JP2532100Y2 - 電気瞬間湯沸かし器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は水缶内に熱源である複数の板（パネル）状ヒ
ーターを備えたものにおいてその板（パネル）状ヒータ
により上下方向に対し複数の流通路を形成した構成の電
気瞬間湯沸かし器の改良に関するものである。

（従来技術の問題点） 比較的厚みが薄い函形の水缶に対しその缶内に熱源で
あるところの複数枚の板状（パネル状）のセラミックス
ヒーターを配設して同ヒーターにより同缶の上下方向に
対し直線的な流通路を複数形成すると共に同缶の上下の
各中央に位置して給水口並び湯出口をそれぞれ設けた電
気瞬間湯沸かし器が既に提案されている（例えば特開平
２−225938号公報参照）。

上記電気瞬間湯沸かし器にあっては、第13、14図に示
す如く、水缶100の上、下の各中央に位置してそれぞれ
給水口101および湯出口102を設けと共にさらに缶内には
熱源である複数枚のセラミックスヒーター103を設ける
と同時に同ヒーター103により複数の流通路104〜107を
形成している。

（問題点を解決するための具体的な手段） ところで上記電気瞬間湯沸かし器においては、給水口
101および湯出口102に対する各流通路104〜107との位置
関係がそれぞれ違うために各流通路毎に水流が異なる上
に１つの流通路のみを採ってみても給水口に近い中央部
と両側部とは水流が異なると言う問題があった。つま
り、各流通路においては中央の105、106が両側の103、1
07に比べて速くなり、また１つの流通路においても中央
部の方が両側部より水流が速くなる等の熱ムラがあっ
た。

したがって両側に位置する流通路および各流通路の両
側部分においては過昇温状態気味になりやすく、そのた
めに小粒の泡が発生するとこれが過熱膨張されたりある
いはくっついたりして大きな泡になり、さらに缶内上部
内面側にこの泡が溜まって水（湯）の流れを阻害し、湯
沸かし効率を低下させたりしていた。

また上記のような水流の不均一があるとセラミックス
ヒーターが局部過熱（偏熱）状態になり、ヒーター103
にヒビやキレツを発生させる問題があった。

また特に給水口側に位置するセラミックスヒーターの
一部が直接強い水圧を繰り返して受けることにより、破
損する問題があった。

このように小さな給水口101から各流通路104〜107に
広く分れて流れる水の、「水圧」と、「流速」と、「流
量」とを均一化させる必要性があった。

これを解決する為に多孔管、又は多孔板を介設する技
術的事項（例えば実開昭62−76863号、特開昭60−22165
5号公報参照）を用えることを考えた。しかし、給水口1
01の近くは、やはり水圧が高く、流速も速く、流量が多
くなり、問題点の解決はできなかった。

本考案は上記問題点を解決させるためのもので、上記
の小さな給水口101から、高い水圧で、しかも早い流速
の水がヒーターに向けて突入した場合でも、複数ヒータ
ー103に至る僅かな区間において、給水口からの水圧を
広い導水面を有する複数の流通路に向けて、その全域に
均一化し、また流速も均等化し、さらに水量も均一化し
て、上記複数の流通路104〜107に対し、均一水圧、均一
流速、均一水量で流入させるようにした電気瞬間湯沸か
し器を提供しようとするものである。

