(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空気に開放された主タンク（２）と、
前記主タンク（２）から重力によって給水される沸騰チャンバ（１１）を備えるボイラ（３）と、
前記沸騰チャンバ（１１）から熱水が供給されるように前記沸騰チャンバ（１１）に接続された給湯ヘッド（４）と
を備える熱水飲料調製用家庭電化製品であって、
接続部（Ｓ２）を通して前記主タンク（２）から重力で給水を受けるようにするとともに、重力によって前記沸騰チャンバ（１１）に給水を行うように、前記主タンク（２）と前記沸騰チャンバ（１１）の間に置かれ、ベント管（３１）によって前記主タンク（２）とは別個に自由空気に直接つながれ、前記沸騰チャンバ（１１）の容積以上の容積を有する中間貯水部（５）をさらに備えること、
前記給湯ヘッド（４）は、前記中間貯水部（５）に接続された微温水排出管（４０）を備えること、
前記微温水排出管（４０）から排出される水は、前記ベント管（３１）を通って前記中間貯水部（５）に供給されること、および
前記ベント管（３１）は、前記中間貯水部（５）と前記主タンク（２）の前記接続部の最小断面（Ｓ２）を上回る最小流路断面（Ｓ３１）を有すること、
を特徴とする家庭電化製品。
【請求項２】
前記中間貯水部（５）は、前記沸騰チャンバ（１１）入口から前記主タンク（２）払底時の前記中間貯水部（５）の最高貯水水位までの間で測定した水の高さ（ｈ）よりも小さい最大寸法（Ｄ）を持つ最大流路断面を有することを特徴とする請求項１に記載の家庭電化製品。
【請求項３】
前記中間貯水部（５）は、前記沸騰チャンバ（１１）入口から前記主タンク（２）払底時の前記中間貯水部（５）の最高貯水水位までの間で測定した水の高さ（ｈ）よりも小さい直径（Ｄ）を持つ円形の最大流路断面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の家庭電化製品。
【請求項４】
前記沸騰チャンバ（１１）は、前記給湯ヘッド（４）との間を立上がり配管（３０）によってつながれた出口（２３）を備え、前記立上がり配管（３０）は、沸騰前から前記立上がり配管（３０）にもともと含まれていた微温水を前記沸騰チャンバ（１１）からのより高温の湯から分離する手段（３５）を備え、前記分離手段（３５）は前記排出管（４０）に微温水を排出するように適合されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の家庭電化製品。
【請求項５】
前記分離手段（３５）は、前記給湯ヘッド（４）の分離チャンバ（３８）内に出口開口（３７）を備えており、出口開口（３７）の下に位置する側方出口（３９）で前記微温水排出管（４０）と接続されている垂直流路（３６）を、前記立上がり配管（３０）の終端部に備えることを特徴とする請求項４に記載の家庭電化製品。
【請求項６】
前記出口開口（３７）の流路断面は前記側方出口（３９）の流路断面よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の家庭電化製品。
【請求項７】
前記微温水排出管（４０）は前記ベント管（３１）内に開口し、前記ベント管（３１）は前記微温水排出管（４０）と前記中間貯水部（５）を確実に接続することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の家庭電化製品。
【請求項８】
前記沸騰チャンバ（１１）は底部、垂直壁（１０）および加熱手段（２０）を備えており、前記垂直壁（１０）の面積は前記チャンバの前記底部の面積よりも大きく、前記加熱手段（２０）は前記垂直壁（１０）に取り付けられた電気抵抗体（２１）によって形成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の家庭電化製品。
【請求項９】
前記ボイラ（３）は、前記沸騰チャンバ（１１）に向かう水の流れ方向に向けた少なくとも１つの逆止弁（２７）を前記沸騰チャンバ（１１）の入口に備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の家庭電化製品。
