JPH08315971A - 電解液加熱方法および加熱装置 - Google Patents
電解液加熱方法および加熱装置Info
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- JPH08315971A JPH08315971A JP8061096A JP6109696A JPH08315971A JP H08315971 A JPH08315971 A JP H08315971A JP 8061096 A JP8061096 A JP 8061096A JP 6109696 A JP6109696 A JP 6109696A JP H08315971 A JPH08315971 A JP H08315971A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
- H05B6/108—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor for heating a fluid
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
- H05B6/365—Coil arrangements using supplementary conductive or ferromagnetic pieces
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- Electromagnetism (AREA)
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- Furnace Details (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 導電性液体の加熱方法および装置の提供。
【解決手段】 被加熱液体が容器内に入れられその中に
誘導回路（１２）も入れられている。誘導回路に交流電
流が供給されて磁界を誘起し、したがって渦電流を生じ
て液体中へ熱が拡散される。特に、腐食性液体、熔融非
鉄金属もしくは合金、あるいは熔融ガラスの加熱するの
に使用される。
誘導回路（１２）も入れられている。誘導回路に交流電
流が供給されて磁界を誘起し、したがって渦電流を生じ
て液体中へ熱が拡散される。特に、腐食性液体、熔融非
鉄金属もしくは合金、あるいは熔融ガラスの加熱するの
に使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導電性液体の加熱方
法および装置に関する。特に、本発明は腐食性電解液の
ジュール効果加熱に関する。
法および装置に関する。特に、本発明は腐食性電解液の
ジュール効果加熱に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸等の腐食性液体の場合、電極の導電材
が酸に侵されるため２つの電極を浸漬させて電流を流す
ことはめったに考えられない。液体を保持する容器の周
りに誘導巻線が配置された誘導炉型アセンブリでは容器
内に誘起される電流によりジュール効果加熱を行うこと
ができ、したがって液体と導体が直接接触することがな
い。このような状況の元では、たとえ外部ヨークを設け
ても、インダクタの付加損失によりエネルギ効率は劣化
する。誘導炉が金属の加熱に使用されているが、遥かに
低導電性の電解液の場合には、供給周波数が高くなり過
ぎる。さらに、金属容器内に液体が保持される場合に
は、誘導により加熱されるのは本質的に容器であり、次
にこの熱が液体に伝えられる。これには容器の防食被覆
が損傷を受けるという危険性がある。
が酸に侵されるため２つの電極を浸漬させて電流を流す
ことはめったに考えられない。液体を保持する容器の周
りに誘導巻線が配置された誘導炉型アセンブリでは容器
内に誘起される電流によりジュール効果加熱を行うこと
ができ、したがって液体と導体が直接接触することがな
い。このような状況の元では、たとえ外部ヨークを設け
