JP2012113914A - Heat generation and heat storage material for electromagnetic induction - Google Patents
Heat generation and heat storage material for electromagnetic induction Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012113914A JP2012113914A JP2010260915A JP2010260915A JP2012113914A JP 2012113914 A JP2012113914 A JP 2012113914A JP 2010260915 A JP2010260915 A JP 2010260915A JP 2010260915 A JP2010260915 A JP 2010260915A JP 2012113914 A JP2012113914 A JP 2012113914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- electromagnetic induction
- storage material
- generating
- heating
- 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
Images
Abstract
Description
本発明は、電磁誘導用発熱・蓄熱材に関し、詳しくは、電磁誘導により加熱された水などの加熱媒体を循環させて暖房・給湯等を行う際の当該電磁誘導の加熱装置に使用される発熱・蓄熱材に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic induction heat generation / storage material, and more specifically, heat generation used in the electromagnetic induction heating apparatus when heating / hot water supply is performed by circulating a heating medium such as water heated by electromagnetic induction.・ It relates to heat storage materials.
従来、暖房装置や給湯装置に具備せしめられる加熱装置としては、重油等の燃料を燃焼した熱で、水を加熱するボイラが一般的に用いられてきたが、一方では、加熱装置として、電磁誘導作用により生じた熱で、水を加熱するように構成された電磁誘導加熱装置も多数提案されている（特開２００１−２６３８１０号公報、特開２００２−０２２１０７号公報、特開２００９−１７４７６８号公報等）。
当該電磁誘導加熱装置には、電磁誘導の磁界（交番磁界）によって発熱する発熱材料が使用される。
当該発熱材料には、多くの場合、特開平９−４４０１４号公報に開示されるように磁束の吸収が良好な磁性金属が用いられ、鉄、ニッケル、磁性ステンレス、コバルト−ニッケル合金、鉄−ニッケル合金などが望ましいとされている一方で、一般的な当該磁性金属よりも、導電性の良好なアルミニウム、銅、銀などの非磁性金属を用いてもよいとされている（特開２００２−００７４３８号公報）。
他方、フェライトは、良好な磁性体で当該発熱材料として広く使用されている。又、カ−ボン（炭素）等も当該発熱材料として使用されている。
当該発熱材料は、その発熱体の使用形態に合わせて、それに見合った板状、シ−ト状、箔状などの形態が採用される。例えば、暖房便座装置では、便座の表面材の表面にアルミ箔よりなる発熱体を配置し、当該表面材の裏面に電磁誘導の誘導コイルを配置し、当該誘導コイルに通電してアルミ箔よりなる発熱体を発熱させ、便座表面を暖めるようにしているものがある。
金属蒸着、金属スパッタリング、金属メッキなどの手法により、発熱層を形成したり、金属粉や金属片などを合成樹脂に混合して当該合成樹脂層で発熱体を構成すること等も行われている。
当該電磁誘導加熱装置における発熱体とそれにより加熱される水との関係では、例えば、特開２００１−２６３８１０号公報には、水が流通するパイプの内側に電磁誘導により発熱する鉄板からなる昇温器を配設し、当該パイプの外側にコイルを巻いて通電することによって、パイプ内に設けた当該昇温器を電磁誘導加熱して、パイプ内を通過する水を加熱するように構成されたものが提案されている。
即ち、この従来例は、発熱体の鉄板と水とを直接接触させてパイプ内を流れる水を加熱する構成が取られているのであるが、一般的には、他の従来例の電磁誘導加熱装置も、発熱体を水と直接接触させて、水を加熱する形式が殆んどである。
本発明者らは、先に、上記のような従来例とは異なり、立体容器の内部に発熱材を内蔵させ、当該立体容器の外部で水などの非加熱媒体を加熱して、当該立体容器の内部の発熱体と水とを直接接触させないで、電磁誘導により水を加熱して、暖房や給湯などを行うようにしてなる電磁誘導加熱装置及びそれを用いた暖房装置や給湯装置を提案した（特願２０１０−１０８４００号）。
その際に、当該立体容器の内部の発熱材については、電磁誘電加熱により短時間に発熱を行うことができれば、暖房装置や給湯装置を短時間に加熱して電力消費を節約できるし、又、立体容器の内部の発熱材が、その発熱を持続して熱を発熱体内部に蓄熱できれば、温度低下を招かずに済み、電力を消費でき、特に、加熱装置の電源をＯＦＦにしても立体容器の内部の発熱材自身がその相互の発熱電子の揺動作用により揺動され続けて外部への電子錯乱を起こさせ、熱を容器内部に充満させることができれば、電源を何時までも入力ＯＮ状態にしておく必要がなくなり、適宜電源を切断してＯＦＦにして、電力を節約することができる。更に、その際に、立体容器の内部の発熱材の熱が、その容器内において万便なく行き渡るようにすることができれば、電磁誘導の効率を上げ、省電力に繋がる。
上記のように、従来から各種の発熱材料が使用されてきたが、例えば、フェライトやアルミニウム等の発熱材料は、発熱材料としては良好ではあっても、蓄熱作用が不充分で、且つ、電源のＯＦＦ状態が長く続かなかったり、又、鉄は、その種類によっては同様に当該蓄熱作用が不充分で、且つ、電源のＯＦＦ状態が長く続かなかったり、更には、当該発熱材料は、立体容器の内部の発熱材の熱がその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分であつたりする場合があった。
Conventionally, boilers that heat water with the heat of burning fuel such as heavy oil have been generally used as heating devices that are installed in heating devices and hot water supply devices. On the other hand, electromagnetic induction is used as a heating device. Many electromagnetic induction heating devices configured to heat water by heat generated by the action have been proposed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-263810, 2002-022107, and 2009-174768). etc).
The electromagnetic induction heating device uses a heat generating material that generates heat by an electromagnetic induction magnetic field (alternating magnetic field).
In many cases, the heat generating material is made of a magnetic metal having good magnetic flux absorption as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-44014. Iron, nickel, magnetic stainless steel, cobalt-nickel alloy, iron-nickel While alloys and the like are desirable, non-magnetic metals such as aluminum, copper, and silver having better conductivity than general magnetic metals may be used (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-007438). Issue gazette).
On the other hand, ferrite is a good magnetic material and is widely used as the heat generating material. Carbon (carbon) or the like is also used as the heat generating material.
The heat generating material adopts a plate shape, a sheet shape, a foil shape, or the like corresponding to the usage pattern of the heating element. For example, in a heating toilet seat device, a heating element made of aluminum foil is arranged on the surface of the surface material of the toilet seat, an induction coil for electromagnetic induction is arranged on the back surface of the surface material, and the induction coil is energized and made of aluminum foil. There is one that heats the heating element to warm the toilet seat surface.
A heating layer is formed by a method such as metal vapor deposition, metal sputtering, or metal plating, or a metal powder or a metal piece is mixed with a synthetic resin to form a heating element with the synthetic resin layer. .
Regarding the relationship between the heating element and the water heated by the electromagnetic induction heating device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-263810 discloses a temperature rise made of an iron plate that generates heat by electromagnetic induction inside a pipe through which water flows. The heater is disposed, and a coil is wound around the outside of the pipe and energized to electromagnetically heat the heater provided in the pipe to heat the water passing through the pipe. Things have been proposed.
That is, this conventional example is configured to heat the water flowing in the pipe by directly contacting the iron plate of the heating element and water, but in general, the electromagnetic induction heating of other conventional examples is adopted. Most of the apparatuses also heat water by bringing a heating element into direct contact with water.
Unlike the above-described conventional example, the present inventors previously incorporated a heat generating material inside a three-dimensional container, heated a non-heating medium such as water outside the three-dimensional container, and the three-dimensional container. Proposed an electromagnetic induction heating device that heats water by electromagnetic induction without directly contacting the heating element inside the water with water and performs heating or hot water supply, and a heating device or hot water supply device using the same. (Japanese Patent Application No. 2010-108400).
At that time, for the heat generating material inside the three-dimensional container, if heat can be generated in a short time by electromagnetic dielectric heating, the heating device and the hot water supply device can be heated in a short time to save power consumption, If the heat generating material inside the three-dimensional container can sustain the heat generation and store the heat inside the heat generating element, the temperature can be reduced and power can be consumed. In particular, even if the heating device is turned off, the three-dimensional container If the heat generating material in the container itself continues to be swung by the swinging action of the heat generated by each other, causing external electron confusion, and the heat can be filled inside the container, the power supply will remain on forever. The power can be turned off and turned off appropriately to save power. Furthermore, at that time, if the heat of the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed in the container, the efficiency of electromagnetic induction is increased, leading to power saving.
As described above, various exothermic materials have been used in the past.For example, exothermic materials such as ferrite and aluminum, although good as exothermic materials, have insufficient heat storage action and power sources. Depending on the type of iron, the heat storage action is not sufficient, and the power OFF state does not last for a long time. In some cases, the heat of the internal heat generating material is insufficient to allow the heat to spread throughout the container.
本発明は、上記のような従来技術の欠点を解消できると共に、上記のような立体容器の内部の発熱材として使用できると共に、その発熱だけでなくその発熱と共に蓄熱作用に優れ、且つ、電源のＯＦＦ状態を長く続けることができ、又、容器内において万便なく熱を行渡らせることができ、電磁誘導の効率を向上させ、消費電力を小さくすることができる等の上記要請に応えることのできる技術を提供することを目的としたものである。
本発明の他の目的および新規な特徴は以下の明細書及び図面の記載からも明らかになるであろう。
The present invention can solve the drawbacks of the prior art as described above, can be used as a heat generating material inside the three-dimensional container as described above, is excellent not only in the heat generation but also in the heat storage action with the heat generation, and It is possible to continue the OFF state for a long time, and it is possible to transfer heat without any convenience in the container, to improve the efficiency of electromagnetic induction and to reduce power consumption, etc. The purpose is to provide a possible technology.
Other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following specification and drawings.
