KR102411346B1 - 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기 - Google Patents

수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 몰드 변압기의 냉각 효율을 향상시키기 위해 수배전반의 함체의 내부에 배치된 철심에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치와, 복수개의 권선부들의 둘레 측면에 배치되어 상기 권선부들에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치를 포함하는 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기와 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 수배전반에 설치되는 몰드 변압기는, 상기 수배전반의 함체의 내부에 배치되고, 복수개의 철심바들을 포함하는 철심; 상기 복수개의 철심바들에 권선되는 복수개의 권선부들; 상기 철심의 상부에 관통 결합되는 상부 프레임; 상기 상부 프레임의 상부에 배치되고, 상기 철심에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치; 및 상기 복수개의 권선부들의 둘레 측면에 배치되고, 상기 복수개의 권선부들에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치들;을 포함할 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.

Description

수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기{MOLD TYPE TRANSFORMER INCIUDING AIR CIRCULATION COOLING APPARATUS INSTALLED IN DISTRIBUTING PANEL}
본 발명의 다양한 실시예들은 철심 및 권췬부를 냉각시키는 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기에 관련된 것이다.
일반적으로, 변압기는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압이나 전류의 값을 변화시키는 장치로서, 트랜스라고도 하며 대게 전압을 필요한 값으로 변화시키기 위해 사용된다.
이러한 변합기는 철심의 양쪽에 1차 코일(예; 고압 코일)과 2차 코일(예; 저압 코일)을 포함하는 권선부가 구성되고, 철심은 자속의 통로로 사용되며, 1차 코일에 교류전원을 접속하면 전류가 흐르는 철심에는 교번자속이 발생한다. 이 자속은 2차 코일과 쇄교하고, 또한 교류전류의 주파수에 따라서 교번적으로 변화하기 때문에 2차 코일에 전압이 발생하며, 1차 코일 및 2차 코일에 전압을 조절할 수 있다.
여기서, 철심에 감겨진 코일의 권선 부분은 에폭시(Epoxy) 수지로 몰딩하여 절연한 변압기를 건식 몰드 변압기라 하며, 건식 몰드 변압기는 절연유 대신에 난연성 에폭시 수지를 사용함으로써, 화재의 우려가 없고 구조가 간단하며 경량이기 때문에 빌딩, 아파트, 지하철, 선박등 여러 분야에 설치되고 있으며, 또한 에폭시 수지로 피막처리되지 때문에 습기, 먼지로부터 부식을 방지할 수 있어 수처리 설비에 설치될 수 있다.
그러나, 종래의 건식 몰드 변압기는 철심 및 권선부에 별도로 냉각 장치가 구비되어 있지 않으므로, 냉각 장치가 없는 철심 및 권선부가 오랜시간 열이 발생하면, 절연을 위한 에폭시 수지가 제 역할을 하지 못하고 파괴로 인해 화재 및 정전 사고가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1758833호(2017.07.17 공고일자)가 있으며, 상기 선행문헌에는 “냉각팬유니트를 구비한 몰드변압기 " 에 대한 기술이 개시된 바가 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서는, 상부 프레임에 철심에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치를 배치하고, 복수개의 권선부들의 둘레 측면에 상기 권선부들에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치를 배치하는 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기를 제공하는데 있다.
