KR101750229B1 - 수관을 이용한 변압기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수관을 이용한 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변압기에서 발생되는 열기의 냉각이 가능하게 하는 등 변압기의 안정된 구동이 가능하게 하며, 또한, 변압기의 열기를 이용한 유체의 가열로 보일러에 적용 가능하게 하는 등 변압기의 사용 효율성의 증대를 가져오게 하며, 또한, 자기장을 이용한 가열로 화재로부터 보호 및 에너지 효율의 향상을 가져오게 하며, 또한, 가열 효율의 향상 및 가열 시간의 단축을 가져오게 하는 등 열효율의 향상이 가능하게 하기 위한 수관을 이용한 변압기에 관한 것이다.

Description

수관을 이용한 변압기{Transformer using water tube}
본 발명은 수관을 이용한 변압기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전압을 변압하는 변압기의 사용은 물론, 수관에 흐르는 유체를 이용한 열교환을 통해 변압기에서 발생되는 열기의 냉각은 물론, 열교환 과정에서 발생되는 열기를 이용한 유체의 가열 사용이 가능한 수관을 이용한 변압기에 관한 것이다.
일반적으로 변압기는 자심을 공통의 자로로 하여, 서로 절연된 2조의 코일을 권선시킴으로써 교류 전력의 전송에 사용한다. 2조의 코일 중 전원측에 접속되는 코일을 1차 코일, 부하측에 접속되는 코일을 2차 코일이라 하며, 양자의 코일수의 비에 의해 임의의 전압을 꺼낼 수 있다.
한편, 2차 코일은 부하측에 접속되어 전압을 변압하는 과정에서 열이 발생하게 되므로, 지속적으로 변압하기 위해서는 열을 냉각하기 위한 수단을 필요로 한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 변압기는 열을 냉각하기 위한 수단으로 별도의 냉각수단을 구비시 변압기의 부피가 증대되게 되는 것인바, 소형의 변압기 제조에 상당한 난점이 있었다.
또한, 변압기에서 발생되는 열을 그대로 냉각 제거하게 되는 것인바, 그 효율성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국특허공개공보 제10-2008-0025533호.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 변압기에서 발생되는 열기의 냉각이 가능하게 하는 등 변압기의 안정된 구동이 가능하게 하기 위한 수관을 이용한 변압기를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.
또한, 변압기의 열기를 이용한 유체의 가열로 보일러에 적용 가능하게 하는 등 변압기의 사용 효율성의 증대를 가져오게 하기 위한 수관을 이용한 변압기를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.
또한, 자기장을 이용한 가열로 화재로부터 보호 및 에너지 효율의 향상을 가져오게 하기 위한 수관을 이용한 변압기를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.
또한, 가열 효율의 향상 및 가열 시간의 단축을 가져오게 하는 등 열효율의 향상이 가능하게 하기 위한 수관을 이용한 변압기를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 베이스판;
베이스판의 상부에서 서로 이격되게 복수개 배치되며, 각각의 외주면은 제1 차단부재로 감싸지는 코어;
각각의 코어에 권선되어 3상 전압을 인가받으며, 복수의 코어 중 이웃하는 부분이 서로 다른 자극을 갖는 1차 코일;
코어의 배면에서 1차 코일과 이격되게 배치되는 수직판 형태의 금속판; 및
금속판을 관통하여 코어 측으로 인입 및 1차 코일을 감싸고 금속판을 통해 다시 인출되며, 1차 코일에 의해 유도전류가 흘러 내부에 통과되는 유체를 가열시키는 수관을 포함하여 구성하며,
복수의 코어는,
