液体加熱装置

专利摘要:
液体加熱装置は、第１の量の水を加熱することのできる第１の動作モードと、それより少量の第２の量の水を加熱し自動的に供給することのできる第２の動作モードとを有する。第１のモードは、着脱可能な液体加熱容器（４０）によって実施される。第２のモードは、液体を加熱し出口（４５）を介して供給する加熱器（７６）を備える第２の加熱室（５８）によって実施される。第２の加熱室（５８）は、着脱可能な液体加熱容器（４０）の水で充填される。
公开号:JP2011507649A
申请号:JP2010540171
申请日:2008-12-23
公开日:2011-03-10
发明作者:ガーヴェイ、ヴィンセント、ジョセフ；モートン、コリン
申请人:ストリックス リミテッド；
IPC主号:A47J27-21

专利说明:

[0001] 本発明は、水などの液体を加熱沸騰させるための液体加熱装置に関する。]
背景技術

[0002] 飲み物を作るために水を加熱することは、ほぼ世界中で共通のニーズである。英国や他のヨーロッパの国々では、一般的に、ほとんどの家庭がケトル（湯沸かし器）を所有し、時折飲み物を作るための水を沸騰させるのに使っている。より大きな施設や世界の他の国々においては、まとまった量の水を長時間（場合によって一日中）高温又は沸騰した状態にしておき、「要望に応じて（オンデマンドで）」（つまり、水が室温から熱くなるのを待つことなく）飲み物を作れるようにしておくのがより一般的である。このような例としては、伝統的な電気紅茶湯沸かし器（urn）や、アジアでより一般的ないわゆるエアーポットがある。]
発明が解決しようとする課題

[0003] しかし、これらの構成にはそれぞれ欠点がある。ケトルの場合、水を冷めた状態（蛇口から汲んだときの温度）から加熱するのにかかる時間は、たとえ非常に高電力のケトル（３キロワット程度）を使っているとしても、利用者にとっては不便である。ケトルを充填するときに必要な水の量を見積もることが難しい点や、それによって必要量以上の水を沸騰させてしまい水が沸騰するまでにさらに時間がかかってしまいがちな点を考えると、特にそうである。一方、沸騰した状態や沸騰する直前の状態に水を長時間保っておくとなると、熱損失を補うために相当な量のエネルギーが必要となる。]
[0004] 最近、このような欠点を補おうと試みた機器がいくつか商品化されている。これらは、冷水の貯水器からほんの数秒でカップ一杯分の湯を供給することができるといわれている。しかし、これらの機器は多くの場合、管状式フロー式加熱器を基本としており、このような構成にはいくつか重大な欠点があることを本出願人は認識している。まず第一に、管状式フロー式加熱器の場合に典型的なように、水蒸気のポケットにより生じるホットスポットで加熱器が過熱したり、及び／又は管内の圧力が高くなりすぎる危険性を避けるために、管内の水が沸点に達する前に加熱を中止しなければならない。もう一つの欠点は、加熱器は比較的急速に加熱するとはいえ、必然的に初期の水は、目標温度にまで加熱されていない加熱器を通り抜ける。この水が、あとで生成される、これもまだ沸点に達していない水と混ざりあって、水の平均温度を下げてしまう。これら２つの要因が相俟って、実際にこのような機器で生成される水は、これが供給されるころまでには沸点よりもずっと低い温度になってしまい、例えばお茶を作る等に適さなくなる。その結果、消費者へのアピール度は低くなる。]
[0005] さらに、本出願人の認識によると、上記のようなカップ１杯分のお湯を供給する供給器だけでなく、利用者のほとんどが、大量の水や本当に沸騰した水が必要な場合に備えて従来のケトルも依然として必要としている。しかし、これにはキッチンで場所をとってしまうという問題がある。]
課題を解決するための手段

[0006] 一局面によると、本発明は、第１の量の水を加熱することができる第１の動作モードと、それより少量の第２の量の水を加熱し自動的に供給することができる第２の動作モードとを有する液体加熱装置を提供する。]
[0007] 当業者には明らかなように、本発明によると、単一の装置を使って、少量の水を急速に加熱し供給したり、大量の水をより従来に近い方法で加熱し沸騰させたりすることができる。これは、どのような場合でも必要な水の量に応じて利用者が適切な動作モードを選択できるという点で有利であり、しかも、これらの作業を行うために別々の器具を用意する費用もかからず、キッチンの調理台に複数の器具を置くスペースを確保する必要もない。もちろん、各モードで加熱することのできる水の相対量は、それぞれ相対最大容量で決まるということを理解しなければならないが、少なくとも好適な実施形態では、第２のモードでも加熱できるほどの少量の水を第１の動作モードを使って加熱してもよい。第２のモードで加熱できる水の量は固定されていてもよいし、例えば利用者等によって変更できるようにしてもよい。]
[0008] 装置は、２つの動作モード用にそれぞれ別個の貯水器を備えていていてもよいが、好ましい実施形態では共通の貯水器が設けられている。この装置は、第１か第２のどちらの動作モードが使用されているかによって、各加熱装置へ水（または他の液体）を供給するように構成されてもよいが、好ましい実施形態による装置は、第１の動作モードでは貯水器内の全ての水を加熱し、第２の動作モードではそれより少量の、貯水器からの所定量の水を加熱するように構成されている。]
