電気瞬間湯沸かし装置
【課題】 省電力化と小型軽量化を図り、水管路のメンテナンスと清掃の容易化。
【解決手段】 内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体を持つ。その内側に薄肉円筒体状のスペーサーを嵌める。スペーサーは、その上部から下方に続く円周方向等間隔で複数の水路切欠が形成される。スペーサーの内側で、該スペーサーの水路切欠の上部が上側に露出する位置まで、熱伝導性中子が嵌合される。容器本体の外周面に第１発熱体、容器本体底部の給湯出口の周囲に第２発熱体が巻装される。第１発熱体が巻装された容器本体と第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部には、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝が設けられる。容器本体は断熱カバーで覆われる。給水管路にバルブおよび散水ノズルが接続される。
【解決手段】 内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体を持つ。その内側に薄肉円筒体状のスペーサーを嵌める。スペーサーは、その上部から下方に続く円周方向等間隔で複数の水路切欠が形成される。スペーサーの内側で、該スペーサーの水路切欠の上部が上側に露出する位置まで、熱伝導性中子が嵌合される。容器本体の外周面に第１発熱体、容器本体底部の給湯出口の周囲に第２発熱体が巻装される。第１発熱体が巻装された容器本体と第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部には、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝が設けられる。容器本体は断熱カバーで覆われる。給水管路にバルブおよび散水ノズルが接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気瞬間湯沸かし装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気瞬間湯沸かし装置の例として、密閉した容器体内に３本の電気発熱体を封入し、その電気発熱体の輻射熱と容器体内の加熱空気および誘導体によって容器体内壁を１００℃以上の高温に加熱し、この加熱した容器体の円筒内壁と円筒外壁との間（数ｍｍ）の狭い空隙の水路に水を流し、内壁の熱により湯を沸かすものがあった。（特許文献１）
【０００３】
また他の従来例として、飲料製造機の給湯装置では、飲料の連続販売に対する給水加熱手段として、予備タンクを複数個設け、予備タンク毎に加熱を順次増強させ、最終予備タンクで設定温度とするものがあった。（特許文献２）
【特許文献１】特開平０１−２００１４３号公報
【特許文献２】特開２００３−２９６８１２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のものは、構造が複雑で、しかも電気容量が大きくなっていた。また、内壁側下面の導入口より水を上昇させる加温の場合、数ｍｍの狭い空隙内で水を１００℃以上で加温し、上昇位置から下側の吐出口への給湯を降下させる。従って、沸騰している水は上昇側に進む傾向があり、容易には降下しない問題を有している。また、給湯の吐出口が上面側であるので、取り扱いが不便である。
【０００５】
特許文献２のものは、加熱手段を複数箇所に分散させるので、電気回路が複雑となり、かつ、装置全体構造が大型化し、コストアップに繋がり、また、電気容量が大となる欠点があった。
【０００６】
また、これらの湯沸かし装置に使用される水道水は、長時間の高温加熱等を繰り返し受けると、温水管内（直径数ｍｍ）に、特に水垢およびカルキ等の異物が付着・堆積して水路が狭くなり、衛生的な処置のメンテナンスや清掃作業および修理作業等が困難であった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、省電力化と小型軽量化を図り、水管路のメンテナンスと清掃が容易となる電気瞬間湯沸かし装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１課題解決手段は、内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、前記容器本体の孔内側に嵌められて、上広円錐台形の薄肉円筒体状のスペーサー本体を持ち、その上部から下方に続く円周方向等間隔で複数の水路切欠が形成された熱伝導性スペーサーと、該スペーサーの内側で、該スペーサーの水路切欠の上部が上側に露出する位置まで、該スペーサーの厚みにより容器本体の上広円錐台形孔内面と間に前記水路切欠による極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、該極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、前記容器本体底部の給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、前記給湯出口に接続された温水管路とを含むことである。
【０００９】
本発明の第２課題解決手段は、内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、前記容器本体の孔内側に嵌合された上広円錐台形の円筒体状の中子本体を持ち、該中子本体外周の上端縁部から下端にわたり複数で等間隔配置の水路溝が形成され、該水路溝の深さにより前記容器本体の上広円錐台形孔内面と間に極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、前記極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、前記容器本体底部の前記給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、前記給湯出口に接続された温水管路とを含むことである。
【００１０】
本発明の第３課題解決手段は、第１課題解決手段に加え、前記スペーサーは、熱伝導性薄板からプレス加工等により前記水路切欠が形成され、その全体が筒状に結合され、前記水路切欠の境界に串歯状部が形成されたことである。
【００１１】
本発明の第４課題解決手段は、第１課題解決手段に加え、前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔、かつ、前記スペーサーの内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことである。
【００１２】
本発明の第５課題解決手段は、第２課題解決手段に加え、前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔の内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことである。
【００１３】
本発明の第６課題解決手段は、第４または第５課題解決手段に加え、前記中子本体の上面に略山笠形部が形成されたことである。
【００１４】
本発明の第７課題解決手段は、第４または第５課題解決手段に加え、前記中子本体の下端部外周に面取が設けられたことである。
【００１５】
本発明の第８課題解決手段は、第５課題解決手段に加え、前記中子本体の上端部外周に面取が設けられたことである。
【００１６】
本発明の第９課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、給水管路途中の給水バルブが電気信号で開放され、給水が一定時間供給されるようにされたことである。
【００１７】
本発明の第１０課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、前記給水路となる極狭隙間となった範囲では、第１発熱体により中温度を保つように、また、前記容器本体の底部の上広円錐凹部の範囲では、第２発熱体により蒸発温度より僅かに低い規定温度に達するよう、各々温度センサーにより、制御装置で管理されていることである。
【００１８】
