KR100367057B1

KR100367057B1 - 카트리지형 3상 히터 및 그 제작 방법

Info

Publication number: KR100367057B1
Application number: KR10-2000-0058949A
Authority: KR
Inventors: 김일순
Original assignee: 김일순
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2003-01-09
Also published as: KR20020027110A

Abstract

본 발명은 열원으로 사용되는 히터에 관한 것으로, 특히 3상 델타 결선에 의한 방법으로 조립 구성되고, 히팅 코일의 산화를 방지시켜서 소비전력을 최소화하고 쇼트의 불량을 없애며, 수명을 대폭 향상시킨 카트리지형 3상 히터 및 이의 제작방법에 관한 것이다.

본 발명의 일실시예로서, 3개의 전극공(10a,10b,10c)을 포함하는 분말 압축성형된 분말소결 코어(11,12,13)와;

상기 분말소결 코어(11,12,13)의 외주면에 각기 수십회 권취되고, 일접점과 타접점이 각기 분말소결 코어(11,12,13)의 양측 끝단면에 노출된 서로 다른 전극공 (10a와10b, 10a와10c 또는 10b와10c)에 삽입 위치시킨 히팅 코일(C1,C2,C3)을 구비함과 동시에 이들 분말소결 코어(11,12,13)를 순차적으로 3개의 전극(21,22,23)에 삽입시켜 델타결선하고,

상기 델타결선된 3개의 분말소결 코어(11,12,13)가 삽입되는 강관(40)과;

상기 강관(40)과 분말소결 코어(11,12,13)와의 사이에 충전 가압된 마그네슘 충전재(30)가 포함된 것을 특징으로 한다.

Description

카트리지형 3상 히터 및 그 제작 방법{Cartridge type three phases heater and manufacture method}

일반적으로 히터는 열원으로 사용되는 것으로 그 사용범위가 광범위하다.

종래의 히터는 단상을 사용하거나 도 6a와 같이 6공을 갖는 코어에 열선을 델타결선시켜서 된 히터를 사용하는 방법이 주류를 이루었다. 즉, 6a와 같이 3개의 코어(1A,1B,1C)에 6개의 열선(2a,2b,3a,3b,4a4b)을 삽입시켜 도 6b와 같은 결선도로 구성되어 있다.

그런데 단상이나 도 6a와 같은 구조의 히터의 경우 소비전력이 과다하게 소모되고, 열선 부식으로 인해 수명이 짧은 단점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 3상의 델타 결선 방법으로 히터의 결선도를 이루되 그 소비전력을 최소화하고 쇼트의 불량을 없애도록 한 카트리지형 3상 히터 및 이의 제작방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

3개의 전극공을 포함하는 분말 압축성형된 복수의 분말소결 코어와;

상기 복수 분말소결 코어의 외주면에 각기 수십회 권취되고, 일접점과 타접점이 각기 분말소결 코어들의 양측 끝단면에 노출된 서로 다른 전극공에 삽입 위치시킨 복수의 히팅 코일을 구비함과 동시에 이들 분말소결 코어를 순차적으로 3개의 전극에 삽입시켜 델타결선하고,

상기 델타결선된 3개의 분말소결 코어가 삽입되는 강관과;

상기 강관과 분말소결 코어와의 사이에 충전 가압된 마그네슘 충전재가 포함된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 히터의 조립상태도.

도 2는 본 발명에 따른 결선예시도.

도 3은 본 발명에 따른 히터의 분해사시도.

도 4는 본 발명에 적용되는 분말소결 코어의 사시도.

도 5는 본 발명의 히터에 적용되는 결선도.

도 6a는 종래 히터의 사시도.

도 6b는 종래 히터의 결선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10a,10b,10c : 전극공 11,12,13 : 분말소결 코어

C1,C2,C3 : 히팅 코일 21,22,23 : 전극

30 : 충전재 40 : 강관

50 : 원형셀

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 히터의 조립상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 결선예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 히터의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 분말소결 코어의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 히터에 적용되는 결선도이다.

도면 부호 11,12,13은 분말소결 코어이다.

