JP2002343543A - 誘導加熱装置用発熱体 - Google Patents
誘導加熱装置用発熱体Info
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Abstract
ばすことを目的とする。 【解決手段】 流体が通るように非誘導加熱体で形成さ
れた通路内に設けられ、誘導加熱されて発熱し前記通路
を通過するように供給される流体を加熱する誘導加熱装
置用発熱体1において、発熱体が、流体の通過する貫通
孔2a、2b、2c…を有し、貫通孔内の表面を含む発
熱体の全表面を耐酸化性材料でコーティングされてい
る。耐酸化性材料が、発熱体の表面にガラスをコーティ
ングすることによって生成した酸化物である。コーティ
ングされた耐酸化性材料が、PVD(物理蒸着)または
CVD(化学蒸着)によりコーティングされたTiN、
TiC、CrN、Al2O3、SiC等の化合物やセラ
ミックスである。
Description
に設けられ、誘導加熱されて発熱し通路を通過す流体を
加熱する誘導加熱装置用の発熱体に関する。
高温になり且つ形を保持出来る物質で形成されており、
電気比抵抗が800〜3500μΩcm程度の特殊セラ
ミックスである。このような特殊セラミックスとして
は、例えば、電気比抵抗が2400μΩcm、カーボン
約60%、炭化珪素約30%、炭化硼素約10%の炭素
・セラミックス複合材料がある。この発熱体を用いれば
800℃に加熱することが可能であるが、酸化性に問題
がある。また、一般に高温での耐酸化性が良い合金は磁
気変態点がかなり低いため発熱効率が悪く、高温で使用
出来る合金がない。
とすると、高温での耐酸化性の良い合金は磁気変態点が
かなり低く、高温まで高周波加熱による一定で高い発熱
効率が得られず発熱温度の制御が困難である。また、磁
気変態点が高い合金は高温での耐酸化性が悪く高温での
使用は寿命が短く適用に問題があった。発熱体の性質と
しては、磁気変態点が高温にあり、高温まで高周波加熱
による一定の発熱効率を有しており、その上耐酸化性を
有し寿命が長いことが要求される。特殊セラミックを使
用すれば温度は1000℃と高い温度まで良好な発熱効
率を有しているが、耐酸化性に問題があり、寿命が短く
なる欠点があった。本発明は、発熱体の耐酸化性を高
め、高温での寿命を延ばすことを目的とするものであ
る。
通るように非誘導加熱体で形成された通路内に設けら
れ、誘導加熱されて発熱し前記通路を通過するように供
給される流体を加熱する誘導加熱装置用発熱体におい
て、前記発熱体が、前記流体の通過する貫通孔を有し、
前記貫通孔内の表面を含む発熱体の全表面を耐酸化性材
料でコーティングされていることを特徴とする。
でコーティングしてあるから、発熱体の耐酸化性が向上
し、発熱体材質が、高温耐酸化性に問題のあるセラミッ
ク、あるいは金属であっても、目的の温度に応じて必要
な磁気変体点を有するものであれば適用可能となる。つ
まり本発明では、耐酸化性には劣るが、磁気変態点の高
い物質であれば、これを発熱体に採用し、その物質に耐
参加性材料をコーティングすることで、その欠点である
高温での耐酸化性を高め、寿命を延ばすことができるの
である。
発熱体の表面にガラスをコーティングすることによって
生成した酸化物であるものとするのがよい。また、前記
手段において、前記コーティングされた耐酸化性材料
が、PVD(物理蒸着)またはCVD(化学蒸着)によ
りコーティングされたTiN、TiC、CrN、Al2
O3、SiC等の化合物やセラミックスであるものとす
るのがよい。また、前記手段において、前記耐酸化性材
料をコーティングされている発熱体が、Cを50重量%
以上含む炭素・セラミックスの複合材であるものとする
のがよい。
て説明する。発熱体1は、例えば、図1(a)、(b)
に示すように、所定の材質で形成された円柱状部材に軸
方向に沿った多数の貫通孔2a、2b、2c、…を穿設
したものである。発熱体1は図1(b)に部分断面拡大
図で示すように表面全体にコーティング層3を設けてあ
る。図2は発熱体1を使用した誘導加熱装置4を示し、
発熱体1は、コイル5に高周波電源6から電力が供給さ
れると、電磁誘導により発熱体1に渦電流が発生し、発
熱体1が発熱する。非誘導加熱体で流体通路7として形
成したボビン内に一端から加熱しようとする流体を適当
な流速で供給すると、流体は、発熱体1の貫通孔2a、
2b、2c、…を通り抜ける間に加熱され、他端より昇
温されて出ていく。図中、8は断熱材である。
クス複合材料を用い、全表面にガラスコーティング処理
を施し、コーティングを施していないもの(比較例1)
と耐酸化性の比較試験を行った。この炭素・セラミック
複合材料は、カーボン約60%、炭化珪素約30%、炭
化硼素約10%、の組成のものである。ガラスコーティ
ングは、大気炉を用い、雰囲気1200℃の温度中に5
時間保持し、円柱外表面及び貫通孔内表面にコーティン
グ層3として酸化物SiO2を生成させたものである。
る酸化減耗量を比べた比較試験結果を図3にグラフで示
す。同図において、曲線Aがガラスコーティングを施し
てあるもの、曲線Bがコーティングを施していないもの
を示す。図から明らかなように、ガラスコーティングを
施すことによって、酸化減耗量を少なくできることが判
る。そして、図2に示した流体加熱装置に使用した場合
の発熱体の寿命は、コーティングを施していない発熱体
では100時間使用すると、発熱効率が悪くなり使用で
きなくなったが、ガラスコーティングを施した発熱体で
は250時間使用しても何ら問題はなく、更に継続して
使用が可能な状態である。従って、酸化減耗量が少ない
