特許 7498469 電気抵抗電磁誘導加熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-04

(45)【発行日】2024-06-12

(54)【発明の名称】電気抵抗電磁誘導加熱装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 11/00 20060101AFI20240605BHJP

   F24H 1/10 20220101ALI20240605BHJP

   F24H 1/12 20220101ALI20240605BHJP

   H05B 6/36 20060101ALI20240605BHJP

   H05B 3/48 20060101ALI20240605BHJP

【ＦＩ】

H05B11/00 G

F24H1/10 J

F24H1/12 A

H05B6/36 Z

H05B3/48

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023176819

(22)【出願日】2023-10-12

【審査請求日】2023-12-04

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】396014784

【氏名又は名称】井上 國光

(74)【代理人】

【識別番号】100157174

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 洋

(72)【発明者】

【氏名】井上 國光

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特許第６１８５６９２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第６１９５９５５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特表２００６－５１１９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２５３９６８６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１３６０６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ１／１０－１／１２

Ｈ０５Ｂ３／４８，６／１０，６／３６，１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とから構成された、加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置であって、
電気抵抗加熱部は、金属筒と、ボビンと、電気発熱線と、粉粒状耐熱耐火材とからなり、
前記金属筒はステンレス製で内筒と外筒とからなり、前記ボビンは耐熱耐火性電気絶縁性の酸化マグネシウム製ボビンで電気発熱線がコイル状に巻回されており、前記電気発熱線を巻回したボビンには、外筒との間、内筒との間に、耐熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状耐熱耐火材としての酸化マグネシウムが強圧縮されて充填されており、
前記ボビンの内部には、前記電気発熱線の引出し線が折り返してボビンに平行直線状に差し込まれ、同様にボビンに平行直線状に差し込まれている添え線と密に線接触し、当該添え線は軸対称的に電気発熱線の入力側と同じ側から出て、電源に接続しており、
電磁誘導加熱部は、ステンレス製ノズル管と、当該ノズル管内に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コアとを備え、前記丸棒状コアには耐熱性磁性金属線コイルが螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成しており、
前記ノズル管内に嵌入された前記丸棒状コアは、そこに巻回された耐熱性磁性金属線コイルがノズル管の管壁と接触することによる接触反発力によってノズル管中心部に保持されて、ノズル管の内壁と丸棒状コアとの間にドーナツ状断面の流体流路が形成されおり、
ノズル管後部の流体流入孔から前記内筒内に流入した加圧流体は、前記ドーナツ状断面の流体流路を通ってノズル先端から高温高圧の流体となって、液状及び／又は気体状として噴出される、電気抵抗電磁誘導加熱装置。

【請求項2】

前記丸棒状コアの耐熱性磁性金属がニッケル又はその合金であり、前記丸棒状コアに巻回されたコイルの耐熱性磁性金属線がニッケル又はその合金である、請求項１に記載の電気抵抗電磁誘導加熱装置。

【請求項3】

電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とから構成された、加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置であって、
前記電気抵抗加熱部は、金属筒と、電気発熱線と、粉粒状酸化マグネシウムとからなり、
前記電気発熱線は外筒と内筒との間に巻回されており、その周囲には、耐熱耐火性及び電気絶縁性の前記粉粒状酸化マグネシウムが強圧縮充填されており、
前記金属筒はステンレス製で内筒と外筒とからなり、前記内筒の周囲には電気発熱線がコイル状に巻回されており、前記電気発熱線のリード線は、本加熱装置の後端（加圧流体の入口側）と先端（加圧流体の出口側）から出て、それぞれ電源部へと接続しており、
ここで、前記先端（加圧流体の出口側）から出たリード線は直ちに折り返して前記電気発熱線がコイル状に巻回している前記粉粒状酸化マグネシウム充填部に入り、前記電気発熱線に接触することなくその直近を通って前記後端（加圧流体の入口側）から出て、電源部へと接続しており、
前記電磁誘導加熱部は、ステンレス製ノズル管と、その内部に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コアとを備え、当該丸棒状コアには耐熱性磁性金属線コイルが螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成しており、
ノズル管内に嵌入された前記丸棒状コアは、そこに巻回された金属線コイルがノズル管の管壁と接触することによる接触反発力によってノズル管中心部に保持されて、ノズル管の内壁と丸棒状コアとの間にドーナツ状断面の流体流路が形成されおり、
ノズル管後部の流体流入孔から内筒内に流入した加圧流体は、前記ドーナツ状断面の流体流路を通ってノズル先端から高温高圧の流体となって、液状及び／又は気体状として噴出される、電気抵抗電磁誘導加熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とを一体として加熱管中に装備する加熱装置であって、当該加熱管内を通過する水、空気等の流体を加熱する電気抵抗電磁誘導加熱装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、電気抵抗加熱部と電磁誘導加熱部とを一体として加熱管中に装備する加熱装置であって、当該加熱管内を通過する水、空気等の流体を加熱する電気抵抗電磁誘導加熱装置としては、本出願人が発明した特許文献１及び２に開示されている加熱装置が知られており、民生用及び産業用にその利用が広まっている。

