JP7303427B2

JP7303427B2 - 電気機器の蒸気検知機構

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Publication number: JP7303427B2
Application number: JP2019099489A
Authority: JP
Inventors: 章浩高橋
Original assignee: Tiger Corp
Current assignee: Tiger Corp
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2023-07-05
Anticipated expiration: 2039-05-28
Also published as: JP2020192088A

Description

本発明は、電気ケトルなどの液体を加熱し沸騰させる電気機器に用いられる蒸気検知機構に関するものであり、より詳細には、容器本体に形成された蒸気通路の構造に関するものである。

電気ケトルでは、加熱手段を具えたケトル本体を電源台に載置し、電源台からケトル本体に給電を行ない、加熱手段に通電している（たとえば特許文献１参照）。

電気ケトルは、沸騰の検知を蒸気検知機構により実施している。蒸気検知機構は、容器本体に設けられた蒸気通路とバイメタルの如き蒸気検知センサを含んでおり、加熱により生じた蒸気を蒸気通路に流入させて、蒸気検知センサで検知している。

特許第６２６５２２５号公報

しかし、上記従来の技術では、蒸気検知センサに向けて蒸気を導く開口部分等にウォーターシールが形成される場合があり、その場合、蒸気検知センサに向かう蒸気の流れが阻害され、沸騰検知に支障を生じる虞があった。

本発明の目的は、沸騰検知を良好に行うことができる電気機器の蒸気検知機構を提供することである。

本発明の電気機器の蒸気検知機構は、
水を加熱する容器本体と、
前記容器本体を塞ぐ蓋体と、
前記容器本体内で発生した蒸気を検知する蒸気検知センサを有する蒸気検知機構と、を具え、
前記容器本体内で発生した蒸気を、前記蓋体を介して前記容器本体内の前記蒸気検知センサへ導き、前記蒸気検知センサを通過した蒸気を前記蓋体内へ導入する蒸気通路を有する電気機器であって、
前記蓋体に、前記蒸気検知センサ側へ蒸気を導出する導出口と、前記蒸気検知センサ側から蒸気を導入する導入口と、を具え、
前記導出口の開口面積を、前記導入口の開口面積よりも大きくしている。

前記導出口と前記導入口とは上下に並べて設けられることが望ましい。

前記容器本体に、前記蓋体側から蒸気を流入させる蒸気入口と、前記蓋体側へ蒸気を流出させる蒸気出口と、を具え、
前記蒸気入口は、開口に懸架されたブリッジを有することが望ましい。

前記ブリッジは、開口から後退した位置に形成することが望ましい。

前記電気機器は、電気ケトルとすることができる。

本発明に係る電気機器の蒸気検知機構によれば、蒸気発生源に近い導出口を、導入口よりも大きく形成したことで、導出口に蒸気が結露し、ウォーターシールが形成されて塞がれることを防止できる。また、導出口を大きくしたことで、容器本体内で発生した蒸気をスムーズに蒸気通路に流入させることができる。これにより、蒸気検知センサによる蒸気検知精度を可及的に高めることが可能となり、沸騰検知を良好に行うことができる。

図１は、電気ケトルの斜視図である。図２は、電気ケトルの右側面図である。図３は、電気ケトルの正面図である。図４は、図２の線Ａ－Ａに沿う断面図である。図５は、図２の線Ｂ－Ｂに沿う断面図である。図６は、図２の線Ｃ－Ｃに沿うケトル本体の断面図である。図７は、電気ケトルの内部構成を示す斜視断面図である。図８は、図３の線Ｄ－Ｄに沿う断面図である。図９は、蓋体の斜視図である。図１０は、蓋体の背面図である。図１１は、図９の線Ｈ－Ｈに沿う断面図である。図１２は、図９の線Ｉ－Ｉに沿う断面図である。図１３は、図１０の線Ｊ－Ｊに沿う断面図である。図１４は、図１１の丸囲み部Ｌの拡大図である。

図面を参照しながら本発明の電気機器について説明を行なう。なお、以下では、電気機器としてヤカン型の電気湯沸かし器である電気ケトル１０を例示して説明を行なうが、電気機器は、電気ケトル１０に限らず、ポットやコーヒーメーカーなどの家電製品などであってもよい。また、説明する電気ケトル１０は、ケトル本体２０を電源台１１０に載置可能な構成としているが、電源台１１０は電気機器と一体に構成されているものであってもよいことは勿論である。

