JPH0122550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、瞬間湯沸器の低温時における内部水
通路の凍結を防ぐ凍結防止装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来の電気抵抗による発熱を利用した凍結防止
装置には、第１図、第２図のようなものがある。
第１図は発熱体１をセメント２でつつみこんだも
のである。第２図は発熱体１′を耐熱ゴム３とア
ルミハク４でつつみ、粘着テープ５で取り付ける
ようになつている。

一例としてパイプに第１図、第２図の凍結防止
装置の取りつけ状態を第３図、第４図に示す。

第３図においてパイプ６に取りつけられた凍結
防止装置は発熱体１を剛体であるセメント２で包
んでおり、パイプ６に剛体であるセメント２を密
着させるのは困難であり、それを可能にするには
高度の加工精度が必要である。また、シヨツク等
によるセメント２の破損により、密着性が低下
し、熱伝導の低下が起り、十分な性能が発揮でき
ない。これを防ぐ為に熱伝導率の高い充てん材を
使用すれば良いが、これは極めて作業性が悪いし
コスト高になつていた。

また第４図においては、熱伝導は粘着テープ５
の粘性力に、性能が依存しており常時高温を発生
する発熱体１′においては、長期間における耐久
性に問題が生じていた。

さらに特開昭51−42151号公報に記載の湯沸器
の凍結防止装置は凍結防止用のパイプに抱締めす
る一対の型の一方に電熱線を埋設しているもの
の、前記型の材質等がどのようなものか開示され
ておらずパイプとの密着性に改良を加える必要が
ある。さらに実公昭49−8185号公報の凍結防止装
置は絶縁板を介して発熱体の熱をうける一対の放
熱板で凍結防止用のパイプをはさみ込むのであつ
た。したがつて、この従来例、そして上記の従来
例も、それぞれ型、放熱板がパイプの外面に密着
させた時に、型、放熱板がもつ弾性力でパイプか
ら反作用をうける材質でないから、密着度が悪い
とともに発熱体も常に一定の熱量なので、この種
凍結防止として外気温の変化に応じて自己温度制
御できない故、凍結外気温が比較的高い時は放熱
ロスがあり、また逆に凍結外気温が極めて低い時
は凍結防止をはかれないケースが起る危険性もあ
る。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので本形
式の凍結防止装置の性能に最も影響を与える熱伝
導面の密着性を高め、さらにその耐久性を高め、
消費電力の減少を目的とする。

発明の構成 上記目的を達するため、本発明の凍結防止装置
は、自己温度保持の機能を持つた発熱体を、被熱
伝導体に密着した時、前記密着力により被熱伝導
体から反力をかける材質の安定した弾性体で包み
こんだ構成とする。

本発明は弾性体の持つ特徴に着目する。

第５図において横軸に応力σ、縦軸に歪δをと
つている。弾性領域においては同図に示すように
応力σと歪δの間には線型の関係がある。

一例としてパイプの上に弾性体を密着させ第６
図の点線まで押えると、その変位δに応じた応力
σがパイプから反力として加わり、パイプと弾性
体は完全に密着される。

ここで耐久性を考えると、発熱体が常時高温を
発生するのは問題であり、従つて発熱体の一つと
して、自己温度制御の機能を持つたものを選択す
る。この性格は、常に自分の温度を一定に保つ性
格のもので、熱伝導が非常に良い時（外部温度が
低い時）は、高出力し、逆の場合は低出力とな
り、これを上記弾性体と使用することにより、弾
性体の耐久性が延び、常時発熱するものよりも省
電力となる。また上記凍結防止装置を常時オン
（ON）しておくのではなく、必要な時のみオン
するように、水通路全体の中で最低温になる所に
温度感知スイツチを取り付け、上記凍結防止装置
を作動させる。これによりさらに省電力となると
いう効果がある。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面に基づい
て説明する。

第７図においてパイプの曲面に密着するように
成形された弾性体７の内に自己温度制御機構を持
つ発熱体８を入れる。この発熱体８は特公昭50−
33707号公報、特公昭56−19044号公報等にみられ
るように周知であり、ポリエチレンやポリプロピ
レンなどのポリオレフイン系樹脂、ポリアミド樹
脂などで代表される結晶性重合体に導電性粉末を
分散させることにより形成し、ある特定の温度領
域に達すると抵抗体の抵抗値温度係数が急激に正
の方向に増大するPTC特性を有する抵抗体であ
る。その弾性体７の上からパイプ６全体を包み込
むように凍結防止装置押え具９を用いビス１０で
止める。凍結防止装置押え具９で押えられた弾性
体は、先述のように歪−応力関係によつてパイプ
６に密着され、またパイプ６の熱膨張も十分吸収
して、熱伝導率が向上する。さらに内部にある自
己温度制御機構を有する発熱体８は、その機能に
より一般の発熱体を埋め込んだ場合よりも耐久性
が良い。

第８図は、上記凍結防止装置１１を温度感知ス
イツチでオン・オフ（OFF）する湯沸器の構成
図である。

熱交換器１２上流部で、最も低温になる所に温
度感知スイツチ１３を設け、上記凍結防止装置１
１を作動させる。温度感知スイツチ１３を熱交換
器１２上流部に付けるのは、下流であれば水温が
上流に比べて高く、下流に設定すると、上流部が
温度感知スイツチ１３の入る前に凍結する可能性
がある為である。

上記のような構成にすることにより常時オンさ
せているよりも消電力となりまた凍結防止装置１
１の耐久性も向上する。

このように本実施例によれば、凍結防止装置を
ビス１本で完全に密着させ、熱伝導を向上させ、
さらに自己温度制御機構と温度感知スイツチ１３
により、省電力と耐久性の向上という効果を発揮
することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば次の効果を得るこ
とができる。

(1) 弾性体の歪一応力特性を利用して、簡単な構
成でより完全に被伝導体に密着させることがで
きる。

(2) 被伝導体がどのような形状でも、その形状に
適合して成形でき、高い熱伝導率が得られる。

(3) 自己温度制御機構を有する発熱体を使用し、
温度感知スイツチでオン−オフさせることによ
り凍結防止装置の耐久性を向上させ、さらに省
電力を可能とする。

(4) 発熱体は自己温度制御機能を有するので、凍
結外気温度の変化に応じて温度（発熱）が変
り、単なる省電力だけでなく確実な凍結防止の
発熱をなし、この種凍結防止装置として極めて
有益である。

(5) 凍結防止装置を電気的に温度スイツチに接続
し、かつ熱交換器上流部の最も低温になる所に
前記温度スイツチを設けているから、必要な時
のみ発熱体に通電して必要な箇所を暖められ凍
結を確実に防止できるだけでなく、省電力化と
装置の耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の凍結防止装置で発熱体をセメン
トで包み込んだものの断面図、第２図は従来の凍
結防止装置で粘着テープで取りつけるものの外観
斜視、第３図Ａ，Ｂは第１図の従来品を取りつけ
た状態を示す断面図、第４図は第２図の従来品を
取りつけた状態を示す外観斜視図、第５図は本発
明の凍結防止装置の弾性体の弾性領域内の応力−
歪関係図、第６図は同弾性体の動作説明図、第７
図は本発明の一実施例である凍結防止装置の取付
状態を示す断面図、第８図は同装置を湯沸器に実
施した場合を示す構成図である。 ６……パイプ（熱伝導体）、７……弾性体、８
……自己温度制御機構を有する発熱体、９……凍
結防止装置押え具、１１……凍結防止装置、１２
……温度感知スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気抵抗で発熱し自己温度制御する発熱体
   と、この発熱体を内蔵し、かつ被熱伝導体に密着
   した時この密着力に応じ被熱伝導体から反力をう
   ける材質の耐熱性の弾性体からなる湯沸器の凍結
   防止装置。 ２ 弾性体の熱伝導側を、前記弾性体と接触する
   被熱伝導体の形状に成形した特許請求の範囲第１
   項記載の湯沸器の凍結防止装置。 ３ 凍結防止装置を電気的に温度スイツチに接続
   し、熱交換器上流部の最も低温になる所に前記温
   度スイツチを設け、前記温度スイツチによつて前
   記凍結防止装置をオン、オフする構成とした特許
   請求の範囲第１項記載の湯沸器の凍結防止装置。