JP2003297537A - Steam superheater - Google Patents

Steam superheater

Info

Publication number
JP2003297537A
JP2003297537A JP2002103900A JP2002103900A JP2003297537A JP 2003297537 A JP2003297537 A JP 2003297537A JP 2002103900 A JP2002103900 A JP 2002103900A JP 2002103900 A JP2002103900 A JP 2002103900A JP 2003297537 A JP2003297537 A JP 2003297537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
superheated steam
induction coil
zone
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002103900A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kotaro Hirayama
鋼太郎 平山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Original Assignee
Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Ichi High Frequency Co Ltd filed Critical Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority to JP2002103900A priority Critical patent/JP2003297537A/en
Publication of JP2003297537A publication Critical patent/JP2003297537A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steam superheater with an excellent superheated steam- generating efficiency without taking an installation floor area and at low cost. <P>SOLUTION: The steam superheater 11 operates as a water level of water 13 of an under-water zone in each tube body 12a is adjusted and a high-frequency current is supplied from a power source part 21 to an induction coil 15. When supplied with the high-frequency current, the induction coil 15 generates a high-frequency alternate magnetic field. An induction current flows in each tube body 12a by the alternate magnetic field, and each tube body 12a is heated for the whole length by Joule loss caused by the induction current. Thus, the water 13 of the under-water zone of the tube body 12a proceeds to a space zone above in a stage of steam not exceeding 100°C, and the steam is further heated while it passes the space zone to be outputted as super-heated steam exceeding 100°C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、水蒸気を加熱して
過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置に関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a superheated steam generator for heating steam to generate superheated steam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の過熱水蒸気発生装置とし
ては、例えば、図1に示す加熱処理装置1に用いられて
いる過熱水蒸気発生装置2がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of superheated steam generator, there is, for example, a superheated steam generator 2 used in a heat treatment apparatus 1 shown in FIG.

【0003】加熱処理装置1は、過熱水蒸気発生装置
2,処理室3および煙突4から構成されており、過熱水
蒸気発生装置2はボイラ部5および過熱部6から構成さ
れている。ボイラ部5の容器5aおよび過熱部6の配管
6aの各外周囲にはそれぞれ誘導コイル5b,6bが巻
かれている。誘導コイル5bに電源装置から高周波電流
が流されると、導電性の容器5aには誘導電流が流れ、
容器5aが加熱されて容器5aに貯えられた水は100
℃を超えない水蒸気になる。この水蒸気は、過熱部6の
常圧の配管6a内に導かれ、誘導コイル6bに別の電源
装置から高周波電流が流されると、導電性の配管6aに
誘導電流が流れ、配管6aが加熱されることによって1
00℃超の過熱水蒸気になる。ボイラ部5で発生させる
水蒸気の量つまり過熱水蒸気の量と、過熱部6で発生さ
せる過熱水蒸気の温度とは、各誘導コイル5b,6bへ
の電力供給量が各電源毎に調節されて独立して制御され
る。
The heat treatment apparatus 1 comprises a superheated steam generator 2, a processing chamber 3 and a chimney 4, and the superheated steam generator 2 comprises a boiler section 5 and a superheat section 6. Induction coils 5b and 6b are respectively wound around the outer periphery of the container 5a of the boiler section 5 and the pipe 6a of the heating section 6. When a high frequency current is applied to the induction coil 5b from the power supply device, an induction current is applied to the conductive container 5a,
The water stored in the container 5a when the container 5a is heated is 100
Water vapor does not exceed ℃. This steam is introduced into the atmospheric pressure pipe 6a of the superheater 6, and when a high-frequency current is applied to the induction coil 6b from another power supply device, the induction current flows in the conductive pipe 6a and the pipe 6a is heated. By doing 1
It becomes superheated steam above 00 ° C. The amount of steam generated in the boiler part 5, that is, the amount of superheated steam, and the temperature of the superheated steam generated in the superheat part 6 are independently adjusted by adjusting the power supply amount to each induction coil 5b, 6b. Controlled.

【0004】過熱部6で発生した過熱水蒸気は処理室3
内に導かれ、処理室3内に収容された廃油,廃プラスチ
ック,生ごみ,食品,器材等が高温の過熱水蒸気によっ
て加熱処理され、乾燥,減容,調理,殺菌等が行われ
る。この加熱処理によって廃油等は熱分解などし、その
際に生じる排気は煙突4を通じて外部へ排出される。
The superheated steam generated in the superheater 6 is treated in the processing chamber 3
Waste oil, waste plastic, food waste, food, equipment, etc. introduced into the processing chamber 3 are heat-treated by high-temperature superheated steam, and dried, reduced in volume, cooked, sterilized and the like. Waste oil and the like are thermally decomposed by this heat treatment, and the exhaust gas generated at that time is discharged to the outside through the chimney 4.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の過熱水蒸気発生装置2は、ボイラ部5で水蒸気を生
成し、過熱部6で過熱水蒸気を生成する構成であるた
め、広い設置床面積を必要とした。また、過熱水蒸気を
発生させるためには、ボイラ部5の誘導コイル5bに通
電する電源装置と、過熱部6の誘導コイル6bに通電す
る電源装置との2電源、ならびに、この2電源からの通
電をそれぞれ制御するための2系統の制御機構が必要と
される。このため、上記従来の過熱水蒸気発生装置2は
装置価格が高くなっていた。
However, since the conventional superheated steam generator 2 has a structure in which steam is generated in the boiler section 5 and superheated steam is generated in the superheat section 6, a large installation floor area is required. And In order to generate superheated steam, two power sources, a power supply device for energizing the induction coil 5b of the boiler part 5 and a power supply device for energizing the induction coil 6b of the overheating part 6, and energization from these two power supplies. Two control systems are required to control each of these. Therefore, the conventional superheated steam generator 2 is expensive.

【0006】また、上記従来の過熱水蒸気発生装置2で
は、ボイラ部5で発生する水蒸気にミストが含まれてい
る場合、このミストは過熱部6の配管6aへドレインと
して排出される。このため、上記従来の過熱水蒸気発生
装置2では、配管6aに排出されたドレインが再度蒸気
になる熱エネルギが必要とされ、配管6aひいては過熱
水蒸気の温度が所期の設定温度に達するまでの立ち上が
り時間を要する。また、過熱部6にはドレインが場所的
にも時間的にも不規則に出現,滞在し、これは出力され
る過熱水蒸気の量や温度を不安定にする要因となる。
Further, in the above conventional superheated steam generator 2, when the steam generated in the boiler section 5 contains mist, this mist is discharged as a drain to the pipe 6a of the superheat section 6. Therefore, in the above-described conventional superheated steam generator 2, heat energy is required for the drain discharged to the pipe 6a to become steam again, and the pipe 6a and by extension rise until the temperature of the superheated steam reaches the desired set temperature. It takes time. In addition, drains appear and stay in the superheater 6 irregularly both locally and temporally, which causes the amount and temperature of the superheated steam to be output to be unstable.

【0007】従って、過熱水蒸気発生装置2が例えば上
記のように加熱処理装置1に用いられる場合には、立ち
上がり時間の分だけ加熱処理能力が低くなる。また、立
ち上がり時間内の低い温度、あるいは一定しない温度で
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。
Therefore, when the superheated steam generator 2 is used in the heat treatment apparatus 1 as described above, for example, the heat treatment capacity is reduced by the rise time. In addition, the heat treatment at a low temperature within the rise time or at a non-constant temperature may cause deterioration of treatment quality such as insufficient thermal decomposition.

【0008】[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、鉛直方向に立てられ
て中空内部の下端側を滞水ゾーンとする、導電性の筒
体、または、中空内部のほぼ全長に亘って導電性の資材
が配備された非導電性の筒体と、滞水ゾーンに水を供給
する給水部と、滞水ゾーンの水位を調整する水位調整機
構と、筒体の外周囲に滞水ゾーンならびにその上方に残
された空間ゾーンに亘って巻かれた誘導コイルとを備え
て、過熱水蒸気発生装置を構成した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is an electrically conductive cylindrical body which is erected vertically and has a lower end side of the hollow interior as a water retention zone. Alternatively, a non-conductive cylindrical body in which a conductive material is provided over substantially the entire length of the hollow interior, a water supply unit that supplies water to the water retention zone, and a water level adjustment mechanism that adjusts the water level in the water retention zone. The superheated steam generator is provided with an induction coil wound around a water retention zone and a space zone left above the outer periphery of the cylindrical body.