다만, 본 발명의 다양한 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기는, 상기 수배전반의 함체의 내부에 배치되고, 복수개의 철심바들을 포함하는 철심; 상기 복수개의 철심바들에 권선되는 복수개의 권선부들; 상기 철심의 상부에 관통 결합되는 상부 프레임; 상기 상부 프레임의 상부에 배치되고, 상기 철심에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치; 및 상기 복수개의 권선부들의 둘레 측면에 배치되고, 상기 복수개의 권선부들에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치들;을 포함하고, 상기 제 1 냉각 장치는 상기 함체에 배치된 적어도 하나의 급기팬에 의해 상기 함체 외부의 차가운 공기를 유입시킴과 아울러 상기 철심의 상기 열을 냉각시키고, 더워진 공기를 상기 함체에 배치된 적어도 하나의 배기팬에 의해 상기 함체 외부로 방출시키며, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 적어도 하나의 급기팬에 의해 상기 함체 외부의 차가운 공기를 유입시킴과 아울러 상기 복수개의 권선부들의 상기 열을 냉각시키고, 더워진 공기를 상기 적어도 하나의 배기팬에 의해 상기 함체 외부로 방출시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 냉각 장치는, 길이방향으로 형성되고, 상기 철심에서 발생한 열을 전달 받아 냉각하기 위해 빗살 형태의 골을 갖는 제 1 히트 싱크; 상기 제 1 히트 싱크의 내부에 형성되고, 상기 함체 외부의 차가운 공기를 상기 제 1 히트 싱크로 유입시켜 냉각시키기 위해 상기 적어도 하나의 급기팬과 연결되는 제 1 급기홀; 및 상기 제 1 급기홀의 이웃한 위치에 형성되고, 상기 제 1 히트 싱크에 의해 더워진 공기를 상기 함체의 외부로 방출하기 위해 상기 적어도 하나의 배기팬과 연결되는 제 1 배기홀;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 냉각 장치의 일단은 상기 적어도 하나의 급기팬과 상기 제 1 급기홀을 연결시키는 제 1 연결부 및 상기 적어도 하나의 배기팬과 상기 제 1 배기홀을 연결시키는 제 2 연결부를 배치하고,상기 제 1 냉각 장치의 타일단은 상기 제 1 급기홀과 상기 제 1 배기홀을 서로 연결시키는 제 3 연결부를 배치할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은,상기 길이방향의 수직으로 형성되고, 상기 복수개의 권선부들에서 발생한 열을 전달 받아 냉각하기 위해 빗살 형태의 골을 갖는 제 2 히트 싱크; 상기 제 2 히트 싱크의 내부에 형성되고, 상기 외부의 차가운 공기를 상기 제 2 히트 싱크로 유입시켜 냉각시키기 위해 상기 적어도 하나의 급기팬과 연결되는 제 2 급기홀; 및 상기 제 2 급기홀의 이웃한 위치에 형성되고, 상기 제 2 히트 싱크에 의해 더워진 공기를 상기 함체 외부로 방출하기 위해 상기 적어도 하나의 배기팬과 연결되는 제 2 배기홀;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들의 일단은 상기 적어도 하나의 급기팬과 상기 제 2 급기홀을 연결시키는 제 4 연결부 및 상기 적어도 하나의 배기팬과 상기 제 2 배기홀을 연결시키는 제 5 연결부를 배치하고, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들의 타일단은 상기 제 2 급기홀과 상기 제 2 배기홀을 서로 연결시키는 제 6 연결부를 배치할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 길이방향의 수직으로 동일방향을 향하여 서로 나란하게 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 길이방향의 수직으로 서로 다른 방향을 향하여 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 길이방향으로 서로 나란하게 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 상부 프레임의 일단의 상부에 배치되고, 상기 제 1 냉각 장치의 일단에 배치되며, 상기 함체의 내부의 차가운 공기를 유입시켜 상기 제 1 냉각 장치를 냉각시키는 냉각 유입팬을 더 포함하고, 상기 상부 프레임의 타일단 상부에 배치되고, 상기 제 1 냉각 장치의 타일단에 배치되며, 상기 제 1 냉각 장치에 의해 더워진 공기를 상기 제 1 냉각 장치의 외부로 방출시키는 냉각 배출팬을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 냉각 장치의 외측 둘레에는 상기 상부 프레임의 상부에 배치된 절연 애자에 결합됨과 아울러 상기 제 1 냉각 장치를 상기 상부 프레임의 상부에 고정시키는 적어도 하나의 고정 밴드가 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예 들에 따르면, 몰드 변압기의 수배전반의 함체의 내부에 철심에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치를 구성하고, 복수개의 권선부들에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치들을 구성함으로써, 상기 제 1 냉각 장치 및 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 철심 및 복수개의 권선부들의 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품의 냉각 효율을 향상시킬 수 있고, 이로인해, 제품을 안정적으로 사용할 수 있다. 또한, 복수개의 권선부들에 배치된 절연체(예; 에폭시 수지)의 파손을 방지할 수 있고, 이로인해 제품의 화재 및 정전사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기를 나타내는 정면도 이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기를 나타내는 측면도 이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기를 나타내는 평면도 이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기를 나타내는 배면도 이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기의 구성 중 복수개의 제 2 냉각 장치들의 다른 실시예를 나타내는 측면도 이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기의 구성 중 복수개의 제 2 냉각 장치들의 또 다른 실시예를 나타내는 측면도 이다.
