JP2003243138A - 加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の加熱処理装置では、加熱処理開始時に
被処理物を迅速に加熱することが出来ず、これの改善が
望まれていた。 【解決手段】 ハウジング３内に被処理物が収容されて
いる。過熱水蒸気を媒体としてハウジング３で被処理物
を加熱処理する前に、ハウジング３の外周囲に巻かれた
誘導コイル３ｂに電源部５から高周波電流を通電し、容
器３ａおよび被処理物を予め加熱しておくことが出来
る。このため、被処理物の加熱処理開始時に、ハウジン
グ３の容器３ａ自体や被処理物に結露が生じることはな
く、また、ハウジング３に導かれた過熱水蒸気は容器３
ａや被処理物に熱を奪われることはない。よって、加熱
処理開始時に被処理物を迅速に加熱することが可能にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過熱水蒸気を用い
て被処理物を加熱処理する加熱処理装置に関し、詳しく
は、上記加熱処理を高能率に且つ優れた処理品質を以て
行えるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加熱処理は、例えば、廃
油，廃プラスチック，生ごみ，食品，器材等を対象とし
て、乾燥，減容，調理，殺菌等の目的で行われる。この
加熱処理を行う装置の代表的な形態は、ボイラで生じた
１００℃の水蒸気を常圧の過加熱部でさらに加熱する
（以下、ボイラと過加熱部とを備えた部分を「過熱水蒸
気発生部」と呼ぶことにする）ことによって得られた過
熱水蒸気を、加熱処理部を構成するハウジングに導き、
ハウジング内に収容された廃油等を加熱処理する形態で
ある。この加熱処理によって被処理物は熱分解などし、
その際に生じる排気はハウジングに設けた排気管を通じ
て外部へ排出される。

【０００３】また、別形態の加熱処理装置として、過熱
水蒸気を所望の場所まで管等の導路で導き、導いた過熱
水蒸気を、導路の末端部に設けられて別形態の加熱処理
部を構成する照射ガンから被処理物に照射する構造のも
のもある。例えば、製紙工場のベルトコンベア上に載置
されて運ばれる材木チップといった被処理物は、照射ガ
ンから照射された過熱水蒸気によって加熱され、乾燥処
理される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハウジ
ング内に収容した被処理物を加熱処理する形態の加熱処
理装置では、加熱処理開始時にはハウジングが冷えてい
るため、これが昇温するまでの間に器壁に結露が生じて
しまう。また、加熱処理開始時には被処理物も冷えてい
るため、被処理物にも同様に結露が生じてしまう。結露
が生じると水が再度蒸気になる熱エネルギが必要とさ
れ、この熱エネルギはハウジング内に導かれた過熱水蒸
気から供給されることになる。また、ハウジングに導か
れた過熱水蒸気は冷えている器壁や被処理物に熱を奪わ
れ、ハウジング内の過熱水蒸気の温度は低下してしま
う。このため、上記従来の加熱処理装置では、所期の加
熱処理温度に達するまでの立ち上がり時間を要して、そ
の分処理能力が低くなり、また、立ち上がり時間内の低
い温度での加熱処理が、熱分解不足等の処理品質低下を
もたらすおそれがある。

【０００５】また、被処理物の熱分解等によってハウジ
ング内に発生する排気は上記のように排気管を通して外
部へ排出されるが、加熱処理の温度は、この排気中にダ
イオキシン等の有害物質が含まれてこないような温度に
限定されることになる。これは、処理能率の低さばかり
でなく、この装置を適用できる用途の制約にもつなが
る。因みに、ハウジング形態の装置では、１０００℃以
上に及ぶ過熱水蒸気を適用して行う高温加熱処理も可能
であり、このように有用な装置の用途が、有害物質が含
まれてこないような温度に制約されることは由々しい。

【０００６】また、過熱水蒸気を導路で導いて照射ガン
から照射する形態の加熱処理装置においても、導路や照
射ガンが昇温するまでの立ち上がり時間に起因して、ハ
ウジング形態の装置と同様な問題が存在する。また、特
にこの形態の加熱処理装置においては、過熱水蒸気発生
部側では過熱水蒸気の温度が所定値に設定されていて
も、導路が長いほどその周囲温度の変動に伴って変動し
やすいため、照射ガンから照射される過熱水蒸気の実際
の温度を精度良く制御することが難しく、これも、処理
能率や処理品質に不利をもたらす。

【０００７】すなわち、従来の過熱水蒸気を用いる加熱
処理装置には、加熱処理部の温度の立ち上がりや変動、
あるいは、処理温度選定の限界に起因する低処理能率，
処理品質不備，装置用途制約等の問題があり、これらの
問題点の改善が課題となっていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、過熱水蒸気発生部
と、これから送給される過熱水蒸気を用いて被処理物を
加熱処理する加熱処理部とを備えた加熱処理装置におい
て、加熱処理部は被処理物を収容して加熱処理するハウ
ジングを備えて成り、このハウジングは導電性であっ
て、このハウジングの外周囲には、このハウジングを誘
導加熱するための誘導コイルが配備されていることこと
を特徴とする。

