(57)【要約】【課題】ヒータと容器底部との密着が好適に図れて加熱効率および耐久性のよいものとする。【解決手段】金属製の容器１の底壁２に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部３を形成し、この凹部３の天井壁３ａ下面に当てがったヒータ４により内容液を加熱して貯湯し使用に供するのに、容器１の天井壁３ａに与える下に凸な湾曲形状を、周辺部３ａ２の曲率が小さく、内側３ａ３の曲率が大きく、かつ、内側３ａ３の湾曲は容器１の軸線４１に直角な平面Ａとほぼ接線をなした中央部３ａ１まわりの起点３ｃから周辺に向け形成したことにより、上記の目的を達成する。【選択図】  図１
2004321472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容液を収容する金属製の容器の底壁に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部を形成し、この凹部の天井壁下面に当てがったヒータにより、容器に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気貯湯容器において、
前記容器の天井壁に与える下に凸な湾曲形状を、容器の軸線に直角な平面とほぼ接線をなした中央部まわりの起点から周辺に向け形成したことを特徴とする電気貯湯容器。
【請求項２】
内容液を収容する金属製の容器の底壁に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部を形成し、この凹部の天井壁下面に当てがったヒータにより、容器に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気貯湯容器において、
前記容器の天井壁に与える下に凸な湾曲形状を、周辺部の曲率が小さく、この周辺部の内側の曲率が大きくなるように形成したことを特徴とする電気貯湯容器。
【請求項３】
内容液を収容する金属製の容器の底壁に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部を形成し、この凹部の天井壁下面に当てがったヒータにより、容器に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気貯湯容器において、
前記容器の天井壁に与える下に凸な湾曲形状を、周辺部の曲率が小さく、この周辺部の内側の曲率が大きく、かつ、内側の湾曲は容器の軸線に直角な平面とほぼ接線をなした中央部まわりの起点から周辺に向け形成したことを特徴とする電気貯湯容器。
【請求項４】
起点は、容器と同軸の円である請求項１、３のいずれか１項に記載の電気貯湯容器。
【請求項５】
起点の円は、ドーナツ型のヒータの内周とほぼ同径である請求項４に記載の電気貯湯容器。
【請求項６】
周辺部は、前記凹部の天井壁と周壁とのコーナ部の近傍である請求項２、３のいずれか１項に記載の電気貯湯容器。
【請求項７】
コーナ部は曲率の小さな周辺部とで、曲率の大きな内側に対し上向きの凸条をなしている請求項６に記載の電気貯湯容器。
【請求項８】
容器は金属製の真空二重容器であり、底壁は真空二重容器の一重底部である請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気貯湯容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は家庭用の電気ポットなどとして利用される電気貯湯容器に関し、詳しくは、内容液を収容する金属製の容器の底壁に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部を形成し、この凹部の天井壁下面に当てがったヒータにより、容器に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気貯湯容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような電気貯湯容器は従来からよく知られ（例えば、特許文献１〜３参照。）、広く普及している。特許文献１〜３のいずれに記載のものもヒータはほぼ同様な取り付け方をしている。共通した範囲で本発明の実施例を示す、図１を参照して説明すると、内容液を収容する容器１の底壁２に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部３を形成し、この凹部３の天井壁３ａ下面にヒータ４を当てがい保持している。ヒータ４は特許文献１に記載されているが、図６に模式的に示すように太いニクロム線よりなる湯沸しヒータ線４ａや薄いテープ状のニクロム線よりなる保温ヒータ線４ｂをドーナツ状の心板４ｃなどにその位置決め部４ｄを利用して交互に巻き付けるなどしたものを、マイカの間に挟み込んで金属ケース内に納めた円盤形状をなしている。ヒータ線は湯沸し、保温の別なく１つのものとし、デューティ比にて発熱容量を変えるなどの通電制御により湯沸しと保温とに共用することも行われている。
【０００３】
このようなヒータ４は、図１に示すように容器１の底壁２の外周部に溶接付けなどした取り付け金具５を介して取り付けた金属製の遮熱板６との間に、他の押さえ部材などと共に挟み込んだばね板１０７によって凹部３の天井壁３ａに押し付けて保持するようにしている。一方、ヒータ４のケースを天井壁３ａにスポット溶接して固定するようなことも行われている。
【０００４】
