KR100917415B1

KR100917415B1 - 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반

Info

Publication number: KR100917415B1
Application number: KR1020090029903A
Authority: KR
Inventors: 배영호
Original assignee: 성보전기공업 주식회사
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2009-09-14

Abstract

본 발명은 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로 특히, 수배전반 함체의 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어의 내측에서 수직방향으로 수개의 송풍팬과 흡입팬을 구비한 덕트를 각각 설치하되, 상기 후면 판넬 또는 도어의 저부를 통해서는 함체의 내부로 외부공기를 주입시켜 주고, 상기 전면 도어의 저부 및 후면 판넬 또는 도어의 중간부를 통해서는 함체 내의 공기를 포함한 덕트 내로 유입되는 외부공기를 배출시켜 주며 함체 내의 저부 공간부에 차가운 공기층이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

따라서, 수배전반 내부에서 발생되는 고열 또는 낮은 역률을 보다 효율적으로 냉각시키거나 높일 수 있고, 또한 상기와 같이 함체를 냉각시켰는데도 불과하고 그 내부 온도가 과열온도 이상 또는 계기용 변압기/변류기(PT, CT)가 낮은 역률로 검출되면 경보기가 작동되므로 수배전반의 관리자가 경보음 또는 경보용 불빛을 통해 이와 같은 상태를 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 필요한 조치를 취할 수 있어 수배전반의 관리를 효율적으로 실시할 수 있는 것이다.

수배전반, 냉각, 전면 도어, 전면 판넬 및 도어, 덕트, 송풍팬, 흡입팬

Description

공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반{Air cooling type distributing boord}

본 발명은 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력을 필요로 장소에 설치되어 특고압의 전기를 실제 사용하는 각종 설비 및 장비의 정격에 맞는 낮은 전압 및 정격 용량으로 변환시켜 공급해주는 수배전반의 함체 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어의 내측에 흡,배기용 덕트를 설치하고, 흡,배기용 덕트의 내부에는 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 설치하여 함체의 후면 저부측에서는 외부 공기를 강제로 투입시켜 주고 전면 저부와 후면 중간부에서는 내부공기와 외부공기를 혼합하여 또는 내부공기를 배출시켜 주는 방식을 통해 함체의 저부에서 저온의 공기층이 형성되도록 하여 수배전반 내부에서 발생되는 고열 또는 저역률을 보다 효율적으로 냉각시키거나 높일 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 공장, 빌딩, 병원, APT단지, 및 각종 산업시설에서는 3상 교류전력을 사용하므로 대전력이 요구되며, 발전소로부터 송전선로를 통하여 공급되는 수만 볼트(V)의 교류전압을 변압기를 통해 수천 불트(V)의 교류전압으로 감압하고 이 감압된 교류전압을 공장의 각 설비로 공급하기 위한 수배전반이 구비된다.

이와 같은 수배전반은 전력을 필요로 장소에 설치되어 전력공급처에서 공급되는 특고압의 전기를 실제 사용하는 각종 설비 및 장비의 정격에 맞는 낮은 전압 및 정격 용량으로 변환시켜 전기 시설물을 안전하게 사용할 수 있도록 조작/제어 및 감시하는 장치이다.

이러한 수배전반은 케이스의 내부에 차단기를 비롯하여 공급되는 전기의 조작,제어 및 감시를 위한 각종 부품들이 설치된 것으로 구성되어 있다.

따라서, 각종 부품들이 작동될 때 수배전반의 내부에서는 매우 높은 고열이 발생하는 바, 이러한 고열은 열화현상을 발생시켜 내부의 각종 장치에 손상을 입히는 경우가 다대하므로 상기 고온의 공기를 외부로 방출시켜 냉각시켜 주는 냉각장치가 필요하다.

상기와 같은 수배전반 내부의 고열을 냉각시켜주는 종래 대부분의 냉각장치는 단순히 수배전반의 함체 내에 송풍팬을 설치하여 수배전반 내의 온도가 일정온도 이상으로 상승할 경우 또는 통상시 송풍팬을 작동시켜 수배전반 내의 공기를 외부로 강제 배출시키고 외부 공기를 내부로 강제 흡입시켜 수배전반 내부 공기온도를 저하시키는 방식을 채택하고 있어 수배전반의 내부온도를 효율적으로 냉각시킬 수 없는 문제점이 있다.

또한, 종래 수배전반 내부에는 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 낮은 역률을 자동으로 조절하는 장치도 별도로 장착되어 있지 않아 역률이 일정 역률 이하로 내려가는 문제점이 있다.

한편, 국내 등록특허 제 810092호로 수배전반 온습도 조절장치가 제시된 바 있는데, 이 경우 수배전반 내부의 온도와 습도를 온습도센서가 감지하면, 상기 온습도센서는 이를 제어부에 전송하게 되고, 이를 전송받은 제어부는 온습도센서의 신호에 따라 송풍팬을 구동시키거나 송풍구를 개폐함으로써 내부의 온습도를 조절하는 것으로, 이는 일정량의 송풍만을 제공하였던 종래의 냉각장치에 비해서는 효율적으로 냉각하여 전력을 절감할 수 있는 효과는 있으나, 오랫동안 송풍팬을 구동시켜야 비로소 설정온도 이하로 냉각되므로 냉각효율은 그다지 높지 아니하다는 문제점이 있다.

또한, 국내 공개특허공보 2008-0105016호로 펠티어소자를 이용한 고효율 수배전반도 제시된 바 있는데, 이 경우는 수배전반의 벽에 펠티어소자를 형성하되, 상기 펠티어소자의 흡열면은 수배전반의 내부를, 방열면은 수배전반의 외부로 향하도록 형성하며, 상기 흡열면과 방열면에는 열교환부를 각각 형성하되, 그 일측에는 송풍팬을 형성한 구성으로 되어 있는 것으로, 이 역시 펠티어소자를 이용하여 수배전반 내부에서 발생되는 고열을 어느 정도 냉각시킬 수는 있으나, 펠티어소자 자체가 고가이고, 많은 전력을 사용하는 펠티어소자를 오랜 시간 동안 작동되어야만 냉각효과를 얻을 수 있어 냉각시설의 설치 및 운용비가 많이 들게 되며, 펠티에소자에 있어서 뜨거운 열기가 발생되는 방열면이 수배전반의 외부로 위치되는 관계로 수배전반의 외부를 지나가는 불특정 다수인에게 열기에 의한 피해를 주게 될 뿐만 아니라, 불특정인이 수배전반의 외부로 노출된 펠티에소자의 방열면에 손 등과 같은 인체의 일부가 직접 접촉될 경우 펠티에소자의 방열면에서 발생되는 고열에 의해 화상을 입게 될 우려도 있다.

