JP3597799B2 - 電気湯沸し器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、真空二重構造の断熱ジャケットを備えた電気湯沸し器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空二重構造の断熱ジャケットを備えた従来の電気湯沸し器においては、内容器と外装体との間に断熱ジャケットを介在する構造がとられる。断熱ジャケットの構造としては、下端開放の円筒型のもの（特開２０００−３１６７２０号公報参照）と、下端閉塞の有底円筒型のもの（特開２０００−１３９７０５号公報参照）が知られている。
【０００３】
下端開放型のジャケットは、その上端部を外装体の肩部材と底体の間で挟持することにより取り付けられる。このタイプのジャケットは、下端が開放されているため、内容器を外装体の底板に連結する構造は、ジャケットのないタイプの電気ポットにおいて従来から一般に採用される構造をそのまま採用することができ、内容器を十分な強度をもって取り付けることができる。
【０００４】
有底型のジャケットを使用する場合は、内容器の底面を外装体に連結する構造が採用できないので、ジャケットと内容器を一体化して、両者を肩部材に取り付ける構造が採用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、下端開放型ジャケットを装備した場合は、内容器の底面が連結部材を介して底体に十分な強度をもって取り付けられる利点がある一方、内容器の底部の保温作用が不十分となる問題がある。また、有底型ジャケットを装備した場合は内容器底部の保温効果は高いが、内容器とジャケットをすき間無く嵌合した一体化構造物の上部を肩部材に取り付けるだけであるので、その構造物の下部における固定強度が不足する問題があるだけでなく、内容器とジャケットが広い範囲で接触するため保温効果が損なわれる問題もある。
【０００６】
そこで、この発明は、これらの問題点を解消して、内容器を十分大きい強度で取り付けることができるとともに、保温効果の高い電気湯沸し器を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、外装体の内部に真空二重容器でなる有底円筒型のジャケットを介在して内容器を収納し、該内容器の底部にヒーターを装着し、上記ジャケットの底面を貫通して内容器内部に連通した吐出通路と上記ヒーターのリード線とを外部に引き出すようにした電気湯沸し器において、上記外装体を構成する肩部材の内周面に外装体上方を向いた内周係合面、外周面に外装体下方を向いた外周係合面をそれぞれ設け、上記内容器の上端つば部を上記の内周係合面に係合するとともに、上記ジャケットの上端を上記外周係合面に押し当て、上記ジャケットの底面に設けた連結用穴に挿通した連結部材により、上記内容器と上記外装体の底板とを連結し、上記ジャケットの底部を上記連結部材の一部により支持した構成を採用した。
【０００８】
上記構成の電気湯沸し器は、ジャケットが有底円筒型であるので内容器底面部を保温する作用があることはもちろん、内容器とジャケットの間に所要のすき間を設けることができるので、この点からも保温性が向上する。また、内容器の底部は連結部材により外装体の底板に連結されるので、十分な強度で固定される。
【０００９】
また、上記肩部材の外周係合面が上記内周係合面より高い位置に設けられ、該外周係合面に押し当てられるジャケット上端部により内容器の上端部をカバーした構成を採用することができる。この構成によると、ジャケットが内容器の上端を越えた範囲までカバーするため、保温効果が向上する。
【００１０】
また、上記の連結用穴を上記ジャケット底面の中心対称又はそれに近い位置の２か所に設け、各連結用穴にそれぞれ上記の連結部材を挿通した構成を採用することができる。この構成によると、連結部材による内容器と底板の連結が中心対称又はそれに近い２か所で行われるので、内容器の支持のバランスがよく安定性が高い。
【００１１】
