JP2014191932A - Heating apparatus - Google Patents

Heating apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2014191932A
JP2014191932A JP2013064963A JP2013064963A JP2014191932A JP 2014191932 A JP2014191932 A JP 2014191932A JP 2013064963 A JP2013064963 A JP 2013064963A JP 2013064963 A JP2013064963 A JP 2013064963A JP 2014191932 A JP2014191932 A JP 2014191932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
heating
heated
cross
outflow side
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
JP2013064963A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaji Nakatani
政次 中谷
Toshinori Okada
俊範 岡田
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2013064963A priority Critical patent/JP2014191932A/en
Publication of JP2014191932A publication Critical patent/JP2014191932A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a supply amount and an outflow temperature from changing according to a heating temperature and a vapor generating amount of an object to be heated, and to reduce opportunities in which a scale is attached to an exothermic body.SOLUTION: In a cross section perpendicular to a wound axial direction of a heating coil (3) of an exothermic body (4) in a heating apparatus (1), a cross sectional area occupied by a flow path (10) on an outflow side (6) is larger than a cross sectional area occupied by the flow path (10) on an inflow side (5).

Description

本発明は、加熱装置に関し、より具体的には、水をはじめとする液体状の被加熱物を、電磁誘導加熱方式によって加熱する加熱装置に関する。   The present invention relates to a heating device, and more specifically to a heating device that heats a liquid object to be heated such as water by an electromagnetic induction heating method.

電磁誘導加熱方式の加熱装置は、加熱用コイルと金属製等の発熱体を備えている。このような加熱装置において、加熱用コイルに交流電流を流し、これにより発生する磁束を発熱体に通して、電磁誘導作用によって発生すると、発熱体自体の電気抵抗とによってジュール熱を発生させる。更に、発熱体が磁性体の場合には、ヒステリシス損によって発熱する。それらの熱を被加熱物に伝達する。   An electromagnetic induction heating type heating device includes a heating coil and a metal-made heating element. In such a heating device, when an alternating current is passed through the heating coil and the magnetic flux generated thereby is passed through the heating element and generated by electromagnetic induction, Joule heat is generated by the electrical resistance of the heating element itself. Further, when the heating element is a magnetic substance, heat is generated due to hysteresis loss. The heat is transferred to the object to be heated.

電磁誘導加熱方式の加熱装置において、液体状の被加熱物から蒸気を発生させる構成としては、例えば特許文献1に記載された蒸気発生装置が挙げられる。特許文献1の蒸気発生装置における蒸気発生手段では、多孔質状の発熱体の端面および側面が吸水材によって覆われており、電磁誘導加熱により加熱された発熱体の孔に水を流して加熱し蒸気を発生させている。吸水材は、発熱体に対して断続的に水を供給する目的で使用されている。なお、水は、ポンプによって吸収材または発熱体に対して供給される。そして、供給された水は、吸収材または発熱体に塗布される、あるいは吸収材または発熱体を浸す。   In the electromagnetic induction heating type heating apparatus, as a configuration for generating steam from a liquid object to be heated, for example, a steam generating apparatus described in Patent Document 1 can be cited. In the steam generating means in the steam generating device of Patent Document 1, the end face and the side surface of the porous heating element are covered with a water absorbing material, and water is passed through the holes of the heating element heated by electromagnetic induction heating. Steam is generated. The water absorbing material is used for the purpose of intermittently supplying water to the heating element. In addition, water is supplied with respect to an absorber or a heat generating body with a pump. Then, the supplied water is applied to the absorbent material or the heating element, or soaks the absorbent material or the heating element.

特開平10−339401号公報(1998年12月22日公開)JP 10-339401 A (published on December 22, 1998)

液体が蒸気すなわち気体に相転移すると体積が膨張する。例えば水(液体)から水蒸気(気体)へ相転移する場合、体積は1000倍以上に膨張することが知られている。特許文献1の蒸気発生装置における蒸気発生手段の内部は、加熱によって存在する空気の膨張とともに水の蒸発による体積膨張によって気圧が高い状態になる。特許文献1の蒸気発生装置は、この気圧を利用して水蒸気を外部に流出させるものと推測される。しかし、蒸気発生手段内部の気圧は、水蒸気を流出する流出側ばかりでなく、水を供給する供給側にも掛かる。それゆえ、蒸気発生前と蒸気発生中とにおいて水の供給量を比較すると、蒸気発生中における水の供給量が少なくなってしまう。   The volume expands as the liquid phase transitions to vapor or gas. For example, when the phase transition from water (liquid) to water vapor (gas) is known, the volume expands 1000 times or more. The interior of the steam generating means in the steam generating apparatus of Patent Document 1 is in a state where the atmospheric pressure is high due to the expansion of air existing by heating and the volume expansion by evaporation of water. It is estimated that the steam generator of Patent Document 1 uses this atmospheric pressure to cause water vapor to flow out. However, the pressure inside the steam generating means is applied not only to the outflow side from which water vapor flows out, but also to the supply side for supplying water. Therefore, when the supply amount of water is compared before and during the generation of steam, the supply amount of water during the generation of steam is reduced.

したがって、特許文献1の蒸気発生装置には、蒸気発生開始時と蒸気発生開始から時間経過後とにおいて、蒸気の発生量が異なってしまうという問題がある。   Therefore, the steam generator of Patent Document 1 has a problem that the amount of steam generated differs between the time when steam generation starts and the time after the start of steam generation.

更に、体積膨張によって蒸気発生手段に供給される水の供給量が減少すると、蒸気発生量が減って気圧が低下する。そして、気圧が低下するにつれて、水供給量は回復傾向になる。そして、水供給量の回復によって再び蒸気発生量が増加し、気圧が上昇する。このように、特許文献1の蒸気発生装置では、蒸気発生手段内部の気圧について、低下及び上昇のループを繰り返すことになり、結果的に蒸気発生量にムラが生じてしまうという問題がある。さらに、蒸気発生手段に供給される水の供給量が変動することによって、蒸気発生手段から流出する蒸気温度も変動してしまう。   Further, when the supply amount of water supplied to the steam generating means is reduced by volume expansion, the steam generation amount is reduced and the atmospheric pressure is lowered. And as the atmospheric pressure decreases, the water supply amount tends to recover. Then, the steam generation amount increases again due to the recovery of the water supply amount, and the atmospheric pressure rises. As described above, in the steam generator of Patent Document 1, a loop of lowering and rising is repeated for the air pressure inside the steam generating means, and as a result, there is a problem that unevenness occurs in the amount of steam generated. Furthermore, when the supply amount of water supplied to the steam generating means varies, the temperature of the steam flowing out from the steam generating means also varies.

また一方で、蒸気発生装置の長期間使用により、多孔質状の発熱体の微細な孔に、水に含まれている不純物成分から生成されるスケールと言われる固形物が堆積する。このスケールは、炭酸カルシウムやシリカによって構成されている。そして、このスケールのよって、発熱体の孔に目詰まりを起こし、蒸気発生量が減少してしまうという問題がある。特に、発熱体全体が微小孔を有する多孔質体から成る特許文献1の蒸気発生装置では、この目詰まりが発生する確率が増えてしまう。   On the other hand, solid substances called scales generated from impurity components contained in water accumulate in fine pores of the porous heating element due to the long-term use of the steam generator. This scale is composed of calcium carbonate and silica. The scale causes clogging in the holes of the heating element, resulting in a problem that the amount of generated steam is reduced. In particular, in the steam generator of Patent Document 1 in which the entire heating element is made of a porous body having micropores, the probability of this clogging increases.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、被加熱物の加熱温度および蒸気発生量によって供給量および流出温度が変化・変動せず、かつ発熱体にスケールが付着する機会を減少できる加熱装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object thereof is that the supply amount and the outflow temperature do not change or fluctuate depending on the heating temperature and steam generation amount of the object to be heated, and the heating element is scaled. An object of the present invention is to provide a heating device that can reduce the chance of adhesion.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る加熱装置は、その外周に加熱コイルが巻回された加熱コイル筐体と、上記加熱コイル筐体内に配置された発熱体と、を備え、上記発熱体には、上記加熱コイルの巻回軸方向の一方の側から他方の側へ被加熱物が通過する複数の流通路が設けられており、液体状の被加熱物を流通路の一方の側から流入し他方の側から流出して加熱する加熱装置において、上記発熱体における上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、流出側の第1の流通路が占める総断面積は、流入側の第2の流通路が占める総断面積と比べて大きいことを特徴としている。   In order to solve the above problems, a heating device according to an aspect of the present invention includes a heating coil casing having a heating coil wound around an outer periphery thereof, and a heating element disposed in the heating coil casing. The heating element is provided with a plurality of flow passages through which the heated object passes from one side in the winding axis direction of the heating coil to the other side, and the liquid heated object is passed through the flow path. In the heating apparatus that flows in from one side and heats out from the other side, the total cross-sectional area occupied by the first flow passage on the outflow side in the cross section perpendicular to the winding axis direction in the heating element Is characterized in that it is larger than the total cross-sectional area occupied by the second flow passage on the inflow side.

本発明の一態様によれば、被加熱物の加熱温度および蒸気発生量によって水供給量および流出温度が変化・変動せず、かつ発熱体にスケールが付着する機会を減少できるという効果を奏する。   According to one aspect of the present invention, the water supply amount and the outflow temperature are not changed or fluctuated depending on the heating temperature of the object to be heated and the amount of steam generated, and the opportunity for the scale to adhere to the heating element can be reduced.

