JPH0373997B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管状加熱体を使用して容器を加熱す
る加熱素子に関する。

通常、電気ボイラ、洗濯機、洗浄装置あるいは
深フライ鍋のような容器は、容器へ導入された管
状加熱体により加熱される。管状加熱体は、通
常、容器の下部にはめられた蓋に取り付けられ、
かつ加熱すべき空間の中へ突き出している。この
配置は熱的に非常に有利であるが、しかし特にこ
れらの容器の大部分において必要な空だき保護に
ついて石炭沈着および制御に関する問題を起こす
ことがある。さらに、管状加熱体が容器の中へ突
き出ていいる場合は、容器の洗浄が困難である。

本発明の課題は、管状加熱体が容易に取付け可
能であり、かつ石灰沈着、洗浄可能性などに関す
る問題が生じない、管状加熱体を使用して容器を
加熱する加熱素子を提供することである。

この課題を解決するため本発明によれば、容器
壁部分が、容器開口へ密封して挿入される金属製
挿入体であり、この挿入体に温度制限器が設けら
れ、この温度制限器の温度検出器が、管状加熱体
および挿入体に伝達結合されて、加熱すべき液体
の外部において管状加熱体の外側に隣接して設け
られている。

こうして本発明によれば、容器の加熱手段とし
ての管状加熱体と温度制御手段としての温度制御
器とが、容易に取付けたまたは交換可能な単一の
部分にまとめられる。温度制限器の温度検出器
は、加熱すべき液体の外部に設けられているにも
かかわらず、管状加熱体したがつて能動加熱手段
と、挿入体したがつて加熱される液体とに、伝熱
結合されているので、液体の熱を受けるだけでな
く、管状加熱体自体の熱も受け、それにより管状
加熱体の開閉は非常に正確に行なわれ、所定の温
度以上で管状加熱体を速やかに遮断することがで
きる。したがつて、プラスチツク容器や熱の影響
を受け易い密封片を使用する容器へ、管状加熱体
を取り付けることもできる。

今や、管状加熱全体が容器範囲外にあり、加熱
される面が容器側からほぼ平滑な面である。この
面において、あり得る石灰沈着が非常に容易に剥
離し、かつ加熱装置、すなわち管状加熱体が損傷
される恐れなしにこの面を洗浄することができ
る。

この加熱装置の効率は、完全に内部に設けられ
ている管状加熱体の効率よりあまり悪くないこと
がわかつた。石灰沈着の恐れは一層少ないから、
非常に高い加熱負荷が得られる。ろう吹けは、ス
テンレス鋼用の耐高温性のろう、なるべくニツケ
ルペーストろうにより行なわれる。ここで一般に
ろう付けと呼ばれる結合法は従来の意味における
ろう付けではない。なぜならば、使用されるろう
は、基材および同じような組成材料への拡散によ
り、この基材と密な結合をするので、ろう付けさ
れた部分の熱的分離が殆んどあり得ないからであ
る。したがつて合金化についても言うことができ
る。挿入体は、管状加熱体の外筒と同じく、スレ
ンレス鋼製の刻印部分から構成されるのが好まし
い。

挿入体をほぼ扁平な板として構成することがで
きる。この板に、例えば渦巻き状に管状加熱体を
ろう付けすることができる。この構成は、例えば
洗濯機、自動食品洗い機などのような、できるだ
け扁平な底を必要とする容器に特に適している。
加熱出力が小さい場合は、蓋が比較的大きい直径
を持つことができれば、この扁平な構成で大抵充
分である。

一層高い出力に対しては、鉢あるいは壷状に構
成されている挿入体を有利に使用することができ
る。この場合、管状加熱体を挿入体の内部に、な
るべく底および外筒範囲にろう付けすることがで
きるのが好ましい。この場合、挿入体の外面は容
器の内部へ向けられているので、ここにおいても
管状加熱体は、実際に容器の内部へ突き出ている
けれども、液体でぬれていない範囲において、す
なわち壷あるいは鉢の内面にろう付けされてい
る。