なお、特許文献１に記載の容器１はアルミニウム製の一重容器であり、特許文献２、３に記載の容器１は図１に示す本発明の実施例の場合と同様に真空二重容器である。また、特許文献２に記載の真空二重容器はその底部にシールパッキンを介し当てがい取り付けた一重底部にヒータ４を当てがっている点で、特許文献３に記載され、図１に示す本願発明の実施例の真空二重容器がそれに一体に形成した一重底部にヒータ４を当てがっているのと異なっている。
【０００５】
いずれにしても、このようなヒータ４により容器１内の内容液を熱効率よく加熱するには、ヒータ４の容器１への密着度を高めることが重要である。そこで、当初は天井壁３ａを平坦面にしていた。しかし、天井壁３ａはヒータ４の加熱による熱膨張にて変形し、ヒータ４と密着しなくなることが生じた。これを防止するのに、従来、図５に示すように天井壁３ａを下に凸な湾曲形状としておき、これにヒータ４を押し当てて天井壁３ａの弾性的な押し戻し変形を伴い双方の密着度を高めるようにすることも行われている。湾曲形状は一例として開口径が１２２．６ｍｍ程度の凹部３の天井壁３ａにつき、容器１の軸線４１上に湾曲中心Ｐを持った曲率半径Ｒが３０００ｍｍ程度と凹部開口径の２６０倍前後の球面形状とし、中央部にはドーナツ型のヒータ４の内径とほぼ同径で３３ｍｍ程度の上向きの突出部３ｅを設けてその下面に内容液の温度を検出する図１に示すような温度センサ８を当てがう部分としている。
【０００６】
【特許文献１】
実開平０３−０９５８２１号公報（第１図、第２図）
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−１７９３９４号公報（図２、図３）
【０００８】
【特許文献３】
特開２０００−９３３０７号公報（図１、図４）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者等が経時的な耐久テストを繰り返し行っている中、加熱効率の低下やヒータの変形劣化、加熱むらが見られ、ときにはヒータの溶断が認められた。これにつき、本発明者が種々に実験をし、検討を重ねたところ、ヒータの溶断はテープ状の保温ヒータ線４ｂに多く見られる。また、溶断した保温ヒータ線４ｂは多くの場合図６に仮想線４ｅで示すようにヒータ４の外周部側で湾曲して隣接する湯沸しヒータ線４ａなどと接してショートし起きたものであることが認められた。また、隣接する湯沸しヒータ４ａに接触したり、溶断したりしていなくても保温ヒータ線４ｂの湾曲劣化とそれによる加熱むらが比較的多く見られた。このような保温ヒータ線４ｂの湾曲はヒータ４の部分的に浮いた個所が熱膨張時に延びて湾曲するものであると思われる。
【００１０】
このような浮きにつき、本発明者が感圧紙を用いたさらなる実験を繰り返して検討を重ねたところ、天井壁３ａの湾曲形状がそのまま影響したといえる外周部に浮きが生じていることが多く、前記のような保温ヒータ線４ｂの湾曲や溶断が生じる場所となっている。また、天井壁３ａの歪みが原因して接触状態が周方向でも一定しないことがある。さらに、天井壁３ａが上に凸な湾曲形状に反転していてヒータ４がほとんど接触していない状態もときとしてある。
【００１１】
接触を周方向にばらつかせる天井壁３ａの歪みは、一重容器または真空二重容器の連結金具溶接部や、真空二重容器を構成する内筒や外筒形を成するのに深絞り加工となるのを回避するための、底部と容器の胴部とを接合する溶接部、内筒と外筒との底部間の溶接部などの溶接熱による寸法の狂いや熱変形によって生じるものと思われる。
【００１２】
天井壁３ａの湾曲形状の反転は、天井壁３ａの曲率が前記したように３０００ｍｍ程度と大きく、現尺で示した図５で見られるようにほぼ平面に近いにもかかわらず、湾曲形状が球面形状であってヒータ４を天井壁３ａの前記球面における容器軸線に直角な平面に対し傾き角を持って当接する湾曲起点３ｃに押し付けたときの湾曲起点３ｃと天井壁３ａが周壁３ｂに繋がる外周端３ｄとの間の突っ張り剛性が高く、ヒータ４に馴染み接触していくような変形よりは、外周端３ｄ側を持ち上げる力が強く働き、反転ばねに似た反転をもたらすことが原因であると思われる。
【００１３】
本発明の目的は、上記のような新たな知見に基づき、ヒータと容器底部との密着が好適に図れて加熱効率および耐久性のよい電気貯湯容器を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の電気貯湯容器は、内容液を収容する金属製の容器の底壁に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部を形成し、この凹部の天井壁下面に当てがったヒータにより、容器に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気貯湯容器において、前記容器の天井壁に与える下に凸な湾曲形状を、容器の軸線に直角な平面とほぼ接線をなした中央部まわりの起点から周辺に向け形成したことを１つの特徴としている。
【００１５】