ても、インダクタの付加損失によりエネルギ効率は劣化
する。誘導炉が金属の加熱に使用されているが、遥かに
低導電性の電解液の場合には、供給周波数が高くなり過
ぎる。さらに、金属容器内に液体が保持される場合に
は、誘導により加熱されるのは本質的に容器であり、次
にこの熱が液体に伝えられる。これには容器の防食被覆
が損傷を受けるという危険性がある。
【０００３】本発明は（アルミニウム、銅、亜鉛、青
銅、等の）非鉄金属もしくは合金のジュール効果加熱に
応用することもできる。非鉄金属の加熱に使用されるこ
とがあるトンネル炉には、一般的に磁気金属薄板ででき
た、磁気回路が設けられ、それは熔融金属を入れたるつ
ぼの内側に一部と、外部にも一部が延在している。そし
て、るつぼの外部の磁気回路周りに誘導巻線が巻回され
ている。この巻線は変圧器の１次側を形成し、その２次
側は磁気回路周りの液体金属流により構成される。被加
熱材料を保持する容器の外側にインダクタが配置されて
いるため、この種の炉では従来の誘導炉と同様に無視で
きないエネルギ損失が生ずる。さらに、加熱が最も効率
的である磁気回路とるつぼ壁間に配置されたトンネル、
すなわちるつぼの内側領域は、炉の運転中に閉塞される
傾向がある。
銅、等の）非鉄金属もしくは合金のジュール効果加熱に
応用することもできる。非鉄金属の加熱に使用されるこ
とがあるトンネル炉には、一般的に磁気金属薄板ででき
た、磁気回路が設けられ、それは熔融金属を入れたるつ
ぼの内側に一部と、外部にも一部が延在している。そし
て、るつぼの外部の磁気回路周りに誘導巻線が巻回され
ている。この巻線は変圧器の１次側を形成し、その２次
側は磁気回路周りの液体金属流により構成される。被加
熱材料を保持する容器の外側にインダクタが配置されて
いるため、この種の炉では従来の誘導炉と同様に無視で
きないエネルギ損失が生ずる。さらに、加熱が最も効率
的である磁気回路とるつぼ壁間に配置されたトンネル、
すなわちるつぼの内側領域は、炉の運転中に閉塞される
傾向がある。
【０００４】これらのトンネル炉は周波数が制限され
る。一般的には５０Ｈｚが使用されるが、３相を平衡さ
せるのに必要な回路は非常に大きくなり幹線が妨害され
る。
る。一般的には５０Ｈｚが使用されるが、３相を平衡さ
せるのに必要な回路は非常に大きくなり幹線が妨害され
る。
【０００５】本発明はかなり良好な導電体である場合が
多い、熔融ガラスの加熱にも関連している。いわゆる
“ダイレクトターン”炉内の誘導によりガラスを加熱す
ることが知られている。このような炉では、熱を消散さ
せる渦電流を発生するために熔融ガラス中に配置された
銅ターンに（数百ｋＨｚ）の非常な高周波で給電が行わ
れる。このような炉の重大な欠点は電界が高いターンの
接続点を分離する間隙で絶縁破壊を生じる危険性がある
ことである。この欠点を低減するために、いわゆる“コ
ールドケージ”炉が使用されることがあり、そこでは筒
形銅セクターがターンの内側に軸方向に配置され、これ
らのセクター内を冷却水が循環する。ターン内の電流に
よりセクター内に別の電流が誘起され、それにより熔融
ガラス中に渦電流が発生する。このようなコールドケー
ジ炉により絶縁破壊の危険性は制限されるが、効率が低
いという欠点がある。
多い、熔融ガラスの加熱にも関連している。いわゆる
“ダイレクトターン”炉内の誘導によりガラスを加熱す
ることが知られている。このような炉では、熱を消散さ
せる渦電流を発生するために熔融ガラス中に配置された
銅ターンに（数百ｋＨｚ）の非常な高周波で給電が行わ
れる。このような炉の重大な欠点は電界が高いターンの
接続点を分離する間隙で絶縁破壊を生じる危険性がある
ことである。この欠点を低減するために、いわゆる“コ
ールドケージ”炉が使用されることがあり、そこでは筒
形銅セクターがターンの内側に軸方向に配置され、これ
らのセクター内を冷却水が循環する。ターン内の電流に
よりセクター内に別の電流が誘起され、それにより熔融
ガラス中に渦電流が発生する。このようなコールドケー
ジ炉により絶縁破壊の危険性は制限されるが、効率が低
