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誘導加熱装置、及び発電システム NEW 外国出願あり

国内特許コード P180015574
整理番号 5170
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2015-200597
公開番号 特開2017-073327
出願日 平成27年10月8日(2015.10.8)
公開日 平成29年4月13日(2017.4.13)
発明者
  • 岡崎 徹
  • 松尾 哲司
出願人
  • 住友電気工業株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 誘導加熱装置、及び発電システム NEW 外国出願あり
発明の概要 【課題】磁束発生部の温度上昇を抑制でき、かつ、加熱部での発熱量を向上できる誘導加熱装置、及びそれを備える発電システムを提供する。
【解決手段】熱媒体を加熱する誘導加熱装置101であって、回転軸21を有する回転体11と、回転体と間隔をあけて対向して配置される加熱部13と、回転体に設けられ、加熱部に対して磁束を発生する磁束発生部15と、加熱部の磁束発生部に対向する対向面側に設けられ、磁束発生部からの磁束を加熱部に案内する磁束ガイド部12と、加熱部に設けられ、熱媒体が流通する流通路17とを備える。磁束ガイド部は、磁性材料で形成された磁性体部121と、非磁性かつ電気絶縁性の材料で形成された絶縁体部122とを有し、磁性体部と絶縁体部とが、磁束発生部から加熱部の方向に沿って延び、かつ、加熱部の周方向に沿って交互に積層された構造を有する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


水を加熱する装置として、誘導加熱(渦電流)を利用した加熱装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の渦電流加熱装置は、外周に永久磁石が配置された回転可能なロータと、このロータの外側に固定して設けられ、内部に水を流通させる流通路が形成された導電材料の加熱部とを備える。そして、ロータが回転することにより、ロータ外周の永久磁石による磁力線(磁束)が加熱部を貫通して移動することで、加熱部に渦電流が発生して、加熱部が発熱する。その結果、加熱部で発生した熱が内部の流通路を流通する水に伝達され、水が加熱される。



上記の技術は風力などのエネルギーを利用して給湯を行うことを主目的としたものである。最近では、誘導加熱装置により加熱した熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電システムが提案されている(例えば、特許文献2,3参照)。特許文献2,3には、回転体と、回転体の外周に設けられて回転体の径方向に磁束を発生する磁束発生部と、回転体の外側に回転体と間隔をあけて配置される筒状の加熱部と、加熱部に設けられ、熱媒体が流通する流通路(配管)とを備える誘導加熱装置が開示されている。特許文献2では、加熱部をアルミニウムや銅、鉄などの導電材料で形成する技術が記載されている。特許文献3では、加熱部を磁性材料(透磁率μの高い材料。例えば鉄系材料)と導電材料(導電率σが高い材料。例えばアルミニウム系材料や銅系材料)との複合材料で形成し、磁性材料部と導電材料部とを組み合わせた構造とする技術が記載されている。

産業上の利用分野


本発明は、磁束発生部による磁束によって加熱部を誘導加熱して熱媒体を加熱する誘導加熱装置、及びそれを備える発電システムに関する。特に、磁束発生部の温度上昇を抑制でき、かつ、加熱部での発熱量を向上できる誘導加熱装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
熱媒体を加熱する誘導加熱装置であって、
回転軸を有する回転体と、
前記回転体と間隔をあけて対向して配置される加熱部と、
前記回転体に設けられ、前記加熱部に対して磁束を発生する磁束発生部と、
前記加熱部の前記磁束発生部に対向する対向面側に設けられ、前記磁束発生部からの磁束を前記加熱部に案内する磁束ガイド部と、
前記加熱部に設けられ、前記熱媒体が流通する流通路と、を備え、
前記磁束ガイド部は、
磁性材料で形成された磁性体部と、非磁性かつ電気絶縁性の材料で形成された絶縁体部と、を有し、
前記磁性体部と前記絶縁体部とが、前記磁束発生部から前記加熱部の方向に沿って延び、かつ、前記加熱部の周方向に沿って交互に積層された構造を有する誘導加熱装置。

【請求項2】
前記磁束ガイド部が、絶縁皮膜を有する電磁鋼板が複数積層された積層体で形成されている請求項1に記載の誘導加熱装置。

【請求項3】
前記磁束ガイド部が、前記加熱部の対向面に全体に亘って設けられている請求項1又は請求項2に記載の誘導加熱装置。

【請求項4】
前記磁束ガイド部が、前記加熱部の周方向に空間をあけて前記加熱部の対向面に複数設けられている請求項1又は請求項2に記載の誘導加熱装置。

【請求項5】
前記磁束ガイド部間の前記空間に断熱材が配置されている請求項4に記載の誘導加熱装置。

【請求項6】
前記流通路が、前記加熱部と前記磁束ガイド部とにそれぞれ設けられると共に各流通路の一端同士が接続され、両流通路により往復の流路となるように形成されており、
前記各流通路のうち、前記磁束ガイド部に設けられた一方の流通路が往路であり、前記加熱部に設けられた他方の流通路が復路である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の誘導加熱装置。

【請求項7】
前記回転軸が風車に接続されている請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の誘導加熱装置。

【請求項8】
請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の誘導加熱装置と、
前記誘導加熱装置により加熱した前記熱媒体の熱を電気エネルギーに変換する発電部と、を備える発電システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015200597thum.jpg
出願権利状態 公開
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