特開 2023-180932 加熱撹拌装置、加熱方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180932

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】加熱撹拌装置、加熱方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/10 20060101AFI20231214BHJP

   H05B 6/06 20060101ALI20231214BHJP

   B01F 27/86 20220101ALI20231214BHJP

   B01F 35/213 20220101ALI20231214BHJP

   B01F 35/221 20220101ALI20231214BHJP

   B01F 35/53 20220101ALI20231214BHJP

   B01F 35/92 20220101ALI20231214BHJP

   B01F 35/93 20220101ALI20231214BHJP

   B01F 35/95 20220101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

H05B6/10 371

H05B6/06 391

H05B6/06 393

H05B6/10 381

B01F27/86

B01F35/213

B01F35/221

B01F35/53

B01F35/92

B01F35/93

B01F35/95

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094619

(22)【出願日】2022-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(71)【出願人】

【識別番号】303021609

【氏名又は名称】ニューブレクス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】390013815

【氏名又は名称】学校法人金井学園

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】麻 寧緒

(72)【発明者】

【氏名】中尾 一成

(72)【発明者】

【氏名】岸田 欣増

(72)【発明者】

【氏名】中道 正紀

【テーマコード（参考）】

3K059

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

3K059AA02

3K059AA08

3K059AB23

3K059AB26

3K059AB28

3K059AC33

3K059CD77

4G037CA18

4G037CA20

4G037EA04

4G078AA22

4G078BA05

4G078CA06

4G078CA08

4G078DA01

4G078DA14

4G078DC08

4G078EA03

(57)【要約】

【課題】被処理物を適切に加熱できる加熱撹拌装置を実現する。
【解決手段】撹拌槽（１）に収容された被処理物（１５）を加熱撹拌する加熱撹拌装置（１００）であって、撹拌槽（１）の内部に設けられた内部部材である撹拌翼（３）と、誘導加熱による発熱にて撹拌翼（３）を加熱する、少なくとも１つの内部加熱コイル（６ａ）を含む内部加熱部（６）と、誘導加熱による発熱にて撹拌槽（１）を加熱する、少なくとも１つの外部加熱コイル（５ａ）を含む外部加熱部（５）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器に収容された被処理物を加熱撹拌する加熱撹拌装置であって、
前記容器の内部に設けられた内部部材と、
誘導加熱による発熱にて前記内部部材を加熱する、少なくとも１つの内部加熱コイルを含む内部加熱部と、
誘導加熱による発熱にて前記容器を加熱する、少なくとも１つの外部加熱コイルを含む外部加熱部と、を備える、加熱撹拌装置。

【請求項2】

前記内部加熱部への給電および前記外部加熱部への給電を、互いに独立して変化させる加熱制御部を備える、請求項１に記載の加熱撹拌装置。

【請求項3】

前記容器に収容された前記被処理物の物理量の分布を測定する物理量測定器を備え、
前記加熱制御部は、前記物理量の分布に応じて、前記内部加熱部への給電量と前記外部加熱部への給電量との比を変化させる、請求項２に記載の加熱撹拌装置。

【請求項4】

前記物理量測定器は、
光ファイバセンサと、
前記光ファイバセンサからの信号を解析する光信号解析部と、を備える請求項３に記載の加熱撹拌装置。

【請求項5】

前記外部加熱部は、複数の前記外部加熱コイルを備え、
前記加熱制御部は、複数の前記外部加熱コイルへの給電を、互いに独立して変化させる、請求項２に記載の加熱撹拌装置。

【請求項6】

前記内部加熱部は、複数の前記内部加熱コイルを備え、
前記加熱制御部は、複数の前記内部加熱コイルへの給電を、互いに独立して変化させる、請求項２に記載の加熱撹拌装置。

【請求項7】

前記外部加熱部は、複数の前記外部加熱コイルを備え、
前記内部加熱部は、複数の前記内部加熱コイルを備え、
前記加熱制御部は、前記物理量の分布に応じて、前記外部加熱コイルごとに前記外部加熱コイルへの給電量、および前記内部加熱コイルごとに前記内部加熱コイルへの給電量を変化させる、請求項３に記載の加熱撹拌装置。

【請求項8】

複数の前記外部加熱コイルは、前記容器の外周に沿って配置されている、請求項７に記載の加熱撹拌装置。

【請求項9】

複数の前記外部加熱コイルは、前記容器の上下方向に沿って配置されている、請求項７に記載の加熱撹拌装置。

【請求項10】

前記内部部材は、撹拌翼、ドラフトチューブ、バッフル板または熱交換器である、請求項９に記載の加熱撹拌装置。

【請求項11】

前記外部加熱コイルまたは前記内部加熱コイルは、冷却媒体の流路となる中空部を有している請求項１０に記載の加熱撹拌装置。

【請求項12】

容器に収容された被処理物を加熱する加熱方法であって、
前記容器の内部に設けられた内部部材を、誘導加熱による発熱にて加熱する少なくとも１つの内部加熱コイルを備える内部加熱部への給電を変化させるステップと、
前記容器を、誘導加熱による発熱にて加熱する外部加熱コイルを備える外部加熱部への給電を変化させるステップと含む、加熱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器内に収容された被処理物を加熱撹拌するための加熱撹拌装置、加熱方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被処理物が収容された容器の外側に抵抗ヒータなどの加熱手段を配し、加熱手段を用いて容器を加熱することで被処理物を加熱する加熱撹拌装置が知られている（例えば、特許文献１）。従来の加熱撹拌装置では、抵抗ヒータからなる加熱手段以外に、蒸気、温水および油などを熱源として使用するものもある。

【0003】

また、容器の外部に加熱手段としての誘導加熱コイルを設置して加熱する装置も開発され既に製品化もされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実用新案登録第３０１２７５６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

加熱撹拌装置においては、容器に収容されている被処理物を適切に加熱することで、例えば、加熱時間を短くして省エネ化を実現できる。また、被処理物を適切に加熱することで、被処理物の品質を向上させることもできる。

【0006】

しかしながら、上述の従来技術は、容器の壁面からの熱供給のみであるため、被処理物における、容器の壁面に近い部分から遠い部分へと熱が伝わる。その際、壁面に近い部分の被処理物は撹拌されにくく、熱が伝わりにくい。また、容器の熱容量が大きいため、熱応答性が悪い。そのため、熱供給量を上げると、被処理物における容器の壁面に近い部分の温度が上がり過ぎ、適切に加熱、制御することができない。