いという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的は
導電性液体をジュール効果により高い効率で加熱できる
ようにする方法を提供することである。
導電性液体をジュール効果により高い効率で加熱できる
ようにする方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電解液の加熱方
法は電解液から電気的に絶縁された誘導回路を含む加熱
装置を前記電解液内に浸漬し、誘導回路へ交流電流を供
給することからなっている。
法は電解液から電気的に絶縁された誘導回路を含む加熱
装置を前記電解液内に浸漬し、誘導回路へ交流電流を供
給することからなっている。
【０００８】特に、本発明はかなりの導電性を有する液
体、すなわち電解液、および熔融金属や合金、もしくは
熔融ガラス、に応用することができる。したがって、本
発明による１つの方法は液体から電気的に絶縁されたソ
レノイドおよびソレノイドの内側を軸方向に延在する軟
磁性材でできたヨークを具備する誘導回路のある容器内
に液体を入れ、ソレノイドへ交流電流を供給することか
らなっている。
体、すなわち電解液、および熔融金属や合金、もしくは
熔融ガラス、に応用することができる。したがって、本
発明による１つの方法は液体から電気的に絶縁されたソ
レノイドおよびソレノイドの内側を軸方向に延在する軟
磁性材でできたヨークを具備する誘導回路のある容器内
に液体を入れ、ソレノイドへ交流電流を供給することか
らなっている。
【０００９】誘導回路を適切に設計しかつ供給周波数を
調整することにより、加熱装置の外側に誘起される磁界
を本質的に液体内に閉じ込めることができる。このよう
にして（９０％よりも高い）優れたエネルギ効率が可能
となる。さらに、低熱慣性、電力および温度の微調整の
可能性、高電力伝達の可能性、という誘導加熱の本質的
な利点が利用される。
調整することにより、加熱装置の外側に誘起される磁界
を本質的に液体内に閉じ込めることができる。このよう
にして（９０％よりも高い）優れたエネルギ効率が可能
となる。さらに、低熱慣性、電力および温度の微調整の
可能性、高電力伝達の可能性、という誘導加熱の本質的
な利点が利用される。
【００１０】また本発明により前記した方法を電解液の
場合に実施できるようにする加熱装置が提供される。他
種の装置を使用することもできる。本発明による装置は
下端が閉じている電気絶縁円筒管内に同軸配置されたソ
レノイドと、ソレノイドを交流電流源に接続する端子
と、ソレノイドの内側を軸方向に延在する軟磁性材でで
きたヨークとを具備している。ヨークは管の下端に隣接
するその端部に半径方向にソレノイドの外側へ向かうリ
ムを有することができ、その目的は効率を向上させるこ
とである。
場合に実施できるようにする加熱装置が提供される。他
種の装置を使用することもできる。本発明による装置は
下端が閉じている電気絶縁円筒管内に同軸配置されたソ
レノイドと、ソレノイドを交流電流源に接続する端子
と、ソレノイドの内側を軸方向に延在する軟磁性材でで
きたヨークとを具備している。ヨークは管の下端に隣接
するその端部に半径方向にソレノイドの外側へ向かうリ
ムを有することができ、その目的は効率を向上させるこ
とである。
【００１１】ヨークは誘起された磁界を液体内に集中さ
せるように設計されている。したがって、優れたエネル
ギ効率を維持しながら大きな表皮深さを使用することが
でき、そのため実質的により低い周波数の電源を使用す
ることができ、より経済的となる。
せるように設計されている。したがって、優れたエネル
ギ効率を維持しながら大きな表皮深さを使用することが
でき、そのため実質的により低い周波数の電源を使用す
ることができ、より経済的となる。
【００１２】本発明によりさらに導電性液体を加熱する
炉が提供され、それは前記液体を保持する容器と、液体
から電気的に絶縁されて容器の内側に延在するソレノイ
ドと、ソレノイドの内側を軸方向に延在するヨークと、
ソレノイドに接続された交流電流源と、を具備してい
る。
炉が提供され、それは前記液体を保持する容器と、液体