【請求項１０】
前記沸騰チャンバ（１１）は、出口（２３）と、下端が前記沸騰チャンバ（１１）の前記底部近傍に配置され、上端が前記沸騰チャンバ（１１）の前記出口（２３）に接続された加熱水排出立上がり管（２４）とを備えており、前記立上がり管（２４）は前記沸騰チャンバの前記出口（２３）近傍で前記沸騰チャンバ（１１）内に開口する開口部（２６）を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の家庭電化製品。
【請求項１１】
前記分離手段（３５）は、沸騰前から前記立上がり管（２４）にもともと含まれていた微温水を前記排出管（４０）によって確実に排出するように適合されることを特徴とする請求項１０に記載の家庭電化製品。
【請求項１２】
前記ボイラ（３）は、前記沸騰チャンバ（１１）から出る水の出口の方向に向けた少なくとも１つの逆止弁（２９）を前記沸騰チャンバ（１１）の出口に備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の家庭電化製品。
【請求項１３】
前記給湯ヘッド（４）は気水分離チャンバ（３８）を備えることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の家庭電化製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱水生成用のボイラを備える家庭電化製品の一般技術分野に関し、より詳細には、熱水飲料調製用家庭電化製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、加熱要素を受ける底部を持つ沸騰チャンバを備える家庭電化製品用の煙管型ボイラの製作が開示されている。沸騰チャンバは、逆止弁を備える管路を介して水タンクと接続された入口を持つ注水管を備える。沸騰チャンバは、沸騰チャンバの底部近傍に配置された端部を有する下部と、沸騰チャンバの外に出ている上部とを備える加熱水排出立上がり管を備える。排出管は垂直をなし、沸騰チャンバ内において前記チャンバの天井部近傍に開口を有する。このようなボイラは、チャンバへの給水がタンクから重力によって行われ、ポンプを必要としないため、経済的に実現できるという利点を持つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０９８８８２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このボイラには幾つかの不都合な点がある。
【０００５】
第一に、底部の面積が限られており、そのため、強力な加熱要素を設置しようにも、水との広い熱交換面積を確保することができない。そのために、加熱は緩慢となって、熱水の流出が得られるまでの待ち時間が長くなり、沸騰サイクル毎に生成される熱水の量も比較的少ない。
【０００６】
さらに、生成された熱水は沸騰サイクル毎に沸騰チャンバの外に吐き出され、タンクからの急激な水の吸込みが起きる。この急激な吸込みは、タンクの出口に渦を作り出し、タンク内の水位があまり高くないときに空気の吸込みを引き起こす可能性がある。この空気の吸込みは不快な音を発するだけでなく、熱水の発生も低下させる。
【０００７】
さらに、熱水排出サイクルの冒頭では、管の上部にある水の温度が低く、製品によって生成される湯を受ける器の中にそれが混じることにより、全体の温度が下がる。
【０００８】
また、ボイラの加熱要素は熱慣性が大きいため、サイクルの途中で加熱が停止した場合、熱水はゆっくりと流出を続け、その熱水を受ける器をあふれさせたり、さらには器を取り去った後の熱水出口下の面を汚したりする可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の目的は、水タンクの排出時に、沸騰水の吐出しによってもたらされる重力と減圧との複合作用によって空気の吸込みが起きるリスクを低減し、さらには排除した家庭電化製品を提案することにある。
【００１０】
その目的を果たすため、本発明は、