概略構成として、電気ケトル１０は、図１乃至図３に示すように、ヤカン型のケトル本体２０とケトル本体２０に装着される蓋体５０、ケトル本体２０が載置される電源台１１０を具える。

ケトル本体２０は、図４乃至図８に示すように、外装カバー３０と、外装カバー３０の内側に水を入れる容器本体４０を嵌めた二重構造を採用できる。外装カバー３０及び容器本体４０には、図８に示すように、上縁前方に容器本体４０内から連続する注ぎ口２１が外向きに膨らんで形成されている。また、外装カバー３０は、注ぎ口２１と対向する背面側に取っ手２２が設けられている。図８に示すように、取っ手２２には、後述するスイッチ２３や蒸気検知機構７０の一部が配置されている。

容器本体４０は、断面図４乃至図８に示すように、ケトル本体２０の外郭に沿う内面形状を有しており、底面にはステンレス製の底板４１が配置されている。底板４１の下方にはヒーターなどの加熱手段４２が配置されている。ケトル本体２０の底面の中央には、受電端子４４を有する受電部４３が凹設されている。

ケトル本体２０の受電部４３は、図４等に示すように、皿状の載置面１１１を有する電源台１１０に載置されて電源供給を受ける。電源台１１０は、載置面１１１の略中央に、受電部４３の受電端子４４と電気的に接続可能な給電端子１１３を具える給電部１１２が突設されている。そして、電源台１１０にケトル本体２０を載置した際に、受電部４３に給電部１１２が嵌まり、受電端子４４と給電端子１１３が電気的に接続される。給電端子１１３は、図示しない電源コードを介して商用電源に接続される。

また、容器本体４０は、図４乃至図８に示すように、中央よりやや上部に内向きにフランジ４５が突設されており、蓋体５０のシールパッキン５３が当接可能となっている。フランジ４５は、前後方向に対称な形状ではなく、図８に示すように、後方側は前方側に比べて突出量を大きくしており、フランジ４５の上部に後述する蒸気検知機構７０の一部を配置している。

容器本体４０は、図７及び図８に示すように、上記したフランジ４５よりも高い位置に、容器本体４０内で発生した蒸気を検知する蒸気検知センサ７４を有する蒸気検知機構７０が配置されている。蒸気検知機構７０は、容器本体４０内で発生した蒸気を、蓋体５０を介して容器本体４０内の蒸気検知センサ７４へ導き、蒸気検知センサ７４を通過した蒸気を蓋体５０内へ導入する蒸気通路７３を有するものとなっている。説明を加えると、蒸気検知機構７０は、容器本体４０に開設された蒸気入口７１及び蒸気入口７１の上側に開設された蒸気出口７２を有し、容器本体４０の外側で蒸気入口７１と蒸気出口７２を蒸気通路７３で繋いで構成される。つまり、容器本体４０には、蓋体５０側から蒸気を流入させる蒸気入口７１と、蓋体５０側へ蒸気を流出させる蒸気出口７２と、が具えられている。蒸気通路７３には、バイメタルスイッチなどの蒸気検知センサ７４を具え、容器本体４０内の水が沸騰すると、蒸気入口７１から蒸気通路７３に蒸気が侵入し、バイメタルスイッチと連動してスイッチ２３をオフに切り替えるようにしている。

図示の蒸気入口７１及び蒸気出口７２は、外周を囲うように蒸気孔シール７５が装着されており、後述する蓋体５０の蓋体本体５１に設けられた導出口８２と導入口８３に蒸気孔シール７５が密着することで連通可能としている。

蒸気入口７１と蒸気出口７２について、さらに詳細に説明すると、図７に示すように、蒸気入口７１は蒸気出口７２の直下、すなわち、蒸気出口７２は蒸気入口７１の直上に形成されており、蒸気入口７１は蒸気出口７２よりも開口面積が大きくなるように設けられている。蒸気入口７１は、蒸気出口７２の１．５倍程度、面積で約３０ｍｍ^２以上の開口面積とすることが望ましい。図示の実施形態では、蒸気入口７１及び蒸気出口７２は断面略矩形形状としている。たとえば、容器本体４０を樹脂成型する際に、蒸気入口７１は内側からスライドピンを突出させて成型し、蒸気出口７２は外側からスライドピンを突出させて成型することができる。これにより、同じ金型部品で蒸気入口７１と蒸気出口７２を成型することができるから、金型費用削減を図ることができる。

