KR102687028B1

KR102687028B1 - 냉각성능 최적구조 lcl필터 일체형 변압기 모듈

Info

Publication number: KR102687028B1
Application number: KR1020240043177A
Authority: KR
Inventors: 정헌준; 황명호
Original assignee: Koc 전기 주식회사
Priority date: 2024-03-29
Filing date: 2024-03-29
Publication date: 2024-07-22
Anticipated expiration: 2044-03-29

Abstract

본 발명은 모터의 속도 제어를 위해 전력변환기를 통해 변환된 교류전원의 고조파 저감을 위해 LCL 필터를 일체화한 일체형 변압기 모듈에 관한 것으로, 리액턴스 일체형 변압기에 리액터와 커패시터로 이루어진 LC필터를 연결하여 집적화시킨 구성을 통해 단일 모듈로서 선박 등의 설치공간에 간편하고 용이하게 설치될 수 있도록 한다. 특히 본 발명에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈은 격판으로 상하 2층 분리된 챔버에 구획 배치되는 리액터와 변압기의 수직유로에 저온공기가 집중 유도되는 공간 분할구조와 전기 다비이스 배치구조를 제공함으로써 집적화된 전기 디바이스의 발열 증대에 대응하여 고효율의 냉각성능이 확보될 수 있도록 한다.

Description

냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈{Transformer Module Integrated LCL Filter with Coolingability Optimal Structure}

본 발명은 모터의 속도 제어를 위해 전력변환기를 통해 변환된 교류전원의 고조파 저감을 위해 LCL 필터를 일체화한 일체형 변압기 모듈에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 1)리액턴스 일체형 변압기에 리액터와 커패시터로 이루어진 LC필터를 연결하여 집적화시킨 구성을 통해 단일 모듈로서 선박 등의 설치공간에 간편하고 용이하게 설치될 수 있도록 하고, 2)격판으로 상하 2층 분리된 챔버에 구획 배치되는 리액터와 변압기의 수직유로에 저온공기가 집중 유도되는 공간 분할구조와 전기 다비이스 배치구조를 제공함으로써 집적화된 전기 디바이스의 발열 증대에 대응하여 고효율의 냉각성능이 확보될 수 있도록 하는 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에 관한 것이다.

변압기는 자기회로를 구성하는 코어(core) 및 코어에 동심(同心)으로 권선되어 전기회로를 구성하는 1,2차 코일로 구성되고, 전기기유도 현상을 이용하여 한 코일에서 공급된 교류전력을 다른 코일로 동일한 주파수의 상이한 교류전력으로 변환한다. 이러한 변압기는 권선을 절연유를 사용하여 절연 및 냉각하는 유입변압기, 권선을 에폭시 등의 수지로 둘러싸서 절연하는 몰드변압기(건식변압기) 등으로 대별된다.