일정한 간격을 두고 배열되는 3개가 한 조를 이루게 구성하며,
하부가 저면에 탄성부재를 갖는 하부 고정판에 의해 서로 연결 및 베이스판에 고정되고, 상부가 상부 고정판에 의해 서로 연결 고정되며, 상부 고정판에는 각각의 코어에 해당하는 1차 코일에 전원을 공급할 수 있는 단자가 더 포함되게 구성하며,
금속판은,
하부 고정판과 상부 고정판을 연결하는 브라켓을 통해 고정되고, 상단 및 하단이 코어 측으로 직각 절곡되어 보강돌부를 이루게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명 수관을 이용한 변압기는, 변압기 코어의 주변을 감싸는 수관에 흐르는 유체를 이용하여 변압기에서 발생되는 열기와의 열교환을 통한 냉각이 가능하게 되는 등 신속한 냉각으로 과부하의 방지 및 변압기의 안정된 구동이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 열교환을 통한 변압기의 열기를 냉각시 가열되는 유체를 이용하여 보일러의 구동이 가능하게 되는 등 변압기의 효율성이 한 층 증대되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 화석 연료 등을 이용한 가열 방식이 아닌 변압기의 자기장을 이용한 자기유도열을 이용한 간접 가열이 가능하게 되는 것인바, 화재로부터의 보호 및 에너지 효율이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 가열판과 수관에 의해 형성된 폐루프의 전류로 자기장을 증폭시킬 수 있게 되는 것인바, 가열 효율의 향상 및 가열 시간의 단축을 가져오는 등 열효율이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명 수관을 이용한 변압기의 전면 사시도.
도 2는 본 발명 수관을 이용한 변압기의 후면 사시도.
도 3은 본 발명 수관을 이용한 변압기의 정면도.
도 4는 본 발명 수관을 이용한 변압기의 평 단면도.
도 5는 본 발명 수관을 이용한 변압기의 1차 코일 권선 상태도.
도 6은 본 발명 수관을 이용한 변압기의 수관 배열 상태도.
도 7은 본 발명 수관을 이용한 변압기의 다른 실시예도.
도 8은 본 발명 수관을 이용한 변압기의 다른 실시예에 따른 영구자석 요부도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 수관을 이용한 변압기의 전면 사시도이고, 도 2는 본 발명 수관을 이용한 변압기의 후면 사시도이며, 도 3은 본 발명 수관을 이용한 변압기의 정면도이고, 도 4는 본 발명 수관을 이용한 변압기의 평 단면도이며, 도 5는 본 발명 수관을 이용한 변압기의 1차 코일 권선 상태도이다.
도 1 내지 도 5의 도시와 같이 본 발명 수관을 이용한 변압기(1)는, 베이스판(100)과, 코어(200)와, 1차 코일(300)과, 금속판(400)과, 수관(500)으로 구성된다.
여기서, 상기 베이스판(100)은, 비도체로 된 플레이트 형태로 구성된 것으로, 하기하는 코어(200)의 지지가 가능하게 구성된다.
상기 코어(200)는, 베이스판(100)의 상부에 배치되게 구성된 것으로, 투자율이 높고 전도성이 낮은 특성을 갖도록 페라이트로 만들어진 자기 철심을 포함할 수 있다.
이때, 코어(200)는 일정한 간격을 두고 배열되는 3개가 한 조를 이루게 구성된 것으로, 각각은 수직으로 배치되며, 각각의 코어(200)는 제1 차단부재(201)를 통해 감싸지게 구성된다.
또한, 베이스판(100)에 배치되는 코어(200)는 먼저, 그 하부에는 각각의 코어(200)를 연결하는 하부 고정판(210)이 구성된다.
그리고, 하부 고정판(210)의 저면에는 변압기(1)가 작동하는 과정에서 소음 및 진동의 감쇄가 가능하도록 탄성부재(211)가 구성된 것으로, 하부 고정판(210)은 그 탄성부재(211)를 통해 베이스판(100)의 상부에 거치되게 구성된다.
또한, 코어(200)의 상부에는 하부 고정판(210)과 대칭되게 각각의 코어(200)를 연결하는 상부 고정판(220)이 구성된다.
