JP2874383B2 - 電気温水器の加熱装置 - Google Patents
電気温水器の加熱装置Info
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- JP2874383B2 JP2874383B2 JP11723791A JP11723791A JP2874383B2 JP 2874383 B2 JP2874383 B2 JP 2874383B2 JP 11723791 A JP11723791 A JP 11723791A JP 11723791 A JP11723791 A JP 11723791A JP 2874383 B2 JP2874383 B2 JP 2874383B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- hot water
- heater
- metal material
- heating device
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Resistance Heating (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シーズヒータなどの電
熱線を用いて給湯水を加熱する構成の貯湯式電気温水器
の加熱装置に関する。
熱線を用いて給湯水を加熱する構成の貯湯式電気温水器
の加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の電気温水器の加熱装置
(以後総称してヒータと呼ぶ)1は、図3に示すよう
に、電熱線2を覆う管状の金属材料(以後総称してヒー
タパイプと呼ぶ)3に、金属の被膜(以後総称してメッ
キと呼ぶ)4を1層だけほどこすか、またはメッキ4を
しない状態(この場合ヒータパイプ3がステンレス鋼管
のような合金であることが多い)で図4に示す蓄熱槽5
に組み込まれている。
(以後総称してヒータと呼ぶ)1は、図3に示すよう
に、電熱線2を覆う管状の金属材料(以後総称してヒー
タパイプと呼ぶ)3に、金属の被膜(以後総称してメッ
キと呼ぶ)4を1層だけほどこすか、またはメッキ4を
しない状態(この場合ヒータパイプ3がステンレス鋼管
のような合金であることが多い)で図4に示す蓄熱槽5
に組み込まれている。
【0003】蓄熱槽5は、下部に設けた給水口8から給
水を行い、蓄熱槽5に蓄えた一定温度の給湯水を押し上
げて上部にある給湯口9から給湯するようにしている。
なおヒータ1は蓄熱槽5の下部に設けてあるので、ヒー
タ1より上の給湯水の温度はほぼ一定に保たれている。
すなわち、ヒータ1の近傍では給湯水の温度の比重差に
よる自然対流が常におきている。
水を行い、蓄熱槽5に蓄えた一定温度の給湯水を押し上
げて上部にある給湯口9から給湯するようにしている。
なおヒータ1は蓄熱槽5の下部に設けてあるので、ヒー
タ1より上の給湯水の温度はほぼ一定に保たれている。
すなわち、ヒータ1の近傍では給湯水の温度の比重差に
よる自然対流が常におきている。
【0004】そして上記1層のメッキ4の被膜、または
合金材料からなるヒータパイプ3の防食に有効な成分が
ヒータパイプ3の表面に被膜を形成して、その被膜が長
期間給湯水に没し、かつ高温な状態におかれるヒータパ
イプ3を孔食などの金属腐食から防食するとともに、ヒ
ータパイプ3の孔食による再生不能に至る(絶縁劣化な
ど)ヒータ1の不良を防ぐようにしていた。
合金材料からなるヒータパイプ3の防食に有効な成分が
ヒータパイプ3の表面に被膜を形成して、その被膜が長
期間給湯水に没し、かつ高温な状態におかれるヒータパ
イプ3を孔食などの金属腐食から防食するとともに、ヒ
ータパイプ3の孔食による再生不能に至る(絶縁劣化な
ど)ヒータ1の不良を防ぐようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のヒータの構成では、実用上水質の多様性に対応できな
いため、確実な防食作用が期待できなかった。すなわ
ち、給湯水中に含まれる塩素イオンのばらつき、給湯水
の硬度に左右されるヒータパイプ3の表面に付着する析
出物の量および給湯水のpHなどの腐食ファクターの複
合が思わぬ金属腐食の促進を促すという問題があった。
のヒータの構成では、実用上水質の多様性に対応できな
いため、確実な防食作用が期待できなかった。すなわ
ち、給湯水中に含まれる塩素イオンのばらつき、給湯水
の硬度に左右されるヒータパイプ3の表面に付着する析
出物の量および給湯水のpHなどの腐食ファクターの複
合が思わぬ金属腐食の促進を促すという問題があった。
【0006】特に比較的硬度が高く、かつ塩素イオンの
濃度が高い地域における、ヒータパイプ3の孔食は短期
間に発生し、絶縁劣化による漏電で電気温水器自体の機
能を失う(一般に電気温水器には安全性確保のため漏電
遮断器が装着されている)ばかりでなく、感電に至った
場合、人命に影響するという致命的な不良に発展しかね
