(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水の循環路に配備し流水を電気ヒータで間接的に加熱する加熱装置であって、
流水が流通する金属伝熱管を板状セラミックヒータにより加熱する金属熱媒体ブロックに埋設し、
前記金属熱媒体ブロックのヒータ取付平面に当接した板状のセラミックヒータを嵌合突起を金属熱媒体ブロックの嵌合溝に嵌合した固定板により断熱材を介して固定するとともに、前記固定板に過熱を検知する温度ヒユーズを内部に収納する絶縁チューブを、挟んで保持し固定する絶縁チューブ保持爪を設けたこと
を特徴とする流水加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加熱装置に係り、特に流水の循環路に配備し流水を電気ヒータで間接的に加熱する流水加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
【０００３】
従来から、例えば浴槽湯の清浄化装置ような水処理装置ににおいては、流水を循環路の途中で所定の温度に加熱するための流水加熱装置が配備され、この流水加熱装置としては、電気ヒータを熱源とするものが装置が小型で簡便に作れることから多く利用されていた。
【０００４】
この電気ヒータを熱源とする流水加熱装置には、石英管ヒータやシーズヒータ等の電気ヒータを直接流水の循環路内に配備し流水を直接加熱する直接加熱式と、電気ヒータで加熱した熱媒体を介して流水を加熱する間接加熱式とがある。
【０００５】
直接加熱式は装置を簡便に作れしかも熱効率も良いが、石英管ヒータの石英管が割れた場合やシーズヒータの絶縁材を充填した金属管が腐食して穴が明き絶縁が壊れた場合には流水への漏電が起きる危険がある。
【０００６】
このためシーズヒータを利用する場合でも電熱線に対する絶縁を二重した二重シーズヒータとし、さらに絶縁層に対し絶縁劣化度検知装置を設け金属管に穴が明いて絶縁が劣化したのを検知できるようにするような安全対策が必要で、装置は高価になってしまう。
【０００７】
一方間接加熱装置としては、従来は電気ヒータで熱媒体としてのオイルを加熱するオイルヒータが多く利用されていたが、この装置は構造が複雑で高価であり、さらに熱効率が悪い。
【０００８】
このため最近は、流水が流通する金属伝熱管をアルミニウム合金のような熱伝導度の良い金属熱媒体ブロックの中に埋設し、この金属熱媒体ブロックをセラミックヒータで加熱し、伝熱管中の流水に熱を伝える間接式の加熱装置が熱効率が良くしかも漏電の危険が殆ど無く安全なので多く利用されるようになった。
【０００９】
このような流水の間接加熱装置の１例は図６に示す通りであり、１及び２はステンレス、銅等の伝熱性及び耐食性に優れた金属で作られた徃き及び戻り金属伝熱管であり、この徃き及び戻りの金属伝熱管１及び２は、アルミニウム合金のような伝熱性に優れた金属により作った長方形の徃き及び戻り金属熱媒体ブロック３及び４の中に両端を突出させてた状態で埋設してある。
【００１０】
５が徃き及び戻り金属熱媒体ブロック３及び４を加熱するための板状のセラミツクヒータであり、往き及び戻りの金属熱媒体ブロック３及び４のヒータ取付平面の間に板状のセラミツクヒータ５を挟み、このセラミツクヒータ５を間に挟んだ往き及び戻りの金属熱媒体ブロック３及び４を各々の表裏両面の左右両端の４箇所に設けた突起部８の各々にステンレス製の板ばね６を嵌めて結合し一体とする。
【００１１】
その後徃き及び戻り金属伝熱管１及び２の一端をＵ字の連結管７で連結すると、流水は、矢印に示すように、徃き金属伝熱管１からり入り戻り金属伝熱管２から出るように循環し、この循環の間に徃き及び戻り金属加熱媒体ブロツク３及び４を介しててセラミツクヒータ５により加熱される。
【００１２】
また９は金属熱媒体ブロック４の表面にねじ止めされた温度ヒューズであり、これにより加熱装置の過熱を検知し安全を保つ。
【００１３】
しかしながら前記したような装置には、装置のサイズ大きくなってしまう、製造コストが高くなる、配管に手間が掛かるといったようなことが課題であった。
【００１４】
すなわち金属伝熱管１叉は２を埋め込んだ往きと戻りの金属熱媒体ブロツク３及び４は、金属伝熱管１叉は２をインサートしてのアルミニウム合金ダイキャストにより別々に作らなければならないので、金属熱媒体ブロック３及び４を別々に作るのに工数が掛かることは勿論、別々に作られた２つの金属熱媒体ブロツク３と４とを間に板状のセラミツクヒータ５を挟んで４個の板ばね６を利用しながら結合するので製造のコストが高くなる。
