JP2953964B2 - Liquid heating device using electromagnetic induction heating - Google Patents
Liquid heating device using electromagnetic induction heatingInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、電磁誘導加熱を利用
した液体加熱装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid heating apparatus utilizing electromagnetic induction heating.
【0002】[0002]
【従来の技術】瞬間湯沸器としては、ガス瞬間湯沸器が
一般に広く普及しているが、引火、一酸化炭素中毒、爆
発炎上、火災発生、火傷、ガス漏れや排ガスの換気に対
する注意が必要なことから、このような懸念がない電磁
誘導加熱を利用した湯沸器が、注目されている。2. Description of the Related Art As an instantaneous water heater, a gas instantaneous water heater is generally widely used. Because of the necessity, a water heater using electromagnetic induction heating that does not have such a concern has attracted attention.
【0003】この電磁誘導加熱の原理について説明する
と、例えば、図12へ示すようなパイプbの表面へ高周
波焼入れを行う際、螺旋状に巻かれた導線即ちコイルa
の(内側Aの)中心へこのパイプbを配置し、コイルa
と高周波発振器(図示しない。)とを短絡することによ
って、コイルaから磁束Φを発生させて、パイプb自身
に加熱電流を起こし、このパイプbの加熱を行うもので
ある。[0003] The principle of the electromagnetic induction heating will be described. For example, when induction hardening is performed on the surface of a pipe b as shown in FIG.
This pipe b is placed at the center (inside A) of
And a high-frequency oscillator (not shown) are short-circuited to generate a magnetic flux Φ from the coil a to generate a heating current in the pipe b itself, thereby heating the pipe b.
【0004】従って、このような電磁誘導加熱の原理
を、瞬間湯沸器に利用する場合も、上記パイプbの高周
波焼入れと同様、コイルaの内側Aに、導水管cを配設
して、その導水管c中に水dを通し、導水管cに対し誘
導加熱を行うことによって、この水dを間接加熱するも
のである(図13)。Therefore, when the principle of such electromagnetic induction heating is used for an instantaneous water heater, similarly to the induction hardening of the pipe b, a water guide pipe c is arranged inside the coil a, The water d is passed through the water pipe c and induction heating is performed on the water pipe c to indirectly heat the water d (FIG. 13).
【0005】しかし、このような原理の湯沸器は、電気
エネルギーの熱エネルギーへの変換効率(以下熱変換効
率という。)が4割程度と非常に悪いものであった。こ
れは、図14へ示すような(互いの斥力によってコイル
外側の空中に膨らむ)磁束φが生じることを主原因とす
るものであり、このような磁気的なロス、更に電送線ロ
ス、発振器内の電気的ロス、コイルロスが、熱変換効率
の上記低下を招いていたのであった(この図14におい
て、図面の煩雑化を避けるため導水管cは省略してあ
る)。However, the water heater of such a principle has a very poor conversion efficiency of electric energy to heat energy (hereinafter referred to as heat conversion efficiency) of about 40%. This is mainly due to the generation of a magnetic flux φ (swelling in the air outside the coil due to mutual repulsion) as shown in FIG. 14, such magnetic loss, transmission line loss, The electric loss and the coil loss caused the above-described decrease in the heat conversion efficiency (in FIG. 14, the water conduit c is omitted to avoid complication of the drawing).
【0006】このため、湯沸器に限らず誘導加熱という
技術を利用する装置にあっては、漏洩磁束(無効な磁
束、空気減衰)を少しでも減少せしめ、コイル効率をか
せぐ、そのためにコイルがある。図15へ示すように、
コイルaの外側Bの適宜位置へけい素鋼板でできた鉄芯
eを配設することにより磁気通路を形成して、即ちこの
鉄芯e内へ磁束を通し、磁気勢力の減退をなくして、上
記熱変換効率の改善を行うものが、一般的であった。For this reason, not only in the water heater but also in an apparatus utilizing the technique of induction heating, the leakage magnetic flux (ineffective magnetic flux, air attenuation) is reduced as much as possible, and the coil efficiency is increased. is there. As shown in FIG.
A magnetic path is formed by disposing an iron core e made of a silicon steel plate at an appropriate position on the outer side B of the coil a, that is, a magnetic flux is passed through the iron core e, and a decrease in magnetic force is eliminated. It is general to improve the heat conversion efficiency.
【0007】しかし、このように、高価なけい素鋼板の
鉄芯eを配設しても、湯沸器において、その熱変換効率
は5〜6割もいけば良い方である(条件的に達成しやす
いものもあるが、概してこのような傾向にある)。これ
は、鉄芯e中において、発熱等のロスが生じているから
である。それでも誘導加熱を利用した瞬間湯沸器につい
て、現状ではこのような数値のものが、実質的に、最も
性能のよいものであった。However, even when the iron core e of an expensive silicon steel sheet is provided, the heat conversion efficiency of the water heater should be 50 to 60% (conditionally). Some are easy to achieve, but this is generally the case.) This is because a loss such as heat generation occurs in the iron core e. Nevertheless, at present, such instantaneous water heaters utilizing induction heating have substantially the best performance.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、安全でク
リーンな電磁誘導加熱を利用する、湯沸器等の液体加熱
装置について、熱変換効率を著しく高めて、その実用性
を向上せしめることを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid heating apparatus such as a water heater that utilizes safe and clean electromagnetic induction heating, by remarkably increasing the heat conversion efficiency and improving its practicality. It is the purpose.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、少な
くとも1つの磁束発生用のコイル(1)と、このコイル
(1)へ高周波電流を供給する高周波発振器(2)と、
磁束を受けて発熱する素材によって形成された主熱交換
部(3)と、同じく磁束を受けて発熱する素材によって
形成された副熱交換部(4)とを備え、主熱交換部
(3)は、加熱を予定する液体を通す通路(30)を備
え、コイル(1)の内側(A)に配設されたものであ
り、副熱交換部(4)は、加熱を予定する液体を通す通
路(40)を備え、コイル(1)の外側(B)に配設さ
れたものであり、上記主熱交換部(3)がコイル(1)
の電磁誘導により発熱し、通路(30)を通る液体を加
熱するものであると共に、上記副熱交換部(4)が同じ
くコイル(1)の電磁誘導により発熱し、通路(40)
を通る液体を加熱するものであり、さらに、上記主熱交
換部(3)は、略柱状体として形成されて上記コイル
(1)の内部に配設されたものであり、その両端付近に
は、鍔状部(6)(6)が設けられ、この鍔状部(6)
(6)が、コイル(1)両端付近より、主熱交換部
(3)の径外方向へ突出するものであることを特徴とす
る電磁誘導加熱を利用した液体加熱装置を提供すること
により、上記の課題を解決する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a coil (1) for generating at least one magnetic flux, a high-frequency oscillator (2) for supplying a high-frequency current to the coil (1),
A main heat exchange section (3) including a main heat exchange section (3) formed of a material that generates heat by receiving a magnetic flux; and a sub heat exchange section (4) formed of a material that also generates heat by receiving a magnetic flux. Is provided with a passage (30) through which the liquid to be heated passes, and is disposed inside (A) of the coil (1). The sub heat exchange section (4) passes through the liquid to be heated. The main heat exchange section (3) includes a passage (40) and is disposed outside (B) of the coil (1).
And heats the liquid passing through the passageway (30), and the sub heat exchange section (4) also generates heat by electromagnetic induction of the coil (1), thereby generating heat through the passageway (40).
Is intended to heat the liquid through the further the main heat exchanger
The replacement part (3) is formed as a substantially columnar body,
It is located inside (1), near both ends.
Is provided with a flange portion (6), (6), and the flange portion (6)
(6) The main heat exchange section from near both ends of the coil (1)
(3) characterized in that it protrudes outward in the radial direction.
The above-mentioned problem is solved by providing a liquid heating device using electromagnetic induction heating.
【0010】本願の第2の発明は、少なくとも1つの磁
束発生用のコイル(1)と、このコイル(1)へ高周波
電流を供給する高周波発振器(2)と、磁束を受けて発
熱する素材によって形成された主熱交換部(3)と、同
じく磁束を受けて発熱する素材によって形成された副熱
交換部(4)とを備えてなり、主熱交換部(3)は、加
熱を予定する液体を通す通路(30)を備え、コイル
(1)の内側(A)に配設されたものであり、副熱交換
部(4)は、加熱を予定する液体を通す通路(40)を
備え、コイル(1)の外側(B)に配設されたものであ
り、上記主熱交換部(3)がコイル(1)の電磁誘導に
より発熱し、通路(30)を通る液体を加熱するもので
あると共に、上記副熱交換部(4)が同じくコイル
(1)の電磁誘導により発熱し、通路(40)を通る液
体を加熱するものであり、上記高周波発振器(2)の内
部にも、熱交換部(2a)が形成され、この熱交換部
(2a)内にも、加熱を予定する液体を通す適宜通路
(20)が配設されてなるものであることを特徴とする
電磁誘導加熱を利用した液体加熱装置を提供することに
より、上記の課題を解決する。 [0010] The second invention of the present application provides at least one magnetic field.
