JP2004008721A

JP2004008721A - Electric kettle

Info

Publication number: JP2004008721A
Application number: JP2002170879A
Authority: JP
Inventors: Yuko Fujii; 藤井　優子; Shigetoshi Kanazawa; 金澤　成寿
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-12
Also published as: JP3864856B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that in a thermal conduction mechanism of a conventional heating cooker, an air layer, or the like, exists due to a separate structure of a vessel and a heating means, so that thermal efficiency goes down. <P>SOLUTION: An electric kettle is composed of a vessel 11 containing a liquid 10, an insulating layer 12 formed on a bottom surface of the vessel 11, and a heating body 13 formed on the insulating layer 12 to heat the liquid 10. According to this structure, since the heating body 13 and the vessel 11 are structured integrally, a thermal efficiency is increased, energy-savings can be achieved, and the size of the kettle can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気湯沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気湯沸かし器の構成を図４に基づいて説明する。液体１を収容する容器２の底面に加熱手段３を設け、固定治具４によって容器２と加熱手段３が接し、固定される構造となる。また加熱手段３には電気回路５を通して電力を供給・制御している。また電力制御するためには温度センサ６を容器２に外接させて液体１の温度を検知することで行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の図４に示した電気湯沸かし器の熱伝導機構は、容器２と加熱手段３とが別構造となっているため空気層等が存在してしまい熱効率が低くなってしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、液体を収容する容器と、前記容器の底面部に形成した絶縁層と、前記絶縁層上に形成した発熱体とを備えた電気湯沸かし器である。
【０００５】
この構成によれば、発熱体と容器が一体構成になっているので熱効率が高くなり省エネが実現できるとともに、小型化が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明は、液体を収容する容器と、前記容器の底面部に形成した絶縁層と、前記絶縁層上に形成した発熱体とを備えた電気湯沸かし器である。
【０００７】
よって、発熱体と容器が一体構成になっているので熱効率が高くなり省エネが実現できるとともに小型化が可能となる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、特に請求項１記載の発明において、容器の底面部を金属で構成した電気湯沸かし器である。
【０００９】
よって、容器を金属で構成することで、衝撃等の信頼性が増すとともに製造加工も容易である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、特に請求項１または２記載の発明において、少なくとも絶縁層または発熱体の一方を印刷形成した電気湯沸かし器である。
【００１１】
よって、印刷成形によって容易に構成できるとともに、薄型形成が可能となる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、特に請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、発熱体上に保護層を形成した電気湯沸かし器である。
【００１３】
よって、保護層を設けることによって抵抗体の腐食等の影響を抑制することが可能となり信頼性が向上する。
【００１４】
請求項５記載の発明は、特に請求項４記載の保護層が絶縁層と同質材料である電気湯沸かし器である。
【００１５】
よって、保護層を絶縁板と同質材料にすることによって、絶縁板との密着性が向上するとともに、熱膨張差による歪み等の影響が無いため信頼性が増す。
【００１６】
請求項６記載の発明は、特に請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、絶縁層あるいは保護層上に温度により抵抗が変化する抵抗体を形成し、前記抵抗体によって液体の温度を検知する電気湯沸かし器である。
【００１７】
よって、容器の底面に形成した絶縁層または保護層に抵抗体を形成することで、より精度良く水温を検知できるため、安全性が向上する。
【００１８】
請求項７記載の発明は、特に請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、発熱体はＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ａｇの群から選択される少なくとも１種の有機金属化合物または金属粉末を有した電気湯沸かし器である。
【００１９】
よって、発熱体はＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ａｇの群から選択される少なくとも１種の有機金属化合物または金属粉末を含む材料で構成したことによって発熱体自身の延性が優れるため絶縁板との密着性に優れるとともに、クラック等の発生がないため信頼性が向上する。
【００２０】
請求項８記載の発明は、特に請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、絶縁層は結晶化ガラスで形成した電気湯沸かし器である。
【００２１】
よって、結晶化ガラスで形成することで熱衝撃等に対する信頼性が向上する。
【００２２】
【実施例】
以下、本説明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における電気湯沸し器の断面図である。構成を説明すると、液体１０を収容する容器１１と、容器１１の底面部に形成した絶縁層１２と、絶縁層１２上に発熱体１３を形成して構成した。容器１１は衝撃に優れ、加工も容易である金属材料を使用し、本実施例においてはＳＵＳ４３０系を使用した。この容器１の底面部に絶縁層１２を形成した。絶縁層２は絶縁性、耐熱性を有するものであれば特に限定はなく、セラミック等でも良いが、本実施例において絶縁層１２は結晶化ガラスを使用することで熱衝撃性が増した。
【００２４】
また、この結晶化ガラスはペースト状のものを容器１１の底面部に印刷・焼成することで形成した。印刷形成することで容易に絶縁層１２を形成できるとともに薄型構造が可能となる。
【００２５】
さらに、絶縁層２の上に発熱体１３を形成するが、本実施例において発熱体１３はＡｇ・Ｐｄによって構成された金属ペーストを印刷によって形成することで構成した。とくに発熱体３はＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ａｇの群から選択される少なくとも１種の有機金属化合物あるいは金属粉末を含む材料で構成することによって抵抗体自身の延性が優れるため絶縁板との密着性に優れるとともに、クラック等の発生がないため信頼性が増す。
【００２６】
さらに、発熱体１３の上に保護層１４を形成することによって腐食などの影響を抑制することが可能となり信頼性が向上する。さらに保護層１４を絶縁層１２と同質材料で構成することによって、熱膨張差によって生じるマイクロクラックなどの発生を抑制できるため、より信頼性が増す。本構成によって小型構成になるとともに容器１１と発熱体１３の空気層の影響を取り除くことができ、より効率良く液体を加熱することができる。液体１０として水２Ｌを加熱するのに必要な電力を測定し、図３に示した従来の電気湯沸かし器と、本発明の電気湯沸かし器で比較した。
【００２７】
この結果、従来の電気湯沸かし器は８０６Ｗｈ必要であるのに対し、本発明の電気湯沸かし器は６８６Ｗｈであり、約１２０Ｗｈの省エネとなった。この結果から本実施例の電気湯沸かし器は、容器１１と発熱体１３が一体構成になっているので発熱体の熱が効率良く液体１０に伝達され、省エネ効果を有することができる。
【００２８】
さらに、従来の電気湯沸かし器は熱の伝達が悪いため、容器２の裏面温度が２４０度まで上昇したが、本発明の電気湯沸し器は熱伝達が良いため、容器１１の裏面温度は１２０度と低くすることが可能である。従来では電気回路５への熱の影響を防ぐために電気回路５と加熱手段３とは近接することができなかったが、本発明では容器１１の裏面温度が低いので発熱体１３に電力を供給する電気回路１５と近接することが可能となり小型化も実現できる。
【００２９】
（実施例２）
