(57)【要約】      （修正有）【課題】  真空断熱材の外周を熱が回り込むことを低減し、熱が外界に放出されにくくし、保温性を向上させた電気湯沸かし器の提供。【解決手段】  液体２を収納する容器３と、容器３内の液体２を加熱する加熱手段５と、容器３の上方開口部外周を保持する上枠４と、容器の上方開口部を覆う蓋体６と、容器３の外周部に位置し表面部材７ａの内部を真空にした真空断熱材７と、真空断熱材７の外周部および上枠の下部に位置するボデー１とを有し、真空断熱材７と容器３の間に真空断熱材７の表面部材７ａと比較し熱伝導率の小さい補助断熱材８を挟むことにより、真空断熱材７の表面部材７ａを伝導で外側に回り込む熱を低減し、外界への放熱を低減することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭を構成するボデーと、前記ボデーの上部に載置した上枠と、前記上枠の中央開口部に載置した液体を収納する容器と、前記液体の上方開口部を覆う蓋体と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器と前記ボデーとの間に設けた表面部材の内部を真空にした真空断熱材と、前記容器と前記真空断熱材との間に設けた補助断熱材とを備え、前記補助断熱材は前記真空断熱材の表面部材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有することを特徴とした電気湯沸かし器。
【請求項２】
補助断熱材を、容器外周の上部から容器の外周下端まで挟み、容器と真空断熱材とが直接触れない構成とした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
【請求項３】
補助断熱材を容器外周の上枠下部の下側のみに巻き、容器外周上部において容器と真空断熱材とが直接触れない構成とした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
【請求項４】
補助断熱材を容器外周の下端部のみに巻き、容器外周下部において容器と真空断熱材とが直接触れない構成とした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
【請求項５】
補助断熱材で真空断熱材の表面全周を覆い、容器と真空断熱材および真空断熱材とボデー内側の雰囲気とが直接触れない構成とした請求項１に記載の電気湯沸かし器。
【請求項６】
外郭を構成するボデーと、前記ボデーの上部に載置した上枠と、前記上枠の中央開口部に載置した液体を収納する容器と、前記液体の上方開口部を覆う蓋体と前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器とボデーとの間に設けた真空断熱材と、前記真空断熱材の外周部を覆う補助断熱材とを備え、前記補助断熱材は前記真空断熱材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有することを特徴とした電気湯沸かし器。
【請求項７】
補助断熱材は筒状であることを特徴とする請求項１〜４または６のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項８】
補助断熱材を真空断熱材に固着する構成とした請求項１〜４または６のいずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項９】
補助断熱材を容器に固着する構成とした請求項１〜４または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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯める貯水タンクの断熱性能を向上した電気湯沸かし器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気湯沸かし器の貯水タンクにおいて、その断熱に真空断熱材を用いたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は特許文献１に記載された電気湯沸かし器の断面図を示したものである。
【０００４】
図６に示すように、電気湯沸かし器は外郭を構成するボデー１０１と、その内部に設けられた液体１０２を収容する容器１０３と、ボデー１０１の上部に載置され、その中央開口部に容器１０３を載置する上枠１０４と、容器１０３の底面部に固着されている液体１０２を加熱・保温する加熱手段１０５と、容器１０３の上方開口部を覆う蓋体１０６と、上枠１０４の下部かつ容器１０３の外周部の位置に設けられ、液体１０２から容器１０３に伝わった熱を外界に放熱されるのを防ぐための真空断熱材１０７とから構成されている。なお、真空断熱材１０７は表面部材１０７ａと芯材１０７ｂから構成され、内部を真空状態に保持したものである。
【０００５】
前記構成の動作を説明する。加熱手段１０５によって加熱された液体１０２の熱は容器１０３、上枠１０４および蓋１０６に伝わるが、容器からボデー１０１を通り外界への放熱を真空断熱材１０７により低減する構成となっていた。また、真空断熱材１０７は芯材１０７ｂの真空部分が熱伝達を遮断する役目を果たしており、容器１０３の表面の法線方向への熱遮断に優れた性能を発揮していた。
