KR102256996B1 - 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전소자를 이용하여 외함 내부로 냉기를 공급함으로써 내부에 설치된 변압기의 냉각이 이루어지도록 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치에 관한 것으로, 둘레면을 따라 복수개의 환기슬롯이 형성되며, 내부로 변압기가 설치되는 설치공간을 갖는 외함; 및 상기 외함을 관통하여 탈착 가능하게 설치되며 열전소자를 통해 외기온도에 따라 설정되는 냉기를 상기 외함으로 공급하는 적어도 하나의 냉각모듈과, 베어링에 의해 상기 냉각모듈의 하부로 회전가능하게 배치되며 냉각모듈을 통해 공급되는 냉기에 의해 회전하면서 냉기를 토출시켜 상기 외함 내부에 대류를 형성시키는 냉기토출블로워,로 이루어진 냉각유닛;을 포함하여 구성된 다.

Description

열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치{Cooling device for transformer using thermoelectric element}
본 발명은 변압기용 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전소자를 이용하여 외함 내부로 냉기를 공급함으로써 내부에 설치된 변압기의 냉각이 이루어지도록 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기는 수력；화력 및 원자력발전소 등에서 발전되어 공장이나 가정에 송전되어 이용된다. 변압기는 전기를 가장 경제적으로, 즉, 손실을 적게 해서 보내기 위하여 발전소내의 승압변압기를 사용하여 높은 전압으로 수용지역까지 보내고, 공장이나 가정에서 사용하기에 앞서서 필요로 하는 전압으로 낮추기 위한 장치이다.
이러한 변압기의 기본적인 구조를 설명하면, 자로(磁路)를 형성시키기 위한 철심(鐵芯)과 전로(電路)를 형성시키기 위한 권선(捲線)이 필요하다. 또한 운전시 또는 이상전압이 인가되는 경우에도 정상적으로 운전될 수 있도록 절연물 등으로 조립되어 있다.
즉, 변압기는 전자유도작용에 의하여 한편의 권선에 공급한 교류 전기를 다른 편의 권선에 동일 주파수의 교류 전기의 전압으로 변환시켜 주는 역할을 수행한다.
이러한 변압기는, 구동하는 과정에서 고온의 열이 발생되고, 방열이 제대로 이루어지지 못하면 고장 또는 과열로 인한 내부압력 상승에 의해 폭발이 유발되기 때문에 별도의 외함 내부에 설치되어 외부환경과 차단된다.
그러나, 통상의 외함에는 내,외부로 공기의 흐름이 이루어지도록 하는 복수개의 환기슬롯들이 형성되어 변압기에서 발생하는 열을 외부로 배출하고 있지만, 환기슬롯을 통한 자연배기 또는 방열팬이 적용되더라도 내부의 열이 원활하게 배출되지 못하는 문제가 있다.
국내등록특허 제10-1086339호 국내등록특허 제10-1086338호
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 외함 내부로 대류를 발생시켜 내부의 뜨거운 공기가 빠르게 외부로 배출되도록 함으로써, 변압기의 냉각이 지속적으로 이루어지도록 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치는, 둘레면을 따라 복수개의 환기슬롯이 형성되며, 내부로 변압기가 설치되는 설치공간을 갖는 외함; 및 상기 외함을 관통하여 탈착 가능하게 설치되며 열전소자를 통해 외기온도에 따라 설정되는 냉기를 상기 외함으로 공급하는 적어도 하나의 냉각모듈과, 베어링에 의해 상기 냉각모듈의 하부로 회전가능하게 배치되며 냉각모듈을 통해 공급되는 냉기에 의해 회전하면서 냉기를 토출시켜 상기 외함 내부에 대류를 형성시키는 냉기토출블로워,로 이루어진 냉각유닛;을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 냉각모듈은, 일면은 방열되고 타면은 흡열을 통한 냉기를 발생시키는 열전소자; 상기 열전소자의 일면과 밀착된 방열핀에 결합되며, 상기 열전소자에서 발생되는 열을 대기중으로 발산시키는 방열팬; 상기 열전소자의 타면과 밀착된 냉각핀에 결합되며, 상기 열전소자에서 발생되는 냉기를 상기 외함 내부로 공급하는 냉각팬; 및 상기 냉각팬이 지지된 상태로 상기 외함에 관통되게 결합되는 고정부재;로 구성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정부재는, 내부에 관통홀이 형성되며, 상기 외함을 관통하는 삽입구; 상기 삽입구 상단에 형성되며, 상기 삽입구가 지지되도록 상기 외함에 고정되는 플랜지; 및 상기 삽입구의 내주면에 상기 냉각팬과 베어링이 수용된 상태로 지지될 수 있도록 순차적으로 형성된 냉각팬지지편 및 베어링지지편;으로 