(57)【要約】【課題】  発熱体の発熱量を増加させるとともに液体に対する熱伝導性を向上させ、発熱体の寿命を長くする。【解決手段】  液体を加熱する液体加熱装置Ｓであって、一端側に液体が流入される液体流入口２が設けられ他端側に液体を流出させる液体流出口３が設けられた液体加熱管１と、液体加熱管１の管内に挿通され液体加熱管１の一端及び他端から突出する端子１１を有し通電されて液体を加熱する発熱体１０とを備えた液体加熱装置Ｓにおいて、発熱体１０を、ニッケルインジウム酸化化合物を主材料として構成した。【選択図】図１
2010113805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を加熱する液体加熱装置であって、一端側に液体が流入される液体流入口が設けられ他端側に液体を流出させる液体流出口が設けられた液体加熱管と、該液体加熱管の管内に挿通され該液体加熱管の一端及び他端から突出する端子を有し通電されて液体を加熱する発熱体とを備えた液体加熱装置において、
上記発熱体を、ニッケルインジウム酸化化合物を主材料として構成したことを特徴とする液体加熱装置。
【請求項２】
上記液体加熱管をその長手方向が平行になるように複数本設けて液体加熱管群を形成し、前位の液体加熱管の液体流出口と後位の液体加熱管の液体流入口とを接続管で接続したことを特徴とする請求項１記載の液体加熱装置。
【請求項３】
上記液体加熱管群を収納するケースを備え、該ケースに最前位の液体加熱管の液体流入口に液体を送入する液体送入口を設けるとともに、最後位の液体加熱管の液体流出口から液体を送出させる液体送出口を設け、上記発熱体に通電される電源の電圧を調節する電圧調整部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の液体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を加熱する液体加熱装置に係り、例えば、液体としての水を加熱して浴槽に給水する浴槽システムに用いられる液体加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体を加熱する液体加熱装置としては、例えば、特許文献１（特開平６−３３１２１４号公報）に記載されたものが知られている。
図７に示すように、この液体加熱装置Ｓａは、一端側に液体が流入される液体流入口１０１が設けられ他端側に液体を流出させる液体流出口１０２が設けられた液体加熱管１００と、液体加熱管１００の管内に挿通され液体加熱管１００の一端及び他端から突出する端子１１１を有し通電されて液体を加熱する発熱体１１０とを備えて構成されている。発熱体１１０は、ニクロム線や白金線で構成されている。
【０００３】
液体流入口１０１から液体加熱管１００内に液体を流入させると、液体加熱管１００内に挿通されている発熱体１１０から発せられる熱が液体に伝導され、これによって液体が加熱され、液体流出口１０２からは加熱された液体が流出するようになる。このとき、液体加熱管１００内において、発熱体１１０を液体に直接接触させることにより、発熱体１１０の液体に対する熱伝導性を向上させている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３３１２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の液体加熱装置Ｓａにおいては、発熱体１１０がニクロム線や白金線で構成されているため、発熱量や熱伝導性等が必ずしも十分でなく、また、寿命も短いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、発熱体の発熱量を増加させるとともに液体に対する熱伝導性を向上させ、発熱体の寿命を長くした液体加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明の液体加熱装置は、液体を加熱する液体加熱装置であって、一端側に液体が流入される液体流入口が設けられ他端側に液体を流出させる液体流出口が設けられた液体加熱管と、該液体加熱管の管内に挿通され該液体加熱管の一端及び他端から突出する端子を有し通電されて液体を加熱する発熱体とを備えた液体加熱装置において、上記発熱体を、ニッケルインジウム酸化化合物を主材料として構成している。
【０００８】
これにより、液体加熱管の液体流入口から管内に流入された液体は、液体流入口から液体流出口へ向けて流動していく。この液体加熱管内において、発熱体から発せられる熱が液体に伝導され、これによって液体は加熱される。加熱された液体は、液体加熱管の液体流出口から流出される。
【０００９】
