JP2009014230A

JP2009014230A - 流体加熱装置

Info

Publication number: JP2009014230A
Application number: JP2007175053A
Authority: JP
Inventors: Isao Sakaguchi; 功坂口
Original assignee: ALPHA OIKOS KK
Current assignee: ALPHA OIKOS KK
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】従来の流体加熱ヒーターは加熱効率の向上に限度があり、また高温において強度が低下する欠点があった。
【解決手段】本発明の流体加熱装置は、一端に流体流入口を有し、他端に流体流出口を有する筒状パイプと、この筒状パイプ内に軸方向に延びるように配置した両端開口のハニカム構造体と、このハニカム構造体内に軸方向に延びるように配置したシースヒータとより成り、上記ハニカム構造体は互いにその外周面を接触せしめた複数のセルより成ることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は流体加熱装置、特に、ハニカム構造体とシースヒータとを有する流体加熱装置に関するものである。

被加熱流体を流す導管内に筒状ヒーター素子を配置し、この筒状ヒーター素子の外周を、熱伝導度の大きい波型の熱交換体で覆うようにした流体加熱ヒーターは特許文献１に示されている。
特開２００３−１４８８０６

然しながら上記従来の流体加熱ヒーターは加熱効率の向上に限度があり、また高温において強度が低下する欠点があった。

本発明は上記のような欠点を除くようにしたものである。

本発明の流体加熱装置は、一端に流体流入口を有し、他端に流体流出口を有する筒状パイプと、この筒状パイプ内に軸方向に延びるように配置した両端開口のハニカム構造体と、このハニカム構造体内に軸方向に延びるように配置したシースヒータとより成り、上記ハニカム構造体は互いにその外周面を接触せしめた複数のセルより成ることを特徴とする。

上記シースヒータが、外周面を互いに接触せしめた複数の集合体より成ることを特徴とする。

また、上記シースヒータが複数であり、上記ハニカム構造体を構成する上記セルの複数のものに夫々挿入されていることを特徴とする。

また、上記ハニカム構造体を形成する上記セルの外周面が波形面であることを特徴とする。

本発明の流体加熱装置によれば、シースヒータの外周に流体を流すハニカム構造体を軸方向に設け、流体とハニカム構造体との接触面積を増大させることで、流体を効率よく加熱することができるようになる。

また、ハニカム構造体を用いたので流体加熱装置本体そのものの強度を高温においても高く維持でき、長期に亘って安定的に使用することができる。

また、ハニカム構造体に対するシースヒータの挿入本数を増やすことで、ワット密度を増加させ、より高い加熱効率、加熱温度を得ることができる。

以下図面によって本発明の実施例を説明する。

本発明においては図１及び図２に示すように一端に流体流入口１を有し、他端に流体流出口２を有する金属筒状パイプ３と、中心に発熱体４を有する、上記金属筒状パイプ３の中心に軸方向に延びるように配置したシースヒータ５と、このシースヒータ５の外周面と上記金属筒状パイプ３の内周面間の空隙を埋めるように配置した両端を開口した軸方向に延びる、ハニカム構造体６とにより流体加熱装置を構成せしめる。

なお、上記ハニカム構造体６は互いにその外周面を接触せしめた断面６角形状の多数のセル７により形成する。なお、相互に接触するセル７の外周面、上記金属筒状パイプ３の内周面及びシースヒータ５の外周面はろう付け等により互いに接合せしめるのが好ましい。

またシースヒータ５の外形は、上記セル７との接触面積を増大するよう多角形状、例えば断面６角形状としても良い。

また、上記ハニカム構造体６を形成するセル７の外径を小さくしてより多くの数のセル７を上記金属筒状パイプ３とシースヒータ５間に配置できるようにすれば加熱効率を向上できるようになる。

また、上記流体加熱装置の複数を軸方向に直列に連結して使用すれば、これを通る流体の温度を更に高めることができる。

本発明の他の実施例においてはシースヒータ５を複数本用い、これを図３に示すように金属筒状パイプ３の中心部に密集せしめても良く、また、図４に示すように上記セル７の任意のものに互いに分散して配置せしめても良く、このようにすればワット密度を増大せしめて短時間に流体の温度を高めることができるようになる。

図５は上記ハニカム構造体６を形成する上記各セル７の外周面を平面状ではなく波形状の面とした本発明の更に他の実施例を示し、この実施例によれば更に短時間に流体を所定温度に加熱できるようになる。

なお、上記ハニカム構造体６を構成するセル７の断面形状は６角形に限らず、図６〜図９に示すようにＯＸ型、フレックス型、バイセット型及びフェザー型その他とすることができる。

上記のように本発明の流体加熱装置においては、シースヒータ５の外周に流体を流すハニカム構造体６を軸方向に設け、流体とハニカム構造体６との接触面積を増大させるようにしたので、ハニカム構造体６内を流れる流体を効率よく加熱することができる。また、ハニカム構造体６を形成するセル７の直径を小さくしてその数を増やしたり、その外周面を波型面にすることで放熱並びに熱伝導を向上でき、加熱効率の向上が図れる。

また、ハニカム構造体６を用いたので流体加熱装置本体そのものの強度を高温においても高く維持でき、長期に亘って安定的に使用することができる。

また、ハニカム構造体６に対するシースヒータ５の挿入本数を増やすことで、ワット密度を増加させ、より一層の加熱効率、加熱温度を得ることができる。また、流体加熱装置を直列に連結することでより流体温度を高くすることができる。

また、シースヒータ５を多角形にし、ハニカム構造体６を形成するセル７との接触面積を増大し、両者をろう付け等で接合することで、高温においても強度低下の少ない安定した長寿命の流体加熱装置とすることができる。

本発明の流体加熱装置の縦断正面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。本発明の流体加熱装置の他の実施例の縦断側面図である。本発明の流体加熱装置の更に他の実施例の縦断側面図である。本発明の流体加熱装置の更に他の実施例の縦断側面図である。ハニカム構造体の変形を示す説明図である。ハニカム構造体の変形を示す説明図である。ハニカム構造体の変形を示す説明図である。ハニカム構造体の変形を示す説明図である。

符号の説明

１流体流入口
２流体流出口
３金属筒状パイプ
４発熱体
５シースヒータ
６ハニカム構造体
７セル

Claims

一端に流体流入口を有し、他端に流体流出口を有する筒状パイプと、この筒状パイプ内に軸方向に延びるように配置した両端開口のハニカム構造体と、このハニカム構造体内に軸方向に延びるように配置したシースヒータとより成り、上記ハニカム構造体は互いにその外周面を接触せしめた複数のセルより成ることを特徴とする流体加熱装置。
上記シースヒータが、外周面を互いに接触せしめた複数の集合体より成ることを特徴とする請求項１記載の流体加熱装置。
上記シースヒータが複数であり、上記ハニカム構造体を構成する上記セルの複数のものに夫々挿入されていることを特徴とする請求項１記載の流体加熱装置。
上記ハニカム構造体を形成する上記セルの外周面が波形面であることを特徴とする請求項１、２または３記載の流体加熱装置。