このような構成では、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、その中央部を残したまわりに容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる起点を有して、周辺に向け形成されているため、ヒータの押し付けが前記ほぼ接線方向に向いた湾曲起点に対しなされる。従って、従来の球面がはっきりした傾斜角を持ってヒータと当接する場合のような強い突っ張り剛性を示さず柔軟性を発揮して押し付けられるヒータに対してなじむように変形しやすく、かつ、ヒータになじみやすい分だけ外周端部側を持ち上げる力を低減し、また、容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率が高くなって外周端部側での持ち上がりに対する抗力が高まるので、容器の底壁における凹部の天井壁を反転させてしまうようなことを回避しながらヒータの天井壁への接触域が外周側にも十分に及んで広域化する。また、天井壁の容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率を高くできることによって、まわりの溶接部からの熱影響による寸法変化や歪みに対する抗力も高まり、所定の形状を保ちやすい分だけヒータとの密着性を高められる。これらにより、加熱効率が向上する。併せ、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の電気貯湯容器は、また、内容液を収容する金属製の容器の底壁に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部を形成し、この凹部の天井壁下面に当てがったヒータにより、容器に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気貯湯容器において、前記容器の天井壁に与える下に凸な湾曲形状を、周辺部の曲率が小さく、この周辺部の内側の曲率が大きくなるように形成したことを他の特徴としている。
【００１７】
このような構成では、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、周辺部の曲率が小さく、この周辺部の内側の曲率が大きいため、前記大きな曲率の湾曲面が、従来のように容器の軸線上に曲率中心があって曲率が大きくほぼ平面に近く、ヒータの押し付け時に従来の球面がはっきりした傾斜角を持ってヒータと当接する場合のような強い突っ張り剛性を示して外周端側を持ち上げようとしても、この外周端の内周が小さな曲率でその内側に続く急な立下り部をなしていることによって前記持ち上げ力に対し高い抗力を発揮して天井壁の反転を強力に防止し反転を回避しながら、ヒータを天井壁の変形を伴い前記曲率の小さな湾曲部である周辺部の内周部まで広域に接触させられる。また、曲率の小さな湾曲部とその凹部周壁との間のコーナ部が形成する湾曲の向きが途中で反転する折り返し形状部での変形剛性が高く、その外回りに溶接部があって溶接熱が及ぶことがあっても、寸法変化や歪みを受けにくいし、その内側のヒータとの接触を図る曲率の大きな湾曲部が歪むのを防止してヒータと天井壁との間が部分的に浮いたりするようなことを解消することができる。従って、加熱効率が向上するとともに、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性を向上させることができる。
【００１８】
本発明の電気貯湯容器は、また、内容液を収容する金属製の容器の底壁に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部を形成し、この凹部の天井壁下面に当てがったヒータにより、容器に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気貯湯容器において、前記容器の天井壁に与える下に凸な湾曲形状を、周辺部の曲率が小さく、この周辺部の内側の曲率が大きく、かつ、内側の湾曲は容器の軸線に直角な平面とほぼ接線をなした中央部まわりの起点から周辺に向け形成したことを別の特徴としている。
【００１９】
このような構成では、上記２つの発明の特徴を併せ持つことになり、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、その中央部を残したまわりに容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる起点を有して、周辺に向け形成されているため、ヒータの押し付けが前記ほぼ接線方向に向いた湾曲起点に対しなされる。従って、従来の球面がはっきりした傾斜角を持ってヒータと当接する場合のような強い突っ張り剛性を示さず柔軟性を発揮して押し付けられるヒータに対してなじむように変形しやすく、かつ、ヒータになじみやすい分だけ外周端部側を持ち上げる力を低減し、また、容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率が高くなって外周端部側での持ち上がりに対する抗力が高まる。
【００２０】
これに併せ、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、周辺部の曲率がこの周辺部の内側の曲率よりも小さいため、ヒータの天井壁への押し付け時に外周端側を持ち上げようとしても、この外周端の内周部が小さな曲率でその内側に続く急な立下り部をなしていることによって前記持ち上げ力に対し高い抗力を発揮して天井壁の反転を強力に防止する。
【００２１】
これらによって、容器の底壁における凹部の天井壁を反転させてしまうようなことを確実に回避しながらヒータの天井壁への接触域が曲率の小さな湾曲部である周辺部の内周部にまで広域に接触させられる。
【００２２】
また、天井壁の容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率を高くできることによって、まわりの溶接部からの熱影響による寸法変化や歪みに対する抗力も高まり、所定の形状を保ちやすい分だけヒータとの密着性を高められる。併せ、曲率の小さな湾曲部とその凹部周壁との間のコーナ部が形成する湾曲の向きが途中で反転する折り返し形状部での変形剛性が高く、その外回りに溶接部があって溶接熱が及ぶことがあっても、寸法変化や歪みを受けにくいし、その内側のヒータとの接触を図る曲率の大きな湾曲部が歪むのを防止してヒータと天井壁との間が部分的に浮いたりするようなことを解消することができる。
