KR100504031B1 - 수냉식 냉각장치를 갖춘 큐비클 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로의 가로등 및 신호등에 대한 점멸을 제어하고 기타 각종 전기배선등을 제어관리하는 배전반을 탑재하는 큐비클에 관한 것으로, 도로 상에 배전반을 수용하는 공간부를 갖는 탑재함과, 상기 탑재함의 공간부를 개폐하는 덮개와, 상기 탑재함을 지면으로부터 일정높이로 지지하는 지주를 포함하는 큐비클에 있어서, 상기 지주의 내측에는 중공이 형성되어 도로에 매설된 상수관과 연통되는 유입관 및 유출관이 상기 공간부로 이어지게 인입되고; 두께를 갖는 한쌍의 판형상으로 되어 상기 배전반을 중심으로 상기 공간부의 좌우측부에 각각 배치되고, 내측은 표면쪽과 안쪽으로 구획되되, 상기 표면쪽에 인접하게 형성된 공간인 배수로는 하단에 배수관을 구비하면서 표면쪽에 형성된 배수구를 통해 개구되고, 안쪽에 형성된 공간인 냉각수로는 상기 유입관 및 유출관과 각각 연통되는 입수관 및 출수관을 구비하여 상수관으로부터 유입되는 상수가 경유하되, 상기 배수구의 하부에는 상방으로 경사지게 형성된 안내막이 형성되어서 표면에 발생된 이슬이 흘러내려 배수로로 유입되도록 가이드하게 되는 냉각판; 상수의 유력으로 회전되도록 상기 유입관의 내측에 탑재되는 스크류와, 상기 스크류와 동축으로 연결되어 그 회전력을 조절하는 기어부로 된 구동부; 및, 상기 냉각판으로 둘러싸인 배전반의 하방에 배치되어서 상방으로 기류가 발생되도록, 상기 기어부와 동축으로 연결되어 회전되는 순환팬이 포함된 것이다.

Description

수냉식 냉각장치를 갖춘 큐비클{Cubicle having the cooling system}

본 발명은 도로의 가로등 및 신호등에 대한 점멸을 제어하고 기타 각종 전기배선등을 제어관리하는 배전반을 탑재하는 큐비클에 관한 것이다.

도로에는 가로등 및 신호등과 같은 전기기구 등을 제어하기 위해 배전반이 설치된다. 이러한 배전반은 공익을 목적으로 하는 것인바, 해당 공무원만이 조작할 수 있도록 된다. 따라서, 허가받지 않은 민간인이 이를 조작하지 못하도록 큐비클과 같은 철재함에 배전반을 보관하게 된다.

그런데 이렇게 보관되는 배전반은 상기 큐비클에 의해 항시 밀폐되므로, 하절기와 같이 기온이 높은 일기에는 큐비클 내의 온도가 상승하게 되어 배전반에 영향을 미치게 되고, 이를 통해 배전반이 고장을 일으키거나 오작동될 수 있었다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 기온이 높은 날에는 큐비클의 덮개를 열어 배전반의 온도가 상승하는 것을 막고 있지만, 이는 허가받지 못한 민간인에 의해 조작될 수 있는 위험성을 안게 하였고, 훼손의 위험성도 증가시켰다.

이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 무리한 관리비용의 지출없이도 기온이 높은 하절기에 배전반이 가열되는 것을 효과적으로 막고, 배전반을 조작해야하는 경우 이외에는 큐비클의 덮개를 개구하지 않아도 되는 수냉식 냉각장치를 갖춘 큐비클을 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

도로 상에 배전반을 수용하는 공간부를 갖는 탑재함과, 상기 탑재함의 공간부를 개폐하는 덮개와, 상기 탑재함을 지면으로부터 일정높이로 지지하는 지주를 포함하는 큐비클에 있어서,

상기 지주의 내측에는 중공이 형성되어 도로에 매설된 상수관과 연통되는 유입관 및 유출관이 상기 공간부로 이어지게 인입되고;

