JP2019020082A

JP2019020082A - Fluid heater

Info

Publication number: JP2019020082A
Application number: JP2017140971A
Authority: JP
Inventors: 誠治川合; Seiji Kawai; 寛美吉原; Hiromi Yoshihara
Original assignee: Metro Denki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Metro Denki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-07-20
Also published as: JP6961211B2

Abstract

To provide a fluid heater configured to heat fluid.SOLUTION: A fluid heater 1 is configured such that a pipeline 7 is spirally wound around a heater 5, fluid is supplied from one end side to the other end side, and on an inner peripheral portion opposite to at least the heater 5 in the pipeline 7, heat-resistant paint 8 is applied, so that the heat-resistant paint 8 is heated to high temperature by absorbing infrared radiation, heat of the heat-resistant paint is used without any waste, and fluid can be heated to high temperature.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、流体を加熱する流体加熱器に関するものである。 The present invention relates to a fluid heater for heating a fluid.

従来より一般的に流体を加熱する流体加熱器としては、電熱線を二重管で覆い、これらの間に流体を供給して加熱する構造のものが知られている（特許文献１）。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a fluid heater for generally heating a fluid, one having a structure in which a heating wire is covered with a double tube and a fluid is supplied between them and heated (Patent Document 1) is known.

特開２００４−２４５４９９号公報JP 2004-245499 A

しかしながら、このような構造の流体加熱器では、電熱線の発熱量を上げても外部に放熱してしまい、流体を高温まで加熱することが困難であった。 However, in the fluid heater having such a structure, heat is radiated to the outside even if the heating value of the heating wire is increased, and it is difficult to heat the fluid to a high temperature.

そこで、本発明の目的は、上記従来の流体加熱器の問題を解消し、流体を高温に加熱する流体加熱器を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fluid heater that solves the problems of the conventional fluid heater and heats the fluid to a high temperature.

本発明のうち、請求項１に記載された発明は、発熱体と、その発熱体による熱と熱交換する流体を供給する配管とを含んでなる流体加熱器であって、
前記配管は、前記発熱体の周囲を螺旋状に巻回して形成されて、一端側から他端側に前記流体が供給されると共に、前記配管における少なくとも前記発熱体に対向する内周部分には、耐熱塗料が塗布されていることを特徴とするものである。 Among the present inventions, the invention described in claim 1 is a fluid heater comprising a heating element and a pipe for supplying a fluid that exchanges heat with the heat generated by the heating element.
The pipe is formed by spirally winding around the heating element, the fluid is supplied from one end side to the other end side, and at least an inner peripheral portion of the pipe facing the heating element The heat-resistant paint is applied.

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明に加え、前記発熱体は、直線状に延びるヒータであり、前記配管は、隣接する周回部分が互いに密着状態となるよう前記ヒータに沿って巻回されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the present invention, the heating element is a heater that extends linearly, and the piping is configured such that adjacent circumferential portions are in close contact with each other. It is characterized by being wound along.

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載の発明に加え、前記発熱体及び前記配管は、前記配管の前記一端側に接続される入側ポートと、前記他端側に接続される出側ポートとを外部に露出させた二重構造のハウジング内に収容されることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the second aspect of the invention, the heating element and the pipe are connected to an inlet port connected to the one end side of the pipe and to the other end side. The outlet port is accommodated in a double-structured housing that is exposed to the outside.

請求項１に記載された発明は、赤外線を吸収して高温に加熱された耐熱塗料の熱が無駄なく用いられ、流体を高温に加熱することが可能である。
請求項２に記載された発明は、外部への放熱を防ぎ、加熱効率をより一層高めることが可能である。
請求項３に記載された発明は、更に外部への放熱を防ぐことが可能である。 According to the first aspect of the present invention, the heat of the heat-resistant paint heated to a high temperature by absorbing infrared rays can be used without waste, and the fluid can be heated to a high temperature.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent heat radiation to the outside and further increase the heating efficiency.
The invention described in claim 3 can further prevent heat radiation to the outside.

流体加熱器を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a fluid heater. 流体加熱器を展開した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which expand | deployed the fluid heater. 図１のＡ−Ａ線断面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the AA line cross section of FIG.

以下、本発明の流体加熱器の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, one embodiment of a fluid heater of the present invention is described in detail based on a drawing.

図１は、流体加熱器を示す説明図である。図２は、流体加熱器を展開した状態を示す説明図である。図３は、図１のＡ−Ａ線断面を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing a fluid heater. FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the fluid heater is developed. FIG. 3 is an explanatory view showing a cross section taken along line AA of FIG.

