JPH04136457U - 真空電気温水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 真空容器５の口部３を下向きにし別設の有底
外容器６内に水没し、有底外容器６の底部から所定の距
離をおいて発熱体８を配し、この発熱体８を前記の真空
容器５で覆って、かつ給湯管１１の上端の開口部１４を
真空容器５内の上部に配備し、更に蒸気排出管２１の開
口部２４を給湯管１１の開口部１４より上方に配備し、
給水管１６は有底外容器６の上部に接続し真空容器５の
壁面と有底外容器６との間隙の上部より給水するものと
する。 【効果】 高温水は比重差により断熱効果の良い真空容
器内の上方のみに滞留し、発熱体の下側には冷水部が出
来これが断熱材となるため保温効力が上がり省エネ効果
大となる。自動給水出来ると共に、給水された水は、真
空容器と有底外容器のわずかな隙間から下層へと流水す
るため、この部分は常に流水があるため古い水が滞留す
ることは無く衛生的である。また高温水は沸騰後の蒸気
排気によりカルキ臭がない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、台所や洗面所等に設置される少容量の湯を８０〜９０℃の高温で貯 湯する省エネ型貯湯式小型温水器の改良を計った真空電気温水器に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

一般にお茶や、インスタントコーヒー、紅茶等に用いるお湯は、カルキ臭等の 無いものが望ましく、かつ高温の湯が容易に得られることが望ましい。高温水は 、一般的なジャーポットやポットから容易に得られるが、これらのものは、自動 的に給水されないため、湯を使用後給水を怠ると次に湯を使うとき湯が使えない 不便があり、高温の湯を入れる容器が一重であるため保温効力が低く９５〜９６ ℃位の高温水を保温するには、数十ワットの保温電力を必要とする。保温される 湯量が増えると、貯湯タンク部分の表面積が増加するため、放熱量も増加し保温 電力が増加してくる。

【０００３】 そこで、保温効力を増すべく、実開昭５９−１３２８号公報に示す如く、高温 の湯を入れる容器を内容器と外容器の二重としその間を真空にし真空容器とした ジャーポットがある。

【０００４】 また、洗面台等に設置できる水道直結タイプの貯湯式の給湯器としては、実開 昭６２−６０８５４号公報に示す如く、有底外容器の底部から所定の距離をおい て発熱体を配し、給湯管の出湯口を有底外容器の下部に取付け、先端開口部を有 底外容器内の上部に設け、給水管を有底外容器の上部に接続し、給水管から有底 外容器内に入った冷水を下方に導く導水管を設けたものがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記真空容器を有するジャーポットでは、給水管による給水が出来ぬので、給 湯して減少した場合の給水はふたを開いて容器上方から行うため熱水の温度が大 巾に低下するので、連続して使用出来ぬし、カルキ臭の低減も不充分という従来 のジャーポットの欠点が残っている。真空容器を使用している分保温効力が改善 されているが、真空容器上方が口部であり開口している分保温効果は悪い。

【０００６】 また上記貯湯式の給湯器では冷水を下方に滞留させ、給水は自動的に出来るが 、保温のための配慮が少ないため、高温水を保温すると大きな保温電力を必要と する。またこのタイプのものは、構造上沸騰せず７０〜８０℃位の比較的低い湯 温で貯湯するため、水道水の中のカルキが抜けきれないことと、保温温度が若干 低いため飲用には適さない等の問題がある。

【０００７】 本考案では容器からの放熱を少なくして省エネ化を計り、また、給水は自動的 に行える水道直結形とし、貯湯する湯も一度沸騰したものを９０〜９５℃の高温 で貯湯し飲用にも充分使える湯を貯湯することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するためになされたものであり、有底内容器の外側に 内容器を覆う外容器を配し内外容器は口部で融合し、かつ内外容器間の空間を高 真空の真空層とした真空容器を設け、真空容器の口部を下向きにし有底外容器内 に水没し、有底外容器の底面から所定の距離をおいて温度検出器を有する発熱体 を配し、この発熱体を前記の真空容器で覆って、かつ給湯管の先端は真空容器内 の上部に配し、前記給湯管より更に上方に蒸気排出管の開口部を設け、蒸気排出 管の途中に蒸気検出センサーを配し、また、有底外容器の上部に給水管を接続す ると共に水位センサーを設け、真空容器の壁面と有底外容器との間隙上部より給 水するものである。