自由空気に開放された主タンクと、
主タンクから重力によって給水される沸騰チャンバを備えるボイラと、
前記沸騰チャンバから熱水が供給されるように沸騰チャンバに接続された給湯ヘッドと
を備える熱水飲料調製用家庭電化製品に関する。
【００１１】
本発明によれば、この家庭電化製品は、中間貯水部をさらに備え、該中間貯水部は、
接続部を通して主タンクから重力で給水を受けるようにするとともに、重力によって沸騰チャンバに給水を行うように、主タンクと沸騰チャンバの間に置かれ、
ベント管によって主タンクとは別個に自由空気に直接つながれ、
沸騰チャンバの容積以上の容積を有する。
【００１２】
主タンクとボイラの沸騰チャンバの間にこのような中間貯水部を設けることにより、沸騰水の吐出し作用による沸騰チャンバ内の急激な注水時に水と一緒に空気が吸い込まれるのを防ぐことができる。好ましくは、中間貯水部は主タンクよりも小さな容積を有するようにして、主タンクでは幅と高さが同じか、場合によって高さよりも幅の方が大きくとられるのとは対照的に、中間貯水部は幅よりも高さがあるものとする。さらに、重力による沸騰チャンバへの給水は、ポンプのような高価なコンポーネントを使用せずに済ませることができ、単純で経済的な設計を可能にすることも留意されてよい点である。可動部品があるポンプや電磁弁のような電気コンポーネントが存在しないということは、きわめて信頼性の高いボイラを得ることを可能にする。
【００１３】
沸騰水の急激な吐出しに起因する吸込み作用によって空気を吸い込む可能性のある渦の発生リスクをできるだけ低減することを目指した本発明の１つの特徴によれば、中間貯水部は、沸騰チャンバ入口から主タンク払底時の中間貯水部の最高貯水水位までの間で測定した水の高さよりも小さい最大寸法を持つ最大流路断面を有する。
【００１４】
本発明によれば、中間貯水部は様々な形状をとることが可能で、とりわけ平行六面体または横断面が長方形をなす形状であることができる。本発明によれば、中間貯水部は、主タンクと沸騰チャンバをつなぐ管または配管が局部的に拡張したものによって形成されることもできる。その場合、中間貯水部は、円形または円盤状の内部横断面を有することができる。中間貯水部は、円形の最大流路断面を有しており、本発明の１つの特徴によれば、その最大流路断面の直径は、沸騰チャンバ入口から主タンク払底時の中間貯水部の最高貯水水位までの間で測定した水の高さよりも小さいものであることができる。中間貯水部が、その幅より高さが上回る形状を有することを示すものであるこの特徴は、空気吸込みのリスクを低減する。
【００１５】
本発明のもう１つの目的は、沸騰チャンバと給湯ヘッドとをつなぐ流路に加熱サイクルの開始前から含まれるために沸騰チャンバからの湯よりも低温である微温水または常温水が給湯ヘッド部分で沸騰水と混ざることによって、供給される湯の温度の顕著な低下を来たすのを防ぐことにある。
【００１６】
この目的を果たすため、本発明の１つの実施形態による家庭電化製品の給湯ヘッドは、中間貯水部に接続された微温水排出管を備える。このような微温水排出管は、給湯ヘッド出口に供給される熱水に混ざる前に微温水を集めることができる。さらに、中間貯水部への微温水のリサイクルは、中間貯水部に含まれる水の再加熱を可能にするものであり、したがって、ボイラにおける沸騰サイクルの時間を短縮することができる。したがって、微温水のリサイクルは、本発明による家庭電化製品のエネルギー性能を高めることができる。また、この微温水排出管は、給湯ヘッド内にたまりやすい凝縮水の回収も行うことができる。
【００１７】
水蒸気の凝縮によってもたらされる減圧の作用で沸騰チャンバに注水される際に、タンクの常温水よりも管内の微温水の吸込みの方が優先されるように、ベント管は、中間貯水部と主タンクの接続部の最小断面を上回るものであることができる最小流路断面を備える。それにより、微温水排出管における損失水頭は中間貯水部と主タンクの接続部分における損失水頭よりも小さくなる。
【００１８】
