JPH01115075A

JPH01115075A - 流体加熱装置

Info

Publication number: JPH01115075A
Application number: JP27172987A
Authority: JP
Inventors: Gakuo Hashimoto; 橋本　学夫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1989-05-08

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】［産業上の利用分野］この発明は、家庭用では水道水等の瞬間湯沸器である流
体加熱装置、産業用では産業用水およびその他の各種液
体ならびに各種気体（以下、「その他の各種液体ならび
に各種気体」をｒ液体等」と記載する）の流体加熱装置
に関するものである。

［従来の技術］第４図は例えば特公昭４０−９６７３号公報に示された
従来の瞬間湯沸器を示す縦断面図であり、また第５図は
例えば特開昭６１−１２２４５３号公報に示された従来
の別な瞬間湯沸器を示す縦断面図であり、図において（
１０）は鉄製毎、（１１）は木管、（１２）はガスバー
ナーである・、また、（１３）はタンク、（１４）はヒ
ータ、（１５）は入水管、（１６）は出湯管である。

従来の瞬間湯沸器は上記のようにそれぞれ構成され、前
者はガスバーナー（１２）を使用して水管（１１）を直
接加熱して、その水管（１１）の中を流れる水を加熱す
る瞬間湯沸器である。また、後者はヒータ（１４）を使
用してヒータ（１４）に電流を流して発熱させ、そのヒ
ータ（１４）に水を接触させて加熱する瞬間湯沸器であ
る。

［発明が解決しようとする間層点］上記のような従来の瞬間湯沸器では、前者においては都
市ガスやプロパンガスを使用したガスバーナーの火炎に
より水管が腐食するので水管の肉厚を厚くしなければな
らず、さらに燃焼生成物が生じるためや火炎が水管に直
接当たるため水管が局部的過熱を起こし、水が均一に加
熱されないという問題点があった。また、後者において
はヒータに水が直接接触するためヒータの断線等の故障
が発生しやすく、さらに水の温度調節を適正に行うこと
が困難であるという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、流体を均一に加熱でき、故障等が少ない簡便な流
体加熱装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る流体加熱装置は、高周波電流を供給する
電源供給手段、この電源供給手段に接続された誘導加熱
手段、上記流体の温度を調節できる温度調節手段、およ
び上記誘導加熱手段に上記高周波電流が流れた時に渦電
流が誘起される範囲内に上記流体を導く流体導入手段を
備えたものである。

［作用］この発明においては、誘導加熱手段が、流体導入手段を
誘導加熱して上記流体導入手段に導かれた流体が加熱さ
れる。

［実施例コ第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成図であり、
図において（１）と（２）は電源供給手段であって、こ
の実施例では（１）は高周波電源、（２）はこの高周波
電源（１）に並列に接続された高周波コンデンサ、（３
）は誘導加熱手段であって、この実施例では高周波電源
（１）の両端間に接続された誘導加熱コイル、（４）、
（５ａ）、（５ｂ）および（６）は流体導入手段であっ
て、この実施例では（４）は腐食されにくい材質で構成
された水導入管である。

なお、この水導入管（４）の外周には誘導加熱コイル（
３）が巻き付けられている。　（５ａ）と（５ｂ）は水
導入管（４）の両端に取り付けられ、塩化ビニール等の
絶縁体で構成されたアタッチメント、（６）は後者のア
タッチメント（５ｂ）に取り付けられ、リード線によっ
てアースされた集′：４木、（７）はアタッチメント（
５ａ）を介して水導入管（４）が連結されている水道の
蛇口、（７ａ）はこの蛇口（７）のコック、（８）と（
９）は温度調節手段であって、この実施例では（８）は
水導入管（４）の上部外周に取り付けられた温度センサ
ー、（９）は高周波電源（１）と誘導加熱コイル（３）
との間に接続された電源開閉器である。なお、電源開閉
器（９）は温度センサー（８）から信号線が接続され、
温度センサー（８）によって開閉される。

上記のように構成された流体加熱装置においては、高周
波電源＜１）のスイッチ（図示しない）を入れると、高
周波コンデンサ（２）を介して誘導加熱コイル（３）の
両端に電圧が印加される。誘導加熱コイル（３）には高
周波電源（１）の発生電圧Ｖと、負荷になる水導入管（
４）を含めた誘導加熱コイル（３）のインピーダンスＺ
に応じてコイル電流Ｉｃが流れる。水導入管（４）は高
周波コイル（３）の巻数Ｎと、コイル１を流ＩＣの積に
比例した磁界にさらされる。そのために水導入管（４〉
に渦電流が流れて、水導入管（４）自体の抵抗によるジ
ュール損が発生して自ら発熱する。こうして、水道の蛇
口（７）のコック（７ａ）を開くことにより、水は水導
入管（４）を流れるため発熱している水導入管（４）よ
り熱が与えられ連続的に加熱される。

水の温度調節は、温度センサー（８）で水導入管（４）
の温度を検知し、検知した温度に基づいて電源開閉器（
９）を開閉し、ひいては高周波電源（１）を自動的に開
関することで達成できる。

渦電流の漏洩を防ぐ安全防止は、水導入管（４）の両端
に取り付けたアタッチメント（５ａ）と（５ｂ）で行な
われる。アタッチメント（５ａ）は水導入管（４）と既
設の水道の蛇口（７）を連結させるｖＡ能も有している
。また、水を通じて漏洩する恐れがあるので、アタッチ
メント（５ｂ）に集電体（６）を取り付けてアースして
いる。集電体（６）は銅等の良導体で、しかも水が少し
でも接触するように円盤に無数の小さい孔を開けて水が
貫流するようになっている。

第２図は第１図に示した高周波電源（１）の一部を構成
する高周波発生装置（インバータ）（ｌａ）を、高周波
コンデンサ（２）および誘導加熱コイル（３）と共に示
す電気系統図である。

高周波発生装置　（ｌａ）は、例えば図示のようにダイ
オード、トランジスタ等で構成され、水導入管（４）の
形状、材質等により左右される誘導加熱効果を上げるた
めに最適な周波数を発生する装置である。この高周波装
置（１ａ）は、交流電源（図示しない）の電圧をダイオ
ードで整流し、トランジスタで１０ＫＨｚ、２０ＫＨｚ
等の周波数の電力に変換する。

高周波コンデンサ（２）は力率改善用に挿入されており
、高周波コイルＷ（ｌａ）の容量を縮減するために用い
られるが、高周波コイル（３）の力率が良い場合には省
略されても良い。

第３図は第１図に示した誘導加熱コイル（３）および水
導入管（４）をもう少し詳しく示す部分縦断面図であり
、水導入管（４）は図示したように細分された複数の管
で構成されている。しかも、その細分された複数の管は
誘導加熱コイル（３）の内部で、管同志が接触しないよ
うに配置されている。

これは誘起された渦電流のバスが細分された管の数だけ
増えて、電気効率が良くなるためである。

また、水導入管（４）を細分することで水と管の接触面
積が広がり、加熱が容易で、しかも均一に加熱できる。

この実施例では、以上説明したとおり、細分された複数
の管で構成された水導入管（４）が誘導加熱コイル（３
）により誘導加熱され、水導入管（４）の中を流れる水
が加熱されることにより、水の温度が容易に調節される
。また、水を均一に加熱することができる。さらに、水
導入管に直接燃焼生成物が生じたりや火炎が当たったり
しないので腐食等が発生しにくいという効果がある。

なお、上記実施例では集電体（６）をアタッチメント（
５ｂ）だけに取り付けているが、アタッチメント（５Ｊ
ｌ）と水道の蛇口（７）との間にも取り付ければよりい
っそう渦電流の漏洩が防止される。

また、上記実施例では水の温度調節を温度センサー（８
）で検知した温度に基づいて、電源ｒＭｍ器（９）を動
作させて達成していたが、温度センサー（８）で検知し
た温度に基づいて、コック（７ａ）またはこのコック（
７ａ）とは別に設けた電気信号の制御により弁をＷＲ閉
できる電磁弁等で、水の流量を調節することで上記の目
的を達成し得ることはいうまでもない。