【００２３】
以上から、加熱の効率および均一性が向上するとともに、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性をより向上させることができる。
【００２４】
ここで、前記起点が、容器と同軸の円である、さらなる構成では、
起点から周辺部までの湾曲形状によるヒータとの密着作用が容器の軸まわりに均等に営まれ、周方向にて密着度にバラツキが生じるようなことを回避することができる。
【００２５】
起点の円が、ドーナツ型のヒータの内周とほぼ同径である、さらなる構成では、
このような起点を持つと、改良された湾曲形状による密着特性がドーナツ型のヒータの全域に対して過不足なく働くので好適である。
【００２６】
周辺部が、前記凹部の天井壁と周壁とのコーナ部の近傍である、さらなる構成では、
曲率の小さな湾曲部が凹部の天井壁と周壁とのコーナ部の近傍に極く狭い範囲に設けられることで、それらがなす折り返し形状部の湾曲度が高くなって変形剛性が高まるので、その内側の曲率の大きな湾曲部の歪みをさらに防止しやすくヒータとの接触性を高められるし、曲率の小さな湾曲部のために天井壁がヒータに沿えない領域を狭められるので、加熱効率がさらに向上する。
【００２７】
コーナ部が曲率の小さな周辺部とで、曲率の大きな内側に対し上向きの凸条をなしている、さらなる構成では、
コーナ部が曲率の小さな周辺部に対しより急激な立下り形状を与えて変形剛性、押し上げ力への抗力をさらに高めるので、ヒータの押し付けによる天井壁の反転をより確実に防止して、しかも、その内側の曲率の大きな湾曲部の変形を伴うヒータとの密着性をさらに高められる。
【００２８】
容器が金属製の真空二重容器であり、底壁は真空二重容器の一重底部である、さらなる構成では、
容器が金属製の真空二重容器であることにより保温効率の高い金属製の容器となり、かつヒータを当てがう底壁が一重底部であることにより加熱効率が真空二重容器であるために低下することはなく、真空二重容器であることにより一重底部のまわりにある多くの溶接部からの熱影響があっても、凹部における天井壁への影響少なくヒータを密着させやすく加熱効率が高く加熱むらのないものとしやすい。
【００２９】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明で明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限り種々な組合せで複合して採用することができる。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明および図示は本発明の具体例を示すものであって、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。
【００３１】
本実施例の電気貯湯容器は、家庭用の電気ポットの場合の一例であり、図４に示すように内容液を収容する金属製の容器１の底壁２に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部３を形成し、この凹部３の天井壁３ａ下面に当てがったヒータ４により、容器１に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するものであり、内容液は前記凹部３の天井壁３ａに接続された導出路７を通じ導出して使用されるようにしている。ヒータ４は１例として図６に模式的に示した既述のものを採用している。導出路７は図に示すように途中に設けた遠心ポンプ８によって内容液を汲み出し方式に導出して使用に供するものでもよいが、加圧式の手動ポンプや電動ポンプによって押し出し導出するものでもよい。電動ポンプと手動ポンプを併用しても、あるいは容器１を持ちあるいは収容した器体９を傾けて導出する方式を単独で採用したり、併用したりするものでもよい。
【００３２】
器体９は図１、図４に示すように容器１の一重底部である底壁２に当てがったヒータ４や遠心ポンプ８の部分は最低外部から覆って、それらの保護や他への熱影響防止を図り、外観を整えるのが好適である。しかし、他の部分は特に覆う必要はない。図示する例では胴部および底部を一体形成した合成樹脂製の外装ケース１１によって導出路７をも含め覆ってある。外装ケース１１は図４に示すように合成樹脂製の肩部１２と嵌め合せて接合し、前記容器１、ヒータ４、導出路７、遠心ポンプ８を内蔵した器体９を構成している。器体９の上端に肩部１２が形成している開口に合成樹脂製の中空の蓋１３が設けられ、ヒンジピン１４によって、開閉および着脱できるように肩部１２の後部に軸受されている。
【００３３】
図４に示す具体例では、さらに、蓋１３の前部には蓋１３が閉じられたとき肩部１２側の係止部１２ａに弾性係合して蓋１３を閉じ状態にロックするロック部材１５が係合方向にばね１６で付勢して設けられるとともに、このロック部材１５をばね１６に抗し後退させて係止部１２ａから外し前記ロックを解除するロック解除部材１７が設けられている。ロック解除部材１７は軸１８回りに弧回動するレバー部材であり、前端部１７ａを押し込むことで、ロック部材１５を後退させ始め、そのとき起き上がる後端部１７ｂを指に掛けて上に引き上げると、ロック部材１５のロックを解除し切るのに続いて、蓋１３を持ち上げ開放できるようにしている。
【００３４】