本発明の第１１課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、前記断熱カバーは、容器本体外筒部と下面部を覆うよう２分割され、一方と他方カバーとで容器本体全体が覆われ、両カバーを一体に支持固定する支持台が設けられていることである。
【００１９】
本発明の第１２課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、前記容器本体の外円周部に螺旋状溝が形成され、その中に前記第１発熱体が巻装されたことである。
【００２０】
本発明の第１３課題解決手段は、第１または第２または第１２課題解決手段に加え、前記第１、第２発熱体は伝熱セメントで塗布固定されていることである。
【発明の効果】
【００２１】
第１または第２課題解決手段により、装置の構成が簡素化され、容器本体が小型となり、電気構成もコンパクトで、省電力化された。また、取り扱いが簡単で狭い場所へも設置できる。しかも、水管路のメンテナンスと清掃が容易となった。即ち、容器本体の上広円錐台形状孔へ熱伝導性該スペーサーを嵌め、その内側に中子本体が嵌合されている。したがって、容器本体の内筒径が拡張され、かつ、上部側が開放部を構成しているので、中子本体を上側に脱着するには極めて容易となり、容器本体内筒径および中子本体・スペーサー等の清掃が効率よく行うことができ、衛生的である。また、基本的に容器本体の孔、熱伝導性該スペーサーおよび中子本体が上広円錐台形状であるので、それらの間に形成される水路を極狭隙間とすることが容易である。
【００２２】
第３課題解決手段により次の効果を発揮する。前記スペーサーは、熱伝導性薄板からプレス加工等により前記水路切欠が形成され、その全体が筒状に結合され、前記水路切欠の境界に串歯状部が形成されたものである。従って、スペーサーの製作が容易である。
【００２３】
第４、第５課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子は上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたものである。従って、この取手を持てば中子本体の着脱が容易となる。
【００２４】
第６課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子本体の上面に略山笠形部が形成されたものである。従って、供給された水は散水ノズルを経て中子本体上面の略山笠形状の傾斜面に沿って３６０度の範囲に分散され、スペーサーの複数の等間隔の水路切欠により、容器本体の円錐台形状内面へ均等に分流され給湯出口側に降下する。
【００２５】
第７課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子本体の下端部外周に面取が設けられたものである。従って、第２発熱体から中子本体への熱伝導が遮断され、容器本体底部の凹部へ温水がスムーズに降下し易くなる。
【００２６】
第８課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子本体の上端部外周に面取が設けられたものである。従って、供給された水は、散水ノズルを経て中子本体上面に沿って３６０度の範囲に分散され、複数の等間隔の水路溝に確実に導入される。
【００２７】
第９課題解決手段により次の効果を発揮する。給水管路途中の給水バルブが電気信号により開放され、一定時間供給された水は散水ノズルを経て中子本体上面に沿って３６０度の範囲に分散され、スペーサーの複数の等間隔の水路切欠により、容器本体の円錐台形状内面へ均等に分流され給湯出口側に降下する。従って、給水管路の容器本体の内側面積が上側で拡張されていても、一定量の給水を給水バルブの電気信号で時間調整をすることにより、給湯量が変化することなく確保できる効果がある。
【００２８】
第１０課題解決手段により次の効果を発揮する。一定時間供給された水は、極狭隙間の薄い串歯状帯体となっている切欠の範囲を通過中に、発熱体で加熱された容器本体と中子の熱伝導により、水が境膜伝熱の状態となり、瞬時に温水化することができる。そして、規定温度となった温水が必要な時に規定量だけ得られる。
【００２９】
第１１課題解決手段により次の効果を発揮する。容器本体外筒部と下面部を覆うように２分割された断熱カバーの一方と他方カバーとで全体を覆い、両カバーを一体に支持固定する下部支持台が設けられている。従って、容器本体外筒部の発熱体と本体下面部の発熱体の危険部位が２分割の断熱カバーで覆われ、かつ、両カバーを一体的に支持台で拘束され、安全性が確保できる。また、支持台により給湯出口側からの給湯を受けるコップの設置が容易となる。
【００３０】
第１２課題解決手段により次の効果を発揮する。容器本体の外円周部に螺旋状に第１発熱体が巻装するとき、螺旋溝に沿って巻装できるので、作業が簡単、迅速に行える。
【００３１】
第１３課題解決手段により次の効果を発揮する。容器本体の外円周部に螺旋状に第１発熱体が巻装され、容器本体底部の出口管路に隣接位置に第２発熱体が巻装されている。そして、これらの発熱体は巻装後の保護のため、伝熱セメントで塗布固定されている。従って、誘導熱効率がよくなり、電気容量が軽減でき、また、省エネ効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明に係わる電気瞬間湯沸かし装置の実施態様を図面に示す一実施例にもとづき説明する。図１〜３において、先ず本発明装置の大要は次のとおりである。装置上部において、断熱蓋を貫通した給水管路５１４に給水バルブＱ１および散水ノズル５１３が接続される。装置下部において、給湯出口に温水管路１０５と給湯バルブＱ２が接続され、その直下にコップＣが置かれる。
【００３３】
装置の中間部において、有底円筒状の熱伝導性容器本体１０１の内側に上広円錐台形孔１０３が設けられ、その下端が上広円錐凹部１０４を形成された底部となり、該凹部の中心部を貫通して給湯出口管１０５が接続される。前記容器本体の孔内側に、上広円錐台形の薄肉円筒体状で、複数の水路切欠が形成された熱伝導性スペーサー本体２０１が嵌められる。該スペーサー２００の内側に、該スペーサーの厚みにより上広円錐台形孔内面と間に極薄隙間を残すように、熱伝導性中子３００が嵌合される。
【００３４】
前記極薄隙間に対応した前記容器本体１０１の外周面に、第１発熱体Ａ（シーズヒーター）が巻装される。また、前記給湯出口管１０５の周囲に第２発熱体Ｂが巻装される。そして、前記容器本体の下面と外周部が断熱カバー５００で覆われ、該断熱カバーの上面が断熱蓋５０９で着脱自在に覆われる。
【００３５】
さて、以下に詳細に説明する。図４，５の容器１００において、容器本体１０１の上部端に円筒孔１０２が形成され、その下端部より上広円錐台形孔１０３が形成され、その下端に断面Ｖ字形状の上広円錐凹部１０４が形成されて底部となる。底部の中央外側に給湯出口管路１０５が接続され、管路１０５に管路用ネジ１０６が備えられて給湯バルブＱ２が取り付けられる。
【００３６】
容器本体１０１の外円周部１０７には、第１発熱体Ａを巻装する螺旋状溝１０８が形成される。また、図５で示す容器本体下面部１１１の給湯出口管路１０５の近傍には、下面溝１１２が出口管路１０５を中心にして円弧状に形成され、第２発熱体Ｂ（シーズヒーター）が巻装されている。そして、前記第１発熱体Ａが巻装された容器本体１０１と前記第２発熱体Ｂが巻装された容器本体底部１０９との境界部には、螺旋状溝１０８よりも深い円周溝１１０（溝底と孔１０３の内面との間の厚さは薄くされ、溝加工に必要な厚さを最小限として決められる）が設けられる。これにより、第２発熱体Ｂによる容器本体１０１への熱伝導が遮断される。
【００３７】
図１，３において、螺旋状溝１０８に第１発熱体Ａを巻装するには、発熱体Ａのヒーター線Ａ’の一方から順次螺旋状溝１０８に沿って巻装後、それぞれのヒーター線Ａ’端子は下部端に纏められ、容器１００の外側に配置された制御装置（図示略）に接続される。図６，７において、第１発熱体Ａの巻装なされた隙間に、市販の伝熱セメント１１３が充填される。
【００３８】
