JP2020516046A5 - - Google Patents

Description

また、前記通電加熱装置を用いた前述の構成は、水を過熱し、当該水が大気圧中に放出されたときに当該水が蒸気に変化することでスチームを生成するように使用されることも可能である。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
［態様１］
流体を通電加熱するためのシステムであって、
−前記流体を収容する少なくとも１つのチャンバ（１）と、
−少なくとも１つの電極（４ａ，４ｂ）をそれぞれ含む、少なくとも２つのユニット（６ａ，６ｂ）であって、前記少なくとも１つの電極の各々が、少なくとも１つのガルバニック絶縁手段（５ａ，５ｂ，５ｃ）と対応付けられている、少なくとも２つのユニット（６ａ，６ｂ）と、
を備え、前記２つのユニット（６ａ，６ｂ）の各々における前記電極（４ａ，４ｂ）が、前記チャンバ（１）において互いに離間して配置されており、前記ガルバニック絶縁手段（５ａ，５ｂ，５ｃ）が、前記チャンバ（１）外に配置されており、
−当該少なくとも２つの電極ユニット（６ａ，６ｂ）に電気的に接続された、前記少なくとも２つの電極ユニット（６ａ，６ｂ）を動作させる少なくとも１つの周波数インバータ（１０）が設けられている、
システム。
［態様２］
態様１に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのガルバニック絶縁手段（５ａ，５ｂ，５ｃ）が、少なくとも１つのコンデンサ（５ａ，５ｂ）または少なくとも１つの絶縁トランス（５ｃ）であることを特徴とする、システム。
［態様３］
態様２に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのコンデンサ（５ａ，５ｂ）が、安全コンデンサ（クラスＸ又はクラスＹコンデンサとも称される）であることを特徴とする、システム。
［態様４］
態様１から３のいずれかに記載のシステムにおいて、前記電極−ガルバニック絶縁手段ユニットのうちの一つ又は各々に、追加の素子が設けられていることを特徴とする、システム。
［態様５］
態様４に記載のシステムにおいて、追加の素子として、少なくとも１つの追加のコンデンサが、好ましくは直列接続又は並列接続で、共振ネットワークを形成するように設けられていることを特徴とする、システム。
［態様６］
態様４に記載のシステムにおいて、追加の素子として、少なくとも１つのコイルが、直列接続又は並列接続で、共振ネットワークを形成するように設けられていることを特徴とする、システム。
［態様７］
態様４に記載のシステムにおいて、追加の素子として、スイッチング挙動を最適化するセンサが、受取り電力または前記流体の温度を測定するように設けられていることを特徴とする、システム。
［態様８］
態様１から７のいずれかに記載のシステムにおいて、複数の電極対が設けられていることを特徴とする、システム。
［態様９］
態様１から８のいずれかに記載のシステムにおいて、冷却ユニットが、当該加熱システムの効率を最大限に高めるように設けられていることを特徴とする、システム。
［態様１０］
本発明にかかるシステムにおいて、前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）が、少なくとも１つのブリッジ回路を有することを特徴とする、システム。
［態様１１］
態様１から１０のいずれかに記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの周波数コンバータ（１０）が、少なくとも２つのスイッチ（２）と少なくとも１つのセンタータップ（７）との少なくとも１つのスイッチング配置構成を含む、少なくとも１つのブリッジ回路を有しており、前記少なくともセンタータップ（７）が、少なくとも１つの電極−ガルバニック絶縁手段ユニット（６ａ，６ｂ）に接続されていることを特徴とする、システム。
［態様１２］
態様１１に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのスイッチング配置構成が、特にはフルブリッジの場合に、少なくとも４つのスイッチ（２）を有することを特徴とする、システム。
［態様１３］
態様１１または１２に記載のシステムにおいて、前記スイッチング配置構成の電子スイッチ（２）のそれぞれが、少なくとも１つの制御ユニット（３）に接続されていることを特徴とする、システム。
［態様１４］
態様１３に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ユニット（３）が、マイクロコントローラであることを特徴とする、システム。
［態様１５］
態様１から１４のいずれかに記載のシステムにおいて、
前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）のための少なくとも１つの電圧供給部（８）、
を備えることを特徴とする、システム。
［態様１６］
態様１５に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの電圧供給部（８）が、整流器（９）、特にはダイオード整流器を有することを特徴とする、システム。
［態様１７］
態様１から１６のいずれかに記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのチャンバ（１）が、前記流体の少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とをそれぞれ有する、収容体、容器、またはチューブであることを特徴とする、システム。
［態様１８］
態様１から１７のいずれかに記載のシステムの、少なくとも１種の流体の通電加熱のための使用。
［態様１９］
態様１から１７のいずれかに記載のシステムの電子部品のための冷却ユニットにおいて、加熱対象の流体が冷却流体として使用されることを特徴とする、冷却ユニット。
［態様２０］
態様１から１７のいずれかに記載のシステムで流体を通電加熱する方法において、
−少なくとも１つの電圧供給部によって電圧を前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）に供給する過程と、
−前記少なくとも２つの電極−ガルバニック絶縁手段ユニット（６ａ，６ｂ）間で電圧の極性が交互に切り替わるように、前記少なくとも１つの周波数インバータを制御する過程と、
を備えることを特徴とする、方法。
［態様２１］
態様２０に記載の方法において、５０〜６０Ｈｚの周波数ｆ _ｎｅｔ を有する１１０〜２４０Ｖの整流された電圧Ｕ _ｎｅｔ が、前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）に印加されることを特徴とする、方法。
［態様２２］
態様２０または２１に記載の方法において、前記電圧の極性が、前記少なくとも１つの制御ユニット（３）により制御されることを特徴とする、方法。
［態様２３］
態様２０から２２のいずれかに記載の方法において、前記電圧の極性は、３ＭＨｚ以下のパルス周波数が達成されるように制御されることを特徴とする、方法。
［態様２４］
態様２０から２３のいずれかに記載の方法において、パルス周波数が、加熱性能を制御するように継続的に調節されることを特徴とする、方法。