도 7은 본 발명의 다른 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기를 나타내는 측면도 이다.
도 8은 본 발명의 다른 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기를 나타내는 평면도 이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 일부 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다. '제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명에서 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 발명에서, "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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)는, 상부 프레임(50)의 상부에 철심(30)에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치(70)를 배치하고, 상기 철심(30)의 복수개의 철심바(31)들에 권선된 복수개의 권선부(40)들의 둘레 측면에 상기 권선부(40)에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들을 배치함으로써, 이러한 상기 제 1 냉각 장치(70) 및 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 상기 철심(30) 및 상기 복수개의 권선부(40)들의 온도 상승을 억제하여 제품을 안정적으로 동작시킬 수 있고, 이로 인해 제품의 화재 및 정전사고를 미연에 방지할 수 있는 다양한 몰드 변압기(10)들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)를 나타내는 정면도 이고, 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)를 나타내는 측면도 이며, 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)를 나타내는 평면도 이고, 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)를 나타내는 배면도 이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)는, 철심(30), 복수개의 권선부(40)들, 상부 프레임(50), 하부 프레임(60), 제 1 냉각 장치(70) 및 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 수배전반의 함체(1)는 후술하는 제 1 냉각 장치(70) 및 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들과 연결되어 외부 공기(K1)를 상기 함체(1)의 내부에 유입시키는 적어도 하나의 급기팬(21)을 배치할 수 있다.
상기 수배전반은 전력 제공자로부터 전력을 받는 역할과 전력소비가 필요한 설비에 전력을 공급하는 역할을 담당할 수 있다. 이러한 상기 수배전반은 상기 수배전반의 함체(1)를 포함할 수 있다. 상기 공기 순환 냉각 장치는 후술하는 제 1 냉각 장치(70) 및 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 수배전반의 함체(1)는 후술하는 제 1 냉각 장치(70) 및 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들에 의해 더워진 공기(K2)를 상기 함체(1)의 내부에서 외부로 방출시키는 적어도 하나의 배기팬(22)을 배치할 수 있다.
이러한 상기 적어도 하나의 급기팬(21) 및 상기 적어도 하나의 배기팬(22)은 상기 수배전반의 함체(1)의 측면에 배치될 수 있다.
상기 철심(30)은 상기 함체(1)의 내부에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 철심(30)은 후술하는 복수개의 권선부(40)들을 배치할 수 있도록 복수개의 철심바(31)들을 포함할 수 있다.
상기 철심(30)은 자기 회로를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 권선부(40)들은 상기 철심(30)에 권선되는 1 차 코일(예; 고압 코일)과 2차 코일(예; 저압 코일)로 이루어진 전기 회로를 포함할 수 있다.
상기 상부 프레임(50)은 상기 철심(30) 및 상기 복수개의 권선부(40)들을 고정시킴과 동시에 지지하도록 상기 철심(30)의 상부에 관통 결합될 수 있다.
상기 하부 프레임(60)은 상기 철심(30) 및 상기 복수개의 권선부(40)들을 고정시킴과 동시에 지지하도록 상기 철심(30)의 하부에 배치될 수 있다.
상기 제 1 냉각 장치(70)는 상기 상부 프레임(50)의 상부에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 냉각 장치(70)는 상기 철심(30)에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시킬 수 있다. 이러한 상기 제 1 냉각 장치(70)는 상기 적어도 하나의 급기팬(21)에 의해 상기 함체(1)의 외부의 차가운 공기(K1)를 유입시킴과 동시에 유입된 상기 함체(1)의 외부의 차가운 공기(K1)를 이용하여 상기 철심(30)의 상기 열을 냉각시킬 수 있고. 냉각이후 더워진 공기(K2)를 상기 적어도 하나의 배기팬(22)에 의해 상기 함체(1)의 외부로 방출시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 냉각 장치(70)는 제 1 히트 싱크(71), 제 1 급기홀(72) 및 제 1 배기홀(73)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 히트 싱크(71)는 길이방향으로 형성될 수 있고, 상기 철심(30)에서 발생된 열을 전달 받아 냉각하기 위해 빗살 형태의 골을 갖을 수 있다.
