KR101102522B1 - Heat pipe type cooling device - Google Patents
Heat pipe type cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101102522B1 KR101102522B1 KR1020080108558A KR20080108558A KR101102522B1 KR 101102522 B1 KR101102522 B1 KR 101102522B1 KR 1020080108558 A KR1020080108558 A KR 1020080108558A KR 20080108558 A KR20080108558 A KR 20080108558A KR 101102522 B1 KR101102522 B1 KR 101102522B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cooling
- heat exchange
- chamber
- transformer
- heat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/10—Liquid cooling
- H01F27/18—Liquid cooling by evaporating liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
- H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
- H05K7/20381—Thermal management, e.g. evaporation control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Transformer Cooling (AREA)
Abstract
본 발명은 변압기용 히트파이프식 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 냉각대상유체가 입출력되기 위한 입구와 출구를 갖는 냉각실과; 상기 냉각실 내부에 설치되고, 냉각실 내부를 통과하는 냉각대상유체를 냉각시키면서 증발하여 기화하는 냉매가 순환하는 복수개의 증발관로로 이루어지며, 상기 증발관로가 제 1 연결관로에 의해 응축부로 연결되는 증발부와; 열교환유체가 입출력되기 위한 입구와 출구를 갖는 열교환실과; 상기 열교환실 내부에 설치되고, 기화된 냉매가 통과하면서 열교환실 내부를 통과하는 열교환유체와 열교환하여 응축되는 복수개의 응축관으로 이루어지며, 상기 응축관이 제 2 연결관로에 의해 증발관로에 연결되는 응축부; 로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a heat pipe type cooling device for a transformer, and in particular, a cooling chamber having an inlet and an outlet for inputting and outputting a cooling object fluid; It is installed in the cooling chamber, and consists of a plurality of evaporation tube circulating the refrigerant to evaporate by evaporating while cooling the cooling target fluid passing through the cooling chamber, the evaporation tube is connected to the condensation unit by the first connection pipe An evaporator; A heat exchange chamber having an inlet and an outlet through which the heat exchange fluid is input and output; It is installed in the heat exchange chamber, and consists of a plurality of condensation tube is condensed by heat exchange with the heat exchange fluid passing through the heat exchange chamber while the vaporized refrigerant passes through, the condensation tube is connected to the evaporation pipe path by a second connection pipe path Condensation unit; Characterized in that configured.
본 발명에 의하면, 냉각장치에 히트파이프의 원리를 적용하여 소형 및 경량화를 구현할 수 있고, 유지보수비용을 현저히 절감할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, by applying the principle of the heat pipe to the cooling device can be implemented in a small and light weight, it can be expected that the effect to significantly reduce the maintenance cost.
변압기, 히트파이프, 냉각장치, 증발부, 열교환실, 응축부, Transformer, heat pipe, chiller, evaporator, heat exchange chamber, condenser,
Description
본 발명은 변압기용 히트파이프식 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 냉매가 순환하는 히트파이프 방식의 증발부와 응축부를 갖는 냉각실과 열교환실로 이루어진 냉각장치를 제공하여 전체적인 냉각장치의 크기를 기존에 비해 현저히 줄여줄 수 있도록 한 변압기용 히트파이프식 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pipe type cooling device for a transformer, and in particular, to provide a cooling device comprising a heat pipe and a cooling chamber having a heat pipe type evaporation unit and a condensation unit in which a refrigerant circulates, thereby significantly reducing the size of the overall cooling system. The present invention relates to a heat pipe type cooling device for a transformer.
현재 전력용 변압기에는 공냉식 라디에이터 방식 및 수냉식 냉각장치가 사용되고 있으며, 라디에이터 방식 냉각장치의 경우 변압기 중신부(권선부 및 철심부)의 발열량에 따라 라이데이터의 용량 및 크기가 결정되며, 발열량이 클경우 라이데이터의 크기가 변압기 본체의 크기보다 클 경우가 빈번하며, 설치되는 공간이 협소할 시 설치에 대한 에로방생 등의 적용한계가 발생하는 문제점이 있었다.Air-cooled radiator and water-cooled chillers are used for power transformers.In the case of radiator-type coolers, the capacity and size of the lydata are determined by the calorific value of the transformer's core part (winding part and iron core part). Frequently, the size of the lydata is larger than the size of the transformer main body, there is a problem that the application limit such as erotic defense on the installation occurs when the space is installed narrow.