この実施形態の１つの変形形態によれば、沸騰チャンバは給湯ヘッドとの間を立上がり配管によってつながれた出口を備え、その立上がり配管は、沸騰前から立上がり配管にもともと含まれていた微温水をチャンバからのより高温の湯から分離する手段を備え、その分離手段は排出管に微温水を排出するように適合される。
【００１９】
この変形形態の１つの特徴によれば、ボイラは、下端が沸騰チャンバの底部近傍に配置され、上端が沸騰チャンバの出口につながれた加熱水排出立上がり管を沸騰チャンバ内に備え、分離手段は微温水を排出管に排出するように適合される。
【００２０】
実際、動作時には、立上がり管内の水はチャンバの垂直壁と立上がり管外側の間にある水よりも温度上昇に時間がかかる。そのため、放出時には、立上がり管内の水はまだ沸騰に至っていない。この構成は、この分の水を、チャンバ内にあって沸騰まで至った残りの部分の湯と分けることにより、給湯ヘッド部分で沸騰温度に近い熱水を得ることを可能にする。
【００２１】
本発明によれば、分離手段は適当なあらゆる形で実現することができる。分離手段は、たとえば、給湯ヘッドの分離チャンバ内に出口開口を備える垂直流路であって、出口開口の下に位置する側方出口で微温水排出管と接続された垂直流路を、立上がり配管の終端部に備えることができる。こうして実現される分離手段の効果は、沸騰が始まるまでの沸騰チャンバ内における水の加熱の初期に、立上がり配管内をゆっくりと循環し始めた水が、垂直流路部分で出口開口に到達するのに十分な速さと流量を得ることがないようにして、自然と側方出口から流れ出るようにすることによって得られる。それに対して、沸騰チャンバ内で水が本格的に沸騰すると、立上がり管内における水の速さは水が出口開口から外に噴出するのに十分なものとなり、側方出口からは水はそれ以上ほとんど、さらには全く流れなくなる。さらに、分離手段は、ボイラの電源を切った後に加熱手段の熱慣性によって立上がり管を流れ続ける可能性のある水を回収できるものでもあることに留意しなければならない。
【００２２】
湯の流量が十分であり、それが沸騰チャンバ内における本格的な沸騰に相当するものであるときは、出口開口からの湯の吐出しが優先されるように、出口開口の流路断面は側方出口の流路断面よりも大きい。本発明のこの構成は、分離手段の効果に寄与するものである。
【００２３】
本発明のこの実施形態のもう１つの特徴によれば、微温水排出管はベント管内に開口し、前記ベント管は微温水排出管と中間貯水部を確実に接続する。
【００２４】
本発明のもう１つの目的は、実施するのにきわめて単純かつ経済的な設計でありながら、熱水を急速かつ大量に生成することができるボイラを備える家庭電化製品を提案することにある。本発明はまた、信頼性があり、きわめて安全に動作するボイラを備える家庭電化製品を提案することを目的とする。
【００２５】
これらの目的を達成するため、本発明による家庭電化製品の１つの実施形態によれば、ボイラの沸騰チャンバは底部、垂直壁および加熱手段を備えており、垂直壁の面積はチャンバの底部の面積よりも大きく、加熱手段は垂直壁に取り付けられた電気抵抗体によって形成される。このようなボイラにあっては、加熱手段と水との熱交換面積は広く、熱水を急速かつ大量に生成することができる。
【００２６】
本発明によれば、加熱手段はあらゆる適当な方法によって実施することができ、たとえば、ボイラの垂直壁を取り囲んで垂直壁に対して抵抗加熱要素を巻き付けたものであることができる。この実施形態の１つの変形形態によれば、加熱手段は、垂直壁の外面にスクリーン印刷した電気抵抗体を備える。スクリーン印刷によるこうした電気抵抗体は、熱慣性の小さい加熱手段を得ることを可能にするものであり、そのためにきわめて急速なボイラの加熱を得ることができる。さらに、スクリーン印刷による電気抵抗体に対する給電をサイクルの途中で止めると、熱水の生成は直ちに停止する。スクリーン印刷による電気抵抗体の被着は、垂直壁表面に抵抗体を均一に分布させることができ、ホットスポットの発生を防ぐことができる。
【００２７】
さらに、垂直沸騰チャンバを幅よりも高さが上回る縦長の形状とすることで、給湯ヘッド部分では連続的な流れに近い流れとなる小分割された熱水の連射を生み出すことができる。
