JP5136119B2 - 電気ポットの給湯バルブ - Google Patents

Description

本願発明は、電気ポット本体が傾倒した時（傾き又は倒れた時）に給湯通路側から吐出パイプ側への湯の供給を遮断して止水する止水機能を備えた電気ポットの給湯バルブの構造に関するものである。

同給湯バルブは、一般に電気ポットが転倒した時の止水を目的とした転倒止水弁と同電気ポットが所定角度以上傾いた時の止水を目的とした傾斜止水弁との２つの止水弁を備えて構成されるものが多い。

電気ポット傾斜時において作動する傾斜止水弁は、例えば電気ポット本体が所定角度以上傾斜した時に吐出パイプ側湯流通口に転動嵌合して給湯通路側から吐出パイプ側への湯の流出を止める球状の止水ボールと該止水ボールの収容空間とを備えてなり、止水ボールを転動させる止水ボール収容空間は、上記吐出パイプ側に連なる湯流通口部に対応して設けられている一方、上記電気ポットの給湯通路側からの湯供給路が、同止水ボール収容空間に対して、側方等適宜位置から流入するように構成されている。

また、転倒止水弁は、例えば摺鉢形状の転倒止水弁収容空間内に止水作動可能に設けられた底部が円錐台形状で上部が円柱体形状の転倒止水弁を備え、電気ポット本体転倒時に湯流通口を閉じるように構成されている（例えば、公知例として、特許文献１、特許文献を２参照）。

特開２００２−３４５６４６号公報 特開２００２−３４５６５４号公報

しかし、このような従来例の構成の場合、その何れの場合にあっても、上記傾斜止水弁および傾斜止水弁収容部、転倒止水弁および転倒止水弁収容部、並びにそれらの間の連通路等を設けるに際して、上部材と、該上部材に嵌合される中部材と、該中部材に嵌合される下部材との３つの複雑な構造の成形部材を必要とし、超音波溶着による接合部も少なくとも３ケ所必要となる。しかも、水平方向に相当の長さおよび幅を有し、適用される電気ポット本体の設置部分の構成に個別に対応した複雑な形状に形成しなければならない。

そのため、小型コンパクト化の要請に対応し得ず、成形コストや組付コストが高くなる問題があった。

また、バルブ内の給湯流路の長さが長く、形状も複雑であるために、流路抵抗が大きく単位時間当たりの給湯量を増大させるのにも限界があった。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、傾斜止水弁と転倒止水弁部分を上下に積層し、それらの間に転倒止水弁側から傾斜止水弁側下流方向に適切な角度で湯が流入してゆく連通路を最短路で形成することによって、部品点数が少なく小型コンパクトで、給湯時の湯の流通抵抗も小さい、可及的低コストな電気ポットの給湯バルブを提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記従来の問題を解決し、その目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えている。

（１） 請求項１の発明
この発明は、上部材と下部材の２つのバルブ成形部材を有し、上部材側に、電気ポット本体が傾斜した時に吐出パイプ側への湯流出口に転動嵌合して給湯通路側から吐出パイプ側への湯の流出を止める止水ボールおよび該止水ボールを上記転動方向へガイドするガイド部材を有するガイド空間を備えた傾斜止水弁を設ける一方、下部材側に、上記傾斜止水弁の上記止水ボールガイド空間に対して所定の連通口を介して連通されているとともに、電気ポット本体が転倒した時に同連通口に当接して上記止水ボールガイド空間との連通状態を閉じる転倒止水弁を備えた転倒止水弁収容空間を設け、それらを上下に積層一体化してなる電気ポットの給湯バルブであって、上記転倒止水弁収容空間、転倒止水弁、連通口の各々を吐出パイプ側に前傾させることによって、上記止水ボールガイド空間を形成する上部材の湯流出口側の空間は、電気ポット非傾斜時において止水ボールが保持されている停止位置側の空間よりも広く形成されていることを特徴としている。

このような構成によると、上部材と下部材の２つの部材の外周同士を相互に接合するだけで、傾斜止水弁部分と転倒止水弁部分を上下に積層一体化することができ、相互の間の連通路が可及的に短かくストレートで、水平面方向の幅が可及的に小さい、極めて小型、コンパクトで、成形、設置も容易な給湯バルブを実現することができる。

