JP2001284032A - Exothermic device and its using method - Google Patents

Exothermic device and its using method

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JP2001284032A
JP2001284032A JP2000100321A JP2000100321A JP2001284032A JP 2001284032 A JP2001284032 A JP 2001284032A JP 2000100321 A JP2000100321 A JP 2000100321A JP 2000100321 A JP2000100321 A JP 2000100321A JP 2001284032 A JP2001284032 A JP 2001284032A
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heating element
heating
heat generating
heat
carbon fiber
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Japanese (ja)
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Michihiko Hineno
道彦 日根野
Kiyoko Hineno
聖子 日根野
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KYOTO LIFE KEA KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly efficient exothermic device and its using method wherein a high temperature is obtained in a short time after supplying less electric power by utilizing properties which the exothermic body consisting of carbon fiber has. SOLUTION: This is equipped with the first exothermic body 2 and the second exothermic body 4 that can be connected to an external power source and arranged at a non-oxidized condition, and the linear or surface second exothermic body 4 is arranged in an outer periphery of the first exothermic body 2, and at least either of the first exothermic body 2 and the second exothermic body 4 is formed by carbon fiber.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は発熱装置とその使用
方法に関し、詳しくは、活性化炭素繊維の特性を利用し
て、短時間に高温に加熱可能な発熱装置とその使用方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat generating device and a method of using the same, and more particularly, to a heat generating device capable of heating to a high temperature in a short time by utilizing characteristics of activated carbon fibers and a method of using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで、炭素繊維を用いた発熱体は発
熱表面積が大きく発熱効率が高いこと、軽量であり、各
種形状に形成できること等から、その利便性の故に種々
のものが開発されている。例えば、実開平6−4409
0号公報に記載されている発熱体は、炭素繊維をほぼ平
行に並べてその表面に樹脂耐熱性繊維を被覆すると共
に、更に樹脂で被覆したもので、電気抵抗値が調整し易
く、電気消費量が少ないとして、70℃程度に加熱しな
がら融雪する発熱装置に用いられている。
2. Description of the Related Art Hitherto, heating elements using carbon fibers have been developed because of their convenience because they have a large heating surface area, a high heating efficiency, are lightweight, and can be formed into various shapes. I have. For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-4409
The heating element described in Japanese Patent Publication No. 0 has carbon fibers arranged substantially in parallel, and the surface thereof is coated with a resin heat-resistant fiber, and further coated with a resin. It is used for a heat generating device that melts snow while heating to about 70 ° C.

【0003】あるいは、特開平10−55877号公報
に記載されている発明は、炭素繊維の表面にセラミック
を被覆することにより強度の高いヒータとし、その両端
に電極部を設けて電気ヒータとして用いたものである。
[0003] Alternatively, in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-55877, a high-strength heater is obtained by coating the surface of a carbon fiber with a ceramic, and electrodes are provided at both ends thereof to be used as an electric heater. Things.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭素繊
維を発熱体として利用する上記従来技術は、比較的低温
の発熱装置としての利用であるか、あるいは高温発熱体
として利用するには電力を多く消費するものでしかなか
った。これまで、消費電力が少なく、しかも通電後短時
間に高温が得られるような熱効率が高い炭素繊維を利用
した発熱装置は皆無であった。
However, the above-mentioned prior art using carbon fiber as a heating element is used as a relatively low-temperature heating device, or consumes a large amount of electric power to be used as a high-temperature heating element. It was just something to do. Heretofore, there has been no heat generating device using carbon fiber having high thermal efficiency such that power consumption is low and a high temperature can be obtained in a short time after energization.

【0005】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題点に鑑みて、炭素繊維からなる発熱体のもつ特
性を利用して、少ない電力の通電後短時間に高温が得ら
れる効率の高い発熱装置とその使用方法を提供すること
にある。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to utilize a characteristic of a heating element made of carbon fiber to obtain a high efficiency in which a high temperature can be obtained in a short time after a small amount of power is supplied. An object of the present invention is to provide a heating device and a method of using the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は各請求項記載
の発明により達成される。すなわち、本発明に係る発熱
装置の特徴構成は、外部電源と接続可能で非酸化状態に
配置されている第1発熱体と第2発熱体とを備え、前記
第1発熱体の外周に線状または面状の前記第2発熱体が
配置されている共に前記第1発熱体と第2発熱体の少な
くともいずれか一方が炭素繊維で形成されていることに
ある。
The above object is achieved by the invention described in each claim. That is, a characteristic configuration of the heating device according to the present invention includes a first heating element and a second heating element which are connectable to an external power supply and are arranged in a non-oxidized state, and a linear heating element is provided on the outer periphery of the first heating element. Alternatively, the planar second heating element is disposed, and at least one of the first heating element and the second heating element is formed of carbon fiber.

