JPS63329Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はPWR型原子力発電所の一次冷却水や、
通常火力発電所のヒータードレン水のごとく100
℃以上の高温の被処理水を処理するための電磁フ
イルタに関するものである。

電磁フイルタは水中の磁性懸濁物を過塔の内
部に充填した磁性体に吸着させることにより除去
するもので、従来の電磁フイルタの構造は第１図
に示したようなものである。すなわちスパイラル
状，ウール状，球状などの磁性体１を充填した
過塔２の周囲に電磁コイル３を配設するととも
に、当該電磁コイル３に直流電流を供給するため
の整流機（図示せず）を設置し、被処理水中の磁
性懸濁物を除去するにあたつては、交流電流を整
流機によつて直流電流に変換し、当該直流電流を
電磁コイル３に供給して磁束（点線で示した）を
発生させ、過塔内部の磁性体１を電磁石化する
とともに、被処理水を過塔２の上部あるいは下
部から通し、当該磁性体１に磁性懸濁物を磁力に
より吸着させ、また当該磁性体１にある程度磁性
懸濁物を吸着させた後に通水を止め、電磁コイル
３に通じた直流電流の供給を止めて磁性体１を消
磁し、水や空気を用いて磁性体１に吸着した磁性
懸濁物を洗浄して塔外に排出するもので、この通
水と洗浄を交互に行なうものである。

一方電磁コイル３から発生する磁束を外部に漏
洩させず、効率よく磁性体１に作用させるため従
来の電磁フイルタにおいては第１図に示したごと
く、電磁コイル３と過塔２が対面する部分を除
いて電磁コイルの外周面をリターンフレーム４で
覆い、また当該リターンフレーム４と同一平面に
なるように、過塔２内の上部および下部に多数
の流体の通過孔５を開口したポールピース６およ
び６′を付設することが行なわれている。なお当
該リターンフレーム４およびポールピース６，
６′の板厚は、電磁コイル３から発生した磁束が
当該リターンフレーム４およびポールピース６，
６′を通過する時に飽和磁束密度とならないよう
な厚みとしている。

このようにリターンフレーム４とポールピース
６，６′を設けると電磁コイル３で発生した磁束
は図示したようにリターンフレーム４およびポー
ルピース６，６′内部から外部へ漏洩せず、発生
した磁束のほとんど全てを磁性体１に通過させる
ことができ、消費電力の省力化に大いに貢献す
る。

なおリターンフレーム４の上下先端部と過塔
２の塔壁のすき間が大きいと、当該すき間から磁
束が漏洩し、リターンフレーム４を付設する意味
がなくなる。したがつて従来の電磁フイルタにお
いては当該すき間をできるかぎり小さくするよう
に製作されており、場合によつては当該すき間を
スペーサなどで埋め込むことも行なわれている。

このようにリターンフレーム４を用いる従来の
電磁フイルタにおいては、電磁コイル３はリター
ンフレーム４と過塔２によつて形成されるほぼ
密閉された空間部Ｓに内設されることとなる。

一方、電磁コイル３に直流電流を通じて磁束を
発生させると、磁束と共に熱も発生するので、こ
の熱を放熱しないと電磁コイル３の電気絶縁体が
熱により絶縁破壊（以下熱破壊という）し、電磁
コイル３に重大な支障を及ぼす。したがつてリタ
ーンフレーム４を有する従来の電磁フイルタの電
磁コイル３については以下に説明するような水冷
式のものが用いられている。すなわち、たとえば
銅製の中空導体の表面を電気絶縁体で被覆したも
のを幾重にも巻いて電磁コイルを形成し、電磁コ
イルに通電する際に前記中空導体内に冷却水を流
通することにより電磁コイルを冷却するのであ
る。

なお中空導体を被覆する前記電気絶縁体は通
常、有機質のものが用いられ、その耐熱温度は
150℃前後である。したがつてこの耐熱温度を越
えないように冷却水を流通するのである。

ところで被処理水の水温が100℃以下の場合は、
たとえば電磁コイルが密閉された空間部Ｓに内設
されていても、前述したごとく電磁コイルを冷却
水で冷却するので問題が生じない。

しかし、たとえばPWR型原子力発電所の原子
炉の一次冷却水や、通常火力発電所のヒータード
レン水の水温は前者で300℃前後であり、また後
者で200℃前後であるが、このような被処理水を
処理する場合、従来の電磁フイルタでは以下のよ
うな問題が生ずる。

