JP2007061125A - 電気湯沸かし器 - Google Patents

Abstract

【課題】底部の対流を抑制することで底部からの熱漏洩を大幅に低減し、省エネ効果を高くすること。
【解決手段】容器２の外周部に位置する筒状の断熱材５と、容器２および断熱材５を内包する外郭６と、断熱材５の下端部５ａと外郭６の底内壁６ａとの間で挟持された底断熱材Ａ７ａとを備えたものである。これにより、底部の対流が抑制され、底部からの熱漏洩を大幅に低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、断熱材を搭載した電気湯沸かし器に関するものである。

従来、この種の電気湯沸かし器としては、例えば、容器の外周部などに断熱材を配設して、容器から漏洩する熱量を抑え、保温時の保温電力量を低減するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

従来例１の具体構成は、図８に示すように、液体１０１を収容する有底筒状の容器１０２と、容器１０２内の液体１０１を加熱・保温する加熱手段１０３と、容器１０２の上方開口部を覆う蓋体１０４と、容器１０２の外周部に位置する筒状の断熱材１０５と、容器１０２および断熱材１０５を内包する外郭１０６とから構成されていた。

また、従来例２の具体構成は、図９に示すように、容器１０２の外周部に位置する筒状の断熱材１０５と、容器１０２の外底部に位置する底断熱材１０７と、断熱材１０５と底断熱材１０７の外周部との間に配設した補助断熱材１０８とから構成されていた。
特開平１１−２９０２１０号公報

しかしながら、前記従来例１の構成では、断熱材は単に容器の外周を覆っているにすぎないために、図８の矢印で示すように容器の底部の外郭底面や外郭側面等から熱が漏洩するという課題があった。

また、これを解決するための従来例２の構成では、従来例１よりも省エネ効果は高いが、図９の矢印で示すように底部での対流により底部の外郭底面や外郭側面からの熱漏洩を十分に抑えきれておらず、さらなる構成の改善が必要であるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、底部の対流を抑制することで底部からの熱漏洩を大幅に低減し、省エネ効果の高い電気湯沸かし器を提供することを目的とする。

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、容器の外周部に位置する筒状の断熱材と、容器および断熱材を内包する外郭と、断熱材の下端部と外郭の底内壁との間で挟持された底断熱材Ａとを備えたものである。

これにより、底断熱材Ａは断熱材の下端部と外郭の底内壁との間で挟持されているため、底部の対流が抑制され、底部からの熱漏洩を大幅に低減することができ、省エネ効果の高いものとすることができる。

本発明の電気湯沸かし器は、底部の対流を抑制することで底部からの熱漏洩を大幅に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第１の発明は、液体を収容する有底筒状の容器と、前記容器内の液体を加熱・保温する加熱手段と、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する筒状の断熱材と、前記容器および前記断熱材を内包する外郭と、前記断熱材の下端部と前記外郭の底内壁との間で挟持された底断熱材Ａとを備えることにより、底部の対流を抑制することで底部からの熱漏洩を大幅に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、底断熱材Ａは略円筒状の発泡体であることにより、発泡体のクッション性を利用して底断熱材Ａの上面と断熱材の下端部、及び底断熱材Ａの下面と外郭の底内面とを効果的に密着させることができるため、底部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、底断熱材Ａの上下方向の厚み寸法は、断熱材の下端部と外郭の底内壁との最大隙間寸法より大きく設定することにより、隙間寸法のバラツキが最大であっても底断熱材Ａの厚みが十分にその隙間を埋めることができるため、底部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第４の発明は、特に、第２の発明において、底断熱材Ａの内径・外径の少なくとも一方は、断熱材の最小内径よりも小さい内径とするか、もしくは、前記断熱材の最大外径よりも大きい外径とすることにより、確実に底断熱材Ａと断熱材とを密着させることができるため、底部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第５の発明は、液体を収容する有底筒状の容器と、前記容器内の液体を加熱・保温する加熱手段と、前記容器の上方開口部を覆う蓋体と、前記容器内の液体を導出するための通水路と、前記容器の外周部に位置する筒状でかつ前記通水路を避けるための切欠き部を有する前記断熱材と、前記容器、前記断熱材および前記通水路を内包する外郭と、前記断熱材の切欠き部内面と前記容器の外側面との間で挟持された底断熱材Ｂとを備えることにより、断熱材の切欠き部からの熱漏洩を大幅に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第６の発明は、特に、第５の発明において、底断熱材Ｂは、略中央部に通水路の貫通穴を有する発泡体で形成することにより、発泡体のクッション性を利用して底断熱材Ｂの内面と容器の外側面、及び底断熱材Ｂの外面と断熱材の切欠き部内面とを効果的に密着させることができ、さらには貫通穴を設けているので通水路の周囲を発泡体で覆うことができるため、断熱材の切欠き部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第７の発明は、特に、第６の発明において、底断熱材Ｂは、貫通穴と外形とをつなぐ切込みを少なくとも１箇所設けることにより、底断熱材Ｂに設けた貫通穴を通水路にわざわざ通す必要がなくなり、あらかじめセットされた通水路に対して底断熱材Ｂを組み付ける際に一時的に切込みを広げてセットすることができるため、組立作業が簡素化できる。