상기 분말소결 코어(11,12,13)들은 각기 바람직하게는 마그네슘 분말을 금형에서 소결 성형하여서 된 것으로 길이방향으로 관통된 3개의 전극공(10a,10b,10c)이 삼각배치로 형성되어 있다. 또 분말소결 코어(11,12,13)의 각각 일측 끝단면측에는 어느 하나의 전극공(10a)을 선택하여 일자로 형성된 슬롯홈(10a-1)과 타측 끝단면측에는 다른 하나의 전극공(10b 또는 10c)을 선태하여 일자로 형성된 슬롯홈 (10a-2)을 구비하고 있다.

상기 분말소결 코어(11,12,13)의 외주면에는 각기 히팅 코일(C1,C2,C3)이 수십회 권취되어 있다. 이때 히팅 코일(C1,C2,C3)중 어느 하나의 히팅 코일(C1)를 보면 일단이 분말소결 코어(11)의 어느 하나의 전극공(10a)에 삽입되어 슬롯홈(10a-1)을 따라 절곡되어 외주면에 권취되고 타단은 다른 하나의 전극공(10b 또는 10c)에 삽입되어 있다.

이와 같이 분말소결 코어(11,12,13)에 각기 권취된 히팅 코일(C1,C2,C3)은 전극(21,22,23)에 도 5와 같이 3상 델타결선된다.

다음은 일실시예로 델타결선 방법을 도 2를 참조하여 설명한다.

제1 히팅 코일(C1)의 양단 접점을 a,b로, 제2 히팅 코일(C2)의 양단 접점을 c,d로, 그리고 제3의 히팅 코일(C1)의 양단 접점을 a,b로 각기 결정하여 설명한다.

먼저, 전극(21,22,23)에 제1의 분말소결 코어(11)측 전극공(10a)(10b)(10c)이 대응하도록 하여 제1의 분말소결 코어(11)를 삽입하되, 제 1의 히팅 코일(C1)의 접점(a)(b)이 전극(21)(22)에 각기 대응 접속되도록 한다.

다음, 전극(21,22,23)에 제2의 분말소결 코어(12)측 전극공(10a)(10b)(10c)이 대응하도록 하여 제2의 분말소결 코어(12)를 삽입하되, 제 2의 히팅 코일(C2)의 접점(c)(d)이 전극(23)(21)에 각기 대응 접속되도록 한다.

계속해서 전극(21,22,23)에 제3의 분말소결 코어(13)측 전극공(10a)(10b) (10c)이 대응하도록 하여 제3의 분말소결 코어(11)를 삽입하되, 제 3의 히팅 코일(C3)의 접점(e)(f)이 전극(22)(23)에 각기 대응 접속되도록 한다.

이렇게 되면 도 5의 결선회로도에 나타난 바와 같이 3상 델타결선이 이루어짐을 알 수 있다.

이는 종래의 6공을 사용하는 델타방법에 비해 저항값이 커지면서 전류의 소모를 줄일 수 있는 것이다.

본 발명은 3개의 전극(21,22,23)에 히팅 코일(C1,C2,C3)을 델타결선 방법을 위 방법을 포함하여 모두 4가지의 경우의 수가 있음을 아래 표에서 알 수 있다.

아래 표는 각 히팅 코일(C1,C2,C3)과 전극(21,22,23)을 연결하는 경우의 방법을 모두 나타냈다.

이때 분말소결 코어(11,12,13)를 전극(21,22,23)에 삽입하면 전극(21,22,23)에 대응하는 히팅 코일(C1,C2,C3)중 2개는 전극공(10a)(10b)(10c)에 삽입된 히팅 코일(C1,C2,C3)에 의해 자연적으로 접촉되어 전기적 접속이 이루어진다.

한편, 본 실시예에서는 전극(21,22,23)에 분말소결 코어(11,12,13)를 각각 삽입할 때 원형셀(50)이 집어넣어저 있다.

본 발명에서는 적어도 전극(21,22,23)의 양단에 각기 원형셀(50)이 삽입되어 분말소결 코어(11,12,13)를 강관(40)에 삽입 위치시켜 놓는다.