そのため、単位時間当たりの給湯量の増大も容易で、部品コストも安価になる。

しかも、この発明は、その場合において、上記止水ボールガイド空間を形成する上部材の湯流出口側の空間は、上記転倒止水弁収容空間、転倒止水弁、連通口の各々を吐出パイプ側に前傾させることによって、電気ポット非傾斜時において、止水ボールが保持されている停止位置側の空間よりも広く形成されている。

このように、上記止水ボールガイド空間を形成する上部材の湯流出口側の空間が、電気ポット非傾斜時において、止水ボールが保持されている停止位置側の空間よりも広く形成されていると、止水ボールガイド空間内に流入し、吐出パイプ側に流出して行く湯の流れに乱れが生じにくくなり、よりスムーズな流れとなる。

そのため、停止位置にある止水ボールの挙動が安定し、効果的に給湯量の増大が可能となる。

また、上部材側の吐出パイプ側前面壁の上下方向の長さを長くするだけで、容易に同広い空間を形成することができる。

以上の結果、本願発明によると、低コストかつ小型コンパクトで、給湯能力の大きな電気ポットを提供することができる。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の電気ポットの給湯バルブの最良の実施の形態について説明する。

先ず図１ないし図７には、本願発明の最良の実施の形態にかかる電気ポットおよびその給湯バルブの構成が示されている。

（電気ポット本体部の構成）
この実施の形態の電気ポットは、先ず図１に示すように、貯湯用の内容器３を備えた容器本体１と、該容器本体１の上部側開口部を開閉する蓋体２と、上記内容器３を湯沸し時において加熱する加熱手段である図示しない湯沸しヒータ、上記内容器３を保温時において加熱する加熱手段である図示しない保温ヒータ、上記内容器３内の湯を外部へ給湯するための給湯通路５（直管部５ａ）、ＡＣ電源が接続されている状態において上記給湯通路５を介して上記内容器３内の湯を外部に送り出す図示しない電動給湯ポンプ等を備えて構成されている。

内容器３は、例えば、ステンレス製の有底円筒形状の内筒３ａと、同じくステンレス製の無底円筒形状の外筒３ｂとの二重壁構造体からなっており、それら相互の間に真空断熱空間を設けた保温性能の高いものとなっている。そして、その図示しない底部には、外周部を除いて上記内筒３ａの底面部により構成された１枚板部が形成されている。

該１枚板部は少し上方に高く突出して成形されていて、その下面側凹面部には、上記湯沸しヒータと保温ヒータが取り付けられている。

該内容器３の上端部は、内筒３ａの上端部の一部を内側中心軸方向に向けて口径が小さくなるように絞り加工したヒートキープ構造部３ｃを有する給水口３ｄに形成されている。

容器本体１は、金属板製の筒状ケースよりなり、その上端側に設けられた合成樹脂製の環状の肩部材４を介して、内容器３の上部側を一体化しているとともに合成樹脂製の皿状の底部材を介して内容器３の底部側を支持固定している（図示省略）。

蓋体２は、合成樹脂製の上板２ａと該上板２ａに対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板２ｂとからなっており、上記肩部材４の後部に設けられたヒンジ受け５０に対してヒンジピン６を介して、その後端２ｃ側が上下方向に開閉自在且つ着脱自在に支持されている。

上記上板２ａおよび下板２ｂ間の空間は、必要に応じて断熱材２ｅを充填した断熱構造に形成されているとともに、下板２ｂの一部には、下方から上方に向けて凹んだ蒸気パイプ２１の収納部が設けられている。そして、同収納部に収納設置された蒸気パイプ２１には、下方から上方側蒸気排出口２９に向けて相互にジグザグ構造に連通した蒸気排出通路２１ａ〜２１ｃが形成されている。そして、同通路２１ａ〜２１ｃの下部の蒸気導入部には、転倒止水弁１６が配置されている。

上記蓋体２における下板２ｂの下面には、金属製の内カバー部材２ｄが固定されており、該内カバー部材２ｄの外周縁には、上記蓋体２の閉蓋時において上記内容器３の給水口３ｃの上面に圧接される耐熱ラバー製のシールパッキン２４が設けられている。

