KR102363710B1 - 개선된 열 제거부를 구비한 전기 장치 - Google Patents

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Abstract

전기 장치(1)는 열을 발생시키는 부분, 및 유체와의 열교환에 의해 상기 발생된 열을 방열시키기 위한 부분을 포함하고, 상기 방열 부분은 상기 유체에 난류를 발생시키기 위한 수단을 포함한다.

Description

개선된 열 제거부를 구비한 전기 장치
본 발명은 액체에 침지된 건식 변압기 및 그 부품, 모터, 팬(fan) 등과 같은, 전기 장치에서의 열 제거에 관한 것이다.
변압기 분야에서, 변압기는 코어 및 권선처럼 열이 발생되는 부품을 포함한다. 열은 이러한 부품들로부터 이들을 둘러싸는 유체로 전달되고, 그 후 적절한 냉각 시스템을 통해 환경으로 방열된다. 일반적으로 상기 열 제거는 냉각 시스템의 치수에 영향을 끼치고, 결과적으로 변압기의 전체 비용에 영향을 끼친다.
핀(fin), 라디에이터 등과 같은 그 방열 부분의 둘레를 흐르는 공기에 의해 열이 제거되는, 모터 또는 팬과 같은 다른 전기 장치에도 유사한 검토가 적용된다.
본 발명의 목적은 열 제거를 최적화하여 장치의 전체 치수 및 비용을 감소시키도록 구성된 변압기, 모터, 팬 등과 같은 전기 장치를 제공하는 것이다.
이런 목적 및 다른 목적은 청구항 1에 따른 전기 장치에 의해 달성된다.
종속 청구항은 본 발명의 유리한 가능한 실시예를 한정한다.
본 발명에 따른 전기 장치의 추가적인 특징 및 이점은, 첨부된 도면을 참조하여 예로서 제공되는 바람직한 실시예의 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변압기의 부분 사시 단면도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 가능한 실시예에 따라 난류를 발생시키기 위한 수단의 개략도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 다른 가능한 실시예에 따른 변압기의 부분 사시 단면도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 가능한 실시예에 따른 변압기 코어의 개략적인 단면도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 가능한 실시예에 따른 변압기 권선의 세부사항의 단면도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 다른 가능한 실시예에 따른 변압기 권선의 세부사항의 부분 사시도를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 가능한 실시예에 따른 도체 스트랜드(conductor strand)의 사시도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 가능한 실시예에 따른 연속적으로 전치된 케이블의 측면도를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 가능한 실시예에 따른 연속적으로 전치된 케이블의 사시도를 도시하고 있다.
첨부된 도면을 참조하면, 일반적으로 전기 장치가 도면부호 1로 도시되어 있다. 본 발명의 의미 내에서의 전기 장치는 예를 들어 도체, 코어, 권선, 탱크, 라디에이터 등과 같은, 변압기, 모터, 팬, 및 그 부품을 포함한다.
전기 장치(1)는 일반적으로 열을 발생시키는 적어도 하나의 부분, 및 상기 열 발생 부분에 의해 발생된 열을 방열시키기 위한 적어도 하나의 부분을 포함한다. 열은 주로 주울 효과(Joule effect), 와전류(Eddy current), 히스테리시스(hysteresis) 등과 같은 전기 현상으로 인해 발생된다. 열을 제거하기 위해, 상기 방열 부분은 예를 들어 유체와 접촉하는 열교환 관계에 있다. 상기 유체는 일반적으로 오일, 에스테르, 또는 실리콘과 같은 액체, 또는 SF6(6불화황)와 같은 가스 또는 공기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 건식 변압기의 경우, 열은 열을 발생하는 변압기 활성 부분과 접촉하는 환경 대기에 의해 제거된다. 그러나 때로는 1차 유체 및 2차 유체를 통해 열이 제거된다는 점을 인식해야 한다. 특히, 상기 열 발생 부분은 1차 유체와 열교환 관계에 있을 수 있으며, 이는 다시 2차 유체와 열교환 관계에 있는 상기 방열 부분과 열교환 관계에 있다. 예를 들어, 광유(mineral oil)로 충전된 변압기에서는, 오일이 상기 활성 부분의 둘레로 흐르고, 이는 열을 발생시킨다. 열은 상기 광유로부터 라디에이터, 열교환기 등과 같은 냉각 시스템으로 전달된다. 그 후, 열은 상기 냉각 시스템으로부터 공기 또는 물과 같은 환경 유체(environmental fluid)로 전달된다. 이에 따라, 일반적으로 1차 유체는 오일, 에스테르, 실리콘, 공기, SF6(6불화황)을 포함할 수 있는 반면에, 2차 유체는 공기 또는 물을 포함할 수 있다.
