CN106288346B - 流体加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流体加热装置，对供流体流动的流体配管进行通电加热来加热流体，可以改进电路功率因数并提高设备效率，一种流体加热装置(100)，对在内部形成有供被加热流体流动的流道(R)、且由导电性材料构成的流道形成件(2)进行通电加热来加热被加热流体，所述流体加热装置(100)包括：第一供电构件(3)，与流道形成件(2)的流道一端(2a)连接；以及第二供电构件(4)，与所述流道形成件(2)的流道另一端(2b)连接，所述第二供电构件(4)沿所述流道形成件(2)的流道方向朝向流道一端(2a)配置。

Description

流体加热装置

本申请是申请日为2013年08月20日、发明名称为“流体加热装置”、申请号为“201310363132.6”发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种流体加热装置。

背景技术

如专利文献1所示，具有一种流体加热装置，该流体加热装置对中空导体管进行通电加热，来加热在该导体管的内部流动的流体而产生加热流体。在上述流体加热装置中，通过从设置在导体管两端部上的电极施加交流电压而使交流电流在导体管的侧壁流动，导体管利用由导体管的内部电阻产生的焦耳热而自身发热。利用上述导体管的自身发热来加热在该导体管内流动的流体。

但是，在向导体管的两端部施加交流电压的装置中，会有如下问题：因导体管所具有的电感而造成电压下降，导致向该导体管施加交流电压的电路的功率因数下降。

专利文献1：日本专利公开公报特开2011-86443号

发明内容

为了彻底解决上述问题点，本发明主要的预期课题在于在对内部有流体流动的流道形成件进行通电加热的流体加热装置中，改进电路功率因数并提高设备效率。

即，本发明提供一种流体加热装置，对在内部形成有供被加热流体流动的流道、且由导电性材料构成的流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道内流动的被加热流体，向第一供电构件和第二供电构件之间施加交流电压，所述第一供电构件与所述流道形成件的流道一端连接，所述第二供电构件与所述流道形成件的流道另一端连接，所述第二供电构件具有覆盖件，所述覆盖件覆盖从所述流道形成件的流道另一端到流道一端的外侧周面的整个周向，所述覆盖件的流道另一端端部与所述流道形成件电连接，所述流体加热装置的特征在于，所述流体加热装置设置有由陶瓷材料构成的绝缘性构件，所述绝缘性构件覆盖从所述流道形成件的流道一端到流道另一端的外侧周面，从所述流道形成件的比所述绝缘性构件更靠向流道另一端的外侧周面到所述绝缘性构件的外侧周面上缠绕金属箔，由此形成所述覆盖件。

按照这种结构，由于在流道形成件中流动的电流和在第二供电构件中流动的电流朝向相反，所以由各电流产生的磁通相互抵消，从而可以降低流道形成件中产生的电抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。

为了利用由第二供电构件的电流产生的磁通，充分发挥抵消由流道形成件的电流产生的磁通的效果，优选的是，所述第一供电构件和所述第二供电构件从所述流道形成件的流道一端引出到电源侧。因此，由于第一供电构件和第二供电构件从流道形成件的流道一端引出，所以可以防止由第一供电构件中流动的电流产生的磁通或由在第二供电构件中沿流道形成件配置的部分以外部分流动的电流产生的磁通，妨碍磁通的抵消效果。此外，可以在将第二供电构件配置成从流道形成件的流道另一端到流道一端之后，仅从流道一端直接引出，从而可以使装置结构简单化。

作为流道形成件的具体实施方式，优选的是，所述流道形成件为直管形状。由此，可以使流道形成件的结构简单化。此外，可以容易将第二供电构件沿流道形成件的流道方向配置，从而也可以使第二供电构件的结构简单化。

优选的是，在所述流道形成件的两端部上设置有用于与其他流道形成件连接的连接部。由此，通过连接多个流道形成件，可以构成具有所希望长度流道的流体加热装置。

作为第一供电构件和第二供电构件的具体实施方式，优选的是，所述第一供电构件包括第一电极和第一电线，所述第一电极设置在所述流道形成件的流道一端，所述第一电线与所述第一电极连接，用于向所述第一电极施加交流电压，所述第二供电构件包括第二电极和第二电线，所述第二电极设置在所述流道形成件的流道另一端，所述第二电线与所述第二电极连接，用于向所述第二电极施加交流电压。

优选的是，在所述第二供电构件中，所述第二电极沿所述流道形成件的流道方向朝向流道一端配置。由此，仅通过使第二电线与第二电极连接，就可以实现使在流道形成件中流动的电流和在第二供电构件中流动的电流朝向相反，从而可以容易地进行电路连接作业。

优选的是，在所述第二供电构件中，所述第二电线沿所述流道形成件的流道方向朝向流道一端配置。这样，由于可以使第二电线成为沿流道形成件的结构，所以可以使第二电极的结构简单化。

优选的是，在所述流道形成件的外周设置有绝缘性隔热构件，所述第二电线具有裸电线，所述裸电线与所述绝缘性隔热构件接触，沿所述流道形成件的流道方向朝向流道一端配置。由此，即使流道形成件被通电加热而温度上升，也可以降低从该流道形成件向外部的散热。此外，由于第二电线具有与绝缘性隔热构件接触配置的裸电线，所以可以对第二电线进行冷却并降低电抗。

优选的是，所述流体加热装置具备n组流体加热单元，所述n组流体加热单元是以两个流道形成件的流道连通并使设置在所述两个流道形成件上的第一供电构件位于内侧的方式、连接所述两个流道形成件，所述n是1以上的整数，向所述各流体加热单元的两个第一供电构件施加相同极性的电源输出，向所述各流体加热单元的两个第二供电构件施加与向所述第一供电构件施加的极性不同、且相互相同或相互不同极性的电源输出。由此，通过选择连接的流体加热单元数量，可以构成具有所希望长度流道的流体加热装置。此外，通过使用所述流体加热单元，可以使斯科特接线变压器与各流体加热单元连接，上述斯科特接线变压器将来自单相交流电源、三相交流电源或三相交流电源的三相交流转换成两个单相交流。

为了单独控制构成上述流体加热单元的两个流道形成件的温度，优选的是，在向构成所述流体加热单元的两个第二供电构件输入所述电源输出的电路上，设置有电流控制电路。

优选的是，流体加热装置包括n组流体加热单元，所述n组流体加热单元是以三个流道形成件的流道连通并使设置在所述三个流道形成件上的第一供电构件和第二供电构件朝向同一方向的方式、连接所述三个流道形成件，所述n是1以上的整数，在构成所述各流体加热单元的第一个流道形成件、第二个流道形成件和第三个流道形成件中，三相交流电源的第一相连接于所述第一个流道形成件的第一供电构件和所述第二个流道形成件的第二供电构件，三相交流电源的第二相连接于所述第二个流道形成件的第一供电构件和所述第三个流道形成件的第二供电构件，三相交流的第三相连接于所述第三个流道形成件的第一供电构件和所述第一个流道形成件的第二供电构件。由此，通过选择连接的流体加热单元数量，可以构成具有所希望长度流道的流体加热装置。此外，通过使用所述流体加热单元，可以使三相交流电源直接与各流体加热单元连接。

优选的是，提供一种流体加热装置，对在内部形成有供被加热流体流动的流道、且由导电性材料构成的流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道内流动的被加热流体，所述流体加热装置的特征在于，在所述流道形成件上具有沿所述流道方向连接于不同位置的3n+1个供电构件，所述n是1以上的整数，所述3n+1个供电构件以与连续排列的三个所述供电构件连接的三相交流电源的极性分别不同的方式、交替连接三相交流电源的U相、V相和W相。这样，由于以与连续排列的三个供电构件连接的三相交流电源的极性分别不同的方式，连接三相交流电源的U相、V相和W相，所以由在所述流道形成件中流动的电流产生的磁通相互抵消，可以降低在所述流道形成件中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。

此外，本发明提供一种流体加热装置，对在内部形成有供被加热流体流动的流道、且由导电性材料构成的流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道内流动的被加热流体，所述流体加热装置的特征在于，向第一供电构件和第二供电构件之间施加交流电压，所述第一供电构件与所述流道形成件的流道一端连接，所述第二供电构件与所述流道形成件的流道另一端连接，所述第二供电构件具有覆盖件，所述覆盖件覆盖从所述流道形成件的流道另一端到流道一端的外侧周面的大体整个周向，所述覆盖件的流道另一端端部与所述流道形成件电连接。

按照这种结构，由于在流道形成件中流动的电流和在第二供电构件中、特别是在覆盖件中流动的电流朝向相反，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低在流道形成件中产生的电抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。此外，由于从所述流道形成件的流道另一端到流道一端的外侧周面的大体整个周向被所述覆盖件覆盖，所以所述覆盖件也作为保温构件发挥功能，因此，可以防止在所述流道形成件和所述流道形成件的内部流动的被加热流体的温度降低。

为了在更高温的状态下将被加热流体从所述流道形成件喷出，优选的是，在所述流道形成件上，在比与所述覆盖件连接的连接部更靠向流道另一端的位置设置有流体喷出口。因此，由于可以从设置在所述流道形成件上的流体喷出口直接喷出，所以可以在不降低在所述流道形成件的内部加热后的被加热流体的温度的情况下而将其直接喷出。

优选的是，所述流体喷出口设置在所述流道形成件的外侧周面上。由于流体喷出口设置在所述流道形成件的外侧周面上，所以可以向所述流道形成件的外周方向喷出加热后的流体。因此，能够向例如有底的深穴或贯通的深孔等的内周面直接喷出所述被加热流体，可以有效地对所述深穴或深孔的内周面进行表面改性。在此，作为进行处理的所述深穴或深孔的开口形状并不限于特定的开口形状，也可以是圆形、椭圆形或多边形等。此外，当使所述开口形状的最大尺寸为d，使所述深穴的深度尺寸或所述深孔的长度尺寸为L时，所述深穴或深孔满足d＜L的关系。此外，如果所述流体喷出口沿所述流道形成件的周向设置，则可以进一步有效地将加热后的流体向所述流道形成件的外周方向喷出。作为所述流体喷出口沿周向设置时的方式，例如，可以使一个所述流体喷出口沿所述流道形成件的周向延伸，也可以使多个所述流体喷出口沿所述流道形成件的周向排列。

