KR20050113183A - 오일-단열된 변압기, 초크 코일 및 스텝 스위치용 공기제습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡습제 과립이 충전되어 있는 하우징으로 구성되고 실린더 내에 위치되어 있는 필터 인서트를 포함하는 공기 제습기에 관한 것이다. 상기 과립을 재생하기 위한 가열 장치가 제공되어 있다. 가열된 습기를 원하는 대로 농축 및 배수시키기 위해, 실린더의 바닥부는 특히 깔때기형 구조를 가지며, 우수한 비열전도성을 가진 재료로 제조된다.

Description

오일-단열된 변압기, 초크 코일 및 스텝 스위치용 공기 제습기 {AIR DE-HUMIDIFIER FOR OIL-INSULATED TRANSFORMERS, CHOKE COILS AND STEP SWITCHES}

본 발명은 오일-단열된 변압기, 초크 코일 또는 스텝 스위치에서 오일 팽창조 내에 흡입된 공기의 습기를 제거하기 위한 부속품으로서 사용되는 공기 제습기에 관한 것이다.

이러한 공기 제습기는 JP 60198710 A1호에 이미 공지되어 있다. 상기 공기 제습기는 흡습제가 각각 충전되어 있는 2개의 동일하게 구성된 필터 챔버를 포함하고 있다. 하부로부터 오일통을 포함하는 종 모양의 장치를 통해 흡입된 공기를 상기 2개의 필터 챔버 중 적어도 하나를 통해 흐르게 하면, 흡습제를 통과하면서 건조되어 공기 제습기 상부를 통해 배출된다. 상기 2개의 필터 챔버 각각에는 전기 가열 장치가 추가적으로 제공되어 있다. 상기 각 필터 챔버 내 흡습제의 습기 흡수 용량이 모두 소모되면, 해당 가열 장치가 작동되어, 흡습제를 건조시켜 재생시킨다. 가열된 습기를 배출시키기 위해, 각 필터 챔버의 상부 영역에는 배출구가 제공되어 있다.

유럽 특허출원 EP 1313112 A1호에는, 또 다른 구조의 공기 제습기가 개시되어 있다. 흡습제가 충전되어 있는 필터 인서트를 거쳐 건조되는 공기의 흐름 경로에는, 상태에 따라 상기 필터 인서트의 내부에 히터를 작동시키는 습도 센서가 배치되어 있다. 이때, 상기 습도 센서는 그 주위를 흐르는 이미 건조된 공기를 감지한다. 상기 습도 센서가, 흡입된 공기 내 습도가 한계치를 초과하여 너무 높다는 신호를 수차례 보내게 되면, 이는 흡습제가 포화되었고, 더 이상 어떠한 습기도 흡수할 수 없으며, 건조시켜야 함을 의미한다. 이후, 필터 인서트 내 가열 장치, 바람직하게는 저항체 가열 장치의 전기 회로가 개폐 수단에 의해 폐쇄된다. 그 결과, 상기 흡습제가 가열되어 건조되며 지금까지 결합되어 있던 물이 하부를 통해 외부로 배출된다.

상기 공지된 공기 제습기는, 실제의 작동에 있어서는 가열된 액체가 가열 장치의 상부에 배치되어 있는 배출구를 통해 제거될 수 없고 또한 하부로도 완전히 배출되지 않는 것으로 밝혀졌다. 오히려, 이렇게 가열된 액체는 필터 챔버의 실린더 내벽 또는 공기 제습기의 하우징 벽에 미세한 물방울 형태로 된다. 이러한 미세한 물방울은 잔류되고 - 이들의 표면 장력에 의해 점착되어 - 쉽게 제거할 수 없다. 시간이 흐름에 따라 내벽 영역에서 수분 농도가 점점 증가하기 때문에 바람직하지 않다. 이로 인해, 상기 습도 센서는 상기 건조제의 상태의 측정값으로서 건조제를 포위하고 있는 공기 습도의 실제 값과 다른 값을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 제습기의 개략적인 전체 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기 제습기의 바닥부를 포함하는 하부 영역만을 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 또 다른 공기 제습기를 하부로부터 바라본 바닥부만을 나타낸 도면이다.