또한 수냉식 냉각장치의 경우 쿨링타워, 배관 등의 설치가 필수적으로 냉각장치의 보조품의 시공비용이 소요되는 문제점이 발생하고 있었다.In addition, in the case of a water-cooled cooling device, the installation of cooling towers, pipes, etc., has a problem in that construction cost of auxiliary equipment of the cooling device is required.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 종래 공냉식 라디에이터 방식 냉각장치에 비해 높은 냉각효율을 가지고 있으면서 소형 및 경량이며, 변압기 운송의 용이성 및 협소한 장소에도 용이하게 설치할 수 있고, 유지보수비용을 현저히 절감할 수 있도록 한 변압기용 히트파이프식 냉각장치에 관한 것이다.The present invention for achieving the above object is a compact and lightweight while having a high cooling efficiency compared to the conventional air-cooled radiator type cooling device, can be easily installed in the transformer transport and narrow places, and can significantly reduce the maintenance cost The present invention relates to a heat pipe type cooling device for a transformer.
상기 목적달성을 위한 본 발명은, 냉각대상유체가 입출력되기 위한 입구와 출구를 갖는 냉각실과; 상기 냉각실 내부에 설치되고, 냉각실 내부를 통과하는 냉각대상유체를 냉각시키면서 증발하여 기화하는 냉매가 순환하는 복수개의 증발관로로 이루어지며, 상기 증발관로가 제 1 연결관로에 의해 응축부로 연결되는 증발부와; 열교환유체가 입출력되기 위한 입구와 출구를 갖는 열교환실과; 상기 열교환실 내부에 설치되고, 기화된 냉매가 통과하면서 열교환실 내부를 통과하는 열교환유체와 열교환하여 응축되는 복수개의 응축관으로 이루어지며, 상기 응축관이 제 2 연결관로에 의해 증발관로에 연결되는 응축부; 로 구성한 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, the cooling chamber having an inlet and an outlet for the cooling object fluid input and output; It is installed in the cooling chamber, and consists of a plurality of evaporation tube circulating the refrigerant to evaporate by evaporating while cooling the cooling target fluid passing through the cooling chamber, the evaporation tube is connected to the condensation unit by the first connection pipe An evaporator; A heat exchange chamber having an inlet and an outlet through which the heat exchange fluid is input and output; It is installed in the heat exchange chamber, and consists of a plurality of condensation tube is condensed by heat exchange with the heat exchange fluid passing through the heat exchange chamber while the vaporized refrigerant passes through, the condensation tube is connected to the evaporation pipe path by a second connection pipe path Condensation unit; Characterized in that configured.
본 발명에 의하면, 냉각장치에 히트파이프의 원리를 적용하여 소형 및 경량화를 구현할 수 있고, 유지보수비용을 현저히 절감할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, by applying the principle of the heat pipe to the cooling device can be implemented in a small and light weight, it can be expected that the effect to significantly reduce the maintenance cost.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 6.
본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.The terms defined in describing the present invention have been defined in consideration of the functions of the present invention and should not be construed to limit the technical elements of the present invention.
상기 도면에 의하면, 본 발명은 도 1 과 같은 기본구조를 갖는다.According to the drawings, the present invention has a basic structure as shown in FIG.
본 발명은 냉각실(1), 증발부(2), 열교환실(3), 응축부(4)로 대별 구성된다.The present invention is roughly composed of a cooling chamber (1), an evaporation unit (2), a heat exchange chamber (3), and a condensation unit (4).
