JPH09289076A

JPH09289076A - 液加熱装置

Info

Publication number: JPH09289076A
Application number: JP8102366A
Authority: JP
Inventors: Hirotsugu Kamiya; 洋次上谷; Tadashi Sadahira; 匡史貞平; Kenji Takenaka; 賢治竹中; Hirofumi Inui; 弘文乾; Hidekazu Yamashita; 秀和山下; Hideki Omori; 英樹大森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-04-24
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 1997-11-04
Anticipated expiration: 2016-04-24
Also published as: JP3750189B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電気給湯器に代表される従来の液加熱装置
は、ヒータの発熱の多くが空気中に放熱され、熱効率が
低いものである。【解決手段】加熱コイル７が発生する高周波磁界が、
液供給手段２と流量調整手段３を介して接続したパイプ
４から流入した液体が流れる多数の孔を有している発熱
体６と鎖交して、発熱体が誘導加熱され、発熱体６を収
容した液管１の上部に設けた液排出管５から温度を高め
た液体を供給できる液加熱装置としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、効率よく液体を加
熱し外部に供給できる液加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般家庭で使用されている液加熱
装置としては、瞬間湯沸かし器・風呂湯沸かし器・セン
トラルヒーティング用のボイラなどがある。これらはい
ずれも、燃料としてガスあるいは石油を使用しているも
のである。このため、燃料であるガスあるいは石油を供
給・貯蔵するための配管・貯槽などの付帯設備を必要と
している。また燃焼時に酸素欠乏状態や、燃料の漏洩に
よる引火などを防止するための安全設備も必要となる。

【０００３】また、熱源としてヒータを使用して一定温
度に湯の温度を上昇させて貯湯する電気給湯器がある。
この中には、湯を何段階かの温度に保って貯湯する形式
のものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の電気給湯器
に代表される液加熱装置は、熱効率が低いという課題を
有している。つまりヒータの発熱の多くが空気中に放熱
され、容器内に貯水した水に有効に伝熱される割合が低
いということである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような従来
の液加熱装置が有している課題を解決するもので、誘導
加熱を使用することによって効率よく液体を加熱し、外
部に供給できる液加熱装置としているものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、加熱
コイルが発生する高周波磁界が、液供給手段と流量調整
手段を介して接続した液供給管から流入した液体が流れ
る多数の孔を有している発熱体と鎖交して、発熱体が誘
導加熱され、発熱体を収容した液管の上部に設けた液排
出管から温度を高めた液体を供給できる液加熱装置とし
ている。

【０００７】請求項２に記載した発明は、加熱コイルと
液管との間に熱伝導性の良い絶縁物を介在させて、加熱
コイルの発熱も有効に利用できるようにした液加熱装置
としている。

【０００８】請求項３に記載した発明は、電力供給手段
を構成する発熱素子に使用する放熱フィンを液供給管に
接触させて、電力供給手段の発熱も有効に利用できる液
加熱装置としている。

【０００９】請求項４に記載した発明は、加熱コイルの
外側に断熱手段を配置して、加熱コイルの発熱が液管側
に伝達されるようにして、加熱コイルの発熱を有効に利
用できる液加熱装置としている。

【００１０】請求項５に記載した発明は、断熱手段を反
射板によって構成し、加熱コイルが発生した発熱を液管
側に反射して、加熱コイルの発熱を有効に利用できる液
加熱装置としている。

【００１１】請求項６に記載した発明は、加熱コイルを
熱伝導性の良い樹脂を充填したリング状のケース内に収
容し、このケースの外側と上下部とを断熱材によって覆
うようにして、加熱コイルの発熱を液管内を通る液に供
給するようにした液加熱装置としている。

【００１２】請求項７に記載した発明は、断熱手段を構
成する反射面を有する断熱容器が、熱を加熱コイル側に
反射して、加熱コイルの発熱を液管内を通る液に供給す
るようにした液加熱装置としている。

【００１３】請求項８に記載した発明は、液管内に供給
する液を加熱コイルの外周部に配置した第２のパイプを
介したものとして、加熱コイルの発熱を有効に利用でき
る液加熱装置としている。

【００１４】請求項９に記載した発明は、加熱コイルの
外周部に設けた第２の液管を通過した液が、液管内に流
入するようにして、加熱コイルの発熱を有効に利用でき
る液加熱装置としている。