そして本願考案は、金属性の水缶の上方には湯出口
を、下方には給水口を各々設け、而も水缶内には複数の
セラミックスヒーターを上下方向に向けて配設すると共
に上記水缶の給水口より缶内に流入させた水を湯出口よ
り缶外へ流出させる過程で湯沸かしするようにし、さら
に水缶は幅方向の大きさに比べて厚み方向の大きさを小
さくしており、該水缶内においては、それぞれ同缶の幅
方向の大きさにほぼ等しい幅の複数の板状セラミックス
ヒーターを水缶の厚み方向に並列させて給水口のある下
方より湯出口の上方に至る直線的な水の流通路を複数路
形成してあり、而も上記複数の水の流通路はそれぞれヒ
ーターと水缶あるいはヒーター相互が接触しない程度に
極力狭くしてある電気瞬間湯沸かし器において、上記給
水口と上記複数のヒーターとの間には、給水口からの水
流を制御して上記複数の流通路に向けて水を流すための
水流制御部を介在し、しかも上記水流制御部は、上記複
数の水の流通路に水を供給できるように流通路の広さに
対応する広さの板に対して多数の小径の通過孔を全面に
わたって設けられていて、かつヒーターの側に配置され
た制御板と、制御球の缶外飛出しを防止する為に給水口
に対して装着されている通水孔を有する止着板と、上記
制御体と止着板の間の空間に存置させる多数の小径の制
御球とからなり、上記制御球は給水口対向部において上
下方向に多重状に配置され、しかも給水口に対向する位
置にある制御球の重合数に比較してそれの周辺にある制
御球の重合数は少なくした電気湯沸かし器を提案するも
のである。

（実施例） 以下、本考案の実施例を示す第１図乃至第12図ににつ
き説明する。

まず熱源として使用するセラミックスヒーター１
（1₁、1₂、1₃）は第７図に示されるよう全体形状をＬ形状
に形成した板（パネル）状のセラミックスヒーター（以
下単にヒーターともいう）であり、アルミナとガラスカ
レットを主成分とするセラミックス中に発熱抵抗線を埋
設し、これらを同時焼成により一体化したものである。
セラミックスヒーター１は第７図に示す工程図のように
して作られる。

まず、２枚の板状（パネル状）のセラミックス基板
２、３を作る。このセラミックス基板２、３は周知のド
クターブレード法により成形されるもので、成形され乾
燥され、さらに所定形状に打ち抜きされた一方の基板に
は、その内面2aに発熱抵抗線４が周知のスクリーン印刷
法により形成される。この発熱抵抗線４のパターンは所
定の発熱量が得られるように抵抗値等が設定されてお
り、同パターンを形成するための導体ペースト（抵抗導
体ペースト）としては基板と同時焼成可能な例えば、銀
（Ag）−パラジューム（Pb）が使用されている。上記抵
抗線４は発熱部4aと、同部4aと一体形成された端子部4b
とからなり、図示するように発熱部4aが大面積からなる
発熱抵抗線形成部2bに、また端子部4bが小面積の端子形
成部2cにそれぞれ位置して形成されている。また３は、
発熱抵抗線形成部2bを被覆するための発熱抵抗線被覆部
3bと端子形成部2cの先端側の一部を除いて同部を被覆す
るための端子被覆部3cとを形成したセラミックス基板で
あり、端子被覆部3cの部分だけが基板２の端子形成部2c
に比べて若干短目（小さく）形成されている。

次に上記のように形成された基板２、３は発熱抵抗線
4aを内側にして重合され、加圧接着される。つまり、基
板２と基板３との加圧接着は、発熱抵抗線4aの端子部の
先端4b′の接続部のみを露出させた状態で、一方あるい
は両方の接着面（内面）に対し接着補助剤、例えばグリ
セリンを塗布した状態で加圧接着される。

次に、上記のごとく加圧接着された未焼成状態のセラ
ミックス基板２、３を総称してセラミックスヒーター基
板６と言う。

次に形状が薄箱形からなるステンレス性の水缶７につ
いて説明する。第１図乃至第４図に表わされる水缶７は
その横幅の大きさａを上記セラミックスヒーター1₁、1₂、
1₃が嵌まるようにヒーターの幅方向の大きさｃより若干
大きくしてあり、また厚み方向の大きさｂは缶の横幅ａ
に比べて著しく小さくしてあり、缶内の水量をできるだ
け少なく制限するために全体的に薄形になっている。ま
た同缶７にはその上面7aの中央に位置して湯出口８が設
けられ、またそれに対向する下面7bの中央には給水口９
が設けられている。上記水缶７の湯出口８が設けられた
上面7aは中央の湯出口８の付近から側面7c、7d側にかけ
て下降する傾斜面になっており、また給水口９が設けら
れた下面7bは中央の給水口９の付近から側面7c、7dにか
けて上がる傾斜面になっており、特に下面7b側の傾斜角
度は上面側のそれに比べて小さくなっている。