【0007】

本発明の一態様は、被処理物を適切に加熱できる加熱撹拌装置等を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る加熱撹拌装置は、容器に収容された被処理物を加熱撹拌する加熱撹拌装置であって、前記容器の内部に設けられた内部部材と、誘導加熱による発熱にて前記内部部材を加熱する、少なくとも１つの内部加熱コイルを含む内部加熱部と、誘導加熱による発熱にて前記容器を加熱する、少なくとも１つの外部加熱コイルを含む外部加熱部と、を備える。

【0009】

上記の構成によれば、内部加熱部と外部加熱部とを用いることで、容器に収容された被処理物を適切に加熱できる。

【0010】

前記内部加熱部への給電および前記外部加熱部への給電を、互いに独立して変化させる加熱制御部を備える構成としてもよい。

【0011】

前記容器に収容された前記被処理物の物理量の分布を測定する物理量測定器を備え、前記加熱制御部は、前記物理量の分布に応じて、前記内部加熱部への給電と前記外部加熱部
への給電との比を変化させる構成としてもよい。

【0012】

前記物理量測定器は、光ファイバセンサと、前記光ファイバセンサからの信号を解析する光信号解析部と、を備える構成としてもよい。

【0013】

前記外部加熱部は、複数の前記外部加熱コイルを備え、前記加熱制御部は、複数の前記外部加熱コイルへの給電を、互いに独立して変化させる構成としてもよい。

【0014】

前記内部加熱部は、複数の前記内部加熱コイルを備え、前記加熱制御部は、複数の前記内部加熱コイルへの給電を、互いに独立して変化させる構成としてもよい。

【0015】

前記外部加熱部は、複数の前記外部加熱コイルを備え、前記内部加熱部は、複数の前記内部加熱コイルを備え、前記加熱制御部は、前記物理量の分布に応じて、前記外部加熱コイルごとに前記外部加熱コイルへの給電、および前記内部加熱コイルごとに前記内部加熱コイルへの給電を変化させる構成としてもよい。

【0016】

複数の前記外部加熱コイルは、前記容器の外周に沿って配置されている、あるいは、前記容器の上下方向に沿って配置されている構成としてもよい。

【0017】

前記内部部材は、撹拌翼、ドラフトチューブ、バッフル板または熱交換器である構成としてもよい。

【0018】

前記外部加熱コイル又は前記内部加熱コイルは、冷却媒体の流路となる中空部を有している構成としてもよい。

【0019】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る加熱方法は、容器に収容された被処理物を加熱する加熱方法であって、前記容器の内部に設けられた内部部材を、誘導加熱による発熱にて加熱する少なくとも１つの内部加熱コイルを備える内部加熱部への給電を変化させるステップと、前記容器を、誘導加熱による発熱にて加熱する外部加熱コイルを備える外部加熱部への給電を変化させるステップと、を含む。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一態様によれば、被処理物を適切に加熱できる加熱撹拌装置等を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施の形態１に係る加熱撹拌装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ線矢視断面の模式図である。

【図3】コイル線の断面の模式図である。

【図4】図１に示す加熱撹拌装置の外部加熱コイル又は内部加熱コイルとして用いることができる面状ＩＨコイルの構成例を示す図である。

【図5】図１に示す加熱撹拌装置における協調連携制御による加熱プロセスの一例を示す図である。

【図6】実施の形態２に係る加熱撹拌装置の構成を概略的に示す図である。

【図7】図６に示す加熱撹拌装置の底面図である。

【図8】第１のＩＨコイル管の構成を示す図である。

【図9】第２のＩＨコイル管の構成を示す図である。

【図10】実施の形態３に係る加熱撹拌装置の構成を概略的に示す図である。

【図11】図１０のＤ－Ｄ線矢視断面の模式図である。

【図12】実施の形態４に係る加熱撹拌装置の構成を概略的に示す図である。

【図13】図１２のＥ－Ｅ線矢視断面の模式図である。

【図14】実施の形態５に係る加熱撹拌装置の構成を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

【0023】

（加熱撹拌装置）
図１は、実施の形態１に係る加熱撹拌装置１００の構成を概略的に示す図である。図１は、加熱撹拌装置１００の縦断面を示している。なお、図１においては、記載の便宜上、後述する外部加熱コイル５ａが内部加熱コイル６ａよりも大きく示されている。図２は、図１のＡ－Ａ線矢視断面の模式図である。なお、図２では、光ファイバセンサ９の記載を省略している。

【0024】

図１、図２に示すように、加熱撹拌装置１００は、撹拌槽１の内部に収容された被処理物１５を加熱撹拌するための装置である。被処理物１５は、液体、気体、固体（紛体、粒体等）およびこれらの混合物のいずれにも適用可能である。

【0025】

まず、図１、図２を用いて、実施の形態１に係る加熱撹拌装置１００の構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態１に係る加熱撹拌装置１００は、撹拌槽１、蓋２、撹拌翼３、回転軸４、外部加熱部５、内部加熱部６、外部加熱用給電部７、内部加熱用給電部８、非接触給電システム１６、光ファイバセンサ９、光信号解析部１０、制御部１１および操作部１４などを備えている。なお、図１では、撹拌槽１の内部に被処理物１５が収容されている状態が示されている。

【0026】

＜撹拌槽＞
撹拌槽（容器）１は、被処理物１５を収容し、蓋２は、撹拌槽１の上部開口を塞ぐ。撹拌槽１は、外部加熱部５が外部加熱コイル５ａとして、導電被覆層３３を持つ後述する第１の面状ＩＨコイル２０Ａ（図４参照）を有する場合は、導電体および非導電体のいずれから構成されていてもよい。

【0027】

外部加熱部５が外部加熱コイル５ａとして、導電被覆層３３を持たない後述する第２のＩＨコイル２０Ｂ又は第３のＩＨコイル２０Ｃ（図４参照）を有する場合は、撹拌槽１は導電体より構成される。導電体としては、代表的にはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等の金属を挙げることができる。撹拌槽１は、一部が非導電体であってもよい。