図２は、本発明の実施例２における電気湯沸し器の断面図である。実施例１と異なる点は絶縁層１１あるいは保護層１４に温度によって抵抗値が変化する抵抗体１６を形成し、液体１０の温度を検知し電気回路１５によって電力調整している点である。本実施例において抵抗体１６として銀ペーストを印刷焼成することで絶縁層上に形成した。図３に液体１０の温度と抵抗体１６の抵抗値を示した。この結果から抵抗値と液体１０の温度とは相関があるため精度良い検知が実現でき安全性を向上することが可能となる。
【００３０】
さらに、新たに図４に示した従来の電気湯沸し器のように温度センサ６を容器１１に外接する必要がないため小型化が実現できる。また従来の電気湯沸し器は実施例１でも述べたように熱の伝達が悪いため容器２と液体１との温度差が非常に大きく、温度センサ６での温度検知は応答性が低く精度も低かった。しかし本発明の電気湯沸し器では熱の伝達が良いため、容器１１の温度と液体１０の温度はほぼ同じである。このため抵抗体１６の温度検知は応答性が良好でかつ、精度も高い。
【００３１】
なお、本実施例において、抵抗体１６として銀ペーストを使用したが、温度によって抵抗値が変化するものであればこれに限るものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１から８に記載された発明によれば、加熱手段と容器が一体構成になっているので熱効率が高くなり省エネが実現できるとともに、小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における加熱調理器の構成図
【図２】本発明の実施例１における加熱調理器の構成図
【図３】本発明の液体の温度と抵抗体の出力結果を示す特性図
【図４】従来の加熱調理器の断面図
【符号の説明】
１１　容器
１２　絶縁層
１３　発熱体
１４　保護層
１６　抵抗体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric water heater.
[0002]
[Prior art]
The configuration of a conventional electric water heater will be described with reference to FIG. The heating means 3 is provided on the bottom surface of the container 2 containing the liquid 1, and the container 2 and the heating means 3 are in contact with and fixed by the fixing jig 4. Electric power is supplied and controlled to the heating means 3 through an electric circuit 5. Power control is performed by externally connecting the temperature sensor 6 to the container 2 and detecting the temperature of the liquid 1.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the heat conduction mechanism of the conventional electric water heater shown in FIG. 4, since the container 2 and the heating means 3 have different structures, an air layer or the like is present and the thermal efficiency is reduced.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to solve the above-mentioned problem, is an electric water heater including a container for accommodating a liquid, an insulating layer formed on a bottom portion of the container, and a heating element formed on the insulating layer.
[0005]
According to this configuration, since the heating element and the container are integrally configured, the thermal efficiency is increased, energy can be saved, and the size can be reduced.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 is an electric water heater including a container for accommodating a liquid, an insulating layer formed on a bottom portion of the container, and a heating element formed on the insulating layer.
[0007]
Therefore, since the heating element and the container are integrally formed, the thermal efficiency is increased, energy can be saved, and the size can be reduced.
[0008]
A second aspect of the present invention is an electric water heater in which the bottom surface of the container is made of metal in the first aspect of the invention.
[0009]
Therefore, when the container is made of metal, the reliability of impact and the like is increased and the manufacturing process is easy.
[0010]
The invention according to claim 3 is an electric water heater in which at least one of the insulating layer and the heating element is formed by printing in the invention according to claim 1 or 2.
[0011]
Therefore, it can be easily formed by print molding and can be formed thin.
[0012]
The invention according to a fourth aspect is an electric water heater in which a protective layer is formed on a heating element in the invention according to any one of the first to third aspects.
[0013]
Therefore, by providing the protective layer, it is possible to suppress the influence of corrosion of the resistor and the like, and the reliability is improved.
[0014]
The invention according to claim 5 is an electric water heater in which the protective layer according to claim 4 is made of the same material as the insulating layer.
[0015]
Therefore, by forming the protective layer from the same material as the insulating plate, the adhesion to the insulating plate is improved, and the reliability is increased because there is no influence of distortion due to a difference in thermal expansion.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in particular, in the invention of any one of the first to fifth aspects, a resistor whose resistance is changed by temperature is formed on the insulating layer or the protective layer, and the resistance of the liquid is changed by the resistor. It is an electric kettle that detects temperature.