냉각실(1)은 냉각대상유체가 입력되기 위한 입구(11)가 일측에 형성되고, 타측에는 냉각대상유체가 배출되기 위한 출구(12)가 형성된 구조이다.The
상기 냉각대상유체로는 본 발명의 냉각장치가 가스변압기에 적용되었을때에는 SF6가스이고, 오일변압기에 적용되었을때에는 오일이다.The fluid to be cooled is SF6 gas when the cooling device of the present invention is applied to a gas transformer, and oil when it is applied to an oil transformer.
즉, 냉각실(1)은 SF6가스 또는 오일을 냉각시키는 것이다.That is, the
증발부(2)는 상기 냉각실(1) 내부에 설치되는 것으로서, 냉각실(1) 내부를 통과하는 냉각대상유체를 냉각시키면서 증발하여 기화하는 냉매가 순환하는 복수개의 증발관로(21)로 이루어지며, 상기 증발관로(21)가 제 1 연결관로(22)에 의해 응축부(4)로 연결된다.The
상기 증발관로(21)로는 후설하는 응축부(4)에서 응축된 액체상태의 냉매가 통과하게되고, 증발관로(21)를 통과하는 냉매는 냉각실(1) 내부를 통과하는 냉각대상유체를 냉각시키면서 열을 흡수하고, 이과정에서 기화하여 제 1 연결관로(22)를 통해 응축부(4)의 응축관로(41)로 공급된다.The refrigerant in the liquid state condensed in the
상기 증발관로(21)는 그 냉각효율을 향상시키기 위해 도 5 에 도시된 바와같이 다수의 냉각핀이 구비된 핀튜브(23)로서 구현할 수 있다.The
상기 열교환실(3)은 응축부(4)를 통과하는 기체상태의 냉매를 열교환시켜 액체로 응축시키는 것으로서, 열교환유체가 유입되는 입구(31)와 열교환유체가 배출되는 출구(32)로 이루어진다.The
상기 열교환유체는 대기중의 공기를 적용할 수 있으며, 이 열교환유체를 강제 순환시키는 수단으로 상기 열교환실(3) 내부에 축류팬(51)과 모터(52)로 이루어진 송풍기(5)를 설치할 수 있다.The heat exchange fluid may apply air in the atmosphere, and the
상기 응축부(4)는 열교환실(3) 내부에 설치되는 것으로, 기화된 냉매가 통과하면서 열교환실(3) 내부를 통과하는 열교환유체와 열교환하여 응축되는 복수개의 응축관(41)으로 이루어지며, 상기 응축관(41)이 제 2 연결관로(42)에 의해 증발관로(21)에 연결된다.The
상기 설명과 같이 본 발명의 냉각장치는 냉매가 증발관로(21)와 응축관로(41)를 순환하면서 기체상태와 액체상태로 상변화되고, 이 과정에서 냉각실(1) 내부로 유입된 냉각대상유체를 냉각시키는 것이다.As described above, in the cooling apparatus of the present invention, the refrigerant is phase-changed into a gas state and a liquid state while circulating the
도 2 는 본 발명의 냉각장치를 가스변압기에 적용한 실시예를 도시한 것으로서, 냉각실(1)의 입구(11)로 SF6가스(냉각대상유체)가 유입되고, 열교환실(3)로는 송풍기(5)에 의해 공기(열교환유체)가 강제 공급되도록 구성되므로, 변압기에서 사용된 고온의 SF6가스는 증발부(2)에 의해 냉각되고, 증발부(2)의 증발관로(21)를 통과하는 냉매는 SF6 가스로 부터 빼앗은 열에 의해 증발되어 기체상태로 응축관 로(41)에 공급되고, 응축관로(41)를 통과하는 기체상태의 냉매는 열교환실(3) 내부를 통과하는 공기에 의해 냉각되면서 액체상태로 응축되어 다시 증발관로(21)로 공급된다.2 shows an embodiment in which the cooling device of the present invention is applied to a gas transformer, in which SF 6 gas (fluid to be cooled) flows into the
