Mobile instant water heater

申请号 JP2004529188 申请日 2003-07-25 公开(公告)号 JP4376183B2 公开(公告)日 2009-12-02
申请人 ザ・コールマン・カンパニー・インコーポレイテッドThe Coleman Company, Inc.; 发明人 イスラエル,ゲイリー; ロング,ノリス,リチャード;
摘要 A portable instant water heater. Water is delivered to a base unit of the instant hot water heater by a pump that draws water from a reservoir through a flow control valve. The water flows into a pre-heater that wraps around a base of the burner and that is heated by the burner. Water is heated in a heat exchanger and then exits the base unit through an outlet spout that swings out from the base unit to dispense water and that may be stored and locked into position in a handle for the base unit. The flow control valve may lower the flow of water through the heat exchanger, so the water has more time to absorb heat and to get hotter. The base unit includes a single control knob that turns on the pump and the burner and operates the flow control valve.
权利要求
  • ベースユニットと、前記ベースユニットに水を送るポンプと、前記ベースユニット内で水を加熱する熱交換器と、前記熱交換器に流入する水量を制限する流量制御装置と 、前記流量制御装置が制限する水量を設定するためのユーザ制御装置とを備え、該ユーザ制御装置は制御ノブを備え、該制御ノブが、前記流量制御装置が制限する水量および前記熱交換器に供給される熱量を制御する瞬間湯沸器。
  • 前記制御ノブの 第一段の操作により、前記熱交換器のポンプと熱源を作動させる請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • 前記制御ノブの 第二段の操作により、前記熱交換器に供給される熱量を制御する請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • 前記制御ノブの 第三段の操作により、前記流量制御装置が制限する前記熱交換器に流入する水量を制御する請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • 請求項 に記載の瞬間湯沸器であって、アクチュエーターおよび前記制御ノブを備える流量制御装置は、前記熱交換器の熱源を作動させるために接続された第一のノブと、該第一のノブに取り付けられた第二のノブと、前記第一のノブと第二のノブの間に取り付けられ、バイアスをかけられたばねと、前記アクチュエーターに当接するようになっている前記第二のノブの表面とを備え、
    前記第一および第二段は、第二のノブが第一のノブを回すことにより制御され、前記第三段は、第二のノブが前記ばねのバイアスを克服し、第一のノブが静止したままで、前記表面が前記アクチュエーターに当接して、動かすことにより制御される瞬間湯沸器。
  • 前記制御ノブの 第一段の操作により、熱交換器に供給される熱量を制御する請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • 前記制御ノブの 第二段の操作により、前記流量制御装置が前記熱交換器に流入する水量を制限する量を制御する請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • 請求項 に記載の瞬間湯沸器であって、アクチュエーターおよび前記制御ノブを備える流量制御装置は、前記熱交換器の熱源を作動させるために接続された第一のノブと、該第一のノブに取り付けられた第二のノブと、前記第一のノブと第二のノブの間に取り付けられ、バイアスをかけられたばねと、前記アクチュエーターに当接するようになっている前記第二のノブの表面とを備え、
    前記第一段は、第二のノブが第一のノブを回すことにより制御され、前記第二段は第二のノブが前記ばねのバイアスを克服し、前記第一のノブが静止したままで、前記表面が前記アクチュエーターに当接して、動かすことにより制御される瞬間湯沸器。
  • 請求項1〜8のいずれかに記載の瞬間湯沸器であって、前記熱交換器を加熱するためのバーナと 、前記バーナに附設され、該バーナにより加熱されるよう構成された予熱アセンブリと、水を前記熱交換器を通して流すための管とを さらに備え、前記管は、水が熱交換器の前に前記予熱アセンブリを通るように配管されており、前記予熱アセンブリを通って流れる水は、前記熱交換器に入る前に前記予熱アセンブリによって加熱されるようになっている瞬間湯沸器。
  • 前記バーナは、基台とバーナリングを備え、前記予熱アセンブリは前記基台とバーナリングの間に取り付けられている請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • 前記予熱アセンブリは、伝熱板を備える請求項 10に記載の瞬間湯沸器。
  • 前記管は、前記伝熱板の外周に配置されている請求項 11に記載の瞬間湯沸器。
  • 前記バーナの周囲を取り囲み、 前記熱交換器まで伸張する壁部をさらに備え、前記管を通り流れる水が、前記熱交換器に入る前に前記壁部の周囲を流れるように、前記管が前記壁部の周囲に配管されている請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • ハウジングをさらに備え、前記バーナと、 前記熱交換器と、 前記予熱アセンブリが前記ハウジング内に配置されている請求項 に記載の瞬間湯沸器。
  • 前記バーナに接続され、前記ハウジング内に配置されている燃料タンクをさらに備える請求項 14に記載の瞬間湯沸器。
  • 说明书全文

