JP6280219B2 - プラスチック温水ボイラ - Google Patents

Description

本発明は、蒸気を生成するために、電気を使用して、流体加熱、例えば、水を加熱する燃焼工学に関する。本発明は、流体を加熱して蒸気を生成するための任意の機器のケーシングに利用される。例えば、本発明は、家庭用機器を含む異なる電気ヒータ及びスチーム発生装置のための汎用機器であって、循環水加熱システム、自動暖房及び給湯システムのための自律流体ヒータ、モバイル暖房装置及び給湯システムに使用される。

電流を使用する流体加熱及び蒸気発生は、家庭用及び産業用だけではなく、エネルギー発電所で広範囲に利用される。最近、各種耐熱プラスチックが流体加熱装置用住宅材料として、さらに頻繁に使用されている。かような住宅資材は、温水ボイラ、洗濯機、ラジエータなど、例えば、家庭用暖房装置に非常に日常的に使用される。

次のプラスチック材料は、往々にケーシング材料として使用される：
ＴＥＣＡＭＡＸ ＳＲＰ（ＰＰＰ）−ポリパラフェニレン；
ＴＥＣＡＴＲＯＮ（ＴＥＫＡＴＰＯＨ）（ＰＰＳ）−ポリフェニレンスルファイド。他の製造メーカの商標名称−ＦｏｒｔｒｏｎＯＲＴＲＯＮ、ＲＥＰＲＯ（日本）、ＴＥＣＨＴＲＯＮ ＰＰＳ（ベルギー）、Ｍｕｒｄｏｔｅｃ ＳＰ、Ｓｕｓｔａｔｒｏｎ ＰＰＳ；
Ｔｅｃａｓｏｎ Ｅ（ＰＥＳ）−ポリエーテルスルホン。他の製造メーカの商標名称−Ｒａｄｅｌ ＡＤＥＬＡ（Solvay）、Ｕｌｔｒａｓｏｎ Ｅ（ＢＡＳＦ）、Ｓｕｓｔａｓｏｎ（登録商標） ＰＥＳ；またＷＯ２００７０３５４０２（Ａ２）−２００７−０３−２９。に改善されたポリアリールエーテルケトン重合体ブレンド−２００６−０１；ＲＵ２２４３９６６。芳香族スルホンの製造方法−２００３−１−９；

Ｔｅｃａｓｏｎ Ｐ（ＰＰＳＵ）／ポリフェニルスルホン／ポリフェニレンスルホン。他の製造メーカの商標名称−Ｒａｄｅｌ ＡＤＥＬＲ（Solvay）、ＰＰＳＵ １０００，Ｓｕｓｔａｓｏｎ ＰＰＳＵ；
Ｔｅｃａｓｏｎ Ｓ（ＴｅｉｃａｃｏＨ Ｃ）（ＰＳＵ、ポリスルホン）。他の製造メーカの商標名称−Ｕｄｅｌ（Solvay）、Ｕｌｔｒａｓｏｎ Ｓ（ＢＡＳＦ）、ＰＳＵ １０００，Ｓｕｓｔａｓｏｎ（登録商標） ＰＳＵ；ＥＰ１９３７７７４（Ａ２）ポリアリールエーテルケトンとポリエーテルイミドスルホンとのブレンド−２００８−０７−０２；
Ｔｅｃａｐｅｉ（ＰＥＩ）／ポリエーテルアミド。他の製造メーカの商標名称−Ｚｅｄｅｘ−４１０、Ｓｕｓｔａ（登録商標） ＰＥＩ、ＰＥＩ １０００、Ｕｌｔｅｍ（登録商標）；
ポリアミドは、最も廉価な材料である；

Ｃａｐｒｏｌｏｎ／ＴＥＣＡＳＴ Ｔ（ＰＡ ６ Ｇ）／Ｃａｓｔ ６−ブロックポリアミド。他の製造メーカの商標名称−Ｅｒｔａｌｏｎ ６ ＰＬＡ、ナイロン、Ｃａｐｒｏｌｏｋｔａｍ，Ｓｕｓｔａｍｉｄ ６Ｇ（登録商標），Ｕｌｔｒａｌｏｎ（Caproloktan，polycaproamide，Capron，Caprolon）。

下記表１は、前述の高分子の特性を要約している。

フィーリングエージェント（ＲＵ２４４７１０７−２００７−０９−２４；ＣＮ１０２７７６６５８（Ａ）−２０１２−１１−１４；ＣＮ１０２６０４４１０（Ａ）−２０１２−０７−２５；ＤＥ１０２００８０２８１９５（Ｂ３）−２００９−１１−２６；ＪＰ２０１００４０２８６（Ａ）−２０１０−０２−１８；ＵＳ２００８１３９６９８（Ａ１）−２００８−０６−１２；ＫＲ１０１０８０６５０（Ｂ１）−２０１１−１１−０８）または積層材料（ＲＵ２４９２０５７ Ｃ２ ２００８−１０−２９−ポリカーボネート積層複合体の製造方法）は、高い熱安定性、加熱下の寸法安定性、必要な機械及び電気媒介変数を提供するプラスチック特性を修正し、あらかじめの設定に使用される。

