特許ウォッチ

公開番号2025067110
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176819
出願日2023-10-12
発明の名称電気抵抗電磁誘導加熱装置
出願人個人
代理人個人
主分類H05B 11/00 20060101AFI20250417BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】流体通路を内部に形成する管の周りに、内筒及び外筒よりなる金属筒を設けるとともに、金属筒内に、発熱線を巻回した酸化マグネシウム製ボビンを挿入して、流体通路内の流体を電気抵抗加熱すると共に、管内の流体通路内に耐熱性金属棒コアを設け、発熱線を電磁コイルとして、コアが流体通路内の流体を電磁誘導加熱する流体の電気加熱装置において、熱効率の更なる向上を図る。
【解決手段】電磁誘導加熱部の耐熱金属棒コア40に、磁性金属線コイル41が螺旋状に巻回された電磁誘導加熱部Bを形成することにより、電気抵抗電磁誘導加熱装置は、電気抵抗加熱部と併せて、トータル熱効率の向上を図る。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とから構成された、加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置であって、
電気抵抗加熱部は、金属筒と、ボビンと、電気発熱線と、粉粒状耐火断熱材とからなり、
前記金属筒はステンレス製で内筒と外筒とからなり、前記ボビンは耐火断熱性電気絶縁性の酸化マグネシウム製ボビンでニクロム線等の電気発熱線がコイル状に巻回されており、前記電気発熱線を巻回したボビンには、外筒との間、内筒との間に、断熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状耐火断熱材としての酸化マグネシウムが強圧縮されて充填されており、
前記ボビンの内部には、前記電気発熱線の引出し線が折り返してボビンに平行直線状に差し込まれ、同様にボビンに平行直線状に差し込まれている添え線と密に線接触し、当該添え線は軸対称的に電気抵抗加熱線の入力側と同じ側から出て、電源に接続しており、
電磁誘導加熱部は、ステンレス製ノズル管と、当該ノズル管内に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コアとを備え、前記丸棒状コアには耐熱性磁性金属線コイルが螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成しており、
前記ノズル管内に嵌入された前記丸棒状コアは、そこに巻回された耐熱性磁性金属線コイルがノズル管の管壁と接触することによる接触反発力によってノズル管中心部に保持されて、ノズル管の内壁と丸棒状コアとの間にドーナツ状断面の流体流路が形成されおり、
ノズル管後部の流体流入孔から前記内筒内に流入した加圧流体は、前記ドーナツ状断面の流体流路を通ってノズル先端から高温高圧の流体となって、液状及び／又は気体状として噴出される、電気抵抗電磁誘導加熱装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記丸棒状コアの耐熱性磁性金属がニッケル又はその合金であり、前記丸棒状コアに巻回されたコイルの耐熱性磁性金属線がニッケル又はその合金である、請求項１に記載の電気抵抗電磁誘導加熱装置。
【請求項３】
電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とから構成された、加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置であって、
前記電気抵抗加熱部は、金属筒と、電気発熱線と、粉粒状酸化マグネシウムとからなり、
前記電気発熱線は外筒と内筒との間に巻回されており、その周囲には、断熱耐火性及び電気絶縁性の前記粉粒状酸化マグネシウムが強圧縮充填されており、
前記金属筒はステンレス製で内筒と外筒とからなり、前記内筒の周囲にはニクロム線等の電気発熱線がコイル状に巻回されており、前記電気発熱線のリード線は、本加熱装置の後端（加圧流体の入口側）と先端（加圧流体の出口側）から出て、それぞれ電源部へと接続しており、
ここで、前記先端部から出たリード線は直ちに折り返して前記電気発熱線がコイル状に巻回している前記粉粒状酸化マグネシウム充填部に入り、前記電気発熱線に接触することなくその直近を通って前記後端部から出て、電源部へと接続しており、
前記電磁誘導加熱部は、ステンレス製ノズル管と、その内部に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コアとを備え、当該丸棒状コアには耐熱性磁性金属線コイルが螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成しており、
ノズル管内に嵌入された前記丸棒状コアは、そこに巻回された金属線コイルがノズル管の管壁と接触することによる接触反発力によってノズル管中心部に保持されて、ノズル管の内壁と丸棒状コアとの間にドーナツ状断面の流体流路が形成されおり、
ノズル管後部の流体流入孔から内筒内に流入した加圧流体は、前記ドーナツ状断面の流体流路を通ってノズル先端から高温高圧の流体となって、液状及び／又は気体状として噴出される、電気抵抗電磁誘導加熱装置。
【請求項４】
前記丸棒状コアの耐熱性磁性金属がニッケル又はその合金であり、前記丸棒状コアに巻回されたコイルの耐熱性磁性金属線がニッケル又はその合金である、請求項３に記載の電気抵抗電磁誘導加熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とを一体として加熱管中に装備する加熱装置であって、当該加熱管内を通過する水、空気等の流体を加熱する電気抵抗電磁誘導加熱装置に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とを一体として加熱管中に装備する加熱装置であって、当該加熱管内を通過する水、空気等の流体を加熱する電気抵抗電磁誘導加熱装置としては、本出願人が発明した特許文献１及び２に開示されている加熱装置が知られており、民生用及び産業用にその利用が広まっている。
【０００３】
これらの加熱装置は、流体通路を内部に形成する管の周りに、内筒及び外筒よりなる金属筒を設けるとともに、該金属筒内に、発熱線を巻き回した酸化マグネシア製ボビンを挿入するとともに、粉粒状酸化マグネシアを充填して強圧縮し、前記発熱線、前記酸化マグネシア性ボビン及び、充填強圧縮した前記酸化マグネシアにより、前記流体通路内の流体を電気抵抗加熱するものであり、前記管内の流体通路内に耐熱性金属棒コアを設け、前記発熱線を電磁コイルとして、前記コアが前記流体通路内の流体を電磁誘導加熱することを特徴としている（特許文献１及び特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６１８５６９２号
特許第６１９５９５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記電気抵抗電磁誘導加熱装置の熱効率はまだ十分とは云えず、ユーザーからは、更なる熱効率の向上を要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者はユーザーの要望に応えるべく、熱効率の更なる向上を目指して鋭意検討を行った。特に改良の余地があるのは電磁誘導加熱部であって、電磁誘導励起を受けて高温になる耐熱性金属棒コアに着目し、鋭意検討を進めた。
【０００７】
その結果、驚くべき事に、耐熱性金属棒コアに耐熱性の磁性金属線をコイル状に巻回した構造物が、高い電磁誘導加熱効果を発揮することを見出し、その結果、電気抵抗加熱部と併せて高い熱効率を発揮することを見出すに至り、本発明に到達した。
【０００８】
本発明における前記電磁誘導加熱効果の高まりは、金属棒コア中の磁束密度の増加に基づく効果と考えられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、電気抵抗加熱と電磁誘導加熱とを併用することで、熱効率を向上させ短時間に水、空気等の高温加圧流体を得るものである。
【００１０】
本発明に係る流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、特に電磁誘導加熱部の熱効率が向上した結果、加熱装置トータルとしての熱効率が向上したものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許