【0009】この構成では、誘導コイルに高周波電流を
通電することによって生じた交流磁束は、導電性の筒
体、または、非導電性の筒体内に配備された導電性の資
材に及び、導電性の筒体または資材に誘導電流が流れ
て、導電性の筒体または資材はそのジュール熱により全
長に亘って発熱する。そして、この発熱により、滞水ゾ
ーン内の水は100℃を超えない水蒸気になって上方の
空間ゾーンに進み、この水蒸気は空間ゾーンを通過する
間にさらに過熱されて100℃を超える過熱水蒸気にな
って出力される。
In this structure, the AC magnetic flux generated by passing a high-frequency current through the induction coil reaches the conductive material provided in the conductive cylindrical body or the non-conductive cylindrical body and becomes conductive. An induced current flows through the cylindrical body or material, and the conductive cylindrical body or material generates heat over its entire length due to its Joule heat. Due to this heat generation, the water in the water retention zone becomes steam not exceeding 100 ° C and advances to the upper space zone, and this steam is further overheated while passing through the space zone and becomes superheated steam exceeding 100 ° C. Will be output.

【0010】こうして出力される過熱水蒸気の発生量と
温度との制御は、唯一の誘導コイルへの供給電力と滞水
ゾーンの水位とを調整するだけで簡単に行える。この制
御の動作は次の通りである。
The amount of superheated steam generated and the temperature thus output can be controlled simply by adjusting only the power supplied to the induction coil and the water level in the water retention zone. The operation of this control is as follows.

【0011】図2は、本発明装置の基本構成を模式的に
示す図であって、導電性の筒体7は滞水ゾーン7aと空
間ゾーン7bとを有し、誘導コイル8が一様なピッチで
巻かれている。滞水ゾーン7aと空間ゾーン7bと長さ
の比率は、図示のようにθ/(1−θ)であり、誘導コ
イル8には電力Pが供給されているとする。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the basic structure of the device of the present invention, in which the conductive cylinder 7 has a water retention zone 7a and a space zone 7b, and the induction coil 8 is uniform. It is wound on the pitch. It is assumed that the ratio of the length of the water retention zone 7a to the space zone 7b is θ / (1−θ) as shown in the figure, and the electric power P is supplied to the induction coil 8.

【0012】そして、この設定で過熱水蒸気生成動作が
定常状態に達しているとすると、空間ゾーン7bから出
力される過熱水蒸気の発生量(単位時間当たり)vは、
滞水ゾーン7aからの蒸発速度に等しいから、kを定
数として次の(1)式で表される。 v=kθP …(1)
Assuming that the superheated steam generating operation has reached a steady state with this setting, the generated amount (per unit time) v of the superheated steam output from the space zone 7b is
Since it is equal to the evaporation rate from the water retention zone 7a, it is expressed by the following equation (1) with k 1 as a constant. v = k 1 θP (1)

【0013】空間ゾーン7bから出力される過熱水蒸気
の温度Tは、滞水ゾーン7aから蒸発した水蒸気の温度
がT、空間ゾーン7bを通過する間の温度上昇がΔ
T、k ,kを定数として、次の(2)式で表され
る。 T=T+ΔT=T+k(1−θ)P/v =T+k(1−θ)/θ =T+k{(1/θ)−1} …(2)
Superheated steam output from the space zone 7b
Temperature T is the temperature of the water vapor evaporated from the water retention zone 7a
Is T0, The temperature rise during passing through the space zone 7b is Δ
T, k Two, KThreeIs expressed as the following equation (2), where
It   T = T0+ ΔT = T0+ KTwo(1-θ) P / v                = T0+ KThree(1-θ) / θ                = T0+ KThree{(1 / θ) -1} (2)

【0014】上記の(1)式ならびに(2)式の関係は
図3に示される。
The relationship between the above equations (1) and (2) is shown in FIG.

【0015】(1),(2)式あるいは図3から判るよ
うに、過熱水蒸気の発生量vだけを増大させたいとき
は、滞水ゾーン7aの水位θはそのままで供給電力Pを
上げる。また、温度Tだけを上げたいときは、水位θを
下げ、かつその一方で、水位θと供給電力Pとの積θP
が一定に保たれるようにPを上げる。さらには、発生量
v,温度Tの両方を増大させたいときは、水位θを下
げ、かつ、水位θを下げていてもなお積θPは増大する
レベルまでPを上げればよいのである。
As can be seen from the equations (1), (2) or FIG. 3, when it is desired to increase only the amount v of superheated steam generated, the power supply P is increased with the water level θ in the water retention zone 7a unchanged. Further, when it is desired to raise only the temperature T, the water level θ is lowered, and on the other hand, the product θP of the water level θ and the supplied power P
Increase P so that is kept constant. Furthermore, when it is desired to increase both the generated amount v and the temperature T, the water level θ may be lowered, and even if the water level θ is lowered, the product θP may be increased to a level at which the product θP increases.

【0016】なお、上記説明は、本発明の作用を示すた
めの一次近似的なものであり、実際の動作態様は実験的
に特定される。
The above description is a first-order approximation for showing the operation of the present invention, and the actual operation mode is experimentally specified.

【0017】また、本発明は、導電性の筒体、または、
導電性の資材が配備された非導電性の筒体は複数本配設
されると共に、この筒体群の下端には各筒体の中空内部
につながる中継室が配設されており、給水部から出力さ
れた水はこの中継室を経由して滞水ゾーンに供給され、
誘導コイルはこの筒体群の包括的外周囲に巻かれている
ことを特徴とする。
The present invention also provides a conductive cylindrical body, or
A plurality of non-conductive cylinders provided with conductive materials are arranged, and a relay chamber connected to the hollow inside of each cylinder is arranged at the lower end of this cylinder group. The water output from this is supplied to the water retention zone via this relay room,
The induction coil is characterized in that it is wound around the comprehensive outer circumference of this cylinder group.

【0018】この構成によれば、貯えられる水が複数本
の筒体に分散される。そして、筒体内の水および水蒸気
の、発熱体である導電性筒体または導電性資材との関わ
りについて言えば、伝熱距離は短くなり、かつ、接触面
積は増大する。従って、導電性筒体または導電性資材か
らの滞水ゾーンの水および空間ゾーンの水蒸気への熱供
給は、筒体が1本の場合と比べて能率よく行われる。
According to this structure, the stored water is dispersed in the plurality of cylinders. Regarding the relationship between the water and water vapor in the cylinder with the conductive cylinder or the conductive material that is the heating element, the heat transfer distance becomes shorter and the contact area increases. Therefore, the heat supply from the conductive cylinder or the conductive material to the water in the water retention zone and the steam in the space zone is performed more efficiently than in the case where the number of cylinders is one.

【0019】また、給水部から各筒体への給水は各筒体
の下端につながる1つの中継室に対して行うことによ
り、全ての筒体に対して同時に行える。
Further, water can be supplied from the water supply unit to each of the cylinders at the same time for all the cylinders by performing the water supply to one relay chamber connected to the lower end of each cylinder.

【0020】また、本発明は、上記複数本の導電性の筒
体、または、導電性の資材および非導電性の筒体が非磁
性であることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the plurality of conductive cylinders, or the conductive material and the non-conductive cylinder are non-magnetic.

【0021】この構成によれば、誘導コイルへの通電に
よって生じる交流磁界は、複数本配された筒体のうちの
奥行き方向内部にある筒体にも、減衰すること少なく及
ぶ。
According to this structure, the AC magnetic field generated by the energization of the induction coil is less likely to be attenuated even in the tubular body inside the depth direction of the tubular bodies arranged in plural.

【0022】また、本発明は、水位調整機構が、給水部
の対地水位を調整することによって滞水ゾーンの水位を
調整する機構であることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the water level adjusting mechanism is a mechanism for adjusting the water level in the water retention zone by adjusting the ground water level of the water supply section.

【0023】この構成によれば、例えば、給水部自体を
上げたり下げたり、給水部に貯えられている水の上部空
間の気圧を変えたりすることにより、給水部の対地水位
が変化し、この水位変化に伴って、大気圧と釣り合って
いる筒体内の滞水ゾーンの水位も変化する。
According to this structure, for example, by raising or lowering the water supply unit itself or changing the atmospheric pressure of the upper space of the water stored in the water supply unit, the groundwater level of the water supply unit changes, As the water level changes, the water level in the water retention zone in the cylinder that is in balance with the atmospheric pressure also changes.

