JPH03119687A - fluid heating device - Google Patents
fluid heating deviceInfo
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- JPH03119687A JPH03119687A JP25522989A JP25522989A JPH03119687A JP H03119687 A JPH03119687 A JP H03119687A JP 25522989 A JP25522989 A JP 25522989A JP 25522989 A JP25522989 A JP 25522989A JP H03119687 A JPH03119687 A JP H03119687A
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- fluid
- magnetron
- fluid heating
- heating device
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は効率良く流体を加熱する装置たとえば寒冷地で
使用する自動車のウィンドウオツシャ液の加熱用に好適
な流体加熱装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device for efficiently heating a fluid, such as a fluid heating device suitable for heating window dressing fluid of automobiles used in cold regions.
C従来の技術]
マイクロ波を用いた加熱装置の代表的なものは、現在、
電子レンジである。電子レンジでは、マグネトロンから
放射されたマイクロ波を金X製オーブンの中に4人し其
処に挿入した食品を加熱する。C. Prior Art] Typical heating devices using microwaves are currently
It's a microwave. In a microwave oven, microwaves emitted from a magnetron are placed inside a metal-X oven and heat the food that is inserted into the oven.
通常、電子レンジの熱効率は約50%で、入力された電
力の50%しか加熱に利用できない。しかし、マグネト
ロン自体ではインピーダンス整合時の能率は68%以上
ある。また、マグネトロンの陽極で生じる熱損失が25
%も無駄になっているが、これを利用できれば熱効率を
80%以上にすることができる筈である。Typically, the thermal efficiency of a microwave oven is about 50%, meaning that only 50% of the input power can be used for heating. However, the magnetron itself has an efficiency of 68% or more during impedance matching. In addition, the heat loss occurring at the magnetron anode is 25
% is wasted, but if we can utilize this, we should be able to increase the thermal efficiency to 80% or more.
従来のマグネトロンを使用した加熱装置では、マグネト
ロンをマイクロ波を導く導波管またはオーブンなどに取
付けることを前提としており、その接続個所からマイク
ロ波が漏洩しないように細い金属線を編組したガスケッ
トを使用している(実開昭52−16849号公報九従
って1マグネトロンを流体の加熱に用いる場合には、流
体流出を防止した流体加熱室をマグネトロンとは別個に
設けなければならない。Conventional heating devices using magnetrons assume that the magnetron is attached to a waveguide or oven that guides microwaves, and a gasket made of braided thin metal wire is used to prevent microwaves from leaking from the connection point. Therefore, when one magnetron is used to heat a fluid, a fluid heating chamber that prevents the fluid from flowing out must be provided separately from the magnetron.
[発明が解決しようとする課題]
上記従来のマグネトロンやマイクロ波加熱装置は、流体
加熱装置、例えば寒冷地で用いる自動車のウィンドウオ
ツシャ液を加熱する装置として、そのまま使用すること
はできない。[Problems to be Solved by the Invention] The conventional magnetron or microwave heating device described above cannot be used as is as a fluid heating device, for example, a device for heating window dressing fluid for automobiles used in cold regions.
本発明は、容積200〜2000ccの流体加熱室を有
し、従来の電子レンジなどよりも高い効率で電力を熱に
変換できる流体加熱装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a fluid heating device that has a fluid heating chamber with a volume of 200 to 2000 cc and can convert electric power into heat with higher efficiency than a conventional microwave oven or the like.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために本発明においては、アンテナ
を囲んで容積200〜2000ccでマグネトロン本体
との接続部に流出防止手段(例えばマグネトロンの側↓
こシール用のリング状部品を追加し、各接続部はろう付
は又は溶接などの方法により接続してマイクロ波や流体
の流出を防止する)を備えた流体加熱室を設けてマイク
ロ波を放射するアンテナの全周を囲みながら流体が流体
加熱室を通過し、かつ、通常の電子レンジではマグネト
ロン陽極での電力損失による発熱は空気冷却しているが
、本発明装置では、マグネトロンの本体が加熱すべき流
体に直接接触し、陽極冷却手段を通過する流体に冷却さ
れるような構造にして従来無駄に放出されていた熱損失
分25%を流体の予熱用熱源とし利用するようにした。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a leak prevention means (for example, on the side of the magnetron) surrounding the antenna and having a volume of 200 to 2000 cc at the connection part with the magnetron main body.
A ring-shaped part for this seal is added, and each connection is connected by a method such as brazing or welding to prevent microwaves and fluid from flowing out).A fluid heating chamber is provided to radiate microwaves. The fluid passes through a fluid heating chamber surrounding the entire circumference of the antenna, and in a normal microwave oven, heat generated due to power loss at the magnetron anode is cooled by air, but in the device of the present invention, the main body of the magnetron is heated. The structure is such that the anode directly contacts the fluid to be treated and is cooled by the fluid passing through the anode cooling means, so that 25% of the heat loss that was wasted in the past can be used as a heat source for preheating the fluid.
