KR100554700B1 - 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 방법 및 그 구성 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력 절감기용 트로이덜 코일에 관한 것으로, 철심을 링형상으로 코어(10)를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡(20)을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연코팅재(11)를 코팅하여 트로이덜 코어(10)를 구성하고, 상기 트로이덜 코어(10)의 외주연을 따라 2차코일(30)을 조밀하게 감으며, 상기 2차코일(30)의 외부에 절연성이 강한 합성수지재로 된 절연필름(40)을 코일 전체를 감싸고, 상기 절연된 2차코일(30) 외주면에 감아서 절연한 절연필름(40) 외주면을 따라 2차코일(30)과 같은 권선 방향으로 도선이 여러 가닥으로 나누어진 연선으로 된 절연전선(50)으로 된 1차코일을 감아 트로이덜 코일(200)을 제조함으로써, 코어 내부에 발생할 수 있는 공극을 최소화하고, 트로이덜 코일의 구동시 코어에서 발생하는 하울링을 예방하며, 전기적 특성과 기계적 내구성을 향상 시켰고, 상기 트로이덜 코일의 구동시 코일에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 절연성이 우수한 합성수지로 된 절연필름을 2차 코일 외부 전체를 감싸도록하여 공냉이 용이하도록 하였으며, 과전압 및 단락사고가 발생할시 과도한 온도 상승으로 절연파괴 및 열화 방지하도록 하였다.

그리고 트로이덜 코일은 코어가 링형상이므로 그 특성상 코일을 다중으로 권선할시 외주연보다 중심이 더욱 조밀하게 권선되는데, 이때 코일과 코일간의 마찰일어나 표피가 벗겨지거나 쇼트가 발생하고, 또한 1차코일과의 전자기 유도가 원활이 일어지지 않았으나, 1차코일을 절연전선을 사용함으로써, 권선작업 용이 할 뿐만아니라 누설자속을 최소화하여 전력 절감을 최대화 하는 효과를 있는 것이다.

트로이덜 코일, 고정재, 보호캡, 절전기, 전자파, 전력 절감기

Description

전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 방법 및 그 구성{a Troidal coil for use in Electric power saving appliance manufacture method and the composition}

도 1은 본 발명에 따른 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 방법을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 순서를 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 트로이덜 코일의 실시예를 보인 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 트로이덜 코일을 전력 절감기에 설치하여 사용상태 예를 보인 사용상태도.

※도면의 중요 부분에 사용된 부호의 설명※

10: 코어 11: 절연 코팅재

20: 코어 보호캡 30: 2차코일

40: 절연필름 41: 절연지

50: 절연전선 100: 트로이덜 코일 보호캡

110: 수용공간 120: 통풍구

130: 고정재 200: 트로이덜 코일

본 발명은 전력 절감기내에 설치되는 트로이덜 코일에 관한 것으로 철심을 링형상으로 코어를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연코팅재를 코팅하여 트로이덜 코어를 구성하고, 상기 트로이덜 코어의 외주연을 따라 2차코일을 조밀하게 감으며, 상기 2차코일의 외부에 절연성이 강한 합성수지재로 된 절연필름을 코일 전체를 감싸고, 상기 절연된 2차코일 외주면에 감아서 절연한 절연필름 외주면을 따라 2차코일과 같은 권선 방향으로 절연전선으로 된 1차코일을 감아 트로이덜 코일을 제조함으로써, 코어 내부에 발생할 수 있는 공극을 최소화하고, 트로이덜 코일의 구동시 코어에서 발생하는 하울링을 예방하며, 전기적 특성과 기계적 내구성을 향상 시켰고, 상기 트로이덜 코일의 구동시 코일에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 절연성이 우수한 합성수지로 된 절연필름을 2차 코일 외부 전체를 감싸도록하여 공냉이 용이하도록 하였으며, 과전압 및 단락사고가 발생할시 과도한 온도 상승으로 절연파괴 및 열화 방지하도록 하였다.