【0028】

＜撹拌翼＞
撹拌翼（内部部材）３は、撹拌槽１の内部に配置されており、少なくとも一部分が被処理物１５中に入り込んでいる。図１では、撹拌翼３がダブルマックスブレンド翼である場合が示されている。撹拌翼３は、被処理物１５の粘度に応じて適当な形状のものを用いることができ、例えば、ゲート翼、タービン翼、アンカー翼、リング翼、スクリュー翼およびダブルヘリカルリボン翼等を挙げることができる。

【0029】

撹拌翼３についても、内部加熱部６が内部加熱コイル６ａとして、第１のＩＨコイル２０Ａを有する場合は、導電体および非導電体のいずれから構成されていてもよい。内部加熱部６が内部加熱コイル６ａとして、第２のＩＨコイル２０Ｂ又は第３のＩＨコイル２０Ｃを有する場合は、撹拌翼３は導電体より構成される。撹拌翼３は、一部が非導電体であってもよい。

【0030】

＜回転軸＞
回転軸４は、軸方向ＡＸにおける一方端部が、蓋２に形成された貫通孔を通って撹拌槽１の内部に挿通され、撹拌翼３の主軸に接続されている。回転軸４の軸方向ＡＸにおける他方端部は、撹拌槽１の外部において、図示しないモータの回転軸４に連結されている。モータによって回転軸４を回転駆動させることにより、撹拌翼３が回転し、被処理物１５が撹拌される。

【0031】

＜外部加熱部＞
外部加熱部５は、誘導加熱による発熱にて撹拌槽１を加熱する。外部加熱部５は、撹拌槽１の外部に配置され、撹拌槽１の外部より撹拌槽１の槽壁を介して被処理物１５を加熱する。槽壁には、側壁および底壁が含まれる。外部加熱部５は、少なくとも１つの外部加熱コイル５ａを含み、本実施の形態では、複数の外部加熱コイル５ａを含む。複数の外部加熱コイル５ａは、側壁において周方向に複数並んで配置されていてもよい。また、複数の外部加熱コイル５ａは、側壁において上下方向に複数並んで配置されていてもよい。あるいは、上下方向のみに複数の帯状に並んで配置されても良い。

【0032】

本実施の形態では、外部加熱部５は、複数の外部加熱コイル５ａが配置されたクラスター構造を採る。複数の外部加熱コイル５ａは、撹拌槽１の槽壁に敷設されている。撹拌槽１の底壁においては、複数の外部加熱コイル５ａは、中心部から外周部にかけて複数の同心円上に位置するように複数並んで配置されている。

【0033】

各外部加熱コイル５ａの容量を同じとした場合、配置する外部加熱コイル５ａの数を可変することで、外部加熱部５の加熱の容量を容易に変更することができる。各外部加熱コイル５ａに供給する高周波電流を、後述する外部加熱用給電部７にて個々にインバータ制御することで、撹拌槽１に収容された被処理物１５の加熱を、撹拌槽１内部の槽壁に近い部分において、複数のゾーンに分けたゾーン毎に制御することができる。

【0034】

側壁および底壁に敷設するように配置された複数の外部加熱コイル５ａそれぞれの対応領域の１つずつが、外部加熱部５の複数のゾーンの最小単位となる。隣り合って位置する複数の外部加熱コイル５ａのそれぞれに、同じ周波数の交流電源を供給してグループ化して、側壁上部ゾーン、側壁下部ゾーン、底壁外周部ゾーン、および底壁内周部ゾーンなどとすることもできる。また、側壁が周壁である場合、周方向にＮ（Ｎは２以上）分割すると共に上下方向のＭ（Ｍは複数）分割してＮ×Ｍ個のゾーン領域とすることもできる。

【0035】

本実施の形態では、外部加熱部５は、外部加熱コイル５ａとして面状ＩＨコイル２０を有する。面状ＩＨコイル２０については後述する。

【0036】

＜内部加熱部＞
内部加熱部６は、誘導加熱による発熱にて内部部材を加熱する。本実施の形態では、撹拌翼３を加熱する。内部加熱部６は、撹拌槽１の内部に配置され、撹拌槽１の内部より内部部材を介して被処理物１５を加熱する。内部加熱部６は、少なくとも１つの内部加熱コイル６ａを含み、本実施の形態では、複数の内部加熱コイル６ａを含む。

【0037】

本実施の形態では、内部加熱部６は、複数の内部加熱コイル６ａが配置されたクラスター構造を採る。撹拌翼３が、ダブルマックスブレンド翼である場合、複数の内部加熱コイル６ａは、翼板に内蔵され、横方向および上下方向に複数並んで配置されている。

【0038】

各内部加熱コイル６ａの容量を同じとした場合、配置する内部加熱コイル６ａの数を可変することで、内部加熱部６の加熱の容量を容易に変更することができる。各内部加熱コイル６ａに供給する高周波電流を、後述する内部加熱用給電部８にて個々にインバータ制御することで、撹拌槽１内部に収容された被処理物１５の加熱を、撹拌翼３が位置する内
周側において、複数のゾーンに分けたゾーン毎に制御することができる。

【0039】

撹拌翼３に複数の内部加熱コイル６ａを配置する構成では、複数の内部加熱コイル６ａそれぞれの対応領域の１つずつが、内部加熱部６の複数のゾーンの最小単位となる。隣り合って位置する複数の内部加熱コイル６ａのそれぞれに、交流電源を供給してグループ化して、撹拌翼３の上部ゾーン、撹拌翼３の下部ゾーン、撹拌翼３の中心側ゾーン、および撹拌翼３の外周側ゾーンなどとすることもできる。

【0040】

本実施の形態では、内部加熱部６は、内部加熱コイル６ａとして外部加熱コイル５ａと同じ面状ＩＨコイル２０を有する。

【0041】

＜給電部＞
外部加熱用給電部７および内部加熱用給電部８は、撹拌槽１の外部に配置されている。外部加熱用給電部７は外部加熱部５の外部加熱コイル５ａに対して高周波電流（交流電流）を供給する。内部加熱用給電部８は内部加熱部６の内部加熱コイル６ａに対して高周波電流を供給する。

【0042】

外部加熱用給電部７は、交流電源より外部加熱コイル５ａに応じた高周波電流を生成するインバータ装置を備える。交流電源はたとえば商用電源である。インバータ装置は、図示してはいないが、コンバータ回路、コンデンサ、およびインバータ回路等を備えている。