【０００９】この構成によれば、ハウジングの外周囲に
巻かれた誘導コイルに高周波の交流電流を通電すること
により、誘導コイルは高周波の交流磁界を発生する。導
電性のハウジングにはこの交流磁界によって誘導電流が
流れ、ハウジングはこの誘導電流によって生じるジュー
ル損で加熱される。従って、被処理物を加熱処理する前
に、誘導コイルに高周波の交流電流を通電してハウジン
グおよび被処理物を予め加熱しておくことが出来、ま
た、温度変動を補償する制御補熱が出来て、前記問題点
が改善される。

【００１０】また、本発明は、ハウジングに、その温度
上昇に伴って赤外線を発する表面処理が内面に施されて
いることを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、誘導コイルの誘導電流
によってハウジングが加熱されてハウジングの温度が上
昇するのに伴い、その内面に施された表面処理に誘発さ
れて内面から赤外線が放射される。従って、被処理物
は、ハウジングに導かれた流体と、ハウジング内面から
放射された赤外線とによって加熱される。

【００１２】また、本発明は、過熱水蒸気発生部と、こ
れから送給される過熱水蒸気を用いて被処理物を加熱処
理する加熱処理部とを備えた加熱処理装置において、加
熱処理部は被処理物を収容して加熱処理するハウジング
を備えて成り、このハウジングは、導電性の筒体、また
は、中空部に導電性の資材が装填された非導電性の筒体
を１本ないし複数本配して排出路を構成した排出部を有
し、この排出部の外周囲には、導電性の筒体または資材
を誘導加熱するための誘導コイルが配備されていること
を特徴とする。

【００１３】この構成によれば、排出部の外周囲に巻か
れた誘導コイルに高周波の交流電流を通電することによ
り、導電性の筒体または資材が誘導加熱される。そし
て、その加熱温度を、ハウジングからの排気中の有害ガ
スを二次的に熱分解して無害化できる温度とすること
で、前記ハウジング内の処理温度が限定されていたとい
う事情は払拭される。

【００１４】また、本発明は、導電性の筒体または資材
は、前記排出部の稼働温度にて非磁性体であることを特
徴とする。

【００１５】この構成によれば、導電性の複数本の筒体
を、排出部内の外周側にも内奥部にも配置された形で配
した場合に、あるいは、導電性の資材群（条片群や粉粒
体群）が非導電性筒体内の外周側から内奥部に亘って装
填されている場合に、外周側の筒体や資材のみに誘導電
流が集中的に生じて内奥部の筒体や資材は殆ど誘導加熱
されないという問題が、外周側の筒体や資材が非磁性体
であることにより避けられて、排出部内の温度むらが無
くなり、排気ガスの無害化が順調に行える。

【００１６】ここで、筒体内の資材は、有害ガスを無害
化させる処理を促進させる触媒機能を有していることが
望ましく、この触媒機能は、資材の材質自体を選定する
ことにより、あるいは、資材の表面に表面処理を施すこ
と等により、資材に付与される。

【００１７】また、本発明は、過熱水蒸気発生部と、こ
れから送給される過熱水蒸気を用いて被処理物を加熱処
理する加熱処理部とを備えた加熱処理装置において、加
熱処理部は、過熱水蒸気の照射によって被処理物を加熱
処理するための導電性の過熱水蒸気照射ガンを備えて成
り、この照射ガンの外周囲には、この照射ガンを誘導加
熱するための誘導コイルが配備されていることを特徴と
する。

【００１８】この構成によれば、照射ガンの外周囲に巻
かれた誘導コイルに高周波の交流電流を通電することに
より、導電性の照射ガンが誘導加熱され、前記ハウジン
グの誘導加熱と同様の効果が奏される。

【００１９】また、本発明は、過熱水蒸気発生部から加
熱処理部に至る過熱水蒸気送給路が導電性の管状体で構
成され、この管状体の外周囲には、この管状体を誘導加
熱するための誘導コイルが配備されていることを特徴と
する。

【００２０】この構成によれば、管状体の外周囲に巻か
れた誘導コイルに高周波の交流電流を通電することによ
り、導電性の管状体が誘導加熱されて、前記ハウジング
や照射ガンの誘導加熱と同様の効果が奏される。特に、
前記加熱処理温度の変動を補償する制御補熱について
は、この加熱水蒸気路の誘導加熱が最も有効である。

【００２１】また、本発明は、ハウジング等の、誘導コ
イルが配備されている系の外周囲に、その系からの放熱
を抑制するための断熱材が誘導コイルよりも内側に位置
して配備されていることを特徴とする。