두께를 갖는 한쌍의 판형상으로 되어 상기 배전반을 중심으로 상기 공간부의 좌우측부에 각각 배치되고, 내측은 표면쪽과 안쪽으로 구획되되, 상기 표면쪽에 인접하게 형성된 공간인 배수로는 하단에 배수관을 구비하면서 표면쪽에 형성된 배수구를 통해 개구되고, 안쪽에 형성된 공간인 냉각수로는 상기 유입관 및 유출관과 각각 연통되는 입수관 및 출수관을 구비하여 상수관으로부터 유입되는 상수가 경유하되, 상기 배수구의 하부에는 상방으로 경사지게 형성된 안내막이 형성되어서 표면에 발생된 이슬이 흘러내려 배수로로 유입되도록 가이드하게 되는 냉각판;

상수의 유력으로 회전되도록 상기 유입관의 내측에 탑재되는 스크류와, 상기 스크류와 동축으로 연결되어 그 회전력을 조절하는 기어부로 된 구동부; 및,

상기 냉각판으로 둘러싸인 배전반의 하방에 배치되어서 상방으로 기류가 발생되도록, 상기 기어부와 동축으로 연결되어 회전되는 순환팬;

이 포함된 수냉식 냉각장치를 갖춘 큐비클이다.

본 고안에 따른 상기 큐비클에 있어서,

큐비클의 내부 온도를 감지하는 온도센서와, 이 온도센서와 연동되어 유입관을 개폐하는 개폐문이 더 포함된 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 큐비클의 모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도인바 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 큐비클(100)은, 도로 상에 배전반(150)을 수용하는 공간부(112)를 갖는 탑재함(110)과, 상기 탑재함(110)의 공간부(112)를 개폐하는 덮개(120)와, 상기 탑재함(110)을 지면으로부터 일정높이로 지지하는 지주(130)를 포함하는 큐비클(100)에 있어서, 상기 지주(130)의 내측에는 중공(131)이 형성되어 도로에 매설된 상수관(P ; 도 6 참조)과 연통되는 유입관(170) 및 유출관(180)이 상기 공간부(112)로 이어지게 인입되고; 두께를 갖는 한쌍의 판형상으로 되어 상기 배전반(150)을 중심으로 상기 공간부(112)의 좌우측부에 각각 배치되고, 내측은 표면쪽과 안쪽으로 구획되되, 상기 표면쪽에 인접하게 형성된 공간인 배수로(166 ; 도 3 참조)는 하단에 배수관(165)을 구비하면서 표면쪽에 형성된 배수구(161)를 통해 개구되고, 안쪽에 형성된 공간인 냉각수로(167)는 상기 유입관(170) 및 유출관(180)과 각각 연통되는 입수관(163) 및 출수관(164)을 구비하여 상수관(P)으로부터 유입되는 상수가 경유하되, 상기 배수구(161)의 하부에는 상방으로 경사지게 형성된 안내막(162)이 형성되어서 표면에 발생된 이슬이 흘러내려 배수로(166)로 유입되도록 가이드하게 되는 냉각판(160, 160'); 상수의 유력으로 회전되도록 상기 유입관(170)의 내측에 탑재되는 스크류(174 ; 도 5 참조)와, 상기 스크류(174)와 동축으로 연결되어 그 회전력을 조절하는 기어부(172a)로 된 구동부(172); 및, 상기 냉각판(160, 160')으로 둘러싸인 배전반(150)의 하방에 배치되어서 상방으로 기류가 발생되도록, 상기 기어부(172a)와 동축으로 연결되어 회전되는 순환팬(190)으로 된 것이다.

상술된 바와 같이 도로 상에 입설되는 신호등 및 가로등은 배전반(150)을 통해 관리된다. 이러한 배전반(150)은 박스 형태의 큐비클(100)에 탑재되어 보호되는데, 상기 큐비클(100)의 공간부(112)는 철재로 된 큐비클(100)의 특성상 하절기에는 고온으로 유지된다. 이러한 고온으로부터 배전반(150)을 보호하기 위해 수냉식 냉각장치가 구비된다.

상기 냉각판(160, 160')은 도로에 매설된 상수관으로부터 상수를 공급받아 그 냉기로 큐비클(100) 내 공간부(112)의 온도를 강하시킨다.