から電気的に絶縁されて容器の内側に延在するソレノイ
ドと、ソレノイドの内側を軸方向に延在するヨークと、
ソレノイドに接続された交流電流源と、を具備してい
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に代表的には室温と１００〜
１５０℃の間もしくはそれ以上の温度に加熱される電解
液を入れた円筒容器１０を示す。ここではソレノイド１
２からなる誘導巻線が液体内に設けられ交流発電機１４
により給電される。ソレノイド１２は加熱装置の一部を
形成しそれはさらに発電機１４との接続端子および液体
とソレノイドの銅と接続端子間の電気的絶縁手段を含ん
でいる。これらの電気的絶縁手段はまた銅を被加熱液体
から化学的に保護する。それらはソレノイドのターンへ
施される絶縁防食被覆、もしくはソレノイドを包囲する
二重円筒ケーシングにより構成することができる。この
ようなケーシングはソレノイド１２のターンを冷却する
ための流体を循環できるように設計することもできる。
１５０℃の間もしくはそれ以上の温度に加熱される電解
液を入れた円筒容器１０を示す。ここではソレノイド１
２からなる誘導巻線が液体内に設けられ交流発電機１４
により給電される。ソレノイド１２は加熱装置の一部を
形成しそれはさらに発電機１４との接続端子および液体
とソレノイドの銅と接続端子間の電気的絶縁手段を含ん
でいる。これらの電気的絶縁手段はまた銅を被加熱液体
から化学的に保護する。それらはソレノイドのターンへ
施される絶縁防食被覆、もしくはソレノイドを包囲する
二重円筒ケーシングにより構成することができる。この
ようなケーシングはソレノイド１２のターンを冷却する
ための流体を循環できるように設計することもできる。
【００１４】図１の構造では、被加熱液体はソレノイド
１２の周囲および内側にある。印加される交流電流によ
り液体内に磁界が誘起され、その磁束線１６が図示され
ている。液体の導電率が例えば１０〜１００Ｓ／ｍであ
るため、この磁界により渦電流が発生して液体はジュー
ル効果により加熱される。供給周波数はソレノイド径、
容器径および液体の導電率の関数として選択され、後者
は一般的に温度と共に増大する事実が考慮される。第一
近似として、使用する周波数は液体の導電率および所望
の表皮深さの二乗に逆比例する。必要であれば、予備試
験を行って最適供給周波数を見つけることができる。容
器１０が金属製である場合には、容器１０の壁が直接加
熱されないように、すなわちソレノイド１２の外側に誘
起された磁界は本質的に液体内に閉じ込められたままと
されるように周波数が選択される。実際上、供給周波数
は５０ｋＨｚを越える場合が多い。
１２の周囲および内側にある。印加される交流電流によ
り液体内に磁界が誘起され、その磁束線１６が図示され
ている。液体の導電率が例えば１０〜１００Ｓ／ｍであ
るため、この磁界により渦電流が発生して液体はジュー
ル効果により加熱される。供給周波数はソレノイド径、
容器径および液体の導電率の関数として選択され、後者
は一般的に温度と共に増大する事実が考慮される。第一
近似として、使用する周波数は液体の導電率および所望
の表皮深さの二乗に逆比例する。必要であれば、予備試
験を行って最適供給周波数を見つけることができる。容
器１０が金属製である場合には、容器１０の壁が直接加
熱されないように、すなわちソレノイド１２の外側に誘
起された磁界は本質的に液体内に閉じ込められたままと
されるように周波数が選択される。実際上、供給周波数
は５０ｋＨｚを越える場合が多い。
【００１５】低い周波数で本方法を実施できるようにす
る加熱装置を図２に示す。ソレノイド２２、および、そ
の（不図示）接続端子の他に、この装置はヨーク２４、
および、容器チューブ２６を含んでいる。容器チューブ
２６は電気絶縁防食材でできている。それはソレノイド
２２およびヨーク２４を包囲する円筒形の容器で、下端
２８は閉じている。ヨーク２４は、例えば、５ｋＨｚ程
度の供給周波数に対してはスター構成とされた磁気金属
薄板で作られ、高い周波数（代表的には２０ｋＨｚであ