なお、符号８は蓋開閉レバーを示している。

上記給湯通路５の最上流端側である図示しない上記内容器３の下部位置には、内容器３側湯導入筒、給湯ポンプ側湯吸入口を介して例えば直流型の電動給湯ポンプが配設されており、給湯通路５上流端においては上記湯導入筒を介して湯吸入口より吸入された湯が当該電動給湯ポンプのポンピング作用により、その吐出口から吐出され、同給湯通路を経て、後述する給湯バルブ１０の転倒止水弁１６側連結パイプ（筒状の嵌合部）に到り、同パイプから転倒止水弁部、連通口部、傾斜止水弁部、吐出パイプ部を経て外部への湯注出口に導かれる。

さらに、符号７は、各種スイッチ類の操作面や液晶表示部の表示面を備えた操作パネル、７ａは、同操作パネル７の内側に配設されたマイコン制御部や各種スイッチ類、液晶表示装置（駆動部）等を備えたマイコン基板、７ｂは、同マイコン基板７ａの支持部材であり、それらの下部側に上述した給湯バルブ１０が少し後傾した状態で設置され、下カバー７ｃによって下面側が閉じられている。

（給湯バルブの構成）
次に図２〜図７を参照して本実施の形態の電気ポットの要部である上記給湯バルブ１０部分の構成について具体的に説明する。

上記給湯バルブ１０は、例えば図２〜図７に示すように、上述した給湯通路５の上方に延びる直管部５ａに対して連結される筒状の嵌合部１１ａを有する合成樹脂製の下部材１０Ａと、上述した吐出口側に向けて略直角に曲成された吐出パイプ１１ｂを有する合成樹脂製の上部材１０Ｂと、これら下部材１０Ａと上部材１０Ｂとの間の積層構造の転倒止水弁部および傾斜止水弁部とから構成されている。

先ず傾斜止水弁部は、上記上部材１０Ｂ内に設けられた止水ボールガイド空間２３と、該止水ボールガイド空間２３内に転動可能な状態で設けられた球状の止水ボール１２と、該止水ボール１２を上記吐出パイプ１１ｂの湯流入口１９部分に嵌合して止水するようにガイドするガイド部材２４とからなる一方、転倒止水弁部は、上記下部材１０Ａ内に設けられた転倒止水弁収容空間２１と、該転倒止水弁収容空間２１内に止水作動可能に設けられた底部１６ａが円錐台形状で上部１６ｂが円柱体形状の転倒止水弁１６とからなり、それらを上下方向に積層一体化して構成されている。

この実施の形態の場合、上記止水ボールガイド空間２３および転倒止水弁収容空間２１は、連通口２６を有するガイド部材２４の底部プレート２４ａを介し、上下に対応して設けられている。

すなわち、ガイド部材２４は、その略中央部に連通口２６を有する上記底部プレート２４ａの上部他端側（湯流入口１９側）に所定の高さの支柱２４ｂを介し、上記連通口２６の上方部に位置する状態で所定の間隔をあけて並設された左右に２本の上下方向に所定の幅の偏平な板状のガイドレール２４ｃ，２４ｃを吐出パイプ１１ｂ側が高く、止水ボール停止位置Ｐ側が低くなるように昇り傾斜させて設置して構成されており、電気ポット本体が傾斜すると、それら２本のガイドレール２４ｃ，２４ｃ上を止水ボール１２が自由に転がって（図６中の矢印参照）、上記吐出パイプ１１ｂ側の湯流入口１９を閉じるようになっている。

このため、上記止水ボールガイド空間２３は、これらの各構成部分を収容できるように、上部材１０Ｂの吐出パイプ１１ｂ側前面壁の長さを、図示の如く下方に向けて砲台形状に下降させるとともに、ガイド部材２４、転倒止水弁１６およびその収容空間２１等を所定角前傾させて形成されている。

これにより、同止水ボールガイド空間２３は、その止水ボール停止位置Ｐ側が上下に狭く、吐出パイプ１１ｂ側が上下に広い湯流通空間となっている。

他方、転倒止水弁収容空間２１は、上記下部材１０Ａの中央を上記転倒止水弁１６の下部形状に対応させる形で、前傾状態で下方に摺鉢状に膨出させることによって形成され、その底部に上記筒状の嵌合部１１ａを形成するとともに、その中に上記転倒止水弁１６が、上記前傾状態のガイド部材２４の前傾状態の底部プレート２４ａの連通口２６との間に所定の距離を開けた同軸前傾状態で収容されている。