그리고 트로이덜 코일은 코어가 링형상이므로 그 특성상 코일을 다중으로 권선할시 외주연보다 중심이 더욱 조밀하게 권선되는데, 이때 코일과 코일간의 마찰일어나 표피가 벗겨지거나 쇼트가 발생하고, 또한 1차코일과의 전자기 유도가 원활 이 일어지지 않았으나, 1차코일을 절연전선을 사용함으로써, 권선작업 용이 할 뿐만아니라 누설자속을 최소화하여 전력 절감을 최대화 하는 효과를 가지는 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 방법 및 그 구성에 관한 것이다.

일반적으로 전력 절감기에 사용되는 코일은 E.I철심을 조립하여 사용되어 왔고, 따라서 조밀한 공극이 있으므로 강압 과정에서 내부 전력 손실이 매우 크게 나타났으며, 또한 부피가 크고 중량이 무거워 운반이 어려우며, 설치시 매우 불편한점이 있었다.

상기와 같은 제반된 문제점을 해결하고자 트로이덜 코일을 사용하였으나, 종래에는 1차코일을 처음에서 철심 끝까지 감고, 다시 되돌아오면서 감는 방법, 즉 지그재그식 권선방법을 취하여 코일과 코일사이의 전위가 높아 열적 내구성이 약해 종종 코일이 단락되어 강압변압기의 수명이 짧았다.

또한 전력 절감기는 부하량에 따라 1차코일과 2차코일의 권선 횟수 및 코일의 굵기를 달리 하였는데, 전기의 특성상 전류는 도체의 표면으로 만 흐르는 표피효과가 있기 때문에 코일의 굵기와 권선횟수를 조절하기 쉽지 않았고, 또한 굵은 코일은 코어에 권선하기가 쉽지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 방법 및 그로부터 얻어지는 트로이덜 코일에서 발생하는 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 철심을 링형상으로 코어를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연코팅재를 코팅하여 트로이덜 코어를 구성하여, 코어 내부에 발생할 수 있는 공극을 최소화 함으로써, 트로이덜 코일의 구동시 코어에서 발생하는 하울링을 예방하고, 전기적 특성과 기계적 내구성을 향상 시켰으며, 상기 트로이덜 코일의 구동시 코일에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 절연성이 우수한 합성수지로 된 절연필름을 2차 코일 외부 전체를 감싸도록하여 공냉이 용이하도록 하였으며, 과전압 및 단락사고가 발생할시 과도한 온도 상승으로 절연파괴 및 열화 방지하도록 하였다.

그리고 트로이덜 코일은 코어가 링형상이므로 그 특성상 코일을 다중으로 권선할시 외주연보다 중심이 더욱 조밀하게 권선되는데, 이때 코일과 코일간의 마찰일어나 표피가 벗겨져 숏트가 일어나고, 또한 1차코일과의 전자기 유도가 원활이 일어지지 않았으나, 1차코일을 절연전선을 사용함으로써, 권선작업 용이 할 뿐만아니라 누설자속을 최소화하여 전력 절감을 최대화 한다.

또한 트로이덜 코일을 절전기 몸체 내부에 용이하게 고정하고, 트로이덜 코일을 외부의 환경으로 보호하기 위해 보호캡을 씌우되, 고정재에 전자기파를 차단할 수 있는 분말을 혼합 희석하여 인체에 해로운 전자기를 전력 절감기 외부로 방출되는 것을 방지하는 트로이덜 코일을 제공하고자 함에 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

전력 절감기용 트로이덜 코일을 제조함에 있어서,

철심을 링형상으로 코어를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연코팅재를 코팅하여 트로이덜 코어를 제작하는 단계와;

상기 코어제작 단계에서 제작된 트로이덜 코어의 외주연을 따라 2차코일을 조밀하게 감는 2차코일 권선 단계와;

상기 2차코일 권선 단계에서 감긴 2차코일의 외부에 절연성이 강한 합성수지재로 된 절연필름을 코일 전체를 감싸도록 감는 2차코일 절연 단계와;

상기 2차코일 절연 단계에서 절연된 2차코일 외주면에 감아서 절연한 합성수지 외주면을 따라 2차코일과 같은 권선 방향으로 도선에 여러 가닥으로 나누어진 연선으로 된 절연전선으로 된 1차코일을 감는 1차코일 권선 단계와;

상기 1차코일 권선 단계 제조된 트로이덜 코어를 절연코팅재로 절연코팅 단계로 이루어진다.