本発明の実施形態1に係る加熱装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the heating apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の加熱装置に備えられた発熱体の構成の一例を示し、図1に示すAーA’断面、及びB−B’断面を模式的に示した断面図である。2 is a cross-sectional view schematically showing an A-A ′ cross section and a B-B ′ cross section shown in FIG. 1, showing an example of a configuration of a heating element provided in the heating device of FIG. 1. 図1の加熱装置に備えられた発熱体の構成の他の例を示し、図1に示すAーA’断面、及びB−B’断面を模式的に示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the A-A ′ cross section and the B-B ′ cross section shown in FIG. 1, showing another example of the configuration of the heating element provided in the heating device of FIG. 1. 図1の加熱装置に備えられた発熱体の構成のさらに他の例を示し、図1に示すAーA’断面、及びB−B’断面を模式的に示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the configuration of the heating element provided in the heating device of FIG. 1, and schematically showing the A-A ′ cross section and the B-B ′ cross section shown in FIG. 1. 図1の加熱装置に備えられた発熱体の構成のさらに他の例を示し、流入側から流出側へ向かう方向に沿った断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further another example of a structure of the heat generating body with which the heating apparatus of FIG. 1 was equipped, and shows the cross-sectional shape along the direction which goes to an outflow side from an inflow side. 図1の加熱装置に備えられた発熱体の構成のさらに他の例を示し、流入側から流出側へ向かう方向に沿った断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further another example of a structure of the heat generating body with which the heating apparatus of FIG. 1 was equipped, and shows the cross-sectional shape along the direction which goes to an outflow side from an inflow side. 本発明の実施形態2に係る加熱装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the heating apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係る加熱装置に備えられた発熱体の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the heat generating body with which the heating apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention was equipped. 本発明の実施形態3に係る加熱装置に備えられた発熱体の他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structure of the heat generating body with which the heating apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention was equipped. 本発明の実施形態3に係る加熱装置に備えられた発熱体のさらに他の構成を示し、流入側から流出側へ向かう方向に対し垂直な面で切断したときの断面図である。It is sectional drawing when it shows still another structure of the heat generating body with which the heating apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention was equipped, and cut | disconnects in a surface perpendicular | vertical with respect to the direction which goes to an outflow side. 本発明の実施形態3に係る加熱装置に備えられた発熱体のさらに他の構成を示し、流入側から流出側へ向かう方向に対し垂直な面で切断したときの断面図である。It is sectional drawing when it shows still another structure of the heat generating body with which the heating apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention was equipped, and cut | disconnects in a surface perpendicular | vertical with respect to the direction which goes to an outflow side.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。当然ながら、本発明はこれのみに限定されるものではなく、この実施形態に記載されている構成等は、特に限定的な記載がない限り、この発明の範囲をこれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Of course, the present invention is not limited to this, and the configuration described in this embodiment is not intended to limit the scope of the present invention to this unless otherwise specified. This is just an illustrative example.

また、本発明の各実施形態において、同じ構成を有するものに対しては、同じ名称かつ同じ符号を付して説明する。   Moreover, in each embodiment of this invention, what has the same structure and attaches | subjects and demonstrates the same name and the same code | symbol.

〔実施形態1〕:加熱装置の構成例
図1は、本実施形態に係る加熱装置1の概略構成を示す断面図である。図1に示されるように、本実施形態に係る加熱装置1は、加熱コイル筐体2と、加熱コイル3と、発熱体4と、ポンプ7と、液体タンク8とを備えている。
Embodiment 1 Configuration Example of Heating Device FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a heating device 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the heating device 1 according to the present embodiment includes a heating coil housing 2, a heating coil 3, a heating element 4, a pump 7, and a liquid tank 8.

加熱コイル筐体2は、円筒状であり、その内部に発熱体4を収容するようになっている。加熱コイル筐体2の材料は、非磁性体であり誘電率が低く、電磁誘導により加熱されない材料であることが好ましい。加熱コイル筐体2の材料としては、例えば、テフロン(登録商標)材、シリコン材等の耐熱特性を持った樹脂が挙げられる。また、加熱コイル3は、電気抵抗が小さい銅線からなり、加熱コイル筐体2の外周に巻回されている。   The heating coil casing 2 has a cylindrical shape and houses the heating element 4 therein. The material of the heating coil housing 2 is preferably a non-magnetic material that has a low dielectric constant and is not heated by electromagnetic induction. Examples of the material of the heating coil housing 2 include a resin having heat resistance such as a Teflon (registered trademark) material and a silicon material. The heating coil 3 is made of a copper wire having a small electric resistance, and is wound around the outer periphery of the heating coil housing 2.

発熱体4は、円柱形状であり、加熱コイル筐体2の内部に挿入された状態で設置されている。発熱体4の材料は、電磁誘導による加熱に適した透磁率および電気抵抗を有する材料であることが好ましく、例えば、鉄、ステンレス、炭素含有セラミックスが挙げられる。また、発熱体4の材料は、アルミニウム合金等といった、交流電流の周波数を高くすることによって電磁誘導による加熱が可能となり、熱伝導性が良好な材料であってもよい。   The heating element 4 has a cylindrical shape and is installed in a state of being inserted into the heating coil housing 2. The material of the heating element 4 is preferably a material having magnetic permeability and electric resistance suitable for heating by electromagnetic induction, and examples thereof include iron, stainless steel, and carbon-containing ceramics. The material of the heating element 4 may be a material having good thermal conductivity, such as an aluminum alloy, which can be heated by electromagnetic induction by increasing the frequency of the alternating current.

ポンプ7は、発熱体4へ被加熱物9である液体を供給する非加熱部物供給手段である。また、液体タンク8は、被加熱物9を貯留するためのタンクである。なお、被加熱物9は、液状であればよく、代表的な物質として水が挙げられる。また、被加熱物9は、水である場合、イオン化水等の機能水も包含する。なお、以下の説明では、被加熱物9として、水を主眼として述べていく。   The pump 7 is a non-heating part supply means for supplying a liquid that is the object to be heated 9 to the heating element 4. The liquid tank 8 is a tank for storing the article 9 to be heated. In addition, the to-be-heated material 9 should just be liquid, and water is mentioned as a typical substance. Moreover, when the to-be-heated material 9 is water, functional water, such as ionized water, is also included. In the following description, water will be mainly described as the article 9 to be heated.

加熱装置1において、液体タンク8に貯留された被加熱物9は、ポンプ7によって、発熱体4に供給される。そして、発熱体4内部を通過する間に加熱され、液体状、気体状、または気液状になって、発熱体4から流出される。ここで、発熱体4における被加熱物9が流入する側を流入側5とし、被加熱物9が流出する側を流出側6とする。なお、発熱体4には、流入側5から流出側6に向けて被加熱物9の流通が可能なように、複数の流通路10が設けられている。この流通路10に関しては後述する。   In the heating device 1, the heated object 9 stored in the liquid tank 8 is supplied to the heating element 4 by the pump 7. Then, it is heated while passing through the inside of the heating element 4, becomes liquid, gas, or gas-liquid and flows out of the heating element 4. Here, let the side to which the to-be-heated material 9 flows in the heat generating body 4 be the inflow side 5, and let the side to which the to-be-heated material 9 flows out be the outflow side 6. The heating element 4 is provided with a plurality of flow passages 10 so that the heated object 9 can flow from the inflow side 5 toward the outflow side 6. The flow passage 10 will be described later.

ここで、発熱体4内部における被加熱物9の加熱について、説明する。発熱体4内部において、被加熱物9は、電磁誘導によって加熱される。加熱装置1には、加熱コイル3に対し交流電流を流す手段が設けられている(不図示)。この手段によって、加熱コイル3に数十kHz程度の交流電流を流すことによって、交番磁界が発生する。これによって、発熱体4に磁束が通過し、電磁誘導作用によって発熱体4に渦電流が発生する。そして、この渦電流と発熱体4自体の電気抵抗とによるジュール熱によって、発熱体4が加熱される(発熱体4が発熱する)。なお、発熱体4が磁性体の場合には、ヒステリシス損によっても発熱する。このような電磁誘導による加熱は、発熱体4のみが加熱されること、発熱体4と加熱コイル3等の部材とを接触させる必要がないことから、急速加熱、及び熱の逃げが少ない高効率加熱が可能であることが特長である。   Here, the heating of the article 9 to be heated inside the heating element 4 will be described. Inside the heating element 4, the article 9 to be heated is heated by electromagnetic induction. The heating device 1 is provided with means for flowing an alternating current to the heating coil 3 (not shown). By this means, an alternating current of about several tens of kHz is passed through the heating coil 3 to generate an alternating magnetic field. As a result, the magnetic flux passes through the heating element 4, and an eddy current is generated in the heating element 4 by electromagnetic induction. The heating element 4 is heated by the Joule heat generated by the eddy current and the electric resistance of the heating element 4 itself (the heating element 4 generates heat). In addition, when the heat generating body 4 is a magnetic body, it generates heat also by hysteresis loss. Such heating by electromagnetic induction is because only the heating element 4 is heated and there is no need to bring the heating element 4 and a member such as the heating coil 3 into contact with each other. The feature is that it can be heated.

被加熱物9は、このように電磁誘導によって加熱された発熱体4の流通路10に対し、流入側5から流入する。このとき、加熱された発熱体4から流通路10内の被加熱物9へ熱が伝達され、被加熱物9が加熱する。そして、この加熱によって、被加熱物9は、一部または全部が蒸気となって、流出側6から流出する。   The heated object 9 flows from the inflow side 5 into the flow passage 10 of the heating element 4 heated by electromagnetic induction in this way. At this time, heat is transmitted from the heated heating element 4 to the object to be heated 9 in the flow passage 10, and the object to be heated 9 is heated. And by this heating, a part or all of the article 9 to be heated becomes steam and flows out from the outflow side 6.

ここで、被加熱物9は、液体から気体へ相変移すると、体積が膨張することが知られている。被加熱物9が水である場合、体積は、1000倍以上に膨張する。したがって、発熱体4内部で蒸気になった被加熱物9は、流入側5から流入したときよりも体積が大きくなって流出側6から流出される。被加熱物9の加熱による体積膨張は、流出側6への被加熱物9の流出を付勢するだけでなく、流入側5における被加熱物9の流入に対しても影響を及ぼす。その結果、ポンプ7によって液送される被加熱物9の発熱体4への供給量が減少してしまう。   Here, it is known that the volume of the article to be heated 9 expands when the phase transitions from liquid to gas. When the article 9 to be heated is water, the volume expands 1000 times or more. Therefore, the heated object 9 that has become steam inside the heating element 4 has a larger volume than that flowing from the inflow side 5 and flows out from the outflow side 6. The volume expansion due to the heating of the heated object 9 not only urges the outflow of the heated object 9 to the outflow side 6 but also affects the inflow of the heated object 9 on the inflow side 5. As a result, the supply amount to the heating element 4 of the article 9 to be heated fed by the pump 7 decreases.

本実施形態に係る加熱装置1は、このような被加熱物9の体積膨張に起因する、被加熱物9の発熱体4への供給量の低下を低減する構成になっている。具体的には、発熱体4における流入側5から流出側6へ向かう方向に対して垂直な断面において、流出側6における流通路10が占める面積が、流入側5と比べて大きくなった構成である。これによって、発熱体4内部において、被加熱物9は、加熱されて体積が膨張したとき、空間容積が大きく膨張しやすい流出側6の空間へ流出する一方、流入側5への逆流が軽減される。したがって、蒸気発生による被加熱物9の発熱体4への供給量の低下は、軽減される。   The heating device 1 according to the present embodiment is configured to reduce a decrease in the supply amount of the heated object 9 to the heating element 4 due to such volume expansion of the heated object 9. Specifically, in the cross section perpendicular to the direction from the inflow side 5 to the outflow side 6 of the heating element 4, the area occupied by the flow passage 10 on the outflow side 6 is larger than that of the inflow side 5. is there. As a result, when the heated object 9 is heated and expands in volume inside the heating element 4, it flows out into the space on the outflow side 6 where the space volume is large and easily expands, while backflow to the inflow side 5 is reduced. The Therefore, a decrease in the supply amount of the heated object 9 to the heating element 4 due to the generation of steam is reduced.