図１に示すように、流体加熱器１は、入側ポート２から装置内に供給された流体を加熱して出側ポート３より排出する構造で、図２に示すヒータ５をハウジング１０で覆ったものである。
このヒータ５は、図３に示すように帯状のカーボン５ａをガラス管５ｂで覆った周知の構造で、このヒータ５が、本発明の発熱体である。このヒータ５の周囲に、外周表面に耐熱塗料８が塗布された配管７が、一端から他端に亘って軸方向へ螺旋状に、周回部分７ａ，７ａ・・が密着するように隙間なく巻回されて、配管７の一端が入側ポート２に、他端が出側ポート３に接続されている。なお、耐熱塗料８は、約８００℃の高温に耐えられる特性を備えている。 As shown in FIG. 1, the fluid heater 1 has a structure in which the fluid supplied into the apparatus from the inlet port 2 is heated and discharged from the outlet port 3, and the heater 5 shown in FIG. It is a thing.
The heater 5 has a known structure in which a strip-like carbon 5a is covered with a glass tube 5b as shown in FIG. 3, and the heater 5 is a heating element of the present invention. A pipe 7 having a heat-resistant paint 8 applied to the outer peripheral surface is wound around the heater 5 in a spiral shape in the axial direction from one end to the other end without winding so that the surrounding portions 7a, 7a,. The pipe 7 has one end connected to the inlet port 2 and the other end connected to the outlet port 3. The heat-resistant paint 8 has a characteristic that can withstand a high temperature of about 800 ° C.

次に、ハウジング１０は、以下に示す金属製の板材を折り曲げて形成し、これらを組み合わせて構成したものである。
支持パネル１１は、外周が外側に折り曲げ形成されたもので、ヒータ５の先端を挿入して保持する保持孔１２が中心に穿設されている。支持パネル１３も同様に、外周が外側に折り曲げ形成されたもので、ヒータ５の後端を挿入して保持する保持孔１４が中心に穿設されている。ヒータ５の胴体部分は、コ字状に折り曲げ形成されたカバー１５，１６で覆われている。
更に、支持パネル１１の外側を、外周が内側に折り曲げ形成された保温カバー１７で覆い、支持パネル１３の外側を、外周が内側に折り曲げ形成された保温カバー１８で覆っている。カバー１５，１６の外側を、コ字状に折り曲げ形成された外部パネル１９，２０で上下から覆う二重構造になっている。外部パネル１９には、入側ポート２と出側ポート３に当接する位置に逃がし孔が設けられている。
これらを組み合わせて構成されるハウジング１０は、各パネルやカバー周縁に設けられた孔同士に図示しないボルトを挿入し、ナットを反対側から螺合することで固定し、一体となっている。 Next, the housing 10 is formed by bending the following metal plate materials and combining them.
The support panel 11 is formed by bending the outer periphery outward, and a holding hole 12 for inserting and holding the tip of the heater 5 is formed in the center. Similarly, the support panel 13 is formed by bending the outer periphery outward, and a holding hole 14 for inserting and holding the rear end of the heater 5 is formed in the center. The body portion of the heater 5 is covered with covers 15 and 16 that are bent in a U-shape.
Further, the outside of the support panel 11 is covered with a heat insulating cover 17 whose outer periphery is bent inward, and the outer side of the support panel 13 is covered with a heat insulating cover 18 whose outer periphery is bent inward. It has a double structure in which the outside of the covers 15 and 16 is covered from above and below by external panels 19 and 20 that are formed in a U-shape. The outer panel 19 is provided with a relief hole at a position where it abuts on the inlet port 2 and the outlet port 3.
The housing 10 configured by combining these is fixed by inserting bolts (not shown) into holes provided on the peripheral edges of the panels and the cover and screwing the nuts from the opposite side to be fixed.

このようにして構成される流体加熱器１による流体の加熱は、以下のようにして行われる。
流体加熱器１では、ヒータ５を加熱した状態において、図１のＡ−Ａ線断面である図３に示すように、入側ポート２に水等の流体を供給すると、ヒータ５の一方の端部から他方の端部に亘って巻回される配管７内を流れることとなる。
ここで、配管７の表面には耐熱塗料８が塗布されており、この耐熱塗料８は黒色で赤外線の吸収率が高く、耐熱温度も高いことから、ヒータ５から照射される赤外線を吸収して高温まで加熱されることとなる。そして、熱が耐熱塗料８から配管７へと伝熱し、更に配管７内を流れる流体へと伝熱して流体が加熱されることにより、流体が出側ポート３より排出される際には、約４００〜５００℃まで加熱されて、熱風や加熱水蒸気として利用することが可能になる。 Heating of the fluid by the fluid heater 1 configured as described above is performed as follows.
In the fluid heater 1, when a fluid such as water is supplied to the inlet port 2 in a state where the heater 5 is heated, as shown in FIG. It will flow in the piping 7 wound over the other end part from the part.
Here, a heat-resistant paint 8 is applied to the surface of the pipe 7, and the heat-resistant paint 8 is black and has a high infrared absorption rate and a high heat-resistant temperature. Therefore, it absorbs infrared rays emitted from the heater 5. It will be heated to a high temperature. When heat is transferred from the heat-resistant paint 8 to the pipe 7 and further transferred to the fluid flowing in the pipe 7 to heat the fluid, It is heated to 400 to 500 ° C. and can be used as hot air or heated steam.