この場合、容器壁が今日でしばしばプラスチツ
クから製造されるため容器壁が高すぎる温度を受
けるものを回避するために、挿入体が外筒範囲に
おいて容器壁から距離を保てば有利である。

管状加熱体が、挿入体にろう付けされた、ほぼ
扁平な面を持つていれば、良好な熱伝達に寄与す
る。その場合管状加熱体は半円形あるいは３角形
の横断面を持つており、この横断面の最大扁平面
が挿入体の壁に向けられている。この面は既製の
管状加熱体を押圧することにより作り出されかつ
管状加熱体にとつても非常に有利である。なぜな
らばそれによつて付加的な密封が行なわれるから
である。

従来の管状加熱体においては、容器内の液体が
特定の最低高さに達した場合すでに空だき保護装
置が応答するように、空だき保護装置を設けるこ
とが困難であることがしばしばあつた。液体の最
終残部は大抵はげしく跳ねるので、空だき保護装
置は、常に再び空だき保護装置の応答温度以下の
温度に冷却された。

管状加熱体または挿入体と電熱結合されかつ加
熱すべき液体の外部に設けられる温度制限器が空
だき保護装置として設けられている場合は、この
欠点を回避することができる。したがつてここに
おいては実際に加熱装置の温度が検出されるが、
液体の温度は検出されないので、例えば誤つて容
器の中へ入つた固体が加熱素子に沈殿した際、他
の状態により容器への熱伝達が妨げられる場合に
も、空だき保護装置は応答する。

鉢あるいは壷状の挿入体は、場合によつては給
電導線および液圧あるいは機械制御用伝達部材が
貫通する蓋により密閉され得るのが好ましい。空
だき保護装置は、例えば温度制限器として棒形検
出器を備えている場合、スイツチ頭部を蓋の外部
に設けられ、かつ棒が蓋を通つて突き出る。同じ
事が内容に対する制御検出器についても適用さ
れ、この制御検出器は、なるべく容器の中央にあ
る液体を測定し、したがつて例えば挿入体壁の中
へ漏れないように挿入されているが、しかし容器
の中へ遠く突き出ている検出器保護管内に設けら
れ得るのが好ましい。

挿入体に絶縁体を設けることができ、この絶縁
体は蓋により密閉される。

管状加熱体と円筒状外筒との間の特に良好な熱
伝達を行なうために、管状加熱体を螺旋として巻
きかつろう付け前に初応力で挿入体壁に押圧する
ことができる。それによつてろう付けが行なわ
れ、このろう付けは大抵ろう付け炉において、管
状加熱体と壁との間にできるだけ少量のろう付け
材料を挿入して非常に良好に行なわれる。

同じ目的のために、隣接する管状加熱体巻回の
間に渦巻きあるいはコイル状の中間突片がろう付
けされている場合は特に有利である。適当に巻か
れた、垂直に立つている帯状金属板から構成する
ことができるこの中間突片は、それ自体とそれぞ
れの管状加熱体との間にろう付けの際ろうで満た
される、非常に狭い間隙した生ぜしめないので、
管状加熱体が挿入体の壁と共に完全なブロツクを
形成し、このブロツクにおいて管状加熱体が周囲
のほぼ3/4だけ包囲される。

管状加熱体が焼き切れても、容器の液体が電線
と接触するようなことがないことは有利である。

本発明の有利な実施例を図面に示し、以下に詳
細に説明する。

第１図および第３図ないし第８図に示した容器
１はそれぞれほぼ円筒状に構成された、直立して
いる容器である。第２図に示した容器はほぼ円筒
状に構成されているが、しかし水平に置かれた容
器、例えば洗濯機桶である。図示した容器１にそ
れぞれほぼ円形の底開口２０が設けられており、
この低開口は密封片３を介在させて挿入体２によ
り密閉されている。挿入体２の内面、すなわち付
属する容器１の内部とは反対側において、横断面
がほぼ３角形である管状加熱体４が平扁な面をろ
う付けされている。管状加熱体４に絶縁してはめ
込まれている螺旋状の加熱線５へ給電するため、
導線６が設けられている。