第８の発明は、特に、第６の発明において、底断熱材Ｂの厚み寸法は、断熱材の内径と容器外径との最大隙間寸法より大きく設定することにより、隙間寸法のバラツキが最大であっても底断熱材Ｂの厚みが十分にその隙間を埋めることができるため、断熱材の切欠き部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第９の発明は、特に、第６の発明において、底断熱材Ｂの外形面積は、断熱材の切欠き部面積より大きく設定することにより、断熱材の切欠き部からの熱漏洩を確実に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第１０の発明は、液体を収容する有底筒状の容器と、前記容器内の液体を加熱・保温する加熱手段と、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する筒状の断熱材と、前記容器および前記断熱材を内包する外郭と、前記外郭の下方開口部を覆う底板と、前記外郭の底外壁と前記底板の内壁との間に配設した底断熱材Ｃとを備えることにより、底板からの熱漏洩を大幅に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第１１の発明は、特に、第１０の発明において、底断熱材Ｃの上面は、断熱材の下端部よりも上方に配設することにより、底板からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

第１２の発明は、特に、第１０の発明において、底断熱材Ｃの外形面積は、外郭の下方開口部面積より大きく設定することにより、底板からの熱漏洩を確実に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

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。

（実施の形態１）
図１〜２は、本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器を示すものである。

図１に示すように、液体１を収容する容器２はステンレス鋼板で有底円筒状に形成されたものであり、容器２の底面裏側には容器２内の液体１を加熱・保温する加熱手段３が固着されている。加熱手段３の定格消費電力は１０００Ｗであり、保温時は７５Ｗである。蓋体４は容器２の上方開口部を覆うものであり、蓋体４は本体に対して回動自在であり、容器２の上方からは着脱自在に取り付けられている。蓋断熱材４ａは蓋体４に内蔵された発泡ポリプロピレンなどで成形されたものである。断熱材５は容器２の外周部に位置する筒状に形成されたものであり、外郭６は容器２および断熱材５を内包するものである。

また、断熱材５は、特に、その構成が限定されるものではないが、本実施の形態においては、断熱材５を真空断熱材としているものである。これは、真空部を外袋で覆い、真空部はヒュームドシリカやパーライトなどの無機粉末、あるいはグラスウールなどの無機繊維、硬質ウレタンフォーム、発泡フェノール樹脂などの芯材が充填されており、外袋はガスバリア性を有した樹脂フィルム、樹脂・金属箔ラミネートフィルム（例えば、ナイロン・ＰＥＴ・アルミ箔・無延伸ポリプロピレン）などで構成され、内部を減圧して封止したものである。通常、真空断熱材である断熱材５は平板状なるものなので、容器２への装着を可能とするため３本のローラーなどを用いて筒状に加工している。

ここで、本実施の形態における特徴的な構成は、断熱材５の下端部５ａと外郭６の底内壁６ａとの間に、底断熱材Ａ７ａが狭持されている点である。また、底断熱材Ａ７ａの材質はメラミン樹脂の発泡体とし、その形状は打ち抜き加工による円筒形状としたものである。また、図２に示すように、底断熱材Ａ７ａの上下方向の厚み寸法ｔ＝１０ｍｍとし、断熱材５の下端部５ａと外郭６の底内壁６ａとの最大隙間寸法Ｔｍａｘ＝９ｍｍより大きく設定している。さらに、底断熱材Ａ７ａの内径Ｄｉｎｎ＝１６４ｍｍ、外径Ｄｏｕｔ＝１９０ｍｍとし、断熱材５の最小内径Ｄｍｉｎ＝１７７ｍｍよりも小さい内径としている。また、断熱材５の最大外径Ｄｍａｘ＝１８７ｍｍよりも大きい外径としている。