이때 전력 절감기의 부하용량이 약 100KVA이상일때는 1차코일이 주권선되고, 2차코일이 여자권선이되며, 부하용량이 약 100KVA미만일 경우에는 1차코일이 여자권선이고, 2차코일이 주권선이 된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 방법을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전력 절감기용 트로이덜 코일 제조 순서를 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 트로이덜 코일의 실시예를 보인 구성도이 고, 도 4는 본 발명에 따른 트로이덜 코일을 전력 절감기에 설치하여 사용상태 예를 보인 사용상태도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 철심을 링형상으로 코어(10)를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡(20)을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연코팅재(11)를 코팅하여 트로이덜 코어(10)를 구성하고, 코어 내부에 발생할 수 있는 공극을 최소화 함으로써, 트로이덜 코일의 구동시 코어에서 발생하는 하울링을 예방하고, 전기적 특성과 기계적 내구성을 향상 시켰다.

상기 트로이덜 코어(10)의 외주연을 따로 2차코일(30)을 조밀하게 감되, 상기 트로이덜 코일에 전기를 인가하여 구동할시 코일에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 상기 2차코일(30)의 외부에 절연성이 강한 합성수지재로 된 절연필름(40)을 코일 전체를 감싸는데, 이때 절연성이 우수한 합성수지로 된 절연필름을 2차 코일 외부 전체를 감싸도록하여 공냉이 용이하도록 하였으며, 과전압 및 단락사고가 발생할시 과도한 온도 상승으로 절연파괴 및 열화 방지하도록 하였다.

그리고 상기 절연된 2차코일(30) 외주면에 감아서 절연한 절연필름(40) 외주면을 따라 2차코일(30)과 같은 권선 방향으로 1차코일을 권선하게 되는데 부하량에 따라 1차코일의 권선횟수와 코일의 굵기를 비례하게 달리 하여 권선하게 되는데, 이때 굵은코일은 권선이 용이하지 않고, 전기적 특성에 의해 전류가 표면으로 흐르기 때문에 열발생으로 인한 전력 절감기의 효율이 저하 되었는데 이러한 문제점을 해소하고자 표피 효과를 이용한 여러가닥의 1차권선을 동시에 감아 구성한다. 이때 전력 절감기의 부하량이 약 100KVA이상일 경우에는 상기 절연전선(50)으로 권선할 시 도선이 여러가닥으로 나누어진 연선을 풀어 코어에 권선하여 제조한다.

이때 전력 절감기의 부하용량이 약 100KVA이상일때는 1차코일이 주권선되고, 2차코일이 여자권선이되며, 부하용량이 약 100KVA미만일 경우에는 1차코일이 여자권선이고, 2차코일이 주권선이 된다.

코일 권선층을 1차코일과 2차코일 만을 한정하지 아니하며 전력 절감기의 부하량이나 상에 따라 여러층으로 같은 권선 및 절연 단계로 제조한다.

그리고, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로 부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 숙련된 당업자가 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있는데, 그 실시예는 다음과 같다.

본 발명의 다른 실시예로 도 2f에 도시된 바와 같이 전력 절감기의 부하량 100KVA이하 일 경우에는 철심을 링형상으로 코어(10)를 이루고, 상기 코어(10)의 상하면에 보호캡(20)을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연 코팅재(11)를 코팅하여 트로이덜 코어(10)를 제작하고, 상기 트로이덜 코어(10)의 외주연을 따라 2차코일(30)을 조밀하게 감으며, 상기 2차코일(30)의 외부에 절연성이 강한 합성수지재로 된 절연필름(40)을 코일 전체를 감싸도록 감는 2차코일(30) 절연을 하고, 상기 절연된 2차코일(30) 외주면에 1차코일을 감되, 이때에는 1차코일은 도전선이 에나멜 코팅된 에나멜 코일선으로 감는다.

