JPH10213349A - 流水加熱型瞬間湯沸かし装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電熱で流水を加熱して沸かすことにより、小
形且つ省エネルギー型の流水加熱型瞬間湯沸かし装置を
提供する。 【解決手段】 流水加熱型瞬間湯沸かし装置は、小形の
電熱式加熱積層構造体１３を有しており、第１のセグメ
ント盤Ａと第２のセグメント盤Ｂをダボ１３ａとダボ孔
１３ｂで相嵌合して交互に積み重ねた積層構造体であ
る。セグメント盤Ａは、流通孔１３ｃを持つ基盤１３ｄ
と、その上に同心環状の仕切壁１３ｅが４重に巡回し、
基盤１３ｄの中心域と外周域とが連通した周回状被加熱
流路１３ｆと、この流路１３ｆ内に沿って配された防水
型電熱線Ｅを有している。第２のセグメント盤Ｂは流通
孔１３ｃが中心域に形成されている点を除いてセグメン
ト盤Ａと同様な構成である。流水は第１のセグメント盤
Ａの流通孔１３ｃから流入して迷路状被加熱流路１３ｆ
を巡りながら加熱され、中央域で第２のセグメント盤Ｂ
の流通孔１３ｃから流入し、その迷路状被加熱流路１３
ｆを巡りながら加熱されるため、沸き上がった湯水が下
へ流出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道水等の流水を
流しながら加熱して沸かす流水加熱型瞬間湯沸かし装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭用などにおける瞬間ガス湯沸か
し器は、被加熱流管の流水をガス燃焼で火炎加熱するも
のであるから、発熱エネルギーが充分であり、適宜温度
の湯を流量自在に得ることが可能である。このため、水
をヤカン，鍋などの容器に一旦貯水してから容器を加熱
して湯を得る方法に較べ、湯量の過不足が起こり難く、
また必要なとき瞬時に湯を使えるという利便性がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、瞬間ガ
ス湯沸かし器自体は電気ポットなどと較べると大形器具
類であり、ガス配管のスペース（プロパンガスの場合は
ガスボンベの設置スペースも含む）や換気装置も必要で
あることから、その取付設置には不向きな場合が多く、
また設置費用も相当嵩む。また、屋外設置のガスボイラ
ーの場合も同様の欠点がある。

【０００４】このような場合、電気ポットが小型で簡便
なものであるが、貯水加熱型であることから、湯の使用
量に限界（通常１〜２リットル）があり、また湯を流し
ながら使用できる使い勝手は無い。

【０００５】そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、電熱で流水を加熱して沸かすことにより、小形且つ
省エネルギー型の流水加熱型瞬間湯沸かし装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】流水を瞬間的に沸かすた
めには、加熱手段の単位時間当りの発熱量を相当高くし
なければならないが、加熱手段と流水との熱交換の効率
が悪いと、沸き上がり温度が高くならず、むしろ加熱部
自身の方が異常に過熱され、電熱線の断線が起こり易
く、その周囲の断熱対策等も非常に厄介になる。そこ
で、本発明は、給水栓からの流路の途中に配置された電
熱式加熱手段と、調節操作部材の操作量に応じて上記電
熱式加熱手段の発熱量を増減制御する発熱量制御手段と
を備えて成る流水加熱型瞬間湯沸かし装置において、上
記電熱式加熱手段は、流下水が滞留して通り抜ける流路
室に防水型電熱線を反復且つ稠密に巻き回して団塊状に
成した電熱線浸漬型加熱部材を内蔵して成ることを特徴
とする。ここで、反復に巻き回すとは、ループ状_, 螺旋
状_, 葛折れ状_, 巻き付け状，紆余曲折状等の限られた空
間内で繰り返して這わせることを指す。

【０００７】このような構成の流水加熱型瞬間湯沸かし
装置においては、電熱線に流水を接触させて沸かすもの
であるから、装置の小形化及び設置取付の容易化を実現
でき、既存の水道水栓の蛇口に簡単に取り付け得る形態
を実現できる。給水栓との一体化又は組み込み型も可能
となる。

【０００８】なお、防水型電熱線としては、ガラス繊維
芯線にニクロム線を巻装した線材に対し押出成形法でシ
リコン皮膜を被覆したものを利用できるが、熱交換率を
高めるため、シリコン皮膜の面にフィン，溝，凹凸，粗
面化を施したものを用いると良い。

【０００９】また調整操作部材の操作量を大きくして流
量を増やすと、その分、加熱手段の発熱量が増加するよ
うになっているので、湯温調節が可能である。

【００１０】電熱式加熱手段は流下水が滞留して通り抜
ける流路室に防水型電熱線を反復且つ稠密に巻き回して
団塊状を成した電熱線浸漬型加熱部材を内蔵したもので
あるため、電熱式加熱手段自体の熱容量は従前のガス湯
沸かし器のそれに比し頗る少ないので、無駄な熱が構造
体に奪われず、省エネルギー型の瞬間湯沸かし器を実現
できる。また給水栓からの流路に電熱式加熱手段が設け
られており、最終湯口までの下流側流路長を短かくでき
るので、湯温が下がり難い。

【００１１】電熱線浸漬型加熱部材は電熱線が団塊状を
成すものであるため、流路室内を流れる流水の流動抵抗
が大きいので、流水の流路室内に滞在する時間が長くな
るから、その分、沸き上がり温度を高め易くなる。また
防水型電熱線が流路室内の流水に浸漬しているため、熱
伝導効率が高く、防水型電熱線の周囲温度を沸点に近づ
けることができる。このため、高出力の電熱線（例え
ば、空気雰囲気25°Ｃで発熱温度が180 °Ｃ）を利用し
ても、常に水冷されているので、電熱線自身が異常温度
に上昇して断線等を起こす不都合を回避できる。換言す
ると、電熱線浸漬型加熱部材を採用することで、高出力
の電熱線が利用でき、これにより瞬間湯沸かしが実現で
きる。

【００１２】ところで、流水に浸漬した防水型電熱線で
もその周囲温度が沸点以上になる場合もある。かかる場
合、その電熱線の周囲に接触する水は沸点以上に過熱さ
れて突沸するおそれがある。しかし、防水型電熱線が流
路途中の流路室内に配されているため、流動抵抗は高い
ものの、電熱線間の隙間を介して水が留まることなく流
れ下るようになっているので、気泡が発生し易く突沸し
難い。下流域の流水は温度が高いので突沸し易いが、突
沸しても大気開放の湯口へ湯が直に押し出されると共
に、上流側から新たな流水を誘い込むようになるため、
突沸鎮静作用又は突沸防止作用が発揮されている。

【００１３】この電熱線浸漬型加熱部材としては、流路
室内に配備された周回状被加熱流路に沿って防水型電熱
線を匍匐して成る構成を採用できる。周回状被加熱流路
自身が被巻き付け体として機能するので、電熱線を斉一
に揃え易くなり、加熱手段自体の良品化を実現できる。
また、周回状被加熱流路と防水型電熱線との隙間を流れ
る流水の流動抵抗が大きいので、流水の流路室内に滞在
する時間が長くなるから、その分、沸き上がり温度を高
め易くなる。

【００１４】更に、防水型電熱線を周回状被加熱流路に
沿ってジグザグ状に蛇行させながら匍匐して成る構成で
は、被加熱流路の全長に対して電熱線の全長が余分に長
くなるため、加熱手段のコンパクト化又は湯沸かし上限
温度の向上を図ることができる。このため、流水加熱型
瞬間湯沸かし装置自体の小形化を達成できるので、一層
のこと、水道蛇口に取付けし易い形態を実現できる。水
道蛇口に取付けし易い形態を実現できることは、湯の熱
を吸収する配管等の熱容量をできるだけ少なくできるこ
とを意味し、省エネルギーに役立つ。

【００１５】他方、電熱線浸漬型加熱部材として、流路
室内に配備された同心状被加熱流路に沿って防水型電熱
線の往復線を揃えて差し込み、往復２線を折り返し領域
にて折り返し、隣接の同心状被加熱流路に差し込んで這
わせて成る構成を採用できる。かかる場合、同心状被加
熱流路とこれに差し込まれた防水型電熱線とが密着状態
でも、往復２線と流路壁との僅かな隙間を介して水が流
れる。そして、折り返し領域と別の折り返し領域との間
で複数条の同心状被加熱流路が連通しているため、実質
上、並行（並列）流路が形成されているため、充分な流
量を得ることができる。また、電熱線の往復２線を同心
状被加熱流路に差し込んであるため、電熱線の長さに対
して仕切壁に消費される総肉厚を抑えることができるた
め、線積率の向上により沸き上がり温度の高温化又は加
熱手段のコンパクト化を実現できる。

【００１６】このような電熱線浸漬型加熱部材として
は、種々の構造のものが採用可能であるが、本発明にお
いて、電熱線浸漬型加熱部材は、複数のセグメント盤を
積み重ねた積層構造体から成り、各セグメント盤は、流
通孔を持つ基盤上に巡らした仕切壁で画成された上記被
加熱流路を有して成る。

【００１７】例えば、最上層たる第１層目のセグメント
盤の流通孔から流れ込む水は被加熱流路の防水型電熱線
で加熱されながら巡回し、下層の第２のセグメント盤の
流通孔へ流れ込み、今度は第２層目のセグメント盤の被
加熱流路の防水型電熱線で加熱されながら巡回して流れ
下る。積層構造体であるため、加熱手段の占有スペース
の節約を図ることができる。セグメント盤の積み重ね枚
数を多くすると、湯沸かし上限温度を高めることがで
き、沸き上がり温度が高温の装置を実現できる。

【００１８】ここで、上記流路室に収めた積層構造体と
流路室の流出口を持つ底部との間には流量設定間隙が画
成されていることが好ましい。この流量設定隙間を大き
く形成すると、流量絞り作用が緩和し、流量を増大させ
ることができるが、沸き上がり温度が低くなる。他方、
流量設定隙間を小さく形成すると、流量は減少するもの
の、沸き上がり温度が高くなる。なお、流量設定隙間を
可変調節できるよう構成できる。

【００１９】上記のような被加熱流路を備えたセグメン
ト盤を用いた場合、被加熱流路に匍匐した防水電熱線と
流路壁との間に形成される隙間を介して流水が通り抜け
ることになるが、電熱線浸漬型加熱部材の総嵩に占める
セグメント盤の肉厚の総嵩は数十パーセントに達してお
り、電熱線浸漬型加熱部材の大型化又は発熱量不足がな
お問題となる。

【００２０】そこで、本発明の第２の手段としては、電
熱線浸漬型加熱部材として被加熱流路を備えたセグメン
ト盤の使用を排し、上記流路室に防水型電熱線を被巻回
用ボビンに稠密に揃えて巻回したボビン付き電熱線巻装
体を内蔵して成る構成を採用する。本発明者は、防水型
電熱線を稠密に揃えて巻回した電熱線巻装体でも、巻き
方向には隣接電熱線間に僅かな隙間が存在しており、ま
た巻装体の軸方向では電熱線表面の粗さの故、微細な隙
間が存在し、このような僅少又は微少な隙間を介して給
水圧により水が電熱線巻装体中を分散的に浸透すること
を発見した。防水型電熱線の外周面は微細な溝，凹凸の
ある面や粗面であることが好ましい。このような電熱線
巻装体は被巻回用ボビンを芯材として利用しないと、信
頼性の高い巻装体を得ることが難しい。このボビンは１
本の芯材（軸）だけでなく、例えば平行な２本以上の芯
材を具備するものでも良い。電熱線巻装体としては円柱
状，円錐状の１軸形のものや、前述したように２本以上
の芯材（２軸）を持つ板状，面状のものでも良い。

