(57)【要約】【課題】  鉄心に巻回された一次コイルの外周囲に巻回された加熱する流体を通流する導体管からなる二次コイルを備えた流体加熱装置であって、斯かる装置のリアクタンスを低減し、力率を高くすること。【解決手段】  閉磁路鉄心の脚鉄１ａ又は１ｂ又は１ｃに巻回された一次コイル２の外周囲に巻回された加熱する流体を通流する導体管３からなる二次コイルを備えた流体加熱装置であって、巻回された導体管３の一巻きどうしを溶接や導電板などにより機械的電気的に接続固定５し、巻回した導体管３の全体を短絡した一巻状に一体化する。これにより、二次コイルの両端を外部で接続する必要がなくなり、流体加熱装置のリアクタンスを低減し、力率を高くすることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉磁路鉄心の脚鉄心に、該鉄心に沿って巻回された一次コイルと、前記一次コイルの外周又は内周又は一次コイル間に、該一次コイルに沿って巻回された導体管からなる二次コイルとを有し、前記二次コイルを構成する前記導体管の内部を通流する流体を、前記導体管の発熱により加熱してなる流体加熱装置であって、前記巻回された導体管の前記一次コイルに沿う方向に隣接する導体管どうしを機械的電気的に接続固定したことを特徴とする流体加熱装置。
【請求項２】
機械的電気的に接続固定が溶接であること特徴とする請求項１に記載の流体加熱装置。
【請求項３】
機械的電気的に接続固定が導電板であること特徴とする請求項１に記載の流体加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体加熱装置として、閉磁路鉄心の脚鉄心に、該鉄心に沿って一次コイルを巻回し、その一次コイルの外周囲に導体管からなる二次コイルを巻回し、二次コイルを構成する導体管の内部を通流する流体を、その導体管の発熱により加熱するようにしたものがある。図８（ａ）側面図、（ｂ）上面図、（ｃ）結線図はこのような流体加熱装置の三相電源に適用した構成を示すもので、この図８において、１は脚鉄心１ａ、１ｂ、１ｃを備えた日字型閉磁路鉄心、２は各脚鉄心１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれに巻回された一次コイル、３は各一次コイル２の外周に巻回された流体出口フランジ３ａ，入り口フランジ３ｂを有するＳＵＳの導体管からなる二次コイル、４は流体を通流する母管で、各導体管３の流体出口フランジ３ａと連結されている。Ｕ、Ｖ、Ｗは三相電源の各相に接続する一次端子であり、各一次コイル２は図８（ｃ）に示すようにＹ結線される。
【０００３】
なお、図９（ａ）側面図、（ｂ）上面図、（ｃ）結線図で示すように単相電源に適用した流体加熱装置もある。この場合、両側端部を脚鉄心１ａ、１ｂとしたロ字型の閉磁路鉄心１とし、各脚鉄心１ａ、１ｂのそれぞれに一次コイル２を巻回し、各一次コイル２の外周に流体出口フランジ３ａ，入り口フランジ３ｂを有するＳＵＳの導体管からなる二次コイル３が巻回されており、各一次コイル２は図９（ｃ）に示すように単相電源に並列接続される。
【０００４】
図１０は以上のように構成される流体加熱装置の半断面を示すもので、各脚鉄心１ａ、又は１ｂ、又は１ｃに一次コイル２を巻回し、その一次コイル２の外周に導体管からなる二次コイル３が巻回されている。  一次コイル２に交流電圧が印加されると変圧器と同様に二次コイル３の両端に電圧が誘起される。二次コイル３の両端は外部で短絡されており、二次コイル３の両端に電圧が誘起されると短絡電流が流れる。この短絡電流により二次コイル３が抵抗発熱し、二次コイル３を構成する導体管の内部を流れる流体を加熱する。
【特許文献１】特開平４−２３０９８７号公報
【特許文献２】特開２００７−１２８７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、以上のような流体加熱装置では、流体と接触する発熱面積が大きく、２次コイルの発熱温度とその２次コイルで加熱される流体の温度との差を小さくでき、所定の熱量を流体に効率よく伝達することができるが、電気的リアクタンスが大きく装置としての力率が低いといった問題があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、鉄心に巻回された一次コイルの外周囲に巻回された加熱する流体を通流する導体管からなる二次コイルを備えた流体加熱装置であって、斯かる装置のリアクタンスを低減し、力率を高くする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、閉磁路鉄心の脚鉄心に、該鉄心に沿って巻回された一次コイルと、前記一次コイルの外周又は内周又は一次コイル間に、該一次コイルに沿って巻回された導体管からなる二次コイルとを有し、前記二次コイルを構成する前記導体管の内部を通流する流体を、前記導体管の発熱により加熱してなる流体加熱装置であって、前記巻回された導体管の前記一次コイルに沿う方向に隣接する導体管どうしを機械的電気的に接続固定した点を主な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、二次コイルである導体管が、隣接の導体管どうしを機械的電気的に接続固定されているので、電気的には二次コイルは全体が短絡した一巻き状となり、その一巻きに電流が流れる。すなわち、電気的に一巻き状に一体化した導体管には、一次コイルと対向する部分のみに電流が流れ、巻回外部には電流が流れないので、一次コイルとの結合率が高くリアクタンスは小さくなり、装置としての力率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
