KR102189462B1 - A low-noise uninterruptible power supply that can be selectively used by a water-cooled cooling unit and a cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply unit - Google Patents

A low-noise uninterruptible power supply that can be selectively used by a water-cooled cooling unit and a cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply unit Download PDF

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윤승언
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Abstract

The present invention relates to a low-noise uninterruptible power supply device capable of selectively using a water-cooled cooling unit, and a cooling method of an inverter unit of the uninterruptible power supply device. More particularly, the present invention relates to a low-noise uninterruptible power supply device capable of selectively using a water-cooled cooling unit, and a cooling method of an inverter unit of the uninterruptible power supply device, to prevent heat saturation in which internal parts of the inverter unit are damaged by enabling the use of the water-cooled cooling unit efficient in cooling in order to effectively cool the heat generated when an IGBT or FET, which is a high-speed switching element used in the inverter unit of the uninterruptible power supply device is operated. In addition, provided is the low-noise uninterruptible power supply device in which audible noise emitted to the outside is reduced to less than the regulation to suit a user environment since the audible noise less than a specific decibel of 60 to 65 dB is enforced as a standard due to the characteristics of the uninterruptible power supply device.

Description

수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치 및 상기 무정전전원장치의 인버터부의 냉각방법{A low-noise uninterruptible power supply that can be selectively used by a water-cooled cooling unit and a cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply unit}A low-noise uninterruptible power supply that can be selectively used by a water-cooled cooling unit and a cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply unit}

본 발명은 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치 및 상기 무정전전원장치의 인버터부의 냉각방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 무정전전원장치의 인버터부에서 사용되는 고속 스위칭 소자인 IGBT 또는 FET의 작동시에 발생하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 냉각효율에 있어 효율적인 수냉식 냉각부를 사용가능하게 되어 상기 인버터부의 내부부품이 손상되는 열포화상태를 방지하고자 함과 아울러 무정전전원공급장치의 특성상 60~65DB의 특정 데시벨 이하의 가청소음을 규격으로 강제하고 있으므로 사용자환경에 적합하도록 외부로 방출되는 가청소음이 규제이하의 소음으로 저감된 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치 및 상기 무정전전원장치의 인버터부의 냉각방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low-noise uninterruptible power supply that can be selectively used by a water-cooled cooling unit and a cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply unit, and more specifically, an IGBT or a high-speed switching element used in the inverter unit of the uninterruptible power supply unit or In order to effectively cool the heat generated during operation of the FET, a water-cooled cooling unit that is efficient in cooling efficiency can be used to prevent heat saturation, which damages the internal parts of the inverter unit, and due to the nature of the uninterruptible power supply. Low noise uninterruptible power supply and the uninterruptible power supply that can optionally be used with a water-cooled cooling unit in which audible noise emitted to the outside is reduced to noise below the regulation to suit the user environment as audible noise less than a specific decibel of ~65DB is enforced as a standard. It relates to a cooling method of the inverter unit of.

일반적으로, 무정전전원공급장치는 UPS 장치라고도 하며, 계통의 상용 전원 및 발전기 전원의 변동시 부하에 일정한 전압 및 주파수를 부하 기기에 연속적으로 공급하고, 정전시에도 배터리 전원을 이용하여 상기 배터리 전원의 소진 시간 동안 전원을 연속적으로 유지 공급하는 장치이고, 이러한 무정전전원공급장치는 산업이 발전하면서 데이터의 손실이나 정보의 손실 등의 피해를 감소하고자 개발 된 것으로서, 컴퓨터를 주로 사용하는 현재 사회에서는 시장성의 발전이 날로 증가되어 전력전자회로 분야에서 주로 사용되고 있으며 많은 컴퓨터를 사용하는 가정에서도 정보의 보호를 위하여 사용하고 있으며 코로나와 같은 바이러스로 인하여 비대면 환경이 조성되면서 더욱 사용이 증대되고 있다.In general, the uninterruptible power supply is also referred to as a UPS device, and continuously supplies a constant voltage and frequency to the load device in case of fluctuations in the commercial power and generator power of the system. It is a device that continuously maintains and supplies power during the exhaustion period, and this uninterruptible power supply was developed to reduce damage such as data loss and information loss as the industry develops. In the current society where computers are mainly used, it is marketable. As power generation has increased day by day, it is mainly used in the field of power electronic circuits, and it is used for the protection of information even in homes using many computers, and as a non-face-to-face environment is created due to a virus such as corona, its use is increasing further.

특히 최근들어 중소사업용 전력량 소요량이 증가하고 전자기기가 가정 및 사무실에 설치되는 수요가 늘어남에 따라 실내에서 서버, 에어컨, 엘리베이터 등의 전기를 통해 작동하는 전기전자기기에 작동되는 전기의 단전시에 사용되는 무정전 전원 공급장치가 실내에 설치되는 경우 60~65DB 이하의 사용을 강제하고 있으나, 이에 대한 구체적인 실현방법은 전무한 실정이다In particular, in recent years, as the demand for small and medium-sized businesses increases and the demand for electronic devices to be installed in homes and offices increases, it is used when electricity is cut off that is operated by electricity and electronic devices such as servers, air conditioners and elevators. When the uninterruptible power supply is installed indoors, the use of 60~65DB or less is compulsory, but there is no specific realization method for this.

이러한 무정전전원공급장치에 있어 인버터부에 고압/대전류 특성에 적합한 IGBT 또는 FET의 사용이 범용화되어 있고 이에 따라 장치의 특성상 스위칭 소자에서 많은 양의 열이 발생되며 이러한 스위칭 소자에서 발생되는 열을 냉각하여야 하므로 팬을 통한 강제 풍냉식 방식으로 스위칭 소자를 냉각시키고 있으며 이러한 스위칭 소자인 IGBT 또는 FET의 동작 특성이 무정전전원공급장치의 신뢰성을 좌우하게 되고, 이는 무정전전원공급장치에 있어 상전(Grid) 상실시 전체 시스템의 신뢰성을 좌우하는 것이 고속 스위칭부의 IGBT 또는 FET 부임을 알 수 있고, 이러한 전력반도체들은 상기 IGBT 또는 FET 소자는 전력변환 시 발생하는 열을 방열하기 위한 냉각장치가 필수적으로 필요하다. 왜냐하면 일반적으로 이들 전력반도체들의 허용온도는 약 110℃이지만 실제 자연냉각 상태에서는 175℃까지 온도상승을 유발하는 고속스위칭으로 인해 주변 PCB의 패턴과 납 상태에 따라 심각한 상황을 초래할 수 있는 문제점이 발생되고 있으므로, 냉각이 대단히 중요하다고 할 수 있다.In such uninterruptible power supply devices, the use of IGBTs or FETs suitable for high-voltage/high-current characteristics in the inverter part is widely used, and accordingly, a large amount of heat is generated from the switching element due to the characteristics of the device, and the heat generated from these switching elements must be cooled Therefore, the switching element is cooled by a forced air cooling method through a fan, and the operation characteristics of the switching element, IGBT or FET, determine the reliability of the uninterruptible power supply, and this is when the grid is lost in the uninterruptible power supply. It can be seen that the IGBT or FET of the high-speed switching unit determines the reliability of the entire system, and such power semiconductors essentially require a cooling device to dissipate heat generated during power conversion of the IGBT or FET device. Because in general, the allowable temperature of these power semiconductors is about 110℃, but in the actual natural cooling state, the high-speed switching that causes the temperature to rise to 175℃ causes a problem that can cause a serious situation depending on the pattern of the surrounding PCB and the state of lead. Therefore, it can be said that cooling is very important.

따라서, 무정전 전원공급장치의 소음이 장비 운용상 중요한 문제로 대두되고 있으나 장비의 특성상 스위칭소자에서 발생하는 열을 냉각하여야 하므로 팬을 통한 강제 풍냉식 쿨러에서 발생하는 소음은 불가피한 상황으로 교류전류를 사용하는 무정전 전원장치의 특성상 트랜스 및 코일류의 소음과 팬/모터류에서 발생하는 소음이 중첩되어 60~65db 이하로 소음을 줄일 방법이 없는 것이 현실이다.Therefore, the noise of the uninterruptible power supply is emerging as an important problem in the operation of the equipment, but the heat generated from the switching element must be cooled due to the characteristics of the equipment, so the noise generated by the forced air cooling type cooler through the fan is inevitable, and AC current is used. Due to the nature of the uninterruptible power supply, there is no way to reduce the noise to less than 60~65db due to the superimposition of the noise from the transformer and coils and the noise from the fan/motor.

발열이 많은 대용량 무정전전원장치(UPS)는 전력계통의 반도체 소자의 적정온도를 유지하기 위해 강제풍냉식 방식을 사용하고 있으며 일반적으로 알미늄 방열판에 Fan을 구동하여 냉각시켜 사용한다. 이러한 강제풍냉식의 열냉각은 가청소음(잡음) 증가 등을 발생시키며 내부온도가 지속적으로 고온상태로 유지되어 반도체 소자의 수명단축, 효율저하 등을 발생시키게 되는 문제점을 가지고 있는 것이다.A large-capacity uninterruptible power supply (UPS) that generates a lot of heat uses a forced air cooling method to maintain the proper temperature of semiconductor elements in the power system, and is generally cooled by driving a fan on an aluminum heat sink. The forced air cooling causes an increase in audible noise (noise), and the internal temperature is continuously maintained at a high temperature, thereby reducing the lifespan of semiconductor devices and reducing the efficiency.

