WO2025170243A1 - 탱크 방열 조립체 - Google Patents

탱크 방열 조립체

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WO2025170243A1
WO2025170243A1 PCT/KR2025/001099 KR2025001099W WO2025170243A1 WO 2025170243 A1 WO2025170243 A1 WO 2025170243A1 KR 2025001099 W KR2025001099 W KR 2025001099W WO 2025170243 A1 WO2025170243 A1 WO 2025170243A1
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WO
WIPO (PCT)
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heat dissipation
reinforcing
tank
dissipation member
coupled
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/KR2025/001099
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English (en)
French (fr)
Inventor
김민규
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LS Electric Co Ltd
Original Assignee
LS Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by LS Electric Co Ltd filed Critical LS Electric Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing

Definitions

  • the present invention relates to a tank heat dissipation assembly, and more particularly, to a tank heat dissipation assembly having a structure that can effectively cool heat generated during operation while also reinforcing durability against vibrations generated along with the heat.
  • a transformer is a device that receives power from an external source, adjusts its frequency or voltage, and then re-distributes it. As power demand increases, transformers are widely used to minimize transmission losses and convert the received power into a form usable at the point of demand.
  • Transformers are typically energized by high-voltage currents. That is, they can operate by stepping down high-voltage currents to low-voltage currents or by stepping up low-voltage currents to high-voltage currents. Therefore, leaving transformers exposed to the elements poses a safety risk. Therefore, transformers are typically housed in enclosures, such as tanks, filled with insulating materials.
  • the tank heat dissipation assembly (1000) is configured to include a tank member (1100) for accommodating a transformer and a heat dissipation member (1200) coupled with the tank member (1100) for dissipating heat.
  • the cooling device for a transformer tank disclosed in the above-mentioned prior art document requires that at least some of the components be located inside the transformer tank. In other words, the above-mentioned prior art document does not provide a method for effectively cooling a transformer tank without excessive structural changes to the transformer tank.
  • Korean Patent Document No. 10-2537971 discloses a sealed expansion tank and an automatic pressure control type transformer water cooling system.
  • the disclosed system comprises a sealed expansion tank capable of cooling a transformer and an automatic pressure control type transformer water cooling system, including a plurality of sealed expansion tanks that operate separate water circulation pumps to supply water circulating in a sealed transformer cooling water system to a cooling tower.
  • the present invention is intended to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a tank heat dissipation assembly having a structure capable of effectively cooling heat generated in a transformer.
  • Another object of the present invention is to provide a tank heat dissipation assembly having a structure that can improve coupling strength with a transformer.
  • Another object of the present invention is to provide a tank heat dissipation assembly having a structure that can prevent damage caused by vibrations generated in a transformer.
  • Another object of the present invention is to provide a tank heat dissipation assembly having a structure in which heat dissipation performance can be easily expanded.
  • a tank heat dissipation assembly comprising: a tank member accommodating a transformer module therein; a heat dissipation member coupled to the tank member and configured to receive heat generated from the transformer module and radiate it to the outside; and a reinforcing member coupled to the heat dissipation member, wherein the heat dissipation member comprises: a first heat dissipation member coupled to the tank member to receive the heat and radiate it to the outside; and a second heat dissipation member disposed spaced apart from the first heat dissipation member and coupled to the tank member to receive the heat and radiate it to the outside, wherein the reinforcing member is coupled to the first heat dissipation member and the second heat dissipation member, respectively.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which each of the first heat dissipation member and the second heat dissipation member includes a heat dissipation plate configured to release the received heat to the outside; and a support member coupled to the heat dissipation plate to support the heat dissipation plate, and the reinforcing member is coupled to the support member provided to the first heat dissipation member and the support member provided to the second heat dissipation member, respectively.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which the reinforcing member is positioned between the third support member provided to the first heat dissipation member and the third support member provided to the second heat dissipation member.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which a plurality of the heat dissipation plates are provided and arranged to be spaced apart from each other in different directions, and the first support member and the second support member extend in the different directions to support a plurality of the heat dissipation plates, respectively.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which the reinforcing member includes a plurality of reinforcing arms that extend between the first heat dissipation member and the second heat dissipation member, are respectively coupled to the first heat dissipation member and the second heat dissipation member, and are coupled to each other at a predetermined angle.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which the reinforcing arm includes a reinforcing plate extending between the first heat dissipation member and the second heat dissipation member and coupled to the first heat dissipation member and the second heat dissipation member respectively; and a reinforcing through hole positioned adjacent to an end in the extension direction of the reinforcing plate and formed penetrating in the thickness direction of the reinforcing plate.
  • the tank heat dissipation assembly may be provided, wherein the reinforcing arm includes a reinforcing rib that protrudes toward the tank member from one edge in the width direction of the reinforcing plate and extends in the same direction as the length direction of the reinforcing plate.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which the heat dissipation member includes a third heat dissipation member that is coupled to the tank member to receive the heat and radiate it to the outside, the first heat dissipation member, the second heat dissipation member, and the third heat dissipation member are spaced apart from each other and arranged in parallel, and the reinforcing member includes a first reinforcing member coupled to the first heat dissipation member and the second heat dissipation member, respectively; and a second reinforcing member coupled to the second heat dissipation member and the second heat dissipation member, respectively.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which each of the first heat dissipation member, the second heat dissipation member, and the third heat dissipation member includes a heat dissipation plate configured to release the received heat to the outside; a support member coupled to the heat dissipation plate to support the heat dissipation plate; and a pad member coupled to the outer periphery of the support member and coupled to the reinforcing member.
  • a tank heat dissipation assembly may be provided in which the pad member of the first heat dissipation member is positioned on one side facing the second heat dissipation member, the pad member of the second heat dissipation member is positioned on one side facing the first heat dissipation member and the other side facing the third heat dissipation member, and the pad member of the third heat dissipation member is positioned on one side facing the second heat dissipation member.
  • the tank heat dissipation assembly according to an embodiment of the present invention can effectively cool the heat generated in the transformer.
  • the tank heat dissipation assembly according to the embodiment of the present invention can have improved bonding strength with the transformer.
  • the tank heat dissipation assembly according to the embodiment of the present invention can be prevented from being damaged by vibrations generated from the transformer.
  • the tank heat dissipation assembly according to the embodiment of the present invention can prevent damage caused by vibrations generated in the transformer while minimizing structural changes.
  • the tank heat dissipation assembly according to the embodiment of the present invention can easily have its heat dissipation performance expanded.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a tank heat dissipation assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a side view illustrating the tank heat dissipation assembly of Figure 1.
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the tank heat dissipation assembly of Figure 1.
  • Fig. 4 is a perspective view showing a heat dissipation member and a reinforcing member provided in the tank heat dissipation assembly of Fig. 1.
  • Fig. 6 is an exploded perspective view showing the heat dissipation member, reinforcing member, and fastening member of Figs. 4 and 5.
  • Fig. 8 is a perspective view showing the reinforcing members of Figs. 4 to 6.
  • Fig. 9 is a front view showing the reinforcing member of Fig. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a tank heat dissipation assembly according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 11 is a front view showing a heat dissipation member and a reinforcing member provided in the tank heat dissipation assembly of Fig. 10.
  • FIG. 12 is a drawing showing the stress distribution occurring in a tank heat dissipation assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 13 is a drawing showing the stress distribution occurring in a tank heat dissipation assembly according to the prior art.
  • Fig. 14 is a perspective view illustrating a tank heat dissipation assembly according to the prior art.
  • Fig. 15 is a front view showing a heat dissipation member provided in the tank heat dissipation assembly of Fig. 14.
  • fluid communication refers to one or more elements being fluidly connected to one another.
  • the fluid communication may be formed by elements such as conduits, pipes, or piping.
  • the fluid communication may be used in the same sense as one or more elements being "fluidly connected" to one another.
  • conduction refers to the connection of one or more elements to enable the transmission of current or electrical signals.
  • the conduction may be formed in a wired form, such as by a conductor element, or in a wireless form, such as Bluetooth, Wi-Fi, or RFID.
  • the conduction may also include the meaning of "communication.”
  • fluid refers to any form of material that can flow and change shape or volume, etc., due to an external force.
  • the fluid may be a liquid such as water or a gas such as air.
  • the tank heat dissipation assembly (10) may be configured to include a tank member (100) that accommodates the configuration of a transformer and a configuration (i.e., a heat dissipation member (200) to be described later) that is coupled to the tank member (100) to cool heat.
  • the tank heat dissipation assembly (10) can stably maintain the bonding state of the heat dissipation member (200) and the tank member (100) by reducing the stress concentration caused by vibration generated in the tank member (100). Accordingly, the heat generated as the transformer operates can be effectively cooled, while the bonding strength between each component of the tank heat dissipation assembly (10) can be improved.
  • tank heat dissipation assembly (10) according to the embodiment of the present invention described below is installed and used in a transformer. Alternatively, it will be understood that the tank heat dissipation assembly (10) may be installed and utilized in any device that requires cooling during operation.
  • the tank heat dissipation assembly (10) includes a tank member (100), a heat dissipation member (200), and a reinforcing member (300).
  • the tank heat dissipation assembly (10) further includes a fastening member (400) for joining the heat dissipation member (200) and the reinforcing member (300) (see FIG. 6).
  • the tank member (100) accommodates a configuration related to a transformer.
  • the interior of the tank member (100) is electrically connected to the exterior, so that power can be supplied to the transformer, and the boosted or reduced power can be supplied to the exterior.
  • a fluid for insulation (hereinafter referred to as "insulating fluid") may be accommodated inside the tank member (100).
  • the insulating fluid may surround a transformer accommodated inside the tank member (100).
  • the insulating fluid may electrically insulate the transformer from the outside.
  • the tank member (100) is coupled with a heat dissipation member (200). Heat transferred to the tank member (100) can be transferred to the heat dissipation member (200).
  • one longitudinal side of the tank member (100), i.e., the rear side, is coupled with the heat dissipation member (200).
  • the tank member (100) can be combined with a plurality of heat dissipation members (200). That is, as will be described later, two or more heat dissipation members (200) can be provided, and the tank member (100) can be combined with each of the plurality of heat dissipation members (200) to transfer heat.
  • the tank member (100) can be provided in any shape that can accommodate an insulating fluid and a transformer inside and can transfer heat by being combined with a heat dissipation member (200).
  • the tank member (100) is provided as a polygonal prism-shaped enclosure having a length in the front-back direction, a width in the left-right direction, and a height in the up-down direction.
  • the heat dissipation member (200) is coupled to the tank member (100) and receives heat from the tank member (100).
  • the heat dissipation member (200) can release the transferred heat to the outside. Accordingly, the tank member (100), the transformer contained therein, and the heat dissipation member (200) can be cooled.
  • the heat dissipation member (200) can be coupled to the tank member (100) at any location where heat can be transferred from the tank member (100).
  • the heat dissipation member (200) is coupled to one side of the tank member (100) in the longitudinal direction, i.e., the rear side.
  • a plurality of heat dissipation members (200) may be provided.
  • the plurality of heat dissipation members (200) may be spaced apart from each other and respectively coupled to the tank member (100) at different locations.
  • the heat dissipation member (200) includes a first heat dissipation member (200a) positioned on one side of the tank member (100) in the width direction, i.e., on the left side, and a second heat dissipation member (200b) positioned on the other side of the width direction, i.e., on the right side.
  • the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b) are spaced apart from each other along the width direction of the tank member (100). Accordingly, the amount of heat emitted from each heat dissipation member (200a, 200b) that is transferred to the other heat dissipation member (200a, 200b) can be minimized.
  • first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b) are each coupled to the tank member (100)
  • vibrations generated in the tank member (100) may be transmitted to the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b), respectively.
  • the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b) which are spaced apart from each other, may vibrate, thereby reducing the coupling strength with the tank member (100).
  • first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b) differ in their connection positions with the tank member (100), but their other structures and functions are the same. Accordingly, in the following description, the common parts of the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b) are collectively referred to as the heat dissipation member (200).
  • the heat dissipation member (200) is coupled to the fastening member (400).
  • the heat dissipation member (200) can be coupled to the reinforcing member (300) by the fastening member (400).
  • the heat dissipation member (200) may be formed of a material with high thermal conductivity. This is to improve heat exchange efficiency with the tank member (100).