ない問題を有していた。これは、1層のメッキ4にピン
ホールや亀裂があった場合、腐食因子が容易にヒータパ
イプへ達してしまうためである。
濃度が高い地域における、ヒータパイプ3の孔食は短期
間に発生し、絶縁劣化による漏電で電気温水器自体の機
能を失う(一般に電気温水器には安全性確保のため漏電
遮断器が装着されている)ばかりでなく、感電に至った
場合、人命に影響するという致命的な不良に発展しかね
ない問題を有していた。これは、1層のメッキ4にピン
ホールや亀裂があった場合、腐食因子が容易にヒータパ
イプへ達してしまうためである。
【0007】本発明は上記問題を解決するもので、水質
・使用条件を選ばず、民生用にいかなる水質の防食にも
対応し、長期間に渡って安全に給湯水を沸き上げること
ができる電気温水器の加熱装置を提供することを目的と
している。
・使用条件を選ばず、民生用にいかなる水質の防食にも
対応し、長期間に渡って安全に給湯水を沸き上げること
ができる電気温水器の加熱装置を提供することを目的と
している。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の電気温水器の加熱装置は、以下の構成を備え
たものである。
の本発明の電気温水器の加熱装置は、以下の構成を備え
たものである。
【0009】すなわち、給湯水を貯える蓄熱槽と、前記
蓄熱槽の内部に前記蓄熱槽に貯えられた給湯水を加熱す
る加熱装置とを備え、前記加熱装置は内部に電熱線を有
し、その電熱線を内包する管状の金属材料よりなる外殻
の表面に前記管状の金属材料より電気的に陽極の異なる
材質からなる2つの層の被膜を施し、前記2つの被膜の
うち、外殻材料と接する第1の被膜には低温の温度環境
においても外殻材料と容易に相互の特性を変化させるよ
うな融合をしない金属材料を用い、前記第1の被膜の上
層部に施す第2の被膜には給湯水に没したときに容易に
酸化し、その表面に不動態被膜となる酸化膜を形成しう
る金属材料を用いるようにしてある。
蓄熱槽の内部に前記蓄熱槽に貯えられた給湯水を加熱す
る加熱装置とを備え、前記加熱装置は内部に電熱線を有
し、その電熱線を内包する管状の金属材料よりなる外殻
の表面に前記管状の金属材料より電気的に陽極の異なる
材質からなる2つの層の被膜を施し、前記2つの被膜の
うち、外殻材料と接する第1の被膜には低温の温度環境
においても外殻材料と容易に相互の特性を変化させるよ
うな融合をしない金属材料を用い、前記第1の被膜の上
層部に施す第2の被膜には給湯水に没したときに容易に
酸化し、その表面に不動態被膜となる酸化膜を形成しう
る金属材料を用いるようにしてある。
【0010】
【0011】
【作用】本発明は上記構成によって、給湯水中に含まれ
る塩素イオンのばらつき、給湯水の硬度に左右される外
殻(ヒータパイプ)の表面に付着する析出物の量および
給湯水のpHなどの腐食ファクターの複合に対応し、ヒ
ータパイプの金属腐食の促進を未然に防ぎ、多様な水質
条件に対して、再生不能な品質不良を確実に防止するこ
とができる。
る塩素イオンのばらつき、給湯水の硬度に左右される外
殻(ヒータパイプ)の表面に付着する析出物の量および
給湯水のpHなどの腐食ファクターの複合に対応し、ヒ
ータパイプの金属腐食の促進を未然に防ぎ、多様な水質
条件に対して、再生不能な品質不良を確実に防止するこ
とができる。
【0012】すなわち、腐食の主要因である塩素イオン
などヒータパイプを塩化化合物として溶解していくイオ
ンのアタック(腐食作用)から、2層の被膜でヒータパ
イプ表面との接触を防ぐ。また被膜の層にピンホールや
亀裂が存在していても、層の表面に給湯水の中で酸化膜
を形成するため酸化膜が塩素イオンなどの侵入を防止す
る作用をする。あわせて層を形成する材料にヒータパイ
プよりも電気的に陽極の材料を用いることで、前記2層
(酸化膜を含めて3層)の膜が万が一破壊されても、ヒ
ータパイプを覆っている材料が犠牲陽極となり、ヒータ
パイプよりも先に溶出しだすので、ヒータパイプ自身が
溶けだすことがなく、そのうちに前記の酸化膜が形成さ
れ再び塩素イオンによるアタック(腐食)を防ぐように
なる。
などヒータパイプを塩化化合物として溶解していくイオ
ンのアタック(腐食作用)から、2層の被膜でヒータパ
イプ表面との接触を防ぐ。また被膜の層にピンホールや
亀裂が存在していても、層の表面に給湯水の中で酸化膜
を形成するため酸化膜が塩素イオンなどの侵入を防止す
る作用をする。あわせて層を形成する材料にヒータパイ
プよりも電気的に陽極の材料を用いることで、前記2層
(酸化膜を含めて3層)の膜が万が一破壊されても、ヒ
ータパイプを覆っている材料が犠牲陽極となり、ヒータ
パイプよりも先に溶出しだすので、ヒータパイプ自身が
溶けだすことがなく、そのうちに前記の酸化膜が形成さ
れ再び塩素イオンによるアタック(腐食)を防ぐように
なる。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面を参照して
説明する。なお従来例と同一のものは同一の符号を用い
