(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水用の容器と、この容器の液体を加熱する加熱装置とを備え、前記加熱装置は、発熱部と、発熱部の上下に位置する第１、第２の電気絶縁部材と、発熱部への通電用の端子部材と、発熱部と端子部材間を電気的に接続する低融点金属部材よりなる接続端子とを有し、この加熱装置を接続端子により発熱部と端子部材間を電気的に接続した状態で容器との間に押さえ板により取り付け、前記押さえ板の接続端子との対向位置に凹部を設けた電気湯沸かし器。
【請求項２】
凹部の容積を接続端子の体積より大とした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
【請求項３】
接続端子の端部に凸部を設け、この凸部を発熱部と端子部材の少なくとも一方に押圧した請求項１〜２のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項４】
第２の電気絶縁部材または別の電気絶縁部材に穴部を設け、この穴部で接続端子を位置決めした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項５】
接続端子を複数箇所に備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項６】
接続端子と凹部との間に隙間を設けた請求項１に記載の電気湯沸かし器。
【請求項７】
発熱部を構成する湯沸かし発熱体と保温発熱体との少なくとも共通端部に、接続端子の一端を接続する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として一般家庭または事務所等で使用される電気湯沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気湯沸かし器を図５〜図７に基づいて説明する。
【０００３】
図において、１は貯水用の容器、２は容器１の底面に取り付けた固定板、３は容器１内の湯を給湯する遠心ポンプ、４は容器１内の液体の温度を検知する
温度検知素子、５は制御基板６を収納した基板ボックスである。これら遠心ポンプ３、温度検知素子４、基板ボックス５は、図６に示すように、電気湯沸かし器の上下を逆にして固定板２に取り付け、組み立てられている。７は容器１の底部に備えられ容器１内の液体を加熱する加熱装置である。加熱装置７や遠心ポンプ３への給電は制御基板６から行う。
【０００４】
８は容器１底部にばね板９で付勢されて取り付けられた温度ヒューズである。温度ヒューズ８は、図７に示すように、一般に低融点金属のペレット１０を端子１１で挟んで構成し、設定温度以上になるとペレット１０が溶融して電気回路を遮断する構成のものである。
【０００５】
１２は外郭であり、合成樹脂等で側面と底面を形成している。１３はマグネット吸着式プラグであり、本体１４に給電する。１５は操作部であり、遠心ポンプ３等の操作を行う。
【０００６】
次に、電気湯沸かし器の動作について簡単に述べる。容器１に水を入れてマグネット吸着式プラグ１３から給電する。制御基板６により加熱装置７への通電が制御され、温度検知素子４により容器１内の湯温が検知されながら湯沸かしを行う。湯が沸くと自動的に保温状態を維持する。湯を得るときは、操作部１５を操作して遠心ポンプ３を駆動して給湯するものである。
【０００７】
ここで、温度ヒューズ８は、加熱装置７の異常発熱時に設定の温度以上になると作動する。電気回路の中で温度ヒューズ８は加熱装置７と直列に接続されている。温度ヒューズ８が作動すると電気回路が開路するので、加熱装置７への通電が停止して異常な温度上昇を停止することとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、温度ヒューズ８は加熱装置７の近傍に取り付けられているが、熱の伝わり方は、加熱装置７から容器１底部へ、さらに容器１底部から温度ヒューズ８近傍へと伝導し、温度ヒューズ８外皮の絶縁膜を介して温度ヒューズ８のペレット１０に伝わる。ところで、近年、湯沸かしを早く行うために加熱装置７の消費電力が大きくなってきた。