【００１５】請求項１０に記載した発明は、第２の液管
に設けた仕切板が、第２の液管に流入した液体が第２の
液管内を循環した上で液管内にはいるようにし、加熱コ
イルの発熱を有効に利用できる液加熱装置としている。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について説明
する。図１は本実施例の液加熱装置の構成を示す断面図
である。本実施例では、水道水を加熱して温水として供
給する給湯器として説明している。もちろん、この思想
をセントラルヒーティング用のボイラに供給する灯油に
適用することも可能である。

【００１７】１は、底部に液供給手段２である水道管に
接続した流量調整手段３を有する液供給管４を接続し、
上部に液排出管５を接続した、樹脂で構成した筒状の液
管である。液管１の内部には、高周波磁界によって発熱
する磁性体で構成した発熱体６を設けている。発熱体６
は、図２に示しているように液供給管４から流入した水
が通過する多数の孔を有している。また液管１の外周に
は、高周波磁界を発生する加熱コイル７を巻回してい
る。８は電力供給手段で加熱コイル７に高周波電流を供
給している。流量調整手段３としては、本実施例では比
例制御弁を使用しており、水道管２から液供給管４側に
供給する水量を自由に調整できるようになっている。

【００１８】以下本実施例の動作について説明する。図
示していないスイッチをオンすると、電力供給手段８が
動作を開始して、加熱コイル７に高周波電流を供給す
る。加熱コイル７はこの高周波電流を受けて高周波磁界
を発生する。この高周波磁界は液管１の内部に収容した
発熱体１と鎖交し、発熱体１は誘導加熱されて発熱す
る。このとき、水道管２から流量調整手段３・液供給管
４を介して導かれた水道水は、液管１に収容した発熱体
６を流れている。従って水道水は、発熱体６によって加
熱され、温度上昇して液排出管５から排出される。もち
ろん電力供給手段８の出力を高めて加熱コイル７に供給
する高周波電流を増加すると、加熱コイル７が発生する
高周波磁界が増加し、発熱体６の発熱量も増加する。ま
た、流量調整手段３を絞って液供給管４に流れる水道水
の量を少なくすると、電力供給手段８の出力が一定であ
っても、液排出管５から排出される水道水の温度を高め
ることができる。つまり、液排出管５から排出される水
道水の温度は、自由に調整することができるものであ
る。

【００１９】なお本実施例では発熱体６は液が流通する
多数の孔を有する円筒状の磁性体としているが、発熱体
６を編目状の孔を有する磁性体としても、パイプ状の或
いは球状・粒状の磁性体としても、金属板を単体あるい
は複数組み合わせた磁性体としても構わない。

【００２０】以上のように本実施例によれば、加熱コイ
ル７が発生する高周波磁界が、液供給手段２と流量調整
手段３を介して接続した液供給管４から流入した液体が
流れる多数の孔を有している発熱体６と鎖交して、発熱
体６を誘導加熱する構成としているため、高効率で液管
１の上部に設けた液排出管５から温度を高めた液体を供
給できる液加熱装置を実現できるものである。

【００２１】このとき、図３に示しているように加熱コ
イル７と液管１の外壁部との間に熱伝導性の良い絶縁物
９を介在させた構成とすれば、更に熱効率を高めること
ができるものである。つまり、熱伝導性の良い絶縁物９
として例えばシリコン樹脂を使用し、これを加熱コイル
７と液管１との間に充填することによって、加熱コイル
７自身の発熱を液管１に伝達でき、従って一層熱効率が
高まるのである。

【００２２】また図４に示しているように、電力供給手
段８を構成する発熱素子１０を冷却するために使用して
いる放熱フィン１１を液供給管４に接触させる構成とす
ることによって、発熱素子１０の発熱を液体の温度上昇
に活用でき、同時に発熱素子１０の保護にも活用できる
ものである。

【００２３】また図５に示しているように、加熱コイル
７の外側に断熱手段１３を配置した構成とすれば、加熱
コイル７の発熱が液管１側に伝達されて、加熱コイル７
の発熱を有効に利用できる液加熱装置を実現できるもの
である。すなわち断熱手段１３は、ガラスウール、発泡
ウレタン等の樹脂を使用しているものである。