【００２２】この構成によれば、断熱材によって系が外
周囲の雰囲気から遮断され、系内の熱が外部へ逃げるの
を防ぐことが出来る。

【００２３】また、断熱材として非導電性のものと用い
ることにより、誘導コイルと、これが配備されているハ
ウジング等の間の電気絶縁も行えて、誘導コイルの取り
付けが容易になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明による加熱処理装置
の第１の実施形態について説明する。

【００２５】本実施形態による加熱処理装置は、図１
（ａ）に示す、ボイラ１，過熱水蒸気発生部２，ハウジ
ング３および煙突４から構成されており、これら各部位
の内部は相互に導通して水蒸気が通過することが可能に
なっている。ボイラ１の容器１ａ，過熱水蒸気発生部２
の配管２ａ，ハウジング３の容器３ａは、ステンレス等
の導電性耐食材料で形成されている。また、煙突４の排
気管４ａは、耐熱・耐食性の優れた鋼材や合金、あるい
はＺｒＢ_２や表面ＳｉＯ_２化ＳｉＣ等の導電性耐熱・耐
食材料で形成されている。また、ハウジング３の容器３
ａは、この実施形態では、高さ３５０[mm]，直径３５０
[mm]程度の中空の円筒形状をしており、その内部には被
処理物、例えば、廃油等の有機性廃棄物，食品残さ，殺
菌処理物等が収容される。

【００２６】また、ボイラ１，過熱水蒸気発生部２，ハ
ウジング３および煙突４の各外周囲にはそれぞれ誘導コ
イル１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂが巻かれている。これら各
誘導コイル１ｂ〜４ｂは可撓性を持つ電線や銅製パイプ
等で構成され、同図（ｂ）に示すように直列に接続され
て、その両端が電源部５の端子５ａ，５ｂに接続されて
いる。

【００２７】電源部５は、交流２００[Ｖ]を発生する交
流電源６からの給電を受け、この交流２００[Ｖ]を整流
装置７によって脈流２００[Ｖ]に変換する。変換した脈
流２００[Ｖ]はコンデンサ８によって平滑化され、発振
装置９によって矩形波状の交流２５０[Ｖ]に変換され
る。発振装置９の出力側にはコンデンサ１０が設けられ
ており、電源部５の出力端子５ａ，５ｂに接続された各
誘導コイル１ｂ〜４ｂとコンデンサ１０とによって共振
回路が形成される。この共振回路の共振により、各誘導
コイル１ｂ〜４ｂには２０[ｋＨｚ]程度の周波数の高周
波電流が流れる。この際、電源部５の出力が１０[ｋＷ]
の場合、ボイラ１に巻かれた誘導コイル１ｂおよび煙突
４に巻かれた誘導コイル４ｂにはそれぞれ１[ｋＷ]程度
の高周波電流が供給され、過熱水蒸気発生部２に巻かれ
た誘導コイル２ｂおよびハウジング３に巻かれたおよび
誘導コイル３ｂにはそれぞれ４[ｋＷ]程度の高周波電流
が供給される。

【００２８】なお、電源部５の構成、電圧，周波数，電
力の数値等は、この実施形態における一例を挙げたもの
で、本発明自体を限定するものではない。

【００２９】誘導コイル１ｂに電源部５から高周波電流
が供給されることにより、誘導コイル１ｂは高周波の交
流磁界を発生する。ボイラ１の容器１ａにはこの交流磁
界によって誘導電流が流れ、ボイラ１の容器１ａはこの
誘導電流によって生じるジュール損で加熱される。この
ため、ボイラ１の容器１ａに貯えられた水は１００℃の
水蒸気になり、この水蒸気は過熱水蒸気発生部２へ導か
れる。

【００３０】過熱水蒸気発生部２の誘導コイル２ｂに電
源部５から高周波電流が供給されることにより、誘導コ
イル２ｂは高周波の交流磁界を発生する。過熱水蒸気発
生部２の配管２ｂにはこの交流磁界によって誘導電流が
流れ、過熱水蒸気発生部２の配管２ｂはこの誘導電流に
よって生じるジュール損で加熱される。このため、過熱
水蒸気発生部２は、ボイラ１から導かれた水蒸気をさら
に加熱し、大気圧で１００℃よりも高い過熱水蒸気を発
生させる。過熱水蒸気の温度は用途によって異なり、有
機性廃棄物の乾燥や減容化には３００〜６００℃、食品
残さ処理には２００〜８００℃、殺菌・洗浄処理には２
００〜４００℃の範囲に設定される。

