JP2006043023A - Heat restraining tub and electric kettle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空断熱材を搭載した保温槽と電気湯沸かし器に関するものである。 The present invention relates to a heat insulating tank and an electric water heater equipped with a vacuum heat insulating material.
従来、この種の保温槽及び電気湯沸かし器は、内容器の外側に真空断熱材を設置しており、その結果内容器から漏洩する熱量を低減し、高い省エネ効果を有している。保温槽には、貯湯容器や給湯器、炊飯器、保温調理器などがあるが、中でも電気湯沸し器は、水を入れて電源をつなげると湯が沸き一定温度で保温できる為、お茶やコーヒーなどの用途の他に、乳幼児のミルク用のお湯など様々な用途に使用されている。その際、長時間お湯を保温しておく必要があるので、様々な断熱材が使用されてきた。 Conventionally, this type of thermal insulation tank and electric water heater have a vacuum heat insulating material installed outside the inner container, and as a result, the amount of heat leaking from the inner container is reduced, and a high energy saving effect is achieved. There are hot water storage containers, water heaters, rice cookers, and heat cookers in heat insulation tanks, but electric water heaters can be used to keep water at a certain temperature by adding water and connecting the power source. In addition to these applications, it is used for various purposes such as hot water for infants' milk. At that time, since it is necessary to keep hot water for a long time, various heat insulating materials have been used.
例えば、ウレタンなどの有機系の断熱材や、グラスウールやセラミックウールなどの無機系断熱材や、金属の反射板を使用したものや、真空断熱材を設けたものがある(特許文献1参照)。 For example, there are organic heat insulating materials such as urethane, inorganic heat insulating materials such as glass wool and ceramic wool, those using a metal reflector, and those provided with a vacuum heat insulating material (see Patent Document 1).
図6は、特許文献1に記載された従来の電気湯沸し器を示すものである。図6に示すように、外郭部を構成する機体101と、水などの被収容物102を収容する容器103と、容器103の周囲に装着させた、芯材112と外袋113からなり内部を減圧して得られる真空断熱材111と、容器103の外底面部に設置した加熱手段106とから構成されている。
FIG. 6 shows a conventional electric water heater described in
以上の様に構成された電気湯沸し器では、被収容物102は加熱手段106により一定温度に加熱・保温され、保温中は真空断熱材111により容器103側面からの放熱を抑え保温時のエネルギー量を低減していた。
In the electric water heater configured as described above, the
さらに、このように適用された真空断熱材のうち、外袋のガスバリア層に高ガスバリア性を有するエチレンビニルアルコール共重合体フィルムを基材とする蒸着層を設けたものがある。 Furthermore, among the vacuum heat insulating materials applied in this way, there is one in which a vapor deposition layer based on an ethylene vinyl alcohol copolymer film having a high gas barrier property is provided on the gas barrier layer of the outer bag.
これは、従来のガスバリア層に金属箔を使用した真空断熱材よりもフィルムを介した熱漏洩を低減でき、またエチレンビニルアルコール共重合体フィルムの高ガスバリア性により従来の蒸着フィルムよりも真空断熱材へのガス侵入による熱伝導率の経時劣化を低減し、長期的な省エネ性を確保したものがある(特許文献2参照)。また、内容器周囲に金属からなる真空二重容器を設けたものがある(特許文献3参照)。 This can reduce heat leakage through the film more than the vacuum heat insulating material using a metal foil for the conventional gas barrier layer, and the higher gas barrier property of the ethylene vinyl alcohol copolymer film than the conventional vapor deposited film. Some have reduced long-term deterioration in thermal conductivity due to gas intrusion into the glass and ensure long-term energy saving (see Patent Document 2). Moreover, there exists what provided the vacuum double container which consists of metals around the inner container (refer patent document 3).
図7は、特許文献3に記載された従来の電気湯沸し器を示すものである。図7に示すように、外側部を構成する外装体201と、内部に湯沸し機能が付加された内容器207を収納し、上記の内容器207を取り囲む保温手段をもうけてなる電気湯沸し器であり、保温手段を真空断熱材二重ジャケットによって構成し、該真空二重ジャケット218を外装体201と内容器207の間に配置し、かつ真空二重ジャケット218と内容器207との間に所定の隙間を設けた構成とした。
FIG. 7 shows a conventional electric water heater described in
以上の様に構成された電気湯沸し器では、被収容物はヒーター213により一定温度に加熱・保温され、保温中は真空二重ジャケット218により内容器207側面からの放熱を抑え保温時のエネルギー量を低減していた。
In the electric water heater configured as described above, the object to be stored is heated and kept at a constant temperature by the
さらに、真空二重ジャケット218を高さ方向において内容器207の底部より低い位置まで覆うよう配置してある構成をとることや、または高さ方向において、内容器207と蓋パッキン211とが係合するシール部より高い位置まで覆うように配置してある構成をとることができ、さらなる熱漏洩防止効果を有していた。
しかしながら、ウレタンなどの有機系断熱材を使用した場合、電気湯沸し器が100℃まで昇温するため断熱材が劣化し断熱性能が非常に悪くなるという問題があった。 However, when an organic heat insulating material such as urethane is used, the temperature of the electric water heater is raised to 100 ° C., so that the heat insulating material is deteriorated and the heat insulating performance is extremely deteriorated.
