KR920000885Y1 - 전기 유체 가열기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기 유체 가열기

제1도는 본 고안의 전기 유체 가열기를 설명하기 위한 개략 종단면도.

제2도는 본 고안 가열기의 2차 권선 도체의 2종류의 정면도.

제3a도 및 제3b도는 발열체와 유체의 온도 관계를 본 고안(제3a도)과, 공지의 실용신안(3b도)의 경우에 대해서 도시하는 도면.

제4도는 본 고안의 단상 내철형 전기 유체 가열기의 정면도.

제5도는 본 고안에 따르는 3상 내철형 전기 유체 가열기의 정면도.

제6도는 제1,2도에 있어서, 유로(7)를 2층으로 감은것의 개략 종단면도.

제7도는 본 고안 장치의 다른 일예의 종단면 개략도.

제8도 및 제9도는 본 고안 장치의 다른 예의 전기 회로의 개략도.

제10a도 및 10b도는 단상 내철형의 본 고안 장치의 일예의 회로의 개략도.

제11a도 및 11b도는 3상 내철형(델타형)의 본 고안 장치의 일예의 회로의 개략도.

제12a도 및 12b도는 3상 내철성(성형)의 본 고안 장치의 일예의 회로의 개략도.

제13도는 일본국 실공소 제 40-33533호의 온수 장치의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1a,1b,1c : 1차 권선중 선륜

1′,1A′,1B′,1C′: 1차 권선중 관으로 한 부분

2,2′,2a,2b,c : 2차 권선도체

3 : 철심 4 : 교류전원

5 : 유입 금속관 5′: 도입관

6 : 유출 금속관 7 : 유로

9 : 펌프

10,11,12,13,51,52,55,56,57,58,59 : 절연 플랜지

14 : 1차 권선 입구관

15 : 1차 권선 출구관 17,18 : 전원 단자

19 : 접지 20 : 용접 부착부분

22,26,27,28,29,30,31,33,34 : 전기적 결선

본 고안은, 수도물, 액상 화학물질, 혹은 가스 등의 유체를 가열 승온하기 위해서 이용되며, 특히 수백도, 수십기압 이상의 유체 가열에 유효한 전기 유체 가열기에 관한 것이다.

변압기의 1차 고압축에서 전기를 공급하고, 2차 권선을 관상 도체로하여 발열체로 하며, 이것에 물을 통하게 하여 가열 승온시키는 온수가 실공소 제 40-33533호 공보에 개시되어 있다.

상기 실용신안에서는 그 공보 명세서에 기재되어 있는 바와같이, 변압기 1차 권선〔선륜(線輪)〕과 같이, 2차 권선인 발열 도수관은 그 전장, 전표면적에 걸쳐서 절연되어 있다. 즉 복수회의 2차 권선은 전력용 변압기와 마찬가지로 상호 절연되고, 권선 상호의 단락을 방지하고 있다. 그래서 2차 권선인 도수관의 양단 즉 물의 유출입구를 전기적으로 접속하여, 도수관 외부로의 누전을 방지하고 있다.

그러나 이와같은 장치에서는, 물을 온수로 하는 정도의 가열 즉 상압, 100℃정도의 가열에서는 여하튼, 고온 1차측 고전압, 대용량의 가열기에서는 절연물의 재질, 기계적인 구조에 여러 곤란이 발생함과 동시에 변압기의 능률 즉, 가열기로서의 능률도 저하한다. 또한 이 장치는 1차 권선의 발열을 유효하게 이용하고 있지 않다.

본 고안은 이와 같은 장치의 문제점을 해결하고 또한 고온, 1차측 고전압, 대용량의 가열을 고능률로 가능하게하여, 바람직하기로는, 1차 권선의 발열을 유효하게 이용하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해서, 발열체로 되는 2차 권선 도체를 전기적으로는 1회 감지만, 피가열 유체의 유로로서는, 유체와 발열체 표면의 허용 온도차, 유체의 허용 압력 손실등으로부터 결정되는 유로 단면적과 길이에 부응하도록 2회 이상의 복수감기로 하고, 또한 필요하다면 1차 권선의 전부 또는 일부를 금속관으로 하며, 이 금속관의 피가열 유도체를 유입시키는 입구 및 상기 금속관을 나온 피가열 유체를 필요에 따라 가압하여 2차 권선인 발열관에 송입하는 펌프를 설치하여서 되는 전기 유체 가열기이다.