そして、電気ポット本体が転倒した時には、上記止水弁１６が、上記ガイド部材２４側連通口２６に向けて同軸方向に移動し、その広く、かつフラットな上端面で確実に連通口２６を閉じるようになっている。

（止水ボール１２の保持構造と止水作用）
上記のように構成された止水ボールガイド空間２３内において、上記止水ボール１２は、図１の電気ポット本体が安定した鉛直状態に置かれている時には、図６のような昇り傾斜したガイドレール２４ｃ，２４ｃを降りたガイドレール２４ｃ，２４ｃの基端２４ｄと底部プレート２４ａの壁端（図示右端）との相対的な傾斜角によって形成される凹部（逆への字状の凹部）内に落し込まれて、しかも、同本来の適正な設置状態では、上記のようにガイドレール２４ｃ，２４ｃ部分も若干の昇り勾配を有している。

したがって、同状態では、図７に示すように、上記転倒止水弁収容空間２１側から、上記連通口２６を介して止水ボールガイド空間２３内に湯が供給され（大きな矢印を参照）、その後、同止水ボールガイド空間２３側から吐出パイプ１１ｂの湯流入口１９側に湯が流れてゆく場合にも、上記ガイドレール基端２４ｄ部分が仕切壁（カバー壁）となって、止水ボール１２は、その流れの（カルマン渦の）影響を受けることなく、安定した停止状態を維持する。

しかも、この実施の形態の場合、図６および図７から理解されるように、止水ボールガイド空間２３は、上部材１０Ｂの前部を転倒止水弁収容空間２１側からの湯の流入方向を最終的な吐出パイプ１１ｂの湯吐出方向に合わせて、斜め上方に深く膨出させることによって奥行のある湯流入空間を形成しているので、上記連通口２６から吐出パイプ１１ｂの湯流入口１９側に流れて行く湯（小さな矢印参照）が安定した層流となって、一種の水流壁ＷＰを形成し、止水ボール１２の挙動を一層安定した停止状態に維持する。

この時、上述したガイド部材２４のガイドレール２４ｃ，２４ｃも整流板として機能し、より有効に層流化に寄与するとともに、止水ボール１２の停止位置Ｐは上下に狭い空間となっていて、余計な水流が入り込まなくなっている。したがって、この点からも止水ボール１２の挙動は、より安定する。

それらの結果、吐出パイプ１１ｂ側に流す湯の量を十分に大きなものにすることが可能となる。

なお、以上の構成では、下部材１０Ａ側の転倒止水弁収容空間２１内への転倒止水弁１６の設置を容易にするために、下部材１０Ａの上面側にガイド部材２４の底部プレート２４ａを着脱自在に嵌合できるようにしており、そのための嵌合口２８が形成されている（図４参照）。

また、組み付け性を考えて、上記吐出パイプ１１ｂは、その嵌合部３１ｂを介して上部材１０Ｂ側の吐出パイプ嵌合部３１ｂに嵌合して連結されるようになっている。

以上のように、この発明では、上部材と下部材の２つのバルブ成形部材を有し、上部材側に、電気ポット本体が傾斜した時に吐出パイプ側への湯流出口に転動嵌合して給湯通路側から吐出パイプ側への湯の流出を止める止水ボールおよび該止水ボールを上記転動方向へガイドするガイド部材を有するガイド空間を備えた傾斜止水弁を設ける一方、下部材側に、上記傾斜止水弁の上記止水ボールガイド空間に対して所定の連通口を介して連通されているとともに、電気ポット本体が転倒した時に同連通口に当接して上記止水ボールガイド空間との連通状態を閉じる転倒止水弁を備えた転倒止水弁収容空間を設け、それらを上下に積層一体化して給湯バルブが構成されている。

したがって、このような構成によると、上部材と下部材の２つの部材の外周縁部同士を、例えば超音波溶着等の方法で、１回相互に接合するだけで、傾斜止水弁部分と転倒止水弁部分を簡単に上下に積層一体化することができ、相互の間の連通路が可及的に短かくストレートで、水平面方向の幅が可及的に小さい、極めて小型、コンパクトで、成形、設置も容易な給湯バルブを実現することができる。