しかし、低い同質性は、かような住宅材料の一般的な短所であり、温水器の場合に必要な動作安定性を提供しない。それは、静的モード及び動的モードのいずれの複雑な対流工程においても、相当な温度及び圧力の降下を有する厳しい動作状態と説明することができる。それらの組み合わせでのかような因子は、非均質物質でもって製造されたヒータケーシングの失敗に対する追加条件を作り出す。さらなる特別な動作が、ケーシング異種性による影響を減少させなければならないために、同一の因子は、作動寿命を大きく短縮させ、コストを大きく増加させる。また、材料特性の事前設定範囲が制限されるために、材料の異質性は、機器の機能的能力と一般性とを低下させる。

希土類元素がプラスチックだけではなく、それらの酸化物、例えば、硫酸塩、ホウ化物、アルキル、ケイ化物、ハロゲン化物、並びに希土類金属及びそれらの混合物にドーピングされることが知られている（ＷＯ２００５０５４１３２（Ａ１）、タグされたポリマー材料及びそれらの製造方法−２００５−６−１６；ＷＯ００２０４７２（Ａ１）、触媒及びシクロオレフィンの重合方法−２０００−４−１３）。ＵＳ２００９１４８７２９（Ａ１）、増加された水素エネルギーを有する無機重合体として知られた無機水素重合体、並びに水素重合体化合物及びその応用−２００９−０６−１１。

しかし、それら物質は、製造工程を利用して製造された材料の高いコストと複雑性；製造の複雑性、汚染物質に対する敏感度；重合条件の精度に対する過多露出；高価な触媒の必要性のような短所を有する。また、それらの製造技術だけではなく、かような機能物質の応用は、ガス熱交換媒体の液体を使用した温水機器、並びに他機器の科学及び技術の現存レベルにおいて知られていない。さらに、かような機器のケーシングは、かような材料の毒性促進、並びに家電製品及び産業用食品加工工場での使用に対する制約の結果として、永続的に固定された熱モード及び対流モードで作動する。

プラスチックへの同位元素導入（主に、重水素）は、公知されている、例えば、ＳＵ５７２４４４（Ａ１）、重水素によってラベル化されたハロゲンオレフィンの製造方法−１９７７−０９−１５；ＥＰ０２６８１９２（Ａ２）、（メタ）アクリル酸のエステル−１９８８−０５−２５；ＪＰＳ６０２３７０３４（Ａ）、重水素を含んだ芳香族化合物及びその製造−１９８５−１１−２５−スチレンの重水素化物；ＲＵ２００５１３４１７０（Ａ）、高純度３，３−ジフェニルプロピルアミノモノエステル−２００４−４−３；ＷＯ２００４０１１４００（Ａ１）、芳香族環重水素化方法−２００４−２−２５；ＷＯ２００４０４６０６６（Ａ１）、ヘテロ環の重水素化または三重水素化の方法−２００４−６−３；ＷＯ２００４０６０８３１（Ａ１）、重水素化方法−２００４−７−２２。

当該方法は、最大ポリマーの均質性において、物理的及び機械的な特性の変化を達成させる。それにより、これは、他材料との特性調整を向上させるだけではなく、変化する熱的及び機械的な負荷に対するかような物質の抵抗を大いに上昇させる。また、低い含有量を有する非毒性同位元素応用は、高い生体適合性をもたらす。それにもかかわらず、最新の科学レベル及び技術レベルは、ウォーターボイラ及び蒸気発生施設のケース製造に使用される高分子材料として、重水素と別に、他の同位元素の導入に係わるデータを有していない。知られた機器の設計は、さまざまなグループと関連がある。

＜第１のグループ＞
直接フロー温水器に使用される任意の形状を有するプラスチックケース。該グループには、例えば、次のような機構がある：

ａ）装置、加熱要素は、与えられた瞬間ケーシング内にある全体熱キャリアと接触する：ＣＺ９７０３５８９（Ａ３）、直接加熱電気電極ボイラ−１９９９−０６−１６−望ましくは、電極が正六角形またはスターの頂点にあるプラスチックハウジングに沿って水平に位置し、デルタに連結される；ＷＯ２０１１００９５８９（Ａ２）、電極ボイラ−２０１１−０１−２７−液体熱キャリアのサイド入口側と末端出口側とを有するブッシングとして製造された内蔵ＰＴＦＥ円筒状厚壁ハウジングであり、それは、イオン化チャンバ及びイオン化バーを含む；

ｂ）装置、加熱要素は、与えられた瞬間ケーシング内にある一部熱キャリアと接触する：ＫＲ２０１１００３３８８４（Ａ）、誘導プラスチック温水器−２０１１−０４−０１−熱キャリアが流れるジャケット壁を具備した長方形ブロックで製造された直接フロー誘導温水器のプラスチックハウジング。該デザインは、熱効率、使用性を改善し、製造コストを最小化することを目標にする；

