JP3314587B2 - 湯沸かし器 - Google Patents

湯沸かし器

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JP3314587B2 JP18680495A JP18680495A JP3314587B2 JP 3314587 B2 JP3314587 B2 JP 3314587B2 JP 18680495 A JP18680495 A JP 18680495A JP 18680495 A JP18680495 A JP 18680495A JP 3314587 B2 JP3314587 B2 JP 3314587B2
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成寿 金澤
英賢 川西
淳 麻植
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機器の動作時に発生す
る音を静音化できるコーティング材を使用した湯沸かし
器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】湯沸かし器は、昇温・沸騰時に発生する
水蒸気の気泡の破裂に伴う音を静音化するために、加熱
容器を構成する金属基板の表面にコーティング材を塗布
したり、あるいは貼り付けたりしているものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のコ
ーティング材は、静音化を行うために塗膜の膜厚の厚い
ものを使用したり、ガラス転移温度の低いもの、あるい
は防振効果を狙ってゴムを使用したりしている。塗膜の
膜厚が厚くなると、意匠性が悪くなったり、伝熱性が低
下したりするものである。ガラス転移温度の低いものを
使用すると、高温では使用できないものである。またゴ
ムは衛生面での理由で、加熱容器内部では使用しにくい
ものである。
【0004】本発明は以上のような従来の構成が有して
いる課題を解決するもので、静音性を高めた湯沸かし器
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第一の手段は、フッ素樹脂と、粒子径が塗装膜厚に
対して10〜140%である中空で多孔性のマイクロカ
プセルを含有したコーティング材を加熱用ヒータが
加熱容器の下側に構成された加熱容器を構成する金属基
板の表面に層として設けた湯沸かし器とする。
【0006】また本発明の第二の手段は、特にマイクロ
カプセルは、炭酸カルシウム・珪酸カルシウム・珪酸マ
グネシウム、およびシリカ・アルミナ・酸化チタンの
ちの少なくとも1つを含む多孔性充填材料からなる請求
項1記載の湯沸かし器とするものである。
【0007】本発明の第三の手段は、特にフッ素樹脂含
有量は80重量%以下とした請求項1記載の湯沸かし器
とする。
【0008】本発明の第四の手段は、特にフッ素樹脂は
4フッ化エチレン樹脂を含有する請求項1記載の湯沸か
し器とする。
【0009】本発明の第五の手段は、特にコーティング
材の上に更にポリエーテルスルフォン(PES)を主体
としたフッ素塗料を表面処理層として設けた請求項1記
載の湯沸かし器とする。
【0010】
【作用】本発明の第一の手段は、塗膜中に均一に分散し
た中空で多孔性のマイクロカプセルが、層の表面に発生
した音の振動エネルギを熱に変換しまた気泡を微細化す
るように作用して、加熱容器を構成する金属基板の表面
に層として設けたコーティング材が静音性を高め、沸騰
時の沸騰音を低減した湯沸かし器としている。
【0011】本発明の第二の手段は、アルカリ土類金属
塩または金属酸化物のマイクロカプセルとして、多孔性
でかつ耐熱性の高いマイクロカプセルの形成が容易な湯
沸かし器としている。
【0012】本発明の第三の手段は、フッ素塗料中のフ
ッ素樹脂の含有量を80重量%以下にすることによっ
て、基材との密着性が良好で静音性の高い湯沸かし器と
している。
【0013】本発明の第四の手段は、フッ素樹脂塗料の
フッ素樹脂として、4フッ化エチレン樹脂(PTFE)
を使用して、湯沸かし器に使用した場合により効果的に
沸騰音を低減できる湯沸かし器としている。
【0014】また本発明の第五の手段は、コーティング
材を設けた金属基板の表面に、更にポリエーテルスルフ
ォン(PES)を主体としたフッ素塗料を表面処理層と
して設けて、スケール等の汚れの付着を防止でき、静音
性を高めた湯沸かし器としている。
【0015】
【実施例】(実施例1) 以下、本発明の第一の実施例である湯沸かし器について
図1に基づいて説明する。湯沸かし器は内部に有底筒状
とした加熱容器1と、加熱容器1の上部を開閉自在に覆
う蓋2と、ポンプ3と、ポンプ3・加熱容器1と接続し
た注ぎ口4を収容している。加熱容器1の底面にはヒー
タ5を設けている。加熱容器1を構成する金属基板11