예를 들어 변압기(도 1)를 참조하면, 변압기는 코어(2) 및 상기 코어(2)에 장착되는 하나 또는 그 이상의 권선(3)을 포함하며, 각각의 권선은 적어도 저압 권선(low voltage winding) 및 적어도 고압 권선을 포함한다. 변압기의 타입에 따라, 상기 권선은 주조 코일(cast coil), 포일 권선(foil winding), 레이어 권선(layer winding), 헬리컬 권선, 디스크 권선, 또는 포일-디스크 권선을 포함할 수 있다. 상기 변압기는 전술한 바와 같이 오일 침지 타입인 경우에는 오일로, 또는 임의의 다른 적절한 유체로 충전된(filled) 탱크(4)에 위치될 수 있다. 변압기에서, 상기 열 발생 부분은 예를 들어 코어(2) 및 그 임의의 금속 클램핑 구조물, 권선(3), 그 부품들을 연결하는 도체, 탱크 벽을 포함할 수 있다.
이런 예시적인 장치에 있어서, 상기 방열 부분은 예를 들어 코어(2)의 내부 냉각 덕트(5), 코어 외면(6), 권선 내부 냉각 덕트(7), 권선 외면(8), 절연 도체(9), 내부 또는 외부 탱크 벽(10), 핀(15)을 포함한다.
변압기에서 상기 방열 부분은 공기와(예를 들어, 핀), 또는 오일(예를 들어, 내부 탱크 벽)과, 열교환 관계에 있을 수 있음을 인식해야 한다.
본 발명에 따라, 상기 언급된 방열 부분은 방열 부분 자체와 접촉하는 유체에 난류를 발생시키기 위한 수단을 포함한다. 실제로, 일반적으로는 상기 방열 부분과 접촉하는 유체는 층류이다. 반대로 유동 패턴이 난류라면, 유체와의 열교환이 증가될 수 있다. 결과적으로, 예를 들어 열교환 표면의 치수를 감축시키는 것이 가능하다.
상기 난류를 발생시키기 위한 수단은 여러 가지 방식으로 구성될 수 있다.
가능한 실시예에 따라, 상기 난류를 발생시키기 위한 수단은 유체와 접촉하도록 위치된 덴티클(denticle)(11)을 포함한다(도 2).
가능한 실시예에 따라, 상기 덴티클은 유체와 접촉하도록 위치되는 리브(rib)(12)를 포함한다. 상기 리브(12)는 방열 부분 표면(13) 상에서 길이방향으로 전개되는 가늘고 긴 본체를 포함한다. 리브의 주요 길이방향 치수는 특히 상기 방열 부분 표면(3)과 평행한 반면에, 상기 리브(12)의 높이는 방열 부분 표면(13)으로부터 횡방향으로 돌출된다. 가능한 실시예에 따라, 상기 난류를 발생시키기 위한 수단은 바람직하게는 서로 평행하게 배향된 상기 다수의 리브(12)를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 리브(12)는 유체의 주 유동 방향이 알려져 있다면(예를 들어, 상기 방열 부분의 둘레로의 강제 유동의 경우), 그 길이방향이 유체의 주 유동 방향을 가로 지르도록 배향된다. 가능한 실시예에 따라, 상기 리브(12)는 다수의 그룹으로 집단화되며, 각각의 그룹(13)은 다수의 평행 리브(12)를 포함한다. 유리하게는, 각각의 그룹(13)에서 상기 리브(12)는 상이한 치수를 가지므로, 그 단부들은 2개의 반대 정현파(14)를 형성한다.