【０００９】

【作用】

上記のように構成したことにより、有底外容器底部に冷水を導きこの冷水を発 熱体で加熱し、発熱体で温められた湯は比重の差で対流し、真空容器内の上部に 滞留する。従って発熱体の下側と、真空容器と有底外容器の間は冷水が滞留する 。水の熱伝導率は金属の約１／３０〜１／４０と非常に小さいため、熱伝導によ って放熱が行われることは少ない。たとえ上部の熱源から下部の低温水が加熱さ れても、温められた水は比重の差で上昇し、真空容器内に流れ込むため真空容器 の外には出ない。従って高温となった湯を熱絶縁作用が大きい真空容器上部に滞 留させ放熱を防いで保温する。

【００１０】 更に発熱体による加熱を継続し湯を沸騰させ真空容器内上部の空間に蒸気を発 生させると共に水道水中のカルキも蒸発させる。従って蒸気と共にカルキ臭も蒸 気排出管を通して大気中に放出させる。蒸気排出管内を蒸気が通過する際の温度 上昇を蒸気検出センサーが検知し発熱体への通電を停止させる。

【００１１】 給湯時は蛇口を開くことにより、真空容器内上部の高温水を給湯管の開口部か ら出湯口へ導き給湯する。

【００１２】 給湯により水位が下ると、水位センサーが検知して給水管より自動給水させる 。また真空容器上より給水することにより、給水された水は常に真空容器と有底 外容器間を流れるため古い水が容器の中に対流せず衛生的でかつ省エネタイプの 温水器となる。

【００１３】

【実施例】

以下本考案の一実施例を図１、図２によって説明する。

【００１４】 図において、１は金属製の有底内容器であり、２は前記有底内容器１の外側に 一定間隔ａを保って構成された外容器である。内容器１と外容器２は、互いに口 部３で融合され内容器１と外容器２間の空間は、高真空の真空層４を形成してい る。５は内容器１、外容器２、真空層４から成る真空容器である。６は真空容器 ５の口部３を下向きにして、かつ水没させて納める有底外容器である。有底外容 器６の底面７と真空容器５の口部３は所定の隙間ｂを有している。

【００１５】 ８は有底外容器６の底面７から前記の隙間ｂより大きな隙間ｃをもって配備さ れた発熱体であり、内部には、ヒータ９と温度検出器１０を有している。この発 熱体８を、前記真空容器５で覆う構造としている。

【００１６】 １１は真空容器５内の高温水１２を外部の出湯口１３へ導くための給湯管であ る。給湯管１１の一端は、真空容器５内の上部に開口部１４を設け、出湯口１３ 側に給湯制御を行う蛇口１５を設け、真空容器５内に貯湯されている高温水１２ を給湯管１１先端の出湯口１３へ効率よく導くものである。 １６は、温水器に自動給水するための給水管であり、一方を水道に接続し（図 示せず）他方は、有底外容器６の上部あるいは真空容器５上の中央部に接続され ている。水は常に、有底外容器６と真空容器５の間を通って真空容器５の下側へ 流れ込む、よって有底外容器６の底面７には、常に冷水が滞留する。従ってこの 部分は冷水域の断熱層１７となり伝導および対流による放熱を防止するものであ る。

【００１７】 １８は真空容器５内に一定の水位を保つための水位センサーである。蛇口１５ が開かれ出湯口１３から給湯され真空容器５内の湯面（水位）１９が低下すると 、これを水位センサー１８が検知して、ここからの信号によって給水管１６の途 中に設けられた電磁弁２０が開いて給水が行われ、所定の水位に達したところで 電磁弁２０を閉じられる。これにより真空容器５内に常に一定量の湯が貯湯され る。

【００１８】 ２１は蒸気排出管であり、湯沸し中および保温中に真空容器５内の湯面１９の 上部空間部２２に発生した蒸気２３を排出管開口部２４より蒸気排出管２１に導 きこれを大気に放出し内圧の上昇を防止する。２５は、蒸気排出管２１の途中に 設けた蒸気検出センサーである。湯沸しおよび保温時における蒸気の発生は僅か であるが、沸騰時には多量の蒸気が発生する。多量の蒸気が蒸気排出管２１を通 って大気に放出されると蒸気排出管２１の温度が上昇するため沸騰したことが検 出される。

