KR101553999B1 - 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정류기시스템의 몸체 프레임부의 중심부에 설치되고 2차측 코어의 몸체에 길이방향으로 방열공을 다수개 형성하며, 상기 2차측 코어의 내부 중심부에 링타입 1차측 코어가 안치되도록 구성되는 트랜스부와; 상기 트랜스부의 양측면에 일정면적을 갖는 크기로 대칭되게 각기 부착되어 트랜스부에 의해 발생된 열을 외부로 전달하는 방열시트와; 상기 트랜스부의 양측면에 각기 대칭되게 설치되고 트랜스부의 출력단에 연결되어 전파정류기능을 수행하는 다이오드패널부를 포함하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템을 제공한다.
상기와 같은 본 발명은 하나의 재질로 구성된 2차측 코어 몸체에 길이방향으로 방열공을 다수개 형성한 후 1차측 코어를 결합시켜 트랜스부를 구성한 정류기시스템을 제조하므로써, 트랜스부에서 발생된 열을 2차측 코어에 형성된 방열공들을 통해 외부로 배출시키기 때문에 트랜스부와 함께 설치되는 관련부품장치들이 열에 의해 파손되는 일을 방지함은 물론 정류기시스템의 성능저하도 방지하는 효과가 있다.

Description

다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템{Rectifier System Formed a Plural Heating Hole at Transformer}

본 발명은 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템에 관한 것으로, 특히 하나의 재질로 구성된 2차측 코어 몸체에 길이방향으로 방열공을 다수개 형성한 후 1차측 코어를 결합시켜 트랜스부를 구성한 정류기시스템을 제조하므로써, 관련부품장치들이 열에 의해 파손되는 일을 방지하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 전기,전자장비들은 구동원으로 전기에너지를 사용하는데, 이러한 전기에너지는 주로 사용전원 즉, 교류전원을 사용한다. 따라서, 상기와 같은 교류 전기에너지를 장비의 전원으로 사용하기위해서는 통상 정류기를 사용하게 된다. 특히 상기와 같은 정류기는 소형전자기기에서부터 대용량 고전류 전원을 요구하는 산업용 공장의 대형장비에 현재 널리 사용되고 있다. 이러한 정류기들은 대개 반파 및 전파(풀 브리지방식 포함A)정류방식을 통해 교류를 직류로 변환하는데, 이러한 정류기는 투입되는 전기의 용량에 따라 다양한 종류의 구조를 가진다.

그러면, 상기와 같은 종래 대용량 정류기를 도 1을 참고로 살펴보면, 링타입의 코어(70)에 2개의 개별 코일(71A,71B)을 대전류용 1차 권수비만큼 감아 1차코일부를 구성하는 링타입 1차권선부(72)와;

상기 1차권선부(72)에 전기적으로 결합되어 트랜스부를 형성하고 코어(73)에 대전류용 2차 권수비만큼 코일(74)을 감아 2차 코일부를 구성하는 2차권선부(75)와;

상기 1차권선부(72)와 2차권선부(75)에 접촉되어 1차권선부(72)와 2차권선부(75)에서 발생되는 열을 외부로 발산시켜주는 방열모듈부(76)와;

상기 정류기 몸체의 일측에 설치되고 2차권선부(75)의 각 출력단과 전기적으로 연결되어 정류작용을 실행하는 복수개의 다이오드(77A-N)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 1차권선부(72)는 링타입의 코어에 2개의 개별 코일(71A,71B)이 각기 별개로 권선되는 형태이므로 센터탭(78)이 발생된다. 그리고 상기 다이오드(77A-N)는 1차권선부(72)가 센터탭(78)을 사용하기 때문에 센터탭(78)이 없는 구성에 비해 다이오드를 병렬로 하나씩 더 연결하여 사용된다.