优选的是，所述流道形成件由导电性材料构成，所述导电性材料的电阻比所述覆盖件的电阻大。这样，由于通电加热时可以进一步有效地对所述流道形成件进行加热，所以可以有效地使被加热流体成为高温状态。

优选的是，所述覆盖件由铜或黄铜构成。由此，通过由电阻小的铜或黄铜形成所述覆盖件，可以防止所述覆盖件因通电而被加热，从而可以有效地对所述流道形成件进行加热。

优选的是，所述流道形成件和所述覆盖件分别为直管形状，所述流道形成件和所述覆盖件利用焊接电连接。由此，可以使流道形成件的结构简单化。此外，可以容易地沿流道形成件的流道方向配置所述覆盖件，从而也可以使所述覆盖件的结构简单化。

优选的是，在所述流道形成件和所述覆盖件之间设置有绝缘性构件。由此，可以可靠地使所述流道形成件和所述覆盖件绝缘，从而可以防止在连接部以外的部分发生短路。

优选的是，所述流体加热装置设置有陶瓷材料构成的绝缘性构件，所述绝缘性构件覆盖从所述流道形成件的流道一端到流道另一端的外侧周面，从所述流道形成件的比所述绝缘性构件更靠向流道另一端的外侧周面到所述绝缘性构件的外侧周面上缠绕金属箔，由此形成所述覆盖件。这样，由于可以由薄的金属箔构成所述覆盖件，所以可以使整个流体加热装置成为较小尺寸。此外，由于所述绝缘性构件由具有耐燃性的陶瓷材料构成，所以即使在生成高温的过热水蒸气时等的高温条件下，也可以确保绝缘性。

优选的是，所述流体加热装置设置有陶瓷材料构成的外侧绝缘性构件，所述外侧绝缘性构件覆盖所述覆盖件的外侧周面的大体整个周向。由此，即使在设置流体加热装置的设置对象物由导电性构件构成时、或因喷出的被加热流体而变得有导电性时等，都可以防止从所述覆盖件向外部漏电。此外，由于所述绝缘性构件由具有耐热性的陶瓷材料构成，所以即使在生成高温的过热水蒸气时等的高温条件下，也可以确保绝缘性。

优选的是，流入所述流道形成件的所述被加热流体是饱和水蒸气或过热水蒸气，从所述流道形成件流出的流体是过热水蒸气。

此外，本发明提供一种流体加热装置，向在内部有流体流动的导体管施加交流电压来通电加热，对在所述导体管内流动的流体进行加热，所述流体加热装置的特征在于，2N根所述导体管配置成相互平行，所述N是1以上的整数，所述2N根导体管的一端部相互电连接，所述2N根导体管的另一端部以与相互邻接的另一端部连接的单相交流电源的极性不同的方式、交替连接单相交流电源的U相和V相。

按照这种结构，由于相互邻接的导体管中流动的电流朝向相反，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低导体管中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。

优选的是，所述流体加热装置具有分流管，所述分流管具有导电性，所述分流管与所述2N根导体管的一端部连接并且使所述流体分流到所述2N根导体管，利用所述分流管来电连接所述2N根导体管。由此，通过使流体从从分流管向2N根导体管流动，可以使流体流入口的数量少于2N个，从而可以使配管的结构简单化。此外，由于分流管具有导电性，所以可以实现配管结构的简单化并进行电连接。特别是为了使配管的结构简单化，优选的是，使分路为2N根的单一分流管与2N根导体管的一端部连接。

此外，本发明提供一种流体加热装置，向在内部有流体流动的导体管施加交流电压来通电加热，对在所述导体管内流动的流体进行加热，所述流体加热装置的特征在于，3N根所述导体管配置成相互平行，所述N是1以上的整数，所述3N根导体管的一端部相互电连接，所述3N根导体管的另一端部以与连续排列的三个另一端部连接的三相交流电源的极性分别不同的方式、交替连接三相交流电源的U相、V相和W相。

按照这种结构，由于以与连续排列的三个另一端部连接的三相交流电源的极性分别不同的方式、连接三相交流电源的U相、V相和W相，所以由连续排列的三个导体管中流动的电流产生的磁通相互抵消，可以降低导体管中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。

优选的是，所述流体加热装置具有分流管，所述分流管具有导电性，所述分流管与所述3N根导体管的一端部连接并且使所述流体分流到所述3N根导体管，利用所述分流管来电连接所述3N根导体管。由此，通过使流体从分流管向3N根导体管流动，可以使流体流入口的数量少于3N个，从而可以使配管的结构简单化。此外，由于分流管具有导电性，所以可以实现配管结构的简单化并进行电连接。特别是为了使配管的结构简单化，优选的是，使分路为3N根的单一分流管与3N根导体管的一端部连接。

一般来说，由一个热源加热后的流体从一个部位集中排出，但是在利用加热后的流体的情况下大多分散排出。并且，有时以使加热后的流体温度不会下降的方式进行保温或进一步加热。因此，优选的是，所述导体管的另一端部封闭，并且在所述导体管的中途形成有多个流体喷出口，从所述流体喷出口喷出所述流体。

此外，优选的是，所述导体管插入设置在收容室或处理室内，所述收容室是用于收容加热后的流体的收容容器等的收容室，所述处理室是用于通过加热后的流体处理被处理物的处理容器等的处理室。由此，可以通过将加热后的流体收容在收容室内，进行保温或加热。此外，能够在处理室内处理被处理物。此时，优选的是，连接于所述导体管的单相交流电源或三相交流电源设于与所述收容室或所述处理室不同的空间。在本发明中，由于导体管作为过热水蒸汽发生部起作用，所以可以将导体管插入设置在保温室或处理室，通过设于保温室或处理室的外部的单相交流电源或三相交流电源来供给电力，就能简化配管结构，提高加热效率，在节能上有较大贡献。此外，可以用电线将保温室或处理室与设置单相交流电源或三相交流电源的空间(例如电源室)连接，能够简化流体加热装置的整体结构，并且使得单相交流电源或三相交流电源不受来自导电管的热影响。

优选的是，与所述导体管另一端部连接的电极是沿所述导体管外侧周面的形状。由此，在将导体管从保温室或处理室的侧壁等围绕壁插入设置时，当将导体管安装到所述保温室或处理室的侧壁等围绕壁时或取出时电极不会产生妨碍。

优选的是，所述导体管为圆管状，所述电极为部分圆筒形状。由此，可以使流体和导体管的接触面积尽量变大而提高加热效率。此外，电极为部分圆筒形状，当将导体管安装到所述保温室或处理室的侧壁等围绕壁时或取出时电极不会产生妨碍。

优选的是，在所述导体管的中途设置有一个或多个流体喷嘴，从所述流体喷嘴喷出所述流体。由此，通过在导体管上设置流体喷嘴，可以将加热后的流体向由该流体喷嘴喷出到确定的规定喷射范围。在此，根据用途来选择设置在导体管上的流体喷嘴。

此外，本发明提供一种流体加热装置，对在内部有被加热流体流动、且由导电性材料构成的流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道流动的被加热流体，所述流体加热装置的特征在于，所述流道形成件具有形成直线状流道的一个或多个直线部，在所述直线部上设置有多个流体喷出口，所述多个流体喷出口喷出在所述流道内流动的流体，所述直线部的沿所述流道的流道方向上连接有多个电极，以与相互邻接的所述电极连接的单相交流电源的极性不同的方式，交替连接单相交流电源的U相和V相。

按照这种结构，由于在相互邻接的所述电极之间流动的电流的相位相互逆向，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低所述流道形成件中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。此外，由于在所述直线部上设置有多个流体喷出口，所以可以将加热后的被加热流体从流道形成件向外部的规定喷射范围直接喷出。

优选的是，在将所述直线部沿所述流道方向2n等分的位置上分别连接有所述电极，所述n是1以上的整数。由此，在各电极间产生的磁通量大体相等，可以有效地抵消在所述电极之间产生的磁通。

此外，本发明提供一种流体加热装置，对在内部形成有供被加热流体流动的流道、且由导电性材料构成流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道内流动的被加热流体，所述流体加热装置的特征在于，所述流道形成件具有：2n个直线部，配置成分别相互大体平行，形成直线状的流道；以及2n-1个折返部，连接相互邻接的所述直线部的端部而形成弯折的一个流道，在所述流体形成件上设置有多个流体喷出口，所述n是1以上的整数，所述多个流体喷出口喷出在所述流道内流动的流体，在所述流道形成件中，所述弯折的流道的两端部与电极连接，并且，所述2n-1个折返部的至少一个与电极连接，所述多个电极连接成：形成沿所述流道方向相互邻接的电极之间的流道的所述直线部为偶数个，以与沿所述流道方向相互邻接的电极连接的单相交流电源的极性不同的方式、交替连接单相交流电源的U相和V相。

按照这种结构，由于相互邻接的所述直线部中流动的电流朝向相反，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低所述流道形成件中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。此外，由于在所述直线部上设置有多个流体喷出口，所以可以将加热后的被加热流体从流道形成件向外部的规定喷射范围直接喷出。

优选的是，与所述折返部连接的电极连接成：形成沿所述流道方向相互邻接的电极之间的流道的所述直线部为两个。

由此，沿流道方向相互邻接的电极间的直线部各具有两个，可以可靠地抵消因各直线部中流动的电流产生的磁通。由此，可以使降低流道形成件中产生的阻抗的效果更为显著，从而可以提高电路功率因数的改进效果。

此外，优选的是，本发明提供一种流体加热装置，对在内部有被加热流体流动、且由导电性材料构成的流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道内流动的被加热流体，所述流道形成件具有形成直线状流道的一个或多个直线部，在所述直线部上设置有多个流体喷出口，所述多个流体喷出口喷出在所述流道内流动的流体，所述直线部的沿所述流道的流道方向连接有多个电极，以与连续排列的三个所述电极连接的三相交流电源的极性分别不同的方式、交替连接三相交流电源的U相、V相和W相。

按照这种结构，由于以与连续排列的三个电极连接的三相交流电源的极性分别不同的方式、连接三相交流电源的U相、V相和W相，所以由连续排列的三个电极中流动的电流产生的磁通相互抵消，可以降低所述流道形成件中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。此外，由于在所述直线部上设置有多个流体喷出口，所以能够向确定的规定喷射范围喷出。