すなわち第１図に示したごとく、空間部Ｓの内
側は過塔２の塔壁となつているから、被処理水
の熱が塔壁から空間部Ｓに放熱される。しかし空
間部Ｓは前述したようにほぼ密閉された空間であ
るため熱が当該空間部Ｓに蓄熱し、当該空間部Ｓ
内の温度は被処理水の温度とほぼ同じとなる。し
たがつて被処理水の温度が前述した電磁コイル３
の電気絶縁体の耐熱温度より高い場合は当該電気
絶縁体が熱破壊するという問題が生ずる。

このように被処理水の温度が高い場合は前記電
気絶縁体の熱破壊に対して何らかの対策を取る必
要があるが、たとえば電磁コイル内に流通する冷
却水の流量を増加して電気絶縁体の過熱を防止す
ることも考えられる。しかし電磁コイルはかなり
細い中空のチユーブを幾重にも巻いたものなの
で、もともと圧力損失が高く、それ程この冷却水
の流量を大とすることはできない。たとえば当該
中空チユーブの肉厚を厚くし、高圧ポンプを用い
て強制的に大流量の冷却水を流すことも考えられ
るが、この方法は設備費がかなり増加し、また電
磁コイルから排出される冷却水が沸騰状態で流出
するなどの欠点を有しあまり得策ではない。

また中空チユーブに被覆する電気絶縁体を高温
に耐える材質にすることも考えられる。たとえば
従来から酸化マグネシウムの粉末を特殊なバイン
ダーを用いて電線の表面を被覆した鉱物質絶縁電
線がある。したがつてこの種の鉱物質の絶縁体を
電磁コイルに応用することも考えられる。しかし
ながらこのような鉱物質の絶縁体を用いた電磁コ
イルはかなり高価でありコスト的に問題である。
なおリターンフレーム４を過塔２から離間させ
て空間部Ｓを外気に開放すれば問題は解決できる
が、このようにするとリターンフレーム４を付設
する意味が全くなくなる。

本考案はリターンフレームと過塔で形成され
るほぼ密閉された空間部に電磁コイルが内設して
いるような電磁フイルタにおいて、高温の被処理
水を処理する際に発生する前述の欠点を解決する
ことを目的とするもので、磁性体を充填した過
塔の周囲に電磁コイルを配設するとともに、電磁
コイルと過塔が対面する部分を除いて電磁コイ
ルの外周面をリターンフレームで覆い、かつ当該
リターンフレームの上下先端部を過塔に近接し
て設けることにより、前記電磁コイルをリターン
フレームと過塔によつて形成されるほぼ密閉さ
れた空間部に内設してなる電磁フイルタにおい
て、前記リターンフレームに小穴，スリツト，切
り欠きなどの外気の流通口を設けたことを特徴と
する電磁フイルタに関する。

以下に本考案を図面を参照して詳細に説明す
る。

第２図、第３図はいずれも本考案の電磁フイル
タの実施態様を示すもので、第２図は縦断面図、
第３図は第２図のＡ−A′線から見た上面図であ
る。

本考案の電磁フイルタの大きな特徴点は第２
図、第３図に示したごとくリターンフレーム４の
上端部および下端部に外気の流通口７および７′
を設けた点にある。なお１は磁性体、２は過
塔、３は電磁コイル、５は流体の通過孔、６およ
び６′はポールピースを示し、これらの構成は従
来の電磁フイルタと全く同様なのでその説明を省
略する。

なお外気の流通口７は第３図に示したように
過塔２周囲近傍のリターンフレーム４に均等に多
数設けるとよい。

このように外気の流通口７を設けておくと、
過塔２の塔壁から放熱されることにより加熱され
た熱気体を当該流通口７から外部に放出すること
ができ、かつ冷たい外気が当該流通口７′に流入
し、このような外気の流通によりリターンフレー
ム４と過塔２で形成された空間部を冷却するこ
とができ、電磁コイル３の電気絶縁体が熱破壊す
るのを効果的に防止することができる。

なお外気の流通口７′の下方部にたとえばブロ
ワ（図示せず）と連通させた排気ダクト８を設
け、当該排気ダクト８から空気を吹き込み、当該
流通口７′から強制的に外気を流入させることも
でき、このように強制冷却した方が前述の自然対
流による冷却よりさらに効果的である。

