JPS5828502B2 - 沸騰水供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば食料や飲物を用意するために、瞬間的
に沸騰水を供給することのできる沸騰水供給装置、即ち
、排出弁を開くと直ちに沸騰状態の水を供給することの
できる沸騰水供給装置に関する。

ここで沸騰状態とは排出弁を開いた時に大気圧下での沸
騰点以上の温度で水が排出管から排出されるが、水の圧
力が直ちに大気圧に低下して蒸気が発生する状態を言う
。

従来のかかる沸騰水供給装置として英国特許第７０６８
６６号明細書に記載されたものがある。

この英国特許明細書に記載された沸騰水供給装置は耐圧
水容器の底部に冷水導入用の入口と沸騰水排出用の出口
とを有する。

そして耐圧水容器への給水パイプには流量制限弁を設け
て耐圧水容器へ流入した冷水が耐圧水容器内の沸騰水と
混ざるのを防止している。

しかして、耐圧水容器は最初は満水状態にあるが、排出
弁を開いて前記流量制限弁を通して供給されるより多い
量の沸騰水を排出すれば、耐圧水容器の頂部に直ちに空
間ができてそこに蒸気がたまり、その後はその蒸気圧に
より沸騰水が排出される。

従来の沸騰水供給装置は以上の如き構成であるためいく
つかの欠点を有する。

まず、第一に耐圧水容器の頂部にたまる蒸気の圧力によ
って沸騰水を排出するようになっているので、耐圧水容
器内の蒸気圧Φ変動に応じて排出速度が変動し、かつ沸
騰水０排出速度が低い。

第二に、出口が耐圧水容器の底部に設けられているため
沸騰水の排出により、耐圧水容器の頂部に蒸気のたまる
空間が形成され、水に溶けていた空気が水から前記空間
へ逃げる。

従って、水の空気含有量の如何により多少の差はあって
も前記空間から空気を頻繁に吐き出さなければならず、
そのためには耐圧水容器の頂部から空気を逃がすための
排気弁を設ける必要があり、またかかる排気弁は使用者
が容易に操作しうる場所に設けなければならない。

かかる排気弁は最初に耐圧水容器内に水を満たすために
も必要である。

このように排気弁を設けることはそれ自身構造、操作を
複雑にするばかりでなく、沸騰水供給装置をアンダーシ
ンクユニットとして台所の流しの下に設置する場合には
前記排気弁を設けるのが困難である。

第三に、耐圧水容器内で水が沸騰するため、かかる沸騰
を生じない場合より多くのスケールが発生する。

即ち、通常水道水はＣａ（ＨＣＯ３）２およびＭｇ（Ｈ
ＣＯ３）２を含有する。

水が沸騰すると次の反応が生じる。

Ｃａ（ＨＣＯ３）２→ＣａＣＯ３↓＋ＣＯ２↑＋Ｈ２０
かくしてＣａ ＣＯｓが沈澱してスケールを形成する。

Ｍｇ（ＨＣＯ３）２についても同様な反応が生じる。

第四に給水パイプに流量制限弁を設けて流入水を制限し
ているが、流量制限弁の流水断面は非常に小さくしなけ
ればならず、従って長期間の使用の間に流量制限弁が詰
まってしまう。

本発明はかかる欠点を一挙に解決するためになされたも
ので、本発明によれば「給水系に直結された入口を底部
に有し排出弁を有する排出管に接続された出口を頂部に
有して常時満水状態に維持される熱絶縁された耐圧水容
器、この耐圧水容器内の水を加熱する加熱素子、前記耐
圧水容器内の水の温度を感知して前記加熱素子を制御し
て耐圧水容器内の水の温度を大気圧下での沸騰点以上の
温度に維持するように設定されたサーモスタット、およ
び前記入口に設けられて流入する水を前記耐圧水容器の
横断面内に均一に分布させる装置を備えた沸騰水供給装
置。