    本発明は瞬間湯沸器、具体的には、携帯瞬間湯沸器に関する。

    キャンプやテールゲーティング(駐車場で車の後ろ扉を開けて行う屋外パーティー)は、多くの人が楽しむレクリエーションである。 アウトドアを楽しむために、キャンプをする人もいれば、ホテルの代わりに安く泊まれる宿としてキャンプを利用する人もいる。 テールゲーティングは、ボールゲームの試合前に皆で集まって飲食するのに良い方法であり、シーズンチケット保持者にとって欠かせない恒例行事になっている。

    多くのキャンパーは、屋外ですごすことを楽しんでいるが、それと同時にキャンプしながら、家庭にいるかのような快適さも味わいたいと思うこともしばしばである。 例えば、より快適にキャンプができるよう安楽椅子、ハンモック、携帯エアマットレスや簡易ベットのような物を持ち込むキャンパーも多い。 テールゲーティングにおいても同様で、しばしば家庭における快適さをも楽しみたいと思う。

    キャンパーやテールゲーターにとっての問題は、温の供給なしですごさなくてはならないことである。 家庭のほとんどには、給湯設備が備わっており、水道管と接続している給湯器によって湯が供給される。 単に蛇口をひねり少し待てば、湯が出てくる。 その湯は入浴、掃除、料理、洗濯などに使用できる。

    キャンプやテールゲーティングで温水が必要な場合、まず、蛇口や他の水源から水を汲み、鍋などに入れてからキャンプストーブや焚き火といった火の上に配置し、水を所望の温度になるまで温める必要がある。 この作業は通常何分もかかるのに、水温は割り合いいいかげんである。 このようにして得た湯は、熱い鍋の中に入っており、鍋の多くは水を注ぐような形に作られていないので注ぐのも大変である。 また、大量の湯が必要な場合、十分な湯量を得るまでこの作業を何度も繰り返さなくてはならない。 その上、扱いが危険なほど水温が上がる場合もあり、特に子供にとって安全性に問題がある。

    実際には、キャンプやテールゲーティングで、温水を準備し手に入れるこの作業は非常に困難なので、通常、皿洗い、料理、洗顔、手洗いなどは冷水で済ますことが多い。 主に、料理やインスタントコーヒーや紅茶を入れるといった必要にせまられた時にだけ、湯をつくる。

    本発明は、例えばプロパンバーナによる火炎を利用する瞬間湯沸器を提供する。 この瞬間湯沸器は、持ち運び可能なので、例えばキャンプやテールゲーティング等に使用できる。 この瞬間湯沸器は、例えば90〜150°F(32〜66℃)の範囲の様々な温度での温水を瞬時に供給することができる。 この湯沸器は、源水の温度にかかわらず運転可能なように設計されている。 この瞬間湯沸器から出る湯水は、皿洗い、料理、コーヒーや紅茶を入れる、洗顔、手洗いといった多くの用途に使用できるが、これらの用途に限定されない。

    水は、瞬間湯沸器のベースユニットにホースで連結されたポンプによって、該ベースユニットに供給される。 このポンプで水をリザーバ、その他の水源から引くことができ、あるいは、従来のホース、その他の水源から水を供給することもできる。

    ベースユニットは、バーナおよびプロパンボンベのような燃料源を備える。 プロパンランタンに使用するような従来の点火装置が、バーナの炎を点火するために備えられる。

    水は、ポンプによりベースに、さらに流量制御弁に供給される。 水は、流量制御弁から予熱器を通り、そこから熱交換器へ流れる。 この予熱器は、バーナの基部に巻き付いており、該バーナで加熱される構造を有する。 この構造により、水は熱交換器に流入する前に加熱されるので、加熱プロセスの効率が向上し、熱交換器における凝縮の可能性も減る。