이렇게 유발되는 고온의 상태에서는 반도체 및 전자기기를 이용하는 부품의 특성중의 하나인 히스테리시스 물성에 영향을 미치게 되어 각 부품의 평균고장시간의 단축을 초래하여 무정전 전원공급장치의 신뢰성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.In such a high temperature state, the hysteresis property, which is one of the characteristics of components using semiconductors and electronic devices, is affected, resulting in shortening the average failure time of each component, thereby reducing the reliability of the uninterruptible power supply. there was.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 공개번호 제10-2019-0122697호에는 '공냉 및 수냉 결합식 온라인 UPS 시스템'이라는 명칭의 발명이 제안된 바가 있으나, 그 명세서의 도면에 기재된 바와 같이, 상기 발명은 'UPS 시스템의 다음 구성 요소들이 기계 캐비닛내에 배치되고: DC 전압 중간 회로에 출력측이 연결된 AC/DC 컨버터와; 전원 출력단 및 필터 인덕터를 갖고 DC 전압 중간 회로에 입력측이 연결된 DC/AC 컨버터와; DC 전압 중간 회로에 전기적으로 연결되고 회전자에 플라이휠이 연결된 모터/발전기와; 바이 패스 스위치가 배치된, DC/AC 컨버터 및 AC/DC 컨버터와의 직렬 연결을 위한 바이 패스와; 상기 AC/DC 컨버터, DC/AC 컨버터 및 바이 패스 스위치에 대한 제어기와; 공기 필터를 통해 주위로부터 공기를 흡입하고 상기 기계 캐비닛내의 공기를 열 교환기를 통해 송풍하고 공기를 다시 배출하는 팬, 상기 열 교환기는 냉각수 펌프와, 출력단용 히트 싱크와, 모터/발전기의 고정자를 통해 연장된 고정자 채널을 포함한 냉각수 채널과 함께 냉각수 회로에 배치되는 구성'을 가지고 있다. In order to solve this problem, there is a bar proposed in Publication No. 10-2019-0122697 entitled'Air-cooled and water-cooled combined online UPS system', but as described in the drawings of the specification, the invention is' The following components of the UPS system are arranged in the machine cabinet: an AC/DC converter having an output side connected to a DC voltage intermediate circuit; A DC/AC converter having a power output terminal and a filter inductor and having an input side connected to a DC voltage intermediate circuit; A motor/generator electrically connected to a DC voltage intermediate circuit and a flywheel connected to the rotor; A bypass for serial connection with a DC/AC converter and an AC/DC converter in which a bypass switch is disposed; A controller for the AC/DC converter, DC/AC converter, and bypass switch; A fan that sucks air from the surroundings through an air filter and blows the air in the machine cabinet through a heat exchanger and discharges the air again.The heat exchanger is a cooling water pump, a heat sink for the output stage, and a stator of the motor/generator. It has a configuration that is arranged in a cooling water circuit with a cooling water channel including an extended stator channel.

상기 UPS 시스템의 모든 구성 요소에 냉각수 채널과 함께 냉각수 회로에 배치되는 구성을 가지므로, 냉각효율이 좋을 수는 있으나, 물에 민감하게 반응되어 부정적인 효과를 받게 되는 각 전기소자들의 사이로 물이 흐르는 생각은 전기업자들에게 부정적으로 존재하고 있으며 상기 UPS 시스템의 모든 구성 요소중에서 하나의 구성요소에서라도 누수가 발생되게 되면 물에는 민감하게 반응되며 손상이 반드시 발생되는 상기 UPS 시스템의 각 구성 요소에 영향을 미치게 되어 상기 UPS 시스템이 정지되어야 하므로 무정전 전원장치의 목적을 달성할 수가 없게 되고, 이러한 냉각수 채널과 함께 사용되는 냉각수 회로는 사용되는 각 호스에 물리적인 내구수명이 있으므로 호스에 누수와 같은 현상이 발생될 우려가 많으며, 이러한 상기 UPS 시스템의 모든 구성 요소에 냉각수 채널과 함께 냉각수 회로에 배치되는 구성을 가지므로 많은 부분에 있어서 완벽한 기밀을 유지해야 하므로 제조비용이 고가로 되어 일반적인 업체는 구입할 수가 없게 되는 문제점이 있었다.Since all the components of the UPS system are arranged in the cooling water circuit along with the cooling water channel, the cooling efficiency may be good, but the idea of water flowing through each electric element that is sensitive to water and receives negative effects Is negatively present to electricians, and if even one of the components of the UPS system leaks, it reacts sensitively to water and affects each component of the UPS system where damage must occur. As the UPS system must be stopped, the purpose of the uninterruptible power supply cannot be achieved, and the cooling water circuit used with such a cooling water channel has a physical endurance of each hose used, so a phenomenon such as water leakage may occur in the hose. There is a lot of concern, and since all the components of the UPS system are arranged in the cooling water circuit along with the cooling water channel, the manufacturing cost becomes expensive and the general company cannot purchase it because it has to keep perfect airtightness in many parts. There was this.

공개번호 제10-2019-0122697호Publication No. 10-2019-0122697

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무정전전원공급장치의 최대발열부인 인버터부의 스위칭부의 IGBT 또는 FET 스위칭 소자의 냉각방법을 수냉식 냉각 방식 또는 복합 공냉식 냉각방식을 선택적으로 적용시켜서 냉각효율이 높게 되며 그 이유는 액체가 기체보다 월등히 높은 열전도율을 가지고 있기 때문에 가능한 것으로서 액체 중에서 물의 전도율은 공기 대비 30배에 달하는 특성을 가지고 있고 물을 가열하기 위한 에너지가 공기를 가열하기 위한 에너지/열량에 4배에 달하는 열수용력을 가지고 있다는 점을 이용한 것으로서 무정전전원공급장치의 최대발열부 IGBT 또는 FET 스위칭 소자의 냉각방법을 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능게 하고 이와 같은 냉각방식을 적용하여 소음이 60~65DB의 특정 데시벨 이하의 가청소음이하로 저감되는 것이 가능한 수냉식 냉각 방식 또는 복합 공냉식 냉각방식을 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치 및 상기 무정전전원장치의 인버터부의 냉각방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve this problem, and cooling efficiency by selectively applying the cooling method of the IGBT or FET switching element of the switching part of the inverter part, which is the maximum heat generation part of the uninterruptible power supply, the water cooling method or the combined air cooling method. The reason for this is that it is possible because the liquid has a much higher thermal conductivity than the gas. The conductivity of water in the liquid is 30 times that of air, and the energy for heating water is dependent on the energy/calorie for heating air. As it uses the fact that it has 4 times the heat capacity, the maximum heating part of the uninterruptible power supply IGBT or the cooling method of the FET switching element makes the water-cooled cooling part selectively available, and by applying this cooling method, the noise is 60~ It is to provide a low-noise uninterruptible power supply device capable of selectively using a water-cooled cooling method or a combined air-cooled cooling method that can be reduced to less than a specific decibel of 65DB or less audible noise, and a cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply device.

본 발명의 이러한 목적은, 상용 교류전력을 입력받아 배터리에 전기에너지를 충전하기 위하여 적절한 전압으로 낮추는 트랜스와, 상기 트랜스에서 출력되는 교류를 직류로 변환하는 정류부와, 상기 정류부에서 출력되는 직류를 충전하고 정전시 방전하는 배터리와, 상용전원이 정전되었을 때 배터리 전원을 교류로 변환하고 승압하는 인버터부와, 상용전원이 정상일 때 UPS 출력단자를 상용전원에 연결하고, 상용전원이 정전시 인버터의 출력을 UPS 출력단자에 연결하는 전환스위치를 포함하는 무정전 전원장치에 있어서, 상기 무정전 전원장치의 상기 인버터부는 상기 배터리에서 공급되는 직류를 교류로 변환시키는 스위칭부와, 상기 스위칭부에서 발생되는 열을 방열하여 식히는 냉각부가 수냉식 냉각부와 복합 공냉식 냉각부에서 선택적으로 작동시킬 수 있는 본 발명에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치에 의하여 달성된다.The object of the present invention is a transformer that receives commercial AC power and lowers it to an appropriate voltage to charge electrical energy in a battery, a rectifier that converts AC output from the transformer into DC, and charges the DC output from the rectifier. The battery discharges during a power outage, the inverter part converts and boosts the battery power to AC when the commercial power fails, and the UPS output terminal is connected to the commercial power when the commercial power is normal. In the uninterruptible power supply device comprising a switching switch for connecting to the UPS output terminal, the inverter unit of the uninterruptible power supply unit, a switching unit for converting direct current supplied from the battery to alternating current, and heat dissipation from the switching unit Thus, the cooling unit according to the present invention in which the cooling unit can be selectively operated in the water cooling unit and the combined air cooling unit is achieved by a low noise uninterruptible power supply that can be selectively used.

본 발명의 이러한 목적은, 정상운전시에는 수냉식 냉각부로 인버터부의 스위칭부를 40℃ 의 온도 이하로 냉각을 유지시키는 단계와, 상기 수냉식 냉각부의 스위칭부의 냉각온도, 냉각팬 속도, 냉각수의 유속, 냉각부의 누수를 감시하는 단계와, 상기 수냉식 냉각부의 이상 또는 고장시인 상기 인버터부의 스위칭부의 온도가 60 ℃ 를 초과시에 이를 감지하여 복합 공냉식 냉각부가 작동하는 단계와, 상기 공냉식 냉각부가 작동하여 상기 스위칭부의 온도를 60 ℃ 이하로 냉각시키는 단계와, 상기 수냉식 냉각부의 정상상태로의 귀환시에 다시 수냉식 냉각부로 인버터부의 스위칭부를 40℃ 의 온도 이하로 냉각을 유지시키는 단계를 포함하는 본 발명에 따른 무정전전원장치의 인버터부의 냉각방법에 의하여 달성된다.The object of the present invention is to maintain cooling of the switching unit of the inverter unit to a temperature of 40° C. or less by the water cooling unit during normal operation, and the cooling temperature of the switching unit of the water cooling unit, the cooling fan speed, the flow rate of cooling water, and leakage of the cooling unit. Monitoring the water cooling unit, and detecting the temperature of the switching unit of the inverter unit when the temperature of the inverter unit exceeds 60°C when the water cooling unit is abnormal or malfunctioning, and operating the complex air-cooled cooling unit; and operating the air-cooled cooling unit to reduce the temperature of the switching unit by 60 Inverter of the uninterruptible power supply device according to the present invention, comprising cooling to below °C and maintaining cooling of the switching unit of the inverter unit to a temperature of 40 °C or less by the water cooling cooling section when the water cooling cooling section returns to the normal state. It is achieved by a negative cooling method.