변압기는 동작 과정에서 상당한 열이 발생하는데, 코일이 수지에 매입된 몰드변압기의 경우 적절한 온도관리가 특히 중요하다. 즉, 온도관리가 적절히 이루어지지 않으면 동작 중 발생된 열에 의해 코일을 감싸고 있는 에폭시 수지가 손상되어 절연이 파괴될 우려가 높을 뿐 아니라, 발열로 인해 변압 효율이 저하될 수 있기 때문이다. 이에 따라 변압기는 동작 중 발생된 열을 적절히 냉각시켜 주기 위한 냉각장치를 포함하는 것이 일반적인데, 종래에는 변압기의 케이싱 하부에 외기 유입구를 형성하고 내부에 팬(fan)을 구비하여 상측으로 냉풍을 공급함으로써 변압기가 냉각되도록 하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 변압기 냉각구조는 복수의 코일 조립체들의 발열 위치에 관계없이 단순히 냉풍을 케이싱의 내부로 공급하는 것이어서 냉각효율이 떨어지고, 케이싱 내부의 전체 냉각에 따른 에너지 손실 비용이 과다한 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-2561873호 "변압기 냉각 시스템 및 변압기 설비" 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-2601817호 "변압기 개별 냉각이 가능한 몰드 변압기" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2022-0160551호 "고전력 밀도 변압기용 액체/유체 냉각 시스템"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 격판으로 상하 2층 분리된 케이스의 챔버를 구획한 후방측 상하부영역, 전방측 상부영역, 전방측 하부영역에 변압기, 리액터, 커패시터 등의 전기 디바이스가 각각 배치되고, 챔버의 전방측 하부영역으로 유입된 저온공기가 격판의 통공과 연결된 리액터 수직유로에 집중유도되는 한편, 챔버의 후방측 하부영역으로 유입된 저온공기가 격판을 관통하는 변압기 수직유로에 집중유도되는 구조를 제공함으로써 발열하는 변압기, 리액터, 커패시터에 대한 냉각 효율이 증대될 수 있도록 하는 새로운 형태의 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 챔버(110)가 내부에 형성되어 있는 케이스(100); 상기 챔버(110)의 설정영역에 각각 분리 배치되어 연결되는 변압기(210), 리액터(220), 커패시터(230)를 포함하고, 상기 리액터(220)와 커패시터(230)로 이루어진 LC필터와 상기 변압기(210)에 구비되는 리액터가 함께 LCL 필터를 이루고 있는 전기 디바이스(200); 상기 케이스(100)의 일측 벽면을 이루고, 상기 케이스(100)의 챔버(110)와 연통되는 공기 유입구(310)와 공기 유출구(320)가 하부와 상부에 각각 형성되어 공기출입용 측벽체(300); 상기 공기 유입구(310)로 저온공기를 유입시키는 저온공기 공급유닛(400a); 상기 공기 유출구(320)에 연결 배치되고, 상기 전기 디바이스(200) 간 열교환으로 저온공기의 온도가 높아지면서 생성된 고온공기를 냉각시키는 고온공기 냉각유닛(400b);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에서 상기 챔버(110)는, 후방측 상부영역(AB)과 후방측 하부영역(Ab)을 이루는 변압기 챔버(111); 전방측 상부영역(aB)을 이루는 리액터 챔버(112); 전방측 하부영역(ab)을 이루는 커패시터 챔버(113);로 구획되고,

상기 변압기(210)는 상기 변압기 챔버(111)에 수직으로 일렬 배치되며, 상기 리액터(220)는 상기 리액터 챔버(112)에 복수 행과 복수 열을 이루면서 배치되고, 상기 커패시터(230)는 상기 커패시터 챔버(113)에 복수의 행과 하나 이상의 열을 이루면서 배치될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈은 상기 케이스(100)의 내부 벽면 상하방향 중앙부위에 연결되어 상기 챔버(110)를 상부영역(B)과 하부영역(b)의 2층으로 구분시키고, 상기 하부영역(b)으로 유입되는 저온공기가 통과하는 통공(521)을 설정지점에 형성시키는 격판(500);을 포함하고,

상기 변압기(210)는 상기 격판(500)을 관통하여 좌우 측방향으로 일렬 배치되고, 상기 후방측 하부영역(Ab)과 후방측 상부영역(AB)에 연속배치되는 변압기 수직유로(211)를 가지는 한편, 상기 리액터(220)는 상기 격판(500)의 상측에 복수 행과 복수 열을 이루어면서 배치되고, 상기 전방측 상부영역(aB)에 배치되는 리액터 수직유로(221)를 가져,

상기 하부영역(b)으로 유입되는 저온공기가 상기 변압기 수직유로(211)로 집중 유도되는 한편, 상기 하부영역(b)으로 유입되어 상기 격판(500)의 통공(521)을 통과하는 저온공기가 상기 리액터 수직유로(221)로 집중 유도되면서 상기 변압기(210)와 리액터(220)를 공통 냉각시키게 되며,