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 냉기토출블로워는, 상기 냉각모듈 하부에 회전 가능하게 배치되며, 내부가 중공된 소정의 길이를 갖는 토출봉; 상기 토출봉 내주면에 길이방향을 따라 선회되게 배치되며, 공급되는 냉기가 유동할 수 있도록 유로를 형성하여 냉기의 유동을 통해 상기 토출봉을 회전시키는 복수개의 회전블레이드; 및 상기 회전블레이드 사이의 각 유로를 따라 상기 토출봉 내주면에 관통되게 형성되며, 유로를 유동하는 냉기를 토출봉 외측으로 토출시키는 복수개의 토출공;으로 구성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 토출공은 상기 토출봉의 길이방향 하측을 향할수록 냉기의 토출이 점진적으로 증가하도록 배열된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 토출공은 상기 토출봉의 하측방향을 향하여 소정의 경사로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 토출봉의 길이방향 일측은 폐쇄된 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 외함에는 외함 내부의 공기를 외부로 배출하는 외기팬이 더 구비된 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치에 의하면, 복수개의 냉각유닛를 외함에 설치하여 열전소자를 이용한 냉기가 외함 내부로 토출되도록 함으로써, 토출되는 냉기에 의해 외함 내부로 대류를 발생시켜 내부의 뜨거운 공기가 빠르게 외부로 배출되도록 하여 변압기의 냉각이 지속적으로 이루어지도록 하는 탁월한 효과가 있다.
또한, 냉각유닛가 외함의 크기에 따라 복수개로 설치가 가능하고, 더욱이 외함에 탈착 가능하게 설치되는 구조이기 때문에 냉각유닛의 유지보수가 수월한 구조적 효과 또한 탁월하다.
도 1은 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치를 보여주는 정면도이고,
도 2는 도 1의 측 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치의 구성중 냉각유닛의 분해사시도이고,
도 4는 도 3의 요부단면도이며,
도 5는 도 4의 I-I선 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 도 1은 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치를 보여주는 정면도이고, 도 2는 도 1의 측 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 변압기용 냉각장치의 구성중 냉각유닛의 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 요부단면도이며, 도 5는 도 4의 I-I선 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 변압기(E)용 냉각장치는, 둘레면을 따라 복수개의 환기슬롯(111)이 형성되며, 내부로 변압기(E)가 설치되는 설치공간(113)을 갖는 외함(100); 및 상기 외함(100)을 관통하여 탈착 가능하게 설치되며 열전소자(220)를 통해 외기온도에 따라 설정되는 냉기를 상기 외함(100)으로 공급하는 적어도 하나의 냉각모듈(210)과, 베어링(265)에 의해 상기 냉각모듈(210)의 하부로 회전가능하게 배치되며 냉각모듈(210)을 통해 공급되는 냉기에 의해 회전하면서 냉기를 토출시켜 상기 외함(100) 내부에 대류를 형성시키는 냉기토출블로워(260),로 이루어진 냉각유닛(200);을 포함하여 구성된다.
설명에 앞서, 본 발명의 가장 큰 특징은 열전소자(220)가 장착된 변압기(E)용 냉각장치를 외함(100)에 설치하고, 외함(100) 내부로 열전소자(220)를 이용한 냉기를 토출시키며, 토출 냉기에 의한 대류현상을 통해 내부의 뜨거운 공기가 신속하게 배출될 수 있도록 하는 것에 있다.
본 발명의 변압기(E)용 냉각장치는 외함(100) 및 냉각유닛(200)을 포함한다.
외함(100)은 금속재질로 구성되며, 전체적으로 사각의 형상을 유지하고 있다.
외함(100)의 외측에는 둘레면을 따라 외함(100)을 관통하여 공기의 유동(유입 및 배출)이 이루어질 수 있도록 하는 복수개의 환기슬롯(111)이 형성되어 있으며, 내부로는 주상변압기(E) 또는 몰드변압기(E)와 같은 다양한 기능의 변압기(E)가 설치될 수 있는 설치공간(113)을 확보하고 있다.
외함(100)의 전면측에는 두 개로 이루어진 도어(미부호)가 구성될 수 있으며, 환경에 따라 변압기(E)가 설치된 상태로 실외 또는 실내에 배치됨은 물론이다.