個々の挿入体２はそれぞれほぼ円形ひ構成され
た扁平な底板７を持ち、その他はそれぞれ鉢ある
いは壷状に構成されており、すなわちこれらの挿
入体は、密封片３に支持される環状縁８を持つて
いる。この縁８に環状外筒９が続いており、この
外筒は底板７へ移行している（第１図参照）。第
１図に示した実施例においては、外筒９がぼぼ円
筒状に構成されており、すなわち外筒９が底板７
と直角をなしている。その他の実施例において
は、外筒９が円錐台状に構成されており、すなわ
ち外筒９がこの場合は付属の底板７の90゜とは異
なる角度をなしている。

第１図ないし第７図においては、挿入体２が取
付け素子１０により外部から容器開口の縁へ押し
付けられ、その際密封片３が確実な密封を行な
う。第２図に示した実施例においては、控えボル
トとして構成された取付け素子１０が橋状に構成
された対向フランジ１１に係合し、この対向フラ
ンジが取付け素子１０により挿入体縁に押し付け
られる。

第８図においては、底開口およびこの底開口に
対応する挿入体が円形ではなくてほぼ長円形に構
成され、挿入体が外部からでなくて内部から容器
開口の縁に押し付けられている。第８図による実
施例においては、挿入体２に対向フランジ１２が
対応しており、この対向フランジの縁範囲は間隔
片１３上にある。

第１図においては、挿入体２が扁平な蓋１５に
より密閉されており、この蓋を管状加熱体４用の
導線が貫通している。さらに導線１６がこの蓋を
通つて制御検出器１７へ突き出ており、この制御
検出器は、底板７から突き出てかつ容器内部に対
して密閉されている検出器保護管１８内に収納さ
れている。蓋１５は、図示してないねじにより、
容器の折り曲げられた縁にねじ締めされており、
かつ挿入された絶縁体１９を密閉することができ
る。

第２図においては容器開口が、外方へ、図面で
は下方へ折り曲げられた縁を持つており、この縁
の高さは挿入体２の外筒９の高さにほぼ一致する
ので、挿入体２の底板７が、容器１の底とほぼ同
じ面にある。この場合挿入体２の心出しは容器外
筒９の容器開口の縁と共同作用により行なわれ
る。

第３図にいおいては挿入体２が扁平な底板７か
ら成り、この底板の縁は、容器底の方へ開いてい
る、密封片３を支持する環状溝を形成しながら異
形断面として構成されている。この場合にも、底
板７は他の容器底とほぼ同じ面にある。挿入体２
の心出しはこの場合取付け素子１０により行なわ
れ、この取付け素子はこの場合、控えボルトによ
り締め付けられるくさび形締付け片として構成さ
れている。

第４図においては容器開口が、外方へ折り曲げ
られた縁を持つており、この縁に、この場合鉢状
に構成された挿入体２の外方へ折り曲げられた縁
が、締付け鉤あるいは湾曲片として構成された取
付け素子１０により押し付けられ、この取付け素
子は容器開口の折り曲げられた縁に係合しかつ締
付けねじを介して締め付けられる。挿入体２の心
出しはこの場合挿入体２の壁９と容器開口の縁と
の共同作用により行なわれる。

第５図においては、挿入体２が鉢状に構成され
ている。この場合も挿入体２は、外筒９と容器開
口の縁との共同作用により心出しされる。しかし
この場合底板７は容器底の上にある。挿入体２を
容器１に取り付けるために、ここでは環状対向フ
ランジ１１が設けられており、この対向フランジ
が、挿入体２の折り曲げられた縁を容器底に押し
付ける。ここでは、第２図の場合のように、取付
け素子１０として容器底に取り付けられたねじ付
きボルトが設けられており、このねじ付きボルト
は対向フランジ１１にある穴を通つて突き出して
おりかつナツトによりねじ締め可能である。

