JPS628696B2 - - Google Patents
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- JPS628696B2 JPS628696B2 JP56030845A JP3084581A JPS628696B2 JP S628696 B2 JPS628696 B2 JP S628696B2 JP 56030845 A JP56030845 A JP 56030845A JP 3084581 A JP3084581 A JP 3084581A JP S628696 B2 JPS628696 B2 JP S628696B2
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- pipe
- straight
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は気体、液体等の流体を電熱によつて加
熱昇温する場合、被加熱流体を、通電によつて発
熱する管（発熱管）内に流通させる方式の加熱装
置に関する。
熱昇温する場合、被加熱流体を、通電によつて発
熱する管（発熱管）内に流通させる方式の加熱装
置に関する。
従来被加熱流体を、通電した管内に流通させて
加熱する方式が知られている。この方式は、シー
ズ線のような電熱線を容器内に多数設け、この容
器に流体を流通させて加熱する方式に比べて、流
体の流路にデツドスペース（流体の停滞する部
分）を作らないので、発熱体の局所的温度上昇
（ホツトスポツト）を作らず、従つて被加熱流体
の変質もなく、かつ流体が高圧力をもつ場合には
耐圧のために管壁の厚さを大きくするだけですむ
から簡単で優れた加熱装置であつた。
加熱する方式が知られている。この方式は、シー
ズ線のような電熱線を容器内に多数設け、この容
器に流体を流通させて加熱する方式に比べて、流
体の流路にデツドスペース（流体の停滞する部
分）を作らないので、発熱体の局所的温度上昇
（ホツトスポツト）を作らず、従つて被加熱流体
の変質もなく、かつ流体が高圧力をもつ場合には
耐圧のために管壁の厚さを大きくするだけですむ
から簡単で優れた加熱装置であつた。
しかし、電熱線を使用する加熱装置に比べて数
10Vの低電圧、数100内至数1000Aの大電流を使用
するため、交流電源を使用し管の構造としてコイ
ル巻き（蛇管）方式とする場合には回路力率が悪
く、加熱容器の磁気誘導損失が大きく、大電流端
子、母線等への配慮が必要であつた。
10Vの低電圧、数100内至数1000Aの大電流を使用
するため、交流電源を使用し管の構造としてコイ
ル巻き（蛇管）方式とする場合には回路力率が悪
く、加熱容器の磁気誘導損失が大きく、大電流端
子、母線等への配慮が必要であつた。
これに対して第１図に示すように直管部１が平
行に配置され、被加熱流体がこれら直管部のすべ
てを往復しながら直列に通過するように相隣る直
管部が曲管部２，３，４で連結され、２つの直管
部の端部を被加熱流体の流入部５及び流出部６と
した形態を持ち導電性材料で構成された管設備に
おいて、これら流出・入部を導電体７で接続し、
直管部１の長さ方向に関して導体７と同じ側に存
在する曲管３と該導体７とにそれぞれ電極端子
８，９を設け、これに単相交流電源を接続し、前
記導体７と前記流出・入部６，５との接続点１
１，１０にそれぞれ接地を設けた流体加熱装置が
特開昭55―1031号公報に開示されている。なおこ
の公報記載の装置では前記直管部の外側に渦流発
熱体たる鍔状金属板がはめ込まれているが、説明
を簡単にするため、第１図においてこれを省略す
る。このような管形態の装置では前記蛇管式の装
置に比べて回路力率が改善され、磁気誘導損失が
減少し、大電流端子や母線への配慮が相当軽減さ
れる長所があるが、未だ不充分であるし、更に前
記導体７に多量に熱が発生し高温となり、この材
料の脆化の問題、エネルギーロスの問題もある。
そして流出・入部６，５と導体７の存在は装置全
体としてのプレハブと組立を困難にする。
行に配置され、被加熱流体がこれら直管部のすべ
てを往復しながら直列に通過するように相隣る直
管部が曲管部２，３，４で連結され、２つの直管
部の端部を被加熱流体の流入部５及び流出部６と
した形態を持ち導電性材料で構成された管設備に
おいて、これら流出・入部を導電体７で接続し、
直管部１の長さ方向に関して導体７と同じ側に存
在する曲管３と該導体７とにそれぞれ電極端子
８，９を設け、これに単相交流電源を接続し、前
記導体７と前記流出・入部６，５との接続点１
１，１０にそれぞれ接地を設けた流体加熱装置が
特開昭55―1031号公報に開示されている。なおこ
の公報記載の装置では前記直管部の外側に渦流発
熱体たる鍔状金属板がはめ込まれているが、説明
を簡単にするため、第１図においてこれを省略す
る。このような管形態の装置では前記蛇管式の装
置に比べて回路力率が改善され、磁気誘導損失が
減少し、大電流端子や母線への配慮が相当軽減さ
れる長所があるが、未だ不充分であるし、更に前
記導体７に多量に熱が発生し高温となり、この材
料の脆化の問題、エネルギーロスの問題もある。