【００３１】ハウジング３は、被処理物を収容して加熱
処理する加熱処理部を構成しており、過熱水蒸気発生部
２で発生した過熱水蒸気を用いて被処理物を加熱する。
また、本実施形態では、ハウジング３の容器３ａの内面
には、その温度上昇に伴って赤外線を発する表面処理が
施されている。この表面処理は、例えば、容器３ａがス
テンレスで形成されている場合には内壁表面にマグネタ
イトが黒錆として形成されたり、また、容器３ａの内壁
表面が黒色の耐熱塗料で塗られたり、また、内壁表面に
琺瑯が形成されたりすることによって行われる。

【００３２】また、誘導コイル３ｂに電源部５から高周
波電流が供給されることにより、誘導コイル３ｂは高周
波の交流磁界を発生する。ハウジング３の容器３ａには
この交流磁界によって誘導電流が流れ、ハウジング３の
容器３ａはこの誘導電流によって生じるジュール損で加
熱される。このため、ハウジング３およびその内部の被
処理物は、被処理物を過熱水蒸気を用いて加熱処理する
前に、予め暖めておくなどすることが出来る。

【００３３】煙突４は、ハウジング３で生じた排気を外
部へ排出する排出部を構成しており、ハウジング３内で
被処理物が熱分解等することによって生じる排気を外部
へ排出する。誘導コイル４ｂに電源部５から高周波電流
が供給されることにより、誘導コイル４ｂは高周波の交
流磁界を発生する。排気管４ａにはこの交流磁界によっ
て誘導電流が流れ、排気管４ａはこの誘導電流によって
生じるジュール損で加熱される。このため、ハウジング
３に生じた排気は、加熱された排気管４ａに接触するこ
とによって加熱され、排気は煙突４でさらに熱分解等す
る。

【００３４】このような本実施形態による加熱処理装置
によれば、上述したように、過熱水蒸気を媒体としてハ
ウジング３で被処理物を加熱処理する前に、ハウジング
３の外周囲に巻かれた誘導コイル３ｂに電源部５から高
周波電流を通電し、容器３ａおよび被処理物を予め加熱
しておくことが出来る。このため、本実施形態による加
熱処理装置によれば、被処理物の加熱処理開始時に、ハ
ウジング３の容器３ａ自体や被処理物に結露が生じるこ
とはなく、また、ハウジング３に導かれた過熱水蒸気は
容器３ａや被処理物に熱を奪われることはない。よっ
て、加熱処理開始時に被処理物を迅速に加熱することが
可能になる。また、ハウジング３内の温度を検知できる
センサを配備し、そのデータに基づいて電源部５から誘
導コイル３ｂ等への給電が制御されるように構成してお
けば、外周囲の温度変動に伴うハウジング３の温度変動
も、この制御補熱によって補償される。

【００３５】また、本実施形態による加熱処理装置は、
ハウジング３の容器３ａの内面に、その温度上昇に伴っ
て赤外線を発する表面処理が施されている。従って、誘
導コイル３ｂの誘導電流によって容器３ａが加熱されて
容器３ａの温度が上昇するのに伴い、その内面に施され
た表面処理に誘発されて内面から赤外線が放射される。
従って、被処理物は、ハウジング３に導かれた過熱水蒸
気と、内面から放射された赤外線とによって加熱され
る。このため、被処理物は速やかに加熱される。

【００３６】また、本実施形態による加熱処理装置は、
上述したように、煙突４の外周囲に巻かれた誘導コイル
４ｂに電源部５から高周波電流を通電することにより、
ハウジング３に生じた排気は、加熱された排気管４ａに
接触することによって加熱され、排気は煙突４で二次的
に熱分解等される。このため、煙突４から排出される排
気ガスにはダイオキシンといった有害物質が含まれなく
なる。よって、本実施形態による加熱処理装置によれ
ば、環境に悪影響を与えるおそれは無い。また、排気管
４ａの加熱温度を、ハウジング３からの排気中の有害ガ
スを二次的に熱分解して無害化できる温度とすること
で、ハウジング３内の処理温度を有害ガスを無害化でき
る温度に限定する必要はなくなる。従って、処理温度選
定の限界に起因する低処理能率，処理品質不備，装置用
途制約等の問題は解消される。

【００３７】また、本実施形態による加熱処理装置は、
煙突４を導電性の１本の排気管４ａから構成した場合に
ついて説明したが、導電性の複数本の排気管４ａから煙
突４を構成し、複数本の排気管４ａを取り囲むように誘
導コイル４ｂを配備してもよく、この場合においても上
記実施形態と同様な作用効果が奏される。また、導電性
の複数本の排気管４ａを、排出部内の外周側にも内奥部
にも配置された形で配した場合、つまり、排気管群の外
周から中心に向かう奥行き方向にも排気管４ａを分布し
た場合、外周側の排気管４ａが排出部の稼働温度にて非
磁性体である（他の温度域では強磁性体であってもよ
い）ことにより、外周側の排気管４ａのみに誘導電流が
集中的に生じて内奥部の排気管４ａは殆ど誘導加熱され
ないという問題は生じない。よって、排出部内の温度む
らが無くなって排気ガスの無害化は順調に行える。