A coil (1) for generating a bundle and a high frequency wave applied to the coil (1)
High frequency oscillator (2) for supplying current
The main heat exchange part (3) formed by the material to be heated
Secondary heat generated by materials that generate heat by receiving magnetic flux
And a main heat exchange section (3).
A coil for providing a passage for liquid to be heated
It is disposed inside (A) of (1), and has sub heat exchange
The part (4) has a passage (40) through which the liquid to be heated is passed.
Provided on the outside (B) of the coil (1).
The main heat exchange section (3) is used for electromagnetic induction of the coil (1).
It generates more heat and heats the liquid passing through the passage (30).
And the auxiliary heat exchange section (4) is also a coil
The liquid that generates heat by the electromagnetic induction of (1) and passes through the passage (40)
It heats the body, and includes the above high-frequency oscillator (2)
A heat exchange part (2a) is also formed in the part, and this heat exchange part
In (2a), an appropriate passage through which the liquid to be heated is passed
(20) is provided.
To provide a liquid heating device using electromagnetic induction heating
Thus, the above problem is solved.
【0011】本願の第3の発明は、少なくとも1つの磁
束発生用のコイル(1)と、このコイル(1)へ高周波
電流を供給する高周波発振器(2)と、磁束を受けて発
熱する素材によって形成された主熱交換部(3)と、同
じく磁束を受けて発熱する素材によって形成された副熱
交換部(4)とを備え、主熱交換部(3)は、加熱を予
定する液体を通す通路(30)を備え、コイル(1)の
内側(A)に配設されたものであり、副熱交換部(4)
は、加熱を予定する液体を通す通路(40)を備え、コ
イル(1)の外側(B)に配設されたものであり、上記
主熱交換部(3)がコイル(1)の電磁誘導により発熱
し、通路(30)を通る液体を加熱するものであると共
に、上記副熱交換部(4)が同じくコイル(1)の電磁
誘導により発熱し、通路(40)を通る液体を加熱する
ものであり、さらに、上記主熱交換部(3)は、略柱状
体として形成されて上記コイル(1)の内部に配設され
たものであり、その両端付近には、鍔状部(6)(6)
が設けられ、この鍔状部(6)(6)が、コイル(1)
両端付近より、主熱交換部(3)の径外方向へ突出する
ものであり、上記高周波発振器(2)の内部にも、熱交
換部(2a)が形成され、この熱交換部(2a)内に
も、加熱を予定する液体を通す適宜通路(20)が配設
されてなるものであることを特徴とする電磁誘導加熱を
利用した液体加熱装置を提供することにより、上記の課
題を解決する。 [0011] The third invention of the present application provides at least one magnetic device.
A coil (1) for generating a bundle and a high frequency wave applied to the coil (1)
High frequency oscillator (2) for supplying current
The main heat exchange part (3) formed by the material to be heated
Secondary heat generated by materials that generate heat by receiving magnetic flux
The main heat exchange section (3) is provided with an exchange section (4).
A passage (30) for passing the liquid to be fixed,
The auxiliary heat exchange section (4) which is disposed inside (A)
Has a passage (40) through which the liquid to be heated is passed,
And disposed outside (B) of the file (1).
Main heat exchange part (3) generates heat due to electromagnetic induction of coil (1)
And heats the liquid passing through the passage (30).
In addition, the auxiliary heat exchange section (4) is also electromagnetically operated by the coil (1).
Heat is generated by induction and heats the liquid passing through the passage (40).
And the main heat exchange section (3) is substantially columnar.
Formed as a body and disposed inside the coil (1).
In the vicinity of both ends, flange-shaped portions (6) (6)
Are provided, and the flanges (6) and (6) are provided with a coil (1).
Protrudes radially outward of the main heat exchange part (3) from near both ends
And heat exchange inside the high-frequency oscillator (2).
Exchange part (2a) is formed, and in this heat exchange part (2a),
Also, an appropriate passage (20) for passing the liquid to be heated is provided.
Electromagnetic induction heating, characterized in that
By providing a liquid heating device that utilizes
Solve the problem.
【0012】本願の第4の発明は、上記の第1乃至第3
の発明において、コイル(1)は、長尺の導体(11)
を螺旋状に配設することによって形成されたものであ
り、更に、この導体(11)は、内部が液体を通す通路
(13)を形成する管状体であり、通電時の導体(1
1)の発熱にて、通路(13)を通る液体を加熱するも
のであることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の
電磁誘導加熱を利用した液体加熱装置を提供するもので
ある。 [0012] The fourth invention of the present application is directed to the first to third aspects.
In the invention of the first aspect, the coil (1) is a long conductor (11).
Is formed by spirally disposing
Further, the conductor (11) is provided with a passage through which liquid passes.
A tubular body forming (13), and the conductor (1
The liquid passing through the passage (13) is heated by the heat generated in 1).
4. The method according to claim 1 or 2, wherein
Provides a liquid heating device using electromagnetic induction heating
is there.
【0013】[0013]
【作用】本願第1の発明に係る電磁誘導加熱を利用した
液体加熱装置は、磁束発生用のコイル1の外側Bへ、副
熱交換部4を配設することによって、従来大きなエネル
ギーロスとなっていたコイル1外側に発生する磁束につ
いても、熱交換を可能とした。この結果熱交換率を9割
以上と従来に比して著しく向上した。しかも、コイル1
内部Aの主熱交換部3と、外部Bの副熱交換部4との間
の磁束の通る位置に、鉄製の鍔状部6,6を配設するこ
とによって、この鍔状部6,6内に磁路を形成すること
になり、空中で生じるような磁気の著しい減衰が排除さ
れた。即ち、鉄製の鍔状部6,6内に磁路を形成するこ
とよって、鉄の自発磁気により、空中で生じるような磁
気の著しい減衰を、生じさせないのである。鍔状部6,
6により、副熱交換部4から主熱交換部3への磁路形成
がなされて、磁気ロスを防止することができる。これに
加えて、水等の液体の加熱を優先するために、これ以外
の不必要な部位を加熱させない。 In the liquid heating apparatus utilizing electromagnetic induction heating according to the first invention of the present application, a large heat loss is conventionally caused by arranging the sub heat exchange section 4 on the outer side B of the magnetic flux generating coil 1. Heat exchange was also enabled for the magnetic flux generated outside the coil 1 that had been used. As a result, the heat exchange rate was significantly improved to 90% or more as compared with the conventional case. Moreover, the coil 1
Between the main heat exchange part 3 of the inside A and the sub heat exchange part 4 of the outside B
Iron flanges 6 and 6 should be placed where magnetic flux
Forming a magnetic path in the flanges 6, 6 by
And eliminates significant magnetic attenuation that occurs in the air
Was. That is, a magnetic path is formed in the iron flanges 6 and 6.
Therefore, due to the spontaneous magnetism of iron,
It does not cause significant damping of qi. Flange 6,
6, a magnetic path is formed from the sub heat exchange unit 4 to the main heat exchange unit 3.
Is performed, and magnetic loss can be prevented. to this
In addition, to prioritize heating of liquids such as water,
Do not allow unnecessary parts to be heated.
【0014】本願第2の発明に係る電磁誘導加熱を利用
した液体加熱装置は、磁束発生用のコイル1の外側B
へ、副熱交換部4を配設することによって、従来大きな
エネルギーロスとなっていたコイル1外側に発生する磁
束についても、熱交換を可能とした。この結果熱交換率
を9割以上と従来に比して著しく向上した。しかも、高
周波発振器2の内部の、電気抵抗による電気的ロスによ
る発熱についても、熱変換することが可能となり、更
に、熱変換効率を向上し得たものである。 Utilizing electromagnetic induction heating according to the second invention of the present application
The liquid heating device is located on the outside B of the coil 1 for generating magnetic flux.
By installing the auxiliary heat exchange section 4,
Magnets generated outside the coil 1 that had lost energy
Heat exchange was also possible for the bundle. This results in a heat exchange rate
Of 90% or more, which is remarkably improved as compared with the prior art. And high
Due to the electric loss due to electric resistance inside the frequency oscillator 2
Heat can be converted into heat.
In addition, the heat conversion efficiency can be improved.
【0015】本願第3の発明に係る電磁誘導加熱を利用
した液体加熱装置は、上記第1及び第2の発明に係る装
置の作用を奏する。 Utilizing electromagnetic induction heating according to the third invention of the present application
The liquid heating device according to the first and second aspects of the present invention.
The function of the device is achieved.