다음, 강관(40)과 분말소결 코어(11,12,13)와의 사이에 열전도성 및 내열성이 우수한 마그네슘 충전재(30)를 채워넣는다.

다음, 상기 강관(40)을 소정의 직경으로 축관시켜서 충전재(30)를 가압 위치시킴과 동시에 3개의 전극(21,22,23)의 일단부를 노출시켜서 3상 히터가 제작된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 3개의 분말소결 코어를 전극에 직렬로 삽입하여 별도의 접속수단 없이도 델타결선이 이루어져 제작이 간단해진다.

더욱이 강관속에서 코어들이 완전히 밀폐가 이루어져 열선의 산화가 방지되고, 이로인해 내구수명이 향상되고, 열전도가 우수하다.

또, 열선부식의 방지로 불량이 발생될 소지가 적고, 전력소모가 감소되어 화재 위험을 줄일 수 있으며 이때, 3상은 공급전선이 가늘어도 좋다.

[ 표 ]

Claims

3개의 전극공(10a,10b,10c)을 포함하는 분말 압축성형된 분말소결 코어(11, 12,13)와;

상기 분말소결 코어(11,12,13)의 외주면에 각기 수십회 권취되고, 일접점과 타접점이 각기 분말소결 코어(11,12,13)의 양측 끝단면에 노출된 서로 다른 전극공 (10a와10b, 10a와10c 또는 10b와10c)에 삽입 위치시킨 히팅 코일(C1,C2,C3)을 구비함과 동시에 이들 분말소결 코어(11,12,13)를 순차적으로 3개의 전극(21,22,23)에 삽입시켜 델타결선하고,

상기 델타결선된 3개의 분말소결 코어(11,12,13)가 삽입되는 강관(40)과;

상기 강관(40)과 분말소결 코어(11,12,13)와의 사이에 충전 가압된 마그네슘 충전재(30)가 포함된 것을 특징으로 하는 카트리지형 3상 히터.
제 1항에 있어서,

상기 전극(21,22,23)에는 상기 분말소결 코어(11,1,2,13)들이 삽입된 강관 (40)내에서 중심선상에 삽입되어 있도록 하기 위해 적어도 복수개의 원형셀(50)이 추가되고, 이 원형셀(50)중에는 충전재(30)를 분말소결 코어(11,12,13)와 강관 (40)과의 사이로 집어넣을 수 있도록 홈(50a)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 카트리지형 3상 히터.
(a) 삼각으로 배치되어 길이방향으로 관통된 3개의 전극공(10a,10b,10c)을 각기 갖는 분말 압축성형된 분말소결 코어(11,12,13)를 형성하는 단계와;

(b) 상기 분말소결 코어(11,12,13)의 외주면에 각기 히팅 코일(C1,C2,C3)을 수십회 권취함과 동시에 각 히팅 코일(C1,C2,C3)의 일접점과 타접점을 각기 분말소결 코어(11,12,13)의 양측 끝단면에 노출된 서로 다른 전극공(10a와10b, 10a와10c 또는 10b와10c)을 선택하여 삽입 위치시키는 단계와;

(c) 위 단계에서 히팅 코일이 권취 완료된 분말소결 코어(11,12,13)을 순차적으로 3개의 전극(21,22,23)에 델타결선되도록 삽입 위치시키는 단계와;

(d) 델타결선된 3개의 분말소결 코어(11,12,13)를 일정직경의 강관(40)에 삽입한 후 열전도성 및 내열성이 우수한 마그네슘 충전재(30)를 채워넣는 단계와; 및

(e) 상기 강관(40)을 소정의 직경으로 축관시켜서 충전재를 가압 위치시킴과 동시에 3개의 전극(21,22,23)의 일단부를 노출시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 카트리지형 3상 히터의 제작방법.
제 3항에 있어서,

상기 (c)단계에서 분말소결 코어(11,12,13)가 강관(40)의 중심선상에 위치되도록 함과 동시에 충전재가 분말소결 코어와 강관과의 사이에 채워 넣어질 수 있도록 적어도 복수개의 원형셀을 추가적으로 분말소결 코어와 함께 순차적으로 삽입하여넣어짐을 특징으로 하는 카트리지형 3상 히터의 제작방법.