뿐만 아니라, 방열면의 열기를 식혀 주기 위한 송풍팬이 함체의 외부로 노출된 형태로 설치되므로 수배전반의 외부 형상이 미려하지 못하게 됨은 물론 빗물 등이 송풍팬 자체에 유입되어 누전 등과 같은 안전사고가 발생될 우려 등이 있다.

이 밖에도 수배전반의 내부를 냉각시키기 위한 방안으로 수배전반의 환기구를 개조(등록특허 10-0878258호)하거나 수배전반 내에 흡,배기 덕트를 설치한 구조 등 다양하게 제시된 것들이 있는데, 이들 모두는 그 구조가 복잡하여 제품의 생산원가가 상승하게 됨은 물론 수배전반 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있고, 특히 냉각효율 자체를 크게 기대할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 수배전반의 함체 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어의 내측에 흡,배기용 덕트를 설치하고, 흡,배기용 덕트의 내부에는 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 설치하여 함체의 후면 저부측에서는 외부 공기를 강제로 투입시켜 주고 전면 저부와 후면 중간부에서는 내부공기와 외부공기를 혼합하여 또는 내부공기를 배출시켜 줄 수 있도록 하되, 상기 함체 내에는 온도검출센서를 설치하고 마이컴 내에는 온도차별 송풍팬 및 흡입팬의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 수배전반 내의 온도가 설정온도 이상으로 상승하면 송풍팬 및 흡입팬의 작동을 통해 함체 내의 온도를 하강시키는 냉각을 실시하거나, 또는 상기 함체 내에 역률검출센서를 설 치하고 마이컴 내에는 역률차별 송풍팬 및 흡입팬의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 수배전반 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 설정역률(60~90%) 미만으로 검출되면 송풍팬 및 흡입팬의 작동을 통해 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률을 높이게 하되, 상기 함체 내의 온도검출시 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬 및 흡입팬들에 대한 구동 개수를 달리하거나 회전수를 다단으로 변경하여 수배전반 내부에서 발생되는 고열 또는 저역률을 보다 효율적으로 냉각시키거나 높일 수 있는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반을 구성함에 있어서, 수배전반 함체의 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어의 내측에서 수직방향으로 수개의 송풍팬과 흡입팬을 구비한 덕트를 각각 설치하되, 상기 후면 판넬 또는 도어의 저부를 통해서는 함체의 내부로 외부공기를 주입시켜 주고, 상기 전면 도어의 저부 및 후면 판넬 또는 도어의 중간부를 통해서는 함체 내의 공기를 포함한 덕트 내로 유입되는 외부공기를 배출시켜 주며 함체 내의 저부 공간부에 차가운 공기층이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 덕트가 설치되어 있는 전면 도어의 상,하부에는 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고, 상기 후면 판넬 또는 도어에 설치된 덕트 내의 하방부에는 격벽을 설치하여 덕트의 내부를 공기 배출 공간부와 공기 흡입 공간부로 형성하되, 상기 덕트 내의 하방부에 형성된 공기 흡입 공간부가 위치된 후면 판넬 또는 도어와 덕트의 배면판에는 각각 외부공기 흡입공과 흡입공기 배출공을 천공함은 물론 이들 외부공기 흡입공과 흡입공기 배출공에는 흡입팬과 송풍팬을 각각 설치하며, 상기 덕트의 배면판 상부와 격벽 상부에 위치된 후면 판넬 또는 도어 중간부 상에는 각각 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고, 상기 함체의 내부에는 온도검출센서를 설치하며, 상기 온도검출센서와 마이컴 사이에는 제 1 A/D 변환기를 설치하고, 상기 마이컴의 입,출력 단자에는 상,하한 온도 설정부와 송풍팬 및 흡입팬 구동부를 설치하여, 상기 마이컴으로 하여금 온도검출센서에서 검출되는 온도가 상한 온도인 경우 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 구동시키고, 하한 온도인 경우 송풍팬 및 흡입팬의 구동을 차단시키는 과정을 반복 수행하며 함체 내의 온도가 일정온도를 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 덕트가 설치되어 있는 전면 도어의 상,하부에는 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고, 상기 후면 판넬 또는 도어에 설치된 덕트 내의 하방부에는 격벽을 설치하여 덕트의 내부를 공기 배출 공간부와 공기 흡입 공간부로 형성하되, 상기 덕트 내의 하방부에 형성된 공기 흡입 공간부가 위치된 후면 판넬 또는 도어와 덕트의 배면판에는 각각 외부공기 흡입공과 흡입공기 배출공을 천공함은 물론 이들 외부공기 흡입공과 흡입공기 배출공에는 흡입팬과 송풍팬을 각각 설치하며, 상기 덕트의 배면판 상부와 격벽 상부에 위치된 후면 판넬 또는 도어 중간부 상에는 각각 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고, 상기 함체의 내부에는 계기용 변압기/변류기(CT/PT)의 역률을 검출하는 역률검출센서를 설치하며, 상기 역률검출센서와 마이컴 사이에는 제 2 A/D 변환기를 설치하고, 상기 마이컴의 입,출력 단자에는 역률 설정부와 송풍팬 및 흡입팬 구동부를 설치하여, 상기 마이컴으로 하여금 역률검출센서에서 검출되는 역률이 사용자의 설정역률(60~90%) 미만으로 검출될 경우 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 구동시키고, 그 이상이면 이들의 구동을 차단하는 과정을 반복 수행하며 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 일정 역률(60~90%) 이상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 전면 도어에 설치된 덕트의 상면 또는 배면판 중간부에도 내부공기 흡입공을 선택적으로 또는 동시에 천공하고, 상기 내부공기 흡입공에도 흡입팬을 선택적으로 또는 동시에 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 후면 판넬 또는 도어에 설치된 덕트의 상면에도 내부공기 흡입공을 천공하고, 이에 흡입팬을 더 설치한 것을 특징으로 한다

그리고, 상기 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어에 각각 천공된 외부공기 흡입공 및 내부공기 배출공에는 각각 외부에서 빗물이 유입되는 것을 방지하기 위한 그릴을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 마이컴 내에는 사용자가 설정한 상한 및 하한온도 사이에서 함체 내의 온도를 검출한 결과에 따른 설정온도와 현재온도의 차이에 부응하여 송풍팬 및 흡입팬의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어, 함체 내의 온도가 설정온도 이상으로 상승한 경우에는 모든 송풍팬 및 흡입팬을 최대로 작동시키고, 함체 내 현재 온도가 상한 및 하한온도 사이일 경우에는 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬 및 흡입팬들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시키는 제어를 실시하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴 내에는 사용자가 설정한 설정역률(60~90%)에서 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률을 검출한 결과에 따른 설정역률(60~90%)과 현재역률의 차이에 부응하여 송풍팬 및 흡입팬의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 현재역률이 설정역률(60~90%) 미만으로 내려갈 경우에는 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬 및 흡입팬들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 제어하도록 것을 특징으로 한다.

