JPS61253027A - 液体加熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、飲料等の液体の加熱保温に使用する真空容器
型の液体加熱器に関するものである。

（従来の技術） 従来の真空容器型の液体加熱器の構造は、実公昭５９−
３８１９５号公報に示すように、真空容器の一部全一重
構造とし、この外周面にヒーター及び温度制御装置（温
度ヒユーズ含む）を装着したものと、実開昭５８−４６
５３２号公報に示すように。

Ｐ 真空容器の側面から内部に回って水平に金属管を配し、
その管内にヒーター及び温度制御素子を配した構造のも
のがあった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記構成によると、前者においては真空容器の保温効力
が低く、ヒーターの液体加熱効率が小さく、また液体が
ヒーターにより加熱され、減少するとヒーターが過熱し
、ヒーター寿命が短くなる。

まだ、液体の量が変化すると、温度制御装置の感熱部温
度が変動し、正確な温度制御ができないという欠点があ
った。後者においても金属管部からの熱損失が大きく、
保温効力が小さいうえ、金属管内にヒーター、感熱素子
、温度ヒーーズを配しているため、ヒーターからの熱を
受けて、正確な温度制御が出来ない。また、ヒーターの
交換ができないなどの欠点があった。更に従来において
は。

真空容器内に湯沸かしヒーター等の比較的大容量のヒー
ターを配設することは液量の減少時や空焼時等の安全性
を確保するだめの湯度感知制御手段が々く、実用化出来
ない欠点を有していた。

３Ｐ （問題点を解決するだめの手段） 本発明は上記欠点を除くためになされたも−のであり、
保温効力と液体加熱効率ヲ」二げる手段として容器は全
周全真空断熱構造容器とすると共に。

発熱体は液体中に位置させると共に、リード部の導出部
は断熱構造とし、特に真空容器内に発熱体全位置させる
ことにより、液体の減少時又は空焼時等の温度制御を正
確に行う手段として９発熱体、の上方に温度制御装置の
感熱部全位置させることによりｗｌ決したものである。

（作　用） 一ヒ記のように構成したことにより、保温性能が良く、
液体への加熱効率が良く、シかも湯沸かしヒーターを備
えた真空容器型の液体加熱器雀提供できるものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。

実施例の構成は第１図、第２図及び第６図に示すとおり
である。１０［］は真空容器であり、湯水の如き液体Ｗ
ｉ収納するステンレスからなる内容器１０１と、外容器
１０２とで真空部１［’１３ｉ形成している。真空容器
１０口の下部にある内容器［１の底部中央部は凸部１０
４ヲ構成し、かつねじ部１０５ｉ有する連通部材１０６
で、内容器１［］１と外容器１０２を連通する連通ロ１
０７ヲ形成する。寸だ真空容器１ｏ。

の上部は１部１０８ヲ形成する。真空容器ｉｏｎ内部に
はヒーター組立品２００が［］部１０８より押入され。

パツキン３凹を介してねじ部１０５と水蜜にねし締結す
るものである。ヒーター組立品２００は下記するものか
ら構成する。ステンレス板等から成る有底円筒状の上部
材２０１と、ねじ部２ｏ２．穴２０３及び段部２０４９
円筒部２０５ヲ有するステンレス製の下部材２０６とを
接合部２０７で溶接等により水密に接合しである。２及
び３は発熱体Ｃ以下主ヒーター２．保温ヒーター３とい
う）で、主ヒータ−２は円形に巻いだンーズヒ〜ターか
ら々るものであり、その両方の端末部２０９が溶接等に
より、水密に下部材２０６の段部２０４に設けた接合部
２１０に接合したものである。す々わち、下部材２０乙
の段部２０４に下部から主ヒータ−２の端末部２０９ヲ
上方Ｐ に直立させて構成しである。従って主ヒータ−２の発熱
部であるヒーター線２１９は段部２０４より寸法１−１
だけ下方に位置させ、ターミナル２１８を上部材２０１
と下部材２０６とで形成する空間部２１１内に導出され
る如く構成しである。捷た。上部材２０１の中央部に形
成する接合部２１３に水密に接合するステンレスパイプ
からなる水管２１２を有し、内容器１０１内部と内容器
１０１の外部を連通部２１４で直通している。また、上
部材２０１の上向面にはマイカ等からなる保温ヒーター
３を押え板２１５により密着固定してあり、かつ下部材
２０６の段部２０４に感熱スイッチ７及び保安サーモ８
からなる温度制御装置１１をスプリング性を有する取伺
板２１６にて感熱的に当接して取付けである。なお、感
熱スイッチ７、保安サーモ８はその感熱部を主ヒータ−
２の端末部２０９近傍に配置し、水が減少したとき。