    熱交換器はバーナによって加熱され、水は熱交換器に埋め込まれたコイルを通って流れる。 熱交換器から出る水は、すぐに使用可能な温度に加熱されている。

    水は、台所の蛇口に似た吐水口を通り、ベースユニットから流出する。 水を注ぐためには、この吐水口をベースユニットの外側に回転させる。 該吐水口は、ベースユニットの取手内に収納しロックすることができ、使用の際に外側に回転させることができる。

    流量制御システムは、ベースユニットを通って流れる水の量を制御し、水を所望の温度に加熱できるようにする。 熱交換器を通る水量を下げると、水は時間をかけて熱を吸収し、水温を上げる。

    ベースユニットは、ポンプとバーナのスイッチを入れ、流量制御弁を作動させる単一の制御ノブを備える。 制御ノブを第一段に動かすと(例えば、制御ノブを最初の4分の1回転させる)、ベースユニット用のポンプと制御回路のスイッチが入る。 この制御ノブを第二段に動かすと(例えば、制御ノブを4分の2回転させる)、バーナが点火される。 さらに、この第二段において、ノブを動かすことで、バーナ出が調節される。 この第二段の終端でバーナ出力は最大に達する。 この制御ノブを第三段まで動かすと(例えば、制御ノブを4分の3回転させる)、バーナ出力は最大のまま、流量制御弁が調節されて、水量が減少する。 水量が減少すると、水はより多くの熱を吸収するので、水温が上昇する。 このようにして、一つの制御ノブを調節するだけで、ノブのひねり具合いによって様々な温度の水を供給することができる。

    ベースユニットは、感知素子やソレノイドを有する過温回路も備える。 感知素子、例えば、サーミスタは、水がある特定の温度を超えるとソレノイドに信号を送る。 例えば、水がポンプから供給できない(つまりリザーバが空である)場合に、こうしたことが起こりうる。 信号が送られることによって、ソレノイドはバーナへの燃料供給を遮断して、吐水口から沸騰した水が出るのを防ぐ。 その他、例えば、ベースユニットの傾きを感知し、傾きすぎるとバーナを遮断する装置や、水量が無いあるいは低いとバーナを遮断する流量感知スイッチや、バーナの炎の存在を感知し、炎が消えるとバーナへの燃料供給を遮断する炎制御装置といった安全装置も採用することができる。

    本発明の瞬間湯沸器は持ち運び可能なので、キャンプやテールゲーティングのように遠隔地で使用できる。 この機能と操作は簡単に理解できるので、このユニットの設置にかかる時間は最小で済む。

    その他の結果は、下記の図を参照した詳細な説明によって明らかにされる。

    以下、本発明の各態様を説明する。 具体的な構成および詳細は、本発明の完全な理解のために提供されるものであるが、具体的な詳細なしでも、本発明が当業者において実施可能であることは明らかである。 さらに、本発明を明解にするために、公知の特徴を省略または簡略化する場合がある。

    各図を通し、同一又は同等の構成に対し同一の符号を付すものとする。 図1は本発明による瞬間湯沸器20を示す。 この瞬間湯沸器は、ホース24によってポンプ26に取り付けられたベースユニット22を有する。 図示した実施の形態において、ポンプ26はリザーバ28に取り付けられている。 ワイヤ30は、ポンプに電力を供給するために、ポンプ26とベースユニット22間に伸長している。 図示した実施の形態において、ポンプ26をリザーバ28へ取り付けるために、連結具32がポンプ26の末端部に設けられている。

    後述するように、操作に際して、ポンプ26は、リザーバ28からホース24を通じてベースユニット22へと水を引き込む。 ベースユニット22は、水を加熱し、例えば、吐水口42のような出口に加熱水を送り込む。

    図2に示すように、瞬間湯沸器20を収納するのに、ホース24をベースユニット22の底部の周囲に巻きつけて、ポンプ26を止め輪33に嵌め込んでもよい。 後述するように、ベースユニット22の取手40に吐水口42を押し込む。

