JP6809233B2 - 減圧沸騰用蒸気回収ユニット - Google Patents

Description

本願発明は、蒸気回収ユニットの構造に関し、さらに詳しくは、大気圧以下での減圧沸騰に適した減圧沸騰用蒸気回収ユニットの構造に関するものである。

大気圧状態で水道水等の湯を沸かし、有効なカルキ抜きを行なうためには、１００℃以上で所定の時間以上沸騰させることが必要である。他方、そのようにしてカルキ抜きを行なった湯を利用して日本茶を入れようとする場合、日本茶の抽出に適した低い湯温６０℃に冷まさなければならない。それには相当の時間がかかる。

この対策として考えられるのは、減圧沸騰である。たとえば減圧ポンプなどの減圧手段を使用して湯沸し容器内を大気圧以下に減圧する（例えば−７５ＫＰａ程度まで）。すると、１００℃よりも低い温度（例えば７０℃で沸騰が始まり、それを所定時間以上続けると、有効にカルキを抜くことができる。

しかし、このような構成の場合、減圧手段である減圧ポンプの中に湯沸し容器中の蒸気が吸入され、減圧ポンプにキャビテーション現象が生じてしまうので、有効な減圧ができない問題が発生する。

一方、最近では、たとえば電気ポットや電気炊飯器などにおいて、内容器や内釜内で発生した蒸気を蒸気冷却ユニットを通して外部に連通させることによって、蒸気の回収を図る構成のものが種々提案されている（たとえば特許文献１、特許文献２の構成を参照）。

そこで、本件のような減圧沸騰の場合にも、上記湯沸し容器と減圧ポンプとの間に同様の構成の蒸気回収ユニットを設けて湯沸し容器内の蒸気を回収することが考えられる。そして、それにより有効に蒸気が回収されれば、上記のような問題は解消される。

特開２０１５−５７２２６号公報 特許第５２１３９０６（特開２０１１−２３５０２９）号公報

上記電気ポットや電気炊飯器の場合、発生した蒸気をその上昇対流及び沸騰圧を利用して蒸気冷却通路（迂回通路、冷却水との接触通路）に流しさえすればよい。

しかし、減圧沸騰を行う上記減圧経路の場合、吸引圧が相当に高く、しかも沸騰が終われば、スムーズに大気圧状態に戻す必要もある。したがって、電気ポットや電気炊飯器のように、単に発生した蒸気をその上昇対流及び沸騰圧を利用して蒸気冷却通路に流しさえすれば良いというわけにはゆかない。

本願発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、減圧沸騰時に発生する蒸気を効率よく回収して減圧ポンプ等の減圧手段に吸入させないようにした各種の減圧沸騰手段に適した蒸気回収ユニットを提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の課題を解決するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
（１）請求項１の発明の課題解決手段
湯沸し容器と該湯沸し容器内の圧力を減圧する減圧手段との間に設けられ、減圧手段駆動時において湯沸し容器から減圧手段に供給される蒸気を回収する蒸気回収ユニットであって、蒸気回収ユニットは、蒸気回収ユニット本体内を湯沸し容器内に連通する下部側第１の蒸気回収空間と減圧手段に連通する上部側第２の蒸気回収空間との２組の蒸気回収空間に画成する画成壁を設けるとともに、同画成壁部分に相互に位置を異にして孔部の高さを異にする高部側第１の連通孔と低部側第２の連通孔を設け、高部側第１の連通孔には減圧時に開作動して大気圧時に閉作動する第１の開閉弁を、低部側第２の連通孔には減圧時に閉作動して大気圧時に開作動する第２の開閉弁を設け、減圧手段が駆動される減圧沸騰時には、湯沸し容器内の蒸気を第１の蒸気回収空間を通して蒸気を回収した後、第１の連通孔を介して第２の蒸気回収空間に供給して、さらに蒸気を回収するとともに、減圧沸騰が終了して減圧手段の駆動が停止された減圧沸騰終了時には、第２の蒸気回収空間で回収された蒸気の復水を第２の連通孔を介して第１の蒸気回収空間に戻し、第１の蒸気回収空間で回収された蒸気の復水と共に湯沸し容器内に戻すようにしたことを特徴としている。

このような構成によると、減圧手段が作動した減圧時には、作用する吸引負圧により第１の開閉弁が開いて第１の連通孔が開孔し、第２の蒸気回収空間を第１の蒸気回収空間に連通させる。その結果、減圧手段からの負圧が第１の蒸気回収空間に作用し、湯沸し容器からの蒸気が第１の蒸気回収空間に導入されて、蒸気が回収される。

第１の蒸気回収空間で蒸気が回収された湯沸し容器内からの蒸気は、さらに第１の連通孔を介して第２の蒸気回収空間に導入され、ここでより確実に蒸気が回収される。他方、この状態では、減圧手段による吸引負圧により第２の開閉弁は閉じているので、同高さが低い第２の開閉弁部分に結露した蒸気の腹水が溜まる。