본 발명에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치 및 상기 무정전전원장치의 인버터부의 냉각방법은, 인버터부가 상기 배터리에서 공급되는 직류를 교류로 변환시키는 스위칭부와, 상기 스위칭부에서 발생되는 열을 방열하여 식히는 냉각부를 포함하고 상기 냉각부가 수냉식 냉각부와 복합 공냉식 냉각부에서 선택적으로 작동시킬 수 있는 구조를 갖게 되어, 최대발열부인 스위칭부의 IGBT 스위칭 소자의 냉각방법을 수냉식 냉각 방식 또는 복합 공냉식 냉각방식을 선택적으로 적용시켜서 냉각효율이 높게 되며 이와 같은 효율적인 냉각방식을 적용하여 소음이 60~65DB의 특정 데시벨 이하의 가청소음이하로 저감되는 것이 가능한 우수한 효과가 있다.A low-noise uninterruptible power supply that can be selectively used by a water-cooled cooling unit according to the present invention and a cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply unit include a switching unit for converting the direct current supplied from the battery to AC, and a switching unit generated by the switching unit. It includes a cooling unit that cools by radiating heat, and the cooling unit has a structure that can be selectively operated in a water cooling type cooling unit and a combined air cooling type cooling unit, so that the cooling method of the IGBT switching element of the switching unit, which is the maximum heat generation unit, is a water cooling method or a combined air cooling type Cooling efficiency is high by selectively applying a cooling method, and by applying such an efficient cooling method, there is an excellent effect that it is possible to reduce the noise to less than audible noise less than a specific decibel of 60 to 65 DB.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 저소음 무정전 전원장치의 블럭도
도 2a, 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 무정전 전원장치의 인버터부에 설치되는 제1실시예에 따른 냉각부가 설치된 개략적인 블럭도 및 부분적인 종단면도
도 3a, 3b는 도 2에 도시된 제1실시예에 따른 냉각부의 정면도 및 단면도가 도시된 도면
도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각부의 냉각블럭의 정면도, 평면도 및 종단면도
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 냉각부의 좌측면도 및 배면도가 도시된 도면
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각부의 LED 디스플레이부의 정면도면
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 무정전 전원장치의 인버터부에 설치되는 제1실시예에 따른 냉각부가 풀부하 상태에서의 개략적인 사용단면도
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 무정전 전원장치의 인버터부에 설치되는 제1실시예에 따른 냉각부가 저부하 상태에서의 일측의 수냉식 냉각키트가 제거된 상태에서의 개략적인 사용단면도
도 9는 본 발명에 따른 냉각부의 냉각수 유입구와 유출구를 기밀결합시키는 결합구의 분해 사시사진
도 10은 본 발명에 따른 인버터부의 냉각방법을 실행하는 흐름도
1 is a block diagram of a low-noise uninterruptible power supply device according to a first embodiment of the present invention
2A and 2B are schematic block diagrams and partial longitudinal sectional views in which the cooling unit according to the first embodiment is installed installed in the inverter unit of the uninterruptible power supply device according to the first embodiment of the present invention.
3A and 3B are front and cross-sectional views of the cooling unit according to the first embodiment shown in FIG. 2.
4A, 4B and 4C are front, plan and longitudinal sectional views of a cooling block of a cooling unit according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view showing a left side view and a rear view of a cooling unit according to a third embodiment of the present invention
6 is a front view of the LED display unit of the cooling unit according to the first embodiment of the present invention
7 is a schematic cross-sectional view of the use of the cooling unit according to the first embodiment installed in the inverter unit of the uninterruptible power supply according to the first embodiment of the present invention in a full load state
8 is a schematic cross-sectional view of use in a state in which the water-cooled cooling kit on one side of the cooling unit according to the first embodiment installed in the inverter unit of the uninterruptible power supply device according to the first embodiment of the present invention is removed at a low load state
9 is an exploded perspective photo of a coupling port for hermetically coupling the cooling water inlet and outlet of the cooling unit according to the present invention
10 is a flow chart for executing the cooling method of the inverter unit according to the present invention

도 1은 본 발명에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로서, 상기 무정전 전원장치(A)는, 상용 교류전력을 입력받아 배터리에 전기에너지를 충전하기 위하여 적절한 전압으로 낮추는 트랜스(11)와, 트랜스(11)에서 출력되는 교류를 직류로 변환하는 정류부(12)와, 정류부(12)에서 출력되는 직류를 충전하고 정전시 방전하는 배터리(13)와, 상용전원이 정전되었을 때 배터리 전원을 교류로 변환하고 승압하는 인버터(14)와, 상용전원이 정상일 때 UPS 출력단자를 상용전원에 연결하고, 상용전원이 정전시 인버터(14)의 출력을 UPS 출력단자에 연결하는 전환스위치(15)를 포함하고, 이와 같이 구성된 기존의 무정전 전원장치의 동작을 설명하면, 상용전원이 정상일 때에는, 상용전원이 전환 스위치(15)를 통하여 UPS 출력단자에 직접 연결됨과 동시에 트랜스(11)에 의해 전압 강하되고 정류부(12)를 통해 정류되어 배터리(13)에 충전되고, 상용전원이 정전되면, 배터리(13)의 전원이 인버터(14)에 의해 교류로 변환되고 도시되지 않은 트랜스에 의해 승압되어 전환 스위치(15)를 통하여 UPS 출력단자에 연결되어, 정전시에도 전력을 공급하는 방식으로 작동된다.1 is a block diagram for explaining the configuration of a low-noise uninterruptible power supply device that can be selectively used by a water-cooled cooling unit according to the present invention, wherein the uninterruptible power supply (A) receives commercial AC power and charges electrical energy to a battery. In order to reduce the voltage to an appropriate voltage, a rectifier 12 that converts the AC output from the transformer 11 to DC, and a battery 13 that charges the DC output from the rectifier 12 and discharges it in case of a power failure. , Inverter 14 converts and boosts battery power to AC when the commercial power fails, and the UPS output terminal is connected to the commercial power when the commercial power is normal, and the output of the inverter 14 is UPS Including a changeover switch 15 connected to the output terminal, and explaining the operation of the conventional uninterruptible power supply configured as described above, when the commercial power is normal, the commercial power is directly connected to the UPS output terminal through the changeover switch 15 At the same time, the voltage is dropped by the transformer 11 and rectified through the rectifying unit 12 to be charged in the battery 13, and when the commercial power is cut off, the power of the battery 13 is converted to AC by the inverter 14. It is boosted by a transformer (not shown) and connected to the UPS output terminal through a changeover switch 15, and is operated in such a way that power is supplied even during a power outage.

상기 인버터(14)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(13)에서 공급되는 직류를 교류로 변환시키는 스위칭부(141)와, 상기 스위칭부(141)에서 발생되는 열을 방열하여 식히는 수냉식 냉각부(142)와, 상기 스위칭부(141)와 수냉식 냉각부(142)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(143)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the inverter 14 includes a switching unit 141 that converts direct current supplied from the battery 13 to alternating current, and a water cooling type that cools by radiating heat generated from the switching unit 141. It includes a cooling unit 142, and a control unit 143 for controlling the overall operation of the switching unit 141 and the water-cooled cooling unit 142.

상기 제어부(143)는, 상기 냉각부(142)와 독립하여 설치되는 것으로 기재되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 필요에 따라서는 상기 냉각부(142)의 내부에 설치될 수 있음은 물론이라고 할 것이다.The control unit 143 is described as being installed independently of the cooling unit 142, but is not limited thereto, and of course, it may be installed inside the cooling unit 142 if necessary. will be.

상기 스위칭부(141)에서 사용되는 전력변환소자(IGBT) 또는 를 사용하는 스위칭부(141)에 대하여는 공지의 요소를 사용하므로 구체적인 설명은 생략한다.For the power conversion element (IGBT) used in the switching unit 141 or the switching unit 141 using the known elements, a detailed description will be omitted.

도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도로서, 상기 각 블럭블럭들은 편의상 필요에 따라 위치가 달라질 수가 있을 것이다.2A is a block diagram for explaining the configuration of a low-noise uninterruptible power supply that can be selectively used by a water-cooled cooling unit according to the first embodiment of the present invention. Each of the block blocks may have different positions as needed for convenience.

본 발명의 제1실시예에 따른 수냉식 냉각부(142)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)의 2개의 수냉식 냉각부(1420)(1421)를 포함하고 상기 수냉식 냉각부(142)는 스위칭부(141)에 밀착되어 있다. The water-cooled cooling unit 142 according to the first embodiment of the present invention includes two water-cooled cooling units 1420 and 1421 of a cooling block 1420 and a cooling kit 1421, as shown in FIG. 3. And the water-cooled cooling unit 142 is in close contact with the switching unit 141.

상기 냉각블럭(1420)은, 도 3a, 3b에 도시된 바와 같이, 그 일면에 스위칭부(141)의 스위칭소자(141a)가 부착되는 부착면(1420a)이 형성되고 내부에는 냉각수가 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수공간(1420b)이 형성되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출입구(1420c)가 형성되고 열전달율이 우수한 알루미늄재질로 성형되어 있으나 다른 금속재질로 사용도 가능하다고 할 것이다. The cooling block 1420 has an attachment surface 1420a to which the switching element 141a of the switching unit 141 is attached, as shown in FIGS. 3A and 3B, and the cooling water is filled therein. A cooling water space 1420b for cooling the heat generated by the switching element 141a is formed, and a cooling water outlet 1420c through which the cooling water flows in and out is formed on one surface, and is formed of an aluminum material having excellent heat transfer rate. It will be said that it can be used as a material.

상기 냉각블럭(1420)의 내부에 형성된 냉각수공간(1420b)은, 본 실시예에서는, 보일러의 배관이 배치는 형식으로 지그재그형태로 성형되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 상자형 공간이나 기타 다른 형태의 공간이 형성될 수 있음은 물론이라고 할 것이다. The cooling water space 1420b formed inside the cooling block 1420 is formed in a zigzag shape in a form in which the piping of the boiler is arranged in this embodiment, but is not limited thereto, and a box-shaped space or other forms Of course, it will be said that the space of can be formed.

상기 냉각키트(1421)는, 도 3a, 3b에 도시된 바와 같이, 내부에는 냉각수가 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수공간(1421b)이 형성되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출입구(1421c)가 형성되고 그 측면에는 냉각수의 온도가 표시되는 LED 디스플레이부(1421d)가 설치되고, 상기 냉각키트(1421)는 열전달율이 우수한 알루미늄재질로 성형되어 있으나 다른 금속재질로 사용도 가능하다고 할 것이다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the cooling kit 1421 has a cooling water space 1421b filled with cooling water to cool heat generated by the switching device 141a, and the cooling water The cooling water outlet 1421c through which the coolant flows in and out is formed, and an LED display unit 1421d that displays the temperature of the coolant is installed on the side thereof, and the cooling kit 1421 is formed of an aluminum material having excellent heat transfer rate. It will be said that it can be used as a metal material.

상기 냉각키트(1421)의 내부에 형성된 냉각수공간(1421b)은, 본 실시예에서는, 보일러의 배관이 배치는 형식으로 지그재그형태로 성형되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 상자형 공간이나 기타 다른 형태의 공간이 형성될 수 있음은 물론이라고 할 것이다. The cooling water space 1421b formed inside the cooling kit 1421 is formed in a zigzag shape in a form in which the piping of the boiler is arranged in this embodiment, but is not limited thereto, and a box-shaped space or other forms Of course, it will be said that the space of can be formed.

상기 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)의 각 냉각수 유출입구(1420c)(1421c)는 배관호스(18)에 의하여 연결될 수가 있는 구조를 갖으므로, 풀부하의 사용시에 효과적인 냉각이 가능하게 되는 것이다. 또한 낮은 부하에서 사용시에는 상기 배관호스(18)를 분리하고 상기 냉각키트(1421)를 분리하여 상기 냉각블럭(1420)만을 존치시키고 냉각팬(17)을 회전시켜 상기 냉각블럭(1420)을 냉각시킬 수도 있는 것이다. 다른 방법으로 냉각블럭(1420)을 분리시키고 냉각키트(1421)만을 존치시키고 냉각팬(17)을 회전시키는 방식도 있을 것이다. 또한, 다른 방식으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각블럭(1420)이 상기 냉각블럭(1420)과 이격되어 배치되는 후술되는 제3실시예에서 사용되는 냉각 라디에이터(1422)에 호스배관(18)에 의하여 연결되어 사용될 수도 있다.Since the cooling block 1420 and the cooling water outlet ports 1420c and 1421c of the cooling kit 1421 have a structure that can be connected by a pipe hose 18, effective cooling is possible when using a full load. will be. In addition, when using under a low load, the pipe hose 18 is separated and the cooling kit 1421 is separated to leave only the cooling block 1420 and the cooling fan 17 is rotated to cool the cooling block 1420. It could be. Alternatively, there may be a method of separating the cooling block 1420, leaving only the cooling kit 1421, and rotating the cooling fan 17. In addition, in another way, as shown in Fig. 5, the cooling block 1420 is disposed to be spaced apart from the cooling block 1420, the hose pipe 18 to the cooling radiator 1422 used in the third embodiment to be described later. ) Can also be used.

본 발명의 제2실시예에 따른 냉각부(142)는, 도 4a, 4b, 4c에 도시된 바와 같이, 냉각블럭(1420)만으로 이루어져 있으며, 상기 냉각블럭(1420)은 그 일면에 스위칭부(141)의 스위칭소자(141a)가 부착되는 부착면(1420a)이 형성되고 내부에는 냉각수가 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수공간(1420b)이 형성되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출입구(1420c)가 형성된 금속재질으로 이루어지고, 상기 냉각블럭(1420)의 냉각수 유출입구(1420c)에 연결된 배관(1424)과, 상기 배관(1424)의 단부에 연결되고 상기 배관(1424)을 통과하여 유출된 더워진 냉각수를 냉각시키는 외부나 멀리 이격된 장소에 설치된 냉각유닛(1425)을 포함한다. 상기 냉각유닛(1425)은 더워진 냉각수를 식힐 수 있도록 냉각팬(1426)이 구비된 냉각부가 사용될 수가 있다.The cooling unit 142 according to the second embodiment of the present invention is composed of only the cooling block 1420, as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, and the cooling block 1420 has a switching unit ( An attachment surface 1420a to which the switching element 141a of 141 is attached is formed, and a cooling water space 1420b is formed in which cooling water is filled to cool the heat generated by the switching element 141a, and the A pipe 1424 connected to the cooling water outlet 1420c of the cooling block 1420 and a pipe 1424 connected to the cooling water outlet 1420c of the cooling block 1420, and connected to the end of the pipe 1424 And a cooling unit 1425 installed outside or in a remotely spaced place for cooling the hot cooling water flowing out through the pipe 1424. The cooling unit 1425 may be a cooling unit provided with a cooling fan 1426 to cool the heated cooling water.

이와 같이 제2실시예에 따른 냉각부(142)의 냉각블럭(1420)은, 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 가열된 스위칭부(141)가 냉각블럭(1420)에 의하여 냉각되게 되므로 쉽게 냉각되는 것이 가능하게 되고, 이와 같이 냉각수에 의하여 냉각되고 스위칭소자(141a)와 열교환되어 더워진 냉각수는 멀리 떨어진 냉각유닛(1425)의 냉각팬(1426)에 의하여 냉각되고 이와 같이 다시 냉각된 상태로 냉각블럭(1420)으로 유입되므로 스위칭부(141)의 냉각이 효율이 높으며 냉각유닛(1425)이 건물의 외측이나 근무자에게서 멀리 떨어져 있으므로 소음이 발생되지 않거나 작은 가청소음만이 발생되게 되는 것이다.As described above, the cooling block 1420 of the cooling unit 142 according to the second embodiment is easily cooled because the switching unit 141 heated by the switching element 141a is cooled by the cooling block 1420. In this way, the cooling water cooled by the cooling water and heat exchanged with the switching element 141a is cooled by the cooling fan 1426 of the cooling unit 1425 far away, and the cooling block is cooled again in this way. Since it flows into 1420, the cooling of the switching unit 141 is highly efficient, and since the cooling unit 1425 is far from the outside of the building or from the workers, no noise is generated or only a small audible noise is generated.

본 발명의 제3실시예에 따른 냉각부(142)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 그 내부에는 냉각수가 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수가 내부에 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수공간(1420b)이 형성되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출입구(1420c)가 형성된 냉각블럭(1420)과; 상기 냉각블럭(1420)에서 가열된 냉각수가 유입되는 냉각수공간(1422b)이 형성되고 상기 냉각수공간(1422b)의 내부에 내장펌프(1422d)가 설치되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출입구(1422c)가 형성된 금속재질의 냉각 라디에이터(1422)와; 상기 냉각 라디에이터(1422)의 일면에 복수가 부착된 냉각팬(1422e)과, 상기 냉각팬(1422e)이 설치된 일측면에 설치된 표시부(1422f)를 포함하고, 상기 냉각블럭(1420)과 냉각 라디에이터(1422)는 배관호스(18)에 의하여 연결되어 있다.In the cooling unit 142 according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, cooling water is filled therein to cool the heat generated by the switching element 141a. A cooling block 1420 having a cooling water space 1420b for cooling the heat generated by the switching element 141a and having a cooling water outlet 1420c through which the cooling water flows in and out; A cooling water space 1422b into which the cooling water heated by the cooling block 1420 flows is formed, a built-in pump 1422d is installed in the cooling water space 1422b, and a cooling water outlet through which the cooling water flows and flows on one side A cooling radiator 1422 made of a metal material on which (1422c) is formed; A cooling fan 1422e having a plurality of units attached to one surface of the cooling radiator 1422, and a display unit 1422f installed on one surface of the cooling fan 1422e, the cooling block 1420 and the cooling radiator ( 1422) is connected by a pipe hose 18.

상기 냉각블럭(1420)의 외면에는 상기 냉각블럭(1420)의 온도를 감지하는 온도센서(1422h)가 설치되어 감지된 온도가 실시간으로 상기 제어부(143)로 송출된다. A temperature sensor 1422h for sensing the temperature of the cooling block 1420 is installed on the outer surface of the cooling block 1420 so that the detected temperature is transmitted to the controller 143 in real time.

본 실시예에서, 상기 냉각 라디에이터(1422)의 일면에 복수가 부착된 냉각팬(1422e)이 설치되어 직접 상기 냉각 라디에이터(1422)의 내부에 충진되어 더워진 냉각수를 공기를 송풍시키는 냉각팬(1422)에 의하여 냉각시킬 수가 있게 되어 복합적으로 수냉과 공냉을 이용하여 더욱 효율적으로 냉각수를 냉각시킬 수가 있게 되는 것이다.In the present embodiment, a cooling fan 1422 e is installed on one surface of the cooling radiator 1422, and is directly filled into the cooling radiator 1422 to blow air to the heated cooling water. ), it is possible to cool the cooling water more efficiently by using water cooling and air cooling in combination.

상기 냉각 라디에이터(1422)에 설치된 내장펌프(1422d)는 상기 제어부(143)에서 상기 스위칭부(141)의 온도와 상기 냉각팬(1422e)의 속도를 인식하고 상기 냉각수의 적정한 온도를 벗어나서 가열되었음을 인지하고 냉각수공간(1422b)에 충진된 냉각수를 더욱 빠르게 순환시켜 냉각효율을 높이게 되는 것이다. 상기 냉각 라디에이터(1422)와 냉각블럭(1420)에는 냉각수의 온도를 감지하는 다수의 온도센서(1422h)가 설치되어 감지된 냉각수의 온도를 실시간으로 상기 제어부(143)로 송출되고 송출된 온도는 표시부(1422f)에 각 온도센서(1422h)의 대응되는 위치에 따라 각기 복수개로 표시된다. The built-in pump 1422d installed in the cooling radiator 1422 recognizes the temperature of the switching unit 141 and the speed of the cooling fan 1422e in the control unit 143, and recognizes that it has been heated outside the proper temperature of the cooling water. And it is to increase the cooling efficiency by circulating the cooling water filled in the cooling water space (1422b) more quickly. The cooling radiator 1422 and the cooling block 1420 are provided with a plurality of temperature sensors 1422h for sensing the temperature of the cooling water to transmit the detected temperature of the cooling water to the control unit 143 in real time, and the transmitted temperature is displayed on the display unit. Each temperature sensor 1422h is displayed in plural according to the corresponding position on the 1422f.

상기 상기 냉각 라디에이터(1422)의 외측에는 핸들(1422i)이 설치되어 상기 냉각블럭(1420)과 분리되게 설치되어 큰 용량의 냉각이 필요시에만 제3실시예에 따른 냉각부(142)를 착탈가능하게 상기 무정전 전원장치(A)의 인버터부(14)에 설치하는 것이 가능하다.A handle 1422i is installed outside the cooling radiator 1422 to be separated from the cooling block 1420 so that the cooling unit 142 according to the third embodiment can be attached and detached only when a large amount of cooling is required. It is possible to install in the inverter unit 14 of the uninterruptible power supply (A).

본 발명의 제1실시예에 따른 냉각부(142)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)가 병렬되게 설치된 모듈러 방식을 채택하여, 무정전 전원공급장치의 운용환경에 따라 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)를 동시에 사용하거나 냉각키트(1421)를 분리하고 상기 냉각블럭(1420)만을 사용하거나 반대로 냉각블럭(1420)을 제외하고 냉각키트(1421)만을 사용하여 에너지의 사용이 효율적인 냉각방식을 선택할 수 있도록 설계하였다. The cooling unit 142 according to the first embodiment of the present invention adopts a modular method in which the cooling block 1420 and the cooling kit 1421 are installed in parallel, as shown in FIG. 7. Depending on the operating environment, the cooling block 1420 and the cooling kit 1421 are used at the same time, or the cooling kit 1421 is separated and only the cooling block 1420 is used, or, conversely, the cooling kit 1421 except for the cooling block 1420 It is designed so that the use of energy can select an efficient cooling method by using a bay.

즉, 상기 무정전 전원장치(A)의 full 부하 또는 과부하 상태에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 냉각부(142)의 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)를 연결하여 작동시키는 직렬시 수냉식 방식을 채택하고, 저부하 또는 열원의 열포화상태가 낮을 때는, 도 8에 도시된 바와 같이, 냉각부(142)의 냉각키트(1421)를 제거하고 제1실시예에 따른 냉각부(142)의 냉각블럭(1420)만를 선택하고 후면에 설치된 냉각팬(17)으로 송풍하여 냉각시키는 복합 냉각식 방식을 선택할 수 있도록 설계하였다.That is, in the full load or overload state of the uninterruptible power supply A, the cooling block 1420 of the cooling unit 142 according to the first embodiment and the cooling kit 1421 are connected as shown in FIG. 7. When the water-cooling method is adopted in series to operate, and when a low load or heat saturation state of the heat source is low, as shown in FIG. 8, the cooling kit 1421 of the cooling unit 142 is removed, and the first embodiment It is designed to select only the cooling block 1420 of the cooling unit 142 according to the following, and to select a complex cooling method of cooling by blowing with the cooling fan 17 installed at the rear.

이를 구체적으로 설명하면, 도 7에 도시된 경우인 풀(full) 부하 또는 과부하 상태에서는 제1실시예에 따른 냉각부(142)의 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)를 연결하여 작동시키는 직렬시 수냉식 방식을 를 사용하여 직렬식 수냉식 방식을 채택하여 냉각하고 병렬설치된 종래의 냉각팬(17)은 작동되지 안도록 처리된다. 이와 같은 냉각방식은 2개의 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)를 동시에 작동하므로 많은 전력변환 열이 방열된다고 하더라도 이러한 많은 방열량을 2개의 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)의 냉각수공간(1420b)(1421b)에 저장된 냉각수에서 다 흡수하게 되므로 full 부하 또는 과부하 상태에서 용이하게 방열량을 흡수할 수가 있게 되는 것이다.Specifically, in the case of FIG. 7 in a full load or overload state, the cooling block 1420 of the cooling unit 142 according to the first embodiment and the cooling kit 1421 are connected to operate. In series, the conventional cooling fans 17 installed in parallel are processed so that they are not operated by adopting a series-type water-cooling method and cooling by using a series-type water cooling method. This cooling method operates the two cooling blocks 1420 and the cooling kit 1421 at the same time, so even if a lot of power conversion heat is radiated, such a large amount of heat is reduced to the cooling water space of the two cooling blocks 1420 and the cooling kit 1421. Since the cooling water stored in (1420b) (1421b) absorbs all, the amount of heat dissipation can be easily absorbed under full load or overload.

도 8에 도시된 경우인 저부하 또는 열원의 열포화상태가 낮을 때는 제1실시예에 따른 냉각부(142)의 냉각키트(1421)를 제거하고 냉각블럭(1420)만을 선택하고 냉각팬(17)을 활성화시켜 냉각블럭(1420)에서 수냉식 냉각팬(17)에서 강제풍냉식의 복합 냉각방식으로 운용하는 상태이다.When the heat saturation state of the heat source is low in the case shown in FIG. 8, the cooling kit 1421 of the cooling unit 142 according to the first embodiment is removed, only the cooling block 1420 is selected, and the cooling fan 17 ) Is activated in the cooling block 1420 to operate the water-cooled cooling fan 17 in a forced air cooling complex cooling method.

본 발명의 제1, 제2, 제3실시예에 모두 동일하게 사용되나, 제1실시예에 따른 냉각부(142)를, 예를 들어 설명하면, 냉각부(142)의 냉각수 유출입구(1420c)(1421c)(1422c)가 형성된 금속재질의 냉각블럭(1420)과 배관(1424)과의 연결은, 도 9에 도시된 바와 같이, 일단부는 배관(1424)에 삽입고정되는 배관삽입단부(161)가 형성되고 타단부는 상기 냉각수 유출입구(1420c)(1421c)(1422c)에 나사결합되는 결합단부(162)가 형성된 결합구(16)가 제안되어 있다.The first, second, and third embodiments of the present invention are all the same, but the cooling unit 142 according to the first embodiment is described, for example, the cooling water outlet 1420c of the cooling unit 142 ) (1421c) (1422c) is formed of a metal cooling block (1420) and the pipe (1424) is connected, as shown in Figure 9, one end is inserted into the pipe (1424) the pipe insertion end 161 ) Is formed and the other end of the cooling water outlet (1420c) (1421c) (1422c), the coupling end (162) is formed to be screwed to the coupling port 16 is proposed.

상기 결합구(16)의 내부에는 체크밸브(도시되지 않음)가 설치되어 있어서 상기 배관(1424)의 분리시에도 상기 체크밸브가 상기 결합구(16)의 내부의 냉각수가 흐르는 유통공(도시되지 않음)을 차단하여 냉각수의 유출이 원천적으로 차단되게 되는 것이며, 상기 결합구(16)는 시중에서 유통되는 것을 상기 냉각부(142)에 부착사용하였다.A check valve (not shown) is installed inside the coupling hole 16, so that the check valve flows through the cooling water inside the coupling hole 16 even when the pipe 1424 is separated. Not) is blocked, so that the outflow of cooling water is basically blocked, and the coupling port 16 is used to attach to the cooling unit 142 that is distributed in the market.

상기 배관(1424)의 타단부에는 상기 배관(1424)을 통과하여 유출된 더워진 냉각수를 냉각시키는 외부나 멀리 이격된 장소에 설치된 냉각유닛(1425)에 연결되어 있다. 본 실시예에서 상기 냉각유닛(1425)은 냉각팬(1426)이 설치되어 상기 냉각팬(1426)에 의하여 상기 배관(1424)을 통과하여 유출된 더워진 냉각수를 냉각시키나 다른 방식이 사용될 수도 있을 것이다.The other end of the pipe 1424 is connected to a cooling unit 1425 installed outside or at a remote location that cools the hot cooling water flowing out through the pipe 1424. In this embodiment, the cooling unit 1425 is equipped with a cooling fan 1426 to cool the hot cooling water that has flowed out through the pipe 1424 by the cooling fan 1426, but other methods may be used. .

본 발명에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치(A)의 인버터부(14)의 최대 발열량의 계산은, 출력용량 X 출력역률 X [(1-종합효율)/종합효율] X 1KWH 당 발열량으로 환산할 수 있으며, 무정전 전원장치(A)의 출력용량은 5KVA로 할 때 최대 발열량은 968 Kcal/hour 가 된다. Calculation of the maximum calorific value of the inverter unit 14 of the low-noise uninterruptible power supply (A) that can be selectively used by the water-cooled cooling unit according to the present invention is, output capacity X output power factor X [(1-total efficiency)/total efficiency] X 1KWH It can be converted into per calorific value, and when the output capacity of the uninterruptible power supply (A) is 5KVA, the maximum calorific value is 968 Kcal/hour.

이를 전력량으로 환산하면 약 시간당 최대 1130W 의 전력이므로 열포화 집중부인 인버터부의 냉각을 고려할 때 평균 600 ~ 800 Wh 의 냉각부를 사용하는 것이 적절하다고 할 수 있다.When this is converted into wattage, it is about 1130W maximum per hour, so when considering the cooling of the inverter, which is the heat saturation concentrator, it can be said that it is appropriate to use a cooling unit with an average of 600 ~ 800 Wh.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치(A)의 작동을 이하에 상세하게 설명한다.The operation of the low-noise uninterruptible power supply (A) which can be selectively used by the water-cooled cooling unit according to the present invention having such a configuration will be described in detail below.

본 발명에 따른 저소음 무정전 전원장치(A)의 정상운전시에는 수냉식 냉각부(142)로 인버터부의 스위칭부(141)의 온도를 40℃ 의 온도 이하로 냉각을 유지시키고, 상기 수냉식 냉각부(142)의 스위칭부(141)의 냉각온도, 냉각팬 속도, 냉각수의 유속, 냉각부의 누수를 LED 디지탈 판넬(도시되지 않음)부를 통하여 감시하고, 상기 수냉식 냉각부(141)의 이상 또는 고장시에 발생되는 상기 인버터부(14)의 스위칭부(141)의 온도가 60 ℃ 를 초과시에 이를 감지하여 복합 공냉식 냉각부를 작동시키고, 상기 복합 공냉식 냉각부가 작동하여 상기 스위칭부(141)의 온도를 60 ℃ 이하로 냉각시켜 일정한 시간을 계속하여 작동하고, 수리나 정비를 통하여 상기 수냉식 냉각부(142)의 정상상태로의 귀환시에 다시 수냉식 냉각부(142)로 인버터부(14)의 스위칭부(141)를 40℃ 의 온도 이하로 냉각을 유지시키는 방식으로 작동되게 되고, 이러한 작동에 대한 전반적인 작동은 인버터부(14)에 설치된 제어부(143)에 의하여 전체적으로 제어되는 것이다. 일 제어 방식으로 상기 제어부(143)는 인버터부(14)에 포함된 스위칭부(141)의 게이트의 입력을 제어하는 방식으로 수행될 수 있다.During normal operation of the low-noise uninterruptible power supply (A) according to the present invention, the water-cooled cooling unit 142 maintains the cooling of the switching unit 141 of the inverter unit to a temperature of 40°C or less, and the water-cooled cooling unit 142 The cooling temperature of the switching unit 141, the cooling fan speed, the flow rate of the cooling water, and the leakage of the cooling unit are monitored through an LED digital panel (not shown), and generated when the water cooling type cooling unit 141 is abnormal or malfunctions. When the temperature of the switching unit 141 of the inverter unit 14 exceeds 60°C, the temperature of the switching unit 141 is lowered to 60°C or less by detecting it and operating the complex air-cooled cooling unit. It cools and continues to operate for a certain period of time, and when the water-cooled cooling unit 142 returns to the normal state through repair or maintenance, the switching unit 141 of the inverter unit 14 is returned to the water-cooled cooling unit 142. It is operated in a manner that maintains cooling below a temperature of 40°C, and the overall operation for this operation is entirely controlled by the control unit 143 installed in the inverter unit 14. In one control method, the control unit 143 may be performed in a method of controlling an input of a gate of the switching unit 141 included in the inverter unit 14.

즉, 본 발명에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치(A)의 인버터부의 냉각방법은, 정상운전시에는 수냉식 냉각부로 인버터부의 스위칭부를 40℃ 의 온도(제1 설정온도) 이하로 냉각을 유지시키는 단계와, 상기 수냉식 냉각부의 스위칭부의 냉각온도, 냉각팬 속도, 냉각수의 유속, 냉각부의 누수를 감시하는 단계와, 상기 수냉식 냉각부의 이상 또는 고장시인 상기 인버터부의 스위칭부의 온도가 60 ℃(제2 설정온도) 를 초과시에 이를 감지하여 공냉식 냉각부가 작동하는 단계와, 상기 공냉식 냉각부가 작동하여 상기 스위칭부의 온도를 60 ℃(제2 설정온도) 이하로 냉각시키는 단계와, 상기 수냉식 냉각부의 정상상태로의 귀환시에 다시 수냉식 냉각부로 인버터부의 스위칭부를 40℃ 의 온도(제1 설정온도) 이하로 냉각을 유지시키는 단계를 포함하게 되는 것이다.That is, the cooling method of the inverter part of the low-noise uninterruptible power supply (A) in which the water-cooled cooling part can be selectively used according to the present invention is a water-cooled cooling part during normal operation to cool the switching part of the inverter part to a temperature of 40°C or less (first set temperature). And monitoring the cooling temperature of the switching part of the water-cooled cooling part, the cooling fan speed, the flow rate of the cooling water, and the leakage of the cooling part, and the temperature of the switching part of the inverter part at the time of an abnormality or failure of the water-cooled cooling part is 60°C ( When the second set temperature) is exceeded, the air-cooled cooling unit is operated, the air-cooled cooling unit is operated to cool the temperature of the switching unit to 60 °C (second set temperature) or less, and the water-cooled cooling unit is normal. At the time of returning to the state, it includes the step of maintaining the cooling of the switching unit of the inverter unit to a temperature of 40° C. or less (the first set temperature) by the water cooling type cooling unit again.

이와 같은 본 발명에 따른 저소음 무정전 전원장치(A)의 작동을 도 10을 참고로 하여 설명하면, 시작되게 온으로 기동시키고, 온도 설정값을 입력하여, 일실시예로서, 기본설정을 55℃로 설정하고 설정범위는 32~99℃로 설정할 수가 있다. 온도 설정값을 입력후에 냉각부(142)를 가동시키고 상기 냉각부(142)내에서 순환되는 냉각수의 온도를 감지하고, 냉각수의 온도를 판단하여 설정된 온도보다 낮을 경우는 설정된 파라미터를 참조하여 감지되는 온도에 적합하게 팬 및 모터의 파워를 운용한다. 예들 들어, 냉각수 온도가 35℃이하인 경우에는 냉각팬을 20% 가동하고, 냉각수 온도가 37℃ 이하인 경우에는 24% 가동하고,39℃ 28%, 41℃ 36%, 43℃ 44%, 45℃ 52%, 47℃ 64%, 49℃ 76%, 51℃ 88%, 99℃이하에서는 냉각팬을 100%를 가동하는 방식으로 운용된다. When the operation of the low-noise uninterruptible power supply (A) according to the present invention is described with reference to FIG. 10, it is started to be turned on, and a temperature set value is input, as an embodiment, the default setting is set to 55°C. And the setting range can be set to 32~99℃. After entering the temperature setting value, the cooling unit 142 is operated and the temperature of the cooling water circulated in the cooling unit 142 is sensed, and when the temperature of the cooling water is lower than the set temperature, it is detected by referring to the set parameter. Operate the fan and motor power appropriate to the temperature. For example, if the cooling water temperature is 35℃ or less, the cooling fan is operated 20%, if the cooling water temperature is 37℃ or less, the cooling fan is operated 24%, 39℃ 28%, 41℃ 36%, 43℃ 44%, 45℃ 52 %, 47℃ 64%, 49℃ 76%, 51℃ 88%, and below 99℃, 100% of the cooling fan is operated.

냉각수의 온도가 설정값보다 높은 경우에는 운용자에게 경보음과 같은 가시 정보를 송출하고, 급속 냉각모드로 운전하여 팬 및 모터를 100%로 운전하고, 다시 냉각수의 온도를 감지하여, 냉각수가 설정온도보다 3℃를 초과하는가를 판단하여 아닐 경우에는 운용 계속 자가진단 프로세스로 회귀하고 다른 경우에는 운용자에게 경보음과 같은 가시 정보를 송출하고, 정지신호를 송출한다.When the temperature of the coolant is higher than the set value, visible information such as an alarm sound is sent to the operator, and the fan and motor are operated at 100% by operating in the rapid cooling mode, and the coolant temperature is detected again, and the coolant is set to the set temperature. It is judged whether it exceeds 3℃, and if not, it returns to the self-diagnosis process to continue operation. In other cases, it transmits visible information such as an alarm sound to the operator and a stop signal.

이러한 본 발명에 따른 저소음 무정전 전원장치(A)의 수냉식 방식으로 열포화 상태를 실측한 바, 수냉식 쿨링을 하는 용매의 온도와 열포화부위(열원)의 Delta T는 5℃ 이하로 이상적인 열전달이 됨을 확인할 수 있어 효율적인 냉각방식임을 입증할 수 있었고, 열원인 스위칭부의 최대온도치를 82℃ 이하로 제어 가능하였다.The thermal saturation state of the low-noise uninterruptible power supply (A) according to the present invention was measured by the water-cooling method, and it was found that the temperature of the solvent for water-cooling cooling and the Delta T of the heat saturation area (heat source) are 5℃ or less, which is ideal for heat transfer. It could be confirmed that it was an efficient cooling method, and the maximum temperature of the switching part, which is a heat source, could be controlled below 82℃.

