(57)【要約】【課題】一杯のコーヒーの飲用に必要な程度の小容量の湯を早期に必要とする要求に応えるべく内容器の底部に加熱補助器を設置した場合に、その加熱室で発生する気泡を排出するために、排泡弁のような独立した部品を用いることなく、簡易な構造で気泡を排除できるようにした液体加熱容器を提供することである。【解決手段】加熱室９の傾斜した上面壁８の上端部に内容器２の内部に開放された逆Ｕ字形通路からなる気体トラップ部１２を設け、加熱によって発生した気泡を上面壁８から気体トラップ部１２に案内し、気体トラップ部１２内の気体と置換させる。気体トラップ部１２内の気体溜り１５は加熱室９内外の熱の移動を阻止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容器の底面に装着した加熱部、その内容器内部に連通した液排出通路、その液排出通路を経て内部の液体を排出する排出手段を備えた液体加熱容器において、前記加熱部の装着範囲を含む内容器の底面上に加熱補助器を設置し、該加熱補助器にその底面が開放された加熱室を設け、該加熱室底部と内容器内部とを微小連通部により連通させ、該加熱室に前記液排出通路を接続し、該加熱室の上面壁に前記内容器内部に連通した逆Ｕ字形通路からなる気体トラップ部を設けたことを特徴とする液体加熱容器。
【請求項２】
前記加熱補助器の上面壁を一定方向に傾斜して設け、その傾斜した上面壁の上端に前記気体トラップ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液体加熱容器。
【請求項３】
内容器の底面に装着した加熱部、その内容器内部に連通した液排出通路、その液排出通路を経て内部の液体を排出する排出手段を備えた液体加熱容器において、前記加熱部の装着範囲を含む内容器の底面上に加熱補助器を設置し、該加熱補助器にその底面が開放された加熱室を設け、該加熱室底部と内容器内部とを微小連通部により連通させ、該加熱室の内部を一定方向に傾斜した通液性の仕切り板により上室と下室に区画し、その上室の上面壁に上部気体抜き穴及び下室の仕切り板上端部に下部気体抜き穴をそれぞれ設け、前記の上部気体抜き穴を下部気体抜き穴より相対的に小さく形成し、前記液排出通路を該上室に連通させたことを特徴とする液体加熱容器。
【請求項４】
前記加熱補助器の上面壁を前記仕切り板の傾斜方向と逆方向に傾斜させて設け、その傾斜した上面壁の上端部に前記上部気体抜き穴を設けたことを特徴とする請求項３に記載の液体加熱容器。
【請求項５】
前記の仕切り板が、加熱時に発生する気泡を捕捉しうる大きさの網目をもったネットであることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体加熱容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気湯沸かし器等の液体容器に用いられる液体加熱容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気湯沸かし器の内部に設けられる液体加熱容器は、一般に、湯沸かし器の外殻の内部に設けられた内容器、その内容器底部に装着された加熱部としてのヒーター、内容器内部に接続された液排出通路、その液排出通路を通じて内部の液体を外部に吐出させる手動エアーポンプ、電動ポンプ等の排出手段等により構成される。
【０００３】
このような液体加熱容器を備えた電気湯沸かし器において、高温の湯を吐出させようとすると、内容器内部の水の全体をその温度になるように加熱する必要があるため、水から沸かす場合は相当な時間がかかることになる。このため、例えば、一杯のコーヒーが早急に入用な場合等において、少容量の高温の湯が早目に得られるように、内容器の底面上部に所要の間隔をおいて沸騰時の蒸気（気泡）通過用のすき間を残して邪魔板を設け、その邪魔板によりその下部の液体と上部の液体を区画し、下部の小容量の液体を優先的に加熱することにより、早目に高温の湯が吐出できるようにした電気湯沸かし器が従来から知られている（特許文献１参照）。この場合、蒸気通過用のすき間が小さければ、高温の湯が早目に得られるが、すき間から出て行く蒸気量が発生する蒸気量より少なければ蒸気が中に溜り液がなくなる。逆に、すき間が大きいと蒸気を逃がすことはできるが、熱の対流が積極的に起こり高温の湯ができない問題がある。
