JP5298751B2 - 電気ポット - Google Patents

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Description

本願発明は、電気ポットの温度ヒューズの取付構造に関するものである。
電気ポットは、一般に有底筒状の外装ケースと、該外装ケース内に設けられた有底筒状の内容器と、該内容器の底部に設置され、上記内容器内に入れられた水を加熱するヒータと、該ヒータの下側に設けられた遮熱板とを備えて構成されている。
そして、そのヒータ部周辺には、ヒータ部およびその周辺の温度が異常に上昇した時に、同状態を検知してヒータへの電源を遮断する温度ヒューズが設けられている。
該温度ヒューズの取付構造としては、上記遮熱板の一部に断面C字状の切り起し片を設け、同切り起し片内に温度ヒューズをカシメ付けて取り付けるのが一般的である。
しかし、このような取付構造の場合、遮熱板を介してヒータ部の温度を検知するものであるため、温度検知の応答性が低く、ヒータ部の温度の異常な上昇に対して迅速な電源遮断ができない。
また、少しでも応答性を高くするために、遮熱板の上面側(内容器側)に温度ヒューズを取り付けるようにすると、溶断後の温度ヒューズの交換に際して遮熱板の取外しが必要となり、メンテナンス性が悪化する。
このような事情から、ヒータ部および内容器をカバーする遮熱板の外周側の一部を切り欠き、同部分の裏面側から内容器の底部側に伸びるアーム状のバネ片を設け、このバネ片の基端側を遮熱板の裏面にビス止めするとともに、その先端側を内容器の底面側に向けてカールさせることにより、内側に温度ヒューズを係合できるようにするとともに、バネ片のバネ作用を利用して同温度ヒューズを係合したカール部を内容器の底部に接触させるようにした温度ヒューズ取付構造も提案されている(特許文献1参照)。
このような構成によると、一応温度ヒューズ係合部が直接内容器の底部に弾圧力を伴って接触するので、温度検知性能が向上するとともに、遮熱板を取り外すことなく外部から温度ヒューズを交換することができるので、メンテナンス性も良くなる。
実公平6−21398号公報(明細書1−3頁、図面の第2図、第3図)
しかし、このような温度ヒューズ取付構造の場合、バネ片は片側がビス止めにより支持されているだけであり、内容器底部への圧接力が弱い。
もちろん板厚を大きくし、バネ定数の高いものを使用すると、圧接力は高まるが、そのようにすると、コストが上昇することは素より、周知の金属材料(ステンレス鋼材など)を採用する限り、その伝熱性能の悪さから温度ヒューズ部分への伝熱性が低下し、必ずしも温度検知性能の向上につながらない。
さらに、片側支持の場合、そのようにしたとしても、圧接力を増大させるのには限界がある。
また、上記カール部は、温度の上昇によって熱膨張し、曲成部の内径が拡大して温度ヒューズとの間に隙間ができるので、余計に伝熱性が悪化し、温度検知性能が低下する等の問題がある。
本願発明は、このような問題を解決するためになされたので、遮熱板部分に、上面側長手方向の略中間部に温度ヒューズ係合部を設けたレバー片構造の温度ヒューズ取付部材を挿入することができる開口部を設け、該開口部を介して温度ヒューズ取付部材の一端側支点部を内容器の底部側に挿入して遮熱板の縁上面に係合するとともに、他端側押圧部を上記遮熱板の裏面に対して固定することにより、上記温度ヒューズ係合部を挺子の作用により上記内容器の底部に圧接させて取り付けるようにして、上記従来の問題点を解決した電気ポットを提供することを目的とするものである。
本願発明は、上述の問題を解決するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。