또, 상기 마이컴의 출력단자에 경보기 구동부를 부가 설치하고, 상기 마이컴으로 하여금 함체 내의 온도가 상한 온도에 이르러 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 최대로 구동시키고 있는데도 불구하고 함체 내의 온도가 마이컴 내에 기 설정되어 있는 과열온도 이상으로 상승되거나, 또는 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 설정역률(60~90%) 미만에 이르러 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 최대로 구동시키고 있는데도 불구하고 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 마이컴 내에 기 설정되어 있는 저역률(60~90%) 미만으로 내려가면 각각 경보기를 구동시키 도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 경보기는 경보음을 발생시키는 부져 또는 경보용 불빛을 발생시키는 경보등을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 마이컴의 출력단자에는 전면 도어에 설치되어 사용자가 상,하한 온도 설정부를 통해 상한 및 하한 온도를 입력시킬 때 이를 표시해 주고, 통상시에는 함체 내의 온도를 표시해주는 온도표시부를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴의 출력단자에는 전면 도어에 설치되어 사용자가 역률 설정부를 통해 설정역률(60~90%)을 입력시킬 때 이를 표시해 주고, 통상시에는 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률을 표시해주는 역률표시부를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 온도표시부 및 역률표시부는 하나의 표시기로 구성한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 수배전반 함체의 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어의 내측에서 수직방향으로 수개의 송풍팬과 흡입팬을 구비한 덕트를 각각 설치하고, 상기 후면 판넬 또는 도어의 저부를 통해서는 함체의 내부로 외부공기를 주입시켜 주며, 상기 전면 도어의 저부 및 후면 판넬 또는 도어의 중간부를 통해서는 함체 내의 공기를 포함한 덕트 내로 유입되는 외부공기를 배출시켜 주며 함체 내의 저부 공간부에 차가운 공기층이 형성되도록 하되, 상기 함체 내에는 온도검출센서 및 역률검출센서를 설치하고 마이컴 내에는 온도 및 역률차별 송풍팬 및 흡입팬의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 수배전반 내의 온도가 설정온도 이상으로 상승하거나 수배전반 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 설정역률(60~90%) 미만으로 내려가면 송풍팬 및 흡입팬의 작동을 통해 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률을 높이거나 함체 내의 온도를 하강시키는 냉각을 실시하되, 상기 함체 내의 온도검출 또는 역률검출시 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬 및 흡입팬들에 대한 구동 개수를 달리해 주거나, 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 줌으로써 수배전반 내부에서 발생되는 고열 또는 저역률(Low Powet Factor)을 보다 효율적으로 냉각시키거나 높일 수 있고, 또한 상기와 같이 함체를 냉각 또는 높였는데도 불과하고 그 내부 온도가 과열온도 이상으로 상승하거나 함체 내부 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 저역률(60~90%미만)로 내려가면 경보기가 작동되므로 수배전반의 관리자가 경보음 또는 경보용 불빛을 통해 이와 같은 상태를 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 필요한 조치를 취할 수 있어 수배전반의 관리를 효율적으로 실시할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 실시된 수배전반의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발 명의 블록 구성도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은, 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반을 구성함에 있어서,

수배전반 함체(1)의 전면 도어(2) 및 후면 판넬 또는 도어(3)의 내측에서 수직방향으로 수개의 송풍팬(6)과 흡입팬(7)을 구비한 덕트(4)(5)를 각각 설치하되, 상기 후면 판넬 또는 도어(3)의 저부를 통해서는 함체(1)의 내부로 외부공기를 주입시켜 주고, 상기 전면 도어(2)의 저부 및 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부를 통해서는 함체(1) 내의 공기를 포함한 덕트(4)(5) 내로 유입되는 외부공기를 배출시켜 주며 함체(1) 내의 저부 공간부에 차가운 공기층(1a)이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 덕트(4)가 설치되어 있는 전면 도어(2)의 상,하부에는 외부공기 흡입공(21)과 내부공기 배출공(22)을 천공하되, 상기 외부공기 흡입공(21)과 내부공기 배출공(22)의 내측에는 각각 흡입팬(7)과 송풍팬(6)을 설치하고,

상기 후면 판넬 또는 도어(3)에 설치된 덕트(5) 내의 하방부에는 격벽(5a)을 설치하여 덕트(5)의 내부를 공기 배출 공간부(5b)와 공기 흡입 공간부(5c)로 형성하되, 상기 덕트(5) 내의 하방부에 형성된 공기 흡입 공간부(5c)가 위치된 후면 판넬 또는 도어(3)와 덕트(5)의 배면판에는 각각 외부공기 흡입공(31)과 흡입공기 배출공(51)을 천공함은 물론 이들 외부공기 흡입공(31)과 흡입공기 배출공(51)에는 흡입팬(7)과 송풍팬(6)을 각각 설치하며,

상기 덕트(5)의 배면판 상부와 격벽(5a)의 상부에 위치된 후면 판넬 또는 도 어(3)의 중간부 상에는 각각 내부공기 흡입공(52)과 내부공기 배출공(32)을 천공하되, 상기 내부공기 흡입공(52)과 내부공기 배출공(32)의 내측에는 각각 흡입팬(7)과 송풍팬(6)을 설치하고,