한편, 상기와 같은 종래 대용량 정류기의 동작을 살펴보면, 예컨대, 30KW이상의 고전압 혹은 2500A의 고전류가 1차 권선부(72)에 인입될 경우 그 인입된 고전압 혹은 고전류는 링타입의 코어(70)에 각기 감겨진 1차권선부(72)의 각 코일(71A,71B)과 2차권선부(75)의 코일(74)에 의해 설정된 권선비만큼 전압 및 전류가 유기되어 2차권선부(75)의 각 출력단자와 센터탭(78)을 경유하여 다이오드(77A-N)로 출력된다. 그러면, 상기 다이오드(77A-N)는 2차측으로 유기된 전압 혹은 전류를 정류 예컨대, 전파정류하여 부하단으로 출력시킨다. 이때, 상기 방열모듈부(76)는 1차권선부(72)와 2차권선부(75)에 접촉되어 1차권선부(72)와 2차권선부(75)에서 발생되는 열을 외부로 발산시켜준다.

그러나, 상기와 같은 종래 대용량 정류기는 예컨대, 30KW급 이상의 고전압이나 혹은 2500A정도의 대전류를 처리하는 정류기가 대부분인데, 이러한 종래의 대용량정류기는 정류기 크기와 체적이 상당히 크게 제조될 수 밖에 없기 때문에 필연적으로 정류기의 트랜스부에서 고열이 발생될 수 밖에 없고 그 발생된 고열에 의해 정류기 내부의 전기, 전자부품들을 열화시키거나 혹은 파손시키게 되므로 그에 따라 대용량 정류기시스템의 수명도 상당히 저하시킨다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 하나의 재질로 구성된 2차측 코어 몸체에 길이방향으로 방열공을 다수개 형성하여 트랜스부를 구성하므로써, 트랜스부에서 발생된 열을 2차측 코어에 형성된 방열공들을 통해 외부로 배출시키므로 그에 따라 관련부품장치들이 열에 의해 파손되는 일을 방지하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한 상기와 같은 본 발명은 다수의 방열핀판으로 구성되는 방열핀 판부재를 방열공이 다수개 형성된 트랜스부의 양측면으로 대칭되게 설치하여 포랜스포머를 포함하여 대용량 정류기의 주변부품으로부터 발생되는 고온의 열을 신속히 외부로 방출시키는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 정류기시스템의 몸체 프레임부의 중심부에 설치되고 2차측 코어의 몸체에 길이방향으로 방열공을 다수개 형성하며, 상기 2차측 코어의 내부 중심부에 링타입 1차측 코어가 안치되도록 구성되는 트랜스부와;

상기 트랜스부의 양측면에 일정면적을 갖는 크기로 대칭되게 각기 부착되어 트랜스부에 의해 발생된 열을 외부로 전달하는 방열시트와;

상기 트랜스부의 양측면에 각기 대칭되게 설치되고 트랜스부의 출력단에 연결되어 전파정류기능을 수행하는 다이오드패널부를 포함하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템을 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 재질로 구성된 2차측 코어 몸체에 길이방향으로 방열공을 다수개 형성한 후 1차측 코어를 결합시켜 트랜스부를 구성한 정류기시스템을 제조하므로써, 트랜스부에서 발생된 열을 2차측 코어에 형성된 방열공들을 통해 외부로 배출시키기 때문에 트랜스부와 함께 설치되는 관련부품장치들이 열에 의해 파손되는 일을 방지함은 물론 정류기시스템의 성능저하도 방지하는 효과가 있다.

상기와 같은 본 발명은 다수의 방열핀판으로 구성되는 방열핀 판부재를 방열공이 다수개 형성된 트랜스부의 양측면으로 대칭되게 설치하여 포랜스포머를 포함하여 대용량 정류기의 주변부품으로부터 발생되는 고온의 열을 신속히 외부로 방출하므로써, 대용량 정류기시스템을 구성하는 부품들이 단기간에 열화되는 것을 방지하여 그에 따라 대용량 정류기시스템의 수명도 상당히 연장시키는 효과도 있다.

