(57)【要約】【課題】ヒーターをロウ付けにより貯湯容器に取り付けることができる電気湯沸器のヒーター取付構造及びその取付方法を提供すること。【解決手段】外側ケースと、前記外側ケース内に設けられる貯湯容器と、ヒーターとを有し、前記貯湯容器は、内容器と外容器とで真空二重構造をなすとともに、底部中央部には、上方へ突き出る一重構造の凹部を有し、前記外容器は、前記内容器と前記外容器との間を真空にした後閉鎖される封口部を有し、前記ヒーターは、前記凹部に前記凹部の局部的加熱によるロウ付けで固定される構成。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側ケースと、前記外側ケース内に設けられる貯湯容器と、ヒーターとを有し、
前記貯湯容器は、内容器と外容器とで真空二重構造をなすとともに、底部中央部には、上方へ突き出る一重構造の凹部を有し、
前記外容器は、前記内容器と前記外容器との間を真空にした後閉鎖される封口部を有し、
前記ヒーターは、前記凹部に前記凹部の局部的加熱によるロウ付けで固定されることを特徴とする電気湯沸器のヒーター取付構造。
【請求項２】
前記封口部は、前記ヒーターの下方で、且つ前記凹部より外径側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気湯沸器のヒーター取付構造。
【請求項３】
前記凹部と前記ヒーターとの間にアルミ製の板材を介在させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気湯沸器のヒーター取付構造。
【請求項４】
外側ケースと、前記外側ケース内に設けられる貯湯容器と、ヒーターとを有し、
前記貯湯容器を、内容器と外容器とで真空二重構造に形成するとともに、底部中央部に上方へ突き出た一重構造の凹部を形成し、
前記内容器と前記外容器との間の真空を、前記外容器に設けられる封口部を介して形成し、
前記凹部の一面とロウ付け用押さえ治具で前記ヒーターを挟み、前記凹部の他面にロウ付け用加熱治具を当て、前記凹部を局部的に加熱し、前記ヒーターを前記凹部にロウ付けすることを特徴とする電気湯沸器のヒーター取付方法。
【請求項５】
前記凹部と前記ヒーターとの間にアルミ製の板材を介在させることを特徴とする請求項４に記載の電気湯沸器のヒーター取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内容器の底部にヒーターを設ける電気湯沸器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気湯沸器は、外側ケース内に水が蓄えられる真空二重構造の貯湯容器を有し、この貯湯容器内の水を貯湯容器底部に設けるヒーターによって加熱し、加熱沸騰したお湯を電動ポンプ、或いは蓋体に設けられる手動ポンプにより給湯通路を介して給湯口より取り出すもので、使い勝手の良い器具の一つとして広く普及している。
【０００３】
貯湯容器内の水を貯湯容器底部に設けるヒーターで加熱する真空二重構造の貯湯容器の一例を図８に示す。符号１は電気湯沸器内に設けられる貯湯容器であり、貯湯容器１は、概略容器状の内容器２と概略筒状の外容器３を有し、両容器２、３の上端部を例えば溶接により固定するとともに、内容器２の底部外周近傍の外面と外容器３の下端部の内面を例えば溶接により固定し、両容器２、３との間に真空断熱空間４を形成してなるものである。なお、真空断熱空間４の真空引きは、外容器３に設けられる封口部５を介して行われ、真空引き後は蓋板６をロウ付けにより封口する。
【０００４】
また、貯湯容器１の底部の外周近傍を除いた部分は、内容器２のみの一重構造とされ、更にその一重構造の部分には、内側に突き出た筒状の凹部７が形成され、この凹部７内にはヒーター８が収納配置され、更に貯湯容器１底部の中央部には図示しない温度センサーが当接されるとともに、貯湯容器１の底部の外周よりには注出管１０が取り付けられる。
【０００５】
ヒーター８は、例えば絶縁板にヒーターを巻装した加熱板の上下をマイカ等の絶縁板で挟み、更にその絶縁板の上下に例えばアルミ板等の熱伝導板を設ける積層構造のものとして形成され、凹部７内に嵌め込まれ、貯湯容器１にビス等により取り付けられる遮熱板１１との間に弾性部材である板ばね１２を介在し、ヒーター８を板ばね１２により押圧して凹部７との間に狭持される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、上記従来のヒーター８は、その取り付けに板ばね１２を用いており、それだけ部品点数が増えるとともに、板ばね１２が介在するため遮熱板１１の取付もそれだけ手間を要していた。