본 고안에서는, 이와같은 구조이기 때문에 2차 복수 권선 상호의 절연이 생략 가능하고, 변압기의 창점유율(변압기 철심의 창면적중 점유하는 1차, 2차 권선 도체부분 단면적의 비율)을 크게하므로, 필요자재를 적게할 수 있는 것은 물론, 능률을 높게 할 수 있으며, 1차측 권선을 고전압으로 하는 것이 용이하게 된다. 또한 발열체인 2차 권선 도체의 온도의 불평균을 평균화하여 발열체의 전열 면적을 적게, 즉 필요자재를 적게할 수 있다.

그리고 발열체인 2차 권선도체의 온도를 평균화할 수 있는 것은 2차 권선 도체의 절연물의 국소적 과열을 피할수 있게 하기 때문에 내열성 절연물인 유리 섬유, 마이카 등의 무기절연물과 폴리이미드 등의 유기 절연물의 수명을 길게하는 것이 가능하다. 한편, 본 고안에 있어서 2차 권선의 구조가 간단한 것은, 2차 권선의 주위에 이들 절연물의 설치를 상당히 용이하게 한다. 상기의 것들로부터 본 고안 장치는 고온의 유체 가열을 용이하게 한다.

본 고안의 바람직한 상태에 있어서는, 상기 1차 권선의 전부 또는 일부를 금속관으로하고, 이 금속관에 피가열 유체를 유입시키는 입구 및 상기 금속관을 나온 피가열 유체를 필요에 따라서 가압하여 2차 권선인 발열관에 송입하는 펌프를 설치한다.

상기 바람직한 상태에 있어서는, 피가열 유체의 가열기로의 입구 온도가 1차 권선의 절연물의 내열 온도보다 낮은 경우에, 피가열 유체를 1차 권선의 냉각제로서 이용한다.

즉 1차 권선은 양호한 도전물질인 구리, 알루미늄, 은등이 이용되나, 이 1차 권선을 상기 구리등의 양호한 도전 물질의 관으로 하여, 이 관내에서 피가열 유체를 1차 권선의 냉각제로서 이용한다.

그리고 1차 권선의 출구에 있어서 어느정도, 예를들면 전 가열전력의 10%정도 가열된 유체를, 필요에 따라서는 이 위치에 가압 펌프를 설치하여, 본래의 가열기인 2차권선으로 송출한다.

1차 권선과 펌프사이에 통상 전기절연이 필요하나, 그 사이 또한 펌프의 어스가 가능하면 이 절연은 필요치 않다. 펌프와 2차 권선 사이는, 2차 권선이 전기적으로 1회감지만, 유로로서는 복수회 감은 것이므로 통상 절연을 필요로 하지 않는다. 특히 2차 권선의 표피 작용이 크고, 전류가 2회 권선의 최내주벽의 표층부에 집중할 때는, 펌프와 2차 권선 사이의 절연은 필요치 않다.

다음, 도면에 따라 종래 기술 및 본 고안을 설명하지만, 본 고안이 이들 도면에 도시한 것에 한정되는 것은 아니다.

제13도는 상기 일본국 실공소 제 40-33533호의 온수 장치의 평면도이다. 이 도면에 있어서, 도면부호 61은 1차 권선, 62는 2차 권선(도수관), 63은 철심, 65는 62로의 피가열수의 입구관, 66은 62로부터의 가열된 물의 출구관, 64는 관(65, 66)의 전기적 접속이다. 도수관(62)은 알루미늄 재질이며, 그 내외면에 전기적 절연물인 알루미늄 산화물이 실시되어 있다. 화살표는 피가열 유체의 유동 방향을 도시한다.

제1도는 본 고안의 일예를 단상 외철형을 예로해서 설명하기 위한 개략 단면도로, 도면부호 1은 1차 권선이고 2는 발열체로 되는 2차 권선 도체로 철심(3)을 공유하고 전원(4)으로부터 전기가 공급된다. XY는 철심축이다.