상기 함체(1)의 내부에는 온도검출센서(8)를 설치하며, 상기 온도검출센서(8)와 마이컴(10) 사이에는 제 1 A/D 변환기(9a)를 설치하고, 상기 마이컴(10)의 입,출력 단자에는 상,하한 온도 설정부(11)와 송풍팬 및 흡입팬 구동부(12)를 설치하여, 상기 마이컴(10)으로 하여금 온도검출센서(8)에서 검출되는 함체 내 현재온도가 상한 온도인 경우 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 구동시키고, 하한 온도인 경우 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동을 차단시키는 과정을 반복 수행하며 함체(1) 내의 온도가 일정온도를 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 덕트(4)가 설치되어 있는 전면 도어(2)의 상,하부에는 외부공기 흡입공(21)과 내부공기 배출공(22)을 천공하되, 상기 외부공기 흡입공(21)과 내부공기 배출공(22)의 내측에는 각각 흡입팬(7)과 송풍팬(6)을 설치하고,

상기 함체(1)의 내부에는 계기용 변압기/변류기(17)의 역률을 검출하는 역률검출센서(18)를 설치하며, 상기 역률검출센서(18)와 마이컴(10) 사이에는 제 2 A/D 변환기(9b)를 설치하고, 상기 마이컴(10)의 입,출력 단자에는 역률 설정부(16)와 송풍팬 및 흡입팬 구동부(12)를 설치하여, 상기 마이컴(10)으로 하여금 역률검출센서(18)에서 검출되는 역률이 사용자의 설정역률(60~90%) 미만으로 검출될 경우 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 구동시키고, 그 이상이면 이들의 구동을 차단하는 과정을 반복 수행하며 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률이 일정 역률(60~90%) 이상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 전면 도어(2)에 설치된 덕트(4)의 상면 또는 배면판 중간부에도 내부공기 흡입공(41)(42)을 선택적으로 또는 동시에 천공하고, 상기 내부공기 흡입공(41)(42)에도 흡입팬(7)을 선택적으로 또는 동시에 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 후면 판넬 또는 도어(3)에 설치된 덕트(5)의 상면에도 내부공기 흡입공(53)을 천공하고, 이에 흡입팬(7)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전면 도어(2) 및 후면 판넬 또는 도어(3)에 각각 천공된 외부공기 흡입공(21)(31) 및 내부공기 배출공(22)(32)에는 각각 외부에서 빗물이 유입되는 것을 방지하기 위한 그릴(23)(33)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 마이컴(10) 내에는 사용자가 설정한 상한 및 하한온도 사이에서 함체(1) 내의 온도를 검출한 결과에 따른 설정온도와 현재온도의 차이에 부응하여 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 함체(1) 내의 현재온도가 설정온도 이상으로 상승한 경우에는 모든 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 최대로 작동시키고, 함체(1) 내 현재온도가 상한 및 하한온도 사이일 경우에는 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 제어하도록 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴(10) 내에는 사용자가 설정한 역률(60~90%)에서 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률을 검출한 결과에 따른 설정역률(60~90%)과 현재역률의 차이에 부응하여 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 현재역률이 설정역률(60~90%) 미만으로 내려갈 경우에는 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 제어하도록 것을 특징으로 한다.

또, 상기 마이컴(10)의 출력단자에 경보기 구동부(13)를 부가 설치하고, 상기 마이컴(10)으로 하여금 함체(1) 내의 온도가 상한 온도에 이르러 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 최대로 구동시키고 있던 중 함체(1) 내의 온도가 마이컴(10) 내에 기 설정되어 있는 과열온도 이상으로 상승되거나, 또는 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률이 설정역률(60~90%) 미만에 이르러 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 최대로 구동시키고 있는데도 불구하고 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률이 마이컴(10) 내에 기 설정되어 있는 저역률(60~90%) 미만으로 내려가면 각각 경보기(14)를 구동시키도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 경보기(14)는 경보음을 발생시키는 부져 또는 경보용 불빛을 발생시키는 경보등을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴(10)의 출력단자에는 전면 도어(2)에 설치되어 사용자가 상,하한 온도 설정부(11)를 통해 상한 및 하한 온도를 입력시킬 때 이를 표시해 주고, 통상시에는 함체(1) 내의 온도를 표시해주는 온도표시부(15a)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 마이컴(10)의 출력단자에는 전면 도어(2)에 설치되어 사용자가 역률 설정부(16)를 통해 설정역률(60~90%)을 입력시킬 때 이를 표시해 주고, 통상시에는 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률을 표시해주는 역률표시부(15b)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 온도표시부(15a) 및 역률표시부(15b)는 하나의 표시기(15)로 구성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 수배전반에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용된 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반은, 기본적으로 함체(1)의 전면에 설치되어 있는 전면 도어(2)와, 후면 판넬 또는 도어(3)의 내측에 수개의 송풍팬(6)과 흡입팬(7)을 구비한 직사각 함체형 덕트(4)(5)를 각각 수직방 향으로 설치하고, 상기 후면 판넬 또는 도어(3)의 저부를 통해서는 함체(1)의 내부로 외부의 차가운 공기를 주입시켜 주고, 상기 전면 도어(2)의 저부 및 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부를 통해서는 함체(1) 내의 뜨거운 공기를 포함하여 덕트(4)(5) 내로 유입되는 외부공기를 배출시켜 주어 함체(1) 내의 저부 공간부(즉, 외부공기가 유입되는 위치 및 내부공기가 배출되는 위치에 대응하는 공간부에 차가운 공기층(1a)이 형성되도록 한 것을 주요기술 구성으로 한다.

이때, 상기 덕트(4)가 설치되어 있는 전면 도어(2)의 상,하부에는 각각 외부공기 흡입공(21)과 내부공기 배출공(22)을 천공하고, 상기 외부공기 흡입공(21)과 내부공기 배출공(22)의 내측에는 각각 흡입팬(7)과 송풍팬(6)을 설치하여 후술하는 마이컴(10)의 제어를 받는 송풍팬 및 흡입팬 구동부(12)의 출력신호에 부응하여 송풍팬(6)을 구동시키는 방식을 통해 전면 도어(2)의 상부에는 천공된 외부공기 흡입공(21)을 통해 외부공기를 강제로 전면 도어(2)의 덕트(4) 내로 흡입한 후 전면 도어(2)의 하부에 천공된 내부공기 배출공(22)을 통해 외부로 배출시키는 방식을 통해 외부의 차가운 공기와 덕트(4) 배면부에 존재하는 함체(1) 내의 뜨거운 공기가 열교환을 하여 함체(1) 내의 공기가 냉각되도록 하는 것을 기본으로 한다.