そして流出・入部６，５と導体７の存在は装置全
体としてのプレハブと組立を困難にする。
本発明の目的は回路力率が良好で、磁気誘導損
失が少なく、大電流端子や母線への配慮が少なく
てすみ、前記導体７の持つ問題を解消し、かつ装
置全体としてのプレハブと組立の容易な流体加熱
装置を提供することである。
失が少なく、大電流端子や母線への配慮が少なく
てすみ、前記導体７の持つ問題を解消し、かつ装
置全体としてのプレハブと組立の容易な流体加熱
装置を提供することである。
本発明は被加熱流体の流入部、流出部及び流通
部からなり導電性材料で構成された管設備を含み
これへの交流電流の直接通電により流体を加熱す
る装置であつて、前記流通部は、４本以上の（単
相電源を用いる場合）又は６本以上の（３相電源
を用いる場合）偶数本の長さの等しい直管がそれ
ぞれ平行にかつこの直管群の軸方向に直角な横断
面において、それぞれの管の軸芯が、縦と横の間
隔が等しいか異る碁盤目上にあるように、配列さ
れ、被加熱流体が前記流入部から流出部に至るま
でに前記すべての直管を往復しながら直列に通過
するように、相隣る前記直管の端部が相互に少な
くとも縦方向毎及び横方向毎に同形、同寸法の曲
管をもつて連結された、形態を持つこと、前記流
入部及び流出部は相接する如く近接して配置され
相互に電気的に接続されていること及び前記直管
の長さ方向に関して一方の側の前記曲管部及び電
気的接続部もしくはその付近の内単相の場合は２
個に、３相の場合は３個に交流電流通電用電極端
子が設けられていることを特徴とする前記装置で
ある。
部からなり導電性材料で構成された管設備を含み
これへの交流電流の直接通電により流体を加熱す
る装置であつて、前記流通部は、４本以上の（単
相電源を用いる場合）又は６本以上の（３相電源
を用いる場合）偶数本の長さの等しい直管がそれ
ぞれ平行にかつこの直管群の軸方向に直角な横断
面において、それぞれの管の軸芯が、縦と横の間
隔が等しいか異る碁盤目上にあるように、配列さ
れ、被加熱流体が前記流入部から流出部に至るま
でに前記すべての直管を往復しながら直列に通過
するように、相隣る前記直管の端部が相互に少な
くとも縦方向毎及び横方向毎に同形、同寸法の曲
管をもつて連結された、形態を持つこと、前記流
入部及び流出部は相接する如く近接して配置され
相互に電気的に接続されていること及び前記直管
の長さ方向に関して一方の側の前記曲管部及び電
気的接続部もしくはその付近の内単相の場合は２
個に、３相の場合は３個に交流電流通電用電極端
子が設けられていることを特徴とする前記装置で
ある。
本発明において、前記流通部を構成する直管の
長さが等しいこと、これら直管の端部を連結する
曲管が縦方向毎にそして横方向毎に同形、同寸法
であるか又は縦横両方向とも同形、同寸法である
ことによりプレハブ及び組立が容易になる。な
お、流通部の実際のプレハブに際しては、直管と
曲管を別個に製作してもよく、また例えば直管の
一端を曲げたもの即ち直管と曲管が一体に連結さ
れた形態のものを製作してもよい。
長さが等しいこと、これら直管の端部を連結する
曲管が縦方向毎にそして横方向毎に同形、同寸法
であるか又は縦横両方向とも同形、同寸法である
ことによりプレハブ及び組立が容易になる。な
お、流通部の実際のプレハブに際しては、直管と
曲管を別個に製作してもよく、また例えば直管の
一端を曲げたもの即ち直管と曲管が一体に連結さ
れた形態のものを製作してもよい。
本発明において前記直管は、互に平行で、長さ
が等しくそしてそれぞれの管の軸芯がそれらに直
角な平面上において碁盤目上にあるように、配列
されているから、前記曲管が１種又は２種の寸
形、形状のものですませることができ、また直管
を往復して流れる電流の作る磁界が相互に打消さ
れ力率の悪化を防止し、更には管群を包む保温層
の外部ケーシング（もしあれば）に発生する渦流
損失を減少させる。前記碁盤目の縦横の間隔は異
なつていてもよいが、等しい方が好ましい。
が等しくそしてそれぞれの管の軸芯がそれらに直
角な平面上において碁盤目上にあるように、配列
されているから、前記曲管が１種又は２種の寸
形、形状のものですませることができ、また直管
を往復して流れる電流の作る磁界が相互に打消さ
れ力率の悪化を防止し、更には管群を包む保温層
の外部ケーシング（もしあれば）に発生する渦流
損失を減少させる。前記碁盤目の縦横の間隔は異
なつていてもよいが、等しい方が好ましい。
本発明において前記被加熱流体の流入部と流出
部は相互に電気的に接続されている。これは該流
出・入部は更に他の流体移送・貯蔵設備に連結さ
れるから、該流入部と流出部の間に電位差ができ
れば外部へ電流が流出するおそれがあるから、こ
れを防止するためである。そして更に外部へ電流
が流出するのを防止するために前記流出入部の電
気的接続部もしくはその付近で接地することが望
ましい。
部は相互に電気的に接続されている。これは該流
出・入部は更に他の流体移送・貯蔵設備に連結さ
れるから、該流入部と流出部の間に電位差ができ
れば外部へ電流が流出するおそれがあるから、こ
れを防止するためである。そして更に外部へ電流
