感应加热装置及发电系统制造方法及图纸

提供一种将热介质加热的感应加热装置，并且包括：旋转体，其具有旋转轴；加热单元，其被布置成与所述旋转体相对，并且在所述加热单元和所述旋转体之间具有空间；磁通生成单元，其被设置到所述旋转体，并且相对于所述加热单元生成磁通；磁通引导单元，其被设置到所述加热单元的面对磁通生成单元的相对表面侧，并且将来自所述磁通生成单元的磁通引导到所述加热单元；以及流路，其被设置到所述加热单元，并且热介质流过其中。所述磁通引导单元包括：磁性体部，所述磁性体部由磁性材料形成；以及绝缘体部，所述绝缘体部由具有非磁性和电绝缘性质的材料形成，并且所述磁通引导单元具有如下方式获得的结构：所述磁性体部和所述绝缘体部从所述磁通生成单元沿着所述加热单元的方向延伸，并且沿着所述加热单元的周向方向交替层叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感应加热装置及发电系统
本专利技术涉及一种感应加热装置以及发电系统。本主题申请要求基于2015年10月8日提交的日本专利申请2015-200597的优先权，其全部内容通过引用由此并入。
技术介绍
专利文献1(日本专利公开2005-174801)中所述的涡流加热装置包括：转子，转子具有在其外周上布置的永磁体；以及加热部，加热部由导电性材料制成，该加热部被固定至转子的外部，并且在其内部具有用于使水流通的流路。专利文献2(日本专利公开2011-159595)和专利文献3(日本专利公开2012-256507)公开了感应加热装置。该感应加热装置包括：转子；磁通生成部，磁通生成部设置于转子的外周上，以在转子的径向方向上生成磁通；筒状加热部，筒状加热部与转子以一定距离被布置在转子的外部上；以及流路，流路设置于加热部中，以允许热介质流通。专利文献2公开了由诸如铝、铜或铁的导电材料形成的加热部。专利文献3公开了以下结构，该结构包括：加热部，加热部由磁性材料(具有高磁导率μ的材料)和导电材料(具有高导电率σ的材料，诸如铝基材料或铜基材料)的复合材料制成；磁性材料部；和导电材料部。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2005-174801专利文献2：日本专利公开2011-159595专利文献3：日本专利公开2012-256507
技术实现思路
根据本公开的感应加热装置将热介质加热。感应加热装置包括：转子，转子具有旋转轴；加热部，加热部被布置成以一定距离与转子相对；磁通生成部，磁通生成部被设置于转子处，以生成用于加热部的磁通；磁通引导部，磁通引导部被设置于加热部的与磁通生成部相对的相对表面侧上，以将来自磁通生成部的磁通引导到加热部；以及流路，流路被设置于加热部中，以允许热介质流通。磁通引导部包括：磁性体部，磁性体部由磁性材料形成；以及绝缘体部，绝缘体部由非磁性和电绝缘材料形成。磁通引导部具有这样的结构：磁性体部和绝缘体部沿从磁通生成部到加热部的方向延伸，并且沿加热部的周向方向交替层叠。根据本公开的发电系统包括：上述感应加热装置；以及发电部，发电部被构造成将由感应加热装置加热的热介质的热量转换成电能。附图说明图1A是示出根据第一实施例的感应加热装置的示意性分解透视图。图1B是示出根据第一实施例的感应加热装置的示意性组装透视图。图2是示出根据第一实施例的感应加热装置的示意性横截面图。图3是由图2中III线环绕部分的放大图。图4是示出根据第一实施例的感应加热装置的变型1-1的示意性横截面图。图5是沿图4中V-V线截取的加热部和磁通引导部的示意性纵截面图。图6是示出根据第一实施例的感应加热装置的变型1-2的示意性横截面图。图7是示出根据第二实施例的感应加热装置的示意性横截面图。图8是由图7中VIII线环绕部分的放大图。图9是示出根据第二实施例的感应加热装置的变型2的示意性横截面图。图10是根据第三实施例的感应加热装置的示意性纵截面图。图11是示出根据第三实施例的感应加热装置中的磁通生成部的构造的示意性平面图。图12是示出根据第三实施例的感应加热装置中的磁通引导部的构造的示意性平面图。图13是示出根据第三实施例的感应加热装置中的流路的构造的示意性平面图。图14是示出根据本专利技术的实施例的发电系统的总体构造的示例的示意图。图15是示出根据本专利技术的实施例的发电系统的总体构造的示例的示意图。具体实施方式[本公开要解决的问题]在上述传统的感应加热装置中，设置于转子上的磁通生成部和加热部彼此相对，并且磁通生成部被设置于靠近加热部的位置处。因此，磁通生成部容易受到来自加热部的热量的影响。在加热部中产生涡流。由于趋肤效应，在与磁通生成部相对的加热部的相对表面侧上产生更多的涡流。因此，加热部的相对表面侧主要生成热。在传统的感应加热装置中，来自生成热的加热部的辐射热趋于提高磁通生成部的温度。当磁通生成部的温度上升时，磁通生成部的磁特性降低，使得由磁通生成部产生的磁通(磁场)可能减少。通过感应加热(涡流)的发热量(热能)与磁场强度的平方成正比。因此，如果磁通生成部的磁特性降低，则在加热部中发热量减少。为了使磁通生成部较少受来自加热部的热影响，可以增加磁通生成部与加热部之间的距离，或者可以在磁通生成部与加热部之间布置热绝绝缘材料。然而，在这些情况下，磁通生成部与加热部彼此相距一定距离。