この液体加熱管内に挿通されている発熱体は、ニッケルインジウム酸化化合物を主材料として構成されており、ニッケルインジウム酸化化合物は、電子が極在化せずに自由に移動することで高温発熱し、また、キャリア電子を増やすことにより、より一層導電性が向上するという特性を持っているので、従来のニクロム線や白金線で構成されている発熱体と比較して、発熱体から発せられる熱量が増加されるとともに、液体に対する熱伝導性を向上させることができ、また、発熱体の寿命を長くすることができる。
【００１０】
そして、必要に応じ、上記液体加熱管をその長手方向が平行になるように複数本設けて液体加熱管群を形成し、前位の液体加熱管の液体流出口と後位の液体加熱管の液体流入口とを接続管で接続した構成としている。これにより、液体加熱管の液体流入口から流入された液体は、加熱されて液体流出口から流出し、この流出した液体は、１つ後位の液体加熱管の液体流入口から管内に流入され、この液体加熱管において、更に加熱される。即ち、液体加熱管群の最前位の液体加熱管の液体流入口から流入された液体は、複数の液体加熱管において発熱体によって加熱されるので、液体加熱管群の最後位の液体加熱管の液体流出口から流出する液体を、任意の温度まで加熱することができる。また、液体加熱管群は、複数の液体加熱管を接続することにより形成され、各液体加熱管夫々に発熱体が挿通されているので、液体加熱管や発熱体が破損したり故障したりした場合でも、破損や故障した液体加熱管及び発熱体だけを液体加熱管群から取外して交換することができ、そのため、全部の液体加熱管及び発熱体を交換しなくても良いので、それだけ、メンテナンスが容易になる。
【００１１】
また、必要に応じ、上記液体加熱管群を収納するケースを備え、該ケースに最前位の液体加熱管の液体流入口に液体を送入する液体送入口を設けるとともに、最後位の液体加熱管の液体流出口から液体を送出させる液体送出口を設け、上記発熱体に通電される電源の電圧を調節する電圧調整部を備えた構成としている。これにより、液体加熱管群がケースに収納されているので、ユニット化され、そのため、本装置の設置が容易になる。また、電圧調整部で電源の電圧を調節することにより発熱体から発せられる熱量を調節できるので、液体を任意の温度に加熱することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液体加熱装置によれば、液体加熱管の液体流入口から管内に流入された液体に液体加熱管内に挿通されている発熱体から発せられる熱が伝導され、これによって液体が加熱され、液体流出口からは加熱された液体が流出するようになる。この発熱体はニッケルインジウム酸化化合物を主材料として構成されており、ニッケルインジウム酸化化合物は、電子が極在化せずに自由に移動することで高温発熱し、また、キャリア電子を増やすことにより、より一層導電性が向上するという特性を持っているので、従来のニクロム線や白金線で構成されている発熱体と比較して、発熱体から発せられる熱量が増加されるとともに、液体に対する熱伝導性を向上させることができ、また、発熱体の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る液体加熱装置を説明する。
図１乃至図６には、本発明の実施の形態に係る液体加熱装置Ｓを示している。本装置Ｓは、例えば、図５に示す浴槽システムＹに用いられる。
【００１４】
本実施の形態に係る液体加熱装置Ｓは、一端側に液体が流入される液体流入口２が設けられ他端側に液体を流出させる液体流出口３が設けられた液体加熱管１と、液体加熱管１の管内に挿通され液体加熱管１の一端及び他端から突出する端子１１を有し通電されて液体を加熱する発熱体１０とを備えて構成されている。
【００１５】
液体加熱管１は、図１乃至図４に示すように、直線状に形成され、絶縁体で構成されている。実施の形態では、耐熱塩ビ管で構成されている。
【００１６】
この液体加熱管１は、その長手方向が平行になるように複数本設けられ、液体加熱管群Ｇが形成されている。実施の形態では、１２本の液体加熱管１を用いて液体加熱管群Ｇが形成されている。詳しくは、この液体加熱管群Ｇは、液体加熱管１が横に４本列設されて接続され、この状態のものが縦に３つ設けられている。即ち、液体加熱管群Ｇの最前位の液体加熱管１ａを含み横に４本列設されて接続される第一列Ｇａと、第一列Ｇａの真下に設けられ液体加熱管１が横に４本列設されて接続される第二列Ｇｂと、液体加熱管群Ｇの最後位の液体加熱管１ｂを含み横に４本列設されて接続される第三列Ｇｃとで構成され、第一列Ｇａの最後位の液体加熱管１と第二列Ｇｂの最前位の液体加熱管１とが縦に接続され、第二列Ｇｂの最後位の液体加熱管１と第三列Ｇｃの最前位の液体加熱管１とが縦に接続されている。
【００１７】
この複数の液体加熱管１は、前位の液体加熱管１の液体流出口３と後位の液体加熱管１の液体流入口２とが接続管２０で接続されている。