なお、本実施の形態では、底断熱材Ａ７ａとしてメラミン発泡体を用いているが、耐熱性とクッション性のある断熱材であれば何を用いてもよい。

次に、本実施の形態における電気湯沸かし器の作用を説明する。

電気湯沸かし器は、一般によく知られているように、蓋体４を開放して容器２内に液体１を入れ、液体１を加熱・保温し、ポンプ１０の駆動により、湯を適宜吐出させることができるものである。

ここで、本実施の形態において、液体１は加熱手段３により加熱・保温され、保温中は容器２の外周部に配置した筒状の断熱材５と、蓋体４内部の蓋断熱材４ａおよび断熱材５の下端部５ａと外郭６の底内壁６ａとの間に挟持された底断熱材Ａ７ａにより、容器２側面と、容器２上方および容器２底面からの放熱を抑制できるものである。ここで、断熱材５を高断熱効率なる真空断熱材（真空断熱材の熱伝導率＝０．００２〜０．００８Ｗ／ｍＫ）を筒状に加工し、容器２の外周部に配置することにより、保温時の電力量を大幅に低減でき経済性が高く、しかも製品重量を増加させることなく、組立作業性・使い勝手を良化できるものである。

ここで、本実施の形態における特徴的な作用は、断熱材５の下端部５ａと外郭６の底内壁６ａとの間に、底断熱材Ａ７ａが挟持されているため、容器２の底部は加熱手段３からの熱で高温になり、熱が漏洩しやすいが、底断熱材Ａ７ａで底部の対流を抑制することで底部に熱を籠らせる点である。これにより、底部からの熱漏洩を低減することができ、従来の構成よりも少量の保温電力量で容器２内の液体１を保温することができる。

また、底断熱材Ａ７ａの材質はメラミン樹脂の発泡体としているので、発泡体のクッション性を利用して底断熱材Ａ７ａの上面と断熱材５の下端部５ａ、および底断熱材Ａ７ａの下面と外郭６の底内面６ａとを効果的に密着させることができる。これにより、底部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

また、底断熱材Ａ７ａの上下方向の厚み寸法ｔ＝１０ｍｍとし、断熱材５の下端部５ａと外郭６の底内壁６ａとの最大隙間寸法Ｔｍａｘ＝９ｍｍより大きく設定しているので、隙間寸法のバラツキが最大であっても底断熱材Ａ７ａの厚みが十分にその隙間を埋めることができる。これにより、底部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

また、底断熱材Ａ７ａの内径Ｄｉｎｎ＝１６４ｍｍ、外径Ｄｏｕｔ＝１９０ｍｍとし、断熱材５の最小内径Ｄｍｉｎ＝１７７ｍｍよりも小さい内径とし、断熱材５の最大外径Ｄｍａｘ＝１８７ｍｍよりも大きい外径としているので、確実に底断熱材Ａ７ａと断熱材５とを密着させることができる。これにより、底部からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

なお、本実施の形態では、真空断熱材は外袋と芯材が充填された真空部で構成されるものとしたが、特にこれに限定するものではなく、内部を減圧して封止した２重層のステンレスなどで構成される断熱材であっても同様の効果を得ることができる。また、容器２の形状としては、有底円筒状や有底多角筒状をなし、断熱材５は容器２に沿うような円筒状や多角筒状が望ましいが、特に限定するものではない。

なお、上記した実施の形態に示した要件は、必要に応じて適宜組み合わせて電気湯沸かし器を構成することができるものであり、実施の形態そのものの構成に限定されるものではない。

（実施の形態２）
図３〜５は、本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、通水路９はポンプ１０を介して一方を容器２の底部と連通させたものであり、出湯時にポンプ１０を動作させて吐出口１１から本体外へ液体１を導出する経路である。断熱材５は容器２の外周部に位置する筒状に形成されたものであり、通水路９を避けるための切欠き部５ｂを有している。外郭６は容器２、断熱材５および通水路９を内包するものである。

ここで、本実施の形態における特徴的な構成は、断熱材５の切欠き部５ｂ内面と容器２の外側面との間に、底断熱材Ｂ７ｂが挟持されている点である。また、図４に示すように、底断熱材Ｂ７ｂの材質はメラミン樹脂の発泡体とし、その形状は打ち抜き加工により、中央部に通水路９の貫通穴を有し、その貫通穴と外形とをつなぐ切込みを１箇所設けている。