【0043】

内部加熱用給電部８は、外部加熱用給電部７と同様の構成を有する。内部加熱用給電部８は、インバータ装置にて生成された交流電流を、内部加熱部６の内部加熱コイル６ａに非接触給電システム１６を介して供給する。

【0044】

外部加熱部５が、複数の外部加熱コイル５ａを有する場合、１つのインバータ装置に対して１つの外部加熱コイル５ａを配置してもよい。これにより、各インバータ装置の容量を小さくすることができ、この同じ容量のものを単位インバータとして大量生産することで低コスト化が図れる。インバータ装置は、制御部１１からの制御に基づいて、対応する外部加熱コイル５ａに必要な高周波電流を供給する。

【0045】

また、一つで、複数のＩＨコイルに対して各々のＩＨコイルに必要な高周波電流を供給できるインバータ装置を用いる場合は、１つのインバータ装置に対して複数の外部加熱コイル５ａを配置してもよい。１つのインバータ装置に対して１つの外部加熱コイル５ａを配置する構成に比べてインバータ装置の容量は大きくなるが、インバータ装置の数を減らすことができる。インバータ装置は、制御部１１からの制御に基づいて、対応する複数の外部加熱コイル５ａのそれぞれに必要な高周波電流を供給する。

【0046】

内部加熱部６においても同様である。つまり、内部加熱部６が、複数の内部加熱コイル６ａを有する場合、１つのインバータ装置に対して１つの内部加熱コイル６ａを配置してもよい。これにより、各インバータ装置の容量を小さくすることができ、外部加熱部と同様な理由で低コスト化が図れる。インバータ装置は、制御部１１からの制御に基づいて、対応する内部加熱コイル６ａに必要な高周波電流を供給する。

【0047】

また、一つで、複数のＩＨコイルに対して各々のＩＨコイルに必要な高周波電流を供給できるインバータ装置を用いる場合は、１つのインバータ装置に対して複数の内部加熱コイル６ａを配置してもよい。１つのインバータ装置に対して１つの内部加熱コイル６ａを配置する構成に比べてインバータ装置の容量は大きくなるが、インバータ装置の数を減らすことができる。インバータ装置は、制御部１１からの制御に基づいて、対応する複数の
内部加熱コイル６ａのそれぞれに必要な高周波電流を供給する。

【0048】

＜光ファイバセンサ、光信号解析部＞
光ファイバセンサ９は、被処理物の物理量の分布を測定する。光信号解析部１０は、光ファイバセンサ９からの光信号を解析する。本実施形態では、光ファイバセンサ９および光信号解析部１０にて、撹拌槽１に収容された被処理物の物理量の分布を測定する物理量測定器が構成されている。

【0049】

なお、物理量測定器は、物理量が温度である場合、複数の熱電対を設けて構成することでも可能である。しかしながら、光ファイバセンサ９を用いた構成とすることで、物理量の分布計測を容易に行うことができるといったメリットがある。

【0050】

光ファイバセンサ９は、光ファイバセンサ９ａと光ファイバセンサ９ｂとを備える。光ファイバセンサ９ａおよび光ファイバセンサ９ｂはどちらも、連続する１本の光ファイバで構成されている。

【0051】

光ファイバセンサ９ａは、撹拌翼３に配設され、回転軸４の回転と共に全体が回転する回転式の光ファイバセンサである。光ファイバセンサ９ａを用いて、被測定体である撹拌翼３あるいは撹拌翼３の周りの被処理物１５の温度などが測定される。

【0052】

光ファイバセンサ９ｂは、撹拌槽１と撹拌翼３との間に配設され、撹拌槽１内に固定されて設置されている。光ファイバセンサ９ｂを用いて、被測定体である撹拌槽１内の被処理物１５、撹拌槽１の内壁面の温度などが測定される。

【0053】

光ファイバセンサ９ａ，９ｂ（以下、これらを総称する場合は、光ファイバセンサ９と称する）で測定された光信号は、ジョイント（図示せず）を経由して撹拌槽１の外部に取り出され、光信号解析部１０に送られる。

【0054】

光信号解析部１０は光ファイバセンサ９から出力された光信号を解析して制御部１１に送る。光ファイバセンサ９を用いることで、温度等の物理量の３次元分布を測定することができる。

【0055】

＜制御部＞
制御部１１は、加熱撹拌装置の各部を制御する。制御部１１は、外部加熱用給電部７、内部加熱用給電部８、回転軸４に連結されているモータ（図示せず）等を制御する。制御部１１および操作部１４は、光信号解析部１０より入力される信号を基に、温度など、被測定体の所望の位置の物理量、あるいは被測定体の物理量の分布を求める。制御部１１および操作部１４は、記憶用のメモリあるいはデータベースを備える。光信号解析部１０の出力および操作部１４の出力は、場合によっては、ＡＩ制御器（図示せず）に入力され、逆にＡＩ制御器の出力が操作部１４に入力される。

【0056】

制御部１１は、光信号解析部１０で解析された周波数シフト量から、制御変数としての、撹拌槽１内の被処理物１５の温度、粘度、異物の付着状況、あるいはこれらの分布情報を基に、外部加熱用給電部７、内部加熱用給電部８、上記モータ（図示せず）等を可変制御する。

【0057】

制御部１１は、加熱制御部であり、外部加熱用給電部７および内部加熱用給電部８を制御して、外部加熱部５および内部加熱部６への給電を、互いに独立して変化させる。給電を制御するとは、具体的には、給電量、給電のタイミング、給電のオンオフ等を制御することである。

【0058】

制御部１１は、測定された物理量の分布に応じて、外部加熱部５への給電および内部加熱部６への給電を変化させる。その一例として、制御部１１は、測定された物理量の分布に応じて、外部加熱部５への給電量と内部加熱部６への給電量との比を変化させる。また、制御部は、外部加熱部５および内部加熱部６への給電を、互いに独立して変化させる。換言すると、制御部１１は、測定された物理量の分布に応じて、外部加熱部５および内部加熱部６を協調連携制御する。