피가열 유체는 유입 금속관(5)으로부터 유입되어, 2회 이상 복수 감은 연속하는 유로(7)를 통과하여 가열 승온되어 유출 금속관(6)으로부터 유출된다. 제1도에서 유로(7)는 철심(3)의 주위에 4회 감겨 있다. 유입, 유출 금속관(5, 6)의 관계는 도면과 역이라도 좋다.

제2a도는 2차 권선 도체 부분만을 개략 도시한 것으로, 2차 권선 도체(2)내에 발생하는 전계e는 1차 권선이 감긴 철심축 XY에, 화살표로 도시한 바와같이 수직으로 발생한다.

따라서 XY에 평행한 선상에서는 2차 권선 도체상 어떠한 점도 동일 전위이므로 유체의 유입, 유출 금속판(5, 6) 이 선상 또는 근처에 설치하면 유입, 유출 금속관 (5, 6)을 금속적으로 접촉하여도 전호의 발생을 보지않고 완전히 안전하며 양 금속관을 함께 접지(19)하여도 접지 전류는 없고 감전의 위험도 없다.

더구나 1차 권선은 물론 가열기의 온도에 대응한 전기적, 열적 절연층을 갖고 있으며, 발열체인 2차 권선도체는 1회 감은 것으므로, 제13도에 도시하는 상기 고안에 있어서 전기 접속(64) 및 권선(62) 상호간의 절연층이 불필요하다.

단, 2차 권선 표면상의 철심(3)에 대한 전기적 열적 절연층은 필요하다. 그러나 상기 고안에 비해서 1회 감은 만큼은 저전압의 전기 절연으로 족하므로, 절연층을 얇게 또한 적게하는 것이 가능하기 때문에, 상기한 바와같이 변압기, 철심창의 점유율을 높게할 수 있다.

제2b도는 제2a도와 달리 유체를 통하게 되는 도관(2′)의 복수회 감음(도면에서는 4회 감음)을 전기적으로는 1회 감음으로 되도록 서로 용접부착(20)을 도관(2′)의 전장 또는 수개소에 부분적으로 시공한 것으로, 용접 대신에 제1도와 유사하게 도관(2′)을 전도성 물질과 일체로 되도록 주입하여도 좋다.

제2b도의 경우도 제2a도와 동일한 도관(2′)내에 발생하는 전계 e는 철실축 XY에 거의 수직이므로, XY에 평행한 선상에서는 어떠한 점도 동일한 전위이므로 유체의 유입, 유출 금속관(5,6)을 이 선상 또는 그 근처에 설치하면 상기 금속관 (5,6)을 금속적으로 접촉하여도 제2a도와 동일한 효과을 얻을수가 있다.

제2a도 제2b도에 대한 이상의 설명은 2차권선 도체내의 교류 전류의 표피 작용이 실용상 무시가능한 경우에 대해서 기술하고 있으며, 제2a도, 제2b도의 유입, 유출 금속관(5,6)을 2차 권선 도체상의 동일 전위점 a,b에 설치한 경우를 도시하고 있다.

이에 반해서, 만약 2차 권선 도체(2) 또는 도관(2′)내에 있어서 표피작용이 현저한 경우에 제1도에 있어서 1차 권선 도체(1)및 2차 권선 도체(2)를 동심원통으로 하였을때, 도면부호 2의 반경방향의 유로벽의 두께 t(cm)와 교류 전류의 표피 깊이 S(cm)사이에

t〉2S (1)

인 관계가 있을때는, 2차 교류 전류는, 제1도에 도시된 바와같이, 2차 권선 도체중 1차 권선에 면하는 부분(8)에만 집중하여 흐르게 된다.

따라서 1차 권선에 면하는 2차 권선의 표면 근처 이외의 부분에서는 제2도에 도시한 전계 e가 발생하지 않으므로 유입, 유출 금속관(5,6)을 이 전계가 없는 부분에 설치하면 두 금속관(5,6)이 금속적으로 접촉해도 전호의 발생도 없고, 사람이나 가축의 감전 위험도 없어진다.