ｃ）最も簡単な形態の非対称プラスチックケース：ＵＳ２００７０８１８０１（Ａ１）、フランジがないプラスチックボイラ−２００７−０４−１２−流体加熱を行うためのボイラ；プラスチックケースと加熱要素とを含み、その内側のボイラケース中の固定孔を通過して装着孔に締結される。ヒータは、少なくとも装着孔領域に位置するウォーミング部を有する。少なくとも、装着孔部分の直径が、ヒータの外径と同一である。ＦＲ２８１８０８５（Ａ１）、特に、粘性製品用暖房設置は、電源に連結された回転ディスク電極によって、セクションに分け、断熱パイプを含み、ディスク型電極を回転させることにより、セクションに分けられた貫流パイプからなるプラスチックケーシングである−２００２−０６−１４−。ＪＰＨ０１２９６０４２（Ａ）、熱併合発電システムのためのブースターヒータ装置−１９８９−１１−２９−内管表面の一部からなる電極を具備した貫流パイプとしてのプラスチックケースである。

＜第２のグループ＞
保存温水器、蒸気発生器：

ａ）ＣＮ２００９７３６８４（Ｙ）、全能タイプクリーナ−２００７−１１−１４−いくつかの掃除機能と、高級プラスチックによって製造されたケースとを有するスチーム清掃機である；

ｂ）ＥＳ２１２８９６７（Ａ２）、蒸発器−１９９９−０５−１６−プラスチックに製作されたケースとキャップとを有している。該キャップは、蒸発器の隠された電気スイッチ用側部ケースがある。該蒸発器は、蒸発器から水槽に沈んだ隣接した２つの金属シートによって形成される。

＜第３のグループ＞
プラスチック電極：

ａ）ＷＯ２００６１１５５６９（Ａ２）、ＰＴＣプラスチック伝導電性電極を具備した瞬間温水器−２００６−１１−０２−電極材料に使用されるプラスチック電気導電性構造物の正の温度係数を適用した瞬間温水器である。水は、電極間の電流による水の電気抵抗発熱によって加熱される。電極材料は、所定の温度での相変換によって露出され、既設定の温度で非導電性になる。正の温度係数を有する電極材料は、必要な水温を達成するとき、それ自体で水の加熱を低下させたり停止させたりする；

ｂ）ナノ物質の応用−ＴＷ２００８００７９３（Ａ）、柔軟なナノ電熱材料、及びそれを有する加熱装置−２００８−０１−０１。本発明は、加熱装置のための柔軟なナノスケールの電熱物質全体に係わる。柔軟なナノスケール電熱材料は、テンプレートに分散された特定数の炭素ナノチューブを具備した搬送ベースを含む。該炭素ナノチューブは、テンプレートに導電メッシュを形成する；

＜第４のグループ＞
対称プラスチックケースを具備した機構：

ａ）対称ケースデザイン、ＵＳ４３９４５６１（Ａ）、空気加湿電極蒸気発生器のタンク構造−１９８３−０７−１９−管型貯水槽の上部及び下部の半分を含む電極を具備した蒸気発生器。同一デザインのマトリックスから形成される方式で、ミラー反射でもって、電気絶縁性プラスチックによって成形される；ＣＡ１１７０６９８（Ａ１）、空気加湿器用電気蒸気発生器−１９８４−０７−１０；

＜第５のグループ＞
楕円形状の機器使用。

ａ）ハウジング。ＧＢ１８９８２４４９８（Ａ）、蒸気によって、水やその他液体を蒸発させるための改善装置−１８９９−１１−１８−縦軸ハウジング断面は、末端において、２つの結合半球を具備したシリンダである；ＣＮ２３９７４３１（Ｙ）、非金属電気加熱プレートを具備した環境保護エネルギー節約大気温水ボイラ−２０００−０９−２０；

ｂ）楕円パイプ断面−ＣＮ２０２１０９７８９（Ｕ）、楕円螺旋形熱交換パイプを使用する熱交換装置−２０１２−０１−１１；ＧＢ２１４８４６８（Ａ）、楕円形断面の熱伝達管を有するボイラ−１９８５−０５−３０−楕円形断面パイプ；

ｃ）パイプ−ＣＮ２０１２４１１００（Ｙ）、炭化水素蒸気分解炉への放射線セクションボイラチューブ−２００９−０５−２０；パイプ構成は、楕円形または楕円に近い；

ｄ）それに加えて、ケース及びパイプ：ＪＰＨ０２１０４７８９（Ａ）、黒液スプレー燃焼機、及びそれを利用した燃焼ボイラ−１９９０−０４−１７；ＫＲ２００５００３４０６５（Ａ）、デュアル型ガスボイラ用楕円熱交換器−２００５−０４−１４。