    ポンプ26およびリザーバ28の代わりに、流水を提供する、従来の水ホース、その他の水源を使用してもよい。 水ホースを使用する場合、ベースユニットに流れ込む水量を調節するために、レギュレータ、その他の流量調節器が必要な場合もある。

    ベースユニット22は、二枚貝のように嵌合する、左右の外側ケーシング34および36を備える。 図3に、ベースユニット22の内部構成を詳細に示すため、右外側ケーシング36を取り除いた状態を示す。

    ベースユニット22の外面には、熱を逃がすための通気孔38(図2)が設けられている。 取手40が、ベースユニットの最上部と一体になっている。 取手40は、ベースユニット22の最上部に沿って水平方向に延びており、ベースユニットの前後部分に取り付けられている。 吐水口42は、取手の長さ方向に延びる凹部に収納できる。 吐水口42は中空洞になっており、一端でベースユニット22に回動可能に装着されている。 図1に見られるように、ベースユニット22から温水を注ぎやすいように、吐水口を外側に回転できるようにしてもよい。

    ベースユニット22の前面に制御ノブ44が位置している。 制御ノブ44は、瞬間湯沸器20の運転を制御するように構成されている。 さらに後述するように、制御ノブ44は、ポンプ26や瞬間湯沸器の他の構成部品を作動させたり、ベースユニット22から出る水の温度調節ができるようになっている。

    図3には、コールマン(Coleman)ブランドの16.4oz(約0.45kg)のプロパンボンベ等のプロパンタンク46が、ベースユニット22内部に装着されている。 このプロパンタンク46は、レギュレータ48の底部にねじで装着されている。 レギュレータ48は、プロパンタンク46から電磁弁50に流れる燃料の流量を制御する。 レギュレータ48は、プロパンタンク46のねじを設けた最上部に嵌合するための雌ねじ(図示せず)を有する。 レギュレータ48は、プロパンタンク46から出るプロパンの量を制御するために、当技術分野で周知の方法により設計される。 図5に最も良く示されているが、レギュレータ48により放出された燃料は、電磁弁50を通りバーナ52へと流れる。 バーナ52により炎が熱交換アセンブリ54(図3)に供給される。

    電磁弁50は、通常、開位置にあり、プリント回路基板70に接続されている。 このプリント回路基板70は、後述するように、電磁弁50を閉じる指示を行うのに必要な制御機構を備える。

    バーナ52は、バーナリング72(図5)を含む。 より高い熱量で出力しながら騒音レベルを抑えるために、バーナリング72の数を増やしてもよい。 例えば、より高い発熱量を得るために、バーナリング72を従来のキャンプストーブの3倍の高さになるように積み重ねてもよい。

    予熱アセンブリ74が、バーナ52に装着して設けられる。 予熱アセンブリ74は、バーナリングとバーナ基台77の間に配置される銅板76を有する。 銅板として説明したが、銅板76は他の好適な伝導性材料で形成してもよい。

    銅板76は、伝導管78に囲まれている。 伝導管78は、例えば直径3/8inch(約0.95cm)の直径の銅管を用いることができる。

    熱交換アセンブリ54は、バーナ52の周りを取り囲むようにして上方に延びる側面80(図3および図4)を備える。 加熱フィンを有する熱交換器82が、側面80の最上部に載置されている。 熱交換器82の上方を覆うようにして上部遮熱板84が拡がる。 下部遮熱板86は、熱交換アセンブリ54の底部周囲とバーナ52の下に拡がる。

    図5に、伝導管78の配管の様子を示す。 詳細を示すために、熱交換アセンブリ54の壁部および熱交換器82のフィンは取り除いている。 伝導管78は、予熱アセンブリ74から、熱交換アセンブリ54の壁部つまり、側面80の周囲を通って(図3および図4に、この壁部に巻きついた状態が示されている)、熱交換器82内へと伸長する。 そして伝導管78は、図5に良く示されるように、熱交換器82内で回り道の経路をとり、その端部は吐水口42の下部へと伸長する。

