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KR200467388Y1 - Cooling system of water jacket style generator - Google Patents

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KR200467388Y1
KR200467388Y1 KR2020090008223U KR20090008223U KR200467388Y1 KR 200467388 Y1 KR200467388 Y1 KR 200467388Y1 KR 2020090008223 U KR2020090008223 U KR 2020090008223U KR 20090008223 U KR20090008223 U KR 20090008223U KR 200467388 Y1 KR200467388 Y1 KR 200467388Y1
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cooling
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cooling system
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곽성효
김현철
김주필
조현우
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 고안은 워터 자켓형 발전기의 냉각시스템을 개시한다. 상기 냉각시스템은 고정자 코일 위쪽 공기순환로에 반달 형태의 열교환 장치를 설치하여 발전기프레임에 고정시킨 후 후렉서블 호스를 통해 프레임 워터 자켓부와 냉각수 통로를 연결 구성한 것으로, 이를 통해 하나의 냉각수 입/출구를 통해 워터 자켓과 열교환 장치를 동시에 구동시키면서 냉각 성능을 향상시키고, 고정자 코일의 온도 상승 방지시켜 발전기의 발전 성능을 향상시킨 것이다.This invention discloses a cooling system for a water jacket generator. In the cooling system, a half-moon heat exchanger is installed in an air circulation passage above the stator coil to fix it to a generator frame, and then a frame water jacket portion and a cooling water passage are connected through a flexible hose. The water jacket and the heat exchanger are driven at the same time to improve the cooling performance and to prevent the temperature of the stator coil from rising, thereby improving the power generation performance of the generator.

워터자켓형 발전기, 냉각시스템, 열교환, 냉각수 Water jacket generator, cooling system, heat exchange, cooling water

Description

워터 자켓형 발전기의 냉각시스템{Cooling system of water jacket style generator}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling system of a water jacket type generator,

본 고안은 워터 자켓형 발전기의 냉각시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전기 내부, 특히 고정자 코일 주위에서 생성되는 고온의 공기를 냉각시키기 위해 고정자 코일 위쪽의 공기 순환로에 반달 형태의 열교환 장치를 설치하여 하나의 냉각수 입/출구를 통해 워터 자켓과 열교환 장치를 동시에 구동시켜 냉각 효율을 높이고자 하는 워터 자켓형 발전기의 냉각시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system of a water jacket type generator, and more particularly, to a cooling system of a water jacket type generator, in which a half-moon heat exchanger is installed in an air circulation path above a stator coil to cool hot air generated inside a generator, To a cooling system of a water jacket type generator in which a water jacket and a heat exchanger are simultaneously driven through one cooling water inlet / outlet to enhance cooling efficiency.

일반적으로, 워터 자켓형 발전기는 고정자의 외면에 형성되어 있는 워터 자켓만을 이용하여 발전기의 내부 공기를 냉각시키는 구조로 이루어져 있다.Generally, the water jacket type generator has a structure in which only the water jacket formed on the outer surface of the stator cools the internal air of the generator.

그러나, 워터 자켓의 냉각 성능에 한계가 있어, 발전기의 용량이 작을 때에는 별다른 문제가 없었으나, 발전기 용량이 커지는 경우에는 워터 자켓에 의한 냉각 성능이 부족해지고, 특히 워터 자켓의 직접적인 접촉이 없는 고정자 코일의 온도 상승을 초래하게 되면서 발전기의 발전 성능을 저하시키는 문제점이 있다.However, when the capacity of the generator is small, there is no problem in cooling performance of the water jacket. However, when the capacity of the generator is increased, the cooling performance by the water jacket becomes insufficient. In particular, The power generation performance of the generator is deteriorated.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고정자 코일 위쪽 공기 순환로에 반달 형태의 열교환 장치를 설치하여 발전기프레임에 고정시킨 후 후렉서블 호스를 통해 프레임 워터 자켓부와 냉각수 통로를 연결 구성함으로써, 하나의 냉각수 입/출구를 통해 워터 자켓과 열교환 장치를 동시에 구동시키면서 냉각 성능을 향상시킴은 물론, 고정자 코일의 온도 상승을 방지시켜 발전기의 발전 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 워터 자켓형 발전기의 냉각시스템을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger in the form of a half-moon in the air circulation passage above the stator coil, The water jacket and the heat exchanger are driven at the same time through one cooling water inlet / outlet to improve the cooling performance, as well as to prevent the temperature rise of the stator coil to improve the power generation performance of the generator, The present invention is directed to providing a cooling system for a generator.