  • the heat dissipation member (200) may be formed of a material with high rigidity. This is to minimize weakening of the bonding strength and damage caused by vibrations generated in the tank member (100).
  • the heat dissipation member (200) may be formed of copper (Cu), aluminum (Al), or an alloy material including these.
  • the heat dissipation member (200) may be provided in any form that can effectively dissipate heat transferred from the tank member (100). As will be described below, in one embodiment, the heat dissipation member (200) may be provided in the form of a heat dissipation fin including a plurality of heat dissipation plates (210).
  • the heat dissipation member (200) includes a heat dissipation plate (210), a support member (220), a bonding member (230), and a pad member (240).
  • the heat dissipation plate (210) is coupled to a support member (220).
  • the heat dissipation plate (210) is supported by the support member (220) and can be coupled to the tank member (100).
  • the heat dissipation plate (210) coupled to the support member (220) can be coupled to the tank member (100) by a coupling member (230) to transfer heat.
  • the heat dissipation plate (210) may have any shape that can effectively dissipate the transferred heat.
  • the heat dissipation plate (210) is provided in the shape of a polygonal plate having a length in the vertical direction longer than a width in the left-right direction and a thickness in the front-back direction.
  • a plurality of heat dissipation plates (210) may be provided.
  • the plurality of heat dissipation plates (210) may be spaced apart from each other along the length direction of the tank member (100).
  • the plurality of heat dissipation plates (210) may be supported on each side in the height direction by a support member (220), specifically, a first support member (221) and a second support member (222).
  • a plurality of heat dissipation plates (210) can each receive heat transmitted through the support member (220) and each release the received heat to the outside.
  • the support member (220) is coupled to the heat dissipation plate (210) to support it.
  • the support member (220) is coupled to the tank member (100) through the coupling member (230) to receive heat. That is, the support member (220) is coupled to the heat dissipation plate (210) and the coupling member (230), respectively, to form a passage through which heat transferred from the tank member (100) moves.
  • the support member (220) is coupled with the pad member (240).
  • a reinforcing member (300) may be coupled to the pad member (240). Therefore, it can be said that the support member (220) is coupled with the reinforcing member (300) via the pad member (240).
  • the support member (220) may be provided in any shape that can receive heat generated from the tank member (100) and transfer it to the heat dissipation plate (210).
  • the support member (220) is provided as a circular pipe.
  • a hollow may be formed inside the support member (220).
  • the support member (220) may be connected to the tank member (100) through a connecting member (230). That is, in the embodiment, a hollow may also be formed inside the connecting member (230), and may be connected to the hollow formed inside the support member (220).
  • the insulating fluid contained inside the tank member (100) flows along the joint member (230) and the support member (220) and can exchange heat with them. That is, the heat of the insulating fluid can be transferred to the heat dissipation plate (210) through the support member (220) and released to the outside.
  • heat generated in the transformer is transferred to the heat dissipation member (200) through the tank member (100) itself, and can also be transferred to the heat dissipation member (200) through the insulating fluid that has exchanged heat with the transformer. Accordingly, the cooling efficiency of the transformer and the tank member (100) containing the transformer can be improved.
  • the support member (220) includes a first support member (221), a second support member (222), and a third support member (223).
  • the first support member (221) supports the heat dissipation plate (210) on one side in the height direction, the upper side in the illustrated embodiment.
  • the first support member (221) is coupled to the upper side of the heat dissipation plate (210).
  • the first support member (221) may extend along the direction in which the plurality of heat dissipation plates (210) are arranged in parallel with each other.
  • the first support member (221) may be coupled to the upper sides of the plurality of heat dissipation plates (210) to transfer heat.
  • the first support member (221) extends in the front-back direction and is coupled to the upper sides of the plurality of heat dissipation plates (210) that are arranged spaced apart from each other in the front-back direction to support them.
  • the first support member (221) is coupled to the third support member (223).
  • the first support member (221) can receive heat from the third support member (223).
  • the first support member (221) is placed facing the second support member (222) with the heat dissipation plate (210) interposed therebetween.
  • the second support member (222) supports the heat dissipation plate (210) from the other side in the height direction, the lower side in the illustrated embodiment.
  • the second support member (222) is coupled to the lower side of the heat dissipation plate (210).
  • the second support member (222) may extend along the direction in which the plurality of heat dissipation plates (210) are arranged in parallel.
  • the second support member (222) may be respectively coupled to the lower sides of the plurality of heat dissipation plates (210) to transfer heat.
  • the second support member (222) extends in the front-back direction and is respectively coupled to the lower sides of the plurality of heat dissipation plates (210) that are arranged spaced apart from each other in the front-back direction to support them.
  • the plurality of heat dissipation plates (210) are positioned between and supported by the first support member (221) and the second support member (222) along the height direction thereof. Consequently, the heat transferred to the third support member (223) is divided into the first support member (221) and the second support member (222) and transferred to the heat dissipation plate (210) respectively, so that the cooling efficiency can be improved.
  • the second support member (222) constitutes a portion where the heat dissipation member (200) is coupled to the tank member (100).
  • One end of the second support member (222) in the extension direction, the front end in the illustrated embodiment, is coupled to the tank member (100) and can receive heat from the tank member (100).
  • the heat transferred to the second support member (222) can be transferred to the heat dissipation plate (210) or the third support member (223).
  • the front end of the second support member (222) and the front end of the coupling member (230) can be positioned at the same position along the front-back direction.
  • the second support member (222) and the coupling member (230) can be simultaneously coupled to the tank member (100).
  • the second support member (222) is coupled to the third support member (223).
  • the second support member (222) can receive heat from the third support member (223).
  • the third support member (223) is coupled to the connecting member (230) to receive heat.
  • the third support member (223) is coupled to the first support member (221) and the second support member (222) to connect them.
  • the heat transferred to the third support member (223) can be transferred to the first support member (221) and the second support member (222), respectively.
  • the third support member (223) is coupled with the pad member (240).
  • a reinforcing member (300) may be coupled to the pad member (240).
  • the pad member (240) may be coupled to one side of the outer circumference of the third support member (223).
  • the third support member (223) extends in the height direction of the heat dissipation plate (210), in the vertical direction in the illustrated embodiment.
  • One side of the extension direction of the third support member (223), in the illustrated embodiment, the upper side, is coupled with the first support member (221).
  • the other side of the height direction of the third support member (223), in the illustrated embodiment, the lower side is coupled with the second support member (222).
  • the third support member (223) is coupled to the connecting member (230).
  • the third support member (223) can be coupled to the tank member (100) by the connecting member (230).
  • the third support member (223) can be spaced apart from the tank member (100) and the heat dissipation plate (210) by the connecting member (230).
  • the third support member (223) is positioned between the tank member (100) and the heat dissipation plate (210).
  • the third support member (223) can be coupled with the coupling member (230) at any position between a pair of points coupled with the first support member (221) and the second support member (222).
  • the third support member (223) is coupled with the coupling member (230) at a point tilted toward the upper side coupled with the first support member (221).
  • the connecting member (230) is another part where the heat dissipation member (200) is connected to the tank member (100).
  • the connecting member (230) is connected to the tank member (100) and receives heat from the tank member (100).
  • the joining member (230) is joined to the supporting member (220). Specifically, the joining member (230) is joined to the third supporting member (223). Heat transferred to the joining member (230) can be transferred to the heat dissipation plate (210) via the third supporting member (223).
  • the coupling member (230) extends between the tank member (100) and the third support member (223). In the illustrated embodiment, the coupling member (230) extends in the front-back direction. One end of the coupling member (230) in the extending direction, the front end in the illustrated embodiment, is coupled to the tank member (100). The other end of the coupling member (230) in the extending direction, the rear end in the illustrated embodiment, is coupled to the third support member (223).
  • the support member (220) can be connected to the tank member (100) at multiple points. Accordingly, the stress applied to the support member (220) is distributed, thereby improving the vibration resistance of the transformer and the tank member (100) that accommodates it.
  • the pad member (240) is a portion where the heat dissipation member (200) is joined to the reinforcing member (300).
  • the pad member (240) is joined to the outer periphery of the support member (220) and is joined to the reinforcing member (300). In one embodiment, the pad member (240) may be joined by welding to the outer periphery of the support member (220).
  • the pad member (240) can be positioned at any location where the reinforcing member (300) can be coupled. In the illustrated embodiment, the pad member (240) is coupled to one side of the outer circumference of the third support member (223) extending in the vertical direction.
  • the pad member (240) may be positioned on the inner outer periphery of the third support member (223) provided to each heat dissipation member (200a, 200b).
  • the pad member (240) of the first heat dissipation member (200a) can be positioned on the right outer periphery of the third support member (223), and the pad member (240) of the second heat dissipation member (200b) can be positioned on the left outer periphery of the third support member (223).
  • the pad members (240) provided on each heat dissipation member (200a, 200b) are positioned to face each other.
  • the pad member (240) is coupled to the fastening member (400).
  • the pad member (240) can be coupled to the reinforcing member (300) via the fastening member (400).
  • the pad member (240) may have any shape that can be coupled to the support member (220) and coupled to the reinforcing member (300) by the fastening member (400).
  • the pad member (240) is formed in a polygonal plate shape with a rectangular cross-section and a thickness in the front-back direction.
  • a pad hollow (240a) may be formed through the interior of the pad member (240).
  • the pad hollow (240a) is formed through the thickness direction of the pad member (240), i.e., in the front-back direction in the illustrated embodiment.
  • a fastening member (400) may be formed through the pad hollow (240a).
  • a plurality of pad members (240) may be provided.
  • the plurality of pad members (240) may be spaced apart from each other and may be respectively coupled to the support member (220), the reinforcing member (300), and the fastening member (400) at different locations.
  • the pad members (240) are provided in pairs, including a first pad member (241) and a second pad member (242).
  • the first pad member (241) is positioned adjacent to one longitudinal side of the third support member (223), in the illustrated embodiment, the upper end.
  • the first pad member (241) may be positioned adjacent to the first support member (221).
  • the first pad member (241) may be coupled to the reinforcing arm (310, 320) by the first fastening member (410).
  • the second pad member (242) is positioned on the other side of the third support member (223) in the longitudinal direction, i.e., the lower side in the illustrated embodiment.
  • the second pad member (242) may be positioned adjacent to the coupling member (230).
  • the second pad member (242) may be coupled to the reinforcing arm (310, 320) by the second fastening member (420).
  • the number and arrangement structure of the pad member (240) can be changed in accordance with the number and structure of the reinforcing arms (310, 320) provided in the reinforcing member (300).
  • the reinforcing member (300) is respectively connected to a plurality of heat dissipation members (200a, 200b).
  • the reinforcing member (300) supports the plurality of heat dissipation members (200a, 200b). Accordingly, when viewed from the perspective of the tank member (100), the plurality of heat dissipation members (200a, 200b) can be treated as a single heat dissipation member (200). At this time, the single heat dissipation member (200) can have a larger size and mass than the plurality of heat dissipation members (200a, 200b).
  • the frequency and energy due to vibration transmitted from the transformer and the tank member (100) accommodating the transformer are reduced, and as a result, the magnitude of stress applied to the support member (220) can be reduced.
  • the reinforcing member (300) is positioned between the tank member (100) and the heat dissipation plate (210).
  • the reinforcing member (300) may be positioned spaced apart from the tank member (100) and the heat dissipation plate (210).
  • the reinforcing member (300) is coupled to the heat dissipation member (200). Specifically, the reinforcing member (300) is coupled to the pad member (240).
  • the reinforcing member (300) is coupled to the fastening member (400).
  • the reinforcing member (300) can be coupled to the pad member (240) by the fastening member (400).
  • the reinforcing member (300) may be formed of a high-strength material. This is to ensure that the bonding state of the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b), each of which is coupled to the reinforcing member (300), is stably maintained.
  • the reinforcing member (300) may be formed of iron (Fe) or an alloy material containing iron (Fe).
  • the reinforcing member (300) includes a first reinforcing arm (310) and a second reinforcing arm (320).
  • the first reinforcing arm (310) constitutes a part of the reinforcing member (300).
  • the first reinforcing arm (310) extends obliquely with respect to the height direction of the heat dissipation plate (210) or the extension direction of the third support member (223). In the illustrated embodiment, the first reinforcing arm (310) extends in a direction toward the upper right and lower left.
  • the first reinforcing arm (310) can be respectively coupled to a plurality of heat dissipation members (200a, 200b).