[0009] 装置は、好ましくは、着脱可能な貯水器を備えている。この貯水器は、装置の台から取り外して、例えば蛇口などに持って行って充填することができるので、充填しやすいという点で有利である。特に便利な実施形態では、装置は、第１の動作モードで加熱した水を着脱可能な容器から手動で供給できるようにも構成されている。着脱可能な容器は、従来のケトルと類似しているのが好ましく、したがって、このような実施形態では、装置は基本的に標準的な湯沸かしケトルを備えていると認識されるだろう。ただし、本装置は、必要な水の量が充分に少ない場合には、「要求に応じて（オンデマンドで）」水を加熱し供給できるようにも構成されている。]
[0010] 第１または第２の動作モードで水を加熱するために、共通の加熱手段を用いてもよい。例えば、貯水器は、第２の動作モードで加熱することができる少量の水を自身から分割する手段を備えていてもよい。別の実施形態では、第１及び第２の動作モード用にそれぞれ個別の加熱手段が設けられる。これは、各加熱器を特定の用途のために最適化できる点で有利である。特に、第１モードの動作用には基本的に完璧な湯沸かしケトルを設け、ケトルが装置の上に置かれた場合には、ケトルからの水が第２の動作モード用の加熱器に流入することができる構成の実施形態に適している。このような実施形態では、ケトルは装置の他の部分とは独立して作動させることができ、第２の動作モードが要求される場合にのみ装置の当該他の部分の上に置く必要があることを理解できるだろう。]
[0011] このような構成は、それ自体が新規かつ有利であり、したがって、別の局面によると、本発明は、内部の液体を加熱する加熱器を備えた着脱可能な液体加熱容器を備える液体加熱装置を提供する。本装置はさらに、液体を加熱し出口を介して供給するように構成されている第２の加熱室を備え、第２の加熱室は着脱可能な液体加熱容器からの液体で充填される。]
[0012] 好ましくは、一方または両方の加熱器は、沸騰するまで水を加熱するように構成されている。本発明の第１の局面と比較すると、着脱可能な液体加熱容器によって第１の動作モードを実現し、第２の加熱室によって第２のモードを実現する。]
[0013] 上記全ての実施形態によると、第１の動作モードで液体を加熱する加熱器、例えば上述の本発明の局面の液体加熱容器の加熱器は、好ましくは、その下面に抵抗発熱素子（シーズ線発熱素子（sheathed element）等）が形成または装着された加熱板を備えている。好ましくは、ケトルの技術分野でよく知られているように、加熱器は容器の基部にある開口を閉じるように構成されている。]
[0014] 第２の動作モード用に個別の加熱器、例えば上述の本発明の局面による第２の加熱室の加熱器が設けられる場合、この加熱器は便利であればいかなる形態であってもよい。例えば、管状の加熱器であってもよいし、他の形態のフロー式加熱器であってもよい。ただし、液体を所望温度に加熱して供給する室（chamber）を設けるのが好ましい。]
[0015] 第２の動作モードにおける自動供給は、適切であればいかなる手段によって行われてもよい。例えば、ポンプを利用してもよいし、また装置は、液体を上部で加熱して静水圧によって下のほうに供給するような構成であってもよい。ただし、好適な実施形態によると、水は、第２の動作モードで沸騰され、沸騰中に発生する蒸気圧の力で装置から供給されるような構成になっている。]
[0016] 本発明の実施形態によると、動作モードが第１か第２のどちらであるかにかかわらず、液体が所定の温度に達した場合に液体の加熱を中止するための共通の機構が設けられる。この機構は、例えば電子的な手段等、適切であればいかなる形態であってもよく、液体が加熱される到達温度によって変わってもよい。各動作モードでそれぞれ水を沸騰させる好適な実施形態では、共通の手段は、当該技術分野では周知のように、スナップ動作式バイメタル作動装置（snap acting bimetallic actuator）を有するスイッチ等の蒸気スイッチを備えているのが好ましい。]
[0017] 他の実施形態によると、各モードで加熱を中止するための個別の手段が設けられる。例えば着脱可能な液体加熱容器が設けられる場合、従来の蒸気スイッチを設けてもよい。こうすることによって、例えば、着脱可能な容器を標準的なケトルにできる限り近づけることができる。これは、利用者にとって受け入れやすく、なおかつ機器の再構成が最小限で済むという点で有益である。]
[0018] 着脱可能な液体加熱容器は、好ましくは、容器が器具に装着されている場合は第２の加熱室に液体を流入させ、また容器が取り外されている場合は液漏れを防ぐよう選択的に作動する弁手段を備えている。弁手段は容器本体に設けられていても良いが、好ましくは、容器の基部にある開口を閉じる加熱板に設けられる。これは、容器の最下部に弁を設けることができるという点で有益であり、しかも、その弁を組み込んだ標準的な加熱板を製造することができ、それによって機器メーカーは既に機構を備えた器具本体を使用することができるということを意味する。]
