KR900008075B1 - 전기적 가스 가열장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기적 가스 가열장치

제1도는 본 발명에 따른 장치의 일실시예를 도시하는 개략도.

제2도는 제1도에 따른 실시예에서 선 II-II를 따라 취한 단면도.

제3도는 단계적인 직경을 갖는 본 발명의 제2실시예의 개략도.

제4도는 횡방향의 자장을 발생하기 위해 자기코일을 갖는 본 발명의 제3실시예의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 3 : 원통형 전극 4 : 폐쇄형 자유단부

5 : 개방형 자유단부 6, 7 : 스페이서

8, 9, 10, 11 : 가스 공급갭

12, 13; 14, 15; 16, 17; 18, 19 : 냉각수의 입구와 출구 유니온

20 : 전기아아크 21, 22 : 영구자석(자장 코일)

23, 24 : 아아크 루우트 25 : 플루다이저

31 : 환상디스크 32, 38 : 홈

41 : 직경증가단 42 : 아아크

51 : 전자석 52 : 자장

본 발명은 가스를 전기적으로 가열하는 장치, 더욱 상세하게는 전극간에 전기 아아크를 발생하기 위하여 전원에 접속시킨 1방이 1단 폐쇄형이고 타방은 양단 개방형인 원통형 전극과, 가열 장치에 가스를 공급하는 장치를 구비하는 플라즈마 발생기에 관한 것이다.

산업 공정에서 가열된 가스는 열 에너지를 전달하기 위해 그리고/또는 화학 반응에 참여하기 위해 사용된다. 가스의 체적은 때때로 고가의 처리 비용을 수반하는 막대한 양이 된다. 가스의 양은 충분히 높은 엔탈피나 에너지 밀도가 얻어지면 상당히 감소될 수 있다.

가스의 에너지 함량을 높이는 한 방법은 열 교환기를 사용하는 것이다. 그러나 열 교환기에서 가스로 에너지가 전달되는 효율의 정도가 낮기 때문에 이것은 성공적인 해결책이 되지 못했다. 또 다른 방법은 예를들어 가스를 직접 가열하기 위해 지하연료의 연소를 이용하는 것이다. 그러나 만약 가스가 화학반웅에 관여하는 경우 조성이 변함과 동시에 가스가 오염되기 때문에 연소는 가스의 직접 가열을 의해서는 적당하지 못하다. 야금 공정을 제외한 어떤 화학공정도 약 1000∼3000℃의 매우 높은 온도 및/또는 제어된 산소 포텐셜하에서 방대한 양의 에너지를 추가하는 것이 필요하다. 그러한 경우 제어된 산소 포텐셜하에서 가스 체적을 유지하는 동안 가스의 엔탈피를 변화하고 가스의 양을 변화하므로써 공정을 제어할 수 있다. 예를 들어 가스가 화학반응에 참여하는 하나 또는 그 이상의 반응물을 포함하고 있을 때와 같은 상황에서 가스 양을 정확하게 조절할 수 있어야 한다.

상당히 많은 장치들이 모든 이러한 요건을 만족하기 위해 개발되어 왔으며, 플라즈마 발생을 위한 전기 아아크의 사용은 매우 유용한 기술이라는 것이 판명되었다. 그래서 플라즈마 발생기는 이미 미합중국 특허 제3,301,995호를 통하여 공지되었는데, 여기에는 각각 개방된 단부와 폐쇄된 단부를 갖고 서로 축방향으로 간격진 두개의 수냉식 원통형 전극과, 개방 전극 근처에 배치된 노즐과, 전극들의 직경보다 그리고 전극 사이의 갭(gap)의 직경보다 상당히 더 큰 직경을 갖는 수냉식 챔버와, 챔버내로 가스를 주입하기위해 챔버의 벽내에 있는 수단과, 챔버내에서 가열되도록 가스를 직접 흐르게 하는 노즐을 갖는 파이프 등을 가지고 있다. 자기 코일이 또한 아아크 루우트의 회전을 달성하기 위해 전극들 주위에 배치된다.