従って、温度ヒューズ８が作動するまでに加熱装置７の温度は３００度以上に達し、容器１や遠心ポンプ３への熱的ダメージが大きく、再使用が困難であるといった課題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、加熱装置が異常温度になると、速やかに電気回路を遮断できる電気湯沸かし器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電気湯沸かし器は、加熱装置が、発熱部と、発熱部の上下に位置する第１、第２の電気絶縁部材と、発熱部への通電用の端子部材と、発熱部と端子部材間を電気的に接続する低融点金属部材よりなる接続端子とを有し、この加熱装置を接続端子により発熱部と端子部材間を電気的に接続した状態で容器との間に押さえ板により取り付け、押さえ板の接続端子との対向位置に凹部を設けたものである。
【００１１】
これにより、加熱装置の異常温度時に、加熱装置から低融点金属部材よりなる接続端子への熱伝導が早く、加熱装置のダメージが小さい間に速やかに電気回路を遮断することができる。さらに、低融点金属部材である接続端子が溶融した後に凹部に溜まり、外部への高温の溶融物によるダメージを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、貯水用の容器と、この容器の液体を加熱する加熱装置とを備え、前記加熱装置は、発熱部と、発熱部の上下に位置する第１、第２の電気絶縁部材と、発熱部への通電用の端子部材と、発熱部と端子部材間を電気的に接続する低融点金属部材よりなる接続端子とを有し、この加熱装置を接続端子により発熱部と端子部材間を電気的に接続した状態で容器との間に押さえ板により取り付けた電気湯沸かし器とすることにより、加熱装置の異常温度時に、加熱装置から低融点金属部材よりなる接続端子への熱伝導が早く、加熱装置のダメージが小さい間に速やかに電気回路を遮断することができる。
【００１３】
さらに、押さえ板の接続端子との対向位置に凹部を設けたことにより、低融点金属部材である接続端子が溶融した後に凹部に溜まり、外部への高温の溶融物によるダメージを防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、凹部の容積を接続端子の体積より大とした請求項１に記載の電気湯沸かし器とすることにより、接続端子が全部溶融して凹部に滞留しても、発熱部と接続することがなく電気回路を確実に遮断することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、接続端子の端部に凸部を設け、この凸部を発熱部と端子部材の少なくとも一方に押圧した請求項１〜２のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器とすることにより、発熱部の熱を、凸部を介して直接接続端子に伝導することができて、最短距離で熱を伝達し異常高温に達している発熱部の電気回路を速やかに遮断できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、第２の電気絶縁部材または別の電気絶縁部材に穴部を設け、この穴部で接続端子を位置決めした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器とすることにより、異なる材料で形成された発熱部と接続端子とを正確に接続することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、接続端子を複数箇所に備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器とすることにより、加熱装置の一部が異常高温になっても近傍の接続端子が溶融して電気回路を遮断することができる。また、いずれかの接続端子が作動しない事態になっても、別の接続端子が作動することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、接続端子と凹部との間に隙間を設けた請求項１に記載の電気湯沸かし器とすることにより、接続端子に伝導してきた熱が拡散することなく効率的に溶融に用いることができて、速やかに電気回路を遮断することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、発熱部を構成する湯沸かし発熱部と保温発熱体との少なくとも共通端部に、接続端子の一端を接続する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器とすることにより、接続端子の作動時には湯沸かし発熱体と保温発熱体との両方を同時に遮断することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１、図２は本発明の実施例１における電気湯沸かし器を示し、電気湯沸かし器の基本構成については従来例と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図１に示すように、容器１の底部には略円形で上面が平面の凸平面部２０が設けられ、その下面には加熱装置２１が取り付けられている。