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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022177349
(43)【公開日】2022-12-01
(54)【発明の名称】液体加熱装置
(51)【国際特許分類】
H05B 3/48 20060101AFI20221124BHJP
H05B 3/82 20060101ALI20221124BHJP
【ＦＩ】
H05B3/48
H05B3/82
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021083537
(22)【出願日】2021-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100113022
【弁理士】
【氏名又は名称】赤尾 謙一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100110249
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 昭
(72)【発明者】
【氏名】牧野 友亮
(72)【発明者】
【氏名】東出 侑也
【テーマコード（参考）】
3K092
【Ｆターム（参考）】
3K092PP13
3K092QA01
3K092RB02
3K092VV40
(57)【要約】
【課題】被加熱液体の加熱効率を向上させるとともに、セラミックヒータの寿命低下を抑制した液体加熱装置を提供する。
【解決手段】内部空間１００ｉと液体Ｗの導入口１０３及び排出口１０５とを有する容器１００と、容器に取り付けられるセラミックヒータ１７１，１７２であって、セラミックシート１７ｓの巻合わせ部に軸線Ｌ方向に延びるスリット１７ｖが非発熱部として形成されているセラミックヒータと、を備え、導入口及び排出口は、軸線方向に離間して配置され、導入口の開口端１０３ｅの近傍における第１軸心ｎ１方向に開口端を投影した第１開口領域Ｓは、セラミックヒータと軸線方向に重なる位置に配置されると共に、第１軸心方向が軸線方向に交差し、セラミックヒータ及び導入口と交わると共に軸線方向に垂直な基準断面ＲＳにおいて、第１開口領域よりも外部にスリットが位置する。
【選択図】図９
【解決手段】内部空間１００ｉと液体Ｗの導入口１０３及び排出口１０５とを有する容器１００と、容器に取り付けられるセラミックヒータ１７１，１７２であって、セラミックシート１７ｓの巻合わせ部に軸線Ｌ方向に延びるスリット１７ｖが非発熱部として形成されているセラミックヒータと、を備え、導入口及び排出口は、軸線方向に離間して配置され、導入口の開口端１０３ｅの近傍における第１軸心ｎ１方向に開口端を投影した第１開口領域Ｓは、セラミックヒータと軸線方向に重なる位置に配置されると共に、第１軸心方向が軸線方向に交差し、セラミックヒータ及び導入口と交わると共に軸線方向に垂直な基準断面ＲＳにおいて、第１開口領域よりも外部にスリットが位置する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部空間と、前記内部空間に連通する液体の導入口及び排出口と、を有する容器と、
自身の先端部が前記内部空間内に位置し、自身の基端部が前記容器に保持されることで前記容器に取り付けられるセラミックヒータであって、軸線方向に延びるセラミック基体と、該セラミック基体の外周に巻き付けられたセラミックシートと、該セラミックシートに埋設された発熱部と、を有し、前記セラミックシートの巻合わせ部に前記軸線方向に延びるスリットが非発熱部として形成されているセラミックヒータと、
を備え、
前記容器と前記セラミックヒータとの間には隙間が形成されており、前記液体が、前記導入口から導入され、前記内部空間を通って、前記排出口まで流れる過程において、前記セラミックヒータによって前記液体を加熱する液体加熱装置であって、
前記導入口及び前記排出口は、前記軸線方向に離間して配置され、
前記導入口の開口端の近傍における第１軸心方向に前記開口端を投影した第１開口領域は、前記セラミックヒータと前記軸線方向に重なる位置に配置されると共に、前記第１軸心方向が前記軸線方向に対して交差し、
前記セラミックヒータ及び前記導入口と交わると共に前記軸線方向に垂直な基準断面において、前記第１開口領域よりも外部に前記スリットが位置することを特徴とする液体加熱装置。
自身の先端部が前記内部空間内に位置し、自身の基端部が前記容器に保持されることで前記容器に取り付けられるセラミックヒータであって、軸線方向に延びるセラミック基体と、該セラミック基体の外周に巻き付けられたセラミックシートと、該セラミックシートに埋設された発熱部と、を有し、前記セラミックシートの巻合わせ部に前記軸線方向に延びるスリットが非発熱部として形成されているセラミックヒータと、
を備え、
前記容器と前記セラミックヒータとの間には隙間が形成されており、前記液体が、前記導入口から導入され、前記内部空間を通って、前記排出口まで流れる過程において、前記セラミックヒータによって前記液体を加熱する液体加熱装置であって、
前記導入口及び前記排出口は、前記軸線方向に離間して配置され、
前記導入口の開口端の近傍における第１軸心方向に前記開口端を投影した第１開口領域は、前記セラミックヒータと前記軸線方向に重なる位置に配置されると共に、前記第１軸心方向が前記軸線方向に対して交差し、
前記セラミックヒータ及び前記導入口と交わると共に前記軸線方向に垂直な基準断面において、前記第１開口領域よりも外部に前記スリットが位置することを特徴とする液体加熱装置。
【請求項2】
前記セラミックヒータは１つであり、
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記第１軸心の延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記第１軸心の延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
【請求項3】
前記セラミックヒータは２つであり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記第１軸心の延長線を挟んだ両側に、前記セラミックヒータが１つずつ配置され、
前記基準断面において、前記延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記第１軸心の延長線を挟んだ両側に、前記セラミックヒータが１つずつ配置され、
前記基準断面において、前記延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
【請求項4】
前記セラミックヒータは２つであり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、
前記導入口は２つであると共に、
前記基準断面において、前記２個のセラミックヒータは、自身の第２軸心が前記２つの導入口それぞれにおける前記第１軸心の延長線の外部に、前記導入口が並ぶ方向と同一方向に並んで配置され、
前記基準断面において、前記延長線は、前記第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
前記導入口は２つであると共に、
前記基準断面において、前記２個のセラミックヒータは、自身の第２軸心が前記２つの導入口それぞれにおける前記第１軸心の延長線の外部に、前記導入口が並ぶ方向と同一方向に並んで配置され、
前記基準断面において、前記延長線は、前記第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
【請求項5】
前記セラミックヒータは３つであり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記セラミックヒータは、前第１軸心の延長線を挟んだ両側に３つのうちの２つが配置される第１セラミックヒータと、他の２つよりも前記第１軸心方向に前記導入口から遠い位置で自身の第２軸心が他２つの第２軸心の間に配置される第２セラミックヒータからなり、それぞれの前記第２軸心が頂点となる三角形を形成し、
前記基準断面において、前記第１軸心方向における前記第１セラミックヒータと前記第２セラミックヒータとの間には、前記第１セラミックヒータと前記第２セラミックヒータとの間に隙間を形成しつつ前記容器の内壁から前記第１開口領域内に延びる１つの邪魔板が配置され、
前記基準断面において、
前記延長線は、前記第１セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第１セラミックヒータの前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置していることを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記セラミックヒータは、前第１軸心の延長線を挟んだ両側に３つのうちの２つが配置される第１セラミックヒータと、他の２つよりも前記第１軸心方向に前記導入口から遠い位置で自身の第２軸心が他２つの第２軸心の間に配置される第２セラミックヒータからなり、それぞれの前記第２軸心が頂点となる三角形を形成し、
前記基準断面において、前記第１軸心方向における前記第１セラミックヒータと前記第２セラミックヒータとの間には、前記第１セラミックヒータと前記第２セラミックヒータとの間に隙間を形成しつつ前記容器の内壁から前記第１開口領域内に延びる１つの邪魔板が配置され、
前記基準断面において、
前記延長線は、前記第１セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第１セラミックヒータの前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置していることを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
【請求項6】
前記セラミックヒータは４以上の偶数個であり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記第１軸心の延長線を挟んだ両側に、前記セラミックヒータが前記第１軸心方向に沿って２列で配置され、
前記基準断面において、前記第１軸心方向における隣接する前記セラミックヒータの間には、前記隣接する前記セラミックヒータの間に隙間を形成しつつ前記容器の両側の内壁から前記第１開口領域内に延びる一対の邪魔板が配置され、
