JP2013058437A - 加圧流体の電気加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ノズルから噴出される高温水、高温蒸気、高温空気等の加圧流体を、短時間に、熱効率よく高温加圧流体として製造する、水、空気等の加圧流体の電気加熱装置を提供する。
【解決手段】加圧流体を通過させるノズル管３０の外周に、耐火断熱電気絶縁材２２を介して電気発熱線２１を巻回したボビン２０を設けた電気抵抗加熱部Ａを形成すると共に、ノズル管３０の管内に、金属丸棒コア４０に、ノズル管３０内に流入する加圧流体に螺旋運動に流動させるフィン螺旋状形成物５０を取りつけたものを、ノズル管３０内に密着挿入し、電気発熱線２１をコイルとして利用する電磁誘導加熱部Ｂを形成したもの。
【選択図】図１
【解決手段】加圧流体を通過させるノズル管３０の外周に、耐火断熱電気絶縁材２２を介して電気発熱線２１を巻回したボビン２０を設けた電気抵抗加熱部Ａを形成すると共に、ノズル管３０の管内に、金属丸棒コア４０に、ノズル管３０内に流入する加圧流体に螺旋運動に流動させるフィン螺旋状形成物５０を取りつけたものを、ノズル管３０内に密着挿入し、電気発熱線２１をコイルとして利用する電磁誘導加熱部Ｂを形成したもの。
【選択図】図１
Description
本発明は、加熱管内を通過する水、空気等の加圧流体の電気加熱装置に関する。
従来、この種の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置には、本願出願人が発明した特許第２５３９６８６号の筒形電熱器があって、高圧蒸気洗浄機、金属、合成樹脂等のスポット加熱管の業界に貢献してきたが、更に、短時間に熱効率よく高温加熱するものを期待する要望があり、本発明は、これに対応して改良することに成功した。
本発明は、熱効率を向上させ短時間に高温加圧流体を得るため、加熱管に電気抵抗加熱と電気誘導加熱とを併用した加圧流体の電気加熱装置を提供するものである。
また、本発明は、熱効率を向上させ短時間に高温加圧流体を得るため、被加熱物である水、空気等の加圧流体の加熱管内の通過に螺旋流動運動を加えた加圧流体の電気加熱装置を提供するものである。
さらに、本発明は、熱効率を向上させ短時間に高温加圧流体を得るため、本格的な流体加熱を行う前に、加圧流体の予熱と装置外周の断熱を行うことができる加圧流体の電気加熱装置を提供するものである。
また、本発明は、熱効率を向上させ短時間に高温加圧流体を得るため、被加熱物である水、空気等の加圧流体の加熱管内の通過に螺旋流動運動を加えた加圧流体の電気加熱装置を提供するものである。
さらに、本発明は、熱効率を向上させ短時間に高温加圧流体を得るため、本格的な流体加熱を行う前に、加圧流体の予熱と装置外周の断熱を行うことができる加圧流体の電気加熱装置を提供するものである。
本発明の加圧流体の電気加熱装置は、上記課題を達成するため、図示するように、請求項１の発明は、内筒１１と外筒１２とからなる金属筒１０の前記内筒１１と、前記外筒１２との間に、電気発熱線２１を巻回した耐火断熱性電気絶縁性ボビン２０を挿入すると共に、前記外筒１２と前記ボビン２０との間、及び前記内筒１１と前記ボビン２０との間に、粉粒状耐火断熱材２２を強圧縮充填した電気抵抗加熱部Ａと、前記金属筒１０の内筒１１の内周面に密着するように嵌入した、耐火金属製であって、管内に水、空気等の加圧流体を、流体流入孔３１から流入してノズル３２先端から流出できるようにしたノズル管３０と、前記ノズル管３０の管内に、耐熱金属棒コア４０を設け、前記耐熱金属棒コア４０の外周面に、前記加圧流体を、前記流体流入孔３１から前記ノズル３２先端方向に向って螺旋状に流動させて噴出できるようにしたフィン形成物５０を固着したものを密着挿入したものとからなる電磁誘導加熱部Ｂとを備え、前記ノズル３２先端から前記加圧流体を熱効率よく短時間で高温加圧流体として噴出できるようにしたものである。