【００２１】このボビン付き電熱線巻装体としては、防
水型電熱線を折り返した往復２線を揃え、その折り返し
部を被巻回用ボビンの芯側に位置決めして巻回したもの
を採用することが好ましい。折り返した往復２線を巻き
付けることにより、防水型電熱線の両端部が共に外周側
に位置するので、リード線との結線処理が容易となり、
また電熱線の巻き付けが良く揃うため、隙間の偏在が起
こり難く、均等的な透水性を実現できる。巻き方には綾
巻き等も採用できる。

【００２２】そして、このような被巻回用ボビンとして
は、その芯材は折り返し部を掛り止めする係合部を有し
て成ることが好ましい。往復２線の折り返し部を芯材の
係合部に掛り止めした状態で往復２線を巻き始めること
ができ、巻き始め易くなり、機械巻きが導入できる。こ
のため、ボビン付き電熱線巻装体の製造では手巻きでは
なく機械巻きを導入でき、高品質，低コスト化を実現で
きる。

【００２３】このようなボビン付き電熱線巻装体に対し
ては、電熱線巻装体の軸方向又は電熱線の巻き方向に流
水を流すことができるが、例えば、被巻回用ボビンの上
フランジは注水分散孔を有し、被巻回用ボビンの下フラ
ンジは透水孔を有して成る構成を採用すれば、上フラン
ジに流れ落ちた水は上フランジの注水分散孔を介して電
熱線巻装体の軸方向に浸透し、底面から滲み出て下フラ
ンジの透水孔に集水して流下する。注水分散孔が形成さ
れているため、電熱線巻装体の上端面に水が均等に分散
化するので、電熱線巻装体がまんべんなく水に浸る。電
熱線巻装体の偏温が生じ難く、電熱線巻装体の耐久性向
上に資する。

【００２４】このようなボビン付き電熱線巻装体を流路
室に収納して水を流し込むと、電熱線巻装体の線間を浸
透するよりも、流路室の壁面と電熱線巻装体の外周面と
の間を隙間が連通し、流動抵抗が低いので、ここを介し
て水が流下し易い。そこで、ボビン付き電熱線巻装体の
外周面には被覆封止層が成膜されて成ることが好まし
い。電熱線巻装体の外周面との間には被覆封止層が存在
しているため、電熱線巻装体の上端に注ぎ込まれた水は
巻装体の外周面を介して流下せず、巻装体の中の線間を
介して浸透する。電熱線巻装体の偏温が生じ難く、電熱
線巻装体の耐久性向上に資する。

【００２５】ボビン付き電熱線巻装体は電熱線の一か所
が断線すると、もはや発熱不可能であるため、新品のも
のと交換する必要性がある。そこで、ボビン付き電熱線
巻装体としては流路室に対して着脱交換自在のカートリ
ッジ型構造であることが好ましい。必要に応じて、流路
室にはボビン付き電熱線巻装体の排出のためのエジェク
ト機構を設けても良い。電熱線巻装体を交換するだけ
で、装置の継続使用が可能であり、耐用寿命の長期化を
実現できる。勿論、電熱線巻装体を内蔵した流路室自体
をカートリッジ型構造としても良い。

【００２６】上記と同様に、流路室に収めたボビン付き
電熱線巻装体と流路室の流出口を持つ底部との間には流
量設定間隙が設けられて成ることが好ましい。この流量
設定隙間を大きく形成すると、流量絞り作用が緩和し、
流量を増大させることができるが、沸き上がり温度が低
くなる。他方、流量設定隙間を小さく形成すると、流量
は減少するものの、沸き上がり温度が高くなる。なお、
流量設定隙間を可変調節できるように構成できる。

【００２７】上記調節（調温）操作部材に連動する湯量
調節バルブを有する構成においては、調節操作部材の操
作量に応じて流量が増減する流量特性のバルブでは、流
量に対して湯温を略一定に維持できる。調節操作部材の
操作量に応じて発熱量が増大するため、流量一定の流量
特性のバルブでは流水の温度が除々に昇温するので、所
望温度の湯を流しながら得ることができる。かかる場
合、高温の湯が突然出てしまう危険性を回避できる。つ
まり、低温スタート機能を持っている。調節操作部材を
ゼロ近傍に合わせておくと、流水が殆どなく、微弱発熱
が保持されるため、寒冷下での水道凍結を未然に防止で
きる。

【００２８】このような流水加熱型瞬間湯沸かし装置に
おける発熱量制御手段としては、電熱線と直列接続した
可変抵抗器を調節ノブに連動させた抵抗比分配制御方式
でも構わないが、可変抵抗器自身がジュール熱を良く発
熱するため、電力損失が大きく、また大形の電力用可変
抵抗器を用いなければならない不都合がある。

【００２９】そこで、本発明での発熱量制御手段として
は、交流電源の導通角を増減制御する位相制御回路であ
ることを特徴としている。位相制御回路におけるＣＲ移
相形トリガー回路の可変抵抗器はトリガー素子の時定数
調整用に過ぎないため、小形部品を使用でき、電力損失
を無視できる。

【００３０】ただ、電熱線の（全波又は半波）位相制御
回路においてはピーク値の高い突入電流が流れるので、
トライアック等の導通角制御用スイッチング素子（サイ
リスタ）は定格最高接合温度が高い素子を使用しなけれ
ばならない。また大きな放熱板（ヒートシンク）を着け
なければならない。放熱板は例えば1000Ｗ程度の電熱線
の場合、10cm角，板厚2.3mm 程度のアルミニウム板を必
要とする。このような不都合を解消するため、本発明で
は水冷方式、即ち、位相制御回路の導通角制御用スイッ
チング素子のヒートシンクと流路室内に流入する流水
（冷水）とを熱結合する良熱伝導構造を採用している。
電熱線で流水を加熱する前の冷水で導通角制御用スイッ
チング素子の発熱を低温で吸熱するようにしているた
め、定格最高接合温度が低いスイッチング素子の使用が
可能となり、またヒートシンクの小形化を実現できる。
そして、電熱線で流水を加熱する前の冷水を予熱できる
分、沸き上がり温度を高めることができる。

【００３１】ところで、元栓が閉鎖している場合などの
無給水状態では、調節ノブが誤って操作されてしまう
と、電熱線が発熱し、電熱線が異常温度に達して瞬時に
溶断してしまうおそれがある。このような不都合を解消
するため、本発明においては、流路室への給水の有無を
検出する水検出センサが設けられており、上記水検出セ
ンサが上記給水を検出したとき上記発熱量制御手段を能
動化する空沸かし防止回路を有して成る。水検出センサ
が給水を検出しない限りは、発熱量制御手段が能動化さ
れないため、調節ノブを操作しても電熱線が発熱せず、
異常過熱を防止でき、安全性が確保されている。なお、
電熱線浸漬型加熱部材を流量調節バルブの上流側に配し
た構成では、電熱線浸漬型加熱部材が常に満水状態であ
るため、空沸かしを防止できる。

【００３２】このような水検出センサとしては、正電極
と負電極とから成る検流器や、フォトインターラプタ等
の光学検出器などで構成することもできる。しかし、こ
れらは流水中の気泡や水蒸気の混入に敏感に反応し易
く、却って誤作動が多発し、実用に供し得ない。そこ
で、水検出センサは、永久磁石を有するフロートを収容
し、流路室のうち電熱線浸漬型加熱部材の直前上流側に
設けられたフロート室と、そのフロートの浮沈により永
久磁石の磁力で開閉するリードスイッチとを具えて成
る。給水の有無はフロートの浮沈として物理的変位とし
て現れるが、流水中に気泡や水蒸気が混入していても、
フロートの浮沈に大きく影響することはない。

【００３３】従って、気泡や突沸による水蒸気の発生に
よる誤作動が起こり難く、高信頼性の空沸かし防止機能
を実現できる。

【００３４】しかし、フロートの浮沈動によりリードス
イッチが開閉するため、電熱線浸漬型加熱部材への給水
を直接検出するものではないから、フロートの浮沈動に
不具合が生じた場合、誤検出を招く虞れがある。

【００３５】そこで、本発明は、別の水検出センサとし
て、流路室から流出する水の有無を検出する流出水検出
センサを用いることを特徴とする。流路室の流出口近傍
部は勿論のこと、例えば、流出口に接続される給湯経路
（給湯管，給湯切り換え弁など）の途中に設けても良
い。この流出水検出センサとしてはフォトインターラプ
タ等の光学検出器を用いると良い。流路室に給水し、そ
の流路室が満水になると、流路室から流水が生じるた
め、これを流出水検出センサが検出する。給水が無い場
合や給水しても満水化しない状態では、流路室からの流
出水が生じないため、発熱量制御手段が能動化せず、確
実に空沸かしを防止できる。

【００３６】また、本発明では、上記電熱式加熱手段の
近傍の異常高温に感応して上記発熱量制御手段を不能動
化する異常加熱防止回路を有して成る。万が一、例え
ば、発熱量制御手段の故障により過熱暴走が起こった場
合、異常加熱防止回路により発熱量制御手段が不能化さ
れるようになっているため、異常事態を食い止めること
ができる。

【００３７】更に、本発明では、電熱式加熱手段の近傍
の温度を検出する温度検出センサを有して成る。この温
度検出センサを配備することにより、電熱式加熱手段の
異常加熱を防止できる。

【００３８】そして、被加熱流路にアース端子が設けら
れて成る場合、万が一、電熱式加熱手段等に漏電が発生
しても、アース端子から交流給電線のアース線等を介し
てリークするので、流水に手を浸けたままでも感電する
ことはない。

【００３９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。

【００４０】〔実施形態１〕図１は本発明の実施形態１
に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置を家庭用水道栓の蛇
口に取付けた状態を示す斜視図、図２は同流水加熱型瞬
間湯沸かし装置を示す分解斜視図、図３は同流水加熱型
瞬間湯沸かし装置における電熱式加熱部を示す分解斜視
図である。

【００４１】本例の流水加熱型瞬間湯沸かし装置１０
は、水道栓の蛇口１に取付け得る小形外付け機器として
構成され、蛇口１に嵌まる締着筒部１１と電熱式加熱部
を内蔵する筒状本体１２とを連結部８で一体化したもの
である。締着筒部１１は、図２に示す如く、中央孔１１
ａを持つ有底筒部１１ｂと、その有底筒部１１ｂの突出
環状開口端１１ｃの内に収まる網状フィルタ１１ｄと、
その網状フィルタ１１ｄに重ねるゴム製環状パッキン１
１ｅと、突出環状開口端１１ｃに螺合して冠着し蛇口１
とパッキン１１ｅを締め付け固定する締め付けリング１
１ｆとを有している。

【００４２】筒状本体１２は、図２に示す如く、底面に
多数の湯口小孔Ｈを持ち２重筒構造の有底筒状ケーシン
グ１２ａと、その内筒１２ｂの内空間（流路室）１２ｄ
に落とし込み式で収納された電熱式加熱積層構造体１３
と、有底筒状ケーシング１２ａの上端開口をネジＢＳで
閉蓋する印籠型円盤蓋１４と、印籠型円盤蓋１４の軸孔
１４ａに嵌入して回転自在の流量調整ロータリ弁１５
と、ロータリ弁１５のＤ形カットの軸孔１５ａに嵌入す
る先端Ｄ形カットの軸１６ａを持ち、円形基盤１６ｂを
ネジＢＳで印籠型円盤蓋１４に重ねて合わせた環状可変
抵抗器（ＶＲ）１６と、環状可変抵抗器１６の軸１６ａ
の端面にネジＢＳで固定して環状可変抵抗器１６を被っ
たフード兼用調節ノブ１７とを有している。