上記連結部材の一部を上記連結用穴の周縁部に押し当てた構成を採用することができる。この構成によると、連結部材とジャケットとの接触面の範囲を最小限に抑えることができる。さらに、上記連結部材に設けたバネ片により上記ジャケットを上向きに付勢した構成を採用することができる。この構成によると、ジャケットの上下方向の寸法誤差をバネ片の弾性により吸収することができる。
【００１２】
上記ジャケットの底部を支持する手段として、上記外装体に設けた支持リブ上に載置する構造を付加することができる。この構造の付加によりジャケットの支持が一層安定する。なお、ジャケットの底部を支持する手段として、前記の連結部材の一部により支持する構造に代え、上記の支持リブのみによる支持構造を採用することができる。
【００１３】
また、上記遮熱板にリード線引き出し穴を設け、該リード線引き出し穴に臨んでターミナルを取り付けると共に、該リード線を該ターミナルに直接接続し、上記ジャケット底部に設けたターミナル貫通穴から該ターミナルを外部に露出させた構造を採ると、リード線に対する熱防止・電気絶縁性確保のための処理が不要となり、また、製品全体の高さを低くすることができる。
【００１４】
なお、ジャケットの底部を支持する構成として、前述のように、連結部材の一部により支持する構成に代えて、外装体に設けた支持リブ上に載置して支持する構成を採用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１に示すように、実施形態の電気ポットは、外装体１、その内部に収納される内容器２、両者の間に介在された断熱用のジャケット３、及び外装体１の上部開放部分に取り付けられた蓋４を基本的な構成要素とする。
【００１６】
外装体１は、胴部材５、その上部と下部に設けられた肩部材６と底板７とにより構成される。肩部材６の前部に吐出口８を有する弁セット１０が収納される。肩部材６はリング状のものであって、中間部分に拡径方向に屈曲した段部１１が設けられる。その段部１１の上面、即ち、外装体１の上方を向いた面が内周係合面１１ａ（図４（ｂ）参照）となっている。その内周係合面１１ａには、リブ１１ｂが設けられる（図４（ｂ）参照）。
【００１７】
肩部材６の上端部は外向きに屈曲され、さらに下向きに屈曲される。その外向き屈曲部９の下面、即ち外装体１の下方を向いた面が外周係合面９ａ（図４（ａ）参照）となっている。
【００１８】
内容器２は、肩部材６の内側に挿入され、上端に設けられた外向きのつば部１２がシールゴム１３（図４（ａ）（ｂ）参照）を介して前記の内周係合面１１ａに係合される。内容器２は、そのつば部１２がシールゴム１３を介して前記のリブ１１ｂと係合することにより、径方向の位置決め及び肩部材６と内容器２の水密シールが行われる。また、内容器２の底部の中央部分に内方へ突き出した温度検知部１４が設けられ（図１参照）、その周りの内容器２底面にヒーター１５が取り付けられる。また、そのヒーター１５の外側において、製品全体の前部となる位置に内部液の排出口１６が設けられる。また、後部側においてヒーター１５の２本のリード線１７が引き出される（図２参照）。なお、内容器２の上端開放部は蓋４に装着されたシールパッキン１８によりシールされる。
【００１９】
内容器２の底面部には、前記のヒーター１５を挟んでヒーター押さえ部材１５ａが溶接により固定され、そのヒーター押さえ部材１５ａの中心対称又はそれに近い位置の２箇所に切り起こし部１５ｂが設けられる（図２参照）。その切り起こし部１５ｂ上に遮熱板１９が載せられ、さらにその遮熱板１９上に連結部材２０が重ねられる。これらの重なり部分に固定ねじ２１’がねじ込まれ、切り起こし部１５ｂに遮熱板１９とともに連結部材２０がねじ止めされる（図４（ｃ）参照）。上記の遮熱板１９には、予めその中央部にセンサー穴２１（図２参照）が設けられ、また前記の排出口１６に対応した位置にこれを通過させるための切欠き部２２が設けられる。また、センサー穴２１の後方にリード線引き出し穴２３が設けられる。
【００２０】