【0003】

これらの加熱装置は、流体通路を内部に形成する管の周りに、内筒及び外筒よりなる金属筒を設けるとともに、該金属筒内に、発熱線を巻き回した酸化マグネシア製ボビンを挿入するとともに、粉粒状酸化マグネシアを充填して強圧縮し、前記発熱線、前記酸化マグネシア性ボビン及び、充填強圧縮した前記酸化マグネシアにより、前記流体通路内の流体を電気抵抗加熱するものであり、前記管内の流体通路内に耐熱性金属棒コアを設け、前記発熱線を電磁コイルとして、前記コアが前記流体通路内の流体を電磁誘導加熱することを特徴としている（特許文献１及び特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６１８５６９２号

【文献】特許第６１９５９５５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記電気抵抗電磁誘導加熱装置の熱効率はまだ十分とは云えず、ユーザーからは、更なる熱効率の向上を要望されていた。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者はユーザーの要望に応えるべく、熱効率の更なる向上を目指して鋭意検討を行った。特に改良の余地があるのは電磁誘導加熱部であって、電磁誘導励起を受けて高温になる耐熱性金属棒コアに着目し、鋭意検討を進めた。

【0007】

その結果、驚くべき事に、耐熱性金属棒コアに耐熱性の磁性金属線をコイル状に巻回した構造物が、高い電磁誘導加熱効果を発揮することを見出し、その結果、電気抵抗加熱部と併せて高い熱効率を発揮することを見出すに至り、本発明に到達した。

【0008】

本発明における前記電磁誘導加熱効果の高まりは、金属棒コア中の磁束密度の増加に基づく効果と考えられる。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、電気抵抗加熱と電磁誘導加熱とを併用することで、熱効率を向上させ短時間に水、空気等の高温加圧流体を得るものである。

【0010】

本発明に係る流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、特に電磁誘導加熱部の熱効率が向上した結果、加熱装置トータルとしての熱効率が向上したものである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施例を断面図的に示した原理説明図である。

【図2】本発明の別の実施例を断面図的に示した原理説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の好ましい形態を、実施例１及び実施例２に記載する。

【実施例1】

【0013】

本発明の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置の実施例１の原理説明図を図1に示す。

【0014】

本発明実施例１の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂとから構成されている。

【0015】

電気抵抗加熱部Ａは、金属筒１０と、ボビン２０と、電気発熱線２１と、耐熱耐火性で電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム２２とからなる。なお、電気発熱線のオーバーヒート防止のため、その傍には熱電対を添えて周囲温度を測定するのが好ましい。

【0016】

金属筒１０は、ステンレス製で内筒１１と外筒１２とからなる。

【0017】

ボビン２０は、耐熱耐火性の酸化マグネシウム製で、その周囲にはニクロム線等の公知の電気発熱線２１がコイル状に巻回されている。

【0018】

電気発熱線を巻回したボビン２０は、外筒１２との間、内筒１１との間に挿入されて、耐熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム２２（黒点々で示される）が強圧縮されて充填されている。

【0019】

ボビン２０の内部には、電気発熱線の引出し線２３が折り返してボビンに平行に直線状に差し込まれ、同様にボビンに平行直線状に差し込まれている添え線２４と密に線接触し、添え線２４は電源に接続している。この様にして、添え線２４は軸対照的に電気抵抗加熱部の同じ側から出て、電源に接続する。

【0020】

電磁誘導加熱部Ｂは、ステンレス製ノズル管３０と、ノズル管３０内に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コア４０とを備え、前記電気発熱線２１を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成している。

【0021】

前記丸棒状コア４０には耐熱性磁性金属線コイル４１が螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成している。耐熱性磁性金属としては、ニッケル及びその合金等が例示されるが、これ等に限定されるものではない。

【0022】

前記ノズル管３０に嵌入された前記丸棒状コア４０は、そこに巻回された金属線コイル４１がノズル管３０の管壁と接触することによる接触反発力によって、ノズル管中心部に保持される。この様にして、ノズル管３０の内壁と丸棒状コア４０との間にドーナツ状断面の流体流路が形成される。

【0023】

ノズル管３０は、管後部の流体流入孔３１から加圧流体を流入させてノズル先端３２から高温高圧流体が流出できるように形成されている。

【0024】

流体の流れは黒矢印で示され、流体流入孔３１から内筒１１内に流入し、ノズル管３０の内壁と丸棒状コア４０との間に形成されたドーナツ状断面の流路を通過して高温高圧の流体となってノズル３２から、液状及び／又は気体状として噴出される。

【0025】

この様に、本発明実施例１の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、加圧流体の熱効率を飛躍的に向上させてノズル３２から短時間に高温噴出させる。

【0026】

以上の説明をまとめると、本発明実施例１の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、図１に示すように、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂとから構成されており
電気抵抗加熱部Ａは、金属筒１０と、ボビン２０と、電気発熱線２１と耐熱耐火性で電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム２２とからなり、
金属筒１０はステンレス製で内筒１１と外筒１２とからなり、ボビン２０は、耐熱耐火性の酸化マグネシウム製で、ニクロム線等の公知の電気発熱線２１がコイル状に巻回されており、電気発熱線を巻回したボビン２０は、外筒１２との間、内筒１１との間に挿入されて、耐熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム２２（黒点々で示される）が強圧縮されて充填されており、
ボビン２０の内部には、電気発熱線の引出し線２３が折り返してボビンに平行に直線状に差し込まれ、同様にボビンに平行直線状に差し込まれている添え線２４と密に線接触し、添え線２４は電源に接続していて、添え線２４は軸対照的に電気抵抗加熱部の同じ側（流体入口側）から出て、電源に接続しており、
電磁誘導加熱部Ｂは、ステンレス製ノズル管３０と、ノズル管３０内に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コア４０とを備え、耐熱性磁性金属製丸棒状コア４０には耐熱性磁性金属線コイル４１が螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線２１を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成しており、
ノズル管３０に嵌入された丸棒状コア４０は、そこに巻回された金属線コイル４１がノズル管３０の管壁と接触することによる接触反発力によって、ノズル管中心部に保持されて、ノズル管３０の内壁と丸棒状コア４０との間にドーナツ状断面の流体流路が形成されおり、
ノズル管３０は、管後部の流体流入孔３１から加圧流体を流入させてノズル先端３２から高温高圧流体が流出できるように形成されており、
流体の流れは黒矢印で示される様に、流体流入孔３１から内筒１１内に流入し、ノズル管３０の内壁と丸棒状コア４０との間に形成されたドーナツ状断面の流路を通過して高温高圧の流体となってノズル３２から、液状及び／又は気体状として噴出され、
かくして、本発明実施例１の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、加圧流体の熱効率を飛躍的に向上させてノズル３２から短時間に高温噴出させる。

【実施例2】

【0027】

本発明の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置の実施例２の原理説明図を図２に示す。

【0028】

本発明実施例２の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂとから構成されている。

【0029】

電気抵抗加熱部Ａは、金属筒１０と、電気発熱線２１と耐熱耐火性で電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム２２とからなる。なお、電気発熱線のオーバーヒート防止のため、その傍には熱電対を添えて周囲温度を測定するのが好ましい。

【0030】

金属筒１０は、ステンレス製で内筒１１と外筒１２とからなる。

【0031】

内筒１１の周囲にはニクロム線等の公知の電気発熱線２１がコイル状に巻回されている。

【0032】

外筒１２と内筒１１との間に巻回された電気発熱線２１周囲には、耐熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム（図中、黒点々で示される）が、強圧縮充填されている。

【0033】

電気発熱線２１のリード線２３は、本加熱装置の後端（加圧流体の入口側）と先端（出口ノズル側）から出て、それぞれ電源部へと接続している。ここで、先端部から出たリード線２３は直ちに折り返して電気発熱線２１がコイル状に巻回されている粉粒状酸化マグネシウム充填部２２に入り、電気発熱線２１に接触することなくその直近をすり抜けて後端部から出て、電源部へと接続している。

【0034】

電磁誘導加熱部Ｂは、ステンレス製ノズル管３０と、その内部に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コア４０とを備え、当該丸棒状コア４０には耐熱性磁性金属線コイル４１が螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線２１を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成している。耐熱性磁性金属としては、ニッケル及びその合金等が挙げられるが、これ等に限定されるものではない。

【0035】

前記丸棒状コア４０は、そこに螺旋状に巻回されている金属線コイル４１とノズル管３０の内壁面間との接触反発力によってノズル管内中央に保持されて、ノズル管３０の内壁と丸棒状コア４０との間にドーナツ状断面の流体流路を形成する。

【0036】

ノズル管３０は、管後部の流体流入孔３１から加圧流体を流入させてノズル先端３２から高温高圧流体が流出できるように形成されている。

【0037】

流体の流れは黒矢印で示され、流体流入孔３１から内筒１１内に流入し、ノズル管３０の内壁と丸棒状コア４０との間に形成されたドーナツ状断面の流路を通過して高温高圧の流体となってノズル３２から、液状及び／又は気体状として噴出される。

【0038】

この様に、本発明実施例２の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、加圧流体の熱効率を飛躍的に向上させてノズル３２から短時間に高温噴出させる。

【0039】

以上の説明をまとめると、本発明実施例２の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、図２に示すように、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂとから構成されており、
電気抵抗加熱部Ａは、金属筒１０と、電気発熱線２１と、耐熱耐火性で電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム２２とからなり、
前記金属筒１０は、ステンレス製で内筒１１と外筒１２とからなり、前記内筒１１の周囲にはニクロム線等の公知の電気発熱線２１がコイル状に巻回されており、前記外筒１２と前記内筒１１との間に巻回された前記電気発熱線２１周囲には、耐熱耐火性及び電気絶縁性の粉粒状酸化マグネシウム（図中、黒点々で示される）が、強圧縮充填されており、
前記電気発熱線２１のリード線２３は、本加熱装置の後端（加圧流体の入口）と先端（出口ノズル）から出て、それぞれ電源部へと接続しており、ここで、先端から出たリード線２３は直ちに折り返して前記電気発熱線２１がコイル状に巻回されている前記粉粒状酸化マグネシウム充填部２２に入り、前記電気発熱線２１に接触することなくその直近をすり抜けて後端部から出て、電源部へと接続しており、
電磁誘導加熱部Ｂは、ステンレス製ノズル管３０と、その内部に嵌入された耐熱性磁性金属製丸棒状コア４０とを備え、前記丸棒状コア４０には耐熱性磁性金属線コイル４１が螺旋状に巻回されて、前記電気発熱線２１を電磁コイルとする電磁誘導加熱部を形成しており、
前記丸棒状コア４０は、そこに螺旋状に巻回されている前記金属線コイル４１と前記ノズル管３０の内壁面間との接触反発力によってノズル管内中央に保持されて、前記ノズル管３０の内壁と前記丸棒状コア４０との間にドーナツ状断面の流体流路を形成し、
前記ノズル管３０は、管後部の流体流入孔３１から加圧流体を流入させてノズル３２から高温高圧流体が流出できるように形成されており、
流体の流れは黒矢印で示され、前記流体流入孔３１から前記内筒１１内に流入し、前記ノズル管３０の内壁と前記丸棒状コア４０との間に形成されたドーナツ状断面の流路を通過して高温高圧の流体となって前記ノズル３２から、液状及び／又は気体状として噴出され、
かくして、本発明実施例２の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、加圧流体の熱効率を飛躍的に向上させて前記ノズル３２から短時間に高温噴出させる。

【0040】

この様に、本発明実施例２の水、空気等の加圧流体の電気抵抗電磁誘導加熱装置は、電気抵抗加熱部Ａと電磁誘導加熱部Ｂとから構成されており、加圧流体の熱効率を飛躍的に向上させて前記ノズル３２から短時間に高温噴出できるようにしたものである。

【0041】

試験１
本発明に係る電気抵抗電磁誘導加熱装置を、前記実施例２の原理説明図２に従って製造した（試験機）。この試験機を用いて、流入水（水道水：水温２９．２℃）の流入速度を１０００ｍｌ／ｍｉｎ．、測定時間１．０ｍｉｎ．での流入量＝１０００ｍｌ、交流電源（実測値：９５．６Ｖ）、電流実測値：１５．２Ａ、流出水受け器はＳＵＳ製容器を使い、流入水温度２９．２℃と加熱処理後の流出水到達温度４９．２℃の差から獲得熱量を算出し、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率ηを計算した。ここで、流入水（２９．２℃）の比熱は３０℃での比熱≒４．１８（J/g・℃）、流出水（４９．２℃）の比熱は５０℃での比熱≒４．２０（J/g・℃）とした。（水比熱の温度変化データは、(株) 熱学技術のHPより引用：（https://www.netugakugijutu.com/tech/sh_liquid/））。

【0042】

試験１で得られた結果は以下のとおりである。
加熱処理熱量（供給熱量）＝９５．６Ｖ×１５．２Ａ×１．０ｍｉｎ．
＝１，４５３．１Ｗ×１．０ｍｉｎ．×６０ｓｅｃ．＝８７，１８７Ｊ
流出水温度＝４９．２℃；
流出水の比熱＝４．２０Ｊ／ｇ・℃
獲得熱量＝（４．２０×４９．２－４．１８×２９．２）×１，０００ｇ＝（２０６．６４－１２２．０６）×１，０００ｇ＝８４，５８０Ｊ
よって、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率η＝（８４，５８０／８７，１８７）×１００＝９７．０１％であった。

【0043】

試験２
試験１で用いた試験機を用いて、水道水（水温２９．２℃）の流入量を１０００ｍｌ／ｍｉｎ．に調節し、交流電源（実測値：９６．７Ｖ）、電流実測値：１１．８Ａ、流出水受け器はポリ容器を使い、流入水温度２９．２℃と加熱処理後の到達温度４７．１℃の差から獲得熱量を算出し、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率ηを計算した。ここで、流入水（２９．２℃）の比熱は３０℃の比熱≒４．１８（J/g・℃）、流出水（４７．１℃）の比熱は５０℃の比熱≒４．２０（J/g・℃）とした。（水比熱の温度変化データは、(株) 熱学技術のHP（https://www.netugakugijutu.com/tech/sh_liquid/））より引用（単位はJ/g・℃）：３０℃で４．１８；４０℃で４．１９；５０℃で４．２０）。

【0044】

試験２で得られた結果は以下のとおりである。
加熱処理熱量（供給熱量）＝９６．７Ｖ×１１．８Ａ×１．０ｍｉｎ．＝１，１４１．０６×６０ｓｅｃ．＝６８，４６４Ｊ
流出水温度＝４７．１℃；
流出水の比熱＝４．２０Ｊ／ｇ・℃
獲得熱量＝（４．２０×４７．１－４．１８×２９．２）×１，０００ｇ＝（１９７．８２－１２２．０６）×１，０００ｇ＝７５，７６０Ｊ
よって、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率η＝（７５，７６０／６８，４６４）×１００＝１１０．７％であった。

【0045】

試験３
試験１で用いた試験機を用いて、水道水（水温２７．３℃）の流入量を２０００ｍｌ／ｍｉｎ．に倍増し、交流電源（実測値：１１０Ｖ）、電流実測値：１３．９Ａ、流出水受け器はポリ容器を使い、流入水温度２７．３℃と加熱処理後の到達温度３８．３℃の差から獲得熱量を算出し、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率ηを計算した。ここで、流入水（２７．３℃）の比熱は３０℃の比熱≒４．１８（J/g・℃）とし、流出水（３８．３℃）の比熱は４０℃の比熱≒４．１９（J/g・℃）とした。（水比熱の温度変化データは、(株) 熱学技術のHP（https://www.netugakugijutu.com/tech/sh_liquid/））より引用（単位はJ/g・℃）：３０℃で４．１８；４０℃で４．１９；５０℃で４．２０）。

【0046】

試験３で得られた結果は以下のとおりである。
加熱処理熱量（供給熱量）＝１１０Ｖ×１３．９Ａ×１．０ｍｉｎ．＝１，５２９×６０ｓｅｃ．＝９１，７４０Ｊ
流出水温度＝３８．３℃；
流出水の比熱＝４．１９Ｊ／ｇ・℃
獲得熱量＝（４．１９×３８．３－４．１８×２７．３）×２，０００ｇ＝（１６０．４８－１１４．１１）×２，０００ｇ＝９２，７４０Ｊ
よって、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率η＝（９２，７４０／９１，７４０）×１００＝１０１．１％であった。

【0047】

（１）試験１～３の結果、流出水受け器がＳＵＳ製容器であって流入水量が１，０００ｍｌ／ｍｉｎ．の場合、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率η＝９７．０１％（試験１）、流出水受け器がポリ容器であって流入水量が１，０００ｍｌ／ｍｉｎ．の場合の電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率η＝１１０．７％（試験２）、流出水受け器がポリ容器であって流入水量が２，０００ｍｌ／ｍｉｎ．の場合の電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率η＝１０１．１％（試験３）、となった。

【0048】

（２）試験１の熱エネルギーへの変換効率η＝９６．０％が、試験２の熱エネルギーへの変換効率η＝１１０．７％より低かったことは、試験１の流出水受け容器がＳＵＳ製のため、試験２のポリ容器に較べて容器壁からの放熱が多かったため、及びＳＵＳ容器自体の昇温に伴う顕熱ロスが生じたため、と説明することができる。

【0049】

（３）一方、流出水受け器が同じポリ容器であるにもかかわらず、試験３の熱エネルギーへの変換効率η＝１０１．１％が、試験２の熱エネルギーへの変換効率η＝１０９．４％より低かったことは、試験３の流入水量が２，０００ｍｌ／ｍｉｎ．と試験２の２倍の水量であったため、電気抵抗電磁誘導加熱部での流入水の滞留時間（接触時間）が１／２に短縮されたために、電気抵抗電磁誘導加熱効果が低下したため、と説明することができる。

【0050】

（４）以上のとおり、電気エネルギーから熱エネルギーへの変換効率ηが、試験２のη＝１１０．７％、及び試験３のη＝１０１．１％と、いずれも１００％を超えたことは、一見、エネルギー保存の法則に反する結果にもみえるが、本発明の電気抵抗電磁誘導加熱装置が、電気抵抗加熱効果と電磁誘導加熱効果を独立的、且つ、累積的に発揮することに起因すると考えると、納得がゆく。これらの１１０．７％及び１０１．１％という１００％を超える高い変換効率が得られたことは、画期的なことである。

【0051】

（５）そもそも、本発明者の知る限りでは、電気抵抗加熱効果と電磁誘導加熱効果を独立的、且つ、累積的に発揮する電気抵抗電磁誘導加熱装置としては、本発明以外には、先行文献の項で引用した本発明者自身による特許第６１８５６９２号と特許第６１９５９５５号があるのみである。

【産業上の利用可能性】

【0052】

エネルギー資源の枯渇が叫ばれる昨今、本発明に係る電気抵抗電磁誘導加熱装置は、省エネが求められる民生用及び産業用として、広範な利用が期待される。

【符号の説明】

【0053】

１０ 金属筒
１１ 内筒
１２ 外筒
２０ ボビン
２１ 電気発熱線
２２ 粉粒状耐熱耐火材
２３ リード線
２４ 添え線
Ａ 電気抵抗加熱部
３０ ノズル管
３１ 流体流入孔
３２ ノズル（流体出口）
４０ 磁性金属製丸棒状コア
４１ 磁性金属製コイル
Ｂ 電磁誘導加熱部
黒矢印 流体の流れ

【要約】      （修正有）

【課題】流体通路を内部に形成する管の周りに、内筒及び外筒よりなる金属筒を設けるとともに、金属筒内に、発熱線を巻回した酸化マグネシウム製ボビンを挿入して、流体通路内の流体を電気抵抗加熱すると共に、管内の流体通路内に耐熱性金属棒コアを設け、発熱線を電磁コイルとして、コアが流体通路内の流体を電磁誘導加熱する流体の電気加熱装置において、熱効率の更なる向上を図る。
【解決手段】電磁誘導加熱部の耐熱金属棒コア４０に、磁性金属線コイル４１が螺旋状に巻回された電磁誘導加熱部Ｂを形成することにより、電気抵抗電磁誘導加熱装置は、電気抵抗加熱部と併せて、トータル熱効率の向上を図る。
【選択図】図２

【図1】

【図2】