(1) 請求項1の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、有底筒状の容器本体と、該容器本体内に設けられた有底筒状の内容器と、該内容器の底部中央に設けられたヒータと、該ヒータの下側に設けられた遮熱板とを備えてなる電気ポットであって、上記遮熱板に、上面側長手方向の一端と他端との間に温度ヒューズを保持する温度ヒューズ係合部を設けたレバー片構造の温度ヒューズ取付部材を挿入することができる開口部を設け、該開口部を介して上記温度ヒューズ取付部材の一端側支点部を上記内容器の底部側に挿入し、上記遮熱板の縁部面に係合するとともに、他端側押圧部を上記遮熱板の裏面側に固定することにより、上記温ヒューズ取付部材の両端側を支持することによって、上記温度ヒューズ係合部を上記内容器のヒータ部を避けた底部面に対し、挺子の作用により押圧力を作用させた状態で圧接させて取り付けるようにしたことを特徴としている。
このような構成によると、温度ヒューズ係合部が支点および押圧点を有するレバー片構造の温度ヒューズ取付部材の上面側長手方向の略中間に位置して設けられることになり、取り付け完了状態では、一端側支点部と他端側押圧作用点部との2点で確実に支持され、挺子の作用によって十分な押圧力を伴った状態で内容器の底部に十分な圧接力を伴って圧接されることになる
したがって、上述した従来の問題はすべて解決され、温度ヒューズ係合部および温度ヒューズ取付部材としては、必ずしもバネ定数が高くなく、しかも伝熱性が高いアルミ板などの使用が可能となり、また圧接部に作用する高い押圧力により温度ヒューズ係合部の熱膨張による径の拡大をも規制することができるので、温度ヒューズの温度検知性能を容易、かつ低コストに向上させることができる。
(2) 請求項2の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1の発明の課題解決手段の構成において、温度ヒューズ取付部材が伝熱性の良い金属板よりなる一方、温度ヒューズ係合部が断面C字状の曲成片よりなり、同曲成片は、当該温度ヒューズ取付部材の一端側の所定部分を爪状の支点部を残して断面C字状に切り起して形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、温度ヒューズ係合部に係合保持された温度ヒューズに対して応答性良く内容器底部の温度が伝達されるようになるために、温度ヒューズの温度検知性能が大きく向上するとともに、当該断面C字状の温度ヒューズ係合部が温度ヒューズ取付部材の一部を曲成することによって連続する板材として形成されるから、形成が容易で、低コストであることはもちろん、熱抵抗も小さい。
したがって、温度検知性能が有効に向上する。
(3) 請求項3の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1又は2の発明の課題解決手段の構成において、温度ヒューズ取付部材他端側の遮熱板裏面への取付部には、遮熱板側の位置決め溝に係合して取付位置を規定する位置決め片が設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、温度ヒューズ取付部材を常に正確な位置に適切な圧接力を伴った状態で取り付けることができ、温度ヒューズ交換後の温度ヒューズ作動状態への信頼性が向上する。
以上の結果、本願発明によると、ヒータおよび内容器温度の上昇に対して、応答性の高い温度ヒューズ取付構造を低コストに、しかもメンテナンス性良く実現することができ、電気ポットの安全性、信頼性の向上につながる。
以下、添付の図面を参照して、本願発明の電気ポットの最良の実施の形態の構成と作用について詳細に説明する。
図1ないし図6には、本願発明の最良の実施の形態にかかる電気ポットおよびその温度ヒューズ取付部の構成が示されている。
(電気ポット本体部の構成)
この実施の形態の電気ポットは、先ず図1、図2に示すように、貯湯用の内容器3を備えた容器本体1と、該容器本体1の上部側開口部を開閉する蓋体2と、上記内容器3を湯沸し時において加熱する加熱手段である湯沸しヒータ4Aおよび上記内容器3を保温時において加熱する加熱手段である保温ヒータ4Bと、上記内容器3内の湯を外部へ給湯するための給湯通路5と、AC電源が接続されている状態において上記給湯通路5を介して上記内容器3内の湯を外部に送り出す電動給湯ポンプ6とを備えて構成されている。