加熱装置２１は、発熱部２７と、発熱部２７の上下に位置するマイカよりなる第１、第２の電気絶縁部材２２、２３と、発熱部２７への通電用の端子部材２９、３１、３２と、発熱部２７と端子部材２９、３１、３２間を電気的に接続する低融点金属部材よりなる接続端子３４、３９とを有している。発熱部２７は、消費電力１０００Ｗの湯沸かし発熱体２４と消費電力１００Ｗの保温発熱体２５とを巻きマイカ２６に２条巻きにして形成されており、第１、第２の電気絶縁部材２２、２３で挟持されている。そして、この加熱装置２１は接続端子３４、３９により発熱部２７と少なくとも端子部材３２を含む端子部材間を電気的に接続した状態で容器１との間に押さえ板４９により取り付けられている。なお、２８は凸平面部２０と加熱装置２１との間に挟まれて位置する熱拡散板である。
【００２３】
前記端子部材２９は巻きマイカ２６の端に取り付けられた湯沸かし端子であり、湯沸かし発熱体２４との間には第１の分断部３０があって、直接には接続されていない。端子部材３１は保温端子であり、保温発熱体２５の一端に直接接続されている。端子部材３２は湯沸かし発熱体２４と保温発熱体２５との共通端子であり、巻きマイカ２６の端に取り付けられている。この端子部材３２は、第２の分断部３３の存在により、湯沸かし発熱体２４と保温発熱体２５とも直接には接続されていない。
【００２４】
前記接続端子３４は、端子部材２９と湯沸かし発熱体２４とを電気的に接続するものであり、例えば融点約６６０度のアルミニウムを材料とした低融点金属部材よりなっている。また、この接続端子３４は下向きに凹状の第１の曲げ部３５を有して略ひ字状をしている。そして、接続端子３４の端部３６には、一端にはプレス加工で半抜き加工した第１の凸部３７が上方向に凸にして２カ所設けてあり、他端には第１の巻き部３８が設けてあり、ここに湯沸かし発熱体２４からの金属線を直接数回巻き付けている。接続端子３９は、接続端子３４と同様な形状、機能を有するものであり、第２の曲げ部４０、第２の凸部４１、第２の巻き部４２が設けてある。第２の巻き部４２には、湯沸かし発熱体２４と保温発熱体２５との金属線を直接数回巻き付けている。
【００２５】
接続端子３４、３９は、組み付け時において、第１の凸部３７が端子部材２９に、第２の凸部４１が端子部材３２にそれぞれ当接するように位置しており、第１の分断部３０、第２の分断部３３の存在にかかわらず、湯沸かし発熱体２４と保温発熱体２５と端子部材２９、３２とを電気的に接続している。
【００２６】
接続端子３４、３９を位置決めして保持する抜きマイカよりなる電気絶縁部材４３には、第１、第２の穴部４４、４５と、端子部材２９、３１、３２と対向して貫通穴４６〜４８を設けてある。第１の穴部４４には接続端子３４が嵌着し、第２の穴部４５には接続端子３９が嵌着する。貫通穴４６〜４８にはそれぞれ端子部材２９、３１、３２が挿入される。なお、電気絶縁部材４３は第２の電気絶縁部材２３と別部材としたが、別部材を設けることなく第２の電気絶縁部材２３に直接穴部４４等を設けるようにしてもよい。
【００２７】
前記した押さえ板４９は、溶融アルミ鍍金鋼板で形成されており、図２に示すように、加熱装置２１を下から押圧して外周を容器１底部にスポット溶接して固定される。押さえ板４９には第１、第２の凹部５０、５１が設けてあり、第１の凹部５０には前記接続端子３４の第１の曲げ部３５が収容され、第２の凹部５１には接続端子３９の第２の曲げ部４０が収容される。そして、第１の凹部５０の容積は接続端子３４の体積の約３倍であり、第２の凹部５１の容積も接続端子３９の体積の約３倍である。これは溶融したアルミニウムが凹部５０、５１に滞留するとともに、確実に湯沸かし発熱体２４、保温発熱体２５の電気回路を遮断するためである。
【００２８】
