JP2007087740A - Sheathed heater - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a sheathed heater used in an electric water heater or the like, and more particularly to a welded structure thereof.
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)。 The conventional flanged sheathed heater has a tip end surface parallel to the flange surface of the cylindrical burring portion formed on the flange and a thin tip end surface parallel to the flange surface of the metal pipe of the sheathed heater inserted into the burring portion. The both end surfaces were welded and joined together by the TIG welding method (see, for example, Patent Document 1).
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。 However, according to the above conventional technique, there is a minute gap corresponding to the fitting tolerance in the fitting portion between the metal pipe and the cylindrical burring portion of the flange, and the tip surface of the burring portion and the metal pipe Since it is parallel to the tip surface and substantially flush, molten metal by TIG welding is difficult to flow into the fine gap, and a fine gap remains after welding. There was a problem of causing leakage.
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。 The present invention has been made in view of the above, and prevents the formation of minute gaps such that water spills in the welded portion between the metal pipe and the burring portion of the flange, and crevice corrosion hardly occurs. The purpose is to obtain a high sheathed heater.
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。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a metal pipe having a heating wire and a conical burring portion having a predetermined cone angle, and the metal pipe is formed in the conical burring portion. And a welded portion obtained by welding and joining the metal pipe and the tip of the conical burring portion of the flange.
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。 According to the present invention, since the conical burring portion having a predetermined cone angle is formed on the flange, there is no fine gap between the metal pipe and the conical burring portion that causes water to flow. There is an effect that a sheathed heater in which crevice corrosion hardly occurs can be obtained.
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。 Embodiments of a sheathed heater according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
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。
1-1 is a partially broken front view showing a first embodiment of a sheathed heater according to the present invention, FIG. 1-2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1-1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the welded portion before welding showing a modification of the sheathed heater of the first embodiment, and FIG. 1-4 is a cross-sectional view after the welding.
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。
As shown in FIGS. 1-1 and 1-2, the
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。
At both
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。
The U-shaped bent part of the
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。
As shown in FIG. 1-2, the
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。
In the
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。
As shown in FIG. 1-2, the
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。
The
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。
In the
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。
Further, the
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。
Next, with reference to FIGS. 1-3 and FIGS. 1-4, the modification of the
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。
In the
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。
In the
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。
Next, a
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。
In the
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。
As shown in FIG. 2A, the
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。
In the
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。
Next, with reference to FIG. 3, the sheathed
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。
As shown in FIG. 3, in the sheathed
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。
A sealing
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。
In the sheathed
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。 As described above, the sheathed heater according to the present invention is less susceptible to corrosion at the welded portion between the metal pipe and the flange, and is useful for an electric water heater.
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)
DESCRIPTION OF
21 Resin material (encapsulant)
100, 200, 300 Sheathed heater X Cone angle Y Cone angle (coil angle of cone angle X)
Claims (7)
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。 A metal pipe with a built-in heating wire,
A flange in which a conical burring portion having a predetermined cone angle is formed, and the metal pipe is inserted through the conical burring portion;
A welded portion obtained by welding the metal pipe and the tip of the conical burring portion of the flange;
A sheathed heater comprising:
The sheath heater according to claim 1, wherein a cone angle of the conical burring portion is 15 ° to 35 °.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005274435A JP2007087740A (en) | 2005-09-21 | 2005-09-21 | Sheathed heater |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007087740A true JP2007087740A (en) | 2007-04-05 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010027582A (en) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Chofu Seisakusho Co Ltd | Manufacturing method of reformer for fuel cell |
JP2018133167A (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 日本特殊陶業株式会社 | Ceramic heater |
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-
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- 2005-09-21 JP JP2005274435A patent/JP2007087740A/en active Pending
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