JP2007181584A

JP2007181584A - 断熱機器

Info

Publication number: JP2007181584A
Application number: JP2006002065A
Authority: JP
Inventors: Toyoaki Takeshita; 豊晃竹下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-07-19

Abstract

【課題】容器の上方向を覆う蓋体の断熱性を向上し、省エネ効果の高い電気湯沸かし器などの断熱機器を提供することを目的とする。
【解決手段】容器３の上方開口部を覆う蓋体８の内部には、蓋体構成部材を避ける切欠２１を有した蓋真空断熱材９を内蔵するものであり、蓋体８内部での蓋真空断熱材９の被覆率を向上する。これによって、容器３の上方向への熱漏洩を低減し、省エネ効果の高い電気湯沸かし器などの断熱機器とすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、オフィスや家庭などで用いられる電気湯沸かし器などの断熱機器に関するものである。

従来、例えば、電気湯沸かし器においては、容器の外側および蓋体に断熱材を配置して、容器の側面および上方向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）。
特開平１１−２９０２１０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、容器の外周は真空断熱材など高性能の断熱材で覆われているため、容器の側面への熱漏洩は防止しやすい。しかし、容器の上方向を覆っている蓋体は、容器内の内圧が上昇することを防止する蒸気通路や開閉ロック機構などを内蔵する複雑な構造となっているため、蓋体の断熱材としては複雑な形状を作成することが可能な発泡ポリプロピレンが主に用いられていた。また、発泡ポリプロピレンよりも断熱性能にすぐれた真空断熱材を用いることもできるが、複雑な形状を作成することが不可能であるため、部分的に用いる程度であって、蓋体からの熱漏洩が容器側面よりも大きいという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蓋体の断熱性能を向上することで、容器の上方向への熱漏洩を低減し、省エネ効果の高い断熱機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、本発明の断熱機器は、蓋体の内部には、蒸気通路などの蓋体構成部材を避けた形状に構成した蓋真空断熱材を内蔵したものである。

これによって、蓋体内の蓋真空断熱材による被覆率を大きくすることができ、容器から上方向への熱漏洩を低減し、省エネ効果の高いものとすることができる。

本発明の断熱機器は、容器の上方向へ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、被収容物を収容する容器と、容器内の被収容物を加熱・保温する加熱手段と、容器の上方開口部を覆う蓋体とを備え、蓋体の内部には、蒸気通路などの蓋体構成部材を避けた形状に構成した蓋真空断熱材を内蔵した断熱機器とすることにより、蓋体内の蓋真空断熱材による被覆率を大きくすることができ、容器から上方向への熱漏洩を低減し、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、蓋体に内蔵した蓋真空断熱材は、蒸気通路などの蓋体構成部材を避ける貫通穴または切欠を有したことにより、蓋真空断熱材による被覆率を向上し、蓋体からの熱漏洩を低減し、省エネ効果を向上することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、蓋体に内蔵した蓋真空断熱材の下部の空間に蓋下部断熱材を備えたことにより、蓋真空断熱材の下部の空間が蓋下部断熱材で断熱され、空気の対流を抑制することができ、蓋体の断熱性能をさらに向上することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、蓋体に内蔵した蓋真空断熱材の上部の空間に蓋上部断熱材を備えたことにより、蓋真空断熱材の上部の空間が蓋上部断熱材で断熱され、空気の対流を抑制することができ、蓋体の断熱性能をさらに向上することができる。

第５の発明は、特に、第３または第４の発明において、蓋下部断熱材または蓋上部断熱材は発泡ポリプロピレンであることにより、発泡ポリプロピレンは耐熱性が１１０℃と高く、安価で複雑な形状に形成できて蓋体の空間に効果的に充填することができるので、蓋体の断熱効率を向上することができる。

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〜図３は、本発明の実施の形態１における断熱機器として電気湯沸かし器を例示したものである。