が流出するのを防止するために前記流出入部の電
気的接続部もしくはその付近で接地することが望
ましい。
本発明においては、前記複数の交流電流通電用
電極端子はすべて前記直管の長さ方向に関して同
じ側に置き、好ましくはなるべく近接させて配置
する。これによつて複数の母線の内１本がまたは
各１本が他から離れて前記端子へ伸びる部分が短
かくてすみ、この部分に生ずる磁界を小さな範囲
に限ることができる。前記端子は、なるべく近接
させて配置するために電源として単相電源を使用
する場合には、前記曲管及び流入部と流出部の電
気的接続部もしくはその付近から選ばれた２個に
設けられ、これら曲管等は互に平行で隣接して相
対するように配置されているのが好ましい。３相
電源を用いる場合には、前記端子は前記曲管及び
流入部と流出部の電気的接続部もしくはその付近
から選ばれた３個に設けられ、これら曲管等のう
ち２個は互に平行で隣接して相対するように配置
され、残りの１個は前記２個のものと隣接し直角
に相対しその結果これら３個のものがコの字形に
配置されているのが好ましい。上記の「前記曲管
及び流入部と流出部の電気的接続部もしくはその
付近から選ばれた２（３）個」という表現は、電
極端子を設ける側に流入部と流出部の電気的接続
部があるときでも電極端子を必ずしも該接続部も
しくはその付近に設けなくてもよくすべてを曲管
に設けてもよいことを示している。
電極端子はすべて前記直管の長さ方向に関して同
じ側に置き、好ましくはなるべく近接させて配置
する。これによつて複数の母線の内１本がまたは
各１本が他から離れて前記端子へ伸びる部分が短
かくてすみ、この部分に生ずる磁界を小さな範囲
に限ることができる。前記端子は、なるべく近接
させて配置するために電源として単相電源を使用
する場合には、前記曲管及び流入部と流出部の電
気的接続部もしくはその付近から選ばれた２個に
設けられ、これら曲管等は互に平行で隣接して相
対するように配置されているのが好ましい。３相
電源を用いる場合には、前記端子は前記曲管及び
流入部と流出部の電気的接続部もしくはその付近
から選ばれた３個に設けられ、これら曲管等のう
ち２個は互に平行で隣接して相対するように配置
され、残りの１個は前記２個のものと隣接し直角
に相対しその結果これら３個のものがコの字形に
配置されているのが好ましい。上記の「前記曲管
及び流入部と流出部の電気的接続部もしくはその
付近から選ばれた２（３）個」という表現は、電
極端子を設ける側に流入部と流出部の電気的接続
部があるときでも電極端子を必ずしも該接続部も
しくはその付近に設けなくてもよくすべてを曲管
に設けてもよいことを示している。
以下に図面によつて本発明を説明する。第２〜
４図は前記相接する如く近接して配置され相互に
電気的に接続された流入部及び流出部の具体的態
様を示す縦断面図である。第２図は曲管１２にめ
くら板１３が設けられ、その両側に流入管１４及
び流出管１５が設けられて構成されたものを示し
ている。この場合、流入管１４と、これとめくら
板１３に関して同じ側にある曲管の部分とが流入
部を形成し、流出管１５と、めくら板１３に関し
てこれと同じ側にある曲管の部分とが流出部を形
成する。そしてめくら板１３の周縁の曲管部分が
流入部と流出部の電気的接続を形成する。第２図
のように曲管を利用したものは２つの直管の端部
を連結するために好適に使用することができる。
４図は前記相接する如く近接して配置され相互に
電気的に接続された流入部及び流出部の具体的態
様を示す縦断面図である。第２図は曲管１２にめ
くら板１３が設けられ、その両側に流入管１４及
び流出管１５が設けられて構成されたものを示し
ている。この場合、流入管１４と、これとめくら
板１３に関して同じ側にある曲管の部分とが流入
部を形成し、流出管１５と、めくら板１３に関し
てこれと同じ側にある曲管の部分とが流出部を形
成する。そしてめくら板１３の周縁の曲管部分が
流入部と流出部の電気的接続を形成する。第２図
のように曲管を利用したものは２つの直管の端部
を連結するために好適に使用することができる。
第３図は第２図の態様において曲管１２に代え
て直管１２′を利用して構成されたものを示して
いる。第３図の態様は本発明における管設備の流
通部を構成する１つの直管部の１部または全部に
代えて使用することができる。
て直管１２′を利用して構成されたものを示して
いる。第３図の態様は本発明における管設備の流
通部を構成する１つの直管部の１部または全部に
代えて使用することができる。
第４図はＶ字形に曲げられた２つの管１６，１
７が各々の山の頂点で接触し、接触部が溶接付け
されて構成されたものを示す。１８はその溶接部
を示す。
７が各々の山の頂点で接触し、接触部が溶接付け
されて構成されたものを示す。１８はその溶接部
を示す。
次に本発明の全体について説明する。説明の便
宜上本発明の管設備の流通部が直管と曲管とで組
立てられている場合について説明するが、本発明
はこの場合に限定されるものではない。
宜上本発明の管設備の流通部が直管と曲管とで組
立てられている場合について説明するが、本発明
はこの場合に限定されるものではない。
