JP6141308B2 - 液体を沸騰に至らしめる加熱装置およびその装置を備える飲料調製器具 - Google Patents

Description

本発明は、液体を沸騰させる加熱装置であって、タンクからポンプによって液体が供給される加熱室と、加熱室出側に直接配設された液体配給回路とを備え、その配給回路が加熱室から液体の供給を受ける、加熱装置の一般技術分野に関する。

特許文献１からは、液体に圧力をかけるポンプによってタンクから液体が供給される加熱室と、加熱室出側に配設され、配管を通して加熱室から液体を供給される液体配給回路とを備える飲料調製器具が知られている。

このような器具は、沸点に近い温度の液体を必要とする飲料を製造できるという利点を有する。

しかし、このような器具は、液体配給回路内にすでに含まれる液体の全量を配給できるわけではないという欠点を有する。これは、液体配給回路の一部の液体を抜き切れず、配給回路内に液体が滞留して次の加熱サイクルまで残ることによる。そのため、液体の配給当初は、器具内、より具体的には配給回路内に含まれる室温の水と、加熱室で沸騰まで加熱された湯との混合物がユーザに供給されることになる。

ＪＰ２０００−０６０７２９

そこで、本発明の目的の１つは、その欠点に対処し、とりわけ加熱した水の全量をサイクルの最後に回収して、器具、特に器具の配給回路からすべての液体を抜くことができる飲料調製器具を提案することにある。

そのため、本発明は、液体を沸騰させる加熱装置であって、タンクからポンプによって液体が供給される加熱室と、加熱室出側に直接配設された液体の配給回路とを備え、その配給回路が加熱室から液体の供給を受ける加熱装置において、配給回路が、ポンプを停止したときに配給回路内にある液体が配給回路の出口ノズルから全量吐出されるように適合された形状を有することを特徴とする加熱装置を目的とする。

液体配給終了時に液体が完全に抜き取られる配給回路は、より高温で、特により沸騰に近い液体の配給が可能になるという利点を有する。実際、サイクルの最後は非常に高温の液体の供給には特に都合がよい。さらに、加熱室に含まれる液体を除いて、加熱された液体がその最後まで注出されることで、次の加熱サイクルのために装置をより適切に準備させることができる。

さらに、このような配給回路は、滞留水の貯留リスクを減らすとともに、微生物繁殖のリスクを防ぐという利点を有する。

さらに、このような配給回路は、装置に伝えられるエネルギーの利用を最適化するものであり、いったん加熱された後、自然な熱損耗によって冷めるに任される水の熱損失を減らす。

本発明の別の特徴によれば、吐出は重力によってもたらされる。

本発明の別の特徴によれば、配給回路は加熱室より上方に配置される。

本発明の別の特徴によれば、加熱室は加熱手段が取り付けられたジャケットを備える。

本発明の別の特徴によれば、ジャケットは円筒形であり、長手方向軸を有する。

本発明の別の特徴によれば、ジャケットはその長手方向軸に沿って鉛直に配設される。

本発明の別の特徴によれば、外部ジャケットは内面と外面とを有しており、加熱手段はジャケットの外面に取り付けられる。

本発明の別の特徴によれば、加熱手段はシルクスクリーン印刷線条を備える。

本発明の別の特徴によれば、配給回路は液体の沸騰中に発生する蒸気の排出手段を備える。

本発明の別の特徴によれば、排出手段は加熱室および／または配給回路より上方に配設される。

本発明の別の特徴によれば、配給回路は、液体および／または液体の沸騰中に発生する蒸気のタンクへの戻し手段を備える。

本発明の別の特徴によれば、戻し手段による液体の流れは重力によってもたらされる。

本発明の別の特徴によれば、配給回路は加熱室に組み込まれた中心空洞を備える。

加熱室に組み込まれた、とは、加熱室の容積内に配設されることをいう。このような特徴は、配給回路の大部分が加熱室に組み込まれ、配給回路を流れる際の液体の冷却を抑えることができるという利点がある。

本発明の別の特徴によれば、中心空洞は円筒形部分と底とを備えており、円筒形部分の中心軸は長手方向軸と実質的に同一の線をなす。

本発明は、上述のような加熱装置を備える飲料調製器具にも関する。

本発明の目的、態様および利点については、添付の図面を参照しながら、非限定的な例として示す本発明の複数の具体的実施形態に関する以下の説明によってよりよく理解されよう。