【００４３】内筒１２ｂの上端は有底筒状ケーシング１
２ａの上端より低い位置に形成されており、それらの筒
間は底側で有底筒部１１ｂの中央孔１１ａに連通孔１１
ｇを介して連通し、溢水間隙１２ｃを構成している。こ
の溢水間隙１２ｃには活性炭等の浄水剤が装填されるよ
うになっている。溢水間隙１２ｃから溢れ出した流水
は、内筒１２ｂに嵌まる印籠型円盤蓋１４の縮径下部１
４ｂに形成された放射流路１４ｃを通り軸孔１４ａに導
かれる。この軸孔１４ａに嵌まるロータリ弁１５におい
ては、軸孔１４ａに嵌合する円形軸部１５ｂの下に円弧
角120 °程度の断面扇形柱部１５ｃが一体的に突出して
おり、ロータリ弁１５を回動することにより、扇形柱部
１５ｃの円弧周面の放射流路１４ｃの出口に面する度合
いが変わるため、流積調整ができるようになっている。

【００４４】本例の電熱式加熱積層構造体１３は、図３
に示す如く、円形底板Ｃの上に円板状の第１のセグメン
ト盤Ａと第２のセグメント盤Ｂとを中心域のダボ１３ａ
とダボ孔１３ｂで相嵌合して交互に積み重ねた積層構造
体である。第１のセグメント盤Ａは、外周域にて流通孔
１３ｃを持つ基盤１３ｄと、基盤１３ｄ上に同心環状の
仕切壁１３ｅが４重に巡回し、基盤１３ｄの中心域と外
周域とが連通した迷路状（周回状）被加熱流路１３ｆ
と、この加熱流路１３ｆ内に沿って配された防水型電熱
線Ｅとを有している。本例の防水型電熱線Ｅは、ガラス
繊維芯線にニクロム線を巻装した線材に対し押出成形法
でシリコン皮膜を被覆したもである。熱交換率を高める
ため、シリコン皮膜に螺旋フィンや螺旋溝を形成したも
のでも良い。なお、防水型電熱線Ｅの一端を流通孔１３
ｃから外部へ露出させる前に、密封チューブＴを被せて
リード線Ｌに結線替えされている。水冷外になる部分の
異常発熱を無くし、断線を防止するためである。

【００４５】本例の基盤１３ｄには放射状仕切壁１３ｇ
が形成されており、環状の仕切壁１３ｅの一方端で放射
状仕切壁１３ｇに繋がっており、他方端は環状流路の隣
接同士を連通するように空き間１３ｈとなっている。流
通孔１３ｃを通して最外周（４重目）の流路１３ｆ内を
周回する防水型電熱線Ｅは空き間１３ｈで屈曲し内周
（３重目）の流路１３ｆ内を逆方向に周回している。そ
して、防水型電熱線Ｅは放射状仕切壁１３ｇの空き間１
３ｈで屈曲し２重目の流路１３ｆ内を周回し、同様に１
重目の流路１３ｆ内を周回し、中心域から第２のセグメ
ント盤Ｂの流通孔１３ｃに通っている。第２のセグメン
ト盤Ｂは流通孔１３ｃが中心域に形成されている点を除
いて第１のセグメント盤Ａと同様な構成となっている。
そして、最下層の第２のセグメント盤Ｂの流路から出た
防水型電熱線Ｅは密封チューブＴを被せてリード線Ｌに
結線替えされている。そのリード線Ｌは底板Ｃの流通孔
１３ｃを通して一旦底面下に出した後、ダボ１３ａに開
けたリード線挿通孔１３ｉやダボ孔１３ｂを貫通させて
最上層の第１のセグメント盤Ａより上方へ引き回してあ
る。

【００４６】電熱式加熱積層構造体１３のリード線Ｌは
印籠型円盤蓋１４を貫通するリード線挿通孔１４ｅを介
して円形基盤１６ｂの中央孔１６ｃを通し、環状可変抵
抗器１６の端子に接続されている。ブラグ付きの交流電
源コードＫは印籠型円盤蓋１４と円形基盤１６ｂとで上
下半体を構成するコード押さえ１４ｆ，１６ｆとで挟み
固定され、その先の電源コードＫのリード線は円形基盤
１６ｂの挿通孔１６ｅを介して環状可変抵抗器１６の端
子に接続されている。

【００４７】調節ノブ１７を回すと、環状可変抵抗器１
６の軸１６ａも回り、その摺動接点１６ｇが環状抵抗体
上を摺動して抵抗値が変化するため、本例の流水加熱型
瞬間湯沸かし装置１０は、図４に示す如く、電熱式加熱
積層構造体１３の防水型電熱線Ｅと可変抵抗器１６が直
列接続した回路構成となっている。

【００４８】また、調節ノブ１７を回すと、ロータリ弁
１５が回り、通過する流水の流積が変化するので、軸孔
１４ａに流下する流量が調節される。軸孔１４ａを流下
する水は電熱式加熱積層構造体１３の最上層の第１のセ
グメント盤Ａの流通孔１３ｃから流入して周回状被加熱
流路１３ｆを巡りながら加熱され、中央域で第２のセグ
メント盤Ｂの流通孔１３ｃから流入し、今度はその周回
状被加熱流路１３ｆを巡りながら加熱される。このよう
に６層のセグメント盤の周回状被加熱流路１３ｆを巡回
しながら加熱され続け、やがて底板Ｃの流通孔１３ｃか
ら流下し、湯口小孔Ｈから沸き上がった湯水が流下す
る。

【００４９】このような構成の流水加熱型瞬間湯沸かし
装置１０においては、電熱線Ｅで流水を沸かすことがで
きるから、ガス湯沸かし器等に較べ、装置の小形化及び
設置取付の容易化を実現でき、図１に示す如く、既存の
水道水栓の蛇口１に簡単に取り付け得る。なお、水道水
栓との一体化又は組み込み型も可能となる。また、ホー
スを介して締着筒部１１へ給水するようにしても良い。

【００５０】本例のロータリ弁１５において、調節ノブ
１７の操作量（回動量）に対する流量の特性は、ゼロか
ら操作量を徐々に増やして行くと、流量は漸増してから
最高流量で飽和した後、漸減して中流量に留まるように
なっている。調節ノブ１７の操作量に応じて発熱量が増
大するものであるから、小操作量域では略一定温度での
湯量調節が可能となる。洗顔や濯ぎ洗いなどの際には温
めの湯（例えば体温以下の湯温）を得ることができる。
中操作量域では流量が飽和しているため、最高流量で湯
温を変えることができ、冬場の洗顔や濯ぎ洗いにそのま
ま用いるに適している。大操作量域では流量が減少する
のに対し発熱量が増大するため、飛躍的に最高温度に達
する。高温湯はそのまま茹で上げ湯，茶の湯，カップ麺
の注ぎ湯等に供し得る。

【００５１】本例では、調節ノブ１７の操作量に応じて
発熱量が増大するため、バルブが流量一定の流量特性で
も、流水の温度が除々に昇温するので、高温の湯が突然
出てしまう危険性を回避できる。つまり、低温スタート
機能を持っている。調節ノブ１７をゼロ近傍に合わせて
おくと、湯口から湯ができない状態で、微弱発熱が保持
されるため、寒冷下での水道凍結を未然に防止できる。

【００５２】電熱式加熱積層構造体１３は、耐熱樹脂製
のセグメント盤Ａ，Ｂ及び底板Ｃとそれらの周回状被加
熱流路１３ｆ内に配した防水型電熱線Ｅとから成るもの
であり、その熱容量はガス湯沸かし器のそれに比し頗る
少ないため、無駄な熱が構造体に奪われず、省エネルギ
ー型の瞬間湯沸かし器を実現できる。実験によれば、80
0 Ｗ電熱線で沸点に近い湯を１分間当り１リットル程度
得ることができた。また図１に示す如く、電熱式加熱積
層構造体１３の底板Ｃから流下した湯は瞬時に外部へ出
る。湯口までの流路長が非常に短かいので、湯温が下が
り難い。

【００５３】本例では、電熱式加熱方式のうち、周回状
被加熱流路１３ｆ内に沿って防水型電熱線Ｅを長く引き
回した電熱線浸漬型加熱部となっている。流水は周回状
被加熱流路１３内の仕切壁１３ｅと電熱線Ｅとの隙間を
介して流れるため、流動抵抗は大きく、流水の周回状被
加熱流路１３ｆ即ち電熱式加熱積層構造体１３に滞在す
る時間が長くなるから、その分、沸き上がり温度を高め
易くなっている。

【００５４】そして、防水型電熱線Ｅが周回状被加熱流
路１３ｆ内に沿って引き回され、流水に浸漬しているた
め、防水型電熱線Ｅの周囲温度を沸点に近づけることが
できる。本例では、防水電熱線Ｅは空気雰囲気25°Ｃで
発熱温度が180 °Ｃであるが、万が一、発熱温度が220
°Ｃになると、シリコン皮膜が溶損して断線に結び付く
おそれがある。しかし、防水型電熱線Ｅは常に水冷され
ているので、電熱線自身が異常温度に上昇して断線等を
起こす不都合を回避できる。換言すると、本例のような
電熱線浸漬型加熱部を採用することで、初めて高出力の
電熱線の使用が可能となり、それ故、小形の瞬間湯沸か
しが実現できたものである。

【００５５】ところで、周回状被加熱流路１３ｆ内で流
水に浸漬した電熱線Ｅでもその周囲温度が局部的に沸点
以上になるおそれもある。かかる場合、その電熱線Ｅの
周囲に接触する水は沸点以上に過熱されて突沸するおそ
れがある。しかし、防水型電熱線Ｅが周回状被加熱流路
１３ｆに配されており、流路壁１３ｅと電熱線Ｅとの隙
間を水が留まることなく流れ下るようになっているの
で、気泡が発生し易く、突沸し難い。最下層のセグメン
ト盤Ｂにおける下流域の流水は温度が高いので突沸し易
いが、突沸しても大気開放の湯口小孔Ｈへ湯がすぐに押
し出されると共に、上流側から新たな流水を誘い込むよ
うになるため、突沸鎮静作用又は突沸防止作用が発揮さ
れている。

【００５６】本例の電熱線浸漬型加熱部としては、第１
のセグメント盤Ａと第２のセグメント盤Ｂとをダボ１３
ａとダボ孔１３ｂで相嵌合して交互に積み重ねた積層構
造体である。セグメント盤の積み重ね枚数を多くする
と、湯沸かし上限温度を高めることができ、沸き上がり
温度が高温の装置を実現でき、様々な仕様に応じた電熱
線浸漬型加熱部を得ることができる。

【００５７】図５は図３に示す電熱式加熱積層構造体と
は別の電熱式加熱積層構造体を示す分解斜視図である。
なお、図５において図３に示す部分と同一部分には同一
参照符号を付してある。第１のセグメントＡ′及び第２
のセグメントＢ′の電熱式加熱積層構造体１３′におい
ては、周回状被加熱流路１３ｆには内周側の環状仕切壁
１３ｅと外周側の環状仕切壁１３ｅから交互に放射方向
に流れ止め壁Ｓが形成されており、電熱線Ｅはこの流れ
止め壁Ｓを避けてジグザグ（紆余曲折）状に蛇行し匍匐
している。また、電熱線Ｅの蛇行状態を位置決めするた
め、各蛇行区間には一対の挟み小片Ｍが設けられてい
る。

【００５８】蛇行配線では、周回状被加熱流路１３ｆの
全長に対して電熱線Ｅの全長が２倍近く余分に長くなる
ため、電熱式加熱部のコンパクト化又は湯沸かし上限温
度の向上を図ることができる。このため、流水加熱型瞬
間湯沸かし装置自体の小形化を達成できるので、一層の
こと、水道蛇口１に取付けし易い小形形態を実現でき
る。このように、水道蛇口１に取付けし易い小形形態を
実現できることは、湯の熱を吸収する配管等の熱容量が
できるだけ少なくできることを意味し、省エネルギーに
役立つ。

【００５９】図６は更に別の電熱式加熱積層構造体を示
す分解斜視図である。この電熱式加熱積層構造体２３
は、最上層の第１のセグメント盤Ａ″と、第２のセグメ
ント盤Ｂ″及び第３のセグメント盤Ｃ″の交互積み重ね
とから成る。