本発明の特許請求の範囲は、次の通りである。
（請求項１）電磁誘導により発熱し、蓄熱する電磁誘導用発熱・蓄熱材において、当該電磁誘導用発熱・蓄熱材が、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有してなることを特徴とする電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項２） 電磁誘導用発熱・蓄熱材における二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体が、二酸化ケイ素であることを特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項３） 電磁誘導用発熱・蓄熱材における二酸化ケイ素が、シリカ又はシリカゲルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項４） 電磁誘導用発熱・蓄熱材におけるケイ素の単体が、メタルシリコンであることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項５） 電磁誘導用発熱・蓄熱材が、フェライトを含有してなることを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項６） 電磁誘導用発熱・蓄熱材が、鋳鉄を含有してなることを特徴とする、請求項１、２、３、４又は５に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項７） 電磁誘導用発熱・蓄熱材が、アルミニウムを含有してなることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５又は６に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項８） 電磁誘導用発熱・蓄熱材が、カ−ボンを含有してなることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項９） 電磁誘導用発熱・蓄熱材が、無機質結合剤を含有してなることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
（請求項１０） 電磁誘導用発熱・蓄熱材が、立方体容器の内部に内蔵させて使用され電磁誘導作用により発熱すると共に蓄熱を起こさせるようになっていることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記載の電磁誘導用発熱・蓄熱材。
The claims of the present invention are as follows.
(Claim 1) In an electromagnetic induction heating / storage material that generates heat and stores heat by electromagnetic induction, the electromagnetic induction heating / storage material contains silicon dioxide, titanium oxide, and / or silicon alone. Characteristic heat generation / storage material for electromagnetic induction.
(Claim 2) The heat-generating / heat storage material for electromagnetic induction according to claim 1, wherein the simple substance of silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon in the heat-generating / heat storage material for electromagnetic induction is silicon dioxide.
(Claim 3) The heat generation / heat storage material for electromagnetic induction according to claim 1 or 2, wherein the silicon dioxide in the heat generation / storage material for electromagnetic induction is silica or silica gel.
(Claim 4) The heat-generating / heat storage material for electromagnetic induction according to
(Claim 5) The heat generating / storing material for electromagnetic induction according to
(Claim 6) The heat-generating / heat storage material for electromagnetic induction according to
(Claim 7) The heat generating / storing material for electromagnetic induction according to
(Claim 8) The electromagnetic induction heat generation and heat storage material contains carbon, and the electromagnetic induction heat generation according to
(Claim 9) The electromagnetic induction according to
(Claim 10) The heat-generating / heat storage material for electromagnetic induction is used by being incorporated in the inside of a cubic container, and generates heat while causing heat generation by electromagnetic induction action. The heat generating / storing material for electromagnetic induction according to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明によれば、請求項１に記載の発明において、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を電磁誘導用発熱・蓄熱材に含有させることにより、発熱作用を向上させ、蓄熱作用を良好にし、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができるので電力を節約することができ、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる。
当該電磁誘導用発熱・蓄熱材は、本発明が目的としている立方体容器の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材を内蔵させて電磁誘導作用により発熱すると共に蓄熱を起こさせる用途に適している。
当該本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、電磁誘電加熱により短時間に発熱を行うことができ、又、その発熱を持続させて当該電磁誘導用発熱・蓄熱材から発した熱をその発熱・蓄熱材の内部に蓄熱できるので、温度低下を招かずに済み、電力を節約できると共に、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができるので電力を節約することができ、更には、立体容器の内部の当該電磁誘導用発熱・蓄熱材の熱が、その容器内において万便なく行き渡るようにすることができるので、電磁誘導の効率を上げ、省電力に繋がらせることができる。
請求項２に記載の発明のように、二酸化ケイ素は、上記のような作用に加えて、原材料の混練における粘土的な作用も果たすことが出来るので、フェライト等の発熱材料と混練させて電磁誘導用発熱・蓄熱材を製造するのに好適に使用できる。
請求項３に記載の発明のように、当該二酸化ケイ素としてシリカやシリカゲルの使用は、より一層、上記のような作用に加えて、原材料の混練における粘土的な作用も果たすことが出来るので、フェライト等の発熱材料と混練させて電磁誘導用発熱・蓄熱材を製造するのに好適に使用できる。
請求項４に記載の発明のように、ケイ素の単体としてのメタルシリコンは、珪素（Ｓｉ）の純度が高く、より一層、上記のような作用に優れ、フェライト等の発熱材料と混練させて電磁誘導用発熱・蓄熱材を製造するのに好適に使用できる。
請求項５に記載の発明では、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、フェライトを含有してなる。当該フェライトは、発熱材料として良好ではあるが、蓄熱作用が不充分であったり、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができなかったり、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱がその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分であったりする場合がある。上記のように、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材では、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有させることにより、当該フェライト系発熱材料の当該欠点を解消できる。
請求項６に記載の発明では、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、鋳鉄を含有してなる。発熱材料をフェライト−鉄系或いは鉄系としたような場合において、当該鉄よりなる発熱材料は、その種類によっては同様に発熱はしても、蓄熱作用が不充分であったり、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができなかったり、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱がその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分であったりする場合がある。上記のように、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材では、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有させることにより、当該フェライト−鉄系或いは鉄系発熱材料の当該欠点を解消できる。
請求項７に記載の発明では、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、アルミニウムを含有してなる。発熱材料をアルミニウム系としたような場合において、当該アルミニウムを使用してなる発熱材料は、発熱が不充分であったり、蓄熱作用が不充分であったり、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができなかったり、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱がその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分であったりする場合がある。上記のように、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材では、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有させることにより、当該アルミニウム系発熱材料の当該欠点を解消できる。
請求項８に記載の発明では、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、カ−ボンを含有してなる。発熱材料をカ−ボン（炭素）としたような場合において、当該カ−ボンを使用してなる発熱材料は、発熱が不充分であったり、蓄熱作用が不充分であったり、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができなかったり、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱がその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分であったりする場合がある。上記のように、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材では、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有させることにより、当該カ−ボン系発熱材料の当該欠点を解消できる。
請求項９に記載の発明では、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、無機質結合剤を含有してなる。本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、その原料がフェライト、鋳鉄、アルミニウム、カ−ボン、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体等の粉末や粒状等の無機質物を混練して電磁誘導用発熱・蓄熱材とするので、纏まり難い原材料をバインダ−（結合）していく必要がある。二酸化ケイ素のシリカやシリカゲルは、原材料の混練における粘土的な作用も果たすことが出来るので、フェライト等の発熱材料と混練させて電磁誘導用発熱・蓄熱材を製造するのに好適に使用でき、又、当該発熱・蓄熱作用などを阻害せず、むしろ、電磁誘導用発熱・蓄熱材に含有させることにより、発熱作用を向上させ、蓄熱作用を良好にし、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができ、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる。しかし、混練が不充分となる場合もあり、二酸化ケイ素の溶融剤のような
無機質結合剤を含有させることにより、より一層、原材料の混練におけるバインダ−作用を向上させることができる。
請求項１０に記載のように、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、本発明が目的としている立方体容器の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材を内蔵させて電磁誘導作用により発熱すると共に蓄熱を起こさせる用途に適している。
当該本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、電磁誘電加熱により短時間に発熱を行うことができ、又、その発熱を持続させて当該電磁誘導用発熱・蓄熱材から発した熱をその発熱・蓄熱材の内部に蓄熱できるので、温度低下を招かずに済み、電力を消費でき、且つ、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができるので電力を節約することができると共に、立体容器の内部の当該電磁誘導用発熱・蓄熱材の熱が、その容器内において万便なく行き渡るようにすることができるので、電磁誘導の効率を上げ、省電力に繋がらせることができる。
本発明者らが先に提案した立体容器の内部に発熱材を内蔵させ、当該立体容器の外部で水などの非加熱媒体を加熱して、当該立体容器の内部の発熱体と水とを直接接触させないで、電磁誘導により水を加熱して、暖房や給湯などを行うようにしてなる電磁誘導加熱装置に、当該本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は好適に用いることができる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
That is, according to the present invention, in the invention described in claim 1, by adding silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone to the heat-generating / heat-storage material for electromagnetic induction, the heat-generating action is improved and the heat-storage action is achieved. The power of the heating device can be appropriately turned off to save power, and the heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed within the container. be able to.
The electromagnetic induction heat-generating / heat storage material is suitable for applications in which the electromagnetic induction heat-generating / heat storage material is built in the cubic container intended by the present invention to generate heat and cause heat storage.
The electromagnetic induction heat-generating / heat storage material of the present invention can generate heat in a short time by electromagnetic dielectric heating, and the heat generated from the electromagnetic induction heat-generating / heat storage material can be generated by maintaining the heat generation. -Since heat can be stored inside the heat storage material, it is not necessary to reduce the temperature, and it is possible to save electric power, and since the power supply of the heating device can be appropriately turned off, it is possible to save electric power. Since the heat of the electromagnetic induction heat generating and heat storage material inside the container can be distributed without any convenience in the container, the efficiency of electromagnetic induction can be increased and power can be saved.
As in the invention described in
Since the use of silica or silica gel as the silicon dioxide can further fulfill the clay action in the kneading of the raw materials in addition to the action as described above, It can be suitably used for producing a heat-generating material for electromagnetic induction by kneading with a heat-generating material such as the above.
As in the invention described in claim 4, metal silicon as a simple substance of silicon has a high purity of silicon (Si), and is further excellent in the above-described action, and is kneaded with a heat-generating material such as ferrite to be electromagnetic. It can be suitably used for producing a heat generating / storage material for induction.
In the invention according to claim 5, the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention contains ferrite. Although the ferrite is good as a heat generating material, the heat storage action is insufficient, the power of the heating device cannot be appropriately turned off, or the heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container is There may be a case where the effect of allowing the stool to spread within the container is insufficient. As described above, in the heat-generating / heat-storage material for electromagnetic induction according to the present invention, the disadvantages of the ferrite-based heat-generating material can be eliminated by containing silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone.
In the invention described in claim 6, the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention contains cast iron. When the heat-generating material is ferrite-iron-based or iron-based, the heat-generating material made of iron may not generate enough heat even if it generates heat depending on the type of the heat-generating material. May not be turned off as appropriate, or the heat generated from the heat-generating material inside the three-dimensional container may be insufficiently distributed in the container. As described above, in the heat-generating / heat-storage material for electromagnetic induction according to the present invention, the disadvantages of the ferrite-iron-based or iron-based heat-generating material can be eliminated by containing silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone. .
