水冷却发电机的分离型冷却水循环结构及根据其的冷却方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水冷却发电机的分离型冷却水循环结构，更详细地涉及一种水冷却发电机的分离型冷却水循环结构，其为了提升大容量水冷却发电机的冷却效率，分离连接器(connector)环(ring)冷却循环部和定子棒(Bar)冷却循环部并进行循环。
【背景技术】
[0002]通常，大容量发电机(约350MW级以上)对电枢线圈(armature winding)进行水冷却(water cooling)，因此在电枢(定子棒(stator bar))的内部设计有中空线，使冷却水流入这些中空线的内部进行冷却，所述中空线如附图中图1a及图1b所示，沿着冷却路径I形成为中空结构。
[0003]因此，现有的用于水冷却发电机的冷却水循环结构中，冷却水的冷却路径10如附图1a中所示，适用从祸轮端(Turbine End) ‘B’侧开始，经由集合器端(Collector End) ‘A’侦牝再回到B侧的用于水冷却发电机的冷却水循环结构。(箭头是冷却水的移动方向)
[0004]但是，如上述说明的一样，观察现有的用于水冷却发电机的冷却水循环结构，因其从‘B’侧开始，经由‘A’侧时实现一次冷却的冷却水能够重新从‘A’侧回到‘B’侧，并使冷却水流出的结构，因此冷却路径I的长度变长，并由此导致冷却效率降低。
[0005]因此，若所述冷却路径I的长度变长，则冷却水入口和出口之间的压力损失将变大，并且为实现冷却水的流畅地移动，自然会产生泵负荷增加的问题。
[0006]作为参考，为了减少所述的压力损失，若冷却水流动的中空线设计得更大，则减少电枢线圈的铜(copper)有效截面积，因此具有导致有关的电的电阻损失的问题。
[0007]用于解决所述问题的先行发明可以观察同申请人的韩国注册专利0695608号。
[0008]韩国注册专利0695608号如图1b所示，冷却水从集合器端“E”流入后，朝上部线圈2和下部线圈3侧分开，并使冷却水分别流动，并且使冷却水分别在涡轮端‘C’及‘D’侧流出，因冷却路径短，从而提高冷却效率的同时减少冷却水入口和出口之间的压力损失，使泵(pump)负荷减少，从而解决了现有技术的冷却效率及泵负荷的问题。
[0009]但是，韩国注册专利0695608号的情况，未对冷却路径进行具体提出，所述冷却路径为发热量多的连接(connect1n)环的冷却结构，并且普通的现有技术，虽然在图2中未能具体表示，但是以图2为基准，延长集合器端方向的上部线(line)及下部线，使连接环的冷却同时进行。因此，利用相同的路径，同时进行定子棒和连接环冷却，由此使冷却路径变长，具有不能完全解决冷却效率及泵负荷问题的问题。
【发明内容】
[0010]本发明为解决上述的问题，目的在于提供一种水冷却发电机的分离型冷却水循环结构，其分离连接器环冷却循环部与定子棒冷却循环部并进行循环，从而提升大容量水冷却发电机的冷却效率的同时减少泵负荷。
[0011]为实现上述目的，根据本发明的水冷却发电机的分离型冷却水循环结构，包括:定子棒冷却循环流路，其冷却定子棒线圈的发热；以及连接环冷却循环流路，其冷却连接环部位的发热，并且所述定子线圈冷却循环流路和连接环冷却循环流路形成相互分离的不同的冷却水供给路径，从而提升冷却效率及减少泵负荷。
[0012]并且，所述定子线圈冷却循环流路，包括:环形的集合器端冷却水供给环200，其连接至冷却水流入管道，向内部供给冷却水；定子内部流路500，其入口端连接至所述集合器端冷却水供给环200，向定子线圈部供给冷却水，所述入口端位于集合器端A侧；以及环形的涡轮端冷却水排放环300，其连接至出口端，从而排放冷却水，所述出口端为所述定子内部流路500的涡轮端侧B的出口端。
[0013]此外，所述定子内部流路500形成为一对，其包括经过上部线圈的上部流路510及经过下部线圈的下部流路520，所述上部流路510和下部流路520可考虑形成为分别同时朝相同方向形成冷却水水流，所述相同方向为从集合器端A侧开始向涡轮端B侧的方向。
[0014]所述连接环冷却循环流路可包括:所述集合器端冷却水供给环200 ;连接环外壳流路600，其入口端连接至所述集合器端冷却水供给环200，使冷却水流入内部，并以环形包围连接环外壳；以及环形的集合器端冷却水排放环400，其连接至连接环外壳流路600的出口端并排放冷却水。