【００６０】第１のセグメント盤Ａ″は、基板２３ｄ上
に２７０°程度周回する同心円の幾重もの環状仕切壁２
３ｅと、中央ダボ孔２３ａの周壁から外周壁２３ｂにか
けて放射状仕切壁２３ｃとを有している。基板２３ｄ上
で外周壁２３ｂと放射状仕切壁２３ｃとの交叉部分には
流通孔２３ｈが形成されている。図７に示す如く、環状
仕切壁２３ｅと隣接する環状仕切壁２３ｅで挟まれた領
域には同心状被加熱流路２４ａが形成されている。環状
仕切壁２３ｅが形成されない約９０°範囲の扇状部分２
３ｆには結線台２３ｇが一体的に形成されている。図７
に示す如く、中央ダボ孔２３ａの裏面にはダボ２３ｋが
突設している。環状仕切壁２３ｅの一方端と放射状仕切
壁２３ｃとの間は防水型電熱線Ｅの折り返し領域の隙間
２４ｂが形成されている。また環状仕切壁２３ｅの他方
端と結線台２３ｇとの間は防水型電熱線Ｅの折り返し領
域の隙間２４ｃが形成されている。防水型電熱線Ｅは二
つ折で揃えられた往復２線を同心状被加熱流路２４ａに
沿って差し込み、隙間２４ｂと２４ｃにて折り返し、隣
接の同心状被加熱流路２４ａに差し込んで這わせてあ
る。最内周の同心状被加熱流路２４ａから隙間２４ｃに
引き出した防水型電熱線Ｅの往復２線の端部はそれぞれ
リード線Ｌに接続され、その接続部分を密封チューブＴ
で封止した後、その密封チューブＴを結線台２３ｇに位
置決めし、その上を樹脂モールド（図示せず）で埋めて
ある。電熱線Ｅの往復２線の無端側は流通孔２３ｈを介
して下層の第２のセグメント盤Ｂ″へ引き回されてい
る。

【００６１】第２のセグメント盤Ｂ″は、基板２３ｄ上
に略３４０°程度周回する同心円の幾重もの環状仕切壁
２３ｉと、中央ダボ孔２３ａの周壁から外周壁２３ｂに
かけて放射状仕切壁２３ｃと、この放射状仕切壁２３ｃ
に隣接する補助壁２３ｊとを有している。環状仕切壁２
３ｅと隣接する環状仕切壁２３ｅで挟まれた領域には同
心状被加熱流路が形成されている。基板２３ｄ上で外周
壁２３ｂと放射状仕切壁２３ｃとの交叉部分には流通孔
２３ｈが形成されている。環状仕切壁２３ｉの一方端と
補助壁２３ｊとの間は防水型電熱線Ｅの折り返し領域の
隙間２４ｄが形成されている。また環状仕切壁２３ｅの
他方端と放射状仕切壁２３ｃとの間は防水型電熱線Ｅの
折り返し領域の隙間２４ｅが形成されている。上層の第
１のセグメント盤Ａ″から引き出した防水型電熱線Ｅの
往復２線は放射状仕切壁２３ｃと補助壁２３ｊと間に差
し込まれて最内周の同心状被加熱流路を這い回り、隙間
隙間２４ｅで折り返し隣接外周の同心状被加熱流路に沿
って這い回されており、隙間２４ｄで折り返し更に隣接
外周の同心状被加熱流路に沿って這い回されている。そ
して、防水型電熱線Ｅの往復２線の無端側は流通孔２３
ｈを介して下層の第３のセグメント盤Ｃ″へ引き回され
ている。

【００６２】第３のセグメント盤Ｃ″は第２のセグメン
ト盤Ｂ″と左右対称形状に形成されており、防水型電熱
線Ｅの往復２線はその同心状被加熱流路に沿って這い回
されている。そして、防水型電熱線Ｅの往復２線の無端
側は更に下層の第２のセグメント盤Ｂ″と第３のセグメ
ント盤Ｃ″内を交互に這い回されて、最後に最下層の第
２のセグメント盤Ｂ″内を這い回されている。そして、
防水型電熱線Ｅの折り返し部ｅが最外周の同心状被加熱
流路の流通孔２３ｈ近傍に位置している。

【００６３】このような電熱式加熱積層構造体２３にお
いて、第１のセグメント盤Ａ″の扇状部分２３ｆに注ぎ
込んだ水は隙間２４ｃから分岐して並列複数の同心状被
加熱流路２４ａ内で電熱線Ｅの往復２線の隙間を介して
回流し、放射状仕切壁２３ｃ側の隙間２４ｂで合流し、
流通孔２３ｈを介して第２層目の第２のセグメント盤
Ｂ″の隙間２４ｄに流下し、またここから分岐して並列
複数の同心状被加熱流路内で電熱線Ｅの往復２線の隙間
を介して回流し、放射状仕切壁２３ｃ側の隙間２４ｅで
合流し、流通孔２３ｈを介して第３層目の第３のセグメ
ント盤Ｃ″へ流下する。このようにして最下層の第２の
セグメント盤Ｂ″の隙間２４ｅで合流した水は流通孔２
３ｈを介して流下する。

【００６４】この電熱式加熱積層構造体２３は、図３の
電熱式加熱積層構造体１３や図５の電熱式加熱積層構造
体１３′の構造に比し、電熱線Ｅと流路壁とが密着し、
隙間が減少しており、同心状被加熱流路の流積が僅少化
しているが、複数の流路が並列しているため、必要量の
流量を得ることができる。また、電熱線Ｅの往復２線を
同心状被加熱流路に差し込んであるため、電熱線の長さ
に対して仕切壁に消費される総肉厚を抑えることができ
るため、沸き上がり温度の高温化又は積層構造体２３の
コンパクト化を実現できる。

【００６５】〔実施形態２〕図８は本発明の実施形態２
に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置の回路構成を示す回
路図である。

【００６６】本例の回路構成は、可変抵抗器を回して抵
抗値を小さくすると交流電源の導通角が大きくなり電熱
線の発熱量を増加させる全波位相制御方式を採用してい
る。

【００６７】即ち、本例の回路は、交流電源ＡＣに直列
した電熱式加熱部の防水型電熱線Ｅの抵抗体と、その抵
抗体に直列し交流電源の導通角を増減制御するトライア
ックＱと、トライアックＱのターンオン時点を制御する
ＣＲ移相形トリガー回路２と、位相制御によって発生す
るラジオ・ノイズを抑制するためリアクトルＬ及びコン
デンサＣ₁ から成るＬＣフィルタと、コンデンサＣ₃ 及
び抵抗Ｒ₄ から成るサージ・アブソーバーとを有してい
る。ＣＲ移相形トリガー回路２においては、スイッチ
（ＳＷ）付き可変抵抗器ＶＲ′，固定抵抗器Ｒ₃ 及び充
放電用コンデンサＣ₂ で時定数調整部が構成されてお
り、トライアックＱのゲートＧに接続したトリガー素子
（ＳＢＳ）Ｔ_G をスイッチさせる。

【００６８】また、ＣＲ移相形トリガー回路２において
は、ヒステリシス特性防止回路３を具備しており、可変
抵抗器ＶＲ′の値が大きい領域で発生するヒステリシス
現象を防止している。即ち、可変抵抗器ＶＲ′の値が大
きくなり、コンデンサＣ₂ の充電時定数が大きくなった
場合、充電電流が微小となるため、交流の半サイクルの
期間では短かすぎ、コンデンサＣ₂ の充電電圧がトリガ
ー素子Ｔ_G のスイッチング電圧Ｖ_S に達しないことがあ
る。このときトリガー素子Ｔ_G はスイッチしないため、
コンデンサＣ₂ の電荷は放電ループがないと、その充電
電圧は保存されて次の半サイクルの動作に備えることに
なる。他方、トリガー素子Ｔ_G がスイッチしたときに
は、コンデンサＣ₂ の電荷はほとんど放電され、コンデ
ンサＣ₂ の電圧は１Ｖ以下となり、次の半サイクルに備
えることとなる。このようにコンデンサＣ₂ の初期電圧
が異なると、半サイクル毎に通電されるようなヒステリ
シス現象が起こってしまう。

【００６９】そこで、ヒステリシス特性防止回路３を設
け、コンデンサＣ₂ の充電電圧がトリガー素子Ｔ_G のス
イッチング電圧Ｖ_S に達しないときは、それぞれの半サ
イクルの終期に、コンデンサＣ₂ →ダイオードＤ₁ →抵
抗Ｒ₁ →電源ＡＣのループでリセットし、又はコンデン
サＣ₂ →電源ＡＣ→抵抗Ｒ₂ →ダイオードＤ₂ のループ
でリセットし、コンデンサＣ₂ の初期電圧を略１Ｖ以下
の値に抑えるようにしている。

【００７０】図４に示す回路構成は、電熱線Ｅと直列接
続した可変抵抗器ＶＲを調整ノブ１７に連動させた抵抗
比分配制御方式となっている。可変抵抗器ＶＲ自身がジ
ュール熱を発熱するため、電力損失が大きく、また大形
の電力用可変抵抗器を用いなければならない不都合があ
る。

【００７１】しかし、本例では交流電源の導通角を増減
制御する全波位相制御回路を採用しているので、位相制
御回路におけるＣＲ移相形トリガー回路２の可変抵抗器
ＶＲ′はトリガー素子Ｔ_G の時定数調整用に過ぎないた
め、小形部品を使用でき、電力損失を無視できる。

【００７２】この可変抵抗器ＶＲ′は電源スイッチＳＷ
連動形となっている。電源スイッチＳＷをオンさせても
可変抵抗器ＶＲ′の操作量が略零のときは、バルブは実
質上遮断状態であるとき、微弱発熱状態となっている。
寒冷下の水道栓凍結防止器として機能する。

【００７３】なお、本例は全波位相制御方式を採用して
いるが、半波位相制御方式を採用しても構わない。

【００７４】〔実施形態３〕図９は本発明の実施形態３
に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置を示す平面図、図１
０は同流水加熱型瞬間湯沸かし装置を示す正面図、図１
１（ａ）は実施形態３に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装
置におけるフロート室の受け皿を示す平面図、図１１
（ｂ）は図１１（ａ）におけるＡ−Ａ′線に沿って切断
した状態を示す断面図、図１１（ｃ）は同受け皿を示す
底面図、図１２（ａ）は実施形態３に係る流水加熱型瞬
間湯沸かし装置におけるフロート室のフロート板を示す
平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＢ−Ｂ′
線に沿って切断した状態を示す断面図、図１３は実施形
態３に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置におけるフロー
ト室を示す縦断面図である。

【００７５】本例の流水加熱型瞬間湯沸かし装置３０
は、図１に示す如くの締着筒部１１を具備せず、筒状本
体３２のみで構成されている。この筒状本体３２は水道
栓の蛇口１に筒状本体３２の上面の縁部で締め付けリン
グ３１ｆを以て取付けられる。

【００７６】筒状本体３２の有底筒状ケーシング３２ａ
は、内筒を具備せず、浄水剤を装填する溢水隙間が形成
されていない。有底筒状ケーシング３２ａの内空間に
は、底板Ｃの上に第１のセグメント盤Ａ′と第２のセグ
メント盤Ｂ′を積み重ねた電熱式加熱積層構造体３３が
落とし込み式で収納されている。本例では、セグメント
盤Ａ′，Ｂ′の周回状被加熱流路（図示せず９が５重環
状に形成されているため、セグメント盤が４層で足りて
いる。そして、本例においては、電熱式加熱積層構造体
３３の防水型電熱線は２線型であり、アース線が並行し
ている。従って、図１２に示す如く、迷路状被加熱流路
に沿ってアース端子ＧＮＤが引き回されている。

