| 【発明の名称】 |
電気湯沸かし器 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐野 光宏
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【氏名】浦田 隆行
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【氏名】橋田 卓
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【氏名】船越 康友
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【氏名】松本 敏宏
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】電気湯沸かし器にガラスウールを用いた場合や、粉末状断熱材を容器、袋等に詰めて電気湯沸かし器に使用した場合、断熱材同士の継ぎ目が発生し、この継ぎ目から熱が漏れるため、断熱性能は悪化し、電気湯沸かし器の保温電力が大きいという課題を有していた。
【解決手段】バインダを用いてその断熱性能を悪化させることなく固形化し、固形化後も熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材で貯水用容器を覆い、さらに継ぎ目がないため、熱が継ぎ目から漏れることなく、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 貯水用容器と、前記貯水用容器内の水を加熱するヒータと、水を流出させる出湯経路と、素断熱材をバインダにより結合させ熱伝導率が静止した空気の熱伝導率以下である断熱材とを有し、前記断熱材が継ぎ目なく前記貯水用容器を覆った電気湯沸かし器。
【請求項２】 断熱材と貯水用容器がバインダにより結合された請求項１記載の電気湯沸かし器。
【請求項３】 素断熱材が疎水性を有しかつ多孔体を有し、バインダが水溶性有機バインダである請求項１または２記載の電気湯沸かし器。
【請求項４】 貯水用容器と、前記貯水用容器内の水を加熱するヒータと、水を流出させる出湯経路と、熱伝導率が静止した空気の熱伝導率以下である断熱材とを有し、疎水性でかつ細孔を有する素断熱材と、水溶性有機バインダの混合物に水分を添加し、混練した後に前記貯水用容器に塗り、前記水分を除去することで前記断熱材を装着した電気湯沸かし器。
【請求項５】 貯水用容器と、前記貯水用容器内の水を加熱するヒータと、水を流出させる出湯経路と、熱伝導率が静止した空気の熱伝導率以下である断熱材とを有し、素断熱材と樹脂バインダとの混合物に圧力と温度を加えることで前記貯水用容器に密着する成形体として前記断熱材を装着した電気湯沸かし器。
【請求項６】 素断熱材がシリカキセロゲルである請求項１〜５いずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項７】 素断熱材もしくはバインダと、結着もしくは絡み付く繊維状物質を有する請求項１〜６いずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
【請求項８】 赤外線を反射する物質もしくは吸収する物質のうち少なくともいずれか一つを含む請求項１〜７いずれか１項に記載の電気湯沸かし器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は家庭や事務所などで飲料用の湯を保温し、供給する電気湯沸かし器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気湯沸かし器は水を入れ、電源をつなげると湯が沸くが、このお湯を長時間、略一定温度で保温しておく必要がある。そのため一般に、電気湯沸かし器内の貯水用容器の周囲を様々な断熱材で覆っている。その断熱材としては、熱伝導率が３５ｍＷ／ｍ・Ｋ程度のガラスウール、７ｍＷ／ｍ・Ｋ程度の真空断熱材などがある。また、高温下での赤外線を反射させることで断熱をはかる金属の反射板断熱材もある。
【０００３】しかしながら、ガラスウールや金属の反射板断熱材では、断熱性能が低いという課題があり、真空断熱材は複雑な形状に加工すると断熱性能が悪化するという課題を有している。また、これらの断熱材で貯水用容器を一様に覆うのは困難で、図５のように断熱材１０２同士による継ぎ目が発生する。この継ぎ目から熱が漏れるため、断熱性能は悪化するという課題も有している。