図１に示すように、この電気湯沸かし器は、被収容物（水）２を収容する有底筒状の容器３と、容器３内の被収容物２を加熱・保温する加熱手段６と、サーミスターなどの感温素子７と、感温素子７からの電気信号により容器３内の被収容物２の温度を制御する制御回路１０と、容器３の上方開口部を開閉自在に覆う蓋体８と、蓋体８に内蔵された真空断熱材（真空断熱材の熱伝導率＝０．００２〜０．００８Ｗ／ｍＫ）である蓋真空断熱材９と、容器３の外周部に位置する筒状の側面断熱材１２とを備えている。また、側面断熱材１２の外周はボデー１によりカバーされ、ボデー１上方に上枠４が載置されている。

そして、容器３はその開口周縁部が上枠４に装備され、容器３の開口周縁部と蓋体８間には、シリコーンゴムなど弾性体のパッキンが施されシール部５を構成しているものである。

なお、加熱手段６の配設位置は、容器３の底部、側面、または被収容物２の中など、種々考えられるものであり、特に限定されるものではない。

ここで、蓋真空断熱材９は、蓋体８の内部の蒸気通路および蓋体構成部材を避けた形状に構成しており、真空部９ａを外被材９ｂで覆って構成している。真空部９ａ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、外被材９ｂ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。

また、蓋体８には蓋真空断熱材９に加えて蓋下部断熱材１３も内蔵されている。また、容器３内の被収容物２は、ポンプ１５の駆動により、導出パイプ１６を通り、吐出口１７から適宜吐出させることができるようになっている。

図２は、蓋体８の分解状態を示しており、蓋真空断熱材９は外周端部を外被材９ｂで囲われており、その外被材シール部９ｃには切欠２１が形成されている。これは、蓋体８内部の蒸気通路１９およびビス締結部２０などの蓋体８構成部材を避けるためのものである。

図３に示すように、蓋真空断熱材９は蓋体８内部に配置された状態では、蓋体８の構成部材である蒸気通路１９やビス締結部２０などを外周に設けた切欠２１によって避けている。これにより、切欠２１で避けた部分以外は蓋真空断熱材９を配置することができ、蓋体８内部での被覆率を最大化している。これにより、断熱性能が高い蓋真空断熱材９の蓋体８内部での被覆率が向上し、蓋体８の断熱性能を向上させることができ、容器３上方向への熱漏洩を低減し、保温時の電力量を大幅に低減でき経済性が高い電気湯沸かし器とすることができる。

また、側面断熱材１２は、特に、その構成が限定されるものでないが、本実施の形態においては、側面断熱材１２を蓋真空断熱材９と同様に真空断熱材としているものである。通常、真空断熱材である側面断熱材１２は平板状なるものなので、容器３の外周を覆うように装着を可能とするため３本ローラーなどを用いて筒状に加工している。

次に、本実施の形態における断熱機器としての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８を開放して容器３内に被収容物２を入れ、被収容物２を加熱・保温し、ポンプ１５の駆動により、導出パイプ１６を通り、吐出口１７から湯を適宜吐出させることができるものである。また、被収容物２を加熱し沸騰させた時に発生する蒸気は、蓋体８に設けられた蒸気通路１９を通り、器体外へ放出されるものである。

被収容物２は加熱手段６により一定温度に加熱・保温され、保温中は容器３の外周部に配置した筒状の真空断熱材である側面断熱材１２と、蓋体８内部の蓋真空断熱材９により、容器３側面と容器３上方からの放熱を抑制できるものである。

なお、本実施の形態では、蓋真空断熱材９は外被材９ｂと芯材が充填された真空部９ａで構成されるものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、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や、発泡ウレタン、発泡メラミン、ガラスウールなどであっても同様の効果を得ることができる。また、容器３の形状としては、円柱や多角柱形状をなし、側面断熱材１２は容器３に沿って囲うような円柱または多角柱形状が好ましいが、特にこれに限定されるものではない。

また、断熱機器として電気湯沸かし器を例示したが、それ以外の炊飯器、保温調理器、給湯器などの機器にも適用できるものである。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における断熱機器の蓋真空断熱材を示すものである。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。

図に示すように、本実施の形態においては、蓋真空断熱材９には、実施の形態１における切欠２１の一部を貫通穴２２に代え、蒸気通路１９など蓋体８の構成部材を避けた形状に構成している。この貫通穴２２の端部は外被材シール部９ｃで封止されている。