さて第５図は本発明において単相電源を使用し
直管本数が最少の４本の場合を、管の幾何学的形
状・配列を無視して、流体の流路と、交流電流回
路の関係を示すための概略図であり、第６図は本
発明において３相電源を使用し直管本数が最少の
６本の場合を第５図と同様の意味において示す概
略図である。
直管本数が最少の４本の場合を、管の幾何学的形
状・配列を無視して、流体の流路と、交流電流回
路の関係を示すための概略図であり、第６図は本
発明において３相電源を使用し直管本数が最少の
６本の場合を第５図と同様の意味において示す概
略図である。
まず第５図において、２１，２２，２３，２４
は４本の直管を、２５，２６，２７等はこれらの
直管を接続する曲管（ベンド）を、２９，３０は
それぞれ流体の流出口及び流入口、３１は単相交
流電源で、その２つの端子は曲管２６および直管
２１，２２を結ぶ導電体２８に設けられた端子
Ｒ，Ｓに接続される。３２は流体の流れ方向を、
３３は電流の方向を示しており、３４は流体の流
入口２９及び流出口３０を一体としての接地であ
る。
は４本の直管を、２５，２６，２７等はこれらの
直管を接続する曲管（ベンド）を、２９，３０は
それぞれ流体の流出口及び流入口、３１は単相交
流電源で、その２つの端子は曲管２６および直管
２１，２２を結ぶ導電体２８に設けられた端子
Ｒ，Ｓに接続される。３２は流体の流れ方向を、
３３は電流の方向を示しており、３４は流体の流
入口２９及び流出口３０を一体としての接地であ
る。
もし、第５図加熱管配列が本発明の実際の場合
と相違して図示のように平面的であれば、曲管２
６，２７は同一形状であり得るとしても、曲管２
５は２６，２７と同一形状ではなく、４本の直管
も同一長にすることはむつかしい。
と相違して図示のように平面的であれば、曲管２
６，２７は同一形状であり得るとしても、曲管２
５は２６，２７と同一形状ではなく、４本の直管
も同一長にすることはむつかしい。
第６図において３５，３６，３７，３８，３
９，４０は６本の直管を、４１，４２，４３，４
４，４５，４６′，４６″は前記直管が１つの閉流
路となるように接続する曲管で４７，４８は流体
の流入口及び流出口、４９は３相交流電源で、そ
の端子は曲管４５，４１，４３の上の合計３個の
端子Ｒ，Ｓ，Ｔと接続される。５０は流体の流れ
方向を、５１は電流の方向を示しており、５２は
流体の流入口４７及び流出口４８を一体としての
接地である。
９，４０は６本の直管を、４１，４２，４３，４
４，４５，４６′，４６″は前記直管が１つの閉流
路となるように接続する曲管で４７，４８は流体
の流入口及び流出口、４９は３相交流電源で、そ
の端子は曲管４５，４１，４３の上の合計３個の
端子Ｒ，Ｓ，Ｔと接続される。５０は流体の流れ
方向を、５１は電流の方向を示しており、５２は
流体の流入口４７及び流出口４８を一体としての
接地である。
そこでもし第６図加熱管配列が本発明の実際の
場合と相違して図示のように平面的であれば曲管
４１，４２，４４，４５は同一形状であり得ると
しても、曲管４３，４６′，４６″等は前記曲管と
は同一形状でなく、６本の直管も同一長にするこ
とはむつかしい。
場合と相違して図示のように平面的であれば曲管
４１，４２，４４，４５は同一形状であり得ると
しても、曲管４３，４６′，４６″等は前記曲管と
は同一形状でなく、６本の直管も同一長にするこ
とはむつかしい。
第５，６図では問題を簡単にするために、４
本、６本の直管の場合について示したが、直管を
平面的に配置した場合、その本数を増加すれば困
難は増加するばかりである。
本、６本の直管の場合について示したが、直管を
平面的に配置した場合、その本数を増加すれば困
難は増加するばかりである。
本発明はこのような困難を排除するためのもの
で、直管の本数が単相の場合４本、３相の場合６
本の場合だけでなく、その本数が偶数本ならば多
数本の場合でも、同一寸法の直管と、１又は２種
類の寸法形状の曲管と、同一寸法形状の電極端子
の利用で加熱装置の構成が可能になる。
で、直管の本数が単相の場合４本、３相の場合６
本の場合だけでなく、その本数が偶数本ならば多
数本の場合でも、同一寸法の直管と、１又は２種
類の寸法形状の曲管と、同一寸法形状の電極端子
の利用で加熱装置の構成が可能になる。
第７ａ図以下において本発明の各種態様を側面
図をもつて示すが、これらの図において直管の断
面を示す円の中の「＋」の符号は流体の流れる方
向が紙面に直角にこちらの方向であり、「−」の
符号は向うの方向であることを示す。また、曲管
もしくは流体の流出入部の曲管は、手前の側にあ
るものを実線で、向う側にあるものを点線で示
す。
図をもつて示すが、これらの図において直管の断
面を示す円の中の「＋」の符号は流体の流れる方
向が紙面に直角にこちらの方向であり、「−」の
符号は向うの方向であることを示す。また、曲管
もしくは流体の流出入部の曲管は、手前の側にあ
るものを実線で、向う側にあるものを点線で示
す。
第７ａ図は電源が単相、直管が４本の最も簡単
な本発明装置の態様の側面図である。
な本発明装置の態様の側面図である。
第７ａ，７ｂ，７ｃ図において記号は第５図と