しかし、ボイラケーシングの側面及び縦断面の組み合わせが見い出されず、科学及び技術の現在レベルにおいて、特に、プラスチックケースのかような構成を組み合わせたり、あるいは含まれる同位元素を組み合わせたりしたものについても、明示されていない。同時に、組み合わせが指定された課題を解決することができ、従って、意味ある独特の特徴を有する。

本発明の目的は、温水機器用ケーシング製造の間、加工性と単純性とを向上させるものである。単純性と加工性との向上度は、またケースに使用される材料に係わる要求事項を低減させる可能性を含む。
該目的は、また使用されるケーシングの材質の均一的上昇を含む。プラスチックケーシングと共に使用される金属成分の当該媒介変数と当該特性との最高の組み合わせだけでなく、ボイラケーシングの熱的、機械的及び電気的な特性の向上も含む。

該目的は、また機器の信頼性及び長寿命の改善（楕円ケース、ケースを通過する分割設計部分と部品との最小化、貫通孔の最小化）、不適切な組み立てに対する保護、組み立て精度に対するより少ない必須条件を主張する。
該目的は、また機器の動作性能（ケース形態、その締結に対するオプション）、サービス寿命、プラスチックケースの寿命、装置修理可能性の上昇（分割ケースデザイン、交換電極、取り外し可能コンセント）の改善を主張する。

また、本発明は、拡張する機能的能力、機器応用の多様性及び柔軟性、可能な製品の範囲の拡張、及び特定問題を解決するための適応性上昇、設計を変更せずにケースの物理的性質を変化させる能力の問題を解決している。

前記課題を解決するために、プラスチック温水ボイラは、耐熱性プラスチック本体を含み、前記本体のプラスチック樹脂組成物は、プラスチックを構成する元素の安定した同位元素を含む。また、重水素が、プラスチック構造に含まれる同位元素として使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、^１３Ｃが使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、^１４Ｃが使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、^１７Ｏが使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、^１８Ｏが使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、^１５Ｎが使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、^３３Ｓが使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、^３４Ｓが使用される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記プラスチック構造に含まれる同位元素として、Ｄ、^１３Ｃ、^１４Ｃ、^１７Ｏ、^１８Ｏ、^１５Ｎ、^３３Ｓ及び、^３４Ｓのどんな組み合わせの混合物も使用される。

該プラスチック温水ボイラは、次を含む：
ａ）前記本体内部に装着された少なくとも２つの電極と、
ｂ）それぞれの電極は、１つの導線を含み、
ｃ）前記導線は、各電極の一端に設置し、前記電極の導線は、前記本体の外部に配置され、
前記導線と共に前記電極を交換することができ、
前記導線と前記電極との接続は、分離可能であり、
前記各電極は、前記電極のいずれの端部において、前記導線のそれに接続可能に構成される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、本体は、
ａ）該ボイラを充填するための少なくとも１つの開口部と、
ｂ）前記ボイラを充填するための前記開口部を覆う少なくとも１つのふたと、を具備する。

該プラスチック温水ボイラにおいて、該本体は、
ａ）２つの半分に分離可能な形態に製造され、
ｂ）本体の半分は同一である。

該プラスチック温水ボイラにおいて、
ａ）前記入口ノズルは、第１本体半部になされ、
ｂ）前記出口ノズルは、第２本体半部になされ、
ｃ）前記第１本体半部及び第２本体半部とのノズル連結部は、一致する。

該プラスチック温水ボイラにおいて、
ａ）電極装着部は、異なる本体半部に作られ、
ｂ）電極装着部は、異なるハウジング半部に同一に作られる。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体は、断面が楕円形に近い形状を有する。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体は、断面が楕円形の形状を有する。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体は、縦軸部分が楕円形に近い形状を有する。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体は、縦軸部分が楕円形の形状を有する。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体は、電極の熱膨脹係数に近い熱膨脹の最大可能係数を有するプラスチックによって製造されることを特徴とする。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体半部は、接着剤接合によって結合される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体半部は、密封材によって結合される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体半部は、溶接結合される。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体半部は、ボルト連結結合され、前記温水ボイラは、２つの本体半部間に配置された弾性シーリングガスケットを含む。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体は、断面が楕円形状によってなることを特徴とする。

該プラスチック温水ボイラにおいて、前記本体は、追加カバープレートを含み、前記追加カバープレートは、
ａ）平行六面体の形状に製造され、
ｂ）本体の外部に位置し、
ｃ）本体に隣接したカバープレートの片面は、接続される本体の外側部分の形状に対応する湾曲を形成し、
ｄ）本体に隣接し、前記片面に対向するカバープレートの面は平面であり、
ｅ）前記カバープレートは、湾曲面に対向する平坦面側に作られた孔を含む。

該プラスチック温水ボイラは、電極の保護ハウジングを少なくとも２つ含み、前記それぞれの保護ハウジングは、それぞれハウジング本体、前記ボイラ本体への少なくとも１つの締結要素、締結要素孔、電線出口開口部を含み、１つの保護ノズルを具備し、
ａ）それぞれのハウジングは、電極の外部導線を介して、ボイラ本体に対応する半部に位置し、
ｂ）ハウジングの締結要素は、ハウジングとボイラ本体とに接続され、
ｃ）ハウジング、ボイラ本体の締結要素は、ボイラ本体の２つの半部について同一であり、
ｄ）前記ハウジングは、プラスチックノズルと一体である。