【０００４】
また、前記の問題を解消すべく、前記の邪魔板に相当する仕切り板を傾斜状態に設置し、その仕切り板上端部に排泡弁を設けたものが知られている（特許文献２参照）。この構造は、傾斜した仕切り板によって気泡を上端部の排泡弁に導き、その排泡弁から気泡のみを排出し、液体の移動を阻止することにより熱効率を上げるようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
実願平２−８８１０４号（実開平４−４４８２９号マイクロフィルム）（第１の考案の実施例及び第１図、第２の考案の実施例及び第２図）
【特許文献２】
特開２００１−７０１６３号公報（発明の実施の形態、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献２の構造は、排泡弁が独立した部品として必要となるため、部品点数の増加と構造の複雑化をもたらし、製品のコストアップにつながる問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、小容量の高温の湯を早期に得られるようにした液体加熱容器において、排泡弁のような独立した部品を用いることなく気泡を排出するとともに、熱の対流を阻止して熱効率を上げることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、内容器の底面に装着した加熱部、その内容器内部に連通した液排出通路、その液排出通路を経て内部の液体を排出する排出手段を備えた液体加熱容器において、前記加熱部の装着範囲を含む内容器の底面上に加熱補助器を設置し、該加熱補助器にその底面が開放された加熱室を設け、該加熱室底部と内容器内部とを微小連通部により連通させ、該加熱室に前記液排出通路を接続し、該加熱室の上面壁に前記内容器内部に連通した逆Ｕ字形通路からなる気体トラップ部を設けた構成としたものである。
【０００９】
上記構成の液体加熱容器は、内容器の内部に規定量の液体（水）を入れると、前記の加熱補助器が水中に没し、前記の微小連通部から加熱室内部に液体が入るとともに気体トラップ部に気体溜りが生じる。その状態で加熱部に通電して加熱を行うと、加熱室内部の液体が加熱部に近いために外部の液体より先に加熱され温度が上昇する。加熱の進行によって気泡が発生すると、その気泡は加熱室上面壁に当たるとともに次第に移動して気体トラップ部に入りその中の空気と置換される。置換された空気が気体トラップ部から排出され、内容器の液体中を上昇し外部に排出される。この気体トラップ部に生じた気体溜りは加熱室内部の液体と加熱室外部の液体との熱の対流を遮断し、加熱室内部の液体の昇温を促進する。加熱室内部の液体が所定の高温になったことをセンサーで検知すると適宜表示して使用者に知らせ、使用者が排出手段を作動させその高温の液体を排出させる。加熱室外部の液体も加熱補助器を通じて次第に加熱され、最終的には内容器内の液体全体が所定の高温に加熱される。
【００１０】
なお、前記加熱補助器の上面壁を一定方向に傾斜して設け、その傾斜した上面壁の上端に前記気体トラップ部を設けた構成をとると、発生した蒸気が上面壁の傾斜に沿って上方に速やかに移行し、その上端部の気体トラップ部に流入する。
【００１１】
また、前記の課題を解決するためのその他の手段として、内容器の底面に装着した加熱部、その内容器内部に連通した液排出通路、その液排出通路を経て内部の液体を排出する排出手段を備えた液体加熱容器において、前記加熱部の装着範囲を含む内容器の底面上に加熱補助器を設置し、該加熱補助器にその底面が開放された加熱室を設け、該加熱室底部と内容器内部とを微小連通部により連通させ、該加熱室の内部を一定方向に傾斜した通液性の仕切り板により上室と下室に区画し、その上室の上面壁に上部気体抜き穴及び下室の仕切り板上端部に下部気体抜き穴をそれぞれ設け、前記の上部気体抜き穴を下部気体抜き穴より相対的に小さく形成し、前記液排出通路を該上室に連通させた構成をとることもできる。
