JPH0624164B2 - 電磁フィルタ設備用気体冷却型電磁コイル装置 - Google Patents

電磁フィルタ設備用気体冷却型電磁コイル装置

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JPH0624164B2
JPH0624164B2 JP60064159A JP6415985A JPH0624164B2 JP H0624164 B2 JPH0624164 B2 JP H0624164B2 JP 60064159 A JP60064159 A JP 60064159A JP 6415985 A JP6415985 A JP 6415985A JP H0624164 B2 JPH0624164 B2 JP H0624164B2
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coil
electromagnetic
coil unit
gas
cooling
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英俊 高見
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/20Cooling by special gases or non-ambient air
    • HELECTRICITY
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    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2876Cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/322Insulating of coils, windings, or parts thereof the insulation forming channels for circulation of the fluid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電磁コイル装置に関し、特に電磁フィルター
設備に用いてきわめて有効な電磁フィルタ設備用気体冷
却型電磁コイル装置に関する。
〔発明の背景〕
電磁コイル装置は、磁性体の周囲にコイル状に巻かれた
導電線を含み、変圧器、電磁石などに用いられている。
変圧器の場合は磁性体に巻数の異なる2組の導電線コイ
ルを巻き、一方の導電線コイルに交流電流を通じて、2
組の導電線コイルの巻数比に応じてその電圧を変化させ
た交流電流を他方の導電線コイルから取り出すものであ
り、また電磁石の場合は該導電線コイルに直流電流を通
じて磁性体に磁気を帯びさせ、その磁気的吸引力を利用
するもので、例えば電磁フィルタ設備に組込まれて使用
されている。
電磁フィルタ設備は、第5図にその概要構造を示す如
く、スパイラル状、ウール状、球状などの磁性体23を
充填した過塔21の外周を包囲して電磁コイル装置を
設置したものである。
上記電磁コイル装置は、過塔21内部の上部ポールピ
ース22とレベルを同じくする上部フランジ2、下部ポ
ールピース22′とレベルを同じくする下部フランジ3
および上下部フランジ2,3を結合する中間リング4か
らなる断面コ字形のリターンフレーム内に電磁コイル
24を配設したもので、該電磁コイル24に直流電流を
流すと上部ポールピース22と下部ポールピース22′
間に磁界をつくり出し、上下部ポールピース22,2
2′間の磁性体23が磁石化し、過塔21に通される
液体、気体等の被処理物中の磁性粒子を磁力吸着して
過処理する。電磁コイル装置の稼働中電磁コイル24は
発熱するため、これを冷却する必要があり、この冷却を
行なうため水冷却型の電磁コイル装置が既に開発されて
いる。
水冷却型電磁コイル装置の一例を概略説明すると、該電
磁コイル装置は、上部フランジ2、下部フランジ3およ
び中間リング4からなる断面コ字形の環状リターンフレ
ームと、該環状リターンフレームの開放内周部を閉
鎖する内筒5とにより形成される環状空所内に第6図に
示される如き板状円環体に形成された通水冷却方式のコ
イルユニット6を電磁フィルタの規模に応じ数個ないし
10数個積重ね配設して構成されたものである。
上記コイルユニット6は、絶縁被覆を施した断面が円形
あるいは角形の導電性の大きい金属、たとえば銅製の中
空チューブからなる絶縁被覆導体7をコイル状に巻回し
てつくられるが、該コイルユニット6は、図示の如く導
体7の一端の端子8から始まって外周部から内周部へ渦
巻き状に巻回される下段コイル部と、これに続いて内周
部から外周部まで渦巻状に巻回されて他方の端子8′で
終る上段コイル部とからなり、全体として板状円環体に
形成されたものである。
最下位置にあるコイルユニット6の端子8と、最上位置
にあるコイルユニット6の端子8′とはそれぞれ隣接す
るコイルユニット間では下位にあるコイルユニットの端
子8′と上位にあるコイルユニットの端子8とが電気的
に接続され、多数個のコイルユニット6の絶縁被覆導体
7は巻回方向が一定して直列に接続された一連の電磁コ
イルを構成している。
各コイルユニット6の絶縁被覆導体7の両端はそれぞれ
チューブコネクタ31,31′及び絶縁チューブ32を
介して冷却水の入口母管33および出口母管34に接続