【０００４】これらの課題を解決するため、１８ｍＷ／ｍ・Ｋ程度のキセロゲルと称される無機系の粉末状断熱材を固形化して使用する方法がある。従来の粉末状断熱材の固形化方法としては、例えば特表平１０−５０８０４９号公報に記載されているようなものがあった。これによると、粉末状断熱材であるエアロゲル（キセロゲル含む）を、有機ポリマーまたは無機バインダなどの水性バインダ分散溶液を用いて固形化を行い、３２〜４６ｍＷ／ｍ・Ｋ程度の熱伝導率をもつ固形化した断熱材を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来技術で用いている方法では、粉末状断熱材固形化後の断熱性能がグラスウールと同程度で、断熱性能が低いという課題を有していた。また、ガラスウールを用いた場合や、粉末状断熱材を容器、袋等に詰めて使用した場合、断熱材同士の継ぎ目が発生し、この継ぎ目から熱が漏れるため、断熱性能は悪化するという課題も有していた。
【０００６】本発明は、前記従来技術を解決するもので、断熱材の断熱性能をほとんど悪化させることなく、静止した空気以下の熱伝導率で断熱材を固形化し、継ぎ目なく貯水用容器に密着させることで、保温のための電力（以下、保温電力という）を小さくできる省エネ電気湯沸かし器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、素断熱材をバインダにより結合させ熱伝導率が静止した空気の熱伝導率以下である断熱材で継ぎ目なく貯水用容器を覆ったもので、熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材で貯水用容器を覆い、さらに継ぎ目がないため、熱が継ぎ目から漏れることなく、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、素断熱材をバインダにより結合させ熱伝導率が静止した空気の熱伝導率以下である断熱材とを有し、断熱材が継ぎ目なく前記貯水用容器を覆ったものであり、熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材で貯水用容器を覆い、さらに継ぎ目がないため、熱が継ぎ目から漏れることなく、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【０００９】また、請求項２記載の発明は、断熱材と貯水用容器が、バインダにより結合された請求項１記載の電気湯沸かし器としたもので、熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材と貯水用容器の密着性を向上し、貯水用容器と一体化できるため、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００１０】また、請求項３記載の発明は、素断熱材が疎水性を有しかつ多孔体を有し、バインダが水溶性有機バインダである請求項１または２記載の電気湯沸かし器としたもので、熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材で継ぎ目なく貯水用容器を覆い、貯水用容器と一体化できるので、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００１１】また、請求項４記載の発明は、貯水用容器と、前記貯水用容器内の水を加熱するヒータと、水を流出させる出湯経路と、熱伝導率が静止した空気の熱伝導率以下である断熱材とを有し、疎水性でかつ細孔を有する素断熱材と、水溶性有機バインダの混合物に水分を添加し、混練した後に前記貯水用容器に塗り、前記水分を除去することで前記断熱材を装着した電気湯沸かし器としたもので、熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材で継ぎ目なく貯水用容器を覆い、貯水用容器と一体化できるので、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００１２】また、請求項５記載の発明は、貯水用容器と、前記貯水用容器内の水を加熱するヒータと、水を流出させる出湯経路と、熱伝導率が静止した空気の熱伝導率以下である断熱材とを有し、素断熱材と樹脂バインダとの混合物に圧力と温度を加えることで前記貯水用容器に密着する成形体として前記断熱材を装着した電気湯沸かし器としたもので、熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材で継ぎ目なく貯水用容器を覆うことができるので、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００１３】また、請求項６記載の発明は、素断熱材がシリカキセロゲルである請求項１〜５いずれか１項記載の電気湯沸かし器としたもので、シリカキセロゲルは非真空断熱材の中で極めて断熱性能が高いので、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００１４】また、請求項７記載の発明は、素断熱材もしくはバインダと、結着もしくは絡み付く繊維状物質を有する請求項１〜６いずれか１項に記載の電気湯沸かし器としたもので、断熱性能を悪化させずに断熱材の強度を向上することができ、実用に耐え得る保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００１５】また、請求項８記載の発明は、赤外線を反射する物質もしくは吸収する物質のうち少なくともいずれか一つを含む請求項１〜７いずれか１項に記載の電気湯沸かし器としたもので、断熱材の断熱性能に対する温度依存性を小さくし、高温でも断熱性能が高い断熱材を実現できるので、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１７】（実施例１）以下、本発明の第一の実施例を図に基づいて説明する。図１において、１は電気湯沸かし器本体の本体（以下、本実施例では本体と称する）で、内部に貯水する内径１８４ｍｍ、深さ２００ｍｍの貯水用容器２（以下、本実施例では容器２と称する）を有している。３は容器２の口部を封じるようにした中栓である。また、４は本体１の上部を開閉可能に覆った上蓋である。５は上蓋に設けられた蒸気通路であり、一端は中栓３を貫通して容器２内と連通しており、他端は大気と連通している。６は水漏れ防止弁であり、蒸気通路５内に配置されており、転倒時等には蒸気通路５を遮断するようになっている。ここで、蒸気通路５は複雑に曲げられている。これにより容器２の水が沸騰したときなど大気に比べ、容器２の内側の圧力が高くなったときは、蒸気が蒸気通路５を通じて本体外に排出されるが、容易には外気と容器２内の水面と上蓋４の間の空気（以下、本実施例では内気と称する）が混合しない構成となっている。
【００１８】７は本体１と容器２との間の底部に設けたモータ、８はモータ７によって駆動されるポンプで、その吸い込み口９は容器２の底部と連通している。１０はポンプ８の吐出口で、出湯管１１に連通している。１２は出湯口であり、ここより電気湯沸かし器外に出湯する。したがって、出湯経路は容器２から吸い込み口９、ポンプ８、ポンプ８の吐出口１０、出湯管１１を通り、出湯口１２となる。
【００１９】１３は加熱用のヒーターであり、ドーナツ状に中央部が抜けており、容器２の下部に装着されている。１５はモータ７を駆動する起動スイッチであり、可変抵抗体を有しており、押しボタン１６の押し動作スイッチによりロッド１７を介して動作する。
【００２０】１８は圧縮形のスプリングで、このスプリング１８は、常時ロッド１７を上方に押し上げるように付勢している。１９は制御装置であり、１４の温度検知器からの信号を取り込み、ヒーター１３等を制御する。２０は容器２の側面を覆う断熱材であり、容器２の熱が本体１の側面および底面から逃げることを抑える役割をしている。
【００２１】本実施例において断熱材２０は、バインダを用いて固形化を行ったシリカキセロゲル（以下、本実施例ではキセロゲルという）を用いた。これは素断熱材に相当するものである。キセロゲルは各種断熱材の中でも、静止空気より熱伝導率が小さく、非常に断熱性能が高い断熱材である。キセロゲル乾燥工程で超臨界乾燥を用いて作製したキセロゲルはエアロゲルと称され、本発明ではエアロゲルもキセロゲルに含むものである。