本発明の第１の具体的実施形態による液体加熱沸騰装置を備える器具の概略図である。 図１の器具の液体沸騰加熱装置の図である。 図１の器具の液体沸騰加熱装置の上面図である。 図３の断面ＩＶによる加熱装置の断面図である。 本発明の第２の具体的実施形態による液体沸騰加熱装置の図である。 図５の器具の加熱装置の上面図である。 図６の断面ＶＩＩによる加熱装置の断面図である。 図７の詳細ＶＩＩＩの拡大図である。

本発明の理解に必要な要素のみを図示してある。図面を読み取りやすくするため、同じ要素には図面間で同じ符号を与えてある。

図１は、液体を沸騰に至らしめる加熱装置であって、液体に圧力をかける電気ポンプ３によってタンク２から液体が供給される加熱室１と、加熱室１の出側に直接配設された液体の配給回路４とを備え、配給回路４が加熱室１から液体の供給を受ける加熱装置を備える飲料調製家電器具を模式的に示したものである。

従来どおり、加熱装置は、器具の構造を形成する基台（図示せず）に支持体１７によって支えられており、器具の外部ジャケットは基本的にその基台に取り付けられることで器具に人間工学的形状を与えることができる。

従来のように、操作ボタン型の作動装置を備える制御装置が器具に組み込まれる。起動および運転は操作ボタンによって制御される。操作ボタンは、典型的には、ユーザが容易にアクセスできるように、器具の基台または外部ジャケットに配設される。

ポンプ３は、タンク２から加熱室１に液体を圧送することができる。ポンプ３は、典型的には、液体によるプライミングが容易に行われるように器具下部に配置される。ポンプは、従来どおりの流体接続部３１、３２を通して液体を移送し、配給する。

流体接続部３１はタンク２とポンプ３の間に設けられる。流体接続部３２はポンプ３と管状液体導入部１８の間に設けられる。

従来のように、制御装置によるポンプの制御では、ポンプの圧力特性に応じて０．１Ｌ／分から２Ｌ／分の間で流量を調節することができる。有利には、制御装置によってデフォルトで０．５Ｌ／分の流量値がユーザに提案される。

図２に示すとおり、加熱装置は有利には、支持部１７のほか、管状液体導入部１８と、管状液体導入部１８の出側に配設された加熱室１とをさらに具備する円筒体を備える。管状液体導入部１８は、ポンプ３によって送り込まれた液体が循環する加熱手段１２がその上に配設されたジャケット１１を従来のように備える加熱室１のゾーンの方に液体を導き、分配することができる側方供給路（図示せず）によって加熱室１につながれる。

加熱装置は、加熱室１のジャケット１１内に、図４に示すように円筒壁４５によって画定された中心空洞４４をさらに備える。

この中心空洞４４は、流体の循環をジャケット１１の内面１４と中心空洞４４の間に延びる環状空間内に規制することができる。ジャケット１１の内面１４は液体の加熱壁となる。

これにより、加熱ゾーンで処理される液体の体積を少なくすることができる。この幾何学形状は、典型的には加熱壁のところで液体の膜厚を小さく抑えることにより、この加熱壁との熱交換を改善することもできる。

加熱室１のジャケット１１は典型的には金属製円筒管であり、その上に加熱手段１２が、図８に示すようにシルクスクリーン印刷線条１６の形で配設される。その加熱手段１２は、好ましくは、液体が加熱室１に入るところに始まって、液体体積に相当するところに加熱室１の高さのかなりの部分にわたって配設される。加熱手段１２から発せられ、ジャケット１１の材料を通してその熱伝達率によって伝わる熱の拡散により、ジャケット１１の全高にわたって液体体積全体を加熱することができるが、それには、加熱手段１２、より具体的にはシルクスクリーン印刷線条１６によってカバーされないゾーン内も含まれる。

加熱装置は、加熱室１を覆うその高位置に配給回路４をさらに備える。この配給回路４は、加熱室１の円筒管に取り付けられた配給ヘッドの中に組み込まれており、この配給ヘッドは、各種の流体出口、すなわち、タンク２への戻し管４３や、端部に出口ノズル４１を具備した出湯管４７を有する液体出口が配設された体積部分４０を備える。この体積部分４０は、配給ヘッド内の円筒壁４５延伸部と配給ヘッドの壁の間に残される空間によって生み出される。この体積部分４０は、有利には、加熱された液体が占めるゾーンと戻し管４３との間に排出手段４２として働く内部ゾーンであって、重力現象により、加熱された流体の蒸気をその液相から分離することができるゾーンをさらに備える。