図７及び図８に示すように、蒸気入口７１と蒸気出口７２は、仕切板７６により区画されており、仕切板７６は、蒸気入口７１と蒸気出口７２により形成される開口の上側寄りの位置に設けている。蒸気入口７１を蒸気出口７２に比して大きく形成しているのは、蒸気入口７１が小さいと、蒸気が結露して蒸気入口７１にウォーターシールが形成されてしまい、蒸気入口７１が塞がれて、蒸気の検知精度が低下するためである。そこで、蒸気入口７１を大きくすることで、蒸気をスムーズに蒸気通路７３に流入させることができ、蒸気検知センサ７４による検知精度も高めることができる。一方、蒸気入口７１を大きくすると、蒸気入口７１から異物が侵入して、蒸気検知センサ７４が破損あるいは測定精度低下する虞がある。そこで、蒸気入口７１には、図７に示すように仕切板７６から下方に開口を懸架するようブリッジ７７を形成し、異物の侵入を防いでいる。なお、ブリッジ７７は、蒸気入口７１の開口面積を狭めてしまい、蒸気の流入を阻害する虞がある。このため、図７に示すように、ブリッジ７７は、蒸気入口７１の容器本体４０側の開口に近い位置ではなく、後退した位置に設けることが望ましい。

本実施形態では、フランジ４５は、上記したとおり、後方側の突出量を大きくしている。そして、図８に示すように、後方側のフランジ４５の上部空間に内向きに突出して蒸気検知機構７０を配置するようにしている。これにより、フランジ４５の上部空間を利用して蒸気検知機構７０を配置でき、図１等に示すように、外装カバー３０や取っ手２２のデザインを損なうこともない。

上記構成のケトル本体２０は、上縁に蓋体５０が装着される。蓋体５０は、図示の実施形態では、ケトル本体２０に着脱可能であるが、ヒンジ等により開閉可能な構成とすることもできる。

蓋体５０は、図４乃至図６、図８に示すように、上方が拡径した周壁５２を有する蓋体本体５１と、蓋体カバー５４を具え、容器本体４０の上縁に着脱可能に嵌まる。蓋体本体５１は、周壁５２の下縁に環状にシールパッキン５３が装着されており、蓋体５０を容器本体４０の上縁に挿入した状態で、シールパッキン５３は、容器本体４０の内面とフランジ４５に当接し、容器本体４０を液密に維持する。

蓋体カバー５４は、蓋体本体５１の上面を覆っており、図４、図５、図９乃至図１２に示すように、容器本体４０の係合受部４７に係合可能な係合爪５５を先端に具えるレバー５６，５６が左右方向に対向して配置されている。レバー５６，５６は、バネ５７，５７により外向きに付勢されており、係合爪５５は周壁５２を貫通して突出し、係合受部４７に係合した状態から、レバー５６，５６をバネ５７，５７の付勢力に抗して中央側に接近させることで、係合爪５５，５５が後退して係合受部４７から外れ、蓋体５０を取り外し可能となっている。

また、レバー５６，５６間には、図９、図１２及び図１３等に示すように、蓋ボタン６０が配置されている。蓋ボタン６０は、弁板６２を具える中子６１に連繋されている。蓋ボタン６０は、バネ６３により上向きに付勢されており、押下されることで下方に移動して停止し、再度押下されることで上方に移動する構成を具備している。

蓋体本体５１には、図１３に示すように、下面側のやや前寄りに短円筒状の注湯空間９１が円環状の通路壁９２により区画されている。注湯空間９１は、斜め上方に注湯路９３が形成されており、注湯路９３は、注ぎ口２１にて開口している。注湯空間９１と注湯路９３により注湯通路９０が構成される。

注湯空間９１の上面は、図１１乃至図１３に示すように、水平壁９４が形成されており、水平壁９４の上部には、蒸気室カバー８０で塞がれた蒸気室８１が形成されている。蒸気室８１は、容器本体４０からの蒸気が流入し、結露する。図１１及び拡大図１４に示すように、蒸気室８１は、注湯空間９１と連通する排水孔８４が形成されており、結露により生じた水は、排水孔８４を通じて排出可能となっている。具体的には、排水孔８４は、注湯空間９１の通路壁９２の内側に形成されており、排水孔８４は、下向きに凸の立壁８６を具える孔壁８５により区画されている。

