JPH08178202A - 電気加熱装置 - Google Patents
電気加熱装置Info
- Publication number
- JPH08178202A JPH08178202A JP33770394A JP33770394A JPH08178202A JP H08178202 A JPH08178202 A JP H08178202A JP 33770394 A JP33770394 A JP 33770394A JP 33770394 A JP33770394 A JP 33770394A JP H08178202 A JPH08178202 A JP H08178202A
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- JP
- Japan
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- water tube
- length
- tube
- resistance
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水管の管長を短くでき、耐食性を向上した小
型で信頼性の高い電気加熱装置を提供する。 【構成】 導電材料で作られた水管に電流を供給してそ
の中を流れる流体を抵抗加熱する電気加熱装置におい
て、前記水管を常温における抵抗率が１００μΩ・ｃｍ
以上の材料を用いて作成したものであり、前記水管を作
る材料は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金又はＮｉ−Ｍｏ系合
金を用いることができる。
型で信頼性の高い電気加熱装置を提供する。 【構成】 導電材料で作られた水管に電流を供給してそ
の中を流れる流体を抵抗加熱する電気加熱装置におい
て、前記水管を常温における抵抗率が１００μΩ・ｃｍ
以上の材料を用いて作成したものであり、前記水管を作
る材料は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金又はＮｉ−Ｍｏ系合
金を用いることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気加熱装置に係り、
特に、管に直接通電して内部流体を加熱する電気ボイラ
等の電気加熱装置に関する。
特に、管に直接通電して内部流体を加熱する電気ボイラ
等の電気加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気ボイラは、例えば「ボイラ技術講
座」第１巻、第１３１〜１３２頁（昭和４７年４月５
日、日本ボイラ協会編、協立出版株式会社発行）に記載
のように公知である。上記ボイラ技術講座によれば、そ
の形式は水自身を電気抵抗体として電極間に電流を通じ
る電極式と、金属電気抵抗体を用いる熱線式とがある
が、前者が一般に使用される。ボイラ本体は小形で、過
熱その他の原因による爆発の危険が少なく、比較的不純
物の多い給水でもさしつかえなく、始動がきわめて短時
間で、効率９５％以上を保つことも困難でない。使用電
圧３３００Ｖ、容量５００ＫＷ程度のものが多く、特別
電圧１１，０００〜２２，０００Ｖ、容量１，０００〜
２，０００ＫＷのものもあることが記載されている。
座」第１巻、第１３１〜１３２頁（昭和４７年４月５
日、日本ボイラ協会編、協立出版株式会社発行）に記載
のように公知である。上記ボイラ技術講座によれば、そ
の形式は水自身を電気抵抗体として電極間に電流を通じ
る電極式と、金属電気抵抗体を用いる熱線式とがある
が、前者が一般に使用される。ボイラ本体は小形で、過
熱その他の原因による爆発の危険が少なく、比較的不純
物の多い給水でもさしつかえなく、始動がきわめて短時
間で、効率９５％以上を保つことも困難でない。使用電
圧３３００Ｖ、容量５００ＫＷ程度のものが多く、特別
電圧１１，０００〜２２，０００Ｖ、容量１，０００〜
２，０００ＫＷのものもあることが記載されている。
【０００３】しかしながら、この種のボイラーは次のよ
うな問題点を有している。すなわち、過熱が通常頗る不
均一となり加熱器の周囲に集中して行われ、このために
特定個所において沸とうを起し、加熱器に枕積物を付着
させることがある。電気ボイラも圧力容器に関する規格
にしたがう必要があり、電気ボイラの圧力が高い場合に
はその構造は重く、不格好で移動困難なものとなる。さ
らに電気的加熱器に必要な電気導線を圧力容器の壁を通
して貫通させる問題が生じる。この様な問題点を解決す
るために、電気ボイラ、特に電気スチームボイラにおい
て、蛇行管を抵抗加熱し、同時に流入管から流出管へ蛇
行管を通って流れる媒体を加熱する装置が提案されてい
る（特公昭５９−１６１６２号公報）。ところで、上記
装置においても蛇行管にステンレス鋼を用いており、装
置の小型化がしにくく、また、より優れた耐食性向上が
望まれていた。
うな問題点を有している。すなわち、過熱が通常頗る不