【００２２】キセロゲルの詳細について図を用いて簡単に説明する。キセロゲルは、水ガラスや、テトラメトキシシランのような金属アルコキシドを、ある条件下でゲル化させ、内部の溶媒を蒸発乾燥させたものである。普通に熱風乾燥させたものは、溶媒が乾燥するときの表面張力により、収縮してしまい断熱材としては機能しない。しかしながら、ゲル表面を疎水化し、さらに溶媒をトルエンやアセトンやヘキサンなど表面張力の小さい溶媒に置換し、熱風乾燥させたものは、表面張力がほとんど働かず、図２に示すように１〜１０ｎｍ程度の径をもつシリカ一次粒子３１が集合し、４０〜１００ｎｍ程度の粒子間距離３２をもった集合体となる。したがって、この粒子間距離３２が細孔を形成し、多孔質体となる。この４０〜１００ｎｍが空気分子の平均自由行程と同程度の大きさであるため、空気分子間の衝突による熱伝導が小さくなり、キセロゲルは高い断熱性能を示す。そして、これら一次粒子の集合体が１μｍ〜１０ｍｍ程度の二次粒子を形成する。これが、粉状もしくは粒状の断熱材となる。
【００２３】次に、キセロゲルの電気湯沸かし器への搭載方法について図を用いて説明する。断熱材を電気湯沸かし器へ搭載するためには、粉末もしくは粒状の断熱材を、金属容器や繊維状の袋に入れる方法がある。しかしながら、金属容器に入れると金属容器自身を伝わって漏れる熱が大きいことや、繊維状の袋では複雑形状ができないため断熱材同士に継ぎ目が発生し、その部分から熱が漏れるという問題があった。
【００２４】また、バインダを用いて粉末状物質を固形化する方法は多数あるが、高い断熱性能を維持したまま固形化することは非常に難しい。これはバインダを入れ過ぎると、断熱性能が極度に低下するからであり、バインダを少なくすると、固形化しないもしくは固形化した断熱材の強度が小さいためである。したがって、バインダの選定、バインダと断熱材の比率、バインダの粒子径、断熱材とバインダの混合方法などが重要な因子となる。
【００２５】本発明では、キセロゲルを断熱性能を悪化させることなく固形化し、電気湯沸かし器へ搭載する方法として、水溶性有機バインダを用いる方法と、熱可塑性樹脂バインダもしくは熱硬化性樹脂バインダを用いる方法を発明した。
【００２６】水溶性有機バインダを用いた方法について説明する。断熱材として用いるキセロゲルは製造プロセス上、ほぼ疎水化されている。よって、水溶性バインダを溶かした水溶液とキセロゲルとを混合させるとき、キセロゲルが水をはじき、混合できない。したがって、予め水溶性バインダ粒子とキセロゲルのシリカ二次粒子を均一に混合させておき、水を添加させながら混練することにより粘土状にし、貯水用容器に塗り付けた後に、水分を除去することで断熱材と容器２とを一体化することができる。
【００２７】具体的な方法としては、例えば図３に示す装置を用いて、水溶性バインダ粒子とキセロゲルのシリカ二次粒子を均一に混合させておき、水を添加させながら混練することにより粘土状とした粘土状断熱材３４をノズル３３からシート３５に吹き出させ、ローラ３６を回転させナイフ３７で厚みを制御することで、貯水用容器３８に転写する。その後、乾燥させるなどして水分の除去を行うことで、断熱材と一体化した容器２を実現できる。
【００２８】混合方法としては、断熱材と水溶性バインダを同じ容器に混合し、ミキサーまたはミックスロータなどを用い、できるだけ均一になるように混合させる。また、混練方法は、キセロゲルと水溶性バインダを練ることができれば、特に限定しない。
【００２９】添加する水粒子の大きさは、できるだけ小さい方が良く、滴状から霧状が望ましい。特に、水溶性バインダ粒子径の大きさ以下の水粒子径である霧状で添加するのが最適である。水粒子の大きさが大きいと、複数の水溶性バインダ粒子が一度に溶けてしまい、水溶性バインダ粒子の凝集体を作り、バインダ粒子が偏って分布し、バインダの少ないところの強度が弱かったり、固形化しなかったりする。また、この状態を防ぐために、水溶性バインダ量を増加させると、断熱性能が極度に低下してしまう。
【００３０】また、添加する水の量は特に限定しないが、なるべく少ない方がよい。水の量が多すぎると、バインダ粒子の偏りが起こり、バインダの少ないところの強度が弱かったり、水を除去するときに気泡が残り、断熱性能悪化につながったりする。
【００３１】さらに、蒸気で水を添加すると、水粒子径が非常に小さい状態で水を供給でき、バインダ粒子の分布の偏りがなく、高い断熱性能を維持したまま固形化することができる。また高温で供給できるので、水溶性バインダの溶解度が上がり、最終的には除去する水の量が少なくて済む。