本発明によれば、温水機器用ケーシング製造の間、加工性及び単純性を向上させることができる。

図１−図２９は、装置製造具現に係わる全ての変形例に係わって提案された本発明の装置本体の一般的な変形例方式を示す。
２個の電極の場合に係わる変形例１の装置本体の縦方向断面の構造を図示する図面である。 互いに異なるサブ変形例に係わる変形例１の本体の横断面図を概略的に示す図面である。 互いに異なるサブ変形例に係わる変形例１の本体の横断面図を概略的に示す図面である。 互いに異なるサブ変形例に係わる変形例１の本体の横断面図を概略的に示す図面である。 互いに異なるサブ変形例に係わる変形例１の本体の横断面図を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の縦断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の縦断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの一側に電極がある変形例２の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの両側に電極がある変形例３の装置の縦断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの両側に電極がある変形例３の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの両側に電極がある変形例３の装置の横断面を概略的に示す図面である。 入口ノズル及び出口ノズルの両側に電極がある変形例３の装置の横断面を概略的に示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。 変形例４の装置のさらに詳細な仕様を示す図面である。

本発明の具現の望ましい変形例について説明する。

＜装置本体の一般変形例＞
図１−図２６は、装置の全ての構造変形例に係わる本体材料の性能を示す。提案された本発明のプラスチック温水ボイラの本体１性能の一般的な変形例によれば、該材料は、プラスチック構造に元素の同位元素を含む。最も一般的には、重水素である。プラスチックに含まれた他の元素の同位元素もさらに使用される。それらは、使用された耐熱性プラスチックの特定類型によって、^１３Ｃ、^１４Ｃ、^１７Ｏ、^１８Ｏ、^１５Ｎ、^３３Ｓ及び^３４Ｓを含む。また、該同位元素中の一つ、またはそれらの組み合わせの混合物が使用される。羅列された同位元素の含有量及びそのバリエーションは、装置の目的によって、また個別元素に適合性によって、それらの選択の最善の方法を可能にする本体材料の物理的特性のプログラムが可能なバリエーションを提供することができる。従って、同位元素組成の変化は、本体重合体１（ＥＰ０２６８１９２（Ａ２）−１９８８−０５−２５）のガラス転移点温度を上昇させる。

また、本体１の必要な電気特性を改質することができる。例えば、表面及び体積の電気抵抗率、本体１の絶縁破壊強度を増大させることができる。また、提案された技術的解決策は、線形熱膨脹係数及び体積熱膨脹係数を指向的に変更することができ、装置の他要素、特に、金属部材の熱膨脹係数に最も一致するために、非常に重要である。同位元素組成のバリエーションによるプラスチック特性の個別的な変化が知られているが（ＥＰ０２６８１９２（Ａ２）（メタ）アクリル酸エステル−１９８８−０５−２５、［１］）、全ての変形例において、水加熱装置の本体の構成に含む流体の熱暖房分野での使用は、科学技術の従来の開発レベルでは知られておらず、提案された同位元素組成物の濃度での組み合わせ及び組み合わせの変更も知られていない。

それにより、温水ボイラ本体の新たな品質特性の出現を可能にし、静的及び動的の２モードの信頼性を大いに上昇させ、耐久性、耐水性を向上させ、運用コストを節減させる。重合体への同位元素注入技法及び該技術は公知されており、熟練されている、特に、重水素（ＪＰＳ６０２３７０３４（Ａ）−１９８５−１１−２５；ＲＵ２１１４１２６−１９９８−０６−２７；ＵＳ２００９１４８７２９（Ａｌ）−２００９−０６−１１；ＣＮ１０２９１１３７２（Ａ）２００５−０６−１６−リチウム同位元素分離効果を有するベンゾクラウンエーテルグラフトポリマー材料、及びその製造方法−２０１３−０２−０６）だけでなく、希土類元素、及びそれらの酸化物の導入もである（ＷＯ２００５０５４１３２（Ａｌ）−２００５−０６−１６）。

しかし、それは、温水ボイラの本体に使用される従来の技術開発から公知されておらず、先行装置と相当な違いがある。それら材料の充填剤使用と異なって、提案された具現の本体は、相当な静的及び動的な熱負荷を経ながら、本体の高い均一性を維持許容する。それは、本体材料に、充填剤及びその他異なる添加剤を含む既存の材料に対して、かような負荷に対する抵抗性を増大させる。充填剤を含む物質について提案された具現の本体を使用する場合（ＲＵ２２３０７６０、澱粉複合体で充填された疎水性−天然ポリマー−１９９９−０９−２２；ＲＵ２０３４８５２、充填された高分子製造方法−１９９０−０７−２７；例えば、充填されたガラスポリマー−ＲＵ２１８５９６１、充填プラスチック、主にファイバ補強材料の製造プラント−２００１−０３−２８）、また本体材料の均一性塗布程度に影響を及ぼさずに物理特性に対する微細プログラミング可能性を遂行する。