    予熱アセンブリ74から連通する伝導管78の他端は、流量制御弁90へと伸びる(図6に良く示されている)。 流量制御弁90は、ポンプ26からホース24を通って運ばれた水を受けとるために装着される。 流量制御弁90は通常、開位置にあり、ロッカーアームレバー92を有する。 プッシュロッド94がロッカーアームレバー92と連結している。 流量制御弁90は、開位置の流量制御弁90にバイアスをかけるための(図示しないが当技術分野で周知の)戻しばねと、流量制御弁90が完全に閉じないようにする低流量栓(図示せず)も備える。

    図5に、制御ノブ44を詳細に示す。 この制御ノブ44は、外ノブ100と内ノブ102を有する。 外ノブ100は内ノブ102の周りを覆うように載置される。 内ノブ102は、レギュレータ48のレギュレータ軸104に装着される。 捻りばね106が、内ノブ102と外ノブ100の間に嵌合される。 捻りばね106は、外ノブ100後方のポケット(図示せず)内に収まっている。 捻りばね106のばねクリップ両端部110が、内ノブ102と外ノブ100の孔112(外ノブの裏側にある孔は図示しないが、孔112と同様)内にそれぞれ収まっている。

    外ノブ100の内側壁と内ノブ102の外側壁の間に、間隙114(図7〜10)が形成される。 流量弁レバー116の一端(全体図を図6に示し、該端部の断面図を図7〜10に示す)は、内ノブ102と外ノブ100間の間隙114へと延びる。 流量弁レバー116は、ベースユニット22、例えばレギュレータ48の側面に対し旋回可能に装着される。 流量弁レバー116の前端部は制御ノブ44に向かって外側に延び、第一ので屈曲してから、再び流量弁レバー116の残りの部分に対して平行になるように第二の角で屈曲する。 この流量弁レバー116の端部は内ノブ102と外ノブ100間の間隙114に収容される。 流量弁レバー116の他端は、プッシュロッド94の一端に取り付けられ、このプッシュロッド94の他端は、流量制御弁90のロッカーアームレバー92に取り付けられている。

    外ノブ100と内ノブ102間の間隙に位置する突起部118(図7〜10)が、外ノブの内側面に固定されている。 制御ノブ44が通常の閉位置にあるとき、突起部118は、外ノブ100の内周上で流量弁レバー116から約半周した位置にある。 突起部118の機能については後述する。

    バッテリ120がベースユニット22内に装着されている。 バッテリ120はプリント回路基板70と、ポンプ26と、バーナ52用の点火モジュール124(図11)と、電磁弁50とに接続されている。 このバッテリは、必要に応じて、チャージャ128(図11)を一体的に、または接続して備えていてもよい。 この場合、チャージャに電力を供給するために、ベースユニット22の外殻部にACコネクタポート126(図2)を設けてもよい。

    瞬間湯沸器20の動作は、前述の説明や図11の回路図を参照して理解することができる。 瞬間湯沸器20を設置するには、ポンプ26を止め輪33から外して、ベースユニット22の基部周辺からホース24を取り外す。 ポンプ26の連結具32をリザーバ28のような水源に取り付ける。 この瞬間湯沸器20は、水平に設置するのが好ましい。 こうすることによって、バーナ52の炎が熱交換器82に向かって昇るので、瞬間湯沸器20の他の構成要素を過熱する危険を防ぐことができる。 過熱防止のために、通常は閉位置にあるチルトセンサあるいはチルトスイッチ130(図11)を備えて、ベースユニット22がある一定の水平度の範囲(例えば±30度)を超えるとスイッチを切る(開とする)ようにしてもよい。

    いずれにせよ、ベースユニット22とポンプ26の準備ができたら、吐水口42を取手40から回転させる。 必要により、取手40の間隙133に嵌め込むために、戻り止め132(図3)や他の留め具を吐水口42の端部に設けてもよい。 あるいは、この吐水口を一時的に取手40内に係止するようにしてもよい。 吐水口42と管78との接続を妨げることなく吐水口42を回転するために、吐水口42を適当な回転部材134(図4)に装着してもよい。 接続部を通る流体を流しながら回転させる技術については周知であり、詳細な説明は本発明を明瞭化するために省略する。 しかし、一つの実施形態において、回転部材134を吐水口42に固定し、吐水口の下にある管78を可撓にするとよい。 吐水口42は、図1に示すように外側に伸びた状態になるまで、ベースユニット22の外面にある溝部136(図2)内で回転させてもよい。