【０００７】
このような弊害を防止するためヒーター８をロウ付けすることが考えられる。ところが、電気湯沸器では、封口部５を封口するためのロウ材として転移点が約４００℃のガラスロウ材が用いられている。また、内容器２にヒーター８をロウ付けする場合、融点が約６００〜７００℃であるアルミロウ材を用い、バッチ炉やトンネル炉といった焼成炉に入れて全体を加熱する必要がある。
【０００８】
しかしながら、上記従来のような貯湯容器１のヒーター８に、上記したロウ付けによる取付方法を適用した場合、封口部５がロウ付け時の熱でダメージを受け、真空断熱空間４の真空度が低下するという問題が生じる。そのため、これまで、上記従来のような真空二重構造の貯湯容器１の凹部７にヒーター８をロウ付けにより取り付けることは提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実用新案登録第２５３３９６９号（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願発明は、上記欠点を解消するもので、ヒーターをロウ付けにより真空二重構造の貯湯容器に取り付けることができる電気湯沸器のヒーター取付構造及びその取付方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本願発明は以下の構成を採用する。
【００１２】
請求項１に係る発明では、外側ケースと、前記外側ケース内に設けられる貯湯容器と、ヒーターとを有し、前記貯湯容器は、内容器と外容器とで真空二重構造をなすとともに、底部中央部には、上方へ突き出る一重構造の凹部を有し、前記外容器は、前記内容器と前記外容器との間を真空にした後閉鎖される封口部を有し、前記ヒーターは、前記凹部に前記凹部の局部的加熱によるロウ付けで固定される構成。
【００１３】
請求項２に係る発明では、請求項１の構成に加え、前記封口部は、前記ヒーターの下方で、且つ前記凹部より外径側に設けられる構成。
【００１４】
請求項３に係る発明では、請求項１または請求項２の構成に加え、前記凹部と前記ヒーターとの間にアルミ製の板材を介在させる構成。
【００１５】
請求項４に係る発明では、外側ケースと、前記外側ケース内に設けられる貯湯容器と、ヒーターとを有し、前記貯湯容器を、内容器と外容器とで真空二重構造に形成するとともに、底部中央部に上方へ突き出た一重構造の凹部を形成し、前記内容器と前記外容器との間の真空を、前記外容器に設けられる封口部を介して形成し、前記凹部の一面とロウ付け用押さえ治具で前記ヒーターを挟み、前記凹部の他面にロウ付け用加熱治具を当て、前記凹部を局部的に加熱し、前記ヒーターを前記凹部にロウ付けする構成。
【００１６】
請求項５に係る発明では、請求項４の構成に加え、前記凹部と前記ヒーターとの間にアルミ製の板材を介在させる構成。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明では、封口部を外容器に設け、ヒーターを一重構造の凹部に凹部の局部的加熱によるロウ付けで固定することにより、封口部に対する熱影響を低減することができ、当該封口部が開放する弊害を防止することができる。また、従来の板ばねを不要にすることができ、それだけ生産コストを低減することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明では、封口部をヒーターの下方で、且つ凹部より外径側に設けることにより、請求項１に係る発明の効果に加え、ヒーターをロウ付けする際の熱影響をより低減することができ、封口部に対するダメージをより低減することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、凹部とヒーターとの間にアルミ製の板材を介在させることにより、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、凹部とヒーターとの固定をより確実にすることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、封口部を外容器に設け、ヒーターを一重構造の凹部に凹部の局部的加熱によるロウ付けで固定することにより、封口部に対する熱影響を低減することができ、当該封口部が開放する弊害を防止することができる。