【００２４】このとき図６に示しているように、断熱手
段を反射板１４よって構成すると、加熱コイル７が発生
した発熱を液管１側に反射して、加熱コイル７の発熱を
一層有効に利用できる液加熱装置を実現できるものであ
る。反射板１４としては、金属板や、ガラス、あるいは
外側を鏡面加工した樹脂等を使用している。

【００２５】また図７に示しているように、加熱コイル
７を熱伝導性の良い樹脂１５を充填したリング状のケー
ス内１６に収容し、このケース１６は液管１の外周に密
着させ、ケース１６の上部及び下部と液管の反対側の面
には断熱材１７を設けた構成とすれば、加熱コイル７の
発熱を有効に利用できる液加熱装置を実現できるもので
ある。

【００２６】また図８に示しているように、断熱手段を
２重壁を有する容器１８としても、加熱コイル７の発熱
を有効に利用できる液加熱装置を実現できるものであ
る。容器１８は、加熱コイル７に面する壁面は鏡面加工
を施した樹脂を使用した反射面１８ｂとしており、他方
の壁面との隙間１８ａは真空層あるいは空気層としてい
るものである。

【００２７】（実施例２）続いて本発明の第２の実施例
について説明する。図９は本実施例の構成を説明する説
明図である。液管１の上部には液排出管５を、内部には
第１の実施例と同様の発熱体６を、外周部には高周波磁
界を発生する加熱コイル７を設けている。加熱コイル７
は、導体７ａを熱伝導性の良い樹脂１６を充填した第１
のパイプ２０とこの外周部を更に第２のパイプ２１によ
って覆った構成となっている。この第２のパイプ２１の
下部には液供給手段２から、流量調整手段３・液供給管
２２ａを介して液を供給している。また、液管１の上部
が終端となっている第２のパイプ２１から液供給管２２
ｂによって液を液管１の下部に供給するようになってい
る。

【００２８】以上の構成で、流量調整手段３を介して液
供給手段２から供給された液は、加熱コイル７を構成す
る導体７ａに沿って第２のパイプ２１内を上昇する。つ
まり加熱コイル７を構成する導体７ａの発熱と液管１の
発熱を受けて、液は温度上昇し上部に移動する。こうし
て第２のパイプの終端部に達した液は、液供給管２２ｂ
によって液管１の底部に導かれる。以下実施例１で説明
したと同様に、発熱体６によって加熱され液排出管５か
ら温度上昇した液が排出される。

【００２９】以上のように本実施例によれば、加熱コイ
ル７の発熱を最大限に利用できる効率の高い液加熱装置
を実現できるものである。

【００３０】（実施例３）続いて本発明の第３の実施例
について説明する。図１０は本実施例の液加熱装置の構
成を示す断面図である。１は実施例１で説明したものと
同様の液管で、上部に液排出管５を、底部に液流入管２
６を、内部に高周波磁界によって発熱する発熱体６を、
外周部に高周波磁界を発生して発熱体を誘導加熱する加
熱コイル７を配置している。また２５はこの液管１を内
包するように配置した第２の液管で、加熱コイル７の表
面を覆うようなドーナツ型の形状としている。第２の液
管２５の上部には、液供給手段２から流量調整手段３を
介して液体を導く液供給管２４を接続しており、また第
２の液管２５の下部には前記液流入管２６を接続して、
液流入管２６から液体を液管１内に導くようにしてい
る。

【００３１】以下本実施例の動作について説明する。図
示していないスイッチをいれることによって、実施例１
と同様に電力供給手段８が動作を開始して、加熱コイル
７が高周波磁界を発生し、発熱体６を誘導加熱する。ま
た加熱コイル７自身も、抵抗分の発熱によって温度上昇
する。この状態で、流量調整手段３によって流量を調整
された液体が液供給管２４から第２の液管２５内にはい
る。第２の液管２５は加熱コイル７に接触あるいは近接
しており、加熱コイル７の発熱は第２の液管２５の内部
を流れる液体に吸収される。従って液体が液流入管２６
に出たときには温度が高くなっており、この昇温された
液体が液管１内に流入することになる。以下実施例１と
同様に、発熱体６による発熱を受けて高温となった液体
が液排出管５から外部に供給されるものである。

【００３２】以上のように本実施例によれば、第２の液
管２５を設けて、液体の流れる経路を第２の液管２５か
ら液管１となるように構成することによって、加熱コイ
ル７の発熱を有効に受けることができ熱効率の高い液加
熱装置を実現できるものである。

【００３３】またこのとき、図１１・図１２に示すよう
に第２の液管２５に仕切板２８・２９を設けるようにす
れば、第２の液管２５を流れる液体の経路がショートサ
ーキットとなることがなく、より加熱コイル７の発熱を
有効に利用できるものである。

【００３４】つまり図１１に示した構成のものは、第２
の液管２５に設けている仕切板２８が、液供給管２４と
液流入管２６との間を縦方向に仕切っており、パイプ２
０から第２の液管２１に入った液が仕切板２８によって
仕切られた流路を一周して液流入管２６に流れ出すよう
にように作用するものである。また図１２に示した構成
のものは、前記仕切板２８に加えて、流路を横方向に仕
切っている仕切板２９を設けているものである。従っ
て、液は第２の液管２１内を均等に流れることになり加
熱コイル７の発熱を効率よく利用できるものである。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、上部を液排
出管に、底部を流量調整手段を介して液供給手段に接続
した液供給管に接続した筒状の液管と、液管の内部に設
けた高周波磁界によって発熱する発熱体と、液管の外周
に巻回した高周波磁界を発生する加熱コイルと、加熱コ
イルに高周波電流を供給する電力供給手段とを備え、前
記発熱体は液が流通する多数の孔を有する構成として、
加熱コイルによって誘導加熱される発熱体の発熱によっ
て効率的に温度を高めた液体を供給できる液加熱装置を
実現するものである。

【００３６】請求項２に記載した発明は、加熱コイルと
液管との間に熱伝導性の良い絶縁物を介在させた構成と
して、加熱コイル自体の発熱も液体の温度上昇に活用で
きる液加熱装置を実現するものである。

【００３７】請求項３に記載した発明は、電力供給手段
を構成する発熱素子に使用する放熱フィンを液管または
流量調整手段と液管底部との間を接続するパイプに接触
させた構成として、電力供給手段を構成する発熱素子の
発熱を液体の温度上昇に活用できる液加熱装置を実現す
るものである。

【００３８】請求項４に記載した発明は、加熱コイルの
外側に断熱手段を配置した構成として、加熱コイルの発
熱が液管側に伝達されるようにして、加熱コイルの発熱
を有効に利用できる液加熱装置を実現するものである。

【００３９】請求項５に記載した発明は、断熱手段を、
熱を加熱コイル側に反射する反射板とした構成として、
加熱コイルが発生した発熱を液管側に反射して、加熱コ
イルの発熱を有効に利用できる液加熱装置を実現するも
のである。

【００４０】請求項６に記載した発明は、加熱コイルを
熱伝導性の良い樹脂を充填したリング状のケース内に収
容し、このケースは液管の外周に密着させ、ケースの上
部及び下部と液管の反対側の面には断熱材を設けた構成
として、加熱コイルの発熱を有効に利用できる液加熱装
置を実現するものである。

【００４１】請求項７に記載した発明は、液管内を通る
液に供給するようにした断熱手段は、熱を加熱コイル側
に反射する反射面を有する断熱容器とした構成として、
熱を加熱コイル側に反射するによって加熱コイルの発熱
を有効に利用できる液加熱装置を実現するものである。

【００４２】請求項８に記載した発明は、上部には液排
出管を、内部には高周波磁界によって発熱する発熱体
を、外周部には高周波磁界を発生する加熱コイルを有す
る筒状の液管と、加熱コイルに高周波電流を供給する電
力供給手段とを備え、前記加熱コイルは、導体の外周部
に熱伝導性の良い樹脂を充填した第１のパイプと、第１
のパイプの外周部に設けた第２のパイプとを有し、第２
のパイプ内に流量調整手段を介して液供給手段の液を導
入し、第２のパイプの終端部を前記液管の底部に接続し
た構成として、加熱コイルの発熱を有効に利用できる液
加熱装置を実現するものである。

【００４３】請求項９に記載した発明は、上部に液排出
管を、底部に液流入管を、内部に高周波磁界によって発
熱する発熱体を、外周部に高周波磁界を発生して発熱体
を誘導加熱する加熱コイルを備えた液管と、この液管を
内包するように配置した第２の液管とを有し、液体は液
供給手段から流量調整手段を介して第２の液管に入り、
第２の液管から液流入管に、液流入管から発熱体を通っ
て液排出管に流れるようにした構成として、液体が流量
調整手段を介して第２の液管に入り加熱コイルの発熱を
受けて温度上昇して、液管内にはいるようにして加熱コ
イルの発熱を有効に利用できる液加熱装置を実現するも
のである。

