JPS58220378A - 容器を加熱する加熱素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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〕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
灰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は可能であり
、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。

この課題は本発明によれば、少なくとも１つの管状加熱
体が外部から挿入体にろう付けされ、この挿入体が容器
開口に漏れないように挿入されていることに半って解決
−される。

今や、管状加熱体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った。石
灰沈着の恐れは一層少ないから、非常に高い加熱面負荷
が得られる。ろう付けは、ステンレス鋼用の耐高温性の
ろう、なるべくニッ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。したがって合金
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、ステ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、自動食器洗い
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ろ。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
なわち壺あるいは鉢の内面にろう付けされている。

この場合、容器壁が今日ではしばしばプラスチックから
製造されるため容器壁が高すぎる温度を受けるのを回避
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、はぼ扁平な面
を持っていれば、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ａ　ｆｊｊ形の横断面を持っ
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な押圧することに
より作り出されかつ管状加熱体にとっても非常に有利で
ある。なぜならばそれによっ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
しばしばあった。

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。したがっ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
えば誤って容器の中へ入っ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ろ場合に
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、場合によっては給電導線お
よび液圧あるいは機械的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
イッチ頭部を蓋の外部に設けられ、かつ棒が蓋を通って
突き出る。同じ事が容器内容に対する制限検出器につい
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、したがっ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は
前に初応力で挿入体壁に押圧することができる。それに
よってろう付けが行なわれ、このろう付けは大抵ろう付
は炉において、管状加熱体と壁との間にできるだけ少量
のろう付は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、垂直に立ってい
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、非常に狭い間隙しか生ぜしめない
ので、管状加熱体が挿入体の壁と共に完全なブロックを
形成し、このブロッ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（９） 線と接触するようなことカー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、この底開口は密封片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に構成された扁平な
底板７を持ち、その他はそれぞれ鉢（１０） 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を持っている。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がほ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と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が取付は素子
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は素子
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は素子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（てほぼ長円形（１１） 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】２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がこの蓋を通って制御検出器１７
へ突き出ており、この制御検出器は、底板７かも突き出
てかつ容器内部に対して密閉されている検出器保護管１
Ｂ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っており、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ｌの底とほぼ同じ面にある。この場合挿入体
２の心出（１２） しは容器外筒９と容器開口の縁との共同作用により行な
われる。

第３図においては挿入体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は素子ｌＯにより行な
われ、この取付は素子はこの場合、控えボルトにより締
め付けられる（さび形締付は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
を持っており、この縁に、この場合針状に構成された挿
入体２の外方へ折り曲げられた緑が、締付は鉤あるいは
湾曲片として構成された取付は素子１０により押し付け
られ、この取付は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。

（１３） 第５図においては、挿入体２が林状に構成されている。

この場合も挿入体２は、外筒９と容器開口の緑との共同
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、取付は素子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にある穴を通って突
き出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（１４） 形締付は片として構成されている取付は素子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の取付げに対向フランジ１
２７）！−使用され、この対向フランジの縁は間隔片１
３」二にある。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を通って突き出ておりか１・１ つナツトによりねじ締めされ得る。このナツトを締める
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（１５） 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な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°Ｃ（
約４７０°Ｋ）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を持っており、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（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（
１６） 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、したがっ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
筒を持っている。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っている突片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
つ２８が管状加熱体の間の空間をほぼ突片の縁まで満た
す。それによって管状加熱体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ｌは壺であり、この壺におい
ては挿入体２が円筒状容器ｌの下縁２９（１７） から少し間隔を置いて挿入されているので、この挿入体
が壺底を形成し、この壺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、はぼ直角に下方へ折り
曲げられた縁２４を持っており、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
入っており、この環状溝は容器壁ｌ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
び組付は時間を節約し、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である場合は特
に電解腐食の危険（１８） 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ック製
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ｈ″−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は部の詳細図である
。 １・・・容器、２・・・挿入体、３・・・密封片、４・
・・管状加熱体、９・・・外筒、１４・・・温度制限器
、１７・・・制御検出器、２０・・・容器開口特許出願
人　ニー・ゲ−・オー・エレクトローゲレーテ・プラン
会つント儂フイツシエル （１９） ｕ１１ ２ ２２１− Ｆｉｇ、９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも１つの管状加熱体（４）が外部から挿入
   体（２）にろう付けされ、この挿入体（２）が容器開口
   （２０）に漏れないように挿入さ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）が鉢あるいは壷状に構成され、管状加
   熱体（４）が挿入体（２）の内部において底および（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、その際なるべく挿
   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　温度制限器（１４）が空だき保護装置とし設けられ
   、この温度制限器の温度検出器が管状加熱体（４）また
   は挿入体（２）と電熱結合され、かつ加熱すべき液体の
   外部に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　挿入体（２）が蓋（１５）により密閉され、この蓋
   を給電導線および場合によっては液圧あるいは機械的制
   御用伝達部材が貫通し、なるべく挿入体（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５項のうち１つに記載の加熱素子。 ７　管状加熱体（４）が螺旋として巻かれかつろう付は
   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１項ないし第６項のうち１つに記載の加
   熱素子。 ８　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っ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（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８項のうち１つに記載
   の加熱素子。 １０　　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、
   その際なるべく挿入体（２）が、突出部（２３，３０）
   の容器の内部に向（側にある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。