JPS6319991B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気湯沸器等貯水用の容器の内底部に
装着して水等の被加熱液体を加熱する水中式発熱
体に関し、発熱部材をシーム板で強固に挾圧し発
熱体の熱容量を小さくし、発熱体の過昇防止と被
加熱物の温度制御の精度を高めると共に、耐久性
を高めるものである。

従来、この種の水中式発熱体はSUS430ステン
レス鋼板製のシーム板で発熱部材を包持し、シー
ム板の外周を咬め加工していた。このために発熱
部材の温度が300℃程度になると、発熱部材を構
成するマイカ板等の絶縁材が膨張し、シーム板の
中央部を持ち上げて変形させるため、放熱効率が
低下し、発熱線の断線が起り、耐久性を低下させ
ていた。又、発熱体自身にサーモスタツト等を取
付け空通電による異常温度上昇を防止することが
試みられたが、前記と同様、使用により絶縁材が
膨らみシーム板の中央部を凸状に変形させるた
め、感熱度が変化して性能を維持することができ
なかつた。

本発明はこの様な欠点を解消し、被加熱物の温
度制御と、発熱体自身の異常温度上昇を防止し、
かつ、その信頼性，耐久性を向上させるものであ
る。

以下本発明の一実施例について添付図面を参照
して詳細に説明する。

１は水中式発熱体であり、水等を入れる容器２
の内底部透孔に、耐熱性を有するシリコンゴム等
のパッキング３を介して容器遮へい板４，緩衝ゴ
ムパッキング５，止め金具６，波形ばね座金７，
平座金８等と共に、円周に複数個の爪をもち、ば
ね性のある止め輪９で水密的に取付けられてい
る。この水中式発熱体１は、中央部に膨出部１０
ａを有し、丸皿状で外周に側壁１０ｂが形成され
て、中央部と外周との間には環状又は放射状のリ
ブ１０ｃが設けられたステンレス製の上シーム板
１０を有する。１４はマイカ板に発熱線を巻回し
た発熱材１１の上下を耐熱性が高いマイカ板等の
上・下絶縁材１２，１３で挾持し、夫々にサーモ
スタツト１７が貫通する透孔１１ａ，１２ａ，１
３ａと下シーム板１５の突出部１５ｃが貫通する
透孔１１ｂ，１２ｂ，１３ｂが設けられた発熱部
材である。１５は中央部に段付透孔１５ａを有
し、丸皿状で外周には上シーム板１０の側壁１０
ｂと係合する側壁１５ｂが設けられ、中央部と外
周との間には等角度に複数個の突出部１５ｃが設
けられたステンレス製の下シーム板である。な
お、発熱部材１４の各構成部材を上、下シーム板
１０，１５で強固に挾圧保持するための複数個の
突出部１５ｃの配置は、必ずしも等角度でなくと
も実用上問題はない。１６はこの下シーム板１５
の段付透孔１５ａに一方の端部を挿入し、押圧咬
しめ止め装着し、円形つば状突起１６ａとリング
状溝１６ｂと他端全周にカーリング部１６ｃと貫
通孔１６ｄを備えたステンレス製の取付部材であ
る。１７は取付部材１６の貫通孔１６ｄから挿入
したサーモスタツト、１９は前記サーモスタツト
１７に一方の端部を被着し、他端の凹部にコイル
ばね１８を伸縮自在的に挿入したセラミツク等の
耐熱性絶縁材でできたスペーサー、２０は取付金
具である。取付金具２０はばね性のある両端部２
０ａ，２０ｂを前記取付部材１６のカーリング部
１６ｃに着脱自在に係合し、前記スペーサー１９
の凹部より突き出した前記コイルばね１８の端面
と前記スペーサー１９を介して前記上シーム板１
０の膨出部１０ａに発熱部材１４の夫々の透孔１
１ａ，１２ａ，１３ａを貫通したサーモスタツト
１７を感熱的に押圧保持している。スペーサー１
９に設けたコイルばね１８の取付部は、必ずしも
前記のように凹形である必要はなく、サーモスタ
ツト１７を感熱的に押圧保持した時、コイルばね
１８がスペーサ１９の中心を必ず押圧するような
位置決め手段を備えておれば良い。例えば、コイ
ルばね１８取付側のスペーサ１９の面中央部に凸
状突起を設け、その突起にコイルばね１８をはめ
込み、コイルばね１８の位置ずれをなくし、コイ
ルばね１８がスペーサ１９の中心を確実に押圧す
ることもできる。取付部材１６の貫通孔１６ｄよ
り発熱部材１４のリード線１１ｃとサーモスタツ
ト１７のリード線１７ａを導出し、上・下シーム
板１０，１５を強圧して、この側壁１０ｂ，１５
ｂの重ね合せ端面１ａをアルゴンガス等の不活性
ガス中で溶接し、水密にすると共に、下シーム板
１５の突出部１５ｃと上シーム板１０をスポツト
溶接し、発熱部材１４の各構成部材を上・下シー
ム板１０，１５で強固に挾圧保持している。２１
はボデーであり、容器２の下部に配置され、容器
２の係合段部２ａに係止した係止部材２２をねじ
２３で結合すると共に、容器２の下方に被着した
容器パッキング２４をボデー２１で押圧保持し、
ボデー２１内に容器２を保持している。２５は裏
板であり、ボデー２１の下部に配置され、ねじ止
めされている。２６はコードプラグ、２７は把
手、２８は蓋、２９は飾りバンドである。