また、本発明の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、上記課題を達成するため、図示するように、請求項２の発明は、内筒１１と外筒１２とからなる金属筒１０の前記内筒１１と前記外筒１２との間に、電気発熱線２１を巻回した耐火断熱性ボビン２０を挿入すると共に、前記外筒１２と前記ボビン２０との間、及び前記内筒１１と前記ボビン２０との間に、粉粒状耐火断熱材２２を強圧縮充填した電気抵抗加熱部Ａと、前記金属筒１０の内筒１１の内周面に密着するように嵌入した、耐火金属製であって、管内に水、空気等の加圧流体を流体流入孔３１から流入してノズル３２先端から流出できるようにしたノズル管３０と、前記ノズル管３０の管内に、耐熱金属棒コア４０を設け、前記耐熱金属棒コア４０の外周面に、前記加圧流体を、前記流体流入孔３１から前記ノズル３２先端方向に向って螺旋状に流動させて噴出できるようにしたフィン形成物５０を固着したものを密着挿入したものとからなる電磁誘導加熱部Ｂと、前記金属筒１０の外筒１２の外周面に密接に巻回した前記加圧流体の流通管であって、前記加圧流体の流体供給孔６１から流入させて前記ノズル管３０の流体流入孔３１に流入できるようにした予熱管兼断熱管６０とを備え、前記ノズル３２先端から前記加圧流体を熱効率よく短時間で高温加圧流体として噴出できるようにしたものである。
本発明においては、特許第２５３９６８６号の筒形電熱器と同様に電気絶縁度及び耐電圧に優れ、熱伝導度がよい電気抵抗加熱部Ａと、電気抵抗加熱部Ａで使用した電気発熱線２１のコイル巻きを利用すると共に、金属製ノズル管３０及び耐熱金属棒コア４０、（フィン形成物５０が金属の場合は電磁誘導加熱される）による電磁誘導加熱部Ｂとにより加圧流体は電気加熱される。
また、本発明の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、上記課題を達成するため、図示するように、請求項２の発明は、内筒１１と外筒１２とからなる金属筒１０の前記内筒１１と前記外筒１２との間に、電気発熱線２１を巻回した耐火断熱性ボビン２０を挿入すると共に、前記外筒１２と前記ボビン２０との間、及び前記内筒１１と前記ボビン２０との間に、粉粒状耐火断熱材２２を強圧縮充填した電気抵抗加熱部Ａと、前記金属筒１０の内筒１１の内周面に密着するように嵌入した、耐火金属製であって、管内に水、空気等の加圧流体を流体流入孔３１から流入してノズル３２先端から流出できるようにしたノズル管３０と、前記ノズル管３０の管内に、耐熱金属棒コア４０を設け、前記耐熱金属棒コア４０の外周面に、前記加圧流体を、前記流体流入孔３１から前記ノズル３２先端方向に向って螺旋状に流動させて噴出できるようにしたフィン形成物５０を固着したものを密着挿入したものとからなる電磁誘導加熱部Ｂと、前記金属筒１０の外筒１２の外周面に密接に巻回した前記加圧流体の流通管であって、前記加圧流体の流体供給孔６１から流入させて前記ノズル管３０の流体流入孔３１に流入できるようにした予熱管兼断熱管６０とを備え、前記ノズル３２先端から前記加圧流体を熱効率よく短時間で高温加圧流体として噴出できるようにしたものである。
本発明においては、特許第２５３９６８６号の筒形電熱器と同様に電気絶縁度及び耐電圧に優れ、熱伝導度がよい電気抵抗加熱部Ａと、電気抵抗加熱部Ａで使用した電気発熱線２１のコイル巻きを利用すると共に、金属製ノズル管３０及び耐熱金属棒コア４０、（フィン形成物５０が金属の場合は電磁誘導加熱される）による電磁誘導加熱部Ｂとにより加圧流体は電気加熱される。
本発明は、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂによる電気加熱と、ノズル管３０内をノズル３２先端に向って通過加熱される水、空気等の加圧流体の螺旋流動により、被加熱物の流体は、短時間に熱効率よく高温加熱されてノズル先端から噴出されることになる。また、これらに加えて加圧流体の予熱管６０を併用すれば加圧流体はさらに熱効率よく高温加熱されることになる。
本発明の好ましい形態が実施例１及び実施例２に記載される。
本発明の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置の実施例１の原理説明図が図１に示されている。
本発明実施例１の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂと加圧流体の螺旋運動による加熱ができるフィン螺旋形成物５０とから構成されている。
電気抵抗加熱部Ａは、金属筒１０と、ボビン２０と、電気発熱線２１と、断熱耐火性で電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシヤ２２からなる。