次に、減圧手段が停止して、上部側第２の蒸気回収空間が大気圧に戻されると、その正圧により上記第２の開閉弁が閉じる一方、復水の重量により第１の開閉弁が開かれて、上記高さが低い第２の開閉弁部分に溜った復水が第２の連通孔、第２の蒸気回収空間を介して、湯沸し容器内に戻される。

このようにして、蒸気回収ユニット内の下部側第１、上部側第２の２組の蒸気回収空間を介して、それぞれ２段階で効率良く蒸気が回収される。したがって、従来のように、湯沸し容器内で発生した蒸気が減圧ポンプ等の減圧手段内に供給されて、減圧手段の性能が低下するようなことがなくなる。

また、第２の蒸気回収空間で結露した復水は、第２の開閉弁を備えた第２の連通孔部分の高さが低くなっていることから、同部分に確実に集められ、大気圧時において、第２の連通孔からスムーズに第１の蒸気回収空間に戻され、更には湯沸し容器内に戻される。

したがって、密閉空間である蒸気回収ユニットのケーシング内に復水が溜ることはなく、衛生的であり、メンテナンス性にも優れている。
（２）請求項２の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、請求項１の発明の課題解決手段の構成において、蒸気回収ユニット本体内を湯沸し容器内に連通する下部側第１の蒸気回収空間と減圧手段に連通する上部側第２の蒸気回収空間との２組の蒸気回収空間に画成する画成壁には、上方に所定の高さ突出した凸部と下方に所定の深さ窪んだ凹部が相互に位置を異にして設けられており、上方に所定の高さ突出した凸部に第１の連通孔が、下方に所定の深さ窪んだ凹部に第２の連通孔が設けられていることを特徴としている。

このように、蒸気回収ユニット本体内を湯沸し容器内に連通する下部側第１の蒸気回収空間と減圧手段に連通する上部側第２の蒸気回収空間との２組の蒸気回収空間に画成する画成壁に、上方に所定の高さ突出した凸部と下方に所定の深さ窪んだ凹部を相互に位置を異にして設け、上方に所定の高さ突出した凸部に第１の連通孔を、下方に所定の深さ窪んだ凹部に第２の連通孔を設けるようにすると、孔部の高さを異にする高部側第１の連通孔と低部側第２の連通孔とを容易に、かつ確実に形成することができる。

そして、上部側第２の蒸気回収空間で生じた復水を同下方に所定の深さ窪んだ凹部内に適切に溜めることができ、減圧沸騰終了後には、その底部の第２の連通孔から確実に排出させることができる。また、上方に所定の高さ突出した凸部に第１の連通孔が設けられていることから、減圧沸騰時に生じる多量の復水で第２の蒸気回収空間への蒸気導入用の第１の連通孔が塞がれるようなこともない。
（３）請求項３の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、請求項１または２の発明の課題解決手段の構成において、第１の蒸気回収空間および第２の蒸気回収空間には、それぞれ流入した蒸気を迂回させて結露させる迂回通路が設けら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、各蒸気回収空間に流入した蒸気が迂回することにより効率良く結露するようになり、蒸気の回収効率が向上する。

以上の結果、本願発明によれば、減圧沸騰時に発生した蒸気を効率良く回収することができ、沸騰により発生した蒸気が減圧ポンプ等の減圧手段に吸入されなくなるので、減圧ポンプ等の減圧手段が減圧運転時間の最後まで適切に減圧駆動されるようになり、有効なカルキ抜きを行なうことができる。

本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットを湯沸し容器に取り付けた状態における全体的な外観構成を示す正面図である。 図１の状態におけるＡ−Ａ線切断部での断面図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの外観構成を示す正面図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの各構成部分を上下方向に分解して示す斜視図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの蒸気回収ユニット本体部分における蒸気回収作用を示す図３のＢ−Ｂ線切断部の断面図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの上方に所定の高さ突出した凸部部分における第１の連通孔および第１の開閉弁の構成、取り付け状態等を示す分解斜視図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの下方に所定の深さ窪んだ凹部部分における第２の連通孔および第２の開閉弁の構成、取り付け状態等を示す分解斜視図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの減圧沸騰状態における図３のＣ−Ｃ線切断部の断面図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの減圧沸騰終了後、大気圧に復帰した状態における図３のＣ−Ｃ線切断部対応断面図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの図３のC−C線切断部の断面図である。 本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの本体カバー側第２の蒸気回収空間における蒸気回収作用を示す図３のＤ−Ｄ線切断部対応断面図である。 本願発明の実施の形態の変形例に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの第１の開閉弁の取り付け構成を示す分解斜視図である。 本願発明の実施の形態の変形例に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの第２の開閉弁の取り付け構成を示す分解斜視図である。