【００１２】
この場合も、前記の場合と同様に、内容器の内部に規定量の液体（水）を入れると、前記の加熱補助器が水中に没し、前記の微小連通部から加熱室内部に液体が入り、内部の空気が下部と上部の気体抜き穴を通じて排出される。加熱部に通電して加熱を行うと、加熱室内部の液体が加熱部に近いためにその外部の液体より先に加熱され温度が上昇する。仕切り板は通液性があるため、加熱室内部においてはその仕切り板を通じて熱の対流が行われる。加熱の進行によって気泡が発生すると、その気泡は仕切り板に捕捉されその傾斜に従って上方に移行し、上端部に設けられた下部気体抜き穴から排出される。また、仕切り板を通過することがあるわずかな気泡は、上室上面壁に当たるとともに次第に移動して上部気体抜き穴から排出される。発生する気泡の大部分は仕切り板で捕捉され、下部気体抜き穴から排出されるので、上部気体抜き穴は下部気体抜き穴に比べて小さいものでよい。その結果、上室の液体の方が下室の液体に比べ外部液体との間での熱の対流が生じ難いため、先に温度上昇してしかも高温になる。上室内部の液体が所定の高温になったことをセンサーで検知し、その検知結果を表示して使用者に知らせると、使用者が排出手段を作動させ上室に連通された液排出通路を経て高温の液体を排出させる。加熱室外部の液体も加熱補助器を通じて次第に加熱され、最終的には内容器内の液体全体が所定の高温に加熱される。
【００１３】
この場合も、前記加熱補助器の上面壁を前記仕切り板の傾斜方向と逆方向に傾斜させて設け、その傾斜した上面壁の上端部に前記上部気体抜き穴を設けた構成をとると、上室に流入した蒸気が上面壁の傾斜に沿って上方に速やかに移行し、その上端部に設けられた上部気体抜き穴から排出される。
【００１４】
なお、前記の通液性の仕切り板として、加熱時に発生する気泡を捕捉しうる大きさの網目をもったネットである構成を採用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１（ａ）から（ｃ）に示した電気湯沸かし器において、その外殻１の内部に設けられた液体加熱容器は、内容器２とその底面に取付けられた加熱部３、内容器２の底面からその内部に連通された液排出通路４、その液排出通路４を経て内部の液体を外部に排出する排出手段５（電動ポンプ）を備えている。前記加熱部３の設置部分を含む内容器２の底面上に加熱補助器６が設置される。この加熱補助器６は、内容器２の内部に液体が満たされた場合でも浮上することがないよう適宜な手段で内容器２の底面に固定するか又は所要の重量をもった金属（通常はステンレス鋼）製又は合成樹脂製のものである。また、前記の排出手段５としては、電動ポンプの代わりにベローズ式のエアーポンプを蓋１０に設ける場合もある。
【００１６】
上記の加熱補助器６の平面形状は、図１（ｂ）に示したように全体として小判形であり、内容器２の底部に設けられた加熱部３の全体と液排出通路４の接続端部４ａの範囲をカバーし得る大きさを有する。この加熱補助器６は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、側壁７と上面壁８とからなり、底面が開放されるとともに、上面壁８が一定方向（接続端部４ａに対向した側が高くなるよう）に傾斜している。その側壁７と傾斜した上面壁８とにより囲まれた内側が加熱室９となっている。加熱室９の容積は、コーヒーカップ１〜２杯分程度（１５０〜３００ｃｃ程度）である。
【００１７】
前記の側壁７の下端に浅い切欠き部１１が設けられ（図２（ａ）（ｂ）参照）、該加熱補助器６を内容器２の底面上に設置すると、その切欠き部１１と底面との間でスリット状の微小連通部１６が形成される（図１（ａ）参照）。また、上面壁８の上端部（傾斜面の最も高い部分であって前記接続端部４ａに対向した部分）に逆Ｕ字形通路からなる気体トラップ部１２の一端部が連通される。この気体トラップ部１２は加熱補助器６の上面壁８側に湾曲され、その下向きの端部が内容器２の内部に開放される。
【００１８】