また、従来の板ばねを不要にすることができ、それだけ生産コストを低減することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明では、凹部とヒーターとの間にアルミ製の板材を介在させることにより、請求項４に係る発明の効果に加え、凹部とヒーターとの固定をより確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電気湯沸器の全体断面図
【図２】貯湯容器にヒーターを取り付けた状態を示す断面図
【図３】図２の封口部近傍のＡ部拡大図
【図４】ヒーターの一部拡大断面図
【図５】ヒーターの平面図
【図６】板材の平面図
【図７】貯湯容器にヒーターを取り付ける前の状態を示す断面図
【図８】従来の貯湯容器にヒーターを取り付けた状態を示す断面図
【実施例】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について述べる。
【００２４】
図１に電気湯沸器の全体断面図を示し、図２に貯湯容器にヒーターを取り付けた状態の断面図を示す。なお、本願は電気湯沸器に関するものであり、電気湯沸器は、貯湯容器内に水等の液体を入れて沸かすものであればどのようなものでもよい。以下に電気湯沸器の一例について説明する。
【００２５】
電気湯沸器２０は、外側ケース２１と、該外側ケース２１を開閉する蓋体２２と、前記外側ケース２１内に収納され水等の液体を入れる貯湯容器２３と、貯湯容器２３を加熱するヒーター４２と、前記貯湯容器２３内の湯を給湯口２５より給湯するための給湯通路２４と、該給湯通路２４を介して湯を送り出す図示しない電動ポンプ等を備えて構成される。
【００２６】
前記外側ケース２１は、金属または樹脂製の略筒状の部材であり、その上端には、合成樹脂製の環状の肩部材２６と、その下端には、底面を構成する合成樹脂製の底部材２７が取り付けられる。なお、肩部材２６及び底部材２７は、外側ケース２１と一体でもよい。
【００２７】
前記蓋体２２は、合成樹脂製の上板２８と該上板２８に対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板２９とを有し、前記肩部材２６の後部に設けられるヒンジ受３０に対して開閉自在且つ着脱自在に支持される。
【００２８】
前記上板２８と前記下板２９との間には、蒸気排出通路３１が設けられ、更に上板２８には蒸気口３２が設けられており、貯湯容器２３内の余分な蒸気は蒸気排出通路３１を介して蒸気口３２より外部に排出される。また、蒸気排出通路３１内には、電気湯沸器２０が転倒した際、上部に押し上げられ前記蒸気排出通路３１を塞ぎ、蒸気口３２からお湯が排出されないようにするための金属製の転倒止水弁３３が設けられる。更に、蓋体２２には、手動用のベローズポンプ３４が設けられる。なお、底部材２７の下部には、必要に応じてコードリール３５が設けられる。
【００２９】
前記貯湯容器２３は、内容器３６及び外容器３７からなる真空二重構造のステンレス製の容器である。前記内容器３６は、底部を有する略容器状の部材で、前記外容器３７は、外径が前記内容器３６より大きく、且つ上下端が絞られた略筒状の部材であり、両容器３６、３７の円形の上端部３６ｂは、例えば溶接により溶着され、開口部３６ａを形成する。
【００３０】
前記内容器３６の底部中央部には、上方に突出した凹部３８が形成される。この凹部３８は、図３に示すように、貯湯容器２３の底面或いは底部でもある水平面３８ａと、この水平面３８ａの外周端から下方に垂下する垂直側面３８ｂと、その垂直側面３８ｂの下端から外方に向かって略水平に伸びる内容器段部３８ｃを有する。そして、凹部３８の水平面３８ａの中央部には図示しない温度センサが当接されるとともに、水平面３８ａの外面にはヒーター４２が取り付けられる。また、水平面３８ａの垂直側面３８ｂよりには、貯湯容器２３内のお湯を給湯通路２４に送るための注出管３９が取り付けられる。
【００３１】
前記外容器３７の下方の部分は、図３に示すように、下端部３７ａと、外容器段部３７ｂと、外容器段部３７ｂに続く垂直部３７ｃを有する。そして、前記下端部３７ａは、水平状の部分で、前記内容器段部３８ｃに、例えば溶接によりリング状に溶着される。前記外容器段部３７ｂは、前記内容器段部３８ｃより下方に位置する水平状の段部分であり、前記下端部３７ａとともに全体でクランク状を呈する。そして、その外容器段部３７ｂには、封口部４０が形成される。
【００３２】
このように、封口部４０は、ヒーター４２が取り付けられる凹部３８の水平面３８ａより内容器段部３８ｃ及び外容器段部３７ｂにより下方に向かって段々状に下方に下がるとともに、凹部３８の外径側の外容器段部３７ｂの面に取り付けられることになり、ヒーター４２をロウ付けする際、それだけ封口部４０への熱影響が低減する。
【００３３】
前記垂直部３７ｃは、外容器段部３７ｂに続き、且つ貯湯容器２３の外面を形成する部分である。図３で破線で示すように、封口部４０の変形例としてこの垂直部３７ｃに封口部４０を設けてもよい。このような位置に封口部４０を設けることにより、ヒーター４２をロウ付けする際の熱影響をより低減することができる。
【００３４】
上述したように、貯湯容器２３は、内容器３６及び外容器３７の上端部３６ｂが円形に溶着され、内容器３６の内容器段部３８ｃと外容器３７の下端部３７ａがリング状に溶着される。そして、内容器３６と外容器３７との間に真空断熱空間４１が形成されるとともに、凹部３８は一重構造とされる。
【００３５】
前記真空断熱空間４１の形成は、次のように行われる。内容器３６及び外容器３７を溶着してなる貯湯容器２３を倒立させるとともに、封口部４０に固形のロウ材、例えばガラスロウ材を載せ、真空炉に入れ、封口部４０を介して真空断熱空間４１を真空にする。
【００３６】
真空断熱空間４１を真空にした後、続いて真空炉内で貯湯容器２３を加熱してロウ材を溶かして封口部４０を封止して完成させる。ガラスの転移点は約４００℃であり、封止は、貯湯容器２３を４００℃以上に加熱してガラスを溶かし、その後冷却することによって行われる。なお、封口部４０を図３の変形例として破線で示すように垂直部３７ｃに設ける場合は、貯湯容器２３を横向きにして封止することになる。
【００３７】
図４にヒーター４２の一部拡大図を示し、図５にヒーター４２の平面図を示す。ヒーター４２は、例えばアルミパイプ４２ａ内に、ステンレス製の芯線４２ｂ及びコイル線４２ｃからなるヒーター線、及びマグネシア粉体等の絶縁材４２ｄを内部に挿入し、端部を碍子４２ｅで封入してなる。そしてその全体は、図５に示すように略Ｃ字状をなし、開放される箇所には注出管３９が位置することになる。
【００３８】
ヒーター４２は、最初は断面円形であるが、図５に示すように、両端近傍の断面円形領域Ｔを残してその他の部分は断面台形状に形成され、断面台形領域Ｓを形成し、断面台形領域Ｓの長さの長い面が前記凹部３８に対向する形態で取り付けられる。
【００３９】
ヒーター４２を凹部３８の水平面３８ａに取り付ける際、間にアルミ板４３が介在される。図６にその平面を示すように、アルミ板４３は、その中心に図示しない温度センサのための貫通孔４３ａと、破線で示すように注出管３９のための切欠部４３ｂとを有する略円板状の部材である。このアルミ板４３は、凹部３８の水平面３８ａとヒーター４２とのロウ付けを良好にするためのものであるが、省略してもよい。
【００４０】
次いで、ヒーター４２のロウ付けについて図７により説明する。ロウ付けは、ロウ付け用加熱治具４５及びロウ付け用押さえ治具４６からなる治具ユニットを用いる。
【００４１】
ロウ付け用加熱治具４５は、円柱体状の本体部４５ａと先端の円板状の頭部４５ｂとを有する棒状の治具であり、本体部４５ａの外径ｄは、貯湯容器２３の開口部３６ａの内径Ｄより若干小さくされるとともに、凹部３８の水平面３８ａの径Ｄ１とほぼ同じか若干小さくされており、ロウ付けに際し、開口部３６ａから貯湯容器２３内に挿入され、凹部３８の水平面３８ａの内面のほぼ全面に当接される。
【００４２】
また、ロウ付け用加熱治具４５の先端には、電気的に接続されるコイル４５ｃがリング状に設けられており、コイル４５ｃに通電されると高周波の電磁誘導作用により当接する導電体である凹部３８の水平面３８ａに渦電流が生じ、その水平面３８ａは加熱する。
【００４３】
前記ロウ付け用押さえ治具４６は、ヒーター４２を導電体である凹部３８の水平面３８ａに押さえつけるための円柱形の治具であり、その外径Ｄ２は、ヒーター４２の外径Ｄ３より大きく、前記水平面３８ａの径Ｄ１より若干小さくされる。
【００４４】