そのため、単位時間当たりの給湯量の増大も容易で、部品コストも安価になる。

また、その場合において、上記止水ボールガイド空間を形成する上部材の湯流出口側の空間は、電気ポット非傾斜時において止水ボールが保持されている停止位置側の空間よりも広く形成されている。

このように構成されていると、止水ボールガイド空間内に流入し、吐出パイプ側に流出して行く湯の流れに乱れが生じにくくなり、よりスムーズな流れとなる。

そのため、停止位置にある止水ボールの挙動が安定し、効果的に給湯量の増大が可能となる。

また、上記止水ボールガイド空間の湯流出口側の広い空間は、上記転倒止水弁収容空間、転倒止水弁、連通口の各々を吐出パイプ側に前傾させることによって広く形成されている。

このような構成によると、上部材側の吐出パイプ側前面壁の上下方向の長さを長くするだけで、容易に同広い空間を形成することができる。

また、上記ガイド部材は、上記連通口を覆う状態で、上記吐出パイプ側湯流出口方向に延びて設けられ、上下方向に所定の幅を有して整流板として機能するようになっている。

このような構成によると、連通口側から流入してくる湯が同ガイド部材で整流され、よりスムーズな流れとなって、吐出パイプ側に流出するようになり、給湯量の増大、止水ボールの挙動の安定化に有効となる。

さらに、上記ガイド部材は、その基端側から吐出パイプ側湯流出口方向にかけて、所定の昇り傾斜角を有して構成されている。

このような構成によると、ガイド部材の基端側に逆への字状の凹部が形成されることになり、給湯時に、止水ボールが停止位置に一層安定して保持されるようになる。

これらの結果、本願発明によると、低コストかつ小型コンパクトで、給湯能力の大きな電気ポットを提供することができる。

（その他の実施の形態）
なお、上記実施の形態において、吐出パイプ１１ｂの上下方向に延びるパイプの内側面に上下方向の細溝を設けると、同部分を流れる吐出流がよりスムーズな流れとなり、注出時の湯飛びを防止することができる。

本願発明の最良の実施の形態に係る電気ポットおよび給湯バルブの構成を示す縦断面図である。 同電気ポットの給湯バルブの吐出パイプ側から見た斜視図である。 同給湯バルブの平面図である。 同給湯バルブの吐出パイプ側から見た分解斜視図である。 同給湯バルブの吐出パイプとは反対側から見た分解斜視図である。 同給湯バルブの図３のＡ−Ａ線切断部の断面図である。 同図６の給湯バルブの構成における作用を示す断面図である。

１０は給湯バルブ、１０Ａは下部材、１０Ｂは上部材、１１ｂは吐出パイプ、１２は止水ボール、１６は転倒止水弁、２１は転倒止水弁収容空間、２３は止水ボールガイド空間、２４はガイド部材、２４ａは底部プレート、２４ｂは支柱、２４ｃはガイドレール、２６は連通口である。

Claims (1)

1. 上部材と下部材の２つのバルブ成形部材を有し、上部材側に、電気ポット本体が傾斜した時に吐出パイプ側への湯流出口に転動嵌合して給湯通路側から吐出パイプ側への湯の流出を止める止水ボールおよび該止水ボールを上記転動方向へガイドするガイド部材を有するガイド空間を備えた傾斜止水弁を設ける一方、下部材側に、上記傾斜止水弁の上記止水ボールガイド空間に対して所定の連通口を介して連通されているとともに、電気ポット本体が転倒した時に同連通口に当接して上記止水ボールガイド空間との連通状態を閉じる転倒止水弁を備えた転倒止水弁収容空間を設け、それらを上下に積層一体化してなる電気ポットの給湯バルブであって、上記転倒止水弁収容空間、転倒止水弁、連通口の各々を吐出パイプ側に前傾させることによって、上記止水ボールガイド空間を形成する上部材の湯流出口側の空間は、電気ポット非傾斜時において止水ボールが保持されている停止位置側の空間よりも広く形成されていることを特徴とする電気ポットの給湯バルブ。

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