以下、添付の図面を参照して、本願発明の実施の形態に係る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの構成について、詳細に説明する。

図１〜図１１は、たとえば、一例として日本茶を入れるためのお湯を沸かす茶メーカー等に適用し得る減圧沸騰用蒸気回収ユニットの全体および各部の構成、並びに作用を示している。

まず図１及び図２は、同蒸気回収ユニット１０を連結パイプ２０を介して湯沸し容器３０に連結した状態における外部及び内部の構成を示している。

湯沸し容器３０は、上端側が開口した有底筒状の容器本体３１の底面側に湯沸し用の加熱ヒータ３２を備えているとともに、上端側開口部にシール用のパッキン３３を介して蓋体３４が冠合され、内部が減圧可能となっている。容器本体３１及び蓋体３４は、所定の■ベルの減圧に耐え得るように十分な厚さのもので構成されている。

蓋体３４には、圧抜き及び蒸気排出用の開孔３５が設けられており、該開孔３５の上端は連結パイプ２０の一端２０ａを嵌合する上方に向けて凸の円筒体３６に形成されている。

符号３７は、容器本体３１内に収容された液体（この実施の形態では水道水）であり、上記加熱ヒータ３２に通電されることによって加熱され、所定の減圧レベルの下で所定の時間内沸騰状態に維持される（湯沸し及びカルキ抜き）。そして、この沸騰維持状態において発生する多量の蒸気は、上記開孔３５から上記連結パイプ２０を介して上記蒸気回収ユニット１０に供給される。

次に、蒸気回収ユニット１０は、例えば図３〜図１１に示されるように構成されている。

すなわち、図３〜図１１において、符号１は蒸気回収ユニット本体（ベース筐体）、符号２は円板上の中子（画成壁）、符号３はハット状の本体カバーであり、皿状の蒸気回収ユニット本体１に対して円盤状の中子２を介してハット型の本体カバー３が外嵌され、全体として２層ケーシング構造の蒸気回収ユニット１０を構成している。蒸気回収ユニット本体１、中子（画成壁）２、本体カバー３は、それぞれ合成樹脂により独立に成型して構成されている。

蒸気回収ユニット本体１は、全体として深さの浅い有底円筒体により構成されており、その底部１ａ外周寄りには圧抜き及び蒸気導入用の開孔４が形成され、また側壁部１ｂの外周面には本体カバーシール用のリング状のパッキン５が嵌合固定されている。圧抜き及び蒸気導入用の開孔４は、上記底部１ａ側上端部が漏斗形状に形成されていると共に、その外周部が下部側に向けて凸の円筒体６に形成され、同円筒体６部分に上述した連結パイプ２０の他端２０ｂを嵌合して連結するようになっている（図２参照）。

蒸気回収ユニット本体１の底部１ａ上には、それぞれ曲率および長さの異なる円弧形状の第１、第２の隔壁７ａ、７ｂが直径方向に所定の間隔を置き、かつ側壁部１ｂとの間に所定の隙間Ｓ、Ｓ・・を置いた状態で並設されており、該第１、第２の隔壁７ａ、７ｂにより、例えば図４および図１１に示すような蒸気回収用（蒸気冷却による結露作用促進用）の第１〜第３の蒸気迂回通路８ａ，８ｂ，８ｃが形成されている。

なお、図４および図１１中における符号１ｄは、上記底部１ａ外周に形成された外周側から内周側に下り勾配となった所定の幅の傾斜面であり、上記第１、第２の隔壁７ａ，７ｂ両端と側壁部１ｂとの間の隙間Ｓ，Ｓ・・は、この傾斜面１ｄを利用して形成されている。これらの隙間Ｓ，Ｓ・・が、また上記第１〜第３の蒸気迂回通路８ａ〜８ｃ相互の連通路となっている。

したがって、まず湯沸し容器３０の加熱ヒータ３２が駆動されて湯沸しが開始されると、それに対応して減圧ポンプが駆動され、その吸引圧が後述する本体カバー３側の減圧孔２４、第２の蒸気回収空間２２、第１の連通孔９ａ、第１の蒸気回収空間２１、圧抜きおよび蒸気導入用の開孔４、連結パイプ２０を介して、容器本体３１内に作用し、容器本体３１内の圧力が徐々に大気圧以下に低下する。

そして、同所定の目標減圧状態に置いて、容器本体３１内の水が沸騰状態になったとすると、減圧ポンプの吸引力により、同容器本体３１内で発生する多量の蒸気が上記圧抜き及び蒸気導入用の開孔４を介して、まず上記第１の蒸気回収空間２１内の第１の蒸気迂回通路８ａ部分に導入される。そして、この第１の蒸気迂回通路８ａに導入された蒸気は、先ず第１の円弧形状の隔壁７ａにぶつかって左右に拡散される（図５の矢印Ａ１、Ａ１を参照）。