In the invention of claim 7, the electromagnetic induction heat-generating / heat storage material of the present invention contains aluminum. In the case where the heat generating material is aluminum, the heat generating material using the aluminum has insufficient heat generation, insufficient heat storage function, or appropriately turns off the power of the heating device. In some cases, the heat generated from the heat-generating material inside the three-dimensional container may not be sufficiently effective to allow the heat to spread throughout the container. As described above, in the heat-generating / heat-storage material for electromagnetic induction according to the present invention, the disadvantage of the aluminum-based heat-generating material can be eliminated by containing silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone.
In the invention according to claim 8, the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention contains carbon. In the case where carbon (carbon) is used as the heat generating material, the heat generating material using the carbon has insufficient heat generation, insufficient heat storage action, power supply for the heating device, etc. May not be turned off as appropriate, or the heat generated from the heat-generating material inside the three-dimensional container may be insufficiently distributed in the container. As described above, the disadvantage of the carbon-based heat-generating material can be eliminated by incorporating silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone in the electromagnetic induction heat-generating / heat storage material of the present invention.
In the invention according to claim 9, the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention contains an inorganic binder. The electromagnetic induction heat-generating / heat-storing material of the present invention is made by mixing a material such as ferrite, cast iron, aluminum, carbon, silicon dioxide, titanium oxide and / or a simple substance of silicon and / or an inorganic substance such as particles. Since the heat generation and heat storage material for induction is used, it is necessary to binder (bond) raw materials that are difficult to bundle. Silica or silica gel of silicon dioxide can also serve as a clay in the kneading of raw materials, so it can be suitably used to produce a heat-generating material for electromagnetic induction by kneading with a heat-generating material such as ferrite. However, it does not inhibit the heat generation / heat storage action, etc., but rather can be included in the electromagnetic induction heat / heat storage material to improve the heat generation action, improve the heat storage action, and turn off the power supply of the heating device appropriately. In addition, the heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed in the container. However, the kneading may be insufficient, and the binder action in the kneading of the raw materials can be further improved by including an inorganic binder such as a silicon dioxide melting agent.
As described in claim 10, the electromagnetic induction heat-generating / storing material of the present invention includes the electromagnetic induction heat-generating / storing material incorporated in the cubic container intended by the present invention and generates heat by electromagnetic induction. Suitable for applications that cause heat storage.
The electromagnetic induction heat-generating / heat storage material of the present invention can generate heat in a short time by electromagnetic dielectric heating, and the heat generated from the electromagnetic induction heat-generating / heat storage material can be generated by maintaining the heat generation.・ Because heat can be stored inside the heat storage material, it is not necessary to lower the temperature, power can be consumed, and since the power supply of the heating device can be turned off as appropriate, power can be saved and Since the heat of the internal electromagnetic induction heat generating / heat storage material can be distributed within the container without any stool, the efficiency of electromagnetic induction can be increased and power saving can be achieved.
A heating material is built in the interior of the three-dimensional container previously proposed by the present inventors, a non-heating medium such as water is heated outside the three-dimensional container, and the heating element and water inside the three-dimensional container are directly connected. The electromagnetic induction heating and heat storage material of the present invention can be suitably used for an electromagnetic induction heating apparatus that heats water by electromagnetic induction and performs heating, hot water supply, or the like without contact.
本発明の電磁誘導により発熱し、蓄熱する電磁誘導用発熱・蓄熱材は、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有してなる。
本発明で使用される二酸化ケイ素としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）若しくは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）によって構成される物質の総称のシリカが例示され、当該シリカは、シリカという呼び名の他に、無水ケイ酸、ケイ酸、酸化シリコンと呼ばれることもある。
当該シリカは、 結晶性シリカと非結晶性シリカ とに分類される。即ち、シリカは圧力や温度などの条件により、様々な形（結晶多形）をとるので、これによりシリカは、石英などの結晶性シリカと、シリカゲル・未焼成の珪藻土や生物中に存在する非結晶性シリカとの２つに大別される。本発明では、結晶性シリカでも非結晶性シリカでも使用できる。
自然界におけるシリカ の一般的な形状は、石英である。シリカは、砂の主成分でありガラスの原料となる、珪砂もシリカからなる。地殻内にはシリカが大量に含まれており、地球の表層の約６割がシリカを含む鉱物によって構成されている。
シリカは、ケイ酸をゲル化したシリカゲルとしても存在する。本発明では、シリカゲル（ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）も使用できる。
本発明によれば、シリカを添加することにより、従来のフェライト系やフェライト−鉄系、フェライト−鉄−アルミニウム系等の発熱材料の上記のような欠点を解消して、発熱作用を向上させ、蓄熱作用を良好にし、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができ、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる。
又、シリカは、上記のような作用に加えて、原材料の混練における粘土的な作用も果たすことが出来る。
The heat generating / storing material for electromagnetic induction that generates heat and stores heat by electromagnetic induction according to the present invention contains silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone.
Examples of the silicon dioxide used in the present invention include silica, which is a generic name for substances composed of silicon dioxide (SiO 2 ) or silicon dioxide (SiO 2 ). Sometimes called acid, silicic acid, or silicon oxide.
The silica is classified into crystalline silica and amorphous silica. That is, since silica takes various forms (crystal polymorphs) depending on conditions such as pressure and temperature, silica is not only present in crystalline silica such as quartz, silica gel, unfired diatomaceous earth, and living organisms. There are two main types: crystalline silica. In the present invention, either crystalline silica or amorphous silica can be used.
The general shape of silica in nature is quartz. Silica is a main component of sand and is a raw material for glass. Silica sand is also made of silica. The earth's crust contains a large amount of silica, and about 60% of the earth's surface layer is composed of minerals containing silica.
Silica also exists as silica gel in which silicic acid is gelled. In the present invention, silica gel (SiO 2 .H 2 O) can also be used.
According to the present invention, by adding silica, the above-mentioned drawbacks of heat-generating materials such as conventional ferrite-based and ferrite-iron-based, ferrite-iron-aluminum-based materials are eliminated, and the heat generating action is improved. The heat storage action can be improved, the power supply of the heating device can be appropriately turned off, and the heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed in the container.
Silica can also perform a clay-like action in kneading raw materials in addition to the action as described above.
本発明で使用される酸化チタンは、シリカと同様に、従来のフェライト系やフェライト−鉄系、フェライト−鉄−アルミニウム系等の発熱材料の上記のような欠点を解消して、発熱作用を向上させ、蓄熱作用を良好にし、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができる、又、立体容器の内部の発熱材料の熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる。
酸化チタン（二酸化チタン、ｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ）は、組成式 ＴｉＯ２で示されるチタンの酸化物である。
天然には金紅石（正方晶系）、鋭錐石（正方晶系）、板チタン石（斜方晶系）の主成分として産出する無色の固体で、その結晶構造には、アナタ−ゼ型，ルチル型等があるが、本発明では、両方を使用することができる。
酸化チタンは、光触媒としての活性が高いので、上記のような作用に加えて、給湯の際の水の殺菌に役立せることもできる。
Titanium oxide used in the present invention improves the heat generation action by eliminating the above-mentioned drawbacks of conventional heat generation materials such as ferrite, ferrite-iron, and ferrite-iron-aluminum, similar to silica. Thus, the heat storage action can be improved, the power supply of the heating device can be appropriately turned off, and the heat of the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed in the container.
Titanium oxide (titanium dioxide) is an oxide of titanium represented by the composition formula TiO 2 .
Naturally, it is a colorless solid produced as the main component of gold ore (tetragonal), anatite (tetragonal), and plate titanite (orthorhombic), and its crystal structure has an anatase type. In the present invention, both can be used.
Since titanium oxide has high activity as a photocatalyst, it can be used for sterilization of water during hot water supply in addition to the above-described action.
本発明で使用されるケイ素の単体とは、ケイ素（Ｓｉ）成分単体を意味し、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を還元することにより得られる金属グレ−ドシリコン（メタルシリコン）が例示される。当該メタルシリコンは、シリカや酸化チタンと同様に、従来のフェライト系やフェライト−鉄系、フェライト−鉄−アルミニウム系等の発熱材料の蓄熱作用を高め、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができるので電力を節約することができ、又、その添加により、立体容器の内部の発熱材料の熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる。
メタルシリコンは、珪素（Ｓｉ）の純度が９７％以上のものを指称し、例えば、ＳｉＯ２含有量が多い珪石、珪砂にコ−クスを混ぜ、２０００℃近い開放式のア−ク炉で還元することにより得ることができる。
上記のような高純度の珪素（Ｓｉ）を塩素と反応させ、四塩化ケイ素とし（ガス化）これを蒸留して更に純度の高い製品とした高純度ポリシリコンも本発明では当該ケイ素の単体として使用することができる。
The simple substance of silicon used in the present invention means a simple silicon (Si) component, for example, metal grade silicon (metal silicon) obtained by reducing silicon dioxide (SiO 2 ). The metal silicon, like silica and titanium oxide, enhances the heat storage effect of heat-generating materials such as conventional ferrite-based, ferrite-iron-based, ferrite-iron-aluminum-based materials, and can turn off the power of the heating device appropriately. Therefore, it is possible to save electric power, and by adding the heat, the heat of the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed within the container.
Metal silicon refers to silicon (Si) with a purity of 97% or more. For example, silica is mixed with silica with a high SiO 2 content and silica sand, and reduced in an open arc furnace close to 2000 ° C. Can be obtained.
The high purity silicon (Si) as described above is reacted with chlorine to form silicon tetrachloride (gasification), and this is distilled to obtain a higher purity product. Can be used.
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有してなるが、発熱材料と混練する際の当該シリカの粘土的な作用からは、当該二酸化ケイ素を必須とするとよい。特に、シリカ粘土は、結合剤となり得る。酸化チタン及びケイ素の単体は、各々単独でもよいが、二酸化ケイ素と併用するようにするとよい。 The heat-generating / heat-storing material for electromagnetic induction according to the present invention contains silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone. From the silica-like action of the silica when kneaded with the heat-generating material, the silicon dioxide Is recommended. In particular, silica clay can be a binder. Titanium oxide and silicon may be used alone or in combination with silicon dioxide.