導出路７は図４に示すように肩部１２の前部に嘴状に突出した突出部１２ｂ内にまで延びて転倒時止水弁２１や前傾時止水弁２２などが設けられ、その先の吐出口７ａが突出部１２ｂの下面から下向きに開口し、導出内容液を流出させて使用に供するようにしている。突出部１２ｂの上面には操作部２３が設けられ、各種動作モードや保温温度の選択などを行う操作キーと、設定状態や動作状態を示す表示部などが設けられ、操作部２３の内側には前記操作に応動するスイッチ類２４や液晶表示部２５、および表示ランプ２６、あるいは全体の動作用の制御を司るマイクロコンピュータなどの制御部２７を搭載した制御基板２８が設けられ、各種電源を作り、かつヒータ４や遠心ポンプ８を制御部２７からの制御に従って駆動する電源・駆動系基板２９が遠心ポンプ８とともに、容器１と外装ケース１１の底部間に配置されている。電源・駆動系基板２９は外装ケース１１の底部に一体成形または装着して設けられた回路ボックス３１に収容して漏水や低部からの侵入水から保護できるようにしている。回路ボックス３１は上下に開閉される２部材の構造としてある。
【００３５】
前記凹部３における天井壁３ａの中央部にさらに図１、図４に示すような上に凸となる突出部３ｅを形成してその内側に内容液温度を検出する温度センサ３２を当てがい、モニタした温度情報を制御部２７の制御に供する。ここで、温度センサ３２は天井壁３ａを内容液の液量が少しでも下回った瞬間、前記天井壁３ａまわりの最低位空間３３に内容液を残す空焚き防止状態とした上での、積極的な空焚き部となるようにしてある。これにより、空焚き防止状態で残っている内容液がなくならないうちに、突出部３ｅでの積極的な空焚き状態による異常な昇温を即時に検出、判定して対応できるようにしている。従って、この積極的な空焚き状態を作ることで、他に熱的悪影響を与えることはない。
【００３６】
外装ケース１１の底部の開口１１ａには、図１、図４に示すような合成樹脂製の底蓋３４が外周に設けた図示しない複数の爪と１つのねじを利用するなどして着脱できるように装着され、底蓋３４の外回りには回転座体３５を回転自在に装着し、器体９が定置されると回転座体３５で接地し、器体９が回転座体３５の上で回動して向きを変えられるようにしている。
【００３７】
本実施例では特に、上記した図１、図４に示すような内容液を収容する金属製の容器１の底壁２に上向きの凸をなして下向きに開口した凹部３を形成し、この凹部３の天井壁３ａ下面に当てがったヒータ４により、容器１に収容した内容液を加熱し湯沸しや保温をして貯湯し使用に供するようにした電気ポットにおいて、図１、図４に示す容器１の天井壁３ａに与える下に凸な湾曲形状を、図１〜図３に示すような容器１の軸線４１に直角な平面Ａとほぼ接線をなした中央部３ａ１まわりの起点３ｃから周辺に向け形成している。湾曲形状は天井壁３ａの高さが起点３ｃから外周に向け漸増する滑らかな曲面であればよく、楕円曲面を含むし、複数の曲率中心を持つ曲面の集合でもよい。
【００３８】
このように、容器１の底壁２に形成した凹部３の天井壁３ａの下に凸な湾曲形状が、その中央部３ａ１を残したまわりに容器１の軸線４１に直角な平面Ａにほぼ接線となる起点３ｃを有して、周辺に向け形成されているため、ヒータ４の押し付けが前記平面Ａにほぼ接線方向に向いた湾曲起点３ｃに対しなされる。従って、従来の球面ではっきりとした傾き角を持ってヒータ４と当接する場合のような強い突っ張り剛性を示さず柔軟性を発揮して押し付けられるヒータ４に対してなじむように変形しやすい。また、ヒータ４になじみやすい分だけ外周端部側を持ち上げる力を低減し、前記平面Ａにほぼ接線方向に向く湾曲起点３ｃが中心Ｏから距離Ｘ外れた分だけ外周端３ｄまでの距離Ｙが小さく湾曲変化率を高くできるので外周端３ｄ側での持ち上がりに対する抗力が高まる。従って、容器１の底壁２における凹部３の天井壁３ａを反転させてしまうようなことを回避しながら、ヒータ４の天井壁３ａへの接触域が外周側にも十分に及んで広域化する。また、天井壁３ａの前記平面Ａにほぼ接線方向に向く湾曲起点３ｃが中心Ｏから距離Ｘ外れた分だけ外周端３ｄまでの距離Ｙが小さく湾曲変化率を高くできることによって、図２に示すようなまわりの溶接部４３からの熱影響による寸法変化や歪みに対する抗力も高まり、所定の形状を保ちやすい分だけヒータ４との密着性を高められる。これらにより、加熱効率が向上する。併せ、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性を向上させることができる。
【００３９】
また、図１〜図３に示す具体例では、上記に加え、さらに、容器１の天井壁３ａに与える下に凸な湾曲形状を、周辺部３ａ２の曲率が小さく、この周辺部の内側の曲率が大きくなるように形成している。このようにすると、容器１の底壁２に形成した凹部３の天井壁３ａの下に凸な湾曲形状が、周辺部３ａ２の曲率が小さく、この周辺部３ａ２の内側３ａ３の曲率が大きいため、天井壁３ａの内側３ａ３における大きな曲率の湾曲面である内側３ａ３が、たとえ、従来のように容器１の軸線４１上に曲率中心がある球面であって曲率が大きくほぼ平面に近いもので、ヒータ４の押し付け時にはっきりした傾斜角を持って当接し強い突っ張り剛性を示して外周端３ｄ部側を持ち上げようとしても、この外周端３ｄの内周の周辺部３ａ２が、小さな曲率でその内側３ａ３に連続する図２、図３に示すような急な立下り部をなしていることによって、前記持ち上げ力に対し高い抗力を発揮して天井壁３ａの反転を強力に防止する。これにより、容器１の底壁２における凹部３の天井壁３ａを反転させてしまうようなことを回避しながらヒータ４を天井壁３ａの変形を伴い前記曲率の小さな湾曲部である周辺部３ａ２の内周部まで広域に接触させられる。また、曲率の小さな湾曲部である周辺部３ａ２とその凹部３の周壁３ｂとの間のコーナ部３ｆとが形成する湾曲向きが途中で反転する折り返し形状部３ｇでの変形剛性が高く、その外回りに溶接部４３があって溶接熱が及ぶことがあっても、寸法変化や歪みを受けにくいし、その内側３ａ３のヒータ４との接触を図る曲率の大きな湾曲部が歪むのを防止してヒータ４と天井壁３ａとの間が部分的に浮いたりするようなことを解消することができる。