上記のセンサー穴２１に温度センサー２４が挿入され、その取付け部材２５が遮熱板１９の下面に固定され、温度センサー２４が前記の温度検知部１４に押し当てられる。また、リード線引き出し穴２３に接近してターミナル２６が取り付けられ、そのターミナル２６にリード線１７が直接（即ち、中継線を用いることなく、ヒーター１５に設けられたリード線１７だけを用いて）接続される。
【００２１】
なお、上記の各連結部材２０には両側に突き出した支持片３０が設けられるが、この支持片３０の機能については後述する。
【００２２】
ジャケット３は、有底円筒型であり、その底部の前部に排出口貫通穴２７が設けられ、後部にターミナル貫通穴２８が設けられる。また、左右方向の中心対称又はそれに近い位置に連結用穴２９、２９が設けられる。
【００２３】
このジャケット３は、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）であって、板厚０．２ｍｍの内胴３ａ、内底３ｂ、外底３ｃと、板厚０．４ｍｍの外胴３ｄで構成される（図３参照）。外胴３ｄには上下方向に所要の間隔をおいて全周にわたる多数の補強用ビード３１が設けられる。前記の排出口貫通穴２７を形成するために、内底３ｂからプレス加工によって延長したパイプ状部３２を設け、また外底３ｃの対応する位置にバーリング穴部３３を設ける。他の穴２８、２９も同様の構成である。
【００２４】
上記の内胴３ａと内底３ｂ、外胴３ｄと外底３ｃをそれぞれ合わせ部３４ａ、３４ｂでシーム溶接した後、内胴３ａ及び内底３ｂ外面に銅箔３５を被せ、内底３ｂに被せた銅箔３５上から断熱スペーサー３６（図３ａ参照）としてのグラスウールを載せ、真空引き後の放出ガス成分を吸着するゲッター３７を断熱スペーサー３６上に配置した後、外底３ｃと一体となった外胴３ｄを覆い被せて上端側部をシーム溶接する。また、各穴２７、２８、２９においてはそれぞれのパイプ状部３２とバーリング穴部３３を嵌合し、それぞれシーム溶接する。そのうえで排気部３９から真空排気を行い、１０^−５〜^６（Ｔｏｒ）程度の真空に保持する。これによりジャケット３はいわゆる金属魔法びんとなる。
【００２５】
前記の内底３ｂと外底３ｃの板厚は前述のように０．２ｍｍであるが、排出口貫通穴２７等の穴部分で間隔が保持されるとともに、断熱スペーサー３６が存在するために、大気圧が作用しても内底３ｂと外底３ｃの変形が防止され、両者の接触を防止することができる。また、この部分にゲッター３７を配しているので、断熱スペーサー３６の弾性によってゲッター３７が真空空間に落ちたり、移動したりすることが無く、簡単に保持できる。
【００２６】
さらに、金属の溶接やろう付け構造で製作した真空二重ジャケットといえども、製造工程のミスや誤った取り扱い（たとえば、落下衝撃等）により、溶接・ロー付け部や一般部に微小な穴、クラックが発生し、当初の真空度が保てず大気圧まで低下する場合があるが、その際でも、底部にグラスウール・グラスペーパー・カーボンペーパーや、セラミック・シリカ等の微粉末など低熱伝導体を断熱スペーサー３６として内底３ｂ・外底３ｃ間に配置しているため、これらが大気圧となった底部空間においても依然として断熱材の役目を果たす。これにより、ジャケット３の底部外側に接近させて配置した制御基板に影響を与えて誤動作や発火等の不具合を生じさせることが無くなるので、制御基板と真空二重ジャケット外側部との距離を最小限に設定することができ、製品全高を低く、コンパクトにすることが可能となる。
【００２７】
上記のジャケット３は、その上端部を肩部材６の外周面に嵌合するとともに、その上端を緩衝材３８（図４（ａ）参照）を介して肩部材６の前記の外周係合面９ａに押し当てる。これによりジャケット３上部の内径方向と上方位置の固定が行われる。この緩衝材３８を発泡樹脂材やグラスウールなどの断熱材により形成することにより、真空二重ジャケット３の内外の接合部で最も高温となる上端部の肩部材６への直接の熱伝導を緩和して真空二重ジャケット３からの放熱を抑えることができる。
【００２８】