液体の流量が極端に多い場合、または蒸発が急激で激しい沸騰を引き起こす場合は、その排出手段４２がその入口まで来た越流分の液体を導いて、排出手段４２および戻し管４３によってタンク２内に吐出させる。

加熱室１の円筒管によって覆われたゾーンの出口では、出湯管４７が、ユーザに液体を直接配給するため、または飲み物の調製ゾーンで液体を使用するために液体の流れを得るのに適合した形状をなす。出湯管４７のこの適合した形状は、従来のように下方に向けて傾斜または丸みを与えられて、適切な方向または曲率を有する。

この出湯管４７の長さは、寸法として特別重要なものではなく、液体の配給の必要性に適合させることができる。ただし、長さに関しても、流れ断面積に関しても、寸法は、ポンプの操作系に作用を及ぼすことによって装置入側で制御される所望の液体流量に適合したものである。従来のように、これらの寸法は、液体が飛び散ってユーザに危険が生じることのない配給を得ることを目的として、どちらかというと層状の液体の流れが傾きによって通り抜けることができるように適合される。

参考までに示しておくと、所望のノズル４１出口流量が０．５Ｌ／分のとき、出湯管４７の入側寸法、すなわち流体の各種出口が配置されている体積部分レベルにおける寸法は、幅が３０ｍｍで高さが７．５ｍｍである。

本発明のこの第１の変形実施形態の利点は、器具上部での液体の配給が可能となるところにある。しかし、この機能は、ユーザが用意した容器に直接配給する場合には跳ねかかり現象を増大させることになる。

この第１の実施形態に基づく家庭電化器具の動作およびその使用方法について、以下に説明する。

流体、典型的には水の加熱を行いたいとき、ユーザはその流体をタンク２内に注ぐ。続いてユーザは、制御装置によるポンプ３の作動および加熱手段１２の電源投入を可能にする操作ボタンを操作する。それによって動作を始めたポンプ３は、タンク２から加熱室１に向けて流体を循環させる。

流体は、流体回路図に従い回路内を循環し、出口ノズル４１から出るところをユーザが所望の温度で適当な容器内に受ける。

ユーザは、所望の流体体積を得たところで、操作ボタンの操作を止める。操作ボタンの操作を止めると、ポンプ動作および加熱手段の電源が停止し、加熱された流体の流れが止まる。

器具は直ちに次の使用に供することができる態勢を維持する。

図５から７は、図１から４ですでに説明した器具が、ここでは変更を加えた配給回路１０４を備える本発明の変形実施形態による加熱装置を示したものである。この実施形態によれば、加熱室１０１のジャケット１１１内に配設された中心空洞１４４は、ここでは配給回路１０４と一体をなしており、液体を一時的に集め、それを吐出することができる。

これらの図によると、中心空洞１４４を画定する円筒壁１４５はジャケット１１１内に設けられた上縁部１４８まで延びており、そのレベルで、加熱室１０１の環状空間から出てきた水は重力によって中心空洞１４４内に流れ込む。中心空洞１４４は、ジャケット１１１基部からノズル１４１を備える端部まで斜めに延びる出湯管１４７内に開口する開口部の方向に傾斜した底１４６を備え、傾斜した底１４６と出湯管１４７は好ましくは、加熱装置が支えを得る支持体１１７と一体をなす。

本発明のこの変形実施形態によれば、配給回路１０４はかなりの部分が加熱室１０１に組み込まれているが、その一方で、加熱室１０１の円筒管に取り付けられたカバーヘッド１４９を備えており、そこに唯一の出口、すなわちタンク２に至る戻し管１４３が配設されている。そのため、カバーヘッド１４９の内部体積は排出手段１４２として働く。

この変形実施形態では、液体の昇温によって生じる二相混合物からの蒸気分離現象は、配給回路１０４内に上縁部１４８が存在することによって改善されるが、これは、この幾何学形状によって流体の経路に特異なゾーンが保たれ、液体の方向の急激な変化によって流体の相分離が促進されるためである。実際、液体は縁部１４８のところまで上方に鉛直に案内され、次いでその縁部１４８を出たところで下方に鉛直に流れ込む。