【0024】また、本発明は、誘導コイルが金属管製で
あって、給水部から出力された水は、この誘導コイルの
中空内部を経由し誘導コイルを冷却することによって予
熱された状態で滞水ゾーンに供給されることを特徴とす
る。
Further, according to the present invention, the induction coil is made of a metal tube, and the water output from the water supply section is retained in a preheated state by cooling the induction coil through the hollow inside of the induction coil. It is characterized by being supplied to the water zone.

【0025】この構成によれば、給水部の水は、誘導コ
イルの管の中空部を通過して筒体へ供給される。そし
て、高周波電流の通電によって発熱した誘導コイルの冷
却水としての役目を果たしたことで予熱されているの
で、装置の熱効率が向上する。
According to this structure, the water in the water supply portion is supplied to the tubular body through the hollow portion of the tube of the induction coil. Since the induction coil, which has been heated by the passage of the high-frequency current, serves as the cooling water, it is preheated, so that the thermal efficiency of the device is improved.

【0026】また、本発明は、誘導コイルが、滞水ゾー
ンにおける巻回数が空間ゾーンよりも密になっているこ
とを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the number of turns of the induction coil in the water retention zone is denser than that in the spatial zone.

【0027】この構成によれば、滞水ゾーン外周囲の誘
導コイル部分は、空間ゾーン外周囲の誘導コイル部分よ
りも強い交流磁界を発生する。従って、滞水ゾーンの導
電性筒体または導電性資材には、空間ゾーンの導電性筒
体または導電性資材よりも大きな誘導電流が生じ、大き
な熱エネルギが発生することとなって、過熱水蒸気の元
となる水蒸気の発生能力が高まる。
According to this structure, the induction coil portion around the outside of the water retention zone generates a stronger AC magnetic field than the induction coil portion around the outside of the space zone. Therefore, a larger induction current is generated in the conductive cylinder or the conductive material in the water retention zone than in the conductive cylinder or the conductive material in the space zone, and a large amount of heat energy is generated. The ability to generate the original steam is increased.

【0028】また、本発明は、誘導コイルと筒体との間
に断熱材が配備されていることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that a heat insulating material is provided between the induction coil and the cylindrical body.

【0029】この構成によれば、断熱材によって筒体が
外周囲の雰囲気から遮断され、筒体内の熱が外部へ逃げ
るのを防ぐことが出来る。
According to this structure, the heat insulating material shields the cylindrical body from the atmosphere around the outside, and the heat in the cylindrical body can be prevented from escaping to the outside.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】次に、本発明による過熱水蒸気発
生装置の一実施形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the superheated steam generator according to the present invention will be described.

【0031】図4(a)は本実施形態による過熱水蒸気
発生装置11の概略構成を示している。
FIG. 4A shows a schematic structure of the superheated steam generator 11 according to this embodiment.

【0032】過熱水蒸気発生装置11は、複数の中空円
筒状の導電性管体12aからなる管体群12を備えてい
る。各管体12aは、それらの各下端を介して各中空内
部につながる中継室12bの上に鉛直方向に立てられて
おり、それぞれの中空内部には水13が貯えられる。各
管体12aの中空内部上端は過熱水蒸気排出ヘッダ12
cの内部空間につながっており、ヘッダ12cの頭部に
形成された中空円筒部分は、加熱処理が行われる前述の
処理室3等に接続される。
The superheated steam generator 11 comprises a tube group 12 composed of a plurality of hollow cylindrical conductive tubes 12a. Each pipe 12a is vertically erected on a relay chamber 12b connected to each hollow interior via its respective lower end, and water 13 is stored in each hollow interior. The upper end of the hollow inside of each tube 12a is a header 12 for discharging superheated steam.
The hollow cylindrical portion formed in the head portion of the header 12c is connected to the internal space of c, and is connected to the above-described processing chamber 3 in which the heat treatment is performed.

【0033】給水タンク14は給水口14aから取水し
た水13を中継室12bに供給することにより、各管体
12aに水13を供給する。本実施形態では、給水タン
ク14は10リットル程度の水13を貯えている。各管
体12における水13の水位は図示しない水位調整機構
によって調整される。この水位調整機構は、給水タンク
14の対地水位を図の矢印に示す向きに上げ下げして、
各管体12aにおける水13の水位を調整する機構であ
り、給水タンク14自体を上げたり下げたり、給水タン
ク14に貯えられている水13の上部空間の内部気圧を
変えたりすることにより、給水タンク14の対地水位が
上げ下げされる。
The water supply tank 14 supplies the water 13 taken from the water supply port 14a to the relay chamber 12b, thereby supplying the water 13 to each pipe body 12a. In this embodiment, the water supply tank 14 stores approximately 10 liters of water 13. The water level of the water 13 in each tube 12 is adjusted by a water level adjusting mechanism (not shown). This water level adjusting mechanism raises and lowers the ground water level of the water supply tank 14 in the direction shown by the arrow in the figure,
It is a mechanism that adjusts the water level of the water 13 in each pipe body 12 a, and raises or lowers the water supply tank 14 itself or changes the internal air pressure of the upper space of the water 13 stored in the water supply tank 14 to supply water. The water level above ground in the tank 14 is raised or lowered.

【0034】また、管体群12の包括的外周囲には誘導
コイル15が巻かれている。この誘導コイル15は、管
体12aの水13が貯えられる滞水ゾーンの外周囲およ
びこの滞水ゾーン上方の空間ゾーンの外周囲に亘ってお
り、滞水ゾーン外周囲が2層巻になっている。また、誘
導コイル15は中空で導電性の銅製パイプから構成され
ている。給水タンク14は、誘導コイル15の鉛直上方
側の端部15aから供給し、パイプの中空部を通過して
誘導コイル15の他端部15bから取り出した水13を
中継室12bに供給する。
An induction coil 15 is wound around the comprehensive outer circumference of the tube group 12. The induction coil 15 extends over the outer circumference of the water retention zone in which the water 13 of the tubular body 12a is stored and the outer circumference of the space zone above the water retention zone, and the outer circumference of the water retention zone is a two-layer winding. There is. The induction coil 15 is made of a hollow and conductive copper pipe. The water supply tank 14 supplies water 13 supplied from the vertically upper end 15a of the induction coil 15 and passing through the hollow portion of the pipe and taken out from the other end 15b of the induction coil 15 to the relay chamber 12b.

【0035】管体群12は、その中心線に直交する方向
に沿った概略横断面が図5に示され、本実施形態ではそ
の高さhは400〜500[mm]程度、横断面の包括的
直径φは200〜300[mm]程度に設定されている。
管体群12の包括的外周囲と誘導コイル15との間には
第1断熱材16、誘導コイル15のさらに外周囲には第
2断熱材17が備えられている。複数の管体12aは、
互いに非接触な状態で平行に、かつ管体群12の外周か
ら中心Oに配置された管体12aに向かう奥行き方向に
も分布するように、複数の同心円30a,30b,30
c上に配置されている。
FIG. 5 shows a schematic cross section of the tube group 12 along a direction orthogonal to its center line. In this embodiment, the height h is about 400 to 500 [mm], and the cross section is included. The target diameter φ is set to about 200 to 300 [mm].
A first heat insulating material 16 is provided between the comprehensive outer circumference of the tube group 12 and the induction coil 15, and a second heat insulating material 17 is further provided at the outer circumference of the induction coil 15. The plurality of tubular bodies 12a are
A plurality of concentric circles 30a, 30b, 30 are distributed in parallel with each other in a non-contact state and also in the depth direction from the outer periphery of the tube group 12 toward the tube 12a arranged at the center O.
It is located on c.

【0036】管体12aは、自身が誘導コイル15によ
って誘導加熱されて内部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15によって発生した交流磁界が中心領域に進入する
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。このような材質としては、
例えば、耐熱性および耐食性を兼ね備えたオーステナイ
ト系ステンレス鋼などが挙げられる。
The tubular body 12a is for heating the inside by being induction-heated by the induction coil 15 itself.
It is electrically conductive so that it can be heated by induction, and is made of a non-magnetic material so as not to attenuate the AC magnetic field generated by the induction coil 15 when it enters the central region. As such a material,
For example, austenitic stainless steel having both heat resistance and corrosion resistance can be used.