本発明のような電磁誘導用発熱・蓄熱材において、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体をフェライトよりなる発熱材料に添加した場合に、前記のように、当該フェライト系発熱材料の欠点を解消できる。即ち、フェライトは、発熱材料として良好ではあるが、蓄熱作用が不充分であったり、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができなかったり、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分となる場合があるが、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体特に二酸化ケイ素を添加することにより、当該欠点を解消して、発熱作用を向上させ、蓄熱作用を良好にし、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができ、又、立体容器の内部の発熱材料の熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる。 In the heat-generating / heat-storage material for electromagnetic induction as in the present invention, when the silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon alone is added to the heat-generating material made of ferrite, the disadvantages of the ferrite-based heat-generating material are as described above. Can be resolved. That is, ferrite is good as a heat generating material, but heat storage action is insufficient, the power of the heating device cannot be appropriately turned off, or heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container. May be insufficient in the container, and by adding silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon simple substance, particularly silicon dioxide, the disadvantage is solved, The heat generation function is improved, the heat storage function is improved, the power supply of the heating device can be turned off as appropriate, and the heat of the heat generation material inside the three-dimensional container can be easily distributed within the container. it can.
上記発熱材料のフェライト（Ｆｅｒｒｉｔｅ）は、酸化鉄を主成分とするセラミックスの総称で、発熱効果などから 強磁性を示すものを使用することが好ましい。
当該フェライトは、結晶構造によってスピネルフェライト、六方晶フェライト、ガ−ネットフェライト等に分類される。
スピネルフェライトは、スピネル型結晶構造を持ち、その組成式は、ＡＦｅ２Ｏ４
で、式中のＡは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ等を示し、マンガン亜鉛フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、銅亜鉛フェライト等が代表的なものである。
スピネルフェライトの一種には、当該式中のＡが、Ｆｅ（鉄）で、磁鉄鉱（マグネタイト、Ｆｅ３Ｏ４）のフェライトが、本発明では、発熱が良好であることに加え、磁器質で、原材料の混練における粘土的な作用を果たすことなどから、好ましい。
本発明では、他に、マグネトプランバイト型の六方晶型結晶構造を持つ六方晶フェライト やガ−ネット型結晶構造を持つガ−ネットフェライトなども使用することができる。
軟磁性を示すソフトフェライトでも、硬磁性を示すハ−ドフェライトでも使用することができる。
Ferrite, which is the heat generating material, is a general term for ceramics mainly composed of iron oxide, and it is preferable to use a material exhibiting ferromagnetism from the viewpoint of heat generation effects.
The ferrite is classified into spinel ferrite, hexagonal ferrite, garnet ferrite and the like according to the crystal structure.
Spinel ferrite has a spinel crystal structure, and its composition formula is AFe 2 O 4.
In the formula, A represents Mn, Co, Ni, Cu, Zn, etc., and manganese zinc ferrite, nickel zinc ferrite, copper zinc ferrite, etc. are representative.
In one type of spinel ferrite, A in the formula is Fe (iron), and ferrite of magnetite (magnetite, Fe 3 O 4 ) is a porcelain in addition to good heat generation in the present invention. This is preferable because it functions as a clay in kneading raw materials.
In the present invention, hexagonal ferrite having a magnetoplumbite type hexagonal crystal structure or garnet ferrite having a garnet crystal structure can also be used.
Either soft ferrite exhibiting soft magnetism or hard ferrite exhibiting hard magnetism can be used.
本発明では、電磁誘導用発熱・蓄熱材において、発熱材料を鉄系の発熱材料としたような場合において、鉄よりなる発熱材料は、その種類によっては同様に発熱はしても、蓄熱作用が不充分であったり、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができなかったり、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分であったりする場合等があるが、本発明では、当該鉄（ｉｒｏｎ）として鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）を使用すると、発熱作用に優れ、又、蓄熱作用に優れ、発熱電子の揺動作用により加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができ、更には、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる点から好ましい。
即ち、鉄（Ｆｅ）は、鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）、銑鉄（Ｐｉｇ ｉｒｏｎ）、砂鉄（ｉｒｏｎ ｓａｎｄ）など各種の種類があるが、当該鉄を使った鋳物製品の製造に用いられているような鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）が好ましい。
フェライト系発熱材料、フェライト−鉄系発熱材料、フェライト−鉄−アルミニウム系発熱材料等の発熱材料の場合、発熱は良好であるが、蓄熱作用に難があり、冷め易いという難点を包蔵している場合、当該鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）は、当該難点を克服し、又、立体容器の内部の発熱材の熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることもできる。
鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）は、鉄 （Ｆｅ）と炭素 （Ｃ）とケイ素（Ｓｉ）との三元合金である。
鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）は、一般的に、銑鉄（Ｐｉｇ ｉｒｏｎ）に比べてケイ素（Ｓｉ）分を多く（約１−３％）含有している。銑鉄（Ｐｉｇ ｉｒｏｎ）は、鉄鉱石から直接製造された鉄の一種で、不純物が多く、炭素含有量も２．６〜５％で、一般に脆く鍛錬することはできない。銑鉄（Ｐｉｇ ｉｒｏｎ）で鋳物用に適するものを鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）という。銑鉄（Ｐｉｇ ｉｒｏｎ）は、用途別に製鋼用銑と鋳物用銑に分けられ、後者の鋳物用銑（ＪＩＳで２種が規定されている。）が鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）となる。
鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）は、銑鉄（Ｐｉｇ ｉｒｏｎ）などをキュポラなどの炉で溶解し、砂型或いは金型に注入したものである。
鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）は、炭素の状態によって、ねずみ鋳鉄・白鋳鉄・まだら鋳鉄の三つに大別できる。鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）は炭素量が多いと黒鉛（グラファイト）が晶出する。黒鉛は黒色をしており、炭素量の多い鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）はその断面の色からねずみ鋳鉄と呼ばれる。
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材において、鋳鉄（ｃａｓｔ ｉｒｏｎ）を使用する場合、鋳物砂や黒さびを含有しないようにするとよい。
当該黒さびは、鉄にできるさびの一種で、鉄を空気中で焼く又は赤熱した鉄に水蒸気を作用させると、当該鉄の表面に黒色膜が生成されるが、当該黒色膜の成分が黒さびで、その主成分は、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）で、赤さびの三酸化二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）と対比される。
当該黒さびは、比較的に組成的に安定しており水等に侵され難くなり、上記の発熱・蓄熱作用に好ましくない面があるので、本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材において、当該黒さびを含有しないようにするとよい。
In the present invention, when the heat generating material for electromagnetic induction is such that the heat generating material is an iron-based heat generating material, the heat generating material made of iron has a heat storing action even if it generates heat in the same manner. Insufficient action to turn off the power of the heating device, or to dissipate the heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container without any stool. In the present invention, when cast iron is used as the iron, the heating device is excellent in heat generation action, heat storage action, and the action of swinging generated heat electrons. It is preferable from the point that the power can be turned off as appropriate, and further, the heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed within the container.
That is, there are various types of iron (Fe), such as cast iron, pig iron, iron sand, and cast iron that is used in the manufacture of cast products using the iron. (Cast iron) is preferred.
In the case of heat-generating materials such as ferrite-based heat-generating materials, ferrite-iron-based heat-generating materials, and ferrite-iron-aluminum-based heat-generating materials, heat generation is good, but there is a difficulty in heat storage and it is difficult to cool. In this case, the cast iron can overcome the difficulty and also allow the heat of the heat generating material inside the three-dimensional container to be easily distributed within the container.
Cast iron is a ternary alloy of iron (Fe), carbon (C), and silicon (Si).
Cast iron generally contains more silicon (Si) content (about 1-3%) than pig iron. Pig iron is a kind of iron produced directly from iron ore, has many impurities, has a carbon content of 2.6-5%, and is generally brittle and cannot be trained. A pig iron suitable for casting is called cast iron. Pig irons are classified into steelmaking irons and casting irons according to applications, and the latter casting irons (two types specified by JIS) are cast irons.
Cast iron is made by melting pig iron or the like in a furnace such as a cupola and injecting it into a sand mold or a mold.
Cast iron can be roughly classified into three types, gray cast iron, white cast iron, and mottled cast iron, depending on the state of carbon. When cast iron has a large amount of carbon, graphite crystallizes. Graphite is black, and cast iron with a high carbon content is called gray cast iron because of its cross-sectional color.
When using cast iron in the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction of the present invention, it is preferable not to contain foundry sand or black rust.
The black rust is a kind of rust made of iron. When steam is applied to iron that has been burned in air or heated to red heat, a black film is formed on the surface of the iron. The main component of rust is triiron tetroxide (Fe 3 O 4), which is contrasted with red rust diiron trioxide (Fe 2 O 3) .
Since the black rust is relatively stable in composition and hardly affected by water or the like, and has an unfavorable aspect in the heat generation and heat storage action, in the heat generation and heat storage material for electromagnetic induction of the present invention, It is better not to contain black rust.
本発明では、電磁誘導用発熱・蓄熱材において、発熱材料をカ−ボン（炭素）としたような場合において、カ−ボンよりなる発熱材料は、発熱はしても、蓄熱作用が不充分であったり、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができなかったり、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにする作用が不充分であったりする場合があるが、本発明では、当該カ−ボン（炭素）を使用した場合でも、その発熱作用を向上させ、又、蓄熱作用に優れ、発熱電子の揺動作用により加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができるので電力を節約することができ、更には、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができる。 In the present invention, when the heat generating material for electromagnetic induction is carbon (carbon) as the heat generating material, the heat generating material made of carbon has insufficient heat storage function even though it generates heat. Or the power supply of the heating device cannot be turned off as appropriate, or the heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container is not sufficiently effective in spreading within the container. However, in the present invention, even when the carbon (carbon) is used, the heat generation action is improved and the heat storage action is excellent. Since it can be turned off, it is possible to save electric power, and furthermore, heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed within the container.
