JPS6319069B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気湯沸器等に用いられる水中式発熱
体に関し、外殻を構成する上シーム板および下シ
ーム板の変形を防止するとともに、内部の発熱部
材の絶縁耐電圧の低下を防止しようとするもので
ある。

従来、この種の水中式発熱体は下シーム板、マ
イカ板、発熱線を巻きつけた絶縁板、マイカ板、
上シーム板を順次積層し、上シーム板の外周端部
と下シーム板の外周端部を接合し、上シーム板と
下シーム板でマイカ板、絶縁板、マイカ板を挾持
したものであつた。この水中式発熱体は発熱線の
温度が300℃程度になると上シーム板が上方に湾
曲したり、下シーム板が下方に湾曲したりしてマ
イカ板、絶縁板、マイカ板を挾圧できず、内部に
隙間が形成されるものであつた。この場合、発熱
線の温度が上シーム板および下シーム板に伝達さ
れにくく、加熱能力が低下するとともに発熱線の
温度が異常に上昇し、断線するという欠点があつ
た。また、サーモスタツトを内蔵した水中式発熱
体にあつてはサーモスタツトと上シーム板が離
れ、サーモスタツトが上シーム板の温度を感知で
きなくなるという欠点があつた。

本発明は上記従来の水中式発熱体の欠点を解消
するもので、以下に本発明の実施例について添付
図面を参照して説明する。

第１，２図において、１は円板状の上シーム板
であり、外周端部に立上壁２を有し、内側に部分
的に下方へ突出した膨出部３を有する。４は上シ
ーム板１の裏面略中央にスポツト溶接された一対
のクランク状の金具である。５は弾性を有するバ
ネ板であり、中央に透孔６が形成されている。７
はバネ板５の透孔６に挿入して係止されたサーモ
スタツトであり、バネ板５の両端部をビス８によ
り一対の金具４に固定することによつてサーモス
タツト７が上シーム板１の裏面中央に押圧されて
いる。９はマイカ板等の耐熱性を有する上絶縁
板、１０は絶縁板１１に発熱線１２を巻付けてな
る発熱板、１３はマイカ板等の耐熱性を有する下
絶縁板であり、下絶縁板１３、発熱板１０、上絶
縁板９を順次積層して発熱部材１４が構成されて
いる。１５は熱伝導率が高いステンレス、鉄等の
金属で形成された均熱板である。なお、これら上
絶縁板９、発熱板１０、下絶縁板１３、均熱板１
５には中央にサーモスタツト７が貫通する透孔が
形成され、また上シーム板１の膨出部３に対応す
る位置にも透孔が形成されている。１６は下シー
ム板であり、外周端部に立上壁１７が形成され、
中央にサーモスタツト７が貫通する透孔１８が形
成されている。１９は上シーム板１の膨出部３に
対向して下シーム板１６に上方へ突出して形成さ
れた膨出部である。２０は下シーム板１６の内周
端に形成されたリング状の段部である。下シーム
板１６の立上壁１７に上シーム板１の立上壁２が
嵌合されるとともに両者は溶接されている。この
溶接によつて上シーム板１と下シーム板１６の間
に上絶縁板９、発熱板１１、下絶縁板１３、均熱
板１５が挾圧されている。また、上シーム板１の
膨出部３と下シーム板１６の膨出部１９はスポツ
ト溶接されている。２１は膨出部３，１９を覆う
遮蔽管であり、金属またはセラミツク等の材料よ
りなり、上絶縁板９、発熱板１０、下絶縁板１
３、均熱板１５を貫通している。２２はフランジ
部２３を上端に有する取付金具であり、フランジ
部２３が下シーム板１６の段部２０に係止されて
いる。２４は発熱線１２のリード線、２５はサー
モスタツト７のリード線であり、このリード線２
４とリード線２５は直列接続される。

次に上記構成の水中式発熱体２６を電気湯沸器
に取付けた場合について第３図とともに説明す
る。

２７は基台、２８は基台２７に支持された容
器、２９は容器２８の上面開口を覆う蓋である。
水中式発熱体２６の取付金具２２はシールパツキ
ング３０、容器２８の底部、シールパツキング３
１を貫通し、ナツト３２が螺合されて、水中式発
熱体２６を容器２８の内底部に配置固定してい
る。３３は容器把手、３４はリード線２４，２５
に接続された電源コードである。