液体の流量が極端に多いときは、液体は、緩衝容積の役割を果たす中心空洞１４４にまず補給されなければならない。中心空洞１４４の補給による緩衝効果は液体の温度には影響しない。これは、液体が加熱室１１１に組み込まれたゾーン内に保持され、それによって液体が高温に保たれるためである。液体の流量がさらに多いときは、余剰分の液体は排出手段１４２を介して処理され、その場合、排出手段１４２はその入口まで来た越流分の液体を導いて、戻し管１４３によってタンク２内に吐出させるようにする役割を果たす。

本発明のこの変形実施形態の利点は、器具下部での液体の配給が可能となるところにある。このことは、ユーザが用意した容器に直接配給する場合の跳ねかかり現象を減らすことにつながる。しかし、この構成では、液体が中心空洞１４４に瞬間的に貯留されることで、液体の配給速度が制限される。それに加えて、この構成が利用されるのは主としてユーザに対する液体の直接配給向けであり、低い出口位置によるその利用では、飲み物調整器具のより高い部分に重力による流れを得ることは難しい。

この第２の実施形態に基づく家庭電化器具の動作およびその使用方法について、以下に説明する。

ユーザによる器具の起動は第１の実施形態と同様に行う。

流体は、新たな流体回路図に従い回路内を循環し、出口ノズル１４１から出るところをユーザが所望の温度で適当な容器内に受ける。しかし、中心空洞１４４の緩衝効果により、ユーザが操作ボタンを操作した瞬間と出口ノズル１４１を通して液体の最初の流れが器具から出てくるまでの間にわずかな遅れが生じる。

ユーザは、所望の流体体積を得たところで、操作ボタンの操作を止める。操作ボタンの操作を止めると、ポンプ動作および加熱手段の電源が停止し、加熱された流体の流れが止まる。

しかし、この実施形態では、中心空洞１４４に収容された分の液体が排出される間だけ液体の流れが長引くことになる。

器具は直ちに次の使用に供することができる態勢を維持する。

本発明が、もっぱら例としてのみ掲げて説明し、図示した実施形態だけにいささかも限定されるものでないことは言うまでもない。特に各種要素の構成上の観点から、または技術的な等価物による置き換えなどを通して、本発明の保護範囲から外れることなく、なお変更を加えることは可能である。

そのため、排出手段４２、１４２は、器具の上部に向けて直接排出するような向きとすることができる。

Claims (14)

1. 液体を沸騰させる加熱装置であって、タンク（２）からポンプ（３）によって液体が供給される加熱室（１）と、前記加熱室（１）出側に直接配設された前記液体の配給回路（４）とを備え、前記配給回路（４）が前記加熱室（１）から液体の供給を受ける、加熱装置において、前記配給回路（４）が前記加熱室（１）より上方に配置されており、および、前記配給回路（４）が、入口および出口ノズル（４１）を有する出湯管を含み、該出湯管の前記入口は、前記加熱室（１）の出側に配置され、前記出湯管は、下方に傾斜または丸みを与えられており、前記ポンプ（３）を停止したときに前記配給回路（４）内にある前記液体が前記配給回路（４）の前記出口ノズル（４１）から全量吐出されることを特徴とする加熱装置。
2. 前記吐出が重力によって行われることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記加熱室は、加熱手段（１２）が取り付けられたジャケット（１１）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記ジャケット（１１）が円筒形で、長手方向軸（Ｘ）を有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記ジャケット（１１）がその長手方向軸（Ｘ）に沿って鉛直に配設されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ジャケット（１１）は内面（１４）と外面（１５）とを有していること、および前記加熱手段（１２）は前記ジャケット（１１）の前記外面（１５）に取り付けられることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記加熱手段（１２）はシルクスクリーン印刷線条（１６）を備えることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記配給回路（４）は前記液体の沸騰中に発生する蒸気の排出手段（４２）を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記排出手段（４２）は前記加熱室（１）および／または前記配給回路（４）より上方に配置されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記配給回路（４）は、前記液体および／前記液体の沸騰中に発生する蒸気の前記タンク（２）への戻し手段（４３）を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記戻し手段（４３）による前記液体の流れは重力によってもたらされることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記配給回路（４）は前記加熱室（１）に組み込まれた中心空洞（４４、１４４）を備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記中心空洞（１４４）は円筒形部分（１４５）と底（１４６）とを備えること、および前記円筒形部分（１４５）の中心軸は前記加熱室（１）のジャケットの長手方向軸（Ｘ）と実質的に同一の線をなすことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の加熱装置を備えることを特徴とする飲料調製器具。

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