【００１５】
また装置は１本の金属伝熱管を利用した場合のように直線状にできないので、サイズが大きくなってしまい、同時に往きと戻りの金属伝熱管１と２に対する配管も連結管７の配管が有ったりして複雑になってしまう。
【００１６】
そこで図４及び図５に示すような、流水が流通する金属伝熱管１０を板状のセラミックヒータ１３により加熱される金属熱媒体ブロック１１に埋設し、前記金属熱媒体ブロック１１のヒータ取付平面１２にセラミックヒータ１３を断熱材１４を介して固定板１５で押し付けて固定し、流水が流通する金属伝熱管１０を１本だけ利用して直線状とし、サイズが大きくなったり配管が複雑にならないようにし、同時にセラミックヒータ１３の金属熱媒体ブロック１１に対する非伝熱面側からの熱の放散を断熱材１４で防いで熱効率も良くなるようにした流水加熱装置も開発された。
【００１７】
このような流水加熱装置で金属熱媒体ブロック１１のヒータ取付面１２に当接したセラミックヒータ１３を固定板１５で押さえ付けて固定するには、固定板１５を金属熱媒体ブロック１１と同様にアルミニュム合金ダイキャストで作り、金属熱媒体ブロック１１と固定板１５との各々に四隅の対向する位置に凹部１６を設け、この対向する凹部１６で作られた４箇所の固定溝の各々に板ばね１７を嵌合する。
【００１８】
また円筒型の温度ヒューズ１８を内部に収納するテフロン製の絶縁チューブ１９が、クリップ２０とねじ２１とで金属熱媒体ブロック１１に固定して取り付けられていて、流水加熱装置の過熱を検知し安全を保つようにしている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記したような加熱装置では、金属熱媒体ブロック１１にセラミックヒータ１３や温度ヒューズ１８を内部に収納するテフロン製の絶縁チューブ１９を取り付けるのに、専用の４個の板ばね１７や、クリップ２０とねじ２１を用いなければならず、取り付けるのに工数が掛かり、同時に部品点数が多くなってコストが高くなるという課題があった。
【００２０】
本発明は、このような従来技術の課題を解決し、金属熱媒体ブロック１１にセラミックヒータ１３や温度ヒューズ１８を内部に収納するテフロン製の絶縁チューブ１９を工数を掛けないで容易に取り付け、しかも部品点数を少なくしてコストを安くできるようにすることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、
流水の循環路に配備し流水を電気ヒータで間接的に加熱する加熱装置であって、
流水が流通する金属伝熱管を板状セラミックヒータにより加熱する金属熱媒体ブロックに埋設し、
前記金属熱媒体ブロックのヒータ取付平面に当接した板状のセラミックヒータを嵌合突起を金属熱媒体ブロックの嵌合溝に嵌合した固定板により断熱材を介して固定するとともに、前記固定板に過熱を検知する温度ヒユーズを内部に収納する絶縁チューブを、挟んで保持し固定する絶縁チューブ保持爪を設けたこと
を特徴とする流水加熱装置としたことで、課題を解決した。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、図１の正面図、図２の側面図、及び図３の斜視図に基づいて説明するが、従来と同一の構成要素には同一の符号を付してある。
【００２４】
２２が金属熱媒体ブロックであり、この金属熱媒体ブロック２２は、従来と同様にアルミニウム合金のダイカストによりステンレス製の金属伝熱管１０を埋設して作り、下端部の四隅に後に説明する固定板の嵌合突起を嵌合するための嵌合溝２３を設けてある。
【００２５】
また金属熱媒体ブロック２２は、下端面が従来と同様の板状のセラミックヒータ１３を取り付けるためのヒータ取付面２４となっており、このヒータ取付面２４は、セラミックヒータ１３を密着して取り付けるため鏡面に仕上げられ、窒化ボロンのような潤滑剤を塗布する。
【００２６】
２５が固定板であり、この固定板２５はステンレス板製で、金属熱媒体ブロック２２のヒータ取付面２４にセラミックヒータ１３を密着して取り付け固定するため、四隅の前記した金属熱媒体ブロック２２の嵌合溝２３と対向する位置に直角に立ち上げ先端をＵ字状に折り曲げた嵌合突起２６を設けてある。
【００２７】
金属熱媒体ブロック２２にセラミックヒータ１３を取り付けるには、金属熱媒体ブロック２２をヒータ取付面２４を上に向けて置き、窒化ボロンのような潤滑剤を塗布したヒータ取付面２４の上にセラミックヒータ１３を載せ、このセラミックヒータ１３の非伝熱面となる表面を従来と同様のグラスフアイバーのような弾性と耐熱性を持つ断熱材１４で覆う。