され、冷却水ポンプPにより供給される冷却水は、入口
母管33から絶縁チューブ32、コイルユニット6の絶
縁被覆導体7、絶縁チューブ32を通して出口母管34
へと流れ、コイルユニット6を冷却するようになってい
る。
ところで上記した水冷却型電磁コイル装置では冷却水タ
ンク、配管、弁および冷却水ポンプ等を含む冷却水供給
設備のほかにも、冷却水の通水不全によるコイル昇温を
監視するためのコイル温度監視設備や、冷却水に電解質
が溶解混入すると電流の漏洩を生じて電磁コイルの効率
を低下せしめることになるので絶えず水質を監視するた
めの水監視設備をも必要とし、さらにこれらの設備を働
かせるための電気計装設備も必要となる。
以上の諸設備を付随した水冷却型電磁コイル装置を備え
た電磁フィルタ設備では、付随諸設備の敷地面積まで併
せ考えると全設備費は大巾に高騰し、それに加えて諸設
備の保守維持費も加重されるという問題が生じる。
〔発明の目的〕
本発明は、従来の電磁フィルタ設備用の水冷却型電磁コ
イル装置における上記した問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は電磁コイルの水冷却に必要とされていた
冷却水タンク、配管、弁および冷却水ポンプ等を含む冷
却水供給設備、コイル温度監視設備、冷却水の水質監視
設備さらにはこれらを稼働せしめるための電気計装設備
等の一切の設備が不要となり、しかも冷却効果のすぐれ
た電磁フィルタ設備用気体冷却型電磁コイル装置を提供
することにある。
〔発明の概要〕
本発明による電磁フィルタ設備用気体冷却型電磁コイル
装置は上部フランジ、下部フランジおよび中間リングか
らなる断面コ字状の環状フレームと該環状フレームの開
放内周部を閉鎖するとともに磁性体を充填した過塔の
外周を包囲する内筒とにより形成される環状空所内に板
状円環体に形成された多数個のコイルユニットを多段に
積重ね配設してなる電磁コイル装置において、前記上・
下部フランジにそれぞれ冷却気体の入気口又は排気口を
設け、前記コイルユニットは、前記環状フレームの内壁
径に略等しい外径と前記内筒の外径より大なる内径とを
有するコイルユニットと、前記環状フレームの内壁径よ
り小なる外径と前記内筒の外径に略等しいコイルユニッ
トの二種類とし、これら二種類のコイルユニットを交互
にスペーサを介して多段に積重ね配設し、最下段のコイ
ルユニットから最上段のコイルユニットへ前記入気口か
ら前記排気口へと各段ごとに半径方向外方から半径方向
内方へもしくは半径方向内方から半径方向外方へと連続
して冷却気体を流すための冷却気体流路を形成し、各コ
イルユニットを表裏全面にわたって気体冷却するように
したことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
本発明による電磁フィルタ設備用気体冷却型電磁コイル
装置における冷却気体としては任意の気体を使用できる
が空気を使用して充分に冷却効果を挙げることができ、
その場合、強制通気型や自然通気型のいずれをも採用す
ることができる。
以下自然通気による空気冷却型の実施例について図面を
参照して詳細に説明する。
第1図は、電磁フィルターに組込まれるように構成され
た本発明の上記実施例による自然通気方式の空気冷却型
電磁コイル装置の外観斜視図であり、第2図は第1図の
A-A線に沿う縦断面図である。図中はリターンフレー
ムで、それぞれ導磁性の材料でつくられた円環板状の上
・下フランジ2,3と、同じく円筒状の中間リング4と
を互いに結合して断面コ字形の環状フレームに構成した
ものである。該リターンフレームの開放内周部は非導
磁性の内筒5によって閉鎖されるようにする。
リターンフレームと内筒5によって形成される環状空
所内には、板状円環体に形成された二種類のコイルユニ
ット6a,6bがスペーサ13を介して交互に積重ね配
設される。
各コイルユニット6a,6bは、第3図に示される如く
第6図により説明したコイルユニット6と同様に、絶縁
被覆導体7をコイル状に上下2段に巻回して構成された
ものであり、端子8,8′を用いて直列に接続されてい
る。しかしながら、本実施例におけるコイルユニット6
a,6bは水冷却を必要としないので絶縁被覆導体7は
単なる絶縁被覆銅線を使用する。なお場合によっては水
冷却のような中空チューブを使用してもよい。
上記コイルユニット6aは中間リング4の内壁径に略等
しい外径と内筒5の外径より大なる内径とを有し、その
外周部は全周支持体11を介して中間リング4の内壁に
支持され、その内周部は部分支持体12を介して内筒5
の外面に支持されている。また、上記コイルユニット6
bは中間リング4の内壁径より小なる外径と内筒5の外
径に略等しい内径とを有し、その外周部は部分支持体1
2を介して中間リング4の内壁に支持され、その内周部
は全周支持体11を介して内筒5の外面に支持されてい
る。
上下部のフランジ2,3とこれに隣接するコイルユニッ
ト6a又は6bとの間および互いに上下に隣接するコイ
ルユニット6a,6b間にはスペーサ13が第4図に示
す如く配置されるが、該スペーサ13は、各コイルユニ
ットの内周部と外周部を支持する全周支持体11又は部
分支持体12と協働してコイルユニットを支持し、該コ
イルユニットの自重および磁界によるフープ力による変
形を防止するとともに冷却空気が放射方向に均一に流れ