【0016】本願第4の発明に係る電磁誘導加熱を用し
た液体加熱装置は、上記の各発明に係る装置の作用を奏
すると共に、コイル1自身にも熱交換用の液体を通すも
のであるため、通電時のコイル1自身の発熱も、液体加
熱に供することが可能となり、更に、熱変換効率を高め
た。 The electromagnetic induction heating according to the fourth invention of the present application is used.
The liquid heating device has the function of the device according to each of the above inventions.
And at the same time, pass the heat exchange liquid through the coil 1 itself.
Therefore, the heat generated by the coil 1 itself during energization is
It can be exposed to heat, further increasing the heat conversion efficiency
Was.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本願発明の一実施例を具体的に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described below.
【0018】この装置は、少なくとも1つの磁束発生用
のコイル1と、このコイル1へ高周波電流を供給する高
周波発振器2と、磁束を受けて加熱する素材によって形
成された主熱交換部3と、同じく磁束を受けて加熱する
素材によって形成された副熱交換部4とを備えるもので
ある。図1、図2、図3及び図7へ、先ず上記熱交換部
周縁の構成について、その一実施例を掲げる(これら図
において上記高周波発振器2は省略してある)。This device comprises at least one coil 1 for generating magnetic flux, a high-frequency oscillator 2 for supplying a high-frequency current to the coil 1, a main heat exchange section 3 formed of a material which receives and heats the magnetic flux, It also has a sub heat exchange section 4 formed of a material that receives a magnetic flux and heats it. 1, 2, 3, and 7, first, an example of the configuration of the periphery of the heat exchange unit will be described (the high-frequency oscillator 2 is omitted in these drawings).
【0019】コイル1は、高周波発振器2に接続され、
この高周波発振器2より交流電流を受けて、磁束を発生
させるものである。コイル1は、単に導線として形成さ
れるものであってもよいが、コイル自身における発熱も
液体の加熱に供するために、銅或いは銅合金等の導体に
て形成された中空の管状体(銅管)を螺旋状に成形した
ものを採用し、内部に加熱を予定する水等の液体を通す
ものとすれば効果的である。この場合、コイル1自身の
加熱も抑えられるのである。上記のようにコイル1を銅
管として形成した場合、ノーメックス紙等の材料によっ
て絶縁被覆したものを用いるのが適当である。勿論絶縁
性と熱伝導性が得られるものであれば、ノーメックス紙
に代え他の素材を用いて実施することも可能である。こ
の実施例において、コイル1は、外径が約10mm前
後、厚さ約1mm程度であるが、このような数値に限定
するものではなく、適宜変更可能である。図7に示す実
施例において、コイル1をなす銅管は、2重になってい
るものを示したが、コイル1は、3重以上になったもの
であっても実施可能であり、逆に複数重なったものでな
く1つだけのものであってもよい。又コイル1は銅管で
あってもよいが、ステンレスを用いて形成すれば、更に
熱伝導率の面から効果的である。The coil 1 is connected to a high frequency oscillator 2,
An alternating current is received from the high-frequency oscillator 2 to generate a magnetic flux. The coil 1 may be simply formed as a conducting wire, but a hollow tubular body (copper tube) made of a conductor such as copper or a copper alloy in order to provide heat generation in the coil itself to heat the liquid. It is effective to adopt a helical shape of) and allow a liquid such as water to be heated to pass therethrough. In this case, the heating of the coil 1 itself can be suppressed. When the coil 1 is formed as a copper tube as described above, it is appropriate to use a coil which is insulated and coated with a material such as Nomex paper. Of course, other materials can be used in place of Nomex paper as long as insulation and thermal conductivity can be obtained. In this embodiment, the coil 1 has an outer diameter of about 10 mm and a thickness of about 1 mm, but the present invention is not limited to such numerical values and can be changed as appropriate. In the embodiment shown in FIG. 7, the copper tube forming the coil 1 is shown as being double, but the coil 1 can be implemented even if it is triple or more. Instead of a plurality of overlapping ones, only one may be used. The coil 1 may be a copper tube, but if it is formed using stainless steel, it is more effective in terms of thermal conductivity.
【0020】主熱交換部3は、コイル1の内部Aに配設
され、コイル1からの磁束を受けて加熱電流を発生して
発熱する。副熱交換部4は、コイル1の外部Bに配設さ
れコイル1からその外部に発生する磁束を受けて加熱電
流を発生し発熱するものである。上記両熱交換部3,4
を形成する上記電磁誘導加熱が可能な素材としては、鉄
・非鉄を問わず金属材料が適当であるが、実用面におい
て特に、アルミニウム、アルミニウム合金、SUS材や
その他の鉄等の金属が適している。但し、これ以外に、
電磁誘導加熱が実用的範囲で可能な素材があれば、上記
素材に代えて、そのようなものを用いて実施することも
可能である。以下、主熱交換部3及び副熱交換部4につ
いて順に詳述する。The main heat exchange section 3 is disposed inside the coil 1 and generates heat by receiving a magnetic flux from the coil 1 to generate a heating current. The sub heat exchange unit 4 is disposed outside the coil 1 and receives a magnetic flux generated outside the coil 1 to generate a heating current and generate heat. Both heat exchange sections 3, 4
As a material capable of performing the electromagnetic induction heating to form the above, a metal material is suitable regardless of iron or non-ferrous, but in practical use, particularly, aluminum, aluminum alloy, SUS material and other metals such as iron are suitable. I have. However, besides this,
If there is a material that can be subjected to electromagnetic induction heating within a practical range, such a material can be used instead of the above material. Hereinafter, the main heat exchange unit 3 and the sub heat exchange unit 4 will be described in detail in order.
【0021】主熱交換部3は、その内部に加熱を予定す
る液体を通す通路30を備える。この実施例において、
上記主熱交換部3は、コイル1の内側Aに収容されるこ
とが可能な柱状体として形成され、且つこの柱状体の内
部31に、上記通路30が形成されたものである。しか
し、このような実施例に限定するものではなく、通路3
0を内部に備えた管状体30aを螺旋状等に形成するこ
とによって構成するものであっても実施可能である(図
4)。又上記のように円筒状体として形成する場合は、
鋳造等により形成するのが適当であるが、この際鋳込み
が簡単に行えるように、螺旋以外の形態を採るようにし
ても実施可能である。例えば図5に管状体30aのよう
に、九十九折り(つづらおり)状に配設されたものであ
っても実施可能である。更に又これ以外の通路30の配
置を採るものであっても実施可能である。図5に示す実
施例も含めて、螺旋形状以外の配置を採ることは、管状
体30aに限らず、柱状体として形成された熱交換部内
部に通路30を形成するものにおいても同様に実施可能
である(この場合、図5の実施例のものは、図6へ示す
ようになる)。特に、鋳造によって成形する場合は、図
5へ示す通路30の配置を採るのが、成形のし易さの面
で有利である。The main heat exchange section 3 has a passage 30 through which a liquid to be heated is passed. In this example,
The main heat exchange section 3 is formed as a column that can be accommodated in the inside A of the coil 1, and the passage 30 is formed inside the column 31. However, the present invention is not limited to such an embodiment.
The present invention is also applicable to a configuration in which a tubular body 30a having a zero inside is formed in a spiral shape or the like (FIG. 4). Also, when formed as a cylindrical body as described above,
Although it is suitable to form by casting or the like, it is also possible to adopt a form other than a spiral so that casting can be performed easily. For example, the present invention can be practiced even if it is arranged in a ninety-nine fold (sludge) shape like a tubular body 30a in FIG. Furthermore, the present invention can be implemented even if another arrangement of the passage 30 is adopted. The arrangement other than the spiral shape, including the embodiment shown in FIG. 5, can be applied not only to the tubular body 30a but also to the one in which the passage 30 is formed inside the heat exchange section formed as a columnar body. (In this case, the embodiment of FIG. 5 is as shown in FIG. 6). In particular, in the case of molding by casting, the arrangement of the passage 30 shown in FIG. 5 is advantageous in terms of ease of molding.
【0022】又図7へ示す実施例ものは、柱状体として
形成された主熱交換部3内部において、その中心に主管
31が通されており、この外側に通路30が螺旋状に形
成されている。この主管31も通路30と共に或いは通
路30の一部として、内部に加熱を予定する液体を通す
ものであり、主熱交換部3の発熱を受けて、この液体を
加熱するものである。主管31は、SUS製のパイプが
適当であるが、他の素材によって形成しても実施可能で
ある。この実施例において、主管31は、通路30に比
して内径が大きなものであり、この実施例では、約15
mm前後の内径を有するものである。但しこのような数
値に限定するものではなく、適宜変更可能である。上記
主管31は、主熱交換部3の外径が大きい場合、通路3
のなす螺旋の径が大きくなり、主熱交換部3中心の熱交
換が行い難くなるので、このような場合、特に有効であ
る。In the embodiment shown in FIG. 7, a main pipe 31 is passed through the center of the main heat exchange section 3 formed as a columnar body, and a passage 30 is formed spirally outside the main pipe 31. I have. The main pipe 31 also allows the liquid to be heated to pass therethrough together with the passage 30 or as a part of the passage 30, and receives the heat generated by the main heat exchange unit 3 to heat the liquid. The main pipe 31 is suitably made of a SUS pipe, but may be formed of another material. In this embodiment, the main pipe 31 has a larger inner diameter than the passage 30.