【００３２】水溶性有機バインダの種類については特に限定しないが、好ましくは、常温常圧で固体であり、水への溶解度が大きいもの、溶解時の粘性が大きいもの、熱分解温度の高いもの、熱伝導率が小さいものがよい。これらの例として、メチルセルロースやヒドロキシプロピルセルロース（本実施例では、ＨＰＣという）に代表される水溶性のセルロース類がある。
【００３３】水溶性バインダ粒子の大きさは、小さい方がよく、好ましくはキセロゲル粒子の大きさ以下が望ましい。そうすることで、水溶性バインダの分散性が向上し、より均一混合し易くなる。
【００３４】水溶性バインダと断熱材の混合割合は、特に限定するものではないが、好ましくはバインダ３０ｗｔ％程度以下がよい。バインダ量を多くすると、バインダを通って熱が流れるので断熱性能が悪化する。また、バインダ量を少なくすると、固形化できない、もしくは強度が小さくなってしまう。
【００３５】次に、熱可塑性樹脂バインダもしくは熱硬化性樹脂バインダを用いた方法を説明する。断熱材とバインダを同じ容器に入れ、ミキサーまたはミックスロータなどを用い、できるだけ均一になるように混合させる。
【００３６】また、バインダとしては、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂バインダや、珪酸ソーダ粉末、燐酸塩系粉末などの無機バインダがある。樹脂バインダを用いた方が、加圧成形や射出成形などが可能であり、成形性が良く、金型の形に応じて自由な形状に固形化でき、適度な柔軟性をもつ成形体ができる。
【００３７】バインダとして樹脂バインダを用い、断熱材と混合の後、金型に入れ、加熱することによりバインダが溶けだし、断熱材粉末が固形化される。このとき、金型にかける圧力は特に限定しない。このとき特に、フェノール樹脂やシリコーン樹脂など熱硬化性樹脂を用いると、固形化後の断熱材を３００℃程度の高温下でも型崩れせずに、使用することができる。したがって、予め容器２の形の金型を用い、容器２の形に断熱材を固形化したものを作製しておき、貯水用容器を覆うように搭載することで、断熱材と一体化した貯水用容器を実現できる。
【００３８】樹脂バインダの平均粒子径は、極力小さいほうが良く、少なくとも断熱材の平均粒子径より小さい方が良い。これは、バインダの分散性を上げ、より均一混合し易くするためであり、またバインダ粒子径が極端に大きいと、熱を加えた後、熱により変形したバインダが断熱材粒子と同程度の太さになり、樹脂バインダを通って熱が流れてしまい、固形化した断熱材の断熱性能を悪化させてしまうからである。
【００３９】またバインダと断熱材の混合割合は、特に限定するものではないが、好ましくはバインダ５０ｗｔ％程度以下がよい。バインダ量を多くすると、バインダを通って熱が流れるので断熱性能が悪化する。また、バインダ量を少なくすると、固形化できないもしくは強度が小さくなる。
【００４０】繊維状物質を添加する効果について図を用いて説明する。バインダと断熱材に繊維状物質を添加することにより、断熱性能を悪化させずに強度を上げることができる。このとき、繊維状物質がバインダと絡み付いた状態を図４に示す。キセロゲルのシリカ二次粒子４１同士が水溶性バインダ４２により結着していなくても、シリカ二次粒子４１に結着した水溶性バインダ４２同士を繊維状物質４３により結着できるので、結果的にキセロゲルのシリカ二次粒子を結着させることができるため、繊維状物質を加えることにより強度を上げることができる。また、添加する繊維状物質の量は特に限定するものではない。
【００４１】繊維状物質としては、ガラス繊維やポリエステル繊維、金属繊維、カイノール繊維、炭素繊維などがあるが、特にガラス繊維やカイノール繊維を用いると、固形化した断熱材を高温下で使用することができるようになり、さらにこれらは金属繊維より熱伝導率が小さいので、断熱材に用いるには最適である。
【００４２】また炭素繊維を用いると、赤外線を吸収するので、高温下での断熱性能をさらに上げることができる。
