JPH0664054U - 給湯器用凍結防止ヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的は、優れた加熱効率を有すると
ともに、取付部品を必要としない、安価な給湯器用凍結
防止ヒータを提供することにある。 【構成】 本考案の凍結防止ヒータ１は、耐熱性と熱伝
導性に優れた合成ゴムからなる弾性体で構成され、上面
長手方向に貫通した穴部を有し、且つ、下面に通水パイ
プの外周部の少なくとも５０％を覆うことのできる円弧
状の保持部３を有するケース２と、前記ケース２の貫通
穴４に挿入され、耐熱性接着剤６で絶縁封止されてなる
発熱体素子と、から構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、給湯器の通水パイプ等に装着して使用され、パイプ内の水の凍結を 防止する凍結防止ヒータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に知られているように、給湯器は屋外に設置されて使用されるものである ため、外気温が零下になったような場合に、給湯器の通水パイプ内の水が凍結し て通水が不可能となる恐れがある。そこで従来から、この通水パイプに凍結防止 ヒータを取り付け、通水パイプに加熱して温めることにより、該パイプ内の水の 凍結を防止している。

【０００３】 この種の凍結防止ヒータとしては、従来より種々のものが提案されているが、 その一例として実開平３−８６５９１より図４に示すような構成のものがある。 この凍結防止ヒータ１１は、上面に抵抗素子１５を埋める穴部１４を設けるとと もに、下面に曲率が通水パイプの外径に略等しい凹部１３を設けてなる耐熱性の 合成ゴムで構成されたケース１２と、両端にリード線を接続してなる円柱状の抵 抗素子１５と、耐熱性の合成ゴムで構成され前記ケースの上面を覆う蓋体２２と からなり、それらが、前記ケースの穴部１４に充填された耐熱性接着剤（図示し ない）によって接着されて構成されている。

【０００４】 凍結防止ヒータ１１は、図５に示すように通水パイプ７に専用の取付部品１９ によって固定され、使用されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来の構成によると次のような問題があった。 まず、前記凍結防止ヒータは、主として曲面に形成されたケースの下面凹部１３ からの放熱によって凍結防止が行われているが、前記ケースは通水パイプの外周 の一部分にしか接触していないので、通水パイプの外周を均一に加熱することが できないため、加熱効率が悪かった。また、ヒータを通水パイプに取り付ける際 には専用金具等の取付部品を必要とするため、部品のコストがかかり非経済的で あった。

【０００６】 さらに、発熱体素子として、巻き芯に抵抗線を巻き付けた構造のものを使用し ていたため、発熱体素子の嵩が大きく、よって該素子を収容するケースも大きめ のものが必要となり、ケース自体に熱を奪われる（熱容量が大きい）ことによる 加熱効率の悪さや材料コストが高くなる等の経済的問題も生じていた。

【０００７】 本考案はこのような従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目 的とするところは、優れた加熱効率を有するとともに、取付部品を必要としない 、安価な給湯器用凍結防止ヒータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するべく本考案による給湯器用凍結防止ヒータは、上面長手方 向に貫通した穴部を有し、且つ、下面に通水パイプの外周部の少なくとも５０％ を覆うことのできる円弧状の保持部を有するケースと、一対のリード線を接続し てなる発熱体素子とを具備してなる給湯器用凍結防止ヒータにおいて、前記ケー スは耐熱性と熱伝導性に優れた合成ゴムからなる弾性体で構成されており、前記 発熱体素子が前記ケースの貫通穴に挿入され、耐熱性接着剤で絶縁封止されてな ることを特徴とするものである。

【０００９】 本考案において使用されるケースとしては、耐熱性及び熱伝導性に優れた合成 ゴムが用いられる。通常合成ゴムの熱伝導率は２×１０^-4〜３０×１０^-4ｃａｌ ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃程度であるが、本発明では３×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ ・℃以上のものを用いる。具体的には耐熱性及び熱伝導性に優れたシリコーンゴ ムが好ましく、使用するシリコーンゴムの量をできるだけ少なくして、ケースへ の熱吸収を抑えパイプへの熱伝導率を良くする。保持部は通水パイプへの加熱効 率を高めるためと、該パイプへの締め付け力を高めるため、該パイプの外周部の 少なくとも５０％を覆うことのできるものであることが好ましい。