It has an inner diameter of about mm. However, it is not limited to such numerical values, and can be changed as appropriate. When the outer diameter of the main heat exchange section 3 is large, the main pipe 31
This is particularly effective in such a case, since the diameter of the spiral to be formed becomes large and heat exchange at the center of the main heat exchange section 3 becomes difficult.
【0023】この実施例において、主熱交換部3は、成
形が容易なアルミニウムにて形成され、外部に鉄管32
が嵌められている。アルミニウムでできた主熱交換部3
本体も、その外部の鉄管32も磁束を受けて発熱するも
のである。この鉄管32は、コイル1内部で、より良い
磁路を形成することを目的として配設している。不要で
あればこのような鉄管32を設けずにアルミニウの部分
33のみで形成してもよい(逆に鉄のみで主熱交換部3
を形成してもよいが、液体と接触するために耐蝕性を付
与する必要があり、又重量が大きくなることから通常の
使用には実用的でない)。鉄管32は、この実施例にお
いて、SS材にて形成され、約40mmの外径と約3.
5mmの厚みを有する。但し主熱交換部3の寸法の変更
に応じて、これら値は適宜変更可能である。In this embodiment, the main heat exchange section 3 is made of aluminum which is easy to mold,
Is fitted. Main heat exchange part 3 made of aluminum
Both the main body and the external iron tube 32 receive magnetic flux and generate heat. The iron tube 32 is provided for the purpose of forming a better magnetic path inside the coil 1. If not necessary, the iron tube 32 may not be provided and only the aluminum portion 33 may be used.
May be formed, but it is necessary to impart corrosion resistance in order to come into contact with the liquid, and the weight increases, so that it is not practical for ordinary use). The iron tube 32 is formed of SS material in this embodiment, and has an outer diameter of about 40 mm and about 3.
It has a thickness of 5 mm. However, these values can be appropriately changed according to a change in the size of the main heat exchange section 3.
【0024】鉄管32の外側は、適宜ペーパー等の断熱
材34にて被覆しておくのが適当である。不要であれ
ば、このような断熱材34は設けずに実施してもよい。It is appropriate that the outside of the iron tube 32 is appropriately covered with a heat insulating material 34 such as paper. If unnecessary, the heat insulating material 34 may be used without providing the heat insulating material 34.
【0025】更に、主熱交換部3の両端には、鉄製の鍔
状部6,6が配設されている。鉄管32を備えた図7に
示す実施例では、この鉄管32と一体に、上記鍔状部
6,6が形成されている。但し、上記と異なり、鉄管3
2と鍔状部6,6とは別体に形成されたものであっても
よい。例えば、鍔状部6,6は、別体の円盤として形成
され主熱交換部3の両端に配設されるものであってもよ
い。この場合、主熱交換部3と別体の環状体(中央に穴
が設けられた円盤)として主熱交換部3へ嵌合するもの
とするのが適当である。コイル1を装着する際の便を考
慮して、一方の鍔状部6のみ鉄管32と一体に形成し、
他方の鍔状部6は鉄管32と別体で、着脱自在に形成し
てもよい。鍔状部6,6の外径は、副熱交換部4の内径
とほぼ同じ大きさを有する。このような鉄製の鍔状部
6,6は、自身の内部に磁路を形成するものであり、磁
性材である鉄の特性から自発磁気が発生し、空気中の磁
束のような著しい減衰が生じない。又、例えば、このよ
うな鍔状部6,6を銅やアルミニウムで形成すると、空
気中程ではないにせよ、大きな磁気の減衰を生じてしま
う。従って、上記のような特に鉄という材料によって形
成されることにより、自発磁気(自発磁化)にて、磁気
の減衰が抑えられるのである。又、鍔状部6,6を配設
して磁路を形成することにより、鉄管32と鍔状部6,
6と副熱交換部4との間が閉磁路となっており、コイル
外部の磁束は、自然的に磁気はここを選択的に通行する
こととなる(結果的に強制していることになる)。この
ように、両鍔状部6,6周縁間に磁気の強制閉じ込め
(閉磁路)を行うこととなり、この結果、副熱交換部4
の配設された位置に確実に封じ込められる。図7に示す
実施例において、主熱交換部3の外周を覆う鉄管32
と、その両側の鍔状部6,6と、副熱交換部4の内周面
とに囲まれた空間がコイル室10としてコイル1を収容
している(図2、図3参照)。又図1、図2及び図3へ
示すように、副熱交換部4の両端に、蓋体5,5を嵌め
るものとしても実施可能であり、この場合、蓋体5,5
の面5a,5aに沿った状態に上記鍔状部6,6が位置
するものである。この蓋体5,5は、主熱交換部3と同
様の素材即ちアルミニウム等の素材で形成されている。
図2へ示すように、鍔状部6から主熱交換部3の端部3
5が突出するように形成し(鍔状部6が鉄管32と別体
に形成されている場合は、鍔状部6の中央にこの端部3
5を通す貫通孔を設けておくのが適当である。)、他方
において蓋体5の鍔状部6側を臨む面5aの中央に凹部
50を設けて、この凹部50へ主熱交換部3の端部35
を嵌合可能としても効果的である。51は、副熱交換部
4の端部を嵌合する溝を示している。蓋体5,5が嵌め
られ、凹部50と主熱交換部3の端部35とが嵌合した
状態で、蓋体5,5の外側の面から、蓋体5の中央を貫
通する締結具52が、主熱交換部3の端部35の中央に
設けられた螺合部36と螺合する。螺合部36は、内周
面に雌ねじが形成された孔であり、締結具52の先端部
付近に設けられた雄ねじと螺合する。図7へ示す主管3
1を設ける場合は、締結具52の中心に主管31に接続
する液体を通す通路を形成すればよい(図示しない)。
この場合は結具52へ図1へ示すように、他へ連絡して
液体の通路を形成する連結部52aを設けておく。又、
蓋体5,5を確実に固定するため、この図1へ示すよう
に、適宜数の介在棒53…を蓋体5,5間へ渡し、螺子
54を螺合して、蓋体5,5と介在棒53…とを同体に
するようにしても効果的である。Further, at both ends of the main heat exchanging portion 3, iron flange portions 6, 6 are provided. In the embodiment shown in FIG. 7 including the iron tube 32, the flanges 6, 6 are formed integrally with the iron tube 32. However, unlike the above, iron pipe 3
2 and the flange portions 6 and 6 may be formed separately. For example, the flanges 6, 6 may be formed as separate disks and provided at both ends of the main heat exchange unit 3. In this case, it is appropriate that the main heat exchange unit 3 is fitted into the main heat exchange unit 3 as an annular body (a disk provided with a hole in the center) as a separate body. In consideration of the convenience when mounting the coil 1, only one flange-shaped portion 6 is formed integrally with the iron tube 32,
The other flange 6 may be formed separately from the iron tube 32 so as to be detachable. The outer diameter of the flanges 6, 6 has substantially the same size as the inner diameter of the sub heat exchange unit 4. Such iron-made flanges 6 and 6 form a magnetic path inside themselves, and spontaneous magnetism is generated due to the characteristics of iron, which is a magnetic material, and significant attenuation such as magnetic flux in the air occurs. Does not occur. Further, for example, when such flange-shaped portions 6 and 6 are formed of copper or aluminum, a large magnetic attenuation occurs, though not so much in the air. Therefore, by being formed of the above-mentioned material, particularly iron, the attenuation of magnetism due to spontaneous magnetism (spontaneous magnetization) can be suppressed. In addition, by disposing the flanges 6 and 6 to form a magnetic path, the iron pipe 32 and the flanges 6 are formed.
6 and the sub heat exchange section 4 form a closed magnetic path, and the magnetic flux outside the coil naturally passes through the magnetic field selectively (as a result, it is forced). ). In this way, the magnetic force is confined (closed magnetic path) between the peripheral edges of the flange portions 6 and 6, and as a result, the auxiliary heat exchange portion 4
Is securely contained in the location where the is arranged. In the embodiment shown in FIG. 7, an iron pipe 32 covering the outer periphery of the main heat exchange unit 3 is provided.
The space surrounded by the flange portions 6 and 6 on both sides thereof and the inner peripheral surface of the sub heat exchange portion 4 accommodates the coil 1 as the coil chamber 10 (see FIGS. 2 and 3). As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the lids 5 and 5 can be fitted to both ends of the sub heat exchange section 4. In this case, the lids 5 and 5 can be used.