도 4 내지 6은 도 3에 도시된 바닥부의 측단면도들이다.

이에, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 단점을 해결하고, 가열 장치를 작동시킴으로써 흡습성, 재생성 필터 물질로부터 가열된 액체가 실질적으로 필터 장치를 빠져나가도록 보장하는 특별한 구조를 갖는 공지 기술과 같은 유형의 공기 제습기를 제공하는 데 있다.

상기 목적은 특허청구범위 제1항의 특징을 가진 공기 제습기에 의해 해결된다. 종속항들은 본 발명의 추가적인 특히 유리한 실시형태에 관한 것이다.

본 발명의 주요 이점은 특히 본 발명에 따른 바닥부의 형태에 의해 필터 장치의 내부에서 제한적이고 국소적으로 한정된 이슬점 강하에 의해 달성된다. 따라서, 가열된 액체의 농축이 상기 바닥부 내에서 바람직하게 이루어지고, 상기 바닥부 내에서 제한적이고 국소적으로 한정된 농축된 액체가 바닥부로부터 안전하게 외부로 배출된다.

이하, 첨부 도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

보다 명확한 이해를 위해, 먼저 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 공기 제습기의 전체 구성을 보다 상세히 설명한다. 상기 공기 제습기는 바닥부(1)를 포함하며, 바닥부 위에 실린더(3)가 위치해 있고 그 사이에 링 패킹(2)이 삽입되어 있다. 실린더(3) 상부는 커버(4)에 의해 폐쇄되어 있고, 또한 상기 커버에는 밀봉을 위해 링 패킹(5)이 제공되어 있다. 고정을 위해 수직형 고정 볼트(6)가 바닥부(1)의 외부 하부에 있는 암볼트(6.1)와 볼트 고정된다. 상부에는, 고정 수단으로서 볼트(7)가 제공되어 있다. 실린더(3) 중심에는 통기성 하우징(8)이 배치되어 있다. 하우징(8)에는 흡습제로서 재생성 과립(9) 및 히터(10)가 구비되어 있고, 상기 히터의 가열 구성 요소는 과립(9) 사이에 위치하는데, 즉 상기 과립에 의해 밀봉되어 있다. 과립(9)은 도면의 명료성을 위해 자세히 도시하고 있지 않다. 커버(4)의 상부에는 자석 밸브(12)가 제공되어 있으며, 자석 밸브(12)의 상부에는 하부 플랜지(13)가 위치해 있으며, 하부 플랜지(13)에는 상부 플랜지(14)가 고정되어 있다. 상부 플랜지(14)와 커버(15) 사이에는 또 다른 하우징(16)이 배치되어 있다. 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(14)는 아이(eye) 볼트(17)와 나비 너트를 통해 서로 결합되어 있다. 상부 하우징(16)은 특별한 구조의 내벽(19)을 포함하고, 상기 내벽은 고정되어 있는 하부 개방된 종 모양 구조(20)와 함께 하우징(16)의 내부에 오일 저장부(21)를 형성한다. 오일 저장부(21)의 체적은 튤립 형상으로 형성된 내벽(19)에 의해 한정된다. 하부 플랜지(13)와 상부 플랜지(14) 사이에는 또 다른 링 패킹(22)이 위치해 있고, 상부 플랜지(14)와 하우징(16) 사이에는 링 패킹(23)이 위치해 있으며, 하우징(16)과 커버(15) 사이에는 링 패킹(24)이 위치해 있다. 커버(15)의 상부에는 관형 플랜지(25)가 배치되어 있고 상기 관형 플랜지는 아이 볼트(26)와 나비 너트(27)에 의해 고정된다. 측부에는 개폐 하우징(28)이 제공되어 있어 전기 접속부 및 연결 도선을 수용하고 있다. 또한, 공기의 흐름 영역 내에서 실린더(3)의 내측에는 습도 센서(29)가 제공되어 있다. 습도 센서(29)는 상술한 바와 같이 그 주위를 둘러싸고 있는 공기의 습도 상태를 감지한다. 감지된 습도값이 미리 설정한 한계치를 초과하면, 과립(9)이 적어도 광범위하게 포화되었고, 더 이상의 습기가 흡수될 수 없어 건조되어야 함을 의미한다. 이러한 경우, 개폐 하우징(28) 내에 히터(10)의 전기 회로가 개폐 수단(미도시)에 의해 폐쇄된다. 동시에, 자석 밸브(12)가 폐쇄된다. 히터(10)에 의해 과립(9)이 가열되어 과립이 건조된다. 명료성을 이유로, 히터(10)에 대해서도, 습도 센서(29)로부터 볼트(30)를 통해 개폐 하우징(28)으로 연결되어 있는 전기 접속 도선이 도시되어 있지 않다. 개폐 하우징(28)은 도시되어 있지 않은 전기 연결 도선과 전류 공급부를 연결하기 위한 볼트(31)를 포함한다.