따라서 2차 권선 도체에 흐르는 교류 전류가 1차 권선에 면하는 부분에만 집중하도록 2차 권선 도체의 일부, 즉1차 권선에 면하는 부분(8)에만 다른 2차 권선 도체 부분과는 다른 예를들면 강이나 강재합금인 페라이트강등의 강자성 재료를 사용할 수도 있다.

(1)식에서 도시판 표의 깊이 s(cm)는 잘알려져 있는 바와같이 2차 도체의 저항률을 ρ(오옴. cm), 비투자율(比透磁率)을 μ, 전원 주파수를 f(Hz)라 하였을 때

로 나타내어진다.

상술한 표의 작용은, 2차 권선 도체(2)의 높이를 ℓ(cm), 내반경을 d(cm)로 하였을 때, ℓ이 d에 비교하여 클수록 현저해진다.

또한 1차, 2차 권선 도체가 정확한 원통형 권선이 아니고, 타원 구형(矩形)권선이라도 거의 동일하다.

S의 크기는 상용, 주파수(50내지 60Hz)에서는 도체가 강재인 때는 1mm정도, 구리인 때는 1㎝정도이므로 2차 권선도체 재질이 강 또는 강재합금인 페라이트강일 때에는 대개의 경우 표피 작용이 현저한 경우로 생각해도 좋다. 그러나 구리나 비자성 강재인 동합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 오스테나이트강일 때에는 2차 권선 도체의 표피 작용은 무시하여 금속관(5,6)의 위치를 상기한 바와같이 결정하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 2차 권선 도체의 유입, 유출 금속관(5,6)을 철심축 XY에 평행한 선상 예를들면 제2도에 도시된 동전위점 a,b에 또는 그 근처에 설치하거나, 또는 2차 권선 도체내에 있어서 표피 작용이 현저한 경우에는 2차 권선 도체의 유입관 및 유출관에는 절연 프랜지를 필요로 하지 않는다. 그러나 2차 권선 도체내에 있어서 표피 작용이 무시할 수 없고, 또한 상기 유입, 유출관의 위치를 XY에 평행한 선상으로부터 실질적으로 떨어진 위치에 설치할 때는, 상기 유입관 및 유출관에 절연 프랜지가 필요로 되는 경우가 있다.

2차 권선 도체를 제13도에 도시하는 상기 실용신안의 장치와 달리, 전기적으로 1회 감은 것의 또하나의 이점은, 2차 권선 도체인 가열관의 온도를, 유로(7)의 방향으로 균일하게할 수 있는 것이다. 이는 제1도에서 유입금속관(5)으로부터 유입한 유체의 온도 θ_f는 유로(7)의 방향을 따라 차츰 높아져 가지만, 발열체인 2차 권선은 1회 감기로, 열적으로 일체이므로 유체의 유입구인 유입 금속관(5)에 가까운 부분은 저온으로, 유출 금속관(5)에 가까운 부분이 고온으로 되는 경향이 있으나, 오히려 열은 유출 금속관(6)으로부터 유입 금속관(5)의 방향으로 도체 단면중을 흘러, 유입 금속관(5)에 가까운 부분의 온도를 높이고, 유출 금속관(6)에 가까운 부분의 온도를 낮게한다. 그 모양은 제 3a도와 같이, 흐르는 방향의 2차 권선 도체의 온도h에 그다지 변화는 없으나, 유체의 온도 θf에 차츰 높아져 간다.

한편, 상기한 실용신안에서는 제13도의 도수관(62)은 그 전표면을 전기적으로 절연되지 않으면 않되고, 전기 절연체는 동시에 열 절연체이므로, 유체가 흐르는 방향의 도수관 단면내에서의 열이동은 많은 것을 기대할 수 없으므로 제3b도와 같이 발열체인 도수관(62)의 온도는, 유체의 온도와는 거의 일정한 온도차로 직선적으로 상승하여 간다. 그래서 유체의 출구측에서 유제 온도θf, 발열체 온도θh는 함께 최고로 된다. 그래서 θf는 물론, θh도 허용 최고 온도 θ_fm,θ_hm이기 때문에, 만약 발열체 표면과 유체 사이의 전열계수가 양자에서 같은 경우에는 본 고안인 제1도의 2차 권선 도체(2)의 쪽이 전열면적이 적어서 좋은 것은 명백하다. 상세한 것은 안또오 마사오저「공업 전열 설계」 닛간 고교 신문사 발행)제 75 내지 84페이지에 상술되어 있다.