ここで、本実施形態に係る加熱装置1の特徴的構成である流通路10の具体的構成について、図2〜図6を用いて説明する。図2〜図4はそれぞれ、発熱体4の構成の一例を示し、図1に示すAーA’断面(流入側5)、及びB−B’断面(流出側6)を模式的に示した断面図である。   Here, the specific structure of the flow path 10 which is the characteristic structure of the heating apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated using FIGS. 2 to 4 each show an example of the configuration of the heating element 4, schematically showing the AA ′ section (inflow side 5) and the BB ′ section (outflow side 6) shown in FIG. 1. It is sectional drawing.

図2に示されるように、発熱体4は、流通路10の数が、流入側5(AーA’断面)に比べて流出側6(BーB’断面)の方が多い構成であってもよい。図2に示される発熱体4は、例えば、流入側5における1つの流通路10を複数の流通路10に分岐するように加工する、あるいは成型することによって、製作可能である。   As shown in FIG. 2, the heating element 4 has a configuration in which the number of the flow passages 10 is greater on the outflow side 6 (BB ′ cross section) than on the inflow side 5 (AA ′ cross section). May be. The heating element 4 shown in FIG. 2 can be manufactured, for example, by processing or molding one flow passage 10 on the inflow side 5 so as to branch into a plurality of flow passages 10.

また、図3に示されるように、発熱体4は、個々の流通路10の穴径が、流入側5(AーA’断面)に比べて流出側6(BーB’断面)の方が大きい構成であってもよい。図3に示される発熱体4は、例えば、流通路10として、流入側5から流出側6へ向かうに従い穴径が大きくなるようにテーパー穴を加工する、あるいは成型することによって、製作可能である。   Further, as shown in FIG. 3, the heating element 4 has a hole diameter of each flow passage 10 on the outflow side 6 (BB 'cross section) compared to the inflow side 5 (AA' cross section). The configuration may be large. The heating element 4 shown in FIG. 3 can be manufactured, for example, by forming or molding a tapered hole as the flow passage 10 so that the hole diameter increases from the inflow side 5 toward the outflow side 6. .

図4に示されるように、発熱体4は、多孔質金属で構成されていてもよい。この場合、流入側5(AーA’断面)の気孔率が小さく、流出側6(BーB’断面)の気孔率が大きくなっている。図4に示される発熱体4は、例えば、発熱体4を構成する多孔質金属を製作するに際し、気孔材料の配合を、流入側5において少なく、流出側6において多くすることによって、製作可能である。また、発熱体4を構成する多孔質金属を製作するに際し、気孔材料の粒径を、流入側5において小さく、流出側6において大きくすることによっても製作可能である。さらに、多孔質金属の材料として金属繊維を使用し、金属繊維を押し固めるに際し、流入側5の金属繊維量を多くし、流出側6の金属繊維量を少なくすることによっても製作可能である。   As shown in FIG. 4, the heating element 4 may be made of a porous metal. In this case, the porosity of the inflow side 5 (A-A 'cross section) is small, and the porosity of the outflow side 6 (B-B' cross section) is large. The heating element 4 shown in FIG. 4 can be manufactured by, for example, reducing the amount of pore material on the inflow side 5 and increasing on the outflow side 6 when manufacturing the porous metal constituting the heating element 4. is there. Further, when the porous metal constituting the heating element 4 is manufactured, the porous material can be manufactured by reducing the particle size of the pore material on the inflow side 5 and increasing it on the outflow side 6. Further, when metal fibers are used as the material of the porous metal and the metal fibers are pressed, the amount of metal fibers on the inflow side 5 can be increased and the amount of metal fibers on the outflow side 6 can be decreased.

なお、図2〜図4に示される発熱体4は、流入側5から流出側6へ向けて流通路10が占める面積比率が異なる複数の発熱部材(パーツ:要素)が積み重ねられた構成であってもよい。すなわち、流入側5には流通路10が占める割合が小さい第1の発熱部材が設けられ、流出側6には流通路10が占める割合が大きい第2の発熱部材が設けられ、これら第1及び第2の部材が外周部にて溶接されること等によって連結されることにより、1つの発熱体4が構成されていてもよい。   The heating element 4 shown in FIGS. 2 to 4 has a configuration in which a plurality of heating members (parts: elements) having different area ratios occupied by the flow passage 10 from the inflow side 5 to the outflow side 6 are stacked. May be. That is, the inflow side 5 is provided with a first heat generating member with a small proportion of the flow passage 10, and the outflow side 6 is provided with a second heat generation member with a large proportion of the flow passage 10. One heating element 4 may be configured by connecting the second member by welding or the like at the outer periphery.

これら図2〜図4に示された発熱体4を使用することによって、発熱体4内部にて体積膨張した被加熱物9は、自由空間が比較的大きい流出側6へ選択的に膨張して流出するとともに、流入側5への膨張は抑えられる。したがって、ポンプ7による被加熱物9の供給量を低下させることなく、安定して被加熱物9を発熱体4へ供給する加熱装置1を実現できる。   By using the heating element 4 shown in FIGS. 2 to 4, the heated object 9 that has undergone volume expansion inside the heating element 4 is selectively expanded to the outflow side 6 where the free space is relatively large. As it flows out, expansion to the inflow side 5 is suppressed. Therefore, it is possible to realize the heating apparatus 1 that stably supplies the heated object 9 to the heating element 4 without reducing the supply amount of the heated object 9 by the pump 7.

図5及び図6は、発熱体4の他の構成例を示し、流入側5から流出側6へ向かう方向に沿った断面形状を示す断面図である。   5 and 6 are cross-sectional views showing another configuration example of the heating element 4 and showing a cross-sectional shape along a direction from the inflow side 5 toward the outflow side 6.

図5に示された構成では、発熱体4は、流出側6に開口部11が設けられた円柱形状になっている。そして、発熱体4の流入側5には、開口部11に連通する複数の流通路10が設けられている。また、開口部11の内底面12は、加熱コイル3の巻回エリア13内に配置されている。   In the configuration shown in FIG. 5, the heating element 4 has a cylindrical shape in which an opening 11 is provided on the outflow side 6. A plurality of flow passages 10 communicating with the opening 11 are provided on the inflow side 5 of the heating element 4. Further, the inner bottom surface 12 of the opening 11 is disposed in the winding area 13 of the heating coil 3.

これによって、発熱体4内部において、流出される、被加熱物9の蒸気を含む気体(空気)は、流出側6へ向けて非常に体積膨張しやすくなる。その結果、上記と同様に、この体積膨張によって、被加熱物9の蒸気が被加熱物9の発熱体4への供給に及ぼす影響を大幅に軽減することができる。また、この開口部11が、その内部に障壁を有していない構成であるので、発熱体4内部で加熱された被加熱物9の気体は、流出側6へ向けて非常に抜けやすくなる。加熱された被加熱物9の蒸気を含む気体は、体積膨張によって流出側6から抜ける。その結果、発熱体4における流出側6の空間は、流出側6よりも外部の空間と比較して、気体密度が低く、気圧が低い状態になっている。そして、発熱体4の流出側6の開口部11には、上昇気流が発生する。それゆえ、開口部11内部の気体(空気)の密度が下がる。これによって、発熱体4の流入側5からの被加熱物9の供給が促進され、多少影響を受ける体積膨張による被加熱物9の供給量低下を補うことができる。   As a result, the gas (air) that flows out of the heating element 4 and contains the vapor of the article 9 to be heated easily expands in volume toward the outflow side 6. As a result, similarly to the above, this volume expansion can greatly reduce the influence of the vapor of the article 9 to be heated on the supply of the article 9 to the heating element 4. In addition, since the opening 11 has a configuration that does not have a barrier therein, the gas of the article 9 to be heated heated inside the heating element 4 is very easy to escape toward the outflow side 6. The gas containing the vapor | steam of the to-be-heated material 9 heated escapes from the outflow side 6 by volume expansion. As a result, the space on the outflow side 6 of the heating element 4 is in a state where the gas density is lower and the atmospheric pressure is lower than the space outside the outflow side 6. Ascending air current is generated in the opening 11 on the outflow side 6 of the heating element 4. Therefore, the density of the gas (air) inside the opening 11 is lowered. As a result, the supply of the object to be heated 9 from the inflow side 5 of the heating element 4 is promoted, and a decrease in the supply amount of the object to be heated 9 due to volume expansion that is somewhat affected can be compensated.

図6に示された発熱体4は、図5の構成と同様に、流出側6に開口部11が設けられている。そして、発熱体4における流入側5から流出側6へ向かう方向に対して垂直な断面において、流出側6における流通路10が占める面積が、流入側5と比べて大きくなっている。このような流通路10の構成は、例えば、図2〜4に示された構成が挙げられる。図6に示された発熱体4の構成においても、上記と同様の効果を奏することは、いうまでもない。   The heating element 4 shown in FIG. 6 has an opening 11 on the outflow side 6 as in the configuration of FIG. In the cross section perpendicular to the direction from the inflow side 5 to the outflow side 6 of the heating element 4, the area occupied by the flow passage 10 on the outflow side 6 is larger than that of the inflow side 5. Examples of the configuration of such a flow passage 10 include the configurations shown in FIGS. Needless to say, the configuration of the heating element 4 shown in FIG.

〔実施形態2〕:加熱装置の他の構成例
本発明の他の実施形態について図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図7は、本実施形態に係る加熱装置1の概略構成を示す断面図である。
[Embodiment 2]: Other Configuration Example of Heating Device The following describes another embodiment of the present invention with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the heating apparatus 1 according to the present embodiment.

本実施形態に係る加熱装置1は、実施形態1に係る加熱装置1と異なり、被加熱物9を発熱体4へ供給するためのポンプ7を備えない構成になっている。図7に示される加熱装置1において、発熱体4、加熱コイル筐体2、及び加熱コイル3は、流入側5が下方に、流出側6が上方になるように配置されている。また、発熱体4の流入側5の端部は、加熱コイル3よりも下方に突き出して配置されており、一部が液体タンク8内に貯留した被加熱物9に浸されている。なお、発熱体4の流入側5の端部(下端)から効率的に被加熱物9を流入するために、発熱体4の流入側5の端部と液体タンク8の底面との間に、被加熱物9が発熱体4の流入側5の端部に入り込むためのスペースが設けられていることが望ましい。このようなスペースは、例えば、発熱体4の流入側5の端部と液体タンク8の底面との間にスペーサ部材を挿入すること、発熱体4の流入側5の端部または液体タンク8の底面に突起部を設け突起形状とすること等によって、設けられる。   Unlike the heating device 1 according to the first embodiment, the heating device 1 according to the present embodiment has a configuration that does not include the pump 7 for supplying the heating object 9 to the heating element 4. In the heating device 1 shown in FIG. 7, the heating element 4, the heating coil housing 2, and the heating coil 3 are arranged so that the inflow side 5 is downward and the outflow side 6 is upward. Further, the end portion on the inflow side 5 of the heating element 4 is disposed so as to protrude downward from the heating coil 3, and a part thereof is immersed in the heated object 9 stored in the liquid tank 8. In order to efficiently flow the heated object 9 from the end (lower end) of the inflow side 5 of the heating element 4, between the end of the inflow side 5 of the heating element 4 and the bottom surface of the liquid tank 8, It is desirable to provide a space for the article to be heated 9 to enter the end of the inflow side 5 of the heating element 4. Such a space is formed by inserting a spacer member between the end of the inflow side 5 of the heating element 4 and the bottom surface of the liquid tank 8, or the end of the inflow side 5 of the heating element 4 or the liquid tank 8. It is provided by providing a protrusion on the bottom surface and forming a protrusion shape.