The flanges 6, 6 are located along the surfaces 5a, 5a. The lids 5, 5 are formed of the same material as the main heat exchange section 3, that is, a material such as aluminum.
As shown in FIG. 2, the end portion 3 of the main heat exchange portion 3
5 is formed so as to protrude (when the flange 6 is formed separately from the iron pipe 32, the end 3 is formed at the center of the flange 6).
It is appropriate to provide a through-hole for passing 5. On the other hand, a concave portion 50 is provided at the center of the surface 5a of the lid 5 facing the flange portion 6 side, and the concave portion 50 is provided with an end portion 35 of the main heat exchange portion 3.
It is also effective to be able to fit. Reference numeral 51 denotes a groove for fitting an end of the sub heat exchange unit 4. A fastener that penetrates the center of the lid 5 from the outer surface of the lids 5 in a state where the lids 5 and 5 are fitted and the recess 50 and the end 35 of the main heat exchange unit 3 are fitted. 52 is screwed with a screwing portion 36 provided at the center of the end portion 35 of the main heat exchange portion 3. The screw portion 36 is a hole formed with a female screw on the inner peripheral surface, and is screwed with a male screw provided near the distal end of the fastener 52. Main pipe 3 shown in FIG.
In the case where 1 is provided, a passage for passing the liquid connected to the main pipe 31 may be formed at the center of the fastener 52 (not shown).
In this case, as shown in FIG. 1, a connecting portion 52a that connects to another and forms a liquid passage is provided in the fitting 52. or,
In order to securely fix the lids 5, 5, as shown in FIG. 1, an appropriate number of interposed rods 53 are passed between the lids 5, 5, and screws 54 are screwed into the lids 5, 5. It is also effective to make the interposition rods 53 and the same body.
【0026】副熱交換部4は、コイル1を内部に収容す
ることが可能な十分な内径を有する筒状体である。即ち
図2及び図7へ示すように、副熱交換部4は、コイル1
の外側Bに配設される。副熱交換部4の肉厚内部41に
は、主熱交換部3と同様液体を通す通路40が形成され
ている。通路を管によって形成する場合、SUSパイプ
を用いるのであれば、外径が約10mmで約0.2mm
程度の厚みを有するものが適当である。但しこのような
素材に限定するものではなく、寸法数値も適宜変更可能
である。この実施例において、上記副熱交換部4は、コ
イル1を内部に収容することが可能な筒状体として形成
したものを示し、上記の通り、その肉厚内部41へ通路
40が形成されたものを示したが、このような実施例に
限定するものではなく、前述の主熱交換部3と同様管状
体を螺旋状等に形成することによって構成するものであ
っても実施可能である。これは、主熱交換部3の図4に
示す実施例と同様である(図示しない)。又上記のよう
に円筒状体として形成する場合は、主熱交換部3と同
様、鋳造等により形成するのが適当であるが、この場合
も、鋳込みが簡単に行えるように、螺旋以外の形態を採
るようにしても実施可能である。例えば主熱交換部3の
図5へ示す実施例と同様に九十九折り(つづらおり)状
に配設して実施することも可能である。更に又これ以外
の通路40の配置を採るものであっても実施可能であ
る。量産化という点に関しては、上記鋳造だけでなく、
機械加工、製缶又はプレス成形、ベンダー等にて成形す
る等、何れの手段も採用可能である。コスト面等の点か
ら有利な製造法を、適宜選択して実施すればよい。The sub heat exchange section 4 is a cylindrical body having a sufficient inside diameter to accommodate the coil 1 therein. That is, as shown in FIG. 2 and FIG.
Is disposed on the outer side B. The passage 40 through which the liquid passes is formed in the thick inner portion 41 of the sub heat exchange section 4 as in the main heat exchange section 3. When the passage is formed by a pipe, if an SUS pipe is used, the outer diameter is about 10 mm and about 0.2 mm.
Those having a thickness of the order are suitable. However, the material is not limited to such a material, and the dimensional value can be appropriately changed. In this embodiment, the auxiliary heat exchange part 4 is formed as a cylindrical body capable of housing the coil 1 therein, and the passage 40 is formed in the thick inner part 41 as described above. Although the embodiment has been described, the present invention is not limited to such an embodiment, and the embodiment may be implemented by forming the tubular body into a spiral shape or the like as in the above-described main heat exchange unit 3. This is similar to the embodiment of the main heat exchange section 3 shown in FIG. 4 (not shown). When it is formed as a cylindrical body as described above, it is appropriate to form it by casting or the like, as in the case of the main heat exchange section 3. However, also in this case, a form other than a spiral is used so that casting can be easily performed. However, the present invention can be implemented. For example, as in the embodiment of the main heat exchanging unit 3 shown in FIG. Further, the present invention can be implemented even if another arrangement of the passage 40 is adopted. Regarding mass production, not only the above casting,
Any means such as machining, can making or press molding, and molding by a bender or the like can be adopted. A production method that is advantageous from the viewpoint of cost and the like may be appropriately selected and implemented.
【0027】副熱交換部4は、この実施例では、本体
(肉厚部)がアルミニウムにて形成され、外径が約13
2mm、内径が約90mmであり、長手方向の幅(構成
上、主熱交換部3もほぼ同じ値をとる。)が約250m
mのものである。副熱交換部4の内周面には、SUS材
にて形成され厚みが約2.1mmの大管42が、設けら
れている。即ち、副熱交換部4内周面は、厚さが約2.
1mmのSUS材にて覆われているのである。このよう
な数値は適宜変更可能であり、大管42は、不要であれ
ば設けずに実施することも可能である。In this embodiment, the main body (thick portion) of the sub heat exchange section 4 is made of aluminum and has an outer diameter of about 13 mm.
The inner diameter is 2 mm, the inner diameter is about 90 mm, and the width in the longitudinal direction (the configuration of the main heat exchange section 3 also takes substantially the same value) is about 250 m.
m. A large pipe 42 made of a SUS material and having a thickness of about 2.1 mm is provided on the inner peripheral surface of the sub heat exchange unit 4. That is, the inner peripheral surface of the sub heat exchange section 4 has a thickness of about 2.
It is covered with 1 mm SUS material. Such numerical values can be appropriately changed, and the large tube 42 can be implemented without being provided if unnecessary.
【0028】高周波発振器2は、内部に備えるトランジ
スタ、トランス、コンデンサ等にて大きな発熱を生じる
ものであるため、これらディバイスdから放熱される熱
を液体加熱に転化することにより、より一層の熱効率を
得ることが可能である。従って、必要に応じて、高周波
発振器2内部のこれらデイバイス周辺にも、適宜液体の
通路20と熱交換部2a…を形成して、実施するように
しても効果的である(図8)。Since the high-frequency oscillator 2 generates a large amount of heat from the transistors, transformers, capacitors, and the like provided therein, the heat radiated from the device d is converted into liquid heating, thereby further increasing the thermal efficiency. It is possible to get. Therefore, it is also effective to form the liquid passage 20 and the heat exchange portions 2a... Appropriately around these devices inside the high-frequency oscillator 2 as required, and to implement the arrangement (FIG. 8).
【0029】次に加熱する液体、即ち熱交換に用いる液
体を送る系統について、簡単に説明する。主熱交換部3
の通路30(主管31がある場合は、これも含む。)、
副熱交換部4の通路40は、夫々別々に液体が通される
ものであってもよいが、連絡していて、液体が巡回する
ものであってもよい。既述の通りコイル1や、高周波発
振器2でも熱交換を行う場合は、これらを通る液体も連
絡するようにしておいてもよいし、連絡しないものであ
ってもよい。必要に応じて、選択すればよい。Next, a brief description will be given of a system for feeding a liquid to be heated, that is, a liquid used for heat exchange. Main heat exchange section 3
(If there is a main pipe 31, this is included.)
The passages 40 of the sub heat exchange section 4 may each be a passage through which the liquid is separately passed, or may be a passage through which the liquid is circulated. As described above, when heat is exchanged also in the coil 1 or the high-frequency oscillator 2, the liquid passing therethrough may or may not be in communication. It may be selected as needed.
