(57)【要約】【課題】容器本体に収容した飲用水等の液体を、容器本体の底部から加熱することにより発生する気泡の破裂に起因する騒音を抑制することが可能な加熱容器、及びそのような加熱容器を備える液体抽出装置を提供する。【解決手段】温水サーバ等の液体抽出装置が備える加熱容器２内に、パンチング加工等の加工方法により略円形状の多数の貫通孔２７ａを千鳥配置して開設した金属製の板状体を、消音板２７として、底部から間隙を開けて配設する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容可能な容器本体と、前記容器本体に収容された液体を底部から加熱する加熱部とを備える加熱容器であって、
前記底部と間隙を開けて配設される板状体を備え、
前記板状体は、
前記底部に接する脚部と、
多数の貫通孔と
を有する
ことを特徴とする加熱容器。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱容器であって、
前記板状体は金属製である
ことを特徴とする加熱容器。
【請求項３】
請求項２に記載の加熱容器であって、
前記脚部は、溶接により前記底部に接合されている
ことを特徴とする加熱容器。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の加熱容器であって、
前記貫通孔は、パンチング加工により開設したパンチング孔であり、
前記脚部は、貫通孔の周縁部に突出したバリである
ことを特徴とする加熱容器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の加熱容器であって、
前記貫通孔は、
略円形に開設されており、
前記板状体に千鳥配置されている
ことを特徴とする加熱容器。
【請求項６】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の加熱容器と、
前記加熱容器が備える容器本体に供給する供給管と、
前記容器本体内の液体を外部に抽出する抽出管と
を備えることを特徴とする液体抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を収容可能な容器本体と、容器本体に収容された液体を底部から加熱する加熱部とを備える加熱容器、及びそのような加熱容器を備える液体抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱タンクに供給された水を加熱し、加熱により得られた温水を使用者に供給する温水サーバが普及している。図９は、従来の温水サーバが備える加熱タンクの底部周辺を模式的に示す概略縦断面図である。温水サーバの加熱タンクは、金属製の底部２００と、底部２００を加熱する加熱部２１０とが配設されている。このような温水サーバでは、加熱タンク内の水を底部２００を介して加熱部２１０により加熱していくと、加熱タンクの底面２００ａから気泡が発生する。発生した気泡は底面２００ａから離反して上昇し、その後、破裂する。気泡が破裂する時の振動は、所謂湯沸かし音として外部に伝わり、騒音の原因の一つとなる場合がある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１では、容器の底面に複数の突状部を形成して騒音対策とした電気湯沸かし器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１３６９５４号後方
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、加熱タンクにおける騒音対策は普遍的な課題であり、用途、機能、目的に応じて様々な対策が求められている。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、多数の貫通孔を有する板状体を底部と間隙を開けて配設することにより、加熱時の気泡に起因する騒音の発生を抑制する加熱容器の提供を目的とする。
【０００７】
また、本発明は、本発明に係る加熱容器を備える液体抽出装置の提供を他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る加熱容器は、液体を収容可能な容器本体と、前記容器本体に収容された液体を底部から加熱する加熱部とを備える加熱容器であって、前記底部と間隙を開けて配設される板状体を備え、前記板状体は、前記底部に接する脚部と、多数の貫通孔とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る加熱容器は、前記板状体は金属製であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る加熱容器は、前記脚部は、溶接により前記底部に接合されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る加熱容器は、前記貫通孔は、パンチング加工により開設したパンチング孔であり、前記脚部は、貫通孔の周縁部に突出したバリであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る加熱容器は、前記貫通孔は、略円形に開設されており、前記板状体に千鳥配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る液体抽出装置は、前記加熱容器が備える容器本体に供給する供給管と、前記容器本体内の液体を外部に抽出する抽出管とを備えることを特徴とする。
【００１４】
したがって、本発明では、多数の貫通孔を有する板状体を用いて、気泡の発生を選択的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る加熱容器及び液体抽出装置は、多数の貫通孔を有する板状体を底部と間隙を開けて配設することにより、破裂音の原因となり易い小さい気泡を選択的に消滅させる。これにより、加熱時の気泡に起因する騒音の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る液体抽出装置の構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る加熱容器の構成例を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係る加熱容器の構成例を示す斜視縦断面図である。
【図４】本発明に係る加熱容器内に配設される消音板の外形の一例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る加熱容器内に配設される消音板の近傍の構成例を模式的に示す概略縦断面図である。
【図６】本発明に係る加熱容器内で発生する気泡のモデルを示す模式図である。
【図７】本発明に係る加熱容器内に配設される消音板の近傍の構成例を模式的に示す概略縦断面図である。
【図８Ａ】本発明に係る加熱容器内に配設される消音板の外形の一例を示す平面図である。
【図８Ｂ】本発明に係る加熱容器内に配設される消音板の外形の一例を示す平面図である。
【図９】従来の温水サーバが備える加熱タンクの底部周辺を模式的に示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。以下に説明する液体抽出装置は、例えば、使用者に対して温水を供給する温水サーバとして用いられる装置であり、飲用水等の液体を加熱する加熱容器を内蔵している。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る液体抽出装置の構成例を模式的に示す縦断面図である。図２は、本発明に係る加熱容器の構成例を示す概略斜視図である。図３は、本発明に係る加熱容器の構成例を示す斜視縦断面図である。図１乃至図３は、本発明に係る液体抽出装置を温水サーバ１として用いた例を示している。なお、図１中の矢印は、飲用水の主な流れを示している。温水サーバ（液体抽出装置）１は、飲用水（液体）を加熱する加熱容器２を備えている。加熱容器２は、中空の略円柱状をなす容器本体２０を備え、容器本体２０は、ＳＵＳ３０４鋼等の金属にて形成されている。
【００１９】
容器本体２０の下方には、環状電熱ヒータ等の加熱部２１が配設されており、容器本体２０内に収容された飲用水は、加熱部２１により底部２０ａから加熱される。
【００２０】
容器本体２０の上部には、飲用水を供給する供給管２２が取り付けられており、供給管２２は、容器本体２０の天板を貫通して、容器本体２０内の下部まで達しており、その下端は、飲用水を容器本体２０内へ供給する供給口２２ａとなっている。供給管２２の上端は、容器本体２０の上方に配設された給水タンク１１に接続されており、給水タンク１１内に収容された飲用水は、供給管２２を経て容器本体２０内へ供給される。なお、給水タンク１１は、断熱材１１ａに覆われており、容器本体２０内で加熱された飲用水の温度が伝わらないように断熱されている。
【００２１】
容器本体２０の側部には、容器本体２０内で加熱された飲用水を外部に抽出する抽出管２３が取り付けられており、抽出管２３は、容器本体２０の側部に開設された取水口２３ａから温水サーバ１の側壁を貫通して外部へ延びている。温水サーバ１の側壁から延びる抽出管２３の先端は抽出バルブ１２ａが取り付けられた抽出口１２となっている。
【００２２】
容器本体２０の底部２０ａには、排水管２４が取り付けられており、下方の排水バルブ１３を開くことにより、容器本体２０内部の液体を外部へ排出することができる。