【0007】この構成によれば、外部電源から第1発熱
体および第2発熱体に通電することによる加熱に伴い、
この第1発熱体および第2発熱体のいずれか一方の炭素
繊維から発する赤外線、特に波長の長い遠赤外線の放射
が増大し、この第1発熱体の外周に配置されている第2
発熱体が、通電による発熱以上に一層強く加熱され、速
かに赤熱状態に変化するようになり、第1、第2発熱体
による強い熱放出が得られる。この現象自体についての
完全な解明には未だ至っていないが、第1発熱体の炭素
繊維から放射される長波長赤外線による強い輻射熱が第
2発熱体の加熱を促進することによって第2発熱体を赤
熱し、赤熱した第2発熱体からも赤外線が放出され、両
者の相互共振(共鳴)作用により、短時間に高温が得ら
れるに至るものと考えられる。
[0007] According to this configuration, heating is performed by energizing the first heating element and the second heating element from an external power supply.
Emission of infrared rays, particularly long-wavelength far infrared rays, emitted from either one of the first heating element and the second heating element carbon fiber increases, and the second heating element is disposed on the outer periphery of the first heating element.
The heating element is more strongly heated than the heat generated by energization, and quickly changes to a red-hot state, so that the first and second heating elements can emit strong heat. Although this phenomenon itself has not yet been completely elucidated, strong radiant heat due to long-wavelength infrared rays radiated from carbon fibers of the first heating element promotes heating of the second heating element, thereby causing the second heating element to glow red. Then, it is considered that infrared rays are also emitted from the red-heated second heating element, and a high temperature can be obtained in a short time due to the mutual resonance (resonance) of the two.

【0008】そして、中心位置の第1発熱体を炭素繊維
で形成することが好ましく、更に第1発熱体と第2発熱
体の双方を炭素繊維で形成することが一層好ましい。よ
り短時間に高温加熱されるからである。尚、炭素繊維以
外の発熱体としては、ニクロム、カンタル(商標名)発
熱体、タングステン、モリブデン、ニッケル、それらの
合金、その他の耐熱材料が挙げられる。この場合、タン
グステン、モリブデン等のように高温酸化が促進される
金属を使用する場合には、表面をセラミック等で被覆す
るか、減圧して大気を遮断した配管内に配置する等して
使用する。そして、上記金属には、金属単体、合金のみ
ならず、非金属あるいは半金属との化合物も含まれる。
発熱体が耐熱金属製であると、加熱に伴い赤熱状態にな
り易く、この状態から多量の長波長赤外線が放射され
て、短時間に高温が得られて都合がよい。
Preferably, the first heating element at the center position is formed of carbon fiber, and more preferably, both the first heating element and the second heating element are formed of carbon fiber. This is because high-temperature heating is performed in a shorter time. The heating elements other than carbon fibers include nichrome, Kanthal (trade name) heating elements, tungsten, molybdenum, nickel, alloys thereof, and other heat-resistant materials. In this case, when a metal that promotes high-temperature oxidation such as tungsten or molybdenum is used, the surface is coated with a ceramic or the like, or is placed in a pipe that is depressurized and cut off from the atmosphere. . The above metals include not only simple metals and alloys but also compounds with nonmetals or semimetals.
If the heating element is made of a heat-resistant metal, the heating element is likely to be in a red-hot state with heating, and a large amount of long-wave infrared rays are emitted from this state, so that a high temperature can be obtained in a short time, which is convenient.

【0009】以上の結果、本発明によれば、炭素繊維か
らなる発熱体のもつ特性を利用して、少ない電力の通電
後短時間に高温が得られる効率の高い発熱装置を提供す
ることができた。
As a result, according to the present invention, it is possible to provide a highly efficient heat generating device capable of obtaining a high temperature in a short time after supplying a small amount of electric power by utilizing the characteristics of the heating element made of carbon fiber. Was.

【0010】前記炭素繊維が、その表面に多数のミクロ
ポアが形成された長尺状の活性化炭素繊維からなること
が好ましい。
[0010] It is preferable that the carbon fiber is a long activated carbon fiber having a large number of micropores formed on the surface thereof.