【0030】例えば、図7に示す実施例では、主熱交換
部3(の通路30)と、コイル1と、副熱交換部4(の
通路40)へ、夫々導入端P1,P2,P3より、外部
から別々に、加熱用の液体Lが送りこまれる。そして、
加熱後の液体は、最終的に全て主管31に導かれ、纏め
て外部へ送られる。この実施例では、連絡管P2は、高
周波発振器2で熱を受けた液体を更にコイル1内へ送っ
てくるものである。このように全ての通路が連絡してい
る場合、液体巡回の経路については、装置の外部側(副
熱交換部4の通路40)に液体が先に通り、内部側(主
熱交換部3の通路30)には、後から液体が巡ってきて
最後に加熱されるようにするのが適当である。但し、装
置の外部側(副熱交換部4の通路40)を通る液体の温
度はそれよりも内部側(コイル1も含めて)を通る液体
の温度よりも、低いものとするのが適当である。これ
は、最初に外部の方に、温度の高い液体が通ると、副熱
交換部4の径外方向への熱放射により、熱のロスを生じ
るからである。For example, in the embodiment shown in FIG. 7, the main heat exchange section 3 (passage 30), the coil 1 and the sub heat exchange section 4 (passage 40) are introduced from the introduction ends P1, P2 and P3, respectively. The liquid L for heating is separately sent from the outside. And
The liquid after the heating is finally all led to the main pipe 31 and sent to the outside collectively. In this embodiment, the connecting pipe P2 sends the liquid heated by the high-frequency oscillator 2 further into the coil 1. As described above, when all the paths are in communication with each other, regarding the liquid circulation path, the liquid first passes through the outside of the apparatus (the passage 40 of the sub heat exchange unit 4), and the liquid passes through the inside (the main heat exchange unit 3). Suitably, the passage 30) is later heated by the liquid and finally heated. However, it is appropriate that the temperature of the liquid passing through the outside of the apparatus (the passage 40 of the sub heat exchange section 4) is lower than the temperature of the liquid passing through the inside (including the coil 1). is there. This is because, when a high-temperature liquid first passes to the outside, heat loss occurs due to heat radiation in a radially outward direction of the sub heat exchange unit 4.
【0031】又、このようなマニホールドとなる主管3
1を用いない場合の、各液体移送の系統例について、図
8、図9、図10、図11を用いて、簡単に説明する。Further, the main pipe 3 serving as such a manifold is provided.
An example of a system for transferring each liquid in the case where No. 1 is not used will be briefly described with reference to FIGS. 8, 9, 10, and 11. FIG.
【0032】図8へ示すものは、液体を通す各通路が完
全に独立しており、巡回しないものである。即ち、通路
40の端部P11から通路40内に入った水等の液体
は、温水となって端部P16から外部へ導かれる。同様
に、端部P12からコイル1へ入った水等の液体は、温
水となって端部P14より外部へ導かれる。又、端部P
13より通路30へ入った水等の液体は、温水となって
端部P15より外部へ導かれる。他方高周波発振器2内
部に設けられた通路20でも、発熱の大きなディバイス
から熱を受けて熱交換を行う。即ち端部P10から入っ
た水等の液体は、熱交換部2a…からディバイスで発生
した熱を受け、温水となって端部P17より外部へ導か
れる。In FIG. 8, each passage for passing the liquid is completely independent and does not go around. That is, the liquid such as water that has entered the passage 40 from the end P11 of the passage 40 becomes hot water and is guided to the outside from the end P16. Similarly, a liquid such as water entering the coil 1 from the end P12 becomes hot water and is guided to the outside from the end P14. Also, end P
The liquid such as water that has entered the passage 30 from the path 13 becomes warm water and is guided to the outside from the end P15. On the other hand, the passage 20 provided inside the high-frequency oscillator 2 also receives heat from a device that generates a large amount of heat and performs heat exchange. That is, the liquid such as water entered from the end P10 receives the heat generated in the device from the heat exchanging sections 2a, becomes hot water, and is guided to the outside from the end P17.
【0033】図9へ示すものは、液体を一系統で巡回さ
せるものである。即ち全ての通路が連絡するものであ
る。先ず、通路20の端部P100から高周波発振器2
内部に入った液体は、端部P170とコイル1の端部P
120との間に介された連絡管T1を経て、コイル1内
へ導かれる。コイル1の端部P140から出た液体は、
この端部P140と通路40の端部P110との間に介
された連絡管T2を経て副熱交換部4の通路40へ入
る。通路40を出た液体は、通路40の端部P160と
通路30の端部P130との間に介された連絡管T3を
経て、端部P130から主熱交換部3の通路30へ入
る。通路30通過後、液体は、端部P150から外部へ
導かれる。The one shown in FIG. 9 circulates the liquid in one system. That is, all the paths communicate. First, from the end P100 of the passage 20, the high-frequency oscillator 2
The liquid that has entered inside is the end P170 and the end P of the coil 1.
It is led into the coil 1 through the connecting pipe T1 interposed between the coil 120 and the coil 120. The liquid discharged from the end P140 of the coil 1 is
The fuel enters the passage 40 of the sub heat exchange unit 4 via the communication pipe T2 interposed between the end P140 and the end P110 of the passage 40. The liquid that has exited the passage 40 enters the passage 30 of the main heat exchange unit 3 from the end P130 via the communication pipe T3 interposed between the end P160 of the passage 40 and the end P130 of the passage 30. After passing through the passage 30, the liquid is guided to the outside from the end P150.
【0034】図10へ示すものは、液体の経路が二系統
となっているものである。即ち、一方の系統は、液体
が、端部P101から通路20入り、端部P171とコ
イル1の端部P121の間に介された連絡管T10を経
て、コイル1内を通り、コイル1の端部P141から外
部へ出るものである。そして、もう一方の系統は、液体
が、通路30の端部P131から通路30内へ入り、通
路30の端部P151から、この端部P151と副熱交
換部4の通路40の端部P111との間に介された連絡
管T30を経て、通路40内へと導かれ端部P161か
ら外部へ出るものである。FIG. 10 shows an example in which the liquid has two paths. That is, in one system, the liquid enters the passage 20 from the end P101, passes through the communication pipe T10 interposed between the end P171 and the end P121 of the coil 1, passes through the inside of the coil 1, and ends at the end of the coil 1. It goes out of the section P141. Then, in the other system, the liquid enters the passage 30 from the end P131 of the passage 30, and the end P151 of the passage 30 and the end P111 of the passage 40 of the sub heat exchange unit 4 from the end P151 of the passage 30. Through the connecting pipe T30 interposed therebetween, it is guided into the passage 40 and exits from the end P161 to the outside.
【0035】図11に示すものも、液体の経路が二系統
のものである。一方の系統は、液体が、端部P102か
ら通路20へ入り、通路20のもう一方の端部P172
から、この端部P172と副熱交換部4の通路40の端
部P112との間に介された連絡管T11を経て、通路
40へ導かれ、端部P162から通路40の外部へ出る
ものである。もう一方の系統は、コイル1の端部P12
2から、コイル1内へ入り、コイル1のもう一方の端部
P142から、この端部P142と主熱交換部3の通路
30の端部P132との間に介された連絡管T12を経
て、端部P132より通路30へ入り、その端部P15
2より外部へ出るものである。The one shown in FIG. 11 also has two liquid paths. In one system, the liquid enters the passage 20 from the end P102 and the other end P172 of the passage 20
From the end P172 and the end of the passage 40 of the sub-heat exchange section 4 through the connecting pipe T11, is led to the passage 40 and exits from the end P162 to the outside of the passage 40. is there. The other system is the end P12 of the coil 1.
2, the coil 1 enters the coil 1, and from the other end P142 of the coil 1 via the communication pipe T12 interposed between the end P142 and the end P132 of the passage 30 of the main heat exchange unit 3, It enters the passage 30 from the end P132, and the end P15
It goes outside from 2.
【0036】上記以外の系統、経路で、液体が巡回する
ものであっても実施可能であり、上記実施例に限定する
ものではない。The present invention can be implemented even if the liquid circulates in a system and a route other than those described above, and is not limited to the above embodiment.
【0037】説明してきた各実施例において、装置の中
心部に主熱交換部3、その外側に1つのコイル1、更に
その外側に1つの副熱交換部4が配置するものであった
が、次のような構成を採るものであっても実施可能であ
る(図示しない)。(螺旋の)径の異なる複数のコイル
1…を同心となるように配設し、最中心部のコイル1の
内部に主熱交換部3が配置し最外部のコイル1の外側に
副熱交換部4が配置するのはもとより、この最中心部と
最外部のコイル1,1の中間に位置するコイル同士間、
或いはこの中間に位置するコイルとこの最中心部及び最
外部のコイル1,1との間へ、別途熱交換部を配設する
ものとして実施してもよい。即ち複数のコイル間に、全
てに熱交換部を形成するのである。例えばコイルが2つ
の場合、中心から、熱交換部(主熱交換部)、コイル、
熱交換部、コイル、(副)熱交換部というように配設す
るのである。勿論、コイルの数をこれ以上にすれば、熱
交換部もそれに対応して、増やしてやればよい。このよ
うに複数のコイルを配設する場合も、1つのコイルにつ
いて、そのコイルの内側に位置する熱交換部を主熱交換
部、そのコイルの外側に位置するものを副熱交換部と考
えればよい(この場合外側の熱交換部は、このコイルの
副熱交換部であると同時に、外側のコイルの主熱交換部
でもある)。In each of the embodiments described above, the main heat exchange unit 3 is arranged at the center of the apparatus, one coil 1 is arranged outside the unit, and one sub heat exchange unit 4 is arranged outside the unit. The present invention can be implemented even with the following configuration (not shown). A plurality of (spiral) coils 1 of different diameters are arranged concentrically, a main heat exchange section 3 is arranged inside the coil 1 at the center, and a sub heat exchange is arranged outside the coil 1 at the outside. Not only is the portion 4 arranged, but also between the coils located between the centermost portion and the outermost coils 1 and 1,
Alternatively, a heat exchange unit may be separately provided between the coil located in the middle and the centermost and outermost coils 1 and 1. That is, a heat exchange portion is formed between all of the plurality of coils. For example, when there are two coils, the heat exchange part (main heat exchange part), the coil,
The heat exchange part, the coil, and the (sub) heat exchange part are arranged. Of course, if the number of coils is increased, the number of heat exchange units may be increased accordingly. When a plurality of coils are provided in this manner, regarding one coil, the heat exchange part located inside the coil is considered as a main heat exchange part, and the one located outside the coil is considered as a sub heat exchange part. Good (in this case, the outer heat exchange part is both the sub heat exchange part of this coil and the main heat exchange part of the outer coil).