  • the first reinforcing arm (310) is respectively coupled to the second pad member (242) of the first heat dissipation member (200a) and the first pad member (241) of the second heat dissipation member (200b).
  • the first reinforcing arm (310) is coupled to the second reinforcing arm (320). At this time, the first reinforcing arm (310) may be coupled to the second reinforcing arm (320) at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the second reinforcing arm (320). In one embodiment, the angle ( ⁇ ) may be an acute angle.
  • the first reinforcing arm (310) includes a first reinforcing plate (311), a first reinforcing rib (312), and a first reinforcing through hole (313).
  • the first reinforcing plate (311) constitutes a portion of the outer shape of the first reinforcing arm (310).
  • the first reinforcing plate (311) is a portion where the first reinforcing arm (310) is coupled to the pad member (240).
  • the first reinforcing plate (311) is arranged to overlap the second pad member (242) of the first heat dissipation member (200a) and the first pad member (241) of the second heat dissipation member (200b), respectively, and can be coupled to the pad member (240) by the first fastening member (410) and the second fastening member (420).
  • the first reinforcing plate (311) is coupled with the first reinforcing rib (312).
  • the first reinforcing plate (311) and the first reinforcing rib (312) may be formed by bending a single plate.
  • the first reinforcing plate (311) may be coupled with the first reinforcing rib (312) at a predetermined angle.
  • the predetermined angle may be a right angle.
  • a first reinforcing through hole (313) is formed in the first reinforcing plate (311).
  • the first reinforcing through hole (313) is formed to penetrate in the thickness direction of the first reinforcing plate (311), in the front-back direction in the illustrated embodiment.
  • the first reinforcing plate (311) is coupled to the pad member (240), is continuous with the first reinforcing rib (312), and may have any shape in which a first reinforcing through hole (313) can be formed.
  • the first reinforcing plate (311) is provided in the shape of a polygonal plate in which a length extending obliquely in the vertical direction is longer than a width extending obliquely in the left-right direction, and has a thickness in the front-back direction.
  • the first reinforcing rib (312) is configured to be combined with the first reinforcing plate (311) and reinforce the longitudinal rigidity of the first reinforcing plate (311). As the first reinforcing rib (312) is provided, the bonding force between the first reinforcing plate (311) and the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b) can be increased.
  • the first reinforcing rib (312) is connected to the first reinforcing plate (311).
  • the first reinforcing rib (312) can be bent to be continuous with the first reinforcing plate (311).
  • the first reinforcing rib (312) is formed at one edge in the width direction of the first reinforcing plate (311). At this time, the first reinforcing rib (312) may be formed at an inner edge among each edge in the width direction of the first reinforcing plate (311). In the illustrated embodiment, the first reinforcing rib (312) is formed at the left edge of the first reinforcing plate (311).
  • the first reinforcing rib (312) may protrude toward the tank member (100).
  • the first reinforcing rib (312) is formed to protrude toward the front side from the left edge of the first reinforcing plate (311).
  • the first reinforcing rib (312) may protrude by a length less than the distance between the left edge of the first reinforcing plate (311) and the tank member (100).
  • the first reinforcing through hole (313) is a portion where the first reinforcing arm (310) is connected to the fastening member (400).
  • the first reinforcing through hole (313) is formed to penetrate in the thickness direction of the first reinforcing plate (311), in the front-back direction in the illustrated embodiment.
  • a plurality of first reinforcing through holes (313) may be provided.
  • the plurality of first reinforcing through holes (313) may be spaced apart from each other and may be respectively coupled to the fastening member (400) at different locations.
  • a pair of first reinforcing through holes (313) are provided.
  • a pair of first reinforcing through holes (313) are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the first reinforcing plate (311), in the illustrated embodiment, toward the upper right and lower left.
  • a pair of first reinforcing through holes (313) may be positioned adjacent to each end of the longitudinal direction of the first reinforcing plate (311).
  • one of the first reinforcing through holes (313) located relatively upward is arranged to overlap with the pad hollow (240a) of the first pad member (241) of the second heat dissipation member (200b), and the first fastening member (410) can be penetrated and connected.
  • first reinforcing through hole (313) positioned relatively lower is arranged to overlap with the pad hollow (240a) of the second pad member (242) of the first heat dissipation member (200a), and the second fastening member (420) can be penetrated and connected.
  • the first reinforcing through hole (313) may have any shape that can be combined with the fastening member (400).
  • the first reinforcing through hole (313) is formed as a space in the shape of a disk having a circular cross-section and a thickness in the front-back direction.
  • the second reinforcing arm (320) can be respectively coupled to a plurality of heat dissipation members (200a, 200b).
  • the second reinforcing arm (320) is respectively coupled to the first pad member (241) of the first heat dissipation member (200a) and the second pad member (242) of the second heat dissipation member (200b).
  • the second reinforcing arm (320) is coupled to the first reinforcing arm (310). At this time, the second reinforcing arm (320) may be coupled to the first reinforcing arm (310) at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the first reinforcing arm (310). In one embodiment, the angle ( ⁇ ) may be an acute angle.
  • the second reinforcing arm (320) includes a second reinforcing plate (321), a second reinforcing rib (322), and a second reinforcing through hole (323).
  • the second reinforcing plate (321) constitutes a portion of the outer shape of the second reinforcing arm (320).
  • the second reinforcing plate (321) is a portion where the second reinforcing arm (320) is coupled to the pad member (240).
  • the second reinforcing plate (321) is arranged to overlap the first pad member (241) of the first heat dissipation member (200a) and the second pad member (242) of the second heat dissipation member (200b), respectively, and can be coupled to the pad member (240) by the first fastening member (410) and the second fastening member (420).
  • the second reinforcing plate (321) is coupled with the second reinforcing rib (322).
  • the second reinforcing plate (321) and the second reinforcing rib (322) may be formed by bending a single plate.
  • the second reinforcing plate (321) may be coupled with the second reinforcing rib (322) at a predetermined angle.
  • the predetermined angle may be a right angle.
  • a second reinforcing through hole (323) is formed in the second reinforcing plate (321).
  • the second reinforcing through hole (323) is formed to penetrate in the thickness direction of the second reinforcing plate (321), in the front-back direction in the illustrated embodiment.
  • the second reinforcing plate (321) is coupled to the pad member (240), is continuous with the second reinforcing rib (322), and may have any shape in which a second reinforcing through hole (323) can be formed.
  • the second reinforcing plate (321) is provided in the shape of a polygonal plate in which a length extending obliquely in the vertical direction is longer than a width extending obliquely in the left-right direction, and has a thickness in the front-back direction.
  • the second reinforcing rib (322) is configured to be combined with the second reinforcing plate (321) and reinforce the longitudinal rigidity of the second reinforcing plate (321). As the second reinforcing rib (322) is provided, the bonding force between the second reinforcing plate (321) and the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b) can be increased.
  • the second reinforcing rib (322) is connected to the second reinforcing plate (321).
  • the second reinforcing rib (322) can be bent to be continuous with the second reinforcing plate (321).
  • the second reinforcing rib (322) is formed at one edge in the width direction of the second reinforcing plate (321). At this time, the second reinforcing rib (322) may be formed at an inner edge among each edge in the width direction of the second reinforcing plate (321). In the illustrated embodiment, the second reinforcing rib (322) is formed at the right edge of the second reinforcing plate (321).
  • the second reinforcing rib (322) may protrude toward the tank member (100).
  • the second reinforcing rib (322) is formed to protrude toward the front side from the left edge of the second reinforcing plate (321).
  • the second reinforcing rib (322) may protrude by a length less than the distance between the left edge of the second reinforcing plate (321) and the tank member (100).
  • the second reinforcing rib (322) may have a shape corresponding to the shape of the second reinforcing plate (321).
  • the second reinforcing rib (322) is provided in the shape of a polygonal plate, in which the length extending obliquely in the vertical direction is longer than the width extending in the front-back direction, and the thickness is in the direction inclined with respect to the left-right direction.
  • the length of the second reinforcing rib (322) may be the same as the length of the second reinforcing plate (321).
  • the second reinforcing through hole (323) is a portion where the second reinforcing arm (320) is connected to the fastening member (400).
  • the second reinforcing through hole (323) is formed to penetrate in the thickness direction of the second reinforcing plate (321), in the front-back direction in the illustrated embodiment.
  • a plurality of second reinforcing through holes (323) may be provided.
  • the plurality of second reinforcing through holes (323) may be spaced apart from each other and may be respectively coupled to the fastening member (400) at different locations.
  • a pair of second reinforcing through holes (323) are provided.
  • a pair of second reinforcing through holes (323) are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the second reinforcing plate (321), in the illustrated embodiment, toward the upper left and lower right.
  • a pair of second reinforcing through holes (323) may be positioned adjacent to each end of the longitudinal direction of the second reinforcing plate (321).
  • one of the second reinforcing through holes (323) located relatively upward is arranged to overlap with the pad hollow (240a) of the first pad member (241) of the first heat dissipation member (200a), and the first fastening member (410) can be penetrated and connected.
  • another second reinforcing through hole (323) located relatively lower is arranged to overlap with the pad hollow (240a) of the second pad member (242) of the second heat dissipation member (200a), and the second fastening member (420) can be penetrated and connected.
  • the second reinforcing through hole (323) may have any shape that can be combined with the fastening member (400).
  • the second reinforcing through hole (323) is formed as a space in the shape of a disk having a circular cross-section and a thickness in the front-back direction.
  • the fastening member (400) connects the heat dissipation member (200) and the reinforcing member (300).
  • the fastening member (400) penetrates through the reinforcing through holes (313, 323) and the pad hollow (240a), respectively, so as to connect the reinforcing arms (310, 320) and the pad member (240).
  • the fastening member (400) may be provided in any shape that can connect the heat dissipation member (200) and the reinforcing member (300).
  • the fastening member (400) may be configured to include a bolt and a nut.
  • a plurality of fastening members (400) may be provided. Some of the plurality of fastening members (400) may be coupled with the reinforcing through holes (313, 323) and the pad hollow (240a) of the pad member (240) located relatively higher. The remaining of the plurality of fastening members (400) may be coupled with the reinforcing through holes (313, 323) and the pad hollow (240a) of the pad member (240) located relatively lower.
  • the fastening member (400) includes a first fastening member (410) and a second fastening member (420) (see again FIG. 6).
  • the first fastening member (410) is coupled with the reinforcing through holes (313, 323) located relatively upward and the pad hollows (240a) of the pad member (240).
  • the number of first fastening members (410) may be equal to the number of reinforcing through holes (313, 323) located relatively upward or the number of pad hollows (240a) of the pad member (240).
  • a pair of first fastening members (410) is provided.
  • the second fastening member (420) is coupled with the reinforcing through holes (313, 323) located relatively lower and the pad hollows (240a) of the pad member (240).
  • the number of second fastening members (420) may be equal to the number of reinforcing through holes (313, 323) located relatively lower or the number of pad hollows (240a) of the pad member (240).
  • a pair of second fastening members (420) is provided.
  • the tank heat dissipation assembly (20) includes a tank member (100), a heat dissipation member (200), a reinforcing member (300), and a fastening member (400).
  • the tank heat dissipation assembly (20) according to the present embodiment has differences in the structure and number of heat dissipation members (200) and the number of reinforcing members (300) compared to the tank heat dissipation assembly (10) according to the above-described embodiment.
  • tank member (100), reinforcing member (300), and fastening member (400) will be replaced with the description of the tank heat dissipation assembly (10) according to the above-described embodiment.
  • the heat dissipation member (200) is configured to further include a third heat dissipation member (200c) in addition to the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b).
  • the first to third heat dissipation members (200a, 200b, 200c) are arranged to be spaced apart from each other in the width direction of the tank member (100), i.e., in the left-right direction in the illustrated embodiment.
  • the first to third heat dissipation members (200a, 200b, 200c) are each coupled to the tank member (100) to transfer heat.
  • the first heat dissipation member (200a) located on the far left is identical to the first heat dissipation member (200a) according to the above-described embodiment.
  • the third heat dissipation member (200b) located on the far right is identical to the second heat dissipation member (200b) according to the above-described embodiment.
  • the second heat dissipation member (200b) located in the center has some differences in the number and position of pad members (240) combined with the support member (220).
  • the second heat dissipation member (200b) is configured to include a total of two pairs of pad members (240).