[0019] 必須ではないが、好ましくは、第２の加熱室には別の弁手段が設けられる。このような弁手段は、第２の加熱室に所定量の水がある場合に閉じるように構成されている。こうすることによって、第２の加熱室を所望のレベルに自動的に充填することができる。例えば、フロート弁を備えていてもよい。一連の実施形態によると、フラップ弁よりも強固な自由フローティング弁部材を用いる。このような弁部材は、液体は通すが弁部材は保持する筐体に収容されるという点で有利である。弁部材には、上位置と下位置とがあり、上位置では弁座に当たって弁が閉じられ、下位置では筐体の下部に保持される。弁部材は、適切であればいかなる形態であってもよい。例えば、ボールを備えていてもよい。あるいは、丸状や円盤状、あるいは太く短い円筒形状であってもよい。一連の好適な実施形態では、弁部材は、例えば切頭円錐状等のように下に向かって細くなっている。こうすることによって、使用中に弁部材が詰まってしまう可能性を最小限にすることができる。]
[0020] 好ましくは、第２の加熱室の弁手段は、加熱室内の圧力が増加するにつれ、弁部材の浮力に起因する弁の閉鎖圧が増すように構成されている。この弁手段は、好ましくは弾性環を備え、弁部材は第２の加熱室の内部圧力によって弾性環に押圧される。こうすることによって、着脱可能な容器が取り外された場合に水や蒸気が漏れるのを防ぐことができる。]
[0021] ２つの動作モードそれぞれに別々の加熱器が好適に設けられている場合、装置は、一度に１つの素子だけを作動させるスイッチング装置を備えているのが好ましい。これは、一度に両方の素子が作動されて主電源に過負荷がかかってしまうという危険を冒すことなく、各加熱器を高電力で作動させることができるという点で有利である。実施形態の単純な一例として、スイッチング装置はロッカースイッチなどの切替式スイッチを備えていてもよい。蒸気スイッチが設けられている場合、どちらの加熱器が作動していたとしてもそれをオフにするように蒸気スイッチが上述のスイッチング装置に作用するのが好ましい。]
[0022] 上述の構成はそれ自体で新規かつ進歩性があると考えられ、したがって別の局面において、本発明は、電気器具用のスイッチング装置を提供する。このスイッチング装置は、第１の回路に電力を供給する第１の位置、第２の回路に電力を供給する第２の位置、及びどちらの回路にも電力を供給しない第３の位置を有するスイッチを備えている。このスイッチング装置は、さらに、所定温度に達したときに上記スイッチに作動して、スイッチを第１あるいは第２の位置から第３の位置へと動かす熱感応式作動装置（thermally responsive actuator）も備えている。]
[0023] 他の実施形態によると、電子的あるいは電気機械的な装置を用いて通電が同時に起こるのを防いでいる。例えば、一連の実施形態では、継電器（relay）が電源と加熱器の一つとを直列に接続し、継電器の接点は、もう一方の加熱器に電力が供給されたときに開となるように構成されている。もちろん、当業者であれば容易に、電子的に同じ機能を達成するための同等手段を思いつくであろう。好ましくは、第２の加熱室の加熱器が通電されている場合、着脱可能な液体加熱容器への電力を切断するように構成されている。これは、液体加熱容器の電気的な構成全体が標準的なものになるという点で有益である。例えば、継電器あるいは他のスイッチング装置を使うことによって、液体加熱容器へ電力を供給するために用いられる本出願人のＰ７２コネクタ等のコードレスコネクタへの電源を簡単に切断することができる。]
図面の簡単な説明

[0024] 一例として、本発明の好適な一実施形態を、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明を実施する装置の主要部分を示す模式図である。
図２は、２つの加熱器用の電気スイッチ装置を例示する回路配線図である。
図３ａ〜３ｄは、本発明の一実施形態の使用形態を示す一連の模式図である。
図４は、第２の実施形態の模式図である。
図５は、本発明の第３の実施形態の斜視図である。
図６は、水差しケトル部分が取り外された状態の、図５に示す実施形態を別の角度から見た斜視図である。
図７は、外側カバーを取り外した状態の、図６と類似の図である。
図８は、加熱室の上部の部品の部分分解図である。
図９は、加熱室の断面図である。
図１０は、加熱室の別の断面を示す図である。
図１１は、水差しケトルと加熱室との間の弁の拡大断面図である。
図１２は、供給室の下部を示す斜視図である。
図１３は、供給室の断面図である。
図１４は、器具の回路配線図である。] 図１ 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図２ 図４ 図５ 図６
実施例

[0025] 図１は、本発明を実施する装置の基本部分を示す。本実施形態では、持ち上げ取っ手４と注ぎ口６とを有するほぼ標準の水差しケトル２がある。ケトルには、その基部にある開口を閉じるように構成される加熱器が装着され、また、金属板の下面に取り付けられたシーズ線発熱素子を備えている。ケトル２はさらに、空の状態でスイッチがオンしたり空だきしたせいで万一過熱した場合に加熱器のスイッチが切れるように、本出願人による標準的なＵ１７制御装置を備えている。当該技術分野では周知のように、このような制御装置は、３６０度コードレス電気コネクタの雄部を備えている。このコネクタ８の雌部は、装置の基部１０上に見えている。] 図１
[0026] このケトル２が普通のケトルと違う点は、その基部に自動閉鎖式弁（非表示）を備えている点である。この弁は、基部１０にケトル２を置いたときに、基部１０から突き出ている管１２を貫通させることによって開くことができる。管１２の下端には別の弁（フロート弁１３）が設けられており、ケトル２から基部１０の加熱室への水の進入を制御している。]