【００２８】
その後固定板２５でセラミックヒータ１３を断熱材１４を介して金属熱媒体ブロック２２のヒータ取付面２４に押し付け、固定板２５の嵌合突起２６を金属熱媒体ブロック２２の嵌合溝２３に嵌合する。
【００２９】
すると、セラミックヒータ１３は金属熱媒体ブロック２２のヒータ取付面２４に専用の複数の板ばねを用いることなく簡単に取り付けられ、この取付の際に工数が掛からないことは勿論、取付に必要な部品点数も少なくて済む。
【００３０】
しかもセラミックヒータ１３は、伝熱面側は金属熱媒体ブロック２２のヒータ取付面２４に良く密着し、非伝熱面側は断熱材１４で断熱され熱の放散を良く防ぐ状態になるので、金属熱媒体ブロック２２に良く熱が伝達し、中に埋設した金属伝熱管９の中を流通する流水を効率良く加熱できるようになる。
【００３１】
２７は絶縁チューブ保持爪であり、この絶縁チューブ保持爪２７は、温度ヒューズ１８を中に収納する絶縁チューブ１９を間に挟んで保持するため２本で一対となって突設しており、固定板２５の表面中央の長手方向に所定の間隔で複数の対を直列に並べた状態としてある。
【００３２】
円筒型の温度ヒューズ１８は、両端が突き合わせ端子２８により電線２９と３０とに接続し、テフロンのような耐熱性の高い絶縁チューブ１９の中に収納され、この絶縁チューブ１９の一端は水の進入を防ぐと共にずれも防げるように熱収縮チューブ３１で固定してある。
【００３３】
このような温度ヒューズ１８を中に収納した絶縁チューブ１９は、前記した固定板２５の表面に２本の対として突設した保持爪２６の間に挟んで複数箇所で保持する。
【００３４】
すると温度ヒューズ１８を中に収納した絶縁チューブ１９は、専用のクリップを利用したりねじ止めしたりせず、手間が掛からないことは勿論部品点数も少ない状態で、固定板２５にしっかりと固定できる。
【００３５】
なおヒータ線３０及び３２はモリブデン単線にガラス編み組チューブを被せたもので、セラミックヒータ１３に銀蝋付けで接続し、シリコーンシール剤３３でシールしてある。
【００３６】
以上により、金属伝熱管１０を１本しか配備されないので、金属熱媒体ブロック２５が１つの直線状の装置となり、製造コストは安く、サイズは小さく、配管は単純で手間掛からなくなる。
【００３７】
また金属熱媒体ブロック２５にセラミックヒータ１３を取り付けるのに専用の複数の板ばねを用いる必要がなくなり、取付の工数が掛からないことは勿論、取付に必要な部品点数も少なくて済むようになる。
【００３８】
さらに過熱検知用の温度ヒューズ１８を中に収納した絶縁チューブ１９を固定するのに専用のクリップを用いたりねじ止めしたりしないで済むようになり、取付の工数が掛からないことは勿論、取付に必要な部品点数も少なくなる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成され、、熱効率が良く、しかも小型で製造コストの安く安全な電気ヒータを熱源とした流水加熱装置が提供される。
【００４０】
このような流水加熱装置を例えば浴槽湯の清浄化装置に適用すると、清浄化管路を循環する浴水が漏電の危険がない安全な状態で効率よく適温に加熱され、２４時間何時でも快適に入浴を楽しめるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】              実施例正面図、
【図２】              実施例側面図、
【図３】              実施例斜視図、
【図４】              第２従来例正面図、
【図５】              第２従来例側面図、
【図６】              第１従来例平面図。
【符号の説明】
１０                金属伝熱管
１３                セラミツクヒータ
１４                断熱材
１８                温度ヒューズ
１９                絶縁チューブ
２２                金属熱媒体ブロック
２３                嵌合溝
２４                ヒータ取付面
２５                固定板
２６                嵌合突起
２７                絶縁チューブ保持爪
【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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