优选的是，在将所述直线部沿所述流道方向3n等分的位置上分别连接有所述电极，所述n是1以上的整数。由此，在各电极间产生的磁通量大体相等，可以有效地抵消在所述电极间产生的磁通。

此外，优选的是，本发明提供一种流体加热装置，对在内部形成有供被加热流体流动的流道、且由导电性材料构成的流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道内流动的被加热流体，所述流道形成件具有：3n个直线部，分别配置成相互大体平行，形成直线状的流道；以及3n-1个折返部，连接相互邻接的所述直线部的端部而形成弯折的一个流道，所述n是1以上的整数，在所述流道形成件上设置有多个流体喷出口，所述多个流体喷出口喷出在所述流道内流动的流体，在所述流道形成件中，所述弯折的流道的两端部和所述折返部分别和与三相交流电源连接的电极连接，并且，以与沿所述流道的流道方向连续排列的三个所述电极连接的三相交流电源的极性分别不同的方式、交替连接三相交流电源的U相、V相和W相。

按照这种结构，由于以与连续排列的三个电极连接的三相交流电源的极性分别不同的方式、连接三相交流电源的U相、V相和W相，所以由连续排列的三个电极中流动的电流产生的磁通相互抵消，可以降低所述流道形成件中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置的设备效率。此外，由于在所述直线部上设置有多个流体喷出口，所以可以将加热后的被加热流体从流道形成件向外部的规定喷射范围直接喷出。

优选的是，所述流道形成件的电阻比铜的电阻大。这样，由于在布线或电极等使用铜的情况下，通电加热时可以有效地对所述流道形成件进行加热，所以可以有效地使被加热流体成为高温状态。

优选的是，在每个所述电极之间设置电力控制装置，能够控制向所述电极施加的电力。由此，可以单独控制每个所述电极间的所述流道形成件的温度，从而可以有效地使被加热流体成为所希望的状态。

优选的是，在所述流体喷出口上安装有流体喷嘴。由此，通过在所述流体喷出口上设置流体喷嘴，可以利用该流体喷嘴将加热后的流体向确定的规定喷射范围喷出。在此，根据用途选择设置在所述流体喷出口上的流体喷嘴。

优选的是，流入所述流道形成件的所述被加热流体是饱和水蒸气或过热水蒸气，从所述流道形成件流出的流体是过热水蒸气。

按照上述结构的本发明，在对内部流体流动的流道形成件进行通电加热的流体加热装置中，可以改进电路功率因数并提高设备效率。

附图说明

图1是示意性表示第一实施方式的流体加热装置的结构的图。

图2是示意性表示第一实施方式的流体加热装置和以往的流体加热装置的图。

图3是示意性表示第二实施方式的流体加热装置的结构的图。

图4是示意性表示第三实施方式的流体加热装置的结构的图。

图5是示意性表示第三实施方式的流体加热装置的结构的图和A-A线剖面图。

图6是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图和A-A线剖面图。

图7是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图(连接三相交流电源)。

图8是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图(连接单相交流电源)。

图9是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图(连接斯科特接线变压器)。

图10是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图。

图11是示意性表示第四实施方式的流体加热装置的结构的图。

图12是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图。

图13是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图。

图14是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图。

图15是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图。

图16是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的图。

图17是示意性表示第五实施方式的流体加热装置的结构的俯视图、A-A’线剖面图和电路结构图。

图18是示意性表示第六实施方式的流体加热装置的结构的俯视图、A-A’线剖面图和电路结构图。

图19是表示第六实施方式的变形例的俯视图、A-A’线剖面图和电路结构图。

图20是表示第七实施方式的流体加热装置的结构的俯视图和电路结构图。

图21是示意性表示第八实施方式的流体加热装置的结构的俯视图和电路结构图。

图22是表示第八实施方式的变形例的俯视图和电路结构图。

图23是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的俯视图和电路结构图。

图24是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的俯视图和电路结构图。

图25是示意性表示具有收容容器的流体加热装置的结构的主视图。

图26是示意性表示具有收容容器的流体加热装置的结构的A-A’线剖面图。

图27是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的俯视图。

图28是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的俯视图。

图29是示意性表示变形实施方式的流体加热装置的结构的俯视图、A-A’线剖面图和电路结构图。

图30是示意性表示第九实施方式的流体加热装置的结构的主视图。

图31是示意性表示第九实施方式的变形例的结构的仰视图。

图32是示意性表示第十实施方式的流体加热装置的结构的主视图。

图33是示意性表示第十实施方式的变形例的结构的仰视图。

图34是示意性表示第十一实施方式的流体加热装置的结构的仰视图。

图35是示意性表示第十二实施方式的流体加热装置的结构的仰视图。

附图标记说明

100…流体加热装置

2…流道形成件(管)

R…流道

3…第一供电构件

31…第一电极

32…第一电线

4…第二供电构件

41…第二电极

42…第二电线

5…电源

51…斯科特接线变压器

6…绝缘性隔热构件

10…流体加热单元

具体实施方式

下面参照附图对本发明的流体加热装置的各实施方式进行说明。

1.第一实施方式

如图1所示，第一实施方式的流体加热装置100向在内部形成有供被加热流体流动的流道R、且由导电性材料构成的流道形成件2施加交流电压来直接通电，通过利用由流道形成件2的内部电阻产生的焦耳热来加热流道形成件2，从而对在所述流道R内流动的被加热流体进行加热。

本实施方式的流道形成件2由大体圆筒直管状的管形成。由此，流道R成为直线状的流道。

并且，流道形成件2的作为流道一端的流道一端部2a与第一供电构件3连接，流道形成件2的作为流道另一端的流道另一端部2b与第二供电构件4连接。并且，通过使单相交流电源5的输出端子与上述第一供电构件3和第二供电构件4连接，经由第一供电构件3和第二供电构件4向流道形成件2施加单相交流电压。

第一供电构件3包括：第一电极31，与流道形成件2的流道一端部2a连接；以及第一电线32，与该第一电极31连接且与单相交流电源5的一个输出端子连接。此外，第二供电构件4包括：第二电极41，设置在流道形成件2的流道另一端部2b上；以及第二电线42，与该第二电极41连接且与单相交流电源5的另一个输出端子连接。第一电极31和第二电极41分别缠绕在流道形成件2的外侧周面上并利用焊接等进行连接。

于是，上述第一供电构件3和第二供电构件4从流道形成件2的流道一端部2a向电源5侧引出。具体地说，第一电极31设置成朝向与流道方向垂直的方向延伸出，第二电极41沿着流道形成件2的流道方向，并且沿流道形成件2的侧周面呈直线状延伸而从流道另一端部2b朝向流道一端部2a配置。本实施方式的第二电极41在流道另一端部2b处弯曲成朝向与第一电极31的延伸方向相同的方向延伸。另外，第一电极31的延伸方向和第二电极41的延伸方向不必相同，例如也可以是在流道另一端部2b在周向上不同的方向。此外，在本实施方式中，在第二电极41和流道形成件2的外周面之间形成有空间，但是也可以在流道形成件2的外周面和与该外周面相对的第二电极41之间设置绝缘构件。

此外，由于第二供电构件4沿流道形成件2的流道方向从流道另一端部2b朝向流道一端部2a配置，并且第一供电构件3和第二供电构件4从流道形成件2的流道一端部2a引出到电源5侧，所以在流道形成件2的第一电极31和第二电极41之间的外周面附近仅设置第二供电构件4(具体地说是第二电极41)。

在这种结构的流体加热装置100中，如果从单相交流电源5经由第一供电构件3和第二供电构件4向流道形成件2施加单相交流电压，则在流道形成件2中第一电极31和第二电极41之间流动的电流的朝向和与该流道形成件2外周面相对的第二电极41中流动的电流的朝向相反。由此，由各电流产生的磁通相互抵消，能降低流道形成件2中产生的电抗并改进电路功率因数。因此，能提高流体加热装置100的设备效率。

接着，对表示改进这种结构的流体加热装置100的功率因数的试验进行说明。另外，在以下试验中，为了显著表示比较倾向，使用频率800Hz的单相交流电源。

在图2的(1)中表示使用材质SUS304、外径34mm、壁厚1.65mm、长度2200mm，温度20℃的管、将供电构件沿该管配置的本发明的电路结构，在(2)中表示使用与(1)同样的管、将供电构件不沿该管配置的以往的电路结构。

此时，如以下的表1所示，在电路结构(1)的情况下功率因数为0.251，与此相对，在电路结构(2)的情况下功率因数为0.102。由此，可以认为在图2的电路结构(1)的情况下，由于在流道形成件和第二电极中产生的磁通抵消，所以抑制了电压下降并改进了功率因数。另外，在换算成市电频率60Hz的交流电压的情况下，电路结构(1)的功率因数为0.961，与此相对，电路结构(2)的功率因数为0.810，可以看出能够得到较大的改善效果。

[表1]

试验电路	端子间电压E(V)	电路电流I(A)	容量(W)	800Hz功率因数	60Hz功率因数计算
						(1)	4.98	140.5	175.5	0.251	0.961
(2)	11.90	139.1	168.7	0.102	0.810

2.第二实施方式

如图3所示，第二实施方式的流体加热装置100向形成直线状的流道R的流道形成件2施加三相交流电压来直接通电，通过利用由流道形成件2的内部电阻产生的焦耳热来加热流道形成件2，对在流道R内流动的被加热流体进行加热。

上述流体加热装置100在一个流道形成件2上连接有一个第一供电构件3和三个第二供电构件4。具体地说，第一供电构件3与流道形成件2的流道一端部2a连接，三个第二供电构件4以将从流道形成件2的流道一端部2a到流道另一端部2b之间大约三等分的方式，在大体成为等间隔的位置上与流道形成件2连接。

在此，第二供电构件4的数量并不限于三个，例如可以是3n个(n是1以上的整数)。在n≥2的情况下，3n个第二供电构件4只要在将从流道形成件2的流道一端部2a到流道另一端部2b之间大约3n等分的位置上与流道形成件2连接即可。