又は空焼き状態になったとき、主ヒータ−２の温度上昇
を敏感にキャッチ出来るように配設しである。リード線
２１７は連通口１［］７’（ｉｌ”介して外部に導出し
である。第１図に示す口部１０８には栓体３０１６　］
） がパツキン３０２ヲ介して装着され１本体３０４２転倒
したときに湯水の流出全防止し１通常は蒸気及び圧入空
気を通す公知の弁体３０３が配設してあり。

蒸気噴出口３０５と弁体３０ろの孔ろ０６が連通してい
る。

また、栓体３０１の穴３［１７１を通常はソリコンゴ六
等より成る弁体３０８とスプリング３０９により孔３０
６との連通をしゃ断し、押し棒３１０（ｚ押し下げると
には押し板３１３とその下部にベローズ３１２が配設さ
れ、ベローズ３１２は上部に穴３１４ヲ有し、伸縮自在
でスプリング３１５ヲ介し押し棒３１０ヲ一定高さに保
つ支持部材３１６から成り、スプリング３１５は押し棒
３１０ヲ下方に押し圧を加えており、支持部材３１６に
より一定位置に押し棒３１１１’ｉ位置し。

弁体３０８とのギャップを維持する。

パツキン３１７はふた３１１に一体に装着され栓体３０
１との気密を保つものである。彦お、ふた３１１は支点
３１８により開閉するものである。蒸気噴出７　Ｐ 口３０５に対応して感熱スイッチ４が設けてあり。

スチームの噴出で動作する。ろ２２は液体Ｗの排出口で
あり、転倒したとき、湯水の噴出を防止する弁体３２１
ケ介し、ゲージ３２Ｏ，シリコンゴム等から成る排水パ
イプ３１９により容器１００内の液体Ｗに連通している
。

次に第４図の電気回路において１は交流電源。

２はシーズヒーター等からなる主ヒータ−，３はマイカ
ヒーター等からなる保温ヒーター、４は沸騰検知の感熱
スイッチであり、　ＴＲ８等の常温時はＯＮ、蒸気温度
を感知しＯＦ　Ｆ’するものである。５ハＩＪレーコイ
ルであり、６はリレーコイル５に通電時ＯＮ、無通電時
にＯＦＦとなるスイッチである。

７は感熱スイッチで、湯温を感知し、主ヒータ下２の通
電全制御するものであり９例えば９５℃で（ＪＦＦ８０
℃でＯＮとなるもので、水金追加したときなどに（ＪＮ
するものである。８は保安サーモであり。

空焼時又は水が少量となって米たときに動作し。

主ヒータ−２の過熱を防止するものである。９は温度ヒ
ーーズ、１０はスイッチであり、常時は聞手動で押した
ときのみＯＮとし１手をはなせばＯＦ　Ｉ”するもので
ある。上記の如く感熱スイッチ４及びリレーコイル５及
びスイッチ６で自己保持回路を構成する。以上の如く発
熱体２を液体Ｗ中に位置させると共に、温度制御装置１
１．又は少なくとも温度制御装置１１の感熱部を発熱体
２の上方に位置させた構成としである。