」が提供される。以下、図面を参照して本発明の詳細な
説明する。

第１図に示す本発明の好ましい実施例において、１は本
発明による沸騰水供給装置であって、流し装置２の下（
アンダーシンク）に取付けられている。

沸騰水供給装置１は熱絶縁されて常時満水状態に維持さ
れる耐圧水容器５を有し、その底部に給水系３に適当な
逆止弁４を介して直結された入口を有する。

ここで「直結」とは英国特許第７０６８６６号明細書に
記載の如き流量制限弁を介すことなく給水系３の圧力に
より沸騰水が排出されることを意味する。

かくして冷水は給水系３から逆止弁４を通して耐圧水容
器５に供給されるが、逆止弁４は省略しても良い。

耐圧水容器５の頂部には沸騰水を排出する排出管６に接
続された出口を有し、排出管６には排出弁７が設けられ
ており、耐圧水容器５、排出管６および排出弁７は断熱
材８で覆われている。

耐圧水容器５内には電気加熱素子９が設けられており、
これは接続部１０を介して電源（図示せず）に接続され
ている。

耐圧水容器５内には更にサーモスタット１１が設けられ
ており、これは耐圧水容器５内の水の温度を感知してス
イッチ１２によって前記加熱素子９を制御して耐圧水容
器５内の水の温度を犬、気圧下で０沸騰点以上の温度に
維持するように設定される。

更にサーモスタット１１は熱伝導体１３を介して電気加
熱素子９に接続されていて、水が耐圧水容器５に部分的
にしか満たされていない場合には電気加熱素子９をその
電源から遮断する。

また、サーモスタット１１が故障した場合のために遮断
装置１５が設けられている。

耐圧水容器５の底部の冷水入口に対向して反せ板１４が
取付けられており、流入する冷水を耐圧水容器５の横断
面内に均一に分布させ、流入した冷水と沸騰水との混合
を減少させるようになっている。

排出弁７の出口にはねじ切りした接続具１６が設けられ
ており、これにより種々の付属品を取付けることができ
る。

本発明の沸騰水供給装置は以上述べたように、耐圧水容
器５の入口が給水系３に直結されていて前記英国特許に
記載の如き流量制限弁を有しないから耐圧水容器は常時
満水状態に維持され、沸騰水の排出は給水系３の水圧に
よって行なわれる。

従って、先に述べた従来型の第一の欠点は除去される。

次に、本発明の耐圧水容器は上述のように常時満水状態
に維持されて水に溶けていた空気が逃げる空間が形成さ
れることはなく、従って排気弁を設ける必要もないので
従来型の第二の次点も除去される。

更に、耐圧水容器は常時満水状態に維持され水が耐圧水
容器内で沸騰することがないので耐圧水容器内でスケー
ルが発生することがなく、従って従来型の第三の欠点が
除去される。

即ち、Ｃａ（ＨＣＯ３）２→ＣａＣＯ３↓＋ＣＯ２↑＋
Ｈ２０の反応について、本発明によれば耐圧水容器内で
は沸騰が生じないので、ＣＯ２は消散することができず
Ｃａ ＣＯｓの沈澱は防止されるか少な゛くとも減少す
る。

このため、耐圧水容器内での湯あかの形成は常圧湯わか
し装置におけるより低い。

茶をだすために水を使用することに関していえば、沸騰
している湯を排出している間は、蒸気は急に出てゆき同
時にＣＯ２を放出する。

このため、Ｃａイオンの濃度は減少し、従って表面に膜
を形戒するに至る茶の物質とＣａイオンとの反応は抑止
される。

このために、排出される水質は蓋を開けた湯わかして数
分間沸騰させた水と同程度に茶をだすのに適当である。

最後に本発明では耐圧水容器の底部入口から導入した冷
水を分布装置によって耐圧水容器の横断面内に均一に分
布させると共に沸騰水（耐圧水容器内では沸騰しない）
は頂部出口より排出するようにしているので導入された
冷水は耐圧水容器を静かに上昇し、沸騰水と混ざること
はない。

従って給水パイプに流量制限弁を設ける必要はな〈従来
型の第四の欠点も除去される。

本発明の一実施例によれば排出弁はばねを装填して圧力
調整機能を有する安全弁となされる。

本発明を実施するに当って水中の異常の臭いを吸収する
脱臭材料を保持する装置を設けることができる。

本発明の装置に良い香をつけた飲料水を供給すると、良
い香の沸騰水が得られる。

しかし、多くの地方では飲料水は沸騰水、特に耐圧水容
器５内にしばらくとどまっていた沸騰水の臭いを不快に
するいわゆる「ボイラ臭」をひきおこす有機物または化
学物質を含有することがある。