此外，如图3所示，流体加热装置100的结构为：以使与连续排列的三个所述供电构件连接的三相交流电源的极性分别不同的方式，交替连接三相交流电源5的U相、V相和W相。具体地说，第一供电构件3与三相交流电源5的U相连接，三个第二供电构件4从流道形成件2的流道一端部2a侧起依次为：第一个第二供电构件4与W相连接、第二个第二供电构件4与V相连接、第三个第二供电构件4与U相连接。

在此，与各供电构件连接的三相交流电源5的U相、V相和W相的顺序并不限于图3所示的方式，U相、V相和W相只要依次与各供电构件连接即可。

此外，如图3所示，流体加热装置100的第二供电构件4沿着流道形成件2的流道方向，并且沿流道形成件2的侧周面呈直线状延伸到与流道一端部2a侧相邻的供电构件的附近。此外，在本实施方式中，在第二电极41和流道形成件2的外周面之间形成有空间，但是也可以在流道形成件2的外周面和与该外周面相对的第二电极41之间设置绝缘构件。

按照以上述方式构成的流体加热装置100，由于以使与连续排列的三个第二供电构件4连接的三相交流电源5的极性分别不同的方式，连接三相交流电源的U相、V相和W相，由流道形成件2和第二供电构件4中流动的电流产生的磁通抵消，就能降低流道形成件2中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，能提高流体加热装置100的设备效率。

3.第三实施方式

如图4和图5所示，第三实施方式的流体加热装置100的流道形成件2具有：三个直线部2a～2c，形成直线状的流道；以及两个折返部2Y、2Z，连接上述直线部2a～2c。具体地说，直线部2a～2c的长度大体相同。此外，折返部2Y、2Z构成为コ形或U形，使得直线部2a～2c分别相互大体平行。

在此，作为直线部2a～2c的配置结构，只要直线部2a～2c分别相互大体平行即可，可以如图4所示，等间隔地配置成同一平面状，也可以如图5所示，将三个直线部2a～2c配置成位于三角形的顶点。

此外，流道形成件2的直线部的数量并不限于三个，例如也可以是3n个(n为1以上的整数)。在n≥2的情况下，折返部设置3n-1个，并且配置在将流道形成件2的流道一端部2a到流道另一端部2b之间大体3n等分的位置上。

使用这种流道形成件2的流体加热装置100在流道形成件2上连接有四个第一供电构件3。具体地说，第一供电构件3与流道形成件2的流道一端部2a、折返部2Y、折返部2Z和流道另一端部2b连接。连接在折返部2Y和折返部2Z上的第一供电构件3与折返部2Y和折返部2Z的中间位置连接。

在此，流体加热装置100的结构为：以使与连续排列的三个第一供电构件3连接的三相交流电源的极性分别不同的方式，交替连接三相交流电源5的U相、V相和W相。具体地说，从流道形成件2的流道一端部2a侧起依次为：第一个第二供电构件4与W相连接、第二个第二供电构件4与V相连接、第三个第二供电构件4与U相连接。此外，在本实施方式中，在第二电极41和流道形成件2的外周面之间形成有空间，但是也可以在流道形成件2的外周面和与该外周面相对的第二电极41之间设置绝缘构件。

按照以上述方式构成的流体加热装置100，由于以使与连续排列的三个第二供电构件4连接的三相交流电源5的极性分别不同的方式，连接三相交流电源的U相、V相和W相，所以由直线部2a～2c流动的电流产生的磁通分别相互抵消，能降低流道形成件2中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，能提高流体加热装置100的设备效率。

4.第一～第三实施方式的变形例

另外，本发明并不限于所述第一～第三实施方式。例如，虽然在所述第一～第三实施方式中，在第二供电构件上将第二电极沿流道形成件的流道方向配置，但是也可以将第二电极设置在流道形成件的流道另一端部上，并且将与上述第二电极连接的第二电线沿流道形成件的流道方向配置。

此外，如图6所示，也可以通过覆盖流道形成件2外侧周面的方式设置绝缘性隔热构件6。由此，即使对流道形成件2通电加热而使其温度上升，也能降低从该流道形成件2向外部散热。此时，第一供电构件3和第二供电构件4在比绝缘性隔热构件6更靠向外侧的位置与流道形成件2连接。另外，在图6的流道形成件2的两端形成有凸缘21，该凸缘21是用于与其他流道形成件2连接的连接部。另外，第一电极31和第二电极41连接在绝缘性隔热构件6和凸缘21之间。

此外，在图6中，沿流道形成件2的流道方向配置的第二电线42具有裸电线421。因此，由于与绝缘性隔热构件6接触配置的第二电线42是裸电线421，所以能对第二电线42进行冷却并降低电抗。

进而，如图7～图9所示，也可以通过如下方式构成流体加热装置100：利用凸缘21连接两个流道形成件2并使它们单元化，以使两个流道形成件2的流道R连通、并且设置在两个流道形成件2的第一供电构件3位于内侧。另外，在图7～图9中表示了使用一个上述流体加热单元10来构成流体加热装置100的例子，但是也可以连接多个流体加热单元10以使它们的流道R连通来构成流体加热装置100。

图7的流体加热单元10表示了如下情况：向上述两个第一供电构件3施加三相交流电源5的第一电源输出(V相)，向两个第二供电构件4中的一个施加三相交流电源5的第二电源输出(U相)，并且向两个第二供电构件4中的另一个施加三相交流电源5的第三电源输出(W相)。

图8的流体加热单元10表示了如下情况：向上述两个第一供电构件3施加单相交流电源5的一个电源输出，向两个第二供电构件4的两者施加单相交流电源5的另一个电源输出。此外，在上述流体加热单元10中，在向两个第二供电构件4输入电源输出的电路上设置有使用例如晶闸管的电流控制电路7。

图9的流体加热单元10表示了如下情况：上述两个第一供电构件3与斯科特接线变压器51的o端子连接并被施加同一极性的输出，两个第二供电构件4中的一个与斯科特接线变压器51的u端子连接并被施加u相，两个第二供电构件4中的另一个与斯科特接线变压器51的v端子连接并被施加v相。

此外，如图10所示，可以通过如下方式构成流体加热装置100：利用凸缘21连接三个流道形成件2并使它们单元化，以使三个流道形成件2的流道R连通、并且设置在三个流道形成件2中的第一供电构件3和第二供电构件4朝向同一方向。另外，在图10中表示了使用一个上述流体加热单元10来构成流体加热装置100的例子，但是也可以连接多个流体加热单元10以使它们的流道R连通来构成流体加热装置100。另外，在图10中从左起为第一个流道形成件、第二个流道形成件和第三个流道形成件。

在上述流体加热单元10中，第一个流道形成件2的第一供电构件3和第二个流道形成件2的第二供电构件4与三相交流电源5的V相连接，第二个流道形成件2的第一供电构件3和第三个流道形成件2的第二供电构件4与三相交流电源5的W相连接，并且第三个流道形成件2的第一供电构件3和第一个流道形成件2的第二供电构件4与三相交流电源5的U相连接。通过这种结构，能够直接连接三相交流电源。

5.第四实施方式

如图11所示，第四实施方式的流体加热装置100结构如下：向在内部形成有供被加热流体流动的流道R、且由导电性材料构成的流道形成件2施加交流电压来直接通电，通过利用由流道形成件2的内部电阻产生的焦耳热来加热流道形成件2，对在所述流道R内流动的被加热流体进行加热。

本实施方式的流道形成件2由导电性材料构成的大体圆筒直管状的管形成。由此，流道R成为直线状的流道。

并且，流道形成件2的作为流道一端的流道一端部2a与第一供电构件3连接，流道形成件2的比第一供电构件3更靠向流道另一端的位置与第二供电构件4连接。并且，通过使单相交流电源5的输出端子与上述第一供电构件3和第二供电构件4连接，通过第一供电构件3和第二供电构件4向流道形成件2施加单相交流电压。

第一供电构件3包括：第一电极31，与流道形成件2的流道一端部2a连接；以及第一电线32，与该第一电极31连接且与单相交流电源5的一个输出端子连接。第一电极31缠绕在流道形成件2的外侧周面上并利用焊接等进行连接。

此外，第二供电构件4包括：覆盖件43，与流道形成件2的比第一供电构件3更靠向流道另一端的位置连接；第二电极41，与覆盖件43的作为流道一端的流道一端端部43a连接；以及第二电线42，与该第二电极41连接且与单相交流电源5的另一个输出端子连接。第二电极41缠绕在覆盖件43的外侧周面上并利用焊接等进行连接。

具体地说，覆盖件43由导电性材料构成的大体圆筒直管状的管形成。此外，覆盖件43沿流道形成件2的外侧周面、覆盖从流道形成件2的流道另一端到流道一端的外侧周面的大体整个周向。在此，覆盖件43的直径比流道形成件2大，覆盖件43与流道形成件2同轴配置。即，覆盖件43与流道形成件2一起形成所谓双重管结构。此外，如图11所示，覆盖件43在流道另一端端部43b，通过焊接在流道形成件2的外侧周面上来进行电连接。

在此，本实施方式的流道形成件2由导电性材料形成，该导电性材料的电阻比第一供电构件3和第二供电构件4的电阻高。具体地说，在第一供电构件3和第二供电构件4由铜或黄铜形成的情况下，流道形成件2只要由比铜或黄铜的电阻高的导电性材料形成即可，例如可以由不锈钢或钛等形成。

此外，在本实施方式中，与流道R连通的流道形成件2的另一端开口2z被封闭构件23封闭。并且，本实施方式的流道形成件2在比与覆盖件43连接的连接部更靠向作为流道另一端的流道另一端部2b上设置有流体喷出口22。本实施方式的流体喷出口22由一个或多个缝隙22构成，上述一个或多个缝隙22在流道形成件2的外侧周面上朝向与轴向垂直的方向延伸。

此外，在流道形成件2和覆盖件43之间设置有陶瓷材料构成的绝缘性构件6。具体地说，在流道形成件2的与覆盖件43相对的外侧周面上设置有绝缘性构件6。在此，绝缘性构件6可以与覆盖件43的内侧周面接触，也可以不接触。此外，绝缘性构件6可以设置在覆盖件43的内侧周面上。利用上述绝缘性构件6能可靠地使流道形成件2和覆盖件43绝缘，从而能防止在连接部以外的部分发生短路。