상기 커패시터(230)는 상기 격판(500)의 하측에 복수의 행과 하나 이상의 열을 이루면서 배치될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에서 상기 격판(500)은 상기 리액터(220)가 안착되는 리액터 안착홈(520)의 내측 영역에 상기 통공(521)이 상기 리액터 수직유로(221)와 일치하게 형성되도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에서 상기 저온공기 공급유닛(400a)과 고온공기 냉각유닛(400b)은, 상기 공기출입용 측벽체(300)에 결합되고, 상기 공기 유입구(310)와 공기 유출구(320)와 연통되는 내부공간(460)을 가지는 하우징(410); 상기 하우징(410)의 내부공간(460)에 배치되어 상기 공기 유출구(320)로부터 배출되는 고온공기를 냉각시켜 저온공기를 생성하게 되는 라디에이터(420);를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의한 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에 의하면, 격판으로 상하 2층 분리된 챔버에 구획 배치되는 리액터와 변압기의 수직유로에 저온공기가 집중 유도되는 공간 분할구조와 전기 다비이스 배치구조를 제공하게 되므로, 집적화된 전기 디바이스의 발열 증대에 대응하여 고효율의 냉각성능이 확보되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈의 케이스와 공기출입용 측벽체를 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈의 전기 디바이스의 배치구조를 보여주기 위한 개념도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 케이스의 챔버 공간분할 구조를 보여주기 위한 개념도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 격판의 형상구조를 보여주기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈의 세부 구성을 보여주기 위한 모델링 도면;
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에 사용되는 변압기의 LV유닛과 HV유닛을 보여주기 위한 도면;
도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에 사용되는 리액터 코어와 리액터 LV+HV유닛을 보여주기 위한 도면;
도 8과 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈에서의 공기 흐름도;
도 10과 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 저온공기 공급유닛과 고온공기 냉각유닛의 구성을 보여주기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명은 모터의 속도 제어를 위해 전력변환기를 통해 변환된 교류전원의 고조파 저감을 위해 LCL 필터를 일체화한 일체형 변압기 모듈의 냉각성능 향상을 위한 최적구조를 제공하기 위한 것이다. 여기서 LCL필터 일체형 변압기 모듈은 리액턴스 일체형 변압기에 리액터와 커패시터로 이루어진 LC필터를 연결하여 집적화시킨 구성을 통해 단일 모듈로서 선박 등의 설치공간에 간편하고 용이하게 설치될 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈은 도 1과 도 2에서와 같이 케이스(100), 격판(500), 전기 디바이스(200), 공기출입용 측벽체(300), 저온공기 공급유닛(400a), 고온공기 냉각유닛(400b)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

케이스(100)는 챔버(110)가 내부에 형성되어 있는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 챔버(110)는 도 3에서와 같이 후방측 상부영역(AB)과 후방측 하부영역(Ab)을 이루는 변압기 챔버(111), 전방측 상부영역(aB)을 이루는 리액터 챔버(112), 전방측 하부영역(ab)을 이루는 커패시터 챔버(113)로 구획된다. 도 3에서 A와 a는 후방측 영역과 전방측 영역을 지칭하는 기호이고, B와 b는 상부영역과 하부영역을 지칭하는 기호이다.

격판(500)은 케이스(100)의 내부 벽면 상하방향 중앙부위에 연결되어 챔버(110)를 상부영역(B)과 하부영역(b)의 2층으로 구분시키는 것으로, 하부영역(b)으로 유입되는 저온공기가 통과하는 통공(521)을 설정지점에 형성시키게 된다. 이와 같은 격판(500)은 평판체로 이루어져 수평하게 배치된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 격판(500)에는 도 4에서와 같이 리액터(220)가 안착되는 리액터 안착홈(520)의 내측 영역에 통공(521)이 리액터 수직유로(221)와 일치하게 형성되는 한편, 변압기(210)가 관통하는 변압기 관통공(510)이 형성된다.

여기서 L자 형으로 절곡된 형상구조의 보조 격판(미도시)이 격판(500)의 저면에 결합될 수 있는데, 이와 같은 보조 격판의 하단 끝단부위는 변압기(210)의 하단부위에 연결되면서 하부영역(b)으로 유입되는 저온공기를 변압기 수직유로(211)의 하단부위로 집중 유도하게 된다.