[0017]
Therefore, by forming the resistor on the insulating layer or the protective layer formed on the bottom surface of the container, the water temperature can be detected more accurately, and the safety is improved.
[0018]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating element is at least one kind of an organometallic compound selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, Ni, and Ag. Or an electric water heater having metal powder.
[0019]
Therefore, since the heating element is made of a material containing at least one kind of organometallic compound or metal powder selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, Ni, and Ag, the ductility of the heating element itself is excellent. The adhesiveness is excellent, and the reliability is improved because cracks and the like do not occur.
[0020]
According to an eighth aspect of the present invention, in particular, in the first aspect of the present invention, the insulating layer is an electric water heater formed of crystallized glass.
[0021]
Therefore, the reliability with respect to thermal shock and the like is improved by forming with crystallized glass.
[0022]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present description will be described with reference to the drawings.
[0023]
(Example 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric water heater according to Embodiment 1 of the present invention. Explaining the configuration, a container 11 containing the liquid 10, an insulating layer 12 formed on the bottom of the container 11, and a heating element 13 formed on the insulating layer 12 were formed. The container 11 is made of a metal material which is excellent in impact and is easy to process. In this embodiment, SUS430 is used. An insulating layer 12 was formed on the bottom of the container 1. The insulating layer 2 is not particularly limited as long as it has insulation and heat resistance, and may be ceramic or the like. In this embodiment, the use of crystallized glass for the insulating layer 12 increases the thermal shock resistance.
[0024]
The crystallized glass was formed by printing and baking a paste-like glass on the bottom of the container 11. By printing, the insulating layer 12 can be easily formed and a thin structure can be realized.
[0025]
Further, the heating element 13 is formed on the insulating layer 2. In this embodiment, the heating element 13 is formed by forming a metal paste made of Ag / Pd by printing. In particular, the heating element 3 is made of a material containing at least one kind of organometallic compound or metal powder selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, Ni, and Ag. As well as excellent adhesion, there is no occurrence of cracks and the like, so reliability increases.
[0026]
Further, by forming the protective layer 14 on the heating element 13, the influence of corrosion or the like can be suppressed, and the reliability is improved. Further, by forming the protective layer 14 from the same material as the insulating layer 12, it is possible to suppress the occurrence of microcracks and the like caused by the difference in thermal expansion, thereby further increasing reliability. With this configuration, a compact configuration can be achieved, and the influence of the air layer of the container 11 and the heating element 13 can be removed, so that the liquid can be heated more efficiently. The electric power required to heat 2 L of water as the liquid 10 was measured, and compared with the conventional electric water heater shown in FIG. 3 and the electric water heater of the present invention.
[0027]
As a result, while the conventional electric water heater requires 806 Wh, the electric water heater of the present invention requires 686 Wh, which saves about 120 Wh. From this result, in the electric water heater of the present embodiment, since the container 11 and the heating element 13 are integrally formed, the heat of the heating element is efficiently transmitted to the liquid 10 and an energy saving effect can be obtained.
[0028]