上記湯沸しヒータ4Aおよび保温ヒータ4Bは、それぞれ伝熱性の高い金属材料よりなる絶縁材23でカバーされた発熱性能の高い面状のヒータよりなっている。
内容器3は、例えば1枚板構造のステンレス製の有底円筒形状の筒体3aからなっており、その底部は、外周側所定幅部分3bを除いて所定の高さ上方に突出して断面ハット形の加熱部3cを形成している。また、この加熱部3cの中央部は、さらに所定の直径範囲部分3dが上方に断面台形状に少し膨出され、その下方側には温度センサ24を収納した所定の直径の温度センサ筒24が上下方向に延びて設けられている。
そして、同加熱部3cの裏面側には、同温度センサ筒24を囲む形で円形の凹溝部よりなるヒータ収納部が形成されており、同ヒータ収納部内に、それぞれ上記温度センサ筒24を囲む形で、上記湯沸しヒータ4Aおよび保温ヒータ4Bが、伝熱プレート25、バネ部材28を介して、遮熱板29により下方側から支持される形で設けられている。また、内容器3の上端側開口部は、給水口3eに形成されている。
容器本体1は、取り外し可能な底壁部1bを備えた合成樹脂製の円筒状ケース1aよりなり、その上端1c側周囲に設けられた合成樹脂製の環状の肩部材4を介して、内容器3を支持一体化している。
(蓋体部の構成)
蓋体2は、合成樹脂製の上板2aと該上板2aに対して外周縁が結合された合成樹脂製の下板2bとからなっており、上記肩部材4の後部に設けられたヒンジ受け50に対して、ヒンジピン6を介して、その後端2c側が上下方向に開閉自在且つ着脱自在に支持されている。
上記上板2aおよび下板2b間の空間は、必要に応じて断熱材2eを充填した断熱構造体に形成されているとともに、下板2bの一部には、下方から上方に向けて凹んだ蒸気パイプ21の収納部が設けられている。そして、同収納部内に収納設置された蒸気パイプ21には、下方から上方側蒸気排出口23に向けて相互にジグザグ構造に連通した蒸気排出通路21a〜21cが形成されている。そして、同蒸気排出通路21a〜21c下部の蒸気導入口部には、転倒止水弁22が設置されている。
また、上記蓋体2における下板2bの下面には、金属製の内カバー部材2dが固定されており、該内カバー部材2dの外周縁には、上記蓋体2の閉蓋時において上記内容器3の給水口3eの開口部上端面に圧接される耐熱ラバー製のシールパッキン24が設けられている。また、符号8は、上記上板2aの前端部に設けられた蓋開閉レバーである。
(給湯通路部の構成)
上記給湯通路5の最上流端側である上記内容器3の底部3b位置には、内容器3側湯導入口6a、給湯ポンプ側湯吸入口を介して例えば直流型の電動給湯ポンプ6が配設されており、給湯通路5の上流端においては上記湯導入口6aを介して吸入された湯が当該電動給湯ポンプ6のポンピング作用により、その吐出口6bから吐出され、同給湯通路5を経て、後述する給湯バルブ10の転倒止水弁側連結パイプ(筒状の嵌合部)11aに到り、同連結パイプ11aから転倒止水弁部、連通口部、傾斜止水弁部、吐出パイプ部等を経て外部への湯注出口11bに導かれるようになっている。
さらに、符号7は、容器本体1の上端部側において前方に突出して設けられたノーズ部であり、その上面には、各種スイッチ類の操作面や液晶表示部の表示面を備えた操作パネルが設けられている。
(ヒータ裏面部の構成)
この実施の形態では、例えば図2に示すように、伝熱プレート25を介してヒータ4A,4Bを支持しているヒータ裏面プレート26の外周縁部26aを押圧弾性形成用の断面U字状の曲成部30を介して半径方向外方に所定幅広く延設し(径を拡大し)、同延設された外周縁部26aを内容器3の外周側底部3bに対して下方から上方に所定の押圧力を伴って有効に面接触させ、その上で下方側からバネ部材28外周側の放射状に延びる複数本のバネ片28a,28a・・・を介して中央部を遮熱板29で上下方向に挟み込むことにより弾圧支持するようにしている。