이를 위해, 상수는 도 6(본 발명에 따른 입수관과 출수관이 도로에 매설된 상수관과 연통되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도)에 도시된 바와 같이, 상수관(P)에 연결된 유입관(170)을 통해 공급된다. 이때, 상기 유입관(170)은 지주(130) 내 중공(131)으로 인입되어서 상기 공간부(112)로 연결된다. 한편, 상기 유입관(170)은 상수의 흐름이 용이하게 이루어지도록 경사지게 연통된다. 즉, 수압에 의해 상수가 자연스럽게 유입관(170)으로 유입되도록 되는 것이다.

이렇게 유입된 상수는 지주(130)를 따라 탑재함(110)으로 이송되면서 투출관(171, 171')으로 투출된다. 상기 투출관(171, 171')은 유입관(170)을 둘로 분기하며 이는 상기 냉각판(160, 160')이 두 개이기 때문이다.

계속해서, 상기 투출관(171, 171')은 냉각판(160)의 입수관(163)과 연통된다.

도 3은 본 발명에 따른 냉각판의 측단면을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉각판의 정단면을 도시한 도면인바 이를 참조하여 설명한다.

상기 냉각판(160, 160')은 판형상으로 되어서 상기 배전반(150)을 중심으로 양측부에 각각 배치된다. 즉, 공간부(112)의 중앙에 배전반(150)이 위치되고, 이를 중심으로 양측에 한쌍의 냉각판(160, 160')이 배치되는 것이다. 이렇게 배치되는 냉각판(160, 160')의 내측에는 배수로(166)와 냉각수로(167)가 형성된다. 상기 냉각수로(167)는 상기 유입관(170)을 통해 상수관(P)으로부터 제공된 상수를 입수관(163)을 거쳐 공급받는 곳으로, 냉각효율을 높이기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 냉각판(160, 160') 내측에서 복잡하게 구성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 냉각수로(167)의 시점이 입수관(163)을 매개로 유입관(170)과 연통되었다면, 그 종점은 출수관(164)을 매개로 유출관(180)과 연통된다. 상기 유출관(180)은 도 6에 도시된 바와 같이 상수관(P)과 연통되어서 냉각판(160, 160')을 순환한 상수가 상수관(P)으로 재유입되도록 하는 것으로, 유입관(170)의 한쌍의 투출관(171, 171')과 대응해서, 한쌍의 투입관(181, 181')이 형성된다. 이는 앞서 기술된 바와 같이 상기 냉각판(160, 160')이 한쌍을 구성하면서 각각의 냉각판(160, 160')에서 배출되는 상수를 수용하기 위함이다.

결과적으로, 상수관(P)과 연결된 유입관(170)으로부터 유입되는 상수는 투출관(171, 171') 및 입수관(163)을 거치면서 상기 냉각판(160, 160')의 냉각수로(167)로 공급되고, 복잡하게 얽힌 상기 냉각수로(167)를 모두 경유한 상수는 최종적으로 상기 출수관(164) 및 투입관(181, 181')을 경유하면서 유출관(180)으로 유입되어 상기 상수관(P)에 복귀된다.

일반적으로, 상기 상수는 상수관(P)을 통해 충분한 수압으로 공급되는 것이므로, 상기 냉각판(160, 160')에서 상수를 순환시키기 위한 별도의 펌프를 구비할 필요가 없다.

한편, 본 발명에 따른 냉각장치는 하절기 습도가 많고 더운 날씨에 활용되는 것이므로 상기 냉각판(160, 160')에 의해 공간부(112)의 온도가 하강하면서 냉각판(160, 160') 표면에 이슬이 맺히게 된다. 그런데, 상기 배전반(150)은 전기장비이므로, 냉각판(160, 160')의 표면에 맺힌 이슬, 즉 물에 의해 누전될 수 있다. 따라서, 이슬이 배전판(150)과 접촉되지 못하도록 별도로 배수처리되어야 하는데, 이를 위해, 상기 냉각판(160, 160')의 내측 표면쪽으로 상기 냉각수로(167)와는 격실된 배수로(166)가 더 형성된다. 상기 배수로(166)는 배전반(150)과 마주하는 일면에 형성될 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이 양면 내측에 모두 형성될 수도 있다.