セラミックスヒーター1₁、1₂、1₃は水缶７の厚み方向に
対し３枚配列されるが、この配列に際してはヒーター相
互間の間隔、つまりは第２図の各セラミックスヒーター
間で形成される流通路イ、ロ、ハ、ニの間隔をヒーター
同志（相互）あるいはヒーターと水缶の正面7eあるいは
背面7fと接触しない程度に極力狭くしてある。また、上
記缶内に配列した３枚のセラミックスヒーター1₁、1₂、1₃
はその端子部4b（4b₁、4b₂、4b₃）を水缶７の一方の側面7
dの引出孔7g、7h、7iから上下並びに左右（前後）に絶
縁材10で分離絶縁した状態で突出させている。上記突出
した各セラミックスヒーター1₁、1₂、1₃の端子部4b₁、4b₂、
4b₃は側面7dの引出孔7g、7h、7iに対し端子部の引出し
方向と反対側の位置の側面7cの組立前の状態にあって内
側から差し込むもので、治工具（図示しない）により位
置決めした後、さらに上、下の注入孔7j、7kから充填材
10が注入されてヒーターが所定位置に固定され同時に端
子部の引出部7g、7h、7iの各孔も水密的にシールされ
る。充填材10としては耐熱耐寒性、耐水性、電気絶縁性
等に優れたシリコーンゴム（樹脂）系のものが使用され
る。なお、端子部側を固定したヒーターの反端子部4c₁、
4c₂、4c₃側は水缶７の反対側の側面7cを熔接組付した後
上記同様に注入口7l、7mから充填材10を注入して固定さ
れる。上記注入口7j、7k、7l、7m、は充填材10の充填
後、盲栓18などにより塞がれる。11は側面7dより突出す
る端子部4b₁、4b₂、4b₃を衝突から護ると同時に端子部に
接続するリード線12の固定を行うためのガード部材であ
り同部材にはリード線用支持孔11aが設けられている。

次に13は水流制御部で、多数の小径の小孔14aを形成
した制御板14と、同板14と給水口９の止着板16と間に図
示の如く多層状に充填された小径の多数の制御球15と、
止着板16とから構成される。同部13は上記セラミックス
ヒーター1₁、1₂、1₃で形成される流通路イ、ロ、ハ、ニと
給水口９との間に介在されるもので、給水口９から水缶
内に入ってきた水をこの水流制御部13によりその水流を
制御し各流通路イ、ロ、ハ、ニに対して均一的に水を送
り出すようになっている。上記制御板14はステンレス等
の金属板からなり、第５図に示すように複数の水の流通
路に対して水を供給できるように上記流通路に対応する
広さの板に対して小径の孔14aがむらなくその全体に渡
って設けられており、また両側には先の充填材用の注入
口に一致して連通孔14bが設けられている。また制御球1
5は小径のガラス、セラミックスのほかステンレス製の
ものが使用されており、第１図、第８図に示されている
ように、上記制御球15は給水口対向部において上下方向
に多重状に配置され、しかも給水口９に対向する位置に
ある制御球15の重合数に比較してそれの周辺にある制御
球15の重合数は少なくしてある。16は給水口９に止着さ
れたステンレス製の止着板で、制御球15が給水口９より
缶外へ飛び出さないようにしたもので、同板16に設けた
通水孔16aの孔径は制御板14のそれよりも大きくなって
いる。なお、水流制御部13と同じような構成のものは、
水缶７の下部（給水口）側だけでなく上部（湯出口）側
にも配設されており上部側の制御部13′は、セラミック
スヒータ1₁、1₂、1₃が形成する流通路イ、ロ、ハ、ニの上
部側と湯出口８間に介在している。14′は給水口側の水
流制御板14と同様の水流制御板、15′も水流制御球15と
同様の水流制御球である。16′は止着板16と同様の止着
板であり、湯出口８に対し連結管（特に図示しない）を
接続する際に同時にネジ固定される。なお、給水口側の
止着板16も同様にして固定される。