그리고, 상부 고정판(220)에는 각각의 코어(200)에 해당하게 단자(230)가 배치되게 구성된 것으로, 각각의 단자(230)는 각각 대응되는 코어(200)에 연결되며, 위상이 서로 다른 3상 전압이 인가되는 것이며, 이때 3상 회로는 델타 방식으로 결선될 수 있다.
상기 1차 코일(300)은, 각각의 코어(200)에 권선되게 구성된 것으로, 각각은 단상을 이루는 한편, 3개가 3상 병렬 방식으로 전기 배선되어 3상 전압을 인가 받을 수 있게 구성되며, 코어(200)에 권선시에는 제1 차단부재(201)를 통해 코어(200)와 1차 코일(300) 간의 전류 흐름을 막아 유도 자기장이 감소될 수 있는 현상을 방지하게 구성된다.
이때, 각각의 코어(200)에 권선되는 1차 코일(300)은 이웃하는 부분이 1차 코일(300) 서로 다른 자극을 갖도록 권선되는 것으로, 복수의 코어(200) 중 서로 인접하는 부분이 N극과 S극으로 서로 교대로 배치되게 권선된다.
즉, 1차 코일(300)은 일 예로, 양단에 배치된 코어(200)는 베이스판(100)을 기준으로 상부가 N극, 하부가 S극을 갖도록 권선된다. 또한, 중간에 배치된 코어(200)는 상부가 S극, 하부가 N극을 갖도록 권선된다.
그러나 1차 코일(300)은 다른 예로, 양단에 배치된 코어(200)는 상부가 S극, 하부가 N극을 갖도록 권선될 수 있으며, 중간에 배치된 코어(200)는 상부가 N극, 하부가 S극을 갖도록 권선될 수 있다.
이에 따라, 코어(200)의 인접한 부분 사이에 형성되는 자기장의 세기가 더 강해지므로, 강해진 교번자속 속에 배치되는 하기하는 수관(500)이 상대적으로 빨리 가열되므로 유체를 가열시키는 시간을 감소시킬 수 있다.
여기서 1차 코일(300)은 외부로부터 전압을 공급받는데, 일 예로 3상 전압의 교류 전압을 공급받을 수 있다. 또한, 3상 전압과 연결되는 부분은 델타 결선방식으로 결선되어 교류 전압을 인가받는다.
또한, 각각의 코어(200)에 권선되는 1차 코일(300)은 중앙의 1차 코일(300)이 양측의 코어(200)에 감긴 1차 코일(300)에 비해 30~40% 두꺼운 코일로 구성함으로, 자기장의 세기가 더 강해지게 구성할 수 있다.
상기 금속판(400)은, 베이스판(100)에 배치되는 코어(200)의 배면에서 1차 코일(300)과 이격되게 배치되게 구성된 것으로, 동판 등의 도체로 된 수직 판체 형태로 구성된다.
이때, 금속판(400)은 하부 고정판(210)과 상부 고정판(220)을 연결하는 양측 한 쌍의 도체로 된 "ㄷ"형 브라켓(250)을 통해 고정된다.
그리고, 금속판(400)은 그 상단 및 하단이 코어(200) 측으로 직각 절곡되어 보강돌부(401)를 이루게 구성되어 열 발생시 휨 변형 등을 방지할 수 있다.
또한, 금속판(400)에는 금속판(400)에 배치되어 1차 코일(300)과 접촉되는 코일센서(310)가 구성된다.
이때, 코일센서(310)를 통해 1차 코일(300)의 온도를 측정하여 단자(230)의 전압여부를 결정하여 1차 코일(300)의 온도를 제어하는 것으로, 일예로, 1차 코일(300)의 온도가 기 설정된 온도를 초과하는 경우 인가되는 전압을 차단하여 1차 코일의 온도가 기 설정된 온도를 초과하여 상승하는 것을 방지함으로써 1차 코일(300)을 보호할 수 있다.