次に、容器本体１０１の下面１１１の下面溝１１２へ第２発熱体Ｂを巻回するには、発熱体Ｂのヒーター線Ｂ’の一方を底面溝１１２に巻装後、両端子は容器１００の外側に配置された制御装置（図示略）に接続される。第２発熱体Ｂの巻装された隙間に、伝熱セメント１１３が充填される。この伝熱セメント１１３はパテ状の非金属性、無機質の高熱伝導率を持ったセメントのため、発熱体Ａ，Ｂの巻装隙間に充填した場合は、伝熱面積が大幅に拡大されて省エネ対策に効果がある。
【００３９】
次に、第１発熱体Ａを制御する手段として、図３で発熱体Ａが巻装なされた表面側に、熱電対温度センサー端子１１４ａが、容器本体１０１の上部側面にネジ１１５で螺着される。そして、第１発熱体Ａの温度管理（中温度６０℃〜７０℃）が制御装置（図示略）でコントロールされる。
【００４０】
同じく、第２発熱体Ｂの巻装された位置近傍で、熱電対温度センサー端子１１４ｂが、断熱カバー５００の下面にネジ１１５で螺着される。そして、第２発熱体Ｂの温度管理（規定温度９７〜９９℃）が制御装置でコントロールされる。
【００４１】
前記容器本体１０１の材質は、実施例ではＡＤＣ５（アルミ材）であるが、熱伝導性材料の材種であれば限定されない。また、アルミ材表面はアルマイト処理により表面硬度化を施されている。
【００４２】
図１０，１１において、スペーサー２００は薄肉の熱伝導性の材料からなり、前記容器本体の上広円錐台形孔１０３に嵌入できるよう、上広円錐台形の薄肉円筒体のスペーサー本体２０１を持つ。スペーサー本体２０１の上部で軸方向長さの約７分の１〜約４分の１幅の部分はリング部２０２とされる。そして、その下側からは円周方向に等間隔で複数の水路切欠２０３が形成され、その境界に串歯状部２０４が形成される。
【００４３】
本実施例の熱伝導性スペーサー２００はステンレス材からなるが、材種は熱伝導性であれば特に限定されない。また、スペーサー２００の串歯状部２０４厚さは、０.２ｍｍ〜０.２５ｍｍの範囲の厚さを選択して、発熱体からの熱伝達効率をはかることができる。つまり、このような極薄の水路を水が通過するので、“境膜伝熱”の状態となり、限りなく１００％に近い熱伝導効率が可能となる。製作方法の一例として、極薄のステンレス板にプレス加工等により切欠２０３を形成し、その全体を筒状に結合させるのである。
【００４４】
図８，９の中子３００において、中子本体３００Ａは、前記容器本体の上広円錐台形孔１０３、かつ、スペーサー２００の内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体３００Ａを持つ。該中子本体の上面部に略山笠形部３０１が形成され、上面中央部に取手３０２が設けられ、この取手３０２を持てば中子本体３００Ａの着脱の容易となる。そして、この熱伝導性中子３００は、スペーサー２００の内側で、スペーサーの水路切欠２０３の上部が上側に露出する位置まで嵌合される。これにより、スペーサー２００の厚みによって、容器本体１０１の上広円錐台形孔内面と間に前記水路切欠による極薄隙間が残される。
【００４５】
また、該中子本体３００Ａの下面側より空洞部３０４が設けられ、発熱体からの熱伝達の効率化（熱容量の減少による温度上昇速度の増加）が図られる。また、該中子本体３００Ａの下端部外周に面取３０５を設け、下面側の第２発熱体Ｂからの熱伝導を遮断し、温水の凹部１０４へのスムーズな降下を容易とする。
【００４６】
次に、図１，３に基づいて各構成部品の組み立て順序を説明する。この場合、容器本体１０１の外円周部１０７側の第２１発熱体Ａおよび下面部１１１側の第２発熱体Ｂがすでに組み込まれた状態とする。支持台天板４０１の上面において、容器本体１０１の外周囲部１０７と下面部１１１を覆うように、２分割された断熱カバー５００の一方５０１と他方カバー５０２とで全体を覆い、両カバー５０１，５０２が一体に支持固定された状態で取り付け、天板４０１を貫通したボルト４０３で下面部１１１に固定される。更に断熱カバー５００の外周下部側にバンド５０３を上部側にバンド５０４を巻き、ボルト５０６で締結する。
【００４７】
これらの組み立てにおいて、２分割された断熱カバー５００の一方５０１と他方５０２とで全体を覆うとき、第１発熱体Ａおよびヒーター線Ａ’および第２発熱体Ｂおよびヒーター線Ｂ’は、図１のように下端部に纏められて断熱カバー５００から外側へ導かれて配置される。
【００４８】
また、容器本体凹部１０４の中心部を貫通して給湯出口管路１０５が接続され、その管路用ネジ１０６に給湯バルブＱ２が装着される。この本実施例の断熱カバー５００は発泡ウレタン材であるが、他の断熱材でもよい。
【００４９】
次に、容器本体の上広円錐台形孔１０３にスペーサー２００を挿入し、更に中子本体３００Ａを、その取手３０２を持ってスペーサー２００の内側に嵌合させる。これにより、スペーサー串歯状部２０４の０.２ｍｍの厚と、切欠２０３により極狭隙間の給水路が形成されることになる。
【００５０】
その後、容器本体１０１の上端部の円筒孔１０２に容器蓋５０７の位置決め凸部５０８を嵌合させ、更にその上から上部断熱カバー５０９を装着させて、容器本体１０１を密封体とする。次に組み立て最終段階で上部側バンド５０４の位置にＴ字形サポート５１０をボルト５１１で装着する。この上部側へ給水バルブＱ１を固着し、この入口側に給水フィルター５１２および一次給水管５１５を順に接続する。給水バルブＱ１の出口側に散水ノズル５１３が装着されて、電気瞬間湯沸かし装置が完成する。
【００５１】
前記実施例の作動状態を説明する。第１熱体Ａおよび第２発熱体Ｂへの電流は常にＯＮーＯＦＦスイッチの開閉により断続的に通電状態となっており、制御装置で規定温度に保たれている。そして今、図１，３において、制御装置（図示略）の給湯操作ボタンを押すと、電気信号に代わってタイマー信号となり、一次給水管の給水バルブＱ１が信号をうけ、開状態がタイマー作動し、この間に規定量の給水が送られる。制御装置のタイマー設定が切れると、給水バルブＱ１が閉状態に切り替わり、給水が遮断される。
【００５２】
この間に並行して、給水は散水ノズル５１３を経て、中子本体の略山笠形部３０１の傾斜面に沿って３６０度の範囲に分散される。そして、スペーサーの水路切欠２０３により境膜帯状の水流となり、容器本体の円錐台形孔の内部で均等に分流されながら、底部の凹部１０４に一時蓄えられる。この降下範囲には、第１熱体Ａによる容器本体１０１とスペーサー２００および中子本体３００Ａが蓄熱体（発熱体温度が中温度６０℃〜７０℃）となっているため、給水は温水化されて降下する。
【００５３】
ここで、給水を一気に１００℃以上に昇温すると沸騰し、入口側に逆流する。そこでここ
では、適切な中温度（６０℃〜７０℃）となるように、温度センサー１１４ａからの信号で、制御装置により温度管理の制御を行っている。
【００５４】
また、給湯出口近くの第２発熱体Ｂの伝導熱により、容器本体底部の凹部１０４と給湯出口管路１０５が高温（規定温度９７℃〜９９℃）となっている。このため、凹部１０４に一時蓄えられている温水は、更に高温水化される。
【００５５】
この昇温された温水の過度の温度上昇を遮断するための手段として、規定温度（９７℃〜９９℃）となるように、温度センサー端子１１４ｂの信号で給湯バルブＱ２が制御装置により管理制御される。また、容器本体１０１の外円周部１０７の下端部に、円周溝１１０を設け、かつ、中子本体に面取３０５を設け、第２発熱体Ｂの伝導熱を上部側へ伝導することを遮断する。
【００５６】
この規定温度となった温水が必要なときは、制御装置の温水ランプ（図示省略）が点灯していれば、給湯の操作ボタンを押すと電気タイマー信号が出力し、タイマー設定時間だけ給湯バルブＱ２が開いて規定量の湯が放出される。このとき、支持台の天板４０１の下にあるコップＣに規定量の湯が注がれる。このようにして、コーヒー，スープ，お茶等の用途に使用できる。
【００５７】
図１２は第２の実施態様を示し、第１発熱体Ａを巻装する螺旋状溝１０８が省略され、容器本体１０１の外周面に直接に巻装するものである。即ち、外円周面１０７に第１発熱体Ａのヒーター線Ａの一方から順次螺旋状に上部に沿って巻装の後、ヒーター線Ａの両端は前記と同様に纏められる。従って、螺旋状溝の加工手間が省略できる。また、前記断熱カバー５００の底部の上面に上面溝５００ａが設けられ、この中に第２発熱体Ｂが巻装される。発熱体が巻装なされた隙間に、伝熱セメント１１３が充填される。