また、無機系の断熱材は耐熱・耐久性には優れるものの、断熱性能が低いことや、表面から微細な繊維が発生して周囲へ散乱しやすく、取り扱い性が悪いなどの問題があった。 In addition, although the inorganic heat insulating material is excellent in heat resistance and durability, there are problems such as poor heat insulating performance and that fine fibers are easily generated from the surface and scattered to the surroundings, resulting in poor handling.
このような問題を解決する手段として、シリカ粉末や無機繊維を芯材とし、ガスバリア性を有したラミネート構造の外袋で包装し、内部を減圧封止して得られる真空断熱材を設けたものがある。 As means for solving such problems, a silica gel or inorganic fiber is used as a core material, and it is packaged in an outer bag with a laminated structure having a gas barrier property, and a vacuum heat insulating material obtained by sealing the inside under reduced pressure is provided. There is.
上記特許文献1の構成では、断熱性能の経時的な劣化が少なく、また熱伝導率が低い真空断熱材断熱材を用いたことにより、長期的に高い断熱効果が得られることから、電気湯沸かし器の消費電力を低減していた。しかしながら、真空断熱材の外袋として金属箔を使用している為、内容器から金属箔を介して外容器へと熱漏洩が生じていた。また、外袋に熱伝導性の小さい蒸着フィルムを使用した真空断熱材では、金属箔使用時よりもガスバリア性が劣る為、熱伝導率の経時劣化が増大していた。また、真空断熱材の存在しない箇所である蓋、開口部側面、底部周辺などでの熱漏洩が非常に大きく、省エネ性能の向上の妨げになるという課題を有していた。
In the structure of the above-mentioned
そこで、外袋に金属箔層を設けず、高ガスバリア性を有するエチレンビニルアルコール共重合体フィルムを基材とした蒸着フィルムを適用したものがある。これにより、外袋による熱漏洩を低減するとともに、真空断熱材のガスバリア性の低下を、従来の蒸着フィルムの適用時よりも低減することができた。 In view of this, there is one in which a metal film layer is not provided on the outer bag and a vapor deposition film based on an ethylene vinyl alcohol copolymer film having a high gas barrier property is applied. Thereby, while reducing the heat leak by an outer bag, the fall of the gas barrier property of a vacuum heat insulating material was able to be reduced rather than the time of application of the conventional vapor deposition film.
しかしながら、上記従来の構成では、より長期的に熱伝導率を保持する為には蒸着層を二層設ける必要があった。また、特許文献1と同様に、真空断熱材の存在しない箇所である蓋、開口部側面、底部周辺などでの熱漏洩が非常に大きく、省エネ性能の向上の妨げになるという課題を有していた。
However, in the conventional configuration, it is necessary to provide two vapor deposition layers in order to maintain the thermal conductivity for a longer period. In addition, similar to
そこで、上記特許文献3の構成では、金属容器からなる真空二重ジャケットを内容器の上方向・下方向に長く配設したことにより、蓋と内容器の継ぎ目であるフランジ部分の熱漏洩を従来よりも低減するとともに、内容器の底部周辺に設置された加熱手段の周囲を断熱材で被覆することにより加熱手段の熱の外装体方面への漏洩を防いでいた。結果、断熱性が向上し、内容器を効果的に加熱することができるので、省エネルギー性の向上効果が得られる。
Therefore, in the configuration of
しかしながら、真空二重ジャケット内部の熱伝導性は非常に良好に保たれているものの、金属からなる真空二重ジャケットの外郭部分は非常に熱伝導性が高い為、外郭を通じての熱漏洩が大きいという課題を有していた。また、金属からなる真空二重ジャケットは重量が大きく、電気湯沸かし器へ装着した場合には、他の断熱材を使用した場合よりも総重量が大きく、持ち運び時の使い勝手が悪いという課題があった。 However, although the heat conductivity inside the vacuum double jacket is kept very good, the outer portion of the vacuum double jacket made of metal is very high in heat conductivity, so the heat leakage through the outer shell is large. Had problems. Moreover, the vacuum double jacket made of metal is heavy, and when it is mounted on an electric water heater, there is a problem that the total weight is larger than when other heat insulating materials are used, and the usability when carrying is poor.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、断熱性が良く、また経時的な断熱性能の劣化が従来よりも小さく、使い勝手の良好な保温槽及び電気湯沸かし器を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and has an object to provide a heat-insulating tank and an electric water heater that have good heat insulating properties and are less susceptible to deterioration of heat insulating performance over time and are easy to use. .
上記従来の課題を解決するために、本発明は、少なくとも芯材と外袋から構成され内部を減圧せしめた真空断熱材を、内容器側面を取り囲むと共に、蓋体側面の少なくとも一部を被覆するように配設し、前記外袋に蒸着層を有するフィルムを用いたのである。これにより、内容器側面のみならず、蓋と内容器との係合するフランジ部周囲または内容器底外部に設置された加熱手段を被覆できる。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention surrounds the inner container side surface and covers at least a part of the side surface of the lid body with a vacuum heat insulating material which is composed of at least a core material and an outer bag and whose inside is decompressed. A film having a vapor deposition layer on the outer bag was used. Thereby, it is possible to cover not only the side surface of the inner container but also the heating means installed around the flange portion where the lid and the inner container are engaged or outside the bottom of the inner container.