此外，在覆盖件43的外侧周面上设置有由陶瓷材料构成的外侧绝缘性构件8，用于覆盖该覆盖件43外侧周面的大体整个周向。即使在设置有流体加热装置100的设置对象物由导电性构件构成的情况下、或因喷出的被加热流体而变成有导电性的情况下，也可以利用上述外侧绝缘性构件8防止从覆盖件43向外部漏电。

并且，上述第一供电构件3和第二供电构件4从流道形成件2的流道一端部2a向电源5侧引出。具体地说，第一电极31从流道形成件2的流道一端部2a朝向与流道方向垂直的方向延伸，第二电极41从覆盖件43的流道一端端部43a朝向与流道方向垂直的方向延伸。另外，第一电极31的延伸方向和第二电极41的延伸方向并不限于同一方向，例如也可以是在流道一端部2a在周向上不同的方向。

这种结构的流道形成件2插入设置在收容室或处理室内，所述收容室用于收容加热后的流体，所述处理室用于通过加热后的流体处理被处理物。具体而言，流道形成件2的除去了流道一端部2a的部分插入设置在所述收容室或处理室。而且，连接于流道形成件2的单相交流电源5设于与所述收容室或所述处理室不同的空间(例如电源室)。

在此，对这种结构的流体加热装置100中的被加热流体的流动进行说明。被加热流体从与流道R连通的流道形成件2的一端开口2y(流道一端)流入，边在流道形成件2内部的流道R内被加热边流动、并到达与流道R连通的流道形成件2的另一端开口2z。在此，在本实施方式中，由于利用封闭构件23封闭另一端开口2z，并且在流道另一端部2b上设置有缝隙22，所以被加热流体从缝隙22向流道形成件2的外部、即流体加热装置100的外部流出。另外，作为被加热流体的一个例子，流入流道形成件2的被加热流体是饱和水蒸气或过热水蒸气，从流道形成件2流出的流体是过热水蒸气。但是，被加热流体并不限于特定的流体，可以配合流体加热装置100的用途适当地选择。

在这种结构的流体加热装置100中，如果从单相交流电源5经由第一供电构件3和第二供电构件4向流道形成件2施加单相交流电压，则在流道形成件2中沿流道形成件2流动的电流的朝向和在第二供电构件4的覆盖件43中流动的电流的朝向相反。由此，由各电流产生的磁通相互抵消，从而能降低流道形成件2中产生的电抗并改进电路功率因数。因此，能提高流体加热装置100的设备效率。

此外，由于能从设置在流道形成件2上的流体喷出口22直接喷出，所以能使在流道形成件2的内部进行加热后的被加热流体的温度不下降而将其喷出。进而，由于覆盖件43由铜或黄铜构成，并且流道形成件2由比覆盖件43的电阻高的导电性材料形成，所以覆盖件43不会因通电而被加热，由于有效地对被加热流体流动的流道形成件2进行加热，所以能有效地使被加热流体成为高温的状态。

进而，由于流体喷出口22在流道形成件2的外侧周面沿圆周方向设置，所以在将流体加热装置100插入例如形成在由铁构成的被处理物上的深穴或深孔的状态下，使被加热流体从流体喷出口22喷出，由此，就能容易地在所述被处理物的内周面上形成四氧化三铁的膜。

6.第四实施方式的变形例

另外，本发明并不限于所述第四实施方式。例如，如图12所示，可以设置绝缘性构件6，该绝缘性构件6覆盖从流道形成件2的流道一端到流道另一端的外侧周面，并且通过从流道形成件2的比绝缘性构件6更靠向流道另一端的外侧周面、横跨绝缘性构件6的外侧周面缠绕带状的金属箔401，来形成覆盖件43。因此，由于通过薄的带状金属箔401构成覆盖件43，所以就能使整个流体加热装置100为较小尺寸。

此外，在从流道形成件2的流道另一端到流道一端的外侧周面，覆盖件43也可以不必覆盖整个周向。例如，可以在覆盖件43的一部分上设置切口形状或孔、或者是使覆盖件43的流道一端端部43a或流道另一端端部43b的端面不与流道方向垂直。

流道形成件2和覆盖件43并不限于圆筒直管状，剖面也可以为多边形、椭圆形、或自由曲线等。此外，流道形成件2和覆盖件43的剖面也可以为不同形状，例如流道形成件2的剖面可以是四边形，覆盖件43可以是椭圆形等。

此外，流道形成件2和覆盖件4并不限于直线状，也可以是弯曲形状。例如，在流道形成件2为弯曲形状的情况下，覆盖件43也可以是沿流道形成件2弯曲的外侧周面形成等情况。

此外，如图13～图15所示，可以由如下方式构成流体加热装置100：，利用凸缘21连接两个流道形成件2并使它们单元化，以使得两个流道形成件2的流道R连通、并且设置在两个流道形成件2中的第一供电构件3位于内侧。另外，在图13～图15中表示了使用一个上述流体加热单元10来构成流体加热装置100的例子，但是也可以连接多个流体加热单元10以使得它们的流道R连通来构成流体加热装置100。

图13的流体加热单元10表示了如下情况：向上述两个第一供电构件3施加三相交流电源5的第一电源输出(V相)，向两个第二供电构件4的一个施加三相交流电源5的第二电源输出(U相)，并且向两个第二供电构件4的另一个施加三相交流电源5的第三电源输出(W相)。

图14的流体加热单元10表示了如下情况：向上述两个第一供电构件3施加单相交流电源5的一个电源输出，向两个第二供电构件4的两者施加单相交流电源5的另一个电源输出。此外，在上述流体加热单元10中，在向两个第二供电构件4输入电源输出的电路上设置有使用例如晶闸管的电流控制电路7。

图15的流体加热单元10表示了如下情况：上述两个第一供电构件3与斯科特接线变压器51的o端子连接并被施加同一极性的输出，两个第二供电构件4的一个与斯科特接线变压器51的u端子连接并被施加u相，两个第二供电构件4的另一个与斯科特接线变压器51的v端子连接并被施加v相。

此外，如图16所示，可以通过如下方式构成流体加热装置100：利用凸缘21连接三个流道形成件2并使它们单元化，以使得三个流道形成件2的流道R连通、并且设置在三个流道形成件2上的第一供电构件3和第二供电构件4朝向同一方向。另外，在图16中表示了使用三个上述流体加热单元10来构成流体加热装置100的例子，但是也可以连接多个流体加热单元10以使得多个流体加热单元10的流道R连通来构成流体加热装置100。另外，在图16中从左起为第一个流道形成件、第二个流道形成件和第三个流道形成件。

在上述流体加热单元10中，第一个流道形成件2的第一供电构件3和第二个流道形成件2的第二供电构件4与三相交流电源5的V相连接，第二个流道形成件2的第一供电构件3和第三个流道形成件2的第二供电构件4与三相交流电源5的W相连接，并且第三个流道形成件2的第一供电构件3和第一个流道形成件2的第二供电构件4与三相交流电源5的U相连接。通过这种结构，能够直接连接三相交流电源5。

此外，可以不在与流道R连通的流道形成件2的另一端开口2z上设置封闭构件23，该流道形成件2的另一端开口2z可以敞开。在这种情况下，可以将流道形成件2的另一端开口2z作为流体喷出口22。此外，在将流道形成件2的另一端开口2z作为流体喷出口22的情况下，也可以在该流体喷出口22(另一端开口2z)上安装流体喷嘴。由此，就能通过配合用途来选择流体喷嘴，利用该流体喷嘴将加热后的流体喷出到确定的规定喷射范围。

7.第五实施方式

第五实施方式的流体加热装置100结构如下：向在内部形成有供流体流动的流道R、且由导电性材料构成的导体管20施加交流电压来直接通电，通过利用由导体管20的内部电阻产生的焦耳热来加热导体管20，对在所述流道R内流动的流体进行加热。

具体地说，如图17所示，流体加热装置100的两根导体管20相互平行配置，上述两根导体管20的作为流体导入侧的一端部20a相互电连接。各导体管20是直管状的圆筒管，并且为同一形状。

具体地说，两根导体管20的一端部20a利用具有导电性的分流管30电连接。上述分流管30与两根导体管20的一端部20a连接，并且使流体向该两根导体管20分流。此外，在本实施方式中，导体管20和分流管30一体构成。即，本实施方式的流体加热装置100的配管结构为：在上游侧具有一个流体导入口P1，在其下游侧分路为两个流道R而具有两个流体导出口P2。另外，在由分流管30的上游侧开口构成的流体导入口P1上形成有凸缘部，能够与外部配管连接。此外，在由导体管20的另一端部20b构成的流体导出口P2上形成有凸缘部，能够与外部配管连接。

并且，两根导体管20的作为流体导出侧的另一端部20b与单相交流电源40连接。具体地说，两根导体管20的另一端部20b的一个与单相交流电源40的U相连接，两根导体管20的另一端部20b的另一个与单相交流电源40的V相连接。如图17所示，与各导体管20的另一端部20b连接的电极50缠绕在另一端部20b外侧周面的一部分上并利用焊接等进行连接。上述电极50设置成沿与两根导体管20排列方向垂直的方向延伸。

在这种结构的流体加热装置100中，如果通过电极50从单相交流电源40向导体管20施加单相交流电压，则一个导体管20中流动的电流的朝向和另一个导体管20中流动的电流的朝向相反。因此，由各电流产生的磁通相互抵消，就能降低导体管20中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，就能提高流体加热装置100的设备效率。

8.第六实施方式

如图18所示，第六实施方式的流体加热装置100的三根导体管20相互平行配置，该三根导体管20的作为流体导入侧的一端部20a相互电连接。各导体管20是直管状的圆筒管，并且为相同形状。此外，三根导体管20在同一平面上等间隔排列。

具体地说，三根导体管20的一端部20a利用具有导电性的分流管30电连接。上述分流管30与三根导体管20的一端部20a连接，并且使流体向该三根导体管20分流。此外，在本实施方式中，导体管20和分流管30一体构成。即，本实施方式的流体加热装置100的配管结构为：在上游侧具有一个流体导入口P1，在其下游侧分路为三个流道而具有三个流体导出口P2。另外，与所述第一实施方式同样，在流体导入口P1和流体导出口P2上形成有凸缘部。