本発明の二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有してなる電磁誘導用発熱・蓄熱材は、二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体をフェライトなどの発熱材料に添加することにより、従来のフェライト系やフェライト−鉄系等の発熱材料の発熱作用を向上させ、蓄熱作用を良好にし、加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができるので電力消費の節約を図ることができ、又、立体容器の内部の発熱材料から発した熱をその容器内において万便なく行き渡るようにすることができるので、本発明が目的としている立方体容器の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材を内蔵させて電磁誘導作用により発熱すると共に蓄熱を起こさせる用途に適している。
当該本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、電磁誘電加熱により短時間に発熱を行うことができ、又、その発熱を持続させて当該電磁誘導用発熱・蓄熱材から発した熱を内部に蓄熱できるので、温度低下を招かずに済み、電力を消費できると共に、発熱電子の揺動作用により加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができ、更に、立体容器の内部の当該電磁誘導用発熱・蓄熱材の熱が、その容器内において万便なく行き渡るようにすることができるので、電磁誘導の効率を上げ、省電力に繋がらせることができる。
当該本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材を立体容器の内部に内蔵させてなる電磁誘導加熱装置を用いて暖房装置や給湯装置を構成すると、当該電磁誘導加熱装置は短時間に発熱して、短時間で当該暖房装置や給湯装置を加熱できるので、電力消費を節約できる。
又、当該暖房装置や給湯装置から循環してきた水などの非加熱媒体を再び加熱する際に、当該電磁誘導加熱装置内部の本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、その発熱を持続して熱を当該電磁誘導用発熱・蓄熱材内部に蓄熱しているので、温度低下を招かずに済む。
更に、発熱電子の揺動作用により加熱装置の電源を適宜ＯＦＦにすることができるので当該暖房装置や給湯装置の電源を何時までも入力ＯＮ状態にしておく必要がなくなり、電源の適宜ＯＦＦにより、電力を消費でき、電磁誘導の効率を上げ、省電力に寄与することができる。
The heat generating / storing material for electromagnetic induction comprising silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon simple substance of the present invention is obtained by adding silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon simple substance to a heat generating material such as ferrite. The heat generation effect of heat-generating materials such as conventional ferrite-based and ferrite-iron-based materials is improved, the heat storage effect is improved, and the power supply of the heating device can be appropriately turned off, so that power consumption can be saved. In addition, since heat generated from the heat generating material inside the three-dimensional container can be easily distributed in the container, the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction is built in the cubic container which is the object of the present invention. It is suitable for applications that generate heat by electromagnetic induction and cause heat storage.
The electromagnetic induction heat-generating / heat storage material of the present invention can generate heat in a short time by electromagnetic dielectric heating, and the heat generated from the electromagnetic induction heat-generating / heat storage material can be maintained inside. Since it can store heat, it does not cause a decrease in temperature, it can consume power, the power of the heating device can be appropriately turned off by the swinging action of heat generation electrons, and the electromagnetic induction heat generation inside the three-dimensional container -Since the heat of the heat storage material can be distributed within the container without any stool, the efficiency of electromagnetic induction can be increased and power can be saved.
When a heating device or a hot water supply device is configured using an electromagnetic induction heating device in which the electromagnetic induction heating and heat storage material of the present invention is built in a three-dimensional container, the electromagnetic induction heating device generates heat in a short time, Since the said heating apparatus and hot-water supply apparatus can be heated in a short time, power consumption can be saved.
Further, when heating a non-heating medium such as water circulated from the heating device or hot water supply device again, the heat generation / heat storage material for electromagnetic induction of the present invention inside the electromagnetic induction heating device maintains its heat generation. Since heat is stored inside the electromagnetic induction heat generation / heat storage material, the temperature does not decrease.
Furthermore, since the power supply of the heating device can be appropriately turned off by the swinging action of the exothermic electrons, it is not necessary to keep the power supply of the heating device or the hot water supply device in an input ON state at all times. Electric power can be consumed, the efficiency of electromagnetic induction can be increased, and power can be saved.
本発明の二酸化ケイ素、酸化チタン及び／又はケイ素の単体を含有してなる電磁誘導用発熱・蓄熱材において、電磁誘導用発熱材料としては、上記のフェライト等の他に、金属元素を含有する鉱物（ａ−１）よりなる生成された１種又は２種以上の電磁誘導用発熱材料（ａ１）が使用できる。金属元素を含有する鉱物よりなる生成された電磁誘導用発熱材料（ａ１）の単独使用でも、２種以上の混合使用でもよい。
当該金属元素を含有する鉱物（ａ−１）としては、金属鉱物（ａ−１−１）の他に、広くは、金属元素を含有する鉱物（ａ−１−２）が挙げられる。
金属鉱物（ａ−１−１）の例としては、鉄属鉱物と非鉄属金属鉱物が挙げられ、当該鉄属鉱物としては、製鉄や製鋼原料になるもので、鉄鉱石、砂鉄、チタン鉱、硫化鉄鋼、クロム鉱石、マンガン鉱、モリブテン鉱、タングステン鉱が挙げられ、非鉄属金属鉱物としては、銅鉱石、鉛鉱石、亜鉛鉱石、錫鉱石、アンチモン鉱石、ニッケル鉱石、コバルト鉱が挙げられる。
当該鉄属鉱物の鉄鉱石、砂鉄、チタン鉱、硫化鉄鋼、クロム鉱石、マンガン鉱、モリブテン鉱、タングステン鉱等からは、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、モリブテン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等が生成される。
又、非鉄属金属鉱物からは、銅（Ｃｕ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、黒鉛（Ｃ）等が生成される。
金属元素を含有する鉱物（ａ−１−２）は、その鉱石中に含有される金属分を利用するもので、ボ−キサイト（Ａｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ）などが挙げられる。
当該ボ−キサイト（Ａｌ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ）からは、アルミニウム（Ａｌ）が生成され、本発明では、当該１種又は２種以上の金属元素を含有する鉱物（ａ−１）よりなる生成された電磁誘導用発熱材料（ａ１）として、アルミニウム（Ａｌ）を使用することができる。
当該金属元素を含有する鉱物（ａ−１）としては、金（Ａｕ）鉱、銀（Ａｇ）鉱、白金属鉱を含めることができる。
In the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction containing the simple substance of silicon dioxide, titanium oxide and / or silicon of the present invention, the heat generating material for electromagnetic induction is a mineral containing a metal element in addition to the above ferrite and the like. The produced | generated 1 type, or 2 or more types of electromagnetic induction heating material (a1) which consists of (a-1) can be used. The generated electromagnetic induction heating material (a1) made of a mineral containing a metal element may be used alone or in combination of two or more.
As the mineral (a-1) containing the metal element, in addition to the metal mineral (a-1-1), a mineral (a-1-2) containing a metal element is widely used.
Examples of the metal mineral (a-1-1) include iron group minerals and non-ferrous group metal minerals, and the iron group minerals are used as iron or steelmaking raw materials, such as iron ore, sand iron, titanium ore, Examples thereof include iron sulfide steel, chromium ore, manganese ore, molybdenum ore, and tungsten ore, and examples of non-ferrous metal minerals include copper ore, lead ore, zinc ore, tin ore, antimony ore, nickel ore, and cobalt ore.
Iron ore, iron sand, titanium ore, sulfide ore, chromium ore, manganese ore, molybdenum ore, tungsten ore, etc. of the iron group minerals, such as iron (Fe), titanium (Ti), chromium (Cr), manganese (Mn) , Molybdenum (Mo), tungsten (W) and the like are generated.
Nonferrous metal minerals include copper (Cu), lead (Pb), zinc (Zn), tin (Sn), antimony (Sb), nickel (Ni), cobalt (Co), graphite (C), etc. Generated.
The mineral (a-1-2) containing a metal element utilizes a metal component contained in the ore, and examples thereof include bauxite (Al 2 O 3 .nH 2 O).
From the bauxite (Al 2 O 3 .nH 2 O), aluminum (Al) is generated. In the present invention, the bauxite (Al 2 O 3 .nH 2 O) is made of the mineral (a-1) containing the one or more metal elements. Aluminum (Al) can be used as the generated electromagnetic induction heating material (a1).
As the mineral (a-1) containing the metal element, gold (Au) ore, silver (Ag) ore, and white metal ore can be included.
本発明で使用される上記の１種又は２種以上の電磁誘導用発熱材料を構成する金属元素としては、磁性金属（Ｎｉ、Ｆｅ、磁性ステンレス、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏを主成分としたアルニコ系の磁性金属材料、ネオジウム（Ｎｄ）−鉄（Ｆｅ）−ボロン（Ｂ）を主成分とした希土類系の磁性金属材料など）でも、フェライト磁性を有するセラミックスであって酸化鉄を主成分とするもの、或いは、非磁性の例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、非磁性ステンレスなどでもよい。
磁性とは、強磁性を意味し、非磁性とは、強磁性を含まず、反磁性若しくは常磁性を意味している。
Examples of the metal element constituting the one or more types of heat generating materials for electromagnetic induction used in the present invention include magnetic metals (Ni, Fe, magnetic stainless steel, Co—Ni alloy, Fe—Ni alloy, Al— Alnico magnetic metal materials mainly composed of Ni-Co, rare earth magnetic metal materials mainly composed of neodymium (Nd) -iron (Fe) -boron (B)), etc. It may be iron oxide as a main component, or nonmagnetic material such as Al, Ag, Cu, nonmagnetic stainless steel, or the like.
Magnetism means ferromagnetism, and non-magnetism does not include ferromagnetism and means diamagnetism or paramagnetism.
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材の配合例を示す。
（ａ）フェライト１〜３％、鋳鉄３０〜５０％及びシリカ５０〜７０％
（ｂ）フェライト１０〜３０％、鋳鉄１０〜３０％、シリカ４０〜６０％、アルミニウム５〜１０％及び酸化チタン５〜１０％
（ｃ）フェライト１０〜３０％、鋳鉄１０〜３０％、シリカ４０〜６０％、アルミニウム５〜１０％、酸化チタン５〜１０％及びメタルシリコン１０〜２０％
The compounding example of the heat_generation | fever / thermal storage material for electromagnetic induction of this invention is shown.