従来、断熱材に金属二重容器から構成される真空管を適用した保温槽及び電気湯沸かし器では、真空管の外郭の熱伝導が極めて高いことから断熱材の外郭を介した熱漏洩量が多く、断熱材の保温効果を阻害していた。真空断熱材の外郭は熱伝導の小さい外袋からなるため、断熱材外郭を介した熱漏洩は従来よりも大きく低減し、その結果、保温性の向上効果が得られる。 Conventionally, in a heat insulating tank and an electric water heater using a vacuum tube composed of a metal double container as a heat insulating material, the heat conduction through the outer shell of the heat insulating material is large because the heat conduction of the outer wall of the vacuum tube is extremely high, and the heat insulating material Was inhibiting the warming effect. Since the outer shell of the vacuum heat insulating material is composed of an outer bag having a small heat conduction, heat leakage through the heat insulating material outer shell is greatly reduced as compared with the conventional case, and as a result, an effect of improving the heat retaining property is obtained.
また、一般に対流熱は上方へ移動する性質を持つことから、内容器内部の空気層の対流熱は蓋・フランジ方向へ進行し、蓋内側とフランジ部へ達した後熱伝導により外部へ漏洩していく。 In general, the convective heat moves upward, so the convective heat of the air layer inside the inner container travels toward the lid / flange and leaks to the outside by heat conduction after reaching the inside of the lid and the flange. To go.
従来、特に電気湯沸かし器では、蓋内に厚み数センチ程度の発泡系断熱材などが挿入されており、熱伝導を抑制していた。一方、フランジ部は断熱性の低い樹脂材料からなるため、外容器方向への熱伝導が蓋部よりも大きく、またその熱伝導が周囲の空気へ熱を伝え、外容器と内容器の間で対流伝熱を引き起こしていた。結果、保温槽または電気湯沸かし器の外部へ熱を漏洩させるため、保温性の低下が生じていた。そこで、フランジ部の周囲を高い断熱性能を有した真空断熱材で被覆することにより、フランジ部樹脂とその周辺の空気より伝達された熱の外容器方向への移動を抑制することができる。 Conventionally, particularly in an electric water heater, a foam-type heat insulating material having a thickness of about several centimeters has been inserted into a lid to suppress heat conduction. On the other hand, since the flange part is made of a resin material with low heat insulation, the heat conduction in the direction of the outer container is larger than that of the lid part, and the heat conduction conducts heat to the surrounding air, and between the outer container and the inner container. It caused convective heat transfer. As a result, heat is leaked to the outside of the heat insulating tank or the electric water heater, resulting in a decrease in heat retention. Therefore, by covering the periphery of the flange portion with a vacuum heat insulating material having high heat insulating performance, movement of heat transmitted from the flange portion resin and the surrounding air toward the outer container can be suppressed.
また、電源を入れると加熱手段で発熱が起こり、内容器方向へ伝達され、その内部を温める働きをするが、同時に加熱手段周囲の空気へも熱が伝達されていた。従来、加熱手段周囲には断熱材が存在せず、そのため対流熱が外容器方向へ移動し、外容器内面から伝導により外部へ漏洩していた。そこで、高い断熱性能を有した真空断熱材で加熱手段周囲を被覆することにより、加熱手段周囲の対流熱の熱伝導が真空断熱材により抑制される。また、空気層の対流範囲が狭まり、対流熱の大部分が内容器の底部方向へ移動するため、内容器の保温性が更に向上する。 Further, when the power is turned on, heat is generated by the heating means and is transmitted toward the inner container to warm the inside. At the same time, heat is also transmitted to the air around the heating means. Conventionally, there is no heat insulating material around the heating means, so convective heat moves toward the outer container and leaks to the outside by conduction from the inner surface of the outer container. Therefore, by covering the surroundings of the heating means with a vacuum heat insulating material having high heat insulating performance, heat conduction of convective heat around the heating means is suppressed by the vacuum heat insulating material. Moreover, since the convection range of the air layer is narrowed and most of the convection heat moves toward the bottom of the inner container, the heat retention of the inner container is further improved.
以上より、保温槽及び電気湯沸かし器の保温性は大きく向上する。 From the above, the heat retaining properties of the heat retaining tank and the electric water heater are greatly improved.
本発明の保温槽及び電気湯沸かし器は、真空断熱材の被覆率を上げることにより、被保温物からの熱漏洩の低減効果と、断熱材の外郭を介した熱漏洩の低減効果が大きく、そのため従来よりも少ないエネルギーで被保温物の保温または加温を行うことができる。 The heat insulating tank and electric water heater of the present invention have a large effect of reducing heat leakage from the heat-insulated material and heat leakage through the outer shell of the heat insulating material by increasing the coverage of the vacuum heat insulating material. It is possible to insulate or warm the object to be insulated with less energy.
また、真空断熱材の熱伝導率の経時劣化を従来の蒸着フィルム適用時よりも低減することができるので、長期的に保温槽及び電気湯沸かし器の省エネ性を維持することが可能となるほか、従来よりも軽量となるため、保温槽及び電気湯沸かし器の使い勝手性が向上する。 In addition, since it is possible to reduce the deterioration of the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material over time compared to the case of applying the conventional vapor deposition film, it is possible to maintain the energy saving performance of the heat insulation tank and the electric water heater for a long time. Since it becomes lighter than the above, the usability of the heat insulating tank and the electric water heater is improved.