【００１９】 ２６は制御回路であり、電源２７に接続されており、温度検出器１０からの信 号によって発熱体８のヒータ９への通電制御や水位センサー１８からの信号によ り電磁弁２０の開閉を行う信号を発する。また、蒸気検出センサー２５からの沸 騰検知信号により発熱体８への通電制御を行うものである。２８は有底外容器６ の上部開口部に設けた蓋でありゴミや塵の侵入を防止するものである。２９は有 底外容器６の下部に設けたカバーであり、前記の制御回路２６等を納めている。 ３０、３１はドレインとドレインバルブである。

【００２０】 次に本考案の一実施例の作用について説明する。

【００２１】 給水管１６を水道管に接続して電源２７を投入すると水位センサー１８が作動 して制御回路２６に信号が送られ所定の水位になるまで電磁弁２０が開かれ有底 外容器６の上部より流入した水は、真空容器５と有底外容器６の間を通って真空 容器５の下側に流水される。給水管１６から給水されることにより、真空容器５ 内上部に閉じ込められたエアーは、蒸気パイプ２１を通じて大気に放出される。 所定の水位に達するとこれを水位センサー１８が検知して電磁弁２０が閉じられ 給水が停止される。

【００２２】 次に、真空容器５内に所定量の給水がされ、この時の水温が設定温度に達して いないと、発熱体８の中の温度検出器１０がこれを検出し制御回路２６に信号を 発する。これにより、発熱体８内のヒータ９へ通電される。これにより発熱体８ 部で加熱された水は、比重の差によって対流を生じて真空容器５の上部より高温 水１２が貯湯される。更に加熱が継続し湯が沸騰し真空容器５内上部の空間２３ に蒸気が大量発生するが、その蒸気と共に水道水中のカルキも蒸気排出管２１を 通って大気に放出される。高温の蒸気が蒸気排出管２１内を通過するためここの 温度が上昇する。この温度上昇を蒸気検出センサー２５が検知して制御回路２６ へ信号を送り発熱体８への通電が停止される。

【００２３】 高温の湯は、発熱体８より上方のみに滞留するため、発熱体８の下側の隙間Ｃ 部にある水は、上部の湯とは対流を起さないため温度上昇しない。（上部すなわ ち発熱体８側が温度上昇するため対流が起らず温度上昇はしない。）水自体の熱 伝導率は、金属の約１／３０〜１／４０と非常に小さいため発熱体８から伝導に よって加熱されることはない。例え伝導により加熱されても、温められた水は、 対流によって上方へ上がるため、この部分は冷水域１７となるため、ここからの 放熱はない。また、真空容器５は水没しており、真空容器５の外容器２と有底外 容器６間も水が充たされている。この部分の水についても前述の通り、下層が冷 水域１７となるため対流は起らず放熱はない。

【００２４】 次に真空容器５の放熱についてみると、内容器１から外容器２への放熱は放射 放熱、伝導放熱、真空層４の分子間伝導放熱があるが、放射放熱は、内外容器の 温度差が７０℃と小さく、また放射率の小さい材料を選択し、かつ放射率の小さ い表面仕上げとすることにより放熱は小さくなる。真空容器５の材料を通じての 内容器１から外容器２への伝導放熱があるが、これも、小さい材料例えば、ステ ンレス材等を使い、肉厚を薄くして熱抵抗を増すことにより伝導により放熱量を 小さくできる。 また、真空層４内の分子間伝導は、真空層４内の真空度によって決定されるも のであり、高真空であれば、分子間伝導放熱は、小さくなる。従って本考案の構 造であれば、熱伝導率の非常に小さい水を断熱材として利用でき放熱量を小さく するのに非常に有利である。

【００２５】 湯を必要とする場合は、給湯管１１先端の蛇口１５を開くことにより、真空容 器５内上部の高温水１２が給湯管１１の開口部１４からこれに流入し給湯管１１ を通って出湯口１３へ導かれる。