【００５８】
図１３は第３の実施態様を示し、前記スペーサー２００を省略し、これの製作手間を省いたものである。即ち、中子本体の外円周面３０３の上端縁に面取部３０６を設け、その下端より複数の等間隔配置の縦水路溝３０３Ａを設け、溝深さを０.２〜０.２５ｍｍとする。面取部３０６により、供給された水は、散水ノズルを経て中子本体上面に沿って３６０度の範囲に分散され、複数の等間隔の水路溝に確実に導入される。図１４は第４の実施態様を示し、前記図１３の第３の実施態様の縦水路溝３０３Ａに代えて、螺旋水路溝３０３Ｂとしたものである。
【００５９】
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の電気瞬間湯沸かし装置は、コーヒー，スープ，お茶などの飲料供給に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例の断片断面正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】装置全体の分解図である。
【図４】容器の断片断面正面図である。
【図５】容器の底面図である。
【図６】図１の部分拡大図である。
【図７】図６の部分拡大図である。
【図８】中子の正面図である。
【図９】中子の底面図である。
【図１０】スペーサーの平面図である。
【図１１】スペーサーの正面図である。
【図１２】本発明の第２実施例の断片断面正面図である。
【図１３】本発明の第３実施例の断片断面正面図である。
【図１４】本発明の第４実施例の断片断面正面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 容器
１０１ 容器本体
１０２ 円筒孔
１０３ 上広円錐台形孔
１０４ 上広円錐凹部
１０５ 給湯出口管路
１０６ 管路用ネジ
１０７ 外円周部
１０８ 螺旋状溝
１０９ 容器底部
１１０ 円周溝
１１１ 下面
１１２ 下面溝
１１３ 伝熱セメント
１１４ａ，ｂ 温度センサー
１１５ ネジ
２００ 熱伝導性スペーサー
２０１ スペーサー本体
２０２ リング部
２０３ 切欠
２０４ 串歯体
３００ 中子
３００Ａ 本体
３０１ 略山笠形部
３０２ 取手
３０３ 外筒部
３０３Ａ 縦溝
３０３Ｂ 螺旋溝
３０４ 空洞部
３０５ 面取部
３０６ 面取部
４００ 支持台
４０１ 天板
４０２ 脚
４０３ ボルト
５００ 断熱カバー
５０１ 右側一方の断熱カバー
５０２ 左側他方の断熱カバー
５０３ 下側バンド
５０４ 上側バンド
５０５ 締め付け孔
５０６ ボルト
５０７ 容器蓋
５０８ 位置決め凸部
５０９ 上部断熱カバー
５１０ Ｔ字形サポート
５１１ ボルト
５１２ 給水フィルター
５１３ 散水ノズル
５１４ 給水管路
５１５ 一次給水管
Ａ 第１発熱体
Ａ’ 第１発熱体のヒーター線
Ｂ 第２発熱体
Ｂ’ 第２発熱体のヒーター線
Ｑ１ 給水バルブ（電磁弁）
Ｑ２ 給湯バルブ（電磁弁）
Ｃ コップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気瞬間湯沸かし装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気瞬間湯沸かし装置の例として、密閉した容器体内に３本の電気発熱体を封入し、その電気発熱体の輻射熱と容器体内の加熱空気および誘導体によって容器体内壁を１００℃以上の高温に加熱し、この加熱した容器体の円筒内壁と円筒外壁との間（数ｍｍ）の狭い空隙の水路に水を流し、内壁の熱により湯を沸かすものがあった。（特許文献１）
【０００３】
また他の従来例として、飲料製造機の給湯装置では、飲料の連続販売に対する給水加熱手段として、予備タンクを複数個設け、予備タンク毎に加熱を順次増強させ、最終予備タンクで設定温度とするものがあった。（特許文献２）
【特許文献１】特開平０１−２００１４３号公報
【特許文献２】特開２００３−２９６８１２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のものは、構造が複雑で、しかも電気容量が大きくなっていた。また、内壁側下面の導入口より水を上昇させる加温の場合、数ｍｍの狭い空隙内で水を１００℃以上で加温し、上昇位置から下側の吐出口への給湯を降下させる。従って、沸騰している水は上昇側に進む傾向があり、容易には降下しない問題を有している。また、給湯の吐出口が上面側であるので、取り扱いが不便である。
【０００５】
特許文献２のものは、加熱手段を複数箇所に分散させるので、電気回路が複雑となり、かつ、装置全体構造が大型化し、コストアップに繋がり、また、電気容量が大となる欠点があった。
【０００６】
また、これらの湯沸かし装置に使用される水道水は、長時間の高温加熱等を繰り返し受けると、温水管内（直径数ｍｍ）に、特に水垢およびカルキ等の異物が付着・堆積して水路が狭くなり、衛生的な処置のメンテナンスや清掃作業および修理作業等が困難であった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、省電力化と小型軽量化を図り、水管路のメンテナンスと清掃が容易となる電気瞬間湯沸かし装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１課題解決手段は、内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、前記容器本体の孔内側に嵌められて、上広円錐台形の薄肉円筒体状のスペーサー本体を持ち、その上部から下方に続く円周方向等間隔で複数の水路切欠が形成された熱伝導性スペーサーと、該スペーサーの内側で、該スペーサーの水路切欠の上部が上側に露出する位置まで、該スペーサーの厚みにより容器本体の上広円錐台形孔内面と間に前記水路切欠による極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、該極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、前記容器本体底部の給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、前記給湯出口に接続された温水管路とを含むことである。
【０００９】
本発明の第２課題解決手段は、内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、前記容器本体の孔内側に嵌合された上広円錐台形の円筒体状の中子本体を持ち、該中子本体外周の上端縁部から下端にわたり複数で等間隔配置の水路溝が形成され、該水路溝の深さにより前記容器本体の上広円錐台形孔内面と間に極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、前記極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、前記容器本体底部の前記給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、前記給湯出口に接続された温水管路とを含むことである。
【００１０】
本発明の第３課題解決手段は、第１課題解決手段に加え、前記スペーサーは、熱伝導性薄板からプレス加工等により前記水路切欠が形成され、その全体が筒状に結合され、前記水路切欠の境界に串歯状部が形成されたことである。
【００１１】
本発明の第４課題解決手段は、第１課題解決手段に加え、前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔、かつ、前記スペーサーの内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことである。
【００１２】
本発明の第５課題解決手段は、第２課題解決手段に加え、前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔の内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことである。
【００１３】
本発明の第６課題解決手段は、第４または第５課題解決手段に加え、前記中子本体の上面に略山笠形部が形成されたことである。