上記ジャケット３の排気部３９及び銅箔３５に関し、次のような改良構造を採用することができる。即ち、上記のジャケット３における排気部３９は、図１、図２に示すように、底部中心から若干偏芯した位置に設けられている。その詳細は図６（ａ）に示す通りであり、外底３ｃに凸部５１を設け、その凸部５１に設けた穴に排気管をロー付けにより接合し、真空排気後にカシメ圧着し先端部を切断除去するようにしたものである。凸部５１は、断熱スペーサー３６との間に空隙５２を作り排気が円滑にできるように設けられる。同図（ｂ）は、凸部５１を設ける代わりに、断熱スペーサー３６に空隙５２を設けたものであるが、閉塞ぎみであるので、排気経路を確保するため断熱スペーサー３６にスリット５３を設ける必要がある（同図（ｃ）参照）。また、同図（ｄ）のように、外胴３ｄに排気部３９を設けることもある。しかし、いずれの場合も加工の工数が増える問題がある。
【００２９】
この問題は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、外底３ｃにおいて、排気部３９を断熱スペーサー３６の最外周よりも外側に設けることにより解消する。この位置は外底３ｃや断熱スペーサー３６に特別な加工を施すことなく、排気のための十分な空隙５２を確保することができる。
【００３０】
また、前記のジャケット３の内部において、輻射熱を防止するために銅箔３５が巻き付けられるが、この銅箔３５の改良構造を図７及び図８に示している。即ち、この場合の銅箔３５は、胴部銅箔３５ａと、底部銅箔３５ｂの２部分に分離される。胴部銅箔３５ａは、内胴３ａの外周面に巻き付けられ、はぜ継ぎ５４により円筒状に形成される。さらに、その下端部分が内底３ｂの底面にわたる範囲に巻き込まれる。また底部銅箔３５ｂは、内底３ｂの底面に押し当てられ、その外周部分において、胴部銅箔３５ａと底部銅箔３５ｂの重複部５５が設けられ（図７（ｂ）参照）、その重複部５５を押さえるように断熱スペーサー３６の外径の大きさが決定される。銅箔３５ａ、３５ｂを上記のように巻き付けると、ジャケット３の内側容器（内胴３ａ、内底３ｂからなる容器）の外周面の全面が覆われるので、断熱効果が向上する。また、その全面を１枚の銅箔で覆う場合に比べ銅箔の使用量が少なくなり、銅箔コストを低減することができる。さらに、重複部５５を断熱スペーサー３６の外周部分で押さえることにより、銅箔３５ａ、３５ｂの剥離や隙間ができるのを防ぐことができる。
【００３１】
なお、図８に示すように、外底３ｃには、前述の排出口貫通穴２７、ターミナル貫通穴２８、連結用穴２９、２９が設けられるが、これらの各穴に合致するように、断熱スペーサー３６に排出口貫通穴２７ａ、ターミナル貫通穴２８ａ、連結用穴２９ａ、２９ａが設けられる。同様に、前記の底銅箔３５ｂに排出口貫通穴２７ｂ、ターミナル貫通穴２８ｂ、連結用穴２９ｂ、２９ｂが設けられ、また、内底３ｂに排出口貫通穴２７ｃ、ターミナル貫通穴２８ｃ、連結用穴２９ｃ、２９ｃが設けられる。
【００３２】
次に、上述の外装体１、内容器２及びジャケット３の結合構造について説明する。外装体１の一部を構成する肩部材６の前記内周係合面１１ａにシールゴム１３を介して内容器２のつば部１２を係合させ、またその内容器２の外周に断熱材でなる径方向スペーサー４１（図１参照）を介在させてジャケット３を被せる。ジャケット３の上端は前述のように肩部材６の外周係合面９ａに緩衝材３８を介して押し当てられる。内容器２とジャケット３との間隔はその上部においては肩部材６により一定に保持されるが、下部においてその間隔を確実に保持させるために、前記の径方向スペーサー４１が介在される。また、この径方向スペーサー４１をグラスウールや発泡樹脂等の断熱性を有する部材を用いて全周にわたり設けることにより、ヒーター１５に近い下方からの熱が上方へ通過することを防止し、断熱効果を高めることができる。
【００３３】