遮熱板29は、その半径方向外周の上記内容器3の底部外周部3bに対応する位置に温度ヒューズ32を取り付けているとともに、その外周縁部29aが、上記内容器3の底部外周部3b下方まで筒壁状に延びている。また、同延設部の途中には内容器3側への取付孔(図示省略)が設けられていて、同取付孔と上記内容器3の底部外周部3bの裏面側所定位置に設けられている取付ステー部材の取付孔同士をビス等で螺合締結して固定されるようになっている。
すなわち、上記湯沸しヒータ4Aおよび保温ヒータ4Bは、上記加熱部3cの上面部全体に対応した適切な形状と大きさを有し、上記加熱部3c内側のヒータ収納部の最上部側に位置して収納され、その下部側を上記伝熱性の高いアルミ等金属材料よりなる伝熱プレート25により支持されている。そして、この伝熱プレート25は、所望の厚さを有し、その中央部25b側を温度センサ筒24の外周側に遊嵌状態で嵌合されているとともに、その外周縁部25aを下方側に筒状に折り曲げて(絞り加工して)形成されており、そのフラットな上面側を、上記バネ部材28の外周側複数本のバネ片28a,28a・・・の上方側へのバネ圧を利用して上記ヒータ4A,4Bの裏面側全面に伝熱性良く接触させているとともに、同筒状に折り曲げたテーパー面状の外周縁25aを上述した断面ハット形の加熱部3cのテーパー面状の側面に対して伝熱性良く接触せしめている。
そして、それにより上記ヒータ4A,4Bの熱を上記加熱部3cの上面側および側面に効率良く伝達する。また、この実施の形態では、同伝熱プレート25を介してヒータ4A,4Bを支持している上記ヒータ裏面プレート26の外周縁部26aを半径方向外方に所定幅広く延設し、同延設された外周縁部26aを内容器3の底部外周側3bの下面に面接触させている。
したがって、伝熱プレート25を介してヒータ裏面プレート26に伝わったヒータ4A,4Bからの熱が、その外周縁部26aを介して内容器3の底部外周側3b面に効率良く伝達されるようになり、同内容器3の底部外周部側3b面の加熱効率が向上する。
また、同ヒータ裏面プレート26の外周縁部26aの延設部の途中には、同延設部の先端側部分に内容器3の底部外周側3b面を押圧する方向のバネ弾性を生じさせる断面字U状の曲成部30が設けられている。
したがって、ヒータ裏面プレート26外周縁部26aの内容器3の底部外周側3b面への接触時において、同曲成部30により外周縁部26aに対して下方から上方に押圧する十分な押圧弾性を付与させることができ、上記延設されたヒータ裏面プレート26の外周縁部26aの内容器3の底部外周側3b面への接触圧(密着度)を向上させることができる。
その結果、同ヒータ裏面プレート26を介した内容器底部外周側3b面へのヒータ熱の伝熱性能が向上する。
(温度ヒューズ取付部の具体的な構造)
すでに述べたように、従来一般の電気ポットでは、温度ヒューズを上記遮熱板29自体に係合部を設けて取り付けるようにしており、遮熱板29の温度上昇に対応して反応させているだけで、直接内容器3の温度に反応して作動するようにはなっていなかった。
そのため、ヒータ温度異常上昇時の温度ヒューズ溶断の応答性に欠ける問題があった。
このような事情から、ヒータ部および内容器をカバーする遮熱板の外周側の一部を切り欠き、同部分の裏面側から内容器の底部側に伸びるアーム状のバネ片を設け、このバネ片の基端側を遮熱板の裏面にビス止めするとともに、その先端側を内容器の底面側に向けてカールさせることにより、内側に温度ヒューズを係合できるようにするとともに、バネ片のバネ作用を利用して同温度ヒューズを係合したカール部を内容器の底部に接触させるようにした温度ヒューズ取付構造も提案されている。
このような構成によると、一応温度ヒューズ係合部が直接内容器の底部に弾圧力を伴って接触するので、温度検知性能が向上するとともに、遮熱板を取り外すことなく外部から温度ヒューズを交換することができるので、メンテナンス性も良くなる。
しかし、このような温度ヒューズ取付構造の場合、バネ片は片側がビス止めにより支持されているだけであり、内容器底部への圧接力が弱い。
もちろん板の厚さを大きくし、バネ定数の高いものを使用すると、圧接力は高まるが、そのようにすると、コストが上昇することは素より、周知の金属材料を採用する限り、その伝熱性能の悪さから温度ヒューズ部分への伝熱性が低下し、必ずしも温度検知性能の向上につながらない。