【0037】誘導コイル15の両端15a,15bは図
4(b)に示す電源部21の端子21a,21bに電気
的に接続されている。電源部21は、交流200[V]を
発生する交流電源22からの給電を受け、この交流20
0[V]を整流装置23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24によって
平滑化され、発振装置25によって矩形波状の交流25
0[V]に変換される。発振装置25の出力側にはコンデ
ンサ26が設けられており、電源部21の出力端子21
a,21bに接続された誘導コイル15とコンデンサ2
6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、誘導コイル15には20[kHz]程度の周波
数の高周波電流が流れる。
Both ends 15a and 15b of the induction coil 15 are electrically connected to the terminals 21a and 21b of the power supply section 21 shown in FIG. 4 (b). The power supply unit 21 receives power from an AC power supply 22 that generates AC 200 [V],
The rectifier 23 converts 0 [V] into a pulsating flow of 200 [V]. The converted pulsating flow 200 [V] is smoothed by the capacitor 24, and the rectangular wave AC 25 is generated by the oscillator 25.
Converted to 0 [V]. A capacitor 26 is provided on the output side of the oscillator 25, and the output terminal 21 of the power supply unit 21 is
Induction coil 15 and capacitor 2 connected to a and 21b
A resonant circuit is formed by 6 and. Due to the resonance of the resonance circuit, a high frequency current having a frequency of about 20 [kHz] flows through the induction coil 15.

【0038】なお、電源部21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。
The configuration of the power supply section 21, voltage, frequency,
Numerical values of electric power are only examples in this embodiment, and do not limit the present invention.

【0039】このような構成において、過熱水蒸気発生
装置11の稼働に先立ち、本装置11によって生成させ
ようとする過熱水蒸気の量と温度に応じて、各管体12
aにおける水13の水位が調整される。この調整は、上
述した給水部水位調整機構によって給水タンク14の水
位が調整されることによって行われる。この水位調整
後、誘導コイル15に電源部21から上記水位と組合せ
調整された電流値の高周波電流が供給されて過熱水蒸気
発生装置11が稼働する。誘導コイル15に高周波電流
が供給されると、誘導コイル15は高周波の交流磁界を
発生する。各管体12aにはこの交流磁界によって誘導
電流が流れ、各管体12aはこの誘導電流によって生じ
るジュール損で全長に亘って加熱される。
In such a structure, prior to the operation of the superheated steam generator 11, each tube 12 is responsive to the amount and temperature of the superheated steam to be generated by the present apparatus 11.
The water level of the water 13 in a is adjusted. This adjustment is performed by adjusting the water level of the water supply tank 14 by the water level adjusting mechanism of the water supply section described above. After this water level adjustment, the induction coil 15 is supplied with a high-frequency current having a current value combined and adjusted with the water level from the power supply unit 21 to operate the superheated steam generator 11. When a high frequency current is supplied to the induction coil 15, the induction coil 15 generates a high frequency AC magnetic field. An induced current flows through each tube 12a by this alternating magnetic field, and each tube 12a is heated over its entire length by Joule loss caused by this induced current.

【0040】従って、滞水ゾーンの管体12aが加熱さ
れることにより、管体12aに貯えられた水13は10
0℃を超えない水蒸気になって上方の空間ゾーンに進
み、この水蒸気は空間ゾーンの管体12aが加熱される
ことにより、空間ゾーンを通過する間に更に加熱されて
100℃を超える過熱水蒸気になって出力される。この
過熱水蒸気は例えば前述した処理室3等へ導かれ、廃油
等の加熱処理に用いられる。
Therefore, when the pipe body 12a in the water retention zone is heated, the water 13 stored in the pipe body 12a becomes 10
It becomes steam that does not exceed 0 ° C. and advances to the upper space zone. This steam is further heated while passing through the space zone by heating the tube 12a of the space zone, and becomes superheated steam that exceeds 100 ° C. Will be output. This superheated steam is introduced into, for example, the processing chamber 3 described above and used for heat treatment of waste oil and the like.

【0041】なお、各管体12aへ水13を供給するの
に先立ち、誘導コイル15に電流供給して各管体12a
を事前に予熱しておくと、所期の温度の過熱水蒸気を、
立ち上がり時間を殆ど要することなく早々に発生させる
ことが出来る。各管体12a内に最初に導入する水を1
00℃近くに予熱しておく処置も発生量の早い立ち上が
りに有用である。
Before the water 13 is supplied to each tube 12a, an electric current is supplied to the induction coil 15 to supply each tube 12a.
If you preheat in advance, superheated steam at the desired temperature,
It can be generated quickly with almost no rise time. Water to be initially introduced into each tube 12a is 1
Preheating to near 00 ° C is also useful for quick onset.

【0042】また、図2および図3を用いて前述したよ
うに、過熱水蒸気の単位時間当たりの発生量vだけを増
大させたいときは、管体12aにおける滞水ゾーンの水
位θはそのままで電源部21からの供給電力Pを上げ
る。また、過熱水蒸気の温度Tだけを上げたいときは、
水位θを下げ、かつその一方で、式(1)中の水位θと
供給電力Pとの積θPが一定に保たれるように供給電力
Pを上げる。さらには、発生量v,温度Tの両方を増大
させたいときは、水位θを下げ、かつ、水位θを下げて
いてもなお積θPは増大するレベルまで供給電力Pを上
げる。この調整により、過熱水蒸気の温度Tは、有機性
廃棄物の乾燥や減容化の際には300〜600℃、食品
残さ処理の際には200〜800℃、殺菌・洗浄処理の
際には200〜400℃の範囲に設定される。
Further, as described above with reference to FIGS. 2 and 3, when it is desired to increase only the amount v of superheated steam generated per unit time, the water level θ in the water retention zone of the pipe 12a remains unchanged. The power supply P from the unit 21 is increased. If you want to raise only the temperature T of superheated steam,
The water level θ is lowered, and on the other hand, the supplied power P is increased so that the product θP of the water level θ and the supplied power P in the equation (1) is kept constant. Furthermore, when it is desired to increase both the generated amount v and the temperature T, the water level θ is lowered, and even if the water level θ is lowered, the product θP is increased to a level at which the product θP still increases. By this adjustment, the temperature T of the superheated steam is 300 to 600 ° C. when drying or reducing the volume of the organic waste, 200 to 800 ° C. when treating the food residue, and the sterilization / washing treatment. It is set in the range of 200 to 400 ° C.

【0043】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、管体12aの滞水ゾーン外
周囲に巻かれた誘導コイル15の部分により、管体12
aに貯えられた水13は100℃を超えない水蒸気にな
って上方の空間ゾーンに進み、この水蒸気は空間ゾーン
を通過する間に更に加熱されて100℃を超える過熱水
蒸気となって出力される。
According to the heat treatment apparatus of the present embodiment as described above, as described above, the portion of the induction coil 15 wound around the outside of the water retention zone of the pipe body 12a is used to form the pipe body 12.
The water 13 stored in a becomes steam not exceeding 100 ° C. and advances to the upper space zone, and this steam is further heated while passing through the space zone and is output as superheated steam exceeding 100 ° C. .

【0044】このように、水蒸気を生成するボイラ部と
過熱水蒸気を生成する過熱部とが縦型の管体群12によ
って一体的に構成されているため、ボイラ部から過熱部
に至る間の熱損失は存在し得ず熱効率が優れ、また、ボ
イラ部で発生したミストはその一部分はドレイン化して
滞水ゾーンに定常的に帰還し、残りのミストは上部の過
熱部で早々にドライ化される。従って、所期の設定温度
の過熱水蒸気が立ち上がり時間を殆ど要せずに得られる
ばかりでなく、過熱部における不規則なドレインの出
現,滞在がなくなって、出力される過熱水蒸気の量や温
度が安定する。すなわち、処理能力,処理品質の両面に
おいて好ましい結果がもたらされる。
As described above, since the boiler section for producing steam and the superheating section for producing superheated steam are integrally constituted by the vertical tube group 12, the heat from the boiler section to the superheating section is heated. There is no loss and thermal efficiency is excellent, and part of the mist generated in the boiler part is drained and constantly returns to the water retention zone, and the remaining mist is quickly dried in the upper heating part. . Therefore, not only the superheated steam at the desired set temperature can be obtained with almost no rise time, but the appearance and stay of irregular drains in the superheated part are eliminated, and the amount and temperature of the superheated steam to be output are Stabilize. That is, favorable results are obtained in terms of both processing capacity and processing quality.