【００３８】また、１本ないし複数本の排気管４ａを非
導電性の材質から形成し、排気管４ａ内の排気が流れる
通路に、導電性を有する材質で形成された資材、例え
ば、鋼球やハニカム状金属体を備えて煙突４を構成する
ようにしてもよい。この場合、煙突４の外周囲に巻かれ
た誘導コイル４ｂに電源部５から高周波電流を通電する
ことにより、排気管４ａ内の資材が誘導加熱され、ハウ
ジング３に生じた排気は、加熱された資材に接触するこ
とによって加熱され、排気は煙突４で二次的に熱分解等
される。このため、この構成によっても、煙突４から排
出される排気ガスにはダイオキシンといった有害物質が
含まれなくなり、また、ハウジング３の処理温度選定の
限界に起因する上述の問題は解消される。

【００３９】ここで、排気管４ａ内の資材は、有害ガス
を無害化させる処理を促進させる触媒機能を有している
ことが望ましい。この触媒機能は、資材の材質自体を例
えばニッケル・チップやニッケル粉粒体等に選定するこ
とにより、あるいは、資材の表面に白金メッキやコバル
ト・メッキ、ニッケル・メッキといった表面処理を施す
こと等により、資材に付与される。

【００４０】また、導電性の資材群が非導電性排気管４
ａ内の外周側から内奥部に亘って装填されている場合、
排気管４ａを非磁性の材質から形成することにより、排
気管４ａの外周側の資材のみに誘導電流が集中的に生じ
て、排気管４ａ中心部の内奥部の資材は殆ど誘導加熱さ
れないという問題は生じない。よって、この構成によっ
ても、排出部内の温度むらが無くなって排気ガスの無害
化は順調に行える。

【００４１】次に、本発明による加熱処理装置の第２の
実施形態について説明する。図２はこの第２の実施形態
による加熱処理装置の概略構成を示している。

【００４２】第２の実施形態による加熱処理装置は後述
する過熱水蒸気発生部１２を備えている。この過熱水蒸
気発生部１２は図示しないボイラから１００℃の水蒸気
ｈを取り込んで加熱する。過熱水蒸気発生部１２で生じ
た過熱水蒸気は、管状体を構成する蒸気回路１３によ
り、過熱水蒸気発生部１２から過熱水蒸気照射ガン１４
まで導かれる。照射ガン１４は、過熱水蒸気の照射によ
って被処理物を加熱処理する加熱処理部を構成してお
り、らっぱ状に形成されている。照射ガン１４の先端に
は照射口１４ａが形成されており、照射ガン１４は、照
射口１４ａから蒸気回路１３によって導かれた過熱水蒸
気Ｈを図示しない被処理物に照射する。この加熱水蒸気
Ｈの照射により、被処理物は加熱処理される。

【００４３】また、蒸気回路１３および照射ガン１４
は、導電性を有する材質、例えば、ステンレスで形成さ
れ、それらの外周囲には誘導コイル１３ｂ，１４ｂが巻
かれている。これら誘導コイル１３ｂ，１４ｂは直列に
接続され、図１（ｂ）に示す電源部５の端子５ａ，５ｂ
間に接続される。

【００４４】過熱水蒸気発生部１２は、その中心線に沿
った概略縦断面が図３（ａ）に示され、これに直交する
方向に沿った概略横断面が同図（ｂ）に示される。過熱
水蒸気発生部１２は、多数の管体２２からなる管体群２
２ａと、その管体２２の一端に水蒸気ｈを供給する流体
供給ヘッダ２３と、管体２２の他端から過熱水蒸気Ｈを
排出させる流体排出ヘッダ２４と、管体群２２ａを取り
囲むように配置された第１断熱材２５と、その外側に配
置された誘導コイル２６と、さらにその外側に配置され
た第２断熱材２７とを備えている。

【００４５】多数の管体２２は、互いに非接触な状態で
平行にかつ管体群２２ａの外周から中心Ｏの間に多重に
なるように、複数の同心円３０ａ，３０ｂ，３０ｃ上に
配置されている。また、管体２２は中心にも配置されて
いる。管体２２は、自身が誘導コイル２６によって誘導
加熱されて内部を通過する水蒸気を加熱するためのもの
であり、誘導加熱可能なように導電性を備えると共に、
誘導コイル２６によって発生した交流磁界が中央領域に
進入する際にその交流磁界を減衰させることが無いよう
に非磁性の材質から形成されている。