[作用コ
マイクロ波により液体を加熱する場合、通常の電子レン
ジをそのまま用いたとすると、マグネトロンから放射さ
れたマイクロ波は導波管を通過することによって導波管
の内表面で損失が生じる。[Operation] When heating a liquid with microwaves, if a normal microwave oven is used as is, the microwaves emitted from the magnetron pass through the waveguide, causing loss on the inner surface of the waveguide.
また導波管からオーブン内へ導かれる個所が不連続とな
り2反射が生じ、損失となる。その他に、オーブン内の
受は皿や前面ドア内壁やオーブン壁で反射しながら損失
を生じる。そして、加熱すべき液体の入った容器でも損
失を生じながら、やっと液体に達する。Further, the portion where the waveguide is guided into the oven becomes discontinuous, causing two reflections and a loss. In addition, the receiver inside the oven causes loss as it reflects off the tray, the inner wall of the front door, and the oven wall. Then, even in the container containing the liquid to be heated, the liquid is finally reached, with losses occurring.
これに対し本発明装置では、マグネトロンのアンテナ部
を液体(流体)の中に入れることによって放射されたマ
イクロ波は全て液体に入ることになる。液体を通過して
キャビティの壁面にマイクロ波が達したときは大きく減
衰した後であるから損失率が同一のキャビテイ壁面での
損失は少なくなり、また陽極に生じる熱も流体の予熱に
利用することで効率を一層高くすることができる。On the other hand, in the device of the present invention, the antenna part of the magnetron is placed in the liquid (fluid), so that all the radiated microwaves enter the liquid. When the microwave passes through the liquid and reaches the wall of the cavity, it has been greatly attenuated, so the loss at the cavity wall, where the loss rate is the same, is less, and the heat generated at the anode can also be used to preheat the fluid. can further increase efficiency.
[実施例]
第1図(a)は本発明一実施例の一部を断面にした上面
図、第1図(b)は同実施例の一部を断面にした側面図
である。流体加熱室1は使用するマイクロ波の1/4波
長の整数倍で共振するキャビティ寸法になっている。こ
れによってマグネトロン2との整合の取れた状態で負荷
結合されており。[Embodiment] FIG. 1(a) is a partially sectional top view of an embodiment of the present invention, and FIG. 1(b) is a partially sectional side view of the same embodiment. The fluid heating chamber 1 has a cavity dimension that resonates at an integral multiple of a quarter wavelength of the microwave used. As a result, the load is coupled to the magnetron 2 in a well-matched state.
最も効率良くマイクロ波が流体に吸収される。マイクロ
波はマグネトロンのアンテナ4から放射されるが、アン
テナはセラミックス系絶縁物で作られたアンテナドーム
3に囲われて真空中に配設されている。Microwaves are most efficiently absorbed by fluids. Microwaves are radiated from the magnetron's antenna 4, which is surrounded by an antenna dome 3 made of ceramic insulator and placed in a vacuum.
流体は矢印方向に、まずPJjIti冷却手段5に流入
し、マグネトロンの陽極を冷却し、自らは温度上昇して
予熱されて流体加熱室1に流入し、マイクロ波で加熱さ
れたのち、本加熱装置を矢印方向に去る。In the direction of the arrow, the fluid first flows into the PJjIti cooling means 5, cools the anode of the magnetron, and then the fluid itself rises in temperature and is preheated, flows into the fluid heating chamber 1, is heated by microwaves, and then enters the main heating device. Leave in the direction of the arrow.
これら流体加熱装置全体は必要に応じて断熱材で保温す
る。The entire fluid heating device is kept warm with a heat insulating material as necessary.
本発明装置で特に問題となるのは、流体加熱室とマグネ
トロンとの接続部での流体流出防止手段である。従来の
電子レンジ用のマグネトロンは第2図に一部を断面にし
た側面図で示すような構造になっており、アンテナドー
ム3の下部に細い金属線を編組した網を何枚も重ねたガ
スケラ1−12が配設されている。このガスケットは導
波管の金属に電気的によく接触するためのもので、接触
時には圧力を加え、取付は後は、第3図(、)に示すよ
うな状態になる。A particular problem with the apparatus of the present invention is the means for preventing fluid outflow at the connection between the fluid heating chamber and the magnetron. A conventional magnetron for microwave ovens has a structure as shown in the partially sectional side view of Fig. 2, in which there is a gas scale consisting of many layers of braided mesh of thin metal wires at the bottom of the antenna dome 3. 1-12 are arranged. This gasket is used to make good electrical contact with the metal of the waveguide, and pressure is applied when contact is made, and after installation, the state is as shown in Figure 3 (,).