【0045】また、ボイラ部と過熱部とが縦型の管体群
12に集約された形で構成されるため、過熱水蒸気発生
装置11の設置に要する床面積は狭くて済む。また、1
本の誘導コイル15で水蒸気の発生と水蒸気の過加熱と
を同時に行え、この誘導コイル15に電力供給する1つ
の電源21を装置11に備えれば足りる。従って、装置
価格は低廉になる。
Further, since the boiler section and the superheat section are constructed in such a manner that they are integrated in the vertical tube group 12, the floor area required for installing the superheated steam generator 11 can be small. Also, 1
It suffices if the apparatus 11 is provided with one power supply 21 for supplying electric power to the induction coil 15 by simultaneously generating steam and overheating the steam with the induction coil 15. Therefore, the device price becomes low.

【0046】また、生成する過熱水蒸気の発生量vやそ
の温度Tは、管体12a内に貯えられた水13の水位θ
および電源部21から誘導コイル15への供給電力Pに
よって調整される。このため、過熱水蒸気の発生量vや
その温度Tは、従来はボイラ部で蒸気量、過熱部で温度
をそれぞれ独立に制御していたが、本実施形態では、管
体12a内の水位θと誘導コイル15への供給電力Pと
を調整することによって同一の管体12a内で同時に制
御される。
The amount v of superheated steam generated and its temperature T are determined by the water level θ of the water 13 stored in the pipe 12a.
And it is adjusted by the electric power P supplied from the power supply unit 21 to the induction coil 15. For this reason, the amount v of superheated steam generated and the temperature T thereof are conventionally controlled independently of the amount of steam in the boiler part and the temperature in the superheat part, but in the present embodiment, the water level θ in the pipe 12a and By adjusting the electric power P supplied to the induction coil 15, they are simultaneously controlled within the same tubular body 12a.

【0047】また、本実施形態の過熱水蒸気発生装置1
1は、導電性の管体12aが複数本備えられているた
め、貯えられる水13が複数本の管体12aに分散さ
れ、水13および水蒸気と管体12aとの間の伝熱距離
は短くなり、かつ、それらの接触面積は増大する。従っ
て、加熱された管体12aからの滞水ゾーンの水13お
よび空間ゾーンの水蒸気への熱供給は、各管体12aの
合計断面積に等しい断面積を有する1本の管体の場合に
比べて能率よく行われる。このため、高温の過熱水蒸気
を多量に発生させることが可能になる。また、給水タン
ク14から各管体12aへの給水は各管体12aの下端
につながる1つの中継室12bに対して行うことによ
り、全ての管体12aに対して同時に行える。このた
め、給水タンク14から各管体12aへの給水は容易化
される。
The superheated steam generator 1 of this embodiment is also used.
1 has a plurality of electrically conductive pipes 12a, so that the stored water 13 is dispersed in the plurality of pipes 12a, and the heat transfer distance between the water 13 and steam and the pipe 12a is short. And their contact area increases. Therefore, the heat supply from the heated pipe body 12a to the water 13 in the water retention zone and the steam in the space zone is larger than that in the case of one pipe body having a cross-sectional area equal to the total cross-sectional area of each pipe body 12a. Be done efficiently. Therefore, a large amount of high temperature superheated steam can be generated. Further, by supplying water from the water supply tank 14 to each of the pipes 12a to one relay chamber 12b connected to the lower end of each of the pipes 12a, all the pipes 12a can be simultaneously supplied. For this reason, the water supply from the water supply tank 14 to each pipe 12a is facilitated.

【0048】また、各管体12aは非磁性であるため、
誘導コイル15への通電によって生じる交流磁界は、複
数本配された管体12aのうちの奥行き方向内部にある
管体12aにも、減衰すること少なく及ぶ。このため、
複数本の全ての導電性の管体12aに誘導電流が均等に
生じ、過熱水蒸気は安定した量と温度を以て出力され
る。
Since each tube 12a is non-magnetic,
The AC magnetic field generated by the energization of the induction coil 15 extends to the tubular body 12a in the depth direction of the plurality of tubular bodies 12a, which are attenuated and extend to a small extent. For this reason,
An induced current is evenly generated in all of the plurality of conductive tubes 12a, and the superheated steam is output with a stable amount and temperature.

【0049】また、本実施形態の過熱水蒸気発生装置1
1は、給水部水位調整機構によって給水タンク14の対
地水位を上げたり下げたりすることにより、給水タンク
14と同じく大気圧と釣り合っている管体12a内の滞
水ゾーンの水位も変化する。このため、管体12a内の
滞水ゾーンの水位は、管体12a外部に備えられた給水
タンク14の水位を調整することによって容易に任意の
水位に調整することが可能になり、過熱水蒸気の発生量
vや温度Tは容易に調整することが可能になる。
The superheated steam generator 1 of this embodiment is also used.
In No. 1, by raising or lowering the ground water level of the water supply tank 14 by the water supply section water level adjusting mechanism, the water level of the water retention zone in the pipe body 12a, which is in balance with the atmospheric pressure as in the water supply tank 14, also changes. Therefore, the water level of the water retention zone in the pipe body 12a can be easily adjusted to an arbitrary water level by adjusting the water level of the water supply tank 14 provided outside the pipe body 12a. The generated amount v and the temperature T can be easily adjusted.

【0050】また、本実施形態の過熱水蒸気発生装置1
1は、誘導コイル15が中空の銅製パイプから構成さ
れ、給水タンク14に貯えられた水13はこの銅製パイ
プを経由して管体12aに供給される。このため、高周
波電流の通電によって発熱した誘導コイル15がパイプ
内の水13によって冷却されると共に、誘導コイル15
から熱を奪った水13が管体12aに供給されて管体1
2aにおける水13の加熱効率は向上する。
The superheated steam generator 1 of this embodiment is also used.
1, the induction coil 15 is composed of a hollow copper pipe, and the water 13 stored in the water supply tank 14 is supplied to the pipe body 12a via the copper pipe. Therefore, the induction coil 15 that has generated heat due to the application of the high-frequency current is cooled by the water 13 in the pipe, and
The water 13 that has taken heat from the pipe body 12a is supplied to the pipe body 1
The heating efficiency of the water 13 in 2a improves.

【0051】また、本実施形態の過熱水蒸気発生装置1
1は、誘導コイル15が、管体12aの滞水ゾーン外周
囲が2層巻になっているため、この外周囲の誘導コイル
部分は、管体12aの空間ゾーン外周囲の誘導コイル部
分よりも強い交流磁界を発生する。従って、滞水ゾーン
の管体12aには空間ゾーンの管体12aよりも大きな
誘導電流が生じ、大きな熱エネルギが発生する。このた
め、水13を水蒸気に変換するためにより多くの熱エネ
ルギを必要とする滞水ゾーンにより多くの熱エネルギが
供給され、水蒸気を過熱水蒸気に変換するためにこれよ
りも少ない熱エネルギで足りる空間ゾーンにはそれに見
合った熱エネルギが供給される。この結果、必要で十分
な熱エネルギが各ゾーンに供給される構成になり、誘導
コイル15に供給する電力エネルギは必要最低限に抑制
されて省エネルギ化が図れる過熱水蒸気発生装置11が
提供される。
The superheated steam generator 1 of this embodiment is also used.
In No. 1, since the induction coil 15 has a two-layer winding around the outside of the water-holding zone of the pipe body 12a, the induction coil portion around the outside is more than the induction coil portion outside the space zone of the pipe body 12a. Generates a strong AC magnetic field. Therefore, a larger induced current is generated in the tube body 12a in the water retention zone than in the tube body 12a in the space zone, and a large amount of heat energy is generated. Therefore, more heat energy is supplied to the water retention zone that requires more heat energy to convert the water 13 into steam, and a space that requires less heat energy to convert steam into superheated steam. The corresponding thermal energy is supplied to the zone. As a result, necessary and sufficient heat energy is supplied to each zone, and the electric power energy supplied to the induction coil 15 is suppressed to a necessary minimum to provide the superheated steam generator 11 capable of saving energy. .