る）に対してはフェライトバーから作られる。それはソ
レノイド２２および容器チューブ２６と同軸な円筒状の
全体形状を有し、軸方向孔３０によりソレノイド、およ
び、ヨークを冷却する、例えば、水等の、流体を循環さ
せることができる。図４に示すように、ソレノイド２２
の各軸方向端部において、ヨーク２４は半径方向外向き
に延在するリム３２，３４を有することができる。
る加熱装置を図２に示す。ソレノイド２２、および、そ
の（不図示）接続端子の他に、この装置はヨーク２４、
および、容器チューブ２６を含んでいる。容器チューブ
２６は電気絶縁防食材でできている。それはソレノイド
２２およびヨーク２４を包囲する円筒形の容器で、下端
２８は閉じている。ヨーク２４は、例えば、５ｋＨｚ程
度の供給周波数に対してはスター構成とされた磁気金属
薄板で作られ、高い周波数（代表的には２０ｋＨｚであ
る）に対してはフェライトバーから作られる。それはソ
レノイド２２および容器チューブ２６と同軸な円筒状の
全体形状を有し、軸方向孔３０によりソレノイド、およ
び、ヨークを冷却する、例えば、水等の、流体を循環さ
せることができる。図４に示すように、ソレノイド２２
の各軸方向端部において、ヨーク２４は半径方向外向き
に延在するリム３２，３４を有することができる。
【００１６】ヨーク２４は伝達された電力をソレノイド
２２のターンに対向して集中できる構造を有している。
特に、磁束線は下部リム３２内を大きな角度で湾曲す
る。したがって、被加熱電解液を入れた容器１０内へ垂
直に装置が浸漬されると、容器底部において強力にする
ことなく高い磁界を誘起することができる。たとえ表皮
深さが比較的大きい、すなわち供給周波数が比較的低
い、場合でも液体内への磁界の集中は良好に行われる。
したがって、数百ｋＷの伝達電力および液体の３０〜５
０Ｓ／ｍ程度の導電率に対してソレノイドには５ｋＨｚ
もの低い周波数で給電することができる。
２２のターンに対向して集中できる構造を有している。
特に、磁束線は下部リム３２内を大きな角度で湾曲す
る。したがって、被加熱電解液を入れた容器１０内へ垂
直に装置が浸漬されると、容器底部において強力にする
ことなく高い磁界を誘起することができる。たとえ表皮
深さが比較的大きい、すなわち供給周波数が比較的低
い、場合でも液体内への磁界の集中は良好に行われる。
したがって、数百ｋＷの伝達電力および液体の３０〜５
０Ｓ／ｍ程度の導電率に対してソレノイドには５ｋＨｚ
もの低い周波数で給電することができる。
【００１７】２３７ｋＷ電力、２０ｋＨｚ周波数および
３７Ｓ／ｍ導電率の例に対する磁界線３６の分布を図３
に示す。２０ｋＨｚの周波数では、容器底部はまったく
加熱されない。同様に、ヨークの上部リム３４により液
体表面よりも上の磁界の延長が制限される。
３７Ｓ／ｍ導電率の例に対する磁界線３６の分布を図３
に示す。２０ｋＨｚの周波数では、容器底部はまったく
加熱されない。同様に、ヨークの上部リム３４により液
体表面よりも上の磁界の延長が制限される。
【００１８】勿論、複数の加熱装置を１個の容器中へ浸
漬させることができる。しかしながら、１個の装置から
生成される磁界が近くの装置から生成される磁界と反対
位相とならないような対策を講じなければならない。
漬させることができる。しかしながら、１個の装置から
生成される磁界が近くの装置から生成される磁界と反対
位相とならないような対策を講じなければならない。
【００１９】導電性液体を高温に加熱するのに使用でき
る炉を図４に示す。問題とする液体は熔融金属（あるい
は合金）、もしくは熔融ガラスとすることができる。炉
は耐火材でできた容器１１０を含んでいる。容器の壁の
耐火材料は金属包囲体１１１内に配置される。容器の頂
部は被加熱材料（液体もしくは被熔融固体）を導入する
開口１１５を有する蓋１１３で閉じられる。加熱された
液体を容器から取り除くための注入スポート１１７が容
器１１０の上部に設けられている。
る炉を図４に示す。問題とする液体は熔融金属（あるい
は合金）、もしくは熔融ガラスとすることができる。炉