【００７７】本例の電熱式加熱積層構造体３３の上には
フロート室３４が設けられている。

【００７８】フロート室３４は、最上層のセグメント盤
Ａ′に嵌め重ねた受け皿３５と、この受け皿３５内に収
めたフロート板３６と、受け皿３５を閉蓋する蓋板３９
とから成る。フロート板３６は、図１０に示す如く、発
泡樹脂板を２層張り合わせたものであり、中央のリード
線挿通管部３５ａを通す浮沈ガイド孔３６ａと、流入管
３１ｇの挿通用の切欠き３６ｂと、流出管部３５ｂの挿
通用の浮沈ガイド孔３６ｃと、円周縁に埋め込まれた円
盤状永久磁石Ｍｇとから構成されている。受け皿３５
は、底面に起立した中心部のリード線挿通管部３５ａ及
び流出管部３５ｂと、裏面側で沿面方向に走る連通溝Ｘ
を介して流出管部３５ｂに連通する水抜き孔３５ｃとを
有して成る。良熱伝導材で構成した蓋板３９は、円盤状
永久磁石Ｍｇの上方位置に常開式リードスイッチ（磁気
感応スイッチ）ＳＷ２と速断ヒューズＦをインサート品
としてモールドしたものである。蓋板３９には受け皿３
５のリード線挿通管部３５ａに合わせてリード線挿通孔
３９ａが形成されている。

【００７９】この蓋板３９の上にはアルミニウム板のヒ
ートシンク（吸熱板）３８が密着固定されており、その
ヒートシンク３８の上に位相制御回路のトライアックＱ
が搭載されている。そして、トライアックＱの外、他の
電子部品（図示せず）を搭載した印刷配線板ＰＢが三日
月状キャップ３７で被われている。この三日月状キャッ
プ３７の上には可変抵抗器ＶＲ′の調節ノブが突出して
いる。

【００８０】図１４に示す如く、電熱線Ｅの全波位相制
御回路においてはピーク値の高い突入電流が流れるの
で、トライアックＱは定格最高接合温度が高い素子を使
用しなければならない。また大きなヒートシンクを着け
なければならない。例えば1000Ｗ程度の電熱線では10cm
角，板厚2.3mm 程度のアルミニウム板を必要とする。こ
のような大きなヒートシンクを設けるとなると、装置の
超小形化は不可能となり、仕様が限定されてしまう。こ
のような不都合を解消するため、本例ではトライアック
Ｑのヒートシンク３８を良熱伝導材の蓋板３９を介して
フロート室３４内の流水（冷水）で水冷するようにして
ある。このため、ヒートシンク３８は小形になり、筒状
本体３２自身の小形化を達成できる。勿論、ＣＲ移相形
トリガー回路２での発熱も吸熱できる。逆に、電熱式加
熱積層構造体３３内の電熱線Ｅで流水を加熱する前にフ
ロート室３４内の流水が予熱されることになるため、省
エネルギーの促進化又は沸き上がり温度を高めることが
できる。

【００８１】防水型電熱線Ｅを迷路又は蛇行状に稠密に
引き回した電熱式加熱積層構造体３３において、元栓が
遮断している場合などの無給水状態では、可変抵抗器Ｖ
Ｒ′の調節ノブが誤って操作されてしまうと、電熱線Ｅ
が発熱し、電熱線Ｅが異常温度に達して瞬時に溶断して
しまうおそれがある。本例では、無給水状態の場合、蛇
口１から流入管部３１ｇを介してフロート室３４内へ流
水が供給されないため、フロート板３６は受け皿３５の
底面上に沈み込んでいるので、永久磁石Ｍｇが常開式リ
ードスイッチＳＷ２から離れている。そのため、リード
スイッチＳＷ２は開成状態のままであるから、可変抵抗
器ＶＲ′の調節ノブを操作しても、トリガー素子Ｔから
のトリガーがトライアックＱのゲートに印加されず、ト
ライアックＱはターンオフのままであり、電熱線Ｅは発
熱しない。異常過熱を防止でき、安全性を確保できる。

【００８２】給水状態の場合は、流入管部３１ｇから受
け皿３５に流入する水量によって、フロート板３６が浮
上するため、永久磁石Ｍｇが常開式リードスイッチＳＷ
２へ接近し、その磁力によってリードスイッチＳＷ２が
閉成する。このため、トリガーがトライアックＱのゲー
トに印加されて電熱線Ｅが発熱し始める。フロート室３
４内の水は流出管部３５ｂ内へ溢れ込んで電熱式加熱積
層構造体３３へ流下する。なお、可変抵抗器ＶＲ′の調
節ノブを締めたときは、流入管部３１ｇからの流入が止
むが、フロート室３４内の残水は水抜き孔３５ｃ及び連
通溝Ｘを介して排水されるため、フロート板３６が沈み
込み、永久磁石Ｍｇが常開式リードスイッチＳＷ２から
離れるので、リードスイッチＳＷ２は開成する。可変抵
抗器ＶＲ′の調節ノブを開けたままで突然無給水状態に
なってしまった場合でも、リードスイッチＳＷ２が開成
するため、発熱停止となり、異常過熱を防止できる。

【００８３】このような空沸かし防止回路の水検出セン
サとしては、正電極と負電極とから成る検流器や、フォ
トインターラプタ等の光学検出器などで構成することも
できる。しかし、これらは流水中の気泡や水蒸気の混入
に敏感に反応し易く、却って誤作動が多発し、実用に供
し得ない。本例では、給水の有無はフロート板３６の浮
沈として物理的変位として確実に現れる。また流水中に
気泡や水蒸気が混入していても、フロート板の浮沈変位
に大きく影響することはない。従って、気泡や突沸によ
る水蒸気の発生による誤作動が起こり難く、高信頼性の
空沸かし防止機能を実現できる。

【００８４】蓋板３９内には速断ヒューズＦがインサー
トされており、図１４に示すように、この速断ヒューズ
ＦはリードスイッチＳＷ２に直列接続している。ＣＲ移
相形トリガー回路２やリードスイッチＳＷ２の故障、又
はフロート板３６の誤作動等によって、万が一、電熱式
加熱積層構造体３３の過熱暴走が起こった場合、電熱式
加熱積層構造体３３の真上に位置する速断ヒューズＦが
溶断するため、トライアックＱをターンオフでき、発熱
を緊急停止できる。異常事態を食い止めることができ
る。温度センサを設けても良いが、この温度センサ自身
の故障も考慮すると、速断ヒューズＦは原理的に有利で
ある。

【００８５】そして、本例においては、電熱式加熱積層
構造体３３内にアース端子ＧＮＤが設けられている。万
が一、電熱線Ｅに漏電が発生しても。アース端子ＧＮＤ
から交流給電線のアース線等を介して接地リークするの
で、流水に手を浸けたままでも感電することはない。

【００８６】なお、電熱式加熱積層構造体３３と湯口３
２ｂとの間には流量設定間隙３２ｃが設けられている。
この流量設定隙間３２ｃを大きく形成すると、流量絞り
作用が緩和し、流量を増大させることができるが、沸き
上がり温度が低くなる。他方、流量設定隙間を小さく形
成すると、流量は減少するものの、沸き上がり温度が高
くなる。

【００８７】〔実施形態４〕図１５は本発明の実施形態
４に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置のシステムを示す
概略図である。

【００８８】本例のシステムは、流量調節バルブ４１を
持つ給水栓からの流出路４２の周回状被加熱流路４３に
沿って配した電熱式加熱部４４と、流量調節バルブ４１
の調節ノブ４５の操作量に応じて電熱式加熱部４４の発
熱量を増減制御する発熱量連動制御手段４６とを有して
おり、電熱式加熱部４４は周回状被加熱流路４３内に沿
って防水型電熱線Ｅを引き回した電熱線浸漬型加熱部で
あることを基本構成とし、この外種々のセンサ及び制御
系を具備することを特徴としている。

【００８９】本システムでは、流出路４２の流水を緊急
遮断する遮断弁４０と、電熱式加熱部４４で加熱する前
の給水温度Ｔ_i を検出する給水温度検出センサＳ₁ と、
電熱式加熱部４４で加熱された湯温Ｔ_f を検出する沸き
上げ温度検出センサＳ₂ と、実施形態３と同様の給水の
有無（Ｙ／Ｎ）を検出する水検出センサＳ₃ と、流出路
４２の流量Ｆ_v を計測する流量計Ｓ₄ と、元栓４７と流
量調整バルブ４１との間の給水圧Ｐを計測する水圧計
（水圧センサ）Ｓ₅ と、流量調整バルブ４１の調整ノブ
４５の操作量θに応じて電気信号に変換するトランスジ
ューサ４８と、湯温（Ｔ）設定ボタン４９ａ，積算流量
（Ｖ）設定ボタン４９ｂ，及び湯出し時間（Ｔ）設定ボ
タン４９ｃを備えた設定部４９と、上記の各種情報を基
に加熱判断や発熱量連動制御手段４６へ発熱制御信号を
送出するＣＰＵ（マイクロコンピュータの中央処理装
置）５０と備えている。

【００９０】湯温設定ボタン４９ａを押して所望の温度
Ｔに合わると、給水温度Ｔ_i ，温度Ｔと、調整ノブ４５
を操作による流量Ｆ_v を基に、ＣＰＵ５０は発熱量を計
算して発熱制御信号を生成するので、湯温Ｔの湯を適宜
流量で得ることができる。調整ノブ４５の操作量を変え
ても、湯温Ｔは一定である。

【００９１】湯温設定ボタン４９ａを押して所望の温度
Ｔに合わせ、また積算流量設定ボタン４９ｂで総湯量Ｖ
を合わせて調節ノブ４５を操作すると、温度Ｔの湯が出
続けた後、総湯量Ｖになった時点で、ＣＰＵ５０の制御
により遮断弁４０が遮断し、湯の流出が停止する。これ
により必要量の必要温度の湯を得ることができる。調節
ノブ４５を開いたまま、遮断弁４０が遮断すると、水検
出センサＳ₃ がこれを検出するので、前述したように発
熱が停止する。また、遮断弁４０の遮断により、水圧計
Ｓ₅ でその圧力上昇が検出されるため、発熱を停止させ
るよう制御することができる。

【００９２】湯温設定ボタン４９ａを押して所望の温度
Ｔに合わせ、今度は湯出し時間設定ボタン４９ｃで湯出
し時間Ｔを合わせて調整ノブ４５を操作すると、温度Ｔ
の湯を湯出し時間Ｔだけ出した後、遮断弁４０が遮断し
て湯出しが停止し、発熱も止む。

【００９３】なお、上記実施形態において、上記のセン
サ，計測器，設定部の外、他のセンサや計測器は勿論の
こと、タイマー，各種表示器，視覚又は聴覚の告知部材
等を設けても良い。

【００９４】〔実施形態５〕図１６は本発明の実施形態
５に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置を示す一部破断分
解斜視図、図１７は実施形態５に係る流水加熱型瞬間湯
沸かし装置における電熱式加熱部を示す斜視図、図１８
は同電熱式加熱部に用いる電熱線巻回用ボビンを示す斜
視図である。

【００９５】本例の流水加熱型瞬間湯沸かし装置６０
は、ボビン付き電熱線巻装体７０を落とし込み収納する
筒状本体（流路室）６１と、その筒状本体６１の下面に
ビス止めで固定されるセンサーカバー６２と、筒状本体
６１の上面にビス止めで固定されるアルミニウム製の熱
良伝導性円板６３と、この円板６３上にビス止めで固定
される電熱制御部品搭載蓋６４と、蓋６４の半月状基板
収納室６４ａの底面に重なるアルミニウム製の熱良伝導
性半月板６５と、この半月板６５上に載る半月状電子配
線基板６６と、収納室６４ａを覆い隠す半月状キャップ
６７と、蓋６４の流入孔６４ｂの周りの突出環状開口端
６４ｃ内に収まるゴム製環状パッキン６４ｄと、突出環
状開口端６４ｃに螺合して冠着し、給水栓の蛇口（図示
せず）とパッキン６４ｄを締め付け固定する締め付けリ
ング６４ｅとを有している。