上記構成からなる本実施例の動作を説明する。

ふた３１１を開け、栓体ろ０１ケをり、容器１００内に
水からなる液体Ｗ２入れる。保安サーモ８．感熱スイッ
チ７がＯＮ状態であるので、主ヒータ−２及び保温ヒー
ター乙に通電し液体ｗ２加熱する。

主ヒータ−２はシーズヒータ一式であり、直接液体Ｗ−
１加熱するため効率良く加熱することが出来る。同時に
感熱スイッチ４もＯＮ　ｌ、ているため。

リレーコイル５に通電しスイッチ６ｉＯＮさせる第５図
に湯温特性図を示す。液体Ｗの温度はＴ口℃温度から１
１時間後に感熱スイッチ７が動作温度Ｔ１に達するとＯ
ＦＦするが、スイッチ乙のＯＮにより主ヒータ−２及び
保温ヒーター３は通電維Ｐ 持される。１２時間後湯揚なった液体Ｗは沸騰温度（１
００℃）に達し、蒸気が発生する。蒸気は孔３［］６を
介し、蒸気噴出口３０５から勢いよく噴出し、感熱スイ
ッチ４を加熱し、感熱スイッチ４が応動ＯＦＦすると、
リレーコイル５の電流が断たれ、スイッチ６が０ＦＦＩ
、、主ヒータ−２をＯＦＦする。以後保温ヒーター乙に
より保温する。

このとき、真空容器１００の高断熱性により、保温ヒー
ター６のワット数全任意に設定することにより、湯温を
任意の温度で保温することが出来る。

従って１００℃をキープするに必要々ワｙｈ数（放熱量
に見合ったワット数）に保温ヒーター３全設定すれば蒸
気噴出口３０５からの蒸気量は極めて少量又はゼロとな
るため、感熱スイ・ノチ４が冷却し。

ＯＮ状態となるが、感熱スイッチ７がＯＦＦ状態のため
９通電せず保温ヒーターろのみによる加熱保温を継続す
る。

湯となった液体ｗ＝２排出する場合は押し板ろ１ろを下
に押し下げると、先づ穴ろ１４が閉じ、ベローズ３１２
を押し下げる。押し棒３１０が下降し、弁体１［］Ｐ ３０８に当接するが、スプリング３１５はスプリング３
０９より強く設定しであるため、スプリング３０９を下
降させ、弁３０８ヲ下降させ、蒸気噴出口３０５を閉じ
穴３０７を開口、させベローズ３１２内の空気が穴３０
７．孔３０６　ｋ　Ｊｌって容器１叶内の液体ｗｌ加圧
し、水管２１２．排水バイブロ１９．ゲ−シロ２０゜弁
体３２１部を介し、排出口３２２から排水する。

押し板３１３から手を放すと、初期状態に戻り。

弁体３０８は穴３０７ヲ閉じ蒸気噴出ロ３０５ヲ開口す
る。なお、途中でｔろ時に水を追加すると湯となった液
体Ｗの温度は第５図の如く、１４時にＴ０ｎまで低下す
るが、感熱スイッチ７が（ＪＮとなり。

主ヒータ−２に通電し、加熱すると共に、感熱スイッチ
４もＯＮとなっているために、スイッチ６がＯＮとなり
、初期状態となる。

以上の通常の使用状態においては、先づ液体Ｗの量が多
く、ヒーター組立品２００が液体Ｗ中にあるときは感熱
スイッチ７及び保安サーモ８は空間部２１１内に位置し
、かつ各々の感熱部は段部２０４に当接している構造で
あり、主ヒータ−２の端末１１Ｐ 部２０９と下部材２０６と伝熱的に配置しであると共に
、主ヒータ−２の上方に配設しであるものであるが、以
下の特性を有するものである。