また、全ての場合において、本体プラスチック同位元素の濃度は、その中に含有された天然同位元素の特別な強制重合体の精製なしに、本体製造のための材料を使用して、許容可能な最も低い値でもって始めることができる。それは、実質的に、装置本体の単純性及び加工性を高め、その製造コストを節減させる。

＜変形例１＞
変形例１によれば、装置の本体１は、２つの同一な半部で構成される−上部半部２及び下部半部３（図１）。本体１の材料は、本体具現の一般的な変形によれば、１以上の同位元素を含む耐熱性重合体である。本体１のそれぞれの半部は、残りの半部と同一に作られ、楕円形断面（図２−図５）を有している。該２つの半部において、異なるデザインにとって１つのスナップの使用を許容するため、統合された１つのディテールのような２つの半部のかような具現は、大きく見て、装置製造の技術を単純化する。

しかし、本体の１つの半部は、装置の一部変形で使用されるが、他の変形で使用されない電極６の開口部５のような意図的冗長要素を含んでもよい（図２−図６）。あるいは、それら冗長要素（例えば、開口部５）は、一変形例の１つの半部に使用され、同一な変形例の本体の他の半部には使用されない。また、本体１の統一を増大させ、従って、装置の製造技術を単純化させる。羅列した順序で表示された同位元素の含有量と組み合わせた技術的解決策は、先行技術の開発において知られておらず、組み合わせてそれぞれの個別的な特徴を入力する効果の単純な和として還元されない格別の効果を生成する。

本体１の縦断部は、装置の加工性を上昇させ、組み立てを単純化させるために、長軸極において切断した上板４と楕円形に近く作られる。また、縦方向セクション及び横方向セクションに楕円形、または楕円形状に近い本体１の実行が、本体１内部に熱移動剤対流条件を向上させると共に、小型化を強化することにより、作動条件を改善する。極４の表面（図面によって、本体の上面及び底面）は、金属電極６が、電極ボイラの場合に設けられる貫通開口部５を含む。全ての電気ヒータは、また、かような開口部に設けられてもよい。

かような変形例について、電極ボイラの場合、２つの電極が利用され、各電極６は、電極の一端に接続した導線７を含む。従って、電極６が互いに対向して本体１の内部に大部分は位置する。各電極の第２自由端８は、本体１の半部２，３のそれぞれ端部４の自由開口部５に挿入される。余裕空間９は、化合物または密封剤で充填される、あるいはプラグ１０によって閉鎖される（図１）。また、それは、リセッション１１（図２８）の形状に作られた本体１の内面において、スプラインで、電極６の端部８を密封することが可能である。

該ボイラは、熱及び機械的負荷の影響下で作動する間、電極６の湾曲を防止し、その短絡の可能性を完全に取り除くことができる。順番に、公知されたところと比較し、装置の信頼性を大いに増大させ、揺れ、加速度、振動のような永久的なものを含んだ相当な機械的摂動を有し、その使用を可能にする。また、かようなデバイス機能を拡張させて多様性を増大させるなど、それは、進行して直接モバイルバージョンで円滑な作動を提供する。

本体１の各半部２，３は、ノズル１２を含み、それは、同一になされ、本体１の端部４の同じ位置に固定され、インラインヒータの場合、入力及び出力がいずれも同じである。また、前記装置の統一をもたらす。本体１は、壁のような平らな表面上への装置装着部のサービス可能性と信頼性を向上させるための、１つの平らな面１３を有する。前記平らな面１３は、本体１の楕円形断面の対称軸を通過してもよく（図３）、それを通過しなくともよい（図４）。

サブオプションとして、装置本体１は、断面上の全体が切られていない楕円形としても形成され、さらに支持体１４（図５）を含み、壁のような平らな表面上への装置装着部の性能及び信頼性を向上させることができる。しかし、支持体１４は、平行六面体形状に構成されているが、１つの大きい側が平坦であり、装着に使用される。支持体１４の２番目に大きい側部は、本体１の外面を最大限真似し、連結される。

＜変形例２＞
変形例２の装置（図６−図１５）において、２つの対側の同一な半部２，３で構成される本体１を使用して、該プラスチック材料は、装置具現の一般的な変形によれば、１以上の同位元素を含む。該特性は、装置性能の一般的な変形例に本体材料を組み合わせ、２よりさらに多い数の電極６を使用する。それは、十分に狭い本体１を使用して、本体の耐熱性及び絶縁特性を向上させ、電極の数を２より多くに増加させる。また、三相ネットワークの使用を許容するだけではなく、重複バックアップ補助電極６の使用を可能にするとき、装置の機能性を拡張し、その安定性及びエネルギー効率を上昇させる。

