(57)【要約】【課題】金属パイプとフランジのバーリング部との溶接部に水蒸気が篭るような微細な隙間を作らないようにし、隙間腐食が発生し難く信頼性の高いシーズヒータを得ること。【解決手段】発熱線を内蔵した金属パイプ１と、所定の円錐角Ｘを有する円錐状バーリング部６が形成され、該円錐状バーリング部に前記金属パイプが挿通されたフランジ２と、前記金属パイプと前記フランジの円錐状バーリング部の先端部６ａとを溶接接合した溶接部１１と、を備える。【選択図】        図１−２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱線を内蔵した金属パイプと、
所定の円錐角を有する円錐状バーリング部が形成され、該円錐状バーリング部に前記金属パイプが挿通されたフランジと、
前記金属パイプと前記フランジの円錐状バーリング部の先端部とを溶接接合した溶接部と、
を備えることを特徴とするシーズヒータ。
【請求項２】
前記円錐状バーリング部の先端部の内側エッジ部を前記金属パイプの外周部にリング状に線接触させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシーズヒータ。
【請求項３】
前記円錐状バーリング部の先端部の内側エッジ部と前記金属パイプの外周部との間に所定の隙間を設け、前記金属パイプと円錐状バーリング部の先端部とを肉盛り溶接接合したことを特徴とする請求項１に記載のシーズヒータ。
【請求項４】
前記円錐状バーリング部の先端面が、円錐面状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシーズヒータ。
【請求項５】
前記金属パイプの先端面と前記フランジの円錐状バーリング部の先端面とが、略面一に揃えられて溶接接合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のシーズヒータ。
【請求項６】
前記金属パイプと前記フランジの円錐状バーリング部との間の断面三角形のリング状空間に封止材を充填したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のシーズヒータ。
【請求項７】
前記円錐状バーリング部の円錐角が、１５°〜３５°であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のシーズヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気温水器等に用いるシーズヒータに関し、特に、その溶接構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のフランジ付シーズヒータは、フランジに形成した円筒状のバーリング部のフランジ面に平行な先端面と、このバーリング部に挿入したシーズヒータの金属パイプのフランジ面に平行な薄肉の先端面とを略面一にそろえ、両先端面をＴＩＧ溶接法により溶接接合していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−０６４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、金属パイプとフランジの円筒状のバーリング部との嵌合部分に嵌合公差に相当する微細な隙間が存在し、また、バーリング部の先端面と金属パイプの先端面とは平行で略面一であるので、ＴＩＧ溶接による溶融金属が微細な隙間に流れ込み難く、溶接後に微細な隙間が残り、この隙間に水が入り込んで篭り、隙間腐食を発生させ、水漏れの原因となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、金属パイプとフランジのバーリング部との溶接部に水が篭るような微細な隙間を作らないようにし、隙間腐食が発生し難く信頼性の高いシーズヒータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発熱線を内蔵した金属パイプと、所定の円錐角を有する円錐状バーリング部が形成され、該円錐状バーリング部に前記金属パイプが挿通されたフランジと、前記金属パイプと前記フランジの円錐状バーリング部の先端部とを溶接接合した溶接部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、フランジに所定の円錐角を有する円錐状バーリング部が形成されているので、金属パイプと円錐状バーリング部との間には、水が篭るような微細な隙間は形成されず、隙間腐食が発生し難いシーズヒータが得られる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかるシーズヒータの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
実施の形態１．
図１−１は、本発明にかかるシーズヒータの実施の形態１を示す一部破断正面図であり、図１−２は、図１−１のＡ部拡大図であり、図１−３は、実施の形態１のシーズヒータの変形例を示す溶接部の溶接前の断面図であり、図１−４は、同溶接後の断面図である。
【００１０】
図１−１及び図１−２に示すように、実施の形態１のシーズヒータ１００は、発熱線４を内蔵し、Ｕ字状に折り曲げられた金属パイプ１と、２つの円錐状バーリング部６、６が形成され、２つの円錐状バーリング部６、６に金属パイプ１の両端部が挿通されたフランジ２と、を備えている。
【００１１】
金属パイプ１の両先端部１ａ、１ａには、電源入力端となる端子棒３、３が、略１／５の長さの外端部を金属パイプ１の両先端部１ａ、１ａから突出させ、略４／５の長さの本体部を金属パイプ１内に挿入させ、絶縁封止材８により固定されている。端子棒３、３の本体部には、発熱線４が接続されている。金属パイプ１内には、絶縁粉末材５が封入され、発熱線４と金属パイプ１とを絶縁している。
【００１２】
金属パイプ１のＵ字状折り曲げ部を図示しない電気温水器の温水タンク内に位置させてフランジ２を温水タンクに取り付け、発熱線４に通電して温水タンク内の水を加熱する。
【００１３】
図１−２に示すように、円錐状バーリング部６は、フランジ２に下孔を開け、所定の円錐角を有するテーパ形バーリングパンチを下孔に押し込むことにより、下孔の縁を広げながら塑性変形させ、所定の円錐角Ｘの円錐（テーパ）状に形成される。
【００１４】
実施の形態１のシーズヒータ１００では、円錐状バーリング部６の先端部６ａの内側エッジ部６ｃが、金属パイプ１の外周部にリング状に線接触するように、円錐状バーリング部６が形成されている。円錐状バーリング部６の円錐角Ｘは、１５°〜３５°とするのがよい。
【００１５】
図１−２に示すように、円錐状バーリング部６の先端面６ｂは、テーパ形バーリングパンチによる押し込み加工により、下孔加工時の円柱面が押し広げられて、円錐面状に形成される。先端面６ｂの円錐角Ｙは、円錐角Ｘの余角となっていて、円錐角Ｘが、１５°〜３５°のとき、円錐角Ｙは、略７５°〜５５°となる。
【００１６】
円錐面状に形成された円錐状バーリング部６の先端面６ｂと金属パイプ１の円筒面とは、溶接種類でいう「レ形グルーブ溶接の開先」を形成しているので、この開先形状を利用して、金属パイプ１とフランジ２とをアーク溶接、ガス溶接又はＴＩＧ溶接等により連続溶接し、リング状の溶接部１１を形成する。
【００１７】
実施の形態１のシーズヒータ１００は、フランジ２に所定の円錐角を有する円錐状バーリング部６が形成されているので、従来技術の円筒状バーリング部に比べ、金属パイプと円錐状バーリング部との間には、水が篭るような微細な隙間は形成されず、隙間腐食が発生し難い。
【００１８】
また、円錐状バーリング部６は、円筒状バーリング部に比べ、裾野が広くフランジ２の曲げ剛性が高くなり、金属パイプ１の支持強度が高くなるという利点がある。特に、円錐角Ｘを１５°〜３５°とすると、この効果が大きい。また、「レ形グルーブ溶接の開先」が形成されているので、レ形グルーブを利用して溶接作業を合理的に行なうことができ、信頼性の高い溶接部１１が得られる。
【００１９】
次に、図１−３及び図１−４を参照して、実施の形態１のシーズヒータ１００の変形例について説明する。図１−３は、実施の形態１のシーズヒータの変形例を示す溶接部の溶接前の断面図であり、図１−４は、同溶接後の断面図である。
【００２０】
変形例のシーズヒータ１００は、金属パイプ１の先端部（先端面）１ａとフランジ２の円錐状バーリングブ６の先端面６ｂとが略面一に揃えられている。円錐面状に形成された円錐状バーリング部６の先端面６ｂと金属パイプ１の先端面１ａとは、溶接種類でいう「Ｖ形グルーブ溶接の開先」を形成しているので、この開先形状を利用して、金属パイプ１とフランジ２とをアーク溶接、ガス溶接又はＴＩＧ溶接等により連続溶接し、リング状の溶接部１１を形成する。他の部分は、図１−１及び図１−２に示すシーズヒータ１００と同等であるので、その構造の詳細な説明は省略する。
【００２１】
変形例のシーズヒータ１００は、フランジ２に所定の円錐角を有する円錐状バーリング部６が形成されているので、従来技術の円筒状バーリング部に比べ、金属パイプと円錐状バーリング部との間には、水が篭るような微細な隙間は形成されず、隙間腐食が発生し難い。また、円錐状バーリング部６は、円筒状バーリング部に比べ、裾野が広くフランジ２の曲げ剛性が高くなり、金属パイプ１の支持強度が高くなるという利点がある。また、「Ｖ形グルーブ溶接の開先」が形成されているので、溶接作業を合理的に行なうことができ、信頼性の高い溶接部１１が得られる。
【００２２】
実施の形態２．