なおこのように強制冷却する場合、リターンフ
レーム４の上端部に設けた流通口７上方に吸気ダ
クト（図示せず）を設け、流通口７を介してリタ
ーンフレーム４内部の熱気体を吸引してもよく、
あるいは流通口７およびまたは７′に直接吸気配
管およびまたは排気配管を連通してリターンフレ
ーム４内部の熱気体を強制的に換気することもで
きる。

なお当該流通口７，７′を設ける位置としては
第２図に示したようにリターンフレーム４の上端
部および下端部にかぎらず、たとえば第４図に示
したように上方側部および下端部にそれぞれ流通
口７および流通口７′を設けることもできる。要
はリターンフレーム４と過塔２で形成される空
間部に外気が流通する構造であればよく、通常は
リターンフレーム４の上方部および下方部にそれ
ぞれ設け、上方部からリターンフレーム４内部の
熱気体を排気し、下方部から外気を流入させるよ
うにすることが好ましい。

当該流通口７，７′の形状としては第３図に示
したような小穴に限定されず、たとえば第５図に
示したように円の中心線方向に切つたスリツト状
あるいは第６図に示したようにリターンフレーム
４の内周縁部を間隔をあけて削つた切り欠き状と
してもよい。

なお本考案においては小穴，スリツト，切り欠
きなどの流通口７，７′をリターンフレーム４に
設けるので、当該流通口の断面積分だけ磁束密度
が上昇することになるが、この断面積分だけあら
かじめリターンフレーム４の板厚を厚くしておく
ことにより、リターンフレーム４内を流れる磁束
が飽和磁束密度にならないようにすることができ
る。

なお本考案においては流通口７，７′をリター
ンフレーム４に設けてもリターンフレーム４の上
下先端部が過塔２に近傍しているので、前述し
た磁束の外部への漏洩を防止することができ、消
費電力を低減させるという従来の電磁フイルタの
効果を全く損うことがない。

このように本考案においてはリターンフレーム
４に外気の流通口７および７′を設けるので、
過塔２の塔壁周囲の熱気体を外気と置換すること
ができ、電磁コイルの電気絶縁体を熱破壊から効
果的に防止することができるが、被処理水の温度
がたとえば300℃以上と高い場合は第７図に示し
たごとく電磁コイル３と過塔２が対面する部分
に断熱材９を周設することが望ましい。なお当該
断熱材９としてはガラス繊維や石綿等の公知の断
熱材を使用することができる。当該断熱材９を周
設することにより過塔２からの輻射熱を遮断す
ることができ、電気絶縁体の熱破壊を防止すると
いう点でより安全となる。なお当該断熱材９を周
設する場合、電磁コイル３と当該断熱材９とを離
間して周設し、当該すき間に前述の流通口７′か
らの外気を通過させると断熱材９と電磁コイル３
との間に更に外気の空気層を設けることができる
のでより確実に電気絶縁体の熱破壊を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はリターンフレーム４を有する従来の電
磁フイルタの縦断面図であり、第２図ないし第７
図はいずれも本考案の実施態様を示す図面であ
り、第２図は本考案の電磁フイルタの縦断面図、
第３図は第２図のＡ−A′線から見た上面図であ
り、第４図は他の実施態様における一部切欠縦断
面図、第５図、第６図は流通口の他の実施態様を
示した上面図、第７図は断熱材を周設した場合の
本考案の電磁フイルタの縦断面図である。 １…磁性体、２…過塔、３…電磁コイル、４
…リターンフレーム、５…流体の通過孔、６…ポ
ールピース、７…流通口、８…排気ダクト、９…
断熱材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 磁性体を充填した過塔の周囲に電磁コイル
   を配設するとともに、電磁コイルと過塔が対
   面する部分を除いて電磁コイルの外周面をリタ
   ーンフレームで覆い、かつ当該リターンフレー
   ムの上下先端部を過塔に近接して設けること
   により、前記電磁コイルをリターンフレームと
   過塔によつて形成されるほぼ密閉された空間
   部に内設してなる電磁フイルタにおいて、前記
   リターンフレームに小穴，スリツト，切り欠き
   などの外気の流通口を設けたことを特徴とする
   電磁フイルタ。 (2) 外気の流通口から強制的に外気を流入させる
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁フイ
   ルタ。 (3) 電磁コイルと過塔が対面する部分に断熱材
   を周設する実用新案登録請求の範囲第１項また
   は第２項記載の電磁フイルタ。 (4) 断熱材と電磁コイルを離間して周設し、断熱
   材と電磁コイルで形成される間隙に外気を流通
   させる実用新案登録請求の範囲第３項記載の電
   磁フイルタ。