るようにする流路形成に役立つものである。
リターンフレームの下部フランジ3の外周部に複数個
の冷却空気入気口14が開設され、同じく上部フランジ
2の内周部に複数個の冷却空気排気口15が開設されて
おり、スペーサ13を介して積重ね配設された二種類の
コイルユニット6a,6bにより、下部の入気口14か
ら上部の排気口15へ連通する冷却空気の自然通気路が
形成される。
図示の実施例においては、スペーサ13が8等分割位置
に配置され、各分割区域ごとに入気口14と排気口15
が設けられているが、かかる分割の数は任意に定めるこ
とができる。
次に上記のように構成された本実施例装置の作用につい
て説明するに、電磁コイル装置の稼働中各コイルユニッ
ト6a,6bはこれに通電される直流電流によって発熱
し、リターンフレーム内の空気温度が上昇することに
なる。そして昇温空気は上昇して上部フランジ2の排気
口15から逃れ出る。昇温空気の排気に伴って下部フラ
ンジの入気口14からは冷却空気が自然にリターンフレ
ーム内に供給され、該冷却空気は第4図の印に示す
如く、コイルユニット6a,6bにより形成される流路
を沿って流れ、これらコイルユニットの表裏を全面にわ
たって自然通気の態様で空気冷却する。
なお、強制空気冷却する場合には、下部の入気口14に
冷風を送気するブロワーの送気ダクトを接続したり、あ
るいは上部の排気口15に吸引ブロワーの吸気ダクトを
接続するだけでよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、板状円環体に形成された二種類のコイ
ルユニットを交互に積重ね配設して、これらを収容する
環状フレーム内に最下段のコイルユニットから最上段の
コイルユニットへ前記入気口から前記排気口へと各段ご
とに半径方向外方から半径方向内方へもしくは半径方向
内方から半径方向外方へと連続して冷却気体を流すため
の冷却気体流路が形成され、各コイルユニットを表裏全
面にわたって気体冷却するように構成されているので、
自然通気方式でも充分に電磁コイル装置の冷却効果が期
待でき、強制通気方式を採用するとしても小容量のブロ
ワーを付設するだけでよい。
また、本発明の気体冷却方式では水冷却型電磁コイル装
置において必要とされる冷却水供給設備、コイル温度監
視設備、水質監視設備およびこれらに付随するで電気計
装設備等の一切の設備が不要となり、保守維持も比較的
容易であり、しかもすぐれた冷却効果を挙げ得るので、
電磁フィルタ設備用の電磁コイル装置としてその経済的
効果は顕著なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の外観斜視図、第2図は第1
図のA−A線に沿う縦断面図、第3図は本発明において
使用されるコイルユニットの一つを示す斜視図、第4図
は多数個積重ね配置されたコイルユニットと冷却空気の
流れを模式的に示す外観斜視図、第5図は電磁フィルタ
設備の縦断面図、第6図は水冷却型電磁コイル装置に使
用されるコイルユニットの一つを示す拡大斜視図であ
る。 ……リターンフレーム、2……上部フランジ、 3……下部フランジ、4……中間リング、 5……内筒、 6,6a,6b……コイルユニット、 7……絶縁被覆導体、8,8′……端子、 11……全周支持体、12……部分支持体、 13……スペーサ、14……入気口、 15……排気口、21……過塔、 22,22′……ポールピース、 23……磁性体、24……電磁コイル、 31,31′……チューブコネクタ、 32……絶縁チューブ、33……入口母管、 34……出口母管、35……電磁コイル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上部フランジ、下部フランジおよび中間リ
    ングからなる断面コ字形の環状フレームと、該環状フレ
    ームの開放内周部を閉鎖するとともに磁性体を充填した
    過塔の外周を包囲する内筒とにより形成される環状空
    所内に、板状円環体に形成された多数個のコイルユニッ
    トを多段に積重ね配設してなる電磁コイル装置におい
    て、 前記上下部フランジにそれぞれ冷却気体の入気口又は排
    気口を設け、前記コイルユニットは、前記環状フレーム
    の内壁径に略等しい外径と前記内筒の外径より大なる内
    径とを有するコイルユニットと、前記環状フレームの内
    壁径より小なる外径と前記内筒の外径に略等しい内径と
    を有するコイルユニットの二種類とし、これら二種類の
    コイルユニットを交互にスペーサーを介して多段に積重
    ね配設し、最下段のコイルユニットから最上段のコイル
    ユニットへ前記入気口から前記排気口へと各段ごとに半
    径方向外方から半径方向内方へもしくは半径方向内方か
    ら半径方向外方へと連続して冷却気体を流すための冷却
    気体流路を形成し、各コイルユニットを表裏全面にわた
    って気体冷却するようにしたことを特徴とする電磁フィ
    ルタ設備用気体冷却型電磁コイル装置。
JP60064159A 1985-03-28 1985-03-28 電磁フィルタ設備用気体冷却型電磁コイル装置 Expired - Lifetime JPH0624164B2 (ja)

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