并且，三根导体管20的作为流体导出侧的另一端部20b与三相交流电源60连接。具体地说，在三根导体管20的另一端部20b中，第一个另一端部20b与三相交流电源60的U相连接，第二个另一端部20b与三相交流电源60的V相连接，第三个另一端部20b与三相交流电源60的W相连接。如图18所示，与各导体管20的另一端部20b连接的电极70缠绕在另一端部20b外侧周面的一部分上并利用焊接等进行连接。上述电极70设置成沿与三根导体管20的排列方向垂直的方向延伸。

在这种结构的流体加热装置100中，如果从三相交流电源60通过电极70向导体管20施加三相交流电压，则由三根导体管20中流动的电流产生的磁通相互抵消，就能减少导体管20中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，就能提高流体加热装置100的设备效率。

9.第六实施方式的变形例

所述第二实施方式的三根导体管20在同一平面上等间隔排列，但是如图19所示，也可以将三根导体管20配置成位于三角形的三个顶点。此外，在这种情况下，设置在各导体管20的另一端部20b上的电极7例如设置成朝向三角形的外侧呈放射状延伸。由此，通过将电极70设置成放射状，就能容易地进行布线，并且能够防止短路。

10.第七实施方式

如图20所示，第七实施方式的流体加热装置100的两根导体管20相互平行配置，该两根导体管20的作为流体导入侧的一端部20a相互电连接。各导体管20是直管状的圆筒管，并且是相同形状。

具体地说，两根导体管20的一端部20a利用具有导电性的分流管30电连接。上述分流管30与两根导体管20的一端部20a连接，并且使流体向该两根导体管20分流。此外，在本实施方式中，导体管20和分流管30一体构成。

此外，两根导体管20的另一端部20b封闭，在导体管20中途(一端部20a和另一端部20b之间)的侧壁上形成有多个流体喷出口20x。上述多个流体喷出口20x可以沿整个周向形成在导体管20的侧壁上，也可以在导体管20的侧壁上形成在与排列方向垂直的一个方向一侧。此外，在图20中，多个流体喷出口20x沿大体整个长边方向从一端部20a到另一端部20b形成在侧壁上，但是也可以形成为从长边方向的一部分、例如导体管20的长边方向中央部到另一端部20b。

由此，本实施方式的流体加热装置100的配管结构为：在上游侧具有一个流体导入口P1，在其下游侧分路为两个流道R并从各流道R通过多个流体喷出口20x喷出加热后的流体。

并且，两根导体管20的封闭的另一端部20b与单相交流电源40连接。具体地说，两根导体管20的另一端部20b的一个与单相交流电源40的U相连接，两根导体管20的另一端部20b的另一个与单相交流电源40的V相连接。如图20所示，与各导体管20的另一端部20b连接的电极50为沿着导体管20的外侧周面的形状，并且设置成延伸到比该导体管20的另一端部20b更靠长边方向外侧。具体地说，导体管20为圆管状，电极50为部分圆筒形状的所谓半圆筒形状。上述电极50利用焊接等与导体管20的另一端部20b连接。这样，由于电极50为半圆筒形状，并且沿导体管20的长边方向延伸，所以在将导体管20插入形成有用于收容加热后的流体的收容室的收容容器内进行使用的情况下，当将导体管20安装到收容容器内时、或取出时，电极50不会产生妨碍。

在这种结构的流体加热装置100中，如果通过电极50从单相交流电源40向导体管20施加单相交流电压，则在一个导体管20中流动的电流的朝向和在另一个导体管20中流动的电流的朝向相反。由此，由各电流产生的磁通相互抵消，就能降低导体管20中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，就能提高流体加热装置100的设备效率。此外，由于在导体管20的一端部20a和封闭的另一端部20b之间形成有多个流体喷出口20x，所以当使加热后的流体分散进行利用时，可以便于使用。

11.第八实施方式

如图21所示，第八实施方式的流体加热装置100的三根导体管20相互平行配置，该三根导体管20的作为流体导入侧的一端部20a相互电连接。各导体管20为直管状的圆筒管，并且是相同形状。此外，三根导体管20在同一平面上等间隔排列。

具体地说，三根导体管20的一端部20a利用具有导电性的分流管30电连接。上述分流管30与三根导体管20的一端部20a连接，并且使流体向该三根导体管20分流。此外，在本实施方式中，导体管20和分流管30一体构成。

此外，三根导体管20的另一端部20b封闭，在导体管20中途(一端部20a和另一端部20b之间)的侧壁上形成有多个流体喷出口20x。上述多个流体喷出口20x可以沿整个周向形成在导体管20的侧壁上，也可以在导体管20的侧壁上形成在与排列方向垂直的一个方向一侧。此外，在图21中，多个流体喷出口20x沿大体整个长边方向从一端部20a到另一端部20b形成在侧壁上，但是也可以形成为从长边方向的一部分、例如导体管20的长边方向中央部到另一端部20b。

由此，本实施方式的流体加热装置100的配管结构为：在上游侧具有一个流体导入口P1，在其下游侧分路为三个流道R并通过多个流体喷出口20x从各流道R喷出加热后的流体。

12.第八实施方式的变形例

所述第四实施方式的三根导体管20在同一平面上等间隔排列，但是如图22所示，也可以与所述第二实施方式的变形例同样，将三根导体管20配置成位于三角形的三个顶点。

13.其他变形实施方式

另外，本发明并不限于所述第五～第八实施方式。例如，在所述第五～第八实施方式中，导体管20和分流管30一体构成，但是导体管20和分流管30也可以为不同的构件，并且通过凸缘来连接它们。

此外，在所述第五实施方式和第七实施方式中，对具有两根导体管20的流体加热装置100进行了说明，但是也可以如图23所示，具有2N根(N是2以上的整数)导体管20。另外，在图23中，举例说明了具有四根导体管20的流体加热装置100。并且，通过使分路为2N个流道的单一的分流管30与2N根导体管20的一端部20a连接来进行电连接。此外，以使与相互邻接的另一端部20b连接的单相交流电源40的极性不同的方式，使2N根导体管20的另一端部20b与单相交流电源40的U相和V相交替连接。在图23中，四根导体管20的另一端部20b以从上起依次为U相、V相、U相、V相的方式被连接。

由于即使是这种方式，相互邻接的导体管20中流动的电流的朝向也相反，所以由各电流产生的磁通相互抵消，就能降低导体管20中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以提高流体加热装置100的设备效率。此外，通过增加导体管20的根数，可以使加热后的流体大容量化。此外，通过在2N根导体管20上形成多个流体喷出口20x，可以增大加热后的流体的喷出面积，由此，可以使流体扩散至大的范围。

另外，图23中表示了导体管20的另一端部20b封闭，在导体管20的中途形成有多个流体喷出口20x，但是也可以与所述第一实施方式同样，不形成多个流体喷出口20x，而使导体管20的另一端部20b开口来形成流体导出口。

此外，在所述第六实施方式和第八实施方式中，对具有三根导体管20的流体加热装置100进行了说明，但是也可以如图24所示，具有3N根(N是2以上的整数)导体管20。另外，图24中，举例说明了具有六根导体管20的流体加热装置100。并且，通过使分路为3N个流道的单一的分流管30与3N根导体管20的一端部20a连接来进行电连接。此外，以与连续排列的三个另一端部20b连接的三相交流电源60的极性分别不同的方式，3N根导体管20的另一端部20b与三相交流电源60的U相、V相和W相交替连接。在图24中，六根导体管20的另一端部20b以从上起为W相、V相、U相、W相、V相、U相的方式进行连接。

即使是这种方式，由于以与连续排列的三个另一端部20b连接的三相交流电源60的极性分别不同的方式，连接三相交流电源60的U相、V相和W相，所以连续排列的三个导体管20中流动的电流产生的磁通相互抵消，从而也能降低导体管20中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，能够提高流体加热装置100的设备效率。此外，通过增加导体管20的根数，能使加热后的流体大容量化。此外，通过在3N根导体管20上形成多个流体喷出口20x，就能增大加热后的流体的喷出面积，由此，能使流体扩散至大的范围。

另外，图24中表示了导体管20的另一端部20b封闭，并在导体管20的中途形成有多个流体喷出口20x，但是也可以与所述第二实施方式同样，不形成多个流体喷出口20x，而使导体管20的另一端部20b开口来形成流体导出口。

此外，当像所述第七实施方式和第八实施方式的流体加热装置100那样、在导体管20上形成有多个流体喷出口20x时，如图25和图26所示，流体加热装置100也可以具有形成有收容室的保温容器80，该保温容器80用于收容从导体管20的流体喷出口20x喷出的、加热后的流体，并进行保温。具体地说，以贯通保温容器8的左右侧壁801、802的方式插入设置有导体管20。此时，在被插入保温容器80的左右侧壁801、802的状态下，在导体管20上位于该左右侧壁801、802之间即位于保温容器80的密闭的内部空间的部分上形成有多个流体喷出口20x。此外，在导体管20插入保温容器80的状态下，与该导体管20连接的电极50位于保温容器80的外侧。此外，上述电极50像所述第三实施方式那样、为半圆筒形状。由此，仅通过在保温容器80的左右侧壁801、802上形成用于使导体管20通过的孔，就可以简单地装拆设置有电极50的导体管20。即，当将导体管20插入安装在保温容器80时、或将导体管20从保温容器80抽出而取出时，可以防止电极50与左右侧壁801、802发生干扰而产生妨碍。此外，连接于导体管20的单相交流电源40设置于电源室PR内，所述电源室PR设置于所述保温容器80的外部。这样，设置在与保温容器80不同空间的单相交流电源40通过电线与导电管20的电极50电连接。

收容在上述保温容器80内的加热后的流体从设置在保温容器80内的流体导出口(未图示)向外部导出而被利用。另外，如上所述，对收容室由保温容器形成的情况进行了说明，此外，收容室也可以由加热容器形成，该加热容器具有用于对在导体管20中加热后的流体进一步加热的加热机构，也可以由温度调节容器形成，该温度调节容器具有用于对加热后的流体进行温度调节的温度调节功能。此外，导体管20除了插入设置在收容室之外，还可以插入设置在用于通过加热后的流体处理被处理物的处理室。这里，考虑被处理物是通过传送带等传送机构连续地传送到所述处理室。