の内面には、図2に示している層14を設けている。層
14は、ポリエーテルスルフォン・ポリイミド等の耐熱
性高分子樹脂とフッ素樹脂とこれらに混入した多孔性の
マイクロカプセル13とで約20μmの厚さに構成して
いる。マイクロカプセル13は、図3に示しているよう
な中空部21を有しており、この周囲を炭酸カルシウム
・珪酸カルシウム・珪酸マグネシウム等のアルカリ土類
金属塩、あるいはシリカ・アルミナ・酸化チタン等の金
属酸化物等の少なくとも1種類で形成した多孔性充填材
料22によって囲んだ構成となっているものである。
【0016】以上の構成として、昇温・沸騰時の動作音
の静かな湯沸かし器として動作するものである。つまり
層14中に均一に分散したマイクロカプセル13が、層
14の表面に発生した水蒸気の気泡(以下単に気泡と称
する)の破裂によって発生する振動のエネルギを熱に変
換しているものである。すなわちマイクロカプセル13
は、多孔性充填材料22を使用して中空部21を構成す
るものであり、無数の空間層を含んだものとなっている
ためである。また、気泡が層14の表面から離脱すると
きに、層14の表面に突き出る形で含まれているマイク
ロカプセル13は気泡の核として作用するものである。
このため、気泡は微細化されるものである。またヒータ
5からの伝熱量は、層14に配置されているマイクロカ
プセル13によって不均一なものとなり、ヒータ5の表
層部分の水が受ける単位時間当たりに受ける熱量も不均
一なものとなる。このためヒータ5からの熱流速も抑え
られる。この3つの理由によって、本実施例の湯沸かし
器は静音化されたものとなる。
【0017】(表1)に本実施例の湯沸かし器について
の静音効果を確認した実験結果を掲載する。なお実験N
o1から4は比較例であり、No1は金属基板11上に
は層14を設けていないものである。またNo2は、層
14としてポリエーテルスルフォン・ポリイミド等の耐
熱性高分子を使用したものである。No3は、層14と
してフッ素樹脂と耐熱性高分子とを混合したものであ
り、従来湯沸かし器として使用されているものである。
またNo4は、No3のものに本実施例で使用している
マイクロカプセルを添加したものを層14として使用し
ているものである。
【0018】
【表1】 この結果から明らかであるように、No5として示して
いる本実施例の層14は、沸騰音の低減に非常に威力を
発揮するものである。
【0019】またこのとき、層14を構成するフッ素樹
脂の比率を変化させると(表2)に示すように、層15
の密着性と沸騰音の減衰特性は変化するものである。こ
の密着性の評価は、4%塩化ナトリウムの水溶液を加熱
容器7に入れ、沸騰−保温を4000回繰り返した結果
で評価している。表中の○は耐食性が良好、×は塗膜の
膨れや剥がれが起こったことを示す。
【0020】
【表2】 この結果から明らかであるように、フッ素樹脂の含有量
が多くなれば沸騰音を低減させる効果は大きくなるが、
フッ素樹脂含有量が80重量%を超えると金属基板11
との密着性が著しく悪くなるものである。
【0021】次に、前記フッ素樹脂の種類を変えて沸騰
音のレベルを比較した実験を行った結果について、(表
3)に基づいて報告する。
【0022】
【表3】 この結果から明らかなように、使用するフッ素樹脂の種
類をPTFE(4フッ化エチレン樹脂)にすれば、他の
フッ素樹脂よりも静音化に対して効果があることが分か
る。この理由は、PTFEは他のフッ素樹脂に比べ高温
における溶融粘度が大きいこと、また樹脂表面の凹凸が
多い為に層中を音が伝搬する際に相変化に伴う音のエネ
ルギーの減衰が効果的に起こるものである。
【0023】次に、塗料に添加するマイクロカプセル1
3の比率を変化させた場合の特性について、(表4)に
基づいて報告する。(表4)中に示しているマイクロカ
プセル13の比率は、塗料の固形分に対する比率であ
る。
【0024】
【表4】 表4から分かるように、マイクロカプセル13の添加量
が増えるに従って、静音化に対する効果も良くなってい
くが、3重量%より少ない場合は静音化の効果が少なく
なる、また50重量%を超える量のマイクロカプセル1
3の添加は、塗料の霧化性・チクソトロピー性等がを著
しく低下して、非常に塗装がやりにくくなるものであ
る。表中◎は塗装が非常に良好、○は塗装が良好、×は
塗装するのが困難であることを示している。
【0025】次に、使用するマイクロカプセル13の粒
子径を変化させた場合の特性について、(表5)に基づ
いて報告する。本実施例で使用した塗料は、フッ素樹脂
と耐熱性高分子の比を50/50とし、この中に分級し
たマイクロカプセル13を混入しているものである。
【0026】
【表5】 この結果からも明らかなように、マイクロカプセル13
の粒子径が塗膜膜厚に対して大きくなれば沸騰時の静音
化に効果は大きくなる。しかし反面、外観が非常にざら
ついたものとなり見た目が悪い。また、粒子径を小さく