【００２６】 出湯することにより水位が下がると、これを、水位センサー１８が検知して電 磁弁２０が開かれ前記と同様の作用で真空容器５内へ冷水が供給される。供給さ れた冷水は、比重の差で有底外容器６の下部に滞留するため、発熱体８に内蔵さ れている温度検出器１０が冷水の供給されたことを検知し、発熱体８に通電が行 われ、前記の作用と同様に湯沸しが行われる。このため真空容器５内の高温水は 途切れることなく常に保温され、いつでも高温水を出湯出来る給湯器である。

【００２７】

【考案の効果】

以上述べた通り前記構成とすることにより、真空容器内に自動的に給水、湯沸 しが行われ沸騰後のカルキ臭の無い高温水が貯湯される。

【００２８】 高温水は発熱体より上方の断熱効果の良い真空容器内上方のみに滞留するため 、発熱体の下側の隙間にある水は、上部の高温水と滞留が起らず温度上昇せず、 また水自体の熱伝導率は、金属の約１／３０〜１／４０と非常に小さいため高温 水から熱伝導によって加熱されることは僅かであり、その僅かに温められた水も 、比重差により対流を生じて上方へ上がり真空容器内に流入するため、この部分 は常に冷水域となる。従ってここからの放熱はない。

【００２９】 また、真空容器を介しての放熱も微少であり、従来の貯湯式給湯器に比べ高い 保温を有するものである。有底外容器と真空容器の間に水を入れて、かつ流水す ることにより、水の断熱効果とこの部分に放熱された熱を回収して外部への放熱 を防止する省エネ効果が大なるものである。

【００３０】 冷水は有底外容器の上部か真空容器とのわずかな隙間から下層へと流水するた め有底外容器内に古い水が滞留することは無く衛生的である。

【００３１】 また、真空容器からの放熱も本考案の構成とすることにより、材料、板厚、真 空度を選択することにより放熱を少なくすることが可能であり、沸騰後の高温水 が貯湯でき自動給水が可能でかつ保温効力の高い真空電気温水器を提供するもの である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す真空電気温水器の構造
概略図である。

【図２】本考案の別の実施例を示す真空電気温水器の構
造概略図である。

【符号の説明】

１ 内容器 ２ 外容器 ３ 口部 ４ 真空層 ５ 真空容器 ６ 有底外容器 ７ 底面 ８ 発熱体 １０ 温度検出器 １１ 給湯管 １３ 出湯口 １４、２４ 開口部 １５ 蛇口 １６ 給水管 １８ 水位センサー ２１ 蒸気排出管 ２５ 蒸気検出センサー

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底内容器(1)の外側にこの内容器(1)を
   覆う外容器(2)を配し、内容器(1)と外容器(2)とは口部
   (3)で融合し、かつ内容器(1)と外容器(2)間の空間を真
   空層(4)とした真空容器(5)を設け、この真空容器(5)の
   口部(3)を下向きにし有底外容器(6)内に水没し、有底外
   容器(6)の底面(7)から所定の距離をおいて温度検出器(1
   0)を有する発熱体(8)を配し、この発熱体(8)を前記の真
   空容器(5)で覆い、有底外容器(6)の内外を連通させて給
   湯管(11)と蒸気排出管(21)とを設け、給湯管(11)の上端
   の開口部(14)を高温になった湯が集まる真空容器(5)内
   の上部に配し、蒸気排出管(21)の開口部(24)を給湯管(1
   1)の開口部(14)より更に上方の蒸気が集まる真空容器
   (5)内最上部に配し、給水管(16)を有底外容器(6)の上部
   に接続し真空容器(5)の壁面と有底外容器(6)との間隙上
   部より給水するものとしたことを特徴とする真空電気温
   水器。
2. 【請求項２】 給水管(16)の出水口を真空容器(5)上の
   略中央部に設けた請求項１記載の真空電気温水器。
3. 【請求項３】 蒸気排出管(21)の途中に蒸気検出センサ
   ー(25)を配した請求項１記載の真空電気温水器。
4. 【請求項４】 有底外容器(6)の上部に給水をコントロ
   ールする水位センサー(18)を設けた請求項１記載の真空
   電気温水器。