【００１０】 また、発熱体素子としては、６〜１５Ｗ程度の発熱体なら何でもよいが、好ま しくは、セラミックス基板上に抵抗発熱体層と電極層を形成した、いわゆるセラ ミックヒータを用いるのがよい。 さらに、耐熱性接着剤は耐熱性と絶縁性に優れていれば何でもよいがシリコーン ＬＴＶ，シリコーンＲＴＶ等が好ましく用いられる。

【００１１】

【作用】

上記構成による本考案の給湯器用凍結防止ヒータは、ケースの下面に形成した 保持部を、通水パイプの外周部の少なくとも５０％を覆うことができるような円 弧状としたので、パイプの外周を均一に加熱することができ、極めて優れた加熱 効率を示すことができる。さらに、パイプへの取り付け作業はケースの保持部の 弾性力を利用し、嵌着するだけで容易に行なうことができるため、従来のような 取付部品が不要となり、コストも安くできる。

【００１２】 また発熱体素子として、セラミックヒータを用いたため、凍結防止ヒータのコ ンパクト化が可能となり、ケース自身の熱吸収を抑えパイプへの加熱効率を高め ることができるとともに、材料費も低減することが可能となり、経済的にも優れ たものとなる。

【００１３】

【実施例】

以下、図１を参照して本考案を更に詳しく説明する。図１は、本考案の一実施 例を示す図で（ａ）は凍結防止ヒータの分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の断面図で ある。この凍結防止ヒータ１は、ケース２の貫通穴４に、発熱体素子５を挿入し 、耐熱性接着剤６によって絶縁封止された構造となっている。

【００１４】 ケース２は、耐熱性と熱伝導性に優れたシリコーンゴムを、上面長手方向に発 熱体素子５を挿入するための貫通穴４を設けるとともに、下面には通水パイプを 包み込む円弧状の保持部３を設けた形状で押出成型して、長さ３０ｍｍにカット してケース２を得た。保持部の肉厚Ｌ_１は薄すぎると弾性力が弱くなりパイプを 締め付ける力がなくなってしまうので０．８ｍｍ〜２．０ｍｍ位が好ましいが、 特に１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ位がよい。一方、貫通穴と下面との肉厚Ｌ_２は０． ５ｍｍ〜１．５ｍｍ位が好ましいが、特に０．８ｍｍ〜１．０ｍｍ位に最小限薄 くするのがよい。これ以上薄くすると、押出成型時に形がゆがんでしまい、発熱 体素子を挿入したときひっかかって破れてしまう恐れがある。前記肉厚Ｌ_１，Ｌ _２ は共に厚すぎると熱伝導性が劣るとともにコスト高になり好ましくない。

【００１５】 耐熱性接着剤６は、絶縁性及び接着性に優れ、熱伝導率が高い、一液型の熱硬 化性シリコーンＬＴＶを使用した。

【００１６】 発熱体素子５は、縦×横×厚さが１０．０ｍｍ×２５．５ｍｍ×０．８ｍｍの アルミナ系のセラミックス基板５ａに、抵抗線５ｂをプリント配線し、非晶質ガ ラス膜５ｃにより絶縁コーティングして得られた素子の片端に、二本のリード線 ５ｄを融点が２３２℃の銀入りハンダにて取り付けて構成されている。リード線 ５ｄはシリコーンＬＴＶと接着性がよいフッ素ゴム絶縁被覆電線を使用した。

【００１７】 次に、この凍結防止ヒータの製造方法について説明する。まず図１に示すよう に、押出形成して所定の長さにカットしたケース２の貫通穴４に、シリコーンＬ ＴＶを充填し、その中に、シリコーンＬＴＶとの接着性をよくするためにあらか じめプライマー等の処理をした、発熱体素子５を埋設する。これを、１５０℃で ２０分間加熱してシリコーンＬＴＶを熱硬化させる。これによって本考案に係る 凍結防止ヒータ１が完成する。