次に、この第１の隔壁７ａで左右に拡散された蒸気Ａ１、Ａ１は、さらに迂回蒸気Ａ２、Ａ２となって第２の蒸気迂回通路８ｂ内に左右両側から侵入し、中央でぶつかるとともに、第２の隔壁７ｂで前方への移動がさえぎられて、混合させられ、徐々に冷却される。しかし、蒸気は次々と容器本体３１側から流入してくるので、迂回蒸気Ａ２、Ａ２はさらに左右に押し出されて、同第２の隔壁７ｂの両端側から第３の蒸気迂回通路８ｃ内に流入して所定量滞留される（Ａ３、Ａ３参照）。

この第３の蒸気迂回通路８ｃの上方には、次に述べる第２の蒸気回収空間２２側への第１の連通孔９ａおよび同第１の連通孔９ａを開閉する第１の開閉弁１６が設けられており、上記減圧ポンプからの吸引負圧により開孔されている同第１の連通孔９ａを介して、当該第３の蒸気迂回通路８ｃ内の蒸気が続いて第２の蒸気回収空間２２内に導入されて、さらに効果的に蒸気が回収される（後述）。

そして、この第１〜第３の蒸気迂回通路８ａ〜８ｃを左右に迂回しながら蛇行して流れる間において、まず第一次的に可能な限り蒸気の冷却による結露化、復水化が図られ、第一次的に蒸気が回収される。これにより生じた復水は、その底部１ａが例えば図８、図９のように上記圧抜き及び蒸気導入用の開孔４に向けて下り勾配の傾斜面を有していることにより、上記圧抜き及び蒸気導入用の開孔４、連結パイプ２０を介して、容器本体３１内に戻される。

すなわち、これにより上記圧抜き及び蒸気導入用の開孔４から流入した蒸気が上記中子２に形成されている後述の第１の連通孔９ａにストレートに流入することなく、当該第１〜第３の蒸気迂回通路８ａ，８ｂ，８ｃを迂回することによって、先ず第一次的に蒸気が回収され、その量が可及的に低減される
また、その場合において、上記蒸気回収ユニット本体１底部１ａの上面は、上記のように上端が漏斗形状となった圧抜き及び蒸気導入用の開孔４に向けた下り勾配となっており、上記第１〜第３の蒸気迂回通路８ａ，８ｂ，８ｃ各部分で結露した蒸気の復水が上記連結パイプ２０を介して湯沸し容器３０の容器本体３１内に確実に回収されるようになっている。

一方、側壁部１ｂの外周には、シールパッキン嵌合用の凹溝部１ｃが設けられ、同凹溝部１ｃに対してシール用のパッキン１５が緊密に嵌合固定されている。このパッキン１５は、その外周側にシール用の舌部（上下２段）が設けられており、後述する本体カバー３の大径の筒状部１９の側壁１９ａ部分を気密に嵌合し、確実にシールする。

次に、中子２は、上記蒸気回収ユニット本体１の第１、第２の隔壁７ａ，７ｂ上に支持される所定の外径、所定の板厚の円盤体２ａよりなり、その直径方向両端側に所定の間隔を置いて上下方向に貫通した所定の孔径の第１、第２の連通孔９ａ，９ｂが設けられている。これら第１、第２の連通孔９ａ，９ｂは、上記円盤体２ａの直径方向一端側に上方に向けて部分的に突出する第１の方形凸部１１ａ、他端側に下方に向けて部分的に突出する第２の方形凸部１２ａを形成し、それぞれその凸部面側及び凹部面側に貫通する状態で設けられている。

すなわち、上記第１の方形凸部１１ａは、上記円盤体２ａの一部の下面側を窪ませ、上面側を突出させることにより、また上記第２の方形凸部１２ａは、上記円盤体２ａの一部の上面側を窪ませ、下面側を突出させることにより形成されている。これにより、上記第１の方形凸部１１ａの裏側には第１の方形凹部１１ｂが、また上記第２の方形凸部１２ａの表側（上面側）には第２の方形凹部１２ｂが形成されている。

つまり、上記第１の方形凸部１１ａおよび第１の方形凹部１１ｂ、上記第２の方形凸部１２ａおよび第２の方形凹部１２ｂは、それぞれその上下凸凹関係が相互に逆の構造になっているだけで、形状や構造は全く同一のものに構成されている（断面で見ると台形状及び逆台形状）。

そして、それら第１の方形凸部１１ａ、第２の方形凸部１２ａの凸部面及び第１の方形凹部１１ｂ、第２の方形凹部１２ｂの凹部面間に、それぞれ第１の連通孔９ａ、第２の連通孔９ｂが貫通しているとともに、同第１の連通孔９ａ、第２の連通孔９ｂに隣接して、第１の連通孔９ａを開閉するための第１の開閉弁１６の取り付け孔１３、第２の連通孔９ｂを開閉するための第２の開閉弁１７の取り付け孔１４が同様に貫通して形成されており、これら第１の開閉弁１６の取り付け孔１３、第２の開閉弁１７の取り付け孔１４を利用して、それぞれその凸部面側に第１の連通孔９ａを開閉するための第１の開閉弁１６、第２の連通孔９ｂを開閉するための第２の開閉弁１７が取り付けられている。

