JPH06215855A - 直接電流加熱方法 - Google Patents
直接電流加熱方法Info
- Publication number
- JPH06215855A JPH06215855A JP14418491A JP14418491A JPH06215855A JP H06215855 A JPH06215855 A JP H06215855A JP 14418491 A JP14418491 A JP 14418491A JP 14418491 A JP14418491 A JP 14418491A JP H06215855 A JPH06215855 A JP H06215855A
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- Japan
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- current
- heating
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- electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流を熱の損失を少なくし効率良く熱に変換
する。 【構成】 加熱する内容物中に１対の導電性セラミック
ス電極を挿入し、これら電極間に電流を流すことにより
内容物を加熱する方法で、この導電性セラミックス電極
としては、ＴｉＢ2 、ＴｉＣ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳ
ｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 等が用いられる。また電流
の波形がプラス又はマイナスの１極性の間欠波形、極性
を交互に切り替える交替直流波形または交流波形である
とき一層加熱効率が良好となる。
する。 【構成】 加熱する内容物中に１対の導電性セラミック
ス電極を挿入し、これら電極間に電流を流すことにより
内容物を加熱する方法で、この導電性セラミックス電極
としては、ＴｉＢ2 、ＴｉＣ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳ
ｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 等が用いられる。また電流
の波形がプラス又はマイナスの１極性の間欠波形、極性
を交互に切り替える交替直流波形または交流波形である
とき一層加熱効率が良好となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接電流加熱方法に関
し、容器中の内容物を電気を通じて効率よく加熱する直
接電流加熱方法に関する。
し、容器中の内容物を電気を通じて効率よく加熱する直
接電流加熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、容器中の内容物を加熱する方法と
しては、火力があり、また電気的に加熱する方法として
は、ニクロム線等の発熱体を用いて加熱する方法、電子
レンジ等の高周波電磁波を利用して加熱する方法等が知
られている。前者のニクロム線等の発熱体を用いて加熱
する方法は、電気を一度熱に変換し、この変換された熱
を伝導、放射、対流により内容物に伝えることによって
加熱するものであり、また後者の電子レンジ等の高周波
電磁波を利用して加熱する方法は、高周波電磁波を内容
物に放射する、いわゆる内部加熱である。
しては、火力があり、また電気的に加熱する方法として
は、ニクロム線等の発熱体を用いて加熱する方法、電子
レンジ等の高周波電磁波を利用して加熱する方法等が知
られている。前者のニクロム線等の発熱体を用いて加熱
する方法は、電気を一度熱に変換し、この変換された熱
を伝導、放射、対流により内容物に伝えることによって
加熱するものであり、また後者の電子レンジ等の高周波
電磁波を利用して加熱する方法は、高周波電磁波を内容
物に放射する、いわゆる内部加熱である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ニクロ
ム線等の発熱体を用いて加熱する方法は、熱を伝導、放
射、対流により内容物に伝えるため熱効率が悪く、また
電子レンジ等の高周波電磁波を利用して加熱する方法
は、放射された高周波電磁波が内容物表面で反射した
り、周辺へ飛散したりしてやはり熱効率を低下させると
いう問題がある。
ム線等の発熱体を用いて加熱する方法は、熱を伝導、放
射、対流により内容物に伝えるため熱効率が悪く、また
電子レンジ等の高周波電磁波を利用して加熱する方法
は、放射された高周波電磁波が内容物表面で反射した
り、周辺へ飛散したりしてやはり熱効率を低下させると
いう問題がある。
【０００４】そこで、本発明者等は、前記問題点につい
て検討する中、導電性セラミックス電極を用いて通電し
たところ、意外にも熱への変換、電磁波への変換等によ
る損失がなく電極間の媒体、即ち内容物を加熱すること
ができることを見出し、ここに本発明を完成した。した
がって、発明が解決しようとする課題は、電流を熱の損
失を少なくして効率よく熱に変換する直接電流加熱方法
を提供することにある。
て検討する中、導電性セラミックス電極を用いて通電し
たところ、意外にも熱への変換、電磁波への変換等によ
る損失がなく電極間の媒体、即ち内容物を加熱すること