【特許文献１】特開平１１−２９０２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、真空断熱材１０７の表面部材１０７ａはガスバリアー性を確保するため金属を含んでおり熱伝導率が大きく、前記従来の構成では、容器１０２表面及び真空断熱材１０７の接線方向に熱が伝わり、表面部材１０７の熱伝導により熱が真空断熱材１０７外周を回り込むことで、熱が外界に放熱され、保温性能が悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、真空断熱材の外周を熱が回り込むことによる放熱を低減し、断熱性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、液体を収納する容器と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器の上方開口部外周を保持する上枠と、前記容器の上方開口部を覆う蓋体と、前記容器の外周部に位置し表面部材の内部を真空にした真空断熱材と、前記真空断熱材の外周部および前記上枠の下部に位置するボデーを有し、前記真空断熱材と容器の間に真空断熱材の表面部材と比較し熱伝導率の小さい補助断熱材を挟み、容器から真空断熱材の表面部材への熱伝達を抑えることで表面部材の熱伝導による熱リークを低減することができる。
【０００９】
また、本発明の電気湯沸かし器は真空断熱材の外周部を補助断熱材で覆うとともに、前記補助断熱材の熱伝導率を前記真空断熱材の熱伝導率よりも小さくすることにより、真空断熱材の表面部材の熱伝導により真空断熱材の容器側からボデー側に回り込んだ熱がボデー内側の雰囲気への伝達を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電気湯沸かし器は、真空断熱材の外周を熱が回り込むことによる放熱を低減し、断熱性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、外郭を構成するボデーと、前記ボデーの上部に載置した上枠と、前記上枠の中央開口部に載置した液体を収納する容器と、前記液体の上方開口部を覆う蓋体と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器とボデーとの間に設けた表面部材の内部を真空にした真空断熱材と、前記容器と前記真空断熱材との間に設けた補助断熱材とを備え、前記補助断熱材は前記真空断熱材の表面部材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有するようにした。
【００１２】
これにより容器から真空断熱材の表面部材への熱伝達を抑えられ、表面部材の熱伝導により真空断熱材外周面に周り込む熱量を低減することができ、保温性能を向上することができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明の補助断熱材を、容器外周の上部から容器の外周下端まで挟み、容器と真空断熱材を直接触れさせない構成としたことにより、容器から真空断熱材の表面部材への熱伝達が抑えられ、真空断熱材の上下端部の表面部材の熱伝導により熱が真空断熱材外周へと回る熱量を低減することができ、保温性能を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１の発明の補助断熱材を、容器外周の上枠下部の下側のみに巻き、容器外周上部において容器と真空断熱材を直接触れさせない構成としたことにより、真空断熱材の上部の温度を低減することができる。したがって、真空断熱材の上部の内側から外側へ回り込む熱流束を低減することができるため、保温性能を向上させることができる。また、補助断熱材の使用量を減らすことができ経済的である。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１の発明の補助断熱材を、容器外周の真空断熱材の下端部のみに巻き、容器外周下部において容器と真空断熱材を直接触れさせない構成としたことにより、真空断熱材の下部の温度を低減することができる。したがって、真空断熱材の下部の内側から外側へ回り込む熱流束を低減することができるため、保温性能を向上させることができる。また、補助断熱材の使用量を減らすことができ経済的である。
【００１６】
第５の発明は、特に、第１の発明の構成において、補助断熱材で真空断熱材の表面全周を覆い、容器と真空断熱材および真空断熱材とボデー内側の雰囲気とを直接触れさせないような構成とした。これにより、断熱材上下端の表面部材の熱伝導により熱がボデー側に回り込む熱量が減る上に、表面部材を通って真空断熱材の外側に回り込んだ熱量がボデー内側の雰囲気に伝達されるのを低減でき、その結果、保温性能を向上することができる。
【００１７】
第６の発明は、外郭を構成するボデーと、前記ボデーの上部に載置した上枠と、前記上枠の中央開口部に載置した液体を収納する容器と、前記液体の上方開口部を覆う蓋体と前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器とボデーとの間に設けた真空断熱材と、前記真空断熱材の外周部を覆う補助断熱材とを備え、前記補助断熱材は前記真空断熱材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有するようにした。
【００１８】
これにより真空断熱材の表面部材の熱伝導により真空断熱材の容器側からボデー側に回り込んだ熱がボデー内側の雰囲気への伝達を低減することができ、その結果、保温性能を向上させることができる。
【００１９】
第７の発明は、特に、第１〜４または６の発明のいずれか１つの発明の補助断熱材を筒状にしたことにより、補助断熱材の繋ぎ目をなくし、保温性能を向上させることができる。
【００２０】
第８の発明は、特に、第１〜４または６の発明のいずれか１つの発明の補助断熱材を真空断熱材に固着する構成としたことにより、補助断熱材と真空断熱材との隙間をなくし空気の対流を防ぎ、熱抵抗を増すことができるので保温性能を向上させることができる。また、組み立て製を向上することができる。