また、発熱体4の流通路10は、上記実施形態1と同様に、流入側5から流出側6へ向かう方向に対して垂直な断面において、流出側6における流通路10が占める面積が、流入側5と比べて大きくなっている。   Further, the flow passage 10 of the heating element 4 has an area occupied by the flow passage 10 on the outflow side 6 in the cross section perpendicular to the direction from the inflow side 5 to the outflow side 6 as in the first embodiment. Larger than side 5.

本実施形態に係る加熱装置1において、被加熱物9は、発熱体4の流入側5から、複数の流通路10を介した毛細管現象を利用して、発熱体4内部へ供給される。   In the heating device 1 according to the present embodiment, the object to be heated 9 is supplied from the inflow side 5 of the heating element 4 to the inside of the heating element 4 using a capillary phenomenon via the plurality of flow paths 10.

ここで、毛細管現象による液体の吸い上げ高さについて、被加熱物9を水とした場合を例にして説明する。発熱体4に対する水(被加熱物9)の接触角を45度とし、発熱体4の流入側5における流通路10の穴半径を0.5mmとすると、水は、流通路10を通って210mmの高さまで上昇し得る。したがって、発熱体4の(流入側5から流出側6までの)高さが200mm程度であれば、被加熱物9としての水は、発熱体4の流入側5から流出側6まで上昇すると言える。   Here, the suction height of the liquid due to the capillary phenomenon will be described by taking as an example the case where the heated object 9 is water. If the contact angle of water (the object to be heated 9) with respect to the heating element 4 is 45 degrees and the hole radius of the flow passage 10 on the inflow side 5 of the heating element 4 is 0.5 mm, the water passes through the flow passage 10 and is 210 mm. Can rise to the height of Therefore, if the height of the heating element 4 (from the inflow side 5 to the outflow side 6) is about 200 mm, it can be said that the water as the heated object 9 rises from the inflow side 5 to the outflow side 6 of the heating element 4. .

このように、本実施形態に係る加熱装置1によれば、流入側5における流通路10の穴半径を適切に設定することによって、ポンプ7を使用せずに、被加熱物9を発熱体4内部へ供給することが可能になる。   As described above, according to the heating device 1 according to the present embodiment, by appropriately setting the hole radius of the flow passage 10 on the inflow side 5, the heating object 9 can be heated without using the pump 7. It becomes possible to supply inside.

本実施形態に係る加熱装置1において、流入側5における流通路10の穴半径を小さくすれば、発熱体4内部への被加熱物9の吸い上げ高さが上昇し、被加熱物9の供給量が増加する。その一方で、単位時間当たりに供給できる被加熱物9の量は、流入側5における流通路10の穴半径が小さいほど、小さくなる。それゆえ、加熱装置1の使用用途に応じて、発熱体4の直径を大きくする等によって流通路10の数を増やすように設計することが望ましい。   In the heating apparatus 1 according to this embodiment, if the hole radius of the flow passage 10 on the inflow side 5 is reduced, the suction height of the heated object 9 into the heating element 4 increases, and the supply amount of the heated object 9 Will increase. On the other hand, the amount of the heated object 9 that can be supplied per unit time becomes smaller as the hole radius of the flow passage 10 on the inflow side 5 is smaller. Therefore, it is desirable to design so as to increase the number of flow passages 10 by increasing the diameter of the heating element 4 or the like according to the use application of the heating device 1.

本実施形態に係る加熱装置1において、被加熱物9が発熱体4内部に吸い上げられ、少なくとも加熱コイル3における流入側5の端部(下端)以上のレベルに達すれば、吸い上げられた被加熱物9は電磁誘導加熱によって加熱され、一部または全部が蒸気となって流出側6かへ向けて放出されていく。このとき、上述したように、流出側6の流通路10は、断面積、穴径、または穴数が流入側5の流通路10よりも大きくなっている。すなわち、発熱体4の流通路10は、上記実施形態1と同様に、流入側5から流出側6へ向かう方向に対して垂直な断面において、流出側6における流通路10が占める面積が、流入側5と比べて大きくなっている。このため、加熱によって発熱体4内部で体積膨張した被加熱物9の蒸気は、上部である流出側6へ流出しやすくなる。その結果、本実施形態に係る加熱装置1によれば、体積膨張に起因する毛細管現象による被加熱物9の上昇の妨げを低減させることができる。また、本実施形態に係る加熱装置1では、実施形態1と同様に、発熱体4における流出側6の空間は、流出側6よりも外部の空間と比較して、気体密度が低く、気圧が低い状態になっている。そして、発熱体4の流出側6の開口部11には、上昇気流が発生する。それゆえ、体積膨張による被加熱物9の供給量の低減量を軽減できる、あるいは毛細管現象による被加熱物9の吸い上げを助長することができる。   In the heating apparatus 1 according to the present embodiment, the heated object 9 is sucked into the heating element 4 and at least reaches the level of the end (lower end) of the inflow side 5 in the heating coil 3, the sucked heated object 9 is heated by electromagnetic induction heating, and a part or all of it is vaporized and discharged toward the outflow side 6. At this time, as described above, the flow passage 10 on the outflow side 6 is larger in cross-sectional area, hole diameter, or number of holes than the flow passage 10 on the inflow side 5. That is, the flow path 10 of the heating element 4 has an area occupied by the flow path 10 on the outflow side 6 in the cross section perpendicular to the direction from the inflow side 5 to the outflow side 6 as in the first embodiment. Larger than side 5. For this reason, the vapor | steam of the to-be-heated object 9 volume-expanded inside the heat generating body 4 by heating becomes easy to flow out to the outflow side 6 which is upper part. As a result, according to the heating device 1 according to the present embodiment, it is possible to reduce the hindrance to the rise of the article 9 to be heated due to the capillary phenomenon due to volume expansion. Further, in the heating device 1 according to the present embodiment, as in the first embodiment, the space on the outflow side 6 of the heating element 4 has a lower gas density and an atmospheric pressure than the space outside the outflow side 6. It is in a low state. Ascending air current is generated in the opening 11 on the outflow side 6 of the heating element 4. Therefore, it is possible to reduce the amount of supply of the object to be heated 9 due to volume expansion, or it is possible to promote the suction of the object to be heated 9 due to capillary action.

なお、毛細管現象による被加熱物9の吸い上げ高さは、発熱体4と被加熱物9との接触角にも関係する。このため、毛細管現象による吸い上げ高さを高くするために、発熱体4に親水化処理を施すこと等によって、接触角を制御することも有効である。   Note that the suction height of the object 9 to be heated due to the capillary phenomenon is also related to the contact angle between the heating element 4 and the object 9 to be heated. For this reason, it is also effective to control the contact angle by applying a hydrophilic treatment to the heating element 4 in order to increase the suction height due to the capillary phenomenon.

〔実施形態3〕:発熱体の他の構成例
本発明のさらに他の実施形態について図8及び図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図8は、本実施形態に係る加熱装置1に備えられた発熱体4の概略構成を示す断面図である。
[Embodiment 3]: Other Configuration Example of Heating Element Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the heating element 4 provided in the heating apparatus 1 according to the present embodiment.

本実施形態に係る加熱装置1は、発熱体4が外周部材14と内部材15とで構成されている点で上記実施形態1及び2と異なる。外周部材14は、円筒形状の内部材15の側面を取り囲むように設けられている。外周部材14は、被加熱物9を流通させるための流通路10を備えていない。すなわち、外周部材14は積極的に被加熱物9を流通させる構成になっていない。一方、内部材15は、流入側5から流出側6へ向けて被加熱物9を流入・流出することが可能な流通路10が設けられている。   The heating apparatus 1 according to the present embodiment is different from those of the first and second embodiments in that the heating element 4 includes an outer peripheral member 14 and an inner member 15. The outer peripheral member 14 is provided so as to surround the side surface of the cylindrical inner member 15. The outer peripheral member 14 does not include the flow passage 10 for circulating the article 9 to be heated. That is, the outer peripheral member 14 is not configured to actively circulate the article 9 to be heated. On the other hand, the inner member 15 is provided with a flow passage 10 through which the heated object 9 can flow in and out from the inflow side 5 toward the outflow side 6.

また、内部材15は、流入側5の端部が、外周部材14における流入側5の端部と同じ位置になるように設けられている。また、内部材15における流出側6の端部は、外周部材14における流出側6の端部よりも流入側5にある。このため、発熱体4においては、外周部材14の内周面と、内部材15の流出側6の端面とによって開口部11が形成されている。   The inner member 15 is provided so that the end portion on the inflow side 5 is located at the same position as the end portion on the inflow side 5 in the outer peripheral member 14. Further, the end on the outflow side 6 of the inner member 15 is on the inflow side 5 than the end of the outflow side 6 of the outer peripheral member 14. For this reason, in the heating element 4, the opening 11 is formed by the inner peripheral surface of the outer peripheral member 14 and the end surface of the inner member 15 on the outflow side 6.

ところで、電磁誘導による加熱は、加熱コイル3に交流電流を流し発熱体4に持続的な磁束を通し、それに伴って流れる渦電流や、発熱体4が磁性体の場合にはヒステリシス損を利用した加熱である。一般的な交流電流の周波数は、発熱体4の材質や、必要な加熱温度等の出力に応じて決定され、数十kHz以上である。このような高周波の渦電流は、導体の表面付近のみにしか電流が流れない表皮効果の影響を受ける。よって、発熱体4に対しても、外周部に集中的に渦電流が流れることによって、この外周部が集中的に加熱されるおそれがある。   By the way, in the heating by electromagnetic induction, an alternating current is passed through the heating coil 3 and a continuous magnetic flux is passed through the heating element 4, and an eddy current flowing along therewith, and a hysteresis loss is used when the heating element 4 is a magnetic body. Heating. The frequency of a general alternating current is determined according to the material of the heating element 4 and the output such as a necessary heating temperature, and is several tens of kHz or more. Such high-frequency eddy currents are affected by the skin effect in which current flows only near the surface of the conductor. Therefore, the outer peripheral portion may be heated intensively due to the eddy current flowing in the outer peripheral portion intensively with respect to the heating element 4.