상기 제 1 급기홀(72)은 상기 제 1 히트 싱크(71)의 내부에 형성될 수 있다. 예컨대, 유입된 상기 차가운 공기(K1)를 상기 제 1 히트 싱크(71)로 유입시켜 냉각하기 위해 상기 적어도 하나의 급기팬(21)과 연결될 수 있다.
상기 제 1 배기홀(73)은 상기 제 1 히트 싱크(71)의 내부에 형성됨과 동시에 상기 제 1 급기홀(72)의 이웃한 위치에 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 배기홀(73)은 상기 제 1 히트 싱크(71)에 의해 더워진 공기(K2)를 상기 함체(1)의 외부로 방출하기 위해 상기 적어도 하나의 배기팬(22)과 연결될 수 있다.
상기 제 1 냉각 장치(70)의 일단은 상기 함체(1) 외부의 차가운 공기(K1)를 상기 제 1 급기홀(72)에 유입시킬 수 있도록 상기 적어도 하나의 급기팬(21)과 상기 제 1 급기홀(72)을 연결시키는 제 1 연결부(A1)를 배치할 수 있고, 상기 제 1 연결부(A1)의 이웃한 위치에는 상기 더워진 공기(K2)를 상기 함체(1)의 외부로 방출시킬 수 있도록 상기 적어도 하나의 배기팬(22)과 상기 제 1 배기홀(73)을 서로 연결시키는 제 2 연결부(A2)가 배치될 수 있다.
상기 제 1 냉각 장치(70)의 타일단은 상기 제 1 급기홀(72)과 상기 제 1 배기홀(73)을 서로 연결시키는 제 3 연결부(A3)를 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 연결부(A3)는 상기 제 1 급기홀(72)을 통과한 상기 함체(1) 외부의 차가운 공기(K1)를 상기 제 1 배기홀(73)로 이동시킬 수 있다.
상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 상기 복수개의 권선부(40)들의 둘레 측면에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 상기 복수개의 권선부(40)들에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시킬 수 있다.
이러한 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 상기 적어도 하나의 급기팬(21)에 의해 상기 함체(1) 외부의 차가운 공기(K1)를 유입시킴과 동시에 상기 복수개의 권선부(40)들의 상기 열을 냉각시킬 수 있고, 냉각이후 더워진 공기(K2)를 상기 적어도 하나의 배기팬(22)에 의해 상기 함체(1)의 외부로 방출시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 제 2 히트 싱크(81), 제 2 급기홀(82) 및 제 2 배기홀(83)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 히트 싱크(81)는 상기 제 1 히트 싱크(71)의 길이방향의 수직으로 형성될 수 있다. 이러한 상기 제 2 히트 싱크(81)는 상기 복수개의 권선부(40)들에서 발생한 열을 전달 받아 냉각하기 위해 빗살 형태의 골을 갖을 수 있다.
상기 제 2 급기홀(82)은 상기 제 2 히트 싱크(81)의 내부에 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 급기홀(82)은 상기 함체(1) 외부의 차가운 공기(K1)를 상기 제 2 히트 싱크(81)로 유입시켜 냉각시키기 위해 상기 적어도 하나의 급기팬(21)과 연결될 수 있다.
상기 제 2 배기홀(83)은 상기 제 2 히트 싱크(81)의 내부에 형성됨과 동시에 상기 제 2 급기홀(82)의 이웃한 위치에 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 배기홀(83)은 상기 제 2 히트 싱크(81)에 의해 더워진 공기(K2)를 상기 함체(1)의 외부로 방출하기 위해 상기 적어도 하나의 배기팬(22)과 연결될 수 있다.
상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들의 일단은 상기 함체(1)의 외부의 차가운 공기(K1)를 상기 제 2 급기홀(82)에 유입시킬 수 있도록 상기 적어도 하나의 급기팬(21)과 상기 제 2 급기홀(82)을 서로 연결시키는 제 4 연결부(B1)를 배치할 수 있다.