본 고안에 의해 전열면적이 적어도 되는 것은 단지 발열체 부분뿐만 아니라, 철심을 포함해서 가열기 전체의 필요 자재를 적게한다.

이상은 본 고안의 변압기로서는 단상 외철형의 경우에 대해서 도시하였으나, 내철형, 3상 변압기의 경우도 유입, 유출 금속관(5,6)사이에 전위차가 없으므로, 내철형에 대해서는, 2개의 철심 레그부에 대해서, 3상의 경우에는 3개의 철심 레그부에 대해서, 각각의 금속관(5,6)에 해당하는 부분을 직렬 또는 병렬로 접속하여 실현할 수 있다. 이들의 예를 제4도 및 제5도에 도시한다. 제4도는 단상 내철형의, 제5도는 3상 내철형의 전기 유체 가열기의 정면도이다. 이들 도면에 있어서 도면부호 2a,2b 및 2c는 유체의 유로를 포함하는 2차 권선도체, 3은 철심, 5와 6은 유체의 유입, 유출 금속관, 5″와 6′는 2차 권선 도체의 유로를 연결하는 유체 도관이다. 2차 권선 도체(2a,2b,2c)의 내측에는 1차 권선이 존재한다. 또한, 제4도 및 제5도에 있어서, 전원 및 이로부터 1차 권선으로의 배선은 생략하고 있다.

제1도 및 제2도에서는 유로(7)를 단층 4회 감기로 하여 예시하였으나, 2층 이상 복수 감기로 하는 것도 가능하며, 제6도에 2층 감기의 일예를 도시한다. 제6도에 있어서, 도면부호 1,2,XY,5,6 및 7은 제1도의 경우와 같은 의미를 나타낸다. 제5도 및 제6도의 경우에 있어서도 2층 이상 복수 감기로 할 수 있는 것은 물론이다.

이상으로 설명을 한 바와같이 본 고안에 의하면 공지된 장치에 비교하여, 구조, 구성이 간단해지며, 소요의 자재를 절약할 수 있고, 또한 가열능률, 신뢰도를 높일 수 있을뿐만 아니라, 종래에 곤란했던 고온, 고압의 유체 가열기를 실현시키는 일이 가능해진다.

다음으로 1차 권선의 전부 또는 일부를 금속관으로 하고, 이 금속관에 피가열 유체를 유입시키는 입구 및 이 금속관을 나온 피가열 유체를 필요에 따라 가압하고, 2차 권선인 발열관에 송입하는 펌프를 설치해서 이루어지는 본 고안의 양태를 설명한다.

제7도는 이 모양의 일예를 단상 외철형을 예로해서 설명하기 위한 개략 단면도로, 도면부호1은 1차 권선의 선륜, 1′는 1차 권선중 관으로한 부분, 2는 발열체가 되는 2차 권선 도체이며, 철심(3)을 도면부호 1,1′및 2에서 공유하고, 1차 권선(1,1′)에 전원(4)으로부터 급전이 된다. XY는 철심축이다. 화살표는 냉각제 또는 피가열 유체의 흐름 방향을 도시한다.

피가열 유체는, 1차 권선으로의 도입관(5′)으로부터 유입하여 관(1′)을 통과하고, 그 사이에 1차 권선(1,1′)을 냉각하여, 자체는 가열되고, 펌프(9)로 가압되어, 2차 권선의 입구관(5)을 거쳐서 2차 권선의 유로(7)를 통과하며 그 사이에 가열 승온되어 출구관(6)으로부터 유출한다. 도면부호10과 11은 절연 프랜지이다. 관(5′)을 절연재료의 호스로 하면 10은 절연 프랜지로 할 필요는 없다.

이 도면에서, 2차권선 도체(2)는, 전체를 원통형으로 일체 형성하고, 이 원통의 벽안에 나선형의 유로를 형성하여 전기적으로는 1회 감지만 유로로서는 복수회 감은 것을 도시하고 있다. 이 경우, 입구관(5)과 출구관(6)사이의 전위차는, 매우 낮으므로, 통상 이들관에 절연 프랜지를 설치할 필요는 없다.

