特許 7429518 液体加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-31

(45)【発行日】2024-02-08

(54)【発明の名称】液体加熱装置

(51)【国際特許分類】

   A47J 27/21 20060101AFI20240201BHJP

【ＦＩ】

A47J27/21 101J

A47J27/21 101D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019199855

(22)【出願日】2019-11-01

(65)【公開番号】P2021069856

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-10-17

(73)【特許権者】

【識別番号】519392498

【氏名又は名称】パーソルエクセルＨＲパートナーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111383

【弁理士】

【氏名又は名称】芝野 正雅

(74)【代理人】

【識別番号】100170922

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100203862

【弁理士】

【氏名又は名称】西谷 香代子

(72)【発明者】

【氏名】本江 唱哲

【審査官】柳本 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１７０５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０７１５６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国登録特許第１０－０８４１０７１（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開平０９－２０１２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２９７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２７３７８３２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１８８７４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第９８／００５１８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００００９８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】登録実用新案第３１０６１０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－１８２６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｊ ２７／２１

Ａ４７Ｊ ２７／００

Ｈ０５Ｂ ６／１２

Ｈ０５Ｂ ６／１０

Ａ４７Ｊ ３６／０２

Ａ４７Ｊ ３６／１６

Ｆ２４Ｈ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高周波電流が流される加熱コイルと、
前記加熱コイルが収容される筐体と、
前記筐体に設置でき、液体が溜められる容器と、
前記容器の底部に設けられ、前記容器内の液体を加熱する加熱体と、を備え、
前記加熱コイルは、当該加熱コイルの中央部が開口する円形ドーナツ板状を有し、
前記加熱体は、
円板状を有するとともに、上面と、当該上面と並行する下面とを含み、
前記上面と前記下面の双方が前記容器内の液体に接触するように、前記容器の底面部から離されて配置され、
前記容器が前記筐体に設置された状態において、前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱し、
前記加熱体には、上下方向に見て前記加熱コイルの中央部と重なる前記加熱体の中央部のみに、前記下面側で発生した気泡が通過する複数の孔が形成され、
前記複数の孔における各孔の中心の真下には、前記加熱コイルが存在しない、
ことを特徴とする液体加熱装置。

【請求項2】

高周波電流が流される加熱コイルと、
前記加熱コイルが収容される筐体と、
前記筐体に設置でき、液体が溜められる容器と、
前記容器の底部に設けられ、前記容器内の液体を加熱する加熱体と、を備え、
前記加熱コイルは、当該加熱コイルの中央部が開口する円形ドーナツ板状を有し、
前記加熱体は、
円板状を有するとともに、上面と、当該上面と並行する下面とを含み、
前記上面と前記下面の双方が前記容器内の液体に接触するように、前記容器の底面部から離されて配置され、
前記容器が前記筐体に設置された状態において、前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱し、
前記加熱体には、上下方向に見て前記加熱コイルの外周部と重なる前記加熱体の外周部のみに、前記下面側で発生した気泡が通過する複数の孔が形成され、
前記複数の孔は、前記加熱体における、前記加熱コイルの内周縁と外周縁の間の中心となる円周ライン上の位置には存在しない、
ことを特徴とする液体加熱装置。

【請求項3】

高周波電流が流される加熱コイルと、
前記加熱コイルが収容される筐体と、
前記筐体に設置でき、液体が溜められる容器と、
前記容器の底部に設けられ、前記容器内の液体を加熱する加熱体と、を備え、
前記加熱コイルは、当該加熱コイルの中央部が開口する円形ドーナツ板状を有し、
前記加熱体は、
円板状を有するとともに、上面と、当該上面と並行する下面とを含み、
前記上面と前記下面の双方が前記容器内の液体に接触するように、前記容器の底面部から離されて配置され、
前記容器が前記筐体に設置された状態において、前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱し、
前記加熱体には、上下方向に見て前記加熱コイルの中心部および外周部とそれぞれ重なる前記加熱体の中央部および外周部のみに、前記下面側で発生した気泡が通過する複数の孔が形成され、
前記加熱体の中央部の前記複数の孔における各孔の中心の真下には、前記加熱コイルが存在せず、
前記加熱体の外周部の前記複数の孔は、前記加熱体における、前記加熱コイルの内周縁と外周縁の間の中心となる円周ライン上の位置には存在しない、
ことを特徴とする液体加熱装置。

【請求項4】

請求項１または３に記載の液体加熱装置において、
前記加熱体と前記容器の周面部との間には、全周に途切れることなく隙間が設けられ、
前記加熱体の中央は、支柱により、前記加熱体が前記底面部から離されるように支持され、
前記加熱体の中央部には、前記複数の孔が、前記支柱の周囲において周方向に沿うように形成されている、
ことを特徴とする液体加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気湯沸かし器等の液体加熱装置に関する。