또 다른 실시예에 따라, 상기 난류를 발생시키기 위한 수단은 유체와 접촉하게 되는 방열 부분의 표면 상에 주름(corrugation)을 포함한다. 이에 대해서는, 예를 들어 도 3에 도시된 예시적인 실시예를 참조하기 바란다. 도 3의 변압기는 외부로 연장되는 주름(15)을 갖는 탱크 벽을 포함한다. 상기 주름(15)은 횡단면에서 형상 교번 피크(shape alternating peak)(16) 및 계곡(17)을 가정하도록 구부러진 플레이트에 의해 형성될 수 있다. 각각의 주름(15)은 상기 방열 부분 표면에 대해 횡방향으로 전개되는 다음 주름과 평행하게, 이 경우에는 각각의 탱크 벽(10)으로부터 횡방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 이런 실시예에서는 주름(15)이 핀을 형성한다는 점도 인식해야 한다. 전기 모터 또는 팬과 같은, 다른 타입의 전기 기계의 라디에이터에도 동일한 핀 장치가 제공될 수 있다.
다른 가능한 실시예에 따라, 상기 주름은 일반적으로 고 조도(high roughness) 표면에도 의도될 수 있음을 인식해야 한다. 환언하면, 상기 방열 부분은 일반적으로 난류를 발생시키기 위한 수단을 형성하는 고 조도 표면을 가질 수 있으며, 이는 여러 가지 방식으로, 예를 들어 표면을 적절한 방식으로 툴로 가공함으로써, 상기 표면을 프린팅함으로써, 또는 상기 방열 부분의 표면 상에 적절한 절연 재료를 스폿 페인팅(spot painting)함으로써 얻어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 고 조도 표면은 0.2 mm 보다 더 큰 조도, 더욱 바람직하게는 1 mm 보다 더 큰 조도를 갖는다. 유리하게는, 상기 조도는 6 mm를 초과하지 않는다.
가능한 실시예에 따라, 전술한 핀(15)은 결국 상기 전술한 값을 갖는 고 조도를 가질 수 있다.
다른 가능한 실시예에 따라, 상기 난류를 발생시키기 위한 수단은 방열 부분의 표면에 도포되거나 또는 상기 방열 부분의 둘레를 감싸는, 와이어로 이루어진 네트를 포함한다. 상기 네트는 네팅 테이프(netting tape)로 배열될 수 있다.
상기 난류를 발생시키기 위한 전술한 수단은, 냉각 덕트뿐만 아니라 도전면(핀, 탱크 벽과 같은), 절연면(예를 들어, 절연 도체를 위한 종이) 상에 위치될 수 있음을 인식해야 한다.
이하에, 본 발명에 따른 전기 장치의 일부 추가적인 예시적인 실시예가 기재될 것이다.
도 4에는 예시적인 실시예에 따른 코어(2)의 단면도가 도시되어 있다. 이런 실시예에 따라, 상기 코어(2)는 2개의 대향 클램프 플레이트(24) 사이에 배치되는 다수의 라미네이션 블록(18)을 포함한다. 여기서, 상기 라미네이션 블록의 주변은 실질적으로 권선이 권취되는 원형의 형상에 가깝다. 코어의 내측에는, 냉각 덕트(19)가 형성되어 있다. 특히, 일부 라미네이션 블록(18)은 이격되어 있으며, 상기 냉각 덕트(19)가 그 사이의 공간(20)에 위치되거나 형성된다. 상기 냉각 덕트(19)는 코어의 내측에서 길이방향으로 연장되며, 오일과 같은 냉각 유체가 그 내측으로 흐른다. 상기 냉각 덕트(19)의 내측에는, 전술한 타입의, 또는 전술한 바와 같은 고 조도 표면의, 또는 이하에 기재될 타입의 덴티클이나 리브와 같은, 냉각 유체에 난류를 발생시키기 위한 수단이 제공된다. 또한, 공기에 또는 오일에 난류를 발생시키기 위한 그러한 수단이 코어 외면에 제공될 수 있다.