【0059】

また、本実施の形態では、外部加熱部５および内部加熱部６は、複数の外部加熱コイル５ａおよび複数の内部加熱コイル６ａを備えている。したがって、本実施の形態では、制御部１１は、外部加熱部５が備える複数の外部加熱コイル５ａへの給電を、互いに独立して変化（個別に変化）させる。同様に、制御部１１は、内部加熱部６が備える複数の内部加熱コイル６ａへの給電を、互いに独立して変化（個別に変化）させる。すなわち、制御部１１は、複数の外部加熱コイル５ａと複数の内部加熱コイル６ａへの給電をそれぞれ個別に変化させる。

【0060】

さらに、制御部１１は、物理量の分布に応じて、外部加熱コイル５ａごとに外部加熱コイル５ａへの給電、および内部加熱コイル６ａごとに内部加熱コイル６ａへの給電を変化させる。その一例として、制御部１１は、物理量の分布に応じて、外部加熱コイル５ａごとに外部加熱コイル５ａへの給電量、および内部加熱コイル６ａごとに内部加熱コイル６ａへの給電量を変化させる。換言すると、制御部１１は、測定された物理量の分布に応じて、外部加熱部５および内部加熱部６、並びに各外部加熱コイル５ａおよび各内部加熱コイル６ａを協調連携制御する。

【0061】

（面状ＩＨコイル）
ここで、図３、図４を用いて、外部加熱コイル５ａおよび内部加熱コイル６ａとして用いることができる面状ＩＨコイル２０について説明する。図３はコイル線３０の断面の模式図である。符号３００１，３００２の図は、第１のコイル線３０－１の断面の模式図であり、符号３００３，３００４の図は、第２のコイル線３０－２の断面の模式図である。

【0062】

図４は、図１に示す加熱撹拌装置の外部加熱コイル５ａ又は内部加熱コイル６ａとして用いることができる面状ＩＨコイル２０の構成例を示す図である。符号４００１の図は、第１の面状ＩＨコイル２０Ａの平面模式図である。符号４００２の図は、第２の面状ＩＨコイル２０Ｂの平面模式図である。符号４００３の図は、第３の面状ＩＨコイル２０Ｃの模式図である。符号４００４および符号４００５の図は、符号４００３の図のＢ－Ｂ線野視断面の模式図であり、導電線３１がリッツ線３１ａの場合と、導電線３１がホローチューブ３１ｂである場合とを示す。なお、本明細書では、第１～第３の面状ＩＨコイル２０Ａ～２０Ｃを総称する場合に、面状ＩＨコイル２０を用いている。

【0063】

図３において符号３００１，３００２の図に示すように、第１のコイル線３０－１は、導電線３１の周囲を絶縁体３２で被覆し、さらに絶縁体３２の周囲を導電体からなる導電被覆層３３で被覆した構成である。符号３００３，３００４の図に示すように、第２のコイル線３０－２は、導電被覆層３３が形成されていない、導電線３１の周囲を絶縁体３２で被覆しただけの構成である。

【0064】

導電線３１としては、符号３００１，３００３の図に示す、通常の撚り線構成のリッツ線３１ａ、あるいは、符号３００２，３００４の図に示す、管状のホローチューブ（通称、ホローコンダクタ）３１ｂ等を用いることができる。ホローチューブ３１ｂを用いた場合、冷却路に冷却媒体を流すことで、通電・通水兼用体とすることができる。

【0065】

図４において符号４００１の図に示すように、第１の面状ＩＨコイル２０Ａは、第１のコイル線３０－１を内周から外周に向かって巻回した構成である。符号４００２の図に示すように、第２の面状ＩＨコイル２０Ｂは、第２のコイル線３０－２を内周から外周に向かって巻回した構成である。

【0066】

符号４００３～４００５の図に示すように、第３の面状ＩＨコイル２０Ｃは、第２のコイル線３０－２を用いた第２の面状ＩＨコイル２０Ｂの変形例である。第３の面状ＩＨコイル２０Ｃは、導電線３１を内周から外周に向かって巻回し、さらにその全体を絶縁体３２に代わる絶縁材料層３４で絶縁被覆した構成である。絶縁材料層３４としては、耐熱性にも優れたセラミック絶縁材料などを用いることができる。第３の面状ＩＨコイル２０Ｃは、気孔を封止することで、耐液浸、耐ガス浸透性、耐絶縁性、および安全性をより高く確保することができる。

【0067】

導電被覆層３３を有する第１の面状ＩＨコイル２０Ａは、導電線３１に高周波電流が流されると、導電被覆層３３が誘導加熱され、導電被覆層３３に接触している被処理物を加熱する（熱交換する）。つまり、第１の面状ＩＨコイル２０Ａは、その周辺に導電体が位置していなくても、被処理物を加熱することができる。

【0068】

導電被覆層３３を有していない第２、第３の面状ＩＨコイル２０Ｂ，２０Ｃは、導電線３１に高周波電流が流されると、第２、第３の面状ＩＨコイル２０Ｂ，２０Ｃの周辺に位置する導電体が誘導加熱される。つまり、第２、第３の面状ＩＨコイル２０Ｂ，２０Ｃは、誘導加熱された周辺の導電体を介して導電体と接触している被処理物を加熱する。

【0069】

面状ＩＨコイル２０は、平面的な外観を有しているので、平らな部分への配置に適している。なお、配置する壁面あるいは内蔵させる部位が湾曲している場合は、面状ＩＨコイル２０に湾曲に合った反りを持たせてもよい。

【0070】

（撹拌槽の動作）
図５は、図１に示す加熱撹拌装置１００における協調連携制御による加熱プロセスの一例を示す図である。

【0071】

（１）加熱前半：図５に示すように、加熱前半は、熱容量の大きい撹拌槽１を介さずに被処理物１５を加熱可能な、撹拌槽１の内部に位置する内部加熱部６の加熱量の割合（以下、加熱割合）を、外部加熱部５よりも大きくする。例えば、内部加熱部６の加熱割合を０．９５、外部加熱部５の加熱割合を０．０５とする。

【0072】

さらに、外部加熱部５および内部加熱部６において、ゾーン間（つまり複数の外部加熱コイル５ａおよび複数の内部加熱コイル６ａ）でも加熱量分配を行う。図６の例では、内部加熱部６が４分割されたゾーン加熱となっている。

【0073】

内部加熱部６は撹拌翼３に内蔵されて回転しているため、加熱の際の温度境界層が薄い。そのため、高伝熱かつ撹拌槽１に比べて撹拌翼３の熱容量が小さいため加熱の時定数が小さく、熱応答性に優れている。なお、加熱の際の温度境界層とは、撹拌翼３と被処理物１５との間において温度が急激に変化する層のことである。