関連して示されており、２１，２２，２３，２４
は直管で２５，２６，２７，２８は曲管（実線は
直管の端子側、点線はその反対側を示す。）であ
り、２８は同時に流出入部の電気的接続であり、
２９，３０は流体の流入口及び流出口、Ｒ，Ｓは
電極端子であり、流出入口３０，２９は一体とし
て接地３４がなされている。
関連して示されており、２１，２２，２３，２４
は直管で２５，２６，２７，２８は曲管（実線は
直管の端子側、点線はその反対側を示す。）であ
り、２８は同時に流出入部の電気的接続であり、
２９，３０は流体の流入口及び流出口、Ｒ，Ｓは
電極端子であり、流出入口３０，２９は一体とし
て接地３４がなされている。
第７ａ，７ｂ，７ｃ図において等しい長さの直
管相互の間隔が等しいとすれば曲管の種類は１種
類でよいことは容易に推察できるし、直管相互の
間隔が上下のものと左右のものが等しくなければ
曲管の種類は２種類必要となるが、何れにしても
その構造は他の場合に比べ簡略化される。
管相互の間隔が等しいとすれば曲管の種類は１種
類でよいことは容易に推察できるし、直管相互の
間隔が上下のものと左右のものが等しくなければ
曲管の種類は２種類必要となるが、何れにしても
その構造は他の場合に比べ簡略化される。
第７ｂ図は直管の本数を第７ａ図の２１，２
２，２３，２４の上方に２１′，２４′を、下方に
２２′，２３′の偶数本を追加して８本とした場
合、さらには下方のみに２２″，２３″を追加して
合計10本としうることを示しているが、何れにせ
よ第７ａ図を基本にしていることに変わりはな
い。
２，２３，２４の上方に２１′，２４′を、下方に
２２′，２３′の偶数本を追加して８本とした場
合、さらには下方のみに２２″，２３″を追加して
合計10本としうることを示しているが、何れにせ
よ第７ａ図を基本にしていることに変わりはな
い。
一般に本発明のような直接通電流体加熱装置に
おいては、流体の温度は入口よりの距離に比例し
て温度上昇するので、管壁温度も流体とほぼ一定
の温度差をもつて上昇する。このことは被加熱流
体の出入口温度差即加熱温度が、小さい場合は大
して問題にならぬが、加熱温度が大きい場合は流
体出口の管壁温度が、入口付近のそれに比べて大
きくなるので、これに対する対策が必要になる。
おいては、流体の温度は入口よりの距離に比例し
て温度上昇するので、管壁温度も流体とほぼ一定
の温度差をもつて上昇する。このことは被加熱流
体の出入口温度差即加熱温度が、小さい場合は大
して問題にならぬが、加熱温度が大きい場合は流
体出口の管壁温度が、入口付近のそれに比べて大
きくなるので、これに対する対策が必要になる。
第７ｂ図において端子Ｒ，Ｓの上方の直管を４
本に対し下方の直管を６本とする場合はこのよう
な対策のために好適に採用される。すなち端子
Ｒ，Ｓから見て上方は直管が４本、下方は直管が
６本であるから、もし直管に同一寸法、材質の管
を使用すれば当然のことながら下方の電気抵抗が
上方のそれに比べて大きいので小電流となり、管
壁単位面積当たりの発熱、すなわち表面負荷も小
さくなる。したがつて流体を第７ｂ図の上部流入
口２９から流入させ上方管群２１，２１′，２
４′，２４を通過して下方管群２３，２３′，２
３″，２２″，２２′，２２を通過させ下部流出口
３０から流出させることにすれば下方管群の管壁
と流体の温度差は上方管群に比べて小さくなり、
下方管群の温度が比較的低くなり、従つてこの部
分の管材質の耐熱温度を制限以下に保つ設計も可
能になる。
本に対し下方の直管を６本とする場合はこのよう
な対策のために好適に採用される。すなち端子
Ｒ，Ｓから見て上方は直管が４本、下方は直管が
６本であるから、もし直管に同一寸法、材質の管
を使用すれば当然のことながら下方の電気抵抗が
上方のそれに比べて大きいので小電流となり、管
壁単位面積当たりの発熱、すなわち表面負荷も小
さくなる。したがつて流体を第７ｂ図の上部流入
口２９から流入させ上方管群２１，２１′，２
４′，２４を通過して下方管群２３，２３′，２
３″，２２″，２２′，２２を通過させ下部流出口
３０から流出させることにすれば下方管群の管壁
と流体の温度差は上方管群に比べて小さくなり、
下方管群の温度が比較的低くなり、従つてこの部
分の管材質の耐熱温度を制限以下に保つ設計も可
能になる。
もつともこのような対策は直管本数を増加させ
なくとも、管の材質、寸法を変更することによつ
ても可能である。
なくとも、管の材質、寸法を変更することによつ
ても可能である。
第７ｃ図は直管本数が更に増加して16本の場合
を例示しているが、電極端子Ｒ，Ｓと４本の直管
２１，２２，２３，２４の関係は第７ａ図と同様
に保たれている。第７ｃ図の場合は左右、上下方
向とも直管は４本ずつになつているが、このよう
な措置は他に要求がなければ、熱損失の原因とな
る装置の表面積をできるだけ少なくするために役
立つ。
を例示しているが、電極端子Ｒ，Ｓと４本の直管
２１，２２，２３，２４の関係は第７ａ図と同様
に保たれている。第７ｃ図の場合は左右、上下方
向とも直管は４本ずつになつているが、このよう
な措置は他に要求がなければ、熱損失の原因とな