상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들의 일단은 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들에 의해 더워진 상기 공기(K2)를 상기 함체(1)의 외부로 방출시킬 수 있도록 상기 적어도 하나의 배기팬(22)과 상기 제 2 배기홀(83)을 서로 연결시키는 제 5 연결부(B2)를 배치할 수 있다.
상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들의 타일단은 상기 제 2 급기홀(82)과 상기 제 2 배기홀(83)을 서로 연결시키는 제 6 연결부(B3)를 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 6 연결부(B3)는 상기 제 2 급기홀(82)을 통과한 상기 함체(1)의 외부의 차가운 공기(K1)를 상기 제 2 배기홀(83)로 이동시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 상기 길이방향의 수직으로 동일방향을 향하여 서로 나란하게 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 권선부(40)들을 정면에서 바라볼 때, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들이 상기 길이방향의 수직방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)의 구성 중 복수개의 제 2 냉각 장치(801)들의 다른 실시예를 나타내는 측면도 이다.
도 5를 참조하면, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(801)들은 상기 길이방향의 수직으로 서로 다른 방향을 향하여 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 권선부(40)들을 정면에서 바라볼 때, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(801)들의 적어도 일부는 상기 복수개의 권선부(40)들의 정면 방향을 향하여 수직으로 배치될 수 있고, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(801)들의 적어도 다른 일부는 상기 복수개의 권선부(40)들의 측면 바깥쪽 방향을 향하여 수직으로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(801)들의 적어도 다른 일부는 서로 대칭으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)의 구성 중 복수개의 제 2 냉각 장치(802)들의 또 다른 실시예를 나타내는 측면도 이며,
도 6을 참조하면, 복수개의 제 2 냉각 장치(802)들은 상기 길이방향으로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 권선부(40)들을 정면에서 바라볼 때, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(802)들은 상기 복수개의 권선부(40)들의 상부 일단에 상기 길이방향으로 서로 나란하게 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는몰드 변압기(10)를 나타내는 측면도 이고, 도 8은 본 발명의 다른 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)를 나타내는 평면도 이다.
도 7 및 도 8과 같이, 상기 상부 프레임(50)의 일단의 상부에 배치됨과 동시에 상기 제 1 냉각 장치(70)의 일단에 배치되는 냉각 유입팬(90)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 냉각 유입팬(90)은 수배전반의 함체(1)의 내부의 차가운 공기(K1)를 상기 제 1 냉각 장치(70)에 유입시켜 상기 철심(30)에 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다.
상기 상부 프레임(50)의 타일단 상부에 배치됨과 아울러 상기 제 1 냉각 장치(70)의 타일단에 배치되는 냉각 배출팬(91)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 냉각 배출팬(91)은 상기 제 1 냉각 장치(70)를 통과함과 동시에 더워진 공기(K2)를 상기 함체(1)의 내부로 방출시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 냉각 장치(70)의 외측 둘레는 상기 상부 프레임(50)의 상부에 배치된 절연 애자(12)에 결합됨과 동시에 상기 제 1 냉각 장치(70)를 상기 상부 프레임(50)의 상부에 고정시키는 적어도 하나의 고정 밴드(93)가 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 적어도 하나의 고정 밴드(93)의 양일단은 상기 절연 애자에 고정될 수 있고, 이 상태에서 상기 적어도 하나의 고정 밴드(93)의 중심부는 상기 제 1 냉각 장치(70)의 외측 둘레를 감싸면서 고정시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 수배전반의 함체(1)의 내부의 바닥면에는 상기 하부 프레임(60)을 고정시킴과 동시에 지지하는 베이스 판넬(11)이 배치될 수 있다. 상기 상부 프레임(50)에는 상기 몰드 변압기(10)의 이동을 용이하게 하는 복수개의 인양 고리(E1)들이 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기(10)에 대한 구체적인 동작을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 앞서 도 1 내지 도 4와 같이, 수배전반에 설치되는 몰드 변압기(10)는, 철심(30), 복수개의 권선부(40)들, 상부 프레임(50), 하부 프레임(60), 제 1 냉각 장치(70) 및 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 수배전반의 함체(1)의 측면에는 적어도 하나의 급기팬(21) 및 적어도 하나의 배기팬(22)이 배치될 수 있다. 공기 순환 냉각 장치는 제 1 냉각 장치(70) 및 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들을 포함할 수 있다.