또한 미합중국 특허 제3,705,975호는 축방향으로 간격진 2개의 전극들 사이의 갭을 갖는 자체 안정교류 플라즈마 발생기에 관한 것이며, 갭은 매 반주기마다 아아크가 재발호되도록 충분히 좁다. 이 플라즈마 발생기에서 아아크는 전극 챔버속으로 불어 넣어져시 가열될 가스에 작용한다. 전극들 사이에는 격벽이 배치되고 격벽 내에는 채널이 설치되는데, 이는 아아크를 반응실 속으로 불어넣는 가스에 축 방향 속도 성분 뿐만 아니라 높은 각 속도 성분을 공급하도록 설계된다.

미합중국 특허 제3,360,988호는 양극과 음극 사이에 분할되고 제한된 통로를 갖도록 설계된 플라즈마 발생기에 관한 것이다. 아아크실은 장치를 풍동을 가열하기에 적합하게 하는 초음파 노즐로써 특징지워질 수가 있으며, 아아크가 통과하는 길고도 좁은 균일한 직경의 통로를 형성하고, 서로 절연된 도전성의 원형 세그멘트로 구성된 아아크 음극을 상류에, 그리고 아아크 양극을 하류에 갖는다.

그러나 상기 언급한 형태의 플라즈마 발생기들은 어떤 제한과 결점을 가지고 있다.

가스 입구에 의해 분리된 두 전극의 사용은 아아크 길이와 전압이 가스 흐름에 의해 결정된다는 것을 의미한다. 일정한 전류로써, 가스 흐름은 전압과 출력을 증가시키기 위해 증가되야하며, 따라서 떨어지는 가스의 엔탈피는 감소된다.

정상적인 과압, 즉 1∼10바아 정도에서 전압은 1000볼트 정도로 비교적 낮다. 따라서 전력을 증가시키는 단한가지 방법은 전류의 세기를 증가하는 것이다. 그러나 이렇게 하면 전극의 수명이 짧아진다.

세그멘트로 구성된 통로로써는, 즉 절연판이 전극판으로 대체된 경우, 벽을 따라 차거운 가스 중의 흐름이 방해되고 아아크는 너무 급히 떨어진다. 또한 통로의 중심으로 통과하는 대신에 아아크가 전극판 사이의 비교적 얇은 절연판을 뛰어넘게 되는 위험이 있다.

지금까지 공지된 플라즈마 발생기는 기본적으로 실험실에서 사용하기 위한 것이며, 복잡한 구조 때문에 산업적인 이용에는 적당하지 못하다. 이것은 냉각재, 가스공급 등의 접속을 많이 필요로 하는 세그멘트형의 플라즈마 발생기에 특히 응용하는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 고출력을 내고, 전극 수명이 길며, 높은 효율을 가지고, 산업적 이용이 가능한 간단하고 신뢰할 수 있게 설계된 플라스마 발생기를 제공하는 것이다.

이는, 본 발명에 따라서, 전극 사이에 설치된 100∼500mm 길이를 갖는 최소한 하나의 원통형 스페이서를 특징으로 하는 플라즈마 발생기에 의해 달성된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따라서, 상기 장치는 두개의 단부 모듈과 중간 모듈로 구성되며, 이들 각각은 전기, 가스 및 냉각재의 연결부를 갖는 단부 전극을 포함하고 있다. 또한 중간 모듈은 냉각재와 가스의 연결부를 갖는 스페이서를 가지고 있으며, 상기 연결부는 급속 연결을 위한 형태이며, 몇몇 모듈을 서로 연결하고 각각의 단부 모듈을 부착하기 위한 장치를 갖는다. 상기 장치의 작동 특성은 하나 이상의 스페이서를 추가 또는 제거하므로써 쉽고 펀리하게 조정될 수 있다.

통과도중 가스가 회전하도록 가스 공급 갭을 설치하므로써 아아크는 안정된다. 차가운 벽과 결합된 회전가스 흐름은 혼합성이 낮은 중앙의 안정한 아아크와 고온을 제공한다. 이것은 낮은 전압 강하 및 높은 복사손실의 형의 특정의 결점을 수반한다.

