JPH0664055U - 給湯器用凍結防止ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的は、優れた加熱効率を有し、し
かも簡単な構成で低コストで実現することが可能な給湯
器用凍結防止ヒータを提供することにある。 【構成】 本考案の凍結防止ヒータ１は、厚さ０．３ｍ
ｍのリン青銅板から構成され、平面状に形成された発熱
体素子装着部２ａ及び該装着部の下方に略円弧状に形成
され通水パイプに嵌着するための保持部２ｂを有する基
体２と、この基体２の発熱体素子装着部２ａに保持固定
され、シリコーンゴムシート５により絶縁処理されてな
るセラミックヒータ（発熱体素子）３とから構成されて
いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、給湯器の通水パイプに装着して使用され、パイプ内の水の凍結を防 止する凍結防止ヒータに係り、特に優れた加熱効率を有するとともに、低コスト で実現できるように工夫したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

良く知られているように給湯器は屋外に設置されて使用されるものであるため 、外気温が零下になったような場合に通水パイプ内の水が凍結して、通水が不可 能となる恐れがある。そこで従来から、この通水パイプに凍結防止ヒータを取り 付け、通水パイプを温めて加熱することにより該パイプ内の水の凍結防止を図っ ていた。

【０００３】 この種の凍結防止ヒータとしては、従来より種々のものが提案されているが、 その一例として図４に示すような構成のものがある。この凍結防止ヒータ１１は 、上面に後述する発熱体素子を収容するための凹状埋込部１２を有するとともに 、下面が通水パイプの外形円に略等しい曲率に形成されたセラミックケース１３ と、このセラミックケース１３の凹状埋込部１２に耐熱充填剤１４によって埋設 された円柱状の巻線抵抗素子からなる発熱体素子１５と、から構成されている。 発熱体素子１５の両端にはリード線１５ａが接続されており、このリード線１５ ａは前記ケース１３の長手方向両壁面に形成された溝部１３ａからそれぞれ外部 に導出されている。尚、符号１６は前記リード線１５ａの引出口を密閉するため の封止剤である。

【０００４】 上記構成の凍結防止ヒータ１１は、図５に示すように通水パイプ６に専用の取 付部品１７によって固定され使用されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、前記従来の構成によると次のような問題点があった。まず、加 熱効率が悪いという問題である。この問題は、前記従来の凍結防止ヒータが発熱 体素子として、巻き芯に抵抗線を巻き付けた構造のものを使用していることに起 因している。つまり、巻線抵抗素子は、その嵩が大きいため、それに伴って該素 子を収容するケースも大きめのもの（熱容量が大きい）が必要となる。そのため 、熱がケースに奪われてしまい、通水パイプに効率良くが伝わらなくなってしま うのである。また、別の問題として非経済的であるという点が挙げられる。これ は、発熱体素子を収容するケースとしてかなり大きめのものを必要とすることや 、ヒータを通水パイプに取り付ける際に専用金具等の取付部品を必要とすること などによる材料コスト、部品コストの上昇によるものであった。

【０００６】 本考案はこのような従来の欠点を解決するためになされたもので、その目的と するところは、優れた加熱効率を有し、しかも簡単な構成で低コストで実現する ことが可能な給湯器用凍結防止ヒータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するべく本考案による給湯器用凍結防止ヒータは、平面状に形 成された発熱体素子装着部及び該装着部の下方に略円弧状に形成され通水パイプ に嵌着するための保持部を有する基体と、前記基体の前記発熱体素子装着部に配 置された発熱体素子と、から構成されたものである。

【０００８】 本考案において使用される基体としては、熱伝導性とバネ性に優れたリン青銅 板、ステンレス板等の金属板が挙げられる。また、発熱体素子としては、セラミ ックス基板上に抵抗発熱体層と電極層を形成した、いわゆるセラミックヒータを 用いることが好ましい。尚、前記基体を構成する保持部は通水パイプの外周部の 少なくとも５０％を覆うものであることが好ましい。５０％に満たないと、通水 パイプへの保持力が低下してしまう。

【０００９】

【作用】 上記構成による本考案の給湯器用凍結防止ヒータは、基体が熱伝導性に優れた 金属板で構成されているので、発熱体素子の熱を効率良く通水パイプに伝えるこ とができる。また、基体の発熱体素子装着部下面に形成した保持部が略円弧形状 であり、かつ優れたバネ性を有することから通水パイプへの取り付けも嵌着によ り容易に行うことができ、作業性が向上するとともに、取付部品が省略できてコ ストも安くなる。また、発熱体素子として薄板状のセラミックヒータを用いたた め、該凍結防止ヒータのコンパクト化が可能となり、凍結防止ヒータ自身の熱吸 収を抑えパイプへの加熱効率を高めることができるとともに、材料費も低減させ ることが可能で経済的にも優れたものとなる。