一般に電気瞬間湯沸かし器は、図示構成のほか電磁接
触器、フロースイッチ、サモースイッチ、過昇温スイッ
チ、温度センサー等が付される。このような構成からな
る瞬間電気湯沸かし器においては給水口９より缶内７に
流入した水が熱源のセラミックスヒーター1₁、1₂、1₃によ
り同セラミックスヒーターにより形成された複数の流通
路イ、ロ、ハ、ニを下方（給水口側）から上方（湯出
口）に向かって流れる間に効率的に湯沸かしされる。

つまり給水口９より流入し湯出口８から流出する水
（湯）は、給水口９とセラミックスヒーター1₁、1₂、1₃間
に介在する水流制御部13並びにセラミックスヒーター
1₁、1₂、1₃と湯出口８間に介在する水流制御部13′により
その速さ、量がその流通路の上下でもって制御されて各
流通路イ、ロ、ハ、ニを通過する水流が均一化されるた
め水は効率的に湯沸かしされる。

なお、水流の均一化は湯出口８側の水流制御部13′を
廃止して給水口９側にのみ設けることであっても充分効
果が期待できる。

第９図乃至第12図は本考案の別例を示す電気瞬間湯沸
かし器であり、左右に２分状態の水缶要素7r、7sを水缶
の中心において合体して組立てるようになっており、水
缶７は、接合部7pにおいて全周にわたって溶接する。な
お、缶７内のセラミックスヒーター1₁、1₂、1₃はその端子
部の引出部側が前記実施例と同様充填材10で固定され、
また同ヒーターの反対側（反端子部側）は耐熱ゴムから
なる溝付き固定部材19により嵌着支持される。この固定
部材19は充填材10によって側面7c内側に接着されてい
る。なお、その他の構成は前例と実質的に同じである。

（考案の効果） 以上のように本考案の電気瞬間湯沸かし器は、厚みを
小さくして循環する水量（水流）を少なく制限した水缶
内に、板（パネル）状に形成して発熱面積を大きくして
熱伝導を良くしたセラミックスヒーターを複数枚並列
し、而も配列間隔をできるだけ狭くさらに水の流通路を
直線的にしたため、水はヒータに沿って各流通路を下方
から上方にスムーズに移動する間に効率良く湯沸かしさ
れる。

また本考案にあっては、給水口より缶内に流入した水
が給水口とセラミックスヒーターとの間に介在する多数
の小径の通過孔をその全体にわたって設けた水流制御板
と多数の小径の水流の制御球とからなる水流制御部によ
ってその速さや流量がここを通過するうちに制御される
ため各流通路における水流が均一的になり、過昇温が防
止され、大きな泡の発生が抑制されて効率的な湯沸かし
できるようになる。

特に本願考案にあっては、水流制御部13における上記
制御球15は給水口対向部において上下方向に多重状に配
置され、しかも給水口９に対向する位置にある制御球15
の重合数に比較してそれの周辺にある制御球15の重合数
は少なくしてあるので、給水口９からの水の直進性は大
きく阻害され、給水は多数の制御球15の間の間隙を縫う
ように斜めに、かつ、左右に向けて蛇行しながら進む特
長が生じる。

このことは、給水口９からヒーター１に至る区間が短
くても（即ち小型化できるという効果があっても）給水
口９から、多重状の制御球15の間を蛇行して、多孔の制
御板14に向う中央部の水の水圧は低下し、流速も落ち、
水圧、流速は全域均等化し、制御板14の広い範囲にある
多数の孔から出る水の量は、中央部も両側も略均等化す
る効果がある。

このような効果は次のような具体的実用効果をもたら
す。

即ち、上記したような特徴ある構成の水流制御部13を
設けることにより、小さな給水口９より、大きな流通路
に流入する水圧、水流が制御されてセラミックスヒータ
ー対する水流（水圧）による機械的ストレスが加わるこ
とが抑制される。

また、流通路の水流が均一化されることによりセラミ
ックスヒーターの温度分布が均一になって同ヒーターの
熱的ストレスが抑制できるためセラミックスヒーターの
長寿命化をはることができるという実用効果がある。

また、水流、水量の均一化により、流通路における温
度斑がなくなり、これにより流通路における泡の発生も
なくなる。よって湯沸し効果が向上する実用効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電気瞬間湯沸かし器の実施例を示すも
ので水缶の前面側を取り除いた状態において一部を断面
にした正面図、第２図は第１図のII−II線断面図で、各
ヒーターについては各平面から見た状態を示す図、第３
図は第１図を給水口から見た底面図、第４図はガード部
材を取り除いた状態の側面図、第５図は制御板の平面
図、第６図は止着板の平面図、第７図はセラミックスヒ
ーターの製造方法を示す工程図、第８図は電気湯沸かし
器の水缶の概略構造図、第９図乃至第12図は本考案の電
気瞬間湯沸かし器の別例を示すもので、そのうちの第９
図は水缶の前面側を取り除いた正面図、第10図は第９図
のIX−IX線断面図で、ヒーターについては各平面から見
た平面図、第11図は第９図を給水口側から見た底面図、
第12図はガード部材を取り除いた状態の側面図、第13図
及び第14図は従来例の水缶の概略構造図を示す。 1₁、1₂、1₃……セラミックスヒーター、７……水缶、ａ…
…幅方向、ｂ……厚み方向、８……湯出口、９……給水
口、13、13′……水流制御部、14、14′……水流制御
板、14a……小径の孔、15、15′……水流制御球、16、1
6′……止着板、イ、ロ、ハ、ニ……流通路。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】金属性の水缶の上方には湯出口を、下方に
   は給水口を各々設け、而も水缶内には複数のセラミック
   スヒーターを上下方向に向けて配設すると共に上記水缶
   の給水口より缶内に流入させた水を湯出口より缶外へ流
   出させる過程で湯沸かしするようにし、さらに水缶は幅
   方向の大きさに比べて厚み方向の大きさを小さくしてお
   り、該水缶内においては、それぞれ同缶の幅方向の大き
   さにほぼ等しい幅の複数の板状のセラミックスヒーター
   を水缶の厚み方向に並列させて給水口のある下方より湯
   出口の上方に至る直線的な水の流通路を複数路形成して
   あり、而も上記複数の水の流通路はそれぞれヒーターと
   水缶あるいはヒーター相互が接触しない程度に極力狭く
   してある電気瞬間湯沸かし器において、上記給水口と上
   記複数のヒーターとの間には、比較的小さな給水口から
   の水流を制御して上記比較的広い流入面となる複数の流
   通路に向けて水を流すための水流制御部を介在し、しか
   も上記水流制御部は、上記複数の水の流通路に水を供給
   できるように流通路の広さに対応する広さの板に対して
   多数の小径の通過孔を全面にわたって設けられていて、
   かつヒーターの側に配置された制御板と、制御球の缶外
   飛出しを防止する為に給水口に対して装着されている通
   水孔を有する止着板と、上記制御板と止着板の間の空間
   に存置させる多数の小径の制御球とからなり、上記制御
   球は給水口対向部において上下方向に多重状に配置さ
   れ、しかも給水口に対向する位置にある制御球の重合数
   に比較してそれの周辺にある制御球の重合数は少なくし
   てあることを特徴とする電気瞬間湯沸かし器。