증발부(2)에서 응축부(4)로 니송되는 냉매 이송 파이프의 단면적은 도 3 (a)(b) 그래프 곡선과 같이 최대 열유속과 파이프 내경과의 관계를 만족하는 면적을 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that the cross-sectional area of the refrigerant conveying pipe that is sent from the
그리고, 상기 증발부(2)의 증발관로는 다수의 냉각핀을 갖는 핀튜브(23)를 적용한다.And, the evaporator tube of the
그리고, 도 4 는 본 발명의 냉각장치를 오일변압기에 적용한 실시예를 도시한 것으로서, 냉각실(1)의 입구(11)를 통해 변압기에서 사용된 오일이 공급되고, 상기 냉각실(1)로 공급된 오일은 증발부(2)에 의해 냉각되어 출구(12)를 통해 배출되며, 앞서 설명한 것과같이 오일로 부터 열을 빼앗은 냉매는 증발관로(21)를 통해 응축부(4)의 응축관(41)으로 순환되고, 응축관(41)으로 공급된 기체상태의 냉매는 다시 열교환실(3)을 통과하는 공기와 열교환하면서 냉각 응축되어 액체상태로 다시 증발관로(21)에 재순환 공급되는 것이다.And, Figure 4 shows an embodiment of applying the cooling device of the present invention to the oil transformer, the oil used in the transformer is supplied through the
상기 증발관로(21)는 냉각효율의 증대를 위해 다수의 냉각핀이 돌출되어 있는 핀 튜브(23)를 사용하는 것이 바람직하고, 증발부(2)는 열교환효율의 극대화를 위해 도 6 과 같이 핀 튜브(23)를 2층구조로 배치하는 것이 바람직하다.Preferably, the
본 발명을 통해 개발된 히트파이프식 냉각기를 기존 한전 154kV급 변압기와 비교시 가스변압기의 경우 설계된 냉각기의 크기는 일반 플레이트핀 방식 냉각기와 비교하여 약 20%의 체적감소로 계산되었으며, 오일변압기에 적용시 약 53%의 체적감소가 가능하며, 더불어 체적감소에 따른 오일 양의 감소도 가능함이 예측되어 변압기의 소형/경량화에 그 독창성을 찾을 수 있다.Compared to the conventional KEPCO 154kV transformer, the size of the designed cooler was calculated as a volume reduction of about 20% compared to the general plate fin type cooler, and applied to the oil transformer. A volume reduction of about 53% is possible, as well as a reduction in the amount of oil due to the volume reduction, and thus the originality can be found in the miniaturization and weight reduction of the transformer.
도 1 은 본 발명의 변압기용 히트파이프식 냉각장치의 기본구조를 보인 도면.1 is a view showing the basic structure of the heat pipe type cooling device for a transformer of the present invention.
도 2 는 본 발명이 가스변압기에 적용된 실시예를 보인 도면.2 is a view showing an embodiment in which the present invention is applied to a gas transformer.
도 3 은 본 발명의 열적특성을 보인 그래프.3 is a graph showing the thermal characteristics of the present invention.
도 4 는 본 발명이 오일변압기에 적용된 실시예를 보인 도면.4 is a view showing an embodiment in which the present invention is applied to an oil transformer.
도 5 는 본 발명에 적용된 핀튜브를 보인 도면.5 is a view showing a fin tube applied to the present invention.