液体Ｗが低温で、主ヒータ−２により加熱しているとき
は（同時に保温ヒーター３も通電）、主ヒータ−２が水
中で発熱していることにより、ヒーター線２１９は比較
的低温で安定し、接合部２１０とヒーター線２１９は寸
法Ｈだけ離れているため液体Ｗにより冷却され、接合部
２１０はほぼ液体Ｗと同温度となる。捷た。保温ヒータ
ー３もワット数が小さいことから上部材２０１より冷却
され、空間部２１１の温度も液体Ｗの温度とほぼ同一と
なっている。このため保安サーモ８．感熱スイッチ７は
液体Ｗ温度を正確に感知することが出来る。

液体Ｗが少量となった場合、すなわち段部２０４以上で
あれば、保温ヒーター乙の発熱量は小さく。

段部２０４は液体Ｗ中にあるので、感熱スイッチ７及び
保安サーモ８は正確に液体Ｗ温度を感知し。

保安サーモ８は１００℃を超える温度例えば１２０℃に
設定しておくことにより、動作し々い。

更に液体Ｗが減少し９段部２０４より低水位となり、略
ヒーター線２１９の端末位置以下となり、主ヒータ−２
の発熱部が水面より上部になると、主ヒータ−２の端末
部２０９ヲ介した直接伝導熱と。

主ヒータ−２の発熱等による空気対流、放射伝熱により
段部２０４ヲ介し、保安サーモ８が応動し。

主ヒータ−２を制御する。

特に主ヒータ−２の発熱部より保安サーモ８の取付位置
を上方に構成したことにより、空気対流で応動すること
が出来ると共に、必ず保安サーモ８が水中から水面上に
露出した後主ヒータ−２が水面上に露出する順序となる
ことにより、主ヒータ−２の空炉開始後短時間に正確に
精度良く感知することが可能となる。

また、万一液体Ｗを入れないで、電源を誤って投入した
場合においても、主ヒータ−２（７）？ＵＩｉ’に接合
部２１０’（ｉ７介した直接伝導による伝熱と望気対流
伝熱及び放射伝熱により効果的に感度良く、保安サーモ
８を感熱応動するよう構成することが出来る。

　３Ｐ 以上の如く寸法Ｈｉ任意に選定しておくことにより、器
体が傾いても主ヒータ−２の発熱部、す々わちヒーター
線２１９部が水面上に出て２局部加熱し、赤熱等しても
保安サーモ８が動作し々いなどにより、栓体３０１が溶
解する等の危険を防止することができるものである。

また、空間部２１１内に温度制御装置１１に類する温度
ヒユーズ９を内装してもよいものであり、保安サーモ８
の動作温度より高い温度に設定しておくことにより１通
常は保安サーモ８の応動により液体が少々いとき、又は
空焼時には保安サーモ８で温度制御をすることによジ、
過熱等の危険がなく、万一保安サーモ８が故障したとき
液体加熱器の安全を確保できるものである。

発明の効果 以上により１本発明によれば、保温効力と液体加熱効率
を高めることができる効果があり、しかも湯沸かしヒー
ターを備えた。真空容器型の液体加熱器を提供できるも
のである。

４Ｐ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す真空容器型の液体加熱
器の断面図、第２図は同要部断面図、第３図は同要部分
解斜視図、第４図は同電気回路図。 第５図は同温度特性図である。 ２・・・発　熱　体　　　　　１１・・温度制御装置１
００・・真空容器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体Ｗを収容する真空容器（１００）と、真空容器（１
   ００）内に収納する液体Ｗを加熱する発熱体（２）と、
   発熱体（２）を制御する温度制御装置（１１）を備え、
   発熱体（２）を液体Ｗ中に位置させると共に、温度制御
   装置（１１）又は少なくとも温度制御装置（１１）の感
   熱部を発熱体（２）の上方に位置させたことを特徴とし
   た真空容器型の液体加熱器。