도 5-6에는, 권선(3) 내의 냉각 덕트(19)가 2개의 가능한 실시예로 도시되어 있다. 권선 터언(winding turn)은 절연 벽(21)에 의해 분리된다. 제1 실시예(도 5)에서는, 층 권선(3)이 제공되고, 또한 냉각 덕트(19)가 절연 벽(21)에서 또는 절연 벽 사이에서 축방향으로 전개되며, 이는 상기 난류를 발생시키기 위한 수단에 제공될 수 있다. 제2 실시예(도 6)에서는, 포일 권선(26)이 제공되고, 또한 냉각 덕트(19)는 상기 절연 벽(21)을 따라 길이방향으로 연장된다. 상기 냉각 덕트(19)는 예를 들어 절연 벽(21)에 형성된 인접한 이격 리브(25) 사이에 형성될 수 있다. 두 실시예에서의 냉각 덕트(19)에는 상기 냉각 덕트(19)에 흐르는 유체에 난류를 발생시키기 위한 수단이 제공된다. 또한, 난류를 발생시키기 위한 수단이 권선 외면 상에, 예를 들어 주조 코일에 제공될 수 있다. 이는 유전체 성능도 향상시키며, 특히 더 높은 크리이프 강도가 얻어진다.
도 7-9에는 도체(22)가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 실시예에 있어서, 와이어(23)로 제조된 네트는 도체(22)의 둘레에 권취되어, 난류를 발생시키기 위한 수단을 형성한다. 도 8에 도시된 실시예에서, 상기 네트(23)는 연속적으로 전치된 케이블 상에 권취되는 반면에, 도 9의 실시예에서는 네팅 테이프(27)가 연속적으로 전치된 케이블 상에 권취되어 있다. 상기 네팅 테이프(27)는 네트를 운반할 수 있으며, 또는 네트 자체로서 구성될 수 있고, 예를 들어 다수의 구멍(28)을 포함할 수 있다. 전술한 모든 경우에 있어서, 상기 네트 및 네팅 테이프는 표면 조도를 증가시키도록 구성되며, 이에 따라 난류를 발생시키기 위한 수단을 구현한다.
본 발명에 따른 전기 장치의 전술한 실시예에 대해, 특정한 전류 요구사항을 충족시키기 위해, 본 기술분야의 숙련자는 첨부된 청구범위의 범주로부터의 일탈 없이 몇몇 추가, 수정, 또는 다른 작동 가능한 등가 요소로의 요소 치환을 이룰 수 있다.

Claims (19)

  1. 열을 발생시키는 부분, 및 유체와의 열교환에 의해 상기 발생된 열을 방열시키기 위한 부분을 포함하는 전기 장치(1)에 있어서,
    상기 방열 부분은 상기 유체에 난류를 발생시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 난류를 발생시키기 위한 수단은, 상기 유체와 접촉하도록 위치된 덴티클(11)을 포함하고,
    상기 덴티클(11)은, 상기 방열 부분의 표면(13) 상에서 길이방향으로 전개되는 리브(12)를 포함하고,
    상기 난류를 발생시키기 위한 수단은, 서로 평행하게 배향된 다수의 상기 리브(12)를 포함하며,
    다수의 상기 리브(12)는 다수의 그룹으로 집단화되며, 각각의 그룹(13)은 다수의 평행 리브(12)를 포함하고, 각각의 그룹의 상기 리브(12)는 그 단부들이 2개의 정현파(14)를 형성하도록 상이한 치수를 갖는, 전기 장치(1).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 리브(12)는 적어도 하나의 방열 부분 표면(13) 상에서 길이방향으로 전개되는 가늘고 긴 본체를 포함하는, 전기 장치(1).