まず第１の開閉弁１６は、例えば図６に拡大して示されているように、上記第１の取り付け孔１３に挿入（圧入）して固定される取り付け軸１６ａと、この取り付け軸１６ａの上端に一体に設けられた直方体構造の弁体支持部１６ｂと、該弁体支持部１６ｂの下部一端側から所定の長さ水平方向に所定の長さ延設された舌部構造の扁平な弁体１６ｃとからなっており、これらは所定の弾性及び粘性を有するゴム材により一体成型されている。そして、その取り付け軸１６ａを上記弁体１６ｃが上記方形の凸部面に接し、上記第１の連通孔９ａを密閉状態で覆う状態まで取り付け孔１３に挿入し（上方から下方に）、最終的に圧入状態として固定する（基部側の直径が大きくなっている）。そして、この固定状態において、減圧ポンプが駆動されていない大気圧状態の場合には、上記弁体１６ｃにより第１の連通孔９ａが閉弁状態に維持される（例えば図９の状態を参照）。

他方、第２の開閉弁１７は、図７に拡大して示されているように、上記取り付け孔１４に挿入（圧入）して固定される取り付け軸１７ａと、この取り付け軸１７ａの上端に一体に設けられた直方体構造の弁体支持部１７ｂと、該弁体支持部１７ｂの上部一端側から所定の長さ水平方向に所定の長さ延設された舌部構造の扁平な弁体１７ｃとからなっており、これらは第１の開閉弁１６と同様に所定の弾性及び粘性を有するゴム材により一体成型されている。そして、その取り付け軸１７ａを上記弁体１７ｃが上記方形の凸部面に接し、上記第２の連通孔９ｂを密閉状態で覆う状態まで取り付け孔１４に挿入し（下方から上方に）、最終的に圧入状態として固定する。そして、この固定状態において、上記第２の連通孔９ｂが閉弁状態に維持される（図８の状態を参照）。

なお、この実施の形態の場合、上記第１、第２の開閉弁１６，１７の取り付け軸１６ａ，１７ａの断面形状は円形で、対応する第１、第２の方形凸部１１ａ，１２ａ側の第１、第２の取り付け孔１３，１４の断面形状も円形となっている。したがって、上記のように取り付け軸１６ａ、１７ａの基端側を圧入して取り付けたとしても何らかの事情で軸回り方向に回動し、弁体１６ｃ，１７ｃが第１、第２の連通孔９ａ，９ｂ位置からずれる可能性がある。

そのため、この実施の形態では、図示のように、弁体支持部１６ｂ，１７ｂ部分を挟んで固定する一対の位置決め固定部材２６，２６を設けて位置決め固定するようにしている。また、同位置決め固定部材２６，２６は取り付け時の位置決め及び挿入ガイド作用も果たす。

このように構成された中子２は、例えば図８、図９のように、上記第１の方形凸部１１ａ設置面側が上記第２の方形凹部１２ｂの設置面（開口面）よりも所定寸法高くなるように、円盤部全体を所定角傾斜して支持させている。このため、中子２の上面（第２の蒸気回収空間２２の底面）で結露した復水（結露水）は、上記第２の方形凸部１２ａの上面側第２の方形凹部１２ｂ内に確実に集められるようになる。

次に、本体カバー３は、上記蒸気回収ユニット本体１の蓋体としての機能を有しており、上記蒸気回収ユニット本体１および上記中子２の上部を覆う形で、上記蒸気回収ユニット本体１の側壁部１ｂに上記シール用のパッキン１５を介して嵌合一体化され、同嵌合状態において上記中子２との間に第２の蒸気回収空間２２を形成している。

すなわち、本体カバー３は、上記蒸気回収ユニット本体１の側壁部１ｂに嵌合される大径の筒状部１８と、該大径の筒状部１８に連続する形で上部側に設けられた天井壁１９ｃを有する所定寸法小径のハット部１９とからなり、大径の筒状部１８の側壁１８ａ部分が上記蒸気回収ユニット本体１の側壁部１ｂ外周に嵌合されて相互に一体化される。小径のハット部１９の側壁部１９ａの開口径は、上記蒸気回収ユニット本体１の開口径にほぼ対応したものとなっている。

小径のハット部１９の所定高さ寸法の側壁部１９ａには、内側の第２の蒸気回収空間２２を外部の減圧ポンプに連通させる減圧孔２４が外周側に寄せて、かつ水平方向に向けて開孔されている。この減圧孔２４もその下流側には所定の長さ外方に突出した筒体部２５が設けられ、同筒体部２５に対して減圧ポンプの減圧ライン（減圧ホース）が接続されるようになっている。

