野村技工

21世紀の熱エネルギーは過熱蒸気・過熱水蒸気発生装置【Genesis】の野村技工です。

  • 過熱蒸気・過熱水蒸気発生装置【Genesis】の野村技工
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野村技工
■ 発熱体 (心臓部) について

 

発熱体は、現在 5kW用から20kW用まで揃えています。
※ より大容量化に向けては、20kW機の並列配管による台数制御
また、40~50kW機を検討、開発中。
発熱体心臓部の概略寸法及び原理は以下の通り。
簡素な構造で、基本的に消耗するような部品は無く、強固で故障がありません。


    かつて研究されてきた過熱蒸気発生用の発熱体構造は、単なる熱交換器の理論。
    筒状のものにコイルを巻き、通電すれば電磁誘導が起こり、発熱する。
    この熱をいかに流体(この場合、飽和水蒸気)に効率よく伝えるかが問題です。
    熱交換器として、流体に接触する表面積を大きくすれば効率が良くなるように思います。
    しかし、筒状の物の中の表面積を大きくすれば、それは抵抗となります。
    抵抗が大きい中を流体が通過すれば当然負荷が掛かり流量損失が生じます。


 内部の表面積を大きくすると
      ・内部抵抗が大きく流量損失が生じる→いくら高温になっても実用に耐えない
      ・表面積を意識するばかりに薄板材や細管を使用するため構造的に弱い
      ・構造が複雑、かつ繊細で、結果発熱体自体が消耗部品となってしまう
      ・外筒部の誘導加熱が常に先行して進むため、内部が十分加熱される前に
      外筒部温度の限界に達し、誘導加熱を一時休ませねばならず、温度制御が安定しない


 弊社は、この発熱体構造を5年間研究し続けました。
 そして、ついに従来のものと全く異なる発熱体構造を完成させました。
 それは、従来の発熱体構造の理論を根底から覆し、接触表面積を無視したものです。
 この構造は、京都大学での委託解析によって、数値シミュレーション、可視化実験とも
 同じ結論が導かれ、高効率過熱蒸気発生装置であることが実証されました。

 

   表面積をかせがない = 内部抵抗が殆ど無い

 

ここに信じられないような熱交換効率をもつ発熱体が完成したのです。
内部抵抗が殆ど無い、つまり流量の損失が殆ど無く熱交換が行われる。

 

   大容量熱量実用機、連続安定運転、俊敏な温度制御、堅牢な構造

 

どれをとっても、これ以上の性能はありません!!


 

性能比較データ資料【PDF】  【弊社発生装置の最新性能検査結果グラフ】

 


Genesis
Genesis
Genesis

▲ 上のデータは参考値です。 必要流量と必要温度により、発熱体温度と入力流量を調整します。
▲ 20kWインバター電気入力、流量 110kg/hにて運転開始5分以内に出口温度500℃を軽く突破。
▲ 接続口径は、出口・入口とも25Aが標準 ( 5kW、7kWの小型機は20A)
▲ 入力側は、ボイラーからの飽和蒸気、供給圧力 0.15Mpa. 程度。
   小型焙煎機など、5~7kW機の場合、ボイラー不要、プラグヒーターで作られた蒸気を入力するモデルもあります。


 

 

▼ 下図は、流量100kg/h、圧力0.15Mpa.にて10分間での応答安定性を検証したグラフです。
   この試験では、発熱体本体表面温度を650℃を上限に単純なON/OFF制御で設定しました。
   御覧の通り、電源投入から5分ほどで過熱蒸気温度は500℃を突破、その後577℃で安定しました。
   実際の製品では、過熱蒸気発生温度を設定するだけのPID制御です。
   例えば100kg/hの流量で500℃に設定すると、当初約4分間、インバーターはフル出力で500℃を突破し、
  インバーターの出力制御により、約8分間で500℃±1℃に安定。 その後、約10kWの負荷でインバーター
   は運転し、連続安定運転となります。もちろん、180℃や300℃などと任意設定の温度で高安定性があります。

Genesis
 

■ 野村式過熱蒸気発生装置 発熱体の性能実験データ
   ※ 弊社が法人改組前の2004年に行った試験です。
     当時、設備の都合上、現在のモデルよりも性能は低い状態でしたし、試験用配管の都合上、流量が
     100kg/hまでしか供給することができなかったのですが、それでも驚くべき効率を実現しています。
     現状、余裕を持った定格出力運転でも、500℃/110kg/hを、5分で安定させる高性能であり、改めて
     現在の性能を正確に第三者研究機関に実証して頂くことを検討しております。
     また、野村式過熱蒸気発生装置 Genesisの誘導コイル冷却方法は、φ100mmほどの小さなファン1台
     でこなしていることも、周囲を驚かせる技術の一つです。

Genesis
過熱水蒸気の能力をご覧頂く事や簡単なデモ試験も可能。
また過熱水蒸気による熱処理加工もご要望とあれば承りますので、ご相談下さい。 【お問い合わせ】