電極６の数は、例えば、三相ネットワークにおいて奇数か（図６−図１０）、または偶数である（図１１−図１５）。装置のインライン具現の場合、本体１のそれぞれの半部２，３に同一に位置する入口ノズル及び出口ノズル１２を含む。しかし、電極６は、ノズル１２の一側に位置し、同一な縦軸上に位置してもよいし、熱交換の必要とパラメータとによって相対的に移動されてもよい。また、本体１の上面及び底面４の表面上の電極の構成は、図６−図１５に図示されているものである。電極６の緩い端部８の密封は、変形例１と類似して行われる。

＜変形例３＞
図１６−図１９は、本発明の具現の変形例３によるプラスチック温水ボイラの構成図を示す。変形例３は、装置具現の一般的な変形例の表示を含み、相対的に、オプション１，２は、次の特異性を有する。

変形例３によれば、インラインボイラ具現のためのノズル１２は、対称の中心縦軸に沿って位置するか、あるいはその近くに位置し、装置の電極６は、ノズル１２の両側に位置する。電極６の数は、装置の特定対象によって決まり、２個またはそれ以上に変わる。また、電極の数は、いずれも偶数及び奇数にもなる。導線７の方向に相対的な本体１の内部電極の配置は、反対（図１６）、単方向、または連結である。

それは、製造の技術プロセスのさまざまなバリエーションによる柔軟な装置を認める。提案された発明によって使用された本体材料の組成と共に提案された具現は、抵抗を内部圧力と同程度まで増加させること含んだ本体の機械的強度を極大化することができ、結果として、装置の信頼性を上昇させる。

＜変形例４＞
装置具現の変形例４は、それぞれの以前の変形例によって具現される。かような変形例４によれば、キャップ１５が、本体１の上面及び底面４上に設けられ、キャップの下部が開かれている。ある場合に、不使用開口部１６を含み、電極を完全に覆うように、キャップ１５は、導線７上に装着される。電極がノズルの両側に位置する場合、本体１のそれぞれの上面及び底面４に、２個のキャップ１５を使用することができ、各キャップはフィッティング１２の一側にある１つのグループの電極６を覆う。それぞれのキャップ１５は、面４のそれぞれ上のボスとして形成された少なくとも１つのラック１７を介して、本体１の上面または底面４に固定される。

ラック１７の数は、１つのキャップ１５当たり１以上である（図２４）。本体１へのキャップ１５の固定は、キャップ１５の上面の開口部を通過し、ラック１７に覆われたボルト１８によって行われる。各キャップ１５は、その上面にノズル１９が提供する開口部を含み、それを介して、電極６の導線７から電源の電線２０が通過する（図２５）。電線２０は、ノズルによっても固定され、例えば、密封材または化合物によって密封されるか、あるいはコルク栓によっても密封される。

キャップ１５の存在は、また、水または他の作動流体の短絡、汚染、浸水から電極リードを保護する。また、キャップ１５は、特に、振動型の一定な機械的負荷の場合に、変位及び損傷を防止するために、電線２０に固定される。各電線２０は、端子２８を介して、電極６のリード７に接続される。

互いに接続位置において、本体の２つの半部２，３は、本体１の半部の下部切断境界に位置したフランジ２１（図２０、図２５、図２６、図２７）を具備する。半部２，３を互いに連結する場合、半部２，３のフランジ２１の表面は、フランジ内孔２２と一致して互いに接触する。フランジ隣接面側から本体１の境界に、それぞれの半部のフランジ内に作られたスロット２３において、例えば、断面円形である環形ゴムガスケット２４が挿入される（図２７）。フランジ２１内の孔２２を介してボルト２５が貫通し、ボルトと共にワッシャ２６及びナット２７は、半部２及び３のフランジ２１を締め、前記ゴムガスケット２４は、安全に本体１を密封する（図２０、図２５）。

全ての変形例によるプラスチック温水ボイラの作動は、次の通りである。ボイラは、ノズル１２を利用して、注入可能なボイラとして独立しても使用することもでき、また、任意の位置において、開放システムまたは循環水加熱システムに内蔵されることもできる。該加熱システムは、水で充填され、通常の方法で処理し、本体１の外部に位置し、保護キャップ１５のノズル１９を介して出力される電線２０を介して、ボイラの電極６の抵抗及び導線７を調整する。

電線接続は、外部電気回路に、単相または三相で行われる。加熱ラジエータからの冷却水は、入口ノズル１２を介してボイラ本体１に進入し、そこで水は、電極６間を流れる電流によって加熱される。加熱された水は、加熱ラジエータなどの本体１から消費者に提供される。電極６間において水を加熱するとき、ボイラ本体１で発生する対流工程は、ボイラが閉鎖系において、水を強制循環なしに循環ポンプの役割を行う方法で、本体１、電極６の数、それらの相互配向及び位置の提案形態によって、意図的に配置される。かなり容易にその化学的性質を変更せずに、本体材料改質に対する提案の可能性は、いずれの動作面における静的モード及び動的モードで、ボイラの他の構成要素と一致する最適の線形膨張係数及び体積膨脹係数、電気抵抗率及び誘電強度を選択する。