또한, 금속판(400)에는 금속판(400)의 온도를 측정하는 동판센서(410)가 더 구성된다.
이때, 동판센서(410)는 금속판(400)의 온도를 측정하여 단자(230)의 전압 인가여부를 결정하여 금속판(400) 또는 하기하는 수관(500)의 온도를 제어하는 것으로, 일예로, 단자(230)에 연결되어 금속판(400)의 온도가 기 설정된 온도를 초과하는 경우 인가되는 전압을 차단하여 금속판(400)의 온도가 기 설정된 오도를 초과하여 상승하는 것을 방지함으로써, 사고를 사전에 방지할 수 있다.
상기 수관(500)은 각각 코어(200)에 권선된 1차 코일(300)을 감싸도록 절곡되어 배치되며 1차 코일(300)의 전자기 유도에 의해 전류가 유도되는 2차 코일의 역할을 하게 구성된 것으로, 유도 가열이 될 수 있는 전기의 도체로 이루어지며, 도체 중에서도 비철금속에 비해 가열이 용이하며 가열효율이 좋은 자성체일 수 있다.
즉, 1차 코일(300)에 인가되는 교류에 의해 수관(500)에도 교류가 흐르게 되는 것으로, 수관(500)은 수관(500) 내를 통과하는 유체를 가열시킨다.
이때, 수관(500)은 각각의 코어(200)에 대하여 수평을 이루도록 감싸게 구성된 것으로, 코어(200)를 감쌀시 일부는 N극을 갖는 코어(200)에 근접하게 배치되고, 또 다른 일부는 S극을 갖는 코어(200)에 근접하게 배치된다.
즉, 수관(500)은 교번자속의 세기가 가장 큰 영역에 위치되므로 수관(500)에 흐르는 유도전류의 세기는 강해지고, 나아가, 수관(500)에 더 많은 열이 발생하게 되어 물을 보다 효율적으로 가열시킬 수 있다.
한편, 1차 코일(300)를 감싸는 수관(500)은 도 6을 참조하여 입수측(510)과 출수측(520)을 이루게 구성된 것으로, 먼저, 입수측(510)이 금속판(400)의 외측에서 일측 하부를 관통하여 일측에 위치한 코어(200)의 외측으로 인입 및 코어(200)를 감싼 상태에서 중간의 코어(200)와의 사이를 통해 금속판(400)의 하부를 관통하여 외측으로 인출된다.
그리고, 인출된 수관(500)은 다시 금속판(400)의 상부로 절곡 및 금속판(400)을 관통하여 일측의 코어(200)와 중간의 코어(200) 사이로 인입 및 중간의 코어(200)를 감싼 상태에서 금속판(400)의 상부를 관통하여 외측으로 인출된다.
그리고, 인출된 수관(500)은 다시 금속판(400)의 하부로 절곡 및 금속판(400)을 관통하여 중간의 코어(200)와 타측의 코어(200) 사이로 인입 및 타측의 코어(200)를 감싼 상태에서 금속판(400)의 하부를 관통하여 외측으로 인출되어 출수측(520)을 이루게 구성된다.
이때, 수관(500)은 각각의 코어(200)를 감싸는 과정에서 강해진 교번자속 속에 배치되게 구성되되, 중앙의 코어(200) 주변에서는 각각 2열을 이루게 되는 것인데, 이때 각각의 코어(200)에 권선되는 1차 코일(300) 중 중앙의 코어(200)에 두껍게 권선된 1차 코일(300)이 상대적으로 자기장의 세기가 더 강해짐에 안정된 대응이 가능하게 된다.
한편, 상기와 같이 수관(500)이 금속판(400)을 관통시 그 금속판(400)과 수관(500)은 서로 용접을 통해 긴밀하게 연결함으로 단락을 방지하게 되는 등 내구성의 향상 및 열전도성을 증대시킬 수 있게 된다.