金属筒１０は、ステンレス製で内筒１１と外筒１２とからなる。
ボビン２０は、断熱耐火性の酸化マグネシヤ製で、ニクロム線等の公知の電気発熱線２１がコイル状に巻回されている。
電気発熱線２１を巻回したボビン２０は、外筒１２との間、内筒１１との間に挿入されて、断熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシヤが強圧縮されて充填されている。
電磁誘導加熱部Ｂは、ステンレス製ノズル管３０と耐熱性磁性金属製丸棒状コア４０とフィン螺旋形成物５０とを備えている。
ノズル管３０は、管後部の流体流入孔３１から加圧流体を流入させてノズル３２先端から流出できるように形成されている。
コア４０は、ボビン２０にコイル状に巻回された電気発熱線２１を電磁コイルとして利用して発熱するもので、ノズル管３０にコア４０に巻かれたフィン螺旋形成物５０を介して固着される。
フィン螺旋形成物５０は、ニッケル又はアルミニウム等の耐熱金属製でコア４０と同様に電磁誘導加熱により発熱する。
また、フィン螺旋形成物５０は、ノズル管３０内のコアに固着されると共に、ノズル管３０内に密着挿入されて、ノズル管３０内を流体流入孔３１からノズル３２先端まで通過する加圧流体に螺旋流動運動をもたらして熱効率をさらに向上させて高温加熱するものである。
従って、本発明実施例１の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、加圧流体の熱効率を飛躍的に向上させてノズル３２から短時間に高温噴出される。
本発明実施例１の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂと加圧流体の螺旋運動による加熱ができるフィン螺旋形成物５０とから構成されている。
電気抵抗加熱部Ａは、金属筒１０と、ボビン２０と、電気発熱線２１と、断熱耐火性で電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシヤ２２からなる。
金属筒１０は、ステンレス製で内筒１１と外筒１２とからなる。
ボビン２０は、断熱耐火性の酸化マグネシヤ製で、ニクロム線等の公知の電気発熱線２１がコイル状に巻回されている。
電気発熱線２１を巻回したボビン２０は、外筒１２との間、内筒１１との間に挿入されて、断熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシヤが強圧縮されて充填されている。
電磁誘導加熱部Ｂは、ステンレス製ノズル管３０と耐熱性磁性金属製丸棒状コア４０とフィン螺旋形成物５０とを備えている。
ノズル管３０は、管後部の流体流入孔３１から加圧流体を流入させてノズル３２先端から流出できるように形成されている。
コア４０は、ボビン２０にコイル状に巻回された電気発熱線２１を電磁コイルとして利用して発熱するもので、ノズル管３０にコア４０に巻かれたフィン螺旋形成物５０を介して固着される。
フィン螺旋形成物５０は、ニッケル又はアルミニウム等の耐熱金属製でコア４０と同様に電磁誘導加熱により発熱する。
また、フィン螺旋形成物５０は、ノズル管３０内のコアに固着されると共に、ノズル管３０内に密着挿入されて、ノズル管３０内を流体流入孔３１からノズル３２先端まで通過する加圧流体に螺旋流動運動をもたらして熱効率をさらに向上させて高温加熱するものである。
従って、本発明実施例１の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、加圧流体の熱効率を飛躍的に向上させてノズル３２から短時間に高温噴出される。
本発明の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置の実施例２の原理説明図が図２に示されている。
本発明実施例２の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、電気抵抗加熱部Ａと、電磁誘導加熱部Ｂと、加圧流体の螺旋流動運動による加熱ができるフィン螺旋形成物５０と、加圧流体の予熱管兼断熱管６０とから構成されている。
電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂとフィン螺旋形成物５０とは、実施例１と同じであるので詳細説明は省略する。
