JPS61222210A - 電磁フィルタ設備用気体冷却型電磁コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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〕

電磁コイル装置線、磁性体の周囲に″：１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；イ、ルから堆シ出すも
のであシ、ま九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
、スフ９イラル状、ウール状、球状などの磁性体２３を
充填した濾過塔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、濾過塔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７ランシ２、下部’
ｊ’−ルピース２２’　トレイルを同りくする下部７ラ
ソジ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ｌ内に電磁
フィル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４−ルビース２２と下部？−ルビース
２２′間に磁界をつ〈シ出し、上下部ポールピース２２
゜２２′間の磁性体２３が磁石化し、濾過塔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
て一過処理する。電磁コイル装置の稼働中電磁コイル２
４は発熱するため、これを冷却する必要があシ、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からなる断面コ形の環状リターンフレー
ム１と、該環状リターンフレーム１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１
０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、−ｆ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、該コイルエニ、トロは、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Ｓ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シ、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プ
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７０両端はそれぞれ
テ、−ブコネクタ３１．３１’および絶縁テ、−プ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、冷却水ボンｆＰＫより供給される冷却水は、入
口母管３３から絶縁テ１−ツ３２、コイルユニット６の
絶縁被覆導体７、絶縁チ、−プ３２を通して出口母管３
４へと流れ、コイルエニ、トロを冷却するようＫなって
いる。

ところで上記した水冷却製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
ら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プイル装置を備え
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、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
び冷却水ポンダ等を含む冷却水供給設備、コイル温度監
視設備、冷却水の水質監視慇備さらにはこれらの稼働せ
しめるための電気計装設備等の一切の設備が不要となシ
、しかも冷却効果のすぐれた気体冷却製電磁コイル装置
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
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積
重ね配設して前記入気口から前記排気口へ連通する冷却
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セ図面を
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シ、第２図社第１図Ｏ
Ａ−ム線に沿う縦断面図である。図中１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九円環板状の
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１の開放内周部は非
導磁性の内筒５によりて閉鎖されるようにする。

リターンフレーム１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
ｙ）６ｍ、６ｂがスペー？１３ヲ介して交互に積重ね配
設される。

各コイルユニット６ｍ、６ｂは、第３図に示される如く
第６図によ〕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
ものであシ、端子８　、８”ｉ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二ニツ）
６ｍ　、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ロａは中間りング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。ま九、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、
　）　（ｉ　ａ又は６ｂとの間および互いに上下Ｋｌａ
接ｆｂコイルユニット６ｍ、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ツーデ
カ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Ｋする流路形成に役立つものである。

リターンフレーム１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
おシ、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ｙ　）　６ｍ。

６ｂＫ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＊ｔＩＡｆｌｖｃおいては、スペーサ１３が８
等分割位置く配置され、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申告コイルユニッ
ト６１＃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１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７うｙゾ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１内に供給され、該冷却空気は第４図のΦ印に示す
如く、コイルユニット６ｍ、６ｂによ多形成される流路
に沿りて流れ、これらコイルユニ。

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
冷風を送気するプロワ−の送気ダクトを接続したシ、あ
るいは上部の排気口１５に吸引プロワ−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
環状フレーム内に下部の入気口から上部の排気口へ連通
する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ゲに構成されている
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
のプロワ−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電気計装
設備等の一切の設備が不要となシ、保守維持も比較的容
易でＴｏシ、しかもすぐれた冷却効果を挙げ得るので、
特に電磁フィルタ設備の電磁コイル装置に適用してその
経済的効果は顕著なものである。

なお本発明に関して特に電磁フィルタ設置の電磁コイル
を例にして説明したが、本発明は当該用途に限定される
ものではなく、変圧器あるいはリフティングマグネ、計
装置などに用いられる気体冷却釜の電磁コイル装置に使
用することができる。

【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０Ａ−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
０１・・・リターンフレーム、２・・・上部７う／ジ、
３・・・下部７２ンジ、　　４・・・中間リング、５・
・・円筒、 ６．６ｍ、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、１
３・・・スペーサ、　　　１４・・・入気口、１５・・
・排気口、　　　　２１・・・濾過塔。 ２１２２’・・・ポールピース１ ．２３・・・磁性体、　　　　２４・・・電磁コイル、
３１．３１’・・・デユープコネクタ、３２・・・絶縁
チューブ、　３３・・・入口母管、３４・・・出口母管
、　　　３５・・・電磁コイル。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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積重ね配設して、前記入
   気口から前記排気口へ連通する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つて気体冷却するよ
   うにしたことを特徴とする気体冷却型電磁コイル装置。