(A) Ferrite 1 to 3%, cast iron 30 to 50% and silica 50 to 70%
(B) Ferrite 10-30%, cast iron 10-30%, silica 40-60%, aluminum 5-10% and titanium oxide 5-10%
(C) 10-30% ferrite, 10-30% cast iron, 40-60% silica, 5-10% aluminum, 5-10% titanium oxide and 10-20% metal silicon
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材において、前記のように、二酸化ケイ素（シリカ、シリカゲル）は、発熱・蓄熱作用の向上等の作用に加えて、原材料の混練における粘土的な作用も果たすことができるのであるが、同様に、ケイ素の単体（メタルシリコンなど）も、上記のような作用に加えて、原材料の混練における粘土的な作用も果たすことができる。
当該二酸化ケイ素（シリカ、シリカゲル）やケイ素の単体（メタルシリコンなど）は、フェライト（粉末）や鋳鉄やアルミニウム（粉末）などの原材料の混練において粘土的な作用を果たし、当該原料の結合剤となり得るが、他に、二酸化ケイ素の溶融剤などの無機質結合剤を添加するとよい。
当該二酸化ケイ素の溶融剤の例としては、酸化マグネシウム、酸化カリウム、炭酸リチウム、酸化硼素、酸化ナトリウムなどが挙げられる。当該二酸化ケイ素の溶融剤を添加する場合の電磁誘導用発熱・蓄熱材の配合例を示す。
（ｄ）フェライト１０〜３０％、鋳鉄１０〜３０％、シリカ４０〜６０％、アルミニウム５〜１０％、カ−ボン５〜１０％、酸化チタン５〜１０％及び二酸化ケイ素の溶融剤１０〜１５％
In the heat-generating / heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention, as described above, silicon dioxide (silica, silica gel) has a clay-like effect in kneading raw materials in addition to the action of improving the heat-generation / heat storage action. Similarly, silicon alone (metal silicon or the like) can also perform a clay-like action in kneading raw materials in addition to the above action.
The silicon dioxide (silica, silica gel) or simple silicon (metal silicon, etc.) can act as a clay in the kneading of raw materials such as ferrite (powder), cast iron and aluminum (powder), and can be a binder for the raw material. However, an inorganic binder such as a silicon dioxide melting agent may be added.
Examples of the silicon dioxide melting agent include magnesium oxide, potassium oxide, lithium carbonate, boron oxide, sodium oxide and the like. The compounding example of the heat generating and heat storage material for electromagnetic induction in the case of adding the silicon dioxide melting agent is shown.
(D) 10-30% ferrite, 10-30% cast iron, silica 40-60%, aluminum 5-10%, carbon 5-10%, titanium oxide 5-10% and silicon dioxide melting agent 10-15 %
本発明の（ｃ）電磁誘導用発熱・蓄熱材には、他に、石炭、土壌、砂、水、水ガラス（アルカリ−ケイ酸系ガラスの濃厚水溶液）、セラミック、セメントなどの固形材、粘結剤等を添加してもよい。 In addition to the heat generation / storage material for electromagnetic induction (c) of the present invention, coal, soil, sand, water, water glass (concentrated aqueous solution of alkali-silicate glass), ceramic, cement and other solid materials, viscosity A binder or the like may be added.
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、粉末、粒状又は塊状などの諸形態の原材料を攪拌混練し、成型し、焼結することにより製造することができる。成型加工には、例えば、鋳込み成形法が採用される。 The heat-generating / heat-storage material for electromagnetic induction according to the present invention can be produced by stirring, kneading, molding, and sintering raw materials in various forms such as powder, granule or lump. For the molding process, for example, a casting molding method is employed.
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、立方体容器の内部に内蔵させて使用して電磁誘導作用により発熱すると共に蓄熱を起こさせることができる。
当該立方体容器としては、金属製筒状体が挙げられ、当該金属製筒状体の中空内部に、例えば、塊状の電磁誘導用発熱・蓄熱材をカラムとして充填すればよい。
当該立方体容器の金属製筒状体の周囲には、誘導コイル（励磁コイル、電線）を巻回してワ−クコイル（ソレノイド体）を形成し、発熱体を構成することができる。
The heat-generating / heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention can be used by being incorporated inside a cubic container to generate heat by electromagnetic induction and to cause heat storage.
An example of the cubic container is a metal cylindrical body, and the hollow interior of the metallic cylindrical body may be filled with, for example, a massive electromagnetic induction heating / storage material as a column.
Around the metal cylindrical body of the cubic container, an induction coil (excitation coil, electric wire) is wound to form a work coil (solenoid body), thereby forming a heating element.
当該発熱体を構成する金属製の筒状体は、銅などの反磁性金属若しくはアルミニウムなどの常磁性金属によりなっていてもよいが、非磁性系の金属（合金）であることが、電磁誘導発熱性能を劣化させずに錆を防止し得る等の利点があり、好ましい。尚、ここに、非磁性とは、強磁性を含まず、反磁性若しくは常磁性を意味している。
当該電磁誘導用発熱・蓄熱材は、電磁誘導により、５００℃以上、好ましくは６００℃〜９００℃といった高温域の所望の温度に発熱させることができる電磁誘導型発熱材であって、且つ、熱を備蓄し、水などの非加熱媒体をその発熱・蓄熱により熱効率よく暖房や給湯の加熱媒体として使用することができる発熱・蓄熱材となし得る。
The metal cylindrical body constituting the heating element may be made of a diamagnetic metal such as copper or a paramagnetic metal such as aluminum. However, the non-magnetic metal (alloy) may be electromagnetic induction. There is an advantage that rust can be prevented without deteriorating the heat generation performance, which is preferable. Here, non-magnetic does not include ferromagnetism and means diamagnetism or paramagnetism.
The electromagnetic induction heating / storage material is an electromagnetic induction heating material capable of generating heat to a desired temperature in a high temperature range of 500 ° C. or higher, preferably 600 ° C. to 900 ° C. by electromagnetic induction, and heat And a non-heating medium such as water can be used as a heat generation / heat storage material that can be used as a heating medium for heating or hot water supply with high efficiency by heat generation / heat storage.
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材を用いた暖房や給湯の際の加熱媒体の加熱を行う電磁誘導加熱装置の一例を、図面（図１及び図２）に基づいて説明する。
電磁誘導加熱装置Ｅは、内側の第一発熱体１と、当該第一発熱体１の外側に位置する第二発熱体２と、当該第二発熱体２の外側に設けられた第一流路Ｆ１と、当該第一発熱体１と当該第二発熱体２との間に設けられた第二流路Ｆ２とを備え、当該第一流路Ｆ１に導入された非加熱媒体Ｗは、当該第二発熱体２及び第一発熱体１に接触せずに当該第一流路Ｆ１及び第二流路Ｆ２を流れ、当該第二発熱体２に交番電力を印加することにより、当該第二発熱体２が発熱すると共に、当該第一発熱体１との間の電磁誘導作用により、当該第一発熱体１が発熱し、当該第一流路Ｆ１に導入された非加熱媒体Ｗは、当該第一流路Ｆ１にて当該第二発熱体２により加熱されると共に、当該第二流路Ｆ２にて当該第一発熱体１及び第二発熱体２により加熱されるように構成されている。
当該第一発熱体１における金属筒状体１００の内部には上記の本発明の（ｃ）電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１が内蔵されている。
当該第二発熱体２を構成する内体２００及び外体２０１の内部には、励磁コイル２０２が内蔵され、当該第二発熱体２の励磁コイル２０２に電線２０３から交番電力を印加することができるようになっている。
当該第二発熱体２に交番電力を印加すると、当該第二発熱体２が発熱すると共に、当該第一発熱体１との間の電磁誘導作用により、当該第一発熱体１も発熱するので、当該第一流路Ｆ１に導入された非加熱媒体Ｗは、当該第一流路Ｆ１にて当該第二発熱体２により加熱されると共に、当該第二流路Ｆ２にて当該第一発熱体１及び第二発熱体２の両者により共に加熱されることができるので、極めて高い熱効率で加熱することができ、無駄な熱の散逸が殆どなく、電磁誘導により第一発熱体１及び第二発熱体２の両者から発生した熱を共に無駄にすることなく非加熱媒体Ｗの加熱に利用でき、高速の非加熱媒体の加熱上昇が行われて短時間に高温になり、又、その細菌やウイルスを死滅させ易く、更には、当該第一流路Ｆ１及び第二流路Ｆ２を通過した非加熱媒体は、その分子レベルが小さくなり、ナノレベルのものとなる。
第二流路Ｆ２が、密閉（被覆）された第一発熱体１と第二発熱体２との間に設けられ、又、第一流路Ｆ１が、密閉（被覆）された第二発熱体２の外側に設けられているので、非加熱媒体Ｗは、当該第一流路Ｆ１及び第二流路Ｆ２中を第二発熱体２及び第一発熱体１に接触せずに流れ、その為、熱損失が少なく熱効率が高いものとなる。
即ち、第一発熱体１及び第二発熱体２は、金属の筒体等で被覆されており、非加熱媒体Ｗ等に曝されるのを防止でき、第二発熱体２中の励磁コイルが破損（腐食し断線する等）したりすることを低減でき、装置の信頼性を増すことができる。
当該第一発熱体１における本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、加熱により５００℃以上、好ましくは６００℃〜９００℃といった高温域の所望の温度に発熱させることができ、発熱と共に、熱を蓄えることができ、又、熱の容器内での伝達が良好なので、非加熱媒体Ｗが暖房機などとの間で循環使用されても、冷めず極めて高い熱効率で加熱することができる。
当該電磁誘導加熱装置Ｅは、暖房を必要とする部位又は設備や温水を必要とする部位又は設備と接続して、当該電磁誘導加熱装置Ｅから供給された加熱媒体により該暖房や給湯を必要とする部位又は設備の暖房や給湯を行うことができ、効率的な暖房を行うことができ、短時間に高温になり、その第一発熱体１に内蔵された本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、発熱と共に、熱を蓄えることができるので、非加熱媒体が暖房機や給湯装置などとの間で循環使用されても、冷めず極めて高い熱効率で加熱することができ、暖房に際して非加熱媒体を不凍液で構成すると、寒冷地での暖房でも、凍結せずに、暖房を良好に行うことができ、給湯を短時間で、しかも、冷めず極めて高い熱効率で加熱することができる。
当該電磁誘導加熱装置Ｅでは、第一発熱体１の立体容器の内部の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、当該電磁誘導加熱装置Ｅの電源をＯＦＦにしても当該第一発熱体１の立体容器の内部の電磁誘導用発熱・蓄熱材自身がその相互の発熱電子の揺動作用により揺動され続けて当該第一発熱体１外部への電子錯乱を起こさせ、熱を当該第一発熱体１の立体容器内部に充満させることができうので、電源を何時までも入力ＯＮ状態にしておく必要がなくなり、適宜電源を切断ＯＦＦにして、電力を節約することができ、電磁誘導の効率を上げ、省電力に繋がる。
An example of an electromagnetic induction heating apparatus for heating a heating medium at the time of heating or hot water supply using the electromagnetic induction heat generation / heat storage material of the present invention will be described based on the drawings (FIGS. 1 and 2).