さらに、流体加熱装置の近くに光電管等の非接触センサ
ーを設けて、この光電管等の非接触センサーが人の手か
何かでさえぎられた時、またはさえぎられている間、自
動的に前記の電磁弁等と高周波電源（１）の電源開閉器
（９）を０Ｎ−ＯＦＦ制御する。そうすれば筐単に必要
なお湯が自動的に得られるために、使い勝手が良くなる
。

ところで上記説明では、水の加熱に利用する場合につい
て述べたが、液体等の加熱にも利用できることはいうま
でもない、ただし、液体等によっては、この液体等が接
触する水導入管等の箇所は損傷されない材質を用いる必
要がある。

［発明の効果］この発明は以上説明したとおり、高周波電流を供給する
電源供給手段、この電源供給手段に接続された誘導加熱
手段、上記流木の温度を調節できる温度調節手段、およ
び上記誘導加熱手段に上記高周波電流が流れた時に渦電
流が誘起される範囲内に上記流体を導く流体導入手段に
より、流体を均一に加熱でき、故障等が少ない簡便な流
体加熱装置を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成図、第２図
は第１図に示したこの発明の一実施例の一部を示す電気
系統図、第３図は第１図に示したこの発明の一実施例の
一部を示す部分縦断面図、第４図は従来の瞬間湯沸器を
示す縦断面図、第５図は従来の別な瞬間湯沸器を示すｗ
１断面図である。図において、（１）は高周波電源、（１ａ）は高周波発
生装置、（２）は高周波コンデンサ、（３）は誘導加熱
コイル、（４）は水導入管、（５ａ）と（５ｂ）はアタ
ッチメント、（６）は集電体、（７）は水道の蛇口、（
７ａ）はコック、（８）は温度センサー、（９）は電源
１ｍ開閉器ある。なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。第１図７２　図第　３１１１第４図ｎ１ど第　５　図自

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体の流量を調節できる流量調節手段を有し上記
流体を供給する流体供給手段に連結される流体加熱装置
であって、高周波電流を供給する電源供給手段、この電
源供給手段に接続された誘導加熱手段、上記流体の温度
を調節できる温度調節手段、および上記誘導加熱手段に
上記高周波電流が流れた時に渦電流が誘起される範囲内
に上記流体を導く流体導入手段を備え、上記流体導入手
段が誘導加熱されることにより連続して導かれた流体が
温度調節されながら加熱されることを特徴とする流体加
熱装置。
（２）流体導入手段が水導入管、この水導入管の両端に
取り付けられたアタッチメント、および少なくとも一方
のアタッチメントに取り付けられかつアースされた集電
体よりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の流体加熱装置。
（３）流体導入手段が複数の細分された管であり、かつ
誘導加熱手段がコイル状であり、この誘導加熱手段が上
記流体導入手段の外周に巻き付けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の流体加
熱装置。
（４）温度調節手段が流体導入手段に取り付けた温度セ
ンサー、および電源供給手段と誘導加熱手段の間に接続
された電源開閉器よりなり、上記温度センサーが検知し
た温度に基づいて上記電源開閉器を制御することによっ
て流体の温度を一定に調節することを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載の流体加熱
装置。
（５）温度調節手段が流体導入手段に取り付けた温度セ
ンサーであり、かつ流量調節手段がコックまたは電磁弁
であり、上記温度センサーが検知した温度に基づいて上
記コックまたは電磁弁を調節することによって流体の流
量を調節し、ひいては上記流体の温度を一定に調節する
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
何れかに記載の流体加熱装置。
（６）温度調節手段が流体導入手段に取り付けた温度セ
ンサー、および電源供給手段と誘導加熱手段の間に接続
された電源開閉器よりなり、かつ流量調節手段が電磁弁
であり、外部に設けた非接触センサーに基づいて上記電
源開閉器と上記電磁弁を制御することによって一定温度
でかつ一定流量の流体が自動的に得られることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載
の流体加熱装置。