ができることを見出し、ここに本発明を完成した。した
がって、発明が解決しようとする課題は、電流を熱の損
失を少なくして効率よく熱に変換する直接電流加熱方法
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
ための手段は、 （１）絶縁容器中の内容物を加熱する方法において、該
内容物中に１対の導電性セラミックス電極を挿入し、こ
れら電極間に電流を流すことにより内容物を加熱するこ
とを特徴とする直接電流加熱方法、及び
ための手段は、 （１）絶縁容器中の内容物を加熱する方法において、該
内容物中に１対の導電性セラミックス電極を挿入し、こ
れら電極間に電流を流すことにより内容物を加熱するこ
とを特徴とする直接電流加熱方法、及び
【０００６】（２）第１項記載の電流の波形がプラス又
はマイナスの１極性の間欠波形、極性を交互に切り替え
る交替直流波形または交流波形であることを特徴とする
直接電流加熱方法によってそれぞれ達成される。
はマイナスの１極性の間欠波形、極性を交互に切り替え
る交替直流波形または交流波形であることを特徴とする
直接電流加熱方法によってそれぞれ達成される。
【０００７】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明は、内容物の加熱に際し、導電性セラミックス電極を
用いたので、加熱効率が良いという優れた効果を奏す
る。また電流の波形としてプラス又はマイナスの１極性
の間欠波形、極性を交互に切り替える交替直流波形また
は交流波形をもちいることにより、加熱効率が一層良好
となる。
明は、内容物の加熱に際し、導電性セラミックス電極を
用いたので、加熱効率が良いという優れた効果を奏す
る。また電流の波形としてプラス又はマイナスの１極性
の間欠波形、極性を交互に切り替える交替直流波形また
は交流波形をもちいることにより、加熱効率が一層良好
となる。
【０００８】本発明において、内容物とは液体または液
体に浸漬した良導体物質等をいい、例えば水道水、河川
水、温泉、泥水、その他の導電性液体等が挙げられる。
一般に電流と熱との関係式は、内容物の電気抵抗をＲオ
ームとし、通電する電気量をＩアンペア、通電時間をｔ
時間（秒）とすると、被加熱物質である内容物に発生す
る熱量Ｊジュールは、Ｊ＝０．２４Ｉ2 Ｒｔの式によっ
て求めることができる。
体に浸漬した良導体物質等をいい、例えば水道水、河川
水、温泉、泥水、その他の導電性液体等が挙げられる。
一般に電流と熱との関係式は、内容物の電気抵抗をＲオ
ームとし、通電する電気量をＩアンペア、通電時間をｔ
時間（秒）とすると、被加熱物質である内容物に発生す
る熱量Ｊジュールは、Ｊ＝０．２４Ｉ2 Ｒｔの式によっ
て求めることができる。
【０００９】内容物中に１対の導電性セラミックス電極
を挿入し、これら電極間に電流を流すと、前記関係式に
基づいて熱が発生する。本発明において用いられる電流
は交流が好ましく、直流を用いた場合は、内容物が電気
分解して電極部に気体が発生し、電極と内容物との接触
抵抗を著しく増加させる。 また内容物中にイオンが溶
存していると、電気メッキの原理により電極に金属が析
出する現象が起こる。
を挿入し、これら電極間に電流を流すと、前記関係式に
基づいて熱が発生する。本発明において用いられる電流
は交流が好ましく、直流を用いた場合は、内容物が電気
分解して電極部に気体が発生し、電極と内容物との接触
抵抗を著しく増加させる。 また内容物中にイオンが溶
存していると、電気メッキの原理により電極に金属が析
出する現象が起こる。
【００１０】したがって、本発明では電流として交流を
用いることが好ましく、例えば周期的に極性を切り替え
る交替直流又は交替交流がよい。また直流を用いる場合
には、プラス又はマイナスの１極性の間欠波形を用いて
継断周期的に行なう間欠的な通電により電気分解等の障
害を防止する。この時に使用する電流の極性切り替え周
期及び継断の周期は、内容物である被加熱体の性状によ
り１Ｈｚ以下の周期から数１０Ｈｚまでの周期を選択し
て使用し、電気分解等による電力ロスをできるだけ低く
抑える。電流は定電流で供給される。
用いることが好ましく、例えば周期的に極性を切り替え
る交替直流又は交替交流がよい。また直流を用いる場合
には、プラス又はマイナスの１極性の間欠波形を用いて
継断周期的に行なう間欠的な通電により電気分解等の障
害を防止する。この時に使用する電流の極性切り替え周
期及び継断の周期は、内容物である被加熱体の性状によ
り１Ｈｚ以下の周期から数１０Ｈｚまでの周期を選択し
て使用し、電気分解等による電力ロスをできるだけ低く
抑える。電流は定電流で供給される。
【００１１】使用する電極は、導電性セラミックス電極
が用いられ、したがって通電による変質及びイオン等が
析出しないものである。この導電性セラミックス電極の
材質は、例えばＴｉＢ2 、ＴｉＣ、ＴｉＳｉ2、ＭｏＳ
ｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 等が挙げられる。被加熱物
質が等方均一でない場合には、電極の配置の仕方で被加
熱物質内において電流密度が異なり加熱ムラが発生す
る。これを防ぐために電極を種々の形状にすることがで
きる。その形状の一例を図１に示す。
が用いられ、したがって通電による変質及びイオン等が
析出しないものである。この導電性セラミックス電極の
材質は、例えばＴｉＢ2 、ＴｉＣ、ＴｉＳｉ2、ＭｏＳ
ｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 等が挙げられる。被加熱物
質が等方均一でない場合には、電極の配置の仕方で被加
熱物質内において電流密度が異なり加熱ムラが発生す
る。これを防ぐために電極を種々の形状にすることがで
きる。その形状の一例を図１に示す。
【００１２】図１は、本発明の加熱方法に用いられる電
極の形状であり、１は外周の円筒状のマイナス電極であ
り、２は中心にあるプラス電極である。また３はプラス
電極２に接続された配線、５はマイナス電極１に接続さ
れた配線、これらの配線３、５はソケット４を通じて電
源（図示せず）に接続される。これにより電極１、２間
にある内容物６に通電され、内容物６は加熱される。
極の形状であり、１は外周の円筒状のマイナス電極であ
り、２は中心にあるプラス電極である。また３はプラス
電極２に接続された配線、５はマイナス電極１に接続さ
れた配線、これらの配線３、５はソケット４を通じて電
源（図示せず）に接続される。これにより電極１、２間
にある内容物６に通電され、内容物６は加熱される。
【００１３】この他電極の形状は、線状、コイル状、円
盤状、長柱状、平板状等のものが使用される。平板状の
電極はプラス電極とマイナス電極とが複数交互に配置さ
れることが好ましい。またこれらの電極の表面は、内容
物との接触面積を大きくするために、凹凸状、多孔質と
することが好ましい。
盤状、長柱状、平板状等のものが使用される。平板状の
電極はプラス電極とマイナス電極とが複数交互に配置さ
れることが好ましい。またこれらの電極の表面は、内容
物との接触面積を大きくするために、凹凸状、多孔質と
することが好ましい。
【００１４】本発明の加熱方法は、物質の短時間加熱に
利用され、また容量の大きい物質の加熱に利用される。
更に電流量を微妙に制御できることから温度上昇勾配の
制御、温度維持等の利用も可能である。
利用され、また容量の大きい物質の加熱に利用される。
更に電流量を微妙に制御できることから温度上昇勾配の
制御、温度維持等の利用も可能である。
【００１５】
【作用】本発明の加熱方法は、導電性セラミックス電極
間に電流を流すと、これらの電極間にある液体等がそれ
自体直接発熱して加熱される方法である。
間に電流を流すと、これらの電極間にある液体等がそれ
自体直接発熱して加熱される方法である。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて更に詳しく説
明するが、本発明はこの例にのみ限定されるものではな
い。図２に示される回路図に従って電流を制御して直接
電流加熱方法を実施した。図２において、１１は定電流
電源装置、１２は交替直流発生装置であり、該交替直流
発生装置１２は、容器１５に挿入された導電性セラミッ
クス電極１４と配線１６、１７で接続されている。
明するが、本発明はこの例にのみ限定されるものではな
い。図２に示される回路図に従って電流を制御して直接
電流加熱方法を実施した。図２において、１１は定電流
電源装置、１２は交替直流発生装置であり、該交替直流
発生装置１２は、容器１５に挿入された導電性セラミッ
クス電極１４と配線１６、１７で接続されている。
【００１７】また交替直流発生装置１２は、定電流電源
装置１１と接続され、この定電流電源装置１１は更に積
算電力計１８を介して電源ＡＣに接続されている。更に
交替直流発生装置１２は、制御用パソコン１３によって
制御される。制御用パソコン１３はプリンター１９と接
続されている。２０は電極固定台である。容器１５とし
て３リットル入りガラス製ビーカーを用い、この中に２
０℃の水道水２１を２リットル入れ、ＴｉＢ2 からなる
１対の導電性セラミックス電極１４を電極間隔１０ｍｍ
に固定して挿入した。
装置１１と接続され、この定電流電源装置１１は更に積
算電力計１８を介して電源ＡＣに接続されている。更に
交替直流発生装置１２は、制御用パソコン１３によって
制御される。制御用パソコン１３はプリンター１９と接
続されている。２０は電極固定台である。容器１５とし
て３リットル入りガラス製ビーカーを用い、この中に２
０℃の水道水２１を２リットル入れ、ＴｉＢ2 からなる
１対の導電性セラミックス電極１４を電極間隔１０ｍｍ
に固定して挿入した。
【００１８】ついで、パソコン制御により１アンペア、
０．０５Ｈｚの交替直流を１０分間通電した。この結
果、２リットルの水道水２１の温度は、８０℃に上昇
し、熱効率は９６．３％であった。
０．０５Ｈｚの交替直流を１０分間通電した。この結
果、２リットルの水道水２１の温度は、８０℃に上昇
し、熱効率は９６．３％であった。
【００１９】次に比較のために前記ビーカーに同量の水
を入れ、家庭用ガスコンロ及び電子レンジで加熱したと
ころ、８０℃になるのに、それそれ５分間、２４分間か
かった。この場合の熱効率は、前者が２６．１８％、後
者が１８．０％であった。したがって、本発明による加
熱方法の場合は、家庭用ガスコンロ及び電子レンジによ
る加熱に比べて非常に熱効率がよいことがわかる。
を入れ、家庭用ガスコンロ及び電子レンジで加熱したと
ころ、８０℃になるのに、それそれ５分間、２４分間か
かった。この場合の熱効率は、前者が２６．１８％、後
者が１８．０％であった。したがって、本発明による加
熱方法の場合は、家庭用ガスコンロ及び電子レンジによ
る加熱に比べて非常に熱効率がよいことがわかる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、導電性セラミックス電極を用