均一となり加熱器の周囲に集中して行われ、このために
特定個所において沸とうを起し、加熱器に枕積物を付着
させることがある。電気ボイラも圧力容器に関する規格
にしたがう必要があり、電気ボイラの圧力が高い場合に
はその構造は重く、不格好で移動困難なものとなる。さ
らに電気的加熱器に必要な電気導線を圧力容器の壁を通
して貫通させる問題が生じる。この様な問題点を解決す
るために、電気ボイラ、特に電気スチームボイラにおい
て、蛇行管を抵抗加熱し、同時に流入管から流出管へ蛇
行管を通って流れる媒体を加熱する装置が提案されてい
る（特公昭５９−１６１６２号公報）。ところで、上記
装置においても蛇行管にステンレス鋼を用いており、装
置の小型化がしにくく、また、より優れた耐食性向上が
望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水管の管長
を短くでき、耐食性を向上した小型で信頼性の高い電気
加熱装置を提供することを課題とする。
を短くでき、耐食性を向上した小型で信頼性の高い電気
加熱装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、導電材料で作られた水管に電流を供給
してその中を流れる流体を抵抗加熱する電気加熱装置に
おいて、前記水管を常温における抵抗率が１００μΩ・
ｃｍ以上の材料を用いて作成することとしたものであ
る。本発明で用いる水管を作る材料としては、Ｎｉ−Ｃ
ｒ−Ｆｅ系合金、Ｎｉ−Ｍｏ系合金等が好適に使用でき
る。
に、本発明では、導電材料で作られた水管に電流を供給
してその中を流れる流体を抵抗加熱する電気加熱装置に
おいて、前記水管を常温における抵抗率が１００μΩ・
ｃｍ以上の材料を用いて作成することとしたものであ
る。本発明で用いる水管を作る材料としては、Ｎｉ−Ｃ
ｒ−Ｆｅ系合金、Ｎｉ−Ｍｏ系合金等が好適に使用でき
る。
【０００６】
【作用】各種材料の抵抗率の温度依存性のグラフを図３
に示す。図３に示す材料は一例であるが、Ｎｉ−Ｃｒ−
Ｆｅ系合金（図のａ、ｃ）、Ｎｉ−Ｍｏ系合金（図の
ｂ）が常温で１００μΩ・ｃｍ以上の高抵抗率で、耐食
性のある材料である。図３中で（ａ）はＪＩＳ ＮＣＦ
６２５でインコネルアロイ６２５相当品であり、（ｂ）
はＡＳＴＭ ＵＮＳＮ０６０２２でハステロイＣ相当品
であり、また、（ｃ）はＪＩＳ ＮＣＦ８２５でインコ
ロイアロイ８２５相当品である。図３中、（ｄ）はオー
ステナイト系ステンレス鋼（１５Ｃｒ−１０Ｎｉ−６Ｍ
ｎ−１Ｍｏ）で、（ｅ）はオーステナイト系ステンレス
鋼（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）であり、このような一般的に使
用されているステンレス鋼は抵抗率が低く、小型化でき
にくいが、上記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のような高抵
抗率の材料を用いることで小型化が可能となった。
に示す。図３に示す材料は一例であるが、Ｎｉ−Ｃｒ−
Ｆｅ系合金（図のａ、ｃ）、Ｎｉ−Ｍｏ系合金（図の
ｂ）が常温で１００μΩ・ｃｍ以上の高抵抗率で、耐食
性のある材料である。図３中で（ａ）はＪＩＳ ＮＣＦ
６２５でインコネルアロイ６２５相当品であり、（ｂ）
はＡＳＴＭ ＵＮＳＮ０６０２２でハステロイＣ相当品
であり、また、（ｃ）はＪＩＳ ＮＣＦ８２５でインコ
ロイアロイ８２５相当品である。図３中、（ｄ）はオー
ステナイト系ステンレス鋼（１５Ｃｒ−１０Ｎｉ−６Ｍ
ｎ−１Ｍｏ）で、（ｅ）はオーステナイト系ステンレス
鋼（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）であり、このような一般的に使
用されているステンレス鋼は抵抗率が低く、小型化でき
にくいが、上記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のような高抵
抗率の材料を用いることで小型化が可能となった。
【０００７】また、蛇行管形式の水管を採用する場合
は、材料の曲げ加工性等が劣ると曲げ半径を大きくとら
ざるを得なくなり、結局水管全体としては大きなものと
なるため、小型化には寄与しにくい。従って使用する材
料としてはかなり限定されてくるが、上記の（ａ）のイ
ンコネルアロイ６２５等は、かなり適した材料といえ
る。管としての抵抗は下記の式で表わせる。 Ｒ＝ρ×Ｌ／Ａ （Ｒ：抵抗（Ω）、ρ：抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｌ：管長
（ｍ）、Ａ：管断面積（ｃｍ2 ）） すなわち高抵抗材料を使っても、肉厚の厚い材料を用い
ると特色がでない。高抵抗材料選定の効果は、管外径、
肉厚がほぼ等しい場合に発揮でき、曲げ加工性の悪い材
料を用いると曲げ半径が大きくなり、例え高抵抗の材料
を用いて管長が短くできても、水管部の全高は高くな
り、小型化には寄与しにくいことになる。
は、材料の曲げ加工性等が劣ると曲げ半径を大きくとら