【背景技術】

【0002】

加熱抵抗器を有し、水を入れて沸かすことができる本体と、本体が結合されるベースとを備え、本体の底部にメス型電気コネクタが設けられる一方、ベースにオス型電気コネクタが設けられ、これら電気コネクタを電気的に結合させることにより、ベース側から本体側へ加熱抵抗器に通電するための電力を供給するようにした湯沸しポットが、たとえば、特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２２６５５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の湯沸しポットでは、本体側のメス型電気コネクタが防水型となるように設けられてはいるものの、メス型電気コネクタの部分に水分が残った状態でオス型電気コネクタとの接続が行われたときのリスクを考えると、本体に多くの水を掛けたり本体を水の中に漬けたりして本体を外側までしっかりと洗浄することが行われにくかった。

【0005】

かかる課題に鑑み、本発明は、容器全体をしっかり洗浄することが可能な液体加熱装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に係る液体加熱装置は、高周波電流が流される加熱コイルと、前記加熱コイルが収容される筐体と、前記筐体に設置でき、液体が溜められる容器と、前記容器の底部に設けられ、前記容器内の液体を加熱する加熱体と、を備える。ここで、前記加熱コイルは、当該加熱コイルの中央部が開口する円形ドーナツ板状を有する。前記加熱体は、円板状を有するとともに、上面と、当該上面と並行する下面とを含み、前記上面と前記下面の双方が前記容器内の液体に接触するように、前記容器の底面部から離されて配置され、前記容器が前記筐体に設置された状態において、前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱する。前記加熱体には、上下方向に見て前記加熱コイルの中央部と重なる前記加熱体の中央部のみに、前記下面側で発生した気泡が通過する複数の孔が形成される。前記複数の孔における各孔の中心の真下には、前記加熱コイルが存在しない。

【0007】

上記の構成によれば、容器の外側に筐体との間の電気的な接続部分がないので、容器全体をしっかり水洗いすることが可能となる。また、加熱体の熱が水に直接伝達されるので、水の加熱効率が良くなる。さらに、加熱体の熱が水に効果的に伝達されるので、加熱体による水の加熱効率が一層良くなる。さらに、底面部と加熱体の間に気泡が残りにくくなるので、気泡により加熱体と水との接触が妨げられ難くなり、加熱体による水の加熱効率が向上する。
さらに、複数の孔は、加熱体の中央部のみに形成されており、この中央部は、加熱コイルがドーナツ板状であるために、加熱コイルからの電磁誘導によってうず電流が生じにくい。よって、複数の孔の形成による加熱体の発熱効率の低下が抑えられる。

【0008】

本発明の第２の態様に係る液体加熱装置は、高周波電流が流される加熱コイルと、前記加熱コイルが収容される筐体と、前記筐体に設置でき、液体が溜められる容器と、前記容器の底部に設けられ、前記容器内の液体を加熱する加熱体と、を備える。前記加熱コイルは、当該加熱コイルの中央部が開口する円形ドーナツ板状を有する。前記加熱体は、円板状を有するとともに、上面と、当該上面と並行する下面とを含み、前記上面と前記下面の双方が前記容器内の液体に接触するように、前記容器の底面部から離されて配置され、前記容器が前記筐体に設置された状態において、前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱する。前記加熱体には、上下方向に見て前記加熱コイルの外周部と重なる前記加熱体の外周部のみに、前記下面側で発生した気泡が通過する複数の孔が形成される。前記複数の孔は、前記加熱体における、前記加熱コイルの内周縁と外周縁の間の中心となる円周ライン上の位置には存在しない。

【0009】

本発明の第３の態様に係る液体加熱装置は、高周波電流が流される加熱コイルと、前記加熱コイルが収容される筐体と、前記筐体に設置でき、液体が溜められる容器と、前記容器の底部に設けられ、前記容器内の液体を加熱する加熱体と、を備える。前記加熱コイルは、当該加熱コイルの中央部が開口する円形ドーナツ板状を有する。前記加熱体は、円板状を有するとともに、上面と、当該上面と並行する下面とを含み、前記上面と前記下面の双方が前記容器内の液体に接触するように、前記容器の底面部から離されて配置され、前記容器が前記筐体に設置された状態において、前記加熱コイルからの電磁誘導により発熱する。前記加熱体には、上下方向に見て前記加熱コイルの中心部および外周部とそれぞれ重なる前記加熱体の中央部および外周部のみに、前記下面側で発生した気泡が通過する複数の孔が形成される。前記加熱体の中央部の前記複数の孔における各孔の中心の真下には、前記加熱コイルが存在せず、前記加熱体の外周部の前記複数の孔は、前記加熱体における、前記加熱コイルの内周縁と外周縁の間の中心となる円周ライン上の位置には存在しない。

【0010】

第１、第２および第３の態様に係る液体加熱装置において、前記加熱体と前記容器の周面部との間には、全周に途切れることなく隙間が設けられる。前記加熱体の中央は、支柱により、前記加熱体が前記底面部から離されるように支持される。前記加熱体の中央部には、前記複数の孔が、前記支柱の周囲において周方向に沿うように形成されている。

【0012】

本態様に係る液体加熱装置において、前記容器は、内側の壁部と外側の壁部とからなる二重壁構造を有するような構成とされ得る。

【0013】

上記の構成によれば、容器内の水が加熱されたときに、容器の外面に熱が伝わりにくく、容器の外面が熱くなりにくい。

【0014】

なお、特許請求の範囲において、「筐体に設置」とは、筐体に載置されるなど、電磁誘導が生じる限りにおいて、筐体の上方や側方などに、筐体と接触または近接するように置かれることを意味する。

