JPS5914717B2 - 流体加熱器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体加熱器に関する。

従来より、パイプ内を流れる流体を加熱する場合、別途
加熱された加熱流体と上記被加熱流体との間で熱交換さ
せることや、被加熱流体が流れるフ０ パイプを直接電
気ヒータで加熱する等の方法が採用されている。

しかしながら、前者にあつては、加熱流体圧送用の配管
やポンプが必要となつてシステムが複雑になるばかりで
なく、熱効率が極めて悪いものであつた。また後者にあ
つては、いわ■５ ゆるホットスポットが形成されて均
一な加熱が行えなかつた。特に、被加熱流体が、静電塗
装用塗料のように高電圧が負荷されるものである場合、
上記前者にあつては加熱流体として高絶縁性の有する特
殊なものが要求され、また後者にあつては３０高価な絶
縁トランスを要してその保守点検、取扱い等に十分な注
意が必要であつた。本発明は上記問題点を解消するもの
で、ヒートパイプを利用して、すなわち作動液が減圧封
入された密閉容器（ヒートパイプ容器）内に被加熱流９
５体が通過する伝熱管を配設し、作動液の蒸発、凝縮に
よる潜熱の授受を利用して被加熱流体の加熱を行うと共
に、ヒートパイプ容器内の上記伝熱管１７Ｃ；一の管理
を容易に行えるようにしたことを特徴とする。

以下に本発明を高電圧が負荷された流体を加熱する場合
に適用した実施例につき図面に基いて説明する。

図において、１は基台で、基台１上にはプロツク２が載
置、固定されている。このプロツク２は、上面に開口し
て絶縁性作動液３（例えばフレオン．フロリナート（商
品名）等の不活性の弗素系有機液体）を貯溜する貯溜部
４を有し、かつ貯溜部４を取巻くようにして電気ヒータ
の一種であるシーズヒータ５が埋設されている。このよ
うなプロツク２は、大地に接地されまた作動液３の温度
を検出する検出器６が設けられている。プロツク２上に
は、該プロツク２と共にそれぞれ容器構成体となる筒体
７、中間部材８、蓋体９が載置され、プロツク２と筒体
７はボルト１０とナツト１１により、また筒体７と中間
部材８はボルト１２により、さらに中間部材８と蓋体９
とはボルト１３によりそれぞれ着脱自在に接続されてい
る。中間部材８は筒体７内と蓋体９内とを連通する連通
口８ａを形成すべく環状の板体とされ、このような各部
材２，７，８，９の接続部位にはそれぞれＯリング、パ
ツキン等のシール材１４，１５，１６が介挿され、これ
等容器構成体２，７，８，９によりヒートパイプ容器と
しての密閉容器Ａが構成されている。筒体７は例えばガ
ラス、合成樹脂等の絶縁部材から形成され、好ましくは
内部が透視できるように透明なものが選択される。

中間部材８は金属等の非絶縁性部材から形成され、これ
にはそれぞれ側面へ開口する流入口８ｂ及び流出口８ｃ
が形成されている。蓋体９は、筒体９ａと筒体９ａの上
部を閉塞すべくこれに一体化された鏡板９ｂと筒体９ａ
の下端外周縁に溶接されたフランジ９ｃとから全体的に
キヤップ状に構成され、該フランジ９ｃ部分を利用して
中間部材８に接続されている。また、蓋体９の上端外周
面にはプロツク１７が溶接され、このプロツク１７は装
置全体を持ち上げる際に利用する保持環１７ａ及び蓋体
９内と外部とを連通する通路１７ｂを備え、通路１７ｂ
は栓体１７ｃにより常時は閉塞されている。蓋体９内に
は、例えば銅などの熱伝導性の優れた材質からなる伝熱
管１８が収容されている。

この伝熱管１８は上下方向に伸びるコイル状に巻回され
、その一端部１８ａが流入口８ｂに接続され、他端部１
８ｂが流出口８ｃに接続されている。実施例において、
ヒータ５に通電して作動液３を加熱する一方、高電圧が
負荷された流体を流入口８ｂより圧送する。加熱されて
蒸気となつた作動液３は上昇して伝熱管１８と接触し、
ここで伝伝熱管１８を介してこの内部を流れる低温の流
体との間で熱交換が行われる。すなわち、蒸気となつた
作動液３は凝縮してその潜熱を吐き出して落下する一方
、該潜熱を受けて加熱された流体が流出口８ｃより外部
へ流出する。そして、凝縮して落下した液状の作動液３
は、再び加熱されて蒸気となり、以後は同様の作用を繰
り返すこととなる。なお、密閉容器Ａの内壁に多孔性物
質からなる毛細管作用を有するウイツクを添設しておけ
ば、凝縮した作動液３の戻りが一層良好となる。ここで
、蓋体９を中間部材８より取り外せば、伝熱管１８の洩
れ等を容易に発見しかつ補修することが可能となる。

また、中間部材８を筒体７より取り出せば、その流入口
８ｂ、流出口８ｃの目詰りなども容易に補修できる。こ
のようにして、蓋体９のみあるいは蓋体９と中間部材８
とを分解したときは、その組立後、通路１７ｂを利用し
て密閉容器Ａ内を真空引きした後作動液３を補給し、最
後に通路１７ｂを再び栓体１７ｃで閉塞するか、作動液
を補給した状態で作動液３を加熱して内部の空気を外部
へ排出して通路１７ｂを閉塞してもよい。なお、筒体７
を前述の如く透視部材で形成しておけば、組立後、加熱
時における作動液３の循環（特に気化状態）が良好に行
なわれているか否かを知ることができる。以上実施例に
ついて説明したが、本発明はこれに限らず例えば次のよ
うな場合をも含むものである。