The electromagnetic induction heating device E includes an inner first heating element 1, a
Inside the metal
An
When alternating power is applied to the
The second flow path F2 is provided between the sealed (covered) first heating element 1 and the
That is, the first heating element 1 and the
The heat generating and heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention in the first heating element 1 can generate heat to a desired temperature in a high temperature range of 500 ° C. or higher, preferably 600 ° C. to 900 ° C. by heating. Since heat can be stored in the container, even if the non-heating medium W is circulated between the heater and the like, it can be heated with extremely high thermal efficiency without cooling.
The electromagnetic induction heating device E is connected to a part or facility that requires heating or a part or facility that requires hot water, and requires heating or hot water supply by a heating medium supplied from the electromagnetic induction heating device E. Heating or hot water supply of the part or equipment to be performed, efficient heating can be performed, the temperature becomes high in a short time, and the heat generation and heat storage for electromagnetic induction of the present invention built in the first heating element 1 Since the material can store heat together with heat generation, it can be heated with extremely high thermal efficiency without cooling even if a non-heating medium is circulated between a heater and a hot water supply device. When the medium is composed of an antifreeze liquid, heating can be performed satisfactorily without freezing even in heating in a cold region, and hot water can be heated in a short time and with extremely high thermal efficiency without cooling.
In the electromagnetic induction heating device E, the electromagnetic induction heating / heat storage material inside the three-dimensional container of the first heating element 1 is the three-dimensional container of the first heating element 1 even when the electromagnetic induction heating device E is turned off. The heat generating and heat storage material for electromagnetic induction in the inside of the first heat generating material itself continues to be swung by the swirling action of the exothermic electrons to cause electronic confusion to the outside of the first heat generating body 1, and heat is transferred to the first heat generating body 1. Because it is possible to fill the interior of the three-dimensional container, it is not necessary to keep the power supply in the input ON state forever, and the power supply can be turned OFF appropriately to save power and increase the efficiency of electromagnetic induction. , Leading to power saving.
上記の電磁誘導加熱装置Ｅでは、その非加熱媒体Ｗの導入口４から当該第一流路Ｆ１に導入された非加熱媒体Ｗは、図１及び図２に示すように、当該第二発熱体２及び第一発熱体１に接触せずに、当該第一流路Ｆ１、次いで、第二流路Ｆ２の中を流れる。
当該第一流路Ｆ１に導入された非加熱媒体Ｗは、図１及び図２に示すように、当該第一流路Ｆ１を下降し、次いで、第二流路Ｆ２を上昇して流れる。
第二発熱体２の内体２００の上部で非加熱媒体Ｗは、合流し、電磁誘導加熱装置Ｅの非加熱媒体Ｗの排出口５から排出される。当該排出口５から排出された非加熱媒体Ｗは、後述のように暖房機などとの間で循環される。
In the electromagnetic induction heating device E, the non-heating medium W introduced into the first flow path F1 from the inlet 4 of the non-heating medium W is the
As shown in FIGS. 1 and 2, the non-heating medium W introduced into the first flow path F1 moves down the first flow path F1 and then flows up the second flow path F2.
The non-heating medium W joins at the upper part of the
本発明を実施例に基づいて説明する。 The present invention will be described based on examples.
以下に実施例を挙げ本発明のより詳細な理解に供する。当然のことながら本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
実施例１
Examples are given below to provide a more detailed understanding of the present invention. Of course, the present invention is not limited to the following examples.
Example 1
次の配合率に従い電磁誘導用発熱蓄熱材を調製した。
フェライト（Ｆｅ３Ｏ４） １８％
鋳鉄 ２１％
アルミニウム ６％
シリカ ４９％
酸化チタン ６％
上記で調製された原材料を攪拌容器に入れて攪拌混練し、当該混練物を底を有し上部が開放された内部が中空の金属筒状体に充填（鋳込み成形）して成型加工後、温度６００℃で焼結し、金属筒状体の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材が充填された発熱体を得た。
図１及び図２に示す電磁誘導加熱装置Ｅの第一発熱体１の金属筒状体１００の内部に当該電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１を内蔵させ、温水の給湯装置を構成した。
当該電磁誘導加熱装置Ｅにより、約１トンの水を約３０分で１８℃から４１℃に加温（周波数６０Ｈｚ）することができた。
約２時間の循環工程で、電磁誘導加熱装置における第一発熱体は、始動後に、電源をＯＦＦにしておいても温度の低下が殆どなく、給湯装置の消費電力を低くすることができた。
実施例２
An exothermic heat storage material for electromagnetic induction was prepared according to the following blending ratio.
Ferrite (Fe 3 O 4 ) 18%
Cast iron 21%
Aluminum 6%
Silica 49%
Titanium oxide 6%
The raw materials prepared above are put into a stirring vessel and stirred and kneaded, and the kneaded product is filled into a hollow metal cylinder having a bottom and an open top (casting molding), and after molding, the temperature Sintering was performed at 600 ° C. to obtain a heating element in which a metal cylindrical body was filled with a heat generation / storage material for electromagnetic induction.
The electromagnetic induction heating and
With the electromagnetic induction heating device E, about 1 ton of water could be heated from 18 ° C. to 41 ° C. (frequency 60 Hz) in about 30 minutes.
In the circulation process of about 2 hours, the first heating element in the electromagnetic induction heating device hardly decreased in temperature even when the power was turned off after starting, and the power consumption of the hot water supply device could be reduced.
Example 2
次の配合率に従い電磁誘導用発熱蓄熱材を調製した。
フェライト（Ｆｅ３Ｏ４） １８％
鋳鉄 ２１％
アルミニウム １２％
シリカ ４９％
上記で調製された原材料を攪拌容器に入れて攪拌混練し、当該混練物を底を有し上部が開放された内部が中空の金属筒状体に充填（鋳込み成形）して成型加工後、温度６００℃で焼結し、金属筒状体の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材が充填された発熱体を得た。
図１及び図２に示す電磁誘導加熱装置Ｅの第一発熱体１の金属筒状体１００の内部に当該電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１を内蔵させ、暖房装置を構成した。
約１トンの水を１８℃から４１℃に加温（周波数６０Ｈｚ）するのに、約３５分を要したが、水の循環工程で始動後に電源をＯＦＦにしておいても、温度低下は殆どなく、実施例１と同様の結果を得た。
実施例３
An exothermic heat storage material for electromagnetic induction was prepared according to the following blending ratio.
Ferrite (Fe 3 O 4 ) 18%
Cast iron 21%
Aluminum 12%
Silica 49%
The raw materials prepared above are put into a stirring vessel and stirred and kneaded, and the kneaded product is filled into a hollow metal cylinder having a bottom and an open top (casting molding), and after molding, the temperature Sintering was performed at 600 ° C. to obtain a heating element in which a metal cylindrical body was filled with a heat generation / storage material for electromagnetic induction.
The heating /
It took about 35 minutes to heat about 1 ton of water from 18 ° C to 41 ° C (frequency 60Hz), but even if the power is turned off after the start in the water circulation process, the temperature drop is almost The results similar to those of Example 1 were obtained.
Example 3
次の配合率に従い電磁誘導用発熱蓄熱材を調製した。
フェライト（Ｆｅ３Ｏ４） ２０％
鋳鉄 ２０％
シリカ ６０％
上記で調製された原材料を攪拌容器に入れて攪拌混練し、当該混練物を底を有し上部が開放された内部が中空の金属筒状体に充填（鋳込み成形）して成型加工後、温度６００℃で焼結し、金属筒状体の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材が充填された発熱体を得た。
図１及び図２に示す電磁誘導加熱装置Ｅの第一発熱体１の金属筒状体１００の内部に当該電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１を内蔵させ、暖房装置を構成した。
約４０分を要したが、水の循環工程で始動後に電源をＯＦＦにしておいても、温度低下は殆どなく、実施例１と同様の結果を得た。
実施例４
An exothermic heat storage material for electromagnetic induction was prepared according to the following blending ratio.
Ferrite (Fe 3 O 4 ) 20%
Silica 60%
The raw materials prepared above are put into a stirring vessel and stirred and kneaded, and the kneaded product is filled into a hollow metal cylinder having a bottom and an open top (casting molding), and after molding, the temperature Sintering was performed at 600 ° C. to obtain a heating element in which a metal cylindrical body was filled with a heat generation / storage material for electromagnetic induction.
The heating /
Although it took about 40 minutes, even if the power was turned off after the start in the water circulation step, there was almost no temperature drop, and the same result as in Example 1 was obtained.
Example 4
次の配合率に従い電磁誘導用発熱蓄熱材を調製した。
フェライト（Ｆｅ３Ｏ４） ３％
鋳鉄 ３９％
シリカ ５８％
上記で調製された原材料を攪拌容器に入れて攪拌混練し、当該混練物を底を有し上部が開放された内部が中空の金属筒状体に充填（鋳込み成形）して成型加工後、温度６００℃で焼結し、金属筒状体の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材が充填された発熱体を得た。
図１及び図２に示す電磁誘導加熱装置Ｅの第一発熱体１の金属筒状体１００の内部に当該電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１を内蔵させ、給湯装置及び暖房装置を構成した。
実施例３と同様の結果を得た。
実施例５
An exothermic heat storage material for electromagnetic induction was prepared according to the following blending ratio.
Ferrite (Fe 3 O 4 ) 3%
Cast iron 39%
Silica 58%
The raw materials prepared above are put into a stirring vessel and stirred and kneaded, and the kneaded product is filled into a hollow metal cylinder having a bottom and an open top (casting molding), and after molding, the temperature Sintering was performed at 600 ° C. to obtain a heating element in which a metal cylindrical body was filled with a heat generation / storage material for electromagnetic induction.
The heating and
The same results as in Example 3 were obtained.
