JPS5862447A - 電気温水加熱装置 - Google Patents
電気温水加熱装置Info
- Publication number
- JPS5862447A JPS5862447A JP16154281A JP16154281A JPS5862447A JP S5862447 A JPS5862447 A JP S5862447A JP 16154281 A JP16154281 A JP 16154281A JP 16154281 A JP16154281 A JP 16154281A JP S5862447 A JPS5862447 A JP S5862447A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- flow
- passage
- outer case
- heating member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は温水加熱装置に関し、加熱体に円筒形または円
柱形面発熱体を用い、加熱速度が速く。
柱形面発熱体を用い、加熱速度が速く。
非常にコンパクトな電気温水加熱装置を提供する。
特に、円筒形または円柱形面発熱体表面での紅交換効率
を高め、発熱体表面の温度上昇を低くすると共に、表面
上での温度分布を均一化することを目的とする。
を高め、発熱体表面の温度上昇を低くすると共に、表面
上での温度分布を均一化することを目的とする。
従来の温水加熱装置は第８図、第９図に示すごとく円筒
状面発熱体２ｏ外周部に加熱流路２１を形成する。外ケ
ース２２に設けた外部へ連通する流出路２３は円筒状面
発熱体２ｏの半径方向に取付けた構成となっている。そ
のため、円筒状面発熱体２ｏの内管側に流入した水は加
熱されながら円筒状面発熱体２０の外側の環状流路部に
流入し、更に加熱され流出路２３より流出する。この加
熱行程において、環状流路部では水流は流出路２３に向
かって集中するため非常に不均一な流速分布となる。そ
の結果、熱交換効率を下げると共に、異常高温部が発生
し発熱体が破損する危険性があったＯ 本発明は円筒形または円柱形面発熱体と前記円筒形また
は円柱形面発熱体の外周に加熱流路を形成する外ケース
の内面に螺旋状の凹部と外ケースに外部連通路とを設け
ることにより、加熱流路内にスパイラル状の流れと乱流
とを発生させ、発熱体表面上での境界層破壊と流速分布
を均一化し、上記欠点を解消しようとするものである。
状面発熱体２ｏ外周部に加熱流路２１を形成する。外ケ
ース２２に設けた外部へ連通する流出路２３は円筒状面
発熱体２ｏの半径方向に取付けた構成となっている。そ
のため、円筒状面発熱体２ｏの内管側に流入した水は加
熱されながら円筒状面発熱体２０の外側の環状流路部に
流入し、更に加熱され流出路２３より流出する。この加
熱行程において、環状流路部では水流は流出路２３に向
かって集中するため非常に不均一な流速分布となる。そ
の結果、熱交換効率を下げると共に、異常高温部が発生
し発熱体が破損する危険性があったＯ 本発明は円筒形または円柱形面発熱体と前記円筒形また
は円柱形面発熱体の外周に加熱流路を形成する外ケース
の内面に螺旋状の凹部と外ケースに外部連通路とを設け
ることにより、加熱流路内にスパイラル状の流れと乱流
とを発生させ、発熱体表面上での境界層破壊と流速分布
を均一化し、上記欠点を解消しようとするものである。
以下本発明の１実施例について、第１図〜第７図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第１図において、１は円筒形または円柱形面発熱体で本
実施例では円筒形発熱体を用いている。
実施例では円筒形発熱体を用いている。
円筒形面発熱体１の円筒２の表面に発熱抵抗体３を蒸着
し、その上を薄いセラミックシート４で外周を被覆、水
と絶縁した構成となっている。６は外ケースで、この外
ケース５は円筒状面発熱体１の外周とで加熱流路６を形
成し、下方に外部から冷水が流入する外部連通路７を取
付けである。更に、外ケース６は内面に螺旋状の凹部８
を有し、加熱流路６内で旋回流と、流れの乱れとが発生
するようになっている。９は流出管で先端に外部配管を
接続するための配管接続ネジ１０が設けられている。１
１は発熱抵抗体３への通電用リード線である。
し、その上を薄いセラミックシート４で外周を被覆、水
と絶縁した構成となっている。６は外ケースで、この外
ケース５は円筒状面発熱体１の外周とで加熱流路６を形
成し、下方に外部から冷水が流入する外部連通路７を取
付けである。更に、外ケース６は内面に螺旋状の凹部８
を有し、加熱流路６内で旋回流と、流れの乱れとが発生
