JPH0198854A - 電気加熱形瞬間湯沸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は加熱器に関する。更に詳述すると、本発明は、
電気前熱形瞬間湯沸器に関する。

（従来の技術） 従来、瞬間湯沸器としては、ガス加熱形が一般的である
。これは、ガスの燃焼熱を利用する場合、小型であって
も高い熱量を得られるため要求湯量に応することができ
るからである。

一方、電気抵抗熱を利用する電気加熱形の場合、瞬間湯
沸器とするには５〜１０ｋｗの電力を熱に変換する必要
があることから大形化してしまい、貯湯形に比べて瞬間
湯沸器とするメリットが少ない、このため、電気前熱形
給湯器としては貯湯形が一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ガス加熱形瞬間湯沸器の場合、不完全燃
焼や失火などによるガス中毒事故、爆発事故あるいは火
災等、安全上の問題が付きまとう。

また、電気前熱形給湯器の場合、取扱い易く安全である
が、貯湯形のため小形にすると湯量の不足を生ずるし、
大形にすれば設置スペースをとるし、使用場所と給湯器
とが離れて使用初期に冷水が出る時間が長くなり過ぎて
使用に不便である。

そこで、本発明は、小形の電気前熱形瞬間湯沸器を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明の電気加熱形瞬間湯
沸器は、同心状に配置した三重管によって３層の空間を
形成する一方、中間の管状物と外側の管状物との間の第
３の空間及び内側管状物内の第１の空間に被加熱水を流
すと共に前記内側管状物と中間管状物との間の第２の空
間に電圧を印加してアークプラズマを形成し、このアー
クプラズマを被加熱流体で内外から覆うようにしている
。

（作用） したがって、内側管状物と中間管状物との間に形成され
る高温・高エネルギー密度のアークプラズマの熱のほと
んどは中間管状物と外側管状物との間の空間及び内側管
状物内の空間を流れる被加熱水の昇温に消費される。

（実施例） 以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）に本発明の電気加熱形瞬間湯沸器
の原理を示す、この電気加熱形瞬間湯沸器は、同心状に
配置した三重管１，２．３によって形成される三層の空
間４，５．６の一つにアークプラズマ７を形成する一方
、池の２つの空間に被加熱水を流してアークプラズマ７
を被加熱水で内外から覆うようにしたものである。内側
管状物１と中間管状物２との間には直流若しくは交流電
源が印加され、内側管状物１と中間管状物２との間の第
２の空間５にアークプラズマ７を形成するように設けら
れている。この第２の空間（以下第２空間という）５の
両端には絶縁性のＭ８が設けられ、両管１，２の間を電
気的に絶縁している。

また、この第２空間５内には気体、例えば空気や不活性
ガスあるいは不活性ガスとその他のガスとの混合物例え
ばＡｒとＮｅのガス等が充填されている。一方、外側管
状物３と中間管状物２との間の第３の空間（以下第３空
間という）６及び内側管状物１内の第１の空間（以下第
１空間という）４には被加熱水を通してアークプラズマ
７を内外より覆いその熱のほとんどを吸熱して昇温する
ように設けられている。前記第２空間５に臨む中間管状
物２の内周面と内側管状物１の外周面には、吸熱フィン
９が多数説けられ、アークプラズマ７によって昇温され
な第２空間５の全域の熱を外部に効率良く放散させるよ
うに設けられている。また、アークプラズマ７は、円周
方向に回転移動させ、その電界を上昇させると共に第２
空間５全域を昇温させて被加熱水への熱伝達効率を高め
、かつ内側管状！ｔ！Ｊｌと中間管状物２のアーク損傷
の防止を図ることが好ましい、特に、管状物に楕円管や
角パイプ、その他の異形管を使用する場合には必要であ
る。このアークプラズマ７の円周方向移動は、例えば外
側管状物３あるいは中間管状ｅ１２の外側に電線を１〜
２回巻回して、それにアークプラズマ発生用の電流を流
して磁界を発生させ、その磁界とアークプラズマとの相
互作用によってアークプラズマを回転させる。