한편, 외함(100) 내부의 후방측에는 도 2와 같이 변압기(E)로부터 발생하는 외함(100) 내부의 뜨거운 공기를 외부로 배출하기 위한 외기팬(115)이 더 구비될 수도 있다.
이때, 외기팬(115)은 통상 상측으로 상승하는 뜨거운 공기의 배출이 용이하도록 외함(100)의 상측으로 배치되는 것이 바람직하다.
따라서, 외기팬(115)은 후술하는 냉각유닛(200)으로부터 토출되는 냉기에 의해 대류되는 외함(100) 내부의 뜨거운 공기를 신속하게 외부로 배출시킨다.
냉각유닛(200)은 열전소자(220)를 적용하여 발생하는 냉기를 외함(100) 내부로 공급하는 역할을 하는 것으로, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 냉각모듈(210)과 냉기토출불로워를 포함한다.
냉각모듈(210)은 외함(100)을 관통하여 탈착 가능하게 외함(100)의 상측으로 설치되며, 열전소자(220)를 통해 외기온도에 따라 설정되는 냉기를 외함(100) 내부로 공급하도록 적어도 하나가 설치될 수 있다.
즉, 냉각모듈(210)은 포함된 열전소자(220)가 외기온도에 대비하여 외함(100) 내부로 토출되는 냉기의 온도가 설정된 범위 내에서 결정되도록 하는 것으로, 예를 들어 결정 온도범위가 40도일 때 외기온도가 영상 10도이면 외함(100) 내부로 공급되는 냉기의 온도는 최대 -30도로 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
이를 위한 냉각모듈(210)은 도 3 내지 도 5와 같이 열전소자(220)와, 방열팬(230)과, 냉각팬(240) 및 고정부재(250)를 포함한다.
열전소자(220)는 소정의 면적을 갖는 판 상의 형태를 유지하고 있으며, 전원인가를 통해 일면(도면상 상측면)으로는 방열이 이루어지고, 타면(도면상 하측면)으로는 흡열을 통한 냉기를 발생시킨다.
이때, 열전소자(220)는 결합되는 별도의 구조물에 대응하여 형상이 다양하게 변형될 수 있음은 물론이다.
더하여, 열전소자(220)는 공지된 기술임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.
방열팬(230)은 열전소자(220)의 방열이 이루어지는 일면으로 배치되어 일면에서 발생하는 열을 대기중으로 발산시키는 역할을 한다.
이때, 열전소자(220)와 방열팬(230) 사이에는 열전소자(220)로부터 열을 흡수하기 위한 열전도성이 높은 알루미늄 재질의 방열핀(231)이 서로 밀착되게 결합된다.
따라서, 방열팬(230)은 방열핀(231)으로 전도되는 열전소자(220)의 열을 신속하게 발산시킨다.
냉각팬(240)은 열전소자(220)의 흡열이 이루어지는 타면에 배치되어 열전소자(220)의 타면으로부터 흡열에 의해 발생하는 냉기를 외함(100) 내부로 공급하는 역할을 한다.
이때, 열전소자(220)와 냉각팬(240) 사이에는 열전소자(220)로부터 발생하는 냉기를 전달하기 위한 열전도성이 높은 알루미늄 재질의 방열핀(231)이 서로 밀착되게 결합된다.
따라서, 냉각팬(240)은 냉열핀으로 전도되는 열전소자(220)의 냉기를 바로 흡입하여 후술하는 냉기토출블로워(260)를 통해 외함(100) 내부로 공급한다.
고정부재(250)는 열전소자(220)의 타면으로 배치되는 냉각팬(240)이 안착된 상태로 지지될 수 있도록 하는 것으로, 외함(100) 상부로 관통되게 결합된다.
고정부재(250)는 삽입구(251)와, 플랜지(252)와 냉각팬지지편(253) 및 베어링지지편(254)을 포함한다.
삽입구(251)는 중심부로부터 도면상 하측방향을 향하여 소정 길이로 연장되어 내부로 후술하는 냉기토출블로워(260)가 관통하는 관통홀(251a)이 형성되며, 외함(100)의 상부측으로 관통한다.
플랜지(252)는 삽입구(251) 상단으로부터 외측방향으로 연장되게 형성되며, 삽입구(251)가 외함(100)을 관통할 때 외함(100)에 지지될 수 있도록 외함(100)의 상면에 걸쳐진다.