상기 배수로(166)는 냉각수로(167)의 냉기와 공간부(112)의 열기가 온도적으로 큰 차이를 보이면서 냉각판(160, 160')의 표면에 형성되는 이슬을 별도로 관리하기 위한 것이므로, 이러한 이슬이 생활용수로 쓰기 위해 정수된 상수가 이송되는 상수관(P)으로 유입되면 안될 것이다. 따라서, 상기 배수로(166)는 냉각수로(167)와 격실되며 별도로 형성된 배수관(165)을 통해 외부로 배출된다.

계속해서, 냉각판(160, 160')의 표면에 형성된 이슬이 배수로(166)로 유입되기 위해서는 상기 배수로(166)를 개구하는 배수구(161)가 더 구비되어야 한다. 상기 배수구(161)는 냉각판(160, 160')의 모든 표면에서 발생되는 이슬을 수용할 수 있어야 하므로, 상기 이슬이 하중으로 냉각판(160, 160')의 표면을 따라 흘러내리면 이를 배수로(166)로 유입시키기 위해 냉가판(160, 160')의 일표면에서 수평방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배수로(166)의 하단에는 상방으로 기울어진 안내막(162)이 더 구비되어서 상방에서 흘러내리는 이슬이 해당 배수구(161)를 지나 하방으로 낙하되지 않도록 막는 안내막(162)이 더 구비된다.

도 5는 본 발명에 따른 유입관의 모습을 도시한 단면도인바 이를 참조하여 설명한다.

더운 공기는 가벼워 위로 향하게 되고, 차가운 공기는 무거워 아래로 향하게 되는 자연법칙에 따라 상기 공간부(112) 내 공기층 또한 상부는 온도가 높고 하부는 상대적으로 온도가 낮다. 따라서, 상기 냉각판(160, 160')으로부터 발산되는 냉기를 이용해 효과적으로 확산시키기 위해서는 인위적으로 기류를 발생시키는 순환팬(190)이 더 포함되는 것이 좋다. 따라서, 상기 순환팬(190)은 한쌍의 상기 냉각판(160, 160') 중앙에 위치된 배전반(150) 하부로 배치되어 상방기류를 강제발생시킴으로서, 큐비클(100) 내 공간부(112)의 온도분포를 고르게 할 수 있다.

또한, 상기 순환팬(190)이 별도의 에너지공급 없이도 작동할 수 있도록, 상기 유입관(170)에는 스크류(174)가 탑재되어 수압으로 이송되는 상수로 인해 회전되도록 설치되고, 이 스크류(174)와 동축으로 연결된 기어부(172a)는 스크류(174)의 회전력을 조절하여 상기 기어부(172a)와 연결된 회전축(173)을 매개로 상기 순환팬(190)에 회전력을 제공하게 된다. 따라서, 상기 유입관(170)을 통해 상수가 공급되면서 스크류(174)를 회전시키면 상기 스크류(174)는 기어부(172a)를 통해 회전축(173)으로 회전력이 전달되어 상기 순환팬(190)을 회전시키게 된다.

본 발명에 따른 큐비클(100)은 온도센서(151)가 더 포함될 수 있다. 상기 온도센서(151)는 큐비클(100)의 온도를 감지하여 본 발명에 따른 냉각장치를 작동시킬지 여부를 결정하기 위한 것으로, 배전반(150)에 무리를 줄 수 있는 온도를 상기 온도센서(151)에 설정한 후, 해당 온도로 큐비클(100)의 온도가 상승하면 이를 발신하도록 한다.

한편, 상기 온도센서(151)의 발신호를 수신하여 상기 냉각판(160, 160')으로의 상수공급여부를 결정하는 개폐문(175)이 더 포함될 수 있다. 상기 개폐문(175)은 유입관(170) 내에 설치되어서, 상기 온도센서(151)로부터 신호를 수신하면 상수관(P)으로부터 상수가 유입관(170)으로 유입되도록 유입관(170)을 개구하고, 공간부(112) 내 온도가 하강하면 유입관(170)을 폐구시켜 더이상의 상수가 공급되지 않도록 막는다.