被加熱水を流す第１空間４及び第２空間６に臨む内側管
状物１の内周面と中間管状物２の外周面には、放熱用フ
ィン１０が形成され、被加熱水への熱伝達効率を上げる
ように配慮されている。尚、第１空間４と第３空間６に
流される被加熱水は、本実施例の場合、第１空間４を流
れてから、例えば仮想線で示すような管寄せ１２のよう
なものを介して第３空間６に逆流するように設けられて
いるが、これに限定されるものではなく、第３空間から
第１空間へあるいは夫々独立して通過させろうようにし
ても良い。

第２図に他の実施例を示す、この電気加熱形瞬間湯沸器
は、第１図に示すユニットを直列に接続することによっ
て、小電流・高電圧形の大容量器としたものである。こ
の場合、内側管状物１及び中間管状物２は環状の絶縁材
１１を介して導体１２を接続しかつ内側管状物１と中間
管状物２との前記絶縁材１１が交互に配置されるように
して図示の如く軸方向に幾本ものアークプラズマ７を形
成するように設けられている。したがって、電流は、ア
ークプラズマによってて内側管状物１→中間管状物２→
内側管状物１→中間管状物２→内側管状物１と流れ、電
気的に直列に接続される。また、このアークプラズマ７
は、各区画ごとに逆方向に回転するように設けられてい
る。

以上のように構成されているので、内側管状物１と中間
管状物２との間に電圧を印加すると、これらの間にアー
クプラズマ７が形成され、第２空間５及び内側と中間の
管状物１．２を加熱する。

そこで、第１空間４と第３空間６に被加熱水を流すと、
上述のアークプラズマ７を被加熱水で覆うこととなるの
で、アークプラズマ７の熱をほとんど被加熱水の昇温に
消費させ得る。しかも、電極点が形成される内側管状物
１と中間管状物２は、被加熱水によって冷却されるので
損傷を防止できる。また、密閉管内で発熱、熱交換を完
了するの゛で、外部への熱放散による熱損失が少ないし
、使用場所の空気を汚すことがない。

尚、上述の実施例は本発明の好適な実施例の一つではあ
るが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において種々変形実施可能である９例え
ば、本実施例では、三重管として真円のパイプを利用し
ているが、この他楕円形のパイプや角形パイプ、その他
の断面形状のパイプを組合せたものなどを使用すること
も可能である。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明の電気前熱形瞬
間湯沸器は、高温・高エネルギー密度のアークプラズマ
を密閉容器内で発生させ、これを囲繞する内外の管内に
被加熱水を流すようにしているので、小型でも瞬間湯沸
器として十分な量及び温度の湯を供給できる。即ち、小
型の電気前熱形瞬間湯沸器を提供できる。したがって、
使用場所のごく近傍に設置できるため、使用初期から時
間をかけずに温水が利用できる。しかも、設置場所をと
らない。

また、この電気前熱形瞬間湯沸器は、密閉容器内で加熱
昇温するので、外部への熱拡散が少なく熱交換効率がよ
いし、しかも外部へ火炎が出ないので使用場所の空気を
汚さない。

更に、本発明の瞬間湯沸器は、電気加熱であり密閉容器
内で加熱昇温するために、安全で、制御性がよい、そこ
で、マンション等の集合住宅での使用に最適である。

更に、本発明は、ユニットを直列に接続することによっ
て、１００Ｖ、２００Ｖ、４２０Ｖの各電圧に対応でき
、小電流高電圧大容量化ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気前熱形瞬間湯沸器の一実施例を示
す原理図である。第２図は第１図の湯沸器ユニットを多
段直列接続した実施例を示す原理図である。 １・・・内側管状物、２・・・中間管状物、３・・・外
側管状物、４・・・第１の空間、５・・・第２の空間、
６・・・第３の空間、７・・・アークプラズマ。 特許出願人　　財団法人　電力中央研究所第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同心状に配置した三重管によって３層の空間を形成する
   一方、中間の管状物と外側の管状物との間の第３の空間
   及び内側管状物内の第１の空間に被加熱水を流すと共に
   前記内側管状物と中間管状物との間の空間に電圧を印加
   してアークプラズマを形成し、その熱で前記第１空間と
   第２空間を流れる被加熱水を昇温することを特徴とする
   電気加熱形瞬間湯沸器。