그리고, 상기 1차코일 권선 제조된 트로이덜 코어를 절연코팅재로 절연코팅 단계로 이루어진다.

또한 본 발명의 다른 실시예로 부하량이 600KVA이상일 경우에는 부하량과 코 어(10)의 크기도 비례하여, 상기 코어에 결합되는 보호캡 대신 절연지(41)를 상기 코어(10)에 감고, 그 외면에 절연필름(40)을 감도록 구성한다.

본 발명은 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 트로이덜 코일(200)을 전력 절감기 몸체내에 고정하기 용이하고, 트로이덜 코일(200)을 외부의 환경으로 부터 보호하기 위해 트로이덜 코일(200)을 수용하도록 내부에 수용공간(110)을 형성하며, 그 중심에는 트로이덜 코일(200)에서 발생하는 열을 공냉이 용이하게 이루어질 수 있도록 외부 공기와 통풍이 가능하도록 통풍구(120)를 형성한 원형의 보호캡(100)을 구성하고, 상기 보호캡(100) 내부에 트로이덜 코일(200)을 설치하고, 에폭시, 실리콘, 포마이카 등과 같은 절연성이 강한 고정재(130)를 충진하여 트로이덜 코일(200)이 유동하지 않도록 고정되도록 구성한다.

여기서 상기 본 발명의 다른 실시예로서, 트로이덜 코일을 보호캡(100)에 고정하기 위한 고정재(130)에 SrCo₃·6Fe₂O₃, BaCO₃·6Fe₂ O₃ 등을 혼합하여서 된 분말을 첨가하여 희석함으로서 트로이덜 코일에서 발생하는 전자기파가 외부로 방출되지 않도록 구성한다.

이와 같이 본 발명은 트로이덜 코어 내부에 발생할 수 있는 공극을 최소화 함으로써, 트로이덜 코일의 구동시 코어에서 발생하는 하울링을 예방하고, 전기적 특성과 기계적 내구성을 향상 시켰으며, 상기 트로이덜 코일의 구동시 코일에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 절연성이 우수한 합성수지로 된 절연필름을 2차 코일 외부 전체를 감싸도록하여 공냉이 용이하도록 하였으며, 과전압 및 단락사고가 발 생할시 과도한 온도 상승으로 절연파괴 및 열화 방지하도록 하였고, 또한 1차코일을 절연전선을 사용함으로써, 권선작업 용이 할 뿐만아니라 누설자속을 최소화하여 전력 절감기 효율을 증대하며, 트로이덜 코일을 외부의 환경으로 보호하기 위해 보호캡을 씌우되, 고정재에 전자기파를 차단할 수 있는 분말을 혼합 희석하여 인체에 해로운 전자기를 전력 절감기 외부로 방출되는 것을 방지한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 철심을 링형상으로 코어를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연코팅재를 코팅하여 트로이덜 코어를 구성하며, 코어 내부에 발생할 수 있는 공극을 최소화 함으로써, 트로이덜 코일의 구동시 코어에서 발생하는 하울링을 예방하고, 전기적 특성과 기계적 내구성을 향상 시켰으며, 상기 트로이덜 코일의 구동시 코일에서 발생하는 열을 냉각하기 위해 절연성이 우수한 합성수지로 된 절연필름을 2차 코일 외부 전체를 감싸도록하여 공냉이 용이하도록 하였으며, 과전압 및 단락사고가 발생할시 과도한 온도 상승으로 절연파괴 및 열화 방지하도록 하였다.

그리고 트로이덜 코일은 코어가 링형상이므로 그 특성상 코일을 다중으로 권선할시 외주연보다 중심이 더욱 조밀하게 권선되는데, 이때 코일과 코일간의 마찰일어나 표피가 벗겨져 숏트가 일어나고, 또한 1차코일과의 전자기 유도가 원활이 일어지지 않았으나, 1차코일을 절연전선을 사용함으로써, 권선작업 용이 할 뿐만아니라 누설자속을 최소화하여 전력 절감기 효율을 상승 시키는 효과를 가지고 있는 것이다.