る装置の表面積をできるだけ少なくするために役
立つ。
第７ａ，７ｂ，７ｃ図は前記したように電流を
通す直管が４本以上往復流通するようになつてお
りまたこれらの軸芯がそれに直角な平面上で碁盤
目上に配列されているので、電流の作る磁界は相
互に打消され、力率の悪化を防止し、管群を包む
保温層の外部ケーシングに発生する渦流損失を減
少するのに役立つ。
通す直管が４本以上往復流通するようになつてお
りまたこれらの軸芯がそれに直角な平面上で碁盤
目上に配列されているので、電流の作る磁界は相
互に打消され、力率の悪化を防止し、管群を包む
保温層の外部ケーシングに発生する渦流損失を減
少するのに役立つ。
第８ａ図は本発明の電源が３相、負荷となる直
管が６本で、３角結線である最も簡単な場合の本
発明装置の側面図を示している。この図に示した
装置はさらに第７ａ，７ｂ，７ｃ図等に示したも
のと相違して、流体の出入口を電極端子をもたな
い曲管４６に取付けること、およびここを接地点
とすることが可能なことを示している。このよう
な措置は第７ａ，７ｂ，７ｃ図等の単相電源の場
合でも可能である。
管が６本で、３角結線である最も簡単な場合の本
発明装置の側面図を示している。この図に示した
装置はさらに第７ａ，７ｂ，７ｃ図等に示したも
のと相違して、流体の出入口を電極端子をもたな
い曲管４６に取付けること、およびここを接地点
とすることが可能なことを示している。このよう
な措置は第７ａ，７ｂ，７ｃ図等の単相電源の場
合でも可能である。
第８ａ，８ｂ，８ｃ図は第８ａ図を基本として
直管本数、従つてまた曲管本数を必要に応じて増
加した場合を示している。単相の場合は第７ａ，
７ｂ，７ｃ図に示したように直管の長さ方向に関
して同一端部の隣接し平行して相対する２個の曲
管に各１の電極端子を設けているのに対し、３相
の場合は同一端部の隣接し平行して相対する２個
の曲管部に各１の電極端子Ｒ，Ｓを、そしてこれ
ら２個の曲管と同一端部にありかつ隣接して直角
に相対し「コ」の字形に配置された他の１個の曲
管部にもう１個の第３の端子Ｔを設けている。
直管本数、従つてまた曲管本数を必要に応じて増
加した場合を示している。単相の場合は第７ａ，
７ｂ，７ｃ図に示したように直管の長さ方向に関
して同一端部の隣接し平行して相対する２個の曲
管に各１の電極端子を設けているのに対し、３相
の場合は同一端部の隣接し平行して相対する２個
の曲管部に各１の電極端子Ｒ，Ｓを、そしてこれ
ら２個の曲管と同一端部にありかつ隣接して直角
に相対し「コ」の字形に配置された他の１個の曲
管部にもう１個の第３の端子Ｔを設けている。
以上のように本発明によれば、同一長さの偶数
本の直管、１種又は２種の形状、寸法の曲管、相
隣接し平行に相対する２個の曲管部に設けられた
単相端子Ｒ，Ｓ又はさらにこれら曲管と隣接し直
角に相対し「コ」の字形に配置された他の１個の
曲管部に設けられた第３の電極端子Ｔと前記端子
Ｒ，Ｓとによる３相端子及び被加熱流体の流入・
流出部によつて流体加熱装置を構成することがで
きる。従つて少数の標準部品によつて、高能率、
好力率かつ安全な流体加熱器を構成することが可
能になる。
本の直管、１種又は２種の形状、寸法の曲管、相
隣接し平行に相対する２個の曲管部に設けられた
単相端子Ｒ，Ｓ又はさらにこれら曲管と隣接し直
角に相対し「コ」の字形に配置された他の１個の
曲管部に設けられた第３の電極端子Ｔと前記端子
Ｒ，Ｓとによる３相端子及び被加熱流体の流入・
流出部によつて流体加熱装置を構成することがで
きる。従つて少数の標準部品によつて、高能率、
好力率かつ安全な流体加熱器を構成することが可
能になる。
第１図は公知の被加熱流体を、通電によつて発
熱する管内を通して昇温させる流体加熱管装置の
平面図、第２〜４図は本発明における被加熱流体
の流入部及び流出部の具体的態様を示す図、第
５，６図は本発明装置の具体例において管の幾何
学的形状・配列を無視して流体の流路と交流電流
回路の関係を示すための概略図であり、第７ａ，
７ｂ，７ｃ，８ａ，８ｂ，８ｃ図は本発明による
流体加熱管装置の側面略図である。これらの図に
おいて２１〜２４，３５〜４０は直管又は直管
部、２５〜２７は曲管又は曲管部、２８は曲管で
あると同時に流出入部間の電気的接続であり、第
５図においては説明を明らかにするため電気結線
として示しており、第７ａ，７ｂ，７ｃ図におい
ては曲管又は曲管部であつて第５図における電気
結線の役目を果す。２９，３０，４７，４８は被
加熱流体の流出入口、３１，４９は単相および３
相の交流電源、３２，５０は管内流体の流れの方
向、３３，５１は電流方向、３４，５２は電気接
地、４１〜４５，４６′，４６″は曲管もしくは曲
管部又はそれらの部分で、４６は曲管であると同
時に流出入部間の電気的接続であり第６図におい
ては説明を明らかにするために電気結線として示
しており、第８ａ図においては曲管又は曲管部で
あると同時に第６図における電気結線の役割を果
す。
熱する管内を通して昇温させる流体加熱管装置の
平面図、第２〜４図は本発明における被加熱流体
の流入部及び流出部の具体的態様を示す図、第
５，６図は本発明装置の具体例において管の幾何