【0052】なお、ここでは、管体12aの滞水ゾーン
外周囲の誘導コイル15を多層巻、本実施形態では2層
巻にしているが、この外周囲の誘導コイル15の巻間隔
を密にし、鉛直上方側に向かって巻間隔を粗にする構成
としても上記と同様な作用・効果が奏される。
Here, the induction coil 15 around the outside of the water-holding zone of the tubular body 12a is wound in multiple layers, in the present embodiment, is formed into two layers. Even if the winding interval is made coarser toward the vertically upper side, the same action and effect as the above can be obtained.

【0053】また、本実施形態の過熱水蒸気発生装置1
1は、誘導コイル15と管体群12との間に第1断熱材
16を備えているため、各管体12aが外周囲の雰囲気
から遮断され、各管体12a内の熱が外部へ逃げるのを
防ぐことが出来る。このため、各管体12a内は、外周
囲の雰囲気の温度変動に影響されず、誘導コイル15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、この際、誘導コイル15の外周囲
に配された第2断熱材17は、第1断熱材16と共に放
熱を防止して熱効率を高める。
Further, the superheated steam generator 1 of this embodiment
1 includes the first heat insulating material 16 between the induction coil 15 and the tube group 12, so that each tube body 12a is shielded from the atmosphere around the outside, and the heat in each tube body 12a escapes to the outside. Can be prevented. Therefore, the inside of each tube 12a is not affected by the temperature fluctuation of the atmosphere around the outside, and is maintained at the temperature set by the induction current by the induction coil 15, and the temperature controllability thereof is improved. In addition, at this time, the second heat insulating material 17 arranged around the outer periphery of the induction coil 15 prevents heat radiation together with the first heat insulating material 16 and enhances thermal efficiency.

【0054】次に、本発明の他の実施形態による過熱水
蒸気発生装置について説明する。
Next, a superheated steam generator according to another embodiment of the present invention will be described.

【0055】本実施形態による過熱水蒸気発生装置で
は、鉛直方向に立てられて中空内部に水13が貯えられ
る筒体に、上記実施形態の導電性で非磁性の管体12a
に代えて、図6(a)に縦断面、同図(b)に平面を示
すアルミナなどの非導電性で非磁性の管体12a’が用
いられている。管体12a’には中空内部のほぼ全長に
亘って導電性の資材41が配備されている。資材41
は、ジグザグに折り曲げた波板からなり、誘導加熱発熱
体としての機能に加えて、管体12a’内の滞水ゾーン
の水13やその上部の空間ゾーンの水蒸気の流れを乱す
ことで、管体群12における、滞水ゾーンの水13や空
間ゾーンの水蒸気と資材41との間の伝熱率を向上させ
て加熱能率を高める効果をもたらしている。資材41は
このような波板に限らず、導電性の金属チェーン等を管
体12a’の中空内部のほぼ全長に亘って配備してもよ
い。
In the superheated steam generator according to the present embodiment, the conductive and non-magnetic tubular body 12a of the above-described embodiment is provided in the cylindrical body which is erected in the vertical direction and in which the water 13 is stored inside the hollow.
Instead of this, a non-conductive and non-magnetic tubular body 12a 'such as alumina whose longitudinal section is shown in FIG. 6 (a) and whose plane is shown in FIG. 6 (b) is used. A conductive material 41 is provided in the tubular body 12a 'over substantially the entire length inside the hollow. Material 41
Consists of a corrugated plate that is bent in a zigzag manner, and in addition to its function as an induction heating element, it disturbs the flow of water 13 in the water retention zone in the tube 12a 'and the steam in the space zone above it. In the body group 12, the heat transfer coefficient between the water 41 in the water retention zone and the water vapor in the space zone and the material 41 is improved, and the heating efficiency is increased. The material 41 is not limited to such a corrugated plate, and a conductive metal chain or the like may be provided over substantially the entire length inside the hollow of the tubular body 12a '.

【0056】本実施形態による過熱水蒸気発生装置の他
の構成は、これ以外は上記実施形態の過熱水蒸気発生装
置11と同様である。
Other configurations of the superheated steam generator according to the present embodiment are the same as those of the superheated steam generator 11 of the above-described embodiment except for this.

【0057】この構成をした本実施形態による過熱水蒸
気発生装置では、誘導コイル15に高周波電流を通電す
ることによって生じた交流磁束は、非導電性の各管体1
2a内に配備された導電性の資材41に及び、資材41
に誘導電流が流れて、資材41はそのジュール熱によっ
てその全長に亘って加熱される。従って、滞水ゾーンの
水13は100℃を超えない水蒸気になってその上方の
空間ゾーンに進み、この水蒸気は空間ゾーンを通過する
間に更に加熱されて100℃を超える過熱水蒸気になっ
て出力される。
In the superheated steam generator of this embodiment having this structure, the AC magnetic flux generated by passing the high frequency current through the induction coil 15 causes the non-conducting tubes 1
The conductive material 41 disposed in 2a extends to the material 41
An induced current flows through the material 41, and the material 41 is heated over its entire length by its Joule heat. Therefore, the water 13 in the water retention zone becomes steam not exceeding 100 ° C. and advances to the space zone above it, and this steam is further heated while passing through the space zone and becomes superheated steam exceeding 100 ° C. to be output. To be done.

【0058】このため、本実施形態による過熱水蒸気発
生装置によっても、水蒸気を生成するボイラ部と過熱水
蒸気を生成する過熱部とが縦型の管体群12によって構
成され、前記第1の実施形態の過熱水蒸気発生装置11
と同様な作用・効果が奏される。
Therefore, also in the superheated steam generator according to this embodiment, the boiler section for generating steam and the superheat section for generating superheated steam are constituted by the vertical tube group 12, and the first embodiment is used. Superheated steam generator 11
The same action and effect as.

【0059】なお、図4に示す、導電性で非磁性の管体
12aを用いた前記第1の実施形態において、各管体1
2a内に上述した資材41と同様のジグザグ板等の資材
を更に備える構成にしてもよい。この構成によれば、こ
の資材が管体12a内の水13や水蒸気の流れを乱すこ
とによる伝熱向上効果によって、管体12a内の水13
や水蒸気の加熱能率は更に向上する。この場合、上記ジ
グザグ板等は導電性であっても非導電性であってもよい
(導電性であっても、導電性管体12aのシールド効果
によって誘導電流は殆ど生じない)が、前記磁界の到達
を図る観点からは非磁性であることが望ましい。
In addition, in the first embodiment using the conductive and non-magnetic tube body 12a shown in FIG. 4, each tube body 1
You may make it the structure provided with the material similar to the above-mentioned material 41, such as a zigzag board, in 2a. According to this configuration, this material has the effect of improving the heat transfer by disturbing the flow of the water 13 and the steam in the pipe 12a, and thus the water 13 in the pipe 12a is improved.
The heating efficiency of steam and steam is further improved. In this case, the zigzag plate or the like may be conductive or non-conductive (even if conductive, almost no induced current is generated due to the shielding effect of the conductive tube 12a), but the magnetic field From the viewpoint of achieving the following, it is desirable that the material is non-magnetic.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
電性の筒体または資材の発熱により、滞水ゾーン内の水
は100℃を超えない水蒸気になって上方の空間ゾーン
に進み、この水蒸気は空間ゾーンを通過する間にさらに
過熱されて100℃を超える過熱水蒸気になって出力さ
れる。こうして出力される過熱水蒸気の発生量と温度と
の制御は、唯一の誘導コイルへの供給電力と滞水ゾーン
の水位とを調整するだけで簡単に行える。また、水蒸気
を生成するボイラ部と過熱水蒸気を生成する過熱部とが
縦型の筒体によって一体的に構成され、ボイラ部で発生
したミストはドレインの不規則な出現,滞在を伴わずに
上部の過熱部でドライ化される。従って、過熱水蒸気は
所期の設定温度にまで速やかに達し、しかも、途中で従
来のように熱を損失することもないので、過熱水蒸気の
発生能率は向上し、所要電力も節減される。また、ボイ
ラ部と過熱部とが縦型の筒体に集約された形で構成され
るため、過熱水蒸気発生装置の設置に要する床面積は狭
くて済む。また、1本の誘導コイルで水蒸気の発生と水
蒸気の過加熱とを同時に行え、この誘導コイルに電力供
給する1つの電源を装置に備えれば足りる。従って、装
置価格は低廉になる。また、過熱水蒸気の量と温度と
は、従来はボイラ部で蒸気量を、過熱部で温度をそれぞ
れ独立に制御していたが、本発明では、筒体内の水位と
誘導コイルへの供給電力とを調整することによって同一
の筒体内で同時に制御される。
As described above, according to the present invention, due to the heat generation of the electrically conductive cylinder or material, the water in the water retention zone becomes water vapor not exceeding 100 ° C. and advances to the upper space zone, This steam is further superheated while passing through the space zone and becomes superheated steam exceeding 100 ° C. and is output. The generation amount and temperature of the superheated steam thus output can be controlled simply by adjusting only the power supplied to the induction coil and the water level in the water retention zone. In addition, the boiler part that generates steam and the superheat part that generates superheated steam are integrally configured by a vertical cylinder, and the mist generated in the boiler part does not occur without irregular appearance and stay of the drain. Is dried in the overheated part of. Therefore, the superheated steam quickly reaches the desired set temperature and does not lose heat as in the conventional case on the way, so that the generation efficiency of the superheated steam is improved and the required electric power is also saved. Moreover, since the boiler part and the superheat part are configured in a form of being integrated in a vertical cylinder, the floor area required for installing the superheated steam generator can be small. Further, it suffices that one induction coil can simultaneously generate steam and overheat steam, and that the apparatus be provided with one power supply for supplying power to this induction coil. Therefore, the device price becomes low. Further, with respect to the amount and temperature of superheated steam, conventionally, the amount of steam was controlled independently in the boiler part, and the temperature was controlled independently in the superheat part. Are controlled simultaneously in the same cylindrical body by adjusting.