【００９６】ボビン付き電熱線巻装体７０は、防水型電
熱線Ｅを被巻回用ボビン７１に稠密に揃えて巻回したも
のであり、筒状本体６１の内空間６１ａに対して着脱交
換自在のカートリッジ型構造となっている。被巻回用ボ
ビン７１は円柱状芯材（軸）７１ａと、その両端に連結
した上フランジ７１ｂ及び下フランジ７１ｃとから成る
樹脂成形品である。芯材７１ａの下端側には電熱栓Ｅの
折り返し部ｅが掛り止めする係合小突起７１ｄを有して
いる。上フランジ７１ｂは円板部７１ｅの円周に起立縁
７１ｆを一体的に有しており、円板部７１ｅには輻射状
に複数の注水分散孔（長孔）７１ｇが形成されている。
また、下フランジ７１ｃは円板部のみからなり、その周
縁寄りに透水孔（丸孔）７１ｈが形成されている。な
お、注水分散孔を持つ上フランジ７１ｂとしては多孔板
や網状板とすることができる。

【００９７】なお、皿状の上フランジ７１ｂにフィルタ
や温度検出器（サーミスタ）を設ける構成を採用しても
良い。フィルタを付けると、電熱線巻装体７０の隙間の
水垢による目詰まりを防止できる。温度検出器を設ける
と、異常加熱を検知でき、電熱線Ｅへの給電を緊急停止
できる。

【００９８】このボビン付き電熱線巻装体７０は、防水
型電熱線Ｅの折り返し部ｅをボビンの係合小突起７１ｄ
に掛け止め、往復２線を揃えて巻回したものであり、電
熱線Ｅの両端部側は上フランジ７１ｂの注水分散孔（長
孔）７１ｇから引き出されている。なお、ボビン付き電
熱線巻装体７０の外周面を被覆封止層（例えば塗装膜）
で覆っても良い。

【００９９】筒状本体６１の底板６１ｂの中央には流下
孔６１ｃが形成されている。また底板６１ｂの円周には
周回段部６１ｄが形成されている。底板６１ｂの下面で
流下孔６１ｃの近傍部にはセンサ挟み込み片６１ｅが設
けられており、これに光学式流出水検出センサ（フォト
インターラプタ）６１ｆが取り付けられている。そし
て、流下孔６１ｃとセンサ挟み込み片６１ｅとを囲むよ
うに、水飛散防止壁６１ｇが形成されている。筒状本体
６１の筒壁は２重壁構造となっており、その壁間空隙６
１ｈには流出水検出センサ６１ｆのリード線（図示せ
ず）を通してある。

【０１００】センサーカバー６２は底板部６２ａと起立
縁６２ｂとから成る。底板部６２ａの中央には湯口６２
ｃが開口しており、その周りには筒状本体６１の水飛散
防止壁６１ｇに外嵌する水飛散防止壁６２ｄが形成され
ている。

【０１０１】良熱伝導性円板６３は、ボビン付き電熱線
巻装体７０の皿状の上フランジ７１ｂに対し水を流下す
るための流入孔６３ａを周縁寄りに有している。また２
本のリード線Ｌを通す配線孔６３ｂを有している。配線
孔６３ｂに通されたリード線Ｌとボビン付き電熱線巻装
体７０の防水型電熱線Ｅとの結線部は密封チューブ（図
示せず）で封止される。

【０１０２】基板６６に搭載される電子部品は図８や図
１４に示す電熱制御部品であり、例えば、基板上面に可
変抵抗器ＶＲ′の調節軸６６ａが起立し、基板裏面には
トライアックＱが固定されている。基板６６は良熱伝導
性半月板６５に立脚する金属製脚片６６ｂを有してい
る。２本のリード線Ｌは基板収納室６４ａの一隅に貫通
するリード線ガイド孔６４ｆを下から上に通し、それら
の外皮剥き出し部が基板６６の配線パッド６６ｃに半田
で固着される。また、交流電源（商用電源）の電源コー
ドＫの２本のリード線も基板収納室６４ａの他のリード
線ガイド孔６４ｇを下か上に通し、それらの外皮剥き出
し部が基板６６の配線パッド（図示せず）に半田で固着
される。なお、半月状キャップ６７には可変抵抗機Ｖ
Ｒ′の軸６６ａが突き抜ける貫通孔６７ａが形成されて
おり、その軸端には調整ノブ（調温ツマミ）が差し込ま
れている（図示せず）。

【０１０３】本例の流水加熱型瞬間湯沸かし装置６０
は、防水型電熱線Ｅを被巻回用ボビン７１に稠密に揃え
て巻回したボビン付き電熱線巻装体７０を内空間６１ａ
に内蔵して成る。防水型電熱線Ｅを稠密に揃えて巻回し
た電熱線巻装体７０でも、巻き方向には隣接電熱線間に
僅かな隙間が存在しており、また電熱線巻装体７０の軸
方向では電熱線表面の粗さの故、微細な隙間が存在し、
このような僅少又は微少な隙間を介して給水圧により上
フランジ７１ｂ上に流下した水は電熱線巻装体７０を分
散的に浸透する。電熱線巻装体７０を浸透した水は周回
段部６１ｄが底板６１ｂと下フランジ７１ｃとの間に作
る隙間に合流し、流下孔６１ｃを介して湯口６２ｃから
流下する。

【０１０４】図３，図５又は図６のセグメント盤を用い
た積層構造体では、電熱線間を仕切仕切壁を備えている
ため、電熱線の線積が不足ぎみになり易いが、本例のボ
ビン付き電熱線巻装体７０ではボビン７１以外が電熱線
Ｅの団塊であるため、コンパクトでありながら、沸き上
がり温度の高温化できる。

【０１０５】なお、底板６１ｂと下フランジ７１ｃとの
間に形成される隙間は流量設定間隙として機能する。こ
の流量設定隙間を大きく形成すると、流量絞り作用が緩
和し、流量を増大させることができるが、沸き上がり温
度が低くなる。他方、流量設定隙間を小さく形成する
と、流量は減少するものの、沸き上がり温度が高くな
る。

【０１０６】本例では、ボビン７１を用いて電熱線Ｅを
巻き付けるようにしているので、電熱線Ｅをうまく揃え
て巻回でき、強度保持にも役立つ。ゼグメント盤を用い
る場合は手巻きを余儀無くされるが、ボビン７１を用い
る場合は機械巻き（自動巻き）を実現できる。特に、係
合小突起７１ｄを芯材７１ａが具備するため、折り返し
部ｅを仮止めでき、機械巻きに好都合となる。更に電熱
線Ｅを折り返した往復２線を巻き付けることにより、電
熱線Ｅの両端側を巻き終り側にそのまま引き出すことが
でき、電熱線巻装体７０の形が崩れ難く、また端末処理
が楽になる。

【０１０７】本例におけるトライアックＱは半月板６５
に接触しており、この半月板６５と筒状本体６１を塞ぐ
円板６３とが収納室６４ａの薄い底板（樹脂材）を挟ん
でいる。流入孔６４ｂから流入する冷水は巻装体７０の
皿状の上フランジ７１内に充満するが、この充満する冷
水に円板６３が接触しているため、トライアックＱの発
熱は半月板６５，円板６３を介して上フランジ７１内の
冷水に吸熱される。収納室６４ａの薄い底板に穴を空け
ても良い。また電熱制御部品搭載蓋６４は、収納室６４
ａの薄い底面に金属製の底板を埋め込んだインサート成
形品としても良い。このようにトライアックＱと冷水と
を熱結合する良熱伝導構造により、トライアックＱのヒ
ートシンクが充分となり、電子部品の高集積化が実現で
き、また廃熱を流水加熱に有効活用でき、低消費電力化
に寄与する。

【０１０８】本例においては、水検出センサとして、筒
状本体６１の流下孔６１ｃから流下する水の有無を光学
的に検出する流出水検出センサ（フォトインターラプ
タ）６１ｆが設けられている。給水栓を閉鎖すると、筒
状本体６１内に満たされた水は大気圧により流下孔６１
ｃから流下せず、筒状本体６１内に溜まっている。給水
栓を開き、給水圧を加えると、筒状本体６１内に水が溜
まっているため、すぐに流下孔６１ｃから流下するの
で、その流下を流出水検出センサ６１ｆが検出し、電熱
線Ｅへの給電を許容する。図１０に示すフロート板３６
では、その浮沈動によりリードスイッチＳＷ２が開閉す
るため、給水状態を直接検出できないから、フロート板
３６の浮沈動に不具合が生じた場合、誤検出に直結し、
安全上の懸念が残る。しかし、本例の流出水検出センサ
６１ｆでは、流下孔６１ｃからの流水の有無を直接検出
するものであるから、安全上の懸念を解消できる。な
お、湯口６２ｃに接続される下流側給湯経路（給湯管，
切り換え弁など）の途中に流出水検出センサ６１ｆを設
けても良い。

【０１０９】〔実施形態６〕図１９は本発明の実施形態
６に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置の使用態様を示す
側面図、図２０（Ａ）は実施形態６に係る流水加熱型瞬
間湯沸かし装置の本体を示す平面図、図２０（Ａ）は実
施形態６に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置の流路切り
換え弁を示す底面図である。

【０１１０】本例の流水加熱型瞬間湯沸かし装置８０
は、図１６に示す流水加熱型瞬間湯沸かし装置６０と同
様な構造を有しており、頂部に調温ツマミ８１を具備し
ている。この湯沸かし装置８０は、洗面所や台所の水道
栓の蛇口８２の周辺に設置又は壁付けできるＬ形アング
ル（据え置き台）８３を具備している。Ｌ形アングル
（据え置き台）８３を接着テープやネジ止めで壁面に固
定できる。水道栓の蛇口８２に差し込んだ流路切り換え
弁８４の迂回給水ホース８５を締め付けリング６４ｅで
装置８０の上部に連結し、湯口６２ｃに給湯ホース８６
を連結してその給湯口を流路切り換え弁８４の戻し口８
４ｂに接続する。戻し口８４ｂには流出水検出センサ６
１ｆが仕込まれている。そのリード線８７が給湯ホース
８６に沿って装置８０へ引き込まれている。

【０１１１】切り換えレバー８８がそのまま状態の場
合、蛇口８２からの水を実線で示す如く流下させること
ができる。切り換えレバー８８を切り換えると、蛇口８
２からの水は迂回給水ホース８５を介して湯沸かし装置
８０内に送り込まれ、給水圧により底部の湯口６２ｃか
ら出て給湯ホース８６を介して流路切り換え弁８４に戻
り、破線に示す如く出口外周部分から流下するため、流
出水検出センサ６１ｆがこの流水を検出し、前述したよ
うに、装置内の電熱線の加熱が開始される。このよう
に、流出水検出センサ６１ｆが最終の湯口（最終下流
域）で流水の有無を検出できるので、安全性を高めるこ
とができる。

【０１１２】なお、上記実施形態に係る流水加熱型瞬間
湯沸かし装置は、家庭内の台所，洗面所，浴室等での水
道栓は勿論のこと、学校施設や医療施設等での水道栓で
瞬間的に湯沸かしする必要のある場合は、水道栓に直接
又はホースを介して間接的に装着して使用できるもので
ある。また、水噴射洗浄式便器での瞬間湯沸かし噴射装
置等や各種湯沸かし装置に組み込み式で適用できる。か
かる場合、水栓の上流側流路に電熱線浸漬型加熱手段を
配した構成でも良い。