なお、内容器２の下面には前記加熱室９内部の液体の温度を検知する温度センサー１３と、加熱室９外部に存在する液体の温度を検知する温度センサー１４が取付けられる。
【００１９】
実施形態の液体加熱容器は以上のようなものであり、図１（ａ）に示すように、その加熱補助器６を内容器２の底面上に設置すると、加熱部３と液排出通路４の接続端部４ａがその加熱室９によりカバーされる。また内容器２の底面と切欠き部１１との間に液体の流通する微小連通部１６が形成される。この状態で内容器２の内部に液体（水）を一定レベルＬまで入れる。加熱補助器６は前記のように底面に固定されるか、又は所要の重量を有するので浮上することはない。加熱補助器６内部の加熱室９には前記の微小連通部１６から液体が浸入し、内部の気体を気体トラップ部１２から排出する。排出を完了すると加熱室９内部の液体と外部の液体とによって、気体トラップ部１２に気体を閉じ込め気体溜り１５を形成する（図１（ｃ）参照）。加熱部３に通電すると、内容器２の底面に接した加熱室９内部の液体が早期に加熱される。加熱補助器６自体も一定の熱容量をもっているので、加熱室９外部の液体を加熱するに至るまでには一定の時間がかかる。その間に加熱室９内部の液体は液量が少ないこと、及び気体トラップ部１２内部の気体溜り１５が内部の液体と外部の液体間の熱の対流を防止することとが相まって早急に温度上昇する。
【００２０】
液体の加熱によって発生した気泡は、図１（ｃ）の矢印で示すように、上面壁８に当りその傾斜に沿って上端部に移行し気体トラップ部１２に入る。気体トラップ部１２に入った気泡２５は、気体溜り１５の気体と置換され、置換された気体が気体トラップ部１２の出口から外部の液体内に排出される。
【００２１】
このようにして加熱室９内の液体の温度が所定の高温になったことを温度センサー１３で自動検知すると、適宜な表示により使用者に報知する。使用者が排出手段５を操作すると、液排出通路４を通じて加熱室９内の液体が外部に吐出される。このとき、前記の微小連通部１６から外部の冷たい液体が流入するので、その液体が液排出通路４から早期に排出されることがないように、液排出通路４の接続位置と微小連通部１６の位置はできるだけ離して設けることが好ましい。微小連通部１６の大きさは、液体の流通を妨げない範囲でできる限り小さく設定することが、熱の移動を抑えるうえで望ましい。
【００２２】
前記のようにして、コーヒーカップ１〜２杯分程度の高温の液体を吐出させた後は、時間の経過とともに加熱室９内外の液体が次第に温度上昇し、内容器２の温度センサー１４がそれを検知すると適宜な報知を行うとともに保温工程に移行する。
【００２３】
なお、前記加熱補助器６の上面壁８の傾斜は、図３（ａ）に示すように、前記の場合とは逆に液排出通路４の接続側が低くなるようにしても同様の作用が得られる。場合によっては、上面壁８の傾斜を付けず水平に設けても、上面壁８下面に溜まる蒸気の量が一定以上になると気体トラップ部１２から排出される。また、気体トラップ部１２の湾曲方向は、図示の場合外向きに示しているが、内向き（上面壁８上方側）に湾曲したものでもよい。また、図３（ｂ）（ｃ）に示したように、四角い箱形の外通路１７の内部に縦仕切り１８を設けることにより、角形の逆Ｕ字形の通路により気体トラップ部１２を構成してもよい。
【００２４】
次に、図４（ａ）（ｂ）に示した他の実施形態は、内容器２の底面に設置した加熱補助器６の内部構造において前記のものと相違している。即ち、この場合の加熱補助器６は、液排出通路４の接続端部４ａ側が高くなる方向に傾斜した上面壁８と側壁７によって囲まれた加熱室９を有する点では前記の場合と同様であるが、前記の気体トラップ部１２に相当するものがなく、その代わりに上面壁８と逆の傾斜をもったメッシュからなる通液性の仕切り板１９により、加熱室９の内部を上室２１と下室２２とに区画している。
【００２５】
上室２１は、仕切り板１９と上面壁８との間に形成され、上面壁８の傾斜した上端部に上部気体抜き穴２３が設けられる。また、下室２２は内容器２の底面、即ち加熱部３に対向して開放されており、傾斜した仕切り板１９の上端部分において側壁７に下部気体抜き穴２４が設けられる。前記の上部気体抜き穴２３は、下部気体抜き穴２４より相当小さく形成される。液排出通路４は、仕切り板１９を貫通して上室２１に連通するように接続される。なお、上室２１の容量はコーヒーカップ１〜２杯分程度である。液排出通路４の接続端部４ａは、図４（ａ）に示すように、上室２１に連通される。