此外，在所述第五～第八实施方式中，多个导体管20的一端部20a与单一的分流管30连接且流体导入口P1为一个，但是如图27所示，多个导体管20的一端部20a也可以分别开口而具有多个流体导入口P1。在这种情况下，利用导电性构件90将多个导体管20的一端部20a电连接。

此外，如图28所示，可以通过使多个要素配管20m串联来构成导体管20。在这种情况下，在各要素配管20m上设置有用于与其他要素配管20m连接的凸缘部等连接部。由此，通过连接多个要素配管20m，就能构成具有所希望长度的流道的流体加热装置100。

进而，如图29所示，也可以在导体管20中途(一端部20a和另一端部20b之间)的侧壁上设置多个流体喷嘴201。上述多个流体喷嘴201可以沿整个周向形成在导体管20的侧壁上，也可以在导体管20的侧壁上形成在与排列方向垂直的一个方向一侧。此外，在图29中，多个流体喷嘴201从一端部20a到另一端部20b等间隔地设置在侧壁上，但是并不限于此。另外，图29中表示了应用于像所述第五实施方式那样、具有两根导体管20的流体加热装置100的情况，此外，也可以应用于像所述第六实施方式那样、具有三根导体管20的流体加热装置100，还可以应用于像所述第七、第八实施方式那样、具有另一端部20b被封闭的导体管20的流体加热装置100。进而，可以应用于具有2N根或3N根(N是2以上的整数)的导体管20的流体加热装置100。由此，如果具有流体喷嘴201，则能够通过配合用途来选择流体喷嘴201，利用该流体喷嘴将加热后的流体喷出到确定的规定喷射范围。

14.第九实施方式

第九实施方式的流体加热装置100结构如下：向在内部形成有供被加热流体流动的流道R、且由导电性材料构成的流道形成件2施加交流电压来直接通电，通过利用由流道形成件2的内部电阻产生的焦耳热来加热流道形成件2，对在所述流道R内流动的被加热流体进行加热。

如图30所示，本实施方式的流道形成件2由大体圆筒直管状的管形成。由此，流道R为直线状的一个流道。此外，流道形成件2由比铜电阻大的导电性材料构成，例如可以由不锈钢或钛等形成。另外，在流道形成件2的流道一端部2a侧的作为一端开口的第一流通口P1上形成有凸缘部21，能够与外部配管连接。同样，在流道形成件2的流道另一端部2b侧的作为另一端开口的第二流通口P2上形成有凸缘部21，能够与外部配管连接。

并且，在流道形成件2上、且在流道形成件2的沿流道R的流道方向大体四等分的位置上连接有五个电极3z。上述五个电极3z中的两个与流道一端部2a和流道另一端部2b连接。上述电极3z与单相交流电源的输出端子连接，并且以与相互邻接的电极3z连接的单相交流电源的极性不同的方式，交替连接单相交流电源的U相和V相。具体地说，以从位于最靠流道一端部2a侧的电极3z起依次成为U相、V相、U相、V相、U相的方式进行连接。另外，与电极3z连接的单相交流电源的U相和V相的顺序并不限于图30所示的方式，U相和V相也可以相反。

在此，电极3z的数量并不限于五个，只要连接在流道形成件2中与沿流道R的流道方向2n等分(n是1以上的整数)的位置即可。例如像本实施方式那样，在流道一端部2a和流道另一端部2b分别连接有电极3z的情况下，只要连接2n+1个电极3z即可。

此外，在流道形成件2中途(一端部2a和另一端部2b之间)的外侧周面上设置有多个流体喷出口22。以在流道形成件2的外侧周面上朝向与流道方向垂直的一个方向一侧(图30中为下方)的方式，在各电极3z之间配置有相同个数的上述流体喷出口22。在本实施方式中，在各电极3z之间分别配置有四个流体喷出口22。此外，在本实施方式的各流体喷出口22上安装有流体喷嘴24。另外，流体喷出口22可以沿整个周向形成在流道形成件2的外侧周面上。此外，本实施方式的流体喷出口22沿大体整个长边方向从流道一端部2a到流道另一端部2b形成在流道形成件2的外侧周面上，但是也可以形成于从长边方向的一部分、例如流道形成件2的长边方向中央部到另一端部2b。

在此，对流体加热装置100中被加热流体的流动进行说明。被加热流体从与流道R连通的流道形成件2的第一流通口P1流入，在流道形成件2内部的流道R内边被加热边流动，并到达与流道R连通的流道形成件2的第二流通口P2。加热后的流体的一部分在上述第一流通口P1到第二流通口P2之间，通过流体喷出口22和流体喷嘴24向流体加热装置100的外部喷出。此外，也可以封闭第一流通口P1或第二流通口P2中的一个，而使被加热流体从第一流通口P1或第二流通口P2中的另一个流入，并且使加热后的全部流体从流体喷出口22和流体喷嘴24向外部喷出。进而，也可以使被加热流体从第一流通口P1和第二流通口P2的两者流入，并且使加热后的全部流体从流体喷出口22和流体喷嘴24向外部喷出。另外，作为被加热流体的一个例子，可以认为流入流道形成件2的被加热流体是饱和水蒸气或过热水蒸气，从流道形成件2流出的加热后的流体是过热水蒸气。但是，被加热流体并不限于特定的流体，只要配合流体加热装置100的用途适当地选择即可。

在这种结构的流体加热装置100中，由于如果从单相交流电源通过各电极3z向流道形成件2施加单相交流电压，则在相互邻接的电极3z之间流动的电流的相位相反，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低流道形成件2中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，能够有效地对被加热流体进行加热，从而能够提高流体加热装置100的设备效率。15.第九实施方式的变形例

另外，第九实施方式的流体加热装置100的结构并不限于流道形成件2仅由一个直线部形成，也可以具有多个直线部。具体地说，如图31所示，可以具有例如三个直线部25，该直线部25在外侧周面上设置有多个流体喷出口22。具体地说，三个直线部25在流道另一端部2b侧由具有导电性的连接部26连接，由直线部25和连接部26构成流道形成件2。即，上述流体加热装置100的配管结构为在流道一端部2a侧具有三个第一流通口P1，在流道另一端部2b侧具有一个第二流通口P2。上述连接部26在被加热流体从流道一端部2a向流道另一端部2b流动的情况下，使三个流道合流为一个流道，并且在被加热流体从流道另一端部2b向流道一端部2a流动的情况下，使一个流道分流为三个流道。

这样，即使在具有多个直线部25的情况下，优选的是，也在将流道形成件2的从流道一端部2a到流道另一端部2b之间沿流道R的流道方向2n等分的位置上配置电极3z。例如在图31的流体加热装置100的情况下，各直线部25大体平行地配置在同一平面上。此外，当沿直线部25的排列方向(图31中为从下方)观察时，电极3z连接在沿流道R的流道方向大体4等分的位置上。进而，连接在直线部25上的多个电极3z与和邻接的直线部25连接的电极3z沿流道R的流道方向分别连接在大体相同的位置上。另外，直线部25并不限于三个，可以是两个，也可以是四个以上。此外，各直线部25也可以配置成例如放射状等、而不是配置成大体平行。

16.第十实施方式

第十实施方式的流体加热装置100改变电极3z的配置，并且将与电极3z连接的电源从单相交流电源改变为三相交流电源。另外，流体加热装置100的配管结构与第一实施方式相同。

如图32所示，本实施方式的流体加热装置100在流道形成件2的沿流道R的流道方向大体六等分的位置上连接有七个电极3z。上述七个电极3z中的两个与流道一端部2a和流道另一端部2b连接。上述电极3z与三相交流电源的输出端子连接，并且以与连续排列的三个电极3z连接的三相交流电源的极性分别不同的方式，交替连接三相交流电源的U相、V相和W相。具体地说，以从位于最靠流道一端部2a侧的电极3z起依次为U相、V相、W相、U相、V相、W相、U相的方式进行连接。另外，与电极3z连接的三相交流电源的U相、V相和W相的顺序并不限于图32的方式，只要以与连续排列的三个电极3z连接的三相交流电源的极性分别不同的方式与流道形成件2连接即可。

在此，电极3z的数量并不限于七个，只要连接在流道形成件2的沿流道R的流道方向3n等分(n是1以上的整数)的位置上即可。例如像本实施方式那样，在流道一端部2a和流道另一端部2b分别与电极3z连接的情况下，只要连接3n+1个即可。

此外，在流道形成件2中途(一端部2a和另一端部2b之间)的外侧周面上设置有多个流体喷出口22。以朝向流道形成件2外侧周面的与流道方向垂直的一个方向一侧(图32中为下方)的方式，在各电极3z之间分别配置有四个本实施方式的流体喷出口22。进而，在本实施方式的各流体喷出口22上安装有沿流体喷出口22的开口方向延伸的流体喷嘴24。另外，流体喷出口22也可以沿整个周向形成在流道形成件2的外侧周面上。此外，本实施方式的流体喷出口22沿大体整个长边方向从流道一端部2a到流道另一端部2b形成在流道形成件2的外侧周面上，但是也可以形成于从长边方向的一部分、例如流道形成件2的长边方向中央部到另一端部2b。此外，流体喷出口22的数量并不限于本实施方式的数量，只要配合流体加热装置100的用途配置适当数量的流体喷出口22即可。

上述流体加热装置100中被加热流体的流动与所述第一实施方式相同。此外，可以封闭第一流通口P1或第二流通口P2的一个，使被加热流体从第一流通口P1或第二流通口P2的另一个流入，并且使加热后的全部流体从流体喷出口22和流体喷嘴24向外部喷出。进而，也可以使被加热流体从第一流通口P1和第二流通口P2这两者流入，并且使加热后的全部流体从流体喷出口22和流体喷嘴24向外部喷出。

在这种结构的流体加热装置100中，由于如果通过各电极3z从三相交流电源向流道形成件2施加三相交流电压，则在连续排列的三个电极3z之间流动的电流的相位分别相互相差120°，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低流道形成件2中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以有效地对被加热流体进行加热，从而可以提高流体加热装置100的设备效率。