도 2는 본 발명에 따른 바닥부(1)를 더욱 잘 설명하기 위해 공기 제습기의 하부 단면도를 나타내고 있다. 바닥부(1)는 금속으로 구성되어 있으며, 상대적으로 두꺼우며, 우수한 비열전도성(specific thermal conductivity)을 갖는다. 내부 구조(1.1)는 깔때기 형태로 형성되며 깔때기의 가장 깊은 위치의 중앙에는 개구부(1.2)가 형성되어 있다. 개구부(1.2)를 통해 흡입되고 건조되는 공기가 실린더(3)에 도달한 후, 이어서 통기성 하우징(8)에 도달하며, 상기 통기성 하우징 내에서 상기 공기는 과립(9) 사이로 흐르게 되면서 건조된다. 내부 구조(1.1)에서 농축된 가열된 액체가 동일한 개구부(1.2)를 통해 하부로 배출된다. 우수한 비열전도성을 가진 바닥부(1)와 깔때기-형태의 내부 구조(1.1)에 의해, 가열된 액체의 제한적이고 국소적으로 한정된 농축이 이루어지고, 이에 따라 본 발명의 목적이 달성된다.

상술한 작용을 촉진하기 위해, 실린더(3)가 비열전도성이 불량한 재료로 제조되는 것이 특히 유리하다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 내부 구조(1.1)에는 하부 굴곡부(1.4)가 제공되며, 이로 인해 전체 내부 구조(1.1)에서 급격하게 통과되는 지점이 없어진다. 이렇게 함으로써 농축된 액체의 흐름이 원활하게 이루어진다. 이어, 도 2에는 개구부(1.2)에 하부 방향으로 배치되어 있고, 개구부의 아래 쪽에 수용되는 볼트(32)가 도시되어 있다.

도 3 내지 6에는, 본 발명에 따른 또 다른 바닥부(1)가 도시되어 있다. 바닥부(1)는 특히 후술하는 세부 요소들을 포함한다.

상기 도면에 나타낸 바와 같이, 볼트(32)는 메쉬(mesh) 인서트(33)를 포함한다. 이러한 메쉬 인서트(33)에 의해, 어떠한 작은 이물질 입자나 다른 불순물도 흡입된 공기와 함께 또는 또 다른 방법으로 공기 제습기의 내부에 유입될 수 없다. 메쉬 인서트(33)는 예를 들면 황동 소결체로 제조될 수 있으며, 이러한 필터 작용 이외에도 추가적으로 소음 흡수 효과가 얻어진다.

일반적으로, 이러한 메쉬 인서트(33)에 의해서 가열된 액체의 하부로의 배출이 방해되지 않는다. 소정의 기후 상태하에서는, 저온에서 동결 위험성이 있다. 따라서, 대부분의 경우, 본 발명에 따른 공기 제습기의 바닥부(1)에 대해 추가적으로 가열하는 것이 유리할 수 있다. 이를 위해, 바닥부(1)에 환형 공간이 제공되며, 상기 공간으로부터 방사형 나선 구멍(35)이 외부로 유도되어 있다. 공간(34)에는 전기 히터(36)가 배치되어 있다. 여기에서는, 전기 저항체 히터를 사용하는 것이 특히 유리하다. 히터(36)의 전기 접속 도선(37)은 나선 구멍(35)과 그 안에 고정되어 있는 케이블 볼트(38)를 통해 외부로 유도되어 있다. 상술한 바와 같이, 하방에, 공간(34)은 히터(36)를 포함하며, 바닥 플랜지(39)에 의해 폐쇄되어 있다. 상술한 바와 같이 공간(34)은 히터(36)를 포함하며, 바닥 플랜지(39)에 의해 하부가 폐쇄되어 있다. 커버 플랜지(40)는 하부에 외부 접속부를 형성하고, 볼트(32)를 포위하여 보호하는 중앙의 플랜지 형태의 분진 보호물(41)을 포함한다. 커버 플랜지(40)의 고정은 볼트부(44, 45)를 이용하여 바닥부(1)에 볼트(42, 43)를 고정시킴으로써 수행된다. 바닥부(1)는 고정 볼트(미도시)를 수용하기 위해 사용되는 수직형 관통공(46, 47)을 더 포함한다. 상기 고정 볼트는 도 1에서 부호 6으로 보다 상세히 도시되어 있다.

대부분의 경우, 실제로 볼트(32)의 주변을 원하는 대로 확실하게 가열하도록 바닥부(1)와 전기 히터(36)의 열적 분리는 중요하다. 바꿔 말하면, 전기 히터(36)는 실제로 동결의 위험성이 있는 곳에서 작동하게 된다. 이러한 열적 분리를 실현하기 위해, 제1 단열판(48)이 바닥부(1), 전기 히터(36) 및 바닥 플랜지(39) 사이에 제공되어 있고, 제2 단열판(49)은 바닥부(1)와 바닥 플랜지(39) 사이에 제공되어 있다. 단열판(48, 49)은 예를 들면 테프론(Teflon)으로 구성되며, 따라서 본 발명에 따른 공기 제습기의 다른 부분이 가열되는 것이 방지될 수 있다.

Claims (8)

1. 오일-단열된 변압기, 초크 코일 및 스텝 스위치에서 오일 팽창조 내에 흡입된 공기의 습기를 제거하기 위한 공기 제습기에 있어서,

   커버(4)에 의해 상부가 폐쇄되고, 바닥부(1)에 의해 하부가 폐쇄되어 있는 실린더(3),

   상기 실린더(3)의 내부에 배치되고, 흡습제 과립(9)이 충전되어 있는 통기성 하우징(8)으로서, 그 외벽과 상기 실린더(3)의 내벽에는 흡입되는 공기로 충전되는 공간이 존재하고, 그 내부에서 과립(9)이 유동하게 되는, 통기성 하우징(8),

   상기 하우징(8)의 내부에 배치되어 있는 전기 가열 장치(10), 및

   상기 하우징(8)의 외벽과 실린더(3)의 내벽 사이의 공간에 배치되어 있고, 습도가 소정 한계치를 초과할 때 히터(10)를 활성화시킬 수 있는 습도 센서(29)

   를 포함하고,

   상기 바닥부(1)는 우수한 비열전도성(specific thermal conductivity)을 갖는 금속 또는 다른 재료로 되어 있고, 그 내부 구조(1.1)는 깔때기형으로 되어 있고,

   상기 깔때기형의 내부 구조(1.1)는 하부 굴곡부(1.4)를 포함하는

   공기 제습기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실린더(3)의 비열전도성이 상기 바닥부(1)의 비열전도성에 비해 낮은 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 제습기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 바닥부(1)의 가장 깊은 위치의 중앙에 있는 볼트(32)에 통기성 메쉬 인서트(33)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 제습기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 메쉬 인서트(33)가 청동 소결체로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 제습기.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 볼트(32)를 둘러싸고 있는 공간(34)에 하부로부터 접근할 수 있는 환형의 히터(36)가 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 제습기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 추가의 히터(36)는 전기 저항체 히터이고, 상기 히터의 전기 접속 도선(37)은 상기 바닥부(1)에 방사형으로 고정되어 있는 케이블 볼트(38)를 통해 유도되는 것을 특징으로 하는 공기 제습기.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 히터(36)가 적어도 하나 이상의 단열판(48, 49)에 의해 바닥부(1)로부터 열적 분리되는 것을 특징으로 하는 공기 제습기.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공간(34)이 바닥 플랜지(39) 및/또는 볼트(42, 43)에 의해 바닥부(1)에 고정되는 커버 플랜지(40)에 의해 하부 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 공기 제습기.