そのロウ付けは次のように行われる。貯湯容器２３を倒立させ、開口部３６ａからロウ付け用加熱治具４５の本体部４５ａを挿入し、その先端を水平面３８ａの内面に当接する。次いで、水平面３８ａの外面にアルミ板４３を載せ、更にその上にヒーター４２を載せる。その載置方向は台形の長い長さの面がアルミ板４３に当接する形態である。
【００４５】
次いで、その上にロウ付け用押さえ治具４６を置く。そして、ロウ付け用加熱治具４５及びロウ付け用押さえ治具４６のいずれか、或いは両方を白抜きの矢印方向に押しながら、コイル４５ｃに通電する。すると、水平面３８ａ近傍のみが局部的に約６００〜７００℃に加熱される。
【００４６】
ヒーター４２及びアルミ板４３のアルミの融点は、約６００〜７００℃であり、水平面３８ａがその温度まで加熱されると、ヒーター４２及びアルミ板４３のアルミが溶け出す。ヒーター４２及びアルミ板４３は、両治具４５、４６により押圧されているため、ヒーター４２及びアルミ板４３のアルミは溶けると同時に溶着して一体化する。そのため、コイル４５ｃの通電を停止すると、水平面３８ａとアルミ板４３とヒーター４２とが一体化し固定される。この場合、アルミ板４３に対し台形状のヒーター４２の長い方の面が当接しているため、その固着がより強固になる。なお、局部的加熱は、高周波以外の方法でもよく、また、アルミ板４３を省略してもよい。その場合には、水平面３８ａの外面に直接ヒーター４２の長い方の面が固着されることになる。
【００４７】
この場合、封口部４０は、ヒーター４２のロウ付け面より複数段、例えば二段下方で、且つ外径側に設けられるため、局部的加熱時の熱影響が少なくなる。また、図３の変形例の位置に設けることにより、ロウ付け面よりの距離がより長くなり、その分熱影響がより少なくなる。
【００４８】
本願発明は、上記実施の態様の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。例えば、貯湯容器２３の凹部３８は、内容器３６の一重構造として説明したが、外容器３７の一重構造でもよい。その場合には、外容器３７を略容器状にし、内容器３６を外容器３７より小径の略筒状にするとともに、外容器３７の内部に挿入して両部材３６、３７の上下端部を溶着することになる。
【００４９】
また、ヒーター４２は、凹部３８の外側にロウ付けするものとして説明したが、凹部３８の内側であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
２０…電気湯沸器            ２１…外側ケース
２２…蓋体                  ２３…貯湯容器
２４…給湯通路              ２５…給湯口
２６…肩部材                ２７…底部材
２８…上板                  ２９…下板
３０…ヒンジ受              ３１…蒸気排出通路
３２…蒸気口                ３３…転倒止水弁
３４…ベローズポンプ        ３５…コードリール
３６…内容器                ３６ａ…開口部
３６ｂ…上端部              ３７…外容器
３７ａ…下端部              ３７ｂ…外容器段部
３７ｃ…垂直部              ３８…凹部
３８ａ…水平面              ３８ｂ…垂直側面
３８ｃ…内容器段部          ３９…注出管
４０…封口部                ４１…真空断熱空間
４２…ヒーター              ４２ａ…アルミパイプ
４２ｂ…芯線                ４２ｃ…コイル線
４２ｄ…絶縁材              ４２ｅ…碍子
４３…アルミ板              ４３ａ…貫通孔
４３ｂ…切欠部              ４５…ロウ付け用加熱治具
４５ａ…本体部              ４５ｂ…頭部
４５ｃ…コイル              ４６…ロウ付け用押さえ治具
【図１】
2011115424.tif 000003
【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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【図８】
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