【００１４】
本発明の第７課題解決手段は、第４または第５課題解決手段に加え、前記中子本体の下端部外周に面取が設けられたことである。
【００１５】
本発明の第８課題解決手段は、第５課題解決手段に加え、前記中子本体の上端部外周に面取が設けられたことである。
【００１６】
本発明の第９課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、給水管路途中の給水バルブが電気信号で開放され、給水が一定時間供給されるようにされたことである。
【００１７】
本発明の第１０課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、前記給水路となる極狭隙間となった範囲では、第１発熱体により中温度を保つように、また、前記容器本体の底部の上広円錐凹部の範囲では、第２発熱体により蒸発温度より僅かに低い規定温度に達するよう、各々温度センサーにより、制御装置で管理されていることである。
【００１８】
本発明の第１１課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、前記断熱カバーは、容器本体外筒部と下面部を覆うよう２分割され、一方と他方カバーとで容器本体全体が覆われ、両カバーを一体に支持固定する支持台が設けられていることである。
【００１９】
本発明の第１２課題解決手段は、第１または第２課題解決手段に加え、前記容器本体の外円周部に螺旋状溝が形成され、その中に前記第１発熱体が巻装されたことである。
【００２０】
本発明の第１３課題解決手段は、第１または第２または第１２課題解決手段に加え、前記第１、第２発熱体は伝熱セメントで塗布固定されていることである。
【発明の効果】
【００２１】
第１または第２課題解決手段により、装置の構成が簡素化され、容器本体が小型となり、電気構成もコンパクトで、省電力化された。また、取り扱いが簡単で狭い場所へも設置できる。しかも、水管路のメンテナンスと清掃が容易となった。即ち、容器本体の上広円錐台形状孔へ熱伝導性該スペーサーを嵌め、その内側に中子本体が嵌合されている。したがって、容器本体の内筒径が拡張され、かつ、上部側が開放部を構成しているので、中子本体を上側に脱着するには極めて容易となり、容器本体内筒径および中子本体・スペーサー等の清掃が効率よく行うことができ、衛生的である。また、基本的に容器本体の孔、熱伝導性該スペーサーおよび中子本体が上広円錐台形状であるので、それらの間に形成される水路を極狭隙間とすることが容易である。
【００２２】
第３課題解決手段により次の効果を発揮する。前記スペーサーは、熱伝導性薄板からプレス加工等により前記水路切欠が形成され、その全体が筒状に結合され、前記水路切欠の境界に串歯状部が形成されたものである。従って、スペーサーの製作が容易である。
【００２３】
第４、第５課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子は上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたものである。従って、この取手を持てば中子本体の着脱が容易となる。
【００２４】
第６課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子本体の上面に略山笠形部が形成されたものである。従って、供給された水は散水ノズルを経て中子本体上面の略山笠形状の傾斜面に沿って３６０度の範囲に分散され、スペーサーの複数の等間隔の水路切欠により、容器本体の円錐台形状内面へ均等に分流され給湯出口側に降下する。
【００２５】
第７課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子本体の下端部外周に面取が設けられたものである。従って、第２発熱体から中子本体への熱伝導が遮断され、容器本体底部の凹部へ温水がスムーズに降下し易くなる。
【００２６】
第８課題解決手段により次の効果を発揮する。前記中子本体の上端部外周に面取が設けられたものである。従って、供給された水は、散水ノズルを経て中子本体上面に沿って３６０度の範囲に分散され、複数の等間隔の水路溝に確実に導入される。
【００２７】
第９課題解決手段により次の効果を発揮する。給水管路途中の給水バルブが電気信号により開放され、一定時間供給された水は散水ノズルを経て中子本体上面に沿って３６０度の範囲に分散され、スペーサーの複数の等間隔の水路切欠により、容器本体の円錐台形状内面へ均等に分流され給湯出口側に降下する。従って、給水管路の容器本体の内側面積が上側で拡張されていても、一定量の給水を給水バルブの電気信号で時間調整をすることにより、給湯量が変化することなく確保できる効果がある。
【００２８】
第１０課題解決手段により次の効果を発揮する。一定時間供給された水は、極狭隙間の薄い串歯状帯体となっている切欠の範囲を通過中に、発熱体で加熱された容器本体と中子の熱伝導により、水が境膜伝熱の状態となり、瞬時に温水化することができる。そして、規定温度となった温水が必要な時に規定量だけ得られる。
【００２９】
第１１課題解決手段により次の効果を発揮する。容器本体外筒部と下面部を覆うように２分割された断熱カバーの一方と他方カバーとで全体を覆い、両カバーを一体に支持固定する下部支持台が設けられている。従って、容器本体外筒部の発熱体と本体下面部の発熱体の危険部位が２分割の断熱カバーで覆われ、かつ、両カバーを一体的に支持台で拘束され、安全性が確保できる。また、支持台により給湯出口側からの給湯を受けるコップの設置が容易となる。
【００３０】
第１２課題解決手段により次の効果を発揮する。容器本体の外円周部に螺旋状に第１発熱体が巻装するとき、螺旋溝に沿って巻装できるので、作業が簡単、迅速に行える。
【００３１】
第１３課題解決手段により次の効果を発揮する。容器本体の外円周部に螺旋状に第１発熱体が巻装され、容器本体底部の出口管路に隣接位置に第２発熱体が巻装されている。そして、これらの発熱体は巻装後の保護のため、伝熱セメントで塗布固定されている。従って、誘導熱効率がよくなり、電気容量が軽減でき、また、省エネ効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明に係わる電気瞬間湯沸かし装置の実施態様を図面に示す一実施例にもとづき説明する。図１〜３において、先ず本発明装置の大要は次のとおりである。装置上部において、断熱蓋を貫通した給水管路５１４に給水バルブＱ１および散水ノズル５１３が接続される。装置下部において、給湯出口に温水管路１０５と給湯バルブＱ２が接続され、その直下にコップＣが置かれる。
【００３３】
装置の中間部において、有底円筒状の熱伝導性容器本体１０１の内側に上広円錐台形孔１０３が設けられ、その下端が上広円錐凹部１０４を形成された底部となり、該凹部の中心部を貫通して給湯出口管１０５が接続される。前記容器本体の孔内側に、上広円錐台形の薄肉円筒体状で、複数の水路切欠が形成された熱伝導性スペーサー本体２０１が嵌められる。該スペーサー２００の内側に、該スペーサーの厚みにより上広円錐台形孔内面と間に極薄隙間を残すように、熱伝導性中子３００が嵌合される。
【００３４】
前記極薄隙間に対応した前記容器本体１０１の外周面に、第１発熱体Ａ（シーズヒーター）が巻装される。また、前記給湯出口管１０５の周囲に第２発熱体Ｂが巻装される。そして、前記容器本体の下面と外周部が断熱カバー５００で覆われ、該断熱カバーの上面が断熱蓋５０９で着脱自在に覆われる。
【００３５】
さて、以下に詳細に説明する。図４，５の容器１００において、容器本体１０１の上部端に円筒孔１０２が形成され、その下端部より上広円錐台形孔１０３が形成され、その下端に断面Ｖ字形状の上広円錐凹部１０４が形成されて底部となる。底部の中央外側に給湯出口管路１０５が接続され、管路１０５に管路用ネジ１０６が備えられて給湯バルブＱ２が取り付けられる。
【００３６】