【０１１３】なお、上記実施形態では、電熱線Ｅを用い
た流水加熱型瞬間湯沸かし装置を説明したが、小形化及
び省エネルギー型を実現するには、電磁加熱方式の採用
も可能である。例えば、給水栓からの流出流路の螺旋又
はジグザグ状の被加熱導体管に沿って巻装した電磁コイ
ル加熱部と、調節ノブの操作量に応じて電磁コイル加熱
部の発熱量を増減制御する発熱量制御手段とを備えて成
る構成を採用できる。

【０１１４】電磁コイル加熱部の交番磁界が被加熱導体
管を軸方向に貫通するため、被加熱導体管の管肉部分に
渦電流が生じ、ジュール損失で被加熱導体管が発熱し、
これにより流水が加熱される。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電熱式
加熱手段として、流下水が滞留して通り抜ける流路室に
防水型電熱線を反復且つ稠密に巻き回して団塊状に成し
た電熱線浸漬型加熱部材を内蔵して成ることを特徴とす
る。従って、次のような効果を奏する。

【０１１６】（１） 装置の小形化及び設置取付の容易
化を実現できる。湯温調節も可能である。加熱手段自体
の熱容量を小さくできるので、無駄な熱が構造体に奪わ
れ難く、省エネルギー型の瞬間湯沸かし器を実現でき
る。防水型電熱線が流路室内の流水に浸漬しているた
め、熱伝導効率が高く、沸き上がり温度を高温化でき
る。

【０１１７】（２） 電熱線浸漬型加熱部材としては、
流路室内に配備された周回状被加熱流路に沿って防水型
電熱線を匍匐して成る構成を採用できる。周回状被加熱
流路自身が被巻き付け体として機能するので、電熱線を
斉一に揃え易くなり、加熱手段自体の良品化を実現でき
る。また、周回状被加熱流路と防水型電熱線との隙間を
流れる流水の流動抵抗が大きいので、流水の流路室内に
滞在する時間が長くなり、その分、沸き上がり温度を高
め易くなる。

【０１１８】（３） 防水型電熱線を周回状被加熱流路
に沿ってジグザグ状に蛇行させながら匍匐して成る構成
では、被加熱流路の全長に対して電熱線の全長が余分に
長くなるため、加熱手段のコンパクト化又は湯沸かし上
限温度の向上を図ることができる。換言すると、流水加
熱型瞬間湯沸かし装置自体の小形化を達成できる。

【０１１９】（４） 電熱線浸漬型加熱部材として、流
路室内に配備された同心状被加熱流路に沿って防水型電
熱線の往復線を揃えて差し込み、往復２線を折り返し領
域にて折り返し、隣接の同心状被加熱流路に差し込んで
這わせて成る構成を採用できる。かかる場合、同心状被
加熱流路とこれに差し込まれた防水型電熱線とが密着状
態でも、往復２線と流路壁との僅かな隙間を介して水が
流れる。折り返し領域と別の折り返し領域との間で複数
条の同心状被加熱流路が連通しているため、実質上、並
行（並列）流路が形成されているので、充分な流量を得
ることができる。

【０１２０】そして、電熱線の往復２線を同心状被加熱
流路に差し込んであるため、電熱線の長さに対して仕切
壁に消費される総肉厚を抑えることができるため、線積
率の向上により沸き上がり温度の高温化又は加熱手段の
コンパクト化を実現できる。

【０１２１】（５） 電熱線浸漬型加熱部材として、複
数のセグメント盤を積み重ねた積層構造体から成り、各
セグメント盤は、流通孔を持つ基盤上に巡らした仕切壁
で画成された上記被加熱流路を有して成る場合、積層構
造体であるため、加熱手段の占有スペースの節約を図る
ことができる。セグメント盤の積み重ね枚数を多くする
と、湯沸かし上限温度を高めることができ、沸き上がり
温度が高温の装置を実現できる。

【０１２２】（６） 流路室に収めた積層構造体と流路
室の流出口を持つ底部との間には流量設定間隙が画成さ
れている場合、流量設定隙間の広狭により流量調節がで
きる。

【０１２３】（７） 他方、流路室に防水型電熱線を被
巻回用ボビンに稠密に揃えて巻回したボビン付き電熱線
巻装体を内蔵して成る構成を採用する場合、線積率の向
上により、沸き上がり温度の高温化又はコンパクト化を
実現できる。また電熱線浸漬型加熱部材の低コスト化も
可能となる。

【０１２４】（８） ボビン付き電熱線巻装体として
は、防水型電熱線を折り返した往復２線を揃え、その折
り返し部を被巻回用ボビンの芯側に位置決めして巻回し
たものを採用することができる。折り返した往復２線を
巻き付けることにより、防水型電熱線の両端部が共に外
周側に位置するので、リード線との結線処理が容易とな
り、また電熱線の巻き付けが良く揃うため、隙間の偏在
が起こり難く、均等的な透水性を実現できる。

【０１２５】（９） この被巻回用ボビンとして、その
芯材は折り返し部を掛り止めする係合部を有して成る場
合、往復２線の折り返し部を芯材の係合部に掛り止めし
た状態で往復２線を巻き始めることができ、巻き始め易
くなり、機械巻きが導入できる。このため、ボビン付き
電熱線巻装体の製造では手巻きではなく機械巻きを導入
でき、高品質，低コスト化を実現できる。

【０１２６】（10） 被巻回用ボビンの上フランジは注
水分散孔を有し、被巻回用ボビンの下フランジは透水孔
を有して成る構成を採用すれば、電熱線巻装体の上端面
に水が均等に分散化するので、電熱線巻装体にまんべん
なく水が滲み込む。電熱線巻装体の偏温が生じ難く、電
熱線巻装体の耐久性向上に資する。

【０１２７】（11） ボビン付き電熱線巻装体の外周面
には被覆封止層が成膜されて成る場合、電熱線巻装体の
上端に注ぎ込まれた水は巻装体の外周面を介して流下せ
ず、巻装体の中の線間を介して浸透するため、電熱線巻
装体の偏温が生じ難く、電熱線巻装体の耐久性向上に資
する。

【０１２８】（12） ボビン付き電熱線巻装体として流
路室に対して着脱交換自在のカートリッジ型構造である
場合、電熱線巻装体を交換するだけで、装置の継続使用
が可能であり、耐用寿命の長期化を実現できる。

【０１２９】（13） 流路室に収めたボビン付き電熱線
巻装体と流路室の流出口を持つ底部との間には流量設定
間隙が画成されている場合、流量設定隙間の広狭により
流量調節ができる。

【０１３０】（14） 調節操作部材に連動する湯量調節
バルブを有する構成においては、調節ノブの操作量に応
じて流量が増減する流量特性のバルブでは、流量に対し
て湯温を略一定に維持できる。調節操作部材の操作量に
応じて発熱量が増大するため、流量一定の流量特性のバ
ルブでは流水の温度が除々に昇温するので、所望温度の
湯を流しながら得ることができる。かかる場合、高温の
湯が突然出てしまう危険性を回避できる。つまり、低温
スタート機能を持っている。調節操作部材をゼロ近傍に
合わせておくと、流水が殆どなく、微弱発熱が保持され
るため、寒冷下での水道凍結を未然に防止できる。

【０１３１】（15） 発熱量制御手段として交流電源の
導通角を増減制御する位相制御回路である場合、位相制
御回路におけるＣＲ移相形トリガー回路の可変抵抗器は
トリガー素子の時定数調整用に過ぎないため、小形部品
を使用でき、電力損失を低減できる。

【０１３２】（16） この位相制御回路の導通角制御用
スイッチング素子のヒートシンクと流路室内に流入する
流水（冷水）とを熱結合する良熱伝導構造を採用する場
合、電熱線で流水を加熱する前の冷水で導通角制御用ス
イッチング素子の発熱を低温で吸熱するようにしている
ため、定格最高接合温度が低いスイッチング素子の使用
が可能となり、またヒートシンクの小形化を実現でき
る。そして、電熱線で流水を加熱する前の冷水を予熱で
きる分、沸き上がり温度を高めることができる。

【０１３３】（17） 流路室への給水の有無を検出する
水検出センサが設けられており、水検出センサが給水を
検出したとき発熱量制御手段を能動化する空沸かし防止
回路を有して成る構成では、水検出センサが給水を検出
しない限りは、発熱量制御手段が能動化されないため、
調節ノブを操作しても電熱線が発熱せず、異常過熱を防
止でき、安全性が確保されている。

【０１３４】（18） この水検出センサは、永久磁石を
有するフロートを収容し、流路室のうち電熱線浸漬型加
熱部材の直前上流側に設けられたフロート室と、そのフ
ロートの浮沈により永久磁石の磁力で開閉するリードス
イッチとを具えて成る構成では、流水中に気泡や水蒸気
が混入していても、フロートの浮沈に大きく影響するこ
とはない。従って、気泡や突沸による水蒸気の発生によ
る誤作動が起こり難く、高信頼性の空沸かし防止機能を
実現できる。

【０１３５】（19） 別の水検出センサとして、流路室
から流出する水の有無を検出する流出水検出センサを用
いる場合、直接流水の有無を検出できるため、確実に空
沸かしを防止できる。

【０１３６】（20） 電熱式加熱手段の近傍の異常高温
に感応して上記発熱量制御手段を不能動化する異常加熱
防止回路を有して成る場合、発熱量制御手段の故障によ
り過熱暴走が起こった場合、異常加熱防止回路により発
熱量制御手段が不能化されるようになっているため、異
常事態を食い止めることができる。

【０１３７】（21） 電熱式加熱手段の近傍の温度を検
出する温度検出センサを有して成る場合、電熱式加熱手
段の異常加熱を防止できる。

【０１３８】（22） 被加熱流路にアース端子が設けら
れて成る場合、電熱式加熱手段等に漏電が発生しても、
アース端子から交流給電線のアース線等を介してリーク
するので、流水に手を浸けたままでも感電することはな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る流水加熱型瞬間湯沸
かし装置を家庭用水道栓の蛇口に取付けた状態を示す斜
視図である。

【図２】実施形態１に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置
を示す一部破断分解斜視図である。

【図３】実施形態１に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置
における電熱式加熱部を示す一部破断分解斜視図であ
る。

【図４】実施形態１に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置
における回路構成を示す回路図である。

【図５】実施形態１に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置
における別の電熱式加熱積層構造体を示す一部破断分解
斜視図である。

【図６】実施形態１に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置
における更に別の電熱式加熱積層構造体を示す一部破断
分解斜視図である。

【図７】図６のＡ−Ａ′線に沿って切断した状態を示す
切断矢視図である。

【図８】本発明の実施形態２に係る流水加熱型瞬間湯沸
かし装置の回路構成を示す回路図である。

【図９】本発明の実施形態３に係る流水加熱型瞬間湯沸
かし装置を示す平面図である。

【図１０】実施形態３に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装
置を示す正面図である。

【図１１】（ａ）は実施形態３に係る流水加熱型瞬間湯
沸かし装置におけるフロート室の受け皿を示す平面図、
（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ′線に沿って切断した状
態を示す断面図、（ｃ）は同受け皿を示す底面図であ
る。

【図１２】（ａ）は実施形態３に係る流水加熱型瞬間湯
沸かし装置におけるフロート室のフロート板を示す平面
図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ′線に沿って切断し
た状態を示す断面図である。

【図１３】実施形態３に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装
置におけるフロート室を示す縦断面図である。

【図１４】実施形態３に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装
置における回路構成を示す回路図である。

【図１５】本発明の実施形態４に係る流水加熱型瞬間湯
沸かし装置のシステムを示す概略図である。

【図１６】本発明の実施形態５に係る流水加熱型瞬間湯
沸かし装置を示す一部破断分解斜視図である。

【図１７】実施形態５に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装
置における電熱式加熱部を示す斜視図である。