次に上記構成における動作を説明する。

容器２に水を入れ、内底部に水密的に取付けら
れた水中式発熱体１に給電すると、発熱部材１４
が発熱し、上・下シーム板１０，１５を介して水
を加熱する。サーモスタツト１７は上シーム板１
０の水中に突出した膨出部１０ａに感熱的に取付
けられているので水温と略同程度になり、水温を
感知して動作する。

次に水中式発熱体１を被加熱体中に置かず、空
通電した場合、発熱部材１４が発熱すると、短時
間でサーモスタツト１７が感知し、通電を断つこ
とができ、局度に水中式発熱体１が高温に過熱し
破損することがなく、空通電後も再使用可能であ
る。なお、上シーム板１０はフエライト系のステ
ンレスでニツケルを含有しない材料を用いると、
オーステナイト系のステンレスを使つた場合に較
べ、約５割熱伝導率が大きく、サーモスタツトを
すばやく動作させる。水中式発熱体１の最外径90
mm，消費電力500W，サーモスタツト１７の動作
温度を約100℃に設定して湯沸しした場合、湯温
が約98℃でサーモスタツト１７が動作し、空通電
の場合、通電後約40〜50秒でサーモスタツト１７
が動作し、上シーム板１０の最高温度は300〜450
℃程度で発熱部材１４の断線や異常は全くなく、
しかも、上・下シーム板１０，１５に用いている
ステンレス鋼板の組織の粗大化、脆化を招かない
ので耐食性も劣化もない。

特に本発明では下シーム板１５の中央部から外
周の間に設けた複数個の突出部１５ｃと上シーム
板１０とで、かつ上・下シーム板１０，１５の外
周の側壁１０ｂ，１５ｂとで発熱部材１４を挾圧
保持すると共に、上シーム板１０の中央部には段
付の膨出部１０ａ、中央部から外周の間には環状
リブ１０Ｃを設け、更に、下シーム板１５の中央
部には段付透孔１５ａを設け、上・下シーム板１
０，１５の熱歪等による変形に対し、大幅に強度
向上をはかり、発熱部材１４をより一層強固に挾
圧保持しているので、発熱によつて上・下絶縁材
１２，１３が膨らむことがなく、一定の放熱がで
きるので前記サーモスタツト１７の動作を確実に
することができる。

又、上・下シーム板１０，１５は前述の如く発
熱部材１４を強固に挾圧しているので、板厚を薄
くすることや、従来の水中式発熱体で使用してい
た厚肉の補強板を省くことが可能になり、その結
果、水中式発熱体１の全体の熱容量が小さくで
き、湯沸し時には加熱効率を高め、空通電時には
サーモスタツト１７が動作した後の余熱による昇
温を小さくでき、空通電後のサーモスタツト１７
の感熱動作を変化させることがない。その上、湯
沸し時には発熱部材１４の熱が上・下シーム板１
０，１５を通して放熱されやすいので、耐久性を
高めることもできる。

以上の如く本発明は従来の欠点を解消し、加熱
効率が高く、信頼性，耐久性が良く、かつ、異常
高温を防止することができ極めて効果の大なるも
のである。

尚、上シーム板１０の膨出部１０ａの近傍に円
形の小段部１０ｄを設け、この小段部１０ｄの直
径は下シーム板１５の段付突部１５ｄの直径と同
等又は小さくし、発熱体１１に巻回する電熱線は
前記下シーム板１５の段付突部１５ｄの直径と同
等又は外位置に設けることにより挾持が確実とな
り前述の効果を高めるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す水中式発熱体
の一部欠截正面図、第２図は同水中式発熱体の要
部分解斜視図、第３図は同水中式発熱体の他の要
部の分解斜視図、第４図は同水中式発熱体を使用
した電気湯沸し器の一部欠截正面図、第５図は同
電気湯沸し器の要部分解斜視図である。 １０……上シーム板、１０ａ……膨出部、１０
ｂ……側壁、１１……発熱材、１２……上絶縁
材、１３……下絶縁材、１４……発熱部材、１５
……下シーム板、１５ｂ……側壁、１５ｃ……突
出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下シーム板と、発熱材を耐熱性絶縁材で上下
   から挾持した発熱部材と、上シーム板とを順次積
   層し、上シーム板の外周端部と下シーム板の外周
   端部を接合し、かつ発熱部材を貫通した突出部を
   上シーム板または下シーム板の中央周辺に複数個
   設け、この突出部において上シーム板と下シーム
   板を接合して発熱部材を上シーム板と下シーム板
   で挾圧保持し、さらに前記上シーム板の中央部に
   上方に突出する膨出部を設け、この膨出部にサー
   モスタツトを感熱的に設け、かつ少なくとも上シ
   ーム板を熱伝導が良好なフエライト系のステンレ
   スで構成した水中式発熱体。