제8도는 본 고안 장치의 일예의 전기 회로의 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도면부호 1′는 전체를 냉각제 또는 피가열 유체의 유로로한 관상 1차 권선이다. 도면부호 2,3,5,5′,6′,6,9,10및11은 제7도의 경우와 동일한 의미를 나타내고, 화살표는 냉각제 또는 피가열 유체의 흐름의 방향, 14는 이 유체의 1차 권선 입구관, 15는 이 유체의 1차 권선 출구관, 17과 18은 전원 단자를 나타낸다. 이 장치에서 1차 권선 전체가 관상으로, 냉각제 또는 피가열 유체를 통하게 하도록 하고 있다.

제9도는 본 고안 장치의 다른 예의 전기 회로의 개략도이다. 이 도면에 있어서, 도면부호1과 1′는 제1도의 경우와 같이, 각각 1차 권선의 선륜 및 1차 권선중 관으로 한 부분을 나타낸다. 다른 참조부호는 모두 제8도의 경우와 같은 뜻을 표시한다. 화살표는 냉각제 또는 피가열 유체의 흐름의 방향을 도시한다. 제9도의 장치에서는 1차 권선의 일부 즉, 도면부호 1′로 도시된 부분만을 구리등의 관으로 하고 있으며, 예를들면 제7도에 도시한 바와같이 1차 권선을 다층 권선으로 한 경우, 그 가장 외층이고, 2차 권선에 대면하는 부분만을 관으로 하여 냉각제 또는 피가열 유체를 통과하도록 한다. 이와같은 방식의 필요성은 1차 권선 단자(17,18)사이의 전압이 고전압인 때, 절연 프랜지(10,11)의 내전압(耐電)을 낮게하는 경우에 생긴다.

제8도 및 제9도에 있어서, 냉각제 또는 피가열 유체의 가열량의 배분을, 상술한 바와같이, 1차 권선에 있어서 10%로 하고, 피가열 유체 입구 온도를 0℃, 출구 온도를 500℃로 하였을 때 1차 권선의 출구관(15)에서의 온도는 50℃이므로 이 정도의 온도에서는 펌프(9)는 통상적인 구조의 것으로 충분하다.

이상, 단상 외철형 가열에 대해서 설명을 하였으나, 본 고안은 단상 내철형 가열 및 3상형 가열에도 적용할 수 있다. 단상 내철형의 예를 제10a도 및 제10b도에, 3상 3각형의 예를 제11a도 및 제11b도에, 3상 성형의 예를 제12a도 및 제12b도에 도시한다.

이들 도면에 있어서, 도면부호 3,5,5′5″,6,6′,9,1011,17및18은 상기한 것과 동일한 뜻을 나타낸다. 도면부호 1a,1b및 1c는 권선의 선륜, 1a′,1b′및 1c′1차 권선중, 관으로 한부분, 2a,2b 및 2c는 발열체로 되는 2차 권선 도체, 12,13,51,52, 55,56,57,58 및 59는 절연 프랜지, 22,26,27,28,29,30,31,33 및 34는 전기적 결선, 화살표는 냉각제 또는 피가열 유체의 흐르는 방향을 도시한다.

먼저 제10a도는 단상내철형의 본 고안 장치의 일예의 전기 회로의 개략도이다. 이 도면의 장치는 제8도의 금속관인 1차권선(1′)의 각 절반(1a′,1b′)이 각각 금속관인 2차 권선(2a,2b)의 내측에 감겨있으며, 이 각 절반(1a′,1b′)는 서로 전기적으로도 유로적으로도 직렬도 결합되어 있고, 전기적, 유로적으로는 제8도의 장치와 같은 것이다.