17.第十实施方式的变形例

另外，第十实施方式的流体加热装置100的结构并不限于流道形成件2仅由一个直线部25形成，也可以具有多个直线部25。具体地说，如图33所示，例如可以具有3个直线部25，上述直线部25在外侧周面上设有多个流体喷出口22。另外，上述方式的流体加热装置100的配管结构与图31所示的配管结构相同，与图31的流体加热装置100相同或相应的结构采用相同的附图标记。由此，即使在具有多个直线部25的情况下，优选的是，也在流道形成件2的从流道一端部2a到流道另一端部2b之间、沿流道R的流道方向3n等分的位置上配置电极3z。例如在图33的流体加热装置100的情况下，各直线部25大体平行地配置在同一平面上，当沿各直线部25的排列方向(图33中是从下方)观察时，在沿流道R的流道方向大体六等分的位置上连接有电极3z。

18.第十一实施方式

如图34所示，第十一实施方式的流体加热装置100结构如下：向在内部形成有供被加热流体流动的流道R、且由导电性材料构成的流道形成件2施加交流电压来直接通电，通过利用由流道形成件2的内部电阻产生的焦耳热来加热流道形成件2，对在所述流道R内流动的被加热流体进行加热。

本实施方式的流道形成件2具有：六个直线部25，形成相互大体平行配置的直线状的流道；以及五个折返部27，连接相互邻接的直线部25的端部而形成弯折的一个流道R。在此，本实施方式的六个直线部25以在同一平面上分别相互大体平行的方式等间隔配置，并且是大体相同的长度。此外，折返部27构成为コ形或U形，并且各直线部25的一个端部和另一个端部分别与不同的直线部25连接。另外，在流道形成件2的流道一端部2a所构成的第一流通口P1上形成有凸缘部21，能够与外部配管连接。同样，在流道形成件2的流道另一端部2b所构成的第二流通口P2上形成有凸缘部21，能够与外部配管连接。

并且，如图34所示，在流道形成件2上，流道一端部2a、流道另一端部2b和一部分的折返部27与电极3z连接。上述电极3z被连接成：沿流道R的流道方向形成相互邻接的电极3z之间的流道R的直线部25为偶数个、在本实施方式中为两个。因此，在本实施方式中，流道一端部2a、流道另一端部2b、以及平面观察位于流道一端部2a和流道另一端部2b侧的两个折返部27的四个部位上连接有电极3z。

此外，电极3z与单相交流电源的输出端子连接，并且以与相互邻接的电极3z连接的单相交流电源的极性不同的方式，交替连接单相交流电源的U相和V相。具体地说，连接成从位于最靠流道一端部2a侧的电极3z起依次为V相、U相、V相、U相。另外，与电极3z连接的单相交流电源的U相和V相的顺序并不限于图34所示的方式，U相和V相也可以相反。

此外，在流道形成件2中途(一端部2a和另一端部2b之间)的外侧周面上设置有多个流体喷出口22。以在流道形成件2外侧周面的朝向与流道方向垂直的一个方向一侧(图34中为下方)的方式，在各直线部25上分别配置有四个本实施方式的流体喷出口22。进而，在本实施方式的各流体喷出口22上安装有流体喷嘴24。另外，流体喷出口22也可以沿整个周向形成在流道形成件2的外侧周面上。此外，本实施方式的流体喷出口22沿大体整个长边方向从流道一端部2a到流道另一端部2b形成在流道形成件2的外侧周面上，但是也可以形成于长边方向的一部分、例如流道形成件2的长边方向中央部到另一端部2b。

在此，本实施方式的流体加热装置100可以封闭第一流通口P1或第二流通口P2的一个，而使被加热流体从第一流通口P1或第二流通口P2的另一个流入，并且将加热后的全部流体从流体喷出口22和流体喷嘴24向外部喷出。此外，也可以使被加热流体从第一流通口P1和第二流通口P2两者流入，并且使加热后的全部流体从流体喷出口22和流体喷嘴24向外部喷出。此外，如图34所示，当一个或多个折返部27与用于使被加热流体流入流道R内的中间配管部28连接时，可以封闭第一流通口P1和第二流通口P2两者，使被加热流体从中间配管部28流入，并且使加热后的全部流体从流体喷出口22和流体喷嘴24向外部喷出。另外，可以考虑在所述的中间配管部28上设置止回阀或流量调整阀。

在这种结构的流体加热装置100中，由于如果通过各电极3z从单相交流电源向流道形成件2施加单相交流电压，则在相互邻接的直线部25之间流动的电流的相位彼此相反，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低流道形成件2中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以有效地对被加热流体进行加热，从而可以提高流体加热装置100的设备效率。

19.第十二实施方式

第十二实施方式的流体加热装置100改变电极3z的配置，并且将与电极3z连接的电源从单相交流电源改变为三相交流电源。另外，流体加热装置100的配管结构与第三实施方式相同。

如图35所示，本实施方式的流体加热装置100在流道形成件2上，流道一端部2a、流道另一端部2b和全部的折返部27与电极3z连接。另外，并不必是全部的折返部27与电极3z连接，也可以是一部分的折返部27与电极3z连接。

此外，各电极3z与三相交流电源的输出端子连接，并且以与连续排列的三个电极3z连接的三相交流电源的极性分别不同的方式，交替连接三相交流电源的U相、V相和W相。具体地说，连接成从位于最靠流道一端部2a侧的电极3z起依次为U相、W相、V相、U相、W相、V相、U相。另外，与电极3z连接的三相交流电源的U相、V相和W相的顺序并不限于图35所示的方式，只要以与连续排列的三个电极3z连接的三相交流电源的极性分别不同的方式与流道形成件2连接即可。

此外，在流道形成件2中途(一端部2a和另一端部2b之间)的外侧周面上设置有多个流体喷出口22。以朝向流道形成件2外侧周面的与流道方向垂直的一个方向一侧(图35中为下方)的方式，在各直线部25上分别配置有五个本实施方式的流体喷出口22。进而，在本实施方式的各流体喷出口22上安装有沿流体喷出口22开口方向延伸的流体喷嘴24。另外，流体喷出口22可以沿整个周向形成在流道形成件2的外侧周面上。此外，本实施方式的流体喷出口22沿大体整个长边方向从流道一端部2a到流道另一端部2b形成流道形成件2的外侧周面上，但是也可以形成于长边方向的一部分、例如从流道形成件2的长边方向中央部到另一端部2b。

在此，本实施方式的流体加热装置100可以封闭第二流通口P2，使被加热流体从流道形成件2的第一流通口P1流入，并且使加热后的流体从流体喷出口22喷出，也可以使被加热流体从流道形成件2的第一流通口P1和第二流通口P2这两者流入，并且使加热后的流体从流体喷出口22喷出。此外，如图35所示，当在一个或多个折返部27上具有用于使被加热流体进一步流入的凸缘部28时，可以封闭第一流通口P1和第二流通口P2两者，并且使加热后的流体从流体喷出口22喷出。

另外，所述凸缘部28优选设置有止回阀或设置有流量调整阀等。

在这种结构的流体加热装置100中，由于如果通过各电极3z从三相交流电源5向流道形成件2施加三相交流电压，则在连续排列的三个直线部25之间流动的电流的相位分别相互相差120°，所以由各电流产生的磁通相互抵消，可以降低流道形成件2中产生的阻抗并改进电路功率因数。因此，可以有效地对被加热流体进行加热，从而可以提高流体加热装置100的设备效率。

20.第十二实施方式的变形例

另外，本发明并不限于所述第十～十二实施方式。例如，可以在各电极3z之间设置电力控制装置，能够控制向电极3z施加的电力。由此，就能单独控制每个电极3z之间的流道形成件2的温度，从而可以有效地使被加热流体成为所希望的状态。

此外，可以不在流体喷出口22上安装流体喷嘴24，而从流体喷出口22直接喷出加热后的流体。在这种情况下，流体喷出口22的形状可以是大体圆形，也可以是细长的缝隙状等。由此，可以配合流体加热装置100的用途适当地选择流体喷出口22的形状、流道形成件2的配置场所或流体喷嘴24的有无等。

此外，利用凸缘部21连接两个流道形成件2而使它们单元化，使得两个流道形成件2的流道R连通，并且设置在两个流道形成件2上的电极3z位于内侧，从而构成流体加热装置100。

此外，本发明并不限于所述第一～第十二实施方式，可以在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形。

Claims (9)

1.一种流体加热装置，对在内部形成有供被加热流体流动的流道、且由导电性材料构成的流道形成件进行通电加热，来加热在所述流道内流动的被加热流体，

向第一供电构件和第二供电构件之间施加交流电压，所述第一供电构件与所述流道形成件的流道一端连接，所述第二供电构件与所述流道形成件的流道另一端连接，

所述第二供电构件具有覆盖件，所述覆盖件覆盖从所述流道形成件的流道另一端到流道一端的外侧周面的整个周向，

所述覆盖件的流道另一端端部与所述流道形成件电连接，

所述流体加热装置的特征在于，

所述流体加热装置设置有由陶瓷材料构成的绝缘性构件，所述绝缘性构件覆盖从所述流道形成件的流道一端到流道另一端的外侧周面，

从所述流道形成件的比所述绝缘性构件更靠向流道另一端的外侧周面到所述绝缘性构件的外侧周面上缠绕金属箔，由此形成所述覆盖件。

2.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，在所述流道形成件上，在比与所述覆盖件连接的连接部更靠向流道另一端的位置设置有流体喷出口。

3.根据权利要求2所述的流体加热装置，其特征在于，所述流体喷出口设置在所述流道形成件的外侧周面上。

4.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述流道形成件由导电性材料构成，所述导电性材料的电阻比所述覆盖件的电阻大。

5.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述覆盖件由铜或黄铜构成。

6.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，

所述流道形成件和所述覆盖件分别为直管形状，所述流道形成件和所述覆盖件利用焊接电连接。

7.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述绝缘性构件设置在所述流道形成件和所述覆盖件之间。

8.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述流体加热装置设置有外侧绝缘性构件，所述外侧绝缘性构件覆盖所述覆盖件的外侧周面的整个周向。

9.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，流入所述流道形成件的所述被加热流体是饱和水蒸气或过热水蒸气，从所述流道形成件流出的流体是过热水蒸气。