이때, 플랜지(252)는 도시된 바와 같이 별도의 결합볼트를 통해 외함(100) 상부측에 결합되어 고정되기 때문에 결국 냉각유닛(200)의 유지보수를 위한 탈착의 용이성을 제공한다.
냉각팬지지편(253)과 베어링지지편(254)은 도 3 및 도 4와 같이 삽입구(251)의 내주면에 순차적으로 형성되며, 도면상 상측으로는 냉각팬(240)이 수용된 상태로 지지될 수 있도록 냉각팬(240)의 형상과 대응되는 형상을 갖는 냉각팬지지편(253)이 형성되고, 냉각팬지지편(253)의 하측으로는 후술하는 냉기토출블로워(260)의 토출봉(261) 선단이 끼워지는 베어링(265)이 수용된 상태로 지지될 수 있도록 하는 베어링지지편(254)이 형성된다.
따라서, 고정부재(250)는 외함(100)에 관통된 상태로 설치되어 냉각팬(240)을 지지함으로써 냉각팬(240), 냉각핀(241), 열전소자(220), 방열핀(231) 및 방열팬(230)이 외함(100)에 배치될 수 있도록 함과 동시에, 베어링(265)을 지지함으로써 베어링(265)에 결합되는 후술하는 냉기토출블로워(260)의 회전과 냉기 토출이 이루어질 수 있도록 한다.
위와 같은 구성을 갖는 냉각모듈(210)은 전원인가를 통해 열전소자(220)의 방열과 흡열이 이루어질 때 방열팬(230)을 통해 방열핀(231)의 열을 신속하게 대기로 발산시키며, 냉각팬(240)을 통해 냉각핀(241)의 냉기를 후술하는 토출봉(261)으로 공급하여 외함(100) 내부로의 토출이 이루어지도록 한다.
냉기토출블로워(260)는 냉각모듈(210)의 냉각팬(240)을 통해 공급되는 냉기에 의해 회전하면서 공급되는 냉기를 외함(100) 내부로 토출시켜 외함(100) 내부에 대류가 형성될 수 있도록 하는 것으로, 베어링(265)에 결합된 상태로 냉각모듈(210)의 하부로 회전 가능하게 배치되어 있다.
냉기토출블로워(260)는 도 3 내지 도 5와 같이 토출봉(261)과, 회전블레이드(262) 및 토출공(264)을 포함한다.
토출봉(261)은 수직방향을 향하는 소정의 길이와 내부가 중공된 원통의 형상을 유지하고 있으며, 공급되는 냉기에 의해 회전이 가능하도록 길이방향 상단이 베어링(265)에 끼워져 있다.
이때, 토출봉(261) 상단은 도 4와 같이 베어링(265)에 압입되는 상태로 끼워지면서 냉각팬(240)의 하면과 밀착된 구조를 이루는 것이 바람직한데, 이는 냉각팬(240)으로부터 공급되는 냉기가 신속하게 토출봉(261) 내부로 유입되도록 하기 위함이다.
더하여, 토출봉(261) 상단과 냉각팬(240) 하면 사이에는 도시하지는 않았지만 공급되는 냉기의 누설을 차단하기 위한 별도의 실링부재가 개재됨은 물론이다.
한편, 토출봉(261)의 길이는 변압기(E)가 설치되는 외함(100)의 높이에 따라 달라질 수 있기 때문에 한정되지 않는다.
또한, 토출봉(261)의 길이방향 일측인 하단은 폐쇄되는 것이 바람직한데, 이는 상단을 통해 공급되는 냉기가 하단으로 토출되는 것을 방지함으로써 후술하는 복수개의 토출공(264)으로 토출이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
회전블레이드(262)는 냉각팬(240)에 의해 공급되는 냉기가 유동할 수 있도록 복수개의 유로(263)를 형성하고 냉기의 유동을 통해 토출봉(261)의 회전이 이루어지도록 하는 것으로, 토출봉(261)의 중심부를 향해 소정길이 연장된 형태로 토출봉(261)의 내주면에 길이방향을 따라 선회되는 형상으로 복수개가 배치된다.
즉, 회전블레이드(262)는 편편한 면을 갖는 형태를 유지한 상태로 복수개로 구성되기 때문에 회전블레이드(262) 사이로 냉기가 유동하는 복수개의 유로(263)를 형성하는 것이다.