は耐火材でできた容器１１０を含んでいる。容器の壁の
耐火材料は金属包囲体１１１内に配置される。容器の頂
部は被加熱材料（液体もしくは被熔融固体）を導入する
開口１１５を有する蓋１１３で閉じられる。加熱された
液体を容器から取り除くための注入スポート１１７が容
器１１０の上部に設けられている。
【００２０】内部ヨーク１２４を有するソレノイド１２
２が容器１１０の内側に配置されている。ソレノイドは
交流発電機１１４に接続されている。図２の場合と同様
に、ポンプ１１９により循環される水等の冷却液を通す
ために、ソレノイド１２２およびヨーク１２４周りに経
路が配置されている。
２が容器１１０の内側に配置されている。ソレノイドは
交流発電機１１４に接続されている。図２の場合と同様
に、ポンプ１１９により循環される水等の冷却液を通す
ために、ソレノイド１２２およびヨーク１２４周りに経
路が配置されている。
【００２１】図４の実施例では、ソレノイド１２２、お
よび、ヨーク１２４からなるインダクタが容器１１０の
底部に内蔵された耐火スリーブ１２６内に配置されてい
る。スリーブ１２６によりソレノイド１２２およびその
ヨーク１２４は電気的および熱的に液体から絶縁され
る。ソレノイドは容器の中間に向かって垂直に配置され
誘起される磁界が本質的に被加熱液体内に閉じこめられ
るように設計される。
よび、ヨーク１２４からなるインダクタが容器１１０の
底部に内蔵された耐火スリーブ１２６内に配置されてい
る。スリーブ１２６によりソレノイド１２２およびその
ヨーク１２４は電気的および熱的に液体から絶縁され
る。ソレノイドは容器の中間に向かって垂直に配置され
誘起される磁界が本質的に被加熱液体内に閉じこめられ
るように設計される。
【００２２】被加熱液体が非鉄金属もしくは非鉄合金で
ある場合には、導電率は非常に高い（抵抗率は１０〜２
０ｘ１０ー8Ω．ｍ程度）。したがって、ヨーク１２４は
磁性金属板から作ることができ、ソレノイドには１００
Ｈｚよりも高い、代表的には３００〜５００Ｈｚの、周
波数で給電することができる。容器１１０およびスリー
ブ１２６の耐火材料は従来冶金で使用されるものから選
択することができる（例えば、ラミング混合物）。
ある場合には、導電率は非常に高い（抵抗率は１０〜２
０ｘ１０ー8Ω．ｍ程度）。したがって、ヨーク１２４は
磁性金属板から作ることができ、ソレノイドには１００
Ｈｚよりも高い、代表的には３００〜５００Ｈｚの、周
波数で給電することができる。容器１１０およびスリー
ブ１２６の耐火材料は従来冶金で使用されるものから選
択することができる（例えば、ラミング混合物）。
【００２３】被加熱液体が熔融ガラスである場合には、
導電率が低いため（１５０〜２００Ｓ／ｍまで）、同じ
加熱電力を得るのに供給周波数を増加する必要がある。
したがって、フェライトバーでできたヨーク１２４、お
よび、代表的にはおよそ２０ｋＨｚである、１０ｋＨｚ
よりも高い供給周波数が使用される。容器１１０、およ
び、スリーブ１２６の耐火料はガラス産業で従来使用さ
れているようなセラミックとすることができる。
導電率が低いため（１５０〜２００Ｓ／ｍまで）、同じ
加熱電力を得るのに供給周波数を増加する必要がある。
したがって、フェライトバーでできたヨーク１２４、お
よび、代表的にはおよそ２０ｋＨｚである、１０ｋＨｚ
よりも高い供給周波数が使用される。容器１１０、およ
び、スリーブ１２６の耐火料はガラス産業で従来使用さ
れているようなセラミックとすることができる。
【００２４】図５に示す炉はソレノイド２２２、およ
び、ヨーク２２４を収納する耐火スリーブ２２６が容器
の底壁内に固定もしくは組み込まれるのではなく容器２
１０の蓋２１３から吊下される点が図４の炉とは異なっ
ている。容器内側のインダクタの他のさまざまな構造が
考えられることを理解されたい。
び、ヨーク２２４を収納する耐火スリーブ２２６が容器
の底壁内に固定もしくは組み込まれるのではなく容器２
１０の蓋２１３から吊下される点が図４の炉とは異なっ
ている。容器内側のインダクタの他のさまざまな構造が
考えられることを理解されたい。