제9도의 장치를 단상내철형에 응용한 장치의 일예의 전기 회로의 개략도를 제10b도에 도시한다. 이 도면에 있어서, 1차 권선 선륜(1a,1b)및 이들에 직렬하고, 금속관인 1차 권선(1a′,1b′)은 각각 철심(3)에 감기며, 관(1b′)의 1b와 접속되는 일단은 피가열 유체의 도입관(5′)에 연결되고, 관(1b′)의 타단은 관(1a′)의 1a와 접속되는 일단에 절연 프랜지(55)를 거쳐서 연결된다. 관(1b′)의 상기 타단 또는 그것에 연결되는 도관은 상기 절연 프랜지(55)의 앞에서 1차 권선 선륜(1a)의 관(1a′)에 접속되지 않은 쪽의 일단과 전기적 결선(28)으로 접속된다. 2차 권선(2a,2b)은 각각 1차 권선(1a,1a′:1b,1b′)의 외측으로 감긴다.

제11a도 및 제12a도는 제10a도의 장치를 3상 내철형으로 응용한 장치의 각 일예의 회로 개략도이며, 제11a도는 3상 델타형, 제12a도는 3상 성형의 장치를 도시한 것이다.

제11b도 및 제12b도는 제10b도의 장치를 3상 내철형에 응용한 장치의 각 일예의 회로 개략도이며, 제11b도는 3항 델타형, 제12b도는 3상 성형의 장치를 도시한 것이다.

제7,8,9,10a,10b,11a,12a 및 12b도에 도시한 장치에서는 1차 권선을 피가열 유체에 의해 냉각하므로, 그 절연물의 재질, 기계적인 구조에 그다지 곤란함이 발생하지 않는 것은 물론, 본래 손실되는 1차 권선 손실을 유효하게 할 수 있게 되어, 가열기의 능률를 향상시킨다. 특히 1차 권선의 전류로(電流路)의 단면적을 적게하고 그 전류 밀도를 수배로 높게하여, 예를들면 구리관의 경우 10A/㎟으로 하여도 손실 증가로 되지 아니할뿐만 아니라, 1차 권선의 칫수, 중량을 적게한다. 또한 2차 권선(가열기)이 그 외주에 감길때는 그 칫수, 중량을 적게하여 본 고안 장치의 전체를 소형, 경량으로 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 변압기의 1차 권선(1,1′,1a,1a′,1b,1b′,1c,1c′)에 전기를 공급하고 2차 권선(2,2′,2a,2b,2c)에 유체를 통하게 하여 가열하는 전기 유체 가열기에 있어서, 2차 권선은 전기적으로는 1회 감지만 유로로서는 복수회 감은 발열체이며, 1차 권선의 전부 또는 일부(1′,1a′,1b′,c′)를 금속관으로 하고, 이 금속관에 피가열 유체를 유입시키는 입구 및 이 금속관을 나온 피가열 유체를 필요에 따라 가압하고, 2차 권선인 발열관에 송입하는 펌프를 설치하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 유체 가열기.
2. 제1항에 있어서, 상기 2차 권선(2,2′,2a,2b,2c)의 재질은 여기에 흐르는 교류 전류의 표피 작용이 실용상 무시할 수 있을 정도로 적은 구리나 비자성강재인 동합금, 알루미늄, 알루미늄합금, 오스테나이트강이고, 또한 발열체인 2차권선 (2 ,2′,2a, 2 b,2c)으로의 유체의 유입관(5)과 유출관(6)이 금속이며, 이들관(5,6)이 서로 금속적 접촉을 하여도 전호를 발생하지 않는 등전위인 2차 권선상의 두점에 상기 유입, 유출 금속관을 설치하는 것을 특징으로 하는 전기 유체 가열기.
3. 제1항에 있어서, 상기 2차 권선(2,2′,2a,2b,2c)의 재질은 여기에 흐르는 교류 전류의 표피 작용이 현저한 강 또는 강재합금인 페라이트강이고, 또한 발열체인 2차 권선 도체로의 유체의 유입관(5)과 유출관(6)이 금속이며, 이들 관이 서로 금속적 접촉을 하여도 전호를 발생하지 아니하도록 한것을 특징으로 하는 전기 유체 가열기.
4. 제1항에 있어서, 상기 2차 권선도체(2,2′,2a,2b,2c)에 흐르는 교류 전류가 1차 권선에 면하는 부분(8)에만 집중하도록, 2차 권선 도체의 일부, 즉 1차 권선에 면하는 부분(8)에만 다른 2차 권선도체 부분과는 다른 강자성 재료인 강 또는 강재합금인 페라이트강을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 유체 가열기.