【００２８】
本発明の１つの特徴によれば、ボイラは、沸騰チャンバに向かう水の流れ方向に向けた少なくとも１つの逆止弁を沸騰チャンバの入口に備える。この構成は、急速給水を行うのに足るだけの大きな入口断面または給水断面を持ちながら、重力給水式の効率の高いボイラをきわめて経済的に得ることができる。
【００２９】
本発明のもう１つの特徴によれば、沸騰チャンバは、出口と、下端が沸騰チャンバの底部近傍に配置され、上端が沸騰チャンバの出口に接続された加熱水排出立上がり管とを備えており、立上がり管は沸騰チャンバの出口近傍で沸騰チャンバ内に開口する開口部を有する。この特徴を、加熱手段がチャンバの垂直壁に取り付けられた沸騰チャンバの縦長で垂直な形状と組み合わせて採り入れることで、沸騰の初期に垂直壁の内側面に沿って蒸気を生成することができる。発生した蒸気は熱水をチャンバ中央に押しやり、それによって立上がり管による熱水の放出を容易にする。その場合、立上がり管は、有利には沸騰チャンバの中央に配置することができよう。沸騰チャンバの天井部近傍で立上がり管に設けられた開口部の存在は、沸騰チャンバへの注水時に沸騰チャンバおよび立上がり管に含まれていた空気の少なくとも一部を排出できるようにすることを目的としたものである。この開口部はまた、沸騰チャンバの加熱初期に、立上がり管に含まれる水が対流によって沸騰チャンバの他の部分に流通することも可能にする。
【００３０】
本発明のなおもう１つの特徴によれば、ボイラは、沸騰チャンバから出る水の出口の方向に向けた少なくとも１つの逆止弁を沸騰チャンバの出口に備える。沸騰チャンバ出口のこの逆止弁は、この家庭電化製品の動作をなお一層最適化することができるものである。実際、チャンバ内の加熱水が立上がり管によって放出された後、チャンバ内には負圧が生じる。すると、チャンバの出口にある逆止弁が閉じて、給水側の逆止弁のみを通してきわめて急速に給水が行われる。そのため、ボイラの給水時に加熱要素の給電を止めることなく、複数の熱水生成サイクルを連鎖的に行うことが可能である。この構成は、一連の電源入切サイクルに伴う規格上の問題を回避することができる。
【００３１】
本発明によれば、加熱手段を備える垂直管は、好ましくは金属製であり、特により好ましくはステンレス鋼製である。
【００３２】
本発明の１つの実施形態によれば、家庭電化製品の給湯ヘッドは、気水分離チャンバを備える。この構成は、噴出を制限して熱水出口における穏やかな流れを得られるようにするとともに、水が確かに沸騰まで至っていることを、管路から排出される蒸気によってユーザーが視覚的に確認できるようにする。
【００３３】
有利には、分離チャンバの出口は熱水の流出流量を抑制するように設計され、その際、分離チャンバは緩衝タンクの働きをする。この構成は、連続的な流れが得られるようにするもので、本発明による家庭電化製品が、沸騰温度に近い温度の熱水を迅速かつ大量に生成することが求められる電気ポットをなすものである場合には、特に有利である。
【００３４】
本発明の様々な特徴、変形および実施形態は、互いが両立しないものでない限り、または相いれないものでない限り、様々な取合わせで互いに組み合わせることができることは言うまでもない。
【００３５】
また、本発明による家庭電化製品の実施の非限定的な形態を示した図面を参照しながら行う添付の説明からは、本発明のその他様々な特徴が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】電気ポットを形成する本発明による家庭電化製品の断面図である。
【図２】図１に示された家庭電化製品を構成する熱水生成アセンブリ、すなわちボイラ、主タンクおよび中間貯水部の概略斜視図である。
【図３】図１および２に示された製品のボイラの加熱手段を平面に展開した図である。