[0027] 装置基部１０の内部の加熱室は、その下側にケトル２の加熱器と類似の別の加熱器３０を有している。基部の加熱室は、上述のフロート弁１３によって制御される導入口とともに、供給口１４にも接続されている。この供給口は基部１０から突出しており、その先端は下に置かれたカップ１６や他の入れ物に加熱された水を供給するために下向きの環状形状になっている。]
[0028] また、上端が狭くくびれた垂直蒸気管１８も加熱室に通じており、装置の基部１０から立ち上がっている。蒸気管の先には、熱感応スナップ動作式のバイメタル作動装置（thermally responsive snap-acting bimetallic actuator）２０が設けられている。図１の模式図では示していないが、バイメタル２０は、ケトル２が基部１０上に置かれた場合、ケトル２の注ぎ口６の上に位置するようにも配置されている。] 図１
[0029] 図２は、スイッチング装置を示す回路配線図である。なお、ここでは、バイメタル２０が切替式ロッカースイッチ３６に作用する場合を示している。ロッカースイッチ３６は、３つの位置を有する。スイッチが左右どちらかの位置にある場合、主電源の通電側（live side）に接続された共通端子２２と別の２つの端子２４、２６のうちどちらか一方（ケトル２の素子２８に接続された端子２４または基部の加熱室の素子３０に接続された端子２６）との間に回路が繋がる。スイッチ３６が中央位置にある場合はどちらの回路も繋がらない。] 図２
[0030] このような構成を使って、素子２８、３０のうちどちらかを作動させたりまたはどちらの素子も作動させないようにすることがでるが、物理的に両方の素子が同時に作動することはない。その結果、各素子は主電源の最大電力定格値（例えば、英国では３キロワット）で作動することができる。バイメタル作動装置２０は、蒸気に触れて動作温度（例えば、９０℃）に達した場合、スイッチ３６に作用してどちらの素子も作動しない中央の開位置（図２参照）にスイッチを戻す。] 図２
[0031] ケトル素子２８と直列に、Ｕ１７制御装置のライブ極とニュートラル極それぞれのスイッチ接点３２が設けられている。また、基部の加熱室素子３０と直列に、単純なバイメタルサーモスタットスイッチと温度ヒューズスイッチ、あるいは２つのバイメタルスイッチ（図示せず）が設けられている。これらのスイッチをさらに設けることよって、たとえ空の状態でスイッチがオンしたり空だきしたせいで過熱した場合でも、素子を確実にオフすることができる。]
[0032] さらに図３a〜３ｄも参照しながら、装置の動作を説明する。図４ａは、ケトル２を基部１０の上に置き、カップ１６を供給口（非表示）の下に置いた場合の装置を示す。使用時、利用者は従来の方法で基部１０からケトル２を取り外し、蛇口からケトルに水を入れる（図４ｂ参照）。そして、ケトルが基部１０の上に戻されると、管１２がケトルの底面を貫通し、フロート弁１３が空いていれば（つまり、基部の加熱室が空であれば）水がケトルから排水される。] 図３ 図４ａ 図４ｂ
[0033] 第１の動作モードでは、利用者は比較的多量の水（例えば、最高２リットル）を沸騰させることができる。このためには、ロッカースイッチ３６の適切な位置を選択すればよい。これによって、ケトル素子２８が作動し、ケトル２の中身を全て沸騰させる。水が沸騰すると、生成された蒸気によってバイメタル２０が作動してロッカースイッチ３６が中央のオフ位置に戻り、コードレスコネクタ８への電力が遮断されるのでケトル素子２８の通電がオフになる。もちろん、このような装置の代わりに、より従来のものに近い公知の蒸気スイッチ装置をケトル２自体に用いても良い。３キロワットの発熱素子を使用した場合、２リットルの水を沸騰させるのにかかる時間はおよそ４分である。水が沸騰した後に素子をオフに切り替えれば、通常のようにケトル２を持ち上げて水を注ぐことができる（図３ｃ参照）。] 図３ｃ
[0034] 利用者がカップ一杯分の沸騰水を必要とする場合には、第２の動作モードを用いることができる。このためには、ロッカースイッチ３６の別の位置（図３ｄ参照）を選択し、それによって基部室の加熱器３０を作動させる。これによって、基部室内の少量の水が急速に加熱沸騰され、それによって生成された蒸気が蒸気管１８に入ってバイメタル２０を作動させ、スイッチ３６が中央位置に戻って素子をオフに切り換える。基部室内の水が沸騰するのに伴って圧力が上昇すると、水が押し上げられ、供給口１４を通ってカップ１６に注がれる。カップ１杯分の水は、およそ３０秒以内で沸騰し供給することができる。] 図３ｄ
[0035] 図４は、さらに別の実施形態を模式的に示した図である。この実施形態による着脱可能なケトル２‘は、同様の構成を有する。この構成では、ケトル自体の素子（図示せず）と、ケトル２’から水を吸水し、少量の所定量の水を急速に加熱し、供給口１４’を介してカップ１６へ自動的に供給する側面進入給水管１２'とを有する。ただし、本実施形態では、密閉した基部の加熱室の下側に加熱器を設ける代わりに、第２の動作モード用に水を加熱するフロー式加熱器３０’が設けられている。] 図４
[0036] したがって、当業者には明らかなように、上記実施形態によると、利用者は、カップ一杯分の水を急速に沸騰させたり、通常の方法でケトルいっぱいの水を沸騰させたり等を柔軟に行うことができ、しかも、２つの別々の器具を買ったりそのための収納スペースを確保する必要もない。]