【００４３】また、酸化チタンやＡＴＯ（酸化アンチモンドープ酸化スズ）やＩＴＯ（酸化インジウムドープ酸化スズ）などに代表される金属酸化物など赤外線を反射する物質を混合させたり、微粉炭やカーボンブラックなどの赤外線を吸収する物質を混合させたりすると、高温下での断熱性能をさらに上げることができる。水溶性バインダを用いる場合、添加する水に赤外線を吸収する染料などを予め溶解させておくと、混練時に、より均一に赤外線を吸収する物質を分散させることができる。
【００４４】なお、本実施例では素断熱材としてキセロゲルを例にして説明したが、素断熱材としては、乾燥によって多孔質になる無機材料（例えばシリカゲル等）や、セラミックス、耐熱性のスポンジ状物質、スチールウールなどでも良い。
【００４５】以下、本実施例の動作を説明する。容器２に水を入れた後通電すると、容器２内の水温は温度検知器１４により計測されその信号が制御装置１９に送られ、制御装置はヒーター１３の通電を開始し始める。容器２内の水が沸騰すると、ヒーター１３への通電が終了する。その後、温度検知器１４からの信号を受けて、制御装置１９はヒーター１３を容器２の温度が略一定温度になるように制御する。出湯する際は押しボタン１６を押す。モーター７が動作し、容器２内の水はポンプ８により、１１の出湯管を通り出湯口１２より電気湯沸かし器外に排出され利用される。以下、固形化を行った断熱材を搭載した電気湯沸かし器に関する実験例を示す。
【００４６】＜実験例１＞断熱材に平均粒径４０μｍのキセロゲル粉末を選び、水溶性バインダにＨＰＣを選んだ。キセロゲル１８０ｇとＨＰＣ２０ｇをミキサーにて混合し、霧吹きで水を添加しながら混練し、キセロゲルと水溶性バインダとの粘土状の混合物を作製した。次に、この混合物を容器２の外側に均一になるように塗り、容器２ごと８０℃の恒温槽に入れ、熱風乾燥にて水分を除去することで、断熱材と一体化した容器２を作製した。この容器２を有する電気湯沸かし器（以下、本実施例では水溶性品という）を用意した。
【００４７】次に、断熱材に平均粒径４０μｍのキセロゲル粉末を選び、樹脂バインダとしてフェノール樹脂であるベルパール（鐘紡製）を選んだ。キセロゲル１８０ｇとベルパール２０ｇをミキサーにて混合し、その後、容器２の形をした金型に入れ、ヒータによって徐々に金型の温度を上げ始め、約４０分で２００℃まで加熱し、約１０分間２００℃に維持し、水冷装置により１５分程度で室温まで冷却した。そして金型を開け取り出したサンプルを容器２に装着した。この容器２を有する電気湯沸かし器（以下、本実施例ではフェノール品という）を用意した。
【００４８】また、従来例として、ステンレス容器に平均粒径４０μｍのキセロゲル粉末を詰め、容器２に装着した電気湯沸かし器（以下、本実施例では従来品１という）とポリエチレンテレフタレートの不織布により作製した袋に平均粒径４０μｍのキセロゲル粉末を詰め、図５のように継ぎ目を有した状態で、容器２に装着した電気湯沸かし器（以下、本実施例では従来品２という）を用意した。
【００４９】これらの４種類の電気湯沸かし器に水を入れ、それぞれの保温電力を測定した。なお、保温水温は９６．５℃、雰囲気温度は２０℃とした。測定は十分平衡状態に達した後に行った。実験結果を（表１）に示す。
【００５０】
【表１】
したがって、本発明による方法で、断熱材と容器２を一体化させることにより、大幅に保温電力を削減した電気湯沸かし器を実現することができる。
【００５１】＜実験例２＞断熱材に平均粒径４０μｍのキセロゲル粉末を選び、水溶性バインダにＨＰＣを選び、繊維状物質にガラス繊維を選んだ。キセロゲル１８０ｇとＨＰＣ２０ｇをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では０％品という）、キセロゲル１７１ｇとＨＰＣ１９ｇとガラス繊維１０ｇをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では５％品という）、キセロゲル１６２ｇとＨＰＣ１８ｇとガラス繊維２０ｇをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では１０％品という）、キセロゲル１４４ｇとＨＰＣ１６ｇとガラス繊維４０ｇをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では２０％品という）、キセロゲル１２６ｇとＨＰＣ１４ｇとガラス繊維６０ｇをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では３０％品という）、キセロゲル９０ｇとＨＰＣ１０ｇとガラス繊維１００ｇをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では５０％品という）を用意した。そして、それぞれに霧吹きで水を添加しながら混練し、粘土状の物質を作製した。