【発明の効果】

【0015】

以上のとおり、本発明によれば、容器全体をしっかり洗浄することが可能な液体加熱装置を提供できる。

【0016】

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１（ａ）は、第１実施形態に係る、電気湯沸かし器の斜視図であり、図１（ｂ）は、第１実施形態に係る、容器の平面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る、電気湯沸かし器の断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る、ベースの構成を示すブロック図である。

【図4】図４（ａ）は、第２実施形態に係る、電気湯沸かし器の斜視図であり、図４（ｂ）は、第２実施形態に係る、容器の平面図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係る、電気湯沸かし器の断面図である。

【図6】図６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、ネジ式の固定構造を示す、蓋の付いた容器の断面図および容器の平面図である。

【図7】図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、嵌め込み式の固定構造を示す、蓋の付いた容器の断面図および容器の平面図である。

【図8】図８（ａ）および（ｂ）は、変更例に係る、蓋の付いた容器の断面図である。

【図9】図９（ａ）および（ｂ）は、変更例に係る、蓋の付いた容器の断面図である。

【図10】図１０（ａ）は、変更例に係る、容器の底部の断面図であり、図１０（ｂ）ないし（ｄ）は、変更例に係る、加熱体の平面図である。

【図11】図１１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、蓋が付いた容器の斜視図および断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の液体加熱装置の一実施形態である電気湯沸かし器について、図面を参照して説明する。

【0019】

＜第１実施形態＞
図１（ａ）は、第１実施形態に係る、電気湯沸かし器１の斜視図であり、図１（ｂ）は、第１実施形態に係る、容器１００の平面図である。図２は、第１実施形態に係る、電気湯沸かし器１の断面図である。図３は、第１実施形態に係る、ベース３００の構成を示すブロック図である。なお、図２では、便宜上、温度検出器３３０が断面で描かれていない。

【0020】

電気湯沸かし器１は、水（加熱対象の液体）が溜められる容器１００と、容器１００の給水口１０３を塞ぐ蓋２００と、容器１００が載せられるベース３００と、を備えている。

【0021】

容器１００は、たとえば、ガラス、特に耐熱性ガラスにより形成され、円形の底面部１０１と、円筒状の周面部１０２とを含み、上面が給水口１０３となるように開口する。周面部１０２は、テーパを有し、上方に向かってやや拡がる。周面部１０２には、後側に、環状の取っ手１０４が形成されており、前側の上端部に、容器１００から水を注ぐための注ぎ口１０５が形成されている。なお、容器１００は、ガラス以外の材料、たとえば、セラミックや樹脂により形成されてもよく、その材料は、耐熱性を有することが望ましい。

【0022】

容器１００の底部には、容器１００内の水を加熱するための加熱体１１０が設けられる。加熱体１１０は、たとえば、ステンレスにより形成され、円板状を有し、上面１１１と上面１１１と並行する（背向する）下面１１２とを含む。加熱体１１０は、加熱体１１０と一体に形成された円柱状の支柱１２０によって、容器１００の底面部１０１から少し離れるように支持されている。これにより、容器１００内に水が溜められたとき、加熱体１１０の上面１１１と下面１１２の双方が水に接触する。

【0023】

加熱体１１０の中心は、底面部１０１の中心と一致する。加熱体１１０の直径は、容器１００の内径よりも小さくされており、加熱体１１０と周面部１０２との間には隙間が設けられている。容器１００内に水が入れられたとき、この隙間から加熱体１１０の下側に水が流れ込む。

【0024】

加熱体１１０は、ユーザがドライバー等の工具を用いることなく取り外しが可能となるように、即ちユーザにより着脱可能に、容器１００の底面部１０１に固定される。本実施形態では、磁石１３０を用いた固定構造が採用されている。即ち、底面部１０１の中央には、扁平な円柱状を有する磁石１３０が、その上側が底面部１０１から突出するように取り付けられており、支柱１２０の下面に形成された凹部１２１に、磁石１３０の突出部分が嵌り込む。磁石１３０の磁力により、加熱体１１０が底面部１０１から上方に外れないように固定される。加熱体１１０の上面には、中央に円柱状の摘まみ部１４０が形成されており、ユーザが、この摘まみ部１４０を持って、磁石１３０の磁力よりも大きな力で加熱体１１０を持ち上げることにより、加熱体１１０を容器１００から取り外すことができる。これにより、加熱体１１０の下面１１２および容器１００の底面部１０１の内面の洗浄が容易となる。

【0025】

上記のように磁石１３０を用いた固定構造が採られる場合、加熱体１１０には、磁石１３０に吸着可能なフェライト系やマルテンサイト系のステンレスが用いられる。

【0026】

なお、加熱体１１０は、ステンレス以外の導電性と耐腐食性に優れる金属材料により形成されてもよい。

【0027】

蓋２００は、たとえば、ガラス、特に耐熱ガラスにより形成され、円盤状を有し、その周面が容器１００の周面部１０２のテーパ形状に対応するテーパ形状を有する。蓋２００の上面は外周部を残して曲面状に凹んでおり、凹み２０１の中央に、取っ手２０２が形成されている。なお、蓋２００は、ガラス以外の材料、たとえば、樹脂、特に耐熱性の樹脂により形成されてもよい。蓋２００は容器１００の給水口１０３から上方に取り外すことでき、これによって、給水口１０３が開放される。