Example 5
次の配合率に従い電磁誘導用発熱蓄熱材を調製した。
フェライト（Ｆｅ３Ｏ４） ０．２０ｋｇ
鋳鉄 ２．６８ｋｇ
シリカ ４．００ｋｇ
酸化チタン ０．２０ｋｇ
メタルシリコン ０．５０ｋｇ
上記で調製された原材料を攪拌容器に入れて攪拌混練し、当該混練物を底を有し上部が開放され内部が中空の金属筒状体に充填（鋳込み成形）して成型加工後、温度６００℃で焼結し、金属筒状体の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材が充填された発熱体を得た。
図１及び図２に示す電磁誘導加熱装置Ｅの第一発熱体１の金属筒状体１００の内部に当該電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１を内蔵させ、給湯装置及び暖房装置を構成した。
実施例３と同様の結果を得た。
実施例６
An exothermic heat storage material for electromagnetic induction was prepared according to the following blending ratio.
Ferrite (Fe 3 O 4 ) 0.20 kg
Cast iron 2.68kg
Silica 4.00kg
Titanium oxide 0.20kg
Metal silicon 0.50kg
The raw material prepared above is put into a stirring vessel and stirred and kneaded, and the kneaded product is filled into a metal cylinder having a bottom and an open top and a hollow inside (casting), and after molding, the temperature is 600. Sintering was performed at 0 ° C. to obtain a heating element in which a metal cylindrical body was filled with a heat generation / storage material for electromagnetic induction.
The heating and
The same results as in Example 3 were obtained.
Example 6
次の配合率に従い電磁誘導用発熱蓄熱材を調製した。
フェライト（Ｆｅ３Ｏ４） １０％
鋳鉄 １０％
アルミニウム ５％
カ−ボン ５％
シリカ ５０％
酸化チタン １０％
二酸化ケイ素の溶融剤（酸化Ｎａ） １０％
上記で調製された原材料を攪拌容器に入れて攪拌混練し、当該混練物を底を有し上部が開放され内部が中空の金属筒状体に充填（鋳込み成形）して成型加工後、温度６００℃で焼結し、金属筒状体の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材が充填された発熱体を得た。
図１及び図２に示す電磁誘導加熱装置Ｅの第一発熱体１の金属筒状体１００の内部に当該電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１を内蔵させ、給湯装置及び暖房装置を構成した。
実施例３と同様の結果を得た。
比較例１
An exothermic heat storage material for electromagnetic induction was prepared according to the following blending ratio.
Ferrite (Fe 3 O 4 ) 10%
Cast iron 10%
Aluminum 5%
Carbon 5%
Silica 50%
Titanium oxide 10%
Silicon dioxide melting agent (Na oxide) 10%
The raw material prepared above is put into a stirring vessel and stirred and kneaded, and the kneaded product is filled into a metal cylinder having a bottom and an open top and a hollow inside (casting), and after molding, the temperature is 600. Sintering was performed at 0 ° C. to obtain a heating element in which a metal cylindrical body was filled with a heat generation / storage material for electromagnetic induction.
The heating and
The same results as in Example 3 were obtained.
Comparative Example 1
次の配合率に従い原材料を調製した。
フェライト（Ｆｅ３Ｏ４） ３６％
鋳鉄 ４３％
アルミニウム １２％
上記で調製された原材料を攪拌容器に入れて攪拌混練し、当該混練物を底を有し上部が開放され内部が中空の金属筒状体に充填（鋳込み成形）して成型加工後、温度６００℃で焼結し、金属筒状体の内部に電磁誘導用発熱・蓄熱材が充填された発熱体を得た。
図１及び図２に示す電磁誘導加熱装置Ｅの第一発熱体１の金属筒状体１００の内部に当該電磁誘導用発熱・蓄熱材１０１を内蔵させ、温水の給湯装置を構成した。
当該電磁誘導加熱装置Ｅにより、約１トンの水を約５０分で１８℃から４１℃に加温（周波数６０Ｈｚ）することができた。
約２時間の循環工程で、電磁誘導加熱装置における第一発熱体は、始動後に、電源をＯＦＦにしておくと温度の低下が８℃〜１０℃あり、給湯装置の消費電力を低くすることができなかった。
Raw materials were prepared according to the following blending ratio.
Ferrite (Fe 3 O 4 ) 36%
Cast iron 43%
Aluminum 12%
The raw material prepared above is put into a stirring vessel and stirred and kneaded, and the kneaded product is filled into a metal cylinder having a bottom and an open top and a hollow inside (casting), and after molding, the temperature is 600. Sintering was performed at 0 ° C. to obtain a heating element in which a metal cylindrical body was filled with a heat generation / storage material for electromagnetic induction.
The electromagnetic induction heating and
With the electromagnetic induction heating device E, about 1 ton of water could be heated from 18 ° C. to 41 ° C. (frequency 60 Hz) in about 50 minutes.
In the circulation process of about 2 hours, the first heating element in the electromagnetic induction heating device has a temperature drop of 8 ° C. to 10 ° C. when the power supply is turned off after starting, which can reduce the power consumption of the hot water supply device. could not.
本発明は上記実施例に限定されず、適宜変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate.
本発明の電磁誘導用発熱・蓄熱材は、各種の用途に使用できる。例えば、調理加熱にも適用できる。 The heat generating and heat storage material for electromagnetic induction according to the present invention can be used for various applications. For example, it can be applied to cooking and heating.
１…第一発熱体
２…第二発熱体
１００…発熱・蓄熱材
Ｅ…電磁誘導加熱装置
Ｆ１…第一流路
Ｆ２…第二流路
Ｗ…非加熱媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010260915A JP2012113914A (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Heat generation and heat storage material for electromagnetic induction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010260915A JP2012113914A (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Heat generation and heat storage material for electromagnetic induction |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012113914A true JP2012113914A (en) | 2012-06-14 |
Family
ID=46497910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010260915A Pending JP2012113914A (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Heat generation and heat storage material for electromagnetic induction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012113914A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5877920B1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-03-08 | 株式会社ワイエイシイデンコー | Rapid heating / cooling heat treatment furnace |
| CN107023993A (en) * | 2017-05-22 | 2017-08-08 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | A kind of electric heat storage boiler of high-efficiency environment friendly solid |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200157A (en) * | 1983-04-26 | 1984-11-13 | Katsuhiro Ishida | Heat storage type bed warmer |
| JPH11260535A (en) * | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating cooking device |
| JP2002108124A (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-10 | Konica Corp | Method for molding rotating member for electromagnetic induction fixing, and fixing device |
| JP2002148976A (en) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Konica Corp | Toner image fixing device, image forming apparatus and toner |
| JP2003204871A (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-22 | Noritake Co Ltd | Container for electromagnetic cooker |
| WO2004017336A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-26 | Nippon Sheet Glass Company Limited | Process for producing ferromagnetic fine-particle exothermic element |
| JP2006086065A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Bridgestone Corp | Heated member for high frequency heating, and high frequency heating device |
-
2010
- 2010-11-24 JP JP2010260915A patent/JP2012113914A/en active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200157A (en) * | 1983-04-26 | 1984-11-13 | Katsuhiro Ishida | Heat storage type bed warmer |
| JPH11260535A (en) * | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating cooking device |
| JP2002108124A (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-10 | Konica Corp | Method for molding rotating member for electromagnetic induction fixing, and fixing device |
| JP2002148976A (en) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Konica Corp | Toner image fixing device, image forming apparatus and toner |
| JP2003204871A (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-22 | Noritake Co Ltd | Container for electromagnetic cooker |
| WO2004017336A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-26 | Nippon Sheet Glass Company Limited | Process for producing ferromagnetic fine-particle exothermic element |
| JP2006086065A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Bridgestone Corp | Heated member for high frequency heating, and high frequency heating device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5877920B1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-03-08 | 株式会社ワイエイシイデンコー | Rapid heating / cooling heat treatment furnace |
| CN107023993A (en) * | 2017-05-22 | 2017-08-08 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | A kind of electric heat storage boiler of high-efficiency environment friendly solid |
| CN107023993B (en) * | 2017-05-22 | 2023-03-24 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | High-efficient environmental protection solid electricity heat accumulation boiler |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3596034A (en) | Heat storage | |
| CN106591727A (en) | Corrosion-resistant and high-temperature-resistant shell for oil-immersed transformer | |
| CN103882175B (en) | The method of a kind of molten iron production two kinds of trade mark low-temperature spheroidal irons | |
| CN103011862A (en) | Environment-friendly carbon-free tundish dry material | |
| CN104844227B (en) | A kind of magnalium matter slag blocking wall | |
| CN103864447A (en) | Preparation method of quartzose refractory castable for amorphous steel smelting furnace | |
| CN103058669A (en) | Metallurgy electromagnetic induction intermediate frequency furnace ramming material | |
| JP2012113914A (en) | Heat generation and heat storage material for electromagnetic induction | |
| CN100449015C (en) | Method of preparing WB-FeNiCr composite material alnminothermic-fast solidification technology and its device | |
| CN104630605A (en) | Composite ceramic steel-based material taking SiC and Al2O3 as basic components and preparation method of composite ceramic steel-based material | |
| CN104478449A (en) | Machined carbon-free corundum spinel brick for ladles and preparation method thereof | |
| Bala | Design analysis of an electric induction furnace for melting aluminum scrap | |
| CN105401065B (en) | Production process of high-strength alloyed gray iron hydraulic valve body part | |
| CN100398686C (en) | CrB2-FeNiCr composite material, its preparation method and aluminothermy-quick solidification apparatus | |
| CN103833422B (en) | Composite coating material with magnetocaloric effect and ceramic ware | |
| JP2005510626A5 (en) | ||
| WO2023071259A1 (en) | Ce-containing magnesium alloy sacrificial anode and preparation method therefor and application thereof | |
| CN104628365B (en) | The preparation method of pottery | |
| CN206208000U (en) | A kind of electromagnetic induction aluminium melting furnace | |
| CN108070736A (en) | A kind of ocean engineering high-strength nano grade carborundum acid bronze alloy new material | |
| CN103521944B (en) | A kind of stainless sheet steel laser weld packing material and preparation method thereof | |
| CN106756232A (en) | A kind of low temperature resistant oil-immersed type transformer housing of cracking resistance | |
| CN114606451B (en) | Ni-based amorphous alloy powder and gas atomization method preparation method thereof | |
| JP2573227B2 (en) | Dry ramming material for crucible induction furnace | |
| CN102011003B (en) | Cobalt-based cobalt-boron intermediate alloy and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140918 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141007 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150310 |