도 1은 종래 대용량 정류기의 일례를 설명하는 개념설명도.
도 2는 본 발명에 따른 다수의 방열공이 트랜스부를 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명의 트랜스부를 좀 더 구체적으로 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명에 따른 정류기시스템의 단면을 설명하는 설명도.
도 5는 본 발명에 따른 정류기시스템을 개략적으로 설명하는 설명도.
도 6은 본 발명에 따른 정류기시스템을 상단에서 바라본 상태를 설명하는 설명도.
도 7은 본 발명에 따른 정류기시스템의 방열핀 판부재를 설명하는 설명도.

이하, 본 발명에 따른 정류기시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 본 발명에 따른 정류기시스템의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

실시예

도 2는 본 발명에 따른 다수의 방열공이 트랜스부를 설명하는 설명도이고, 도 3은 본 발명의 트랜스부를 좀 더 구체적으로 설명하는 설명도이며, 도 4는 본 발명에 따른 정류기시스템의 단면을 설명하는 설명도이고, 도 5는 본 발명에 따른 정류기시스템을 개략적으로 설명하는 설명도이며, 도 6은 본 발명에 따른 정류기시스템을 상단에서 바라본 상태를 설명하는 설명도이고, 도 7은 본 발명에 따른 정류기시스템의 방열핀 판부재를 설명하는 설명도이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 정류기시스템은, 정류기시스템(1)의 몸체 프레임부(2)의 중심부에 설치되고 2차측 코어(3)의 몸체에 길이방향으로 방열공(4)을 다수개 형성하며, 상기 2차측 코어(3)의 내부 중심부에 링타입 1차측 코어(5)가 안치되도록 구성되는 트랜스부(6)와;

상기 트랜스부(6)의 양측면에 일정면적을 갖는 크기로 대칭되게 각기 부착되어 트랜스부(6)에 의해 발생된 열을 외부로 전달하는 방열시트(7)와;

상기 트랜스부(6)의 양측면에 각기 대칭되게 설치되고 트랜스부(6)의 출력단에 연결되어 전파정류기능을 수행하는 다이오드패널부(8)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 트랜스부(6)의 양측면에는 방열시트(7)를 매개로 내부에 방열핀판(9)을 다수개 적층하여 구성되고 방열시트(7)를 통해 방출되는 트랜스부(6)의 열을 포함하여 정류기시스템(1)의 열을 냉각시켜주는 방열핀 판부재(10)가 복수개 설치된다.

또한, 상기 몸체 프레임부(2)에는 트랜스부(6)를 기준으로 양측에 형성된 방열핀 판부재(10)의 전면부에 설치되어 상기 2차측 코어(3)의 방열공(4)과 그 주변에서 발생되는 열을 뽑아내어 외부로 배출시키는 대형의 팬부재(11)가 설치된다.

그리고 상기 1차측 코어(5)는 몸체의 중심부가 천공된 트로이달형태(혹은 링타입)의 코어에 공극없이 1차권선으로 설정된 권수만큼 감겨지도록 형성된다.

더 나아가, 상기 2차측 코어(3)는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와같이 상기 1차측 코어(5)가 삽입고정되도록 몸체의 중심부에 삽입공간부(12)가 형성되고, 하나의 재료를 이용하여 2차 코일역할을 수행하도록 일체로 된 하나의 권선(1개의 turn)으로 구성된다.

여기서, 상기 1차측 코어(5)는 1차 코일을 공극없이 링타입 트로이달 코어에 균일하게 감도록 한다.

또한 상기 2차측 코어(3)의 몸체 일측에는 1차측 코어(5)의 코일출력단자가 외부로 배출되도록 개구부(13)가 형성되고, 몸체의 중심부에는 1차측 코어(5)의 천공된 중심부가 걸어 고정되도록 페쇄된 바닥부로부터 원형돌출부(14)가 돌출형성된다.

여기서, 상기 2차측 코어(3)의 재질은 알루미늄으로 구성된다.

더 나아가 상기 다이오드패널부(8)는 전파정류를 위해 트랜스부(6)의 2차측 코어(3)와 전기적으로 연결된 복수개의 다이오드로 구성되어, 트랜스부(6)의 양측에 고정수단(15)을 통해 각기 고정된다.