この接続管２０は、図１乃至図４に示すように、液体加熱管１が挿通される第一筒体２１と、軸線が第一筒体２１の軸線に直交して設けられ液体流入口２及び液体流出口３上に位置される第二筒体２２とで構成され、Ｔ字状に形成されている。また、この接続管２０は、金属で構成されている。第二筒体２２の先端には、表面に雄ネジ２３を有した第三筒体２４が設けられており、この第三筒体２４同士が内側に雌ネジを有したニップル２５で螺合されて接続されている。
【００１８】
発熱体１０は、図１乃至図４に示すように、幅８ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの帯状に形成され、ニッケルインジウム酸化化合物を主材料として構成されている。実施の形態では、ニッケルインジウム酸化化合物のみで構成されている。
【００１９】
また、発熱体１０は、その両端部に金属製の端子１１を有している。この端子１１は、液体加熱管１の一端及び他端から突出しており、電源（図示せず）の電圧を発熱体１０に通電させている。
【００２０】
また、本実施の形態に係る液体加熱装置Ｓは、液体加熱管群Ｇを収納するケース３０を備えている。このケース３０は、図５に示すように、矩形状の箱型に形成され、最前位の液体加熱管１ａの液体流入口２に液体を送入する液体送入口３１が設けられるとともに、最後位の液体加熱管１ｂの液体流出口３から液体を送出させる液体送出口３２が設けられており、発熱体１０に通電される電源（図示せず）の電圧を調節する電圧調整部３３が備えられている。この電圧調整部３３は、発熱体１０に通電される電源（図示せず）からの電圧量を調整し、発熱体１０が発する熱量を調節している。このケース３０内には、図６に示すように、液体が所定の管内温度になったとき電流回路を切断する温度スイッチＴＨ及びフロースイッチＦＳが設けられている。
【００２１】
また、本装置Ｓは、図５に示す浴槽システムＹに用いられる。この浴槽システムＹは、液体として水を用い、水を加熱して浴槽４２に送出するもので、液体加熱装置Ｓを２つ用い、ポンプ４０により液体を液体加熱管１の液体流入口２に送入させる送入経路４１と、液体加熱管１の液体流出口３から流出した液体を浴槽４２に送出させる送出経路４３と、ポンプ４０から直接浴槽４２へ液体を送給する送給経路４４とを備えてなる。送入経路４１，送出経路４３及び送給経路４４には、夫々液体の流動経路を切り換える切換バルブ４５が設けられている。また、送出経路４３には、液体加熱装置Ｓから送出される液体の温度を計測する温度計４６と、液体の送出量を計測する流量計４７とが設けられている。
【００２２】
送入経路４１は、液体送入口３１に接続され、ポンプ４０からの液体を最前位の液体加熱管１ａの液体流入口２に送入させている。
送出経路４３は、液体送出口３２に接続され、最後位の液体加熱管１ｂの液体流出口３から流出する液体を浴槽４２に送出させている。
【００２３】
従って、この実施の形態に係る液体加熱装置Ｓを用いた浴槽システムＹを作動させるときは、以下のようにする。
ポンプ４０からの液体を加熱して浴槽４２に送出するときは、先ず、送給経路４４の切換バルブ４５を閉にし、送入経路４１及び送出経路４３の切換バルブ４５を開にする。これにより、ポンプ４０からの液体は送入経路４１を通って各液体送入口３１から各液体加熱装置Ｓに送入されるようになる。そして、液体加熱装置Ｓを起動させるとともに、電圧調整部３３により、電源（図示せず）からの電圧量を調節し、発熱体１０が発する熱量を調節して、液体の加熱温度を設定する。
【００２４】
このとき、各液体加熱装置Ｓにおいては、液体は最前位の液体加熱管１ａの液体流入口２に流入され、この液体に、液体加熱管１内に挿通されている発熱体１０から発せられる熱が伝導され、これによって液体が加熱される。
【００２５】
詳しくは、最前位の液体加熱管１ａの液体流入口２に流入された液体は、液体流出口３に向けて流動していく。このとき、管内において、発熱体１０から発せられる熱が液体に伝導されて液体が加熱される。そして、最前位の液体加熱管１ａ内において加熱された液体は、液体流出口３から流出され、１つ後位の液体加熱管１の液体流入口２に流入される。この液体加熱管１内において、液体は発熱体１０によって更に加熱される。この流れを繰り返しながら、液体は液体加熱管群Ｇを通過していき、１２本の液体加熱管１において夫々加熱され、徐々に高温となって設定された温度となり、最後位の液体加熱管１ｂの液体流出口３から流出される。
【００２６】