前記基準断面において、前記延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
前記導入口は１つであると共に、
前記基準断面において、前記第１軸心の延長線を挟んだ両側に、前記セラミックヒータが前記第１軸心方向に沿って２列で配置され、
前記基準断面において、前記第１軸心方向における隣接する前記セラミックヒータの間には、前記隣接する前記セラミックヒータの間に隙間を形成しつつ前記容器の両側の内壁から前記第１開口領域内に延びる一対の邪魔板が配置され、
前記基準断面において、前記延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体加熱装置。
【請求項7】
前記導入口よりも前記排出口側における前記内部空間には、複数の前記セラミックヒータを１個ずつ分離する隔壁が設けられ、
前記導入口から導入された前記液体は、前記隔壁内を個々の前記セラミックヒータ毎に流れることを特徴とする請求項３～６のいずれか一項に記載の液体加熱装置。
前記導入口から導入された前記液体は、前記隔壁内を個々の前記セラミックヒータ毎に流れることを特徴とする請求項３～６のいずれか一項に記載の液体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セラミックヒータにより温水等を製造する液体加熱装置に関する。
【背景技術】
【0002】
温水洗浄便座、燃料電池システム、給湯器、２４時間風呂、車両のウォッシャー液の加熱、車載エアコン用等には温水が必要となる。そこで、内蔵するヒータにて水を加熱する液体加熱装置が用いられている（特許文献１）。
特に、温水洗浄便座用の温水などの急速加熱や、液体加熱装置の小型化を図る目的においては、細長いセラミック基体の外周に巻き付けたセラミックシートに発熱部を埋設した棒状のセラミックヒータが使用される（特許文献２）。
特に、温水洗浄便座用の温水などの急速加熱や、液体加熱装置の小型化を図る目的においては、細長いセラミック基体の外周に巻き付けたセラミックシートに発熱部を埋設した棒状のセラミックヒータが使用される（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－９６０５７号公報
【特許文献2】特許第５９２３２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１記載の技術はヒータとして赤外線ランプを用いており、ヒータ、ひいては液体加熱装置を小型化するのが難しいという問題がある。又、赤外線ランプはコストアップにも繋がる。
一方、棒状のセラミックヒータは、セラミックシートの巻合わせ部にスリットが非発熱部として形成されており、この非発熱部は有効な加熱源として機能せず、加熱効率が低下する。そして、加熱効率が低下すると、従来と同じ熱量を発生させるためにヒータ温度を高温にする必要が生じ、沸騰気泡が多くなる。そして、この沸騰気泡がセラミックヒータに付着すると、その部位は空焚き状態となってヒータが熱衝撃を受け、ヒータ寿命が低下するおそれがある。
又、非発熱部が介在すると、液体の加熱ムラが生じてヒータ自体の温度も場所によって不均一となり、ヒータ寿命の低下に繋がる。
一方、棒状のセラミックヒータは、セラミックシートの巻合わせ部にスリットが非発熱部として形成されており、この非発熱部は有効な加熱源として機能せず、加熱効率が低下する。そして、加熱効率が低下すると、従来と同じ熱量を発生させるためにヒータ温度を高温にする必要が生じ、沸騰気泡が多くなる。そして、この沸騰気泡がセラミックヒータに付着すると、その部位は空焚き状態となってヒータが熱衝撃を受け、ヒータ寿命が低下するおそれがある。
又、非発熱部が介在すると、液体の加熱ムラが生じてヒータ自体の温度も場所によって不均一となり、ヒータ寿命の低下に繋がる。
【0005】
従って、本発明は、被加熱液体の加熱効率を向上させるとともに、セラミックヒータの寿命低下を抑制した液体加熱装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の液体加熱装置は、内部空間と、前記内部空間に連通する液体の導入口及び排出口と、を有する容器と、自身の先端部が前記内部空間内に位置し、自身の基端部が前記容器に保持されることで前記容器に取り付けられるセラミックヒータであって、軸線方向に延びるセラミック基体と、該セラミック基体の外周に巻き付けられたセラミックシートと、該セラミックシートに埋設された発熱部と、を有し、前記セラミックシートの巻合わせ部に前記軸線方向に延びるスリットが非発熱部として形成されているセラミックヒータと、を備え、前記容器と前記セラミックヒータとの間には隙間が形成されており、前記液体が、前記導入口から導入され、前記内部空間を通って、前記排出口まで流れる過程において、前記セラミックヒータによって前記液体を加熱する液体加熱装置であって、前記導入口及び前記排出口は、前記軸線方向に離間して配置され、前記導入口の開口端の近傍における第１軸心方向に前記開口端を投影した第１開口領域は、前記セラミックヒータと前記軸線方向に重なる位置に配置されると共に、前記第１軸心方向が前記軸線方向に対して交差し、前記セラミックヒータ及び前記導入口と交わると共に前記軸線方向に垂直な基準断面において、前記第１開口領域よりも外部に前記スリットが位置することを特徴とする。
【0007】
この液体加熱装置によれば、導入口及び排出口がセラミックヒータの軸線方向に配置されている構造において、導入口からセラミックヒータの外面に最初に高い流速で当たる液体の流れを示す第１開口領域の内部に、スリットが存在（対向）しないので、最初に内部空間の第１開口領域に導入された液体はスリット以外の発熱部で有効に加熱される。
その結果、流速の高い最初の液体の流れが加熱された後に、内部空間内を移動してゆくので、発熱部に液体が滞留して過熱されることを抑制し、過熱による沸騰気泡の発生を抑制できる。これにより、セラミックヒータが局所的に過熱して寿命が低下したり、上述の沸騰気泡が排出されずに封止部に接触してシール性が低下することを抑制できる。又、発熱部に水が滞留することを抑制し、液体全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
その結果、流速の高い最初の液体の流れが加熱された後に、内部空間内を移動してゆくので、発熱部に液体が滞留して過熱されることを抑制し、過熱による沸騰気泡の発生を抑制できる。これにより、セラミックヒータが局所的に過熱して寿命が低下したり、上述の沸騰気泡が排出されずに封止部に接触してシール性が低下することを抑制できる。又、発熱部に水が滞留することを抑制し、液体全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
【0008】
本発明の液体加熱装置において、前記セラミックヒータは１つであり、前記導入口は１つであると共に、前記基準断面において、前記第１軸心の延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置してもよい。
【0009】
延長線がセラミックヒータの第２軸心と交わらないことは、基準断面から見て、延長線が第２軸心から偏移する（ずれる）ことを意味する。その結果、内部空間に導入された液体は第２軸心の中心から見てセラミックヒータの外面を対称に流れず、セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0010】
本発明の液体加熱装置において、前記セラミックヒータは２つであり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、前記導入口は１つであると共に、前記基準断面において、前記第１軸心の延長線を挟んだ両側に、前記セラミックヒータが１つずつ配置され、前記基準断面において、前記延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置してもよい。
【0011】
延長線がセラミックヒータの第２軸心と交わらないことは、基準断面から見て、延長線が第２軸心から偏移する（ずれる）ことを意味する。その結果、内部空間に導入された液体は第２軸心の中心から見てセラミックヒータの外面を対称に流れず、セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0012】
本発明の液体加熱装置において、前記セラミックヒータは２つであり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、前記導入口は２つであると共に、前記基準断面において、前記２個のセラミックヒータは、自身の第２軸心が前記２つの導入口それぞれにおける前記第１軸心の延長線の外部に、前記導入口が並ぶ方向と同一方向に並んで配置され、前記基準断面において、前記延長線は、前記第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置してもよい。
【0013】
延長線がセラミックヒータの第２軸心と交わらないことは、基準断面から見て、延長線が第２軸心から偏移する（ずれる）ことを意味する。その結果、内部空間に導入された液体は第２軸心の中心から見てセラミックヒータの外面を対称に流れず、セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0014】
本発明の液体加熱装置において、前記セラミックヒータは３つであり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、前記導入口は１つであると共に、前記基準断面において、前記セラミックヒータは、前記第１軸心の延長線を挟んだ両側に３つのうちの２つが配置される第１セラミックヒータと、他の２つよりも前記第１軸心方向に前記導入口から遠い位置で自身の第２軸心が他２つの第２軸心の間に配置される第２セラミックヒータからなり、それぞれの前記第２軸心が頂点となる三角形を形成し、前記基準断面において、前記第１軸心方向における前記第１セラミックヒータと前記第２セラミックヒータとの間には、前記第１セラミックヒータと前記第２セラミックヒータとの間に隙間を形成しつつ前記容器の内壁から前記第１開口領域内に延びる１つの邪魔板が配置され、前記基準断面において、前記延長線は、前記第１セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第１セラミックヒータの前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置してもよい。