さらに、片側支持の場合、そのようにしたとしても、圧接力を増大させるのには限界がある。
また、上記カール部は、温度の上昇によって熱膨張し、曲成部の内径が拡大して温度ヒューズとの間に隙間ができるので、余計に伝熱性が悪化し、温度検知性能が低下する等の問題がある。
そこで、この実施の形態では、直接遮熱板29自体に温度ヒューズ32を係合保持させるのではなく、例えば図3に示すような、遮熱板29とは別部材である伝熱性の高い温度ヒューズ取付部材31を介して、例えば図4、図6に示すように内容器3の底部に対して所定の押圧力を伴った弾圧状態で接触するように取り付けることによって伝熱性を良くし、内容器3の温度上昇に対して応答性良く溶断作動し得るようにしたことを特徴としている。
先ず図3は、そのような温度ヒューズ取付部材31の構成を、次に図4は、そのような温度ヒューズ取付部材31を介して遮熱板29の上面側、すなわち内容器3の底部側に温度ヒューズ32を取り付ける場合の取付構造を示している。
温度ヒューズ取付部材31は、例えばアルミ板等の伝熱性に優れた金属板よりなり、一端側遮熱板29の筒壁状の外周縁部29a上への係合用爪部31a,31aと、他端側遮熱板29の取付面上への取付部31bと、これら爪部31a,31aと取付部31bとの略中間部に設けられた上面側温度ヒューズ係合部31cとからなっている。この温度ヒューズ係合部31cは、温度ヒューズ取付部材31の一端側の内側所定幅部分を上記爪部31a,31aを残して上面側から他端側取付部方向に切り起し、同切り起し片を断面C字状に曲成して形成されている。
この温度ヒューズ取付部材31は、全体として、側面から見ると、上記爪部31a,31aから温度ヒューズ係合部31c設置部までが第1のくの字状部に、また温度ヒューズ係合部31c設置部から取付部31bまでが第2のくの字状部に、各々所定の傾斜角を有して略S字形(ヒステリシス形状)に曲成されており、図4、図6に示すように、遮熱板29側に形成された周方向に所定の長さ(幅)を有する長穴29bを通して一端側爪部31a,31aおよび温度ヒューズ係合部31c側を内容器3側に挿入し、その一端側爪部31a,31aを遮熱板29の筒壁状の外周縁部29a上に係合するとともに、他端側取付部31bを遮熱板29の取付ネジ螺合孔部29cを有する取付面部分に対応させて取り付けられる。
同遮熱板29の取付ネジ螺合孔部29cを挟む取付面部分には、温度ヒューズ取付部材31側取付部31b両側の鉤状の折り曲げ片35,35が挿入される位置決め用のスリット29d,29dが設けられており、同スリット29d,29d部分に温度ヒューズ取付部材31側取付部31bの折り曲げ片35,35が挿入されることにより、遮熱板29の温度ヒューズ取付部材31取付面に対する温度ヒューズ取付部材31の取付部31bの位置決めがなされ、同状態において遮熱板29側取付面の取付ネジ螺合孔部29cに対して温度ヒューズ取付部材31側取付部31bの取付ネジ挿通孔33の軸心が同軸上に合わされる(図4の状態を参照)。
そして、この状態で、上記取付ネジ36が、上記温度ヒューズ取付部材31側の取付ネジ挿通孔33を介して遮熱板29側取付面の取付ネジ螺合孔部29cに螺合されると、上記温度ヒューズ取付部材31が遮熱板29に対して締結固定されるが、この時、同螺合状態の進行に応じて、上記温度ヒューズ取付部材31が上記遮熱板29の外周縁部29a上に係合された一端側爪部31a,31aを支点として温度ヒューズ係合部31c側および取付部31b側を内容器3の底部面方向に傾倒させる梃子の作用を果たし、温度ヒューズ取付部材31の上面側断面C字状の温度ヒューズ係合部31cの腹面側を図4中に矢印で示すように内容器3の底部外周部3b下面に対して押し付けるようになり、それに対応する内容器3の底部外周部3b下面側からの反力により断面C字状に曲成されている温度ヒューズ係合部31cの先端が温度ヒューズ32をより確実に隙間なく巻き込む状態で内容器3の底部外周部3b面に圧接される。