전기 디바이스(200)는 챔버(110)의 설정영역에 각각 분리 배치되어 연결되는 변압기(210), 리액터(220), 커패시터(230)를 포함하는 것으로, 리액터(220)와 커패시터(230)로 이루어진 LC필터와 변압기(210)에 구비되는 리액터가 함께 LCL 필터를 이루게 된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 변압기(210)는 1차측 리액터가 보상된 리액턴스 일체형 변압기로서, 상기의 리액터(220)와 커패시터(230)로 이루어진 LC필터와 연결되어 집적화되는데, 이를 통해 본 발명은 단일 모듈로서 선박 등의 설치공간에 간편하고 용이하게 설치될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전기 디바이스(200)는 도 5 내지 도 7에서와 같이 변압기 챔버(111)에 수직으로 일렬 배치되는 변압기(210), 리액터 챔버(112)에 복수 행과 복수 열을 이루면서 배치되는 리액터(220), 커패시터 챔버(113)에 복수의 행과 하나 이상의 열을 이루면서 배치되는 커패시터(230)를 핵심 구성요소로 구비하는 한편, 부스바(240), 클램프(250), 전원 입력단자(260)를 보조 구성요소로 구비하게 된다.

여기서 변압기(210)는 격판(500)을 관통하여 좌우 측방향으로 일렬 배치되는데, 후방측 하부영역(Ab)과 후방측 상부영역(AB)에 연속배치되는 변압기 수직유로(211)를 가진다. 변압기(210)는 도 6의 (a)와 (b)에서와 같이 LV유닛(210a)와 HV유닛(210b)를 포함하는데, 변압기 수직유로(211)는 LV유닛(210a)와 HV유닛(210b) 사이에 형성될 수 있다.

리액터(220)는 격판(500)의 상측에 복수 행과 복수 열을 이루어면서 배치되는데, 전방측 상부영역(aB)에 배치되는 리액터 수직유로(221)를 가진다. 리액터(220)는 도 7의 (a)와 (b)에서와 같이 리액터 코어(220a)와 리액터 LV+HV유닛(220b)를 포함하는데, 리액터 수직유로(221)는 리액터 코어(220a)와 리액터 LV+HV유닛(220b) 사이에 형성될 수 있다.

상기와 같은 변압기(210)와 리액터(220)의 형상구조와 배치구조에 의해 하부영역(b)으로 유입되는 저온공기는 변압기 수직유로(211)로 집중 유도되는 한편, 하부영역(b)으로 유입되어 격판(500)의 통공(521)을 통과하는 저온공기는 리액터 수직유로(221)로 집중 유도되면서 변압기(210)와 리액터(220)를 공통 냉각시키게 된다.

한편 커패시터(230)는 격판(500)의 하측에 복수의 행과 하나 이상의 열을 이루면서 배치된다.

공기출입용 측벽체(300)는 케이스(100)의 일측 벽면을 이루는 것으로, 케이스(100)의 챔버(110)와 연통되는 공기 유입구(310)와 공기 유출구(320)가 하부와 상부에 각각 형성된다. 공기 유입구(310)로 유입된 저온 공기는 도 8과 도 9에서와 같이 1)전방측 하부영역(b)을 통과하면서 커패시터(230)를 냉각시키는 한편, 2)격판(500)의 통공(521)을 통과하여 전방측 상부영역(aB)의 리액터 수직유로(221)로 유입되면서 리액터(220)를 냉각시키게 된다. 격판(500)에 의해 통공(521) 이외 부위에서 저온공기가 상부영역(B)으로 이동하는 것이 차단되므로, 저온공기는 통공(521)을 통해 리액터 수직유로(221)로 집중 유도된다.

변압기(210)는 격판(500)을 관통하여 후방측 하부영역(Ab)에도 배치되는데, 공기 유입구(310)로 유입된 저온공기는 후방측 하부영역(Ab)을 통과하면서 변압기 수직유로(211)의 입구로 집중 유도된다.

저온공기 공급유닛(400a)은 공기 유입구(310)로 저온공기를 유입시키는 유닛이다.

고온공기 냉각유닛(400b)은 공기 유출구(320)에 연결 배치되는 것으로, 전기 디바이스(200) 간 열교환으로 저온공기의 온도가 높아지면서 생성된 고온공기를 냉각시키는 유닛이다.

여기서 저온공기 공급유닛(400a)과 고온공기 냉각유닛(400b)은 도 10과 도 11에서와 같이 하우징(410), 라디에이터(420)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

하우징(410)은 공기출입용 측벽체(300)에 결합되는 것으로, 공기 유입구(310)와 공기 유출구(320)와 연통되는 내부공간(460)을 가진다. 이와 같은 내부공간(460)은 외부로부터 폐쇄된 공간일 수 있다.

라디에이터(420)는 하우징(410)의 내부공간(460)에 배치되는 것으로, 공기 유출구(320)로부터 배출되는 고온공기를 냉각시켜 저온공기를 생성하게 된다. 라디에이터(420)로의 고온공기 유입이 원활하게 이루어지도록 도 10에서와 같이 송풍팬(430)이 설치될 수 있다. 또한 공기 유출구(320)와 라디에이터(420) 및, 공기 유입구(310)과 라디에이터(420)는 도 11에서와 같이 고온공기 채널(440)과 저온공기 채널(450)로 연결될 수 있다. 고온공기 채널(440)과 저온공기 채널(450)은 덕트나 튜브 등으로 이루어질 수 있다. 물론, 송풍팬(430)이나 고온공기 채널(440)과 저온공기 채널(450)의 설치 없이 하우징(410)과 라디에이터(420)만 설치될 수도 있고, 하우징(410)의 설치 없이 고온공기 채널(440)과 저온공기 채널(450) 및 라디에이터(420)만 설치될 수도 있다.

한편, 저온공기 공급유닛(400a)과 고온공기 냉각유닛(400b)은 컨트롤러(600)에 의해 제어될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈은 1)격판(500)으로 상하 2층 분리된 케이스(100)의 챔버(110)를 구획한 후방측 상하부영역(b), 전방측 상부영역(aB), 전방측 하부영역(b)에 변압기(210), 리액터(220), 커패시터(230) 등의 전기 디바이스(200)가 각각 배치되고, 2)챔버(110)의 전방측 하부영역(b)으로 유입된 저온공기가 격판(500)의 통공(521)과 연결된 리액터 수직유로(221)에 집중유도되도록 하는 한편, 챔버(110)의 후방측 하부영역(Ab)으로 유입된 저온공기가 격판(500)을 관통하는 변압기 수직유로(211)에 집중유도되도록 하므로, 발열하는 변압기(210), 리액터(220), 커패시터(230)에 대한 냉각 효율이 증대될 수 있도록 하는 한편, 집적화된 전기 디바이스(200)의 발열 증대에 대응하여 고효율의 냉각성능이 확보될 수 있도록 한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100 : 케이스
110 : 챔버
111 : 변압기 챔버
112 : 리액터 챔버
113 : 커패시터 챔버
A : 후방영역
a : 전방영역
B : 상부영역
b : 하부영역
200 : 전기 디바이스
210 : 변압기
210a : LV유닛
210b : HV유닛
211 : 변압기 수직유로
220 : 리액터
220a : 리액터 코어
220b : 리액터 LV+HV유닛
221 : 리액터 수직유로
230 : 커패시터
240 : 부스바
250 : 클램프
260 : 전원 입력단자
300 : 공기출입용 측벽체
310 : 공기 유입구
320 : 공기 유출구
400a : 저온공기 공급유닛
400b : 고온공기 냉각유닛
410 : 하우징
420 : 라디에이터
430 : 송풍팬
440 : 고온공기 채널
450 : 저온공기 채널
460 : 내부공간
500 : 격판
510 : 변압기 관통공
520 : 리액터 안착홈
521 : 통공
600 : 컨트롤러