ざるを得なくなり、結局水管全体としては大きなものと
なるため、小型化には寄与しにくい。従って使用する材
料としてはかなり限定されてくるが、上記の（ａ）のイ
ンコネルアロイ６２５等は、かなり適した材料といえ
る。管としての抵抗は下記の式で表わせる。 Ｒ＝ρ×Ｌ／Ａ （Ｒ：抵抗（Ω）、ρ：抵抗率（Ω・ｃｍ）、Ｌ：管長
（ｍ）、Ａ：管断面積（ｃｍ2 ）） すなわち高抵抗材料を使っても、肉厚の厚い材料を用い
ると特色がでない。高抵抗材料選定の効果は、管外径、
肉厚がほぼ等しい場合に発揮でき、曲げ加工性の悪い材
料を用いると曲げ半径が大きくなり、例え高抵抗の材料
を用いて管長が短くできても、水管部の全高は高くな
り、小型化には寄与しにくいことになる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に本発明の電気加熱装置を用いた電気ボイラ設備の
プロセスフロー図を示す。図２に電気ボイラ本体の斜視
図を示す。図１及び図２において、１は水管で、３相交
流を印加する場合、３の倍数本となるが、図では便宜上
３本を表わしている。また、２は管寄せ、３は蒸気ドラ
ム、４は３相電源、５は変圧器及び電力調整器、６は循
環ポンプ、７は循環用パイプである。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に本発明の電気加熱装置を用いた電気ボイラ設備の
プロセスフロー図を示す。図２に電気ボイラ本体の斜視
図を示す。図１及び図２において、１は水管で、３相交
流を印加する場合、３の倍数本となるが、図では便宜上
３本を表わしている。また、２は管寄せ、３は蒸気ドラ
ム、４は３相電源、５は変圧器及び電力調整器、６は循
環ポンプ、７は循環用パイプである。
【０００９】そして、８は脱気器であり、補給する用水
１６は脱塩器１１で純水として、純水タンク１２に導入
後に給水ポンプ１３を得て脱気器８で脱気されて、蒸気
ボイラ３に純水として補給される。補給水は循環用パイ
プ７を通り、循環ポンプ６により管寄せ２に導入され、
管寄せ２から４からの電源により加熱されている水管１
に入り、加熱されて蒸気ドラム３に導入される。蒸気ド
ラム３では発生した蒸気は、蒸気管１５からサイレンサ
ー１０を通って利用先に供給される。また蒸気ボイラ３
には安全弁９が設けられている。蒸発しない水は循環ポ
ンプで水管１に循環されて加熱する循環経路を採る。ま
た、１４はクーラで、１７は冷却水である。また、図２
において、１８はボイラエンクロージャー、１９はメン
テナンス用窓、２０は点検ドアである。このような装置
を用いて、水管部１の管の材質を公知のＳＵＳ３１６Ｔ
Ｂと本発明のＪＩＳ ＮＣＦ６２５ＴＢ（インコネルア
ロイ６２５相当品）を用いた場合の必要管長をＳＵＳ３
１６ＴＢを１とした場合の本発明の材質を用いた比較結
果を表１に示す。
１６は脱塩器１１で純水として、純水タンク１２に導入
後に給水ポンプ１３を得て脱気器８で脱気されて、蒸気
ボイラ３に純水として補給される。補給水は循環用パイ
プ７を通り、循環ポンプ６により管寄せ２に導入され、
管寄せ２から４からの電源により加熱されている水管１
に入り、加熱されて蒸気ドラム３に導入される。蒸気ド
ラム３では発生した蒸気は、蒸気管１５からサイレンサ
ー１０を通って利用先に供給される。また蒸気ボイラ３
には安全弁９が設けられている。蒸発しない水は循環ポ
ンプで水管１に循環されて加熱する循環経路を採る。ま
た、１４はクーラで、１７は冷却水である。また、図２
において、１８はボイラエンクロージャー、１９はメン
テナンス用窓、２０は点検ドアである。このような装置
を用いて、水管部１の管の材質を公知のＳＵＳ３１６Ｔ
Ｂと本発明のＪＩＳ ＮＣＦ６２５ＴＢ（インコネルア
ロイ６２５相当品）を用いた場合の必要管長をＳＵＳ３
１６ＴＢを１とした場合の本発明の材質を用いた比較結
果を表１に示す。
【００１０】
【表１】 注）２００℃の抵抗率は図３参照。 ＳＵＳ３１６ＴＢは図３の（ｄ）に準ずるとした。 これより、材質をＳＵＳ３１６ＴＢからＮＣＦ６２５Ｔ
Ｂに変えた場合、管長は約１／３低減し、水管部の小型
化と耐食性向上に役立った。
Ｂに変えた場合、管長は約１／３低減し、水管部の小型
化と耐食性向上に役立った。
【００１１】
【発明の効果】抵抗率が大きく、耐食性のある合金鋼を
電気ボイラの水管（加熱部）に用いることにより、下記
の効果が生じた。 水管の単位長さあたりの発熱量が増大するため、管
長を短く、小型化に寄与できた。 水管の耐食性が向上するため、信頼性が向上した。
電気ボイラの水管（加熱部）に用いることにより、下記
の効果が生じた。 水管の単位長さあたりの発熱量が増大するため、管
長を短く、小型化に寄与できた。 水管の耐食性が向上するため、信頼性が向上した。
【図１】本発明の電気加熱装置を用いた電気ボイラ設備
のプロセスフロー図。
のプロセスフロー図。
【図２】図１の電気ボイラ本体の斜視図。
【図３】抵抗率の温度依存性を示すグラフ。