【0011】この構成によれば、発熱体としての炭素繊
維に形成されている多数のミクロポア表面からランダム
方向に放射される赤外線の相互作用・干渉が増長され
て、特に波長の長い遠赤外線を多量、かつ効率良く放射
することができて都合がよい。尚、「長尺状」とは、厚
みに対して長さが長い形状を総称するものとして使用
し、径の細い線状、あるいは径の太い丸棒状のみなら
ず、角棒状、多角形棒状などを含む概念として用いる。
According to this structure, the interaction and interference of infrared rays radiated in a random direction from the surface of a large number of micropores formed on the carbon fiber as the heating element are increased, and in particular, a large amount of far infrared rays having a long wavelength is produced. , And can be efficiently radiated. In addition, "elongate" is used as a general term for a shape whose length is long with respect to its thickness, and is not limited to a thin linear shape, or a thick round bar shape, but also a square bar shape, a polygonal bar shape, and the like. Is used as a concept including

【0012】前記非酸化状態が、赤外線を透過可能な耐
熱材料で密封された空間内に形成された減圧状態である
ことが好ましい。
It is preferable that the non-oxidized state is a reduced pressure state formed in a space sealed with a heat-resistant material that can transmit infrared rays.

【0013】この構成によれば、既成の技術を使用でき
るので、作業が容易であり加工コストが高くならないの
で都合がよい。赤外線を透過可能な耐熱材料として、例
えば石英管などを用いると、真空ポンプ等により容易に
減圧状態を達成できると共に密封することが楽であり、
しかも密封後の減圧状態が長く維持できて都合がよい。
According to this configuration, since the existing technology can be used, the work is easy and the processing cost is not increased, which is convenient. As a heat-resistant material that can transmit infrared rays, for example, when a quartz tube or the like is used, it is easy to achieve a reduced pressure state by a vacuum pump or the like, and it is easy to seal,
In addition, the reduced pressure after sealing can be maintained for a long time, which is convenient.

【0014】前記第1発熱体と、その外周に配置されて
いる前記第2発熱体に近接して流体通路が形成可能にな
っていることが好ましい。
It is preferable that a fluid passage can be formed close to the first heating element and the second heating element arranged on the outer periphery thereof.

【0015】この構成によれば、流体通路内に流体、例
えば水を通流させると、短時間に高温の流体(熱水ある
いは高温蒸気)が得られ、通路内にガス、例えば石油燃
料使用の車両からの排気ガスを通流させると、排気ガス
が高温に晒されることから、排気ガス中の有害物質が有
害性の低い低分子物質に分解され、NOx,SOxなど
の分解が進むことになる。その場合、通路を屈曲させた
り、内部にガスの通流に対する抵抗個所を設けたりする
ことにより、滞留時間をできるだけ長くすることが好ま
しい。尚、流体通路は、第2発熱体の内側(第1発熱体
と第2発熱体との間)に配置してもよいし、外側に配置
してもよい。
According to this configuration, when a fluid such as water flows through the fluid passage, a high-temperature fluid (hot water or high-temperature steam) is obtained in a short time, and a gas such as petroleum fuel is used in the passage. When exhaust gas from a vehicle is allowed to flow, the exhaust gas is exposed to a high temperature, so that harmful substances in the exhaust gas are decomposed into low-toxic low-molecular substances, and decomposition of NOx, SOx, and the like proceeds. . In this case, it is preferable to make the residence time as long as possible by bending the passage or providing a resistance portion to the gas flow therein. Note that the fluid passage may be arranged inside the second heating element (between the first heating element and the second heating element) or outside.

【0016】更に、本発明に係る発熱装置の使用方法の
特徴構成は、請求項1〜5のいずれか1の発熱装置を、
廃ガス分解装置、暖房器具、調理用加熱器具、加熱炉、
熱流体発生装置、蒸気発生装置のいずれか1の熱源とし
て使用することにある。
Further, the characteristic structure of the method of using the heat generating device according to the present invention is the following.
Waste gas decomposition equipment, heating appliances, cooking appliances, heating furnaces,
It is to use as a heat source of any one of the thermal fluid generator and the steam generator.