【００１８】 次にこの凍結防止ヒータ１を、図２のように通水パイプ７に取り付けた場合の パイプの昇温特性を測定した。測定条件は、抵抗値１９５．４１Ωの凍結防止ヒ ータ１を、直径１２．７２ｍｍ，長さ２００ｍｍの銅製通水パイプの中央部に嵌 着し、水のない状態で凍結防止ヒータに電流を流して発熱させ、電力値変化にお けるパイプの各部の温度変化を測定した。測定点は、凍結防止ヒータ１の上（Ａ 点），凍結防止ヒータと通水パイプ７との接触点（Ｂ点），凍結防止ヒータから １００ｍｍ離れた通水パイプ上（Ｃ点）である。尚、比較するために図４に示す 従来の凍結防止ヒータについても同条件の下、図５のように測定を行なった。

【００１９】 図４はその測定結果を示す図である。同図において、実線は本考案の凍結防止 ヒータの測定値、点線は従来の凍結防止ヒータの測定値を示す。 図に示すように、本考案による凍結防止ヒータを用いた場合は、同電力値におい て従来品より高い温度が得られ、よって、通水パイプへの熱伝導性が向上し加熱 効率に優れていることが言える。

【００２０】 以上、本考案による凍結防止ヒータの一実施例を詳細に説明したが、本考案は これに限定されるものではない。 例えば、ケースに使用するシリコーンゴムの代わりに、フッ素ゴム等、熱伝導性 に優れ弾力性を有するものなら何を使用してもよい。

【００２１】

【考案の効果】

詳述したように本考案の給湯器用凍結防止ヒータによれば、ケースの下面を通 水パイプを包み込むような円弧状の保持部としたので、通水パイプのできるだけ 多くの外周面を覆うことができ加熱効率がよくなるとともに、通水パイプへの取 り付け作業には保持部をパイプに嵌着させるだけでよく、取付部品が不要となっ た。そのため該ヒータの嵌脱も容易になり、取付場所の移動も簡単に行えるほか 、取付作業が楽になった。また、シリコーンゴムは柔軟性があるので、通水パイ プに多少の径の違いがあっても、問題なく取り付けることができる。

【００２２】 さらに、前記ケース内部には発熱体素子を埋設するように長手方向に貫通穴を 設けたので、製造時押出成型によりケースの量産が可能でいろいろな長さの製品 に対応することができる。そのうえ、従来のような蓋体が不要となったので、組 み立て工数が減り作業性が向上した。

【００２３】 これらのことにより、コストが低くおさえられるため、安価な給湯器用凍結防 止ヒータを提供することができる。

【００２４】 また、発熱体素子はセラミックス基板の同片端からリード線を二本取り付けた 構造としたので、ケースの中への挿入が容易になり、該ヒータの取り付け場所の 片側に障害物があるような狭い場所でも装着できるようになった。発熱体素子の 抵抗体においても、従来の巻線抵抗体よりも、セラミックス基板抵抗体の方が小 電力で高い温度が得られる。そして、発熱体素子はシリコーンゴムのケースの中 にシリコーンＬＴＶの耐熱性接着剤により埋設されているので、絶縁性が良く耐 水性も良い。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図で、（ａ）は分解斜
視図、（ｂ）は断面図である。

【図２】本考案品の凍結防止ヒータを取り付けた図であ
る。

【図３】昇温特性の測定結果を表すグラフである。

【図４】従来例を示す分解斜視図である。

【図５】従来品の凍結防止ヒータを取り付けた図であ
る。

【符号の説明】

１ 凍結防止ヒータ ２ ケース ３ 保持部 ４ 貫通穴 ５ 発熱体素子 ６ 耐熱性接着剤 ７ 通水パイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯器の通水パイプに取り付けられ、該
   パイプの凍結を防止する凍結防止ヒータであって、上面
   長手方向に貫通した穴部を有し、且つ、下面に通水パイ
   プの外周部の少なくとも５０％を覆うことのできる円弧
   状の保持部を有するケースと、一対のリード線を接続し
   てなる発熱体素子とを具備してなる給湯器用凍結防止ヒ
   ータにおいて、前記ケースは耐熱性と熱伝導性に優れた
   合成ゴムからなる弾性体で構成されており、前記発熱体
   素子が前記ケースの貫通穴に挿入され、耐熱性接着剤で
   絶縁封止されてなることを特徴とする給湯器用凍結防止
   ヒータ。