본 발명의 다른 실시예에 따라서 상기 장치는 가스 흐름의 주방향으로 도시된 단계적으로 증가하는 직경을 갖도록 설계된다. 최소한 하나의 직경 단이 설치되며, 단의 전후의 직경 사이의 비율은 약 0. 5∼1사이이며, 특히 약 0.7∼0.9사이가 바람직하다.

직경 증가 단은 가스의 회전중심을 나선경로를 따르게 하여서 주위의 가스가 아아크에 혼합되어 이를 냉각한다. 일정한 전류와 가스 흐름에 있어서의 이것은 실질적으로 동일한 정도의 효율로써 아아크의 전압을 증대시킬 수가 있고 또 그러므로써 본 장치는 동일한 출력을 유지하면서 보다 소형으로 만들 수가 있다.

또 다른 실시예에 따라서 전자석 또는 그와 동일한 것이 아아크에 직각으로 작용하는 자계를 발생하기 위해 아아크의 통로를 따라 일지점에 설치된다. 이로 인해 직경 증가 단계의 배열에서 얻어지는 것과 유사한 효과를 주도록 통로의 기하학적 중심선으로 부터 아아크가 조금 이동될 것이다. 양 실시예는 본 발명에 따른 긴 세그멘트를 이용하여 교란이 없는 흐름을 얻으므로써 높은 효율을 유지하면서 아아크 전압을 증가시키는 것이 필요하다.

본 발명의 또 다른 장점과 특징들은 부수 도면을 참고로한 하기의 상세한 설명에 나타날 것이다.

제1도는 본 발명에 따라서 가스를 전기적으로 가열하기 위한 일 실시예를 도시한다. 참고부호 1로 표시된 장치는 폐쇄된 자유단부(4)와 개방된 자유단부(5)를 갖는 두개의 원통형 전극(2 와 3) 그리고 전극 사이에 설치된 스페이서(6 과 7)로 구성되어 있다. 도시된 실시예에서는 두개의 스페이서가 있다. 그러나 스페이서의 길이와 수는 하기 설명과 같이 변화될 수 있다. 가스공급 갭(8,9 및 10)은 각 전극과 인접 스페이서 사이 그리고 스페이서와 스페이서 사이에 설치되어 있다. 또한 본 실시예에서 가스 공급 갭(11)은 제1전극의 폐쇄 단부 근처에 설치되어 있다.

양 전극과 스페이서들은 냉각수의 입구와 출구 유니온(12,13;14.15;16,17 및 18,19)등으로 표시된 것처럼 수냉되어 있다. 양 전극과 스페이서들은 동이나 동합금으로 제조되는 것이 바람직하다. 전극들은 두전극 사이에 전기 아아크(20)를 발생하기 위해 상세히 도시되지 않은 전원에 연결되어 있다. 각 전극은 아아크 루우트(23과 24)를 각각 회전시키는 자장의 발생을 위해 자장 코일 또는 영구 자석(21 및 22)으로 각각 둘러싸여 있다.

가열될 대부분의 가스는 상류 전극(2)과 인접 스페이서(6)사이로 도입된다. 흐름의 주방향에 반대되는 초기 속도 성분이 가스 흐름에 주어지도록 가스 입구를 배열하면 "블로잉(blowlng)"에 의해 아아크 루우트의 배치가 종방향으로 변위될 수 있게 된다. 주 가스 흐름의 일부는 상기 전극의 폐쇄 단부 근처에서 분리되어 가스 공급 갭(11)을 통해 도입된다. 갭(11)은 가스가 필수적으로 흐름의 주방향으로 흐르도록 설계되는 것이 바람직하다. 또한 플루다이저(25) 또는 다른 흐름 조절 기구를 두개의 가스 입구(8,11)에 설치하므로써 더 큰량 또는 더 소량의 가스가 폐쇄 단부(4)에 있는 가스 입구(11)를 통해 도입될 수 있다. 이리하여 아아크 루우트는 이리저리 움직이기 때문에 전극상에 마모를 감소할 수 있다. 또한 이 "블로잉 효과"는 아아크의 길이를 변화시켜 아아크의 임의의 출력 변화를 얻는데 사용될 수 있다. 스페이서 사이 그리고 하류 스페이서와 개방 전극 사이의 가스 공급 갭(8,9,10)을 통해 흐르는 가스는 아아크가 너무 일찍 떨어지는 것을 방지해주려고 한다. 내부에 흐르는 가스는 접선 속도 성분과 축방향 속도 성분을 얻는다. 갭의 폭은 0.5∼5mm가 바람직하다. 가스 층을 회전하는 냉각기는 전극과 스페이서의 내부벽을 따라 얻어진다. 상기 냉각기층은 원통형 공간의 중심으로 주행하는 아아크를 둘러싸고 있다. 이 냉각기 가스층을 발생하기 위해 가스는 아아크의 통로를 따라 가스 입구를 통해 흐른다.