  • One pair of pad members (240) is positioned on one side of the outer circumference of the third support member (223), on the left side in the illustrated embodiment.
  • the other pair of pad members (240) is positioned on the other side of the outer circumference of the third support member (223), on the right side in the illustrated embodiment.
  • each pair of pad members (240) provided on the second heat dissipation member (200b) is arranged to face the first heat dissipation member (200a) and the third heat dissipation member (200c), respectively.
  • a pair of pad members (240) arranged to face the first heat dissipation member (200a), i.e., a pair of pad members (240) positioned on the left side, is configured to include a first pad member (241) and a second pad member (242) arranged spaced apart from each other in the vertical direction.
  • Another pair of pad members (240) arranged to face the second heat dissipation member (200b), i.e., another pair of pad members (240) located on the right side, is also configured to include a first pad member (241) and a second pad member (242) arranged spaced apart from each other in the vertical direction.
  • the number of reinforcing members (300) may also increase correspondingly.
  • the reinforcing member (300) is provided as a pair, including a first reinforcing member (300a) and a second reinforcing member (300b). It will be understood that the number of reinforcing members (300) is one less than the number of heat dissipation members (200).
  • the first reinforcing member (300a) is positioned on the left side and is connected to the first heat dissipation member (200a) and the second heat dissipation member (200b), respectively.
  • the second reinforcing member (300b) is positioned on the right side and is connected to the second heat dissipation member (200b) and the third heat dissipation member (200c), respectively.
  • a plurality of heat dissipation members (200) can be respectively joined by reinforcing members (300), so that the bonding strength with the tank member (100) can be reinforced.
  • the number of heat dissipation members (200) may also be further increased and may be coupled to each other as described above.
  • the other heat dissipation member (200) positioned between the pair of heat dissipation members (200) located at the outermost side is provided with the structure of the second heat dissipation member (200b) described above (i.e., including two pairs of pad members (240).
  • the tank heat dissipation assembly (10, 20) can vary its cooling capacity in accordance with the amount of heat generated in the transformer and the tank member (100) including the transformer.
  • FIGS. 12 and 13 experimental examples of stress distribution formed in a tank heat dissipation assembly (1000) according to a prior art and a tank heat dissipation assembly (10) according to an embodiment of the present invention are illustrated as examples.
  • stress is concentrated on a joining member (1210) provided in a tank heat dissipation assembly (1000) according to the prior art.
  • the maximum value of the stress concentrated on the joining member (1210) was measured to be approximately 300 MPa.
  • stress is concentrated on a joining member (230) provided in a tank heat dissipation assembly (10) according to an embodiment of the present invention.
  • the maximum value of the stress concentrated on the joining member (230) was measured to be approximately 225 MPa, which is a value that is approximately 25% reduced compared to the case of a tank heat dissipation assembly (1000) according to the prior art.
  • the stress applied to the joining member (230), which is a configuration in which the heat dissipation member (200) is joined to the tank member (100), can be reduced.
  • the joining force between the heat dissipation member (200) and the tank member (100) is improved, and the cooling efficiency of the transformer and the tank member (100) that accommodates it can also be improved.
  • a tank heat dissipation assembly (20) may also have a stress distribution of the form shown in FIG. 13.
  • Tank heat dissipation assembly 20 Tank heat dissipation assembly
  • Tank member 200 Heat dissipation member
  • 200a First heat dissipation member
  • 200b Second heat dissipation member
  • Heat dissipation plate 220 Support member
  • First reinforcing plate 312 First reinforcing rib
  • Second reinforcing plate 322 Second reinforcing rib
  • Second reinforcing through hole 400 Fastening member
  • Tank member 1200 Heat dissipation member
  • 1200a First heat dissipation member 1200b: Second heat dissipation member
  • Joint member 1300 Separation space

Landscapes

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Abstract

탱크 방열 조립체가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 탱크 방열 조립체는 내부에 변압기 모듈을 수용하는 탱크 부재; 상기 탱크 부재와 결합되고, 상기 변압기 모듈에서 발생된 열을 전달받아 외부에 방출하게 구성되는 방열 부재; 및 상기 방열 부재와 결합되는 보강 부재를 포함하고, 상기 방열 부재는, 상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제1 방열 부재; 및 상기 제1 방열 부재와 이격되게 배치되고, 상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제2 방열 부재를 포함하고, 상기 보강 부재는, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합될 수 있다.

Description

탱크 방열 조립체
본 발명은 탱크 방열 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 작동시 발생되는 열을 효과적으로 냉각하면서도 열과 함께 발생되는 진동에 대한 내구력이 보강될 수 있는 구조의 탱크 발열 조립체에 관한 것이다.
변압기는 외부로부터 전력을 제공받고, 제공받은 전력의 주파수 또는 전압 등을 조정하여 다시 외부에 제공할 수 있는 장치를 지칭한다. 전력 수요가 증가됨에 따라, 변압기는 송전시 전력 손실이 최소화될 수 있는 형태로 전력을 전달받고, 전달받은 전력을 수요지에서 활용할 수 있는 형태로 변환하기 위해 널리 사용되고 있다.
변압기에는 고압 전류가 통전됨이 일반적이다. 즉 변압기는 고압 전류를 인가받아 저압 전류로 강압하거나, 저압 전류를 인가받아 고압 전류로 승압하게 작동될 수 있다. 따라서, 변압기가 외부에 그대로 노출될 경우 안전 사고의 발생 위험이 있으므로, 변압기의 구성은 절연 물질 등이 충진된 탱크 등의 외함에 수용된다.
한편, 변압기의 작동이 지속됨에 따라 많은 열이 발생된다. 발생된 열이 변압기에 체류될 경우, 변압기의 각 구성이 열손상될 위험이 있다. 따라서, 변압기에서 발생된 열을 신속하게 냉각하기 위한 구성이 요구된다.
도 14 내지 도 15를 참조하면, 종래 기술에 따른 변압기에 구비되는 탱크 방열 조립체(1000)가 도시된다. 탱크 방열 조립체(1000)는 변압기를 수용하기 위한 탱크 부재(1100) 및 탱크 부재(1100)와 결합되어 열을 발산시키기 위한 방열 부재(1200)를 포함하여 구성된다.
도시된 예에서, 방열 부재(1200)는 제1 방열 부재(1200a) 및 제2 방열 부재(1200b)를 포함하여 한 쌍 구비된다. 한 쌍의 방열 부재(1200a, 1200b)는 각각 탱크 부재(1100)와 결합되기 위한 결합 부재(1210)를 포함한다. 이때, 방열 효율의 향상을 위해, 한 쌍의 방열 부재(1200a, 1200b)는 이격 공간(1300)만큼 서로 이격 배치된다. 즉, 한 쌍의 방열 부재(1200a, 1200b)는 서로 독립적으로 탱크 부재(1100)에 결합된다.
변압기가 작동되어 탱크 부재(1100)가 진동될 경우, 각 방열 부재(1200a, 1200b)는 진동되기 시작한다. 이에 따라, 방열 부재(1200a, 1200b)와 탱크 부재(1100)가 결합되는 부분에는 높은 응력(stress)이 발생된다.
상기 상태가 지속될 경우, 방열 부재(1200)와 탱크 부재(1100)의 결합 부위가 피로 파괴(stress fatigue)되어, 방열 부재(1200)와 탱크 부재(1100)가 임의로 분리될 위험이 있다.
이에, 변압기에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각하면서도 변압기 작동시 발생되는 진동에 대한 내구력을 강화하기 위한 방안이 요구된다.
한국등록특허문헌 제10-1669903호는 변압기 탱크의 냉각 장치를 개시한다. 구체적으로, 변압기 탱크의 내부공간과 연결되는 제1 냉각유닛 및 변압기 탱크의 면과 연결되는 제2 냉각유닛을 포함하여, 다양한 방식으로 변압기 탱크를 냉각할 수 있는 변압기 탱크의 냉각 장치를 개시한다.
그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 변압기 탱크의 냉각 장치는 적어도 일부 구성이 변압기 탱크의 내부에 위치되어야만 한다. 즉, 상기 선행문헌은 변압기 탱크의 과다한 구조 변경 없이도 변압기 탱크를 효과적으로 냉각하기 위한 방안을 제공하지 못한다.
한국등록특허문헌 제10-2537971호는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템을 개시한다. 구체적으로, 별도의 수순환 펌프를 가동하여 변압기 냉각 순환수 밀폐계를 순환하는 물을 냉각탑에 제공하기 위한 복수의 밀폐형 팽창탱크를 포함하여, 변압기를 냉각할 수 있는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템을 개시한다.
그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 밀폐형 팽창탱크 및 자동 압력제어 방식 변압기 수냉각 시스템은 각 구성 간의 구체적인 결합 관계에 대해서는 개시하지 않는다. 즉, 상기 선행문헌은 복수 개의 밀폐형 팽창탱크와 변압기의 연결 관계를 컨셉 단계에서 제공할 뿐, 구조적인 결합 관계를 개시하지 않는다.
더 나아가, 상기 선행문헌들은 변압기 탱크를 냉각하기 위해 구비되는 구성이, 변압기의 작동시 발생되는 진동에 의해 손상되지 않기 위한 방안을 제공하지 못한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 변압기에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각할 수 있는 구조의 탱크 방열 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 변압기와의 결합력이 향상될 수 있는 구조의 탱크 방열 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 변압기에서 발생되는 진동에 의한 손상이 방지될 수 있는 구조의 탱크 방열 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 구조 변경을 최소화하면서 변압기에서 발생되는 진동에 의한 손상을 방지할 수 있는 구조의 탱크 방열 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방열 성능이 용이하게 확장될 수 있는 구조의 탱크 방열 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 변압기 모듈을 수용하는 탱크 부재; 상기 탱크 부재와 결합되고, 상기 변압기 모듈에서 발생된 열을 전달받아 외부에 방출하게 구성되는 방열 부재; 및 상기 방열 부재와 결합되는 보강 부재를 포함하고, 상기 방열 부재는, 상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제1 방열 부재; 및 상기 제1 방열 부재와 이격되게 배치되고, 상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제2 방열 부재를 포함하고, 상기 보강 부재는, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는, 탱크 방열 조립체가 제공된다.
이때, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재 각각은, 전달받은 상기 열을 외부에 방출하게 구성되는 방열 플레이트; 및 상기 방열 플레이트와 결합되어 상기 방열 플레이트를 지지하는 지지 부재를 포함하고, 상기 보강 부재는, 상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 지지 부재 및 상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 지지 부재와 각각 결합되는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 방열 플레이트는 일 방향의 높이를 갖게 형성되고, 상기 지지 부재는, 상기 방열 플레이트의 높이 방향의 일 측과 결합되는 제1 지지 부재; 상기 방열 플레이트의 높이 방향의 타 측과 결합되는 제2 지지 부재; 및 상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재와 각각 결합되고, 상기 일 방향으로 연장되는 제3 지지 부재를 포함하며, 상기 보강 부재는, 상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재 및 상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재와 각각 결합되는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
이때, 상기 방열 부재는, 상기 제3 지지 부재의 외주 및 상기 보강 부재와 각각 결합되는 패드 부재를 포함하는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 패드 부재는 상기 제2 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되고, 상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 패드 부재는 상기 제1 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
이때, 상기 보강 부재는, 상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재 및 상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재 사이에 위치되는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 방열 플레이트는 복수 개 구비되어 타 방향을 따라 서로 이격되게 배치되고, 상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재는 상기 타 방향으로 연장되어 복수 개의 상기 방열 플레이트를 각각 지지하는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
이때, 상기 보강 부재는, 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에서 연장되고, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되며, 서로 소정의 각도를 이루며 결합되는 복수 개의 보강 암을 포함하는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 보강 암은, 상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에서 연장되고, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는 보강 플레이트; 및 상기 보강 플레이트의 연장 방향의 단부에 인접하게 위치되고, 상기 보강 플레이트의 두께 방향으로 관통 형성되는 보강 관통공을 포함하는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
이때, 상기 보강 암은, 상기 보강 플레이트의 폭 방향의 일 모서리에서 상기 탱크 부재를 향해 돌출되고, 상기 보강 플레이트의 길이 방향과 같은 방향으로 연장되는 보강 리브를 포함하는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 방열 부재는, 상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제3 방열 부재를 포함하고, 상기 제1 방열 부재, 상기 제2 방열 부재 및 상기 제3 방열 부재는 서로 이격되어 나란하게 배치되고, 상기 보강 부재는, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는 제1 보강 부재; 및 상기 제2 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는 제2 보강 부재를 포함하는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
이때, 상기 제1 방열 부재, 상기 제2 방열 부재 및 상기 제3 방열 부재 각각은, 전달받은 상기 열을 외부에 방출하게 구성되는 방열 플레이트; 상기 방열 플레이트와 결합되어 상기 방열 플레이트를 지지하는 지지 부재; 및 상기 지지 부재의 외주와 결합되고, 상기 보강 부재와 결합되는 패드 부재를 포함하는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 방열 부재의 상기 패드 부재는 상기 제2 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되고, 상기 제2 방열 부재의 상기 패드 부재는 상기 제1 방열 부재를 향하는 일 측 및 상기 제3 방열 부재를 향하는 타 측에 각각 위치되며, 상기 제3 방열 부재의 상기 패드 부재는 상기 제2 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되는, 탱크 방열 조립체가 제공될 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체는 변압기에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체는 변압기와의 결합력이 향상될 수 있다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체는 변압기에서 발생되는 진동에 의한 손상이 방지될 수 있다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체는 구조 변경을 최소화하면서 변압기에서 발생되는 진동에 의한 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체는 방열 성능이 용이하게 확장될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 탱크 방열 조립체를 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 1의 탱크 방열 조립체의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 탱크 방열 조립체에 구비되는 방열 부재 및 보강 부재를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 4의 방열 부재, 보강 부재 및 체결 부재를 도시하는 정면도이다.