【0028】

ベース３００は、筐体３１０と、筐体３１０内に収容される加熱コイル３２０および温度検出器３３０と、を備えている。

【0029】

筐体３１０は、上下方向に扁平なほぼ直方体状を有し、上面が開放されたケース３１１と、ケース３１１の上面を覆う、トッププレートであるカバー３１２とにより構成されている。筐体３１０、即ちケース３１１とカバー３１２は、たとえば、ガラスにより形成される。載置面である筐体３１０の上面には、容器１００をベース３００、即ち筐体３１０に載置するときの位置を示す目印部として、円形のマーク３１３が描かれている。マーク３１３の直径は、容器１００の底面部１０１の直径とほぼ同じに（僅かに大きく）されている。容器１００は、マーク３１３に合わせて載置される。また、筐体３１０の上面には、マーク３１３に替えて、上面から僅かに凹む円形の凹部が目印部として形成されてもよい。なお、筐体３１０は、ほぼ直方体の形状でなくてもよく、たとえば、ほぼ円柱形状であってもよい。

【0030】

加熱コイル３２０は、渦巻き状に巻かれたコイルにより、ドーナツ板状に形成されている。加熱コイル３２０は、その中心位置がカバー３１２の中央となるように、カバー３１２に近接させて筐体３１０内に配置されている。加熱コイル３２０は、たとえば、図示しない取付部材を介してカバー３１２の裏面に取り付けられる。

【0031】

加熱コイル３２０の中心は、マーク３１３の中心、即ち筐体３１０の上面の中心と一致する。このため、容器１００が、マーク３１３に合わせるように筐体３１０の上面の中心に置かれたとき、加熱コイル３２０の中心と加熱体１１０の中心とが一致する。ここで、加熱体１１０の直径は、加熱コイル３２０の直径よりも大きくされている。よって、容器１００が筐体３１０の上面の中心から多少ずれて置かれても、加熱コイル３２０が加熱体１１０の領域に収まるため、安定した誘導加熱効率が得られる。

【0032】

また、容器１００がベース３００に載置された状態において、加熱体１１０と加熱コイル３２０は平行な状態となる。即ち、加熱体１１０と加熱コイル３２０は、これらが並ぶ方向（上下方向）から見たときに、任意の位置において距離が一定となっている。これにより、加熱体１１０全体の加熱効率を安定させることができる。なお、たとえば、容器１００の底面部１０１の内面が凹曲面状となり、それに合わせるように加熱板１１０が凹曲面の板状とされた場合、加熱コイル３２０も、上下方向から見たときに、任意の位置において距離が一定となるように凹曲面のドーナツ板状とされ得る。即ち、加熱板１１０がどのような形状となっても、それに合わせて、加熱コイル３２０は、加熱板１１０と加熱コイル３２０が並ぶ方向から見たときに、任意の位置において距離が一定となるような形状とされることが望ましい。

【0033】

温度検出器３３０は、カバー３１２の裏面の中央に取り付けられている。温度検出器３３０は、サーミスタを有し、容器１００内に溜められた水（湯）の温度を、容器１００の底面部１０１およびカバー３１２を介して間接的に検出し、容器１００内の水の温度に応じた検出信号（電圧信号）を出力する。

【0034】

図３に示すように、ベース３００は、加熱コイル３２０および温度検出器３３０の他、運転スイッチ３４０、制御部３５０およびインバータ３６０を備えている。

【0035】

運転スイッチ３４０は、たとえば、筐体３１０の側面に配置され、湯沸し運転を開始するために操作される。制御部３５０は、マイクロコンピュータ等を備え、運転スイッチ３４０からの操作信号および温度検出器３３０からの検出信号に基づいて加熱コイル３２０への通電を制御する。インバータ３６０は、制御部３５０からの制御信号に従って、加熱コイル３２０に高周波電流（高周波の交流電流）を供給する。たとえば、交流電流の周波数は、２０ｋＨｚ～９０ｋＨｚの範囲の中から選定され得る。

【0036】

次に、上記の構成に基づく、電気湯沸かし器１の動作について説明する。

【0037】

ユーザは、水が溜められた容器１００を、ベース３００、即ち筐体３１０の上面に載置して、運転スイッチ３４０を操作する。運転スイッチ３４０からの操作信号を受けて、制御部３５０が湯沸し運転を開始する。即ち、制御部３５０がインバータ３６０を駆動し、インバータ３６０から高周波電流が加熱コイル３２０に供給される。加熱コイル３２０からの電磁誘導により、容器１００内の加熱体１１０にうず電流が生じ、加熱体１１０が発熱する。これにより、容器１００内の水が加熱される。このとき、加熱体１１０は水に接触するため、加熱体１１０の熱が水に直接伝達され、水の加熱効率が良くなる。特に、加熱体１１０は、上面１１１と下面１１２の双方が水に接触するため、加熱体１１０の熱が水に効果的に伝達される。よって、水の加熱効率が一層良くなる。