Claims

챔버(110)가 내부에 형성되어 있는 케이스(100);
상기 챔버(110)의 설정영역에 각각 분리 배치되어 연결되는 변압기(210), 리액터(220), 커패시터(230)를 포함하고, 상기 리액터(220)와 커패시터(230)로 이루어진 LC필터와 상기 변압기(210)에 구비되는 리액터가 함께 LCL 필터를 이루고 있는 전기 디바이스(200);
상기 케이스(100)의 일측 벽면을 이루고, 상기 케이스(100)의 챔버(110)와 연통되는 공기 유입구(310)와 공기 유출구(320)가 하부와 상부에 각각 형성되어 공기출입용 측벽체(300);
상기 공기 유입구(310)로 저온공기를 유입시키는 저온공기 공급유닛(400a);
상기 공기 유출구(320)에 연결 배치되고, 상기 전기 디바이스(200) 간 열교환으로 저온공기의 온도가 높아지면서 생성된 고온공기를 냉각시키는 고온공기 냉각유닛(400b);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 챔버(110)는, 후방측 상부영역(AB)과 후방측 하부영역(Ab)을 이루는 변압기 챔버(111); 전방측 상부영역(aB)을 이루는 리액터 챔버(112); 전방측 하부영역(ab)을 이루는 커패시터 챔버(113);로 구획되고,
상기 변압기(210)는 상기 변압기 챔버(111)에 수직으로 일렬 배치되며, 상기 리액터(220)는 상기 리액터 챔버(112)에 복수 행과 복수 열을 이루면서 배치되고, 상기 커패시터(230)는 상기 커패시터 챔버(113)에 복수의 행과 하나 이상의 열을 이루면서 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈.
제 2항에 있어서,
상기 케이스(100)의 내부 벽면 상하방향 중앙부위에 연결되어 상기 챔버(110)를 상부영역(B)과 하부영역(b)의 2층으로 구분시키고, 상기 하부영역(b)으로 유입되는 저온공기가 통과하는 통공(521)을 설정지점에 형성시키는 격판(500);을 포함하고,
상기 변압기(210)는 상기 격판(500)을 관통하여 좌우 측방향으로 일렬 배치되고, 상기 후방측 하부영역(Ab)과 후방측 상부영역(AB)에 연속배치되는 변압기 수직유로(211)를 가지는 한편, 상기 리액터(220)는 상기 격판(500)의 상측에 복수 행과 복수 열을 이루어면서 배치되고, 상기 전방측 상부영역(aB)에 배치되는 리액터 수직유로(221)를 가져,
상기 하부영역(b)으로 유입되는 저온공기가 상기 변압기 수직유로(211)로 집중 유도되는 한편, 상기 하부영역(b)으로 유입되어 상기 격판(500)의 통공(521)을 통과하는 저온공기가 상기 리액터 수직유로(221)로 집중 유도되면서 상기 변압기(210)와 리액터(220)를 공통 냉각시키게 되며,
상기 커패시터(230)는 상기 격판(500)의 하측에 복수의 행과 하나 이상의 열을 이루면서 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈.
제 3항에 있어서,
상기 격판(500)은 상기 리액터(220)가 안착되는 리액터 안착홈(520)의 내측 영역에 상기 통공(521)이 상기 리액터 수직유로(221)와 일치하게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 저온공기 공급유닛(400a)과 고온공기 냉각유닛(400b)은,
상기 공기출입용 측벽체(300)에 결합되고, 상기 공기 유입구(310)와 공기 유출구(320)와 연통되는 내부공간(460)을 가지는 하우징(410);
상기 하우징(410)의 내부공간(460)에 배치되어 상기 공기 유출구(320)로부터 배출되는 고온공기를 냉각시켜 저온공기를 생성하게 되는 라디에이터(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각성능 최적구조 LCL필터 일체형 변압기 모듈.