方が、発熱体の寿命が長くなり、寿命の延長に効果があ
る。
9.98%、その他0.02%)にPVDによりセラミ
ック(SiC)をコーティングしたものである。耐熱性
の試験は前記と同様にコーティングを施していないもの
(比較例2)と比較した。800℃の大気中に放置した
100時間後の酸化減耗量(%)は、コーティングした
ものが17.5%であるのに対して、コーティングして
いないものでは51.6%であり、大幅な改善が認めら
れる。このことはCo合金についても同様のことがいえ
る。
のコーティングを行っていないものとについて、高周波
電源を用い双方を誘導加熱した場合の発熱体の温度測定
をおこなった結果を図4に示す。曲線CがCoそのま
ま、DがCoにセラミックコーティングしたものであ
る。この結果から、発熱効率が僅かではあるがセラミッ
クコーティングしたもののほうが良好な結果が得られ
た。この発熱効率がよい点は発熱体の利点になる。
求項4に記載の発明は、高温耐酸化性には劣るが、磁気
変体点は高いという物質を、高温で使用する誘導加熱用
発熱体として適用できるようになり、その寿命を伸ばす
ことができる効果を奏する。
視図、(b)は(a)の横断面部分拡大図である。
した状態を示す概略の構成図である。
する酸化減耗量を示すグラフである。
すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 流体が通るように非誘導加熱体で形成さ
れた通路内に設けられ、誘導加熱されて発熱し前記通路
を通過するように供給される流体を加熱する誘導加熱装
置用発熱体において、前記発熱体が、前記流体の通過す
る貫通孔を有し、前記貫通孔内の表面を含む発熱体の全
表面を耐酸化性材料でコーティングされていることを特
徴とする誘導加熱装置用発熱体。 - 【請求項2】 請求項1に記載の誘導加熱装置用発熱体
において、前記耐酸化性材料が、発熱体の表面にガラス
をコーティングすることによって生成した酸化物である
ことを特徴とする誘導加熱装置用発熱体。 - 【請求項3】 請求項1に記載の誘導加熱装置用発熱体
において、前記コーティングされた耐酸化性材料が、P
VD(物理蒸着)またはCVD(化学蒸着)によりコー
ティングされたTiN、TiC、CrN、Al2O3、
SiC等の化合物やセラミックスであることを特徴とす
る誘導加熱装置用発熱体。 - 【請求項4】 請求項1、請求項2、又は請求項3に記
載の誘導加熱装置用発熱体において、前記耐酸化性材料
をコーティングされている発熱体が、Cを50重量%以
上含む炭素・セラミックスの複合材であることを特徴と
する誘導加熱装置用発熱体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001142200A JP2002343543A (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 誘導加熱装置用発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001142200A JP2002343543A (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 誘導加熱装置用発熱体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002343543A true JP2002343543A (ja) | 2002-11-29 |
Family
ID=18988548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001142200A Pending JP2002343543A (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 誘導加熱装置用発熱体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002343543A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007534132A (ja) * | 2004-04-01 | 2007-11-22 | ステリス インク | 蒸発器用加熱装置 |
JP5877920B1 (ja) * | 2015-04-28 | 2016-03-08 | 株式会社ワイエイシイデンコー | 急速昇降温熱処理炉 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH09260042A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-10-03 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 流体加熱装置 |
JPH11233245A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-08-27 | Kogi Corp | ガス体昇温装置 |
JP2000198076A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-18 | Mitsubishi Materials Corp | 電着砥石 |
-
2001
- 2001-05-11 JP JP2001142200A patent/JP2002343543A/ja active Pending
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