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 난류를 발생시키기 위한 수단은, 상기 방열 부분의 표면 상에 주름(15)을 포함하는, 전기 장치(1).
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 주름(15)은 형상 교번 피크(16) 및 계곡(17)을 가정하도록 구부러진 플레이트에 의해 형성되며, 각각의 주름(15)은 다음 주름에 평행하게 연장되어, 방열 부분 표면을 가로질러 전개되는, 전기 장치(1).
  9. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 방열 부분은, 상기 난류를 발생시키기 위한 수단을 형성하는 0.2 mm 보다 더 큰 조도를 갖는 적어도 표면을 포함하는, 전기 장치(1).
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 방열 부분의 상기 적어도 하나의 표면은 1 mm보다 더 큰 조도를 갖는, 전기 장치(1).
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 방열 부분의 상기 적어도 하나의 표면은 6 mm 이하의 조도를 갖는, 전기 장치(1).
  12. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 난류를 발생시키기 위한 수단은. 상기 방열 부분의 표면 상에 도포되거나 또는 상기 방열 부분의 둘레를 감싸는, 와이어로 이루어진 네트(23) 또는 네팅 테이프(27)를 포함하는, 전기 장치(1).
  13. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 전기 장치는 코어(2) 및 상기 코어(2)에 장착되는 하나 또는 그 이상의 권선(3)을 갖는 변압기를 포함하고, 각각의 권선(3)은 적어도 저전압 권선 및 적어도 고전압 권선을 포함하며, 상기 방열 부분은 코어 냉각 덕트(19), 상기 코어 외면(6), 상기 권선 외면, 핀, 및 하나 또는 그 이상의 도체(22) 중 적어도 하나를 포함하는, 전기 장치(1).
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 코어는 다수의 라미네이션 블록(18)을 포함하고, 적어도 일부 라미네이션 블록(18)은 이격되며, 상기 냉각 덕트(19)는 그 사이의 공간(20)에 위치되거나 형성되는, 전기 장치(1).
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 변압기는 상기 유체를 구현하는 액체를 위한 탱크를 포함하고, 상기 방열 부분은 탱크 벽(10)을 포함하며, 상기 난류를 발생시키기 위한 수단은 상기 탱크 벽의 내측 및 외측 중 적어도 하나에 위치되는, 전기 장치(1).
  16. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 전기 장치는 변압기, 모터, 팬으로 구성되는 그룹에서 선택되는, 전기 장치(1).
  17. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 유체는 공기, 오일, 에스테르, 실리콘, 또는 6불화황으로 구성되는 그룹에서 선택되는, 전기 장치(1).
  18. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 열 발생 부분은 상기 방열 부분과 열교환 관계에 있는 1차 유체와 열교환 관계에 있으며, 상기 방열 부분은 2차 유체와 열교환 관계에 있는, 전기 장치(1).