説明を省く。
説明する。なお従来例と同一のものは同一の符号を用い
説明を省く。
【0014】図1および図2において、11はヒータで
内蔵した発熱線12に通電することで図4に示す蓄熱槽
5内の給湯水を加熱することができるようになってい
る。発熱線12は材料に銅を用いたヒータパイプ13で
覆われている。このヒータパイプ13と発熱線12の電
気的な絶縁を保つために、酸化マグネシウムなどを用い
た充填剤14が両者の間に均等に(一定の密度で)充填
されている。
内蔵した発熱線12に通電することで図4に示す蓄熱槽
5内の給湯水を加熱することができるようになってい
る。発熱線12は材料に銅を用いたヒータパイプ13で
覆われている。このヒータパイプ13と発熱線12の電
気的な絶縁を保つために、酸化マグネシウムなどを用い
た充填剤14が両者の間に均等に(一定の密度で)充填
されている。
【0015】ヒータパイプ13の外表面には、第1の被
膜15aとしてNi(ニッケル)メッキが施され、さら
にその外側に第2の被膜15bとしてSn(すず)メッ
キが施されて、2つの層からなる被膜15を形成してい
る。
膜15aとしてNi(ニッケル)メッキが施され、さら
にその外側に第2の被膜15bとしてSn(すず)メッ
キが施されて、2つの層からなる被膜15を形成してい
る。
【0016】上記構成において第2の被膜15b(Sn
メッキ)が通常給湯水と接触しているが、給湯水に没し
た直後すずは酸化され不動態被膜を形成する。これで銅
材の腐食に最も関与する塩素イオンなどの腐食からヒー
タパイプ13を保護するようになる。
メッキ)が通常給湯水と接触しているが、給湯水に没し
た直後すずは酸化され不動態被膜を形成する。これで銅
材の腐食に最も関与する塩素イオンなどの腐食からヒー
タパイプ13を保護するようになる。
【0017】一方第1の被膜15aに用いたニッケルは
銅へのメッキ加工の相性がよいうえ、低温(約250℃
程度)では両材料が融合しないので、ヒータパイプ13
の表面は加熱使用中であっても初期の加工状態を維持す
ることができる。仮に、このNiメッキ層にSnを用い
た場合、銅材料に溶けこんでしまい成分が調整されてい
ない合金となり、確実な防食効果が得られない場合があ
る。
銅へのメッキ加工の相性がよいうえ、低温(約250℃
程度)では両材料が融合しないので、ヒータパイプ13
の表面は加熱使用中であっても初期の加工状態を維持す
ることができる。仮に、このNiメッキ層にSnを用い
た場合、銅材料に溶けこんでしまい成分が調整されてい
ない合金となり、確実な防食効果が得られない場合があ
る。
【0018】また、第2の被膜15bのすずは銅に比べ
て電気的に陽極の材料であるため、犠牲陽極の役目を担
う。したがって万が一、NiメッキとSnメッキが部分
的に破壊されても、しばらくの間はヒータパイプ13を
構成する銅が溶出しない。そのうち第2の被膜15bの
すずメッキがヒータパイプ13の表面を覆うように広が
り、まんべんなく酸化されるので破壊された部分にも不
動態被膜が形成・修復され、ヒータパイプ13の腐食を
防ぐはたらきをするようになる。
て電気的に陽極の材料であるため、犠牲陽極の役目を担
う。したがって万が一、NiメッキとSnメッキが部分
的に破壊されても、しばらくの間はヒータパイプ13を
構成する銅が溶出しない。そのうち第2の被膜15bの
すずメッキがヒータパイプ13の表面を覆うように広が
り、まんべんなく酸化されるので破壊された部分にも不
動態被膜が形成・修復され、ヒータパイプ13の腐食を
防ぐはたらきをするようになる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電気温水器
の加熱装置によれば、下記の効果が得られる。 (1)第2の被膜を容易に酸化される金属材料としてい
るので、表面に酸化膜による不動態被膜が生成されやす
い、この不動態被膜がヒータパイプの腐食の主要因であ
る塩素イオンなどの腐食から保護するので、長期間にわ
たってヒータパイプの腐食を防止する。 (2)万が一、2つの被膜が同時に部分的に破壊されて
も、両被膜の材料はヒータパイプの材料より電気的に陽
極な金属材料としているので、犠牲陽極の役割を果た
し、ヒータパイプの材料の溶出による腐食を防止するだ
けでなく、いずれ被膜が破壊されても、破壊された表面
の被膜部分にその被膜が溶出して表面に酸化膜による不
動態被膜を形成して修復機能を発揮するようになる。 (3)第2の被膜とヒータパイプの間に形成されている
第1の被膜は、低温(約250℃)の環境下においても
ヒータパイプの金属材料とは融合しないようにしている
ので、この種の加熱装置のヒータパイプの表面に第1の
被膜によるメッキをして実用加熱使用しても当初の特性
を維持できる。
の加熱装置によれば、下記の効果が得られる。 (1)第2の被膜を容易に酸化される金属材料としてい
るので、表面に酸化膜による不動態被膜が生成されやす
い、この不動態被膜がヒータパイプの腐食の主要因であ