【００２６】
前記の仕切り板１９を形成するメッシュの網目の大きさは、内容器２の底面で発生した蒸気による気泡２５を捕捉し、その網目を通過させない程度の大きさ（１平方センチメートル当り２０×２０メッシュ程度）に選定される。メッシュ以外に多孔板を使用してもよいが、その場合の孔の大きさも上記網目に準じた大きさに選定される。このような仕切り板１９を用いることにより、下室２２と上室２１の液体の熱の対流は自由に行われるが、下室２２で発生した気泡２５は、仕切り板１９を通過することなくその下面で止まるとともに、その傾斜面に沿って上方に移行し、下部気体抜き穴２４から外部に抜け出す。
【００２７】
仕切り板１９を通過して上室２１に入る少量の気泡２５’は、上面壁８に当ってその傾斜に沿って上方に移行し上部気体抜き穴２３から外部に抜け出す。この上部気体抜き穴２３から抜け出す蒸気の量は、下部気体抜き穴２４から抜け出す蒸気の量に比べてはるかに少ないので、上部気体抜き穴２３の大きさは下部気体抜き穴２４の大きさに比べて小さい微小な穴でよい。
【００２８】
各気体抜き穴２３、２４から熱の出入りがあるが、上述のように上部気体抜き穴２３は微小な穴であるので、上室２１の液体の温度は下室２２の液体の温度より早期に高温に加熱される。その高温に加熱された液体が排出手段５により液排出通路４を経て外部に吐出される。その後、時間の経過とともに加熱室９の内部及びその外部の液体が次第に温度上昇し、内容器２の温度センサー１４がそれを検知すると適宜な報知を行うとともに保温工程に移行することは前述の場合と同様である。
【００２９】
なお、この場合も上面壁８は前記実施形態の場合と同様に、傾斜を付けず水平に設けてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、加熱補助器に設けたコーヒーカップ１〜２杯分程度の小容量の加熱室内の液体は、その外部の液体に比べて早期に高温になるので、小容量の高温の液体が早期に得られる便利さがある一方、その加熱の際に発生する気泡は気体トラップ部を経て排出されるので排泡弁のような独立した部品を用いる必要がなく、従って低コストで製作できる効果がある。また、蒸気を逃がすための気体トラップ部の径が大きくても気体溜りにより熱の対流を遮ることができる。
【００３１】
更に、前記の加熱室内を通液性の仕切り板で区画したものは、前記と同様に小容量の高温の液体が早期に得られる便利さがある一方、排泡弁や気体トラップ部が不要であるとともに、低コストで入手可能なメッシュ等の通液性の仕切り板を用いることができる利便性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）実施形態の断面図
（ｂ）同上のｂ−ｂ線の断面図
（ｃ）同上の気体トラップ部の一部拡大断面図
【図２】（ａ）同上の加熱補助器の斜視図
（ｂ）（ａ）図の断面図
【図３】（ａ）加熱補助器の他の例の断面図
（ｂ）同上の気体トラップ部の変形例の斜視図
（ｃ）（ｂ）図の断面図
【図４】（ａ）他の実施形態の断面図
（ｂ）（ａ）図の加熱補助器の一部切欠斜視図
【符号の説明】
１  外殻
２  内容器
３  加熱部
４  液排出通路
４ａ  接続端部
５  排出手段
６  加熱補助器
７  側壁
８  上面壁
９  加熱室
１０  蓋
１１  切欠き部
１２  気体トラップ部
１３  温度センサー
１４  温度センサー
１５  気体溜り
１６  微小連通部
１７  外通路
１８  縦仕切り
１９  仕切り板
２１  上室
２２  下室
２３  上部気体抜き穴
２４  下部気体抜き穴
２５、２５’  気泡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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