이 경우 전면 도어(2)의 상,하부에 설치된 흡입팬(7)을 작동시켜 전면 도어(2)의 상부 외부공기 흡입공(21)을 통해 덕트(4) 내로 외부공기를 강제로 흡입한 후 전면 도어(2) 하부에 설치된 송풍팬(6)의 흡입력을 이용하여 덕트(4)의 내부를 경유시킨 다음 전면 도어(2) 하부의 내부공기 배출공(224)을 통해 외부로 배출시키며 함체(1) 내의 공기를 냉각시키는 결과를 갖게 되므로 냉각효율이 그다지 높지 않을 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 전면 도어(2)에 설치된 덕트(4)의 상면 또는 배면판 중간부에도 내부공기 흡입공(41)(42)을 선택적으로 또는 동시에 천공하고, 상기 내부공기 흡입공(41)(42)에도 흡입팬(7)을 선택적으로 또는 동시에 더 설치하여 줌으로써 함체(1)의 내부에 존재하는 고열의 내부공기가 상기 흡입팬(7)들의 작동에 부응하여 덕트(4)의 상면 및 배면판 중간부에 천공된 내부공기 흡입공(41)42)들을 통해 덕트(4) 내로 유입된 후 전면 도어(2) 상부의 외부공기 흡입공(21)을 통해 유입되는 외부의 차가운 공기와 혼합되어 냉각됨과 동시에 수배전반의 높이에 부응하여 비교적 긴 길이를 갖는 덕트(4)를 통과하는 과정에서 상호 열교환을 통해 냉각되며 전면 도어(2) 하부의 내부공기 배출공(22)을 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 전면 도어(2)에 설치되어 있는 덕트(4)의 상면과 배면 중간부를 통해 함체(1) 내의 더운 공기를 흡입하고, 전면 도어(2) 상부를 통해서는 외부의 차가운 공기를 흡입하여 덕트(4)의 하방부를 향해 흘려주면 외부의 차가운 공기가 덕트(4)를 통과하는 과정에서 덕트(4)의 상부와 중간부를 통해 유입되는 더운 공기와 혼합되어 냉각시켜 주게 될 뿐만 아니라 덕트(4) 자체가 이 혼합공기의 온도에 부응하여 냉각되므로 상기 덕트(4)의 외주면과 접촉되는 함체(1) 내의 공기가 냉각된다.

이때, 상기 덕트(4) 내로 유입된 함체 내부공기 온도는 외부의 차가운 공기와의 열교환에 의해 전면 도어(2)의 내부공기 배출공(22)을 통해 외부로 배출될 때 최저 온도를 갖게 되므로 덕트(4) 전체 중 상기 내부공기 배출공(22)와 동일 위치 의 덕트(4) 하방부 온도가 제일 낮은 온도를 유지하여 그 부분과 대응되는 위치를 갖는 함체(1) 내의 저부 공간부에 차가운 공기층(1a)이 자동적으로 형성된다.

한편, 수배전반의 함체(1) 후면부는 그 크기 등에 따라 판넬에 의해 막혀진 경우도 있고 후면의 개폐를 위해 도어가 설치된 경우도 있으므로 이를 통합하여 상기 후면 판넬 또는 도어(3)로 칭한다.

이와 같은 후면 판넬 또는 도어(3)에 설치된 덕트(5) 내의 하방부(덕트의 전체 길이 대비 하방부로부터 대략 1/3의 높이에 위치되는 지점)에는 격벽(5a)을 설치하여 덕트(5)의 내부 자체를 공기 배출 공간부(5b)와 공기 흡입 공간부(5c)로 분리 형성하고, 상기 덕트(5) 내의 하방부에 형성된 공기 흡입 공간부(5c)가 위치된 후면 판넬 또는 도어(3)와 덕트(5)의 배면판에는 서로 관통되는 외부공기 흡입공(31)과 흡입공기 배출공(51)을 각각 천공함은 물론 이들 외부공기 흡입공(31)과 흡입공기 배출공(51)에는 흡입팬(7)과 송풍팬(6)을 각각 설치한다.

또한, 상기 덕트(5)의 배면판 상부와 격벽(5a)의 상부에 위치된 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부 상에는 각각 내부공기 흡입공(52)과 내부공기 배출공(32)을 천공하고, 상기 내부공기 흡입공(52)과 내부공기 배출공(32)의 내측에는 흡입팬(7)과 송풍팬(6)을 각각 설치한 구성을 갖는다.

이와 같이 상기 후면 판넬 또는 도어(3)에 설치되는 덕트(5)에 격벽(5a)을 설치하여 그 내부를 공기 배출 공간부(5b)와 공기 흡입 공간부(5c)로 분리 형성함과 동시에 상기 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부와 저부를 포함하여 덕트(5)의 상하부에 각각 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 설치한 상태에서 이들을 구동시키게 되면, 외부의 차가운 공기가 상기 덕트(5) 내의 하방부에 형성된 공기 흡입 공간부(5c)의 후면 판넬 또는 도어(3)와 덕트(5)의 배면판에서 서로 관통되게 천공된 외부공기 흡입공(31)과 흡입공기 배출공(51)을 통해 함체(1)의 내부로 유입됨은 물론 함체(1) 내의 뜨거운 공기가 덕트(5)의 상부에 천공된 내부공기 흡입공(52)를 통해 공기 배출 공간부(5b)로 유입된 다음 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부에 천공된 내부공기 배출공(32)을 통해 외부로 배출된다.

따라서, 상기 함체(1)의 저부 공간부에 형성되는 차가운 공기층(1a)에는 후면 판넬 또는 도어(3) 및 그에 설치된 덕트(5)의 하방부를 통해 외부의 차가운 공기가 지속적으로 유입되고, 함체(1)의 상부 공간부에 형성되는 더운 공기층(1b) 내의 내부공기는 덕트(5)의 상부에 천공된 내부공기 흡입공(52)를 통해 공기 배출 공간부(5b)로 유입된 후 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부에 천공된 내부공기 배출공(32)을 통해 외부로 배출되는 과정에서 덕트(5)를 통해 함체(1) 내의 뜨거운 공기와 열교환을 하게 되므로 함체(1) 내의 공기온도가 자동으로 내려가게 된다.