【0038】本願発明に係る液体加熱装置は、クリーン
で安全性の高い電磁誘導加熱という手段を用いて、湯沸
かし或いはその他の液体の加熱を行うものである。尚、
水その他の液体の加熱が最終目的であってもよいし、
又、このような液体を、他へ熱を供給するための媒体と
して加熱するものであってもよく、液体加熱の目的を問
わず、広く利用することが可能である。The liquid heating apparatus according to the present invention uses a means of electromagnetic induction heating, which is clean and highly safe, to heat a water heater or other liquid. still,
Heating of water or other liquids may be the end purpose,
Further, such a liquid may be heated as a medium for supplying heat to another, and can be widely used regardless of the purpose of heating the liquid.
【0039】又、本願発明に係る装置は、ガスを使用し
ないということにより、安全性の点や、クリーンな点等
から、本願発明に係る装置は、病院、老人ホーム、高層
ビル、地下街、オフィス、更には、ガスの普及率が低い
地域(国外も含めて)において、このような環境に極め
て適した湯沸かし等の液体の加熱を行うことが可能であ
る。特に、熱変換効率が著しく向上したものであるた
め、その小型化も著しく向上したものである。Further, the apparatus according to the present invention does not use gas, so that the apparatus according to the present invention can be used in hospitals, nursing homes, high-rise buildings, underground shopping centers, offices, etc. from the viewpoints of safety and cleanliness. Further, it is possible to heat a liquid such as a water heater, which is extremely suitable for such an environment, in an area where gas diffusion rate is low (including overseas). In particular, since the heat conversion efficiency is remarkably improved, the miniaturization is also remarkably improved.
【0040】[0040]
【発明の効果】本願の各発明の実施によって、従来抑制
の対象となった磁束発生用コイルの外部へ生じる磁束に
ついても熱交換を可能とし、即ち、従来抑制の対象とし
ていたコイル外側の磁束について、発想の転換により、
これを熱交換の対象として、積極的に利用することとし
た。即ち、1つのコイルが、発生するフラックス(磁力
線)について、その磁界を全てロスなく取り込むため
に、コイルを外側から閉じ込め、閉磁構造を形成するこ
とによって、発熱した金属体から水を流すことによっ
て、熱をとるのである。この結果、熱変換効率を従来に
比して著しく向上させることができた。又、加熱速度も
著しく改善し得た。更に又、上記磁束を抑えるのに従来
用いられた高価なけい素鋼板を使用しないため、コスト
の面でも有利である。 According to the present invention, the present invention can be suppressed.
Of the magnetic flux generated outside the magnetic flux generating coil
Heat exchange is also possible, that is,
For the magnetic flux outside the coil,
We will actively use this as a target for heat exchange.
Was. That is, one coil generates flux (magnetic force).
Line) to capture all its magnetic field without loss
The coil from outside to form a closed magnetic structure.
Water from the heated metal body
And take heat. As a result, the heat conversion efficiency
The improvement was remarkably improved. Also, the heating rate
Significant improvement could be achieved. Furthermore, to suppress the above magnetic flux,
Costs are eliminated because expensive silicon steel plates used are not used.
This is also advantageous.
【0041】特に、本願第1の発明は、主熱交換部と副
熱交換部双方の端部間において、鉄中に磁路を形成する
ことにより、磁気の減衰を抑制でき、エネルギー・ロス
を低減することが可能な電磁誘導加熱を利用した液体加
熱装置を提供することができたものである。 In particular, the first invention of the present application is characterized in that the main heat exchange section
A magnetic path is formed in iron between both ends of the heat exchange section
As a result, magnetic attenuation can be suppressed, and energy loss
Liquid heating using electromagnetic induction heating that can reduce
A thermal device could be provided.
【0042】また、本願第2の発明は、高周波発振器2
の内部で生じる磁気的なロスについても熱として回収す
ることを可能として、より完全に近い状態にまで、熱変
換効率を向上することが可能な電磁誘導加熱を利用した
液体加熱装置を提供することができたものである。 The second invention of the present application is a high-frequency oscillator 2
Also recovers the magnetic loss generated inside the
Heat conversion to a more complete state.
Utilizes electromagnetic induction heating that can improve exchange efficiency
Thus, a liquid heating device can be provided.
【0043】さらに、本願第3の発明は、上記の第1の
発明及び第2の発明の効果を併せ持つ電磁誘導加熱を利
用した液体加熱装置を提供することができたものであ
る。またさらに、本願第4の発明は、第1乃至第3の発
明の効果に加えて、コイル1自身で発生する熱について
も液体への熱交換を行うことが可能となり、更に、熱変
換効率を高めることが可能な電磁誘導加熱を利用した液
体加熱装置を提供することができたものである。即ち、
コイル冷却には、通常水が用いられるが、この水は捨て
られていた。本願第4の発明の実施により、このような
水を取り込み、その利用がなされるのである。 Further, the third invention of the present application is the first invention described above.
Use of the electromagnetic induction heating having both the effects of the invention and the second invention.
Liquid heating device using
You. Still further, the fourth invention of the present application is directed to the first to third inventions.
In addition to the light effect, the heat generated by the coil 1 itself
Can also perform heat exchange with the liquid,
Liquid using electromagnetic induction heating that can increase exchange efficiency
Thus, a body heating device can be provided. That is,
Water is usually used for coil cooling, but this water is discarded.
Had been. By implementing the fourth invention of this application,
It takes in water and uses it.
【図1】本願発明の一実施例を示す要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an embodiment of the present invention.
【図2】本願発明の一実施例を示す一部切欠要部斜視図
である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図3】本願発明の一実施例を示す要部分解斜視図であ
る。FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part showing an embodiment of the present invention.
【図4】本願発明の一実施例を示す要部側面図である。FIG. 4 is a side view of a main part showing one embodiment of the present invention.
【図5】本願発明の一実施例を示す要部斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of an essential part showing one embodiment of the present invention.
【図6】本願発明の一実施例を示す一部切欠要部斜視図
である。FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図7】本願発明の一実施例を示す要部略縦断面図であ
る。FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.
【図8】本願発明の一実施例を示す要部略縦断面図であ
る。FIG. 8 is a schematic vertical sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.
【図9】本願発明の一実施例を示す要部略縦断面図であ
る。FIG. 9 is a schematic vertical sectional view of a main part showing one embodiment of the present invention.
【図10】本願発明の一実施例を示す要部略縦断面図で
ある。FIG. 10 is a schematic vertical sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.
【図11】本願発明の一実施例を示す要部略縦断面図で
ある。FIG. 11 is a schematic vertical sectional view showing a main part of an embodiment of the present invention.
【図12】電磁誘導加熱の原理についての説明図であ
る。FIG. 12 is a diagram illustrating the principle of electromagnetic induction heating.
【図13】電磁誘導加熱の原理についての説明図であ
る。FIG. 13 is a diagram illustrating the principle of electromagnetic induction heating.
【図14】電磁誘導加熱を利用する際の問題点について
の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a problem when using electromagnetic induction heating.
【図15】電磁誘導加熱を利用する際の問題点について
の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a problem when using electromagnetic induction heating.