【0038】

容器１００内の水の温度が高くなると、加熱体１１０の上面１１１と下面１１２の部分で水の気化による気泡が発生する。加熱体１１０は、上面１１１での発熱より下面１１２の発熱が大きくなり、下面１１２側で気泡が発生しやすくなる。加熱体１１０の上面１１１で発生した気泡はそのまま上昇する。一方、加熱体１１０の下面１１２で発生した気泡は、加熱体１１０と容器１００の周面部１０２との間の隙間を通って上昇し、加熱体１１０と容器１００の底面部１０１との間から逃げる。

【0039】

容器１００内の水が沸騰し、即ち湯が沸いて、容器１００内の水の温度が沸騰温度に達すると、温度検出器３３０は、沸騰温度に相関するカバー３１２の温度を検出し、カバー３１２の温度、即ち沸騰温度に応じた検出信号を制御部３５０へ出力する。この検出信号が入力されると、制御部３５０は、インバータ３６０の駆動を停止することにより、加熱コイル３２０への通電を停止する。これにより、加熱体１１０による水の加熱が停止する。

【0040】

こうして、湯沸し運転が終了する。ユーザは、容器１００をベース３００から離脱させて、容器１００内の湯を使用する。

【0041】

＜第１実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。

【0042】

電気湯沸かし器１は、筐体３１０に収容された加熱コイル３２０からの電磁誘導により、容器１００の底部に設けられた加熱体１１０が発熱し、容器１００内の水が加熱される構成とされている。このため、容器１００の外側に筐体３１０との間の電気的な接続部分がないので、容器１００全体をしっかり水洗いすることが可能となる。

【0043】

また、加熱体１１０が容器１００内に溜められた水に接触するような構成とされているので、加熱体１１０の熱が水に直接伝達され、水の加熱効率が良くなる。

【0044】

さらに、加熱体１１０は、上面１１１と下面１１２の双方が水に接触するような構成とされているので、加熱体１１０の熱が水に効果的に伝達される。よって、加熱体１１０による水の加熱効率が一層良くなる。

【0045】

＜第２実施形態＞
図４（ａ）は、第２実施形態に係る、電気湯沸かし器２の斜視図であり、図４（ｂ）は、第２実施形態に係る、容器５００の平面図である。図５は、第２実施形態に係る、電気湯沸かし器２の断面図である。なお、図５では、便宜上、温度検出器７３０が断面で描かれていない。

【0046】

電気湯沸かし器２は、水（加熱対象の液体）が溜められる容器５００と、容器５００の給水口５０３を塞ぐ蓋６００と、容器５００が載せられるベース７００と、を備えている。

【0047】

容器５００は、たとえば、ガラス、特に耐熱性ガラスにより形成され、円形の底面部５０１と、円筒状の周面部５０２とを含み、上面が給水口５０３となるように開口する。容器５００は、ガラス以外の材料、たとえば、セラミックや樹脂により形成されてもよく、その材料は、耐熱性を有することが望ましい。

【0048】

容器５００の底部には、容器５００内の水を加熱するための加熱体５１０が設けられる。加熱体５１０は、たとえば、ステンレスにより形成され、円筒状を有し、内周面５１１と内周面５１１と並行する外周面５１２とを含む。外周面５１２は、容器５００の周面部５０２と対向する。加熱体５１０は、その上端が容器５００の中央部まで達する高さを有している。

【0049】

加熱体５１０は、ネジ止め、接着等の固定方法により容器５００に固定することができる。加熱体５１０は、上記第１実施形態の加熱体１１０と同様、ユーザがドライバー等の工具を用いることなく取り外しが可能となるように、着脱可能な構成とされてもよい。

【0050】

加熱体５１０の外径は、容器５００の内径よりも小さくされており、加熱体５１０の外周面５１２と容器５００の周面部５０２との間には、隙間が形成される。これにより、容器５００内に水が溜められたとき、加熱体５１０の内周面５１１と外周面５１２の双方が水に接触する。

【0051】

なお、加熱体５１０は、ステンレス以外の導電性と耐腐食性に優れる金属材料により形成されてもよい。

【0052】

蓋６００は、たとえば、ガラス、特に耐熱ガラスにより形成され、円盤状を有する。蓋６００の上面は外周部を残して曲面状に凹んでおり、凹み６０１の中央に、取っ手６０２が形成されている。なお、蓋６００は、ガラス以外の材料、たとえば、樹脂、特に耐熱性の樹脂により形成されてもよい。図８に図示されていないが、容器５００の周面部５０２には、蓋６００が容器５００の上端部に留めるために、内側に僅かに膨出して蓋６００を支える環状の膨出部が設けられる。

【0053】

ベース７００は、筐体７１０と、筐体７１０内に収容される加熱コイル７２０および温度検出器７３０と、を備えている。

【0054】

筐体７１０は、たとえば、樹脂により形成され、中空の有底円筒状を有する。容器５００は、筐体７１０の凹部７１１内に収容され、凹部７１１の底面に載置される。

【0055】

加熱コイル７２０は、円筒状に巻かれたコイルにより構成され、凹部７１１の周囲を囲むように筐体７１０内に配置される。容器５００がベース７００、即ち筐体７１０に載置されると、加熱体５１０と加熱コイル７２０とが容器５００の周面部５０２を挟んで向かい合う。なお、加熱体５１０の長さ（上下方向の寸法）は、加熱コイル７２０の長さ（上下方向の寸法）より大きくされている。