【００４６】流体供給ヘッダ２３は、複数の管体２２の
一端側を貫通させて保持した管板２３ａと、その管板２
３ａの外面側に取り付けられた流体入口２３ｂ付きのハ
ウジング２３ｃとを備えている。このハウジング２３ｃ
は、一端に管板２３ａを取り付けるためのフランジ２３
ｃａを備え、他端に図示しない流体供給管を連結するた
めのフランジ２３ｃｂを備えている。また、流体排出ヘ
ッダ２４も同様な構造のものであり、複数の管体２２の
他端側を貫通させて保持した管板２４ａと、その管板２
４ａの外面側に取り付けられた流体出口２４ｂ付きのハ
ウジング２４ｃとを備えている。このハウジング２４ｃ
にもフランジ２４ｃａ，２４ｃｂが設けられている。

【００４７】管体群２２ａの外周に配置した第１断熱材
２５は、誘導加熱された管体２２からの放熱で誘導コイ
ル２６が異常に昇温するのを防止する。また、第２断熱
材２７は、第１断熱材２５と共に放熱を防止して熱効率
を高めるために設けられている。また、誘導コイル２６
は、管体群２２ａを加熱するためのものであり、管体群
２２のほぼ全長を覆うように配置されている。また、各
管体２２内には、図４（ａ）の縦断面図および同図
（ｂ）の横断面図に示す、邪魔体３３が挿入されてい
る。この邪魔体３３は、板材をジグザグに折り曲げた波
板からなり、管体２２内を流れる水蒸気の流れを乱すこ
とで、管体群２２ａにおける、各管体２２と管内水蒸気
との間の熱伝達係数を向上させて加熱効率を高める用を
なしている。

【００４８】ボイラからの水蒸気ｈは流体入口２３ｂか
ら取り込まれ、複数の管体２２内を流れている状態で誘
導コイル２６に高周波の交流電流が通電される。この通
電により、誘導コイル２６の内側に高周波の交流磁界が
発生し、内部の各管体２２に誘導電流が生じ、各管体２
２は発熱する。この際、管体２２が非磁性であることか
ら、管体群２２ａの中心部Ｏにまで交流磁界がかなりの
強さで進入し、各管体２２に誘導電流が効率よくかつほ
ぼ均一に発生して、管体２２を効率よくかつ均等に発熱
させる。この際、管体２２内の邪魔体３３によって管体
２２の内面と水蒸気との間の熱伝達が大幅に向上し、伝
熱量を大きくすることが出来る。従って、各管体２２内
を流れる水蒸気は速やかに加熱され、流体出口２４ｂか
らは１００℃以上の過熱水蒸気が出力される。

【００４９】このような第２の実施形態による加熱処理
装置によれば、蒸気回路１３の外周囲に巻かれた誘導コ
イル１３ｂに電源部５から高周波の交流電流を通電する
ことにより、誘導コイル１３ｂは高周波の交流磁界を発
生する。蒸気回路１３にはこの交流磁界によって誘導電
流が流れ、蒸気回路１３はこの誘導電流によって生じる
ジュール損で加熱される。従って、被処理物を加熱処理
する前に、蒸気回路１３の外周囲に巻かれた誘導コイル
１３ｂに高周波の交流電流を通電して蒸気回路１３を予
め加熱しておくことが出来る。

【００５０】このため、この第２の実施形態による加熱
処理装置によれば、加熱処理の開始時に、過熱水蒸気Ｈ
が蒸気回路１３を通って照射ガン１４に至る間に蒸気回
路１３に熱を奪われることは無く、照射ガン１４から被
処理物へ照射される際に過熱水蒸気Ｈの温度が低下して
しまうことは無くなる。よって、過熱水蒸気発生部１２
から照射ガン１４に過熱水蒸気Ｈを運ぶ蒸気回路１３を
有する加熱処理装置においても、加熱処理開始時に被処
理物を迅速に加熱することが可能になる。また、外周囲
の温度変動に伴う蒸気回路１３の温度変動も、誘導コイ
ル１３ｂへの通電制御によって生じる制御補熱によって
補償される。

【００５１】また、前述した第１の実施形態におけるハ
ウジング３が過熱水蒸気発生部２から離れた位置にあ
り、上記の蒸気回路１３と同様な管状体を経由して過熱
水蒸気がハウジング３にまで運ばれる場合にも、上記と
同様にして管状体を予熱しておくことが出来、また、制
御補熱によって温度変動を補償することが出来る。

【００５２】また、この第２の実施形態による加熱処理
装置は、照射ガン１４の外周囲に巻かれた誘導コイル１
４ｂに電源部５から高周波の交流電流を通電することに
より、誘導コイル１４ｂは高周波の交流磁界を発生す
る。照射ガン１４にはこの交流磁界によって誘導電流が
流れ、照射ガン１４はこの誘導電流によって生じるジュ
ール損で加熱される。従って、照射ガン１４から照射さ
れる過熱水蒸気の温度を検知できるセンサを配備し、そ
のデータに基づいて電源部５から誘導コイル１４ｂ等へ
の給電が制御されるように構成しておけば、照射口１４
ａから照射される過熱水蒸気Ｈの温度は制御され、過熱
水蒸気発生部１２で所定値に設定された過熱水蒸気Ｈの
温度が蒸気回路１３を通過する間に変動しても、その温
度変動は補正される。このため、第２の実施形態による
加熱処理装置によれば、照射ガン１４の照射口１４ａか
ら照射される過熱水蒸気Ｈの実際の温度を精度良く制御
することが可能になる。