이때, 상기 후면 판넬 또는 도어(3)에 설치된 덕트(5)의 상면에도 내부공기 흡입공(53)을 천공하고, 이에 흡입팬(7)을 더 설치하여 주게 되면 함체(1)의 최상부에 위치되는 뜨거운 공기도 상기 덕트(5)의 상면 내부공기 흡입공(53)을 통해 흡입한 후 덕트(3)의 배면 상방부에 천공된 내부공기 흡입공(52)을 통해 유입되는 내부공기와 함께 혼입시켜 상기 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부에 천공된 내부공기 배출공(32)을 통해 외부로 배출시킬 수 있어 덕트(5)의 배면 상방부에만 내부공기 흡입공(52)을 천공하고 이에 흡입팬(7)을 설치한 것에 비하여 함체(1)의 냉각효율 을 더욱 증대시킬 수 있다.

상기와 같이 후면 판넬 또는 도어(3)과 덕트(5)의 저부를 통해서는 함체(1)의 내부로 외부공기를 강제 주입시켜 주고, 상기 전면 도어(2)의 저부와 후면 판넬 또는 도어(3)의 중간부를 통해서는 함체(1) 내의 공기를 포함한 덕트(4) 내로 유입되는 외부공기를 혼합 배출시켜 주게 되면, 상기 함체(1) 내의 저부 공간부에 차가운 공기층(1a)이 지속적으로 형성되므로 이 차가운 공기층(1a)의 공기들이 함체(1)의 상방부로 이동하며 수배전반 내에 설치되어 있는 각종 부품들과 열교환이 원활히 이루어지게 되어 수배전반 내부에서 발생되는 고열을 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있는 것이다.

한편, 수배전반 자체는 주로 실외에 설치됨은 물론 함체(1)의 전면 도어(2) 및 후면 판넬 또는 도어(3)는 외부에 노출된 형태를 가지므로 상기 전면 도어(2) 및 후면 판넬 또는 도어(3)에 각각 천공된 외부공기 흡입공(21)(31) 및 내부공기 배출공(22)(32)에는 각각 그릴(23)(33)를 설치하여 외부에서 빗물 등이 함체(1)를 포함한 덕트(4)(5)의 내부로 유입되는 것을 방지하여 줌으로써 함체(1) 내의 각종 부품을 포함한 덕트(4)(5) 내의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)이 빗물 등에 의해 피해를 입거나 누전 등과 같은 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기한 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)들의 구동을 자동 제어하기 위하여 상기 함체(1)의 내부에는 온도검출센서(8)와 역률검출센서(18)를 선택적으로 또는 동시에 설치하고, 상기 온도검출센서(8)와 마이컴(10) 또는 상기 역률검출센서(18)와 마이컴(10) 사이에는 온도검출센서(8) 또는 역률검출센서(18)에서 각각 아날로그신호로 검출되는 온도검출신호 또는 역률검출신호를 디지털신호로 각각 변환시켜 마이컴(10)에 전달하기 위한 제 1 또는 제 2 A/D 변환기(9a)(9b)를 설치하였다.

또, 상기 마이컴(10)의 입,출력 단자에는 사용자가 어느 온도 이상에서 상기 송풍팬(6)들 및 흡입팬(7)들이 구동되도록 하고 어느 온도 이하에서 그 구동이 정지되도록 하기 위한 상,하한 온도를 설정할 수 있도록 하는 상,하한 온도 설정부(11)와, 송풍팬 및 흡입팬들의 구동을 직접적으로 제어하는 송풍팬 및 흡입팬 구동부(12)를 설치하거나, 또는 사용자가 어느 역률 이상에서 상기 송풍팬(6)들 및 흡입팬(7)들이 구동되도록 하고 어느 역률 이하에서 그 구동이 정지되도록 하기 위한 설정역률(60~90%)을 설정할 수 있도록 하는 역률 설정부(16)와, 송풍팬 및 흡입팬들의 구동을 직접적으로 제어하는 송풍팬 및 흡입팬 구동부(12)를 설치하였다.

뿐만 아니라, 상기 마이컴(10)에는 온도 또는 역률에 따른 소정의 제어프로그램을 입력시켜 상기 마이컴(10)으로 하여금 상기 온도검출센서(8)에서 검출되는 함체(1) 내의 현재온도와 사용자의 설정온도를 상호 비교하여 현재온도가 상한 온도 이상인 경우 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 구동시키고, 하한 온도 이하인 경우에는 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동을 차단시키는 과정을 반복 수행하며 함체(1) 내의 온도가 일정온도를 유지하는 제어를 실시할 수 있도록 하거나, 또는 상기 역률검출센서(18)에서 검출되는 함체(1) 내의 현재역률과 사용자의 설정역률을 상호 비교하여 현재역률이 상한 역률 이상인 경우 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 구동시키고, 설정역률 미만인 경우에는 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동을 차단 시키는 과정을 반복 수행하며 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률이 일정역률을 유지하는 제어를 실시할 수 있도록 하였다.

이때, 상기 마이컴(10)에서 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동을 역률검출을 통해 제어할 경우 현재의 역률이 설정역률(60~90%) 이상 또는 그 미만의 역률인 경우, 즉 일 예로 설정역률이 90%인데 현재 역률이 91.1%가 되었다가 다시 역률이 88.5%로 낮아지면 송풍팬 및 흡입팬에 대한 차단과 구동시키는 과정을 반복 수행하며 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률이 일정역률(예를 들어 90%)을 유지하도록 하는 제어를 하게 된다.

그런데, 본 발명에서 사용된 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 개수가 많음에도 불과하고 상기 마이컴(10)에서 온도검출센서(8)를 통해 검출되는 함체(1) 내의 현재온도와 사용자의 설정온도를 단순 비교하여 현재온도가 상한 온도 이상일 때 무조건 이들을 구동시킬 경우 또는 역률검출센서(18)를 통해 검출되는 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 현재역률과 사용자의 설정역률(60~90%)을 단순 비교하여 현재역률이 설정역률 이하일 때 무조건 이들을 구동시킬 경우 불필요한 전력낭비를 가져올 수 있을 뿐만 아니라, 소음이 크게 발생될 우려 등이 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 마이컴(10) 내에 사용자가 설정한 상한 및 하한온도 사이에서 함체(1) 내의 온도를 검출한 결과에 따른 설정온도와 현재온도의 차이에 부응하여 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 사전에 더 기억시켜 주었다가 함체(1) 내의 현재온도가 설정온도 이상으로 상승한 경우 그 순간 모든 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 최대로 작동시키다가, 함 체(1) 내 현재온도가 상한 및 하한온도 사이에서 어느 정도 하강하면 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 제어(예를 들어 상한 설정온도에서 하한 설정온도 사이를 5℃ 단위로 그 차를 설정하고 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)들에 대한 구동 개수를 1-2개씩 더 많이 또는 더 적게 구동시키거나 또는 그 회전수를 수십 내지 수백 회전수 단위로 가감시켜주는 제어)하도록 함으로써 불필요하게 전력이 소모되거나 소음이 발생되는 것 등을 미연에 방지할 수 있다.