상기 목적 달성을 위한 본 고안 워터 자켓형 발전기의 냉각시스템은, 발전기프레임내의 공기 냉각이 이루어지도록 냉각팬은 물론, 고정자의 외면에 냉각수의 입/출구 및 유로를 가지는 워터자켓을 형성한 워터자켓형 발전기의 냉각시스템에 있어서, 상기 워터자켓의 냉각유로는 상기 입구으로부터 상기 출구로 구성되는 제 1 냉각유로를 구성하고, 상기 고정자의 코일 위쪽으로 공기순환로를 형성하되, 상기 공기순환로에는 반달형태로서 상기 제 1 냉각유로와 병렬로 연결이 이루어지도록 입/출구를 가지는 제 2,3 냉각유로를 형성한 열교환부를 고정 설치하는 것을 특징으로 한다.The cooling system of the water jacket type generator for achieving the above object is a water jacket type in which a water jacket is formed on the outer surface of a stator as well as a cooling jacket for cooling air in the generator frame, A cooling system for a generator, wherein a cooling channel of the water jacket constitutes a first cooling channel formed from the inlet to the outlet, and an air circulation path is formed above the coil of the stator, And a heat exchange unit having second and third cooling flow passages having an inlet and an outlet so as to be connected in parallel with the first cooling flow passage.

또한, 상기 열교환부에는 반경면을 따라 볼트조립용 탭부를 형성한 것이다.Further, the heat exchanging part is formed with a bolt-assembling tab part along a radial surface.

또한, 상기 열교환부는 상기 볼트조립용 탭부를 이용하여 발전기프레임과 볼 트의 체결로 결합 구성된다.Further, the heat exchanger is configured to be coupled with the generator frame and the bolt by using the tab for assembling the bolt.

또한, 상기 열교환부에 형성되는 제 2,3 냉각유로의 입구는 상기 워터자켓에 형성되는 제 1 냉각유로의 입력측과 후렉서블한 제 1 호스로 연결 구성하고, 상기 열교환부에 형성되는 제 2,3 냉각유로의 출구는 상기 워터자켓에 형성되는 제 1 냉각유로의 출력측과 후렉서블한 제 2 호스로 연결 구성한 것이다.The inlet of the second and third cooling channels formed in the heat exchanging unit is connected to the input side of the first cooling channel formed in the water jacket by a first hose that is flexible, And the outlet of the third cooling channel is connected to the output side of the first cooling channel formed in the water jacket by a second hose that is flexible.

이 같은 본 고안은, 고정자 코일 위쪽 공기순환로에 반달 형태의 열교환 장치를 설치하여 발전기프레임에 고정시킨 후 후렉서블 호스를 통해 프레임 워터 자켓부와 냉각수 통로를 연결 구성한 것으로, 이를 통해 하나의 냉각수 입/출구를 통해 워터 자켓과 열교환 장치를 동시에 구동시키면서 냉각 성능을 향상시키고, 고정자 코일의 온도 상승을 방지시켜 발전기의 발전 성능을 향상시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.In this embodiment, a half-moon heat exchanger is installed on the air circulation path above the stator coil to fix it to the generator frame, and then the frame water jacket portion and the cooling water passage are connected to each other through the flexible hose. It is possible to improve the cooling performance while simultaneously driving the water jacket and the heat exchanger through the outlet and prevent the temperature of the stator coil from rising, thereby improving the power generation performance of the generator.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안의 실시예로 열교환부의 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 고안의 실시예로 워터자켓형 발전기에 열교환부를 적용하는 상태의 단면 개략도이며, 도 3은 본 고안의 실시예로 열교환부가 적용된 워터자켓형 발전기의 외부 냉각수 흐름상태를 보인 개략적인 사시도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a state in which a heat exchanger is applied to a water jacket generator according to an embodiment of the present invention, And shows a schematic perspective view showing the state of the external cooling water flow of the water jacket type generator to which the heat exchange unit is applied.