【0017】この構成によれば、短時間に高温に達する
ことができる発熱装置を使用するので、著しく省エネル
ギーを達成することができて都合がよい。廃ガスの分解
に使用する場合は、装置全体を小型にすることができる
ので、自動車などの車両のように小スペースを要求され
る用途に適する。又、熱流体発生装置、蒸気発生装置に
本発明の発熱装置を使用する場合は、熱媒体として水そ
の他の流体を用いると共に、発熱装置を構成する発熱体
の近傍に流体を流通させるようにすればよい。
According to this configuration, since a heat generating device that can reach a high temperature in a short time is used, remarkable energy saving can be achieved, which is convenient. When used for decomposing waste gas, the entire device can be made compact, and thus it is suitable for applications requiring a small space, such as vehicles such as automobiles. When the heat generating device of the present invention is used for a heat fluid generating device or a steam generating device, water or other fluid is used as a heat medium, and the fluid is caused to flow near a heat generating element constituting the heat generating device. I just need.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を参照
して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0019】[第1実施形態]図1は、本実施形態に係
る発熱装置1の概略縦断面構造を示し、図2に図1のII
−II線断面構造を示す。この発熱装置1の構造は、表面
にミクロポアを多数有する活性化炭素繊維を撚り合わせ
て棒状に形成した第1発熱体2を中心に配置すると共
に、同様の炭素繊維からなる面状の第2発熱体4を第1
発熱体2の周囲に取り囲むようにして配置し、これら第
1、第2発熱体2、4を減圧された円筒状の透明石英ガ
ラス管3内に収納して大気と遮断された非酸化状態に構
成してある。第1発熱体2は、その両端に電極7が取り
付けられていると共に、この電極7は、外部のAC電源
と接続されて第1発熱体2に通電可能に構成されてい
る。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional structure of a heating device 1 according to the present embodiment, and FIG.
2 shows a cross-sectional structure taken along line II. The structure of the heating device 1 is such that activated carbon fibers having a large number of micropores on the surface are arranged around a first heating element 2 formed in a rod shape by twisting, and a planar second heating element made of the same carbon fibers. Body 4 first
The first and second heating elements 2 and 4 are arranged so as to surround the heating element 2 and are housed in a depressurized cylindrical transparent quartz glass tube 3 so as to be in a non-oxidized state in which the heating element 2 is shut off from the atmosphere. It is composed. Electrodes 7 are attached to both ends of the first heating element 2, and the electrodes 7 are connected to an external AC power supply so that the first heating element 2 can be energized.

【0020】石英ガラス管3は、通電されて第1発熱体
2および第2発熱体4から発する赤外線を透過可能であ
り、内部は減圧されていて非酸化状態が維持されてい
る。従って、石英ガラス管3は赤外線透過可能な耐熱材
料を構成する。
The quartz glass tube 3 is capable of transmitting infrared rays emitted from the first heating element 2 and the second heating element 4 when energized, and the inside thereof is kept in a non-oxidized state under reduced pressure. Therefore, the quartz glass tube 3 is made of a heat-resistant material that can transmit infrared rays.

【0021】第2発熱体4は、第1発熱体2と同様に、
両端の所定個所に電極8が取り付けられていると共に、
この電極8は、外部のAC電源と接続されて通電可能に
構成されている。外部電源から第1発熱体2および第2
発熱体4に対し通電することによって、第1発熱体2お
よび第2発熱体4は発熱し、時間経過と共に赤熱して発
熱体としての機能を発揮するようになる。第1、第2発
熱体2、4の活性化炭素繊維は表面積が極めて大きく、
かつ波長25μm以上のいわゆる遠赤外線を多量に放射
する。そのため、通電されることによって遠赤外線の放
射量が増大した第1発熱体2の表面から放射される遠赤
外線が、第2発熱体4のもつエネルギーレベルを励起
し、第2発熱体が赤熱する。同様に、第2発熱体4に通
電されることによって、第2発熱体4からも波長25μ
m以上のいわゆる遠赤外線を多量に放射し、通電される
ことによって遠赤外線の放射量が増大した第2発熱体4
の表面から放射される遠赤外線が、第1発熱体2のもつ
エネルギーレベルを励起し、第1発熱体2が赤熱する。
つまり、両発熱体2、4への通電により、相乗的にエネ
ルギーレベルを励起し合い、これら両発熱体2,4から
外部に多量の熱線が放射され、周囲雰囲気を急速に高温
域にすることができる。
The second heating element 4 is, like the first heating element 2,
Electrodes 8 are attached at predetermined locations on both ends,
The electrode 8 is connected to an external AC power supply so as to be able to conduct electricity. The first heating element 2 and the second heating element 2
When the heating element 4 is energized, the first heating element 2 and the second heating element 4 generate heat, and red heat with the passage of time to exhibit the function as the heating element. The activated carbon fibers of the first and second heating elements 2 and 4 have an extremely large surface area,
In addition, it emits a large amount of so-called far infrared rays having a wavelength of 25 μm or more. Therefore, the far-infrared rays radiated from the surface of the first heating element 2 whose radiation amount of the far-infrared rays is increased by being energized excite the energy level of the second heating element 4 and the second heating element glows red. . Similarly, when the second heating element 4 is energized, a wavelength of 25 μm is also emitted from the second heating element 4.
m, which emits a large amount of so-called far infrared rays of m or more, and the amount of far infrared rays radiated by energization increases the second heating element 4.
Far infrared rays emitted from the surface of the first heating element 2 excite the energy level of the first heating element 2, and the first heating element 2 glows red.
In other words, the energization of both heating elements 2 and 4 synergistically excites the energy level, and a large amount of heat rays are radiated from both heating elements 2 and 4 to the outside, so that the surrounding atmosphere is rapidly brought to a high temperature range. Can be.