도 6은 도 4 내지 도 5의 방열 부재, 보강 부재 및 체결 부재를 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 도 4 내지 도 6의 방열 부재를 도시하는 정면도이다.
도 8은 도 4 내지 도 6의 보강 부재를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 8의 보강 부재를 도시하는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 11은 도 10의 탱크 방열 조립체에 구비되는 방열 부재 및 보강 부재를 도시하는 정면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체에서 발생되는 응력 분포를 도시하는 도면이다.
도 13은 종래 기술에 따른 탱크 방열 조립체에서 발생되는 응력 분포를 도시하는 도면이다.
도 14는 종래 기술에 따른 탱크 방열 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 15는 도 14의 탱크 방열 조립체에 구비되는 방열 부재를 도시하는 정면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
그러므로 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원 시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형 예가 있을 수 있다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "연통"이라는 용어는, 하나 이상의 부재가 서로 유체 소통 가능하게 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 연통은 관로, 파이프, 배관 등의 부재에 의해 형성될 수 있다. 이하의 설명에서, 연통은 하나 이상의 부재가 서로 "유체적으로 연결"됨과 같은 의미로 사용될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "통전"이라는 용어는, 하나 이상의 부재가 서로 전류 또는 전기적 신호를 전달 가능하게 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 통전은 도선 부재 등에 의한 유선의 형태 또는 블루투스, Wi-Fi, RFID 등의 무선의 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 통전은 "통신"의 의미를 포함할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "유체"라는 용어는, 외력에 의해 유동되며, 형상 또는 부피 등이 변형될 수 있는 임의의 형태의 물질을 의미한다. 일 실시 예에서, 유체는 물 등의 액체 또는 공기 등의 기체일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "좌측", "우측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 첨부된 도면 전반에 걸쳐 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)가 도시된다. 본 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)는 변압기의 구성을 수용하는 탱크 부재(100) 및 탱크 부재(100)와 결합되어 열을 냉각하기 위한 구성(즉, 후술될 방열 부재(200))을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 본 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)는 탱크 부재(100)에서 발생된 진동에 의한 응력 집중을 감소시켜, 방열 부재(200)와 탱크 부재(100)의 결합 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 변압기가 작동됨에 따라 발생되는 열이 효과적으로 냉각되면서도, 탱크 방열 조립체(10)의 각 구성 간의 결합력이 향상될 수 있다.
이하에서 설명되는 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)는 변압기에 구비되어 사용됨을 전제한다. 대안적으로, 탱크 방열 조립체(10)는 작동시 냉각이 필요한 임의의 장치에 구비되어 활용될 수 있음이 이해될 것이다.
도시된 실시 예에서, 탱크 방열 조립체(10)는 탱크 부재(100), 방열 부재(200) 및 보강 부재(300)를 포함한다. 또한, 탱크 방열 조립체(10)는 방열 부재(200)와 보강 부재(300)를 결합시키기 위한 체결 부재(400)를 더 포함한다(도 6 참조).
탱크 부재(100)는 변압기와 관련된 구성을 수용한다. 탱크 부재(100)의 내부는 외부와 통전 가능하게 연결되어, 변압기에 전력이 제공되고, 승압 또는 강압된 전력이 외부로 제공될 수 있다.
탱크 부재(100)의 내부에는 절연을 위한 유체(이하, "절연 유체"라 한다.)가 수용될 수 있다. 상기 절연 유체는 탱크 부재(100)의 내부에 수용된 변압기를 감쌀 수 있다. 상기 절연 유체는 변압기와 외부를 전기적으로 절연시킬 수 있다.
또한, 상기 절연 유체는 변압기에서 발생된 열을 탱크 부재(100)로 전달할 수 있다. 전달된 열은 방열 부재(200)로 전달되어 외부에 배출될 수 있다. 이에 따라, 탱크 부재(100) 및 탱크 부재(100)에 수용된 변압기가 냉각될 수 있다.
탱크 부재(100)는 방열 부재(200)와 결합된다. 탱크 부재(100)로 전달된 열은 방열 부재(200)로 전달될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 탱크 부재(100)의 길이 방향의 일 측, 즉 후방 측이 방열 부재(200)와 결합된다.
이때, 탱크 부재(100)는 복수 개의 방열 부재(200)와 결합될 수 있다. 즉, 후술될 바와 같이 방열 부재(200)는 두 개 이상으로 구비될 수 있는데, 탱크 부재(100)는 복수 개의 방열 부재(200)와 각각 결합되어 열을 전달할 수 있다.
따라서, 탱크 부재(100)와 결합되는 방열 부재(200)의 개수가 증가됨에 따라, 탱크 부재(100) 및 이에 수용된 변압기의 냉각 효율이 향상될 수 있음이 이해될 것이다.
탱크 부재(100)는 내부에 절연 유체 및 변압기를 수용하고, 방열 부재(200)와 결합되어 열을 전달할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 탱크 부재(100)는 전후 방향의 길이 및 좌우 방향의 폭을 갖고, 상하 방향의 높이를 갖는 다각기둥 형상의 외함으로 구비된다.
방열 부재(200)는 탱크 부재(100)와 결합되어, 탱크 부재(100)로부터 열을 전달받는다. 방열 부재(200)는 전달된 열을 외부에 방출할 수 있다. 이에 따라, 탱크 부재(100) 및 이에 수용된 변압기와 방열 부재(200)가 냉각될 수 있다.
방열 부재(200)는 탱크 부재(100)로부터 열을 전달받을 수 있는 임의의 위치에서 탱크 부재(100)와 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 방열 부재(200)는 탱크 부재(100)의 길이 방향의 일 측, 즉 후방 측과 결합된다.
방열 부재(200)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 방열 부재(200)는 서로 이격되어 다른 위치에서 탱크 부재(100)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 방열 부재(200)는 탱크 부재(100)의 폭 방향의 일 측, 즉 좌측에 위치되는 제1 방열 부재(200a) 및 폭 방향의 타 측, 즉 우측에 위치되는 제2 방열 부재(200b)를 포함한다.
제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)는 탱크 부재(100)의 폭 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다. 이에 따라, 각 방열 부재(200a, 200b)에서 방출되는 열 중 다른 방열 부재(200a, 200b)로 전달되는 양이 최소화될 수 있다.
한편, 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)가 각각 탱크 부재(100)와 결합됨에 따라, 탱크 부재(100)에서 발생되는 진동이 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b) 각각에 전달될 수 있다. 이에 따라, 서로 이격 배치되는 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b) 각각이 진동되어, 탱크 부재(100)와의 결합력이 저하될 우려가 있다.
이를 위해, 방열 부재(200)는 보강 부재(300)와 결합된다. 이에 따라, 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)는 각각 탱크 부재(100)와 결합됨과 동시에 서로 결합됨으로써, 전달된 진동에 의한 영향이 최소화될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)는 탱크 부재(100)와의 결합 위치에 차이가 있되, 다른 구조 및 기능은 동일하다. 이에, 이하에서 공통된 부분은 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)를 방열 부재(200)로 통칭하여 설명한다.
방열 부재(200)는 체결 부재(400)와 결합된다. 방열 부재(200)는 체결 부재(400)에 의해 보강 부재(300)와 결합될 수 있다.
방열 부재(200)는 열 전도성이 높은 소재로 형성될 수 있다. 탱크 부재(100)와의 열교환 효율이 향상되기 위함이다. 방열 부재(200)는 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 탱크 부재(100)에서 발생된 진동에 의한 결합력 약화 및 손상이 최소화되기 위함이다.
일 실시 예에서, 방열 부재(200)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들을 포함하는 합금 소재로 형성될 수 있다.
방열 부재(200)는 탱크 부재(100)에서 전달된 열을 효과적으로 방출할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 후술될 바와 같이, 일 실시 예에서, 방열 부재(200)는 복수 개의 방열 플레이트(210)를 포함하는 방열 핀(fin)의 형태로 구비될 수 있다.
도 4 내지 도 7에 도시된 실시 예에서, 방열 부재(200)는 방열 플레이트(210), 지지 부재(220), 결합 부재(230) 및 패드 부재(240)를 포함한다.
방열 플레이트(210)는 탱크 부재(100)에서 전달된 열을 외부로 방출하는 역할을 실질적으로 수행한다. 방열 플레이트(210)는 방열 부재(200)의 다른 구성과 결합되어, 탱크 부재(100)와 간접적으로 결합될 수 있다.
방열 플레이트(210)는 지지 부재(220)의 일 부분을 사이에 두고 탱크 부재(100)를 마주하게 배치된다. 도시된 실시 예에서, 방열 플레이트(210)는 지지 부재(220)의 후방 측에 위치되어, 전방 측에 위치되는 탱크 부재(100)를 마주하게 배치된다.
방열 플레이트(210)는 지지 부재(220)와 결합된다. 방열 플레이트(210)는 지지 부재(220)에 의해 지지되고 탱크 부재(100)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 지지 부재(220)와 결합된 방열 플레이트(210)는 결합 부재(230)에 의해 탱크 부재(100)와 결합되어 열을 전달받을 수 있다.
구체적으로, 방열 플레이트(210)의 높이 방향의 일 측, 즉 상측은 제1 지지 부재(221)와 결합되어 지지된다. 방열 플레이트(210)의 높이 방향의 타 측, 즉 하측은 제2 지지 부재(222)와 결합되어 지지된다. 방열 플레이트(210)의 각 측 중 탱크 부재(100)를 향하는 일 측, 도시된 실시 예에서 전방 측은 제3 지지 부재(223)와 결합되어 지지된다.
방열 플레이트(210)는 전달된 열을 효과적으로 방출할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 방열 플레이트(210)는 상하 방향의 길이가 좌우 방향의 폭보다 길고, 전후 방향의 두께를 갖는 다각판형으로 구비된다.
방열 플레이트(210)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 방열 플레이트(210)는 탱크 부재(100)의 길이 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 복수 개의 방열 플레이트(210)는 지지 부재(220), 구체적으로 제1 지지 부재(221) 및 제2 지지 부재(222)에 의해 높이 방향의 각 측에서 각각 지지될 수 있다.
복수 개의 방열 플레이트(210)는 지지 부재(220)를 통해 전달된 열을 각각 전달받고, 전달받은 열을 각각 외부에 방출할 수 있다.
지지 부재(220)는 방열 플레이트(210)와 결합되어 이를 지지한다. 또한, 지지 부재(220)는 결합 부재(230)를 통해 탱크 부재(100)와 결합되어 열을 전달받는다. 즉, 지지 부재(220)는 방열 플레이트(210) 및 결합 부재(230)와 각각 결합되어, 탱크 부재(100)에서 전달된 열이 이동하는 통로를 구성한다.