도 4는 본 고안의 실시예로 워터 자켓형 발전기의 내부 공기 흐름상태를 보인 개략적인 단면도이고, 도 5는 본 고안의 실시예로 열교환부의 공기흐름상태를 보인 확대도이며, 도 6은 본 고안의 실시예로 워터자켓과 열교환부에 의한 이중 냉각 흐름의 개념도를 도시한 것이다.FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an internal air flow state of the water jacket generator according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged view showing an air flow state of the heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of a dual cooling flow by a water jacket and a heat exchange unit according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 워터자켓형 발전기의 냉각시스템은, 발전기프레임(1)내의 공기 냉각이 이루어지도록 냉각팬(2)은 물론, 고정자의 외면에 냉각수의 입/출구(3a)(3b) 및 냉각유로를 가지는 워터자켓(3)을 형성한 워터자켓형 발전기에 반달형태의 열교환부(10)를 구성한 것이다.1 to 6, a cooling system for a water jacket type generator according to an embodiment of the present invention includes a cooling fan 2 for cooling the inside of a generator frame 1, The water jacket type generator in which the water jacket 3 having the inlet / outlet 3a, 3b and the cooling channel is formed constitutes a half-moon heat exchanger 10.

이때, 상기 워터자켓(3)의 냉각유로는 상기 입구(3a)로부터 상기 출구(3b)로 구성되는 제 1 냉각유로(U1)로 구성한다.At this time, the cooling passage of the water jacket 3 is constituted by the first cooling passage U1 constituted of the inlet 3a and the outlet 3b.

그리고, 상기 열교환부(10)는 상기 고정자의 코일(4) 위쪽으로 공기순환로(A1)를 형성하는 상태에서, 상기 공기순환로(A1)에 상기 반달형태의 열교환부(10)를 고정 설치한 것이다.The heat exchange unit 10 is formed by fixing the half-moon heat exchange unit 10 to the air circulation path A1 in a state where the air circulation path A1 is formed above the coil 4 of the stator .

이때, 상기 열교환부(10)에는 반경면을 따라 일정간격으로 볼트조립용 탭부(11)를 형성함은 물론, 상기 반경면의 중심부위에는 입/출구(10a)(10b)가 구성되고, 상기 열교환부(10)의 내부에는 상기 입/출구(10a)(10b)와 연결이 이루어지는 제 3 냉각유로(U3)가 구성된다.At this time, the heat exchanging part 10 is formed with the tab parts 11 for bolt assembly at regular intervals along the radial surface, the inlet / outlet part 10a is formed on the center part of the radial surface, And a third cooling channel U3 connected to the inlet / outlet ports 10a and 10b is formed in the inside of the unit 10.

따라서, 상기 열교환부(10)를 공기순환로(A1)에 고정 설치할 때 상기 볼트조립용 탭부(11)를 발전기프레임(1)에 밀착시킨다.Therefore, when the heat exchanging portion 10 is fixed to the air circulation path A1, the bolt-assembling tab portion 11 is brought into close contact with the generator frame 1.

그러면, 상기 발전기프레임(1)에는 상기 볼트조립용 탭부(11)에 대응하는 위치에 홀(미도시)이 형성되어 있으므로, 상기 홀에 볼트조립용 탭부(11)가 밀착될 때, 볼트(100)를 체결함으로써 상기 열교환부(10)는 발전기프레임(1)에 결합 고정 이 이루어질 수 있도록 하였다.When the bolt-assembling tab portion 11 is in close contact with the hole, the bolt 100 (see FIG. 1) is inserted into the hole of the generator frame 1, So that the heat exchange unit 10 can be engaged and fixed to the generator frame 1.