【0074】

それゆえ、加熱前半、内部加熱部６にて被処理物が迅速に加熱される。結果、撹拌翼３による循環流れによる対流伝熱が進行し、撹拌翼３の温度は均一化の方向に向かうが、実際には温度分布は不均一となる。外部加熱部５による槽壁からの加熱量は少であり、撹拌槽１の加熱に費やされる。

【0075】

（２）加熱中盤：加熱プロセスの前半では内部加熱部６は、複数に分割（図では４分割）されたゾーン加熱となっており、上述したような撹拌翼３から迅速な加熱がなされる。しかし、撹拌翼３は、回転軸４を中心に回転しているために、上下方向の加熱量分配に適しているが、周方向の加熱量分配には不向きである。つまり、撹拌翼３に設けられた内部加熱部６は、周方向の溶液の温度制御には不向きである。

【0076】

このような温度ムラの解消には、外部加熱部５による面制御が適している。そのため、被処理物１５の温度が所定温度に達した加熱中盤は、外部加熱部５の加熱量を増加させ、外部加熱部５および内部加熱部６の加熱割合を、例えば０．５：０．５に折半する。

【0077】

さらに、高精度に温度調節をする場合、例えば、槽の上部の温度が高い場合には外部加熱部５および内部加熱部６において、ゾーン間でも加熱量分配を行う。図５の例では、例えば外部加熱部５および内部加熱部６を共に上半分ゾーンと下半分ゾーンとに分割し、上半分ゾーンと下半分ゾーンの加熱比率を、上半分ゾーンを０．４、下半分ゾーンを０．６としている。このようにすることで、撹拌槽１の上部と下部とでの被処理物１５の温度ムラを抑制して均一化することができる。この加熱プロセス中盤の加熱量分配にて、被処理物１５の温度ムラを極小にし、各々の目的に応じた任意の温度分布が形成されていく。

【0078】

（３）加熱後半：加熱プロセスの後半においては、さらに、最適な温度分布を形成するために、例えば、外部加熱部５と内部加熱部６との加熱割合を０．９５：０．０５とする。ここでも、外部加熱部５および内部加熱部６において、ゾーン間でも加熱量分配を行う。加熱量を例えば撹拌槽１の槽壁に分布、集中させることにより、目標の最適な三次元温度分布が実現可能となる。つまり、光ファイバセンサ９にて撹拌槽１内の被処理物１５の温度の３次元分布計測を行い、目標の最適な三次元温度分布が実現されるように、制御部１１が外部加熱部５および内部加熱部６、並びに各外部加熱コイル５ａおよび各内部加熱コイル６ａを協調連携制御する。

【0079】

図５の例では、撹拌槽１の底部および上端部に検出された、温度が他の部分に比べて低い部分に対して、対応領域が該当する部分に含まれる外部加熱コイル５ａ’の加熱比率を、他の外部加熱コイル５ａよりも高くしている。

【0080】

（効果）
上記構成によれば、加熱撹拌装置は、撹拌槽１の内部に設けられた内部部材である撹拌翼３と、誘導加熱による発熱にて内部部材を加熱する、少なくとも１つの内部加熱コイル６ａを含む内部加熱部６と、誘導加熱による発熱にて撹拌槽１を加熱する、少なくとも１つの外部加熱コイル５ａを含む外部加熱部５と、を備えている。

【0081】

これにより、外部加熱部５および内部加熱部を用いることで、従来構成の加熱撹拌装置のように、被処理物１５の液面の近傍の撹拌槽壁面に近い部分の温度が上がり過ぎて、被処理物１５を焦げ付かせるといった不具合を招来することなく、被処理物１５を適切に加熱することができる。また、外部加熱部５および内部加熱部を用いることで、三次元的な加熱が可能となり、かつ加熱量の増加をもたらすことができる。

【0082】

そして、被処理物１５を適切に加熱することができるので、例えば、加熱時間を短くして省エネ化を実現できる。また、被処理物１５を適切に加熱することで、被処理物１５の品質を向上させることもできる。

【0083】

また、外部加熱部５と内部加熱部６の複数部位、並びに各外部加熱コイル５ａおよび各内部加熱コイル６ａの加熱量の協調連携制御が可能となる。これによれば、現行のジャケット加熱の場合においては、槽内温度分布が強く撹拌翼の撹拌流れに依存し、かつ遅速、
脆弱なフィードバック制御であったのを、以下に説明するような量的、質的な転換を図ることが可能となる。

【0084】

つまり、１）大容量化（容量制御幅大）、２）任意かつ最適な三次元物理量分布、３）高速・高精度フィードバック制御が実現する。以下に具体的にその効果を説明する。

【0085】

１）に関して、撹拌槽１のスケールアップ（大容量化）の際に、被処理物に必要な加熱量は代表寸法Ｄの３乗に比例するのに対して、撹拌槽などのジャケットの伝熱面積はＤの２乗でしか増加しない。そのため、撹拌槽の大容量化（大型化）には自ずと限界が生じていた。

【0086】

これに対して、上述の構成とすることで、三次元的に加熱部位が形成されるため、上記のスケールアップの限界を打破することが可能となる。つまり、従来構成と同じ温度差とすると外部加熱部と内部加熱部の両者の加熱により大容量加熱が実現する。また、加熱量を同じとすると高伝熱特性ゆえに極小温度差での加熱が実現され、焦げ付きが無く無駄のない製造に寄与することもできる。さらに、外部加熱部５および内部加熱部６が、給電を個々に制御可能な複数の外部加熱コイル５ａおよび複数の内部加熱コイル６ａを有しているので、電気的にゾーン部位の各加熱量可変や、ゾーンごとの加熱のオン、オフ時間制御による加熱（電気）量制御を行うことで、容量の制御や高精度な温度制御も可能となる。

【0087】

加えて、導電線３１としてホローコンダクタ３１bを用いた場合には、冷却媒体の流量
を可変することで、給電による加熱制御に加えて冷却することも可能となり、より高精度な温度制御を実現することができる。また、温度制御のみならず、温度制御を介して被処理物の粘度、プラスチックにおける重合度などの物理量を可変させることも可能となる。