또, 본 발명에서는 상기 마이컴(10) 내에 사용자가 설정한 설정역률에서 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 역률을 검출한 결과에 따른 설정역률(60~90%)과 현재역률의 차이에 부응하여 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 사전에 더 기억시켜 주었다가 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17)의 현재역률이 설정역률(60~90%) 미만으로 내려갈 경우 그 순간 모든 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 최대로 작동시키다가, 함체(1) 내 계기용 변압기/변류기(17) 현재역률이 설정역률에서 어느 정도 올라가면 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 제어(예를 들어 설정역률보다 현재역률이 내려가면 1% 단위로 그 차를 설정하고 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)들에 대한 구동 개수를 1-2개씩 더 많이 또는 더 적게 구동시키거나 또는 그 회전수를 수십 내지 수백 회전수 단위로 가감시켜 주는 제어)하도록 함으로써 불필요하게 전력이 소모되거나 소음이 발생되는 것 등을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 마이컴(10)의 출력단자에 경보기 구동부(13)를 부가 설치함과 동시에 상기 마이컴(10) 내에는 과열온도(예를 들어 70-90℃) 또는 저역률(예를 들어 90% 미만) 값을 기 입력시켜 주고, 상기 마이컴(10)으로 하여금 함체(1) 내의 온도가 상한 온도에 이르거나 또는 계기용 변압기/변류기(17)의 역률이 저역률 설정 값에 이르러 수개의 송풍팬(6) 및 흡입팬(7)을 최대로 구동시킴에도 불구하고 함체(1) 내의 온도가 마이컴(10) 내에 기 설정되어 있는 과열온도 이상으로 상승하거나 계기용 변압기/변류기(17)의 역률이 설정역률(예를 들어 90% 미만)으로 내려가게 되면 부져 또는 경보등으로 이루어진 경보기(14)를 구동시켜 수배전반의 주변에 있는 관리자에게 이를 알려줄 수 있도록 하였다.

따라서, 수배전반의 관리자는 수배전반의 함체(1)에 설치되어 있는 도어를 열어보지 않고도 상기 경보기(14)에서 발생되는 경보음 또는 경보용 불빛을 통해(즉, 청각 또는 시각을 통해) 즉시 함체(1) 내의 과열상태 또는 저역률 상태임을 인식하고 필요한 조치를 빠른시간 내에 취할 수 있어 함체(1) 내의 특정 부품이 과열되거나 저역률 상태가 됨으로 인한 전력차단 및 화재의 발생 등을 미연에 방지할 수 있는 등 수배전반을 보다 효율적으로 관리할 수 있게 된다.

또, 본 발명에는 상기 함체(1)의 전면 도어(2)에 온도표시부(15a) 또는 역률표시부(15b)를 선택적으로 또는 동시에 설치하되, 상기 온도표시부(15a) 및 역률표시부(15b)의 입력단자는 마이컴(10)의 출력단자에 연결하여, 상기 마이컴(10)으로 하여금 사용자가 상,하한 온도 설정부(11)를 통해 상한 및 하한 온도를 입력시키거나 또는 역률 설정부(16)를 통해 계기용 변압기/변류기(17)에 대한 설정 열률을 입 력시킬 때 이를 각각 표시해 줄 수 있도록 함과 동시에, 통상시에는 상기 온도검출센서(8)를 통해 검출되는 함체(1) 내의 온도를 표시 및 상기 역률검출센서(18)를 통해 검출되는 계기용 변압기/변류기(17)에 대한 역률을 표시해주도록 함으로써 관리자가 함체의 외부에서 현재 함체 내의 온도 또는 계기용 변압기/변류기(17)에 대한 역률을 쉽게 확인할 수 있다.

이때, 온도표시부(15a) 또는 역률표시부(15b)는 각각 아날로그 또는 디지털 표시기를 모두 포함하는 것으로 각각 별개로 전면 도어(2)에 설치할 수도 있으나, 이를 통합하여 하나의 표시기(15)로 설치할 수도 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 본 발명이 실시된 수배전반의 사시도.

도 2는 본 발명의 블록 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 함체 1a : 차가운 공기층

1b : 더운 공기층 2 : 전면 도어

3 : 후면 판넬 또는 도어 4,5 : 덕트

5a : 격벽 5b : 공기 배출 공간부

5c : 공기 흡입 공간부 6 : 송풍팬

7 : 흡입팬 8 : 온도검출센서

9a, 9b : 제 1 및 제 2 A/D 변환기

10 : 마이컴 11 : 상,하한 온도 설정부

12 : 송풍팬 및 흡입팬 구동부 13 : 경보기 구동부

14 : 경보기 15 : 표시기

15a : 온도표시부 15b : 역률표시부

16 : 역률 설정부 17 : 계기용 변압기/변류기

18 : 역률검출센서 21, 31 : 외부공기 흡입공

22, 32 : 내부공기 배출공 23, 33 : 그릴

41, 42, 52, 53 : 내부공기 흡입공

51 : 흡입공기 배출공

Claims

공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반을 구성함에 있어서,

수배전반 함체의 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어의 내측에서 수직방향으로 수개의 송풍팬과 흡입팬을 구비한 덕트를 각각 설치하되, 상기 후면 판넬 또는 도어의 저부를 통해서는 함체의 내부로 외부공기를 주입시켜 주고, 상기 전면 도어의 저부 및 후면 판넬 또는 도어의 중간부를 통해서는 함체 내의 공기를 포함한 덕트 내로 유입되는 외부공기를 배출시켜 주며 함체 내의 저부 공간부에 차가운 공기층이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 1에 있어서,

상기 덕트가 설치되어 있는 전면 도어의 상,하부에는 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고,

상기 후면 판넬 또는 도어에 설치된 덕트 내의 하방부에는 격벽을 설치하여 덕트의 내부를 공기 배출 공간부와 공기 흡입 공간부로 형성하되, 상기 덕트 내의 하방부에 형성된 공기 흡입 공간부가 위치된 후면 판넬 또는 도어와 덕트의 배면판에는 각각 외부공기 흡입공과 흡입공기 배출공을 천공하고, 이들 외부공기 흡입공과 흡입공기 배출공에는 흡입팬과 송풍팬을 각각 설치하며,