【図１８】同電熱式加熱部に用いる電熱線巻回用ボビン
を示す斜視図である。

【図１９】本発明の実施形態６に係る流水加熱型瞬間湯
沸かし装置の使用態様を示す側面図である。

【図２０】（Ａ）は実施形態６に係る流水加熱型瞬間湯
沸かし装置の本体を示す平面図で、（Ｂ）は実施形態６
に係る流水加熱型瞬間湯沸かし装置の流路切り換え弁を
示す底面図である。

【符号の説明】

１…水道栓の蛇口 ８…連結部 １０，６０，８０…流水加熱型瞬間湯沸かし装置 １１…締着筒部 １１ａ…中央孔 １１ｂ…有底筒部 １１ｃ…突出環状開口端 １１ｄ…網状フィルタ １１ｅ…ゴム製環状パッキン １１ｆ…締め付けリング １１ｇ…連通孔 １２，６１…筒状本体 １２ａ…有底筒状ケーシング １２ｂ…内筒 １２ｃ…溢水間隙 １２ｄ…内空間 Ｈ…湯口小孔 ＢＳ…ネジ １３，１３′，２３…電熱式加熱積層構造体 Ａ，Ａ′，Ａ″…第１のセグメント盤 Ｂ，Ｂ′，Ｂ″…第２のセグメント盤 Ｃ″…第３のセグメント盤 Ｃ…底板 １３ａ，２３ｋ…ダボ １３ｂ，２３ａ…ダボ孔 １３ｃ…流通孔 １３ｄ，２３ｄ…基盤 １３ｅ，２３ｅ，２３ｉ…環状仕切壁 １３ｆ…周回状被加熱流路 １３ｇ，２３ｃ…放射状仕切壁 １３ｈ…空き間 １３ｉ…リード線挿通孔 Ｔ…密封チューブ Ｌ…リード線 Ｅ…防水型電熱線 ｅ…折り返し部 １４…印籠型円盤蓋 １４ａ…軸孔 １４ｂ…縮径下部 １４ｃ…放射流路 １５…流量調整ロータリ弁 １５ａ…軸孔 １５ｂ…円形軸部 １５ｃ…断面扇形柱部 １６…環状可変抵抗器（ＶＲ） １６ａ…軸 １６ｂ…円形基盤 １６ｃ…中央孔 １６ｅ…リード線挿通孔 １４ｆ，１６ｆ…コード押さえ １７…フード兼用調節ノブ ２３ｂ…外周壁 ２３ｆ…扇状部分 ２３ｇ…結線台 ２３ｊ…補助壁 ２４ａ…同心状被加熱流路 ２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ…折り返し領域の隙間 Ｋ…交流電源コード Ｓ…流れ止め壁 Ｍ…挟み小片 ＡＣ…交流電源 Ｑ…トライアック ２…ＣＲ移相形トリガー回路 ３…ヒステリシス特性防止回路 Ｌ…リアクトル Ｃ₁ 〜Ｃ₃ …コンデンサ Ｒ₁ 〜Ｒ₄ …抵抗器 Ｄ₁ 〜Ｄ₄ …ダイオード ＶＲ′…時定数調整用可変抵抗器 Ｔ_G …トリガー素子 ＳＷ…電源スイッチ ３１ｆ…締め付けリング ３１ｇ…流入管 ３２…筒状本体 ３２ａ…有底筒状ケーシング ３２ｂ…湯口 ３２ｃ…流量設定隙間 ＧＮＤ…アース端子 ３３…電熱式加熱積層構造体 ３４…フロート室 ３５…受け皿 ３５ａ…リード線挿通管部 ３５ｂ…流出管部 ３５ｃ…水抜き孔 Ｘ…連通溝 ３６…フロート板 ３６ａ，３６ｃ…浮沈ガイド孔 ３６ｂ…切欠き ３７…三日月状キャップ ３８…ヒートシンク（吸熱板） ３９…蓋板 ３９ａ…リード線挿通孔 Ｍｇ…円盤状永久磁石 ＳＷ２…常開式リードスイッチ ＰＢ…印刷配線板 Ｆ…速断ヒューズ ４０…遮断弁 ４１…流量調整バルブ ４２…流出路 ４３…迷路状被加熱流路 ４４…電熱式加熱部 ４５…調節ノブ ４６…発熱量連動制御手段 ４７…元栓 Ｓ₁ …給水温度検出センサ Ｓ₂ …温度検出センサ Ｓ₃ …水検出センサ Ｓ₄ …流量計 Ｓ₅ …水圧計（水圧センサ） ４８…トランスジューサ ４９…設定部 ４９ａ…湯温設定ボタン ４９ｂ…積算流量設定ボタン ４９ｃ…湯出し時間設定ボタン ５０…ＣＰＵ（マイクロコンピュータの中央処理装置） ６１ａ…内空間 ６１ｂ…底板 ６１ｃ…流下孔 ６１ｄ…周回段部 ６１ｅ…センサ挟み込み片 ６１ｆ…光学式流出水検出センサ ６１ｇ…水飛散防止壁 ６２…センサーカバー ６２ａ…底板部 ６２ｂ…起立縁 ６２ｃ…湯口 ６２ｄ…水飛散防止壁 ６３ａ…流入孔 ６３ｂ…配線孔 ６３…良熱伝導性円板 ６４…電熱制御部品搭載基板 ６４ａ…半月状基板収納室 ６４ｂ…流入孔 ６４ｃ…突出環状開口縁 ６４ｄ…ゴム製環状パッキン ６４ｅ…締め付けリング ６５…良熱伝導性半月板 ６６…電子配線基板 ６６ａ…調節軸 ６６ｂ…金属製脚片 ６７…半月状キャップ ７０…ボビン付き電熱線巻装体 ７１…被巻回用ボビン ７１ａ…円柱状芯材 ７１ｂ…上フランジ ７１ｃ…下フランジ ７１ｄ…係合小突起 ７１ｅ…円板部 ７１ｆ…起立縁 ７１ｇ…注水分散孔 ７１ｈ…透水孔 ８１…調温ツマミ８１を具備している。この湯沸かし装
置８０は、洗面所や台所 ８２…蛇口 ８３…Ｌ形アングル（据え置き台） ８４…流路切り換え弁 ８４ｂ…戻し口 ８５…迂回給水ホース ８６…給湯ホース ８７…リード線 ８８…切り換えレバー。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水栓からの流路の途中に配置された電
   熱式加熱手段と、調節操作部材の操作量に応じて前記電
   熱式加熱手段の発熱量を増減制御する発熱量制御手段と
   を備えて成る流水加熱型瞬間湯沸かし装置において、前
   記電熱式加熱手段は、流下水が滞留して通り抜ける流路
   室に防水型電熱線を反復且つ稠密に巻き回して団塊状を
   成した電熱線浸漬型加熱部材を内蔵して成ることを特徴
   とする流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記電熱線浸漬型加
   熱部材は、前記流路室内に配備された周回状被加熱流路
   に沿って前記防水型電熱線が匍匐して成ることを特徴と
   する流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記電熱線浸漬型加
   熱部材は、前記防水型電熱線が前記周回状被加熱流路に
   沿ってジグザグ状に蛇行させながら匍匐して成ることを
   特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記電熱線浸漬型加
   熱部材は、前記流路室内に配備された同心状被加熱流路
   に沿って前記防水型電熱線の往復２線を揃えて差し込
   み、前記往復２線を折り返し領域にて折り返し、隣接の
   前記同心状被加熱流路に差し込んで這わせて成ることを
   特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
5. 【請求項５】 請求項２乃至請求項４のいずれか一項に
   おいて、前記電熱線浸漬型加熱部材は、複数のセグメン
   ト盤を積み重ねた積層構造体から成り、前記各セグメン
   ト盤は、流通孔を持つ基盤上に巡らした仕切壁で画成さ
   れた前記被加熱流路を有して成ることを特徴とする流水
   加熱型瞬間湯沸かし装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記流路室に収めた
   前記積層構造体と前記流路室の流出口を持つ底部との間
   には流量設定間隙が画成されていることを特徴とする流
   水加熱型瞬間湯沸かし装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、前記電熱線浸漬型加
   熱部材は、前記流路室に前記防水型電熱線を被巻回用ボ
   ビンに稠密に揃えて巻回したボビン付き電熱線巻装体を
   内蔵して成ることを特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし
   装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、前記ボビン付き電熱
   線巻装体は、前記防水型電熱線を折り返した往復２線を
   揃え、その折り返し部を前記被巻回用ボビンの芯側に位
   置決めして巻回したものであることを特徴とする流水加
   熱型瞬間湯沸かし装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記被巻回用ボビン
   の芯材は前記折り返し部を掛り止めする係合部を有して
   成ることを特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、前記被巻回用ボビ
    ンの上フランジは注水分散孔を有し、前記被巻回用ボビ
    ンの下フランジは透水孔を有して成ることを特徴とする
    流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
11. 【請求項１１】 請求項７乃至請求項１０のいずれか一
    項において、前記ボビン付き電熱線巻装体の外周面には
    被覆封止層が成膜されて成ることを特徴とする流水加熱
    型瞬間湯沸かし装置。
12. 【請求項１２】 請求項７乃至請求項１１のいずれか一
    項において、前記ボビン付き電熱線巻装体は前記流路室
    に対して着脱交換自在のカートリッジ型構造であること
    を特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
13. 【請求項１３】 請求項７乃至請求項１２のいずれか一
    項において、前記流路室に収めた前記ボビン付き電熱線
    巻装体と前記流路室の流出口を持つ底部との間には流量
    設定間隙が画成されていることを特徴とする流水加熱型
    瞬間湯沸かし装置。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項１３のいずれか一
    項において、前記調節操作部材に連動する湯量調節バル
    ブを有して成ることを特徴とする流水加熱型瞬間湯沸か
    し装置。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１４のいずれか一
    項において、前記発熱量制御手段は、交流電源の導通角
    を増減制御する位相制御回路を有して成ることを特徴と
    する流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５において、前記位相制御回
    路の導通角制御用スイッチング素子のヒートシンクと前
    記流路室内に流入する流水とを熱結合する良熱伝導構造
    を有して成ることを特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし
    装置。
17. 【請求項１７】 請求項１乃至請求項１６のいずれか一
    項において、前記流路室への給水の有無を検出する水検
    出センサが設けられており、前記水検出センサが前記給
    水を検出したとき前記発熱量制御手段を能動化する空沸
    かし防止回路を有して成ることを特徴とする流水加熱型
    瞬間湯沸かし装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、前記水検出セン
    サは、永久磁石を有するフロートを収容し、前記流路室
    のうち電熱線浸漬型加熱部材の直前上流側に設けられた
    フロート室と、そのフロートの浮沈により前記永久磁石
    の磁力で開閉するリードスイッチとを具えて成ることを
    特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし装置。
19. 【請求項１９】 請求項１７において、前記水検出セン
    サは、前記流路室から流出する水の有無を検出する流出
    水検出センサであることを特徴とする流水加熱型瞬間湯
    沸かし装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９において、前記流出水検出
    センサは、前記流路室の流出口に接続される下流側給湯
    経路の途中に設けられて成ることを特徴とする流水加熱
    型瞬間湯沸かし装置。
21. 【請求項２１】 請求項１乃至請求項２０のいずれか一
    項において、前記電熱式加熱手段の近傍の異常高温に感
    応して前記発熱量制御手段を不能動化する異常加熱防止
    回路を有して成ることを特徴とする流水加熱型瞬間湯沸
    かし装置。
22. 【請求項２２】 請求項１乃至請求項２１のいずれか一
    項において、前記電熱式加熱手段の近傍の温度を検出す
    る温度検出センサを有して成ることを特徴とする流水加
    熱型瞬間湯沸かし装置。
23. 【請求項２３】 請求項１乃至請求項２２のいずれか一
    項において、前記流路室にアース端子が設けられて成る
    ことを特徴とする流水加熱型瞬間湯沸かし装置。