JPH03119687A - 流体加熱装置 - Google Patents
流体加熱装置Info
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- magnetron
- fluid heating
- heating device
- microwaves
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
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。
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］
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
［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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
る。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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
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
Claims (1)
- １、マイクロ波の発振源としてマグネトロンを用い、マ
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25522989A JPH03119687A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 流体加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25522989A JPH03119687A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 流体加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03119687A true JPH03119687A (ja) | 1991-05-22 |
Family
ID=17275827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25522989A Pending JPH03119687A (ja) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | 流体加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03119687A (ja) |
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/ja 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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