상기 수배전반의 함체(1)의 내부에는 복수개의 철심바(31)들을 포함하는 철심(30)이 배치될 수 있다. 이러한 상기 복수개의 철심바(31)들에는 복수개의 권선부(40)들이 배치될 수 있다. 상기 철심(30)의 상부에는 길이방향을 향하여 상부 프레임(50)이 배치될 수 있고, 상기 철심(30)의 하부에는 길이방향을 향하여 하부 프레임(60)이 배치될 수 있다.
상기 상부 프레임(50)의 상부에는 제 1 냉각 장치(70)가 배치될 수 있다. 이러한 상기 제 1 냉각 장치(70)의 일단은 상기 적어도 하나의 급기팬(21)과 상기 제 1 냉각 장치(70)에 포함된 제 1 급기홀(72)을 연결시키는 제 1 연결부(A1)가 배치될 수 있고, 상기 제 1 냉각 장치(70)의 일단은 상기 적어도 하나의 배기팬(22)과 상기 제 1 냉각 장치(70)에 포함된 제 1 배기홀(73)을 연결시키는 제 2 연결부(A2)가 배치될 수 있다.
상기 제 1 냉각 장치(70)의 타일단은 상기 제 1 급기홀(72)과 상기 제 1 배기홀(73)을 서로 연결시키는 제 3 연결부(A3)를 배치할 수 있다.
상기 복수개의 권선부(40)들의 둘레 측면에는 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들이 배치될 수 있다. 이러한 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들의 일단은 상기 적어도 하나의 급기팬(21)과 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들에 포함된 제 2 급기홀(82)에 연결시키는 제 4 연결부(B1)가 배치될 수 있고, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들의 일단은 적어도 하나의 배기팬(22)과 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들에 포함된 제 2 배기홀(83)을 연결시키는 제 5 연결부(B2)가 배치될 수 있다.
상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들의 타일단은 상기 제 2 급기홀(82)과 상기 제 2 배기홀(83)을 서로 연결시키는 제 6 연결부(B3)를 배치할 수 있다.
이 상태에서, 몰드 변압기(10)는 발전소(미도시됨)로부터 전압을 받아 승압 및 감압을 통해 수용가까지 전력을 송전하기 위해 상기 복수개의 권선부(40)들에 상기 발전소의 전압을 흐르게 한다.
예컨대, 상기 복수개의 권선부(40)들은 한쪽의 권선부(40)로 전력이 입력된 후 다른쪽 권선부(40)로 전력이 출력될 수 있다.
이때, 앞서 도 1 및 도 2와 같이, 상기 복수개의 권선부(40)들에서 열이 발생될 수 있고, 발생된 열은 상기 복수개의 철심바(31)를 통해 철심(30)으로 전달될 수 있다. 예컨대, 상기 철심(30)에 전달된 열은 상기 상부 프레임(50)의 상부에 배치된 제 1 냉각 장치(70)로 전달될 수 있다.
상기 제 1 냉각 장치(70)는 상기 철심(30)에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시킬 수 있다. 예컨대, 상기 철심(30)의 열은 상기 제 1 냉각 장치(70)에 포함된 제 1 히트 싱크(71)에 전달될 수 있다.
이 상태에서, 상기 수배전반의 함체(1)의 측면에 배치된 적어도 하나의 급기팬(21)은 상기 함체(1)의 외부의 차가운 공기(K1)를 상기 제 1 연결부(A1)를 통해 상기 제 1 히트 싱크(71)에 형성된 제 1 급기홀(72)에 유입시킬 수 있다.
상기 제 1 급기홀(72)은 상기 차가운 공기(K1)를 상기 제 1 히트 싱크(71)로 유입시킴과 동시에 상기 철심(30)으로부터 전달된 열을 상기 제 1 히트 싱크(71)에 의해 냉각시킬 수 있다.
이렇게 상기 차가운 공기(K1)가 상기 제 1 히트 싱크(71)에 의해 더워진 공기(K2)로 변경될 수 있다.