上記構成において、発熱線１２に通電すると、
上絶縁板９、上シーム板１および下絶縁板１３、
均熱板１５、下シーム板１６を介して容器２８内
の水が加熱される。水が沸騰し、上シーム板１が
一定温度に達すると、この上シーム板１の裏面中
央に押圧されているサーモスタツト７が作動し、
発熱線１２への通電を断つ。この場合、上シーム
板１の膨出部３と下シーム板１６の膨出部がスポ
ツト溶接されているので、上シーム板１が上方へ
湾曲したり、下シーム板１６が下方へ湾曲したり
することがなく、上絶縁板９、発熱板１０、下絶
縁板１３、均熱板１５は上シーム板１と下シーム
板１６により挾圧された状態が維持される。従つ
て、発熱線１２の熱が上シーム板１および下シー
ム板１６にすみやかに伝達されて水を加熱するた
め加熱効率がよい。また、上シーム板１が上方へ
湾曲しないためサーモスタツト７が上シーム板１
に押圧され続け、上シーム板１の温度を確実に感
知できる。

次に、容器２８内に水が無い状態、いわゆる空
焼通電の場合について説明すると、発熱線１２の
発熱により上シーム板１の温度が急上昇する。し
かし、この場合においても発熱線１２の熱が上シ
ーム板１にすみやかに伝達され、上シーム板１が
短時間で温度上昇してサーモスタツト７を作動す
るので、発熱線１２への通電時間が短く、発熱線
１２が異常に温度上昇して断線することがない。

さらに、上シーム板１の膨出部３と下シーム板
１６の膨出部１９がスポツト溶接されているが、
スポツト溶接の際に溶融微細金属片が発熱線１２
近傍まで飛散し、発熱線１２の絶縁耐電圧が低下
してしまう危険がある。しかし、膨出部３，１９
を覆う遮蔽管２１により溶融微細金属片の飛散を
防止するので発熱線１２の絶縁耐電圧は低下しな
い。

なお、上シーム板１や下シーム板１６には炭素
0.02％以下、クローム18％、モリブデン0.5〜２
％ニオブまたはチタン0.2〜１％のフエライト系
ステンレス板を使用すると、スポツト溶接しても
炭素が析出せず、粒界腐食が生じ難いので溶接個
所の耐食性が低下しない。

また、膨出部３，１９はそれぞれ上シーム板
１、下シーム板１６に一体形成されているので膨
出部３，１９の突出高さの精度が高く、上シーム
板１と下シーム板１６の間隔が一定となり、上絶
縁板９、発熱板１０、下絶縁板１３、均熱板１５
を一定圧力で挾むことができ、上シーム板１と下
シーム板１６の間に空隙が形成されにくく、発熱
線１２から上シーム板１、下シーム板１６への熱
伝達がすみやかに行われ、発熱線１２の異常温度
上昇による断線をなくすことができる。

なお、水中式発熱体２６の外径を90mm、発熱線
１２の消費電力を500W、サーモスタツト７の動
作温度を102℃に設定した場合、水温が98℃にな
るとサーモスタツト７が動作した。また、空焼通
電すると、通電開始から約40〜50秒経過後にサー
モスタツト７が動作し、上シーム板１の最高温度
は300〜450℃であり、発熱線１２は断線しなかつ
た。しかも上シーム板１や下シーム板１６は金属
組織の粗大化や脆化がなく、耐食性の低下は認め
られなかつた。

また、上記実施例において発熱部材１４は上絶
縁板９、発熱板１０、下絶縁板１３により構成さ
れているが、発熱線１２をマグネシア、シリカ、
アルミナ、アスベスト等の無機絶縁粉末で拘持し
たものであつてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、上シーム板および下シーム板の湾曲変形が防
止され、発熱線から上シーム板および下シーム板
への熱伝達がすみやかに行われ、発熱線のみが異
常に温度上昇することがなく、断線が防止される
とともに、溶接による溶融微細金属片の飛散が遮
蔽管によつて防止されるので発熱線の絶縁耐電圧
が低下することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す水中式発熱体
の断面図、第２図は同水中式発熱体の分解斜視
図、第３図は同水中式発熱体を備えた電気湯沸器
の一部欠載側面図である。 １…上シーム板、３…膨出部、９…上絶縁板、
１０…発熱板、１１…絶縁板、１２…発熱線、１
３…下絶縁板、１４…発熱部材、１６…下シーム
板、２１…遮蔽管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外周端部を互いに接合した上シーム板および
   下シーム板と、発熱線を絶縁材で覆い、前記上シ
   ーム板と前記下シーム板の間に収納した発熱部材
   と、この発熱部材を貫通して設けた遮蔽管を備
   え、この遮蔽管内で前記上シーム板と下シーム板
   を溶接してなる水中式発熱体。