【0022】尚、第1、第2発熱体2、4が赤熱して高
温になるに従い、第1、第2発熱体2、4への入力電力
を下げていくことにより、調節制御が可能になる。この
ような電力制御を自動的に行う制御手段を接続して、所
定の状態を維持するようにすることもできる。
Incidentally, as the first and second heating elements 2 and 4 glow and become hot, the input power to the first and second heating elements 2 and 4 is reduced, so that adjustment control is possible. Become. A control means for automatically performing such power control may be connected to maintain a predetermined state.

【0023】本実施形態に用いる、表面にミクロポアを
多数有する活性化炭素繊維は、例えばセルロース系、フ
ェノール系、アラミド系等の繊維を原料繊維とし、これ
を真空雰囲気下で1000℃以上、好ましくは1250
℃程度に加熱して製造する。このようにして製造された
炭素繊維は、その表面に数μm〜1μm以下の径で、か
つ長さ数μm程度の多数のミクロポアが形成されてい
て、通電した場合には電気抵抗値が大きくなり、発熱体
として好ましい形態となる。
The activated carbon fiber having a large number of micropores on its surface used in the present embodiment is, for example, a cellulose-based, phenol-based, aramid-based fiber or the like as a raw material fiber, and is used in a vacuum atmosphere at 1000 ° C. or higher, preferably 1250
It is manufactured by heating to about ° C. The carbon fiber manufactured in this way has a large number of micropores having a diameter of several μm to 1 μm or less and a length of about several μm formed on the surface thereof. This is a preferred form of the heating element.

【0024】[第2実施形態]図3、4に、第2実施形
態に係る発熱装置20の概略断面構造を示す。この発熱
装置20は、第1発熱体2を減圧された内側石英ガラス
管9内に配置すると共に、第2発熱体4を内側石英ガラ
ス管9の外周に配置して、これら第1、第2発熱体2、
4の全体を減圧された外側石英ガラス管10内に配置し
て構成されている。このように構成しても、第1実施形
態と同様な発熱装置とすることができる。尚、図3、4
は、図1と同様な機能を有する部材には同一の図番を付
してある。
[Second Embodiment] FIGS. 3 and 4 show a schematic sectional structure of a heating device 20 according to a second embodiment. In the heating device 20, the first heating element 2 is arranged in the depressurized inner quartz glass tube 9, and the second heating element 4 is arranged on the outer periphery of the inner quartz glass tube 9. Heating element 2,
4 is arranged inside the depressurized outer quartz glass tube 10. Even with such a configuration, a heating device similar to that of the first embodiment can be provided. 3 and 4
, Members having the same functions as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

【0025】[第3実施形態]図5に、第3実施形態に
係る発熱装置30の概略断面構造を示し、図4類似の断
面構造を有する。この発熱装置30は、第1発熱体2と
第2発熱体の間に、流体を通流させる多数の流体通路の
1種である細管11が面状の第2発熱体の内周面に近接
して配置されると共に、これら第1発熱体2と第2発熱
体4を封入している、減圧された石英ガラス管9の外側
に、更に減圧された外側石英管10に封入された断熱材
14が配置されて構成されている。この断熱材14は第
1、第2発熱体2、4と同様な炭素繊維から構成されて
いて、第1、第2発熱体2、4が加熱されるに伴い、断
熱材14自体も加熱され、発熱装置30に通流される流
体を高温に維持できるようになっている。
[Third Embodiment] FIG. 5 shows a schematic sectional structure of a heating device 30 according to a third embodiment, which has a sectional structure similar to FIG. In the heating device 30, a thin tube 11, which is one of a number of fluid passages through which fluid flows, is provided between the first heating element 2 and the second heating element and is close to the inner peripheral surface of the planar second heating element. A heat insulating material sealed outside the depressurized quartz glass tube 9 outside the depressurized quartz glass tube 9 which further encloses the first heating element 2 and the second heating element 4. 14 are arranged. The heat insulating material 14 is made of the same carbon fiber as the first and second heating elements 2 and 4, and as the first and second heating elements 2 and 4 are heated, the heat insulating material 14 itself is also heated. The fluid flowing through the heating device 30 can be maintained at a high temperature.