이 때, 상기 차가운 공기(K1)가 상기 제 1 히트 싱크(71)를 지나 더워질 경우, 상기 더워진 공기(K2)는 제 3 연결부(A3)에 의해 상기 제 1 급기홀(72)에서 상기 제 1 배기홀(73)로 유입될 수 있다.
이때, 상기 더워진 공기(K2)는 상기 제 1 배기홀(73)과 연결된 제 2 연결부(A2)로 이동할 수 있다. 상기 제 2 연결부(A2)는 적어도 하나의 배기팬(22)에 의해 상기 더워진 공기(K2)를 상기 함체(1)의 외부로 방출시킬 수 있다.
따라서, 상기 철심(30)에 전달된 열은 상기 제 1 냉각 장치(70)에 의해 냉각될 수 있다.
이때, 앞서 도 3 및 도 4와 같이, 상기 복수개의 권선부(40)들에서 열이 발생할 경우, 상기 복수개의 권선부(40)들에서 발생된 열은 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들에 의해 냉각될 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 권선부(40)들의 열은 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들에 포함된 제 2 히트 싱크(81)에 전달되어 냉각될 수 있다.
예컨대, 상기 수배전반의 함체(1)의 외부의 차가운 공기(K1)는 상기 적어도 하나의 급기팬(21)에 의해 상기 제 2 히트 싱크(81)에 유입될 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 히트 싱크(81)에 형성된 제 2 급기홀(82)은 적어도 하나의 급기팬(21)과 연결된 제 4 연결부(B1)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 차가운 공기(K1)는 상기 제 4 연결부(B1)를 통해 상기 제 2 급기홀(82)에 유입될 수 있다.
이때, 유입된 상기 차가운 공기(K1)는 상기 제 2 히트 싱크(81)의 제 2 급기홀(82)을 통과함과 동시에 상기 제 2 히트 싱크(81)에 전달된 상기 복수개의 권선부(40)들의 열을 냉각시킬 수 있다.
이렇게 상기 차가운 공기(K2)가 상기 제 2 히트 싱크(81)에 의해 더워진 공기(K2)로 변경될 수 있다.
이러한 상기 차가운 공기(K1)가 상기 제 2 히트 싱크(81)를 지나 더워질 경우, 상기 더워진 공기(K2)는 제 6 연결부(B3)에 의해 상기 제 2 급기홀(82)에서 상기 제 2 배기홀(83)로 유입될 수 있다.
이때, 상기 더워진 공기(K2)는 상기 제 2 배기홀(83)과 연결된 제 5 연결부(B2)로 이동할 수 있다. 상기 제 5 연결부(B2)는 적어도 하나의 배기팬(22)에 의해 상기 더워진 공기(K2)를 상기 함체(1)의 외부로 방출시킬 수 있다.
따라서, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 상기 복수개의 권선부(40)들에서 발생된 열을 냉각시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 몰드 변압기(10)는 상기 수배전반의 함체(1)의 내부에 배치된 철심(30)에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치(70)를 구성하고, 수배전반의 함체(1)의 내부에 배치된 복수개의 권선부(40)들에서 발생된 열을 전달 받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들을 구성함으로써, 상기 제 1 냉각 장치(70) 및 상기 복수개의 제 2 냉각 장치(80)들은 상기 철심(30) 및 복수개의 권선부(40)들의 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 몰드 변압기(10)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 제품을 안정적으로 동작시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 수배전반에 설치되는 공기 순환 냉각 장치를 포함하는 몰드 변압기는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 몰드 변압기
1 : 함체 30 : 철심
40 : 복수개의 권선부들 50 : 상부 프레임
60 : 하부 프레임 70 : 제 1 냉각 장치
80 : 복수개의 냉각 장치들
90 : 냉각 유입팬 91 : 냉각 배출팬
93 : 고정 밴드

Claims (10)

  1. 수배전반에 설치되는 몰드 변압기에 있어서,
    상기 수배전반의 함체의 내부에 배치되고, 복수개의 철심바들을 포함하는 철심;
    상기 복수개의 철심바들에 권선되는 복수개의 권선부들;
    상기 철심의 상부에 관통 결합되는 상부 프레임;