즉, 금속판(400)과 수관(500)은 서로 연결되어, 수관(500)에 흐르는 전류를 공유하고, 이에 따라 금속판(400)과 함께 여러 개의 폐회로를 구성시킬 수 있도록 하며, 수관(500)과 금속판(400)이 여러 개의 폐회로를 구성하는 경우, 물을 가열시키는 가열 효율을 더 높일 수 있다.
나아가, 금속판(400)은 1차 코일(300)에 의해 발생되는 유도 자기장이 배면으로 분산되는 것을 막아줘 교번 자속에 의한 물의 가열이 향상된다.
또한, 수관(500)에는 입수측(510)에 입수밸브(511) 및 입수온도 게이지(512)가 더 포함되게 구성되고, 출수측(520)에 출수밸브(521) 및 출수온도 게이지(522)가 더 포함되게 구성된 것으로, 그 입수되는 유체 및 출수되는 유체의 조절 및 입수되는 유체 및 출수되는 유체의 온도 측정이 가능하게 된다.
즉, 입수온도 게이지(512) 및 출수온도 게이지(522)는 입수되는 유체 및 출수되는 유체의 온도를 측정 및 단자(230)의 전압 인가여부를 결정하여 가열되는 유체의 적절한 온도 유지가 가능하게 된다.
한편, 본 발명 수관을 이용한 변압기(1)의 다른 실시예로, 도 7 및 도 8의 도시와 같이 각각의 코어(200)와 1차 코일(300)의 사이에 영구자석(600)이 더 포함되게 구성할 수 있는 것으로, 이때 영구자석(600)은 교번자속의 세기를 증가시키게 되며 코어(200)에 유도되는 자속과 동일한 극성을 갖도록 구성된다.
일예로, 양단에 배치된 코어(200)의 상부가 N극, 중간에 배치된 코어(200)의 상부가 S극을 갖도록 배치되는 경우, 영구자석(600)을 코어(200)와 동일한 극성을 갖도록 양단에 배치되는 영구자석(600)의 상부가 N극, 중간에 배치된 영구자석(600)의 상부가 S극을 갖도록 구성되며, 각각의 이웃하는 코어(200)에 형성되는 영구자석(600)은 서로 다른 극성을 갖도록 구성된다.
이때, 각각의 영구자석(600)을 구성함에 있어서는, 다수개의 사각 블록 형태의 자석(610)(610')이 상,하,좌,우 연속 배치되어 된 하나의 유니트 블록 형태로 구성할 수 있으며, 베이스판(100)으로부터 수직하게 구성되면서 코어(200)의 외주면에서 제1 차단부재(201)를 벽으로 하여 그 외주면 따라 그 코어(200)를 감싸게 배치된다.
그리고, 영구자석(600)의 외주면에 1차 코일(300)이 권선되는 것으로, 이때 영구자석(600)과 1차 코일(300)의 사이는 제2 차단부재(301)를 통해 차단되어 영구자석(600)과 1차 코일(300)의 전기적 연결을 방지하게 구성된다.
또한, 각각의 코어(200)를 감싸는 영구자석(600)은 중앙의 코어(200)에 형성된 영구자석(600)이 양측 코어(200)에 감싸는 영구자석(600)에 비해 30~40% 큰 영구자석으로 구성함으로, 자기장의 세기가 더 강해지게 구성할 수 있다.
즉, 상기 수관(500)은 각각의 코어(200)를 감싸는 과정에서 강해진 교번자속 속에 배치되게 구성되되, 중앙의 코어(200) 주변에서는 각각 2열을 이루게 되는 것인데, 이때 각각의 코어(200)를 감싸는 영구자석(600) 중 중앙의 코어(200)에 두껍게 형성된 영구자석(600)이 상대적으로 자기장의 세기가 더 강해짐에 안정된 대응이 가능하게 된다.