蒸気室８１は、図８、図１０及び図１３に示すように、注湯路９３とは逆側の後方側の周壁５２に導入口８３が形成されている。導入口８３は、容器本体４０の蒸気出口７２と連通する大きさ、形状である。また、導入口８３の直下には、容器本体４０の蒸気入口７１と連通する大きさ、形状の導出口８２が形成されている。つまり、導出口８２と導入口８３とは上下に並べて設けられる。導出口８２の開口面積は、導入口８３の開口面積よりも大きくしている。このように、蓋体５０には、蒸気検知センサ７４側へ蒸気を導出する導出口８２と、蒸気検知センサ７４側から蒸気を導入する導入口８３と、が具えられている。なお、導出口８２は、導入口８３の１．５倍程度、面積で約３０ｍｍ^２以上の開口面積とすることが望ましい。図示の実施形態では、導出口８２及び導入口８３は、蒸気入口７１、蒸気出口７２と同様、断面略矩形形状としている。

然して、容器本体４０内で発生した蒸気は、図８中矢印Ｖで示すように、導出口８２から蒸気入口７１を通って蒸気通路７３に侵入し、蒸気検知センサ７４を作動させて、蒸気出口７２から蓋体５０の導入口８３を通過し、蒸気室８１に侵入する。蒸気室８１に侵入した蒸気は、蒸気室８１内で結露し、排水孔８４側に流れる。

注湯空間９１及び排水孔８４は、図１１乃至図１３に示すように、中子６１に装着されたシール部１００により塞がれる。中子６１は、注湯空間９１の内径と略同じ外径を有する円盤状の弁板６２と、弁板６２から上向きに突設された弁棒６４を具える。弁棒６４の上端は、水平壁９４及び蒸気室カバー８０を貫通して上向きに延びており、上端が蓋ボタン６０にネジ止め６６されている。

なお、本実施形態では、図１３に示すように、注湯空間９１を蓋体本体５１のやや前方寄りに設けているから、弁板６２の中心から弁棒６４を突設すると、弁棒６４が前方寄りに位置してしまう。その結果、蓋ボタン６０も蓋体カバー５４の前方寄りの位置に設ける必要があり、レバー５６，５６の配置との関係でデザイン上好ましくない。このため、弁棒６４は、弁板６２のやや後方寄り、すなわち、蓋体カバー５４の中心に突設している。弁棒６４を弁板６２の中心からズレた位置に配置しているから、弁棒６４を上下動させたときに、弁板６２が傾き、平行にスライドできない虞がある。そこで、本実施形態では、弁棒６４の前方に弁棒６４と平行にガイド棒６５を立設している。また、ガイド棒６５は、水平壁９４に上向きに凹設されたガイド孔６７にスライド可能に嵌まっている。

シール部１００は、図１１乃至図１３、さらには、拡大図１４に示すように、弁板６２の外周に嵌まる円環状のパッキンである。シール部１００は、環状のシール本体１０１とシール本体１０１の外周側に形成された栓シール１０３及びシール本体１０１の内周に突設された排水孔シール１０４を具える。シール本体１０１は、内周側に溝１０２が形成されており、溝１０２を弁板６２の外周に嵌めることで弁板６２に装着される。また、シール本体１０１は、外周側が通路壁９２の内周側に当接可能となっている。シール部１００は、容器本体４０と注湯通路９０を液密に遮断し、また、容器本体４０と蒸気室８１とを液密に遮断する。

上記構成の電気ケトル１０は、蓋体５０のレバー５６，５６を摘まんで接近させ、蓋体５０を取り外し、容器本体４０内に水を注入する。

続いて、蓋体５０は、上縁に押し下げて装着する。このとき、蓋体５０は図１１乃至図１３に示すように、蓋ボタン６０を上昇位置に移動させておき、シール部１００は、押し上げられた弁板６２により栓シール１０３とシール本体１０１が通路壁９２に密着し、排水孔シール１０４が排水孔８４を塞いだ状態としておく。排水孔シール１０４は、排水孔８４の立壁８６が埋没して良好な密着状態を維持している。

この状態で、電源台１１０は、電源コードを商用電源に接続し、電源台１１０にケトル本体２０を載置する。続いて、取っ手２２のスイッチ２３を押下する。これにより、給電端子１１３から受電端子４４を介して加熱手段４２に電源が供給されて、加熱手段４２が水を加熱し沸騰させる。