【0088】

また、複数の外部加熱コイル５ａおよび複数の内部加熱コイル６ａを、同一の面状ＩＨコイル２０にて構成しているので、面状ＩＨコイル２０の量産によるコストダウンももたらされる。

【0089】

２）に関して、上述の構成とすることで、協調連携制御にて任意の被処理物１５の三次元物理量分布を形成することが可能となる。その結果、最大収率、最高品質、最短時間、または最大省エネなど目的に応じた最適な温度分布が実現する。

【0090】

３）に関して、被処理物の温度、粘度などの物理量（撹拌パラメータ）の三次元分布の経時変化を測定し、データのAI処理などを行うことで、複数の外部加熱コイル５ａおよび複数の内部加熱コイル６ａの加熱量の迅速かつ高精度なフィードバック制御を実現可能である。

【0091】

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0092】

図６は、実施の形態２に係る加熱撹拌装置１００Ａの構成を概略的に示す図である。図６は、加熱撹拌装置１００Ａの縦断面を示しており、撹拌翼３Ａについては正面図で示している。図７は、加熱撹拌装置１００Ａの底面図である。なお、図６においては、記載の便宜上、外部加熱用給電部７、内部加熱用給電部８、非接触給電システム１６、光ファイバセンサ９、光信号解析部１０、制御部１１および操作部１４などの記載を省略している。

【0093】

図６に示すように、本実施の形態に係る加熱撹拌装置１００Ａは、撹拌翼３として、ＩＨコイル機能を兼ね備えた撹拌翼３Ａを備えている。この点が実施の形態１に係る加熱撹拌装置１００と異なる。

【0094】

撹拌翼３Ａは、上下方向に分割して複数のコイルとすることで、上下方向のゾーン分けを行うことができる。また、図７に示すように、面状ＩＨコイル２０は、前述した小判状や帯状に限らず、図９に示すような、渦巻状に巻回した円形形状にすることもできる。

【0095】

図８、図９を用いて、撹拌翼３Ａに用いることができるＩＨコイル管２１について説明する。図８は、第１のＩＨコイル管２１Ａの構成を示す図である。符号８００１の図は、第１のＩＨコイル管２１Ａの外観を示す図であり、符号８００２の図は、符号８００１の図のＣ－Ｃ矢視断面の模式図である。図９は、第２のＩＨコイル管２１Ｂの構成を示す図である。

【0096】

図８に示すように、第１のＩＨコイル管２１Ａは、例えばステンレス等の導電性材料からなる導電管（例えばＳＵＳ管）３５の内部に、第２のコイル線３０－２を複数条配置し、導電管３５ごとコイル状に巻回した構成である。導電管３５の内部の第２のコイル線３０－２の導電線３１に高周波電流が流されると、導電管３５が誘導加熱される。その際、導電管３５に、供給した電力の９５％程度が入り、残りの５％未満の電力が第２のコイル線３０－２のジュール熱に変換される。したがって、同様な形状を有するシーズヒーターのニクロム線と比較して高温になりにくく耐熱性に優れている。

【0097】

図９に示すように、第２のＩＨコイル管２１Ｂは、第１のコイル線３０－１を螺旋状に巻回した構成である。第２のＩＨコイル２１Ｂの導電線３１に高周波電流が流されると、導電被覆層３３が誘導加熱される。第２のＩＨコイル管２１Ｂは、螺旋状に２条巻き付けられたダブルヘリカルリボン構造を有している。ダブルヘリカルリボン構造とすることで、第２のＩＨコイル管２１Ｂを回転させることで、被処理物１５を搬送させる力が生まれる。導電管３５の内部に第２のコイル線３０－２を収容した第１のＩＨコイル管２１を、ダブルヘリカルリボン構造としてもよい。

【0098】

図８、図９に示すように、ＩＨコイル管２１の中央には、撹拌翼３Ａの主軸２２が設けられており、ＩＨコイル管２１と接続される。撹拌翼３Ａの主軸２２が前述した回転軸４と接続されることで、撹拌翼３Ａが回転され、撹拌槽１内に収容されている被処理物１５を撹拌する。

【0099】

〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0100】

図１０は、実施の形態３に係る加熱撹拌装置１００Ｂの構成を概略的に示す図である。図１０は、加熱撹拌装置１００Ｂの縦断面を示している。図１１は、図１０のＤ－Ｄ線矢視断面の模式図である。なお、図１０においては、記載の便宜上、外部加熱用給電部７、内部加熱用給電部８、非接触給電システム１６、光ファイバセンサ９、光信号解析部１０、制御部１１および操作部１４などの記載を省略している。また。図１１では、光ファイバセンサ９の記載を省略している。

【0101】

図１０，図１１に示すように、本実施の形態に係る加熱撹拌装置１００Ｂは、撹拌翼３に代えて、内部加熱部６が設けられていない回転式の撹拌翼３Ｂと、撹拌翼３Ｂと撹拌槽１の側壁との間に、側壁の曲面に沿った円弧形状で配設された静止翼１２が設けられてい
る。内部加熱部６は、静止翼１２の内部に設けられている。静止翼１２は、周方向に分轄され、上下方向に延在している。このような静止翼１２内部に、内部加熱部６の複数の内部加熱コイル６ａが内蔵されている。

【0102】

なお、図１１の例では、静止翼１２内部に１つの内部加熱コイル６ａが配置されている例を記載しているが、内部加熱コイル６ａは、静止翼１２内部に周方向および上下方向に敷設されるように配置されている。つまり、内部加熱コイル６ａは、クラスター構造を採り、側壁の内側に周方向に複数並んで配置され、側壁の内側に上下方向に複数並んで配置されている。

【0103】

側壁の内側と静止翼１２との間には、所定距離が確保されているので、複数の静止翼１２はドラフトチューブのような機能を有する。これにより、静止翼１２と側壁の内側との間で被処理物１５の流れが促進され、撹拌混合性能が向上する。

【0104】

内部加熱コイル６ａが、第１の面状ＩＨコイル２０Ａである場合は、静止翼１２は、導電体および非導電体のいずれから構成されていてもよい。内部加熱コイル６ａが、第２の面状ＩＨコイル２０Ｂ又は第３の面状ＩＨコイル２０Ｃである場合は、静止翼１２は導電体より構成される。静止翼１２は、一部が非導電体であってもよい。