【0015】
延長線がセラミックヒータの第２軸心と交わらないことは、基準断面から見て、延長線が第２軸心から偏移する（ずれる）ことを意味する。その結果、内部空間に導入された液体は第２軸心の中心から見てセラミックヒータの外面を対称に流れず、セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0016】
ここで、基準断面を見たとき、各セラミックヒータは第１軸心方向に２段に配置されている。そして、そのうち導入口から遠い側の第２セラミックヒータには液体が旋回流として流れ難い。
そこで、上述の邪魔板を第１セラミックヒータと、第２セラミックヒータとの間に隙間を形成しつつ配置する。これにより、第１セラミックヒータの間を、第１開口領域を通って第２セラミックヒータに向けて流れてきた液体は、邪魔板で流れを規制されつつ、隙間から第２セラミックヒータへ流れてくる。
そこで、上述の邪魔板を第１セラミックヒータと、第２セラミックヒータとの間に隙間を形成しつつ配置する。これにより、第１セラミックヒータの間を、第１開口領域を通って第２セラミックヒータに向けて流れてきた液体は、邪魔板で流れを規制されつつ、隙間から第２セラミックヒータへ流れてくる。
【0017】
そして、邪魔板を容器の内壁から第１開口領域内に延ばすことで、導入口から液体が流れてゆく流路である第１開口領域に邪魔板２が介在し、液体が邪魔板に当たって旋回流ＳＦが生じやすくなる。さらに、邪魔板を１個とすることで、基準断面を見たとき、第２セラミックヒータに液体を流入させる隙間は、第２セラミックヒータに対して第１軸心方向に交差する方向に非対称となる。
その結果、第２セラミックヒータの周囲の内部空間に導入された液体は、第２セラミックヒータの周囲を対称に流れず、隙間に近い側に最初に流れ、第２セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
その結果、第２セラミックヒータの周囲の内部空間に導入された液体は、第２セラミックヒータの周囲を対称に流れず、隙間に近い側に最初に流れ、第２セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
【0018】
本発明の液体加熱装置において、前記セラミックヒータは４以上の偶数個であり、前記基準断面にすべてのセラミックヒータが重なると共に、各セラミックヒータが同一方向に延び、前記導入口は１つであると共に、前記基準断面において、前記第１軸心の延長線を挟んだ両側に、前記セラミックヒータが前記第１軸心方向に沿って２列で配置され、前記基準断面において、前記第１軸心方向における隣接する前記セラミックヒータの間には、前記隣接する前記セラミックヒータの間に隙間を形成しつつ前記容器の両側の内壁から前記第１開口領域内に延びる一対の邪魔板が配置され、前記基準断面において、前記延長線は、前記セラミックヒータの第２軸心と交わらないと共に、前記第２軸心と前記スリットの両端とを結ぶ直線と、前記容器の内周面と、に囲まれてなる領域外に位置してもよい。
【0019】
延長線がセラミックヒータの第２軸心と交わらないことは、基準断面から見て、延長線が第２軸心から偏移する（ずれる）ことを意味する。その結果、内部空間に導入された液体は第２軸心の中心から見てセラミックヒータの外面を対称に流れず、セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
さらに加えて、領域外に延長線が位置することで、延長線に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域外の発熱部で有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部に水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0020】
ここで、基準断面を見たとき、各セラミックヒータは第１軸心方向に２段に配置されている。そして、そのうち導入口から遠い側の２段目以降のセラミックヒータには液体が旋回流として流れ難い。
そこで、上述の邪魔板を隣接するセラミックヒータとの間に隙間を形成しつつ配置する。これにより、１段目の第１セラミックヒータの間を、第１開口領域を通って２段目のセラミックヒータに向けて流れてきた液体は、邪魔板で流れを規制されつつ、隙間から２段目のセラミックヒータへ流れてくる。
そこで、上述の邪魔板を隣接するセラミックヒータとの間に隙間を形成しつつ配置する。これにより、１段目の第１セラミックヒータの間を、第１開口領域を通って２段目のセラミックヒータに向けて流れてきた液体は、邪魔板で流れを規制されつつ、隙間から２段目のセラミックヒータへ流れてくる。
【0021】
そして、２つの邪魔板を容器の内壁から第１開口領域内にそれぞれ延ばすことで、導入口から液体が流れてゆく流路である第１開口領域に邪魔板が介在し、液体が邪魔板に当たって旋回流が生じやすくなる。さらに、邪魔板があることで、基準断面を見たとき、２段目の各セラミックヒータに液体を流入させる隙間は、各セラミックヒータ毎に第１軸心方向に交差する方向に非対称となる。
その結果、各セラミックヒータの周囲の内部空間に導入された液体も、各セラミックヒータの周囲を対称に流れず、隙間に近い側に最初に流れ、各セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
その結果、各セラミックヒータの周囲の内部空間に導入された液体も、各セラミックヒータの周囲を対称に流れず、隙間に近い側に最初に流れ、各セラミックヒータの外面に沿って径方向に回る旋回流となる。
【0022】
本発明の液体加熱装置において、前記導入口よりも前記排出口側における前記内部空間には、複数の前記セラミックヒータを１個ずつ分離する隔壁が設けられ、前記導入口から導入された前記液体は、前記隔壁内を個々の前記セラミックヒータ毎に流れるようにしてもよい。
この液体加熱装置によれば、隔壁内の狭い隙間を水が流れて各セラミックヒータにより加熱されるので、加熱効率がさらに向上する。また、導入口側で各セラミックヒータの周囲に旋回流を生じさせた場合には、隔壁内を旋回流が別個に流れるので、各セラミックヒータの旋回流が合流して互いに打ち消し合うことを抑制し、発熱部に水が滞留することをさらに抑制できる。
この液体加熱装置によれば、隔壁内の狭い隙間を水が流れて各セラミックヒータにより加熱されるので、加熱効率がさらに向上する。また、導入口側で各セラミックヒータの周囲に旋回流を生じさせた場合には、隔壁内を旋回流が別個に流れるので、各セラミックヒータの旋回流が合流して互いに打ち消し合うことを抑制し、発熱部に水が滞留することをさらに抑制できる。
【発明の効果】
【0023】
この発明によれば、被加熱液体の加熱効率を向上させるとともに、セラミックヒータの寿命低下を抑制した液体加熱装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る液体加熱装置の外観を示す斜視図である。
【図2】セラミックヒータの外観を示す斜視図である。
【図3】セラミックヒータの構成を示す分解斜視図である。
【図5】導入口の第１開口面を示す斜視図である。
【図6】第１軸心を規定した理由を説明する図である。
【図7】第１軸心を規定した理由を説明する別の図である。
【図10】基準断面におけるセラミックヒータの周囲の液体の流れを示す図である。
【図13】基準断面における本発明の第２の実施形態に係る液体加熱装置を示す断面図である。
【図14】第２の実施形態に係る液体加熱装置の変形例を示す断面図である。
【図15】基準断面における本発明の第３の実施形態に係る液体加熱装置を示す断面図である。
【図16】基準断面における本発明の第４の実施形態に係る液体加熱装置を示す断面図である。
【図18】基準断面における本発明の第５の実施形態に係る液体加熱装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体加熱装置２００の斜視図、図２はセラミックヒータ１７１の斜視図、図３はセラミックヒータ１７１の分解斜視図、図４は図１のＡ－Ａ線に沿う透視図、図５は導入口１０３の第１開口領域Ｓを示す斜視図、図６は図１のＢ－Ｂ線に沿う断面図、図７は図４のＣ－Ｃ線に沿う断面図、図９は基準断面ＲＳにおけるセラミックヒータ１７１，１７２の周囲の液体の流れを示す図、図１０は図８のＤ－Ｄ線に沿う断面図、図１１は図８のＥ－Ｅ線に沿う断面図である。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体加熱装置２００の斜視図、図２はセラミックヒータ１７１の斜視図、図３はセラミックヒータ１７１の分解斜視図、図４は図１のＡ－Ａ線に沿う透視図、図５は導入口１０３の第１開口領域Ｓを示す斜視図、図６は図１のＢ－Ｂ線に沿う断面図、図７は図４のＣ－Ｃ線に沿う断面図、図９は基準断面ＲＳにおけるセラミックヒータ１７１，１７２の周囲の液体の流れを示す図、図１０は図８のＤ－Ｄ線に沿う断面図、図１１は図８のＥ－Ｅ線に沿う断面図である。
【0026】
この実施形態において、液体加熱装置２００は、温水洗浄便座に設置され、内蔵された２つのセラミックヒータ１７１、１７２により常温の水を加熱して温水を供給するようになっている。
【0027】
液体加熱装置２００は、全体として略長円筒状（断面が角丸長方形の筒状）をなし、容器１００と、２つのセラミックヒータ１７１、１７２と、を有する。
容器１００は、液体Ｗ（水）を収容する内部空間１００ｉを有する長円筒状の胴部１０１と、胴部１０１の軸方向の両端開口をそれぞれ閉塞する先端蓋１０７及び後端蓋１０９と、胴部１０１に一体に設けられた液体Ｗの導入口１０３及び排出口１０５と、を有する。
そして、胴部１０１の軸方向の両端はフランジ状に径方向に突出し、胴部１０１の両端と、先端蓋１０７及び後端蓋１０９とは、Ｏリング１９０（図４）により気密にシールされている。
容器１００は、液体Ｗ（水）を収容する内部空間１００ｉを有する長円筒状の胴部１０１と、胴部１０１の軸方向の両端開口をそれぞれ閉塞する先端蓋１０７及び後端蓋１０９と、胴部１０１に一体に設けられた液体Ｗの導入口１０３及び排出口１０５と、を有する。
そして、胴部１０１の軸方向の両端はフランジ状に径方向に突出し、胴部１０１の両端と、先端蓋１０７及び後端蓋１０９とは、Ｏリング１９０（図４）により気密にシールされている。