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 1차 유체는 오일, 에스테르, 실리콘, 공기, 6불화황으로 구성된 그룹에서 선택되며, 상기 2차 유체는 공기, 물로 구성된 그룹에서 선택되는, 전기 장치(1).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116682639B (zh) * 2023-07-03 2023-12-08 河南龙翔电气股份有限公司 隔离变压器的散热结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200291090Y1 (ko) * 2002-06-20 2002-10-09 현대중공업 주식회사 변압기 철심의 냉각구조
US20070277994A1 (en) * 2003-09-05 2007-12-06 Michael Schafer Conductor For Liquid-Cooled Windings
WO2008020806A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-21 Abb Research Ltd Heat exchanger and method of cooling
KR101384568B1 (ko) * 2012-11-16 2014-04-21 주식회사 효성 변압기용 방열기

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3421578A (en) * 1966-12-22 1969-01-14 Louis L Marton Heat dissipator
DE1763698B1 (de) * 1968-07-19 1970-09-03 Bbc Brown Boveri & Cie Kuehlvorrichtung fuer selbstgekuehlte Transformatoren
JPS588860B2 (ja) * 1973-03-22 1983-02-17 松下電工株式会社 デンキカミソリノ ソトバ
US4723600A (en) * 1985-05-10 1988-02-09 Matsushita Refrigeration Company Heat exchanger
JPS6349185U (ko) * 1986-09-10 1988-04-02
US5161088A (en) * 1989-05-10 1992-11-03 Burgher Peter H Transformer assembly with exposed hollow housings, and multiple coils
JPH04102305A (ja) * 1990-08-22 1992-04-03 Mitsubishi Electric Corp 液冷式静止誘導機器
US5252778A (en) * 1991-02-22 1993-10-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas-insulated electric apparatus
JPH07201598A (ja) * 1994-01-07 1995-08-04 Meidensha Corp ガス絶縁変圧器鉄心
US5709263A (en) * 1995-10-19 1998-01-20 Silicon Graphics, Inc. High performance sinusoidal heat sink for heat removal from electronic equipment
US6050329A (en) * 1999-06-21 2000-04-18 Mcgraw Edison Company Cooling fin with reinforcing ripples
CN1236273C (zh) * 1999-09-15 2006-01-11 布伦特伍德工业公司 接触体及其制造方法和装置
JP3423981B2 (ja) * 1999-11-02 2003-07-07 株式会社日立製作所 熱交換器および冷凍空調装置
BR0108629A (pt) * 2000-02-24 2003-12-23 Unifin International Inc Sistema e método para o resfriamento de transformadores
RU2180423C2 (ru) * 2000-05-11 2002-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Промышленная группа "РЦМ" Секция радиатора для систем водяного центрального отопления
CN2514400Y (zh) * 2001-11-26 2002-10-02 宗敏 计算机散热装置
JP3864916B2 (ja) * 2002-08-29 2007-01-10 株式会社デンソー 熱交換器
DE102004040949B4 (de) * 2004-08-24 2007-05-31 Gessner, Hans-Jürgen Radiator mit verbesserter Wärmeübertragung
US20080066888A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-20 Danaher Motion Stockholm Ab Heat sink
US9644899B2 (en) * 2011-06-01 2017-05-09 Arvos, Inc. Heating element undulation patterns
US20130032323A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Hsu Takeho Heat sink structure
CN103090713B (zh) * 2011-11-07 2016-03-02 株式会社T.Rad 热交换器
KR101384569B1 (ko) * 2012-11-23 2014-04-14 주식회사 효성 공냉식 방열기를 가진 변압기
RU2553046C1 (ru) * 2013-11-21 2015-06-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Радиатор сотового типа с турбулизирующими вставками для охлаждения масла и воды
JP6393147B2 (ja) * 2014-10-21 2018-09-19 ダイキョーニシカワ株式会社 車両用バッテリの冷却構造
EP3040670A1 (en) * 2015-01-05 2016-07-06 VALEO AUTOSYSTEMY Sp. Z. o.o. Heat exchanger, in particular a condenser or a gas cooler
CN105987630B (zh) * 2015-02-26 2018-03-20 泰安鼎鑫冷却器有限公司 一种单方向异型散热带
CN105392330A (zh) * 2015-11-11 2016-03-09 中冶南方（武汉）自动化有限公司 电机控制器液体散热结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200291090Y1 (ko) * 2002-06-20 2002-10-09 현대중공업 주식회사 변압기 철심의 냉각구조
US20070277994A1 (en) * 2003-09-05 2007-12-06 Michael Schafer Conductor For Liquid-Cooled Windings
WO2008020806A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-21 Abb Research Ltd Heat exchanger and method of cooling
KR101384568B1 (ko) * 2012-11-16 2014-04-21 주식회사 효성 변압기용 방열기

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