이 때의 복합 공냉식 방식과의 온도 차이는 최대 40℃이다.At this time, the difference in temperature from the composite air-cooled method is 40℃.

이와 더불어 상기 인버터부(14)의 스위칭부(141)의 열원 주위의 PCB 온도의 평균값을 확인한 바 45℃로서 상기에 언급한 열원 주변부의 납 상태 및 반도체류에 열적 데미지를 입히지 않음을 확인하였다.In addition, as a result of checking the average value of the PCB temperature around the heat source of the switching unit 141 of the inverter unit 14, it was confirmed that it was 45°C, which did not cause thermal damage to the lead state and semiconductors around the heat source mentioned above.

이와 더불어 폐쇄된 공간에서 운용되는 무정전 전원공급장치(A)의 특성상 특정 데시벨 이하의 가청소음을 규격으로 강제하는 바 (공시규격 : 65dB) 최소한의 가청소음을 요구하므로 수냉식 냉각방식을 무정전 전원공급장치(A)에 적용하여 가청소음을 25%이상 감쇄하는 방법을 추가 기술한다. 이는 기술의 발달에 의해 최소화되는 장비 및 상면적 감소에 따라 댁내화 하여 운용되는 사용자환경에서 사용자의 운용편리성을 최대화 하고자 하는 방법이다.In addition, due to the characteristics of the uninterruptible power supply (A) operating in a closed space, audible noise less than a specific decibel is enforced as a standard (public standard: 65dB), so the water-cooled cooling method is used as an uninterruptible power supply. Applying to (A), a method to attenuate more than 25% of audible noise is additionally described. This is a method of maximizing the user's operational convenience in a user environment that is operated in-house according to equipment and floor area that are minimized by the development of technology.

일반적으로 무정전 전원공급장치 전면/후면 각 1m 에서 가청소음을 측정할 때 최대 65dB이하로 강제하고 있다. 이 때 발명의 무정전 전원공급장치의 수냉식 냉각부를 가동시켜서 상기 가청소음을 측정한 결과 각 소비전력별로 아래 표와 같이 측정되었다.In general, when measuring the audible noise at each 1m of the front and rear of the uninterruptible power supply, it is forced to be less than 65dB. At this time, as a result of measuring the audible noise by operating the water-cooled cooling unit of the uninterruptible power supply device of the present invention, it was measured as shown in the table below for each power consumption.

소비전력별 가청소음측정Audible noise measurement by power consumption 소비 전력Power Consumption 가청소음 측정치Audible noise measurement 최대 감쇄율Maximum attenuation rate 최대maximum 최소Ieast 440W440W 44dB44dB 32dB32dB 49.2%49.2% 750W750W 45dB45dB 33dB33dB 49.3%49.3% 1450W1450W 61dB61dB 30dB30dB 53.8%53.8% 2000W2000W 63dB63dB 30dB30dB 53.8%53.8% 4500W4500W 71dB71 dB 49dB49dB 24.6%24.6%

즉, 상기와 같은 가청소음의 감쇄 노력의 결과 및 영향은 국내에서 제한하고 있는 [소음.진동관리법] 생활소음 규제 (아래 참조)관련 사항과 대비를 통하여 비교분석 참고할 수 있는데 이는 댁내 및 공공기관에 설치되는 무정전전원장치에서 60dB~65dB는 최대 상한치 관리하고 있는 소음 규제라 판단할 수 있고, 상기의 소음 감쇄 시험결과는 최저 42dB 최고 48.9dB이며, 본 발명 전과 발명 후 적용의 결과 차이는 10~20dB 이내에서 구현된다 할 수 있다.In other words, the results and effects of the above efforts to attenuate audible noise can be referred to for comparative analysis through comparison with the matters related to the [Noise and Vibration Management Act] living noise regulation (see below) that are limited in Korea. In the uninterruptible power supply to be installed, it can be determined that 60dB~65dB is a noise regulation that manages the maximum upper limit, and the noise attenuation test result is a minimum of 42dB and a maximum of 48.9dB, and the difference between the results of application before and after the present invention is 10-20dB. It can be implemented within.

이러한 데시벨의 차이는 단순 수치로는 10~20dB이나 로그함수를 사용하는 데시벨 단위에 대한 이해를 통해(소리강도의 단위. 어떤 진동수의 소리의 역치를 Po로 하였을 때에, 세기P의 소리는 log/P/Po 벨이라고 표현한다. 보통 이의 1/10을 단위로서 사용하여, 데시벨(=101og(P/Po)이라고 한다.) 약 1/10~1/100 수준으로 가청소음이 줄어듬을 의미한다.The difference in decibels is 10-20dB as a simple numerical value, but through an understanding of the decibel unit using a log function (unit of sound intensity. When the threshold of sound at a certain frequency is Po, the sound of intensity P is log/ It is expressed as a P/Po bell, which means that the audible noise is reduced to about 1/10 to 1/100 of a decibel (=101og (P/Po)), using 1/10 of it as a unit.

◆ 「소음ㅇ진동관리법」 제21조제2항, 규제「소음ㅇ진동관리법 시행규칙」 제20조제3항 및 별표 8).◆ Article 21 (2) of the 「Noise and Vibration Control Act」, regulation 「Enforcement Rule of the 「Noise and Vibration Control Act」 Article 20 (3) and attached Table 8).
대상지역

Target area

시간대별 소음원

Noise sources by time
아침, 저녁Morning and evening 주간weekly 야간Nighttime
(05:00~07:00,
18:00~22:00)
(05:00~07:00,
18:00~22:00)
(07:00~18:00)(07:00~18:00) (22:00~05:00)(22:00~05:00)
1. 주거지역
2. 녹지지역
3. 관리지역 중 취락지구 및 관관 휴양개발진흥지구
4. 자연환경보전지역
5. 그 밖의 지역에 있는 학교, 종합병원, 공공도서관
1. Residential area
2. Green area
3. Among the management areas, village districts and official recreational development promotion districts
4. Natural environment conservation area
5. Schools, general hospitals, and public libraries in other areas
확성기loud speaker 옥외설치Outdoor installation 60이하60 or less 65이하65 or less 60이하60 or less
옥내에서 옥외로 소음이 나오는 경우 When noise comes from indoors to outdoors 50이하50 or less 55이하55 or less 45이하45 or less 공장factory 50이하50 or less 55이하55 or less 45이하45 or less 사업장Workplace 동일 건물Same building 45이하45 or less 50이하50 or less 40이하40 or less 기타Etc 50이하50 or less 55이하55 or less 45이하45 or less 공사장Construction site 60이하60 or less 65이하65 or less 50이하50 or less

한편, 상기와 같은 「소음ㅇ진동관리법」 제21조제2항, 규제「소음ㅇ진동관리법 시행규칙」 제20조제3항 및 별표 8)에 정해진 데시벨을 참조하여 당사의 기존제품과 본원발명에 따른 저소음 무정전 전원장치의 용량별 발열소자의 온도변화와 가청소음의 측정값을 비교하면 아래 표와 같다.Meanwhile, referring to the decibels specified in Article 21 (2) of the 「Noise and Vibration Control Act」 and Article 20 (3) of the Regulation 「Enforcement Rule of the Noise and Vibration Control Act」 and attached Table 8), the company's existing products and The table below shows the temperature change of the heating element by capacity of the low-noise uninterruptible power supply and the measured value of the audible noise.

◆ 당사 기존제품과 본원발명의 전원장치의 발열소자의 온도변화와 가청소음의 측정비교◆ Comparison of measurement of temperature change and audible noise of the heating element of our existing product and the power supply device of the present invention

Figure 112020054763775-pat00001
Figure 112020054763775-pat00001

또한, 위와 같이 수냉식 냉각방식을 채택할 경우 사용자 측면에서 비용 상승이 이루어지므로 다양한 운용환경에 최적화될 수 있도록 모듈화하여 선택적으로 사용할 수 있도록 하므로써 (탈거와 장착) 사용자 편의성을 도모하고 운용환경에 따라 에어컨 실외기와 물리적으로 연동하여 소음이 심한 냉각부를 실외에 설치할 수 있는 설계를 적용하였다In addition, when the water-cooled cooling method as above is adopted, the cost increases from the user's side, so it is modularized so that it can be optimized for various operating environments and can be used selectively (removing and installing), promoting user convenience and air conditioning according to the operating environment. A design that can be physically linked to an outdoor unit to install a noisy cooling unit outdoors is applied.

본 발명에 따른 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치 및 상기 무정전 전원장치의 인버터부의 냉각방법은 무정전 전원장치의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하고 동일한 방법을 반복적으로 수행하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.The low-noise uninterruptible power supply device in which the water-cooled cooling unit according to the present invention can be selectively used and the cooling method of the inverter unit of the uninterruptible power supply device are capable of repeatedly manufacturing the same product in the uninterruptible power supply manufacturing industry It will be said that it is possible, so it will be said that it is an invention with industrial applicability.