가스 흐름이 하류 전극의 출구로 접근할때 아아크의 다른 루우트는 전극벽과 접촉하게 될 것이다. 유출되는 가스의 평균 온도는 단위 시간당 유출되는 가스의 양과 아아크 출력에 따라 2000∼10,000℃로 변화하게 된다.

제2도에 도시된 것과 같이 가스 공급 갭은 다수의 가스 공급 개구를 형성하기 위해 그 외주에 분포된 홈(32∼38)을 가지고 있는 환상 디스크(31)에 의하여 만들어진다. 흠의 유출각 α는 반경에 관해 0℃이상, 즉35∼90。 정도의 크기를 가져야 한다. 홈의 단면적은 적어도 50m/s의 내부 흐름속도를 주도록 설계되어야 한다.

아아크의 통로를 따라 서로 비교적 멀리 떨어져 있는 몇몇 가스 입구는 아아크가 너무 일찍 떨어지는 것을 방지해준다는 것은 중요한 것이다. 더욱 중요한 것은 상기와 같은 배열이 가스 공급 갭을 "뛰어 넘어"스페이서를 통과하는 다른 통로를 아아크가 선택하지 못하도록 하는데 이용된다는 것이다.

냉각 가스층의 보호 효과는 가스 입구의 길이에 따라 감소하고, 가스 회전이 적어지며 따라서 가열이 좀더 급속히 일어나기 때문에 단위 길이당 열 손실은 스페이서를 따라 증가한다는 것이 실험적으로 밝혀졌다.

제3도는 본 발명에 따른 배열이 수정된 실시예를 도시하고 있으며, 제1도와 동일한 부분은 동일한 표시로 나타냈다. 직경 증가 단은 본 실시예의 제1스페이서에서 참고 부호 41로 표시되어 있다. 추가로 직경증가 단이 그 다음에 설치될 수도 있다. 실제 직경 증가단(41)은 경사가 변화될 수 있으며, 도시된 실시예에서는 절단된 원추 형태이며, 원추각은 실제 평탄한 흐름을 주도록 선택된다. 직경 증가단 전후의 직경의 비율은 0.5대 1이다 직경 증가단은 가스의 회전 중심이 기본적으로 나선통로를 만드는 원인이 되며 아아크는 도면에서 참고부호 42로 지시된 것과 같이 냉각가스를 통과하게 될 것이다.

제4도는 본 발명의 제3실시예를 도시하고 있으며, 제1도에 도시된 것과는 단지 전자석(51) 또는 그와 동일한 것이 설치되어서, 선(52)으로 표시되도록 생겨서 자장이 아아크의 일부에 작용한다는 점만이 다를 뿐이다. 사실 자석이 도면에서와 같이 설치되었기 때문에 자장(52)은 아아크가 회전 가스에 의하여 참고부호 53으로 지시된 나선형의 이동을 할때 동시에 관측자를 향해 외부로 회전하도록 영향을 준다.

본 발명을 좀더 설명하기 위하여, 몇몇 상이한 실시예가 하기에 서술될 것이다.

실시예 1

본 발명에 따른 장치에서, 측정은 200mm 길이의 스페이서 상에서 이루어진다. 수냉은 4개의 분리된 장치로 분할되며, 각각 문제의 스페이서부재의 50mm를 냉각한다. 4개의 세그멘트의 각각의 온도 증가는 각각 3.8。, 3.9。, 4.2。 그리고 5.3℃라는 것이 밝혀졌다. 물이 스페이서를 지나 약 0.1mm 폭의 갭을 흐른다는것을 고려할 때 상당한 온도 증가가 얻어진다는 것을 알 수 있다. 따라서 물은 극히 고속으로 세그멘트를 통과한다.