【図４】本発明による家庭電化製品の熱水生成アセンブリのもう１つの実施形態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明による家庭電化製品は、図１に描かれたような電気ポットを構成することなどができる。この実施例によれば、家庭電化製品は、図２に単独で描かれた熱水生成アセンブリＥが、少なくとも一部分は、その内部に配置されるようにした中空の本体１を備える。熱水生成アセンブリＥは、自由空気に開放された主タンク２であって、図１に一点鎖線で描かれた茶碗またはマグカップのような器Ｒに何杯も熱水を満たすのに十分な量の水を貯えるための主タンク２を備える。熱水生成アセンブリＥは、主タンク２から重力によって給水を受けるボイラ３であって、直下に器Ｒが置かれる給湯ヘッド４に対して熱水を供給するボイラ３を備える。熱水生成アセンブリＥは、主タンク２とボイラ３の間に挟まれた中間貯水部５をさらに備える。
【００３８】
図１および２に示された実施例によれば、ボイラ２は、ここでは垂直軸の周りの回転体である円筒形の金属管によって形成されている外周垂直壁１０を備える。外周垂直壁１０は、沸騰チャンバ１１を画定し、その下端部分においては中間貯水部５に接続される下栓１２によって塞がれる。下栓１２は、中間貯水部５の内部と連通した給水路１３であって、２つの入口１４、１５によって沸騰チャンバ１１内に開口する給水路１３を備える。
【００３９】
垂直壁１０は、沸騰チャンバ１１内にある水を加熱するための垂直壁１０外側のスクリーン印刷による電気抵抗体２１を具備する加熱手段２０を備える。図３は、加熱手段２０とともに平面に展開した垂直壁１０を示している。スクリーン印刷による電気抵抗体２１は、ここでは、垂直壁１０の全高のうち、低位置Ｂから高位置Ｈまでの間の部分にわたって延びるスクリーン印刷による２本のパターンとして実現されている。スクリーン印刷によるパターンは、垂直壁１０の外面に塗着されたエナメル材料層などの絶縁基材の上に設けられる。スクリーン印刷によるパターンは、制御手段および給電手段（いずれも図示せず）に対する接続端子Ｐを備える。制御手段は、プリント回路板と組み合わせたサーモスタット型またはＮＴＣ温度センサ型の温度調整手段であって、垂直壁１０の温度が設定温度を超えると給電を切る温度調整手段と、異常な過熱を生じた場合に給電を切るヒューズ型の熱安全手段とを特に備える。
【００４０】
垂直壁１０は、チャンバ１１内で生成された熱水を排出するための出口２３を備える上栓２２によってその上端部分で塞がれる。出口２３は、熱水を押し進める働きをする蒸気の排出も可能にする。
【００４１】
ボイラ３は、チャンバ１１内部に加熱水排出立上がり管２４を備える。立上がり管２４の上端は出口２３と心合わせされ、立上がり管２４の下端はチャンバ１１の下部にあって、ここでは下栓１２の内部に延びており、それによって下栓１２は管２４の下端と沸騰チャンバ１１との少なくとも１つの接続路（図示せず）を有する。図示した例によれば、管２４は、沸騰チャンバ１１の天井部を形成する上栓２２と一体をなす。立上がり管２４は、天井部近傍に位置する開口部２６であって、立上がり管２４内部と沸騰チャンバ１１の連通を確立する開口部２６を備える。
【００４２】
下栓１２および上栓２２は、垂直壁１０によって画定される容積の内部に延びて、沸騰チャンバが垂直壁１０によって画定される全容積に満たない容量または内容積となるように成形される。図示した例によれば、下栓１２および上栓２２は、低位置Ｂを通る低水平面Ｐｂと高位置Ｈを通る高水平面Ｐｈの間に挟まれた部分の沸騰チャンバ１１の容量が垂直壁によって画定される全容積の９０％以下となるように成形される。
【００４３】
沸騰チャンバ１１は、主タンク２から中間貯水部５を介して重力によって給水される。したがって、主タンク２の最低位置は、加熱手段２０よりも上に、より具体的には平面Ｐｈよりも上に位置する。
【００４４】
下栓１２に設けられた入口１４、１５には、中間貯水部５から沸騰チャンバ１１に向かう水の流通方向に向けたボール逆止弁２７、２８であって、沸騰チャンバ１１から中間貯水部５に向かう逆方向の流体のいかなる流通をも阻止するようにしたボール逆止弁２７、２８をそれぞれ組み合わせる。
【００４５】
上栓２２に設けられた出口２３には、沸騰チャンバ１１から給湯ヘッド４に向かう湯および／または蒸気の流通方向に向けたボール逆止弁２９であって、沸騰チャンバ１１に向かう逆方向の流体のいかなる流通をも阻止するようにしたボール逆止弁２９を同様に組み合わせる。