また、接続端子３４の第１の曲げ部３５と、押さえ板４９の第１の凹部５０との間に約１ｍｍの第１の隙間５２が設けてある。これは充電部である接続端子３４と非充電部である押さえ板４９の電気的絶縁のためであり、かつ空気層で接続端子３４を断熱しているためである。これにより、押さえ板４９から熱的に断熱されている接続端子３４は、湯沸かし発熱体２４からの熱伝導を他へ拡散することなく効率的に融解熱として使用する。また、第１の電気絶縁部材２２と接続端子３４との間に第２の上隙間５３を設けてあるのも伝導してきた熱を逃がさないためである。接続端子３９についても同様であり、接続端子３４と同じ機能を有する。
【００２９】
押さえ板４９には、さらに端子ガイド５４が挿入される固定穴５６が設けてあり、ここに、端子ガイド５４が挿入され係止部５７で支持されている。端子ガイド５４にはガイド穴５５があり、電気絶縁部材４３の貫通穴４６〜４８に挿入された端子部材２９、３１、３２を通して配線されるようになっている。
【００３０】
以上のように構成された電気湯沸かし器において、容器１に水を入れ、加熱装置２１に通電する。これにより、容器１内の液体が沸騰すると、湯温の変化率から制御基板６は温度検知素子４を介して沸騰を検知して加熱装置２１への通電を停止する。沸騰検知以降は容器１内の温度を検知する温度検知素子４からの信号により制御基板６が加熱装置２１への通電を制御して所定の温度に保温する。
【００３１】
次に、接続端子３４、３９の動作について説明する。制御基板６が水の浸入等で誤動作して、加熱装置２１への通電制御が不能となり、連続的に通電するモードとなった場合について説明する。
【００３２】
容器１内の湯は連続的に沸騰し続ける。やがて容器１内の湯がなくなり、加熱装置２１を内蔵した凸平面部２０が水面から現れる。加熱装置２１はさらに加熱するので容器１内はやがて沸騰温度の１００度を越えて空だきとなり、容器１底面の凸平面部２０の温度が急激に上昇する。このとき、抜きマイカ４３を介して押さえ板４９に下方から押さえられている接続端子３４、３９はともに湯沸かし発熱体２４の発熱を直接熱伝導で受け取り、その温度上昇は湯沸かし発熱体２４とほぼ同じ速さで上昇する。容器１底面の温度が約６６０度に達すると、接続端子３４、３９はほぼ同時に融点に達して溶融する。アルミニウム等の金属は融点に達すると急激に溶融するので、確実に湯沸かし発熱体２４の電気回路を開路にすることができる。特に、接続端子３９は湯沸かし発熱体２４と保温発熱体２５の両方を同時に断線させるので、加熱装置２１への通電が完全に遮断されることとなる。
【００３３】
また、接続端子３４、３９とが作動すると、加熱装置２１の両端を遮断することとなり、確実に加熱装置２１への通電を遮断することができる。接続端子３４、３９とが溶融したアルミニウムは第１の凹部５０と第２の凹部５１に滞留することとなる。
【００３４】
以上のように実施例１によれば、加熱装置２１の異常温度上昇時に速やかに接続端子３４、３９が溶融して湯沸かし発熱体２４の電気回路を遮断することができる。また、抜きマイカ４３に設けた第１の穴部４４と第２の穴部４５とにより接続端子３４、３９を確実に位置決めすることができる。
【００３５】
さらに、接続端子３４と第１の凹部５０との間に第１の隙間５２を設けることで、接続端子３４への湯沸かし発熱体２４からの伝導熱を有効に融解熱として使用することができ、速やかな接続端子３４の溶融を行うことができる。接続端子３９についても同様である。
【００３６】
（実施例２）
次に、図３、図４は本発明の実施例２における電気湯沸かし器を示し、基本構成については実施例１と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図３において、加熱装置６０は、ステンレス鋼板の薄板を精密プレス加工して形成した発熱部６１と、発熱部６１の上下に位置するマイカよりなる第１、第２の電気絶縁部材２２、２３と、発熱部６１への通電用の略逆Ｌ字状をした端子部材６７、６８、７６と、発熱部６１と端子部材６７、６８、７６間を電気的に接続する低融点金属部材よりなる接続端子７０、７４とを有している。
【００３８】
発熱部６１は、消費電力１０００Ｗの湯沸かし発熱体６２と消費電力１００Ｗの保温発熱体６３とで形成され、それぞれの一端を共通端部６４に接続し、他端は湯沸かし端部６５と保温端部６６とに分かれている。共通端部６４は第２の分断部７７を設けて端子部材７６と対向し、湯沸かし端部６５は、第１の分断部６９を設けて端子部材６８と対向し、保温端部６６は保温端子６７に電気的に接続されている。そして、この加熱装置２１は、接続端子７０、７４により発熱部６０と少なくとも端子部材７６を含む端子部材間を分断部６９、７７に関係なく電気的に接続した状態で容器１との間に押さえ板４９により取り付けられている（図４）。