【００５２】次に、それぞれの粘土状物質を容器２の外側に均一になるように塗り、容器２ごと８０℃の恒温槽に入れ、熱風乾燥にて水分を除去することで、断熱材と一体化した容器２をそれぞれ作製した。この容器２を有する電気湯沸かし器をそれぞれ用意した。
【００５３】これらの６種類の電気湯沸かし器に水を入れ、それぞれの保温電力を測定した。なお、保温水温は９６．５℃、雰囲気温度は２０℃とした。測定は十分平衡状態に達した後に行った。実験結果を（表２）に示す。
【００５４】
【表２】
したがって、本発明による方法で、断熱材と容器２を一体化させるとき、繊維状物質を添加することにより、断熱材の強度が向上するため、より耐久性が高く、また大幅に保温電力を削減した電気湯沸かし器を実現することができる。
【００５５】＜実験例３＞断熱材に平均粒径４０μｍのキセロゲル粉末を選び、水溶性バインダにＨＰＣを選び、繊維状物質にガラス繊維を選んだ。さらに、赤外線を反射する物質として酸化チタンを、赤外線を吸収する物質としてカーボンブラックを選んだ。キセロゲル１７１ｇとＨＰＣ１９ｇとガラス繊維１０ｇとをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では通常品という）、キセロゲル１７１ｇとＨＰＣ１９ｇとガラス繊維１０ｇと酸化チタン１０ｇとをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例では酸化チタン品という）、キセロゲル１７１ｇとＨＰＣ１９ｇとガラス繊維１０ｇとカーボンブラック１０ｇとをミキサーにより混合したもの（以下、本実施例ではカーボン品という）を用意した。そして、それぞれに霧吹きで水を添加しながら混練し、粘土状の物質を作製した。
【００５６】次に、それぞれの粘土状物質を容器２の外側に均一になるように塗り、容器２ごと８０℃の恒温槽に入れ、熱風乾燥にて水分を除去することで、断熱材と一体化した容器２をそれぞれ作製した。この容器２を有する電気湯沸かし器をそれぞれ用意した。
【００５７】これらの３種類の電気湯沸かし器に水を入れ、それぞれの保温電力を測定した。なお、保温水温は９６．５℃、雰囲気温度は２０℃とした。測定は十分平衡状態に達した後に行った。実験結果を（表３）に示す。
【００５８】
【表３】
したがって、本発明による方法で、断熱材と容器２を一体化させるとき、赤外線を反射する物質もしくは赤外線を吸収する物質を添加することにより、さらに大幅に保温電力を削減した電気湯沸かし器を実現することができる。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、請求項１〜６および８記載の発明によると、熱伝導率が静止空気の熱伝導率以下である高断熱性の断熱材を、その断熱性能を悪化させることなく、様々な形状に固形化することができ、その固形化した断熱材で貯水用容器を覆い一体化できるため、継ぎ目を無くすことができ、熱が継ぎ目から漏れることなく、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
【００６０】また、請求項７記載の発明によると、貯水用容器と一体化した断熱材の強度が向上するため、より耐久性が高く、保温電力の小さい省エネ電気湯沸かし器を実現できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１月１７日（２００２．１．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２０４８８６（Ｐ２００３−２０４８８６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月２２日（２００３．７．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−８３８５（Ｐ２００２−８３８５） |
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