上記の如く構成される流体加熱器１は、配管７は、ヒータ５の周囲を螺旋状に巻回して形成されて、一端側から他端側に流体が供給されると共に、配管７における少なくともヒータ５に対向する内周部分には、耐熱塗料８が塗布されていることにより、赤外線を吸収して高温に加熱された耐熱塗料８の熱が無駄なく用いられ、流体を高温に加熱することが可能である。 In the fluid heater 1 configured as described above, the pipe 7 is formed by spirally winding around the heater 5 so that fluid is supplied from one end side to the other end side, and at least the heater in the pipe 7 is provided. Since the heat-resistant paint 8 is applied to the inner peripheral portion opposite to the heat-resistant paint 8, the heat of the heat-resistant paint 8 heated to a high temperature by absorbing infrared rays is used without waste, and the fluid can be heated to a high temperature. Is possible.

また、発熱体は、直線状に延びるヒータ５であり、配管７は、隣接する周回部分７ａ，７ａが互いに密着状態となるようヒータ５に沿って巻回されていることにより、外部への放熱を防ぎ、加熱効率をより一層高めることが可能である。 Further, the heating element is a heater 5 that extends in a straight line, and the pipe 7 is wound along the heater 5 so that the adjacent surrounding portions 7a and 7a are in close contact with each other, thereby radiating heat to the outside. And the heating efficiency can be further increased.

ヒータ５及び配管７は、配管７の一端側に接続される入側ポート２と、他端側に接続される出側ポート３とを外部に露出させた二重構造のハウジング１０内に収容されることにより、更に外部への放熱を防ぐことが可能である。 The heater 5 and the pipe 7 are accommodated in a double-structure housing 10 in which an inlet port 2 connected to one end of the pipe 7 and an outlet port 3 connected to the other end are exposed to the outside. Therefore, it is possible to further prevent heat radiation to the outside.

なお、本発明にかかる流体加熱器は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、配管や支持パネル、カバーの形状や大きさ等を適宜変更することができる。 The fluid heater according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the shape, size, etc. of the piping, the support panel, and the cover are appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. can do.

例えば、配管７の直径や巻き数は、ヒータ５の全長や外径、形状等に応じて適宜変更することができる。 For example, the diameter and the number of turns of the pipe 7 can be appropriately changed according to the total length, outer diameter, shape, and the like of the heater 5.

また、流体加熱器１は、金型加熱やアルミ製品等の熱処理工程で適用することが可能であり、応用すれば食品用としても使用することが可能である。 In addition, the fluid heater 1 can be applied in a heat treatment process such as mold heating or aluminum product, and can be used for foods if applied.

他にも、発熱体であるヒータ５の種類は、必ずしもカーボンヒータである必要はなく、加熱温度や加熱対象に応じてニクロム線やシーズヒータ等であっても良い。更に、ヒータ５は直線状のみに限定されず、湾曲した形状や曲げた形状であっても良く、適宜変更可能である。 In addition, the type of the heater 5 that is a heating element is not necessarily a carbon heater, and may be a nichrome wire, a sheathed heater, or the like according to a heating temperature or a heating target. Furthermore, the heater 5 is not limited to a linear shape, and may be a curved shape or a bent shape, and can be changed as appropriate.

また、配管７に塗布される耐熱塗料８は、配管７の外周全体である必要はなく、ヒータ５側の内周部分のみが塗布されていても良い。耐熱塗料の他にも、予め酸化膜を形成し、赤外線の吸収効率を改善しても良く、適宜変更可能である。 Further, the heat-resistant paint 8 applied to the pipe 7 does not have to be the entire outer periphery of the pipe 7, and only the inner peripheral part on the heater 5 side may be applied. In addition to the heat-resistant paint, an oxide film may be formed in advance to improve the infrared absorption efficiency, and can be changed as appropriate.

他にも、流体加熱器１に供給される流体としては、水や溶剤等のような液状のものだけでなく、空気やボイラーで燃焼した蒸気等の気体も含まれ、加熱可能なものであれば良い。 In addition, the fluid supplied to the fluid heater 1 includes not only liquids such as water and solvents but also gases such as air and steam combusted in a boiler, which can be heated. It ’s fine.

１・・流体加熱器、２・・入側ポート、３・・出側ポート、５・・ヒータ、７・・配管、７ａ・・周回部分、８・・耐熱塗料、１０・・ハウジング。 1 .. Fluid heater, 2 .. Inlet port, 3 .. Outlet port, 5 .. Heater, 7 .. Piping, 7 a .. Circulation part, 8 .. Heat resistant paint, 10.

Claims

A fluid heater comprising a heating element and a pipe for supplying a fluid that exchanges heat with the heat generated by the heating element,
The pipe is formed by spirally winding around the heating element, the fluid is supplied from one end side to the other end side, and at least an inner peripheral portion of the pipe facing the heating element A fluid heater, to which a heat resistant paint is applied.

2. The fluid according to claim 1, wherein the heating element is a linearly extending heater, and the pipe is wound along the heater so that adjacent circumferential portions are in close contact with each other. Heater.

The heating element and the pipe are accommodated in a double-structure housing in which an inlet port connected to the one end side of the pipe and an outlet port connected to the other end side are exposed to the outside. The fluid heater according to claim 1, wherein the fluid heater is provided.