そこで、本実施形態に係る加熱装置1によれば、発熱体4の外周に、流通路10を備えていない外周部材14が設けられているため、透磁率が高くなり、電磁誘導される磁束が外周部材14に集中的に通りやすくなり、また大きな渦電流が流れる。その結果、電磁誘導加熱を効率的に行うことができる加熱装置1を実現することができる。   Therefore, according to the heating device 1 according to the present embodiment, since the outer peripheral member 14 that does not include the flow passage 10 is provided on the outer periphery of the heating element 4, the magnetic permeability is increased and electromagnetically induced magnetic flux is generated. It becomes easy to concentrate on the outer peripheral member 14 and a large eddy current flows. As a result, the heating device 1 that can efficiently perform electromagnetic induction heating can be realized.

内部材15は、例えば円筒形状の外周部材14内に、圧入等によって密接して固定されていることが好ましい。これによって、外周部材14からの発熱を内部材15へ伝達しやすくなる。   The inner member 15 is preferably fixed in close contact with the outer peripheral member 14 having a cylindrical shape, for example, by press fitting or the like. Thus, heat generated from the outer peripheral member 14 can be easily transmitted to the inner member 15.

さらに、上述したように、発熱体4の流出側6においては、外周部材14の内周面と、内部材15の流出側6の端面とによって開口部11が形成されている。このため、実施形態1にて説明した通り、被加熱物9の蒸気を含む気体が体積膨張によって流出側6へ流出しやすい構造となっている。   Furthermore, as described above, on the outflow side 6 of the heating element 4, the opening 11 is formed by the inner peripheral surface of the outer peripheral member 14 and the end surface of the inner member 15 on the outflow side 6. For this reason, as described in the first embodiment, the gas containing the vapor of the article 9 to be heated is likely to flow out to the outflow side 6 by volume expansion.

また、内部材15は、金属繊維で構成されていることが好ましい。この場合、図8に示される発熱体4は、例えば円筒形状の外周部材14内に、金属繊維を圧縮して構成した内部材15を挿入することによって製造され得る。図8に示される構成において、発熱体4の外径は、外周部材14によって決定される。このため、金属繊維からなる内部材15を精度よく圧縮成型する必要がない。それゆえ、発熱体4の加工・組立ては、簡単になり、安価にできる。   Moreover, it is preferable that the inner member 15 is comprised with the metal fiber. In this case, the heating element 4 shown in FIG. 8 can be manufactured by inserting an inner member 15 formed by compressing metal fibers into a cylindrical outer peripheral member 14, for example. In the configuration shown in FIG. 8, the outer diameter of the heating element 4 is determined by the outer peripheral member 14. For this reason, it is not necessary to accurately compression-mold the inner member 15 made of metal fibers. Therefore, the processing and assembly of the heating element 4 can be simplified and made inexpensive.

図9は、本実施形態に係る加熱装置1に備えられた発熱体4の他の構成を示す断面図である。図9に示された発熱体4では、内部材15は、第1内部材16、第2内部材17、及び第3内部材18で構成された3層構造である。また、第1内部材16、第2内部材17、及び第3内部材18のうち、第1内部材16が最も流通路10が占める割合(すなわち、体積または(寸法が一定の場合)数)が小さく、第3内部材18が最も流通路10が占める割合(すなわち、体積または(寸法が一定の場合)数)が大きくなっている。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing another configuration of the heating element 4 provided in the heating apparatus 1 according to the present embodiment. In the heating element 4 shown in FIG. 9, the inner member 15 has a three-layer structure including a first inner member 16, a second inner member 17, and a third inner member 18. In addition, of the first inner member 16, the second inner member 17, and the third inner member 18, the ratio that the first inner member 16 occupies most (that is, the volume or the number (when the dimensions are constant)). Is small, and the ratio (that is, the volume or the number (when the dimension is constant)) occupied by the third inner member 18 is the largest.

また、図9に示された構成では、発熱体4の外周に、流通路10を備えていない外周部材14が設けられているため、透磁率が高くなり、電磁誘導される磁束が外周部材14に集中的に通りやすくなり、また大きな渦電流が流れる。その結果、電磁誘導加熱を効率的に行うことができる加熱装置1を実現することができる。   Further, in the configuration shown in FIG. 9, since the outer peripheral member 14 not provided with the flow passage 10 is provided on the outer periphery of the heating element 4, the magnetic permeability is increased, and the electromagnetically induced magnetic flux is generated by the outer peripheral member 14. It becomes easy to pass through to the center and a large eddy current flows. As a result, the heating device 1 that can efficiently perform electromagnetic induction heating can be realized.

また、各内部材に形成される流通路10は、第1内部材16、第2内部材17、第3内部材18の順に、その占める割合が大きくなっている。このため、実施形態1にて説明した通り、被加熱物9の蒸気を含む気体が体積膨張によって流出側6へ逃げやすい構造となっている。   Further, the proportion of the flow passage 10 formed in each inner member increases in the order of the first inner member 16, the second inner member 17, and the third inner member 18. For this reason, as described in the first embodiment, the gas containing the vapor of the article 9 to be heated easily escapes to the outflow side 6 by volume expansion.

さらに、発熱体4の流出側6においては、外周部材14の内周面と、内部材15の流出側6の端面とによって開口部11が形成されている。このため、実施形態1にて説明した通り、被加熱物9の蒸気を含む気体が体積膨張によって流出側6へ流出しやすい構造となっている。   Furthermore, on the outflow side 6 of the heating element 4, an opening 11 is formed by the inner peripheral surface of the outer peripheral member 14 and the end surface of the inner member 15 on the outflow side 6. For this reason, as described in the first embodiment, the gas containing the vapor of the article 9 to be heated is likely to flow out to the outflow side 6 by volume expansion.

また、第1内部材16、第2内部材17、及び第3内部材18は、例えば円筒形状の外周部材14内に、圧入等によって密接して固定されていることが好ましい。これによって、外周部材14からの発熱を第1内部材16、第2内部材17、及び第3内部材18へ伝達しやすくなる。   Moreover, it is preferable that the 1st inner member 16, the 2nd inner member 17, and the 3rd inner member 18 are closely fixed by press-fitting etc. in the cylindrical outer peripheral member 14, for example. Accordingly, heat generated from the outer peripheral member 14 is easily transmitted to the first inner member 16, the second inner member 17, and the third inner member 18.

また、第1内部材16、第2内部材17、及び第3内部材18は、金属繊維で構成されていてもよい。この場合、図9に示される発熱体4は、次の手順で製造することがきる。すなわち、まず、例えば円筒形状の外周部材14内に、流入側5から、金属繊維を圧縮して構成した第3内部材18を挿入する。次いで、流入側5から、第3内部材18よりも金属繊維の圧縮度を高めて構成した第2内部材17を挿入する。最後に、流入側5から、第2内部材17よりも金属繊維の圧縮度を高めて構成した第1内部材16を挿入する。このような手順で製造された発熱体4では、第3内部材18、第2内部材17、第1内部材16の順に、金属繊維の圧縮度が小さくなっている。また、図9に示される構成において、発熱体4の外径は、外周部材14によって決定される。このため、金属繊維からなる第1内部材16、第2内部材17、及び第3内部材18を精度よく圧縮成型する必要がない。それゆえ、発熱体4の加工・組立ては、簡単になり、安価にできる。   Moreover, the 1st inner member 16, the 2nd inner member 17, and the 3rd inner member 18 may be comprised with the metal fiber. In this case, the heating element 4 shown in FIG. 9 can be manufactured by the following procedure. That is, first, the third inner member 18 configured by compressing metal fibers is inserted into the cylindrical outer peripheral member 14 from the inflow side 5, for example. Next, from the inflow side 5, the second inner member 17 configured to have a higher degree of metal fiber compression than the third inner member 18 is inserted. Finally, from the inflow side 5, the first inner member 16 configured to have a higher degree of metal fiber compression than the second inner member 17 is inserted. In the heating element 4 manufactured by such a procedure, the degree of compression of the metal fibers decreases in the order of the third inner member 18, the second inner member 17, and the first inner member 16. Further, in the configuration shown in FIG. 9, the outer diameter of the heating element 4 is determined by the outer peripheral member 14. For this reason, it is not necessary to accurately compress and mold the first inner member 16, the second inner member 17, and the third inner member 18 made of metal fibers. Therefore, the processing and assembly of the heating element 4 can be simplified and made inexpensive.

図10は、本実施形態に係る加熱装置1に備えられた発熱体4のさらに他の構成例を示し、流入側5から流出側6へ向かう方向に対し垂直な面で切断したときの断面図である。図11は、図10に示される発熱体のさらに他の構成例を示し、流入側5から流出側6へ向かう方向に対し垂直な面で切断したときの断面図である。   FIG. 10 shows still another configuration example of the heating element 4 provided in the heating device 1 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the direction from the inflow side 5 to the outflow side 6. It is. FIG. 11 is a cross-sectional view showing still another configuration example of the heating element shown in FIG. 10, taken along a plane perpendicular to the direction from the inflow side 5 to the outflow side 6.

図10に示される発熱体4において、複数の流通路10はそれぞれ穴径がほぼ同じになっている。そして、流通路10は、発熱体4の中央部に集中している。すなわち、発熱体4の半径方向において、流通路10は、外周から中央へ向かうに従い数が多くなっている。この構成によれば、上記電磁誘導によって、発熱体4の外周を効率よく加熱し、流通路10を通る被加熱物に対してその熱を伝達することができる。   In the heating element 4 shown in FIG. 10, the plurality of flow passages 10 have substantially the same hole diameter. The flow passage 10 is concentrated in the central portion of the heating element 4. That is, in the radial direction of the heating element 4, the number of the flow passages 10 increases from the outer periphery toward the center. According to this configuration, the outer periphery of the heating element 4 can be efficiently heated by the electromagnetic induction, and the heat can be transmitted to the object to be heated passing through the flow passage 10.