【0061】また、導電性の筒体、または、導電性の資
材が配備された非導電性の筒体が複数本配設されると共
に、この筒体群の下端に各筒体の中空内部につながる中
継室が配設されている場合、貯えられる水が複数本の筒
体に分散され、伝熱距離は短くなり、かつ、接触面積は
増大する。従って、導電性筒体または導電性資材からの
滞水ゾーンの水および空間ゾーンの水蒸気への熱供給
は、筒体が1本の場合と比べて効率よく行われる。この
ため、高温の過熱水蒸気を多量に発生させることが可能
になる。また、給水部から各筒体への給水は各筒体の下
端につながる1つの中継室に対して行うことにより、全
ての筒体に対して同時に行えるため、給水部から各筒体
への給水は容易化される。
In addition, a plurality of conductive cylinders or non-conductive cylinders in which conductive materials are arranged are arranged, and at the lower end of this cylinder group, inside the hollow of each cylinder. When the connecting relay chamber is provided, the stored water is dispersed in the plurality of cylinders, the heat transfer distance is shortened, and the contact area is increased. Therefore, the heat supply from the conductive cylinder or the conductive material to the water in the water retention zone and the steam in the space zone is performed more efficiently than in the case where there is only one cylinder. Therefore, a large amount of high temperature superheated steam can be generated. Further, since water can be supplied from the water supply unit to each of the cylinders to one relay chamber connected to the lower end of each cylinder, the water can be supplied to all the cylinders at the same time. Is facilitated.

【0062】また、複数本の導電性の筒体、または、導
電性の資材および非導電性の筒体が非磁性である場合、
誘導コイルへの通電によって生じる交流磁界は、複数本
配された筒体のうちの奥行き方向内部にある筒体にも、
減衰すること少なく及ぶ。このため、複数本の全ての導
電性の筒体、または、複数の全ての導電性の資材に誘導
電流が均等に生じ、過熱水蒸気は安定した量と温度を以
て出力される。
When a plurality of conductive cylinders or conductive materials and non-conductive cylinders are non-magnetic,
The alternating magnetic field generated by the energization of the induction coil is applied to the tubular body in the depth direction among the tubular bodies arranged in a plurality.
Attenuates less. Therefore, an induced current is evenly generated in all of the plurality of conductive cylinders or all of the plurality of conductive materials, and the superheated steam is output with a stable amount and temperature.

【0063】また、水位調整機構が、給水部の対地水位
を調整することによって滞水ゾーンの水位を調整する機
構である場合、筒体外部に備えられた給水部の対地水位
を調整することによって容易に任意の水位に調整するこ
とが可能になり、過熱水蒸気の量や温度は容易に調整す
ることが可能になる。
When the water level adjusting mechanism is a mechanism for adjusting the water level in the water retention zone by adjusting the water level above ground in the water supply unit, the water level above ground in the water supply unit provided outside the cylinder is adjusted. It is possible to easily adjust the water level to an arbitrary level, and it is possible to easily adjust the amount and temperature of superheated steam.

【0064】また、誘導コイルが金属管製であって、給
水部から出力された水が、この誘導コイルの中空内部を
経由し誘導コイルを冷却することによって予熱された状
態で滞水ゾーンに供給される構成とすることで、熱効率
が向上する。
Further, the induction coil is made of a metal tube, and the water output from the water supply section is supplied to the water retention zone in a preheated state by cooling the induction coil through the hollow inside of the induction coil. With such a configuration, thermal efficiency is improved.

【0065】また、誘導コイルが、滞水ゾーンにおける
巻回数が空間ゾーンよりも密になっている場合、滞水ゾ
ーン外周囲の誘導コイル部分は、空間ゾーン外周囲の誘
導コイル部分よりも強い交流磁界を発生する。従って、
滞水ゾーンの導電性筒体または導電性資材には、空間ゾ
ーンの導電性筒体または導電性資材よりも大きな誘導電
流が生じ、大きな熱エネルギが発生する。この結果、必
要で十分な熱エネルギが各ゾーンに供給される構成にな
り、誘導コイルに供給する電力エネルギは必要最低限に
抑制されて省エネルギ化が図れる過熱水蒸気発生装置が
提供される。
When the number of turns of the induction coil in the water retention zone is denser than in the space zone, the induction coil portion around the water retention zone has a stronger alternating current than the induction coil portion outside the space zone. Generates a magnetic field. Therefore,
A larger induced current is generated in the conductive cylinder or the conductive material in the water retention zone than in the conductive cylinder or the conductive material in the space zone, and a large amount of heat energy is generated. As a result, necessary and sufficient heat energy is supplied to each zone, and the electric energy supplied to the induction coil is suppressed to a necessary minimum to provide an overheated steam generator capable of saving energy.

【0066】また、誘導コイルと筒体との間に断熱材が
配備されている場合、断熱材によって筒体が外周囲の雰
囲気から遮断され、筒体内の熱が外部へ逃げるのを防ぐ
ことが出来る。このため、熱効率の向上に加えて、筒体
内は、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
度等の制御性は向上する。
Further, when a heat insulating material is provided between the induction coil and the cylinder, the heat insulating material can prevent the heat inside the cylinder from escaping to the outside by shielding the cylinder from the atmosphere of the outside. I can. Therefore, in addition to improving the thermal efficiency, the inside of the cylinder is kept at a temperature set by the induction current by the induction coil without being affected by the temperature fluctuation of the atmosphere around the cylinder, and the controllability of the temperature and the like is improved.

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

【図1】従来の過熱水蒸気発生装置の概略を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a conventional superheated steam generator.

【図2】本発明の過熱水蒸気発生装置の構成を模式的に
示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an overheated steam generator of the present invention.

【図3】本発明の過熱水蒸気発生装置における過熱水蒸
気の発生量とその温度との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of superheated steam generated and the temperature in the superheated steam generator of the present invention.

【図4】(a)は本発明の一実施形態による過熱水蒸気
発生装置の概略を示す図、(b)は(a)に示す過熱水
蒸気発生装置へ電力供給する電源部の回路図である。
FIG. 4A is a diagram schematically showing a superheated steam generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a circuit diagram of a power supply unit for supplying power to the superheated steam generator shown in FIG.

【図5】本発明の一実施形態による過熱水蒸気発生装置
を構成する管体群の横断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a tube group that constitutes the superheated steam generator according to the embodiment of the present invention.