더 나아가, 상기 방열공(4)은 그 내부 형상을 원통형으로 구성하는 것으로 설명하였으나, 이에 국한되지 않고 다른 실시예로, 그 내부 형상을 다각형 형상으로 구성할 수 도 있다. 또한 상기 방열공(4)은 그 내부에 주변의 열을 강력히 흡수할 수 있는 열흡수부재(도시안됨)를 선별적으로 충진시킬 수도 있다. 이때, 상기 2차측 코어(3)는 방열시트(7)와 접촉되는 면측으로는 방열공(4)이 형성되지 않고 팬부재(11)가 설치된 길이방향으로만 형성된다.

한편, 상기 트랜스부(6)의 일단에는 온도를 검출할 수 있는 검출센서(16)가 구비될 수 있다. 또한 상기 팬부재(11)는 검출센서(16)에 의해 검출된 온도조건에 따라 자동운전모드 혹은 상시 운전모드로 동작될 수도 있다.

다음에는 상기와 같은 구성으로된 본 발명의 작용, 효과를 설명한다.

본 발명 정류기시스템(1)의 조립상태를 개략적으로 설명하면, 먼저, 몸체의 중심부에 링타입 의 트로이달형태로 된 코어에 공극없이 1차 코일을 균일하게 감아 구성한 1차측 코어(5)를 길이방향으로 방열공(4)을 다수개 형성된 2차측 코어(3)의 페쇄된 바닥부로부터 돌출된 원형돌출부(14)에 끼워 견고히 밀착시킨다. 그리고 상기 1차측 코어(5)의 1차 코일의 입력단자를 2차측 코어(3)의 몸체 일측에 형성된 개구부을 통해 배출하여 설치하고 2차측 코어(3)의 몸체에 형성된 코일출력단자를 다이오드패널부(8)의 다이오드에 연결하므로써, 본발명의 트랜스부(6)를 완성하게 된다. 또한 상기와 같이 트랜스부(6)가 조립된 상태에서 상기 트랜스부(6)의 양측면에는 방열시트(7)를 매개로 내부에 방열핀판(9)을 다수개 적층하여 구성된 방열핀 판부재(10)가 복수개 설치된다. 그리고 상기와 같이 몸체 프레임부(2)상에 안치된 방열핀 판부재(10)의 전면부에는 대형의 팬부재(11)가 트랜스부(6)와 일정 이격을 두고 설치된다.

따라서, 상기와 같이 조립된 본 발명에 의한 대용량 정류기시스템은 먼저, 제어패널부(도시 안됨)에 의해 정류기시스템(1)이 턴온될 경우 고전압 혹은 대전류가 인입단을 경유하여 트랜스부(6)로 입력되게 된다. 이때 상기 제어패널부는 트랜스부(6)의 입력단에 연결된 스위칭회로부(도시안됨)의 스위칭소자를 제어하여 입력되는 고전압 혹은 대전류를 트랜스부(6)의 1차측 코어(5)로 입력시킨다. 그러면 상기와 같은 링타입의 트라이달형태의 트랜스부(6)의 1차측 코어(5)는 코어에 공극없이 1차권선으로 설정된 권수만큼 균일하게 감겨져 있으므로 에너지손실없이 하나의 권선(1turn)형태로 구성된 2차측 코어(3)와 전압변이 작용을 수행한후 그 결과에 의한 출력전압을 다이오드패널부(8)의 다이오드(A-D)로 출력시킨다. 그리고 상기 다이오드패널부(8)의 다이오드(A-D)는 2차측 코어(3)로부터 출력된 전압을 전파정류하여 부하단(도시안됨)으로 출력시켜 통상의 정류기작용을 수행한다. 이때, 상기 방열핀 판부재(10)의 전면부상에 설치된 대형의 팬부재(11)도 작동을 시작하게되는데, 상기 팬부재(11)는 검출센서(16)가 설치될 경우 검출센서(16)에 의해 검출된 온도조건에 따라 자동운전모드 혹은 상시 운전모드로 동작될 수도 있다.