【0105】

内部加熱コイル６ａが、第１の面状ＩＨコイル２０Ａである場合、静止翼１２のみならず、内部加熱コイル６ａの近傍に位置する導電体、例えば、撹拌槽１の槽壁、槽壁に設けられた後出するバッフル板１３（図１２，１３参照）等の構造物も同時に誘導加熱される。バッフル板等が加熱されることで、被処理物１５を、より一層三次元的に加熱することができ、加熱量の増加をもたらすことができる。

【0106】

また、このように、静止翼１２に設けられた内部加熱部６は回転しないため、非接触給電システム１６を設ける必要なく、撹拌槽１又は蓋２に形成した貫通孔を通して内部加熱部６に給電することができる。

【0107】

〔実施の形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0108】

図１２は、実施の形態４に係る加熱撹拌装置１００Ｃの構成を概略的に示す図である。図１２は、加熱撹拌装置１００Ｃの縦断面を示している。図１３は、図１２のＥ－Ｅ線矢視断面の模式図である。なお、図１２においては、記載の便宜上、撹拌翼３（３Ｂ）、回転軸４、外部加熱部５、外部加熱用給電部７、内部加熱用給電部８、非接触給電システム１６、光ファイバセンサ９、光信号解析部１０、制御部１１および操作部１４などの記載を省略している。また。図１３では、撹拌翼３（３Ｂ）、外部加熱部５、光ファイバセンサ９の記載を省略している。

【0109】

図１２，図１３に示すように、本実施の形態に係る加熱撹拌装置１００Ｃは、撹拌槽１の側壁の内側に、撹拌混合性能を上げるためのバッフル板（内部部材）１３が形成されている。バッフル板１３は、上下方向に延在し、周方向に複数配置されている。図１２，図１３の例では、周方向にバッフル板１３が４枚配設されている。

【0110】

内部加熱部６は、バッフル板１３に設けられている。バッフル板１３内部に、内部加熱部６の複数の内部加熱コイル６ａが内蔵されている。

【0111】

内部加熱コイル６ａは、バッフル板１３内部に径方向および上下方向に複数、敷設されるように配置されている。つまり、内部加熱コイル６ａは、クラスター構造を採り、バッフル板１３の幅方向である径方向に複数並んで配置され、バッフル板１３の高さ方向である上下方向に複数並んで配置されている。

【0112】

バッフル板１３に設けられた内部加熱部６は回転しないため、非接触給電システム１６を設ける必要なく、撹拌槽１又は蓋２に形成した貫通孔を通して内部加熱部６に給電することができる。

【0113】

このような構成は、被処理物１５を三次元的に加熱すると共に、伝熱面積の拡大する効果、および付着物を抑制する、あるいは溶解する効果がある。

【0114】

〔実施の形態５〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0115】

図１４は、実施の形態５に係る加熱撹拌装置１００Ｄの構成を概略的に示す図である。図１４は、加熱撹拌装置１００Ｄの縦断面を示している。図１４においては、記載の便宜上、撹拌翼３（３Ｂ）、回転軸４、外部加熱部５、外部加熱用給電部７、内部加熱用給電部８、非接触給電システム１６、光ファイバセンサ９、光信号解析部１０、制御部１１および操作部１４などの記載を省略している。

【0116】

図１４に示すように、本実施の形態に係る加熱撹拌装置１００Ｄは、撹拌槽１の側壁の内側に、撹拌混合性能を上げるためのドラフトチューブ（内部部材）１７が配設されている。ドラフトチューブ１７は、撹拌槽１を外塔とすると、内筒に相当する。ドラフトチューブ１７は、側壁の内側との間に所定距離を確保して設けられ、上下方向に延在する。

【0117】

内部加熱部６は、ドラフトチューブ１７に内蔵されている。ドラフトチューブ１７の内部に、内部加熱部６の複数の内部加熱コイル６ａが内蔵されている。

【0118】

内部加熱コイル６ａは、ドラフトチューブ１７の形状に沿って、周方向および上下方向に複数、敷設されるように配置されている。つまり、内部加熱コイル６ａは、クラスター構造を採り、ドラフトチューブ１７の周方向に複数並んで配置され、ドラフトチューブ１７の高さ方向である上下方向に複数並んで配置されている。

【0119】

ドラフトチューブ１７に設けられた内部加熱部６は回転しないため、非接触給電システム１６を設ける必要なく、撹拌槽１又は蓋２に形成した貫通孔を通して内部加熱部６に給電することができる。

【0120】

このような構成は、被処理物１５を三次元的に加熱すると共に、例えば、晶析による結晶化の際の微小結晶粒の溶解や結晶付着抑制に効果がある。

【0121】

なお、上記説明においては、内部部材として、撹拌翼３，３Ａ，３Ｂ、バッフル板１３、およびドラフトチューブ１７といった、撹拌に関する部材を例示した。しかしながら、内部部材はこれらに限らず、例えば、ホローチューブ３１ｂのような内部に空洞を有する管を撹拌槽１の内部に配置し、空洞に冷媒あるいは熱媒を流して被処理物１５と熱交換を行う熱交換器等であってもよい。

【0122】

〔付記事項〕
本発明の加熱撹拌装置は、様々な分野に適用することができる。例えば、食材を加熱撹拌する調理器などに本発明の加熱撹拌装置を適用することができる。また、下水汚泥処理を行う下水汚泥処理装置や、有機物を発酵させる発酵処理装置、モノマー同士を組み合わせて巨大高分子物質を生成する重合反応器、プラスチックのケミカルリサイクル装置、高粘度物質の脱溶剤、脱モノマーおよび脱揮を行なう蒸発器などに本発明の加熱撹拌装置を適用することができる。

【0123】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0124】

１ 撹拌槽
６ 内部加熱部
３、３Ａ、３Ｂ 撹拌翼（内部部材）
５ 外部加熱部
５ａ、５ａ’ 外部加熱コイル
６ａ 内部加熱コイル
７ 外部加熱用給電部
８ 内部加熱用給電部
９、９ａ、９ａ 光ファイバセンサ
１０ 光信号解析部
１１ 制御部
１２ 静止翼（内部部材）
１３ バッフル板（内部部材）
１５ 被処理物
１７ ドラフトチューブ（内部部材）
２０ 面状ＩＨコイル
２１ ＩＨコイル管
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 加熱撹拌装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】