【００２５】特に金属薄板のめっきに使用することがで
きる炉の別の例を図６に示す。ソレノイド３２２、ヨー
ク３２４、および、耐火スリーブ３２６は容器３１０の
底部近くにこの底部に軸を平行にして配置されている。
スリーブ３２６は例えば、図示するように容器の幅を貫
通する。したがって、ソレノイド３２２は複数の別々に
給電される巻線部へ分割する必要がある。被加熱液体が
熔融亜鉛であれば、従来のローラ構造を使用して、イン
ダクタと容器底部間の間隙へ金属薄板を通して亜鉛被覆
を施すことができる。
きる炉の別の例を図６に示す。ソレノイド３２２、ヨー
ク３２４、および、耐火スリーブ３２６は容器３１０の
底部近くにこの底部に軸を平行にして配置されている。
スリーブ３２６は例えば、図示するように容器の幅を貫
通する。したがって、ソレノイド３２２は複数の別々に
給電される巻線部へ分割する必要がある。被加熱液体が
熔融亜鉛であれば、従来のローラ構造を使用して、イン
ダクタと容器底部間の間隙へ金属薄板を通して亜鉛被覆
を施すことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電解液、
および、導電性液体を加熱するのに、誘導コイルを加熱
対象液に対して絶縁、かつ、耐腐食装備の上、浸漬ある
いは挿入し、磁界を加熱対象液体内に封じ込めるような
周波数で通電して渦電流加熱処理するので、エネルギー
損失の極めて少ない加熱が可能になる効果がある。
および、導電性液体を加熱するのに、誘導コイルを加熱
対象液に対して絶縁、かつ、耐腐食装備の上、浸漬ある
いは挿入し、磁界を加熱対象液体内に封じ込めるような
周波数で通電して渦電流加熱処理するので、エネルギー
損失の極めて少ない加熱が可能になる効果がある。
【図１】本発明の電解液加熱方法を適用した加熱装置の
第一の実施例の縦断面図である。
第一の実施例の縦断面図である。
【図２】本発明の電解液加熱装置の第２の実施例の縦断
面図である。
面図である。
【図３】図２に示す装置により加熱される液体中の磁束
線の分布を示す線図。
線の分布を示す線図。
【図４】本発明の導電性液体加熱炉の第１の実施例の縦
断面図である。
断面図である。
【図５】本発明の導電性液体加熱炉の第２の実施例の縦
断面図である。
断面図である。
【図６】本発明の導電性液体加熱炉の第３の実施例の縦
断面図である。
断面図である。
１０，１１０，２１０，３１０ 円筒状容器 １２，２２，１２２，３２２ ソレノイド １４，１１４ 交流発電機 ２４，１２４，３２４ ヨーク ２６ 容器チューブ ２８ 閉じた下端 ３２，３４ リム １１１ 金属包囲体 １１３，２１３ 蓋 １１７ 注入スポート １１９ ポンプ １２６，２２６，３２６ 耐火スリーブ
Claims (16)
- 【請求項１】 電解液から電気的に絶縁された誘導回路
（１２；２２）を含む少なくとも１つの加熱装置を前記
電解液中に浸漬し、 誘導回路へ交流電流を供給して、電解液内に渦電流を誘
起することを特徴とする電解液加熱方法。 - 【請求項２】 電解液を導電材でできた容器（１０）内
に入れ、 加熱装置の外側から誘起される磁界を実質的に電解液内
に閉じ込めるように選定された周波数で前記誘導回路に
給電する請求項１記載の電解液加熱方法。 - 【請求項３】 加熱装置が誘導回路を冷却する手段を含
む請求項１もしくは２記載の電解液加熱方法。 - 【請求項４】 誘導回路がソレノイド（２２）であり、
加熱装置はさらにソレノイドの内側で軸方向に延在する
軟磁性材でできたヨーク（２４）を含み、ヨークはソレ
ノイドの少なくとも軸方向の一端に半径方向にソレノイ
ドの外側に向うリム（３２，３４）を有する請求項１乃
至３のいずれか１項に記載の電解液加熱方法。 - 【請求項５】 下端（２８）が閉じた電気絶縁性の円筒
管（２６）内に同軸に配置されたソレノイド（２２）
と、 ソレノイドを交流電流源（１４）に接続する端子と、 ソレノイドの内側を軸方向に延在する軟磁性材でできた
ヨーク（２４）とを具備することを特徴とする電解液加
熱装置。 - 【請求項６】 前記ヨークが、前記円筒管２６の下端に