る塩素イオンなどの腐食から保護するので、長期間にわ
たってヒータパイプの腐食を防止する。 (2)万が一、2つの被膜が同時に部分的に破壊されて
も、両被膜の材料はヒータパイプの材料より電気的に陽
極な金属材料としているので、犠牲陽極の役割を果た
し、ヒータパイプの材料の溶出による腐食を防止するだ
けでなく、いずれ被膜が破壊されても、破壊された表面
の被膜部分にその被膜が溶出して表面に酸化膜による不
動態被膜を形成して修復機能を発揮するようになる。 (3)第2の被膜とヒータパイプの間に形成されている
第1の被膜は、低温(約250℃)の環境下においても
ヒータパイプの金属材料とは融合しないようにしている
ので、この種の加熱装置のヒータパイプの表面に第1の
被膜によるメッキをして実用加熱使用しても当初の特性
を維持できる。
【図1】本発明の一実施例の電気温水器の加熱装置の要
部切り欠き断面図
部切り欠き断面図
【図2】(a)同加熱装置の正面図 (b)(a)の下面図
【図3】従来の電気温水器の加熱装置の要部切り欠き断
面図
面図
【図4】同電気温水器の蓄熱槽の部分切り欠き断面図
5 蓄熱槽 11 ヒータ(加熱装置) 12 発熱線 13 ヒータパイプ(外殻) 15 被膜 15a 第1の被膜 15b 第2の被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明河 賢志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭47−33338(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24H 1/18 503 F24H 1/20 H05B 3/82
Claims (2)
- 【請求項1】給湯水を貯える蓄熱槽と、前記蓄熱槽の内
部に前記蓄熱槽に貯えられた給湯水を加熱する加熱装置
とを備え、前記加熱装置は内部に電熱線を有し、その電
熱線を内包する管状の金属材料よりなる外殻の表面に前
記管状の金属材料より電気的に陽極の異なる材質からな
る2つの層の被膜を施し、前記2つの被膜のうち、外殻
材料と接する第1の被膜には低温の温度環境においても
外殻材料と容易に相互の特性を変化させるような融合を
しない金属材料を用い、前記第1の被膜の上層部に施す
第2の被膜には給湯水に没したときに容易に酸化し、そ
の表面に不動態被膜となる酸化膜を形成しうる金属材料
を用いるようにした電気温水器の加熱装置。 - 【請求項2】管状の金属材料は銅種の金属材料であり、
また2つの被膜のうち第1の被膜にニッケル種の金属材
料を、第2の被膜にすず種の金属材料をそれぞれ用いた
請求項1記載の電気温水器の加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11723791A JP2874383B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 電気温水器の加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11723791A JP2874383B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 電気温水器の加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04344067A JPH04344067A (ja) | 1992-11-30 |
JP2874383B2 true JP2874383B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=14706781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11723791A Expired - Lifetime JP2874383B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 電気温水器の加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2874383B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102367986A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-03-07 | 美的集团有限公司 | 一种超音频感应加热热水器 |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP11723791A patent/JP2874383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04344067A (ja) | 1992-11-30 |
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