するようになっている。９は流出管で先端に外部配管を
接続するための配管接続ネジ１０が設けられている。１
１は発熱抵抗体３への通電用リード線である。
上記構成において、発熱抵抗体３に通電し、外部連通路
７より冷水を供給する（矢印Ｆｉ）。冷水は外部連通路
７から円筒形面発熱体１の外周半径方向から加熱流路６
に流入する。流入した冷水は、円筒形面発熱体１の軸方
向に流れようとする。それに対し、外ケース５の内面の
螺旋状四部８には半径方向の流れ成分が発生する。その
結果、加熱流路６内の流れは旋回流となる。更にこの旋
回流は螺旋状四部８の螺旋の傾きよシ大きな傾きとなる
。その結果、加熱流路６内の流れは、螺旋状凹部８を横
切りつつ流れるため、乱れの大きな流れをともなった旋
回流は加熱流路６内で加熱され円筒形面発熱１の上端に
達し、次に反転し、前記円筒゛膨面発熱体１の内管側に
入る。水は、更に加熱された後、流出管９から、外部へ
温水となって流出する。上記説明の如く、本実施例にお
いては、水の流れが旋回するため、円筒形面発熱体１の
流入口反対側へも流れがスムーズにまわり、加熱流６７
．− 路６内において流路のよどみ部がなくなる。その結果、
局部的に過熱される部分がなく１局部沸騰等による円筒
形面発熱体１の破損を防止することができる。更に、加
熱流路６内の乱れ流れのため水への熱伝達が促進される
。等の効果が得られる。
７より冷水を供給する（矢印Ｆｉ）。冷水は外部連通路
７から円筒形面発熱体１の外周半径方向から加熱流路６
に流入する。流入した冷水は、円筒形面発熱体１の軸方
向に流れようとする。それに対し、外ケース５の内面の
螺旋状四部８には半径方向の流れ成分が発生する。その
結果、加熱流路６内の流れは旋回流となる。更にこの旋
回流は螺旋状四部８の螺旋の傾きよシ大きな傾きとなる
。その結果、加熱流路６内の流れは、螺旋状凹部８を横
切りつつ流れるため、乱れの大きな流れをともなった旋
回流は加熱流路６内で加熱され円筒形面発熱１の上端に
達し、次に反転し、前記円筒゛膨面発熱体１の内管側に
入る。水は、更に加熱された後、流出管９から、外部へ
温水となって流出する。上記説明の如く、本実施例にお
いては、水の流れが旋回するため、円筒形面発熱体１の
流入口反対側へも流れがスムーズにまわり、加熱流６７
．− 路６内において流路のよどみ部がなくなる。その結果、
局部的に過熱される部分がなく１局部沸騰等による円筒
形面発熱体１の破損を防止することができる。更に、加
熱流路６内の乱れ流れのため水への熱伝達が促進される
。等の効果が得られる。
次に、本発明の他の実施例を第３図〜第６図により説明
する。円筒形または円柱形面発熱体１２の外周に、加熱
流路１３を形成する外ケース１４が位置している。１５
は発熱抵抗体、１６は電力供給用のリード線である。前
記外ケース１４は内面に螺旋状の四部１７を有すると共
に、下方に円筒形面発熱体（本実施例においては円筒形
面発熱体を使用）の中心を通るＯ−Ｘ軸に対し偏位（偏
位量をＥで示す）し外部連通路１８を取付けである。１
９は流出管である。第６図に螺旋状凹部１７方向（ｓ−
ｓ’）と円筒形面発熱体１２の軸となす角角θ。を示す
。第６図は外部連通路１８から流入した水の流れ方向と
円筒形面発熱体１２軸との角度θｉを示している。図中
ｖｓ は加熱流路１３内を軸方向に流れる水の流速、ｖ
Ｒは外部連通路１８から加熱流路１３に流れ込む水の流
速である。
する。円筒形または円柱形面発熱体１２の外周に、加熱
流路１３を形成する外ケース１４が位置している。１５
は発熱抵抗体、１６は電力供給用のリード線である。前
記外ケース１４は内面に螺旋状の四部１７を有すると共
に、下方に円筒形面発熱体（本実施例においては円筒形
面発熱体を使用）の中心を通るＯ−Ｘ軸に対し偏位（偏
位量をＥで示す）し外部連通路１８を取付けである。１
９は流出管である。第６図に螺旋状凹部１７方向（ｓ−
ｓ’）と円筒形面発熱体１２の軸となす角角θ。を示す
。第６図は外部連通路１８から流入した水の流れ方向と
円筒形面発熱体１２軸との角度θｉを示している。図中
ｖｓ は加熱流路１３内を軸方向に流れる水の流速、ｖ
Ｒは外部連通路１８から加熱流路１３に流れ込む水の流
速である。
ｖｉが前記流速ｖｓ、ｖＲを合成した流速で加熱流路１
３内の水の流れである。第７図に螺旋状の四部角度θ）
。と加熱流路１３内の流れ方向θ１ との大きさを比較
している。加熱流＃８１３の流れ方向角度θｉは１、
・ 螺旋状凹部角度θ。より小さくして
いる。
３内の水の流れである。第７図に螺旋状の四部角度θ）
。と加熱流路１３内の流れ方向θ１ との大きさを比較
している。加熱流＃８１３の流れ方向角度θｉは１、
・ 螺旋状凹部角度θ。より小さくして
いる。