[0037] 上記実施形態では、本発明がどのように実施されるかを一例として示しただけであり、さまざまな変更や修正が可能である。例えば、２つの動作モード用に２つの別々の発熱素子を設ける代わりに、１つの共通の素子を使ってもよい。]
[0038] 図５は、本発明のさらに別の実施形態を示す斜視図である。この実施形態では、大まかに述べると、水差しケトル４０の形態をした着脱可能な液体加熱容器を備えている。水差しケトル４０は台４２の上に置かれ、台４２は供給口４５を有する湯供給室４４を支柱４６を使って支持する役割も果たしている。ケトル４０は、蓋と外側の成形取っ手とを取り外した状態で示されている。これによって、本出願人によるＲ４８蒸気制御スイッチ等の標準蒸気スイッチ４８が露出している。このスイッチは、ケトル内の水が沸騰した場合にケトルのスイッチを切るのに使われる。] 図５
[0039] 図６は、ケトルを取り外した状態の装置を示す。これによって、ケトルを収容する台４２の領域中央に配置される本出願人によるＰ７２コネクタ等の３６０度コードレス電気コネクタ５０が露出している。コードレス電気コネクタ５０の一方側には水弁５２の外部筐体が設けられる。この用途については、後で述べる。] 図６
[0040] また、この図では、湯供給室４４の上にあるオン・オフスイッチ５４と供給口４５（図６では図示せず）の真下にある滴受け５６とをより容易に見ることができる。] 図６
[0041] 図７は、外側カバーを外した状態の器具の主要部分を示す図である。したがって、器具の下部において、選択的に弁５２と連通する加熱室５８を見ることができる。加熱室５８の側面からは２つの管６０及び６２が伸びており、これらの管によって加熱室５８の内部と供給室４４の内部とがつながっている。これら２つの管の用途については、後で述べる。] 図７
[0042] 図８は、加熱室の上部の部品の部分分解図である。図で示すように、３６０度コードレスコネクタ５０は、加熱室５８の頂面にある専用の凹部６０に収納される。コネクタ５０からの配線を収容するために溝６２が設けられている。コネクタ５０は、板６４によって所定位置に保持され、この板は、ねじ止めやリベット締めあるいは他の方法で加熱室５８の頂部に取り付けられる。この固定板６４には、外側弁筐体５２も設けられている。外側弁筐体５２は、後で詳述する新規の弾性環状封止部材６８を間に挟んで、加熱室の頂部に設けられた直立環状壁６６にはめ合わされる。] 図８
[0043] 加熱室５８は、一連のボス・ねじ装置７４によって互いにねじ留めされた把持リング７０及び７２によって互いにクランプ止めされた上部と下部とで構成されている。]
[0044] 図９は、加熱室５８の縦断面を示す。この図から分かるように、シーズ線抵抗発熱素子７６はアルミニウム拡散板７８に接着され、アルミニウム拡散板７８はステンレス鋼加熱板８０の下面に接着される。上述の構成は、湯沸かしケトルで従来使われていた構成と類似している。加熱板８０は、周辺溝８２によって加熱室５８の上部本体に取り付けられている。この周辺溝８２は、ＷＯ９６／１８３３１で詳述されている本出願人のシュアシールシステム（Sure Seal system）に従って、加熱室の下方に懸垂した壁部に圧着されている。] 図９
[0045] 本図ではまた、加熱室５８と供給室（図示せず）とをつなぐ管のうち、一方の管６０の断面も見ることができる。この管は、加熱室５８から供給室へ沸騰水を搬送するための排出管である。図から明らかなように、排出管６０は加熱室の内部で直角に曲がって伸び、下方に懸垂する管部８４で終わっている。管部８４の端は加熱板８０の数ミリメートル上に位置している。]
[0046] 図１０もまた、加熱室５８の縦断面を示している。しかし、この図では、図９の断面に対して平行な面の断面を示している。本図では、加熱室５８と供給室とをつなぐもう一方の管６２（通気管（vent tube））を示している。通気管６２の下端は、加熱室５８内部の頂部にある穴に通じている差し口８６にはめ込まれている。] 図１０ 図９
[0047] 図１１は、加熱室５８の上に置かれたケトル４０の縦断面を示す図である。この図では表示を拡大して弁装置をより明確に示しており、さらに明瞭性を高めるためにいくつかの構成要素の図示は省略されている。ケトル４０は側壁８８を有する。ケトルの下面は、円状のステンレス鋼加熱板９０で塞がれ、加熱板９０の下面にはアルミニウム拡散板９２とシーズ線抵抗発熱素子（非表示）とが設けられている。] 図１１
[0048] 加熱板９０の端付近には穴が形成され、弁機構のケトル部側に設けられた垂直に突出している差込み部９４を収容するようになっている。差込み部９４は、グロメット９６によって加熱板９０の穴に封止される。ケトル側弁部は、差込み部９４の下に２つの同心環状側板（内部側板９８と外部側板１００）を備えている。外部側板１００は加熱室側弁部の外側筐体５２の上に外嵌するような直径を有し、また設置しやすいようその端が斜めになっている。]
[0049] 差込み部９４と内部側板９８との間には、垂直移動可能な弁部材１０２を備えるばね付き弁装置が設けられている。弁部材１０２は頂部に弁頭１０４を有し、弁頭１０４は圧縮コイルばね１０８によって対応する弁座１０６に付勢されている。コイルばねは、弁座１０６の下面と弁部材１０２の底部にある環１１０との間で作用する。図１１に示される構成では、上向きの力が弁部材の下方の環１１０にかかることにより、弁頭１０４が弁座１０６から持ち上がり、弁を通って水が流れる。しかし、同様に、この力がなくなると、コイルばね１０８が作用して弁が閉じるので、水はそれ以上流れなくなる。] 図１１