容器本体１０１の外円周部１０７には、第１発熱体Ａを巻装する螺旋状溝１０８が形成される。また、図５で示す容器本体下面部１１１の給湯出口管路１０５の近傍には、下面溝１１２が出口管路１０５を中心にして円弧状に形成され、第２発熱体Ｂ（シーズヒーター）が巻装されている。そして、前記第１発熱体Ａが巻装された容器本体１０１と前記第２発熱体Ｂが巻装された容器本体底部１０９との境界部には、螺旋状溝１０８よりも深い円周溝１１０（溝底と孔１０３の内面との間の厚さは薄くされ、溝加工に必要な厚さを最小限として決められる）が設けられる。これにより、第２発熱体Ｂによる容器本体１０１への熱伝導が遮断される。
【００３７】
図１，３において、螺旋状溝１０８に第１発熱体Ａを巻装するには、発熱体Ａのヒーター線Ａ’の一方から順次螺旋状溝１０８に沿って巻装後、それぞれのヒーター線Ａ’端子は下部端に纏められ、容器１００の外側に配置された制御装置（図示略）に接続される。図６，７において、第１発熱体Ａの巻装なされた隙間に、市販の伝熱セメント１１３が充填される。
【００３８】
次に、容器本体１０１の下面１１１の下面溝１１２へ第２発熱体Ｂを巻回するには、発熱体Ｂのヒーター線Ｂ’の一方を底面溝１１２に巻装後、両端子は容器１００の外側に配置された制御装置（図示略）に接続される。第２発熱体Ｂの巻装された隙間に、伝熱セメント１１３が充填される。この伝熱セメント１１３はパテ状の非金属性、無機質の高熱伝導率を持ったセメントのため、発熱体Ａ，Ｂの巻装隙間に充填した場合は、伝熱面積が大幅に拡大されて省エネ対策に効果がある。
【００３９】
次に、第１発熱体Ａを制御する手段として、図３で発熱体Ａが巻装なされた表面側に、熱電対温度センサー端子１１４ａが、容器本体１０１の上部側面にネジ１１５で螺着される。そして、第１発熱体Ａの温度管理（中温度６０℃〜７０℃）が制御装置（図示略）でコントロールされる。
【００４０】
同じく、第２発熱体Ｂの巻装された位置近傍で、熱電対温度センサー端子１１４ｂが、断熱カバー５００の下面にネジ１１５で螺着される。そして、第２発熱体Ｂの温度管理（規定温度９７〜９９℃）が制御装置でコントロールされる。
【００４１】
前記容器本体１０１の材質は、実施例ではＡＤＣ５（アルミ材）であるが、熱伝導性材料の材種であれば限定されない。また、アルミ材表面はアルマイト処理により表面硬度化を施されている。
【００４２】
図１０，１１において、スペーサー２００は薄肉の熱伝導性の材料からなり、前記容器本体の上広円錐台形孔１０３に嵌入できるよう、上広円錐台形の薄肉円筒体のスペーサー本体２０１を持つ。スペーサー本体２０１の上部で軸方向長さの約７分の１〜約４分の１幅の部分はリング部２０２とされる。そして、その下側からは円周方向に等間隔で複数の水路切欠２０３が形成され、その境界に串歯状部２０４が形成される。
【００４３】
本実施例の熱伝導性スペーサー２００はステンレス材からなるが、材種は熱伝導性であれば特に限定されない。また、スペーサー２００の串歯状部２０４厚さは、０.２ｍｍ〜０.２５ｍｍの範囲の厚さを選択して、発熱体からの熱伝達効率をはかることができる。つまり、このような極薄の水路を水が通過するので、“境膜伝熱”の状態となり、限りなく１００％に近い熱伝導効率が可能となる。製作方法の一例として、極薄のステンレス板にプレス加工等により切欠２０３を形成し、その全体を筒状に結合させるのである。
【００４４】
図８，９の中子３００において、中子本体３００Ａは、前記容器本体の上広円錐台形孔１０３、かつ、スペーサー２００の内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体３００Ａを持つ。該中子本体の上面部に略山笠形部３０１が形成され、上面中央部に取手３０２が設けられ、この取手３０２を持てば中子本体３００Ａの着脱の容易となる。そして、この熱伝導性中子３００は、スペーサー２００の内側で、スペーサーの水路切欠２０３の上部が上側に露出する位置まで嵌合される。これにより、スペーサー２００の厚みによって、容器本体１０１の上広円錐台形孔内面と間に前記水路切欠による極薄隙間が残される。
【００４５】
また、該中子本体３００Ａの下面側より空洞部３０４が設けられ、発熱体からの熱伝達の効率化（熱容量の減少による温度上昇速度の増加）が図られる。また、該中子本体３００Ａの下端部外周に面取３０５を設け、下面側の第２発熱体Ｂからの熱伝導を遮断し、温水の凹部１０４へのスムーズな降下を容易とする。
【００４６】
次に、図１，３に基づいて各構成部品の組み立て順序を説明する。この場合、容器本体１０１の外円周部１０７側の第２１発熱体Ａおよび下面部１１１側の第２発熱体Ｂがすでに組み込まれた状態とする。支持台天板４０１の上面において、容器本体１０１の外周囲部１０７と下面部１１１を覆うように、２分割された断熱カバー５００の一方５０１と他方カバー５０２とで全体を覆い、両カバー５０１，５０２が一体に支持固定された状態で取り付け、天板４０１を貫通したボルト４０３で下面部１１１に固定される。更に断熱カバー５００の外周下部側にバンド５０３を上部側にバンド５０４を巻き、ボルト５０６で締結する。
【００４７】
これらの組み立てにおいて、２分割された断熱カバー５００の一方５０１と他方５０２とで全体を覆うとき、第１発熱体Ａおよびヒーター線Ａ’および第２発熱体Ｂおよびヒーター線Ｂ’は、図１のように下端部に纏められて断熱カバー５００から外側へ導かれて配置される。
【００４８】
また、容器本体凹部１０４の中心部を貫通して給湯出口管路１０５が接続され、その管路用ネジ１０６に給湯バルブＱ２が装着される。この本実施例の断熱カバー５００は発泡ウレタン材であるが、他の断熱材でもよい。
【００４９】
次に、容器本体の上広円錐台形孔１０３にスペーサー２００を挿入し、更に中子本体３００Ａを、その取手３０２を持ってスペーサー２００の内側に嵌合させる。これにより、スペーサー串歯状部２０４の０.２ｍｍの厚と、切欠２０３により極狭隙間の給水路が形成されることになる。
【００５０】
その後、容器本体１０１の上端部の円筒孔１０２に容器蓋５０７の位置決め凸部５０８を嵌合させ、更にその上から上部断熱カバー５０９を装着させて、容器本体１０１を密封体とする。次に組み立て最終段階で上部側バンド５０４の位置にＴ字形サポート５１０をボルト５１１で装着する。この上部側へ給水バルブＱ１を固着し、この入口側に給水フィルター５１２および一次給水管５１５を順に接続する。給水バルブＱ１の出口側に散水ノズル５１３が装着されて、電気瞬間湯沸かし装置が完成する。
【００５１】
前記実施例の作動状態を説明する。第１熱体Ａおよび第２発熱体Ｂへの電流は常にＯＮーＯＦＦスイッチの開閉により断続的に通電状態となっており、制御装置で規定温度に保たれている。そして今、図１，３において、制御装置（図示略）の給湯操作ボタンを押すと、電気信号に代わってタイマー信号となり、一次給水管の給水バルブＱ１が信号をうけ、開状態がタイマー作動し、この間に規定量の給水が送られる。制御装置のタイマー設定が切れると、給水バルブＱ１が閉状態に切り替わり、給水が遮断される。
【００５２】
この間に並行して、給水は散水ノズル５１３を経て、中子本体の略山笠形部３０１の傾斜面に沿って３６０度の範囲に分散される。そして、スペーサーの水路切欠２０３により境膜帯状の水流となり、容器本体の円錐台形孔の内部で均等に分流されながら、底部の凹部１０４に一時蓄えられる。この降下範囲には、第１熱体Ａによる容器本体１０１とスペーサー２００および中子本体３００Ａが蓄熱体（発熱体温度が中温度６０℃〜７０℃）となっているため、給水は温水化されて降下する。
【００５３】
ここで、給水を一気に１００℃以上に昇温すると沸騰し、入口側に逆流する。そこでここ
では、適切な中温度（６０℃〜７０℃）となるように、温度センサー１１４ａからの信号で、制御装置により温度管理の制御を行っている。
【００５４】
また、給湯出口近くの第２発熱体Ｂの伝導熱により、容器本体底部の凹部１０４と給湯出口管路１０５が高温（規定温度９７℃〜９９℃）となっている。このため、凹部１０４に一時蓄えられている温水は、更に高温水化される。
【００５５】
この昇温された温水の過度の温度上昇を遮断するための手段として、規定温度（９７℃〜９９℃）となるように、温度センサー端子１１４ｂの信号で給湯バルブＱ２が制御装置により管理制御される。また、容器本体１０１の外円周部１０７の下端部に、円周溝１１０を設け、かつ、中子本体に面取３０５を設け、第２発熱体Ｂの伝導熱を上部側へ伝導することを遮断する。
【００５６】