【００４０】
従って、加熱効率がさらに向上するとともに、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題をより回避して耐久性をさらに向上させることができ、内側３ａ３の湾曲形状が既述したような中央部３ａ１まわりの湾曲起点３ｃが前記平面Ａにほぼ接線方向となる向きでない、従来通りに軸線４１上に曲率中心を持った形状としても優れた効果を発揮することができる。  まして、図示する具体例のように、天井壁３ａの大きな領域をなしてヒータ４との接触を図る内側３ａ３は、既述したように中央部３ａ１まわりの湾曲起点３ｃが前記平面Ａにほぼ接線方向となる向きにてヒータ４と当接し合う形状であることによって、さらに反転しにくく、かつヒータ４とさらに密着しやすいものとなる。
【００４１】
それには、図１〜図３に示すように、容器１の天井壁３ａに与える下に凸な湾曲形状を、周辺部３ａ２の曲率が小さく、この周辺部３ａ２の内側３ａ３の曲率が大きく、かつ、内側３ａ３の湾曲は容器１の軸線４１に直角な平面Ａとほぼ接線をなした中央部３ａ１まわりの起点３ｃから周辺に向け形成したものとすることにより満足することができる。
【００４２】
これにより、容器１の底壁２に形成した凹部３の天井壁３ａの下に凸な湾曲形状が、その中央部３ａ１を残したまわりに容器１の軸線４１に直角な平面Ａにほぼ接線方向となる起点３ｃを有して、周辺に向け形成されているため、ヒータ４の押し付けが前記ほぼ接線方向に向いた湾曲起点３ｃに対しなされる。従って、従来の球面の場合のような強い突っ張り剛性を示さず柔軟性を発揮して押し付けられるヒータ４に対してなじむように変形しやすく、かつ、ヒータ４になじみやすい分だけ外周端３ｄ側を持ち上げる力を低減し、また、容器１の軸線４１に直角な平面Ａにほぼ接線となる湾曲起点３ｃが中心Ｏから距離Ｘ外れた分だけ外周端３ｄまでの距離Ｙが小さく湾曲変化率を高くできるので外周端３ｄ側での持ち上がりに対する抗力が高まる。
【００４３】
これに併せ、容器１の底壁２に形成した凹部３の天井壁３ａの下に凸な湾曲形状が、周辺部３ａ２の曲率がこの周辺部３ａ２の内側３ａ３の曲率よりも小さいため、ヒータ４の天井壁３ａへの押し付け時に外周端３ｄ部側を持ち上げようとしても、この外周端３ｄ部の内側である周辺部３ａ２が小さな曲率にてその内側３ａ３に続く急な立下り部をなしていることによって前記持ち上げ力に対し高い抗力を発揮して天井壁３ａの反転を強力に防止する。
【００４４】
これらによって、容器１の底壁２における凹部３の天井壁３ａを反転させてしまうようなことを確実に回避しながら、ヒータ４の天井壁３ａへの接触域が曲率の小さな湾曲部である周辺部３ａ２の内周位置にまで広域に接触させられる。
【００４５】
また、容器１の軸線４１に直角な平面Ａにほぼ接線となる湾曲起点３ｃが中心Ｏから距離Ｘ外れた分だけ外周端３ｄまでの距離Ｙが小さく湾曲変化率を高くできることによって、まわりの溶接部４３からの溶接熱による寸法変化や歪みに対する抗力も高まり、所定の形状を保ちやすい分だけヒータ４との密着性を高められる。併せ、曲率の小さな湾曲部である周辺部３ａ２とその凹部３の周壁３ｂとの間のコーナ部３ｆが形成する湾曲向きが途中で反転する折り返し形状部３ｇでの変形剛性が高く、その外回りに溶接部４３があって溶接熱が及ぶことがあっても、寸法変化や歪みを受けにくいし、その内側３ａ３のヒータ４と接触させる曲率の大きな湾曲部が歪むのを防止してヒータ４と天井壁３ａとの間が部分的に浮いたりするようなことを解消することができる。
【００４６】
以上から、加熱の効率および均一性が向上するとともに、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性をより向上させることができる。
【００４７】
ここで、前記湾曲起点３ｃは、容器１と同軸の円としてある。これにより、湾曲起点３ｃから周辺部３ａ２までの湾曲形状によるヒータ４との密着作用が容器１の軸線４１まわりに均等に営まれ、周方向にて密着度にバラツキが生じるようなことを回避することができる。また、湾曲起点３ｃの円は、ドーナツ型のヒータ４の内周とほぼ同径としてある。このような湾曲起点３ｃを持つと、改良された湾曲形状による密着特性がドーナツ型のヒータ４の全域に対して過不足なく働くので好適である。
【００４８】
さらに、曲率の小さな湾曲部とする周辺部３ａ２は、凹部３の天井壁３ａと周壁３ｂとのコーナ部３ｆの近傍としてある。これによって、曲率の小さな湾曲部である周辺部３ａ２が凹部３の天井壁３ａと周壁３ｂとのコーナ部３ｆの近傍に極く狭い範囲で設けられることになり、それらがなす湾曲向きが途中で反転する折り返し形状部３ｇでの湾曲度が高くなって変形剛性が高まる。従って、その内側３ａ３がなす曲率の大きな湾曲部の歪みをさらに防止しやすくなりヒータ４との接触性をより高められるし、周辺部３ａ２が曲率の小さな湾曲部であるために天井壁３ａがヒータ４に沿えなくなる領域を狭められるので、加熱効率がさらに向上する。
【００４９】