【００２１】
第９の発明は、特に、第１〜４または６の発明のいずれか１つの発明の補助断熱材を容器に固着する構成としたことにより、容器と補助断熱材の隙間を無くし、保温性能を向上させ、かつ組み立て性を改善することができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図を示すものである。
【００２４】
図１において、電気湯沸かし器は、外郭を構成するボデー１と、その内部に設けた液体２を収容する容器３と、ボデー１上部に載置し、その中央開口部に容器３を載置する上枠と、容器３の底部に設けた液体２を加熱・保温する加熱手段５と、容器３の上面開口部を覆う蓋体６と、ボデー１と容器３との間でかつ上枠下部４ａに設けた真空断熱材７と、容器３の外周部と真空断熱材７との間に設けた圧縮メラミン発泡体などの補助断熱材８とを備えている。ここで、真空断熱材７は表面部材７ａと芯材７ｂとから構成し、その内部は真空状態にしている。表面部材７ａとしては樹脂と金属とのラミネートフィルム、例えば、ナイロン・ポリエチレンテレフタレート・アルミニウム箔・無延伸ポリプロピレンなどで構成したラミネートフィルムが用いられ、芯材としてはシリカやパーライトなどの無機粉末、グラスウールなどの無機繊維あるいは無機または有機発泡体が用いられる。
【００２５】
なお、本実施の形態では容器３を上枠４の中央開口部に載置しているため、容器３の上端部には上枠がある構成となっている。したがって、真空断熱材および補助断熱材は容器外周の上部である上枠下部４ａの下側に設ける構成としているが、この構成に限定されるものではなく、構成によっては容器上端部から設ける構成としてもよいのは勿論である。
【００２６】
以上のように構成された電気湯沸かし器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
通常はステンレス鋼板などで構成された容器３内にある液体２は発熱体５によって加熱され高温になり、その状態で保温される。保温された液体２の熱はあらゆる経路から外界に放出される。このうち容器３の外周側面からの放熱が最も多いため、断熱性能の良い真空断熱材７を用いて放熱を抑制している。しかし、従来の構成では容器３と真空断熱材７が接触していたため、容器３の熱が真空断熱材７の表面部材７ａにダイレクトに熱伝達されていた。しかるに、真空断熱材７の表面部材７ａは、真空を保つためにガスバリアー性に優れた材質である必要があり、そのため金属を含むものが一般的であった。したがって、真空断熱材全体の熱伝導率は８×１０-3Ｗ／ｍＫ程度で比較的断熱性にすぐれているが、表面を覆う表面部材７ａの熱伝導率は０．５６Ｗ／ｍＫ程度と高く、表面部材７ａに伝達された熱は表面部材７ａの熱伝導により真空断熱材７の上下端部より、真空断熱材７の外周部へ回り込み放熱するため、断熱性能を低下させていた。そこで、本実施の形態では、図１のように容器３と真空断熱材７の間に真空断熱材７の表面部材７ａの熱伝導率より熱伝導率が小さい補助断熱材８を挿入した。これにより、表面部材７ａに伝達される熱量が減少し、表面部材７ａの温度が低減するため、その分表面部材７ａを回り込む熱量を低減し断熱性能を向上することができる。
【００２８】
また、補助断熱材８の大きさを、容器外周と同程度の大きさにしたときの効果としては、たとえば真空断熱材７と容器３の間の全周に補助断熱材８として圧縮メラミン発泡体（熱伝導率：０．０３２Ｗ／ｍＫ）を巻いたとき、保温性能は約５％向上した。補助断熱材８は真空断熱材７より大きくすることでさらに断熱性能を向上させることができる。
【００２９】
また、本実施例においては真空断熱材７を例に述べたが、芯材７ｂと表面部材７ａから形成され、表面部材７ａの熱伝導率が高い断熱材なら、真空断熱材に限らず同じ効果が得られる。
【００３０】
以上のように、容器３と真空断熱材７との間に補助断熱材８を設けることにより、保温性能を向上させることができる。
【００３１】
なお、補助断熱材８としてメラミン発泡体を用いた場合を説明したが、補助断熱材８は圧縮メラミン発泡体に限定されるものではなく、表面部材７ａより熱伝導率が小さければどのような形態でもよく、例えばセラミックウール、グラスウール、あるいは繊維状の断熱材であってもよい。
【００３２】
（実施の形態２）
図２および図３は、本発明の第２の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図である。なお、本実施の形態の基本構成は実施の形態１と同じなので異なる点を中心に説明する。また、実施の形態１と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
【００３３】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、実施の形態１では補助断熱材を真空断熱材７と容器３との間の全体に亘って設けたのに対して、本実施の形態では補助断熱材を真空断熱材７と容器３の間の一部である上部または下部に設け、容器と真空断熱材とが直接触れない構成とした点である。以下、図面を用いて説明する。
【００３４】
図２に示すように、真空断熱材７と容器３の間の上部のみに補助断熱材８を挟んでいる。なお、図２に示すように上部は上枠下部があるためこの部分には断熱材は設けていない。この構成では、容器３と真空断熱材７とが接していないため容器３から真空断熱材７への熱伝導はなくなる。真空断熱材７の熱移動は高温である容器３側から低温側であるボデー１側に流れる。これは主に表面部材７ａの端面を通して起こるため、真空断熱材の熱流束は上下端で大きくなる。したがって、容器外周の中央には補助断熱材８を巻かず、上部のみとしても上部の容器３から真空断熱材への熱伝達は減少するため真空断熱材の上部の表面部材７ａの温度が低下し熱流束は小さくなり、断熱性をたかめることができる。ただし、この場合中央部以下の容器３部分と真空断熱材７の間に大きな隙間ができ、対流により容器３と真空断熱材７との間で熱移動が起こらないように補助断熱材８は極力薄いものを用いるのが良い。実験結果では補助断熱材８は１０ｍｍ以下が望ましい。