請求項1に記載の保温層の発明は、少なくとも外容器と、外容器の内部に収納された有底形状の内容器と、外容器の上部を被覆する蓋体と、内容器側面を取り囲む真空断熱材とを有した保温槽において、前記真空断熱材は、少なくとも芯材と外袋から構成され内部を減圧せしめたものであり、蓋体側面の少なくとも一部を被覆するよう配設し、前記外袋は蒸着層を有するフィルムからなるものである。
The invention of the heat insulating layer according to
これにより、従来の金属容器からなる真空管と比較して断熱材外郭の熱伝導が低減するため、断熱材外郭を介しての漏洩熱量が低減する。 Thereby, since the heat conduction of the heat insulating material outer shell is reduced as compared with a vacuum tube made of a conventional metal container, the amount of heat leaked through the heat insulating material outer shell is reduced.
また、真空断熱材が蓋の周囲の一部を被覆することにより、フランジ周囲を断熱できるので、フランジから漏洩する熱を防ぐことが可能となる。よって保温性が向上し、省エネルギー効果が得られる。 Moreover, since a vacuum heat insulating material coat | covers a part of circumference | surroundings of a lid | cover, the circumference | surroundings of a flange can be insulated, Therefore It becomes possible to prevent the heat | fever leaking from a flange. Therefore, heat retention is improved and an energy saving effect is obtained.
また、真空断熱材は、従来の金属からなる真空二重ジャケットより軽量である為、輸送・持ち運びが容易になるという効果が得られる。 Further, since the vacuum heat insulating material is lighter than a conventional vacuum double jacket made of metal, an effect of facilitating transportation and carrying can be obtained.
なお、真空断熱材は、芯材に、乾式シリカ粉末、カーボン粉末、無機繊維単体またはそれらの混合品を、固形化あるいは不織布などに充填したものや、無機繊維をシート状に積層したものなどを使用し、外袋には、少なくともガスバリア性と熱融着性を有したフィルムを用いるが、芯材、外袋ともに使用温度における耐熱性を有していれば無機物質、有機物質ともに使用でき特に指定するものではない。 Note that the vacuum heat insulating material is a material in which a dry silica powder, carbon powder, inorganic fiber alone or a mixture thereof is solidified or filled into a nonwoven fabric, or a laminate of inorganic fibers in a sheet shape, etc. Use a film with at least gas barrier properties and heat-sealability for the outer bag, but both the inorganic material and the organic material can be used if both the core material and the outer bag have heat resistance at the operating temperature. Not specified.
以上のように真空断熱材を適用することにより、保温性が向上するので、従来よりも少ないエネルギーで被保温物の保温を行うことができる。 By applying the vacuum heat insulating material as described above, the heat retaining property is improved, so that the heat retaining object can be kept warm with less energy than conventional.
請求項2に記載の保温層の発明は、請求項1に記載の発明における真空断熱材の下端部を内容器より下方向に長く配設したものであり、これにより内容器底部の加熱手段から発せられた熱の外容器方向への漏洩を遮断することが可能となる為、保温性が向上する。また、熱せられた空気分子は上昇方向へ対流することから、真空断熱材によって漏洩を遮断された熱は内容器方向へ伝熱する為、保温槽及び電気湯沸かし器の加熱効率が向上する。結果、より高い省エネルギー効果を得ることができる。
The invention of the heat insulating layer described in
請求項3に記載の保温層の発明は、請求項1または2に記載の発明において、芯材が間に存在しない箇所の外袋の少なくとも一部を外容器側に折り曲げたものであり、これにより、外袋の熱融着部は折り曲げを行わない場合またはヒレを内側に折り曲げた場合と比較して低温環境におかれる。
The invention of the heat retaining layer described in
シール部から経時的に侵入するガス量は温度上昇と比例して増加することから、折り曲げを行わない場合またはヒレを内側に折り曲げた場合と比較して侵入ガス量は大幅に低減する。よって、真空断熱材の内部圧力の上昇を防ぐため、熱伝導率の経時劣化を低減することができる。 Since the amount of gas entering from the seal portion with time increases in proportion to the temperature rise, the amount of intrusion gas is greatly reduced as compared with the case where bending is not performed or the fin is bent inward. Therefore, since the increase in the internal pressure of the vacuum heat insulating material is prevented, deterioration with time of the thermal conductivity can be reduced.
また、ヒレを折り曲げることにより、断熱材の有効面積が増大するため、保温対象物に対して効果的に断熱材を配設することができる。 Moreover, since the effective area of a heat insulating material increases by bending a fin, a heat insulating material can be effectively arrange | positioned with respect to a heat retention target object.
以上のように真空断熱材を適用することにより、保温槽及び電気湯沸かし器の省エネルギー性を長期的に保持することが可能となり、また省エネルギー性の向上効果が得られる。 By applying the vacuum heat insulating material as described above, it becomes possible to maintain the energy saving performance of the heat retaining tank and the electric water heater for a long period of time, and the effect of improving the energy saving performance can be obtained.