第６図においては、挿入体２の底板７が容器底
の少し上にある。挿入体２は挿入体２の外筒９と
容器開口の縁との共同作用により心出しされる。

第７図においては、挿入体の底板７が容器底の
下にある。この場合、挿入体２を容器１に取り付
けるために、第３図の場合のようにくさび形締付
け片として構成されている取付け素子１０が設け
られている。第７図には制御検出器１７と流入お
よび（あるいは）流出用ねじ１９とが概略的に示
されており、これらのねじ１９を介して、挿入体
２を取り外すことなしに容器１を満たしあるいは
からにすることができる。

第８図においては、挿入体２の底板７が容器１
の底の下にある。挿入体２は内方から容器底また
は挿入体２とこの容器底との間に設けられた密封
片３に押し付けられる。挿入体２および付属の容
器開口２０は、挿入体を導入することができるよ
うに、長く延ばして、例えば楕円形に構成されて
いる。挿入体２の取付けに対向フランジ１２が使
用され、この対向フランジの縁は間隔片１３上に
ある。この場合挿入体２にねじ付きボルトが取り
付けられており、このねじ付きボルトは対向フラ
ンジ１２を通つて突き出しておりかつナツトによ
りねじ締めされ得る。このナツトを締めつけるこ
とにより、挿入体２が内方から容器底または容器
底開口の縁に押し付けられる。この構成には、容
器内の圧力が密封片の押圧力を高めるという利点
がある。

第９図ないし第１１図の詳細図は接着剤２６に
よる容器１の挿入体２との結合部を示し、この接
着剤は同時に挿入体を容器に取り付けかつこの結
合部を密封する。接着剤として、例えばシリコン
ゴムを使用することができる。この種の接着剤は
特性を損うことなしに200℃（約470〓）までの温
度に耐えることができるが、そのことは水用の加
熱素子においては充分すぎるほどである。なぜな
らばもともと過熱または空だき保護装置が設けら
れているからである。

第９図においては容器１が長く延ばされた、例
えば長円形の容器開口２０を持つており、この容
器開口は縁２１により包囲され、この縁は、外方
に向く円筒状管片部分２２と内方へ向くフランジ
部分２３とを持つている。第８図の場合のよう
に、その他は扁平な底７として構成された挿入体
の下方へ傾斜をつけられた縁２４が容器の内部か
らフランジ部分２３に支持されている。フランジ
部分２３と縁２４との間に生ずる環状くさび形継
ぎ目２５は接着剤２６で満たされている。接着剤
は、結合範囲のうち容器の外部へ向く部分のみを
できるだけ満たすのが有利であるので、容器の内
部に接着剤が殆んど与えられず、したがつて接着
剤に対し化学的中性に関する要求は僅かしか出さ
れない。

底７に外部から、管状加熱体４は扁平にされた
面をろう付けされており、この管状加熱体はその
他では円筒状外筒を持つている。個々の渦巻き状
管状加熱体巻回の間において底に対して垂直に立
つている突片２７がろう付けされており、この突
片は渦巻き状に巻かれた帯状金属板から成り、管
状加熱体より少し小さい高さを持ち、かつ管状加
熱体巻回の間の中間空間を縮小または分割し、ろ
う２８が管状加熱体の間の空間をほぼ突片の縁ま
で満たす。それによつて管状加熱体４と挿入体２
との間の熱伝達が非常に良い。