도 6 은 본 발명에 적용된 증발부의 실시예를 보인 도면.Figure 6 is a view showing an embodiment of the evaporator applied to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1: 냉각실, 2: 증발부,1: cooling chamber, 2: evaporator,
3: 열교환실, 4: 응축부,3: heat exchange chamber, 4: condensation unit,
5: 송풍기, 21: 증발관로,5: blower, 21: with evaporator tube,
22: 제 1 연결관로, 41: 응축관,22: first connector, 41: condensation tube,
42: 제 2 연결관로, 42: with the second connector,
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080108558A KR101102522B1 (en) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Heat pipe type cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080108558A KR101102522B1 (en) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Heat pipe type cooling device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100049418A KR20100049418A (en) | 2010-05-12 |
KR101102522B1 true KR101102522B1 (en) | 2012-01-03 |
Family
ID=42275874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080108558A KR101102522B1 (en) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Heat pipe type cooling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101102522B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101922991B1 (en) | 2016-12-23 | 2018-11-28 | 효성중공업 주식회사 | Power device cooling device for power conversion device |
KR102003346B1 (en) * | 2017-11-08 | 2019-07-24 | 김동빈 | Cooling device for dry transformer |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030007381A (en) * | 1999-11-17 | 2003-01-23 | 트렉스코, 엘엘씨 | Apparatus and method for cooling power transformers |
KR20030007441A (en) * | 2000-02-24 | 2003-01-23 | 유니핀 인터내셔날, 인코포레이티드 | System and method for cooling transformers |
KR20030017695A (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-04 | 엘지전자 주식회사 | organic electroluminescence device of triple scan structure |
KR200317695Y1 (en) | 2002-10-29 | 2003-06-25 | (주)네오유토 | Cooler having heat-pipe-sink for chip module of electronic equipment |
KR20080053783A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-16 | 엘에스전선 주식회사 | Heat pipe and cooling apparatus using the same |
-
2008
- 2008-11-03 KR KR1020080108558A patent/KR101102522B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030007381A (en) * | 1999-11-17 | 2003-01-23 | 트렉스코, 엘엘씨 | Apparatus and method for cooling power transformers |
KR20030007441A (en) * | 2000-02-24 | 2003-01-23 | 유니핀 인터내셔날, 인코포레이티드 | System and method for cooling transformers |
KR20030017695A (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-04 | 엘지전자 주식회사 | organic electroluminescence device of triple scan structure |
KR200317695Y1 (en) | 2002-10-29 | 2003-06-25 | (주)네오유토 | Cooler having heat-pipe-sink for chip module of electronic equipment |
KR20080053783A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-16 | 엘에스전선 주식회사 | Heat pipe and cooling apparatus using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100049418A (en) | 2010-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10302343B2 (en) | Defrost system for refrigeration apparatus, and cooling unit | |
WO2018047535A1 (en) | Instrument temperature adjustment device | |
JP2001349651A (en) | Withdrawing liquid cooling device using phase change coolant | |
JP2009200472A (en) | Method and apparatus for controlling cooling of variable heat load in heat generator | |
WO2018047534A1 (en) | Instrument temperature adjustment device | |
KR101173157B1 (en) | Air-Conditioning System for Vehicle having Water-Cooled Condenser and Water-Cooled Heat Exchanger for Supercooling | |
CN111800984B (en) | Heat exchanger device and method for producing a heat exchanger device | |
US10302339B2 (en) | Refrigeration appliance with a heat exchanging element | |
KR101102522B1 (en) | Heat pipe type cooling device | |
JP5636871B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2006292352A (en) | Pressure equalizing port device for cooling unit and pressure equalizing method | |
RU2714496C1 (en) | Rotating electrical machine | |
JP6292834B2 (en) | Air conditioning equipment in information processing room | |
JP2008025884A (en) | Ebullient cooling type heat exchange device | |
EP2640176B1 (en) | Vapor cycle convective cooling of electronics | |
EP3141857B1 (en) | Radiator and supercritical pressure refrigeration cycle using the same | |
KR101461057B1 (en) | Apparatus for cooling and heating with one circulating loop using thermoelectric element | |
KR20140059021A (en) | Heat exchange for refrigerator | |
WO2013125215A1 (en) | Refrigeration machine | |
KR100327739B1 (en) | Coolant pipe cooling system of airconditioner | |
JP2010121903A (en) | Absorption-type refrigerating device | |
KR100863351B1 (en) | Cooling apparatus | |
KR100805424B1 (en) | Condenser having double refrigerant pass and refrigerating plant used the condenser | |
JP2018071872A (en) | Composite type refrigerator | |
CN210320350U (en) | Air conditioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141229 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161128 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181126 Year of fee payment: 8 |