    吐水口42を外側に回転したら、外ノブ100を握って反時計方向に回すことによって、制御ノブ44を作動させる。 図7〜10に、制御ノブ44の動作段階を順を追って示す。 外ノブ100の最初の半回転では(図7に始まり、図8、図9に続く動き)、内ノブ102は外ノブ100とともに回転する。 この回転の間、流量弁レバー116は動かず、間隙114内の同じ場所に静止したままである。 最初の4分の1回転(図7から図8)する間に、レギュレータシャフト104のスイッチ138(図11)が、ポンプ26とプリント回路基板70を作動させる。

    制御ノブ44の最初の2段階の操作(つまり、この実施形態では図7の状態から図9の状態への操作)をする間に、水は妨げられることなく流量制御弁90を通り流れる。 最初の4分の1回転中において、水は加熱されないまま流れる。 通常、ユーザは、この制御ノブを第一段からすぐに次の第二段へと移行させる。 この外ノブ100の最初の4分の1回転から第二段への連続的な動き(つまり、図8の状態を越えて図9の状態へ向かう動き)により、ガスはレギュレータ48を介してバーナ52へと供給され、点火モジュール124により点火される。

    レギュレータ48および点火モジュールの機能と、構造および操作は、一般に知られているが、便宜を図るため概説をここに記す。 バーナ52内で燃焼を起こすために、制御ノブ44をこの場合反時計方向に回し、レギュレータシャフト104を回転させる。 レギュレータシャフト104の回転により、2つの事が起こる。 一つ目は、レギュレータシャフト104の回転により、図示しない弁を開け、プロパンガスをプロパンタンク46からバーナ52へと放出させることである。 2つ目は、レギュレータシャフト104の回転により、点火モジュール124をスパークさせることである。 このスパークによりプロパンガスをバーナ52内で点火させ、燃焼を開始させる。

    制御ノブ44をさらに反時計方向に回し、第二段(図8から図9へ)へ進むと、弁がさらに開き、プロパンタンク46から供給されるプロパンガスの量が増えるので、バーナ52の炎が大きくなる。 逆に、バーナ52内に炎がついているときに制御ノブ44を時計方向に回転させると、炎が小さくなる。 このように炎を調節することにより、熱交換アセンブリ54に供給される熱量を調節することができる。

    第二段の4分の1回転中において、熱交換アセンブリ54は、熱交換アセンブリ54内の炎の大きさに応じて加熱される。 熱交換アセンブリにより、ベースユニット22を通り流れる水が加熱される。 この水は、流量制御弁90から伝導管78を通り銅板76の周囲を流れる。 水は銅板76の周囲を流れるので、熱交換器82に入る前に予熱される。 このように水が熱交換器82に入る前に予熱されると、熱交換アセンブリ54による水の加熱効率が向上し、水の加熱により生ずる凝縮の可能性が減少する。 熱交換アセンブリ54の側面80の周囲に延びている伝導管78により、水が熱交換器82に入る前に、さらなる熱が加わるので、このシステムの効率が向上する。

    銅板76は、予熱効果に加え、ベースユニット22の底部における放射熱を最小に抑える役割もする。 この下部遮熱により、ベースユニット22の底部も保護される。

    制御ノブ44の操作の第二段の間に(つまり図8から図9の間)、吐水口42を流出する水は十分に加熱される。 この操作範囲において、ユーザはノブをさらに反時計方向に回転させることができ、これによってバーナの炎が強まり、熱交換アセンブリ54および熱交換アセンブリを通って流れる水に供給される熱が上昇する。 この第二段の終端で、レギュレータシャフト104は回転範囲のぎりぎりまで回りきるので、内ノブ102がこれ以上回転できず、炎は最大の発熱量に達する。