これに対し、本発明装置の場合は、単に電気的接触が良
好でなければならないだけでなく、流体に対して密閉さ
れていなければならない。本実施例で用いた方法は、第
3図(b)又は(Q)に示すように、マグネトロンのア
ンテナドーム下部の金属部にシールリング10−1また
は10−2を配設して流体加熱室の部分を取付けるもの
である。シールリングの接続および流体加熱室の接続は
、半田付け、硬ろう付け、又はアーク溶接などの方法を
用いる。In contrast, the device of the invention not only requires good electrical contact but also must be fluid-tight. As shown in FIG. 3(b) or (Q), the method used in this example is to arrange a seal ring 10-1 or 10-2 on the metal part of the lower part of the antenna dome of the magnetron to seal the fluid heating chamber. This is to attach the part. The seal ring and the fluid heating chamber are connected using methods such as soldering, hard brazing, or arc welding.
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、小形で大きなマイ
クロ波電力を直接流体に作用させることができるので、
流体の温度上昇が早く、少量の流体を急速に昇温させる
必要がある用途たとえば寒冷地で自動車のウィンドウオ
ツシャ液を加熱してフロントガラスの霜取りをする場金
などの流体加熱装置として好適な装置が得られる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a small and large microwave power can be applied directly to a fluid.
Suitable as a fluid heating device for applications where the temperature of the fluid increases quickly and it is necessary to rapidly raise the temperature of a small amount of fluid.For example, in cold regions, it is suitable as a fluid heating device for heating car window dressing fluid to defrost windshields. A device is obtained.
第1図(a)は本発明一実施例の一部を断面にした上面
図、第1図(b)は同実施例の一部を断面にした側面図
、第2図は従来のマイクロ波加熱装置におけるマグネト
ロンの取付は部構造図、第3図(a)は従来のマイクロ
波加熱装置でマグネトロンを取付けた後の取付は部の状
態を示す図、第3図(b)、(c)は本発明加熱装置に
おけるマグネトロン取付は部構造図である。
1・・・流体加熱室、 2・・・マグネトロン、
3・・・アンテナドーム、 4・・・アンテナ、 5・
・・陽極冷却手段、 6・・・断熱材、 7・・・磁石
、 8・・・ヨーク、 9・・・導波管壁、 10−
1.10−2・・・シールリング、 11・・・加熱
室壁、 12・・・ガスケット・
φ−
53−
第
2
図
12−rl゛マツバ、7トFIG. 1(a) is a partially sectional top view of one embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is a partially sectional side view of the same embodiment, and FIG. 2 is a conventional microwave oven. The installation of the magnetron in a heating device is shown in a partial structural diagram. Figure 3 (a) is a diagram showing the state of the installation after the magnetron is installed in a conventional microwave heating device. Figures 3 (b) and (c) 2 is a partial structural diagram showing the magnetron installation in the heating device of the present invention. 1... Fluid heating chamber, 2... Magnetron,
3... Antenna dome, 4... Antenna, 5.
... Anode cooling means, 6... Heat insulating material, 7... Magnet, 8... Yoke, 9... Waveguide wall, 10-
1.10-2... Seal ring, 11... Heating chamber wall, 12... Gasket φ-53- 2nd Figure 12-rl゛Matsuba, 7th
Claims (1)
グネトロンのアンテナから放射されるマイクロ波により
流体を加熱する装置において、アンテナを囲んで容積2
00〜2000ccでマグネトロン本体との接続部に流
出防止手段を備えた流体加熱室を設けてマイクロ波を放
射するアンテナの全周を囲みながら流体が流体加熱室を
通過し、かつ、マグネトロンの本体が加熱すべき流体に
直接接触し、陽極冷却手段を通過する流体に冷却されて
、流体が予熱されるようにしたことを特徴とする流体加
熱装置。1. In a device that uses a magnetron as a microwave oscillation source and heats a fluid with the microwaves radiated from the magnetron's antenna, a volume of 2
00 to 2000 cc, a fluid heating chamber equipped with an outflow prevention means is provided at the connection part with the magnetron main body, and the fluid passes through the fluid heating chamber while surrounding the entire circumference of the antenna that radiates microwaves, and the main body of the magnetron is A fluid heating device characterized in that the fluid is preheated by being in direct contact with the fluid to be heated and being cooled by the fluid passing through an anode cooling means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25522989A JPH03119687A (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | fluid heating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25522989A JPH03119687A (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | fluid heating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119687A true JPH03119687A (en) | 1991-05-22 |
Family
ID=17275827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25522989A Pending JPH03119687A (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | fluid heating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03119687A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230314192A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Uchicago Argonne, Llc | Microwave resonant cavity transducer for high temperature fluid flow sensing |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP25522989A patent/JPH03119687A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230314192A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Uchicago Argonne, Llc | Microwave resonant cavity transducer for high temperature fluid flow sensing |
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