실시예 2

가스 흐름을 20% 높인 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건하에서, 온도 증가는 3.8。, 3.9。, 4. 1. 및 48℃로 얻어진다.

본 실시예에서 가스 흐름은 스폐이서의 열 손실에 상당한 영향을 주며, 또한 장치를 따라 설치된 가스 공급 갭 내의 가스 흐름을 약 20% 증가하므로써 효율이 10% 증진된다는 것이 명확하다.

본 발명에 따라서, 본 장치의 전체 길이를 따라 절연가스층을 형성할 수가 있어서, 이것이 전극 및 스페이서의 벽의 열 손실을 크게 감소시키므로 전기적 가스 가열장치를 일정한 아아크 길이 및 긴 스페이서로 구성할 수가 있다. 실시예에 따라서 가스와 물의 급속 연결을 위한 모듈로써 스페이서를 만들었기 때문에 장치는 다양한 출력 필요성에 용이하게 적용될 수 있다. 이를 좀더 설명하기 위해 전압 강하가 장치의 길이에 영향을 주는 방법에 관하여 간단한 설명이 아래에 서술될 것이다.

장치에서 전압 강하는 가스 조성, 가스 양, 가스 엔탈피와 같은 다수의 상이한 인자에 따라 달라진다. 그러나 대부분의 경우 15∼25volt/cm 정도가 될 것이다. 주로 전극의 마모를 줄이기 위해 전류의 세기는 2000A를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 상기 제한치에 따라 5 및 10MW의 전체 출력에 대해 각각 1∼1.6m 및 2.5∼3m의 아아크 길이가 얻어진다. 전극은 보통 200∼400mm의 길이이며, 적당한 길이의 스페이서를 설계하거나 모듈로써 전체 출력은 적당한 단계로 변화된다. 스페이서의 길이는 100∼500mm가 되며, 특히 200∼400mm가 바람직하다.

실시예 3

두개의 상이한 플라즈마 발생기가 실험에 사용되었지만 일정한 조건하에서 단지 발생기 사이의 차이점은 그중 하나의 직경 증가 단계의 비 D전/D후가 0.73인 반면 다른 하나는 전체 통과 길이를 따라 일정한 직경을 가지고 있다는 것이다.

가스 흐름이 시간당 500m³이고 전류의 세기가 1700A인 실험의 첫번째 시리즈에서, 증가 단계가 없는 플라즈마 발생기에서 1630A의 전압이 얻어지면 증가단계가 있는 플라즈마 발생기에서는 1820V가 얻어진다. 가스 흐름이 시간당 486m³이고 전류의 세기가 1500A의 실험의 두번째 시리즈에서는 증가단계가 없을때 1680V, 증가단계가 있을 때 1850V의 전압이 각각 얻어진다.

실시예 4

아아크 루우트를 회전하기 위해 사용된 자장이외에 아아크의 통로를 횡단하는 자장을 발생하기 위해 하나의 코일쌍을 갖는 플라즈마 발생기로 다수의 실험이 수행되어진다. 아래의 도표는 자기코일을 통해 여러 전류의 세기에 대해 얻어진 전압을 도시하고 있다.

플라즈마 발생기를 통해 흐르는 가스는 시간당 905m³이며, 전류의 세기는 1800A이다.

[표]

상기 실시예 3과 4로 부터 발생기의 출력이 유지되는 반면 상당히 치밀하게 제조될 수 있다는 것이 명확하다. 이는 그들의 산업적 이용에 상당한 의미를 가지게 된다. 당연히 자장과 직경 증가단계를 갖는 실시예가 결합될 수 있다. 추가된 자기 코일에 소비되는 전류는 단지 전체 전력의 일부에 지나지 않으며 전력 소비 계산에서 무시하여도 좋다.

횡방향의 자장을 갖는 실시예에서 자장을 걸면 방출가스의 효율과 엔탈피가 모두 증가하게 된다는 것을 알아야 한다. 이것은 종래의 방법에서 가스의 엔탈피 증가가 효율의 저하를 수용하여야 한다는 의미에 있어서 매우 놀라운 것이다.