【００２３】
容器本体２０の上部には、排気管２５が取り付けられており、例えば、容器本体２０内に収容された飲用水の加熱により発生する加圧蒸気を排出することで、容器本体２０内の圧力を調整することができる。
【００２４】
容器本体２０内において、供給口２２ａより高く取水口２３ａより低い位置には、円板状をなす分流板２６が配設されている。分流板２６は、円の中心に供給管２２が貫通するように水平方向に配設され、円の直径は、容器本体２０内の内径より若干短くなる大きさに形成されている。即ち、分流板２６の外縁と容器本体２０の内壁との間には若干の隙間ができるように形成されている。分流板２６は、給水タンク１１から飲用水が容器本体２０内に供給された場合に、供給された常温の飲用水と、容器本体２０内の高温の飲用水とが混合し、外部へ抽出される飲用水の温度が低下することを抑制する機能を有している。したがって、分流板２６の形状及び容器本体２０の内壁との間隔は、本体容器内上部の高温の飲用水の層状態を崩さず、かつ下部の飲用水の温度が十分に上昇した場合には、上部の飲用水と混合するように設計されている。
【００２５】
容器本体２０内の底部２０ａ近傍には、円板状をなし、多数の貫通孔２７ａを有する板状体として、消音板２７が配設されている。消音板２７は、ＳＵＳ３０４鋼等の金属板を成形したものであり、容器本体２０の底部２０ａ近傍の内径と略同一の直径となるように形成され、底部２０ａを覆うように略水平に配設されている。本発明に係る加熱容器２において、消音板２７は、飲用水の加熱時に発生する気泡の破裂に起因する騒音を抑制する機能を有する。
【００２６】
＜消音板２７について＞
消音板２７について更に詳述する。図４は、本発明に係る加熱容器２内に配設される消音板２７の外形の一例を示す平面図である。図４に例示するように、消音板２７は、略円板状をなす金属板であり、多数の貫通孔２７ａを有している。貫通孔２７ａは、パンチング加工等の加工法にて開設したパンチング孔であり、略円形に開設されており、消音板２７に千鳥配置されている。なお、消音板２７には、千鳥配置された多数の貫通孔２７ａとは別に、排水管２４の開口部と相対するように円の中心に中心孔が開設されている。また、消音板２７の底部２０ａ側の面には、４本の脚部２７ｂが設けられており、脚部２７ｂは容器本体２０内の底部２０ａに接している。各脚部２７ｂは、配置位置を結ぶと略正方形になるように、略等間隔に配置されている。
【００２７】
図４に例示する消音板２７の直径は、１００±０．２mmとなるように形成されており、
前述のように本体容器内の底部２０ａの内径と略一致する。多数の貫通孔２７ａの直径はそれぞれ５mmであり、中心孔の直径は１６mmである。また、千鳥配置された相隣る貫通孔
２７ａの中心間の距離は８mmであり、それぞれ隣接する３つの貫通孔２７ａの中心を結ぶ
と各内角が約６０度の略正三角形となるように配置されている。
【００２８】
図５は、本発明に係る加熱容器２内に配設される消音板２７の近傍の構成例を模式的に示す概略縦断面図である。図５に示すように、消音板２７は、脚部２７ｂにより容器本体２０内の底部２０ａに固定されている。脚部２７ｂは、金属製であり、スポット溶接等の接合方法により底部２０ａに接合されている。脚部２７ｂに支持された消音板２７は、底部２０ａとの間に脚部２７ｂの高さ分となる０．２mm程度の間隙を開けて配設されている
。また、パンチング加工により開設された貫通孔２７ａの周縁部からは、パンチング加工時に形成されたバリ２７ｃが底部２０ａ側に向けて突出している。
【００２９】
図６は、本発明に係る加熱容器２内で発生する気泡のモデルを示す模式図である。図６は図５に例示した消音板２７の近傍で気泡が発生する状態を示している。消音板２７の温度と加熱容器２の底部２０ａの温度を比較した場合、加熱部２１により加熱される底部２０ａと比べて消音板２７の温度は低くなる。よって、貫通孔２７ａの下方の水温と比べて、消音板２７及び底部２０ａに挟まれた間隙領域の水温は低くなる。なお、水に対する気体の溶解度は、一般的に高温になるほど低くなる。
【００３０】
飲用水内に溶解している気体が溶けきれなくなって発生する気泡を想定する場合、高温域である貫通孔２７ａの下方では大きな気泡が発生し易く、低温域である間隙領域では小さな気泡が発生し易いと推測される。さらに、間隙領域で発生した気泡は消音板２７と接触することになるが、消音板２７は、飲用水より低温で飲用水より熱伝導率が高い金属製であるため、気泡から消音板２７に熱が吸収されることになり、冷却された気泡は消滅し易くなると推測される。したがって、貫通孔２７ａの下方で発生した大きな気泡は、加熱容器２内を上昇し、破裂するが、間隙領域で発生した小さな気泡は消滅すると推測される。即ち、消音板２７により、気泡の発生を選択的に抑制することができる。