また、図５に示すように、底断熱材Ｂ７ｂの厚み寸法ｔ＝７ｍｍとし、断熱材５の内径Ｄｉｎｎ＝１７７ｍｍと容器２の外径Ｄｏｕｔ＝１６７ｍｍとの最大隙間寸法Ｔｍａｘ＝５ｍｍより大きく設定している。さらに、図４に示すように、底断熱材Ｂ７ｂの外形面積Ｓ＝７２００ｍｍ２は、断熱材５の切欠き部５ｂ面積Ｓ＝１４００ｍｍ２より大きく設定している。

なお、本実施の形態では、底断熱材Ｂ７ｂとしてメラミン発泡体を用いているが、耐熱性とクッション性のある断熱材であれば何を用いてもよい。

次に、本実施の形態における電気湯沸かし器の作用を説明する。

ここで、本実施の形態における特徴的な作用は、断熱材５の切欠き部５ｂ内面と容器２の外側面との間に、底断熱材Ｂ７ｂが狭持されているため、断熱材５の切欠き部５ｂは加熱手段３からの熱で高温になり、熱が漏洩しやすいが、底断熱材Ｂ７ｂで断熱材５の切欠き部５ｂからの熱漏洩を低減させる点である。これにより、従来の構成よりも少量の保温電力量で容器２内の液体１を保温することができる。

また、底断熱材Ｂ７ｂの材質はメラミン樹脂の発泡体としているので、発泡体のクッション性を利用して底断熱材Ｂ７ｂの内面と容器２の外側面、及び底断熱材Ｂ７ｂの外面と断熱材５の切欠き部５ｂ内面とを効果的に密着させることができる。さらには打ち抜き加工により、中央部に通水路９の貫通穴と外形とをつなぐ切込みを１箇所設けているので、通水路９の周囲を発泡体で覆うことができ、底断熱材Ｂに設けた貫通穴を通水路にわざわざ通す必要がなくなり、あらかじめセットされた通水路に対して底断熱材Ｂを組み付ける際に一時的に切込みを広げてセットすることができる。これにより、組立作業が簡素化できるとともに、断熱材５の切欠き部５ｂからの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

また、底断熱材Ｂ７ｂの厚み寸法ｔ＝７ｍｍとし、断熱材５の内径Ｄｉｎｎ＝１７７ｍｍと容器２の外径Ｄｏｕｔ＝１６７ｍｍとの最大隙間寸法Ｔｍａｘ＝５ｍｍより大きく設定しているので、隙間寸法のバラツキが最大であっても底断熱材Ｂ７ｂの厚みが十分にその隙間を埋めることができる。これにより、断熱材５の切欠き部５ｂからの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

また、底断熱材Ｂ７ｂの外形面積Ｓ＝７２００ｍｍ２は、断熱材５の切欠き部５ｂ面積Ｓ＝１４００ｍｍ２より大きく設定しているので、断熱材５の切欠き部５ｂからの熱漏洩を確実に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

なお、上記した実施の形態に示した要件は、必要に応じて適宜組み合わせて電気湯沸かし器を構成することができるものであり、実施の形態そのものの構成に限定されるものではない。

（実施の形態３）
図６〜７は、本発明の実施の形態３における電気湯沸かし器を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、底板８は外郭６の下方開口部を覆う金属製のプレス部品である。

ここで、本実施の形態における特徴的な構成は、外郭６の底外壁６ｂと底板８の内壁との間に、底断熱材Ｃ７ｃを配設している点である。また、底断熱材Ｃ７ｃの材質はメラミン樹脂の発泡体とし、その形状は打ち抜き加工により成形したものである。また、底断熱材Ｃ７ｃの上面は、断熱材５の下端部５ａよりも上方に配設している。さらに、図７に示すように、底断熱材Ｃ７ｃの外形面積Ｓ＝６３５９ｍｍ２は、外郭６の下方開口部面積Ｓ＝５０２４ｍｍ２より大きく設定している。

なお、本実施の形態では、底断熱材Ｃ７ｃとしてメラミン発泡体を用いているが、耐熱性のある断熱材であれば何を用いてもよい。

次に、本実施の形態における電気湯沸かし器の作用を説明する。

ここで、本実施の形態における特徴的な作用は、外郭６の底外壁６ｂと底板８の内壁との間に、底断熱材Ｃ７ｃを配設しているため、底板８は加熱手段３からの熱で高温になり、熱が漏洩しやすいが、底断熱材Ｃ７ｃで底板８からの熱漏洩を低減させる点である。これにより、従来の構成よりも少量の保温電力量で容器２内の液体１を保温することができる。