상기 덕트의 배면판 상부와 격벽 상부에 위치된 후면 판넬 또는 도어 중간부 상에는 각각 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고,

상기 함체의 내부에는 온도검출센서를 설치하며, 상기 온도검출센서와 마이컴 사이에는 제 1 A/D 변환기를 설치하고, 상기 마이컴의 입,출력 단자에는 상,하한 온도 설정부와 송풍팬 및 흡입팬 구동부를 설치하여, 상기 마이컴으로 하여금 온도검출센서에서 검출되는 온도가 상한 온도인 경우 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 구동시키고, 하한 온도인 경우 송풍팬 및 흡입팬의 구동을 차단시키는 과정을 반복 수행하며 함체 내의 온도가 일정온도를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 1에 있어서,

상기 덕트가 설치되어 있는 전면 도어의 상,하부에는 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 외부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고,

상기 후면 판넬 또는 도어에 설치된 덕트 내의 하방부에는 격벽을 설치하여 덕트의 내부를 공기 배출 공간부와 공기 흡입 공간부로 형성하되, 상기 덕트 내의 하방부에 형성된 공기 흡입 공간부가 위치된 후면 판넬 또는 도어와 덕트의 배면판에는 각각 외부공기 흡입공과 흡입공기 배출공을 천공하고, 이들 외부공기 흡입공 과 흡입공기 배출공에는 흡입팬과 송풍팬을 각각 설치하며,

상기 덕트의 배면판 상부와 격벽 상부에 위치된 후면 판넬 또는 도어 중간부 상에는 각각 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공을 천공하되, 상기 내부공기 흡입공과 내부공기 배출공의 내측에는 각각 흡입팬과 송풍팬을 설치하고,

상기 함체의 내부에는 계기용 변압기/변류기(CT/PT)의 역률을 검출하는 역률검출센서를 설치하며, 상기 역률검출센서와 마이컴 사이에는 제 2 A/D 변환기를 설치하고, 상기 마이컴의 입,출력 단자에는 역률 설정부와 송풍팬 및 흡입팬 구동부를 설치하여, 상기 마이컴으로 하여금 역률검출센서에서 검출되는 역률이 사용자의 설정역률(60~90%) 미만으로 검출될 경우 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 구동시키고, 그 이상이면 이들의 구동을 차단하는 과정을 반복 수행하며 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 일정 역률(60~90%) 이상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 2에 있어서,

상기 전면 도어에 설치된 덕트의 상면 또는 배면판 중간부에도 내부공기 흡입공을 선택적으로 또는 동시에 천공하고, 상기 내부공기 흡입공에도 흡입팬을 선택적으로 또는 동시에 더 설치한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 2에 있어서,

상기 후면 판넬 또는 도어에 설치된 덕트의 상면에도 내부공기 흡입공을 천공하고, 이에 흡입팬을 더 설치한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 3에 있어서,

상기 전면 도어에 설치된 덕트의 상면 또는 배면판 중간부에도 내부공기 흡입공을 선택적으로 또는 동시에 천공하고, 상기 내부공기 흡입공에도 흡입팬을 선택적으로 또는 동시에 더 설치한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 3에 있어서,

상기 후면 판넬 또는 도어에 설치된 덕트의 상면에도 내부공기 흡입공을 천공하고, 이에 흡입팬을 더 설치한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 2 또는 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전면 도어 및 후면 판넬 또는 도어에 각각 천공된 외부공기 흡입공 및 내부공기 배출공에는 각각 외부에서 빗물이 유입되는 것을 방지하기 위한 그릴을 더 설치한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 2, 청구항 4 또는 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마이컴 내에는 사용자가 설정한 상한 및 하한온도 사이에서 함체 내의 온도를 검출한 결과에 따른 설정온도와 현재온도의 차이에 부응하여 송풍팬 및 흡입팬의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 함체 내의 온도가 설정온도 이상으로 상승한 경우에는 모든 송풍팬 및 흡입팬을 최대로 작동시키고, 현재 온도가 상한 및 하한온도 사이일 경우에는 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬 및 흡입팬들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 3, 청구항 6 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마이컴 내에는 사용자가 설정한 설정역률(60~90%)에서 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률을 검출한 결과에 따른 설정역률(60~90%)과 현재역률의 차이에 부응하여 송풍팬 및 흡입팬의 구동개수 또는 회전수를 결정지은 팬 구동 맵을 기억시켜 주어 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 현재역률이 설정역률(60~90%) 미만으로 내려갈 경우에는 그 차에 부응하여 수개의 송풍팬 및 흡입팬들에 대한 구동 개수를 달리하거나 또는 그 회전수를 다단으로 변경시켜 제어하도록 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 2에 있어서,

상기 마이컴의 출력단자에 경보기 구동부를 부가 설치하고, 상기 마이컴으로 하여금 함체 내의 온도가 상한 온도에 이르러 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 최대로 구동시키고 있는데도 불구하고 함체 내의 온도가 마이컴 내에 기 설정되어 있는 과열온도 이상으로 상승되면 경보기를 구동시키도록 한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 3에 있어서,

상기 마이컴의 출력단자에 경보기 구동부를 부가 설치하고, 상기 마이컴으로 하여금 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 설정역률(60~90%) 미만에 이르러 수개의 송풍팬 및 흡입팬을 최대로 구동시키고 있는데도 불구하고 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률이 마이컴 내에 기 설정되어 있는 저역률(60~90%) 미만으로 내려가면 경보기를 구동시키도록 한 것을 특징으로 하는 공냉 식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 11 또는 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,

상기 경보기는 경보음을 발생시키는 부져 또는 경보용 불빛을 발생시키는 경보등을 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 2에 있어서,

상기 마이컴의 출력단자에는 전면 도어에 설치되어 사용자가 상,하한 온도 설정부를 통해 상한 및 하한 온도를 입력시킬 때 이를 표시해 주고, 통상시에는 함체 내의 온도를 표시해주는 온도표시부를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
청구항 3에 있어서,

상기 마이컴의 출력단자에는 전면 도어에 설치되어 사용자가 역률 설정부를 통해 설정역률(60~90%)을 입력시킬 때 이를 표시해 주고, 통상시에는 함체 내 계기용 변압기/변류기(PT, CT)의 역률을 표시해주는 역률표시부를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각기능을 갖는 수배전반.
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