한편, 상기 열교환부(10)의 입/출구(10a)(10b)에 후렉서블한 제 1,2 호스(H1)(H2)의 일단을 연결 구성하는 상태에서, 상기 제 1 호스(H1)의 타단은 상기 워터자켓(3)에 형성되는 제 1 냉각유로(U1)의 입력측에 연결하고, 상기 제 2 호스(H2)의 타단은 상기 워터자켓(3)에 형성되는 상기 제 1 냉각유로(U1)의 출력측에 연결 구성한다.The first hose H1 is connected to one end of the first and second hoses H1 and H2 which are flexible to the inlet and the outlet 10a and 10b of the heat exchanger 10, And the other end of the second hose H2 is connected to the input side of the first cooling channel U1 formed in the water jacket 3. The other end of the second hose H2 is connected to the first cooling channel U1.

그러면, 상기 워터자켓(3)의 입구(3a)를 통해 냉각수 유입이 이루어질 때, 상기의 냉각수는 제 1 냉각유로(U1)를 통과하면서 후렉서블한 제 1 호스(H1)를 통해 병렬로 열교환부(10)의 입구(10a)를 통해 제 2,3 냉각유로(U2)(U3)를 통과하게 되면서, 상기 열교환부(10)의 열교환 동작이 이루어진다.When the cooling water is introduced through the inlet 3a of the water jacket 3, the cooling water passes through the first cooling passage U1 and is heat-exchanged in parallel through the first hose H1, The heat exchanging operation of the heat exchanging part 10 is performed while passing through the second and third cooling flow paths U2 and U3 through the inlet 10a of the heat exchanging part 10.

이때, 상기 제 2,3 냉각유로(U2)(U3)를 통과하는 냉각수는 상기 열교환부(10)의 출구(10b) 및 후렉서블한 제 2 호스(H2)를 통해 상기 워터자켓(3)의 제 1 냉각유로(U1)측으로 재유입된 후 출구(3b)를 통해 그 배출이 이루어진다.The cooling water passing through the second and third cooling flow paths U2 and U3 flows through the water jacket 3 through the outlet 10b of the heat exchanging part 10 and the second hose H2, The refrigerant is re-introduced into the first cooling flow path U1 side and then discharged through the outlet 3b.

즉, 상기 워터자켓(3)의 입구(3a)를 통해 유입되는 냉각수는 제 1 냉각유로(U1)→제 1 호스(H1)→제 2,3 냉각유로(U2)(U3)→제 2 호스(H2)→제 1 냉각유로(U1)→출구(3b)로의 순환방식인 바, 상기 워터자켓(3) 및 열교환부(10)의 이중 냉각 작용이 실시될 수 있는 것이다.That is, the cooling water flowing through the inlet 3a of the water jacket 3 flows through the first cooling passage U1, the first hose H1, the second and third cooling passages U2 and U3, The water jacket 3 and the heat exchanging unit 10 can be double-cooled by the circulation system from the first cooling channel H2 to the first cooling channel U1 to the outlet 3b.

이에따라, 첨부된 도 3 및 도 6에서와 같이, 상기 워터자켓(3)의 냉각작용으로부터 발전기의 내부에 대한 공기 냉각이 이루어져 고장자에 대한 냉각이 이루어질 수 있고, 이와동시에 상기 워터자켓(3)과 직접적으로 접촉하지 않는 상기 고정 자의 코일(4)이 발전기의 동작상태에 따라 고온으로 온도 상승이 이루어지더라도 첨부된 도 4 내지 도 6에서와 같이 상기 고장자의 코일(4)은 상기 열교환부(10)의 냉각작용으로부터 냉각이 이루어질 수 있게 되는 것이다.3 and 6, cooling of the water jacket 3 can be performed from the cooling action of the water jacket 3, so that cooling of the water jacket 3 can be performed. At the same time, Even if the coil 4 of the stator which does not directly contact with the coil 4 is heated to a high temperature according to the operation state of the generator, the coil 4 of the faulty coil 4, as shown in FIGS. 4 to 6, 10) can be cooled.

이하, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It is to be understood that the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above and that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention, It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.