【0026】もっとも、この断熱材14とこれを封入す
る外側石英管10とは、必ずしも必要ではなく、断熱材
としては一般に使用されるセラミック製断熱材などであ
ってもよい。更に、外側石英管10の外周に金属製の保
護枠などを設けてもよい。
However, the heat insulating material 14 and the outer quartz tube 10 enclosing it are not always necessary, and the heat insulating material may be a generally used ceramic heat insulating material or the like. Further, a metal protection frame or the like may be provided on the outer periphery of the outer quartz tube 10.

【0027】図示はしないが、細管11の流体搬入口に
対して水を外部の水供給ポンプによって所定流量送給す
るようになっている。細管11の水供給側と水排出側
は、夫々ホースその他の配管(図示略)が接続されるよ
うになっていて、通電が開始され排出側の水温が高くな
ると、そのまま温水あるいは熱水として利用でき、また
水蒸気になっておれば、蒸気暖房その他の蒸気利用機器
に供することができる。もとより家庭での装置のよう
に、小規模の水供給で足りる場合には、水道配管の蛇口
を利用することにより、水供給ポンプを省略することが
できる。配管形状、寸法、数量、材質などは、目的に応
じて適宜変更可能である。
Although not shown, water is supplied to the fluid carry-in port of the thin tube 11 at a predetermined flow rate by an external water supply pump. The water supply side and the water discharge side of the thin tube 11 are connected to hoses and other pipes (not shown), respectively. When energization is started and the water temperature on the discharge side becomes high, the water is used as hot water or hot water as it is. It can be used for steam heating and other steam utilization equipment if it is in the form of steam. When a small-scale water supply is sufficient as in a home device, a water supply pump can be omitted by using a faucet of a water supply pipe. Piping shape, dimensions, quantity, material and the like can be appropriately changed according to the purpose.

【0028】[第4実施形態]図6に、第4実施形態に
係る発熱装置40について図3類似の概略断面構造を示
す。この発熱装置40は、一方の入口から流体としての
水を入り組んだ流路に従って通過する内に、加熱されて
高温蒸気を生じさせるようになっている。すなわち、入
口部12から導入された水は、第2発熱体4の外周を往
復動すると共に、第2発熱体4と第1発熱体2の間を通
過して高温蒸気に変えられて出口部13から排出される
ようになっている。第1、第2発熱体2、4は、流体通
路の1種である屈曲流路16を有する透明石英管15に
よって封入されている。そして、第2発熱体4の外周位
置には図5と同様な断熱材14が配置されている。この
ような構造であると、大量の流体を急速に高温にするこ
とができて、暖房器具、調理用加熱器具、各種加熱炉の
熱源として使用することができ、これを使用すると、従
来の同種器具、装置に比べて、短時間に高温を得ること
ができ、著しく省エネルギーを達成できる。
[Fourth Embodiment] FIG. 6 shows a schematic cross-sectional structure similar to FIG. 3 of a heating device 40 according to a fourth embodiment. The heat generating device 40 is heated to generate high-temperature steam while passing along a complicated flow path of water as a fluid from one inlet. That is, the water introduced from the inlet 12 reciprocates around the outer periphery of the second heating element 4 and passes through the space between the second heating element 4 and the first heating element 2 and is converted into high-temperature steam to be discharged from the outlet section. 13 to be discharged. The first and second heating elements 2 and 4 are enclosed by a transparent quartz tube 15 having a bent flow path 16 which is one type of fluid passage. A heat insulating material 14 similar to that shown in FIG. 5 is arranged at an outer peripheral position of the second heating element 4. With such a structure, a large amount of fluid can be rapidly heated to a high temperature, and can be used as a heat source for heating appliances, cooking heating appliances, and various heating furnaces. Compared with instruments and devices, it is possible to obtain a high temperature in a short time and to achieve remarkable energy saving.