＜参照＞
１．Ｍａｎａｓ Ｃｈａｎｄａ，Ｓａｌｉｌ Ｋ．Ｒｏｙ、プラスチック技術ハンドブック、第４版（シリーズ：プラスチック工学，図書７２），ＣＲＣ出版，４版、２００６年、ｐ．８９６ページ、ＩＳＢＮ−１３：９７８−０８４９３７０３９７

Claims (27)

1. プラスチック温水ボイラにおいて、
   ａ）本体を含み、
   また、前記本体は、電極の熱膨脹係数に近い熱膨脹の最大可能係数を有するプラスチックによって製造され、
   さらに、前記本体のプラスチック組成物は、プラスチックを構成する元素の安定した同位元素を含むプラスチック温水ボイラ。
2. 重水素が、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
3. ^１３Ｃが、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
4. ^１４Ｃが、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
5. ^１７Ｏが、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
6. ^１８Ｏが、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
7. ^１５Ｎが、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
8. ^３３Ｓが、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
9. ^３４Ｓが、前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
10. 前記プラスチックの構造に含まれる同位元素として、Ｄ、^１３Ｃ、^１４Ｃ、^１７Ｏ、^１８Ｏ、^１５Ｎ、^３３Ｓ及び^３４Ｓのいかなる組み合わせの混合物も使用されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
11. ａ）前記本体内部に装着された少なくとも２つの電極と、
    ｂ）それぞれの電極は、１つの導線を含み、
    ｃ）前記導線は、各電極の一端に位置し、前記電極の導線は、前記本体の外部に配置され、
    前記導線と共に前記電極を交換し、
    前記導線と前記電極との接続は、分離可能であり、
    前記各電極は、前記電極のいずれの端部において、前記導線のそれに接続可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
12. 前記本体は、
    ａ）ボイラを充填するための少なくとも１つの開口部と、
    ｂ）前記ボイラを充填するための前記開口部を覆う少なくとも１つのふたと、を具備することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
13. 前記本体は、
    ａ）２つの半分の分離可能な形態に製造され、
    ｂ）前記本体の半部は、互いに同一であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
14. 前記本体が、貫通入口ノズル及び出口ノズルを具備することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
15. ａ）前記入口ノズルは、第１本体半部上に作られ、
    ｂ）前記出口ノズルは、第２本体半部に作られ、
    ｃ）前記第１本体半部及び第２本体半部とのノズル連結は、同一に作られることを特徴とする請求項１４に記載のプラスチック温水ボイラ。
16. ａ）電極装着部は、互いに異なる本体半部に作られ、
    ｂ）電極装着部は、互いに異なるハウジング半部に同一に作られることを特徴とする請求項１３に記載のプラスチック温水ボイラ。
17. 前記本体は、断面が楕円形に近い形状を有することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
18. 前記本体は、断面が楕円形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
19. 前記本体は、縦軸部分が楕円形に近い形状を有することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
20. 前記本体は、縦軸部分が楕円形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
21. 前記本体半部は、接着剤接合によって結合されることを特徴とする請求項１３に記載のプラスチック温水ボイラ。
22. 前記本体半部は、密封材によって結合されることを請求項１３に記載の特徴とするプラスチック温水ボイラ。
23. 前記本体半部は、溶接結合されることを特徴とする請求項１３に記載のプラスチック温水ボイラ。
24. 前記本体半部は、ボルト連結結合され、前記温水ボイラは、前記２つの本体半部間に配置された弾性シーリングガスケットを含むことを特徴とする請求項１３に記載のプラスチック温水ボイラ。
25. 前記本体は、断面が楕円形状によってなることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
26. 前記本体は、追加カバープレートを含み、前記追加カバープレートは、
    ａ）平行六面体の形状に製造され、
    ｂ）前記本体の外部に位置し、
    ｃ）前記本体に接したカバープレートの片面は、接続される前記本体の外側部分の形状に対応する湾曲を形成し、
    ｄ）前記本体に隣接し、前記片面に対向するカバープレートの面は、平面であり、
    ｅ）前記カバープレートは、湾曲面に対向する平坦面側に作られた孔を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。
27. 電極を具備した少なくとも２つの保護ハウジングを含み、前記それぞれの保護ハウジングは、ハウジング本体、前記ボイラ本体に対して、少なくとも１つの締結要素、締結要素孔、電線出口開口部を含み、１つの保護ノズルが具備され、
    ａ）それぞれのハウジングは、電極の前記外部導線を介して、前記ボイラ本体に対応する半部に位置し、
    ｂ）前記ハウジングの締結要素は、ハウジングと前記ボイラ本体とに接続され、
    ｃ）前記ハウジング、前記ボイラ本体に締結要素は、前記ボイラ本体の２つの半部に対して同一であり、
    ｄ）前記ハウジングは、プラスチックノズルと一体であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック温水ボイラ。

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