水が沸騰すると、容器本体４０内に蒸気が発生する。容器本体４０は、シールパッキン５３及び弁板６２のシール部１００により気密状態が維持されているから、発生した蒸気は、図８に矢印Ｖで示すように、蓋体５０の周壁５２に形成された導出口８２から蒸気入口７１を通って蒸気通路７３に侵入する。導出口８２及び蒸気入口７１は、図７に示すように、蒸気出口７２に比べて開口面積を大きくしているから、蒸気が結露して導出口８２、蒸気入口７１にウォーターシールが形成されて塞がれることはない。また、蒸気入口７１にブリッジ７７を設けたことで、流入する蒸気が整流されて蒸気検知センサ７４へ適切に誘導することができる。従って、蒸気の検知感度を良好に維持できる。蒸気通路７３には、蒸気検知センサ７４が配置されているから、蒸気が蒸気検知センサ７４を作動させてスイッチ２３を押し上げてオフにする。これにより、加熱手段４２による加熱が止まる。

また、蒸気通路７３に流入した蒸気は、蒸気出口７２から蓋体５０の導入口８３を通過し、蒸気室８１に侵入する。そして、蒸気室８１に侵入した蒸気は、蒸気室８１内で結露し、排水孔８４側に流れて溜まる。

そして、ユーザーは、取っ手２２を掴んでケトル本体２０を持ち上げ、蓋体５０の蓋ボタン６０を押下することで、弁板６２及びシール部１００が降下し、注湯空間９１及び排水孔８４が開放する。このとき、蒸気室８１、すなわち、排水孔８４に溜まっている結露水は、排水孔８４から落下して容器本体４０に戻る。また、この状態で、ケトル本体２０を前方に傾けることで、容器本体４０の湯は、注湯空間９１に連通する注湯路９３を通って注ぎ口２１から放出される。

注湯が終わると、蓋ボタン６０を押下すると、バネ６３の付勢力により弁板６２及びシール部１００が上昇し、注湯空間９１及び排水孔８４を塞ぐ。そして、ケトル本体２０を電源台１１０に戻せばよい。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１０電気ケトル
２０ケトル本体
２２取っ手
２４付け根（取っ手）
３０外装カバー
４０容器本体
５０蓋体
７０蒸気検知機構
７１蒸気入口
７２蒸気出口
７３蒸気通路
８１蒸気室
８２導出口
８３導入口

Claims

水を加熱する容器本体と、
前記容器本体を塞ぐ蓋体と、
前記容器本体内で発生した蒸気を検知する蒸気検知センサを有する蒸気検知機構と、を具え、
前記容器本体内で発生した蒸気を、前記蓋体を介して前記容器本体内の前記蒸気検知センサへ導き、前記蒸気検知センサを通過した蒸気を前記蓋体内へ導入する蒸気通路を有する電気機器であって、
前記蓋体に、前記蒸気検知センサ側へ蒸気を導出する導出口と、前記蒸気検知センサ側から蒸気を導入する導入口と、を具え、
前記容器本体に形成された前記蒸気通路は、前記導出口に連通し、前記蓋体側から蒸気を流入させる蒸気入口と、前記導入口に連通し、前記蓋体側へ蒸気を流出させる蒸気出口とを結び、前記蒸気が一方通行で流れる通路であって、前記蒸気入口と前記蒸気出口との間に前記蒸気検知センサが配置され、
前記導出口の開口面積は、前記導入口の開口面積よりも大きく形成され、
前記導出口と前記蒸気入口、前記導入口と前記蒸気出口は、夫々同じ大きさ、形状である、
電気機器の蒸気検知機構。
前記導出口と前記導入口とは上下に並べて設けられる、
請求項１に記載の電気機器の蒸気検知機構。
前記容器本体は、前端上縁に注ぎ口が形成され、前記蒸気検知機構が後端側に配置されるものであって、
前記容器本体は、中央より上部に内向きに突設されたフランジを有し、
前記フランジは、後方側は前方側に比べて内向きに大きく突出しており、
前記蒸気検知機構の一部は、前記フランジの上部に配置している、
請求項１又は請求項２に記載の電気機器の蒸気検知機構。
前記蒸気入口は、開口に懸架されたブリッジを有する、
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電気機器の蒸気検知機構。
前記電気機器は、電気ケトルである、
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電気機器の蒸気検知機構。