JP4143555B2 - 過熱蒸気発生装置 - Google Patents
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Description
上記筒状容器の長手方向と略同方向に多数の通路を有するとともに電磁誘導により発熱する材料で形成され、中心部には上下に貫通する通孔が形成された発熱体が筒状容器内に挿入され、
上記筒状容器内に、上記高周波誘導加熱コイルによって発熱体が加熱される発熱領域と、上記発熱領域の下側に配置された非発熱領域とが設けられ、
上記発熱体の通孔内には発熱体と同軸状に上下に貫通するよう導入管が嵌挿されて当該導入管の下端は非発熱領域の上部付近に配置されることにより、上記導入管内の流路空間と非発熱領域の通孔とで、過熱蒸気の原料を発熱体の上方から上記非発熱領域に供給する導入路が構成され、
発熱体の上方に過熱蒸気を排出する排出路が設けられ、
上記非発熱領域には、上記導入路から供給された原料を発熱体の上記多数の通路へ導く流路が設けられるとともに上記発熱領域からの熱が伝熱されて間接的に加熱される間接加熱部材を存在させていることを要旨とする。
P=(πafB)2/4ρ〔W/m3〕・・・(式1)
と表せる。さらに、(式1)において、磁束密度B〔Wb/m2〕は発熱体8の透磁率をμ,加熱コイル7の1m当たりの巻き数をn,加熱コイル電流をIとすると、次式で表せる。
B=μnI・・・(式2)
式2で発熱体8の長さをl〔m〕とすると、筒状容器2に巻ける加熱コイルの巻数NはN=nl、加熱コイルのパイプ径をd〔m〕とするとN≦l/dだから1<n≦l/dの範囲で適当な大きい数値を設定することで発熱効率がよくなる。
H=I/2a〔A/m〕・・・(式3)
となるから、コイル巻半径の中心に向うほど磁束が打ち消され、磁束は発熱体8の外表面部側に分布して通るようになる。このような磁束の表皮効果を活かすために、発熱体8の外周側の円筒8dの肉厚を大きくして、誘導渦電流を誘起しやすくして発熱効率を向上することができる。それ以外は、上記各実施例と同様の作用効果を奏する。
2 筒状容器
2a 筒部
2b 底板
3 下側支持板
3a 支持リング
3b 穴
4 上側支持板
4a 支持リング
4b 穴
5 結合ロッド
5a ボルト部
6 ナット
7 高周波誘導加熱コイル,加熱コイル
7a 最下位コイル部
8 発熱体
8a 通路
8b 隔壁板
8c 通孔
8d 円筒
8e 結合部
8f 流通溝
L1 発熱領域
L2 非発熱領域
L3 膨張空間の高さ
10 導入路
11 導入管
12 膨張空間
13 排出路
14 排出管
15 流路構造部
16 流通ブロック
16a 流通ブロック
16b 流通ブロック
Claims (14)
- 両端が閉塞されその長手方向が略上下方向に配置された筒状容器の外周部に高周波誘導加熱コイルが巻き付けられ、
上記筒状容器の長手方向と略同方向に多数の通路を有するとともに電磁誘導により発熱する材料で形成され、中心部には上下に貫通する通孔が形成された発熱体が筒状容器内に挿入され、
上記筒状容器内に、上記高周波誘導加熱コイルによって発熱体が加熱される発熱領域と、上記発熱領域の下側に配置された非発熱領域とが設けられ、
上記発熱体の通孔内には発熱体と同軸状に上下に貫通するよう導入管が嵌挿されて当該導入管の下端は非発熱領域の上部付近に配置されることにより、上記導入管内の流路空間と非発熱領域の通孔とで、過熱蒸気の原料を発熱体の上方から上記非発熱領域に供給する導入路が構成され、
発熱体の上方に過熱蒸気を排出する排出路が設けられ、
上記非発熱領域には、上記導入路から供給された原料を発熱体の上記多数の通路へ導く流路が設けられるとともに上記発熱領域からの熱が伝熱されて間接的に加熱される間接加熱部材を存在させていることを特徴とする過熱蒸気発生装置。 - 上記筒状容器の上部を閉塞する閉塞部材が筒状容器に対して着脱可能な状態で取り付けられ、上記導入管と上記排出路を構成する排出管が上記閉塞部材に取り付けられている請求項1記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記発熱体の上側に過熱蒸気の膨張空間が設けられている請求項1または2記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記高周波誘導加熱コイルの最下位コイル部は、上記導入管の下端と略同じ高さ位置に存在している請求項1〜3のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
- 複数の上記発熱体が、多層状態で筒状容器内に挿入されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記筒状容器および発熱体の略水平方向の断面形状が円形である請求項1〜5のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記発熱体の直径寸法は、発熱体の上記通路方向の高さ寸法と略同じかまたはそれよりも大きくなるよう設定されている請求項6記載の過熱蒸気発生装置。
- 発熱体の上記多数の通路が、交差する隔壁板で形成された真直ぐな多数の通路である請求項1〜7のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
- 発熱体の上記多数の通路が、直径の異なる多数の円筒を同心状に組み合わせて形成した多数の円弧状の空隙である請求項1〜7のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記円筒の肉厚は、発熱体の外周側の方が大きくなるよう設定されている請求項9記載の過熱蒸気発生装置。
- 発熱体の直径方向における上記空隙の幅寸法は、一定または発熱体の外周側の方が大きくなるよう設定されている請求項9または10記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記材料は、多孔質炭化珪素である請求項1〜11のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記発熱体に酸化チタンの微粉粒を担持した請求項1〜12のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
- 上記高周波誘導加熱コイルがコイル冷却用の冷媒を流通させる管状材で構成されている請求項1〜13のいずれか一項に記載の過熱蒸気発生装置。
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