1 コイル 2 高周波発振器 3 主熱交換部 4 副熱交換部 30 通路 40 通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil 2 High frequency oscillator 3 Main heat exchange part 4 Sub heat exchange part 30 Passage 40 Passage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−286654(JP,A) 実開 平4−39637(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24H 1/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-286654 (JP, A) JP-A-4-39637 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F24H 1/10
Claims (4)
(1)と、このコイル(1)へ高周波電流を供給する高
周波発振器(2)と、磁束を受けて発熱する素材によっ
て形成された主熱交換部(3)と、同じく磁束を受けて
発熱する素材によって形成された副熱交換部(4)とを
備え、 主熱交換部(3)は、加熱を予定する液体を通す通路
(30)を備え、コイル(1)の内側(A)に配設され
たものであり、 副熱交換部(4)は、加熱を予定する液体を通す通路
(40)を備え、コイル(1)の外側(B)に配設され
たものであり、 上記主熱交換部(3)がコイル(1)の電磁誘導により
発熱し、通路(30)を通る液体を加熱するものである
と共に、上記副熱交換部(4)が同じくコイル(1)の
電磁誘導により発熱し、通路(40)を通る液体を加熱
するものであり、さらに、上記主熱交換部(3)は、略柱状体として形成
されて上記コイル(1)の内部に配設されたものであ
り、その両端付近には、鍔状部(6)(6)が設けら
れ、この鍔状部(6)(6)が、コイル(1)両端付近
より、主熱交換部(3)の径外方向へ突出するものであ
ることを特徴とする 電磁誘導加熱を利用した液体加熱装
置。At least one magnetic flux generating coil (1), a high-frequency oscillator (2) for supplying a high-frequency current to the coil (1), and a main heat exchange formed of a material that receives a magnetic flux and generates heat. (3) and a sub heat exchange part (4) formed of a material that also receives magnetic flux and generates heat. The main heat exchange part (3) has a passage (30) through which a liquid to be heated passes. The auxiliary heat exchange section (4) is provided with a passage (40) through which a liquid to be heated is passed, and is provided outside the coil (1). B), wherein the main heat exchange section (3) generates heat by electromagnetic induction of the coil (1) and heats the liquid passing through the passage (30), and the auxiliary heat exchange section (3). The portion (4) also generates heat by electromagnetic induction of the coil (1) and passes through the passage (40). Is intended to heat the liquid, further, the main heat exchanger unit (3) is formed as a substantially columnar body
And disposed inside the coil (1).
And flanges (6) and (6) are provided near both ends.
The flanges (6) and (6) are located near both ends of the coil (1).
Projecting radially outward of the main heat exchange section (3).
A liquid heating device using electromagnetic induction heating , characterized in that:
(1)と、このコイル(1)へ高周波電流を供給する高
周波発振器(2)と、磁束を受けて発熱する素材によっ
て形成された主熱交換部(3)と、同じく磁束を受けて
発熱する素材によって形成された副熱交換部(4)とを
備えてなり、 主熱交換部(3)は、加熱を予定する液体を通す通路
(30)を備え、コイル(1)の内側(A)に配設され
たものであり、 副熱交換部(4)は、加熱を予定する液体を通す通路
(40)を備え、コイル(1)の外側(B)に配設され
たものであり、 上記主熱交換部(3)がコイル(1)の電磁誘導により
発熱し、通路(30) を通る液体を加熱するものである
と共に、上記副熱交換部(4)が同じくコイル(1)の
電磁誘導により発熱し、通路(40)を通る液体を加熱
するものであり、 上記高周波発振器(2)の内部にも、熱交換部(2a)
が形成され、この熱交換部(2a)内にも、加熱を予定
する液体を通す適宜通路(20)が配設されてなるもの
であることを特徴とする 電磁誘導加熱を利用した液体加
熱装置。2. A coil for generating at least one magnetic flux.
(1) and a high voltage for supplying a high-frequency current to the coil (1).
The frequency oscillator (2) and the material that receives magnetic flux and generates heat
The main heat exchange part (3) formed by
The auxiliary heat exchange part (4) formed by the material that generates heat
The main heat exchange section (3) is provided with a passage through which liquid to be heated is passed.
(30), which is disposed inside (A) of the coil (1).
The auxiliary heat exchange section (4) is a passage through which the liquid to be heated is passed.
(40), and disposed outside (B) of the coil (1).
It is as hereinbefore, the main heat exchange part (3) by electromagnetic induction of the coil (1)
It generates heat and heats the liquid passing through the passage (30).
At the same time, the auxiliary heat exchange section (4)
Heat is generated by electromagnetic induction and heats the liquid passing through the passage (40).
The heat exchange unit (2a) is also provided inside the high-frequency oscillator (2).
Is formed, and heating is also planned in the heat exchange section (2a).
Provided with an appropriate passage (20) for passing a liquid to be discharged
A liquid heating device using electromagnetic induction heating , characterized in that:
(1)と、このコイル(1)へ高周波電流を供給する高
周波発振器(2)と、磁束を受けて発熱する素材によっ
て形成された主熱交換部(3)と、同じく磁束を受けて
発熱する素材によって形成された副熱交換部(4)とを
備え、 主熱交換部(3)は、加熱を予定する液体を通す通路
(30)を備え、コイル(1)の内側(A)に配設され
たものであり、 副熱交換部(4)は、加熱を予定する液体を通す通路
(40)を備え、コイル(1)の外側(B)に配設され
たものであり、 上記主熱交換部(3)がコイル(1)の電磁誘導により
発熱し、通路(30)を通る液体を加熱するものである
と共に、上記副熱交換部(4)が同じくコイル(1)の
電磁誘導により発熱し、通路(40)を通る液体を加熱
するものであり、 さらに、上記主熱交換部(3)は、略柱状体として形成
されて上記コイル(1)の内部に配設されたものであ
り、その両端付近には、鍔状部(6)(6)が設けら
れ、この鍔状部(6)(6)が、コイル(1)両端付近
より、主熱交換部(3)の径外方向へ突出するものであ
り、 上記高周波発振器(2)の内部にも、熱交換部(2a)
が形成され、この熱交換部(2a)内にも、加熱を予定
する液体を通す適宜通路(20)が配設されてなるもの
であることを特徴とする 電磁誘導加熱を利用した液体加
熱装置。3. A coil for generating at least one magnetic flux.
(1) and a high voltage for supplying a high-frequency current to the coil (1).
The frequency oscillator (2) and the material that receives magnetic flux and generates heat
The main heat exchange part (3) formed by
The auxiliary heat exchange part (4) formed by the material that generates heat
The main heat exchange section (3) is provided with a passage through which liquid to be heated is passed.
(30), which is disposed inside (A) of the coil (1).
The auxiliary heat exchange section (4) is a passage through which the liquid to be heated is passed.
(40), and disposed outside (B) of the coil (1).
It is as hereinbefore, the main heat exchange part (3) by electromagnetic induction of the coil (1)
It generates heat and heats the liquid passing through the passage (30).
At the same time, the auxiliary heat exchange section (4)
Heat is generated by electromagnetic induction and heats the liquid passing through the passage (40).
Is intended to further the main heat exchanger unit (3) is formed as a substantially columnar body
And disposed inside the coil (1).
And flanges (6) and (6) are provided near both ends.
The flanges (6) and (6) are located near both ends of the coil (1).
Projecting radially outward of the main heat exchange section (3).
The heat exchange section (2a) is also provided inside the high-frequency oscillator (2).
Is formed, and heating is also planned in the heat exchange section (2a).
Provided with an appropriate passage (20) for passing a liquid to be discharged
A liquid heating device using electromagnetic induction heating , characterized in that:
を螺旋状に配設することによって形成されたものであ
り、更に、この導体(11)は、内部が液体を通す通路
(13 )を形成する管状体であり、 通電時の導体(11)の発熱にて、通路(13)を通る
液体を加熱するものであることを特徴とする請求項1又
は2又は3記載の電磁誘導加熱を利用した液体加熱装
置。 4. The coil (1) comprises a long conductor (11).
Is formed by spirally disposing
Further, the conductor (11) is provided with a passage through which liquid passes.
(13) is a tubular body forming the at heat generation Energized conductors (11), through the passageway (13)
The liquid is heated, wherein the liquid is heated.
Is a liquid heating device using electromagnetic induction heating described in 2 or 3.
Place.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25452094A JP2953964B2 (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Liquid heating device using electromagnetic induction heating |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP25452094A JP2953964B2 (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Liquid heating device using electromagnetic induction heating |
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JPH0894176A JPH0894176A (en) | 1996-04-12 |
JP2953964B2 true JP2953964B2 (en) | 1999-09-27 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP25452094A Expired - Fee Related JP2953964B2 (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Liquid heating device using electromagnetic induction heating |
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CN1309996C (en) * | 2003-04-28 | 2007-04-11 | 张永光 | Electromagnetic water heater |
TW201305506A (en) * | 2011-07-25 | 2013-02-01 | Bing-Li Lai | Liquid heating method and apparatus |
KR101415957B1 (en) * | 2012-07-19 | 2014-07-09 | 이승철 | A induction heating hot water boilers using waste heat from heating equipment |
CN107246729A (en) * | 2017-07-12 | 2017-10-13 | 张欣翼 | A kind of electromagnetic eddy calandria of cavity body structure |
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1994
- 1994-09-21 JP JP25452094A patent/JP2953964B2/en not_active Expired - Fee Related
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