Furthermore, the back surface temperature of the container 2 has risen to 240 degrees due to poor heat transfer in the conventional electric water heater, but the back surface temperature of the container 11 is as low as 120 degrees due to the good heat transfer of the electric water heater of the present invention. It is possible to Conventionally, the electric circuit 5 and the heating means 3 could not be close to each other in order to prevent the influence of heat on the electric circuit 5, but in the present invention, power is supplied to the heating element 13 because the back surface temperature of the container 11 is low. It can be close to the electric circuit 15 and can be downsized.
[0029]
(Example 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view of an electric water heater according to Embodiment 2 of the present invention. The difference from the first embodiment is that a resistor 16 whose resistance value changes according to the temperature is formed on the insulating layer 11 or the protective layer 14, the temperature of the liquid 10 is detected, and the power is adjusted by the electric circuit 15. In this embodiment, the resistor 16 was formed on the insulating layer by printing and baking a silver paste. FIG. 3 shows the temperature of the liquid 10 and the resistance value of the resistor 16. From this result, since there is a correlation between the resistance value and the temperature of the liquid 10, accurate detection can be realized and safety can be improved.
[0030]
Further, unlike the conventional electric water heater shown in FIG. 4, it is not necessary to externally connect the temperature sensor 6 to the container 11, so that the size can be reduced. In addition, the conventional electric water heater has a very large temperature difference between the container 2 and the liquid 1 due to poor heat transfer as described in the first embodiment, and the temperature detection by the temperature sensor 6 has low response and low accuracy. Was. However, in the electric kettle of the present invention, since the heat transfer is good, the temperature of the container 11 and the temperature of the liquid 10 are almost the same. Therefore, the temperature detection of the resistor 16 has good responsiveness and high accuracy.
[0031]
In this embodiment, the silver paste is used as the resistor 16. However, the present invention is not limited to this, as long as the resistance changes depending on the temperature.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to eighth aspects of the present invention, since the heating means and the container are integrally configured, the thermal efficiency is increased, energy can be saved, and the size can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a heating cooker according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a heating cooker according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an output result of a liquid temperature and a resistor according to the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional cooking device.
11 Container 12 Insulating Layer 13 Heating Element 14 Protective Layer 16 Resistor

Claims

An electric water heater comprising: a container for accommodating a liquid; an insulating layer formed on a bottom portion of the container; and a heating element formed on the insulating layer.

2. The electric water heater according to claim 1, wherein the bottom of the container is made of metal.

3. The electric water heater according to claim 1, wherein at least one of the insulating layer and the heating element is formed by printing.

The electric water heater according to any one of claims 1 to 3, wherein a protective layer is formed on the heating element.

The electric water heater according to claim 4, wherein the protective layer is made of the same material as the insulating layer.

The electric water heater according to any one of claims 1 to 5, wherein a resistor whose resistance changes with temperature is formed on the insulating layer or the protective layer, and the temperature of the liquid is detected by the resistor.

The electric water heater according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating element has at least one kind of organometallic compound or metal powder selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, Ni, and Ag.

The electric water heater according to any one of claims 1 to 7, wherein the insulating layer is formed of crystallized glass.