유로(263)는 공급되는 냉기를 토출봉(261)의 하측방향으로 안내를 함과 동시에, 안내된 냉기가 회전블레이드(262)의 표면을 가압하면서 회전블레이드(262)를 타고 유동하기 때문에, 회전블레이드(262)로 전달되는 가압력에 의해 토출봉(261)을 회전이 이루어지도록 한다.
이때, 토출봉(261)의 회전은 베어링(265)에 지지된 상태임에 따라 안정적으로 이루어진다.
따라서, 회전블레이드(262)는 냉각팬(240)을 통해 공급되는 냉기를 유로(263)를 통해 하측방향으로 가이드함과 동시에 유동하는 냉기의 가압력을 통해 토출봉(261)의 회전이 이루어지도록 한다.
토출공(264)은 복수개의 회전블레이드(262) 사이로 형성된 각 유로(263)를 따라 토출봉(261) 내주면에 관통되게 형성되며, 각 유로(263)를 유동하는 냉기를 토출봉(261) 외측으로 토출시키는 역할을 한다.
이때, 토출공(264)은 도 3 및 도 4와 같이 토출봉(261)의 길이방향 하측을 향할수록 냉기의 토출이 점진적으로 증가하도록 배열되는 것이 바람직한데, 이는 토출봉(261)의 선단부위를 지나는 부위에서부터 냉기가 점진적으로 토출되도록 함으로써 토출봉(261) 내부의 압력이 상승하는 것을 방지하여 냉기가 토출봉(261)의 하부측까지 무리없이 도달할 수 있도록 함과 동시에 하부측에서 많은량의 냉기가 토출될 수 있도록 하기 위함이다.
토출봉(261)의 하부측에서 많은 냉기가 토출되도록 하는 것은, 변압기(E)로부터 발생하는 뜨거운 공기를 빠르게 상측으로 밀어올려 대류에 의한 외함(100) 외부로의 신속한 배출이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 변압기(E)의 냉각이 지속적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
이때, 냉기의 토출이 안정적으로 이루어질 수 있도록, 토출공(264)은 토출봉(261)의 하측방향을 향하여 소정의 경사로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 토출공(264)이 토출봉(261) 내주면과 직교된 상태가 아닌 내주면으로부터 경사지게 관통 형성됨으로써 냉기가 회전블레이드(262)의 유로(263)를 타고 하측방향으로 유동할 때 와류의 형성없이 토출공(264)을 통해 안정적인 토출이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
여기서, 토출공(264)의 경사는 공급되는 냉기량과 토출봉(261)의 직경 및 토출공(264)의 직경에 따라 각각 다르게 형성될 수 있기 때문에 한정하지 않는다.
본 실시예에서는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 냉기토출블로워(260)가 결합된 4개의 냉각모듈(210)이 외함(100)에 설치된 것으로 도시하고 있으나, 냉각유닛(200)의 개수는 외함(100)의 크기 또는 변압기(E)의 용량에 의해 따라 달라질 수 있기 때문에 그 개수를 한정하지 않는다.
또한, 냉각유닛(200)이 도면상 상측을 통해 결합된 것으로 도시하고 있으나, 결합위치를 국한하지 않고 측면 또는 후방측을 통해 결합될 수 있기 때문에 결합위치를 한정하지 않는다.
위에서 설명한 바와 같이, 냉각유닛(200)은 열전소자(220)로부터 발생하는 냉기를 냉각팬(240)을 통해 즉시 토출봉(261)으로 공급하고, 냉기의 공급에 의해 회전하면서 냉기를 외함(100) 내부로 토출함으로써, 토출되는 냉기를 통해 외함(100) 내부에 대류를 발생시켜 내부의 뜨꺼운 공기가 신속하게 배출될 수 있도록 한다.
또한, 토출되는 냉기가 변압기(E)와 인접한 상태에서 토출되기 때문에 변압기(E)의 바디를 향한 직접적인 토출이 가능하고, 냉기가 회전하면서 경사방향으로 토출되기 때문에 외함(100) 하측에 분포하는 뜨거운 공기를 신속하게 상측으로 대류시키며, 동시에 냉기의 토출반경이 넓어짐에 따라 외함(100) 내부에 전체적으로 냉기가 전달될 수 있도록 함으로써 내부의 기온이 상시적으로 저하된 상태를 유지시킬 수 있도록 한다.
또한, 냉각유닛(200)은 방열과 흡열이 동시에 이루어지는 열전소자(220)를 적용하기 때문에 통상의 냉각장치들을 구동시키기 위한 전력보다 적은 전력을 이용하여 변압기(E)의 냉각이 이루어지도록 한다.
