JP6494100B2 - 流体加熱装置 - Google Patents
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Description
また、前記第1流路、前記第2流路及び前記外側中空コイル要素が、加熱導体管から径方向外側及び軸方向両端部に漏れ出た熱を遮断する機能を発揮するため、断熱材の使用量を削減しつつ流体加熱装置の熱的安全性を向上させることができる。
この構成であれば、誘導コイルの一部を中実導線から形成しているので、誘導コイルの巻き数を増やしつつ、誘導コイル全体を小型化することができる。また、中実コイル要素が外側中空コイル要素の外周に巻回して設けられているので、中実コイル要素が高温になることを防ぎつつ、装置のより内部で加熱導体管から漏れ出た熱を被加熱流体に吸収させることができ、熱的安全性を向上させることができる。
この構成であれば、導入ポートから加熱導体管までを1本の流体回路で構成することができる。これにより、装置構成を簡略化及び小型化することができる。
この構成であれば、円筒状鉄心の構造を活かして、流体加熱装置を小型化することができる。
この構成であれば、加熱導体管から径方向両側及び軸方向両端部に漏れ出た熱を利用して被加熱流体を予熱することができる。つまり、加熱導体管からの放熱による損失を低減して被加熱流体を一層効率良く加熱することができる。また、前記第1流路、前記第2流路、前記外側中空コイル要素及び前記内側中空コイル要素が、加熱導体管から径方向両側及び軸方向両端部に漏れ出た熱を遮断する機能を発揮するため、断熱材の使用量を削減しつつ流体加熱装置の熱的安全性を一層向上させることができる。
この構成であれば、外側中空コイル要素を流れる被加熱流体が、内側中空コイル要素を流れる被加熱流体よりも低い温度となるため、流体加熱装置の熱的安全性をより一層向上させることができる。
本実施形態に係る流体加熱装置100は、被加熱流体である水を加熱して過熱水蒸気を生成するものであり、図1及び図2に示すように、円筒状鉄心21と、円筒状鉄心21の径方向外側に設けられた円筒状をなす外側磁路形成部22と、円筒状鉄心21及び外側磁路形成部22の軸方向一端部を連結する第1径方向磁路形成部23と、円筒状鉄心21及び前記外側磁路形成部22の軸方向他端部を連結する第2径方向磁路形成部24とを有する閉磁路鉄心要素2を備えている。この閉磁路鉄心要素2は、概略円筒形状をなすものであり、その側周壁内部に概略円筒状の空間を形成するものである。
このように構成した流体加熱装置100によれば、円筒状鉄心21、外側磁路形成部22、第1及び第2径方向磁路形成部23、24により形成された空間内に、熱源である加熱導体管3を配置する構成とし、加熱導体管3の周囲を被加熱流体により冷却する構成としているので、加熱導体管3から外部に漏れ出る熱を、閉磁路鉄心要素2の内部に閉じ込めることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
2 ・・・閉磁路鉄心要素
21 ・・・円筒状鉄心
22 ・・・外側磁路形成部
23 ・・・第1径方向磁路形成部
24 ・・・第2径方向磁路形成部
3 ・・・加熱導体管
4 ・・・誘導コイル
41 ・・・外側中空コイル要素
42 ・・・内側中空コイル要素
43 ・・・中実コイル要素
S1 ・・・第1流路
5 ・・・第1流路形成部
S2 ・・・第2流路
6 ・・・第2流路形成部
7 ・・・導入ポート
8 ・・・第1接続配管
9 ・・・第2接続配管
10 ・・・断熱材
Claims (8)
- 円筒状鉄心と、
前記円筒状鉄心の径方向外側に設けられた円筒状をなす外側磁路形成部と、
前記円筒状鉄心及び前記外側磁路形成部の軸方向一端部を連結する第1径方向磁路形成部と、
前記円筒状鉄心及び前記外側磁路形成部の軸方向他端部を連結する第2径方向磁路形成部と、
前記円筒状鉄心及び前記外側磁路形成部の間に設けられ、電磁誘導により発熱して内部を流れる被加熱流体を加熱する加熱導体管と、
前記円筒状鉄心及び前記外側磁路形成部の間に設けられ、前記円筒状鉄心の内部に磁束を発生させる誘導コイルと、
前記第1径方向磁路形成部に設けられ、前記加熱導体管に流入する被加熱流体が流れる第1流路を形成する第1流路形成部と、
前記第2径方向磁路形成部に設けられ、前記加熱導体管に流入する被加熱流体が流れる第2流路を形成する第2流路形成部とを備え、
前記誘導コイルが、前記外側磁路形成部及び前記加熱導体管の間に設けられ、前記加熱導体管に流入する被加熱流体が流れる中空導体管からなる外側中空コイル要素を有し、
前記被加熱流体が、前記第1流路、前記第2流路及び前記外側中空コイル要素を流れた後に、前記加熱導体管に流入するように構成されている流体加熱装置。 - 前記誘導コイルが、前記外側中空コイル要素に電気的に接続された中実導線からなる中実コイル要素を有し、
前記中実コイル要素が、前記外側中空コイル要素の外周に巻回して設けられている請求項1記載の流体加熱装置。 - 前記第1流路形成部に接続され、外部から被加熱流体を導入する導入ポートと、
前記第1流路形成部に一端が接続され、前記第2流路形成部に他端が接続された第1接続配管と、
前記第2流路形成部に一端が接続され、前記外側中空コイル要素に他端が接続された第2接続配管とを備え、
前記被加熱流体が、前記第1流路、前記第2流路及び前記外側中空コイル要素をこの順で流れた後に、前記加熱導体管に流入する請求項1又は2記載の流体加熱装置。 - 前記第1接続配管が、前記円筒状鉄心の内部に配置されている請求項3記載の流体加熱装置。
- 前記誘導コイルが、前記円筒状鉄心及び前記加熱導体管の間に設けられ、前記加熱導体管に流入する被加熱流体が流れる中空導体管からなる内側中空コイル要素を有し、
前記被加熱流体が、前記第1流路、前記第2流路、前記外側中空コイル要素及び前記内側中空コイル要素を流れた後に、前記加熱導体管に流入するように構成されている請求項1乃至4の何れか一項に記載の流体加熱装置。 - 前記外側中空コイルの下流側端部が前記内側中空コイル要素の上流側端部に接続されており、
前記内側中空コイル要素の下流側端部が前記加熱導体管の上流側端部に接続されており、
前記被加熱流体が、前記外側中空コイル要素及び前記内側中空コイル要素をこの順で流れた後に、前記加熱導体管に流入する請求項5記載の流体加熱装置。 - 前記円筒状鉄心、前記外側磁路形成部、前記第1径方向磁路形成部及び前記第2径方向磁路形成部により形成される空間に断熱材が充填されている請求項1乃至6の何れか一項に記載の流体加熱装置。
- 前記被加熱流体が水であり、
前記加熱導体管の誘導発熱により過熱蒸気を生成するものである請求項1乃至7の何れか一項に記載の流体加熱装置。
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