【図6】(a)は本発明の他の実施形態による過熱水蒸
気発生装置を構成する管体の横断面図、(b)はその平
面図である。
FIG. 6 (a) is a cross-sectional view of a tubular body that constitutes an overheated steam generator according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 (b) is a plan view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…過熱水蒸気発生装置 12…管体群 12a…管体 12b…中継室 12c…過熱水蒸気排出ヘッダ 13…水 14…給水タンク 14a…給水口 15…誘導コイル 15a…誘導コイル15の一端部 15b…誘導コイル15の他端部 16,17…断熱材 41…導電性資材 11 ... Superheated steam generator 12 ... Tube group 12a ... tubular body 12b ... Relay room 12c ... Header for discharging superheated steam 13 ... water 14 ... Water tank 14a ... water supply port 15 ... Induction coil 15a ... One end of the induction coil 15 15b ... The other end of the induction coil 15 16, 17 ... Insulation material 41 ... Conductive material

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉛直方向に立てられて中空内部の下端側
を滞水ゾーンとする、導電性の筒体、または、中空内部
のほぼ全長に亘って導電性の資材が配備された非導電性
の筒体と、前記滞水ゾーンに水を供給する給水部と、前
記滞水ゾーンの水位を調整する水位調整機構と、前記筒
体の外周囲に前記滞水ゾーンならびにその上方に残され
た空間ゾーンに亘って巻かれた誘導コイルとを備えて成
る過熱水蒸気発生装置。
1. A conductive cylindrical body which stands vertically and uses the lower end side of the hollow interior as a water retention zone, or a non-conductive material in which a conductive material is provided over substantially the entire length of the hollow interior. , A water supply part for supplying water to the water retention zone, a water level adjusting mechanism for adjusting the water level of the water retention zone, and the water retention zone around the cylinder and above the water retention zone. A superheated steam generator comprising: an induction coil wound over a spatial zone.
【請求項2】 前記導電性の筒体、または、導電性の資
材が配備された非導電性の筒体は複数本配設されると共
に、この筒体群の下端には各筒体の中空内部につながる
中継室が配設されており、前記給水部から出力された水
はこの中継室を経由して前記滞水ゾーンに供給され、前
記誘導コイルはこの筒体群の包括的外周囲に巻かれてい
ることを特徴とする請求項1に記載の過熱水蒸気発生装
置。
2. A plurality of the conductive cylinders or non-conductive cylinders in which a conductive material is arranged are arranged, and a hollow of each cylinder is provided at the lower end of this cylinder group. A relay room connected to the inside is provided, water output from the water supply section is supplied to the water retention zone via the relay room, and the induction coil is provided around the comprehensive outer periphery of the cylinder group. The superheated steam generator according to claim 1, which is wound.
【請求項3】 前記導電性の筒体、または、前記導電性
の資材および非導電性の筒体は非磁性であることを特徴
とする請求項2に記載の過熱水蒸気発生装置。
3. The superheated steam generator according to claim 2, wherein the conductive cylinder, or the conductive material and the non-conductive cylinder are non-magnetic.
【請求項4】 前記水位調整機構は、前記給水部の対地
水位を調整することによって前記滞水ゾーンの水位を調
整する機構であることを特徴とする請求項1から請求項
3のいずれか1項に記載の過熱水蒸気発生装置。
4. The water level adjusting mechanism is a mechanism for adjusting the water level in the water retention zone by adjusting the ground water level of the water supply unit. The superheated steam generator according to the item.
【請求項5】 前記誘導コイルは金属管製であって、前
記給水部から出力された水は、この誘導コイルの中空内
部を経由しこの誘導コイルを冷却することによって予熱
された状態で前記滞水ゾーンに供給されることを特徴と
する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の過熱
水蒸気発生装置。
5. The induction coil is made of a metal tube, and the water output from the water supply section passes through the hollow inside of the induction coil and is cooled by cooling the induction coil to retain the water. The superheated steam generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the superheated steam generator is supplied to a water zone.
【請求項6】 前記誘導コイルは、前記滞水ゾーンにお
ける巻回数が前記空間ゾーンよりも密になっていること
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
載の過熱水蒸気発生装置。
6. The superheated steam according to claim 1, wherein the induction coil has a higher number of turns in the water retention zone than in the space zone. Generator.
【請求項7】 前記誘導コイルと前記筒体との間に断熱
材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6のいずれか1項に記載の過熱水蒸気発生装置。
7. The superheated steam generator according to any one of claims 1 to 6, wherein a heat insulating material is provided between the induction coil and the cylindrical body.
JP2002103900A 2002-04-05 2002-04-05 Steam superheater Pending JP2003297537A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002103900A JP2003297537A (en) 2002-04-05 2002-04-05 Steam superheater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002103900A JP2003297537A (en) 2002-04-05 2002-04-05 Steam superheater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003297537A true JP2003297537A (en) 2003-10-17

Family

ID=29389446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002103900A Pending JP2003297537A (en) 2002-04-05 2002-04-05 Steam superheater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003297537A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178089A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Fuji Electric Systems Co Ltd Induction heating type steam generating device
JP2008298392A (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Sharp Corp Fluid temperature raising device and heating cooker
JP2010214364A (en) * 2009-02-18 2010-09-30 Junichi Iwamura Heater, industrial waste treatment method, and water desalination method
US8042498B2 (en) * 2006-12-13 2011-10-25 Dai-Ichi High Frequency Co., Ltd. Superheated steam generator
JP2012100572A (en) * 2010-11-09 2012-05-31 Tokyo Electric Power Co Inc:The Sterilization system
JP2016035811A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 トクデン株式会社 Fluid heating apparatus
JP2016152064A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 岸岡 俊 Superheated steam generation device
JP2020038041A (en) * 2018-09-05 2020-03-12 三浦工業株式会社 Steam superheating device and steam superheating system
KR20200108681A (en) * 2019-03-11 2020-09-21 배한길 Intermediate Induction Heating Type Boiler

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178089A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Fuji Electric Systems Co Ltd Induction heating type steam generating device
JP4552851B2 (en) * 2005-12-28 2010-09-29 富士電機システムズ株式会社 Induction heating steam generator
US8042498B2 (en) * 2006-12-13 2011-10-25 Dai-Ichi High Frequency Co., Ltd. Superheated steam generator
JP2008298392A (en) * 2007-06-01 2008-12-11 Sharp Corp Fluid temperature raising device and heating cooker
JP2010214364A (en) * 2009-02-18 2010-09-30 Junichi Iwamura Heater, industrial waste treatment method, and water desalination method
JP2012100572A (en) * 2010-11-09 2012-05-31 Tokyo Electric Power Co Inc:The Sterilization system
JP2016035811A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 トクデン株式会社 Fluid heating apparatus
JP2016152064A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 岸岡 俊 Superheated steam generation device
JP2020038041A (en) * 2018-09-05 2020-03-12 三浦工業株式会社 Steam superheating device and steam superheating system
JP7151291B2 (en) 2018-09-05 2022-10-12 三浦工業株式会社 steam superheater, steam superheating system
KR20200108681A (en) * 2019-03-11 2020-09-21 배한길 Intermediate Induction Heating Type Boiler
KR102219962B1 (en) * 2019-03-11 2021-02-23 배한길 Intermediate Induction Heating Type Boiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5240987B2 (en) Superheated steam generator, superheated steam generator, and superheated steam generation method
JP3240384B2 (en) Fluid heating device
JP3408544B2 (en) Integrated flash steam generator
JP2897645B2 (en) Cooking device
JP2003297537A (en) Steam superheater
JP5654791B2 (en) Superheated steam generator
JP6217203B2 (en) Superheated steam generator
JPWO2005104622A1 (en) Coil device and magnetic field generator
JP4602940B2 (en) Induction heating steam generator
JP3758668B2 (en) Induction heating steam generator
JP2020516046A (en) System and method for electrically heating a fluid
JP2004205146A (en) Steam generator
JP4332469B2 (en) Heated steam generator
JP2007173253A (en) Heat-treatment device
JP3933493B2 (en) Heat treatment device
KR101983731B1 (en) Apparatus for rapidly heating of fluid and system for processing object using the same
KR102328167B1 (en) Series core induction boiler heating system
JP2002106801A (en) Steam generator
JP2002083673A (en) High-temperature vapor generating apparatus
JP2008116092A (en) Electric boiler device
US9567874B2 (en) Electric induction fluid heaters for fluids utilized in turbine-driven electric generator systems
KR101178975B1 (en) Apparatus for generation of superheated vapor
JP2003203751A (en) Electromagnetic induction heating type instantaneous steam generator
RU2455579C2 (en) Method for obtaining heat energy from electrical energy, and cooter-petrov device for its implementation
KR20060031405A (en) Apparatus for drying food using overheated steam produced by induction heating

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070123

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070522