JP6760636B2 - 流体加熱装置 - Google Patents
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Description
このように円筒状鉄心及び磁路形成部の間に導体管を配置する構成では、導体管の外周に電気接続部材を設けることによる径方向の大型化が問題となる。本発明では、電気接続部材を設けたことによる径方向のサイズの大型化を抑制することができることから、上記のような構成に本発明を適用することが望ましい。また、電気接続部材の径方向寸法を小さくできることから、導体管と磁路形成部との距離を小さくすることができ、流体加熱装置の小型化にも繋がる。
さらに、円筒状鉄心及び磁路形成部の間に、熱源である導体管を配置する構成としているので、導体管から外部に漏れ出る熱を、磁路形成部の内側に閉じ込めることができる。そして、この構成において、円筒状鉄心及び磁路形成部の間に冷却媒体が流れる冷却管を設けているので、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、導体管の径方向両側を外側冷却管及び内側冷却管で挟む構成とすることができ、導体管から径方向両側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。また、電気接続部材の径方向寸法を小さくできることから、導体管と外側冷却管との距離を小さくすることができ、流体加熱装置の小型化にも繋がる。
この構成であれば、導体管から外部に漏れ出た熱を利用して流体を予熱することができる。つまり、導体管からの放熱による損失を低減して流体を効率良く加熱することができる。ここで、電気接続部材の径方向寸法を小さくできることから、導体管と外側冷却管との距離を小さくすることができ、導体管から外部に漏れ出た熱の利用効率を高めることができる。
この構成であれば、円筒状鉄心の内部に磁束を発生させるためのコイル要素の巻き数を増やすことができる。ここで、電気接続部材の径方向寸法を小さくできる分、冷却管の巻き数を増やすことができ、より多くの磁束を発生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、流体である水を加熱して、過熱水蒸気と飽和水蒸気と熱水(ミスト)と注水溶融物との混合加熱物を生成するものである。その他、流体加熱装置100としては、例えば、外部で生成された飽和水蒸気を加熱して、過熱水蒸気を発生するものであっても良い。
このように構成した流体加熱装置100によれば、電気接続部材30が導体管3の周方向に沿って設けられているので、電気接続部材30と導体管3との接続箇所又は接続面積を大きくすることができる。これにより、導体管3に対する電気接続部材30の接続を強固にすることができ、導体管3の熱膨張による変形を低減しつつ電気接続部材30の接続箇所の破断を防止することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、電気接続部材30としては、前記実施形態のように、一周以上巻いた螺旋状をなすものに限られず、図6に示すように、導体管3周りにおいて一周未満の湾曲形状をなすものであっても良い。この場合、複数の電気接続部材30を設けることが考えられる。
3 ・・・導体管
30 ・・・電気接続部材
21 ・・・円筒状鉄心
22〜24・・・磁路形成部
4 ・・・誘導コイル
41 ・・・外側中空コイル要素(外側冷却管)
42 ・・・内側中空コイル要素(内側冷却管)
Claims (6)
- 螺旋状に巻回した導体管を誘導加熱又は通電加熱することによって前記導体管内に通流した流体を加熱する流体加熱装置であって、
前記導体管の外周において周方向に沿って設けられ、前記導体管とともに短絡回路を形成する電気接続部材を備えており、
前記電気接続部材は、前記導体管の外周において螺旋状に巻回して設けられている、流体加熱装置。 - 前記電気接続部材は、前記導体管の巻回方向とは逆向きに巻回されている、請求項1記載の流体加熱装置。
- 前記電気接続部材は、前記導体管と交差する箇所で溶接されている、請求項2記載の流体加熱装置。
- 螺旋状に巻回した導体管を誘導加熱又は通電加熱することによって前記導体管内に通流した流体を加熱する流体加熱装置であって、
前記導体管の外周において周方向に沿って設けられ、前記導体管とともに短絡回路を形成する電気接続部材を備えており、
前記導体管の内側に設けられた円筒状鉄心と、
前記導体管の外側に設けられるとともに、前記円筒状鉄心とともに閉磁路を形成する磁路形成部と、
前記円筒状鉄心及び前記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、
前記円筒状鉄心及び前記磁路形成部の間に設けられ、冷却媒体が流れる冷却管と備えており、
前記冷却管が、前記誘導コイルと電気的に接続されており、
前記冷却管及び前記誘導コイルに、外部の交流電源が接続されている、流体加熱装置。 - 前記冷却管が、前記導体管及び前記磁路形成部の間に設けられた外側冷却管と、前記導体管及び前記円筒状鉄心の間に設けられた内側冷却管とを含む、請求項4記載の流体加熱装置。
- 前記冷却管が前記導体管に接続されており、
前記流体が、前記冷却管を流れた後に、前記導体管に流れるように構成されている、請求項4又は請求項5記載の流体加熱装置。
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