また、図11に示される発熱体4においては、複数の流通路10は穴径が異なっている。そして、発熱体4の外周に形成された流通路10の穴径が小さく、発熱体4の中央部に形成された流通路10の穴径が大きくなっている。すなわち、発熱体4の半径方向において、流通路10は、外周から中央へ向かうに従い穴径が大きくなっている。この構成によれば、図10の構成と同様に、上記電磁誘導によって、発熱体4の外周を効率よく加熱し、流通路10を通る被加熱物に対してその熱を伝達することができる。特に、発熱体4の材料として鉄またはステンレス合金といった熱伝導のよい材料を使用することによって、被加熱物9が通過する内部の流通路10に対しても瞬時に熱が伝わり、被加熱物9の加熱が効果的に行われる。   Further, in the heating element 4 shown in FIG. 11, the plurality of flow passages 10 have different hole diameters. And the hole diameter of the flow path 10 formed in the outer periphery of the heat generating body 4 is small, and the hole diameter of the flow path 10 formed in the center part of the heat generating body 4 is large. In other words, in the radial direction of the heating element 4, the flow passage 10 has a hole diameter that increases from the outer periphery toward the center. According to this configuration, similarly to the configuration of FIG. 10, the outer periphery of the heating element 4 can be efficiently heated by the electromagnetic induction, and the heat can be transmitted to the heated object passing through the flow passage 10. In particular, by using a heat conductive material such as iron or stainless alloy as the material of the heating element 4, heat is instantaneously transmitted to the internal flow passage 10 through which the heated object 9 passes, and the heated object 9. Is effectively heated.

このように、本発明によれば、液体状の被加熱物9を加熱し、蒸気を発生する加熱装置1において、発熱体4内部で被加熱物9の一部または全部が蒸気化して体積膨張しても、その体積膨張による被加熱物9の供給量低下の影響を低減することができる。さらに、上昇気流および毛細管現象による効果を有効に享受できる。また、被加熱物9に含まれるスケール等の不純物が発熱体4の流通路10への付着確率を下げることができる。したがって被加熱物9の供給が安定的に信頼性良く効率的に行える加熱装置1を提供できる。   As described above, according to the present invention, in the heating device 1 that heats the liquid heated object 9 and generates steam, a part or all of the heated object 9 is vaporized inside the heating element 4 to expand the volume. Even so, it is possible to reduce the influence of a decrease in the supply amount of the article 9 to be heated due to the volume expansion. Furthermore, the effect by an updraft and a capillary phenomenon can be enjoyed effectively. In addition, impurities such as scale contained in the article 9 to be heated can reduce the probability of adhesion of the heating element 4 to the flow passage 10. Therefore, it is possible to provide the heating apparatus 1 that can supply the article 9 to be heated stably and reliably.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る加熱装置1は、その外周に加熱コイル3が巻回された加熱コイル筐体2と、上記加熱コイル筐体2内に配置された発熱体4と、を備え、上記発熱体4には、上記加熱コイル3の巻回軸方向の一方の側(流入側5)から他方の側(流出側6)へ被加熱物9が通過する複数の流通路10が設けられており、液体状の被加熱物9を流通路10の一方の側(流入側5)から流入し他方の側(流出側6)から流出して加熱する加熱装置1において、上記発熱体4における上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、流出側6の第1の流通路10が占める総断面積は、流入側5の第2の流通路10が占める総断面積と比べて大きい構成である。
[Summary]
A heating device 1 according to aspect 1 of the present invention includes a heating coil housing 2 around which a heating coil 3 is wound, and a heating element 4 disposed in the heating coil housing 2, and The heating element 4 is provided with a plurality of flow passages 10 through which the heated object 9 passes from one side (inflow side 5) in the winding axis direction of the heating coil 3 to the other side (outflow side 6). In the heating device 1 that heats the liquid heated object 9 from one side (inflow side 5) of the flow passage 10 and out of the other side (outflow side 6), the heating element 4 in the heating element 4 is heated. In the cross section perpendicular to the winding axis direction, the total cross-sectional area occupied by the first flow passage 10 on the outflow side 6 is larger than the total cross-sectional area occupied by the second flow passage 10 on the inflow side 5. is there.

上記の構成によれば、発熱体4の断面積に占める流通路10の総断面積の割合は、流入側5が小さく、流出側6が大きくなっている。したがって、被加熱物9が発熱体4に流入後に加熱されて一部または全部が蒸気になり体積が膨張しても、上記の構成によれば、流出側6の第1の流通路10が占める総断面積は、流入側5の第2の流通路10が占める総断面積と比べて大きいので、被加熱物9が流出側6へ膨張しやすくなる。その結果、上記の構成によれば、流入側5への気圧上昇の影響が軽減され、被加熱物9の発熱体4への供給量が低下してしまうという不具合を抑制することができる。   According to the above configuration, the ratio of the total cross-sectional area of the flow passage 10 to the cross-sectional area of the heating element 4 is small on the inflow side 5 and large on the outflow side 6. Therefore, even if the article 9 to be heated is heated after flowing into the heating element 4 and partially or entirely becomes steam and the volume expands, according to the above configuration, the first flow passage 10 on the outflow side 6 occupies. Since the total cross-sectional area is larger than the total cross-sectional area occupied by the second flow passage 10 on the inflow side 5, the article 9 to be heated easily expands to the outflow side 6. As a result, according to the above configuration, it is possible to reduce the influence of the increase in atmospheric pressure on the inflow side 5 and to suppress the problem that the supply amount of the heated object 9 to the heating element 4 decreases.

また、上記の構成によれば、加熱装置1における液体状の被加熱物9の供給量の変動とともに、流出する液体状または気体状の被加熱物9の温度の変動を小さくすることができる。それゆえ、加熱装置1の安定性、信頼性を高めることができる。   Moreover, according to said structure, the fluctuation | variation of the temperature of the liquid to-be-heated object 9 flowing out with the fluctuation | variation of the supply amount of the to-be-heated liquid object 9 in the heating apparatus 1 can be made small. Therefore, the stability and reliability of the heating device 1 can be improved.

また、流出側6の第1の流通路10が占める総断面積は、流入側5の第2の流通路10が占める総断面積と比べて大きいため、液体状の被加熱物9に含まれるスケールなどの不純物が発熱体4内部にトラップされてしまい流通路10の目詰まりを起こす機会を減らすことができる。   Further, the total cross-sectional area occupied by the first flow passage 10 on the outflow side 6 is larger than the total cross-sectional area occupied by the second flow passage 10 on the inflow side 5, and thus is included in the liquid heated object 9. Impurities such as scale are trapped inside the heating element 4 and the chance of clogging the flow passage 10 can be reduced.

以上のことから、上記の構成によれば、被加熱物9の加熱温度および蒸気発生量によって供給量および流出温度が変化・変動せず、かつ発熱体にスケールが付着する機会を減少できる加熱装置1を提供することができる。   As described above, according to the above-described configuration, the supply amount and the outflow temperature do not change or fluctuate depending on the heating temperature and the amount of steam generated of the article 9 to be heated, and the heating device can reduce the chance that the scale adheres to the heating element. 1 can be provided.

本発明の態様2に係る加熱装置1は、上記態様1において、上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、上記第1の流通路10それぞれが占める平均断面積は、上記第2の流通路10それぞれが占める平均断面積と比べて大きい構成である。   In the heating device 1 according to aspect 2 of the present invention, the average cross-sectional area occupied by each of the first flow passages 10 in the cross section perpendicular to the winding axis direction in the aspect 1 is the second circulation. The configuration is larger than the average cross-sectional area occupied by each of the paths 10.

ここでいう「平均断面積」とは、発熱体4における上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、流通路10が占める総断面積を流通路10の数で割った面積を意味する。   Here, the “average cross-sectional area” means an area obtained by dividing the total cross-sectional area occupied by the flow passage 10 by the number of the flow passages 10 in a cross section perpendicular to the winding axis direction of the heating element 4.

上記の構成によれば、個々の流通路10において、平均断面積は、流入側5が小さく、流出側6が大きくなるように設定されている。このような構成であっても、被加熱物9が発熱体4に流入後に加熱されて一部または全部が蒸気になり体積が膨張したとき、被加熱物9が流出側6へ膨張しやすくなる。その結果、上記の構成によれば、流入側5への気圧上昇の影響が軽減され、被加熱物9の発熱体4への供給量が低下してしまうという不具合を抑制することができる。さらには、液体状の被加熱物9に含まれるスケールなどの不純物が発熱体4内部にトラップされてしまい流通路10の目詰まりを起こす機会を減らすことができる。   According to the above configuration, in each flow passage 10, the average cross-sectional area is set so that the inflow side 5 is small and the outflow side 6 is large. Even in such a configuration, the heated object 9 is easily expanded to the outflow side 6 when the heated object 9 is heated after flowing into the heating element 4 and part or all of the heated object 9 becomes steam and the volume expands. . As a result, according to the above configuration, it is possible to reduce the influence of the increase in atmospheric pressure on the inflow side 5 and to suppress the problem that the supply amount of the heated object 9 to the heating element 4 decreases. Furthermore, it is possible to reduce the chance of clogging of the flow path 10 because impurities such as scale contained in the liquid object 9 are trapped inside the heating element 4.

また、上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、個々の流通路10の断面積が流入側5と流出側6とにおいて異なる場合、本発明の態様2に係る加熱装置1における発熱体4の流通路10として、例えば、流入側5から流出側6へ向かうに従い穴径が大きくなるように形成されたテーパー穴が挙げられる。流通路10がテーパー穴である構成では、発熱体4の流入側5にて、流通路10の毛細管現象によって液体状の被加熱物9を吸い上げる効果が大きくなる。このため、被加熱物9の発熱体4内部への供給能力が向上するという効果を奏する。   Further, in the cross section perpendicular to the winding axis direction, when the cross-sectional areas of the individual flow passages 10 are different between the inflow side 5 and the outflow side 6, the heating element 4 in the heating device 1 according to the aspect 2 of the present invention. Examples of the flow path 10 include a tapered hole formed so that the hole diameter increases from the inflow side 5 toward the outflow side 6. In the configuration in which the flow passage 10 is a tapered hole, the effect of sucking up the liquid heated object 9 by the capillary phenomenon of the flow passage 10 is increased on the inflow side 5 of the heating element 4. For this reason, there exists an effect that the supply capability to the inside of the heat generating body 4 of the to-be-heated material 9 improves.

また、本発明の態様3に係る加熱装置1は、上記態様1または2において、上記発熱体4の上記巻回軸方向に対して垂直な断面における流通路10が占める総断面積は、流入側5から流出側6へ向かうに従い大きくなる構成である。   In addition, in the heating device 1 according to the aspect 3 of the present invention, the total cross-sectional area occupied by the flow passage 10 in the cross section perpendicular to the winding axis direction of the heating element 4 in the aspect 1 or 2 is the inflow side. The configuration increases from 5 to the outflow side 6.

上記の構成によれば、被加熱物9の加熱温度および蒸気発生量によって供給量および流出温度が変化・変動せず、かつ発熱体にスケールが付着する機会を減少できる。   According to said structure, supply_amount | feed_rate and outflow temperature do not change and fluctuate with the heating temperature of the to-be-heated material 9 and the amount of steam generation, and the opportunity for a scale to adhere to a heat generating body can be reduced.