また、コーナ部３ｆが曲率の小さな周辺部３ａ２とで、曲率の大きな内側３ａ３に対し図２、図３に示すような上向きの凸条をなすようにしている。これにより、コーナ部３ｆが曲率の小さな周辺部３ａ２に対しより急激な立下り形状を与えて変形剛性、押し上げ力への抗力をさらに高めるので、ヒータ４の押し付けによる天井壁３ａの反転をより確実に防止してその内側３ａ３がなしている曲率の大きな湾曲部の変形を伴うヒータ４との密着性をさらに高められる。
【００５０】
また、容器１は金属製の真空二重容器であり、底壁２は真空二重容器の一重底部としてある。このように容器１が金属製の真空二重容器であることにより保温効率の高い金属製の容器となり、かつヒータ４を当てがう底壁２が一重底部であることにより加熱効率が真空二重容器であるために低下することはなく、真空二重容器であることによる図２に示すような一重底部にまわりの多くの溶接部４３からの熱影響があっても、凹部３における天井壁３ａへの影響少なくヒータ４を密着させやすく加熱効率が高く加熱むらのないものとしやすい。容器１をなす真空二重容器は内外１ａ、１ｂ間を真空空間１ｃとしてあることで保温効率が高くなるが、それを形成する金属素材を熱伝導性の低いステンレス鋼としてあることによってさらに保温効率の高いものとなる。
【００５１】
なお、図１〜図３に示す具体例では、周辺部３ａ２およびその内側３ａ３のいずれも１つの曲率中心Ｐ１、Ｐ２を持った断面円弧状の湾曲面としてあり、内側３ａ３の曲率中心Ｐ１は湾曲起点３ｃよりも若干中心Ｏ側に寄っていて、その寄った分だけ、ヒータ４との当接に傾斜を持つことになるが、ほとんど水平、つまり前記平面Ａにほぼ接線方向になる関係を満足している。従って、前記平面Ａにほぼ接線方向となる部分から外周端３ｄまでの距離Ｙが小さくなる分だけ、曲率半径Ｒ１を小さくしてヒータ４との変形を伴う図３に示す接触代Ｓを従来程度に得ることができ、具体例では曲率半径Ｒ１を１５００ｍｍ程度に設定してある。また、周辺部３ａ２の曲率半径Ｒ２を５．５ｍｍ程度に設定してある。また、コーナ部３ｆの曲率半径Ｒ３を１ｍｍ程度に設定してある。これらによって本発明者の実験によれば加熱効率、均一加熱、ヒータ４の耐久性の面で好適な結果が得られた。
【００５２】
ここに、ヒータ４との対向部、当接、密着部である内側３ａ３の曲率Ｒ２と、その周辺部３ａ２の曲率Ｒ２とは一桁以上異なり、ヒータ４との対向部、当接、密着部である内側３ａ３の曲率中心Ｏ１は、環状なヒータ４との対向領域の上に位置している。また、曲率半径Ｒ１は１２００〜２０００ｍｍ程度として有効であり、曲率半径Ｒ２は２〜３０ｍｍ程度として有効である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の１つの特徴の電気貯湯容器によれば、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、その中央部を残したまわりに容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる起点を有して、周辺に向け形成されているため、ヒータの押し付けが前記ほぼ接線方向に向いた湾曲起点に対しなされる。従って、従来の球面がはっきりした傾斜角を持ってヒータと当接する場合のような強い突っ張り剛性を示さず柔軟性を発揮して押し付けられるヒータに対してなじむように変形しやすく、かつ、ヒータになじみやすい分だけ外周端部側を持ち上げる力を低減し、また、容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率が高くなって外周端部側での持ち上がりに対する抗力が高まるので、容器の底壁における凹部の天井壁を反転させてしまうようなことを回避しながらヒータの天井壁への接触域が外周側にも十分に及んで広域化する。また、天井壁の容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率を高くできることによって、まわりの溶接部からの熱影響による寸法変化や歪みに対する抗力も高まり、所定の形状を保ちやすい分だけヒータとの密着性を高められる。これらにより、加熱効率が向上する。併せ、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性を向上させることができる。
【００５４】
本発明の他の特徴の電気貯湯容器によれば、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、周辺部の曲率が小さく、この周辺部の内側の曲率が大きいため、前記大きな曲率の湾曲面が、従来のように容器の軸線上に曲率中心があって曲率が大きくほぼ平面に近く、ヒータの押し付け時に従来の球面がはっきりした傾斜角を持ってヒータと当接する場合のような強い突っ張り剛性を示して外周端側を持ち上げようとしても、この外周端の内周が小さな曲率でその内側に続く急な立下り部をなしていることによって前記持ち上げ力に対し高い抗力を発揮して天井壁の反転を強力に防止し反転を回避しながら、ヒータを天井壁の変形を伴い前記曲率の小さな湾曲部である周辺部の内周部まで広域に接触させられる。また、曲率の小さな湾曲部とその凹部周壁との間のコーナ部が形成する湾曲の向きが途中で反転する折り返し形状部での変形剛性が高く、その外回りに溶接部があって溶接熱が及ぶことがあっても、寸法変化や歪みを受けにくいし、その内側のヒータとの接触を図る曲率の大きな湾曲部が歪むのを防止してヒータと天井壁との間が部分的に浮いたりするようなことを解消することができる。従って、加熱効率が向上するとともに、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性を向上させることができる。
【００５５】