【0028】
セラミックヒータ１７１、１７２はそれぞれ軸線Ｌ方向に延びる棒状をなし、それぞれ同一方向に（平行に）延びている。また、セラミックヒータ１７１、１７２はそれぞれ基端部１７Ｒが容器１００の後端蓋１０９の開口部に封止部１８０によって片持ち式に保持されることで、容器１００に取り付けられている。そして、セラミックヒータ１７１、１７２の先端部１７Ｔが内部空間１００ｉ内に位置している。なお、封止部１８０による保持部は、後述するセラミックヒータの発熱部１７ａよりも基端側であるのはいうまでもない。
【0029】
ここで、セラミックヒータ１７１、１７２が同一方向に（平行に）延び、とは、設置時の誤差等を考慮し、すべてのセラミックヒータ１７１、１７２の軸線のなす角の最大値が１０度以下である（０度も含む）ことをいう。
又、セラミックヒータ１７１、１７２の基端部１７Ｒ側には、外部から電力を供給するための後述するリード線１５，１６が接続されている。
又、セラミックヒータ１７１、１７２の基端部１７Ｒ側には、外部から電力を供給するための後述するリード線１５，１６が接続されている。
【0030】
なお、本例では、胴部１０１の軸方向が軸線Ｌ方向に平行になっていると共に、各セラミックヒータ１７１、１７２の並ぶ方向が胴部１０１の断面の長軸に沿うようにして各セラミックヒータ１７１、１７２が胴部１０１の内部空間１００ｉに収容されている。ただし、胴部１０１の軸方向が軸線Ｌ方向と多少の角度をなしていてもよい。
また、図示しないが、本例では、液体加熱装置２００は、軸線Ｌ方向が略水平方向で排出口１０５側が若干上方に位置するように温水洗浄便座に設置され、各セラミックヒータ１７１、１７２は横置きされている。
また、図示しないが、本例では、液体加熱装置２００は、軸線Ｌ方向が略水平方向で排出口１０５側が若干上方に位置するように温水洗浄便座に設置され、各セラミックヒータ１７１、１７２は横置きされている。
【0031】
導入口１０３及び排出口１０５は、内部空間１００ｉに連通するとともに軸線Ｌ方向（胴部１０１の軸方向でもある）に離間して配置されており、外部から導入口１０３を通って導入された液体Ｗは、流れ方向Ｆに沿って内部空間１００ｉを通って排出口１０５から排出される。
また、容器１００の内壁とセラミックヒータ１７１、１７２との間には隙間が形成されており、導入口１０３を通って内部空間１００ｉに導入された液体Ｗは、セラミックヒータ１７１、１７２の外面に軸線Ｌ方向に沿って接触しつつ加熱された後、排出口１０５まで流れる。
また、容器１００の内壁とセラミックヒータ１７１、１７２との間には隙間が形成されており、導入口１０３を通って内部空間１００ｉに導入された液体Ｗは、セラミックヒータ１７１、１７２の外面に軸線Ｌ方向に沿って接触しつつ加熱された後、排出口１０５まで流れる。
【0032】
次に、図２、図３を参照してセラミックヒータの構成について説明する。なお、セラミックヒータ１７１、１７２は同一形状であるので、セラミックヒータ１７１について説明する。
図２に示すように、セラミックヒータ１７１は、リード線１５，１６を介して外部からの通電により発熱する発熱体１７ｈを有する。発熱体１７ｈは、導体を軸線Ｌ方向に蛇行させて発熱パターンとして形成してなる発熱部１７ａを先端側に有すると共に、発熱部１７ａの両端から後端側に引き出される一対のリード部１７ｂを有している。
なお、発熱部１７ａは軸線Ｌ方向にＬｈの長さを有する。
図２に示すように、セラミックヒータ１７１は、リード線１５，１６を介して外部からの通電により発熱する発熱体１７ｈを有する。発熱体１７ｈは、導体を軸線Ｌ方向に蛇行させて発熱パターンとして形成してなる発熱部１７ａを先端側に有すると共に、発熱部１７ａの両端から後端側に引き出される一対のリード部１７ｂを有している。
なお、発熱部１７ａは軸線Ｌ方向にＬｈの長さを有する。
【0033】
より具体的には、図３に示すように、発熱体１７ｈは、発熱部１７ａと、両リード部１７ｂと、両リード部１７ｂの後端に形成された電極パターン１７ｃとを有し、この発熱体１７ｈは二枚のセラミックグリーンシート１７ｓ１、１７ｓ２の間に挟持される。なお、このセラミックグリーンシートとしては、アルミナが用いられる。また、発熱部１７ａ、リード部１７ｂはタングステンやレニウム等が用いられる。セラミックグリーンシート１７ｓ２の表面にはリード端子１８（図２参照）がロウ付けされる２つの電極パッド１７ｐが形成され、電極パターン１７ｃを電極パッド１７ｐにスルーホールにて接続してセラミックグリーンシートの積層体を形成する。
【0034】
更に、この積層体を、セラミックグリーンシート１７ｓ２を表側にして、アルミナ等を主成分とする棒状のセラミック基体１７ｇに巻き付けて焼成することにより、各セラミックグリーンシート１７ｓ１、１７ｓ２がセラミックシート１７ｓとなってセラミック基体１７ｇの外周に巻き付けられて一体化したセラミックヒータ１７１を製造することができる。
なお、リード線１５，１６はリード端子１８，１８にカシメられて電気的に接続されている（図２参照）。
又、本例ではセラミック基体１７ｇは中実であるが、筒状であってもよい。但し、筒状の場合は貫通孔から水が漏れないように樹脂等で封止することが望ましい。
なお、リード線１５，１６はリード端子１８，１８にカシメられて電気的に接続されている（図２参照）。
又、本例ではセラミック基体１７ｇは中実であるが、筒状であってもよい。但し、筒状の場合は貫通孔から水が漏れないように樹脂等で封止することが望ましい。
【0035】
ここで、上記積層体をセラミック基体１７ｇに巻き付ける際、積層体の軸線Ｌ方向に沿う両端同士を、間隔を空けて巻き付ける。このため、セラミックヒータ１７１の外面の巻合わせ部には、軸線Ｌ方向に沿って凹溝となるスリット１７ｖが非発熱部として形成されている。
従って、セラミックヒータ１７１の径方向の断面を見ると、発熱部１７ａは有端環状をなしてセラミックヒータ１７１に埋設されると共に、発熱部１７ａの２つの環端１７ｅの間に非発熱部となるスリット１７ｖが形成されることになる。
従って、セラミックヒータ１７１の径方向の断面を見ると、発熱部１７ａは有端環状をなしてセラミックヒータ１７１に埋設されると共に、発熱部１７ａの２つの環端１７ｅの間に非発熱部となるスリット１７ｖが形成されることになる。
【0036】
次に、図４～図１１を参照し、液体加熱装置２００のさらに詳細な構成について説明する。
図４に示すように、導入口１０３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１，１７２と軸線Ｌ方向に重なる位置に配置されると共に、第１軸心ｎ１方向が軸線Ｌ方向に対して交差（本例では軸線Ｌ方向に対して垂直）している。なお、図４は軸線Ｌ方向、および導入口１０３の軸線と直交する方向より透視した図である。又、第１開口領域Ｓ及び第１軸心ｎ１方向との位置関係を比較する際の、「軸線Ｌ方向」とは、セラミックヒータ１７１、１７２の各軸線Ｌ方向を平均した方向である。
図４に示すように、導入口１０３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１，１７２と軸線Ｌ方向に重なる位置に配置されると共に、第１軸心ｎ１方向が軸線Ｌ方向に対して交差（本例では軸線Ｌ方向に対して垂直）している。なお、図４は軸線Ｌ方向、および導入口１０３の軸線と直交する方向より透視した図である。又、第１開口領域Ｓ及び第１軸心ｎ１方向との位置関係を比較する際の、「軸線Ｌ方向」とは、セラミックヒータ１７１、１７２の各軸線Ｌ方向を平均した方向である。
【0037】
ここで、図５に示すように、「第１開口領域Ｓ」とは、導入口１０３の開口端１０３ｅの近傍１０３Ｒにおける第１軸心ｎ１方向に開口端１０３ｅを投影した領域であり、開口端１０３ｅは、容器１００の内周面１００ｗと、導入口１０３との境界部である。この境界部は、導入口１０３付近で内周面１００ｗから曲率が急激に変化した部位である。
又、「開口端１０３ｅの近傍１０３Ｒ」とは、開口端１０３ｅを含み、開口端１０３ｅよりも上流側の導入口１０３の内壁をいう。「第１軸心ｎ１」とは、この内壁で形成される柱状体における軸心であり、柱状体の断面の重心を通る。
なお、図５は容器１００の内部空間１００ｉ側から導入口１０３へ向かって見たときの図である。
又、「開口端１０３ｅの近傍１０３Ｒ」とは、開口端１０３ｅを含み、開口端１０３ｅよりも上流側の導入口１０３の内壁をいう。「第１軸心ｎ１」とは、この内壁で形成される柱状体における軸心であり、柱状体の断面の重心を通る。
なお、図５は容器１００の内部空間１００ｉ側から導入口１０３へ向かって見たときの図である。
【0038】
「近傍１０３Ｒにおける第１軸心ｎ１」を規定した理由の１つは、図６に示すように、液体加熱装置２００の温水洗浄便座の内部での取り回し等の関係で、例えば導入口１０３が上流側の先端部１０３ｆから屈曲した後、開口端１０３ｅへ繋がる場合に、先端部１０３ｆの内壁の軸心ｎｆと区別するためである。
これは、後述するように、本発明においては、導入口１０３の開口端１０３ｅから内部空間１００ｉへ向けて流れる液体Ｗの方向が重要であるからである。
これは、後述するように、本発明においては、導入口１０３の開口端１０３ｅから内部空間１００ｉへ向けて流れる液体Ｗの方向が重要であるからである。
【0039】
又、２つ目の理由は、図７の破線に示すように、開口端１０３ｅｘが図５よりも斜めに傾いていた場合に、第１軸心ｎ１００を例えば開口端１０３ｅｘの法線方向に定めたとすると、この法線方向は、開口端１０３ｅから内部空間１００ｉへ向けて流れる液体Ｗの方向（第１軸心ｎ１）と異なってしまうからである。これは、開口端１０３ｅから流れる液体Ｗは、近傍１０３Ｒにおける導入口１０３の内壁の向きで流れを規制され、「近傍１０３Ｒにおける第１軸心ｎ１」の方向が重要であるからである。
【0040】
さらに、図９に示すように、すべてのセラミックヒータ１７１，１７２及び導入口１０３と交わると共に軸線Ｌ方向に垂直な基準断面ＲＳにおいて、セラミックヒータ１７１，１７２のスリット１７ｖが容器１００の長軸方向の外側に向いている。より具体的には、第１開口領域Ｓよりも外部にスリット１７ｖが位置する。
なお、基準断面ＲＳは、いずれかのセラミックヒータ１７１，１７２の軸線Ｌ方向に垂直であればよい。
なお、基準断面ＲＳは、いずれかのセラミックヒータ１７１，１７２の軸線Ｌ方向に垂直であればよい。
【0041】