    ユーザがさらに水温を上げたいときには、外ノブ100を半回転を超えて(つまり図9の状態からさらに反時計方向に)回せばよい。 内ノブ102はこれ以上回転できないが、外ノブ100は、捻りばね106の作用に対抗ながら、回し続けることができる。 この動作と同時に、外ノブ100の内側にある突起部118が流量弁レバー116の端部と係合し、これを押し下げるので、流量弁レバー116のもう一方の端部が、プッシュロッド94と共に引き上げられる。 プッシュロッド94が引き上げられると、流量制御弁90のロッカーアームレバー92も引き上げられる。 このロッカーアームレバー92の動きによって、流量制御弁90が、ベースユニット22へ流れる水量を制限するようになる。 このように、外ノブ100を回し続けることにより、流量弁レバー116の端部が、図9の位置から図10の位置までさらに押し下げられると、流量制御弁90がさらに閉じられる。 この外ノブ100は、流量制御弁90が低流量栓に達するまで、例えば約90度、回し続けることができる。

    ベースユニット22へ流れる水量を減少させることによって、熱交換器ユニット54により加熱される水量も減少する。 故に、水単位量当たりの熱伝達量が増えるので、吐水口42を流出する水の温度が上昇する。 一定の時間あたりの吐水口42から流出する水量は減少するが、この水の温度は高くなる。

    要約すると、制御ノブ44は、ベースユニット22およびポンプ26に対して、いくつかの作用をもたらす。 この制御ノブ44の操作の第一段(本実施形態における最初の4分の1回転)により、ポンプ26およびプリント回路基板70を作動させる。 この制御ノブ44の操作の第二段(本実施形態における、次の4分の1回転)により、バーナ52が点火してバーナの炎の長さや出力が調節される。 この制御ノブ44の操作の第三段(例えば、最初の180度回転からさらに90度回転)により、熱交換アセンブリ54を流れる水量が減少するので、さらに発熱量を増加させなくても水温が上昇する。 この制御ノブ44の三つの異なる動作を、複数の制御装置で実行させるようにしてもよいし、別の方法で一つまたは複数の操作を行う単一の制御装置で実行させてもよい。 例えば、第一段は制御ノブを内側に押すことにより、第二段はノブを回わすことにより、第三段はノブをそのまま回し続ける、またはノブを下方へ押し下げることによって行ってもよい。 しかし、前述の制御ノブは、一つの同じ操作をすること(つまり、ノブを回すこと)で、瞬間湯沸器を作動させ、作動状態を確認しなくても、所望の水温を得ることができ、さらに制御ノブを第三段にまで回すと水量も調整できるという効果を有する。 このように一つの操作で制御する他の機構、例えば制御ノブを一方向(例えば下方)へと動かすことで、瞬間湯沸器20の前述した各三つの操作を行うような機構も使用できる。

    図示された実施形態において、制御ノブ44の操作の第二段によって、流入する水温と吐水口42を流出する水温の差は華氏で約55°(摂氏で約30°)になる。 故に、65°F(約18℃)の水がベースユニット22に流入すると、吐水口42を流出する水温は約110°F(約43℃)になる。 より高い水温の水を得るには、水量を減らせばよい。 前述したように、この操作は、外ノブ100を制御ノブ44の第三段の動作ができるまで回せばよく、これにより水量を減ずることができる。 低流量栓は、水量が減りすぎてユニットがオーバーヒートすることを防止する。

    必要ならば、170°F(約77℃)を超えないための過温制御装置140(図8)のような過温制御機構を備えてもよい。 この過温制御装置140には、熱交換アセンブリ54のオーバーヒートを感知できるサーミスタといった感熱素子を使用することができる。 あるいは、過温制御装置140は、吐水口42から流出する水温を感知できるようにしてもよい。 この過温制御装置140は、通常閉位置にあり、上限(例えば170°F(約77℃))を超えると開くように制御される。 必要に応じて、過温制御装置が開いて、プロパンガス弁50を遮断すると発光する過温用発光ダイオード(LED)142を備えてもよい。