この規定温度となった温水が必要なときは、制御装置の温水ランプ（図示省略）が点灯していれば、給湯の操作ボタンを押すと電気タイマー信号が出力し、タイマー設定時間だけ給湯バルブＱ２が開いて規定量の湯が放出される。このとき、支持台の天板４０１の下にあるコップＣに規定量の湯が注がれる。このようにして、コーヒー，スープ，お茶等の用途に使用できる。
【００５７】
図１２は第２の実施態様を示し、第１発熱体Ａを巻装する螺旋状溝１０８が省略され、容器本体１０１の外周面に直接に巻装するものである。即ち、外円周面１０７に第１発熱体Ａのヒーター線Ａの一方から順次螺旋状に上部に沿って巻装の後、ヒーター線Ａの両端は前記と同様に纏められる。従って、螺旋状溝の加工手間が省略できる。また、前記断熱カバー５００の底部の上面に上面溝５００ａが設けられ、この中に第２発熱体Ｂが巻装される。発熱体が巻装なされた隙間に、伝熱セメント１１３が充填される。
【００５８】
図１３は第３の実施態様を示し、前記スペーサー２００を省略し、これの製作手間を省いたものである。即ち、中子本体の外円周面３０３の上端縁に面取部３０６を設け、その下端より複数の等間隔配置の縦水路溝３０３Ａを設け、溝深さを０.２〜０.２５ｍｍとする。面取部３０６により、供給された水は、散水ノズルを経て中子本体上面に沿って３６０度の範囲に分散され、複数の等間隔の水路溝に確実に導入される。図１４は第４の実施態様を示し、前記図１３の第３の実施態様の縦水路溝３０３Ａに代えて、螺旋水路溝３０３Ｂとしたものである。
【００５９】
本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の電気瞬間湯沸かし装置は、コーヒー，スープ，お茶などの飲料供給に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施例の断片断面正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】装置全体の分解図である。
【図４】容器の断片断面正面図である。
【図５】容器の底面図である。
【図６】図１の部分拡大図である。
【図７】図６の部分拡大図である。
【図８】中子の正面図である。
【図９】中子の底面図である。
【図１０】スペーサーの平面図である。
【図１１】スペーサーの正面図である。
【図１２】本発明の第２実施例の断片断面正面図である。
【図１３】本発明の第３実施例の断片断面正面図である。
【図１４】本発明の第４実施例の断片断面正面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 容器
１０１ 容器本体
１０２ 円筒孔
１０３ 上広円錐台形孔
１０４ 上広円錐凹部
１０５ 給湯出口管路
１０６ 管路用ネジ
１０７ 外円周部
１０８ 螺旋状溝
１０９ 容器底部
１１０ 円周溝
１１１ 下面
１１２ 下面溝
１１３ 伝熱セメント
１１４ａ，ｂ 温度センサー
１１５ ネジ
２００ 熱伝導性スペーサー
２０１ スペーサー本体
２０２ リング部
２０３ 切欠
２０４ 串歯体
３００ 中子
３００Ａ 本体
３０１ 略山笠形部
３０２ 取手
３０３ 外筒部
３０３Ａ 縦溝
３０３Ｂ 螺旋溝
３０４ 空洞部
３０５ 面取部
３０６ 面取部
４００ 支持台
４０１ 天板
４０２ 脚
４０３ ボルト
５００ 断熱カバー
５０１ 右側一方の断熱カバー
５０２ 左側他方の断熱カバー
５０３ 下側バンド
５０４ 上側バンド
５０５ 締め付け孔
５０６ ボルト
５０７ 容器蓋
５０８ 位置決め凸部
５０９ 上部断熱カバー
５１０ Ｔ字形サポート
５１１ ボルト
５１２ 給水フィルター
５１３ 散水ノズル
５１４ 給水管路
５１５ 一次給水管
Ａ 第１発熱体
Ａ’ 第１発熱体のヒーター線
Ｂ 第２発熱体
Ｂ’ 第２発熱体のヒーター線
Ｑ１ 給水バルブ（電磁弁）
Ｑ２ 給湯バルブ（電磁弁）
Ｃ コップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、
前記容器本体の孔内側に嵌められて、上広円錐台形の薄肉円筒体状のスペーサー本体を持ち、その上部から下方に続く円周方向等間隔で複数の水路切欠が形成された熱伝導性スペーサーと、
該スペーサーの内側で、該スペーサーの水路切欠の上部が上側に露出する位置まで、該スペーサーの厚みにより容器本体の上広円錐台形孔内面と間に前記水路切欠による極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、
該極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、
前記容器本体底部の給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、
前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、
前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、
該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、
該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、
前記給湯出口に接続された温水管路を含むことを特徴とする電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項２】
内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、
前記容器本体の孔内側に嵌合された上広円錐台形の円筒体状の中子本体を持ち、該中子本体外周の上端縁部から下端にわたり複数で等間隔配置の水路溝が形成され、該水路溝の深さにより前記容器本体の上広円錐台形孔内面と間に極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、
前記極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、
前記容器本体底部の前記給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、
前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、
前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、
該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、
該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、
前記給湯出口に接続された温水管路を含むことを特徴とする電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項３】
前記スペーサーは、熱伝導性薄板からプレス加工等により前記水路切欠が形成され、その全体が筒状に結合され、前記水路切欠の境界に串歯状部が形成された
ことを特徴とする請求項１記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項４】
前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔、かつ、前記スペーサーの内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項５】
前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔の内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことを特徴とする請求項２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項６】
前記中子本体の上面に略山笠形部が形成されたことを特徴とする請求項４または５記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項７】