このようにすると、導入口１０３及び排出口１０５がセラミックヒータ１７１，１７２の軸線Ｌ方向に配置されている構造において、導入口１０３からセラミックヒータ１７１，１７２の外面に最初に高い流速で当たる液体Ｗの流れを示す第１開口領域Ｓの内部に、スリット１７ｖが存在（対向）しないので、最初に内部空間１００ｉの第１開口領域Ｓに導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。
その結果、流速の高い最初の液体Ｗの流れが加熱された後に、内部空間１００ｉ内を移動してゆくので、発熱部１７ａに液体Ｗが滞留して過熱されることを抑制し、過熱による沸騰気泡の発生を抑制できる。これにより、セラミックヒータ１７１，１７２が局所的に過熱して寿命が低下したり、上述の沸騰気泡が排出されずに封止部に接触してシール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、液体Ｗ全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
その結果、流速の高い最初の液体Ｗの流れが加熱された後に、内部空間１００ｉ内を移動してゆくので、発熱部１７ａに液体Ｗが滞留して過熱されることを抑制し、過熱による沸騰気泡の発生を抑制できる。これにより、セラミックヒータ１７１，１７２が局所的に過熱して寿命が低下したり、上述の沸騰気泡が排出されずに封止部に接触してシール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、液体Ｗ全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
【0042】
また、図９に示すように、本例では、基準断面ＲＳにおいて、第１軸心ｎ１方向の延長線ＥＬを挟んだ両側に、各セラミックヒータ１７１，１７２が１つずつ配置され、延長線ＥＬは、各セラミックヒータ１７１，１７２の第２軸心１７ｘと交わらない。
さらに、図１０に示すように、各セラミックヒータ１７１，１７２において、第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器の内周面１００ｗと、に囲まれてなる領域ＲＣ外に延長線ＥＬが位置する。
さらに、図１０に示すように、各セラミックヒータ１７１，１７２において、第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器の内周面１００ｗと、に囲まれてなる領域ＲＣ外に延長線ＥＬが位置する。
【0043】
このように、延長線ＥＬがセラミックヒータ１７１，１７２の第２軸心１７ｘと交わらないことは、基準断面ＲＳから見て、延長線ＥＬが第２軸心１７ｘから偏移する（ずれる）ことを意味する。その結果、内部空間１００ｉに導入された液体Ｗは第２軸心１７ｘの中心から見てセラミックヒータ１７１，１７２の外面を対称に流れず、第２軸心１７ｘに近い側（図１０の延長線ＥＬ側）に最初に流れ、セラミックヒータ１７１，１７２の外面に沿って径方向に回って第２軸心１７ｘから遠い側へ向かう旋回流ＳＦとなる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0044】
さらに加えて、領域ＲＣ外に延長線ＥＬが位置することで、延長線ＥＬに沿って最初に高い流速で流れる液体が領域ＲＣ外の発熱部１７ａで有効に加熱されてから、上述の旋回流ＳＦとして移動してゆくので、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0045】
又、本例では、図１１に示すように、導入口１０３と排出口１０５との間における内部空間１００ｉには、複数の各セラミックヒータ１７１，１７２を１個ずつ分離する隔壁１００ｓが設けられ、導入口１０３から導入された水は、隔壁１００ｓ内を個々のセラミックヒータ１７１，１７２毎に流れるようになっている。
これにより、隔壁１００ｓ内の狭い隙間を水が流れて個々のセラミックヒータ１７１，１７２により加熱されるので、加熱効率がさらに向上する。
また、導入口１０３側でそれぞれのセラミックヒータ１７１，１７２の周囲に水の旋回流ＳＦを生じさせた場合には、隔壁１００ｓ内を旋回流ＳＦが別個に流れるので、各セラミックヒータ１７１，１７２の旋回流ＳＦが合流して互いに打ち消し合うことを抑制し、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制できる。
これにより、隔壁１００ｓ内の狭い隙間を水が流れて個々のセラミックヒータ１７１，１７２により加熱されるので、加熱効率がさらに向上する。
また、導入口１０３側でそれぞれのセラミックヒータ１７１，１７２の周囲に水の旋回流ＳＦを生じさせた場合には、隔壁１００ｓ内を旋回流ＳＦが別個に流れるので、各セラミックヒータ１７１，１７２の旋回流ＳＦが合流して互いに打ち消し合うことを抑制し、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制できる。
【0046】
なお、本例では、図１２に示すように、排出口１０５近傍における内部空間１００ｉには、隔壁１００ｓが設けられず、単一の内部空間１００ｉとなっている。
これにより、排出口１０５近傍で内部空間１００ｉの容積が大きくなるので、導入口１０３側で生じた沸騰気泡が排出口１０５から外部へ抜けやすくなる。又、別個の隔壁１００ｓ内を加熱されてきた水が合流し、均一な温度の温水が得られる。
なお、図８は液体加熱装置２００の短軸の中心を通り、軸線Ｌ方向に切断した断面図であり、図９，図１１，図１２は図８の軸線Ｌ方向に垂直な断面図である。
これにより、排出口１０５近傍で内部空間１００ｉの容積が大きくなるので、導入口１０３側で生じた沸騰気泡が排出口１０５から外部へ抜けやすくなる。又、別個の隔壁１００ｓ内を加熱されてきた水が合流し、均一な温度の温水が得られる。
なお、図８は液体加熱装置２００の短軸の中心を通り、軸線Ｌ方向に切断した断面図であり、図９，図１１，図１２は図８の軸線Ｌ方向に垂直な断面図である。
【0047】
次に、図１３を参照し、本発明の第２の実施形態に係る液体加熱装置２１０について説明する。
なお、第２の実施形態に係る液体加熱装置２１０は、軸線Ｌ方向に見て第１の実施形態の導入口１０３と同じ位置に、２つの導入口１０３１，１０３２が軸線Ｌ方向に垂直な方向（胴部１０１の断面の長軸方向）に沿って２つ設けられ、容器１１０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
なお、セラミックヒータ１７１、１７２が同一方向に（平行に）延びている。
又、図示しないが、導入口１０３１，１０３２の各第１開口領域Ｓ１，Ｓ２は、セラミックヒータ１７１，１７２と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、２つの導入口１０３１，１０３２それぞれにおける各第１軸心ｎ１１，ｎ１２方向が軸線方向に対して交差する。
なお、第２の実施形態に係る液体加熱装置２１０は、軸線Ｌ方向に見て第１の実施形態の導入口１０３と同じ位置に、２つの導入口１０３１，１０３２が軸線Ｌ方向に垂直な方向（胴部１０１の断面の長軸方向）に沿って２つ設けられ、容器１１０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
なお、セラミックヒータ１７１、１７２が同一方向に（平行に）延びている。
又、図示しないが、導入口１０３１，１０３２の各第１開口領域Ｓ１，Ｓ２は、セラミックヒータ１７１，１７２と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、２つの導入口１０３１，１０３２それぞれにおける各第１軸心ｎ１１，ｎ１２方向が軸線方向に対して交差する。
【0048】
図１３に示すように、すべてのセラミックヒータ１７１，１７２及びすべての導入口１０３１，１０３２と交わると共に軸線Ｌ方向に垂直な基準断面ＲＳにおいて、セラミックヒータ１７１，１７２のスリット１７ｖが容器１００の長軸方向の内側に向いている。より具体的には、各第１開口領域Ｓ１，Ｓ２よりも外部（図１３では内側）に、それぞれのセラミックヒータ１７１，１７２の各スリット１７ｖが位置する。
なお、基準断面ＲＳは、いずれかのセラミックヒータ１７１，１７２の軸線Ｌ方向に垂直であればよい。
なお、基準断面ＲＳは、いずれかのセラミックヒータ１７１，１７２の軸線Ｌ方向に垂直であればよい。
【0049】
このようにすると、第１の実施形態と同様、導入口１０３１，１０３２及び排出口がセラミックヒータ１７１，１７２の軸線Ｌ方向に配置されている構造において、導入口１０３１，１０３２からセラミックヒータ１７１，１７２の外面に最初に高い流速で当たる液体Ｗの流れを示す第１開口領域Ｓ１，Ｓ２の内部に、スリット１７ｖが存在（対向）しないので、最初に内部空間１１０ｉの各第１開口領域Ｓ１，Ｓ２に導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。
その結果、セラミックヒータ１７１、１７２が局所的に過熱して寿命が低下したり、上述の沸騰気泡が排出されずに封止部に接触してシール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
その結果、セラミックヒータ１７１、１７２が局所的に過熱して寿命が低下したり、上述の沸騰気泡が排出されずに封止部に接触してシール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
【0050】
さらに、基準断面ＲＳにおいて、２つの導入口１０３１，１０３２それぞれにおける各第１軸心ｎ１１，ｎ１２の延長線ＥＬ１、ＥＬ２の外部に、導入口１０３１，１０３２が並ぶ方向と同一方向に並んで配置され、延長線ＥＬは、各セラミックヒータ１７１，１７２の第２軸心１７ｘと交わらない。
さらに、各セラミックヒータ１７１，１７２において、第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器の内周面１００ｗと、に囲まれてなる領域ＲＣ外に、各延長線ＥＬ１、ＥＬ２が位置する。
さらに、各セラミックヒータ１７１，１７２において、第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器の内周面１００ｗと、に囲まれてなる領域ＲＣ外に、各延長線ＥＬ１、ＥＬ２が位置する。
【0051】