上記構成において、発熱抵抗体１６に通電し、外部連通
路１８から冷水を供給すると水は流速υＲで加熱流路１
３へ流出する。外部連通路１８は側位しているため、加
熱流路１３内の水の流れは流度θｉは外部連通路１８か
ら流出する流速ｖＲを変えることにより変る。本実施例
においては流れの角度θ１を凹部１７角度θ。より小さ
くしている。加熱流路１３内の流れは角度θｉの旋回流
となって流れ始める。この流れは凹部１７角度θ。
路１８から冷水を供給すると水は流速υＲで加熱流路１
３へ流出する。外部連通路１８は側位しているため、加
熱流路１３内の水の流れは流度θｉは外部連通路１８か
ら流出する流速ｖＲを変えることにより変る。本実施例
においては流れの角度θ１を凹部１７角度θ。より小さ
くしている。加熱流路１３内の流れは角度θｉの旋回流
となって流れ始める。この流れは凹部１７角度θ。
よりも小さいため、凹部１７と交叉しつつ流れる。
その結果、流れは凹部１７で乱れを起こすと共に、７、
一 回転流方向への流れ成分を助長させながら加熱流路１３
内を流れる。従って、加熱流路１３内の流れは、乱れを
起こしつつも、旋回流が減衰することなく流過し、円筒
形面発熱体１２の上端に達し、そこで反転し、前記円筒
形面発熱体１２の内管側に入り、更に加熱された後、流
出管１９から外部へ温水となって流出する。上記説明の
如く、本実施例では、加熱流路１３内で流れは初期状態
から旋回流となっていると共に、その旋回流も凹部１７
で助長されるため、円筒形面発熱体１２の末端において
もよどみのない均一流れが持続され、発熱面全面にわた
り均一な加熱状態とすることができる。更に流れと四部
１７とが交叉しつつ流れるため、常に流れが乱され、熱
伝達性能が向上する。
一 回転流方向への流れ成分を助長させながら加熱流路１３
内を流れる。従って、加熱流路１３内の流れは、乱れを
起こしつつも、旋回流が減衰することなく流過し、円筒
形面発熱体１２の上端に達し、そこで反転し、前記円筒
形面発熱体１２の内管側に入り、更に加熱された後、流
出管１９から外部へ温水となって流出する。上記説明の
如く、本実施例では、加熱流路１３内で流れは初期状態
から旋回流となっていると共に、その旋回流も凹部１７
で助長されるため、円筒形面発熱体１２の末端において
もよどみのない均一流れが持続され、発熱面全面にわた
り均一な加熱状態とすることができる。更に流れと四部
１７とが交叉しつつ流れるため、常に流れが乱され、熱
伝達性能が向上する。
以上の説明から明らかなように、本発明の電気温水加熱
装置は、外ケースの内面に螺旋状の凹部を設け、加熱流
路内に旋回流を起こさせると共に流れに乱れを起こさせ
ることにより、発熱体表面での均一な加熱と、発熱体へ
の熱伝達量が増大する。この結果、発熱体の単位面積当
りの電気入力が大きくなって、発熱体の形状が小さくな
る。更に、加熱流路内での流れのよどみ部がなく、局部
的な沸騰、気泡発生、成長が抑制でき熱交換状態が安定
すると共に、スケールの付着が少くなる等の効果を有し
ている。
装置は、外ケースの内面に螺旋状の凹部を設け、加熱流
路内に旋回流を起こさせると共に流れに乱れを起こさせ
ることにより、発熱体表面での均一な加熱と、発熱体へ
の熱伝達量が増大する。この結果、発熱体の単位面積当
りの電気入力が大きくなって、発熱体の形状が小さくな
る。更に、加熱流路内での流れのよどみ部がなく、局部
的な沸騰、気泡発生、成長が抑制でき熱交換状態が安定
すると共に、スケールの付着が少くなる等の効果を有し
ている。
第１図は本発明の電気温水加熱装置の一実施例を示す一
部破断面とした側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’線断
面図、第３図は電気温水加熱装置の他の実施例を示す一
部破断面とした側面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ’線断
面図、第５図は上記電気温水加熱装置の外ケースの内面
凹部の部分拡大図、第６図は上記電気温水加熱装置の加
熱流路内の速度ベクトル図、第７図は上記電気温水加熱
装置の凹部角度と、流れ角度との比較図、第８図は従来
の電気温水加熱装置の一部破断面とした側面図、第９図
は第８図のＣ−Ｃ’線断面図である。 １・１２・・・・・・円筒形または円柱形面発熱体、５
１４、、−、、外ケース、 ６ 、１３ 、、、、、
、加熱流路、７Ｔ１８・・・・・・外部連通路、８＃１
７・・・山９、、−。 螺旋状凹部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第５図 ぐ ′！Ｊ ６ 図 宏 １７図 軸方向 第８図