上記のようにして内容器２にジャケット３を嵌合すると、これらの底部においては、図２に示すように、連結部材２０、２０が連結用穴２９、２９に非接触で挿通され、また、排出口１６も非接触で排出口貫通穴２７に貫通される。さらに、ターミナル２６がターミナル貫通穴２８に非接触で貫通される。連結部材２０の支持片３０が連結用穴２９の周縁部にその下方から押し当てられ、これを下方から支持する（図１参照）。支持片３０と周縁部との接触面積はごくわずかであるので熱の伝導は最小限に抑えられる。
【００３４】
ポンプ４２、通水管４３、各種電気部品の取り付け・配線を完了したのち、胴部材５及び底板７を嵌め、底板７に挿通した底ビス４５を前記の連結部材２０に螺合して締め上げる。内容器２が２か所の連結部材２０、２０によりバランスよく下方へ引っ張り込まれ、同時に肩部材６を通じてジャケット３の底部を各連結部材２０の支持片３０に押し付け、これらの部材を一体化させる。また、これと同時に、肩部材６と胴部材５も一体化される。
【００３５】
ジャケット３の底部を支持する構造として、前記の連結部材２０の支持片３０により支持する構造に代えて、図４（ｃ）に示すように、連結部材２０にバネ片３０’をビス４６で取り付け、そのバネ片３０’を連結用穴２９の周縁部４８に押し当てるようにしてもよい。このバネ片３０’による支持構造を採用すると、肩部材６と内容器２及びジャケット３の各部材がバネ片３０’の付勢力により結合された組立体が形成される。このため、胴部材５と組み合わせる際、その組立体を一体的に扱うことができるので、組立ての作業性が改善される。
【００３６】
前記の支持片３０及びバネ片３０’は、いずれも連結用穴２９の周縁部４８に押し当てられるが、連結用穴２９の周縁部４８は前述のようにパイプ状部３２とバーリング穴部３３の嵌合により立ち上がった形状をなすため、支持片３０及びバネ片３０’との接触は線接触となる。このため、連結部材２０を通じた熱伝導は最小限に抑えられる。また、バネ片３０’は、ジャケット３の上下方向の寸法バラツキを吸収する。
【００３７】
上記の支持片３０、バネ片３０’による支持構造とともに、又はこれに代えて、ジャケット３の底部を胴部材５の底部において周壁に沿って設けた多数の支持リブ４７（図５参照）上に乗せて支持する構造を採用することもできる。なお、上記の支持片３０や支持リブ４７による支持構造だけでは、弾性が不足するためジャケット３の上下方向の寸法バラツキを吸収することができないが、その上端と外周係合面９ａ間に介在された緩衝材３８がこれを吸収する機能を果たす。この緩衝材３８は、ジャケット３の上端溶接部を保護する機能もある。
【００３８】
上記のようにして組立てられた組立体において、内容器２は、そのつば部１２が肩部材６の内周係合面１１ａと、下方に延び出した円筒部１１’（図４（ａ）参照）により径方向に位置決めされ固定される。また、ジャケット３の上端が肩部材６の外周面において外周係合面９ａに緩衝材３８を介して突き当てられることにより上方位置が規制され、同時に肩部材６の外周面で径方向に固定される。このため、内容器２とジャケット３は、肩部材６の存在により一定の断熱空間としてのすき間が確実に保持される。なお、肩部材６は樹脂製であるが、断熱効果の高い樹脂を用いることにより、内容器２からジャケット３への熱伝導及び蓋４と肩部材６の合わせ部のすき間Ａ（図４（ａ）参照）への熱の逃げを防ぐことができる。
【００３９】
また、前述のように、ジャケット３の上端は、内容器２の上端つば部１２より高い位置にあるため、ジャケット３が内容器２の上方までカバーすることができる。また、内容器２は良熱伝導材（一般にフェライト系ステンレス）で製作されるが、その上端のつば部１２が、熱の逃げ道となる蓋４と肩部材６の合わせ部のすき間Ａから遠い位置にあることになるため、全体としての保温効果に優れた効果を発揮する。
【００４０】
上述した、外装体１（肩部材６及び底板７を含む。）、内容器２及びジャケット３の組立体の構造は、ジャケット３に関わる部分を除き、従来の電気ポットと同じであるため、この発明の実施品には従来の電気ポットの部品を流用できる。また、ジャケット３を使用しない普及タイプと、ジャケット３を使用した高級タイプの使い分けが容易にできる。