【0029】[0029]

【実施例】次に、図1に示す発熱装置1を室内暖房器具
である電気ストーブに装着した結果について説明する。
図1に示す発熱装置を2本を直列に接続した電気ストー
ブを、室温10℃である6畳部屋(天井高さ約3.5
m)の中央に配置し、100VのAC電源を30Vに変
圧して用い、5Aの電流を通電した。第1、第2発熱体
に通電すると直ちに両発熱体は赤熱し始め、1分以内に
1,000〜1,100℃に達した。
Next, a description will be given of a result of mounting the heating device 1 shown in FIG. 1 on an electric stove which is an indoor heating appliance.
An electric stove in which two heating devices shown in FIG. 1 are connected in series is connected to a 6-tatami room (room with a ceiling height of about 3.5) at a room temperature of 10 ° C.
m), a 100 V AC power supply was transformed to 30 V, and a current of 5 A was applied. As soon as the first and second heating elements were energized, both heating elements began to glow red and reached 1,000 to 1,100 ° C. within one minute.

【0030】室内温度計は、電気ストーブの側方1m離
れた所で、かつ畳上1mの位置に配置してある。その結
果、約20分で室温20℃に達した。その際の室内の温
度バラツキは少なく、略均等に20℃に達していた。
The indoor thermometer is placed 1 m away from the side of the electric stove and 1 m above the tatami mat. As a result, the temperature reached 20 ° C. in about 20 minutes. At that time, the room temperature variation was small, and reached approximately 20 ° C. almost uniformly.

【0031】同じ部屋を室温10℃から20℃に高める
のに、同様にして市販の800Wの電気ストーブを用い
ると約40分を要した。しかも、室内の温度バラツキが
大きく、電気ストーブ正面側の温度は比較的早く高まる
が、背面側は20℃に達するのに更に長時間を要した。
It took about 40 minutes to increase the temperature of the same room from 10 ° C. to 20 ° C. using a commercially available 800 W electric stove. Moreover, the temperature variation in the room is large and the temperature on the front side of the electric stove increases relatively quickly, but it takes a longer time to reach 20 ° C. on the rear side.

【0032】〔別実施の形態〕 (1) 上記実施形態では、第1、第2発熱体の組み合
わせを更に多層に重ねると共に、第1、第2発熱体の間
に流体通路を形成して、一層大規模な発熱装置とするこ
とも可能である。
[Another Embodiment] (1) In the above embodiment, the combination of the first and second heating elements is further stacked in multiple layers, and a fluid passage is formed between the first and second heating elements. It is also possible to use a larger-scale heating device.

【0033】(2) 上記実施形態では、第1、第2発
熱体として共に炭素繊維を用いた例を示したが、いずれ
か他方の発熱体にコイル状をしたNi−Cr系合金であ
るニクロム線、あるいは高温耐熱性を有するカンタル発
熱体(商標名)を用いてもよい。このカンタル発熱体は
線状あるいは棒状になっていて、Fe−Cr−Al系合
金からなる。更に、より高温発熱体であるMoSi2
主成分とするカンタルスーパー発熱体(商標名)などを
用いることもできる。
(2) In the above embodiment, an example in which carbon fibers are used for both the first and second heating elements has been described. However, Nichrome, which is a coil-shaped Ni-Cr alloy, is used for one of the other heating elements. A wire or a Kanthal heating element (trade name) having high temperature heat resistance may be used. The Kanthal heating element has a linear or rod shape and is made of an Fe-Cr-Al alloy. Further, a Kanthal super heating element (trade name) containing MoSi 2 as a main component, which is a higher temperature heating element, may be used.

【0034】(3) 上記実施形態では、活性化炭素繊
維からなる第1発熱体を石英ガラス管に減圧状態のまま
封入(真空ポンプで真空引き後、石英ガラス管を封入)
して非酸化状態としたが、これに代えて耐熱性のセラミ
ック(アルミナ、窒化珪素、酸化ジルコニウム等)粒子
で前記発熱体表面を被覆し、これにより非酸化状態を達
成してもよい。又、発熱装置全体を非酸化状態、例えば
真空室に配置して使用してもよい。
(3) In the above-described embodiment, the first heating element made of activated carbon fiber is sealed in a quartz glass tube in a reduced pressure state (after evacuation by a vacuum pump, the quartz glass tube is sealed).
Instead, the surface of the heating element may be covered with heat-resistant ceramic (alumina, silicon nitride, zirconium oxide, etc.) particles to achieve the non-oxidized state. Further, the entire heating device may be used in a non-oxidized state, for example, placed in a vacuum chamber.