また、底断熱材Ｃ７ｃの上面は、断熱材５の下端部５ａよりも上方に配設しているため、容器２の底部は加熱手段３からの熱で高温になり、熱が漏洩しやすいが、底断熱材Ｃ７ｃで覆われ、さらに、断熱材５で底断熱材Ｃ７ｃの外周が覆われているので、底部に熱を籠らせることになり、底板８からの熱漏洩をさらに低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

また、底断熱材Ｃ７ｃの外形面積Ｓ＝６３５９ｍｍ２は、外郭６の下方開口部面積Ｓ＝５０２４ｍｍ２より大きく設定しているので、底板８からの熱漏洩を確実に低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

なお、上記した実施の形態に示した要件は、必要に応じて適宜組み合わせて電気湯沸かし器を構成することができるものであり、実施の形態そのものの構成に限定されるものではない。

以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、断熱特性が非常に高く、他の熱機器への転用も可能である。

本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の断面図 本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の要部断面図 本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器の断面図 本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器の要部矢視図 本発明の実施の形態２における電気湯沸かし器の要部断面図 本発明の実施の形態３における電気湯沸かし器の断面図 本発明の実施の形態３における電気湯沸かし器の矢視図 従来例１の電気湯沸かし器の断面図 従来例２の電気湯沸かし器の断面図

符号の説明

１ 液体
２ 容器
３ 加熱手段
４ 蓋体
５ 断熱材
５ａ 下端部
５ｂ 切欠き部
６ 外郭
６ａ 底内壁
６ｂ 底外壁
７ａ 底断熱材Ａ
７ｂ 底断熱材Ｂ
７ｃ 底断熱材Ｃ
８ 底板
９ 通水路

Claims (12)

1. 液体を収容する有底筒状の容器と、前記容器内の液体を加熱・保温する加熱手段と、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する筒状の断熱材と、前記容器および前記断熱材を内包する外郭と、前記断熱材の下端部と前記外郭の底内壁との間で挟持された底断熱材Ａとを備えた電気湯沸かし器。
2. 底断熱材Ａは、略円筒状の発泡体で形成した請求項１に記載の電気湯沸かし器。
3. 底断熱材Ａの上下方向の厚み寸法は、断熱材の下端部と外郭の底内壁との最大隙間寸法より大きく設定した請求項２に記載の電気湯沸かし器。
4. 底断熱材Ａの内径・外径の少なくとも一方は、断熱材の最小内径よりも小さい内径とするか、もしくは、前記断熱材の最大外径よりも大きい外径とした請求項２に記載の電気湯沸かし器。
5. 液体を収容する有底筒状の容器と、前記容器内の液体を加熱・保温する加熱手段と、前記容器の上方開口部を覆う蓋体と、前記容器内の液体を導出するための通水路と、前記容器の外周部に位置する筒状でかつ前記通水路を避けるための切欠き部を有する断熱材と、前記容器、前記断熱材および前記通水路を内包する外郭と、前記断熱材の前記切欠き部内面と前記容器の外側面との間で挟持された底断熱材Ｂとを備えた電気湯沸かし器。
6. 底断熱材Ｂは、略中央部に通水路の貫通穴を有する発泡体で形成した請求項５に記載の電気湯沸かし器。
7. 底断熱材Ｂは、貫通穴と外形とをつなぐ切込みを少なくとも１箇所設けた請求項６記載の電気湯沸かし器。
8. 底断熱材Ｂの厚み寸法は、断熱材の内径と容器外径との最大隙間寸法より大きく設定した請求項６記載の電気湯沸かし器。
9. 底断熱材Ｂの外形面積は、断熱材の切欠き部面積より大きく設定した請求項６記載の電気湯沸かし器。
10. 液体を収容する有底筒状の容器と、前記容器内の液体を加熱・保温する加熱手段と、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する筒状の断熱材と、前記容器および前記断熱材を内包する外郭と、前記外郭の下方開口部を覆う底板と、前記外郭の底外壁と前記底板の内壁との間に配設した底断熱材Ｃとを備えた電気湯沸かし器。
11. 底断熱材Ｃの上面は、断熱材の下端部よりも上方に配設した請求項１０に記載の電気湯沸かし器。
12. 底断熱材Ｃの外形面積は、外郭の下方開口部面積より大きく設定した請求項１０に記載の電気湯沸かし器。