このように、第１の実施形態と同様、基準断面ＲＳから見て、延長線ＥＬ１、ＥＬ２が第２軸心１７ｘから偏移しているので、水の流れがセラミックヒータ１７１の外面に沿って径方向に回って旋回流ＳＦ（図１３ではセラミックヒータ１７１，１７２の両外側から下方を通り、セラミックヒータ１７１，１７２の間へそれぞれ向かう方向）となる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0052】
さらに加えて、領域ＲＣ外に延長線ＥＬ１，ＥＬ２が位置することで、延長線ＥＬ１，ＥＬ２に沿って最初に高い流速で流れる液体が領域ＲＣ外の発熱部１７ａで有効に加熱されてから、上述の旋回流として移動してゆくので、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0053】
なお、２個のセラミックヒータの各第２軸心１７ｘが延長線ＥＬ１，ＥＬ２の「外部に配置され」とは、上記のように延長線ＥＬ１，ＥＬ２の間に各第２軸心１７ｘが挟まれる場合に限られない。つまり、図１４に示すように、少なくとも一方の導入口１０３２の第１軸心ｎ１２が、少なくとも一方のセラミックヒータ１７１の第２軸心１７ｘよりも内側（セラミックヒータ１７１，１７２の間）にある場合も含む。
【0054】
次に、図１５を参照し、本発明の第３の実施形態に係る液体加熱装置２２０について説明する。
なお、第３の実施形態に係る液体加熱装置２２０は、セラミックヒータ１７１が１つであり、容器１２０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
又、図示しないが、導入口１２３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、導入口１２３における第１軸心ｎ１方向が軸線方向に対して交差する。
なお、第３の実施形態に係る液体加熱装置２２０は、セラミックヒータ１７１が１つであり、容器１２０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
又、図示しないが、導入口１２３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、導入口１２３における第１軸心ｎ１方向が軸線方向に対して交差する。
【0055】
図１５に示すように、液体加熱装置２２０において容器１２０（胴部１２１）は、液体Ｗ（水）を収容する内部空間１２０ｉを有する円筒状をなし、液体加熱装置２２０も全体として略円筒状をなしている。又、セラミックヒータ１７１の軸線Ｌ方向が胴部１２１の軸方向に沿うようにしてセラミックヒータ１７１が胴部１２１の内部空間１２０ｉに収容されている。
【0056】
そして、液体加熱装置２２０においても、基準断面ＲＳにおいて、セラミックヒータ１７１のスリット１７ｖが容器１００の長軸方向の内側に向いている。より具体的には、第１開口領域Ｓよりも外部にスリット１７ｖが位置する。
これにより、第１の実施形態と同様、最初に内部空間１１０ｉの第１開口領域Ｓに導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。その結果、セラミックヒータ１７１が局所的に過熱して寿命が低下したり、シール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
これにより、第１の実施形態と同様、最初に内部空間１１０ｉの第１開口領域Ｓに導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。その結果、セラミックヒータ１７１が局所的に過熱して寿命が低下したり、シール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
【0057】
さらに、本例でも、基準断面ＲＳにおいて、延長線ＥＬは、セラミックヒータ１７１の第２軸心１７ｘと交わらないと共に、第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器の内周面１２０と、に囲まれてなる領域ＲＣ（図９と同様なので図示せず）外に延長線ＥＬが位置する。
これにより、第１の実施形態と同様、水の流れがセラミックヒータ１７１の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、第１の実施形態と同様、水の流れがセラミックヒータ１７１の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0058】
さらに加えて、領域ＲＣ外に延長線ＥＬが位置することで、延長線ＥＬに沿って最初に高い流速で流れる液体が領域ＲＣ外の発熱部１７ａで有効に加熱されてから、上述の旋回流ＳＦとして移動してゆくので、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0059】
次に、図１６、図１７を参照し、本発明の第４の実施形態に係る液体加熱装置２３０について説明する。
なお、第４の実施形態に係る液体加熱装置２３０は、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３が３つであり、容器１３０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
又、図１７に示すように、導入口１３３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、導入口１３３における第１軸心ｎ１方向が軸線方向に対して交差する。
なお、第４の実施形態に係る液体加熱装置２３０は、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３が３つであり、容器１３０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
又、図１７に示すように、導入口１３３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、導入口１３３における第１軸心ｎ１方向が軸線方向に対して交差する。
【0060】
図１６に示すように、液体加熱装置２３０において容器１３０（胴部１３１）は、液体Ｗ（水）を収容する内部空間１３０ｉを有する略円筒状をなし、液体加熱装置２３０も全体として略円筒状をなしている。
より詳細には、胴部１３１は、３つの円筒を軸方向に揃えて接しつつ繋げた形状をなし、内部空間１３０ｉの断面も３つの円を接して繋げつつ、１つの空間とした形状をなす。
又、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３の軸線Ｌ方向が胴部１３１の軸方向に沿うようにして各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３が胴部１３１の内部空間１３０ｉに収容されている。
より詳細には、胴部１３１は、３つの円筒を軸方向に揃えて接しつつ繋げた形状をなし、内部空間１３０ｉの断面も３つの円を接して繋げつつ、１つの空間とした形状をなす。
又、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３の軸線Ｌ方向が胴部１３１の軸方向に沿うようにして各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３が胴部１３１の内部空間１３０ｉに収容されている。
【0061】
そして、基準断面ＲＳにおいて、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３は、第１軸心ｎ１の延長線ＥＬを挟んだ両側に３つのうちの２つが配置される第１セラミックヒータ１７１、１７２と、他の２つよりも第１軸心ｎ１方向に導入口１３３から遠い位置で自身の第２軸心１７ｘが他２つの第２軸心１７ｘの間に配置される第２セラミックヒータ１７３からなり、それぞれの第２軸心１７ｘが頂点となる三角形を形成している。
【0062】
また、基準断面ＲＳにおいて、第１軸心ｎ１方向における第１セラミックヒータ１７１、１７２と、第２セラミックヒータ１７３との間には、第１セラミックヒータ１７１、１７２と、第２セラミックヒータ１７３との間の隙間を形成しつつ容器１３０の内壁から第１開口領域Ｓ内に延びる１つの邪魔板２３５が配置されている。
【0063】
そして、液体加熱装置２３０においても、基準断面ＲＳにおいて、第１セラミックヒータ１７１、１７２の各スリット１７ｖが容器１００の長軸方向の内側に向いている。又、第２セラミックヒータ１７３のスリット１７ｖが下方（導入口１３３から遠い側）に向いている。より具体的には、第１開口領域Ｓよりも外部に各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３のスリット１７ｖが位置する。
これにより、第１の実施形態と同様、最初に内部空間１３０ｉの第１開口領域Ｓに導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。その結果、セラミックヒータ１７１が局所的に過熱して寿命が低下したり、シール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
これにより、第１の実施形態と同様、最初に内部空間１３０ｉの第１開口領域Ｓに導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。その結果、セラミックヒータ１７１が局所的に過熱して寿命が低下したり、シール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
【0064】
さらに、本例でも、基準断面ＲＳにおいて、延長線ＥＬは、第１セラミックヒータ１７１、１７２の第２軸心１７ｘと交わらないと共に、第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器の内周面１２０と、に囲まれてなる領域ＲＣ（図９と同様なので図示せず）外に延長線ＥＬが位置する。
これにより、第１の実施形態と同様、水の流れがセラミックヒータ１７１、１７２の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、第１の実施形態と同様、水の流れがセラミックヒータ１７１、１７２の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0065】
さらに加えて、領域ＲＣ外に延長線ＥＬが位置することで、延長線ＥＬに沿って最初に高い流速で流れる液体が領域ＲＣ外の発熱部１７ａで有効に加熱されてから、上述の旋回流ＳＦとして移動してゆくので、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0066】
ところで、図１６に示すように、液体加熱装置２３０において基準断面ＲＳを見たとき、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３は第１軸心ｎ１方向に２段に配置されている。そして、そのうち導入口１３３から遠い側の第２セラミックヒータ１７３には液体Ｗが旋回流ＳＦとして流れ難い。
そこで、上述の邪魔板２３５を第１セラミックヒータ１７１、１７２と、第２セラミックヒータ１７３との間に隙間Ｇを形成しつつ配置する。これにより、第１セラミックヒータ１７１、１７２の間を、第１開口領域Ｓを通って第２セラミックヒータ１７３に向けて流れてきた液体Ｗは、邪魔板２３５で流れを規制されつつ、隙間Ｇから第２セラミックヒータ１７３へ流れてくる。
そこで、上述の邪魔板２３５を第１セラミックヒータ１７１、１７２と、第２セラミックヒータ１７３との間に隙間Ｇを形成しつつ配置する。これにより、第１セラミックヒータ１７１、１７２の間を、第１開口領域Ｓを通って第２セラミックヒータ１７３に向けて流れてきた液体Ｗは、邪魔板２３５で流れを規制されつつ、隙間Ｇから第２セラミックヒータ１７３へ流れてくる。
【0067】
ここで、邪魔板２３５を容器２３０の内壁から第１開口領域Ｓ内に延ばすことで、導入口１３３から液体Ｗが流れてゆく流路である第１開口領域Ｓに邪魔板２３５が介在し、液体Ｗが邪魔板２３５に当たって旋回流ＳＦが生じやすくなる。
さらに、邪魔板２３５を１個とすることで、基準断面ＲＳを見たとき、第２セラミックヒータ１７３に液体Ｗを流入させる隙間Ｇは、第２セラミックヒータ１７３に対して第１軸心ｎ１方向に交差する方向に非対称となる。
その結果、第２セラミックヒータ１７３の周囲の内部空間１３０ｉに導入された液体Ｗは、第２セラミックヒータ１７３の周囲を対称に流れず、隙間Ｇに近い側に最初に流れ、第２セラミックヒータ１７３の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
さらに、邪魔板２３５を１個とすることで、基準断面ＲＳを見たとき、第２セラミックヒータ１７３に液体Ｗを流入させる隙間Ｇは、第２セラミックヒータ１７３に対して第１軸心ｎ１方向に交差する方向に非対称となる。
その結果、第２セラミックヒータ１７３の周囲の内部空間１３０ｉに導入された液体Ｗは、第２セラミックヒータ１７３の周囲を対称に流れず、隙間Ｇに近い側に最初に流れ、第２セラミックヒータ１７３の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
【0068】
なお、このように、邪魔板２３５によって旋回流ＳＦを生じさせることから、第２セラミックヒータ１７３の第２軸心１７ｘが延長線ＥＬと交わらないか否かは必須ではなく、図１６では第２軸心１７ｘが延長線ＥＬと交わっている。
一方、隙間Ｇに近い側から最初に流入する液体Ｗをスリット１７ｖに接触させずに発熱部１７ａで有効に加熱させる観点からは、第２セラミックヒータ１７３の第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器１３０の内周面と、に囲まれてなる領域ＲＣ（図９と同様なので図示せず）外に隙間Ｇが位置するとよい。
なお、隙間Ｇは、邪魔板２３５の先端と、対向する容器１３０の内周面との最短距離の線分で表すものとする。
一方、隙間Ｇに近い側から最初に流入する液体Ｗをスリット１７ｖに接触させずに発熱部１７ａで有効に加熱させる観点からは、第２セラミックヒータ１７３の第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器１３０の内周面と、に囲まれてなる領域ＲＣ（図９と同様なので図示せず）外に隙間Ｇが位置するとよい。
なお、隙間Ｇは、邪魔板２３５の先端と、対向する容器１３０の内周面との最短距離の線分で表すものとする。
【0069】
又、図１７に示すように、軸線Ｌ方向に見て、邪魔板２３５は第１開口領域Ｓ内にのみ形成されている。そして、第１開口領域Ｓよりも排出口１０５側における内部空間１００ｉには、図１１と同様、各セラミックヒータ１７１～１７３を１個ずつ分離する隔壁１３０ｓが設けられ、導入口１３３から導入された水は、隔壁１３０ｓ内を個々のセラミックヒータ１７１～１７３毎に流れるようになっている。
【0070】
次に、図１８を参照し、本発明の第５の実施形態に係る液体加熱装置２４０について説明する。
なお、第５の実施形態に係る液体加熱装置２４０は、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４が４つであり、容器１４０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
又、図示しないが、導入口１４３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、導入口１４３における第１軸心ｎ１方向が軸線方向に対して交差する。
なお、第５の実施形態に係る液体加熱装置２４０は、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４が４つであり、容器１４０の形状が異なること以外は、第１の実施形態と同一形状であるので、適宜説明を省略し、図９に相当する基準断面ＲＳについて説明することとする。
又、図示しないが、導入口１４３の第１開口領域Ｓは、セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４と軸線方向に重なる位置に配置されると共に、導入口１４３における第１軸心ｎ１方向が軸線方向に対して交差する。
【0071】
図１８に示すように、液体加熱装置２４０において容器１４０（胴部１４１）は、液体Ｗ（水）を収容する内部空間１４０ｉを有する略四角筒状をなし、液体加熱装置２４０も全体として略四角筒状をなしている。
より詳細には、胴部１４１は、四角筒の４つの角部を断面が円形になるように面取りした形状をなし、内部空間１４０ｉの断面は４つの円が第１軸心ｎ１の延長線ＥＬを挟んだ両側に、第１軸心ｎ１方向に沿って２列で配置された形状をなす。又、内部空間１４０ｉの断面をなす４つの円は、それぞれ第１開口領域Ｓに連通して１つの空間となっている。
さらに、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４の軸線Ｌ方向が胴部１４１の軸方向に沿うようにして各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４が胴部１４１の内部空間１４０ｉに収容されている。
より詳細には、胴部１４１は、四角筒の４つの角部を断面が円形になるように面取りした形状をなし、内部空間１４０ｉの断面は４つの円が第１軸心ｎ１の延長線ＥＬを挟んだ両側に、第１軸心ｎ１方向に沿って２列で配置された形状をなす。又、内部空間１４０ｉの断面をなす４つの円は、それぞれ第１開口領域Ｓに連通して１つの空間となっている。
さらに、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４の軸線Ｌ方向が胴部１４１の軸方向に沿うようにして各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４が胴部１４１の内部空間１４０ｉに収容されている。
【0072】
そして、基準断面ＲＳにおいて、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４は、上述した内部空間１４０ｉの断面における４つの円の内部にそれぞれ配置されている。
より具体的には、第１軸心ｎ１の延長線ＥＬを挟んだ両側に沿って各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４が２列で配置されている。なお、第１軸心ｎ１方向に沿って２つのセラミックヒータ１７１、１７２が導入口１４３に近い側に配置され、他の２つのセラミックヒータ１７３，１７４がセ導入口１４３から遠い側に配置されている。
より具体的には、第１軸心ｎ１の延長線ＥＬを挟んだ両側に沿って各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４が２列で配置されている。なお、第１軸心ｎ１方向に沿って２つのセラミックヒータ１７１、１７２が導入口１４３に近い側に配置され、他の２つのセラミックヒータ１７３，１７４がセ導入口１４３から遠い側に配置されている。
【0073】
また、基準断面ＲＳにおいて、第１軸心ｎ１方向における隣接するセラミックヒータ１７１、１７４と、隣接するセラミックヒータ１７２、１７３との間には、当該隣接するセラミックヒータの間に隙間Ｇを形成しつつ容器１４０の両側の内壁から第１開口領域Ｓ内にそれぞれ延びる１対（２つ）の邪魔板２４５，２４６が配置されている。
より詳細には、隣接するセラミックヒータ１７２、１７３の間に邪魔板２４５が配置され、隣接するセラミックヒータ１７１、１７４の間に邪魔板２４６が配置されている。
より詳細には、隣接するセラミックヒータ１７２、１７３の間に邪魔板２４５が配置され、隣接するセラミックヒータ１７１、１７４の間に邪魔板２４６が配置されている。
【0074】
そして、基準断面ＲＳにおいて、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４の各スリット１７ｖが容器１４０の長軸方向の外側に向いている。より具体的には、第１開口領域Ｓよりも外部に各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４のスリット１７ｖが位置する。
これにより、第１の実施形態と同様、最初に内部空間１４０ｉの第１開口領域Ｓに導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。その結果、セラミックヒータ１７１が局所的に過熱して寿命が低下したり、シール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
これにより、第１の実施形態と同様、最初に内部空間１４０ｉの第１開口領域Ｓに導入された液体Ｗはスリット１７ｖ以外の発熱部１７ａで有効に加熱される。その結果、セラミックヒータ１７１が局所的に過熱して寿命が低下したり、シール性が低下することを抑制できる。又、発熱部１７ａに水が滞留することを抑制し、水全体を均等に加熱して加熱効率が向上する。
【0075】
さらに、本例でも、基準断面ＲＳにおいて、延長線ＥＬは、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４の第２軸心１７ｘと交わらないと共に、第２軸心１７ｘとスリット１７ｖの両端とを結ぶ直線と、容器の内周面１２０と、に囲まれてなる領域ＲＣ（図９と同様なので図示せず）外に延長線ＥＬが位置する。
これにより、第１の実施形態と同様、水の流れが各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
これにより、第１の実施形態と同様、水の流れが各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
これにより、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0076】
さらに加えて、領域ＲＣ外に延長線ＥＬが位置することで、延長線ＥＬに沿って最初に高い流速で流れる液体が領域ＲＣ外の発熱部１７ａで有効に加熱されてから、上述の旋回流ＳＦとして移動してゆくので、発熱部１７ａに水が滞留することをさらに抑制し、加熱効率をさらに向上させるとともに、セラミックヒータの局所的な過熱やシール性の低下をさらに抑制できる。
【0077】
ところで、図１８に示すように、液体加熱装置２４０において基準断面ＲＳを見たとき、各セラミックヒータ１７１、１７２，１７３、１７４は第１軸心ｎ１方向に２段に配置されている。そして、そのうち導入口１４３から遠い側の２段目以降のセラミックヒータ１７３、１７４には液体Ｗが旋回流ＳＦとして流れ難い。
そこで、上述の邪魔板２４５，２４６を隣接するセラミックヒータ１７１、１７４と、隣接するセラミックヒータ１７２、１７３との間に隙間Ｇを形成しつつ配置する。これにより、１段目の第１セラミックヒータ１７１、１７２の間を、第１開口領域Ｓを通って２段目のセラミックヒータ１７３，１７４に向けて流れてきた液体Ｗは、邪魔板２４５，２４６で流れを規制されつつ、隙間Ｇから２段目のセラミックヒータ１７３，１７４へ流れてくる。
そこで、上述の邪魔板２４５，２４６を隣接するセラミックヒータ１７１、１７４と、隣接するセラミックヒータ１７２、１７３との間に隙間Ｇを形成しつつ配置する。これにより、１段目の第１セラミックヒータ１７１、１７２の間を、第１開口領域Ｓを通って２段目のセラミックヒータ１７３，１７４に向けて流れてきた液体Ｗは、邪魔板２４５，２４６で流れを規制されつつ、隙間Ｇから２段目のセラミックヒータ１７３，１７４へ流れてくる。
【0078】
ここで、２つの邪魔板２４５，２４６を容器２４０の内壁から第１開口領域Ｓ内にそれぞれ延ばすことで、導入口１４３から液体Ｗが流れてゆく流路である第１開口領域Ｓに邪魔板２４５，２４６が介在し、液体Ｗが邪魔板２４５，２４６に当たって旋回流ＳＦが生じやすくなる。
さらに、邪魔板２４５，２４６があることで、基準断面ＲＳを見たとき、２段目の各セラミックヒータ１７３，１７４に液体Ｗを流入させる隙間Ｇは、各セラミックヒータ１７３，１７４毎に第１軸心ｎ１方向に交差する方向に非対称となる。
その結果、各セラミックヒータ１７３，１７４の周囲の内部空間１４０ｉに導入された液体Ｗも、各セラミックヒータ１７３，１７４の周囲を対称に流れず、隙間Ｇに近い側に最初に流れ、各セラミックヒータ１７３，１７４の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
さらに、邪魔板２４５，２４６があることで、基準断面ＲＳを見たとき、２段目の各セラミックヒータ１７３，１７４に液体Ｗを流入させる隙間Ｇは、各セラミックヒータ１７３，１７４毎に第１軸心ｎ１方向に交差する方向に非対称となる。
その結果、各セラミックヒータ１７３，１７４の周囲の内部空間１４０ｉに導入された液体Ｗも、各セラミックヒータ１７３，１７４の周囲を対称に流れず、隙間Ｇに近い側に最初に流れ、各セラミックヒータ１７３，１７４の外面に沿って径方向に回る旋回流ＳＦとなる。
【0079】
なお、液体加熱装置２４０において、邪魔板２４５，２４６によって旋回流ＳＦを生じさせているが、２段目以降のセラミックヒータも、１段目のセラミックヒータと同様に延長線ＥＬを挟んだ両側に配置されている。このため、２段目以降の各段における２つのセラミックヒータの第２軸心１７ｘも、１段目と同様、延長線ＥＬと交わらないことが好ましい。
なお、隙間Ｇは、邪魔板２４５，２４６の先端同士の最短距離の線分で表すものとする。
又、図１７と同様、軸線Ｌ方向に見て、邪魔板２４５，２４６は第１開口領域Ｓ内にのみ形成されている。
なお、隙間Ｇは、邪魔板２４５，２４６の先端同士の最短距離の線分で表すものとする。
又、図１７と同様、軸線Ｌ方向に見て、邪魔板２４５，２４６は第１開口領域Ｓ内にのみ形成されている。
【0080】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
例えば、液体加熱装置やセラミックヒータの形状は限定されない。
例えば、液体加熱装置やセラミックヒータの形状は限定されない。
【実施例0081】
図１に示す液体加熱装置２００を製造した。
まず、セラミックヒータの原料セラミックとして、アルミナ粉および焼結助材となるガラス成分粉をミルで水と粉砕混合し、バインダを混ぜて粘土状の混合体を得た。これを押出機にて中子を設置した口金にて押出し、筒状のセラミック基体を形成して所定長さに切断し、仮焼した。セラミック基体の外径および長さは焼成収縮率を考慮し対応した。
一方でアルミナグリーンシート上にタングステン、モリブデンペーストでヒータパターンおよびこれに繋がってシート反対面に繋がる端子部を印刷、形成した。ヒータ印刷エリアのサイズはセラミック焼成時の収縮率を加味して寸法を規定した。ヒータパターンは高温時の抵抗値、温度上昇分の抵抗変動量（抵抗温度係数×温度差×初期抵抗値）から室温時の抵抗値を算出し、形成した。また、シートサイズも同様に焼成収縮率を考慮し準備、切断した。
まず、セラミックヒータの原料セラミックとして、アルミナ粉および焼結助材となるガラス成分粉をミルで水と粉砕混合し、バインダを混ぜて粘土状の混合体を得た。これを押出機にて中子を設置した口金にて押出し、筒状のセラミック基体を形成して所定長さに切断し、仮焼した。セラミック基体の外径および長さは焼成収縮率を考慮し対応した。
一方でアルミナグリーンシート上にタングステン、モリブデンペーストでヒータパターンおよびこれに繋がってシート反対面に繋がる端子部を印刷、形成した。ヒータ印刷エリアのサイズはセラミック焼成時の収縮率を加味して寸法を規定した。ヒータパターンは高温時の抵抗値、温度上昇分の抵抗変動量（抵抗温度係数×温度差×初期抵抗値）から室温時の抵抗値を算出し、形成した。また、シートサイズも同様に焼成収縮率を考慮し準備、切断した。
【0082】
既定のサイズに切断した印刷済みセラミックグリーンシートを仮焼済みのセラミック基体に巻付け、一体焼成し、完成時のヒータ全長６０mm、ヒータエリア長３０mm、外径２．８mm、室温抵抗値９Ωのセラミックヒータを得た。ヒータ焼成体の露出端子部にＮｉメッキを施し、Ｎｉ製リード部をＡｇロウにてロウ付け接合した。さらに、リード部にリード線をカシメてセラミックヒータとした。
【0083】
次に、樹脂製の容器に２本のセラミックヒータを取り付けた。具体的には、後端蓋の２つの貫通孔に各セラミックヒータを貫通させ、封止部としてエポキシ接着剤を用いて各セラミックヒータを固定した。そして、Ｏリングを介して、後端蓋、胴部、先端蓋を気密に接続し、液体加熱装置２００を製造した。
得られた液体加熱装置２００に、流量４５０cc/min、水温５℃の水を導入し、出湯温度が３５℃となるようにセラミックヒータ１本当たりの印加電圧を制御した。
その結果、封止部は常に水中に浸漬され、発生した沸騰気泡が封止部近傍に滞留することがなかった。又、液体加熱装置２００に連続して上記流量の水を流し、１５秒印加、１５秒印加停止のサイクルを１０サイクル連続しても温水が正常に得られた。その際、ヒータごとの抵抗値変化は同等であったので、それぞれのヒータ温度は同等であると考えられる。
得られた液体加熱装置２００に、流量４５０cc/min、水温５℃の水を導入し、出湯温度が３５℃となるようにセラミックヒータ１本当たりの印加電圧を制御した。
その結果、封止部は常に水中に浸漬され、発生した沸騰気泡が封止部近傍に滞留することがなかった。又、液体加熱装置２００に連続して上記流量の水を流し、１５秒印加、１５秒印加停止のサイクルを１０サイクル連続しても温水が正常に得られた。その際、ヒータごとの抵抗値変化は同等であったので、それぞれのヒータ温度は同等であると考えられる。
【符号の説明】
【0084】
１７ａ 発熱部
１７ｇ セラミック基体
１７ｓ セラミックシート
１７Ｔ セラミックヒータの先端部
１７Ｒ セラミックヒータの基端部
１７ｖ スリット
１７ｘ 第２軸心
１００、１１０、１２０、１３０、１４０ 容器
１００ｉ、１１０ｉ、１２０ｉ、１３０ｉ、１４０ｉ 内部空間
１００ｗ 容器の内周面
１００ｓ 隔壁
１０３、１０３１，１０３２，１２３，１３３，１４３ 導入口
１０３ｅ 導入口の開口端
１０３Ｒ 開口端の近傍
１０５ 排出口
１７１～１７４ セラミックヒータ
１７１，１７２ 第１セラミックヒータ
１７３ 第２セラミックヒータ
２００、２１０、２２０、２３０、２４０ 液体加熱装置
２３５，２４５，２４６ 邪魔板
Ｌ 軸線
Ｗ 液体（水）
Ｓ 第１開口領域
ｎ１ 第１軸心
ＥＬ 第１軸心の延長線
ＲＣ 領域
ＲＳ 基準断面
Ｇ 隙間
１７ｇ セラミック基体
１７ｓ セラミックシート
１７Ｔ セラミックヒータの先端部
１７Ｒ セラミックヒータの基端部
１７ｖ スリット
１７ｘ 第２軸心
１００、１１０、１２０、１３０、１４０ 容器
１００ｉ、１１０ｉ、１２０ｉ、１３０ｉ、１４０ｉ 内部空間
１００ｗ 容器の内周面
１００ｓ 隔壁
１０３、１０３１，１０３２，１２３，１３３，１４３ 導入口
１０３ｅ 導入口の開口端
１０３Ｒ 開口端の近傍
１０５ 排出口
１７１～１７４ セラミックヒータ
１７１，１７２ 第１セラミックヒータ
１７３ 第２セラミックヒータ
２００、２１０、２２０、２３０、２４０ 液体加熱装置
２３５，２４５，２４６ 邪魔板
Ｌ 軸線
Ｗ 液体（水）
Ｓ 第１開口領域
ｎ１ 第１軸心
ＥＬ 第１軸心の延長線
ＲＣ 領域
ＲＳ 基準断面
Ｇ 隙間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】