Claims (23)

1. 流体を通電加熱するためのシステムであって、
   −前記流体を収容する少なくとも１つのチャンバ（１）と、
   −少なくとも１つの電極（４ａ，４ｂ）をそれぞれ含む、少なくとも２つのユニット（６ａ，６ｂ）であって、前記少なくとも１つの電極の各々が、少なくとも１つのガルバニック絶縁手段（５ａ，５ｂ，５ｃ）と対応付けられている、少なくとも２つのユニット（６ａ，６ｂ）と、
   を備え、前記少なくとも２つのユニット（６ａ，６ｂ）の各々における前記電極（４ａ，４ｂ）が、前記チャンバ（１）において互いに離間して配置されており、前記ガルバニック絶縁手段（５ａ，５ｂ，５ｃ）が、前記チャンバ（１）外に配置されており、
   −当該少なくとも２つの電極ユニット（６ａ，６ｂ）に電気的に接続された、前記少なくとも２つの電極ユニット（６ａ，６ｂ）を動作させる少なくとも１つの周波数インバータ（１０）が設けられている、
   システム。
2. 請求項１に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのガルバニック絶縁手段（５ａ，５ｂ，５ｃ）が、少なくとも１つのコンデンサ（５ａ，５ｂ）または少なくとも１つの絶縁トランス（５ｃ）であることを特徴とする、システム。
3. 請求項２に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのコンデンサ（５ａ，５ｂ）が、安全コンデンサ（クラスＸ又はクラスＹコンデンサとも称される）であることを特徴とする、システム。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記電極−ガルバニック絶縁手段ユニットのうちの一つ又は各々に、追加の素子が設けられていることを特徴とする、システム。
5. 請求項４に記載のシステムにおいて、追加の素子として、少なくとも１つの追加のコンデンサが、好ましくは直列接続又は並列接続で、共振ネットワークを形成するように設けられていることを特徴とする、システム。
6. 請求項４に記載のシステムにおいて、追加の素子として、少なくとも１つのコイルが、直列接続又は並列接続で、共振ネットワークを形成するように設けられていることを特徴とする、システム。
7. 請求項４に記載のシステムにおいて、追加の素子として、スイッチング挙動を最適化するセンサが、受取り電力または前記流体の温度を測定するように設けられていることを特徴とする、システム。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のシステムにおいて、複数の電極対が設けられていることを特徴とする、システム。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のシステムにおいて、冷却ユニットが、当該加熱システムの効率を最大限に高めるように設けられていることを特徴とする、システム。
10. 本発明にかかるシステムにおいて、前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）が、少なくとも１つのブリッジ回路を有することを特徴とする、システム。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）が、少なくとも２つのスイッチ（２）と少なくとも１つのセンタータップ（７）との少なくとも１つのスイッチング配置構成を含む、少なくとも１つのブリッジ回路を有しており、前記少なくともセンタータップ（７）が、少なくとも１つの電極−ガルバニック絶縁手段ユニット（６ａ，６ｂ）に接続されていることを特徴とする、システム。
12. 請求項１１に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのスイッチング配置構成が、特にはフルブリッジの場合に、少なくとも４つのスイッチ（２）を有することを特徴とする、システム。
13. 請求項１１または１２に記載のシステムにおいて、前記スイッチング配置構成の電子スイッチ（２）のそれぞれが、少なくとも１つの制御ユニット（３）に接続されていることを特徴とする、システム。
14. 請求項１３に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ユニット（３）が、マイクロコントローラであることを特徴とする、システム。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステムにおいて、
    前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）のための少なくとも１つの電圧供給部（８）、
    を備えることを特徴とする、システム。
16. 請求項１５に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つの電圧供給部（８）が、整流器（９）、特にはダイオード整流器を有することを特徴とする、システム。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのチャンバ（１）が、前記流体の少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とをそれぞれ有する、収容体、容器、またはチューブであることを特徴とする、システム。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステムの電子部品のための冷却ユニットにおいて、加熱対象の流体が冷却流体として使用されることを特徴とする、冷却ユニット。
19. 請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステムで流体を通電加熱する方法において、
    −少なくとも１つの電圧供給部によって電圧を前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）に供給する過程と、
    −前記少なくとも２つの電極−ガルバニック絶縁手段ユニット（６ａ，６ｂ）間で電圧の極性が交互に切り替わるように、前記少なくとも１つの周波数インバータを制御する過程と、
    を備えることを特徴とする、方法。
20. 請求項１９に記載の方法において、５０〜６０Ｈｚの周波数ｆ_ｎｅｔを有する１１０〜２４０Ｖの整流された電圧Ｕ_ｎｅｔが、前記少なくとも１つの周波数インバータ（１０）に印加されることを特徴とする、方法。
21. 請求項１９または２０に記載の方法において、前記電圧の極性が、前記少なくとも１つの制御ユニット（３）により制御されることを特徴とする、方法。
22. 請求項１９から２１のいずれか一項に記載の方法において、前記電圧の極性は、３ＭＨｚ以下のパルス周波数が達成されるように制御されることを特徴とする、方法。
23. 請求項１９から２２のいずれか一項に記載の方法において、パルス周波数が、加熱性能を制御するように継続的に調節されることを特徴とする、方法。