いて電気的に加熱するので、熱効率がよく、特に電流の
波形がプラス又はマイナスの１極性の間欠波形、極性を
交互に切り替える交替直流波形または交流波形であると
きに熱効率が非常によい。
いて電気的に加熱するので、熱効率がよく、特に電流の
波形がプラス又はマイナスの１極性の間欠波形、極性を
交互に切り替える交替直流波形または交流波形であると
きに熱効率が非常によい。
【００２１】また本発明の加熱方法は、物質の短時間加
熱に利用され、また容量の大きい物質の加熱に利用され
る。更に電流量を微妙に制御できることから温度上昇勾
配の制御、温度維持等の利用も可能である。
熱に利用され、また容量の大きい物質の加熱に利用され
る。更に電流量を微妙に制御できることから温度上昇勾
配の制御、温度維持等の利用も可能である。
【図１】本発明に用いられる電極形状の一例を示す斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の加熱方法を実施するための回路図であ
る。
る。
１ マイナス電極 ２ プラス電極 ３、５ 配線 ４ ソケット ６ 内容物 １１ 定電流電源装置 １２ 交替直流発生装置 １３ 制御用パソコン １４ 電極 １５ 容器 １６、１７ 配線 １８ 積算電力計 １９ プリンター ２０ 電極固定台 ２１ 水
フロントページの続き (72)発明者 井上 誠 東京都豊島区池袋３丁目１番地２号 株式 会社ダイヤコンサルタント (72)発明者 渋谷 巧 埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社商品開発センター内
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁容器中の内容物を加熱する方法にお
いて、該内容物中に１対の導電性セラミックス電極を挿
入し、これら電極間に電流を流すことにより内容物を加
熱することを特徴とする直接電流加熱方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の電流の波形がプラス又は
マイナスの１極性の間欠波形、極性を交互に切り替える
交替直流波形または交流波形であることを特徴とする直
接電流加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14418491A JPH06215855A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 直接電流加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14418491A JPH06215855A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 直接電流加熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06215855A true JPH06215855A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=15356158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14418491A Withdrawn JPH06215855A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 直接電流加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06215855A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257690A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Tekusu:Kk | 電磁波加熱用の電極棒およびこれを用いた電磁温水器 |
| JP2013218983A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Fron Tier Engineering Co Ltd | 加熱装置 |
| KR20180129325A (ko) * | 2017-05-26 | 2018-12-05 | (주) 엔피홀딩스 | 액체가열장치 |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP14418491A patent/JPH06215855A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257690A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Tekusu:Kk | 電磁波加熱用の電極棒およびこれを用いた電磁温水器 |
| JP2013218983A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-24 | Fron Tier Engineering Co Ltd | 加熱装置 |
| KR20180129325A (ko) * | 2017-05-26 | 2018-12-05 | (주) 엔피홀딩스 | 액체가열장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |