JP2003269866A - 誘導加熱式乾留炉 - Google Patents
誘導加熱式乾留炉Info
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- JP2003269866A JP2003269866A JP2002075372A JP2002075372A JP2003269866A JP 2003269866 A JP2003269866 A JP 2003269866A JP 2002075372 A JP2002075372 A JP 2002075372A JP 2002075372 A JP2002075372 A JP 2002075372A JP 2003269866 A JP2003269866 A JP 2003269866A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温での炉体の強度低下を防止する。
【解決手段】加熱コイル2により誘導加熱する乾留炉の
炉体1を非磁性材の内側炉9と磁性材の外側炉10とか
らなる2重構造とし、内側炉9をスペーサ12,13を
介して外側炉10で構造的に保持する。内側炉9は発熱
体として機能し、外側炉10は内側炉9を保持する構造
材として機能する結果、内側炉9は高温による機械的強
度の低下にも関わらず亀裂や歪などが生じず、また外側
炉10は誘導電流が最小限に抑えられて熱損失が減少す
る。
炉体1を非磁性材の内側炉9と磁性材の外側炉10とか
らなる2重構造とし、内側炉9をスペーサ12,13を
介して外側炉10で構造的に保持する。内側炉9は発熱
体として機能し、外側炉10は内側炉9を保持する構造
材として機能する結果、内側炉9は高温による機械的強
度の低下にも関わらず亀裂や歪などが生じず、また外側
炉10は誘導電流が最小限に抑えられて熱損失が減少す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘導加熱により
炉体を発熱させ、炉内のプラスチック系廃棄物などの被
処理物を乾留処理する誘導加熱式乾留炉に関し、詳しく
はその炉体構造に関する。
炉体を発熱させ、炉内のプラスチック系廃棄物などの被
処理物を乾留処理する誘導加熱式乾留炉に関し、詳しく
はその炉体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図13は、従来のバッチ式の上記乾留炉
の概略構成を示す縦断面図である。図13において、乾
留炉は、立て置きの底付き円筒体からなる中空筒状の炉
体1の外側に、加熱コイル2が配置されて構成されてい
る。炉体1の上面は、円盤状の炉蓋3により閉塞されて
いる。炉体1は、数箇所で支柱4に支持された環状の支
持板5に、上部に一体形成されたフランジ部を介して吊
り下げ支持されている。加熱コイル2に図示しない高周
波電源から電流が通流されると、生じた磁束が炉体1と
鎖交し、主に加熱コイル2と対向する炉体1の側壁に誘
導電流が流れる。この誘導電流による抵抗損で炉体1は
発熱し、炉内に投入された図示しない被処理物、例えば
プラスチック系廃棄物は炉壁からの輻射熱により乾留さ
れる。
の概略構成を示す縦断面図である。図13において、乾
留炉は、立て置きの底付き円筒体からなる中空筒状の炉
体1の外側に、加熱コイル2が配置されて構成されてい
る。炉体1の上面は、円盤状の炉蓋3により閉塞されて
いる。炉体1は、数箇所で支柱4に支持された環状の支
持板5に、上部に一体形成されたフランジ部を介して吊
り下げ支持されている。加熱コイル2に図示しない高周
波電源から電流が通流されると、生じた磁束が炉体1と
鎖交し、主に加熱コイル2と対向する炉体1の側壁に誘
導電流が流れる。この誘導電流による抵抗損で炉体1は
発熱し、炉内に投入された図示しない被処理物、例えば
プラスチック系廃棄物は炉壁からの輻射熱により乾留さ
れる。
【0003】図14は、連続式の上記乾留炉(ロータリ
ーキルン)の概略構成を示す縦断面図である。図14に
おいて、乾留炉は、横置きされた円筒体からなる中空筒
状の炉体1の外側に、加熱コイル2が配置されて構成さ
れている。炉体1は、両端で支持ローラ6により回転可
能に支持され、モータ駆動の駆動ローラ7により回転駆
動される。図14の右端から、被処理物供給管8を通し
て投入される図示しない被処理物は、炉体1の回転に伴
い左端に向って送られ、その間に加熱コイル2の通電に
よる炉体1の発熱で乾留される。
ーキルン)の概略構成を示す縦断面図である。図14に
おいて、乾留炉は、横置きされた円筒体からなる中空筒
状の炉体1の外側に、加熱コイル2が配置されて構成さ
れている。炉体1は、両端で支持ローラ6により回転可
能に支持され、モータ駆動の駆動ローラ7により回転駆
動される。図14の右端から、被処理物供給管8を通し
て投入される図示しない被処理物は、炉体1の回転に伴
い左端に向って送られ、その間に加熱コイル2の通電に
よる炉体1の発熱で乾留される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような乾留炉にお
いて、炉体1は誘導加熱により発熱させるために、磁性
金属、一般には鉄材により構成され、例えば乾留温度を
550℃程度とすると、700℃程度に加熱される。と
ころが、鉄材の機械的強度(引張強さや降伏点)は高温
になると急激に低下し、700℃付近では常温の1/3
〜1/4にまで低下する。そのため、上記した乾留炉は
炉体1に変形や歪、亀裂などが生じやすく、特に加熱コ
イル2の端部に近い部分は温度勾配が大きいために応力
が集中し、欠陥が生じる危険が大きかった。
いて、炉体1は誘導加熱により発熱させるために、磁性
金属、一般には鉄材により構成され、例えば乾留温度を
550℃程度とすると、700℃程度に加熱される。と
ころが、鉄材の機械的強度(引張強さや降伏点)は高温
になると急激に低下し、700℃付近では常温の1/3
〜1/4にまで低下する。そのため、上記した乾留炉は
炉体1に変形や歪、亀裂などが生じやすく、特に加熱コ
イル2の端部に近い部分は温度勾配が大きいために応力
が集中し、欠陥が生じる危険が大きかった。
【0005】そこで、この発明の課題は、炉体構造に工
夫を講じ、誘導加熱式乾留炉の安全性の向上を図ること
にある。
夫を講じ、誘導加熱式乾留炉の安全性の向上を図ること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、中空筒状の炉体をその外側に配置した
加熱コイルにより誘導加熱し、炉内の被処理物を乾留す
る誘導加熱式乾留炉において、前記炉体を磁性材料から
なる内側炉と非磁性材料からなる外側炉とからなる2重
構造とし、主として前記内側炉を誘導加熱するととも
に、この内側炉を前記外側炉で構造的に保持するように
するものである(請求項1)。
に、この発明は、中空筒状の炉体をその外側に配置した
加熱コイルにより誘導加熱し、炉内の被処理物を乾留す
る誘導加熱式乾留炉において、前記炉体を磁性材料から
なる内側炉と非磁性材料からなる外側炉とからなる2重
構造とし、主として前記内側炉を誘導加熱するととも
に、この内側炉を前記外側炉で構造的に保持するように
するものである(請求項1)。
【0007】この請求項1は、発熱する内側炉には構造
材としての機能はなるべく持たせず、外側に設けた炉体
を発熱を極力抑えながら構造材として機能させるもので
ある。そのために、内側炉は磁性材料で構成し、外側炉
は非磁性材料で構成する。これにより、各炉体の壁厚を
適切に設定することで、加熱コイルからの磁束はほとん
ど外側炉を通過して内側炉と鎖交し、内側炉を重点的に
発熱させる。炉体の壁厚は、次式で定義される磁束の浸
透深さλから決める。
材としての機能はなるべく持たせず、外側に設けた炉体
を発熱を極力抑えながら構造材として機能させるもので
ある。そのために、内側炉は磁性材料で構成し、外側炉
は非磁性材料で構成する。これにより、各炉体の壁厚を
適切に設定することで、加熱コイルからの磁束はほとん
ど外側炉を通過して内側炉と鎖交し、内側炉を重点的に
発熱させる。炉体の壁厚は、次式で定義される磁束の浸
透深さλから決める。
【0008】λ=(2×ρ/ωμ)1/2(mm) (ここ
で、ρは材料の抵抗率、ωは電源の角周波数、μは透磁
率)。
で、ρは材料の抵抗率、ωは電源の角周波数、μは透磁
率)。
【0009】請求項1において、前記磁性材料は鉄材と
し、前記非磁性材料はステンレス材とすることができる
(請求項2)。
し、前記非磁性材料はステンレス材とすることができる
(請求項2)。
【0010】請求項2において、前記内側炉と前記外側
炉との間に隙間を設け、この隙間に絶縁物のスペーサを
挿入するとよい(請求項3)。内外の炉体間に隙間を設
けることにより、内側炉から外側炉への熱移動を小さく
し、外側炉の熱歪を抑えられるとともに、外側炉からの
熱の逃げを少なくすることができる。その場合、炉体間
の隙間には絶縁物のスペーサを挿入し、このスペーサを
介して外側炉により内側炉を構造的に保持する。
炉との間に隙間を設け、この隙間に絶縁物のスペーサを
挿入するとよい(請求項3)。内外の炉体間に隙間を設
けることにより、内側炉から外側炉への熱移動を小さく
し、外側炉の熱歪を抑えられるとともに、外側炉からの
熱の逃げを少なくすることができる。その場合、炉体間
の隙間には絶縁物のスペーサを挿入し、このスペーサを
介して外側炉により内側炉を構造的に保持する。
【0011】請求項3において、前記隙間には断熱材を
充填するのがよい(請求項4)。これにより、内側炉か
ら外側炉への熱移動がより小さくなる。また、請求項3
において、前記隙間は真空引きすることができ、これに
より隙間での熱伝導をほとんど零にすることができる
(請求項5)。
充填するのがよい(請求項4)。これにより、内側炉か
ら外側炉への熱移動がより小さくなる。また、請求項3
において、前記隙間は真空引きすることができ、これに
より隙間での熱伝導をほとんど零にすることができる
(請求項5)。
【0012】請求項1において、前記外側炉の前記加熱
コイルと対向する炉壁に、前記加熱コイルの巻線と直交
する向きにスリットを設けるとよい(請求項6)。これ
により、外側炉に周方向に流れようとする誘導電流をス
リットで遮断し、外側炉の発熱を抑えることができる。
コイルと対向する炉壁に、前記加熱コイルの巻線と直交
する向きにスリットを設けるとよい(請求項6)。これ
により、外側炉に周方向に流れようとする誘導電流をス
リットで遮断し、外側炉の発熱を抑えることができる。
【0013】請求項5において、前記外側炉の前記加熱
コイルと対向する炉壁に、前記加熱コイルの巻線と直交
する向きにスリットを設けるとともに、前記外側炉の内
側又は外側に、前記スリットを閉塞する絶縁物又は非磁
性材料からなる補助炉を設けるのがよい(請求項7)。
これにより、外側炉にスリットを設けても前記した真空
引きが可能になり、スリットによる外側炉の発熱の抑制
と、真空引きによる熱伝導の抑制を同時に実現すること
ができる。
コイルと対向する炉壁に、前記加熱コイルの巻線と直交
する向きにスリットを設けるとともに、前記外側炉の内
側又は外側に、前記スリットを閉塞する絶縁物又は非磁
性材料からなる補助炉を設けるのがよい(請求項7)。
これにより、外側炉にスリットを設けても前記した真空
引きが可能になり、スリットによる外側炉の発熱の抑制
と、真空引きによる熱伝導の抑制を同時に実現すること
ができる。
【0014】請求項1において、前記外側炉は複数の軸
方向に長い支持材を周方向に隙間を介して配列して構成
することができる(請求項8)。これにより、外側炉に
流れようとする誘導電流を支持部材間の隙間で遮断し、
外側炉の発熱を抑制することができる。
方向に長い支持材を周方向に隙間を介して配列して構成
することができる(請求項8)。これにより、外側炉に
流れようとする誘導電流を支持部材間の隙間で遮断し、
外側炉の発熱を抑制することができる。
【0015】請求項2において、前記内側炉を着脱可能
に設置するのがよく、これにより内側炉の保守点検が容
易になる(請求項9)。
に設置するのがよく、これにより内側炉の保守点検が容
易になる(請求項9)。
【0016】請求項2において、底付き筒体からなる前
記外側炉は、底壁と側壁との間を絶縁するのがよい(請
求項10)。これにより、外側炉に発生する誘導電流を
底壁と側壁との間で分断し、発熱を抑制することができ
る。
記外側炉は、底壁と側壁との間を絶縁するのがよい(請
求項10)。これにより、外側炉に発生する誘導電流を
底壁と側壁との間で分断し、発熱を抑制することができ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施の形態1
を示すバッチ式乾留炉の縦断面図である。図1におい
て、乾留炉は、立て置きの底付き円筒体からなる中空筒
状の炉体1の外側に、加熱コイル2が配置されて構成さ
れている。炉体1の上面は、円盤状の炉蓋3により閉塞
されている。炉体1は、数箇所で支柱4に支持された環
状の支持板5に、上部に一体形成されたフランジ部を介
して吊り下げ支持されている。これらの構造は、図10
の従来例と実質的に同じである。ここで、炉体1は、磁
性材料(例えば鉄)からなる内側炉9と、非磁性材料
(例えばステンレス)からなる外側炉(以下、「外側
炉」という)10とからなる2重構造に構成され、内側
炉9は外側炉10により構造的に保持されている。
を示すバッチ式乾留炉の縦断面図である。図1におい
て、乾留炉は、立て置きの底付き円筒体からなる中空筒
状の炉体1の外側に、加熱コイル2が配置されて構成さ
れている。炉体1の上面は、円盤状の炉蓋3により閉塞
されている。炉体1は、数箇所で支柱4に支持された環
状の支持板5に、上部に一体形成されたフランジ部を介
して吊り下げ支持されている。これらの構造は、図10
の従来例と実質的に同じである。ここで、炉体1は、磁
性材料(例えば鉄)からなる内側炉9と、非磁性材料
(例えばステンレス)からなる外側炉(以下、「外側
炉」という)10とからなる2重構造に構成され、内側
炉9は外側炉10により構造的に保持されている。
【0018】内側炉9と外側炉10とは隙間11を介し
て隔てられ、隙間11には、熱伝導性が小さい絶縁物、
例えば耐熱レンガからなる環状のスペーサ12及び13
が挿入されている。スペーサ12は、例えば上下2箇所
で外側炉10の側壁内側に、例えば図示しないボルトに
より固定されている。スペーサ13は外側炉10の底壁
上に載置され、例えば図示しないボルトにより固定され
ている。ボルトは内側炉9に接触しないように配慮され
る。内側炉9は外側炉10内に着脱可能に挿入され、ス
ペーサ13を介して外側炉10の底壁に支承されるとと
もに、スペーサ12を介して外側炉10の側壁により外
周を拘束されている。内側炉9の上端面は、炉蓋3の下
面から隙間14を介して隔てられている。
て隔てられ、隙間11には、熱伝導性が小さい絶縁物、
例えば耐熱レンガからなる環状のスペーサ12及び13
が挿入されている。スペーサ12は、例えば上下2箇所
で外側炉10の側壁内側に、例えば図示しないボルトに
より固定されている。スペーサ13は外側炉10の底壁
上に載置され、例えば図示しないボルトにより固定され
ている。ボルトは内側炉9に接触しないように配慮され
る。内側炉9は外側炉10内に着脱可能に挿入され、ス
ペーサ13を介して外側炉10の底壁に支承されるとと
もに、スペーサ12を介して外側炉10の側壁により外
周を拘束されている。内側炉9の上端面は、炉蓋3の下
面から隙間14を介して隔てられている。
【0019】加熱コイル2に図示しない高周波電源から
電流が通流されると、生じた磁束が炉体1と鎖交する。
ステンレスと鉄の上記した磁束浸透深さλは、電流の周
波数が50Hzの場合、それぞれ約70mmと4mmである。そこ
で、ステンレスからなる外側炉10の壁厚を磁束浸透深
さλより十分小さい10mm程度とし、鉄からなる内側炉9
の炉壁厚を磁束浸透深さλより十分大きい10mm程度とす
れば、加熱コイル2からのほとんどの磁束は外側炉10
を通過して内側炉9と鎖交することになり、誘導電流は
主として内側炉9に流れる。その結果、内側炉9は発熱
するが、外側炉10はほとんど発熱しない。
電流が通流されると、生じた磁束が炉体1と鎖交する。
ステンレスと鉄の上記した磁束浸透深さλは、電流の周
波数が50Hzの場合、それぞれ約70mmと4mmである。そこ
で、ステンレスからなる外側炉10の壁厚を磁束浸透深
さλより十分小さい10mm程度とし、鉄からなる内側炉9
の炉壁厚を磁束浸透深さλより十分大きい10mm程度とす
れば、加熱コイル2からのほとんどの磁束は外側炉10
を通過して内側炉9と鎖交することになり、誘導電流は
主として内側炉9に流れる。その結果、内側炉9は発熱
するが、外側炉10はほとんど発熱しない。
【0020】その場合、内側炉9を構成する鉄材は高温
により機械的強度が低下するが、内側炉9は外側炉10
に囲まれて保持されているため、構造材としての機能は
多くは要求されず発生する応力も小さい。これに対して
外側炉10は、発熱が少ないため機械的強度の低下が小
さく、構造材として内側炉9を安全に保持する一方、外
部に放散される熱は少ない。
により機械的強度が低下するが、内側炉9は外側炉10
に囲まれて保持されているため、構造材としての機能は
多くは要求されず発生する応力も小さい。これに対して
外側炉10は、発熱が少ないため機械的強度の低下が小
さく、構造材として内側炉9を安全に保持する一方、外
部に放散される熱は少ない。
【0021】図1において、隙間11のスペーサ12,
13以外の部分には、グラスウールのような断熱材15
充填することができ、それにより断熱性をより高めるこ
とができる。また、図示実施の形態1ではスペーサ1
2,13を部分的に設ける例を示したが、隙間11の全
体にスペーサを挿入することも可能であり、それにより
内側炉9に対する保持力を高めることができる。一方、
内側炉9と炉蓋3との間は隙間14により断熱されてい
るが、図1に2点鎖線で示すように、内側炉10の上端
部に環状の断熱材16を被嵌すれば、断熱性は更によく
なる。炉蓋3の材料はステンレスが適しているが、レン
ガのような無機質材料で構成すれば、断熱性及び漏れ磁
束による発熱の抑制の両面でより有利になる。
13以外の部分には、グラスウールのような断熱材15
充填することができ、それにより断熱性をより高めるこ
とができる。また、図示実施の形態1ではスペーサ1
2,13を部分的に設ける例を示したが、隙間11の全
体にスペーサを挿入することも可能であり、それにより
内側炉9に対する保持力を高めることができる。一方、
内側炉9と炉蓋3との間は隙間14により断熱されてい
るが、図1に2点鎖線で示すように、内側炉10の上端
部に環状の断熱材16を被嵌すれば、断熱性は更によく
なる。炉蓋3の材料はステンレスが適しているが、レン
ガのような無機質材料で構成すれば、断熱性及び漏れ磁
束による発熱の抑制の両面でより有利になる。
【0022】図2は、この発明の実施の形態2を示す炉
体の縦断面図である。この実施の形態2は、図1の隙間
11を真空引きする真空ポンプ17を設け、隙間11を
真空層としたものである。スペーサ12,13には、そ
の前後空間を連通させる通気孔18が設けられ、内側炉
9と炉蓋3との間は断熱材16でシールされている。真
空ポンプ17を運転し、隙間11を真空層とすることに
より、その間の熱伝導率はほとんど零となり、内側炉9
から外側炉10への伝熱は輻射熱だけとなる。また、そ
の場合、断熱材16に小孔をあけるなどして炉内を隙間
11の上部に連通させ、炉稼動中に真空ポンプ17を常
時運転すれば、被処理物から発生する乾留ガスを同時に
排出することができる。図2においても、通気性を有す
る綿状の断熱材であれば、これを隙間11に充填して輻
射熱を遮断することができる。
体の縦断面図である。この実施の形態2は、図1の隙間
11を真空引きする真空ポンプ17を設け、隙間11を
真空層としたものである。スペーサ12,13には、そ
の前後空間を連通させる通気孔18が設けられ、内側炉
9と炉蓋3との間は断熱材16でシールされている。真
空ポンプ17を運転し、隙間11を真空層とすることに
より、その間の熱伝導率はほとんど零となり、内側炉9
から外側炉10への伝熱は輻射熱だけとなる。また、そ
の場合、断熱材16に小孔をあけるなどして炉内を隙間
11の上部に連通させ、炉稼動中に真空ポンプ17を常
時運転すれば、被処理物から発生する乾留ガスを同時に
排出することができる。図2においても、通気性を有す
る綿状の断熱材であれば、これを隙間11に充填して輻
射熱を遮断することができる。
【0023】図3はこの発明の実施の形態3を示す炉体
の縦断面図、図4は図3における外側炉の斜視図であ
る。この実施の形態3は、図1における外側炉10の加
熱コイル2と対向する炉壁に、スリット19を設けたも
のである。スリット19は、加熱コイル2の巻線と直交
する向き、つまり外側炉10の軸方向に設けられ、外側
炉10の周方向に等ピッチで多数配置されている。この
実施の形態3によれば、外側炉10に生じる周方向の誘
導電流はスリット19で遮断され、外側炉10の発熱が
減少する。
の縦断面図、図4は図3における外側炉の斜視図であ
る。この実施の形態3は、図1における外側炉10の加
熱コイル2と対向する炉壁に、スリット19を設けたも
のである。スリット19は、加熱コイル2の巻線と直交
する向き、つまり外側炉10の軸方向に設けられ、外側
炉10の周方向に等ピッチで多数配置されている。この
実施の形態3によれば、外側炉10に生じる周方向の誘
導電流はスリット19で遮断され、外側炉10の発熱が
減少する。
【0024】図5は、この発明の実施の形態4を示す炉
体の縦断面図である。この実施の形態4は、隙間11を
真空層とする実施の形態2(図2)における外側炉10
に、図3と同様のスリット19を設けた場合において、
スリット19を閉塞するために補助炉20を設けたもの
である。補助炉20は外側炉10の内側に密着する底付
き円筒体として、非磁性材、例えばステンレスで構成さ
れ、例えば焼ばめにより外側炉10に気密に嵌合されて
いる。補助炉20の強度は大気圧に耐え得ればよく、か
つ加熱コイル2の磁束を通過させるように壁厚は最小限
とする。図6は図5における補助炉20を外側炉10の
外側に被嵌した実施の形態5を示すものである。図6に
おいては、大気圧による補助炉20の変形が外側炉10
で支えられるので、補助炉20の壁厚を図5におけるも
のより薄くできる利点がある。
体の縦断面図である。この実施の形態4は、隙間11を
真空層とする実施の形態2(図2)における外側炉10
に、図3と同様のスリット19を設けた場合において、
スリット19を閉塞するために補助炉20を設けたもの
である。補助炉20は外側炉10の内側に密着する底付
き円筒体として、非磁性材、例えばステンレスで構成さ
れ、例えば焼ばめにより外側炉10に気密に嵌合されて
いる。補助炉20の強度は大気圧に耐え得ればよく、か
つ加熱コイル2の磁束を通過させるように壁厚は最小限
とする。図6は図5における補助炉20を外側炉10の
外側に被嵌した実施の形態5を示すものである。図6に
おいては、大気圧による補助炉20の変形が外側炉10
で支えられるので、補助炉20の壁厚を図5におけるも
のより薄くできる利点がある。
【0025】図7はこの発明の実施の形態6を示す炉体
の縦断面図、図8はその外側炉の部分斜視図である。こ
の実施の形態6は、外側炉10を複数の軸方向に長い支
持材を周方向に隙間を介して配列して構成したものであ
る。図7及び図8において、外側炉10は、環状で断面
L形の上下一対の枠体21及び23に渡って、平角材か
らなる支持材23が周方向に複数、例えば溶接により結
合され、また下部には炉底材24がやはり溶接により結
合されて構成されている。各部材22〜25は、すべて
非磁性材、例えばステンレスで形成される。このような
構成においても、外側炉10は側壁がスリット19(図
4)を設けるものと等価的に分断されるため、誘導電流
の発生が抑制されて熱損失が減少する。
の縦断面図、図8はその外側炉の部分斜視図である。こ
の実施の形態6は、外側炉10を複数の軸方向に長い支
持材を周方向に隙間を介して配列して構成したものであ
る。図7及び図8において、外側炉10は、環状で断面
L形の上下一対の枠体21及び23に渡って、平角材か
らなる支持材23が周方向に複数、例えば溶接により結
合され、また下部には炉底材24がやはり溶接により結
合されて構成されている。各部材22〜25は、すべて
非磁性材、例えばステンレスで形成される。このような
構成においても、外側炉10は側壁がスリット19(図
4)を設けるものと等価的に分断されるため、誘導電流
の発生が抑制されて熱損失が減少する。
【0026】図9はこの発明の実施の形態7を示す外側
炉の部分斜視図で、この実施の形態7は図8における枠
体22と炉底材24との間に絶縁材25を介挿したもの
である。これにより、外側炉10の側壁が炉底材24か
ら電気的に絶縁され、外側炉10の誘導電流が一層抑え
られる。
炉の部分斜視図で、この実施の形態7は図8における枠
体22と炉底材24との間に絶縁材25を介挿したもの
である。これにより、外側炉10の側壁が炉底材24か
ら電気的に絶縁され、外側炉10の誘導電流が一層抑え
られる。
【0027】図10は、連続式の乾留炉におけるこの発
明の実施の形態8を示すものである。図10において、
図14の従来例と相違するのは、横置きされた円筒体か
らなる中空筒状の炉体1が、磁性材料(例えば鉄)から
なる内側炉(内側炉)9と、非磁性材料(例えばステン
レス)からなる外側炉(外側炉)10とからなる2重構
造に構成され、内側炉9は外側炉10により構造的に保
持されている点で、その他の構成は従来例と実質的に同
じである。内側炉9と外側炉10とは隙間11を介して
隔てられ、隙間11には熱伝導性が小さい絶縁物、例え
ば耐熱レンガからなる環状のスペーサ12が挿入されて
いる。スペーサ12は、例えば前後3箇所で外側炉10
の側壁内側に、例えば図示しないボルトにより固定され
ている。内側炉9は外側炉10内に着脱可能に挿入さ
れ、スペーサ12を介して外側炉10の側壁により外周
を拘束されている。
明の実施の形態8を示すものである。図10において、
図14の従来例と相違するのは、横置きされた円筒体か
らなる中空筒状の炉体1が、磁性材料(例えば鉄)から
なる内側炉(内側炉)9と、非磁性材料(例えばステン
レス)からなる外側炉(外側炉)10とからなる2重構
造に構成され、内側炉9は外側炉10により構造的に保
持されている点で、その他の構成は従来例と実質的に同
じである。内側炉9と外側炉10とは隙間11を介して
隔てられ、隙間11には熱伝導性が小さい絶縁物、例え
ば耐熱レンガからなる環状のスペーサ12が挿入されて
いる。スペーサ12は、例えば前後3箇所で外側炉10
の側壁内側に、例えば図示しないボルトにより固定され
ている。内側炉9は外側炉10内に着脱可能に挿入さ
れ、スペーサ12を介して外側炉10の側壁により外周
を拘束されている。
【0028】加熱コイル2に図示しない高周波電流が通
流されると、生じた磁束が炉体1と鎖交する。ステンレ
スからなる外側炉10の壁厚は磁束浸透深さより十分小
さく、鉄からなる内側炉9の壁厚は磁束浸透深さより十
分大きく設定され、ほとんどの磁束は外側炉10を通過
して内側炉9と鎖交し、誘導電流は主として内側炉9に
流れる結果、内側炉9は発熱するが外側炉10はほとん
ど発熱しない点はすでに説明したバッチ式乾留炉と同じ
である。内側炉9は例えば550℃程度に加熱され、供給
管8を通して炉内に投入された図示しない被処理物は、
炉壁からの輻射熱により乾留される。内側炉9の機械的
強度が高温により低下しても、内側炉9は外側炉10に
囲まれて保持されているため強度的な問題は生じない。
一方、外側炉10は、発熱が少ないため機械的強度の低
下が小さく、構造材として内側炉9を安全に保持し、か
つ外部に放散する熱が少ない。
流されると、生じた磁束が炉体1と鎖交する。ステンレ
スからなる外側炉10の壁厚は磁束浸透深さより十分小
さく、鉄からなる内側炉9の壁厚は磁束浸透深さより十
分大きく設定され、ほとんどの磁束は外側炉10を通過
して内側炉9と鎖交し、誘導電流は主として内側炉9に
流れる結果、内側炉9は発熱するが外側炉10はほとん
ど発熱しない点はすでに説明したバッチ式乾留炉と同じ
である。内側炉9は例えば550℃程度に加熱され、供給
管8を通して炉内に投入された図示しない被処理物は、
炉壁からの輻射熱により乾留される。内側炉9の機械的
強度が高温により低下しても、内側炉9は外側炉10に
囲まれて保持されているため強度的な問題は生じない。
一方、外側炉10は、発熱が少ないため機械的強度の低
下が小さく、構造材として内側炉9を安全に保持し、か
つ外部に放散する熱が少ない。
【0029】図11は、図10における外側炉10の加
熱コイル2と対向する炉壁に、スリット19を設けた実
施の形態9を示す部分斜視図である。スリット19は、
加熱コイル2の巻線と直交する向き、つまり外側炉10
の軸方向に設けられ、外側炉10の周方向に等ピッチで
多数配置されている。この実施の形態9によれば、バッ
チ式乾留炉と同様に、外側炉10に生じる周方向の誘導
電流がスリット19で遮断され発熱が減少する。
熱コイル2と対向する炉壁に、スリット19を設けた実
施の形態9を示す部分斜視図である。スリット19は、
加熱コイル2の巻線と直交する向き、つまり外側炉10
の軸方向に設けられ、外側炉10の周方向に等ピッチで
多数配置されている。この実施の形態9によれば、バッ
チ式乾留炉と同様に、外側炉10に生じる周方向の誘導
電流がスリット19で遮断され発熱が減少する。
【0030】図12は、図10における外側炉10を複
数の軸方向に長い支持材を周方向に隙間を介して配列し
て構成した実施の形態10を示す部分斜視図である。外
側炉10は、軸方向数箇所の環状の枠体21に渡って、
平角材からなる支持材23が周方向に複数、例えば溶接
により結合されて構成されている。各部材22及び24
は非磁性材、例えばステンレスで形成される。このよう
な構成においても、外側炉10は側壁がスリット19
(図11)を設けたものと等価的に分断されるため、誘
導電流の発生が抑制されて発熱が減少する。
数の軸方向に長い支持材を周方向に隙間を介して配列し
て構成した実施の形態10を示す部分斜視図である。外
側炉10は、軸方向数箇所の環状の枠体21に渡って、
平角材からなる支持材23が周方向に複数、例えば溶接
により結合されて構成されている。各部材22及び24
は非磁性材、例えばステンレスで形成される。このよう
な構成においても、外側炉10は側壁がスリット19
(図11)を設けたものと等価的に分断されるため、誘
導電流の発生が抑制されて発熱が減少する。
【0031】
【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、誘導加
熱する炉体を非磁性材の内側炉と磁性材の外側炉とから
なる2重構造とし、内側炉は発熱体として機能させ、外
側炉は内側炉を保持する構造材として機能させることに
より、内側炉には高温による機械的強度の低下にも関わ
らず亀裂や歪などを生じさせず、また外側炉は誘導電流
を最小限に抑えて熱損失を減少させることができる。従
って、誘導加熱式乾留炉の安全性及びエネルギ効率の向
上が図られるとともに、安価な材料が使用可能となって
コストが低減される。
熱する炉体を非磁性材の内側炉と磁性材の外側炉とから
なる2重構造とし、内側炉は発熱体として機能させ、外
側炉は内側炉を保持する構造材として機能させることに
より、内側炉には高温による機械的強度の低下にも関わ
らず亀裂や歪などを生じさせず、また外側炉は誘導電流
を最小限に抑えて熱損失を減少させることができる。従
って、誘導加熱式乾留炉の安全性及びエネルギ効率の向
上が図られるとともに、安価な材料が使用可能となって
コストが低減される。
【図1】この発明の実施の形態1を示すバッチ式乾留炉
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図2】この発明の実施の形態2を示すバッチ式乾留炉
の要部縦断面図である。
の要部縦断面図である。
【図3】この発明の実施の形態3を示すバッチ式乾留炉
の要部縦断面図である。
の要部縦断面図である。
【図4】図3における外側炉の斜視図である。
【図5】この発明の実施の形態4を示すバッチ式乾留炉
の要部縦断面図である。
の要部縦断面図である。
【図6】この発明の実施の形態5を示すバッチ式乾留炉
の要部縦断面図である。
の要部縦断面図である。
【図7】この発明の実施の形態6を示すバッチ式乾留炉
の要部縦断面図である。
の要部縦断面図である。
【図8】図7における外側炉の部分斜視図である。
【図9】この発明の実施の形態7を示す外側炉の部分斜
視図である。
視図である。
【図10】この発明の実施の形態8を示す連続式乾留炉
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【図11】この発明の実施の形態9を示す連続式乾留炉
の外側炉の部分斜視図である。
の外側炉の部分斜視図である。
【図12】この発明の実施の形態10を示す連続式乾留
炉の外側炉の部分斜視図である。
炉の外側炉の部分斜視図である。
【図13】従来例を示すバッチ式乾留炉の縦断面図であ
る。
る。
【図14】従来例を示す連続式乾留炉の縦断面図であ
る。
る。
1 炉体
2 加熱コイル
3 炉蓋
9 内側炉
10 外側炉
11 隙間
12 スペーサ
13 スペーサ
15 断熱材
16 断熱材
17 真空ポンプ
18 通気孔
19 スリット
20 補助炉
21 枠体
22 枠体
23 支持材
24 炉底材
25 絶縁材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 4K051 AA00 AA03 AA05 AB03 BA02
BA04
4K063 AA01 AA12 BA13 CA01 CA02
CA05 FA36 FA39
Claims (10)
- 【請求項1】中空筒状の炉体をその外側に配置した加熱
コイルにより誘導加熱し、炉内の被処理物を乾留する誘
導加熱式乾留炉において、 前記炉体を磁性材料からなる内側炉と非磁性材料からな
る外側炉とからなる2重構造とし、主として前記内側炉
を誘導加熱するとともに、この内側炉を前記外側炉で構
造的に保持するようにしたことを特徴とする誘導加熱式
乾留炉。 - 【請求項2】前記磁性材料を鉄材とし、前記非磁性材料
をステンレス材としたことを特徴とする請求項1記載の
誘導加熱式乾留炉。 - 【請求項3】前記内側炉と前記外側炉との間に隙間を設
け、この隙間に絶縁物のスペーサを挿入したことを特徴
とする請求項2記載の誘導加熱式乾留炉。 - 【請求項4】前記隙間に断熱材を充填したことを特徴と
する請求項3記載の誘導加熱式乾留炉。 - 【請求項5】前記隙間を真空引きしたことを特徴とする
請求項3記載の誘導加熱式乾留炉。 - 【請求項6】前記外側炉の前記加熱コイルと対向する炉
壁に、前記加熱コイルの巻線と直交する向きにスリット
を設けたことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱式乾
留炉。 - 【請求項7】前記外側炉の前記加熱コイルと対向する炉
壁に、前記加熱コイルの巻線と直交する向きにスリット
を設けるとともに、前記外側炉の内側又は外側に、前記
スリットを閉塞する絶縁物又は非磁性材料からなる補助
炉を設けたことを特徴とする請求項5記載の誘導加熱式
乾留炉。 - 【請求項8】前記外側炉を複数の軸方向に長い支持材を
周方向に隙間を介して配列して構成したことを特徴とす
る請求項1記載の誘導加熱式乾留炉。 - 【請求項9】前記内側炉を着脱可能に設置したたことを
特徴とする請求項2記載の誘導加熱式乾留炉。 - 【請求項10】底付き筒体からなる前記内側炉の底壁と
側壁との間を絶縁したことを特徴とする請求項2記載の
誘導加熱式乾留炉。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002075372A JP2003269866A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 誘導加熱式乾留炉 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002075372A JP2003269866A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 誘導加熱式乾留炉 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003269866A true JP2003269866A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29204461
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002075372A Pending JP2003269866A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 誘導加熱式乾留炉 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003269866A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005083633A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 誘導加熱式乾留炉 |
JP2006046764A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Ibiden Co Ltd | 焼成炉 |
JP2006234292A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 誘導加熱式乾留炉 |
JP2010236822A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Johnan Corp | 加熱回転炉 |
CN108555526A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-21 | 南京航空航天大学 | 一种热作模具裂纹修复装置及修复方法 |
JP2019027604A (ja) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | トヨタ自動車株式会社 | 二重断熱壁構造加熱炉 |
KR102567698B1 (ko) * | 2023-02-22 | 2023-08-18 | 영진아이엔디(주) | 반응챔버 내면에 단열부를 구비하는 단열구조의 플라즈마 스크러버 및 그 제조방법 |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002075372A patent/JP2003269866A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005083633A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 誘導加熱式乾留炉 |
JP2006046764A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Ibiden Co Ltd | 焼成炉 |
JP2006234292A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 誘導加熱式乾留炉 |
JP2010236822A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Johnan Corp | 加熱回転炉 |
JP2019027604A (ja) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | トヨタ自動車株式会社 | 二重断熱壁構造加熱炉 |
US10876793B2 (en) | 2017-07-25 | 2020-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heating furnace having double insulating wall structure |
CN108555526A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-21 | 南京航空航天大学 | 一种热作模具裂纹修复装置及修复方法 |
KR102567698B1 (ko) * | 2023-02-22 | 2023-08-18 | 영진아이엔디(주) | 반응챔버 내면에 단열부를 구비하는 단열구조의 플라즈마 스크러버 및 그 제조방법 |
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