【００５３】また、上述した第１および第２の各加熱処
理装置において、誘導コイルが配備されている系の外周
囲に、その系からの放熱を抑制するための断熱材が誘導
コイルよりも内側に位置して配備されている構成にする
と、断熱材によって上記の系が外周囲の雰囲気から遮断
され、系内の熱が外部へ逃げるのを防ぐことが出来る。
例えば、図１（ａ）に示すハウジング３の容器３ａと誘
導コイル３ｂとの間に、アルミナ繊維などの無機繊維等
からなる断熱材を設けると、容器３ａ内の熱が外部へ逃
げるのを防ぐことが出来る。また、図２に示す蒸気回路
１３と誘導コイル１３ｂとの間に断熱材を設けると、蒸
気回路１３内の熱が外部へ逃げるのを防ぐことが出来
る。このため、容器３ａや蒸気回路１３といった被巻部
は、外周囲の雰囲気の温度変動に影響されず、誘導コイ
ル３ｂ，１３ｂ等による誘導電流で設定される温度に保
たれ、その温度制御性は向上する。

【００５４】また、断熱材として非導電性のものと用い
ることにより、誘導コイルと、これが配備されている系
の間の電気絶縁も行えて、誘導コイルの取り付けが容易
になる。例えば、既設の蒸気回路１３の外周囲に非導電
性の断熱材を設け、この断熱材の外周囲に可撓性のリッ
ツ線等で誘導コイル１３ｂを巻くことにより、本実施形
態による加熱処理装置を容易かつ安価に構成することが
可能になる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
ウジングの外周囲に巻かれた誘導コイルに高周波の交流
電流を通電することにより、誘導コイルは高周波の交流
磁界を発生する。導電性のハウジングにはこの交流磁界
によって誘導電流が流れ、ハウジングはこの誘導電流に
よって生じるジュール損で加熱される。従って、被処理
物を加熱処理する前に、誘導コイルに高周波の交流電流
を通電してハウジングおよび被処理物を予め加熱してお
くことが出来、また、温度変動を補償する制御補熱が出
来る。このため、本発明によれば、加熱処理開始時に被
処理物を迅速に加熱することが可能になり、処理能力お
よび処理品質は向上する。

【００５６】また、ハウジングに、その温度上昇に伴っ
て赤外線を発する表面処理が内面に施されている場合に
は、誘導コイルの誘導電流によってハウジングが加熱さ
れてハウジングの温度が上昇するのに伴い、その内面に
施された表面処理に誘発されて内面から赤外線が放射さ
れる。従って、被処理物は、ハウジングに導かれた流体
と、ハウジング内面から放射された赤外線とによって加
熱される。このため、被処理物は速やかに加熱される。

【００５７】また、ハウジングが、導電性の筒体、また
は、中空部に導電性の資材が装填された非導電性の筒体
を１本ないし複数本配して排出路を構成した排出部を有
し、この排出部の外周囲に、導電性の筒体または資材を
誘導加熱するための誘導コイルが配備されている場合に
は、排出部の外周囲に巻かれた誘導コイルに高周波の交
流電流を通電することにより、導電性の筒体または資材
が誘導加熱される。この加熱温度を、ハウジングからの
排気中の有害ガスを二次的に熱分解して無害化できる温
度とすることで、ハウジング内の処理温度が限定されて
いたという事情は払拭される。このため、処理温度選定
の限界に起因する低処理能率，処理品質不備，装置用途
制約等の問題は解消される。

【００５８】また、導電性の筒体または資材がその使用
温度にて非磁性体である場合には、導電性の複数本の筒
体を、排出部内の外周側にも内奥部にも配置された形で
配した場合に、あるいは、導電性の資材群が非導電性筒
体内の外周側から内奥部に亘って装填されている場合
に、外周側の筒体や資材のみに誘導電流が集中的に生じ
て内奥部の筒体や資材は殆ど誘導加熱されないという問
題が避けられて、排出部内の温度むらが無くなり、排気
ガスの無害化が順調に行える。

【００５９】また、加熱処理部が、過熱水蒸気の照射に
よって被処理物を加熱処理するための導電性の過熱水蒸
気照射ガンを備えて成り、この照射ガンの外周囲に、こ
の照射ガンを誘導加熱するための誘導コイルが配備され
ている場合には、照射ガンの外周囲に巻かれた誘導コイ
ルに高周波の交流電流を通電することにより、導電性の
照射ガンが誘導加熱され、前記ハウジングの誘導加熱と
同様の効果が奏される。