[0050] 弁装置の加熱室側に設けられた構成要素としては、中央に面取りした開口を有する外側筐体５２（図６、図７及び図８で前述）がある。この中央開口にケトル側弁筐体の内側側板９８が収納される。したがって、この外側筐体５２は、２つの弁部が連結している間は、上部の内側側板９８と外側側板１００との間にある。外側筐体５２の内側には環状封止部材６８が設けられ、上方に突出している環状壁６６を液密に封止している。環状壁６６は、加熱室５８の頂部に一体形成されている。封止部材６８は中央に環状の突起を有し、この突起が上方向に開いた環状溝を形成して、ケトル側弁部の内側側板９８の下端を収容し封止する。] 図６ 図７ 図８
[0051] 封止部材６６の下面には、環状傾斜フランジ１１２が設けられ、半径方向外側に伸びて軸方向に柔軟性を有している。封止部材６６の下には、略切頭円錐型のフロート弁部材１１４が設けられている。このフロート弁部材１１４は垂直移動可能であるが、下向きの動きは弁止め部材１１６によって制限されている。フロート弁部材１１４が移動範囲の上部に位置する場合、フロート弁部材１１４の頂面は環状傾斜フランジ１１２に押圧される。]
[0052] 図１２は、上部カバーを取り外した状態で、供給室４４を上から見た斜視図である。図１３は、上部カバーを所定の位置に置いた場合の、供給室の部分垂直断面図である。供給室の主要部４４ａは略椀状になっており、中央にあるはっきり認識できる凹部４４ｃ内に供給口４５が設けられている。後端の延長円形部分は、高さのある略水平のプラットフォーム部４４ｂであり、加熱室から伸びる排出管６０と通気管６２とがその内部に出現している。なお、これら２つの管６０及び６２は、何らかの方法で供給室内に垂直に伸びている。] 図１２ 図１３
[0053] 供給室の外側には（参考のため図１２に示す）Ｒ４８蒸気スイッチ１８８が搭載され、これにオン・オフロッカースイッチ５４が取り付けられている。垂直方向の煙突（chimney）１２０が供給室４４を貫通して（ただし供給室４４からは独立して）延び、蒸気スイッチ１１８のバイメタル作動装置（図１２、１３でははっきり図示されていない）のちょうど真下で開口している。これによって、動作後のバイメタル作動装置の上を冷気が通ることができ、バイメタル作動装置を比較的迅速にリセットできる。] 図１２
[0054] 図１３から最もよく分かるように、排出口４５を形成する管はなんらかの方法で供給室４４内に垂直に伸び、同心状に下方に開口したわずかに直径の大きい管１２２の内部に伸びる。管１２２は、供給室の上部カバーに取り付けられている。この下方に開口した管１２２は、供給室の主要部４４ａの中心にある環状凹部４４ｃのわずかに上の位置まで下方に伸びている。] 図１３
[0055] 図１４は、器具のさまざまな部分の主要な電気接続を示す回路配線図である。図の左側に示すのは、主リード線（図示せず）からのライン接続、ニュートラル接続、アース接続である。供給室に設けられた蒸気スイッチ１１８のスイッチ接点は、ライン極と継電器のコイル１２４との間に電気的に直列に接続されている（この模式図では示されていないが、なんらかの整流器が設けられてもよい）。継電器の接点１２６は切替式になっており、共通接点１２６ａはライン極に接続されている。常時オフ継電器接点１２６ｂは、加熱室５８の基部に設けられた発熱素子７６に接続されている。図示されていないが、この素子７６への電気接続は、特徴的な一対の過熱保護バイメタル作動装置を有する改良型Ｕシリーズ制御装置によって確立される。この一対のバイメタル作動装置はそれぞれ、素子のライン側常時閉接点１２８ａ及びニュートラル側常時閉接点１２８ｂに作用する。表示用ネオン１３０は、適切な抵抗器１３２と直列に素子７６の両端に接続されており、素子が導通した場合、それを示すようになっている。] 図１４
[0056] 常時閉継電器接点１２６ｃは、コードレス電気コネクタ５０の中央のライン端子に接続されている。ニュートラル端子とアース端子はそれぞれ、主リード線からの対応する入力に直接接続されている。]
[0057] 図１４の右側には、ケトルの従来の電気的配置が示されている。つまり、発熱素子１３４は蒸気スイッチ４８の常時開接点に直列接続され、さらに、Ｕ１７制御装置の過熱バイメタルによって作動する常時閉接点１３６ａ、１３６ｂにも直列接続されている。また、表示用ネオン１３８と対応する抵抗器１４０とは、素子１３４の両端に接続されて、素子が導通した場合、それを示すようになっている。] 図１４
[0058] 上記実施形態の動作を、図５〜１４を参照しながら説明する。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図５ 図６ 図７ 図８ 図９
[0059] 前述の各実施形態と同様に、本実施形態の器具は２つの別モードで動作することができる。第１のモードでは、ケトル４０を取り外して水を入れ、それをまた基部の上に戻すことができる。沸騰を開始するには、オンスイッチ（図示せず）を押して蒸気スイッチ４８の接点を閉じる。図１４に示す通常の状態では、コードレスコネクタ５０を介して電力を供給して素子１３４を作動させることができる。ユーザが再びスイッチをオフにしないかぎり、ケトルの水が沸騰するまで加熱は続き、水が沸騰すると蒸気スイッチ４８が作動して素子への通電を遮断する。そして、従来のように、ケトル４０を再び持ち上げて沸騰水を注ぎ口から注ぐことができる。] 図１４