していけば外観は良くなるが、沸騰音の静音化は効果が
なくなることが分かる。これらをトータル的に考えて、
粒子径が塗装膜厚に対して10〜140%である中空で
多孔性のマイクロカプセルを含有したときが、最も、静
音性、外観ともにバランスが取れている。
【0027】(実施例2) 続いて本発明の第二の実施例について、図4に基づいて
説明する。本実施例では、実施例1で説明した層14の
上に表面処理層15を設けているものである。表面処理
層15は、ポリエーテルスルフォン(PES)を主体と
したフッ素塗料で構成しているものである。
【0028】以上の構成とすることによって、スケール
等の汚れの付着を防止でき、静音性を高めた湯沸かし器
としているものである。すなわち湯沸かし器の使用を繰
り返すと、加熱容器7の表面には水中に溶け込んでいる
カルシウム成分等のスケールが付着堆積するものであ
る。このとき、ポリエーテルスルフォン(PES)を主
体としたフッ素塗料で構成した表面処理層15を設けて
いると、この付着堆積したスケールを例えば水で濡れた
ふきん等によって容易に拭き取ることができるものであ
る。つまり本実施例によれば、スケール等の汚れの付着
を防止して、静音性を高めた湯沸かし器を実現できるも
のである。
【0029】以下この防汚性を確認する実験結果につい
て説明する。加熱容器7に水道水を注水してヒータ5に
通電して、20分沸騰、20分保温した後排水し、また
注水する一連の操作を2000回繰り返して、汚れの除
去状況を調べたものである。汚れの除去は、水で濡らし
たふきんを使用して拭き取りが容易にできるかどうかで
確認するものである。この結果、表面処理層15を施し
たものは容易に汚れが除去できたが、層14だけのもの
と金属基板11だけのものとは汚れの除去ができないも
のである。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、塗料に中空で多孔性の
マイクロカプセルを添加した構成として、湯沸かし器に
使用した場合に、層の表面に発生した音の振動エネルギ
を熱に変換し、また発生する気泡を微細化して、静音化
効果の高い湯沸かし器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例である湯沸かし器の断面
【図2】同、加熱容器の構成を示す断面図
【図3】同、マイクロカプセルの構成を示す断面図
【図4】本発明の第二の実施例である湯沸かし器の加熱
容器の構成を示す断面図
【符号の説明】
1 加熱容器 11 金属基板 13 マイクロカプセル 14 層 15 表面処理層 22 多孔性充填材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09D 127/18 C09D 127/18 F24H 1/18 F24H 1/18 P (72)発明者 柴田 恒雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−237861(JP,A) 特開 平5−279569(JP,A) 特開 平5−179179(JP,A) 特開 平2−53875(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A47J 27/21 101 F24H 1/18 C09D 1/00 - 201/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フッ素樹脂と、粒子径が塗装膜厚に対し
    て10〜140%である中空で多孔性のマイクロカプセ
    を含有したコーティング材を加熱用ヒータが加熱
    容器の下側に構成された加熱容器を構成する金属基板の
    表面に層として設け、沸騰時の沸騰音を低減した湯沸か
    し器。
  2. 【請求項2】 マイクロカプセルは、炭酸カルシウム・
    珪酸カルシウム・珪酸マグネシウム、およびシリカ・ア
    ルミナ・酸化チタンのうちの少なくとも1つを含む多孔
    性充填材料からなる請求項1記載の湯沸かし器。
  3. 【請求項3】 フッ素樹脂含有量は80重量%以下とし
    た請求項1記載の湯沸かし器。
  4. 【請求項4】 フッ素樹脂は4フッ化エチレン樹脂を含
    有する請求項1記載の湯沸かし器。
  5. 【請求項5】 コーティング材の上に更にポリエーテル
    スルフォン(PES)を主体としたフッ素塗料を表面処
    理層として設けた請求項1記載の湯沸かし器。
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CN113995297A (zh) * 2020-07-28 2022-02-01 武汉苏泊尔炊具有限公司 一种器具

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