【００６０】また、過熱水蒸気発生部から加熱処理部に
至る過熱水蒸気送給路が導電性の管状体で構成され、こ
の管状体の外周囲に、この管状体を誘導加熱するための
誘導コイルが配備されている場合には、管状体の外周囲
に巻かれた誘導コイルに高周波の交流電流を通電するこ
とにより、導電性の管状体が誘導加熱されて、前記ハウ
ジングや照射ガンの誘導加熱と同様の効果が奏される。

【００６１】また、ハウジング等の、誘導コイルが配備
されている系の外周囲に、その系からの放熱を抑制する
ための断熱材が誘導コイルよりも内側に位置して配備さ
れている場合には、断熱材によって系が外周囲の雰囲気
から遮断され、系内の熱が外部へ逃げるのを防ぐことが
出来る。このため、系は、外周囲の雰囲気の温度変動に
影響されず、誘導コイルによる誘導電流で設定される温
度に保たれ、その温度制御性は向上する。また、断熱材
として非導電性のものと用いることにより、誘導コイル
と、これが配備されているハウジング等の間の電気絶縁
も行えて、誘導コイルの取り付けが容易になる。このた
め、本発明によれば、既設の系に本装置を構成すること
が出来るため、容易かつ安価に装置を構成することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態による加熱処
理装置の概略構成、（ｂ）はその加熱処理装置の電源部
の概略構成を示す図である。

【図２】本発明の第２の実施形態による加熱処理装置の
概略構成を示す図である。

【図３】（ａ）は本発明の第２の実施形態による加熱処
理装置の過熱水蒸気発生部の縦断面図、（ｂ）はその横
断面図である。

【図４】（ａ）は図３に示す過熱水蒸気発生部を構成す
る管体の縦断面図、（ｂ）はその横断面図である。

【符号の説明】

１…ボイラ １ａ…ボイラ１の容器 １ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ，１３ｂ，１４ｂ…誘導コイル ２，１２…過熱水蒸気発生部 ２ａ…過熱水蒸気発生部２の配管 ３…ハウジング ３ａ…ハウジング３の容器 ４…煙突 ４ａ…煙突４の排気管 ５…電源部 １３…蒸気回路 １４…照射ガン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 過熱水蒸気発生部と、これから送給され
   る過熱水蒸気を用いて被処理物を加熱処理する加熱処理
   部とを備えた加熱処理装置において、 前記加熱処理部は被処理物を収容して加熱処理するハウ
   ジングを備えて成り、このハウジングは導電性であっ
   て、このハウジングの外周囲には、このハウジングを誘
   導加熱するための誘導コイルが配備されていることを特
   徴とする加熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記ハウジングには、その温度上昇に伴
   って赤外線を発する表面処理が内面に施されていること
   を特徴とする請求項１に記載の加熱処理装置。
3. 【請求項３】 過熱水蒸気発生部と、これから送給され
   る過熱水蒸気を用いて被処理物を加熱処理する加熱処理
   部とを備えた加熱処理装置において、 前記加熱処理部は被処理物を収容して加熱処理するハウ
   ジングを備えて成り、このハウジングは、導電性の筒
   体、または、中空部に導電性の資材が装填された非導電
   性の筒体を１本ないし複数本配して排出路を構成した排
   出部を有し、この排出部の外周囲には、前記導電性の筒
   体または資材を誘導加熱するための誘導コイルが配備さ
   れていることを特徴とする加熱処理装置。
4. 【請求項４】 前記導電性の筒体または資材は、前記排
   出部の稼働温度にて非磁性体であることを特徴とする請
   求項３に記載の加熱処理装置。
5. 【請求項５】 過熱水蒸気発生部と、これから送給され
   る過熱水蒸気を用いて被処理物を加熱処理する加熱処理
   部とを備えた加熱処理装置において、 前記加熱処理部は、過熱水蒸気の照射によって被処理物
   を加熱処理するための導電性の過熱水蒸気照射ガンを備
   えて成り、この照射ガンの外周囲には、この照射ガンを
   誘導加熱するための誘導コイルが配備されていることを
   特徴とする加熱処理装置。
6. 【請求項６】 前記過熱水蒸気発生部から前記加熱処理
   部に至る過熱水蒸気送給路は導電性の管状体で構成さ
   れ、この管状体の外周囲には、この管状体を誘導加熱す
   るための誘導コイルが配備されていることを特徴とする
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の加熱処理
   装置。
7. 【請求項７】 前記ハウジング等の、前記誘導コイルが
   配備されている系の外周囲には、その系からの放熱を抑
   制するための断熱材が前記誘導コイルよりも内側に位置
   して配備されていることを特徴とする請求項１から請求
   項６のいずれか１項に記載の加熱処理装置。