    ベースユニット22を保護するために、別の制御装置を備えてもよい。 ベースユニット22の安全維持のために、例えば、無炎制御装置144、低電圧制御装置146、流量感知スイッチ148といったものを備えてもよい。 流量感知スイッチ148は、ベースユニット22を流れる水量が適当であるどうかを決定し、低電圧制御装置146は、ベースユニット22とポンプ26を作動させるのに十分な電圧があるかどうかを決定し、無炎制御装置144は、炎が熱交換ユニット54内で操作可能な状態にあるかどうかを感知することができる。 図11に示すフローチャートにおいて、これらの各スイッチは通常閉位置にあり、スイッチが開になると、プロパンガスバルブ50が閉じ、バーナ52へ流れるガスを遮断ようになっている。 必要に応じて、ベースユニット22の状態を示すために、低電圧用LED150のようなLEDを一つもしくは複数個設けてもよい。

    プリント回路基板70は、瞬間湯沸器20の各機能を実施するために必要な制御用コンポーネントを備えてもよい。 あるいは、このプリント回路基板70は、標準的な制御装置(つまり、機械または装置・システムの動作を規制または案内するのに使用される装置や機構)、マイクロコンピューター、または、プログラムモジュール等のコンピュータで実行可能な指令を実行できる他の装置であってもよい。 概して、プログラムモジュールは、特定のタスクを行うあるいは特定の抽象データ型を実行するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を備える。 当業者であるプログラマは、ここに説明した機能を実行するためのプリント回路基板70をプログラミングしたり設定したりすることができる。

    前述の実施形態において、瞬間湯沸器20を作動し始めてから、湯が吐水口42に出てくるまでに約3秒かかる。 吐水口42を流出する水の温度は、流入する水温から華氏で約150°(摂氏で約83°)の範囲で制御される。 水を加熱するために、レギュレータは、燃料ゼロから、30,000Btu(約32,000kJ)まで調整可能である。 加えて、流量制御弁90は1分当たり、1gallon(約3.8L)から1/4gallon(約0.9L)まで調整可能である。

    前述の実施形態では、流量制御弁90が水量を制限していないと仮定すると、16oz(0.45kg)のプロパンボンベ一つにつき約40gallon(約150L)の湯を作ることができる。 必要ならば、用途を広げるために、ベースユニット22を20lb(約9kg)のプロパンボンベにホースで接続してもよい。

    瞬間湯沸器20は、温水を様々な温度で瞬時に沸かすことができる。 この瞬間湯沸器20は持ち運び可能なので、キャンプやテールゲーティングのようなあらゆる場所で、皿洗い、料理、コーヒーや紅茶を入れる、洗顔、手洗いなどの多くの用途に使用できる。

    本発明の精神から逸脱することなく、他の変形も可能である。 本発明は、各種変更や構成の置換が可能であるが、その実施の形態の一つを先に図示し、詳述した。 しかし、前述の特定の形態や形状は単なる例示にすぎず、発明を限定するものではない。 逆に、本発明は、添付の請求の範囲によってのみ定義され、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、その範囲は各種変更、構成の置換が、均等物を包含する。

    本発明による瞬間湯沸器の等角図であり、瞬間湯沸器のベースユニット用の吐水口が外側に向き、瞬間湯沸器用のポンプがリザーバに連結された状態を示す。

    図1の瞬間湯沸器を右前方から見た等角図であり、ポンプおよび吐水口が収納位置にある状態を示す。

    図1の瞬間湯沸器を右前方から見た等角図であり、詳細を示すために一部が取り除かれている。

    図1の瞬間湯沸器を右後方から見た等角図であり、詳細を示すために一部が取り除かれている。

    図1の瞬間湯沸器の内部の構成部分を右前方から見た等角図である。

    図1の瞬間湯沸器を左前方から見た等角図であり、詳細を示すために一部が取り除かれている。

    図1の瞬間湯沸器で使用するための制御ノブの断面模式図で、制御ノブの様々な回転段階を示している。

    図1の瞬間湯沸器で使用するための制御ノブの断面模式図で、制御ノブの様々な回転段階を示している。

    図1の瞬間湯沸器で使用するための制御ノブの断面模式図で、制御ノブの様々な回転段階を示している。

    図1の瞬間湯沸器で使用するための制御ノブの断面模式図で、制御ノブの様々な回転段階を示している。

    本発明の制御機構を示す概略図である。

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