【００４４】請求項１０に記載した発明は、第２の液管
は仕切板を有する構成として、第２の液管内を流れる液
体の経路を規制でき、確実に加熱コイルの発熱を活用で
きる液加熱装置を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である液加熱装置の構成
を示す説明図

【図２】同、発熱体の構成を説明する説明図

【図３】同、加熱コイルと液管との間に絶縁物を介在さ
せた構成を示す説明図

【図４】同、電力供給手段を構成する発熱素子に使用す
る放熱フィンを液供給管に接触させた状態を説明する説
明図

【図５】同、加熱コイルの外側に断熱手段を配置した構
成を説明する説明図

【図６】同、断熱手段を反射板とした構成を説明する説
明図

【図７】同、加熱コイルをケース内に収容し断熱材を設
けた構成を説明する説明図

【図８】同、断熱手段を断熱容器とした構成を説明する
説明図

【図９】本発明の第２の実施例である液加熱装置の構成
を示す説明図

【図１０】本発明の第３の実施例である液加熱装置の構
成を示す説明図

【図１１】同、第２の液管に仕切板を設けた構成を説明
する説明図

【図１２】同、第２の液管に仕切板を設けた構成を説明
する説明図

【符号の説明】

１液管２液供給手段３流量調整手段４液供給管５液排出管６発熱体７加熱コイル８電力供給手段９熱伝導性の良い樹脂１０発熱素子１１放熱フィン１３断熱手段１４反射板１５熱伝導性の良い樹脂１６ケース１７断熱材１８断熱容器１８ｂ反射面１９熱伝導性の良い樹脂２０第１のパイプ２１第２のパイプ２２ａ液供給管２２ｂ液供給管２４液供給管２５第２の液管２６液流入管２８仕切板２９仕切板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者乾弘文大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山下秀和大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者大森英樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部を液排出管に、底部を流量調整手段
を介して液供給手段に接続した液供給管に接続した筒状
の液管と、液管の内部に設けた高周波磁界によって発熱
する発熱体と、液管の外周に巻回した高周波磁界を発生
する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給する
電力供給手段とを備え、前記発熱体は液が流通する多数
の孔を有する液加熱装置。
【請求項２】加熱コイルと液管との間に熱伝導性の良
い絶縁物を介在させた請求項１記載の液加熱装置。
【請求項３】電力供給手段を構成する発熱素子に使用
する放熱フィンを液供給管に接触させた請求項１記載の
液加熱装置。
【請求項４】加熱コイルの外側に断熱手段を配置した
請求項１記載の液加熱装置。
【請求項５】断熱手段を、熱を加熱コイル側に反射す
る反射板で構成した請求項４記載の液加熱装置。
【請求項６】加熱コイルを熱伝導性の良い樹脂を充填
したリング状のケース内に収容し、このケースは液管の
外周に密着させ、ケースの上部及び下部と液管の反対側
の面には断熱材を設けた請求項１記載の液加熱装置。
【請求項７】断熱手段は、熱を加熱コイル側に反射す
る反射面を有する断熱容器によって構成した請求項４記
載の液加熱装置。
【請求項８】上部には液排出管を、内部には高周波磁
界によって発熱する発熱体を、外周部には高周波磁界を
発生する加熱コイルを有する筒状の液管と、加熱コイル
に高周波電流を供給する電力供給手段とを備え、前記加
熱コイルは、導体の外周部に熱伝導性の良い樹脂を充填
した第１のパイプと、第１のパイプの外周部に設けた第
２のパイプとを有し、第２のパイプ内に流量調整手段を
介して液供給手段の液を導入し、第２のパイプの終端部
を前記液管の底部に接続した液加熱装置。
【請求項９】上部に液排出管を、底部に液供給管を、
内部に高周波磁界によって発熱する発熱体を、外周部に
高周波磁界を発生して発熱体を誘導加熱する加熱コイル
を備えた液管と、この液管を内包するように配置した第
２の液管とを有し、液体は液供給手段から流量調整手段
を介して第２の液管に入り、第２の液管から液供給管
に、液供給管から発熱体を通って液排出管に流れるよう
にした液加熱装置。
【請求項１０】第２の液管は仕切板を有する請求項７
記載の液加熱装置。