KR102591804B1 - 관형 전기 히터 장비 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명의 장치는 전기 히터, 특히 원자로 안전 시스템의 전기 히터에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 원자력 발전소에서 관형 전기 히터 유닛의 신뢰성을 향상시키는 것이다.
기술 결과의 본 발명은 디바이스를 제공하는 감소한 열의 영향에서 가열 요소의 장비에 연구 결과의 관형 전기 히터가 결과적으로 온도를 낮추고 호스트 전기에 연결한다.
나사 구멍과 부싱을 가지는 플랜지(cover)와 보호 케이싱을 포함하는 관형 전기 히터 유닛으로서, 부싱을 통해 관형 전기 히터와 그 단자부가 플랜지에 견고하게 밀봉되고, 플랜지에는 원통형 쉘이 장착되며, 원통형 쉘의 상반부에는 관통 구멍이 형성되어 있고, 원통형 쉘의 내측에는 관형 전기 히터를 견고하게 지지하기 위한 구멍이 형성된 적어도 두 개의 열 쉴드가 고정되며, 상기 열 쉴드의 구멍의 지름은 부싱의 외경보다 크다. 또한, 원통형 쉘의 크기는 장비에 배치된 단열재의 두께와 같거나 또는 그 보다 작다. 또한, 보호 케이싱이 관형 전기 히터의 단자부 영역에 설치되어 대규모 금속 부싱에 의해 타이트하게 접속되며, 열 쉴드 사이의 공간에 단열재를 설치하고 있다.

Description

관형 전기 히터 장비 유닛 {TUBULAR ELECTRIC HEATERS EQUIPMENT UNIT}

본 발명의 장치는 전기 히터, 특히 원자력 발전소의 원자로 안전 시스템의 전기 히터에 관한 것이다.

관형 전기 히터(TU 16-681.097-85 "Block tubular Tanb-90П380И234")를 분석하면 알 수 있듯이, 나사 구멍과 스피곳(spigot)을 구비한 플랜지(커버)를 가지는 공지된 관형 전기 히터 유닛에서는 접이식 노드(조인트 )(collapsible node)에 의한 전기 연결부를 밀폐 보호하는 케이싱을 가지고 있으며, 이로 인해 관형 히터를 완전하게 밀폐하게 되어 있다.

이러한 설계가 가지는 주요한 단점은 강제적으로 공기를 순환시키지 않는 한, 밀폐 케이싱 내의 요소가 과열할 우려가 있는 것이다. 또한 이 설계의 단점은 전기적인 설치의 작업시 단자로의 접근이 어렵다는 점이다.

본 발명과 기술적인 본질에 있어 가장 가까운 기술은 "블록 튜블러(Block tubular)"장치(IPC 국제분류 F24H3/08(2006.01), G21C1/00(2006.01), 우선권주장일 2005년 2월 25일)이다. 그 가열 요소의 연결부를 보호하는 커버가 전기 가열 요소의 단자용 구멍이 열린 플레이트에 견고하게 연결된 파이프를 구비하고, 상기 플랜지의 나사 구멍에 나사 결합하는 고정 요소에 의해 상기 커버를 플랜지에 고정하게 되어 있다. 기술적인 결정 사항이 프로토 타입을 위해 만들어졌다.

프로토 타입으로서 공지된 장치의 단점은 가열된 장비의 표면으로부터의 열에 의해 동작 중의 가열 요소 단자가 과열할 우려가 있다는 것이다.

이같은 단점은 본 발명의 청구된 장치에 의해 해소된다.

본 발명의 목적은 원자력 발전소에서 운전 중 관형 전기 히터 블록의 신뢰성을 향상시키는 데 있다.

본 발명의 기술적 결과는 관형 전기 히터에 대한 장비로부터의 열영향을 감소시키고, 그 결과, 관형 전기 히터의 전기 연결부 온도를 저하시키는 장치를 제공한다.

이러한 기술적인 결과는 관형 전기 히터를 견고하게 밀봉하는 나사 구멍과 부싱이 있는 플랜지(커버)와 상반부에 관통 천공을 가지며, 내측에는 관형 전기 히터용 구멍을 가지는 적어도 두 개의 열 쉴드(heat shields, 열 차폐물)가 고정된 원통형 쉘을 구비하고, 당해 원통형 쉘의 크기는 장비에 설치된 단열재의 두께 이하임으로써 얻어진다. 그리고 열 쉴드의 구멍의 지름은 부싱(슬리브)의 외경을 초과해야 한다.

대안적으로, 쉘의 크기는 장비의 단열재의 두께와 같거나 그보다 작다.

대안적으로, 보호 케이싱이 관형 전기 히터의 단자 영역에 설치되며, 거대한 금속 부싱에 의해 단단히 연결된다.

또는, 열 쉴드(열 차폐물) 사이의 공간에 단열재가 설치된다.

본 발명의 본질은 다음 도면에 기반하여 설명된다.
도 1은 블록형 관형 전기 히터 유닛의 전체도이다.
도 2는 관형 전기 히터 주위로 열(뜨거운) 공기의 자연 순환 방식을 보여주는 도면이다.
도 3은 원통형 쉘 및 그 주위의 열 공기를 냉각하는 "차가운" 공기의 이동 방향을 나타내는 도면이다.

장비(2)의 관형 전기 히터 유닛(1)의 블록(block)에는 나사 구멍이 형성된 플랜지(커버)(3)와 단단히 밀봉된 부싱(bushing, 또는 sleeve)(4)이 포함되어 있고, 또 단자부(pin 또는 terminal)(6)가 있는 관형 전기 히터(5)와 그 관형 전기 히터(5)의 단자부(6)에는 접을 수 있는 전기 연결부(7)가 구비된다. 단열재(8)가 장비(2)와 플랜지(3)에 설치된다. 플랜지(3)의 관형 전기 히터(5)의 단자부(6) 측에는 원통형 쉘(cylindrical shell)(9)이 장착된다. 원통형 쉘(9)의 상반부에는 관통 구멍(10)이 천공되어 있다. 원통형 쉘(9)의 내면측에는 복수게, 적어도 두 개의 열 쉴드(열 차폐물)(11)가 견고하게 고정되어 있고, 열 쉴드(11)에는 관형 전기 히터(5)를 지지하기 위한 구멍(12)이 설치되어 있다. 구멍(12)의 직경은 부싱(4)의 외경보다 크다. 또 원통형 쉘(9)의 크기는 장비(2)에 배치된 단열재(8)의 두께와 동일하거나 그보다 작다. 또는 보호 케이싱(13)이 전기 연결부(7)의 영역을 포함하는 단자부(6)에 장착된다. 보호 케이싱(13)은 대형 금속 부싱(14)에 의해 관형 전기 히터(5)의 부싱(4)에 단단히 연결된다.

장치의 작동은 다음과 같이 수행된다. 장비(2)의 관형 전기 히터 유닛(1)은 나사 구멍이 형성된 플랜지(덮개)(3)를 포함하고 있다.

그리고 부싱(4)을 통해 관형 전기 히터(5)와 단자부(6)가 플랜지(3)에 견고하게 밀봉 고정되며, 관형 전기 히터(5)의 단자부(6)에는 접을 수 있는 노드(collapsible node)로 형성된 전기적 연결부(7)를 구비하며, 이러한 관형 전기 히터 유닛(1)은 원자로의 안전 시스템에 사용된다. 원자로 등의 장비(2)에 플랜지(3)와 원통형 쉘(9)을 덮도록 제작된 단열재(8)가 배치된다. 플랜지(3)의 일측에 있는 관형 전기 히터(5)의 단자부(6) 측에 원통형 쉘(cylindrical shell)(9)이 장착된다. 장비(2)의 벽면을 따라 열 공기(hot air)를 이동시킴과 동시에, 관형 전기 히터(5)의 단자부(6)가 장비(2)의 벽면에서 발생한 열 공기의 영향을 받지 않도록 차폐한다. 원통형 쉘(9)의 상부 표면에는 관통 구멍(10)이 천공되어 있고, 이로 인해 관형 전기 히터(5)의 단자부(6)에서 발생하는 과도한 열이 배출되도록 하고 있다. 원통형 쉘(9)의 내측에는 관형 전기 히터(5)를 지지하기 위한 구멍(12)이 천공되어 있는 복수개, 적어도 두 개의 열 쉴드(11)가 견고하게 고정 설치된다. 구멍(12)의 직경은 단자부(6)를 따라 냉각된 상태의 찬 공기가 흡입되어 통과할 수 있는 통로를 형성하도록 부싱(4)의 외경보다 크게 되어 있다. 그리고 원통형 쉘(9)의 크기는 장비(2)에 배치된 단열재(8)의 두께와 동일하거나 그보다 작다. 또한 보호 케이싱(13)이 전기 연결부(7)가 있는 단자부(6)의 영역에 장착된다. 보호 케이싱(13)은 관형 전기 히터(5)의 부싱(4)에 대형 고체 금속 부싱(14)을 통해 연결된다. 이로 인해 노드를 밀봉하는 실란트의 온도가 균일하게 되도록 하고, 보호 케이싱(13)이 관형 전기 히터(5)의 단자부(6)에서 전기 연결부(7)의 노드 영역의 과도한 열을 배제하는 라디에이터(radiator:방열기)의 역할을 한다.

따라서, 공지된 장치와 비교하여 본 발명의 청구된 기술 솔루션의 사용은 가열된 장비 요소의 영향으로부터 관형 전기 히터의 단자를 보호하고, 단자부를 따라 "차가운" 공기를 흡입하여 관형 전기 히터의 과도한 열을 제거함으로써, 관형 전기 히터와 전기 연결부의 온도 감소 및 균등화를 가져와 관형 전기 히터 장치의 신뢰성을 높인다.

Claims (4)

1. 나사 구멍과 부싱을 가지는 플랜지(cover)와 보호 케이싱을 포함하는 관형 전기 히터 유닛으로서, 부싱을 통해 관형 전기 히터와 그 단자부가 플랜지에 견고하게 밀봉되고, 플랜지에는 원통형 쉘이 장착되며, 원통형 쉘의 상반부에는 관통 구멍이 형성되어 있고, 원통형 쉘의 내측에는 관형 전기 히터를 견고하게 지지하기 위한 구멍이 형성된 적어도 두 개의 열 쉴드가 고정되며, 상기 열 쉴드의 구멍의 지름은 부싱의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 관형 전기 히터 유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 원통형 쉘의 크기는 장비의 단열재의 두께와 같거나 또는 작은 것을 특징으로 하는 관형 전기 히터 유닛.
3. 제 1 항에 있어서, 보호 케이스가 관형 전기 히터의 단자 영역에 설치되며, 대규모 금속 부싱에 의해 타이트하게 접속된 것을 특징으로 하는 관형 전기 히터 유닛.
4. 제 1 항에 있어서, 열 쉴드 사이의 공간에 단열재를 설치한 것을 특징으로 하는 관형 전기 히터 유닛.