次に、図２−１〜図２−３を参照して、実施の形態２のシーズヒータ２００について説明する。図２−１は、実施の形態２のシーズヒータの溶接部の溶接前の断面図であり、図２−２は、図２−１のＢ方向矢視図であり、図２−３は、溶接部の溶接後の断面図である。
【００２３】
実施の形態２のシーズヒータ２００では、円錐状バーリング部６の先端部の内側エッジ部６ｃと金属パイプ１の外周部との間に、０．１ｍｍ〜１ｍｍの均一な隙間が設けられている。図２−２に示すように、円錐状バーリング部６の先端部には、金属パイプ１に接触して前記の隙間を均一にするための３ヶ所以上の位置決め突起７が設けられている。
【００２４】
図２−１に示すように、円錐状バーリング部６の先端面６ｂと金属パイプ１の円筒面とは、溶接種類でいう「ルート間隔０．１ｍｍ〜１ｍｍのレ形グルーブ溶接の開先」を形成しているので、この開先形状を利用して、金属パイプ１とフランジ２とをアーク溶接、ガス溶接又はＴＩＧ溶接等により溶接棒（溶加棒）１２で肉盛り溶接接合し、図２−３に示すように、リング状の溶接部１１を形成する。溶接作業時には、開先の裏側に裏当て金を当ててもよい。
【００２５】
実施の形態２のシーズヒータ２００は、円錐状バーリング部６の先端部の内側エッジ部６ｃと金属パイプ１の外周部との間に、０．１ｍｍ〜１ｍｍの均一な隙間が設けられているので、実施の形態１の円錐状バーリング部に比べ、金属パイプ１と円錐状バーリング部６との間隔が大きくなり、水がさらに篭りにくくなり、隙間腐食がいっそう発生し難い。
【００２６】
実施の形態３．
次に、図３を参照して、実施の形態３のシーズヒータ３００について説明する。図３は、実施の形態３のシーズヒータ３００を示す円錐状バーリング部の断面図である。
【００２７】
図３に示すように、実施の形態３のシーズヒータ３００は、金属パイプ１の先端部（先端面）１ａとフランジ２の円錐状バーリング部６の先端面６ｂとが略面一に揃えられ、金属パイプ１の先端部と円錐状バーリング部６の先端面とをアーク溶接、ガス溶接又はＴＩＧ溶接等により連続溶接し、リング状の溶接部１１を形成している。
【００２８】
金属パイプ１と円錐状バーリング部６との間の断面三角形のリング状空間６ｄに樹脂材料等の封止材２１を充填する。他の部分は、図１−３及び図１−４に示す変形例のシーズヒータ１００と同等であるので、その構造の詳細な説明は省略する。なお、フランジ２の金属パイプ１に対する溶接位置は、図１−１に示すように、金属パイプ１の先端部でなく中間位置であってもよい。
【００２９】
実施の形態３のシーズヒータ３００は、金属パイプ１と円錐状バーリング部６との間の断面三角形のリング状空間６ｄに樹脂材料等の封止材２１を充填したので、リング状空間６ｄに水が侵入せず、溶接部１１にいっそう腐食が発生し難い。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかるシーズヒータは、金属パイプとフランジとの溶接部に腐食が発生し難く、電気温水器用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１−１】本発明にかかるシーズヒータの実施の形態１を示す一部破断正面図である。
【図１−２】図１−１のＡ部拡大図である。
【図１−３】実施の形態１のシーズヒータの変形例を示す溶接部の溶接前の断面図である。
【図１−４】同溶接後の断面図である。
【図２−１】本発明の実施の形態２のシーズヒータの溶接部の溶接前の断面図である。
【図２−２】図２−１のＢ方向矢視図である。
【図２−３】溶接部の溶接後の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３のシーズヒータを示す円錐状バーリング部の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  金属パイプ
１ａ  先端部
２  フランジ
３  端子棒
４  発熱線
５  絶縁粉末剤
６  円錐状バーリング部
６ａ  先端部
６ｂ  先端面
６ｃ  内側エッジ部
６ｄ  リング状空間
７  位置決め突起
８  絶縁封止材
１１  溶接部
１２  溶接棒（溶加棒）
２１  樹脂材料（封止材）
１００、２００、３００  シーズヒータ
Ｘ  円錐角
Ｙ  円錐角（円錐角Ｘの余角）
【図１−１】
2007087740.tif 000003
【図１−２】
2007087740.tif 000004
【図１−３】
2007087740.tif 000005
【図１−４】
2007087740.tif 000006
【図２−１】
2007087740.tif 000007
【図２−２】
2007087740.tif 000008
【図２−３】
2007087740.tif 000009
【図３】
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