鉄心に巻回された一次コイルの外周囲に巻回された加熱する流体を通流する導体管からなる二次コイルを備えた流体加熱装置であって、斯かる装置のリアクタンスを低減し、力率を高くする目的を、隣接の導体管どうしを溶接や導電板などにより機械的電気的に接続固定し、巻回した導体管の全体を電気的に一体化することにより実現した。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例に係る流体加熱装置の半断面である。なお、流体加熱装置の全体構成は、図８および図９に示す流体加熱装置と同様であり、この流体加熱装置と同一部分または対応する部分には同一の符号を付している。図１において、１ａ又は１ｂ又は１ｃは閉磁路鉄心の脚鉄心、２は脚鉄心に沿って巻回された一次コイル、３はＳＵＳなどからなる導体管、５は機械的電気的に接続固定した溶接部である。すなわち、各脚鉄心１ａ、又は１ｂ、又は１ｃに、該脚鉄心に沿って一次コイル２を巻回し、その一次コイル２の外周に、該一次コイルに沿って導体管からなる二次コイル３が巻回され、巻回された導体管は、図１に示すように隣接の導体管どうしをＴＩＧ溶接により機械的電気的に接続固定されている。
【００１１】
具体的には図２（ａ）の溶接ライン５ａで示すように、円周方向の４箇所、図２（ｂ）（ｃ）に示すように縦方向（一次コイルに沿う方向）一列にＴＩＧ溶接されている。この４箇所の溶接により確実に隣接する導体管どうしが電気的に接続保持され、また、導体管が円筒状であっても接続面が広げられ一巻間の接触抵抗が低減される。なお、導体管が絶縁被膜されている場合には、溶接箇所の被膜を剥離し裸の導体管どうしを溶接する。
【００１２】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、導体管の隣接する導体管どうしを機械的電気的に接続固定する他の実施例を示すもので、この図３において、６はＳＵＳや銅などの導電板、７は溶接またはロー付け部である。導電板６は図３（ｂ）に示すように巻回された導体管３の縦方向の長さとほぼ同じ長さをなし、図３（ａ）に示すように巻回された導体管３の円周方向の４箇所で図３（ｂ）（ｃ）に示すように縦方向にまたがって当接し、一巻ごと溶接またはロー付けして接続固定する。このように固定しても図１および図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す実施例と同様の効果を享受できるほか、巻回された導体管の固定をより強固にする。この場合、図５に示すように導電板６を巻回された導体管３の内側で接続固定するようにしても良い。
【００１３】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、隣接する導体管どうしを導電板で接続固定する場合の他の実施例を示すもので、この図４において、６はＳＵＳや銅などの導電板である。この実施例における導電板６は、図４（ｂ）に示すように巻回された導体管３の一巻間にまたがる小片とされ、これを図４（ｂ）に示すように縦方向にジグザグ状に、図４（ａ）に示すように巻回された導体管３の円周方向の４箇所で配置し、各導電板６の端部を隣接する導体管３のそれぞれに溶接またはロー付けにより接続固定する。このように固定しても図１および図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す実施例と同様の効果を享受できるほか、巻回された導体管の電気的接続をより確実にする。
【００１４】
以上のように構成した流体加熱装置は、導体管３内の流体を加熱するとき一次コイル２に交流電圧を印加する。この電圧印加により二次コイルである導体管３に電流が発生し、この電流により導体管３は抵抗発熱し、この熱により導体管３内の流体を加熱する。この場合、巻回された導体管３は、全体が短絡した一巻きとなり、導体管３に流れる電流は、一次コイルと対向する部分のみに電流が流れることとなる。
【００１５】
なお、巻回された導体管３の配置は、図６に示すように一次コイル２の間、すなわち閉磁路鉄心の脚鉄心１ａ又は１ｂ又は１ｃに、該脚鉄心に沿って一次コイル２ａを巻回し、その一次コイル２ａの外周に、該一次コイル２ａに沿って導体管からなる二次コイル３が巻回され、巻回され、隣接の導体管３どうしを電気的機械的に接続固定した導体管３の外周に、その導体管３に沿って一次コイル２ｂを巻回して配置するようにしてもよく、また、図７に示すように脚鉄心１ａ又は１ｂ又は１ｃに、該脚鉄心に沿って導体管３を巻回し、隣接の導体管３どうしを電気的機械的に接続固定したあと、その巻回された導体管３の外周に、該導体管３に沿って一次コイル２ａを巻回して配置するようにしてもよい。このように導体管３を配置すると、導体管３を通流する磁束が増加し、導体管３に流れる電流が増加し発熱効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る流体加熱装置の半断面である。
【図２】図１に示す流体加熱装置の導体管の構成を示す上面図（ａ），側面図（ｂ）、拡大図（ｃ）である。
【図３】本発明の他の実施例に係る流体加熱装置の構成を示す上面図（ａ），側面図（ｂ）、拡大図（ｃ）である。
【図４】本発明の他の実施例に係る流体加熱装置の構成を示す上面図（ａ），側面図（ｂ）、拡大図（ｃ）である。
【図５】本発明の他の実施例に係る流体加熱装置の構成を示す上面図（ａ），側面図（ｂ）、拡大図（ｃ）である。
【図６】本発明の実施例に係る巻回された導体管の他の配置構成を示す半断面である。
【図７】本発明の実施例に係る巻回された導体管の他の配置構成を示す半断面である。
【図８】流体加熱装置の構成を示す側面図（ａ）、上面図（ｂ）、結線図（ｃ）である。
【図９】他の流体加熱装置の構成を示す側面図（ａ）、上面図（ｂ）、結線図（ｃ）である。
【図１０】従来の流体加熱装置の半断面である。
【符号の説明】
【００１７】
１  閉磁路鉄心
１ａ、１ｂ、１ｃ    脚鉄心
２、２ａ、２ｂ    １次コイル
３  導体管の２次コイル
４  母管
５  接続部
６  導体板
７  接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010071624.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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