[0060] しかし、利用者がカップ一杯分だけの水を沸騰させ供給したい場合は、第２の動作モードで器具を動作させることができる。これについては、後で述べる。]
[0061] 初めて器具を使う場合や、そうでなくとも加熱室５８が空になってしまった場合には、加熱室を水で満たす必要がある。この場合は、ケトル４０に水を入れて台４２の上に戻せばよい。こうすることによって、ケトル４０の水が図１１に示す弁装置を介して加熱室に流れ込む。さらに詳しく述べると、ケトル４０を台の上に戻すと、ケトル側弁部の弁部材１０２の下端環１１０が、封止部材６８の内側環状突起に接触してコイルばね１０８の力に抗って持ち上げられる。これによって、水はケトル４０内部から弁差込み部９４を通って弁部材１０２を通り、そして封止部材６８の中央を通ってフロート弁部材１１４の端部を超えて加熱室５８内に流れ込む。通気管６２があるので、たとえ排出管の下部８６が覆われた後でも、空気を排出することができる。] 図１１
[0062] 加熱室５８内の水位が上がると、その水によってフロート弁部材１１４は徐々に持ち上げられ、最終的に、フロート弁部材１１４は、水が更に加熱室５８に入らないようにするのに十分な力で、封止部材６８の下面に設けられた環状フランジ１１２を封止する。ここでケトル４０が再び持ち上げられると、コイルばね１０８によって弁頭１０４がケトル側弁筐体の弁座１０６を閉じて、ケトルから水が漏れないようになる。同様に、封止部材６８の底部にある柔軟な環状フランジ１１２に対するフロート弁部材１１４の浮力によって、弁装置の下部から水が噴出するのを防ぐことができる。ケトル４０を元の位置に戻した場合、ケトル側の弁１０４、１０６は再び開くが、フロート弁部材１１４は環状フランジ１１２に押圧されたままなので水は流れない。]
[0063] 第２のモードで器具を動作させるためには、利用者は供給室の頂部に設けられたスイッチ５４をオンしなければならない。図１４の回路図から分かるように、スイッチをオンすると継電器コイル１２４が作動し、継電器接点１２６ａと１２６ｃとの接続が断たれ、継電器接点１２６ａと１２６ｂとが接続される。これによって２つの結果がもたらされる。まず一つめの結果として、コードレスコネクタ５０に電力が供給されないので、ケトル４０を動作させることができない。したがって、２つの素子７６、１３４が同時に通電されないので、過度の電流が通常の家庭用電源ソケットに流れるのを確実に防ぐことができる。もう一つの結果として、加熱室５８の下面の素子７６が作動して加熱室内の水を加熱し始める。] 図１４
[0064] 加熱の初期段階では、加熱室５８内の圧力増は、本来常圧である供給室４４に接続されている通気管６２によって制限される。これによって、まだ十分に加熱されていない水が排出管６０を介して早々に排水されることを防ぐことができる。また、フロート弁部材１１４が封止部材６８に対して「ぐらつき（wobble）」にくくなる。したがって、柔軟な環状フランジ1２２と共に、加熱中に冷水が加熱室に入るのを防ぐことができる。]
[0065] 加熱室５８内の水温が沸点に近づくにつれて圧力は上昇し、水は排出管６０上方へと押し上げられて供給室４４内に流入する。これが続くと、加熱室５８内のほぼ全ての沸騰水が排出管６０上方に押し上げられて供給室４４を満たす。加熱室５８内の水位が排出管８８の下向き延長部の下端より下になるまで、水は排水管内上方に押し上げられ続ける。]
[0066] 図１２及び図１３を参照すると、沸騰水は初めに側部室４４ｂに入り、そのあと室の主要部４４ａに流れ込んで中央にある環状凹部４４ｃに向かい、室の主要部４４ａを満たし始めることが分かるだろう。供給室４４へ水が流れ込み続けると、下方に開口した管１２２と上方に向かって伸びている流出口４５との間の水位が上昇し、水が流出管４５の上端を超え注ぎ口を通って利用者のカップに流れ落ち始める。これによってサイフォン（吸い上げ管）が作動して、供給室４４内のほぼ全ての水が流出口４５を介して供給される。] 図１２ 図１３
[0067] 全ての水が加熱室５８から排出管６０を介して押し上げられると、加熱室５８からの蒸気が排出管６０の頂部から（同様に通気管６２からも）排出されて供給室４４に流れ込む。これによって蒸気スイッチ１１８がオフされ、継電器コイル１２４への電力供給が中断し、加熱室素子７６への接続が切断される。]
[0068] 加熱室内の圧力が弱まると、フロート弁部材１１４は止め部材１６に落下し、これによって加熱室５８は自動的にケトル４０からの水で再び満たされる（ただし、これはケトル４０がそこにあり、中に十分な水が入っていることを前提とする）。ケトル４０がそこにない場合、加熱室５８は、次にケトルが元の場所に戻されたときに再び満たされる。つまり、ケトル４０は、加熱室にとって便利で着脱可能な貯水器の役割を果たしている。こうすることによって、利用者は、毎回ケトルを補充する必要なく、また、同じ水を何度も沸騰しなおすことなく（これは、多くの場合、溶存酸素を取り除くことによって味が損なわれると考えられる）、そして重要なのは、必要以上の水を沸騰させてエネルギーを無駄にすることなく、一日中何度でもカップ一杯分の沸騰水を作ることができる。]