請求項4に記載の保温層の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、真空断熱材の外袋はラミネート構造をなすもので、少なくとも蒸着層と隣接するポリアクリル酸系樹脂層を有するものである。
The invention of the heat insulating layer according to
ポリアクリル酸系樹脂層は、それ自身が高いガスバリア性を有するが、蒸着層の上層にこれを設けることにより、ポリアクリル酸分子が蒸着層の分子間の欠陥を補う働きをする為、各々を単層で用いた場合よりも遥かにガスバリア性が向上する。さらに、ポリアクリル酸系樹脂層が非常に屈曲性に優れた性質を有することから、真空断熱材を円筒加工した場合にもクラックが発生せず、蒸着層にクラックが発生した場合のガスバリア性の低下を従来よりも低減することができる。また、ポリアクリル酸系樹脂層は非常に耐熱性に優れることから、熱融着時の劣化も殆どない。 The polyacrylic acid resin layer itself has a high gas barrier property, but by providing this on the upper layer of the vapor deposition layer, the polyacrylic acid molecules serve to compensate for defects between the molecules of the vapor deposition layer. The gas barrier properties are much improved compared to the case of using a single layer. Furthermore, since the polyacrylic acid resin layer has a very flexible property, no cracks are generated even when the vacuum heat insulating material is processed into a cylinder, and the gas barrier property when a crack occurs in the vapor deposition layer. The decrease can be reduced as compared with the conventional case. In addition, since the polyacrylic acid resin layer is extremely excellent in heat resistance, there is almost no deterioration during heat fusion.
外袋のラミネート構造は特に指定するものではなく、少なくとも蒸着層に隣接するポリアクリル酸樹脂層と、蒸着層の基材となるフィルムと、熱融着層とを有し、使用温度範囲における耐熱性を有していれば如何なる構成でもよい。また、耐ピンホール性の強化や磨耗防止の為に、表面に保護層を設けることも可能である。 The laminate structure of the outer bag is not particularly specified, and has at least a polyacrylic acid resin layer adjacent to the vapor deposition layer, a film serving as a base material for the vapor deposition layer, and a heat-sealing layer, and has a heat resistance within the operating temperature range. Any configuration may be used as long as it has the characteristics. It is also possible to provide a protective layer on the surface for enhancing pinhole resistance and preventing wear.
請求項5に記載の保温層の発明は、請求項4に記載の発明におけるポリアクリル酸系樹脂層が、蒸着層よりも内側になるよう構成したものである。これにより、真空断熱材のシール層断面において熱融着層を挟んだポリアクリル酸系樹脂層同士の距離が縮小するため、ガスや水分の侵入を低減することができ、真空断熱材の内部圧力の上昇を防ぐことができる。
The invention of the heat insulating layer described in
また、基材フィルムに含まれる水分の真空断熱材内部への侵入を蒸着層とポリアクリル酸系樹脂層が阻害する為、基材フィルムに吸湿性の高い樹脂を使用した場合においてもアウトガスの影響を受けにくくなるため、真空断熱材の初期内部圧力の上昇を防ぐことができる。 In addition, since the vapor deposition layer and the polyacrylic acid resin layer hinder the penetration of moisture contained in the base film into the vacuum insulation material, the effect of outgassing even when a highly hygroscopic resin is used for the base film Therefore, it is possible to prevent an increase in the initial internal pressure of the vacuum heat insulating material.
よって、真空断熱材の熱伝導率の経時的な劣化の低減とフィルムの吸湿に起因する真空断熱材の初期性能の低下を防止することができるため、保温槽及び電気湯沸かし器は長期的に省エネルギー性が維持され、また初期省エネルギー性能の悪化を防止できる。 Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material over time and the deterioration of the initial performance of the vacuum heat insulating material due to the moisture absorption of the film. Can be maintained, and deterioration of the initial energy saving performance can be prevented.
請求項6に記載の保温層の発明は、請求項4または5に記載の発明において、外袋の蒸着層を一層としたものである。従来、外袋のガスバリア性強化の為、ガスバリア層には蒸着層を二層積層して用いることが多かったが、蒸着層の上に高いガスバリア性を有するポリアクリル酸系樹脂層を設けることにより、ポリアクリル酸分子が蒸着層の分子間の欠陥を補う働きをする為、各々を単層で用いた場合よりも遥かにガスバリア性が向上する。
The invention of the heat insulating layer according to
よって、蒸着層を一層とした場合においても十分に経時信頼性を保持することができる。これにより、外袋のラミネートフィルムに使用される蒸着層の厚みを従来よりも低減することができる為、外袋の熱伝導が低減し、外袋表面を介した漏洩が低減し、保温槽及び電気湯沸かし器がより省エネルギーとなるほか、コストダウン化が可能となる。 Therefore, even when the vapor deposition layer is a single layer, the reliability over time can be sufficiently maintained. Thereby, since the thickness of the vapor deposition layer used for the laminated film of the outer bag can be reduced as compared with the conventional case, the heat conduction of the outer bag is reduced, leakage through the outer bag surface is reduced, Electric water heaters can save energy and reduce costs.