도 1은 본 고안의 실시예로 열교환부의 구조를 보인 사시도.1 is a perspective view showing a structure of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 고안의 실시예로 워터자켓형 발전기에 열교환부를 적용하는 상태의 단면 개략도.2 is a schematic cross-sectional view of a state in which a heat exchanger is applied to a water jacket generator according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 고안의 실시예로 열교환부가 적용된 워터자켓형 발전기의 외부 냉각수 흐름상태를 보인 개략적인 사시도.3 is a schematic perspective view showing an external cooling water flowing state of a water jacket-type generator to which a heat exchanger is applied according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 고안의 실시예로 워터 자켓형 발전기의 내부 공기 흐름상태를 보인 개략적인 단면도.4 is a schematic cross-sectional view showing an internal air flow state of a water jacket generator according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 고안의 실시예로 열교환부의 공기흐름상태를 보인 확대도.5 is an enlarged view showing an air flow state of the heat exchanger according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 고안의 실시예로 워터자켓과 열교환부에 의한 이중 냉각 흐름의 개념도.6 is a conceptual view of a double cooling flow by a water jacket and a heat exchanger as an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

1 ; 발전기프레임 3 ; 워터자켓One ; Generator frame 3; Water jacket

3a,10a; 입구 3b,10b; 출구3a, 10a; Inlets 3b and 10b; exit

4 ; 고정자 코일 10; 열교환부4 ; Stator coil 10; The heat-

11; 볼트조립용 탭부 100; 볼트11; A bolt-assembling tab portion 100; volt

A1; 공기순환로 H1,H2; 제 1,2 호스A1; Air circulation paths H1, H2; 1st and 2nd hoses

U1,U2,U3; 제 1,2,3 냉각유로U1, U2, U3; The first,

Claims (4)

발전기프레임내의 공기 냉각이 이루어지도록 냉각팬은 물론, 고정자의 외면에 냉각수의 입/출구 및 유로를 가지는 워터자켓을 형성한 워터자켓형 발전기의 냉각시스템에 있어서,A cooling system for a water jacket type generator in which a water jacket having cooling water inlet / outlet and a flow path is formed on an outer surface of a stator as well as a cooling fan so that air in the generator frame is cooled, 상기 워터자켓의 냉각유로는 상기 입구으로부터 상기 출구로 구성되는 제 1 냉각유로를 구성하고,The cooling channel of the water jacket constitutes a first cooling channel constituted by the inlet and the outlet, 상기 고정자의 코일 위쪽으로 공기순환로를 형성하되, 상기 공기순환로에는 반달형태로서 상기 제 1 냉각유로와 병렬로 연결이 이루어지도록 입/출구를 가지는 제 2,3 냉각유로를 형성한 열교환부를 고정 설치하는 것을 특징으로 하는 워터자켓형 발전기의 냉각시스템.And an air circulation path is formed above the coils of the stator, and the air circulation path is fixedly installed with a heat exchange unit having second and third cooling flow paths having an inlet / outlet so as to be connected in parallel with the first cooling flow path, And the cooling system of the water jacket type generator. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환부에는 반경면을 따라 볼트조립용 탭부를 형성하는 것을 특징으로 하는 워터자켓형 발전기의 냉각시스템.The cooling system of a water jacket type generator according to claim 1, wherein a bolt-assembling tab portion is formed along the radial surface of the heat exchanging portion. 제 2 항에 있어서, 상기 열교환부는 상기 볼트조립용 탭부를 이용하여 발전기프레임과 볼트의 체결로 결합 구성하는 것을 특징으로 하는 워터자켓형 발전기의 냉각시스템.The water jacket generator cooling system according to claim 2, wherein the heat exchanger is coupled to the generator frame by bolts using the bolt-assembling tab. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 열교환부에 형성되는 제 2,3 냉각유로의 입구는 상기 워터자켓에 형성되는 제 1 냉각유로의 입력측과 후렉서블한 제 1 호스로 연결 구성하고,The inlet of the second and third cooling passages formed in the heat exchanging portion is connected to the input side of the first cooling passages formed in the water jacket by a first hose that is flexible, 상기 열교환부에 형성되는 제 2,3 냉각유로의 출구는 상기 워터자켓에 형성되는 제 1 냉각유로의 출력측과 후렉서블한 제 2 호스로 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 워터자켓형 발전기의 냉각시스템.Wherein the outlet of the second and third cooling flow paths formed in the heat exchanging portion is connected to the output side of the first cooling flow path formed in the water jacket by a second hose that is flexible. .
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