これにより、貫通穴２２にて構成部材を避けることで、回避する部分を最小限にすることができ、蓋体８内部の蓋真空断熱材９による被覆率を向上させ、蓋体８の断熱性能をさらに向上することができる。

（実施の形態３）
図５、図６は、本発明の実施の形態３における断熱機器の蓋体を示したものである。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５に示すように、本実施の形態においては、蓋下部断熱材１３を、蓋体８に内蔵した蓋真空断熱材９の下部の空間を充填するように備えたものである。蓋下部断熱材１３は、発泡ポリプロピレン・発泡ポリエチレン・発泡ウレタンなど、複雑な形状を成形可能な材質で作られている。これらは、真空断熱材に比べると断熱性能は低い（発泡ポリプロピレンの熱伝導率＝０．０２〜０．０５Ｗ／ｍＫ）が、蓋体８内部の空間に充填することで、空間内の空気対流による熱移動が起こることを防止できる。

なお、蓋下部断熱材１３は１１０℃以上の耐熱性能と、高温時の臭いが少なく、安価に構成できることから、発泡ポリプロピレンを用いるのが最も好ましいが、これに準ずる耐熱性・断熱性能を有するものであれば、何であっても構わない。

そして、図６に示すように、蓋下部断熱材１３を蓋体８下部の空間を充填するように嵌め込み、実施の形態１における蓋真空断熱材９の下部空間に蓋下部断熱材１３を組合せて配置することで、非常に高い断熱性能を得ることができ、容器３上方向への熱漏洩を低減し、保温時の電力量を大幅に低減でき経済性が高い電気湯沸かし器とすることができる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における断熱機器として電気湯沸かし器を例示したものである。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。

図に示すように、本実施の形態においては、蓋体８上部の空間を充填するように蓋上部断熱材１８を配置したものである。蓋真空断熱材９は板状のものであるから、蓋真空断熱材９の上方の蓋体８内部には空間を生じてしまう。空間をそのまま放置しておくと、そこに存在する空気により熱対流が発生することで熱が移動することになり、蓋体８としての断熱性能を損なうものである。よって、蓋体８上部の空間に蓋上部断熱材１８を配置し、空気が対流することを防止することで、蓋体８の断熱性能をさらに向上することができる。

ここで、蓋上部断熱材１８は蓋下部断熱材１３と同様に形状の自由度が高く安価な発泡ポリプロピレンで構成するのが好ましいが、特にこれに限定されるものではなく、発泡ポリエチレン・発泡ウレタンなど断熱性能を有するものであれば、何であっても構わない。

以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、容器の上方向へ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ので、炊飯器、保温調理器、給湯器など保温を目的とする断熱機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における断熱機器の縦断面図同断熱機器の蓋体の分解斜視図同断熱機器の蓋体の裏面斜視図本発明の実施の形態２における断熱機器の蓋真空断熱材を示す斜視図本発明の実施の形態３における断熱機器の蓋体の分解斜視図同断熱機器の蓋体の裏面斜視図本発明の実施の形態４における断熱機器の縦断面図

符号の説明

２被収容物
３容器
６加熱手段
８蓋体
９蓋真空断熱材
１３蓋下部断熱材
１８蓋上部断熱材
１９蒸気通路
２０ビス締結部
２１切欠
２２貫通穴

Claims

被収容物を収容する容器と、容器内の被収容物を加熱・保温する加熱手段と、容器の上方開口部を覆う蓋体とを備え、蓋体の内部には、蓋体構成部材を避けた形状に構成した蓋真空断熱材を内蔵した断熱機器。
蓋体に内蔵した蓋真空断熱材は、蓋体構成部材を避ける貫通穴または切欠を有した請求項１に記載の断熱機器。
蓋体に内蔵した蓋真空断熱材の下部の空間に蓋下部断熱材を備えた請求項１または２に記載の断熱機器。
蓋体に内蔵した蓋真空断熱材の上部の空間に蓋上部断熱材を備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱機器。
蓋下部断熱材または蓋上部断熱材は発泡ポリプロピレンである請求項３または４に記載の断熱機器。