この結果、温度ヒューズ32の温度検知部(溶断部又はサーマルリードスイッチ部)32aには、温度ヒューズ係合部31cの金属板、温度ヒューズカバー32bを介して内容器3側の熱(温度)が極めてスムーズに応答性良く伝達されるようになり、内容器3の底部外周部3bの温度上昇に対応して迅速に作動するようになり、従来のような問題が確実に解決される。
その結果、ヒータおよび内容器温度の上昇に対して、応答性の高い温度ヒューズ取付構造を低コストに、しかもメンテナンス性良く実現することができ、電気ポットの安全性、信頼性の向上につながる。
一方、温度ヒューズ32は、例えば図5に示すように、温度検知部(溶断部又はサーマルリードスイッチ部)32aおよびその両端側のリード線32c,32c部分を伝熱性のあるチューブ状の温度ヒューズカバー32bでカバーして構成されており、上記断面C字状の温度ヒューズ係合部31cは、その内側に図5に示すような状態で、当該温度ヒューズ32を確実に係合する。
そして、図5では、同温度ヒューズ係合部31cの先端側カシメ部を中央の広幅の主片と左右の細幅の副片との所定の深さのU状溝部を挟んで並設された3つのカシメ片34,34,34に分けて温度ヒューズ32をカシメ係合するようにしている。これは、もちろん全体に1枚の板状片としてカシメ係合するようにしても良いのであるが、このように3つに分割すると、同3つのカシメ片34,34,34の間のU状溝部分部分にチューブ材である温度ヒューズカバー32bの若干の膨出部が形成されるので、この部分で軸方向のズレ力に対する係止力が実現され、温度ヒューズ自体の係合力が一層高くなる。
本願発明の最良の実施の形態に係る電気ポット全体の中央縦断面図である。 同電気ポット底部の拡大中央縦断面図である。 同電気ポット底部の温度ヒューズ取付部材の構成を示す拡大斜視図である。 同電気ポットの温度ヒューズ取付部における温度ヒューズの取付状態を示す拡大縦断面図である。 同温度ヒューズ取付部材を用いて温度ヒューズを取付けた状態の温度ヒューズ取付部の正面図である。 同温度ヒューズ取付部材を用いて温度ヒューズを取付けた状態の温度ヒューズ取付部の底面図である。
1は容器本体、1aは円筒状ケース、2は蓋体、3は内容器、4Aは湯沸しヒータ、4Bは保温ヒータ、5は給湯通路、6は給湯ポンプ、24は温度センサ筒、25は伝熱プレート、26はヒータ裏面プレート、29は遮熱板、29dはスリット、31は温度ヒューズ取付部材、31aは爪部、31bは取付部、31cは温度ヒューズ係合部、32は温度ヒューズ、35は折り曲げ片である。

Claims (3)

  1. 有底筒状の容器本体と、該容器本体内に設けられた有底筒状の内容器と、該内容器の底部中央に設けられたヒータと、該ヒータの下側に設けられた遮熱板とを備えてなる電気ポットであって、上記遮熱板に、上面側長手方向の一端と他端との間に温度ヒューズを保持する温度ヒューズ係合部を設けたレバー片構造の温度ヒューズ取付部材を挿入することができる開口部を設け、該開口部を介して上記温度ヒューズ取付部材の一端側支点部を上記内容器の底部側に挿入し、上記遮熱板の縁部面に係合するとともに、他端側押圧部を上記遮熱板の裏面側に固定することにより、上記温ヒューズ取付部材の両端側を支持することによって、上記温度ヒューズ係合部を上記内容器のヒータ部を避けた底部面に対し、挺子の作用により押圧力を作用させた状態で圧接させて取り付けるようにしたことを特徴とする電気ポット。
  2. 温度ヒューズ取付部材が伝熱性の良い金属板よりなる一方、温度ヒューズ係合部が断面C字状の曲成片よりなり、同曲成片は、当該温度ヒューズ取付部材の一端側所定部分を爪状の支点部を残して断面C字状に切り起して形成されていることを特徴とする請求項1記載の電気ポット。
  3. 温度ヒューズ取付部材他端側の遮熱板裏面への取付部には、遮熱板側の位置決め溝に係合して取付位置を規定する位置決め片が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の電気ポット。
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