【００３９】
前記接続端子７０は、端子部材６８と湯沸かし発熱体６２とを電気的に接続するものであり、例えば融点約６６０度のアルミニウムを材料とした低融点金属部材よりなっている。また、この接続端子７０は下向きに凹状の第１の曲げ部７１を有して略ひ字状をしている。そして、接続端子７０の両方の端部７２には、一端にはプレス加工で半抜き加工した第１の凸部７３が上方向に凸にして計４カ所設け、端子部材６８と湯沸かし端部６５とに下方から当接するものである。接続端子７４は、接続端子７０と同様な形状、機能を有するものであり、第２の曲げ部７８、端部７５の第２の凸部７９が設けてあり、端子部材７６と共通端部６４とに下方から当接するものである。なお、抜きマイカ４３、端子ガイド５４等の他の構成は実施例１と同様である。
【００４０】
次に、接続端子７０、７４の動作について説明する。制御基板６が水の浸入等で誤動作して、加熱装置６０への通電制御が不能となり、連続的に通電するモードとなった場合、すなわち、空だき時には、容器１底面近傍の温度が急激に上昇する。このとき、抜きマイカ４３を介して押さえ板４９に下方から押さえられている接続端子７０、７４とはともに発熱部６１の発熱を直接熱伝導で受け取り、その温度上昇は湯沸かし発熱体６２とほぼ同じ速さで上昇する。容器１底面の温度が約６６０度に達すると、接続端子７０、７４とはほぼ同時に融点に達して溶融する。アルミニウム等の金属は融点に達すると急激に溶融するので、確実に湯沸かし発熱体６２の電気回路を遮断することができる。
【００４１】
以上のように実施例２によれば、加熱装置６０の異常温度上昇時に速やかに接続端子７０、７４が溶融して湯沸かし発熱体６２の電気回路を遮断することができる。また、抜きマイカ４３に設けた第１の穴部４４と第２の穴部４５により接続端子７０、７４とを確実に位置決めすることができる。さらに、接続端子７０の第１の曲げ部７１と第１の凹部５０との間に第１の隙間５２を設けるとともに、第１の曲げ部７１と第１の電気絶縁部材２２との間に第２の隙間５３を設けたことで、空気による断熱効果が大きく、接続端子７０への湯沸かし発熱体６２からの伝導熱を発散させることなく有効に融解熱として使用することができ、速やかな接続端子７０の溶融を行うことができる。接続端子７４も同様である。
【００４２】
なお、実施例１、２において、接続端子の材料としてアルミニウムを用いたが、亜鉛、ストロンチウム、セリウム等の低融点（約２００度から８００度の間）材料を使用しても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電気湯沸かし器によれば、加熱装置として、発熱部と端子部材間を電気的に接続する低融点金属部材よりなる接続端子を有するもので、加熱装置の異常温度時に、加熱装置から低融点金属部材よりなる接続端子への熱伝導が早く、加熱装置のダメージが小さい間に速やかに電気回路を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１を示す電気湯沸かし器の要部の分解斜視図
【図２】  同電気湯沸かし器の要部の断面図
【図３】  本発明の実施例２を示す電気湯沸かし器の要部の分解斜視図
【図４】  同電気湯沸かし器の要部の断面図
【図５】  従来の電気湯沸かし器の断面図
【図６】  同電気湯沸かし器の部分分解斜視図
【図７】  同電気湯沸かし器の温度ヒューズの破断斜視図
【符号の説明】
１  容器
２１、６０  加熱装置
２２  第１の電気絶縁部材
２３  第２の電気絶縁部材
２４、６２  湯沸かし発熱体
２５、６３  保温発熱体
２７、６１  発熱部
３０、６９  第１の分断部
３３、７７  第２の分断部
３４、３９、７０、７４  接続端子
３７、７３  第１の凸部
４１、７９  第２の凸部
４４  第１の穴部
４５  第２の穴部
４９  押さえ板
５０  第１の凹部
５１  第２の凹部
５２  第１の隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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