そして、このハット部１９内側の第２の蒸気回収空間２２には、例えば図１０〜図１１に示すように第１〜第６の隔壁２３ａ〜２３ｆが設けられており、該第１〜第６の隔壁２３ａ〜２３ｆによって、上記第１の開閉弁１６の弁体１６ｃが上方に開かれた減圧状態（図８の状態）において、上記第１の連通孔９ａから流入した蒸気を、上記第２の蒸気回収空間２２内において内外両方向に複数回蛇行させながら、ゆっくりと時間をかけて周方向に流し、その間において効果的な冷却を図り、効率良く結露させるための蒸気迂回通路が形成されている。

すなわち、先ず第１の隔壁２３ａは、ハット部１９の側壁部１９ａと中心部の円柱体１９ｂの側部とを半径方向に略ストレートに連結し、上記第１の連通孔９ａおよび第１の開閉弁１６部分の一側を仕切っており、その存在により上記第１の連通孔９ａから流入した蒸気が当該第１の隔壁２３ａと反対側の外周方向に向けて流される（図１１の矢印Ｖ１参照）。

次に、第２の隔壁２３ｂは、側壁部１９ａ側に所定角傾斜して連結され、中心部の円柱体１９ｂとの間に所定の間隔をあけて設けられた円弧状の隔壁であり、上記第１の隔壁２３ａにより外周向に流された蒸気を当該円弧状の凹部面で受け止め、その傾斜角により再び中心方向に方向転換させて流す（図１１の矢印Ｖ２参照）。

次に、第３の隔壁２３ｃは、中心部の円柱体１９ｂ部分から半径方向外方に所定の長さ伸び、側壁部１９ａとの間に所定の間隔をあけて設けられたストレートな隔壁であり、上記第２の隔壁２３ｂにより中心方向に向けて流された蒸気を当該ストレートな隔壁面で受け止め、再び半径方向外方に方向転換させて流す（図１１の矢印Ｖ３参照）。

そして、この第３の隔壁２３ｃを超えた蒸気は全体として中心部の円柱体１９ｂと側壁部１９ａとの間に流されるが、同部分は広く、かつ隔壁のない拡散空間に形成されており、それまで比較的狭い通路を集中して流されてきた蒸気が同部分で急に拡散されて、より効率良く冷却されるとともに、その後、外周側を流れる蒸気（図１１の矢印Ｖ４参照）と中心側を流れる蒸気（図１１の矢印Ｖ５参照）の２つの流れが形成される。

次に、第４の隔壁２３ｄは所定の長さの円弧状の隔壁であり、それら２つの流れＶ４，Ｖ５に対応して側壁部１９ａとの間に所定の間隔をあけて、略平行に設けられており、まず側壁部１９ａ内周面に沿って蒸気Ｖ４を流すことにより、さらに効率的に冷却させる。他方、内側の蒸気Ｖ５は、同第４の隔壁２３ｄと中心部の円柱体１９ｂとの間の幅の広い通路を拡散状態で周方向にゆっくりと流れることによって効率良く冷却される。

次に、第５の隔壁２３ｅは、上記第１の隔壁２３ａの第１の連通孔９ａとは反対側面の半径方向中間部位置から外周方向上流側に向けて円弧状に延び、上記第４の隔壁２３ｄ下流端との間に所定の間隔をあけて設けられている。そして、それにより中心部側を流れていた蒸気Ｖ５を再び外周側に寄せて流し、上記第４の隔壁２３ｄ外周側からの蒸気Ｖ５と合流させる。

次に、第６の隔壁２３ｆは、上記蒸気Ｖ４とＶ５の合流位置において、側壁部１９ａ側から当該蒸気上流側に所定角傾斜して円弧状に延び、上記第５の隔壁部２３ｅの基端部との間に所定の間隔をあけて設けられている。そして、その上流面側凸面部と側部壁１９ａとの間の空間部で、上記蒸気Ｖ４とＶ５を効果的に合流させる。

そして、ここで合流された合流蒸気は、上記第６の側壁部２３ｆ先端の円弧状の案内面に案内され、上記第５の隔壁部２３ｅ下流側の円弧状の凹面部（裏面部）により案内されて、図１１に矢印Ｖ６で示すように、減圧ポンプからの負圧の影響もあって、高流速で、上記第１の隔壁２３ａのストレート面に沿って側壁部１９ａの内周面にぶつけられる。そして、この段階で最終的な蒸気の回収が図られ、殆ど蒸気を含まなくなった空気のみが減圧孔２４を経て減圧ポンプに吸入される。