本発明の態様4に係る加熱装置1は、上記態様1〜3の何れか1つの態様において、上記発熱体4は上記加熱コイル3の巻回長よりも長くなっており、発熱体4における上記第1の流通路10は、上記流出側6の端部に形成され、複数の第2の流通路10に対して連通する開口部11として設けられており、上記開口部11は、その少なくとも一部が上記加熱コイル3の巻回エリア13内に収まるように設けられている構成である。   In the heating device 1 according to the aspect 4 of the present invention, in any one of the aspects 1 to 3, the heating element 4 is longer than the winding length of the heating coil 3, and the heating element 4 in the heating element 4 The first flow passage 10 is formed at an end portion of the outflow side 6 and is provided as an opening portion 11 communicating with the plurality of second flow passages 10, and the opening portion 11 includes at least one of the opening portions 11. It is the structure provided so that a part may be settled in the winding area 13 of the said heating coil 3. FIG.

上記の構成によれば、発熱体4における流出側6に、流入側5の複数の流通路10に対して連通する開口部11が形成されているため、被加熱物9は、発熱体4に流入後に加熱されて一部または全部が蒸気になり体積が膨張して、開口部11から流出する。ここで、開口部11内の空間には、気体となった被加熱物9の流通を遮る障壁が存在しないため、被加熱物9は、蒸気発生による体積膨張によって流出側6へ逃げやすくなり、流入側から流出側へ向かう気流が発生する。そして、この気流によって、蒸気を含む被加熱物9の流出が促進される。よって、上記の構成によれば、被加熱物9が発熱体4に流入後に加熱されて一部または全部が蒸気になり体積が膨張しても、被加熱物9の発熱体4への供給量が低下してしまうという不具合を抑制することができる。   According to the above configuration, since the opening 11 that communicates with the plurality of flow passages 10 on the inflow side 5 is formed on the outflow side 6 of the heating element 4, the heated object 9 is connected to the heating element 4. After the inflow, it is heated and part or all becomes steam, the volume expands, and flows out from the opening 11. Here, since there is no barrier in the space in the opening 11 that blocks the flow of the heated object 9 that has become a gas, the heated object 9 can easily escape to the outflow side 6 due to volume expansion due to the generation of steam, Airflow is generated from the inflow side to the outflow side. And the outflow of the to-be-heated material 9 containing a vapor | steam is accelerated | stimulated by this airflow. Therefore, according to said structure, even if the to-be-heated material 9 flows into the heat generating body 4 and is heated and a part or all becomes a vapor | steam and a volume expands, the supply amount to the heat generating body 4 of the to-be-heated material 9 Can be prevented from deteriorating.

本発明の態様5に係る加熱装置1は、上記態様1〜4の何れか1つの態様において、上記発熱体4における上記流入側5の端部は、上記液体状の被加熱物9に浸かっている構成である。   The heating device 1 according to the fifth aspect of the present invention is the heating device 1 according to any one of the first to fourth aspects, wherein the end of the inflow side 5 of the heating element 4 is immersed in the liquid heated object 9. It is the composition which is.

上記の構成によれば、上記発熱体4における上記流入側5の端部は、上記液体状の被加熱物9に浸かっているので、ポンプなどの被加熱物9の供給手段を用いることなく、被加熱物9を発熱体4内部へ流入させることができる。したがって、上記の構成によれば、ポンプなどの被加熱物9の供給手段を備えない安価な構成の加熱装置1を提供することができる。   According to said structure, since the edge part of the said inflow side 5 in the said heat generating body 4 is immersed in the said liquid to-be-heated object 9, without using the supply means of the to-be-heated object 9, such as a pump, The object to be heated 9 can flow into the heating element 4. Therefore, according to said structure, the heating apparatus 1 of the cheap structure which is not provided with the supply means of the to-be-heated objects 9, such as a pump, can be provided.

本発明の態様6に係る加熱装置1は、上記態様1〜5の何れか1つの態様において、上記発熱体4における上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、上記流通路10が占める総断面積は、外周側から中央側へ向かうに従って大きくなっている構成である。   The heating device 1 according to Aspect 6 of the present invention is the heating device 1 according to any one of the Aspects 1 to 5, in which the flow passage 10 occupies a cross section perpendicular to the winding axis direction of the heating element 4. The cross-sectional area is configured to increase from the outer peripheral side toward the central side.

電磁誘導加熱においては、高周波電流を加熱コイル3に流すことによって電磁誘導される。このような高周波の電流は、導体の表面付近のみにしか電流が流れない表皮効果の影響を受ける。よって、発熱体4に対しても、外周部に集中的に渦電流が流れることによって、この外周部が集中的に加熱されるおそれがある。   In the electromagnetic induction heating, electromagnetic induction is performed by flowing a high-frequency current through the heating coil 3. Such high-frequency current is affected by the skin effect in which current flows only near the surface of the conductor. Therefore, the outer peripheral portion may be heated intensively due to the eddy current flowing in the outer peripheral portion intensively with respect to the heating element 4.

そこで、上記の構成によれば、上記発熱体4における上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、上記流通路10が占める総断面積は、外周側から中央側へ向かうに従って大きくなっている。すなわち、発熱体4の材料が占める総断面積は、中央側から外周側へ向かうに従って大きくなっている。このように、外周における発熱体4の材料密度を上げることによって、電磁誘導作用によってより多くの渦電流を発熱体4内に流すことができ、発熱性を高めることができる。   So, according to said structure, in the cross section perpendicular | vertical with respect to the said winding-axis direction in the said heat generating body 4, the total cross-sectional area which the said flow path 10 occupies becomes large as it goes to the center side from the outer peripheral side. . That is, the total cross-sectional area occupied by the material of the heating element 4 increases from the center side toward the outer periphery side. As described above, by increasing the material density of the heating element 4 on the outer periphery, more eddy current can be caused to flow in the heating element 4 by the electromagnetic induction action, and the heat generation property can be improved.

本発明の態様7に係る加熱装置1は、上記態様1〜6の何れか1つの態様において、上記発熱体4は、上記流通路10が形成されていない外筒部材(外周部材14)と、該外筒部材(外周部材14)に挿入され、上記流通路10が形成された内部材15と、によって構成されている構成である。   The heating device 1 according to Aspect 7 of the present invention is the heating device 1 according to any one of the Aspects 1 to 6, wherein the heating element 4 includes an outer cylindrical member (outer peripheral member 14) in which the flow passage 10 is not formed, The inner member 15 is inserted into the outer cylinder member (outer peripheral member 14) and the flow passage 10 is formed.

上記の構成によれば、発熱体4の外周部の部材として材料密度が高い外筒部材(外周部材14)を使用し、発熱体4の内部の部材として被加熱物9の流通が可能な内部材15を使用することによって、流通路10が占める総断面積が外周側から中央側へ向かうに従って大きくなった発熱体4を容易に製造することができる。したがって、上記の構成によれば、加熱装置1のコストダウンを実現できる。   According to said structure, the outer cylinder member (outer peripheral member 14) with a high material density is used as a member of the outer peripheral part of the heat generating body 4, and the inside in which the to-be-heated material 9 can distribute | circulate as a member inside the heat generating body 4 By using the material 15, it is possible to easily manufacture the heating element 4 in which the total cross-sectional area occupied by the flow passage 10 increases from the outer peripheral side toward the central side. Therefore, according to said structure, the cost reduction of the heating apparatus 1 is realizable.

また、本発明の態様8に係る加熱装置1は、上記態様1〜7の何れか1つの態様において、上記発熱体4は、上記流通路10の数が、流入側5に比べて流出側6の方が多い構成であってもよい。また、本発明の態様9に係る加熱装置1は、上記態様1〜7の何れか1つの態様において、上記発熱体4は、個々の流通路10の穴径が、流入側5に比べて流出側6の方が大きい構成であってもよい。   Moreover, the heating apparatus 1 which concerns on the aspect 8 of this invention WHEREIN: In any one aspect of the said aspects 1-7, the said heat generating body 4 has the number of the said flow paths 10 in the outflow side 6 compared with the inflow side 5. There may be more configurations. Moreover, the heating apparatus 1 which concerns on the aspect 9 of this invention WHEREIN: In any one aspect of the said aspects 1-7, the said heat generating body 4 is the outflow compared with the inflow side 5 in the hole diameter of each flow path 10. The side 6 may have a larger configuration.

また、本発明の態様10に係る加熱装置1は、上記態様1〜7の何れか1つの態様において、上記発熱体4は、多孔質金属(例えば金属繊維)によって構成されており、流出側6の多孔質金属の気孔率が流入側5の多孔質金属の気孔率よりも大きくなっている構成であってもよい。   Moreover, the heating apparatus 1 which concerns on the aspect 10 of this invention WHEREIN: In any one aspect of the said aspects 1-7, the said heat generating body 4 is comprised with the porous metal (for example, metal fiber), The outflow side 6 The porosity of the porous metal may be larger than the porosity of the porous metal on the inflow side 5.

また、本発明の態様11に係る加熱装置1は、上記態様1〜10において、上記発熱体4は、複数の要素が上記巻回軸方向に積層して構成された層構造である構成であってもよい。   In addition, the heating device 1 according to the eleventh aspect of the present invention is the configuration in the first to tenth aspects, in which the heating element 4 has a layer structure in which a plurality of elements are stacked in the winding axis direction. May be.

さらに、本発明の態様12に係る加熱装置1は、上記態様7において、上記内部材15は、金属繊維が圧縮されて構成されており、上記内部材15は、複数の内部材要素(第1内部材16、第2内部材17、第3内部材18)が上記巻回軸方向に積層して構成された層構造であり、上記内部材要素は、上記流入側5から上記流出側6へ向かうに従い、金属繊維の圧縮度が高くなるように設けられた構成であってもよい。   Furthermore, in the heating device 1 according to the aspect 12 of the present invention, in the aspect 7, the inner member 15 is configured by compressing metal fibers, and the inner member 15 includes a plurality of inner member elements (first elements). The inner member 16, the second inner member 17, and the third inner member 18) have a layer structure in which the inner member element is laminated in the winding axis direction, and the inner member element is moved from the inflow side 5 to the outflow side 6. The structure provided so that the compression degree of a metal fiber may become high may be sufficient as it goes.

(補足)
なお、本発明に係る加熱装置は、以下のように表現することもできる。
(Supplement)
The heating device according to the present invention can also be expressed as follows.

(1)加熱コイルと、外周に加熱コイルが巻回された加熱コイル筐体と、加熱コイル筐体内に配置した発熱体を備え、発熱体の加熱コイル巻回軸方向に被加熱物の通過が可能な複数の流通路を設け、液体状の被加熱物を流通路の一方から流入し他方から流出して加熱する加熱装置において、加熱コイル巻回軸直交方向断面における発熱体の流通路の総断面積を、流入側に比べ流出側が大きくなるようにしたことを特徴とする加熱装置。   (1) A heating coil, a heating coil casing around which the heating coil is wound, and a heating element disposed in the heating coil casing are provided, and an object to be heated passes in the direction of the heating coil winding axis of the heating element. In a heating apparatus provided with a plurality of possible flow passages and heating a liquid object to be heated from one of the flow passages and from the other, the total number of flow passages of the heating element in the cross section perpendicular to the heating coil winding axis A heating device characterized in that the cross-sectional area is larger on the outflow side than on the inflow side.