A : 무정전 전원장치 11 : 트랜스
12 : 정류부 13 : 배터리
14 : 인버터 15 : 전환스위치
141 : 스위칭부 142 : 수냉식 냉각부
143 : 제어부
A: Uninterruptible power supply 11: Transformer
12: rectifier 13: battery
14: inverter 15: changeover switch
141: switching unit 142: water-cooled cooling unit
143: control unit

Claims (8)

수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치에 있어서,
상기 무정전 전원장치는, 상용 교류전력을 입력받아 배터리에 전기에너지를 충전하기 위하여 적절한 전압으로 낮추는 트랜스(11)와, 트랜스(11)에서 출력되는 교류를 직류로 변환하는 정류부(12)와, 정류부(12)에서 출력되는 직류를 충전하고 정전시 방전하는 배터리(13)와, 상용전원이 정전되었을 때 배터리 전원을 교류로 변환하고 승압하는 인버터(14)와, 상용전원이 정상일 때 UPS 출력단자를 상용전원에 연결하고, 상용전원이 정전시 인버터(14)의 출력을 UPS 출력단자에 연결하는 전환스위치(15)를 포함하고,
상기 인버터(14)는, 배터리(13)에서 공급되는 직류를 교류로 변환시키는 스위칭부(141)와, 상기 스위칭부(141)에서 발생되는 열을 방열하여 식히는 수냉식 냉각부(142)와, 상기 스위칭부(141)와 수냉식 냉각부(142)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(143)를 포함하고,
상기 수냉식 냉각부(142)는, 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)의 2개의 수냉식 냉각부를 포함하고,
상기 냉각블럭(1420)은, 그 일면에 스위칭부(141)의 스위칭소자(141a)가 부착되는 부착면(1420a)이 형성되고 내부에는 냉각수가 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수공간(1420b)이 형성되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출입구(1420c)가 형성된 금속재질로 성형되고,
상기 냉각키트(1421)는, 내부에는 냉각수가 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수공간(1421b)이 형성되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출입구(1421c)가 형성되고 그 측면에는 냉각수의 온도가 표시되는 LED 디스플레이부(1421d)가 설치되고, 상기 냉각키트(1421)는 금속재질로 성형된 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치.
In the low-noise uninterruptible power supply in which a water-cooled cooling unit can be optionally used,
The uninterruptible power supply includes a transformer 11 that receives commercial AC power and lowers it to an appropriate voltage to charge electrical energy in a battery, a rectifier 12 that converts AC output from the transformer 11 into DC, and a rectifier. The battery 13 that charges the DC output from (12) and discharges it in case of a power failure, the inverter 14 that converts the battery power to AC and boosts it when the commercial power fails, and the UPS output terminal when the commercial power is normal. It is connected to the commercial power, and includes a switching switch 15 for connecting the output of the inverter 14 to the UPS output terminal when the commercial power is out of power,
The inverter 14 includes a switching unit 141 that converts direct current supplied from the battery 13 into alternating current, a water-cooled cooling unit 142 that radiates heat generated from the switching unit 141 to cool it, and the Including a control unit 143 for controlling the overall operation of the switching unit 141 and the water-cooled cooling unit 142,
The water-cooled cooling unit 142 includes two water-cooled cooling units, a cooling block 1420 and a cooling kit 1421,
The cooling block 1420 has an attachment surface 1420a on which the switching element 141a of the switching unit 141 is attached, and is filled with coolant to generate heat generated by the switching element 141a. A cooling water space (1420b) for cooling the cooling water is formed, and the cooling water outlet (1420c) through which the cooling water flows in and out is formed on one surface of a metal material,
The cooling kit 1421 includes a cooling water space 1421b that is filled with cooling water to cool heat generated by the switching element 141a, and a cooling water outlet 1421c through which the cooling water flows in and out. ) Is formed and an LED display unit 1421d is installed on the side thereof to display the temperature of the cooling water, and the cooling kit 1421 is formed of a metal material. .
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 냉각블럭(1420)과 냉각키트(1421)의 각 냉각수 유출입구(1420c)(1421c)는 배관호스(18)에 의하여 연결되거나,
상기 배관호스(18)를 분리하고 상기 냉각키트(1421)를 분리하여 상기 냉각블럭(1420)만을 존치시키거나 냉각키트(1421)만을 존치시켜 냉각팬(17)을 회전시켜 냉각시켜 작동되는 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치.
The method of claim 1,
Each cooling water outlet (1420c) (1421c) of the cooling block (1420) and the cooling kit (1421) are connected by a pipe hose (18),
The pipe hose 18 is separated and the cooling kit 1421 is separated to leave only the cooling block 1420 or only the cooling kit 1421 to rotate and cool the cooling fan 17. A low-noise uninterruptible power supply that can optionally be used with a water-cooled cooling unit.
제1항에 있어서,
상기 냉각블럭(1420)은, 냉각수 유출입구(1420c)에 연결된 배관(1424)과, 상기 배관(1424)의 단부에 연결되고 상기 배관(1424)을 통과하여 유출된 더워진 냉각수를 냉각시키는 외부나 멀리 이격된 장소에 설치된 냉각유닛(1425)을 포함하고,
상기 냉각유닛(1425)은 더워진 냉각수를 식힐 수 있도록 냉각팬(1426)이 구비된 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치.
The method of claim 1,
The cooling block 1420 may include a pipe 1424 connected to the cooling water outlet port 1420c, and an external or external cooling water that is connected to an end of the pipe 1424 and cools the heated cooling water flowing out through the pipe 1424. Including a cooling unit (1425) installed in a far spaced place,
The cooling unit 1425 is a low-noise uninterruptible power supply capable of selectively using a water-cooled cooling unit, characterized in that a cooling fan (1426) is provided to cool the heated cooling water.
제1항에 있어서,
냉각부(142)는, 그 내부에는 냉각수가 충진되어 상기 스위칭소자(141a)에 의하여 발열되는 열을 냉각시키는 냉각수공간(1422b)이 형성되고 상기 냉각수공간(1422b)의 내부에 내장펌프(1422d)가 설치되고 일면에는 상기 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유출구(1422c)가 형성된 금속재질의 냉각 라디에이터(1422)와, 상기 냉각 라디에이터(1422)의 일면에 복수가 부착된 냉각팬(1422e)과, 상기 냉각팬(1422e)이 설치된 일측면에 설치된 표시부(1422f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치.
The method of claim 1,
The cooling unit 142 is filled with coolant therein to form a cooling water space 1422b for cooling heat generated by the switching element 141a, and a built-in pump 1422d inside the cooling water space 1422b. A cooling radiator 1422 made of a metal material having a cooling water outlet 1422c through which the cooling water flows in and out on one side, and a cooling fan 1422e having a plurality on one surface of the cooling radiator 1422, and the A low-noise uninterruptible power supply capable of selectively using a water-cooled cooling unit, characterized in that it includes a display unit (1422f) installed on one side of the cooling fan (1422e) is installed.
제5항에 있어서,
상기 냉각 라디에이터(1422)에 설치된 내장펌프(1422d)는 상기 제어부에서 상기 스위칭부(141)의 온도와 상기 냉각팬(1422e)의 속도를 인식하고 상기 냉각수의 적정한 온도를 벗어나서 가열되었음을 인지하고 냉각수공간(1422b)에 충진된 냉각수를 더욱 빠르게 순환시켜 냉각효율을 높이게 작동되고,
상기 냉각 라디에이터(1422)에는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(1422h)가 설치되어 감지된 냉각수의 온도를 실시간으로 상기 제어부로 송출하는 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전 전원장치.
The method of claim 5,
The built-in pump 1422d installed in the cooling radiator 1422 recognizes the temperature of the switching unit 141 and the speed of the cooling fan 1422e in the control unit, recognizes that it has been heated outside the proper temperature of the cooling water, It is operated to increase the cooling efficiency by circulating the cooling water filled in (1422b) more quickly,
The cooling radiator 1422 is equipped with a temperature sensor 1422h for sensing the temperature of the cooling water to transmit the detected temperature of the cooling water to the control unit in real time.
삭제delete 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치(A)의 인버터부의 냉각방법에 있어서,
상기 저소음 무정전전원장치(A)의 인버터부의 냉각방법은, 정상운전시에는 수냉식 냉각부로 인버터부의 스위칭부를 제1 설정온도 이하로 냉각을 유지시키는 단계와,
상기 수냉식 냉각부의 스위칭부의 냉각온도, 냉각팬 속도, 냉각수의 유속, 냉각부의 누수를 감시하는 단계와,
상기 수냉식 냉각부의 이상 또는 고장시인 상기 인버터부의 스위칭부의 온도가 제2 설정온도를 초과시에 이를 감지하여 공냉식 냉각부가 작동하는 단계와,
상기 공냉식 냉각부가 작동하여 상기 스위칭부의 온도를 제2 설정온도 이하로 냉각시키는 단계와,
상기 수냉식 냉각부의 이상 또는 고장이 수리되어 정상상태로의 귀환시에 다시 수냉식 냉각부로 인버터부의 스위칭부를 제1 설정온도 이하로 냉각을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각부가 선택적으로 사용가능한 저소음 무정전전원장치(A)의 인버터부의 냉각방법.
In the cooling method of the inverter part of the low-noise uninterruptible power supply (A) in which a water-cooled cooling part is selectively available,
The cooling method of the inverter unit of the low-noise uninterruptible power supply (A) includes the steps of maintaining the cooling of the switching unit of the inverter unit to a first set temperature or less by a water cooling type cooling unit during normal operation,
Monitoring the cooling temperature of the switching part of the water-cooled cooling part, the cooling fan speed, the flow rate of the cooling water, and the leakage of the cooling part,
The step of operating the air-cooled cooling unit by sensing when the temperature of the switching unit of the inverter unit in the event of an abnormality or failure of the water-cooled cooling unit exceeds a second set temperature,
Cooling the switching unit to a temperature below a second set temperature by operating the air-cooled cooling unit; and
A water-cooled cooling unit, characterized in that it comprises the step of maintaining the cooling of the switching unit of the inverter unit to a first set temperature or less when the water-cooled cooling unit returns to a normal state after being repaired. Cooling method of the inverter part of the low-noise uninterruptible power supply (A).
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