KR20150000272A - 몰드 변압기의 냉각 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 몰드 변압기에 있어서, 수직 방향상 다층으로 권선되는 절연 도체; 절연 도체상에 씌워져 전계를 분산시키는 반도전층; 및 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 절연 도체와 반도전층상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 요철 구조로 형성되는 절연수지물;을 포함한다.

Description

몰드 변압기의 냉각 구조{Cooling Structure of Mold Transformer}

본 발명은 몰드 변압기의 냉각 구조에 관한 것으로, 구체적으로는 몰드 변압기 내부의 절연수지물의 표면을 다양한 형상의 요철 구조로 형성하고, 몰드 변압기의 하부에 공기흡기 모듈을 결합시켜 몰드 변압기의 권선 내부에서 발생되는 열을 빠르게 외부로 배출시킬 수 있는 몰드 변압기의 냉각 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 몰드 변압기는 권선 내부에서 많은 열이 발생된다. 이와 같은, 열 때문에 권선을 구성하는 코일, 코일 소선간의 절연을 위한 에폭시 및 기타 절연체의 혼합물을 열화시키는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하기 위하여 몰드 변압기의 주변에 냉각팬, 히트싱크와 같은 냉각수단 및 발열수단을 결합시켜 몰드 변압기에서 발생되는 열을 냉각하거나 발열시키려 하고 있으나, 이는 몰드 변압기의 권선 내부에서 발생된 열이 몰트 변압기의 주변이 결합된 냉각수단 및 발열수단에까지 전달이 되어야 냉각 및 발열이 되기 때문에, 이 경우, 이미 몰드 변압기의 내부의 온도가 높아져 권선을 구성하는 요소들이 열화된다는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제2010-0131294호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 몰드 변압기의 권선 내부에서 발생되는 열을 몰드 변압기 내부와 외부에서 동시에 발열시킬 수 있는 몰드 변압기의 냉각 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 몰드 변압기의 절열수지물의 표면을 요철구조로 형성하여 몰드 변압기의 권선 내부에서 발생되는 열을 몰드 변압기 내부에서 발열시킬 수 있는 몰드 변압기의 냉각 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 몰드 변압기의 열을 빠르게 이동시켜 배출하기 위한 공기흡입 모듈을 몰드 변압기의 하부에 결합시켜 몰드 변압기에서 배출되는 열을 외부 및 변압기 상부로 빠르게 발열시킬 수 있는 몰드 변압기의 냉각 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 몰드 변압기에 있어서, 수직 방향상 다층으로 권선되는 절연 도체; 절연 도체상에 씌워져 전계를 분산시키는 반도전층; 및 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 절연 도체와 반도전층상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 요철 구조로 형성되는 절연수지물;을 포함한다.

또한, 절연수지물은 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 절연 도체와 반도전층상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 요철 구조로 형성되되, 수직 방향상으로 일정한 두께인 나선형으로 형성된다.

또한, 절연수지물은, 상기 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체와 상기 반도전층 상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 수직 방향으로 도넛형상의 파이프가 적층되는 형상으로 형성된다.

또한, 절연수지물은, 상기 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체와 상기 반도전층 상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 수직 방향으로 일정한 깊이의 함몰부가 상부로 연장형성된다.

또한, 몰드 변압기의 하부에 결합되어 몰드 변압기를 지지하는 프레임; 및 몰드 변압기의 하부에 공간이 생기도록 프레임과 몰드 변압기의 하부를 둘러싸고, 둘레는 몰드 변압기의 하부 둘레와 일치하며, 일측에는 관통홀이 형성되고, 관통홀에서 덕트가 연장되어 형성되는 공기흡기 모듈;을 더 포함한다.

또한, 상기 공기흡입 모듈은, 상기 덕트의 외측단부에 외부의 전원으로 구동되는 팬이 결합된다.

본 발명의 몰드 변압기의 냉각 구조에 의하면, 몰드 변압기의 권선 내부에서 발생되는 열을 몰드 변압기 내부와 외부에서 동시에 발열시킬 수 있는 몰드 변압기의 냉각 구조를 제공할 수 있다.

또한, 몰드 변압기의 절열수지물의 표면을 요철구조로 형성하여 몰드 변압기의 권선 내부에서 발생되는 열을 몰드 변압기 내부에서 발열시킬 수 있는 몰드 변압기의 냉각 구조를 제공할 수 있다.

또한, 몰드 변압기에서 배출되는 열을 외부로 빠르게 이동시켜 배출하기 위한 공기흡기 모듈을 몰드 변압기의 하부에 결합시켜 몰드 변압기에서 배출되는 열을 외부 및 상부로 빠르게 발열시킬 수 있는 몰드 변압기의 냉각 구조를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 변압기의 냉각 구조에서 절연 도체, 반도전층 및 절연수지물의 결합체에 대한 횡단면도이고,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 변압기의 냉각 구조에서 절연 도체, 반도전층 및 다양한 형상의 절연수지물의 결합체에 대한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 변압기의 냉각 구조에서 몰드 변압기, 프레임 및 공기흡기 모듈이 결합된 사시도이며,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 변압기의 냉각 구조에서 공기흡기 모듈에 대한 분해 사시도이며,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 몰드 변압기의 냉각 구조에서 팬을 더 포함하는 공기흡기 모듈에 대한 분해 사시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 몰드 변압기의 냉각 구조를 상세히 설명한다.

몰드 변압기의 냉각 구조는 몰드 변압기(100)의 권선 내부에서 발생되는 열을 냉각시키는 구조로, 도 1 및 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 절연 도체(110), 반도전층(120) 및 절연수지물(130)을 포함한다.

절연 도체(110)는 수직 방향상 다층으로 권선된다. 이와 같은, 절연 도체(110)는 몰드 변압기(100)에 있어서 수평방향상(다시 말해서 몰드 변압기의 두께 방향상)으로는 일 실시 예상 단층으로 구성될수 있다. 바람직하게, 절연 도체(110)는, 전기적 도체부 및 해당 전기적 도체부상에 감은 절연 필름 또는 부직포의 절연 피복층을 포함하여 구성될 수 있다.

반도전층(120)는 절연 도체상에 씌워져 전계를 분산시킨다. 이와 같은, 반도전층(120)은 절연 도체(100)중 적어도 상부 또는 하부의 일층의 절연 도체(100)상에 씌워져 집중되는 전계를 고르게 분산시킨다. 또한, 반도전층(120)은 카본 블랙(Carbon Black)을 혼합한 폴리머 수지로 형성되는 층이다.

절연수지물(130)는 몰드 변압기(100)의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체(110)와 상기 반도전층(120)상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 요철 구조로 형성된다.

이와 같은, 절연수지물(130)은 내부 및 외부 표면이 요철 구조이기 때문에 절연수지물(130)의 표면 면적이 넓어져 절연수지물(130)의 열을 더 많은 공기와 접촉시켜 발열시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 절연수지물(130)은 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체와 상기 반도전층에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 요철 구조로 형성되되, 수직 방향상 일정한 두께인 나선형으로 형성된다.

이와 같이, 절연수지물(130)이 도 2에 도시된 바와 같이 나선형으로 형성되면, 절연수지물(130)의 면적이 더 넓어지게 되고, 절연수지물(130)의 열이 더 많은 공기와 접촉하기 때문에 절연수지물(130)의 발열효과가 더 증가되는 장점이 있다.

또한, 상기한 바와 같이 절연수지물(130)을 나선형이 아닌, 도 3과 같이 도넛형상이 상부로 적층되는 형상으로 형성할 수 있으며, 또한, 도 4와 같이 함몰부가 상부 방향으로 적층되는 형상으로 형성할 수 있다.

또한, 강제 냉각방식으로 몰드 변압기(100)를 설계할 경우, 나선형, 적층된 도넛 및 적층된 함몰부로 형성되는 절연수지물(130) 표면에서 난류의 세기가 증가되어 열전달 계수가 더 증가되기 때문에, 절연수지물(130)의 발열효과가 더 증가되는 장점이 있다.

앞서 설명한, 몰드 변압기의 냉각 구조는 몰드 변압기(100)의 권선 내부에서 발생되는 열이 몰드 변압기(100)의 상부로 배출되는데, 이와 같이 상부로 배출되는 열을 주변으로 배출시켜 몰드 변압기(100)의 하부에 정체되어 있는 열을 주변으로 빠르게 이동시킬 수 있다.