これら第１〜第６の各隔壁部２３ａ〜２３ｆは、上記本体カバー３のハット部１９の天壁部１９ｃおよび側壁部１９ａと一体に成型されている。

そして、以上のように十分に迂回され、冷却されて、結露した復水（結露水）は、その下面側の、上述のように、上記第１の連通孔９ａ及び第１の開閉弁１６を有する第１の方形凸部１１ａ側が高く、第２の連通孔９ｂ及び第２の開閉弁１７を有する第２の方形凸部１２ａ側が低く、かつ第２の方形凸部１２ａの上面側に上方に開口された第２の方形凹部１２ｂを形成している当該中子２の円盤体２ａ上に滞留し、上記第２の方形凹部１２ｂ内に流れ込んで溜められる。

この場合、上記中子２の円盤体２ａそのものも、すでに述べたように同様の関係に傾斜して支持されているので、上記蒸気の入り口である第１の連通孔９ａ及び空気（蒸気量少）の出口側である減圧孔２４側の結露水もより確実に第２の方形凹部１２ｂ側に集められる。

そして、この実施の形態の場合、上記第２の方形凹部１２ｂの容積は、上記湯沸し容器３０の容器本体３１内の満水量に対応し、十分なカルキ抜きを行なうために必要な沸騰維持時間内に結露する復水量にも対応したものとなっている。

このようにして第２の方形凹部１２ｂ内に溜められた復水は、次のようにして湯沸し容器３０の容器本体３１側に回収される。

すなわち、減圧沸騰状態が停止され、上記減圧ポンプが停止されると、上記第２の蒸気回収空間２２内が大気圧状態になる一方、上記容器本体３１側は未だ一定の負圧状態（大気圧以下）に維持されている。したがって、上記第１の開閉弁１６の弁体１６ｃが上記第１の連通孔９ａを速やかに閉じるとともに、第２の開閉弁１７の弁体１７ｃが下方側に開放されて、第２の連通孔９ｂが開孔される（図９参照）。

その結果、同第２の連通孔９ｂを介して、上記中子２上の第２の凹部１２ｂ内および第２の蒸気回収空間２２の底部に溜められていた腹水が、蒸気回収ユニット本体１側の第１の蒸気回収空間２１内に流下し、同蒸気回収ユニット本体１底部１aの蒸気導入孔４側に下降傾斜している迂回通路８ｃ底部を経て、漏斗形状の蒸気導入孔４から連結パイプ２０、容器本体３１内へとスムーズに流されて回収される。

この結果、本願発明の実施の形態によれば、減圧沸騰時に発生した蒸気を効率良く回収することができ、蒸気が減圧ポンプに吸入されなくなるので、減圧ポンプが減圧運転時間の最後まで適切に駆動され、有効なカルキ抜きを行なうことができる。

また、密閉空間である蒸気回収ユニット１０のケーシング内に復水が溜ることはなく、全ての復水が完全に容器本体内に回収されるので、きわめて衛生的であり、メンテナンス性にも優れている。

また、同復水の回収構造を実現するに際しては、蒸気回収ユニット１０のケーシング内を湯沸し容器３０内に連通する下部側第１の蒸気回収空間２１と減圧ポンプに連通する上部側第２の蒸気回収空間２２との２組の蒸気回収空間に仕切る画成壁である中子２部分に、上方に所定の高さ突出した凸部である第１の方形凸部１１ａと下方に所定の深さ窪んだ凹部である第２の方形凹部１２ｂを相互に位置を異にして設け、上方に所定の高さ突出した凸部である第１の方形凸部１１ａに第１の連通孔９ａを、下方に所定の深さ窪んだ凹部である第２の方形凹部１２ｂに第２の連通孔９ｂを設けるようにしている。

このような構成によれば、孔部の高さを異にする高部側第１の連通孔９ａと低部側第２の連通孔９ｂとを容易に、かつ確実に形成することができる。

そして、上部側第２の蒸気回収空間２２で生じた復水を上記下方に所定の深さ窪んだ凹部である第２の方形凹部１２ｂ内に適切に溜めることができ、減圧沸騰終了後には、その底部の第２の連通孔９ｂから確実に排出させることができる。また、上方に所定の高さ突出した凸部である第１の方形凸部１１ａに第１の連通孔９ａが設けられていることから、減圧沸騰時に生じる多量の復水で第２の蒸気回収空間２２への蒸気導入用の第１の連通孔９ａが塞がれるようなこともない。

さらに、上記第１の蒸気回収空間２１および第２の蒸気回収空間２２には、それぞれ流入した蒸気を迂回させて効率よく結露させる迂回通路（隔壁７ａ，７ｃおよび２３ａ〜２３ｆにより形成）が設けられている。