隣接するその端部に、半径方向にソレノイドの外側に向
かうリム（３２）を有する請求項５記載の電解液加熱装
置。 - 【請求項７】 ヨークが管（２６）の下端とは反対の端
部に、半径方向にソレノイド（２２）の外側に向かう、
もう１つのリム（３４）を含む請求項６記載の電解液加
熱装置。 - 【請求項８】 ヨーク（２４）に冷却流体を循環させる
軸方向孔（３０）が空けられている請求項５乃至７のい
ずれか１項に記載の電解液加熱装置。 - 【請求項９】 導電性液体が容器（１０；１１０；２１
０；３１０））内に入れられ導電性液体から電気的に絶
縁され、 少なくとも１個のソレノイド（２２；１２２；２２２；
３２２）を有し、 軟磁性材でできたヨーク（２４；１２４；２２４；３２
４）がソレノイドの内側を軸方向に延在しており、 ソレノイドには交流電流が供給されることを特徴とする
導電性液体加熱方法。 - 【請求項１０】 前記導電性液体が非鉄熔融金属もしく
は非鉄熔融合金である請求項９記載の導電性液体加熱方
法。 - 【請求項１１】 ヨーク（１２４；２２４；３２４）が
磁気金属薄板でできており、ソレノイドの給電周波数は
１００Ｈｚよりも高い請求項１０記載の導電性液体加熱
方法。 - 【請求項１２】 前記導電性液体が熔融ガラスである請
求項９記載の導電性液体加熱方法。 - 【請求項１３】 ヨーク（１２４；２２４；３２４）が
フェライト系組成を有し、ソレノイドの給電周波数が１
０ｋＨｚよりも高い請求項１２記載の導電性液体加熱方
法。 - 【請求項１４】 導電性液体を保持する容器（１０；１
１０；２１０；３１０））と、 前記導電性液体から電気的に絶縁されて容器の内側を延
在するソレノイド（２２；１２２；２２２；３２２）
と、 ソレノイドの内側を軸方向に延在するヨーク（２４；１
２４；２２４；３２４）と、 ソレノイドに接続された交流電流源（１４；１１４）と
からなることを特徴とする導電性液体加熱炉。 - 【請求項１５】 さらにソレノイドおよびヨークを冷却
する手段（１１９）を含む請求項１４記載の導電性液体
加熱炉。 - 【請求項１６】 ソレノイド（３２２）が容器（３１
０）の底部近くに、その軸を前記底部に平行に、配置さ
れている請求項１４もしくは１５記載の導電性液体加熱
炉。
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| FR9503054 | 1995-03-16 | ||
| FR9503054A FR2731867B1 (fr) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Procede et instrument de chauffage d'un liquide electrolytique |
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| FR9600737 | 1996-01-23 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08315971A true JPH08315971A (ja) | 1996-11-29 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8061096A Withdrawn JPH08315971A (ja) | 1995-03-16 | 1996-03-18 | 電解液加熱方法および加熱装置 |
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| JP (1) | JPH08315971A (ja) |
| AT (1) | ATE213582T1 (ja) |
| CA (1) | CA2171788A1 (ja) |
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|---|---|---|---|
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