【0056】

温度検出器７３０は、筐体７１０の底部の収容空間であって、凹部７１１の底面に背向する面の中央に取り付けられる。温度検出器７３０は、第１実施形態の温度検出器３３０と同じものである。

【0057】

さらに、ベース７００は、第１実施形態のベース３００と同様、図３に示す、運転スイッチ３４０、制御部３５０およびインバータ３６０を備えている。運転スイッチ３４０は、筐体７１０の外周面に設けることができ、制御部３５０およびインバータ３６０は、温度検出器７３０と同じく、筐体７１０の底部の収容空間に配置することができる。

【0058】

本実施形態の電気湯沸かし器２においても、上記第１実施形態の電気湯沸かし器１と同様の湯沸し運転を行うことができる。

【0059】

湯沸し運転において、加熱コイル７２０に高周波電流が供給されると、加熱コイル７２０からの電磁誘導により、容器５００内の加熱体５１０が発熱する。これにより、容器５００内の水が加熱される。このとき、加熱体５１０は水に接触するため、加熱体５１０の熱が水に直接伝達され、水の加熱効率が良くなる。特に、加熱体５１０は、内周面５１１と外周面５１２の双方が水に接触するため、加熱体５１０の熱が水に効果的に伝達される。よって、水の加熱効率が一層良くなる。

【0060】

＜第２実施形態の効果＞
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0061】

＜変更例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記第１実施形態および第２実施形態に限定されるものではなく、また、本発明の適用例も、上記実施形態の他に、種々の変更が可能である。

【0062】

たとえば、上記第１実施形態では、加熱体１１０を着脱可能に容器１００の底面部１０１に固定するために、磁石１３０を用いた固定構造が採用された。しかしながら、加熱体１１０の固定構造は、上記のものに限られない。たとえば、以下の図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）、（ｂ）に示すような加熱体１１０の固定構造が採られてもよい。

【0063】

図６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、ネジ式の固定構造を示す、蓋２００の付いた容器１００の断面図および容器１００の平面図である。

【0064】

本変更例では、加熱体１１０を固定するための固定具１５０が容器１００に備えられている。固定具１５０は、金属、樹脂等で形成され、円柱状の摘まみ部１５１と、摘まみ部１５１の下面中央に設けられたネジ部１５２とで構成されている。ネジ部１５２には、雄ネジが形成されている。

【0065】

加熱体１１０を支える支柱１２０は、容器１００の底面部１０１と一体形成されており、この支柱１２０の上面に、雌ネジが形成されたネジ孔１２２が設けられている。加熱体１１０には、中心に、貫通孔１１３が形成されている。

【0066】

加熱体１１０は、貫通孔１１３を通された固定具１５０のネジ部１５２が支柱１２０のネジ孔１２２に止められることにより、支柱１２０、即ち容器１００に固定される。加熱体１１０を容器１００に対して着脱する際、ユーザは、固定具１５０の摘まみ部１５１を持ってネジ部１５２を締め付けたり緩めたりでき、ドライバー等の工具を用いることなく、加熱体１１０の着脱を容易に行うことができる。

【0067】

図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、嵌め込み式の固定構造を示す、蓋２００の付いた容器１００の断面図および容器１００の平面図である。

【0068】

本変更例では、固定具１６０が加熱体１１０の中央部に取り付けられている。固定具１６０は、円柱状の摘まみ部１６１と、摘まみ部１６１の下方に設けられた嵌込部１６２とで構成されている。摘まみ部１６１と嵌込部１６２の間に加熱体１１０が挟まれて固定される。嵌込部１６２には、入口部の径が奥部の径より小さい断面Ｔ字状の円形の嵌込凹部１６３が形成されている。

【0069】

加熱体１１０を支える支柱１２０は、容器１００の底面部１０１と一体形成されており、この支柱１２０が、嵌込部１６２の嵌込凹部１６３に対応するように断面Ｔ字の円柱形状を有している。

【0070】

加熱体１１０は、固定具１６０の嵌込部１６２の嵌込凹部１６３に支柱１２０が嵌め込まれることにより、支柱１２０、即ち容器１００に固定される。嵌込部１６２は、ゴム等の弾性材料により形成されており、支柱１２０に対して取り付けられる際または取り外される際、弾性により嵌込凹部１６３の入口部が拡がる。よって、ユーザは、固定具１６０の摘まみ部１６１を持って嵌込部１６２を支柱１２０に取り付けたり取り外したりすることにより、ドライバー等の工具を用いることなく、加熱体１１０の着脱を容易に行うことができる。

【0071】

さらに、上記実施形態１では、加熱体１１０が容器１００の底面部１０１から浮くように配置され、加熱体１１０の上面１１１および下面１１２の双方が容器１００に溜められた水に接触するような構成が採られた。しかしながら、容器１００の底部における加熱体１１０の配置構成は、上記のものに限られない。

【0072】

たとえば、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、加熱体１１０の両表面のうち上面１１１のみが容器１００内の水に接触するような構成が採られてもよい。

【0073】

図８（ａ）の変更例では、加熱体１１０が容器１００の底面部１０１の内部にインサート成形されている。底面部１０１には、加熱体１１０の上面１１１を、その外周縁部分を除いて容器１００の内部に露出させる円形の開口部１０６が形成されている。これにより、加熱体１１０は、上面の大部分が容器１００に溜められた水に接触する。

【0074】

電気湯沸かし器１は、加熱コイル３２０による誘導加熱で加熱体１１０が発熱する構成であり、加熱体１１０の下面１１２にヒータが取り付けられないため、加熱体１１０の下面１１２側では、底面部１０１に、下面１１２を外部に露出させるような開口部等がなく、底面部１０１が完全に閉じられている。よって、加熱体１１０と底面部１０１との間に水封構造を設けなくてよく、容器１００の構成が複雑になりにくい。

【0075】

図８（ｂ）の変更例では、容器１００において、加熱体１１０が、その下面１１２が底面部１０１に接触するように、底面部１０１上に配置されている。たとえば、容器１００には、底部に環状の爪部１０７が設けられ、この爪部１０７に押さえられることにより、加熱体１１０が底面部１０１に固定される。加熱体１１０は、爪部１０７に係合する部分以外の上面１１１のほぼ全体が容器１００に溜められた水に接触する。この構成では、加熱体１１０を容器１００の底面部１０１に装着する際に爪部１０７が弾性変形しやすいよう、容器１００が樹脂により形成されることが望ましい。

【0076】

また、図８（ａ）および（ｂ）の変更例と同様、加熱体１１０の片面が水に接触する構成として、図９（ａ）に示すような加熱体１１０の配置構成が採られてもよい。

【0077】

図９（ａ）の変更例では、容器１００の底部がステンレス等の誘導加熱可能な金属材料で形成され、加熱体１１０とされている。即ち、加熱体１１０が、容器１００の底部と別に設けられるのではなく、容器１００の底部として兼用されている。たとえば、図９（ａ）のように、加熱体１１０は、底面部１１０ａと、底面部１１０ａから立ち上がり、容器１００の周面部１０２に結合される周面部１１０ｂとを含む。加熱体１１０の底面部１１０ａの上面と周面部１１０ｂの内周面が容器１００に溜められた水に接触する。なお、加熱体１１０は、底面部のみからなる構成とされてもよい。

【0078】

上記の図８（ａ）、（ｂ）および図９（ａ）の構成においても、加熱体１１０の熱が水に直接伝達されるので、水の加熱効率が良くなる。

【0079】

さらに、上記のように、加熱体１１０の少なくとも１つの表面が容器１００内の水に接触する構成が採られるのではなく、図９（ｂ）に示すように、インサート成形により、加熱体１１０が容器１００の底面部１０１の内部に完全に埋め込まれ、加熱体１１０が容器１００内に露出せず水に接触しない構成が採られてもよい。

【0080】

さらには、第２実施形態の容器５００において、図８（ａ）および（ｂ）の構成と同様な構成として、加熱体５１０を、内周面５１１のみが容器５００の内部に露出するように、外周面５１２を周面部５０２に接触させて、あるいは外周面５１２側を周面部５０２に埋め込んで配置する構成、図９（ａ）に示す構成と同様な構成として、加熱体５１０を容器５００の底部として兼用する構成、および図９（ｂ）に示す構成と同様な構成として、加熱体５１０を容器５００の周面部５０２に埋め込んで容器５００の内部に露出させない構成が採られてもよい。

【0081】

さらに、上記第１実施形態では、容器１００内の水が加熱されたときに加熱体１１０の下面１１２側で発生した気泡は、加熱体１１０と容器１００の周面部１０２との間の隙間を通ることにより、加熱体１１０の上方へ逃がされた。しかしながら、図１０（ａ）ないし（ｄ）に示すように、加熱体１１０の下面１１２側で発生した気泡が、底面部１０１と加熱体１１０の間からより逃げやすい構成が採られてもよい。

【0082】

図１０（ａ）は、変更例に係る、容器１００の底部の断面図であり、図１０（ｂ）は、変更例に係る、加熱体１１０の平面図である。なお、図１０（ｂ）には、便宜上、加熱コイル３２０の位置が一点鎖線により示されている。

【0083】

本変更例では、加熱体１１０の中央部に、周方向に沿うように、複数の円形の孔１１４が形成されている。複数の孔１１４の中心の真下には、加熱コイル３２０が存在しない。この構成では、図１０（ａ）に示すように、加熱体１１０の下面１１２側で発生した気泡が、加熱体１１０と容器１００の周面部１０２との間の隙間だけでなく、複数の孔１１４を通過することにより、底面部１０１と加熱体１１０の間から加熱体１１０の上方へ逃がされる。よって、底面部１０１と加熱体１１０の間に気泡が残りにくくなるので、気泡により加熱体１１０と水との接触が妨げられ難くなり、加熱体１１０による水の加熱効率が向上する。しかも、複数の孔１１４は、加熱体１１０の中央部に形成されており、この中央部は、加熱コイル３２０がドーナツ板状であるために、加熱コイル３２０からの電磁誘導によってうず電流が生じにくい。よって、複数の孔１１４の形成による加熱体１１０の発熱効率の低下が抑えられる。