【００４６】
出口２３は、沸騰チャンバ１１を給湯ヘッド４につなぐ立上がり配管３０によって延びる。
【００４７】
本発明による家庭電化製品は以下のようにして使用される。まず、ユーザーが主タンク２を、ユーザーが希望する調製のために十分な量の、好ましくは主タンク２の最高貯水水位Ｍまで、水で満たす。すると、水は中間貯水部５に流れ込み、次いで入口１４および１５から逆止弁２７、２８を通ってチャンバ１１内に入り込む。水は重力によって沸騰チャンバ１１内を上昇し、立上がり管２４内に入り込む。水は、その進行に従ってチャンバ１１内の空気をまず開口部２６から、次いで上栓２２に設けられた出口２３から追い出し、タンク２内の水位が立上がり配管３０内の水位と平衡するところまで前記立上がり配管３０を満たす。
【００４８】
ユーザーは、たとえば２０００ないし３０００Ｗの加熱出力が供給されるようにスクリーン印刷による電気抵抗体２１に対する給電を制御する。チャンバ１１内の水は沸騰へと至り、垂直壁１０の内面に蒸気が発生し始める。管２４の開口部２６は、そこから逃げることができる蒸気の量を制限しつつ、対流による水の流通が可能になるように設計される。それにより、蒸気の大半は、立上がり管２４内の熱水を出口２３の方に押し出し、逆止弁２９を通して立上がり配管３０に移動させる圧力を沸騰チャンバ１１内に発生させる。
【００４９】
チャンバ１１からすべての熱水を放出させた後、チャンバ１１内に残った蒸気は低温部位できわめて急速に凝縮し、それによって生じる負圧により、逆止弁２９が閉ざされ、逆止弁２７、２８を通して給水路１３から水が急激に吸い込まれる。
【００５０】
中間貯水部５がないと、負圧によって引き起こされる急激な吸込みが主タンク２に渦を生じる可能性があり、前記主タンク２内の水位が低いときには、たとえ沸騰チャンバ１１を満杯にできるだけの水が主タンク２にあるときであっても、その渦によって空気が吸い込まれかねない。空気が吸い込まれれば、沸騰チャンバ内の水量はその分だけ減り、ボイラの効率が損われることになる。
【００５１】
そこで、中間貯水部５を設けることにより、沸騰チャンバを満杯にするのに十分な水がまだ主タンク２にあるときに意に反して空気の吸込みが起こるのを防ぐ。残った蒸気の凝縮による吸込みの作用で沸騰チャンバ１１の注水が迅速に行われるようにするため、中間貯水部５は沸騰チャンバ１１の容積以上の容積を有し、主タンク２とは別個に自由空気に直接つながる。図示した例によれば、自由空気とのこの連通は、主タンク２の最高貯水水位Ｍよりも高い位置に上部開口部３２を持つベント管３１によって果たされる。図示した例によれば、空気吸込み防止効果が最大限保証されるようにするため、中間貯水部５は、沸騰チャンバ１１の入口から主タンク２払底時の中間貯水部５の最高貯水水位までの間で測定した水の高さｈよりも小さい最大寸法Ｄを持つ最大流路断面を有する。中間貯水部５が回転体の円筒形をなす場合には、この最大寸法Ｄは中間貯水部５の最大流路断面の直径に相当する。
【００５２】
負圧によってもたらされる沸騰チャンバ１１の注水はきわめて急速に行われるため、各注水段階の間、過熱のリスクなしに電気抵抗体２１の給電を維持することが可能である。そのため、ユーザーが器Ｒに所望の量の熱水を注ぎ終わるまで、熱水生成サイクルを連鎖的に行うことができる。その後、ユーザーはスクリーン印刷による電気抵抗体２１に対する給電を制御装置（図示せず）を用いて切る。
【００５３】
主タンク２に最初に給水する際、主タンク２に注ぎ入れた水は、配管３０内で主タンク２内の水と同じ水位に達するところまで回路全体に行きわたることはすでに見たとおりである。そのとき、出口２３よりも上にある配管３０の中の水はボイラ３の外にあり、したがってボイラ３によって加熱されることはない。そのため、蒸気の作用によって熱水が放出されるとき、沸騰チャンバから出た熱水はそれまで配管３０内にあった微温水、さらには常温の水と混ざり合うおそれがあり、そうなれば、給湯ヘッド部分で供給される水の温度が下がることになってしまう。
【００５４】