第１０図においては、容器１は壷であり、この
壷においては挿入体２が円筒状容器１の下縁２９
から少し間隔を置いて挿入されているので、この
挿入体が壷底を形成し、この壷底の下には突き出
ている縁が設けられている。突出部３０は環状く
びれ部により形成されており、このくびれ部の傾
斜した上側肩部３１上に、挿入体の下方へ傾斜を
つけられた、第９図のように構成された縁２４が
ある。接着剤２６は、容器壁と縁２４との間の３
角形の継ぎ目２５を満たしている。

第１１図においては挿入体２が、ほぼ直角に下
方へ折り曲げられた縁２４を持つており、この縁
は、接着剤２６で満たされた、半円形の横断面を
持つ環状溝３３の中に入つており、この環状溝は
容器壁１から内方へ縁を曲げられておりかつ容器
開口２０を包囲している。接着剤は下縁２４を密
に包囲している。接着剤２６は予め環状溝に入れ
られ、その後挿入体２の縁２４が押し込められ
る。

接着剤は固定的でかつ密な結合を行ない、構成
部材および組付け時間を節約し、かつ接着剤が挿
入体および容器を互いに電気的に絶縁するように
配慮してある場合は特に電解腐食の危険を減少さ
せる。接着剤は、異なる材料の間の良好な結合を
可能にし、たとえば金属板製挿入体をプラスチツ
ク製容器に取り付けることを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、加熱素子を持つ容器の下部範囲を示
す図、第２図は、底範囲に加熱素子が取り付けら
れているドラム形洗濯機を示す図、第３図ないし
第１１図は、加熱素子およびこれらの加熱素子の
取付け部の詳細図である。 １……容器、２……挿入体、３……突封片、４
……管状加熱体、９……外筒、１４……温度制限
器、１７……制御検出器、２０……容器開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管状加熱体４が容器壁部分の外側に大きい面
   積で当たつてろう付けされているものにおいて、
   容器壁部分が、容器開口２０へ密封して挿入され
   る金属製挿入体２であり、この挿入体に温度制限
   器１４が設けられ、この温度制限器１４の温度検
   出器が、管状加熱体４および挿入体２に伝熱結合
   されて、加熱すべき液体の外部において管状加熱
   体４の外側に隣接して設けられていることを特徴
   とする、管状加熱体を使用して容器を加熱する加
   熱素子。 ２ 挿入体２がほぼ扁平な板７から構成され、こ
   の板が縁範囲において異形断面を持つことを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項に記載の加熱素
   子。 ３ 挿入体２が鉢あるいは壺状に構成され、管状
   加熱体４が挿入体２の内部において底あるいは外
   筒範囲７，９でろう付けされ、挿入体２の外面が
   容器の内部に向けられ、挿入体２が外筒範囲９に
   おいて容器壁から距離を保つことを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項に記載の加熱素子。 ４ 管状加熱体４がほぼ扁平な面を持ち、この面
   が挿入体２にろう付けされていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項ないし第３項のうち１
   つに記載の加熱素子。 ５ 挿入体２が蓋１５により閉鎖され、この蓋を
   給電導線が貫通し、挿入体２に絶縁体１９が設け
   られていることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のうち１つに記載の加熱素子。 ６ 管状加熱体４が螺旋として形成され、ろう付
   け前に初応力で挿入体壁に押圧されることを特徴
   とする、特許請求の範囲第３項ないし第５項のう
   ち１つに記載の加熱素子。 ７ 隣接する管状加熱体巻回の間に、底あるいは
   外筒に対してほぼ垂直に立つている中間突片がろ
   う付けされていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第６項に記載の加熱素子。 ８ 挿入体２が、密封片を形成する接着剤２６に
   より容器１の中へ挿入されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項ないし第７項のうち１
   つに記載の加熱素子。 ９ 挿入体の縁２４が容器開口の範囲に設けられ
   た容器１の環状突出部２３，３０上にあり、生ず
   る継ぎ目２５が接着剤２６で満たされ、挿入体２
   が突出部２３，３０の容器の内部に向く側にある
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載
   の加熱素子。