如果在磁通生成部与加热部之间介入非磁性物质，则流经加热部的磁通减少，并且加热部中的发热量减小，这是因为磁场强度随距离增大而减小。替选地，可以设置用于冷却磁通生成部的冷却机构。然而，在这种情况下，感应加热装置的结构复杂，或者成本增加。本公开的目的是提供感应加热装置，其中能够抑制磁通生成部的温度升高并且能够增大加热部中的发热量。本公开的另一目的是提供包括所述感应加热装置的发电系统。[本公开的效果]根据本公开，在所述感应加热装置中，能够抑制磁通生成部的温度升高，并且能够增大加热部中的发热量。根据本公开，在所述发电系统中，能够改善发电效率。[本专利技术实施例的说明]首先，下面将逐一描述本专利技术的实施例。(1)根据本专利技术的方面的感应加热装置将热介质加热。感应加热装置包括：转子，转子具有旋转轴；加热部，加热部被布置成以一定距离与转子相对；磁通生成部，磁通生成部被设置于转子处，以生成用于加热部的磁通；磁通引导部，磁通引导部被设置于加热部的与磁通生成部相对的相对表面侧上，以将来自磁通生成部的磁通引导到加热部；以及流路，流路被设置于加热部中，以允许热介质流通。磁通引导部包括：磁性体部，磁性体部由磁性材料制成；以及绝缘体部，绝缘体部由非磁性和电绝缘材料形成。磁通引导部具有这样的结构：磁性体部和绝缘体部沿从磁通生成部到加热部的方向延伸，并且沿加热部的周向方向交替层叠。在感应加热装置中，磁通引导部被设置于加热部的相对表面侧上。因此，在磁通生成部中生成的磁通穿过磁通引导部的磁性体部，因此来自磁通生成部的磁通能够被传递到加热部。磁通引导部的磁性体部由磁性材料形成，允许来自磁通生成部的磁通流动，并且形成在磁通生成部与加热部之间传导磁通的磁路。磁通引导部具有磁性体部与绝缘体部交替层叠的结构。由非磁性和电绝缘材料形成的绝缘体部分别介入磁性体部之间。因此，即使当磁通流经磁性体部时，在磁性体部中产生的涡流也被绝缘体部分离，因此涡流几乎不流动。因此，在磁性体部中抑制涡流的发生，并且磁通较少作为热能消耗，由此抑制了磁通的扩散。因此，磁通引导部能够将来自磁通生成部的磁通在不扩散的情况下传导到加热部。此外，在磁通引导部中，还能够抑制因涡流而发热。由于绝缘体部，流经磁性体部的磁通不太可能在相邻的磁性体部的方向(即，加热部的周向方向)上流动。在磁通引导部中，容易沿着从磁通生成部到加热部的方向引导磁通。在感应加热装置中，磁通引导部被设置于加热部的相对表面侧上。这抑制了磁通引导部中因涡流而发热。此外，由于磁通生成部与加热部彼此相距一定距离，能够减小热对磁通生成部的影响，并且能够抑制磁通生成部的温度的升高。此外，即使当磁通生成部与加热部彼此相距一定距离时，来自磁通生成部的磁通也能够在不扩散的情况下通过磁通引导部传导到加热部。因此，能够增大加热部中的发热量。形成磁性体部的磁性材料是具有高磁导率的材料。例如，优选是具有500以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对热介质进行加热的感应加热装置，包括：转子，所述转子具有旋转轴；加热部，所述加热部被布置成以一定距离与所述转子相对；磁通生成部，所述磁通生成部被设置于所述转子处，以生成用于所述加热部的磁通；磁通引导部，所述磁通引导部被设置于所述加热部的、与所述磁通生成部相对的相对表面侧上，以将来自所述磁通生成部的磁通引导到所述加热部；以及流路，所述流路被设置于所述加热部中，以允许所述热介质流通，其中，所述磁通引导部包括磁性体部以及绝缘体部，所述磁性体部由磁性材料形成，所述绝缘体部由非磁性和电绝缘材料形成，并且所述磁通引导部包具有这样的结构：所述磁性体部和所述绝缘体部沿着从所述磁通生成部到所述加热部的方向延伸，并且沿着所述加热部的周向方向交替层叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.08 JP 2015-2005971.一种对热介质进行加热的感应加热装置，包括：转子，所述转子具有旋转轴；加热部，所述加热部被布置成以一定距离与所述转子相对；磁通生成部，所述磁通生成部被设置于所述转子处，以生成用于所述加热部的磁通；磁通引导部，所述磁通引导部被设置于所述加热部的、与所述磁通生成部相对的相对表面侧上，以将来自所述磁通生成部的磁通引导到所述加热部；以及流路，所述流路被设置于所述加热部中，以允许所述热介质流通，其中，所述磁通引导部包括磁性体部以及绝缘体部，所述磁性体部由磁性材料形成，所述绝缘体部由非磁性和电绝缘材料形成，并且所述磁通引导部包具有这样的结构：所述磁性体部和所述绝缘体部沿着从所述磁通生成部到所述加热部的方向延伸，并且沿着所述加热部的周向方向交替层叠。2.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，所述磁通引导部包括层叠体，所述层叠体包括多个电工钢板，所述电工钢板被层叠，并且每个所述电工钢板具有绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎徹，松尾哲司，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，国立大学法人京都大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP