液体注入口10より液体Ｌを加熱容器１に収容すると共に、制御装置６によって加熱手段３を作動させることで、再び沸騰した液体Ｌを貯蔵容器16に貯蔵することができる。

以上のように、前記実施例では、密閉型の加熱容器１と、この加熱容器１に一端14Ａを連通した連結路14と、該連結路14の他端14Ｂを着脱自在に内部に連通した貯蔵容器16とを備え、加熱容器１内にて加熱された液体Ｌは該加熱容器１の内圧の上昇により連結路14を通り貯蔵容器16に貯蔵されることにより、自動で湯を移し換えることができるので、熱湯の移し換えの危険性が無くなる。さらに、沸騰し吐出した湯など液体Ｌは連結路14を通り密閉断熱容器17に蓄えられ、それを外し持ち運び可能となる為に、使用する場所では電力や火力が必要なく安全に使用することが可能になる。また、密封断熱容器17を使用することで倒してもこぼれずに安全で、保温にエネルギーを使用しないので省エネルギーな製品とすることができる。また、液体Ｌは圧力差で管状の連結路14を通り吐出するため、途中経路に軸流ポンプなどの引っかかる部品がないので、沸騰する物であれば全てに応用することが可能で、湯だけでなく、スープなどの液状調理物を加熱後貯蔵容器16に移し替え保温できるので、手軽に調理物の加熱と保温することにも応用できる。

さらに、連結路14より貯蔵容器16を外すことにより、湯を使用する場所で保温のための電源コードが必要なくなる。

しかも、必ず、沸騰状態になってから移し換えることができるので、内容物の液体Ｌの沸騰殺菌についても期待できる他、沸騰状態のまま移動開始し一気に移動されるので、熱の損失を最小限におさえて断熱された貯蔵容器16に蓄えられるので、熱の損失が少なくエネルギーの有効使用にもなる。

また、加熱容器１は加熱手段３を備え、加熱容器１に大気に連通可能な開閉路である第一の逆止弁９、第二の逆止弁11を設けると共に、連結路14は加熱容器１の内部底部２の近傍まで伸びており、加熱容器１内の内容液体Ｌが沸騰時に第一の逆止弁９、第二の逆止弁11は閉塞されて、圧力上昇により加熱容器１の内容液体Ｌを連結路14により排出して貯蔵容器16に溜めることにより、沸騰時に加熱容器１に液体Ｌが残らないように吐出することができる。

さらに、加熱容器１に設けられる逆止弁は、第一の逆止弁９、第二の逆止弁11の複数形成され、液体Ｌを加熱することで沸騰し加熱容器１の内圧の上昇を検知することで、第一の逆止弁９、第二の逆止弁11が閉じて加熱容器１が密封されることにより、そして、加熱容器１は、内部底部２まで伸びる連結路14と外に開放した２つ第一の内圧逃がし路７、第二の内圧逃がし路８からなる、１個以上の内圧逃がし路に、それぞれ第一の逆止弁９、第二の逆止弁11を設け、沸騰するとそれらの第一の逆止弁９、第二の逆止弁11を閉弁して加熱容器１の内圧にて連結路14より吐出される。ここで第一の逆止弁９、第二の逆止弁11の２個以上を入れる理由は、液体Ｌを加熱容器１に注入する際に一つの弁の場合、注入と加熱容器１内排気が同一経路になる為にスムーズに注入できないなどの不都合が考えられ、一つは注入用そのほかは排気用のためである。

また、加熱容器１に設けた第一の逆止弁９、第二の逆止弁11のうち第一の逆止弁９を液体注入口10としたことにより、液体注入口10から加熱すべき液体Ｌを加熱容器１に収容することができる。

さらに、加熱容器１に第一の内圧逃がし路７、第二の内圧逃がし路８を設け、第一の内圧逃がし路７、第二の内圧逃がし路８に第一の逆止弁９、第二の逆止弁11を設け、沸騰検知後に第一の逆止弁９、第二の逆止弁11を自動的に閉弁して加熱容器１内を加熱状態にして連結路14より液体Ｌを吐出することにより、加熱容器１内の液体Ｌが沸騰した際に加熱容器１が密閉状態となり、内圧の上昇によって自動的に沸騰した液体Ｌを貯蔵容器16に移動させることができる。

また、加熱容器１に空焚き検知手段４を設け、加熱容器１の内容液体Ｌを排出後、加熱容器１の空焚き状態を検知して加熱を停止することにより、沸騰した液体Ｌを貯蔵容器16に移動させた後、自動的に加熱手段３を停止して空焚きを防止することができる。

しかも、貯蔵容器16が断熱構造であることにより、加熱手段を用いないで如何なる箇所に設置した場合であっても保温することができる。

図５は実施例２を示しており、前記実施例１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施例２においては、貯蔵容器16の上部に栓18´が着脱自在に設けられ、この栓18´を開閉することで、取り除いた栓18´の取り付け箇所より液体Ｌを注出できるようにしたものであり、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

以上のように本発明に係る液体加熱貯蔵装置は、各種の用途に適用できる。

１ 加熱容器
２ 底部
３ 加熱手段
４ 空焚き検知手段
７ 第一の内圧逃がし路
８ 第二の内圧逃がし路
９ 第一の逆止弁（弁、開閉体）
10 液体注入口
11 第二の逆止弁（弁、開閉体）
14 連結路
14Ａ 一端
14Ｂ 他端
15 貯蔵容器
17 断熱容器
Ｌ 液体

Claims (4)

1. 密閉型の加熱容器と、この加熱容器に一端を連通した連結路と、該連結路の他端を連通した貯蔵容器と、前記加熱容器に大気に連通可能な逆止弁を有する複数の開閉路とを備え、前記加熱容器と前記貯蔵容器はほぼ同容積であり、前記連結路は前記加熱容器内部底面近傍まで伸びており、前記連結路に前記貯蔵容器を着脱自在に設け、前記加熱容器内にて加熱された液体は該加熱容器の内圧の上昇により前記連結路を通り前記貯蔵容器内に貯蔵されることを特徴とする液体加熱貯蔵装置。
2. 前記逆止弁のうち少なくとも１箇所を液体注入口としたことを特徴とする請求項１記載の液体加熱貯蔵装置。
3. 前記加熱容器に空焚き検知手段を設け、前記加熱容器の内容液体を排出後、該加熱容器の空焚き状態を検知して加熱を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体加熱貯蔵装置。
4. 前記貯蔵容器が断熱構造であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体加熱貯蔵装置。

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