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치는, 복수개의 냉각유닛를 외함에 설치하여 열전소자를 이용한 냉기가 외함 내부로 토출되도록 함으로써, 토출되는 냉기에 의해 외함 내부로 대류를 발생시켜 내부의 뜨거운 공기가 빠르게 외부로 배출되도록 하여 변압기의 냉각이 지속적으로 이루어지도록 하는 탁월한 효과가 있다.
또한, 냉각유닛가 외함의 크기에 따라 복수개로 설치가 가능하고, 더욱이 외함에 탈착 가능하게 설치되는 구조이기 때문에 냉각유닛의 유지보수가 수월한 구조적 효과 또한 탁월하다.
이상, 본 발명의 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 외함 111 : 환기슬롯
113 : 설치공간 115 : 외기팬
200 : 냉각유닛 210 : 냉각모듈
220 : 열전소자 230 : 방열팬
231 : 방열핀 240 : 냉각팬
241 : 냉각핀 250 : 고정부재
251 : 삽입구 251a : 관통홀
252 : 플랜지 253 : 냉각팬지지편
254 : 베어링지지편 260 : 냉기토출블로워
261 : 토출봉 262 : 회전블레이드
263 : 유로 264 : 토출공
265 : 베어링 E : 변압기

Claims (8)

  1. 둘레면을 따라 복수개의 환기슬롯(111)이 형성되며, 내부로 변압기(E)가 설치되는 설치공간(113)을 갖는 외함(100); 및
    상기 외함(100)을 관통하여 탈착 가능하게 설치되며 열전소자(220)를 통해 외기온도에 따라 설정되는 냉기를 상기 외함(100)으로 공급하는 적어도 하나의 냉각모듈(210)과, 베어링(265)에 의해 상기 냉각모듈(210)의 하부로 회전가능하게 배치되며 냉각모듈(210)을 통해 공급되는 냉기에 의해 회전하면서 냉기를 토출시켜 상기 외함(100) 내부에 대류를 형성시키는 냉기토출블로워(260),로 이루어진 냉각유닛(200);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각모듈(210)은,
    일면은 방열되고 타면은 흡열을 통한 냉기를 발생시키는 열전소자(220);
    상기 열전소자(220)의 일면과 밀착된 방열핀(231)에 결합되며, 상기 열전소자(220)에서 발생되는 열을 대기중으로 발산시키는 방열팬(230);
    상기 열전소자(220)의 타면과 밀착된 냉각핀(241)에 결합되며, 상기 열전소자(220)에서 발생되는 냉기를 상기 외함(100) 내부로 공급하는 냉각팬(240); 및
    상기 냉각팬(240)이 지지된 상태로 상기 외함(100)에 관통되게 결합되는 고정부재(250);로 구성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정부재(250)는,
    내부에 관통홀(251a)이 형성되며, 상기 외함(100)을 관통하는 삽입구(251);
    상기 삽입구(251) 상단에 형성되며, 상기 삽입구(251)가 지지되도록 상기 외함(100)에 고정되는 플랜지(252); 및
    상기 삽입구(251)의 내주면에 상기 냉각팬(240)과 베어링(265)이 수용된 상태로 지지될 수 있도록 순차적으로 형성된 냉각팬지지편(253) 및 베어링지지편(254);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉기토출블로워(260)는,
    상기 냉각모듈(210) 하부에 회전 가능하게 배치되며, 내부가 중공된 소정의 길이를 갖는 토출봉(261);
    상기 토출봉(261) 내주면에 길이방향을 따라 선회되게 배치되며, 공급되는 냉기가 유동할 수 있도록 유로(263)를 형성하여 냉기의 유동을 통해 상기 토출봉(261)을 회전시키는 복수개의 회전블레이드(262); 및
    상기 회전블레이드(262) 사이의 각 유로(263)를 따라 상기 토출봉(261) 내주면에 관통되게 형성되며, 유로(263)를 유동하는 냉기를 토출봉(261) 외측으로 토출시키는 복수개의 토출공(264);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 토출공(264)은 상기 토출봉(261)의 길이방향 하측을 향할수록 냉기의 토출이 점진적으로 증가하도록 배열된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 토출공(264)은 상기 토출봉(261)의 하측방향을 향하여 소정의 경사로 형성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 토출봉(261)의 길이방향 일측은 폐쇄된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외함(100)에는 외함(100) 내부의 공기를 외부로 배출하는 외기팬(115)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 변압기용 냉각장치.
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