따라서 본 발명에 따른 방법으로 플라즈마 발생기는 여전히 취급할 수 있지만 매우 높은 효과를 갖도록 제조된다. 균일한 온도 분포가 여전히 벽을 따라 냉각층을 유지하면서 얻어진다. 종래의 플라즈마 발생기에서 극히 고온의 아아크는 초기에 얻어지며 벽을 따라 있는 냉각층은 매우 넓게 퍼져 있지만 복사 손실과 불균일한 흐름에 기인하여 매우 급히 사라진다.

본 발명에 따른 장치는 구조적인 관점에서, 매우 간단하며, 특히 소자와 연결부가 거의 없다. 따라서 작동 중에는 확실히 믿을 수 있게 된다. 비록 다섯개의 스페이서가 사용될지라도 충분히 길기 때문에 흐름의 모형이 장치의 길이에 따라 비교적 교란되지 않고 남아 있게 된다.

Claims (19)

1. 전극간에 전기 아아크를 발생시키기 위하여 전원에 접속되는 1방은 1단 폐쇄형이며 타방은 양단 개방형인 원통형 전극과 가스 공급수단을 포함하는 플라즈마 발생기에 있어서, 길이가 100∼500mm인 스페이서를 전극간에 적어도 1개 배치한 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
2. 제1항에 있어서, 스페이서(6,7)의 길이가 200∼400mm인 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스 공급 갭(8,9,10)이 각 전극(2,3)과 스페이서 사이에 그리고 스페이서와 스페이서(6,7)사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 갭의 폭은 0.5∼5mm인 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 양전극(2,3)과 스페이서(6,7)를 수냉(12,13;14,15;16,17및18,19)하는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 그 출력이 10MW인 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스페이서(6,7)의 수는 다섯개이며, 그들의 길이는 전체 길이가 단위길이당 바라는 전압 강하와 출력에 대응하도록 한 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가열장치의 출력이 10MW이며 그 길이가 2m인 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전극(2,3)과 스페이서(6,7)의 재료는 동이나 동 합금인 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
10. 제3항에 있어서, 가스 공급 갭(8,9,10)은 가스가 전극과 스페이서에 의해 규정된 원통형 공간을 통과하는 도중에 회전하도록 설계된 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
11. 제10항에 있어서, 가스는 반경방향에 대해 0。이상의 각도, 바람직하게는 35∼90。의 각도로 흐르도록한 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자장 코일(21,22)이 자장을 발생하기 위해 전극(2,3)근처에 설치되어 아아크(20)의 루우트(23,24)가 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영구 자석이 전극(2,3)근처에 설치되어 자장이 아아크(20)의 루우트(23,24)를 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상류 전극(2)과 인접 스페이서(6) 사이의 가스 공급 갭(8)은 처음에 가스가 흐름의 주방향에 반대되는 방향으로 흐르게 하여 아아크(20)의 상류 루우트(23)가 페쇄전극 단부(4)를 향해 흐름의 반대 방향으로 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 또 다른 가스 공급 갭(11)이 상류 전극(2)의 폐쇄 단부(4) 근처에 설치되고 플루다이저(25)가 상류 전극(2)과 인접 스페이서(6) 사이의 갭(8) 또는 갭(11)을 통해 가스 공급을 제어하도록 설치하여 아아크(20)의 상부 루우트(23)의 위치가 종방향으로 변화하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 장치는 각각 전기, 가스 및 냉각재용 급속 연결 형태의 연결부를 갖는전극을 포함하는 두개의 단부 모듈과, 각각 가스와 냉각재의 공급을 위한 급속 연결부를 갖는 스페이서(6 및 7)를 포함하는 중간 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 아아크 통로는 가스 흐름의 주방향으로 나타나는 최소한 하나의 직경증가단을 갖는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 직경 증가단(41)의 전후직경 사이의 비가 0.5∼1사이, 특히 바람직스러운 것은 0.7∼0.9사이의 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.
19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 아아크의 경로에 따른 위치의 전자석 또는 그와 동일한 것이 아아크에 대하여 직각으로 작용하는 자장을 발생하는 것을 특징으로 하는 전기적 가스 가열장치.

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