또한 트로이덜 코일을 절전기 몸체 내부에 용이하게 고정하고, 트로이덜 코일을 외부의 환경으로 보호하기 위해 보호캡을 씌우되, 고정재에 전자기파를 차단할 수 있는 분말을 혼합 희석하여 인체에 해로운 전자기를 전력 절감기 외부로 방출되는 것을 방지하는 효과를 가지고 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 전력 절감기용 트로이덜 코일을 제조함에 있어서,

   철심을 링형상으로 코어를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡을 씌운후, 그 외면에 바니쉬등과 같은 절연코팅재를 코팅하여 트로이덜 코어를 제작하는 단계와;

   상기 코어제작 단계에서 제작된 트로이덜 코어의 외주연을 따라 2차코일을 조밀하게 감는 2차코일 권선 단계와;

   상기 2차코일 권선 단계에서 감긴 2차코일의 외부에 절연성이 강한 합성수지재로 된 절연필름을 코일 전체를 감싸도록 감는 2차코일 절연 단계와;

   상기 2차코일 절연 단계에서 절연된 2차코일 외주면에 감아서 절연한 합성수지 외주면을 따라 2차코일과 같은 권선 방향으로 도선이 여러 가닥으로 나누어진 연선으로 된 절연전선으로 된 1차코일을 감는 1차코일 권선 단계와;

   상기 1차코일 권선 단계 제조된 트로이덜 코어를 절연코팅재로 절연코팅 단계로 트로이덜 코일을 제조하되, 상기 트로이덜 코일을 수용하도록 내부에 수용공간을 형성하며, 그 중심에는 통풍이 가능하도록 통풍구를 형성한 원형의 보호캡에, 상기 트로이덜 코일을 내부에 설치하고, 에폭시, 실리콘, 포마이카 등과 같은 절연성이 강한 고정재를 충진하여 트로이덜 코일이 유동하지 않도록 고정함을 특징으로 하는 트로이덜 코일 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 트로이덜 코일을 보호캡에 고정하기 위한 고정재에 SrCo₃·6Fe₂O₃, BaCO₃·6Fe₂O₃ 등을 혼합하여서 된 분말을 첨가하여 희석함으로서 트로이덜 코일에서 발생하는 전자기파가 외부로 방출되지 않도록 함을 특징으로 하는 트로이덜 코일 제조 방법.
4. 삭제
5. 철심을 링형상으로 코어(10)를 이루고, 상기 코어의 상하면에 보호캡(20)을 씌운후, 그 외면에 절연코팅재(11)를 코팅하여 트로이덜 코어(10)를 구성하고, 상기 트로이덜 코어(10)에 2차코일(30)을 조밀하게 감은 다음, 상기 2차코일(30)의 외부에 절연성이 강한 합성수지재로 된 절연필름(40)으로 코일 전체를 감싸서 절연하고, 그 외부에 도선이 여러 가닥으로 나누어진 연선으로 된 절연전선(50)으로 된 1차코일을 감아 트로이덜 코일을 구성하되, 상기 트로이덜 코일(200)을 수용하도록 내부에 수용공간(110)을 형성하며, 그 중심에는 통풍이 가능하도록 통풍구(120)를 형성한 원형의 보호캡(100)에, 상기 트로이덜 코일(200)을 내부에 설치하고, 에폭시, 실리콘, 포마이카 등과 같은 절연성이 강한 고정재(130)를 충진하여 트로이덜 코일(200)이 유동하지 않도록 고정되도록 구성함을 특징으로 하는 트로이덜 코일.
6. 제 5항에 있어서, 상기 트로이덜 코일을 보호캡(100)에 고정하기 위한 고정재(130)에 SrCo₃·6Fe₂O₃, BaCO₃·6Fe₂O₃ 등을 혼합하여서 된 분말을 첨가하여 희석함으로서 트로이덜 코일에서 발생하는 전자기파가 외부로 방출되지 않도록 구성함을 특징으로 하는 트로이덜 코일.
7. 제 5항에 있어서, 상기 절연전선으로 된 1차코일은 부하량에 따라 절연전선의 내부의 도선 가닥수가 증가하도록 구성함을 특징으로 하는 트로이덜 코일.

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