そうした不都合を回避するため、図示した実施形態による家庭電化製品は、沸騰前に立上がり配管３０にもともと含まれていた、さらには立上がり管２４に含まれていた微温水の分離手段３５を備えている。
【００５５】
分離手段３５は、給湯ヘッド４の分離チャンバ３８内に開いた出口開口３７を備える垂直流路３６を立上がり配管３０の終端部に備える。垂直流路３６は、開口３７よりも低いレベルに位置する側方出口３９で、微温水排出管４０によってベント管３１に接続される。図示した例では、微温水排出管４０は、ベント管３１に向かって傾斜した排水路の形をとっている。これにより、微温水は中間貯水部５にリサイクルされる。ベント管３１による微温水の吸込みがタンク２の常温水の吸込みよりも優先されるようにするため、ベント管３１の最小流路断面Ｓ３１は、中間貯水部５と主タンク２の接続部の最小断面Ｓ２よりも大きくなっている。
【００５６】
これにより、各加熱サイクル、とりわけ初回のサイクルの際、沸騰開始時に発生する圧力は、立上がり管５および配管３０内の水をゆっくりと上方に押し上げる。水は緩やかな速度であるため、当然のこととして水は側方出口３９から微温水排出管４０に流れ込み、そこからベント管３１に導かれて中間貯水部５に戻る。沸騰に至った時点でチャンバ１１内に急に横溢する蒸気によって生じる圧力は、チャンバ１１内に残っている水を、下記によって明らかとなるようにして熱水と蒸気の分離を行うチャンバ３８内に開口３７から噴出させるのに十分な速度で立上がり管２４および配管３０内を押し進めるほどのものである。
【００５７】
分離チャンバ３８内に噴出する湯と蒸気の噴流は、丸みのある形状の天井部４１によって分離チャンバ３８の底部４２に導かれる。底部４２は、開口３７の流路断面よりも小さな流路断面を有する給湯ノズル４３の方に傾斜している。そのため、底部４２レベルに集められた熱水は、開口３７から放出されるときの水よりも低い流量で給湯ノズル４３から流れ出ることになり、給湯ヘッド４内に湯が一時的にたまる形になる。こうして湯が一時的にたまることで、ユーザーには熱水が連続して生成されている印象が与えられる。そのため、給湯ノズル４３の断面は、給湯ヘッド４の排出時間が、沸騰チャンバ１１の加熱／沸騰／排出／注水の１サイクルの時間よりもわずかに短いか、さらには同じとなるように選ぶことができる。
【００５８】
また、給湯ヘッド４は、給湯ヘッドの上部で開かれた蒸気排出管４４であって、給湯ノズル４３近傍に開口する蒸気排出管４４を備える。天井部４１は、湯が噴出して蒸気排出管４４に入り込むのを防ぐための下方に延びる縁部４５を備える。これにより、製品の動作時、給湯ヘッド４内にたまった蒸気は給湯ノズル４３近傍に位置する管４４の出口から排出され、前記ノズル４３から流れ出る水の熱特性をユーザーに確認させる。
【００５９】
図１および２に図示した例によれば、中間貯水部５は、主タンク２の下に位置する緩衝タンクからなる。しかし、図４に示すように、中間貯水部５は、主タンク２と沸騰チャンバ１１を接続する配管として規定されるものであることもできる。その場合、その接続配管は沸騰チャンバ１１の水量以上の水量を持つように設計される。
【００６０】
図４の実施例によれば、製品は、給湯出口４３の下に配置した約２５ｃｌの器に入れるものとして想定される量の９０°Ｃ超の温度の熱水を供給する。
【００６１】
チャンバ１１は７ないし１０ｃｌの容積を持つ。したがって、ボイラ３は器Ｒを満たすための熱水生成サイクル３回を提供しなければならないことになる。スクリーン印刷による電気抵抗体は、１回の熱水生成サイクルが１０秒未満となるよう、２４０Ｖで２５００ないし３０００Ｗの出力を持つように選ばれる。したがって、茶碗１杯分の熱水を供給するための合計時間は３０秒未満ということになる。
【００６２】
本発明による家庭電化製品には、添付の特許請求の範囲の枠内でその他様々な変更を加えることができることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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