１高電圧が負荷されない通常の流体の加熱装置としても
利用でき、この場合は、作動液３あるいは筒体７を絶縁
性のものとする必要がない。

２プロツク２と筒体７とは一体に形成してもよい。

要は、密閉容器Ａを、加熱手段を備えた部分と、流入口
及び流出口を有する中間部材と、伝熱管部分を覆う蓋体
との少くとも３つの容器構成体から構成するものであれ
ばよい。３流入口８ｂ、流出口８ｃの外部・＼の開口部
位は、中間部材の側面に限らず、上面あるいは下面に開
口させることができる。

４伝熱管１８は、コイル状に巻回したものに限らず、適
宜の形状とすることができ、またその断面形状は問わな
いものである。

５蓋体９、中間部材８を透視部材で形成してもよく、あ
るいはその一部に透視部分を形成するようにしてもよい
。

５通路１７ｂ、栓体１７ｃから構成される弁手段は、他
の容器構成体２，７，８等に設けるようにしてもよく、
また、弁手段は通常の開閉弁を使用してもよい。

７シーズヒータ５は貯溜部４内に露出させてもよく、あ
るいはプロツク２外周を巻回するように設けてもよく、
さらにはプロツク２から若干離間させてその近傍に設け
るようにしてもよい。

勿論、シーズヒータ５以外の各種ヒータを使用できる。
本発明は以上述べたことから明らかなように次のような
種々の効果を奏する。

１密閉容器内に被加熱流体が流れる伝熱管を配設し、該
密閉容器内に封入した作動液の潜熱を利用して上記流体
を加熱するので、構造が簡単で安価に提供できるのは勿
論のこと、均一 な加熱を行うことができ、熱効率が優
れたものを得る。

２密閉容器を、作動液の加熱部分と、流入口及び流出口
を有する部分と、伝熱管を覆う部分との３つの容器構成
体で互いに分離自在として構成したので、各容器構成体
ひいては密閉容器そのものの製作を容易に行うことがで
き、しかも伝熱管、流入口、流出口の洩れや目詰り等を
密閉容器を分解し、補修した後再組立てすることにより
容易に解消できる。

また例えば伝熱管を交換しなければならないときも、こ
の部分のみを交換すればよく、経済的に補修できる。３
加熱すべき流体が高電圧を負荷されたものであつても、
作動液及び容器構成体の一部を絶縁性のものとするだけ
でよく、各種流体の加熱用としての汎用性が極めて高い
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す縦断面図である。 ２・・・・・・プロツク（第２の端部側容器構成体）、
７・・・・・・筒体（第２の端部側容器構成体）、３・
・・・・・作動液、４・・・・・・貯溜部、５・・・・
・・シーズヒータ、８・・・・・・中間部材（第３の容
器構成体）、８ｂ・・・・・・流入口、８ｃ・・・・・
・流出口、９・・・・・・蓋体（第１の端部側容器構成
体）、１７ｂ・・・・・・通路（弁手段）、１７ｃ・・
・・・・栓体（弁手段）、１８・・・・・・伝熱管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１、第２、２つの端部側容器構成体と該第１、第
   ２の容器構成体の間に介挿した第３の容器構成体とを分
   離自在に接続することにより内部が互いに連通した１つ
   の密閉容器を構成し、前記第３の容器構成体に加熱流体
   の流入口および流出口を形成し、前記第１の容器構成体
   の内部に配設した伝熱管で前記流入口と流出口とを接続
   し、前記密閉容器内に封入された作動液の貯溜部を前記
   第２の容器構成体内に形成し、前記貯溜部内の作動液を
   加熱するヒータを設けたことを特徴とする流体加熱器。 ２ 前記ヒータをシーズヒータとしてなる特許請求の範
   囲第１項に記載の流体加熱器。 ３ 前記シーズヒータを前記第２の容器構成体内に埋設
   してなる特許請求の範囲第２項に記載の流体加熱器。 ４ 前記伝熱管をコイル状に巻回してなる特許請求の範
   囲第１項に記載の流体加熱器。 ５ 前記第２の容器構成体を、少くとも前記ヒータと前
   記第３の容器構成体との間を絶縁するように形成し、し
   かも前記作動液を絶縁性のものとしてなる特許請求の範
   囲第１項に記載の流体加熱器。 ６ 前記第２の容器構成体を、前記貯溜部が形成された
   ブロック部分、及び該ブロック部分と前記第３の容器構
   成体との間に位置する絶縁性の筒体を結合することによ
   り構成してなる特許請求の範囲第５項に記載の流体加熱
   器。 ７ 前記第１の容器構成体にその内外を選択的に連通、
   遮断する弁手段を設けてなる特許請求の範囲第１項に記
   載の流体加熱器。 ８ 前記第２の容器構成体に前記作動液の循環状態を観
   察し得る透視部分を形成してなる特許請求の範囲第１項
   に記載の流体加熱器。 ９ 前記第３の容器構成体を板体としてなる特許請求の
   範囲第１項に記載の流体加熱器。