    상기 상부 프레임의 상부에 배치되고, 상기 철심에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 제 1 냉각 장치; 및
    상기 복수개의 권선부들의 둘레 측면에 배치되고, 상기 복수개의 권선부들에서 발생된 열을 전달받아 냉각시키는 복수개의 제 2 냉각 장치들;을 포함하고,
    상기 제 1 냉각 장치는 상기 함체에 배치된 적어도 하나의 급기팬에 의해 상기 함체 외부의 차가운 공기를 유입시킴과 아울러 상기 철심의 상기 열을 냉각시키고, 더워진 공기를 상기 함체에 배치된 적어도 하나의 배기팬에 의해 외부로 방출시키며, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 적어도 하나의 급기팬에 의해 상기 함체 외부의 차가운 공기를 유입시킴과 아울러 상기 복수개의 권선부들의 상기 열을 냉각시키고, 더워진 공기를 상기 적어도 하나의 배기팬에 의해 외부로 방출시키고,
    상기 제 1 냉각 장치는, 길이방향으로 형성되고, 상기 철심에서 발생한 열을 전달 받아 냉각하기 위해 빗살 형태의 골을 갖는 제 1 히트 싱크;
    상기 제 1 히트 싱크의 내부에 형성되고, 상기 함체 외부의 차가운 공기를 상기 제 1 히트 싱크로 유입시켜 냉각시키기 위해 상기 적어도 하나의 급기팬과 연결되는 제 1 급기홀; 및
    상기 제 1 급기홀의 이웃한 위치에 형성되고, 상기 제 1 히트 싱크에 의해 더워진 공기를 상기 함체의 외부로 방출하기 위해 상기 적어도 하나의 배기팬과 연결되는 제 1 배기홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 냉각 장치의 일단은 상기 적어도 하나의 급기팬과 상기 제 1 급기홀을 연결시키는 제 1 연결부 및 상기 적어도 하나의 배기팬과 상기 제 1 배기홀을 연결시키는 제 2 연결부를 배치하고,
    상기 제 1 냉각 장치의 타일단은 상기 제 1 급기홀과 상기 제 1 배기홀을 서로 연결시키는 제 3 연결부를 배치하는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은,
    상기 길이방향의 수직으로 형성되고, 상기 복수개의 권선부들에서 발생한 열을 전달 받아 냉각하기 위해 빗살 형태의 골을 갖는 제 2 히트 싱크;
    상기 제 2 히트 싱크의 내부에 형성되고, 상기 함체 외부의 차가운 공기를 상기 제 2 히트 싱크로 유입시켜 냉각시키기 위해 상기 적어도 하나의 급기팬과 연결되는 제 2 급기홀; 및
    상기 제 2 급기홀의 이웃한 위치에 형성되고, 상기 제 2 히트 싱크에 의해 더워진 공기를 상기 함체의 외부로 방출하기 위해 상기 적어도 하나의 배기팬과 연결되는 제 2 배기홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들의 일단은 상기 적어도 하나의 급기팬과 상기 제 2 급기홀을 연결시키는 제 4 연결부 및 상기 적어도 하나의 배기팬과 상기 제 2 배기홀을 연결시키는 제 5 연결부를 배치하고,
    상기 복수개의 제 2 냉각 장치들의 타일단은 상기 제 2 급기홀과 상기 제 2 배기홀을 서로 연결시키는 제 6 연결부를 배치하는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 길이방향의 수직으로 동일방향을 향하여 서로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 길이방향의 수직으로 서로 다른 방향을 향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 제 2 냉각 장치들은 상기 길이방향으로 서로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 프레임의 일단의 상부에 배치되고, 상기 제 1 냉각 장치의 일단에 배치되며, 상기 함체의 내부의 공기를 유입시켜 상기 제 1 냉각 장치를 냉각시키는 냉각 유입팬을 더 포함하고,
    상기 상부 프레임의 타일단 상부에 배치되고, 상기 제 1 냉각 장치의 타일단에 배치되며, 상기 제 1 냉각 장치에 의해 더워진 공기를 상기 제 1 냉각 장치의 외부로 방출시키는 냉각 배출팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 냉각 장치의 외측 둘레에는 상기 상부 프레임의 상부에 배치된 절연 애자에 결합됨과 아울러 상기 제 1 냉각 장치를 상기 상부 프레임의 상부에 고정시키는 적어도 하나의 고정 밴드가 배치되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기.
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