이 과정에서, 상기와 같은 전압변환을 수행하는 트랜스부(6)는 고전압 혹은 대전류가 유동하기 때문에 트랜스부(6)와 그 주변회로에는 고열이 발생하게된다.

그런데, 상기와 같이 발생된 고열은 먼저 몸체의 길이방향을 따라 다수개 형성된 2차측 코어(3)의 방열공(4)을 통해 트랜스부(6)의 외부로 신속하게 방열되게된다. 따라서, 상기 트랜스부(6)에 의해 발생된 고열이 2차측 코어(3)의 방열공(4)에 의해 신속히 방열됨에 따라 고열에 의해 트랜스부(6)가 열화되거나 혹은 파손되는 일이 방지되게된다.

한편, 상기 과정과 동시에 트랜스부(6)의 외부로 배출된 열은 트랜스부(6)의 양측에 각기 설치된 방열시트(7)를 통해 방열핀 판부재(10)로 전달된다. 그러면, 상기 방열핀 판부재(10)는 그 내부에 방열핀판(9)이 다수개 적층되어 있기 때문에 방열시트(7)로부터 전달된 열은 상기 다수의 방열핀판(9)에 의해 모두 방열된다.

더 나아가, 상기 과정에서, 방열핀 판부재(10)와 트랜스부(6)에 의해 형성된 공간으로 유동하는 열은 팬부재(11)가 정류기시스템(1)의 외부로 강력히 송풍하기 때문에 모두 외부로 배출되게된다.

따라서, 상기와 같이 2차측 코어(3)와 방열핀 판부재(10) 및 팬부재(11)에 의해 정류기시스템(1)에 발생된 열이 모두 외부로 신속히 방열됨에 따라 트랜스부(6)와 함께 설치되는 관련부품장치들이 열에 의해 파손되는 일을 방지됨은 물론 그에 따라 정류기시스템(1)의 성능저하도 방지된다. 아울러, 상기와 같은 방열작용에 따라 대용량 정류기시스템을 구성하는 부품들도 단기간에 열화되는 것을 방지하므로 그에 따라 대용량 정류기시스템의 수명도 상당히 연장시킬 수 있게된다.

1 : 정류기시스템 2 : 몸체 프레임부
3 : 2차측 코어 4 : 방열공
5 : 1차측 코어 6 : 트랜스부
7 : 방열시트 8 : 다이오드패널부
9 : 방열핀판 10: 방열핀 판부재
11: 팬부재 12: 삽입공간부
13: 개구부 14: 원형돌출부
15: 고정수단 16: 검출센서

Claims (5)

1. 정류기시스템의 몸체 프레임부의 중심부에 설치되고 2차측 코어의 몸체에 길이방향으로 방열공을 다수개 형성하며, 상기 2차측 코어의 내부 중심부에 링타입 1차측 코어가 안치되도록 구성되는 트랜스부와;
   상기 트랜스부의 양측면에 일정면적을 갖는 크기로 대칭되게 각기 부착되어 트랜스부에 의해 발생된 열을 외부로 전달하는 방열시트와;
   상기 트랜스부의 양측면에 각기 대칭되게 설치되고 트랜스부의 출력단에 연결되어 전파정류기능을 수행하는 다이오드패널부를 포함하여 구성하되;
   상기 방열공은 주변의 열을 강력히 흡수할 수 있는 열흡수부재가 선별적으로 충진되는 것을 특징으로 하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 트랜스부의 양측면에는 방열시트를 매개로 내부에 방열핀판을 다수개 적층하여 구성되고 방열시트를 통해 방출되는 트랜스부를 포함하여 정류기시스템의 열을 냉각시켜주는 방열핀 판부재가 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체 프레임부에는 트랜스부를 기준으로 양측에 형성된 방열핀 판부재의 전면부에 설치되어 상기 2차측 코어의 방열공과 그 주변에서 발생되는 열을 뽑아내어 외부로 배출시키는 대형의 팬부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 방열공은 내부 형상을 다각형 형상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 다수의 방열공이 트랜스부에 형성된 정류기시스템.
5. 삭제

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