(2)加熱コイル巻回軸直交方向断面における流入側の個別の流通路の平均断面積に比べ、流出側の個別の流通路の平均断面積が大きいことを特徴とする(1)に記載の加熱装置。   (2) The average cross-sectional area of the individual flow passages on the outflow side in the cross section perpendicular to the heating coil winding axis is larger than the average cross-sectional area of the individual flow passages on the outflow side. Heating device.

(3)発熱体は加熱コイル巻回長より長く、発熱体の被加熱物の流出側が開口形状となっており、少なくとも開口部の一部は加熱コイル巻回部に掛かっていることを特徴とする(1)または(2)に記載の加熱装置。   (3) The heating element is longer than the winding length of the heating coil, the outflow side of the heating object of the heating element has an opening shape, and at least a part of the opening is hooked on the heating coil winding section. The heating device according to (1) or (2).

(4)発熱部の被加熱物流入側の一部が液体状の被加熱物に浸かっていることを特徴とする(1)〜(3)の何れかに記載の加熱装置。   (4) The heating apparatus according to any one of (1) to (3), wherein a part of the heating part inflow side of the heating object is immersed in a liquid heating object.

(5)発熱体の半径方向外周部は内部に比べて流通路の総面積が小さいことを特徴とする(1)〜(4)の何れかに記載の加熱装置。   (5) The heating device according to any one of (1) to (4), wherein the radial outer periphery of the heating element has a smaller total area of the flow path than the inside.

(6)発熱体は、円筒形状で流通路が設けられていない発熱体外筒と、外筒の内部に挿入した液体通過可能な複数の流通路が設けられた発熱体吸液体で構成されていることを特徴とする(1)〜(5)の何れかに記載の加熱装置。   (6) The heating element includes a heating element outer cylinder that is cylindrical and has no flow path, and a heating element absorbing liquid that is provided with a plurality of flow paths that are inserted into the outer cylinder and that allow liquid to pass therethrough. The heating apparatus according to any one of (1) to (5).

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

加熱装置1として、図7に示された構成を採用し、発熱体4として図8に示された構成を採用して、効果を確認した。   The configuration shown in FIG. 7 was adopted as the heating device 1 and the configuration shown in FIG. 8 was adopted as the heating element 4 to confirm the effect.

被加熱物9として水を使用した。また、用いた発熱体4は、円筒形状であり、内径が40mmである。また、内部材15として、スチール繊維を使用し、気孔率を約50%とした。また、加熱コイル3へ投入される電力を500Wとし、加熱周波数を20kHzとした。   Water was used as the article 9 to be heated. The heating element 4 used has a cylindrical shape and an inner diameter of 40 mm. Further, steel fibers were used as the inner member 15 and the porosity was about 50%. Moreover, the electric power input into the heating coil 3 was 500 W, and the heating frequency was 20 kHz.

また、実施例として、内部材15が外周部材14の下端から1/2の高さまで挿入され、それより上側の残りの1/2部分が開口部11となった構成を採用した。実施例の構成において、開口部11が流出側6の流通路10に相当する。また、比較例として、内部材15が外周部材14の内部全体に挿入された構成を採用した。比較例の構成は、発熱体4の流入側5及び流出側6の断面において、流通路10が占める面積に変化がない構成となっている。上記実施例の構成と上記比較例の構成とにおいて、効果を確認した。その結果、上記実施例の構成では、発生する蒸気が毎時約250ccであったのに対し、上記比較例の構成では、発生する蒸気が毎時約190ccであった。   Further, as an example, a configuration was adopted in which the inner member 15 was inserted from the lower end of the outer peripheral member 14 to a height of ½, and the remaining ½ portion above that became the opening 11. In the configuration of the embodiment, the opening 11 corresponds to the flow passage 10 on the outflow side 6. Further, as a comparative example, a configuration in which the inner member 15 is inserted into the entire inside of the outer peripheral member 14 is employed. The configuration of the comparative example has a configuration in which the area occupied by the flow passage 10 does not change in the cross section of the inflow side 5 and the outflow side 6 of the heating element 4. The effect was confirmed in the structure of the said Example and the structure of the said comparative example. As a result, in the configuration of the above example, the generated steam was about 250 cc / hour, whereas in the configuration of the comparative example, the generated steam was about 190 cc / hour.

この結果から、上記比較例の構成に対し、上記実施例の構成では、約30%蒸気発生量が増加していることがわかり、被加熱物9の発熱体4への供給量の低下が抑えられていることを確認できた。   From this result, it can be seen that the steam generation amount is increased by about 30% in the configuration of the above embodiment compared to the configuration of the comparative example, and the decrease in the supply amount of the heated object 9 to the heating element 4 is suppressed. I was able to confirm that

液体を加熱する電磁誘導加熱方式の加熱装置において、液体の供給量の変動や低下を抑え、安定に液体供給したい要求がある加熱装置に適用できる。   The electromagnetic induction heating type heating apparatus that heats a liquid can be applied to a heating apparatus that is required to stably supply a liquid while suppressing fluctuation and lowering of the supply amount of the liquid.

1 加熱装置
2 加熱コイル筐体
3 加熱コイル
4 発熱体
5 流入側
6 流出側
7 ポンプ
8 液体タンク
9 被加熱物
10 流通路
11 開口部
12 内底面
13 巻回エリア
14 外周部材
15 内部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating device 2 Heating coil housing | casing 3 Heating coil 4 Heating body 5 Inflow side 6 Outflow side 7 Pump 8 Liquid tank 9 Heated object 10 Flow path 11 Opening part 12 Inner bottom face 13 Rolling area 14 Outer peripheral member 15 Inner member

Claims (5)

その外周に加熱コイルが巻回された加熱コイル筐体と、
上記加熱コイル筐体内に配置された発熱体と、を備え、
上記発熱体には、上記加熱コイルの巻回軸方向の一方の側から他方の側へ被加熱物が通過する複数の流通路が設けられており、液体状の被加熱物を流通路の一方の側から流入し他方の側から流出して加熱する加熱装置において、
上記発熱体における上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、流出側の第1の流通路が占める総断面積は、流入側の第2の流通路が占める総断面積と比べて大きいことを特徴とする加熱装置。
A heating coil housing around which a heating coil is wound,
A heating element disposed in the heating coil housing,
The heating element is provided with a plurality of flow passages through which the heated object passes from one side to the other side in the winding axis direction of the heating coil, and the liquid heated object passes through one of the flow paths. In the heating device that flows in from the other side and heats by flowing out from the other side,
In the cross section perpendicular to the winding axis direction of the heating element, the total cross-sectional area occupied by the outflow side first flow passage is larger than the total cross-sectional area occupied by the inflow side second flow passage. A heating device characterized by.
上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、上記第1の流通路それぞれが占める平均断面積は、上記第2の流通路それぞれが占める平均断面積と比べて大きいことを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。   The average cross-sectional area occupied by each of the first flow paths in a cross section perpendicular to the winding axis direction is larger than the average cross-sectional area occupied by each of the second flow paths. The heating apparatus according to 1. 上記発熱体は上記加熱コイルの巻回長よりも長くなっており、
発熱体における上記第1の流通路は、上記流出側の端部に形成され、複数の第2の流通路に対して連通する開口部として設けられており、
上記開口部は、その少なくとも一部が上記加熱コイルの巻回エリア内に収まるように設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の加熱装置。
The heating element is longer than the winding length of the heating coil,
The first flow path in the heating element is formed at the end on the outflow side, and is provided as an opening that communicates with the plurality of second flow paths.
The heating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the opening is provided so that at least a part of the opening fits in a winding area of the heating coil.
上記発熱体における上記流入側の端部は、上記液体状の被加熱物に浸かっていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の加熱装置。   The heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein an end portion on the inflow side of the heating element is immersed in the liquid heated object. 上記発熱体における上記巻回軸方向に対して垂直な断面において、上記流通路が占める総断面積は、外周側から中央側へ向かうに従って大きくなっていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の加熱装置。   In the cross section perpendicular to the winding axis direction of the heating element, the total cross-sectional area occupied by the flow passage increases from the outer peripheral side toward the central side. The heating device according to any one of the above.
JP2013064963A 2013-03-26 2013-03-26 Heating apparatus Pending JP2014191932A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013064963A JP2014191932A (en) 2013-03-26 2013-03-26 Heating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013064963A JP2014191932A (en) 2013-03-26 2013-03-26 Heating apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014191932A true JP2014191932A (en) 2014-10-06

Family

ID=51838020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013064963A Pending JP2014191932A (en) 2013-03-26 2013-03-26 Heating apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014191932A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018066088A1 (en) * 2016-10-05 2019-06-24 日本たばこ産業株式会社 Flavor suction unit and atomization unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018066088A1 (en) * 2016-10-05 2019-06-24 日本たばこ産業株式会社 Flavor suction unit and atomization unit
US11712065B2 (en) 2016-10-05 2023-08-01 Japan Tobacco Inc. Flavor inhaler and atomizing unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6393792B2 (en) Smoke oil heating assembly, and electronic cigarette and atomizing device comprising the smoke oil heating assembly
US20190293360A1 (en) Capillary device for use in heat pipe and method of manufacturing such capillary device
JP4579534B2 (en) Method and apparatus for controlling the temperature of an object
US10443951B2 (en) Evaporator
JP2006308163A (en) Cooling device
JP2009511102A (en) Liquid heating device for home appliances
US20130308271A1 (en) Two-phase electronic component cooling arrangement
KR20210093909A (en) Induction heating assemblies for aerosol generating devices and methods of making induction heating assemblies
EP3288620B1 (en) Humidification device
JP3590010B2 (en) Inductor for heating the inner surface of pipe
JP2014191932A (en) Heating apparatus
EP2380219B1 (en) Superconducting switch cooled by means of internal cavity filled with liquid or gaseous coolant
CN209978682U (en) Heat pipe
CN210158014U (en) Atomizer and electronic cigarette
CN213277725U (en) Solid core inductance coil
CN204373481U (en) Heat pipe and electronic equipment
CN107926087B (en) Induction type crucible furnace
JP5172817B2 (en) Magnetic field generator for physical treatment of water
JP5492337B1 (en) High frequency induction melting furnace
US20150042431A1 (en) Coiled electronic power component comprising a heat sinking support
KR20090079421A (en) Induction Heating Apparatus using High Frequency
CN201763708U (en) Vacuum oil diffusion pump
JP6286317B2 (en) Heating coil
JP2016219563A (en) Reactor
CN215735464U (en) Vapor chamber and electronic apparatus