또한, 지지 부재(220)는 패드 부재(240)와 결합된다. 후술될 바와 같이, 패드 부재(240)에는 보강 부재(300)가 결합될 수 있다. 따라서, 지지 부재(220)는 패드 부재(240)를 통해 보강 부재(300)와 결합된다고 할 수 있을 것이다.
지지 부재(220)는 탱크 부재(100)에서 발생된 열을 전달받아 방열 플레이트(210)에 전달할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다 도시된 실시 예에서, 지지 부재(220)는 원형의 관재(pipe)로 구비된다.
일 실시 예에서, 지지 부재(220)의 내부에는 중공(hollow)이 형성될 수 있다. 상기 실시 예에서, 지지 부재(220)는 결합 부재(230)를 통해 탱크 부재(100)와 연통되게 결합될 수 있다. 즉, 상기 실시 예에서, 결합 부재(230)의 내부에도 중공이 형성되어, 지지 부재(220)의 내부에 형성된 중공과 연통될 수 있다.
상기 실시 예에서, 탱크 부재(100)의 내부에 수용된 절연 유체가 결합 부재(230) 및 지지 부재(220)를 따라 유동되며, 이들과 열교환될 수 있다. 즉, 절연 유체의 열은 지지 부재(220)를 통해 방열 플레이트(210)에 전달되어 외부에 방출될 수 있다.
상기 실시 예에서, 변압기에서 발생된 열은 탱크 부재(100) 자체를 통해서 방열 부재(200)로 전달되고, 변압기와 열교환된 절연 유체에 의해서도 방열 부재(200)에 전달될 수 있다. 이에 따라, 변압기 및 이를 수용한 탱크 부재(100)의 냉각 효율이 향상될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 지지 부재(220)는 제1 지지 부재(221), 제2 지지 부재(222) 및 제3 지지 부재(223)를 포함한다.
제1 지지 부재(221)는 방열 플레이트(210)를 높이 방향의 일 측, 도시된 실시 예에서 상측에서 지지한다. 제1 지지 부재(221)는 방열 플레이트(210)의 상측과 결합된다.
제1 지지 부재(221)는 복수 개의 방열 플레이트(210)가 서로 나란하게 배치되는 방향을 따라 연장될 수 있다. 제1 지지 부재(221)는 복수 개의 방열 플레이트(210)의 상측과 각각 결합되어 열을 전달할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 지지 부재(221)는 전후 방향으로 연장되어, 전후 방향으로 이격 배치되는 복수 개의 방열 플레이트(210)의 상측과 각각 결합되어 이들을 지지한다.
제1 지지 부재(221)는 제3 지지 부재(223)와 결합된다. 제1 지지 부재(221)는 제3 지지 부재(223)로부터 열을 전달받을 수 있다.
제1 지지 부재(221)는 방열 플레이트(210)를 사이에 두고 제2 지지 부재(222)를 마주하게 배치된다.
제2 지지 부재(222)는 방열 플레이트(210)를 높이 방향의 타 측, 도시된 실시 예에서 하측에서 지지한다. 제2 지지 부재(222)는 방열 플레이트(210)의 하측과 결합된다.
제2 지지 부재(222)는 복수 개의 방열 플레이트(210)가 나란하게 배치되는 방향을 따라 연장될 수 있다. 제2 지지 부재(222)는 복수 개의 방열 플레이트(210)의 하측과 각각 결합되어 열을 전달할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 지지 부재(222)는 전후 방향으로 연장되어, 전후 방향으로 이격 배치되는 복수 개의 방열 플레이트(210)의 하측과 각각 결합되어 이들을 지지한다.
따라서, 복수 개의 방열 플레이트(210)는 그 높이 방향을 따라 제1 지지 부재(221) 및 제2 지지 부재(222) 사이에 위치되어 이들에 의해 지지됨이 이해될 것이다. 결과적으로, 제3 지지 부재(223)로 전달된 열이 제1 지지 부재(221) 및 제2 지지 부재(222)로 분지되어 각각 방열 플레이트(210)에 전달되는 바, 냉각 효율이 향상될 수 있다.
또한, 제2 지지 부재(222)는 방열 부재(200)가 탱크 부재(100)와 결합되는 일 부분을 구성한다. 제2 지지 부재(222)의 연장 방향의 일 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부는 탱크 부재(100)와 결합되어 탱크 부재(100)로부터 열을 전달받을 수 있다. 제2 지지 부재(222)에 전달된 열은 방열 플레이트(210) 또는 제3 지지 부재(223)로 전달될 수 있다.
상기 실시 예에서, 제2 지지 부재(222)의 전방 측 단부와 결합 부재(230)의 전방 측 단부는 전후 방향을 따라 같은 위치에 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 제2 지지 부재(222) 및 결합 부재(230)는 탱크 부재(100)와 동시에 결합될 수 있다.
제2 지지 부재(222)는 제3 지지 부재(223)와 결합된다. 제2 지지 부재(222)는 제3 지지 부재(223)로부터 열을 전달받을 수 있다.
제3 지지 부재(223)는 결합 부재(230)와 결합되어 열을 전달받는다. 또한, 제3 지지 부재(223)는 제1 지지 부재(221) 및 제2 지지 부재(222)와 각각 결합되어 이들을 연결한다. 제3 지지 부재(223)에 전달된 열은 제1 지지 부재(221) 및 제2 지지 부재(222)에 각각 전달될 수 있다.
제3 지지 부재(223)는 패드 부재(240)와 결합된다. 후술될 바와 같이, 패드 부재(240)에는 보강 부재(300)가 결합될 수 있다. 이때, 제3 지지 부재(223)의 외주의 일 측에 패드 부재(240)가 결합될 수 있다.
제3 지지 부재(223)는 방열 플레이트(210)의 높이 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 연장된다. 제3 지지 부재(223)의 연장 방향의 일 측, 도시된 실시 예에서 상측은 제1 지지 부재(221)와 결합된다. 제3 지지 부재(223)의 높이 방향의 타 측, 도시된 실시 예에서 하측은 제2 지지 부재(222)와 결합된다.
제3 지지 부재(223)는 결합 부재(230)와 결합된다. 제3 지지 부재(223)는 결합 부재(230)에 의해 탱크 부재(100)와 결합될 수 있다. 또한, 제3 지지 부재(223)는 결합 부재(230)에 의해 탱크 부재(100) 및 방열 플레이트(210)와 이격되게 배치될 수 있다. 제3 지지 부재(223)는 탱크 부재(100) 및 방열 플레이트(210) 사이에 위치된다.
이때, 제3 지지 부재(223)는 제1 지지 부재(221) 및 제2 지지 부재(222)와 결합되는 한 쌍의 지점 사이의 임의의 위치에서 결합 부재(230)와 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제3 지지 부재(223)는 제1 지지 부재(221)와 결합되는 상측에 치우친 일 지점에서 결합 부재(230)와 결합된다.
결합 부재(230)는 방열 부재(200)가 탱크 부재(100)와 결합되는 다른 부분이다. 결합 부재(230)는 탱크 부재(100)와 결합되어, 탱크 부재(100)로부터 열을 전달받는다.
결합 부재(230)는 지지 부재(220)와 결합된다. 구체적으로, 결합 부재(230)는 제3 지지 부재(223)와 결합된다. 결합 부재(230)로 전달된 열은 제3 지지 부재(223)를 거쳐 방열 플레이트(210)로 전달될 수 있다.
결합 부재(230)는 탱크 부재(100)와 제3 지지 부재(223) 사이에서 연장된다. 도시된 실시 예에서, 결합 부재(230)는 전후 방향으로 연장된다. 결합 부재(230)의 연장 방향의 일 단부, 도시된 실시 예에서 전방 측 단부는 탱크 부재(100)와 결합된다. 결합 부재(230)의 연장 방향의 타 단부, 도시된 실시 예에서 후방 측 단부는 제3 지지 부재(223)와 결합된다.
따라서, 지지 부재(220)는 복수 개의 지점에서 탱크 부재(100)와 결합될 수 있다. 이에 따라, 지지 부재(220)에 인가되는 응력이 분산되어, 변압기 및 이를 수용하는 탱크 부재(100)의 진동에 대한 내구력이 향상될 수 있다.
패드 부재(240)는 방열 부재(200)가 보강 부재(300)와 결합되는 부분이다. 패드 부재(240)는 지지 부재(220)의 외주에 결합되고, 보강 부재(300)와 결합된다. 일 실시 예에서, 패드 부재(240)는 지지 부재(220)의 외주에 용접되어 결합될 수 있다.
패드 부재(240)는 보강 부재(300)가 결합될 수 있는 임의의 위치에 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 패드 부재(240)는 상하 방향으로 연장되는 제3 지지 부재(223)의 외주의 일 측에 결합된다.
구체적으로, 복수 개의 방열 부재(200a, 200b)가 구비되는 실시 예에서, 패드 부재(240)는 각 방열 부재(200a, 200b)에 구비되는 제3 지지 부재(223)의 내측 외주에 위치될 수 있다.
즉, 제1 방열 부재(200a)의 패드 부재(240)는 제3 지지 부재(223)의 우측 외주에, 제2 방열 부재(200b)의 패드 부재(240)는 제3 지지 부재(223)의 좌측 외주에 위치될 수 있다. 각 방열 부재(200a, 200b)에 구비되는 각 패드 부재(240)는 서로를 마주하도록 배치된다.
패드 부재(240)는 체결 부재(400)와 결합된다. 패드 부재(240)는 체결 부재(400)를 통해 보강 부재(300)와 결합될 수 있다.
패드 부재(240)는 지지 부재(220)와 결합되고 체결 부재(400)에 의해 보강 부재(300)와 결합될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 패드 부재(240)는 사각형의 단면을 갖고 전후 방향의 두께를 갖는 다각판형으로 형성된다.
패드 부재(240)의 내부에는 패드 중공(240a)이 관통 형성될 수 있다. 패드 중공(240a)은 패드 부재(240)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 관통 형성된다. 패드 중공(240a)에는 체결 부재(400)가 관통 결합될 수 있다.
패드 부재(240)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 패드 부재(240)는 이격 배치되어 서로 다른 위치에서 지지 부재(220), 보강 부재(300) 및 체결 부재(400)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 패드 부재(240)는 제1 패드 부재(241) 및 제2 패드 부재(242)를 포함하여 한 쌍 구비된다.
제1 패드 부재(241)는 제3 지지 부재(223)의 길이 방향의 일 측, 도시된 실시 예에서 상측 단부에 인접하게 위치된다. 제1 패드 부재(241)는 제1 지지 부재(221)에 인접하게 위치될 수 있다. 제1 패드 부재(241)는 제1 체결 부재(410)에 의해 보강 암(310, 320)과 결합될 수 있다.
제2 패드 부재(242)는 제3 지지 부재(223)의 길이 방향의 타 측, 도시된 실시 예에서 하측에 치우치게 위치된다. 제2 패드 부재(242)는 결합 부재(230)에 인접하게 위치될 수 있다. 제2 패드 부재(242)는 제2 체결 부재(420)에 의해 보강 암(310, 320)과 결합될 수 있다.
패드 부재(240)의 개수 및 배치 구조는 보강 부재(300)에 구비되는 보강 암(310, 320)의 개수 및 구조에 상응하게 변경될 수 있다.
보강 부재(300)는 복수 개의 방열 부재(200a, 200b)와 각각 결합된다. 보강 부재(300)는 복수 개의 방열 부재(200a, 200b)를 각각 지지한다. 이에 따라, 탱크 부재(100)의 관점에서 보았을 때, 복수 개의 방열 부재(200a, 200b)는 단수 개의 방열 부재(200)로 취급될 수 있다. 이때, 상기 단수 개의 방열 부재(200)는 복수 개의 방열 부재(200a, 200b)에 비해 더 큰 크기 및 질량을 가질 수 있다.
따라서, 변압기 및 이를 수용하는 탱크 부재(100)에서 전달된 진동에 의한 진동수 및 이에 따른 에너지가 감소되어, 결과적으로 지지 부재(220)에 인가되는 응력의 크기가 감소될 수 있다.
보강 부재(300)는 탱크 부재(100) 및 방열 플레이트(210) 사이에 위치된다. 보강 부재(300)는 탱크 부재(100) 및 방열 플레이트(210)와 각각 이격되게 위치될 수 있다.
보강 부재(300)는 방열 부재(200)와 결합된다. 구체적으로, 보강 부재(300)는 패드 부재(240)와 결합된다.