【００３１】
小さな気泡の破裂音は２ｋＨｚ程度の比較的高い振動数を示し、大きな気泡の破裂音は３００ｋＨｚ程度の比較的低い振動数を示す。また、飲用水を加熱した場合には、高い振動数の振動ほど湯沸かし音として外部に伝わり易く、騒音の原因の一つとなり得る。即ち、気泡の発生を選択的に抑制し、小さい気泡が破裂する現象を抑制することにより、加熱時の気泡に起因する騒音の発生を抑制することができると推測される。実際に、本願発明者らによる実験では、消音板２７を配設することにより、騒音を抑制する効果が観測されている。
【００３２】
以上のように本発明に係る加熱容器２及び温水サーバ１は、多数の貫通孔２７ａを有する消音板２７を底部２０ａと間隙を開けて配設することにより、破裂音の原因となり易い小さい気泡を選択的に消滅させる。これにより、加熱時の気泡に起因する騒音の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態において、貫通孔のバリを脚部として用いる形態である。なお、以降の説明において、第１の実施形態と同様の構成については、第１の実施形態と同様の符号を付し、第１の実施形態を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
図７は、本発明に係る加熱容器２内に配設される消音板２７の近傍の構成例を模式的に示す概略縦断面図である。図７に示すように、消音板２７は、貫通孔２７ａのバリ２７ｃを脚部２７ｂとして容器本体２０の底部２０ａに接している。なお、必要に応じてバリ２７ｃと底部２０ａとを溶接等の接合方法により接合しても良いが、接合により消音板２７と底部２０ａとの間に密閉領域が形成されないように隙間を設ける必要がある。
【００３５】
このように、第２の実施形態は、貫通孔２７ａのバリ２７ｃを脚部２７ｂとすることにより、消音板２７を簡単な構造とすることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態又は第２の実施形態において、貫通孔を異なる形状とする形態である。なお、以降の説明において、第１の実施形態と同様の構成については、第１の実施形態と同様の符号を付し、第１の実施形態を参照するものとし、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明に係る加熱容器２内に配設される消音板２７の外形の一例を示す平面図である。図８Ａは、貫通孔２７ａを略正六角形に形成して千鳥配置した構成例を示している。図８Ｂは、略円形の貫通孔２７ａと略十字形の貫通孔２７ａとを千鳥配置した構成例を示している。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、貫通孔２７ａは略円形に限らず、略正六角形、略十字形等の様々な形状で開設することが可能である。なお、貫通孔２７ａの配置も、千鳥配置に限らず、格子配置、放射状配置等の様々な配置を適用することが可能である。
【００３８】
前記第１乃至第３の実施形態は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。
【００３９】
例えば、前記実施形態では、金属製の消音板を用いる形態を示したが、本発明はこれに限らず、セラミック、耐熱性樹脂等の材料で消音板を形成する等、適宜設計することが可能である。
【００４０】
また、前記実施形態では、本発明に係る加熱容器を温水サーバに適用する形態を示したが、本発明はこれに限らず、電気ポット、電気ケトル、電気調理鍋等の様々な加熱缶に適用することが可能である。
【００４１】
さらに，前記実施形態では、本発明に係る加熱容器にて加熱する液体として、飲用水を加熱する形態を示したが、本発明はこれに限らず、飲用水以外のコーヒー、スープ等の液体であっても良く、更には、飲食用以外の工業用液体を加熱する形態であっても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１  温水サーバ（液体抽出装置）
１１  給水タンク
１１ａ  断熱材
１２  抽出口
１３  排水バルブ
２  加熱容器
２０  容器本体
２０ａ  底部
２１  加熱部
２２  供給管
２２ａ  供給口
２３  抽出管
２３ａ  取水口
２４  排水管
２５  排気管
２６  分流板
２７  消音板（板状体）
２７ａ  貫通孔
２７ｂ  脚部
２７ｃ  バリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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