加圧流体の予熱管兼断熱管６０は、管６０の流体供給孔６１から加圧流体を流入させてノズル管３０の流体流入孔３１に予熱された加圧流体を流入させるもので、電気加熱部Ａの外周の断熱管も兼ねている。
従って、本実施例の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、流体の予熱ができるので、実施例１の電気加熱装置より更に熱効率を向上させて短時間に高温加圧流体をノズル３２先端から噴出させることができる。
本発明実施例２の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、電気抵抗加熱部Ａと、電磁誘導加熱部Ｂと、加圧流体の螺旋流動運動による加熱ができるフィン螺旋形成物５０と、加圧流体の予熱管兼断熱管６０とから構成されている。
電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂとフィン螺旋形成物５０とは、実施例１と同じであるので詳細説明は省略する。
加圧流体の予熱管兼断熱管６０は、管６０の流体供給孔６１から加圧流体を流入させてノズル管３０の流体流入孔３１に予熱された加圧流体を流入させるもので、電気加熱部Ａの外周の断熱管も兼ねている。
従って、本実施例の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、流体の予熱ができるので、実施例１の電気加熱装置より更に熱効率を向上させて短時間に高温加圧流体をノズル３２先端から噴出させることができる。
本発明の水、空気等の加圧流体の電気加熱装置は、製作容易で量産できる。
１０ 金属筒
１１ 内筒
１２ 外筒
２０ ボビン
２１ 電気発熱線
２２ 粉粒状断熱耐火材
Ａ 電気抵抗加熱部
３０ ノズル管
３１ 流体流入孔
３２ ノズル
４０ 金属製丸棒状コア
５０ フィン螺旋形成物
Ｂ 電磁誘導加熱部
６０ 流体予熱管兼断熱管
６１ 流体供給孔
１１ 内筒
１２ 外筒
２０ ボビン
２１ 電気発熱線
２２ 粉粒状断熱耐火材
Ａ 電気抵抗加熱部
３０ ノズル管
３１ 流体流入孔
３２ ノズル
４０ 金属製丸棒状コア
５０ フィン螺旋形成物
Ｂ 電磁誘導加熱部
６０ 流体予熱管兼断熱管
６１ 流体供給孔
Claims (2)
- 内筒と外筒とからなる金属筒の前記内筒と、前記外筒との間に、電気発熱線を巻回した耐火断熱性電気絶縁性ボビンを挿入すると共に、前記外筒と前記ボビンとの間、及び前記内筒と前記ボビンとの間に、粉粒状耐火断熱材を強圧縮充填した電気抵抗加熱部と、前記金属筒の内筒の内周面に密着するように嵌入した、耐火金属製であって、管内に水、空気等の加圧流体を、流体流入孔から流入してノズル先端から流出できるようにしたノズル管と、前記ノズル管の管内に、耐熱金属棒コアを設け、前記耐熱金属棒コアの外周面に、前記加圧流体を、前記流体流入孔から前記ノズル先端方向に向って螺旋状に流動させて噴出できるようにしたフィン形成物を固着したものを密着挿入したものとからなる電磁誘導加熱部とを備え、前記ノズル先端から前記加圧流体を熱効率よく短時間で高温加圧流体として噴出できるようにしたことを特徴とした加圧流体の電気加熱装置。
- 内筒と外筒とからなる金属筒の前記内筒と、前記外筒との間に、電気発熱線を巻回した耐火断熱性電気絶縁性ボビンを挿入すると共に、前記外筒と前記ボビンとの間、及び前記内筒と前記ボビンとの間に、粉粒状耐火断熱材を強圧縮充填した電気抵抗加熱部と、前記金属筒の内筒の内周面に密着するように嵌入した、耐火金属製であって、管内に水、空気等の加圧流体を流体流入孔から流入してノズル先端から流出できるようにしたノズル管と、前記ノズル管の管内に、耐熱金属棒コアを設け、前記耐熱金属棒コアの外周面に、前記加圧流体を、前記流体流入孔から前記ノズル先端方向に向って螺旋状に流動させて噴出できるようにしたフィン形成物を固着したものを密着挿入したものとからなる電磁誘導加熱部と、前記金属筒の外筒の外周面に密接に巻回した前記加圧流体の流通管であって、前記加圧流体の流体供給孔から流入させて前記ノズル管の流体流入孔に流入できるようにした予熱管兼断熱管とを備え、前記ノズル先端から前記加圧流体を熱効率よく短時間で高温加圧流体として噴出できるようにしたことを特徴とした加圧流体の電気加熱装置。
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