보강 부재(300)는 체결 부재(400)와 결합된다. 보강 부재(300)는 체결 부재(400)에 의해 패드 부재(240)와 결합될 수 있다.
보강 부재(300)는 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 보강 부재(300)와 각각 결합된 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)의 결합 상태가 안정적으로 유지되기 위함이다. 일 실시 예에서, 보강 부재(300)는 철(Fe) 또는 이를 포함하는 합금 소재로 형성될 수 있다.
도 8 내지 도 9에 도시된 실시 예에서, 보강 부재(300)는 제1 보강 암(310) 및 제2 보강 암(320)을 포함한다.
제1 보강 암(310)은 보강 부재(300)의 일 부분을 구성한다. 제1 보강 암(310)은 방열 플레이트(210)의 높이 방향 또는 제3 지지 부재(223)의 연장 방향에 대해 경사지게 연장된다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 암(310)은 우상측 및 좌하측을 향하는 방향으로 연장된다.
제1 보강 암(310)은 복수 개의 방열 부재(200a, 200b)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 암(310)은 제1 방열 부재(200a)의 제2 패드 부재(242) 및 제2 방열 부재(200b)의 제1 패드 부재(241)와 각각 결합된다.
제1 보강 암(310)은 제2 보강 암(320)과 결합된다. 이때, 제1 보강 암(310)은 제2 보강 암(320)에 대해 소정의 사잇각(α)을 이루며 제2 보강 암(320)과 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 사잇각(α)은 예각일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 보강 암(310)은 제1 보강 플레이트(311), 제1 보강 리브(312) 및 제1 보강 관통공(313)을 포함한다.
제1 보강 플레이트(311)는 제1 보강 암(310)의 외형의 일 부분을 구성한다. 제1 보강 플레이트(311)는 제1 보강 암(310)이 패드 부재(240)와 결합되는 부분이다. 구체적으로, 제1 보강 플레이트(311)는 제1 방열 부재(200a)의 제2 패드 부재(242) 및 제2 방열 부재(200b)의 제1 패드 부재(241)와 각각 겹쳐지게 배치되고, 제1 체결 부재(410) 및 제2 체결 부재(420)에 의해 패드 부재(240)와 결합될 수 있다.
제1 보강 플레이트(311)는 제1 보강 리브(312)와 결합된다. 일 실시 예에서, 제1 보강 플레이트(311)와 제1 보강 리브(312)는 단일의 판재(plate)가 굽힘 가공되어 형성될 수 있다. 이때, 제1 보강 플레이트(311)는 소정의 각도를 이루며 제1 보강 리브(312)와 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.
제1 보강 플레이트(311)에는 제1 보강 관통공(313)이 형성된다. 제1 보강 관통공(313)은 제1 보강 플레이트(311)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 관통 형성된다.
제1 보강 플레이트(311)는 패드 부재(240)와 결합되고, 제1 보강 리브(312)와 연속되며, 제1 보강 관통공(313)이 형성될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 플레이트(311)는 상하 방향으로 경사지게 연장되는 길이가 좌우 방향으로 경사지게 연장되는 폭보다 길고, 전후 방향의 두께를 갖는 다각판형으로 구비된다.
제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)와 결합되어, 제1 보강 플레이트(311)의 길이 방향의 강성을 보강하게 구성된다. 제1 보강 리브(312)가 구비됨에 따라, 제1 보강 플레이트(311)와 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b) 사이의 결합력이 증가될 수 있다.
제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)와 결합된다. 일 실시 예에서, 제1 보강 리브(312)는 굽힘 가공되어 제1 보강 플레이트(311)와 연속될 수 있음은 상술한 바와 같다.
제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)의 폭 방향의 일 모서리에 형성된다. 이때, 제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)의 폭 방향의 각 모서리 중 내측 모서리에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)의 좌측 모서리에 형성된다.
제1 보강 리브(312)는 탱크 부재(100)를 향해 돌출될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)의 좌측 모서리에서 전방 측을 향해 돌출 형성된다. 이때, 제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)의 좌측 모서리와 탱크 부재(100) 사이의 거리 미만의 길이만큼 돌출될 수 있다.
제1 보강 리브(312)는 제1 보강 플레이트(311)의 형상에 상응하는 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 리브(312)는 상하 방향으로 경사지게 연장되는 길이가 전후 방향으로 연장되는 폭보다 길고, 좌우 방향에 대해 경사진 방향의 두께를 갖는 다각판형으로 구비된다. 상기 실시 예에서, 제1 보강 리브(312)의 길이는 제1 보강 플레이트(311)의 길이와 같을 수 있다.
제1 보강 관통공(313)은 제1 보강 암(310)이 체결 부재(400)와 결합되는 부분이다. 제1 보강 관통공(313)은 제1 보강 플레이트(311)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 관통 형성된다.
제1 보강 관통공(313)은 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 제1 보강 관통공(313)은 서로 이격 배치되어, 다른 위치에서 체결 부재(400)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 관통공(313)은 한 쌍 구비된다.
한 쌍의 제1 보강 관통공(313)은 제1 보강 플레이트(311)의 길이 방향, 도시된 실시 예에서 우상측 및 좌하측을 향하는 방향으로 이격 배치된다. 한 쌍의 제1 보강 관통공(313)은 각각 제1 보강 플레이트(311)의 길이 방향의 각 단부에 인접하게 위치될 수 있다.
이때, 상대적으로 상측에 위치되는 어느 하나의 제1 보강 관통공(313)은 제2 방열 부재(200b)의 제1 패드 부재(241)의 패드 중공(240a)과 겹쳐지게 배치되고, 제1 체결 부재(410)가 관통 결합될 수 있다.
또한, 상대적으로 하측에 위치되는 다른 하나의 제1 보강 관통공(313)은 제1 방열 부재(200a)의 제2 패드 부재(242)의 패드 중공(240a)과 겹쳐지게 배치되고, 제2 체결 부재(420)가 관통 결합될 수 있다.
제1 보강 관통공(313)은 체결 부재(400)와 결합될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 보강 관통공(313)은 원형의 단면을 갖고 전후 방향의 두께를 갖는 원판 형상의 공간으로 형성된다.
제2 보강 암(320)은 보강 부재(300)의 다른 부분을 구성한다. 제2 보강 암(320)은 방열 플레이트(210)의 높이 방향 또는 제3 지지 부재(223)의 연장 방향에 대해 경사지게 연장된다. 이때, 제2 보강 암(320)은 제1 보강 암(310)에 반대되는 방향으로 경사지게 연장될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 암(320)은 좌상측 및 우하측을 향하는 방향으로 연장된다.
제2 보강 암(320)은 복수 개의 방열 부재(200a, 200b)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 암(320)은 제1 방열 부재(200a)의 제1 패드 부재(241) 및 제2 방열 부재(200b)의 제2 패드 부재(242)와 각각 결합된다.
제2 보강 암(320)은 제1 보강 암(310)과 결합된다. 이때, 제2 보강 암(320)은 제1 보강 암(310)에 대해 소정의 사잇각(α)을 이루며 제1 보강 암(310)과 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 사잇각(α)은 예각일 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제2 보강 암(320)은 제2 보강 플레이트(321), 제2 보강 리브(322) 및 제2 보강 관통공(323)을 포함한다.
제2 보강 플레이트(321)는 제2 보강 암(320)의 외형의 일 부분을 구성한다. 제2 보강 플레이트(321)는 제2 보강 암(320)이 패드 부재(240)와 결합되는 부분이다. 구체적으로, 제2 보강 플레이트(321)는 제1 방열 부재(200a)의 제1 패드 부재(241) 및 제2 방열 부재(200b)의 제2 패드 부재(242)와 각각 겹쳐지게 배치되고, 제1 체결 부재(410) 및 제2 체결 부재(420)에 의해 패드 부재(240)와 결합될 수 있다.
제2 보강 플레이트(321)는 제2 보강 리브(322)와 결합된다. 일 실시 예에서, 제2 보강 플레이트(321)와 제2 보강 리브(322)는 단일의 판재가 굽힘 가공되어 형성될 수 있다. 이때, 제2 보강 플레이트(321)는 소정의 각도를 이루며 제2 보강 리브(322)와 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 각도는 직각일 수 있다.
제2 보강 플레이트(321)에는 제2 보강 관통공(323)이 형성된다. 제2 보강 관통공(323)은 제2 보강 플레이트(321)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 관통 형성된다.
제2 보강 플레이트(321)는 패드 부재(240)와 결합되고, 제2 보강 리브(322)와 연속되며, 제2 보강 관통공(323)이 형성될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 플레이트(321)는 상하 방향으로 경사지게 연장되는 길이가 좌우 방향으로 경사지게 연장되는 폭보다 길고, 전후 방향의 두께를 갖는 다각판형으로 구비된다.
제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)와 결합되어, 제2 보강 플레이트(321)의 길이 방향의 강성을 보강하게 구성된다. 제2 보강 리브(322)가 구비됨에 따라, 제2 보강 플레이트(321)와 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b) 사이의 결합력이 증가될 수 있다.
제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)와 결합된다. 일 실시 예에서, 제2 보강 리브(322)는 굽힘 가공되어 제2 보강 플레이트(321)와 연속될 수 있음은 상술한 바와 같다.
제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)의 폭 방향의 일 모서리에 형성된다. 이때, 제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)의 폭 방향의 각 모서리 중 내측 모서리에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)의 우측 모서리에 형성된다.
제2 보강 리브(322)는 탱크 부재(100)를 향해 돌출될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)의 좌측 모서리에서 전방 측을 향해 돌출 형성된다. 이때, 제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)의 좌측 모서리와 탱크 부재(100) 사이의 거리 미만의 길이만큼 돌출될 수 있다.
제2 보강 리브(322)는 제2 보강 플레이트(321)의 형상에 상응하는 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 리브(322)는 상하 방향으로 경사지게 연장되는 길이가 전후 방향으로 연장되는 폭보다 길고, 좌우 방향에 대해 경사진 방향의 두께를 갖는 다각판형으로 구비된다. 상기 실시 예에서, 제2 보강 리브(322)의 길이는 제2 보강 플레이트(321)의 길이와 같을 수 있다.
제2 보강 관통공(323)은 제2 보강 암(320)이 체결 부재(400)와 결합되는 부분이다. 제2 보강 관통공(323)은 제2 보강 플레이트(321)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 관통 형성된다.
제2 보강 관통공(323)은 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 제2 보강 관통공(323)은 서로 이격 배치되어, 다른 위치에서 체결 부재(400)와 각각 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 관통공(323)은 한 쌍 구비된다.
한 쌍의 제2 보강 관통공(323)은 제2 보강 플레이트(321)의 길이 방향, 도시된 실시 예에서 좌상측 및 우하측을 향하는 방향으로 이격 배치된다. 한 쌍의 제2 보강 관통공(323)은 각각 제2 보강 플레이트(321)의 길이 방향의 각 단부에 인접하게 위치될 수 있다.
이때, 상대적으로 상측에 위치되는 어느 하나의 제2 보강 관통공(323)은 제1 방열 부재(200a)의 제1 패드 부재(241)의 패드 중공(240a)과 겹쳐지게 배치되고, 제1 체결 부재(410)가 관통 결합될 수 있다.
또한, 상대적으로 하측에 위치되는 다른 하나의 제2 보강 관통공(323)은 제2 방열 부재(200a)의 제2 패드 부재(242)의 패드 중공(240a)과 겹쳐지게 배치되고, 제2 체결 부재(420)가 관통 결합될 수 있다.
제2 보강 관통공(323)은 체결 부재(400)와 결합될 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 보강 관통공(323)은 원형의 단면을 갖고 전후 방향의 두께를 갖는 원판 형상의 공간으로 형성된다.
체결 부재(400)는 방열 부재(200)와 보강 부재(300)를 결합시킨다. 체결 부재(400)는 보강 관통공(313, 323) 및 패드 중공(240a)에 각각 관통되어, 보강 암(310, 320)과 패드 부재(240)를 결합시킬 수 있다.
체결 부재(400)는 방열 부재(200)와 보강 부재(300)를 결합시킬 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 체결 부재(400)는 볼트(bolt) 및 너트(nut)를 포함하여 구성될 수 있다.