[0069] もし中に水が入っていない状態で加熱室５８を作動させた場合、例えば前回の使用後に加熱室を再び満たすための水がケトル４０に残っていない場合には、素子７６を保護する改良型Ｕシリーズ制御装置のバイメタルのうちどちらか一方が作動し、それぞれの接点１２８ａ又は１２８ｂを開にする。]
[0070] 以上から明らかなように、比較的大量の水を加熱するために通常のケトルとして使うこともでき、またほんのカップ一杯分の水が必要な場合には、第２の動作モードを使って迅速且つ効果的にカップ一杯分の水を加熱し供給することもできる汎用性の高い器具を提供する。ケトル４０は、第２の動作モードでは着脱可能な貯水器の役割をし、それ自体が水を補充しやすくすることから便利である。また、２つの素子間のスイッチングを行う継電器を設けることによって、電気的過負荷がかかるのを防ぐことができる。]

权利要求:

請求項1
第１の量の水を加熱することができる第１の動作モードと、それより少量の第２の量の水を加熱し自動的に供給することができる第２の動作モードとを有する液体加熱装置。
請求項2
前記２つの動作モード用に共通の貯水器を備えている請求項１に記載の装置。
請求項3
前記第１の動作モードでは前記貯水器内の全ての水を加熱し、前記第２の動作モードではそれより少量の、前記貯水器からの所定量の水を加熱するように構成されている請求項２に記載の装置。
請求項4
着脱可能な貯水器を備えている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
請求項5
前記第１の動作モードで加熱される水は、前記着脱可能な貯水器から手動で供給できるように構成されている請求項４に記載の装置。
請求項6
前記第１及び第２の動作モード用にそれぞれ個別の加熱手段を備えている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
請求項7
一方または両方の加熱器は、沸騰するまで水を加熱するように構成されている請求項６に記載の装置。
請求項8
前記第１の動作モード用の加熱手段は加熱板を備え、前記加熱板の下面には抵抗発熱素子が形成または装着されている請求項６または７に記載の装置。
請求項9
水は、前記第２の動作モードで沸騰され、沸騰中に発生した蒸気圧の力で装置から供給される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
請求項10
液体を所望の温度に加熱して供給する前記第２の動作モード用の室（chamber）を備えている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
請求項11
前記第１及び第２のモードのそれぞれにおいて、加熱を中止するための個別の手段を備えている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
請求項12
内部の液体を加熱するための着脱可能な液体加熱容器を備えている液体加熱装置であって、液体を加熱し出口を介して供給するように構成された加熱器を備えている第２の加熱室をさらに備え、前記第２の加熱室は前記着脱可能な液体加熱容器からの液体で充填される装置。
請求項13
前記着脱可能な液体加熱容器の加熱器は、前記容器の基部に設けられた開口を閉じるように構成されている請求項１２に記載の装置。
請求項14
前記着脱可能な液体加熱容器は、前記着脱可能な容器が取り外されていない場合は前記第２の加熱室に液体を流入させ、前記着脱可能な容器が取り外されている場合は液漏れを防ぐよう選択的に作動する弁手段を備えている請求項１２または１３に記載の装置。
請求項15
前記弁手段は、前記容器の基部に設けられた開口を閉じる前記加熱器内に設けられる、請求項１３に従属する場合の請求項１４に記載の装置。
請求項16
前記第２の加熱室の上に弁手段を備えている請求項１２〜１５のいずれかに記載の装置。
請求項17
前記弁手段は、前記第２の加熱室に所定量の水がある場合は閉じるように構成されている請求項１６に記載の装置。
請求項18
フロート弁部材を備えている請求項１６または１７に記載の装置。
請求項19
前記第２の加熱室の弁手段は弾性環を備え、前記弁部材は前記第２の加熱室の内部圧力によって前記弾性環に押圧される請求項１８に記載の装置。
請求項20
水は、前記第２の加熱室内で沸騰され、沸騰中に発生した蒸気圧の力で装置から供給される、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
請求項21
前記着脱可能な容器及び前記第２の加熱室のにそれぞれに、加熱を中止するための個別の手段を備えている、先行する請求項のいずれかに記載の装置。
請求項22
前記着脱可能な容器用と前記第２の加熱室用にそれぞれ個別の加熱手段を備えている請求項１４〜２１のいずれかに記載の装置。
請求項23
一方または両方の加熱器は、沸騰するまで水を加熱するように構成されている請求項２２に記載の装置。
請求項24
一度に前記加熱器のうちの１つだけを作動させるスイッチング装置を備えている請求項６、７、８、２２または２３に記載の装置。
請求項25
電源を前記加熱器のうちの１つに直列に接続し、他方の加熱器に電力が供給されている場合に接点が開くように構成された継電器（relay）を備えている請求項２４に記載の装置。
請求項26
前記スイッチング装置は、前記第２の加熱室の加熱器が通電される場合、前記着脱可能な液体加熱容器への電力を遮断するようなものである請求項２４または２５に記載の装置。