学的形状・配列を無視して流体の流路と交流電流
回路の関係を示すための概略図であり、第７ａ，
７ｂ，７ｃ，８ａ，８ｂ，８ｃ図は本発明による
流体加熱管装置の側面略図である。これらの図に
おいて２１〜２４，３５〜４０は直管又は直管
部、２５〜２７は曲管又は曲管部、２８は曲管で
あると同時に流出入部間の電気的接続であり、第
５図においては説明を明らかにするため電気結線
として示しており、第７ａ，７ｂ，７ｃ図におい
ては曲管又は曲管部であつて第５図における電気
結線の役目を果す。２９，３０，４７，４８は被
加熱流体の流出入口、３１，４９は単相および３
相の交流電源、３２，５０は管内流体の流れの方
向、３３，５１は電流方向、３４，５２は電気接
地、４１〜４５，４６′，４６″は曲管もしくは曲
管部又はそれらの部分で、４６は曲管であると同
時に流出入部間の電気的接続であり第６図におい
ては説明を明らかにするために電気結線として示
しており、第８ａ図においては曲管又は曲管部で
あると同時に第６図における電気結線の役割を果
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被加熱流体の流入部、流出部及び流通部から
なり導電性材料で構成された管設備を含みこれへ
の交流電流の直接通電により流体を加熱する装置
であつて、前記流通部は、４本以上の（単相電源
を用いる場合）又は６本以上の（３相電源を用い
る場合）偶数本の長さの等しい直管がそれぞれ平
行にかつこの直管群の軸方向に直角な横断面にお
いて、それぞれの管の軸芯が、縦と横の間隔が等
しいかまたは異る碁盤目上にあるように、配列さ
れ、被加熱流体が前記流入部から流出部に至るま
でに前記すべての直管を往復しながら直列に通過
するように、相隣る前記直管の端部が相互に少な
くとも縦方向毎及び横方向毎に同形、同寸法の曲
管をもつて連結された、形態を持つこと、前記流
入部及び流出部は相接する如く近接して配置され
相互に電気的に接続されていること及び前記直管
に関して一方の側の前記曲管部及び電気的接続部
もしくはその付近のうち単相の場合は２個に、３
相の場合は３個に交流電流通電用電極端子が設け
られていることを特徴とする前記装置。 ２ 第１項記載の装置において、前記流入部及び
流出部が１つの曲管にめくら板を設けその両側に
被加熱流体流出用及び流入用のパイプを設けた形
態を有することを特徴とする前記装置。 ３ 第１項記載の装置において、前記流入部及び
流出部が１つの直管にめくら板を設けその両側に
被加熱流体流出用及び流入用のパイプを設けた形
態を有することを特徴とする前記装置。 ４ 第１項記載の装置において、前記流入部及び
流出部が、２つの管が外壁面で相接し、接触部が
溶接付けされた形態を有することを特徴とする前
記装置。 ５ 第１〜４項記載の装置において、電源として
単相電源を使用するため、前記電極が、前記曲管
及び流入部と流出部の電気的接続部付近から選ば
れた２個に設けられ、これら曲管等は互に平行で
隣接して相対するように配置されていることを特
徴とする前記装置。 ６ 第１〜４項記載の装置において、電源として
３相電源を使用するため、前記電極が、前記曲管
及び流入部と流出部の電気的接続部から選ばれた
３個に設けられ、これら曲管等のうち２個は互に
平行で隣接して相対するように配置され、残りの
１個は前記２個のものと隣接し直角に相対し、そ
の結果これら３個のものがコの字形に配置されて
いることを特徴とする前記装置。 ７ 第１〜６項記載の装置において、前記碁盤目
の縦と横の間隔が等しく、前記相隣る直管の端部
を連結する曲管が縦方向及び横方向とも同形、同
寸法であることを特徴とする前記装置。 ８ 第１〜７項記載の装置において、前記流通部
が実際に４本以上又は６本以上の偶数本の長さの
等しい直管の端部を曲管で連結することにより組
立てられていることを特徴とする前記装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56030845A JPS57144840A (en) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | Direct energization fluid heating pipe device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56030845A JPS57144840A (en) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | Direct energization fluid heating pipe device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57144840A JPS57144840A (en) | 1982-09-07 |
| JPS628696B2 true JPS628696B2 (ja) | 1987-02-24 |
Family