상기 개폐문(175)의 구동방식은 다양한 기술들이 적용될 수 있고, 널리 공지된 기술이므로 여기서는 그 작동방식에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

미설명된 인출부호 '111'은 환기구로, 상기 공간부(112) 내 압력을 외부와 동일하게 되도록 유지하는 한편 내부공기의 환기를 위해 상기 탑재함(110)의 둘레부에 절개형성된 구멍이다.

미설명된 인출부호 '140'는 앵커로, 상기 지주(130)가 기울어지거나 쓰러지는 것을 막는 것이다.

이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 별다른 에너지공급 없이도 큐비클 내 온도를 조절하여 과열에 의한 배전반의 파손 및 오작동의 발생을 방지할 수 있고, 상기 과열을 막이 위해 덮개를 열어두어야 하는 위험성이 없으므로, 도로 상에 설치되는 배전반을 안전하게 관리할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 큐비클의 모습을 도시한 사시도이고,

도 2는 도 1의 분해사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 냉각판의 측단면을 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 냉각판의 정단면을 도시한 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 유입관의 모습을 도시한 단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 입수관과 출수관이 도로에 매설된 상수관과 연통되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

100 ; 큐비클 110 ; 탑재함

111 ; 환기구 112 ; 공간부

120 ; 덮개 130 ; 지주

131 ; 중공 140 ; 앵커

150 ; 배전반 160, 160' ; 냉각판

161 ; 배수구 162 ; 안내막

163 ; 입수관 164 ; 출수관

165 ; 배수관 166 ; 배수로

167; 냉각수로 170 ; 유입관

171, 171' ; 투출관 172 ; 구동부

173 ; 회전축 174 ; 스크류

180 ; 유출관 181, 181' ; 투입관

190 ; 순환팬 P ; 상수관

Claims (2)

1. 도로 상에 배전반을 수용하는 공간부를 갖는 탑재함과, 상기 탑재함의 공간부를 개폐하는 덮개와, 상기 탑재함을 지면으로부터 일정높이로 지지하는 지주를 포함하는 큐비클에 있어서,

   상기 지주의 내측에는 중공이 형성되어 도로에 매설된 상수관과 연통되는 유입관 및 유출관이 상기 공간부로 이어지게 인입되고;

   두께를 갖는 한쌍의 판형상으로 되어 상기 배전반을 중심으로 상기 공간부의 좌우측부에 각각 배치되고, 내측은 표면쪽과 안쪽으로 구획되되, 상기 표면쪽에 인접하게 형성된 공간인 배수로는 하단에 배수관을 구비하면서 표면쪽에 형성된 배수구를 통해 개구되고, 안쪽에 형성된 공간인 냉각수로는 상기 유입관 및 유출관과 각각 연통되는 입수관 및 출수관을 구비하여 상수관으로부터 유입되는 상수가 경유하되, 상기 배수구의 하부에는 상방으로 경사지게 형성된 안내막이 형성되어서 표면에 발생된 이슬이 흘러내려 배수로로 유입되도록 가이드하게 되는 냉각판;

   상수의 유력으로 회전되도록 상기 유입관의 내측에 탑재되는 스크류와, 상기 스크류와 동축으로 연결되어 그 회전력을 조절하는 기어부로 된 구동부; 및,

   상기 냉각판으로 둘러싸인 배전반의 하방에 배치되어서 상방으로 기류가 발생되도록, 상기 기어부와 동축으로 연결되어 회전되는 순환팬;

   이 포함된 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각장치를 갖춘 큐비클.
2. 제 1 항에 있어서,

   큐비클의 내부 온도를 감지하는 온도센서와, 이 온도센서와 연동되어 유입관을 개폐하는 개폐문이 더 포함된 것을 특징으로 하는 수냉식 냉각장치를 갖춘 큐비클.