이와 같은, 몰드 변압기의 냉각 구조는 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(140) 및 공기흡기 모듈(150)을 더 포함한다.

상기 프레임(140)은 몰드 변압기(100)의 하부에 결합되어 상기 몰드 변압기(100)를 지지한다. 이와 같은, 프레임(140)은 몰드 변압기(100)를 하부에서 지지하는 구조물로, 몰드 변압기(100)에서 발생된 열이 상부로 배출될 경우, 열이 주변으로 확산되게 하여 몰드 변압기(100)의 상부로 배출된 열이 정체되어 몰드 변압기(100)를 추가적으로 과열시키는 것을 예방하기 위함이다.

공기흡기 모듈(150)은 도 6에 도시된 바와 같이, 몰드 변압기(100)의 하부에 공간이 생기도록 상기 프레임(140)과 상기 몰드 변압기(100)의 하부를 둘러싸고, 둘레는 상기 몰드 변압기(100)의 하부 둘레와 일치하며, 일측에는 관통홀(151)이 형성되며, 상기 관통홀(151)에서 덕트(152)가 연장되어 형성된다.

이와 같은, 공기흡기 모듈(150)은 몰드 변압기(100)의 상부로 배출된 열이 주변으로 무분별하게 이동되어 주변 구조물이나 장비를 훼손시킬 수 있기 때문에, 이를 예방하기 위해서 일정 지역으로만 열이 배출되도록 하기 위함이다.

또한, 공기흡기 모듈(150)은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 덕트(152)의 외측단부에 외부의 전원으로 구동되는 팬(153)이 결합된다. 이와 같은, 팬(153)은 몰드 변압기(100)의 하부에 정체되는 열이 덕트(152) 외부의 공기를 흡기하여 몰드 변압기(100)의 상부를 통해 빠르게 배출되도록 한다.

이와 같은, 팬(153)을 통해서 공기흡기 모듈(150) 내부에 정체되는 열이 더 빠르게 외부(상부)로 이동될 수 있기 때문에, 몰드 변압기(100)의 내부를 더 낮은 온도로 유지시킬 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 몰드 변압기의 냉각 구조의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 몰드 변압기 110 : 절연 도체
120 : 반도전층 130 : 절연수지물
140 : 프레임 150 : 공기흡입 모듈
151 : 관통홀 152 : 덕트
153 : 팬

Claims (6)

1. 몰드 변압기(100)에 있어서,
   수직 방향상 다층으로 권선되는 절연 도체(110);
   상기 절연 도체상에 씌워져 전계를 분산시키는 반도전층(120); 및
   상기 몰드 변압기(100)의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체(110)와 상기 반도전층(120)상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 요철 구조로 형성되는 절연수지물(130);을 포함하는 몰드 변압기의 냉각 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 절연수지물(130)은,
   상기 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체와 상기 반도전층 상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 수직 방향으로 일정한 두께인 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기의 냉각 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 절연수지물(130)은,
   상기 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체와 상기 반도전층 상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 수직 방향으로 도넛형상의 파이프가 적층되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기의 냉각 구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 절연수지물(130)은,
   상기 몰드 변압기의 외형을 형성하고, 상기 절연 도체와 상기 반도전층 상에 주조되며, 내부 및 외부 표면이 수직 방향으로 일정한 깊이의 함몰부가 상부로 연장형성되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기의 냉각 구조.
5. 제1항에 있어서,
   상기 몰드 변압기(100)의 하부에 결합되어 상기 몰드 변압기(100)를 지지하는 프레임(140); 및
   상기 몰드 변압기(100)의 하부에 공간이 생기도록 상기 프레임(140)과 상기 몰드 변압기(100)의 하부를 둘러싸고, 둘레는 상기 몰드 변압기(100)의 하부 둘레와 일치하며, 일측에는 관통홀(151)이 형성되고, 상기 관통홀(151)에서 덕트(152)가 연장되어 형성되는 공기흡기 모듈(150);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기의 냉각 구조.
6. 제5항에 있어서, 상기 공기흡입 모듈(150)은,
   상기 덕트(152)의 외측단부에 외부의 전원으로 구동되는 팬(153)이 결합되는 것을 특징으로 하는 몰드 변압기의 냉각 구조.

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