このとき、液体を加熱する発熱体１０には、三相交流が印加される。これは、図６に示すように、液体加熱管群Ｇの第一列Ｇａを形成する４本の液体加熱管１に挿通される発熱体１０をＲ１、液体加熱管群Ｇの第二列Ｇｂを形成する４本の液体加熱管１に挿通される発熱体１０をＲ２、液体加熱管群Ｇの第三列Ｇｃを形成する４本の液体加熱管１に挿通される発熱体１０をＲ３とすると、各発熱体１０（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）はループ状に接続される関係にあり、第一相Ｒ，第二相Ｓ，第三相Ｔが、各発熱体１０（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）に電圧付与できるように接続されている。また、液体が所定の管内温度になったとき電流回路を切断する温度スイッチＴＨ及びフロースイッチＦＳが設けられており、これらを切断すると、電源（図示せず）を断にできるようにしている。尚、図６中、符号ＴＢは端子台である。
【００２７】
発熱体１０は、ニッケルインジウム酸化化合物を主材料として構成されており、ニッケルインジウム酸化化合物は、電子が極在化せずに自由に移動することで高温発熱し、また、キャリア電子を増やすことにより、より一層導電性が向上するという特性を持っているので、従来のニクロム線や白金線で構成されている発熱体と比較して、発熱体１０から発せられる熱量が増加されるとともに、液体に対する熱伝導性を向上させることができ、また、発熱体の寿命を長くすることができる。また、電圧調整部３３で電源の電圧を調節することにより発熱体１０から発せられる熱量を調節するので、液体を任意の温度に加熱することができる。更に、液体加熱管群Ｇは、複数の液体加熱管１を接続することにより形成され、各液体加熱管１夫々に発熱体１０が挿通されているので、液体加熱管１や発熱体１０が破損したり故障したりした場合でも、破損や故障した液体加熱管１及び発熱体１０だけを液体加熱管群Ｇから取外して交換することができ、そのため、全部の液体加熱管１及び発熱体１０を交換しなくても良いので、それだけ、メンテナンスが容易になる。
【００２８】
そして、各液体加熱装置Ｓの最後位の液体加熱管１ｂの液体流出口３から流出した液体は、液体送出口３２から送出経路４３を通って浴槽４２へ送出される。
【００２９】
また、ポンプ４０から直接浴槽４２へ液体を送給する場合は、送給経路４４の切換バルブ４５を開にし、送入経路４１及び送出経路４３の切換バルブ４５を閉にすることで行なうことができる。
【００３０】
尚、上記実施の形態において、本装置Ｓを浴槽システムＹに用いたが、必ずしもこれに限定されるものではない。
また、上記実施の形態において、液体加熱管群Ｇを１２本の液体加熱管１で構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、何本の液体加熱管１で構成しても良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態において、発熱体１０を帯状に形成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どのような形状でも良く、適宜変更して差支えない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る液体加熱装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る液体加熱装置を示す側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る液体加熱装置を示す横断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る液体加熱管群を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る浴槽システムを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る発熱体の三相交流回路を示す図である。
【図７】従来の液体加熱装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｓ  液体加熱装置
Ｙ  浴槽システム
Ｇ  液体加熱管群
１  液体加熱管
２  液体流入口
３  液体流出口
１０  発熱体
１１  端子
２０  接続管
２１  第一筒体
２２  第二筒体
２３  雄ネジ
２４  第三筒体
２５  ニップル
３０  ケース
３１  液体送入口
３２  液体送出口
３３  電圧調整部
４０  ポンプ
４１  送入経路
４２  浴槽
４３  送出経路
４４  送給経路
４５  切換バルブ
４６  温度計
４７  流量計
【図１】
2010113805.tif 000003
【図２】
2010113805.tif 000004
【図３】
2010113805.tif 000005
【図４】
2010113805.tif 000006
【図５】
2010113805.tif 000007
【図６】
2010113805.tif 000008
【図７】
2010113805.tif 000009