１：水管（加熱部）、２：管寄せ、３：蒸気ドラム、
４：３相電源、５：変圧器、電力調整器、６：循環ポン
プ、７：循環用パイプ、８：脱気器、９：安全弁、１
０：サイレンサ、１１：脱塩器、１２：純水タンク、１
３：給水ポンプ、１４：クーラ、１５：蒸気管、１６：
用水、１７：冷却水、１８：ボイラエンクロージャー、
１９：メンテナンス用窓、２０：点検ドア
４：３相電源、５：変圧器、電力調整器、６：循環ポン
プ、７：循環用パイプ、８：脱気器、９：安全弁、１
０：サイレンサ、１１：脱塩器、１２：純水タンク、１
３：給水ポンプ、１４：クーラ、１５：蒸気管、１６：
用水、１７：冷却水、１８：ボイラエンクロージャー、
１９：メンテナンス用窓、２０：点検ドア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 隆夫 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 米田 正章 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 導電材料で作られた水管に電流を供給し
てその中を流れる流体を抵抗加熱する電気加熱装置にお
いて、前記水管を常温における抵抗率が１００μΩ・ｃ
ｍ以上の材料を用いて作成したことを特徴とする電気加
熱装置。 - 【請求項２】 前記水管を作る材料は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆ
ｅ系合金又はＮｉ−Ｍｏ系合金であることを特徴とする
請求項１記載の電気加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33770394A JPH08178202A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 電気加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33770394A JPH08178202A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 電気加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178202A true JPH08178202A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18311173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33770394A Pending JPH08178202A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 電気加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178202A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104254151A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-31 | 常熟市董浜镇华进电器厂 | 安全可靠的电热管 |
| CN104254152A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-31 | 常熟市董浜镇华进电器厂 | 安装简便的电热管 |
| JP2018504574A (ja) * | 2015-02-05 | 2018-02-15 | トルキーノ，ジョルジョ | 高省エネを特徴とし、流体残留の石炭粒子の除去用精密濾過装置の上流側と、ノズルあるいは閉回路の下流側との間に設置される毛管近接ヒーター |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP33770394A patent/JPH08178202A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104254151A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-31 | 常熟市董浜镇华进电器厂 | 安全可靠的电热管 |
| CN104254152A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-12-31 | 常熟市董浜镇华进电器厂 | 安装简便的电热管 |
| JP2018504574A (ja) * | 2015-02-05 | 2018-02-15 | トルキーノ，ジョルジョ | 高省エネを特徴とし、流体残留の石炭粒子の除去用精密濾過装置の上流側と、ノズルあるいは閉回路の下流側との間に設置される毛管近接ヒーター |
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