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 수관을 이용한 변압기의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명 수관을 이용한 변압기(1)는 통상의 변압기로의 사용이 가능하게 된다.
또한, 본 발명 수관을 이용한 변압기(1)는 그 변압기(1)를 작동하는 과정에서 발생되는 열기의 신속한 냉각 및 온수를 생성하여 보일러 등에 적용 가능하게 된다.
이를 위해서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 먼저, 변압기(1)가 작동하는 과정에서 수관(500)의 입수측에는 유체가 공급되게 되는 것으로, 이렇게 공급된 유체는 그 수관(500)을 따라 코어(200)의 주변을 순환하여 출수측(520)으로 출수되게 된다.
이때, 변압기(1)에서는, 통상의 변압기와 같이 전압을 인가하게 되면 전류가 흐르게 되는 것인바, 이에 전류의 변화가 발생하게 되면 자장이 발생하고, 이에 그 자장을 1차 코일(300)에 대응하는 수관(500)에 가하여 와전류를 유도하게 되며, 이에 수관(500)의 전기적 고유 저항에 의해 와전류가 유도되어 수관(500)의 전기적 고유 저항에 의해 와전류가 열로 변환되어 그 수관(500)을 가열 및 내부로 순환되는 유체를 가열하게 된다.
즉, 그 수관(500)을 흐르는 유체는 교번자속 속에 배치된 수관(500)에 열기가 가해지게 되는 것인바, 이러한 열기는 수관(500)의 유체와의 열교환을 통해 변압기에서 발생되는 열기의 냉각이 가능하게 된다.
또한, 상기와 같이 열교환 과정에서 유체가 가열 되는 것인바, 이렇게 변환된 유체는 수관(500)의 출수측(520)으로 출수되어 사용 가능하게 된다.
한편, 본 발명 수관을 이용한 변압기(1)는 3개의 코어(200)가 3상 병렬방식으로 배선되게 되는 것인바, 단상의 변압기를 적용시보다 고효율을 얻을 수 있게 된다.
100 : 베이스판 200 : 코어
201 : 제1 차단부재
210 : 하부 고정판 220 : 상부 고정판
230 : 단자 250 : 브라켓
300 : 1차 코일 301 : 제2 차단부재
310 : 코일센서
400 : 금속판 401 : 보강돌부
410 : 동판센서
500 : 수관 510 : 입수측
511 : 입수밸브 512 : 입수온도 게이지
520 : 출수측 521 : 출수밸브
522 : 출수온도 게이지 600 : 영구자석

Claims (5)

  1. 베이스판(100);
    베이스판(100)의 상부에서 서로 이격되게 복수개 배치되며, 각각의 외주면은 제1 차단부재(201)로 감싸지는 코어(200);
    각각의 코어(200)에 권선되어 3상 전압을 인가받으며, 복수의 코어(200) 중 이웃하는 부분이 서로 다른 자극을 갖는 1차 코일(300);
    코어(200)의 배면에서 1차 코일(300)과 이격되게 배치되는 수직판 형태의 금속판(400); 및
    금속판(400)을 관통하여 코어(200) 측으로 인입 및 1차 코일(300)을 감싸고 금속판(400)을 통해 다시 인출되며, 1차 코일(300)에 의해 유도전류가 흘러 내부에 통과되는 유체를 가열시키는 수관(500)을 포함하여 구성하며,
    복수의 코어(200)는,
    일정한 간격을 두고 배열되는 3개가 한 조를 이루게 구성하며,
    하부가 저면에 탄성부재(211)를 갖는 하부 고정판(210)에 의해 서로 연결 및 베이스판(100)에 고정되고, 상부가 상부 고정판(220)에 의해 서로 연결 고정되며, 상부 고정판(220)에는 각각의 코어(200)에 해당하는 1차 코일(300)에 전원을 공급할 수 있는 단자(230)가 더 포함되게 구성하며,
    금속판(400)은,
    하부 고정판(210)과 상부 고정판(220)을 연결하는 브라켓(250)을 통해 고정되고, 상단 및 하단이 코어(200) 측으로 직각 절곡되어 보강돌부(401)를 이루게 구성함을 특징으로 하는 수관을 이용한 변압기.