部破断面とした側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ’線断
面図、第３図は電気温水加熱装置の他の実施例を示す一
部破断面とした側面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ’線断
面図、第５図は上記電気温水加熱装置の外ケースの内面
凹部の部分拡大図、第６図は上記電気温水加熱装置の加
熱流路内の速度ベクトル図、第７図は上記電気温水加熱
装置の凹部角度と、流れ角度との比較図、第８図は従来
の電気温水加熱装置の一部破断面とした側面図、第９図
は第８図のＣ−Ｃ’線断面図である。 １・１２・・・・・・円筒形または円柱形面発熱体、５
１４、、−、、外ケース、 ６ 、１３ 、、、、、
、加熱流路、７Ｔ１８・・・・・・外部連通路、８＃１
７・・・山９、、−。 螺旋状凹部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第５図 ぐ ′！Ｊ ６ 図 宏 １７図 軸方向 第８図
Claims (3)
- （１）円筒形または円柱形面発熱体と前記円筒形または
円柱形面発熱体の外周に加熱流路を形成する外ケースよ
りなり、前記外ケースは内面に螺旋状の凹部と、少くと
も１ケの外部連通路を有する電気温水加熱装置。 - （２）外部連通路は外ケースの中心を通る法線に対し傾
きを有して配設された流入路とし、加熱流路内に旋回流
が生じるようにした特許請求の範囲第１項記載の電気温
水加熱装置。 - （３）流入路である外部連通路の出口口径は、前記口径
から流出する流速と加熱流路内の軸方向流速とを合成し
た流れ方向が外ケース内面の螺旋状凹部の方向とが異な
る如く構成された特許請求の範囲第２項記載の電気温水
加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16154281A JPS5862447A (ja) | 1981-10-08 | 1981-10-08 | 電気温水加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16154281A JPS5862447A (ja) | 1981-10-08 | 1981-10-08 | 電気温水加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5862447A true JPS5862447A (ja) | 1983-04-13 |
Family
ID=15737076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16154281A Pending JPS5862447A (ja) | 1981-10-08 | 1981-10-08 | 電気温水加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5862447A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005015092A1 (ja) * | 2003-08-05 | 2005-02-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 流体加熱装置およびそれを用いた洗浄装置 |
| CN100460774C (zh) * | 2003-08-05 | 2009-02-11 | 松下电器产业株式会社 | 流体加热装置以及使用该装置的洗涤装置 |
-
1981
- 1981-10-08 JP JP16154281A patent/JPS5862447A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005015092A1 (ja) * | 2003-08-05 | 2005-02-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 流体加熱装置およびそれを用いた洗浄装置 |
| US7372002B2 (en) | 2003-08-05 | 2008-05-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fluid heating device and cleaning device using the same |
| CN100460774C (zh) * | 2003-08-05 | 2009-02-11 | 松下电器产业株式会社 | 流体加热装置以及使用该装置的洗涤装置 |
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