【0035】(4) 本発熱装置の使用形態として、上
記実施形態では水蒸気発生装置の例を挙げたが、その使
用に限られず広く適用できる。例えば、流体として空気
を用いれば、空気を加熱して温風を排出する暖房用の温
風発生機、ドライヤーあるいは各種工業用の温風乾燥
機、空気循環炉などに使用できるし、各種熱交換機、海
水淡水化装置、各種加熱炉、その他各種産業用加熱装置
に使用できる。更に、排気ガスなどを導入して、本発熱
装置により高温加熱し、有害ガスを分解して無害化する
ように利用することもできる。もとより、有害ガスの分
解を促進するため、加熱触媒などを併用してもよい。
(4) As a mode of use of the present heat generating device, in the above-described embodiment, an example of a steam generating device has been described. For example, if air is used as a fluid, it can be used for a heating hot air generator for heating air and discharging hot air, a dryer or a hot air dryer for various industries, an air circulation furnace, and various heat exchangers. It can be used for seawater desalination equipment, various heating furnaces, and other various industrial heating apparatuses. Further, exhaust gas or the like may be introduced and heated at a high temperature by the heat generating device to decompose harmful gas to make it harmless. Of course, a heating catalyst or the like may be used in combination in order to promote the decomposition of the harmful gas.

【0036】(5) 本発明の第1、第2発熱体に接続
される外部電源は、AC電源に限られず、バッテリー等
の直流電源でもよい。
(5) The external power supply connected to the first and second heating elements of the present invention is not limited to the AC power supply, but may be a DC power supply such as a battery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る発熱装置の概略縦断
面図
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a heating device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II線断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】別実施の形態に係る発熱装置の概略縦断面図FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a heating device according to another embodiment.

【図4】図3のIV−IV線断面図FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;

【図5】更に別実施形態の発熱装置の図4類似の概略断
面図
FIG. 5 is a schematic sectional view similar to FIG. 4 of a heat generating device according to still another embodiment.

【図6】更に別実施形態の発熱装置の図3類似の概略断
面図
FIG. 6 is a schematic sectional view similar to FIG. 3 of a heating device according to still another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,20,30,40 発熱装置 2 第1発熱体 3,10,16 耐熱材料 4 第2発熱体 11,16 流体通路 1,20,30,40 Heating device 2 First heating element 3,10,16 Heat resistant material 4 Second heating element 11,16 Fluid passage

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部電源と接続可能で非酸化状態に配置
されている第1発熱体と第2発熱体とを備え、前記第1
発熱体の外周に線状または面状の前記第2発熱体が配置
されている共に前記第1発熱体と第2発熱体の少なくと
もいずれか一方が炭素繊維で形成されている発熱装置。
A first heating element and a second heating element which are connectable to an external power supply and which are arranged in a non-oxidized state;
A heating device in which the linear or planar second heating element is arranged on the outer periphery of the heating element and at least one of the first heating element and the second heating element is formed of carbon fiber.
【請求項2】 前記炭素繊維が、その表面に多数のミク
ロポアが形成された長尺状の活性化炭素繊維からなる請
求項1の発熱装置。
2. The heat generating apparatus according to claim 1, wherein said carbon fibers are formed of elongated activated carbon fibers having a plurality of micropores formed on a surface thereof.
【請求項3】 前記非酸化状態が、赤外線を透過可能な
耐熱材料で密封された空間内に形成された減圧状態であ
る請求項1又は2の発熱装置。
3. The heat generating apparatus according to claim 1, wherein the non-oxidized state is a reduced pressure state formed in a space sealed with a heat-resistant material capable of transmitting infrared rays.
【請求項4】 前記第1発熱体と、その外周に配置され
ている前記第2発熱体に近接して流体通路が形成可能に
なっている請求項1〜3のいずれか1の発熱装置。
4. The heat generating apparatus according to claim 1, wherein a fluid passage can be formed in close proximity to said first heat generating element and said second heat generating element disposed on an outer periphery thereof.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1の発熱装置
を、廃ガス分解装置、暖房器具、調理用加熱器具、加熱
炉、熱流体発生装置、蒸気発生装置のいずれか1の熱源
として使用する発熱装置の使用方法。
5. The heat generating apparatus according to claim 1, wherein the heat generating apparatus is any one of a waste gas decomposing device, a heating device, a cooking heating device, a heating furnace, a thermal fluid generating device, and a steam generating device. How to use the heating device used.
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CN102768884A (en) * 2011-05-04 2012-11-07 邬月良 Method for machining enamelled round copper wire by using carbon fiber optical radiation heating tube

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008116080A (en) * 2006-11-01 2008-05-22 Taisei Kaken:Kk Hot air heater
CN102768884A (en) * 2011-05-04 2012-11-07 邬月良 Method for machining enamelled round copper wire by using carbon fiber optical radiation heating tube
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