【００３５】
また、図３のように補助断熱材８を下端のみに巻いても同様の効果が得られる。さらに、補助断熱材８を上部と下端部とに同時に巻いてもよい。この場合補助断熱材８は別の種類のものであってもよい。
【００３６】
以上のように容器３と真空断熱材７の間に挟む補助断熱材８を容器３外周の上端部のみまたは下端のみにすることで、断熱性能を向上させ、さらに、補助断熱材の材料費を削減することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図である。なお、本実施の形態の基本構成は実施の形態１と同じなので異なる点を中心に説明する。また、実施の形態１と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、実施の形態１では補助断熱材を真空断熱材７と容器３との間の全体に亘って設けたのに対して、本実施の形態では補助断熱材を真空断熱材全体に亘って設けた点である。以下、図面を用いて説明する。
【００３９】
図４に示すように真空断熱材７の外周全集に補助断熱材８を巻くことにより、容器３から真空断熱材７の表面部材７ａに伝達する熱を減らし、かつ表面部材を回って外側に逃げた熱がボデー１内側の雰囲気に伝達するのを低減することができる。たとえば真空断熱材７の表面全周に圧縮メラミン発泡体（熱伝導率：０．０３２Ｗ／ｍＫ、ｔ＝２ｍｍ）を巻いたとき、保温性能は約８％向上した。
【００４０】
以上のように真空断熱材７の表面全周、すなわち、容器３側とボデー１側の両面に補助断熱材を巻くことにより保温性能を向上させることができる。
【００４１】
（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図である。なお、本実施の形態の基本構成は実施の形態１と同じなので異なる点を中心に説明する。また、実施の形態１と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
【００４２】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、実施の形態１では補助断熱材を真空断熱材７と容器３との間の全体に亘って設けたのに対して、本実施の形態では補助断熱材をボデー側に設けた点である。以下、図面を用いて説明する。
【００４３】
図５に示すように真空断熱材７の外周すなわちボデー１側に補助断熱材８を巻くことにより、熱伝導により真空断熱材７の外周すなわちボデー１側に回り込んで来た熱の放熱を抑制することができる。例えば、真空断熱材７のボデー１側外周に熱伝導率：０．０３２Ｗ／ｍＫ、ｔ＝２ｍｍの圧縮メラミン発泡体を巻いたとき、保温性能は約４．５％向上した。
【００４４】
以上のように真空断熱材７の外周すなわちボデー１側に補助断熱材を巻くことにより保温性能を向上させることができる。
【００４５】
（実施の形態５）
図１〜３または５を用いて、本発明の第５の実施の形態について説明する。図における補助断熱材８が容器３と同じ筒状に形成したとき、繋ぎ目なく容器と密着し、空気の対流が起こらないため、保温性能は向上し、組み立て性も良くなる。なお、補助断熱材は筒状でなくても容器３と同形状なら同じ効果をもつのは勿論である。
【００４６】
図１〜３または５における補助断熱材８が容器３に物理的もしくは化学的に固着されている時、真空断熱材７と補助断熱材８の間の隙間がなくなり、空気の対流がないことにより保温性能は向上する。また、補助断熱材８が固着されるのが容器３側であってもよい。この時の固着の手段については接着剤による接着や一体成形等による固着、溶接等による固着等がある。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明に関わる電気湯沸かし器は、真空断熱材の外周を熱が回り込むことによる放熱を低減し、断熱性能の向上を図ることができるので、高温の容器の外側を真空断熱材で断熱するような構成を有する電気湯沸かし器等の用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１、５の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図
【図２】本発明の第２、５の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図
【図３】本発明の第２、５の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図
【図４】本発明の第３の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図
【図５】本発明の第４、５の実施の形態における電気湯沸かし器の断面図
【図６】従来の電気湯沸かし器の断面図
【符号の説明】
【００４９】
１  ボデー
２  液体
３  容器
４  上枠
４ａ  上枠下部
５  加熱手段
６  蓋体
７  真空断熱材
７ａ  表面部材
８  補助断熱材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005058644.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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