[0015]并且，可考虑，所述定子内部流路500的入口端和所述集合器端冷却水供给环200通过至少一个以上的第一种连接管(hose)连接，所述连接环外壳流路600的入口端和所述集合器端冷却水供给环200通过至少一个以上的第二种连接管连接，所述连接环外壳流路600的出口端和所述集合器端冷却水排放环400通过至少一个以上的第三种连接管连接。
[0016]另外，可考虑，所述第一种连接管可包括至少一个以上的第一连接管11，所述第一连接管11的一端连接至所述集合器端冷却水供给环200使冷却水流入，另一端分离为第一排放口 111及第二排放口 112，所述第一排放口 111及第二排放口 112分别连接至所述上部流路510与下部流路520，从而将冷却水供给至所述上部流路510和下部流路520。
[0017]并且，可考虑，所述第一种连接管可包括至少一个以上的第四连接管14，所述第四连接管14的一端连接至所述集合器端冷却水供给环200使冷却水流入，另一端分离为第一排放口及第二排放口，所述第一排放口 141及第二排放口 142分别连接至所述上部流路510和下部流路520，将冷却水供给至所述上部流路510和下部流路520。
[0018]此外，可考虑，所述第一种连接管可包括至少一个以上的第三连接管13，所述第二种连接管可包括至少一个以上的第二连接管12，所述第三连接管13及第二连接管12各自的一端分别连接至所述集合器端冷却水供给环200使冷却水流入，并且将通过所述第三连接管13流入的冷却水供给至所述下部流路520，将通过所述第二连接管12流入的冷却水供给至所述连接环外壳流路600。
[0019]另外，可考虑，所述第一种连接管可包括至少一个以上的第六连接管22，所述第二种连接管可包括至少一个以上的第五连接管21，所述第五连接管21及第六连接管22各自的一端分别连接至所述集合器端冷却水供给环200使冷却水流入，并且将通过所述第六连接管22所流入的冷却水供给至所述上部流路510，将通过所述第五连接管21所流入的冷却水供给至所述连接环外壳流路600。
[0020]并且，可考虑，所述第一种连接管可包括至少一个以上的第三连接管13，所述第三种连接管可包括至少一个以上的第七连接管31，所述第三连接管13的一端连接至所述集合器端冷却水供给环200，使冷却水从所述集合器端冷却水供给环200开始流入，另一端连接至所述下部流路520，向所述下部流路520供给冷却水，并且第七连接管31的一端连接至所述连接环外壳流路600的出口端，从所述连接环外壳流路600开始使冷却水流入，另一端连接至所述集合器端冷却水排放环400，通过所述集合器端冷却水排放环400排放冷却水。[0021 ] 另外，可考虑，所述第一种连接管可包括至少一个以上的第六连接管22，所述第三种连接管可包括至少一个以上的第八连接管32，所述第六连接管22的一端连接至所述集合器端冷却水供给环200，使冷却水从所述集合器端冷却水供给环200开始流入，另一端连接至所述上部流路510，向上部流路510供给冷却水，第八连接管32的一端连接至所述连接环外壳流路600的出口端，使冷却水从所述连接环外壳流路600开始流入，另一端连接至所述集合器端冷却水排放环400，通过所述集合器端冷却水排放环400排放冷却水。
[0022]所述连接环外壳流路600设置有多个，一定部分形成为断截的环形而包围所述连接环外壳，可考虑，各入口端通过所述第二种连接管连接至所述集合器端冷却水供给环200，使冷却水流入其内部，而各出口端通过所述第三种连接管连接至集合器端冷却水排放环400并排放冷却水。
[0023]并且，可考虑，所述定子内部流路500的所述上部流路510及下部流路520的涡轮端侧B出口端通过多个第九连接管41可连接至所述涡轮端冷却水排放环300，并且所述第九连接环41的一端分离为第一流入口 411及第二流入口 412，使冷却水分别从所述上部流路510及下部流路520开始流入，另一端以合为一个的单一出口的形态连接至所述涡轮端冷却水排放环300排放冷却水。
[0024]另外，根据本发明的一个实施例的水冷却发电机的分离型冷却方法包括:定子线圈冷却步骤，通过定子线圈冷却循环流路冷却定子线圈的发热；以及连接环冷却步骤，其通过连接环冷却循环流路冷却连接环部位的发热，所述定子线圈冷却步骤和所述连接环冷却步骤，通过相互分离