【0084】

図１０（ｃ）および（ｄ）は、変更例に係る、加熱体１１０の他の構成を示す平面図である。なお、図１０（ｃ）および（ｄ）には、便宜上、加熱コイル３２０の位置が一点鎖線により示されている。

【0085】

加熱体１１０の外周部は、加熱コイル３２０からの電磁誘導によってうず電流が生じにくい傾向にあり、発熱しにくい。よって、図１０（ｃ）に示すように、加熱体１１０の外周部に、周方向に沿うように複数の円形の孔１１５が形成されてもよい。また、図１０（ｄ）に示すように、加熱体１１０の中央部と外周部の双方に、それぞれ、複数の円形の孔１１４、１１５が形成されてもよい。これらの構成によっても、底面部１０１と加熱体１１０の間に気泡が残りにくくなるので、加熱体１１０による水の加熱効率が向上する。

【0086】

なお、上記の例では、複数の孔１１４，１１５が径方向には１列に形成されていたが、径方向に２列以上形成されてもよい。この場合、孔１１４、１１５の径は、上記の例よりも小さくされ得る。

【0087】

さらに、上記第１実施形態の容器１００に替えて、図１１に示す容器１００Ａが用いられてもよい。

【0088】

図１１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、蓋２００が付いた容器１００Ａの斜視図および断面図である。

【0089】

容器１００Ａは、二重壁構造を有し、底面部１０１が内側の壁部１０１ａ（以下、内底壁部１０１ａと称する）と外側の壁部１０１ｂ（以下、外底壁部１０１ｂと称する）とからなり、周面部１０２が内側の壁部１０２ａ（以下、内周壁部１０２ａと称する）と外側の壁部１０２ｂ（以下、外周壁部１０２ｂと称する）とからなる。内底壁部１０１ａと外底壁部１０１ｂとの間および内周壁部１０２ａと外周壁部１０２ｂとの間には、隙間が形成されており、空気層が介在している。容器１００Ａのその他の構成は、第１実施形態の容器１００と同様である。なお、容器１００Ａにおいて、内底壁部１０１ａと外底壁部１０１ｂとの間および内周壁部１０２ａと外周壁部１０２ｂとの間の隙間に、これら壁部の間の断熱効果を高めるための断熱層を形成するために断熱材が入れられてもよい。また、断熱層として、内底壁部１０１ａと外底壁部１０１ｂおよび内周壁部１０２ａと外周壁部１０２ｂとの間の隙間を真空にして真空層を形成してもよく、また、隙間に大気圧よりも低圧の空気層を形成してもよい。

【0090】

容器１００Ａが用いられれば、容器１００Ａ内の水が加熱されたときに、容器１００Ａの外面に熱が伝わりにくく、外面が熱くなりにくい。

【0091】

なお、容器１００Ａの外底面には熱が伝わりにくいため、筐体３１０のカバー３１２は高温になりにくい。よって、カバー３１２は、ガラスよりも通常、熱に弱い樹脂により形成できる。カバー３１２が樹脂製とされた場合、コストの低減、軽量化、形状の多様化等を図ることが可能となる。

【0092】

さらに、上記第２実施形態では、ベース７００が中空の有底円筒状に形成され、底部の収容空間に温度検出器７３０、制御部３５０およびインバータ３６０が配置された。しかしながら、ベース７００が底部を有しない中空の円筒部と、円筒部に隣接して設けられる収納部とで構成され、円筒部に加熱コイル７２０が配置されるとともに、収納部に制御部３５０およびインバータ３６０が配置されるような構成が採られてもよい。この場合、電気湯沸かし器２は、ベース７００がキッチン等に置かれた状態において、容器５００が、ベース７００上に載置されるのではなく、ベース７００における円筒部の内側に設置されることになる。

【0093】

さらに、上記第１実施形態および上記第２実施形態では、電気湯沸かし器１、２は、湯を沸かす機能のみを備えるものであったが、電気湯沸かし器１、２が、湯を沸かす機能に加え、沸かした湯を保温する機能を備えていてもよい。

【0094】

さらに、上記第１実施形態および上記第２実施形態では、本発明の液体加熱装置が電気湯沸かし器１、２に適用された。しかしながら、本発明は、容器に溜められた液体を加熱する電気湯沸かし器以外の、容器に溜められた液体を加熱する液体加熱装置にも適用できる。たとえば、生成後に容器内のコーヒーが保温できるコーヒーメーカに適用できる。また、本発明が適用される液体加熱装置は、保温機能はあるが湯沸し機能がないものであってもよい。

【0095】

この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜種々の変更可能である。

【符号の説明】

【0096】

１ 電気湯沸かし器（液体加熱装置）
２ 電気湯沸かし器（液体加熱装置）
１００ 容器
１００Ａ 容器
１０１ａ 内側の壁部
１０１ｂ 外側の壁部
１０２ａ 内側の壁部
１０２ｂ 外側の壁部
１１０ 加熱体
１１１ 上面（第１の面）
１１２ 下面（第２の面）
３１０ 筺体
３２０ 加熱コイル
３５０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】