【００１０】

【実施例】

以下、図１乃至図３を参照して本考案の一実施例を詳しく説明する。本実施例 による凍結防止ヒータ１は図１に示すような構成になっている。まず符号２は、 発熱体素子３を取り付けるための発熱体素子装着部２ａ（縦１０ｍｍ、横２５． ５ｍｍ）と、該発熱体素子装着部２ａの下方に連続して形成されているとともに 、所望の内径を有し略円弧状に折曲加工された保持部２ｂ（長さ１１ｍｍ、幅１ ５ｍｍ）とを有した基体である。この基体２は熱伝導性とバネ性に優れた厚さ０ ．３ｍｍのリン青銅板の打ち抜きにより構成されている。符号２ｃは前記発熱体 素子装着部２ａの四隅に連続して設けられた爪部であり、この爪部２ｃをプレス 機等により折曲げることにより発熱体素子装着部２ａ上に配置された発熱体素子 ３が強固に保持固定される。尚、前記基体２の厚さ（Ｌ）は、厚すぎると熱伝導 性が劣るとともにコストが高くなり好ましくなく、また薄すぎると保持部２ｂの バネ性が劣り通水パイプへの保持力が低下してしまい好ましくない。通常、０． ２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であれば良いが、本実施例では熱伝導性とバネ性とのバ ランスをとって０．３ｍｍとした。

【００１１】 発熱体素子３は、縦１０ｍｍ、横２５．５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのアルミナ系 セラミックス基板３ａ上に抵抗体層３ｂがプリント形成されているとともに、該 抵抗体層３ｂの両端にフッ素ゴム絶縁被覆電線からなるリード線３ｃが半田付け により接続されて構成されたセラミックヒータである。この発熱体素子３は、前 記抵抗体層３ｂ上にコーティングされた非結晶ガラス薄膜３ｄと、これらの上面 に一液型の熱硬化性シリコーンゴムＬＴＶからなる耐熱性接着剤４によって接着 配置された厚さ０．３ｍｍのシリコーンゴムシート５とにより絶縁処理されてい る。尚、本実施例ではリード線としてフッ素ゴム絶縁被覆電線を使用したが、耐 熱性に優れたものであれば、シリコーンゴム絶縁被覆電線やフッ素樹脂絶縁被覆 電線などを使用しても良い。また、発熱体素子上に配置したシリコーンゴムシー トに代えて、ガラステープ、テフロンテープ等の耐熱性と絶縁性に優れたテープ を使用しても良い。こうすれば、シリコーンゴムＬＴＶ等の耐熱性接着剤を省略 することができ、より一層コストの低減を図ることができる。

【００１２】 ここで、上記実施例による凍結防止ヒータ１を図２に示すように通水パイプ６ に取り付けた場合のパイプの昇温特性を測定した。測定条件は、抵抗値１４６． １Ωの凍結防止ヒータ１を、直径１２．７２ｍｍ，長さ２００ｍｍの銅製通水パ イプ６の中央部に嵌着し、水のない状態で凍結防止ヒータに電流を流して発熱さ せ、電力値変化におけるパイプの各部の温度変化を測定した。測定点は、凍結防 止ヒータ１の上部（Ａ点），凍結防止ヒータ１と通水パイプ６との接触点（Ｂ点 ），凍結防止ヒータの中心から１００ｍｍ離れた通水パイプ上（Ｃ点）である。 尚、比較のために図４に示した従来の凍結防止ヒータ１１についても同条件の下 、図５のように測定を行なった。

【００１３】 図３はその測定結果を示す図である。同図において、実線は本考案の凍結防止 ヒータの測定値、点線は従来の凍結防止ヒータの測定値を示す。これによれば、 本考案による凍結防止ヒータを用いた場合は、従来品に比べ、同電力値において 高い温度が得られているとともに、測定点Ａ，Ｂ，Ｃ各点のグラフが近接してい ることが判る。よって、通水パイプへの熱伝導性が向上し加熱効率に優れている と言える。

【００１４】 尚、本考案は前記実施例に限定されるものではない。例えば、本実施例では発 熱体素子の保持固定を基体に設けられた爪部によって行ったが、爪部を省略して 、耐熱性接着剤にて発熱体素子装着部に接着固定しても良い。また、保持部の形 状や寸法は、装着する通水パイプの径に対応させて適宜設定すれば良い。

【００１５】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、次のような効果を得ることができる。ま ず、発熱体素子の熱を熱伝導性に優れた金属板を介して効率良く通水パイプへ伝 えることができた。また、通水パイプへの取り付けも保持部をパイプに嵌着させ るだけで良く、取付部品が不要となった。そのため該ヒータの着脱も容易になり 、取付場所の移動も簡単に行えるほか、取付作業が大変楽になった。これらのこ とから、優れた加熱効率を有するとともに、低コストな給湯器用凍結防止ヒータ を提供することができる。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図で、（ａ）は分解斜
視図、（ｂ）は断面図である。

【図２】本考案の一実施例を示す図で、通水パイプへの
取付状態を示す側面図である。

【図３】本考案及び従来例の凍結防止ヒータの昇温特性
の測定結果を示すグラフである。

【図４】従来例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
断面図である。

【図５】従来例を示す図で、通水パイプへの取付状態を
示す側面図である。

【符号の説明】

１ 凍結防止ヒータ ２ 基体 ２ａ 発熱体素子装着部 ２ｂ 保持部 ２ｃ 爪部 ３ 発熱体素子 ３ａ セラミックス基板 ３ｂ 抵抗体層 ３ｃ リード線 ３ｄ 非結晶ガラス薄膜 ４ 耐熱性接着剤 ５ シリコーンゴムシート ６ 通水パイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面状に形成された発熱体素子装着部及
   び該装着部の下方に略円弧状に形成され通水パイプに嵌
   着するための保持部を有する基体と、前記基体の前記発
   熱体素子装着部に配置された発熱体素子と、から構成さ
   れてなる給湯器用凍結防止ヒータ。