請求項7に記載の電気湯沸かし器の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の保温槽を備えた電気湯沸かし器であり、これにより内容器内部の被保温物を効果的に断熱しながら、真空断熱材の経時的な劣化を低減することが可能となるため、電気湯沸かし器は高い省エネ性能を長期的に発揮することができる。
The invention of the electric water heater according to
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この発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における保温槽を備えた電気湯沸し器の断面図を示すものである。図2は、本発明による実施の形態1の保温槽における真空断熱材1の縦断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an electric water heater provided with a heat retaining tank in
図1、図2に示すように、真空断熱材1は、例えばグラス繊維シートを積層したものから構成される芯材10を、ガスバリア性を有する層と熱融着性を有する層とを含んだラミネートフィルムからなる外袋9中に挿入し、内部を減圧して封止したものであり、その熱伝導率は24℃において0.002〜0.008W/mK程度と、優れた断熱性能を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum
真空断熱材1の芯材10には、例えば乾式シリカ粉末や、カーボン粉末、無機繊維などの単品または混合品を固形化あるいは不織布などに充填したものや、多孔体や発泡体なども使用可能であるが、使用温度における耐熱性を有していれば無機物質、有機物質ともに使用でき、特に指定するものではない。
As the
また、必要に応じて外袋9の表面に保護層11を設けることも可能であるが、特に指定するものではない。
Moreover, although it is also possible to provide the
真空断熱材1は、平板形状のものに曲面またはコーナーを付与することにより筒形状とし、内容器2の外側を取り囲みながら外容器3内に収納されている。内容器2の底外部には加熱手段4と給水経路5が、また内容器2の上部には蓋7を備えている。
The vacuum
このとき、内容器2の形状としては、手入れの簡便さ、省スペース性などの観点から円柱形状が好ましいが、特に限定するものではない。
At this time, the shape of the
図3は本発明による実施の形態1の保温槽における筒加工を行った真空断熱材1の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of the vacuum
図3において、真空断熱材1は、平板形状のものに曲面またはコーナーを付与することにより筒形状とし、内容器2の外側を取り囲みながら外容器3内に収納されている。また、真空断熱材1の外袋9において芯材10を含まない箇所はヒレ5と呼ばれるが、ヒレ5は筒外側に折り曲げられている。
In FIG. 3, the vacuum
図4は本発明による実施の形態1の保温槽における真空断熱材1の外袋9のラミネートフィルムの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the laminate film of the outer bag 9 of the vacuum
図4において、真空断熱材1の外袋10を構成するラミネートフィルムの最上層には保護層12、その下にはガスバリア層12が設けられており以下、熱溶着層16と、それら各層を接着する接着剤17から構成されている。ガスバリア層12は、外側から順に、基材フィルム13と、蒸着層14と、ポリアクリル酸系樹脂層15とから構成されている。
In FIG. 4, a
本実施の形態では、保護層11として最外層に厚み25μmのナイロンフィルムと、その下層のガスバリア層12として、蒸着時の基材フィルム13である厚み12μmのポリエチレンテレフタレートフィルムと、蒸着層14であるアルミニウム蒸着層14と、1μmのポリアクリル酸系樹脂層15とを有し、さらにその下層に熱融着層16として50μmの低密度ポリエチレンフィルムとを有しており、保護層11とガスバリア層12と熱融着層16とを接着剤15によりラミネートした。
In the present embodiment, the
なお、保護層7として、例えばナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムなどを適用することができるが、熱融着層16よりも高い融点有していればその他公知の材料を使用でき、指定するものではない。
In addition, as the
また、ガスバリア層12は、基材フィルム13にはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどが、蒸着層14の材料にはアルミニウム、鉄、銅、銀、アルミナ、シリカなどが適用できるが、ガスバリア性と熱融着層16よりも高い融点を有していればその他公知の材料を使用でき、特に指定するものではない。
In the
熱融着層16は、例えば低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、無延伸ポリプロピレンなどが適用できるが、熱融着性と使用温度帯における耐熱性を有していればその他公知の材料を使用でき、特に指定するものではない。
For example, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, unstretched polypropylene, and the like can be applied to the heat-
なお、外袋9のガスバリア層12の少なくとも片面はポリアクリル酸系樹脂層15と蒸着層14と基材フィルム13であればよいものとし、もう片面は金属箔やポリアクリル酸系樹脂層15を有さない蒸着層14から構成されても構わず、その材料についても特に指定するものではない。
It should be noted that at least one side of the
また、真空断熱材1の外袋11の袋形状は、内部の真空度を保持可能な形状であれば、四方シールであっても、ピロー形状であっても構わず、特に規定するものではない。
Moreover, the bag shape of the
以上のように構成された電気湯沸し器において、以下その動作、作用を説明する。内容器2の中の液体は加熱手段4により加温・保温され、保温中は、内容器側面と蓋7周囲の一部を被覆している真空断熱材1により内容器2からの放熱を抑制している。
In the electric water heater configured as described above, the operation and action will be described below. The liquid in the
真空断熱材1は、厚み約100μmのラミネートフィルムからなり、三方を熱融着により封止された外袋9に、無機繊維シートを積層した芯材10を挿入し、内部を減圧した後に熱融着により封止したものである。真空断熱材1は高い気相比率と真空度を有することから、高い断熱性能を備えている。
The vacuum
本実施の形態では、真空断熱材1が内容器2周囲だけでなく、蓋7の周囲を一部被覆している為、蓋7と内容器2の継ぎ目であるフランジ6から漏洩する熱を低減することができる。このとき、真空断熱材1自体が非常に断熱性能が高いことだけでなく、従来の金属二重容器からなる真空管に比べて金属厚みが小さいことから熱伝導が低減するため、断熱材の外郭を介しての熱漏洩を低減することができる。よって保温性が向上し、少ないエネルギーで長時間液体を保温することが可能となる。このとき真空断熱材1は少なくとも蓋7周囲を被覆しておればよいが、その被覆率が高いほど断熱効果が向上するため、被覆率を上げることが好ましいが、特に指定するものではない。
In the present embodiment, since the vacuum
また、真空断熱材1のヒレ8を、筒形状にした真空断熱材1の外側方向へ折り曲げたことより熱融着された外袋9の端部が低温に保たれる。通常、フィルムの酸素透過度は温度の増大と比例して増大するため、この熱融着部18を低温に維持することにより、真空断熱材1へ侵入するガス量を低減することができる。よって、真空断熱材1の内部圧力の上昇を防ぐことができ、経時的な熱伝導率の悪化を防ぐので、電気湯沸し器の省エネ性能を長期的に維持することができる。
Further, the end of the heat-sealed outer bag 9 is kept at a low temperature by bending the
真空断熱材1の外袋9はガスバリア層12にポリアクリル酸系樹脂層15を有するものであり、ポリアクリル酸系樹脂層15はそれ自身が高いガスバリア性を有するが、蒸着層14の上層にこれを設けることにより、ポリアクリル酸分子が蒸着層の分子間の欠陥を補う働きをする為、各々を単層で用いた場合よりも遥かにガスバリア性が向上する。さらに、ポリアクリル酸系樹脂層15が非常に屈曲性に優れた性質を有することから、真空断熱材を筒加工した場合にもクラックが発生せず、蒸着層14にクラックが発生した場合のガスバリア性の低下を従来よりも低減することができる。また、ポリアクリル酸系樹脂層15は非常に耐熱性に優れることから、熱融着時の劣化も殆どない。
The outer bag 9 of the vacuum
また、このポリアクリル酸系樹脂層15が蒸着層よりも内側になるよう構成したことにより、真空断熱材1の熱融着部18断面において熱融着層16を挟んだポリアクリル酸系樹脂層15同士の距離が縮小するため、ガスや水分の侵入を低減することができる。
Further, since the polyacrylic
また、基材フィルム13に含まれる水分の真空断熱材内部への侵入を蒸着層14とポリアクリル酸系樹脂層15が阻害する為、基材フィルム13に吸湿性の高い樹脂を使用した場合においてもアウトガスの影響を受けにくくなる。よって、真空断熱材1の経時信頼性の向上とフィルムの吸湿に起因する真空断熱材1の初期性能の低下を防止することができる。
In addition, since the
さらに、蒸着層14の上に高いガスバリア性を有するポリアクリル酸系樹脂層15を設けることにより、ポリアクリル酸分子が蒸着層14の分子間の欠陥を補う働きをする為、各々を単層で用いた場合よりも遥かにガスバリア性が向上する。よって、蒸着層14を一層とした場合においても十分に経時信頼性を保持することができる。
Furthermore, by providing the polyacrylic
これにより、外袋9のラミネートフィルムに使用される蒸着層14の厚みを従来よりも低減することができる為、外袋9の熱伝導が低減し、外袋表面を介した漏洩が低減し、電気湯沸かし器がより省エネルギーとなるほか、コストダウン化が可能となる。
Thereby, since the thickness of the
電気湯沸かし器に各種断熱材を適用し、一定条件において保温時の消費電力を計測した。結果を(表1)に示す。 Various heat insulating materials were applied to the electric water heater, and the power consumption during heat retention was measured under a certain condition. The results are shown in (Table 1).
実施例1における電気湯沸かし器について、保温時の消費電力を計測した。計測は25℃室内にて行い、保温安定時の積算電力より、1時間あたりの電力量を求めた。真空断熱材1の外袋3は両面ともに、ポリエチレンテレフタレートの基材フィルム13と、アルミ蒸着層14一層と、その下に設置したポリアクリル酸系樹脂層15とからなるガスバリア層12を使用した。得られた保温時消費電力値を1とした。
About the electric water heater in Example 1, the power consumption at the time of heat retention was measured. The measurement was performed indoors at 25 ° C., and the amount of power per hour was obtained from the integrated power when the temperature was stable. Both sides of the
(実施例2)
実施例2における電気湯沸かし器について、保温時の消費電力を計測した。計測は実施例1と同様におこない、真空断熱材1の外袋3は両面ともアルミ蒸着層14とポリエチレンテレフタレートの基材フィルム13からなるガスバリア層12を二層積層したものを使用した。結果、保温時消費電力は実施例1と比較して1.1倍であった。
(Example 2)
About the electric water heater in Example 2, the power consumption at the time of heat retention was measured. The measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the
(比較例1)
断熱材に金属二重容器からなり、内部を減圧して封止した真空管を使用した電気湯沸かし器の保温時の消費電力を計測した。計測は実施例1と同様に行った。結果、保温時消費電力は実施例1と比較して1.5倍であった。
(Comparative Example 1)
The electric power consumption at the time of heat retention was measured for an electric water heater using a vacuum tube made of a metal double container as a heat insulating material and sealed with reduced pressure inside. Measurement was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the power consumption during heat retention was 1.5 times that in Example 1.
以上より、金属二重容器からなる真空管から真空断熱材1へ変更したことにより、断熱材の外郭の熱伝導が大きく低減するため、断熱材の外郭を介しての熱漏洩を防ぐことができ、消費電力の低減効果が得られたと考える。さらに、真空断熱材1の金属蒸着層14を一層としたことにより真空断熱材1の外袋9の熱伝導がさらに低減したため、外袋9を介しての熱漏洩をさらに小さくでき、消費電力が低減したと考える。
From the above, by changing from a vacuum tube made of a metal double container to a vacuum
なお、本実施の形態では保温槽を電気湯沸し器としたが特に限定するものではなく、炊飯器や保温調理器、給湯器、また電気・ガス機器に限らず貯湯容器など保温を目的とする機器類であれば適用することが可能であり、長期的な保温効果の向上と消費エネルギー量の低減を図ることができる。 In this embodiment, the heat-insulating tank is an electric water heater, but is not particularly limited, and is not limited to rice cookers, heat-insulating cookers, water heaters, and devices for heat insulation such as hot water storage containers as well as electric and gas appliances. It can be applied if it is a kind, and it is possible to improve the long-term heat retention effect and reduce the amount of energy consumption.
(実施の形態2)
図5は本発明による実施の形態2の保温槽を備えた電気湯沸し器の縦断面図である。図5において、内容器2周囲を被覆している真空断熱材1は、縦方向において内容器2よりも下方に長く配設されており、内容器2の底部に設置されている加熱手段4の周囲を被覆している。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an electric water heater provided with a heat retaining tank according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the vacuum
加熱手段4は内容器2を温めるとともに、周辺の空気へ熱を伝え、さらにその温められた空気が対流による熱伝導を周囲へ引き起こす。温められた空気は上方向へ移動する性質を有することから、真空断熱材1と外容器3の間へ漏洩することがあり、その結果、加熱手段4の熱効率が悪化し、電気湯沸し器の消費エネルギー量が増大していた。
The heating means 4 warms the
本実施の形態では、真空断熱材1を縦方向において内容器2よりも下方に長く配設し、内容器2の底部に設置されている加熱手段4の周囲を被覆することで、加熱手段4から外容器3方向へ漏洩していた熱を遮断することができ、電気湯沸かし器の保温性が向上する。また、熱せられた空気分子は上昇方向へ対流することから、真空断熱材1によって漏洩を遮断された熱は内容器2方向へ伝熱する為、電気湯沸かし器の加熱効率が向上する。よって、電気湯沸し器の消費エネルギー量を低減することが可能となる。
In the present embodiment, the vacuum
なお、真空断熱材1は少なくとも内容器2よりも下方向の一部を被覆しておればよいが、その被覆率が高いほど断熱効果が向上するため被覆率を上げることが好ましいが、特に指定するものではない。
The vacuum
以上の様に、本発明は、真空断熱材の効果的な適用により保温性を高め、消費エネルギーを低減するものである。よって、保温を目的とする機器、例えば炊飯器や給湯器、貯湯槽、保温調理器などの省エネルギー対策に利用することができる。 As described above, the present invention improves heat retention and reduces energy consumption by effectively applying a vacuum heat insulating material. Therefore, it can utilize for energy saving measures, such as a device for the purpose of heat insulation, for example, a rice cooker, a water heater, a hot water tank, and a heat insulation cooker.
1 真空断熱材
2 内容器
3 外容器
7 蓋
9 外袋
10 芯材
14 蒸着層
15 ポリアクリル酸系樹脂層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004226437A JP2006043023A (en) | 2004-08-03 | 2004-08-03 | Heat restraining tub and electric kettle |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102920329A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广州市粤首实业有限公司 | Vacuum and heat storage dual heat preservation electric kettle with long-acting automatic heat preservation structure |
CN102920328A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广州市粤首实业有限公司 | Heat storing insulation electric kettle of long-acting automatic insulation structure |
CN102920325A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广州市粤首实业有限公司 | Vacuum insulation electric kettle of long-acting automatic insulation structure |
CN102920327A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广东粤首新科技有限公司 | Heat storing automatic insulation electric kettle |
CN103960969A (en) * | 2014-04-04 | 2014-08-06 | 平湖美嘉保温容器工业有限公司 | Electric kettle with vacuum shell |
CN106394371A (en) * | 2016-11-04 | 2017-02-15 | 李瑞军 | Vehicle-mounted water heating device |
-
2004
- 2004-08-03 JP JP2004226437A patent/JP2006043023A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102920329A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广州市粤首实业有限公司 | Vacuum and heat storage dual heat preservation electric kettle with long-acting automatic heat preservation structure |
CN102920328A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广州市粤首实业有限公司 | Heat storing insulation electric kettle of long-acting automatic insulation structure |
CN102920325A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广州市粤首实业有限公司 | Vacuum insulation electric kettle of long-acting automatic insulation structure |
CN102920327A (en) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 广东粤首新科技有限公司 | Heat storing automatic insulation electric kettle |
CN103960969A (en) * | 2014-04-04 | 2014-08-06 | 平湖美嘉保温容器工业有限公司 | Electric kettle with vacuum shell |
CN106394371A (en) * | 2016-11-04 | 2017-02-15 | 李瑞军 | Vehicle-mounted water heating device |
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