ID=12315031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56030845A Granted JPS57144840A (en) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | Direct energization fluid heating pipe device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57144840A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017002260A1 (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | 千代田化工建設株式会社 | 加熱システム |
| CN107079535A (zh) * | 2014-06-26 | 2017-08-18 | 林德股份公司 | 使用三相电流加热管线内流体的装置及方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4523863B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2010-08-11 | ニッタ・ムアー株式会社 | 微量流体昇温装置 |
| JP2008221093A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 直接通電デバイス |
| JP5947048B2 (ja) * | 2012-02-09 | 2016-07-06 | トクデン株式会社 | 流体加熱装置 |
| TWI608204B (zh) * | 2012-02-09 | 2017-12-11 | 特電股份有限公司 | 流體加熱裝置 |
| CN203258845U (zh) * | 2012-02-09 | 2013-10-30 | 特电株式会社 | 流体加热装置 |
| JP6043608B2 (ja) * | 2012-02-22 | 2016-12-14 | トクデン株式会社 | 流体加熱装置 |
| CN203618139U (zh) * | 2012-08-21 | 2014-05-28 | 特电株式会社 | 流体加热装置 |
| JP6162473B2 (ja) * | 2012-08-21 | 2017-07-12 | トクデン株式会社 | 流体加熱装置 |
| JP6466641B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2019-02-06 | トクデン株式会社 | 流体加熱装置 |
| JP6224970B2 (ja) * | 2013-06-14 | 2017-11-01 | トクデン株式会社 | 流体加熱装置 |
| EP3862076A1 (de) * | 2020-02-10 | 2021-08-11 | Linde GmbH | Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion |
| EP3878546A1 (de) | 2020-03-13 | 2021-09-15 | Linde GmbH | Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion |
| EP3900817A1 (de) | 2020-04-23 | 2021-10-27 | Linde GmbH | Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510313A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-24 | Daido Steel Co Ltd | Cross gate cutting method in bottom pouring ingot making method |
-
1981
- 1981-03-04 JP JP56030845A patent/JPS57144840A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107079535A (zh) * | 2014-06-26 | 2017-08-18 | 林德股份公司 | 使用三相电流加热管线内流体的装置及方法 |
| WO2017002260A1 (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-05 | 千代田化工建設株式会社 | 加熱システム |
| JPWO2017002260A1 (ja) * | 2015-07-02 | 2018-04-05 | 千代田化工建設株式会社 | 加熱システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57144840A (en) | 1982-09-07 |
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