この臭いはこれを吸収する脱臭材料（例えば活性炭素の
粒子）を保持する装置（例えばカラム）を設けることに
より防止することができる。

本発明の装置は一般に食料および飲料用だけの水、従っ
て少量の水をわかすために使用されるのであるから、前
記カラムは耐用年数が長いという利点を有する。

機械的観点から最も容易な方法は本発明の装置に通じる
給水ライン内にカラムを配設することである。

熱湯を耐圧水容器５から時々カラム内へ勢いよくどつと
逆貫流させることによってカラム内のばい菌やかびの成
長を減少させカラムの寿命を増大させることができる。

カラムはまた便宜上耐圧水容器の断熱体内に耐圧水容器
とよく熱接触させて配置することができる。

このカラムを取代えるためには断熱体の一部が着脱自在
にされていて、カラムの各端には給水ライン内にカラム
を配置するために継手が用いられている。

このようにして、ばい菌およびかびの成長は自動的に防
止されるのみならず、加熱もまたカラム内でおこなわれ
るのでカラム内の水はある程度まで耐圧水容器の容量を
増加する。

カラムは耐圧水容器内の入口側に配置することもでき、
この方法はカラムが満水の圧力に耐えなくともよいとい
う別の利点を伴う。

耐圧水容器内の水が常時熱湯温度に維持できるような方
法においてカラムを耐圧水容器内の出口側に配置するこ
ともできる。

このようにして大力の条件下では「ボイラ臭」の最上の
防止方法は脱臭材料を保持したカラムを設けるだけで達
成できる。

さらにカラムの壁は例えば断熱特性を有するプラスチッ
ク材料で造られなければならなぬ。

最後に、カラムの内容物が耐圧水容器の内容物とほぼ同
じ温度Φままであるように耐圧水容器と十分良好な熱接
触を医った状態においてカラムを耐圧水容器外の出口側
に断熱材料内に配置することもできる。

このようなカラムを備えたいくつかの実施例が第２図乃
至第６図に示されている。

まず、第２図においては、継手２３によって給水パイプ
に配置されたカラム２１に脱臭材料である活性炭素の粒
子２２が充填されている。

活性炭素粒子２２は二枚の多孔板２４の間に保持されて
いる。

第３図においてはカラム２１は耐圧水容器の断熱体３５
内に配置されている。

カラム２１を交換可能にするために断熱体３５を着脱自
在にすると共に継手３３を設ける。

第４図においては、カラム２１は耐圧水容器の内部に冷
水の入口側に配置されている。

このカラム２１を交換するには断熱体４５および蓋４６
を取りはずし、継手４３をはずす。

第５図においては、カラム２１は耐圧水容器の内部に出
口側に配置されている。

カラム２１を交換するには断熱体５５と蓋５６とを取り
はずし、継手５３をはずす。

第６図においては、カラムは耐圧水容器の内部に出口側
に配置されて耐圧水容器内の水と十分良好な熱接触を医
っている。

カラムを交換するには着脱自在な断熱体６５を取りはず
し、継手６３をはずす。

以下、本発明の沸騰水供給装置のいくつかの要素につい
て若干の説明を加える。

まず、耐圧水容器であるがこれは１０リツトル以下の容
量で６気圧を下らない圧力番ζ耐えるものとするのが好
ましい。

このような小さい容量とするのは主として安全のためで
ある。

即ち、耐圧水容器内の水は大気圧以上の圧力下において
常圧沸騰点より高い温度に加熱されるにもかかわらず、
不必要に重装備的構造乃至その池精巧な安全装置を設け
なくとも高い安全性が得られる。

更に十分に断熱された小さな容器では熱損失が低くおさ
えられる。

耐圧水容器の容量は１〜５リツトルとするのが特に好ま
しい。

例えば家事用の場合は３リツトルの耐圧水容器で良い結
果が得られた。

勿論圧力調整装置は設けなければならない。

耐圧水容器の構造材料は耐蝕性であって、内部を水を汚
染しないような材料を選択する。

銅の如き耐蝕性金属を使用することにより良好な結果が
得られた。

次に導入した水を耐圧水容器の横断面内に均一に分布さ
せる装置について、沸騰水は耐圧水容器の頂部から排出
され、比重の小さい熱湯は底部から導入される比重の大
きい冷水によって上方に変位せしめられる。

特に小型容器においては流入する冷水が熱湯と混和する
状態は大型容器に比べて烈しい。

かかる冷水と熱湯との混和を小さくするために流入した
冷水を耐圧水容器の横断面内に分布させる装置が設けら
れるわけであるが、かかる装置としては例えば一つまた
はそれ以上のそらせ板および／または一つまたはそれ以
上の多孔板を用いることができ、また、冷水を導入する
入口を円錐形に形成することもできる。

耐圧水容器に最も便利な形状は円筒形であって上記理由
からして垂直に細長い形が普通好ましい。

次に排出弁について、本質的には次の三つの条件を満足
するものとする必要がある。

まず第一に、やけどの危険を防止しなければならない。

そのためには、排出弁の最大能力に慎重に選ばなければ
ならない。

即ち、危険を招くほど高くもなく、また待たなければな
らないほど低くもない程度、例えば毎分５リットル程度
の能力が適当である。

第二に、排出弁をひねると沸騰水が排出口に達するまで
に若干の沸騰していない水が流出する程度まで排出管内
の水が冷えているのは好ましくない。

このために、排出管と排出弁とに断熱を施すのが好まし
い。

更に、排出管を短かくしたり熱損を補償する装置を排出
管に設けるのが好ましい。

第三には、排出弁および排出管は沸騰水を静かに排出す
ることのできるようにする必要がある。

小さな水滴の噴霧または不規則な飛沫は避けなければな
らない。

そのために例えば蒸気の発生および膨張が主として排出
弁の狭隘部において生じるようにするのが好ましい。

この目的で、排出弁の後側の排出管の長さを比較的短か
く幅広くするのが好ましい。

噴霧を防止するには、排出弁は例えばその狭隘部におい
て蒸気によって推し進められる小さな滴が排出弁の弁室
の壁に当って合体して蒸気と水を十分に分離させるよう
な形式にするのが好ましい。

排出管からの沸騰水の流出を更に均等にするために排出
管の出口に金網または同類の装置を設けることができる
。

排出管の出口にはエスプレツソコーヒー用フィルターそ
の池の器具を接続するための装置を設けることもできる
。

加熱素子に関しては、その能力は普通の台所で使用でき
ないほど大きなものであってはならず、耐圧水容器内の
水を好ましくは例えば１５乃至４０分で約２０℃から１
１０°Ｃまで加熱するに足るだけの大きさにすべきであ
る。

加熱は好ましくは耐熱水容器の底部で主として行なわれ
ることにより耐圧水容器内の水全体が必要な温度に達す
ることを味証するようにしなければならない。

更に、サーモスタットに関しては、これは極めて高い精
度を必要としないので簡単で安価な形式のもので良い。

その理由は水は排出中に沸騰し、従って耐圧水容器内の
温度がｉｏｏ℃以上であれパば排出される水の温度は常
時１００℃を保持するからである。

沸騰中に発生する蒸気ははっきりと見えるし聞こえもす
るので温度計を使用しなくともサーモスタットは手動的
に再調整できるので、高度の一致は必要でない。

なお、本発明の沸騰水供給装置で使用する加熱装置は電
気的加熱装置である必要はなくガス加熱を使用すること
もでき、その場合には口火を用いて熱損の大部分を補償
することができる。

また、本発明の装置は一般家庭のみならず、−個所の給
湯点から一時間につき５０１Ｊツトル以下の沸騰水を必
要とする自動販売機等にも使用しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の沸騰水供給装置の一実施例の垂直断面
図、第２図乃至第６図はそれぞれ本発明の池の実施例を
示す図であり、図中、３は給水源、５は耐圧水容器、７
は排出弁、８は断熱材、９は加熱素子、１１はサーモス
タットである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 給水系に直結された入口を底部に有し排出弁を有す
   る排出管に接続された出口を頂部に有して常時満水状態
   に維持される熱絶縁された耐圧水容器、この耐圧水容器
   内の水を加熱する加熱素子、前記耐圧水容器内の水の温
   度を感知して前記加熱素子を制御して耐圧水容器内の水
   の温度を大気圧下での沸騰点以上の温度に維持するよう
   に設定されたサーモスタット、および前記入口に設けら
   れて流入する水を前記耐圧水容器の横断面内に均一に分
   布させる装置を備えたことを特徴とする沸騰水供給装置
   。