체결 부재(400)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 체결 부재(400) 중 일부는 상대적으로 상측에 위치되는 보강 관통공(313, 323) 및 패드 부재(240)의 패드 중공(240a)과 결합될 수 있다. 복수 개의 체결 부재(400) 중 나머지는 상대적으로 하측에 위치되는 보강 관통공(313, 323) 및 패드 부재(240)의 패드 중공(240a)과 결합될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 체결 부재(400)는 제1 체결 부재(410) 및 제2 체결 부재(420)를 포함한다(다시 도 6 참조).
제1 체결 부재(410)는 상대적으로 상측에 위치되는 보강 관통공(313, 323) 및 패드 부재(240)의 패드 중공(240a)과 결합된다. 제1 체결 부재(410)는 상대적으로 상측에 위치되는 보강 관통공(313, 323)의 개수 또는 패드 부재(240)의 패드 중공(240a)의 개수만큼 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 체결 부재(410)는 한 쌍 구비된다.
제2 체결 부재(420)는 상대적으로 하측에 위치되는 보강 관통공(313, 323) 및 패드 부재(240)의 패드 중공(240a)과 결합된다. 제2 체결 부재(420)는 상대적으로 하측에 위치되는 보강 관통공(313, 323)의 개수 또는 패드 부재(240)의 패드 중공(240a)의 개수만큼 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 체결 부재(420)는 한 쌍 구비된다.
도 10 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(20)가 도시된다. 도시된 실시 예에서, 탱크 방열 조립체(20)는 탱크 부재(100), 방열 부재(200), 보강 부재(300) 및 체결 부재(400)를 포함한다.
본 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(20)는 상술한 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)와 비교하였을 때, 방열 부재(200)의 일부 구조, 개수 및 보강 부재(300)의 개수에 차이가 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(20)는 더 많은 개수의 방열 부재(200) 및 보강 부재(300)를 포함하여, 방열 및 냉각 효과가 더욱 증가될 수 있다.
이에, 탱크 부재(100), 보강 부재(300) 및 체결 부재(400)의 구조 및 기능은 상술한 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.
본 실시 예에서, 방열 부재(200)는 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)에 더하여 제3 방열 부재(200c)를 더 포함하여 구성된다. 제1 내지 제3 방열 부재(200a, 200b, 200c)는 탱크 부재(100)의 폭 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향으로 서로 이격되게 배치된다. 제1 내지 제3 방열 부재(200a, 200b, 200c)는 각각 탱크 부재(100)와 결합되어 열을 전달받는다.
이때, 가장 좌측에 위치되는 제1 방열 부재(200a)는 상술한 실시 예에 따른 제1 방열 부재(200a)와 동일하다. 또한, 가장 우측에 위치되는 제3 방열 부재(200b)는 상술한 실시 예에 따른 제2 방열 부재(200b)와 동일한다.
중앙에 위치되는 제2 방열 부재(200b)는 지지 부재(220)와 결합되는 패드 부재(240)의 개수 및 위치에 일부 차이가 있다.
제2 방열 부재(200b)는 총 두 쌍의 패드 부재(240)를 포함하여 구성된다. 한 쌍의 패드 부재(240)는 제3 지지 부재(223)의 외주의 일 측, 도시된 실시 예에서 좌측에 위치된다. 다른 한 쌍의 패드 부재(240)는 제3 지지 부재(223)의 외주의 타 측, 도시된 실시 예에서 우측에 위치된다.
즉, 제2 방열 부재(200b)에 구비되는 각 쌍의 패드 부재(240)는 제1 방열 부재(200a) 및 제3 방열 부재(200c)를 각각 향하도록 배치된다.
제1 방열 부재(200a)를 향하도록 배치되는 한 쌍의 패드 부재(240), 즉 좌측에 위치되는 한 쌍의 패드 부재(240)는 상하 방향으로 이격 배치되는 제1 패드 부재(241) 및 제2 패드 부재(242)를 포함하여 구성된다.
제2 방열 부재(200b)를 향하도록 배치되는 다른 한 쌍의 패드 부재(240), 즉 우측에 위치되는 다른 한 쌍의 패드 부재(240) 역시 상하 방향으로 이격 배치되는 제1 패드 부재(241) 및 제2 패드 부재(242)를 포함하여 구성된다.
한편, 방열 부재(200)의 개수가 증가됨에 따라, 보강 부재(300)의 개수 또한 이에 상응하게 증가될 수 있다.
즉, 도시된 실시 예에서, 보강 부재(300)는 제1 보강 부재(300a) 및 제2 보강 부재(300b)를 포함하여 한 쌍으로 구비된다. 보강 부재(300)의 개수는 방열 부재(200)의 개수에 비해 1개만큼 적음이 이해될 것이다.
제1 보강 부재(300a)는 좌측에 위치되어 제1 방열 부재(200a) 및 제2 방열 부재(200b)와 각각 결합된다. 또한, 제2 보강 부재(300b)는 우측에 위치되어 제2 방열 부재(200b) 및 제3 방열 부재(200c)와 각각 결합된다.
따라서, 방열 부재(200)가 세 개 이상 구비되는 경우에도, 복수 개의 방열 부재(200)가 보강 부재(300)에 의해 각각 결합될 수 있어 탱크 부재(100)와의 결합력이 보강될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 방열 부재(200)의 개수가 더욱 증가될 경우, 보강 부재(300)의 개수 또한 더욱 증가되어 상술한 바와 같이 서로 결합될 수 있다. 이 경우, 가장 외측에 위치되는 한 쌍의 방열 부재(200) 사이에 배치되는 다른 방열 부재(200)는, 상술한 제2 방열 부재(200b)(즉, 두 쌍의 패드 부재(240)를 포함하는)의 구조로 구비됨이 이해될 것이다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10, 20)는 변압기 및 이를 포함하는 탱크 부재(100)에서 발생된 열의 양에 상응하게 냉각 용량을 가변시킬 수 있다.
도 12 내지 도 13을 참조하면, 종래 기술에 따른 탱크 방열 조립체(1000) 및 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)에 형성된 응력 분포의 실험 예가 예시로서 도시된다.
도 12를 참조하면, 종래 기술에 따른 탱크 방열 조립체(1000)에 구비되는 결합 부재(1210)에 응력이 집중된다. 이때, 결합 부재(1210)에 집중된 응력의 최대값은 약 300 MPa로 측정되었다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(10)에 구비되는 결합 부재(230)에 응력이 집중된다. 이때, 결합 부재(230)에 집중된 응력의 최대값은 약 225 MPa로, 종래 기술에 따른 탱크 방열 조립체(1000)의 경우에 비해 약 25 % 감소한 수치로 측정되었다.
따라서, 보강 부재(300)가 구비됨에 따라, 방열 부재(200)가 탱크 부재(100)와 결합되는 구성인 결합 부재(230)에 인가되는 응력이 감소될 수 있다. 결과적으로, 방열 부재(200)와 탱크 부재(100)의 결합력이 향상되고, 변압기 및 이를 수용하는 탱크 부재(100)의 냉각 효율 또한 향상될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탱크 방열 조립체(20) 또한 도 13에 도시된 형태의 응력 분포가 형성될 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 탱크 방열 조립체 20: 탱크 방열 조립체
100: 탱크 부재 200: 방열 부재
200a: 제1 방열 부재 200b: 제2 방열 부재
210: 방열 플레이트 220: 지지 부재
221: 제1 지지 부재 222: 제2 지지 부재
223: 제3 지지 부재 230: 결합 부재
240: 패드 부재 240a: 패드 중공
241: 제1 패드 부재 242: 제2 패드 부재
300: 보강 부재 310: 제1 보강 암
311: 제1 보강 플레이트 312: 제1 보강 리브
313: 제1 보강 관통공 320: 제2 보강 암
321: 제2 보강 플레이트 322: 제2 보강 리브
323: 제2 보강 관통공 400: 체결 부재
410: 제1 체결 부재 420: 제2 체결 부재
1000: 종래 기술에 따른 탱크 방열 조립체
1100: 탱크 부재 1200: 방열 부재
1200a: 제1 방열 부재 1200b: 제2 방열 부재
1210: 결합 부재 1300: 이격 공간
a: 사잇각

Claims (13)

  1. 내부에 변압기 모듈을 수용하는 탱크 부재;
    상기 탱크 부재와 결합되고, 상기 변압기 모듈에서 발생된 열을 전달받아 외부에 방출하게 구성되는 방열 부재; 및
    상기 방열 부재와 결합되는 보강 부재를 포함하고,
    상기 방열 부재는,
    상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제1 방열 부재; 및
    상기 제1 방열 부재와 이격되게 배치되고, 상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제2 방열 부재를 포함하고,
    상기 보강 부재는,
    상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는,
    탱크 방열 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재 각각은,
    전달받은 상기 열을 외부에 방출하게 구성되는 방열 플레이트; 및
    상기 방열 플레이트와 결합되어 상기 방열 플레이트를 지지하는 지지 부재를 포함하고,
    상기 보강 부재는,
    상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 지지 부재 및 상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 지지 부재와 각각 결합되는,
    탱크 방열 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열 플레이트는 일 방향의 높이를 갖게 형성되고,
    상기 지지 부재는,
    상기 방열 플레이트의 높이 방향의 일 측과 결합되는 제1 지지 부재;
    상기 방열 플레이트의 높이 방향의 타 측과 결합되는 제2 지지 부재; 및
    상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재와 각각 결합되고, 상기 일 방향으로 연장되는 제3 지지 부재를 포함하며,
    상기 보강 부재는,
    상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재 및 상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재와 각각 결합되는,
    탱크 방열 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방열 부재는,
    상기 제3 지지 부재의 외주 및 상기 보강 부재와 각각 결합되는 패드 부재를 포함하는,
    탱크 방열 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 패드 부재는 상기 제2 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되고,
    상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 패드 부재는 상기 제1 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되는,
    탱크 방열 조립체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 보강 부재는,
    상기 제1 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재 및 상기 제2 방열 부재에 구비되는 상기 제3 지지 부재 사이에 위치되는,
    탱크 방열 조립체.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 방열 플레이트는 복수 개 구비되어 타 방향을 따라 서로 이격되게 배치되고,
    상기 제1 지지 부재 및 상기 제2 지지 부재는 상기 타 방향으로 연장되어 복수 개의 상기 방열 플레이트를 각각 지지하는,
    탱크 방열 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보강 부재는,
    상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에서 연장되고, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되며, 서로 소정의 각도를 이루며 결합되는 복수 개의 보강 암을 포함하는,
    탱크 방열 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보강 암은,
    상기 제1 방열 부재와 상기 제2 방열 부재 사이에서 연장되고, 상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는 보강 플레이트; 및
    상기 보강 플레이트의 연장 방향의 단부에 인접하게 위치되고, 상기 보강 플레이트의 두께 방향으로 관통 형성되는 보강 관통공을 포함하는,
    탱크 방열 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보강 암은,
    상기 보강 플레이트의 폭 방향의 일 모서리에서 상기 탱크 부재를 향해 돌출되고, 상기 보강 플레이트의 길이 방향과 같은 방향으로 연장되는 보강 리브를 포함하는,
    탱크 방열 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 방열 부재는,
    상기 탱크 부재와 결합되어 상기 열을 전달받아 외부에 방출하는 제3 방열 부재를 포함하고,
    상기 제1 방열 부재, 상기 제2 방열 부재 및 상기 제3 방열 부재는 서로 이격되어 나란하게 배치되고,
    상기 보강 부재는,
    상기 제1 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는 제1 보강 부재; 및
    상기 제2 방열 부재 및 상기 제2 방열 부재와 각각 결합되는 제2 보강 부재를 포함하는,
    탱크 방열 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 방열 부재, 상기 제2 방열 부재 및 상기 제3 방열 부재 각각은,
    전달받은 상기 열을 외부에 방출하게 구성되는 방열 플레이트;
    상기 방열 플레이트와 결합되어 상기 방열 플레이트를 지지하는 지지 부재; 및
    상기 지지 부재의 외주와 결합되고, 상기 보강 부재와 결합되는 패드 부재를 포함하는,
    탱크 방열 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 방열 부재의 상기 패드 부재는 상기 제2 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되고,
    상기 제2 방열 부재의 상기 패드 부재는 상기 제1 방열 부재를 향하는 일 측 및 상기 제3 방열 부재를 향하는 타 측에 각각 위치되며,
    상기 제3 방열 부재의 상기 패드 부재는 상기 제2 방열 부재를 향하는 일 측에 위치되는,
    탱크 방열 조립체.
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