本発明の別の特徴の電気貯湯容器によれば、上記２つの発明の特徴を併せ持つことになり、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、その中央部を残したまわりに容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる起点を有して、周辺に向け形成されているため、ヒータの押し付けが前記ほぼ接線方向に向いた湾曲起点に対しなされる。従って、従来の球面がはっきりした傾斜角を持ってヒータと当接する場合のような強い突っ張り剛性を示さず柔軟性を発揮して押し付けられるヒータに対してなじむように変形しやすく、かつ、ヒータになじみやすい分だけ外周端部側を持ち上げる力を低減し、また、容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率が高くなって外周端部側での持ち上がりに対する抗力が高まる。
【００５６】
これに併せ、容器の底壁に形成した凹部の天井壁の下に凸な湾曲形状が、周辺部の曲率がこの周辺部の内側の曲率よりも小さいため、ヒータの天井壁への押し付け時に外周端側を持ち上げようとしても、この外周端の内周部が小さな曲率でその内側に続く急な立下り部をなしていることによって前記持ち上げ力に対し高い抗力を発揮して天井壁の反転を強力に防止する。
【００５７】
これらによって、容器の底壁における凹部の天井壁を反転させてしまうようなことを確実に回避しながらヒータの天井壁への接触域が曲率の小さな湾曲部である周辺部の内周部にまで広域に接触させられる。
【００５８】
また、天井壁の容器の軸線に直角な平面にほぼ接線となる湾曲起点が中心から外れた分だけ外周端までの距離が小さく湾曲変化率を高くできることによって、まわりの溶接部からの熱影響による寸法変化や歪みに対する抗力も高まり、所定の形状を保ちやすい分だけヒータとの密着性を高められる。併せ、曲率の小さな湾曲部とその凹部周壁との間のコーナ部が形成する湾曲の向きが途中で反転する折り返し形状部での変形剛性が高く、その外回りに溶接部があって溶接熱が及ぶことがあっても、寸法変化や歪みを受けにくいし、その内側のヒータとの接触を図る曲率の大きな湾曲部が歪むのを防止してヒータと天井壁との間が部分的に浮いたりするようなことを解消することができる。
【００５９】
以上から、加熱の効率および均一性が向上するとともに、ヒータ線の浮きによる変形劣化や加熱むら、隣接ヒータ線と接触することによる溶断といった問題を回避して耐久性をより向上させることができる。
【００６０】
ここで、前記湾曲起点が、容器と同軸の円としてある、さらなる構成によれば、
湾曲起点から周辺部までの湾曲形状によるヒータとの密着作用が容器の軸線まわりに均等に営まれ、周方向にて密着度にバラツキが生じるようなことを回避することができる。
【００６１】
また、湾曲起点の円が、ドーナツ型のヒータの内周とほぼ同径としてある、さらなる構成によれば、
このような湾曲起点３ｃを持つと、改良された湾曲形状による密着特性がドーナツ型のヒータ４の全域に対して過不足なく働くので好適である。
【００６２】
周辺部が、前記凹部の天井壁と周壁とのコーナ部の近傍である、さらなる構成によれば、
曲率の小さな湾曲部が凹部の天井壁と周壁とのコーナ部の近傍に極く狭い範囲に設けられることで、それらがなす折り返し形状部の湾曲度が高くなって変形剛性が高まるので、その内側の曲率の大きな湾曲部の歪みをさらに防止しやすくヒータとの接触性を高められるし、曲率の小さな湾曲部のために天井壁がヒータに沿えない領域を狭められるので、加熱効率がさらに向上する。
【００６３】
コーナ部が曲率の小さな周辺部とで、曲率の大きな内側に対し上向きの凸条をなしている、さらなる構成によれば、
コーナ部が曲率の小さな周辺部に対しより急激な立下り形状を与えて変形剛性、押し上げ力への抗力をさらに高めるので、ヒータの押し付けによる天井壁の反転をより確実に防止してその内側の曲率の大きな湾曲部の変形を伴うヒータとの密着性をさらに高められる。
【００６４】
容器が金属製の真空二重容器であり、底壁は真空二重容器の一重底部である、さらなる構成によれば、
容器が金属製の真空二重容器であることにより保温効率の高い金属製の容器となり、かつヒータを当てがう底壁が一重底部であることにより加熱効率が真空二重容器であるために低下することはなく、真空二重容器であることにより一重底部にまわりの多くの溶接部からの熱影響があっても、凹部における天井壁への影響少なくヒータを密着させやすく加熱効率が高く加熱むらのないものとしやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気貯湯容器の実施例に係る電気ポットの要部を示す断面図である。
【図２】図１に示す電気ポットのヒータを当てがう容器の底壁の断面図である。
【図３】図２に示す容器の底壁の半部を拡大して見た断面図である。
【図４】図１に示す電気ポットの全体構成を示す断面図である。
【図５】従来の電気ポットのヒータを当てがう容器の底壁の断面図である。
【図６】ヒータの内部構造を示す一部の平面図である。
【符号の説明】
１  容器
２  底壁
３  凹部
３ａ  天井壁
３ａ１  中央部
３ａ２  周辺部
３ａ３  内側
３ｂ  周壁
３ｃ  湾曲の起点
３ｄ  外周端
３ｆ  コーナ部
３ｇ  折り返し形状部
４  ヒータ
７  導出路
８  遠心ポンプ
９  器体
１１  外装ケース
１２  肩部
１３  蓋
【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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