前記中子本体の下端部外周に面取が設けられたことを特徴とする請求項４または５記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項８】
前記中子本体の上端部外周に面取が設けられたことを特徴とする請求項５記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項９】
給水管路途中の給水バルブが電気信号で開放され、給水が一定時間供給されるようにされたことを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１０】
前記給水路となる極狭隙間となった範囲では、第１発熱体により中温度を保つように、また、前記容器本体の底部の上広円錐凹部の範囲では、第２発熱体により蒸発温度より僅かに低い規定温度に達するよう、各々温度センサーにより、制御装置で管理されていることを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１１】
前記断熱カバーは、容器本体外筒部と下面部を覆うよう２分割され、一方と他方カバーとで容器本体全体が覆われ、両カバーを一体に支持固定する支持台が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１２】
前記容器本体の外円周部に螺旋状溝が形成され、その中に前記第１発熱体が巻装されたことを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１３】
前記第１、第２発熱体は伝熱セメントで塗布固定されていることを特徴とする請求項１または２または１２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１】
内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、
前記容器本体の孔内側に嵌められて、上広円錐台形の薄肉円筒体状のスペーサー本体を持ち、その上部から下方に続く円周方向等間隔で複数の水路切欠が形成された熱伝導性スペーサーと、
該スペーサーの内側で、該スペーサーの水路切欠の上部が上側に露出する位置まで、該スペーサーの厚みにより容器本体の上広円錐台形孔内面と間に前記水路切欠による極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、
該極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、
前記容器本体底部の給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、
前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、
前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、
該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、
該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、
前記給湯出口に接続された温水管路を含むことを特徴とする電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項２】
内側に上広円錐台形孔を設け、その下端に底部となる上広円錐凹部を形成し、該凹部の中心部を貫通して給湯出口を設けた有底円筒状の熱伝導性容器本体と、
前記容器本体の孔内側に嵌合された上広円錐台形の円筒体状の中子本体を持ち、該中子本体外周の上端縁部から下端にわたり複数で等間隔配置の水路溝が形成され、該水路溝の深さにより前記容器本体の上広円錐台形孔内面と間に極薄隙間を残すように嵌合された熱伝導性中子と、
前記極薄隙間に対応した前記容器本体の外周面に巻装された第１発熱体と、
前記容器本体底部の前記給湯出口の周囲に巻装された第２発熱体と、
前記第１発熱体が巻装された容器本体と前記第２発熱体が巻装された容器本体底部との境界部に設けられ、前記第１発熱体が巻装された外周面よりも深い円周溝と、
前記容器本体の下面と外周部を覆った断熱カバーと、
該断熱カバーの上面を着脱自在に覆う断熱蓋と、
該断熱蓋を貫通した給水管路に接続されたバルブおよび散水ノズルと、
前記給湯出口に接続された温水管路を含むことを特徴とする電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項３】
前記スペーサーは、熱伝導性薄板からプレス加工等により前記水路切欠が形成され、その全体が筒状に結合され、前記水路切欠の境界に串歯状部が形成された
ことを特徴とする請求項１記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項４】
前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔、かつ、前記スペーサーの内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項５】
前記中子は、前記容器本体の上広円錐台形孔の内側に嵌入できるよう、上広円錐台形の円筒体の中子本体を持ち、その上面中央部に取手が設けられたことを特徴とする請求項２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項６】
前記中子本体の上面に略山笠形部が形成されたことを特徴とする請求項４または５記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項７】
前記中子本体の下端部外周に面取が設けられたことを特徴とする請求項４または５記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項８】
前記中子本体の上端部外周に面取が設けられたことを特徴とする請求項５記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項９】
給水管路途中の給水バルブが電気信号で開放され、給水が一定時間供給されるようにされたことを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１０】
前記給水路となる極狭隙間となった範囲では、第１発熱体により中温度を保つように、また、前記容器本体の底部の上広円錐凹部の範囲では、第２発熱体により蒸発温度より僅かに低い規定温度に達するよう、各々温度センサーにより、制御装置で管理されていることを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１１】
前記断熱カバーは、容器本体外筒部と下面部を覆うよう２分割され、一方と他方カバーとで容器本体全体が覆われ、両カバーを一体に支持固定する支持台が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１２】
前記容器本体の外円周部に螺旋状溝が形成され、その中に前記第１発熱体が巻装されたことを特徴とする請求項１または２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【請求項１３】
前記第１、第２発熱体は伝熱セメントで塗布固定されていることを特徴とする請求項１または２または１２記載の電気瞬間湯沸かし装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１４５０９１（Ｐ２００８−１４５０９１Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３６２９８（Ｐ２００６−３３６２９８）
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（５００５１８１５３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（５００５１８１５３）
【Ｆターム（参考）】
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