【００４１】
なお、ジャケット３の底部に設けられた排出口貫通穴２７等の穴部の内周部に生じるすき間には、シリコンゴムパッキンが充填される。これにより、そのすき間からの熱の漏れを防止することができるとともに、リード線１７や、通水管４３のゴム接続部などを、穴部の周縁部４８を形成するステンレス材先端のエッジ部から保護することができる。また、シリコンゴムに代えてグラスウールや発泡樹脂材などの材質にすれば、穴２７等によって低下する断熱性能を補完することが可能となり、高い断熱と無理のない配管・配線構造を両立させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、有底型の真空二重ジャケットを用い、しかも内容器の底部を外装体に連結固定することができるので、高い保温効果が得られるとともに、内容器の支持が安定する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図
【図２】同上の一部切欠き分解斜視図
【図３】同上の一部拡大断面図
【図３ａ】同上の一部拡大断面図
【図４】（ａ）同上の一部拡大断面図
（ｂ）ａ図の一部拡大断面図
（ｃ）同上の変形例の一部拡大断面図
【図５】他の変形例の一部分解斜視図
【図６】（ａ）排気部の断面図
（ｂ）排気部の他の例の断面図
（ｃ）（ｂ）の場合の断熱スペーサー部の一部平面図
（ｄ）排気部のその他の例の断面図
【図７】（ａ）ジャケットの変形例の断面図
（ｂ）（ａ）図の一部拡大断面図
【図８】ジャケットの変形例の分解斜視図
【符号の説明】
１ 外装体
２ 内容器
３ ジャケット
３ａ 内胴
３ｂ 内底
３ｃ 外底
３ｄ 外胴
４ 蓋
５ 胴部材
６ 肩部材
７ 底板
８ 吐出口
９ 外向き屈曲部
９ａ 外周係合面
１０ 弁セット
１１ 段部
１１ａ 内周係合面
１１ｂ リブ
１２ つば部
１３ シールゴム
１４ 温度検知部
１５ ヒーター
１６ 排出口
１７ リード線
１８ シールパッキン
１９ 遮熱板
２０ 連結部材
２１ センサー穴
２１’ 固定ねじ
２２ 切欠き部
２３ リード線引き出し穴
２４ 温度センサー
２５ 取付け部材
２６ ターミナル
２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 排出口貫通穴
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ ターミナル貫通穴
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ 連結用穴
３０ 支持片
３０’ バネ片
３１ ビード
３２ パイプ状部
３３ バーリング穴部
３４ａ 合わせ部
３４ｂ 合わせ部
３５ 銅箔
３５ａ 胴部銅箔
３５ｂ 底部銅箔
３６ 断熱スペーサー
３７ ゲッター
３８ 緩衝材
３９ 排気部
４１ 径方向スペーサー
４２ ポンプ
４３ 通水管
４５ 底ビス
４６ ビス
４７ 支持リブ
４８ 周縁部
５１ 凸部
５２ 空隙
５３ スリット
５４ はぜ継ぎ
５５ 重複部

Claims (1)

1. 外装体の内部に真空二重容器でなる有底円筒型のジャケットを介在して内容器を収納し、該内容器の底部にヒーターを装着し、上記ジャケットの底面を貫通して内容器内部に連通した吐出通路と上記ヒーターのリード線とを外部に引き出すようにした電気湯沸し器において、上記外装体を構成する肩部材の内周面に外装体上方を向いた内周係合面、外周面に外装体下方を向いた外周係合面をそれぞれ設け、上記内容器の上端つば部を内周係合面に係合するとともに、上記ジャケットの上端を外周係合面に押し当て、上記ジャケットの底面に設けた連結用穴に挿通した連結部材により、上記内容器と上記外装体の底板とを連結し、上記ジャケットの底部を上記外装体に設けた支持リブ上に載置して支持したことを特徴とする電気湯沸し器。

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