その結果、各蒸気回収空間２１，２２に流入した蒸気が所定時間内迂回することによって効率良く結露するようになり、より蒸気の回収効率が向上する。
（変形例）
なお、以上の実施の形態では、一例として、本願発明の蒸気回収ユニットを茶メーカー等の減圧沸騰手段に適用する場合の課題解決手段として説明したが、本願発明の蒸気回収ユニットが適用される減圧沸騰手段は、決して茶メーカー等に限定されるものではなく、同様の減圧ポンプ等減圧手段を使用する真空加熱調理器その他の各種の減圧沸騰手段に適用することができるものである。

また、以上の実施の形態では、例えば図６、図７に示すように、第１、第２の方形凸部１１ａ，１２ａ部分に設けられる第１、第２の開閉弁１６，１７の取り付け軸１６ａ，１７ａの断面構造が円形の軸体で、対応する第１、第２の方形凸部１１ａ，１２ａ側の第１、第２の取り付け孔１３，１４の断面形状も円形であるため、素材の弾性変形を利用して圧入して取り付けたとしても何かの事情で軸回り方向に回動し、弁体１６ｃ，１７ｃが第１、第２の連通孔９ａ，９ｂに対応する位置からずれる可能性がある。

そのため、同実施の形態では、直方体構造の弁体支持部１６ｂ，１７ｂ部分の左右両側を挟んで固定する一対の位置決め固定部材２６，２６を設けて位置決め固定するようにしたが、これは例えば図１２、図１３に示すように、第１、第２の開閉弁１６，１７の取り付け軸１６ａ，１７ａの軸体の断面形状を方形とし、対応する第１、第２の方形凸部１１ａ，１２ａ側の第１、第２の取り付け孔１３，１４の断面形状も方形として、圧入して取り付けるだけで軸回り方向に回転しないような構成とすることもできる。

このような構成にすると、上述のような一対の位置決め固定部材２６，２６が不要となり、その分コストが低減される。

１は、蒸気回収ユニット本体
１ａは、底部
１ｂは、底部外周の傾斜面
２は、２は中子
２ａは、円盤体
３は、本体カバー
４は、蒸気導入孔
７ａ，７ｂは、第１、第２の隔壁
８ａ〜８ｃは、第１〜第３の迂回通路
９ａは、第１の連通孔
９ｂは、第２の連通孔
１０は、蒸気回収ユニット
１１ａは、第１の方形凸部
１１ｂは、第１の方形凹部
１２ａは、第１の方形凸部
１２ｂは、第１の方形凹部
１６は、第１の開閉弁
１７は、第２の開閉弁
２０は、連結パイプ
２１は、第１の蒸気回収空間
２２は、第２の蒸気回収空間
２３ａ〜２３ｆは、第１〜第６の隔壁
２４は、減圧孔
３０は、湯沸し容器
３１は、容器本体

Claims (3)

1. 湯沸し容器と該湯沸し容器内の圧力を減圧する減圧手段との間に設けられ、減圧手段駆動時において湯沸し容器から減圧手段に供給される蒸気を回収する蒸気回収ユニットであって、蒸気回収ユニットは、蒸気回収ユニット本体内を湯沸し容器内に連通する下部側第１の蒸気回収空間と減圧手段に連通する上部側第２の蒸気回収空間との２組の蒸気回収空間に画成する画成壁を設けるとともに、同画成壁部分に相互に位置を異にして孔部の高さを異にする高部側第１の連通孔と低部側第２の連通孔を設け、高部側第１の連通孔には減圧時に開作動して大気圧時に閉作動する第１の開閉弁を、低部側第２の連通孔には減圧時に閉作動して大気圧時に開作動する第２の開閉弁を設け、減圧手段が駆動される減圧沸騰時には、湯沸し容器内の蒸気を第１の蒸気回収空間を通して蒸気を回収した後、第１の連通孔を介して第２の蒸気回収空間に供給して、さらに蒸気を回収するとともに、減圧沸騰が終了して減圧手段の駆動が停止された減圧沸騰終了時には、第２の蒸気回収空間で回収された蒸気の復水を第２の連通孔を介して第１の蒸気回収空間に戻し、第１の蒸気回収空間で回収された蒸気の復水と共に湯沸し容器内に戻すようにしたことを特徴とする減圧沸騰用蒸気回収ユニット。
2. 蒸気回収ユニット本体内を湯沸し容器内に連通する下部側第１の蒸気回収空間と減圧手段に連通する上部側第２の蒸気回収空間との２組の蒸気回収空間に画成する画成壁には、上方に所定の高さ突出した凸部と下方に所定の深さ窪んだ凹部が相互に位置を異にして設けられており、上方に所定の高さ突出した凸部に第１の連通孔が、下方に所定の深さ窪んだ凹部に第２の連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の減圧沸騰用蒸気回収ユニット。
3. 第１の蒸気回収空間および第２の蒸気回収空間には、それぞれ流入した蒸気を迂回させることによって結露させる迂回通路が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の減圧沸騰用蒸気回収ユニット。

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