  2. 제 1항에 있어서,
    금속판(400)에 형성되며, 1차 코일(300) 접촉되어 1차 코일(300)의 온도를 측정하는 코일센서(310); 및
    금속판(400)에 형성되어 그 금속판(400)의 온도를 측정하는 동판센서(410)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 수관을 이용한 변압기.
  3. 제 1항에 있어서,
    수관(500)은,
    입수측(510)이 금속판(400)의 외측에서 일측 하부를 관통하여 일측에 위치한 코어(200)의 외측으로 인입 및 코어(200)를 감싼 상태에서 금속판(400)의 하부를 관통하여 외측으로 인출되고,
    다시 금속판(400)의 상부로 절곡 및 금속판(400)을 관통하여 코어(200) 측으로 인입 및 중간의 코어(200)를 감싼 상태에서 금속판(400)의 상부를 관통하여 외측으로 인출되며,
    다시 금속판(400)의 하부로 절곡 및 금속판(400)을 관통하여 코어(200) 측으로 인입 및 타측의 코어(200)를 감싼 상태에서 금속판(400)의 하부를 관통하여 외측으로 인출되어 출수측(520)을 이루게 구성하되,
    금속판(400)을 관통시 그 금속판(400)과 용접되어 일체를 이루게 구성함을 특징으로 하는 수관을 이용한 변압기.
  4. 제 3항에 있어서,
    수관(500)에는,
    입수측(510)에 입수밸브(511) 및 입수온도 게이지(512)가 더 포함되게 구성하고,
    출수측(520)에 출수밸브(521) 및 출수온도 게이지(522)가 더 포함되게 구성함을 특징으로 하는 수관을 이용한 변압기.
  5. 제 1항에 있어서,
    각각의 코어(200)와 1차 코일(300)의 사이에는 영구자석(600)이 더 포함되게 구성하되,
    코어(200)와 영구자석(600)의 사이는 제1 차단부재(201)로 차단하고, 영구자석(600)과 1차 코일(300)의 사이는 제2 차단부재(301)로 차단되게 구성하며,
    중앙의 코어(200)에 감기는 1차 코일(300)은,
    양측의 코어(200)에 감긴 1차 코일(300)에 비해 30~40% 두꺼운 코일을 적용하고,
    중앙의 코어(200)에 형성되는 영구자석(600)은,
    양측의 코어(200)에 형성되는 영구자석(600)에 비해 30%~40% 큰 자석을 적용함을 특징으로 하는 수관을 이용한 변압기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101862762B1 (ko) * 2017-08-11 2018-05-30 오영한 수관 변압기를 이용한 히트펌프
CN117672673A (zh) * 2024-01-31 2024-03-08 荣尔电气集团股份有限公司 一种干式变压器的散热结构

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012089838A (ja) 2010-10-19 2012-05-10 General Electric Co <Ge> 高周波数及び大出力用途向けの間接冷却を有する液体冷却式磁気構成要素

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012089838A (ja) 2010-10-19 2012-05-10 General Electric Co <Ge> 高周波数及び大出力用途向けの間接冷却を有する液体冷却式磁気構成要素

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101862762B1 (ko) * 2017-08-11 2018-05-30 오영한 수관 변압기를 이용한 히트펌프
CN117672673A (zh) * 2024-01-31 2024-03-08 荣尔电气集团股份有限公司 一种干式变压器的散热结构
CN117672673B (zh) * 2024-01-31 2024-04-19 荣尔电气集团股份有限公司 一种干式变压器的散热结构

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